专利名称：一种广角变焦镜头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种应用于各种固体图像传感器的相机镜头，特别涉及用于数码照相机或数码摄像机的广角变焦镜头。
背景技术：
在图像拾取装置中CXD和CMOS已经被广泛应用，这些电子器件的迅速发展要求与之匹配的镜头也要进行不断地达到更高的性能。要求广角化是最近对镜头提出的一个新的课题。但由于要同时满足超广角又达到高解像，高的变倍比变得非常困难。与此同类的镜头在专利US2009/0086332A1中有所描述一款视场角大于 76。-86°的广角变焦镜头，并且其变焦比最高只达到4倍。另ー个同类镜头在专利US7199943B2中有所描述，提供一种变焦比3倍，短焦视场角80°的广角变焦镜头，其F/#为3. 6。要同时达到高变焦比，大视场角，大通光ロ径是非常困难的。
实用新型内容本实用新型为解决摄像机或照相机镜头存在的视场角小、变倍比小及成像不清晰的问题而提供ー种变倍比大、成像清晰度好、成本低的广角变焦镜头。为达到以上性能，本实用新型提供了ー种广角变焦镜头，从物侧到像侧包括第一透镜群，具有负折射カ且位置固定；第二透镜群，具有正折射カ且位置可沿光轴移动；第三透镜群，具有负折射カ且位置可沿光轴移动；第四透镜群，具有正折射カ且位置固定；第一透镜群自物侧到像侧至少包括3个具有负光焦度的前镜片和一个正光焦度的后镜片。第二透镜群自物侧到像侧依次包括一正透镜、ー胶合透镜和一正透镜。所述胶合透镜由一正透镜和ー负透镜胶合组成。第三透镜群包括ー负透镜。在变焦过程中补偿像面的移动，并对不同物距的物体进行调焦，并保证良好的成像质量。第四透镜群包括一正透镜。所述第一透镜群的后镜片的折射率非常大，并满足下条件Nd > I. 90Nd为折射率。所述第二透镜群中至少ー个正透镜为非球面镜片。所述第二透镜群中的至少ー个镜片的Vd值大于80。所述第二透镜群适于沿光轴朝第一透镜群接近或远离的方向移动。所述变焦镜头变焦时，第二透镜群沿光轴朝第一透镜群接近的方向移动，第一透镜群移动的距离满足以下关系式[0022]O. 35 > M1/0AL < 0. 4其中M1表示第二透镜群从广角端到望远端沿光轴移动的距离，OAL表示所述变焦镜头镜头光学总长。所述第二透镜群沿光轴朝第一透镜群远离的方向移动，所述变焦镜头第二透镜群的焦距值为f2，变焦镜头广角端的焦距值为fw，且I. 9 < f2/fw < 2. 5。所述第三透镜群沿光轴朝第一透镜群远离的方向移动，所述变焦镜头第三透镜群的焦距值为f3，变焦镜头广角端的焦距值为fw，且2 < f3/fw < 2. 3。所述第四透镜群的正透镜为非球面镜片。所述第一透镜群和第二透镜群之间设置一光阑。本实用新型的ー种广角变焦镜头，在广角端达到80°以上视场角，6倍以上的变焦比，并实现F2. 8的通光孔径。并良好矫正各种像差，生产组装エ艺性好。非常适合运用在各种数码照相机，数码摄像机或其他视频记录摄像机内。
图I是本实用新型的变焦镜头在广角端的结构示意图。图2是本实用新型的变焦镜头在中间端的结构示意图。图3是本实用新型的变焦镜头在望远端的结构示意图。图4是本实用新型的变焦镜头在广角端的球差图。图5是本实用新型的变焦镜头在广角端的场曲图。图6是本实用新型的变焦镜头在广角端的畸变图。图7是本实用新型的变焦镜头在中间端的球差图。图8是本实用新型的变焦镜头在中间端的场曲图。图9是本实用新型的变焦镜头在中间端的畸变图。图10是本实用新型的变焦镜头在望远端的球差图。图11是本实用新型的变焦镜头在望远端的场曲图。图12是本实用新型的变焦镜头在望远端的畸变图。图13是本实用新型的变焦镜头在广角端的像差图。图14是本实用新型的变焦镜头在中间端的像差图。图15是本实用新型的变焦镜头在望远端的像差图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图对本实用新型的双波段超广角变焦镜头作进ー步的说明。如图I、图2、图3所示，本实用新型提供了ー种广角变焦镜头，从物侧按顺序包括第一透镜群1，具有负折射カ且位置固定，自物侧到像侧包括3个具有负光焦度的前镜片和一个正光焦度的后镜片，该后镜片的折射率Nd非常大，并满足以下条件Nd >1.90。前2个前镜片各自的面都弯向光阑6。第二透镜群2，具有正折射カ且位置可沿光轴方向移动，自物侧到像侧依次包括一正透镜、ー胶合透镜和一正透镜。胶合透镜由一正透镜和ー负透镜胶合组成。第二透镜群2中的镜片至少有ー个是非球面镜片。至少有I个镜片的Vd值要大于80，以更好的矫正色差。第一透镜群I和第二透镜群2之间设置一光阑5.第三透镜群3，具有负折射カ且位置可沿光轴方向移动，为ー负透镜。在变焦过程中补偿像面的移动，并对不同物距的物体进行调焦，并保证良好的成像质量。第四透镜群4，具有正折射カ且位置固定；为一正透镜，为非球面镜片。第二透镜群2和第三透镜群3适于沿光轴朝第一透镜群I接近或远离的方向移动，即形成了变焦时的广角端和望远端。图I显示了第二透镜群2和第三透镜群3与在光轴上与第一透镜群I远离的状态，此状态为变焦镜头处于广角端的情況。图2显示了第二透镜群2和第三透镜群3处于光轴中间的状态，即变焦镜头处于中间端的情况。图3显示了第二透镜群2和第三透镜群3与在光轴上与第一透镜群I接近的状态，即变焦镜头处于处于望远端的情況。变焦镜头变焦时，第二透镜群2沿光轴朝第一透镜群I接近的方向移动，第一透镜群I移动的距离满足以下关系式O. 35 > M1/0AL < O. 4其中M1表示第二透镜群2从广角端到望远端沿光轴移动的距离，OAL表示此镜头光学总长。第二透镜群2沿光轴朝第一透镜群I远离的方向移动，变焦镜头第二透镜群2的焦距值为f2，变焦镜头广角端的焦距值为fw，且1.9 < f2/fw <2.5。该式表示了第二透镜群2的聚焦能力，如果不满足关系式中的最大值，会导致无法达到大的变焦比。如果不满足关系式中的最小值，会导致第二透镜群2的光焦度过大，使像差矫正变得困难。应用此结构更容易矫正像差，其中正负透镜组成的胶合透镜用来矫正色差。第三透镜群3沿光轴朝第一透镜群I远离的方向移动，所述变焦镜头第三透镜群3的焦距值为f3，变焦镜头广角端的焦距值为fw，且2 < f3/fw < 2. 3。本实用新型的双波段超广角变焦镜头具体实施数据如下表1-2和图4-15 表I:
权利要求1.ー种广角变焦镜头，其特征在干，从物侧到像侧依次包括 固定的第一透镜群，具有负折射力； 可沿光轴移动的第二透镜群，具有正折射力； 可沿光轴移动的第三透镜群，具有负折射力；和 固定的第四透镜群，具有正折射力。
2.根据权利要求I所述的广角变焦镜头，其特征在于，第一透镜群自物侧到像侧至少 包括3个具有负光焦度的前镜片和一个正光焦度的后镜片。
3.根据权利要求2所述的广角变焦镜头，其特征在于，所述第一透镜群的后镜片的折射率Nd大于1.9。
4.根据权利要求I所述的广角变焦镜头，其特征在于，第二透镜群自物侧到像侧依次包括一正透镜、ー胶合透镜和一正透镜。
5.根据权利要求4所述的广角变焦镜头，其特征在干，所述胶合透镜由一正透镜和ー
6.根据权利要求4所述的广角变焦镜头，其特征在于，所述第二透镜群中至少ー个正透镜为非球面镜片；所述第二透镜群中的至少ー个镜片的Vd值大于80。
7.根据权利要求I所述的广角变焦镜头，其特征在于，第三透镜群包括ー负透镜。
8.根据权利要求I所述的广角变焦镜头，其特征在于，第四透镜群包括一正透镜。
9.根据权利要求I所述的广角变焦镜头，其特征在于，所述变焦镜头变焦时，第二透镜群沿光轴朝第一透镜群接近的方向移动，第一透镜群移动的距离满足以下关系式O.35 > M1/OAL < O. 4 其中M1表示第二透镜群从广角端到望远端沿光轴移动的距离，OAL表示所述变焦镜头光学总长。
10.根据权利要求I所述的广角变焦镜头，其特征在于，所述第二透镜群沿光轴朝第一透镜群远离的方向移动，所述变焦镜头第二透镜群的焦距值为f2，变焦镜头广角端的焦距值为fw，且I. 9 < f2/fw| < 2. 5 ;所述第三透镜群沿光轴朝第一透镜群远离的方向移动，所述变焦镜头第三透镜群的焦距值为f3，且2 < f3/fw < 2. 3。
专利摘要本实用新型公开了一种广角变焦镜头，从物侧到像侧依次包括固定的第一透镜群，具有负折射力；可沿光轴移动的第二透镜群，具有正折射力；可沿光轴移动的第三透镜群，具有负折射力；和固定的第四透镜群，具有正折射力。本实用新型的一种广角变焦镜头，在广角端达到80°以上视场角，6倍以上的变焦比，并实现F2.8的通光孔径。并良好矫正各种像差，生产组装工艺性好。非常适合运用在各种数码照相机，数码摄像机或其他视频记录摄像机内。
文档编号G02B15/177GK202453576SQ20122002586
公开日2012年9月26日 申请日期2012年1月20日 优先权日2012年1月20日
发明者林宏金, 白振, 韦义壮 申请人:广州长步道光电科技有限公司