專利名稱：廣角攝影鏡頭系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種廣角攝影鏡頭系統(tǒng)，更進一步講，是涉及一種結構緊湊、透鏡單元的數(shù)量最少并能改善圖像質(zhì)量的小型廣角攝影鏡頭系統(tǒng)。
用于單反相機的傳統(tǒng)的廣角攝影鏡頭系統(tǒng)，由于鏡頭系統(tǒng)的總長度和第一透鏡組的半徑在尺寸上的缺陷，阻礙在單反相機上使用濾色鏡，造成使用不方便。
同時，由于增大用于單反相機的傳統(tǒng)的廣角攝影鏡頭系統(tǒng)的半徑存在困難，而少量的透鏡單元不能達到滿意的亮度和像差的校正。靠增加透鏡單元的數(shù)量來克服上面所述的缺陷，由于會產(chǎn)生類似寄生光斑等不利效果，降低了鏡頭系統(tǒng)的性能。進一步，由于偏心率的增大使制造成本增加。
除了在一個傳統(tǒng)的廣角攝影鏡頭系統(tǒng)中對透鏡單元的限制，另一個問題是圍繞視角周邊的像差校正不令人滿意。
因此，本發(fā)明的一個目的是通過縮小總長度和減小第一透鏡組的外徑來提供一個負焦距類型的、孔徑比為1∶2.8的、視角約為82度及后焦距約為1.5倍焦距的小型廣角攝影鏡頭系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明的小型廣角攝影鏡頭系統(tǒng)包括，從物側(cè)開始，具有正折射光焦度(refractive power)的第一透鏡組，具有負折射光焦度的第二透鏡組，具有負折射光焦度的第三透鏡組，具有正折射光焦度的第四透鏡組，具有負折射光焦度的第五透鏡組，具有正折射光焦度的第六透鏡組，和具有正折射光焦度的第七透鏡組。
廣角攝影鏡頭系統(tǒng)滿足下列條件1.0f＜|f(1，2，3，4)|＜2.0f，f(1，2，3，4)＜0 (1)0.4f＜d(6)+d(7)＜0.6f (2)在這里f表示整個鏡頭系統(tǒng)的焦距，f(1，2，3，4)表示第一，二，三和四透鏡組的組合焦距；d(6)表示第三透鏡組和第四透鏡組間的距離；d(7)表示第四透鏡組的厚度。
在根據(jù)本發(fā)明的廣角鏡頭系統(tǒng)中，第一、第二、第三、第六和第七透鏡組是彎月形透鏡，第四透鏡組是朝物體側(cè)凸起的，第五透鏡組是一粘合透鏡。
根據(jù)本發(fā)明的廣角鏡頭系統(tǒng)還滿足下列條件0.1＜f/r(5)＜0.2 (3)0.5＜f/r(11)＜0.7 (4)1.65＜[n(7)+n(8)]/2＜1.75 (5)在這里r(5)表示第三透鏡組物側(cè)的曲率半徑，r(11)表示第五透鏡組的曲率半徑，n(7)表示第六透鏡組的折射率，n(8)表示第七透鏡組的折射率。
圖1表示根據(jù)本發(fā)明第一實施例的小型廣角攝影鏡頭系統(tǒng)的鏡頭構造；圖2A到2C是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的鏡頭像差曲線圖；圖3A到3C是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的鏡頭像差曲線圖。
本發(fā)明上述目的和優(yōu)點將通過參照附圖對實施例的描述體現(xiàn)出來。
參照附圖1，本實施例的小型廣角攝影鏡頭系統(tǒng)包括，從物側(cè)開始，具有正折射光焦度的第一透鏡組1，具有負折射光焦度的第二透鏡組2，具有負折射光焦度的第三透鏡組3，具有正折射光焦度的第四透鏡組4，具有負折射光焦度的第五透鏡組5，具有正折射光焦度的第六透鏡組6，和具有正折射光焦度的第七透鏡組7。
在根據(jù)本發(fā)明的廣角鏡頭系統(tǒng)中，第一、第二、第三、第六和第七透鏡組是彎月形透鏡，第四透鏡組是朝物體側(cè)凸起的，第五透鏡組是一粘合透鏡。
廣角攝影鏡頭系統(tǒng)滿足下列條件1.0f＜|f(1，2，3，4)|＜2.0f，f(1，2，3，4)＜00.4f＜d(6)+d(7)＜0.6f在這里f表示整個鏡頭系統(tǒng)的焦距，f(1，2，3，4)表示第一，二，三和四透鏡組的組合焦距；d(6)表示第三透鏡組和第四透鏡組間的距離；d(7)表示第四透鏡組的厚度。
根據(jù)本發(fā)明的廣角鏡頭系統(tǒng)還滿足下列條件0.1＜f/r(5)＜0.2 (3)0.5＜f/r(11)＜0.7 (4)1.65＜[n(7)+n(8)]/2＜1.75 (5)在這里r(5)表示第三透鏡組物側(cè)的曲率半徑，r(11)表示第五透鏡組的曲率半徑，n(7)表示第六透鏡組的折射率，n(8)表示第七透鏡組的折射率。
下面描述具有上述構造的廣角鏡頭系統(tǒng)的性能。
條件(1)的|f(1，2，3，4)|的值接近下限，即1.0f，將加強發(fā)散折射光焦度并增加了負畸變和像散，使得由第一到第五透鏡組的前五透鏡組的畸變和像散的校正變得困難。因此，條件(1)中的|f(1，2，3，4)|的值應被保持在高于下限，即1.0f。
條件(1)的|f(1，2，3，4)|的值接近上限，即2.0f，將削弱發(fā)散折射光焦度并使其不能得到所要的后焦距。因此，在條件(1)的|f(1，2，3，4)|的值應被保持在低于上限，即2.0f。
條件(2)對應于在條件上(1)下獲得后焦距的條件。條件(2)的d(6)+d(7)的值低于下限，即0.4f，導致軸向入射光線以不適當?shù)娜肷浣堑竭_后面透鏡組，而與從物側(cè)包括至第四透鏡的前面透鏡組的負折射率無關，使所要的后焦距不能得到。
d(6)+d(7)的值超出上限，即0.6f，將增大鏡頭系統(tǒng)的總長度和前面透鏡組的有效直徑，使小型廣角攝影鏡頭系統(tǒng)的制造變得困難。
條件(3)涉及球面像差和慧形寄生光斑的校正。條件(3)的f/r(5)的值低于下限，即0.1，使在第五表面r(5)的負球面像差太小以至不能校正。f/r(5)的值超出上限，即0.2，使正慧形寄生光斑太大以至不能校正。
條件(4)涉及慧形寄生光斑的校正。條件(4)的f/r(11)的值低于下限，即0.5，使在第十一表面r(11)的負慧形寄生光斑太小以至不能校正。f/r(11)的值超出上限，即0.7，使Petzval和太小以至不能校正像散。
條件(5)規(guī)定了防止子午場曲率和在鏡頭系統(tǒng)后側(cè)的球面像差落入負數(shù)區(qū)。因此，第六透鏡組6和第七透鏡組7最好有最大可能的折射率。條件(5)的下限規(guī)定了[n(7)+n(8)]的限定值盡可能大。
為滿足在鏡頭系統(tǒng)的后側(cè)校正色差的條件，第六透鏡組6和第七透鏡組7的Abbe數(shù)應該是大的。不過，市場上沒有具有大Abbe數(shù)和折射率的玻璃透鏡。因此，條件(5)的上限表示由市場上買得到的玻璃所能達到的限定值。玻璃透鏡的折射率超出條件(5)的上限就不能校正色差，除非其具有滿足校正色差的Abbe數(shù)。
參照上述條件，下面結合附圖描述根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
在表1中顯示了第一實施例的數(shù)據(jù)，在這里ri(i＝1-15)表示曲率半徑，di(i＝1-14)表示透鏡的厚度或透鏡間的距離，Nd表示每一透鏡的鈉光d線折射率，VD表示每一透鏡的Abbe數(shù)，焦距(f)是100mm，孔徑比是1∶2.8，視角是84度。所有距離量的值，包括ri和di，都是用毫米表示。
表1表面標號 ridiNd VD1 228.41000 14.1700 1.67003 47.202 716.89000 3.83003 130.24000 10.7900 1.62280 56.914 41.64000 20.50005 662.32000 6.79001.63854 55.456 69.67000 8.54007 103.13000 39.6200 1.75520 27.538 -1377.49000 7.50009 150.60000 17.1700 1.69680 55.4610 -98.25000 33.2500 1.80518 25.4611 159.26000 6.370012 -319.04000 9.12001.72000 50.3413 -75.60000 0.420014 -30915.970007.79001.67790 55.5215 -150.29000在本發(fā)明的第一實施例中，當后焦距離是156.76及透鏡厚度是185.86時，條件(1)-(5)的值如下f(1，2，3，4)-156.97d(6)+d(7)48.16f/r(5)0.15f/r(11)0.63[n(7)+n(8)]/21.70附圖2A-2C分別顯示了對于第一實施例的球面像差，像散，和畸變。在附圖2A中水平軸表示以毫米為單位的焦點移動，縱軸表示減小孔徑。展示了對于“c”、“d”、和“F”波長的球面像差?！癝C”意味著不符合正弦條件。在附圖2B中，水平軸表示以毫米為單位的焦點移動，縱軸表示對于S和T轉(zhuǎn)軸相對透鏡的光軸增大角度。在附圖2C中，水平軸表示百分比畸變，縱軸表示相對透鏡的光軸增大角度。
在表2中顯示了第二實施例的數(shù)據(jù)，在這里后焦距離是155.41，透鏡厚度是180.66，焦距，孔徑比和視角與第一實施例相同。
表2表面標號 ri diNd VD1 239.51000 13.66001.67003 47.202 766.18000 0.42003 125.63000 13.16001.62280 56.914 41.9100021.08005 768.32000 12.79001.63854 55.456 62.120007.08007 87.1900034.74001.75520 27.538 -906.27000 7.25009 165.75000 14.33001.69680 55.4610 -81.6200031.16001.80518 25.4611 160.34000 6.870012 -298.33000 10.12001.72000 50.3413 -72.190000.420014 -3200.07000 7.5800 1.67790 55.5215 -149.40000在上面所示的本發(fā)明的第二實施例中，條件(1)-(5)的值如下f(1，2，3，4)-178.28d(6)+d(7)41.82f/r(5)0.13f/r(11)0.62[n(7)+n(8)]/21.70附圖3A-3C分別顯示了對于第二實施例的球面像差，像散，和畸變。對于第二實施例采用與附圖2A-2C同樣的結構。
根據(jù)在上面說明中所描述的本發(fā)明的實施例，通過縮小總長度和減小第一透鏡組的外徑來提供一個負焦距類型的、孔徑比為1∶2.8的、視角約為82度及后焦距約為1.5倍焦距的小型廣角鏡頭系統(tǒng)。采用前向投影模式聚焦整個鏡頭系統(tǒng)并適當調(diào)整前面透鏡組和后面透鏡組的折射光焦度可以降低總長度。
權利要求
1.一種廣角攝影鏡頭系統(tǒng)，從物側(cè)開始，包括一個具有正折射光焦度的第一透鏡組；一個具有負折射光焦度的第二透鏡組；一個具有負折射光焦度的第三透鏡組；一個具有正折射光焦度的第四透鏡組；一個具有負折射光焦度的第五透鏡組；一個具有正折射光焦度的第六透鏡組；和一個具有正折射光焦度的第七透鏡組，其中，所述的廣角攝影鏡頭系統(tǒng)滿足下列條件1.0f＜|f(1，2，3，4)|＜2.0f，f(1，2，3，4)＜0；及0.4f＜d(6)+d(7)＜0.6f在這里f表示整個鏡頭系統(tǒng)的焦距，f(1，2，3，4)表示第一，二，三和四透鏡組的組合焦距；d(6)表示第三透鏡組和第四透鏡組間的距離；d(7)表示第四透鏡組的厚度。
2.如權利要求1所述的廣角攝影鏡頭系統(tǒng)，其特征在于，所述第一透鏡組是彎月形透鏡；所述第二透鏡組是彎月形透鏡；所述第三透鏡組是彎月形透鏡；所述第四透鏡組凸向物側(cè)；所述第五透鏡組是一粘合透鏡；所述第六透鏡組是彎月形透鏡；所述第七透鏡組是彎月形透鏡。
3.如權利要求1所述的廣角攝影鏡頭系統(tǒng)，其特征在于，還滿足下列條件0.1＜f/r(5)＜0.2；0.5＜f/r(11)＜0.7；和1.65＜[n(7)+n(8)]/2＜1.75，在這里r(5)表示第三透鏡組物側(cè)的表面曲率半徑，r(11)表示靠近像側(cè)表面的第五透鏡組的曲率半徑，n(7)表示第六透鏡組的折射率，n(8)表示第七透鏡組的折射率。
全文摘要
一種小型廣角攝影鏡頭系統(tǒng)，為負焦距類型。從物側(cè)開始，包括具有正折射光焦度的第一、六和七彎月形透鏡組，具有負折射光焦度的第二、三透鏡組，具有正折射光焦度的朝物體側(cè)凸起的第四透鏡組，及具有負折射光焦度的第五粘合透鏡組。該系統(tǒng)結構緊湊、透鏡單元的數(shù)量最少并能改善圖像質(zhì)量。
文檔編號G02B13/06GK1164033SQ9710333
公開日1997年11月5日 申請日期1997年3月19日 優(yōu)先權日1997年3月19日
發(fā)明者樸天豪 申請人:三星航空產(chǎn)業(yè)株式會社