定焦镜头的制作方法

文档序号:2732356阅读:208来源:国知局

专利名称::定焦镜头的制作方法
技术领域
:本发明涉及一种镜头,且特别是涉及一种定焦镜头(fixed-focus
背景技术
:随着现代视信技术的进步,数字摄影机及数字相机(等影像装置已被普遍地使用,并被广泛地应用于各领域中。这些影像装置中的核心元件之一为镜头,其用以将影像清晰地成像于屏幕或是电荷耦合元件上,且当影像装置应用于某些特定领域中时,其会采用广角镜头以增加视场角。举例来说,车用倒车摄影机或行车辅助摄影机就需采用广角镜头。一般而言,车用广角镜头的水平视场角约在100度左右。此外,一般车用广角镜头中的光圈值(f-number)约为2.8。此外,车用广角镜头的长度及体积必须较小,以便置入汽车的保险杆内或车身的其它位置。参照图1,美国发明专利第6,853,495号所公开的广角镜头100包括自物侧至像侧依次排列的二个透镜组110及120,其屈光度分别为负与正。透镜组110是由二片透镜112及114所组成,其屈光度皆为负,而透镜114为非球面透镜。透镜组120是由五片透镜121、122、123、124及125所组成,其屈光度依次为负、正、正、正、负。由于广角镜头100具有非球面透镜(即透镜114),而非球面透镜的制造成本较高,因此广角镜头100的成本较高。此外,由于广角镜头100共具有七片透镜112、114、121、122、123、124、125,因此广角镜头100的长度较长且体积较大。
发明内容本发明提供一种定焦镜头,其视场角较大、光圈值较小、体积较小且长度较短。本发明的一实施例提出一种定焦镜头,其包括第一透镜组以及第二透镜组。第一透镜组具有负屈光度,且第一透镜组主要是由从物侧往像侧依次排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜与第四透镜所组成。第一、第二、第三及第四透镜的屈光度依次为负、负、正、负。第二透镜组配置于第一透镜组与像侧之间,并具有正屈光度。第二透镜组包括从物侧往像侧依次排列的第五透镜及第六透镜。第五透镜及第六透镜的屈光度皆为正。由于定焦镜头可仅具有六片透镜,因此定焦镜头的长度较短且体积较小,而可符合车用摄影机的需求。此外,定焦镜头具有较大的视场角,其水平视场角可大于130度,而对角线方向的视场角可接近180度。为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并结合附图,作详细说明如下。图1为一种现有广角镜头的结构示意图2为本发明一实施例的定焦镜头的结构示意图3A至图3C为图2的定焦镜头的成像光学仿真数据图。具体实施例方式下列各实施例的说明是参照附图,用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语,例如「上」、「下」、「前」、「后J、「左j、「右」等,仅是附图的方向。因此,使用的方向用语是用来说明,而非用来限制本发明。参照图2,本发明一实施例的定焦镜头200包括第一透镜组210以及第二透镜组220。第一透镜组210具有负屈光度,且第一透镜组210主要是由从物侧往像侧依次排列的第一透镜212、第二透镜214、第三透镜216与第四透镜218所组成。第一、第二、第三及第四透镜212、214、216、218的屈光度依次为负、负、正、负。在本实施例中,第一、第二、第三及第四透镜212、214、216、218例如依次为凸面朝向物侧的凸凹透镜、凸面朝向物侧的凸凹透镜、双凸透镜以及凸面朝向物侧的凸凹透镜。第二透镜组220配置于第一透镜组210与像侧之间,并具有正屈光度。第二透镜组220包括从物侧往像侧依次排列的第五透镜222及第六透镜224。第五透镜222及第六透镜224的屈光度皆为正。在本实施例中,第五透镜222与第六透镜224例如分别为凸面朝向像侧的平凸透镜与双凸透镜。此外,第一、第二、第三、第四、第五及第六透镜212、214、216、218、222、224可均为球面透镜,而这些透镜的材质例如为玻璃、塑料或其它适当的透光材质。一般而言,像侧可配置感光元件50,以感测来自物侧的影像。在本实施例中,感光元件50例如为电荷耦合元件或互补式金属氧化物半导体传感器。然而,在其它实施例中,感光元件50亦可以是底片或其它适当的感光元件。在本实施例中,定焦镜头200可还包括孔径光栏230,其配置于第一透镜组210与第二透镜组220之间,亦即配置于第四透镜218与第五透镜222之间。由于定焦镜头200可仅具有六片透镜(即第一、第二、第三、第四、第五及第六透镜212、214、216、218、222、224),因此定焦镜头200的长度较短且体积较小,而可符合车用摄影机的需求,以便置入汽车的保险杆中或车身的其它位置。此外,定焦镜头200具有较大的视场角,其水平视场角可大于130度,而对角线方向的视场角可接近180度,因而可使倒车或行车的视野更广。换言之,定焦镜头200可为广角镜头。另外,定焦镜头200的光圈值可小至2.0,以使进光量更大,而便于在较暗的环境下使用。再者,定焦镜头200可以不需采用非球面透镜,就可达到体积较小、长度较短的优点,因此定焦镜头200的成本较低。在本实施例中,第一透镜212可承靠第二透镜214,而第二透镜214可承靠第三透镜216。此外,第四透镜218可承靠孔径光栏230,而孔径光栏230可承靠第五透镜222。换言之,第一、第二与第三透镜212、214、216之间不需配置垫圈(spacer),且第四透镜218、孔径光栏230与第五透镜222之间亦不需配置垫圈,如此便能进一步縮小定焦镜头200的长度与体积,亦能因减少垫圈的使用而降低成本。在本实施例中,定焦镜头200除了搭配置于第二透镜组220与感光元件50之间的红外光滤光片,用来过滤来自物侧的红外光外;定焦镜头200的第五透镜222的表面S10可为朝向物侧的平面,而表面S10上可配置有红外光滤光膜240。红外光滤光膜240例如是以镀膜的方式镀于表面S10上。红外光滤光膜240可过滤来自物侧的红外光,以使感光元件50能表现较为自然的色彩。由于定焦镜头200可采用配置于透镜表面S10且较不占空间的红外光滤光膜240以取代较占空间的红外光滤光片(IR-cutfilter),因此定焦镜头200的长度与体积可以进一步縮小。以下内容将列举定焦镜头200中的较佳参数值,然而,下文中所列举的数据并非用以限定本发明,任何本领域技术人员在参照本发明之后,当可对其参数或设定作适当的更动,只要其仍应属于本发明的范围内。表一<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>在表一中,曲率半径(mm)指每一表面的曲率半径,间距(mm)指两相邻表面间于主轴上的直线距离。举例来说,表面S1的间距,即表面Sl至表面S2间于主轴上的直线距离。备注栏中各透镜所对应的厚度、折射率与阿贝数请参照同列中各间距、折射率与阿贝数对应的数值。此外,在表一中,表面S1、S2为第一透镜212的两表面。表面S3、S4为第二透镜214的两表面。表面S5、S6为第三透镜216的两表面。表面S7、S8为第四透镜218的两表面。表面S9为孔径光栏230的表面。表面SIO、Sll为第五透镜222的两表面。表面S12、S13为第六透镜224的两表面。表面S13那列中所填的间距为表面S13到感光元件远离物侧的表面的间距。关于各表面的曲率半径、间距等等参数值,请参照表一,在此不再重述。定焦镜头200具有良好的成像质量,以下内容将以光学仿真数据来验证。图3A至图3C为图2的定焦镜头的成像光学仿真数据图。参照图3A至图3C,其中图3A为光学传递函数(modulationtransferfimction,MTF)曲线图,其横轴为每周期/毫米的空间频率(spatialfrequencyincyclesperm川imeter),纵轴为光学转移函数的模数(modulusoftheopticaltransferfunction,modulusoftheOTF)。在图3B中,由左自右依次为纵向球差、像散场曲及畸变的图形。图3C为影像的横向色差(lateralcolor)图,而图3C中的最大场为80.0000度(degree)。综上述,图3A至图3C所显示出的图形均在标准的范围内,由此可验证本实施例的定焦镜头200具有良好的成像质量。综上所述,由于定焦镜头可仅具有六片透镜,因此定焦镜头的长度较短且体积较小,而可符合车用摄影机的需求,以便置入汽车的保险杆中或车身的其它位置。此外,定焦镜头具有较大的视场角,其水平视场角可大于130度,而对角线方向的视场角可接近180度,因而可使倒车或行车的视野更广。另外,定焦镜头的光圈值可小至2.0,以使进光量更大,而便于在较暗的环境下使用。此外,定焦镜头可以不需采用非球面透镜,就可达到体积较小、长度较短的优点,因此定焦镜头的成本较低。除此之外,定焦镜头还可以采用配置于透镜表面且较不占空间的红外光滤光膜以取代现有技术中较占空间的红外光滤光片,而使定焦镜头的长度与体积可以进一步縮小。虽然本发明已以较佳实施例公开如上,然其并非用以限定本发明,任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作些许的更动与润饰,因此本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定者为准。另外本发明的任一实施例或权利要求不须达成本发明所公开的全部目的或优点或特点。此外,摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件搜寻之用,并非用来限制本发明的权利范围。权利要求1、一种定焦镜头,包括第一透镜组,具有负屈光度,所述第一透镜组主要是由从物侧往像侧依次排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜与第四透镜所组成,其中所述第一、第二、第三及第四透镜的屈光度依次为负、负、正、负;以及第二透镜组,配置于所述第一透镜组与所述像侧之间,并具有正屈光度,所述第二透镜组包括从所述物侧往所述像侧依次排列的第五透镜及第六透镜,其中所述第五透镜及所述第六透镜的屈光度皆为正。2、如权利要求1所述的定焦镜头,其中所述第五透镜具有朝向所述物侧的平面,而所述定焦镜头还包括红外光滤光膜,配置于所述平面上。3、如权利要求1所述的定焦镜头,还包括孔径光栏,配置于所述第一透镜组与所述第二透镜组之间。4、如权利要求3所述的定焦镜头,其中所述第四透镜承靠所述孔径光栏,而所述孔径光栏承靠所述第五透镜。5、如权利要求1所述的定焦镜头,其中所述第一透镜承靠所述第二透镜,而所述第二透镜承靠所述第三透镜。6、如权利要求1所述的定焦镜头,其中所述第一、第二、第三及第四透镜依次为凸面朝向所述物侧的凸凹透镜、凸面朝向所述物侧的凸凹透镜、双凸透镜以及凸面朝向所述物侧的凸凹透镜。7、如权利要求1所述的定焦镜头,其中所述第五透镜与所述第六透镜分别为凸面朝向所述像侧的平凸透镜与双凸透镜。8、如权利要求1项述的定焦镜头,其中所述第一、第二、第三、第四、第五及第六透镜均为球面透镜。9、如权利要求1所述的定焦镜头,其中所述第一、第二、第三、第四、第五及第六透镜的材质包括玻璃或塑料。全文摘要一种定焦镜头,包括第一透镜组以及第二透镜组。第一透镜组具有负屈光度,且第一透镜组主要是由从物侧往像侧依次排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜与第四透镜所组成。第一、第二、第三及第四透镜的屈光度依次为负、负、正、负。第二透镜组配置于第一透镜组与像侧之间,并具有正屈光度。第二透镜组包括从物侧往像侧依次排列的第五透镜及第六透镜。第五透镜及第六透镜的屈光度皆为正。文档编号G02B1/00GK101435910SQ200710169868公开日2009年5月20日申请日期2007年11月14日优先权日2007年11月14日发明者陈荣耀,黄怀毅申请人:扬明光学股份有限公司
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