CN114967074A - 一种短焦光学镜头 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种短焦光学镜头，从物侧到像侧依次包括：具有负光焦度的第一透镜，所述第一透镜的物侧面近光轴处为凸面，所述第一透镜的像侧面近光轴处为凹面；具有负光焦度的第二透镜，所述第二透镜的物侧面近光轴处为凸面，第二透镜的像侧面近光轴处为凹面；光圈；具有正光焦度的第三透镜，第三透镜的物侧面近光轴处为凹面，第三透镜的像侧面近光轴处为凸面；具有正光焦度的第四透镜，所述第四透镜的物侧面近光轴处为凹面，所述第四透镜的像侧面近光轴处为凸面；具有负光焦度的第五透镜，第五透镜的物侧面近光轴处为凹面，第五透镜的像侧面近光轴处为凹面且其物侧面设置有至少一个反曲点。确保成像质量的基础上，总镜长短，镜头体积小。

Description

一种短焦光学镜头
技术领域
本发明涉及光学透镜技术领域，具体涉及一种短焦光学镜头。
背景技术
广角镜头又称短焦镜头。广角镜头是一种焦距短于标准镜头、视角大于标准镜头、焦距长于鱼眼镜头、视角小于鱼眼镜头的摄影镜头。广角镜头又分为普通广角镜头和超广角镜头两种。广角镜头具有焦距短，视角大的优点，可于较近距离拍摄范围宽阔的景物，前景较为突出，景深范围显著地大于标准镜头、远摄镜头，画面纵深感强烈。随着科技的发展，景物拍摄装置逐步兴起，景物拍摄设备的光学系统感光元件不外乎是感光耦合元件或互补性氧化金属半导体元件两种，随着半导体制程技术的精进，感光元件的像素尺寸缩小，光学系统趋向于更高像素，更高成像质量。为了满足该趋势，对于搭载在计算机、通讯和消费电子产品、手机、数码相机等摄像装置上的景物拍摄装置也进一步要求高像质、小型化及广角化。为了实现超广角化，透镜片数易于增多，在确保成像质量的基础上，不利于镜头的小型化及轻量化，鉴于这种情况，亟待解决。
发明内容
针对以上问题，本发明提供一种短焦光学镜头，确保成像质量的基础上，总镜长短，镜头体积小。
为实现上述目的，本发明通过以下技术方案来解决：
一种短焦光学镜头，从物侧到像侧依次包括：具有负光焦度的第一透镜，所述第一透镜的物侧面近光轴处为凸面，所述第一透镜的像侧面近光轴处为凹面；
具有负光焦度的第二透镜，所述第二透镜的物侧面近光轴处为凸面，所述第二透镜的像侧面近光轴处为凹面；光圈；
具有正光焦度的第三透镜，所述第三透镜的物侧面近光轴处为凹面，所述第三透镜的像侧面近光轴处为凸面；
具有正光焦度的第四透镜，所述第四透镜的物侧面近光轴处为凹面，所述第四透镜的像侧面近光轴处为凸面；
具有负光焦度的第五透镜，所述第五透镜的物侧面近光轴处为凹面，所述第五透镜的像侧面近光轴处为凹面且其物侧面设置有至少一个反曲点；
所述短焦光学镜头满足以下条件：
5.8<TTL<6.0；其中，TTL为总镜长；
4.1mm<EFL<4.2mm；其中，EFL为所述短焦光学镜头的有效焦距；
1.90<Fno<1.94；其中，Fno为所述短焦光学镜头的光圈值；
36.8度<HFOV<37.5度；其中，HFOV为所述短焦光学镜头的半视场角。
进一步，5.2mm<f12<5.4mm；其中，f12为第一透镜至第二透镜的组合焦距。
进一步，196<f345<266；其中，f345为第三透镜、第四透镜、第五透镜的组合焦距。
进一步，-8.23<f1*f2/EFL<-8.30。
进一步，0.93<(R2/R3)*(R8/R9)<0.95；其中，R2为第一透镜像侧面L1b的曲率半径，R3为第二透镜物侧面L2a的曲率半径；R8为第四透镜像侧面L4b的曲率半径；R9第五透镜物侧面L5a的曲率半径。
进一步，所述广角度光学镜头满足以下条件：36.9<f345/f12<50.8；其中，f12为第一透镜至第二透镜的组合焦距。
本发明的有益效果是：结构上采用五个透镜配合成像，透镜数量少，有利于降低生产成本，总镜长在5.8-6.0范围，半视场角在36.8度-37.5度，在确保成像质量的基础上，实现总镜长短，镜头体积小的效果。
附图说明
图1为实施例1的短焦光学镜头的结构示意图。
图2为实施例1的短焦光学镜头的场曲像差图。
图3为实施例1的短焦光学镜头的畸变像差图。
图4为实施例1的短焦光学镜头的纵向球差图。
图5为实施例2的短焦光学镜头的结构示意图。
图6为实施例2的短焦光学镜头的场曲像差图。
图7为实施例2的短焦光学镜头的畸变像差图。
图8为实施例2的短焦光学镜头的纵向球差图。
图9为实施例3的短焦光学镜头的结构示意图。
图10为实施例3的短焦光学镜头的场曲像差图。
图11为实施例3的短焦光学镜头的畸变像差图。
图12为实施例3的短焦光学镜头的纵向球差图。
附图标记为：第一透镜10、第二透镜11、光圈17、第四透镜13、第五透镜14、反曲点18、保护玻璃15、像侧面16。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
如图1-4所示，一种短焦光学镜头，从物侧到像侧依次包括：具有负光焦度的第一透镜10，材质为塑胶，第一透镜10的物侧面近光轴处为凸面，第一透镜10的像侧面近光轴处为凹面；具有负光焦度的第二透镜11，材质为塑胶，第二透镜11的物侧面近光轴处为凸面，第二透镜11的像侧面近光轴处为凹面；光圈17；具有正光焦度的第三透镜12，材质为塑胶，第三透镜12的物侧面近光轴处为凹面，三透镜12的像侧面近光轴处为凸面；具有正光焦度的第四透镜13，材质为塑胶，第四透镜13的物侧面近光轴处为凹面，第四透镜13的像侧面16近光轴处为凸面；具有负光焦度的第五透镜14，材质为塑胶，第五透镜14的物侧面近光轴处为凹面，第五透镜14的像侧面16近光轴处为凹面且其物侧面设置有至少一个反曲点18。第五透镜14与像侧面16之间设置有保护玻璃15。
短焦光学镜头满足以下条件：
5.8<TTL<6.0；其中，TTL为总镜长；本实施方式中，TTL＝5.92。
4.1mm<EFL<4.2mm；其中，EFL为短焦光学镜头的有效焦距；本实施方式中，EFL＝4.181。
1.90<Fno<1.94；其中，Fno为短焦光学镜头的光圈17值；本实施方式中，Fno＝1.920。
36.8度<HFOV<37.5度；其中，HFOV为短焦光学镜头的半视场角。本实施方式中，HFOV＝36.88。
5.2mm<f12<5.4mm；其中，f12为第一透镜10至第二透镜11的组合焦距。本实施方式中，f12＝5.31。
196<f345<266；其中，f345为第三透镜12、第四透镜13、第五透镜14的组合焦距。本实施方式中，f345＝196.04。
-8.23<f1*f2/EFL<-8.30。本实施方式中，f1*f2/EFL＝-8.239。
0.93<(R2/R3)*(R8/R9)<0.95；其中，R2为第一透镜10像侧面L1b的曲率半径，R3为第二透镜11物侧面L2a的曲率半径；R8为第四透镜13像侧面L4b的曲率半径；R9第五透镜14物侧面L5a的曲率半径。本实施方式中，(R2/R3)*(R8/R9)＝0.941。
36.9<f345/f12<50.8；其中，f12为第一透镜10至第二透镜11的组合焦距，本实施方式中，f345/f12设置为36.90。EFL/TTL＝0.706。
上述各透镜的非球面的曲线方程式表示如下：
Figure BDA0003718941960000031
其中，X：非球面上距离光轴为Y的点与非球面与光轴的切面间的距离；
Y：非球面上的点与光轴间的垂直距离；
R：透镜于近光轴处的曲率半径；
K：锥面系数；
Ai：第i阶非球面系数。
请参见下方表1，其为本发明实施例1的短焦光学镜头的详细光学数据。其中，第一透镜10的物侧面标示为表面L1a、像侧面标示为表面L1b，其它各透镜表面则依此类推，以下不再重述。
表1
Figure BDA0003718941960000041
请参见表2，其为本发明实施例1的各透镜表面的非球面系数。
表2
Figure BDA0003718941960000051
实施例2
如图5-8所示，一种短焦光学镜头，从物侧到像侧依次包括：具有负光焦度的第一透镜10，材质为塑胶，第一透镜10的物侧面近光轴处为凸面，第一透镜10的像侧面近光轴处为凹面；具有负光焦度的第二透镜11，材质为塑胶，第二透镜11的物侧面近光轴处为凸面，第二透镜11的像侧面近光轴处为凹面；光圈17；具有正光焦度的第三透镜12，材质为塑胶，第三透镜12的物侧面近光轴处为凹面，三透镜12的像侧面近光轴处为凸面；具有正光焦度的第四透镜13，材质为塑胶，第四透镜13的物侧面近光轴处为凹面，第四透镜13的像侧面近光轴处为凸面；具有负光焦度的第五透镜14，材质为塑胶，第五透镜14的物侧面近光轴处为凹面，第五透镜14的像侧面近光轴处为凹面且其物侧面设置有至少一个反曲点18。第五透镜14与像侧面16之间设置有保护玻璃15。
短焦光学镜头满足以下条件：
5.8<TTL<6.0；其中，TTL为总镜长；本实施方式中，TTL＝5.85。
4.1mm<EFL<4.2mm；其中，EFL为短焦光学镜头的有效焦距；本实施方式中，EFL＝4.127。
1.90<Fno<1.94；其中，Fno为短焦光学镜头的光圈17值；本实施方式中，Fno＝1.908。
36.8度<HFOV<37.5度；其中，HFOV为短焦光学镜头的半视场角。本实施方式中，HFOV＝37.44。
5.2mm<f12<5.4mm；其中，f12为第一透镜10至第二透镜11的组合焦距。本实施方式中，f12＝5.24。
196<f345<266；其中，f345为第三透镜12、第四透镜13、第五透镜14的组合焦距。本实施方式中，f345＝196.04。
-8.23<f1*f2/EFL<-8.30。本实施方式中，f1*f2/EFL＝-8.292。
0.93<(R2/R3)*(R8/R9)<0.95；其中，R2为第一透镜10像侧面L1b的曲率半径，R3为第二透镜11物侧面L2a的曲率半径；R8为第四透镜13像侧面L4b的曲率半径；R9第五透镜14物侧面L5a的曲率半径。本实施方式中，(R2/R3)*(R8/R9)＝0.944。
36.9<f345/f12<50.8；其中，f12为第一透镜10至第二透镜11的组合焦距，本实施方式中，f345/f12设置为37.40。EFL/TTL＝0.705。
上述各透镜的非球面的曲线方程式表示如下：
Figure BDA0003718941960000061
其中，X：非球面上距离光轴为Y的点与非球面与光轴的切面间的距离；
Y：非球面上的点与光轴间的垂直距离；
R：透镜于近光轴处的曲率半径；
K：锥面系数；
Ai：第i阶非球面系数。
请参见下方表3，其为本发明实施例1的短焦光学镜头的详细光学数据。其中，第一透镜10的物侧面标示为表面L1a、像侧面标示为表面L1b，其它各透镜表面则依此类推，以下不再重述。
表3
Figure BDA0003718941960000062
Figure BDA0003718941960000071
请参见表4，其为本发明实施例1的各透镜表面的非球面系数。
表4
Figure BDA0003718941960000072
实施例3
如图9-12所示，一种短焦光学镜头，从物侧到像侧依次包括：具有负光焦度的第一透镜10，材质为塑胶，第一透镜10的物侧面近光轴处为凸面，第一透镜10的像侧面近光轴处为凹面；具有负光焦度的第二透镜11，材质为塑胶，第二透镜11的物侧面近光轴处为凸面，第二透镜11的像侧面近光轴处为凹面；光圈17；具有正光焦度的第三透镜12，材质为塑胶，第三透镜12的物侧面近光轴处为凹面，三透镜12的像侧面近光轴处为凸面；具有正光焦度的第四透镜13，材质为塑胶，第四透镜13的物侧面近光轴处为凹面，第四透镜13的像侧面近光轴处为凸面；具有负光焦度的第五透镜14，材质为塑胶，第五透镜14的物侧面近光轴处为凹面，第五透镜14的像侧面近光轴处为凹面且其物侧面设置有至少一个反曲点18。第五透镜14与像侧面16之间设置有保护玻璃15。
短焦光学镜头满足以下条件：
5.8<TTL<6.0；其中，TTL为总镜长；本实施方式中，TTL＝5.96。
4.1mm<EFL<4.2mm；其中，EFL为短焦光学镜头的有效焦距；本实施方式中，EFL＝4.155。
1.90<Fno<1.94；其中，Fno为短焦光学镜头的光圈17值；本实施方式中，Fno＝1.940。
36.8度<HFOV<37.5度；其中，HFOV为短焦光学镜头的半视场角。本实施方式中，HFOV＝36.88。
5.2mm<f12<5.4mm；其中，f12为第一透镜10至第二透镜11的组合焦距。本实施方式中，f12＝5.24。
196<f345<266；其中，f345为第三透镜12、第四透镜13、第五透镜14的组合焦距。本实施方式中，f345＝265.86。
-8.23<f1*f2/EFL<-8.30。本实施方式中，f1*f2/EFL＝-8.236。
0.93<(R2/R3)*(R8/R9)<0.95；其中，R2为第一透镜10像侧面L1b的曲率半径，R3为第二透镜11物侧面L2a的曲率半径；R8为第四透镜13像侧面L4b的曲率半径；R9第五透镜14物侧面L5a的曲率半径。本实施方式中，(R2/R3)*(R8/R9)＝0.939。
36.9<f345/f12<50.8；其中，f12为第一透镜10至第二透镜11的组合焦距，本实施方式中，f345/f12设置为37.40。EFL/TTL＝0.697。
上述各透镜的非球面的曲线方程式表示如下：
Figure BDA0003718941960000081
其中，X：非球面上距离光轴为Y的点与非球面与光轴的切面间的距离；
Y：非球面上的点与光轴间的垂直距离；
R：透镜于近光轴处的曲率半径；
K：锥面系数；
Ai：第i阶非球面系数。
请参见下方表5，其为本发明实施例1的短焦光学镜头的详细光学数据。其中，第一透镜10的物侧面标示为表面L1a、像侧面标示为表面L1b，其它各透镜表面则依此类推，以下不再重述。
表5
Figure BDA0003718941960000082
Figure BDA0003718941960000091
请参见表6，其为本发明实施例3的各透镜表面的非球面系数。
表6
Figure BDA0003718941960000092
以上实施例仅表达了本发明的3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 (6)

1.一种短焦光学镜头，其特征在于，从物侧到像侧依次包括：
具有负光焦度的第一透镜(10)，所述第一透镜(10)的物侧面近光轴处为凸面，所述第一透镜(10)的像侧面近光轴处为凹面；
具有负光焦度的第二透镜(11)，所述第二透镜(11)的物侧面近光轴处为凸面，所述第二透镜(11)的像侧面近光轴处为凹面；
光圈(17)；
具有正光焦度的第三透镜(12)，所述第三透镜(12)的物侧面近光轴处为凹面，所述第三透镜(12)的像侧面近光轴处为凸面；
具有正光焦度的第四透镜(13)，所述第四透镜(13)的物侧面近光轴处为凹面，所述第四透镜(13)的像侧面近光轴处为凸面；
具有负光焦度的第五透镜(14)，所述第五透镜(14)的物侧面近光轴处为凹面，所述第五透镜(14)的像侧面近光轴处为凹面且其物侧面设置有至少一个反曲点(18)；
所述短焦光学镜头满足以下条件：
5.8<TTL<6.0；其中，TTL为总镜长；
4.1mm<EFL<4.2mm；其中，EFL为所述短焦光学镜头的有效焦距；
1.90<Fno<1.94；其中，Fno为所述短焦光学镜头的光圈(17)值；
36.8度<HFOV<37.5度；其中，HFOV为所述短焦光学镜头的半视场角。
2.根据权利要求1所述的一种短焦光学镜头，其特征在于，所述广角度光学镜头满足以下条件：
5.2mm<f12<5.4mm；其中，f12为第一透镜(10)至第二透镜(11)的组合焦距。
3.根据权利要求2所述的一种短焦光学镜头，其特征在于，所述广角度光学镜头满足以下条件：
196<f345<266；其中，f345为第三透镜(12)、第四透镜(13)、第五透镜(14)的组合焦距。
4.根据权利要求3所述的一种短焦光学镜头，其特征在于，所述广角度光学镜头满足以下条件：-8.23<f1*f2/EFL<-8.30。
5.根据权利要求4所述的一种短焦光学镜头，其特征在于，所述广角度光学镜头满足以下条件：
0.93<(R2/R3)*(R8/R9)<0.95；其中，R2为第一透镜(10)像侧面L1b的曲率半径，R3为第二透镜(11)物侧面L2a的曲率半径；R8为第四透镜(13)像侧面L4b的曲率半径；R9第五透镜(14)物侧面L5a的曲率半径。
6.根据权利要求5所述的一种短焦光学镜头，其特征在于，所述广角度光学镜头满足以下条件：36.9<f345/f12<50.8；其中，f12为第一透镜(10)至第二透镜(11)的组合焦距。
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