变焦光学系统的制作方法

本发明涉及一种光学系统，特别是一种变焦光学系统。

背景技术：

1、现有的4~8mm焦距的镜头一般为定焦镜头，例如cn108445611a公开的无热化高分辨率定焦镜头，焦距在5.8~6.2mm之间，无法满足短焦距的变焦成像，而且该镜头没有得到合适的优化，系统像差较大，视场角较小。

2、而变焦镜头一般焦距处于10mm以上，10mm以下的变焦镜头较少，且存在着系统像差较大，视场角较小，体积较大等不足。

技术实现思路

1、针对上述技术问题，本发明旨在提出一种焦距在10mm以下的变焦光学系统，实现大视场、小体积以及较高的成像质量。

2、本发明的变焦光学系统包括由物侧至像侧依序排列的光焦度为负的变焦前组、光焦度为正的补偿前组、光焦度为正的变焦后组、光焦度为负的补偿后组和光焦度为正的固定组，其中，变焦前组包括第一透镜，补偿前组包括第二透镜和第三透镜，变焦后组包括第四透镜，补偿后组包括第五透镜和第六透镜，固定组包括第七透镜，光阑位于补偿前组与变焦后组之间；所述变焦光学系统由广角端至望远端变化时，变焦前组、补偿前组、变焦后组、补偿后组均朝向物侧移动；

3、其中：

4、第一透镜为负透镜，物侧面为凸面，像侧面为凹面；

5、第二透镜为正透镜，物侧面为凹面，像侧面为凸面；

6、第三透镜为正透镜，物侧面为凸面，像侧面为凸面；

7、第四透镜为正透镜，物侧面为凸面，像侧面为凸面；

8、第五透镜为正透镜，物侧面为凸面，像侧面为凸面；

9、第六透镜为负透镜，物侧面为凹面，像侧面为凹面；

10、第七透镜为正透镜，物侧面为凸面，像侧面为凸面；

11、根据本发明的变焦光学系统，满足下列条件式：

12、-2.0<fg1/efl<-0.5；0.5<fg2/efl<2.0；1.0<fg3/efl<5.0；-4.0<fg4/efl<-1.0；

13、1.0<fg5/efl<4.0；3.0<efl*tan(hfov)<8.0；

14、其中，fg1表示变焦前组的合焦距，fg2表示补偿前组的合焦距，fg3表示变焦后组的合焦距，fg4表示补偿后组的合焦距，fg5表示固定组的合焦距，efl为变焦光学系统的有效焦距，fov为全视场角，hfov为半视场角。

15、根据本发明的变焦光学系统，满足下列条件式：

16、-2.0<f1/efl<-0.4；3.0<f2/efl<8.0；1.0<f3/efl<3.0；

17、1.5<f4/efl<4.0；1.0<f5/efl<2.5；-1.5<f6/efl<-0.4；

18、1.0<f7/efl<3.0；-0.8<fg1/fg2<-0.9；-2<fg3/fg4<-0.8；

19、f1为第一透镜的焦距，f2为第二透镜的焦距，f3为第三透镜的焦距，f4为第四透镜的焦距，f5为第五透镜的焦距，f6为第六透镜的焦距，f7为第七透镜的焦距。

20、根据本发明的变焦光学系统，满足下列条件式：

21、0.12<d1/ttl<0.18；0.10<d3/ttl<0.15；0.02<d5/ttl<0.03；0.03<d8/ttl<0.05；

22、0.06<d10/ttl<0.06；0.007<d12/ttl<0.009；0.12<d14/ttl<0.18；

23、d1为第一透镜在光轴上的厚度，d3为第二透镜在光轴上的厚度，d5为第三透镜在光轴上的厚度，d8为第四透镜在光轴上的厚度，d10为第五透镜在光轴上的厚度，d12为第六透镜在光轴上的厚度，d14为第七透镜在光轴上的厚度，ttl为变焦光学系统的总长。

24、根据本发明的变焦光学系统，满足下列条件式：

25、0.5<(r1-r2)/(r1+r2)<0.8；0.2<(r3-r4)/(r3+r4)<0.3；-1.0<(r5-r6)/(r5+r6)<-0.8；

26、1.2<(r8-r9)/(r8+r9)<2.0；-3<(r10-r11)/(r10+r11)<-2；-2<(r12-r13)/(r12+r13)<-1；

27、-8<(r14-r15)/(r14+r15)<-5；

28、r1和r2分别为第一透镜的物侧面和像侧面的曲率半径，r3和r4分别为第二透镜的物侧面和像侧面的曲率半径，r5和r6分别为第三透镜的物侧面和像侧面的曲率半径，r8和r9分别为第四透镜的物侧面和像侧面的曲率半径，r10和r11分别为第五透镜的物侧面和像侧面的曲率半径，r12和r13分别为第六透镜的物侧面和像侧面的曲率半径，r14和r15分别为第七透镜的物侧面和像侧面的曲率半径。

29、根据本发明的变焦光学系统，满足下列条件式：

30、1.5<δdg12/δdg23<2.0；0.2<δdg12/δdg23<0.3；

31、δdg12为变焦光学系统由广角端至望远端变化时，变焦前组与补偿前组间隔的变化量，δdg23为变焦光学系统由广角端至望远端变化时，补偿前组与变焦后组间隔的变化量，δdg34为变焦光学系统由广角端至望远端变化时，变焦后组与补偿后组间隔的变化量，δdg45为变焦光学系统由广角端至望远端变化时，补偿后组与固定组间隔的变化量。

32、根据本发明的变焦光学系统，满足下列条件式：

33、fov≥84°。

34、变焦光学系统由广角端至望远端变化时，光阑也朝向物侧移动。

35、有益效果：本发明通过设置合适的镜头结构，实现10mm以下变焦成像，通过合理分配光焦度和面型，搭配曲率、厚度和非球面等进一步优化，实现了大视场、低像差和低色差的高质量成像。

技术特征：

1.一种变焦光学系统，包括由物侧至像侧依序排列的光焦度为负的变焦前组、光焦度为正的补偿前组、光焦度为正的变焦后组、光焦度为负的补偿后组和光焦度为正的固定组，其中，变焦前组包括第一透镜，补偿前组包括第二透镜和第三透镜，变焦后组包括第四透镜，补偿后组包括第五透镜和第六透镜，固定组包括第七透镜，光阑位于补偿前组与变焦后组之间；其特征在于：所述变焦光学系统由广角端至望远端变化时，变焦前组、补偿前组、变焦后组、补偿后组均朝向物侧移动；

2.根据权利要求1所述的变焦光学系统，其特征在于满足下列条件式：

3.根据权利要求1所述的变焦光学系统，其特征在于满足下列条件式：

4.根据权利要求1所述的变焦光学系统，其特征在于满足下列条件式：

5.根据权利要求1所述的变焦光学系统，其特征在于满足下列条件式：

6.根据权利要求1所述的变焦光学系统，其特征在于满足下列条件式：

7.根据权利要求1所述的变焦光学系统，其特征在于：变焦光学系统由广角端至望远端变化时，光阑也朝向物侧移动。

技术总结
一种变焦光学系统，包括由物侧至像侧依序排列的光焦度为负的变焦前组、光焦度为正的补偿前组、光焦度为正的变焦后组、光焦度为负的补偿后组和光焦度为正的固定组，其中，变焦前组包括第一透镜，补偿前组包括第二透镜和第三透镜，变焦后组包括第四透镜，补偿后组包括第五透镜和第六透镜，固定组包括第七透镜，光阑位于补偿前组与变焦后组之间；所述变焦光学系统由广角端至望远端变化时，变焦前组、补偿前组、变焦后组、补偿后组均朝向物侧移动；光阑也朝向物侧移动。实现10mm以下变焦成像，通过合理分配光焦度和面型，搭配曲率、厚度和非球面等进一步优化，实现了大视场、低像差和低色差的高质量成像。

技术研发人员：敬云,宋小亮,李杨
受保护的技术使用者：成都量芯集成科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16