專(zhuān)利名稱(chēng)：廣角鏡頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及成像技術(shù)，特別涉及一種廣角鏡頭。

背景技術(shù)：
廣角鏡頭視場(chǎng)角大，景深大，具有很強(qiáng)的空間表現(xiàn)能力，被廣泛應(yīng)用于監(jiān)控?cái)z像機(jī)、偵察相機(jī)及可視電話攝像頭等成像系統(tǒng)。近來(lái)，手機(jī)等便攜式電子裝置也開(kāi)始采用廣角鏡頭作為成像鏡頭，以提高近景拍攝效果，實(shí)現(xiàn)取證(記錄文字、圖像等書(shū)面證據(jù))功能。此類(lèi)廣角鏡頭需符合條件1)視場(chǎng)角大，需達(dá)100°以上；2)分辨率高，以配合高像素的影像感測(cè)器提高成像效果。
然而，廣角鏡頭的設(shè)計(jì)總存在以下的矛盾視場(chǎng)角大，將產(chǎn)生較大的像差，特別是場(chǎng)曲(field curvature)，廣角鏡頭分辨率降低。


發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，有必要提供一種高分辨率的廣角鏡頭。
一種廣角鏡頭，其從物側(cè)到像側(cè)依次包括具有負(fù)光焦度的第一鏡片、具有正光焦度的第二鏡片、具有正光焦度的第三鏡片及具有負(fù)光焦度的第四鏡片。該廣角鏡頭滿足條件式 R1＞R2＞0； R1/R2＞4.5； R8＜R7＜0； 2＜|R8/R7|＜2.25。
其中，R1，R2，R7，R8分別為該第一鏡片物側(cè)表面的曲率半徑、該第一鏡片像側(cè)表面的曲率半徑、該第四鏡片物側(cè)表面的曲率半徑及該第四鏡片像側(cè)表面的曲率半徑。
條件式R1＞R2＞0及R1/R2＞4.5用于限定該第一鏡片兩個(gè)表面的曲率半徑，使該第一鏡片可收容大角度(＞110°)的物側(cè)光線，若不符合前述兩式，該廣角鏡頭的廣角特性喪失。廣角鏡頭的四個(gè)鏡片“負(fù)正正負(fù)”的光焦度分配利于修正像差，特別是場(chǎng)曲。條件式R8＜R7＜0及2＜|R8/R7|＜2.25用于限定該第四鏡片兩個(gè)表面的曲率半徑，以利于修正場(chǎng)曲，若不符合前述兩式，該廣角鏡頭將產(chǎn)生嚴(yán)重的場(chǎng)曲，成像質(zhì)量劣化。



圖1為本發(fā)明實(shí)施例的廣角鏡頭的系統(tǒng)構(gòu)成示意圖。
圖2為本發(fā)明實(shí)施例1的廣角鏡頭的球差(spherical aberration)特性曲線圖。
圖3為本發(fā)明實(shí)施例1的廣角鏡頭的場(chǎng)曲特性曲線圖。
圖4為本發(fā)明實(shí)施例1的廣角鏡頭的畸變(distortion)特性曲線圖。
圖5為本發(fā)明實(shí)施例2的廣角鏡頭的球差特性曲線圖。
圖6為本發(fā)明實(shí)施例2的廣角鏡頭的場(chǎng)曲特性曲線圖。
圖7為本發(fā)明實(shí)施例2的廣角鏡頭的畸變特性曲線圖。

具體實(shí)施例方式 請(qǐng)參閱圖1(示意圖，鏡片具體參數(shù)請(qǐng)參具體實(shí)施例)，本發(fā)明實(shí)施例的廣角鏡頭100從物側(cè)到像側(cè)依次包括具有負(fù)光焦度的第一鏡片10、具有正光焦度的第二鏡片20、具有正光焦度的第三鏡片30及具有負(fù)光焦度的第四鏡片40。
廣角鏡頭100成像時(shí)，光線自物側(cè)入射廣角鏡頭100，依次經(jīng)第一鏡片10、第二鏡片20、第三鏡片30及第四鏡片40后匯聚(成像)于成像面99。設(shè)置影像感測(cè)器(圖未示)感測(cè)面于成像面99便可組成成像系統(tǒng)。
為得到高分辨率的廣角鏡頭100，廣角鏡頭100滿足條件式 (1)R1＞R2＞0； (2)R1/R2＞4.5； (3)R8＜R7＜0； (4)2＜|R8/R7|＜2.25。
其中，R1，R2，R7，R8分別為第一鏡片10物側(cè)表面的曲率半徑、第一鏡片10像側(cè)表面的曲率半徑、第四鏡片40物側(cè)表面的曲率半徑及第四鏡片像側(cè)表面40的曲率半徑。
條件式(1)及(2)用于限定第一鏡片10兩個(gè)表面的曲率半徑R1，R2，使第一鏡片10可收容大角度(＞110°)的物側(cè)光線，若不符合條件式(1)或(2)，廣角鏡頭100的廣角特性喪失。廣角鏡頭100的四個(gè)鏡片“負(fù)-正-正-負(fù)”的光焦度分配利于修正像差，特別是場(chǎng)曲。條件式(3)及(4)用于限定第四鏡片40兩個(gè)表面的曲率半徑，以利于修正場(chǎng)曲，若不符合條件式(3)或(4)，廣角鏡頭100將產(chǎn)生嚴(yán)重的場(chǎng)曲，成像質(zhì)量劣化。
較優(yōu)地，廣角鏡頭100滿足條件式 (5)Nd1＞1.61 其中，Nd1為第一鏡片10對(duì)d光(波長(zhǎng)為587.6納米，下同)的折射率。滿足條件式(5)可進(jìn)一步增大廣角鏡頭100的視場(chǎng)角。
具體地，實(shí)施例的第一鏡片10、第二鏡片20、第三鏡片30及第四鏡片40采用玻璃球面鏡片。如此，即可保證廣角鏡頭100的成像質(zhì)量，又可降低廣角鏡頭100的鏡片成本。
更加具體地，廣角鏡頭100還包括一個(gè)設(shè)置于第一鏡片10與第二鏡片20之間的光闌(aperture stop)98，光闌98使進(jìn)入廣角鏡頭100的光錐更加對(duì)稱(chēng)，并使光錐的中心與光闌98中心重合，從而有利于修正畸變及彗差(coma)。
以下結(jié)合附表進(jìn)一步說(shuō)明廣角鏡頭100。其中，f為廣角鏡頭100的光圈數(shù)，2ω為廣角鏡頭100的視場(chǎng)角。R為對(duì)應(yīng)表面的曲率半徑，D為對(duì)應(yīng)表面到后一個(gè)表面(像側(cè))的軸上距離(兩個(gè)表面截得光軸的長(zhǎng)度)，Nd為對(duì)應(yīng)鏡片對(duì)d光的折射率，Vd為d光在對(duì)應(yīng)鏡片的阿貝數(shù)。
實(shí)施例1 實(shí)施例1的廣角鏡頭100滿足表1所列的條件，且f＝2.8，2ω＝111°。
表1 實(shí)施例1的廣角鏡頭100的球差特性曲線、場(chǎng)曲特性曲線及畸變的特性曲線分別如圖2、圖3及圖4所示。圖2中，曲線f，d及c分別為f光(波長(zhǎng)為486.1納米，下同)、d光及c光(波長(zhǎng)為656.3納米，下同)經(jīng)廣角鏡頭100產(chǎn)生的球差特性曲線(下同)?？梢?jiàn)，實(shí)施例1的廣角鏡頭100對(duì)可見(jiàn)光(400-700納米)產(chǎn)生的球差被控制在-0.1mm~0.1mm間。圖3中，曲線t及s為子午場(chǎng)曲(tangential field curvature)特性曲線及弧矢場(chǎng)曲(sagittal field curvature)特性曲線(下同)。可見(jiàn)，子午場(chǎng)曲值及弧矢場(chǎng)曲值被控制在-0.1mm~0.1mm間。圖4中，曲線為畸變特性曲線(下同)。可見(jiàn)，畸變量被控制在-50％~50％間。綜前，可得到高成像質(zhì)量的廣角鏡頭100(2ω＞110°)。
實(shí)施例2 實(shí)施例2的廣角鏡頭100滿足表2所列的條件，且f＝2.8，2ω＝111°。
表2 實(shí)施例2的廣角鏡頭100的球差特性曲線、場(chǎng)曲特性曲線及畸變的特性曲線分別如圖5、圖6及圖7所示。圖5中，可見(jiàn)光產(chǎn)生的球差被控制在-0.1mm~0.1mm間。圖6中，子午場(chǎng)曲值及弧矢場(chǎng)曲值被控制在-0.2mm~0.2mm間。圖7中，畸變量被控制在-50％~50％間。綜前，可得到高成像質(zhì)量的廣角鏡頭100(2ω＞110°)。
應(yīng)該指出，上述實(shí)施例僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可在本發(fā)明精神內(nèi)做其它變化。這些依據(jù)本發(fā)明精神所做的變化，都應(yīng)包含在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種廣角鏡頭，其從物側(cè)到像側(cè)依次包括具有負(fù)光焦度的第一鏡片、具有正光焦度的第二鏡片、具有正光焦度的第三鏡片及具有負(fù)光焦度的第四鏡片；其特征在于，該廣角鏡頭滿足條件式
R1＞R2＞0；
R1/R2＞4.5；
R8＜R7＜0；
2＜|R8/R7|＜2.25；
其中，R1，R2，R7，R8分別為該第一鏡片物側(cè)表面的曲率半徑、該第一鏡片像側(cè)表面的曲率半徑、該第四鏡片物側(cè)表面的曲率半徑及該第四鏡片像側(cè)表面的曲率半徑。
2.如權(quán)利要求1所述的廣角鏡頭，其特征在于，該廣角鏡頭還滿足條件式
Nd1＞1.61；
其中，Nd1為該第一鏡片對(duì)波長(zhǎng)為587.6納米的光線的折射率。
3.如權(quán)利要求1所述的廣角鏡頭，其特征在于，該第一鏡片、第二鏡片、第三鏡片及第四鏡片采用球面鏡片。
4.如權(quán)利要求1所述的廣角鏡頭，其特征在于，該第一鏡片、第二鏡片、第三鏡片及第四鏡片采用玻璃鏡片。
5.如權(quán)利要求1所述的廣角鏡頭，其特征在于，該廣角鏡頭進(jìn)一步包括一個(gè)設(shè)置于該第一鏡片與第二鏡片之間的光闌。
6.如權(quán)利要求1所述的廣角鏡頭，其特征在于，該廣角鏡頭的視場(chǎng)角大于110°。
全文摘要
本發(fā)明提供一種廣角鏡頭，其從物側(cè)到像側(cè)依次包括具有負(fù)光焦度的第一鏡片、具有正光焦度的第二鏡片、具有正光焦度的第三鏡片及具有負(fù)光焦度的第四鏡片。廣角鏡頭滿足條件式R1＞R2＞0；R1/R2＞4.5；R8＜R7＜0；2＜|R8/R7|＜2.25。其中，R1，R2，R7，R8分別為第一鏡片物側(cè)表面的曲率半徑、像側(cè)表面的曲率半徑、第四鏡片物側(cè)表面的曲率半徑及像側(cè)表面的曲率半徑。
文檔編號(hào)G02B1/02GK101408662SQ20071020199
公開(kāi)日2009年4月15日 申請(qǐng)日期2007年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月11日
發(fā)明者鄭婷予, 黃俊翔 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司