高速摄影光学镜头制造技术

一种可变图像传感器的高速摄影光学镜头，从物侧到像侧依次包括：固定设置的具有负光焦度的第一镜片群、从像侧朝向物侧移动的具有正光焦度的第二镜片群、从物侧朝向像侧移动的具有负光焦度的第三镜片群、从像侧朝向物侧移动光阑和具有正光焦度的第四镜片群、从物侧朝向像侧移动的具有正光焦度的第五镜片群以及活动设置的成像面，通过上述移动实现所述镜头对传感器尺寸由小至大的适配。本镜头能够匹配1/4英寸、1/3.6英寸、1/2英寸三款主流传感器的同时具有更小体积。

【技术实现步骤摘要】
高速摄影光学镜头
本专利技术涉及的是一种光学系统领域的技术，具体是一种用于运动拍摄用高速摄影光学镜头。
技术介绍
高速摄影镜头被广泛用于运动拍摄、特殊写真等等领域，其主要特点主要是在光圈开到最大时，比普通镜头透光力强，拍摄速度比较高。高速摄影镜头的用途有两个方面：一个是镜头能在暗光时使用较高速度拍摄，特别易于抓取较弱光线下的动体；另一个是高速摄影镜头开大光圈后可以达到比普通镜头更浅的景深，产生特殊造型效果，但现有的高速摄影镜头无法同时满足可变图像传感器、高性能、小体积这三个特点。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的缺陷和不足，提出一种可变图像传感器的高速摄影光学镜头，能够匹配1/4英寸、1/3.6英寸、1/2英寸三款主流传感器的同时具有更小体积。本专利技术是通过以下技术方案实现的：本专利技术从物侧到像侧依次包括：固定设置的具有负光焦度的第一镜片群、从像侧朝向物侧移动的具有正光焦度的第二镜片群、从物侧朝向像侧移动的具有负光焦度的第三镜片群、从像侧朝向物侧移动光阑和具有正光焦度的第四镜片群、从物侧朝向像侧移动的具有正光焦度的第五镜片群以及活动设置的成像面，通过上述移动实现所述镜头对传感器尺寸由小至大的适配。所述的适配，对应传感器尺寸为1/4英寸～1/2英寸。所述的第一镜片群包括两枚具有负光焦度的透镜。所述的第二镜片群包括至少一枚具有正光焦度的透镜；所述的第三镜片群包括至少一枚具有负光焦度的胶合镜片，该镜片优选胶合面朝向像方。所述的第四镜片群包括至少一枚具有正光焦度的胶合镜片，该镜片优选胶合面朝向像方。所述的第五镜片群包括一枚具有负光焦度的透镜和一枚具有正光焦度的透镜。为了提高画质和减小镜头体积，所述的第一镜片群中的第二枚透镜优选采用非球面镜片，其形状满足：其中：Z为非球面沿光轴方向的高度为h的位置时，距非球面顶点的距离矢高sag，R表示镜面的曲率半径，K为圆锥系数conic，A、B、C、D、E、F为高次非球面系数，e代表科学计数号。所述的第一镜片群中的第二枚透镜采用球面镜片时满足：1.65<Nd2<1.75、40<Vd2<60且0.5<|((Φs3)/(Rs3)-(Φs4)/(Rs4))|<0.65，其中：Nd2为第二透镜关于d光在587.56nm波长下的的折射率；Vd2为第二透镜关于d光在587.56nm波长下的的阿贝数；Φs3为第二透镜前表面的直径；Rs3为第二透镜前表面的曲率半径；Φs4为第二透镜后表面的直径；Rs4为第二透镜后表面的曲率半径；该第二透镜配合其弯月形透镜的形状，有效增大了镜头的光圈孔径，同时减小镜头的慧差。为了提高画质并减小镜头的倍率色差，所述的第三镜片群的胶合镜片后优选增设至少一枚具有负光焦度的透镜、镜片或镜片组。所述的第一镜片群和第二镜片群的群组焦距的绝对值的比值满足(0.35,0.45)、第四镜片群和第五镜片群的群组焦距的绝对值的比值满足(0.3,0.45)，此时镜头能在变图像传感器的同时实线解析度的均衡与视场角的恒定。所述的第三镜片群中的胶合镜片的两片单透镜满足：0.2<|Nd41-Nd42|<0.25且0.8<Vd41/Vd42<1.1，其中：Nd41为胶合镜片中的前镜片关于d光在587.56nm波长下的的折射率；Nd42为胶合镜片中的后镜片关于d光在587.56nm波长下的的折射率；Vd41为胶合镜片中的前镜片关于d光在587.56nm波长下的的阿贝数；Vd42为胶合镜片中的后镜片关于d光在587.56nm波长下的的阿贝数，从而有效降低镜头的轴上色差。所述的第四镜片群中的胶合镜片的两片单透镜满足：0.3<|Nd51-Nd52|<0.4且0.25<Vd51/Vd52<0.3，其中：Nd51为胶合镜片中的前镜片关于d光在587.56nm波长下的的折射率；Nd52为胶合镜片中的后镜片关于d光在587.56nm波长下的的折射率；Vd51为胶合镜片中的前镜片关于d光在587.56nm波长下的的阿贝数；Vd52为胶合镜片中的后镜片关于d光在587.56nm波长下的的阿贝数，从而有效降低镜头的倍率色差。技术效果与现有技术相比，本专利技术装置通过五个群组的位置变化，在光学结构不改变的情况下，能够同时匹配市面上主流的1/4英寸、1/3.6英寸、1/2英寸图像传感器，具有广泛的适应性。本专利技术所述的光学镜头的光圈F数可以达到1.5，成像质量优异，无明显紫边与色散，像质清晰明亮。且大光圈带来的优异低照处理能力和小景深，可以适应更多的拍摄环境。且镜头本身结构紧凑，便携性优于市面传统高速摄影镜头。附图说明图1为实施例1、实施例2的结构示意图；图2为实施例1在三个传感器尺寸下的球差图；图中：a、b、c分别对应1/4英寸、1/3.6英寸和1/2英寸；图3为实施例2在三个传感器尺寸下的球差图；图中：a、b、c分别对应1/4英寸、1/3.6英寸和1/2英寸；图4为实施例3的结构示意图；图5为实施例3在三个传感器尺寸下的球差图；图中：a、b、c分别对应1/4英寸、1/3.6英寸和1/2英寸；图中：第一至第五镜片群G1～G5、光阑STP、成像面IMG、第一至第八透镜L1～L8、各个透镜表面s1～s19。具体实施方式实施例1如图1所示，本实施例从物侧到像侧依次包括：具有负光焦度的第一镜片群G1、具有正光焦度的第二镜片群G2、具有负光焦度的第三镜片群G3、光阑STP、具有正光焦度的第四镜片群G4、具有正光焦度的第五镜片群G5、成像面IMG，其中：第一镜片群包括具有负光焦度的第一透镜L1、具有负光焦度的第二透镜L2；第二镜片群包括具有正光焦度的第三透镜L3；第三镜片群包括具有负光焦度的胶合面朝向像方的第四胶合镜片L4；第四镜片群包括具有正光焦度的胶合面朝向像方的第五胶合镜片L5；第五镜片群包括具有负光焦度的第六透镜L6、具有正光焦度的第七透镜L7。在传感器从小到大的变化过程中，所述的第一镜片群保持固定、所述的第二镜片群从像侧朝向物侧移动、所述的第三镜片群从物侧朝向像侧移动、所述的光阑和第四镜片群从像侧朝向物侧移动、所述的第五镜片群从物侧朝向像侧移动、所述的成像面先朝向物侧移动再朝向像侧移动。具体地，本实施例所述的镜头在传感器尺寸从小到大的变化过程中，整体焦距F＝1.8～2.3～3.8mm，光圈数Fno＝1.5～1.8～2.4，视场角Fov＝124°～124°～122°。本实施例的镜头结构参数具体如下:本实施例在匹配1/4英寸、1/3.6英寸、1/2英寸图像传感器是变倍数据具体如下：表面序号1/4英寸1/3.6英寸1/2英寸A8.456.01.93B1.12.162.79C2.552.431.0D2.052.266.56E5.456.005.39所述的第一镜片群、第二镜片群群组焦距绝对值的比值为0.38、第四镜片群、第五镜片群的群组焦距绝对值的比值为0.3。此时镜头能在变图像传感器的同时实线解析度的均衡与视场角的恒定。所述的第二透镜的折射率和阿贝数为：Nd2＝1.70、Vd2＝55.5、|((Φs3)/(Rs3)-(Φs4)/(Rs本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可变图像传感器的高速摄影光学镜头，其特征在于，从物侧到像侧依次包括：固定设置的具有负光焦度的第一镜片群、从像侧朝向物侧移动的具有正光焦度的第二镜片群、从物侧朝向像侧移动的具有负光焦度的第三镜片群、从像侧朝向物侧移动的光阑和具有正光焦度的第四镜片群、从物侧朝向像侧移动的具有正光焦度的第五镜片群以及活动设置的成像面，通过上述移动实现所述镜头对传感器尺寸的适配。

【技术特征摘要】
1.一种可变图像传感器的高速摄影光学镜头，其特征在于，从物侧到像侧依次包括：固定设置的具有负光焦度的第一镜片群、从像侧朝向物侧移动的具有正光焦度的第二镜片群、从物侧朝向像侧移动的具有负光焦度的第三镜片群、从像侧朝向物侧移动的光阑和具有正光焦度的第四镜片群、从物侧朝向像侧移动的具有正光焦度的第五镜片群以及活动设置的成像面，通过上述移动实现所述镜头对传感器尺寸的适配。2.根据权利要求1所述的高速摄影光学镜头，其特征是，所述的第一镜片群包括两枚具有负光焦度的透镜。3.根据权利要求1所述的高速摄影光学镜头，其特征是，所述的第二镜片群包括至少一枚具有正光焦度的透镜。4.根据权利要求1所述的高速摄影光学镜头，其特征是，所述的第三镜片群包括至少一枚具有负光焦度的胶合镜片。5.根据权利要求1所述的高速摄影光学镜头，其特征是，所述的第四镜片群包括至少一枚具有正光焦度的胶合镜片。6.根据权利要求1所述的高速摄影光学镜头，其特征是，所述的第五镜片群包括一枚具有负光焦度的透镜和一枚具有正光焦度的透镜。7.根据权利要求2所述的高速摄影光学镜头，其特征是，所述的第一镜片群中的第二枚透镜采用非球面镜片，其形状满足：其中：Z为非球面沿光轴方向的高度为h的位置时，距非球面顶点的距离矢高sag，R表示镜面的曲率半径，K为圆锥系数conic，A、B、C、D、E、F为高次非球面系数，e代表科学计数号。8.根据权利要求1或2所述的高速摄影光学镜头，其特征是，所述的第一镜片群中的第二枚透镜采用球面镜片时满足：1.65<Nd2<1.75、40<Vd2<60且0.5<|((Φs3)/(Rs3)-(Φs4)/(Rs4))|<0.65，其中：Nd2为第二透镜关于d光在587.56nm波长下的的折射率；Vd2为第二透镜关于d光在587.56nm波长下的的阿贝数；Φs3为第二透镜...

【专利技术属性】
技术研发人员：诸益炜，尚洁阳，盛亚茗，
申请(专利权)人：嘉兴中润光学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33