高像素广角摄像镜头制造技术

本发明专利技术涉及一种高像素广角摄像镜头，沿光轴从物方到像方依次包括：具有负屈光度的第一透镜；具有正屈光度的第二透镜；具有正屈光度的第三、第四透镜胶合组；具有正或负屈光度的第五透镜；此外，所述第五透镜采用非球面透镜，并满足下列的表达式：－０．１≤Ｆ／Ｆ５≤０．２，０．３≤Ｇ５Ｓ２ｍａｘＳａｇ≤０．９；式中，Ｆ表示整个系统的焦距；Ｆ５表示第五透镜的焦距；Ｇ５Ｓ２ｍａｘＳａｇ表示第五透镜朝向像方一面的面形最大矢高处位置的口径相对有效全通光口径的比例。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种镜头的成像光学系统，更具体的说，是涉及一种小型的由五组透 镜组成的高像素广角摄像镜头。
技术介绍
数码影像产品(如摄像机、数码相机等)上的镜头，按其焦距或视场的不同可以分 为标准镜头、短焦(广角)镜头、长焦(望远)镜头三类。通常广角镜头就是指短焦距镜头， 一般焦距越长，视角就越小，拍摄范围就越小；焦距越短，视角就越大，拍摄范围也越大。使 用广角镜头可以扩大拍摄视野，在有限距离范围内拍摄出全景或大场面的照片。例如，在视 频摄像机中采用广角镜头也是为了能将进行网络视讯的客户端全部都能摄入网络视频中， 从而使得网络视频交流者能够达到真实的沟通效果。一般而言，用来制作镜头的光学透镜采用的是球面设计，也就是任何一个切面都 是圆形。采用球面的原因是因为加工时比较容易，但球面并不是最适合光学成像的透镜形 状，它会产生许多像差，导致影像模糊失焦。为克服上述像差，镜头设计者必须在镜头中使 用很多片透镜来补偿，从而导致在成像品质提高的同时，镜头也变得又大又沉重。随着CMOS芯片技术的发展，芯片的像素尺寸越来越小，对相配套的光学系统的成 像质量要求也越来越高，但与之匹配的光学镜头尺寸却变得越来越小；一般的广角摄像镜 头，由于其大视场角度和大相对孔径的特点，尺寸往往比较长，同时很难做到匹配一个高像 素感光芯片的要求，主要表现为解像力不够，畸变大以及主光线出射角度大，这就使得目前 广角摄像镜头普遍只应用于低要求的低像素模组。针对上述问题，本专利技术提出了一种全新的光学镜片结构，采用球面和非球面镜片 结合的方式、加上特定的光学结构设计，有效的解决了目前镜头中存在的解像力不够，畸变 大以及主光线出射角度大的问题。
技术实现思路
本专利技术为了克服现有技术的缺陷而提供一种高解像力、小畸变以及主光线出射角 度小的高品质小尺寸摄像镜头。为了实现本专利技术的上述目的，本专利技术提供一种高像素广角摄像镜头，沿光轴从物 方到像方依次包括具有负屈光度的第一透镜；具有正屈光度的第二透镜；具有正屈光度 的第三、第四透镜胶合组；具有正或负屈光度的第五透镜；此外，所述第五透镜采用非球面 透镜，并满足下列的表达式-0. 1 彡 F/F5 彡 0. 20. 3 彡 G5S2maxSag 彡 0. 9式中，F表示整个系统的焦距；F5表示第五透镜的焦距；G5S2maxSag表示第五透镜朝向像方一面的面形最大矢高处位置的口径相对有效全通光口径的比例。另外，优选的结构是，所述第一透镜为凸凹面透镜，凸面朝向物方，凹面朝向像方； 所述第二透镜为凹凸面透镜，凹面朝向物方，凸面朝向像方；所述第三透镜为双凸面透镜；所述第四透镜为凹凸面透镜，凹面朝向像方，凸面朝向物方；所述第五透镜为凸凹面透镜，凸面朝向物方，凹面朝向像方。此外，另一种优选的结构是，所述第一透镜为凸凹面透镜，凸面朝向物方，凹面朝向像方；所述第二透镜为凹凸面透镜，凹面朝向物方，凸面朝向像方；所述第三透镜为双凸面透镜；所述第四透镜为双凹面透镜；所述第五透镜为凸凹面透镜，凸面朝向物方，凹面朝向像方。进一步地，优选的结构是，所述第一透镜为非球面透镜。并且，所述第二透镜为球 面或非球面透镜，此外，所述第三透镜和第四透镜为球面透镜。进一步地，所述摄像镜头的光阑位置处在第一透镜与第二透镜中间。进一步地，优选的结构是，还设置有滤光片，所述滤光片处于第五透镜与成像平面 之间。此外，优选的结构是，所述第五透镜满足下面的表达式-0. 1 ^ F/F5 ^ 0. 1式中，F表示整个系统的焦距；F5表示第五透镜的焦距。此外，优选的结构是，所述第一透镜满足下列的表达式-0. 7 彡 F/F1 彡-0. 01式中，F表示整个系统的焦距；Fl表示第一透镜的焦距。进一步地，优选的结构是，所述第二透镜满足下列的表达式0. 35 彡 F/F2 彡 0. 751 彡 G2R1/G2R2 彡 3式中，F表示整个系统的焦距；F2表示第二透镜的焦距；G2R1表示第二透镜的朝向物方一面的曲率半径；G2R2表示第二透镜的朝向像方一面的曲率半径。此外，优选的结构是，所述非球面透镜为高次非球面透镜，并且满足下列的表达式Z(Ji)=——,Ck+Ah4 +Bh6 +Ch& + Dh10 + Eh12 + Fh14 + Gh16l + ^Jl-(l + k)c2h2式中，Z为非球面沿光轴方向在高度为h的位置时，距非球面顶点的距离矢高Sag， c = 1/r，r表示镜面的曲率半径，k为圆锥系数conic，A、B、C、D、Ε、F、G为高次非球面系数。本专利技术高像素广角摄像镜头，由于采用了球面和非球面镜片相结合的方式，提高 了整组镜头的解像能力，降低了畸变以及主光线出射角度，充分考虑了视场角和像质的兼 顾性，保证了镜头在大视角的情况下具有优良的成像品质，取得了较好的技术效果，同时， 合理的光焦度分配，使镜头的整体长度与最大像面圆的直径比值达到小于2，特别适用于网 络摄像等场合。 附图说明通过下面结合附图对其示例性实施例进行的描述，本技术上述特征和优点将 会变得更加清楚和容易理解。图1是表示本专利技术的一个具体实施方式所涉及的高像素广角摄像镜头的具体结 构示意图；图2是表示本专利技术的一个具体实施方式所涉及的高像素广角摄像镜头的轴上色 差图；图3是表示本专利技术的一个具体实施方式所涉及的高像素广角摄像镜头的像散图；图4是表示本专利技术的一个具体实施方式所涉及的高像素广角摄像镜头的畸变图；图5是表示本专利技术的一个具体实施方式所涉及的高像素广角摄像镜头的倍率色 差图；图6是表示本专利技术的一个具体实施方式所涉及的高像素广角摄像镜头的具体结 构示意图。具体实施例方式下面，结合附图详细说明本专利技术涉及的具体实施方式。(第一实施例)图1是表示本专利技术的一个具体实施方式所涉及的高像素广角摄像镜头的具体结 构示意图，如图1所示，在一个具体实施例中，所述高像素广角镜头包括五组透镜和光阑， 物方位于五组透镜的左侧，像方位于五组透镜的右侧，并且，依光轴从物方到像方依次排列 为负屈光度的第一透镜E1、正屈光度的第二透镜E2、一正屈光度的第三透镜E3和第四透 镜E4构成的透镜胶合组、第五透镜E5，此外，在第五透镜E5的后面还设置有滤光片E6以及 芯片保护玻璃E7。并且，所述光阑E8位于第一透镜El和第二透镜E2中间。上述透镜系统在进行工 作时，从物方的光线经过五组透镜El、E2、E3、E4、E5，最终经过滤光片E6和芯片保护玻璃 E7后在芯片保护玻璃E7后面的成像平面像处形成影像。进一步参考图1对所述高像素广角摄像镜头进行描述，在一个实施例中，所述第 一透镜El为凸凹面透镜，并且凸面朝向物方，凹面朝向像方；所述第二透镜E2为凹凸面透 镜，凹面朝向物方，凸面朝向像方；所述第三透镜E3为双凸面透镜；所述第四透镜E4为凸 凹面透镜，凹面朝向像方，凸面朝向物方；所述第五透镜E5为凸凹面透镜，凸面朝向物方， 凹面朝向像方，并且，所述第四透镜E4为弯月形形状。进一步详细描述所述高像素广角镜头，为了达到提高整组镜头的解像能力，所述高像素广角摄像镜头采用了球面透镜和非球面透镜相结合的方式。一个实施例中，所述第 一透镜El和第五透镜E5选择为非球面透镜，第二透镜E2也选择为非球面透镜，并且，所述 第三透镜E3和第四透镜E4为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高像素广角摄像镜头，沿光轴从物方到像方依次包括：具有负屈光度的第一透镜；具有正屈光度的第二透镜；具有正屈光度的第三、第四透镜胶合组；具有正或负屈光度的第五透镜；此外，所述第五透镜采用非球面透镜，并满足下列的表达式：－０．１≤Ｆ／Ｆ５≤０．２０．３≤Ｇ５Ｓ２ｍａｘＳａｇ≤０．９式中，Ｆ表示整个系统的焦距；Ｆ５表示第五透镜的焦距；Ｇ５Ｓ２ｍａｘＳａｇ表示第五透镜朝向像方一面的面形最大矢高处位置的口径相对有效全通光口径的比例。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：戴付建，黄林，
申请(专利权)人：浙江舜宇光学有限公司，
类型：发明
国别省市：33[中国|浙江]