广角镜头的制作方法

1.本发明有关于一种广角镜头。


背景技术：

2.现今的广角镜头的发展趋势，除了不断朝向大视场发展外，随着不同的应用需求，还需具备小型化、大光圈及高分辨率的特性，已知的广角镜头已经无法满足现今的需求，需要有另一种新架构的广角镜头，才能同时满足大视场、小型化、大光圈及高分辨率的需求。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种广角镜头，其视场较大、镜头总长度较短、光圈值较小、分辨率较高，但是仍具有良好的光学性能。
4.本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是，提供一种广角镜头包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜及第六透镜。第一透镜具有负屈光力。第二透镜具有屈光力。第三透镜具有正屈光力。第四透镜具有负屈光力。第五透镜为双凸透镜具有正屈光力，且包括一凸面朝向物侧及另一凸面朝向像侧。第六透镜具有屈光力。第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜及第六透镜沿着光轴从物侧至像侧依序排列。广角镜头满足以下条件：1.5mm2≤f3
×
(ct1 ct2)≤3.5mm2；其中，f3为第三透镜的有效焦距，ct1为第一透镜沿着光轴的厚度，ct2为第二透镜沿着光轴的厚度。
5.本发明提供另一种广角镜头包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜及第六透镜。第一透镜具有负屈光力。第二透镜具有正屈光力。第三透镜具有屈光力。第四透镜具有屈光力。第五透镜为双凸透镜具有正屈光力，且包括一凸面朝向物侧及另一凸面朝向像侧。第六透镜具有负屈光力。第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜及第六透镜沿着光轴从物侧至像侧依序排列。广角镜头满足以下条件：13mm≤(r
32
)2/ct4≤23mm；其中，r
32
为第三透镜的像侧面的曲率半径，ct4为第四透镜沿着光轴的厚度。
6.本发明提供又一种广角镜头包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜及第六透镜。第一透镜具有负屈光力。第二透镜具有屈光力。第三透镜具有正屈光力。第四透镜具有屈光力。第五透镜为双凸透镜具有正屈光力，且包括一凸面朝向物侧及另一凸面朝向像侧。第六透镜具有负屈光力。第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜及第六透镜沿着光轴从物侧至像侧依序排列。广角镜头满足以下条件：5mm-2
≤(vd1/r
51
)/f3≤8.5mm-2
；其中，vd1为第一透镜的阿贝系数，r
51
为第五透镜的物侧面的曲率半径，f3为第三透镜的有效焦距。
7.本发明提供又另一种广角镜头包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜及第六透镜。第一透镜具有负屈光力。第二透镜具有正屈光力。第三透镜具有屈光力。第四透镜具有负屈光力。第五透镜为双凸透镜具有正屈光力，且包括一凸面朝向物侧及另一凸面朝向像侧。第六透镜具有屈光力。第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜及第六透镜沿着光轴从物侧至像侧依序排列。广角镜头满足以下条件：1≤∣r
61
/r
52
∣≤
5；其中，r
52
为第五透镜的像侧面的曲率半径，r
61
为第六透镜的物侧面的曲率半径。
8.其中第一透镜为弯月型透镜，且包括一凸面朝向物侧及一凹面朝向像侧。
9.其中第二透镜为弯月型透镜具有正屈光力，且包括一凹面朝向物侧及一凸面朝向像侧。
10.其中第三透镜为双凸透镜具有正屈光力，且包括一凸面朝向物侧及另一凸面朝向像侧。
11.其中第四透镜具有负屈光力，且包括一凹面或一凸面朝向物侧及一凹面朝向像侧。
12.其中第六透镜为弯月型透镜具有负屈光力，且包括一凸面朝向物侧及一凹面朝向该像侧。
13.其中广角镜头至少满足以下其中一条件：25mm≤r
11
/nd2≤50mm；5.2≤(ct1 ct2)/ct4≤7.7；2≤(r
62
/nd6)/ct4≤6.5；5mm2≤(f4/(r
52
/r
32
))2≤21mm2；2mm≤(f6)2/r
61
≤7mm；4≤(vd5/vd6)-r
22
≤12；其中，r
11
为第一透镜的物侧面的曲率半径，r
22
为第二透镜的像侧面以mm为单位的曲率半径，r
32
为第三透镜的像侧面的曲率半径，r
52
为第五透镜的像侧面的曲率半径，r
61
为第六透镜的物侧面的曲率半径，r
62
为第六透镜的像侧面的曲率半径，vd5为第五透镜的阿贝系数，vd6为第六透镜的阿贝系数，f4为第四透镜的有效焦距，f6为第六透镜的有效焦距，nd2为第二透镜的折射率，nd6为第六透镜的折射率，ct1为第一透镜沿着光轴之厚度，ct2为第二透镜沿着光轴之厚度，ct4为第四透镜沿着光轴的厚度。
14.实施本发明的广角镜头，具有以下有益效果：其视场较大、镜头总长度较短、光圈值较小、分辨率较高，但是仍具有良好的光学性能。
附图说明
15.为使本发明的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例并配合附图做详细说明。
16.图1、3、5分别是依据本发明的广角镜头的第一、二、三实施例的透镜配置与光路示意图。
17.图2a、2b、2c、2d分别是依据本发明的广角镜头的第一实施例的纵向像差(longitudinal aberration)图、场曲(field curvature)图、畸变(distortion)图、相对照度(relative illumination)图。
18.图4a、4b、4c、4d分别是依据本发明的广角镜头的第二实施例的纵向像差图、场曲图、畸变图、相对照度图。
19.图6a、6b、6c、6d分别是依据本发明的广角镜头的第三实施例的纵向像差图、场曲图、畸变图、相对照度图。
具体实施方式
20.本发明提供一种广角镜头，包括：第一透镜，此第一透镜具有负屈光力；第二透镜，此第二透镜具有屈光力；第三透镜，此第三透镜具有正屈光力；第四透镜，此第四透镜具有负屈光力；第五透镜，此第五透镜为双凸透镜具有正屈光力，且包括一凸面朝向物侧及另一凸面朝向像侧；及第六透镜，此第六透镜具有屈光力；其中第一透镜、第二透镜、第三透镜、
第四透镜、第五透镜及第六透镜沿着光轴从物侧至像侧依序排列；其中广角镜头满足以下条件：1.5mm2≤f3
×
(ct1 ct2)≤3.5mm2；其中，f3为第三透镜的有效焦距，ct1为第一透镜沿着光轴的厚度，ct2为第二透镜沿着光轴的厚度。
21.本发明提供另一种广角镜头，包括：第一透镜，此第一透镜具有负屈光力；第二透镜，此第二透镜具有正屈光力；第三透镜，此第三透镜具有屈光力；第四透镜，此第四透镜具有屈光力；第五透镜，此第五透镜为双凸透镜具有正屈光力，且包括一凸面朝向物侧及另一凸面朝向像侧；及第六透镜，此第六透镜具有负屈光力；其中第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜及第六透镜沿着光轴从物侧至像侧依序排列；其中广角镜头满足以下条件：13mm≤(r
32
)2/ct4≤23mm；其中，r
32
为第三透镜的像侧面的曲率半径，ct4为第四透镜沿着光轴的厚度。
22.本发明提供又一种广角镜头，包括：第一透镜，此第一透镜具有负屈光力；第二透镜，此第二透镜具有屈光力；第三透镜，此第三透镜具有正屈光力；第四透镜，此第四透镜具有屈光力；第五透镜，此第五透镜为双凸透镜具有正屈光力，且包括一凸面朝向物侧及另一凸面朝向像侧；及第六透镜，此第六透镜具有负屈光力；其中第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜及第六透镜沿着光轴从物侧至像侧依序排列；其中广角镜头满足以下条件：5mm-2
≤(vd1/r
51
)/f3≤8.5mm-2
；其中，vd1为该第一透镜的阿贝系数，r
51
为该第五透镜的物侧面的曲率半径，f3为该第三透镜的有效焦距。
23.本发明提供又另一种广角镜头，包括：第一透镜，此第一透镜具有负屈光力；第二透镜，此第二透镜具有正屈光力；第三透镜，此第三透镜具有屈光力；第四透镜，此第四透镜具有负屈光力；第五透镜，此第五透镜为双凸透镜具有正屈光力，且包括一凸面朝向物侧及另一凸面朝向像侧；及第六透镜，此第六透镜具有屈光力；其中第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜及第六透镜沿着光轴从物侧至像侧依序排列；其中广角镜头满足以下条件：1≤∣r
61
/r
52
∣≤5；其中，r
52
为该第五透镜的像侧面的曲率半径，r
61
为该第六透镜的物侧面的曲率半径。
24.请参阅底下表一、表二、表四、表五、表七及表八，其中表一、表四及表七分别为依据本发明的广角镜头的第一实施例至第三实施例的各透镜的相关参数表，表二、表五及表八分别为表一、表四及表七中非球面透镜的非球面表面的相关参数表，在下列各实施例中，非球面透镜的非球面表面凹陷度z由下列公式所得到：z＝ch2/{1 [1-(k 1)c2h2]
1/2
} ah4 bh6 ch8 dh
10
，其中：c为曲率、h为透镜表面任一点至光轴之垂直距离、k为圆锥系数(conic constant)、a～d为非球面系数，而系数中e代表科学记号，如e-03表示10-3
。
[0025]
图1、3、5分别为本发明的广角镜头的第一、二、三实施例的透镜配置与光路示意图。其中第一透镜l11、l21、l31为弯月型透镜具有负屈光力，由塑料材质制成，其物侧面s11、s21、s31为凸面，像侧面s12、s22、s32为凹面，物侧面s11、s21、s31为球面表面，像侧面s12、s22、s32为非球面表面。
[0026]
第二透镜l12、l22、l32为弯月型透镜具有正屈光力，由塑料材质制成，其物侧面s13、s23、s33为凹面，像侧面s14、s24、s34为凸面，物侧面s13、s23、s33与像侧面s14、s24、s34皆为非球面表面。
[0027]
第三透镜l13、l23、l33为双凸透镜具有正屈光力，由塑料材质制成，其物侧面s16、s26、s36为凸面，像侧面s17、s27、s37为凸面，物侧面s16、s26、s36与像侧面s17、s27、s37皆
为非球面表面。
[0028]
第四透镜l14、l24、l34具有负屈光力，由塑料材质制成，其像侧面s19、s29、s39为凹面，物侧面s18、s28、s38与像侧面s19、s29、s39皆为非球面表面。
[0029]
第五透镜l15、l25、l35为双凸透镜具有正屈光力，由玻璃材质制成，其物侧面s110、s210、s310为凸面，像侧面s111、s211、s311为凸面，物侧面s110、s210、s310与像侧面s111、s211、s311皆为非球面表面。
[0030]
第六透镜l16、l26、l36为弯月型透镜具有负屈光力，由塑料材质制成，其物侧面s112、s212、s312为凸面，像侧面s113、s213、s313为凹面，物侧面s112、s212、s312与像侧面s113、s213、s313皆为非球面表面。
[0031]
本发明的广角镜头的第一透镜至第六透镜中各二相邻透镜间于光轴上可皆具有一空气间隔，亦即第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜与第六透镜可为六片单一非胶合透镜。由于胶合透镜的制程较非胶合透镜复杂，特别在两透镜的胶合面需拥有高准度的曲面，以便达到两透镜胶合时的高密合度，且在胶合的过程中，也可能因偏位而造成密合度不佳，影响整体光学成像质量。因此，本发明的广角镜头中，任二相邻的透镜间于光轴上可皆具有一空气间隔，可确保广角镜头组装的简易性，以增加组装良率。
[0032]
另外，广角镜头1、2、3至少满足底下其中一条件：
[0033]
25mm≤r
11
/nd2≤50mm；(1)
[0034]
1.5mm2≤f3
×
(ct1 ct2)≤3.5mm2；(2)
[0035]
13mm≤(r
32
)2/ct4≤23mm；(3)
[0036]
5mm-2
≤(vd1/r
51
)/f3≤8.5mm-2
；(4)
[0037]
5.2≤(ct1 ct2)/ct4≤7.7；(5)
[0038]
2≤(r
62
/nd6)/ct4≤6.5；(6)
[0039]
5mm2≤(f4/(r
52
/r
32
))2≤21mm2；(7)
[0040]
2mm≤(f6)2/r
61
≤7mm；(8)
[0041]
4≤(vd5/vd6)-r
22
≤12；(9)
[0042]
1≤∣r
61
/r
52
∣≤5；(10)
[0043]
其中，r
11
为第一实施例至第三实施例中，第一透镜l11、l21、l31的物侧面s11、s21、s31的曲率半径，r
22
为第一实施例至第三实施例中，第二透镜l12、l22、l32的像侧面s14、s24、s34的曲率半径，r
32
为第一实施例至第三实施例中，第三透镜l13、l23、l33的像侧面s17、s27、s37的曲率半径，r
51
为第一实施例至第三实施例中，第五透镜l15、l25、l35的物侧面s110、s210、s310的曲率半径，r
52
为第一实施例至第三实施例中，第五透镜l15、l25、l35的像侧面s111、s211、s311的曲率半径，r
61
为第一实施例至第三实施例中，第六透镜l16、l26、l36的物侧面s112、s212、s312的曲率半径，r
62
为第一实施例至第三实施例中，第六透镜l16、l26、l36的像侧面s113、s213、s313的曲率半径，nd2为第一实施例至第三实施例中，第二透镜l12、l22、l32的折射率，nd6为第一实施例至第三实施例中，第六透镜l16、l26、l36的折射率，ct1为第一实施例至第三实施例中，第一透镜l11、l21、l31沿着光轴oa1、oa2、oa3的厚度，ct2为第一实施例至第三实施例中，第二透镜l12、l22、l32沿着光轴oa1、oa2、oa3的厚度，ct4为第一实施例至第三实施例中，第四透镜l14、l24、l34沿着光轴oa1、oa2、oa3的厚度，vd1为第一实施例至第三实施例中，第一透镜l11、l21、l31的阿贝系数，vd5为第一实施
例至第三实施例中，第五透镜l15、l25、l35的阿贝系数，vd6为第一实施例至第三实施例中，第六透镜l16、l26、l36的阿贝系数，f3为第一实施例至第三实施例中，第三透镜l13、l23、l33的有效焦距，f4为第一实施例至第三实施例中，第四透镜l14、l24、l34的有效焦距，f6为第一实施例至第三实施例中，第六透镜l16、l26、l36的有效焦距。使得广角镜头1、2、3能有效的提升视场、有效的提升分辨率、有效的修正像差、有效的修正色差。
[0044]
当满足条件(1)：25mm≤r
11
/nd2≤50mm；条件(2)：1.5mm2≤f3
×
(ct1 ct2)≤3.5mm2，可有效提供镜头足够的屈光力以控制视场，并有助于修正像差。当满足条件(3)：13mm≤(r
32
)2/ct4≤23mm；条件(4)：5mm-2
≤(vd1/r
51
)/f3≤8.5mm-2
；条件(5)：5.2≤(ct1 ct2)/ct4≤7.7；可使广角镜头具有适当厚度及焦距以修正离轴像差。当满足条件(6)：2≤(r
62
/nd6)/ct4≤6.5；条件(7)：5mm2≤(f4/(r
52
/r
32
))2≤21mm2；条件(8)：2mm≤(f6)2/r
61
≤7mm；条件(9)：4≤(vd5/vd6)-r
22
≤12；条件(10)：1≤∣r
61
/r
52
∣≤5；可有效修正像差并提高分辨率。当满足条件(2)：1.5mm2≤f3
×
(ct1 ct2)≤3.5mm2；条件(3)：13mm≤(r
32
)2/ct4≤23mm；条件(4)：5mm-2
≤(vd1/r
51
)/f3≤8.5mm-2
；条件(10)：1≤∣r
61
/r
52
∣≤5；可有效控制视场并提高分辨率。
[0045]
现详细说明本发明的广角镜头的第一实施例。请参阅图1，广角镜头1沿着光轴oa1从物侧至像侧依序包括第一透镜l11、第二透镜l12、光圈st1、第三透镜l13、第四透镜l14、第五透镜l15、第六透镜l16及保护玻璃cg1。成像时，来自物侧的光线最后成像于成像面ima1上。根据【具体实施方式】第一至十二段落，其中：第四透镜l14为双凹透镜，其物侧面s18为凹面；保护玻璃cg1其物侧面s114与像侧面s115皆为平面；利用上述透镜、光圈st1及至少满足条件(1)至条件(10)其中一条件的设计，使得广角镜头1能有效的提升视场、有效的提升分辨率、有效的修正像差、有效的修正色差。
[0046]
表一为图1中广角镜头1的各透镜的相关参数表。
[0047]
表一
[0048][0049]
表二为表一中非球面透镜的非球面表面的相关参数表。
[0050]
表二
[0051][0052][0053]
表三为第一实施例的广角镜头1的相关参数值及其对应条件(1)至条件(10)的计算值，由表三可知，第一实施例的广角镜头1皆能满足条件(1)至条件(10)的要求。
[0054]
表三
[0055]r11
/nd227.09mmf3
×
(ct1 ct2)2.16mm2(r
32
)2/ct416.04mm(vd1/r
51
)/f38.27mm-2
(ct1 ct2)/ct47.12(r
62
/nd6)/ct46.14(f4/(r
52
/r
32
))25.37mm2(f6)2/r
61
2.21mm(vd5/vd6)-r
22
4.62∣r
61
/r
52
∣4.79
ꢀꢀꢀꢀ
[0056]
另外，第一实施例的广角镜头1的光学性能也可达到要求，由图2a可看出，第一实施例的广角镜头1其纵向像差介于-0.02mm至0.03mm之间。由图2b可看出，第一实施例的广角镜头1其场曲介于-0.1mm至0.6mm之间。由图2c可看出，第一实施例的广角镜头1其畸变介于-50％至0％之间。由图2d可看出，第一实施例的广角镜头1其相对照度介于0.42至1.0之间。显见第一实施例的广角镜头1的纵向像差、场曲、畸变、相对照度都能被有效修正，从而得到较佳的光学性能。
[0057]
请参阅图3，广角镜头2沿着光轴oa2从物侧至像侧依序包括第一透镜l21、第二透镜l22、光圈st2、第三透镜l23、第四透镜l24、第五透镜l25、第六透镜l26及保护玻璃cg2。成像时，来自物侧的光线最后成像于成像面ima2上。根据【具体实施方式】第一至十二段落，其中：第四透镜l24为弯月型透镜，其物侧面s28为凸面；保护玻璃cg2其物侧面s214与像侧面s215皆为平面；利用上述透镜、光圈st2及至少满足条件(1)至条件(10)其中一条件的设计，使得广角镜头2能有效的提升视场、有效的提升分辨率、有效的修正像差、有效的修正色差。
[0058]
表四为图3中广角镜头2的各透镜的相关参数表。
[0059]
表四
[0060][0061][0062]
表五为表四中非球面透镜的非球面表面的相关参数表。
[0063]
表五
[0064][0065]
表六为第二实施例的广角镜头2的相关参数值及其对应条件(1)至条件(10)的计算值，由表六可知，第二实施例的广角镜头2皆能满足条件(1)至条件(10)的要求。
[0066]
表六
[0067]r11
/nd230.10mmf3
×
(ct1 ct2)3.38mm2(r
32
)2/ct421.98mm(vd1/r
51
)/f35.28mm-2
(ct1 ct2)/ct47.56(r
62
/nd6)/ct44.74(f4/(r
52
/r
32
))217.81mm2(f6)2/r
61
3.95mm(vd5/vd6)-r
22
6.83∣r
61
/r
52
∣3.48
ꢀꢀꢀꢀ
[0068]
另外，第二实施例的广角镜头2的光学性能也可达到要求，由图4a可看出，第二实施例的广角镜头2其纵向像差介于-0.004mm至0.012mm之间。由图4b可看出，第二实施例的广角镜头2其场曲介于-0.06mm至0.06mm之间。由图4c可看出，第二实施例的广角镜头2其畸变介于-40％至0％之间。由图4d可看出，第二实施例的广角镜头2其相对照度介于0.42至1.0之间。显见第二实施例的广角镜头2的纵向像差、场曲、畸变、相对照度都能被有效修正，从而得到较佳的光学性能。
[0069]
请参阅图5，广角镜头3沿着光轴oa3从物侧至像侧依序包括第一透镜l31、第二透镜l32、光圈st3、第三透镜l33、第四透镜l34、第五透镜l35、第六透镜l36及保护玻璃cg3。成像时，来自物侧的光线最后成像于成像面ima3上。根据【具体实施方式】第一至十二段落，其中：第四透镜l34为弯月型透镜，其物侧面s38为凸面；保护玻璃cg3其物侧面s314与像侧面s315皆为平面；利用上述透镜、光圈st3及至少满足条件(1)至条件(10)其中一条件的设计，使得广角镜头3能有效的提升视场、有效的提升分辨率、有效的修正像差、有效的修正色差。
[0070]
表七为图5中广角镜头3的各透镜的相关参数表。
[0071]
表七
[0072][0073]
表八为表七中非球面透镜的非球面表面的相关参数表。
[0074]
表八
[0075][0076]
表八为第三实施例的广角镜头3的相关参数值及其对应条件(1)至条件(10)的计算值，由表八可知，第三实施例的广角镜头3皆能满足条件(1)至条件(10)的要求。
[0077]
表八
[0078]r11
/nd249.62mmf3
×
(ct1 ct2)2.64mm2(r
32
)2/ct414.47mm(vd1/r
51
)/f36.35mm-2
(ct1 ct2)/ct45.45(r
62
/nd6)/ct42.28(f4/(r
52
/r
32
))220.35mm2(f6)2/r
61
6.68mm(vd5/vd6)-r
22
11.70∣r
61
/r
52
∣1.31
ꢀꢀꢀꢀ
[0079]
另外，第三实施例的广角镜头3的光学性能也可达到要求，由图6a可看出，第三实
施例的广角镜头3其纵向像差介于-0.01mm至0.03mm之间。由图6b可看出，第三实施例的广角镜头3其场曲介于-0.03mm至0.04mm之间。由图6c可看出，第三实施例的广角镜头3其畸变介于-40％至0％之间。由图6d可看出，第三实施例的广角镜头3其相对照度介于0.44至1.0之间。显见第三实施例的广角镜头3的纵向像差、场曲、畸变、相对照度都能被有效修正，从而得到较佳的光学性能。
[0080]
虽然本发明已以较佳实施方式揭露如上，但其并非用以限定本发明，本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。