CN1959461A

CN1959461A - 广角镜头

Info

Publication number: CN1959461A
Application number: CN 200510118560
Authority: CN
Inventors: 土持诚; 泷上耕太郎
Original assignee: Sony Taiwan Ltd
Current assignee: Sony Taiwan Ltd
Priority date: 2005-10-31
Filing date: 2005-10-31
Publication date: 2007-05-09

Abstract

提供一种可以得到同时满足实现小型轻量化及低成本化，抑制倍率的色差，并得到较低TV失真而较长成像距离等要求的广角镜头。广角镜头(100)从物体侧开始，依次由具有负折射力(散射)的第1透镜群(10)和具有正折射力(聚光)的第2透镜群(20)构成，第2透镜群包夹光圈(4)，包括物体侧的前透镜(3)和成像侧的后透镜群(30)，其中，5片透镜(1、2、3、5、6)为玻璃透镜，而后透镜群的透镜(7)则为塑料非球面构造。

Description

广角镜头

技术领域

本发明涉及在使用了CCD或CMOS等受光元件的小型摄像机等中所使用的小型轻量且对应高画质，其后侧焦距较长的广角镜头。

背景技术

在摄像机等中，需要小型且图像取入角度在水平方向超过90度的广角镜头时，使用这种广角镜头的小型摄像机的受光元件几乎都使用CCD或CMOS。这些受光元件对取入至周边像素的光线角度有限制。

组装到忽视此性质的光学系统的摄相机中，周边光量会急剧减少，而成为所谓周边部较暗的图像。

为了修正这种现象，一般采用装入电性修正电路(Shading修正电路)的方式，但当视角在90度以上时，周边光量会明显降低，而修正电路所造成的噪声也会被放大，故不实用。

为了以透镜系统解决上述课题，一般进行下述尝试。例如使用多片球面透镜，调整其性能，实现成像距离较长的镜头，但是因为又长又大，故不适合对小型机器的组装。

又，以小型轻量化为目的而使用多数小型非球面透镜的方法中，难以抑制倍率的色差，并且TV失真(Distortion)会超过10％，结果，其用途受到限制。

如以上所述，这种形式的广角镜头中，要同时满足实现小型轻量化及低成本化，抑制倍率的色差，并得到较低TV失真而较长成像距离等要求，非常困难。

发明内容

为了解决问题，本发明的广角镜头是从物体侧开始，依次包括具有负折射力(散射)的第1透镜群和具有正折射力(聚光)的第2透镜群，上述第2透镜群包夹有光圈，并具有配置于物体侧的前透镜群和配置于成像侧的后透镜群。

又，构成整个透镜系统的透镜群中，最接近成像侧的透镜是塑料非球面透镜。

前透镜群是使用阿贝数(Abbe)较小的透镜，以玻璃透镜群进行消色修正。若按照上述方式构成，则原本较难修正的图像周边部分的倍率色差可被修正，从而实现良好的各种像差修正，并实现对应高画质且成像距离较长而TV失真也较低的广角镜头。

附图说明

[图1]本发明之一实施例的透镜系统(镜头)的概要结构图。

[图2]透镜1的外型尺寸与透镜面资料的详细图示。

[图3]透镜2的外型尺寸与透镜面资料的详细图示。

[图4]透镜3的外型尺寸与透镜面资料的详细图示。

[图5]透镜5的外型尺寸与透镜面资料的详细图示。

[图6]透镜6的外型尺寸与透镜面资料的详细图示。

[图7]透镜7的外型尺寸与透镜面资料的详细图示。

具体实施方式

图1所示为本发明的实施例中的透镜系统的概要结构图。

如图1所示，本发明的透镜系统100由具有负折射力的第1透射群10和具有正折射力的第2透射群20构成。其中，第2透镜群20又可分为较靠近物体侧的前透镜3，以及较靠近成像侧的后透镜群30。透镜3和后透镜群30之间夹持有一片光圈4。

第1透镜群10由2片负折射力的透镜构成。第2透镜群20的成像侧透镜7被设计成非球面。而透镜1、2、3、5、6为玻璃球面透镜。透镜7为非球面的塑料透镜。图中的8为IR遮蔽滤光片，9则为成像面。

图2至图7详细图示了本实施例的各透镜的尺寸构成及透镜面的透镜资料。其中，R1为靠近物体侧的透镜面的曲率半径，R2为靠近成像侧的透镜面的曲率半径。nd为该透镜的折射率，vd为该透镜的阿贝数。此外，透镜7的非球面形状，可以用以下非球面公式来表示：

X = \frac{\frac{H^{2}}{R}}{1 + \sqrt{1 - (K + 1) {(\frac{H}{R})}^{2}}} + A_{4} H^{4} + A_{6} H^{6} + A_{8} H^{8} + A_{10} H^{10}

其中，X为光轴方向的轴长，H为垂直于光轴高度的高度，R为曲率半径，K为圆锥系数，A₄、A₆、A₈、A₁₀为非球面系数。

各透镜面的资料表如下所示。球面透镜1、2、3、5、6的资料列于表1，非球面透镜7的资料列于表2。i为透镜编号。

[表1]

i	R1	R2	nd	vd
i	R1	R2	nd	vd	1	7.22548	3.02454	1.62041	60.3
2	9.40845	2.63892	1.62041	60.3	1	7.22548	3.02454	1.62041	60.3
2	9.40845	2.63892	1.62041	60.3	3	7.03637	-21.05608	1.84666	23.8
5	4.84637	2.00000	1.84666	23.8	3	7.03637	-21.05608	1.84666	23.8
5	4.84637	2.00000	1.84666	23.8	6	2.00000	-3.42161	1.74100	52.7

[表2]

	R1	R2
	R1	R2	R	-1.20742	-1.26743
K	-1.39221	-2.277590	R	-1.20742	-1.26743
K	-1.39221	-2.277590	A₄	-.102159E+00	-.742528E-01
A₆	0.425547E-01	0.135572E-01	A₄	-.102159E+00	-.742528E-01
A₆	0.425547E-01	0.135572E-01	A₈	0.147625E-02	0.379881E-02
A₁₀	-.189829E-02	-.733994E-03	A₈	0.147625E-02	0.379881E-02

nd＝1.52996

vd＝55.8

本实施例的广角镜头性能如下所示：

有效焦距长：2.2mm

F No. ：2.8

成像大小：05.655mm

TV失真：-3.0％(最大值)

解析度 0Field ：1251p/mm

0.7Field ：641p/mm

通过以上透镜结构，可以得到同时满足实现小型轻量化及低成本化，抑制倍率的色差，并得到较低TV失真而较长成像距离等要求的广角镜头。

Claims

1.一种广角镜头，其特征在于，

从物体侧往像面侧依次由具有负折射力的第1透镜群和具有正折射力的第2透镜群构成，其中，

所述第1透镜群具有：

靠近物体侧的具有负折射力的第1透镜；和

靠近像面侧的具有负折射力的第2透镜，

所述第2透镜群具有：

靠近物体侧的具有正折射力的第3透镜；

靠近像面侧的后透镜群；和

隔开所述第3透镜与所述后透镜群的光圈，

所述后透镜群从物体侧往像面侧依次具有：

具有负折射力的第4透镜；

具有正折射力的第5透镜；以及

具有正折射力的第6透镜。

2.如权利要求1所记载的广角镜头，其中，

所述第1、第2、第3、第4、第5透镜为玻璃的球面透镜，

只有所述第6透镜为塑料的非球面透镜。

3.如权利要求1或2所记载的广角镜头，其中，

若令所述第i透镜的折射率为ndi，阿贝数为νdi，其中，i＝1，2，则满足下式：

1.60＜nd1＝nd2＜1.63

59＜νd1＝νd2＜61。

4.如权利要求1或2所记载的广角镜头，其中，

若令所述第i透镜的折射率为ndi，阿贝数为νdi，其中，i＝3、4，则满足下式：

1.80＜|nd3|＝|nd5|＜1.90

23＜|νd3|＝|νd5|＜25。

5.如权利要求1或2所记载的广角镜头，其中，

若令所述第i透镜的折射率为ndi，阿贝数为νdi，其中，i＝5，则满足下式：

1.76＞nd5＞1.72

51＜νd5＜54。

6.如权利要求1或2所记载的广角镜头，其中，

若令所述第i透镜的折射率为ndi，阿贝数为νdi，其中，i＝6，则满足下式：

1.55＞nd6＞1.51

55＜νd6＜57。