本技術涉及光學成像,具體涉及一種變焦鏡頭和相機。
背景技術:
1、現(xiàn)階段用戶使用手機、平板電腦等智能設備的相機拍攝景物的情況越來越多,因此需要這些智能設備的相機像專業(yè)相機(如單反相機)一樣能夠清楚地拍攝到近距離和遠距離的景物。
2、專業(yè)相機能夠清楚地拍攝到近距離和遠距離的景物是因為設置有高變焦倍率的變焦鏡頭,這些變焦鏡頭中沿光軸依次設置有多個透鏡,并且其中至少一個透鏡能夠沿光軸移動(下文稱可移動透鏡),通過沿光軸移動這些可移動透鏡可以實現(xiàn)高變焦倍率的變焦。
3、但是,這些變焦鏡頭中為使得可移動透鏡能夠沿光軸正常移動,需要在沿光軸的方向上為可移動透鏡預留足夠的空間,使得這些變焦鏡頭在沿光軸方向上的長度較長。而對于手機、平板電腦等智能設備,相機的光軸往往垂直于智能設備的機身,因此若將這些變焦鏡頭設置于智能設備上,將導致智能設備的機身厚度過大。
技術實現(xiàn)思路
1、有鑒于此,本技術提供一種變焦鏡頭和相機,在智能設備能夠清楚地拍攝到近距離和遠距離的景物的前提下,減少變焦鏡頭對智能設備機身厚度的影響。
2、在本技術的第一方面,提供了一種變焦鏡頭,包括:光路折疊構件、第一透鏡組、第二透鏡組,所述第一透鏡組和所述第二透鏡組位于所述光路折疊構件的同一側;
3、射出所述第一透鏡組的光線沿第一光軸射入所述光路折疊構件,形成出射光;所述光線在所述光路折疊構件內(nèi)發(fā)生多次反射,所述第一透鏡組位于所述第一光軸上;
4、所述第二透鏡組能夠在第一位置和第二位置之間移動,所述第一位置位于所述出射光所經(jīng)由的光路上,所述第二位置位于所述第一位置與所述第一透鏡組之間,且不在所述出射光的光路上;
5、當所述第二透鏡組位于所述第一位置時,所述變焦鏡頭的焦距為fmin,當所述第二透鏡組位于所述第二位置時,所述變焦鏡頭的焦距為fmax,?滿足:fmax/fmin>1.3。
6、本技術實施例提供的變焦鏡頭,包括:光路折疊構件、第一透鏡組、第二透鏡組,第一透鏡組和第二透鏡組位于光路折疊構件的同一側;射出第一透鏡組的光線沿第一光軸射入光路折疊構件,形成出射光;光線在光路折疊構件內(nèi)發(fā)生多次反射,第一透鏡組位于第一光軸上;第二透鏡組能夠在第一位置和第二位置之間移動,第一位置位于出射光所經(jīng)由的光路上,第二位置位于第一位置與第一透鏡組之間,且不在出射光的光路上;當?shù)诙哥R組位于第一位置時,變焦鏡頭的焦距為fmin,當?shù)诙哥R組位于第二位置時,變焦鏡頭的焦距為fmax,?滿足:fmax/fmin>1.3。通過第二透鏡組在第一位置和第二位置之間進行移動實現(xiàn)變焦,滿足了不同的拍攝需求,并且,由于第二透鏡組是在第一位置和第二位置之間進行移動,并不會增加變焦鏡頭在第一光軸方向上的長度,同時,利用光路折疊構件對光路進行折疊,也在一定程度上控制了變焦鏡頭在第一光軸方向上的長度。故,將本技術提供的變焦鏡頭設置于手機、平板電腦等智能設備后,能夠在對智能設備機身厚度影響較小的情況下,使得智能設備能夠清楚地拍攝到近距離和遠距離的景物。
7、在一種可能的實施方式中,所述第一透鏡組的焦距為f1,所述第二透鏡組的焦距為f2,滿足:-3.0<?f1/f2?<?-1.3。
8、滿足:-3.0<?f1/f2?<?-1.3時,可使第一透鏡組與第二透鏡組相互配合以修正球差等像差,提升成像品質。
9、在一種可能的實施方式中,從最先入光至所述變焦鏡頭的表面至所述光路折疊構件遠離所述第一透鏡組的一面在第一光軸上的距離最大值為h,所述第一透鏡組和所述第二透鏡組在與所述第一光軸垂直方向上的距離最大值為l,滿足:h/l<?0.45,1.8?<?f1/h?<3.0。
10、滿足h/l<?0.45時,有利于控制變焦鏡頭的尺寸,易于實現(xiàn)變焦鏡頭小型化。滿足1.8?<?f1/h<?3.0時,有利于調(diào)整第一透鏡組的焦距與變焦鏡頭在光軸方向的長度的比例,有助于壓縮變焦鏡頭的厚度。
11、在一種可能的實施方式中,所述光路折疊構件為棱鏡,所述光路折疊構件沿光路的走向依序包括第一透射面和第一反射面,所述第一透射面和所述第一反射面之間的夾角為θ,滿足:20°<θ<40°。
12、滿足20°<θ<40°時,可避免因夾角過小造成棱鏡無法產(chǎn)生全反射,也避免因夾角過大而使變焦鏡頭的體積增加。
13、在一種可能的實施方式中,所述光路折疊構件沿光路的走向依序包括第一透射面、第一反射面、第二反射面、第三反射面、第四反射面、第五反射面、第二透射面;其中,所述第一透射面、第二反射面、第四反射面、第二透射面為同一界面。
14、本技術實施例中,光線進入光路折疊構件中,會進行多次反射,實現(xiàn)了光路折疊。
15、在一種可能的實施方式中,所述第一透鏡組在第一光軸上的高度為h1,所述光路折疊構件在第一光軸上的高度為h2,滿足:h1/h?<?0.6,h2/l<?0.3。
16、滿足:h1/h?<?0.6時,使得在減小變焦鏡頭高度的同時,為透鏡排布留出足夠空間,保證系統(tǒng)成像質量。滿足h2/l<?0.3時,有助于控制變焦鏡頭的外形,滿足小型化的需求。
17、在一種可能的實施方式中,第一透鏡在入光表面的曲率半徑為r11,第一透鏡在出光表面的曲率半徑為r12,滿足:-2.0<r11/r12?<?0.8,所述第一透鏡為沿光路走向所包含的第一個透鏡。
18、滿足:-2.0<r11/r12?<?0.8時,有利于調(diào)整第一透鏡的面形,強化第一透鏡入光表面的光路控制能力。
19、在一種可能的實施方式中,第二透鏡在入光表面的曲率半徑為r21,第二透鏡在出光表面的曲率半徑為r22,第二透鏡的中心厚度為ct2,滿足:0?<r21/r22×ct2<?2.0,所述第二透鏡為沿光路走向所包含的第二個透鏡。
20、滿足:0?<r21/r22×ct2<?2.0時,可以有效控制第二透鏡的形狀,使經(jīng)過第一透鏡的光線良好過渡到后續(xù)鏡組,矯正第一透鏡引入的像差,提升成像質量。
21、在一種可能的實施方式中,第一透鏡組和第二透鏡組中透鏡的最大折射率為ndmax,第一透鏡組和第二透鏡組中透鏡的最小折射率為ndmin,滿足:ndmax-ndmin?>0.13。
22、滿足:ndmax-ndmin?>?0.13時,通過合理控制變焦鏡頭中透鏡材質的分布,有助于壓縮變焦鏡頭的體積,同時有利于像差的修正,提高成像品質。
23、在一種可能的實施方式中,第三透鏡的中心厚度為ct3,沿像側指向物側方向的第一個透鏡的中心厚度為ctl,滿足:0<(ct2+ct3)/ctl<3.5,所述第三透鏡為沿光路走向所包含的第三個透鏡。
24、滿足:0<(ct2+ct3)/ctl<3.5時,通過使第二透鏡的中心厚度、第三透鏡的中心厚度及最后一個透鏡的中心厚度匹配,有利于有效地降低變焦鏡頭的厚度敏感性,并有利于矯正變焦鏡頭的色差。
25、在一種可能的實施方式中,當所述第二透鏡組位于所述第一位置時,所述變焦鏡頭的光圈值為fno1,滿足:2.0<fno1<3.0。
26、本技術實施例中,可在光照強度與景深間取得平衡,加強進光量來提升影像品質,并避免影像周邊產(chǎn)生暗角。
27、第二方面,本技術實施例還提供了一種相機,包括上述第一方面所述的變焦鏡頭。
28、本技術實施例提供的變焦鏡頭,包括:光路折疊構件、第一透鏡組、第二透鏡組,第一透鏡組和第二透鏡組位于光路折疊構件的同一側;射出第一透鏡組的光線沿第一光軸射入光路折疊構件,形成出射光;光線在光路折疊構件內(nèi)發(fā)生多次反射,第一透鏡組位于第一光軸上;第二透鏡組能夠在第一位置和第二位置之間移動,第一位置位于出射光所經(jīng)由的光路上,第二位置位于第一位置與第一透鏡組之間,且不在出射光的光路上;當?shù)诙哥R組位于第一位置時,變焦鏡頭的焦距為fmin,當?shù)诙哥R組位于第二位置時,變焦鏡頭的焦距為fmax,?滿足:fmax/fmin>1.3。通過第二透鏡組在第一位置和第二位置之間進行移動實現(xiàn)變焦,滿足了不同的拍攝需求,并且,由于第二透鏡組是在第一位置和第二位置之間進行移動,并不會增加變焦鏡頭在第一光軸方向上的長度,同時,利用光路折疊構件對光路進行折疊,也在一定程度上控制了變焦鏡頭在第一光軸方向上的長度。故,將本技術提供的變焦鏡頭設置于手機、平板電腦等智能設備后,能夠在對智能設備機身厚度影響較小的情況下,使得智能設備能夠清楚地拍攝到近距離和遠距離的景物。