TWI615628B - 廣角鏡頭 - Google Patents
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Abstract
一種廣角鏡頭，其由物側至像側依序包括一第一鏡片、一第二鏡片、一第三鏡片、一第四鏡片及一第五鏡片。第一、第二、第四鏡片均具有負屈光力，且三者的物側面為均凸面且像側面均為凹面。第三鏡片具有正屈光力，其物側面為凹面且像側面為凸面。第五鏡片具有正屈光力，其物側面及像側面均為凸面。廣角鏡頭還滿足下列關係式：8.5＜TTL/F＜11.25，藉此可使鏡頭同時兼具廣角及小型化的特性。
Description
本發明是關於一種光學系統，特別是關於一種具有廣角特性的五片式成像鏡頭。
超廣角鏡頭是指能攝取比廣角鏡頭更寬廣景象的鏡頭，其視角非常廣闊，景深較長，因此經常被用於表現遼闊的透視效果。
但是，超廣角鏡頭容易有色差大的問題，鏡頭長度通常也較長。因此，如何改善這些問題，實係值得本領域人士思量的。
本發明之主要目的在於提供一種具有廣角、低色差且全長較短的廣角鏡頭。
為了達成上述及其他目的，本發明提供一種廣角鏡頭，其由物側至像側依序包括一第一鏡片、一第二鏡片、一第三鏡片、一第四鏡片及一第五鏡片。第一、第二、第四鏡片均具有負屈光力，且三者的物側面為均凸面且像側面均為凹面。第三鏡片具有正屈光力，其物側面為凹面且像側面為凸面。第五鏡片具有正屈光力，其物側面及像側面均為凸面。廣角鏡頭還滿足下列關係式：8.5＜TTL/F＜11.25；其中TTL為該廣角鏡頭的系統長度，F為該廣角鏡頭的系統焦距值。藉此可使鏡頭同時兼具廣角及小型化的特性。
為了達成上述及其他目的，本發明還提供一種廣角鏡頭，其由物側至像側依序包括一第一鏡片、一第二鏡片、一第三鏡片、一第四鏡片及一第五鏡片。第一鏡片具有負屈光力，其物側面的曲率半徑為正值，且其物側面的曲率半徑大於其像側面的曲率半徑。第二鏡片具有負屈光力，其像側面的曲率半徑為正值，且其物側面的曲率半徑大於其像側面的曲率半徑。第三鏡片具有正屈光力，其物側面的曲率半徑為負值，且其物側面的曲率半徑小於其像側面的曲率半徑。第四鏡片具有負屈光力，其像側面的曲率半徑為正值，且其物側面的曲率半徑大於其像側面的曲率半徑。第五鏡片具有正屈光力，其物側面的曲率半徑為正值，且其物側面的曲率半徑大於其像側面的曲率半徑。廣角鏡頭還滿足下列關係式：(V1+V2)/2-V3＞15；其中V1為該第一鏡片的色散係數，V2為該第二鏡片的色散係數，V3為該第三鏡片的色散係數。藉此，可以使廣角鏡頭具有較佳的色差補償效果。較佳者更可滿足下列關係式：35＞(V1+V2)/2-V3＞30。
前述廣角鏡頭中，更可包括一光圈位於第三、第四鏡片之間，藉此平衡廣角鏡頭屈光力的配置。
前述廣角鏡頭更可滿足下列關係式：
-1.8＜F4/F5＜-1.2；其中F4為該第四鏡片的焦距值，F5為該第五鏡片的焦距值，藉此進一步改善色差。
前述廣角鏡頭更可滿足下列關係式：
0.3＜sagR4/R4＜0.7，其中R4為該第四鏡片像側面的曲率半徑，sagR4為該第二鏡片像側面在一光軸處的表面與一平貼於該第二鏡片像側面最大有效徑處上的假想平面的軸向間距，藉此使第四鏡片更容易製作。
前述廣角鏡頭更可滿足下列關係式：0.85＜(F/F3+F/F5)＜1.25；其中F3為該第三鏡片的焦距值，F5為該第五鏡片的焦距值，F為該廣角鏡頭的系統焦距值，藉此更易達成小型化的效果。較佳者更可滿足下列關係式：0.92＜(F/F3+F/F5)＜1.20。
前述廣角鏡頭中，第一鏡片可為玻璃材質，使廣角鏡頭較能避免外力傷害鏡頭表面，此時第一鏡片的雙面可均為球面或非球面；第一鏡片至第五鏡片也可均為塑膠鏡片且雙面均為球面或非球面，藉此有助於降低成本及總重量。
前述廣角鏡頭更可滿足下列關係式： 8≦R1/F≦11、1≦R2/F≦3 、 6≦R3/F≦13、1≦R4/F≦2 、-9.6≦R5/F≦-3.0、-2.1≦R6/F≦-1.3、 3≦R7/F≦12、0≦R8/F≦2 、 0≦R9/F≦2 、 -1.7≦R10/F≦-1.55 、 -0.35≦F/F1≦-0.1 、 -0.45≦F/F2≦-0.2 、 0.2≦F/F3≦0.45 、 -0.65≦F/F4≦-0.4 、 0.55≦F/F5≦0.85 、 1.1≦ALT/Gaa≦1.9、0.8＜(F3+F4)/F＜1.5；其中R1為該第一鏡片物側面的曲率半徑，R2為該第一鏡片像側面的曲率半徑，R3為該第二鏡片物側面的曲率半徑，R4為該第二鏡片像側面的曲率半徑，R5為該第三鏡片物側面的曲率半徑，R6為該第三鏡片像側面的曲率半徑，R7為該第四鏡片物側面的曲率半徑，R8為該第四鏡片像側面的曲率半徑，R9為該第五鏡片物側面的曲率半徑，R10為該第五鏡片像側面的曲率半徑，F1為該第一鏡片的焦距值，F2為該第二鏡片的焦距值，F3為該第三鏡片的焦距值，F4為該第四鏡片的焦距值，F5為該第五鏡片的焦距值，ALT為該第一至第五鏡片在該光軸上的厚度總和，Gaa為該第一至第五鏡片在該光軸上的間隙長度總和。藉此使該廣角鏡頭具有廣角、低色差且小型化等特性。
請參考第1圖，所繪示者為本發明的第一實施例，該廣角鏡頭在光軸L上由物側A至像側B依序包括一第一鏡片10、一第二鏡片20、一第三鏡片30、一光圈ST、一第四鏡片40及一第五鏡片50，於像側B處設有CCD、CMOS或其他感光元件（未繪示），於感光元件與第五鏡片50之間可設有濾光片及/或保護玻璃等平板鏡片60，平板鏡片60的數量可依需求增減或不設置。
本實施例中，第一鏡片10具有負屈光力，其物側面為凸面且像側面為凹面，其物側面的曲率半徑為正值且大於像側面的曲率半徑，塑膠製成的第一鏡片10的物側面及像側面均可為非球面。本文中，當一曲面的曲面圓心較該曲面本身更靠近像側時，則該曲面之曲率半徑為正值；反之，當一曲面的曲面圓心較該曲面本身更靠近物側時，則該曲面之曲率半徑為負值。
第二鏡片20具有負屈光力，其物側面為凸面且像側面為凹面，其像側面的曲率半徑為正值，且其物側面的曲率半徑大於其像側面的曲率半徑，塑膠製成的第二鏡片20的物側面及像側面均可為非球面，藉以改善畸變的表現。另外，如第1A圖所示，前文所提到的sagR4是指，第二鏡片20像側面在光軸上的表面與一平貼於第二鏡片20像側面最大有效徑處上的假想平面之間的軸向間距，該假想平面垂直於光軸。
第三鏡片30具有正屈光力，其物側面為凹面且像側面為凸面，其物側面曲率半徑為負值且小於其像側面的曲率半徑，塑膠製成的第三鏡片30的物側面及像側面均可為非球面。由於第一、第二鏡片10、20均具有負屈光力，且第三鏡片30的物側面亦為凹面，因此使的本發明的廣角鏡頭更容易實現超廣角特性，甚或可實現魚眼鏡頭的特性。另外，帶有正屈光力的第三鏡片30則有助於改善場曲表現及因第一、第二鏡片10、20所生的色差，並有助於系統小型化。
第四鏡片40具有負屈光力，其物側面為凸面且像側面為凹面，其像側面的曲率半徑為正值，且其物側面的曲率半徑大於像側面的曲率半徑，塑膠製成的第四鏡片40的物側面及像側面均可為非球面。此外，設於第三、第四鏡片30、40之間的光圈ST有助於平衡系統屈光力的配置。
第五鏡片50具有正屈光力，其物側面及像側面均為凸面，其物側面的曲率半徑為正值且大於像側面的曲率半徑，塑膠製成的第五鏡片50的物側面及像側面均可為非球面，且帶有正屈光力的第五鏡片50亦有助於系統小型化。本實施例中，第四、第五鏡片40、50兩者膠合，即第四鏡片40像側面與第五鏡片50物側面以黏膠黏合，藉此可改善色差。此外，第四、第五鏡片40、50的色散係數還可滿足下列條件，以更進一步改善色差：V5-V4＞25；其中V4為第四鏡片的色散係數，V5為第五鏡片的色散係數。
本實施例的廣角鏡頭的設計參數如下表一所示：
表一
<TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td> 鏡片 </td><td> 面 </td><td> 曲率半徑(mm) </td><td> 距離 (mm) </td><td> 折射率 (Nd) </td><td> 色散係數 (Vd) </td></tr><tr><td> 第一鏡片 </td><td> 物側面1 </td><td> 11.60 </td><td> 0.90 </td><td> 1.55 </td><td> 56.0 </td></tr><tr><td> 像側面2 </td><td> 3.08 </td><td> 1.56 </td></tr><tr><td> 第二鏡片 </td><td> 物側面3 </td><td> 10.48 </td><td> 0.65 </td><td> 1.55 </td><td> 56.0 </td></tr><tr><td> 像側面4 </td><td> 1.29 </td><td> 1.18 </td></tr><tr><td> 第三鏡片 </td><td> 物側面5 </td><td> -4.73 </td><td> 2.01 </td><td> 1.65 </td><td> 23.5 </td></tr><tr><td> 像側面6 </td><td> -1.64 </td><td> 0.43 </td></tr><tr><td> 光圈 </td><td> </td><td> ∞ </td><td> 0.26 </td><td> </td><td> </td></tr><tr><td> 第四鏡片 </td><td> 物側面8 </td><td> 12.88 </td><td> 0.60 </td><td> 1.65 </td><td> 23.5 </td></tr><tr><td> 像側面9 </td><td> 1.27 </td><td> 0.00 </td></tr><tr><td> 第五鏡片 </td><td> 物側面10 </td><td> 1.27 </td><td> 1.52 </td><td> 1.53 </td><td> 56.0 </td></tr><tr><td> 像側面11 </td><td> -1.72 </td><td> 0.50 </td></tr><tr><td> 濾光片/ 保護玻璃 </td><td> 物側面12 </td><td> ∞ </td><td> 0.70 </td><td> 1.52 </td><td> 64.2 </td></tr><tr><td> 像側面13 </td><td> ∞ </td><td> 1.50 </td></tr></TBODY></TABLE>
本實施例中，第一至第五鏡片10、20、30、40、50的物側面及像側面均為非球面，其面型滿足下列非球面公式：
其中c=1/r，r為表面曲率半徑，h為光線在此表面的高度，k為錐面係數，B為第四階係數，C為第六階係數，D為第八階係數，E為第十階係數，F為第十二階係數，G為第十四階係數，H為第十六階係數。第一實施例各非球面之參數如下表二所示：
表二
<TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td> </td><td> 物側面1 </td><td> 像側面2 </td><td> 物側面3 </td><td> 像側面4 </td><td> 物側面5 </td></tr><tr><td> k </td><td> 0 </td><td> 0 </td><td> 0 </td><td> -5.94E-01 </td><td> 0 </td></tr><tr><td> B </td><td> 1.64E-04 </td><td> -8.44E-04 </td><td> -6.76E-03 </td><td> -7.56E-03 </td><td> -3.21E-02 </td></tr><tr><td> C </td><td> -2.03E-05 </td><td> -4.26E-05 </td><td> 1.40E-03 </td><td> 3.72E-03 </td><td> -1.38E-03 </td></tr><tr><td> D </td><td> 7.52E-07 </td><td> 9.37E-05 </td><td> -2.35E-04 </td><td> -7.58E-03 </td><td> 3.09E-03 </td></tr><tr><td> E </td><td> -8.57E-09 </td><td> -9.12E-06 </td><td> 2.24E-05 </td><td> 6.67E-03 </td><td> -4.58E-03 </td></tr><tr><td> F </td><td> 0 </td><td> 0 </td><td> -7.07E-07 </td><td> -8.59E-04 </td><td> 1.04E-03 </td></tr><tr><td> G </td><td> 0 </td><td> 0 </td><td> 0 </td><td> -2.74E-04 </td><td> 0 </td></tr><tr><td> H </td><td> 0 </td><td> 0 </td><td> 0 </td><td> 0 </td><td> 0 </td></tr><tr><td> </td><td> 像側面6 </td><td> 物側面8 </td><td> 像側面9 </td><td> 物側面10 </td><td> 像側面11 </td></tr><tr><td> k </td><td> -3.86 </td><td> 0 </td><td> 0 </td><td> 0 </td><td> -1.88 </td></tr><tr><td> B </td><td> -3.10E-02 </td><td> 1.25E-01 </td><td> 4.02E-01 </td><td> 4.02E-01 </td><td> -1.70E-02 </td></tr><tr><td> C </td><td> 1.63E-03 </td><td> -1.71E-01 </td><td> -6.82E-01 </td><td> -6.82E-01 </td><td> -1.53E-03 </td></tr><tr><td> D </td><td> 0 </td><td> 1.48E-01 </td><td> 4.08E-01 </td><td> 4.08E-01 </td><td> 1.27E-02 </td></tr><tr><td> E </td><td> 0 </td><td> -7.83E-02 </td><td> -1.22E-01 </td><td> -1.22E-01 </td><td> -1.01E-02 </td></tr><tr><td> F </td><td> 0 </td><td> 2.09E-02 </td><td> -6.69E-03 </td><td> -6.69E-03 </td><td> 3.69E-03 </td></tr><tr><td> G </td><td> 0 </td><td> 0 </td><td> 0 </td><td> 0 </td><td> 7.45E-04 </td></tr><tr><td> H </td><td> 0 </td><td> 0 </td><td> 0 </td><td> 0 </td><td> 0 </td></tr></TBODY></TABLE>
基於前述設計，本實施例的系統焦距值F為1.08 mm，系統長度為11.81 mm，第一鏡片焦距值為-7.97 mm，第二鏡片焦距值為-2.77 mm，第三鏡片焦距值為3.10 mm，第四鏡片焦距值為-2.23 mm，第五鏡片焦距值為1.66 mm，最大視角達211∘。
此時，廣角鏡頭各項關係式的數值如下表三所示：
表三
<TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td> 關係式 </td><td> 數值 </td><td> 關係式 </td><td> 數值 </td></tr><tr><td> TTL/F </td><td> 10.98 </td><td> R6/F </td><td> -1.52 </td></tr><tr><td> F4/F5 </td><td> -1.34 </td><td> R7/F </td><td> 11.98 </td></tr><tr><td> sagR4/R4 </td><td> 0.62 </td><td> R8/F </td><td> 1.18 </td></tr><tr><td> (V1+V2)/2-V3 </td><td> 32.46 </td><td> R9/F </td><td> 1.18 </td></tr><tr><td> (F3+F4)/F </td><td> 0.82 </td><td> R10/F </td><td> -1.60 </td></tr><tr><td> ALT/Gaa </td><td> 1.79 </td><td> F/F1 </td><td> -0.13 </td></tr><tr><td> R1/F </td><td> 10.79 </td><td> F/F2 </td><td> -0.39 </td></tr><tr><td> R2/F </td><td> 2.86 </td><td> F/F3 </td><td> 0.35 </td></tr><tr><td> R3/F </td><td> 9.75 </td><td> F/F4 </td><td> -0.48 </td></tr><tr><td> R4/F </td><td> 1.20 </td><td> F/F5 </td><td> 0.65 </td></tr><tr><td> R5/F </td><td> -4.40 </td><td> F/F3+F/F5 </td><td> 0.99 </td></tr></TBODY></TABLE>
如此一來，廣角鏡頭具有廣角、低色差且小型化的特性，其橫向色差圖如第1B圖所示，可見其不同視角的最大橫向色差均小於 8 μm。
請參考第2圖，所繪示者為本發明的第二實施例，其鏡片配置與第一實施例相似，但第一鏡片為玻璃材質且雙面均為球面。本實施例的廣角鏡頭的設計參數如下表四所示：
表四
<TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td> 鏡片 </td><td> 面 </td><td> 曲率半徑(mm) </td><td> 距離 (mm) </td><td> 折射率 (Nd) </td><td> 色散係數 (Vd) </td></tr><tr><td> 第一鏡片 </td><td> 物側面1 </td><td> 11.6 </td><td> 0.96 </td><td> 1.73 </td><td> 54.7 </td></tr><tr><td> 像側面2 </td><td> 2.92 </td><td> 1.28 </td></tr><tr><td> 第二鏡片 </td><td> 物側面3 </td><td> 10.12 </td><td> 0.65 </td><td> 1.55 </td><td> 56.0 </td></tr><tr><td> 像側面4 </td><td> 1.80 </td><td> 1.21 </td></tr><tr><td> 第三鏡片 </td><td> 物側面5 </td><td> -3.33 </td><td> 2.03 </td><td> 1.67 </td><td> 20.4 </td></tr><tr><td> 像側面6 </td><td> -1.82 </td><td> 0.56 </td></tr><tr><td> 光圈 </td><td> </td><td> ∞ </td><td> 0.31 </td><td> </td><td> </td></tr><tr><td> 第四鏡片 </td><td> 物側面8 </td><td> 6.85 </td><td> 0.60 </td><td> 1.67 </td><td> 20.4 </td></tr><tr><td> 像側面9 </td><td> 1.29 </td><td> 0.00 </td></tr><tr><td> 第五鏡片 </td><td> 物側面10 </td><td> 1.29 </td><td> 1.40 </td><td> 1.53 </td><td> 56.0 </td></tr><tr><td> 像側面11 </td><td> -1.73 </td><td> 0.50 </td></tr><tr><td> 濾光片/ 保護玻璃 </td><td> 物側面12 </td><td> ∞ </td><td> 0.70 </td><td> 1.52 </td><td> 64.2 </td></tr><tr><td> 像側面13 </td><td> ∞ </td><td> 1.59 </td></tr></TBODY></TABLE>
本實施例中，第二至第五鏡片20、30、40、50的物側面及像側面均為非球面，其面型滿足上列非球面公式，且第二實施例各非球面之參數如下表五所示：
表五
<TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td> </td><td> 物側面3 </td><td> 像側面4 </td><td> 物側面5 </td><td> 像側面6 </td></tr><tr><td> k </td><td> 0 </td><td> -2.67E-01 </td><td> 0 </td><td> 0 </td></tr><tr><td> B </td><td> -4.69E-03 </td><td> -2.00E-02 </td><td> -2.86E-02 </td><td> 5.58E-02 </td></tr><tr><td> C </td><td> 1.36E-03 </td><td> 1.01E-02 </td><td> 9.42E-03 </td><td> -1.29E-02 </td></tr><tr><td> D </td><td> -6.92E-05 </td><td> -1.41E-02 </td><td> -1.62E-03 </td><td> 7.62E-03 </td></tr><tr><td> E </td><td> -6.88E-10 </td><td> 1.24E-02 </td><td> 3.74E-07 </td><td> -3.14E-03 </td></tr><tr><td> F </td><td> 3.26E-11 </td><td> -4.86E-03 </td><td> -1.26E-07 </td><td> 1.36E-03 </td></tr><tr><td> G </td><td> 0 </td><td> 8.50E-04 </td><td> 1.68E-08 </td><td> -3.65E-04 </td></tr><tr><td> H </td><td> 0 </td><td> 0 </td><td> 0 </td><td> 5.25E-05 </td></tr><tr><td> </td><td> 像側面8 </td><td> 物側面9 </td><td> 像側面10 </td><td> 物側面11 </td></tr><tr><td> k </td><td> 0 </td><td> 0 </td><td> 0 </td><td> -1.73 </td></tr><tr><td> B </td><td> 9.69E-02 </td><td> 3.12E-01 </td><td> 3.12E-01 </td><td> -9.54E-03 </td></tr><tr><td> C </td><td> -1.17E-01 </td><td> -4.89E-01 </td><td> -4.89E-01 </td><td> -2.26E-02 </td></tr><tr><td> D </td><td> 7.89E-02 </td><td> 2.73E-01 </td><td> 2.73E-01 </td><td> 4.83E-02 </td></tr><tr><td> E </td><td> -2.24E-02 </td><td> -9.27E-02 </td><td> -9.27E-02 </td><td> -4.03E-02 </td></tr><tr><td> F </td><td> 1.70E-06 </td><td> -5.65E-06 </td><td> -5.65E-06 </td><td> 1.48E-02 </td></tr><tr><td> G </td><td> 0 </td><td> 1.24E-06 </td><td> 1.24E-06 </td><td> 0 </td></tr><tr><td> H </td><td> 0 </td><td> 4.91E-08 </td><td> 4.91E-08 </td><td> 0 </td></tr></TBODY></TABLE>
基於前述設計，本實施例的系統焦距值F為1.08 mm，系統長度為11.80 mm，第一鏡片焦距值為-5.60 mm，第二鏡片焦距值為-4.12 mm，第三鏡片焦距值為3.92 mm，第四鏡片焦距值為-2.50 mm，第五鏡片焦距值為1.65 mm，最大視角達225∘。
此時，廣角鏡頭各項關係式的數值如下表六所示：
表六
<TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td> 關係式 </td><td> 數值 </td><td> 關係式 </td><td> 數值 </td></tr><tr><td> TTL/F </td><td> 10.94 </td><td> R6/F </td><td> -1.69 </td></tr><tr><td> F4/F5 </td><td> -1.51 </td><td> R7/F </td><td> 6.35 </td></tr><tr><td> sagR4/R4 </td><td> 0.40 </td><td> R8/F </td><td> 1.20 </td></tr><tr><td> (V1+V2)/2-V3 </td><td> 34.96 </td><td> R9/F </td><td> 1.20 </td></tr><tr><td> (F3+F4)/F </td><td> 1.32 </td><td> R10/F </td><td> -1.60 </td></tr><tr><td> ALT/Gaa </td><td> 1.85 </td><td> F/F1 </td><td> -0.19 </td></tr><tr><td> R1/F </td><td> 10.75 </td><td> F/F2 </td><td> -0.26 </td></tr><tr><td> R2/F </td><td> 2.71 </td><td> F/F3 </td><td> 0.28 </td></tr><tr><td> R3/F </td><td> 9.37 </td><td> F/F4 </td><td> -0.43 </td></tr><tr><td> R4/F </td><td> 1.67 </td><td> F/F5 </td><td> 0.65 </td></tr><tr><td> R5/F </td><td> -3.09 </td><td> F/F3+F/F5 </td><td> 0.93 </td></tr></TBODY></TABLE>
如此一來，廣角鏡頭具有廣角、低色差且小型化的特性，其橫向色差圖如第2A圖所示，可見其不同視角的最大橫向色差均小於 5 μm。
請參考第3圖，所繪示者為本發明的第三實施例，其鏡片配置與第二實施例相似，本實施例的廣角鏡頭的設計參數如下表七所示：
表七
<TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td> 鏡片 </td><td> 面 </td><td> 曲率半徑(mm) </td><td> 距離 (mm) </td><td> 折射率 (Nd) </td><td> 色散係數 (Vd) </td></tr><tr><td> 第一鏡片 </td><td> 物側面1 </td><td> 12.00 </td><td> 0.70 </td><td> 1.78 </td><td> 49.6 </td></tr><tr><td> 像側面2 </td><td> 2.56 </td><td> 1.00 </td></tr><tr><td> 第二鏡片 </td><td> 物側面3 </td><td> 9.01 </td><td> 0.70 </td><td> 1.53 </td><td> 56.0 </td></tr><tr><td> 像側面4 </td><td> 1.73 </td><td> 1.78 </td></tr><tr><td> 第三鏡片 </td><td> 物側面5 </td><td> -12.53 </td><td> 1.04 </td><td> 1.67 </td><td> 20.4 </td></tr><tr><td> 像側面6 </td><td> -2.72 </td><td> 1.16 </td></tr><tr><td> 光圈 </td><td> </td><td> ∞ </td><td> 0.15 </td><td> </td><td> </td></tr><tr><td> 第四鏡片 </td><td> 物側面8 </td><td> 4.16 </td><td> 0.60 </td><td> 1.67 </td><td> 20.4 </td></tr><tr><td> 像側面9 </td><td> 1.30 </td><td> 0.00 </td></tr><tr><td> 第五鏡片 </td><td> 物側面10 </td><td> 1.30 </td><td> 1.39 </td><td> 1.53 </td><td> 56.0 </td></tr><tr><td> 像側面11 </td><td> -2.13 </td><td> 0.66 </td></tr><tr><td> 濾光片/ 保護玻璃 </td><td> 物側面12 </td><td> ∞ </td><td> 0.90 </td><td> 1.52 </td><td> 64.2 </td></tr><tr><td> 像側面13 </td><td> ∞ </td><td> 1.92 </td></tr></TBODY></TABLE>
本實施例中，第二至第五鏡片20、30、40、50的物側面及像側面均為非球面，其面型滿足上列非球面公式，且第三實施例各非球面之參數如下表八所示：
表八
<TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td> </td><td> 物側面3 </td><td> 像側面4 </td><td> 物側面5 </td><td> 像側面6 </td></tr><tr><td> k </td><td> 0 </td><td> -1.09E-01 </td><td> 0 </td><td> 0 </td></tr><tr><td> B </td><td> 3.94E-02 </td><td> 6.04E-02 </td><td> 4.51E-03 </td><td> 1.71E-02 </td></tr><tr><td> C </td><td> -1.22E-02 </td><td> -7.97E-03 </td><td> -2.79E-03 </td><td> -5.72E-03 </td></tr><tr><td> D </td><td> 1.66E-03 </td><td> -1.11E-02 </td><td> -1.21E-03 </td><td> 9.08E-05 </td></tr><tr><td> E </td><td> -1.26E-04 </td><td> 3.81E-03 </td><td> 2.34E-04 </td><td> 4.40E-04 </td></tr><tr><td> F </td><td> 5.33E-06 </td><td> -7.16E-04 </td><td> 2.00E-05 </td><td> -1.33E-04 </td></tr><tr><td> G </td><td> -9.41E-08 </td><td> 5.04E-05 </td><td> 0 </td><td> 1.17E-05 </td></tr><tr><td> H </td><td> 0 </td><td> 0 </td><td> 0 </td><td> 0 </td></tr><tr><td> </td><td> 像側面8 </td><td> 物側面9 </td><td> 像側面10 </td><td> 物側面11 </td></tr><tr><td> k </td><td> 0 </td><td> 0 </td><td> 0 </td><td> 0 </td></tr><tr><td> B </td><td> 2.73E-02 </td><td> 1.19E-01 </td><td> 1.19E-01 </td><td> 1.60E-02 </td></tr><tr><td> C </td><td> -3.10E-02 </td><td> -2.02E-01 </td><td> -2.02E-01 </td><td> -9.95E-03 </td></tr><tr><td> D </td><td> 1.10E-02 </td><td> 1.59E-01 </td><td> 1.59E-01 </td><td> 2.89E-02 </td></tr><tr><td> E </td><td> -4.19E-04 </td><td> -2.15E-01 </td><td> -2.15E-01 </td><td> -3.53E-02 </td></tr><tr><td> F </td><td> -1.98E-03 </td><td> 1.40E-01 </td><td> 1.40E-01 </td><td> 2.39E-02 </td></tr><tr><td> G </td><td> 0 </td><td> -4.07E-02 </td><td> -4.07E-02 </td><td> -7.29E-03 </td></tr><tr><td> H </td><td> 0 </td><td> 0 </td><td> 0 </td><td> 1.24E-03 </td></tr></TBODY></TABLE>
基於前述設計，本實施例的系統焦距值F為1.32 mm，系統長度為11.99 mm，第一鏡片焦距值為-4.34 mm，第二鏡片焦距值為-4.14 mm，第三鏡片焦距值為4.99 mm，第四鏡片焦距值為-3.08 mm，第五鏡片焦距值為1.76 mm，最大視角達150∘。
此時，廣角鏡頭各項關係式的數值如下表九所示：
表九
<TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td> 關係式 </td><td> 數值 </td><td> 關係式 </td><td> 數值 </td></tr><tr><td> TTL/F </td><td> 9.11 </td><td> R6/F </td><td> -2.07 </td></tr><tr><td> F4/F5 </td><td> -1.75 </td><td> R7/F </td><td> 3.16 </td></tr><tr><td> sagR4/R4 </td><td> 0.62 </td><td> R8/F </td><td> 0.98 </td></tr><tr><td> (V1+V2)/2-V3 </td><td> 32.45 </td><td> R9/F </td><td> 0.98 </td></tr><tr><td> (F3+F4)/F </td><td> 1.46 </td><td> R10/F </td><td> -1.61 </td></tr><tr><td> ALT/Gaa </td><td> 1.13 </td><td> F/F1 </td><td> -0.30 </td></tr><tr><td> R1/F </td><td> 9.12 </td><td> F/F2 </td><td> -0.32 </td></tr><tr><td> R2/F </td><td> 1.95 </td><td> F/F3 </td><td> 0.26 </td></tr><tr><td> R3/F </td><td> 6.84 </td><td> F/F4 </td><td> -0.43 </td></tr><tr><td> R4/F </td><td> 1.31 </td><td> F/F5 </td><td> 0.75 </td></tr><tr><td> R5/F </td><td> -9.52 </td><td> F/F3+F/F5 </td><td> 1.01 </td></tr></TBODY></TABLE>
如此一來，廣角鏡頭具有廣角、低色差且小型化的特性，其橫向色差圖如第3A圖所示，可見其不同視角的最大橫向色差均小於 3 μm。
請參考第4圖，所繪示者為本發明的第四實施例，其鏡片配置與第二實施例相似，本實施例的廣角鏡頭的設計參數如下表十所示：
表十
<TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td> 鏡片 </td><td> 面 </td><td> 曲率半徑(mm) </td><td> 距離 (mm) </td><td> 折射率 (Nd) </td><td> 色散係數 (Vd) </td></tr><tr><td> 第一鏡片 </td><td> 物側面1 </td><td> 8.70 </td><td> 0.70 </td><td> 1.73 </td><td> 54.7 </td></tr><tr><td> 像側面2 </td><td> 2.71 </td><td> 1.36 </td></tr><tr><td> 第二鏡片 </td><td> 物側面3 </td><td> 13.36 </td><td> 0.60 </td><td> 1.55 </td><td> 56.0 </td></tr><tr><td> 像側面4 </td><td> 1.31 </td><td> 1.14 </td></tr><tr><td> 第三鏡片 </td><td> 物側面5 </td><td> -4.85 </td><td> 1.36 </td><td> 1.65 </td><td> 23.5 </td></tr><tr><td> 像側面6 </td><td> -1.42 </td><td> 0.52 </td></tr><tr><td> 光圈 </td><td> </td><td> ∞ </td><td> -0.03 </td><td> </td><td> </td></tr><tr><td> 第四鏡片 </td><td> 物側面8 </td><td> 11.78 </td><td> 0.55 </td><td> 1.65 </td><td> 23.5 </td></tr><tr><td> 像側面9 </td><td> 1.00 </td><td> 0.00 </td></tr><tr><td> 第五鏡片 </td><td> 物側面10 </td><td> 1.00 </td><td> 1.19 </td><td> 1.55 </td><td> 56.0 </td></tr><tr><td> 像側面11 </td><td> -1.77 </td><td> 0.50 </td></tr><tr><td> 濾光片/ 保護玻璃 </td><td> 物側面12 </td><td> ∞ </td><td> 0.70 </td><td> 1.52 </td><td> 64.2 </td></tr><tr><td> 像側面13 </td><td> ∞ </td><td> 1.44 </td></tr></TBODY></TABLE>
本實施例中，第二至第五鏡片20、30、40、50的物側面及像側面均為非球面，其面型滿足上列非球面公式，且第四實施例各非球面之參數如下表十一所示：
表十一
<TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td> </td><td> 物側面3 </td><td> 像側面4 </td><td> 物側面5 </td><td> 像側面6 </td></tr><tr><td> k </td><td> 0 </td><td> -3.60E-01 </td><td> 0 </td><td> -4.31 </td></tr><tr><td> B </td><td> 8.33E-04 </td><td> 2.01E-02 </td><td> -4.18E-02 </td><td> -4.30E-02 </td></tr><tr><td> C </td><td> -9.27E-04 </td><td> -3.75E-02 </td><td> 7.16E-03 </td><td> -5.90E-04 </td></tr><tr><td> D </td><td> 1.01E-04 </td><td> 1.00E-01 </td><td> -1.23E-02 </td><td> 0 </td></tr><tr><td> E </td><td> 1.22E-11 </td><td> -1.14E-01 </td><td> 3.40E-06 </td><td> 0 </td></tr><tr><td> F </td><td> -6.50E-13 </td><td> 6.57E-02 </td><td> -1.57E-06 </td><td> 0 </td></tr><tr><td> G </td><td> 0 </td><td> -1.57E-02 </td><td> 2.87E-07 </td><td> 0 </td></tr><tr><td> H </td><td> 0 </td><td> 0 </td><td> 0 </td><td> 0 </td></tr><tr><td> </td><td> 像側面8 </td><td> 物側面9 </td><td> 像側面10 </td><td> 物側面11 </td></tr><tr><td> k </td><td> 0 </td><td> 0 </td><td> 0 </td><td> -2.25 </td></tr><tr><td> B </td><td> 2.34E-01 </td><td> 6.90E-01 </td><td> 6.90E-01 </td><td> -2.91E-02 </td></tr><tr><td> C </td><td> -3.98E-01 </td><td> -1.96 </td><td> -1.96 </td><td> 6.63E-02 </td></tr><tr><td> D </td><td> 4.34E-01 </td><td> 2.51 </td><td> 2.51 </td><td> -1.67E-01 </td></tr><tr><td> E </td><td> -2.21E-01 </td><td> -3.08 </td><td> -3.08 </td><td> 3.10E-01 </td></tr><tr><td> F </td><td> 1.13E-05 </td><td> 3.15 </td><td> 3.15 </td><td> -2.72E-01 </td></tr><tr><td> G </td><td> 0 </td><td> -2.47 </td><td> -2.47 </td><td> 1.09E-01 </td></tr><tr><td> H </td><td> 0 </td><td> 7.88E-01 </td><td> 7.88E-01 </td><td> 0 </td></tr></TBODY></TABLE>
基於前述設計，本實施例的系統焦距值F為1.07 mm，系統長度為10.03 mm，第一鏡片焦距值為-5.65 mm，第二鏡片焦距值為-2.70 mm，第三鏡片焦距值為2.69 mm，第四鏡片焦距值為-1.73 mm，第五鏡片焦距值為1.38 mm，最大視角達210∘。
此時，廣角鏡頭各項關係式的數值如下表十二所示：
表十二
<TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td> 關係式 </td><td> 數值 </td><td> 關係式 </td><td> 數值 </td></tr><tr><td> TTL/F </td><td> 9.36 </td><td> R6/F </td><td> -1.32 </td></tr><tr><td> F4/F5 </td><td> -1.26 </td><td> R7/F </td><td> 10.99 </td></tr><tr><td> sagR4/R4 </td><td> 0.59 </td><td> R8/F </td><td> 0.94 </td></tr><tr><td> (V1+V2)/2-V3 </td><td> 31.8 </td><td> R9/F </td><td> 0.94 </td></tr><tr><td> (F3+F4)/F </td><td> 0.90 </td><td> R10/F </td><td> -1.65 </td></tr><tr><td> ALT/Gaa </td><td> 1.45 </td><td> F/F1 </td><td> -0.19 </td></tr><tr><td> R1/F </td><td> 8.13 </td><td> F/F2 </td><td> -0.40 </td></tr><tr><td> R2/F </td><td> 2.53 </td><td> F/F3 </td><td> 0.40 </td></tr><tr><td> R3/F </td><td> 12.48 </td><td> F/F4 </td><td> -0.62 </td></tr><tr><td> R4/F </td><td> 1.22 </td><td> F/F5 </td><td> 0.78 </td></tr><tr><td> R5/F </td><td> -4.53 </td><td> F/F3+F/F5 </td><td> 1.17 </td></tr></TBODY></TABLE>
如此一來，廣角鏡頭具有廣角、低色差且小型化的特性，其橫向色差圖如第4A圖所示，可見其不同視角的最大橫向色差均小於 6 μm。
第一鏡片10 第二鏡片20 第三鏡片30 第四鏡片40 第五鏡片50 平板鏡片60 物側A 像側B 光圈ST 光軸L 軸向間距sagR4
第1圖為本發明第一實施例的示意圖。
第1A圖為本發明第一實施例第二鏡片的放大示意圖。
第1B圖為本發明第一實施例的橫向色差圖。
第2圖為本發明第二實施例的示意圖。
第2A圖為本發明第二實施例的橫向色差圖。
第3圖為本發明第三實施例的示意圖。
第3A圖為本發明第三實施例的橫向色差圖。
第4圖為本發明第四實施例的示意圖。
第4A圖為本發明第四實施例的橫向色差圖。
第一鏡片10 第二鏡片20 第三鏡片30 第四鏡片40 第五鏡片50 平板鏡片60 物側A 像側B 光圈ST 光軸L
Claims (11)
- 一種廣角鏡頭，由物側至像側依序包括： 一第一鏡片，具有負屈光力，其物側面為凸面且像側面為凹面； 一第二鏡片，具有負屈光力，其物側面為凸面且像側面為凹面； 一第三鏡片，具有正屈光力，其物側面為凹面且像側面為凸面； 一第四鏡片，具有負屈光力，其物側面為凸面且像側面為凹面；以及 一第五鏡片，具有正屈光力，其物側面及像側面均為凸面； 其中，該廣角鏡頭更滿足下列關係式： 8.5＜TTL/F＜11.25；其中TTL為該廣角鏡頭的系統長度，F為該廣角鏡頭的系統焦距值。
- 一種廣角鏡頭，由物側至像側依序包括： 一第一鏡片，具有負屈光力，其物側面的曲率半徑為正值，且其物側面的曲率半徑大於其像側面的曲率半徑； 一第二鏡片，具有負屈光力，其像側面的曲率半徑為正值，且其物側面的曲率半徑大於其像側面的曲率半徑； 一第三鏡片，具有正屈光力，其物側面的曲率半徑為負值，且其物側面的曲率半徑小於其像側面的曲率半徑； 一第四鏡片，具有負屈光力，其像側面的曲率半徑為正值，且其物側面的曲率半徑大於其像側面的曲率半徑；以及 一第五鏡片，具有正屈光力，其物側面的曲率半徑為正值，且其物側面的曲率半徑大於其像側面的曲率半徑； 其中，該廣角鏡頭更滿足下列關係式： (V1+V2)/2-V3>15；其中V1為該第一鏡片的色散係數，V2為該第二鏡片的色散係數，V3為該第三鏡片的色散係數；0.3<sagR4/R4<0.7；其中R4為該第四鏡片像側面的曲率半徑，sagR4為該第二鏡片像側面在一光軸處的表面與一平貼於該第二鏡片像側面最大有效徑處上的假想平面的軸向間距。
- 一種廣角鏡頭，由物側至像側依序包括：一第一鏡片，具有負屈光力，其物側面的曲率半徑為正值，且其物側面的曲率半徑大於其像側面的曲率半徑；一第二鏡片，具有負屈光力，其像側面的曲率半徑為正值，且其物側面的曲率半徑大於其像側面的曲率半徑；一第三鏡片，具有正屈光力，其物側面的曲率半徑為負值，且其物側面的曲率半徑小於其像側面的曲率半徑；一第四鏡片，具有負屈光力，其像側面的曲率半徑為正值，且其物側面的曲率半徑大於其像側面的曲率半徑；以及一第五鏡片，具有正屈光力，其物側面的曲率半徑為正值，且其物側面的曲率半徑大於其像側面的曲率半徑；其中，該廣角鏡頭更滿足下列關係式：-1.8<F4/F5<-1.2；其中F4為該第四鏡片的焦距值，F5為該第五鏡片的焦距值。
- 如請求項1、2或3所述的廣角鏡頭，其中第一鏡片為玻璃材質且其物側面及像側面均為非球面。
- 如請求項1、2或3所述的廣角鏡頭，其中第一鏡片為玻璃材質且其物側面及像側面均為球面。
- 如請求項1或2所述的廣角鏡頭，更包括一光圈位於該第三、第四鏡片之間。
- 如請求項1或2所述的廣角鏡頭，更滿足下列關係式：-1.8<F4/F5<-1.2；其中F4為該第四鏡片的焦距值，F5為該第五鏡片的焦距值。
- 如請求項1或3所述的廣角鏡頭，更滿足下列關係式：0.3<sagR4/R4<0.7，其中R4為該第四鏡片像側面的曲率半徑，sagR4為該第二鏡片像側面在一光軸處的表面與一平貼於該第二鏡片像側面最大有效徑處上的假想平面的軸向間距。
- 如請求項1、2或3所述的廣角鏡頭，更滿足下列關係式：0.85<(F/F3+F/F5)<1.25；其中F3為該第三鏡片的焦距值，F5為該第五鏡片的焦距值，F為該廣角鏡頭的系統焦距值。
- 如請求項1或3所述的廣角鏡頭，更滿足下列關係式：(V1+V2)/2-V3>15；其中V1為該第一鏡片的色散係數，V2為該第二鏡片的色散係數，V3為該第三鏡片的色散係數。
- 如請求項2或3所述的廣角鏡頭，更滿足下列關係式：8.5<TTL/F<11.25；其中TTL為該廣角鏡頭的系統長度，F為該廣角鏡頭的系統焦距值。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW105124744A TWI615628B (zh) | 2016-08-04 | 2016-08-04 | 廣角鏡頭 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW105124744A TWI615628B (zh) | 2016-08-04 | 2016-08-04 | 廣角鏡頭 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW201805685A TW201805685A (zh) | 2018-02-16 |
| TWI615628B true TWI615628B (zh) | 2018-02-21 |
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ID=62014335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW105124744A TWI615628B (zh) | 2016-08-04 | 2016-08-04 | 廣角鏡頭 |
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| Country | Link |
|---|---|
| TW (1) | TWI615628B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10996442B2 (en) | 2018-09-12 | 2021-05-04 | Rays Optics Inc. | Lens assembly and fabrication method thereof |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| TW201250281A (en) * | 2012-08-30 | 2012-12-16 | Largan Precision Co Ltd | Imaging lens assembly |
| CN103969798A (zh) * | 2013-12-18 | 2014-08-06 | 玉晶光电(厦门)有限公司 | 摄像装置与其光学成像镜头 |
| CN204129315U (zh) * | 2013-08-30 | 2015-01-28 | 富士胶片株式会社 | 摄像镜头及具备摄像镜头的摄像装置 |
-
2016
- 2016-08-04 TW TW105124744A patent/TWI615628B/zh active
Patent Citations (3)
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| US10996442B2 (en) | 2018-09-12 | 2021-05-04 | Rays Optics Inc. | Lens assembly and fabrication method thereof |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW201805685A (zh) | 2018-02-16 |
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