TWI745371B - 廣角鏡頭(十三) - Google Patents
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Abstract
一種廣角鏡頭沿著一光軸從一物側至一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、一第五透鏡及一第六透鏡。該第一透鏡具有負屈光力且包括一凸面朝向物側及一凹面朝向像側。該第二透鏡具有正屈光力。該第三透鏡具有正屈光力且包括一凸面朝向物側。該第四透鏡具有負屈光力。該第五透鏡具有正屈光力且包括一凸面朝向像側。該第六透鏡具有負屈光力。廣角鏡頭滿足以下條件:0<f1+f2<7;其中,f1為該第一透鏡之一有效焦距,f2為該第二透鏡之一有效焦距。
Description
本發明係有關於一種廣角鏡頭。
現今的廣角鏡頭之發展趨勢,除了不斷朝向小型化發展外,隨著不同的應用需求,還需同時具備大視角的特性及高解析度的能力,習知的廣角鏡頭已經無法滿足現今的需求,需要有另一種新架構的廣角鏡頭,才能同時滿足小型化、大視角及高解析度的特性。
有鑑於此,本發明之主要目的在於提供一種廣角鏡頭,其具備小型化及大視角的特性,但是仍具有良好的光學性能。
本發明之廣角鏡頭沿著一光軸從一物側至一像側依序包括:第一透鏡具有負屈光力且包括一凸面朝向物側及一凹面朝向像側;第二透鏡具有正屈光力;第三透鏡具有正屈光力且包括一凸面朝向物側;第四透鏡具有負屈光力;第五透鏡具有正屈光力且包括一凸面朝向像側;第六透鏡具有負屈光力。廣角鏡頭滿足以下條件:0<f1+f2<7;其中,f1為第一透鏡之一有效焦距,f2為第二透鏡之一有效焦距。
其中第二透鏡包括一凹面朝向物側及一凸面朝向像側,第三透鏡可更包括一凸面朝向像側,第四透鏡包括一凸面朝向物側及一凹面朝向像側,第五透鏡可更包括一凸面朝向物側,第六透鏡包括一凸面朝向
物側及一凹面朝向像側。
其中第二透鏡包括一凸面朝向物側及一凹面朝向像側,第三透鏡可更包括一凸面朝向像側,第四透鏡包括一凹面朝向物側及一凸面朝向像側,第五透鏡可更包括一凸面朝向物側,第六透鏡包括一凹面朝向物側及一凸面朝向像側。
其中第二透鏡包括一凸面朝向物側,第四透鏡包括一凹面朝向像側,第五透鏡可更包括一凸面朝向物側,第六透鏡包括一凹面朝向像側。
其中第二透鏡包括一凸面朝向物側,第四透鏡包括一凹面朝向像側,第五透鏡可更包括一凹面朝向物側,第六透鏡包括一凹面朝向像側。
其中廣角鏡頭滿足以下條件:-1.5<f5/f1<-0.5;其中,f5為第五透鏡之一有效焦距,f1為第一透鏡之一有效焦距。
其中廣角鏡頭滿足以下條件:-6<f3+f4<1;其中,f3為第三透鏡之一有效焦距,f4為第四透鏡之一有效焦距。
本發明之廣角鏡頭,可更包括一光圈,設置於第二透鏡與第三透鏡之間。
其中廣角鏡頭滿足以下條件:0.5<SL/TTL<1.0;其中,SL為光圈至一成像面於光軸上之一間距,TTL為第一透鏡之一物側面至成像面於光軸上之一間距。
其中廣角鏡頭滿足以下條件:-1<(R31+R32)/(R41+R42)<5;其中,R31為第三透鏡之一物側面之一曲率
半徑,R32為第三透鏡之一像側面之一曲率半徑,R41為第四透鏡之一物側面之一曲率半徑,R42為第四透鏡之一像側面之一曲率半徑。
其中廣角鏡頭滿足以下條件:0.15<BFL/TTL<0.25;其中,BFL為第六透鏡之一像側面至一成像面於光軸上之一間距,TTL為第一透鏡之一物側面至成像面於光軸上之一間距。
其中廣角鏡頭滿足以下條件:0.4<f/f2<0.85;其中,f為廣角鏡頭之一有效焦距,f2為第二透鏡之一有效焦距。
其中第六透鏡之一像側面可更包括一反曲點。
其中第六透鏡之一像側面可更不包括一反曲點。
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、4、5、10‧‧‧廣角鏡頭
L11、L21、L31、L41、L51、L101‧‧‧第一透鏡
L12、L22、L32、L42、L52、L102‧‧‧第二透鏡
L13、L23、L33、L43、L53、L103‧‧‧第三透鏡
L14、L24、L34、L44、L54、L104‧‧‧第四透鏡
L15、L25、L35、L45、L55、L105‧‧‧第五透鏡
L16、L26、L36、L46、L56、L106‧‧‧第六透鏡
ST1、ST2、ST3、ST4、ST5、ST10‧‧‧光圈
OF1、OF2、OF3、OF4、OF5、OF10‧‧‧濾光片
OA1、OA2、OA3、OA4、OA5、OA10‧‧‧光軸
IMA1、IMA2、IMA3、IMA4、IMA5‧‧‧成像面
IMA10‧‧‧成像面
S11、S12、S13、S14、S15‧‧‧面
S16、S17、S18、S19、S110‧‧‧面
S111、S112、S113、S114、S115‧‧‧面
S21、S22、S23、S24、S25‧‧‧面
S26、S27、S28、S29、S210‧‧‧面
S211、S212、S213、S214、S215‧‧‧面
S31、S32、S33、S34、S35‧‧‧面
S36、S37、S38、S39、S310‧‧‧面
S311、S312、S313、S314、S315‧‧‧面
S41、S42、S43、S44、S45‧‧‧面
S46、S47、S48、S49、S410‧‧‧面
S411、S412、S413、S414、S415‧‧‧面
S51、S52、S53、S54、S55‧‧‧面
S56、S57、S58、S59、S510‧‧‧面
S511、S512、S513、S514、S515‧‧‧面
S101、S102、S103、S104、S105‧‧‧面
S106、S107、S108、S109、S1010:面
S1011、S1012、S1013、S1014、S1015: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與光路示意圖。
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3圖係依據本發明之廣角鏡頭之第二實施例的透鏡配置與光路示意圖。
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5圖係依據本發明之廣角鏡頭之第三實施例的透鏡配置與光路示意圖。
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7圖係依據本發明之廣角鏡頭之第四實施例的透鏡配置與光路示意圖。
第8A圖係第7圖之廣角鏡頭之場曲圖。
第8B圖係第7圖之廣角鏡頭之畸變圖。
第8C圖係第7圖之廣角鏡頭之調變轉換函數(Modulation Transfer Function)圖。
第9圖係依據本發明之廣角鏡頭之第五實施例的透鏡配置示意圖。
第10A圖係第9圖之廣角鏡頭之場曲圖。
第10B圖係第9圖之廣角鏡頭之畸變圖。
第10C圖係第9圖之廣角鏡頭之調變轉換函數(Modulation Transfer Function)圖。
第11圖係依據本發明之廣角鏡頭之第十實施例的透鏡配置示意圖。
第12A圖係第11圖之廣角鏡頭之場曲圖。
第12B圖係第11圖之廣角鏡頭之畸變圖。
第12C圖係第11圖之廣角鏡頭之調變轉換函數(Modulation Transfer Function)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與光路示意圖。廣角鏡頭1沿著一光軸OA1從一物側至一像側依序包括一第一透鏡L11、一第二透鏡L12、一光圈ST1、一第三透鏡L13、一第四透鏡L14、一第五透鏡L15、一第六透鏡L16及一濾光片OF1。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為彎月型透鏡具有負屈光力,其物側面S11為凸面,像側面S12為凹面,物側面S11與像側面S12皆為非球面表面。
第二透鏡L12為彎月型透鏡具有正屈光力,其物側面S13為凹面,像側面S14為凸面,物側面S13與像側面S14皆為非球面表面。
第三透鏡L13為雙凸透鏡具有正屈光力,其物側面S16為凸面,像側面S17為凸面,物側面S16與像側面S17皆為非球面表面。
第四透鏡L14為彎月型透鏡透鏡具有負屈光力,其物側面S18為凸面,像側面S19為凹面,物側面S18與像側面S19皆為非球面表面。
第五透鏡L15為雙凸透鏡具有正屈光力,其物側面S110為凸面,像側面S111為凸面,物側面S110與像側面S111皆為非球面表面。
第六透鏡L16為彎月型透鏡具有負屈光力,其物側面S112為凸面且包括二反曲點,像側面S113為凹面且包括二反曲點,物側面S112與像側面S113皆為非球面表面。
濾光片OF1其物側面S114與像側面S115皆為平面。
另外,第一實施例中的廣角鏡頭1至少滿足底下其中一條件:
0.15<BFL1/TTL1<0.25 (1)
-1.5<f15/f11<-0.5 (2)
0.6<f1/f12<0.85 (3)
0<f11+f12<7 (4)
-6<f13+f14<1 (5)
-1<(R131+R132)/(R141+R142)<5 (6)
0.5<SL1/TTL1<1.0 (7)
其中,BFL1為第六透鏡L16之像側面S113至成像面IMA1於光軸OA1上之一間距,TTL1為第一透鏡L11之物側面S11至成像面IMA1於光軸OA1上之一間距,f1為廣角鏡頭1之一有效焦距,f11為第一透鏡L11之一有效焦距,f12為第二透鏡L12之一有效焦距,f13為第三透鏡L13之一有效焦距,f14為第四透鏡L14之一有效焦距,f15為第五透鏡L15之一有效焦距,R131為第三透鏡L13之物側面S16之一曲率半徑,R132為第三透鏡L13之像側面S17之一曲率半徑,R141為第四透鏡L14之物側面S18之一曲率半徑,R142為第四透鏡L14之像側面S19之一曲率半徑,SL1為光圈ST1至成像面IMA1於光軸OA1上之一間距。
利用上述透鏡、光圈及至少滿足條件(1)至條件(7)其中一條件之設計,使得廣角鏡頭1能有效的縮短鏡頭總長度、提升視角、有效的修正像差、提高解析度。
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4.290mm、光圈值等於2.04、鏡頭總長度等於7.983mm、半視角等於60.5度。
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+Gh16
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~G: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~G為非球面係數。
第一實施例之廣角鏡頭1,其第六透鏡L16之像側面S113至成像面IMA1於光軸OA1上之間距BFL1=1.371mm,第一透鏡L11之物側面S11至成像面IMA1於光軸OA1上之間距TTL1=7.983mm,廣角鏡頭1之有效焦距f1=4.290mm,第一透鏡L11之有效焦距f11=-3.405mm,第二透鏡L12之有效焦距f12=6.053mm,第三透鏡L13之有效焦距f13=2.532mm,第四透鏡L14之有效焦距f14=-3.383mm,第五透鏡L15之有效焦距f15=4.102mm,第三透鏡L13之物側面S16之曲率半徑R131=4.365mm,第三透鏡L13之像側面S17之曲率半徑R132=-2.602mm,第四透鏡L14之物側面S18之曲率半徑R141=11.613mm,第四透鏡L14之像側面S19之曲率半徑R142=1.843
mm,光圈ST1至成像面IMA1於光軸OA1上之間距SL1=5.743mm。由上述資料可得到BFL1/TTL1=0.172、f15/f11=-1.205、f1/f12=0.709、、f11+f12=2.668、f13+f14=-0.876、(R131+R132)/(R141+R142)=0.131、SL1/TTL1=0.719,皆能滿足上述條件(1)至條件(7)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2C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。
由第2A圖可看出,第一實施例之廣角鏡頭1對波長為0.450μm、0.546μm、0.650μm之光線所產生的縱向像差值介於-0.025mm至0.015mm之間。
由第2B圖可看出,第一實施例之廣角鏡頭1對波長為0.450μm、0.546μm、0.650μm之光線,於子午(Tangential)方向與弧矢(Sagittal)方向之場曲介於-0.04mm至0.05mm之間。
由第2C圖(圖中的3條線幾乎重合,以致於看起來只有一條線)可看出,第一實施例之廣角鏡頭1對波長為0.450μm、0.546μm、0.650μm之光線所產生的畸變介於-35%至0%之間。
顯見第一實施例之廣角鏡頭1之縱向像差、場曲、畸變都能被有效修正,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與光路示意圖。廣角鏡頭2沿著一光軸OA2從一物側至一
像側依序包括一第一透鏡L21、一第二透鏡L22、一光圈ST2、一第三透鏡L23、一第四透鏡L24、一第五透鏡L25、一第六透鏡L26及一濾光片OF2。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為彎月型透鏡具有負屈光力,其物側面S21為凸面,像側面S22為凹面,物側面S21與像側面S22皆為非球面表面。
第二透鏡L22為彎月型透鏡具有正屈光力,其物側面S23為凹面,像側面S24為凸面,物側面S23與像側面S24皆為非球面表面。
第三透鏡L23為雙凸透鏡具有正屈光力,其物側面S26為凸面,像側面S27為凸面,物側面S26與像側面S27皆為非球面表面。
第四透鏡L24為彎月型透鏡透鏡具有負屈光力,其物側面S28為凸面,像側面S29為凹面,物側面S28與像側面S29皆為非球面表面。
第五透鏡L25為雙凸透鏡具有正屈光力,其物側面S210為凸面,像側面S211為凸面,物側面S210與像側面S211皆為非球面表面。
第六透鏡L26為彎月型透鏡具有負屈光力,其物側面S212為凸面且包括二反曲點,像側面S213為凹面且包括二反曲點,物側面S212與像側面S213皆為非球面表面。
濾光片OF2其物側面S214與像側面S215皆為平面。
另外,第二實施例中的廣角鏡頭2至少滿足底下其中一條件:0.15<BFL2/TTL2<0.25 (8)
-1.5<f25/f21<-0.5 (9)
0.4<f/f2<0.85 (10)
0<f21+f22<7 (11)
-6<f23+f24<1 (12)
-1<(R231+R232)/(R241+R242)<5 (13)
0.5<SL2/TTL2<1.0 (14)
上述BFL2、TTL2、f2、f21、f22、f23、f24、f25、R231、R232、R241、R242及SL2之定義與第一實施例中BFL1、TTL1、f1、f11、f12、f13、f14、f15、R131、R132、R141、R142及SL1之定義相同,在此皆不加以贅述。
利用上述透鏡、光圈及至少滿足條件(8)至條件(14)其中一條件之設計,使得廣角鏡頭2能有效的縮短鏡頭總長度、提升視角、有效的修正像差、提高解析度。
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4.488mm、光圈值等於2.25、鏡頭總長度等於7.988mm、半視角等於60.3度。
表三中各個透鏡之非球面表面凹陷度z其公式相同於上述表一所適用的非球面表面凹陷度z,其中各參數的物理意義可參照表一非球面表面凹陷度z公式的說明,在此不再重述。
表四為表三中各個透鏡之非球面表面之相關參數表。
第二實施例之廣角鏡頭2,其第六透鏡L26之像側面S213至成像面IMA2於光軸OA2上之間距BFL2=1.489mm,第一透鏡L21之物側面S21至成像面IMA2於光軸OA2上之間距TTL2=7.988mm,廣角鏡頭2之有效焦距f2=4.488mm,第一透鏡L21之有效焦距f21=-3.298mm,第二透鏡L22之有效焦距f22=5.501mm,第三透鏡L23之有效焦距f23=2.461mm,第四透鏡L24之有效焦距f24=-3.068mm,第五透鏡L25之有效焦距f25=3.570mm,第三透鏡L23之物側面S26之曲率半徑R231=6.412mm,第三透鏡L23之像側面S27之曲率半徑R232=-2.153mm,第四透鏡L24之物側面S28之曲率半徑R241=8.400mm,第四透鏡L24之像側面S29之曲率半徑R242=1.595 mm,光圈ST2至成像面IMA2於光軸OA2上之間距SL2=5.989mm。由上述資料可得到BFL2/TTL2=0.186、f25/f21=-1.082、f2/f22=0.816、f21+f22=2.215、f23+f24=-0.095、(R231+R232)/(R241+R242)=0.426、SL2/TTL2=0.750,皆能滿足上述條件(8)至條件(14)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4C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。
由第4A圖可看出,第二實施例之廣角鏡頭2對波長為0.450μm、0.546μm、0.650μm之光線所產生的縱向像差值介於-0.005mm至0.025mm之間。
由第4B圖可看出,第二實施例之廣角鏡頭2對波長為0.450μm、0.546μm、0.650μm之光線,於子午(Tangential)方向與弧矢(Sagittal)方向之場曲介於0.00mm至0.12mm之間。
由第4C圖(圖中的3條線幾乎重合,以致於看起來只有一條線)可看出,第二實施例之廣角鏡頭2對波長為0.450μm、0.546μm、0.650μm之光線所產生的畸變介於-35%至0%之間。
顯見第二實施例之廣角鏡頭2之縱向像差、場曲、畸變都能被有效修正,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與光路示意圖。廣角鏡頭3沿著一光軸OA3從一物側至一 像側依序包括一第一透鏡L31、一第二透鏡L32、一光圈ST3、一第三透鏡L33、一第四透鏡L34、一第五透鏡L35、一第六透鏡L36及一濾光片OF3。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為彎月型透鏡具有負屈光力,其物側面S31為凸面,像側面S32為凹面,物側面S31與像側面S32皆為非球面表面。
第二透鏡L32為彎月型透鏡具有正屈光力,其物側面S33為凹面,像側面S34為凸面,物側面S33與像側面S34皆為非球面表面。
第三透鏡L33為雙凸透鏡具有正屈光力,其物側面S36為凸面,像側面S37為凸面,物側面S36與像側面S37皆為非球面表面。
第四透鏡L34為彎月型透鏡透鏡具有負屈光力,其物側面S38為凸面,像側面S39為凹面,物側面S38與像側面S39皆為非球面表面。
第五透鏡L35為雙凸透鏡具有正屈光力,其物側面S310為凸面,像側面S311為凸面,物側面S310與像側面S311皆為非球面表面。
第六透鏡L36為彎月型透鏡具有負屈光力,其物側面S312為凸面且包括二反曲點,像側面S313為凹面且包括二反曲點,物側面S312與像側面S313皆為非球面表面。
濾光片OF3其物側面S314與像側面S315皆為平面。
另外,第三實施例中的廣角鏡頭3至少滿足底下其中一條件:0.15<BFL3/TTL3<0.25 (15)
-1.5<f35/f31<-0.5 (16)
0.6<f3/f32<0.85 (17)
0<f31+f32<7 (18)
-6<f33+f34<1 (19)
-1<(R331+R332)/(R341+R342)<5 (20)
0.5<SL3/TTL3<1.0 (21)
上述BFL3、TTL3、f3、f31、f32、f33、f34、f35、R331、R332、R341、R342及SL3之定義與第一實施例中BFL1、TTL1、f1、f11、f12、f13、f14、f15、R131、R132、R141、R142及SL1之定義相同,在此皆不加以贅述。
利用上述透鏡、光圈及至少滿足條件(15)至條件(21)其中一條件之設計,使得廣角鏡頭3能有效的縮短鏡頭總長度、提升視角、有效的修正像差、提高解析度。
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4.262mm、光圈值等於2.23、鏡頭總長度等於4.881mm、半視角等於58.9度。
表五中各個透鏡之非球面表面凹陷度z其公式相同於上述表一所適用的非球面表面凹陷度z,其中各參數的物理意義可參照表一非球面表面凹陷度z公式的說明,在此不再重述。
表六為表五中各個透鏡之非球面表面之相關參數表。
第三實施例之廣角鏡頭3,其第六透鏡L36之像側面S313至成像面IMA3於光軸OA3上之間距BFL3=0.970mm,第一透鏡L31之物側面S31至成像面IMA3於光軸OA3上之間距TTL3=4.881mm,廣角鏡頭3之有效焦距f3=4.262mm,第一透鏡L31之有效焦距f31=-2.688mm,第二透鏡L32之有效焦距f32=6.997mm,第三透鏡L33之有效焦距f33=1.658mm,第四透鏡L34之有效焦距f34=-2.969mm,第五透鏡L35之有效焦距f35=2.659mm,第三透鏡L33之物側面S36之曲率半徑R331=2.140mm,第三透鏡L33之像側面S37之曲率半徑R332=-1.357mm,第四透鏡L34之物側面S38之曲率半徑R341=2.335mm,第四透鏡L34之像側面S39之曲率半徑R342=1.019 mm,光圈ST3至成像面IMA3於光軸OA3上之間距SL3=3.7mm。由上述資料可得到BFL3/TTL3=0.199、f35/f31=-0.989、f3/f32=0.609、f31+f32=4.335、f33+f34=-1.335、(R331+R332)/(R341+R342)=0.233、SL3/TTL3=0.758,皆能滿足上述條件(15)至條件(21)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6C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。
由第6A圖可看出,第三實施例之廣角鏡頭3對波長為0.450μm、0.546μm、0.650μm之光線所產生的縱向像差值介於-0.025mm至0.015mm之間。
由第6B圖可看出,第三實施例之廣角鏡頭3對波長為0.450μm、0.546μm、0.650μm之光線,於子午(Tangential)方向與弧矢(Sagittal)方向之場曲介於-0.06mm至0.04mm之間。
由第6C圖(圖中的3條線幾乎重合,以致於看起來只有一條線)可看出,第三實施例之廣角鏡頭3對波長為0.450μm、0.546μm、0.650μm之光線所產生的畸變介於-35%至0%之間。
顯見第三實施例之廣角鏡頭3之縱向像差、場曲、畸變都能被有效修正,從而得到較佳的光學性能。
請參閱第7圖,第7圖係依據本發明之廣角鏡頭之第四實施例的透鏡配置與光路示意圖。廣角鏡頭4沿著一光軸OA4從一物側至一 像側依序包括一第一透鏡L41、一第二透鏡L42、一光圈ST4、一第三透鏡L43、一第四透鏡L44、一第五透鏡L45、一第六透鏡L46及一濾光片OF4。成像時,來自物側之光線最後成像於一成像面IMA4上。
第一透鏡L41為彎月型透鏡具有負屈光力由玻璃材質製成,其物側面S41為凸面,像側面S42為凹面,物側面S41與像側面S42皆為非球面表面。
第二透鏡L42為彎月型透鏡具有正屈光力由玻璃材質製成,其物側面S43為凸面,像側面S44為凹面,物側面S43與像側面S44皆為非球面表面。
第三透鏡L43為雙凸透鏡具有正屈光力由玻璃材質製成,其物側面S46為凸面,像側面S47為凸面,物側面S46與像側面S47皆為非球面表面。
第四透鏡L44為彎月型透鏡透鏡具有負屈光力由玻璃材質製成,其物側面S48為凹面,像側面S49為凸面,物側面S48與像側面S49皆為非球面表面。
第五透鏡L45為雙凸透鏡具有正屈光力由玻璃材質製成,其物側面S410為凸面,像側面S411為凸面,物側面S410與像側面S411皆為非球面表面。
第六透鏡L46為彎月型透鏡具有負屈光力由玻璃材質製成,其物側面S412為凹面,像側面S213為凸面且不包括一反曲點,物側面S412與像側面S413皆為非球面表面。
濾光片OF4其物側面S414與像側面S415皆為平面。
另外,第四實施例中的廣角鏡頭4至少滿足底下其中一條件:-1.5<f45/f41<-0.5 (22)
0<f41+f42<7 (23)
-6<f43+f44<1 (24)
-1<(R431+R432)/(R441+R442)<5 (25)
0.5<SL4/TTL4<1.0 (26)
上述f41、f42、f43、f44、f45、R431、R432、R441、R442、SL4及TTL4之定義與第一實施例中f11、f12、f13、f14、f15、R131、R132、R141、R142、SL1及TTL1之定義相同,在此皆不加以贅述。
利用上述透鏡、光圈及至少滿足條件(22)至條件(26)其中一條件之設計,使得廣角鏡頭4能有效的縮短鏡頭總長度、提升視角、有效的修正像差、提高解析度。
表七為第7圖中廣角鏡頭4之各透鏡之相關參數表,表七資料顯示,第四實施例之廣角鏡頭4之有效焦距等於1.53mm、光圈值等於2.4、鏡頭總長度等於5.957mm、半視角等於62.5度。
表七中各個透鏡之非球面表面凹陷度z其公式相同於上述表一所適用的非球面表面凹陷度z,其中各參數的物理意義可參照表一非球面表面凹陷度z公式的說明,在此不再重述。
表八為表七中各個透鏡之非球面表面之相關參數表。
第四實施例之廣角鏡頭4,第一透鏡L41之有效焦距f41=-1.402mm,第二透鏡L42之有效焦距f42=3.758mm,第三透鏡L43之有效焦距f43=1.590mm,第四透鏡L44之有效焦距f44=-2.731mm,第五透鏡L45之有效焦距f45=1.979mm,第三透鏡L43之物側面S46之曲率半徑R431=3.401mm,第三透鏡L43之像側面S47之曲率半徑R432=-1.423mm,第四透鏡L44之物側面S48之曲率半徑R441=-1.191mm,第四透鏡L44之像側面S49之曲率半徑R442=-2.361mm,光圈ST4至成像面IMA4於光軸OA4上 之間距SL4=4.323mm,第一透鏡L41之物側面S41至成像面IMA4於光軸OA4上之間距TTL4=5.957mm。由上述資料可得到f45/f41=-1.411、f41+f42=2.355、f43+f44=-1.141、(R431+R432)/(R441+R442)=-0.557、SL4/TTL4=0.726,皆能滿足上述條件(22)至條件(26)之要求。
另外,第四實施例之廣角鏡頭4的光學性能也可達到要求,這可從第8A至第8C圖看出。第8A圖所示的,是第四實施例之廣角鏡頭4的場曲(Field Curvature)圖。第8B圖所示的,是第四實施例之廣角鏡頭4的畸變(Distortion)圖。第8C圖所示的,是第四實施例之廣角鏡頭4的調變轉換函數(Modulation Transfer Function)圖。
由第8A圖可看出,第四實施例之廣角鏡頭4對波長為0.436μm、0.486μm、0.546μm、0.588μm、0.656μm之光線,於子午(Tangential)方向與弧矢(Sagittal)方向之場曲介於-0.05mm至0.25mm之間。
由第8B圖(圖中的5條線幾乎重合,以致於看起來只有一條線)可看出,第四實施例之廣角鏡頭4對波長為0.436μm、0.486μm、0.546μm、0.588μm、0.656μm之光線所產生的畸變介於-10%至4%之間。
由第8C圖可看出,第四實施例之成像鏡頭4對波長範圍介於0.436μm至0.656μm之光線,分別於子午(Tangential)方向與弧矢(Sagittal)方向,視場角度分別為0.00度、25.00度、50.00度、56.25度、62.50度,空間頻率介於0lp/mm至52lp/mm,其調變轉換函數值介於0.65至1.0之間。
顯見第四實施例之成像鏡頭4之場曲、畸變都能被有效修正,影像解析度也能滿足要求,從而得到較佳的光學性能。
請參閱第9圖,第9圖係依據本發明之廣角鏡頭之第五實施例的透鏡配置示意圖。廣角鏡頭5沿著一光軸OA5從一物側至一像側依序包括一第一透鏡L51、一第二透鏡L52、一光圈ST5、一第三透鏡L53、一第四透鏡L54、一第五透鏡L55、一第六透鏡L56及一濾光片OF5。成像時,來自物側之光線最後成像於一成像面IMA5上。
第一透鏡L51為彎月型透鏡具有負屈光力由塑膠材質製成,其物側面S51為凸面,像側面S52為凹面,物側面S51與像側面S52皆為非球面表面。
第二透鏡L52為雙凸透鏡具有正屈光力由塑膠材質製成,其物側面S53為凸面,像側面S54為凸面,物側面S53與像側面S54皆為非球面表面。
第三透鏡L53為雙凸透鏡具有正屈光力由塑膠材質製成,其物側面S56為凸面,像側面S57為凸面,物側面S56與像側面S57皆為非球面表面。
第四透鏡L54為雙凹透鏡透鏡具有負屈光力由塑膠材質製成,其物側面S58為凹面,像側面S59為凹面,物側面S58與像側面S59皆為非球面表面。
第五透鏡L55為雙凸透鏡具有正屈光力由玻璃材質製成,其物側面S510為凸面,像側面S511為凸面,物側面S510與像側面S511皆為非球面表面。
第六透鏡L56為彎月型透鏡具有負屈光力由塑膠材質製成,其物側面S512為凸面,像側面S513為凹面,物側面S512與像側面S513皆 為非球面表面。
濾光片OF5其物側面S514與像側面S515皆為平面。
另外,第五實施例中的廣角鏡頭5至少滿足底下其中一條件:-1.5<f55/f51<-0.5 (27)
0<f51+f52<7 (28)
-6<f53+f54<1 (29)
0.5<SL5/TTL5<1.0 (30)
0.15<BFL5/TTL5<0.25 (31)
上述f51、f52、f53、f54、f55、SL5、TTL5及BFL5之定義與第一實施例中f11、f12、f13、f14、f15、SL1、TTL1及BFL1之定義相同,在此皆不加以贅述。
利用上述透鏡、光圈及至少滿足條件(27)至條件(31)其中一條件之設計,使得廣角鏡頭5能有效的縮短鏡頭總長度、提升視角、有效的修正像差、提高解析度。
表九為第9圖中廣角鏡頭5之各透鏡之相關參數表,表九資料顯示,第五實施例之廣角鏡頭5之有效焦距等於1.08741mm、光圈值等於1.6、鏡頭總長度等於5.59mm、半視角等於51度。
表九中各個透鏡之非球面表面凹陷度z其公式相同於上述表一所適用的非球面表面凹陷度z,其中各參數的物理意義可參照表一非球面表面凹陷度z公式的說明,在此不再重述。
表十為表九中各個透鏡之非球面表面之相關參數表。
第五實施例之廣角鏡頭5,第一透鏡L51之有效焦距f51=-1.6516mm,第二透鏡L52之有效焦距f52=4.5226mm,第三透鏡L53之有效焦距f53=1.7194mm,第四透鏡L54之有效焦距f54=-1.392mm,第五透鏡L55之有效焦距f55=1.2712rmm,光圈ST5至成像面IMA5於光軸OA5上之間距SL5=3.421mm,第一透鏡L51之物側面S51至成像面IMA5於光軸 OA5上之間距TTL5=5.59mm,第六透鏡L56之像側面S513至成像面IMA5於光軸OA5上之間距BFL5=1.268146mm。由上述資料可得到f55/f51=-0.770、f51+f52=2.871、f53+f54=0.327、SL5/TTL5=0.612、BFL5/TTL5=0.227,皆能滿足上述條件(27)至條件(31)之要求。
另外,第五實施例之廣角鏡頭5的光學性能也可達到要求,這可從第10A至第10C圖看出。第10A圖所示的,是第五實施例之廣角鏡頭5的場曲(Field Curvature)圖。第10B圖所示的,是第五實施例之廣角鏡頭5的畸變(Distortion)圖。第10C圖所示的,是第五實施例之廣角鏡頭5的調變轉換函數(Modulation Transfer Function)圖。
由第10A圖可看出,第五實施例之廣角鏡頭5對波長為0.470μm、0.510μm、0.555μm、0.610μm、0.650μm、0.700μm、0.750μm、0.400μm之光線,於子午(Tangential)方向與弧矢(Sagittal)方向之場曲介於-0.03mm至0.04mm之間。
由第10B圖可看出,第五實施例之廣角鏡頭5對波長為0.470μm、0.510μm、0.555μm、0.610μm、0.650μm、0.700μm、0.750μm、0.400μm之光線所產生的畸變介於-0.4%至1.2%之間。
由第10C圖可看出,第五實施例之廣角鏡頭5對波長範圍介於0.400μm至0.750μm之光線,分別於子午(Tangential)方向與弧矢(Sagittal)方向,視場高度分別為0.000mm、0.3600mm、0.6000mm、0.8400mm、1.0800mm、1.2000mm,空間頻率介於0lp/mm至200lp/mm,其調變轉換函數值介於0.38至1.0之間。
顯見第五實施例之廣角鏡頭5之場曲、畸變都能被有效修 正,影像解析度也能滿足要求,從而得到較佳的光學性能。
請參閱表十一及表十二、表十三及表十四、表十五及表十六、表十七及表十八。表十一係依據本發明之廣角鏡頭之第六實施例的各透鏡之相關參數表,表十二為表十一中各個透鏡之非球面表面之相關參數表,表十三係依據本發明之廣角鏡頭之第七實施例的各透鏡之相關參數表,表十四為表十三中各個透鏡之非球面表面之相關參數表,表十五係依據本發明之廣角鏡頭之第八實施例的各透鏡之相關參數表,表十六為表十五中各個透鏡之非球面表面之相關參數表,表十七係依據本發明之廣角鏡頭之第九實施例的各透鏡之相關參數表,表十八為表十七中各個透鏡之非球面表面之相關參數表。
表十一、表十三、表十五及表十七中各個透鏡之非球面表面凹陷度z其公式相同於上述表一所適用的非球面表面凹陷度z,其中各參數的物理意義可參照表一非球面表面凹陷度z公式的說明,在此不再重述。
表十二、表十四、表十六及表十八分別為表十一、表十三、表十五及表十七中各個透鏡之非球面表面之相關參數表。
上述第六實施例、第七實施例、第八實施例及第九實施例的透鏡配置示意圖與第五實施例的透鏡配置示意圖近似,因此省略其圖例。
上述廣角鏡頭之第六實施例與廣角鏡頭之第五實施例的差異在於,第六實施例之廣角鏡頭其第二透鏡L62之像側面S64為凹面,但是第五實施例之廣角鏡頭5其第二透鏡L52之像側面S54為凸面。
上述廣角鏡頭之第七實施例與廣角鏡頭之第五實施例的差異在於,第七實施例之廣角鏡頭其第六透鏡L76之物側面S712為凹面,但是第五實施例之廣角鏡頭5其第六透鏡L56之物側面S512為凸面。
上述廣角鏡頭之第八實施例與廣角鏡頭之第五實施例,其各透鏡表面之凹凸結構相同。
上述廣角鏡頭之第九實施例與廣角鏡頭之第五實施例的差 異在於,第九實施例之廣角鏡頭其第六透鏡L96之物側面S912為凹面,但是第五實施例之廣角鏡頭5其第六透鏡L56之物側面S512為凸面。
上述廣角鏡頭之第六實施例、第七實施例、第八實施例及第九實施例的場曲(省略圖例)、畸變(省略圖例)也都能被有效修正,影像解析度也能滿足要求,從而得到較佳的光學性能。
請參閱第11圖,第11圖係依據本發明之廣角鏡頭之第十實施例的透鏡配置示意圖。廣角鏡頭10沿著一光軸OA10從一物側至一像側依序包括一第一透鏡L101、一第二透鏡L102、一光圈ST10、一第三透鏡L103、一第四透鏡L104、一第五透鏡L105、一第六透鏡L106及一濾光片OF10。成像時,來自物側之光線最後成像於一成像面IMA10上。
第一透鏡L101為彎月型透鏡具有負屈光力由塑膠材質製成,其物側面S101為凸面,像側面S102為凹面,物側面S101與像側面S102皆為非球面表面。
第二透鏡L102為彎月型透鏡具有正屈光力由塑膠材質製成,其物側面S103為凸面,像側面S104為凹面,物側面S103與像側面S104皆為非球面表面。
第三透鏡L103為雙凸透鏡具有正屈光力由塑膠材質製成,其物側面S106為凸面,像側面S107為凸面,物側面S106與像側面S107皆為非球面表面。
第四透鏡L104為彎月型透鏡透鏡具有負屈光力由塑膠材質製成,其物側面S108為凸面,像側面S109為凹面,物側面S108與像側面S109皆為非球面表面。
第五透鏡L105為彎月型透鏡具有正屈光力由玻璃材質製成,其物側面S1010為凹面,像側面S1011為凸面,物側面S1010與像側面S1011皆為非球面表面。
第六透鏡L106為雙凹透鏡具有負屈光力由塑膠材質製成,其物側面S1012為凹面,像側面S1013為凹面,物側面S1012與像側面S1013皆為非球面表面。
濾光片OF10其物側面S1014與像側面S1015皆為平面。
另外,第十實施例中的廣角鏡頭10至少滿足底下其中一條件:-1.5<f105/f101<-0.5 (32)
0<f101+f102<7 (33)
-6<f103+f104<1 (34)
0.5<SL10/TTL10<1.0 (35)
0.15<BFL10/TTL10<0.25 (36)
上述f101、f102、f103、f104、f105、SL10、TTL10及BFL10之定義與第一實施例中f11、f12、f13、f14、f15、SL1、TTL1及BFL1之定義相同,在此皆不加以贅述。
利用上述透鏡、光圈及至少滿足條件(32)至條件(36)其中一條件之設計,使得廣角鏡頭10能有效的縮短鏡頭總長度、提升視角、有效的修正像差、提高解析度。
表十九為第11圖中廣角鏡頭10之各透鏡之相關參數表,表十九資料顯示,第十實施例之廣角鏡頭10之有效焦距等於1.0785mm、 光圈值等於2.05、鏡頭總長度等於4.56mm、半視角等於51度。
表十九中各個透鏡之非球面表面凹陷度z其公式相同於上述表一所適用的非球面表面凹陷度z,其中各參數的物理意義可參照表一非球面表面凹陷度z公式的說明,在此不再重述。
表二十為表十九中各個透鏡之非球面表面之相關參數表。
第十實施例之廣角鏡頭10,第一透鏡L101之有效焦距f101=-1.353mm,第二透鏡L102之有效焦距f102=4.01mm,第三透鏡L103之有效焦距f103=1.302mm,第四透鏡L104之有效焦距f104=-3.595mm,第五透鏡L105之有效焦距f105=1.257mm,光圈ST10至成像面IMA10於光軸OA10上之間距SL10=2.95mm,第一透鏡L101之物側面S101至成像面IMA10於光軸OA10上之間距TTL10=4.56mm,第六透鏡L106之像側面S1013至成像面IMA10於光軸OA10上之間距BFL10=0.812216。由上述資料可得到f105/f101=-0.929、f101+f102=2.657、f103+f104=-2.293、SL10/TTL10=0.647、BFL10/TTL10=0.178皆能滿足上述條件(32)至條件(36)之要求。
另外,第十實施例之廣角鏡頭10的光學性能也可達到要求,這可從第12A至第12C圖看出。第12A圖所示的,是第十實施例之廣角鏡頭10的場曲(Field Curvature)圖。第12B圖所示的,是第十實施例之廣角鏡頭10的畸變(Distortion)圖。第12C圖所示的,是第十實施例之廣角鏡頭10的調變轉換函數(Modulation Transfer Function)圖。
由第12A圖可看出,第十實施例之廣角鏡頭10對波長為0.470μm、0.510μm、0.555μm、0.610μm、0.650μm、0.700μm、0.750μm、0.400μm之光線,於子午(Tangential)方向與弧矢(Sagittal)方向之場曲介於-0.03mm至0.035mm之間。
由第12B圖可看出,第十實施例之廣角鏡頭10對波長為0.470μm、0.510μm、0.555μm、0.610μm、0.650μm、0.700μm、0.750μm、0.400μm之光線所產生的畸變介於-0.2%至1.4%之間。
由第12C圖可看出,第十實施例之廣角鏡頭10對波長範圍介於0.400μm至0.750μm之光線,分別於子午(Tangential)方向與弧矢(Sagittal)方向,視場高度分別為0.000mm、0.3600mm、0.6000mm、0.8400mm、1.0800mm、1.2000mm,空間頻率介於0lp/mm至200lp/mm,其調變轉換函數值介於0.36至1.0之間。
顯見第十實施例之廣角鏡頭10之場曲、畸變都能被有效修正,影像解析度也能滿足要求,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
ST1‧‧‧光圈
OF1‧‧‧濾光片
OA1‧‧‧光軸
IMA1‧‧‧成像面
S11、S12、S13、S14、S15‧‧‧面
S16、S17、S18、S19、S110‧‧‧面
S111、S112、S113、S114、S115‧‧‧面
Claims (10)
- 一種廣角鏡頭,沿著一光軸從一物側至一像側依序包括:一第一透鏡具有負屈光力,該第一透鏡包括一凸面朝向該物側以及一凹面朝向該像側;一第二透鏡具有正屈光力,該第二透鏡包括一凸面朝向該像側;一光圈;一第三透鏡具有正屈光力,該第三透鏡包括一凸面朝向該物側;一第四透鏡具有負屈光力,該第四透鏡包括一凹面朝向該像側;一第五透鏡具有正屈光力,該第五透鏡包括一凸面朝向該像側以及另一凸面朝向該物側;以及一第六透鏡為彎月型透鏡且具有負屈光力;該廣角鏡頭滿足以下條件:0.5<SL/TTL<1.0;其中,SL為該光圈至一成像面於該光軸上之一間距,TTL為該第一透鏡之一物側面至該成像面於該光軸上之一間距。
- 如申請專利範圍第1項所述之廣角鏡頭,其中該第二透鏡包括一凸面朝向該物側,該第六透鏡包括一凹面朝向該像側。
- 一種廣角鏡頭,沿著一光軸從一物側至一像側依序包括:一第一透鏡具有負屈光力,該第一透鏡包括一凸面朝向該物側以及一凹面朝向該像側;一第二透鏡具有正屈光力;一第三透鏡具有正屈光力,該第三透鏡包括一凸面朝向該物側; 一第四透鏡具有負屈光力,該第四透鏡包括一凹面朝向該像側;一第五透鏡具有正屈光力,該第五透鏡包括一凸面朝向該像側;以及一第六透鏡為彎月型透鏡且具有負屈光力;該廣角鏡頭滿足以下條件:0.4<f/f2<0.85;其中,f為該廣角鏡頭之一有效焦距,f2為該第二透鏡之一有效焦距。
- 一種廣角鏡頭,沿著一光軸從一物側至一像側依序包括:一第一透鏡具有負屈光力,該第一透鏡包括一凸面朝向該物側以及一凹面朝向該像側;一第二透鏡具有正屈光力,該第二透鏡包括一凹面朝向該物側;一第三透鏡具有正屈光力,該第三透鏡包括一凸面朝向該物側;一第四透鏡具有負屈光力,該第四透鏡包括一凹面朝向該像側;一第五透鏡具有正屈光力,該第五透鏡包括一凸面朝向該像側以及另一凸面朝向該物側;以及一第六透鏡具有負屈光力;該廣角鏡頭滿足以下條件:-1<(R31+R32)/(R41+R42)<5;其中,R31為該第三透鏡之一物側面之一曲率半徑,R32為該第三透鏡之一像側面之一曲率半徑,R41為該第四透鏡之一物側面之一曲率半徑,R42為該第四透鏡之一像側面之一曲率半徑。
- 如申請專利範圍第1項或第3項或第4項任一項所述之廣角鏡頭,其中該第三透鏡更包括一凸面朝向該像側,該第四透鏡包括一凸面朝向該物側,該第六透鏡包括一凸面朝向該物側以及一凹面朝向該像側。
- 如申請專利範圍第1項或第3項或第4項任一項所述之廣角鏡頭,其中該廣角鏡頭滿足以下條件:-1.5<f5/f1<-0.5;-6<f3+f4<1;0.15<BFL/TTL<0.25;0<f1+f2<7;其中,f5為該第五透鏡之一有效焦距,f1為該第一透鏡之一有效焦距,f2為該第二透鏡之一有效焦距,f3為該第三透鏡之一有效焦距,f4為該第四透鏡之一有效焦距,BFL為該第六透鏡之一像側面至一成像面於該光軸上之一間距,TTL為該第一透鏡之一物側面至該成像面於該光軸上之一間距。
- 如申請專利範圍第1項或第3項或第4項任一項所述之廣角鏡頭,其中該第六透鏡之一像側面包括一反曲點。
- 一種廣角鏡頭,沿著一光軸從一物側至一像側依序包括:一第一透鏡具有負屈光力,該第一透鏡包括一凸面朝向該物側以及一凹面朝向該像側;一第二透鏡具有正屈光力;一第三透鏡具有正屈光力,該第三透鏡包括一凸面朝向該物側;一第四透鏡具有負屈光力,該第四透鏡包括一凹面朝向該物側; 一第五透鏡具有正屈光力,該第五透鏡包括一凸面朝向該像側以及另一凸面朝向該物側;以及一第六透鏡為彎月型透鏡具有負屈光力,且包括一凹面朝向該物側以及一凸面朝向該像側。
- 如申請專利範圍第1項或第4項或第8項所述之廣角鏡頭,其中該廣角鏡頭滿足以下條件:0.4<f/f2<0.85;其中,f為該廣角鏡頭之一有效焦距,f2為該第二透鏡之一有效焦距。
- 如申請專利範圍第8項所述之廣角鏡頭,其中該第六透鏡之一像側面不包括一反曲點,該第二透鏡包括一凸面朝向該物側以及一凹面朝向該像側,該第三透鏡更包括一凸面朝向該像側。
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