CN1328609C - 摄影镜头系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种摄像镜头系统，其从物侧到成像面依次包括光栏，一双面皆凸的第一透镜和一呈弯月型且凹面弯向物侧的第二透镜，该第一和第二透镜都至少有一面为非球面，且满足条件式(1)1＜T/f＜1.62和(2)0.5＜f1/f＜0.9，其中T：光栏到像面的距离；f：整个摄像镜头的焦距；f1：第一透镜的焦距。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种微型摄影镜头系统，尤其涉及适用于手机、PC照相机等的微型摄像元件的镜头系统。
【背景技术】
近年来，随着多媒体的发展，对搭载在手提电脑和可视电话以及手机等上使用了CCD(Charged Coupled Device)或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等固体成像器件的摄像元件的需求越来越大。而这种需求增大的本身又要求镜头系统更进一步的小型化。
另一方面，由于这些固体成像器件如CCD或者CMOS的工艺技术提高，已经制作出每个像素只有几个微米大小的成像器件，使得系统小型化的同时提高了对摄像镜头的分辨率的要求。因此，提供一种具小型化、低成本、光学性能优良且成像质量好的镜头系统是现今微型摄像元件的发展方向。
小型化是指从镜头的第一面到成像面的距离(即成像系统的总长)要短。
低成本是希望系统包含较少的透镜数目，且透镜本身易于批量加工和装配。
而镜头系统的性能优良和成像质量好可从以下几个方面考量：
1.镜头的速度快。即镜头本身具有比较小的F数，一般为2.8或者更快。
2.视场角较大。比如半视场角在30度或更大。
3.像面照度一致。即尽量减少渐晕拦光以提高视场边缘的照度。
4.分辨率高。即尽量校正各种单色像差并尽量减少色差。
单从低成本而言，希望仅采用一枚成像透镜，并且最好是塑料透镜。但是，单枚透镜一方面即使使用两个非球面也很难实现比较好的成像质量和光学特性(比如大的视场角70度)，大多只能应用在比较低端的产品，如11万像素的CMOS，另一方面单枚透镜为了校正像差，多采用厚透镜结构，其总长和焦距的比值(L/f)多在2左右，并不能够缩减系统的整体尺寸。典型的设计结构参见美国专利第6,297,915B1号及欧洲专利第EP1271215A2号，其基本的光学特性是总长与焦距比在2左右，主要针对11万像素的CMOS的应用，对于比较高端的应用如30万像素的VGA，单枚镜片的结构无论是从光学特性还是从便携性上都难以达到要求。
单从成像质量上而言，已经有一些用于手机和摄像头的镜头系统中采用三片透镜的结构，具体可参见美国专利第5,940,219号，但是该专利所揭示的透镜系统总长和焦距比都在2左右，难以满足系统的小型化，而且透镜数目的增加会导致系统的成本增加。
因此，既兼顾成本又兼顾成像质量的设计是采用双镜片结构。双镜片结构一方面提供更多的设计自由度，使得成像质量可以相对于单镜片结构得以提高，另一方面又比三片型降低了成本，缩减了系统的整体尺寸。
已有的两片型结构以反远距型居多，具体可参见美国专利第6,449,105B1号，该镜头系统从物侧到像侧依次包括一负光焦度的弯月型透镜，光栏和一正光焦度的弯月型透镜。这种结构对广角消像差是有利的，它的后工作距(成像透镜最后一面到像面的距离)用以放置快门比较长，因此，其后工作距很长使得减少系统整体长度比较困难，限制了系统的小型化。
为解决上述问题，公开号为2004/0036983的美国专利申请揭示一种摄像镜头系统。如图30所示，该镜头系统从物侧到成像面5依次包括一光栏1，一两面皆凸的正透镜2和一凹面在物侧的弯月型透镜3。当每枚透镜都包括至少一非球面，且以f表示系统焦距总长，f1表示该正透镜的焦距长度，以T表示从光栏到成像面5的长度，则该系统需要满足：0.3＜f1/f＜0.9和T/f＜2.4两个条件。
但是该系统的总长与焦距比也在2左右，最小时也在1.7，使小型化仍然受到一定的限制，而且其倍率色差很大，超过艾里斑(Airy)一倍以上，轴向色差也比较大，使得整个系统的成像质量受到影响。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题是克服以上摄像镜头系统进一步小型化较为困难，且由于色差较大造成成像质量的不足，提供一种可进一步小型化且成像质量较好的摄像镜头系统。
本发明解决技术问题的技术方案是：提供一种摄像镜头系统，其从物侧到成像面依次包括光栏，一双面皆凸的第一透镜和一呈弯月型且凹面弯向物侧的第二透镜，该第一和第二透镜都至少有一面为非球面，且满足条件式(1)1＜T/f＜1.62和(2)0.5＜f1/f＜0.9，其中T：光栏到成像面的距离；f：整个摄像镜头的焦距；f1：第一透镜的焦距。
为消除单色像差及较小高级像差，该摄像镜头系统还满足条件式(3)0.2＜R2/R1＜1和(4)1.2＜d/R2＜2.1，其中R1：第一透镜靠近物侧的表面曲率半径的绝对值；R2：第一透镜靠近成像面的表面曲率半径的绝对值；d：第一透镜的厚度。
为校正场曲，该摄像镜头系统还进一步满足条件式(5)0.5＜(1/R3)/(1/R1+1/R2+1/R4)＜1，其中R3：第二透镜靠近物侧的凹面曲率半径的绝对值；R4：第二透镜靠近像侧的表面曲率半径的绝对值。
为更好的消除色差，尤其是倍率色差，第一透镜和第二透镜还满足条件式(6)v1-v2＞20，其中v1：第一透镜的Abbe数；v2：第二透镜的Abbe数。
与现有技术相比较，本发明提供的摄像镜头系统在靠近光栏的第一透镜的至少一面采用了非球面，可以很好的校正系统的球差和慧差。由于第二透镜远离光栏，不同视场角的主光线在其上的投影高度相差比较大，通过第二透镜的至少一面的非球面化，可以很好的校正与视场有关的像差，比如像散，场曲和畸变。而且第二透镜的靠近成像面的第二面具有从光轴向边缘方向使折射逐渐变缓的形状，此面中心部分发散光线而边缘部分会聚光线，使得弧矢与子午像面易于重合，且边缘成像位置能够后移，提高了在广角下的成像质量。另外，由于该第一透镜和第二透镜都可采用塑料制成，可有效降低成本，易于实现量产。
【附图说明】
图1是本发明的摄像镜头系统的构成示意图。
图2是本发明的摄像镜头系统第1实施例的垂轴像差曲线。
图3是本发明的摄像镜头系统第1实施例的像散与场曲以及畸变曲线。
图4是本发明的摄像镜头系统第1实施例的轴上点球差色差曲线。
图5是本发明的摄像镜头系统第1实施例的倍率色差曲线。
图6是本发明的摄像镜头系统第2实施例的垂轴像差曲线。
图7是本发明的摄像镜头系统第2实施例的像散与场曲以及畸变曲线。
图8是本发明的摄像镜头系统第2实施例的轴上点球差色差曲线。
图9是本发明的摄像镜头系统第2实施例的倍率色差曲线。
图10是本发明的摄像镜头系统第3实施例的垂轴像差曲线。
图11是本发明的摄像镜头系统第3实施例的像散与场曲以及畸变曲线。
图12是本发明的摄像镜头系统第3实施例的轴上点球差色差曲线。
图13是本发明的摄像镜头系统第3实施例的倍率色差曲线。
图14是本发明的摄像镜头系统第4实施例的垂轴像差曲线。
图15是本发明的摄像镜头系统第4实施例的像散与场曲以及畸变曲线。
图16是本发明的摄像镜头系统第4实施例的轴上点球差色差曲线。
图17是本发明的摄像镜头系统第4实施例的倍率色差曲线。
图18是本发明的摄像镜头系统第5实施例的垂轴像差曲线。
图19是本发明的摄像镜头系统第5实施例的像散与场曲以及畸变曲线。
图20是本发明的摄像镜头系统第5实施例的轴上点球差色差曲线。
图21是本发明的摄像镜头系统第5实施例的倍率色差曲线。
图22是本发明的摄像镜头系统第6实施例的垂轴像差曲线。
图23是本发明的摄像镜头系统第6实施例的像散与场曲以及畸变曲线。
图24是本发明的摄像镜头系统第6实施例的轴上点球差色差曲线。
图25是本发明的摄像镜头系统第6实施例的倍率色差曲线。
图26是本发明的摄像镜头系统第7实施例的垂轴像差曲线。
图27是本发明的摄像镜头系统第7实施例的像散与场曲以及畸变曲线。
图28是本发明的摄像镜头系统第7实施例的轴上点球差色差曲线。
图29是本发明的摄像镜头系统第7实施例的倍率色差曲线。
图30是公开号为2004/0036983的美国专利申请的摄像镜头系统构成示意图。
【具体实施方式】
图1是本发明摄像镜头系统的构成示意图。光线从物侧方向入射，经过靠近物侧的光栏10，一个双面皆凸的第一透镜20和一弯月型第二透镜30，该弯月型第二透镜30具有一凹面弯向物侧以会聚光到一成像装置CCD或CMOS的成像面40。该第一透镜20和第二透镜30都至少有一个表面是非球面。
首先，将光栏10放置在系统最靠近物侧的位置是为了减小主光线入射到成像面40的角度，而且光栏10放在系统最前面的位置也有利于减少系统总长。
为了实现整个系统的小型化且成像质量较好，该系统的第一透镜20和第二透镜30满足以下条件式：
(1)1＜T/f＜1.62；和
(2)0.5＜f1/f＜0.9，
其中T：光栏到像面的距离；f：整个摄像镜头的焦距；f1：第一透镜20的焦距。条件式(1)限制了系统的总长，条件式(2)是为了消单色像差并满足总长要求即条件式(1)而得到的光焦度的分配，f1/f的比值在下界0.5以上，则满足系统对总光焦度的要求，使得高阶球差慧差和倍率色差在控制范围之内；而f1/f的比值小于上界0.9则一方面保证系统总的光焦度，同时能够减小系统的总长。
较佳的，第一透镜20还满足条件式：
(3)0.2＜R2/R1＜1；和
(4)1.2＜d/R2＜2.1，
其中R1：第一透镜20靠近物侧的表面(第一表面，未标示)曲率半径的绝对值；R2：第一透镜20靠近成像面40的表面(第二表面，未标示)曲率半径的绝对值；d：第一透镜20的厚度。条件式(3)是为了满足消单色像差而得到的第一透镜20的光焦度分配，而条件式(4)则是为了减小第一透镜20的第二表面的入射角度(即近似的光栏同心)，从而减小高级像差。
更优选的，第一透镜20和第二透镜30还满足条件式：
(5)0.5＜(1/R3)/(1/R1+1/R2+1/R4)＜1，
其中R3：第二透镜30靠近物侧的凹面(第三表面，未标示)曲率半径的绝对值；R4：第二透镜30靠近成像面的表面(第四表面，未标示)曲率半径的绝对值。条件式(5)是为了校正场曲而得到平像场。当(1/R3)/(1/R1+1/R2+1/R4)的值小于上界1时，第二透镜30第三表面的负光焦度可以很好的补偿第一透镜20产生的正慧差，同时由于此时的R3不会太小，从而减小了系统的高级像差；而(1/R3)/(1/R1+1/R2+1/R4)的值大于下界0.5时，该第二透镜30第三表面所产生的负Petzval场曲和(匹兹万场曲和)就能够补偿第一透镜20的第一，第二两个表面以及第二透镜30的第四表面所产生的正Petzval场曲和，使得场曲的校正相对容易。而且满足条件式(5)，第二透镜30的凹面所产生负光焦度能够较好的校正由第一透镜20所产生的倍率色差。由于R3是系统中最小的曲率面，为了保证系统
在校正场曲的同时减小高级像差的产生，应该尽量让曲率半径小的面与光栏同心，因此第二透镜30必须弯向光栏。
为了更好的消除色差，尤其是倍率色差，第一透镜20所用材料的阿贝(Abbe)数v1和第二透镜30所用材料的阿贝(Abbe)数v2应该满足如下条件式：
(6)v1-v2＞20。
可以理解的是，为了降低成本，本发明的摄像镜头系统可以采用直接将光栏10做在第一透镜20的第一表面上，节省系统的组成元件，实际操作时，还可以直接将第一透镜20的第一表面上不透光的部分涂黑以当作光栏。
亦可以理解的是，本发明的摄像镜头系统的第一透镜20和第二透镜30都采用塑料制成以降低成本，并且易于实现量产。
下面参照图2到图29以具体实施例来详细说明本发明的摄像镜头系统。
以下每个实施例中，第一透镜20的第一表面，第二表面和第二透镜30的第三表面，第四表面均采用非球面。
非球面面型表达式如下：
其中，
为从光轴到透镜表面的高度，k是二次曲面系数，Ai为第i阶的非球面面型系数。
T：光栏到像面的距离；f：整个摄像镜头的焦距；FNo：F数；ω：半视场角；2ω：视场角；R：光学面的曲率半径；d：光学面到光轴的距离；Nd：折射率；v：Abbe数。
实施例1
该摄像镜头系统满足表1和表2的条件：
表1
| f＝3.21mm T＝4.00mm FNo＝2.83 ω＝35° | |||||
| 表面序号 | R(mm) | D(mm) | Nd | v | k |
| 光栏 | 无穷 | -0.08 | 0 | ||
| 第一表面 | 1.908685 | 1.949767 | 1.492 | 57.4 | 0.3 969374 |
| 第二表面 | -1.386019 | 0.8410808 | 0.4322471 | ||
| 第三表面 | -0.6313817 | 0.9296156 | 1.585 | 29.9 | -0.6737203 |
| 第四表面 | -1.140475 | 0.2679967 | -0.9677394 | ||
表2
| 表面序号 | 第一表面 | 第二表面 | 第三表面 | 第四表面 |
| 非球面系数 | A2＝0 | A2＝0 | A2＝0 | A2＝0 |
| A4＝-0.037981674 | A4＝0.040516016 | A4＝-0.04769116 | A4＝-0.0026459285 | |
| A6＝-0.11117147 | A6＝-0.0040262084 | A6＝0.05474841 | A6＝0.0088382976 | |
| A8＝0.25717755 | A8＝-0.0022363842 | A8＝0.018494473 | A8＝0.0026971968 | |
| A10＝-0.44540332 | A10＝0.0040769403 | A10＝-0.0063129926 | A10＝0.00071976951 | |
| A12＝0.1964647 | A12＝-0.0011660921 | A12＝-0.002450423 | A12＝-0.00036281554 | |
| A14＝0 | A14＝0 | A14＝0 | A14＝0 | |
| A16＝0 | A16＝0 | A16＝0 | A16＝0 |
该实施例1的摄像镜头系统中，其垂轴像差、场曲与畸变、轴上点球差色差和倍率色差分别如图2到图5所示。其中图2(A)、图2(B)、图2(C)和图2(D)分别表示垂轴像差的0°、15°、25 °和35°四个视场的子午与弧矢像面，而图3(A)和图3(B)分别表示场曲曲线与畸变曲线。由图上可以看出，上述像差、场曲、畸变、色差都能被很好的校正。
实施例2
该摄像镜头系统满足表3和表4的条件：
表3
| f＝3.19mm T＝3.99mm FNo＝2.80 ω＝35° | |||||
| 表面序号 | R(mm) | D(mm) | Nd | v | k |
| 光栏 | 无穷 | -0.08 | 0 | ||
| 第一表面 | 1.895722 | 1.934008 | 1.492 | 57.4 | -1.031395 |
| 第二表面 | -1.376186 | 0.8348153 | 0.441094 | ||
| 第三表面 | -0.6242678 | 0.9118045 | 1.585 | 29.9 | -0.673748 |
| 第四表面 | -1.126245 | 0.3122 | -0.9667288 | ||
表4
| 表面序号 | 第一表面 | 第二表面 | 第三表面 | 第四表面 |
| 非球面系数 | A2＝0 | A2＝0 | A2＝0 | A2＝0 |
| A4＝-0.0086994569 | A4＝0.041163675 | A4＝-0.048693006 | A4＝-0.0027907875 | |
| A6＝-0.1161784 | A6＝-0.0042075403 | A6＝0.057214163 | A6＝0.0092363559 | |
| A8＝0.27353815 | A8＝-0.002378654 | A8＝0.019671017 | A8＝0.0028687816 | |
| A10＝-0.48215993 | A10＝0.0044133871 | A10＝-0.0068339682 | A10＝0.00077916802 | |
| A12＝0.21645868 | A12＝-0.0012847639 | A12＝-0.0026997998 | A12＝-0.00039973886 | |
| A14＝0 | A14＝0 | A14＝0 | A14＝0 | |
| A16＝0 | A16＝0 | A16＝0 | A16＝0 |
该实施例2的摄像镜头系统中，其垂轴像差、场曲与畸变、轴上点球差色差和倍率色差分别如图6到图9所示。其中图6(A)、图6(B)、图6(C)和图6(D)分别表示垂轴像差的0°、15°、25°和3 5°四个视场的子午与弧矢像面，而图7(A)和图7(B)分别表示场曲曲线与畸变曲线。由图上可以看出，上述像差、场曲、畸变、色差都能被很好的校正。
实施例3
该摄像镜头系统满足表5和表6的条件：
表5
| f＝3.21mm T＝4.05mm FNo＝2.83 ω＝35° | |||||
| 表面序号 | R(mm) | D(mm) | Nd | v | k |
| 光栏 | 无穷 | -0.0798 | 0 | ||
| 第一表面 | 1.937576 | 1.951123 | 1.492 | 57.4 | -1.026366 |
| 第二表面 | -1.395695 | 0.842203 | 0.3649843 | ||
| 第三表面 | -0.6367427 | 0.9198735 | 1.585 | 29.9 | -0.6782141 |
| 第四表面 | -1.111585 | 0.3119658 | -4.560295 | ||
表6
| 表面序号 | 第一表面 | 第二表面 | 第三表面 | 第四表面 |
| 非球面系数 | A2＝0 | A2＝0 | A2＝0 | A2＝0 |
| A4＝-0.0090154464 | A4＝0.047546265 | A4＝-0.067457258 | A4＝-0.17525752 | |
| A6＝-0.027257396 | A6＝-0.067428703 | A6＝0.048702325 | A6＝0.053841628 | |
| A8＝-0.31450985 | A8＝0.088613357 | A8＝-0.0016956663 | A8＝0.0007158852 | |
| A10＝0.60707428 | A10＝-0.04786747 | A10＝-8.414046E-005 | A10＝-0.001238689 | |
| A12＝0 | A12＝0 | A12＝0 | A12＝0 | |
| A14＝0 | A14＝0 | A14＝0 | A14＝0 | |
| A16＝0 | A16＝0 | A16＝0 | A16＝0 |
该实施例3的摄像镜头系统中，其垂轴像差、场曲与畸变、轴上点球差色差和倍率色差分别如图10到图13所示。其中图10(A)、图10(B)、图10(C)和图10(D)分别表示垂轴像差的0°、15°、25 °和35°四个视场的子午与弧矢像面，而图11(A)和图11(B)分别表示场曲曲线与畸变曲线。由图上可以看出，上述像差、场曲、畸变、色差都能被很好的校正。
实施例4
该摄像镜头系统满足表7和表8的条件：
表7
| f＝3.26mm T＝4.22mm FNo＝2.80 ω＝35° | |||||
| 表面序号 | R(mm) | D(mm) | Nd | v | k |
| 光栏 | 无穷 | -0.067878 | 0 | ||
| 第一表面 | 2.124272 | 1.991005 | 1.492 | 57.4 | -12.41067 |
| 第二表面 | -1.327932 | 0.7080908 | -0.1739528 | ||
| 第三表面 | -0.6807691 | 0.6568542 | 1.585 | 29.9 | -0.99403 77 |
| 第四表面 | -1.337036 | 0.861976 | -3.860014 | ||
表8
| 表面序号 | 第一表面 | 第二表面 | 第三表面 | 第四表面 |
| 非球面系数 | A2＝0 | A2＝0 | A2＝0 | A2＝0 |
| A4＝0.10925473 | A4＝0.011162728 | A4＝-0.22040448 | A4＝-0.14881856 | |
| A6＝-0.13095248 | A6＝-0.066705593 | A6＝0.019200829 | A6＝0.051775666 | |
| A8＝0 | A8＝0.068492417 | A8＝-0.023114479 | A8＝0.0011871839 | |
| A10＝0 | A10＝-0.04357828 | A10＝-9.0582917E-005 | A10＝-0.0013271067 | |
| A12＝0 | A12＝0 | A12＝0 | A12＝0 | |
| A14＝0 | A14＝0 | A14＝0 | A14＝0 | |
| A16＝0 | A16＝0 | A16＝0 | A16＝0 |
该实施例4的摄像镜头系统中，其垂轴像差、场曲与畸变、轴上点球差色差和倍率色差分别如图14到图17所示。其中图14(A)、图14(B)、图14(C)和图14(D)分别表示垂轴像差的0°、15°、25°和35°四个视场的子午与弧矢像面，而图15(A)和图15(B)分别表示场曲曲线与畸变曲线。由图上可以看出，上述像差、场曲、畸变、色差都能被很好的校正。
实施例5
该摄像镜头系统满足表9和表10的条件：
表9
| f＝3.22mm T＝4.99mm FNo＝2.80 ω＝35° | |||||
| 表面序号 | R(mm) | D(mm) | Nd | v | k |
| 光栏 | 无穷 | -0.03 | 0 | ||
| 第一表面 | 3.567241 | 2.042576 | 1.492 | 57.4 | -0.9115067 |
| 第二表面 | -1.204826 | 0.8256124 | -0.1979544 | ||
| 第三表面 | -0.5674448 | 0.8186415 | 1.585 | 29.9 | -0.9227495 |
| 第四表面 | -0.8538844 | -1.068108 | |||
表10
| 表面序号 | 第一表面 | 第二表面 | 第三表面 | 第四表面 |
| 非球面系数 | A2＝0 | A2＝0 | A2＝0 | A2＝0 |
| A4＝-0.038187626 | A4＝0.046356766 | A4＝0.040616649 | A4＝0.0185752 | |
| A6＝0.025227628 | A6＝-0.0032353324 | A6＝0.085273579 | A6＝0.0030064393 | |
| A8＝0.05774558 | A8＝-0.0028835816 | A8＝-0.079657862 | A8＝0.002911957 | |
| A10＝-0.44540332 | A10＝0.0019185201 | A10＝0.050834821 | A10＝0.00065240269 | |
| A12＝0.1964647 | A12＝0.00024573464 | A12＝-0.016829857 | A12＝-0.00033965939 | |
| A14＝0 | A14＝0 | A14＝0 | A14＝0 | |
| A16＝0 | A16＝0 | A16＝0 | A16＝0 |
该实施例5的摄像镜头系统中，其垂轴像差、场曲与畸变、轴上点球差色差和倍率色差分别如图18到图21所示。其中图18(A)、图18(B)、图18(C)和图18(D)分别表示垂轴像差的0°、15°、25°和35°五个视场的子午与弧矢像面，而图19(A)和图19(B)分别表示场曲曲线与畸变曲线。由图上可以看出，上述像差、场曲、畸变、色差都能被很好的校正。
实施例6
该摄像镜头系统满足表11和表12的条件：
表11
| f＝3.19mm T＝4.32mm FNo＝2.8 ω＝3 5° | |||||
| 表面序号 | R(mm) | D(mm) | Nd | v | k |
| 光栏 | 无穷 | -0.05 | 0 | ||
| 第一表面 | 2.704951 | 1.934008 | 1.531 | 56.0 | -19.70274 |
| 第二表面 | -1.264784 | 0.8348153 | -0.3060202 | ||
| 第三表面 | -0.60228 | 0.9118045 | 1.585 | 29.9 | -0.9132682 |
| 第四表面 | -1.056885 | 0.640254 | -2.01608 | ||
表12
| 表面序号 | 第一表面 | 第二表面 | 第三表面 | 第四表面 |
| 非球面系数 | A2＝0 | A2＝0 | A2＝0 | A2＝0 |
| A4＝0.078640248 | A4＝0.043790817 | A4＝0.086709045 | A4＝0.028145024 | |
| A6＝01986909 | A6＝-0.092545745 | A6＝0.049096719 | A6＝-0.00012293722 | |
| A8＝0.27353815 | A8＝0.12998134 | A8＝-0.10131265 | A8＝-0.0034547048 | |
| A10＝-0.48215993 | A10＝-0.11896713 | A10＝-0.14111931 | A10＝-0.00054609844 | |
| A12＝0.21645868 | A12＝0.038733469 | A12＝0.13145728 | A12＝0.00054942201 | |
| A14＝0 | A14＝0 | A14＝0 | A14＝0 | |
| A16＝0 | A16＝0 | A16＝0 | A16＝0 |
该实施例6的摄像镜头系统中，其垂轴像差、场曲与畸变、轴上点球差色差和倍率色差分别如图22到图25所示。其中图22(A)、图22(B)、图22(C)和图22(D)分别表示垂轴像差的0°、15°、25°和35°四个视场的子午与弧矢像面，而图23(A)和图23(B)分别表示场曲曲线与畸变曲线。由图上可以看出，上述像差、场曲、畸变、色差都能被很好的校正。
实施例7
该摄像镜头系统满足表13和表14的条件：
表13
| f＝3.19mm T＝5.12mm FNo＝2.73 ω＝35° | |||||
| 表面序号 | R(mm) | D(mm) | Nd | v | k |
| 光栏 | 无穷 | -0.04 | 0 | ||
| 第一表面 | 3.73331 | 1.934008 | 1.531 | 56.0 | 7.649853 |
| 第二表面 | -0.9675068 | 0.3958819 | -0.5408035 | ||
| 第三表面 | -0.5563445 | 0.9118045 | 1.585 | 29.9 | -0.7896022 |
| 第四表面 | -1.039531 | -1.222231 | |||
表14
| 表面序号 | 第一表面 | 第二表面 | 第三表面 | 第四表面 |
| 非球面系数 | A2＝0 | A2＝0 | A2＝0 | A2＝0 |
| A4＝-0.036296997 | A4＝0.1129865 | A4＝0.31675922 | A4＝0.021944232 | |
| A6＝-0.14080751 | A6＝-0.084130154 | A6＝0.1861908 | A6＝0.0334663164 | |
| A8＝0.27353815 | A8＝0.12343708 | A8＝-0.20723569 | A8＝-0.0087931231 | |
| A10＝-0.48215993 | A10＝-0.11896713 | A10＝0.0707272 | A10＝-0.002238773 | |
| A12＝0.21645868 | A12＝0.038733447 | A12＝0.032847897 | A12＝0.001090651 | |
| A14＝0 | A14＝0 | A14＝0 | A14＝0 | |
| A16＝0 | A16＝0 | A16＝0 | A16＝0 |
该实施例7的摄像镜头系统中，其垂轴像差、场曲与畸变、轴上点球差色差和倍率色差分别如图26到图29所示。其中图26(A)、图26(B)、图26(C)和图26(D)分别表示垂轴像差的0°、15°、25°和35°四个视场的子午与弧矢像面，而图27(A)和图27(B)分别表示场曲曲线与畸变曲线。由图上可以看出，上述像差、场曲、畸变、色差都能被很好的校正。
表15是7个实施例及其对应的光学特性，包括孔径、视场角和焦距，以及与前面每个条件式对应的数值。
其中，实施例1到实施例5，第一透镜20和第二透镜30的材料分别是聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚碳酸酯(PC)，实施例6和7中第一透镜20和第二透镜30的材料分别是环烯烃聚合物(Cyclo-olefin Polymers)和聚碳酸酯(PC)。
表15
| 实施例 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| FNo | 2.83 | 2.8 | 2.83 | 2.8 | 2.8 | 2.8 | 2.73 |
| 2ω(°) | 70 | 70 | 70 | 70 | 70 | 70 | 70 |
| T(mm) | 4 | 3.99 | 4.05 | 4.22 | 4.99 | 4.32 | 5.12 |
| f(mm) | 3.21 | 3.19 | 3.21 | 3.26 | 3.22 | 3.19 | 3.19 |
| T/f | 1.25 | 1.24 | 1.26 | 1.29 | 1.55 | 1.35 | 1.61 |
| f1/f | 0.63 | 0.63 | 0.62 | 0.63 | 0.66 | 0.61 | 0.53 |
| R2/R1 | 0.73 | 0.73 | 0.72 | 0.62 | 0.34 | 0.47 | 0.26 |
| d/R2 | 1.4 | 1.41 | 1.4 | 1.49 | 1.69 | 1.53 | 1.99 |
| (1/R3)/(1/R1+1/R2+1/R4) | 0.75 | 0.75 | 0.74 | 0.75 | 0.77 | 0.79 | 0.79 |
| v1-v2 | 27.5 | 27.5 | 27.5 | 27.5 | 27.5 | 26.1 | 26.1 |
综上，本发明的摄像镜头系统采用两片型结构，从物侧到成像面依次包括光栏，一两面皆凸的第一透镜和一弯月型且凹面弯向物侧的第二透镜，并且该第一和第二透镜的两面中都至少有一面为非球面，在满足一定的条件式下可有效缩短两片型镜头系统结构的总长。并且该系统可在大视场(视场角在60度以上)情况下，实现畸变在2％以内，有效校正各种像差、色差，提高在广角下的成像质量，并可实现低成本量产。
Claims (8)
1.一种摄像镜头系统，其从物侧到成像面依次包括光栏，一两面皆凸的第一透镜和一弯月型、且凹面弯向物侧的第二透镜，其特征在于该第一和第二透镜都至少有一表面为非球面，且满足条件式(1)1＜T/f＜1.62和(2)0.5＜f1/f＜0.9，其中T：光栏到成像面的距离；f：整个摄像镜头的焦距；f1：第一透镜的焦距。
2.如权利要求1所述的摄像镜头系统，其特征在于第一透镜两面皆为非球面，且满足条件式(3)0.2＜R2/R1＜1和(4)1.2＜d/R2＜2.1，其中R1：第一透镜靠近物侧的表面曲率半径的绝对值；R2：第一透镜靠近成像面的表面曲率半径的绝对值；d：第一透镜的厚度。
3.如权利要求2所述的摄像镜头系统，其特征在于第二透镜两面皆为非球面，且满足条件式(5)0.5＜(1/R3)/(1/R1+1/R2+1/R4)＜1，其中R3：第二透镜靠近物侧的凹面曲率半径的绝对值；R4：第二透镜靠近成像面的表面曲率半径的绝对值。
4.如权利要求1所述的摄像镜头系统，其特征在于第一透镜和第二透镜满足条件式(6)v1-v2＞20，其中v1：第一透镜的阿贝数；v2：第二透镜的阿贝数。
5.如权利要求1所述的摄像镜头系统，其特征在于第一透镜和第二透镜皆由塑料制成。
6.如权利要求5所述的摄像镜头系统，其特征在于所述第一透镜和第二透镜的材料分别是聚甲基丙烯酸甲酯和聚碳酸酯。
7.如权利要求5所述的摄像镜头系统，其特征在于所述第一透镜和第二透镜的材料分别是环烯烃聚合物和聚碳酸酯。
8.如权利要求1所述的摄像镜头系统，其特征在于光栏形成在第一透镜面向物侧的表面。
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