CN220121076U - 一种鱼眼镜头 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种鱼眼镜头,该鱼眼镜头沿光轴由物侧至像侧依序包括:具有负光焦度的第一透镜;具有光焦度的第二透镜、第三透镜、第四透镜;具有正光焦度的第五透镜;具有正光焦度的第六透镜;具有负光焦度的第七透镜;以及具有正光焦度的第八透镜,其中,第三透镜与第四透镜具有正负相反的光焦度,第三透镜为双凹透镜或双凸透镜,第四透镜为弯月透镜。第三透镜的有效焦距f3与鱼眼镜头的总有效焦距f满足:‑2.8≤f3/f≤3.3。
Description
技术领域
本申请涉及光学元件领域,更具体地,涉及一种鱼眼镜头。
背景技术
随着现有图像处理算法和AI技术的不断进步发展,近年来,鱼眼镜头的应用变得更加的多元化,被广泛应用在运动相机、无人机、智能门铃及智能家居等各个领域,因此,对鱼眼镜头的要求也越来越高。
然而,现有的鱼眼镜头还存在着诸多的不足,例如,市场上的鱼眼镜头虽然能达到较大的视场角,但现有的透镜配置形式较难对***像差做良好的补正,导致镜头成像品质较差;加之现有的鱼眼镜头普遍色差校正不理想,也严重影响着镜头的成像品质;另外,现有的鱼眼镜头往往相对孔径小,通光性能差,不能够适应夜间或阴雨天较暗的环境;以及现有的鱼眼镜头成像靶面较小,难以满足市场需求。
因此,如何提高鱼眼镜头在上述等各方面的性能和表现,提供一种具有大视场角、高成像质量、大光圈、体型小、大靶面等一个或多个特征的鱼眼镜头,从而更好地满足市场发展的高需求,成为了目前本领域技术人员所亟待解决的技术问题之一。
实用新型内容
本申请提供一种鱼眼镜头,该鱼眼镜头沿光轴由物侧至像侧依序可包括:具有负光焦度的第一透镜;具有光焦度的第二透镜;具有光焦度的第三透镜;具有光焦度的第四透镜;具有正光焦度的第五透镜;具有正光焦度的第六透镜;具有负光焦度的第七透镜;以及具有正光焦度的第八透镜,其中,所述第三透镜与所述第四透镜具有正负相反的光焦度,所述第三透镜为双凹透镜或双凸透镜,所述第四透镜为弯月透镜。所述第三透镜的有效焦距f3与所述鱼眼镜头的总有效焦距f可满足:-2.8≤f3/f≤3.3。
在一个实施方式中,所述第一透镜的物侧面为凸面,像侧面为凹面;所述第五透镜的物侧面为凸面,像侧面为凸面;所述第六透镜的物侧面为凸面,像侧面为凸面;所述第七透镜的物侧面为凹面,像侧面为凹面;所述第八透镜的物侧面为凸面,像侧面为凸面。
在一个实施方式中,所述第一透镜的有效焦距f1与所述鱼眼镜头的总有效焦距f可满足:-2.3≤f1/f≤-1.4。
在一个实施方式中,所述第二透镜的有效焦距f2与所述鱼眼镜头的总有效焦距f可满足:-4.5≤f2/f≤9.5。
在一个实施方式中,所述第二透镜、所述第三透镜和所述第四透镜的组合焦距f234与所述鱼眼镜头的总有效焦距f可满足:-11≤f234/f≤45。
在一个实施方式中,所述第四透镜的有效焦距f4与所述鱼眼镜头的总有效焦距f可满足:-5.1≤f4/f≤7.9。
在一个实施方式中,所述第五透镜的有效焦距f5与所述鱼眼镜头的总有效焦距f可满足:2.0≤f5/f≤3.6。
在一个实施方式中,所述第六透镜和所述第七透镜的组合焦距f67与所述鱼眼镜头的总有效焦距f可满足:-9.2≤f67/f≤-2.5。
在一个实施方式中,所述第五透镜的有效焦距f5、所述第六透镜的有效焦距f6和所述第七透镜的有效焦距f7可满足:-1.2≤f5/f6+f5/f7≤-0.3。
在一个实施方式中,所述第八透镜的有效焦距f8与所述鱼眼镜头的总有效焦距f可满足:2.1≤f8/f≤3.7。
在一个实施方式中,所述鱼眼镜头的总有效焦距f与所述鱼眼镜头的入瞳直径ENPD可满足:1.70≤f/ENPD≤1.85。
在一个实施方式中,所述第八透镜的像侧面的中心至所述鱼眼镜头的成像面在所述光轴上的距离BFL与所述第一透镜的物侧面的中心至所述成像面在所述光轴上的距离TTL可满足:BFL/TTL≤0.2。
在一个实施方式中,所述鱼眼镜头还包括位于所述第四透镜和所述第五透镜之间的光阑,所述第一透镜的物侧面的中心至所述光阑在所述光轴上的距离THI1与所述第一透镜的物侧面的中心至所述鱼眼镜头的成像面在所述光轴上的距离TTL可满足:0.4≤THI1/TTL≤0.6。
在一个实施方式中,所述第一透镜的物侧面的中心至所述鱼眼镜头的成像面在所述光轴上的距离TTL与所述鱼眼镜头的总有效焦距f可满足:7.8≤TTL/f≤8.8。
在一个实施方式中,所述第一透镜的有效光学口径D1与所述鱼眼镜头的像高IH可满足:1.1≤D1/IH≤1.5。
在一个实施方式中,所述第一透镜的有效光学口径D1与所述第一透镜的物侧面的曲率半径R11可满足:0.4≤D1/R11≤1.0。
在一个实施方式中,所述第三透镜的像侧面的曲率半径R32与所述第三透镜的物侧面的曲率半径R31可满足:-77≤R32/R31≤0。
在一个实施方式中,所述第五透镜的物侧面的曲率半径R51、所述第五透镜的像侧面的曲率半径R52与所述第六透镜的物侧面的曲率半径R61以及所述第六透镜的像侧面的曲率半径R62可满足:│((R51+R52)/(R61+R62))/((R51-R52)/(R61-R62))│≤1.0。
在一个实施方式中,所述第一透镜的阿贝数VD1可满足:VD1≤35。
在一个实施方式中,所述第五透镜的阿贝数VD5可满足:VD5≥60。
在一个实施方式中,所述第一透镜的折射率ND1可满足:ND1≥1.80。
本申请的鱼眼镜头采用了八片透镜,通过合理设置各透镜的光焦度、面型、曲率半径以及阿贝数等参数,可以使鱼眼镜头在具有大视场角、高成像质量、大光圈等特点的同时还满足体型小、大靶面等特性。
附图说明
结合附图,通过以下实施方式的详细描述,本申请的其它特征、目的和优点将变得更加明显。在附图中:
图1是根据本申请实施例1的鱼眼镜头的结构示意图;
图2是根据本申请实施例2的鱼眼镜头的结构示意图;
图3是根据本申请实施例3的鱼眼镜头的结构示意图;
图4是根据本申请实施例4的鱼眼镜头的结构示意图;以及
图5是根据本申请实施例5的鱼眼镜头的结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本申请,下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。应理解,这些详细说明只是对本申请的示例性实施方式的描述,而非以任何方式限制本申请的范围。在说明书全文中,相同的附图标号指代相同的元件。表述“和/或”包括相关联的所列项目中的一个或多个的任何和全部组合。
应注意,在本说明书中,第一、第二、第三等的表述仅用于将一个特征与另一个特征区分开来,而不表示对特征的任何限制。因此,在不背离本申请的教导的情况下,下文中讨论的第一透镜也可被称作第二透镜或第三透镜。
在附图中,为了便于说明,已稍微夸大了透镜的厚度、尺寸和形状。具体来讲,附图中所示的球面或非球面的形状通过示例的方式示出。即,球面或非球面的形状不限于附图中示出的球面或非球面的形状。附图仅为示例而并非严格按比例绘制。
在本文中,近轴区域是指光轴附近的区域。若透镜表面为凸面且未界定该凸面位置时,则表示该透镜表面至少于近轴区域为凸面;若透镜表面为凹面且未界定该凹面位置时,则表示该透镜表面至少于近轴区域为凹面。每个透镜最靠近被摄物的表面称为该透镜的物侧面,每个透镜最靠近成像侧的表面称为该透镜的像侧面。
还应理解的是,用语“包括”、“包括有”、“具有”、“包含”和/或“包含有”,当在本说明书中使用时表示存在所陈述的特征、元件和/或部件,但不排除存在或附加有一个或多个其它特征、元件、部件和/或它们的组合。此外,当诸如“...中的至少一个”的表述出现在所列特征的列表之后时,修饰整个所列特征,而不是修饰列表中的单独元件。此外,当描述本申请的实施方式时,使用“可”表示“本申请的一个或多个实施方式”。并且,用语“示例性的”旨在指代示例或举例说明。
除非另外限定,否则本文中使用的所有用语(包括技术用语和科学用语)均具有与本申请所属领域普通技术人员的通常理解相同的含义。还应理解的是,用语(例如在常用词典中定义的用语)应被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义一致的含义,并且将不被以理想化或过度形式化意义解释,除非本文中明确如此限定。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
以下对本申请的特征、原理和其它方面进行详细描述。
在示例性实施方式中,鱼眼镜头包括例如八片具有光焦度的透镜,即第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜和第八透镜。这八片透镜沿着光轴从物侧至像侧依序排列。
在示例性实施方式中,第一透镜可具有负光焦度。第一透镜可具有凸凹面型。第一透镜为凸面朝向物方的弯月形状,具有负光焦度,可有效地起到收光作用,实现大视场角高解像;同时可有效地调控光学***的口径,实现光学镜头的纵向小型化。
在示例性实施方式中,第二透镜可具有正光焦度。第二透镜可具有凹凸面型。第二透镜为正光焦度镜片,与具有负光焦度的第一透镜配合,可以有效地校正边缘视场像差,提高解像。
在示例性实施方式中,第二透镜可具有负光焦度。第二透镜可具有凸凹面型。第二透镜为负光焦度镜片,同时像侧面为凹形,有利于进一步收集光线,使得大角度光线尽可能多的进入光学***,有效提升光学***的照度。
在示例性实施方式中,第三透镜和第四透镜可具有正负相反的光焦度。例如,在一个实施方式中,第三透镜可具有负光焦度,第四透镜可具有正光焦度。在另一个实施方式中,第三透镜可具有正光焦度,第四透镜可具有负光焦度。
在示例性实施方式中,第三透镜可具有负光焦度。第三透镜可具有凹凹面型。第三透镜为负光焦度镜片,使光线有效地发散,能够在满足像面大小需求的同时提高照度。
在示例性实施方式中,第三透镜可具有正光焦度。第三透镜可具有凸凸面型。第三透镜为正光焦度镜片,使光线有效地汇聚,与第一透镜、第二透镜负光焦度镜片配合,可以平衡大视场像差,提高解像。
在示例性实施方式中,第四透镜可具有正光焦度。第四透镜可具有凸凹面型,或者,第四透镜可具有凹凸面型。第四透镜为正光焦度镜片,与第二透镜正光焦度镜片、第三透镜负光焦度镜片相配合,可以消除色差、减小球差,同时还可以校正像散、提高解像。
在示例性实施方式中,第四透镜可具有负光焦度。第四透镜可具有凹凸面型。第四透镜为负光焦度镜片,与第二透镜负光焦度镜片、第三透镜正光焦度镜片相配合,可以消除色差、减小球差,同时还可以校正像散、提高解像。
在示例性实施方式中,第五透镜可具有正光焦度。第五透镜可具有凸凸面型。第五透镜为正光焦度镜片,可以有效地校正***色差,对光学***的高低温起到很好的平衡作用。
在示例性实施方式中,第六透镜可具有正光焦度。第六透镜可具有凸凸面型。
在示例性实施方式中,第七透镜可具有负光焦度。第七透镜可具有凹凹面型。
设置第六透镜为正光焦度镜片,第七透镜为负光焦度镜片。通过第六透镜和第七透镜两枚镜片胶合,可以校正色差,提高成像质量;同时有利于降低***公差敏感度。
在示例性实施方式中,第八透镜可具有正光焦度。第八透镜可具有凸凸面型。第八透镜为正光焦度镜片,可以有效地消除像差;同时起到控制主光线出射角度的作用,以实现大靶面。
在示例性实施方式中,第一透镜可具有负光焦度;第二透镜可具有光焦度;第三透镜和第四透镜可具有正负相反的光焦度;第五透镜可具有正光焦度;第六透镜可具有正光焦度;第七透镜可具有负光焦度;第八透镜可具有正光焦度。其中,第三透镜为双凹透镜或双凸透镜,第四透镜为弯月透镜。并且,第三透镜的有效焦距f3与鱼眼镜头的总有效焦距f满足条件式-2.8≤f3/f≤3.3。本申请通过对鱼眼镜头的这种设置,可以使镜头具有大视场角、高成像质量、大光圈、体型小以及大靶面等一个或多个有益效果。
在示例性实施方式中,根据本申请的鱼眼镜头还可包括光阑,光阑例如可位于第四透镜和第五透镜之间。需要说明的是,此处公开的光阑的位置仅是示例而非限制;在替代的实施方式中,也可根据实际需要将光阑设置在其他位置。
在示例性实施方式中,鱼眼镜头还可进一步包括设置于成像面的感光元件。可选地,设置于成像面的感光元件可以是感光耦合元件(CCD)或互补性氧化金属半导体元件(CMOS)。
在示例性实施方式中,第六透镜和第七透镜可胶合形成双胶合透镜组。第六透镜和第七透镜两片镜片胶合,可有利于校正色差,提高成像质量;同时有利于降低***公差敏感度。
在示例性实施方式中,鱼眼镜头所包括的各透镜中至少可有一片非球面透镜。例如,在一个实施方式中,第二透镜、第三透镜、第四透镜和第八透镜可以为具有非球面的透镜。又例如,在另一个实施方式中,第二透镜、第四透镜和第八透镜可以为具有非球面的透镜。
在示例性实施方式中,第一透镜至第八透镜均可采用玻璃材质。第一透镜至第八透镜采用全玻材质,有利于实现镜头在高低温等恶劣环境下的稳定成像。
根据本申请示例性实施方式的鱼眼镜头,可实现大靶面高照度的性能。在示例性实施方式中,镜头的最大像高可达8.45mm,照度可达45%及以上。
在示例性实施方式中,根据本申请的鱼眼镜头可满足:-2.3≤f1/f≤-1.4,其中,f1是第一透镜的有效焦距,f是鱼眼镜头的总有效焦距。通过控制第一透镜的有效焦距与鱼眼镜头的总有效焦距的比值在该范围,有利于使大角度光线射入光学***中,扩大光学***的最大视场角。
在示例性实施方式中,根据本申请的鱼眼镜头可满足:-4.5≤f2/f≤9.5,其中,f2是第二透镜的有效焦距,f是鱼眼镜头的总有效焦距。通过控制第二透镜的有效焦距与鱼眼镜头的总有效焦距的比值在该范围,有利于使更多的光线平稳进入到光学***中,有效地校正边缘视场像差,提升镜头的解像力。
在示例性实施方式中,根据本申请的鱼眼镜头可满足:-11≤f234/f≤45,其中,f234是第二透镜、第三透镜和第四透镜的组合焦距,f是鱼眼镜头的总有效焦距。通过控制第二透镜、第三透镜和第四透镜的组合焦距与鱼眼镜头的总有效焦距的比值在该范围,可以消除色差,减小球差,同时可以校正像散,提高解像力。
在示例性实施方式中,根据本申请的鱼眼镜头可满足:-2.8≤f3/f≤3.3,其中,f3是第三透镜的有效焦距,f是鱼眼镜头的总有效焦距。通过控制第三透镜的有效焦距与鱼眼镜头的总有效焦距的比值在该范围,可以消除色差,减小球差,同时可以校正像散,提高解像力。
在示例性实施方式中,根据本申请的鱼眼镜头可满足:-5.1≤f4/f≤7.9,其中,f4是第四透镜的有效焦距,f是鱼眼镜头的总有效焦距。通过控制第四透镜的有效焦距与鱼眼镜头的总有效焦距的比值在该范围,可以消除色差,减小球差,同时可以校正像散,提高解像力。
在示例性实施方式中,根据本申请的鱼眼镜头可满足:2.0≤f5/f≤3.6,其中,f5是第五透镜的有效焦距,f是鱼眼镜头的总有效焦距。通过控制第五透镜的有效焦距与鱼眼镜头的总有效焦距的比值在该范围,可以有效地校正***色差,对光学***的高低温起到很好的平衡作用。
在示例性实施方式中,根据本申请的鱼眼镜头可满足:-9.2≤f67/f≤-2.5,其中,f67是第六透镜和第七透镜的组合焦距,f是鱼眼镜头的总有效焦距。通过控制第六透镜和第七透镜的组合焦距与鱼眼镜头的总有效焦距的比值在该范围,有利于校正色差,提高成像质量;同时有利于降低***公差敏感度。
在示例性实施方式中,根据本申请的鱼眼镜头可满足:-1.2≤f5/f6+f5/f7≤-0.3,其中,f5是第五透镜的有效焦距,f6是第六透镜的有效焦距,f7是第七透镜的有效焦距。通过控制第五透镜的有效焦距、第六透镜的有效焦距和第七透镜的有效焦距满足条件式-1.2≤f5/f6+f5/f7≤-0.3,使光焦度合理分配,有利于提高成像质量;同时有利于降低***公差敏感度。
在示例性实施方式中,根据本申请的鱼眼镜头可满足:2.1≤f8/f≤3.7,其中,f8是第八透镜的有效焦距,f是鱼眼镜头的总有效焦距。通过控制第八透镜的有效焦距与鱼眼镜头的总有效焦距的比值在该范围,可以起到控制主光线出射角度的作用,可以实现高照度大靶面;镜头最大像高可达8.45mm,照度可≥45%。
在示例性实施方式中,根据本申请的鱼眼镜头可满足:1.70≤f/ENPD≤1.85,其中,f是鱼眼镜头的总有效焦距,ENPD是鱼眼镜头的入瞳直径。通过控制镜头的总有效焦距与镜头的入瞳直径的比值在该范围,可以实现鱼眼镜头的大光圈。
在示例性实施方式中,根据本申请的鱼眼镜头可满足:BFL/TTL≤0.2,其中,BFL是第八透镜的像侧面的中心至鱼眼镜头的成像面在光轴上的距离,TTL是第一透镜的物侧面的中心至成像面在光轴上的距离。通过控制第八透镜的像侧面的中心至鱼眼镜头的成像面在光轴上的距离与第一透镜的物侧面的中心至成像面在光轴上的距离的比值在该范围,可以有利于实现鱼眼镜头的小型化。
在示例性实施方式中,鱼眼镜头例如包括位于第四透镜和第五透镜之间的光阑,根据本申请的鱼眼镜头可满足:0.4≤THI1/TTL≤0.6,其中,THI1是第一透镜的物侧面的中心至光阑在光轴上的距离,TTL是第一透镜的物侧面的中心至鱼眼镜头的成像面在光轴上的距离。通过控制第一透镜的物侧面的中心至光阑在光轴上的距离与第一透镜的物侧面的中心至鱼眼镜头的成像面在光轴上的距离的比值在该范围,可以有利于实现鱼眼镜头的小型化。
在示例性实施方式中,根据本申请的鱼眼镜头可满足:7.8≤TTL/f≤8.8,其中,TTL是第一透镜的物侧面的中心至鱼眼镜头的成像面在光轴上的距离,f是鱼眼镜头的总有效焦距。通过控制第一透镜的物侧面的中心至鱼眼镜头的成像面在光轴上的距离与鱼眼镜头的总有效焦距的比值在该范围,可以有利于实现镜头小型化。
在示例性实施方式中,根据本申请的鱼眼镜头可满足:1.1≤D1/IH≤1.5,其中,D1是第一透镜的有效光学口径,IH是鱼眼镜头的像高。通过控制第一透镜的有效光学口径与鱼眼镜头的像高的比值在该范围,可以有利于实现镜头小型化。
在示例性实施方式中,根据本申请的鱼眼镜头可满足:0.4≤D1/R11≤1.0,其中,D1是第一透镜的有效光学口径,R11是第一透镜的物侧面的曲率半径。通过控制第一透镜的有效光学口径与第一透镜的物侧面的曲率半径的比值在该范围,可以有利于实现镜头小型化。
在示例性实施方式中,根据本申请的鱼眼镜头可满足:-77≤R32/R31≤0,其中,R32是第三透镜的像侧面的曲率半径,R31是第三透镜的物侧面的曲率半径。通过控制第三透镜的像侧面的曲率半径与第三透镜的物侧面的曲率半径的比值在该范围,可以合理分配光线走向,保证大靶面的同时提高解像。
在示例性实施方式中,根据本申请的鱼眼镜头可满足:│((R51+R52)/(R61+R62))/((R51-R52)/(R61-R62))│≤1.0,其中,R51是第五透镜的物侧面的曲率半径,R52是第五透镜的像侧面的曲率半径,R61是第六透镜的物侧面的曲率半径,R62是第六透镜的像侧面的曲率半径。通过控制第五透镜的物侧面的曲率半径、第五透镜的像侧面的曲率半径、第六透镜的物侧面的曲率半径和第六透镜的像侧面的曲率半径满足条件式│((R51+R52)/(R61+R62))/((R51-R52)/(R61-R62))│≤1.0,可以降低不同视场光线入射角及出射角的偏差,使光线平缓过渡,从而降低公差敏感度,有利于镜头良率的提升。
在示例性实施方式中,根据本申请的鱼眼镜头的第一透镜的阿贝数VD1可满足:VD1≤35。通过控制第一透镜的阿贝数在该范围,可以平衡***色差,提高解像力。
在示例性实施方式中,根据本申请的鱼眼镜头的第五透镜的阿贝数VD5可满足:VD5≥60。通过控制第五透镜的阿贝数在该范围,例如使用异常色散材料,可以在校正色差提高解像的同时平衡***高低温性能。
在示例性实施方式中,根据本申请的鱼眼镜头的第一透镜的折射率ND1可满足:ND1≥1.80。通过控制第一透镜的折射率在该范围,例如使用ND≥1.80材料,可以有效地限制镜片口径,实现小型化;同时可以使大角度光线射入光学***中,扩大光学***的最大视场角。
在示例性实施方式中,根据需要,本申请的鱼眼镜头还可包括设置在第八透镜与成像面之间的滤光片和/或保护玻璃。滤光片可以对具有特定波长的光线进行过滤,保护玻璃可以防止鱼眼镜头的像侧元件(例如,芯片)被损坏。
根据本申请实施方式的鱼眼镜头可采用多片镜片,例如上文所述的八片。通过合理设置各透镜的光焦度、面型、曲率半径以及阿贝数等参数,同时通过胶合透镜组的合理设置,提供了一种具有大视场角、高成像质量、大光圈等特点的同时还满足体型小、大靶面等特性的鱼眼镜头。
然而,本领域的技术人员应当理解,在未背离本申请要求保护的技术方案的情况下,可改变构成镜头的透镜数量,来获得本说明书中描述的各个结果和优点。例如,虽然在实施方式中以八片透镜为例进行了描述,但是该鱼眼镜头不限于包括八片透镜。如果需要,该鱼眼镜头还可包括其它数量的透镜。下面参照附图进一步描述可适用于上述实施方式的鱼眼镜头的具体实施例。
实施例1
图1是根据本申请实施例1的鱼眼镜头的结构示意图,以下参照图1描述根据本申请实施例1的鱼眼镜头。
如图1所示,鱼眼镜头沿光轴由物侧至像侧依序包括:第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、光阑STO、第五透镜L5、第六透镜L6、第七透镜L7、第八透镜L8、滤光片和/或保护玻璃CG以及成像面IMA。其中,第六透镜L6和第七透镜L7胶合形成双胶合透镜组。
在该实施例中,第一透镜L1具有负光焦度,其物侧面S1为凸面,像侧面S2为凹面。第二透镜L2具有正光焦度,其物侧面S3为凹面,像侧面S4为凸面。第三透镜L3具有负光焦度,其物侧面S5为凹面,像侧面S6为凹面。第四透镜L4具有正光焦度,其物侧面S7为凸面,像侧面S8为凹面。第五透镜L5具有正光焦度,其物侧面S10为凸面,像侧面S11为凸面。第六透镜L6具有正光焦度,其物侧面S12为凸面,像侧面S13为凸面。第七透镜L7具有负光焦度,其物侧面S13为凹面,像侧面S14为凹面。第八透镜L8具有正光焦度,其物侧面S15为凸面,像侧面S16为凸面。
在该实施例中,鱼眼镜头的光阑STO设置在第四透镜L4与第五透镜L5之间。
在该实施例中,位于第八透镜L8与成像面之间的滤光片和/或保护玻璃CG具有物侧面S17和像侧面S18。来自物体的光依序穿过各表面S1至S18并最终成像在成像面上,其中,成像面处可设置有图像传感芯片IMA。
表1示出了实施例1的鱼眼镜头的各透镜的曲率半径R、厚度d/距离T、折射率N以及阿贝数Vd。其中,关于“厚度d/距离T”应理解,S1所在行的厚度d/距离T为第一透镜L1的中心厚度,S2所在行的厚度d/距离T为第一透镜L1与第二透镜L2之间的空气间隔距离,S3所在行的厚度d/距离T为第二透镜L2的中心厚度,以此类推。
表1
在该实施例中,鱼眼镜头的最大视场角FOV=160°,鱼眼镜头的光圈值FNO=1.80。
在实施例1中,第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4和第八透镜L8的物侧面和像侧面均为非球面,各非球面透镜的面型x可利用但不限于以下非球面公式进行限定:
其中,x为非球面沿光轴方向在高度为h的位置时,距非球面顶点的距离矢高;c为非球面的近轴曲率,c=1/R(即,近轴曲率c为上表1中曲率半径R的倒数);k为圆锥系数;Ai是非球面第i-th阶的修正系数。下表2给出了可用于实施例1中各非球面镜面S3至S8、S15和S16的圆锥系数k以及高次项系数A4、A6、A8、A10和A12。
面号 | k | A4 | A6 | A8 | A10 | A12 |
S3 | 1.72 | 9.39E-03 | -7.89E-04 | 9.87E-05 | -6.28E-06 | 4.27E-07 |
S4 | 0.40 | 7.07E-03 | -1.31E-03 | 2.38E-04 | -2.55E-05 | 1.66E-06 |
S5 | -1.91 | 1.13E-03 | -1.33E-03 | 3.77E-04 | -4.40E-05 | 2.28E-06 |
S6 | 27.23 | 1.47E-03 | -3.55E-04 | -1.02E-04 | 2.06E-05 | -1.71E-06 |
S7 | -0.14 | 8.71E-04 | -4.04E-04 | 2.37E-05 | 1.65E-06 | -2.56E-07 |
S8 | 0.00 | 4.65E-03 | 1.92E-04 | -2.67E-05 | 8.94E-06 | -9.36E-07 |
S15 | -1.34 | 2.42E-03 | 1.24E-04 | -8.20E-06 | 6.78E-07 | -1.61E-08 |
S16 | -20.37 | 8.66E-04 | 6.48E-04 | -5.03E-05 | 3.09E-06 | -7.96E-08 |
表2
实施例2
图2示出了根据本申请实施例2的鱼眼镜头的结构示意图,以下参照图2描述根据本申请实施例2的鱼眼镜头。在本实施例及以下实施例中,为简洁起见,将省略部分与实施例1相似的描述。
如图2所示,鱼眼镜头沿光轴由物侧至像侧依序包括:第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、光阑STO、第五透镜L5、第六透镜L6、第七透镜L7、第八透镜L8、滤光片和/或保护玻璃CG以及成像面IMA。其中,第六透镜L6和第七透镜L7胶合形成双胶合透镜组。
在该实施例中,第一透镜L1具有负光焦度,其物侧面S1为凸面,像侧面S2为凹面。第二透镜L2具有正光焦度,其物侧面S3为凹面,像侧面S4为凸面。第三透镜L3具有负光焦度,其物侧面S5为凹面,像侧面S6为凹面。第四透镜L4具有正光焦度,其物侧面S7为凹面,像侧面S8为凸面。第五透镜L5具有正光焦度,其物侧面S10为凸面,像侧面S11为凸面。第六透镜L6具有正光焦度,其物侧面S12为凸面,像侧面S13为凸面。第七透镜L7具有负光焦度,其物侧面S13为凹面,像侧面S14为凹面。第八透镜L8具有正光焦度,其物侧面S15为凸面,像侧面S16为凸面。
在该实施例中,鱼眼镜头的光阑STO设置在第四透镜L4与第五透镜L5之间。
在该实施例中,位于第八透镜L8与成像面之间的滤光片和/或保护玻璃CG具有物侧面S17和像侧面S18。来自物体的光依序穿过各表面S1至S18并最终成像在成像面上,其中,成像面处可设置有图像传感芯片IMA。
表3示出了实施例2的鱼眼镜头的各透镜的曲率半径R、厚度d/距离T、折射率N以及阿贝数Vd。
表3
在该实施例中,鱼眼镜头的最大视场角FOV=160°,鱼眼镜头的光圈值FNO=1.73。
在该实施例中,第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4和第八透镜L8的物侧面和像侧面均为非球面,各非球面面型可由上述实施例1中给出的公式(1)限定。表4给出了可用于该实施例中各非球面镜面S3至S8、S15和S16的圆锥系数k以及高次项系数A4、A6、A8、A10、A12和A14。
表4
实施例3
图3示出了根据本申请实施例3的鱼眼镜头的结构示意图,以下参照图3描述根据本申请实施例3的鱼眼镜头。
如图3所示,鱼眼镜头沿光轴由物侧至像侧依序包括:第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、光阑STO、第五透镜L5、第六透镜L6、第七透镜L7、第八透镜L8、滤光片和/或保护玻璃CG以及成像面IMA。其中,第六透镜L6和第七透镜L7胶合形成双胶合透镜组。
在该实施例中,第一透镜L1具有负光焦度,其物侧面S1为凸面,像侧面S2为凹面。第二透镜L2具有正光焦度,其物侧面S3为凹面,像侧面S4为凸面。第三透镜L3具有负光焦度,其物侧面S5为凹面,像侧面S6为凹面。第四透镜L4具有正光焦度,其物侧面S7为凹面,像侧面S8为凸面。第五透镜L5具有正光焦度,其物侧面S10为凸面,像侧面S11为凸面。第六透镜L6具有正光焦度,其物侧面S12为凸面,像侧面S13为凸面。第七透镜L7具有负光焦度,其物侧面S13为凹面,像侧面S14为凹面。第八透镜L8具有正光焦度,其物侧面S15为凸面,像侧面S16为凸面。
在该实施例中,鱼眼镜头的光阑STO设置在第四透镜L4与第五透镜L5之间。
在该实施例中,位于第八透镜L8与成像面之间的滤光片和/或保护玻璃CG具有物侧面S17和像侧面S18。来自物体的光依序穿过各表面S1至S18并最终成像在成像面上,其中,成像面处可设置有图像传感芯片IMA。
表5示出了实施例3的鱼眼镜头的各透镜的曲率半径R、厚度d/距离T、折射率N以及阿贝数Vd。
表5
在该实施例中,鱼眼镜头的最大视场角FOV=160°,鱼眼镜头的光圈值FNO=1.73。
在该实施例中,第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4和第八透镜L8的物侧面和像侧面均为非球面,各非球面面型可由上述实施例1中给出的公式(1)限定。表6给出了可用于该实施例中各非球面镜面S3至S8、S15和S16的圆锥系数k以及高次项系数A4、A6、A8、A10和A12。
面号 | k | A4 | A6 | A8 | A10 | A12 |
S3 | -0.51 | 2.12E-03 | -2.26E-04 | 1.95E-05 | -9.86E-07 | 2.46E-08 |
S4 | -0.15 | 7.43E-03 | -1.28E-03 | 2.23E-04 | -2.03E-05 | 7.41E-07 |
S5 | -0.28 | 8.31E-03 | -1.47E-03 | 3.07E-04 | -3.48E-05 | 1.55E-06 |
S6 | 0.00 | 2.80E-03 | 4.86E-03 | -1.27E-03 | 1.55E-04 | -8.21E-06 |
S7 | 0.00 | 3.91E-03 | 2.32E-03 | -7.24E-04 | 9.71E-05 | 5.48E-06 |
S8 | 5.89 | 1.25E-03 | 1.91E-04 | -7.26E-05 | 9.97E-06 | -5.37E-07 |
S15 | 0.12 | -1.39E-03 | 1.64E-04 | -8.07E-06 | 1.27E-06 | -5.03E-08 |
S16 | -0.85 | 2.80E-03 | -1.15E-04 | 4.33E-05 | -3.64E-06 | 1.77E-07 |
表6
实施例4
图4示出了根据本申请实施例4的鱼眼镜头的结构示意图,以下参照图4描述根据本申请实施例4的鱼眼镜头。
如图4所示,鱼眼镜头沿光轴由物侧至像侧依序包括:第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、光阑STO、第五透镜L5、第六透镜L6、第七透镜L7、第八透镜L8、滤光片和/或保护玻璃CG以及成像面IMA。其中,第六透镜L6和第七透镜L7胶合形成双胶合透镜组。
在该实施例中,第一透镜L1具有负光焦度,其物侧面S1为凸面,像侧面S2为凹面。第二透镜L2具有正光焦度,其物侧面S3为凹面,像侧面S4为凸面。第三透镜L3具有负光焦度,其物侧面S5为凹面,像侧面S6为凹面。第四透镜L4具有正光焦度,其物侧面S7为凸面,像侧面S8为凹面。第五透镜L5具有正光焦度,其物侧面S10为凸面,像侧面S11为凸面。第六透镜L6具有正光焦度,其物侧面S12为凸面,像侧面S13为凸面。第七透镜L7具有负光焦度,其物侧面S13为凹面,像侧面S14为凹面。第八透镜L8具有正光焦度,其物侧面S15为凸面,像侧面S16为凸面。
在该实施例中,鱼眼镜头的光阑STO设置在第四透镜L4与第五透镜L5之间。
在该实施例中,位于第八透镜L8与成像面之间的滤光片和/或保护玻璃CG具有物侧面S17和像侧面S18。来自物体的光依序穿过各表面S1至S18并最终成像在成像面上,其中,成像面处可设置有图像传感芯片IMA。
表7示出了实施例4的鱼眼镜头的各透镜的曲率半径R、厚度d/距离T、折射率N以及阿贝数Vd。
表7
在该实施例中,鱼眼镜头的最大视场角FOV=160°,鱼眼镜头的光圈值FNO=1.80。
在该实施例中,第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4和第八透镜L8的物侧面和像侧面均为非球面,各非球面面型可由上述实施例1中给出的公式(1)限定。表8给出了可用于该实施例中各非球面镜面S3至S8、S15和S16的圆锥系数k以及高次项系数A4、A6、A8、A10、A12和A14。
表8
实施例5
图5示出了根据本申请实施例5的鱼眼镜头的结构示意图,以下参照图5描述根据本申请实施例5的鱼眼镜头。
如图5所示,鱼眼镜头沿光轴由物侧至像侧依序包括:第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、光阑STO、第五透镜L5、第六透镜L6、第七透镜L7、第八透镜L8、滤光片和/或保护玻璃CG以及成像面IMA。其中,第六透镜L6和第七透镜L7胶合形成双胶合透镜组。
在该实施例中,第一透镜L1具有负光焦度,其物侧面S1为凸面,像侧面S2为凹面。第二透镜L2具有负光焦度,其物侧面S3为凸面,像侧面S4为凹面。第三透镜L3具有正光焦度,其物侧面S5为凸面,像侧面S6为凸面。第四透镜L4具有负光焦度,其物侧面S7为凹面,像侧面S8为凸面。第五透镜L5具有正光焦度,其物侧面S10为凸面,像侧面S11为凸面。第六透镜L6具有正光焦度,其物侧面S12为凸面,像侧面S13为凸面。第七透镜L7具有负光焦度,其物侧面S13为凹面,像侧面S14为凹面。第八透镜L8具有正光焦度,其物侧面S15为凸面,像侧面S16为凸面。
在该实施例中,鱼眼镜头的光阑STO设置在第四透镜L4与第五透镜L5之间。
在该实施例中,位于第八透镜L8与成像面之间的滤光片和/或保护玻璃CG具有物侧面S17和像侧面S18。来自物体的光依序穿过各表面S1至S18并最终成像在成像面上,其中,成像面处可设置有图像传感芯片IMA。
表9示出了实施例5的鱼眼镜头的各透镜的曲率半径R、厚度d/距离T、折射率N以及阿贝数Vd。
表9
在该实施例中,鱼眼镜头的最大视场角FOV=160°,鱼眼镜头的光圈值FNO=1.80。
在该实施例中,第二透镜L2、第四透镜L4和第八透镜L8的物侧面和像侧面均为非球面,各非球面面型可由上述实施例1中给出的公式(1)限定。表10给出了可用于该实施例中各非球面镜面S3、S4、S7、S8、S15和S16的圆锥系数k以及高次项系数A4、A6、A8、A10和A12。
面号 | k | A4 | A6 | A8 | A10 | A12 |
S3 | -0.71 | 1.03E-02 | -9.34E-04 | 1.01E-04 | -8.31E-06 | 2.24E-07 |
S4 | -0.06 | 1.32E-02 | -1.51E-03 | 2.80E-04 | -4.63E-05 | 2.15E-06 |
S7 | -0.69 | 1.29E-02 | -3.76E-04 | 2.83E-05 | -2.00E-06 | 2.01E-07 |
S8 | -2.79 | 7.82E-03 | -1.94E-05 | 1.49E-05 | -2.34E-06 | 3.75E-07 |
S15 | 1.46 | 1.61E-03 | 1.49E-04 | -1.79E-05 | 1.06E-06 | -2.48E-08 |
S16 | -29.59 | 5.37E-04 | 6.06E-04 | -5.19E-05 | 2.42E-06 | -5.33E-08 |
表10
综上,实施例1至实施例5分别满足下表11所示的关系。
表11
本申请还提供了一种电子设备,该电子设备可包括根据本申请上述实施方式的鱼眼镜头及用于将所述鱼眼镜头形成的光学图像转换为电信号的成像元件。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解,本申请中所涉及的发明范围,并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案,同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
Claims (21)
1.一种鱼眼镜头,其特征在于,沿光轴由物侧至像侧依序包括:
具有负光焦度的第一透镜;
具有光焦度的第二透镜;
具有光焦度的第三透镜;
具有光焦度的第四透镜;
具有正光焦度的第五透镜;
具有正光焦度的第六透镜;
具有负光焦度的第七透镜;以及
具有正光焦度的第八透镜,
其中,所述第三透镜与所述第四透镜具有正负相反的光焦度,所述第三透镜为双凹透镜或双凸透镜,所述第四透镜为弯月透镜;
所述鱼眼镜头满足:
-2.8≤f3/f≤3.3,
其中,f3为所述第三透镜的有效焦距,f为所述鱼眼镜头的总有效焦距。
2.根据权利要求1所述的鱼眼镜头,其特征在于,
所述第一透镜的物侧面为凸面,像侧面为凹面;
所述第五透镜的物侧面为凸面,像侧面为凸面;
所述第六透镜的物侧面为凸面,像侧面为凸面;
所述第七透镜的物侧面为凹面,像侧面为凹面;
所述第八透镜的物侧面为凸面,像侧面为凸面。
3.根据权利要求1或2所述的鱼眼镜头,其特征在于,所述第一透镜的有效焦距f1与所述鱼眼镜头的总有效焦距f满足:-2.3≤f1/f≤-1.4。
4.根据权利要求1或2所述的鱼眼镜头,其特征在于,所述第二透镜的有效焦距f2与所述鱼眼镜头的总有效焦距f满足:-4.5≤f2/f≤9.5。
5.根据权利要求1或2所述的鱼眼镜头,其特征在于,所述第二透镜、所述第三透镜和所述第四透镜的组合焦距f234与所述鱼眼镜头的总有效焦距f满足:-11≤f234/f≤45。
6.根据权利要求1或2所述的鱼眼镜头,其特征在于,所述第四透镜的有效焦距f4与所述鱼眼镜头的总有效焦距f满足:-5.1≤f4/f≤7.9。
7.根据权利要求1或2所述的鱼眼镜头,其特征在于,所述第五透镜的有效焦距f5与所述鱼眼镜头的总有效焦距f满足:2.0≤f5/f≤3.6。
8.根据权利要求1或2所述的鱼眼镜头,其特征在于,所述第六透镜和所述第七透镜的组合焦距f67与所述鱼眼镜头的总有效焦距f满足:-9.2≤f67/f≤-2.5。
9.根据权利要求1或2所述的鱼眼镜头,其特征在于,所述第五透镜的有效焦距f5、所述第六透镜的有效焦距f6和所述第七透镜的有效焦距f7满足:-1.2≤f5/f6+f5/f7≤-0.3。
10.根据权利要求1或2所述的鱼眼镜头,其特征在于,所述第八透镜的有效焦距f8与所述鱼眼镜头的总有效焦距f满足:2.1≤f8/f≤3.7。
11.根据权利要求1或2所述的鱼眼镜头,其特征在于,所述鱼眼镜头的总有效焦距f与所述鱼眼镜头的入瞳直径ENPD满足:1.70≤f/ENPD≤1.85。
12.根据权利要求1或2所述的鱼眼镜头,其特征在于,所述第八透镜的像侧面的中心至所述鱼眼镜头的成像面在所述光轴上的距离BFL与所述第一透镜的物侧面的中心至所述成像面在所述光轴上的距离TTL满足:BFL/TTL≤0.2。
13.根据权利要求1或2所述的鱼眼镜头,其特征在于,所述鱼眼镜头还包括位于所述第四透镜和所述第五透镜之间的光阑,所述第一透镜的物侧面的中心至所述光阑在所述光轴上的距离THI1与所述第一透镜的物侧面的中心至所述鱼眼镜头的成像面在所述光轴上的距离TTL满足:0.4≤THI1/TTL≤0.6。
14.根据权利要求1或2所述的鱼眼镜头,其特征在于,所述第一透镜的物侧面的中心至所述鱼眼镜头的成像面在所述光轴上的距离TTL与所述鱼眼镜头的总有效焦距f满足:7.8≤TTL/f≤8.8。
15.根据权利要求1或2所述的鱼眼镜头,其特征在于,所述第一透镜的有效光学口径D1与所述鱼眼镜头的像高IH满足:1.1≤D1/IH≤1.5。
16.根据权利要求1或2所述的鱼眼镜头,其特征在于,所述第一透镜的有效光学口径D1与所述第一透镜的物侧面的曲率半径R11满足:0.4≤D1/R11≤1.0。
17.根据权利要求1或2所述的鱼眼镜头,其特征在于,所述第三透镜的像侧面的曲率半径R32与所述第三透镜的物侧面的曲率半径R31满足:-77≤R32/R31≤0。
18.根据权利要求1或2所述的鱼眼镜头,其特征在于,所述第五透镜的物侧面的曲率半径R51、所述第五透镜的像侧面的曲率半径R52与所述第六透镜的物侧面的曲率半径R61以及所述第六透镜的像侧面的曲率半径R62满足:│((R51+R52)/(R61+R62))/((R51-R52)/(R61-R62))│≤1.0。
19.根据权利要求1或2所述的鱼眼镜头,其特征在于,所述第一透镜的阿贝数VD1满足:VD1≤35。
20.根据权利要求1或2所述的鱼眼镜头,其特征在于,所述第五透镜的阿贝数VD5满足:VD5≥60。
21.根据权利要求1或2所述的鱼眼镜头,其特征在于,所述第一透镜的折射率ND1满足:ND1≥1.80。
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2023
- 2023-04-27 CN CN202320999640.2U patent/CN220121076U/zh active Active
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