TWM455167U

TWM455167U - 廣角鏡頭

Info

Publication number: TWM455167U
Application number: TW102201992U
Authority: TW
Inventors: Fu-Ping Shih
Original assignee: Xiang Tai Opto Electronics Technology Co Ltd
Priority date: 2013-01-30
Filing date: 2013-01-30
Publication date: 2013-06-11

Description

廣角鏡頭

本創作係關於一種鏡頭結構，詳而言之，係關於一種具複數透鏡之廣角鏡頭。

隨著科技進步，近年來數位相機或數位攝影機逐漸取代傳統機械相機而成為主流。除了攝影機及相機，一些行車記錄器、手機或遊戲機等亦會搭配一組或多組鏡頭來提供攝像功能。

現行的電子裝置體積逐漸微型化，故裝載於其上的鏡頭亦須符合體積小、重量輕的限制，但又不能影響其光學品質。以往光學鏡頭在設計上最大的難題是，物體的成像經過鏡頭的光學作用後會有影像彎曲的問題，為了補正成像的畸變(即成像中越接近邊緣，影像會有擴張且直線彎曲成弧線的現象)，需要在鏡頭的前端配置多片負彎月形透鏡及正彎月形透鏡，且隨著所需的視角越大，需要的鏡片數越多，導致鏡頭太長且重量過重，不符合現行電子裝置之輕薄短小的訴求。

雖然目前影像處理的技術相當進步，通常可利用軟體處理影像以補正鏡頭的像差，但經處理過後的影像難免會失真。因此，如何設計一種能提供大視角及良好影像品質之廣角鏡頭，為目前業界亟待解決的議題。

本創作之廣角鏡頭，從物側至像側依序包括：第一透鏡，係具有負折射力；第二透鏡，係具有正折射力；第三透鏡，係具有正折射力，並設置有光圈；第四透鏡，係具有負折射力；及第五透鏡；該廣角鏡頭係滿足以下條件：以及，其中，該f ₁ 、f ₂ 、f ₃ 、f ₄ 、f ₅ 分別為該第一、第二、第三、第四及第五透鏡的焦距，該N ₃ 為該第三透鏡的折射率，該R ₆ 及R ₇ 分別為該第三透鏡之朝物側的一面和朝像側的一面之曲率半徑。

於一實施態樣中，本創作之廣角鏡頭還可滿足以下條件：。

於另一實施態樣中，本創作之廣角鏡頭還可滿足以下條件：，其中，該f 為該廣角鏡頭的整體焦距，該f ₁₂ 為該第一和第二透鏡的合成焦距。

此外，本創作之第三透鏡可滿足以下條件V ₃ >50，其中，該V ₃ 為該第三透鏡的阿貝數，且該第三透鏡的材質可為玻璃(或模造玻璃)或塑膠。

相較於習知技術，本創作之廣角鏡頭具有較大的視角、較小的畸變、較佳的像差及色差校正，因此相當適合於具有攝影鏡頭的電子設備。

L01‧‧‧第一透鏡

L02‧‧‧第二透鏡

L03‧‧‧第三透鏡

L04‧‧‧第四透鏡

L05‧‧‧第五透鏡

L11、L21、L31、L41、L12、L22、L32、L42、L13、L23、L33、L43、L14、L24、L34、L44、L15、L25、L35、L45‧‧‧透鏡

ST‧‧‧光圈

IR‧‧‧濾光鏡

CG‧‧‧感光元件保護玻璃

Im‧‧‧受光面

ax‧‧‧光軸

第1圖係繪示本創作之廣角鏡頭之透鏡組合圖；第2A圖係繪示本創作之廣角鏡頭之第一實施例之透鏡組合圖；第2B圖係繪示本創作之廣角鏡頭之第一實施例之光學實驗結果圖；第3A圖係繪示本創作之廣角鏡頭之第二實施例之透鏡組合圖；第3B圖係繪示本創作之廣角鏡頭之第二實施例之光學實驗結果圖；第4A圖係繪示本創作之廣角鏡頭之第三實施例之透鏡組合圖；第4B圖係繪示本創作之廣角鏡頭之第三實施例之光學實驗結果圖；第5A圖係繪示本創作之廣角鏡頭之第四實施例之透鏡組合圖；以及第5B圖係繪示本創作之廣角鏡頭之第四實施例之光學實驗結果圖。

以下係藉由特定的實施形態說明本創作之技術內容，熟悉此技術之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地了解本創作之其他優點與功效，亦可藉由其他不同的實施形態加以施行或應用。

第1圖為本創作之廣角鏡頭之透鏡組合圖，廣角鏡頭從光軸ax的物側至像側依序排列有第一透鏡L01、第二透鏡L02、第三透鏡L03、第四透鏡L04及第五透鏡L05。

第一透鏡L01可具有負折射力，且第一透鏡L01之朝像側的一面之曲率半徑R ₂ 為正，第一透鏡L01通常為凹透鏡。

第二透鏡L02可具有正折射力，且第二透鏡L02之朝物側的一面之曲率半徑R ₃ 為正，朝像側的一面之曲率半徑R ₄ 為負，第二透鏡L02通常為凸透鏡。

於第一透鏡L01和第二透鏡L02滿足條件：時，本創作之廣角鏡頭可達到較大的視角，約80°以上。

又，於第一透鏡L01和第二透鏡L02滿足條件：時(該f 為該廣角鏡頭的整體焦距，該f ₁₂ 為該第一和第二透鏡的合成焦距)，本創作之廣角鏡頭可達到較大的視角，約80°以上，且該廣角鏡頭具有較佳的畸變校正，約控制在2%以內。

第三透鏡L03可具有正折射力，且第三透鏡L03之朝物側的一面之曲率半徑R ₆ 為正，朝像側的一面之曲率半徑R ₇ 為負，第三透鏡L03通常為凸透鏡。

於第三透鏡L03滿足條件：V ₃ >50時，例如，第三透鏡L03的材質可例如為玻璃(或模造玻璃)或塑膠，且該V ₃ 為該第三透鏡的阿貝數，本創作之廣角鏡頭可達到較佳的色差校正。於第三透鏡L03的材料為玻璃時，其兩面可皆為球面；於第三透鏡L03的材料為模造玻璃或塑膠時，兩面可皆為球面、或皆為非球面、或一面為球面而另一面為非球面。

又，於第三透鏡L03滿足條件：時(該f ₁ 、f ₂ 、f ₃ 、f ₄ 、f ₅ 分別為該第一、第二、第三、第四及第五透鏡的焦距，該N ₃ 為該第三透鏡的折射率，該R ₆ 及R ₇ 分別為該第三透鏡之朝物側的一面和朝像側的一面的曲率半徑)，本創作之廣角鏡頭可達到較佳的色差及像差校正。

第四透鏡L04可具有負折射力，且第四透鏡L04之朝物側的一面之曲率半徑R ₈ 為負或正，第四透鏡L04通常為凹透鏡。

第五透鏡L05可具有負或正折射力。

再者，第一透鏡L01之至少一面、第二透鏡L02之至少一面、第四透鏡L04之至少一面和第五透鏡L05之至少一面為非球面，所述非球面係滿足非球面公式，，C =1/R ，其中，z為相對於光軸上表面頂點的位移量，y為距離光軸的高度、R為頂點曲率半徑、K為圓錐常數、及A、B、C、D、E為非球面係數故，本創作之廣角鏡頭可達到較佳的畸變校正，約控制在2%以內。

再者，本創作之廣角鏡頭復包括有光圈ST，可設置於第二透鏡L02與第三透鏡L03之間鄰近第三透鏡L03之處，如第1圖所示，或者，亦可設置於第一透鏡L01與第二透鏡L02之間鄰近第二透鏡L02之處，或設置於第三透鏡L03與第四透鏡L04之間。

另外，在第五透鏡L05之朝像側的附近設有濾光鏡IR和感光元件保護玻璃CG，光線沿著光軸ax經過光圈ST而於受光面Im成像。

因此，由上述可知，本創作之廣角鏡頭具有較大的視角、較小的畸變、較佳的像差及色差校正。

以下說明本創作之廣角鏡頭的具體實施例。

第一實施例

第2A圖係為本創作廣角鏡頭之第一具體實施例之透鏡組合圖，下列表一至二為該第一具體實施例的數據資料，第2B圖為本創作廣角鏡頭之第一具體實施例的光學效果，其中，第2B圖中的各圖表用以表示廣角鏡頭的球面像差、場曲、畸變及橫向色差。

第二實施例

第3A圖係為本創作廣角鏡頭之第二具體實施例之透鏡組合圖，下列表三至四為該第二具體實施例的數據資料，第3B圖為本創作廣角鏡頭之第二具體實施例的光學效果，其中，第3B圖中的各圖表用以表示廣角鏡頭的球面像差、場曲、畸變及橫向色差。

第三實施例

第4A圖係為本創作廣角鏡頭之第三具體實施例之透鏡組合圖，表五和六為第三具體實施例的數據資料，第4B圖為本創作廣角鏡頭之第三具體實施例的光學效果，其中，第4B圖中的各圖表分別表示廣角鏡頭的球面像差、場曲、畸變及橫向色差。需說明的是，於第三實施例中，第三透鏡的兩面皆為球面。

第四實施例

第5A圖係為本創作廣角鏡頭之第四具體實施例之透鏡組合圖，表七和八為第四具體實施例的數據資料，第5B圖為本創作廣角鏡頭之第四具體實施例的光學效果，其中，第5B圖中的各圖表分別表示廣角鏡頭的球面像差、場曲、畸變及橫向色差。

由上述表一、三、五及七可知，本創作之廣角鏡頭的光圈值FNO可達2.0以上，而視角可達80°以上。

下列表九用以顯示前述第一、二、三及四實施例的數據比較。

由上述表九的比較及第2B、3B、4B及5B圖可知，本創作之廣角鏡頭包括五個透鏡，於一較佳實施例中，該些透鏡滿足以下條件：、、、及V ₃ >50，其中，該f ₁ 、f ₂ 、f ₃ 、f ₄ 、f ₅ 分別為該第一、第二、第三、第四及第五透鏡的焦距，該N ₃ 為該第三透鏡的折射率，該R ₆ 及R ₇ 分別為該第三透鏡之朝物側的一面和朝像側的一面之曲率半徑，該f 為該廣角鏡頭的整體焦距，該f ₁₂ 為該第一和第二透鏡的合成焦距該V ₃ 為該第三透鏡的阿貝數。

因此，本創作之廣角鏡頭可獲得良好的像差、色差校正及畸變校正，並可獲得較大的視角，可應用於數位相機、數位攝影機或手機等之具有攝影鏡頭的電子設備。

上述實施形態僅例示性說明本創作之原理及功效，而非用於限制本創作。任何熟習此項技術之人士均可在不違背本創作之技術思想下，對上述實施形態進行修飾與改變。因此，本創作之權利保護範圍應如後述之申請專利範圍所列。