一種變焦鏡頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及光學(xué)技術(shù)，特別提供了一種變焦鏡頭。
【背景技術(shù)】
[0002] 在軍事領(lǐng)域中，獲取目標(biāo)的高精度信息是一切作戰(zhàn)方式的關(guān)鍵。變焦系統(tǒng)指在像 面不變的前提下，通過(guò)改變系統(tǒng)組元之間間隔實(shí)現(xiàn)焦距(連續(xù)）變化，從而實(shí)現(xiàn)小倍率大視 場(chǎng)捜索目標(biāo)，大倍率小視場(chǎng)跟蹤目標(biāo)。
[0003] 隨著光學(xué)技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的作戰(zhàn)方式也逐漸被實(shí)時(shí)監(jiān)視、精確測(cè)量、制導(dǎo)打擊等 陸?？找惑w化新型作戰(zhàn)方式所取代。在高、低空偵察攝影、航空測(cè)量、追蹤目標(biāo)等過(guò)程中，變 焦距光學(xué)系統(tǒng)都起了不可替代的作用。各種地基、艦載、機(jī)載甚至星載等大型測(cè)量、偵察設(shè) 備當(dāng)中都應(yīng)用變焦系統(tǒng)。
[0004] 隨著變焦距技術(shù)的日益成熟及加工、檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)大變倍、大視場(chǎng)、大相對(duì) 孔徑變焦系統(tǒng)需求增加。
[0005] 因此，研發(fā)一種能夠?qū)崿F(xiàn)高倍率、大變倍比W及高成像品質(zhì)的變焦鏡頭，成為人們 亟待解決的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種變焦鏡頭，W實(shí)現(xiàn)高倍率、大變倍比及高成像 品質(zhì)的要求。
[0007] 本發(fā)明提供的技術(shù)方案，具體為；一種變焦鏡頭，其特征在于，自物側(cè)至像側(cè)依次 包括： 第一透鏡組，具有正焦距； 第二透鏡組，具有負(fù)焦距； 第=透鏡組，具有正焦距； 第四透鏡組，具有正焦距； W及第五透鏡組，具有正焦距； 其中，在從望遠(yuǎn)端向廣角端變焦期間，所述第二透鏡組沿光軸向物側(cè)移動(dòng)，所述第=透 鏡組沿光軸向像側(cè)移動(dòng)； 且所述變焦鏡頭滿足W下條件： DG/Fw<6. 0 ； 其中，DG為所述第一透鏡組、所述第二透鏡組、所述第S透鏡組、所述第四透鏡組W及 所述第五透鏡組的厚度總和； Fw為所述變焦鏡頭在廣角端的焦距。
[000引優(yōu)選，所述變焦鏡頭還滿足W下條件： TTL/Fw<35. 0 ； 其中，TTL為所述變焦鏡頭在望遠(yuǎn)端的鏡頭總長(zhǎng)； Fw為所述變焦鏡頭在廣角端的焦距。
[0009] 進(jìn)一步優(yōu)選，所述變焦鏡頭還滿足W下條件： Ft/Fw>45.0 ； 其中，F(xiàn)t為所述變焦鏡頭在望遠(yuǎn)端的焦距； Fw為所述變焦鏡頭在廣角端的焦距。
[0010] 進(jìn)一步優(yōu)選，所述第一透鏡組自物側(cè)到像側(cè)依次包括： 第一透鏡，具有負(fù)焦距； 第二透鏡，具有正焦距； W及第=透鏡，具有正焦距。
[0011] 進(jìn)一步優(yōu)選，所述第二透鏡組自物側(cè)到像側(cè)依次包括： 第四透鏡，具有負(fù)焦距； 第五透鏡，具有負(fù)焦距； W及第六透鏡，具有正焦距； 且所述第六透鏡的折射率大于1. 8,阿貝數(shù)小于26。
[0012] 進(jìn)一步優(yōu)選，所述第=透鏡組自物側(cè)到像側(cè)依次包括： 第走透鏡，具有負(fù)焦距； 第八透鏡，具有正焦距； W及第九透鏡，具有正焦距； 且所述第走透鏡的折射率小于1. 81，阿貝數(shù)大于25 ;所述第八透鏡的折射率小于1. 6， 阿貝數(shù)大于60 ;所述第九透鏡的折射率大于1. 6,阿貝數(shù)小于61。
[0013] 進(jìn)一步優(yōu)選，所述第四透鏡組自物側(cè)到像側(cè)依次包括： 第十透鏡，具有負(fù)焦距； 第十一透鏡，具有負(fù)焦距； W及第十二透鏡，具有正焦距， 且所述第十透鏡的折射率大于1. 6,阿貝數(shù)小于61 ;所述第十一透鏡的折射率大于 1. 6,阿貝數(shù)大于40 ;所述第十二透鏡的折射率大于1. 7,阿貝數(shù)大于29。
[0014] 進(jìn)一步優(yōu)選，所述第五透鏡組自物側(cè)到像側(cè)依次包括： 第十=透鏡，具有正焦距； 第十四透鏡，具有負(fù)焦距； W及第十五透鏡，具有正焦距； 且所述第十=透鏡的折射率大于1. 6,阿貝數(shù)大于60 ;所述第十四透鏡的折射率大于 1. 6,阿貝數(shù)大于39 ;所述第十五透鏡的折射率小于1. 6,阿貝數(shù)大于64。
[0015] 進(jìn)一步優(yōu)選，所述變焦鏡頭在廣角端的光圈值小于6,在望遠(yuǎn)端的光圈值小于10。
[0016] 本發(fā)明提供的變焦鏡頭，由第一透鏡組、第二透鏡組、第=透鏡組、第四透鏡組和 第五透鏡組五個(gè)透鏡組構(gòu)成，采取內(nèi)焦方式，即不因?yàn)樽兘箮?lái)全長(zhǎng)的變化，通過(guò)改變第二 透鏡組和第=透鏡組之間的空氣間隔實(shí)現(xiàn)變焦，五個(gè)透鏡組在各個(gè)焦距位置產(chǎn)生的像差相 互匹配，保證總的成像品質(zhì)良好。
[0017] 本發(fā)明提供的變焦鏡頭，具有高倍率、大變倍比W及成像品質(zhì)高等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0018] 圖1為變焦鏡頭在廣角端的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為變焦鏡頭在望遠(yuǎn)端的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為變焦鏡頭在廣角端的場(chǎng)曲（fieldcurvature)曲線圖； 圖4為變焦鏡頭在望遠(yuǎn)端的場(chǎng)曲（fieldcurvature)曲線圖； 圖5為變焦鏡頭在廣角端的崎變（distodion)曲線圖； 圖6為變焦鏡頭在望遠(yuǎn)端的崎變（distodion)曲線圖； 圖7為變焦鏡頭在廣角端的橫向色差（lateralcolor)圖； 圖8為變焦鏡頭在望遠(yuǎn)端的橫向色差（lateralcolor)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 下面結(jié)合具體的實(shí)施例，并配合附圖作為示例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步解釋。除了該 些詳細(xì)描述之外，本發(fā)明還可W廣泛地施行在其他實(shí)施例中，任何所述實(shí)施例的輕易替代、 修改、等效變化都包含在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。在說(shuō)明書(shū)的描述中，為了使讀者對(duì)本發(fā)明有較 完整的了解，本實(shí)施方式提供了許多特定細(xì)節(jié)；然而，本發(fā)明可能在省略部分或全部該些特 定細(xì)節(jié)的前提下，仍可實(shí)施。此外，眾所周知的步驟和元件并未描述于細(xì)節(jié)中，W避免造成 本發(fā)明不必要的限制。附圖中相同或類似的元件將W相同或類似的符號(hào)來(lái)表示。特別注意 的是，附圖僅為示意之用，并非代表元件實(shí)際的尺寸，除非有特別說(shuō)明。
[0020] 參見(jiàn)圖1、圖2,為本發(fā)明較佳的實(shí)施例，該變焦鏡頭主要包含五個(gè)透鏡組，自物側(cè) (objectside)至像側(cè)（imageside)依序?yàn)榈谝煌哥R組1、第二透鏡組2、第S透鏡組3、第 四透鏡組4W及第五透鏡組5,上述五個(gè)透鏡組沿著光軸設(shè)置，且于像側(cè)形成像面。其中，第 一透鏡組1具有正焦距，第二透鏡組2具有負(fù)焦距，第=透鏡組3具有正焦距，第四透鏡組 4具有正焦距，第五透鏡組5具有正焦距，且成像面上可W設(shè)置具有光電轉(zhuǎn)換功能的影像感 測(cè)器，例如CCD或者CMOS。
[0021] 再參見(jiàn)圖1、圖2,于本實(shí)施例中，變焦鏡頭滿足W下條件；DG/Fw<6.0,其中，DG為 第一透鏡組厚度DG1、第二透鏡組厚度DG2、第S透鏡組厚度DG3、第四透鏡組厚度DG4W及 第五透鏡組DG5的總和，亦即DG=DG1+DG2+DG3+DG4+DG5,而Fw為該變焦鏡頭在廣角端的焦 距。
[0022] 作為技術(shù)方案的改進(jìn)，該變焦鏡頭另可W滿足W下條件；TTL/Fw<35. 0。其中，ITL 是變焦鏡頭在望遠(yuǎn)端的鏡頭總長(zhǎng)，而鏡頭總長(zhǎng)定義為自第一透鏡組1靠近物側(cè)的表面至成 像面的距離；Fw為該變焦鏡頭在廣角端的焦距。
[0023] 此外，作為技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，變焦鏡頭還可W滿足W下條件；Ft/Fw〉45. 0， 意即變焦鏡頭的放大倍率可W達(dá)到49. 8倍W上。其中，F(xiàn)t為該變焦鏡頭在望遠(yuǎn)端的焦距， Fw為該變焦鏡頭在廣角端的焦距。
[0024] 參見(jiàn)圖1、圖2,上述=個(gè)實(shí)施例中變焦鏡頭揭示了五個(gè)透鏡組，分別是第一透鏡 組1、第二透鏡組2、第S透鏡組3、第四透鏡組4與第五透鏡組5,且總共采用了 15個(gè)透鏡。
[0025] 此外，于上述實(shí)施例中，變焦鏡頭的光闊S(stop)可采用可變的孔徑，保證數(shù)值孔 徑滿足設(shè)計(jì)要求。于本實(shí)施例中，變焦鏡頭化在廣角端的光圈值（Fnumber,化0)為6,在 望遠(yuǎn)端的光圈值為10。
[0026] 此外，于上述實(shí)施例中，設(shè)及的變焦鏡頭的鏡頭總長(zhǎng)是指自第一透鏡組1靠近物 側(cè)的表面至成像面的距離。當(dāng)變焦鏡頭處于望遠(yuǎn)端時(shí)，定義鏡頭總長(zhǎng)為T(mén)TL。
[0027] 參見(jiàn)圖1、圖2,于本實(shí)施例中，變焦鏡頭更包含光闊S。光闊S設(shè)置于第S透鏡組 3及第四透鏡組4之間，可W限制通過(guò)第一透鏡組1、第二透鏡組2W及第S透鏡組3的光 束進(jìn)入第四透鏡組4的光通量。
[0028] 于本實(shí)施例中，當(dāng)變焦鏡頭進(jìn)行變焦時(shí)，各透鏡組可沿著光軸0A移動(dòng)。其中第二 透鏡組2W及第=透鏡組3的移動(dòng)，可用于改變倍率、保證像面穩(wěn)定W及修正像差。
[0029] 于本實(shí)施例中，參見(jiàn)圖1、圖2,第一透鏡組1自物側(cè)至像側(cè)依序包含具有負(fù)焦距的 第一透鏡11、具有正焦距的第二透鏡12W及具有正焦距的13 ;第二透鏡組2自物側(cè)至像側(cè) 依序包含具有負(fù)焦距的第四透鏡21、具有負(fù)焦距的第五透鏡22及具有正焦距的第六透鏡 23 ;第S透鏡組3自物側(cè)至像側(cè)依序包含具有負(fù)焦距的第走透鏡31、具有正焦距的第八透 鏡32W及具有正焦距第九透鏡33 ;第四透鏡組4包含具有負(fù)焦距的第十透鏡41、具有負(fù)焦 距的第十一透鏡42W及具有正焦距的第十二透鏡43 ;第五透鏡組5包含具有正焦距的第 十=透鏡51、具有負(fù)焦距的第十四透鏡52W及具有正焦距的第十五透鏡53 ;上述各個(gè)透鏡 均為球面透鏡。
[0030] 于本實(shí)施例中，第一透鏡組1第一透鏡11是凸面朝物側(cè)的負(fù)焦距的凸凹透鏡、第 二透鏡12是正焦距的雙凸透鏡、第=透鏡13是凸面朝物側(cè)正焦距的凸凹透鏡；第二透鏡組 2第四透鏡21是負(fù)焦距的雙凹透鏡、第五透鏡22是負(fù)焦距的雙凹透鏡、第六透鏡23是凸 面朝物側(cè)正焦距的雙凸透鏡，第五透鏡22及第六透鏡23組成雙膠合透鏡；第=透鏡組3第 走透鏡31是負(fù)焦距的雙凹透鏡、第八透鏡32是正