CN111650731B - 广角镜头及成像设备 - Google Patents

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CN111650731B CN202010792830.8A CN202010792830A CN111650731B CN 111650731 B CN111650731 B CN 111650731B CN 202010792830 A CN202010792830 A CN 202010792830A CN 111650731 B CN111650731 B CN 111650731B
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Abstract

本发明提供一种广角镜头,从物侧到成像面依次由第一透镜、第二透镜、第三透镜、光阑、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜以及滤光片组成;第一透镜满足以下条件式:1.5<r1/r2<2.5;‑2<f1/f<‑1;0<ωDmax<0.6;2<LD/Lmax<3;r1、r2分别表示第一透镜的物侧面和像侧面的曲率半径,f1表示第一透镜的焦距,f表示广角镜头的焦距,ωD表示第一透镜的物侧面边缘口径处的面倾角,ωmax表示第一透镜的物侧面全口径中的最大面倾角,LD表示第一透镜的物侧面边缘口径处的面倾角所在位置的径向长度,Lmax表示第一透镜的物侧面全口径中的最大面倾角所在位置的径向长度。本发明提供的广角镜头体积小、像素高、对远景物体成像更清晰。本发明还提供一种成像设备。

Description

广角镜头及成像设备
技术领域
本发明涉及镜头成像技术领域,特别涉及一种广角镜头及成像设备。
背景技术
在车载及监控等领域,广角镜头得到广泛的应用。但是普通的广角镜头存在远景无法分辨物体细节,镜头像素低,镜头体积偏大等缺点。
随着车载镜头及监控镜头的发展,对广角镜头的要求日益升高,迫切需要改善上述缺点。
发明内容
基于此,本发明的目的是提供一种小体积、高像素、对远景物体成像更清晰的广角镜头及成像设备,能够分辨远景物体,提高镜头的解像力。
本发明实施例通过以下技术方案实现上述的目的。
第一方面,本发明提供一种广角镜头,从物侧到成像面依次由第一透镜、第二透镜、第三透镜、光阑、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜以及滤光片组成;第一透镜具有负光焦度,第一透镜的物侧面为凸面、像侧面为凹面;第二透镜的物侧面为凹面、像侧面为凸面;第三透镜具有正光焦度,第三透镜的物侧面为凸面,第三透镜的像侧面为凹面或凸面;第四透镜具有正光焦度,第四透镜的物侧面为凸面,第四透镜的像侧面为凹面或凸面;第五透镜具有正光焦度,第五透镜的物侧面和像侧面均为凸面;第六透镜具有负光焦度,第六透镜的物侧面为凹面,且第五透镜和第六透镜组成粘合体;第七透镜的物侧面在近光轴处为凸面,第七透镜的像侧面在近光轴处为凹面,且第七透镜的物侧面和像侧面至少有一个反曲点;第一透镜满足以下条件式:1.5<r1/r2<2.5;-2<f1/f<-1;0<ωDmax<0.6;2<LD/Lmax<3;其中,r1表示第一透镜的物侧面的曲率半径,r2表示第一透镜的像侧面的曲率半径,f1表示第一透镜的焦距,f表示广角镜头的焦距,ωD表示第一透镜的物侧面边缘口径处的面倾角,ωmax表示第一透镜的物侧面全口径中的最大面倾角,LD表示第一透镜的物侧面边缘口径处的面倾角所在位置的径向长度,Lmax表示第一透镜的物侧面全口径中的最大面倾角所在位置的径向长度。
第二方面,本发明实施例还提供一种成像设备,包括成像元件及第一方面提供的广角镜头,成像元件用于将广角镜头形成的光学图像转换为电信号。
相较现有技术,本发明中第一透镜采用特殊的非球面面型设置,即第一透镜的物侧面的面倾角从镜片中心到镜片边缘满足先增大再减小的渐变趋势,具有该特点的第一透镜可以有效增加广角镜头的画面中心区域的像素点数目,使广角镜头在视场角相同的情况下能容纳更多的像素点数目,同时使得广角镜头的中央区域的等效焦距更长,进而实现对远景物体成像更清晰的效果;第二透镜为凹面朝向物侧面的弯月形非球面透镜,主要用于校正畸变和场曲;第三透镜和第四透镜均为具有正光焦度的透镜,并且第三透镜和第四透镜分布在光阑两侧,不仅可以有效校正广角镜头的球差,还可以有效分担光焦度,减小第三透镜和第四透镜的公差敏感度;同时将光阑设置于第三透镜和第四透镜之间,使光阑到第一透镜的物侧面顶点的距离以及光阑到第七透镜的像侧面顶点的距离相近,相较于其他光学镜头,可以保证广角镜头的前端口径和后端口径均较小,有效减小镜头的体积;第七透镜为具有反曲特性的非球面透镜,相较普通的无反曲特性的非球面透镜,能够更好的消除像差和控制主光线的出射角度,有效提高广角镜头的解像力,使广角镜头具有更高的像素。
附图说明
图1为本发明实施例中提供的广角镜头的第一透镜的结构示意图;
图2为本发明第一实施例中广角镜头的结构示意图;
图3为本发明第一实施例中广角镜头的畸变图;
图4为本发明第一实施例中广角镜头的轴向色差图;
图5为本发明第二实施例中广角镜头的结构示意图;
图6为本发明第二实施例中广角镜头的畸变图;
图7为本发明第二实施例中广角镜头的轴向色差图;
图8为本发明第三实施例中广角镜头的结构示意图;
图9为本发明第三实施例中广角镜头的畸变图;
图10为本发明第三实施例中广角镜头的轴向色差图;
图11为本发明第四实施例中广角镜头的结构示意图;
图12为本发明第四实施例中广角镜头的畸变图;
图13为本发明第四实施例中广角镜头的轴向色差图;
图14为本发明第五实施例中广角镜头的结构示意图;
图15为本发明第五实施例中广角镜头的畸变图;
图16为本发明第五实施例中广角镜头的轴向色差图;
图17为本发明第六实施例中广角镜头的结构示意图;
图18为本发明第六实施例中广角镜头的畸变图;
图19为本发明第六实施例中广角镜头的轴向色差图;
图20为本发明第七实施例中广角镜头的结构示意图;
图21为本发明第七实施例中广角镜头的畸变图;
图22为本发明第七实施例中广角镜头的轴向色差图;
图23为本发明第八实施例中成像设备的结构示意图;
主要元件符号说明:
Figure DEST_PATH_IMAGE001
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的若干实施例。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明提供一种广角镜头,沿光轴从物侧到成像面依次包括:第一透镜、第二透镜、第三透镜、光阑、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜以及滤光片。
第一透镜具有负光焦度,第一透镜的物侧面为凸面、像侧面为凹面;
第二透镜的物侧面为凹面、像侧面为凸面;
第三透镜具有正光焦度,第三透镜的物侧面为凸面,第三透镜的像侧面为凹面或凸面;
第四透镜具有正光焦度,第四透镜的物侧面为凸面,第四透镜的像侧面为凹面或凸面;
第五透镜具有正光焦度,第五透镜的物侧面和像侧面均为凸面;
第六透镜具有负光焦度,第六透镜的物侧面为凹面,且第五透镜和第六透镜组成粘合体;
第七透镜的物侧面在近光轴处为凸面,第七透镜的像侧面在近光轴处为凹面,且第七透镜的物侧面和像侧面均至少有一个反曲点。
在一些实施方式中,第一透镜满足以下条件式:
1.5<r1/r2<2.5; (1)
-2<f1/f<-1; (2)
0<ωDmax<0.6; (3)
2<LD/Lmax<3; (4)
其中,r1表示第一透镜的物侧面的曲率半径,r2表示第一透镜的像侧面的曲率半径,f1表示第一透镜的焦距,f表示广角镜头的焦距,ωD表示第一透镜的物侧面边缘口径处的面倾角,ωmax表示第一透镜的物侧面全口径中的最大面倾角,LD表示第一透镜的物侧面边缘口径处的面倾角所在位置的径向长度,Lmax表示第一透镜的物侧面全口径中的最大面倾角所在位置的径向长度,以上参数的示意图详见图1,i表示物侧面的任意位置。
满足上述条件式(1)至(4),可以使第一透镜的物侧面的面倾角具有从镜片中心向外直到镜片半口径中间区域逐渐增大至最大,并从镜片半口径中间区域向外直到镜片半口径边缘逐渐减小的特点,具有上述特点的第一透镜可以有效增加广角镜头画面中心区域的像素点数目,使广角镜头在视场角相同的情况下能容纳更多的像素点数目,同时使得广角镜头中央区域的等效焦距更长,进而达到对远景物体成像更清晰的结果,有效提高广角镜头的解像力。
在一些实施方式中,第七透镜的物侧面和像侧面均具有至少有一个反曲点,并且第七透镜满足条件式:
0.3<r12/r13<1.6; (5)
0.8<CT7/ET7<1.6; (6)
其中,r12表示第七透镜的物侧面的曲率半径,r13表示第七透镜的像侧面的曲率半径,CT7表示第七透镜的中心厚度,ET7表示第七透镜边缘口径处的镜片厚度。
满足上述条件式(5)和(6),能使第七透镜具有更好的校正像差和控制主光线的出射角度的作用,有效减小边缘光线的像差如慧差、像散、场曲等,有效提高广角镜头的解像力,使广角镜头满足更高的像素要求。
在一些实施方式中,广角镜头满足以下条件式:
1<f3/f4+r5/r7<2.3; (7)
其中,f3表示第三透镜的焦距,f4表示第四透镜的焦距,r5表示第三透镜的物侧面的曲率半径,r7表示第四透镜的物侧面的曲率半径。
由于第三透镜、第四透镜分布在光阑的两侧且均为正光焦度透镜,满足上述条件式(7),可以有效减小第三透镜、第四透镜的公差敏感度,提高镜头的组装良率,降低生产成本。
在一些实施方式中,广角镜头满足以下条件式:
0.9<L1S/LS7<1.2; (8)
0.5<f4/r7<2.2; (9)
其中,L1S表示第一透镜的物侧面的顶点到光阑的垂直距离,LS7表示光阑到第七透镜的像侧面的顶点的垂直距离,f4表示第四透镜的焦距,r7表示第四透镜的物侧面的曲率半径。
满足上述条件式(8)和(9),能使光阑距第一透镜的物侧面顶点和第七透镜的像侧面顶点的距离相近,可以同时减小广角镜头的前端口径和后端口径,相较其它广角镜头较大的前端口径(由于较大的第一透镜导致)或较大的后端口径(由于光阑过于靠前导致)来说,本发明广角镜头具有更小的整体体积。
在一些实施方式中,为了保证广角镜头具有大孔径的特性,广角镜头满足以下条件式:
1.3<Dmax/DST<2; (10)
2.5<L/DST<3.5; (11)
其中,Dmax表示第一透镜的径向长度,DST表示光阑的径向长度,L表示第一透镜的物侧面的顶点到第七透镜的像侧面的顶点的垂直距离。
满足上述条件式(10)和(11),可使广角镜头具有大孔径的特性,镜头的进光量较大,能够满足明暗变化环境下的成像需求。
在一些实施方式中,为了有效校正广角镜头的场曲和畸变,第二透镜满足以下条件式:
0.3<r3/r4<1.5; (12)
-0.2<CT2/f2<0.2; (13)
其中,r3表示第二透镜的物侧面的曲率半径,r4表示第二透镜的像侧面的曲率半径,CT2表示第二透镜的中心厚度,f2表示第二透镜的焦距。
在一些实施方式中,广角镜头满足以下条件式:
0.2<CT1/ CT2<0.6; (14)
-10<r3/r2<-4; (15)
其中,r2表示第一透镜的像侧面的曲率半径,r3表示第二透镜的物侧面的曲率半径,CT1表示第一透镜的中心厚度,CT2表示第二透镜的中心厚度。
满足上述条件式(14)和(15),可以使第一透镜和第二透镜更好的配合校正光线路径,使第二透镜的像侧面的出射光线与光轴接***行,便于后续镜片校正光线相差;同时可以有效消除光线在第二透镜的物侧面和第一透镜的像侧面之间反射形成的鬼影,避免鬼影出现在拍摄的图像中,有效提高镜头拍摄图像的成像质量。
在一些实施方式中,广角镜头的光圈数F#<1.6。广角镜头的光圈数越小,说明孔径越大,对光线的收集能力越强,能够满足明暗变化环境下的成像需求。
在一些实施方式中,第一透镜、第二透镜、第七透镜可以均为玻璃非球面透镜,第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜可以均为玻璃球面透镜。
满足上述配置有利于保证本发明广角镜头具有大孔径、小体积、高像素的性能,同时可有效增大镜头的焦距,提高成像画面中心区域的成像效果,进而提高对远景物体的成像能力。
本发明中各个实施例中广角镜头的非球面的表面形状均满足下列方程:
Figure DEST_PATH_IMAGE002
其中,z表示曲面离开曲面顶点在光轴方向的距离,c表示曲面顶点的曲率,K表示二次曲面系数,h表示光轴到曲面的距离,B、C、D、E和F分别表示四阶、六阶、八阶、十阶和十二阶曲面系数。
在以下各个实施例中,广角镜头中的各个透镜的厚度、曲率半径、材料选择部分有所不同,具体不同可参见各实施例的参数表。
第一实施例
请参阅图2,本发明第一实施例提供的一种广角镜头100,从物侧到成像面S16依次包括:第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、光阑ST、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6、第七透镜L7、滤光片G1。
第一透镜L1具有负光焦度,第一透镜的物侧面S1为凸面、第一透镜的像侧面S2为凹面,第一透镜L1是玻璃非球面透镜。
第二透镜L2具有正光焦度,第二透镜的物侧面S3为凹面、第二透镜的像侧面S4为凸面,第二透镜L2是玻璃非球面透镜。
第三透镜L3具有正光焦度,第三透镜的物侧面S5为凸面、第三透镜的像侧面S6为凹面,第三透镜L3是玻璃球面透镜。
第四透镜L4具有正光焦度,第四透镜的物侧面S7和第四透镜的像侧面S8均为凸面,第四透镜L4是玻璃球面透镜。
第五透镜L5具有正光焦度,第五透镜的物侧面S9和第五透镜与第六透镜的胶合面S10(即第五透镜的像侧面)均为凸面。
第六透镜L6具有负光焦度,第五透镜与第六透镜的胶合面S10(亦即第六透镜的物侧面)为凹面、第六透镜的像侧面S11为凸面,且第五透镜L5和第六透镜L6胶合为粘合体并且均为玻璃球面透镜。
第七透镜L7具有负光焦度,第七透镜的物侧面S12中心区域为凸面、第七透镜的像侧面S13中心区域为凹面,且第七透镜的物侧面S12和第七透镜的像侧面S13均至少有一个反曲点,第七透镜L7是玻璃非球面透镜。
光阑ST设于第三透镜L3与第四透镜L4之间,滤光片G1设于第七透镜L7与成像面S16之间。本发明第一实施例中提供的广角镜头100中各个镜片的相关参数如表1-1所示。
表1-1
Figure DEST_PATH_IMAGE003
本实施例的各透镜非球面的参数如表1-2所示。
表 1-2
Figure DEST_PATH_IMAGE004
在本实施例中,其畸变和轴向色差分别如图3、图4所示。由图3可以看出本实施例的广角镜头100在半视场角20°以内畸变基本为零,说明广角镜头100在半视场角20°以内的画面能容纳更多的像素点数目,可以有效提高半视场角20°以内广角镜头100对远景的成像能力,图4可以看出,本实施例的广角镜头100的轴向色差单波长最大不超过0.05mm,两个不同波长之间的轴向色差差值不超过0.04mm,且在光瞳边缘位置的轴向色差得到良好的校正。
第二实施例
请参阅图5,所示为本实施例提供的一种广角镜头200的结构示意图。本实施例当中的广角镜头200与第一实施例当中的广角镜头100大抵相同,不同之处在于,本实施例当中的广角镜头200的第二透镜L2为负光焦度透镜,第三透镜的像侧面S6为凸面,第四透镜的像侧面S8为凹面,第七透镜L7为正光焦度透镜,以及各透镜的曲率半径、材料选择不同,具体各个透镜的相关参数参见表2-1所示。
表 2-1
Figure DEST_PATH_IMAGE005
本实施例的各透镜非球面的参数如表2-2所示。
表 2-2
Figure DEST_PATH_IMAGE006
在本实施例中,其畸变和轴向色差分别如图6、图7所示。由图6可以看出本实施例的广角镜头200在半视场角20°以内畸变基本为零,说明广角镜头200在半视场角20°以内的画面能容纳更多的像素点数目,可以有效提高半视场角20°以内广角镜头200对远景的成像能力。图7可以看出,本实施例的广角镜头200的轴向色差单波长最大不超过0.03mm,两个不同波长之间的轴向色差差值不超过0.03mm,且在光瞳边缘位置的轴向色差得到良好的校正。
第三实施例
请参阅图8,所示为本实施例提供的一种广角镜头300的结构示意图。本实施例当中的广角镜头300与第一实施例当中的广角镜头100大抵相同,不同之处在于,本实施例当中的广角镜头300的第二透镜L2为负光焦度透镜,第三透镜的像侧面S6为凸面,第四透镜的像侧面S8为凹面,第七透镜L7为正光焦度透镜,以及各透镜的曲率半径、材料选择不同,具体各个透镜的相关参数参见表3-1所示。
表3-1
Figure DEST_PATH_IMAGE007
本实施例的各透镜非球面的参数如表3-2所示。
表 3-2
Figure DEST_PATH_IMAGE008
在本实施例中,其畸变和轴向色差分别如图9、图10所示。由图9可以看出本实施例的广角镜头300在半视场角20°以内畸变基本为零,说明广角镜头300在半视场角20°以内的画面能容纳更多的像素点数目,可以有效提高半视场角20°以内广角镜头300对远景的成像能力。图10可以看出,本实施例的广角镜头300的轴向色差单波长最大不超过0.03mm,两个不同波长之间的轴向色差差值不超过0.03mm,且在光瞳边缘位置的轴向色差得到良好的校正。
第四实施例
请参阅图11,所示为本实施例提供的一种广角镜头400的结构示意图。本实施例当中的广角镜头400与第一实施例当中的广角镜头100大抵相同,不同之处在于,本实施例当中的广角镜头400的第二透镜L2为负光焦度透镜,第七透镜L7为正光焦度透镜,以及各透镜的曲率半径、材料选择不同,具体各个透镜的相关参数参见表4-1所示。
表4-1
Figure DEST_PATH_IMAGE009
本实施例的各透镜非球面的参数如表4-2所示。
表 4-2
Figure DEST_PATH_IMAGE010
在本实施例中,其畸变和轴向色差分别如图12、图13所示。由图12可以看出本实施例的广角镜头400在半视场角22°以内畸变基本为零,说明广角镜头400在半视场角22°以内的画面能容纳更多的像素点数目,可以有效提高半视场角22°以内广角镜头400对远景的成像能力。图13可以看出,本实施例的广角镜头400的轴向色差单波长最大不超过0.025mm,两个不同波长之间的差值不超过0.04mm,且在光瞳边缘位置的轴向色差得到良好的校正。
第五实施例
请参阅图14,所示为本实施例提供的一种广角镜头500的结构示意图。本实施例当中的广角镜头500与第一实施例当中的广角镜头100大抵相同,不同之处在于,本实施例当中的广角镜头500的第三透镜的像侧面S6为凸面,以及各透镜的曲率半径、材料选择不同,具体各个透镜的相关参数参见表5-1所示。
表 5-1
Figure DEST_PATH_IMAGE011
本实施例的各透镜非球面的参数如表5-2所示。
表 5-2
Figure DEST_PATH_IMAGE012
在本实施例中,其畸变和轴向色差分别如图15、图16所示。由图15可以看出本实施例的广角镜头500在半视场角17°以内畸变基本为零,说明广角镜头500在半视场角17°以内的画面能容纳更多的像素点数目,可以有效提高半视场角17°以内广角镜头500对远景的成像能力。图16可以看出,本实施例的广角镜头500的轴向色差单波长最大不超过0.05mm,两个不同波长之间的差值不超过0.03mm。
第六实施例
请参阅图17,所示为本实施例提供的一种广角镜头600的结构示意图。本实施例当中的广角镜头600与第一实施例当中的广角镜头100大抵相同,不同之处在于,本实施例当中的广角镜头600的第三透镜的像侧面S6为凸面,以及各透镜的曲率半径、材料选择不同,具体各个透镜的相关参数参见表6-1所示。
表 6-1
Figure DEST_PATH_IMAGE013
本实施例的各透镜非球面的参数如表6-2所示。
表 6-2
Figure DEST_PATH_IMAGE014
在本实施例中,其畸变和轴向色差分别如图18、图19所示。由图18可以看出本实施例的广角镜头600在半视场角25°以内畸变基本为零,说明广角镜头600在半视场角25°以内的画面能容纳更多的像素点数目,可以有效提高半视场角25°以内广角镜头600对远景的成像能力。图19可以看出,本实施例的广角镜头600的轴向色差单波长最大不超过0.032mm,两个不同波长之间的差值不超过0.035mm,且在光瞳边缘位置的轴向色差得到良好的校正。
第七实施例
请参阅图20,所示为本实施例提供的一种广角镜头700的结构示意图。本实施例当中的广角镜头700与第一实施例当中的广角镜头100大抵相同,不同之处在于,本实施例当中的广角镜头700的第三透镜的像侧面S6为凸面,第六透镜的像侧面S11为凹面,以及各透镜的曲率半径、材料选择不同,具体各个透镜的相关参数参见表7-1所示。
表 7-1
Figure DEST_PATH_IMAGE015
本实施例的各透镜非球面的参数如表7-2所示。
表 7-2
Figure DEST_PATH_IMAGE016
在本实施例中,其畸变和轴向色差分别如图21、图22所示。由图21可以看出本实施例的广角镜头700在半视场角14°以内畸变基本为零,说明广角镜头700在半视场角14°以内的画面能容纳更多的像素点数目,可以有效提高半视场角14°以内广角镜头700对远景的成像能力。图22可以看出,本实施例的广角镜头700的轴向色差单波长最大不超过0.05mm,两个不同波长之间的差值不超过0.01mm。
表8是上述7个实施例及其对应的光学特性,包括视场角2θ、光圈数F#和光学总长TTL,以及与前面每个条件式对应的数值。
表8
Figure DEST_PATH_IMAGE017
综合上述实施例,均达到了以下的光学指标:(1)视场角:2θ>120°;(2)光学总长:TTL<25.0mm;(3)光圈数F#<1.6;(4)适用光谱范围为:400nm~700nm。
本发明提供的广角镜头中,第一透镜采用特殊的非球面面型设置,第一透镜物侧面的面倾角具有从镜片中心顶点向外直到镜片半口径中间区域逐渐增大,并在镜片半口径中间区域达到最大,同时从镜片半口径中间区域向外直到镜片半口径边缘区域逐渐减小的特点,具有该特点的第一非球面透镜可以有效增加广角镜头(例如广角镜头100至广角镜头700中的任意一种)画面中心区域的像素点数目,使广角镜头在视场角相同的情况下能容纳更多的像素点数目,同时使得广角镜头中央区域的有效焦距更长,进而达到对远景物体成像更清晰的结果;第二透镜为凹面朝向物侧面的弯月形非球面厚透镜,主要用于矫正畸变和场曲;第三透镜和第四透镜均为具有正光焦度的透镜,并且第三透镜和第四透镜分布在光阑两侧,不仅可以有效矫正广角镜头的球差,还可以有效分担光焦度,减小两个透镜的公差敏感度;同时将光阑设置于第三透镜和第四透镜之间,使光阑到第一透镜物侧面顶点的距离以及光阑到第七透镜像侧面顶点的距离相近,相较其他光学镜头,可以保证广角镜头的前端口径和后端口径均较小,有效减小镜头的体积;第五透镜和第六透镜组成的粘合体正负光焦度透镜阿贝数Vd差值大于40,可以有效矫正色差;第七透镜为具有反曲特性,相较普通的无反曲特性的非球面面型,能起到更好的消除像差和控制主光线的出射角度的作用,有效提高广角镜头的解像力,使广角镜头具有更高的像素。
第八实施例
本申请实施例还提供了一种成像设备800,请参阅图23所示,成像设备800包括成像元件810和上述任一实施例中的广角镜头(例如广角镜头100)。成像元件810可以是CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor,互补性金属氧化物半导体)图像传感器,还可以是CCD(Charge Coupled Device,电荷耦合器件)图像传感器。
成像设备800可以是无人机、车载监控以及其他任意一种形态的装载了广角镜头100的电子设备。
本申请实施例提供的成像设备800包括上述任一实施例中的广角镜头,由于广角镜头具有小体积、高像素的优点,具有该广角镜头的成像设备800也具有小体积、高像素的优点。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种广角镜头,其特征在于,从物侧到成像面依次由第一透镜、第二透镜、第三透镜、光阑、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜以及滤光片组成;
所述第一透镜具有负光焦度,所述第一透镜的物侧面为凸面、像侧面为凹面;
所述第二透镜的物侧面为凹面、像侧面为凸面;
所述第三透镜具有正光焦度,所述第三透镜的物侧面为凸面,所述第三透镜的像侧面为凹面或凸面;
所述第四透镜具有正光焦度,所述第四透镜的物侧面为凸面,所述第四透镜的像侧面为凹面或凸面;
所述第五透镜具有正光焦度,所述第五透镜的物侧面和像侧面均为凸面;
所述第六透镜具有负光焦度,所述第六透镜的物侧面为凹面,且所述第五透镜和所述第六透镜组成粘合体;
所述第七透镜的物侧面在近光轴处为凸面,所述第七透镜的像侧面在近光轴处为凹面,且所述第七透镜的物侧面和像侧面均至少有一个反曲点;
所述第一透镜满足以下条件式:
1.5<r1/r2<2.5;
-2<f1/f<-1;
0<ωDmax<0.6;
2<LD/Lmax<3;
其中,r1表示所述第一透镜的物侧面的曲率半径,r2表示所述第一透镜的像侧面的曲率半径,f1表示所述第一透镜的焦距,f表示所述广角镜头的焦距,ωD表示所述第一透镜的物侧面边缘口径处的面倾角,ωmax表示所述第一透镜的物侧面全口径中的最大面倾角,LD表示所述第一透镜的物侧面边缘口径处的面倾角所在位置的径向长度,Lmax表示所述第一透镜的物侧面全口径中的最大面倾角所在位置的径向长度;
所述第七透镜满足条件式:
0.3<r12/r13<1.6;
0.8<CT7/ET7<1.6;
其中,r12表示所述第七透镜的物侧面的曲率半径,r13表示所述第七透镜的像侧面的曲率半径,CT7表示所述第七透镜的中心厚度,ET7表示所述第七透镜的边缘口径处的镜片厚度。
2.根据权利要求1所述的广角镜头,其特征在于,所述广角镜头满足以下条件式:
1<f3/f4+r5/r7<2.3;
其中,f3表示所述第三透镜的焦距,f4表示所述第四透镜的焦距,r5表示所述第三透镜的物侧面的曲率半径,r7表示所述第四透镜的物侧面的曲率半径。
3.根据权利要求1所述的广角镜头,其特征在于,所述广角镜头满足以下条件式:
0.9<L1S/LS7<1.2;
0.5<f4/r7<2.2;
其中,L1S表示所述第一透镜的物侧面的顶点到所述光阑的垂直距离,LS7表示所述光阑到所述第七透镜的像侧面的顶点的垂直距离,f4表示所述第四透镜的焦距,r7表示所述第四透镜的物侧面的曲率半径。
4.根据权利要求1所述的广角镜头,其特征在于,所述广角镜头满足以下条件式:
1.3<Dmax/DST<2;
2.5<L/DST<3.5;
其中,Dmax表示所述第一透镜的径向长度,DST表示所述光阑的径向长度,L表示所述第一透镜的物侧面的顶点到所述第七透镜的像侧面的顶点的垂直距离。
5.根据权利要求1所述的广角镜头,其特征在于,所述第二透镜满足以下条件式:
0.3<r3/r4<1.5;
-0.2<CT2/f2<0.2;
其中,r3表示所述第二透镜的物侧面的曲率半径,r4表示所述第二透镜的像侧面的曲率半径,CT2表示所述第二透镜的中心厚度,f2表示所述第二透镜的焦距。
6.根据权利要求1所述的广角镜头,其特征在于,所述第二透镜满足以下条件式:
0.2<CT1/ CT2<0.6;
-10<r3/r2<-4;
其中,r2表示所述第一透镜的像侧面的曲率半径,r3表示所述第二透镜的物侧面的曲率半径,CT1表示所述第一透镜的中心厚度,CT2表示所述第二透镜的中心厚度。
7.根据权利要求1所述的广角镜头,其特征在于,所述广角镜头的光圈数F#<1.6。
8.根据权利要求1所述的广角镜头,其特征在于,所述第三透镜、所述第四透镜、所述第五透镜、所述第六透镜均为玻璃球面透镜,所述第一透镜、所述第二透镜、所述第七透镜均为玻璃非球面透镜。
9.一种成像设备,其特征在于,包括如权利要求1-8任一项所述的广角镜头及成像元件,所述成像元件用于将所述广角镜头形成的光学图像转换为电信号。
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