廣角成像鏡頭的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種廣角成像鏡頭,其從物側至像側依次包括:具有負屈折力的第一透鏡,其像側面為凹面,材質為塑料;具有屈折力的第二透鏡,其物側面為凸面,像側面為凹面;具有正屈折力的第三透鏡,其像側面為凸面;具有正屈折力的第四透鏡,其像側面為凸面;具有負屈折力的第五透鏡;及具有屈折力的第六透鏡,其物側面為凸面。所述廣角成像鏡頭滿足條件式:?1.1<f1/f4<0;其中,f1為所述第一透鏡的有效焦距,f4為所述第四透鏡的有效焦距。本實用新型的廣角成像鏡頭能在保持較小尺寸及較高成像質量的前提下,具有超廣視場角。
【專利說明】
廣角成像鏡頭
技術領域
[0001] 本實用新型設及光學成像技術,特別設及一種廣角成像鏡頭。
【背景技術】
[0002] 目前,光學成像系統的感光元件包括電荷禪合裝置(charge-co叩led device, CCD)或互補性氧化金屬半導體元件(complementaiT metal-oxide semiconductor ,CMOS) 圖像傳感器。隨著半導體制程技術的發展,感光元件的像素尺寸越來越小,對應地成像鏡頭 也需要具有較小的尺寸及較高的成像質量。同時,隨著成像鏡頭的應用領域越來越廣,對拍 攝的范圍需求也越來越廣。因此,為了滿足廣視場角的要求,一般會采用增加透鏡片數,但 是運不利于鏡頭的小型化及輕量化;隨著角度的增大,軸外像差也急劇增加,不利于提高成 像質量;同時光線的入射高度更有利于軸外像差的校正,入射高度體現在鏡片尺寸上,故小 型化不利于擴大視場角。 【實用新型內容】
[0003] 本實用新型旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此,本實用新型需 要提供一種廣角成像鏡頭。
[0004] 本實用新型實施方式的廣角成像鏡頭從物側至像側依次包括:
[0005] 具有負屈折力的第一透鏡,其像側面為凹面,且采用材質為塑料;
[0006] 具有屈折力的第二透鏡,其物側面為凸面,像側面為凹面;
[0007] 具有正屈折力的第=透鏡,其像側面為凸面;
[000引具有正屈折力的第四透鏡,其像側面為凸面;
[0009] 具有負屈折力的第五透鏡;及
[0010] 具有屈折力的第六透鏡,其物側面為凸面。
[0011] 所述廣角成像鏡頭滿足條件式:
[0012] -l.KfVf4<0;
[0013] 其中,fl為所述第一透鏡的有效焦距,f4為所述第四透鏡的有效焦距。
[0014] 在某些實施方式中,所述廣角成像鏡頭滿足條件式:
[0015] KDT11/DT62<1.6;
[0016] 其中,DTll為所述第一透鏡的物側面的有效半徑,DT62為所述第六透鏡的像側面 的有效半徑。
[0017] 在某些實施方式中,所述廣角成像鏡頭滿足條件式:
[0018] 0.5<DT21/DT52<1.1;
[0019] 其中,DT21為所述第二透鏡的物側面的有效半徑,DT52為所述第五透鏡的像側面 的有效半徑。
[0020] 在某些實施方式中,所述第一透鏡物側面為凸面,所述廣角成像鏡頭滿足條件式:
[0021] 0<R1/R4<4;
[0022] 其中,Rl為所述第一透鏡的物側面的曲率半徑,R4為所述第二透鏡的像側面的曲 率半徑。
[0023] 在某些實施方式中,所述廣角成像鏡頭滿足條件式:
[0024] 0<SAG11/SAG12<0.6;
[0025] 其中,SAGll為所述第一透鏡的物側面和光軸的交點至所述第一透鏡的物側面的 有效半徑頂點之間的軸上距離,SAG12為所述第一透鏡的像側面和光軸的交點至所述第一 透鏡的像側面的有效半徑頂點之間的軸上距離。
[0026] 在某些實施方式中,所述廣角成像鏡頭滿足條件式:
[0027] 〇.8<CT3/CT4<1.6;
[0028] 其中,CT3為所述第S透鏡在光軸上的中屯、厚度,CT4為所述第四透鏡在光軸上的 中屯、厚度。
[0029] 在某些實施方式中,所述廣角成像鏡頭滿足條件式:
[0030] -3.5<fl2/f<-2;
[0031] 其中,f 12為所述第一透鏡與所述第二透鏡的合成焦距;f為所述廣角成像鏡頭的 有效焦距。
[0032] 在某些實施方式中,所述廣角成像鏡頭滿足條件式:
[0033] 0^45/^56(1;
[0034] 其中,T45為所述第四透鏡和所述第五透鏡的軸上間隔距離,T56為所述第五透鏡 和所述第六透鏡的軸上間隔距離。
[0035] 在某些實施方式中,所述廣角成像鏡頭滿足條件式:
[0036] 0.25mm-i<ImgH/(f*lTL)<0.5臟-1;
[0037] 其中,Im巧為成像面上有效像素區域對角線長的一半;f為所述廣角成像鏡頭的有 效焦距;ITL為所述第一透鏡物側面至成像面的軸上距離。
[0038] 本實用新型實施方式的廣角成像鏡頭具有尺寸小、超廣角、像素高的優點。
[0039] 本實用新型的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出,部分將從下面的描述 中變得明顯,或通過本實用新型的實踐了解到。
【附圖說明】
[0040] 本實用新型的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施方式的描述中 將變得明顯和容易理解,其中:
[0041 ]圖1是實施例1的廣角成像鏡頭的示意圖;
[0042] 圖2是實施例1的廣角成像鏡頭的軸上色差圖(mm);圖3是實施例1的廣角成像鏡頭 的象散圖(mm);圖4是實施例1的廣角成像鏡頭的倍率色差圖(皿);
[0043] 圖5是實施例2的廣角成像鏡頭的示意圖;
[0044] 圖6是實施例2的廣角成像鏡頭的軸上色差圖(mm);圖7是實施例2的廣角成像鏡頭 的象散圖(mm);圖8是實施例2的廣角成像鏡頭的倍率色差圖(皿);
[0045] 圖9是實施例3的廣角成像鏡頭的示意圖;
[0046] 圖10是實施例3的廣角成像鏡頭的軸上色差圖(mm);圖11是實施例3的廣角成像鏡 頭的象散圖(mm);圖12是實施例3的廣角成像鏡頭的倍率色差圖(皿);
[0047] 圖13是實施例4的廣角成像鏡頭的示意圖;
[0048] 圖14是實施例4的廣角成像鏡頭的軸上色差圖(mm);圖15是實施例4的廣角成像鏡 頭的象散圖(mm);圖16是實施例4的廣角成像鏡頭的倍率色差圖(皿);
[0049] 圖17是實施例5的廣角成像鏡頭的示意圖;
[0050] 圖18是實施例5的廣角成像鏡頭的軸上色差圖(mm);圖19是實施例5的廣角成像鏡 頭的象散圖(mm);圖20是實施例5的廣角成像鏡頭的倍率色差圖(皿);
[0051 ]圖21是實施例6的廣角成像鏡頭的示意圖;
[0052] 圖22是實施例6的廣角成像鏡頭的軸上色差圖(mm);圖23是實施例6的廣角成像鏡 頭的象散圖(mm);圖24是實施例6的廣角成像鏡頭的倍率色差圖(皿);
[0053] 圖25是實施例7的廣角成像鏡頭的示意圖;
[0054] 圖26是實施例7的廣角成像鏡頭的軸上色差圖(mm);圖27是實施例7的廣角成像鏡 頭的象散圖(mm);圖28是實施例7的廣角成像鏡頭的倍率色差圖(皿);
[0055] 圖29是實施例8的廣角成像鏡頭的示意圖;
[0056] 圖30是實施例8的廣角成像鏡頭的軸上色差圖(mm);圖31是實施例8的廣角成像鏡 頭的象散圖(mm);圖32是實施例8的廣角成像鏡頭的倍率色差圖(皿);
[0057] 圖33是實施例9的廣角成像鏡頭的示意圖;
[0058] 圖34是實施例9的廣角成像鏡頭的軸上色差圖(mm);圖35是實施例9的廣角成像鏡 頭的象散圖(mm);圖36是實施例9的廣角成像鏡頭的倍率色差圖(皿);
[0059] 圖37是實施例10的廣角成像鏡頭的示意圖;
[0060] 圖38是實施例10的廣角成像鏡頭的軸上色差圖(mm);圖39是實施例10的廣角成像 鏡頭的象散圖(mm);圖40是實施例10的廣角成像鏡頭的倍率色差圖(皿)。
【具體實施方式】
[0061] 下面詳細描述本實用新型的實施方式,所述實施方式的示例在附圖中示出,其中 自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通 過參考附圖描述的實施方式是示例性的,僅用于解釋本實用新型,而不能理解為對本實用 新型的限制。
[0062] 在本實用新型的描述中,需要理解的是,術語"中也'、"縱向"、"橫向"、"長度"、"寬 度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后左"、"右"、"豎直"、"水平"、"頂"、"底"、"內"、"外"、 "順時針"、"逆時針"等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系,僅是為 了便于描述本實用新型和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的 方位、W特定的方位構造和操作,因此不能理解為對本實用新型的限制。此外,術語"第一"、 "第二"僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術 特征的數量。由此,限定有"第一"、"第二"的特征可W明示或者隱含地包括一個或者更多個 所述特征。在本實用新型的描述中,"多個"的含義是兩個或兩個W上,除非另有明確具體的 限定。
[0063] 在本實用新型的描述中,需要說明的是,除非另有明確的規定和限定,術語"安 裝"、"相連"、"連接"應做廣義理解,例如,可W是固定連接,也可W是可拆卸連接,或一體地 連接;可W是機械連接,也可W是電連接或可W相互通訊;可W是直接相連,也可W通過中 間媒介間接相連,可W是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關系。對于本領域的 普通技術人員而言,可W根據具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。
[0064] 在本實用新型中,除非另有明確的規定和限定,第一特征在第二特征之"上"或之 "下"可W包括第一和第二特征直接接觸,也可W包括第一和第二特征不是直接接觸而是通 過它們之間的另外的特征接觸。而且,第一特征在第二特征"之上"、"上方"和"上面"包括第 一特征在第二特征正上方和斜上方,或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特 征在第二特征"之下"、"下方"和"下面"包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或僅僅 表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0065] 下文的公開提供了許多不同的實施方式或例子用來實現本實用新型的不同結構。 為了簡化本實用新型的公開,下文中對特定例子的部件和設置進行描述。當然,它們僅僅為 示例,并且目的不在于限制本實用新型。此外,本實用新型可W在不同例子中重復參考數字 和/或參考字母,運種重復是為了簡化和清楚的目的,其本身不指示所討論各種實施方式 和/或設置之間的關系。此外,本實用新型提供了的各種特定的工藝和材料的例子,但是本 領域普通技術人員可W意識到其他工藝的應用和/或其他材料的使用。
[0066] 請參閱圖1,本實用新型實施方式的廣角成像鏡頭從物側到像側依次包括具有負 屈折力的第一透鏡LU具有屈折力的第二透鏡L2、具有正屈折力的第=透鏡L3、具有正屈折 力的第四透鏡L4、具有負屈折力的第五透鏡L5及具有屈折力的第六透鏡L6。
[0067] 第一透鏡Ll的材質為塑料,其具有物側面Sl及像側面S2,且像側面S2為凹面。第二 透鏡L2具有物側面S3及像側面S4,且物側面S3為凸面,像側面S4為凹面。第=透鏡L3具有物 側面S5及像側面S6,且像側面S6為凸面。第四透鏡L4具有物側面S7及像側面S8,且像側面S8 為凸面。第五透鏡L5具有物側面S9及像側面S10。第六透鏡L6具有物側面Sll及像側面S12, 且物側面Sll為凸面。
[0068] 在某些實施方式中,廣角成像鏡頭還包括設置在第=透鏡L3及第四透鏡L4之間的 光闊STC。
[0069] 成像時,被攝物體OBJ發出或者反射的光線從第一透鏡Ll進入廣角成像鏡頭并穿 過具有物側面S13及像側面S14的濾光片L7,最終成像于成像面S15。
[0070] 在某些實施方式中,廣角成像鏡頭滿足條件式:
[0071] -l.KfVf4<0;
[0072] 其中,fl為第一透鏡LI的有效焦距,f 4為所述第四透鏡L4的有效焦距。
[0073] 滿足上面的條件式通過對第一透鏡Ll及第四透鏡L4的光焦度的合理分配,使得廣 角成像鏡頭收集光線的能力增強,因此具有較大的視場角,在符合小型化和高成像質量的 要求的同時還滿足超廣角的要求。
[0074] 在某些實施方式中,廣角成像鏡頭還滿足條件式:
[00巧]1<DT11/DT62<1.6;
[0076] 其中,DTll為第一透鏡LI的物側面SI的有效半徑,DT62為第六透鏡L6的像側面S12 的有效半徑。
[0077] 滿足上面的條件式可W保證第一透鏡Ll及第六透鏡L6的橫向尺寸的均勻性,利于 廣角成像鏡頭組裝。
[0078] 在某些實施方式中,廣角成像鏡頭還滿足條件式:
[00巧]0.5<DT21/DT52<1.1;
[0080] 其中,DT21為第二透鏡L2的物側面S3的有效半徑,0巧2為第五透鏡L5的像側面SlO 的有效半徑。
[0081] 滿足上面的條件式使得光線在各個鏡片上的入射高度得到合理分配,從而可W降 低成像鏡頭的敏感度。
[0082] 在某些實施方式中,第一透鏡物Ll的物側面Sl為凸面,且廣角成像鏡頭還滿足條 件式:
[0083] 0<R1/R4<4;
[0084] 其中,Rl為第一透鏡LI的物側面SI的曲率半徑,R4為第二透鏡L2的像側面S4的曲 率半徑。
[0085] 滿足上面的條件式使得廣角成像鏡頭的光焦度可W得到合理的分配,避免第一透 鏡Ll及第二透鏡L2承擔過大的光焦度,從而可W降低第一透鏡Ll及第二透鏡L2的敏感度。
[0086] 在某些實施方式中,廣角成像鏡頭還滿足條件式:
[0087] 0<SAG11/SAG12<0.6;
[008引其中,SAGll為第一透鏡Ll的物側面Sl和光軸的交點至第一透鏡Ll的物側面Sl的 有效半徑頂點之間的軸上距離,SAG12為第一透鏡Ll的像側面S2和光軸的交點至第一透鏡 Ll的像側面S2的有效半徑頂點之間的軸上距離。
[0089] 滿足上面的條件式使得第一透鏡Ll具有較強的收集光線的能力,從而有利于實現 廣角成像鏡頭的超廣角性能,同時有利于保證廣角成像鏡頭具有較高的相對照度。
[0090] 在某些實施方式中,廣角成像鏡頭還滿足條件式:
[0091] 0.8<CT3/CT4<1.6;
[0092] 其中,CT3為第S透鏡L3在光軸上的中屯、厚度,CT4為第四透鏡L4在光軸上的中屯、 厚度。
[0093] 滿足上面的條件式能夠使第=透鏡L3及第四透鏡L4的厚度均勻,有利于廣角成像 鏡頭的組裝。
[0094] 在某些實施方式中,廣角成像鏡頭還滿足條件式:
[00 巧]-3.5<fl2/f<-2;
[0096] 其中,fl2為第一透鏡LI與第二透鏡L2的合成焦距;f為廣角成像鏡頭的有效焦距。
[0097] 滿足上面的條件式可W合理分配成像鏡頭的光焦度,使得第一透鏡Ll與第二透鏡 L2具有比較合適的光焦度,從而具有比較強的收集光線的能力,利于實現超廣角性能,同時 使得第一透鏡Ll的形狀比較均勻,從而可W保證第一透鏡Ll的工藝性。
[0098] 在某些實施方式中,廣角成像鏡頭還滿足條件式:
[0099] 0^45/^56(1;
[0100] 其中,T45為第四透鏡L4和第五透鏡L5的軸上間隔距離,T56為第五透鏡L5和第六 透鏡L6的軸上間隔距離。
[0101] 滿足上面的條件式可有效平衡各透鏡間的間距,有利于消除色差,實現高像素化。
[0102] 在某些實施方式中,廣角成像鏡頭還滿足條件式:
[0103] 0.25mm-i<ImgH/(f*lTL)<0.5臟-1;
[0104] 其中,Im巧為成像面S15上有效像素區域對角線長的一半;f為廣角成像鏡頭的有 效焦距;TTL為第一透鏡LI的物側面SI至成像面S15的軸上距離。
[0105] 滿足上面的條件式有利于減小廣角成像鏡頭的體積并擴大廣角成像鏡頭的視場 角,滿足超廣角的同時保證廣角成像鏡頭的小型化。
[0106] 在某些實施方式中,第一透鏡LU第二透鏡L2、第S透鏡L3、第四透鏡L4、第五透鏡 L5及第六透鏡L6都為非球面透鏡。非球面的面型由W下公式決定:
[0107]
[0108] 其中,h是非球面上任一點到光軸的高度,C是頂點曲率,k是錐形常數,Ai是非球面 第i-th階的修正系數。
[0109] 實施例1
[0110] 請參閱圖1-4,實施例1中,廣角成像鏡頭滿足下面表格的條件:
[0111] 表1 「01121
[0194]表29 r01951
[0201] 如上述表格及圖1-40所示,本實用新型實施方式的廣角成像鏡頭的各個透鏡的光 焦度得到合理分配,各種像差得到有效控制,從而保證了較高的成像質量和較小的尺寸,同 時實現了超廣角性能。
[0202] 在本說明書的描述中,參考術語"一個實施方式"、"一些實施方式"、"示意性實施 方式"、"示例"、"具體示例"或"一些示例"等的描述意指結合所述實施方式或示例描述的具 體特征、結構、材料或者特點包含于本實用新型的至少一個實施方式或示例中。在本說明書 中,對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施方式或示例。而且,描述的具體特 征、結構、材料或者特點可W在任何的一個或多個實施方式或示例中W合適的方式結合。
[0203]盡管已經示出和描述了本實用新型的實施方式,本領域的普通技術人員可W理 解:在不脫離本實用新型的原理和宗旨的情況下可W對運些實施方式進行多種變化、修改、 替換和變型,本實用新型的范圍由權利要求及其等同物限定。
【主權項】
1. 一種廣角成像鏡頭,其特征在于,從物側至像側依次包括: 具有負屈折力的第一透鏡,其像側面為凹面,且采用材質為塑料; 具有屈折力的第二透鏡,其物側面為凸面,像側面為凹面; 具有正屈折力的第三透鏡,其像側面為凸面; 具有正屈折力的第四透鏡,其像側面為凸面; 具有負屈折力的第五透鏡;及 具有屈折力的第六透鏡,其物側面為凸面; 所述廣角成像鏡頭滿足條件式: -l.l<fl/f4<0; 其中,Π 為所述第一透鏡的有效焦距,f4為所述第四透鏡的有效焦距。2. 如權利要求1所述的廣角成像鏡頭,其特征在于,所述廣角成像鏡頭滿足條件式: 1<DT11/DT62<1.6; 其中,DT11為所述第一透鏡的物側面的有效半徑,DT62為所述第六透鏡的像側面的有 效半徑。3. 如權利要求1所述的廣角成像鏡頭,其特征在于,所述廣角成像鏡頭滿足條件式: 0.5<DT21/DT52<1.1; 其中,DT21為所述第二透鏡的物側面的有效半徑,DT52為所述第五透鏡的像側面的有 效半徑。4. 如權利要求1所述的廣角成像鏡頭,其特征在于,所述第一透鏡的物側面為凸面,所 述廣角成像鏡頭滿足條件式: 0<R1/R4<4; 其中,R1為所述第一透鏡的物側面的曲率半徑,R4為所述第二透鏡的像側面的曲率半 徑。5. 如權利要求1所述的廣角成像鏡頭,其特征在于,所述廣角成像鏡頭滿足條件式: 0<SAG11/SAG12<0.6; 其中,SAG11為所述第一透鏡的物側面和光軸的交點至所述第一透鏡的物側面的有效 半徑頂點之間的軸上距離,SAG12為所述第一透鏡的像側面和光軸的交點至所述第一透鏡 的像側面的有效半徑頂點之間的軸上距離。6. 如權利要求1所述的廣角成像鏡頭,其特征在于,所述廣角成像鏡頭滿足條件式: 0.8〈CT3/CT4〈1.6; 其中,CT3為所述第三透鏡在光軸上的中心厚度,CT4為所述第四透鏡在光軸上的中心 厚度。7. 如權利要求1所述的廣角成像鏡頭,其特征在于,所述廣角成像鏡頭滿足條件式: -3.5<fl2/f<-2; 其中,Π 2為所述第一透鏡與所述第二透鏡的合成焦距;f為所述廣角成像鏡頭的有效 焦距。8. 如權利要求1所述的廣角成像鏡頭,其特征在于,所述廣角成像鏡頭滿足條件式: 0〈T45/T56〈1; 其中,Τ45為所述第四透鏡和所述第五透鏡的軸上間隔距離,Τ56為所述第五透鏡和所 述第六透鏡的軸上間隔距離。9.如權利要求1所述的廣角成像鏡頭,其特征在于,所述廣角成像鏡頭滿足條件式: 0 · 25mm-klmgHAf^TTLKO · 5mm-1; 其中,ImgH為所述廣角成像鏡頭的成像面上有效像素區域對角線長的一半;f為所述廣 角成像鏡頭的有效焦距;TTL為所述第一透鏡的物側面至成像面的軸上距離。
【文檔編號】G02B13/18GK205720846SQ201620489686
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年5月25日
【發明人】盧建龍, 賈遠林, 戴付建
【申請人】浙江舜宇光學有限公司