CN111399194A

CN111399194A - 广角镜头及成像设备

Info

Publication number: CN111399194A
Application number: CN202010497674.2A
Authority: CN
Inventors: 凌兵兵; 王克民; 曾吉勇
Original assignee: Jiangxi Lianchuang Electronic Co Ltd
Current assignee: Jiangxi Lianchuang Electronic Co Ltd
Priority date: 2020-06-04
Filing date: 2020-06-04
Publication date: 2020-07-10
Anticipated expiration: 2040-06-04
Also published as: CN111399194B

Abstract

本申请公开了一种广角镜头及成像设备，广角镜头沿光轴从物侧到像侧依序包括第一透镜、第二透镜、光阑、第三透镜、第四透镜和第五透镜。第一透镜具有负光焦度，物侧面为凸面，像侧面为凹面；第二透镜具有正光焦度，物侧面为凸面，像侧面为凹面；第三透镜具有正光焦度，物侧面在近光轴处为凸面，像侧面为凸面；第四透镜具有负光焦度，物侧面为凹面；第五透镜具有正光焦度，物侧面在近光轴处为凸面，像侧面在近光轴处为凹面。该广角镜头能够在‑20℃～+60℃温度范围内清晰成像，并且无需进行畸变算法校正便可直接与芯片进行匹配输出清晰图像，在控制技术成本低投入的同时，又能够满足广角特性以及高成像品质的成像需求。

Description

广角镜头及成像设备

技术领域

本申请涉及成像镜头技术领域，特别涉及一种广角镜头及成像设备。

背景技术

随着电荷耦合器件(CCD)或互补性金属氧化物半导体(CMOS)等常用感光元件性能的提高及尺寸的减小，对于相配套的成像镜头的高成像品质及小型化提出了更高的要求。

目前，随着科技的快速发展，无人机技术也发展迅速，无人机监控镜头作为无人机辅助系统的关键部件也迎来了较快发展，随着传感器性能的不断提升，对该镜头的要求也越来越高。在航拍或者全景拍摄时，还需要该监控镜头具有良好的广角特性。

发明内容

鉴于上述问题，本申请提出了一种广角镜头及成像设备，以改善上述问题。

本发明实施例通过以下技术方案实现上述的目的。

第一方面，本发明实施例公开了一种广角镜头，沿光轴从物侧到像侧依序包括第一透镜、第二透镜、光阑、第三透镜、第四透镜和第五透镜；其中，第一透镜具有负光焦度，物侧面为凸面，像侧面为凹面；第二透镜具有正光焦度，物侧面为凸面，像侧面为凹面；第三透镜具有正光焦度，物侧面在近光轴处为凸面，像侧面为凸面；第四透镜具有负光焦度，物侧面为凹面；第五透镜具有正光焦度，物侧面在近光轴处为凸面，像侧面在近光轴处为凹面；第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜均为非球面透镜，且各透镜的光学中心均位于同一直线上; 所述广角镜头满足条件式：2.3＜f×tan(HFOV)＜2.7；其中，f表示所述广角镜头的焦距，HFOV表示所述广角镜头的最大半视场角。

第二方面，本发明实施例还提供一种成像设备，包括成像元件及第一方面提供的广角镜头，成像元件用于将广角镜头形成的光学图像转换为电信号。

相比于现有技术，本发明提供的广角镜头及成像设备采用五片非球面透镜，通过合理分配各个透镜的光焦度、面型以及中心厚度，使得镜头在实现良好成像质量的同时，具有良好的广角性能、小型化、光学畸变小以及方便组装等特点。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的广角镜头的结构示意图；

图2为本发明第一实施例提供的广角镜头的光学畸变曲线图；

图3为本发明第一实施例提供的广角镜头的轴向色差曲线图；

图4为本发明第一实施例提供的广角镜头的垂轴色差曲线图；

图5为本发明第二实施例提供的广角镜头的结构示意图；

图6为本发明第二实施例提供的广角镜头的光学畸变曲线图；

图7为本发明第二实施例提供的广角镜头的轴向色差曲线图；

图8为本发明第二实施例提供的广角镜头的垂轴色差曲线图；

图9为本发明第三实施例提供的广角镜头的结构示意图；

图10为本发明第三实施例提供的广角镜头的光学畸变曲线图；

图11为本发明第三实施例提供的广角镜头的轴向色差曲线图；

图12为本发明第三实施例提供的广角镜头的垂轴色差曲线图；

图13为本发明第四实施例提供的广角镜头的结构示意图；

图14为本发明第四实施例提供的广角镜头的光学畸变曲线图；

图15为本发明第四实施例提供的广角镜头的轴向色差曲线图；

图16为本发明第四实施例提供的广角镜头的垂轴色差曲线图；

图17为本发明实施例提供的成像设备的结构示意图。

附图标记：

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他实施例，都属于本发明保护的范围。

随着无人机技术的快速发展，无人机对监控镜头的要求也越来越高。在航拍或者全景拍摄时，需要监控镜头具有良好的广角特性。另外，对监控镜头的热稳定性、镜头配件的重量和尺寸参数也均提出了要求。为了改善上述问题，发明人经过研究，提出了本申请实施例提供的广角镜头，该广角镜头具有良好的广角特性，且成本低、成像品质高、光学畸变小、热稳定性好等优点。

请参阅图1，所示为本申请实施例中广角镜头100的结构示意图，沿光轴从物侧到像侧依次包括：第一透镜L1、第二透镜L2、光阑STO、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5和滤光片G1。

第一透镜L1具有负光焦度，其物侧面S1为凸面，像侧面S2为凹面。

第二透镜L2具有正光焦度，其物侧面S3为凸面，像侧面S4为凹面。

第三透镜L3具有正光焦度，其物侧面S5在近轴处为凸面，其像侧面S6为凸面。

第四透镜L4具有负光焦度，其物侧面S7为凹面，像侧面S8为凸面。

第五透镜L5具有正光焦度，其物侧面S9在近光轴处为凸面，像侧面S10在近光轴处为凹面。

光阑STO设置于第二透镜L2和第三透镜L3之间。

通过优化配置各个透镜的正负折射率，使镜头的像差得到有效的校正。作为一种实施方式，第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4和第五透镜L5可以是非球面透镜。采用非球面透镜，可以很好的对广角镜头畸变大的问题进行改善。

进一步的，第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4和第五透镜L5均为塑胶非球面透镜，且各个透镜的光学中心均位于同一直线上。各个透镜均采用塑胶透镜，可以有效的降低制造成本，提高产品竞争力。另外，通过优化配置各个透镜的正负折射率，使得广角镜头的像差得到有效校正。另外，还可以克服塑胶材质的透镜由于其膨胀系数大，而在温差较大的环境下容易造成焦点漂移的缺陷。本申请实施例提供的广角镜头具有良好的热稳定性，使其能适用于对环境比较苛刻的领域。使用全塑胶非球面镜片能够很好的对广角镜头畸变大的问题进行改善，同时保证镜头具有较高的成像品质。在满足广角要求的同时，全塑胶材质的非球面透镜的使用，有利于实现镜头的小型化以及轻量化，使其能够应用于多领域，例如无人机监控等领域的需求。

滤光片G1设置于第五透镜L5与成像面S13之间，该滤光片G1可用于选择性地对部分光进行过滤，从而优化成像结果。在本申请实施例中，成像面S13可以是由物侧入射的光，经过广角镜头100在像侧成像的平面。

在一些实施例中，广角镜头100可以满足以下条件式：

0.8＜SD52/ImgH＜0.9；（1）

其中，ImgH表示广角镜头100的成像面S13上有效像素区域对角线长的一半，SD52表示第五透镜L5像侧面S10的最大有效半径。

满足条件式（1）时，有利于控制第五透镜L5的有效通光口径，从而控制广角镜头的尺寸，且边缘光线在第五透镜L5上汇聚，可降低光线在感光芯片上的入射角，可以有效修正离轴像差，提高成像质量。

在一些实施例中，广角镜头100可以满足以下条件式：

-1.4＜f4/f＜-0.7；（2）

-1.1＜f4/f5＜-0.6；（3）

其中，f4表示第四透镜L4的焦距，f5表示第五透镜L5的焦距，f表示广角镜头的焦距。

满足条件式（2）和（3）时，通过对第四透镜L4和第五透镜L5的光焦度的合理分配，可有效控制系统的球差和慧差，从而提升镜头的解析力。

在一些实施例中，广角镜头100可以满足以下条件式：

-90×10^-6＜[(dN/dT)3+(dN/dT)5]/(f3+f5)＜-60×10^-6；（4）

其中，(dN/dT)3表示第三透镜L3的折射率温度系数，(dN/dT)5表示第五透镜L5的折射率温度系数，f3表示第三透镜L3的焦距，f5表示第五透镜L5的焦距。

满足条件式（4）时，能够有效补偿温度变化对镜头焦距的影响，提升镜头解析力在不同温度下的稳定性。

在一些实施例中，广角镜头100可以满足以下条件式：

0.9＜(R11-R12)/(R11+R12)＜1.0；（5）

其中，R11表示第一透镜L1物侧面S1的曲率半径，R12表示第一透镜L1像侧面S2的曲率半径。

满足条件式（5）时，使通过第一透镜L1的光线分布更均匀，有利于合理分配广角镜头100前端的光线偏转角，使整个镜头具有广角特性。

在一些实施例中，广角镜头100可以满足以下条件式：

4mm＜R52＜6mm；（6）

R22＞1.5mm；（7）

其中，R52表示第五透镜L5像侧面S10的曲率半径，R22表示第二透镜L2像侧面S4的曲率半径。

满足条件式（6）和（7）时，能够对第二透镜L2像侧面S4和第五透镜L5像侧面S10之间的反射光线有很好的的发散作用，可以有效的抑制鬼像对镜头成像的影响。

在一些实施例中，广角镜头100可以满足以下条件式：

0.23＜SD11×tan(HFOV)/ImgH/TTL＜0.3；（8）

其中，SD11表示第一透镜L1物侧面S1的最大有效半径，HFOV表示广角镜头100的最大半视场角，ImgH表示广角镜头100成像面S13上有效像素区域对角线长的一半，TTL表示广角镜头100的光学总长(即从第一透镜L1物侧面S1的中心至广角镜头100成像面S13的光轴上的距离)。

满足条件式（8）时，在保证符合像高要求的同时，能够增大镜头的拍摄空间，同时也让系统更为紧凑，符合小型化的特点。

在一些实施例中，广角镜头100可以满足以下条件式：

0.6＜ƩCT/TTL＜0.7；（9）

3.5＜TTL/f＜4.5；（10）

其中，ƩCT表示第一透镜L1至第五透镜L5分别于光轴上的厚度总和，f表示广角镜头100的焦距，TTL表示广角镜头100的光学总长。

满足条件式（9）和（10）时，能够使镜头的焦距符合要求的同时，还能使镜头保持超薄特性。

在一些实施例中，广角镜头100可以满足以下条件式：

-1.1＜f3/f4＜-0.7；（11）

-0.5mm＜f3+f4＜0；（12）

其中，f3表示第三透镜L3的焦距，f4表示第四透镜L4的焦距。

满足条件式（11）和（12）时，能够合理约束第三透镜L3和第四透镜L4的光焦度分配，从而控制第三透镜L3和第四透镜L4对系统畸变的贡献量，可以有效地控制系统的光学畸变，使该镜头与某些特定芯片匹配时，无需进行畸变算法校正就可以输出高品质图像。

在一些实施例中，广角镜头100可以满足以下条件式：

0.7＜SD11/SD52＜0.9；（13）

其中，SD11表示第一透镜L1物侧面S1的最大有效半径，SD52表示第五透镜L5像侧面S10的最大有效半径。

满足条件式（13）时，可以保证第一透镜L1和第五透镜L5横向尺寸的均匀性，有利于镜头的组装生产。

在一些实施例中，广角镜头100可以满足以下条件式：

2.3＜f×tan(HFOV)＜2.7；（14）

其中，f表示广角镜头的焦距，HFOV表示广角镜头的最大半视场角。

满足条件式（14）时，能够合理的控制系统的总焦距和最大视场角，有助于合理分配系统光焦度、校正色差。

本申请实施例中，作为一种方式，当广角镜头100中的各个透镜均为非球面透镜时，广角镜头100的各个非球面透镜的面型可以满足如下方程式：

；

其中，z表示曲面离开曲面顶点在光轴方向的距离，c表示曲面顶点的曲率，K表示圆锥系数，h表示光轴到曲面的距离，B、C、D、E、F、G、H分别表示四阶、六阶、八阶、十阶、十二阶、十四阶、十六阶曲面系数。

本申请实施例提供的广角镜头100通过合理的搭配第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4及第五透镜L5各个透镜的光焦度组合、镜片面型、中心厚度以及合理的控制各个透镜的最大有效半径之间的关系，使镜头具有成像质量高、结构小型化、光学畸变小以及方便组装等优点。各个透镜采用塑胶材质的非球面透镜，通过优化配置各个透镜的正负折射率，使镜头的像差得到有效的校正，同时克服了塑胶材质由于其膨胀系数大，在温差较大的环境下容易造成焦点漂移的缺陷。在满足广角要求的前提下，全塑胶材质的非球面透镜有利于实现镜头的小型化以及轻量化，使其能够应用于多个领域（例如无人机监控）的需求。

在以下每个实施例中，广角镜头100的各个透镜的厚度、曲率半径、材质部分有所不同，具体不同可参见各实施例中的参数表。

第一实施例

请参阅表1-1，所示为第一实施例提供的广角镜头100的各个镜片相关参数。

表 1-1

请参阅表1-2，所示为第一实施例提供的广角镜头100的各透镜的非球面相关参数。

表1-2

请参阅表1-3，所示为第一实施例提供的广角镜头100的成像面S13上有效像素区域对角线长的一半ImgH、各透镜焦距f1至f5、广角镜头的焦距f、光学总长TTL。

表1-3

参数	ImgH(mm)	f1(mm)	f2(mm)	f3(mm)	f4(mm)	f5(mm)	f(mm)	TTL(mm)
									数值	2.305	-1.588	2.920	0.992	-1.115	1.636	1.349	5.058

在本申请实施例中，请参照图2、图3和图4，所示分别为广角镜头100的光学畸变曲线图、轴向色差曲线图以及垂轴色差曲线图。

由图2可以看出，本实施例提供的广角镜头100的光学畸变的绝对值在0.9视场内小于5%，说明光学畸变得到了很好的校正，在某些特殊领域（如无人机的避障技术领域、车载监控领域），要求中心视场的有较高的成像清晰度，但对边缘像质的要求不高，此类镜头在匹配特定的芯片（例如：像素120万，芯片大小1/4英寸）时，无需进行数码畸变校正即可输出高品质图像；由图3可以看出，本实施例提供的广角镜头100的轴向色差在孔径0~1的范围内的偏移量控制在±0.03mm以内，说明该广角镜头100能够有效地矫正边缘视场的像差以及整个像面的二级光谱；由图4可以看出，本实施例提供的广角镜头100的垂轴色差在全视场范围内均小于5um，说明该镜头的垂轴色差得到了很好的控制。

第二实施例

请参阅图5，所示为本申请第二实施例提供的广角镜头200的结构示意图。本实施例中的广角镜头200与上述第一实施例提供的广角镜头100的结构大致相同，不同之处主要在于：各透镜的曲率半径、材料选择不同。

请参照表2-1所示，本申请第二实施例提供的广角镜头200中各个镜片的相关参数如表2-1所示。

表2-1

请参阅表2-2，所示为本申请第二实施例提供的广角镜头200的各个透镜的非球面相关参数。

表2-2

请参阅表2-3，所示为第二实施例提供的广角镜头200的成像面S13上有效像素区域对角线长的一半ImgH、各透镜焦距f1至f5、广角镜头的焦距f、光学总长TTL。

表2-3

参数	ImgH(mm)	f1(mm)	f2(mm)	f3(mm)	f4(mm)	f5(mm)	f(mm)	TTL(mm)
									数值	2.184	-1.777	3.595	1.075	-1.080	1.420	1.328	4.824

在本申请实施例中，请参照图6、图7和图8，所示分别为广角镜头200的光学畸变曲线图、轴向色差曲线图和垂轴色差曲线图，由图6至图8可以看出，光学畸变和色差都被良好地校正。

由图6可以看出，本实施例提供的广角镜头200的光学畸变的绝对值在0.9视场内小于5%，说明畸变得到了很好的校正；由图7可以看出，本实施例提供的广角镜头200的轴向色差在孔径0~1的范围内的偏移量控制在±0.03mm以内；由图8可以看出，本实施例提供的广角镜头200的垂轴色差在全视场范围内均小于6um，说明该镜头的色差得到了很好的控制。

第三实施例

请参阅图9，所示为本申请第三实施例提供的广角镜头300的结构示意图，本实施例中的广角镜头300与上述第一实施例提供的广角镜头100的结构大致相同，不同之处主要在于：各透镜的曲率半径、材料选择不同。

请参照表3-1所示，本发明第三实施例提供的广角镜头300中各个镜片的相关参数如表3-1所示。

表 3-1

请参阅表3-2，所示为本申请第三实施例提供的广角镜头300的各个透镜的非球面相关参数。

表3-2

请参阅表3-3，所示为第三实施例提供的广角镜头300的成像面S13上有效像素区域对角线长的一半ImgH、各透镜焦距f1至f5、广角镜头的焦距f、光学总长TTL。

表3-3

参数	ImgH(mm)	f1(mm)	f2(mm)	f3(mm)	f4(mm)	f5(mm)	f(mm)	TTL(mm)
									数值	2.226	-1.632	3.208	1.030	-1.060	1.408	1.328	4.888

在本申请实施例中，请参照图10、图11和图12，所示分别为广角镜头300的光学畸变曲线图、轴向色差曲线图和垂轴色差曲线图，由图10至图12可以看出，光学畸变和色差都被良好地校正。

由图10可以看出，本实施例提供的广角镜头300的光学畸变的绝对值在0.9视场内小于5%，说明畸变得到了很好的校正；由图11可以看出，本实施例提供的广角镜头300的轴向色差在孔径0~1的范围内的偏移量控制在±0.03mm以内；由图12可以看出，本实施例提供的广角镜头300的垂轴色差在全视场范围内均小于5um，说明该镜头的色差得到了很好的控制。

第四实施例

请参阅图13，所示为本申请第四实施例提供的广角镜头400的结构示意图，本实施例中的广角镜头400与上述第一实施例提供的广角镜头100的结构大致相同，不同之处主要在于：本实施例中广角镜头400的第四透镜L4的像侧面S8在近光轴处为凹面，各透镜的曲率半径、材料选择不同。

请参照表4-1所示，本发明第四实施例提供的广角镜头400中各个镜片的相关参数如表4-1所示。

表 4-1

请参阅表4-2，所示为本申请第四实施例提供的广角镜头400的各个透镜的非球面相关参数。

表4-2

请参阅表4-3，所示为第四实施例提供的广角镜头400的成像面S13上有效像素区域对角线长的一半ImgH、各透镜焦距f1至f5、广角镜头的焦距f、光学总长TTL。

表4-3

参数	ImgH(mm)	f1(mm)	f2(mm)	f3(mm)	f4(mm)	f5(mm)	f(mm)	TTL(mm)
									数值	2.308	-1.325	2.890	1.292	-1.714	1.681	1.349	5.2

在本申请实施例中，请参照图14、图15和图16，所示分别为广角镜头400的光学畸变曲线图、轴向色差曲线图和垂轴色差曲线图，由图14至图16可以看出，光学畸变和色差都被良好地校正。

由图14可以看出，本实施例提供的广角镜头400的光学畸变的绝对值在0.9视场内小于5%，说明畸变得到了很好的校正；由图15可以看出，本实施例提供的广角镜头400的轴向色差在孔径0~1的范围内的偏移量控制在±0.03mm以内；由图16可以看出，本实施例提供的广角镜头400的垂轴色差在全视场范围内均小于5um，说明该镜头的色差得到了很好的控制。

请参照表5，所示是上述四个实施例提供的广角镜头（100、200、300、400）分别对应的光学特性。其中，光学特性主要包括广角镜头的焦距f、光学总长TTL和最大半视场角HFOV，以及与前述每个条件式对应的相关数值。

表 5

关系式	第一实施例	第二实施例	第三实施例	第四实施例	备注
						f (mm)	1.349	1.328	1.328	1.349
TTL (mm)	5.058	4.824	4.888	5.2
						HFOV（deg）	62.80	60.5	61.75	63.00
SD52/ImgH	0.868	0.842	0.854	0.876	条件式（1）
						f4/f	-0.826	-0.813	-0.798	-1.270	条件式（2）
f4/f5	-0.681	-0.760	-0.752	-1.019	条件式（3）
						[(dN/dT)3+(dN/dT)5]/(f3+f5)	-77.6×10<sup>-6</sup>	-81.7×10<sup>-6</sup>	-83.6×10<sup>-6</sup>	-66.5×10-6	条件式（4）
(R11-R12)/(R11+R12)	0.934	0.979	0.983	0.935	条件式（5）
						R52	4.502	5.374	5.259	4.564	条件式（6）
R22	1.795	3.593	1.645	1.568	条件式（7）
						SD11×tan(HFOV)/ImgH/TTL	0.290	0.233	0.276	0.282	条件式（8）
ƩCT/TTL	0.661	0.665	0.661	0.670	条件式（9）
						TTL/f	4.081	3.632	3.680	3.854	条件式（10）
f3/f4	-0.889	-0.995	-0.971	-0.753	条件式（11）
						f3+f4	-0.123	-0.005	-0.03	-0.422	条件式（12）
SD11/SD52	0.869	0.756	0.849	0.852	条件式（13）
						f×tan(HFOV)	2.624	2.347	2.471	2.647	条件式（14）

本申请各实施例提供的广角镜头采用了五片非球面透镜，通过合理分配各个透镜的光焦度、面型、中心厚度以及合理的控制各透镜的最大有效半径之间的关系等，使得镜头在实现良好成像质量的同时，具有小型化、光学畸变小以及便于组装等特点。具体的，本申请各实施例提供的广角镜头具有如下优点：

（1）本申请各实施例提供的广角镜头采用五片塑胶材质的非球面透镜，并通过优化配置各个透镜的正负折射率，使镜头像差得到有效的校正；

（2）本申请各实施例提供的广角镜头使用全塑胶非球面镜片以及各透镜的特定组合，能够很好的对广角镜头畸变大的问题进行改善，从而使镜头与特定芯片匹配时，无需进行畸变算法校正就可以输出高品质图像，保证镜头具有较高的成像品质；

（3）本申请各实施例提供的广角镜头通过第三透镜L3、第五透镜L5特殊的材料搭配组合，能够有效补偿温度变化对镜头焦距的影响，使其在高低温环境中具有良好的热稳定性，从而能适用于对环境比较苛刻领域，例如无人机、车载监控等领域；

（4）在满足广角要求时，全塑胶材质的非球面透镜的使用，有利于实现镜头的小型化、低成本以及轻量化，使其能够应用于多领域，大大提高了产品的竞争力。

本申请实施例还提供了一种成像设备500，请参阅图17所示，成像设备500包括成像元件510和上述任一实施例中的广角镜头（例如广角镜头100）。成像元件510可以是CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补性金属氧化物半导体）图像传感器，还可以是CCD（Charge Coupled Device，电荷耦合器件）图像传感器。

成像设备500可以是无人机、车载监控以及其他任意一种形态的装载了广角镜头100的电子设备。

本申请实施例提供的成像设备500包括广角镜头100，由于广角镜头100具有良好的热稳定性和广角性能、结构小型化、成像品质高的优点，具有该广角镜头100的成像设备500也具有良好的热稳定性和广角性能、结构小型化、成像品质高的优点。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种广角镜头，其特征在于，沿光轴从物侧到像侧依序包括：

第一透镜，所述第一透镜具有负光焦度，所述第一透镜的物侧面为凸面、所述第一透镜的像侧面为凹面；

第二透镜，所述第二透镜具有正光焦度，所述第二透镜的物侧面为凸面、所述第二透镜的像侧面为凹面；

光阑；

第三透镜，所述第三透镜具有正光焦度，所述第三透镜的物侧面在近光轴处为凸面，所述第三透镜的像侧面为凸面；

第四透镜，所述第四透镜具有负光焦度，所述第四透镜的物侧面为凹面；以及

第五透镜，所述第五透镜具有正光焦度，所述第五透镜的物侧面在近光轴处为凸面，所述第五透镜的像侧面在近光轴处为凹面；

其中，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜和所述第五透镜均为非球面透镜，且各透镜的光学中心均位于同一直线上;

所述广角镜头满足条件式：

2.3＜f×tan(HFOV)＜2.7；

其中，f表示所述广角镜头的焦距，HFOV表示所述广角镜头的最大半视场角。

2.根据权利要求1所述的广角镜头，其特征在于，所述广角镜头满足条件式：

0.8＜SD52/ImgH＜0.9；

其中，ImgH表示所述广角镜头的成像面上有效像素区域对角线长的一半，SD52表示所述第五透镜的像侧面的最大有效半径。

3.根据权利要求1所述的广角镜头，其特征在于，所述广角镜头满足条件式：

-1.4＜f4/f＜-0.7；

-1.1＜f4/f5＜-0.6；

其中，f4表示所述第四透镜的焦距，f5表示所述第五透镜的焦距，f表示所述广角镜头的焦距。

4.根据权利要求1所述的广角镜头，其特征在于，所述广角镜头满足条件式：

-90×10^-6＜[(dN/dT)3+(dN/dT)5]/(f3+f5)＜-60×10^-6；

其中，(dN/dT)3表示所述第三透镜的折射率温度系数，(dN/dT)5表示所述第五透镜的折射率温度系数，f3表示所述第三透镜的焦距，f5表示所述第五透镜的焦距。

5.根据权利要求1所述的广角镜头，其特征在于，所述广角镜头满足条件式：

0.9＜(R11-R12)/(R11+R12)＜1.0；

其中，R11表示所述第一透镜物侧面的曲率半径，R12表示所述第一透镜像侧面的曲率半径。

6.根据权利要求1所述的广角镜头，其特征在于，所述广角镜头满足条件式：

4mm＜R52＜6mm；

R22＞1.5mm；

其中，R52表示所述第五透镜像侧面的曲率半径，R22表示所述第二透镜像侧面的曲率半径。

7.根据权利要求1所述的广角镜头，其特征在于，所述广角镜头满足条件式：

0.23＜SD11×tan(HFOV)/ImgH/TTL＜0.3；

其中，SD11表示所述第一透镜物侧面的最大有效半径，HFOV表示所述广角镜头的最大半视场角，ImgH表示所述广角镜头成像面上有效像素区域对角线长的一半，TTL表示所述广角镜头的光学总长。

8.根据权利要求1所述的广角镜头，其特征在于，所述广角镜头满足条件式：

0.6＜ƩCT/TTL＜0.7；

3.5＜TTL/f＜4.5；

其中，ƩCT表示所述第一透镜至所述第五透镜分别于光轴上的厚度总和，f表示所述广角镜头的焦距，TTL表示所述广角镜头的光学总长。

9.根据权利要求1所述的广角镜头，其特征在于，所述广角镜头满足条件式：

-1.1＜f3/f4＜-0.7；

-0.5mm＜f3+f4＜0；

其中，f3表示所述第三透镜的焦距，f4表示所述第四透镜的焦距。

10.根据权利要求1所述的广角镜头，其特征在于，所述广角镜头满足条件式：

0.7＜SD11/SD52＜0.9；

其中，SD11表示所述第一透镜物侧面的最大有效半径，SD52表示所述第五透镜像侧面的最大有效半径。

11.一种成像设备，其特征在于，包括如权利要求1-10任一项所述的广角镜头及成像元件，所述成像元件用于将所述广角镜头形成的光学图像转换为电信号。