定焦镜头的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种定焦镜头，本发明的定焦镜头包括：第一透镜群以及第二透镜群。具有负屈光度的第一透镜群包括从物侧至像侧依序排列的第一透镜、第二透镜以及第三透镜，其中第一、第二以及第三透镜的屈光度依序为负、负、正。具有正屈光度的第二透镜群配置在第一透镜群与像侧之间，且第二透镜群包括从物侧至像侧依序排列的第四透镜、第五透镜以及第六透镜，其中第四、第五以及第六透镜的屈光度依序为正、负、正。第一、第二、第三、第四、第五以及第六透镜彼此分离。本发明的定焦镜头以彼此分离的多个透镜取代胶合透镜，除了可有效地降低制造成本之外，还可避免胶合透镜的开胶的风险，从而使定焦镜头具有高的温度容受性。
【专利说明】定焦镜头
【技术领域】
[0001] 本发明是有关于一种镜头，且特别是有关于一种定焦镜头。
【背景技术】
[0002] 随着光电技术的进步，数码摄录机（digital video camera,简称DVC)及数码相机 (digital camera,简称DC)等图像装置（image apparatus)已普遍地应用在日常生活的各 领域中。该些图像装置中的核也元件的一为镜头，其用W将图像清晰地成像在屏幕或是电 荷禪合元件（charge coupled device,简称CCD)上，且当图像装置应用在某些特定领域中 时，其会采用广角镜头（wide angle lens) W增加视场角（field of view,简称F0V)。举 例来说，车用倒车摄像机、行车辅助摄像机或是安全监控摄像机等就需采用广角镜头。一般 而言，车用或安全监控摄像机通常是在室外操作，因此其所使用的镜头除了要广角之外，还 要有一定的温度容受性。
[0003] 美国专利第7301578号、第7869141号、第7283312号、第7023628号、第 20120113532号W及日本专利第2007139985号分别公开了不同的广角镜头，且该些广角镜 头大部分使用至少一组胶合透镜。胶合透镜虽有助于降低广角镜头的像差（油erration) 及色差（C虹omatic油erration)，然而其成本相对高，且在高温的环境下，胶合透镜有开胶 的风险，使其不利于在室外操作。由上述可知，如何设计一种镜头，使其能够兼顾低的制造 成本W及高的温度容受性便成为相关从业人员所亟欲研究的重点之一。
【发明内容】
[0004] 本发明提供一种定焦镜头，其具有低的制造成本W及高的温度容受性。
[0005] 本发明的其他目的和优点可W从本发明所掲露的技术特征中得到进一步的了解。
[0006] 为达上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本发明的一实施例提供一种定焦 镜头，其包括第一透镜群W及第二透镜群。第一透镜群具有负屈光度。第一透镜群包括从 物侧至像侧依序排列的第一透镜、第二透镜W及第H透镜，其中第一透镜、第二透镜W及第 H透镜的屈光度依序为负、负、正。配置在第一透镜群与像侧之间的第二透镜群具有正屈光 度。第二透镜群包括从物侧至像侧依序排列的第四透镜、第五透镜W及第六透镜，其中第四 透镜、第五透镜W及第六透镜的屈光度依序为正、负、正。第一透镜、第二透镜、第H透镜、第 四透镜、第五透镜W及第六透镜彼此分离。
[0007] 基于上述，本发明实施例的定焦镜头W彼此分离的多个透镜取代胶合透镜，因此， 除了可有效地降低制造成本之外，还可避免胶合透镜的开胶的风险，从而使定焦镜头具有 高的温度容受性。
[0008] 除上述之外，本发明同时具有广视角，大光圈，可见光/红外光共焦且体积小、低 成本的特性。
[0009] 为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详 细说明如下。
【专利附图】
【附图说明】
[0010] 图1是依照本发明的第一实施例的一种定焦镜头的示意图；
[0011] 图2是依照本发明的第一实施例的光学传递函数曲线图；
[0012] 图3A至图3C是依照本发明的第一实施例的横向光束扇形图；
[0013] 图4及图5分别是依照本发明的第一实施例的像散场曲及崎变图；
[0014] 图6是依照本发明的第二实施例的一种定焦镜头的示意图；
[0015] 图7是依照本发明的第二实施例的光学传递函数曲线图；
[0016] 图8A至图8C是依照本发明的第二实施例的横向光束扇形图；
[0017] 图9及图10分别是依照本发明的第二实施例的像散场曲及崎变图。
[0018] 附图标记说明：
[0019] 100、200 ;定焦镜头；
[0020] 110;第一透镜群；
[002U 112;第一透镜；
[002引 114;第二透镜；
[002引 116 :第；透镜；
[0024] 120 ;第二透镜群；
[002引 122;第四透镜；
[002引 124 ;第五透镜；
[0027] 126 ;第六透镜；
[0028] 130 ;感光元件；
[002引 140 ;保护盖；
[0030] A ;光轴；
[003。 AS;孔径光栏；
[0032] B ;光束；
[003引 《 :半角；
[0034] L ;距离；
[00对 H ;最大成像局度；
[0036] 11、L2、L3、L4、L5、L6、L7、S、T ;曲线；
[0037] S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、S11、S12、S130 ;表面。
【具体实施方式】
[0038] 有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在W下配合参考附图的多个实 施例的详细说明中，将可清楚地呈现。W下实施例中所提到的方向用语，例如"上"、"下"、 "前"、"后"、"左"、"右"等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明，而非用 来限制本发明。
[0039] 第一实施例
[0040] 图1是依照本发明的第一实施例的一种定焦镜头的示意图。请参照图1，本实施例 的定焦镜头100包括第一透镜群110 W及第二透镜群120,其中第一透镜群110 W及第二透 镜群120沿着定焦镜头100的光轴A排列，且位于物侧与像侧之间。
[0041] 第一透镜群110包括从物侧至像侧依序排列的第一透镜112、第二透镜114 W及 第H透镜116,其中第一透镜112、第二透镜114 W及第H透镜116的屈光度依序为负、负、 正，W使第一透镜群110具有负屈光度。如此一来，第一透镜群110除了能够接收视场角 (2 ?，图1示出视场角的半角《)大于180度甚至超过210度的光束B之外，还有助于使偏 离光轴A的光束B(即半角《大的光束B) W相对平缓的角度进入第二透镜群120,从而达 到广视角的目的，并提升定焦镜头100的成像品质。进一步而言，本实施例的第一透镜112 为凸面朝向物侧的凸凹透镜（negative meniscus lens),第二透镜114为凹面朝向像侧的 平凹透镜（plano-concave lens),而第H透镜116为凹面朝向物侧的凹凸透镜（positive meniscus lens)。定义为W光轴为中也轴，透镜中间的厚度较透镜边缘的厚度厚的透镜叫 凸透镜，透镜中间的厚度较透镜边缘的厚度薄的透镜叫凹透镜。
[0042] 第二透镜群120配置在第一透镜群110与像侧之间，且第二透镜群120包括从物 侧至像侧依序排列的第四透镜122、第五透镜124 W及第六透镜126,其中第四透镜122、 第五透镜124 W及第六透镜126的屈光度依序为正、负、正，W使第二透镜群120具有正 屈光度，从而适于校正像差，并有助于提升成像品质。进一步而言，本实施例的第四透镜 122及第六透镜126分别为双凸透镜（double convex lens)，而第五透镜124为双凹透镜 (biconcave lens)。
[0043] 第二透镜群120的第四透镜122用W接收来自第一透镜群110的光束B，因此，第 四透镜122较佳是采用低色散的玻璃材质，例如是阿贝数大于70的球面透镜，W提高可见 光/红外光的共焦效果。如此一来，采用定焦镜头100的图像感测装置无论是在白天检测 可见光图像光束或是在夜间检测红外光图像光束，皆能够检测到对焦良好的清晰图像。
[0044] 此外，本实施例可通过调变第五透镜124 W及第六透镜126的焦距巧、f6, W权衡 热漂移（thermal化ift)与球差（S地erical油erration)。进一步而言，当|巧/F+f6/ F I <0. 01时（F为定焦镜头100的有效焦距），虽可明显地改善定焦镜头100的热漂移现 象，但球差相对大，而当I巧/F+f6/F I >0.2时，虽可明显地改善球差，但抑制热漂移现象 的效果相对差。有鉴于此，本实施例使定焦镜头100符合0.0K I巧/F+f6/F I <0. 2，W有 效地改善热漂移现象，并同时改善球差。
[0045] 另外，本实施例还可通过调变在定焦镜头100的光轴A上从第一透镜112朝向物 侧的表面S1至像侧的距离L与定焦镜头100的最大成像高度H的比值，W控制像差并维持 定焦镜头100的小体积。进一步而言，当L/H<6时，定焦镜头100的长度相对短、体积相对 小，然而像差不易控制，而当L/H〉8时，定焦镜头100的长度相对长，但像差较好控制。有鉴 于此，本实施例使定焦镜头100符合6<L/H<8, W有效控制定焦镜头100的像差及体积。
[0046] 在本实施例中，第一透镜112、第二透镜114、第H透镜116、第四透镜122、第五透 镜124 W及第六透镜126可W是球面透镜或非球面透镜。举例而言，本实施例的第一透镜 112、第二透镜114 W及第H透镜116例如包括一个W上的非球面透镜，且第四透镜122、第 五透镜124 W及第六透镜126例如包括两个W上的非球面透镜，而其余则例如是使用球面 透镜。
[0047] 此外，第一透镜112、第二透镜114、第H透镜116、第四透镜122、第五透镜124 W 及第六透镜126的材质可W是塑胶或是玻璃。在本实施例中，第一透镜112、第二透镜114 W及第H透镜116至少一者的材质为塑胶，且其余的材质为玻璃，而第四透镜122、第五透 镜124 W及第六透镜126至少一者的材质为塑胶，且其余的材质为玻璃。
[004引再者，第一透镜112、第二透镜114、第H透镜116、第四透镜122、第五透镜124 W 及第六透镜126彼此分离。也就是说，本实施例的第一透镜112、第二透镜114、第H透镜 116、第四透镜122、第五透镜124 W及第六透镜126皆非胶合透镜，且上述任两者未形成双 胶合透镜，即定义定焦镜头100的任一透镜之间皆具有间距，间距皆小于3. 0mm，使得整体 定焦镜头100的长度较短、体积缩小，W符合在使用上的设置。
[0049] 由于定焦镜头100仅具有六片透镜（即第一透镜112、第二透镜114、第H透镜 116、第四透镜122、第五透镜124 W及第六透镜126)，因此定焦镜头100的长度较短且体 积较小，而可符合车用摄像机的轻薄短小的需求，W便置入汽车的保险杆中或车身的其他 位置。此外，由于定焦镜头100同时采用玻璃质及塑胶质的透镜，并同时使用球面及非球 面透镜，因此，定焦镜头100除了可具有相对低的制造成本之外，还可有效地改善定焦镜头 100的曽形像差（coma)、像散（astigmatism)或崎变（disto;rtion)等。并且，由于定焦镜 头100 W彼此分离的多个透镜取代胶合透镜，因此，本实施例的定焦镜头100可避免胶合透 镜的开胶的风险，从而使定焦镜头具有高的温度容受性，也就是定焦镜头100可适用在相 对大的操作温度范围。在本实施例中，定焦镜头100例如可操作在摄氏-40度至85度的温 度范围内。另外，定焦镜头100的视场角可大于180度，因而可使倒车或行车的视野更广。 换言之，定焦镜头100可为一广角镜头。再者，定焦镜头100的光圈值可小至接近2. 0, W使 进光量更大，而便于在较暗的环境下使用。
[0050] -般而言，像侧可配置感光元件130 W及保护盖140,其中感光元件130适在感 测来自物侧的图像光束B，且感光元件130朝向物侧的表面S130即成像面。保护盖140 则设置在感光元件130的成像面的一侧，W保护感光元件130。在本实施例中，感光元件 130例如为电荷禪合元件或互补金属氧化物半导体传感器（complementary metal oxide semicon化ctor sensor,简称CMOS sensor)。然而，在其他实施例中，感光元件130也可 W是底片或其他适当的感光元件。另外，定焦镜头100可进一步包括孔径光栏（aperture stop,简称AS)，其配置在第一透镜群110与第二透镜群120之间，也可W配置在第H透镜 116与第四透镜122之间。
[0051] W下内容将列举定焦镜头100的较佳参数值，然而，下文中所列举的数据资料并 非用W限定本发明，任何所属【技术领域】中具有通常知识者在参照本发明之后，当可对其参 数或设定作适当的更动，惟其仍应属于本发明的范畴内。
[0052] (表一）
[0053]
【权利要求】
1. 一种定焦镜头，其特征在于，包括： 第一透镜群，具有负屈光度，该第一透镜群包括从物侧至像侧依序排列的第一透镜、第 二透镜以及第三透镜，且该第一透镜、该第二透镜以及该第三透镜的屈光度依序为负、负、 正；以及 第二透镜群，具有正屈光度，配置在该第一透镜群与该像侧之间，该第二透镜群包括从 该物侧至该像侧依序排列的第四透镜、第五透镜以及第六透镜，且该第四透镜、该第五透镜 以及该第六透镜的屈光度依序为正、负、正，其中该第一透镜、该第二透镜、该第三透镜、该 第四透镜、该第五透镜以及该第六透镜彼此分离。
2. 根据权利要求1所述的定焦镜头，其特征在于，该第一透镜、该第二透镜、该第三透 镜、该第四透镜、该第五透镜以及该第六透镜皆非胶合透镜，且上述任两者未形成双胶合透 镜。
3. 根据权利要求1所述的定焦镜头，其特征在于，该定焦镜头符合〇.〇1〈 I f5/F+f6/ F |〈0.2,其中，f5为该第五透镜的有效焦距，f6为该第六透镜的有效焦距，且F为该定焦 镜头的有效焦距。
4. 根据权利要求1所述的定焦镜头，其特征在于，该第一透镜、该第二透镜以及该第三 透镜至少一者的材质为塑胶，且其余的材质为玻璃，而该第四透镜、该第五透镜以及该第六 透镜至少一者的材质为塑胶，且其余的材质为玻璃。
5. 根据权利要求1所述的定焦镜头，其特征在于，该第四透镜的材质为玻璃。
6. 根据权利要求5所述的定焦镜头，其特征在于，该第四透镜的阿贝数大于70。
7. 根据权利要求1所述的定焦镜头，其特征在于，该第一透镜、该第二透镜以及该第三 透镜包括一个以上的非球面透镜，且该第四透镜、该第五透镜以及该第六透镜包括两个以 上的非球面透镜。
8. 根据权利要求1所述的定焦镜头，其特征在于，该定焦镜头符合6〈L/H〈8,其中，L为 在该定焦镜头的光轴上从该第一透镜朝向该物侧的表面至该像侧的距离，H为该定焦镜头 的最大成像1?度。
9. 根据权利要求1所述的定焦镜头，其特征在于，还包括孔径光栏，配置在该第一透镜 群与该第二透镜群之间。
10. 根据权利要求1所述的定焦镜头，其特征在于，该第一透镜为凸面朝向该物侧的凸 凹透镜，该第二透镜为凹面朝向该像侧的平凹透镜，该第三透镜为凹面朝向该物侧的凹凸 透镜，该第四透镜及该第六透镜分别为双凸透镜，而该第五透镜为双凹透镜。
【文档编号】G02B15/177GK104423022SQ201410163377
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2014年4月22日 优先权日:2013年8月28日
【发明者】赖圣棠, 王国权 申请人:扬明光学股份有限公司