一種具有變焦功能的鏡頭組的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種具有變焦功能的鏡頭組，沿光軸方向、從物面端至成像端依次包括第一鏡頭組L1、第二鏡頭組L2、光闌面SP、第三鏡頭組L3、第四鏡頭組L4和成像面IP；所述第一鏡頭組L1依次包括第一凹透鏡、第一平凸透鏡和第一彎月形透鏡；所述第二鏡頭組L2依次包括第一非球面凹透鏡、第一凸透鏡、第二凹透鏡、第二凸透鏡、第三凹透鏡和第三凸透鏡；所述第三鏡頭組L3依次包括第四凸透鏡、第五凸透鏡、第二非球面凹透鏡、第四凹透鏡和第二平凸透鏡；所述第四鏡頭組L4包括第六凸透鏡、第三平凸透鏡、第三非球面凹透鏡和第三彎月形透鏡。該鏡頭組具備視角較寬、縮放比例高、可防震動等優(yōu)點，可以廣泛用于數(shù)碼照相機、攝像機、電視或電影鏡頭中。
【專利說明】
一種具有變焦功能的鏡頭組
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實用新型屬于鏡頭領(lǐng)域，尤其是涉及一種具有變焦功能的鏡頭組。
【背景技術(shù)】
[0002] 變焦鏡頭是在一定范圍內(nèi)可以變換焦距、從而得到不同寬窄的視場角，不同大小 的影象和不同景物范圍的照相機鏡頭。變焦鏡頭在不改變拍攝距離的情況下，可以通過變 動焦距來改變拍攝范圍，因此非常有利于畫面構(gòu)圖。由于一個變焦鏡頭可以兼擔(dān)當(dāng)起若干 個定焦鏡頭的作用，外出旅游時不僅減少了攜帶攝影器材的數(shù)量，也節(jié)省了更換鏡頭的時 間。通常，作為一種圖像傳感成像系統(tǒng)，都會使用固態(tài)的顯示元素，許多設(shè)備都具有了變焦 功能，以適應(yīng)不同的使用場所。但是，現(xiàn)有的變焦鏡頭存在視角范圍窄、縮放比例小且受振 動干擾較大等問題。 【實用新型內(nèi)容】
[0003] 針對現(xiàn)有技術(shù)中存在不足，本實用新型提供了一種具有變焦功能的鏡頭組，該鏡 頭組具備視角較寬、縮放比例高、可防震動等優(yōu)點，可以廣泛用于數(shù)碼照相機、攝像機、電視 或電影鏡頭中。
[0004] 本實用新型是通過以下技術(shù)手段實現(xiàn)上述技術(shù)目的的。
[0005] -種具有變焦功能的鏡頭組，沿光軸方向、從物面端至成像端依次包括第一鏡頭 組LU第二鏡頭組L2、光闌面SP、第三鏡頭組L3、第四鏡頭組L4和成像面IP;所述第一鏡頭組 Ll依次包括第一凹透鏡、第一平凸透鏡和第一彎月形透鏡;所述第二鏡頭組L2依次包括第 一非球面凹透鏡、第一凸透鏡、第二凹透鏡、第二凸透鏡、第三凹透鏡和第三凸透鏡;所述第 三鏡頭組L3依次包括第四凸透鏡、第五凸透鏡、第二非球面凹透鏡、第四凹透鏡和第二平凸 透鏡;所述第四鏡頭組L4包括第六凸透鏡、第三平凸透鏡、第三非球面凹透鏡和第三彎月形 透鏡。
[0006] 進一步的，所述第一非球面凹透鏡對應(yīng)于第一彎月形透鏡的一面為非球面;所述 第二非球面凹透鏡對應(yīng)于第四凹透鏡的一面為非球面;所述第三非球面凹透鏡對應(yīng)于第三 彎月形透鏡的一面為非球面。
[0007] 進一步的，第一鏡頭組LU第二鏡頭組L2以及第三鏡頭組L3的有效焦距分別為 15·5、34·96和82.17。
[0008] 進一步的，所述第一非球面凹透鏡、第三非球面凹透鏡、該變焦功能的鏡頭組三者 有效焦距之間滿足如下關(guān)系式：
[0009] 4.4<fi/fw<5.5；1.5<fR/fw<2.5
[0010] 其中，fi為第一非球面凹透鏡的有效焦距;fR為第三非球面凹透鏡的有效焦距;fw 為變焦功能的鏡頭組處于廣角端狀態(tài)時的有效焦距。
[0011] 本實用新型的有益效果：
[0012] 本實用新型所述的一種具有變焦功能的鏡頭組，通過第一鏡頭組L1、第二鏡頭組 L2、光闌面SP、第三鏡頭組L3、第四鏡頭組L4和成像面IP的有機組合，通過調(diào)節(jié)使其滿足有 效焦距的關(guān)系式，進而達到視角較寬、縮放比例高、防震動效果好等目的，可廣泛應(yīng)用于數(shù) 碼照相機、攝像機、電視或電影鏡頭中。
【附圖說明】
[0013] 圖1為本實用新型具有變焦功能的鏡頭組的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014] 圖2為廣角端位置鏡頭示意圖。
[0015] 圖3為中間位置鏡頭示意圖。
[0016]圖4為長焦端位置鏡頭示意圖。
[0017]圖5為視場角為全視場角時的三個變焦位置像差圖。
[0018]圖6為視場角為半視場角時的三個變焦位置像差圖。
[0019]圖7為視場角為零度時的三個變焦位置像差圖。
[0020] 圖8為三個變焦位置的縱向球差曲線。
[0021] 圖9為三個變焦位置的象散圖。
[0022]圖10為三個變焦位置的畸變圖。
【具體實施方式】
[0023] 下面結(jié)合附圖以及具體實施例對本實用新型作進一步的說明，但本實用新型的保 護范圍并不限于此。
[0024] 如圖1所示，一種具有變焦功能的鏡頭組，沿光軸方向、從物面端至成像端依次包 括第一鏡頭組LU第二鏡頭組L2、光闌面SP、第三鏡頭組L3、第四鏡頭組L4和成像面IP;第一 鏡頭組Ll、第二鏡頭組L2以及第三鏡頭組L3的有效焦距分別為15.5、34.96和82.17;如圖2、 圖3和圖4所示，第一鏡頭組Ll為固定不變，通過移動第二鏡頭組L2和第三鏡頭組L3來改變 鏡頭的有效焦距，以實現(xiàn)鏡頭變焦。
[0025] 所述第一鏡頭組Ll依次包括第一凹透鏡、第一平凸透鏡和第一彎月形透鏡;所述 第二鏡頭組L2依次包括第一非球面凹透鏡、第一凸透鏡、第二凹透鏡、第二凸透鏡、第三凹 透鏡和第三凸透鏡;所述第三鏡頭組L3依次包括第四凸透鏡、第五凸透鏡、第二非球面凹透 鏡、第四凹透鏡和第二平凸透鏡;所述第四鏡頭組L4包括第六凸透鏡、第三平凸透鏡、第三 非球面凹透鏡和第三彎月形透鏡。所述第一非球面凹透鏡對應(yīng)于第一彎月形透鏡的一面為 非球面;所述第二非球面凹透鏡對應(yīng)于第四凹透鏡的一面為非球面;所述第三非球面凹透 鏡對應(yīng)于第三彎月形透鏡的一面為非球面。
[0026]所述第一非球面凹透鏡、第三非球面凹透鏡、該變焦功能的鏡頭組三者有效焦距 之間滿足如下關(guān)系式：
[0027] 4.4<fi/fw<5.5；1.5<fR/fw<2.5
[0028] 其中，fi為第一非球面凹透鏡的有效焦距;fR為第三非球面凹透鏡的有效焦距;fw 為變焦功能的鏡頭組處于廣角端狀態(tài)時的有效焦距。
[0029] 所述變焦鏡頭的光學(xué)元件滿足下表1、表2和表3的數(shù)據(jù)。表1中分別列有由物到像 面的光學(xué)表面編號、R為個透鏡的光學(xué)表面的曲率半徑、D為對應(yīng)表面到后一個表面的距離、 N為材料折射率、V為對應(yīng)的阿貝數(shù)。
[0037]如圖5、圖6和圖7為不同視場角時的廣角端、中間位置和長焦端的像差圖，顯示出 其視角較寬的優(yōu)勢;如圖8所示，其廣角端的縱向球差小于0.05_，而在長焦端縱向球差在-0.05_~0.1mm之間變化。如圖9所示，其中S和T分別代表弧矢方向和子午方向的場曲。廣角 端時曲線S和T的變化范圍在-O .04mm~O .4mm之間，而長焦端曲線的變化范圍為-ο · Imm~ 0.05mm之間。如圖10所示，廣角端的系統(tǒng)畸變在-3 %-2.5 %，長焦端的系統(tǒng)畸變在0-1.2 %。 本變焦鏡頭的視角較寬、縮放比例高、防震動效果好，可廣泛應(yīng)用于數(shù)碼照相機、攝像機、電 視或電影鏡頭中。
[0038]所述實施例為本實用新型的優(yōu)選的實施方式，但本實用新型并不限于上述實施方 式，在不背離本實用新型的實質(zhì)內(nèi)容的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠做出的任何顯而易見 的改進、替換或變型均屬于本實用新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種具有變焦功能的鏡頭組，其特征在于，沿光軸方向、從物面端至成像端依次包括 第一鏡頭組LU第二鏡頭組L2、光闌面SP、第三鏡頭組L3、第四鏡頭組L4和成像面IP;所述第 一鏡頭組Ll依次包括第一凹透鏡、第一平凸透鏡和第一彎月形透鏡;所述第二鏡頭組L2依 次包括第一非球面凹透鏡、第一凸透鏡、第二凹透鏡、第二凸透鏡、第三凹透鏡和第三凸透 鏡;所述第三鏡頭組L3依次包括第四凸透鏡、第五凸透鏡、第二非球面凹透鏡、第四凹透鏡 和第二平凸透鏡;所述第四鏡頭組L4包括第六凸透鏡、第三平凸透鏡、第三非球面凹透鏡和 第三彎月形透鏡。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有變焦功能的鏡頭組，其特征在于，所述第一非球面凹 透鏡對應(yīng)于第一彎月形透鏡的一面為非球面;所述第二非球面凹透鏡對應(yīng)于第四凹透鏡的 一面為非球面;所述第三非球面凹透鏡對應(yīng)于第三彎月形透鏡的一面為非球面。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種具有變焦功能的鏡頭組，其特征在于，第一鏡頭組LU 第二鏡頭組L2以及第三鏡頭組L3的有效焦距分別為15.5、34.96和82.17。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種具有變焦功能的鏡頭組，其特征在于，所述第一非球面凹 透鏡、第三非球面凹透鏡、該變焦功能的鏡頭組三者有效焦距之間滿足如下關(guān)系式： 4.4<fi/fw<5.5；1.5<fR/fw<2.5 其中，h為第一非球面凹透鏡的有效焦距；fR為第三非球面凹透鏡的有效焦距；為變 焦功能的鏡頭組處于廣角端狀態(tài)時的有效焦距。
【文檔編號】G02B13/18GK205539679SQ201620221900
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年3月22日
【發(fā)明人】華可飛
【申請人】江蘇大學(xué)