一种单反相机超薄镜头的制作方法

本实用新型涉及一种单反相机超薄镜头，属于光学成像
技术领域：
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背景技术：
：在数码相机器材中，国产镜头的生产设计存在一定空缺，随着人们生活水平的提高，摄影爱好者数量增多，这方面的需求量也随之增大。现有全幅镜头设计中，如尼康、佳能、适马等厂家生产的35mm镜头，最大光圈只有f1.4，性价比低，国内产商设计普遍以全玻璃球面为主，无法很好的矫正像差，只能通过放宽镜头长度，增加镜片数量来达到使用效果，这类镜头缺点是体积大，重量过重携带很不方便。如专利201610346001就公开了一种单反相机超大光圈广角镜头，其技术方案存在的缺点有：镜头长度太长，达135mm；镜片直径偏大，普遍在40-50mm；镜片数量多。因此需要设计一款超薄、大通光量全画幅镜头。技术实现要素：本实用新型的目的在于提供了一种单反相机超薄镜头，具体方案为：一种单反相机超薄镜头，包括沿物侧到像侧依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜、第十透镜；所述第一透镜为焦距为负的双凹透镜；第二透镜为焦距为正的弯月透镜，凸面朝向物侧；第三透镜为焦距为正的双凸透镜；第四透镜为焦距为正的双凸透镜；第五透镜为焦距为负的双凹透镜；第六透镜为焦距为正的弯月透镜，朝向物侧一面为凹面；第七透镜为焦距为负的双凹透镜；第八透镜为焦距为正的双凸透镜；第九透镜为焦距为正的双凸透镜；第十透镜为焦距为负的双凹透镜；第三透镜及第六透镜为玻璃非球面透镜，其余透镜均为玻璃球面透镜；所述第三透镜的焦距为f3,所述第六透镜的焦距为f6，所述镜头的整体焦距为f，并且满足关系式：1.08<(f3/f)<1.5(1)4.5<(f6/f)<6.5(2)。优选的，所述第三透镜的材料折射率为nd3,所述第六透镜的材料折射率为nd6，其满足关系式：nd3＝nd6>1.85。优选的，所述的第一透镜及第二透镜为一组双胶合透镜，所述的第四透镜及第五透镜为一组双胶合透镜，所述的第七透镜及第八透镜为一组双胶合透镜，所述的第九透镜及第十透镜为一组双胶合透镜。优选的，所述的双胶合透镜中，焦距为正的透镜的折射率均大于1.88，焦距为负的透镜的色散系数均小于35。优选的，所述第五透镜和第六透镜之间设有光阑装置。本实用新型通过合理的使用玻璃非球面及双胶合透镜组，限定每个透镜的结构、光焦度、排列顺序等，有效的减小了镜头的总长，并提高了摄像的效果。本专利具有超高分辨率、大光圈、超薄的特点，相对于现有技术，本实用新型具有以下有益点：1.长度超薄，控制在70mm以下。2.镜片直径小，控制在30mm以下。3.镜片数量少。附图说明图1为本实用新型实施例的透镜示意图；图2为本实用新型实施例的解析图；图3为本实用新型实施例的畸变图；图4为本实用新型实施例的相对照度图。具体实施方式如图1所示，如图1所示，本实用新型具体实施方式提供了一种光学镜头，沿光轴方向从物侧到像侧依次包括：第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6，第七透镜7、第八透镜8、第九透镜9、第十透镜10。所述第一透镜1为焦距为负的双凹透镜，第二透镜2为焦距为正的弯月透镜，凸面朝向物测，第三透镜3为焦距为正的双凸透镜，第四透镜4为焦距为正的双凸透镜，第五透镜5为焦距为负的双凹透镜，第六透镜6为焦距为正的弯月透镜朝向物侧一面为凹面，第七透镜7为焦距为负的双凹透镜、第八透镜8为焦距为正的双凸透镜，第九透镜9为焦距为正的双凸透镜，第十透镜10为焦距为负的双凹透镜。其中第三透镜及第六透镜为玻璃非球面透镜，其它透镜均为玻璃球面透镜。其中第三透镜及第六透镜为玻璃非球面透镜，其它透镜均为玻璃球面透镜。通过合理的使用玻璃非球面及双胶合透镜组，有效的减小了镜头的总长，并提高了摄像的效果。本专利具有超高分辨率、大光圈、超薄的特点，以克服现有技术中的不足之处。采用本实用新型提供的光学透镜系统的结构形状，光学玻璃材质的阿贝系数等参数与成像条件匹配较佳，使得透镜系统的球差、慧差、象散、场曲、倍率色差、位置色差得到很好的校正，满足单反相机的使用要求且外形尺寸小便于携带。具体实施时，在本实用新型实施例提供的上述光学镜头中，如图1所示，第一透镜及第二透镜为一组双胶合透镜a，第四透镜及第五透镜为一组双胶合透镜b，第七透镜及第八透镜为一组双胶合透镜c，所述的第九透镜及第十透镜为一组双胶合透镜d，第五透镜和第六透镜之间设有光阑装置st。由于光焦度为正的透镜具有负色差，光焦度为负的透镜具有正色差，通过将光焦度为正透镜和光焦度为负无缝胶合以形成胶合透镜组以实现色差相互补偿，消除色差。在本实用新型实施例提供的定焦镜头含有四组胶合透镜，分别包含一个焦距为正的透镜及一个焦距为负的透镜，实现色差相互补偿，消除色差，优化成像的清晰度，改善光学系统的像质，提高分辨率。进一步的，在本实用新型实施例提供的上述光学镜头中，如图1所示，其正透镜的折射率，nd2,nd4,nd8,nd9都大于1.88,透镜的折射率越大，光线偏转角度越大，光程就越短，正透镜使用高折射率材料可以有效的减小系统的总长。进一步地，在本实用新型实施例提供的上述光学镜头中，所述第三透镜的焦距为f3,所述第六透镜的焦距为f6，所述镜头整体焦距为f，满足关系式：1.08<(f3/f)<1.5(1)；4.5<(f6/f)<6.5(2)。当|f3/f|的值超过上限1.5时，f3相对变大，即光焦度相对变小，使得光学后焦不足，结构空间难以排布红滤光片自动切换装置等零件；当|f3/f|的值低于下限6.75时，f3相对变小，即光焦度相对变大，如此会造成高级像差增大。因此，本实用新型实施例中的光学镜头在满足条件1.08<(f3/f)<1.5时，能够实现较佳的成像质量，以及合理的结构空间形式。进一步的，当|f6/f|的值超过上限6.5时，f6相对变大，即光焦度相对变小，使得光学后焦不足，结构空间难以排布红滤光片自动切换装置等零件；当|f6/f|的值低于下限4.5时，f6相对变小，即光焦度相对变大，如此会造成高级像差增大，从而需要大量的透镜，而使由较少的透镜结构实现成像性能良好的光学系统变得困难。因此，本实用新型实施例中的光学镜头在满足条件4.5<(f6/f)<6.5时，能够实现较佳的成像质量。以下内容将举出本实用新型光学镜头的实施例，总焦距f＝35.4mm,fno＝1.2，视场角fov＝64°，镜头畸变＝-2％，总长65mm的超薄数码单反相机超大光圈全幅镜头，透镜组的各项参数依次列于表1中：表1在表1中，surface为表面编号，thickness为厚度参数，glassname为玻璃材质，index为折射率，abb为阿贝常数，radius为曲率半径，efl-e为第一透镜～第十透镜依次的焦距f1～f10。在表1中，镜面序号1、2、3依次代表胶合透镜组a的沿光线入射方向的三个镜面，其中2代表透镜1和透镜2的胶合面，镜面序号4、5代表透镜3的沿光线入射方向的两个镜面，镜面序号4代表透镜3朝向物方的镜面，镜面序号5代表透镜3朝向像方的镜面，镜面序号6、7、8依次代表胶合透镜组b的沿光线入射方向的三个镜面，其中7代表透镜4和透镜5的胶合面，镜面序号9、10代表透镜6的沿光线入射方向的两个镜面，镜面序号9代表透镜6朝向物方的镜面，镜面序号10代表透镜6朝向像方的镜面，镜面序号11、12、13依次代表胶合透镜组c的沿光线入射方向的三个镜面，其中12代表透镜7和透镜8的胶合面，镜面序号14、15、16依次代表胶合透镜组d的沿光线入射方向的三个镜面，其中15代表透镜9和透镜10的胶合面，在本实用新型实施例中，f3/f＝45.928366/35.4＝1.297，满足1.08<(f3/f)<1.5。在本实用新型实施例中，f6/f＝196.0935/35.4＝5.54，满足4.5<(f6/f)<6.5。在本实用新型实施例中，第三透镜及第六透镜为玻璃非球面透镜，材质均为m-tafd307,材料折射率nd3＝nd6＝1.882023,均采用高折射材料，满足关系式：nd3＝nd6>1.85。在本实用新型实施例中，nd2＝1.953747,nd4＝1.883,nd8＝1.883,nd9＝1.883，都大于1.88,vd1＝33.842283,vd5＝31.160527,vd7＝28.315013,vd10＝33.842283，都小于35，均满足要求。本专利实施例中，第三透镜、第六透镜为玻璃非球面透镜，其非球面相关数值依次列于表2：表2surface:4surface:5k＝-4.427041343k＝171119.702277300e4＝-0.000004440658146468e4＝-0.000009357608530060e6＝-0.000000052134992337e6＝-0.000000046762800032e8＝-0.000000000023607920e8＝-0.000000000078832522e10＝-0.000000000000641100e10＝-0.000000000000174200r1＝40.238326956r2＝5620.021630922surface:9surface:10k＝25.615371731k＝12.490803098e4＝-0.000033915993811870e4＝-0.000002343772665113e6＝-0.000000235083498050e6＝-0.000000159653338750e8＝0.000000000129358261e8＝0.000000000491574246e10＝0.000000000001967100e10＝0.000000000001638900r1＝-75.714027656r2＝-53.301652968在本实用新型实施例中，由表1可计算出，光学镜头的视场角2w为64度，相对孔径为1.2。在本实用新型实施例中，镜头总长为65mm，结构较紧凑。图2为可见光波段的调制传递函数(mtf)曲线图，代表了光学系统的综合解像能力，图中横轴表示空间频率，单位：圈数每毫米(cycles/mm)，单反相机芯片像元较大，评价40lp/mm,纵轴表示调制传递函数(mtf)的数值，mtf的数值用来评价镜头的成像质量，取值范围为0-1，特别指出，光学传递函数是用来评价一个光学系统的成像质量较准确、直观和常见的方式，其曲线越高、越平滑，表明系统的成像质量越好，对真实图像的还原能力越强；从图2可以看出，可见光波段在空间频率为40lp/mm时，主要视场的mtf>0.2，数码单反相机超大光圈全幅镜头具有超薄、超大光圈、修正各种像差、结构紧凑、成像效果好、性价比高的优点。图2为透镜系统可见光部分对应的畸变图，图中曲线越接近y轴，畸变率越小。如图3所示，其中光学畸变率控制在-2％～0％范围以内，成像没有明显变形。如图4所示，单反相机像元较大，感光度较好，相对照度大于20％，满足使用需求。当前第1页12