CN114077042A - 一种电视镜头组、电视镜头及电子设备 - Google Patents

一种电视镜头组、电视镜头及电子设备 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种电视镜头组、电视镜头及电子设备，其中电视镜头组包括从物侧至像侧并且顺沿光轴方向依次排列的第一透镜、光阑、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜及红外滤光片。上述电视镜头组，通过从物侧至像侧并且顺沿光轴方向依次排列的第一透镜、光阑、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜及红外滤光片，并使得所述第一透镜的光轴区域的物侧面为凸面；所述第二透镜的光轴区域的像侧面为凸面；同时使得所述电视镜头满足以下关系式：f1'<0，f2'>0，f3'<0，f4'>0，f5'<0，0.5<CT/TTL<1.0，1.3<TTL/IH<2.0，1.0<IH/f'<1.6，使得电视镜头组视场角达到103‑135度，提供了一种视场角大的电视镜头组。

Description

一种电视镜头组、电视镜头及电子设备
技术领域
本发明涉及光学镜头技术领域，特别涉及一种电视镜头组、电视镜头及电子设备。
背景技术
随着消费电子的普及流行，现实生活中很多电器需要用到电视镜头。例如在家庭电子留言板中、手机中、电视机中、监控电视摄像机中，通过设置电视镜头，以对特定区域进行取景、拍摄及录象。
但是，现有的电视镜头，其视场角只有74度左右，对于面积较大的场所，拍摄场景不全面，存在视角受限的情况。
发明内容
本发明的目的是提供一种电视镜头组、电视镜头及电子设备，以解决现有的电视镜头视场角小的问题。
本发明提供了一种电视镜头组，包括从物侧至像侧并且顺沿光轴方向依次排列的第一透镜、光阑、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜及红外滤光片，所述第一透镜的光轴区域的物侧面为凸面；所述第二透镜的光轴区域的像侧面为凸面；所述电视镜头满足以下关系式：f1'<0，f2'>0，f3'<0，f4'>0，f5'<0，0.5<CT/TTL<1.0，1.3<TTL/IH<2.0，1.0<IH/f'<1.6；
其中，CT为所述第一透镜至所述第五透镜在所述光轴上的厚度总和，TTL为所述第一透镜的物侧面到像侧的像面之间的距离，IH为电子感光元件有效像素区域对角线长的一半，f'为所述电视镜头的焦距，所述第一透镜至所述第五透镜的焦距分别为f1'、f2'、f3'、f4'、f5'。
进一步地，所述电视镜头组还满足以下关系式：0.4<(R3+R4)/(R3-R4)<1，其中R3为第二透镜物侧面的曲率半径，R4为第二透镜像侧面的曲率半径。
进一步地，所述电视镜头组还满足以下关系式：R1/R2>1.0，其中R1为第一透镜物侧面的曲率半径，R2为第一透镜像侧面的曲率半径。
进一步地，所述电视镜头组还满足以下关系式：0.5<f'/IH<1.0。
进一步地，所述电视镜头组还满足以下关系式：0<f'/R1<2，其中，R1为第一透镜物侧面的曲率半径，。
进一步地，所述电视镜头组还满足以下关系式：-1<f'/f1'<0。
进一步地，所述电视镜头组还满足以下关系式：0<f'/f2'<2。
进一步地，所述电视镜头组还满足以下关系式：0<f'/f345'<0.5，其中，f345'为所述第三透镜、所述第四透镜及所述第五透镜的组合焦距。
本发明还提供了一种电视镜头，包括如上述中任一项所述的电视镜头组，还包括镜筒、座体组件、影像感测元件以及基板，所述电视镜头组收容于所述镜筒内，所述座体组件抵持所述镜筒的外侧，所述影像感测元件设置于所述基板上。
本发明还提供了一种电子设备，包括上述电视镜头，还包括壳体，所述电视镜头收容于所述壳体内。
本发明提供的电视镜头组，通过从物侧至像侧并且顺沿光轴方向依次排列的第一透镜、光阑、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜及红外滤光片，并使得所述第一透镜的光轴区域的物侧面为凸面；所述第二透镜的光轴区域的像侧面为凸面凸面；同时使得所述电视镜头满足以下关系式：f1'<0，f2'>0，f3'<0，f4'>0，f5'<0，0.5<CT/TTL<1.0，1.3<TTL/IH<2.0，1.0<IH/f'<1.6，使得电视镜头组视场角达到103-135度，提供了一种视场角大的电视镜头组。
附图说明
图1为是本发明实施例一提供的一种电视镜头组的剖视图；
图2为图1中的电视镜头组中的各个透镜的光学数据的示意图；
图3为图1中的电视镜头组的非球面参数的示意图；
图4为图1中的电视镜头组的场曲与畸变的示意图；
图5为图1中的电视镜头组的纵向像差示意图；
图6为是本发明实施例二提供的一种电视镜头组的剖视图；
图7为图6中的电视镜头组中的各个透镜的光学数据的示意图；
图8为图6中的电视镜头组的非球面参数的示意图；
图9为图6中的电视镜头组的场曲与畸变的示意图；
图10为图6中的电视镜头组的纵向像差示意图；
图11为是本发明实施例三提供的一种电视镜头组的剖视图；
图12为图11中的电视镜头组中的各个透镜的光学数据的示意图；
图13为图11中的电视镜头组的非球面参数的示意图；
图14为图11中的电视镜头组的场曲与畸变的示意图；
图15为图11中的电视镜头组的纵向像差示意图；
图16为是本发明实施例四提供的一种电视镜头组的剖视图；
图17为图16中的电视镜头组中的各个透镜的光学数据的示意图；
图18为图16中的电视镜头组的非球面参数的示意图；
图19为图16中的电视镜头组的场曲与畸变的示意图；
图20为图16中的电视镜头组的纵向像差示意图；
图21为是本发明实施例五提供的一种电视镜头组的剖视图；
图22为图21中的电视镜头组中的各个透镜的光学数据的示意图；
图23为图21中的电视镜头组的非球面参数的示意图；
图24为图21中的电视镜头组的场曲与畸变的示意图；
图25为图21中的电视镜头组的纵向像差示意图；
图26为是本发明实施例五提供的一种电视镜头组的剖视图；
图27为图26中的电视镜头组中的各个透镜的光学数据的示意图；
图28为图26中的电视镜头组的非球面参数的示意图；
图29为图26中的电视镜头组的场曲与畸变的示意图；
图30为图26中的电视镜头组的纵向像差示意图；
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个实施例。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。
需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
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。
实施例一
请参阅图1至图5，本发明第一实施例提供的一种电视镜头组，包括从物侧至像侧并且顺沿光轴方向依次排列的第一透镜11、光阑16、第二透镜12、第三透镜13、第四透镜14、第五透镜15及红外滤光片17，所述第一透镜11的光轴区域的物侧面为凸面；所述第二透镜12的光轴区域的像侧面为凸面；所述电视镜头满足以下关系式：f1'<0，f2'>0，f3'<0，f4'>0，f5'<0，0.5<CT/TTL<1.0，1.3<TTL/IH<2.0，1.0<IH/f'<1.6；其中，CT为所述第一透镜11至所述第五透镜15在所述光轴上的厚度总和，TTL为所述第一透镜11的物侧面到像侧的像面之间的距离，IH为电子感光元件有效像素区域对角线长的一半，f'为所述电视镜头的焦距，所述第一透镜11至所述第五透镜15的焦距分别为f1'、f2'、f3'、f4'、f5'。
在本实施例中，第一透镜11包括物侧面111与像侧面112。其中，第一透镜11的光轴区域的物侧面111为凸面，光轴区域的像侧面112为凹面。第一透镜11的材质为塑料，并且该物侧面111与像侧面112皆为非球面。第一透镜11有利于电视镜头组聚光，有利于缩短电视镜头组的总长度。
第二透镜12包括物侧面121与像侧面122。其中，第二透镜12的光轴区域的物侧面121为凸面，光轴区域的像侧面122为凸面。第二透镜12的材质为塑料，并且该物侧面121与像侧面122皆为非球面。第二透镜12修正电视镜头组的像差。
第三透镜13包括物侧面131与像侧面132。其中，第三透镜13的光轴区域的物侧面131为凸面，光轴区域的像侧面132为凹面。第三透镜13的材质为塑料，并且该物侧面131与像侧面132皆为非球面。第三透镜13修正电视镜头组的像差。
第四透镜14包括物侧面141与像侧面142。其中，第四透镜14的光轴区域的物侧面141为凹面，光轴区域的像侧面142为凸面。第四透镜14的材质为塑料，并且该物侧面141与像侧面142皆为非球面。第四透镜14修正电视镜头组的像差。
第五透镜15包括物侧面151与像侧面152。其中，第五透镜15的光轴区域的物侧面151为凸面，光轴区域的像侧面152为凹面，且该像侧面152离轴处具有至少一凸面。第五透镜15的材质为塑料，并且该物侧面151与像侧面152皆为非球面。第五透镜15修正电视镜头组的像差。
在本实施例中，将电视镜头组的***参数设置为如图2所示，可以使得视场角达到117.6度，极大的提高了视场角。
需要说明的是，在本实施例中的图2，以及其它实施例中图7、图12、图17、图22、图27中，除材质外，其它参数均以毫米为单位。
如前所述五个透镜的物侧面与像侧面皆为非球面，其中，其物侧面与像侧面是根据下列非球面曲线公式进行定义：
Figure BDA0002630159490000051
其中，z为非球面任一点到非球面顶点沿光轴的距离；c为非球面顶点处曲率；r为非球面任一点到光轴距离；k为非球面二次曲面系数；an为非球面r的n次项式的系数。
可以理解地，在本发明的实施例中，第N透镜mn包括物侧面mn1与像侧面mn2,其中N＝(一，二，三，四，五)；m＝(1,2,3,4,5)；n＝(1,2,3,4,5)；当N为一时，n＝1；当N为二时，n＝2；当N为三时，n＝3；当N为四时，n＝4；当N为五时，n＝5。实施例二
请参阅图6至图10，本发明第二实施例提供的一种电视镜头组，包括从物侧至像侧并且顺沿光轴方向依次排列的第一透镜21、光阑26、第二透镜22、、第三透镜23、第四透镜24、第五透镜25及红外滤光片27，所述第一透镜21的光轴区域的物侧面为凸面；所述第二透镜22的光轴区域的像侧面为凸面；所述电视镜头满足以下关系式：f1'<0，f2'>0，f3'<0，f4'>0，f5'<0，0.5<CT/TTL<1.0，1.3<TTL/IH<2.0，1.0<IH/f'<1.6；其中，CT为所述第一透镜21至所述第五透镜25在所述光轴上的厚度总和，TTL为所述第一透镜21的物侧面到像侧的像面之间的距离，IH为电子感光元件有效像素区域对角线长的一半，f'为所述电视镜头的焦距，所述第一透镜21至所述第五透镜25的焦距分别为f1'、f2'、f3'、f4'、f5'。
在本实施例中，将电视镜头组的***参数设置为如图7所示，可以使得视场角达到116度，极大的提高了视场角。
实施例三
请参阅图图11至图15，本发明第三实施例提供的一种电视镜头组，包括从物侧至像侧并且顺沿光轴方向依次排列的第一透镜31、光阑36、第二透镜32、第三透镜33、第四透镜34、第五透镜35及红外滤光片37，所述第一透镜31的光轴区域的物侧面为凸面；所述第二透镜32的光轴区域的像侧面为凸面；所述电视镜头满足以下关系式：f1'<0，f2'>0，f3'<0，f4'>0，f5'<0，0.5<CT/TTL<1.0，1.3<TTL/IH<2.0，1.0<IH/f'<1.6；其中，CT为所述第一透镜31至所述第五透镜35在所述光轴上的厚度总和，TTL为所述第一透镜31的物侧面到像侧的像面之间的距离，IH为电子感光元件有效像素区域对角线长的一半，f'为所述电视镜头的焦距，所述第一透镜31至所述第五透镜35的焦距分别为f1'、f2'、f3'、f4'、f5'，具体的，在本实施例中，电视镜头组***参数如图12所示。
在本实施例中，将电视镜头组的***参数设置为如图12所示，可以使得视场角达到135度，极大的提高了视场角。
实施例四
请参阅图16至图20，本发明第四实施例提供的一种电视镜头组，包括从物侧至像侧并且顺沿光轴方向依次排列的第一透镜41、光阑46、第二透镜42、第三透镜43、第四透镜44、第五透镜45及红外滤光片47，所述第一透镜41的光轴区域的物侧面为凸面；所述第二透镜42的光轴区域的像侧面为凸面；所述电视镜头满足以下关系式：f1'<0，f2'>0，f3'<0，f4'>0，f5'<0，0.5<CT/TTL<1.0，1.3<TTL/IH<2.0，1.0<IH/f'<1.6；其中，CT为所述第一透镜41至所述第五透镜45在所述光轴上的厚度总和，TTL为所述第一透镜41的物侧面到像侧的像面之间的距离，IH为电子感光元件有效像素区域对角线长的一半，f'为所述电视镜头的焦距，所述第一透镜41至所述第五透镜45的焦距分别为f1'、f2'、f3'、f4'、f5'，具体的，在本实施例中，电视镜头组***参数如图17所示：
在本实施例中，将电视镜头组的***参数设置为如图17所示，可以使得视场角达到110度，极大的提高了视场角。
实施例五
请参阅图21至图25，本发明第五实施例提供的一种电视镜头组，包括从物侧至像侧并且顺沿光轴方向依次排列的第一透镜51、光阑56、第二透镜52、第三透镜53、第四透镜54、第五透镜55及红外滤光片57，所述第一透镜51的光轴区域的物侧面为凸面；所述第二透镜52的光轴区域的像侧面为凸面；所述电视镜头满足以下关系式：f1'<0，f2'>0，f3'<0，f4'>0，f5'<0，0.5<CT/TTL<1.0，1.3<TTL/IH<2.0，1.0<IH/f'<1.6；其中，CT为所述第一透镜51至所述第五透镜55在所述光轴上的厚度总和，TTL为所述第一透镜51的物侧面到像侧的像面之间的距离，IH为电子感光元件有效像素区域对角线长的一半，f'为所述电视镜头的焦距，所述第一透镜51至所述第五透镜55的焦距分别为f1'、f2'、f3'、f4'、f5'，具体的，在本实施例中，电视镜头组***参数如图22所示：
在本实施例中，将电视镜头组的***参数设置为如图22所示，可以使得视场角达到125度，极大的提高了视场角。
实施例六
请参阅图26至图30，本发明第六实施例提供的一种电视镜头组，包括从物侧至像侧并且顺沿光轴方向依次排列的第一透镜61、光阑66、第二透镜62、第三透镜63、第四透镜64、第五透镜65及红外滤光片67，所述第一透镜61的光轴区域的物侧面为凸面；所述第二透镜62的光轴区域的像侧面为凸面；所述电视镜头满足以下关系式：f1'<0，f2'>0，f3'<0，f4'>0，f5'<0，0.5<CT/TTL<1.0，1.3<TTL/IH<2.0，1.0<IH/f'<1.6；其中，CT为所述第一透镜61至所述第五透镜65在所述光轴上的厚度总和，TTL为所述第一透镜61的物侧面到像侧的像面之间的距离，IH为电子感光元件有效像素区域对角线长的一半，f'为所述电视镜头的焦距，所述第一透镜61至所述第五透镜65的焦距分别为f1'、f2'、f3'、f4'、f5'，具体的，在本实施例中，电视镜头组***参数如图27所示：
在本实施例中，将电视镜头组的***参数设置为如图27所示，可以使得视场角达到103.6度，极大的提高了视场角。
本发明提供的电视镜头组，通过从物侧至像侧并且顺沿光轴方向依次排列的第一透镜、光阑、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜及红外滤光片，并使得所述第一透镜的光轴区域的物侧面为凸面；所述第二透镜的光轴区域的像侧面为凸面；同时使得所述电视镜头满足以下关系式：f1'<0，f2'>0，f3'<0，f4'>0，f5'<0，0.5<CT/TTL<1.0，1.3<TTL/IH<2.0，1.0<IH/f'<1.6，使得电视镜头组视场角可达到103.6-135度，提供了一种大视场角的电视镜头组。
在一些实施例中，该电视镜头组还满足以下关系式：0.4<(R3+R4)/(R3-R4)<1，其中R3为第二透镜物侧面的曲率半径，R4为第二透镜像侧面的曲率半径。或者，所述电视镜头组还满足以下关系式：R1/R2>1.0，其中R1为第一透镜物侧面的曲率半径，R2为第一透镜像侧面的曲率半径。或者，所述电视镜头组还满足以下关系式：0.5<f'/IH<1.0；或者，所述电视镜头组还满足以下关系式：0<f'/R1<2，其中，R1为第一透镜物侧面的曲率半径；或者，所述电视镜头组还满足以下关系式：-1<f'/f1'<0；或者，所述电视镜头组还满足以下关系式：0<f'/f2'<2；或者，所述电视镜头组还满足以下关系式：0<f'/f345'<0.5，其中，f345'为所述第三透镜、所述第四透镜及所述第五透镜的组合焦距；或者，所述电视镜头组还满足以下关系式：0.4<(CT2+CT3+CT4)/CT<1.0，CT1/CT<0.3，其中，CT2为第二透镜在光轴上的中心厚度，CT3为第三透镜在光轴上的中心厚度，CT4为第四透镜在光轴上的中心厚度，CT为第一透镜至第五透镜在光轴上的厚度总和。上述各个实施例所限定各个透镜之间的关系式可以任意组合，以调整各个透镜的物理光学性质。
在本发明的其他实施例中，本发明还提供了一种电视镜头，包括如上述中任一项所述的电视镜头组，还包括镜筒、座体组件、影像感测元件以及基板，所述电视镜头组收容于所述镜筒内，所述座体组件抵持所述镜筒的外侧，所述影像感测元件设置于所述基板上，以提供一个视场角大的电视镜头。
在本发明的其他实施例中，还提供了一种电子设备，包括上述电视镜头，还包括壳体，所述电视镜头收容于所述壳体内，以提供一个视场角大的电子设备。
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 (10)

1.一种电视镜头组，包括从物侧至像侧并且顺沿光轴方向依次排列的第一透镜、光阑、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜及红外滤光片，其特征在于，所述第一透镜的光轴区域的物侧面为凸面；所述第二透镜的光轴区域的像侧面为凸面；所述电视镜头满足以下关系式：f1'<0，f2'>0，f3'<0，f4'>0，f5'<0，0.5<CT/TTL<1.0，1.3<TTL/IH<2.0，1.0<IH/f'<1.6；
其中，CT为所述第一透镜至所述第五透镜在所述光轴上的厚度总和，TTL为所述第一透镜的物侧面到像侧的像面之间的距离，IH为电子感光元件有效像素区域对角线长的一半，f'为所述电视镜头的焦距，所述第一透镜至所述第五透镜的焦距分别为f1'、f2'、f3'、f4'、f5'。
2.根据权利要求1所述的电视镜头组，其特征在于，所述电视镜头组还满足以下关系式：0.4<(R3+R4)/(R3-R4)<1，其中R3为第二透镜物侧面的曲率半径，R4为第二透镜像侧面的曲率半径。
3.根据权利要求1所述的电视镜头组，其特征在于，所述电视镜头组还满足以下关系式：R1/R2>1.0，其中R1为第一透镜物侧面的曲率半径，R2为第一透镜像侧面的曲率半径。
4.根据权利要求1所述的电视镜头，其特征在于，所述电视镜头组还满足以下关系式：0.5<f'/IH<1.0。
5.根据权利要求1所述的电视镜头组，其特征在于，所述电视镜头组还满足以下关系式：0<f'/R1<2，其中，R1为第一透镜物侧面的曲率半径。
6.根据权利要求1所述的电视镜头组，其特征在于，所述电视镜头组还满足以下关系式：-1<f'/f1'<0。
7.根据权利要求1所述的电视镜头组，其特征在于，所述电视镜头组还满足以下关系式：0<f'/f2'<2。
8.根据权利要求1所述的电视镜头，其特征在于，所述电视镜头组还满足以下关系式：0<f'/f345'<0.5，其中，f345'为所述第三透镜、所述第四透镜及所述第五透镜的组合焦距。
9.一种电视镜头，其特征在于，包括如权利要求1至8中任一项所述的电视镜头组，还包括镜筒、座体组件、影像感测元件以及基板，所述电视镜头组收容于所述镜筒内，所述座体组件抵持所述镜筒的外侧，所述影像感测元件设置于所述基板上。
10.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求9所述的电视镜头，还包括壳体，所述电视镜头收容于所述壳体内。
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