CN105158878B - 八镜片超广角镜头 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种八镜片超广角镜头，包括有镜筒和于镜筒内沿物方至像方依次同轴设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜和第八透镜，并且该第一透镜、第二透镜、第三透镜和第五透镜均为负光焦度的球面镜片；该第四透镜、第六透镜、第七透镜和第八透镜均为正光焦度的球面镜片；各透镜采用特定的曲率半径、厚度和间距设置，使该镜头的视角θ较大，可达190度，光圈可以做到1.8，解析度高，其满足高清品质的要求且能够拥有更大的视角，适于大范围监控，特别适用于解析度配1600万像素芯片的高清感光产品上，例如：运动DV、家用安防、行车记录仪等。

Description

八镜片超广角镜头

技术领域

本发明涉及光学镜头领域技术，尤其是指一种八镜片超广角镜头。

背景技术

近几年来，随着摄像镜头的应用范围越来越广泛，例如，运动DV、手机相机、车载镜头、安全影像监控及电子娱乐等行业，但是，现有的监控、车载的镜头普遍存在这样的缺点：视角不够大、光圈小、外形尺寸却很大，用到监控、车载上显得体积较大，占用空间较多,不适用于运动拍摄。

而目前配合三分之一英寸以上的高清芯片上的光学总长小于36mm的镜头，其视角往往小于140度，所拍摄的图像整体的范围太小以至于要多装一个甚至几个镜头才能达到大范围监控的效果，其总成本花费较高。

现有技术中也有些采用4G结构的镜头，其结构相对小巧，其通常采用非球面镜片技术，以求获得较大的视角，但非球面镜片加工难度大，目前玻璃非球面加工和检测技术还没通用化，其设备成本很高；而模压塑料非球面可以实现大规模量产，其成本也不高，但是性能受环境影响大，其热差大、通光小、像面不清晰，不能满足镜头高清品质的要求。

因此，急需研究出一种新的技术方案来解决上述问题。

发明内容

本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种八镜片超广角镜头，其解决现有光学镜头不能同时做到小型超广角的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：

一种八镜片超广角镜头，包括有镜筒和于镜筒内沿物方至像方依次同轴设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜和第八透镜，并且该第一透镜、第二透镜、第三透镜和第五透镜均为负光焦度的球面镜片；该第四透镜、第六透镜、第七透镜和第八透镜均为正光焦度的球面镜片；

其中，该第一透镜的有效口径值大于18mm，该第一透镜为前表面和后表面均凸向物方的弯月型镜片，其朝向物方之前表面的曲率半径为15<R<20mm，其朝向像方之后表面的曲率半径为4.6<R<6.6mm；该第一透镜的中心厚度为0.6<CT<1.3mm；

该第二透镜为前表面和后表面均凸向物方的弯月型镜片，其朝向物方之前表面的曲率半径为12<R<17mm，其朝向像方之后表面的曲率半径为4<R<5.7mm；该第二透镜的中心厚度为0.5<CT<1mm；

该第三透镜为前表面凸向像方和后表面凸向物方的双凹球面镜片，其朝向物方之前表面的曲率半径为22<R<28mm，及其朝向像方之后表面的曲率半径为3.8<R<5.6mm；该第三透镜的中心厚度为5.5<CT<7mm；

该第四透镜为前表面凸向物方和后表面凸向像方的双凸球面镜片，其朝向物方之前表面的曲率半径为6<R<8mm，及其朝向像方之后表面的曲率半径为12<R<17mm；该第四透镜的中心厚度为3.8<CT<5.4mm；

该第五透镜为前表面凸向像方和后表面凸向物方的双凹球面镜片，其朝向物方之前表面的曲率半径为30<R<50mm，及其朝向像方之后表面的曲率半径为3<R<4.8mm；该第五透镜的中心厚度为0.45<CT<0.9mm；

该第六透镜为前表面凸向物方和后表面凸向像方的双凸球面镜片，其朝向物方之前表面的曲率半径为3<R<4.8mm，及其朝向像方之后表面的曲率半径为9<R<12mm；该第六透镜的中心厚度为1<CT<1.7mm；

该第七透镜为前表面凸向物方和后表面凸向像方的双凸球面镜片，其朝向物方之前表面的曲率半径为11<R<13mm，及其朝向像方之后表面的曲率半径为80<R<100mm；该第七透镜的中心厚度为1.6<CT<2.5mm；

该第八透镜为前表面凸向物方和后表面凸向像方的双凸球面镜片，其朝向物方之前表面的曲率半径为8.5<R<11mm，及其朝向像方之后表面的曲率半径为8.5<R<11mm；该第七透镜的中心厚度为1.2<CT<2mm；

所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜之间，以及第六透镜、第七透镜和第八透镜之间均为彼此微间距设置，该第五透镜的后表面与第六透镜的前表面彼此胶合；

该第二透镜与前述第一透镜的中心处相邻两表面之间距为2.8<M<4mm；该第三透镜与前述第二透镜的中心处相邻两表面之间距为5.5<M<7mm；该第四透镜与前述第三透镜的中心处相邻两表面之间距为0.45<M<0.8mm；该第五透镜与前述第四透镜的中心处相邻两表面之间距为2<M<3mm；该第七透镜与前述第六透镜的中心处相邻两表面之间距为0.05<M<0.15mm；该第八透镜与前述第七透镜的中心处相邻两表面之间距为0.05<M<0.15mm。

作为一种优选方案，所述镜头光学总长小于或等于36mm。

作为一种优选方案，所述第一透镜的Vd为42,Nd为1.84；该第二透镜的Vd为42,Nd为1.84；该第三透镜的Vd为47,Nd为1.79；该第四透镜的Vd为18,Nd为1.95；该第五透镜的Vd为19,Nd为1.9；该第六透镜的Vd为60,Nd为1.59；该第七透镜的Vd为50,Nd为1.8；该第八透镜的Vd为52,Nd为1.76；

其中Vd是各光学材料的色散系数，Nd是各光学材料的折射系数。

尤其是，所述第一透镜朝向物方的前表面的曲率半径为17.3mm，该第一透镜朝向像方的后表面的曲率半径为5.7mm；

所述第二透镜朝向物方的前表面的曲率半径为15.5mm，该第二透镜朝向像方的后表面的曲率半径为4.73mm；

所述第三透镜朝向物方的前表面的曲率半径为25.6mm，该第三透镜朝向像方的后表面的曲率半径为4.67mm；

所述第四透镜朝向物方的前表面的曲率半径为6.93mm，该第四透镜朝向像方的后表面的曲率半径为14.5mm；

所述第五透镜朝向物方的前表面的曲率半径为43.2mm，该第五透镜朝向像方的后表面的曲率半径为3.79mm；

所述第六透镜朝向物方的前表面的曲率半径为3.79mm，该第六透镜朝向像方的后表面的曲率半径为10.3mm；

所述第七透镜朝向物方的前表面的曲率半径为11.6mm，该第七透镜朝向像方的后表面的曲率半径为93mm；

所述第八透镜朝向物方的前表面的曲率半径为9.7mm，该第七透镜朝向像方的后表面的曲率半径为9.7mm。

作为一种优选方案，所述第一透镜的朝向像方的后表面的球面之外形成涂墨层，其涂墨层厚度在5-10u。

作为一种优先方案，所述镜头的视角大于190度。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知，通过采用前述第一、二、三、四、五、六、七及八透镜的结构设计，该镜头的视角θ较大，可达190度，光圈可以做到F1.8，解析度高，其满足高清品质的要求且能够拥有更大的视角，特别适用于大范围监控，以及用于解析度配1600万像素芯片的高清感光产品上，例如：运动DV、家用安防、行车记录仪等。以及，本发明之产品的镜头光学总长相比传统技术而言，有了较大程度的缩短，该镜头光学总长L小于或等于36mm，减小了整体体积，符合产品微型化需求。此外，本发明之第一、二、三、四、五、六、七及八透镜全部设计为球面透镜，其加工过程简单、成本更为低廉，有利于提高市场竞争力。

为更清楚地阐述本发明的结构特征、技术手段及其所达到的具体目的和功能，下面结合附图与具体实施例来对本发明作进一步详细说明：

附图说明

图1是本发明之实施例的组装结构截面示意图；

图2是本发明之实施例中第一透镜的结构放大示意图；

图3是本发明之实施例中第二透镜的结构放大示意图；

图4是本发明之实施例中第三透镜的结构放大示意图；

图5是本发明之实施例中第四透镜的结构放大示意图；

图6是本发明之实施例中第五透镜的结构放大示意图；

图7是本发明之实施例中第六透镜的结构放大示意图；

图8是本发明之实施例中第七透镜的结构放大示意图；

图9是本发明之实施例中第八透镜的结构放大示意图；

图10是本发明之实施例的内部结构图。

附图标识说明：

10、第一透镜，20、第二透镜，30、第三透镜，40、第四透镜，50、第五透镜，60、第六透镜，70、第七透镜，80、第八透镜，90、镜筒；

R11、R12、R21、R22、R31、R32、R41、R42、R51、R52、R61、R62、R71、R72、R81、R82、曲率半径；

CT13、CT23、CT33、CT43、CT53、CT63、CT73、CT83、中心厚度；

M1、M2、M3、M4、M5、M6、间距。

具体实施方式

请参照图1至图10所示，其显示出了本发明之较佳实施例的具体结构，包括有镜筒90和于镜筒90内沿物方至像方依次同轴设置的第一透镜10、第二透镜20、第三透镜30、第四透镜40、第五透镜50、第六透镜60、第七透镜70和第八透镜80，并该第一透镜10、第二透镜20、第三透镜30和第五透镜50均为负光焦度的球面镜片；该第四透镜40、第六透镜60、第七透镜70和第八透镜80均为正光焦度的球面镜片。第一透镜10、第二透镜20、第三透镜30、第四透镜40、第五透镜50之间，以及第六透镜60、第七透镜70和第八透镜80之间均彼此微间距设置，该第五透镜50的后表面与第六透镜60的前表面彼此胶合。

其中，如图2所示，该第一透镜10为前表面11和后表面12均凸向物方的弯月型镜片，其有效口径值大于18mm，第一透镜的色散系数Vd为42,折射系数Nd为1.84。其朝向物方之前表面11的曲率半径R11为15<R11<20mm，其朝向像方之后表面12的曲率半径R12为4.6<R12<6.6mm，其中心厚度为0.6<CT13<1.3mm；本实施例中，其朝向物方之前表面11的曲率半径R11为17.3mm，其朝向像方之后表面12的曲率半径R12为5.7mm；该第一透镜的中心厚度CT13为0.95mm。第一透镜的朝向像方的后表面的球面之外形成涂墨层，其涂墨层厚度在5-10u。

如图3所示，该第二透镜20为前表面21和后表面22均凸向物方的弯月型镜片，第二透镜20的色散系数Vd为42,折射系数Nd为1.84；其朝向物方之前表面21的曲率半径R21为12<R21<17mm，其朝向像方之后表面22的曲率半径R22为4<R22<5.7mm，其中心厚度为0.5<CT23<1mm，该第二透镜20与前述第一透镜10的中心处相邻两表面之间距为2.8<M1<4mm；本实施例中，其朝向物方之前表面21的曲率半径R21为15.5mm，其朝向像方之后表面22的曲率半径R22为4.73mm；该第二透镜20的中心厚度CT23为1.25mm。该第二透镜20与前述第一透镜10的中心处相邻两表面之间距M1为3.4mm。

如图4所示，该第三透镜30为前表面31凸向像方和后表面32凸向物方的双凹球面镜片，该第三透镜30的色散系数Vd为47,折射系数Nd为1.79；其朝向物方之前表面31的曲率半径R31为22<R31<28mm，及其朝向像方之后表面32的曲率半径R32为3.8<R32<5.6mm，其中心厚度为5.5<CT33<7mm，该第三透镜30与前述第二透镜20的中心处相邻两表面之间距为5.5<M2<7mm；本实施例中，其朝向物方之前表面31的曲率半径R31为25.6mm，其朝向像方之后表面32的曲率半径R32为4.67mm，该第三透镜30的中心厚度CT33为6.25mm。该第三透镜30与前述第二透镜20的中心处相邻两表面之间距M2为6.25mm。

如图5所示，该第四透镜40为前表面41凸向物方和后表面42凸向像方的双凸球面镜片，该第四透镜40的色散系数Vd为18,折射系数Nd为1.95；其朝向物方之前表面41的曲率半径R41为6<R41<8mm，及其朝向像方之后表面42的曲率半径R42为12<R42<17mm，其中心厚度为3.8<CT43<5.4mm，该第四透镜40与前述第三透镜30的中心处相邻两表面之间距为0.45<M3<0.8mm；本实施例中，其朝向物方之前表面41的曲率半径R41为6.93mm，其朝向像方之后表面42的曲率半径R42为14.5mm，该第四透镜40的中心厚度CT43为4.6mm。该第四透镜40与前述第三透镜30的中心处相邻两表面之间距M3为0.625mm。

如图6所示，该第五透镜50为前表面51凸向像方和后表面52凸向物方的双凹球面镜片，第五透镜50的色散系数Vd为19,折射系数Nd为1.9；其朝向物方之前表面51的曲率半径R51为30<R51<50mm，及其朝向像方之后表面52的曲率半径R52为3<R52<4.8mm，其中心厚度为0.45<CT53<0.9mm，该第五透镜50与前述第四透镜40的中心处相邻两表面之间距为2<M4<3mm；本实施例中，其朝向物方之前表面51的曲率半径R51为43.2mm，其朝向像方之后表面52的曲率半径R52为3.79mm，该第五透镜50的中心厚度CT53为0.675mm。该第五透镜50与前述第四透镜40的中心处相邻两表面之间距M4为2.5mm。

如图7所示，该第六透镜60为前表面61凸向物方和后表面62凸向像方的双凸球面镜片，该第六透镜60的色散系数Vd为60,折射系数Nd为1.59；其朝向物方之前表面61的曲率半径R61为3<R61<4.8mm，及其朝向像方之后表面62的曲率半径R62为9<R62<12mm，其中心厚度为1<CT63<1.7mm；本实施例中，其朝向物方之前表面61的曲率半径R61为3.79mm，其朝向像方之后表面62的曲率半径R62为10.3mm，该第六透镜60的中心厚度CT63为1.35mm。该第六透镜60的前表面61与前述第五透镜50的后表面52胶沾贴合。

如图8所示，该第七透镜70为前表面71凸向物方和后表面72凸向像方的双凸球面镜片，该第七透镜70的色散系数Vd为50,折射系数Nd为1.8；其朝向物方之前表面71的曲率半径R71为11<R71<13mm，及其朝向像方之后表面72的曲率半径R72为80<R72<100mm，其中心厚度为1.6<CT73<2.5mm，该第七透镜70与前述第六透镜60的中心处相邻两表面之间距为0.05<M5<0.15mm；本实施例中，其朝向物方之前表面71的曲率半径R71为11.6mm，其朝向像方之后表面72的曲率半径R72为93mm，该第七透镜70的中心厚度CT73为2.05mm。该第七透镜70与前述第六透镜60的中心处相邻两表面之间距M5为0.1mm。

如图9所示，该第八透镜80为前表面81凸向物方和后表面82凸向像方的双凸球面镜片，该第八透镜80的色散系数Vd为52,折射系数Nd为1.76；其朝向物方之前表面81的曲率半径R81为8.5<R71<11mm，及其朝向像方之后表面82的曲率半径R82为8.5<R82<11mm，其中心厚度为1.2<CT83<2mm，该第八透镜80与前述第七透镜70的中心处相邻两表面之间距0.05<M6<0.15mm；本实施例中，其朝向物方之前表面81的曲率半径R81为9.7mm，其朝向像方之后表面82的曲率半径R82为9.7mm，该第八透镜80的中心厚度CT83为1.6mm。该第八透镜80与前述第七透镜70的中心处相邻两表面之间距M6为0.1mm。

尤其是，当所述第一透镜10的朝向物方的前表面11的曲率半径R11为17.3mm，该第一透镜10的朝向像方的后表面12的曲率半径R12为5.7mm；所述第二透镜20的朝向物方的前表面21的曲率半径R21为15.5mm，该第二透镜20的朝向像方的后表面22的曲率半径R22为4.73mm；所述第三透镜30的朝向物方的前表面31的曲率半径R31为25.6mm，该第三透镜30的朝向像方的后表面32的曲率半径R32为4.67mm；所述第四透镜40的朝向物方的前表面41的曲率半径R41为6.93mm，该第四透镜40的朝向像方的后表面42的曲率半径R42为14.5mm；所述第五透镜50的朝向物方的前表面51的曲率半径R51为43.2mm，该第五透镜50的朝向像方的后表面52的曲率半径R52为3.79mm；所述第六透镜60的朝向物方的前表面61的曲率半径R61为3.79mm，该第六透镜60的朝向像方的后表面62的曲率半径R62为10.3mm；所述第七透镜70的朝向物方的前表面71的曲率半径R71为11.6mm，该第七透镜70的朝向像方的后表面72的曲率半径R72为93mm；所述第八透镜80的朝向物方的前表面81的曲率半径R81为9.7mm，该第八透镜80的朝向像方的后表面82的曲率半径R82为9.7mm。

该第一透镜10的中心厚度CT13为0.95mm；该第二透镜20的中心厚度CT23为1.25mm；该第三透镜30的中心厚度CT33为6.25mm；该第四透镜40的中心厚度CT43为4.6mm；该第五透镜50的中心厚度CT53为0.675mm；该第六透镜60的中心厚度CT63为1.35mm；该第七透镜70的中心厚度CT73为2.05mm；该第八透镜80的中心厚度CT83为1.6mm。所述镜头的光圈可以做到F1.8，镜头的视角θ可达到190度，镜头的光学总长小于或等于36mm。

综上所述，本发明的设计重点在于,通过采用前述第一、二、三、四、五、六、七、及八透镜的结构设计，该镜头的光学总长度较小，小于或等于36mm，该镜头的视角θ较大，可达190度，光圈可以做到F1.8，解析度高，其满足高清品质的要求且能够拥有更大的视角，适用于大范围监控，特别适用于解析度配1600万像素芯片的高清感光产品上，满足运动拍摄的要求。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (4)

1.一种八镜片超广角镜头，其特征在于：包括有镜筒和于镜筒内沿物方至像方依次同轴设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜和第八透镜，并且该第一透镜、第二透镜、第三透镜和第五透镜均为负光焦度的球面镜片；该第四透镜、第六透镜、第七透镜和第八透镜均为正光焦度的球面镜片；

其中，该第一透镜的有效口径值大于18mm，该第一透镜为前表面和后表面均凸向物方的弯月型镜片，其朝向物方之前表面的曲率半径为15<R<20mm，其朝向像方之后表面的曲率半径为4.6<R<6.6mm；该第一透镜的中心厚度为0.6<CT<1.3mm；

该第二透镜为前表面和后表面均凸向物方的弯月型镜片，其朝向物方之前表面的曲率半径为12<R<17mm，其朝向像方之后表面的曲率半径为4<R<5.7mm；该第二透镜的中心厚度为0.5<CT<1mm；

该第三透镜为前表面凸向像方和后表面凸向物方的双凹球面镜片，其朝向物方之前表面的曲率半径为22<R<28mm，及其朝向像方之后表面的曲率半径为3.8<R<5.6mm；该第三透镜的中心厚度为5.5<CT<7mm；

该第四透镜为前表面凸向物方和后表面凸向像方的双凸球面镜片，其朝向物方之前表面的曲率半径为6<R<8mm，及其朝向像方之后表面的曲率半径为12<R<17mm；该第四透镜的中心厚度为3.8<CT<5.4mm；

该第五透镜为前表面凸向像方和后表面凸向物方的双凹球面镜片，其朝向物方之前表面的曲率半径为30<R<50mm，及其朝向像方之后表面的曲率半径为3<R<4.8mm；该第五透镜的中心厚度为0.45<CT<0.9mm；

该第六透镜为前表面凸向物方和后表面凸向像方的双凸球面镜片，其朝向物方之前表面的曲率半径为3<R<4.8mm，及其朝向像方之后表面的曲率半径为9<R<12mm；该第六透镜的中心厚度为1<CT<1.7mm；

该第七透镜为前表面凸向物方和后表面凸向像方的双凸球面镜片，其朝向物方之前表面的曲率半径为11<R<13mm，及其朝向像方之后表面的曲率半径为80<R<100mm；该第七透镜的中心厚度为1.6<CT<2.5mm；

该第八透镜为前表面凸向物方和后表面凸向像方的双凸球面镜片，其朝向物方之前表面的曲率半径为8.5<R<11mm，及其朝向像方之后表面的曲率半径为8.5<R<11mm；该第八透镜的中心厚度为1.2<CT<2mm；

所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜之间，以及第六透镜、第七透镜和第八透镜之间均为彼此微间距设置，该第五透镜的后表面与第六透镜的前表面彼此胶合；

该第二透镜与前述第一透镜的中心处相邻两表面之间距为2.8<M<4mm；该第三透镜与前述第二透镜的中心处相邻两表面之间距为5.5<M<7mm；该第四透镜与前述第三透镜的中心处相邻两表面之间距为0.45<M<0.8mm；该第五透镜与前述第四透镜的中心处相邻两表面之间距为2<M<3mm；该第七透镜与前述第六透镜的中心处相邻两表面之间距为0.05<M<0.15mm；该第八透镜与前述第七透镜的中心处相邻两表面之间距为0.05<M<0.15mm；

所述第一透镜的Vd为42,Nd为1.84；该第二透镜的Vd为42,Nd为1.84；该第三透镜的Vd为47,Nd为1.79；该第四透镜的Vd为18,Nd为1.95；该第五透镜的Vd为19,Nd为1.9；该第六透镜的Vd为60,Nd为1.59；该第七透镜的Vd为50,Nd为1.8；该第八透镜的Vd为52,Nd为1.76；其中Vd是各光学材料的色散系数，Nd是各光学材料的折射系数。

2.根据权利要求1所述的八镜片超广角镜头，其特征在于：所述镜头光学总长小于或等于36mm。

3.根据权利要求1所述的八镜片超广角镜头，其特征在于：

所述第一透镜朝向物方的前表面的曲率半径为17.3mm，该第一透镜朝向像方的后表面的曲率半径为5.7mm；

所述第二透镜朝向物方的前表面的曲率半径为15.5mm，该第二透镜朝向像方的后表面的曲率半径为4.73mm；

所述第三透镜朝向物方的前表面的曲率半径为25.6mm，该第三透镜朝向像方的后表面的曲率半径为4.67mm；

所述第四透镜朝向物方的前表面的曲率半径为6.93mm，该第四透镜朝向像方的后表面的曲率半径为14.5mm；

所述第五透镜朝向物方的前表面的曲率半径为43.2mm，该第五透镜朝向像方的后表面的曲率半径为3.79mm；

所述第六透镜朝向物方的前表面的曲率半径为3.79mm，该第六透镜朝向像方的后表面的曲率半径为10.3mm；

所述第七透镜朝向物方的前表面的曲率半径为11.6mm，该第七透镜朝向像方的后表面的曲率半径为93mm；

所述第八透镜朝向物方的前表面的曲率半径为9.7mm，该第七透镜朝向像方的后表面的曲率半径为9.7mm。

4.根据权利要求1所述的八镜片超广角镜头，其特征在于：所述镜头的视角大于190度。