TW201947271A - 鏡頭及其製造方法 - Google Patents

Abstract

一種鏡頭，包括鏡筒以及五片鏡片。鏡頭中的一透鏡之厚度公差所帶來的系統曲場變化量Sa1和其連帶對相鄰的透鏡之間的空隙的變化所帶來的系統曲場變化量Sa2的關係如下。Sa2為Sa1的兩倍或以下。並且，Sa1與Sa2同為正值或同為負值，藉此鏡頭得提供較佳的曲場表現。另，一種鏡頭的製造方法亦被提出。

Description

鏡頭及其製造方法

本發明是有關於一種光學元件及其製造方法，且特別是有關於一種鏡頭及其製造方法。

於一般的鏡頭中，其主要將鏡片以直接堆疊的方式組裝於鏡筒中。實際上，鏡頭中各鏡片尺寸設計受限於加工或測量等因素影響，而並不會如同初始設計般精準無誤，因此完工後的實際尺寸會存在誤差。而各透鏡間的間距誤差可能會導致終端產品產生場曲。一般來說，實務上會將鏡片實際的尺寸控制在允許變動範圍內，而此允許的尺寸變動量稱為尺寸公差。在鏡筒組裝時，若採取直接堆疊的方式組裝，則鏡片厚度的尺寸公差會累積，導致透過上述鏡頭所投射出來的影像的場曲（Field Curvature）嚴重，光學品質不佳。為了改善上述問題，一般的做法是提高製程精度而減少透鏡的公差，然而減少透鏡的公差要求會導致增加額外的製造成本。

本發明的一鏡頭之示例中，提供了一種可無需提高透鏡精度的前提下改善鏡頭場曲表現的設計及鏡頭的製造方法。

本發明的一實施例的鏡頭包括鏡筒以及安裝在鏡筒內的五片鏡片。前述的五片鏡片可以至少分為兩個元件組合，稱為第一結構及第二結構。

第一結構包括兩枚透鏡，稱為第一透鏡及第二透鏡。設D1為第一結構中任一枚透鏡(例如是第一透鏡)在光軸方向的厚度；設D2為前述的第一透鏡其與相鄰的第二透鏡之間沿光軸的最小距離；設S1為每當D1厚度改變一單位時，導致鏡頭的場曲的變動量或者在鏡頭的離軸位置焦點的距離變化量；設S2為D2距離改變一單位時，導致鏡頭的場曲的變動量或者在鏡頭的離軸位置焦點的距離變化量。

再者，鏡頭的S2為S1的兩倍或以下及/或S3與S4同為正值或同為負值時，則前述第一透鏡及第二透鏡直承靠在鏡筒中不同的承靠面上。由於第一透鏡及第二透鏡未以區隔塊或直接相連，各透鏡的位置將不受透鏡厚度變化的影響。藉此，二透鏡的製造公差將不互相影響，進而使各透鏡因公差而產生的場曲變化量得不予累加，從而改善鏡頭的場曲表現。

另外，第二結構包括兩枚透鏡，稱為第三透鏡及第四透鏡。設D3為的第二結構中任一枚透鏡(例如是第三透鏡)在光軸方向的厚度；設D4為前述的第三透鏡其與相鄰的第四透鏡之間沿光軸的最小距離；設S3為每當D3厚度改變一單位時，導致鏡頭的場曲的變動量或者在鏡頭的離軸位置焦點的距離變化量；設S4為D4距離改變一單位時，導致鏡頭的場曲的變動量或者在鏡頭的離軸位置焦點的距離變化量。而S3及S4得分別為正值或負值。

再者，鏡頭的S3為S4的兩倍以上及/或S3與S4非同為正值或同為負值時，則第三透鏡會和第四透鏡藉由區隔塊/墊塊或是直接相互堆疊而成。在上開條件時，由於堆疊第三透鏡及第四透鏡的其場曲表現會較分別設立來得佳，故鏡頭的場曲表現得進一步的被改善，而本發明所稱以上或以下，皆含本數。

本發明的一實施例提供一種鏡頭的製造方法，包括步驟A、B、C、D、E。

步驟A為固定第一鏡片固定於鏡筒之第一承靠面上。

步驟B為固定一第二鏡片於鏡筒中。

步驟C為固定一與該第二鏡片相鄰的第三鏡片於鏡筒中。第二鏡片在光軸方向上的厚度為D1。第二鏡片在光軸方向至第三鏡片的距離為D2。在D1厚度改變一單位時，導致鏡頭在離軸位置焦點的距離變化量為S1。在D2距離改變一單位時，導致鏡頭在離軸位置焦點的距離變化量為S2。當S2為S1的二倍以下時，將第三鏡片係固定於鏡頭的第二承靠面。當S2為S1的二倍或以上時，則先安裝一第一墊片於鏡筒中，再固定第三鏡片在鏡筒中。於本例中，前述步驟A、B及C步驟之順序可依鏡筒之結構不同而得自由調整，非以A開始，C結束為限。

步驟D為以C步驟判斷一與該第三鏡片相鄰的第四鏡片的關係，決定第四鏡片固定於該鏡筒中，是否於該第三鏡片與該第四鏡片間，加入安裝另一墊片，或是固定該第四鏡片於該鏡筒的另一承靠面上。

步驟E為重覆C步驟，安裝與第四鏡片相鄰的第五鏡片，於該鏡筒中。其中，上述的鏡頭製造方法，至少包括一墊片與第二承靠面。

基於上述，本發明的相關實施例的鏡頭以及鏡頭的製造方法，依據鏡頭中各參數因公差而對於鏡頭在離軸位置焦點的距離變化量來決定鏡頭的設計，可有效地改善場曲問題，而具有良好的光學品質。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1是依照本發明的一實施例的一種鏡頭的示意圖。圖2是圖1中鏡筒的剖面簡要示意圖。圖3至圖4是本發明實施例中多種不同鏡頭的設計的示意圖。

請參照圖1，鏡頭1具有光軸I，且其包括鏡筒10、五片鏡片L1~L5、墊塊SP1。而前述各元件之組合可視為結構G1(第一結構)以及結構G2(第二結構)。於以下段落中將分別對鏡頭1中的各元件進行說明。

在本實施例中所指的鏡筒係指鏡頭中用以裝設鏡片的元件。鏡筒10設有承靠Ra以及承靠Rb。在本實施例中所指的承靠係指用以使設置於鏡筒中的鏡片限制其左右移動的元件或結構，如各種形狀的凸出、凹陷或機構均得為之。請參照圖2，於本例中，承靠Ra、Rb為鏡筒10中的環狀凸肋（Rib）。承靠Ra設有承靠面R1，承靠Rb設有承靠面R2。於本例中，承靠面R1例如是第一承靠面，承靠面R2例如是第二承靠面。

在本實施例中，鏡片或透鏡係指其入、出光表面的任一者非為平面，或者入、出光表面的至少一者具有光線屈折能力（或稱屈光度（Refractive Power））的光學元件。

在本實施例中，結構G1、G2係包括一至多枚鏡片或可包括墊片等元件的元件組合。

於本例中，結構G1，例如稱之為第一結構，包括鏡片L2、L3，鏡片L2是第一組第一鏡片G11，而鏡片L3則為第一組第二鏡片G12。

結構G2，例如稱之為第二結構，包括鏡片L3、L4。鏡片L3是第二組第一鏡片G21，而鏡片L4則為第二組第二鏡片G22或第四鏡片。

於圖1中之實施例中，鏡頭鏡片數量為5，惟本發明不以此為限，於他例中，鏡片的數量在十五片以下、十二片以下及七片以下時，其鏡頭分別具有佳、較佳、更佳的成本優勢。

在本實施例中所指的墊塊（或稱墊片）係指用以間隔或連接鏡頭中的鏡片的元件，以使被墊塊間隔的兩相鄰鏡片之間的距離固定。於本例中，墊塊SP1為一連接環，又可稱第一墊塊或第一墊片。

在本例中，鏡筒10具有相對的第一端E1以及第二端E2。五片鏡片L1~L5從第一端E1至第二端E2的方向並沿著鏡頭1的光軸I依序設置於鏡筒10內。鏡片L1承靠並固定於承靠面R2上。鏡片L3承靠並固定於承靠面R1上。鏡片L3與鏡片L4之間設有墊塊SP1。墊塊SP1使鏡片L3與鏡片L4之間的間距不受鏡片厚度公差影響。鏡片L3相鄰於鏡片L2、L4。於本例中，當結構G1、G2相鄰時，任一組第二鏡片為另一組的第一鏡片。於本例中，第一組第二鏡片G12即為第二組第一鏡片G21。應注意的是，於圖1中所示出的各鏡片面形、間距或厚度皆為示意，本發明並不以此為限制。

為了要清楚地了解圖1的鏡頭1光學效果以及其製造方法，於以下段落中會先以圖3至圖4並搭配相關的表格據以說明鏡頭之結構。

請先參照圖3，為求簡化，圖3的上半部或下半部分別代表著不同鏡頭1a、1b的設計。詳言之，圖3上半部的鏡頭1a的設計是：鏡片La和鏡片Lb藉由墊片SP連接，而鏡片La是連接於鏡筒10a的承靠Ra，於本設計中，鏡片La的厚度變化和鏡片Lb的位置是連動關係。而需注意的是，前述的連接是指鏡片La只要與承靠Ra直接或簡接地連接，其不以直接接觸為限。

圖3下半部的鏡頭1b的設計是：鏡筒10b設有承靠Ra、Rb但不設有墊片，即鏡片Lb的位置不受鏡片La的厚度變化影響。圖3的上半部的鏡頭1a的另一部分則可依據光軸I對稱而得（未示出）。類似地，圖3的下半部的鏡頭1b的另一部分可依據光軸I對稱而得（未示出）。圖3示出的鏡片La的上半部（以實線表示）是鏡片La的公差為零時的狀態，鏡片La的下半部（以虛線表示）是鏡片La的公差S的狀態。

另外，請參酌下列表一，表一所示的相關數據代表的是：在鏡頭的其他參數不變的情況下，鏡頭的特定鏡片的厚度在具有S單位的公差時，其投影影像在0.8視場（Field of View）的位置所測量場曲的變化量。為便於說明，於以下的段落中將此簡稱為「場曲變化量」。應注意的是，於他例中亦可以是在0.2視場、0.4視場、0.6視場或其他大小的視場位置測量場曲的變化量，本發明並不以此為限制。場曲(Field curvature)是一個廣被應用的名詞，場曲又稱“像場彎曲”。舉例來說，當透鏡存在場曲時，整個光束的交點不與理想像點重合，雖然在每個特定點都能得到清晰的像點，但整個像平面則是一個曲面。場曲數值愈大代表特定視場的光線的實際焦點與中心焦點之間的水平距離愈大，也就是說場曲代表了系統的成像平面的自然彎曲程度，亦指鏡頭在離軸焦點在特定視場時與理想成像平面之間的水平距離。而數值的正負即代表其距離的方向，於本例中，若場曲量的數值為正，是指焦點往入光方向遠離成像平面，場曲量數值為負，則為相反方向；而前述的正負及其對應的方向可因應鏡頭的用途而反轉。而場曲變化量之正負亦同樣適用前述的說明。

為了清楚地定義表一以及圖3中各參數，於此處會先說明各參數中相關的表面：鏡片La最遠離鏡片Lb的表面為介面Ia1，鏡片La最接近鏡片Lb的表面為介面Ia2，鏡片Lb最接近鏡片La的表面為介面Ia3，鏡片Lb最遠離鏡片La的表面為介面Ia4。接著，各重要參數定義如下： 鏡片La在光軸I方向的厚度為Da1，即介面Ia1與介面Ia2在光軸I上的距離； 鏡片La在光軸I方向上至鏡片Lb的距離為Da2，即介面Ia1與介面Ia2在光軸I上的距離； 鏡片Lb在光軸I方向上的厚度為Da3，即介面Ia3與介面Ia4在光軸I上的距離。 表一如下所示： 表一 表一中的欄位所示的+3代表的意思是：當鏡片La的厚度Da1因公差而增加S單位時，場曲變化量為正3，欄位-5所代表的意思是：當距離Da2因公差減少S單位時，場曲變化量為負5。於表一中的其他欄位可以用類似的方式推得，於此不再贅述。此外，設厚度Da1的場曲變化量為Sa1，距離Da2的場曲變化量為Sa2，厚度Da3的場曲變化量為Sa3。由表一可知：Sa2為Sa1的兩倍以下。並且，Sa1與Sa2同為正值或同為負值。

請再參照圖3的上半部以及表一，若採用鏡頭1a中設有墊塊SP的設計且鏡片La的厚度Da1’因公差而增加S單位時（Da1’=Da1+S），墊塊SP與鏡片Lb的位置會因為鏡片La的厚度Da1’增加S單位的關係而墊塊SP與鏡片Lb會往右平移S單位（未示出），距離Da2因墊塊SP的關係並未被改變。此時整個鏡頭1a的場曲變化量的總和為：3（Da1’，變化+S）+0（Da2，沒有變化）+0（Da3，沒有變化）=3。

請參照圖3的下半部以及表一，若採用鏡頭中設有二承靠Ra、Rb的設計且鏡片La的厚度Da1’因公差而增加S單位時（Da1’=Da1+S），距離Da2’則被縮減成為Da2-S。此時整個鏡頭1a的場曲變化量的總和為：3（Da1’，變化+S）-5（Da2’，變化-S）+0（Da3，沒有變化）=-2。

在表一的情況下，鏡頭1a各參數的場曲變化量的總和的絕對值為3，而鏡頭1b各參數的場曲變化量的總和的絕對值為2。是以，採用鏡頭1b的設計（設有承靠Ra、Rb）相較於採用鏡頭1a的設計（設有墊塊SP）為佳。更詳細來說，在鏡頭1b的設計中，厚度Da1’與距離Da2’因公差S變化的方向是反向的，其對應所造成的場曲變化量亦彼此互為反向。也就是說，若採用鏡頭1b的設計（設有承靠Ra、Rb），可達到場曲變化量互為削減的效果。同時，由於Sa2為Sa1的兩倍以下，這樣場曲變化量削減的結果並不會大於Sa1（Sa2-Sa1＜Sa1）。

請參照表二，表二所示的相關數據的說明類似於表一，於此不再贅述。特別注意的是，表二與表一的差異在於：雖然Sa1與Sa2同為正值，但距離Da2的場曲變化量（+8）相較於厚度Da1的場曲變化量（+3）為兩倍以上。 表二

請再參照圖3的上半部以及表二，若採用鏡頭1a中設有墊塊SP的設計且鏡片La的厚度Da1’因公差而增加S單位時（Da1’=Da1+S），此時整個鏡頭1a的各參數的場曲變化量的總和為：3（Da1’，變化+S）+0（Da2，沒有變化）+0（Da3，沒有變化）=3。

請參照圖3的下半部以及表一，若採用鏡頭中設有承靠Ra、Rb的設計且鏡片La的厚度Da1’因公差而增加S單位時（Da1’=Da1+S），此時整個鏡頭1b的各參數的場曲變化量的總和為：3（Da1’，變化+S）+(-8)（Da2’，變化-S）+0（Da3，沒有變化）=-5。

在表二的情況下，由於鏡頭1a的場曲變化量的總和的絕對值為3，而鏡頭1b的場曲變化量的總和的絕對值為5。是以，採用鏡頭1a（設有承靠Ra、Rb）的設計相較於鏡頭1b（設有墊塊SP）的設計為佳。更詳細來說，雖然採用鏡頭1b的設計可以達到場曲變化量互為削減的效果，但因為Sa2為Sa1的兩倍以上，在場曲變化量相削減的過程中反而又造成了鏡頭產生相較於Sa1更大的場曲（即Sa2-Sa1＞Sa1）。反之，若採取鏡頭1a的設計，因墊塊SP不會讓除了厚度Da1’以外的其他參數因公差而受到變化，整個鏡頭1a的場曲只要考慮鏡片La的場曲變化量即可（即Sa1）。

請參照圖4以及表三，圖4的鏡頭1c、1d以及各參數類似於圖3的鏡頭以及各參數，其主要差異在於：圖4示出的鏡片La的公差為零時的狀態，而是鏡片Lb設有公差-S的狀態。鏡片Lb的上半部（以實線表示）是鏡片Lb不設有公差的狀態，鏡片La的下半部（以虛線表示）是鏡片Lb設有公差-S的狀態。而表三的說明類似於表一、二的說明，於此不再贅述。特別注意的是，Sa2與Sa3中的一者為正值，而另一者為負值。 表三

請參照圖4的上半部以及表三，若採用鏡頭1c中設有墊塊SP的設計且鏡片Lb的厚度Da3’因公差而減少S單位（Da3’=Da3-S）時，墊塊SP以及鏡片La的位置會因為鏡片Lb的厚度Da3’減少S單位而往右平移S單位（未示出）。距離Da2則不變，此時整個鏡頭1c的場曲變化量的總和為：0（Da1，沒有變化）+0（Da2，沒有變化）+4（Da3’，變化-S）=4。

請參照圖4的下半部以及表三，若採用鏡頭1d中設有承靠Ra、Rb的設計，且鏡片Lb厚度Da3’因公差而減少S單位時（Da3’=Da3-S），因此鏡片La與鏡片Lb之間的距離Da2’會因公差S而增加至Da2+S。此時整個鏡頭1d的場曲變化量的總和為：0（Da1，沒有變化）+5（Da2’，變化+S）+4（Da3’，變化-S）=9。

在表三的情況下，由於鏡頭1c的各參數的場曲變化量的總和的絕對值為4，而鏡頭1d的各參數的場曲變化量的總和的絕對值為9。是以，在表三的情況下，採用鏡頭1c的設計相較於鏡頭1d的設計為佳。更詳細來說，由於Sa2與Sa3中的一者為正值，而另一者為負值，兩者關係互為反向。若採用鏡頭1d的設計，厚度Da3’與距離Da2’因公差S變化的方向亦為反向，反而導致場曲變化量往同方向加成且無法削減的效果，而導致鏡頭場曲提高。反之，若採用鏡頭1c的設計，因墊塊SP不會讓除了厚度Da3’以外的其他參數因公差而受到變化，整個鏡頭1c的場曲只要考慮鏡片Lb的場曲變化量即可（即Sa3）。

由上述的說明可知本發明的鏡頭設計的判斷準則：在兩相鄰的鏡片La、Lb且此兩者具有距離Da2的情況下，且：若間距Da2的場曲變化量Sa2為鏡片La的厚度Da1的場曲變化量Sa1的兩倍或以下，及場曲變化量Sa1、Sa2的二者均為正值或負值時，則將鏡片La、Lb兩者分別承靠於鏡筒內的不同表面予以區隔。

若間距Da2的場曲變化量Sa2為鏡片La的厚度Da1的場曲變化量Sa1的兩倍或以上或場曲變化量Sa2或場曲變化量Sa1中的一者為正值而另一者為負值時，則將鏡片La、Lb兩者以墊片或是直接堆疊的方式連接，以使其連動。簡言之，本發明的實施例針對鏡頭中不同參數的場曲變化量，可以採用不同的鏡頭設計，以有效改善場曲問題。

於以下的段落中會搭配表四詳細地說明圖1的鏡頭1的製造方法以及光學效果。為了清楚地定義表四以及圖1中各參數，於此處會先說明各參數中相關的表面：其中，鏡片L1最遠離鏡片L2的表面為介面I1。鏡片L1最接近鏡片L2的表面為介面I2。鏡片L2最遠離鏡片L3的表面為介面I3。鏡片L2最接近鏡片L3的表面為介面I4。鏡片L3最遠離鏡片L4的表面為介面I5。鏡片L3最遠離鏡片L4的表面為介面I6。鏡片L4最遠離鏡片L5的表面為介面I7。鏡片L4最靠近鏡片L5的表面為介面I8。鏡片L5最靠近鏡片L4的表面為介面I9。鏡片L5最靠近鏡片L4的表面為介面I9。鏡片L5最遠離鏡片L4的表面為介面I10。接著，各重要參數定義如下： 鏡片L1在光軸I方向的厚度為D0，即介面I1與介面I2在光軸I上的距離； 鏡片L2在光軸I方向的厚度為D1，即介面I3與介面I4在光軸I上的距離； 鏡片L2在光軸I方向至鏡片L3的距離為D2，即介面I4與介面I5在光軸I上的距離。 鏡片L3在光軸I方向的厚度為D3，即介面I5與介面I6在光軸I上的距離； 鏡片L3在光軸I方向至鏡片L4的距離為D4，即介面I6與介面I7在光軸I上的距離。 鏡片L4在光軸I方向的厚度為D5，即介面I7與介面I8在光軸I上的距離。 鏡片L5在光軸I方向的厚度為D6，即介面I9與介面I10在光軸I上的距離； 另外，再定義： S0為厚度D0的場曲變化量。 S1為厚度D1的場曲變化量。 S2為距離D2的場曲變化量。 S3為厚度D3的場曲變化量。 S4為距離D4的場曲變化量。 S5為厚度D5的場曲變化量。 S6為厚度D6的場曲變化量。 表四如下所示： 表四

於本例中，由於鏡片L2例如是膠合於鏡片L1，兩者之間並未具有距離。鏡片L5與鏡片L4亦然，各鏡片必為疊加，故將不予討論之。

鏡片L2與鏡片L3之間具有距離D2，經由上述的設計準則判斷，場曲變化量S2為場曲變化量S1的兩倍以下且其場曲變化量之正負為一致，因此鏡片L2與鏡片L3之間的區隔方式係藉由承靠Ra的方式來進行區隔鏡片L2、L3的方式較為有利。

鏡片L3與鏡片L4之間具有距離D4，經上述的設計準則判斷，場曲變化量S4為場曲變化量S3的兩倍以上，因此鏡片L3與鏡片L4之間的區隔方式係採用安裝墊片SP1以區隔鏡片L3、L4的方式較為有利。

於上述的鏡頭1中，若厚度D1、D3、D5皆具有公差+S，參照表四後整個鏡頭1的場曲變化量的總和為：7（D1，變化+S）+(-10)(D2，變化-S)+9（D3，變化+S）+(0)(D4，因墊片SP1關係所以D4無變化)+2（D5，變化+S）=8。

倘若厚度D1、D3、D5皆具有公差S，而若採取習知技術的鏡頭設計，也就是將鏡片L2、L3以及鏡片L3、L5例如是都透過墊片方式直接堆疊，以對鏡片進行區隔，參照表四後整個鏡頭的場曲變化量的總和為：7（D1，變化+S）+(0)(D2，因墊片關係所以D2無變化)+9（D3，變化+S）+(0)(D4，因墊片關係所以D4無變化)+2（D5，變化+S）=18。

請再參照表四以及圖1，於以下的段落中會詳細地說明圖1鏡頭1的製造方法。

A.固定鏡片L1固定於鏡頭10的承靠面R2上。

B.固定鏡片L2於鏡筒10中。於本例中，鏡片L2例如是藉由與鏡片L1膠合而間接固定於鏡筒10中。

C.固定一與鏡片L2相鄰的鏡片L3於鏡筒10中，當距離D2的場曲變化量S2為厚度D1的場曲變化量S1的兩倍以下時，則將鏡片L3固定於鏡頭10的承靠面R1。當距離D2的場曲變化量為厚度D1的場曲變化量S1的兩倍以上時，則先安裝墊片SP1於鏡筒10中，再固定鏡片L3在鏡筒10中。請對照表四，因S2為10且S1為7，經步驟C判定，S2為S1的兩倍以下，則鏡片L2與鏡片L3之間以承靠Ra區隔。

D.再以步驟C判斷一與鏡片L3相鄰的鏡片L4的關係，決定鏡片L4固定於鏡筒中10。詳細來說，即是否於鏡片L3與鏡片L4間，加入安裝另一墊片，或是固定鏡片L4於鏡筒10的另一承靠面上。於本例中，S3為9，S4為19，經步驟C判定，S4為S3的兩倍以上，則安裝墊片SP1於鏡片L3與鏡片L4之間，以使鏡片L3與鏡片L4區隔。

E’.固定鏡片L5於鏡筒10中。於本例中，鏡片L5例如是藉由與鏡片L4膠合而間接固定於鏡筒10中。上述的鏡頭製造方法，至少包括墊片SP1與承靠面R1。

承上述，由於圖1中鏡頭1的各參數的場曲變化量的總和絕對值為8，而習知技術的鏡頭的各參數的場曲變化量的絕對值為18。於此可知，本實施例的鏡頭1相較於習知技術可以有效地改善場曲問題。

在此必須說明的是，下述實施例沿用前述實施例的部份內容，關於相同的元件名稱可以參考前述實施例的部份內容。

圖5是依照本發明的另一實施例的一種鏡頭的示意圖。請參照圖5，圖5的鏡頭1’大致類似於圖1的鏡頭1，其主要差異在於：在鏡頭1’中，結構G1’包括鏡片L2、L3。結構G2’包括鏡片L4、L5。鏡片L2例如是第一組第一鏡片G11或第二鏡片。鏡片L3例如是第一組第二鏡片G12或第三鏡片。鏡片L4例如是第二組第一鏡片G21或第四鏡片。鏡片L5例如是第二組第二鏡片G22或第五鏡片。於本例中，第一組第二鏡片G12為第二組第一鏡片G21互為獨立的鏡片。此外，鏡片L4與鏡片L5之間具有距離，而非以黏接方式黏接。

於以下的段落中會搭配表五詳細地說明圖5的鏡頭1’的製造方法以及光學效果。為了清楚地定義表五以及圖5中各參數，於此處會先說明各參數中相關的表面，而圖5中鏡頭1’的大部分表面以及重要參數類似於圖1鏡頭1中的表面以及重要參數，於此不再贅述。除了上述段落中的重要參數之外，更將其他的重要參數定義如下： 鏡片L4在光軸I方向至鏡片L5的距離為D6’，即介面I8與介面I9在光軸I上的距離。 另外，再定義： S6’為距離D6’的場曲變化量。 表五如下所示： 表五

在圖5中，鏡片L2、L3與鏡片L3、L4之間的設計方式類似於圖1的設計方式，於此不再贅述。

鏡片L4與鏡片L5之間具有距離D6’，經上述的設計準則判斷，場曲變化量S6’為場曲變化量S5的兩倍以上，因此鏡片L4與鏡片L5之間的區隔方式係採用安裝墊片SP2以區隔鏡片L3、L5的方式較為有利。

請再參照表五以及圖5，於以下的段落中會詳細地說明圖5鏡頭1’的製造方法。

步驟A至步驟D大至類似於圖1的鏡頭製造方法，於此不再贅述。

E. 重覆C步驟，安裝與鏡片L4相鄰的鏡片L5於鏡筒10中。於本例中，S5為2，S6’為6，經步驟C判定，S6’為S5的兩倍以上，則安裝墊片SP2於鏡片L4與鏡片L5之間，以使鏡片L4與鏡片L5區隔。

於上述的鏡頭1’中，若厚度D1、D3、D5皆具有公差+S，參照表五後整個鏡頭1’的場曲變化量的總和為：7（D1，變化+S）+(-10)(D2，變化-S)+9（D3，變化+S）+(0)(D4，因墊片SP1關係所以D4無變化)+2（D5，變化+S）+(0)(D6’，因墊片SP2關係所以D6’無變化)=8。

倘若厚度D1、D3、D5皆具有公差S，而若採取習知技術的鏡頭設計，也就是將鏡片L2、L3、鏡片L3、L4、鏡片L4、L5兩兩之間都例如是都透過墊片方式直接堆疊，以對鏡片進行區隔，參照表五後整個鏡頭的各參數的場曲變化量的總和為：7（D1，變化+S）+(0)(D2，因墊片關係所以D2無變化)+9（D3，變化+S）+(0)(D4，因墊片關係所以D4無變化)+2（D5，變化+S）+(0)(D6’，因墊片關係所以D6’無變化)=18。

承上述，由於圖5中鏡頭1’的各參數的場曲變化量的總和絕對值為8，而習知技術的鏡頭的各參數的場曲變化量的絕對值為18。於此可知，本實施例的鏡頭1’相較於習知技術可以有效地改善場曲問題。

綜上所述，本發明的相關實施例的鏡頭以及鏡頭的製造方法中，依據鏡頭中各參數因公差而對於鏡頭在離軸位置焦點的距離變化量來決定鏡頭的設計，可以以較簡單的方式有效地改善場曲問題，而具有良好的光學品質。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

1、1’、1a、1b、1c、1d‧‧‧鏡頭

10、10a、10b、10c、10d‧‧‧鏡筒

D0、D1、D3、D5、D6、Da1、Da1’、Da3、Da3’‧‧‧厚度

D2、D4、Da2、Da2’‧‧‧距離

E1‧‧‧第一端

E2‧‧‧第二端

G1、G2、G1’、G2’‧‧‧結構

G11‧‧‧第一組第一鏡片

G12‧‧‧第一組第二鏡片

G21‧‧‧第二組第一鏡片

G22‧‧‧第二組第二鏡片

I‧‧‧光軸

Ia1~Ia4、I1~I10‧‧‧介面

La、Lb、L1~L5‧‧‧鏡片

Ra、Rb‧‧‧承靠

R1、R2‧‧‧承靠面

S‧‧‧公差

SP、SP1、SP2‧‧‧墊塊

圖1是依照本發明的一實施例的一種鏡頭的示意圖。 圖2是圖1中鏡筒的剖面簡要示意圖。 圖3至圖4是本發明實施例中多種不同鏡頭的設計的示意圖。 圖5是依照本發明的另一實施例的一種鏡頭的示意圖。

Claims (10)

1. 一鏡頭，包括： 一鏡筒； 五片鏡片，設於該鏡筒內，包括： 一第一結構，包括相鄰的一第一組第一鏡片與一第一組第二鏡片，該第一組第一鏡片在一光軸方向的厚度為D1，該第一組第一鏡片在該光軸方向至該第一組第二鏡片的距離為D2，若D1厚度改變一單位時，導致該鏡頭在離軸位置焦點的距離變化量為S1，且D2距離改變一單位時，導致該鏡頭在離軸焦點的距離變化量為S2，而S2為S1的兩倍或以下，且該第一組第二鏡片以一第一承靠面與該第一組第一鏡片區隔；以及 一第二結構，包括相鄰的一第二組第一鏡片與一第二組第二鏡片，該第二組第一鏡片在該光軸方向的厚度為D3，該第二組第一鏡片在該光軸方向至該第二組第二鏡片的距離為D4，若D3厚度改變一單位時，導致該鏡頭在離軸位置焦點的距離變化量為S3，且D4距離改變一單位時，導致該鏡頭在離軸位置焦點的距離變化量為S4，而S4為S3的二倍以上，且該第二組第一鏡片以一第一墊塊與該第二組第二鏡片區隔。
2. 如申請專利範圍第1項所述的鏡頭，該第一組第二鏡片與該第二組第一鏡片為同一鏡片。
3. 如申請專利範圍第1項所述的鏡頭，其中該S1值與該S2值同為正值或負值。
4. 一鏡頭，包括： 一鏡筒，內部設有一第一承靠面及一第二承靠面；以及 五片鏡片，設於該鏡筒內，該五片鏡片中包括一第一鏡片與相鄰的一第二鏡片，該第一鏡片經該第一承靠面與該鏡筒連接，該第二鏡片經該第二承靠面與該鏡筒連接； 其中，D1為該第一鏡片在一光軸上的厚度，D2為該第一鏡片與該第二鏡片在該光軸上的距離，S1為D1每改變一單位，導致該鏡頭在離軸位置焦點的距離變化量，S2為D2每改變一單位，導致該鏡頭在離軸焦點的距離變化量，該鏡頭的S2為S1的兩倍或以下；以及S2及S1同為正值或同為負值。
5. 如申請專利範圍第1項或第4項所述的鏡頭之任一者，其中在該鏡頭中具有屈光度的鏡片數量在十五片以下。
6. 一種鏡頭的製造方法，包括以下步驟： A.固定一第一鏡片固定於一鏡筒之一第一承靠面上； B.固定一第二鏡片於該鏡筒中； C.固定一與該第二鏡片相鄰的第三鏡片於該鏡筒中； 其中， 該第二鏡片在一光軸方向的厚度為D1， 該第二鏡片在該光軸方向至該第三鏡片的距離為D2， 在D1厚度改變一單位時，導致該鏡頭在離軸位置焦點的距離變化量為S1； 在D2距離改變一單位時，導致該鏡頭在離軸位置焦點的距離變化量為S2； 當S2為S1的二倍(含)以下時，將該第三鏡片係固定於該鏡頭的一第二承靠面； 當S2為S1的二倍(含)以上時，則在先安裝一第一墊片於該鏡筒中，再固定該第三鏡片在該鏡筒中； D.以C步驟判斷該一與該第三鏡片相鄰的一第四鏡片的關係，決定該第四鏡片固定於該鏡筒中，是否於該第三鏡片與該第四鏡片間，加入安裝另一墊片，或是固定該第四鏡片於該鏡筒的另一承靠面上；以及 E.重覆C步驟，安裝與該第四鏡片相鄰的一第五鏡片，於該鏡筒中；其中，該鏡頭製造方法，至少包括一墊片與一第二承靠面。
7. 如申請專利範圍第6項所述的鏡頭的製造方法，其中該第二鏡片以及該第三鏡片為一第一結構，該第三鏡片以及該第四鏡片為一第二結構，且該第一結構與該第二結構相鄰。
8. 如申請專利範圍第6項所述的鏡頭的製造方法，其中該第二鏡片以及該第三鏡片為一第一結構，該第四鏡片以及該第五鏡片為一第二結構。
9. 如申請專利範圍第6項所述的鏡頭的製造方法，其中以該鏡頭的製造方法所製造的鏡頭所具有屈光度的鏡片數量在十五片以下。
10. 如申請專利範圍第6項所述的鏡頭的製造方法，其中該S1值與該S2值同為正值或負值。