CN104777591B - 一种超广角微距镜头 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种超广角微距镜头，其特征在于：从物体侧起至像面侧依次包括负屈光度的第一透镜组G1，正屈光度的第二透镜组G2，正屈光度的第三透镜组G3组至少三个部分组成，物体从无穷远向近距离移动时，上述的第一透镜组G1和第三透镜组G3固定，第二透镜组G2向像方移动，实现合焦；且满足以下条件式的超广角微镜头：(1)1.5≤D12/G2R≤4.0；(2)1.0≤D12/F≤3.0；该超广角微距镜头，可以达到小型化，高性能，低成本，画角超过115度。

Description

一种超广角微距镜头
技术领域
本发明涉及镜头应用技术领域，尤其是一种超广角微距镜头。
背景技术
目前，公知的画角超过100度的广角镜头的都是以负的屈光度开始的结构比较多，比如公知的日本特开2011-102871号专利，从物体一侧起，由负的屈光度第一镜片组，正屈光度第二镜片组和正屈光度第三镜片组构成，物体从无穷远向近距离移动时，第二镜片组向像面方向，第三镜片组向物体方向移动实现合焦，但是第一镜片组和第二镜片组的数量较多，尤其是第二对焦数量过多，导致镜片重量过大，对焦负荷大，对焦速度不宜保证，且因为镜片过多，镜头的体积大，成本高。不能说是一个小型化高性能的广角镜头。
还有公知的日本特开特开2013-20073号专利，从物体一侧起，由负的屈光度第一镜片组，负屈光度第二镜片组和正屈光度第三镜片组构成，物体从无穷远向近距离移动时，第二组镜片组向物方移动实现合焦。由于需要保证合焦移动的空间需要，第一组镜片和第二组镜片的需要足够空间，因为超广角的画角很大，就导致了第一组镜片的口径非常庞大，无法做到小型化超广角。
发明内容
现有技术难以满足人们的生产生活需要，为了解决上述存在的问题，本发明提出了一种小型化，高性能，低成本的广角镜头。
为实现该技术目的，本发明采用的技术方案是：一种超广角微距镜头，从物体侧起至像面侧依次包括负屈光度的第一透镜组G1，正屈光度的第二透镜组G2，正屈光度的第三透镜组G3组至少三个部分组成，物体从无穷远向近距离移动时，上述的第一透镜组G1和第三透镜组G3固定，第二透镜组G2向像方移动，实现合焦；且满足以下条件式的超广角微镜头：
(1) 1.5≤D12/G2R≤4.0
(2) 1.0≤D12/F≤3.0
其中，
D12：无限远时，第一镜片组G1和第二镜片组G2的间隔。
G2R：第一镜片组中的从物体方起第2片镜片的像方面的曲率半径。
F：无限远状态下，整个光学系统的焦距。
作为本发明的进一步技术方案，所述的超广角微距镜头还满足条件式(2)
(3) 0.3≤|F1/F2|≤1；
其中，
F1：第一透镜组的焦距；
F2：第二透镜组的焦距。
作为本发明的进一步技术方案：所述的第二组对焦组至少有1枚正透镜和1枚负透镜组成，其特征在于，满足条件式(3)；
(4) 0.5≤G4F/F2≤0.95；
其中，
G4F：第二透镜组中正透镜的焦距；
F2：第二透镜组的焦距。
进一步的，所述的广角微距镜头还满足条件式(3)；
(5) 0.5≤|D12/F1|≤2.5
其中，
D12：无限远时，第一镜片组G1和第二镜片组G2的间隔；
F1：第一透镜组的焦距。
本发明所述的超广角微距镜头：如果超过条件式(1)的上限的话，第一镜片组和第二镜片组的间隔过大，或者第2透镜的屈光度过强，虽然能实现很广的画角，但是镜头的体积将非常庞大，无法实现小型化，反之，如果超过条件式(1)的下限的话，第一镜片组和第二镜片组过于靠近，正负焦距抵消，虽然容易小型化，但是广角的画角将不宜实现。
如果超过条件式(2)的上限的话，第一镜片组和第二镜片组的间隔过大，虽然能实现很广的画角，但是镜头的体积将非常庞大，无法实现小型化，反之，如果超过条件式(2)的下限的话，第一镜片组和第二镜片组过于靠近，正负焦距抵消，虽然容易小型化，但是广角的画角将不宜实现。
如果超过条件式(3)的上限的话，第一镜片组的屈光度过弱和第二镜片组的屈光度过强，这样就会导致超广的画角很难实现，反之，如果超过条件式(3)的下限时，虽然超广的画角容易实现，但是第一透镜组的屈光度过强，会导致相差矫正困难，镜片增多，成本增加。
如果超过条件式(4)的上限的话，第二透镜组的负透镜屈光度就会过弱，导致第二组透镜组的相差矫正困难，无限远和近距离不能同时很好的矫正，反之，如果超过条件式(4)的下限的话，第二镜片组的正负屈光度抵消过多，导致第二透镜组屈光度过弱，合焦移动量过大，就会导致合焦距离不够无法实现小型化。
如果超过条件式(5)的上限的话，第一镜片组和第二镜片组的间隔过大，或第一透镜组的屈光度过强，虽然能实现很广的画角，因为第一透镜组和第二透镜组距离过大，小型化会很难实现，反之，如果超过条件式(5)的下限的话，第一镜片组和第二镜片组过于靠近，正负焦距抵消，后者第一透镜组屈光度过弱，容易相差容易矫正，但是广角的画角将不宜实现。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：该超广角微距镜头，可以达到小型化，高性能，低成本，画角超过115度。
附图说明
图1为本发明的第一实施例示意图；
图2为本发明的球面像差，场曲像差，畸变像差以及倍率色差示意图；
图3为本发明的第二实施例示意图；
图4为本发明的球面像差，场曲像差，畸变像差以及倍率色差示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅说明书附图1～4，本发明实施例中，一种超广角微距镜头，从物体侧起至像面侧依次包括负屈光度的第一透镜组G1，正屈光度的第二透镜组G2，正屈光度的第三透镜组G3组至少三个部分组成，物体从无穷远向近距离移动时，上述的第一透镜组G1和第三透镜组 G3固定，第二透镜组G2向像方移动，实现合焦；且满足以下条件式的超广角微镜头：
(1) 1.5≤D12/G2R≤4.0
(2) 1.0≤D12/F≤3.0
其中，
D12：无限远时，第一镜片组G1和第二镜片组G2的间隔。
G2R：第一镜片组中的从物体方起第2片镜片的像方面的曲率半径。
F：无限远状态下，整个光学系统的焦距。
作为本发明的进一步技术方案，所述的超广角微距镜头还满足条件式(2)；
(3) 0.3≤|F1/F2|≤1；
其中，
F1：第一透镜组的焦距；
F2：第二透镜组的焦距。
作为本发明的进一步技术方案：所述的第二组对焦组至少有1枚正透镜和1枚负透镜组成，其特征在于，满足条件式(3)；
(4) 0.5≤G4F/F2≤0.95；
其中，
G4F：第二透镜组中正透镜的焦距；
F2：第二透镜组的焦距。
进一步的，所述的广角微距镜头还满足条件式(3)；
(5) 0.5≤|D12/F1|≤2.5
其中，
D12：无限远时，第一镜片组G1和第二镜片组G2的间隔；
F1：第一透镜组的焦距。
如图1所示，第1实施例的超广角镜头从物体侧依次包括，负屈光度的第一透镜组G1，正屈光度的第二透镜组G2和具有正屈光度的第三透镜组G3组成。
第1实施例的无穷远，最大摄影倍率时的球面像差，场曲像差，畸变像差以及倍率色差如图2所示。
第1实施例的数据如下。
R(mm)：各个面的曲率半径 D(mm)：各镜片间隔和镜片厚度
Nd：d线的各个玻璃的折射率 Vd：玻璃的阿贝数
焦点距離：12.3982 Fno：2.88 半画角ω：60.779
非球面★
(第二实施例)
如图3所示，第2实施例的超广角镜头从物体侧依次包括，负屈光度的第一透镜组G1，正屈光度的第二透镜组G2和具有正屈光度的第三透镜组G3组成。
第2实施例的无穷远，最大摄影倍率时的球面像差，场曲像差，畸变像差以及倍率色差如图4所示。
第2实施例的数据如下。
R(mm)：各个面的曲率半径 D(mm)：各镜片间隔和镜片厚度
Nd：d线的各个玻璃的折射率 Vd：玻璃的阿贝数
焦点距離：12.400 Fno：2.88 半画角ω：60.772
非球面★
(条件式总结表)
非球面形状定义：
y：从光轴开始径向坐标。
z：非球面和光轴相交点开始，光轴方向的偏移量。
r：非球面的基准球面的曲率半径。
K，4次，6次，8次，10次，12次的非球面系数
对于本领域技术人员而言，然而本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种超广角微距镜头，其特征在于：从物体侧起至像面侧依次包括负屈光度的第一透镜组G1，正屈光度的第二透镜组G2，正屈光度的第三透镜组G3组至少三个部分组成，物体从无穷远向近距离移动时，上述的第一透镜组G1和第三透镜组G3固定，第二透镜组G2向像方移动，实现合焦；且满足以下条件式的超广角微镜头：
(1)1.5≤D12/G2R≤4.0
(2)1.0≤D12/F≤3.0
其中，
D12：无限远时，第一透镜组G1和第二透镜组G2的间隔；
G2R：第一透镜组G1中的从物体方起第2片镜片的像方面的曲率半径；
F：无限远状态下，整个光学系统的焦距。
2.根据权利要求1所述的一种超广角微距镜头，其特征在于，满足条件式(3)；
(3)0.3≤|F1/F2|≤1；
其中，
F：无限远状态下，整个光学系统的焦距；
F1：第一透镜组的焦距；
F2：第二透镜组的焦距。
3.根据权利要求2所述的一种超广角微距镜头，第二透镜组至少有1枚正透镜和1枚负透镜组成，其特征在于，满足条件式(4)；
(4)0.5≤G4F/F2≤0.95；
其中，
F：无限远状态下，整个光学系统的焦距；
G4F：第二透镜组G2中正透镜的焦距；
F2：第二透镜组G2的焦距。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种超广角微距镜头，其特征在于，满足条件式(5)；
(5)0.5≤|D12/F1|≤2.5；
其中，
F：无限远状态下，整个光学系统的焦距；
D12：无限远时，第一透镜组G1和第二透镜组G2的间隔；
F1：第一透镜组G1的焦距。
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