CN112987245A

CN112987245A - 广角镜头

Info

Publication number: CN112987245A
Application number: CN201911300412.6A
Authority: CN
Inventors: 施柏源
Original assignee: Sintai Optical Shenzhen Co Ltd; Asia Optical Co Inc
Current assignee: Sintai Optical Shenzhen Co Ltd; Asia Optical Co Inc
Priority date: 2019-12-17
Filing date: 2019-12-17
Publication date: 2021-06-18
Anticipated expiration: 2039-12-17
Also published as: CN112987245B

Abstract

一种广角镜头包括第一透镜、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。第一透镜包括一凸面朝向物侧及一凹面朝向像侧。第二透镜包括一凸面朝向物侧及一凹面朝向像侧。第三透镜包括一凹面朝向物侧及一凹面朝向像侧。第四透镜具正屈光力且包括一凸面朝向物侧及一凸面朝向像侧。第五透镜具正屈光力且包括一凸面朝向物侧及一凸面朝向像侧。第六、七透镜具屈光力。第八透镜具正屈光力且包括一凸面朝向物侧及一凸面朝向像侧。

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

现今的广角镜头的发展趋势，除了不断朝向小型化、大视场发展外，随着不同的应用需求，还需具备高亮度、高分辨率及抗环境温度变化的特性，现有的广角镜头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，才能同时满足小型化、大视场、高亮度、高分辨率及抗环境温度变化的需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中的广角镜头无法同时满足高亮度、高分辨率及抗环境温度变化的缺陷，提供一种广角镜头，其镜头总长度较短、视场较大、亮度较高、分辨率较高、抗环境温度变化，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、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。第一透镜具有屈光力，此第一透镜包括一凸面朝向物侧及一凹面朝向像侧。第二透镜具有屈光力，此第二透镜包括一凸面朝向物侧及一凹面朝向像侧。第三透镜具有屈光力，此第三透镜包括一凹面朝向物侧及另一凹面朝向像侧。第四透镜具有正屈光力，此第四透镜包括一凸面朝向物侧及另一凸面朝向像侧。第五透镜具有正屈光力，此第五透镜包括一凸面朝向物侧及另一凸面朝向像侧。第六透镜具有屈光力。第七透镜具有屈光力。第八透镜具有正屈光力，此第八透镜包括一凸面朝向物侧及一凸面朝向像侧。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镜沿着光轴从物侧至像侧依序排列。

本发明的广角镜头可更包括第九透镜，设置于第七透镜与第八透镜之间。

本发明的广角镜头可更包括第十透镜，设置于第九透镜与第八透镜之间，第九透镜与第十透镜胶合。

其中第一透镜具有负屈光力，第二透镜具有负屈光力，第三透镜具有负屈光力，第六透镜具有正屈光力，此第六透镜包括一凸面朝向物侧及另一凸面朝向像侧，第七透镜具有负屈光力，此第七透镜包括一凹面朝向物侧及另一凹面朝向像侧，第八透镜具有正屈光力，此第八透镜包括一凸面朝向物侧及另一凸面朝向像侧，第九透镜具有正屈光力，此第九透镜包括一凸面朝向物侧及一凸面朝向像侧，第十透镜具有负屈光力，此第十透镜包括一凹面朝向物侧及一凸面朝向像侧。

其中第六透镜与第七透镜胶合。

其中广角镜头满足以下条件：0＜f/IH＜1；其中，f为广角镜头的有效焦距，IH为广角镜头的半像高。

其中广角镜头满足以下条件：4.5mm＜R₂₁-R₂₂＜13.5mm；其中，R₂₁为第二透镜的物侧面的曲率半径，R₂₂为第二透镜的像侧面的曲率半径。

其中广角镜头满足以下条件：-10＜R₃₁/R₃₂＜0；其中，R₃₁为第三透镜的物侧面的曲率半径，R₃₂为第三透镜的像侧面的曲率半径。

其中广角镜头满足以下条件：0.5＜(f₃+f₈)/f＜3；其中，f为广角镜头的有效焦距，f₃为第三透镜的有效焦距，f₈为第八透镜的有效焦距。

其中广角镜头满足以下条件：10＜Vd₅/Nd₅＜58；其中，Vd₅为第五透镜的阿贝系数，Nd₅为第五透镜的折射率。

其中广角镜头满足以下条件：7.2＜|f₁/f|＜11；其中，f为广角镜头的有效焦距，f₁为第一透镜的有效焦距。

其中广角镜头满足以下条件：-5mm＜R₁₀₁+R₁₀₂＜-15mm；其中，R₁₀₁为第十透镜的物侧面的曲率半径，R₁₀₂为第十透镜的像侧面的曲率半径。

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、视场较大、亮度较高、分辨率较高、抗环境温度变化，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畸变(Distortion)图。

图2B是依据本发明的广角镜头的第一实施例，在温度分别等于-40℃、20℃、80℃时的离焦调变转换函数(Through Focus Modulation Transfer Function)图。

图2C是依据本发明的广角镜头的第一实施例，在波长分别为红绿蓝光波段光线及红外光波段光线时的离焦调变转换函数图。

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畸变图。

图4B是依据本发明的广角镜头的第二实施例，在温度分别等于-40℃、20℃、80℃时的离焦调变转换函数图。

图4C是依据本发明的广角镜头的第二实施例，在波长分别为红绿蓝光波段光线及红外光波段光线时的离焦调变转换函数图。

图5是依据本发明的广角镜头的第三实施例的透镜配置示意图。

图6A是依据本发明的广角镜头的第三实施例的畸变图。

图6B是依据本发明的广角镜头的第三实施例，在温度分别等于-40℃、20℃、80℃时的离焦调变转换函数图。

图6C是依据本发明的广角镜头的第三实施例，在波长分别为红绿蓝光波段光线及红外光波段光线时的离焦调变转换函数图。

具体实施方式

本发明提供一种广角镜头，包括：第一透镜具有屈光力，此第一透镜包括一凸面朝向物侧及一凹面朝向像侧；第二透镜具有屈光力，此第二透镜包括一凸面朝向物侧及一凹面朝向像侧；第三透镜具有屈光力，此第三透镜包括一凹面朝向物侧及另一凹面朝向像侧；第四透镜具有正屈光力，此第四透镜包括一凸面朝向物侧及另一凸面朝向像侧；第五透镜具有正屈光力，此第五透镜包括一凸面朝向物侧及另一凸面朝向像侧；第六透镜具有屈光力；第七透镜具有屈光力；及第八透镜具有正屈光力，此第八透镜包括一凸面朝向物侧及一凸面朝向像侧；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沿着光轴从物侧至像侧依序排列。

请参阅底下表一、表三及表五，其中表一、表三及表五分别为依据本发明的广角镜头的第一实施例至第三实施例的各透镜的相关参数表。

图1、3、5分别为本发明的广角镜头的第一、二、三实施例的透镜配置示意图，其中第一透镜L11、L21、L31为弯月型透镜具有负屈光力，由玻璃材质制成，其物侧面S11、S21、S31为凸面，像侧面S12、S22、S32为凹面，物侧面S11、S21、S31与像侧面S12、S22、S32皆为球面表面。

第二透镜L12、L22、L32为弯月型透镜具有负屈光力，由玻璃材质制成，其物侧面S13、S23、S33为凸面，像侧面S14、S24、S34为凹面，物侧面S13、S23、S33与像侧面S14、S24、S34皆为球面表面。

第三透镜L13、L23、L33为双凹透镜具有负屈光力，由玻璃材质制成，其物侧面S15、S25、S35为凹面，像侧面S16、S26、S36为凹面，物侧面S15、S25、S35与像侧面S16、S26、S36皆为球面表面。

第四透镜L14、L24、L34为双凸透镜具有正屈光力，由玻璃材质制成，其物侧面S17、S27、S37为凸面，像侧面S18、S28、S38为凸面，物侧面S17、S27、S37与像侧面S18、S28、S38皆为球面表面。

第五透镜L15、L25、L35为双凸透镜具有正屈光力，由玻璃材质制成，其物侧面S19、S29、S39为凸面，像侧面S110、S210、S310为凸面，物侧面S19、S29、S39与像侧面S110、S210、S310皆为球面表面。

第六透镜L16、L26、L36为双凸透镜具有正屈光力，由玻璃材质制成，其物侧面S112、S212、S312为凸面，像侧面S113、S213、S313为凸面，物侧面S112、S212、S312与像侧面S113、S213、S313皆为球面表面。

第七透镜L17、L27、L37为双凹透镜具有负屈光力，由玻璃材质制成，其物侧面S113、S213、S313为凹面，像侧面S114、S214、S314为凹面，物侧面S113、S213、S313与像侧面S114、S214、S314皆为球面表面。

第九透镜L19、L29、L39为双凸透镜具有正屈光力，由玻璃材质制成，其物侧面S115、S215、S315为凸面，像侧面S116、S216、S316为凸面，物侧面S115、S215、S315与像侧面S116、S216、S316皆为球面表面。

第十透镜L110、L210、L310为弯月型透镜具有负屈光力，由玻璃材质制成，其物侧面S116、S216、S316为凹面，像侧面S117、S217、S317为凸面，物侧面S116、S216、S316与像侧面S117、S217、S317皆为球面表面。

第八透镜L18、L28、L38为双凸透镜具有正屈光力，由玻璃材质制成，其物侧面S118、S218、S318为凸面，像侧面S119、S219、S319为凸面，物侧面S118、S218、S318与像侧面S119、S219、S319皆为球面表面。

第六透镜L16、L26、L36分别与第七透镜L17、L27、L37胶合。

第九透镜L19、L29、L39分别与第十透镜L110、L210、L310胶合。

另外，广角镜头1、2、3至少满足底下其中一条件：

0＜f/IH＜1 (1)

4.5mm＜R₂₁-R₂₂＜13.5mm (2)

-10＜R₃₁/R₃₂＜0 (3)

0.5＜(f₃+f₈)/f＜3 (4)

10＜Vd₅/Nd₅＜58 (5)

7.2＜|f₁/f|＜11 (6)

-5mm＜R₁₀₁+R₁₀₂＜-15mm (7)

其中，f为第一实施例至第三实施例中，广角镜头1、2、3的有效焦距，f₁为第一实施例至第三实施例中，第一透镜L11、L21、L31的有效焦距，f₃为第一实施例至第三实施例中，第三透镜L13、L23、L33的有效焦距，f₈为第一实施例至第三实施例中，第八透镜L18、L28、L38的有效焦距，IH为第一实施例至第三实施例中，广角镜头1、2、3的半像高，R₂₁为第一实施例至第三实施例中，第二透镜L12、L22、L32的物侧面S13、S23、S33的曲率半径，R₂₂为第一实施例至第三实施例中，第二透镜L12、L22、L32的像侧面S14、S24、S34的曲率半径，R₃₁为第一实施例至第三实施例中，第三透镜L13、L23、L33的物侧面S15、S25、S35的曲率半径，R₃₂为第一实施例至第三实施例中，第三透镜L13、L23、L33的像侧面S16、S26、S36的曲率半径，R₁₀₁为第一实施例至第三实施例中，第十透镜L110、L210、L310的物侧面S116、S216、S316的曲率半径，R₁₀₂为第一实施例至第三实施例中，第十透镜L110、L210、L310的像侧面S117、S217、S317的曲率半径，Vd₅为第一实施例至第三实施例中，第五透镜L15、L25、L35的阿贝系数，Nd₅为第一实施例至第三实施例中，第五透镜L15、L25、L35的折射率。使得广角镜头1、2、3能有效的缩短镜头总长度、有效的增加视场、有效的增加亮度、有效的提升分辨率、有效的抗环境温度变化、有效的修正像差、有效的修正色差。

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L11、第二透镜L12、第三透镜L13、第四透镜L14、第五透镜L15、光圈ST1、第六透镜L16、第七透镜L17、第九透镜L19、第十透镜L110、第八透镜L18、滤光片OF1及保护玻璃CG1。成像时，来自物侧的光线最后成像于成像面IMA1上。根据【具体实施方式】第一至十四段落，其中：

滤光片OF1其物侧面S120与像侧面S121皆为平面；

保护玻璃CG1其物侧面S122与像侧面S123皆为平面；

利用上述透镜、光圈ST1及至少满足条件(1)至条件(7)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、有效的增加视场、有效的增加亮度、有效的提升分辨率、有效的抗环境温度变化、有效的修正像差、有效的修正色差。

表一为图1中广角镜头1的各透镜的相关参数表。

表一

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(7)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(7)的要求。

表二

IH	1.875mm
						f/IH	0.664	R<sub>21</sub>-R<sub>22</sub>	11.682mm	R<sub>31</sub>/R<sub>32</sub>	-2.035
(f<sub>3</sub>+f<sub>8</sub>)/f	1.765	Vd<sub>5</sub>/Nd<sub>5</sub>	30.213	∣f<sub>1</sub>/f∣	10.679
						R<sub>101</sub>+R<sub>102</sub>	-13.727mm

另外，第一实施例的广角镜头1的光学性能也可达到要求。

由图2A可看出，第一实施例的广角镜头1其畸变介于-5％至0％之间。由图2B可看出，第一实施例的广角镜头1，当温度分别等于-20℃、40℃、80℃，焦点偏移介于-0.05mm至0.05mm之间，其调变转换函数值介于0.0至0.75之间。由图2C可看出，第一实施例的广角镜头1，当波长分别为红绿蓝光波段光线及红外光波段光线，焦点偏移介于-0.05mm至0.05mm之间，其调变转换函数值介于0.0至0.74之间。

显见第一实施例的广角镜头1的畸变都能被有效修正，高低温的焦深、可见光及红外光的焦深都能满足要求，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L21、第二透镜L22、第三透镜L23、第四透镜L24、第五透镜L25、光圈ST2、第六透镜L26、第七透镜L27、第九透镜L29、第十透镜L210、第八透镜L28、滤光片OF2及保护玻璃CG2。成像时，来自物侧的光线最后成像于成像面IMA2上。根据【具体实施方式】第一至十四段落，其中：

滤光片OF2其物侧面S220与像侧面S221皆为平面；

保护玻璃CG2其物侧面S222与像侧面S223皆为平面；

利用上述透镜、光圈ST2及至少满足条件(1)至条件(7)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、有效的增加视场、有效的增加亮度、有效的提升分辨率、有效的抗环境温度变化、有效的修正像差、有效的修正色差。

表三为图3中广角镜头2的各透镜的相关参数表。

表三

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(7)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(7)的要求。

表四

IH	1.875mm
						f/IH	0.645	R<sub>21</sub>-R<sub>22</sub>	11.265mm	R<sub>31</sub>/R<sub>32</sub>	-0.833
(f<sub>3</sub>+f<sub>8</sub>)/f	0.717	Vd<sub>5</sub>/Nd<sub>5</sub>	12.886	∣f<sub>1</sub>/f∣	9.568
						R<sub>101</sub>+R<sub>102</sub>	-6.766mm

另外，第二实施例的广角镜头2的光学性能也可达到要求。

由图4A可看出，第二实施例的广角镜头2其畸变介于-3％至0％之间。

由图4B可看出，第二实施例的广角镜头2，当温度分别等于-20℃、40℃、80℃，焦点偏移介于-0.05mm至0.05mm之间，其调变转换函数值介于0.0至0.72之间。

由图4C可看出，第二实施例的广角镜头2，当波长分别为红绿蓝光波段光线及红外光波段光线，焦点偏移介于-0.05mm至0.05mm之间，其调变转换函数值介于0.0至0.72之间。

显见第二实施例的广角镜头2的畸变都能被有效修正，高低温的焦深、可见光及红外光的焦深都能满足要求，从而得到较佳的光学性能。

请参阅图5，图5是依据本发明的广角镜头的第三实施例的透镜配置示意图。广角镜头3沿着光轴OA3从物侧至像侧依序包括第一透镜L31、第二透镜L32、第三透镜L33、第四透镜L34、第五透镜L35、光圈ST3、第六透镜L36、第七透镜L37、第九透镜L39、第十透镜L310、第八透镜L38、滤光片OF3及保护玻璃CG3。成像时，来自物侧的光线最后成像于成像面IMA3上。根据【具体实施方式】第一至十四段落，其中：

滤光片OF3其物侧面S320与像侧面S321皆为平面；

保护玻璃CG3其物侧面S322与像侧面S323皆为平面；

利用上述透镜、光圈ST3及至少满足条件(1)至条件(7)其中一条件的设计，使得广角镜头3能有效的缩短镜头总长度、有效的增加视场、有效的增加亮度、有效的提升分辨率、有效的抗环境温度变化、有效的修正像差、有效的修正色差。

表五为图5中广角镜头3的各透镜的相关参数表。

表五

表六为第三实施例的广角镜头3的相关参数值及其对应条件(1)至条件(7)的计算值，由表六可知，第三实施例的广角镜头3皆能满足条件(1)至条件(7)的要求。

表六

IH	1.875mm
						f/IH	0.709	R<sub>21</sub>-R<sub>22</sub>	5.680mm	R<sub>31</sub>/R<sub>32</sub>	-0.560
(f<sub>3</sub>+f<sub>8</sub>)/f	0.866	Vd<sub>5</sub>/Nd<sub>5</sub>	54.509	∣f<sub>1</sub>/f∣	7.588
						R<sub>101</sub>+R<sub>102</sub>	-8.679mm

另外，第三实施例的广角镜头3的光学性能也可达到要求。

由图6A可看出，第三实施例的广角镜头3其畸变介于-10％至0％之间。由图6B可看出，第三实施例的广角镜头3，当温度分别等于-20℃、40℃、80℃，焦点偏移介于-0.05mm至0.05mm之间，其调变转换函数值介于0.0至0.73之间。由图6C可看出，第三实施例的广角镜头3，当波长分别为红绿蓝光波段光线及红外光波段光线，焦点偏移介于-0.05mm至0.05mm之间，其调变转换函数值介于0.0至0.73之间。

显见第三实施例的广角镜头3的畸变都能被有效修正，高低温的焦深、可见光及红外光的焦深都能满足要求，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

1.一种广角镜头，其特征在于，包括：

第一透镜具有屈光力，该第一透镜包括一凸面朝向物侧以及一凹面朝向像侧；

第二透镜具有屈光力，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；

第三透镜具有屈光力，该第三透镜包括一凹面朝向该物侧以及另一凹面朝向该像侧；

第四透镜具有正屈光力，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；

第五透镜具有正屈光力，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；

第六透镜具有屈光力；

第七透镜具有屈光力；以及

第八透镜具有正屈光力，该第八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沿着光轴从该物侧至该像侧依序排列。

2.如权利要求1所述的角镜头，其特征在于，该广角镜头更包括第九透镜，设置于该第七透镜与该第八透镜之间。

3.如权利要求2所述的广角镜头，其特征在于，该广角镜头更包括第十透镜，设置于该第九透镜与该第八透镜之间，该第九透镜与该第十透镜胶合。

4.如权利要求3所述的广角镜头，其特征在于，该第九透镜具有正屈光力，包括一凸面朝向该物侧以及另一凸面朝向该像侧。

5.如权利要求3所述的广角镜头，其特征在于，该第十透镜具有负屈光力，包括一凹面朝向该物侧以及一凸面朝向该像侧。

6.如权利要求1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，该第三透镜具有负屈光力。

7.如权利要求1所述的广角镜头，其特征在于，该第六透镜具有正屈光力，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。

8.如权利要求1所述的广角镜头，其特征在于，该第七透镜具有负屈光力，该第七透镜包括一凹面朝向该物侧以及另一凹面朝向该像侧。

9.如权利要求1所述的广角镜头，其特征在于，该第六透镜与该第七透镜胶合。

10.如权利要求1至9中任一项所述的广角镜头，其特征在于，该广角镜头至少满足以下其中一项条件：

0＜f/IH＜1；

4.5mm＜R₂₁-R₂₂＜13.5mm；

-10＜R₃₁/R₃₂＜0；

0.5＜(f₃+f₈)/f＜3；

10＜Vd₅/Nd₅＜58；

7.2＜|f₁/f|＜11；

-5mm＜R₁₀₁+R₁₀₂＜-15mm；

其中，f为该广角镜头的有效焦距，IH为该广角镜头的半像高，R₂₁为该第二透镜的物侧面的曲率半径，R₂₂为该第二透镜的像侧面的曲率半径，R₃₁为该第三透镜的物侧面的曲率半径，R₃₂为该第三透镜的像侧面的曲率半径，f₁为该第一透镜的有效焦距，f₃为该第三透镜的有效焦距，f₈为该第八透镜的有效焦距，Vd₅为该第五透镜的阿贝系数，Nd₅为该第五透镜的折射率,R₁₀₁为该第十透镜的物侧面的曲率半径，R₁₀₂为该第十透镜的像侧面的曲率半径。