大口径内对焦式光学系制造技术

本发明专利技术涉及一种大口径内对焦光学系，其包括从物侧向像侧方向依次设置的具有正光焦度的第一透镜群、具有负光焦度的第二透镜群以及具有光焦度的第三透镜群，所述第一透镜群包括从物侧向像侧方向依次配置的第一透镜组、孔径光阑以及第二透镜组；所述第二透镜群为可沿光轴移动进行调焦的单体透镜。本发明专利技术通过使光学系满足规定的条件式，使得光学系能够实现35mm相机换算下中短的焦距，以及实现大口径、轻量、小型化且优异的成像性能。小型化且优异的成像性能。小型化且优异的成像性能。

【技术实现步骤摘要】
大口径内对焦式光学系


[0001]本专利技术涉及光学系，具体涉及一种大口径内对焦式光学系，其适用于数字静态摄像机及数字摄影机等的使用了固态摄像元件的摄像装置中。

技术介绍

[0002]由于固态摄像元件在数字静态摄像机、数字摄影机等摄像装置上得到了普及，使得摄像光学系统的高性能化、小型化等得到了急速推进，并提出了许多中等以上的焦距的内对焦式光学系。
[0003]例如，公布号为CN106019541的中国专利申请(以下简称文献1)公开了一种内聚焦式透镜，其由从物体侧顺次配置具有正光焦度的第一透镜组、具有负光焦度的第二透镜组、具有负光焦度的第三透镜组构成，并且通过使第二透镜组移动而进行调焦；其满足条件式：
‑
7.46≤f2/f≤
‑
2.11，其中f2为无限远物体对焦状态下的第二透镜组的焦距，f则表示无限远物体对焦状态下的光学系统的整体的焦距。
[0004]然而，文献1中所公开的内聚焦式透镜，口径较小，拍摄照片不够明亮。另外，文献1的透镜若要实现在35mm相机换算下中短焦距的大口径光学系统，则前透镜直径大、不能实现光学系统的小型化以及难以达成产品的普及化、廉价化。
[0005]如此，在以上述文献1所述的技术为首的现有的内对聚焦镜头中，不存在具有在35mm相机换算中短焦距、大口径明亮、且具备良好的成像性能、并达到小型化的镜头。
[0006]针对上述问题，本设计人进行了深入构思且积极研发，遂产生本案。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种内对焦式光学系，其具有在35mm相机换算中短的焦距、小型化、大口径且具有优异的成像性能。
[0008]一种大口径内对焦光学系，其包括从物侧向像侧方向依次设置的具有正光焦度的第一透镜群、具有负光焦度的第二透镜群以及具有光焦度的第三透镜群；
[0009]所述第一透镜群包括从物侧向像侧方向依次配置的第一透镜组、孔径光阑以及第二透镜组；所述第一透镜组至少包括从物侧向像侧方向依次配置正透镜和负透镜；
[0010]所述第二透镜群为可沿光轴移动进行调焦的单体透镜；
[0011]所述光学系满足以下条件：
[0012](1)
‑
2.0＜f1a/f＜
‑
0.3；
[0013](2)0.2＜D1a/L＜0.6；
[0014]其中，f1a是第一透镜组的焦点距离，f是光学系的焦点距离；D1a是第一透镜组在光轴方向上的长度，L是所有透镜元件从最靠近物侧的透镜面、到最靠近像侧的透镜面、在光轴方向上的总长。
[0015]所述光学系满足以下条件：
[0016](3)3.7＜f11/f＜18.0；
[0017]其中，f11是第一透镜群内最靠近物侧的正透镜的焦点距离，f是光学系的焦点距离。
[0018]所述光学系满足以下条件：
[0019](4)
‑
2.8＜f1b/f1a＜
‑
0.6；
[0020](5)0.6＜D1b/D1a＜2.8；
[0021]其中，f1b是第二透镜组的焦点距离，f1a是第一透镜组的焦点距离；D1b是第二透镜组在光轴方向上的长度，D1a是第一透镜组在光轴方向上的长度。
[0022]所述光学系满足以下条件：
[0023](6)0.06＜Df/D＜0.2；
[0024](7)Ndmax
‑
Ndmin<0.3；
[0025]其中，Df是从第一透镜群内最靠像侧的透镜面到第三透镜群内最靠物侧的透镜面在光轴上的距离，D是光学系从最靠近物侧的透镜面到成像面在光轴方向上的长度，即光学系全长；Ndmax是从第一透镜群内最靠像侧的透镜元件到第三透镜群内最靠物侧的透镜元件之中的透镜元件的最大折射率；Ndmin是从第一透镜群内最靠像侧的透镜元件到第三透镜群内最靠物侧的透镜元件之中的透镜元件的最小折射率。
[0026]所述光学系满足以下条件：
[0027](8)0.2＜D21/D22＜0.8；
[0028]D21是对焦在无限远状态下第二透镜群最靠近像侧的透镜面到第三透镜群最靠近物侧的透镜面在光轴上的间隔，D22是对焦在无限远状态下第二透镜群最靠近像侧的透镜面到第三透镜群最靠近像侧的透镜面、在光轴上的距离。
[0029]所述光学系满足以下条件：
[0030](9)2.0＜L/Y＜6.0；
[0031]L是所有透镜元件从最靠物侧的透镜面、到最靠像侧的透镜面、在光轴方向上的总长，Y是像面位置的最大像高。
[0032]所述光学系满足以下条件：
[0033](10)0.4＜DS/D＜1.0；
[0034]其中，DS是第一透镜群的孔径光阑到像侧在光轴上的距离，D是光学系从最靠近物侧的透镜面到成像面在光轴方向上的长度，即光学系全长。
[0035]采用上述方案后，本专利技术的光学系包括从物侧向像侧方向依次设置的具有正光焦度的第一透镜群、具有负光焦度的第二透镜群以及具有光焦度的第三透镜群。本专利技术通过使光学系满足规定的条件式，使得光学系能够实现35mm相机换算下中短的焦距，以及实现大口径、轻量、小型化且优异的成像性能。
附图说明
[0036]图1为实施例一的光学系结构示意图；
[0037]图2为实施例一的光学系对物距离为无限远、成像倍率为1/40倍，最至近距离聚焦状态下的球差、像散和畸变图(其中，a对应球差图、b对应像散图、c对应畸变图)；
[0038]图3为实施例二的光学系结构示意图；
[0039]图4为实施例三的光学系对物距离为无限远、成像倍率为1/40倍，最至近距离聚焦
状态下的球差、像散和畸变图(其中，a对应球差图、b对应像散图、c对应畸变图)；
[0040]图5为实施例三的光学系结构示意图；
[0041]图6为实施例三的光学系对物距离为无限远、成像倍率为1/40倍，最至近距离聚焦状态下的球差、像散和畸变图(其中，a对应球差图、b对应像散图、c对应畸变图)；
[0042]图7为实施例四的光学系结构示意图；
[0043]图8为实施例四的光学系对物距离为无限远、成像倍率为1/40倍，最至近距离聚焦状态下的球差、像散和畸变图(其中，a对应球差图、b对应像散图、c对应畸变图)。
具体实施方式
[0044]以下将结合说明书附图，对本专利技术涉及的内对焦式光学系进行详细说明。
[0045]本专利技术揭示了一种大口径内对焦光学系，其包括从物侧向像侧方向依次设置的具有正光焦度的第一透镜群G1、具有负光焦度的第二透镜群G2以及具有光焦度的第三透镜群G3；所述第一透镜群G1包括从物侧向像侧方向依次配置的第一透镜组G1a、孔径光阑S以及第二透镜组G1b；所述第二透镜群G2为可沿光轴移动进行调焦的单体透镜。本专利技术通过配置第二透镜群G2来实现光学系的调焦，对焦时不再移动整个光学系，从而在保持光学系长度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大口径内对焦光学系，其特征在于：包括从物侧向像侧方向依次设置的具有正光焦度的第一透镜群、具有负光焦度的第二透镜群以及具有光焦度的第三透镜群；所述第一透镜群包括从物侧向像侧方向依次配置的第一透镜组、孔径光阑以及第二透镜组；所述第一透镜组至少包括从物侧向像侧方向依次配置正透镜和负透镜；所述第二透镜群为可沿光轴移动进行调焦的单体透镜；所述光学系满足以下条件：（1）
‑
2.0＜f1a/f＜
‑
0.3；（2）0.2＜D1a/L＜0.6；其中，f1a是第一透镜组的焦点距离，f是光学系的焦点距离；D1a是第一透镜组在光轴方向上的长度，L是所有透镜元件从最靠近物侧的透镜面、到最靠近像侧的透镜面、在光轴方向上的总长。2.根据权利要求1所述的大口径内对焦光学系，其特征在于：所述光学系满足以下条件：（3）3.7＜f11/f＜18.0；其中，f11是第一透镜群内最靠近物侧的正透镜的焦点距离，f是光学系的焦点距离。3.根据权利要求1所述的大口径内对焦光学系，其特征在于：所述光学系满足以下条件：（4）
‑
2.8＜f1b/f1a＜
‑
0.6；（5）0.6＜D1b/D1a＜2.8；其中，f1b是第二透镜组的焦点距离，f1a是第一透镜组的焦点距离；D1b是第二透镜组在光轴方向上的长度，D1a是第一透镜组在光轴方向上的长度。4.根据权利要求1所述的大口径内对焦光学系，其特征在于：所述光学系满足以下条件：...

【专利技术属性】
技术研发人员：李金东，刘晓凤，詹晓晴，
申请(专利权)人：厦门松下电子信息有限公司，
类型：发明
国别省市：