本發(fā)明涉及光器件領域,尤其涉及一種廣角鏡頭。
背景技術:
目前,公知的畫角大于90度的廣角鏡頭都是以多組透鏡移動來實現合焦,而且為了控制畸變和像差,引入大量透鏡,造成透鏡多,對焦負荷大,對焦速度不好保證,同時鏡頭體積大,成本高,給消費者造成較大負擔。
技術實現要素:
本發(fā)明的目的在于解決一種透鏡較少、鏡頭體積小、小畸變的廣角鏡頭。
本發(fā)明提出一種廣角鏡頭,其包括沿光軸由物側到像側依次分布的第一透鏡群組,第二透鏡群組以及像面,其中,所述第一透鏡群組包括第一透鏡,系統(tǒng)滿足0.12<efl/ttl<0.3,其中efl為廣角鏡頭的有效焦距,ttl為廣角鏡頭的光學總長。
進一步的,所述第一透鏡群組包括在光軸上依次第二透鏡以及第三透鏡,其中,具有負光焦度的所述第一透鏡的物側面為凸面,像側面為凹面;具有負光焦度的第二透鏡的物側面為凸面,像側面為凹面;具有負光焦度的第三透鏡的物側面為為凸面,像側面為凹面。
進一步的,所述第一透鏡群組還包括第四透鏡,所述第四透鏡相對于第三透鏡在物側與像側之間可移動,所述第四透鏡的行程滿足:0.02<l/h<0.07,其中l(wèi)為第四透鏡的總行程,h為系統(tǒng)像面大小。
進一步的,所述第三透鏡為偶次非球面透鏡。
進一步的,所述第一透鏡群組還包括第五透鏡,所述第五透鏡的物側面為凸面,像側面為凸面。
進一步的,所述第二透鏡群組還包括第六透鏡和第七透鏡,所述第六透鏡與第七透鏡膠合固定。
進一步的,所述第六透鏡的物側面為凹面,像側面為凹面;所述第七透鏡的物側面為凸面,像側面為凸面。
進一步的,所述第二透鏡群組還包括位于所述第一透鏡群組的像側面的第九透鏡,所述第九透鏡為偶次非球面透鏡,所述第九透鏡滿足1.7<n<1.9,30<λ<45,其中n為玻璃的折射率,λ為玻璃的阿貝數。
進一步的,還包括設在所述第九透鏡物側面的第八透鏡,所述第八透鏡具有正光焦度,第八透鏡的物側面為凸面,像側面為凸面。
進一步的,所述第一透鏡群組與第二透鏡群組之間設有光闌。
與現有技術相比,本發(fā)明具有如下有益效果:
本發(fā)明的廣角鏡頭的系統(tǒng)參數設置實現以一組透鏡移動來實現合焦,同時較好地控制了畸變和像差,引入的透鏡少,對焦負荷小,對焦速度易保證,同時鏡頭體積小,成本低,利于廠家的生產銷售以及消費者的購買。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實施例所述的廣角鏡頭的結構示意圖。
圖2為本發(fā)明實施例所述的廣角鏡頭的軸上色差圖。
圖3為本發(fā)明實施例所述的廣角鏡頭的象散曲線圖。
圖4為本發(fā)明實施例所述的廣角鏡頭的畸變曲線圖。
圖5為本發(fā)明實施例所述的廣角鏡頭的倍率色差曲線圖。
具體實施方式
為了進一步說明本發(fā)明的原理和結構,現結合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細說明。
請參閱圖1,一種廣角鏡頭,其包括沿光軸由物側到像側依次分布的第一透鏡群組10,第二透鏡群組20以及像面30,其中,所述第一透鏡群組10包括第一透鏡1,系統(tǒng)滿足0.12<efl/ttl<0.3,其中efl為廣角鏡頭的有效焦距,ttl為廣角鏡頭的光學總長。ttl表示從第一透鏡頂點到像面30的距離。
當efl/ttl比值小于0.12時,會造成視角過廣,畸變和球差不易校正,或者系統(tǒng)過長不利于系統(tǒng)小型化。當efl/ttl比值大于0.3時,容易視角不足,或者系統(tǒng)過短不易進行畸變和像差校正。
所述第一透鏡群組10還包括在光軸上依次第二透鏡2以及第三透鏡3,其中,具有負光焦度的所述第一透鏡1的物側面為凸面,像側面為凹面。具有負光焦度的第二透鏡2的物側面為凸面,像側面為凹面。具有負光焦度的第三透鏡3的物側面為為凸面,像側面為凹面。
所述第三透鏡3為偶次非球面透鏡。第三透鏡3主要作用為校正系統(tǒng)畸變。
所述第一透鏡群組10還包括第四透鏡4,所述第四透鏡4相對于第三透鏡3在物側與像側之間可移動,所述第四透鏡4的行程滿足:0.02<l/h<0.07,其中l(wèi)為第四透鏡4的總行程,h為系統(tǒng)像面30大小。第四透鏡4作為浮動對焦鏡組,當透鏡往物側移動時,實現遠距離合焦,當透鏡往像側移動時,實現近距離合焦。
所述第一透鏡群組10還包括第五透鏡5,所述第五透鏡5的物側面為凸面,像側面為凸面。
所述第二透鏡群組20還包括第六透鏡6和第七透鏡7,所述第六透鏡6位于所述第五透鏡5的像側面,所述第六透鏡6與第七透鏡7膠合固定。
所述第六透鏡6的物側面為凹面,像側面為凹面;所述第七透鏡7的物側面為凸面,像側面為凸面。
所述第二透鏡群組20還包括位于所述第一透鏡群組10的像側面的第九透鏡,所述第九透鏡9為非球面透鏡,所述第九透鏡9滿足1.7<n<1.9,30<λ<45,其中n為玻璃的折射率,λ為玻璃的阿貝數。第九透鏡9主要作用為校正像差,缺少一片都會引入大量玻璃球面透鏡,不利于整體系統(tǒng)的小型化。
還包括第八透鏡8,所述第八透鏡8具有正光焦度,第八透鏡8的物側面為凸面,像側面為凸面。
所述第一透鏡群組10與第二透鏡群組20之間設有光闌。
在一個具體的實施例中,該光學鏡頭由物側至像側依序包括:具有負光焦度的第一透鏡1,其物側面為凸面,包括第一球面(凸面),第二球面(凹面)。
具有負光焦度的第二透鏡2,其物側面為凸面,包括第三球面(凸面),第四球面(凹面)。
具有負光焦度的第三透鏡3,其物側面為凸面,包括第五非球面(凸面),第六球面非(凹面)。
具有正光焦度的第四透鏡4,其物側面為凸面,包括第七球面(凸面),第八球面(凹面)。具有正光焦度的第五透鏡5,其物側面為凸面,包括第九球面(凸面),第十球面(凸面)。
具有負光焦度的第六透鏡6,其物側面為凹面,包括第十一球面(凹面),第十二球面(凹面)。
具有正光焦度的第七透鏡7,其物側面為凸面,包括第十三球面(凸面),第十四球面(凸面)。
具有正光焦度的第八透鏡8,其物側面為凸面,包括第十五球面(凸面),第十六球面(凸面)。
具有負光焦度的第九透鏡9,其物側面為凸面,包括第十七非球面(凸面),第十八非球面(凹面)。其中,第六透鏡的第十二球面和第七透鏡的第十三球面膠合。
以一個詳細例子進行說明,廣角鏡頭的系統(tǒng)參數為:ttl=51.4;efl=10.13;h=21.6;f/#=2,w=47°,w為半視場角。厚度欄有“/”前數值為無窮遠時的間隔,“/”后為最近對焦時的間隔。
下表為第三透鏡與第九透鏡的參數表,非球面參數表:
偶次非球面定義:
其中,
y:從光軸開始徑向坐標;
z:非球面和光軸相交點開始,光軸方向的偏移量;
r:非球面的基準球面的曲率半徑;
k,4次,6次,8次,10次,12次的非球面系數。
圖2為本發(fā)明實施例所述的廣角鏡頭的軸上色差圖,軸上色差圖表示不同波段在不同的光瞳帶偏離理想像面位置的程度。橫軸表示偏移量,縱軸表示歸一化的光瞳帶。主要看0.707瞳帶附近的所有波長最小的偏移量,如本圖中,在0.84瞳帶435.8nm和656.3nm的波長相交點到486.1nm波長的橫軸距離約為0.04mm。
圖3為本發(fā)明實施例所述的廣角鏡頭的象散曲線圖。像散圖表示設計子午和弧矢方向的像場與理想像場的偏移程度。橫軸表示偏移量,縱軸表示半像高。如圖系統(tǒng)在整個視場范圍內像場偏移在0.1以內,子午和弧矢曲線最大偏離在0.05左右。
圖4為本發(fā)明實施例所述的廣角鏡頭的畸變曲線圖?;儓D表示實際像高和理想像高的差別。橫軸表示畸變百分比,縱軸表示半像高。從圖中可見該系統(tǒng)的畸變在1.2%以內,一般來說人眼分辨不出拍攝物體的扭曲變形。
圖5為本發(fā)明實施例所述的廣角鏡頭的倍率色差曲線圖。從該圖來看系統(tǒng)整個視場最大在10微米左右。
本發(fā)明的廣角鏡頭的系統(tǒng)參數設置實現以一組透鏡移動來實現合焦,同時較好地控制了畸變和像差,引入的透鏡少,對焦負荷小,對焦速度易保證,同時鏡頭體積小,成本低,利于廠家的生產銷售以及消費者的購買。
以上僅為本發(fā)明的較佳可行實施例,并非限制本發(fā)明的保護范圍,凡運用本發(fā)明說明書及附圖內容所作出的等效結構變化,均包含在本發(fā)明的保護范圍內。