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、大视场与大光圈发展外，随着不同的应用需求，还需具备抗剧烈环境温度变化的能力，现有的成像镜头已经无法满足现今的需求，需要有另一种新架构的成像镜头，才能同时满足小型化、大视场、大光圈及抗剧烈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，提供一种广角镜头，其镜头总长度短小、视场较大、光圈值较小、抗剧烈环境温度变化，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，包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜及第五透镜。第一透镜具有负屈光力且为弯月型透镜。第二透镜具有正屈光力且包括凸面朝向物侧。第三透镜具有正屈光力且包括凸面朝向像侧。第四透镜具有正屈光力且包括凸面朝向物侧。第五透镜具有负屈光力且包括凹面朝向物侧及凸面朝向像侧。其中第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜及第五透镜沿着光轴从物侧至像侧依序排列。本发明的广角镜头包括第一透镜、光圈、第二透镜、第三透镜、第四透镜及第五透镜。第一透镜具有负屈光力且包括凹面朝向像侧。第二透镜具有正屈光力且包括凸面朝向物侧。第三透镜具有正屈光力且包括凸面朝向像侧。第四透镜为双凸透镜具有正屈光力。第五透镜具有负屈光力且包括凹面朝向物侧及凸面朝向像侧。其中第一透镜、光圈、第二透镜、第三透镜、第四透镜及第五透镜沿着光轴从物侧至像侧依序排列。其中第一透镜可更包括凸面朝向物侧，第二透镜可更包括凸面朝向像侧，第三透镜可更包括凹面朝向物侧，第四透镜可更包括凸面朝向像侧。其中第一透镜可更包括凹面朝向像侧，第二透镜可更包括凹面朝向像侧，第三透镜可更包括凸面朝向物侧，第四透镜可更包括凸面朝向像侧。其中广角镜头满足以下条件：vd1+vd2≥90；其中，vd1为第一透镜的阿贝系数，vd2为第二透镜的阿贝系数。其中广角镜头满足以下条件：vd4-vd3≥20；其中，vd3为第三透镜的阿贝系数，vd4为第四透镜的阿贝系数。其中广角镜头满足以下条件：aag/ttl≥0.55；其中，aag为第一透镜至一成像面于光轴上的所有空气间距总合，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：0.28≤bfl/ttl≤0.38；其中，bfl为第五透镜的像侧面至一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：nd3-nd4≥0.23；其中，nd3为第三透镜的折射率，nd4为第四透镜的折射率。其中广角镜头满足以下条件：0.9≤f2/f3≤1.3；其中，f2为第二透镜的有效焦距，f3为第三透镜的有效焦距。其中广角镜头满足以下条件：1.2≤|f1/f|≤1.6；其中，f1为第一透镜的有效焦距，f为广角镜头的有效焦距。其中第四透镜及第五透镜互相胶合，第一透镜及第二透镜之间具有光圈。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、视场较大、光圈值较小、抗剧烈环境温度变化，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是依据本发明的广角镜头的第一实施例的纵向像差(longitudinalaberration)图。图2b是依据本发明的广角镜头的第一实施例的场曲(fieldcurvature)图。图2c是依据本发明的广角镜头的第一实施例的畸变(distortion)图。图3系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是依据本发明的广角镜头的第二实施例的纵向像差(longitudinalaberration)图。图4b是依据本发明的广角镜头的第二实施例的场曲(fieldcurvature)图。图4c是依据本发明的广角镜头的第二实施例的畸变(distortion)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是依据本发明的广角镜头的第三实施例的纵向像差(longitudinalaberration)图。图6b是依据本发明的广角镜头的第三实施例的场曲(fieldcurvature)图。图6c是依据本发明的广角镜头的第三实施例的畸变(distortion)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示意图。图8a是依据本发明的广角镜头的第四实施例的纵向像差(longitudinalaberration)图。图8b是依据本发明的广角镜头的第四实施例的场曲(fieldcurvature)图。图8c是依据本发明的广角镜头的第四实施例的畸变(distortion)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、光圈st1、第二透镜l12、第三透镜l13、第四透镜l14、第五透镜l15及滤光片of1。成像时，来自物侧的光线最后成像于一成像面ima1上。第一透镜l11为弯月型透镜具有负屈光力由玻璃材质制成，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为双凸透镜透镜具有正屈光力由玻璃材质制成，其物侧面s14为凸面，像侧面s15为凸面，物侧面s14与像侧面s15皆为球面表面。第三透镜l13为弯月型透镜具有正屈光力由玻璃材质制成，其物侧面s16为凹面，像侧面s17为凸面，物侧面s16与像侧面s17皆为球面表面。第四透镜l14为双凸透镜具有正屈光力由玻璃材质制成，其物侧面s18为凸面，像侧面s19为凸面，物侧面s18与像侧面s19皆为球面表面。第五透镜l15为弯月型透镜具有负屈光力由玻璃材质制成，其物侧面s19为凹面，像侧面s110为凸面，物侧面s19与像侧面s110皆为球面表面。上述第四透镜l14与第五透镜l15互相胶合。滤光片of1其物侧面s111与像侧面s112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：vd11+vd12≥90(1)vd14-vd13≥20(2)aag1/ttl1≥0.55(3)0.28≤bfl1/ttl1≤0.38(4)nd13-nd14≥0.23(5)0.9≤f12/f13≤1.3(6)1.2≤|f11/f1|≤1.6(7)其中，vd11为第一透镜l11的阿贝系数，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，aag1为第一透镜l11至成像面ima1于光轴oa1上的所有空气间距总合，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，bfl1为第五透镜l15的像侧面s110至成像面ima1于光轴oa1上的间距，nd13为第三透镜l13的折射率，nd14为第四透镜l14的折射率，f1为第一透镜l11的有效焦距，f2为第二透镜l12的有效焦距，f3为第三透镜l13的有效焦距，f1为广角镜头1的有效焦距。利用上述透镜、光圈st1及至少满足条件(1)至条件(7)其中一条件的设计，使得广角镜头1能有效的增加视场、缩短镜头总长度、有效的缩小光圈值、有效的修正像差、抗剧烈环境温度变化。若条件(6)f12/f13的数值大于1.3，则使修正像差的功能欠佳。因此，f12/f13的数值至少须小于或等于1.3，所以最佳效果范围为0.9≤f12/f13≤1.3，符合该范围则具有最佳修正像差条件且有助于降低敏感度。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3.126mm、光圈值等于1.96、镜头总长度等于17.787mm。表一表二为条件(1)至条件(7)中各参数值及条件(1)至条件(7)的计算值，由表二可知，第一实施例的广角镜头1皆能满足条件(1)至条件(7)的要求。表二另外，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0.470μm、0.510μm、0.555μm、0.610μm、0.650μm的光线所产生的纵向像差值介于-0.005㎜至0.026㎜之间。由图2b可看出，第一实施例的广角镜头1对波长为0.470μm、0.510μm、0.555μm、0.610μm、0.650μm的光线，于子午(tangential)方向与弧矢(sagittal)方向的场曲介于-0.09㎜至0.03㎜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0.470μm、0.510μm、0.555μm、0.610μm、0.650μm的光线所产生的畸变介于-54％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、光圈st2、第二透镜l22、第三透镜l23、第四透镜l24、第五透镜l25及滤光片of2。成像时，来自物侧的光线最后成像于一成像面ima2上。第一透镜l21为弯月型透镜具有负屈光力由玻璃材质制成，其物侧面s21为凸面，像侧面s22为凹面，物侧面s21与像侧面s22皆为球面表面。第二透镜l22为双凸透镜透镜具有正屈光力由玻璃材质制成，其物侧面s24为凸面，像侧面s25为凸面，物侧面s24与像侧面s25皆为球面表面。第三透镜l23为弯月型透镜具有正屈光力由玻璃材质制成，其物侧面s26为凹面，像侧面s27为凸面，物侧面s26与像侧面s27皆为球面表面。第四透镜l24为双凸透镜具有正屈光力由玻璃材质制成，其物侧面s28为凸面，像侧面s29为凸面，物侧面s28与像侧面s29皆为球面表面。第五透镜l25为弯月型透镜具有负屈光力由玻璃材质制成，其物侧面s29为凹面，像侧面s210为凸面，物侧面s29与像侧面s210皆为球面表面。上述第四透镜l24与第五透镜l25互相胶合。滤光片of2其物侧面s211与像侧面s212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：vd21+vd22≥90(8)vd24-vd23≥20(9)aag2/ttl2≥0.55(10)0.28≤bfl2/ttl2≤0.38(11)nd23-nd24≥0.23(12)0.9≤f22/f23≤1.3(13)1.2≤|f21/f2|≤1.6(14)上述vd21、vd22、vd23、vd24、aag2、ttl2、bfl2、nd23、nd24、f21、f22、f23及f2的定义与第一实施例中vd11、vd12、vd13、vd14、aag1、ttl1、bfl1、nd13、nd14、f11、f12、f13及f1的定义相同，在此皆不加以赘述。利用上述透镜、光圈st2及至少满足条件(8)至条件(14)其中一条件的设计，使得广角镜头2能有效的增加视场、缩短镜头总长度、有效的缩小光圈值、有效的修正像差、抗剧烈环境温度变化。若条件(14)f21/f2的绝对值小于1.2，则使镜头的制造性欠佳。因此，f21/f2的绝对值至少须大于或等于1.2，所以最佳效果范围为1.2≤|f21/f2|≤1.6，符合该范围则可在广角光学特性与镜头制造性间取得较好的平衡，其中，若f21/f2的绝对值趋大，则可得到较佳的镜头制造性，若f21/f2的绝对值趋小，则可得到较高的周边解像性能。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2.872mm、光圈值等于2.0、镜头总长度等于17.7mm。表三表四为条件(8)至条件(14)中各参数值及条件(8)至条件(14)的计算值，由表四可知，第二实施例的广角镜头2皆能满足条件(8)至条件(14)的要求。表四vd2155.0vd2249.6vd2330.9vd2463.4aag210.503mmttl217.7mmbfl25.055mmnd231.95nd241.62f21-4.261mmf2211.098mmf2311.078mmf22.872mmvd21+vd22104.6vd24–vd2332.5aag2/ttl20.593bfl2/ttl20.286nd23–nd240.33f22/f231.00|f21f2|1.48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0.470μm、0.510μm、0.555μm、0.610μm、0.650μm的光线所产生的纵向像差值介于-0.035㎜至0.03㎜之间。由图4b可看出，第二实施例的广角镜头2对波长为0.470μm、0.510μm、0.555μm、0.610μm、0.650μm的光线，于子午(tangential)方向与弧矢(sagittal)方向的场曲介于-0.08㎜至0.03㎜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0.470μm、0.510μm、0.555μm、0.610μm、0.650μm的光线所产生的畸变介于-60％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、光圈st3、第二透镜l32、第三透镜l33、第四透镜l34、第五透镜l35及滤光片of3。成像时，来自物侧的光线最后成像于一成像面ima3上。第一透镜l31为弯月型透镜具有负屈光力由玻璃材质制成，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为双凸透镜透镜具有正屈光力由玻璃材质制成，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。第三透镜l33为弯月型透镜具有正屈光力由玻璃材质制成，其物侧面s36为凹面，像侧面s37为凸面，物侧面s36与像侧面s37皆为球面表面。第四透镜l34为双凸透镜具有正屈光力由玻璃材质制成，其物侧面s38为凸面，像侧面s39为凸面，物侧面s38与像侧面s39皆为球面表面。第五透镜l35为弯月型透镜具有负屈光力由玻璃材质制成，其物侧面s39为凹面，像侧面s310为凸面，物侧面s39与像侧面s310皆为球面表面。上述第四透镜l34与第五透镜l35互相胶合。滤光片of3其物侧面s311与像侧面s312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：vd31+vd32≥90(15)vd34-vd33≥20(16)aag3/ttl3≥0.55(17)0.28≤bfl3/ttl3≤0.38(18)nd33-nd34≥0.23(19)0.9≤f32/f33≤1.3(20)1.2≤|f31/f3|≤1.6(21)上述vd31、vd32、vd33、vd34、aag3、ttl3、bfl3、nd33、nd34、f31、f32、f33及f3的定义与第一实施例中vd11、vd12、vd13、vd14、aag1、ttl1、bfl1、nd13、nd14、f11、f12、f13及f1的定义相同，在此皆不加以赘述。利用上述透镜、光圈st3及至少满足条件(15)至条件(21)其中一条件的设计，使得广角镜头3能有效的增加视场、缩短镜头总长度、有效的缩小光圈值、有效的修正像差、抗剧烈环境温度变化。若条件(15)vd31+vd32的数值小于90，则使消色差的功能欠佳。因此，vd31+vd32的数值至少须大于或等于90，所以最佳效果范围为vd31+vd32≥90，符合该范围则具有最佳消色差条件。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3.29mm、光圈值等于2.0、镜头总长度等于18.173mm。表五表六为条件(15)至条件(21)中各参数值及条件(15)至条件(21)的计算值，由表六可知，第三实施例的广角镜头3皆能满足条件(15)至条件(21)的要求。表六vd3164.3vd3241.5vd3335.3vd3463.4aag312.633mmttl318.173mmbfl35.84mmnd331.91nd341.62f31-4.548mmf3211.483mmf3310.266mmf33.29mmvd31+vd32105.8vd34–vd3328.1aag3/ttl30.695bfl3/ttl30.321nd33–nd340.29f32/f331.12f31f31.38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0.470μm、0.510μm、0.555μm、0.610μm、0.650μm的光线所产生的纵向像差值介于-0.005㎜至0.055㎜之间。由图6b可看出，第三实施例的广角镜头3对波长为0.470μm、0.510μm、0.555μm、0.610μm、0.650μm的光线，于子午(tangential)方向与弧矢(sagittal)方向的场曲介于-0.09㎜至0.02㎜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0.470μm、0.510μm、0.555μm、0.610μm、0.650μm的光线所产生的畸变介于-60％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、光圈st4、第二透镜l42、第三透镜l43、第四透镜l44、第五透镜l45及滤光片of4。成像时，来自物侧的光线最后成像于一成像面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皆为球面表面。第二透镜l42为弯月型透镜透镜具有正屈光力由玻璃材质制成，其物侧面s44为凸面，像侧面s45为凹面，物侧面s44与像侧面s45皆为球面表面。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皆为球面表面。第四透镜l44为双凸透镜具有正屈光力由玻璃材质制成，其物侧面s48为凸面，像侧面s49为凸面，物侧面s48与像侧面s49皆为球面表面。第五透镜l45为弯月型透镜具有负屈光力由玻璃材质制成，其物侧面s49为凹面，像侧面s410为凸面，物侧面s49与像侧面s410皆为球面表面。上述第四透镜l44与第五透镜l45互相胶合。滤光片of4其物侧面s411与像侧面s412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：vd41+vd42≥90(22)vd44-vd43≥20(23)aag4/ttl4≥0.55(24)0.28≤bfl4/ttl4≤0.38(25)nd43-nd44≥0.23(26)0.9≤f42/f43≤1.3(27)1.2≤|f41/f4|≤1.6(28)上述vd41、vd42、vd43、vd44、aag4、ttl4、bfl4、nd43、nd44、f41、f42、f43及f4的定义与第一实施例中vd11、vd12、vd13、vd14、aag1、ttl1、bfl1、nd13、nd14、f11、f12、f13及f1的定义相同，在此皆不加以赘述。利用上述透镜、光圈st4及至少满足条件(22)至条件(28)其中一条件的设计，使得广角镜头4能有效的增加视场、缩短镜头总长度、有效的缩小光圈值、有效的修正像差、抗剧烈环境温度变化。若条件(23)vd44－vd43的数值小于20，则使消色差的功能欠佳。因此，vd44－vd43的数值至少须大于或等于20，所以最佳效果范围为vd44-vd43≥20，符合该范围则具有最佳消色差条件。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3.33mm、光圈值等于2.0、镜头总长度等于17.918mm。表七表八为条件(22)至条件(28)中各参数值及条件(22)至条件(28)的计算值，由表八可知，第四实施例的广角镜头4皆能满足条件(22)至条件(28)的要求。表八vd4153.9vd4237.8vd4335.3vd4458.3aag413.183mmttl417.918mmbfl46.14mmnd431.91nd441.62f41-4.223mmf4211.418mmf4310.194mmf43.33mmvd41+vd4291.7vd44–vd4323aag4/ttl40.736bfl4/ttl40.343nd43–nd440.29f42/f431.12f41f41.27另外，第四实施例的广角镜头4的光学性能也可达到要求，这可从图8a至图8c看出。图8a所示的，是第四实施例的广角镜头4的纵向像差(longitudinalaberration)图。图8b所示的，是第四实施例的广角镜头4的场曲(fieldcurvature)图。图8c所示的，是第四实施例的广角镜头4的畸变(distortion)图。由图8a可看出，第四实施例的广角镜头4对波长为0.470μm、0.510μm、0.555μm、0.610μm、0.650μm的光线所产生的纵向像差值介于-0.015㎜至0.065㎜之间。由图8b可看出，第四实施例的广角镜头4对波长为0.470μm、0.510μm、0.555μm、0.610μm、0.650μm的光线，于子午(tangential)方向与弧矢(sagittal)方向的场曲介于-0.03㎜至0.10㎜之间。由图8c(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0.470μm、0.510μm、0.555μm、0.610μm、0.650μm的光线所产生的畸变介于-67％至0％之间。显见第四实施例的广角镜头4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。本发明符合的公式以0.9≤f2/f3≤1.3、1.2≤|f1/f|≤1.6、vd1+vd2≥90、vd4-vd3≥20为中心，本发明实施例的数值也落入其余公式的范围内。公式0.9≤f2/f3≤1.3，可使整体像差修正表现有助益。公式1.2≤|f1/f|≤1.6，可使广角光学特性与镜头制造性间取得的平衡表现有助益。公式vd1+vd2≥90，可使消色差表现较佳，其最佳合适范围为118≥vd1+vd2≥90。公式vd4-vd3≥20，可使消色差表现较佳，其最佳合适范围为35≥vd4-vd3≥20。虽然本发明已以实施方式揭露如上，但其并非用以限定本发明，本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。当前第1页12