CN102455487B - 广角转接镜头及具有该广角转接镜头的光学系统 - Google Patents

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Abstract

一种光学系统，其包括主摄影镜头及位于主摄影镜头物侧的广角转接镜头。所述广角转接镜头由物侧至像侧依次包括：一具有负光焦度的第一透镜及一具有正光焦度的第二透镜。所述广角转接镜头满足：0.4＜|f1/f2|＜0.8；2＜v1/v2＜3.8；0.86＜N1/N2＜1.12；其中，f1为所述第一透镜的有效焦距；f2为所述第二透镜的有效焦距；v1为所述第一透镜的阿贝数；v2为所述第二透镜的阿贝数；N1为第一透镜的折射率，N2为第二透镜的折射率。该光学系统能提高广角倍率，且大大降低成本。

Description

广角转接镜头及具有该广角转接镜头的光学系统
技术领域
本发明涉及光学镜头领域，尤其涉及一种广角转接镜头及具有该广角转接镜头的光学系统。
背景技术
随着数码相机或数码摄像机的逐渐普及，人们对摄像的品质提出了更高的要求，比如使用者希望能够拍摄出更广角度的画面，这样就需要使用者另外购买与数码相机或数码摄像机的型号相匹配的大广角摄影镜头，但大广角摄影镜头一般比较昂贵，给使用者带来了较大的经济负担。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种广角转接镜头及具有该广角转接镜头的光学系统，以拍摄更广角度的画面。
一种广角转接镜头，设置在一个主摄影镜头的物侧。所述广角转接镜头由物侧至像侧依次包括：一个具有负光焦度的第一透镜及一个具有正光焦度的第二透镜。所述广角转接镜头满足以下条件式：0.4＜|f1/f2|＜0.8；2＜v1/v2＜3.8；0.86＜N1/N2＜1.12；其中，f1为所述第一透镜的有效焦距；f2为所述第二透镜的有效焦距；v1为所述第一透镜的阿贝数；v2为所述第二透镜的阿贝数；N1为第一透镜的折射率，N2为第二透镜的折射率。
一种光学系统，其包括一个主摄影镜头及一个位于所述主摄影镜头的像侧的广角转接镜头，所述主摄影镜头的光轴与所述广角转接镜头的光轴重合。所述广角转接镜头由物侧至像侧依次包括：一个具有负光焦度的第一透镜及一个具有正光焦度的第二透镜。所述广角转接镜头满足以下条件式：0.4＜|f1/f2|＜0.8；2＜v1/v2＜3.8；0.86＜N1/N2＜1.12；其中，f1为所述第一透镜的有效焦距；f2为所述第二透镜的有效焦距；v1为所述第一透镜的阿贝数；v2为所述第二透镜的阿贝数；N1为第一透镜的折射率，N2为第二透镜的折射率。
本发明的光学系统，只需在所述主摄影镜头的物侧设置一个广角转接镜头，就能提高广角倍率，以拍摄更广角度的画面，从而可大大降低成本。
附图说明
图1为本发明第一实施方式的光学系统的结构示意图。
图2为本发明光学系统的第一实施方式的像差图。
图3为本发明光学系统的第一实施方式的场曲图。
图4为本发明光学系统的第一实施方式的畸变图。
图5为本发明光学系统的第二实施方式的像差图。
图6为本发明光学系统的第二实施方式的场曲图。
图7为本发明光学系统的第二实施方式的畸变图。
主要元件符号说明
第一透镜         10
第一物侧表面     11
第一像侧表面     12
第二透镜         20
第二物侧表面     21
第二像侧表面     22
广角转接镜头     100
主摄影镜头       200
入瞳面           220
影像感测器       230
成像面           231
光学系统         300
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明作进一步的详细说明。
请参阅图1，其为本发明第一实施方式所提供的光学系统300，其包括一广角转接镜头100及设置在所述广角转接镜头100像侧的一个主摄影镜头200，所述主摄影镜头200的光轴与所述广角转接镜头100的光轴重合。所述主摄影镜头200包括一个入瞳面220及一个影像感测器230。所述入瞳面220表示光线进入所述主摄影镜头200的窗口。所述影像感测器230包括一成像面231。
所述广角转接镜头100由物侧至像侧依次包括：一个具有负光焦度的第一透镜10及一个具有正光焦度的第二透镜20。所述第一透镜10包括面向物侧的第一物侧表面11及面向像侧的第一像侧表面12，所述第一物侧表面11为平面，所述第一像侧表面12为凹面。所述第二透镜20包括面向物侧的第二物侧表面21及面向像侧的第二像侧表面22，所述第二物侧表面21以及所述第二像侧表面22均为非球面。所述第一透镜10及所述第二透镜20均包括一前方主点面及一个后方主点面。所述前方主点面是将所述第一透镜10或所述第二透镜20等效成的一个无厚度且使从所述广角转接镜头100的像侧入射的光线发生折射的平面，所述后方主点面是将所述第一透镜10或所述第二透镜20等效成的一个无厚度且使从所述广角转接镜头100的物侧入射的光线发生折射的平面。
所述广角转接镜头100满足以下条件式：
(1)0.4＜|f1/f2|＜0.8；
其中，f1为所述第一透镜10的有效焦距，f2为所述第二透镜20的有效焦距。若所述第一透镜10的有效焦距f1过大，则须增大所述第一透镜10与所述第二透镜20的间距，使所述广角转接镜头100的总厚度增加；若所述第一透镜10的有效焦距f1过小，则所述第一透镜10与所述第二透镜20的间距减少，则所述光学系统300的慧差与横向色差将难以修正。若|f1/f2|低于下限值0.4，则畸变会过大，使得难以利用画像处理方式补正；若|f1/f2|高于上限值0.8，则广角转换倍率不足。
(2)2＜v1/v2＜3.8；
其中，v1为所述第一透镜10的阿贝数，v2为所述第二透镜20的阿贝数。若v1过大，则所述光学系统300的像散会劣化难以修正，若v1过小，则所述光学系统300的横向色差会过大。满足(2)式，所述广角转接镜头100的轴上色差与横向色差均能够得到很好的补正。
(3)0.86＜N1/N2＜1.12；
其中，N1为第一透镜10的折射率，N2为第二透镜20的折射率。满足(3)式，所述广角转接镜头100的场曲能得到很好的修正。
(4)3.1＜D2/D1＜3.5。
其中，D1为所述第一透镜10与所述第二透镜20的主点面间的间距，D2为所述第二透镜20的主点面与所述主摄影镜头200的入瞳面220间的间距。此条件式决定了离轴光束通过第一透镜10和第二透镜20的高度范围，满足(4)式，能够有效地补正像散与慧差。若D1过小，则所述光学系统300的慧差会劣化，难以修正，若D1过大，则所述光学系统300的像散会过大。
优选地，所述第二透镜20由塑胶制成，其包括至少一个非球面。
以透镜表面中心为原点，光轴为x轴，所述非球面镜表面的非球面面型表达式为：
x = ch 2 1 + 1 - ( k + 1 ) c 2 h 2 + Σ A i h i
其中，c为镜面表面中心的曲率，k是二次曲面系数，为从光轴到透镜表面的高度，∑Aihi表示对Aihi累加，i为自然数，Ai为第i阶的非球面面型系数。
以下结合图2至图4，以进一步说明该光学系统300。
约定FNo为主摄影镜头200的光圈数，R为对应表面的曲率半径，T为对应表面到后一个表面的轴上距离(两个表面截得光轴的长度)，Nd为对应透镜组对d光(波长为587纳米，下同)的折射率(下同)，Vd为d光在对应透镜组的阿贝数(abbe number，下同)。
第一实施方式的所述光学系统300的各光学元件满足表1、表2的条件，且所述主摄影镜头200的有效焦距：f3＝4.1mm；所述光学系统的合成焦距：f4＝1.79mm；所述广角转接倍率：f4/f3＝0.44X；另外，f1＝-10.619mm；f2＝24.413mm；|f1/f2|＝0.435；D1＝13.705mm；D2＝4.215mm；D1/D2＝3.251；v1/v2＝2.358；N1/N2＝1.061；FNo＝2.8。
表1
  表面   表面要求   R(mm)   T(mm)   Nd   Vd   k
  第一物侧表面11   平面   无穷大   1.23   1.73   54.7   --
  第一像侧表面12   球面   7.743   11.41   --   --   --
  第二物侧表面21   非球面   -119.98   3.37   1.63   23.2   0
  第二像侧表面22   非球面   -13.834   4.48 -- --   0
  入瞳面220   平面   无穷大   4.1 -- --   --
  成像面231   平面   无穷大   -- -- --   --
表2
所述第一实施方式的光学系统300的球差、场曲及畸变分别如图2至图4所示。图2中，分别针对g线(波长值436nm)，F线(波长值486nm)，e线(波长值546nm)，d线(波长值588nm)，C线(波长值656nm)而观察到的球差值。总体而言，第一实施方式的光学系统300对可见光(波长范围在400nm-700nm之间)产生的球差值在(-0.05mm，0.05mm)范围内。图3中的S(子午场曲值)和T(弧矢场曲值)均控制在(-0.05mm，0.05mm)范围内。图4中的畸变率控制在(-30％，30％)范围内。由此可见，所述光学系统300的像差、场曲都能被很好的校正。
第二实施方式
请参阅图5，第二实施方式中的光学系统与第一实施方式的光学系统300的结构基本相同，其区别在于：第二实施方式的光学系统的各光学元件满足表3、表4的条件，且所述主摄影镜头200的有效焦距：f3＝4.1mm；所述光学系统的合成焦距：f4＝3mm；所述广角转接倍率：f4/f3＝0.73X；另外，f1＝-40.885mm；f2＝55.693mm；|f1/f2|＝0.734；D1＝14.73mm；D2＝4.37mm；D1/D2＝3.367；v1/v2＝3.517；N1/N2＝0.92；FNo＝2.8。
表3
  表面   表面要求   R(mm)   T(mm)   Nd   Vd   k
  第一物侧表面11   平面   无穷大   1   1.5   81.6   --
  第一像侧表面12   球面   20.32   14.54   --   --   --
  第二物侧表面21   非球面   51.09   1   1.63   23.2   0
  第二像侧表面22   非球面   -112.71   3.95   --   --   0
  入瞳面220   平面   无穷大   4.1   --   --   --
  成像面231   平面   无穷大   --   --   --   --
表4
所述第二实施方式的光学系统的球差、场曲及畸变分别如图6至图8所示。图6中，分别针对g线(波长值436nm)，F线(波长值486nm)，e线(波长值546nm)，d线(波长值588nm)，C线(波长值656nm)而观察到的球差值。总体而言，第二实施方式的光学系统对可见光(波长范围在400nm-700nm之间)产生的球差值在(-0.05mm，0.05mm)范围内。图7中的S(子午场曲值)和T(弧矢场曲值)均控制在(-20μm，20μm)范围内。图8中的畸变率控制在(-20％，20％)范围内。由此可见，所述光学系统的像差、场曲都能被很好的校正。
本发明的光学系统，只需在所述主摄影镜头的物侧设置一个广角转接镜头，就能提高广角倍率，以拍摄更广角度的优质画面，从而可大大降低成本，减轻使用者的经济负担。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种广角转接镜头，设置在一个主摄影镜头的物侧；所述广角转接镜头由物侧至像侧依次包括：一个具有负光焦度的第一透镜及一个具有正光焦度的第二透镜；其特征在于，所述广角转接镜头满足以下条件式﹕
0.4<|f1/f2|<0.8；
54.7/23.2≤v1/v2<3.8；
1.73/1.63≤N1/N2<1.12；
其中，f1为所述第一透镜的有效焦距；f2为所述第二透镜的有效焦距；v1为所述第一透镜的阿贝数；v2为所述第二透镜的阿贝数；N1为第一透镜的折射率，N2为第二透镜的折射率；
所述主摄影镜头包括一个入瞳面供光线进入；所述第一透镜及第二透镜均包括一个前方主点面及一个后方主点面，所述前方主点面是将所述第一透镜或第二透镜等效成的一个无厚度且使从所述广角转接镜头的像侧入射的光线发生折射的平面；所述后方主点面是将所述第一透镜或所述第二透镜等效成的一个无厚度且使从所述广角转接镜头的物侧入射的光线发生折射的平面；所述广角转接镜头还满足以下条件式﹕
3.1<D1/D2<3.5；
其中，D1为所述第一透镜的后方主点面与第二透镜的前方主点面之间的间距；D2为所述第二透镜的后方主点面与所述主摄影镜头的入瞳面之间的间距。
2.如权利要求1所述的广角转接镜头，其特征在于，所述第一透镜包括面向物侧的第一物侧表面及面向像侧的第一像侧表面，所述第一物侧表面为平面，所述第一像侧表面为凹面。
3.如权利要求1所述的广角转接镜头，其特征在于，所述第二透镜包括至少一个非球面。
4.如权利要求1所述的广角转接镜头，其特征在于，所述第二透镜由塑胶制成。
5.一种光学系统，其包括一个主摄影镜头及一个位于所述主摄影镜头的物侧的广角转接镜头，所述主摄影镜头的光轴与所述广角转接镜头的光轴重合；所述广角转接镜头由物侧至像侧依次包括：一个具有负光焦度的第一透镜及一个具有正光焦度的第二透镜；其特征在于，所述广角转接镜头满足以下条件式﹕
0.4<|f1/f2|<0.8；
54.7/23.2≤v1/v2<3.8；
1.73/1.63≤N1/N2<1.12；
其中，f1为所述第一透镜的有效焦距；f2为所述第二透镜的有效焦距；v1为所述第一透镜的阿贝数；v2为所述第二透镜的阿贝数；N1为第一透镜的折射率，N2为第二透镜的折射率；
所述主摄影镜头包括一入瞳面供光线进入；所述第一透镜及第二透镜均包括一个前方主点面及一个后方主点面，所述前方主点面是将所述第一透镜或第二透镜等效成的一个无厚度且使从所述广角转接镜头的像侧入射的光线发生折射的平面；所述后方主点面是将所述第一透镜或所述第二透镜等效成的一个无厚度且使从所述广角转接镜头的物侧入射的光线发生折射的平面；所述广角转接镜头还满足以下条件式﹕
3.1<D1/D2<3.5；
其中，D1为所述第一透镜的后方主点面与第二透镜的前方主点面之间的间距；D2为所述第二透镜的后方主点面与所述主摄影镜头的入瞳面之间的间距。
6.如权利要求5所述的光学系统，其特征在于，所述第一透镜包括面向物侧的第一物侧表面及面向像侧的第一像侧表面，所述第一物侧表面为平面，所述第一像侧表面为凹面。
7.如权利要求5所述的光学系统，其特征在于，所述第二透镜包括至少一个非球面。
8.如权利要求5所述的光学系统，其特征在于，所述第二透镜由塑胶制成。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120257008A1 (en) * 2011-04-07 2012-10-11 Andrew David Taylor Mobile Device Case Having an Integrated Wide-Angle Lens
US9127806B2 (en) 2012-01-26 2015-09-08 Hit Technologies Inc. Providing a rail mounting system for a mobile device case
USD785614S1 (en) 2015-06-01 2017-05-02 Hit Technologies Inc. Shield for a mobile device case
US9897779B2 (en) * 2015-09-30 2018-02-20 Apple Inc. Camera lens system with three lens components
CN111699428A (zh) * 2019-06-26 2020-09-22 深圳市大疆创新科技有限公司 光学透镜组、成像系统及穿戴式显示设备
CN110596867B (zh) * 2019-10-18 2021-07-30 沈阳师范大学 手机超广角镜头用适配镜头

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6031670A (en) * 1990-08-28 2000-02-29 Sankyo Seiki Mfg. Co., Ltd. Wide-angle lens
CN1424612A (zh) * 2001-12-14 2003-06-18 日本电产科宝株式会社 广角透镜
CN1735830A (zh) * 2003-01-17 2006-02-15 索尼株式会社 变焦镜头和成像装置
CN101408662A (zh) * 2007-10-11 2009-04-15 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 广角镜头

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3444453B2 (ja) * 1995-04-04 2003-09-08 富士写真光機株式会社 カメラ用広角レンズ
JP5287022B2 (ja) * 2008-08-11 2013-09-11 ペンタックスリコーイメージング株式会社 広角レンズ系
JP5399306B2 (ja) * 2009-04-10 2014-01-29 富士フイルム株式会社 撮像レンズおよび撮像装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6031670A (en) * 1990-08-28 2000-02-29 Sankyo Seiki Mfg. Co., Ltd. Wide-angle lens
CN1424612A (zh) * 2001-12-14 2003-06-18 日本电产科宝株式会社 广角透镜
CN1735830A (zh) * 2003-01-17 2006-02-15 索尼株式会社 变焦镜头和成像装置
CN101408662A (zh) * 2007-10-11 2009-04-15 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 广角镜头

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP特开平8-334684A 1996.12.17

Also Published As

Publication number Publication date
US8279539B2 (en) 2012-10-02
CN102455487A (zh) 2012-05-16
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