一种变焦镜头及一种图像采集设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及成像技术领域，尤其涉及一种变焦镜头及图像采集设备。
【背景技术】
[0002] 变焦镜头是指在一定范围内可以变换焦距，从而得到不同大小影像和不同景物范 围的相机镜头。因其可以在不改变拍摄距离的情况下通过改变焦距来改变拍摄范围，以及 可以减少携带摄像器材的数量而得到广泛的应用。
[0003] 现有常见的变焦镜头在拍摄时，在对目标景物聚焦清楚后，目标景物前方的近景 或后方的远景通常是模糊的，尤其是在长焦部分。造成这一现象的主要原因是：现有的变焦 镜头的结构形状，色散系数等参数与成像条件匹配不好，使得变焦镜头只能保证目标景物 和近景同时清晰，或目标景物和远景同时清晰，即现有的变焦镜头无法得到足够大的景深， 从而很难保证目标景物、近景和远景三者同时清晰。具体的，普通变焦镜头在设计中只针对 某一特定物距进行优化以及校正像差，而位于目标景物前后空间范围内的其他景物（即远 景和近景）则会有不同程度的离焦现象；由于景深大小与焦距平方成反比，所以在望远端 会表现更为明显；这样，必然会造成普通变焦镜头景深的范围较小。
[0004] 综上，现有的变焦镜头无法得到足够大的景深。
【发明内容】
[0005] 本发明实施例提供了一种变焦镜头及图像采集设备，用以提高变焦镜头的景深。
[0006] 本发明实施例提供的一种变焦镜头，包括从物侧到像侧依次设置的变焦组和聚焦 组，其中，
[0007] 所述变焦组包括从物侧到像侧依次设置的光焦度为负的第一平凹透镜、光焦度为 负的第一双凹透镜和光焦度为正的第一双凸透镜，其中，所述第一平凹透镜的平面朝向物 侧；
[0008] 所述聚焦组包括从物侧到像侧依次设置的光焦度为正的第二双凸透镜、光焦度为 负的第一弯月透镜、光焦度为正的第三双凸透镜、光焦度为负的第二双凹透镜、光焦度为正 的第四双凸透镜和光焦度为负的第二弯月透镜，其中，所述第一弯月透镜的凹面和所述第 二弯月透镜的凹面均朝向物侧。
[0009] 本发明实施例提供的变焦镜头，采用九个特定结构形状的透镜，并按照从物侧至 像侧依次排列，以及通过各个光学透镜的光焦度的分配，使得变焦镜头的结构形状，色散系 数等参数与成像条件匹配，能够获得清晰的目标景物、近景和远景的图像，即能够达到扩大 变焦镜头景深的目的。
[0010] 较佳地，所述第一双凹透镜与所述第一双凸透镜胶合，所述第二双凸透镜与所述 第一弯月透镜胶合，所述第三双凸透镜与第二双凹透镜胶合。在此，通过胶合的方式连接， 可以有效的减少色差。
[0011] 较佳地，所述聚焦组还包括：设置于所述第二双凸透镜的朝向物侧的表面上的孔 径光阑。
[0012] 较佳地，所述聚焦组还包括：
[0013] 设置于第一弯月透镜和第三双凸透镜之间的第一垫圈，所述第一垫圈用于固定第 一弯月透镜和第三双凸透镜之间的相对位置；
[0014] 设置于第二双凹透镜和第四双凸透镜之间的第二垫圈，所述第二垫圈用于固定第 二双凹透镜和第四双凸透镜之间的相对位置。
[0015] 较佳地，所述第二双凹透镜的阿贝系数大于55,折射率大于1. 58 ;第四双凸透镜 的阿贝系数大于60,折射率大于1. 6。
[0016] 较佳地，
[0017] 变焦组的焦距f' 1和聚焦组的焦距f' 2之间满足：f'l>f' 2 ;
[0018] 变焦镜头在望远端的焦距f'T和变焦镜头在广角端的焦距f'W之间满足：
[0019] 2. 5〈f，T/f，W〈3. 2 ;
[0020] 变焦组的焦距f' 1和变焦镜头在广角端的焦距f'W之间满足：
[0021] 2. 15〈f' 1/f'W〈2. 35 ;
[0022] 变焦镜头从广角端到望远端变焦时变焦组的移动距离ddl、变焦镜头在望远端的 焦距f'T和变焦镜头在广角端的焦距f'W之间满足：
[0023] 0· 5〈ddlAf，T-f，W)〈0· 7 ;
[0024] 第一弯月透镜的折射率大于1· 8 ;
[0025] 变焦镜头位于广角端时从第一平凹透镜朝向物侧的顶点到像面在光轴方向的距 离LW和变焦镜头在广角端的焦距f'W之间满足：
[0026] 5. 5<Lff/fJff<5. 8 ；
[0027] 变焦镜头位于广角端时的后截距fbw和变焦镜头在广角端的焦距f'W之间满足：
[0028] 0· 8〈fbw/f，W〈l. 1。
[0029] 较佳地，在所述变焦组中，所述第一平凹透镜的中心和所述第一双凹透镜的中心 在光轴方向上的间隔的取值范围为[1mm，1.5mm];
[0030] 在所述聚焦组中，所述第一弯月透镜的中心和所述第三双凸透镜的中心在光轴方 向上在光轴方向上的间隔的取值范围为[0.1mm，0. 3mm];所述第二双凹透镜的中心和第四 双凸透镜的中心在光轴方向上的间隔的取值范围为[1. 05mm，2. 05mm];所述第四双凸透镜 的中心和所述第二弯月透镜的中心在光轴方向上的间隔的取值范围为[0.lmm，0. 64mm]。
[0031] 较佳地，在所述变焦组中，所述第一平凹透镜的中心和所述第一双凹透镜的中心 在光轴方向上的间隔为1. 25mm;
[0032] 在所述聚焦组中，所述第一弯月透镜的中心和所述第三双凸透镜的中心在光轴方 向上在光轴方向上的间隔为0. 1mm，所述第二双凹透镜的中心和第四双凸透镜的中心在光 轴方向上的间隔为1. 55mm，所述第四双凸透镜的中心和所述第二弯月透镜的中心在光轴方 向上的间隔为〇. 34mm。
[0033] 较佳地，所述变焦镜头还包括电机驱动装置、变焦齿轮组以及联动装置，其中，所 述变焦组和所述聚焦组设置于所述联动装置内，
[0034] 所述电机驱动装置与所述变焦齿轮组连接，驱动所述变焦齿轮组转动；
[0035] 所述变焦齿轮组转动时拖动所述联动装置运动，所述联动装置的运动带动所述联 动装置内部的所述变焦组和所述聚焦组同步移动。
[0036] 本发明实施例提供的一种图像采集设备，包括上述的变焦镜头。本发明实施例提 供的图像采集设备可以是数码相机或数码摄像机。
【附图说明】
[0037] 图1为本发明实施例提供的一种变焦镜头在广角端的结构示意图；
[0038] 图2为本发明实施例一的变焦镜头在广角端对焦距离10m时的光学传递函数的曲 线图；
[0039] 图3为本发明实施例一的变焦镜头在广角端近摄距离5m时的光学传递函数的曲 线图；
[0040] 图4为本发明实施例一的变焦镜头在广角端远摄距离无穷远时的光学传递函数 的曲线图；
[0041] 图5(a)为本发明实施例一的变焦镜头在广角端对应的场曲图；
[0042] 图5(b)为本发明实施例一的变焦镜头在广角端对应的畸变图；
[0043] 图6为本发明实施例一的变焦镜头在广角端对应的色差图；
[0044] 图7为本发明实施例一的变焦镜头在望远端对焦距离为20m时的光学传递函数的 曲线图；
[0045] 图8为本发明实施例一的变焦镜头在望远端近摄距离6m时的光学传递函数的曲 线图；
[0046] 图9为本发明实施例一的变焦镜头在望远端远摄距离无穷远时的光学传递函数 的曲线图；
[0047] 图10(a)为本发明实施例一的变焦镜头在望远端对应的场曲图；
[0048] 图10(b)为本发明实施例一的变焦镜头在望远端对应的畸变图；
[0049] 图11为本发明实施例一的变焦镜头在望远端对应的色差图；
[0050] 图12为本发明实施例二提