本發(fā)明涉及攝影領域，尤其涉及一種廣角變焦鏡頭。

背景技術(shù)：

目前，攝影技術(shù)的觸角已經(jīng)不止于傳統(tǒng)的相機拍照，而是延伸到人們生活的方方面面，例如，行車安全拍攝、監(jiān)控拍攝、航拍、特殊取像等等。為了拍攝較大視角的畫面，傳統(tǒng)的方法是架設多架攝影機，不僅組件多，復雜復雜，還難以作后期控制。為了避免這種問題，可采用廣角鏡頭便可一次拍攝整體畫面，采用此種方法不僅希望廣角鏡頭具有高像素，同時也希望廣角鏡頭輕薄化，滿足低高度的要求。所謂低高度是指從廣角鏡頭的第一面到成像面的距離（即成像系統(tǒng)的總長）要短。但是，現(xiàn)在的廣角鏡頭不能同時滿足上述兩種要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，有必要提供一種同時滿足高像素及低高度的廣角變焦鏡頭。

一種廣角變焦鏡頭，沿其光軸方向從物側(cè)到像側(cè)方向依次包括具有負屈光度的第一透鏡、具有正屈光度的第二透鏡、具有正屈光度的第三透鏡、具有負屈光度的第四透鏡、具有正屈光度的第五透鏡以及成像面。該第一透鏡包括相背的第一物側(cè)表面及第一像側(cè)表面。該第二透鏡包括相背的第二物側(cè)表面及第二像側(cè)表面。該第三透鏡包括相背的第三物側(cè)表面及第三像側(cè)表面。該第四透鏡包括相背的第四物側(cè)表面及第四像側(cè)表面。該第五透鏡包括相背的第五物側(cè)表面及第五像側(cè)表面。該廣角變焦鏡頭滿足下列條件式：R1F=無窮，R1R>0，R2F>0，R2R<0，R3F>0，R3R<0，R4F<0，R4R>0，R5F>0，R5R<0。其中，R1F為該第一物側(cè)表面的曲率半徑，R1R為該第一像側(cè)表面的曲率半徑，R2F為該第二物側(cè)表面的曲率半徑，R2R為該第二像側(cè)表面的曲率半徑，R3F為該第三物側(cè)表面的曲率半徑，R3R為該第三像側(cè)表面的曲率半徑，R4F為該第四物側(cè)表面的曲率半徑，R4R為該第四像側(cè)表面的曲率半徑，R5F為該第五物側(cè)表面的曲率半徑，R5R為該第五像側(cè)表面的曲率半徑。

相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的廣角變焦鏡頭，通過上述公式的限制，使得所述廣角變焦鏡頭具有高像素、及低高度等特點，從而提高該廣角變焦鏡頭的成像品質(zhì)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明較佳實施方式的廣角變焦鏡頭的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1中的廣角變焦鏡頭的色差圖。

圖3是圖1中的廣角變焦鏡頭的調(diào)制傳遞函數(shù)特性曲線圖。

主要元件符號說明

如下具體實施方式將結(jié)合上述附圖進一步說明本發(fā)明。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖將對本發(fā)明實施方式作進一步的詳細說明。

請參閱圖1，為本發(fā)明較佳實施方式提供的廣角變焦鏡頭100。沿光軸方向從物側(cè)到像側(cè)方向，該廣角變焦鏡頭100依次包括一個具有負屈光度的第一透鏡10、一個具有正屈光度的第二透鏡20、一個具有正屈光度的第三透鏡30、一個光圈101、一個具有負屈光度的第四透鏡40、一個具有正屈光度的第五透鏡50、一個濾光片60以及一個成像面70。成像時，光線依次經(jīng)過該第一透鏡10、該第二透鏡20、該第三透鏡30、該光圈101、該第四透鏡40、該第五透鏡50、該濾光片60后成像于該成像面70上。

該第一透鏡10為塑料材料制成，包括一個第一物側(cè)表面S2及與該第一物側(cè)表面S2相背的第一像側(cè)表面S3。該第一物側(cè)表面S2為平面，在靠近光軸處，該第一像側(cè)表面S3為向物側(cè)凹陷的凹面。本實施方式中，該第一像側(cè)表面S3為非球面。

該第二透鏡20為塑料材料制成，包括一個第二物側(cè)表面S4及與該第二物側(cè)表面S4相背的第二像側(cè)表面S5。該第二物側(cè)表面S4為向物側(cè)突出的凸面，該第二像側(cè)表面S5為向像側(cè)突出的凸面。本實施方式中，該第二物側(cè)表面S4及該第二像側(cè)表面S5均為非球面。

該第三透鏡30為塑料材料制成，包括一個第三物側(cè)表面S6及與該第三物側(cè)表面S6相背的第三像側(cè)表面S7。該第三物側(cè)表面S6為向物側(cè)突出的凸面，該第三像側(cè)表面S7為向像側(cè)突出的凸面。本實施方式中，該第三物側(cè)表面S6及該第三像側(cè)表面S7均為非球面。

該第四透鏡40包括一個第四物側(cè)表面S9及與該第四物側(cè)表面S9相背的第四像側(cè)表面S10。該第四物側(cè)表面S9為向像側(cè)凹陷的凹面，該第四像側(cè)表面S10為向物側(cè)凹陷的凹面。本實施方式中，該第四物側(cè)表面S9及該第四像側(cè)表面S10均為球面。該光圈101位于該第三透鏡30與該第四透鏡40之間，并靠近該第三透鏡30。

該第五透鏡50為塑料材料制成，包括一個第五物側(cè)表面S11及與該第五物側(cè)表面S11相背的第五像側(cè)表面S12。該第五物側(cè)表面S11為向物側(cè)突出的凸面，該第五像側(cè)表面S12為向像側(cè)突出的凸面。本實施方式中，該第五物側(cè)表面S11及該第五像側(cè)表面S12均為非球面。

該濾光片60為紅外線濾光片，其包括一個濾光片物側(cè)表面S13及與該濾光片物側(cè)表面S13相背的濾光片像側(cè)表面S14。該濾光片物側(cè)表面S13及該濾光片像側(cè)表面S14均為平面。該濾光片60用于濾除經(jīng)過該第五透鏡50的光線中的紅外線。

本實施方式中，光線自物側(cè)入射至該第一透鏡10后，依次經(jīng)過該第二透鏡20、該第三透鏡30、該光圈101、該第四透鏡40、該第五透鏡50、該濾光片60后成像于該成像面70上。可以理解，可通過設置設置影像傳感器(圖未示)，圖電荷耦合組件(CCD)或互補金屬氧化物半導體(CMOS)，于該成像面70處組成一成像系統(tǒng)。

該廣角變焦鏡頭100滿足下列條件式：

(1) R1F=無窮，R1R>0；

(2) R2F>0，R2R<0；

(3) R3F>0，R3R<0；

(4) R4F<0，R4R>0；

(5) R5F>0，R5R<0；

其中，R1F為該第一物側(cè)表面S2的曲率半徑，R1R為該第一像側(cè)表面S3的曲率半徑；R2F為該第二物側(cè)表面S4的曲率半徑，R2R為該第二像側(cè)表面S5的曲率半徑；R3F為該第三物側(cè)表面S6的曲率半徑，R3R為該第三像側(cè)表面S7的曲率半徑；R4F為該第四物側(cè)表面S9的曲率半徑，R4R為該第四像側(cè)表面S10的曲率半徑；R5F為該第五物側(cè)表面S11的曲率半徑，R5R為該第五像側(cè)表面S12的曲率半徑。

條件式(1)是為了使該第一透鏡10的該第一物側(cè)表面S2不外凸，而不會有因碰撞而損壞的風險，且使得該第一透鏡10為負屈光力，可以有效達到廣角的功能；條件式(2)可使該第二透鏡20達到正屈光力以平衡該第一透鏡10所產(chǎn)生的色像差、球差、慧差；條件式(3)可使得該第三透鏡30達到正屈光力，幫助該第二透鏡20分攤該廣角變焦鏡頭100所需的正屈光力；條件式(4)及(5)可使該第四透鏡40與第五透鏡50搭配，修正該廣角變焦鏡頭100產(chǎn)生的色差、像差。

進一步，該廣角變焦鏡頭100還滿足以下條件式：

(6) 0.68<R1R/F<0.78；

其中，F(xiàn)為該廣角變焦鏡頭100的有效焦距。條件式(6)可以使該廣角變焦鏡頭100滿足廣角的要求。

進一步，該廣角變焦鏡頭100還滿足以下條件式：

(7) 0.28<Vd4/Vd5<0.36；

其中，Vd4為第四透鏡的阿貝數(shù)，Vd5為第五透鏡的阿貝數(shù)。條件式(7)通過第四透鏡40與第五透鏡50的阿貝數(shù)搭配可有效控制色像差的條件，尤其為有效控制倍率色差。

如前所述，該第一像側(cè)表面S3、該第二物側(cè)表面S4、該第二像側(cè)表面S5、該第三物側(cè)表面S6、該第三像側(cè)表面S7、該第五物側(cè)表面S11及該第五像側(cè)表面S12均為非球面，均滿足非球面的面型公式：

其中，z是沿光軸方向在高度為h的位置以表面頂點作參考距光軸的位移值，c是曲率半徑，h為鏡片高度，K為圓錐定數(shù)（Coin Constant），Ai為i次的非球面系數(shù)(i-th order Aspherical Coefficient）。

通過將表1-2(請參閱下文)中的資料代入上述表達式，可獲得本發(fā)明實施方式中的廣角變焦鏡頭100中各透鏡表面的非球面形狀。

下列各表中分別列有由物側(cè)到像側(cè)依序排列的光學表面，其中，R為各透鏡的光學表面的曲率半徑；D為為對應的光學表面到后一個光學表面的軸上距離(兩個光學表面截得光軸的長度)；Nd為對應透鏡的折射率，Vd為對應透鏡的阿貝數(shù)(Abbe number)。

本發(fā)明實施方式所提供的廣角變焦鏡頭100的各光學組件滿足表1-2的條件。

表1

表2

本實施方式的廣角變焦鏡頭100的色差及MTF如圖2-3所示。具體地，圖2所示的五條曲線分別為針對f線(波長為471納米(nm))，g線(波長為510nm)，h線(波長為550nm)，j線（波長為610nm），k線（波長為650nm）而觀察到的色差值曲線?？傮w而言，本實施方式的廣角變焦鏡頭100對可見光(波長范圍在400nm-700nm之間)產(chǎn)生的色差值控制在(-0.4um，1.2um)范圍內(nèi)。如圖3所示，在1/2頻（Nyquist frequency）條件下（本實施方式的1/2頻(半頻)為72.5lp/mm），中心視場的MTF>55%。

本發(fā)明的廣角變焦鏡頭100，通過上述公式的限制，使得所述廣角變焦鏡頭100具有高像素、及低高度等特點，從而提高該廣角變焦鏡頭100的成像品質(zhì)。

可以理解的是，對在本領域的普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思做出其它各種相應的改變與變形，而所有這些改變與變形都應屬在本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍。