[發明專利]一種后置對焦物鏡

在審

• 申請號: 202011609379.8
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112578485A
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 余承桓
• 申請（專利權）人: 蘇州協爾智能光電有限公司
• 主分類號: G02B3/14
• 分類號: G02B3/14;G02B7/09
• 代理公司: 常州眾慧之星知識產權代理事務所(普通合伙) 32458
• 代理人: 郭云梅

本發明提供了一種后置對焦物鏡，所述對焦物鏡，設置于前鏡頭與相機之間，以光軸為旋轉中心，由物側至像側依次包括第一透鏡、膠合片、液體透鏡、光闌、第二透鏡、第三透鏡和第四透鏡。本發明采用像方遠心光學設計，通過調節液體透鏡的表面面型曲率實現自動對焦，整個對焦過程不發生機械位移，可在10ms以內一次的完成快速對焦，對焦效率高，成本低，且可以搭配標準定義接口的相機和鏡頭使用，大大拓展了應用范圍。

技術領域

本發明涉及光學系統的設計技術，特別是涉及一種后置對焦物鏡。

背景技術

在光學成像領域，如何快速實現自動對焦是所有成像系統都會面對的一個問題，目前市場現有主流的做法有：1、在鏡頭內部通過馬達驅動鏡組沿光軸做線性運動，改變鏡組和芯片之間的距離，這種是屬于可自動對焦的光學鏡頭。2、在相機芯片端加裝VCM馬達，鏡頭不動，通過改變芯片相對于鏡頭的距離實現自動對焦，這種屬于可自動對焦的相機。3、在相機和鏡頭固定端加裝線性電動平臺，通過整體運動，改變對焦的位置，這種屬于外加平臺的對焦方式。這三種對焦方式其實都是屬于機械運動式對焦，每種方式都需要成像光軸上的光學器件沿著光軸做線性運動，大多需要借助算法來判定對焦工作是否完成，因此一次對焦的運動往往需要反復多次才能完成，效率不高。而且因為可選擇的光學硬件比較少，有時就需要定制開發，且運動機構與光學模組組合成本比較高，因此在很多場景下自動對焦被拆分成多次對焦來實現，大大浪費了硬件成本，降低了工作效率。

發明內容

針對上述問題，本發明提供了一種后置對焦物鏡，采用像方遠心光學設計，對對焦物鏡中的所有透鏡的曲率、透鏡間的光學間隔、各個透鏡的材質等參數進行設計，通過調節液體透鏡的表面面型曲率實現自動對焦，整個對焦過程不發生機械位移，可在10ms以內一次的完成快速對焦，對焦效率高，成本低，且可以搭配標準定義接口的相機和鏡頭使用，大大拓展了應用范圍。

為了實現上述目的，本發明提供的后置對焦物鏡，具有以下技術方案：

所述對焦物鏡，設置于前鏡頭與相機之間，以光軸為旋轉中心，由物側至像側依次包括第一透鏡、膠合片、液體透鏡、光闌、第二透鏡、第三透鏡和第四透鏡。

具體地，所述第一透鏡的物面曲率中心到像面的光學總長為118mm。

具體地，所述第一透鏡到所述膠合片的光學間隔為11.6mm，所述膠合片到所述液體透鏡的光學間隔為1mm。

具體地，所述液體透鏡到光闌的光學間隔為1mm，所述光闌到第二透鏡的光學間隔為2mm。

具體地，所述第二透鏡到第三透鏡的光學間隔為13.6mm，所述第三透鏡到第四透鏡的光學間隔為5.77mm。

具體地，所述第四透鏡到像面的光學間隔為16mm。

具體地，所述對焦物鏡的光學倍率為1X，所述對焦物鏡的物面直徑為11mm。

具體地，所述第一透鏡的物面為凸球面，曲率半徑為76.49mm，像面為凹球面，曲率半徑為-76.49mm；所述膠合片包括第一膠合透鏡和第二膠合透鏡，所述第一膠合透鏡的物面為凹球面，曲率半徑為-18.85mm，像面為凹球面，曲率半徑為-6.13mm，所述第二膠合透鏡的物面為凹球面，曲率半徑為-6.13mm，像面為凹球面，曲率半徑為-11.3mm；所述第二透鏡的物面為凸球面，曲率半徑為15.3mm，像面為凹球面，曲率半徑為-90.6mm；所述第三透鏡的物面為凹球面，曲率半徑為-10.785mm，像面為凸球面，曲率半徑為10.787mm；所述第四透鏡的物面為凹球面，曲率半徑為-21.82mm，像面為凸球面，曲率半徑為21.82mm。

具體地，所述第一透鏡采用冕牌玻璃(h-k9l)制成；所述第一膠合透鏡采用冕牌玻璃(h-k9l)制成，第二膠合透鏡采用重火石玻璃(h-zf4)制成；第二透鏡采用重鑭火石玻璃(h-zlaf75a)制成；第三透鏡采用重鑭火石玻璃(h-zlaf75a)制成；第四透鏡采用重火石玻璃(h-zk3)制成。