[发明专利]变焦镜头、成像设备和制造变焦镜头的方法

说明书

技术领域

本发明涉及光学镜头领域，特别涉及一种变焦镜头、成像设备和制造变焦镜头的方法。

背景技术

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。变焦镜头在不改变拍摄距离的情况下，可以通过变动焦距来改变拍摄范围，因此非常有利于画面构图。由于一个变焦镜头可以兼担当起若干个定焦镜头的作用，外出旅游时不仅减少了携带摄影器材的数量，也节省了更换镜头的时间。

使用变焦镜头进行聚焦时，最好考虑首先将影像调至最大处进行聚焦；也就是说，使用镜头的最长焦距端聚焦。然后,再把焦距变小到拍摄时所期望的焦距上。在此过程中，所有焦距上的影像始终保持清晰。运用这种技术，由于是在尽可能最大的影像下聚焦，所以能够更容易地观察到影像细节是否清晰，因此也是最为精确的聚焦方法。注意，有些变焦镜头需要转动两个单独的控制环，一个环控制聚焦，另一个环控制焦距。这种结构布局的优点是一旦完成了聚焦，不会因调整焦距而意外地改变了焦点。

目前，随着科学技术的发展与机载光电吊舱需求的不断增加，光电吊舱的小型化、轻量化与多功能化已成为主要的发展趋势，因此对机载光学系统要求体积小、质量轻、探测距离大、高清晰度，并且能在雾、雨、雪、尘等气候条件下连续观察，对目标既能作大区域小倍率的全景搜索，又能作小区域大倍率的放大观察，目前的设备无法满足这样的需求。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种变焦镜头、成像设备和制造变焦镜头的方法。

第一方面，本发明提供一种变焦镜头，包括沿光轴方向从物端到像端依次排列的第一透镜组、第二透镜组、第三透镜组和第四透镜组，所述第一透镜组与所述第四透镜组相对位置固定，且都具有正光焦度；所述第二透镜组和所述第三透镜组可沿光轴方向以预设关联关系移动，所述第三透镜组用于补偿所述第二透镜组沿光轴移动时产生的焦点像差，所述第二透镜组具有负光焦度，所述第三透镜组具有正光焦度；所述变焦镜头从短焦段到长焦段的变焦过程中，所述第二透镜组在光轴上的移动矢量L2满足条件式：0.10<|L2|/Lt<0.30，所述第三透镜组在光轴上的移动矢量L3满足条件式：0.05<|L3|/Lt<0.15，其中，定义移动矢量L2和移动矢量L3从物端到像端为正值，从像端到物端为负值，Lt为所述变焦镜头沿光轴方向的总长度。

结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述第一透镜组包括沿光轴方向从物端到像端依次排列的具有负光焦度的第一透镜、具有正光焦度的第二透镜、具有正光焦度的第三透镜和具有正光焦度的第四透镜，第一透镜和第二透镜密接组成胶合组；

所述第二透镜组包括沿光轴方向从物端到像端依次排列的具有负光焦度的第五透镜、具有负光焦度的第六透镜和具有正光焦度的第七透镜；

所述第三透镜组包括沿光轴方向从物端到像端依次排列的具有正光焦度的第八透镜、具有正光焦度的第九透镜、具有负光焦度的第十透镜；

所述第四透镜组包括前组和后组，所述前组沿光轴方向从物端到像端依次排列的具有负光焦度的第十一透镜、具有正光焦度的第十二透镜，所述后组沿光轴方向从物端到像端依次排列的具有正光焦度的第十三透镜、具有负光焦度的第十四透镜。

结合第一方面的第一种可能的实现方式中，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述第一透镜为双凹球面负透镜，所述第二透镜为双凸球面正透镜，所述第三透镜为双凸球面正透镜，所述第四透镜为球面弯月正透镜。

结合第一方面的第一种可能的实现方式中，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述第五透镜为双凹球面负透镜，所述第六透镜为双凹球面负透镜，所述第七透镜为球面弯月正透镜，所述第六透镜和所述第七透镜组成双胶合透镜。

结合第一方面的第一种可能的实现方式中，在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述第八透镜为球面弯月正透镜，所述第九透镜为双凸球面正透镜，所述第十透镜为双凸球面正透镜，所述第八透镜和所述第九透镜组成双胶合透镜。

结合第一方面的第一种可能的实现方式中，在第一方面的第五种可能的实现方式中，所述第十一透镜为为双凹球面负透镜，第十二透镜为球面弯月正透镜，所述第十一透镜和所述第十二透镜组成双胶合透镜，所述第十三透镜为平凹球面正透镜，所述第十四透镜为球面弯月负透镜，所述第十三透镜所述第十四透镜组成双胶合透镜。