专利名称：高孔径宽角度透镜的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于照相和工业应用的用于数字图像获取的高孔径宽角度透镜。
背景技术：
除了数字反射照相机之外，越来越关注对于无反射镜而在图像品质和附件方面、尤其在能够针对特定任务使用可互换透镜的可能性方面具有大致可比较特性的数字照相机。省却反射镜主要给予了优于系统的反射照相机的尺寸优势。无反射镜照相机的模型尺寸已经接近大小紧凑照相机的模型尺寸。具有可互换透镜而不具有反射镜的数字照相机通常被称为“混合式照相机”。也需要具有尽可能紧凑设计的可互换透镜，尤其是为了实现这种照相机的各种特定用途。例如，在US7，239，457B2中描述了用于数字图像获取的宽角度透镜。这种宽角度透镜适用于以在40°和50°之间的范围内的半场角进行获取。该宽角度透镜具有五个或六个透镜元件，其中第三透镜元件和第四透镜元件彼此胶合。所描述的透镜的一种应用相符的特性是例如前透镜元件下游的束路径，所述束路径由棱镜偏转90°。结果，所描述的透镜不适合用作用于混合式照相机的可互换透镜。此外，所描述的透镜具有极长的总结构长度。诸如在例如US5，631，780中的传统的宽角度反远距透镜由多个球形透镜元件构成，此处例如为10个透镜元件,并且具有近似70mm至IOOmm的结构长度。非球面仅在极小程度上使用，此处例如仅在两个面上使用。文献US2009/0009887A1描述了例如仅包括五个透镜元件的宽角度透镜，其中，在从对象侧观察时，第三透镜元件和第四透镜元件形成双合透镜。在该情况下，五个透镜元件中的至少一个透镜元件具有在对象侧上的非球面，并且五个透镜元件中的至少一个透镜元件具有在图像侧上的非球面。而且，五个透镜元件的面中的总共至少三个面被实施为非球面样式。另一文献(US2003/0174410A1)公开了同样包括五个透镜元件的宽角度透镜(具有固定焦距)，五个透镜元件构成了四个透镜元件组。此处，同样，当从对象侧观察时，第三透镜元件和第四透镜元件形成双合透镜。除了双合透镜之外的所有透镜元件组是单独的透镜元件，其中单独的透镜元件中的每个具有非球面。问题本发明解决的问题是规定以极紧凑设计和极良好的成像品质为区别的高孔径宽角度透镜的问题。发明概述该问题是由包括独立权利要求的特征的本发明解决的。本发明的有益发展的特征在于从属权利要求。所有的 权利要求的措词因此通过引用并入到该说明书的内容中。
本发明涉及用于数字图像获取的宽角度透镜，包括当从对象侧观察时按所陈述的次序的以下元件:a)第一负弯月透镜元件，其中弯月透镜元件的凸面朝向所述对象侧；b)第二正透镜元件，其中所述透镜元件的更大程度弯曲的凸面朝向所述对象侧；c)光圈；d)第三正透镜元件，其中，所述透镜元件的更大程度弯曲的凸面远离所述对象侧朝向；e)第四负透镜元件；f)其中所述第三正透镜元件和所述第四负透镜元件彼此胶合；以及g)第五正弯月透镜元件，其中所述弯月透镜元件的凸面远离所述对象侧朝向；h)其中，所述宽角度透镜不具有另外的透镜元件；
i)其中，所述第二透镜元件的朝向所述对象的所述面具有非球面；j)其中，在所述光圈的对象侧上游的至少三个透镜元件面和所述光圈的图像侧下游的至少三个透镜元件面被实施为非球面；以及k)其中，透镜元件材料的折射率nd和阿贝数Vd满足根据下表的条件，其中必须同时满足所有这些条件:
权利要求
1.关于数字图像获取的宽角度透镜(102)，包括当从对象侧(104)观察时按所陈述的次序的以下元件: a)第一负弯月透镜元件(112)， 其中弯月透镜元件(112)的凸面(110)朝向所述对象侧(104)； b)第二正透镜元件(118)， 其中所述透镜元件(118)的更大程度弯曲的凸面(116)朝向所述对象侧(104)； c)光圈(122)； d)第三正透镜元件(126)， 其中，所述透镜元件(126)的更大程度弯曲的凸面(128)远离所述对象侧(104)朝向； e)第四负透镜元件(130)； f)其中所述第三正透镜元件(126)和所述第四负透镜元件(130)彼此胶合；以及 g)第五正弯月透镜元件(136)，其中所述弯月透镜元件(136)De凸面(138)远离所述对象侧(104)朝向； h)其中，所述宽角度透镜(102)不具有另外的透镜元件； i)其中，所述第二透镜元件(118)的朝向所述对象的所述面(116)具有非球面； j)，其中，在所述光圈的对象侧上游的至少三个透镜元件面和所述光圈的图像侧下游的至少三个透镜元件面实施为非球面；以及 k)其中，透镜元件材料的折射率nd和阿贝数Vd满足根据下表的条件，其中必须同时满足所有这些条件:
2.按权利要求1所述的宽角度透镜(102)， 其特征在于 所述第二正透镜元件(118)和/或所述第三正透镜元件(126)和/或第四负透镜元件(130)为弯月透镜兀件。
3.根据前述任一权利要求所述的宽角度透镜(102)， 其以如下方式实施 能够通过使整个透镜(102)沿着光轴移位来实现聚焦；和/或 能够通过改变光圈(122)和第三正透镜元件(126)之间的距离来实现聚焦。
4.根据前述任一权利要求所述的宽角度透镜(102)， 其特征在于 第一透镜元件的图像侧下游的气隙至少为所述宽角度透镜(102)的总焦距的0.6倍；并且 沿图像侧方向的最后一个透镜元件面(138)下游的顶点焦距至少为所述宽角度透镜(102)的总焦距的1.25倍。
5.根据前述任一权利要求所述的宽角度透镜(102)， 其特征在于 所述第四透镜元件为负弯月透镜元件，其中所述透镜元件的凹面朝向对象侧。
6.根据前述任一权利要求所述的宽角度透镜(102)， 其特征在于 所述第一透镜元件(112)具有两个非球面。
7.根据前述任一权利要求所述的宽角度透镜(102)， 其特征在于 所述第五透镜元件具有 两个非球面。
8.根据前述任一权利要求所述的宽角度透镜(102)， 其特征在于 所述第二透镜元件的图像侧面具有一个非球面。
9.根据前述任一权利要求所述的宽角度透镜(102)， 其特征在于 所述第三透镜元件的对象侧面具有一个非球面。
10.根据前述任一权利要求所述的宽角度透镜(102)， 其特征在于 所述第三透镜元件的阿贝数与所述第四透镜元件的阿贝数的比值为大于或等于1.5的值。
全文摘要
本发明涉及用于数字图像获取的高孔径宽角度透镜，包括五个透镜元件，也就是说，从对象侧观察，即，从左侧起，第一负弯月透镜元件(112)、第二正透镜元件(118)、第三正透镜元件(126)、第四负透镜元件(130)和第五正弯月透镜元件。光圈(122)布置在第二透镜元件(118)和第三透镜元件(126)之间。在光圈上游的至少三个面和在光圈下游的至少三个面被实施为非球面。然而，另一的面也能够具有非球设计。由于其极紧凑的设计和突出的光学特性，所提出的高孔径宽角度透镜适合作为用于所谓“混合式照相机”的可互换透镜。
文档编号G02B9/60GK103097934SQ201180042451
公开日2013年5月8日 申请日期2011年8月11日 优先权日2010年8月20日
发明者H·艾伯斯梅尔, T·施泰尼希 申请人:施耐德光学制造有限公司