一种可变焦距镜头

技术领域

本发明涉及成像技术领域，尤其涉及一种可变焦镜头。

背景技术

随着成像CCD芯片的不断发展，成像芯片无论在体积上和成像质量上有显著提升。使得现阶段的小型化摄影镜头可以实现高解析力的同时也能满足轻薄的尺寸，因此受广大消费者的追捧。目前小型化摄像镜头多采用单焦点涉及，难以同时满足拍摄远景与近物时不同需求，造成需配备多个镜头才能满足远近景的拍摄，实为不便。因而搭载可变焦距的高性能小型化镜头已成为高阶电子产品发展的趋势。

发明内容

本发明的目的是解决上述问题，根据需求提出一种较小体积，可变焦距的镜头。

为实现本发明的目的，本发明采用的技术方案是：

一种可变焦距镜头，由物侧至像侧依次包含具正光焦度的第一透镜组、光阑、具正光焦度的第二透镜组、具负光焦度的第三透镜组、具正光焦度的第四透镜组、滤光片和像面；

在变焦时，所述第二透镜组和第三透镜组沿光轴往复移动；

所述第一透镜组中的第一个透镜物侧面为凸面，所述第二透镜组中的第一个透镜设置为正光焦度透镜；且满足以下条件式：

TTL/IMGH<7

其中，TTL为所述可变焦距镜头总长，单位毫米；IMGH为可变焦距镜头在像面成像的最大半像高，单位毫米；

SD1/IMGH<3.3

其中，SD1为第一透镜组中第一镜片的的有效径。

优选技术方案，所述第一透镜组至少包括一枚正光焦度透镜和一枚负光焦度透镜；以及一枚可正负光焦度透镜；

所述第二透镜组至少包括第一正光焦度透镜、第二正光焦度透镜和一枚负光焦度透镜；

所述第三透镜组至少包括一枚负光焦度透镜；

所述第四透镜组至少包括一枚正光焦度透镜。

优选技术方案，所述第一透镜组和所述第二透镜组之间设置有光阑。

优选技术方案，第一透镜组、第二透镜组、第三透镜组、第四透镜组中的透镜采用玻璃透镜或塑料制成透镜。

优选技术方案，第三透镜组中至少包含一枚负光焦度透镜，且其折射率满足：

1.6≤nd3≤1.78

其中，nd3为折射率。

优选技术方案，可变焦距镜头，变焦倍数满足：

1.4

其中，Ft为望远焦距，Fw为广角焦距。

优选技术方案，可变焦距镜头，还满足以下关系式：

-0.6

其中，F3为第三透镜组焦距，F4为第四透镜组焦距。

本发明的优点是：

本发明中采用了数片(例如，8片)透镜，并且通过各个透镜的光焦度、面型、各透镜的中心厚度以及各透镜之间的轴间距等的配合，让上述光学镜头具有较小的F数、小型化和呈现较高质量的像等至少一个增益效果。

附图说明

图1是示意性表示实施例1的变焦镜头广角端的结构图；

图2是示意性表示实施例1的变焦镜头望远端的结构图；

图3是示意性表示实施例1的变焦镜头广角端倍率色差图；

图4是示意性表示实施例1的变焦镜头广角端场曲图；

图5是示意性表示实施例1的变焦镜头广角端畸变图；

图6是示意性表示实施例1的变焦镜头望远端倍率色差图；

图7是示意性表示实施例1的变焦镜头望远端场曲图；

图8是示意性表示实施例1的变焦镜头望远端畸变图；

图9是示意性表示实施例2的变焦镜头广角端的结构图；

图10是示意性表示实施例2的变焦镜头望远端的结构图；

图11是示意性表示实施例2的变焦镜头广角端倍率色差图；

图12是示意性表示实施例2的变焦镜头广角端场曲图；

图13是示意性表示实施例2的变焦镜头广角端畸变图；

图14是示意性表示实施例2的变焦镜头望远端倍率色差图；

图15是示意性表示实施例2的变焦镜头望远端场曲图；

图16是示意性表示实施例2的变焦镜头望远端畸变图。

具体实施方式

下面结合附图1-16及实施例对本发明进一步详细说明。

一种可变焦距镜头，由物侧至像侧依次包含一具正光焦度的第一透镜组、光阑、一具正光焦度的第二透镜组、一具负光焦度的第三透镜组、一具正光焦度的第四透镜组、滤光片和像面；第一透镜组G1像侧设有光阑4，光阑4像侧设有第二透镜组，第二透镜组G2像侧设有第三透镜组G3，第三透镜组像侧设有第四透镜组G4，第四透镜组像侧设有滤光片10和像面11。

在变焦时，所述第二透镜组和第三透镜组沿光轴先行往复移动；所述第一透镜组中的第一个透镜物侧面为凸面，所述第二透镜组中的第一个透镜设置为正光焦度透镜；且满足以下条件式：

TTL/IMGH<7

其中，TTL为所述可变焦距镜头总长(单位毫米)；IMGH为所述可变焦距镜头在像面成像的最大半像高(单位毫米)。此条件式可以实现镜头尽可能小的光学总高，从而减小镜头的体积。

SD1/IMGH<3.3

其中SD1为第一透镜组中第一镜片的的有效径(单位毫米)。条件式可以实现镜头尽可能小的纵向高度，从而减小镜头的体积。

所述第一透镜组至少包括一枚正光焦度透镜1和一枚负光焦度透镜3；以及一枚可正负光焦度透镜；所述第二透镜组至少包括第一正光焦度透镜5、第二正光焦度透镜7和一枚负光焦度透镜6；所述第三透镜组至少包括一枚负光焦度透镜8；所述第四透镜组至少包括一枚正光焦度透镜9。光阑设置于所述第一透镜组和所述第二透镜组之间。第一透镜组、第二透镜组、第三透镜组、第四透镜组中的透镜采用玻璃透镜或塑料制成透镜。并塑料透镜较多。其有利于扩大可变焦距镜头于广角端的视场角，通过正负透镜的组合可有效抑制系统像差，减小可变焦距镜头总长度并且能有效降低镜头总高，使系统极致小型化，并成本较低。

在一个实施方式中第三透镜组中至少包含一枚负光焦度透镜，且其折射率满足：

1.6≤nd3≤1.78

满足此条件后可增强系统修正色差的能力。

在一个实施方式中，变焦倍数满足：

1.4

其中，Ft为望远焦距，Fw为广角焦距。满足此条件后可变焦距镜头在满足变焦比例同时不至于总长过长。

在一个实施方式中，还满足以下关系式：：

-0.6

其中，F3为第三透镜组焦距，F4为第四透镜组焦距。满足此条件后可合理分配折射组合，易于实现小型化。

上述的可变焦距的所有透镜物侧和像侧表面均采用非球面，其中非球面系数满足如下方程：

Z＝cy

其中，Z为非球面矢高、c为非球面近轴曲率、y为镜头口径、k为圆锥系数、A4为4次非球面系数、A6为6次非球面系数、A8为8次非球面系数、A10为10次非球面系数、A12为12次非球面系数、A14为14次非球面系数、A16为16次非球面系数。

实施例1

由物侧至像侧依次包括：第一透镜组、光阑、第二透镜组、第三透镜组、第四透镜组、滤光片和像面；在由广角变焦至长焦时，所述第二透镜组和第三透镜组沿光轴向前移动。第一透镜组具有正光焦度，第二透镜组具有正光焦度，第三透镜组具有负光焦度，第四透镜组具有正光焦度。其中第二透镜组的第二枚透镜和第三透镜组的第一枚透镜为玻璃材质，其余透镜为玻璃材质。

图1示出了根据本申请实施例1的光学镜头的结构示意图。

如图1所示，根据本申请示例性实施方式的光学镜头沿光轴由物侧至像侧依序包括：第一透镜组、光阑、第二透镜组、第三透镜组、第四透镜组、滤光片和像面。

表一(a)示出了实施例1的光学镜头的各透镜的表面类型、曲率半径、厚度及材料。其中，曲率半径和厚度的单位均为毫米(mm)。

本实施例的透镜组的设计参数具体请参照下表：

表一(a)

表一(b)示出了实施例1的光学镜头的各透镜的表面非球面系数。

表一(b)

以下表一(c)列出了本发明的变焦镜头的变倍数据：

表一(c)

本实施例中，镜头符合上诉权利项的要求,其具体参数如下表所示：

表一(d)

参见图1和图2，分别是实施例1中光学系统广角端和望远端的2D图，可以看出镜头的各透镜紧密排列可以实现镜头的较小的结构特点。

参见图3和图6，分别是根据实施例1的广角端和望远端的轴上色差曲线，均控制在较小的范围内。

参见图4和图7，分别是根据实施例1的广角端和望远端的像散曲线，均控制在±0.05mm内，可见广角端和望远端均具有较高的解析力。

参见图5和图8，分别是根据实施例1的广角端和望远端的畸变曲线，均控制在±2％内，可见广角端和望远端的畸变均得到了良好的校正。

实施例2

由物侧至像侧依次包括：第一透镜组、光阑、第二透镜组、第三透镜组、第四透镜组、滤光片和像面；在由广角变焦至长焦时，所述第二透镜组和第三透镜组沿光轴向前移动。第一透镜组具有正光焦度，第二透镜组具有正光焦度，第三透镜组具有负光焦度，第四透镜组具有正光焦度。其中第二透镜组的第二枚透镜和第三透镜组的第一枚透镜为玻璃材质，其余透镜为玻璃材质。

图9示出了根据本申请实施例1的光学镜头的结构示意图。

如图9所示，根据本申请示例性实施方式的光学镜头沿光轴由物侧至像侧依序包括：第一透镜组、光阑、第二透镜组、第三透镜组、第四透镜组、滤光片和像面。

表二(a)示出了实施例1的光学镜头的各透镜的表面类型、曲率半径、厚度及材料。其中，曲率半径和厚度的单位均为毫米(mm)。

本实施例的透镜组的设计参数具体请参照下表：表二(a)

表二(b)

以下表二(c)列出了本发明的变焦镜头的变倍数据：

表二(c)

本实施例中，镜头符合上诉权利项的要求,其具体参数如下表所示：

表二(d)

参见图9和图10，分别是实施例2中光学系统广角端和望远端的2D图，可以看出镜头的各透镜紧密排列可以实现镜头的较小的结构特点。

参见图11和图14，分别是根据实施例2的广角端和望远端的轴上色差曲线，均控制在较小的范围内。

参见图12和图15，分别是根据实施例2的广角端和望远端的像散曲线，均控制在±0.05mm内，可见广角端和望远端均具有较高的解析力。

参见图13和图16，分别是根据实施例2的广角端和望远端的畸变曲线，均控制在±2％内，可见广角端和望远端的畸变均得到了良好的校正。

以上对本发明创造的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明创造的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明创造范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。