一种电子取景器镜头的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种电子取景器镜头，包括镜筒(100)，所述的镜筒(100)内从下至上依次设有第一透镜(1)、第二透镜(2)和第三透镜(3)，所述的第一透镜(1)为塑料正透镜，所述的第二透镜(2)为塑料负透镜，所述的第三透镜(3)为塑料正透镜，所述的镜筒(100)上设有供人眼观察的通光孔(200)，所述的通光孔(200)与第三透镜(3)之间设有焦距为正的棱镜(4)，所述的棱镜(4)朝向第三透镜(3)和通光孔(200)的面均为非球面，所述的棱镜(4)上用于反射光线的面(4a)为全反射面。本实用新型结构紧凑、性价比高，实现画质高清虚拟成像。
【专利说明】一种电子取景器镜头 【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种电子取景器镜头。 【【背景技术】】
[0002] 取景器是一个人们常常忽视但其实很重要的相机部件，常应用于数码相机的虚拟 取景光学镜头，也可应用于最新流行的头戴式高清智能移动影院，装备不同种类的取景器 也就决定了相机的类型，甚至是相机的档次。因单电相机流行而流行的电子取景器有其独 特的结构和优缺点。随着电子技术的进步，电子取景器会越来越普遍，电子取景器的性能还 会逐渐提尚。
[0003] 目前电子取景器(EVF,Electronic Viewfinder)普遍存在这样的缺点：视场角相 对较小，图像显示细节还不很清晰，拍集体照看不清某人的眼睛是睁开的还是半闭的。市场 上常用的EVF视场角集中在20°附近，屈光度的调节范围有限，结构多带有玻璃镜片，其成本 尚。
[0004] 因此，本实用新型正是基于以上的不足而产生的。 【【实用新型内容】】
[0005] 本实用新型目的是克服了现有技术的不足，提供一种视场角可达30°，屈光调节范 围在-5D到+2D，分辨率为1024*768的电子取景器镜头，该镜头结构紧凑、性价比高，实现画 质高清虚拟成像。本发明结合实际生产技术要求可大批量生产，可用于数码相机和头戴式 高清移动影院中虚拟取景光学镜头。
[0006] 本实用新型是通过以下技术方案实现的：
[0007] -种电子取景器镜头，其特征在于:包括镜筒100,所述的镜筒100内从下至上依次 设有第一透镜1、第二透镜2和第三透镜3,所述的第一透镜1为塑料正透镜，所述的第二透镜 2为塑料负透镜，所述的第三透镜3为塑料正透镜，所述的镜筒100上设有供人眼观察的通光 孔200,所述的通光孔200与第三透镜3之间设有焦距为正的棱镜4,所述的棱镜4朝向第三透 镜3和通光孔200的面均为非球面，所述的棱镜4上用于反射光线的面4a为全反射面。
[0008] 如上所述的电子取景器镜头，其特征在于:所述的第一透镜1靠近第二透镜2的一 面为凸表面，所述的第二透镜2靠近第三透镜3的一面为凹表面，所述的第三透镜3靠近棱镜 4的一面为凸表面，所述的第一透镜1、第二透镜2和第三透镜3的表面均为非球面。
[0009]如上所述的电子取景器镜头，其特征在于:所述的电子取景器镜头满足条件:-1.5 <fl/f23〈〇，_3 · 5〈心/&〈〇，-1 · 0〈f2/f3〈0，-1 · 〇〈f3/f4〈〇，其中，fl、f2、f3、f4 分别为第一透镜1、 第二透镜2、第三透镜3和棱镜4的焦距，f23为第二透镜2和第三透镜3的组合焦距。
[0010]如上所述的电子取景器镜头，其特征在于：所述的电子取景器镜头满足条件： Vdiens I 2 30，Vdiens 2 < 30，Vdiens 42 30，Vdiens I-Vdiens 2>20，Vdiens 3_Vdiens 2>1〇,其中 Vdiens ^Vdiens 2、Vdiens 3、Vdiens 4分别为第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3和棱镜4的色散系 数。
[0011] 如上所述的电子取景器镜头，其特征在于:所述的第一透镜1与第二透镜2之间的 空气间隔为0.1mm，所述的第二透镜2与第三透镜3之间的空气间隔为1.23mm，所述的第三透 镜3与棱镜4之间的空气间隔为0.1 mm。
[0012] 如上所述的电子取景器镜头，其特征在于:所述的第一透镜1与第二透镜2之间设 有第一隔圈5,所述的第三透镜3与棱镜4之间设有第二隔圈6。
[0013] 如上所述的电子取景器镜头，其特征在于:所述的镜筒100上设有对棱镜4加固的 固定件300。
[0014]如上所述的电子取景器镜头，其特征在于:所述的通光孔200与棱镜4之间设有滤 光片7。
[0015] 如上所述的电子取景器镜头，其特征在于：所述的电子取景器镜头成像在距离 2.3m处，像高为50inch。
[0016] 如上臟的电子取景器镜头，其特i正在于:所述的第敫第3?和棱镜4的非 球面表面形状满足以下方港
在公 式中，参数c为半径所对应的曲率，y为径向坐标，其单位和透镜长度单位相同，k为圆锥二次 曲线系数；当k系数小于-1时，透镜的面形曲线为双曲线，当k系数等于-1时，透镜的面形曲 线为抛物线；当k系数介于-1到0之间时，透镜的面形曲线为椭圆，当k系数等于0时，透镜的 面形曲线为圆形，当k系数大于0时，透镜的面形曲线为扁圆形; 〇1至〇8分别表示各径向坐标 所对应的系数。
[0017] 与现有技术相比，本实用新型有如下优点：
[0018] 1、本实用新型可以实现超高分辨率1024*768,芯片采用OLED屏幕，成像清晰度高。
[0019] 2、本实用新型棱镜的两面采用光学非球面设计，可以起到矫正各单色像差的作 用，同时也实现对视场孔径大小的约束。
[0020] 3、本实用新型更关键的是由于本发明中棱镜的一面为全反射面，对整个光学系统 的光路起到转折的作用，有效的节约空间，从而达到本发明的外形结构尺寸小的优点。
[0021] 4、本实用新型采用的是塑料非球面结构，采用全塑胶镜片，降低成本。用缩短光路 的方法使取景器放大倍率变高。用仅有的几片镜片弥补各种像差，提高视场角和像质，而且 光学系统的几何传递函数得到很大提高，可以使该产品的税利度、透过率、色彩还原性得到 显著提升。 【【附图说明】】
[0022]图1是本实用新型不意图；
[0023] 图2是本实用新型的传递函数曲线图。
[0024] 图3是本实用新型的场曲和畸变曲线图。
[0025] 图4是本实用新型的垂轴像差曲线图。 【【具体实施方式】】
[0026] 下面结合附图对本实用新型作进一步描述：
[0027] -种电子取景器镜头，包括镜筒100,所述的镜筒100内从下至上依次设有第一透 镜1、第二透镜2和第三透镜3,所述的第一透镜1为塑料正透镜，所述的第二透镜2为塑料负 透镜，所述的第三透镜3为塑料正透镜，所述的镜筒100上设有供人眼观察的通光孔200,所 述的通光孔200与第三透镜3之间设有焦距为正的棱镜4,所述的棱镜4朝向第三透镜3和通 光孔200的面均为非球面，所述的棱镜4上用于反射光线的面4a为全反射面。第一透镜1的材 料是PMMA材料，其焦距为正。第二透镜2的材料是0KP4HT材料，其焦距为负，可以很好地改善 场曲像差。第三透镜3是双凸透镜，材料是E48R。棱镜4用于反射光线的面4a为全反射面，对 于整个光学系统结构的缩短起到决定性作用，棱镜4的另外两个面为非球面，有效的对光学 系统起到像差矫正的作用。第一透镜1为正透镜，它可以减小入射光线到系统前端的口径， 使得系统的视场角变大，第二透镜2为负透镜，有效的控制整个光学系统的慧差和像差。第 三透镜3为正透镜，正负透镜交错设置可以有效的减少光学系统的长度。而且第一透镜1和 第三透镜3这两个正透镜的对称结构可以有效的矫正畸变，保证成像质量，使视场角可达 30。。
[0028]所述的第一透镜1靠近第二透镜2的一面为凸表面，所述的第二透镜2靠近第三透 镜3的一面为凹表面，所述的第三透镜3靠近棱镜4的一面为凸表面，所述的第一透镜1、第二 透镜2和第三透镜3的表面均为非球面。
[0029] 所述的电子取景器镜头满足条件：-1.5〈负/^23〈0，-3.5〈心/^ 2〈0，-1.0〈5/^3〈0，-1.0〈6/^4〈0，其中彳142 43 44分别为第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3和棱镜4的焦距，&3 为第二透镜2和第三透镜3的组合焦距。光学系统的长度可以通过增加第一透镜1的折射率 来有效的减小。然而如果折射率太大，会造成极度高的像差。第二透镜2的后端面的负折射 率用来改正光学系统生成的像差。而电子取景器镜头满足上述条件可以使电子取景器镜头 的大小与它的像差修正达到平衡。在本实用新型中，当第一透镜1、第二透镜2和第三透镜3 的焦距满足公式 :-3.5他/^2〈0，-1.0迅/^3〈0时，可以解决本实用新型结构的焦距分配问 题及公差分布均衡性问题，可以有效实现系统视场角大和降低结构性公差敏感问题。
[0030] 所述的电子取景器镜头满足条件:￥(11(^12 30，￥(11(^2<30，￥(11(^4 2 30，￥(11(^1-Vdiens 2>20，Vdiens 3-Vdiens 2>10,其中Vdi ens 1、 Vdlens 2'*Vdl ens 3、 Vdiens 4分别为第一透镜1、第 二透镜2、第三透镜3和棱镜4的色散系数。所述的第二透镜2与第三透镜3分别采用小色散系 数的负透镜和大色散系数的正透镜组合，可以有效的矫正色差和畸变，提高成像质量，在相 同像素下可以有更清晰完善的成像效果。
[0031] 所述的第一透镜1与第二透镜2之间的空气间隔为0.1mm，所述的第二透镜2与第三 透镜3之间的空气间隔为1.23mm，所述的第三透镜3与棱镜4之间的空气间隔为0.1 mm。
[0032]所述的第一透镜1与第二透镜2之间设有第一隔圈5,所述的第三透镜3与棱镜4之 间设有第二隔圈6。第一隔圈5是为了控制好第一透镜1和第二透镜2之间的距离，第二隔圈6 起到消除系统杂散光的作用。光阑是人眼，光阑距离镜头前端有很长的距离，该镜头屈光度 的调节范围广，正常的人眼、近视眼以及远视眼使用都不会受到影响。
[0033]所述的镜筒100上设有对棱镜4加固的固定件300。
[0034]所述的通光孔200与棱镜4之间设有滤光片7。该滤光片7固定在镜筒100内，对镜头 有一定的保护作用，同时也过滤一部分光线，使图像色彩亮丽和锐利的同时具有良好的色 彩还原性，该滤光片7除了解决色彩方面的问题以外，还保证了后面的封装工艺的顺利进 行。
[0035]所述的电子取景器镜头成像在距离2.3m处，像高为50inch。
[0036] 所述的第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3和棱镜4的非球面表面形状满足以下方 程：
在公式 中，参数c为半径所对应的曲率，y为径向坐标，其单位和透镜长度单位相同，k为圆锥二次曲 线系数；当k系数小于-1时，透镜的面形曲线为双曲线，当k系数等于-1时，透镜的面形曲线 为抛物线；当k系数介于-1到0之间时，透镜的面形曲线为椭圆，当k系数等于0时，透镜的面 形曲线为圆形，当k系数大于0时，透镜的面形曲线为扁圆形; 〇1至〇8分别表示各径向坐标所 对应的系数。
[0037] 表1为实用新型电子取景器镜头的结构参数表
[0040] 表 1
[0041] 表2为第一透镜1和第二透镜2的各非球面失高与半径R的比值范围
[0043] 表 2
[0044] 表3为第三透镜3和棱镜4的各非球面失高与半径R的比值范围
【主权项】
1. 一种电子取景器镜头，其特征在于:包括镜筒（100)，所述的镜筒（100)内从下至上依 次设有第一透镜（1)、第二透镜(2)和第三透镜(3)，所述的第一透镜（1)为塑料正透镜，所述 的第二透镜(2)为塑料负透镜，所述的第三透镜(3)为塑料正透镜，所述的镜筒（100)上设有 供人眼观察的通光孔(200)，所述的通光孔(200)与第三透镜（3)之间设有焦距为正的棱镜 (4)，所述的棱镜(4)朝向第三透镜(3)和通光孔(200)的面均为非球面，所述的棱镜(4)上用 于反射光线的面(4a)为全反射面。2. 根据权利要求1所述的电子取景器镜头，其特征在于:所述的第一透镜（1)靠近第二 透镜(2)的一面为凸表面，所述的第二透镜(2)靠近第三透镜(3)的一面为凹表面，所述的第 三透镜(3)靠近棱镜(4)的一面为凸表面，所述的第一透镜（1 )、第二透镜(2)和第三透镜(3) 的表面均为非球面。3. 根据权利要求2所述的电子取景器镜头，其特征在于:所述的电子取景器镜头满足条 件：-1 · 5〈fVf23〈0，-3 · 5〈负/^2〈0，-1 · 0〈f2/f3〈0，-1 · 0〈f3/f4〈0，其中，fi、f2、f3、f4分别为第 一透镜（I)、第二透镜(2)、第三透镜(3)和棱镜(4)的焦距，f 23为第二透镜(2)和第三透镜(3) 的组合焦距。4. 根据权利要求1或2或3所述的电子取景器镜头，其特征在于:所述的电子取景器镜头 满足条件：Vdiens 1 2 30，Vdiens 2 <30，Vdiens4 2 30, Vdiens I-Vdiens 2>20，Vdiens 3-Vdiens 2>10， 其中Vdiens ^Vdiens 2、Vdiens 3、Vdiens 4分别为第一透镜（I)、第二透镜(2)、第三透镜(3)和棱 镜(4)的色散系数。5. 根据权利要求4所述的电子取景器镜头，其特征在于:所述的第一透镜（1)与第二透 镜（2)之间的空气间隔为0.1mm，所述的第二透镜（2)与第三透镜（3)之间的空气间隔为 1.23mm，所述的第三透镜(3)与棱镜(4)之间的空气间隔为0.1mm。6. 根据权利要求5所述的电子取景器镜头，其特征在于:所述的第一透镜（1)与第二透 镜(2)之间设有第一隔圈（5)，所述的第三透镜(3)与棱镜(4)之间设有第二隔圈(6)。7. 根据权利要求6所述的电子取景器镜头，其特征在于:所述的镜筒（100)上设有对棱 镜(4)加固的固定件(300)。8. 根据权利要求6所述的电子取景器镜头，其特征在于:所述的通光孔(200)与棱镜(4) 之间设有滤光片(7)。9. 根据权利要求4所述的电子取景器镜头，其特征在于:所述的电子取景器镜头成像在 距离2.3m处，像高为50 inch。
【文档编号】G02B13/18GK205539664SQ201620117762
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年2月5日
【发明人】刘言, 豆修浔, 朱佳巍
【申请人】中山市众盈光学有限公司