一种变焦镜头和成像装置的制作方法

本发明涉及光学，特别涉及一种变焦镜头和成像装置。

背景技术：

1、变焦镜头是在一定范围内可以变换焦距、从而得到不同宽窄的视场角，不同大小的影像和不同景物范围的照相机镜头。在安防领域，变焦镜头凭借拍摄距离远、拍摄角度大等优点得到了广泛的应用。

2、目前，常规的变焦镜头通常情况下，为了实现大光圈，会将镜筒设置的较粗，同时，为了增加变焦镜头的成像质量，较大程度的增加镜头的总长，而对于一些体积要求较高的场景来说，上述镜头将难以适用，且存在光圈小、红外高低温不共焦、畸变大等问题。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提出一种变焦镜头和成像装置，旨在提供一种小体积，大光圈，大靶面，高低温共焦的红外变焦镜头。

2、为实现上述目的，本发明提出一种变焦镜头，所述变焦镜头具有沿光轴方向呈相对设置的物侧和像侧，所述变焦镜头包括由物侧到像侧依次布置的光焦度为正的第一透镜组、光焦度为负的第二透镜组、光焦度为正的第三透镜组、光焦度为正的第四透镜组、光焦度为负的第五透镜组、滤光片和像面，其中，所述第二透镜组与所述第四透镜组沿所述光轴延伸方向活动设置，用于调整所述变焦镜头的焦距；

3、所述第一透镜组包括由物侧到像侧依次布置的光焦度为负的第一透镜、光焦度为正的第二透镜和光焦度为正的第三透镜；

4、所述第二透镜组包括由物侧到像侧依次布置的光焦度为负的第四透镜、光焦度为负的第五透镜和光焦度为正的第六透镜；

5、所述第三透镜组包括由物侧到像侧依次布置的光焦度为正的第七透镜、光焦度为正的第八透镜、光焦度为正的第九透镜、光焦度为负的第十透镜和光焦度为正的第十一透镜；

6、所述第四透镜组包括由物侧到像侧依次布置的光焦度为负的第十二透镜、光焦度为正的第十三透镜和光焦度为负的第十四透镜；

7、所述第五透镜组包括光焦度为负的第十五透镜。

8、可选地，所述变焦镜头还包括光阑，所述光阑设于所述第二透镜组与所述第三透镜组之间；

9、所述光阑到像面的距离为l，所述变焦镜头光学总长为ttl，其中，0.406＜l/ttl＜0.47。

10、可选地，所述第一透镜与第二透镜胶合连接，所述第九透镜与第十透镜胶合连接，所述第十三透镜与第十四透镜胶合连接。

11、可选地，所述第五透镜、第六透镜、第七透镜、第十一透镜、第十二透镜和第十五透镜均为非球面透镜。

12、可选地，所述第一透镜孔径为d，所述变焦镜头光学总长为ttl，其中，0.346＜d/ttl＜0.55。

13、可选地，所述第二透镜组位移量为s1，所述变焦镜头满足以下条件：0.07<s1/ttl<0.36，0.001<s2/ttl<0.2，其中，s1为所述第二透镜组在所述变焦镜头处于广角端位置时与所述变焦镜头处于望远端位置时的相对位移，s2为所述第四透镜组在所述变焦镜头处于广角端位置时与所述变焦镜头处于望远端位置时的相对位移，ttl为所述变焦镜头的光学总长。

14、可选地，所述第一透镜组的焦距为f1，所述第二透镜组的焦距为f2，所述第三透镜组的焦距为f3，所述第四透镜组的焦距为f4，所述第一透镜的焦距为f11，所述第二透镜的焦距为f12，所述第三透镜的焦距为f13，所述第四透镜的焦距为f21，所述第五透镜的焦距为f22，所述第六透镜的焦距为f23，所述第七透镜的焦距为f31，所述第八透镜的焦距为f32，所述第九透镜的焦距为f33，所述第十透镜的焦距为f34，所述第十一透镜的焦距为f35，所述第十二透镜的焦距为f41，所述第十三透镜的焦距为f42，所述第十四透镜的焦距为f43；其中，

15、-0.50≤f11/f1≤-0.37，0.73≤f12/f1≤0.99，0.50≤f13/f1≤0.68，0.52≤f21/f2≤0.70，0.63≤f22/f2≤0.85，-0.41≤f23/f2≤-0.30，0.09≤f31/f3≤0.13，1.15≤f32/f3≤1.56，1.06≤f33/f3≤1.43，-1.04≤f34/f3≤-0.77，1.87≤f35/f3≤2.52，-0.55≤f41/f4≤-0.41，1.43≤f42/f4≤1.93，-0.29≤f43/f1≤-0.21。

16、可选地，所述第一透镜组的焦距为f1，所述第二透镜组的焦距为f2，所述第三透镜组的焦距为f3，所述第四透镜组的焦距为f4，所述第五透镜组的焦距为f5，所述变焦镜头在广角端的焦距为f；其中，

17、0.12692≤f/f1≤0.1988，-0.912≤f/f2≤-0.642，0.2323≤f/f3≤0.3149，0.2458≤f/f4≤0.3596，-0.57≤f/f5≤-0.26。

18、此外，本发明还提出一种成像装置，所述成像装置包括上述的变焦镜头，所述变焦镜头具有沿光轴方向呈相对设置的物侧和像侧，所述变焦镜头包括由物侧到像侧依次布置的光焦度为正的第一透镜组、光焦度为负的第二透镜组、光焦度为正的第三透镜组、光焦度为正的第四透镜组、光焦度为负的第五透镜组、滤光片和像面，其中，所述第二透镜组与所述第四透镜组沿所述光轴延伸方向活动设置，用于调整所述变焦镜头的焦距；

19、所述第一透镜组包括由物侧到像侧依次布置的光焦度为负的第一透镜、光焦度为正的第二透镜和光焦度为正的第三透镜；

20、所述第二透镜组包括由物侧到像侧依次布置的光焦度为负的第四透镜、光焦度为负的第五透镜和光焦度为正的第六透镜；

21、所述第三透镜组包括由物侧到像侧依次布置的光焦度为正的第七透镜、光焦度为正的第八透镜、光焦度为正的第九透镜、光焦度为负的第十透镜和光焦度为正的第十一透镜；

22、所述第四透镜组包括由物侧到像侧依次布置的光焦度为负的第十二透镜、光焦度为正的第十三透镜和光焦度为负的第十四透镜；

23、所述第五透镜组包括光焦度为负的第十五透镜。

24、在本发明提供的技术方案中，通过设置正光焦度的第一透镜组和负光焦度的第二透镜组，保证了光线能够通过第一透镜组进入到后续的镜头结构中；通过采用五组元结构，使用十五枚透镜，并合理设置各个透镜组和透镜的光焦度以及形状配合关系，实现了小体积、大光圈、大靶面、红外和高低温共焦的4k变焦镜头，满足小畸变、大光圈及清晰成像的使用需求。

技术特征：

1.一种变焦镜头，其特征在于，所述变焦镜头具有沿光轴方向呈相对设置的物侧和像侧，所述变焦镜头包括由物侧到像侧依次布置的光焦度为正的第一透镜组、光焦度为负的第二透镜组、光焦度为正的第三透镜组、光焦度为正的第四透镜组、光焦度为负的第五透镜组、滤光片和像面，其中，所述第二透镜组与所述第四透镜组沿所述光轴延伸方向活动设置，用于调整所述变焦镜头的焦距；

2.如权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述变焦镜头还包括光阑，所述光阑设于所述第二透镜组与所述第三透镜组之间；

3.如权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述第一透镜与第二透镜胶合连接，所述第九透镜与第十透镜胶合连接，所述第十三透镜与第十四透镜胶合连接。

4.如权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述第五透镜、第六透镜、第七透镜、第十一透镜、第十二透镜和第十五透镜均为非球面透镜。

5.如权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述第一透镜孔径为d，所述变焦镜头光学总长为ttl，其中，0.346＜d/ttl＜0.55。

6.如权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述变焦镜头满足以下条件：0.07<s1/ttl<0.36，0.001<s2/ttl<0.2，其中，s1为所述第二透镜组在所述变焦镜头处于广角端位置时与所述变焦镜头处于望远端位置时的相对位移，s2为所述第四透镜组在所述变焦镜头处于广角端位置时与所述变焦镜头处于望远端位置时的相对位移，ttl为所述变焦镜头的光学总长。

7.如权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述第一透镜组的焦距为f1，所述第二透镜组的焦距为f2，所述第三透镜组的焦距为f3，所述第四透镜组的焦距为f4，所述第一透镜的焦距为f11，所述第二透镜的焦距为f12，所述第三透镜的焦距为f13，所述第四透镜的焦距为f21，所述第五透镜的焦距为f22，所述第六透镜的焦距为f23，所述第七透镜的焦距为f31，所述第八透镜的焦距为f32，所述第九透镜的焦距为f33，所述第十透镜的焦距为f34，所述第十一透镜的焦距为f35，所述第十二透镜的焦距为f41，所述第十三透镜的焦距为f42，所述第十四透镜的焦距为f43；其中，

8.如权利要求1所述的变焦镜头，其特征在于，所述第一透镜组的焦距为f1，所述第二透镜组的焦距为f2，所述第三透镜组的焦距为f3，所述第四透镜组的焦距为f4，所述第五透镜组的焦距为f5，所述变焦镜头在广角端的焦距为f；其中，

9.一种成像装置，其特征在于，包括如权利要求1-8所述的变焦镜头。

技术总结本发明提出一种变焦镜头和成像装置，所述变焦镜头具有沿光轴方向呈相对设置的物侧和像侧，所述变焦镜头包括由物侧到像侧依次布置的光焦度为正的第一透镜组、光焦度为负的第二透镜组、光焦度为正的第三透镜组、光焦度为正的第四透镜组、光焦度为负的第五透镜组、滤光片和像面，其中，所述第二透镜组与所述第四透镜组沿所述光轴延伸方向活动设置，用于调整所述变焦镜头的焦距。本发明采用五组元结构，使用十五枚透镜，通过合理设置五个透镜组和十五枚透镜的光焦度以及形状配合关系，实现了小体积、大光圈、大靶面、红外和高低温共焦的4K变焦镜头，满足小畸变、大光圈及清晰成像的使用需求。技术研发人员：于存胜,王晓,欧俊星,张良,肖明志,邱盛平受保护的技术使用者：中山联合光电研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/29