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发展外,随着不同的应用需求,还需同时具备大视角的特性及高分辨率的能力,现有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、大视角及高分辨率的特性。
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无法同时具备大视角的特性及高分辨率的能力的缺陷,提供一种广角镜头,其具备小型化及大视角的特性,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凸面朝向物侧及凹面朝向像侧。第二透镜具有正屈光力。第三透镜具有正屈光力且包括凸面朝向物侧。第四透镜具有负屈光力。第五透镜具有正屈光力且包括凸面朝向像侧。第六透镜具有负屈光力。广角镜头满足以下条件:0<f1+f2<7;其中,f1为第一透镜的有效焦距,f2为第二透镜的有效焦距。
其中第二透镜包括凹面朝向物侧及凸面朝向像侧,第三透镜可更包括凸面朝向像侧,第四透镜包括凸面朝向物侧及凹面朝向像侧,第五透镜可更包括凸面朝向物侧,第六透镜包括凸面朝向物侧及凹面朝向像侧。
其中第二透镜包括凸面朝向物侧及凹面朝向像侧,第三透镜可更包括凸面朝向像侧,第四透镜包括凹面朝向物侧及凸面朝向像侧,第五透镜可更包括凸面朝向物侧,第六透镜包括凹面朝向物侧及凸面朝向像侧。
其中第二透镜包括凸面朝向物侧,第四透镜包括凹面朝向像侧,第五透镜可更包括凸面朝向物侧,第六透镜包括凹面朝向像侧。
其中第二透镜包括凸面朝向物侧,第四透镜包括凹面朝向像侧,第五透镜可更包括凹面朝向物侧,第六透镜包括凹面朝向像侧。
其中广角镜头满足以下条件:-1.5<f5/f1<-0.5;其中,f5为第五透镜的有效焦距,f1为第一透镜的有效焦距。
其中广角镜头满足以下条件:-6<f3+f4<1;其中,f3为第三透镜的有效焦距,f4为第四透镜的有效焦距。
其中广角镜头满足以下条件:-1<(r11+r12)/(r21+r22)<2;其中,r11为第一透镜的物侧面的一曲率半径,r12为第一透镜的像侧面的一曲率半径,r21为第二透镜的物侧面的一曲率半径,r22为第二透镜的像侧面的一曲率半径。
本发明的广角镜头,可更包括光圈,设置于第二透镜与第三透镜之间。
其中广角镜头满足以下条件:0.5<sl/ttl<1.0;其中,sl为光圈至成像面于光轴上的间距,ttl为第一透镜的物侧面至成像面于光轴上的间距。
其中广角镜头满足以下条件:0.2<r12/r11<0.5;其中,r11为第一透镜的物侧面的一曲率半径,r12为第一透镜的像侧面的一曲率半径。
其中广角镜头满足以下条件:-1<(r31+r32)/(r41+r42)<5;其中,r31为第三透镜的物侧面的一曲率半径,r32为第三透镜的像侧面的一曲率半径,r41为第四透镜的物侧面的一曲率半径,r42为第四透镜的像侧面的一曲率半径。
其中广角镜头满足以下条件:0.15<bflttl<0.25;其中,bfl为第六透镜的像侧面至成像面于光轴上的间距,ttl为第一透镜的物侧面至成像面于光轴上的间距。
其中广角镜头满足以下条件:1.0<f/f5<1.7;其中,f为广角镜头的有效焦距,f5为第五透镜的有效焦距。
其中广角镜头满足以下条件:0.6<f/f2<0.85;其中,f为广角镜头的有效焦距,f2为第二透镜的有效焦距。
其中广角镜头满足以下条件:6<r21/r22<9;其中,r21为第二透镜的物侧面的一曲率半径,r22为第二透镜的像侧面的一曲率半径。
其中第六透镜的像侧面可更包括反曲点。
其中第六透镜的像侧面可更不包括反曲点。
其中第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜及第六透镜由玻璃材质制成。
其中广角镜头满足以下条件:1<f2/f<20;其中,f为广角镜头的有效焦距,f2为第二透镜的有效焦距。
其中第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜及第六透镜由塑料材质制成,第五透镜由玻璃材质制成。
实施本发明的广角镜头,具有以下有益效果:其具备小型化及大视角的特性,但是仍具有良好的光学性能。
附图说明
图1是依据本发明的广角镜头的第一实施例的透镜配置与光路示意图。
图2a、2b、2c分别是图1的广角镜头的纵向像差图、场曲图、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与光路示意图。
图4a、4b、4c分别是图3的广角镜头的纵向像差图、场曲图、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与光路示意图。
图6a、6b、6c分别是图5的广角镜头的纵向像差图、场曲图、畸变图。
图7是依据本发明的广角镜头的第四实施例的透镜配置与光路示意图。
图8a、8b、8c分别是图7的广角镜头的场曲图、畸变图、调变转换函数(modulationtransferfunction)图。
图9是依据本发明的广角镜头的第五实施例的透镜配置示意图。
图10a、10b、10c分别是图9的广角镜头的场曲图、畸变图、调变转换函数图。
图11是依据本发明的广角镜头的第十实施例的透镜配置示意图。
图12a、12b、12c分别是图11的广角镜头的场曲图、畸变图、调变转换函数图。
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与光路示意图。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、光圈st1、第三透镜l13、第四透镜l14、第五透镜l15、第六透镜l16及滤光片of1。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为弯月型透镜具有负屈光力,其物侧面s11为凸面,像侧面s12为凹面,物侧面s11与像侧面s12皆为非球面表面。
第二透镜l12为弯月型透镜具有正屈光力,其物侧面s13为凹面,像侧面s14为凸面,物侧面s13与像侧面s14皆为非球面表面。
第三透镜l13为双凸透镜具有正屈光力,其物侧面s16为凸面,像侧面s17为凸面,物侧面s16与像侧面s17皆为非球面表面。
第四透镜l14为弯月型透镜具有负屈光力,其物侧面s18为凸面,像侧面s19为凹面,物侧面s18与像侧面s19皆为非球面表面。
第五透镜l15为双凸透镜具有正屈光力,其物侧面s110为凸面,像侧面s111为凸面,物侧面s110与像侧面s111皆为非球面表面。
第六透镜l16为弯月型透镜具有负屈光力,其物侧面s112为凸面且包括二反曲点,像侧面s113为凹面且包括二反曲点,物侧面s112与像侧面s113皆为非球面表面。滤光片of1其物侧面s114与像侧面s115皆为平面。
另外,第一实施例中的广角镜头1至少满足底下其中一条件:
0.15<bfl1/ttl1<0.25(1)
1.0<f1/f15<1.7(2)
-1.5<f15/f11<-0.5(3)
0.6<f1/f12<0.85(4)
0.2<r112/r111<0.5(5)
6<r121/r122<9(6)
0<f11+f12<7(7)
-6<f13+f14<1(8)
-1<(r111+r112)/(r121+r122)<2(9)
-1<(r131+r132)/(r141+r142)<5(10)
0.5<sl1/ttl1<1.0(11)
其中,bfl1为第六透镜l16的像侧面s113至成像面ima1于光轴oa1上的间距,ttl1为第一透镜l11的物侧面s11至成像面ima1于光轴oa1上的间距,f1为广角镜头1的有效焦距,f11为第一透镜l11的有效焦距,f12为第二透镜l12的有效焦距,f13为第三透镜l13的有效焦距,f14为第四透镜l14的有效焦距,f15为第五透镜l15的有效焦距,r111为第一透镜l11的物侧面s11的一曲率半径,r112为第一透镜l11的像侧面s12的一曲率半径,r121为第二透镜l12的物侧面s13的一曲率半径,r122为第二透镜l12的像侧面s14的一曲率半径,r131为第三透镜l13的物侧面s16的一曲率半径,r132为第三透镜l13的像侧面s17的一曲率半径,r141为第四透镜l14的物侧面s18的一曲率半径,r142为第四透镜l14的像侧面s19的一曲率半径,sl1为光圈st1至成像面ima1于光轴oa1上的间距。
利用上述透镜、光圈及至少满足条件(1)至条件(11)其中一条件的设计,使得广角镜头1能有效的缩短镜头总长度、提升视角、有效的修正像差、提高分辨率。
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4.290mm、光圈值等于2.04、镜头总长度等于7.983mm、半视角等于60.5度。
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+fh14+gh16
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~g: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~g为非球面系数。
表二
第一实施例的广角镜头1,其第六透镜l16的像侧面s113至成像面ima1于光轴oa1上的间距bfl1=1.371mm,第一透镜l11的物侧面s11至成像面ima1于光轴oa1上的间距ttl1=7.983mm,广角镜头1的有效焦距f1=4.290mm,第一透镜l11的有效焦距f11=-3.405mm,第二透镜l12的有效焦距f12=6.053mm,第三透镜l13的有效焦距f13=2.532mm,第四透镜l14的有效焦距f14=-3.383mm,第五透镜l15的有效焦距f15=4.102mm,第一透镜l11的物侧面s11的曲率半径r111=3.951mm,第一透镜l11的像侧面s12的曲率半径r112=1.371mm,第二透镜l12的物侧面s13的曲率半径r121=-17.893mm,第二透镜l12的像侧面s14的曲率半径r122=-2.804mm,第三透镜l13的物侧面s16的曲率半径r131=4.365mm,第三透镜l13的像侧面s17的曲率半径r132=-2.602mm,第四透镜l14的物侧面s18的曲率半径r141=11.613mm,第四透镜l14的像侧面s19的曲率半径r142=1.843mm,光圈st1至成像面ima1于光轴oa1上的间距sl1=5.743mm。由上述数据可得到bfl1/ttl1=0.172、f1/f15=1.046、f15/f11=-1.205、f1/f12=0.709、r112/r111=0.347、r121/r122=6.381、f11+f12=2.668、f13+f14=-0.876、(r111+r112)/(r121+r122)=-0.257、(r131+r132)/(r141+r142)=0.131、sl1/ttl1=0.719,皆能满足上述条件(1)至条件(11)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、2b、2c所示的,分别是第一实施例的广角镜头1的纵向像差图、场曲图、畸变图。由图2a可看出,第一实施例的广角镜头1对波长为0.450μm、0.546μm、0.650μm的光线所产生的纵向像差值介于-0.025mm至0.015mm之间。由图2b可看出,第一实施例的广角镜头1对波长为0.450μm、0.546μm、0.650μm的光线,于子午(tangential)方向与弧矢(sagittal)方向的场曲介于-0.04㎜至0.05㎜之间。由图2c(图中的3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0.450μm、0.546μm、0.650μm的光线所产生的畸变介于-35%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与光路示意图。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、光圈st2、第三透镜l23、第四透镜l24、第五透镜l25、第六透镜l26及滤光片of2。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为弯月型透镜具有负屈光力,其物侧面s21为凸面,像侧面s22为凹面,物侧面s21与像侧面s22皆为非球面表面。
第二透镜l22为弯月型透镜具有正屈光力,其物侧面s23为凹面,像侧面s24为凸面,物侧面s23与像侧面s24皆为非球面表面。
第三透镜l23为双凸透镜具有正屈光力,其物侧面s26为凸面,像侧面s27为凸面,物侧面s26与像侧面s27皆为非球面表面。
第四透镜l24为弯月型透镜具有负屈光力,其物侧面s28为凸面,像侧面s29为凹面,物侧面s28与像侧面s29皆为非球面表面。
第五透镜l25为双凸透镜具有正屈光力,其物侧面s210为凸面,像侧面s211为凸面,物侧面s210与像侧面s211皆为非球面表面。
第六透镜l26为弯月型透镜具有负屈光力,其物侧面s212为凸面且包括二反曲点,像侧面s213为凹面且包括二反曲点,物侧面s212与像侧面s213皆为非球面表面。
滤光片of2其物侧面s214与像侧面s215皆为平面。
另外,第二实施例中的广角镜头2至少满足底下其中一条件:
0.15<bfl2/ttl2<0.25(12)
1.0<f2/f25<1.7(13)
-1.5<f25/f21<-0.5(14)
0.6<f2/f22<0.85(15)
0.2<r212/r211<0.5(16)
6<r221/r222<9(17)
0<f21+f22<7(18)
-6<f23+f24<1(19)
-1<(r211+r212)/(r221+r222)<2(20)
-1<(r231+r232)/(r241+r242)<5(21)
0.5<sl2/ttl2<1.0(22)
上述bfl2、ttl2、f2、f21、f22、f23、f24、f25、r211、r212、r221、r222、r231、r232、r241、r242及sl2的定义与第一实施例中bfl1、ttl1、f1、f11、f12、f13、f14、f15、r111、r112、r121、r122、r131、r132、r141、r142及sl1的定义相同,在此皆不加以赘述。
利用上述透镜、光圈及至少满足条件(12)至条件(22)其中一条件的设计,使得广角镜头2能有效的缩短镜头总长度、提升视角、有效的修正像差、提高分辨率。
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4.488mm、光圈值等于2.25、镜头总长度等于7.988mm、半视角等于60.3度。
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+fh14+gh16
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~g: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~g为非球面系数。
表四
第二实施例的广角镜头2,其第六透镜l26的像侧面s213至成像面ima2于光轴oa2上的间距bfl2=1.489mm,第一透镜l21的物侧面s21至成像面ima2于光轴oa2上的间距ttl2=7.988mm,广角镜头2的有效焦距f2=4.488mm,第一透镜l21的有效焦距f21=-3.298mm,第二透镜l22的有效焦距f22=5.501mm,第三透镜l23的有效焦距f23=2.461mm,第四透镜l24的有效焦距f24=-3.068mm,第五透镜l25的有效焦距f25=3.570mm,第一透镜l21的物侧面s21的曲率半径r211=5.502mm,第一透镜l21的像侧面s22的曲率半径r212=1.304mm,第二透镜l22的物侧面s23的曲率半径r221=-23.711mm,第二透镜l22的像侧面s24的曲率半径r222=-2.662mm,第三透镜l23的物侧面s26的曲率半径r231=6.412mm,第三透镜l23的像侧面s27的曲率半径r232=-2.153mm,第四透镜l24的物侧面s28的曲率半径r241=8.400mm,第四透镜l24的像侧面s29的曲率半径r242=1.595mm,光圈st2至成像面ima2于光轴oa2上的间距sl2=5.989mm。由上述数据可得到bfl2/ttl2=0.186、f2/f25=1.257、f25/f21=-1.082、f2/f22=0.816、r212/r211=0.237、r221/r222=8.907、f21+f22=2.215、f23+f24=-0.095、(r211+r212)/(r221+r222)=-0.258、(r231+r232)/(r241+r242)=0.426、sl2/ttl2=0.750,皆能满足上述条件(12)至条件(22)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、4b、4c所示的,分别是第二实施例的广角镜头2的纵向像差图、场曲图、畸变图。由图4a可看出,第二实施例的广角镜头2对波长为0.450μm、0.546μm、0.650μm的光线所产生的纵向像差值介于-0.005mm至0.025mm之间。由图4b可看出,第二实施例的广角镜头2对波长为0.450μm、0.546μm、0.650μm的光线,于子午方向与弧矢方向的场曲介于0.00㎜至0.12㎜之间。由图4c(图中的3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0.450μm、0.546μm、0.650μm的光线所产生的畸变介于-35%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与光路示意图。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、光圈st3、第三透镜l33、第四透镜l34、第五透镜l35、第六透镜l36及滤光片of3。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为弯月型透镜具有负屈光力,其物侧面s31为凸面,像侧面s32为凹面,物侧面s31与像侧面s32皆为非球面表面。
第二透镜l32为弯月型透镜具有正屈光力,其物侧面s33为凹面,像侧面s34为凸面,物侧面s33与像侧面s34皆为非球面表面。
第三透镜l33为双凸透镜具有正屈光力,其物侧面s36为凸面,像侧面s37为凸面,物侧面s36与像侧面s37皆为非球面表面。
第四透镜l34为弯月型透镜具有负屈光力,其物侧面s38为凸面,像侧面s39为凹面,物侧面s38与像侧面s39皆为非球面表面。
第五透镜l35为双凸透镜具有正屈光力,其物侧面s310为凸面,像侧面s311为凸面,物侧面s310与像侧面s311皆为非球面表面。
第六透镜l36为弯月型透镜具有负屈光力,其物侧面s312为凸面且包括二反曲点,像侧面s313为凹面且包括二反曲点,物侧面s312与像侧面s313皆为非球面表面。
滤光片of3其物侧面s314与像侧面s315皆为平面。
另外,第三实施例中的广角镜头3至少满足底下其中一条件:
0.15<bfl3/ttl3<0.25(23)
1.0<f3/f35<1.7(24)
-1.5<f35/f31<-0.5(25)
0.6<f3/f32<0.85(26)
0.2<r312/r311<0.5(27)
6<r321/r322<9(28)
0<f31+f32<7(29)
-6<f33+f34<1(30)
-1<(r311+r312)/(r321+r322)<2(31)
-1<(r331+r332)/(r341+r342)<5(32)
0.5<sl3/ttl3<1.0(33)
上述bfl3、ttl3、f3、f31、f32、f33、f34、f35、r311、r312、r321、r322、r331、r332、r341、r342及sl3的定义与第一实施例中bfl1、ttl1、f1、f11、f12、f13、f14、f15、r111、r112、r121、r122、r131、r132、r141、r142及sl1的定义相同,在此皆不加以赘述。利用上述透镜、光圈及至少满足条件(23)至条件(33)其中一条件的设计,使得广角镜头3能有效的缩短镜头总长度、提升视角、有效的修正像差、提高分辨率。
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4.262mm、光圈值等于2.23、镜头总长度等于4.881mm、半视角等于58.9度。
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+fh14+gh16
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~g: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~g为非球面系数。
表六
第三实施例的广角镜头3,其第六透镜l36的像侧面s313至成像面ima3于光轴oa3上的间距bfl3=0.970mm,第一透镜l31的物侧面s31至成像面ima3于光轴oa3上的间距ttl3=4.881mm,广角镜头3的有效焦距f3=4.262mm,第一透镜l31的有效焦距f31=-2.688mm,第二透镜l32的有效焦距f32=6.997mm,第三透镜l33的有效焦距f33=1.658mm,第四透镜l34的有效焦距f34=-2.969mm,第五透镜l35的有效焦距f35=2.659mm,第一透镜l31的物侧面s31的曲率半径r311=1.428mm,第一透镜l31的像侧面s32的曲率半径r312=0.668mm,第二透镜l32的物侧面s33的曲率半径r321=-20.009mm,第二透镜l32的像侧面s34的曲率半径r322=-3.188mm,第三透镜l33的物侧面s36的曲率半径r331=2.140mm,第三透镜l33的像侧面s37的曲率半径r332=-1.357mm,第四透镜l34的物侧面s38的曲率半径r341=2.335mm,第四透镜l34的像侧面s39的曲率半径r342=1.019mm,光圈st3至成像面ima3于光轴oa3上的间距sl3=3.7mm。由上述数据可得到bfl3/ttl3=0.199、f3/f35=1.603、f35/f31=-0.989、f3/f32=0.609、r312/r311=0.468、r321/r322=6.276、f31+f32=4.335、f33+f34=-1.335、(r311+r312)/(r321+r322)=-0.090、(r331+r332)/(r341+r342)=0.233、sl3/ttl3=0.758,皆能满足上述条件(23)至条件(33)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、6b、6c所示的,分别是第三实施例的广角镜头3的纵向像差图、场曲图、畸变图。由图6a可看出,第三实施例的广角镜头3对波长为0.450μm、0.546μm、0.650μm的光线所产生的纵向像差值介于-0.025mm至0.015mm之间。由图6b可看出,第三实施例的广角镜头3对波长为0.450μm、0.546μm、0.650μm的光线,于子午方向与弧矢方向的场曲介于-0.06㎜至0.04㎜之间。由图6c(图中的3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0.450μm、0.546μm、0.650μm的光线所产生的畸变介于-35%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。
请参阅图7,图7是依据本发明的广角镜头的第四实施例的透镜配置与光路示意图。广角镜头4沿着光轴oa4从物侧至像侧依序包括第一透镜l41、第二透镜l42、光圈st4、第三透镜l43、第四透镜l44、第五透镜l45、第六透镜l46及滤光片of4。成像时,来自物侧的光线最后成像于成像面ima4上。
第一透镜l41为弯月型透镜具有负屈光力由玻璃材质制成,其物侧面s41为凸面,像侧面s42为凹面,物侧面s41与像侧面s42皆为非球面表面。
第二透镜l42为弯月型透镜具有正屈光力由玻璃材质制成,其物侧面s43为凸面,像侧面s44为凹面,物侧面s43与像侧面s44皆为非球面表面。
第三透镜l43为双凸透镜具有正屈光力由玻璃材质制成,其物侧面s46为凸面,像侧面s47为凸面,物侧面s46与像侧面s47皆为非球面表面。
第四透镜l44为弯月型透镜具有负屈光力由玻璃材质制成,其物侧面s48为凹面,像侧面s49为凸面,物侧面s48与像侧面s49皆为非球面表面。
第五透镜l45为双凸透镜具有正屈光力由玻璃材质制成,其物侧面s410为凸面,像侧面s411为凸面,物侧面s410与像侧面s411皆为非球面表面。
第六透镜l46为弯月型透镜具有负屈光力由玻璃材质制成,其物侧面s412为凹面,像侧面s213为凸面且不包括反曲点,物侧面s412与像侧面s413皆为非球面表面。
滤光片of4其物侧面s414与像侧面s415皆为平面。
另外,第四实施例中的广角镜头4至少满足底下其中一条件:
-1.5<f45/f41<-0.5(34)
0.2<r412/r411<0.5(35)
0<f41+f42<7(36)
-6<f43+f44<1(37)
-1<(r411+r412)/(r421+r422)<2(38)
-1<(r431+r432)/(r441+r442)<5(39)
0.5<sl4/ttl4<1.0(40)
上述f41、f42、f43、f44、f45、r411、r412、r421、r422、r431、r432、r441、r442、sl4及ttl4的定义与第一实施例中f11、f12、f13、f14、f15、r111、r112、r121、r122、r131、r132、r141、r142、sl1及ttl1的定义相同,在此皆不加以赘述。
利用上述透镜、光圈及至少满足条件(34)至条件(40)其中一条件的设计,使得广角镜头4能有效的缩短镜头总长度、提升视角、有效的修正像差、提高分辨率。
表七为图7中广角镜头4的各透镜的相关参数表,表七数据显示,第四实施例的广角镜头4的有效焦距等于1.53mm、光圈值等于2.4、镜头总长度等于5.957mm、半视角等于62.5度。
表七
表七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,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~d:非球面系数。
表八为表七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~d为非球面系数。
表八
第四实施例的广角镜头4,第一透镜l41的有效焦距f41=-1.402mm,第二透镜l42的有效焦距f42=3.758mm,第三透镜l43的有效焦距f43=1.590mm,第四透镜l44的有效焦距f44=-2.731mm,第五透镜l45的有效焦距f45=1.979mm,第一透镜l41的物侧面s41的曲率半径r411=1.882mm,第一透镜l41的像侧面s42的曲率半径r412=0.625mm,第二透镜l42的物侧面s43的曲率半径r421=1.249mm,第二透镜l42的像侧面s44的曲率半径r422=1.584mm,第三透镜l43的物侧面s46的曲率半径r431=3.401mm,第三透镜l43的像侧面s47的曲率半径r432=-1.423mm,第四透镜l44的物侧面s48的曲率半径r441=-1.191mm,第四透镜l44的像侧面s49的曲率半径r442=-2.361mm,光圈st4至成像面ima4于光轴oa4上的间距sl4=4.323mm,第一透镜l41的物侧面s41至成像面ima4于光轴oa4上的间距ttl4=5.957mm。由上述数据可得到f45/f41=-1.411、r412/r411=0.332、f41+f42=2.355、f43+f44=-1.141、(r411+r412)/(r421+r422)=0.885、(r431+r432)/(r441+r442)=-0.557、sl4/ttl4=0.726,皆能满足上述条件(34)至条件(40)的要求。
另外,第四实施例的广角镜头4的光学性能也可达到要求,这可从第8a至图8c看出。图8a、8b、8c所示的,分别是第四实施例的广角镜头4的场曲图、畸变图、调变转换函数图。由图8a可看出,第四实施例的广角镜头4对波长为0.436μm、0.486μm、0.546μm、0.588μm、0.656μm的光线,于子午方向与弧矢方向的场曲介于-0.05㎜至0.25㎜之间。由图8b(图中的5条线几乎重合,以致于看起来只有一条线)可看出,第四实施例的广角镜头4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-10%至4%之间。由图8c可看出,第四实施例之成像镜头4对波长范围介于0.436μm至0.656μm的光线,分别于子午方向与弧矢方向,视场角度分别为0.00度、25.00度、50.00度、56.25度、62.50度,空间频率介于0lp/mm至52lp/mm,其调变转换函数值介于0.65至1.0之间。显见第四实施例之成像镜头4的场曲、畸变都能被有效修正,影像分辨率也能满足要求,从而得到较佳的光学性能。
请参阅图9,图9是依据本发明的广角镜头的第五实施例的透镜配置示意图。广角镜头5沿着光轴oa5从物侧至像侧依序包括第一透镜l51、第二透镜l52、光圈st5、第三透镜l53、第四透镜l54、第五透镜l55、第六透镜l56及滤光片of5。成像时,来自物侧的光线最后成像于成像面ima5上。
第一透镜l51为弯月型透镜具有负屈光力由塑料材质制成,其物侧面s51为凸面,像侧面s52为凹面,物侧面s51与像侧面s52皆为非球面表面。
第二透镜l52为双凸透镜具有正屈光力由塑料材质制成,其物侧面s53为凸面,像侧面s54为凸面,物侧面s53与像侧面s54皆为非球面表面。
第三透镜l53为双凸透镜具有正屈光力由塑料材质制成,其物侧面s56为凸面,像侧面s57为凸面,物侧面s56与像侧面s57皆为非球面表面。
第四透镜l54为双凹透镜透镜具有负屈光力由塑料材质制成,其物侧面s58为凹面,像侧面s59为凹面,物侧面s58与像侧面s59皆为非球面表面。
第五透镜l55为双凸透镜具有正屈光力由玻璃材质制成,其物侧面s510为凸面,像侧面s511为凸面,物侧面s510与像侧面s511皆为非球面表面。
第六透镜l56为弯月型透镜具有负屈光力由塑料材质制成,其物侧面s512为凸面,像侧面s513为凹面,物侧面s512与像侧面s513皆为非球面表面。
滤光片of5其物侧面s514与像侧面s515皆为平面。
另外,第五实施例中的广角镜头5至少满足底下其中一条件:
-1.5<f55/f51<-0.5(41)
0<f51+f52<7(42)
-6<f53+f54<1(43)
-1<(r511+r512)/(r521+r522)<2(44)
0.5<sl5/ttl5<1.0(45)
0.15<bfl5/ttl5<0.25(46)
1<f52/f5<20(47)
上述f5、f51、f52、f53、f54、f55、r511、r512、r521、r522、sl5、ttl5及bfl5的定义与第一实施例中f1、f11、f12、f13、f14、f15、r111、r112、r121、r122、sl1、ttl1及bfl1的定义相同,在此皆不加以赘述。利用上述透镜、光圈及至少满足条件(41)至条件(47)其中一条件的设计,使得广角镜头5能有效的缩短镜头总长度、提升视角、有效的修正像差、提高分辨率。
表九为图9中广角镜头5的各透镜的相关参数表,表九数据显示,第五实施例的广角镜头5的有效焦距等于1.08741mm、光圈值等于1.6、镜头总长度等于5.59mm、半视角等于51度。
表九
表九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。
表十为表九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、a~e为非球面系数。
表十
第五实施例的广角镜头5的有效焦距f5=1.08741mm,第一透镜l51的有效焦距f51=-1.6516mm,第二透镜l52的有效焦距f52=4.5226mm,第三透镜l53的有效焦距f53=1.7194mm,第四透镜l54的有效焦距f54=-1.392mm,第五透镜l55的有效焦距f55=1.2712mm,第一透镜l51的物侧面s51的曲率半径r511=4.524013mm,第一透镜l51的像侧面s52的曲率半径r512=0.719282mm,光圈st5至成像面ima5于光轴oa5上的间距sl5=3.421mm,第一透镜l51的物侧面s51至成像面ima5于光轴oa5上的间距ttl5=5.59mm,第六透镜l56的像侧面s513至成像面ima5于光轴oa5上的间距bfl5=1.268146mm。由上述数据可得到f55/f51=-0.770、f51+f52=2.871、f53+f54=0.327、(r511+r512)/(r521+r522)=0.028、sl5/ttl5=0.612、bfl5/ttl5=0.227、f52/f5=4.159,皆能满足上述条件(41)至条件(47)的要求。
另外,第五实施例的广角镜头5的光学性能也可达到要求,这可从图10a至图10c看出。图10a、10b、10c所示的,分别是第五实施例的广角镜头5的场曲图、畸变图、调变转换函数图。由图10a可看出,第五实施例的广角镜头5对波长为0.470μm、0.510μm、0.555μm、0.610μm、0.650μm、0.700μm、0.750μm、0.400μm的光线,于子午方向与弧矢方向的场曲介于-0.03㎜至0.04㎜之间。由图10b可看出,第五实施例的广角镜头5对波长为0.470μm、0.510μm、0.555μm、0.610μm、0.650μm、0.700μm、0.750μm、0.400μm的光线所产生的畸变介于-0.4%至1.2%之间。由图10c可看出,第五实施例的广角镜头5对波长范围介于0.400μm至0.750μm的光线,分别于子午方向与弧矢方向,视场高度分别为0.000mm、0.3600mm、0.6000mm、0.8400mm、1.0800mm、1.2000mm,空间频率介于0lp/mm至200lp/mm,其调变转换函数值介于0.38至1.0之间。显见第五实施例的广角镜头5的场曲、畸变都能被有效修正,影像分辨率也能满足要求,从而得到较佳的光学性能。
请参阅表十一及表十二、表十三及表十四、表十五及表十六、表十七及表十八。表十一是依据本发明的广角镜头的第六实施例的各透镜的相关参数表,表十二为表十一中各个透镜的非球面表面的相关参数表,表十三是依据本发明的广角镜头的第七实施例的各透镜的相关参数表,表十四为表十三中各个透镜的非球面表面的相关参数表,表十五是依据本发明的广角镜头的第八实施例的各透镜的相关参数表,表十六为表十五中各个透镜的非球面表面的相关参数表,表十七是依据本发明的广角镜头的第九实施例的各透镜的相关参数表,表十八为表十七中各个透镜的非球面表面的相关参数表。
表十一、表十三、表十五及表十七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。
表十二、表十四、表十六及表十八分别为表十一、表十三、表十五及表十七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。
上述第六实施例、第七实施例、第八实施例及第九实施例的透镜配置示意图与第五实施例的透镜配置示意图近似,因此省略其图例。
表十一
表十二
表十三
表十四
表十五
表十六
表十七
表十八
上述广角镜头的第六实施例与广角镜头的第五实施例的差异在于,第六实施例的广角镜头其第二透镜l62的像侧面s64为凹面,但是第五实施例的广角镜头5其第二透镜l52的像侧面s54为凸面。
上述广角镜头的第七实施例与广角镜头的第五实施例的差异在于,第七实施例的广角镜头其第六透镜l76的物侧面s712为凹面,但是第五实施例的广角镜头5其第六透镜l56的物侧面s512为凸面。
上述广角镜头的第八实施例与广角镜头的第五实施例,其各透镜表面的凹凸结构相同。
上述广角镜头的第九实施例与广角镜头的第五实施例的差异在于,第九实施例的广角镜头其第六透镜l96的物侧面s912为凹面,但是第五实施例的广角镜头5其第六透镜l56的物侧面s512为凸面。
上述广角镜头的第六实施例、第七实施例、第八实施例及第九实施例的场曲(省略图例)、畸变(省略图例)也都能被有效修正,影像分辨率也能满足要求,从而得到较佳的光学性能。
请参阅图11,图11是依据本发明的广角镜头的第十实施例的透镜配置示意图。广角镜头10沿着光轴oa10从物侧至像侧依序包括第一透镜l101、第二透镜l102、光圈st10、第三透镜l103、第四透镜l104、第五透镜l105、第六透镜l106及滤光片of10。成像时,来自物侧的光线最后成像于成像面ima10上。
第一透镜l101为弯月型透镜具有负屈光力由塑料材质制成,其物侧面s101为凸面,像侧面s102为凹面,物侧面s101与像侧面s102皆为非球面表面。
第二透镜l102为弯月型透镜具有正屈光力由塑料材质制成,其物侧面s103为凸面,像侧面s104为凹面,物侧面s103与像侧面s104皆为非球面表面。
第三透镜l103为双凸透镜具有正屈光力由塑料材质制成,其物侧面s106为凸面,像侧面s107为凸面,物侧面s106与像侧面s107皆为非球面表面。
第四透镜l104为弯月型透镜具有负屈光力由塑料材质制成,其物侧面s108为凸面,像侧面s109为凹面,物侧面s108与像侧面s109皆为非球面表面。
第五透镜l105为弯月型透镜具有正屈光力由玻璃材质制成,其物侧面s1010为凹面,像侧面s1011为凸面,物侧面s1010与像侧面s1011皆为非球面表面。
第六透镜l106为双凹透镜具有负屈光力由塑料材质制成,其物侧面s1012为凹面,像侧面s1013为凹面,物侧面s1012与像侧面s1013皆为非球面表面。
滤光片of10其物侧面s1014与像侧面s1015皆为平面。
另外,第十实施例中的广角镜头10至少满足底下其中一条件:
-1.5<f105/f101<-0.5(48)
0<f101+f102<7(49)
-6<f103+f104<1(50)
-1<(r1011+r1012)/(r1021+r1022)<2(51)
0.5<sl10/ttl10<1.0(52)
0.15<bfl10/ttl10<0.25(53)
1<f102/f10<20(54)
上述f10、f101、f102、f103、f104、f105、r1011、r1012、r1021、r1022、sl10、ttl10及bfl10的定义与第一实施例中f1、f11、f12、f13、f14、f15、r111、r112、r121、r122、sl1、ttl1及bfl1的定义相同,在此皆不加以赘述。利用上述透镜、光圈及至少满足条件(48)至条件(54)其中一条件的设计,使得广角镜头10能有效的缩短镜头总长度、提升视角、有效的修正像差、提高分辨率。
表十九为图11中广角镜头10的各透镜的相关参数表,表十九数据显示,第十实施例的广角镜头10的有效焦距等于1.0785mm、光圈值等于2.05、镜头总长度等于4.56mm、半视角等于51度。
表十九
表十九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+fh14+gh16
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~g:非球面系数。
表二十为表十九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~g为非球面系数。
表二十
第十实施例的广角镜头10的有效焦距f10=1.0785mm,第一透镜l101的有效焦距f101=-1.353mm,第二透镜l102的有效焦距f102=4.01mm,第三透镜l103的有效焦距f103=1.302mm,第四透镜l104的有效焦距f104=-3.595mm,第五透镜l105的有效焦距f105=1.257mm,第一透镜l101的物侧面s101的曲率半径r1011=5.445653mm,第一透镜l101的像侧面s102的曲率半径r1012=0.634741mm,光圈st10至成像面ima10于光轴oa10上的间距sl10=2.95mm,第一透镜l101的物侧面s101至成像面ima10于光轴oa10上的间距ttl10=4.56mm,第六透镜l106的像侧面s1013至成像面ima10于光轴oa10上的间距bfl10=0.812216。由上述数据可得到f105/f101=-0.929、f101+f102=2.657、f103+f104=-2.293、(r1011+r1012)/(r1021+r1022)=1.574、sl10/ttl10=0.647、bfl10/ttl10=0.178、f102/f10=3.718,皆能满足上述条件(48)至条件(54)的要求。
另外,第十实施例的广角镜头10的光学性能也可达到要求,这可从图12a至图12c看出。图12a、12b、12c所示的,分别是第十实施例的广角镜头10的场曲图、畸变图、调变转换函数图。由图12a可看出,第十实施例的广角镜头10对波长为0.470μm、0.510μm、0.555μm、0.610μm、0.650μm、0.700μm、0.750μm、0.400μm的光线,于子午方向与弧矢方向的场曲介于-0.03㎜至0.035㎜之间。由图12b可看出,第十实施例的广角镜头10对波长为0.470μm、0.510μm、0.555μm、0.610μm、0.650μm、0.700μm、0.750μm、0.400μm的光线所产生的畸变介于-0.2%至1.4%之间。由图12c可看出,第十实施例的广角镜头10对波长范围介于0.400μm至0.750μm的光线,分别于子午方向与弧矢方向,视场高度分别为0.000mm、0.3600mm、0.6000mm、0.8400mm、1.0800mm、1.2000mm,空间频率介于0lp/mm至200lp/mm,其调变转换函数值介于0.36至1.0之间。显见第十实施例的广角镜头10的场曲、畸变都能被有效修正,影像分辨率也能满足要求,从而得到较佳的光学性能。