专利名称：广角变焦镜头的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种变焦镜头，尤其涉及一种广角变焦镜头。
背景技术：
变焦镜头一个最重要的参数就是光圈值，但是现有的变焦镜头在光圈值比较大时，进光量增大，导致各种像差难以修正。因此，在镜头设计过程中，很难获得一种在满足大光圈值的条件下，同时具有较高的成像品质的镜头。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种成像品质高的大光圈广角变焦镜头。一种广角变焦镜头，沿其光轴从物侧到像侧方向依次包括一个负光焦度的第一透镜组、一个正光焦度的第二透镜组、一个正光焦度的第三透镜组；在该广角变焦镜的变焦过程中，所述第一透镜组、第二透镜组及第三透镜组均可沿光轴移动；该广角变焦镜头满足条件式0.77<|f2/fl|<l.1,0.7〈L2/fT〈L08，其中，fl为第一透镜组的有效焦距，f2第二透镜组的有效焦距，L2为第二透镜组由广角端至望远端的移动距离，fT为该广角变焦镜头望远端的有效焦距。本发明所述广角变焦镜头在满足大光圈和广视角的条件下，同时具有较高的成像品质。
图1为本发明第一实施方式提供的广角变焦镜头的结构示意图。图2为图1中的广角变焦镜头在广角状态的像差图。图3为图1中的广角变焦镜头在广角状态的场曲图。图4为图1中的广角变焦镜头在广角状态的畸变图。图5为图1中的广角变焦镜头在望远状态的像差图。图6为图1中的广角变焦镜头在望远状态的场曲图。图7为图1中的广角变焦镜头在望远状态的畸变图。图8为本发明第二实施方式提供的广角变焦镜头的结构示意图。图9为图2中的广角变焦镜头在广角状态的像差图。图10为图2中的广角变焦镜头在广角状态的场曲图。图11为图2中的广角变焦镜头在广角状态的畸变图。图12为图2中的广角变焦镜头在望远状态的像差图。图13为图2中的广角变焦镜头在望远状态的场曲图。图14为图2中的广角变焦镜头在望远状态的畸变图。主要元件符号说明 广角变焦镜头IOOUOOa 第一透镜组10 第一透镜11 第二透镜12 第二透镜组20 第三透镜21 第四透镜22 第五透镜23 第六透镜24 第三透镜组30 第七透镜31 光圈40 滤光片50 影像感测面60 表面S1-S16
如下具体实施方式
将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施例方式下面将结合附图，对本发明作进一步的详细说明。请参阅图1，其为本发明第一实施方式所提供的广角变焦镜头100，其从物侧至像侧依次包括一具有负光焦度的第一透镜组10、一具有正光焦度的第二透镜组20、一具有正光焦度的第三透镜组30。当在该广角变焦镜头100从广角端到望远端的变焦过程中，所述第一透镜组10、第二透镜组20、第三透镜组30及第四透镜组40均沿光轴移动，以补偿变焦过程及物距变化所造成的成像面的位置变动。所述广角变焦镜头100还包括两个光圈40及一滤光片50。其中一个光圈40设置在第一透镜组10和第二透镜组20之间，另一个光圈40设置在第二透镜组20和第三透镜组30之间。所述滤光片50设置在第三透镜组30的像侧。依次经过第一透镜组10、光圈40、第二透镜组20、光圈40、第三透镜组30及滤光片50的光线聚焦成像于一影像感测面60。本实施方式中，所述两个光圈40与第二透镜组20固定在一起，在变焦过程中所述光圈40随着第二透镜组20 —起移动，第一透镜组10与第二透镜组20之间的间隔减小，第二透镜组20与第三透镜组30之间的间隔增加，从而实现可变的放大倍数。所述第一透镜组10从物侧到像侧依次包括一具有负光焦度的第一透镜11及一具有正光焦度的第二透镜12。所述第一透镜11为非球面透镜，第二透镜12为球面透镜。所述第一透镜11包括一朝向物侧的第一表面SI和一朝向像侧的第二表面S2。所述第二透镜12呈新月型，其包括一朝向物侧凸出的第三表面S3和一朝向像侧内凹的第四表面S4。所述第二透镜组20从物侧到像侧依次包括一具有正光焦度的第三透镜21、一具有正光焦度的第四透镜22、一具有负光焦度的第五透镜23及一具有正光焦度的第六透镜24。所述第三透镜21和第六透镜24均为非球面透镜。所述第四透镜22和第五透镜23相互胶合且均为球面透镜。所述第三透镜21包括一朝向物侧的第五表面S5和一朝向像侧的第六表面S6。所述第四透镜22呈新月型，其包括一朝向物侧凸出的第七表面S7和一朝向像侧内凹的第八表面S8。所述第五透镜23呈新月型，其包括一朝向物侧凸出的第九表面S9和一朝向像侧内凹的第八表面S10。所述第八表面S8和第九表面S9相互贴合。所述第六透镜24包括一朝向物侧的第i^一表面Sll和一朝向像侧的第十二表面S12。本实施方式中，所述第三透镜21和第六透镜24采用塑胶材料制成。所述第三透镜组30包括一具有正光焦度的第七透镜31。所述第七透镜31为非球面透镜。所述第七透镜31包括一朝向物侧的第十三表面S13和一朝向像侧的第十四表面S10。所述滤光片50呈平板状，其用于滤除光线中的红外光线。该滤光片50包括一朝向物侧的第十五表面S15和一朝向像侧的第十六表面S16。该广角变焦镜头100满足以下条件式:
(1)0.77<|f2/fl |<1.1 ；
(2)0.7<L2/fT<l.08 ；
其中，Π为第一透镜组10的有效焦距，f2第二透镜组20的有效焦距，L2为第二透镜组由广角端至望远端的移动距离，fT为该广角变焦镜头望远端的有效焦距。条件式(I)和(2)使得广角变焦镜头100在具有大光圈值时其广角端和望远端的各种像差得以修正。条件式(I)中若第二透镜组20的有效焦距f2过短，会造成广角端和望远端球差与色差较大，难以使用四片透镜进行补正，若第一透镜组10的有效焦距fl过短，则会造成较大的广角端畸变；另外，若第二透镜组20有效焦距f2过长，则系统总长会增加，且第一透镜11的面径尺寸会变大，造成镜头厚度与成本的增加。条件式(2)中若第二透镜组20移动量太大，必须增加镜头厚度，来维持第二透镜组20的移动行程，若第二透镜组20移动量过短，则必须将第二透镜组20的有效焦距f2缩短，则会造成广角端和望远端球差与色差会增大而影响像质。优选地，广角变焦镜头100还满足以下条件:
(3)1.2<f3/f2<2.85 ；
其中，f3第三透镜组30的有效焦距。条件式(3)有效保证了广角变焦镜头100的对焦成功率。条件式(I)中若第三透镜组30有效焦距f3太长会造成对焦时移动距离过长，增加了对焦时间，若第三透镜组30有效焦距f3太短，则降低了对焦精度。优选地，广角变焦镜头100还满足以下条件:
(4)1.02〈Ν2/Ν1〈1.15 ；
其中，NI为第一透镜11的d光线折射率，N2为第二透镜12的d光线折射率。条件式(4)使得广角变焦镜头100的场曲有效的降低，并且使得中心与周边的视场画面能同时对焦清晰。优选地，广角变焦镜头100还满足以下条件:
(5)2<V1/V2<2.7 ；
(6)1.5<V4/V5<3.8 ；
其中，Vl为第一透镜11的阿贝系数，V2为第二透镜12的阿贝系数，V4为第四透镜22的阿贝系数，V5为第五透镜23的阿贝系数 。条件式(5)和(6)使得广角变焦镜头100可以对广角端的横向色差和望远端的轴向色差进行较好的补正。优选地，广角变焦镜头100还满足以下条件:
(7)0.7〈Τ2/ΙΗ〈1.I ；
其中，Τ2为第二透镜组20的总厚度，即第五表面S5至第十二表面S12在光轴上的距离，IH为影像感测面60的对角距离。条件式(7)保证了第二镜组20的总厚度，有效降低了该广角变焦镜头100的系统总长。其中，所述第一表面S1、第二表面S2、第五表面S5、第六表面S6、第十一表面S11、第十二表面S12及第十三表面S13均为非球面，并满足非球面之面型公式:
权利要求
1.一种广角变焦镜头，沿其光轴从物侧到像侧方向依次包括一个负光焦度的第一透镜组、一个正光焦度的第二透镜组、一个正光焦度的第三透镜组；在该广角变焦镜头变焦过程中，所述第一透镜组、第二透镜组及第三透镜组均可沿光轴移动；该广角变焦镜头满足条件式: 0.77<|f2/fl |<1.1， 0.7<L2/fT<l.08 ； 其中，fl为第一透镜组的有效焦距，f2第二透镜组的有效焦距，L2为第二透镜组由广角端至望远端的移动距离，fT为该广角变焦镜头望远端的有效焦距。
2.如权利要求1所述的广角变焦镜头，其特征在于，所述广角变焦镜头从广角端到望远端的变焦过程中，所述第一透镜组与第二透镜组之间的间隔减小，第二透镜组与第三透镜组之间的间隔增加。
3.如权利要求1所述的广角变焦镜头，其特征在于，所述第一透镜组从物侧到像侧依次包括一具有负光焦度的第一透镜及一具有正光焦度的第二透镜；第二透镜组从物侧到像侧依次包括一具有正光焦度的第三透镜、一具有正光焦度的第四透镜、一具有负光焦度的第五透镜及一具有正光焦度的第六透镜；所述第三透镜组包括一具有正光焦度的第七透镜。
4.如权利要求3所述的广角变焦镜头，其特征在于，所述第一透镜为非球面透镜，第二透镜为球面透镜；所述第三透镜和第六透镜均为非球面透镜，所述第四透镜和第五透镜相互胶合且均为球面透镜；所述第七透镜为非球面透镜。
5.如权利要求4所述的广角变焦镜头，其特征在于，该广角变焦镜头还满足以下条件式: 1.2<f3/f2<2.85 ； 其中，f3第三透镜组的有效焦距。
6.如权利要求4所述的广角变焦镜头，其特征在于，该广角变焦镜头还满足以下条件式: 1.02〈Ν2/Ν1〈1.15 ； 其中，NI为第一透镜的d光线折射率，N2为第二透镜的d光线折射率。
7.如权利要求4所述的广角变焦镜头，其特征在于，该广角变焦镜头还满足以下条件式: 1.5<V4/V5<3.8 ； 其中，Vl为第一透镜的阿贝系数，V2为第二透镜的阿贝系数，V4为第四透镜的阿贝系数，V5为第五透镜的阿贝系数。
8.如权利要求1所述的广角变焦镜头，其特征在于，所述角变焦镜头还包括两个光圈，其中一个光圈设置在第一透镜组和第二透镜组之间，另一个光圈设置在第二透镜组和第三透镜组之间，依次经过第一透镜组、光圈、第二透镜组、光圈及第三透镜组的光线聚焦成像于一影像感测面。
9.如权利要求8所述的广角变焦镜头，其特征在于，该广角变焦镜头还满足以下条件式: .0.7〈Τ2/ΙΗ〈1.I ；其中，T2为第二透镜组的总厚度， IH为影像感测面的对角距离。
全文摘要
本发明提供一种广角变焦镜头，沿其光轴从物侧到像侧方向依次包括一个负光焦度的第一透镜组、一个正光焦度的第二透镜组、一个正光焦度的第三透镜组；在该广角变焦镜头的变焦过程中，所述第一透镜组、第二透镜组及第三透镜组均可沿光轴移动；该广角变焦镜头满足条件式0.77<|f2/f1|<1.1，0.7<L2/fT<1.08，其中，f1为第一透镜组的有效焦距，f2第二透镜组的有效焦距，L2为第二透镜组由广角端至望远端的移动距离，fT为该广角变焦镜头望远端的有效焦距。本发明所述广角变焦镜头在满足大光圈和广视角的条件下，同时具有较高的成像品质。
文档编号G02B3/00GK103176265SQ20111043729
公开日2013年6月26日 申请日期2011年12月23日 优先权日2011年12月23日
发明者黄海若, 彭芳英, 王圣安, 李安泽, 柳晓娜 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