一种全画幅单反镜头的制作方法

1.本发明涉及一种全画幅单反镜头，属于相机镜头技术领域。


背景技术：

2.单反相机是指光线通过单镜头照射到反光镜上，通过反光取景的相机。单反相机中光圈是一个及其重要的指标参数。光圈是用来控制镜头孔径大小的部件，以控制景深、镜头成像质素以及和快门协同控制光亮。
3.通常，光圈大小用f值表示，对于已经制造好的镜头，不能随意改变镜头的直径，但是可以通过在镜头内部加入多边形或者圆形，并且面积可变的孔状光栅来控制镜头通光量，这个装置就叫做光圈，光圈f值＝镜头焦距/光圈口径。光圈f值越小，即表示光圈口径越大，在同一单位时间内的进光量便越多，即光圈越大，进光量越多，景深越小，画面比较亮；光圈越小，进光量越小，景深越大，画面比较暗。
4.单反镜头用于拍摄特写画面时需要很小的景深，降低景深的一个方式就是增大光圈，但是大光圈会产生高级像差问题，从而导致画质下降。公知的如日本的85mm的全画幅单反镜头大都采用非球面透镜，但光圈并未到达过f1.2，且非球面玻璃透镜价格高。


技术实现要素：

5.本发明提供了一种全画幅单反镜头，能够解决现有镜头光圈小、使用非球面玻璃透镜价格高的问题。
6.本发明提供了一种全画幅单反镜头，包括从物体侧至像面侧依次设置的第一透镜组、第二透镜组、可变光阑、第三透镜组及弯月负透镜，所述弯月负透镜的凹面朝向所述第三透镜组；
7.所述第一透镜组焦距为负，所述第二透镜组焦距为正，所述第三透镜组焦距为正；
8.所述第一透镜组包括弯月非球面透镜及弯月负透镜，所述弯月负透镜位于所述弯月非球面透镜与所述第二透镜组之间，所述弯月非球面透镜的凹面朝向所述弯月负透镜的凹面。
9.可选的，所述弯月非球面透镜的凸面为偶次非球面。
10.可选的，所述弯月非球面透镜的直径为20mm。
11.可选的，所述第一透镜组的焦距为f1，所述f1满足：
‑
45mm≤f1≤
‑
35mm。
12.可选的，所述第二透镜组的焦距为f2，所述f2满足：17mm≤f2≤22mm。
13.可选的，所述第二透镜组包括双凸正透镜和弯月负透镜，所述弯月负透镜位于所述双凸正透镜与所述可变光阑之间，所述双凸正透镜的凸面朝向所述弯月负透镜的凹面；
14.优选的，所述双凸正透镜与所述弯月负透镜胶合。
15.可选的，所述第三透镜组的焦距为f3，所述f3满足：50mm≤f3≤60mm。
16.可选的，所述第三透镜组包括双凹负透镜与双凸正透镜，所述双凸正透镜位于所述双凹负透镜与所述弯月负透镜之间；
满足：17mm≤f2≤22mm，第二透镜组2包括双凸正透镜c和弯月负透镜d，弯月负透镜d位于双凸正透镜c与可变光阑s之间，双凸正透镜c的凸面朝向弯月负透镜d的凹面，双凸正透镜c与弯月负透镜d胶合。第三透镜组3的焦距为f3，f3满足：50mm≤f3≤60mm，第三透镜组3包括双凹负透镜e与双凸正透镜f，双凸正透镜f位于双凹负透镜e与弯月负透镜g之间，双凹负透镜e与双凸正透镜f胶合。弯月负透镜g的焦距为f
g
，色散阿贝系数为v
g
；f
g
满足：
‑
55mm≤f
g
≤
‑
45mm；v
g
满足：v
g
≥80。
38.弯月非球面透镜a的直径为20mm，非球面矢高的梯度没有零点，因此弯月非球面透镜a的有效非球面直径小于20mm；弯月非球面透镜a的凸面为偶次非球面，使用偶次非球面透镜可以提高全画幅单反镜头的成像质量，降低畸变，还可以减少全画幅单反镜头的光学系统的透镜个数，缩小全画幅单反镜头的结构，减轻系统的结构。
39.本发明的全画幅单反镜头焦距：35mm；孔径：1/2.3；像面尺寸：43mm；畸变：小于等于0.2％；相对照度：平滑过渡且大于等于0.4；紫边要求：0.45um
‑
0.646um波长的倍率色差小于等于20um；像质要求：5m物距0.7视场的30lp/mm的传递函数大于等于0.5；最小近摄距：0.5m，中心视场的30lp/mm的传递函数大于等于0.4。
40.与现有的国内球面镜头相比，本发明的全画幅单反镜头增加非球面提高了镜头的孔径和成像质量，有利于提高产品的性能指标。与日本现有的大口径非球面透镜的单反镜头相比，本发明的全画幅单反镜头使用的口径为20mm的弯月非球面透镜更加适合于国内大批量生产非球面的加工技术，减少非球面透镜的加工成本，有利于市场竞争。
41.实施例2
42.如图1、图2
‑
图6所示，本发明实施例2的全画幅单反镜头中，弯月非球面透镜a与弯月负透镜b的空气间隔为3.62mm，弯月负透镜b与双凸正透镜c的空气间隔为0.1mm，弯月负透镜d与可变光阑s之间的空气间隔为0.64mm，可变光阑s与双凹负透镜e之间的空气间隔为4.03mm，双凸正透镜f与弯月负透镜g之间的空气间隔为11.15mm，弯月负透镜g至像面的空气距离为15.50mm。
43.弯月非球面透镜a与弯月负透镜b的组合负透镜组第一透镜组1的焦距f1＝
‑
38.11mm；双凸正透镜c与弯月负透镜d的胶合正透镜组第二透镜组2的焦距f2＝18.87mm；双凹负透镜e与双凸正透镜f的胶合正透镜组的焦距f3＝57.56mm；弯月负透镜g采用超低色散玻璃，且弯月负透镜g的焦距f
g
＝
‑
46.76mm，弯月负透镜g的色散阿贝系数v
g
＝64.2。
44.表2.1实施例2各个镜片的参数如下
[0045][0046]
第一个表面为非球面，非球面矢高z与口径y的关系如下：
[0047][0048]
其中c＝1/r。
[0049]
在本实施例中，非球面的各项系数如表2.2所示：
[0050]
表2.2实施例2中非球面的各项系数
[0051]
rka2a4a6a820.200.000.00
‑
2.176e
‑
05
‑
1.035e
‑
07
‑
5.47e
‑
10
[0052]
其中，r表示表面半径，k表示圆锥系数，a2表示二次非球面系数，a4表示四次非球面系数，a6表示六次非球面系数，a8表示八次非球面系数。
[0053]
图2
‑
图6是根据实施例2的参数，使用光学设计软件zemax、codev或synopsis通过光线追击后生成的。
[0054]
由图2可以看出，中心视场的在30lp/mm的传递函数接近0.8，0.7视场子午t1和弧矢s1在30lp/mm的传递函数都大于0.5。
[0055]
由图3可以看出，全视场的倍率色差小于20um，这个条件下镜头的紫边很小，满足强太阳光下的摄影需求。
[0056]
由图4可以看出，全视场的畸变小于0.2％，满足超低畸变摄影需求。
[0057]
由图5可以看出，0.5m物距的中心分辨率满足要求。
[0058]
由图6可以看出全视场的相对照度大于40％，而且随视场缓慢减小，这种情况下，相机会自动平衡曝光亮度，不会出现暗角的情况。
[0059]
实施例3
[0060]
如图1所示，本发明实施例3的全画幅单反镜头中，弯月非球面透镜a与弯月负透镜b的空气间隔为3.47mm，弯月负透镜b与双凸正透镜c的空气间隔为0.1mm，弯月负透镜d与可变光阑s之间的空气间隔为0.78mm，可变光阑s与双凹负透镜e之间的空气间隔为3.9mm，双
凸正透镜f与弯月负透镜g之间的空气间隔为10.96mm。
[0061]
弯月非球面透镜a与弯月负透镜b的组合负透镜组第一透镜组1的焦距f1＝
‑
39.67mm；双凸正透镜c与弯月负透镜d的胶合正透镜组第二透镜组2的焦距f2＝19.44mm；双凹负透镜e与双凸正透镜f的胶合正透镜组的焦距f3＝54.85mm；弯月负透镜g采用超低色散玻璃，且弯月负透镜g的焦距f
g
＝
‑
48.78mm，弯月负透镜g的色散阿贝系数v
g
＝90.27。
[0062]
表3.1实施例3各个表面参数如下
[0063][0064]
第1个表面是非球面，非球面矢高z与口径y的关系如下：
[0065][0066]
其中c＝1/r。
[0067]
在本实施例中，非球面的各项系数如表3.2所示：
[0068]
表3.2实施例3中非球面的各项系数
[0069]
rka2a4a6a820.270.000.00
‑
2.083e
‑
05
‑
9.693e
‑
08
‑
4.957e
‑
10
[0070]
根据实施例3的各个参数，可以得到成像指标与实施例2的结果相近。
[0071]
实施例4
[0072]
如图1所示，本发明实施例4的全画幅单反镜头中，弯月非球面透镜a与弯月负透镜b的空气间隔为4.12mm，弯月负透镜b与双凸正透镜c的空气间隔为0.1mm，弯月负透镜d与可变光阑s之间的空气间隔为0.90mm，可变光阑s与双凹负透镜e之间的空气间隔为3.91mm，双凸正透镜f与弯月负透镜g之间的空气间隔为11.19mm。
[0073]
弯月非球面透镜a与弯月负透镜b的组合负透镜组第一透镜组1的焦距f1＝
‑
43.67mm；双凸正透镜c与弯月负透镜d的胶合正透镜组第二透镜组2的焦距f2＝21.00mm；双凹负透镜e与双凸正透镜f的胶合正透镜组的焦距f3＝50.70mm；弯月负透镜g采用超低色散玻璃，且弯月负透镜g的焦距f
g
＝
‑
46.92mm，弯月负透镜g的色散阿贝系数v
g
＝80.61。
[0074]
表4.1实施例4各个表面参数如下
[0075][0076]
第1个表面是非球面，非球面矢高z与口径y的关系如下：
[0077][0078]
其中c＝1/r。
[0079]
在本实施例中，非球面的各项系数如表4.2所示：
[0080]
表4.2实施例4中非球面的各项系数：
[0081]
rka2a4a6a818.020.000.00
‑
2.044e
‑
05
‑
6.96e
‑
08
‑
7.16e
‑
10
[0082]
根据实施例4的各个参数，可以得到成像指标与实施例2的结果一致。
[0083]
以上，仅是本技术的几个实施例，并非对本技术做任何形式的限制，虽然本技术以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本技术，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本技术技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。