一种中等焦距大光圈半画幅电影镜头的制作方法

1.本实用新型涉及电影镜头技术领域，尤其涉及一种中等焦距大光圈半画幅电影镜头。


背景技术：

2.随着互联网技术的飞速发展，拍照和视频成为普通消费者生活必不可少的一部分，近几年随着5g等技术推动，vlog等视频分享越来越多，使用手机、相机等工具拍摄短片、微电影人群越来越多。然而目前市面上手机、平板电脑、相机等设备常规拍摄比例为16:9，而具有电影感的宽荧屏视频的比例为2.4:1；电影镜头是为电影工业量身打造的镜头，对成像质量、色彩还原、相对照度、畸变等都有极高的要求。在电影镜头行业里，国外的尼康、佳能、索尼等巨头是主流品牌，而国产镜头的生产设计存在空白。国内的摄影爱好者众多，需求量同样庞大，但是配套的镜头价格却较高，性价比较低，这对广大的普通摄影爱好者的经济是个沉重的负担。若用户需要通过人工剪辑、数码裁剪的方式，将拍摄的画面进行裁剪，但是裁剪时会牺牲画面的像素。
3.因此，急需要一种成像像质高、成本低的中等焦距大光圈半画幅电影镜头。


技术实现要素：

4.为克服上述问题，本实用新型提供了一种中等焦距大光圈半画幅电影镜头，镜头的畸变控制在1％以内，在相对照度和色差等性能上表现优异，画面像质卓越且均匀性很好。
5.本实用新型采用的技术方案是：
6.一种中等焦距大光圈半画幅电影镜头，从物方到像方依次设置有第一透镜，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，第十一透镜、第十二透镜和第十三透镜，所述第一透镜为凸向物方球面负透镜；第二透镜为凸向物方球面正透镜；第三透镜为凹向物方球面负透镜；第四透镜为凸向物方球面正透镜；第五透镜为凸向物方球面正透镜；第六透镜为凸向物方球面负透镜；第七透镜为凹向物方球面负透镜，所述第七透镜和第八透镜胶合连接；第八透镜为凸向物方球面正透镜；第九透镜为凸向物方球面正透镜；第十透镜为凹向物方球面负透镜；第十一透镜为凸向物方球面正透镜；第十二透镜为凹向物方球面负透镜，第十二透镜和第十三透镜胶合连接；第十三透镜为凸向物方球面正透镜；第六透镜与第七透镜之间设置有光阑。镜头的畸变控制在1％以内，在相对照度和色差等性能上表现优异，画面像质卓越且均匀性很好。
7.优选的，第一透镜包括第一凸面球面与第二凹面球面；第二透镜包括第三凸面球面与第四凸面球面；第三透镜包括第五凹面球面与第六凹面球面；第四透镜包括第七凸面球面与第八凹面球面；第五透镜包括第九凸面球面与第十凹面球面；第六透镜包括第十一凸面球面与第十二凹面球面；第七透镜包括第十三凹面球面与第十四凹面球面；第八透镜包括第十五凸面球面与第十六凸面球面；第九透镜包括第十七凸面球面与第十八凸面球
面；第十透镜包括第十九凹面球面与第二十凹面球面；第十一透镜包括第二十一凸面球面与第二十二凸面球面；第十二透镜包括第二十三凹面球面与第二十四凹面球面；第十三透镜包括第二十五凸面球面与第二十六凸面球面。
8.优选的，第十四凹面球面与第十五凸面球面胶合，第二十四凹面球面与第二十五凸面球面胶合。
9.优选的，所述第一透镜、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、第十一透镜、第十二透镜和第十三透镜均为玻璃材料制成。
10.优选的，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜组成第一透镜组，第一透镜组的焦距满足以下条件：-0.13《f/fu1《0.65，其中f为光学系统的焦距，fu1为透镜组u1的焦距。
11.优选的，所述第五透镜和第六透镜组成第二透镜组，第二透镜组的焦距满足以下条件：-0.45《f/fu2《1.14，其中f为光学系统的焦距，fu2为第二透镜组的焦距。
12.优选的，所述第五透镜和第六透镜的折射率满足以下条件：0.02《n5-n6《0.33，其中n5为第五透镜的折射率，n6为第六透镜的折射率。
13.优选的，第七透镜，第八透镜，第九透镜，第十透镜，第十一透镜、第十二透镜和第十三透镜组成对焦组，当物距发生变化时，对焦组前后移动。
14.优选的，所述镜头中的第十二透镜和第十三透镜组成第一胶合透镜，第十二透镜和第十三透镜之间的材料折射率差，满足以下条件：n13-n12》0.06，其中，n13为所述第十三透镜的折射率；n12为所述第十二透镜的折射率；第十二透镜和第十三透镜之间的材质阿贝数差，满足以下条件：v13-v12》5，其中，v13为所述第十三透镜的阿贝数；v12为所述第十二透镜的阿贝数。
15.本实用新型的有益效果是：本实用新型采用一种中等焦距大光圈半画幅电影镜头，从物方到像方依次设置有第一透镜，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，第十一透镜、第十二透镜和第十三透镜，通过采用两组双分离的正负透镜，完善地校正大孔径系统的球差，使得中心视场的性能非常优异；后对焦组通过设置光阑孔和近像侧的胶合透镜，完善地校正系统大部分色差和场曲，大大提高周边视场的性能，同时也保证了不同物距对焦状态下的像差控制能力。此外，镜头的畸变控制在1％以内，在相对照度和色差等性能上表现优异，画面像质卓越且均匀性很好。
附图说明
16.图1为本实用新型的结构示意图；
17.图2为本实用新型的mtf图；
18.图3为本实用新型的光学畸变图；
19.图4为本实用新型的全视场mtf图；
20.图5为本实用新型的相对照度图。
21.具体元素符号说明：
22.g1-第一透镜，g2-第二透镜，g3-第三透镜，g4-第四透镜，g5-第五透镜，g6-第六透镜，g7-第七透镜，g8-第八透镜，g9-第九透镜，g10-第十透镜，g11-第十一透镜，g12-第十二
透镜，g13-第十三透镜，u1-第一透镜组，u2-第二透镜组，u3-第三透镜组，u4-第一胶合透镜。
具体实施方式
23.下面结合附图与具体实施方式对本方案进行阐述。
24.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
25.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
26.实施例1：请参阅图1，本实施例的一种中等焦距大光圈半画幅电影镜头，从物方到像方依次设置有第一透镜g1，第二透镜g2，第三透镜g3，第四透镜g4，第五透镜g5，第六透镜g6，第七透镜g7，第八透镜g8，第九透镜g9，第十透镜g10，第十一透镜g11、第十二透镜g12和第十三透镜g13，所述第一透镜g1为凸向物方球面负透镜；第二透镜g2为凸向物方球面正透镜；第三透镜g3为凹向物方球面负透镜；第四透镜g4为凸向物方球面正透镜；第五透镜g5为凸向物方球面正透镜；第六透镜g6为凸向物方球面负透镜；第七透镜g7为凹向物方球面负透镜，所述第七透镜g7和第八透镜g8胶合连接；第八透镜g8为凸向物方球面正透镜；第九透镜g9为凸向物方球面正透镜；第十透镜g10为凹向物方球面负透镜；第十一透镜g11为凸向物方球面正透镜；第十二透镜g12为凹向物方球面负透镜，第十二透镜g12和第十三透镜g13胶合连接；第十三透镜g13为凸向物方球面正透镜；第六透镜g6与第七透镜g7之间设置有光阑。镜头的畸变控制在1％以内，在相对照度和色差等性能上表现优异，画面像质卓越且均匀性很好。
27.实施例2：请参阅图1，本实施例的第一透镜g1包括第一凸面球面与第二凹面球面；第二透镜g2包括第三凸面球面与第四凸面球面；第三透镜g3包括第五凹面球面与第六凹面球面；第四透镜g4包括第七凸面球面与第八凹面球面；第五透镜g5包括第九凸面球面与第十凹面球面；第六透镜g6包括第十一凸面球面与第十二凹面球面；第七透镜g7包括第十三凹面球面与第十四凹面球面；第八透镜g8包括第十五凸面球面与第十六凸面球面；第九透镜g9包括第十七凸面球面与第十八凸面球面；第十透镜g10包括第十九凹面球面与第二十凹面球面；第十一透镜g11包括第二十一凸面球面与第二十二凸面球面；第十二透镜g12包括第二十三凹面球面与第二十四凹面球面；第十三透镜g13包括第二十五凸面球面与第二
十六凸面球面。本实施例的第十四凹面球面与第十五凸面球面胶合，第二十四凹面球面与第二十五凸面球面胶合。
28.实施例3：请参阅图1，本实施例的所述第一透镜g1、第二透镜g2、第三透镜g3、第四透镜g4、第五透镜g5、第六透镜g6、第七透镜g7、第八透镜g8、第九透镜g9、第十透镜g10、第十一透镜g11、第十二透镜g12和第十三透镜g13均为玻璃材料制成。本实施例的所述第一透镜g1、第二透镜g2、第三透镜g3和第四透镜g4组成第一透镜组u1，第一透镜组u1的焦距满足以下条件：-0.13《f/fu1《0.65，其中f为光学系统的焦距，fu1为透镜组u1的焦距。本实施例的所述第五透镜g5和第六透镜g6组成第二透镜组u2，第二透镜组u2的焦距满足以下条件：-0.45《f/fu2《1.14，其中f为光学系统的焦距，fu2为第二透镜组u2的焦距。
29.实施例4：请参阅图1，本实施例的所述第五透镜g5和第六透镜g6的折射率满足以下条件：0.02《n5-n6《0.33，其中n5为第五透镜g5的折射率，n6为第六透镜g6的折射率。本实施例的第七透镜g7，第八透镜g8，第九透镜g9，第十透镜g10，第十一透镜g11、第十二透镜g12和第十三透镜g13组成对焦组，当物距发生变化时，对焦组前后移动。本实施例的所述镜头中的第十二透镜g12和第十三透镜g13组成第一胶合透镜u4，第十二透镜g12和第十三透镜g13之间的材料折射率差，满足以下条件：n13-n12》0.06，其中，n13为所述第十三透镜g13的折射率；n12为所述第十二透镜g12的折射率；第十二透镜g12和第十三透镜g13之间的材质阿贝数差，满足以下条件：v13-v12》5，其中，v13为所述第十三透镜g13的阿贝数；v12为所述第十二透镜g12的阿贝数。第七透镜g7和第八透镜g8为第三透镜组u3。
30.实施例5：请参阅图1，本实施例的第一透镜g1的折射率大于1.53小于1.89，色散大于22小于49；第二透镜g2的折射率大于1.50小于1.83，色散大于35小于78；第三透镜g3的折射率大于1.56小于2.06，色散大于22小于43；第四透镜g4的折射率大于1.77小于2.11，色散大于16小于30；第五透镜g5的折射率大于1.60小于1.88，色散大于39小于65；第六透镜g6的折射率大于1.56小于2.06，色散大于22小于43；第七透镜g7的折射率大于1.75小于2.06，色散大于18小于38；第八透镜g8的折射率大于1.47小于1.92，色散大于33小于76；第九透镜g9的折射率大于1.77小于2.11，色散大于16小于30；第十透镜g10的折射率大于1.68小于2.06，色散大于19.8小于40；第十一透镜g11的折射率大于1.52小于1.96，色散大于32小于78；第十二透镜g12的折射率大于1.50小于1.88，色散大于20小于48；第十三透镜g13的折射率大于1.58小于1.96，色散大于31小于78。
31.本实施例的镜头实施例的参数如下表表1所示：
32.表1：镜头参数
33.[0034][0035]
请参阅图1至图5，本实用新型提供的半画幅电影镜头的有效焦距为f＝75mm，相对孔径为f＝2.1，镜头的结构示意图请参考图1。图2为本实用新型镜头的mtf曲线，可以看出在空间频率为30处，中心视场的mtf值在0.9以上，全视场的mtf值在0.82以上，镜头成像清晰，性能优越。图3为本实用新型镜头的场曲和畸变曲线，可以看出子午场曲和弧矢场曲大于负0.05，小于正0.03，最大畸变大于-1％，均满足成像性能的要求。图4为本实用新型镜头在全视场角内分别在空间频率为10、30、80处的mtf曲线。可以看出mtf曲线从中心视场0
°
到视场边缘整体变化平缓，镜头性能稳定。图5为本实用新型镜头的相对照度曲线，可以看出边缘的相对照度大于48％，摄影时不会造成暗角，满足成像性能要。
[0036]
以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施例，但是本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围，以上均应属于本专利的保护范畴。