[發明專利]廣角鏡頭

有效

• 申請號: 200610135909.3
• 申請日: 2006-10-09
• 公開（公告）號: CN101162290A
• 公開（公告）日: 2008-04-16
• 發明（設計）人: 唐乃元
• 申請（專利權）人: 亞洲光學股份有限公司
• 主分類號: G02B13/06
• 分類號: G02B13/06;G02B13/18
• 代理公司: 上海翼勝專利商標事務所
• 代理人: 翟羽

【技術領域】

本發明是有關于一種鏡頭，特別是指一種適用于數位影像產品上的廣角鏡頭。

【背景技術】

應用于數位影像產品(如攝像機、數碼相機等)上的鏡頭，按其焦距或視場角可以分為標準鏡頭、短焦(廣角)鏡頭、長焦(望遠)鏡頭三類。通常廣角鏡頭就是指短焦距鏡頭，一般焦距越長，視角就越小，拍攝范圍就越小；焦距越短，視角就越大，拍攝范圍也越大。使用廣角鏡頭可以擴大拍攝視野，在有限距離范圍內拍攝出全景或大場面的照片。例如，在視頻攝像機中采用廣角鏡頭也是為了能將進行網絡視訊的客戶端全部都能攝入網絡視頻中，從而使得網絡視頻交流者能夠達到真實的溝通效果。

一般而言，用來制作鏡頭的光學透鏡采用的是球面設計，也就是任何一個切面都是圓形。采用球面的原因是因為加工時比較容易，但球面并不是最適合光學成像的透鏡形狀，它會產生許多像差，導致影像模糊失焦。為克服上述像差，鏡頭設計者必須在鏡頭中使用很多片透鏡來補償，從而導致在成像品質提高的同時，鏡頭也變得又大又沉重。

將非球面鏡(Aspherical?lens)應用在鏡頭的光學系統中，可以大幅度提高相機使用大光圈時的成像品質，減小廣角鏡頭的桶狀變形，而且一片非球面透鏡可以替代好幾片球面透鏡補償像差，能夠非常明顯地簡化鏡頭的光學設計，減小它的體積和重量。因此，在鏡頭中采用非球面鏡的現有設計已經有很多。

請參閱美國專利第6,982,834號所揭示的一種廣角鏡頭，該廣角鏡頭是由一具有負屈光度的第一透鏡組、一具有正屈光度的第二透鏡組及一具有正屈光度的第三透鏡組組成。在這些透鏡組的所有透鏡中至少有一個非球面鏡，而且其第三透鏡組是采用膠合透鏡的方式，當第一透鏡組中的第一透鏡與第二透鏡之間的阿貝系數的差值大于20.5，且半視角范圍為36.0至41.0度時，該廣角鏡頭可以得到較好的像差校正效果。

在美國專利第6,825,993號中所揭示的廣角鏡頭也采用非球面的設計，該廣角鏡頭包含有一具有負屈光度的第一塑料透鏡、一具有正屈光度的第二塑料透鏡、一具有正屈光度的膠合透鏡及一具有正屈光度的透鏡，在這些透鏡中，除膠合透鏡之外，均具有一個非球面的表面。當第一塑料透鏡與第二塑料透鏡之間的距離與廣角鏡頭的焦距長度的比值是在0.5至1.0之間，且另滿足其它的條件限制時，該廣角鏡頭就可以獲得很好的像差較正效果。

從上述對現有廣角鏡頭的說明可知，任何一種廣角鏡頭，甚至其它類型的鏡頭也一樣，并非僅僅是單純地采用非球面設計及利用膠合透鏡，就可以解決成像問題，還需要滿足其特定的設計條件，才可以達到在一定視角范圍內的像差校正效果。

隨著影像產品的應用范圍日漸廣泛，尤其是網絡視訊的發達，使得廣角鏡頭的需求增加，所以需要不斷研發出新的鏡頭，在滿足特定的設計條件下適應產品小型化發展的趨勢并具有最佳的光學效果。

【發明內容】

本發明的目的在于提供一種具有大數值孔徑及廣視角為80度的廣角鏡頭，其整體長度較短，有助于產品的緊湊化。

依據本發明的上述目的，本發明提供一種廣角鏡頭，從物方至像方依次包括有：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，以及由第四透鏡及第五透鏡膠合而成的具有正屈光度的膠合透鏡，其中第一透鏡的位于物方側的第一表面是一非球面，第二透鏡與第三透鏡各具有至少一個非球面的表面，該廣角鏡頭應滿足下列條件：

0.7＜f2345/f＜1.0????????(1)

其中f2345表示第二、三、四及五透鏡的組合焦距；f表示整個鏡頭的焦距。當滿足此條件時，可以確保本發明廣角鏡頭在具有大數值孔徑及廣視角的特點的同時，鏡頭的整體長度能夠有效縮短，得以使得產品緊湊化。

上述廣角鏡頭，還滿足下列條件：

X-X’≥0????(2)

其中X表示光軸外任意一點橫向距離第一透鏡的第一表面在光軸上的點；X’表示光軸外任意一點橫向距離第一透鏡11的第一表面的參考球面在光軸上的點。

上述第一透鏡是一個具有高折射率系數的透鏡，其第一表面是朝向物方的凸面；而第二、三透鏡均呈新月型。

相較于現有技術，本發明廣角鏡頭具有大數值孔徑及廣視角為80度，該廣角鏡頭是在采用非球面設計的基礎上，使其第二、三、四及五透鏡的組合焦距滿足特定條件，這樣鏡頭的整體長度能夠更加有效地縮短，并能使得產品緊湊化。此外，由于本發明廣角鏡頭的第一透鏡的第一表面及其參考球面符合特定條件，從而可以進一步提高廣角鏡頭的光學性能。

【附圖說明】

圖1是本發明廣角鏡頭的各透鏡的位置關系及其光路示意圖。