定焦镜头制造技术

本发明专利技术公开了一种定焦镜头，由物端到成像端于光轴上依次包括有孔径光阑、第一正透镜、第二负透镜、第三新月形正透镜与第四负透镜。所述定焦镜头满足下列条件：０．１＜Ｒ↓［Ｓ３２］／ｆ＜０．３，其中，ｆ为所述定焦镜头的有效焦距，Ｒ↓［Ｓ３２］为所述第三新月形正透镜靠近所述成像端的面的曲率半径。本发明专利技术的定焦镜头对有效焦距进行设限，通过设定适当的有效焦距，可以避免系统总长过长，并提供良好画质与足够的成像高度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种镜头，尤其涉及一种定焦镜头。
技术介绍
近年来，数码相机装置快速发展，感光元件的像素也随之增高，数码相机 上的光学镜头设计也就越趋重要。 一般相机镜头可分为定焦镜头与变焦镜头， 定焦镜头的特性较为单纯，可以用较低的成本提供数码相机良好的成像质量。虽然定焦镜头设计已经发展了一段时日，但随着感光元件像素的增长，常 见的定焦镜头在成像范围、成像比及镜头总长上，总是难以取得平衡，使定焦 镜头目前有着发展空间来满足各种不同的使用考虑。因此，如何降低定焦镜头的光学系统成本及总长，并提供良好的成像质量 并有着足够的成像范围，使高像素相机装置可以縮小整体体积与成本，为目前 各厂商所努力的目标。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种定焦镜头，用以降低成本， 并提供良好的成像质量与足够的成像范围。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是，提供一种定焦镜头，由物端至成像端于光轴上依次包含孔径光阑；第一正透镜；第二负透镜；第三新月 形正透镜；以及第四负透镜，所述第四负透镜的屈光率于所述光轴上为负，并 随着远离所述光轴而逐渐增加；其中所述定焦镜头满足下列条件 0.1<i^32// <0.3， /为所述定焦镜头的有效焦距，及 2为所述第三新月形正透镜靠近所述成像端的面的曲率半径。上述定焦镜头中，所述第一正透镜靠近所述物端的面朝向所述物端凸出。所述第二负透镜具有物端面及成像端面，所述物端面的曲率为正或负，所述成 像端面朝向所述物端凸出，且所述物端面及所述成像端面至少有一面为非球 面。所述第三新月形正透镜的两曲面皆朝向所述成像端凸出，且至少有一面为 非球面。所述第四负透镜至少有一面为非球面，使所述第四负透镜表面产生反 曲点。上述定焦镜头还满足下列条件1</12// <2.2，其中/为所述定焦镜头的有效焦距，/12为所述第一正透镜与所述第二负透镜的合成焦距。上述定焦镜头还满足下列条件0.07 <Z)23/Z< 2.8，其中丄为所述定焦 镜头的光学镜片总长度，D23为所述第二负透镜至所述第三新月形正透镜间的特定距离。上述定焦镜头还包含滤波器，所述滤波器设置在所述第四负透镜与所述成 像端之间。上述定焦镜头中，所述第二负透镜、所述第三新月形正透镜与所述第四负 透镜由塑胶材质制成。本专利技术实施例的定焦镜头对有效焦距进行设限，通过设定适当的有效焦 距，可以避免系统总长过长，并提供良好画质与足够的成像高度。此外，该定 焦镜头中的部份镜片使用塑胶镜片及非球面透镜，平均分配公差，可在低成本 下提供良好的成像质量。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中图1是本专利技术一个实施例的定焦镜头的示意图2是本专利技术定焦镜头第一实施例的纵向球差图3是本专利技术定焦镜头第一实施例的横向色差图4A是本专利技术定焦镜头第一实施例的场曲图4B是本专利技术定焦镜头第一实施例的畸变图5是本专利技术定焦镜头第二实施例的纵向球差图6是本专利技术定焦镜头第二实施例的横向色差图；图7A是本专利技术定焦镜头第二实施例的场曲图； 图7B是本专利技术定焦镜头第二实施例的畸变图； 图8是本专利技术定焦镜头第三实施例的纵向球差图; 图9是本专利技术定焦镜头第三实施例的横向色差图; 图10A是本专利技术定焦镜头第三实施例的场曲图； 图10B是本专利技术定焦镜头第三实施例的畸变图。 主要组件符号说明100:定焦镜头110:第一正透镜120:第二负透镜122:物端面124:成像端面130:第三新月形正透镜140:第四负透镜142:反曲点跳成像端150:滤波器跳光轴170:物端190:孔径光阑具体实施例方式本专利技术实施例中，部份透镜使用塑胶材质的非球面镜片，使公差敏感度均 匀分配，并降低整体成本，提高成像质量。本专利技术在整体系统的有效焦距上作 限制，以满足系统总长与成像高度上的要求。任何本领域的普通技术人员可知 在不脱离本专利技术的精神和范围内，可变更其中的光学参数与部份透镜的材质， 以符合实际应用的情形。本专利技术实施例的定焦镜头包括有收光正透镜、新月形正透镜、物端负透镜、 成像端负透镜与孔镜光阑。新月形正透镜设置在收光正透镜与成像端之间，新 月形正透镜的两曲面皆朝向成像端凸出，并至少有一面为非球面。物端负透镜 设置于收光正透镜与新月形正透镜之间。物端负透镜具有物端面与成像端面， 物端面的曲率可以为正或负值，成像端面的凹口朝向成像端。此外，物端负透 镜的物端面与成像端面至少有一面为非球面。该定焦透镜还包含成像端负透镜，设置于新月形正透镜与成像端之间。成像端负透镜的屈光率在光轴上为负，并随着远离光轴而逐渐增加。成像端负透 镜至少有一面为非球面，使成像端负透镜表面产生反曲点。此外，孔径光阑设 置于正透镜与物端之间。为了更加仔细描述各透镜间的相对关系及作用，以及整个定焦镜头光学系统的相关条件，请参照图i所示的本专利技术一个实施例的定焦镜头ioo。为了更清楚各透镜间的相对位置，此处以物端170到成像端160的排列顺序为透镜命名。 当定焦镜头100装设于相机内时，成像端160则为相机内的感光元件。定焦镜头100由物端170到成像端160在光轴180上依次包含有孔径光阑 190、第一正透镜110、第二负透镜120、第三新月形正透镜130与第四负透镜140。其中，第一正透镜110即为上述的收光正透镜，第二负透镜120即为上述的 物端负透镜，第三新月形正透镜130即为上述的新月形正透镜，第四负透镜140 则为上述的成像端负透镜。第一正透镜110为定焦镜头100中具有最高聚焦力的镜片，且靠近物端170 的面朝向物端170凸出。第二负透镜120具有物端面122与成像端面124。物端面 122的曲率可为正或负值，而成像端面124朝向物端170凸出，具有拉大成像高 度与补偿的功能，且物端面122与成像端面124至少有一面为非球面。第三新月形正透镜130的两曲面皆朝向成像端16O凸出。且第三新月形正透 镜130与第二负透镜120保持一特定距离Z)23 ，使成像高度增加到足够的高度， 再加以修正光束角度。第三新月形正透镜130至少有一面为非球面。第四负透镜140至少有一面为非球面，使第四负透镜产生反曲点142，亦即 镜面的表面法向量(Normal Vector)会由正变到负或由负变到正，而使镜面产生 特殊形状。第四负透镜140的主要功能为修正主光角(Chief Ray Angle, CRA) 与离轴像差。为了避免定焦镜头100的系统总长过长，并提供良好画质与足够的成像高 度，定焦镜头100的部份光学参数符合下列条件1</12//<2.2 ……(1)其中，/为定焦镜头100的有效焦距(Effective focallength)， /12为第一正透镜 110与第二负透镜120的合成焦距。当/12//大于上限值时，系统总长会过长，7不满足紧密性(compact)的要求。当/12//小于下限值时，成像高度不足，无法 满足高像素感光元件的需求。定焦镜头100需符合的另一条件为0.1<&32// <0.3 ……(2)其中，/为定焦镜头100的有效焦距，^32为第三新月形正透镜130靠近成像端 的面的曲率半径。当^32//大于上限值时，彗星像差(Coma aberratio本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种定焦镜头，其特征在于，由物端至成像端于光轴上依次包含：孔径光阑；第一正透镜；第二负透镜；第三新月形正透镜；以及　第四负透镜，所述第四负透镜的屈光率于所述光轴上为负，并随着远离所述光轴而逐渐增加；其中所述定焦镜头满足下列条件：０． １＜Ｒ↓［Ｓ３２］／ｆ＜０．３　ｆ为所述定焦镜头的有效焦距，Ｒ↓［Ｓ３２］为所述第三新月形正透镜靠近所述成像端的面的曲率半径。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：廖陈成，
申请(专利权)人：亚洲光学股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]