CN114755806A

CN114755806A - 一种大光圈长焦镜头

Info

Publication number: CN114755806A
Application number: CN202210650562.5A
Authority: CN
Inventors: 刘瑞军
Original assignee: Shenzhen Leiying Photoelectric Technology Co ltd
Current assignee: Shenzhen Leiying Photoelectric Technology Co ltd
Priority date: 2022-06-10
Filing date: 2022-06-10
Publication date: 2022-07-15
Anticipated expiration: 2042-06-10
Also published as: CN114755806B

Abstract

本发明公开一种大光圈长焦镜头，从物体侧到像侧依次包括：具有正光焦度的第一透镜组、孔径光阑、具有负光焦度的第九透镜和具有正光焦度的第二透镜组；对焦过程中第九透镜沿光轴向着像侧方向移动，第一透镜组和第二透镜组保持不变；所述第一透镜组与整个镜头满足以下条件式：0.16<BFL/OTL<0.18，(1)；0.7<EFL1/EFL<1.1，(2)；其中，BFL表示整个镜头的后焦距，OTL为整个镜头的总光程；EFL1为第一透镜组的有效焦距；EFL为整个镜头在无穷远工作距离时的有效焦距。本发明设计的大光圈长焦镜头比标准的长焦镜头景深更小，使得在拍摄过程中的构图更为容易，同时大光圈又能满足在昏暗室内以及夜景下的拍摄，能满足更大一部分消费者的需求。

Description

一种大光圈长焦镜头

技术领域

本发明涉及光学成像技术领域，尤其涉及一种大光圈长焦镜头。

背景技术

近年来，随着人们对摄影镜头成像质量要求的提高，由于小光圈镜头不能充分满足低照度环境的拍摄需求，大光圈镜头已经成了摄影镜头产品的趋势。长焦适合于拍摄远处的对象，由于它的景深范围比标准镜头小，因此可以更有效地虚化背景突出对焦主体，所以说长焦镜头是拍摄人像的利器，同时也可以拍摄视角较小的人文风景。

目前市面上已经出现一系列大光圈镜头，但大光圈长焦镜头较少，本发明设计的大光圈长焦镜头能弥补该类产品的市场空白。

发明内容

本发明针对现有技术存在之缺失，提供一种大光圈长焦镜头，本发明设计的大光圈长焦镜头比标准的长焦镜头景深更小，使得在拍摄过程中的构图更为容易，同时大光圈又能满足在昏暗室内以及夜景下的拍摄，能满足更大一部分消费者的需求。

为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：

一种大光圈长焦镜头，从物体侧到像侧依次包括：具有正光焦度的第一透镜组、孔径光阑、具有负光焦度的第九透镜和具有正光焦度的第二透镜组；

对焦过程中第九透镜沿光轴从物侧向着像侧方向移动，第一透镜组和第二透镜组相对于像面位置保持不变；

所述第一透镜组从物体侧到像侧依次包括具有正光焦度的第一透镜、具有正光焦度的第二透镜、具有负光焦度的第三透镜、具有正光焦度的第四透镜、具有负光焦度的第五透镜、具有正光焦度的第六透镜、具有负光焦度的第七透镜和具有正光焦度的第八透镜，

所述第二透镜和第三透镜为胶合透镜组，所述第四透镜和第五透镜为胶合透镜组；

所述第二透镜组从物体侧到像侧依次包括具有正光焦度的第十透镜、具有负光焦度的第十一透镜、具有正光焦度的第十二透镜、具有负光焦度的第十三透镜、具有正光焦度的第十四透镜、具有负光焦度的第十五透镜及具有正光焦度第十六透镜；

所述第十透镜和第十一透镜为胶合透镜组，所述第十二透镜和第十三透镜为胶合透镜组，所述第十四透镜和第十五透镜为胶合透镜组；

所述第一透镜组与整个镜头满足以下条件式：

0.16<BFL/OTL<0.18，(1)；

0.7<EFL1/EFL<1.1，(2)；

其中，BFL表示整个镜头的后焦距，OTL为整个镜头的总光程；EFL1为第一透镜组的有效焦距；EFL为整个镜头在无穷远工作距离时的有效焦距。

作为一种优选方案，所述第一透镜组满足以下条件式：

16≤V d 1 p－V d 1 n≤30，(3)；

其中，V d 1 p表示第一透镜组中的正光焦度透镜的阿贝数的平均值，V d 1 n表示第一透镜组中的负光焦度透镜的阿贝数的平均值。

作为一种优选方案，所述第九透镜满足以下条件式：

-0.9≤EFL2/ EFL≤-0.5，(4)；

其中，EFL2为第九透镜的有效焦距。

作为一种优选方案，所述第二透镜组满足以下条件式：

1.6<EFL1/EFL3<1.9， (5)；

其中，EFL3为第二透镜组的有效焦距。

本发明与现有技术相比具有如下有益效果：

本发明涉及的长焦大光圈镜头其内部调焦部件由单枚镜片组实现，该对焦镜片重量很轻，可以大大减小推动马达的负荷，能实现镜头的快速对焦，以及实现镜头的小型化；条件式(1)、 (2)可保证镜头的长焦特性，并使系统具有较小的景深，同时有利于缩短系统整体的长度，降低整个系统的公差敏感度，使得在拍摄过程中的构图更为容易，同时大光圈又能满足在昏暗室内以及夜景下的拍摄，能满足更大一部分消费者的需求。

为更清楚地阐述本发明的结构特征、技术手段及其所达到的具体目的和功能，下面结合附图与具体实施例来对本发明作进一步详细说明。

附图说明

图1示出本发明实施例1的结构示意图；

图2示出本发明实施例1在无限远对焦时的球面像差示意图；

图3示出本发明实施例1在无限远对焦时的场曲示意图；

图4示出本发明实施例1在无限远对焦时的畸变示意图;

图5示出本发明实施例1在最近对焦距离时的球面像差示意图；

图6示出本发明实施例1在最近对焦距离时的场曲示意图；

图7示出本发明实施例1在最近对焦距离时的畸变示意图；

图8示出本发明实施例2的结构示意图；

图9示出本发明实施例2在无限远对焦时的球面像差示意图；

图10示出本发明实施例2在无限远对焦时的场曲示意图；

图11示出本发明实施例2在无限远对焦时的畸变示意图；

图12示出本发明实施例2在最近对焦距离时的球面像差示意图；

图13示出本发明实施例2在最近对焦距离时的场曲示意图；

图14示出本发明实施例2在最近对焦距离时的畸变示意图；

图15示出本发明实施例3的结构示意图；

图16示出本发明实施例3在无限远对焦时的球面像差示意图；

图17示出本发明实施例3在无限远对焦时的场曲示意图；

图18示出本发明实施例3在无限远对焦时的畸变示意图；

图19示出本发明实施例3在最近对焦距离时的球面像差示意图；

图20示出本发明实施例3在最近对焦距离时的场曲示意图；

图21示出本发明实施例3在最近对焦距离时的畸变示意图；

图22示出本发明实施例4的结构示意图；

图23示出本发明实施例4在无限远对焦时的球面像差示意图；

图24示出本发明实施例4在无限远对焦时的场曲示意图；

图25示出本发明实施例4在无限远对焦时的畸变示意图；

图26示出本发明实施例4在最近对焦距离时的球面像差示意图；

图27示出本发明实施例4在最近对焦距离时的场曲示意图；

图28示出本发明实施例4在最近对焦距离时的畸变示意图。

具体实施方式

如图1- 28所示，一种大光圈长焦镜头，从物体侧到像侧依次包括具有正光焦度的第一透镜组G1、孔径光阑STP、具有负光焦度的第九透镜L9和具有正光焦度的第二透镜组G2；对焦过程中第九透镜L9沿光轴向着像侧方向移动，第一透镜组G1和第二透镜组G2相对于像面IMG位置保持不变；

所述第一透镜组G1从物体侧到像侧依次包括具有正光焦度的第一透镜L1、具有正光焦度的第二透镜L2、具有负光焦度的第三透镜L3、具有正光焦度的第四透镜L4、具有负光焦度的第五透镜L5、具有正光焦度的第六透镜L6、具有负光焦度的第七透镜L7和具有正光焦度的第八透镜L8，所述第二透镜L2和第三透镜L3为胶合透镜组，所述第四透镜L4和第五透镜L5为胶合透镜组；

所述第二透镜组G2从物体侧到像侧依次包括具有正光焦度的第十透镜L10、具有负光焦度的第十一透镜L11、具有正光焦度的第十二透镜L12、具有负光焦度的第十三透镜L13、具有正光焦度的第十四透镜L14、具有负光焦度的第十五透镜L15及具有正光焦度第十六透镜L16；所述第十透镜L10和第十一透镜L11为胶合透镜组，所述第十二透镜L12和第十三透镜L13为胶合透镜组，所述第十四透镜L14和第十五透镜L15为胶合透镜组；所述第一透镜L1到第十六透镜L16均为球面透镜。

所述第一透镜组G1与整个镜头满足以下条件式：

0.16<BFL/OTL<0.18，(1)；

0.7<EFL1/EFL<1.1，(2)；

其中，BFL表示整个镜头的后焦距，OTL为整个镜头的总光程；EFL1为第一透镜组G1的有效焦距；EFL为整个镜头在无穷远工作距离时的有效焦距。满足上述条件式(1)、 (2)的镜头可保证镜头的长焦特性，并使系统具有较小的景深，同时有利于缩短系统整体的长度，降低整个系统的公差敏感度。条件式（1）超过上限时，后焦距BFL变大，使镜头场曲和倍率色差的校正变得困难，当条件式（1）低于下限时，后焦距BFL变小，有利于校正场曲和倍率色差，但是却由于空间的限制变得不可行。条件式（2）超过上限时，第一透镜组G1的焦距变长，使入射到第九透镜L9的光束口径变大，第九透镜L9口径变大的同时不利于整个系统重量的减轻；当条件式（2）低于下限时，第一透镜组G1的焦距变短，有利于第九透镜L9尺寸和重量的减小，但不利于系统色差的校正以及分辨率的提升。

所述的大光圈长焦镜头，第一透镜组G1满足以下条件式：

16≤V d 1 p－V d 1 n≤30，(3)；

其中，V d 1 p表示第一透镜组G1中的正光焦度透镜的阿贝数的平均值，V d 1 n表示第一透镜组G1中的负光焦度透镜的阿贝数的平均值。当条件式（3）超过上限时，上述正光焦度透镜的色散系数的平均值与负光焦度透镜的色散系数的平均值的差值变大，有利于校正色差，但难以抑制球差和彗差；当条件式（3）低于下限时，上述差异变小，有利于抑制球差和彗差，但难以校正色差。

所述的大光圈长焦镜头的第九透镜L9满足以下条件式：

-0.9≤EFL2/ EFL≤-0.5，(4)；

其中，EFL2为第九透镜L9的有效焦距。满足上述条件式时，能有效控制第九透镜L9在调焦过程中的移动量，促使镜头小型化。条件式（4）超过上限时，第九透镜L9 的屈光力减弱，能有效抑制聚焦时的球面像差和场曲，但在调焦过程中，第九透镜L9的移动量增加，透镜的全长变长，因此不可取；当条件式（4）低于下限时，第九透镜L9 的屈光力变强，有利于缩短镜头总长度，但在调焦过程中会出现球差和场曲，也是不可取。

所述的大光圈长焦镜头，第二透镜组G2满足以下条件式：

1.6<EFL1/EFL3<1.9， (5)；

其中，EFL3为第二透镜组G2的有效焦距。满足上述条件式的长焦镜头有利于光焦度的合理分配，有效校正各种像差，提高镜头分辨率。

本发明中，有一片平行玻璃板GL布置在第二透镜组G2与像面IMG之间。后焦距是从L16的像侧表面到像面IMG的距离，其中平行玻璃平板GL可以变换为空气。

实施例1

图1所示的是实施例1的大光圈长焦距镜头结构示意图，该镜头的数值数据如表1和表2所示：

其中，面序号表示从物侧至像侧各镜片的表面序号。

图2-4示出实施例1在无限远对焦时的球面像差、场曲、畸变曲线图，图5-7示出实施例1在最近距离对焦时的球面像差、场曲、畸变曲线图。

球面像差曲线图表示的是在光圈数为1.2时的球面像差曲线，其中，F线、D线、C线分别代表在波长486nm、波长587nm、波长656nm的球面像差，横坐标表示球差值大小，纵坐标表示视场。场曲曲线图表示的是在半视场角ω为10.7⁰时的场曲曲线，其中，实线S表示主光线d线在弧矢像面的值，实线T表示主光线d线在子午像面的值，横坐标表示场曲值大小，纵坐标表示视场。畸变曲线图表示的是在半视场角ω为10.7⁰时的畸变曲线，其中，横坐标表示畸变值，纵坐标表示视场。有关各种球面像差、场曲、畸变曲线图的上述说明与其他实施例相同，下文中将不再赘述。由图2-7可以看出，本实施例1的成像镜头具有良好的成像效果。

实施例2

如图8所示，本实施例与实施例1的区别在于镜头的透镜参数不同。以下，表3和表4示出关于本实施例的成像镜头的各种数值数据。

其中，面序号表示从物侧至像侧各镜片的表面序号。

图9-11示出实施例2在无限远对焦时的球面像差、场曲、畸变曲线图，图12-14示出实施例2在最近距离对焦时的球面像差、场曲、畸变曲线图。由图9-14可以看出，本实施例的成像镜头具有良好的成像效果。

实施例3

如图15所示，本实施例与实施例1的区别在于成像镜头的透镜参数不同。以下，表5和表6示出关于本实施例的成像镜头的各种数值数据。

其中，面序号表示从物侧至像侧各镜片的表面序号。

图16-18示出实施例3在无限远对焦时的球面像差、场曲、畸变曲线图，图19-21示出实施例3在最近距离对焦时的球面像差、场曲、畸变曲线图。由图16-21可以看出，本实施例的成像镜头具有良好的成像效果。

实施例4

如图22所示，本实施例与实施例1的区别在于成像镜头的透镜参数不同。以下，表7和表8示出关于本实施例的成像镜头的各种数值数据。

其中，面序号表示从物侧至像侧各镜片的表面序号。

图23-25示出实施例4在无限远对焦时的球面像差、场曲、畸变曲线图，图26-28示出实施例4在最近距离对焦时的球面像差、场曲、畸变曲线图。由图23-28可以看出，本实施例的成像镜头具有良好的成像效果。

表9示出了各个实施例的条件式1-6的计算值一览表：

综上所述，本发明涉及的长焦大光圈镜头其内部调焦部件由单枚镜片组实现，该对焦镜片重量很轻，可以大大减小推动马达的负荷，能实现镜头的快速对焦，以及实现镜头的小型化；条件式(1)、 (2)可保证镜头的长焦特性，并使系统具有较小的景深，同时有利于缩短系统整体的长度，降低整个系统的公差敏感度，使得在拍摄过程中的构图更为容易，同时大光圈又能满足在昏暗室内以及夜景下的拍摄，能满足更大一部分消费者的需求。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims

1.一种大光圈长焦镜头，其特征在于，从物体侧到像侧依次包括：具有正光焦度的第一透镜组、孔径光阑、具有负光焦度的第九透镜和具有正光焦度的第二透镜组；

对焦过程中第九透镜沿光轴向着像侧方向移动，第一透镜组和第二透镜组保持不变；

所述第一透镜组与整个镜头满足以下条件式：

0.16<BFL/OTL<0.18，(1)；

0.7<EFL1/EFL<1.1，(2)；

2.根据权利要求1所述的一种大光圈长焦镜头，其特征在于，所述第一透镜组满足以下条件式：

16≤V d 1 p－V d 1 n≤30，(3)；

3.根据权利要求1或2所述的一种大光圈长焦镜头，其特征在于，所述第一透镜组从物体侧到像侧依次包括具有正光焦度的第一透镜、具有正光焦度的第二透镜、具有负光焦度的第三透镜、具有正光焦度的第四透镜、具有负光焦度的第五透镜、具有正光焦度的第六透镜、具有负光焦度的第七透镜和具有正光焦度的第八透镜。

4.根据权利要求3所述的一种大光圈长焦镜头，其特征在于，所述第二透镜和第三透镜为胶合透镜组，所述第四透镜和第五透镜为胶合透镜组。

5.根据权利要求1所述的一种大光圈长焦镜头，其特征在于，所述第九透镜满足以下条件式：

-0.9≤EFL2/ EFL≤-0.5，(4)；

其中，EFL2为第九透镜的有效焦距。

6.根据权利要求1所述的一种大光圈长焦镜头，其特征在于，所述第二透镜组满足以下条件式：

1.6<EFL1/EFL3<1.9， (5)；

其中，EFL3为第二透镜组的有效焦距。

7.根据权利要求1或6所述的一种大光圈长焦镜头，其特征在于，所述第二透镜组从物体侧到像侧依次包括具有正光焦度的第十透镜、具有负光焦度的第十一透镜、具有正光焦度的第十二透镜、具有负光焦度的第十三透镜、具有正光焦度的第十四透镜、具有负光焦度的第十五透镜及具有正光焦度第十六透镜。

8.根据权利要求7所述的一种大光圈长焦镜头，其特征在于，所述第十透镜和第十一透镜为胶合透镜组，所述第十二透镜和第十三透镜为胶合透镜组，所述第十四透镜和第十五透镜为胶合透镜组。