CN108241202B - 成像镜头 - Google Patents

Abstract

一种成像镜头沿着光轴从物侧至像侧依序包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、光圈、第五透镜、第六透镜、第七透镜及第八透镜。第一透镜为弯月型透镜具有负屈光力。第二透镜为弯月型透镜具有负屈光力。第三透镜为双凹透镜具有负屈光力。第四透镜为双凸透镜具有正屈光力。第五透镜为双凸透镜具有正屈光力。第六透镜具有正屈光力。第七透镜具有负屈光力。第八透镜具有正屈光力。第六透镜及第七透镜互相胶合。

Description

成像镜头

技术领域

本发明有关于一种成像镜头。

背景技术

现今视角超过200度的成像镜头，其镜头总长度和口径都很大，难以满足小型化的需求，所以需要有另一种新架构的成像镜头，才能同时满足大视角、较小光圈值及小型化的特性。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中的成像镜头的上述缺陷，提供一种成像镜头，其具备大视角、较小光圈值及小型化的特性，但是仍具有良好的光学性能。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是，提供一种成像镜头，沿着光轴从物侧至像侧依序包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、光圈、第五透镜、第六透镜、第七透镜及第八透镜。第一透镜为弯月型透镜具有负屈光力。第二透镜为弯月型透镜具有负屈光力。第三透镜为双凹透镜具有负屈光力。第四透镜为双凸透镜具有正屈光力。第五透镜为双凸透镜具有正屈光力。第六透镜具有正屈光力。第七透镜具有负屈光力。第八透镜具有正屈光力。第六透镜及第七透镜互相胶合。

其中成像镜头满足以下条件：-15<f₁/f<f₂/f<f₃/f<-1.8；其中，f为成像镜头的有效焦距，f₁为第一透镜的有效焦距，f₂为第二透镜的有效焦距，f₃为第三透镜的有效焦距其中。

其中成像镜头满足以下条件：-0.8<f₁₂₃/f<-0.6；其中，f为成像镜头的有效焦距，f₁₂₃为第一透镜、第二透镜及第三透镜的组合的有效焦距。

其中成像镜头满足以下条件：2.4<f₈/f<2.8；其中，f为成像镜头的有效焦距，f₈为第八透镜的有效焦距。

其中成像镜头满足以下条件：-0.8<f₁₂₃₄/f₅₆₇₈<-0.6；其中，f₁₂₃₄为第一透镜、第二透镜、第三透镜及第四透镜的组合的有效焦距，f₅₆₇₈为第五透镜、第六透镜、第七透镜及第八透镜的组合之有效焦。

其中成像镜头满足以下条件：0.8<TTL/D₁<1.6；其中，TTL为第一透镜的物侧面至成像面于光轴上的间距，D₁为第一透镜的有效直径。

其中成像镜头满足以下条件：200度<FOV<240度；其中，FOV为成像镜头的最大视角。

其中第二透镜、第五透镜及第八透镜的每一透镜中，至少有一面为非球面表面或两个面皆为非球面表面，且第三透镜为非球面透镜。

其中第三透镜为球面透镜，第一透镜包括凸面朝向物侧以及凹面朝向像侧，第二透镜包括凸面朝向物侧以及凹面朝向像侧。

其中第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜及第八透镜由玻璃材质制成。

实施本发明的成像镜头，具有以下有益效果：其具备大视角、较小光圈值及小型化的特性，但是仍具有良好的光学性能。

附图说明

为使本发明的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例并配合附图做详细说明。

图1是依据本发明的成像镜头的第一实施例的透镜配置示意图。

图2A是图1的成像镜头的纵向像差图。

图2B是图1的成像镜头的场曲图。

图2C是图1的成像镜头的畸变图。

图3是依据本发明的成像镜头的第二实施例的透镜配置示意图。

图4A是图3的成像镜头的纵向像差图。

图4B是图3的成像镜头的场曲图。

图4C是图3的成像镜头的畸变图。

具体实施方式

请参阅图1，图1是依据本发明的成像镜头的第一实施例的透镜配置示意图。成像镜头1沿着光轴OA1从物侧至像侧依序包括第一透镜L11、第二透镜L12、第三透镜L13、第四透镜L14、光圈ST1、第五透镜L15、第六透镜L16、第七透镜L17、第八透镜L18及滤光片OF1。成像时，来自物侧的光线最后成像于成像面IMA1上。

第一透镜L11为弯月型透镜具有负屈光力由玻璃材质制成，其物侧面S11为凸面，像侧面S12为凹面，物侧面S11与像侧面S12皆为球面表面。

第二透镜L12为弯月型透镜具有负屈光力由玻璃材质制成，其物侧面S13为凸面，像侧面S14为凹面，物侧面S13与像侧面S14皆为非球面表面。

第三透镜L13为双凹透镜具有负屈光力由玻璃材质制成，其物侧面S15为凹面，像侧面S16为凹面，物侧面S15与像侧面S16皆为非球面表面。

第四透镜L14为双凸透镜具有正屈光力由玻璃材质制成，其物侧面S17为凸面，像侧面S18为凸面，物侧面S17与像侧面S18皆为球面表面。

第五透镜L15为双凸透镜具有正屈光力由玻璃材质制成，其物侧面S110为凸面，像侧面S111为凸面，物侧面S110与像侧面S111皆为非球面表面。

第六透镜L16为双凸透镜具有正屈光力由玻璃材质制成，其物侧面S112为凸面，像侧面S113为凸面，物侧面S112与像侧面S113皆为球面表面。

第七透镜L17为双凹透镜具有负屈光力由玻璃材质制成，其物侧面S113为凹面，像侧面S114为凹面，物侧面S113与像侧面S114皆为球面表面。

上述第六透镜L16及第七透镜L17胶合，意即第六透镜L16及第七透镜L17间不具有空气间隙。

第八透镜L18为双凸透镜具有正屈光力由玻璃材质制成，其物侧面S115为凸面，像侧面S116为凸面，物侧面S115与像侧面S116皆为非球面表面。

滤光片OF1其物侧面S117与像侧面S118皆为平面。

另外，第一实施例中的成像镜头1满足底下其中任一条件：

-15<f1₁/f1<f1₂/f1<f1₃/f1<-1.8 (1)

-0.8<f1₁₂₃/f1<-0.6 (2)

2.4<f1₈/f1<2.8 (3)

-0.8<f1₁₂₃₄/f1₅₆₇₈<-0.6 (4)

0.8<TTL1/D1₁<1.6 (5)

200度<FOV1<240度 (6)

其中，f1为成像镜头1的有效焦距，f1₁为第一透镜L11的有效焦距，f1₂为第二透镜L12的有效焦距，f1₃为第三透镜L13的有效焦距，f1₈为第八透镜L18的有效焦距，f1₁₂₃为第一透镜L11、第二透镜L12及第三透镜L13的组合的有效焦距，f1₁₂₃₄为第一透镜L11、第二透镜L12、第三透镜L13及第四透镜L14的组合的有效焦距，f1₅₆₇₈为第五透镜L15、第六透镜L16、第七透镜L17及第八透镜L18的组合的有效焦距，TTL1为第一透镜L11的物侧面S11至成像面IMA1于光轴OA1上的间距，D1₁为第一透镜L11的有效直径，FOV1为成像镜头1的最大视角。

其中，条件(1)也可表示为-15<f1₁/f1<-1.8、-15<f1₂/f1<-1.8、-15<f1₃/f1<-1.8，因此可知f1₃>f1₂、f1₂>f1₁、f1₃>f1₁，也就是f1₃>f1₂>f1₁。

利用上述透镜、光圈及满足条件(1)至条件(6)的设计，使得成像镜头1能提升视角、缩小光圈值、有效的缩短镜头总长度、有效的修正像差。

表一为图1中成像镜头1的各透镜的相关参数表，表一数据显示，第一实施例的成像镜头1的有效焦距等于1.26mm、光圈值等于2.4、镜头总长度等于19.5mm、最大视角等于235度。

表一

表一中各个透镜的非球面表面凹陷度z由下列公式所得到：

z＝ch²/{1+[1-(k+1)c²h²]^1/2}+Ah⁴+Bh⁶+Ch⁸+Dh¹⁰+Eh¹²+Fh¹⁴+Gh¹⁶

其中：

c：曲率；

h：透镜表面任一点至光轴的垂直距离；

k：圆锥系数；

A～G：非球面系数。

表二为表一中各个透镜的非球面表面的相关参数表，其中k为圆锥系数(ConicConstant)、A～G为非球面系数。

表二

第一实施例的成像镜头1，其有效焦距f1＝1.26mm，第一透镜L11的有效焦距f1₁＝-14.38mm，第二透镜L12的有效焦距f1₂＝-4.27mm，第三透镜L13的有效焦距f1₃＝-2.79mm，第八透镜L18的有效焦距f1₈＝3.19mm，第一透镜L11、第二透镜L12及第三透镜L13的组合的有效焦距f1₁₂₃＝-0.98mm，第一透镜L11、第二透镜L12、第三透镜L13及第四透镜L14的组合的有效焦距f1₁₂₃₄＝-2.74mm，第五透镜L15、第六透镜L16、第七透镜L17及第八透镜L18的组合的有效焦距f1₅₆₇₈＝3.47mm，第一透镜L11的物侧面S11至成像面IMA1于光轴OA1上的间距TTL1＝19.5mm，第一透镜L11的有效直径D1₁＝22.6mm。由上述数据可得到f1₁/f1＝-11.41、f1₂/f1＝-3.39、f1₃/f1＝-2.21、f1₁₂₃/f1＝-0.78、f1₈/f1＝2.53、f1₁₂₃₄/f1₅₆₇₈＝-0.789、TTL1/D1₁＝0.86、FOV1＝235，皆能满足上述条件(1)至条件(6)的要求。

另外，第一实施例的成像镜头1的光学性能也可达到要求，这可从图2A至图2C看出。图2A所示的，是第一实施例的成像镜头1的纵向像差(Longitudinal Aberration)图。图2B所示的，是第一实施例的成像镜头1的场曲(Field Curvature)图。图2C所示的，是第一实施例的成像镜头1的畸变(Distortion)图。

由图2A可看出，第一实施例的成像镜头1对波长为0.436μm、0.486μm、0.546μm、0.588μm、0.656μm的光线所产生的纵向像差值介于-0.012mm至0.016mm之间。

由图2B可看出，第一实施例的成像镜头1对波长为0.436μm、0.486μm、0.546μm、0.588μm、0.656μm的光线，于子午(Tangential)方向与弧矢(Sagittal)方向的场曲介于-0.005㎜至0.05㎜之间。

由图2C(图中的5条线几乎重合，以致于看起来只有一条线)可看出，第一实施例的成像镜头1对波长为0.436μm、0.486μm、0.546μm、0.588μm、0.656μm的光线所产生的畸变介于-16％至0％之间。

显见第一实施例的成像镜头1的纵向像差、场曲、畸变都能被有效修正，从而得到较佳的光学性能。

请参阅图3，图3是依据本发明的成像镜头的第二实施例的透镜配置示意图。成像镜头2沿着光轴OA2从物侧至像侧依序包括第一透镜L21、第二透镜L22、第三透镜L23、第四透镜L24、光圈ST2、第五透镜L25、第六透镜L26、第七透镜L27、第八透镜L28及滤光片OF2。成像时，来自物侧的光线最后成像于成像面IMA2上。

第一透镜L21为弯月型透镜具有负屈光力由玻璃材质制成，其物侧面S21为凸面，像侧面S22为凹面，物侧面S21与像侧面S22皆为球面表面。

第二透镜L22为弯月型透镜具有负屈光力由玻璃材质制成，其物侧面S23为凸面，像侧面S24为凹面，物侧面S23与像侧面S24皆为非球面表面。

第三透镜L23为双凹透镜具有负屈光力由玻璃材质制成，其物侧面S25为凹面，像侧面S26为凹面，物侧面S25与像侧面S26皆为球面表面。

第四透镜L24为双凸透镜具有正屈光力由玻璃材质制成，其物侧面S27为凸面，像侧面S28为凸面，物侧面S27与像侧面S28皆为球面表面。

第五透镜L25为双凸透镜具有正屈光力由玻璃材质制成，其物侧面S210为凸面，像侧面S211为凸面，物侧面S210与像侧面S211皆为非球面表面。

第六透镜L26为双凸透镜具有正屈光力由玻璃材质制成，其物侧面S212为凸面，像侧面S213为凸面，物侧面S212与像侧面S213皆为球面表面。

第七透镜L27为双凹透镜具有负屈光力由玻璃材质制成，其物侧面S213为凹面，像侧面S214为凹面，物侧面S213与像侧面S214皆为球面表面。

上述第六透镜L26及第七透镜L27胶合，意即第六透镜L26及第七透镜L27间不具有空气间隙。

第八透镜L28为双凸透镜具有正屈光力由玻璃材质制成，其物侧面S215为凸面，像侧面S216为凸面，物侧面S215与像侧面S216皆为非球面表面。

滤光片OF2其物侧面S217与像侧面S218皆为平面。

另外，第二实施例中的成像镜头2满足底下其中任一条件：

-15<f2₁/f2<f2₂/f2<f2₃/f2<-1.8 (6)

-0.8<f2₁₂₃/f2<-0.6 (7)

2.4<f2₈/f2<2.8 (8)

-0.8<f2₁₂₃₄/f2₅₆₇₈<-0.6 (9)

0.8<TTL2/D2₁<1.6 (10)

200度<FOV2<240度 (11)

上述f2、f2₁、f2₂、f2₃、f2₈、f2₁₂₃、f2₁₂₃₄、f2₅₆₇₈、TTL2及D2₁的定义与第一实施例中f1、f1₁、f1₂、f1₃、f1₈、f1₁₂₃、f1₁₂₃₄、f1₅₆₇₈、TTL1、D1₁及FOV2的定义相同，在此皆不加以赘述。

其中，条件(6)也可表示为-15<f2₁/f2<-1.8、-15<f2₂/f2<-1.8、-15<f2₃/f2<-1.8，因此可知f2₃>f2₂、f2₂>f2₁、f2₃>f2₁，也就是f2₃>f2₂>f2₁。

利用上述透镜、光圈及满足条件(6)至条件(11)的设计，使得成像镜头2能提升视角、缩小光圈值、有效的缩短镜头总长度、有效的修正像差。

表三为图3中成像镜头2的各透镜的相关参数表，表三数据显示，第二实施例的成像镜头2的有效焦距等于1.63mm、光圈值等于2.4、镜头总长度等于19.0mm、最大视角等于207度。

表三

表三中各个透镜的非球面表面凹陷度z由下列公式所得到：

z＝ch²/{1+[1-(k+1)c²h²]^1/2}+Ah⁴+Bh⁶+Ch⁸+Dh¹⁰+Eh¹²+Fh¹⁴+Gh¹⁶

其中：

c：曲率；

h：透镜表面任一点至光轴的垂直距离；

k：圆锥系数；

A～G：非球面系数。

表四为表三中各个透镜的非球面表面的相关参数表，其中k为圆锥系数(ConicConstant)、A～G为非球面系数。

表四

第二实施例的成像镜头2，其有效焦距f2＝1.63mm，第一透镜L21的有效焦距f21＝-7.91mm，第二透镜L22的有效焦距f22＝-7.04mm，第三透镜L23的有效焦距f23＝-3.17mm，第八透镜L28的有效焦距f28＝4.27mm，第一透镜L21、第二透镜L22及第三透镜L23的组合的有效焦距f2123＝-1.11mm，第一透镜L21、第二透镜L22、第三透镜L23及第四透镜L24的组合的有效焦距f21234＝-2.56mm，第五透镜L25、第六透镜L26、第七透镜L27及第八透镜L28的组合的有效焦距f25678＝3.99mm，第一透镜L21的物侧面S21至成像面IMA2于光轴OA2上的间距TTL2＝19.0mm，第一透镜L21的有效直径D21＝12.5mm。由上述数据可得到f21/f2＝-4.84、f22/f2＝-4.31、f23/f2＝-1.94、f2123/f2＝-0.68、f28/f2＝2.62、f21234/f25678＝-0.64、TTL2/D21＝1.52、FOV2＝207，皆能满足上述条件(6)至条件(11)的要求。

另外，第二实施例的成像镜头2的光学性能也可达到要求，这可从图4A至图4C看出。图4A所示的，是第二实施例的成像镜头2的纵向像差(Longitudinal Aberration)图。图4B所示的，是第二实施例的成像镜头2的场曲(Field Curvature)图。图4C所示的，是第二实施例的成像镜头2的畸变(Distortion)图。

由图4A可看出，第二实施例的成像镜头2对波长为0.436μm、0.486μm、0.546μm、0.587μm、0.656μm的光线所产生的纵向像差值介于-0.016mm至0.013mm之间。

由图4B可看出，第二实施例的成像镜头2对波长为0.436μm、0.486μm、0.546μm、0.587μm、0.656μm的光线，于子午(Tangential)方向与弧矢(Sagittal)方向的场曲介于-0.03㎜至0.025㎜之间。

由图4C(图中的5条线几乎重合，以致于看起来只有一条线)可看出，第二实施例的成像镜头2对波长为0.436μm、0.486μm、0.546μm、0.587μm、0.656μm的光线所产生的畸变介于-11％至0％之间。

显见第二实施例的成像镜头2的纵向像差、场曲、畸变都能被有效修正，从而得到较佳的光学性能。

Claims (9)

1.一种成像镜头，其特征在于，其特征在于，沿着光轴从物侧至像侧依序由以下透镜组成：

第一透镜具有负屈光力，该第一透镜为弯月型透镜；

第二透镜具有负屈光力，该第二透镜为弯月型透镜；

第三透镜具有负屈光力，该第三透镜为双凹透镜；

第四透镜具有正屈光力，该第四透镜为双凸透镜；

光圈；

第五透镜具有正屈光力，该第五透镜为双凸透镜；

第六透镜具有正屈光力；

第七透镜具有负屈光力；以及

第八透镜具有正屈光力；

该第六透镜以及该第七透镜互相胶合；

该成像镜头满足以下条件：

-15＜f₁/f＜f₂/f＜f₃/f＜-1.8；

其中，f为该成像镜头的有效焦距，f₁为该第一透镜的有效焦距，f₂为该第二透镜的有效焦距，f₃为该第三透镜的有效焦距。

2.如权利要求1所述的成像镜头，其特征在于，该成像镜头满足以下条件：

-0.8＜f₁₂₃/f＜-0.6；

其中，f为该成像镜头的有效焦距，f₁₂₃为该第一透镜、该第二透镜以及该第三透镜的组合的有效焦距。

3.如权利要求1所述的成像镜头，其特征在于，该成像镜头满足以下条件：

2.4＜f₈/f＜2.8；

其中，f为该成像镜头的有效焦距，f₈为该第八透镜的有效焦距。

4.如权利要求1所述的成像镜头，其特征在于，该成像镜头满足以下条件：

-0.8＜f₁₂₃₄/f₅₆₇₈＜-0.6；

其中，f₁₂₃₄为该第一透镜、该第二透镜、该第三透镜以及该第四透镜的组合的有效焦距，f₅₆₇₈为该第五透镜、该第六透镜、该第七透镜以及该第八透镜的组合的有效焦距。

5.如权利要求1所述的成像镜头，其特征在于，该成像镜头满足以下条件：

0.8＜TTL/D₁＜1.6；

其中，TTL为该第一透镜的物侧面至成像面于该光轴上的间距，D₁为该第一透镜的有效直径。

6.如权利要求1所述的成像镜头，其特征在于，该成像镜头满足以下条件：

200度＜FOV＜240度；

其中，FOV为该成像镜头的最大视角。

7.如权利要求1所述的成像镜头，其特征在于，该第二透镜、该第五透镜以及该第八透镜的每一透镜中，至少有一面为非球面表面或两个面皆为非球面表面，且该第三透镜为非球面透镜。

8.如权利要求1所述的成像镜头，其特征在于，该第三透镜为球面透镜，该第一透镜包括凸面朝向该物侧以及凹面朝向该像侧，该第二透镜包括凸面朝向该物侧以及凹面朝向该像侧。

9.如权利要求1所述的成像镜头，其特征在于，该第一透镜、该第二透镜、该第三透镜、该第四透镜、该第五透镜、该第六透镜、该第七透镜以及该第八透镜由玻璃材质制成。

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