[發明專利]廣視角光學系統

有效

• 申請號: 201110099259.2
• 申請日: 2011-04-20
• 公開（公告）號: CN102645728A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發明（設計）人: 謝東益;黃歆璇
• 申請（專利權）人: 大立光電股份有限公司
• 主分類號: G02B13/06
• 分類號: G02B13/06;G02B13/18;G02B13/00;G02B1/04;G02B3/02;G02B1/00
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 丁紀鐵

技術領域

本發明涉及一種廣視角光學系統，特別是關于一種具有大視角且小型化的廣視角光學系統。

背景技術

近幾年來，光學攝像鏡頭的應用范圍越來越廣泛，特別是在手機相機、計算機網絡相機、車用鏡頭、安全影像監控及電子娛樂等產業，而一般攝像鏡頭的感測組件不外乎是感光耦合組件(Charge?Coupled?Device，CCD)或互補性氧化金屬半導體組件(Complementary?Metal-Oxide?Semiconductor，CMOS)兩種，并且由于制程技術的精進，使得感測組件的畫素面積縮小，攝像鏡頭逐漸往高畫素及小型化領域發展，因此，對成像質量的要求也日益增加。

一般應用于汽車、影像監控及電子娛樂裝置等方面的攝像鏡頭，因考慮需要單次擷取大范圍區域的影像特性，所以其鏡頭所需的視場角較大。常見的大視角攝像鏡頭，多采用前群透鏡為負屈折力、后群透鏡為正屈折力的配置方式，構成所謂的反攝影型(Inverse?Telephoto)結構，藉此獲得廣視場角的特性。如美國專利第7,446,955號所示，采用前群負屈折力、后群正屈折力的四片式透鏡結構，雖然如此的透鏡配置形式可獲得較大的視場角，但由于后群僅配置一片透鏡，難以對系統像差做良好的補正。再者，近年來汽車配備倒車影像裝置的普及，搭載有高分辨率的廣視角光學鏡組已成為一種趨勢，因此急需一種具有廣視場角與高成像質量，且不至于使鏡頭總長度過長的廣視角光學系統。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種廣視角光學系統，具有充足的視場角，可以修正系統像差，獲得良好的成像質量。

為解決上述技術問題，本發明的一種廣視角光學系統，由物側至像側依序包含：一具負屈折力的第一透鏡，其物側表面為凸面、像側表面為凹面；一第二透鏡；一第三透鏡；一第四透鏡，其物側表面為凹面、像側表面為凸面；一具正屈折力的第五透鏡；一具負屈折力的第六透鏡；一第七透鏡，其物側表面與像側表面至少一面為非球面；所述廣視角光學系統中具屈折力的透鏡為七片，且第六透鏡的物側表面曲率半徑為R11，第六透鏡的像側表面曲率半徑為R12，廣視角光學系統的整體焦距為f，第一透鏡的焦距為f1，第二透鏡的焦距為f2，第三透鏡的焦距為f3，第四透鏡的焦距為f4，第五透鏡的焦距為f5，第六透鏡的焦距為f6，第七透鏡的焦距為f7；廣視角光學系統另設置一光圈，該光圈至成像面在光軸上的距離為SL，第一透鏡的物側表面至成像面在光軸上的距離為TTL，滿足下列關系式：-0.7＜(R11+R12)/(R11-R12)＜0.7；SUM|pow|＜2.5，其中SUM|pow|＝|f/f1|+|f/f2|+|f/f3|+|f/f4|+|f/f5|+|f/f6|+|f/f7|；0.15＜SL/TTL＜0.40。通過上述的鏡組配置方式，系統具備充足的視場角，可修正系統像差，以獲得良好的成像質量。

其中，當第一透鏡具負屈折力，其物側表面為凸面及像側表面為凹面，有利于擴大系統的視場角，且對于入射光線的折射較為緩和，可避免像差過度增大，因此有利于在擴大系統視場角與修正像差中取得良好的平衡。

當第四透鏡的物側表面為凹面、像側表面為凸面，有利于修正系統的像散。

當第五透鏡具正屈折力，可提供系統所需的部分屈折力，并有助于縮短光學總長度。

當第六透鏡具負屈折力，可有效修正系統的像差。

當滿足-0.7＜(R11+R12)/(R11-R12)＜0.7關系式時，則第六透鏡物側與像側表面曲率較合適，可配合第五透鏡與第七透鏡的配置，使整體系統總長度不至于過長。

當滿足SUM|pow|＜2.5關系式時，則各透鏡與系統整體屈折力配置較合適，可避免因任何一屈折力過大而產生過多的像差；較佳地，SUM|pow|＜2.0。

當滿足0.15＜SL/TTL＜0.40關系式時，則光圈置放于有利廣角特性的位置，可提供大視角，且針對歪曲(Distortion)以及倍率色收差(Chromatic?Aberration?ofMagnification)做修正。

本發明廣視角光學系統中，第二透鏡可具負屈折力，可配合第一透鏡，協助擴大視場角與像差的修正；第三透鏡可具正屈折力，有助于降低系統敏感度；第七透鏡可具正屈折力，更加縮短光學總長度以達到鏡頭小型化。