广角成像镜头的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种广角成像镜头，其由物侧至像侧依次包括：具有屈折力的第一透镜，其物侧面在近轴处为凹面；具有屈折力的第二透镜，其像侧面为凹面；具有正屈折力的第三透镜，其像侧面为凸面；具有负屈折力的第四透镜，其物侧面为凹面的弯月形状；及具有屈折力的第五透镜，其物侧面在近轴处为凸面，且其物侧面和像侧面中至少一个面含有至少一个反曲点；所述广角成像镜头满足下列关系式：TTL/ImgH<1.7；及-1.4<f/f4<0；其中，TTL为所述广角成像镜头的镜头总长，ImgH为所述广角成像镜头的成像面上有效像素区域对角线长的一半；f为所述广角成像镜头的有效焦距，f4为所述第四透镜的有效焦距。上述配置的成像镜头可在广角的前提下保证小型化、高成像质量等特性。
【专利说明】
广角成像镜头
技术领域
[0001] 本发明设及成像技术，特别设及一种广角成像镜头。
【背景技术】
[0002] 随着科技的发展，便携式电子产品逐步兴起，特别是具有摄像功能的便携式电子 产品得到人们更多的青睐，一般光学系统的感光元件包括感光禪合元件（charge-coupled device, CCD)或互补性氧化金属半导体元件（complementary metal-oxide semicon化ctor, CMOS)，随着半导体制程技术的精进，感光元件的像素尺寸越来越小。对应 地，也要求与感光元件配合的成像镜头越来越小，但同时需保证高成像质量。W往，通常通 过增加镜片来提高成像质量，然而，如此，将不利于成像镜头的小型化。另外，为了提高成像 质量还会缩小视场角，如此，也不利于成像镜头的广角特性。
【发明内容】
[0003] 本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
[0004] 根据本发明提供的广角成像镜头，其由物侧至像侧依次包括：
[0005] 具有屈折力的第一透镜，其物侧面在近轴处为凹面；
[0006] 具有屈折力的第二透镜，其像侧面为凹面；
[0007] 具有正屈折力的第=透镜，其像侧面为凸面；
[0008] 具有负屈折力的第四透镜，其物侧面为凹面的弯月形状；
[0009] 具有屈折力的第五透镜，其物侧面在近轴处为凸面，且其物侧面和像侧面中至少 一个面含有至少一个反曲点；
[0010] 所述广角成像镜头满足下列关系式：
[0011] TTL/Im巧<1. 7 ;及
[0012] -1. 4<f/f4<0 ；
[0013] 其中，TTL为所述广角成像镜头的镜头总长，Im巧为所述广角成像镜头的成像面 上有效像素区域对角线长的一半；f为所述广角成像镜头的有效焦距，f4为所述第四透镜 的有效焦距。
[0014] 在某些实施方式中，所述广角成像镜头包括设置于所述第二透镜与所述第=透镜 之间的光阔。
[0015] 在某些实施方式中，所述广角成像镜头满足下列关系式：
[0016] 25<V1-V2<45 ；
[0017] 其中，Vl为所述第一透镜的色散系数，V2为所述第二透镜的色散系数。
[0018] 在某些实施方式中，所述广角成像镜头满足下列关系式：
[0019] 0<Drlr4/TTL<0. 25 ;
[0020] 其中，Drlr4为所述第一透镜的物侧面至所述第二透镜的像侧面的距离，TTL为所 述广角成像镜头的镜头总长。
[0021] 在某些实施方式中，所述广角成像镜头满足下列关系式：
[0022] SAG41/SD41I ^ 0. 56 ；
[0023] 其中，SAG41为所述第四透镜的物侧面的矢高，SD41为所述第四透镜物侧面的最 大有效半径。
[0024] 在某些实施方式中，所述广角成像镜头满足下列关系式：
[00巧]tan (HFOV) /TTL〉0. 32 ;
[0026] 其中，HFOV为所述广角成像镜头最大视场角的一半，TTL为所述广角成像镜头的 镜头总长。
[0027] 在某些实施方式中，所述第五透镜具有正光焦度，其像侧面在近轴处为凹面。
[0028] 在某些实施方式中，所述第二透镜的物侧面为凸面。
[0029] 在某些实施方式中，所述第一透镜的像侧面在近轴处为凸面。
[0030] 在某些实施方式中，所述第=透镜的物侧面为凸面。
[0031] 本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变 得明显，或通过本发明的实践了解到。
【附图说明】
[0032] 本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将 变得明显和容易理解，其中：
[0033] 图1是实施例1广角成像镜头的示意图；
[0034] 图2是实施例1广角成像镜头的轴上色差图（毫米，mm);图3是实施例1广角成 像镜头的象散图（mm);图4是实施例1广角成像镜头的崎变图（百分比，％ );图5是实施 例1广角成像镜头的倍率色差图（微米，um);
[0035] 图6是实施例2广角成像镜头的示意图；
[0036] 图7是实施例2广角成像镜头的轴上色差图（mm);图8是实施例2广角成像镜头 的象散图（mm);图9是实施例2广角成像镜头的崎变图（％);图10是实施例2广角成像 镜头的倍率色差图（um);
[0037] 图11是实施例3广角成像镜头的示意图；
[0038] 图12是实施例3广角成像镜头的轴上色差图（mm);图13是实施例3广角成像镜 头的象散图（mm);图14是实施例3广角成像镜头的崎变图（％);图15是实施例3广角成 像镜头的倍率色差图（um);
[0039] 图16是实施例4广角成像镜头的示意图；
[0040] 图17是实施例4广角成像镜头的轴上色差图（mm);图18是实施例4广角成像镜 头的象散图（mm);图19是实施例4广角成像镜头的崎变图（％);图20是实施例4广角成 像镜头的倍率色差图（um);
[0041] 图21是实施例5广角成像镜头的示意图；
[0042] 图22是实施例5广角成像镜头的轴上色差图（mm);图23是实施例5广角成像镜 头的象散图（mm);图24是实施例5广角成像镜头的崎变图（％);图25是实施例5广角成 像镜头的倍率色差图（um);
[0043] 图26是实施例6广角成像镜头的示意图；
[0044] 图27是实施例6广角成像镜头的轴上色差图（mm);图28是实施例6广角成像镜 头的象散图（mm);图29是实施例6广角成像镜头的崎变图（％);图30是实施例6广角成 像镜头的倍率色差图（um);
[0045] 图31是实施例7广角成像镜头的示意图；
[0046] 图32是实施例7广角成像镜头的轴上色差图（mm);图33是实施例7广角成像镜 头的象散图（mm);图34是实施例7广角成像镜头的崎变图（％);图35是实施例7广角成 像镜头的倍率色差图（um);
[0047] 图36是实施例8广角成像镜头的示意图；
[0048] 图37是实施例8广角成像镜头的轴上色差图（mm);图38是实施例8广角成像镜 头的象散图（mm);图39是实施例8广角成像镜头的崎变图（％);图40是实施例8广角成 像镜头的倍率色差图（um);
[0049] 图41是实施例9广角成像镜头的示意图；
[0050] 图42是实施例9广角成像镜头的轴上色差图（mm);图43是实施例9广角成像镜 头的象散图（mm);图44是实施例9广角成像镜头的崎变图（％);图45是实施例9广角成 像镜头的倍率色差图（um);
[0051] 图46是实施例10广角成像镜头的示意图；
[0052] 图47是实施例10广角成像镜头的轴上色差图（mm);图48是实施例10广角成像 镜头的象散图（mm);图49是实施例10广角成像镜头的崎变图（％);图50是实施例10广 角成像镜头的倍率色差图（um)。
【具体实施方式】
[0053] 下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始 至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参 考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0054] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能 理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第 一"、"第二"的特征可W明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述 中，"多个"的含义是两个或两个W上，除非另有明确具体的限定。
[0055] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语"安装"、'哺 连"、"连接"应做广义理解，例如，可W是固定连接，也可W是可拆卸连接，或一体地连接；可 W是机械连接，也可W是电连接或可W相互通信；可W是直接相连，也可W通过中间媒介间 接相连，可W是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术 人员而言，可W根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0056] 下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了 简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并 且目的不在于限制本发明。此外，本发明可W在不同例子中重复参考数字和/或参考字母， 运种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的 关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可W 意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
[0057] 请参阅图1，本发明的实施方式的广角成像镜头由物侧至像侧依次包括具有屈折 力的第一透镜EU具有屈折力的第二透镜E2、具有正屈折力的第=透镜E3、具有负屈折力 的第四透镜E4及具有屈折力的第五透镜E5。第一透镜El包括物侧面Sl及像侧面S2。第 二透镜E2包括物侧面S3及像侧面S4。第=透镜E3包括物侧面S5及像侧面S6。第四透 镜E4包括物侧面S7及像侧面S8。第五透镜E5包括物侧面S9及像侧面S10。
[0058] 成像时，光线从广角成像镜头的物侧进入并经过包括有物侧面Sll及像侧面S12 的滤光片E6后成像于成像面S13上。
[0059] 本实施方式中，物侧面Sl近轴处为凹面，像侧面S4为凹面，像侧面S6为凸面，物 侧面S7为凹面的弯月形状，物侧面S9近轴处为凸面，且其物侧面S9和像侧面SlO中至少 一个面含有至少一个反曲点。
[0060] 广角成像镜头满足下列关系式：
[0061] TTL/Im巧<1. 7 ;及
[0062] -1.4<f/f4<0。
[0063] 其中，TTL为广角成像镜头的总长，即物侧面SI至成像面S13在光轴上的距离， Im巧为成像面S13上有效像素区域对角线长的一半；f为广角成像镜头的有效焦距，f4为 第四透镜E4的有效焦距。
[0064] 满足上述配置有利于缩短广角成像镜头的镜头总长，保证广角成像镜头的小型 化，同时也有利于保证广角成像镜头的广角特性，提升广角成像镜头的成像质量。
[0065] 广角成像镜头包括设置于第二透镜E2与第=透镜E3之间的光阔ST0。
[0066] 广角成像镜头满足下列关系式：
[0067] 25<V1-V2<45。
[0068] 其中，Vl为第一透镜El的色散系数，V2为第二透镜E2的色散系数；
[0069] 满足上式要求有利于扩大广角成像镜头的视场角，保证广角成像镜头的广角特 性。
[0070] 广角成像镜头满足下列关系式：
[0071] 0<Drlr4/TTL<0. 25
[0072] 其中，Drlr4为物侧面SI至像侧面S4的距离。
[0073] 满足上式要求有利于广角成像镜头的小型化。
[0074] 所述广角成像镜头满足下列关系式：
[00巧]|SAG41/SD4l| 含 0. 56 ;
[0076] 其中，SAG41为物侧面S9的矢高，SD41为物侧面S9的最大有效半径。
[0077] 满足上式要求有利于扩大广角成像镜头的视场角。
[0078] 所述广角成像镜头满足下列关系式：
[0079] tan (HFOV)/TTL>0.32 ；
[0080] 其中，HFOV为广角成像镜头最大视场角的一半。
[0081] 满足上式要求有利于广角成像镜头在兼顾广角特性的同时，保证广角成像镜头的 小型化。
[0082] 在本实施方式中，第五透镜E5具有正光焦度，像侧面SlO在近轴处为凹面。
[0083] 在本实施方式中，物侧面S3为凸面。
[0084] 在本实施方式中，像侧面S2在近轴处为凸面。
[0085] 在本实施方式中，物侧面S5为凸面。
[0086] 满足W上对透镜光焦度及形状的要求，可有效兼顾视场角和成像质量，保证广角 成像镜头的广角特性的同时，进一步提升广角成像镜头的成像质量，减小广角成像镜头的 镜头总长。
[0087] 在某些实施方式中，第一透镜E1、第二透镜E2、第S透镜E3、第四透镜E4及第五透 镜E5都为非球面透镜。
[0088] 非球面的面形由W下公式决定：
[0089]
[0090] 其中，h是非球面上任一点到光轴的高度，C是顶点曲率，k是锥形常数，Ai是非球 面第i-th阶的修正系数。
[00川实施例1
[009引实施例1中，广角成像镜头满足下面表格的条件：
[0093] 表 1 [00941
[0095：
阳C [OC
[0099]另外，fl = -9. 79mm ;f2 = 11. 88mm ;f3 = -I. 51mm ;f4 = -2. 25mm ;f5 = 2. 74mm ;
[OC 及 f = I. 93mm ;HFOV = 50. 0。；1TL = 3. 37mm ;光阔值为：2. 4。
[0100] 实施例2
[0101] 实施例2中，广角成像镜头满足下面表格的条件： [010? 表3
[01031
[01 (
[01 (
[0106]
[0107]另外，f I = -66. 2mm ;f2 = -192. 3mm ;f3 = I. 43mm ;f4 = -I. 57mm ;f5 = 2. 15mm ; 及 f = I. 96mm ;HF0V = 52. 3。；1TL = 3. 63mm ;光阔值为：2. 4。
[010引 实施例3
[0109] 实施例3中，广角成像镜头满足下面表格的条件：
[0110] 表 5
[0111]
[0112]
[011引 表6 [0114]
[011
[011 引 另夕h fl = -15. 2mm ;f2 = 17. 33mm ;f3 = I. 38mm ;f4 = -I. 75mm ;f5 = 2. 58mm ; 及 f = I. 94mm ;HF0V = 52. 6。；TTL = 3. 68mm ;光阔值为：2. 4。
[0117] 实施例4
[0118] 实施例4中，广角成像镜头满足下面表格的条件：
[0119] 表 7
[0120]
[01
[01
[0123]
[0124] 另外，f I = -9. 09mm ;f2 = 5. 26mm ;f3 = I. 52mm ;f4 = -3. 47mm ;f5 = 6. 18mm ;及 f = I. 62mm ;HF0V = 50. 2。；1TL = 2. 76mm ;光阔值为：2. 4。
[0125] 实施例5
[0126] 实施例5中，广角成像镜头满足下面表格的条件：
[0127] 表 9 [01 Wl
[0129]
[013U」 衣 iU
[0131]
[01
[013引 另外，f I = -9. Olmm ;f2 = 6. 65mm ;f3 = I. 58mm ;f4 = -3. 39mm ;巧=3. 29mm ; 及 f = I. 67mm ;HF0V = 50. 1。；1TL = 3. 14mm ;光阔值为：2. 4。
[0134] 实施例6
[0135] 实施例6中，广角成像镜头满足下面表格的条件：
[013引 表11
[013 一
[0138] 表 12
[0139]
[0140] 另外，fI = -5. 52mm ;f2 = 5. 72mm ;f3 = I. 33mm ;f4 = -2. 33mm ;巧=2. 41mm ; 及 f = I. 64mm ;HF0V = 50. 1。；1TL = 3. 36mm ;光阔值为：2. 4。
[0141] 实施例7
[0142] 实施例7中，广角成像镜头满足下面表格的条件：
[0143] 表 13 [0144
[014：
[0146] 表 14
[0147]
[01
[014引 另外，fI = 26. 89mm ;f2 = -4. 68mm ;f3 = I. 29mm ;f4 = -I. 44mm ;f5 = I. 6mm ; 及 f = I. 67mm ;HF0V = 50. 4。；1TL = 3. 29mm ;光阔值为：2. 4。
[0150] 实施例8
[0151] 实施例8中，广角成像镜头满足下面表格的条件：
[0152] 表 15 [01531
[0154] 表 16
[0155]
[015引 另夕K fl = 8. 91mm ;f2 = -7. 21mm ;f3 = I. 26mm ;f4 = -4. 48mm ;f5 = -389. 8mm ; 及 f = I. 87mm ;HF0V = 50. 4。；1TL = 3. 17mm ;光阔值为：2. 4。
[0157] 实施例9
[015引实施例9中，广角成像镜头满足下面表格的条件：
[0159]表 17 [01601
[0161
[0162-
[0163]
[011
[016引 另外，fl = -3. 47mm ;f2 = 3. 53mm ;f3 = I. 35mm ;f4 = -4. Ilmm ;巧=5. 29mm ;及 f = I. 51mm ;HF0V = 51. 2。；TTL = 3. 08mm ;光阔值为：2. 4。
[0166] 实施例10
[0167] 实施例10中，广角成像镜头满足下面表格的条件：
[0168] 表 19 [01691
[017引 另夕b fI = -184. 7mm ;f2 = 93. 58mm ;f3 = I. 4mm ;f4 = -2. Ilmm ;f5 = 3. 29mm ; 及 f = I. 94mm ;HFOV = 51. 5。；1TL = 3. 62mm ;光阔值为：2. 4。
[0173] 在实施例1-10中，各条件式满足下面表格的条件： 「01741
[0175]
[0176] 虽然上面针对广角成像镜头描述了本发明的原理W及【具体实施方式】，但是在本发 明的上述教导下，本领域技术人员可W在上述实施例的基础上进行各种改进和变形，而运 些改进或者变形均落在本发明的保护范围内。本领域技术人员应该明白，上面的具体描述 只是为了解释本发明的目的，而并非用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求及其 等同物限定。
【主权项】
1. 一种广角成像镜头，其特征在于，由物侧至像侧依次包括： 具有屈折力的第一透镜，其物侧面在近轴处为凹面； 具有屈折力的第二透镜，其像侧面为凹面； 具有正屈折力的第三透镜，其像侧面为凸面； 具有负屈折力的第四透镜，其物侧面为凹面的弯月形状； 具有屈折力的第五透镜，其物侧面在近轴处为凸面，且其物侧面和像侧面中至少一个 面含有至少一个反曲点； 所述广角成像镜头满足下列关系式： TTL/ImgH〈l. 7 ;及 -1.4<f/f4<0 ； 其中，TTL为所述广角成像镜头的镜头总长，ImgH为所述广角成像镜头的成像面上有 效像素区域对角线长的一半；f为所述广角成像镜头的有效焦距，f4为所述第四透镜的有 效焦距。2. 如权利要求1所述的广角成像镜头，其特征在于，所述广角成像镜头包括设置于所 述第二透镜与所述第三透镜之间的光阑。3. 如权利要求1所述的广角成像镜头，其特征在于，所述广角成像镜头满足下列关系 式： 25<V1-V2<45 ； 其中，VI为所述第一透镜的色散系数，V2为所述第二透镜的色散系数。4. 如权利要求1所述的广角成像镜头，其特征在于，所述广角成像镜头满足下列关系 式： 0<Drlr4/TTL<0. 25 ； 其中，Drlr4为所述第一透镜的物侧面至所述第二透镜的像侧面的距离，TTL为所述广 角成像镜头的镜头总长。5. 如权利要求1所述的广角成像镜头，其特征在于，所述广角成像镜头满足下列关系 式： SAG41/SD41| ^ 0.56 ； 其中，SAG41为所述第四透镜的物侧面的矢高，SD41为所述第四透镜物侧面的最大有 效半径。6. 如权利要求1所述的广角成像镜头，其特征在于，所述广角成像镜头满足下列关系 式： tan(HFOV)/TTL>0. 32 ； 其中，HFOV为所述广角成像镜头最大视场角的一半，TTL为所述广角成像镜头的镜头 总长。7. 如权利要求1-6任意一项所述的广角成像镜头，其特征在于，所述第五透镜具有正 光焦度，其像侧面在近轴处为凹面。8. 如权利要求7所述的广角成像镜头，其特征在于，所述第二透镜的物侧面为凸面。9. 如权利要求8所述的广角成像镜头，其特征在于，所述第一透镜的像侧面在近轴处 为凸面。10.如权利要求9所述的广角成像镜头，其特征在于，所述第三透镜的物侧面为凸面。
【文档编号】G02B13/00GK105988192SQ201510233355
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年5月8日
【发明人】戴付建, 黄林
【申请人】浙江舜宇光学有限公司