TWI542902B - 廣角鏡頭 - Google Patents

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TWI542902B
TWI542902B TW103135224A TW103135224A TWI542902B TW I542902 B TWI542902 B TW I542902B TW 103135224 A TW103135224 A TW 103135224A TW 103135224 A TW103135224 A TW 103135224A TW I542902 B TWI542902 B TW I542902B
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粱沅汎
李讚樺
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信泰光學（深圳）有限公司
亞太光電股份有限公司
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Description

廣角鏡頭
本發明係有關於一種鏡頭，特別是有關於一種廣角鏡頭。。
進年來由於運動市場的興起，使的具備廣視角的相機需求大增，而為了拍攝更大範圍的影像及方便攜帶使用，此類相機所使用的鏡頭之發展趨勢也就一直朝向廣視角化與小型化發展，使得具備廣視角及小型化的鏡頭需求大增。習知的鏡頭已無法滿足現今的需求，需要有另一種新架構的鏡頭，才能同時滿足廣視角及小型化的需求。
有鑑於此，本發明之主要目的在於提供一種廣角鏡頭，其鏡頭總長度短小、視角較大，但是仍具有良好的光學性能。
本發明之廣角鏡頭沿著光軸從物側至像側依序包括一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡、一第四透鏡、一第五透鏡、一第六透鏡、一第七透鏡、一第八透鏡及一第九透鏡。第一透鏡具有負屈光力，第二透鏡具有負屈光力，第三透鏡具有負屈光力，第四透鏡具有屈光力，第五透鏡具有屈光力，第六透鏡具有屈光力，第七透鏡具有屈光力，第八透鏡具有正屈光力為雙凸透鏡，第九透鏡具有正屈光力為雙凸透鏡。第一透鏡、第二透鏡及第三透鏡滿足以下條件：-26<f1/f<f2/f<f3/f<-3，其中f1為第一透鏡之有效焦距，f2為第二透鏡之有效焦距，f3為第三透鏡之有效焦距，f 為廣角鏡頭之有效焦距。
其中第一透鏡、第二透鏡及第三透鏡滿足以下條件：-1.64<f123/f<-1.6；其中，f123為第一透鏡、第二透鏡及第三透鏡之組合有效焦距，f為廣角鏡頭之有效焦距。
其中第八透鏡及第九透鏡滿足以下條件：30<D/D89<271；其中，D為第一透鏡之物側面至成像面於光軸上之間距，D89為第八透鏡及第九透鏡於光軸上之間距。
其中第四透鏡滿足以下條件：-226<R41/f<19；其中，R41為第四透鏡之物側面之曲率半徑，f為廣角鏡頭之有效焦距。
其中第六透鏡滿足以下條件：-63<R61/f<7；其中，R61為第六透鏡之物側面之曲率半徑，f為廣角鏡頭之有效焦距。
其中第九透鏡滿足以下條件：4.2<f9/f<5.6；其中，f9為第九透鏡之有效焦距，f為廣角鏡頭之有效焦距。
其中第五透鏡、第六透鏡、第七透鏡及第八透鏡滿足以下條件：-16<f78/f56<254；其中，f78為第七透鏡及第八透鏡之組合有效焦距，f56為第五透鏡及第六透鏡之組合有效焦距。
其中廣角鏡頭滿足以下條件：-0.7<f6789/f12345<0.8；其中，f12345為第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡及第五透鏡之組合有效焦距，f6789為第六透鏡、第七透鏡、第八透鏡及第九透鏡之組合有效焦距。
其中第四透鏡及第五透鏡膠合成一膠合透鏡，第六透鏡及第七透鏡膠合成一膠合透鏡。
其中可更包括一光圈，設置於第五透鏡與第六透鏡之間。
本發明之廣角鏡頭，可更包括一光圈，設置於第四透鏡與第七透鏡之間。
其中第四透鏡具有負屈光力，第五透鏡具有正屈光力，第六透鏡具有正屈光力，第七透鏡具有負屈光力。
其中第二透鏡、第三透鏡或第九透鏡至少有一面為非球面表面，且第二透鏡、第三透鏡或第九透鏡由玻璃材質製成。
本發明之廣角鏡頭，可更包括一濾光片，設置於第九透鏡與成像面之間。
為使本發明之上述目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例並配合所附圖式做詳細說明。
1、2、3‧‧‧廣角鏡頭
L11、L21、L31‧‧‧第一透鏡
L12、L22、L32‧‧‧第二透鏡
L13、L23、L33‧‧‧第三透鏡
L14、L24、L34‧‧‧第四透鏡
L15、L25、L35‧‧‧第五透鏡
L16、L26、L36‧‧‧第六透鏡
L17、L27、L37‧‧‧第七透鏡
L18、L28、L38‧‧‧第八透鏡
L19、L29、L39‧‧‧第九透鏡
ST1、ST2、ST3‧‧‧光圈
OF1、OF2、OF3‧‧‧濾光片
CG1、CG2、CG3‧‧‧保護玻璃
OA1、OA2、OA3‧‧‧光軸
IMA1、IMA2、IMA3‧‧‧成像面
S11、S12、S13、S14、S15、S16‧‧‧面
S17、S18、S19、S110、S111‧‧‧面
S112、S113、S114、S115、S116‧‧‧面
S117、S118、S119、S120、S121‧‧‧面
S21、S22、S23、S24、S25、S26‧‧‧面
S27、S28、S29、S210、S211‧‧‧面
S212、S213、S214、S215、S216‧‧‧面
S217、S218、S219、S220、S221‧‧‧面
S31、S32、S33、S34、S35、S36‧‧‧面
S37、S38、S39、S310、S311‧‧‧面
S312、S313、S314、S315、S316‧‧‧面
S317、S318、S319、S320、S321‧‧‧面
第1圖係依據本發明之廣角鏡頭之第一實施例的透鏡配置示意圖。
第2A圖係第1圖之廣角鏡頭之縱向像差圖。
第2B圖係第1圖之廣角鏡頭之場曲圖。
第2C圖係第1圖之廣角鏡頭之畸變圖。
第2D圖係第1圖之廣角鏡頭之橫向色差圖。
第2E圖係第1圖之廣角鏡頭之橫向光扇圖。
第2F圖係第1圖之廣角鏡頭之橫向光扇圖。
第2G圖係第1圖之廣角鏡頭之橫向光扇圖。
第3圖係依據本發明之廣角鏡頭之第二實施例的透鏡配置示意圖。
第4A圖係第3圖之廣角鏡頭之縱向像差圖。
第4B圖係第3圖之廣角鏡頭之場曲圖。
第4C圖係第3圖之廣角鏡頭之畸變圖。
第4D圖係第3圖之廣角鏡頭之橫向色差圖。
第4E圖係第3圖之廣角鏡頭之橫向光扇圖。
第4F圖係第3圖之廣角鏡頭之橫向光扇圖。
第4G圖係第3圖之廣角鏡頭之橫向光扇圖。
第5圖係依據本發明之廣角鏡頭之第三實施例的透鏡配置示意圖。
第6A圖係第5圖之廣角鏡頭之縱向像差圖。
第6B圖係第5圖之廣角鏡頭之場曲圖。
第6C圖係第5圖之廣角鏡頭之畸變圖。
第6D圖係第5圖之廣角鏡頭之橫向色差圖。
第6E圖係第5圖之廣角鏡頭之橫向光扇圖。
第6F圖係第5圖之廣角鏡頭之橫向光扇圖。
第6G圖係第5圖之廣角鏡頭之橫向光扇圖。
請參閱第1圖，第1圖係依據本發明之廣角鏡頭之第一實施例的透鏡配置示意圖。廣角鏡頭1沿著光軸OA1從物側至像側依序包括一第一透鏡L11、一第二透鏡L12、一第三透鏡L13、一第四透鏡L14、一第五透鏡L15、一光圈ST1、一第六透鏡L16、一第七透鏡L17、一第八透鏡L18、一第九透鏡L19、一濾光片OF1及一保護玻璃CG1。成像時，來自物側之光線最後成像於一成像面IMA1上。第一透鏡L11為凸凹透鏡具有負屈光力由玻璃材質製成，其物側面S11為凸面，像側面S12為凹面，物側 面S11與像側面S12皆為球面表面。第二透鏡L12為凸凹透鏡具有負屈光力由玻璃材質製成，其物側面S13為凸面，像側面S14為凹面，物側面S13與像側面S14皆為球面表面。第三透鏡L13為凸凹透鏡具有負屈光力由玻璃材質製成，其物側面S15為凸面，像側面S16為凹面，物側面S15與像側面S16皆為非球面表面。第四透鏡L14為凸凹透鏡由玻璃材質製成，其物側面S17為凸面，像側面S18為凹面，物側面S17與像側面S18皆為球面表面。第五透鏡L15為雙凸透鏡由玻璃材質製成，其物側面S18與像側面S19皆為球面表面。第六透鏡L16為雙凸透鏡由玻璃材質製成，其物側面S111與像側面S112皆為球面表面。第七透鏡L17為雙凹透鏡由玻璃材質製成，其物側面S112與像側面S113皆為球面表面。第八透鏡L18為雙凸透鏡由玻璃材質製成，其物側面S114與像側面S115皆為球面表面。第九透鏡L19為雙凸透鏡由玻璃材質製成，其物側面S116與像側面S117皆為非球面表面。第四透鏡L14及第五透鏡L15膠合成一膠合透鏡，第六透鏡L16及第七透鏡L17膠合成一膠合透鏡。濾光片OF1其物側面S118與像側面S119皆為平面。保護玻璃CG1其物側面S120與像側面S121皆為平面。
另外，為使本發明之廣角鏡頭能保持良好的光學性能，第一實施例中的廣角鏡頭1需滿足底下八條件：-1.64<f1123/f1<-1.6 (1)
30<D1/D189<271 (2)
-226<R141/f1<19 (3)
-63<R161/f1<7 (4)
4.2<f19/f1<5.6 (5)
-16<f178/f156<254 (6)
-0.7<f16789/f112345<0.8 (7)
-26<f11/f1<f12/f1<f13/f1<-3 (8)
其中，f1123為第一透鏡L11、第二透鏡L12及第三透鏡L13之組合有效焦距，f1為廣角鏡頭1之有效焦距，D1為第一透鏡L11之物側面S11至成像面IMA1於光軸OA1上之間距，D189為第八透鏡L18及第九透鏡L19於光軸OA1上之間距，R141為第四透鏡L14之物側面S17之曲率半徑，R161為第六透鏡L16之物側面S111之曲率半徑，f19為第九透鏡L19之有效焦距，f178為第七透鏡L17及第八透鏡L18之組合有效焦距，f156為第五透鏡L15及第六透鏡L16之組合有效焦距，f112345為第一透鏡L11、第二透鏡L12、第三透鏡L13、第四透鏡L14及第五透鏡L15之組合有效焦距，f16789為第六透鏡L16、第七透鏡L17、第八透鏡L18及第九透鏡L19之組合有效焦距，f11為第一透鏡L11之有效焦距，f12為第二透鏡L12之有效焦距，f13為第三透鏡L13之有效焦距。
利用上述透鏡、光圈ST1之設計，使得廣角鏡頭1能縮短鏡頭總長度、增大視角、有效的修正像差。
表一為第1圖中廣角鏡頭1之各透鏡之相關參數表，表一資料顯示第一實施例之廣角鏡頭1之有效焦距等於0.8054mm、光圈值等於2.8。
表一中各個透鏡之非球面表面凹陷度z由下列公式所得到：z=ch2/{1+[1-(k+1)c2h2]1/2}+Ah4+Bh6+Ch8+Dh10+Eh12+Fh14
其中：c：曲率；h：透鏡表面任一點至光軸之垂直距離；k：圓錐係數；A~F：非球面係數。
表二為表一中各個透鏡之非球面表面之相關參數表，其中k為圓錐係數(Conic Constant)、A~F為非球面係數。
第一實施例之廣角鏡頭1，其第一透鏡L11、第二透鏡L12 及第三透鏡L13之組合有效焦距f1123=-1.3101mm，廣角鏡頭1之有效焦距f1=0.8054mm，第一透鏡L11之物側面S11至成像面IMA1於光軸OA1上之間距D1=27.043mm，第八透鏡L18及第九透鏡L19於光軸OA1上之間距D189=0.1mm，第四透鏡L14之物側面S17之曲率半徑R141=8.2mm，第六透鏡L16之物側面S111之曲率半徑R161=5.1mm，第九透鏡L19之有效焦距f19=4.1756mm，第七透鏡L17及第八透鏡L18之組合有效焦距f178=-98.4482mm，第五透鏡L15及第六透鏡L16之組合有效焦距f156=6.2650mm，第一透鏡L11、第二透鏡L12、第三透鏡L13、第四透鏡L14及第五透鏡L15之組合有效焦距f112345=-4.9129mm，第六透鏡L16、第七透鏡L17、第八透鏡L18及第九透鏡L19之組合有效焦距f16789=3.2963mm，第一透鏡L11之有效焦距f11=-20.8395mm，第二透鏡L12之有效焦距f12=-9.1988mm，第三透鏡L13之有效焦距f13為-2.6414mm，由上述資料可得到f1123/f1=-1.6266、D1/D189=270.43、R141/f1=10.1814、R161/f1=6.3323、f19/f1=5.1846、f178/f156=-15.7140、f16789/f112345=-0.6710、f11/f1=-25.8749、f12/f1=-11.4215、f13/f1=-3.2797皆能滿足上述條件(1)至條件(8)之要求。
另外，第一實施例之廣角鏡頭1的光學性能也可達到要求，這可從第2A至第2G圖看出。第2A圖所示的，是第一實施例之廣角鏡頭1的縱向像差(Longitudinal Aberration)圖。第2B圖所示的，是第一實施例之廣角鏡頭1的場曲(Field Curvature)圖。第2C圖所示的，是第一實施例之廣角鏡頭1的畸變(Distortion)圖。第2D圖所示的，是第一實施例之廣角鏡頭1的橫向色差(Lateral Color)圖，第2E、2F、2G圖所示的，是第一實施例之廣角鏡頭1的橫向光扇(Transverse Ray Fan)圖。
由第2A圖可看出，第一實施例之廣角鏡頭1對波長為0.438μm、0.486μm、0.546μm、0.587μm、0.656μm之光線所產生的縱向像差值介於-0.001mm至0.008mm之間。由第2B圖可看出，第一實施例之廣角鏡頭1對波長為0.546μm之光線，於子午(Tangential)方向與弧矢(Sagittal)方向之場曲介於-0.05mm至0.02mm之間。由第2C圖可看出，第一實施例之廣角鏡頭1對波長為0.546μm之光線所產生的畸變介於-200%至0%之間。由第2D圖可看出，第一實施例之廣角鏡頭1以波長等於0.587μm為參考波長，對波長為0.438μm、0.486μm、0.546μm、0.587μm、0.656μm之光線於不同視場角度所產生的橫向色差值介於-7μm至7μm之間，由第2E圖、第2F圖、第2G圖可看出，第一實施例之廣角鏡頭1對波長為0.438μm、0.546μm、0.656μm之光線於視場角度分別為0.00度、75.00度、107.00度所產生的橫向像差值介於-5.0μm至13.0μm。顯見第一實施例之廣角鏡頭1之縱向像差、場曲、畸變、橫向色差、橫向像差都能被有效修正，從而得到較佳的光學性能。
請參閱第3圖，第3圖係依據本發明之廣角鏡頭之第二實施例的透鏡配置示意圖。廣角鏡頭2沿著光軸OA2從物側至像側依序包括一第一透鏡L21、一第二透鏡L22、一第三透鏡L23、一第四透鏡L24、一第五透鏡L25、一光圈ST2、一第六透鏡L26、一第七透鏡L27、一第八透鏡L28、一第九透鏡L29、一濾光片OF2及一保護玻璃CG2。成像時，來自物側之光線最後成像於一成像面IMA2上。第一透鏡L21為凸凹透鏡具有負屈光力由玻璃材質製成，其物側面S21為凸面，像側面S22為凹面，物側面S21與像側面S22皆為球面表面。第二透鏡L22為凸凹透鏡具有負屈光 力由玻璃材質製成，其物側面S23為凸面，像側面S24為凹面，物側面S23與像側面S24皆為非球面表面。第三透鏡L23為凸凹透鏡具有負屈光力由玻璃材質製成，其物側面S25為凸面，像側面S26為凹面，物側面S25與像側面S26皆為球面表面。第四透鏡L24為雙凹透鏡由玻璃材質製成，其物側面S27與像側面S28皆為球面表面。第五透鏡L25為雙凸透鏡由玻璃材質製成，其物側面S28與像側面S29皆為球面表面。第六透鏡L16為雙凸透鏡由玻璃材質製成，其物側面S211與像側面S212皆為球面表面。第七透鏡L27為雙凹透鏡由玻璃材質製成，其物側面S212與像側面S213皆為球面表面。第八透鏡L18為雙凸透鏡由玻璃材質製成，其物側面S214與像側面S215皆為球面表面。第九透鏡L29為雙凸透鏡由玻璃材質製成，其物側面S216與像側面S217皆為非球面表面。第四透鏡L24及第五透鏡L25膠合成一膠合透鏡，第六透鏡L26及第七透鏡L27膠合成一膠合透鏡。濾光片OF2其物側面S218與像側面S219皆為平面。保護玻璃CG2其物側面S220與像側面S221皆為平面。
另外，為使本發明之廣角鏡頭能保持良好的光學性能，第二實施例中的廣角鏡頭2需滿足底下八條件：-1.64<f2123/f2<-1.6 (9)
30<D2/D289<271 (10)
-226<R241/f2<19 (11)
-63<R261/f2<7 (12)
4.2<f29/f2<5.6 (13)
-16<f278/f256<254 (14)
-0.7<f26789/f212345<0.8 (15)
-26<f21/f2<f22/f2<f23/f2<-3 (16)
其中，f2123為第一透鏡L21、第二透鏡L22及第三透鏡L23之組合有效焦距，f2為廣角鏡頭2之有效焦距，D2為第一透鏡L21之物側面S21至成像面IMA2於光軸OA2上之間距，D289為第八透鏡L28及第九透鏡L29於光軸OA2上之間距，R241為第四透鏡L24之物側面S27之曲率半徑，R261為第六透鏡L26之物側面S211之曲率半徑，f29為第九透鏡L29之有效焦距，f278為第七透鏡L27及第八透鏡L28之組合有效焦距，f256為第五透鏡L25及第六透鏡L26之組合有效焦距，f212345為第一透鏡L21、第二透鏡L22、第三透鏡L23、第四透鏡L24及第五透鏡L25之組合有效焦距，f26789為第六透鏡L26、第七透鏡L27、第八透鏡L28及第九透鏡L29之組合有效焦距，f21為第一透鏡L21之有效焦距，f22為第二透鏡L22之有效焦距，f23為第三透鏡L23之有效焦距。
利用上述透鏡、光圈ST2之設計，使得廣角鏡頭2能縮短鏡頭總長度、增大視角、有效的修正像差。
表三為第3圖中廣角鏡頭2之各透鏡之相關參數表，表三資料顯示第二實施例之廣角鏡頭2之有效焦距等於0.8059mm、光圈值等於2.8。
表三中各個透鏡之非球面表面凹陷度z由下列公式所得到：z=ch2/{1+[1-(k+1)c2h2]1/2}+Ah4+Bh6+Ch8+Dh10+Eh12+Fh14
其中：c：曲率；h：透鏡表面任一點至光軸之垂直距離；k：圓錐係數；A~F：非球面係數。
表四為表三中各個透鏡之非球面表面之相關參數表，其中k為圓錐係數(Conic Constant)、A~F為非球面係數。
第二實施例之廣角鏡頭2，其第一透鏡L21、第二透鏡L22 及第三透鏡L23之組合有效焦距f2123=-1.3211mm，廣角鏡頭2之有效焦距f2=0.8059mm，第一透鏡L21之物側面S21至成像面IMA2於光軸OA2上之間距D2=24.9638mm，第八透鏡L28及第九透鏡L29於光軸OA2上之間距D289=0.1915mm，第四透鏡L24之物側面S27之曲率半徑R241=-181.5149mm，第六透鏡L26之物側面S211之曲率半徑R261=4.3951mm，第九透鏡L29之有效焦距f29=3.9886mm，第七透鏡L27及第八透鏡L28之組合有效焦距f278=1667.5455mm，第五透鏡L25及第六透鏡L26之組合有效焦距f256=6.5694mm，第一透鏡L21、第二透鏡L22、第三透鏡L23、第四透鏡L24及第五透鏡L25之組合有效焦距f212345=-5.7721mm，第六透鏡L26、第七透鏡L27、第八透鏡L28及第九透鏡L29之組合有效焦距f26789=3.2366mm，第一透鏡L21之有效焦距f21=-17.1318mm，第二透鏡L22之有效焦距f22=-10.3453mm，第三透鏡L23之有效焦距f23為-2.9835mm，由上述資料可得到f2123/f2=-1.6394、D2/D289=130.3843、R241/f2=-225.2387、R261/f2=5.4539、f29/f2=4.9493、f278/f256=253.8345、f26789/f212345=-0.5607、f21/f2=-21.2586、f22/f2=-12.8374、f23/f2=-3.7021皆能滿足上述條件(9)至條件(16)之要求。
另外，第二實施例之廣角鏡頭2的光學性能也可達到要求，這可從第4A至第4G圖看出。第4A圖所示的，是第二實施例之廣角鏡頭2的縱向像差(Longitudinal Aberration)圖。第4B圖所示的，是第二實施例之廣角鏡頭2的場曲(Field Curvature)圖。第4C圖所示的，是第二實施例之廣角鏡頭2的畸變(Distortion)圖。第4D圖所示的，是第二實施例之廣角鏡頭2的橫向色差(Lateral Color)圖，第4E、4F、4G圖所示的，是第二實施例之廣角鏡頭2的橫向光扇(Transverse Ray Fan)圖。
由第4A圖可看出，第二實施例之廣角鏡頭2對波長為0.438μm、0.486μm、0.546μm、0.587μm、0.656μm之光線所產生的縱向像差值介於-0.008mm至0.015mm之間。由第4B圖可看出，第二實施例之廣角鏡頭2對波長為0.546μm之光線，於子午(Tangential)方向與弧矢(Sagittal)方向之場曲介於-0.20mm至0.01mm之間。由第4C圖可看出，第二實施例之廣角鏡頭2對波長為0.546μm之光線所產生的畸變介於-200%至0%之間。由第4D圖可看出，第二實施例之廣角鏡頭2以波長等於0.587μm為參考波長，對波長為0.438μm、0.486μm、0.546μm、0.587μm、0.656μm之光線於不同視場角度所產生的橫向色差值介於-6μm至7μm之間，由第4E圖、第4F圖、第4G圖可看出，第二實施例之廣角鏡頭2對波長為0.438μm、0.546μm、0.656μm之光線於視場角度分別為0.00度、75.00度、107.00度所產生的橫向像差值介於-27.5μm至44.5μm。顯見第二實施例之廣角鏡頭2之縱向像差、場曲、畸變、橫向色差、橫向像差都能被有效修正，從而得到較佳的光學性能。
請參閱第5圖，第5圖係依據本發明之廣角鏡頭之第三實施例的透鏡配置示意圖。廣角鏡頭3沿著光軸OA3從物側至像側依序包括一第一透鏡L31、一第二透鏡L32、一第三透鏡L33、一第四透鏡L34、一第五透鏡L35、一光圈ST3、一第六透鏡L36、一第七透鏡L37、一第八透鏡L38、一第九透鏡L39、一濾光片OF3及一保護玻璃CG3。成像時，來自物側之光線最後成像於一成像面IMA3上。第一透鏡L31為凸凹透鏡具有負屈光力由玻璃材質製成，其物側面S31為凸面，像側面S32為凹面，物側面S31與像側面S32皆為球面表面。第二透鏡L32為凸凹透鏡具有負屈光 力由玻璃材質製成，其物側面S33為凸面，像側面S34為凹面，物側面S33與像側面S34皆為球面表面。第三透鏡L33為凸凹透鏡具有負屈光力由玻璃材質製成，其物側面S35為凸面，像側面S36為凹面，物側面S35與像側面S36皆為非球面表面。第四透鏡L34為凸凹透鏡由玻璃材質製成，其物側面S37為凸面，像側面S38為凹面，物側面S37與像側面S38皆為球面表面。第五透鏡L35為雙凸透鏡由玻璃材質製成，其物側面S38與像側面S39皆為球面表面。第六透鏡L36為凹凸透鏡由玻璃材質製成，其物側面S311為凹面，像側面S312為凸面，物側面S311與像側面S312皆為球面表面。第七透鏡L37為雙凹透鏡由玻璃材質製成，其物側面S312與像側面S313皆為球面表面。第八透鏡L38為雙凸透鏡由玻璃材質製成，其物側面S314與像側面S315皆為球面表面。第九透鏡L39為雙凸透鏡由玻璃材質製成，其物側面S316與像側面S317皆為非球面表面。第四透鏡L34及第五透鏡L35膠合成一膠合透鏡，第六透鏡L36及第七透鏡L37膠合成一膠合透鏡。濾光片OF3其物側面S318與像側面S319皆為平面。保護玻璃CG3其物側面S320與像側面S321皆為平面。
另外，為使本發明之廣角鏡頭能保持良好的光學性能，第三實施例中的廣角鏡頭3需滿足底下八條件：-1.64<f3123/f3<-1.6 (17)
30<D3/D389<271 (18)
-226<R341/f3<19 (19)
-63<R361/f3<7 (20)
4.2<f39/f3<5.6 (21)
-16<f378/f356<254 (22)
-0.7<f36789/f312345<0.8 (23)
-26<f31/f3<f32/f3<f33/f3<-3 (24)
其中，f3123為第一透鏡L31、第二透鏡L32及第三透鏡L33之組合有效焦距，f3為廣角鏡頭3之有效焦距，D3為第一透鏡L31之物側面S31至成像面IMA3於光軸OA3上之間距，D389為第八透鏡L38及第九透鏡L39於光軸OA3上之間距，R341為第四透鏡L34之物側面S37之曲率半徑，R361為第六透鏡L36之物側面S311之曲率半徑，f39為第九透鏡L39之有效焦距，f378為第七透鏡L37及第八透鏡L38之組合有效焦距，f356為第五透鏡L35及第六透鏡L36之組合有效焦距，f312345為第一透鏡L31、第二透鏡L32、第三透鏡L33、第四透鏡L34及第五透鏡L35之組合有效焦距，f36789為第六透鏡L36、第七透鏡L37、第八透鏡L38及第九透鏡L39之組合有效焦距，f31為第一透鏡L31之有效焦距，f32為第二透鏡L32之有效焦距，f33為第三透鏡L33之有效焦距。
利用上述透鏡、光圈ST3之設計，使得廣角鏡頭3能縮短鏡頭總長度、增大視角、有效的修正像差。
表五為第5圖中廣角鏡頭3之各透鏡之相關參數表，表五資料顯示第三實施例之廣角鏡頭3之有效焦距等於0.8054mm、光圈值等於2.8。
表五中各個透鏡之非球面表面凹陷度z由下列公式所得到：z=ch2/{1+[1-(k+1)c2h2]1/2}+Ah4+Bh6+Ch8+Dh10+Eh12+Fh14
其中：c：曲率；h：透鏡表面任一點至光軸之垂直距離；k：圓錐係數；A~F：非球面係數。
表六為表五中各個透鏡之非球面表面之相關參數表，其中k為圓錐係數(Conic Constant)、A~F為非球面係數。
第三實施例之廣角鏡頭3，其第一透鏡L31、第二透鏡L32 及第三透鏡L33之組合有效焦距f3123=-1.2912mm，廣角鏡頭3之有效焦距f3=0.8054mm，第一透鏡L31之物側面S31至成像面IMA3於光軸OA3上之間距D3=27.8024mm，第八透鏡L38及第九透鏡L39於光軸OA3上之間距D389=0.8982mm，第四透鏡L34之物側面S37之曲率半徑R341=14.6146mm，第六透鏡L36之物側面S311之曲率半徑R361=-50.0000mm，第九透鏡L39之有效焦距f39=3.7687mm，第七透鏡L37及第八透鏡L38之組合有效焦距f378=-6.4432mm，第五透鏡L35及第六透鏡L36之組合有效焦距f356=4.3457mm，第一透鏡L31、第二透鏡L32、第三透鏡L33、第四透鏡L34及第五透鏡L35之組合有效焦距f312345=4.2520mm，第六透鏡L36、第七透鏡L37、第八透鏡L38及第九透鏡L39之組合有效焦距f36789=3.1448mm，第一透鏡L31之有效焦距f31=-20.0225mm，第二透鏡L32之有效焦距f32=-10.1217mm，第三透鏡L33之有效焦距f33為-2.6314mm，由上述資料可得到f3123/f3=-1.6031、D3/D389=30.9535、R341/f3=18.1456、R361/f3=-62.0803、f39/f3=4.6792、f378/f356=1.4826、f36789/f312345=0.7396、f31/f3=-24.8601、f32/f3=-12.5672、f33/f3=-3.2671皆能滿足上述條件(17)至條件(24)之要求。
另外，第三實施例之廣角鏡頭3的光學性能也可達到要求，這可從第6A至第6G圖看出。第6A圖所示的，是第三實施例之廣角鏡頭3的縱向像差(Longitudinal Aberration)圖。第6B圖所示的，是第三實施例之廣角鏡頭3的場曲(Field Curvature)圖。第6C圖所示的，是第三實施例之廣角鏡頭3的畸變(Distortion)圖。第6D圖所示的，是第三實施例之廣角鏡頭3的橫向色差(Lateral Color)圖，第6E、6F、6G圖所示的，是第三實施例之廣角鏡頭3的橫向光扇(Transverse Ray Fan)圖。
由第6A圖可看出，第三實施例之廣角鏡頭3對波長為0.438μm、0.486μm、0.546μm、0.587μm、0.656μm之光線所產生的縱向像差值介於-0.001mm至0.006mm之間。由第6B圖可看出，第三實施例之廣角鏡頭3對波長為0.546μm之光線，於子午(Tangential)方向與弧矢(Sagittal)方向之場曲介於-20μm至4μm之間。由第6C圖可看出，第三實施例之廣角鏡頭3對波長為0.546μm之光線所產生的畸變介於-200%至0%之間。由第6D圖可看出，第三實施例之廣角鏡頭3以波長等於0.587μm為參考波長，對波長為0.438μm、0.486μm、0.546μm、0.587μm、0.656μm之光線於不同視場角度所產生的橫向色差值介於-5μm至6μm之間，由第6E圖、第6F圖、第6G圖可看出，第三實施例之廣角鏡頭3對波長為0.438μm、0.546μm、0.656μm之光線於視場角度分別為0.00度、75.00度、107.00度所產生的橫向像差值介於-8.0μm至8.5μm。顯見第三實施例之廣角鏡頭3之縱向像差、場曲、畸變、橫向色差、橫向像差都能被有效修正，從而得到較佳的光學性能。
1‧‧‧廣角鏡頭
L11‧‧‧第一透鏡
L12‧‧‧第二透鏡
L13‧‧‧第三透鏡
L14‧‧‧第四透鏡
L15‧‧‧第五透鏡
L16‧‧‧第六透鏡
L17‧‧‧第七透鏡
L18‧‧‧第八透鏡
L19‧‧‧第九透鏡
ST1‧‧‧光圈
OF1‧‧‧濾光片
CG1‧‧‧保護玻璃
OA1‧‧‧光軸
IMA1‧‧‧成像面
S11、S12、S13、S14‧‧‧面
S15、S16、S17、S18‧‧‧面
S19、S110、S111、S112‧‧‧面
S113、S114、S115、S116‧‧‧面
S117、S118、S119、S120‧‧‧面
S121‧‧‧面

Claims (13)

  1. 一種廣角鏡頭，沿著光軸從物側至像側依序包括：一第一透鏡，該第一透鏡具有負屈光力；一第二透鏡，該第二透鏡具有負屈光力；一第三透鏡，該第三透鏡具有負屈光力；一第四透鏡，該第四透鏡具有屈光力；一第五透鏡，該第五透鏡具有屈光力；一第六透鏡，該第六透鏡具有屈光力；一第七透鏡，該第七透鏡具有屈光力；一第八透鏡，該第八透鏡具有正屈光力為一雙凸透鏡；以及一第九透鏡，該第九透鏡具有正屈光力為一雙凸透鏡；其中該第一透鏡、該第二透鏡以及該第三透鏡滿足以下條件：-26<f1/f<f2/f<f3/f<-3 -1.64<f123/f<-1.6其中，f1為該第一透鏡之有效焦距，f2為該第二透鏡之有效焦距，f3為該第三透鏡之有效焦距，f為該廣角鏡頭之有效焦距，f123為該第一透鏡、該第二透鏡以及該第三透鏡之組合有效焦距。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之廣角鏡頭，其中該第四透鏡滿足以下條件：-226<R41/f<19其中，R41為該第四透鏡之物側面之曲率半徑，f為該廣角鏡頭之有效焦距。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之廣角鏡頭，其中該第六透鏡滿足以下條件：-63<R61/f<7其中，R61為該第六透鏡之物側面之曲率半徑，f為該廣角鏡頭之有效焦距。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之廣角鏡頭，其更包括一光圈，設置於該第四透鏡與該第七透鏡之間。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之廣角鏡頭，其中該第二透鏡、該第三透鏡或該第九透鏡至少有一面為非球面表面，且該第二透鏡、該第三透鏡或該第九透鏡由玻璃材質製成。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之廣角鏡頭，其更包括一濾光片，設置於該第九透鏡與一成像面之間。
  7. 一種廣角鏡頭，沿著光軸從物側至像側依序包括：一第一透鏡，該第一透鏡具有負屈光力；一第二透鏡，該第二透鏡具有負屈光力；一第三透鏡，該第三透鏡具有負屈光力；一第四透鏡，該第四透鏡具有屈光力；一第五透鏡，該第五透鏡具有屈光力；一第六透鏡，該第六透鏡具有屈光力；一第七透鏡，該第七透鏡具有屈光力；一第八透鏡，該第八透鏡具有正屈光力為一雙凸透鏡；以及一第九透鏡，該第九透鏡具有正屈光力為一雙凸透鏡； 其中該第一透鏡、該第二透鏡以及該第三透鏡滿足以下條件：-26<f1/f<f2/f<f3/f<-3其中，f1為該第一透鏡之有效焦距，f2為該第二透鏡之有效焦距，f3為該第三透鏡之有效焦距，f為該廣角鏡頭之有效焦距；其中該第八透鏡以及該第九透鏡滿足以下條件：30<D/D89<271其中，D為該第一透鏡之物側面至一成像面於該光軸上之間距，D89為該第八透鏡以及該第九透鏡於該光軸上之間距。
  8. 一種廣角鏡頭，沿著光軸從物側至像側依序包括：一第一透鏡，該第一透鏡具有負屈光力；一第二透鏡，該第二透鏡具有負屈光力；一第三透鏡，該第三透鏡具有負屈光力；一第四透鏡，該第四透鏡具有屈光力；一第五透鏡，該第五透鏡具有屈光力；一第六透鏡，該第六透鏡具有屈光力；一第七透鏡，該第七透鏡具有屈光力；一第八透鏡，該第八透鏡具有正屈光力為一雙凸透鏡；以及一第九透鏡，該第九透鏡具有正屈光力為一雙凸透鏡；其中該第一透鏡、該第二透鏡以及該第三透鏡滿足以下條件：-26<f1/f<f2/f<f3/f<-3 其中，f1為該第一透鏡之有效焦距，f2為該第二透鏡之有效焦距，f3為該第三透鏡之有效焦距，f為該廣角鏡頭之有效焦距；其中該第九透鏡滿足以下條件：4.2<f9/f<5.6其中，f9為該第九透鏡之有效焦距，f為該廣角鏡頭之有效焦距。
  9. 一種廣角鏡頭，沿著光軸從物側至像側依序包括：一第一透鏡，該第一透鏡具有負屈光力；一第二透鏡，該第二透鏡具有負屈光力；一第三透鏡，該第三透鏡具有負屈光力；一第四透鏡，該第四透鏡具有屈光力；一第五透鏡，該第五透鏡具有屈光力；一第六透鏡，該第六透鏡具有屈光力；一第七透鏡，該第七透鏡具有屈光力；一第八透鏡，該第八透鏡具有正屈光力為一雙凸透鏡；以及一第九透鏡，該第九透鏡具有正屈光力為一雙凸透鏡；其中該第一透鏡、該第二透鏡以及該第三透鏡滿足以下條件：-26<f1/f<f2/f<f3/f<-3其中，f1為該第一透鏡之有效焦距，f2為該第二透鏡之有效焦距，f3為該第三透鏡之有效焦距，f為該廣角鏡頭之有效焦距；其中該第五透鏡、該第六透鏡、該第七透鏡以及該第八透鏡滿足以下條件：-16<f78/f56<254 其中，f78為該第七透鏡以及該第八透鏡之組合有效焦距，f56為該第五透鏡以及該第六透鏡之組合有效焦距。
  10. 一種廣角鏡頭，沿著光軸從物側至像側依序包括：一第一透鏡，該第一透鏡具有負屈光力；一第二透鏡，該第二透鏡具有負屈光力；一第三透鏡，該第三透鏡具有負屈光力；一第四透鏡，該第四透鏡具有屈光力；一第五透鏡，該第五透鏡具有屈光力；一第六透鏡，該第六透鏡具有屈光力；一第七透鏡，該第七透鏡具有屈光力；一第八透鏡，該第八透鏡具有正屈光力為一雙凸透鏡；以及一第九透鏡，該第九透鏡具有正屈光力為一雙凸透鏡；其中該第一透鏡、該第二透鏡以及該第三透鏡滿足以下條件：-26<f1/f<f2/f<f3/f<-3其中，f1為該第一透鏡之有效焦距，f2為該第二透鏡之有效焦距，f3為該第三透鏡之有效焦距，f為該廣角鏡頭之有效焦距；其中該廣角鏡頭滿足以下條件：-0.7<f6789/f12345<0.8其中，f12345為該第一透鏡、該第二透鏡、該第三透鏡、該第四透鏡以及該第五透鏡之組合有效焦距，f6789為該第六透鏡、該第七透鏡、該第八透鏡以及該第九透鏡之組合有效焦距。
  11. 一種廣角鏡頭，沿著光軸從物側至像側依序包括： 一第一透鏡，該第一透鏡具有負屈光力；一第二透鏡，該第二透鏡具有負屈光力；一第三透鏡，該第三透鏡具有負屈光力；一第四透鏡，該第四透鏡具有屈光力；一第五透鏡，該第五透鏡具有屈光力；一第六透鏡，該第六透鏡具有屈光力；一第七透鏡，該第七透鏡具有屈光力；一第八透鏡，該第八透鏡具有正屈光力為一雙凸透鏡；以及一第九透鏡，該第九透鏡具有正屈光力為一雙凸透鏡；其中該第一透鏡、該第二透鏡以及該第三透鏡滿足以下條件：-26<f1/f<f2/f<f3/f<-3其中，f1為該第一透鏡之有效焦距，f2為該第二透鏡之有效焦距，f3為該第三透鏡之有效焦距，f為該廣角鏡頭之有效焦距；其中該第四透鏡以及該第五透鏡膠合成一膠合透鏡，該第六透鏡以及該第七透鏡膠合成一膠合透鏡。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之廣角鏡頭，其更包括一光圈，設置於該第五透鏡與該第六透鏡之間。
  13. 一種廣角鏡頭，沿著光軸從物側至像側依序包括：一第一透鏡，該第一透鏡具有負屈光力；一第二透鏡，該第二透鏡具有負屈光力；一第三透鏡，該第三透鏡具有負屈光力；一第四透鏡，該第四透鏡具有負屈光力； 一第五透鏡，該第五透鏡具有正屈光力；一第六透鏡，該第六透鏡具有正屈光力；一第七透鏡，該第七透鏡具有負屈光力；一第八透鏡，該第八透鏡具有正屈光力為一雙凸透鏡；以及一第九透鏡，該第九透鏡具有正屈光力為一雙凸透鏡；其中該第一透鏡、該第二透鏡以及該第三透鏡滿足以下條件：-26<f1/f<f2/f<f3/f<-3其中，f1為該第一透鏡之有效焦距，f2為該第二透鏡之有效焦距，f3為該第三透鏡之有效焦距，f為該廣角鏡頭之有效焦距。
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