CN111812797B - 广角镜头 - Google Patents

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Abstract

一种广角镜头包括第一透镜群具有负屈光力、第二透镜群具有负屈光力、第三透镜群具有正屈光力、第四透镜群具有正屈光力及第五透镜群具有正屈光力。第一透镜群包括第一透镜。第二透镜群包括第二透镜。第三透镜群包括第三透镜。广角镜头满足以下条件：7.5＜TTL/T3＜9.6；其中，TTL为第一透镜的物侧面至成像面于光轴上的间距，T3为第三透镜于光轴上的厚度。

Description

广角镜头
技术领域
本发明有关于一种广角镜头。
背景技术
现今视场达到180度的广角镜头，其镜头总长度及有效焦距均较长，已经无法满足现今的需求，需要有另一种新架构的广角镜头，才能同时满足镜头总长度较短、有效焦距较短及视场较大的需求。
发明内容
发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种广角镜头，其镜头总长度较短、有效焦距较短、视场较大，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，提供一种广角镜头包括第一透镜群具有负屈光力、第二透镜群具有负屈光力、第三透镜群具有正屈光力、第四透镜群具有正屈光力及第五透镜群具有正屈光力。第一透镜群包括第一透镜。第二透镜群包括第二透镜。第三透镜群包括第三透镜。第一透镜群、第二透镜群、第三透镜群、第四透镜群及第五透镜群沿着光轴从物侧至像侧依序排列。广角镜头满足以下条件：7.5<TTL/T3<9.6；其中，TTL为第一透镜的物侧面至成像面于光轴上的间距，T3为第三透镜于光轴上的厚度。
其中第四透镜群包括第四透镜及第五透镜，第五透镜群包括第六透镜。
其中第一透镜具有负屈光力，第二透镜具有负屈光力，第三透镜具有正屈光力，第四透镜具有负屈光力，第五透镜具有正屈光力，第六透镜具有正屈光力。
其中第一透镜包括一凸面朝向物侧以及一凹面朝向像侧，第二透镜包括一平面朝向物侧及一凹面朝向像侧，第三透镜包括一凸面朝向物侧及另一凸面朝向像侧，第四透镜包括一凹面朝向物侧及另一凹面朝向像侧，第五透镜群包括一凸面朝向物侧以及另一凸面朝向像侧，第六透镜包括一凸面朝向物侧及另一凸面朝向像侧，其中第四透镜及第五透镜胶合。
本发明的另一种广角镜头包括第一透镜群具有负屈光力、第二透镜群具有负屈光力、第三透镜群具有正屈光力、第四透镜群具有正屈光力及第五透镜群具有正屈光力。第一透镜群包括第一透镜。第二透镜群包括第二透镜。第三透镜群包括第三透镜。第一透镜群、第二透镜群、第三透镜群、第四透镜群及第五透镜群沿着光轴从物侧至像侧依序排列。广角镜头满足以下条件：10.6<TTL/T6<29；其中，TTL为第一透镜的物侧面至成像面于光轴上的间距，T6为第六透镜于光轴上的厚度。
其中第四透镜群包括第四透镜，第五透镜群包括第五透镜及第六透镜。
其中第一透镜具有负屈光力，第二透镜具有负屈光力，第三透镜具有正屈光力，第四透镜具有正屈光力，第五透镜具有正屈光力，第六透镜具有负屈光力。
其中第一透镜包括一凸面朝向物侧一凹面朝向像侧，第二透镜包括一凸面朝向物侧及一凹面朝向像侧，第三透镜包括一凸面朝向物侧及另一凸面朝向像侧，第四透镜包括一凸面朝向物侧及另一凸面朝向像侧，第五透镜包括一凸面朝向物侧及另一凸面朝向像侧，第六透镜包括一凹面朝向物侧及另一凸面朝向像侧，其中第五透镜及第六透镜胶合。
其中广角镜头满足以下条件：TTL/f<11；BFL/TTL>0.22；19<TTL/T1<24；其中，TTL为第一透镜的物侧面至成像面于光轴上的间距，BFL为第六透镜的像侧面至成像面于光轴上的间距，T1为第一透镜于光轴上的厚度，f为广角镜头的有效焦距。
其中广角镜头满足以下条件：
Figure GDA0003610559670000021
其中，
Figure GDA0003610559670000022
为第一透镜群的有效焦距，
Figure GDA0003610559670000023
为第二透镜群的有效焦距，
Figure GDA0003610559670000024
为第四透镜群的有效焦距，
Figure GDA0003610559670000025
为第五透镜群的有效焦距。
其中广角镜头满足以下条件：0.5<|Vd1/Vd2|<1.1；21.6<|Vd2/Nd2|<47.3；其中，Vd1为第一透镜的阿贝系数，Vd2为第二透镜的阿贝系数，Nd2为第二透镜的折射率。
其中广角镜头满足以下条件：
Figure GDA0003610559670000031
Figure GDA0003610559670000032
其中，
Figure GDA0003610559670000033
为第一透镜群的有效焦距，
Figure GDA0003610559670000034
为第二透镜群的有效焦距，
Figure GDA0003610559670000035
为第三透镜群的有效焦距，f为广角镜头的有效焦距。
实施本发明的广角镜头，具有以下有益效果：其镜头总长度较短、有效焦距较短、视场较大，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是依据本发明的广角镜头的第一实施例的透镜配置示意图。
图2A是依据本发明的广角镜头的第一实施例的纵向像差(LongitudinalAberration)图。
图2B是依据本发明的广角镜头的第一实施例的场曲(Field Curvature)图。
图2C是依据本发明的广角镜头的第一实施例的畸变(Distortion)图。
图2D是依据本发明的广角镜头的第一实施例的横向色差(Lateral Color)图。
图2E至图2I是依据本发明的广角镜头的第一实施例的横向光扇(Transverse RayFan)图。
图3是依据本发明的广角镜头的第二实施例的透镜配置示意图。
图4A是依据本发明的广角镜头的第二实施例的纵向像差图。
图4B是依据本发明的广角镜头的第二实施例的场曲图。
图4C是依据本发明的广角镜头的第二实施例的畸变图。
图4D是依据本发明的广角镜头的第二实施例的横向色差图。
图4E至图4J是依据本发明的广角镜头的第二实施例的横向光扇图。
具体实施方式
本发明提供一种广角镜头，包括：第一透镜群，此第一透镜群具有负屈光力；第二透镜群，此第二透镜群具有负屈光力；第三透镜群，此第三透镜群具有正屈光力；第四透镜群，此第四透镜群具有正屈光力；及第五透镜群，此第五透镜群具有正屈光力；其中第一透镜群包括第一透镜具有负屈光力，此第一透镜包括一凸面朝向物侧；其中第二透镜群包括第二透镜具有负屈光力；其中第三透镜群包括第三透镜具有正屈光力；其中第五透镜群包括第六透镜，此第六透镜包括一凸面朝向像侧；其中第一透镜群、第二透镜群、第三透镜群、第四透镜群及第五透镜群沿着光轴从物侧至像侧依序排列；其中广角镜头满足以下条件：7.5<TTL/T3<9.6；其中，TTL为第一透镜的物侧面至成像面于光轴上的间距，T3为第三透镜于光轴上的厚度。
本发明提供另一种广角镜头，包括：第一透镜群，此第一透镜群具有负屈光力；第二透镜群，此第二透镜群具有负屈光力；第三透镜群，此第三透镜群具有正屈光力；第四透镜群，此第四透镜群具有正屈光力；及第五透镜群，此第五透镜群具有正屈光力；其中第一透镜群包括第一透镜具有负屈光力，此第一透镜包括一凸面朝向物侧；其中第二透镜群包括第二透镜具有负屈光力；其中第三透镜群包括第三透镜具有正屈光力；其中第五透镜群包括第六透镜，此第六透镜包括一凸面朝向像侧；其中第一透镜群、第二透镜群、第三透镜群、第四透镜群及第五透镜群沿着光轴从物侧至像侧依序排列；其中广角镜头满足以下条件：10.6<TTL/T6<29；其中，TTL为第一透镜的物侧面至成像面于光轴上的间距，T6为第六透镜于光轴上的厚度。
请参阅底下表一及表三，其中表一及表三分别为依据本发明的广角镜头的第一实施例至第二实施例的各透镜的相关参数表。
图1、3分别为本发明的广角镜头的第一、二实施例的透镜配置示意图。第1、3图中，第一透镜群LG11、LG21具有负屈光力，分别包括第一透镜L11、L21。第二透镜群LG12、LG22具有负屈光力，分别包括第二透镜L12、L22。第三透镜群LG13、LG23具有正屈光力，分别包括第三透镜L13、L23。图1中，第四透镜群LG14具有正屈光力包括第四透镜L14及第五透镜L15，第五透镜群LG15具有正屈光力包括第六透镜L16。图3中，第四透镜群LG24具有正屈光力包括第四透镜L24，第五透镜群LG25具有正屈光力包括第五透镜L25及第六透镜L26。
第一透镜L11、L21具有负屈光力，其物侧面S11、S21为凸面，物侧面S11、S21与像侧面S12、S22皆为球面表面。
第二透镜L12、L22具有负屈光力，其物侧面S13、S23与像侧面S14、S24皆为球面表面。
第三透镜L13、L23具有正屈光力，其物侧面S15、S25与像侧面S16、S26皆为球面表面。
第四透镜L14、L24，其物侧面S18、S28与像侧面S19、S29皆为球面表面。
第五透镜L15、L25，其物侧面S19、S210与像侧面S110、S211皆为球面表面。
第六透镜L16、L26，其像侧面S112、S212为凸面，物侧面S111、S211与像侧面S112、S212皆为球面表面。
另外，广角镜头1、2至少满足底下其中一条件：
7.5<TTL/T3<9.6 (1)
10.6<TTL/T6<29 (2)
TTL/f<11 (3)
BFL/TTL>0.22 (4)
19<TTL/T1<24 (5)
1<|fLG1/fLG2|<1.8 (6)
0.5<|fLG4/fLG5|<1.8 (7)
0.5<|Vd1/Vd2|<1.1 (8)
21.6<|Vd2/Nd2|<47.3 (9)
Figure GDA0003610559670000051
Figure GDA0003610559670000052
其中，f为第一实施例及第二实施例中，广角镜头1、2的有效焦距。
Figure GDA0003610559670000053
为第一实施例及第二实施例中，第一透镜群LG11、LG21的有效焦距。
Figure GDA0003610559670000061
为第一实施例及第二实施例中，第二透镜群LG12、LG22的有效焦距。
Figure GDA0003610559670000062
为第一实施例及第二实施例中，第三透镜群LG13、LG23的有效焦距。
Figure GDA0003610559670000063
为第一实施例及第二实施例中，第四透镜群LG14、LG24的有效焦距。
Figure GDA0003610559670000064
为第一实施例及第二实施例中，第五透镜群LG15、LG25的有效焦距。Vd1为第一实施例及第二实施例中，第一透镜L11、L21的阿贝系数。Vd2为第一实施例及第二实施例中，第二透镜L12、L22的阿贝系数。Nd2为第一实施例及第二实施例中，第二透镜L12、L22的折射率。TTL为第一实施例及第二实施例中，第一透镜L11、L21的物侧面S11、S21分别至成像面IMA1、IMA2于光轴OA1、OA2上的间距。BFL为第一实施例及第二实施例中，第六透镜L16、L26的像侧面S112、S212分别至成像面IMA1、IMA2于光轴OA1、OA2上的间距。T1为第一实施例及第二实施例中，第一透镜L11、L21于光轴OA1、OA2上的厚度。T3为第一实施例及第二实施例中，第三透镜L13、L23于光轴OA1、OA2上的厚度。T6为第一实施例及第二实施例中，第六透镜L16、L26于光轴OA1、OA2上的厚度。使得广角镜头1、2能有效的缩短镜头总长度、有效的缩短有效焦距、有效的增加视场、有效的修正像差。
现详细说明本发明的广角镜头的第一实施例。请参阅图1，广角镜头1沿着光轴OA1从物侧至像侧依序包括第一透镜群LG11、第二透镜群LG12、第三透镜群LG13、光圈ST1、第四透镜群LG14、第五透镜群LG15及滤光片OF1。第一透镜群LG11具有负屈光力且包括第一透镜L11。第二透镜群LG12具有负屈光力且包括第二透镜L12。第三透镜群LG13具有正屈光力且包括第三透镜L13。第四透镜群LG14具有正屈光力且包括第四透镜L14及第五透镜L15，第四透镜L14及第五透镜L15胶合。第五透镜群LG15具有正屈光力且包括第六透镜L16。成像时，来自物侧的光线最后成像于成像面IMA1上。根据【实施方式】第一至十段落，其中：
第一透镜L11可更为弯月型透镜，其像侧面S12为凹面；第二透镜L12可更为平凹透镜，其物侧面S13为平面，像侧面S14为凹面；第三透镜L13可更为双凸透镜，其物侧面S15为凸面，像侧面S16为凸面；第四透镜L14可更为双凹透镜具有负屈光力，其物侧面S18为凹面，像侧面S19为凹面；第五透镜L15可更为双凸透镜具有正屈光力，其物侧面S19为凸面，像侧面S110为凸面；第六透镜L16可更为双凸透镜具有正屈光力，其物侧面S111为凸面；
滤光片OF1其物侧面S113与像侧面S114皆为平面；
利用上述透镜、光圈ST1及至少满足条件(1)至条件(11)其中一条件的设计，使得广角镜头1能有效的缩短镜头总长度、有效的缩短有效焦距、有效的增加视场、有效的修正像差。
表一为图1中广角镜头1的各透镜的相关参数表。
表一
Figure GDA0003610559670000071
Figure GDA0003610559670000081
表二为第一实施例的广角镜头1的相关参数值及其对应条件(1)至条件(11)的计算值，由表二可知，第一实施例的广角镜头1皆能满足条件(1)至条件(11)的要求。
表二
Figure GDA0003610559670000082
另外，第一实施例的广角镜头1的光学性能也可达到要求，这可从图2A至图2I看出。图2A所示的，是第一实施例的广角镜头1的纵向像差图。图2B所示的，是第一实施例的广角镜头1的场曲图。图2C所示的，是第一实施例的广角镜头1的畸变图。图2D所示的，是第一实施例的广角镜头1的横向色差图。图2E至图2I所示的，是第一实施例的广角镜头1的横向光扇图。
由图2A可看出，第一实施例的广角镜头1其纵向像差介于-0.01mm至0.04mm之间。
由图2B可看出，第一实施例的广角镜头1其场曲介于-0.04mm至0.04mm之间。
由图2C可看出，第一实施例的广角镜头1其畸变介于-100％至0％之间。
由图2D可看出，第一实施例的广角镜头1其横向色差介于-2μm至5μm之间。
由图2E至图2I可看出，第一实施例的广角镜头1其横向光扇值介于-16μm至20μm之间。
显见第一实施例的广角镜头1的纵向像差、场曲、畸变、横向色差、横向像差都能被有效修正，从而得到较佳的光学性能。
请参阅图3，图3是依据本发明的广角镜头的第二实施例的透镜配置示意图。广角镜头2沿着光轴OA2从物侧至像侧依序包括第一透镜群LG21、第二透镜群LG22、第三透镜群LG23、光圈ST2、第四透镜群LG24、第五透镜群LG25及滤光片OF2。第一透镜群LG21具有负屈光力且包括第一透镜L21。第二透镜群LG22具有负屈光力且包括第二透镜L22。第三透镜群LG23具有正屈光力且包括第三透镜L23。第四透镜群LG24具有正屈光力且包括第四透镜L24。第五透镜群LG25具有正屈光力且包括第五透镜L25及第六透镜L26。第五透镜L25及第六透镜L26胶合。成像时，来自物侧的光线最后成像于成像面IMA2上。根据【实施方式】第一至十段落，其中：
第一透镜L21可更为弯月型透镜，其表面形状凹凸与第一实施例中之第一透镜L11相同，在此皆不加以赘述；第二透镜L22可更为弯月型透镜，其物侧面S23为凸面，像侧面S24为凹面；第三透镜L23可更为双凸透镜，其表面形状凹凸与第一实施例中之第三透镜L13相同，在此皆不加以赘述；第四透镜L24可更为双凸透镜具有正屈光力，其物侧面S28为凸面，像侧面S29为凸面；第五透镜L25可更为双凸透镜具有正屈光力，其表面形状凹凸与第一实施例中之第五透镜L15相同，在此皆不加以赘述；第六透镜L26可更为弯月型透镜具有负屈光力，其物侧面S211为凹面；
滤光片OF2其物侧面S213与像侧面S214皆为平面；
利用上述透镜、光圈ST2及至少满足条件(1)至条件(11)其中一条件的设计，使得广角镜头2能有效的缩短镜头总长度、有效的缩短有效焦距、有效的增加视场、有效的修正像差。
表三为图3中广角镜头2的各透镜的相关参数表。
表三
Figure GDA0003610559670000091
Figure GDA0003610559670000101
表四为第二实施例的广角镜头2的相关参数值及其对应条件(1)至条件(11)的计算值，由表四可知，第二实施例的广角镜头2皆能满足条件(1)至条件(11)的要求。
表四
Figure GDA0003610559670000102
另外，第二实施例的广角镜头2的光学性能也可达到要求，这可从图4A至图4J看出。图4A所示的，是第二实施例的广角镜头2的纵向像差图。图4B所示的，是第二实施例的广角镜头2的场曲图。图4C所示的，是第二实施例的广角镜头2的畸变图。图4D所示的，是第二实施例的广角镜头2的横向色差图。图4E至图4J所示的，是第二实施例的广角镜头2的横向光扇图。
由图4A可看出，第二实施例的广角镜头2其纵向像差介于-0.015mm至0.010mm之间。
由图4B可看出，第二实施例的广角镜头2其场曲介于-0.09mm至0.01mm之间。
由图4C可看出，第二实施例的广角镜头2其畸变介于-100％至0％之间。
由图4D可看出，第二实施例的广角镜头2其横向色差介于-0.5μm至3.5μm之间。
由图4E至图4J可看出，第二实施例的广角镜头2其横向光扇值介于-27μm至28μm之间。
显见第二实施例的广角镜头2之纵向像差、场曲、畸变、横向色差、横向像差都能被有效修正，从而得到较佳的光学性能。
虽然本发明已以实施方式揭露如上，但其并非用以限定本发明，本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。

Claims (10)

1.一种广角镜头，其特征在于，由以下透镜群组成：
第一透镜群，该第一透镜群具有负屈光力；
第二透镜群，该第二透镜群具有负屈光力；
第三透镜群，该第三透镜群具有正屈光力；
第四透镜群，该第四透镜群具有正屈光力；以及
第五透镜群，该第五透镜群具有正屈光力；
其中该第一透镜群由第一透镜组成；
其中该第二透镜群由第二透镜组成；
其中该第三透镜群由第三透镜组成；
其中该第一透镜群、该第二透镜群、该第三透镜群、该第四透镜群以及该第五透镜群沿着光轴从物侧至像侧依序排列；
其中该广角镜头满足以下条件：
7.5<TTL/T3<9.6；
19.76≦TTL/T1≦23.71；
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，T1为该第一透镜于该光轴上的厚度，T3为该第三透镜于该光轴上的厚度。
2.如权利要求1所述的广角镜头，其特征在于，该第四透镜群由第四透镜以及第五透镜组成，该第五透镜群由第六透镜组成。
3.如权利要求2所述的广角镜头，其特征在于，该第一透镜具有负屈光力，该第二透镜具有负屈光力，该第三透镜具有正屈光力，该第四透镜具有负屈光力，该第五透镜具有正屈光力，该第六透镜具有正屈光力。
4.如权利要求2所述的广角镜头，其特征在于：
该第一透镜包括一凸面朝向该物侧以及一凹面朝向该像侧；
该第二透镜包括一平面朝向该物侧以及一凹面朝向该像侧；
该第三透镜包括一凸面朝向该物侧以及另一凸面朝向该像侧；
该第四透镜包括一凹面朝向该物侧以及另一凹面朝向该像侧；
该第五透镜包括一凸面朝向该物侧以及另一凸面朝向该像侧；以及
该第六透镜包括一凸面朝向该物侧以及另一凸面朝向该像侧；
其中该第四透镜以及该第五透镜胶合。
5.如权利要求2所述的广角镜头，其特征在于，该广角镜头满足以下条件：
10.6<TTL/T6<29；
BFL/TTL>0.22；
0.5<|Vd1/Vd2|<1.1；
21.6<|Vd2/Nd2|<47.3；
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，T6为该第六透镜于该光轴上的厚度，BFL为该第六透镜的像侧面至该成像面于该光轴上的间距，Vd1为该第一透镜的阿贝系数，Vd2为该第二透镜的阿贝系数，Nd2为该第二透镜的折射率。
6.如权利要求1所述的广角镜头，其特征在于，该第四透镜群由第四透镜组成，该第五透镜群由第五透镜以及第六透镜组成。
7.如权利要求6所述的广角镜头，其特征在于，该第一透镜具有负屈光力，该第二透镜具有负屈光力，该第三透镜具有正屈光力，该第四透镜具有正屈光力，该第五透镜具有正屈光力，该第六透镜具有负屈光力。
8.如权利要求6所述的广角镜头，其特征在于：
该第一透镜包括一凸面朝向该物侧以及一凹面朝向该像侧；
该第二透镜包括一凸面朝向该物侧以及一凹面朝向该像侧；
该第三透镜包括一凸面朝向该物侧以及另一凸面朝向该像侧；
该第四透镜包括一凸面朝向该物侧以及另一凸面朝向该像侧；
该第五透镜包括一凸面朝向该物侧以及另一凸面朝向该像侧；以及
该第六透镜包括一凹面朝向该物侧以及另一凸面朝向该像侧；
其中该第五透镜以及该第六透镜胶合。
9.如权利要求6所述的广角镜头，其特征在于，该广角镜头满足以下条件：
10.6<TTL/T6<29；
0.5<|Vd1/Vd2|<1.1；
21.6<|Vd2/Nd2|<47.3；
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，T6为该第六透镜于该光轴上的厚度，Vd1为该第一透镜的阿贝系数，Vd2为该第二透镜的阿贝系数，Nd2为该第二透镜的折射率。
10.如权利要求1所述的广角镜头，其特征在于，该广角镜头满足以下条件：
Figure FDA0003610559660000031
Figure FDA0003610559660000032
Figure FDA0003610559660000033
Figure FDA0003610559660000034
Figure FDA0003610559660000035
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，f为该广角镜头的有效焦距，
Figure FDA0003610559660000036
为该第一透镜群的有效焦距，
Figure FDA0003610559660000037
为该第二透镜群的有效焦距，
Figure FDA0003610559660000038
为该第三透镜群的有效焦距，
Figure FDA0003610559660000039
为该第四透镜群的有效焦距，
Figure FDA00036105596600000310
为该第五透镜群的有效焦距。
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