CN116661113B - 一种焦距为35mm的中焦大光圈短法兰视频镜头 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种焦距为35mm的中焦大光圈短法兰视频镜头，包括沿光路的光线入射方向依次设置的第一透镜组、可变光阑以及第二透镜组；所述第一透镜组为不可移动的固定组，光焦度为正，由沿光路的光线入射方向依次设置的10片透镜构成，该10片透镜中至少包含三组双胶合镜片，且第一片透镜和第二片透镜为弯月形镜片；所述第二透镜组为可移动的调焦组，光焦度为正，由沿光路的光线入射方向依次设置的5片透镜构成，该5片透镜中至少包含一组三胶合镜片；而且第一透镜组和第二透镜组的焦距值满足1.2<f1/f2<1.7。
Description
技术领域
本发明属于摄影镜头技术领域，特别涉及一种焦距为35mm的中焦大光圈短法兰视频镜头。
背景技术
随着社会经济的快速发展，人们在影视和自媒体的需求日益增加，视频拍摄的场景需求量增多，从而对视频镜头指标参数不断提高。其中中焦的视频镜头重要指标是高清晰度，大光圈，良好的色差效果和小畸变。
但是申请人发现：目前市场上普遍存在中焦视频镜头分辨率不够高，畸变较大，光圈较小，光学总长过大和法兰后焦过长等缺点，无法满足视频拍摄视场需求的高要求，尤其是焦距35mm的视频镜头。
发明内容
为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种焦距为35mm的中焦大光圈短法兰视频镜头。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明提供了一种焦距为35mm的中焦大光圈短法兰视频镜头，该镜头包括沿光路的光线入射方向依次设置的第一透镜组、可变光阑以及第二透镜组；其中，
所述第一透镜组，作为不可移动的固定组，光焦度为正，所述第一透镜组由沿光路的光线入射方向依次设置的10片透镜构成，所述10片透镜中至少包含三组双胶合镜片，且第一片透镜和第二片透镜为弯月形镜片；
所述第二透镜组，作为可移动的调焦组，光焦度为正，所述第二透镜组由沿光路的光线入射方向依次设置的5片透镜构成，所述5片透镜中至少包含一组三胶合镜片；
而且所述第一透镜组和第二透镜组满足下式：
1.2<f1/f2<1.7
其中，f1为第一透镜组的焦距值，f2为第二透镜组的焦距值。
进一步地，所述第一透镜组至少有一片透镜的折射率大于1.9小于2.0，至少有三片透镜的折射率大于1.6小于1.7。
进一步地，所述第二透镜组至少有一片透镜的阿贝数大于90小于100，至少有一片透镜的折射率大于1.4小于1.5。
进一步地，所述第二透镜组从光线入射方向数第五片透镜为玻璃非球面透镜。
更进一步地，所述玻璃非球面透镜的结构如下表：
表中K为二次曲线常数，E4、E6、E8和E10均为非球面加工系数，R1和R2为曲率半径。
进一步地，由所述第一透镜组和第二透镜组构成的光学系统的结构具体如下表：
进一步地，由所述第一透镜组和第二透镜组构成的光学系统的总长大于128毫米且小于132毫米。
本发明的有益效果：
1、本发明通过采用上述14G1GM优化组合，得到一种兼顾了高分辨率和大光圈要求下实现了小畸变和良好色差的焦距为35mm的视频镜头。
2、本发明通过采用紧凑型的光学结构优化光学总长，使由所述第一透镜组G1和第二透镜组G2构成的光学系统的总长大于128毫米且小于132毫米，光学总长减小；同时还能满足匹配较短法兰后焦的相机模组。
附图说明
图1是本发明所述焦距为35mm的中焦大光圈短法兰视频镜头的结构示意图；
图2是本发明实施例所述焦距为35mm的中焦大光圈短法兰视频镜头测试的相对照度曲线图；
图3是本发明实施例所述焦距为35mm的中焦大光圈短法兰视频镜头测试的横向色差图；
图4是本发明实施例所述焦距为35mm的中焦大光圈短法兰视频镜头测试的场曲畸变图；
图5是本发明实施例所述焦距为35mm的中焦大光圈短法兰视频镜头测试的MTF曲线图；
图6是本发明实施例所述焦距为35mm的中焦大光圈短法兰视频镜头测试的MTF离焦曲线图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明所述一种焦距为35mm的中焦大光圈短法兰视频镜头沿光路的光线入射方向依次设有第一透镜组G1、可变光阑S以及第二透镜组G2。其中，
所述第一透镜组G1，作为不可移动的固定组，光焦度为正，所述第一透镜组G1由沿光路的光线入射方向依次设置的10片透镜构成，且第一片透镜和第二片透镜为弯月形镜片，同时所述第一透镜组G1至少包含三组双胶合镜片，具体如图1，第一透镜组G1由沿物侧端到相机连接端方向依次排列设置的透镜L1～透镜L10组成，其中透镜L1和透镜L2为弯月形镜片，且透镜L1和透镜L2、透镜L3和透镜L4、透镜L5和透镜L6分别构成双胶合镜片，共三组。
所述第二透镜组G2，作为可移动的调焦组，光焦度为正，所述第二透镜组由沿光路的光线入射方向依次设置的5片透镜构成，所述第二透镜组至少包含一组三胶合镜片，具体如图1，第二透镜组G2由沿物侧端到相机连接端方向依次排列设置的透镜L11～透镜L15组成，其中透镜L11～透镜L13构成一组三胶合镜片。
而且所述第一透镜组G1和第二透镜组G2的焦距值满足下式：
1.2<f1/f2<1.7
其中，f1为第一透镜组的焦距值，f2为第二透镜组的焦距值。如果第一透镜组G1和第二透镜组G2的焦距值不满足此式，将导致光学系统的后工作距离过长，无法满足匹配短法兰后焦的相机模组。
本发明所述焦距为35mm的中焦大光圈短法兰视频镜头工作时，所述第一透镜组G1在物体从无穷远向近距离移动时固定不动，所述第二透镜组G2在物体从无穷远向近距离移动时向物体方向移动，实现合焦。
本发明通过采用14G1GM（14枚标准球面镜片和1枚非球面镜片）优化组合，得到一种焦距为35mm的视频镜头，且该镜头通过仅引入一个玻璃非球面透镜能够在兼顾了高分辨率和大光圈要求下实现了小畸变和良好色差，具体为：通过将第一透镜组G1的第一片透镜和第二片透镜采用弯月形镜片，能够在增大视场角同时保证提高分辨率，实现大孔径和高解析度，同时通过将第一透镜组G1和第二透镜组G2的焦距值控制在1.2<f1/f2<1.7内，以及在第一透镜组G1采用三组双胶合镜片和在第二透镜组G2采用一组三胶合镜片的结构，一方面能够有效优化色差，降低色散，提高色彩还原度，实现了小畸变和低色散，二方面通过采用三胶合镜片有效降低组装公差的敏感性和提高组装产品优良率（该三胶合镜片是由透镜L11～透镜L13胶合在一起形成一组镜片，使光线在传播中能够平缓穿过镜片，有效降低偏心和倾斜的公差敏感度，从而对提高组装良率有很大的帮助）。
在一种可能实现的方案中，如图1，所述第一透镜组G1至少有一片透镜的折射率大于1.9小于2.0，至少有三片透镜的折射率大于1.6小于1.7；所述第二透镜组G2至少有一片透镜的阿贝数大于90小于100，至少有一片透镜的折射率大于1.4小于1.5；具体如图1所示，第一透镜组G1的第4片透镜（即透镜L4）的折射率大于1.9小于2.0，第2、5、7片透镜（即透镜L2、透镜L5和透镜L7）的折射率大于1.6小于1.7；第二透镜组G2的第1片透镜（即透镜L11）的折射率大于1.4小于1.5，第1片透镜（即透镜L11）的阿贝数大于90小于100。这样，既能够提升大光圈下的高MTF解析度和小畸变，又能够有效矫正大光圈下的成像色差，以及步提升大光圈下的高分辨率和对比度表现。
在一种可能实现的方案中，如图1，本发明的光学系统包含一片玻璃非球面镜片，是从左往右数的第十五片透镜，具体为：所述第二透镜组G2从光线入射方向数第五片透镜为玻璃非球面透镜，所述玻璃非球面透镜的结构如下表1；通过该片玻璃非球面透镜能够提高MTF解析度、减轻镜头重量、减小畸变和色差。
表1
表1中K为二次曲线常数 ，E4、E6、E8和E10均为非球面加工系数，R1和R2为曲率半径。通过该玻璃非球面透镜能够在满足优化高分辨率和大光圈的的同时优化小畸变和良好色差。
另外，目前市面上现有35mm中焦视频镜头的光学系统总长度普遍都是150～160毫米；如图1所示，本发明通过采用上述第一透镜组G1、可变光阑S以及第二透镜组G2，使由所述第一透镜组G1和第二透镜组G2构成的光学系统的总长大于128毫米且小于132毫米，光学总长减小，得到光学结构更加紧凑的镜头，镜头整体尺寸更小，使用携带更轻便，而且还能满足匹配较短法兰后焦的相机模组，如图1所示，相机模组的法兰后焦100为29.5mm左右，而目前市面上现有35mm中焦视频镜头的法兰后焦多为40～50mm。
下面通过实施例对本发明所述焦距为35mm的中焦大光圈短法兰视频镜头做进一步说明。
实施例
本发明实施例所述视频镜头包括如图1所示的第一透镜组G1、可变光阑S以及第二透镜组G2，所述第一透镜组G1和第二透镜组G2的结构如前述，在此不再重复描述。其中，本实施例由所述第一透镜组G1和第二透镜组G2构成的光学系统的结构具体如下表2。
表2
本发明实施例由所述第一透镜组G1和第二透镜组G2构成的光学系统整体规格如下表3。
表3
当物体从无穷远向近距离移动，本实施例通过第一透镜组G1固定不动，第二透镜组G2向物体方向移动，实现合焦，在兼顾了高分辨率和大光圈（参见图2，该图为本发明实施例视频镜头对波长0.546000μm光源测试的相对照度曲线图）要求下实现了小畸变（参见图4，该图为本发明实施例视频镜头在21.5000毫米最大视场下对波长为0.435μm光源测试的场曲畸变图）和良好色差（参见图3，该图为本发明实施例视频镜头在21.5000毫米最大视场下对波长0.546000μm光源测试的横向色差图）。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (1)
1.一种焦距为35mm的中焦大光圈短法兰视频镜头，其特征在于，该镜头包括沿光路的光线入射方向依次设置的第一透镜组、可变光阑以及第二透镜组；其中，
所述第一透镜组，作为不可移动的固定组，光焦度为正，所述第一透镜组由沿光路的光线入射方向依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜和第十透镜构成；
所述第二透镜组，作为可移动的调焦组，光焦度为正，所述第二透镜组由沿光路的光线入射方向依次设置的第十一透镜、第十二透镜、第十三透镜、第十四透镜和第十五透镜构成；
所述第一透镜组和第二透镜组的透镜光学参数具体如下表：
。
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