CN208654420U - 超广角光学摄像镜头组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了超广角光学摄像镜头组，由物侧至像侧依序包含：第一透镜，具有负屈折力；第二透镜，具有正屈折力；第三透镜，具有正屈折力、像侧表面近光轴处为凸面；第四透镜，具有负屈折力、像侧表面近光轴处为凹面、像侧表面离轴处至少包含一凸面；第五透镜，具有正屈折力、像侧表面近光轴处为凹面、像侧表面离轴处至少包含一凸面；第二及第三透镜设置为正屈折力可有效抑制总长并同时具有较大视角，能够在短总长下实现超广角视角，以符合小型化与大视角的需求。

Description

超广角光学摄像镜头组

技术领域

本实用新型涉及电子产品用的小型摄像、取像透镜领域，具体涉及一种超广角光学摄像镜头组。

背景技术

镜头由透镜（凸透镜、凹透镜）组成，多个透镜通过多种组合方式最后形成镜头，其中以三片式、四片式、五片式镜头较为常见。近年来电子产品朝往轻薄小型化方向发展，尤其是手持设备的风靡，因此搭配的取像装置也需对应小型化，然而现有的光学镜头难以兼具大视角与短总长，因此难以搭载于轻薄的电子装置上。

实用新型内容

本实用新型克服现有缺陷提供一种超广角光学摄像镜头组，兼具大视角与短总长，适宜在小型化设备上使用，

本实用新型通过以下技术方案实现：

超广角光学摄像镜头组，由物侧至像侧依序包含：

第一透镜，具有负屈折力；第二透镜，具有正屈折力；第三透镜，具有正屈折力、像侧表面近光轴处为凸面；第四透镜，具有负屈折力、像侧表面近光轴处为凹面、像侧表面离轴处至少包含一凸面；第五透镜，具有正屈折力、像侧表面近光轴处为凹面、像侧表面离轴处至少包含一凸面；

其中，第一透镜焦距为f1，第二透镜焦距为f2，第三透镜焦距为f3，第四透镜焦距为f4，第五透镜焦距为f5，整个镜片组的焦距值为f，其满足下列关系式：-1<|f1|/f2<3.0、-1<|f3|/f<2。

进一步，镜头组中最大视角的一半为HFOV，所述第一透镜物侧表面至成像面的轴上的距离为TL，满足：TL/tan(HFOV)<1.5mm。

进一步，所述第一透镜的折射率为N1，第二透镜的折射率为N2，第三透镜的折射率为N3，第四透镜的折射率为N4，第五透镜的折射率为N5，其中N1、N2、N3、N4、及N5中最大者为Nmax，满足下列条件：1.50<Nmax<1.70。

进一步，所述第三透镜的像侧面为球面或非球面、物侧面为球面或非球面。

进一步，所述第四透镜的像侧面和物侧面均为非球面。

进一步，所述第五透镜的像侧面和无侧面均为非球面。

本实用新型和现有技术相比具有以下优点：

本发明的镜片组第一透镜为负屈折力，第二及第三透镜设置为正屈折力可有效抑制总长并同时具有较大视角，能够在短总长下实现超广角视角，以符合小型化与大视角的需求，当满足-1<|f1|/f2<3.0及1.50<Nmax<1.70时，可让色差与像散得到较最佳的平衡，还能够充分利用适合成型的材质。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2是实施例1透镜组的结构示意图。

图3由左至右为图2中的透镜组球差、像散和歪曲曲线图。

图4是实施例2透镜组的结构示意图。

图5由左至右为图4中的透镜组球差、像散和歪曲曲线图。

图6是实施例3透镜组的结构示意图。

图7由左至右为图6中的透镜组球差、像散和歪曲曲线图。

图8是实施例4透镜组的结构示意图。

图9由左至右为图8中的透镜组球差、像散和歪曲曲线图。

具体实施方式

如图1所示的超广角光学摄像镜头组，由物侧至像侧依序包含：

第一透镜1，具有负屈折力；其像侧表面近光轴处为凹面，可有效扩大光学镜头视角，增加影像撷取围。

第二透镜2，具有正屈折力；其物侧表面近光轴处为凸面，其像侧表面近光轴处为凹面。可提供光学镜头正屈折力，有助修正像散以提升成像质量，并有助于缩短光学镜头的总长度。

第三透镜3，具有正屈折力、像侧表面近光轴处为凸面；可进一步缩短光学镜头总长度的效果，维持其小型化。

第四透镜4，具有负屈折力、像侧表面近光轴处为凹面、像侧表面离轴处至少包含一凸面；可修正光学镜头近光轴处与离轴处的像差，有效提升成像质量。第五透镜5，具有正屈折力、像侧表面近光轴处为凹面、像侧表面离轴处至少包含一凸面；其物侧表面近光轴处为凸面，可使光学镜头的主点(Principal Point)远离像侧端，有利于缩短其后焦距以维持小型化，并可有效修正离轴处的像差，进一步提升整体成像质量。其中，第一透镜1焦距为f1，第二透镜2焦距为f2，第三透镜3焦距为f3，第四透镜4焦距为f4，第五透镜5焦距为f5，整个镜片组的焦距值为f，其满足下列关系式：-1<|f1|/f2<3.0、-1<|f3|/f<2。光学镜头的屈折力配置有助于缩短总长度，维持其小型化。

镜头组中最大视角的一半为HFOV，第一透镜物侧表面至成像面上的光轴距离为TL，满足：TL/tan(HFOV)<1.5mm。第一透镜的折射率为N1，第二透镜的折射率为N2，第三透镜的折射率为N3，第四透镜的折射率为N4，第五透镜的折射率为N5，其中N1、N2、N3、N4、及N5中最大者为Nmax，满足下列条件：1.50<Nmax<1.70，便能够使光学镜头更能展现大视角与短总长等特征，有效维持其小型化。

第三透镜3的像侧面为球面或非球面、物侧面为球面或非球面。第四透镜4的像侧面和物侧面均为非球面。第五透镜5的像侧面和无侧面均为非球面。当透镜的材质为塑料，可以有效降低生产成本。另当透镜采用球面时，可更改材质为玻璃，则可以增加光学镜头屈折力配置的自由度。此外，光学镜头中的物侧表面及像侧表面可为非球面(ASP)，非球面可以容易制作成球面以外的形状，获得较多的控制变量，用以消减像差，进而缩减透镜使用的数目，因此可以有效降低本发明光学镜头的总长度。

实施例1

下面结合图2和图3详细说明：

实施例1中的超广角光学摄像镜头组，由物侧至像侧依序包含：

第一透镜1，具有负屈折力；第二透镜2，具有正屈折力；第三透镜3，具有正屈折力、像侧表面近光轴处为凸面；第四透镜4，具有负屈折力、像侧表面近光轴处为凹面、像侧表面离轴处至少包含一凸面；第五透镜5，具有正屈折力、像侧表面近光轴处为凹面、像侧表面离轴处至少包含一凸面。

其中，第一透镜1焦距为f1，第二透镜2焦距为f2，第三透镜3焦距为f3，第四透镜4焦距为f4，第五透镜5焦距为f5，整个镜片组的焦距值为f，其满足下列关系式：-1<|f1|/f2<3.0、-1<|f3|/f<2。

镜头组中最大视角的一半为HFOV，所述第一透镜物侧表面至成像面的轴上的距离为TL，满足： TL/tan(HFOV)<1.5mm。第一透镜1的折射率为N1，第二透镜2的折射率为N2，第三透镜3的折射率为N3，第四透镜4的折射率为N4，第五透镜5的折射率为N5，其中N1、N2、N3、N4、及N5中最大者为Nmax，满足下列条件：1.50<Nmax<1.70。

第三透镜3的像侧面为非球面、物侧面为非球面。第四透镜4的像侧面和物侧面均为非球面。第五透镜5的像侧面和物侧面均为非球面。

实施例1的光学取像镜头组中，光学取像镜头组的焦距为f，光学取像镜头组的光圈值F-number)为Fno，光学取像镜头组中最大视角的一半为HFOV，其数值如下：f=1.268公厘(mm)，Fno=2.25，HFOV=60度(deg.)。

其中：曲率半径、厚度及焦距单位为mm，表面0-14表示由物侧至像侧的表面。红外线滤除滤光组件的材质为玻璃，其设置于第五透镜及成像面之间，并不影响影像撷取光学镜片***的焦距。

实施例1中的超广角光学摄像镜头组取像用光学镜头组设置有一光圈，且光圈系设置于第二透镜与第三透镜之间，可提供广视角配置优势，且第一透镜至第五透镜中各透镜皆具有至少一非球面，可修正***像差，进一步缩短镜头组总长。

下表为实施例1中非球面数据：

其中：k表示非球面曲线方程式中的锥面系数，A1-A16表示各表面第1-16阶非球面系数。

上述各透镜的非球面的曲线方程式表示如下：

其中，z为沿光轴方向在高度为h的位置以表面顶点作参考的位置值；

c为曲率半径的倒数；

k：锥面系数；

以及

A、B、C、D、E、G、……为高阶非球面系数。。

其中：k表示非球面曲线方程式中的锥面系数，A1-A16表示个表面第1-16阶非球面系数。

结合图2、3可知实施例1所给出的摄像镜头组色差与像散平衡，能够实现良好的成像品质。

实施例2

结合图4、5详细说明：其中省略与实施例1相同的部分：

下表为实施例2详细的结构数据：

其中：曲率半径、厚度及焦距单位为mm，表面0-14表示由物侧至像侧的表面。红外线滤除滤光组件的材质为玻璃，其设置于第五透镜及成像面之间，并不影响影像撷取光学镜片***的焦距。

实施例2中的超广角光学摄像镜头组取像用光学镜头组设置有一光圈，且光圈系设置于第二透镜与第三透镜之间，可提供广视角配置优势，且第一透镜至第五透镜中各透镜皆具有至少一非球面，可修正***像差，进一步缩短镜头组总长。

下表为实施例2中非球面数据：

其中：k表示非球面曲线方程式中的锥面系数，A1-A16表示各表面第1-16阶非球面系数。

上述各透镜的非球面的曲线方程式表示如下：

其中，z为沿光轴方向在高度为h的位置以表面顶点作参考的位置值；

c为曲率半径的倒数；

k：锥面系数；

以及

A、B、C、D、E、G、……为高阶非球面系数。。

其中：k表示非球面曲线方程式中的锥面系数，A1-A16表示个表面第1-16阶非球面系数。

结合图4、5可知实施例2所给出的摄像镜头组色差与像散平衡，能够实现良好的成像品质。

实施例3

结合图6、7详细说明：其中省略与实施例1相同的部分：

下表为实施例3详细的结构数据：

其中：曲率半径、厚度及焦距单位为mm，表面0-14表示由物侧至像侧的表面。红外线滤除滤光组件的材质为玻璃，其设置于第五透镜及成像面之间，并不影响影像撷取光学镜片***的焦距。

实施例3中的超广角光学摄像镜头组取像用光学镜头组设置有一光圈，且光圈系设置于第二透镜与第三透镜之间，可提供广视角配置优势，且第一透镜至第五透镜中各透镜皆具有至少一非球面，可修正***像差，进一步缩短镜头组总长。

下表为实施例3中非球面数据：

其中：k表示非球面曲线方程式中的锥面系数，A1-A16表示各表面第1-16阶非球面系数。

上述各透镜的非球面的曲线方程式表示如下：

其中，z为沿光轴方向在高度为h的位置以表面顶点作参考的位置值；

c为曲率半径的倒数；

k：锥面系数；

以及

A、B、C、D、E、G、……为高阶非球面系数。。

其中：k表示非球面曲线方程式中的锥面系数，A1-A16表示个表面第1-16阶非球面系数。

结合图6、7可知实施例3所给出的摄像镜头组色差与像散平衡，能够实现良好的成像品质。

实施例4

结合图8、9详细说明：其中省略与实施例1相同的部分：

下表为实施例4详细的结构数据：

其中：曲率半径、厚度及焦距单位为mm，表面0-14表示由物侧至像侧的表面。红外线滤除滤光组件的材质为玻璃，其设置于第五透镜及成像面之间，并不影响影像撷取光学镜片***的焦距。

实施例4中的超广角光学摄像镜头组取像用光学镜头组设置有一光圈，且光圈系设置于第二透镜与第三透镜之间，可提供广视角配置优势，且第一透镜至第五透镜中各透镜皆具有至少一非球面，可修正***像差，进一步缩短镜头组总长。

下表为实施例4中非球面数据：

其中：k表示非球面曲线方程式中的锥面系数，A1-A16表示各表面第1-16阶非球面系数。

上述各透镜的非球面的曲线方程式表示如下：

其中，z为沿光轴方向在高度为h的位置以表面顶点作参考的位置值；

c为曲率半径的倒数；

k：锥面系数；

以及

A、B、C、D、E、G、……为高阶非球面系数。。

其中：k表示非球面曲线方程式中的锥面系数，A1-A16表示个表面第1-16阶非球面系数。

结合图8、9可知实施例4所给出的摄像镜头组色差与像散平衡，能够实现良好的成像品质。

Claims (6)

1.超广角光学摄像镜头组，其特征是：由物侧至像侧依序包含：

第一透镜（1），具有负屈折力；

第二透镜（2），具有正屈折力；

第三透镜（3），具有正屈折力、像侧表面近光轴处为凸面；

第四透镜（4），具有负屈折力、像侧表面近光轴处为凹面、像侧表面离轴处至少包含一凸面；

第五透镜（5），具有正屈折力、像侧表面近光轴处为凹面、像侧表面离轴处至少包含一凸面；

其中，第一透镜（1）焦距为f1，第二透镜（2）焦距为f2，第三透镜（3）焦距为f3，第四透镜（4）焦距为f4，第五透镜（5）焦距为f5，整个镜片组的焦距值为f，其满足下列关系式：-1<|f1|/f2<3.0、-1<|f3|/f<2。

2.根据权利要求1所述的超广角光学摄像镜头组，其特征是：镜头组中最大视角的一半为HFOV，所述第一透镜物侧表面至成像面的轴上的距离为TL，满足：TL/tan(HFOV)<1.5mm。

3.根据权利要求1所述的超广角光学摄像镜头组，其特征是：所述第一透镜（1）的折射率为N1，第二透镜（2）的折射率为N2，第三透镜（3）的折射率为N3，第四透镜（4）的折射率为N4，第五透镜（5）的折射率为N5，其中N1、N2、N3、N4、及N5中最大者为Nmax，满足下列条件：1.50<Nmax<1.70。

4.根据权利要求1所述的超广角光学摄像镜头组，其特征是：所述第三透镜（3）的像侧面为球面或非球面、物侧面为球面或非球面。

5.根据权利要求1所述的超广角光学摄像镜头组，其特征是：所述第四透镜（4）的像侧面和物侧面均为非球面。

6.根据权利要求1所述的超广角光学摄像镜头组，其特征是：所述第五透镜（5）的像侧面和物侧面均为非球面。