CN204595306U - 六片式广角镜头 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种六片式广角镜头，其由物侧至像侧依序包括一第一镜片、一第二镜片、一第三镜片、一第四镜片、一第五镜片及一第六镜片，该第一镜片具有负屈光力，第二至第四镜片均具有正屈光力，该第五镜片具有负屈光力，且该六片式广角镜头满足下列关系式：其中f为六片式广角镜头的***焦距，f1为第一镜片的焦距。当六片式广角镜头满足前述关系式时，即可得到大光圈且歪曲小的特性。

Description

六片式广角镜头

技术领域

本实用新型涉及一种摄像***，特别是指一种六片式广角镜头。

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歪曲大的缺点。为了改善色差大及歪曲大的问题，申请人尝试对广角镜头进行改良，却发现广角镜头不易兼具大光圈、低色差及低歪曲的特性。

发明内容

针对上述问题，本实用新型的主要目的在于提供一种具备大光圈、歪曲小特性的广角镜头。

为达到上述目的，本实用新型所提供的一种六片式广角镜头，其特征在于由物侧至像侧依序包括：一第一镜片，具有负屈光力；一第二镜片，具有正屈光力；一第三镜片，具有正屈光力；一第四镜片，具有正屈光力；一第五镜片，具有负屈光力；一第六镜片；其中，所述六片式广角镜头满足下列关系式：

$-2<\frac{f_1}{f}<-1.7;$

其中f为六片式广角镜头的***焦距，f1为第一镜片的焦距。

更满足下列关系式：

$1<\frac{f\&times;\tan \mathrm{\&theta;}}{\mathrm{ImH}}<1.5;$

其中ImH为六片式广角镜头的最大像高，θ为最大像高处所对应的半视场角。

所述第二镜片的物侧面为凸面。

所述第三镜片的物侧面为凸面。

所述第六镜片的物侧面及像侧面中至少一个具有反曲点。

更满足下列关系式：

$0.1<\frac{f}{\mathrm{TTL}}<0.2;$

其中TTL为六片式广角镜头的总长。

所述第六镜片具有正屈光力。

更包括一设于所述第一镜片后方与所述第四镜片前方的光圈。

所述第四、第五镜片为一胶合镜组。当六片式广角镜头满足前揭关系式时，可以得到小型化且广角的特性。

采用上述技术方案，本实用新型的前述镜片中，第一镜片可提供广角特性，第二镜片则可辅助修正第一镜片所产生的歪曲现象并修正像散，且第二镜片的物侧面较佳为凸面，此设计有助于提高入光量，使影像具有高亮度特性。其中，第一镜片或第二镜片具有至少一面非球面，由此降低周边光线入射角，并实现更理想的歪曲修正效果。具正屈光力的第三镜片可以缩短***整体长度，达到镜头小型化的目的，且第三镜片的物侧面较佳为凸面，此设计有助于修正像散。第四镜片及第五镜片则可通过色散系数搭配减少广角***容易产生的色差问题，较佳的是满足Vd4–Vd5>25的关系式，第六镜片可改善场曲现象并调整入射传感器的光线角度，提高传感器接收的光量，较佳的是，第六镜片的物侧面及像侧面中至少一个具有反曲点，此设计有助于消减大光圈带来的慧差影响。

附图说明

图1是本实用新型第一实施例的镜片组成图；

图2是本实用新型第一实施例的场曲与畸变图；

图3是本实用新型第二实施例的镜片组成图；

图4是本实用新型第二实施例的场曲与畸变图；

图5是本实用新型第三实施例的镜片组成图；

图6是本实用新型第三实施例的场曲与畸变图。

具体实施方式

为了详细说明本实用新型的结构、特点及功效，现举以下较佳实施例并配合附图说明如下。

如图1所示，在本实用新型的第一实施例中，一种六片式广角镜头100由物侧A至像侧B依序包括一第一镜片110、一第二镜片120、一光圈ST、一第三镜片130、一第四镜片140、一第五镜片150及一第六镜片160，在像侧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160之间则可另外设有滤光片及/或保护玻璃等平板镜片170，平板镜片170的数量可依需求增减或不设置。

在前述六片式广角镜头100中，第一镜片110具有负屈光力，其物侧面为凸面且像侧面为凹面，第一镜片110可提供***广角特性。

第二镜片120具有正屈光力，其物侧面为凸面且像侧面为凹面，因此第二镜片120可修正第一镜片所产生的歪曲及像散，其凸向物侧A的设计可以提高入光量，使影像具有高亮度的特性。

第三镜片130具有正屈光力，其物侧面及像侧面均为凸面，第三镜片130可缩短***整体长度，其凸向物侧A的设计则可修正像差。

第四镜片140具有正屈光力，其物侧面及像侧面均为凸面。

第五镜片150具有负屈光力，其物侧面及像侧面均为凹面，且第五镜片150的物侧面与第四镜片140的像侧面大致匹配，且第四、第五镜片140、150的色散系数可互相搭配以消减色差，较佳的是满足Vd4-Vd5>25的关系式，其中Vd4为第四镜片的色散系数，Vd5则为第五镜片的色散系数。

第六镜片160具有正屈光力，其可改善场曲并调整入射传感器的光线角度，由此提高传感器所接收的入光量，且第六镜片160的像侧面具有反曲点，此设计可消减大光圈所带来的慧差影响。

第一实施例中，六片式广角镜头100的设计参数如下表一所示：

表一

其中，第一至第六镜片110、120、130、140、150、160的物侧面及像侧面均为非球面，且其面型满足下列公式：

$z=\frac{{\mathrm{ch}}^2}{1+{[1-(k+1)c^2{h}^2]}^{\frac{1}{2}}}+{\mathrm{Ah}}^4+{\mathrm{Bh}}^6+{\mathrm{Ch}}^8+{\mathrm{Dh}}^{10}+{\mathrm{Eh}}^{12}+{\mathrm{Fh}}^{14}+{\mathrm{Gh}}^{16}$

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。

本实施例的第一镜片110至第六镜片160中，各非球面的参数如下表二所示：

k

A

B

C

D

E

F

G

物侧面1

-1.59E-01

-2.08E-03

1.53E-04

-6.57E-06

1.58E-07

-1.66E-09

-6.24E-13

-6.48E-15

像侧面2

-7.68E-01

-1.07E-02

-1.81E-03

3.33E-04

-4.00E-05

-3.05E-07

1.35E-08

-2.78E-10

物侧面3

1.57E-01

-9.23E-03

-9.52E-04

1.27E-04

-8.69E-07

3.46E-07

1.45E-07

4.06E-08

像侧面4

-6.86E-02

1.67E-02

4.92E-02

-3.96E-02

5.92E-02

-1.20E-02

-1.61E-02

1.99E-02

物侧面5

2.04E+01

-2.19E-02

2.88E-02

-5.44E-02

8.40E-02

-3.20E-02

-1.57E-03

-3.84E-03

像侧面6

-6.35E-01

3.26E-03

-1.09E-02

8.38E-03

-3.90E-03

6.59E-04

1.14E-05

2.08E-05

物侧面7

-1.39E-02

1.33E-06

-1.26E-07

-8.90E-08

-1.15E-08

-4.32E-09

1.55E-08

-1.71E-08

像侧面8

1.26E-01

-2.95E-06

-8.12E-08

-5.80E-09

-9.74E-09

-5.43E-09

-2.33E-09

-8.60E-10

物侧面9

-1.56E-02

2.26E-06

1.81E-07

2.19E-08

6.82E-09

3.17E-09

1.39E-09

5.41E-10

像侧面10

6.60E-02

-8.19E-07

2.51E-09

2.44E-08

7.95E-09

1.21E-09

1.18E-10

2.86E-12

物侧面11

1.40E+00

1.28E-02

-3.57E-03

1.32E-04

7.84E-05

-1.18E-05

1.09E-07

2.05E-08

像侧面12

-2.37E+01

2.01E-02

-3.61E-03

7.45E-05

7.03E-05

-8.44E-06

1.64E-08

5.41E-09

表二

基于前述设计，本实施例的***焦距f为2.08mm，***长度TTL为13.50mm，最大像高2.856mm处的半视场角达54.5度，光圈值(f-number)达2.2。

此时，第一镜片110的焦距f1与***焦距f的比值(f1/f)为-1.707，的值为1.02，***焦距f与***总长TTL的比值(f/TTL)为0.154，如此一来，六片式广角镜头100具有大光圈、歪曲小、广角及小型化的特性，其场曲及畸变模拟结果如图2所示。

请参考图3。本实用新型的第二实施例绘示一六片式广角镜头200，其结构配置大抵与第一实施例相似，其设计参数如下表三所示：

表三

在第二实施例中，第一镜片210、第二镜片220、第三镜片230及第六镜片260的物侧面及像侧面均为非球面并满足前述非球面面型公式，其中各非球面的参数如下表四所示：

k

A

B

C

D

E

F

G

物侧面1

-3.70E-02

-2.07E-03

1.55E-04

-6.50E-06

1.57E-07

-1.62E-09

1.97E-13

1.07E-14

像侧面2

-7.69E-01

-9.08E-03

-1.89E-03

3.07E-04

-3.94E-05

-6.46E-07

1.08E-09

-7.53E-10

物侧面3

8.86E-02

-9.59E-03

-9.40E-04

1.19E-04

-7.52E-08

3.55E-08

2.25E-09

-1.27E-09

像侧面4

4.31E-02

1.68E-02

4.56E-02

-4.94E-02

4.31E-02

1.74E-04

7.06E-03

-4.78E-03

物侧面5

-1.60E+01

-1.94E-02

2.90E-02

-5.94E-02

7.26E-02

-3.14E-02

-1.39E-03

1.65E-03

像侧面6

-6.13E-01

2.57E-03

-1.08E-02

8.13E-03

-3.73E-03

6.39E-04

2.10E-06

-1.75E-06

物侧面11

2.34E-01

1.21E-02

-3.40E-03

1.32E-04

7.18E-05

-1.14E-05

4.15E-08

6.92E-09

像侧面12

1.48E+01

1.94E-02

-3.72E-03

8.10E-05

7.29E-05

-8.47E-06

-1.17E-09

1.81E-09

表四

另一方面，第四镜片240及第五镜片250的物侧面及像侧面则皆为球面，两者之间涂胶而形成一胶合镜组。

基于前述设计，本实施例的***焦距f为1.69mm，***长度TTL为12.90mm，最大像高2.856mm处的半视场角达64.8度，光圈值达1.8。

此时，第一镜片210的焦距f1与***焦距f的比值(f1/f)为-1.994，的值为1.259，***焦距f与***总长TTL的比值(f/TTL)为0.131，如此一来，六片式广角镜头200具有大光圈、歪曲小、广角及小型化的特性，其场曲及畸变模拟结果如图4所示。

请参考图5。本实用新型的第三实施例绘示一六片式广角镜头300，其结构配置大抵与第一实施例相似，其设计参数如下表五所示：

表五

在第三实施例中，第一镜片310、第二镜片320、第三镜片330及第六镜片360的物侧面及像侧面皆为非球面并满足前揭非球面面型公式，其中各非球面的参数如下表六所示：

k

A

B

C

D

E

F

G

物侧面1

4.34E-02

-2.11E-03

1.58E-04

-6.52E-06

1.58E-07

-1.65E-09

-3.35E-13

-1.26E-14

像侧面2

-7.75E-01

-1.07E-02

-2.00E-03

3.04E-04

-4.21E-05

-6.75E-07

3.36E-09

1.98E-09

物侧面3

1.40E-01

-9.32E-03

-9.37E-04

1.32E-04

1.02E-07

8.07E-09

7.18E-09

2.16E-09

像侧面4

-2.60E-01

1.47E-02

4.97E-02

-4.46E-02

2.56E-02

-1.91E-03

1.54E-02

-6.62E-03

物侧面5

-2.37E+01

-2.48E-02

1.93E-02

-6.50E-02

6.93E-02

-1.93E-02

2.58E-04

2.76E-03

像侧面6

-6.41E-01

4.79E-03

-1.24E-02

7.39E-03

-3.95E-03

7.34E-04

4.44E-05

-3.35E-05

物侧面11

3.23E-02

1.26E-02

-3.38E-03

1.35E-04

7.57E-05

-1.26E-05

-7.50E-08

-1.86E-08

像侧面12

-2.52E+01

1.98E-02

-3.84E-03

7.08E-05

7.10E-05

-8.27E-06

1.76E-08

4.45E-09

表六

另一方面，第四镜片340及第五镜片350的物侧面及像侧面则均为球面，两者之间涂胶而形成一胶合镜组。

基于前述设计，本实施例的***焦距f为1.53mm，***长度TTL为12.40mm，最大像高2.856mm处的半视场角达68.2度，光圈值达2.0。

此时，第一镜片310的焦距f1与***焦距f的比值(f1/f)为-1.987，的值为1.340，***焦距f与***总长TTL的比值(f/TTL)为0.123，如此一来，六片式广角镜头300具有大光圈、歪曲小、广角及小型化的特性，其场曲及畸变模拟结果如图6所示。

通过前述设计，本实用新型的六片式广角镜头可以具有较高的入光量，同时又能兼具修正色差及歪曲的功能，即本实用新型在改善一般广角镜头缺点的同时，还能保有广角镜头大光圈的优点。

需说明的是，前述实施例中，光圈ST均是位于第二、第三镜片之间，但实际上光圈可以改设置于第一镜片后方与第四镜片前方的其他位置，例如位于第一、第二镜片之间或第三、第四镜片之间。

最后，必须再次说明的是，本实用新型在前述实施例中所揭示的构成元件仅为举例说明，并非用来限制本案的专利保护范围，其他等效元件的替代或变化，也应被本案的专利保护范围所涵盖。

Claims (9)

1.一种六片式广角镜头，其特征在于由物侧至像侧依序包括：

一第一镜片，具有负屈光力；

一第二镜片，具有正屈光力；

一第三镜片，具有正屈光力；

一第四镜片，具有正屈光力；

一第五镜片，具有负屈光力；

一第六镜片；

其中，所述六片式广角镜头满足下列关系式：

$-2<\frac{f_1}{f}<-1.7;$

其中f为六片式广角镜头的***焦距，f1为第一镜片的焦距。

2.如权利要求1所述的六片式广角镜头，其特征在于更满足下列关系式：

$1<\frac{f\&times;\tan \mathrm{\&theta;}}{\mathrm{ImH}}<1.5;$

其中ImH为六片式广角镜头的最大像高，θ为最大像高处所对应的半视场角。

3.如权利要求1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所述的六片式广角镜头，其特征在于：所述第三镜片的物侧面为凸面。

5.如权利要求1所述的六片式广角镜头，其特征在于：所述第六镜片的物侧面及像侧面中至少一个具有反曲点。

6.如权利要求1所述的六片式广角镜头，其特征在于更满足下列关系式：

$0.1<\frac{f}{\mathrm{TTL}}<0.2;$

其中TTL为六片式广角镜头的总长。

7.如权利要求1所述的六片式广角镜头，其特征在于：所述第六镜片具有正屈光力。

8.如权利要求1所述的六片式广角镜头，其特征在于：更包括一设于所述第一镜片后方与所述第四镜片前方的光圈。

9.如权利要求1所述的六片式广角镜头，其特征在于：所述第四、第五镜片为一胶合镜组。