CN106569320A - 六片式广角镜头 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种六片式广角镜头，由物侧至像侧依序包括一第一镜群、一光圈及一第二镜群，第一镜群由物侧至像侧依序由一屈光力为负的第一镜片、一屈光力为负的第二镜片及一屈光力为正的第三镜片组成，第一镜片为凸面朝向物侧的弯月形镜片，第二镜片的像侧面为凹面，第三镜片的物侧面为凸面；第二镜群由物侧至像侧依序实质由一屈光力为正的第四镜片、一屈光力为负的第五镜片及一屈光力为正的第六镜片组成，第四镜片为双凸镜片，第五镜片的像侧面为凹面，第六镜片的物侧面为凸面，且第二镜群的合成焦距值为正值。

Description

六片式广角镜头

技术领域

本发明涉及一种光学镜头，特别是指一种涉及六片具有屈光力镜片的光学镜头。

背景技术

所谓的广角镜头是指焦距较短、视角较大的镜头，其特点是具有较长的景深，可容纳景物的范围较广，并且可以增加画面的空间纵深感。

但是，一般广角镜头容易产生色差大及场曲大的缺点，此外，镜头的小型化、光圈与良率也都是广角镜头设计的主要考虑点，因此，如何提供一种能兼具多重特点的广角镜头，实是值得本领域人士思量的。

发明内容

针对上述问题，本发明的主要目的在于提供一种兼具广角、大光圈及低场曲的六片式广角镜头。

为达到上述目的，本发明所提供的一种六片式广角镜头，其特征在于该六片式广角镜头由物侧至像侧依序包括：一第一镜群，由一屈光力为负的第一镜片、一屈光力为负的第二镜片及一屈光力为正的第三镜片组成，所述第一镜片为凸面朝向物侧的弯月形镜片，所述第二镜片的像侧面为凹面，所述第三镜片的物侧面为凸面；一光圈；一第二镜群，由一屈光力为正的第四镜片、一屈光力为负的第五镜片及一屈光力为正的第六镜片组成，所述第四镜片为双凸镜片，所述第五镜片的像侧面为凹面，所述第六镜片的物侧面为凸面，且所述第二镜群的合成焦距值为正值；

其中，所述六片式广角镜头满足下列关系式：

其中ff为所述第一镜群的合成焦距值，fr为所述第二镜群的合成焦距值。若前述比值大于8.81，较不易达到广角效果，反之若前述比值小于0.65，则不易实现镜头的小型化。

本发明还提供了另一技术方案：一种六片式广角镜头，其特征在于该六片式广角镜头由物侧至像侧依序包括：一第一镜群，由一屈光力为负的第一镜片、一屈光力为负的第二镜片及一屈光力为正的第三镜片组成，所述第一镜片为凸面朝向物侧的弯月形镜片，所述第二镜片的像侧面为凹面，所述第三镜片的物侧面为凸面；一 光圈；一第二镜群，由一屈光力为正的第四镜片、一屈光力为负的第五镜片及一屈光力为正的第六镜片组成，所述第四镜片为双凸镜片，所述第五镜片的像侧面为凹面，所述第六镜片的物侧面为凸面，且所述第二镜群的合成焦距值为正值；其中，所述六片式广角镜头满足下列关系式：

其中f1为所述第一镜片的焦距值，f2为所述第二镜片的焦距值。当前述比值大于1.06时，广角效果较不明显，反之当前述比值小于0.52时，则较不易平衡公差影响，因而使良率不易提升。

上述本发明的技术方案中，所述第二镜片的物侧面为凸面。

所述第二镜片的物侧面为凹面。

所述第三镜片的像侧面为凸面。

所述第三镜片的像侧面为凹面。

所述第五镜片的物侧面为凸面。

所述第五镜片的物侧面为凹面。

所述第六镜片的像侧面为凸面。

所述第六镜片的像侧面为凹面。

所述第一镜群的合成焦距值为正值。

所述第一镜群的合成焦距值为负值。

还满足下列关系式：

其中1CT为所述第一镜片的物侧面到光圈在一光轴上的距离，2CT为所述光圈到第六镜片的像侧面在所述光轴上的距离。

还满足下列关系式：

其中f为所述六片式广角镜头的***焦距值，f3为所述第三镜片的焦距值，f4为所述第四镜片的焦距值。

较佳的，六片式广角镜头也可满足下列关系式：

其中1CT为该第一镜片的物侧面到光圈在光轴上的距离，2CT为该光圈到第六镜片的像侧面在光轴上的距离。若前述比值大于2.77，则不易达到小型化的效果， 反之若前述比值小于1.75，则不易改善慧差与像散。

较佳的，六片式广角镜头也可满足下列关系式：

其中f为该六片式广角镜头的***焦距值，f3为该第三镜片的焦距值，f4为该第四镜片的焦距值。当六片式广角镜头满足前述关系式时，将有助于消除或降低温差。

较佳的，六片式广角镜头也可满足下列关系式：

其中f为该六片式广角镜头的***焦距值，f4为该第四镜片的焦距值，f5为该第五镜片的焦距值，f6为该第六镜片的焦距值，V4为该第四镜片的色散系数，V5为该第五镜片的色散系数，V6为该第六镜片的色散系数。当六片式广角镜头满足至少一前述关系式时，将有助于消除或降低色差。

较佳的，六片式广角镜头也可满足下列关系式：

若前述比值大于0.9，则不易修正因温度变化造成的离焦量，反之若前述比值小于0.045，则不易达到广角效果。

较佳者，六片式广角镜头也可满足下列关系式：

其中G12为第一、第二镜片在光轴上的距离，R2是第一镜片像侧面的曲率半径。若前述比值大于0.89，则容易产生杂散光，反之若前述比值小于0.61，则不易修正像差。

采用上述技术方案，本发明的六片式广角镜头具有较小的色差，其成本较低且杂散光不明显，因而可提升整体成水质量，并兼具广角、大光圈及低场曲等特性。

附图说明

图1是本发明第一实施例的示意图，虚线部分表示光路径；

图1A是本发明第一实施例的横向色差图；

图1B是本发明第一实施例的场曲及畸变图；

图2是本发明第二实施例的示意图，虚线部分表示光路径；

图2A是本发明第二实施例的横向色差图；

图2B是本发明第二实施例的场曲及畸变图；

图3是本发明第三实施例的示意图，虚线部分表示光路径；

图3A是本发明第三实施例的横向色差图；

图3B是本发明第三实施例的场曲及畸变图；

图4是本发明第四实施例的示意图，虚线部分表示光路径；

图4A是本发明第四实施例的横向色差图；

图4B是本发明第四实施例的场曲及畸变图。

具体实施方式

现举以下实施例并结合附图对本发明的结构及功效进行详细说明。

如图1所示，为本发明的第一实施例，六片式广角镜头1在光轴L上由物侧A至像侧B依序包括一第一镜群G1、一光圈ST及一第二镜群G2，第一镜群G1在光轴L上由物侧A至像侧B是实质由一第一镜片10、一第二镜片20及一第三镜片30组成，第二镜群G2在光轴L上由物侧A至像侧B是实质由一第四镜片40、一第五镜片50及一第六镜片60组成，于像侧B处设有CCD、CMOS或其他感光元件(图中未示)，在感光元件与第六镜片60之间可设有滤光片及/或保护玻璃等平板镜片70，平板镜片70的数量可依需求增减或不设置。

本实施例中，第一镜片10具有负的屈光力，且第一镜片10的物侧面为凸面，像侧面为凹面，为一弯月形镜片。

第二镜片20的物侧面为凸面，像侧面为凹面，同样为一弯月形镜片。第一、第二镜片10、20均具有负的屈光力，除了容易实现广角效果之外，也适用于大光圈的设计。

第三镜片30具有正的屈光力，且第三镜片30的物侧面为凸面，像侧面为凸面，为一双凸镜片。

第四镜片40具有正的屈光力，且第四镜片40的物侧面为凸面，像侧面也为凸面，为一双凸镜片。

第五镜片50具有负的屈光力，且第五镜片50的物侧面为凹面，像侧面为凹面，为一双凹镜片。

第六镜片60具有正的屈光力，且第六镜片60的物侧面为凸面，像侧面为凹面， 为一弯月形镜片，第六镜片60具有可调整影像入射光角度的作用。

第一实施例的六片式广角镜头1的设计参数如下表一所示：

表一

第一实施例中，第一、第二、第三、第五及第六镜片10、20、30、50、60的物侧面及像侧面均为非球面，且其面型满足下列公式：

其中c＝1/r，r为表面曲率半径，h为光线在此表面的高度，k为锥面系数，A为第四阶系数，B为第六阶系数，C为第八阶系数，D为第十阶系数，E为第十二阶系数，F为第十四阶系数，G为第十六阶系数。第一实施例各非球面的参数如下表二所示：

表二

基于前述设计，本实施例的***焦距f为2.29mm，***长度TTL为20.38mm，最大像高处的视场角达122度，光圈值(f-number)达2.0。

此时，第一镜群G1的合成焦距值ff与第二镜群G2的合成焦距值fr的比值绝对值为1.711，第一、第二镜片10、20的焦距值f1、f2的比值为0.529，第一镜片10的物侧面到光圈ST在光轴L上的距离1CT与光圈ST到第六镜片60的像侧面在光轴L上的距离2CT的比值为1.771，之值为0.895，之值为0.1， 之值为0.135，之值为0.25，之值为0.86。如此一来，六片式广角镜头1具有较小的像差、色差、温差、杂散光与场曲，且能够实现广角、大光圈及小型化的效果，还能平衡公差的影响，提高良率，修正温度变化造成的离焦量，其横向色差图如图1A所示，且其场曲及畸变图如图1B所示。

请参考图2，所绘示者为本发明的第二实施例，其镜片配置与第一实施例相似，差异之处在于，本实施例的第二镜片20的物侧面为凹面，第三镜片30的像侧面为凹面，第五镜片50的物侧面为凸面，且第六镜片60的像侧面为凸面。

本实施例六片式广角镜头1的设计参数如下表三所示：

表三

第二实施例中，第二、第四、第五及第六镜片20、40、50、60的物侧面及像侧面均为非球面，且其面型满足下列公式：

其中c＝1/r，r为表面曲率半径，h为光线在此表面的高度，k为锥面系数，A为第四阶系数，B为第六阶系数，C为第八阶系数，D为第十阶系数，E为第十二阶系数，F为第十四阶系数，G为第十六阶系数。第二实施例各非球面的参数如下表四所示：

表四

基于前述设计，本实施例的***焦距f为2.3mm，***长度TTL为20.32mm，最大像高处的视场角达130度，光圈值(f-number)达2.0。

此时，第一镜群G1的合成焦距值ff与第二镜群G2的合成焦距值fr的比值绝对值为0.657，第一、第二镜片10、20的焦距值f1、f2的比值为1.05，第一镜片10的物侧面到光圈ST的像侧面在光轴L上的距离1CT与光圈ST到第六镜片60的像侧面在光轴L上的距离2CT的比值为2.43，之值为0.731，之值为0.153，之值为0.144，之值为0.89，之值为0.62。如此一来，六片 式广角镜头1具有较小的像差、色差、温差、杂散光与场曲，且能够实现广角、大光圈及小型化的效果，还能平衡公差的影响，提高良率，修正温度变化造成的离焦量，其横向色差图如图2A所示，且其场曲及畸变图如图2B所示。

请参考图3，图3所示为本发明的第三实施例，其镜片配置与第一实施例相似，差异之处在于，本实施例的第六镜片60的像侧面为凸面，且第一镜群G1的合成焦距值为正值。

第三实施例的六片式广角镜头1的设计参数如下表五所示：

表五

第三实施例中，第一、第二、第四、第五及第六镜片10、20、40、50、60的物侧面及像侧面均为非球面，且其面型满足下列公式：

其中c＝1/r，r为表面曲率半径，h为光线在此表面的高度，k为锥面系数，A为第四阶系数，B为第六阶系数，C为第八阶系数，D为第十阶系数，E为第十二阶系数，F为第十四阶系数，G为第十六阶系数。第三实施例各非球面的参数如下表六所示：

表六

基于前述设计，本实施例的***焦距f为2.08mm，***长度TTL为20.32mm，最大像高处的视场角达150度，光圈值(f-number)达2.0。

此时，第一镜群G1的合成焦距值ff与第二镜群G2的合成焦距值fr的比值绝对值为8.805，第一、第二镜片10、20的焦距值f1、f2的比值为0.942，第一镜片10的物侧面到光圈ST在光轴L上的距离1CT与光圈ST到第六镜片60的像侧面在光轴L上的距离2CT的比值为2.764，之值为0.937，之值为0.088， 之值为0.089，之值为0.046，之值为0.88。如此一来，六片式广角镜头1具有较小的像差、色差、温差、杂散光与场曲，且能够实现广角、大光圈及小型化的效果，还能平衡公差的影响，提高良率，修正温度变化造成的离焦量，其横向色差图如图3A所示，且其场曲及畸变图如图3B所示。

请参考图4，图4所示为本发明的第四实施例，其镜片配置与第一实施例相似，差异之处在于，本实施例的第六镜片60的像侧面为凸面，且第一镜群G1的合成焦距值为正值。

第四实施例的六片式广角镜头1的设计参数如下表七所示：

表七

第四实施例中，第一、第二、第三、第五及第六镜片10、20、30、50、60的物侧面及像侧面均为非球面，且其面型满足下列公式：

其中c＝1/r，r为表面曲率半径，h为光线在此表面的高度，k为锥面系数，A为第四阶系数，B为第六阶系数，C为第八阶系数，D为第十阶系数，E为第十二阶系数，F为第十四阶系数，G为第十六阶系数。第四实施例各非球面的参数如下表八所示：

表八

基于前述设计，本实施例的***焦距f为1.92mm，***长度TTL为21.17mm，最大像高处的视场角达116度，光圈值(f-number)达2.0。

此时，第一镜群G1的合成焦距值ff与第二镜群G2的合成焦距值fr的比值绝 对值为4.289，第一、第二镜片10、20的焦距值f1、f2的比值为0.563，第一镜片10的物侧面到光圈ST在光轴L上的距离1CT与光圈ST到第六镜片60的像侧面在光轴L上的距离2CT的比值为1.952，之值为0.757，之值为0.1， 之值为0.103，之值为0.084，之值为0.85。如此一来，六片式广角镜头1具有较小的像差、色差、温差、杂散光与场曲，且能够实现广角、大光圈及小型化的效果，还能平衡公差的影响，提高良率，修正温度变化造成的离焦量，其横向色差图如图4A所示，且其场曲及畸变图如图4B所示。

Claims (16)

1.一种六片式广角镜头，其特征在于该六片式广角镜头由物侧至像侧依序包括：

一第一镜群，由一屈光力为负的第一镜片、一屈光力为负的第二镜片及一屈光力为正的第三镜片组成，所述第一镜片为凸面朝向物侧的弯月形镜片，所述第二镜片的像侧面为凹面，所述第三镜片的物侧面为凸面；

一光圈；

一第二镜群，由一屈光力为正的第四镜片、一屈光力为负的第五镜片及一屈光力为正的第六镜片组成，所述第四镜片为双凸镜片，所述第五镜片的像侧面为凹面，所述第六镜片的物侧面为凸面，且所述第二镜群的合成焦距值为正值；

其中，所述六片式广角镜头满足下列关系式：

$0.65\≤\left|\frac{ff}{fr}\right|\≤8.81;$

其中ff为所述第一镜群的合成焦距值，fr为所述第二镜群的合成焦距值。

2.一种六片式广角镜头，其特征在于该六片式广角镜头由物侧至像侧依序包括：

一第一镜群，由一屈光力为负的第一镜片、一屈光力为负的第二镜片及一屈光力为正的第三镜片组成，所述第一镜片为凸面朝向物侧的弯月形镜片，所述第二镜片的像侧面为凹面，所述第三镜片的物侧面为凸面；

一光圈；

一第二镜群，由一屈光力为正的第四镜片、一屈光力为负的第五镜片及一屈光力为正的第六镜片组成，所述第四镜片为双凸镜片，所述第五镜片的像侧面为凹面，所述第六镜片的物侧面为凸面，且所述第二镜群的合成焦距值为正值；

其中，所述六片式广角镜头满足下列关系式：

$0.52\≤\frac{f1}{f2}\≤1.06;$

其中f1为所述第一镜片的焦距值，f2为所述第二镜片的焦距值。

3.如权利要求1或2所述的六片式广角镜头，其特征在于：所述第二镜片的物侧面为凸面。

4.如权利要求1或2所述的六片式广角镜头，其特征在于：所述第二镜片的物侧面为凹面。

5.如权利要求1或2所述的六片式广角镜头，其特征在于：所述第三镜片的像侧面为凸面。

6.如权利要求1或2所述的六片式广角镜头，其特征在于：所述第三镜片的像侧面为凹面。

7.如权利要求1或2所述的六片式广角镜头，其特征在于：所述第五镜片的物侧面为凸面。

8.如权利要求1或2所述的六片式广角镜头，其特征在于：所述第五镜片的物侧面为凹面。

9.如权利要求1或2所述的六片式广角镜头，其特征在于：所述第六镜片的像侧面为凸面。

10.如权利要求1或2所述的六片式广角镜头，其特征在于：所述第六镜片的像侧面为凹面。

11.如权利要求1或2所述的六片式广角镜头，其特征在于：所述第一镜群的合成焦距值为正值。

12.如权利要求1或2所述的六片式广角镜头，其特征在于：所述第一镜群的合成焦距值为负值。

13.如权利要求1或2所述的六片式广角镜头，其特征在于还满足下列关系式：

$1.775\≤\frac{1CT}{2CT}\≤2.48;$

其中1CT为所述第一镜片的物侧面到光圈在一光轴上的距离，2CT为所述光圈到第六镜片的像侧面在所述光轴上的距离。

14.如权利要求1或2所述的六片式广角镜头，其特征在于还满足下列关系式：

$0.73\≤\frac{f}{f3}+\frac{f}{f4}\≤0.94;$

其中f为所述六片式广角镜头的***焦距值，f3为所述第三镜片的焦距值，f4为所述第四镜片的焦距值。

15.如权利要求1或2所述的六片式广角镜头，其特征在于还满足下列关系式：

$0.07\≤\frac{\frac{f4}{V4}+\left|\frac{f5}{V5}\right|}{f}\≤0.16;$

其中f为所述六片式广角镜头的***焦距值，f4为所述第四镜片的焦距值，f5为所述第五镜片的焦距值，V4为所述第四镜片的色散系数，V5为所述第五镜片的色散系数。

16.如权利要求1或2所述的六片式广角镜头，其特征在于还满足下列关系式：

$0.07\≤\frac{\left|\frac{f5}{V5}\right|+\frac{f6}{V6}}{f}\≤0.15;$

其中f为所述六片式广角镜头的***焦距值，f5为所述第五镜片的焦距值，f6为所述第六镜片的焦距值，V5为所述第五镜片的色散系数，V6为所述第六镜片的色散系数。