TWI728083B - 廣角鏡頭 - Google Patents

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TWI728083B
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Abstract

本發明提供一種廣角鏡頭，能夠不增大工序上的負擔，而減少像差。在四組五片的廣角鏡頭(100)中，第四透鏡(14)是凹面朝向像側的負彎月透鏡、或雙凹透鏡，第五透鏡(15)是雙凸透鏡。第四透鏡(14)及第五透鏡(15)是塑料透鏡，且構成接合透鏡(16)。第四透鏡(14)的折射率n4超過1.6，當將接合透鏡(16)中的接合面的中心曲率半徑設為R45，將鏡頭系統整體的有效焦距設為f0時，中心曲率半徑R45及有效焦距f0滿足0.5＜｜R45/f0｜＜0.8。

Description

廣角鏡頭
本發明是有關於一種四組(four groups)五片(five lens)結構的廣角鏡頭。
作為攝影鏡頭，已提出了四組五片結構的廣角鏡頭，該四組五片結構的廣角鏡頭包括：從物體側向像側依次配置的第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、光圈、第四透鏡及第五透鏡，且第四透鏡及第五透鏡構成為接合透鏡（cemented lens）（參照專利文獻1）。所述專利文獻1所記載的廣角鏡頭採用了如下結構：第四透鏡與第五透鏡設為接合透鏡，減少放大率色差（magnification chromatic aberration）等，所述接合透鏡將第四透鏡的包含凹曲面的像側的透鏡面與第五透鏡的包含凸曲面的物體側的透鏡面接合。
[現有技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1] 日本專利特開2015-45803號公報
[發明所要解決的課題] 在專利文獻1所記載的廣角鏡頭中，鏡頭系統整體的有效焦距為1 mm，接合透鏡中的接合面(第九面)的中心曲率半徑為0.4327 mm。因此，第四透鏡的包含凹曲面的像側的透鏡面、及第五透鏡的包含凸曲面的物體側的透鏡面的曲率大，因此，存在工序上的負擔大的問題點，例如難以穩定地進行透鏡單體的製作工序及接合工序。
鑒於以上的問題點，本發明的課題在於，提供能夠不增大工序上的負擔而減少像差的廣角鏡頭。
[解決課題的技術手段] 為瞭解決所述課題，本發明的廣角鏡頭的特徵在於包括：從物體側向像側依次配置的第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、光圈、第四透鏡及第五透鏡，所述第一透鏡是凸面朝向物體側的負彎月透鏡（negative meniscus lens），所述第二透鏡是凹面朝向像側的負透鏡，物體側的透鏡面及像側的透鏡面中的至少一個透鏡面為非球面，所述第三透鏡是凸面朝向像側的正彎月透鏡（positive meniscus lens）、或雙凸透鏡，物體側的透鏡面及像側的透鏡面中的至少一個透鏡面為非球面，所述第四透鏡是凹面朝向像側的負彎月透鏡、或雙凹透鏡，所述第五透鏡是雙凸透鏡，所述第四透鏡及所述第五透鏡是塑料透鏡（plastic lens），且構成將所述第四透鏡的像側的透鏡面與所述第五透鏡的物體側的透鏡面接合的接合透鏡， 當將所述第四透鏡的折射率設為n4時，折射率n4滿足以下的關係 n4＞1.6 條件式（1）， 當將所述接合透鏡中的接合面的中心曲率半徑設為R45，將鏡頭系統整體的有效焦距設為f0時，中心曲率半徑R45及有效焦距f0滿足以下的關係 0.5＜｜R45/f0｜＜0.8 條件式（2）。
在本發明的廣角鏡頭中，第四透鏡的折射率n4滿足條件式（1），因此，能夠縮短光學總長，並且接合透鏡中的接合面的曲率半徑R45、及光學系統整體的有效焦距f0能夠滿足條件式（2）。因此，能夠減少放大率色差。另外，因為對接合透鏡中的接合面的曲率半徑R45設置了下限，所以第四透鏡的包含凹曲面的像側的透鏡面、及第五透鏡的包含凸曲面的物體側的透鏡面的中心曲率半徑大。因此，工序上的負擔小，例如能夠穩定地進行透鏡單體的製作工序及接合工序。
在本發明中能夠採用如下方式，即，當將所述第四透鏡的阿貝數（Abbe number）設為ν4時，阿貝數ν4滿足以下的關係 ν4＜27 條件式（3）。 根據所述結構，容易將折射率n4高的材料使用於第四透鏡，因此，較容易減少放大率色差等。
在本發明中能夠採用如下方式，即，當將所述第四透鏡及所述第五透鏡的合成焦距設為f45時，合成焦距f45滿足以下的關係 f45/f0＜3 條件式（4）。 根據所述結構，能夠減少色差等。
在本發明中能夠採用如下方式，即，當將所述第四透鏡的焦距設為f4時，焦距f4滿足以下的關係 -2＜f4/f0＜0 條件式（5）。
在本發明中能夠採用如下方式，即，當將所述第一透鏡及所述第二透鏡的合成焦距設為f12，將所述第三透鏡、所述第四透鏡及所述第五透鏡的合成焦距設為f345時，合成焦距f12及合成焦距f345滿足以下的關係 -1＜f12/f345＜0 條件式（6）。 根據所述結構，能夠減少整體像差。另外，因為f12/f345為負，所以對於溫度特性有利。
在本發明中，能夠採用水平視場角為120度以上的方式。
[發明的效果] 在本發明的廣角鏡頭中，第四透鏡的折射率n4滿足條件式（1），因此，能夠縮短光學總長，並且接合透鏡中的接合面的曲率半徑R45、及光學系統整體的有效焦距f0能夠滿足條件式（2）。因此，能夠減少放大率色差。另外，因為對接合透鏡中的接合面的曲率半徑R45設置了下限，所以第四透鏡的包含凹曲面的像側的透鏡面、及第五透鏡的包含凸曲面的物體側的透鏡面的中心曲率半徑大。因此，工序上的負擔小，例如能夠穩定地進行透鏡單體的製作工序及接合工序。
參照附圖來對應用本發明的廣角鏡頭進行說明。再者，在以下的說明中，只要無特別指示，則單位為mm。
[實施例1] 圖1是本發明實施例1的廣角鏡頭100的說明圖，圖1中，在括號內表示了與透鏡數據及非球面係數對應的面序號。另外，面序號後方標記有“＊”的面為非球面。圖2是表示圖1所示的廣角鏡頭100的各透鏡數據及非球面係數等的說明圖。圖3A~圖3C是表示圖1所示的廣角鏡頭100的像散（astigmatism）等的說明圖，圖3A、圖3B、圖3C是表示像散/畸變（distortion aberration）、球面像差（spherical aberration）及放大率色差的說明圖。在圖3A中，對弧矢（sagittal）方向的特性附上S，對子午（tangential）方向的特性附上T。另外，畸變表示拍攝中央部與周邊部的圖像的變化比率，表示畸變的數值的絕對值越小，則可以說透鏡的精度越高。圖4A~圖4E是表示圖1所示的廣角鏡頭100的橫向像差（lateral aberration）的說明圖，圖4A、圖4B、圖4C、圖4D、圖4E中表示了0 deg、29.46 deg、55.40 deg、76.76 deg、95.90 deg的X軸方向及Y軸方向上的橫向像差。再者，在圖3A~圖3C中，對針對波長為645 nm的光的像差附上（R），對針對波長為588 nm的光的像差附上（G），對針對波長為486 nm的光的像差附上（B）。再者，圖2所示的非球面係數A4、非球面係數A6、非球面係數A8、非球面係數A10相當於以下的非球面函數中的各係數。此處，Z為下垂（sag）量，c為曲率半徑的倒數，K為圓錐係數，r為光線高度。
[數式1]
Figure 02_image001
圖1所示的廣角鏡頭100的水平視場角為120度以上。在廣角鏡頭100中，從物體側向像側依次配置有第一透鏡11、第二透鏡12、第三透鏡13、光圈17、第四透鏡14及第五透鏡15，相對於第五透鏡15，在像側依次配置有濾鏡18及拍攝元件19。第一透鏡11是凸面朝向物體側的負彎月透鏡。在本實施方式中，第一透鏡11的包含凸面的物體側的面（第一面1）為球面，包含凹面的像側的面（第二面2）為非球面。
第二透鏡12是凹面朝向像側的負透鏡。在本實施方式中，第二透鏡12是凹面朝向像側的負彎月透鏡，包含凸面的物體側的透鏡面（第三面3）、及包含凹面的像側的透鏡面（第四面4）中的至少一個透鏡面為非球面。在本實施方式中，第二透鏡12的物體側的面（第三面3）、及像側的面（第四面4）均為非球面。
第三透鏡13是凸面朝向像側的正彎月透鏡、或雙凸透鏡，物體側的透鏡面（第五面5）及像側的透鏡面（第六面6）中的至少一個透鏡面為非球面。在本實施方式中，第三透鏡13是雙凸透鏡，包含凸面的物體側的面（第五面5）、及包含凸面的像側的面（第六面6）均為非球面。
第四透鏡14是凹面朝向像側的負彎月透鏡、或雙凹透鏡。在本實施方式中，第四透鏡14是凹面朝向像側的負彎月透鏡，第四透鏡14的包含凸面的物體側的面（第八面8）、及包含凹面的像側的面（第九面9）均為非球面。
第五透鏡15是雙凸透鏡。第四透鏡14及第五透鏡15是塑料透鏡，且構成將第四透鏡14的像側的透鏡面與第五透鏡15的物體側的透鏡面接合的接合透鏡16。接合透鏡16中的接合面（第九面9）、及第五透鏡15的包含凸面的像側的面（第十面10）均為非球面。在本實施方式中，第一透鏡11、第二透鏡12及第三透鏡13也與第四透鏡14及第五透鏡15同樣是塑料透鏡。
將以所述方式構成的廣角鏡頭100的主要參數表示於表1。表1所示的參數如下所述。再者，表1中也表示了後述的實施例2～實施例5的參數。 f0 鏡頭系統整體的有效焦距 f4 第四透鏡14的焦距 f12 第一透鏡11及第二透鏡12的合成焦距 f345 第三透鏡13、第四透鏡14及第五透鏡15的合成焦距 f45 第四透鏡14及第五透鏡15的合成焦距 R45 接合透鏡16的接合面的中心曲率半徑 n4 第四透鏡14的折射率 ν4 第四透鏡14的阿貝數
[表1]
Figure 106110225-A0304-0001
如圖2所示，廣角鏡頭100的光學系統整體的有效焦距f0（Effective Focal Length）為0.822 mm，物像間距離（Total Track(總軌道長)/光學總長）為9.206 mm，鏡頭系統整體的F值（Image Space(像空間)F/#）為2.4，最大視場角（Max. Field Angle）為192 deg，水平視場角（Horizontal Field Angle）為192 deg。
另外，如圖2及表1所示，廣角鏡頭100滿足以下全部的條件式（1）、條件式（2）、條件式（3）、條件式（4）、條件式（5）、條件式（6）。首先，第四透鏡14的折射率n4為1.632，滿足以下的條件式（1）。 n4＞1.6 條件式（1）
另外，接合透鏡16中的接合面（第九面9）的中心曲率半徑R45為0.515 mm，鏡頭系統整體的有效焦距f0為0.822 mm。因此，滿足以下的條件式（2）。 0.5＜｜R45/f0｜＝0.627＜0.8 條件式（2）
另外，第四透鏡14的阿貝數ν4為23.3，滿足以下的條件式（3）。 ν4＜27 條件式（3）
作為使用於所述第四透鏡14的材料，例如能夠例示大阪燃氣化學股份有限公司製造的光學用聚酯樹脂（OKP4HT）等。
第四透鏡14及第五透鏡15的合成焦距f45為2.314 mm，鏡頭系統整體的有效焦距f0為0.822 mm。因此，滿足以下的條件式（4）。 f45/f0＝2.816＜3 條件式（4）
第四透鏡14的焦距f4為-1.454 mm，鏡頭系統整體的有效焦距f0為0.822 mm。因此，焦距f4滿足以下的條件式（5）。 -2＜f4/f0＝-1.769＜0 條件式（5）
第一透鏡11及第二透鏡12的合成焦距f12為-0.889 mm，第三透鏡13、第四透鏡14及第五透鏡15的合成焦距f345為2.182 mm。因此，合成焦距f12及合成焦距f345滿足以下的條件式（6）。 -1＜f12/f345＝-0.408＜0 條件式（6）
以所述方式構成的廣角鏡頭100的像散/畸變（distortion aberration）、球面像差及放大率色差如圖3A~圖3C所示，橫向像差如圖4A~圖4E所示，像差均小。
（本實施方式的主要效果） 如以上的說明所述，本實施方式的廣角鏡頭100具有四組五片的透鏡結構，且5片透鏡均由塑料透鏡構成。因此，即使水平視場角為120°以上，廣角鏡頭100也均能夠對應於小型輕量及低成本。另外，共計9個面中的8個面為非球面，因此，如圖3A~圖3C所示，能夠利用少量的片數來減少像差。
另外，在本實施方式的廣角鏡頭100中，第四透鏡14的折射率n4滿足條件式（1），折射率n4大於1.6。因此，能夠縮短廣角鏡頭100的光學總長，並且接合透鏡16中的接合面（第九面9）的曲率半徑R45、及光學系統整體的有效焦距f0容易滿足條件式（2）。因此，能夠減少放大率色差。另外，因為對接合透鏡16中的接合面（第九面9）的曲率半徑R45設置了下限，所以第四透鏡14的包含凹曲面的像側的透鏡面、及第五透鏡15的包含凸曲面的物體側的透鏡面的中心曲率半徑大。因此，工序上的負擔小，例如能夠穩定地進行透鏡單體的製作工序及接合工序。而且，第四透鏡14的阿貝數ν4滿足條件式（3），阿貝數ν4小於27。因此，容易將折射率n4高的材料使用於第四透鏡14，所以能夠減少放大率色差等。
另外，第四透鏡14及第五透鏡15的合成焦距f45短，且滿足條件式（4）。因此，能夠實現色差等的減少。另外，第四透鏡14的焦距f4短，且滿足條件式（5）。因此，有利於色差的減少。另外，第一透鏡11及第二透鏡12的合成焦距f12、與第三透鏡13、第四透鏡14及第五透鏡15的合成焦距f345滿足條件式（6），且第一透鏡11及第二透鏡12的合成焦距f12的極性為負。因此，對於溫度特性有利。
[實施例2] 圖5是本發明實施例2的廣角鏡頭100的說明圖。圖6是表示圖5所示的廣角鏡頭100的各透鏡數據及非球面係數等的說明圖。圖7A~圖7C是表示圖5所示的廣角鏡頭100的像差的說明圖。圖8A~圖8F是表示圖5所示的廣角鏡頭100的橫向像差的說明圖。再者，本實施方式的基本結構與實施例1相同，因此，對共同的部分附上同一符號來進行圖示，且省略這些部分的詳細說明。
圖5所示的廣角鏡頭100與實施例1同樣地，水平視場角為120度以上，從物體側向像側依次配置有第一透鏡11、第二透鏡12、第三透鏡13、光圈17、第四透鏡14及第五透鏡15。第一透鏡11是凸面朝向物體側的負彎月透鏡。在本實施方式中，第一透鏡11的包含凸面的物體側的面（第一面1）為球面，包含凹面的像側的面（第二面2）為非球面。
第二透鏡12是凹面朝向像側的負透鏡。在本實施方式中，第二透鏡12是凹面朝向像側的負彎月透鏡，包含凸面的物體側的透鏡面（第三面3）、及包含凹面的像側的透鏡面（第四面4）中的至少一個透鏡面為非球面。在本實施方式中，第二透鏡12的物體側的面（第三面3）、及像側的面（第四面4）均為非球面。
第三透鏡13是凸面朝向像側的正彎月透鏡、或雙凸透鏡，物體側的透鏡面（第五面5）及像側的透鏡面（第六面6）中的至少一個透鏡面為非球面。在本實施方式中，第三透鏡13是凸面朝向像側的正彎月透鏡，包含凹面的物體側的面（第五面5）、及包含凸面的像側的面（第六面6）均為非球面。
第四透鏡14是凹面朝向像側的負彎月透鏡、或雙凹透鏡。在本實施方式中，第四透鏡14是凹面朝向像側的負彎月透鏡，第四透鏡14的包含凸面的物體側的面（第八面8）、及包含凹面的像側的面（第九面9）均為非球面。
第五透鏡15是雙凸透鏡。第四透鏡14及第五透鏡15是塑料透鏡，且構成將第四透鏡14的像側的透鏡面與第五透鏡15的物體側的透鏡面接合的接合透鏡16。接合透鏡16的接合面（第九面9）、及第五透鏡15的包含凸面的像側的面（第十面10）均為非球面。在本實施方式中，第一透鏡11、第二透鏡12及第三透鏡13也與第四透鏡14及第五透鏡15同樣是塑料透鏡。
在以所述方式構成的廣角鏡頭100中，光學系統整體的有效焦距f0為1.410 mm，物像間距離為11.378 mm，鏡頭系統整體的F值為2.0，最大視場角為156 deg，水平視場角為130 deg。
另外，如圖6及表1所示，廣角鏡頭100滿足全部的所述條件式（1）、條件式（2）、條件式（3）、條件式（4）、條件式（5）、條件式（6）。首先，第四透鏡14的折射率n4為1.632，滿足條件式（1）。接合透鏡16中的接合面（第九面9）的中心曲率半徑R45為0.750 mm，鏡頭系統整體的有效焦距f0為1.410。因此，｜R45/f0｜為0.532，滿足條件式（2）。第四透鏡14的阿貝數ν4為23.3，滿足條件式（3）。
第四透鏡14及第五透鏡15的合成焦距f45為3.057 mm，鏡頭系統整體的有效焦距f0為1.410 mm，因此，f45/f0為2.168，滿足條件式（4）。第四透鏡14的焦距f4為-2.787 mm，鏡頭系統整體的有效焦距f0為1.410 mm，因此，f4/f0＝-1.976，滿足條件式（5）。第一透鏡11及第二透鏡12的合成焦距f12為-1.662 mm，第三透鏡13、第四透鏡14及第五透鏡15的合成焦距f345為2.648 mm。因此，f12/f345＝-0.628，滿足條件式（6）。
以所述方式構成的廣角鏡頭100的像散/畸變（distortion aberration）、球面像差及放大率色差如圖7A~圖7C所示，橫向像差如圖8A~圖8F所示，像差均小。
如以上的說明所述，本實施方式的廣角鏡頭100具有四組五片的透鏡結構，且5片透鏡均由塑料透鏡構成。因此，即使水平視場角為120°以上，廣角鏡頭100也均能夠對應於小型輕量及低成本。另外，共計9個面中的8個面為非球面，因此，如圖7A~圖7C所示，能夠利用少量的片數來減少像差。
另外，在本實施方式的廣角鏡頭100中，接合透鏡16中的接合面（第九面9）的曲率半徑R45、及光學系統整體的有效焦距f0滿足條件式（2），因此，能夠減少放大率色差。另外，因為對接合透鏡16中的接合面（第九面9）的曲率半徑R45設置了下限，所以第四透鏡14的包含凹曲面的像側的透鏡面、及第五透鏡15的包含凸曲面的物體側的透鏡面的中心曲率半徑大。因此會產生與實施例1同樣的效果，例如能夠穩定地進行透鏡單體的製作工序及接合工序。
[實施例3] 圖9是本發明實施例3的廣角鏡頭100的說明圖。圖10是表示圖9所示的廣角鏡頭100的各透鏡數據及非球面係數等的說明圖。圖11A~圖11C是表示圖9所示的廣角鏡頭100的像差的說明圖。圖12A~圖12F是表示圖9所示的廣角鏡頭100的橫向像差的說明圖。再者，本實施方式的基本結構與實施例1相同，因此，對共同的部分附上同一符號來進行圖示，且省略這些部分的詳細說明。
圖9所示的廣角鏡頭100與實施例1同樣地，水平視場角為120度以上，從物體側向像側依次配置有第一透鏡11、第二透鏡12、第三透鏡13、光圈17、第四透鏡14及第五透鏡15。第一透鏡11是凸面朝向物體側的負彎月透鏡。在本實施方式中，第一透鏡11的包含凸面的物體側的面（第一面1）、及包含凹面的像側的面（第二面2）均為球面。
第二透鏡12是凹面朝向像側的負透鏡。在本實施方式中，第二透鏡12是凹面朝向像側的負彎月透鏡，包含凸面的物體側的透鏡面（第三面3）、及包含凹面的像側的透鏡面（第四面4）中的至少一個透鏡面為非球面。在本實施方式中，第二透鏡12的物體側的面（第三面3）、及像側的面（第四面4）均為非球面。
第三透鏡13是凸面朝向像側的正彎月透鏡、或雙凸透鏡，物體側的透鏡面（第五面5）及像側的透鏡面（第六面6）中的至少一個透鏡面為非球面。在本實施方式中，第三透鏡13是凸面朝向像側的正彎月透鏡，包含凹面的物體側的面（第五面5）、及包含凸面的像側的面（第六面6）均為非球面。
第四透鏡14是凹面朝向像側的負彎月透鏡、或雙凹透鏡。在本實施方式中，第四透鏡14是凹面朝向像側的負彎月透鏡，第四透鏡14的包含凸面的物體側的面（第八面8）、及包含凹面的像側的面（第九面9）均為非球面。
第五透鏡15是雙凸透鏡。第四透鏡14及第五透鏡15是塑料透鏡，且構成將第四透鏡14的像側的透鏡面與第五透鏡15的物體側的透鏡面接合的接合透鏡16。接合透鏡16的接合面（第九面9）、及第五透鏡15的包含凸面的像側的面（第十面10）均為非球面。在本實施方式中，第一透鏡11是玻璃透鏡，第二透鏡12及第三透鏡13與第四透鏡14及第五透鏡15同樣是塑料透鏡。
在以所述方式構成的廣角鏡頭100中，光學系統整體的有效焦距f0為1.410 mm，物像間距離為11.465 mm，鏡頭系統整體的F值為2.0，最大視場角為156 deg，水平視場角為131 deg。
另外，如圖10及表1所示，廣角鏡頭100滿足全部的所述條件式（1）、條件式（2）、條件式（3）、條件式（4）、條件式（5）、條件式（6）。首先，第四透鏡14的折射率n4為1.632，滿足條件式（1）。另外，接合透鏡16中的接合面（第九面9）的中心曲率半徑R45為0.764 mm，鏡頭系統整體的有效焦距f0為1.410。因此，｜R45/f0｜為0.542，滿足條件式（2）。第四透鏡14的阿貝數ν4為23.3，滿足條件式（3）。
第四透鏡14及第五透鏡15的合成焦距f45為3.205 mm，鏡頭系統整體的有效焦距f0為1.410 mm，因此，f45/f0為2.272，滿足條件式（4）。第四透鏡14的焦距f4為-2.249 mm，鏡頭系統整體的有效焦距f0為1.410 mm，因此，f4/f0＝-1.595，滿足條件式（5）。第一透鏡11及第二透鏡12的合成焦距f12為-1.807 mm，第三透鏡13、第四透鏡14及第五透鏡15的合成焦距f345為2.671 mm。因此，f12/f345＝-0.676，滿足條件式（6）。
以所述方式構成的廣角鏡頭100的像散/畸變（distortion aberration）、球面像差及放大率色差如圖11A~圖11C所示，橫向像差如圖12A~圖12F所示，像差均小。
如以上的說明所述，本實施方式的廣角鏡頭100具有四組五片的透鏡結構，且4片透鏡由塑料透鏡構成。因此，即使水平視場角為120°以上，廣角鏡頭100也均能夠對應於小型輕量及低成本。另外，共計9個面中的7個面為非球面，因此，如圖11A~圖11C所示，能夠利用少量的片數來減少像差。
另外，在本實施方式的廣角鏡頭100中，接合透鏡16中的接合面（第九面9）的曲率半徑R45、及光學系統整體的有效焦距f0滿足條件式（2），因此，能夠減少放大率色差。另外，因為對接合透鏡16中的接合面（第九面9）的曲率半徑R45設置了下限，所以第四透鏡14的包含凹曲面的像側的透鏡面、及第五透鏡15的包含凸曲面的物體側的透鏡面的中心曲率半徑大。因此會產生與實施例1同樣的效果，例如能夠穩定地進行透鏡單體的製作工序及接合工序。
[實施例4] 圖13是本發明實施例4的廣角鏡頭100的說明圖。圖14是表示圖13所示的廣角鏡頭100的各透鏡數據及非球面係數等的說明圖。圖15A~圖15C是表示圖13所示的廣角鏡頭100的像差的說明圖。圖16A~圖16E是表示圖13所示的廣角鏡頭100的橫向像差的說明圖。再者，本實施方式的基本結構與實施例1相同，因此，對共同的部分附上同一符號來進行圖示，且省略這些部分的詳細說明。
圖13所示的廣角鏡頭100與實施例1同樣地，水平視場角為120度以上，從物體側向像側依次配置有第一透鏡11、第二透鏡12、第三透鏡13、光圈17、第四透鏡14及第五透鏡15。第一透鏡11是凸面朝向物體側的負彎月透鏡。在本實施方式中，第一透鏡11的包含凸面的物體側的面（第一面1）、及包含凹面的像側的面（第二面2）均為球面。
第二透鏡12是凹面朝向像側的負透鏡。在本實施方式中，第二透鏡12是凹面朝向像側的負彎月透鏡，包含凸面的物體側的透鏡面（第三面3）、及包含凹面的像側的透鏡面（第四面4）中的至少一個透鏡面為非球面。在本實施方式中，第二透鏡12的物體側的面（第三面3）、及像側的面（第四面4）均為非球面。
第三透鏡13是凸面朝向像側的正彎月透鏡、或雙凸透鏡，物體側的透鏡面（第五面5）及像側的透鏡面（第六面6）中的至少一個透鏡面為非球面。在本實施方式中，第三透鏡13是凸面朝向像側的正彎月透鏡，包含凹面的物體側的面（第五面5）、及包含凸面的像側的面（第六面6）均為非球面。
第四透鏡14是凹面朝向像側的負彎月透鏡、或雙凹透鏡。在本實施方式中，第四透鏡14是凹面朝向像側的負彎月透鏡，第四透鏡14的包含凸面的物體側的面（第八面8）、及包含凹面的像側的面（第九面9）均為非球面。
第五透鏡15是雙凸透鏡。第四透鏡14及第五透鏡15是塑料透鏡，且構成將第四透鏡14的像側的透鏡面與第五透鏡15的物體側的透鏡面接合的接合透鏡16。接合透鏡16的接合面（第九面9）、及第五透鏡15的包含凸面的像側的面（第十面10）均為非球面。在本實施方式中，第一透鏡11是玻璃透鏡，第二透鏡12及第三透鏡13與第四透鏡14及第五透鏡15同樣是塑料透鏡。
在以所述方式構成的廣角鏡頭100中，光學系統整體的有效焦距f0為1.056 mm，物像間距離為11.794 mm，鏡頭系統整體的F值為2.0，最大視場角為193 deg，水平視場角為193 deg。
另外，如圖14及表1所示，廣角鏡頭100滿足全部的所述條件式（1）、條件式（2）、條件式（3）、條件式（4）、條件式（5）、條件式（6）。首先，第四透鏡14的折射率n4為1.637，滿足條件式（1）。另外，接合透鏡16中的接合面（第九面9）的中心曲率半徑R45為0.615 mm，鏡頭系統整體的有效焦距f0為1.056。因此，｜R45/f0｜為0.582，滿足條件式（2）。第四透鏡14的阿貝數ν4為24.0，滿足條件式（3）。
第四透鏡14及第五透鏡15的合成焦距f45為3.055 mm，鏡頭系統整體的有效焦距f0為1.056 mm，因此，f45/f0為2.894，滿足條件式（4）。第四透鏡14的焦距f4為-1.528 mm，鏡頭系統整體的有效焦距f0為1.056 mm，f4/f0＝-1.447，滿足條件式（5）。第一透鏡11及第二透鏡12的合成焦距f12為-1.711 mm，第三透鏡13、第四透鏡14及第五透鏡15的合成焦距f345為2.088 mm。因此，f12/f345＝-0.819，滿足條件式（6）。
以所述方式構成的廣角鏡頭100的像散/畸變（distortion aberration）、球面像差及放大率色差如圖15A~圖15C所示，橫向像差如圖16A~圖16E所示，像差均小。
如以上的說明所述，本實施方式的廣角鏡頭100具有四組五片的透鏡結構，且4片透鏡由塑料透鏡構成。因此，即使水平視場角為120°以上，廣角鏡頭100也均能夠對應於小型輕量及低成本。另外，共計九個面中的7個面為非球面，因此，如圖15A~圖15C所示，能夠利用少量的片數來減少像差。
另外，在本實施方式的廣角鏡頭100中，接合透鏡16中的接合面（第九面9）的曲率半徑R45、及光學系統整體的有效焦距f0滿足條件式（2），因此，能夠減少放大率色差。另外，因為對接合透鏡16中的接合面（第九面9）的曲率半徑R45設置了下限，所以第四透鏡14的包含凹曲面的像側的透鏡面、及第五透鏡15的包含凸曲面的物體側的透鏡面的中心曲率半徑大。因此會產生與實施例1同樣的效果，例如能夠穩定地進行透鏡單體的製作工序及接合工序。
[實施例5] 圖17是本發明實施例5的廣角鏡頭100的說明圖。圖18是表示圖17所示的廣角鏡頭100的各透鏡數據及非球面係數等的說明圖。圖19A~圖19C是表示圖17所示的廣角鏡頭100的像差的說明圖。圖20A~圖20F是表示圖17所示的廣角鏡頭100的橫向像差的說明圖。再者，本實施方式的基本結構與實施例1相同，因此，對共同的部分附上同一符號來進行圖示，且省略這些部分的詳細說明。
圖17所示的廣角鏡頭100與實施例1同樣地，水平視場角為120度以上，從物體側向像側依次配置有第一透鏡11、第二透鏡12、第三透鏡13、光圈17、第四透鏡14及第五透鏡15。第一透鏡11是凸面朝向物體側的負彎月透鏡。在本實施方式中，第一透鏡11的包含凸面的物體側的面（第一面1）、及包含凹面的像側的面（第二面2）均為球面。
第二透鏡12是凹面朝向像側的負透鏡。在本實施方式中，第二透鏡12是雙凹透鏡，包含凹面的物體側的透鏡面（第三面3）、及包含凹面的像側的透鏡面（第四面4）中的至少一個透鏡面為非球面。在本實施方式中，第二透鏡12的物體側的面（第三面3）、及像側的面（第四面4）均為非球面。
第三透鏡13是凸面朝向像側的正彎月透鏡、或雙凸透鏡，物體側的透鏡面（第五面5）及像側的透鏡面（第六面6）中的至少一個透鏡面為非球面。在本實施方式中，第三透鏡13是凸面朝向像側的正彎月透鏡，包含凹面的物體側的面（第五面5）、及包含凸面的像側的面（第六面6）均為非球面。
第四透鏡14是凹面朝向像側的負彎月透鏡、或雙凹透鏡。在本實施方式中，第四透鏡14是凹面朝向像側的負彎月透鏡，第四透鏡14的包含凸面的物體側的面（第八面8）、及包含凹面的像側的面（第九面9）均為非球面。
第五透鏡15是雙凸透鏡。第四透鏡14及第五透鏡15是塑料透鏡，且構成將第四透鏡14的像側的透鏡面與第五透鏡15的物體側的透鏡面接合的接合透鏡16。接合透鏡16的接合面（第九面9）、及第五透鏡15的包含凸面的像側的面（第十面10）均為非球面。
在本實施方式中，第一透鏡11是玻璃透鏡，第二透鏡12及第三透鏡13與第四透鏡14及第五透鏡15同樣是塑料透鏡。 在以所述方式構成的廣角鏡頭100中，光學系統整體的有效焦距f0為0.669 mm，物像間距離為11.702 mm，鏡頭系統整體的F值為2.0，最大視場角為196 deg，水平視場角為161 deg。
另外，如圖18及表1所示，廣角鏡頭100滿足全部的所述條件式（1）、條件式（2）、條件式（3）、條件式（4）、條件式（5）、條件式（6）。首先，第四透鏡14的折射率n4為1.637，滿足條件式（1）。另外，接合透鏡16中的接合面（第九面9）的中心曲率半徑R45為0.472 mm，鏡頭系統整體的有效焦距f0為0.669。因此，｜R45/f0｜為0.705，滿足條件式（2）。第四透鏡14的阿貝數ν4為24.0，滿足條件式（3）。
第四透鏡14及第五透鏡15的合成焦距f45為1.884 mm，鏡頭系統整體的有效焦距f0為0.669 mm，因此，f45/f0為2.815，滿足條件式（4）。第四透鏡14的焦距f4為-1.062 mm，鏡頭系統整體的有效焦距f0為0.669 mm，因此，f4/f0＝-1.587，滿足條件式（5）。第一透鏡11及第二透鏡12的合成焦距f12為-1.428 mm，第三透鏡13、第四透鏡14及第五透鏡15的合成焦距f345為2.372 mm。因此，f12/f345＝-0.602，滿足條件式（6）。
以所述方式構成的廣角鏡頭100的像散/畸變（distortion aberration）、球面像差及放大率色差如圖19A~圖19C所示，橫向像差如圖20A~圖20F所示，像差均小。
如以上的說明所述，本實施方式的廣角鏡頭100具有四組五片的透鏡結構，且4片透鏡由塑料透鏡構成。因此，即使水平視場角為120°以上，廣角鏡頭100也均能夠對應於小型輕量及低成本。另外，共計9個面中的7個面為非球面，因此，如圖19A~圖19C所示，能夠利用少量的片數來減少像差。
另外，在本實施方式的廣角鏡頭100中，接合透鏡16中的接合面（第九面9）的曲率半徑R45、及光學系統整體的有效焦距f0滿足條件式（2），因此，能夠減少放大率色差。另外，因為對接合透鏡16中的接合面（第九面9）的曲率半徑R45設置了下限，所以第四透鏡14的包含凹曲面的像側的透鏡面、及第五透鏡15的包含凸曲面的物體側的透鏡面的中心曲率半徑大。因此會產生與實施例1同樣的效果，例如能夠穩定地進行透鏡單體的製作工序及接合工序。
(1)‧‧‧第一面 (2)‧‧‧第二面 (3)‧‧‧第三面 (4)‧‧‧第四面 (5)‧‧‧第五面 (6)‧‧‧第六面 (8)‧‧‧第八面 (7)‧‧‧第七面 (9)‧‧‧第九面 (10)‧‧‧第十面 (11)‧‧‧第十一面 (12)‧‧‧第十二面 11‧‧‧第一透鏡 12‧‧‧第二透鏡 13‧‧‧第三透鏡 14‧‧‧第四透鏡 15‧‧‧第五透鏡 16‧‧‧接合透鏡 17‧‧‧光圈 18‧‧‧濾鏡 19‧‧‧拍攝元件 100‧‧‧廣角鏡頭 A4‧‧‧非球面係數 A6‧‧‧非球面係數 A8‧‧‧非球面係數 A10‧‧‧非球面係數 c‧‧‧曲率半徑的倒數 f‧‧‧焦距 K‧‧‧圓錐係數 r‧‧‧光線高度 S‧‧‧弧矢方向的特性 T‧‧‧子午方向的特性 Z‧‧‧下垂量 ＊‧‧‧為非球面
圖1是本發明實施例1的廣角鏡頭的說明圖。 圖2是表示圖1所示的廣角鏡頭的各透鏡數據及非球面係數等的說明圖。 圖3A～圖3C是表示圖1所示的廣角鏡頭的像散等的說明圖。 圖4A～圖4E是表示圖1所示的廣角鏡頭的橫向像差的說明圖。 圖5是本發明實施例2的廣角鏡頭的說明圖。 圖6是表示圖5所示的廣角鏡頭的各透鏡數據及非球面係數等的說明圖。 圖7A～圖7C是表示圖5所示的廣角鏡頭的像散等的說明圖。 圖8A～圖8F是表示圖5所示的廣角鏡頭的橫向像差的說明圖。 圖9是本發明實施例3的廣角鏡頭的說明圖。 圖10是表示圖9所示的廣角鏡頭的各透鏡數據及非球面係數等的說明圖。 圖11A～圖11C是表示圖9所示的廣角鏡頭的像散等的說明圖。 圖12A～圖12F是表示圖9所示的廣角鏡頭的橫向像差的說明圖。 圖13是本發明實施例4的廣角鏡頭的說明圖。 圖14是表示圖13所示的廣角鏡頭的各透鏡數據及非球面係數等的說明圖。 圖15A～圖15C是表示圖13所示的廣角鏡頭的像散等的說明圖。 圖16A～圖16E是表示圖13所示的廣角鏡頭的橫向像差的說明圖。 圖17是本發明實施例5的廣角鏡頭的說明圖。 圖18是表示圖17所示的廣角鏡頭的各透鏡數據及非球面係數等的說明圖。 圖19A～圖19C是表示圖17所示的廣角鏡頭的像散等的說明圖。 圖20A～圖20F是表示圖17所示的廣角鏡頭的橫向像差的說明圖。
(1)‧‧‧第一面
(2＊)‧‧‧第二面(＊為非球面)
(3＊)‧‧‧第三面(＊為非球面)
(4＊)‧‧‧第四面(＊為非球面)
(5＊)‧‧‧第五面(＊為非球面)
(6＊)‧‧‧第六面(＊為非球面)
(7)‧‧‧第七面
(8＊)‧‧‧第八面(＊為非球面)
(9＊)‧‧‧第九面(＊為非球面)
(10＊)‧‧‧第十面(＊為非球面)
(11)‧‧‧第十一面
(12)‧‧‧第十二面
11‧‧‧第一透鏡
12‧‧‧第二透鏡
13‧‧‧第三透鏡
14‧‧‧第四透鏡
15‧‧‧第五透鏡
16‧‧‧接合透鏡
17‧‧‧光圈
18‧‧‧濾鏡
19‧‧‧拍攝元件
100‧‧‧廣角鏡頭

Claims (10)

  1. 一種廣角鏡頭，其特徵在於包括：從物體側向像側依次配置的第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、光圈、第四透鏡及第五透鏡，所述第一透鏡是凸面朝向物體側、且凹面朝向像側的負彎月透鏡，所述第二透鏡是凸面朝向物體側、且凹面朝向像側的負彎月透鏡，物體側的透鏡面及像側的透鏡面中的至少一個透鏡面為非球面，所述第三透鏡是凸面朝向像側的正彎月透鏡、或雙凸透鏡，物體側的透鏡面及像側的透鏡面中的至少一個透鏡面為非球面，所述第四透鏡是凹面朝向像側的負彎月透鏡、或雙凹透鏡，所述第五透鏡是雙凸透鏡，所述第四透鏡及所述第五透鏡是塑料透鏡，且構成將所述第四透鏡的像側的透鏡面與所述第五透鏡的物體側的透鏡面接合的接合透鏡，當將所述第四透鏡的折射率設為n4時，折射率n4滿足以下的關係n4
    Figure 106110225-A0305-02-0026-4
    1.632，當將所述接合透鏡中的接合面的中心曲率半徑設為R45，將鏡頭系統整體的有效焦距設為f0時，中心曲率半徑R45及有效焦距f0滿足以下的關係0.5<｜R45/f0｜<0.8，當將所述第四透鏡的阿貝數設為ν4時，阿貝數ν4滿足以下的關係ν4
    Figure 106110225-A0305-02-0026-5
    24。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的廣角鏡頭，其中，當將所述第四透鏡及所述第五透鏡的合成焦距設為f45時，合成焦距 f45滿足以下的關係f45/f0<3。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的廣角鏡頭，其中，當將所述第四透鏡的焦距設為f4時，焦距f4滿足以下的關係-2<f4/f0<0。
  4. 如申請專利範圍第1項至第3項任一項所述的廣角鏡頭，其中，當將所述第一透鏡及所述第二透鏡的合成焦距設為f12，將所述第三透鏡、所述第四透鏡及所述第五透鏡的合成焦距設為f345時，合成焦距f12及合成焦距f345滿足以下的關係-1<f12/f345<0。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的廣角鏡頭，其中，所述廣角鏡頭的水平視場角為120度以上。
  6. 一種廣角鏡頭，其特徵在於包括：從物體側向像側依次配置的第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、光圈、第四透鏡及第五透鏡，所述第一透鏡是凸面朝向物體側、且凹面朝向像側的負彎月透鏡，所述第二透鏡是凹面朝向像側的負透鏡，物體側的透鏡面及像側的透鏡面中的至少一個透鏡面為非球面，所述第三透鏡是凹面朝向物體側、且凸面朝向像側的正彎月透鏡，物體側的透鏡面及像側的透鏡面中的至少一個透鏡面為非球面，所述第四透鏡是凹面朝向像側的負彎月透鏡、或雙凹透鏡，所述第五透鏡是雙凸透鏡， 所述第四透鏡及所述第五透鏡是塑料透鏡，且構成將所述第四透鏡的像側的透鏡面與所述第五透鏡的物體側的透鏡面接合的接合透鏡，當將所述第四透鏡的折射率設為n4時，折射率n4滿足以下的關係n4
    Figure 106110225-A0305-02-0028-2
    1.632，當將所述接合透鏡中的接合面的中心曲率半徑設為R45，將鏡頭系統整體的有效焦距設為f0時，中心曲率半徑R45及有效焦距f0滿足以下的關係0.5<｜R45/f0｜<0.8，當將所述第四透鏡的阿貝數設為ν4時，阿貝數ν4滿足以下的關係ν4
    Figure 106110225-A0305-02-0028-3
    24。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的廣角鏡頭，其中，當將所述第四透鏡及所述第五透鏡的合成焦距設為f45時，合成焦距f45滿足以下的關係f45/f0<3。
  8. 如申請專利範圍第6項所述的廣角鏡頭，其中，當將所述第四透鏡的焦距設為f4時，焦距f4滿足以下的關係-2<f4/f0<0。
  9. 如申請專利範圍第6項至第8項任一項所述的廣角鏡頭，其中，當將所述第一透鏡及所述第二透鏡的合成焦距設為f12，將所述第三透鏡、所述第四透鏡及所述第五透鏡的合成焦距設為f345時，合成焦距f12及合成焦距f345滿足以下的關係-1<f12/f345<0。
  10. 如申請專利範圍第6項所述的廣角鏡頭，其中，所述廣角鏡頭的水平視場角為120度以上。
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