CN112130297A - 一种五透镜的低畸变定焦镜头 - Google Patents

一种五透镜的低畸变定焦镜头 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种五透镜的低畸变定焦镜头，其从物体侧至成像面依次包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜，其中第一透镜为负弯月负屈折力透镜，第二透镜为双凸正屈折力透镜，第三透镜为负弯月正屈折力透镜，第四透镜和第五透镜为正弯月正屈折力透镜，第二透镜中朝向物体侧的凸面为光栅面。并通过合理配置每一透镜的焦距，实现大广角、大光圈、低畸变，具有耐环境温度稳定性等优势。

Description

一种五透镜的低畸变定焦镜头
技术领域
本发明涉及镜头技术领域，特别是一种五透镜的低畸变定焦镜头。
背景技术
随着智能电器设备的普及，对镜头的小型化以及性能要求也越来越高，这使得原来已有的镜头模组并不能完全满足市场需求。
目前的现有产品明显已经满足不了上述对小型化（如：1/2.7英寸的镜头芯片）的同时还需要具有大广角、大光圈、低畸变等的技术要求，因此需要进一步地进行技术研发。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种五透镜的低畸变定焦镜头，实现了产品的小型化，在满足大广角、大光圈的同时实现了低畸变。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种五透镜的低畸变定焦镜头，从物体侧至成像面依次包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜，其中第一透镜为负弯月负屈折力透镜，第二透镜为双凸正屈折力透镜，第三透镜为负弯月正屈折力透镜，第四透镜和第五透镜为正弯月正屈折力透镜，第二透镜中朝向物体侧的凸面为光栅面。
上述技术方案中，第五透镜至成像面之间还设置有滤光片。
上述技术方案中，第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜中至少一面或两面为非球面。
上述技术方案中，第一透镜的焦距f1满足以下条件：-1.9<f1/f<-1.3；其中f为镜头焦距。
上述技术方案中，第二透镜的焦距f2满足以下条件：0.6<f2/f<0.95；其中f为镜头焦距。
上述技术方案中，第三透镜的焦距f3满足以下条件：-2<f3/f<-1.4；其中f为镜头焦距。
上述技术方案中，第四透镜的焦距f4满足以下条件：2.2<f4/f<2.6；其中f为镜头焦距。
上述技术方案中，第五透镜的焦距f5满足以下条件：8.5<f5/f<12；其中f为镜头焦距。
本发明的有益效果是：其五透镜的低畸变定焦镜头，从物体侧至成像面依次包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜，其中第一透镜为负弯月负屈折力透镜，第二透镜为双凸正屈折力透镜，第三透镜为负弯月正屈折力透镜，第四透镜和第五透镜为正弯月正屈折力透镜，第二透镜中朝向物体侧的凸面为光栅面。并通过合理配置每一透镜的焦距，实现大广角、大光圈、低畸变，具有耐环境温度稳定性等优势。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明光路的示意图；
图3是本发明实施例的场曲和畸变特性曲线图；
图4是本发明实施例的轴向收差的曲线图。
图中，第一透镜至第五透镜L1~L5，滤光片IRCF，透镜表面s1~s12，光栅面STO，成像面IMA。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
如图1-2所示，一种五透镜的低畸变定焦镜头，从物体侧至成像面IMA依次包括第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4和第五透镜L5，其中第一透镜L1为负弯月负屈折力透镜，第二透镜L2为双凸正屈折力透镜，第三透镜L3为负弯月正屈折力透镜，第四透镜L4和第五透镜L5为正弯月正屈折力透镜，第二透镜L2中朝向物体侧的凸面为光栅面STO。第五透镜L5至成像面IMA之间还设置有滤光片IRCF。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中至少一面或两面为非球面。第一透镜L1的焦距f1满足以下条件：-1.9<f1/f<-1.3；其中f为镜头焦距。第二透镜L2的焦距f2满足以下条件：0.6<f2/f<0.95；其中f为镜头焦距。第三透镜L3的焦距f3满足以下条件：-2<f3/f<-1.4；其中f为镜头焦距。第四透镜L4的焦距f4满足以下条件：2.2<f4/f<2.6；其中f为镜头焦距。第五透镜L5的焦距f5满足以下条件：8.5<f5/f<12；其中f为镜头焦距。
下面通过具体的实施例来做进行更进一步的说明。
以下是光学系的具体实施例，实施例中的非球面系数代表的定义如下：
Figure 218853DEST_PATH_IMAGE002
光轴位于Z方向时，Z（r）是由该面顶点算之sag值，C为近轴曲率半径的倒数，r为距离光轴高度，K为圆锥常数，A2i为非球面系数。
实施例中各项参数如下：
全系焦点距离：f=3.15mm
F-number=2.3
FOV=97°
f1=-5.52mm,f2=2.71mm,f3=5.04mm,f4=8.14mm,f5=30.54mm,
f1/f=-1.75
f2/f=0.86
f3/f=-1.60
f4/f=2.58
f5/f=9.66 。
实施例中镜头各个透镜曲率半径R、镜片厚度d、镜片间距、镜片折射率nd和阿贝数vd分别满足以下条件（表1）：
表1：各透镜物理参数
面号 曲率半径R 厚度d 有效径 折射率nd 阿贝数vd
物面 无限 无限 --- --- ---
L1 s1 -17.030 0.480 4.46 1.54 55.95
s2 3.683 1.795 3.22
STO s3 无限 -0.053 1.83
L2 s4 3.933 1.528 1.89 1.54 55.95
s5 -2.039 0.401 2.66
L3 s6 3.684 0.320 2.78 1.66 20.37
s7 1.690 0.824 3.14
L4 s8 -2.546 0.800 3.95 1.54 55.95
s9 -1.796 0.064 4.27
L5 s10 1.784 0.870 5.51 1.54 55.95
s11 1.656 0.935 5.73
IRCF s12 无限 0.700 6.23 1.52 64.17
s13 无限 0.705 6.33 　
从表1可得知，第一透镜至第五透镜L1~L5，通过合理的光焦度的分配，使得每枚镜片的光焦度都在合理的区间，最大程度降低了公差敏感性，呈现最佳的性能。
其中，面号s1、s2、s4、s5、s6、s7、s8、s9、s10和s11表面的非球面系数如下（表2-1和表2-2）：
表2-1：
K A4 A6 A8 A10
s1 25.51 8.42E-02 -4.15E-02 1.85E-02 -6.27E-03
s2 -11.94 1.38E-01 -3.34E-02 -1.69E-02 4.52E-02
s4 -8.04 -5.78E-03 2.83E-03 -7.61E-02 1.57E-01
s5 -2.71 -6.50E-02 4.73E-03 3.89E-04 -8.55E-04
s6 -60.00 -4.40E-02 -2.52E-01 4.25E-01 -4.24E-01
s7 -6.28 -5.55E-03 -1.45E-01 2.24E-01 -1.94E-01
s8 -16.39 7.21E-02 -4.45E-02 3.87E-02 -2.24E-02
s9 -0.45 3.86E-03 5.49E-02 -4.97E-02 3.30E-02
s10 -6.71 -2.31E-02 -1.16E-02 1.02E-02 -3.51E-03
s11 -3.69 -6.49E-02 2.15E-02 -5.80E-03 1.21E-03
表2-2：
A12 A14 A16 A18
s1 1.44E-03 -2.11E-04 1.75E-05 -6.31E-07
s2 -3.71E-02 1.59E-02 -3.52E-03 3.14E-04
s4 -2.19E-01 1.65E-01 -5.46E-02
s5 -4.95E-03 3.82E-03 -9.75E-04
s6 2.79E-01 -1.15E-01 2.66E-02 -2.66E-03
s7 1.05E-01 -3.45E-02 6.36E-03 -5.02E-04
s8 8.05E-03 -1.78E-03 2.22E-04 -1.21E-05
s9 -1.18E-02 2.27E-03 -2.24E-04 9.01E-06
s10 6.75E-04 -7.56E-05 4.64E-06 -1.22E-07
s11 -1.90E-04 2.01E-05 -1.24E-06 3.39E-08
通过表2-1和表2-2可以得知，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表面的非球面系数带来的优势。
通过图3可以看出本实施例的场曲/畸变特性曲线图，通过图4可以看出本实施例的轴向收差的曲线图。图3、4能够反映本实施例镜头在光学设计上能够达到的主要参数水平，优于现有的同类透镜产品。
以上的实施例只是在于说明而不是限制本发明，故凡依本发明专利申请范围所述的方法所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (8)

1.一种五透镜的低畸变定焦镜头，其特征在于：从物体侧至成像面依次包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜，其中所述第一透镜为负弯月负屈折力透镜，所述第二透镜为双凸正屈折力透镜，所述第三透镜为负弯月正屈折力透镜，所述第四透镜和所述第五透镜为正弯月正屈折力透镜，所述第二透镜中朝向物体侧的凸面为光栅面。
2.根据权利要求1所述的一种五透镜的低畸变定焦镜头，其特征在于：所述第五透镜至成像面之间还设置有滤光片。
3.根据权利要求1所述的一种五透镜的低畸变定焦镜头，其特征在于：所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜中至少一面或两面为非球面。
4.根据权利要求1所述的一种五透镜的低畸变定焦镜头，其特征在于：所述第一透镜的焦距f1满足以下条件：-1.9<f1/f<-1.3；其中f为镜头焦距。
5.根据权利要求1所述的一种五透镜的低畸变定焦镜头，其特征在于：所述第二透镜的焦距f2满足以下条件：0.6<f2/f<0.95；其中f为镜头焦距。
6.根据权利要求1所述的一种五透镜的低畸变定焦镜头，其特征在于：所述第三透镜的焦距f3满足以下条件：-2<f3/f<-1.4；其中f为镜头焦距。
7.根据权利要求1所述的一种五透镜的低畸变定焦镜头，其特征在于：所述第四透镜的焦距f4满足以下条件：2.2<f4/f<2.6；其中f为镜头焦距。
8.根据权利要求1所述的一种五透镜的低畸变定焦镜头，其特征在于：所述第五透镜的焦距f5满足以下条件：8.5<f5/f<12；其中f为镜头焦距。
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