CN106569320B - 六片式广角镜头 - Google Patents
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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
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 (17)
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:
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。
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:
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;
其中所述第六镜片的像侧面为凹面;
其中还满足下列关系式:
其中f为所述六片式广角镜头的***焦距值,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。
3.一种六片式广角镜头,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;
其中还满足下列关系式:
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。
4.如权利要求1至3中任一项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。
5.如权利要求1至3中任一项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。
6.如权利要求1至3中任一项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。
7.如权利要求1至3中任一项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。
8.如权利要求1至3中任一项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。
9.如权利要求1至3中任一项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。
10.如权利要求1至3中任一项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。
11.如权利要求1或3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。
12.如权利要求1至3中任一项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。
13.如权利要求1至3中任一项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。
14.如权利要求1至3中任一项所述的六片式广角镜头,其特征在于还满足下列关系式:
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。
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:
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。
16.如权利要求1至3中任一项所述的六片式广角镜头,其特征在于还满足下列关系式:
其中f为所述六片式广角镜头的***焦距值,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。
17.如权利要求1或3所述的六片式广角镜头,其特征在于还满足下列关系式:
其中f为所述六片式广角镜头的***焦距值,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。
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