本發(fā)明是一種全畫角超過100度的廣角鏡頭,可以廣泛的應(yīng)用于數(shù)碼相機(jī)鏡頭,攝像機(jī)鏡頭,無(wú)人機(jī)攝像機(jī),尤其是無(wú)反相機(jī)鏡頭領(lǐng)域。
背景技術(shù):
:
目前,公知的畫角超過100度的廣角鏡頭的都是以負(fù)的屈光度開始的結(jié)構(gòu)比較多,比如公知的日本特開2011-102871號(hào)專利,從物體一側(cè)起,由負(fù)的屈光度第一鏡片組,正屈光度第二鏡片組和正屈光度第三鏡片組構(gòu)成,物體從無(wú)窮遠(yuǎn)向近距離移動(dòng)時(shí),第二鏡片組向像面方向,第三鏡片組向物體方向移動(dòng)實(shí)現(xiàn)合焦,但是第一鏡片組和第二鏡片組的數(shù)量較多,尤其是第二對(duì)焦數(shù)量過多,導(dǎo)致鏡片重量過大,對(duì)焦負(fù)荷大,對(duì)焦速度不宜保證,且因?yàn)殓R片過多,鏡頭的體積大,成本高。不能說是一個(gè)小型化高性能的廣角鏡頭。
還有公知的日本特開特開2013-20073號(hào)專利,從物體一側(cè)起,由負(fù)的屈光度第一鏡片組,負(fù)屈光度第二鏡片組和正屈光度第三鏡片組構(gòu)成,物體從無(wú)窮遠(yuǎn)向近距離移動(dòng)時(shí),第二組鏡片組向物方移動(dòng)實(shí)現(xiàn)合焦。由于需要保證合焦移動(dòng)的空間需要,第一組鏡片和第二組鏡片的需要足夠空間,因?yàn)槌瑥V角的畫角很大,就導(dǎo)致了第一組鏡片的口徑非常龐大,無(wú)法做到小型化超廣角。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
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為了克服上述公知的廣角鏡頭無(wú)法實(shí)現(xiàn)小型化問題,本發(fā)明將提供一種小型化,高性能,低成本的廣角鏡頭。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
無(wú)反大光圈超廣角鏡頭,其特征在于:從物體側(cè)起至像面?zhèn)纫来伟ㄕ舛鹊牡谝煌哥R組Gr1和正屈光度的第二透鏡組Gr2兩部分,物體從無(wú)窮遠(yuǎn)向近距離移動(dòng)時(shí),所述的第一透鏡組Gr1固定,第二透鏡組Gr2向物體方向移動(dòng),實(shí)現(xiàn)合焦,且滿足以下條件式的超廣角微鏡頭;
2.0≤F1/F2≤10 (1)
其中,
F1:第一透鏡組Gr1的焦距;
F2:第一透鏡組Gr2的焦距。
所述的第一透鏡組有連續(xù)的負(fù)透鏡組成的前半組G1F和正屈光度后半組G1B組成。
滿足條件式(2)和(3);
0.6≤∣F11/F∣≤1.2 (2)
1.2≤F12/F≤2.2 (3)
其中,
F:無(wú)限遠(yuǎn)狀態(tài),整個(gè)光學(xué)系的焦距。
F11:第一透鏡組Gr1的前半組G1F的焦離;
F12:第一透鏡組Gr1的后半組G1B的焦離。
滿足條件式(4);
0.4≤BF/F2≤1.0 (4)
其中,
BF:無(wú)限遠(yuǎn)狀態(tài),最靠近像面?zhèn)鹊拿娴较衩娴木嚯x;
F2:第二鏡片組Gr2的焦距。
所述的鏡頭的畫角超過100度。
如果超過條件式(1)的下限的話,第一鏡片組焦距過長(zhǎng),實(shí)現(xiàn)小型化方面雖然有利,但是實(shí)現(xiàn)超大畫角方面就比較困難,同時(shí)后截距(后截距:最后一片鏡片到像面的距離)保證也很困難。如果超過條件式(1)的上限的話,雖然能有效的實(shí)現(xiàn)超大畫角,但第一組的有效口徑的小型化將很難控制,很難實(shí)現(xiàn)整體的小型化,低成本設(shè)計(jì)方案。
如果超過條件式(2)的下限的話,第一鏡片組的前半部G11的屈光度太強(qiáng),雖然能夠有效的控制有效口徑和實(shí)現(xiàn)超大廣角,但是過度的強(qiáng)化會(huì)導(dǎo)致如色差,慧差等各種像差矯正困難。如果超過條件式(2)的上限的話,雖然能很好的矯正各種像差,但是在實(shí)現(xiàn)超廣畫角的同時(shí),光學(xué)系的前組體積很難控制,無(wú)法做到小型化的設(shè)計(jì)。
如果超過條件式(3)的下限的話,第一鏡片組的后半部G12的屈光度太強(qiáng),為了實(shí)現(xiàn)第一鏡片組Gr1的平衡,勢(shì)必第一組的前半部G11的屈光度同時(shí)變強(qiáng),雖然對(duì)小型化有利,但是各種像差將會(huì)大量發(fā)生而矯正就非常困難,很難保證優(yōu)秀的成像效果。如果超過條件式(3)的上限時(shí),雖然有利于矯正像差,但小型化設(shè)計(jì)就非常困難,導(dǎo)致體積龐大,成本增高。
如果超過條件式(4)的下限的話,第二頭透鏡組Gr2的屈光度就會(huì)過弱,導(dǎo)致后截距太短,很容易干涉相機(jī)機(jī)身的快門組件。如果超過條件式(4)的上限的話,雖然很容易避免鏡頭后組和快門組件的干涉問題,但是對(duì)于小型化設(shè)計(jì)是不利的,導(dǎo)致鏡頭體積增大,成本增高。
本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明可以提供小型化,高性能,低成本,畫角超過100度的超廣角鏡頭,通用性強(qiáng)。
附圖說明:
圖1本發(fā)明實(shí)施例一結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2本發(fā)明實(shí)施例一的球面像差,場(chǎng)曲像差,畸變像差以及倍率色差示意圖。
圖3本發(fā)明實(shí)施例二結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4本發(fā)明實(shí)施例二的球面像差,場(chǎng)曲像差,畸變像差以及倍率色差示意圖。
具體實(shí)施方式:
為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解,下面結(jié)合具體圖示,進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
實(shí)施例一
如圖1所示,從物體側(cè)起至像面?zhèn)纫来伟ㄕ舛鹊牡谝煌哥R組Gr1和正屈光度的第二透鏡組Gr2兩部分,物體從無(wú)窮遠(yuǎn)向近距離移動(dòng)時(shí),第一透鏡組Gr1固定,第二透鏡組Gr2向物體方向移動(dòng),實(shí)現(xiàn)合焦,第一透鏡組有連續(xù)的負(fù)透鏡組成的前半組G1F和正屈光度后半組G1B組成。
實(shí)施例一的無(wú)窮遠(yuǎn),最大攝影倍率時(shí)的球面像差,場(chǎng)曲像差,畸變像差以及倍率色差如圖2所示。
實(shí)施例一的數(shù)據(jù)如下。
R(mm):各個(gè)面的曲率半徑
D(mm):各鏡片間隔和鏡片厚度
Nd:d線的各個(gè)玻璃的折射率
Vd:玻璃的阿貝數(shù)
焦點(diǎn)距離:15.5
Fno:2.06
半畫角ω:54.7-54.7
非球面
非球面形狀定義:
y:從光軸開始徑向坐標(biāo)。
z:非球面和光軸相交點(diǎn)開始,光軸方向的偏移量。
r:非球面的基準(zhǔn)球面的曲率半徑。
K,4次,6次,8次,10次,12次的非球面系數(shù)
實(shí)施例二
如圖3所示,從物體側(cè)起至像面?zhèn)纫来伟ㄕ舛鹊牡谝煌哥R組Gr1和正屈光度的第二透鏡組Gr2兩部分,物體從無(wú)窮遠(yuǎn)向近距離移動(dòng)時(shí),第一透鏡組Gr1固定,第二透鏡組Gr2向物體方向移動(dòng),實(shí)現(xiàn)合焦,第一透鏡組有連續(xù)的負(fù)透鏡組成的前半組G1F和正屈光度后半組G1B組成。
實(shí)施例二的無(wú)窮遠(yuǎn),最大攝影倍率時(shí)的球面像差,場(chǎng)曲像差,畸變像差以及倍率色差如圖4所示。
實(shí)施例二的數(shù)據(jù)如下。
R(mm):各個(gè)面的曲率半徑
D(mm):各鏡片間隔和鏡片厚度
Nd:d線的各個(gè)玻璃的折射率
Vd:玻璃的阿貝數(shù)
焦點(diǎn)距離:7.804
Fno:2.06
半畫角ω:55.0
非球面
(條件式總結(jié)表)
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解,本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制,上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理,在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下,本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn),這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。