拓展镜头组件以及光学系统的制作方法
本技术涉及光学领域,更具体地,涉及一种拓展镜头组件以及光学系统。
背景技术:
1、随着电子设备成像技术不断发展,拓展镜头被广泛用于实现视场拓展、变焦成像等功能。现有拓展镜头组件多采用多组镜片搭配可移动镜筒实现变焦,为实现小型化,镜筒、间隔元件等结构尺寸被不断压缩。但在光学结构耦合设计中,仅关注镜片光焦度与面型优化,忽略镜筒、间隔元件的结构参数对光路的影响,容易出现隔圈遮光能力不足、装配刚度差的问题,进而引发杂散光、鬼影、镜片偏心等缺陷,造成成像质量下降,难以同时兼顾小型化、变焦性能与量产装配良率。
技术实现思路
1、本技术实施例的一个方面提供了一种拓展镜头组件,所述拓展镜头组件沿光轴方向由物侧至像侧依序包括第一镜筒和第二镜筒,所述第一镜筒内包含第一透镜组,所述第一透镜组具有正光焦度,所述第一透镜组包括:具有正光焦度的第一透镜,所述第一透镜的物侧面为凸面;具有正光焦度的第二透镜,所述第二透镜的物侧面为凸面,所述第二透镜的像侧面为凸面;具有负光焦度的第三透镜,所述第三透镜的物侧面为凹面,所述第三透镜的像侧面为凹面;具有正光焦度的第四透镜,所述第四透镜的物侧面为凸面,所述第四透镜的像侧面为凸面;具有正光焦度的第五透镜,所述第五透镜的物侧面为凸面,所述第五透镜的像侧面为凹面;具有负光焦度的第六透镜,所述第六透镜的物侧面为凹面,所述第六透镜的像侧面为凹面;所述第二镜筒内包含第二透镜组,所述第二透镜组具有正光焦度,所述第二透镜组包括:具有正光焦度的第七透镜,所述第七透镜的物侧面为凹面,所述第七透镜的像侧面为凸面;具有负光焦度的第八透镜,所述第八透镜的物侧面为凹面,所述第八透镜的像侧面为凹面;具有正光焦度的第九透镜,所述第九透镜的物侧面为凸面,所述第九透镜的像侧面为凸面;具有负光焦度的第十透镜,所述第十透镜的物侧面为凹面,所述第十透镜的像侧面为凹面;具有正光焦度的第十一透镜,所述第十一透镜的像侧面为凸面;具有正光焦度的第十二透镜,所述第十二透镜的物侧面为凹面,所述第十二透镜的像侧面为凸面;在所述第四透镜的像侧面设置有第四间隔元件;所述第二镜筒可沿所述光轴移动以实现变焦;且满足:3.15<l1/l2<3.65;4.15<cp4/(d4s-d4s)<8.45;l1为所述第一镜筒沿所述光轴方向的最大厚度,l2为所述第二镜筒沿所述光轴方向的最大厚度,cp4为所述第四间隔元件沿所述光轴方向的最大厚度,d4s为所述第四间隔元件物侧面的外径,d4s为所述第四间隔元件物侧面的内径。
2、根据本技术实施例,在所述第一透镜的像侧面设置有第一间隔元件;所述拓展镜头组件满足:5.75≤fg1/cp1≤7.10,fg1为所述第一透镜组的组合焦距,cp1为所述第一间隔元件沿所述光轴方向的最大厚度。
3、根据本技术实施例,在所述第三透镜的像侧面设置有第三间隔元件,所述拓展镜头组件满足:-3.70<f23/d3s<-3.25,f23为所述第二透镜和所述第三透镜的组合焦距,d3s为所述第三间隔元件的物侧面的内径。
4、根据本技术实施例,在所述第七透镜的像侧面设置有第七间隔元件,所述拓展镜头组件满足:1.65<d7s/ct7<2.55,d7s为所述第七间隔元件的物侧面的内径,ct7为所述第七透镜的中心厚度。
5、根据本技术实施例,在所述第十透镜的像侧面设置有第十间隔元件,所述拓展镜头组件满足:1.55<lg2/d10s<2.05,lg2为所述第七透镜的物侧面至所述第十二透镜的像侧面的轴上距离,d10s为所述第十间隔元件的物侧面的内径。
6、根据本技术实施例,在所述第一透镜的物侧面设置有镜筒辅助元件,所述拓展镜头组件满足:7.40≤d0bs/ct1≤8.18,d0bs为所述镜筒辅助元件的物侧面的内径,ct1为所述第一透镜的中心厚度。
7、根据本技术实施例,在所述第三透镜的像侧面设置有第三间隔元件,所述拓展镜头组件满足:2.20<(d3s-d3s)/(d3m-d3m)<3.85,d3s为所述第三间隔元件的物侧面的外径,d3s为所述第三间隔元件的物侧面的内径,d3m为所述第三间隔元件的像侧面的外径,d3m为所述第三间隔元件的像侧面的内径。
8、根据本技术实施例,在所述第八透镜的像侧面设置有第八间隔元件;所述拓展镜头组件满足:1.10<(d8s+d8m)/f789<1.70,d8s为所述第八间隔元件的物侧面的内径,d8m为所述第八间隔元件的像侧面的内径,f789为所述第七透镜、所述第八透镜和所述第九透镜的组合焦距。
9、根据本技术实施例,在所述第三透镜的像侧面设置有第三间隔元件,所述拓展镜头组件满足:9.55<(r6+r7)/cp3<13.00,r6为所述第三透镜的像侧面的曲率半径,r7为所述第四透镜的物侧面的曲率半径,cp3为所述第三间隔元件沿所述光轴方向的最大厚度。
10、根据本技术实施例,在所述第十二透镜的像侧面设置有第十二间隔元件,所述拓展镜头组件满足:8.80<d12m/δt<11.00,d12m为所述第十二间隔元件的像侧面的内径,δt为所述拓展镜头组件从无穷物距状态变化至1000mm物距状态时所述第二镜筒沿所述光轴移动的距离。
11、根据本技术实施例,在所述第一透镜的物侧面设置有镜筒辅助元件,所述拓展镜头组件满足:26.98≤f1234/cp0b≤31.17,f1234为所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜和所述第四透镜的组合焦距,cp0b为所述镜筒辅助元件沿所述光轴方向的最大厚度。
12、根据本技术实施例,在所述第十二透镜的像侧面设置有第十二间隔元件,所述拓展镜头组件满足:4.50<d12m/ct12<5.65,d12m为所述第十二间隔元件的像侧面的外径,ct12为所述第十二透镜的中心厚度。
13、根据本技术实施例,在所述第一透镜的像侧面设置有第一间隔元件,所述拓展镜头组件满足:2.40≤ct2/(d1m-d1m)≤5.80,ct2为所述第二透镜的中心厚度,d1m为所述第一间隔元件的像侧面的外径,d1m为所述第一间隔元件的像侧面的内径。
14、根据本技术实施例,在所述第十透镜的像侧面设置有第十间隔元件,所述拓展镜头组件满足:0.85<f11/d10m<1.30,f11为所述第十一透镜的有效焦距,d10m为所述第十间隔元件的像侧面的内径。
15、本技术实施例的另一个方面提供了一种光学系统,包括:本技术提供的任一项所述的拓展镜头组件;成像镜头,位于所述第十二透镜的像侧;以及成像面,所述拓展镜头组件的出射光束进入所述成像镜头,以利用所述成像镜头在所述成像面成像,在所述第十二透镜的像侧面设置有第十二间隔元件,所述拓展镜头组件满足:6.70<fg2/cp12<13.70,fg2为所述第二透镜组的组合焦距,cp12为第十二间隔元件沿光轴方向的最大厚度。
16、根据本技术实施例的技术方案,拓展镜头组件在3.15<l1/l2<3.65的前提环境下,在第四透镜像侧面容易产生杂光问题;因此本技术通过约束4.15<cp4/(d4s-d4s)<8.45的范围,合理的设计第四间隔元件的厚度及内外径,能够有效阻挡第四透镜像侧产生的散射杂光向后端光路传播,同时抑制第四间隔元件内壁二次反射,避免杂散光到达成像面形成杂光光斑。当超过cp4/(d4s-d4s)的下限时,第四间隔元件轴向厚度不足,遮光高度不够,部分散射杂光直接越过隔圈进入后组光路,成像面可观测到明显杂散光斑;当超过cp4/(d4s-d4s)的上限时,第四间隔元件径向环宽过小,内壁反射面积增大,第四间隔元件内壁产生二次反射杂光,成像面出现弥散杂光光斑。
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