[发明专利]一种变焦镜头

说明书

一种变焦镜头，所述光学系统包括沿光线入射方向依次设有，光焦度为负的第一透镜群A、光焦度为正的第二透镜群B、光阑S、光焦度为负的第三透镜群C、光焦度为正的第四透镜群D。其中，第一透镜群A、第三透镜群C始终处于固定的状态，通过第二透镜群B沿着光轴从像面侧向物体侧移动，使得镜头视场角从广角端向望远端进行变倍，同时通过使第四透镜群D沿着光轴做相应的非线性移动，进行伴随变倍而来的像面变动做出校正和调焦，保证系统像面在焦距变化过程中的稳定。

技术领域

本发明涉及一种变焦镜头，特别是涉及一种低成本、小体积、轻重量、高性能、大光圈的，可以在众多场合替代常见定焦镜头的，具有自动对焦功能的变焦距镜头。

背景技术

世界上第一款真正意义上的变焦距镜头早在二十世纪初就出现了，但是由于精密机械加工技术、镀膜技术、光学冷加工技术不够完善，变焦距镜头的光学设计和实际应用受到了很大的限制。所以即使在技术手段已经非常完善的如今，变焦距镜头仍未能得到普遍应用，远远滞后于定焦镜头的应用。

但是常规的定焦镜头只有唯一的焦距，对于监视现场的视场需要变换时是很不方便的观测。随着科学技术的迅猛发展、人们安全意识的逐渐提高，监控意识也随之提高，定焦镜头已经无法满足大多数的检测场景，变焦距镜头替换定焦镜头的趋势已经越来越明显。退而求其次的，市场上出现了大量板机镜头(即手动变焦距镜头)，即通过镜头手动变焦、聚焦，达到客户理想的视场后，锁紧钉锁紧，变焦距镜头最终也只是实现定焦镜头的功能。

很少用具备自动聚焦功能的AF变焦距镜头来替换定焦镜头的原因也是显而易见的，主要有三个：成本、尺寸、性能。为了解决这三个问题，市面上已经有了各种尝试突破限制的产品，但都没有很好地综合解决所有这三个问题。

例如专利文献(CN103116213A所述的变焦距镜头，采用了两群7组10片结构，适配1/3”300万像素的sensor，焦距为2.8～10.5mm，视场角为119°～31.9°，广角端光圈数为1.4，基本上满足了使用的需求。但是光路总长超过了50mm，这一尺寸要远远大于普通定焦镜头，大大限制了其使用范围。再例如类似的专利文献(公开号103926682A)、专利文献(公开号104459962A)、专利文献(公开号104977702A)、专利文献(公开号105022146A)中所述的变焦距镜头，光学总长都超过了50mm。

例如专利文献CN10537279)所述的变焦距镜头，采用了两群8组8片结构，光学总长为31.5mm，在长度上已经和普通定焦镜头差异不大。但是，该镜头的焦段仅有3.1～6.4mm，变焦范围相当有限，应用的价值不高。

例如专利文献CN105259646A所述的变焦距镜头，适配1/2.7”200万像素的sensor，焦距为2.8～8.0mm，视场角为138°～60°，广角端光圈数为1.7，且光学总长为29.6mm。但是，该镜头采用了8片玻璃镜片，同等数量镜片的定焦镜头完全能够实现600万甚至800万像素，成本转化上差距较为明显，推广的难度也较大。如果想要大幅降低成本，使用塑胶非球面来替代玻璃镜片是一个比较好的选择。

之所以类似的镜头无法兼顾较长的焦段与较短的光学总长，与其光学结构有着重要的关系。这类小型化的变焦距镜头目前市面上无一例外得均采用二群或者三群结构，这种结构必然会造成光学总长过长。

综上所述，非常有必要设计一款能够在多种场合替代常规定焦镜头的小尺寸、低成本、高性能的具有自动聚焦功能的变焦距镜头。

发明内容

本发明要克服现有技术的上述缺点，提供了一种变焦镜头，在保证小尺寸、轻重量、高性能的前提下，跨越整个变倍域而良好地校正各类像差，利用马达实现自动变焦与自动聚焦，最终达到低成本化的设计与量产，用来替换目前市面上常规的定焦镜头。