CN211149050U - 一种超广角移轴镜头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于相机镜头技术领域，具体涉及一种超广角移轴镜头，所述的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，负屈光度的第二透镜组和正屈光度的第三透镜组组成；物体从无穷远向近距离移动时，所述的第一透镜组固定，第二透镜组向像面侧移动，第三透镜组向物体侧移动实现合焦；所述的第一透镜组由连续的两枚负透镜组成，且满足以下条件式：0.5≤EX/Ymax≤0.85；1.8≤|F3/F|≤2.8；本实用新型提供的超广角移轴镜头，具有小型化、高性能和低成本的优点，在非移轴状态下的画角超过100度，极限移轴10mm时，画角超过125度。
Description
技术领域
本实用新型属于相机镜头技术领域，具体涉及一种超广角移轴镜头。
背景技术
目前，公知的超广角移轴镜头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2012-78550号专利和日本特开2016-136212号专利，均是从物体一侧起，由负的屈光度第一透镜组，和正屈光度第二透镜组构成，物体从无穷远向近距离移动时，第二透镜组向物体方向移动实现合焦，第一透镜组分别由连续4至5片负透镜，和若干枚胶合镜片等组成，因此形成了结构复杂，体积庞大的第一透镜组，这样复杂的第一透镜组，虽然能够保证大画角高性能的目的要求，但是体积庞大，制造成本高，很难说是一个小型化、高性能的移轴广角镜头。
实用新型内容
为了克服上述公知的广角移轴镜头的缺点，本实用新型的目的在于提供一种超广角移轴镜头，其具有小型化、高性能和低成本的优点。
为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：
一种超广角移轴镜头，从物体侧起至像面侧依次包括负屈光度的第一透镜组,负屈光度的第二透镜组和正屈光度的第三透镜组组成；
物体从无穷远向近距离移动时，所述的第一透镜组固定，第二透镜组向像面侧移动，第三透镜组向物体侧移动实现合焦；
所述的第一透镜组由连续的两枚负透镜组成，且满足以下条件式：
0.5≤EX/Ymax≤0.85 (1)
1.8≤|F3/F|≤2.8 (2)
其中，
EX：无限远状态下，入射瞳的距离；
Ymax：无限远状态下，极限移轴时近轴最大像高，Ymax＝F×tanω；
F：无限远状态下，光学系统的焦距；
ω：半画角；
F3：第三透镜组的焦距。
优选的，所述的超广角移轴镜头满足以下条件式：
3.2≤|BF/F|≤3.7 (3)
其中，
BF：无限远状态下，光学系统的后焦距；
F：无限远状态下，光学系统的焦距。
优选的，所述的超广角移轴镜头满足以下条件式：
3.5≤|F2/F|≤8 (4)
其中，
F2：第二透镜组的焦距；
F：无限远状态下，光学系统的焦距。
本实用新型中，如果超过条件式(1)的下限的话，入射瞳的位置会非常靠近物体侧，这与第一透镜组的小型化，且超广角很容易实现，但是这样会导致出射瞳远离像面，导致出射光线平缓，第三透镜组体积变大，会出现在移轴的时候，第三透镜组容易和机械卡口干涉，无法实现上下移动功能，同时因为出射角平缓，第三透镜组的有效口径大，容易被镜头卡口遮挡光线；如果超过条件式(1)的上限的话，虽然能有效的控制第三透镜组的体积，出射光线不易被卡口遮挡，但是入射瞳远离物体侧，将会导致第一透镜组的有效口径变大，无法做到小型化和高性能化的兼顾方案。
如果超过条件式(2)的下限的话，第三透镜组的屈光度会很强，容易增大后焦距的距离，有利于机械移轴时需要的空间，但是过度变强，就必然导致第一透镜组和第二透镜组随之变强来抵消第三透镜组的屈光度，这样，第一透镜组和第二透镜组将会庞大化，复杂化，否则无法矫正各种像差。如果超过条件式(2)的上限的话，那么第三透镜组的是屈光度会很弱，就很难保证后焦距的长度，移轴时，将会和卡口干涉，无法实现移轴功能。
如果超过条件式(3)的下限的话，那么后焦距将会很短，虽然光学性能容易保证，但是无法避免移轴的时候，透镜组和卡口之间的干涉问题；如果超过条件式(3)的上限时，虽然很容易避开透镜组和卡口之间的干涉问题，但是由于后焦距过大，导致光学系统庞大化，不利于制造，降低成本和矫正各种像差。
如果超过条件式(4)的下限的话，第二透镜组的屈光度就会过强，虽然有利于第一透镜组的体积控制，但是如畸变，像散等各种像差将无法得到很好的矫正。如果超过条件式(4)的上限的话，第二透镜组的屈光度过弱，必然导致第一透镜组的屈光度增强，容易实现超广角的功效，但是必然导致第一透镜组结构的复杂化和体积的庞大化，这样就很难做到小型化和高性能兼顾。
本实用新型提供的超广角移轴镜头，可用于正常摄影状态全画角超过100度，且可以上下左右移动10mm以上时无遮挡，最大移轴时画角超过125度以上的大像场；该超广角移轴镜头广泛的应用于可交换镜头单反相机，无反相机，尤其是数码单反相机镜头。
与现有技术相比，本实用新型具有以下技术效果：
本实用新型提供的超广角移轴镜头，具有小型化、高性能和低成本的优点，在非移轴状态下的画角超过100度，极限移轴10mm时，画角超过125度。
附图说明
图1为实施例1中提供的超广角移轴镜头的结构示意图；
图2为实施例1中超广角移轴镜头在无穷远、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；
图3为实施例1中超广角移轴镜头非移轴时和上、下、左、右移轴时，所使用的像场范围；
图4为实施例2中提供的超广角移轴镜头的结构示意图；
图5为实施例2中超广角移轴镜头在无穷远、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；
图6为实施例2中超广角移轴镜头非移轴时和上、下、左、右移轴时，所使用的像场范围。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
实施例1
如图1所示，一种超广角移轴镜头，从物体侧开始，依次包括：负屈光度的第一透镜组G1，负屈光度的第二透镜组G2和正屈光度的第三透镜组G3；
物体从无穷远向近距离移动时，上述的第一透镜组G1固定，第二透镜组G2向像面侧方向移动，第三透镜组G3向物体方向移动实现合焦。像场直径达到62mm以上，后焦距BF达到51mm以上，可以在全画幅(36mm×24mm)单反，无反相机机身上实现，上、下、左、右10mm以上的移轴也无光线遮挡。
实施例1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；非移轴时和上、下、左、右移轴时，所使用的像场范围如图3所示。
实施例1中超广角移轴镜头的数据如下：
其中，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；
焦点距离：15.491
Fno：4.6
半画角ω：63.66
Ymax(最大像高)：31.3
非球面
非球面形状定义为：
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；
其中，上述参数满足下式：
| 焦距 | 15.4908 | 0.01倍 |
| D(4) | 7.9482 | 7.9700 |
| D(14) | 4.7930 | 4.4451 |
| D(29) | 51.7633 | 52.0821 |
实施例2
如图4所示，一种超广角移轴镜头，从物体侧开始，依次包括：负屈光度的第一透镜组G1，负屈光度的第二透镜组G2和正屈光度的第三透镜组G3；
物体从无穷远向近距离移动时，上述的第一透镜组G1固定，第二透镜组G2向像面侧方向移动，第三透镜组G3向物体方向移动实现合焦。像场直径达到62mm以上，后焦距BF达到51mm以上，可以在全画幅(36mm×24mm)单反，无反相机机身上实现，上、下、左、右10mm以上的移轴也无光线遮挡。
实施例2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5所示；非移轴时和上、下、左、右移轴时，所使用的像场范围如图6所示。
实施例2中超广角移轴镜头的数据如下：
| 面别 | 曲率半径R(mm) | 间隔D(mm) | 折射率Nd | 阿贝数Vd |
| 1 | 32.5506 | 2.0000 | 1.90000 | 40.80 |
| 2 | 22.3595 | 6.6420 | ||
| 3★ | 55.0820 | 2.5000 | 1.58444 | 59.16 |
| 4★ | 16.9081 | D(4) | ||
| 5 | 94.3980 | 1.5000 | 1.49700 | 81.61 |
| 6 | 12.1394 | 4.1778 | ||
| 7 | 32.7933 | 5.0473 | 1.60342 | 38.01 |
| 8 | -30.1894 | 0.8000 | 1.90000 | 43.00 |
| 9 | 14.6852 | 0.1500 | ||
| 10 | 14.7776 | 5.7382 | 1.72825 | 28.32 |
| 11 | -21.0416 | 5.0000 | 1.92286 | 20.88 |
| 12 | 56.1061 | 0.1500 | ||
| 13 | 32.4760 | 8.9446 | 1.70398 | 25.00 |
| 14 | -40.9981 | D(14) | ||
| 15 Stop | inf | 1.9404 | ||
| 16 | 14.8443 | 3.2355 | 1.60342 | 38.01 |
| 17 | -78.1510 | 0.9095 | 1.88300 | 40.80 |
| 18 | 10.3745 | 4.3345 | 1.56732 | 42.84 |
| 19 | -32.8462 | 0.1507 | ||
| 20 | -26.7769 | 3.6680 | 1.84666 | 23.78 |
| 21 | -13.1373 | 0.8000 | 1.91082 | 35.25 |
| 22 | -1331.1261 | 0.1500 | ||
| 23 | 28.1820 | 5.0657 | 1.49700 | 81.61 |
| 24 | -30.1523 | 0.1500 | ||
| 25 | 79.1530 | 0.8000 | 1.90366 | 28.00 |
| 26 | 24.1186 | 8.0258 | 1.49700 | 81.61 |
| 27 | -16.9799 | 0.1500 | ||
| 28★ | -15.8086 | 1.7000 | 1.80781 | 40.97 |
| 29★ | -23.4774 | D(29) |
其中，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；
焦点距离：15.4971
Fno：4.6
半画角ω：63.645
Ymax(最大像高)：31.3
非球面
| K | 4(B) | 6(C) | 8(D) | 10(E) | 12(F) | |
| 3 | -0.0311 | 4.99586E-05 | -1.48942E-07 | 2.89698E-10 | -3.16293E-13 | 6.57812E-17 |
| 4 | -0.5871 | 2.80530E-05 | -2.06768E-08 | -1.54151E-09 | 4.71851E-12 | -4.37948E-15 |
| 28 | 0.4418 | 1.62929E-04 | -3.75988E-07 | 1.97236E-09 | -1.01820E-11 | 5.47706E-14 |
| 29 | -11.1651 | 4.15814E-05 | 4.09170E-07 | -4.24176E-09 | 1.96681E-11 | -3.60522E-14 |
| 焦距 | 15.4971 | 0.0154倍 |
| D(4) | 8.0749 | 8.1342 |
| D(14) | 4.0204 | 3.3670 |
| D(29) | 51.7679 | 52.3505 |
条件式总结表：
以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。
Claims (3)
1.一种超广角移轴镜头，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),负屈光度的第二透镜组(G2)和正屈光度的第三透镜组(G3)组成；
物体从无穷远向近距离移动时，所述的第一透镜组(G1)固定，第二透镜组(G2)向像面侧移动，第三透镜组(G3)向物体侧移动实现合焦；
所述的第一透镜组(G1)由连续的两枚负透镜组成，且满足以下条件式：
0.5≤EX/Ymax≤0.85 (1)
1.8≤|F3/F|≤2.8 (2)
其中，
EX：无限远状态下，入射瞳的距离；
Ymax：无限远状态下，极限移轴时近轴最大像高，Ymax＝F×tanω；
F：无限远状态下，光学系统的焦距；
ω：半画角；
F3：第三透镜组(G3)的焦距。
2.根据权利要求1所述的超广角移轴镜头，其特征在于，所述的超广角移轴镜头满足以下条件式：
3.2≤|BF/F|≤3.7 (3)
其中，
BF：无限远状态下，光学系统的后焦距；
F：无限远状态下，光学系统的焦距。
3.根据权利要求1或2所述的超广角移轴镜头，其特征在于，所述的超广角移轴镜头满足以下条件式：
3.5≤|F2/F|≤8 (4)
其中，
F2：第二透镜组(G2)的焦距；
F：无限远状态下，光学系统的焦距。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201922247240.2U CN211149050U (zh) | 2019-12-16 | 2019-12-16 | 一种超广角移轴镜头 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201922247240.2U CN211149050U (zh) | 2019-12-16 | 2019-12-16 | 一种超广角移轴镜头 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN211149050U true CN211149050U (zh) | 2020-07-31 |
Family
ID=71754471
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201922247240.2U Active CN211149050U (zh) | 2019-12-16 | 2019-12-16 | 一种超广角移轴镜头 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN211149050U (zh) |
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2019
- 2019-12-16 CN CN201922247240.2U patent/CN211149050U/zh active Active
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