TW201317611A - 鏡頭系統 - Google Patents

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Abstract

一種鏡頭系統，從物側到像側依排列順序至少包含有一具有正光焦度的第一透鏡組和一具有正光焦度的第二透鏡組，所述第一透鏡組包括一具有負光焦度的第一透鏡與一具有正光焦度的第二透鏡，所述第二透鏡組包括一具有負光焦度的第三透鏡、一具有正光焦度的第四透鏡與一具有正或負光焦度的第五透鏡，所述鏡頭系統滿足以下條件式：0.3＜fF/fB＜1.85，fF為所述第一透鏡組之有效焦距，fB為所述第二透鏡組之有效焦距。

Description

鏡頭系統
本發明關於一種鏡頭系統。
習知技術中，為了將鏡頭系統的像差和畸變控制較好的範圍內，往往需要通過增加光學結構（如透鏡、濾光片等）來實現，從而使得鏡頭系統的尺寸比較大。
有鑒於此，有必要提供一種尺寸小、像差和畸變兼顧之鏡頭系統。
一種鏡頭系統，從物側到像側依排列順序至少包含有一具有正光焦度的第一透鏡組和一具有正光焦度的第二透鏡組，所述第一透鏡組包括一具有負光焦度的第一透鏡與一具有正光焦度的第二透鏡，所述第二透鏡組包括一具有負光焦度的第三透鏡、一具有正光焦度的第四透鏡與第五透鏡，所述第五透鏡具有正光焦度或負光焦度，所述鏡頭系統滿足以下條件式﹕0.3<fF/fB<1.85，fF為所述第一透鏡組之有效焦距，fB為所述第二透鏡組之有效焦距。
本實施例之鏡頭系統之0.3<fF/fB<1.85可以適當調整第一透鏡組和第二透鏡組的光角度分配，在第一透鏡組使用兩透鏡、第二透鏡組使用三透鏡的條件下，可以將像差和畸變控制在較好的平衡範圍內，並且使得鏡頭系統具有較小的尺寸。
下面將結合附圖對本發明實施例作進一步詳細說明。
請參閱圖1，本發明實施例提供的鏡頭系統100包括第一透鏡組10、第二透鏡組20、位於第一透鏡組10和第二透鏡組20之間的光闌16、玻璃板17和成像面18，玻璃板17用來保護成像面18。
第一透鏡組10包括具有負光焦度的第一透鏡11和具有正光焦度的第二透鏡12，第二透鏡組20包括具有負光焦度的第三透鏡13、具有正光焦度的第四透鏡14和第五透鏡15，第五透鏡15為負光焦度或正光焦度，第一透鏡11、第二透鏡12、光闌16、第三透鏡13、第四透鏡14、第五透鏡15、玻璃板17和成像面18沿光軸從物側到像側方向依次設置。
第一透鏡11、第二透鏡12、第三透鏡13、第四透鏡14和第五透鏡15材料可選自塑膠、聚合物以及玻璃中的任一種，優選地，為節約成本，第一透鏡11、第二透鏡12、第三透鏡13、第四透鏡14和第五透鏡15均採用塑膠製成。
第一透鏡11、第二透鏡12、第三透鏡13、第四透鏡14和第五透鏡15中非球面的表面運算式為：
其中，c為鏡面表面中心的曲率，為從光軸到透鏡表面的高度，k系二次曲面係數，為第i階的非球面面型係數。
當鏡頭系統100用於成像時，來自被攝物的光線從物側方向入射鏡頭系統100並依次經過第一透鏡11、第二透鏡12、光闌16、第三透鏡13、第四透鏡14、第五透鏡15以及玻璃板17，最終彙聚到成像面18上，通過將CCD或CMOS等固體成像器件設置在成像面18處，即可獲取被攝物的影像。
第一透鏡11、第二透鏡12、光闌16、第三透鏡13、第四透鏡14、第五透鏡15位於一鏡筒內，而鏡筒通過螺紋螺接在一鏡座內。
第一透鏡11具有靠近物側的第一表面111和靠近像側的第二表面112，第二透鏡12具有靠近物側的第三表面121和靠近像側的第四表面122，第三透鏡13具有靠近物側的第五表面131和靠近像側的第六表面132，第四透鏡14具有近物側的第七表面141和靠近像側的第八表面142，第五透鏡15具有近物側的第九表面151和靠近像側的第十表面152。
為了實現鏡頭系統100在較小尺寸下仍能維持良好的成像品質，鏡頭系統100滿足條件0.3<fF/fB<1.85，其中，fF為第一透鏡組10的有效焦距，fB為第二透鏡組20的有效焦距，此條件可以適當調整第一透鏡組10和第二透鏡組20的光焦度分配，在第一透鏡組10使用第一透鏡11和第二透鏡12兩透鏡、第二透鏡組20使用第三透鏡13、第四透鏡14和第五透鏡15等三透鏡的條件下，可以將像差和畸變控制在較好的平衡範圍內，並且使得鏡頭系統具有較小的尺寸。
為了適當調整第三透鏡13和第四透鏡14的光焦度分配，使全視野範圍內的影像畫質清晰，第三透鏡13和第四透鏡14還滿足0.48<|f3/f4|<1.42，f3為第三透鏡13的有效焦距，f4為第四透鏡14的有效焦距。
為了能更好的平衡第二透鏡12、第三透鏡13和第四透鏡14之間產生的色差，第二透鏡12、第三透鏡13、第四透鏡14還需滿足1.6<V2/V3<2.5，1.6<V4/V3<3.6，其中，V2為第二透鏡12的阿貝數，V3為第三透鏡13的阿貝數，V4為第四透鏡14的阿貝數。
下面結合具體的參數介紹鏡頭系統100的性能。
第一實施方式（圖2-圖4）
鏡頭系統100的第一透鏡11、第二透鏡12、第三透鏡13、第四透鏡14、第五透鏡15、光闌16和玻璃板17滿足表1、表2和表3的條件，從而使得鏡頭系統100的焦距為5.323毫米、可視角（Field Of View，FOV）為61度、光圈為2.4，曲率半徑和厚度的單位為mm。
表1
表2-1
表2-2
表2-3
表3
由圖2可以看出，鏡頭系統100在不同波長條件下，例如a表示波長為486奈米、b表示波長為588奈米、c表示波長為656奈米，球面像差均控制在(-0.2mm，0.2mm)範圍內。
由圖3看出，在不同波長下，A表示波長為486奈米、B表示波長為588奈米、C表示波長為656奈米，場曲的子午場曲值（S）和弧矢場曲值（T）均控制在(-0.2mm，0.2mm)範圍內。
由圖4得知，在波長為486奈米（曲線L所示）、588奈米（曲線M所示）以及656奈米（曲線N所示）下，畸變控制在(-5%，5%)範圍內。
由此可見，鏡頭系統100的像差、場曲、畸變都能被很好的校正。
第二實施方式（圖5-圖7）
鏡頭系統100的第一透鏡11、第二透鏡12、第三透鏡13、第四透鏡14、第五透鏡15和光闌16滿足表3、表4和表5的條件，從而使得鏡頭系統100的焦距為5.312毫米、可視角為59度、光圈為2.4，曲率半徑和厚度的單位為mm。
表3
表4-1
表4-2
表4-3
表5
由圖5可以看出，鏡頭系統100在不同波長條件下，例如a表示波長為486奈米、b表示波長為588奈米、c表示波長為656奈米，球面像差均控制在(-0.2mm，0.2mm)範圍內。
由圖6看出，在不同波長下，A表示波長為486奈米、B表示波長為588奈米、C表示波長為656奈米，場曲的子午場曲值（S）和弧矢場曲值（T）均控制在(-0.2mm，0.2mm)範圍內。
由圖7得知，在波長為486奈米（曲線L所示）、588奈米（曲線M所示）以及656奈米（曲線N所示）下，畸變控制在(-5%，5%)範圍內。
由此可見，鏡頭系統100的像差、場曲、畸變都能被很好的校正。
綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。
100．．．鏡頭系統
10．．．第一透鏡組
11．．．第一透鏡
12．．．第二透鏡
20．．．第二透鏡組
13．．．第三透鏡
14．．．第四透鏡
15．．．第五透鏡
16．．．光闌
17．．．玻璃板
18．．．成像面
111．．．第一表面
112．．．第二表面
121．．．第三表面
122．．．第四表面
131．．．第五表面
132．．．第六表面
141．．．第七表面
142．．．第八表面
151．．．第九表面
152．．．第十表面
圖1是本發明實施例鏡頭系統的結構示意圖。
圖2是本發明第一實施例鏡頭系統的球面像差圖。
圖3是本發明第一實施例鏡頭系統的場曲圖。
圖4是本發明第一實施例鏡頭系統的畸變圖。
圖5是本發明第二實施例鏡頭系統的球面像差圖。
圖6是本發明第二實施例鏡頭系統的場曲圖。
圖7是本發明第二實施例鏡頭系統的畸變圖。
100．．．鏡頭系統
10．．．第一透鏡組
11．．．第一透鏡
12．．．第二透鏡
20．．．第二透鏡組
13．．．第三透鏡
14．．．第四透鏡
15．．．第五透鏡
16．．．光闌
17．．．玻璃板
18．．．成像面
111．．．第一表面
112．．．第二表面
121．．．第三表面
122．．．第四表面
131．．．第五表面
132．．．第六表面
141．．．第七表面
142．．．第八表面
151．．．第九表面
152．．．第十表面

Claims (7)

  1. 一種鏡頭系統，從物側到像側依排列順序至少包含有一具有正光焦度的第一透鏡組和一具有正光焦度的第二透鏡組，所述第一透鏡組包括一具有負光焦度的第一透鏡與一具有正光焦度的第二透鏡，所述第二透鏡組包括一具有負光焦度的第三透鏡、一具有正光焦度的第四透鏡與一具有正或負光焦度的第五透鏡，所述鏡頭系統滿足以下條件式﹕0.3<fF/fB<1.85，fF為所述第一透鏡組之有效焦距，fB為所述第二透鏡組之有效焦距。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之鏡頭系統，其中，所述鏡頭系統滿足以下條件式﹕0.48<|f3/f4|<1.42，f3為所述第三透鏡之有效焦距，f4為所述第四透鏡之有效焦距。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之鏡頭系統，其中，所述鏡頭系統滿足以下條件式﹕1.6<V2/V3<2.5，1.6<V4/V3<3.6，V2、V3、V4分別為所述第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡的阿貝數。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之鏡頭系統，其中，所述第一透鏡組至少有一個非球面。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之鏡頭系統，其中，所述第一透鏡與第三透鏡與第五透鏡至少有一個非球面。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之鏡頭系統，其中，所述第一透鏡、第三透鏡與第五透鏡為塑膠鏡片。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之鏡頭系統，其中，所述鏡頭系統還包含一光闌，所述光闌位於第一透鏡組與第二透鏡組之間。
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