标准可交换式定焦镜头制造技术

一种标准可交换式定焦镜头，包括：从物侧到像侧依次设置的第一镜片群和第二镜片群，第一镜片群包括具有负光焦度的第一镜片、具有负光焦度的第二镜片和具有正光焦度的第三镜片；第二镜片群包括具有正光焦度的第四镜片、具有正光焦度的第五片、具有负光焦度的第六镜片、具有负光焦度的胶合镜片，即第七镜片、具有正光焦度的第八镜片、具有正光焦度的第九镜片，光阑设置于第六镜片和第七镜片之间；当拍摄物体从无限远向近距离变化时，第一镜片群固定不动，第二镜片群从像侧向物侧移动进行对焦，即后群组浮动对焦；本装置能够满足匹配全画幅及super35画幅的8k分辨率摄影机，无明显暗角，畸变极小和呼吸效应微弱等视频及电影拍摄要求。

Standard commutative focus lens

A standard exchange type fixed lenses, including: from the object side to the image side in the setting of the first lens group and the second lens group, a first lens group includes a first lens having negative optical power, a second lens having negative refractive power and a third lens of positive optical power; the second lens group includes with fourth lenses, a positive refractive power with fifth, sixth with positive focal power lens of negative optical power, has cemented lens of negative optical power, a seventh lens, which has eighth lenses, a positive refractive power with ninth lens of positive optical power, an aperture is arranged between the sixth lenses and seventh lenses; when shooting objects from infinity to close distance changes, the first lens group is fixed, the second lens group from the object side like lateral moving focus, namely after the group floating; the device can match with full frame And the 8K resolution camera of the super35 picture, there is no obvious dark angle, minimal distortion and weak respiratory effect, such as video and film shooting requirements.

【技术实现步骤摘要】
标准可交换式定焦镜头
本专利技术涉及的是一种光学器件领域的技术，具体是一种标准可交换式定焦镜头。
技术介绍
电影镜头是特别为电影、电视剧等视频拍摄量身定做的，不仅需要匹配全画幅的传感器尺寸，更需要在分辨率、光学像差、呼吸效应等方面结合拍摄视频的实际条件综合考虑，同时在重量与成本方面也需要统筹兼顾。电影镜头不仅拥有最顶级的光学素质，而且其机械结构的设计也充分考虑到了电影制作的专业需要，因而其专业性很强。但是由于电影镜头的设计难度和制造难度很高，迄今为止在国内还没有一家公司推出过真正意义上的电影拍摄用镜头。镜头进行对焦的过程中，内部的镜片组会发生一连串的位移，将特定距离的入射光聚焦在成像面上。当在多个焦点间移焦的过程中，镜头内部镜片组的位移会改变画面视野大小，此现象成为呼吸效应。目前电影镜头的主要缺陷包括：1)分辨率不高：目前电影摄影机的分辨率已经可以达到6K或者8K，但是市面上几乎所有的相机镜头解像力都不高，无法匹配高分辨率的摄像机使用；2)有明显暗角：由于光学反射和折射定律的限制以及镜头镀膜水平的限制，所有镜头或多或少都会有暗角；而相机镜头对暗角的控制不如电影镜头严苛，因此暗角比较明显，无法满足视频及电影拍摄使用；3)畸变大：动态影像的画面畸变往往比静态照片看起来更明显，枕形或桶形畸变一旦在画面出现动态元素的时候就会立刻现形，而摄影机主观视角移动的时候会更严重；如果影院观众的视野范围内出现太过明显的畸变，那么有可能导致运动眩晕症；所以电影镜头的像场必须尽可能平直；而由于相机镜头往往对畸变的控制不够，所以无法满足电影镜头对畸变的高要求；4)呼吸效应明显：镜头进行对焦的过程中会产生呼吸效应，对于相机镜头而言呼吸效应除了几乎无法察觉的构图改变之外，画面不受呼吸效应的影响；而对于电影制作来讲，画面内进行追焦或在不同主体之间移焦的手法很常见，所以对抑制呼吸效应的要求非常高，一般相机镜头无法满足要求。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的上述不足，提出一种标准可交换式定焦镜头，能够满足匹配全画幅及super35画幅的8k分辨率摄影机，无明显暗角，畸变极小和呼吸效应微弱等视频及电影拍摄要求。本专利技术是通过以下技术方案实现的：本专利技术包括：从物侧到像侧依次设置的第一镜片群和第二镜片群，其中：第一镜片群包括具有负光焦度的第一镜片、具有负光焦度的第二镜片和具有正光焦度的第三镜片；第二镜片群包括具有正光焦度的第四镜片、具有正光焦度的第五片、具有负光焦度的第六镜片、具有负光焦度的胶合镜片，即第七镜片、具有正光焦度的第八镜片、具有正光焦度的第九镜片，光阑设置于第六镜片和第七镜片之间；当拍摄物体从无限远向近距离变化时，第一镜片群固定不动，第二镜片群从像侧向物侧移动进行对焦，即后群组浮动对焦。所述的第一镜片群中的第一镜片至第三镜片均为透镜，即均为单透镜或单透镜和胶合镜片的组合，从而优化近物距时的球差和色差，使得调焦的过程中像质稳定。技术效果与现有技术相比，本专利技术技术效果包括：1)为解决现有相机镜头分辨率不够的问题，本专利技术在镜头中加入了玻璃非球面镜片，显著的提升了解像力和分辨率，使本专利技术能够满足目前市面上最高分辨率的专业级8K分辨率摄影机的使用。2)为解决现有相机镜头有明显暗角的问题，本专利技术在设计时提升了周边光亮比。即使在光圈全开的时候，周边光亮比也在35％以上，使通过整个镜头的光在画面上呈现得更均匀，有利于电影拍摄时的准确曝光。3)为解决现有相机镜头畸变大的问题，本专利技术优化了镜头的结构和光路，特别地加强了镜头后端群组的对称性，使得畸变极小，TV畸变在1％以下，保证了画面从中心到最周边也不会出现变形和失真。4)为解决现有相机镜头呼吸效应明显的问题，本专利技术采用后群组浮动对焦的方式。当拍摄物体从无限远向近距离变化时，前群固定不动，后群从像方向物方移动进行聚焦。并特别优化光阑与前后镜片的距离至最优位置，做到了镜头从无限远到最近距离聚焦时，画面视场变化在2％以内，以有效减弱呼吸效应。附图说明图1是实施例1结构示意图；图2是实施例1镜头相对于d线的球差、场曲、畸变图；图3是实施例1镜头相对于d线的慧差图；图4是实施例2结构示意图；图5是实施例2镜头相对于d线的球差、场曲、畸变图；图6是实施例2镜头相对于d线的慧差图；图中：第一镜片群G1、光阑S、第二镜片群G2、第一镜片L1、第二镜片L2、第三镜片L3、第四镜片L4、第五镜片L5、第六镜片L6、第七镜片L7、第八镜片L8、第九镜片L9、像面IMG。具体实施方式实施例1如图1所示，本实施例包括：从物侧到像侧依次设置的具有负光焦度的第一镜片L1、具有负光焦度的第二镜片L2、具有正光焦度的第三镜片L3、具有正光焦度的第四镜片L4、具有正光焦度的第五片L5、具有负光焦度的第六镜片L6、光阑S、具有负光焦度的胶合镜片，即第七镜片L7、具有正光焦度的第八镜片L8、具有正光焦度的第九镜片L9；当拍摄物体从无限远向近距离变化时，第一镜片群G1固定不动，第二镜片群G2从像侧向物侧移动进行对焦，即后群组浮动对焦。所述的光阑前后镜片，即第六镜片L6和胶合镜片L7的曲率比满足(0.9,1.1)，使得镜头物距从无限远到近距离改变的过程中，镜头的视场角变化小。若低于该条件式的下限，则会导致光阑前方镜片的口径过大，进而使得镜头光圈直径和整体外径增大，成本大幅上升；若高于该条件式的下限，则会导致镜头物距从无限远到近距离改变的过程中，镜头的视场角变化过大，呼吸效应明显，不利于电影的拍摄使用。所述的标准可交换式定焦镜头的整体焦距和光学后焦的比值满足(1.5,3.5)，使得镜头的焦距和后焦的比值在一个合适的范围内。若低于该条件式的上限，则会导致镜头后焦过长，使得第二镜片群G2需要具有更高的光焦度去调整因调焦引起的球面像差和周边慧差以及色差的变动，导致光学性能急剧恶化，达不到8k的分辨率；若高于该条件式的下限，则会导致镜头的后焦过短，使得镜头不适用于市面上的电影摄影机，实用性变差。所述的第二镜片群G2的焦距与标准可交换式定焦镜头的整体焦距的比值满足(1,2)，若低于该条件式的下限，则会导致镜头第二镜片群G2光焦度分布过多，进而导致第一镜片群G1光焦度过低，使得第一镜片群G1的镜片口径增大，整体重量增多，不利于镜头在执行因为物距改变的对焦过程；若高于该条件式的上限，则导致镜头第二镜片群G2光焦度过弱，使得镜头整体口径过大，不利于镜头的小型化，也不利于镜头的装配和整体重量和重心的调整。另外也难以矫正因为调焦引起的球面像差和周边色差以及慧差的变化。所述的第九镜片L9的折射率满足(1.65,1.85)，若低于该条件式的下限，则该透镜的折射率过低，不利于矫正镜头的轴向色差和倍率色差，同时难以补偿第一镜片群G1形成的球面像差；若高于该条件式的上限，则会导致第一镜片群G1形成的球面像差补正过头，使镜头性能降低。同时镜片价格太高。所述的第二镜片群G2中的第四镜片至第九镜片中至少一个为非球面透镜，从而显著提升解像力，以匹配目前高达6k或者8k分辨率的摄像机使用。另外使用非球面可以使镜头的体积和重量显著下降，实现小型化。所述的第一镜片群G1中的第一镜片至第三镜片均为透镜，即均为单透镜或单透镜和胶合镜片的组合，从而优化近物距时的球差和色差，使得调焦的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种标准可交换式定焦镜头，其特征在于，包括：从物侧到像侧依次设置的第一镜片群和第二镜片群，其中：第一镜片群包括具有负光焦度的第一镜片、具有负光焦度的第二镜片和具有正光焦度的第三镜片；第二镜片群包括具有正光焦度的第四镜片、具有正光焦度的第五片、具有负光焦度的第六镜片、具有负光焦度的胶合镜片，即第七镜片、具有正光焦度的第八镜片、具有正光焦度的第九镜片，光阑设置于第六镜片和第七镜片之间；当拍摄物体从无限远向近距离变化时，第一镜片群固定不动，第二镜片群从像侧向物侧移动进行对焦，即后群组浮动对焦；所述的第二镜片群中的第四镜片至第九镜片中至少一个为非球面透镜；所述的第一镜片群中的第一镜片至第三镜片均为透镜，即均为单透镜或单透镜和胶合镜片的组合。

【技术特征摘要】
1.一种标准可交换式定焦镜头，其特征在于，包括：从物侧到像侧依次设置的第一镜片群和第二镜片群，其中：第一镜片群包括具有负光焦度的第一镜片、具有负光焦度的第二镜片和具有正光焦度的第三镜片；第二镜片群包括具有正光焦度的第四镜片、具有正光焦度的第五片、具有负光焦度的第六镜片、具有负光焦度的胶合镜片，即第七镜片、具有正光焦度的第八镜片、具有正光焦度的第九镜片，光阑设置于第六镜片和第七镜片之间；当拍摄物体从无限远向近距离变化时，第一镜片群固定不动，第二镜片群从像侧向物侧移动进行对焦，即后群组浮动对焦；所述的第二镜片群中的第四镜片至第九镜片中至少一个为非球面透镜；所述的第一镜片群中的第一镜片至第三镜片均为透镜，即均为单透镜或单透镜和胶合镜片的组合。2.根据权利要求1所述的标准可交换式定焦镜头，其特征是，所述的光阑前后镜片，即第六镜片和胶合镜片的曲率比满足(0.9,1.1)。3.根据权利要求1所述的标准可交换式定焦镜头，其特征是，所述的标准可交换式定焦镜头的整体焦距和光学后焦的比值满足(1.5,3.5)。4.根据权利要求1所述的标准可交换式定焦镜头，其特征是，所述的第二镜片群的焦距与标准可交换式定焦镜头的整体焦距的比值满足(1,2)。5.根据权利要求1所述的标准可交换式定焦镜头，其特征是，所述的第九镜片的折射率满足(1.65,1.85)。6.根据权利要求1所述的标准可交换式定焦镜头，其特征是，当第一镜片群中的第一镜片至第三镜片均为单透镜，则第一镜片的第一表面为球面，其曲率半径为-352.33，其厚度为4.24，其折射率为1.74，其阿贝数为44.7；第一镜片的第二表面为球面，其曲率半径为152.4，其厚度为6.91；第二镜片的第一表面为球面，其曲率半径为187.79，其厚度为4.83，其折射率为1.78，其阿贝数为25.6；第二镜片的第二表面为球面，其曲率半径为61.11，其厚度为9.22；第三镜片的第一表面为球面，其曲率半径为79.94，其厚度为12.48，其折射率为1.83，其阿贝数为43.2；第三镜片的第二表面为球面，其曲率半径为-168.31，其厚度为Z1；第四镜片的第一表面为球面，其曲率半径为53.23，其厚度为8.19，其折射率为1.83，其阿贝数为43.2；第四镜片的第二表面为球面，其曲率半径为190.16，其厚度为0.32；第五镜片的第一表面为球面，其曲率半径为36.09，其厚度为7.11，其折射率为1.75，其阿贝数为27.5；第五镜片的第二表面为球面，其曲率半径为44.28，其厚度为3.66；第六镜片的第一表面为球面，其曲率半径为87.58，其厚度为2.42，其折射率为1.76，其阿贝数为26.6；第六镜片的第二表面为球面，其曲率半径为25.95，其厚度为10.07；光阑为球面，其厚度为9.44；第七镜片的第一表面为球面，其曲率半径为-24.77，其厚度为2.54，其折射率为1.78，其阿贝数为25.7；第七镜片的第二表面为球面，其曲率半径为56.03，其厚度为10.13，其折射率为1.72，其阿贝数为54.6；第七镜片的第三表面为球面，其曲率半径为-43.93，其厚度为0.8；第八镜片的第一表面为球面，其曲率半径为194.2，其厚度为5.54，其折射率为1.83，其阿贝数为43.2；第八镜片的第二表面为球面，其曲率半径为-90.99，其厚度为1.63；第九镜片的第一表面为非球面，其曲率半径为396.44，其厚度为7.9...

【专利技术属性】
技术研发人员：诸益炜，尚洁阳，徐雄飞，盛亚茗，张平华，
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