[發(fā)明專利]廣角鏡頭及攝像單元與監(jiān)視裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410012339.3
• 申請日: 2014-01-10
• 公開（公告）號: CN104678536A
• 公開（公告）日: 2015-06-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周祥禾
• 申請（專利權(quán)）人: 一品光學(xué)工業(yè)股份有限公司
• 主分類號: G02B13/06
• 分類號: G02B13/06;G02B13/18;G02B13/00
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11205
• 代理人: 臧建明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是有關(guān)一種鏡頭及攝像單元與監(jiān)視裝置，尤指一種廣角鏡頭及攝像單元與監(jiān)視裝置。

背景技術(shù)

隨著科技的進(jìn)步，電子產(chǎn)品中如：行車紀(jì)錄器、監(jiān)視器、行車導(dǎo)引裝置、數(shù)碼相機(jī)(Digital?Still?Camera)、電腦相機(jī)(PC?camera)、網(wǎng)絡(luò)相機(jī)(Network?camera)、行動電話(手機(jī))等常配備有廣角鏡頭，以滿足圖像紀(jì)錄、監(jiān)視或增進(jìn)安全等的需求。

在現(xiàn)有技術(shù)中，有二鏡片至五鏡片式，甚至更多鏡片組成的不同設(shè)計的廣角鏡頭，然而以成像品質(zhì)考量，多鏡片式光學(xué)鏡頭在像差修正、光學(xué)傳遞函數(shù)MTF(modulation?transfer?function)性能上較具優(yōu)勢，可使用在高像素(pixel)要求的電子產(chǎn)品。為了改良廣角鏡頭，如縮小系統(tǒng)長度、增加像差修正效果、降低制作成本等，在現(xiàn)有的廣角鏡頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計之間的差異處或技術(shù)特征，往往決定于以下各種因素的變化或組合：透鏡之間對應(yīng)配合的形狀設(shè)計不同，如新月形(meniscus?shape)、雙凸(biconvex)、雙凹(biconcave)等不同形狀的透鏡，以達(dá)不同正/負(fù)屈光度(positive?or?negative?refractive?power)效果；或透鏡之間對應(yīng)配合的凸面/凹面方向不同，以調(diào)整光線入射與出射的角度；或使透鏡間對應(yīng)配合的屈光度(正/負(fù))組合不同，以適當(dāng)分配光束降低鬼影；或提供具有最佳范圍的透鏡間的相關(guān)光學(xué)數(shù)據(jù)，如f(鏡頭系統(tǒng)的有效焦距)、di(各光學(xué)面i間距離)、Ri(各光學(xué)面i曲率半徑)等，通過分別滿足不同的條件，以改善成像品質(zhì)、調(diào)整系統(tǒng)長度或其他特殊功能與目的。例如，日本專利JPA1999-095096、JPA2002-250862、美國專利US20050174463、US20060087747、US20060227434、US20090303612、US20100194853、US20100259632、US20110299178、US20070188892、臺灣專利TWM366075、TWI320101等。

由上可知，就鏡頭的設(shè)計而論，該等現(xiàn)有技術(shù)在設(shè)計廣角鏡頭技術(shù)領(lǐng)域，是針對各種不同光學(xué)目的的應(yīng)用，而產(chǎn)生不同的變化或組合，因其使用透鏡形狀、組合、作用或功效不同，即可視為具有新穎性(novelty)或創(chuàng)造性(inventive?step)。

在現(xiàn)今廣角鏡頭的改良中，為了便于攜帶及增進(jìn)記錄品質(zhì)，業(yè)者在設(shè)計廣角鏡頭時不僅需要考量如何在較廣的視角下保有良好的成像品質(zhì)，同時也需要考量如何將其體積(長度)與成本降低。隨著攝像單元的應(yīng)用范圍日漸廣泛，尤其是為了滿足隨行紀(jì)錄的需求，如何提出一種小型化、平價并且可同時具備攝像品質(zhì)與廣視角的鏡頭即為業(yè)者迫切改善的項目。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種廣角鏡頭及攝像單元與監(jiān)視裝置，以適用在各電子裝置中，通過本發(fā)明的實(shí)施例所提供的廣角鏡頭的各鏡片的面形結(jié)構(gòu)與光學(xué)參數(shù)的最佳化范圍的組合，可在維持高成像品質(zhì)的情況下有效地縮短系統(tǒng)長度并提升視角，以提供需配備有高階成像品質(zhì)的小型(薄型)電子裝置(例如行車紀(jì)錄器、監(jiān)視器、行車導(dǎo)引裝置或手機(jī)等)使用。另外，還提供了一種具備本發(fā)明的廣角鏡頭的攝像單元，藉此提供一種小型且高性能的攝像單元。

本發(fā)明的實(shí)施例提供一種廣角鏡頭，其包含：沿著光軸由物側(cè)至像側(cè)依序排列的第一透鏡、孔徑光闌、第二透鏡、第三透鏡與第四透鏡。第一透鏡具有負(fù)屈光度，其凹面面向像側(cè)。第二透鏡具有正屈光度，其凸面朝向像側(cè)。第三透鏡為具有正屈光度的雙凸型透鏡，而第四透鏡則具有負(fù)屈光度，且第三及第四透鏡構(gòu)成雙膠合透鏡。本發(fā)明的廣角鏡頭至少滿足下列式(1)及式(2)的條件：

-1>F₁/F>-2.5…式(1)

0.25>F/TTL>0.1…式(2)

其中，F(xiàn)₁為第一透鏡的焦距；F為系統(tǒng)焦距；TTL為光軸上自第一透鏡的物側(cè)光學(xué)面至取像鏡頭的成像面的距離。

通過上述的鏡片面形結(jié)構(gòu)與式(1)及式(2)，可獲得較廣的視角，并且在縮小系統(tǒng)全長的條件下仍獲得良好成像品質(zhì)，以避免鏡頭的場視角過窄，從而導(dǎo)致系統(tǒng)全長加大而不適用于小型(薄型)化的電子裝置中，同時也可避免鏡頭的場視角過寬而難以補(bǔ)償像散和畸變。

進(jìn)一步地，本發(fā)明的實(shí)施例的廣角鏡頭可選擇性地符合式(3)至式(6)的其中之一或其組合：

7<F₃₄/F<15……式(3)