广角镜头的制作方法

本发明有关于一种广角镜头。

背景技术：

现今的广角镜头的发展趋势，除了不断朝向小型化与广视角化发展外，随着不同的应用需求，还需同时具备大光圈与抗环境温度变化的能力，已知的广角镜头已经无法满足现今的需求，需要有另一种新架构的广角镜头，才能同时满足小型化、广视角、大光圈及抗环境温度变化的需求。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中的广角镜头已经无法满足小型化、广视角、大光圈及抗环境温度变化的需求的缺陷，提供一种广角镜头，其镜头总长度短小、视角较大、光圈值较小、抗环境温度变化，但是仍具有良好的光学性能。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是，提供一种广角镜头，沿着光轴从物侧至像侧依序包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜及第六透镜。第一透镜具有负屈光力且包括凹面，此凹面朝向像侧。第二透镜具有屈光力且包括凹面朝向物侧。第三透镜具有屈光力且包括凸面朝向像侧。第四透镜具有屈光力且包括凸面朝向物侧。第五透镜具有屈光力且包括凹面朝向像侧。第六透镜为双凸透镜具有正屈光力。第二透镜与第三透镜胶合成第一胶合透镜，此第一胶合透镜具有正屈光力。第四透镜与第五透镜胶合成第二胶合透镜，此第二胶合透镜具有正屈光力。

其中第二透镜的屈光力为负。

其中第二透镜可更包括凸面，此凸面朝向像侧。

其中第二透镜可更包括凹面，此凹面朝向像侧。

其中第三透镜的屈光力为正，第五透镜的屈光力为负。

其中第四透镜可更包括凸面，此凸面朝向像侧，且第四透镜的屈光力为正。

其中广角镜头满足以下条件：0.2≤tl/θm≤0.4；其中，tl为第一透镜的物侧面至成像面于光轴上的间距，此间距的单位为mm，θm为广角镜头的最大半视角，此最大半视角的单位为度。

其中第六透镜为非球面透镜，且可更包括光圈，设置于第三透镜与第四透镜之间。

其中第一透镜满足以下条件：-3≤f1/r12≤-1.67；其中，f1为第一透镜的有效焦距，r12为第一透镜的像侧面的曲率半径。

其中第一透镜满足以下条件：0.7≤er11/f≤1.6；其中，er11为第一透镜的物侧面的有效半径，f为广角镜头的有效焦距。

其中广角镜头满足以下条件：30≤vd2-vd3≤50；以及30≤vd4-vd5≤50；其中，vd2为第二透镜的阿贝系数，vd3为第三透镜的阿贝系数，vd4为第四透镜的阿贝系数，vd5为第五透镜的阿贝系数。

实施本发明的广角镜头，具有以下有益效果：其镜头总长度短小、视角较大、光圈值较小、抗环境温度变化，但是仍具有良好的光学性能。

附图说明

为使本发明的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例并配合附图做详细说明。

图1是依据本发明的广角镜头的第一实施例的透镜配置示意图。

图2a是图1的广角镜头的纵向像差图。

图2b是图1的广角镜头的场曲图。

图2c是图1的广角镜头的畸变图。

图3是依据本发明的广角镜头的第二实施例的透镜配置示意图。

图4a是图3的广角镜头的纵向像差图。

图4b是图3的广角镜头的场曲图。

图4c是图3的广角镜头的畸变图。

图5是依据本发明的广角镜头的第三实施例的透镜配置示意图。

图6a是图5的广角镜头的纵向像差图。

图6b是图5的广角镜头的场曲图。

图6c是图5的广角镜头的畸变图。

具体实施方式

请参阅图1，图1是依据本发明的广角镜头的第一实施例的透镜配置示意图。广角镜头1沿着光轴oa1从物侧至像侧依序包括第一透镜l11、第二透镜l12、第三透镜l13、光圈st1、第四透镜l14、第五透镜l15、第六透镜l16及滤光片of1。影像传感器is1置于滤光片of1与像侧之间，此影像传感器is1的感测面ss1位于成像面ima1处。成像时，来自物侧的光线最后成像于成像面ima1上。第一透镜l11为凸凹透镜具有负屈光力，其物侧面s11为凸面，像侧面s12为凹面，物侧面s11与像侧面s12皆为球面表面。第二透镜l12为凹凸透镜，其物侧面s13为凹面，像侧面s14为凸面，物侧面s13与像侧面s14皆为球面表面。第三透镜l13为凹凸透镜，其物侧面s14为凹面，像侧面s15为凸面，物侧面s14与像侧面s15皆为球面表面。上述第二透镜l12与第三透镜l13胶合成第一胶合透镜cl11，此第一胶合透镜cl11为凹凸透镜具有正屈光力。第四透镜l14为双凸透镜，其物侧面s17为凸面，像侧面s18为凸面，物侧面s17与像侧面s18皆为球面表面。第五透镜l15为双凹透镜，其物侧面s18为凹面，像侧面s19为凹面，物侧面s18与像侧面s19皆为球面表面。上述第四透镜l14与第五透镜l15胶合成第二胶合透镜cl12，此第二胶合透镜cl12为凸凹透镜具有正屈光力。第六透镜l16为非球面双凸透镜具有正屈光力，其物侧面s110与像侧面s111皆为非球面表面。滤光片of1其物侧面s112与像侧面s113皆为平面。影像传感器is1包括保护玻璃cg1及感测组件(未图标)，保护玻璃cg1是用来保护感测组件的感测面ss1免于刮伤或避免灰尘附着，保护玻璃cg1的两个面s114、s115皆为平面。

另外，为使本发明的广角镜头能保持良好的光学性能，第一实施例中的广角镜头1满足底下五条件中的任一条件：

0.2≤tl1/θ1m≤0.4(1)

-3≤f11/r112≤-1.67(2)

0.7≤er111/f1≤1.6(3)

30≤vd12-vd13≤50(4)

30≤vd14-vd15≤50(5)

其中，tl1为第一透镜l11的物侧面s11至成像面ima1于光轴oa1上的间距，此间距的单位为mm，θ1m为广角镜头1的最大半视角，此最大半视角的单位为度，f11为第一透镜l11的有效焦距，r112为第一透镜l11的像侧面s12的曲率半径，er111为第一透镜l11的物侧面s11的有效半径，f1为广角镜头1的有效焦距，vd12为第二透镜l12的阿贝系数，vd13为第三透镜l13的阿贝系数，vd14为第四透镜l14的阿贝系数，vd15为第五透镜l15的阿贝系数。

利用上述透镜与光圈st1的设计，使得广角镜头1能有效的缩短镜头总长度、缩小光圈值、有效的修正像差、降低温度变化对成像质量的影响。

表一为图1中广角镜头1的各透镜的相关参数表，表一数据显示，第一实施例的广角镜头1的有效焦距等于3.502mm、光圈值等于1.796、镜头总长度等于14.504mm。

表一

表一中各个透镜的非球面表面凹陷度z由下列公式所得到：

z＝ch²/{1+[1-(k+1)c²h²]^1/2}+ah⁴+bh⁶+ch⁸+dh¹⁰+eh¹²

其中：

c：曲率；

h：透镜表面任一点至光轴的垂直距离；

k：圆锥系数；

a～e：非球面系数。

表二为表一中各个透镜的非球面表面的相关参数表，其中k为圆锥系数(conicconstant)、a～e为非球面系数。

表二

第一实施例的广角镜头1，其第一透镜l11的物侧面s11至成像面ima1于光轴oa1上的间距tl1＝14.504mm，最大半视角θ1m＝51.4度，第一透镜l11的有效焦距f11＝-5.247mm，第一透镜l11的像侧面s12的曲率半径r112＝2.503mm，第一透镜l11的物侧面s11的有效半径er111＝2.667mm，广角镜头1的有效焦距f1＝3.502mm，第二透镜l12的阿贝系数vd12＝64.2，第三透镜l13的阿贝系数vd13＝31.3，第四透镜l14的阿贝系数vd14＝60.2，第五透镜l15的阿贝系数vd15＝27.8，由上述数据可得到tl1/θ1m＝0.28、f11/r112＝-2.10、er111/f1＝0.76、vd12-vd13＝32.9、vd14-vd15＝32.4，皆能满足上述条件(1)至条件(5)的要求。

另外，第一实施例的广角镜头1的光学性能也可达到要求，这可从图2a至图2c看出。图2a所示的，是第一实施例的广角镜头1的纵向像差(longitudinalaberration)图。图2b所示的，是第一实施例的广角镜头1的场曲(fieldcurvature)图。图2c所示的，是第一实施例的广角镜头1的畸变(distortion)图。

由图2a可看出，第一实施例的广角镜头1对波长为0.436μm、0.486μm、0.546μm、0.588μm、0.656μm的光线所产生的纵向像差值介于-0.04mm至0.02mm之间。由图2b可看出，第一实施例的广角镜头1对波长为0.436μm、0.486μm、0.546μm、0.588μm、0.656μm的光线，于子午(tangential)方向与弧矢(sagittal)方向的场曲介于-0.02㎜至0.12㎜之间。由图2c(图中的5条线几乎重合，以致于看起来只有一条线)可看出，第一实施例的广角镜头1对波长为0.436μm、0.486μm、0.546μm、0.588μm、0.656μm的光线所产生的畸变介于-36％至0％之间。显见第一实施例的广角镜头1的纵向像差、场曲、畸变都能被有效修正，从而得到较佳的光学性能。

请参阅图3，图3是依据本发明的广角镜头的第二实施例的透镜配置示意图。广角镜头2沿着光轴oa2从物侧至像侧依序包括第一透镜l21、第二透镜l22、第三透镜l23、光圈st2、第四透镜l24、第五透镜l25、第六透镜l26及滤光片of2。影像传感器is2置于滤光片of2与像侧之间，此影像传感器is2的感测面ss2位于成像面ima2处。成像时，来自物侧的光线最后成像于成像面ima2上。第一透镜l21为双凹透镜具有负屈光力，其物侧面s21为凹面，像侧面s22为凹面，物侧面s21与像侧面s22皆为球面表面。第二透镜l22为凹凸透镜，其物侧面s23为凹面，像侧面s24为凸面，物侧面s23与像侧面s24皆为球面表面。第三透镜l23为凹凸透镜，其物侧面s24为凹面，像侧面s25为凸面，物侧面s24与像侧面s25皆为球面表面。上述第二透镜l22与第三透镜l23胶合成第一胶合透镜cl21，此第一胶合透镜cl21为凹凸透镜具有正屈光力。第四透镜l24为双凸透镜，其物侧面s27为凸面，像侧面s28为凸面，物侧面s27与像侧面s28皆为球面表面。第五透镜l25为双凹透镜，其物侧面s28为凹面，像侧面s29为凹面，物侧面s28与像侧面s29皆为球面表面。上述第四透镜l24与第五透镜l25胶合成第二胶合透镜cl22，此第二胶合透镜cl22为凸凹透镜具有正屈光力。第六透镜l26为非球面双凸透镜具有正屈光力，其物侧面s210与像侧面s211皆为非球面表面。滤光片of2其物侧面s212与像侧面s213皆为平面。影像传感器is1包括保护玻璃cg2及感测组件(未图标)，保护玻璃cg2是用来保护感测组件的感测面ss2免于刮伤或避免灰尘附着，保护玻璃cg2的两个面s214、s215皆为平面。

另外，为使本发明的广角镜头能保持良好的光学性能，第二实施例中的广角镜头2需满足底下五条件：

0.2≤tl2/θ2m≤0.4(6)

-3≤f21/r212≤-1.67(7)

0.7≤er211/f2≤1.6(8)

30≤vd22-vd23≤50(9)

30≤vd24-vd25≤50(10)

其中，tl2为第一透镜l21的物侧面s21至成像面ima2于光轴oa2上的间距，此间距的单位为mm，θ2m为广角镜头2的最大半视角，此最大半视角的单位为度，f21为第一透镜l21的有效焦距，r212为第一透镜l21的像侧面s22的曲率半径，er211为第一透镜l21的物侧面s21的有效半径，f2为广角镜头2的有效焦距，vd22为第二透镜l22的阿贝系数，vd23为第三透镜l23的阿贝系数，vd24为第四透镜l24的阿贝系数，vd25为第五透镜l25的阿贝系数。

利用上述透镜与光圈st2的设计，使得广角镜头2能有效的缩短镜头总长度、缩小光圈值、有效的修正像差、降低温度变化对成像质量的影响。

表三为图3中广角镜头2的各透镜的相关参数表，表三数据显示，第二实施例的广角镜头2的有效焦距等于3.203mm、光圈值等于1.8、镜头总长度等于14.207mm。

表三

表三中各个透镜的非球面表面凹陷度z由下列公式所得到：

z＝ch²/{1+[1-(k+1)c²h²]^1/2}+ah⁴+bh⁶+ch⁸+dh¹⁰+eh¹²

其中：

c：曲率；

h：透镜表面任一点至光轴的垂直距离；

k：圆锥系数；

a～e：非球面系数。

表四为表三中各个透镜的非球面表面的相关参数表，其中k为圆锥系数(conicconstant)、a～e为非球面系数。

表四

第二实施例的广角镜头2，其第一透镜l21的物侧面s21至成像面ima2于光轴oa2上的间距tl2＝14.207mm，最大半视角θ2m＝59.5度，第一透镜l21的有效焦距f21＝-5.024mm，第一透镜l21的像侧面s22的曲率半径r212＝2.500mm，第一透镜l21的物侧面s21的有效半径er211＝2.83mm，广角镜头2的有效焦距f2＝3.203mm，第二透镜l22的阿贝系数vd22＝64.2，第三透镜l23的阿贝系数vd23＝31.3，第四透镜l24的阿贝系数vd24＝60.2，第五透镜l25的阿贝系数vd25＝27.8，由上述数据可得到tl2/θ2m＝0.24、f21/r212＝-2.01、er211/f2＝0.88、vd22-vd23＝32.9、vd24-vd25＝32.4，皆能满足上述条件(6)至条件(10)的要求。

另外，第二实施例的广角镜头2的光学性能也可达到要求，这可从图4a至图4c看出。图4a所示的，是第二实施例的广角镜头2的纵向像差(longitudinalaberration)图。图4b所示的，是第二实施例的广角镜头2的场曲(fieldcurvature)图。图4c所示的，是第二实施例的广角镜头2的畸变(distortion)图。

由图4a可看出，第二实施例的广角镜头2对波长为0.436μm、0.486μm、0.546μm、0.588μm、0.656μm的光线所产生的纵向像差值介于-0.04mm至0.02mm之间。由图4b可看出，第二实施例的广角镜头2对波长为0.436μm、0.486μm、0.546μm、0.588μm、0.656μm的光线，于子午(tangential)方向与弧矢(sagittal)方向的场曲介于-0.05㎜至0.11㎜之间。由图4c(图中的5条线几乎重合，以致于看起来只有一条线)可看出，第二实施例的广角镜头2对波长为0.436μm、0.486μm、0.546μm、0.588μm、0.656μm的光线所产生的畸变介于-54％至0％之间。显见第二实施例的广角镜头2的纵向像差、场曲、畸变都能被有效修正，从而得到较佳的光学性能。

请参阅图5，图5是依据本发明的广角镜头的第三实施例的透镜配置示意图。广角镜头3沿着光轴oa3从物侧至像侧依序包括第一透镜l31、第二透镜l32、第三透镜l33、光圈st3、第四透镜l34、第五透镜l35、第六透镜l36及滤光片of3。影像传感器is3置于滤光片of3与像侧之间，此影像传感器is3的感测面ss3位于成像面ima3处。成像时，来自物侧的光线最后成像于成像面ima3上。第一透镜l31为凸凹透镜具有负屈光力，其物侧面s31为凸面，像侧面s32为凹面，物侧面s31与像侧面s32皆为球面表面。第二透镜l32为双凹透镜，其物侧面s33为凹面，像侧面s34为凹面，物侧面s33与像侧面s34皆为球面表面。第三透镜l33为双凸透镜，其物侧面s34为凸面，像侧面s35为凸面，物侧面s34与像侧面s35皆为球面表面。上述第二透镜l32与第三透镜l33胶合成第一胶合透镜cl31，此第一胶合透镜cl31为凹凸透镜具有正屈光力。第四透镜l34为双凸透镜，其物侧面s37为凸面，像侧面s38为凸面，物侧面s37与像侧面s38皆为球面表面。第五透镜l35为双凹透镜，其物侧面s38为凹面，像侧面s39为凹面，物侧面s38与像侧面s39皆为球面表面。上述第四透镜l34与第五透镜l35胶合成第二胶合透镜cl32，此第二胶合透镜cl32为凸凹透镜具有正屈光力。第六透镜l36为非球面双凸透镜具有正屈光力，其物侧面s310与像侧面s311皆为非球面表面。滤光片of3其物侧面s312与像侧面s313皆为平面。影像传感器is3包括保护玻璃cg3及感测组件(未图标)，保护玻璃cg3是用来保护感测组件的感测面ss3免于刮伤或避免灰尘附着，保护玻璃cg3的两个面s314、s315皆为平面。

另外，为使本发明的广角镜头能保持良好的光学性能，第三实施例中的广角镜头3需满足底下五条件：

0.2≤tl3/θ3m≤0.4(11)

-3≤f31/r312≤-1.67(12)

0.7≤er311/f3≤1.6(13)

30≤vd32-vd33≤50(14)

30≤vd34-vd35≤50(15)

其中，tl3为第一透镜l31的物侧面s31至成像面ima3于光轴oa3上的间距，此间距的单位为mm，θ3m为广角镜头3的最大半视角，此最大半视角的单位为度，f31为第一透镜l31的有效焦距，r312为第一透镜l31的像侧面s32的曲率半径，er311为第一透镜l31的物侧面s31的有效半径，f3为广角镜头3的有效焦距，vd32为第二透镜l32的阿贝系数，vd33为第三透镜l33的阿贝系数，vd34为第四透镜l34的阿贝系数，vd35为第五透镜l35的阿贝系数。

利用上述透镜与光圈st3的设计，使得广角镜头3能有效的缩短镜头总长度、缩小光圈值、有效的修正像差、降低温度变化对成像质量的影响。

表五为图5中广角镜头3的各透镜的相关参数表，表五数据显示，第三实施例的广角镜头3的有效焦距等于2.833mm、光圈值等于1.856、镜头总长度等于14.167mm。

表五

表五中各个透镜的非球面表面凹陷度z由下列公式所得到：

z＝ch²/{1+[1-(k+1)c²h²]^1/2}+ah⁴+bh⁶+ch⁸+dh¹⁰+eh¹²

其中：

c：曲率；

h：透镜表面任一点至光轴的垂直距离；

k：圆锥系数；

a～e：非球面系数。

表六为表五中各个透镜的非球面表面的相关参数表，其中k为圆锥系数(conicconstant)、a～e为非球面系数。

表六

第三实施例的广角镜头3，其第一透镜l31的物侧面s31至成像面ima3于光轴oa3上的间距tl3＝14.167mm，最大半视角θ3m＝66.5度，第一透镜l31的有效焦距f31＝-5.113mm，第一透镜l31的像侧面s32的曲率半径r312＝2.247mm，第一透镜l31的物侧面s31的有效半径er311＝4.4mm，广角镜头3的有效焦距f3＝2.833mm，第二透镜l32的阿贝系数vd32＝62.1，第三透镜l33的阿贝系数vd33＝31.3，第四透镜l34的阿贝系数vd34＝60.2，第五透镜l35的阿贝系数vd35＝30.1，由上述数据可得到tl3/θ3m＝0.21、f31/r312＝-2.28、er311/f3＝1.53、vd32-vd33＝30.8、vd34-vd35＝30.1，皆能满足上述条件(11)至条件(15)的要求。

另外，第三实施例的广角镜头3的光学性能也可达到要求，这可从图6a至图6c看出。图6a所示的，是第三实施例的广角镜头3的纵向像差(longitudinalaberration)图。图6b所示的，是第三实施例的广角镜头3的场曲(fieldcurvature)图。图6c所示的，是第三实施例的广角镜头3的畸变(distortion)图。

由图6a可看出，第三实施例的广角镜头3对波长为0.436μm、0.486μm、0.546μm、0.588μm、0.656μm的光线所产生的纵向像差值介于-0.045mm至0.025mm之间。由图6b可看出，第三实施例的广角镜头3对波长为0.436μm、0.486μm、0.546μm、0.588μm、0.656μm的光线，于子午(tangential)方向与弧矢(sagittal)方向的场曲介于-0.035㎜至0.09㎜之间。由图6c(图中的5条线几乎重合，以致于看起来只有一条线)可看出，第三实施例的广角镜头3对波长为0.436μm、0.486μm、0.546μm、0.588μm、0.656μm的光线所产生的畸变介于-66％至0％之间。显见第三实施例的广角镜头3的纵向像差、场曲、畸变都能被有效修正，从而得到较佳的光学性能。