[发明专利]一种低成本、超薄、工艺简单、极低温度漂移的变焦光学系统

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种变焦光学系统，尤其涉及一种应用于照相系统的低成本、超薄、工艺简单、极低温度漂移、可以达到28mm(135焦距)广角、7倍以下变焦倍率变焦倍率的变焦光学系统。

【背景技术】

目前主流4.5～7倍变焦倍率的超薄型数码相机广角镜头，主要采用了10片以上的镜片设计，且均需要采用多片玻璃非球面才能实现。但是玻璃非球面技术主要掌握在日系企业手中，且价格昂贵。同样体积、形状的玻璃非球面镜片，其不含模具单价是玻璃球面镜片的4～8倍，是塑料非球面镜片单价的30倍以上；其模具成本是玻璃球面镜片模具的150倍以上，是塑料非球面镜片模具的15倍以上。

玻璃非球面镜片的供应，经常受到供应商销售情况的影响，有时候会出现供应不上的情况。如果使用比玻璃非球面成本较为低廉的塑料非球面，则难以解决后焦距离随温度变化而漂移的问题。

塑料的热膨胀系数是玻璃的10倍左右，折射率Nd随温度变化的程度是玻璃的100倍左右，当环境温度变化的时候，塑料镜片由于这两个因素会导致单个镜片焦距随温度变化而变化，并最终影响到整个镜头焦距的变化。当镜头焦距变化大的时候，在4.5～7倍变焦镜头中会导致两种情况：1.后焦距离漂移到对焦范围以外，这样镜头无法正常成像；2.对焦群组的移动范围要加大，这样增加了对焦时间，降低了性能。

目前已经发布的4.5～7倍变焦倍率的超薄型数码相机广角镜头中采用10片镜片以内、且使用不超过2片非球面镜片的设计方案的，其广角端焦距均没有达到28mm(135焦距)的广角，均大于28mm。镜头广角端的焦距越短，镜头能够拍摄的画角就越大。

目前已经发布的4.5～7倍变焦倍率的超薄型数码相机广角镜头中采用10片镜片以内、且使用不超过2片非球面镜片的设计方案的，其收缩状态下镜头的厚度(连同CCD及其定位机构的厚度计算在内)均做得比较厚。以使用有效成像面对角线7.7mm的1/2.33”的CCD的场合为例，其收缩状态下镜头的厚度(连同CCD及其定位机构的厚度计算在内)做到CCD有效成像面对角线的230％以上，也就是厚度在18mm以上。镜头在收缩状态下的厚度决定了照相机能够做得多薄。

【发明内容】

本发明目的是克服了现有技术中的不足而提供了一种低成本、超薄、工艺简单、极低温度漂移、可达到28mm广角(相当于135镜头焦距)、7倍以下变焦倍率的变焦光学系统

为了解决上述存在的技术问题，本发明采用下列技术方案：

一种低成本、超薄、工艺简单、极低温度漂移的变焦光学系统，其特征在于包括有感光芯片和第一透镜群以及与第一透镜群之间的距离在从短焦距向长焦距的变化过程中逐渐变大的第二透镜群；与第二透镜群之间的距离在从短焦距向长焦距的变化过程中逐渐变小的第三透镜群；所述第三透镜群中的其中一枚镜片采用可以大幅度提高镜头的分辨率水平和同时缩小总群组的厚度的非球面透镜；在所述第二透镜群和第三透镜群之间设有光阑，在所述第三透镜群后面还设有第四透镜群。

如上所述的一种低成本、超薄、工艺简单、极低温度漂移的变焦光学系统，其特征在于所述的第一透镜群整体的焦距为正，第二透镜群整体的焦距为负，第三透镜群整体焦距为正，第四透镜群整体的焦距为正。

如上所述的一种低成本、超薄、工艺简单、极低温度漂移的变焦光学系统，其特征在于本光学系统由7至9枚的镜片组成，并且第一透镜群由两枚镜片组成，其中第一枚镜片的焦距为负、第二枚镜片焦距为正；第二透镜群由三枚镜片组成，其中第一枚镜片的焦距为负，第二枚镜片焦距为负，第三枚镜片焦距为正；第三透镜群由二到三枚镜片组成；第四透镜群由一到二枚镜片组成。

如上所述的一种低成本、超薄、工艺简单、极低温度漂移的变焦光学系统，其特征在于所述第三透镜群由三枚镜片组成，其中第一枚镜片的焦距为正、第二枚镜片焦距为负，第三枚镜片采用了非球面镜片，并且第三枚镜片采用塑料镜片。

如上所述的一种低成本、超薄、工艺简单、极低温度漂移的变焦光学系统，其特征在于所述第三透镜群由二枚镜片组成，第一枚镜片的焦距为正，第二枚镜片焦距为负，第一枚镜片和第二枚镜片中有且仅有一片镜片使用非球面镜片。

本发明与现有技术相比有如下优点：1、本发明的变焦镜头使用八枚球面镜片和一枚塑料非球面就实现了28mm广角(相当于135镜头焦距)，总片数低于市面已公布的同类型镜头所需镜头片数，降低了生产成本。

2、本发明的变焦镜头使用了一枚塑料非球面镜片，避免了使用玻璃非球面镜片，大大降低了采用玻璃镜片的成本。