[发明专利]广角镜头

说明书

【技术领域】

本发明是有关于一种镜头，特别是指一种适用于数位影像产品上的广角镜头。

【背景技术】

应用于数位影像产品(如摄像机、数码相机等)上的镜头，按其焦距或视场角可以分为标准镜头、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。

将非球面镜(Aspherical lens)应用在镜头的光学系统中，可以大幅度提高相机使用大光圈时的成像品质，减小广角镜头的桶状变形，而且一片非球面透镜可以替代好几片球面透镜补偿像差，能够非常明显地简化镜头的光学设计，减小它的体积和重量。因此，在镜头中采用非球面镜的现有设计已经有很多。

请参阅美国专利第6,982,834号所揭示的一种广角镜头，该广角镜头是由一具有负屈光度的第一透镜组、一具有正屈光度的第二透镜组及一具有正屈光度的第三透镜组组成。在这些透镜组的所有透镜中至少有一个非球面镜，而且其第三透镜组是采用胶合透镜的方式，当第一透镜组中的第一透镜与第二透镜之间的阿贝系数的差值大于20.5，且半视角范围为36.0至41.0度时，该广角镜头可以得到较好的像差校正效果。

在美国专利第6,825,993号中所揭示的广角镜头也采用非球面的设计，该广角镜头包含有一具有负屈光度的第一塑料透镜、一具有正屈光度的第二塑料透镜、一具有正屈光度的胶合透镜及一具有正屈光度的透镜，在这些透镜中，除胶合透镜之外，均具有一个非球面的表面。当第一塑料透镜与第二塑料透镜之间的距离与广角镜头的焦距长度的比值是在0.5至1.0之间，且另满足其它的条件限制时，该广角镜头就可以获得很好的像差较正效果。

从上述对现有广角镜头的说明可知，任何一种广角镜头，甚至其它类型的镜头也一样，并非仅仅是单纯地采用非球面设计及利用胶合透镜，就可以解决成像问题，还需要满足其特定的设计条件，才可以达到在一定视角范围内的像差校正效果。

随着影像产品的应用范围日渐广泛，尤其是网络视讯的发达，使得广角镜头的需求增加，所以需要不断研发出新的镜头，在满足特定的设计条件下适应产品小型化发展的趋势并具有最佳的光学效果。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种具有大数值孔径及广视角为80度的广角镜头，其整体长度较短，有助于产品的紧凑化。

依据本发明的上述目的，本发明提供一种广角镜头，从物方至像方依次包括有：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透镜，以及由第四透镜及第五透镜胶合而成的具有正屈光度的胶合透镜，其中第一透镜的位于物方侧的第一表面是一非球面，第二透镜与第三透镜各具有至少一个非球面的表面，该广角镜头应满足下列条件：

0.7＜f2345/f＜1.0        (1)

其中f2345表示第二、三、四及五透镜的组合焦距；f表示整个镜头的焦距。当满足此条件时，可以确保本发明广角镜头在具有大数值孔径及广视角的特点的同时，镜头的整体长度能够有效缩短，得以使得产品紧凑化。

上述广角镜头，还满足下列条件：

X-X’≥0    (2)

其中X表示光轴外任意一点横向距离第一透镜的第一表面在光轴上的点；X’表示光轴外任意一点横向距离第一透镜11的第一表面的参考球面在光轴上的点。

上述第一透镜是一个具有高折射率系数的透镜，其第一表面是朝向物方的凸面；而第二、三透镜均呈新月型。

相较于现有技术，本发明广角镜头具有大数值孔径及广视角为80度，该广角镜头是在采用非球面设计的基础上，使其第二、三、四及五透镜的组合焦距满足特定条件，这样镜头的整体长度能够更加有效地缩短，并能使得产品紧凑化。此外，由于本发明广角镜头的第一透镜的第一表面及其参考球面符合特定条件，从而可以进一步提高广角镜头的光学性能。

【附图说明】

图1是本发明广角镜头的各透镜的位置关系及其光路示意图。