CN206804976U - 一种相机定焦镜头和相机 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提出了一种相机定焦镜头和相机，其中，该相机定焦镜头从物方到像方依次包括：前透镜群组、光阑和后透镜群组；其中，所述前透镜群组从物方到像方依次包括第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜；其中，所述第一透镜为正透镜，所述第二透镜为正透镜，所述第三透镜为正透镜，所述第四透镜为负透镜；所述后透镜群组包括第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜和第九透镜；其中，所述第五透镜为负透镜，所述第六透镜为负透镜，所述第七透镜为负透镜，所述第八透镜为正透镜，所述第九透镜为双凸形正透镜。使在保证高像质的前提下具有较大孔径、较大视场、较大后工作距的特性，并具有很好的成像质量。

Description

一种相机定焦镜头和相机

技术领域

本实用新型涉及相机镜头领域，特别涉及一种相机定焦镜头和相机.

背景技术

现有技术中，数码照相、摄像产品给人们的生活增添了无尽的快乐和色彩。数码单反相机标准定焦镜头一直倍受摄影爱好者和专业摄影家追捧，现有的定焦镜头大都采用双高斯光学系统。双高斯光学系统是一种具有较大市场的物镜结构，其容易实现较大的相对孔径和较长焦距，多用于照相，摄像，制版等精密仪器中作为镜头物镜，其结构上有两个胶合面用于消除色差。但现有双高斯结构仍存在有很大缺陷，后工作距不足，而且各像差都比较大，一般都需要设计人员对曲率、间隔和玻璃材料做比较大的改动，以此来做成各种精密光学仪器的成像物镜。同时，现有的相机定焦镜头其双高斯光学系统结构在全开光圈时，全视场的高级像差影响了画质的对比度和分辨率，影响实际使用。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型提出了一种相机定焦镜头和相机，使在保证高像质的前提下具有较大孔径、较大视场、较大后工作距的特性，并具有很好的成像质量。

具体的，本实用新型提出了以下具体的实施例：

本实用新型实施例提出了一种相机定焦镜头，从物方到像方依次包括：前透镜群组、光阑和后透镜群组；

其中，所述前透镜群组从物方到像方依次包括第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜；其中，所述第一透镜为正透镜，所述第二透镜为正透镜，所述第三透镜为正透镜，所述第四透镜为负透镜；

所述后透镜群组包括第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜和第九透镜；其中，所述第五透镜为负透镜，所述第六透镜为负透镜，所述第七透镜为负透镜，所述第八透镜为正透镜，所述第九透镜为双凸形正透镜。

优选的，所述第二透镜为凸面朝向物方的弯月形正透镜。

优选的，所述第三透镜和第四透镜组成凸面朝向物方的一组负胶合透镜。

优选的，所述第五透镜和第六透镜组成双凹面的一组负胶合透镜。

优选的，所述第七透镜和第八透镜组成凸面朝向像方的一组正胶合透镜。

优选的，所述第一透镜满足以下公式：

2.2f<f1<2.4f；

其中，f为所述定焦镜头的总焦距，f1为所述第一透镜的焦距。

优选的，第二透镜满足以下公式：

0.8f<f12<f；

其中，f为所述定焦镜头的总焦距，f12为所述第一透镜和所述第二透镜的组合焦距。

优选的，所述第九透镜满足以下公式：

0.7f<f9<0.9f；

其中，f为所述定焦镜头的总焦距，f9为所述第九透镜的焦距。

优选的，所述第九透镜还需满足以下公式：

0.4<∣r11/r12∣<0.6，r11>0，r12<0；

其中，r11为所述第九透镜的物侧面的近轴曲率半径，r12为所述第九透镜的像侧面的近轴曲率半径。

本实用新型实施例还提出了一种相机，包括上述的相机定焦镜头。

与现有技术相比，本实用新型实施例提出了一种相机定焦镜头和相机，其中，该相机定焦镜头从物方到像方依次包括：前透镜群组、光阑和后透镜群组；其中，所述前透镜群组从物方到像方依次包括第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜；其中，所述第一透镜为正透镜，所述第二透镜为正透镜，所述第三透镜为正透镜，所述第四透镜为负透镜；所述后透镜群组包括第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜和第九透镜，；其中，所述第五透镜为负透镜，所述第六透镜为负透镜，所述第七透镜为负透镜，所述第八透镜为正透镜，所述第九透镜为双凸形正透镜。使在保证高像质的前提下具有较大孔径、较大视场、较大后工作距的特性，并具有很好的成像质量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提出的一种相机定焦镜头的结构图；

图2A-2C是本实用新型中针对一种相机定焦镜头进行测试的纵向象差的结果示意图；

图3A-3C是本实用新型中针对一种相机定焦镜头进行测试的横向像差的结果示意图；

图4A-4C是本实用新型中针对一种相机定焦镜头的测试示意图。

具体实施方式

在下文中，将更全面地描述本公开的各种实施例。本公开可具有各种实施例，并且可在其中做出调整和改变。然而，应理解：不存在将本公开的各种实施例限于在此公开的特定实施例的意图，而是应将本公开理解为涵盖落入本公开的各种实施例的精神和范围内的所有调整、等同物和/或可选方案。

在下文中，可在本公开的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所公开的功能、操作或元件的存在，并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。此外，如在本公开的各种实施例中所使用，术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。

在本公开的各种实施例中，表述“或”或“A或/和B中的至少一个”包括同时列出的文字的任何组合或所有组合。例如，表述“A或B”或“A或/和B中的至少一个”可包括A、可包括B或可包括A和B二者。

在本公开的各种实施例中使用的表述(诸如“第一”、“第二”等)可修饰在各种实施例中的各种组成元件，不过可不限制相应组成元件。例如，以上表述并不限制所述元件的顺序和/或重要性。以上表述仅用于将一个元件与其它元件区别开的目的。例如，第一用户装置和第二用户装置指示不同用户装置，尽管二者都是用户装置。例如，在不脱离本公开的各种实施例的范围的情况下，第一元件可被称为第二元件，同样地，第二元件也可被称为第一元件。

应注意到：如果描述将一个组成元件“连接”到另一组成元件，则可将第一组成元件直接连接到第二组成元件，并且可在第一组成元件和第二组成元件之间“连接”第三组成元件。相反地，当将一个组成元件“直接连接”到另一组成元件时，可理解为在第一组成元件和第二组成元件之间不存在第三组成元件。

在本公开的各种实施例中使用的术语“用户”可指示使用电子装置的人或使用电子装置的装置(例如，人工智能电子装置)。

在本公开的各种实施例中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的并且并非意在限制本公开的各种实施例。如在此所使用，单数形式意在也包括复数形式，除非上下文清楚地另有指示。除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本公开的各种实施例中被清楚地限定。

图例说明：

1：前透镜群组

L1-第一透镜；L2-第二透镜；L3-第三透镜；L4-第四透镜；

2：后透镜群组

L5-第五透镜；L6-第六透镜；L7-第七透镜；L8-第八透镜；

L9-第九透镜；

P1、P2-第一透镜的两面；P3、P4-第二透镜的两面；

P5、P6-第三透镜的两面；P7、P8-第四透镜的两面；

P9、P10-第五透镜的两面；P11、P12-第六透镜的两面；

P13、P14-第七透镜的两面；P15、P16-第八透镜的两面；

P17、P18-第九透镜的两面；

SP-光阑；PW-像面。

如图1所示，为本实用新型实施例公开的一种相机定焦镜头，从物方到像方依次包括：前透镜群组1、光阑和后透镜群组2；

其中，所述前透镜群组1从物方到像方依次包括第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3和第四透镜L4；其中，所述第一透镜L1为正透镜，所述第二透镜L2为正透镜，所述第三透镜L3为正透镜，所述第四透镜L4为负透镜；

所述后透镜群组2包括第五透镜L5、第六透镜L6、第七透镜L7、第八透镜L8和第九透镜L9；其中，所述第五透镜L5为负透镜，所述第六透镜L6为负透镜，所述第七透镜L7为负透镜，所述第八透镜L8为正透镜，所述第九透镜L9为双凸形正透镜。

在一个具体的实施例中，如图1所示，所述第二透镜L2具体为凸面朝向物方的弯月形正透镜。

在一个具体的实施例中，如图1所示，所述第三透镜L3和第四透镜L4组成凸面朝向物方的一组负胶合透镜。

在一个具体的实施例中，如图1所示，所述第五透镜L5和第六透镜L6组成双凹面的一组负胶合透镜。

在一个具体的实施例中，如图1所示，所述第七透镜L7和第八透镜组L8成凸面朝向像方的一组正胶合透镜。

其中，在一个具体的实施例中，所述第一透镜L1满足以下公式：

2.2f<f1<2.4f(1)；

其中，f为所述定焦镜头的总焦距，f1为所述第一透镜L1的焦距。

其中，在一个具体的实施例中，第二透镜L2满足以下公式：

0.8f<f12<f(2)；

其中，f为所述定焦镜头的总焦距，f12为所述第一透镜L1和所述第二透镜L2的组合焦距。

具体的，上述第一透镜L1以及第二透镜L2的限制公式所对应的限制条件是用于保证光学系统有比较大的后工作距，并用于控制光学系统的色球差。为使光学系统实现平像场，光学系统场曲需得到完善校正。

具体的，若超出公式(1)的下限，或是公式(2)的上限，虽有利于减小光学透镜的口径，但不利于系统后工作距的增加；同样，若超出公式(1)的上限，或是公式(2)的下限，光学系统后工作距增加，但是系统成像质量难得到校正。公式(1)和公式(2)使得系统的正光焦度由前往后转移，在材料一定的情况下，正光焦度由前往后移动，满足系统校正色差条件后，系统前部负光焦度也减小，对色球差校正有利。

在一个具体的实施例中，所述第九透镜L9满足以下公式：

0.7f<f9<0.9f；

其中，f为所述定焦镜头的总焦距，f9为所述第六透镜的焦距。

具体的，以上公式是为了校正色球差和轴外球差，若超过公式的下限则会有利于色球差的校正，但是对于轴外球差会变得不利。而超过上限则会有利于轴外球差的校正，却会对色球差不利。

由此，在一个更优的实施例中，所述第九透镜L9还需要满足以下公式：

0.4<∣r11/r12∣<0.6，r11>0，r12<0；

其中，r11为所述第九透镜的物侧面的近轴曲率半径，r12为所述第九透镜L9的像侧面的近轴曲率半径。

具体的，该公式为了使得整个光学系统的正球差处于最小状态，r12<0是为了最后一面的反光能尽量不反射到成像面，从而减小了消除鬼影或炫光的影响。

实施例1

为了对本实用新型进行进一步的说明，在一个具体的实施例中，如图2A-4C,本实用新型提供的一种相机定焦镜头中的一个实施例的光学系统的焦距为85mm，视场角28.5°，相对孔径1:1.8时，其结构参数和材料参数见表1：

表1实施例1的结构参数和材料参数

分配各镜片光焦度校正场曲，前透镜群组采用正负分离的薄透镜结构，前透镜群组的远摄比取0.8～0.83倍，可使前透镜群组主面位置向前移26.5毫米。

前透镜群组的光焦度为1时，则正负薄透镜的光焦度绝对值比为2:1.5，负透镜分裂成两片正负弯月形可增大曲率半径，增加校正像差的变量和减小高级像差。

后透镜群组是由负光焦度弯月厚透镜和正光焦度薄透镜组成，首先使负弯月厚透镜作为同心透镜考虑，玻璃选H-ZF2，正透镜选择具有大体相同的折射率H-LAK5A，后透镜群组的场曲可消除。

对于同心面，主光线和折射面的法线重合，不产生彗差和象散。但同心透镜会产生较大的正球差，改变后透镜群组的形状和加入胶合面可校正系统的球差、色差。这样整个光学系统就成为五组六片双高斯变形结构。

本实用新型为了增大后工作距离和小型化，就要破坏结构的对称性。解决的办法是使各面曲率半径尽量弯向光阑，选用高折射率低色散的镧火石玻璃做正透镜，使透镜的曲率半径增大。后透镜群组胶合面采用两边玻璃的折射率基本相等而色散不等的平面相匹配。用来补偿前组产生的剩余球差和色差，由于胶合面主光线的入射角和折射角变化不大，对畸变和倍率色差影响不大。改变光阑和后组第一面的位置可降低轴外球差和高级像散。

与现有技术相比，本实用新型实施例提出了一种相机定焦镜头和相机，其中，该相机定焦镜头从物方到像方依次包括：前透镜群组、光阑和后透镜群组；其中，所述前透镜群组从物方到像方依次包括第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜；其中，所述第一透镜为正透镜，所述第二透镜为正透镜，所述第三透镜为正透镜，所述第四透镜为负透镜；所述后透镜群组包括第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜和第九透镜，；其中，所述第五透镜为负透镜，所述第六透镜为负透镜，所述第七透镜为负透镜，所述第八透镜为正透镜，所述第九透镜为双凸形正透镜。使在保证高像质的前提下具有较大孔径、较大视场、较大后工作距的特性，并具有很好的成像质量。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本实用新型所必须的。

本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

上述本实用新型序号仅仅为了描述，不代表实施场景的优劣。

以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施场景，但是，本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种相机定焦镜头，其特征在于，从物方到像方依次包括：前透镜群组、光阑和后透镜群组；

其中，所述前透镜群组从物方到像方依次包括第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜；其中，所述第一透镜为正透镜，所述第二透镜为正透镜，所述第三透镜为正透镜，所述第四透镜为负透镜；

所述后透镜群组包括第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜和第九透镜；其中，所述第五透镜为负透镜，所述第六透镜为负透镜，所述第七透镜为负透镜，所述第八透镜为正透镜，所述第九透镜为双凸形正透镜。

2.如权利要求1所述的一种相机定焦镜头，其特征在于，所述第二透镜为凸面朝向物方的弯月形正透镜。

3.如权利要求1所述的一种相机定焦镜头，其特征在于，所述第三透镜和第四透镜组成凸面朝向物方的一组负胶合透镜。

4.如权利要求1所述的一种相机定焦镜头，其特征在于，所述第五透镜和第六透镜组成双凹面的一组负胶合透镜。

5.如权利要求1所述的一种相机定焦镜头，其特征在于，所述第七透镜和第八透镜组成凸面朝向像方的一组正胶合透镜。

6.如权利要求1所述的一种相机定焦镜头，其特征在于，所述第一透镜满足以下公式：

2.2f<f1<2.4f；

其中，f为所述定焦镜头的总焦距，f1为所述第一透镜的焦距。

7.如权利要求1所述的一种相机定焦镜头，其特征在于，第二透镜满足以下公式：

0.8f<f12<f；

其中，f为所述定焦镜头的总焦距，f12为所述第一透镜和所述第二透镜的组合焦距。

8.如权利要求1所述的一种相机定焦镜头，其特征在于，所述第九透镜满足以下公式：

0.7f<f9<0.9f；

其中，f为所述定焦镜头的总焦距，f9为所述第九透镜的焦距。

9.如权利要求1所述的一种相机定焦镜头，其特征在于，所述第九透镜满足以下公式：

0.4<∣r11/r12∣<0.6，r11>0，r12<0；

其中，r11为所述第九透镜的物侧面的近轴曲率半径，r12为所述第九透镜的像侧面的近轴曲率半径。

10.一种相机，其特征在于，包括如权利要求1-9中任意一项所述的相机定焦镜头。