专利名称：一种光程差镜片及具有该种镜片的可变焦光学装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光程差镜片及具有该种镜片的可变焦光学装置，尤其是可应用于照相机变焦镜头的光程差镜片及可变焦光学装置。
背景技术：
变焦装置是相机变焦镜头的重要组成部件，其变焦方式包括光学变焦及数码变焦两种。其中，光学变焦是指通过改变光学镜头的焦距以达到变焦的目的。
现有技术提供一种应用于相机变焦镜头的光学变焦装置，其从物侧至像侧依次包括一个具有正光焦度的第一透镜组，一个具有正光焦度的第二透镜组，一个具有负光焦度的第三透镜组。变焦时，改变所述第一、第二透镜组的间距及第二、第三透镜组的间距。第二透镜组从物侧至像侧顺序地由正或者负光焦度的第一透镜子组、正光焦度的第二透镜子组构成。工作时，使第二透镜子组向物侧移动，以使第一透镜子组与第二透镜子组的间距变化，即可实现从望远程向广角端的变焦。
但是，该种光学变焦装置在变焦过程中，通过驱动装置使各透镜组按一定轨迹移动时，该种光学变焦装置的透镜组沿光轴方向移动过程中所占空间较大，难以满足相机向轻薄短小方向发展的需求。
有鉴于此，有必要提供一种可实现变焦的镜片，其应用于可变焦光学装置中可使该装置具有结构紧凑的优点。
发明内容下面将以实施例说明一种光程差镜片及具有该种镜片的变焦光学装置，该装置具有结构紧凑的优点。
一种光程差镜片，其包括多个区域，该多个区域沿环绕所述光程差镜片中心轴的圆周方向依次分布，且各区域内部的厚度均匀，至少两相邻区域的厚度彼此不相同。
一种可变焦光学装置，包括至少一个透镜组；一个光程差镜片，其包括多个区域，该多个区域沿环绕所述光程差镜片中心轴的圆周方向依次分布，且各区域内部的厚度均匀，至少两相邻区域的厚度彼此不相同，该多个区域中的一个位于所述透镜组光轴方向的光路中。
相对于现有技术，所述光程差镜片，其包括具有不同厚度的多个区域，将该光程差镜片应用于所述可变焦光学装置中，通过选择性地将光程差镜片的某一区域设置在所述可变焦光学装置的透镜组光路中，以改变该可变焦光学装置的焦距。该可变焦光学装置在变焦过程中，无须移动透镜组，其具有结构紧凑的优点。
图1是本发明第一实施例提供的光程差镜片的结构示意图。
图2是本发明第二实施例提供的光程差镜片的结构示意图。
图3是本发明第三实施例提供的可变焦光学装置的第一状态示意图。
图4是本发明第三实施例提供的可变焦光学装置的第二状态示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例作进一步的详细说明。
参见图1，本发明第一实施例提供的光程差镜片10为一个透明板，其材质可选自玻璃以及聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯等光学塑料。所述光程差镜片10，其包括多个扇形区域第一区域101，第二区域102及第三区域103，该三个扇形区域沿环绕该光程差镜片10中心轴OO’的圆周方向依次分布，相邻区域具有不同厚度且各区域内部的厚度均匀，其厚度分布为第一区域101的厚度为d1，第二区域102的厚度为d2，第三区域的厚度为d3，所述d1、d2、d3各不相等。
所述光程差镜片并不局限于上述结构特征，参见图2，本发明第二实施例提供的另一种光程差镜片20，其包括沿环绕该光程差镜片20中心轴OO’的圆周方向依次分布的多个扇环区域第一区域201、第二区域202、第三区域203、第四区域204、第五区域205、第六区域206、第七区域207、第八区域208、第九区域209、第十区域210。该十个区域沿环绕该光程差镜片20中心轴OO’的圆周方向依次分布，且各区域内部的厚度均匀，其厚度分布为第一区域201与第二区域202的厚度均为d1、第三区域203与第十区域210的厚度均为d2、第四区域204与第九区域209的厚度均为d3、第五区域205与第八区域208的厚度均为d4、第六区域206与第七区域207的厚度均为d5，所述d1、d2、d3、d4、d5各不相等。当然，该光程差镜片20为一个透明板，其材质也可选自玻璃以及聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯等光学塑料。
参见图3及图4，本发明第三实施例还提供一种具有光程差镜片的可变焦光学装置100，其包括至少一个透镜组及至少一个光程差镜片10。
所述透镜组，其数目为一个时，该透镜组光焦度为正；透镜组数目为多个时，各透镜组的光焦度设置可根据实际需要而设置，以包括两个透镜组的情况为例，两透镜组由物侧至像侧的光焦度设置可为正-负或负-正。本实施例提供的可变焦光学装置100包括两个透镜组，即第一透镜组30及第二透镜组40。其中，第一透镜组30的光焦度为正，其设置在可变焦光学装置100的物侧；第二透镜组40的光焦度为负，其设置在可变焦光学装置100的像侧。
所述光程差镜片10，其设置在第一透镜组30及第二透镜组40之间，所述多个区域中的一个位于第一透镜组30及第二透镜组40光轴方向的光路中，此时，经过第一透镜组30到达该光程差镜片的光线，可完全入射至该区域内，并经过该区域透射至第二透镜组40。
上述仅为该光程差镜片在多个透镜组之间的一种设置情形，其还可依可变焦光学装置所包括透镜组的数目不同而有所差异，如下所述(1)当可变焦光学装置包括一个透镜组时，可将该透镜组设在可变焦光学装置的物侧，将至少一个光程差镜片10设在可变焦光学装置的像侧。(2)当可变焦光学装置包括两个透镜组时(2a)可在该两个透镜组之间设置至少一个光程差镜片10；(2b)也可将两个透镜组依次设在可变焦光学装置的物侧，将至少一个光程差镜片10设在可变焦光学装置的像侧；(2c)也可在两个透镜组之间以及可变焦光学装置的像侧均设置至少一个光程差镜片10。。(3)当所述多个透镜组包括三个及三个以上透镜组时(3a)可在任意相邻透镜组之间设置至少一个光程差镜片10；(3b)也可将三个透镜组设在可变焦光学装置的物侧，将至少一个光程差镜片10设在可变焦光学装置的像侧；(3c)也可在任意相邻透镜组之间以及可变焦光学装置的像侧均设置至少一个光程差镜片10。
需要说明的是，当在该可变焦光学装置100的透镜组间设置有多个光程差镜片时，该多个光程差镜片可以是完全相同的；也可以是不同的，例如，其所包括的区域的数目不相同；或其具有相同数目的区域，但各光程差镜片的各区域厚度分布不相同或不完全相同。
该可变焦光学装置100还可包括一个驱动装置(图未示)，用于驱动所述光程差镜片10。该驱动装置可以是马达，在变焦过程中，其可驱动所述光程差镜片10绕其中心轴OO’旋转，以选择性地将光程差镜片10的第一、第二、第三区域101、102、103中的一个旋转至第一、第二透镜组30及40光轴方向的光路中，以改变该可变焦光学装置100的焦距。
下面将以包括两个透镜组的可变焦光学装置100为例，对其工作原理说明如下(1)如图3所示，其为该可变焦光学装置100的第一状态。光程差镜片10的第三区域103位于第一、第二透镜组30及40光轴方向的光路中，平行光线依次经过第一透镜组30、光程差镜片10的第三区域103及第二透镜组40，即可汇聚在可变焦光学装置100的焦点；(2)如图4所示，其为该可变焦光学装置100的第二状态。该第二状态可通过驱动装置驱动所述光程差镜片10沿OO’轴旋转，将光程差镜片10的第一区域101旋转至第一、第二透镜组30及40光轴方向的光路中而获得。由于此时位于光路中的第一区域101的厚度与先前位于光路中的第三区域103的厚度不同，其将导致光线通过该可变焦光学装置100的光程发生变化，即产生光程差，该光程差将导致可变焦光学装置100的焦距变化，从而实现变焦的目的。
所述光程差镜片10的三个不同厚度的区域101、102、103分别设在第一、第二透镜组30及40光轴方向的光路中时，其对应三个大小不同的光程，每个光程可对应一个焦距，故该可变焦光学装置100可具有相应的三个可变焦距。
可以理解的是，当可变焦光学装置100包括多个具有不同厚度区域的光程差镜片时，该可变焦光学装置的可变焦距的数目即为各光程差镜片所具有的不同厚度的区域数目的乘积。
本发明实施例所提供的光程差镜片，其包括具有不同厚度的多个区域，将该光程差镜片应用于所述可变焦光学装置中，通过选择性地将光程差镜片的某一区域设置在所述可变焦光学装置的透镜组光路中，以改变该可变焦光学装置的焦距。该可变焦光学装置在变焦过程中，无须移动透镜组，其具有结构紧凑的优点。
另，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，如适当变更光程差镜片的数量、光程差镜片的厚度分布或设置位置、透镜组的数量，只要其不偏离本发明的技术效果均可。这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。
权利要求
1.一种光程差镜片，其包括多个区域，该多个区域沿环绕所述光程差镜片中心轴的圆周方向依次分布，且各区域内部的厚度均匀，至少两相邻区域的厚度彼此不相同。
2.如权利要求1所述的光程差镜片，其特征在于所述多个区域的形状为扇形或扇环形。
3.如权利要求1所述的光程差镜片，其特征在于所述光程差镜片是一个透明板。
4.如权利要求1所述的光程差镜片，其特征在于所述光程差镜片的材质选自玻璃及光学塑料。
5.如权利要求4所述的光程差镜片，其特征在于所述光学塑料选自聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯及聚碳酸酯。
6.一种可变焦光学装置，包括至少一个透镜组；一个光程差镜片，其包括多个区域，该多个区域沿环绕所述光程差镜片中心轴的圆周方向依次分布，且各区域内部的厚度均匀，至少两相邻区域的厚度彼此不相同，该多个区域中的一个位于所述透镜组光轴方向的光路中。
7.如权利要求6所述的可变焦光学装置，其特征在于所述透镜组设在可变焦光学装置的物侧，该光程差镜片设在可变焦装置的像侧。
8.如权利要求6所述的可变焦光学装置，其特征在于所述透镜组数目为两个，该光程差镜片设在该两个透镜组之间。
9.如权利要求6所述的可变焦光学装置，其特征在于所述可变焦光学装置还包括一个驱动装置，用于驱动所述光程差镜片旋转，以选择性地将光程差镜片的某一区域旋转至沿所述透镜组光轴方向的光路中。
10.如权利要求9所述的可变焦光学装置，其特征在于所述驱动装置为马达。
全文摘要
本发明涉及一种光程差镜片，其包括多个区域，该多个区域沿环绕所述光程差镜片中心轴的圆周方向依次分布，且各区域的厚度均匀，至少两相邻区域的厚度彼此不相同。本发明还涉及一种具有至少一个上述光程差镜片的可变焦光学装置，其还包括至少一个透镜组，所述多个区域中的一个位于该透镜组光轴方向的光路中，在变焦过程中，可选择性地将所述光程差镜片的某一区域设置在所述透镜组的光路中，以改变该可变焦光学装置的焦距。该可变焦光学装置在变焦过程中无须移动透镜组，其具有结构紧凑的优点。
文档编号G02B15/00GK1987528SQ20051012121
公开日2007年6月27日 申请日期2005年12月23日 优先权日2005年12月23日
发明者邱文赐 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司