薄型镜头的制作方法

本发明有关于一种薄型镜头。

背景技术：

现今的薄型镜头的发展趋势，除了不断朝向小型化与高分辨率发展外，随着不同的应用需求，还需具备抗环境温度变化的能力，现有的薄型镜头已经无法满足现今的需求，需要有另一种新架构的薄型镜头，才能同时满足小型化、高分辨率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，针对现有技术中的薄型镜头的上述缺陷，提供一种薄型镜头，其镜头总长度短小、分辨率较高、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，提供一种薄型镜头，包括第一透镜、第二透镜、第三透镜及第四透镜。第一透镜具有正屈光力且包括凸面朝向像侧。第二透镜具有正屈光力且包括凹面朝向像侧。第三透镜具有正屈光力且包括凹面朝向物侧及凸面朝向像侧。第四透镜具有正屈光力。其中第一透镜、第二透镜、第三透镜及第四透镜沿着光轴从物侧至像侧依序排列。

本发明的薄型镜头包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、光圈及第四透镜。第一透镜具有正屈光力且包括凸面朝向像侧。第二透镜具有正屈光力且包括凸面朝向物侧及凹面朝向像侧。第三透镜具有正屈光力且包括凹面朝向物侧及凸面朝向像侧。第四透镜具有正屈光力。其中第一透镜、第二透镜、第三透镜、光圈及第四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，其中薄型镜头满足以下条件：f234>0；其中，f234为第二透镜、第三透镜及第四透镜的组合的有效焦距。

本发明的薄型镜头可更包括光圈设置于第三透镜与第四透镜之间。

其中第一透镜可更包括凸面朝向物侧。

其中第四透镜包括凸面朝向物侧及凹面朝向像侧。

其中薄型镜头满足以下条件：0.3＜sl/ttl＜0.8；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。

其中薄型镜头满足以下条件：0＜f234/f4＜1；其中，f234为第二透镜、第三透镜及第四透镜的组合的有效焦距，f4为第四透镜的有效焦距。

其中薄型镜头满足以下条件：0＜(f1+f3)/(f2+f4)＜10；其中，f1为第一透镜的有效焦距，f2为第二透镜的有效焦距，f3为第三透镜的有效焦距，f4为第四透镜的有效焦距。

其中薄型镜头满足以下条件：r12/f1<0；其中，r12为第一透镜的像侧面的曲率半径，f1为第一透镜的有效焦距。

其中薄型镜头满足以下条件：0<f234<30；其中，f234为第二透镜、第三透镜及第四透镜的组合的有效焦距。

其中薄型镜头满足以下条件：0.3＜sl/ttl＜0.65；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。

其中薄型镜头满足以下条件：-30<r12/f1<0；其中，r12为第一透镜的像侧面的曲率半径，f1为第一透镜的有效焦距。

实施本发明的薄型镜头，具有以下有益效果：其镜头总长度短小、分辨率较高、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是依据本发明的薄型镜头的第一实施例的透镜配置示意图。

图2a是依据本发明的薄型镜头的第一实施例的场曲(fieldcurvature)图。

图2b是依据本发明的薄型镜头的第一实施例的畸变(distortion)图。

图2c是依据本发明的薄型镜头的第一实施例的调变转换函数(modulationtransferfunction)图。

图3是依据本发明的薄型镜头的第二实施例的透镜配置示意图。

图4a是依据本发明的薄型镜头的第二实施例的场曲(fieldcurvature)图。

图4b是依据本发明的薄型镜头的第二实施例的畸变(distortion)图。

图4c是依据本发明的薄型镜头的第二实施例的调变转换函数(modulationtransferfunction)图。

具体实施方式

请参阅图1，图1是依据本发明的薄型镜头的第一实施例的透镜配置示意图。薄型镜头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为双凸透镜具有正屈光力由玻璃材质制成，其物侧面s11为凸面，像侧面s12为凸面，物侧面s11与像侧面s12皆为球面表面。

第二透镜l12为弯月型透镜具有正屈光力由玻璃材质制成，其物侧面s13为凸面，像侧面s14为凹面，物侧面s13与像侧面s14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s15为凹面，像侧面s16为凸面，物侧面s15与像侧面s16皆为球面表面。

第四透镜l14为弯月型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为凹面，物侧面s18与像侧面s19皆为球面表面。

滤光片of1其物侧面s110与像侧面s111皆为平面。

另外，第一实施例中的薄型镜头1至少满足底下其中一条件：

其中，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，f1234为第二透镜l12、第三透镜l13及第四透镜l14的组合的有效焦距，sl1为光圈st1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，r112为第一透镜l11的像侧面s12的曲率半径。

利用上述透镜、光圈st1及至少满足条件(1)至条件(8)其中一条件的设计，使得薄型镜头1能有效的缩短镜头总长度、修正像差、提升分辨率、抗环境温度变化。

表一为图1中薄型镜头1的各透镜的相关参数表，表一数据显示，第一实施例的薄型镜头1的有效焦距等于9.021mm、光圈值等于5.6、镜头总长度等于13.7974mm、视场等于29度。

表一

表二为条件(1)至条件(8)中各参数值及条件(1)至条件(8)的计算值，由表二可知，第一实施例的薄型镜头1皆能满足条件(1)至条件(8)的要求。

表二

另外，第一实施例的薄型镜头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，是第一实施例的薄型镜头1的场曲(fieldcurvature)图。图2b所示的，是第一实施例的薄型镜头1的畸变(distortion)图。图2c所示的，是第一实施例的薄型镜头1的调变转换函数(modulationtransferfunction)图。

由图2a可看出，第一实施例的薄型镜头1对波长为0.810μm、0.830μm、0.850μm的光线，于子午(tangential)方向与弧矢(sagittal)方向的场曲介于-0.01㎜至0.045㎜之间。

由图2b(图中的3条线几乎重合，以致于看起来只有一条线)可看出，第一实施例的薄型镜头1对波长为0.810μm、0.830μm、0.850μm的光线所产生的畸变介于-0.7％至0％之间。

由图2c可看出，第一实施例的薄型镜头1对波长范围介于0.810μm至0.850μm的光线，分别于子午(tangential)方向与弧矢(sagittal)方向，视场高度分别为1.3608mm、1.8144mm、2.2680mm、2.4000mm，空间频率介于0lp/mm至200lp/mm，其调变转换函数值介于0.0至1.0之间。

显见第一实施例的薄型镜头1的场曲、畸变都能被有效修正，镜头分辨率也能满足要求，从而得到较佳的光学性能。

请参阅图3，图3是依据本发明的薄型镜头的第二实施例的透镜配置示意图。薄型镜头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为双凸透镜具有正屈光力由塑料材质制成，其物侧面s21为凸面，像侧面s22为凸面，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由塑料材质制成，其物侧面s23为凸面，像侧面s24为凹面，物侧面s23与像侧面s24皆为非球面表面。

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s25为凹面，像侧面s26为凸面，物侧面s25与像侧面s26皆为球面表面。

第四透镜l24为弯月型透镜具有正屈光力由塑料材质制成，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。

滤光片of2其物侧面s210与像侧面s211皆为平面。

另外，第二实施例中的薄型镜头2至少满足底下其中一条件：

上述f21、f22、f23、f24、f2234、sl2、ttl2及r212的定义与第一实施例中f11、f12、f13、f14、f1234、sl1、ttl1及r112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(9)至条件(16)其中一条件的设计，使得薄型镜头2能有效的缩短镜头总长度、修正像差、提升分辨率、抗环境温度变化。

表三为图3中薄型镜头2的各透镜的相关参数表，表三数据显示，第二实施例的薄型镜头2的有效焦距等于9.673mm、光圈值等于3.6、镜头总长度等于13.7974mm、视场等于27度。

表三

表三中各个透镜之非球面表面凹陷度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～d为非球面系数。

表四

表五为条件(9)至条件(18)中各参数值及条件(9)至条件(18)的计算值，由表五可知，第二实施例的薄型镜头2皆能满足条件(9)至条件(18)的要求。

表五

另外，第二实施例的薄型镜头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，是第二实施例的薄型镜头2的场曲(fieldcurvature)图。图4b所示的，是第二实施例的薄型镜头2的畸变(distortion)图。图4c所示的，是第二实施例的薄型镜头2的调变转换函数(modulationtransferfunction)图。

由图4a可看出，第二实施例的薄型镜头2对波长为0.810μm、0.830μm、0.850μm的光线，于子午(tangential)方向与弧矢(sagittal)方向的场曲介于-0.02㎜至0.08㎜之间。

由图4b(图中的3条线几乎重合，以致于看起来只有一条线)可看出，第二实施例的薄型镜头2对波长为0.810μm、0.830μm、0.850μm的光线所产生的畸变介于0％至0.5％之间。

由图4c可看出，第二实施例的薄型镜头2对波长范围介于0.810μm至0.850μm的光线，分别于子午(tangential)方向与弧矢(sagittal)方向，视场高度分别为1.3608mm、1.8144mm、2.2680mm、2.4000mm，空间频率介于0lp/mm至200lp/mm，其调变转换函数值介于0.03至1.0之间。

显见第二实施例的薄型镜头2的场曲、畸变都能被有效修正，镜头分辨率也能满足要求，从而得到较佳的光学性能。

上述实施例中第三透镜皆由玻璃材质制成，然而可以了解到，若第三透镜改由塑料材质制成，亦应属本发明的范畴。

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。