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、大视场发展外，随着不同的应用需求，还需具备高分辨率及抗环境温度变化的特性，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、大视场、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，针对现有技术中的广角镜头不能同时满足小型化、大视场、高分辨率及抗环境温度变化的需求的缺陷，提供一种广角镜头，其镜头总长度较短、视场较大、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。第一透镜为弯月型透镜具有负屈光力。第二透镜为弯月型透镜具有正屈光力。第三透镜具有正屈光力。第四透镜具有正屈光力。第五透镜具有负屈光力。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。广角镜头满足以下条件：3＜ttl/bfl＜3.5；其中，ttl为第一透镜的物侧面至成像面于光轴上的间距，bfl为第五透镜的像侧面至成像面于光轴上的间距。其中第一透镜包括一凸面朝向物侧及一凹面朝向像侧，第二透镜包括一凹面朝向物侧及一凸面朝向像侧，第三透镜包括一凸面朝向物侧及另一凸面朝向像侧，第四透镜包括一凸面朝向物侧及另一凸面朝向像侧，第五透镜包括一凹面朝向物侧及另一凹面朝向像侧。其中广角镜头满足以下条件：-3＜f2/f1＜-1；其中，f1为第一透镜的有效焦距，f2为第二透镜的有效焦距。其中广角镜头满足以下条件：1＜f2/f4＜3；其中，f2为第二透镜的有效焦距，f4为第四透镜的有效焦距。其中广角镜头满足以下条件：0.5＜f1/f5＜1.5；其中，f1为第一透镜的有效焦距，f5为第五透镜的有效焦距。其中广角镜头满足以下条件：3＜r11/r12＜5；-11＜r31/r32＜-3；其中，r11为第一透镜的物侧面的曲率半径，r12为第一透镜的像侧面的曲率半径，r31为第三透镜的物侧面的曲率半径，r32为第三透镜的像侧面的曲率半径。其中广角镜头满足以下条件：20＜ttl/t1＜21.5；其中，t1为第一透镜于光轴上的厚度。其中广角镜头满足以下条件：8＜ttl/t3＜10；其中，t3为第三透镜于光轴上的厚度。其中广角镜头满足以下条件：10＜ttl/t4＜13；其中，t4为第四透镜于光轴上的厚度。其中广角镜头满足以下条件：72.08＜ttl/at34＜114.31；106.3＜ttl/at45＜115.7；其中，at34为第三透镜至第四透镜于光轴上的空气间距，at45为第四透镜至第五透镜于光轴上的空气间距。实施本发明的广角镜头，具有以下有益效果：其镜头总长度较短、视场较大、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是依据本发明的广角镜头的第一实施例的透镜配置与光路示意图。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2d是依据本发明的广角镜头的第一实施例，当温度分别等于-10℃、20℃、70℃时的离焦调变转换函数(throughfocusmodulationtransferfunction)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是依据本发明的广角镜头的第二实施例的纵向像差图。图4b是依据本发明的广角镜头的第二实施例的场曲图。图4c是依据本发明的广角镜头的第二实施例的畸变图。图4d是依据本发明的广角镜头的第二实施例，当温度分别等于-10℃、20℃、70℃时的离焦调变转换函数图。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是依据本发明的广角镜头的第三实施例的纵向像差图。图6b是依据本发明的广角镜头的第三实施例的场曲图。图6c是依据本发明的广角镜头的第三实施例的畸变图。图6d是依据本发明的广角镜头的第三实施例，当温度分别等于-10℃、20℃、70℃时的离焦调变转换函数图。具体实施方式本发明提供一种广角镜头，包括：第一透镜具有负屈光力，此第一透镜为弯月型透镜；第二透镜具有正屈光力，此第二透镜为弯月型透镜；第三透镜具有正屈光力；第四透镜具有正屈光力；及第五透镜具有负屈光力；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；其中广角镜头满足以下条件：3＜ttl/bfl＜3.5；其中，ttl为第一透镜的物侧面至成像面于光轴上的间距，bfl为第五透镜的像侧面至成像面于光轴上的间距。请参阅底下表一、表二、表四、表五、表七及表八，其中表一、表四及表七分别为依据本发明的广角镜头的第一实施例至第三实施例的各透镜的相关参数表，表二、表五及表八分别为表一、表四及表七中非球面透镜的非球面表面的相关参数表。图1、3、5分别为本发明的广角镜头的第一、二、三实施例的透镜配置与光路示意图，其中第一透镜l11、l21、l31为弯月型透镜具有负屈光力，由玻璃材质制成，其物侧面s11、s21、s31为凸面，像侧面s12、s22、s32为凹面，物侧面s11、s21、s31与像侧面s12、s22、s32皆为球面表面。第二透镜l12、l22、l32为弯月型透镜具有正屈光力，由塑料材质制成，其物侧面s13、s23、s33为凹面，像侧面s14、s24、s34为凸面，物侧面s13、s23、s33与像侧面s14、s24、s34皆为非球面表面。第三透镜l13、l23、l33为双凸透镜具有正屈光力，由玻璃材质制成，其物侧面s16、s26、s36为凸面，像侧面s17、s27、s37为凸面，物侧面s16、s26、s36与像侧面s17、s27、s37皆为球面表面。第四透镜l14、l24、l34为双凸透镜具有正屈光力，由塑料材质制成，其物侧面s18、s28、s38为凸面，像侧面s19、s29、s39为凸面，物侧面s18、s28、s38与像侧面s19、s29、s39皆为非球面表面。第五透镜l15、l25、l35为双凹透镜具有负屈光力，由塑料材质制成，其物侧面s110、s210、s310为凹面，像侧面s111、s211、s311为凹面，物侧面s110、s210、s310与像侧面s111、s211、s311皆为非球面表面。另外，广角镜头1、2、3至少满足底下其中一条件：3＜ttl/bfl＜3.5(1)-3＜f2/f1＜-1(2)1＜f2/f4＜3(3)0.5＜f1/f5＜1.5(4)3＜r11/r12＜5(5)-11＜r31/r32＜-3(6)20＜ttl/t1＜21.5(7)8＜ttl/t3＜10(8)10＜ttl/t4＜13(9)72.08＜ttl/at34＜114.31(10)106.3＜ttl/at45＜115.7(11)其中，ttl为第一实施例至第三实施例中，第一透镜l11、l21、l31的物侧面s11、s21、s31分别至成像面ima1、ima2、ima3于光轴oa1、oa2、oa3上的间距，bfl为第一实施例至第三实施例中，第五透镜l15、l25、l35的像侧面s111、s211、s311分别至成像面ima1、ima2、ima3于光轴oa1、oa2、oa3上的间距，f1为第一实施例至第三实施例中，第一透镜l11、l21、l31的有效焦距，f2为第一实施例至第三实施例中，第二透镜l12、l22、l32的有效焦距，f4为第一实施例至第三实施例中，第四透镜l14、l24、l34的有效焦距，f5为第一实施例至第三实施例中，第五透镜l15、l25、l35的有效焦距，r11为第一实施例至第三实施例中，第一透镜l11、l21、l31的物侧面s11、s21、s31的曲率半径，r12为第一实施例至第三实施例中，第一透镜l11、l21、l31的像侧面s12、s22、s32的曲率半径，r31为第一实施例至第三实施例中，第三透镜l13、l23、l33的物侧面s16、s26、s36的曲率半径，r32为第一实施例至第三实施例中，第三透镜l13、l23、l33的像侧面s17、s27、s37的曲率半径，t1为第一实施例至第三实施例中，第一透镜l11、l21、l31于光轴oa1、oa2、oa3上的厚度，t3为第一实施例至第三实施例中，第三透镜l13、l23、l33于光轴oa1、oa2、oa3上的厚度，t4为第一实施例至第三实施例中，第四透镜l14、l24、l34于光轴oa1、oa2、oa3上的厚度，at34为第一实施例至第三实施例中，第三透镜l13、l23、l33分别至第四透镜l14、l24、l34于光轴oa1、oa2、oa3上的空气间距，at45为第一实施例至第三实施例中，第四透镜l14、l24、l34分别至第五透镜l15、l25、l35于光轴oa1、oa2、oa3上的空气间距。使得广角镜头1、2、3能有效的缩短镜头总长度、有效的增加视场、有效的增加分辨率、有效的抗环境温度变化、有效的修正像差。现详细说明本发明的广角镜头的第一实施例。请参阅图1，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、滤光片of1及保护玻璃cg1。成像时，来自物侧的光线最后成像于成像面ima1上。根据【具体实施方式】第一至七段落，其中：滤光片of1其物侧面s112与像侧面s113皆为平面；保护玻璃cg1其物侧面s114与像侧面s115皆为平面；利用上述透镜、光圈st1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、有效的增加视场、有效的增加分辨率、有效的抗环境温度变化、有效的修正像差。表一为图1中广角镜头1的各透镜的相关参数表。表一表一中非球面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。表二为表一中非球面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。表二表三为第一实施例的广角镜头1的相关参数值及其对应条件(1)至条件(11)的计算值，由表三可知，第一实施例的广角镜头1皆能满足条件(1)至条件(11)的要求。表三bfl3.34mmttl/bfl3.144f2/f1-2.233f2/f41.523f1/f50.959r11/r124.313r31/r32-4.749ttl/t120.657ttl/t38.142ttl/t412.118ttl/at3474.001ttl/at45106.552另外，第一实施例的广角镜头1的光学性能也可达到要求。由图2a可看出，第一实施例的广角镜头1其纵向像差介于-0.02mm至0.02mm之间。由图2b可看出，第一实施例的广角镜头1其场曲介于-0.02mm至0.08mm之间。由图2c可看出，第一实施例的广角镜头1其畸变介于-1％至1％之间。由图2d可看出，第一实施例的广角镜头1，于温度分别等于-10℃、20℃、70℃时，当焦点偏移介于-0.03mm至0.03mm之间，其调变转换函数值介于0.0至0.83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，镜头分辨率、焦深也都能满足要求，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、滤光片of2及保护玻璃cg2。成像时，来自物侧的光线最后成像于成像面ima2上。根据【具体实施方式】第一至七段落，其中：滤光片of2其物侧面s212与像侧面s213皆为平面；保护玻璃cg2其物侧面s214与像侧面s215皆为平面；利用上述透镜、光圈st2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2能有效的缩短镜头总长度、有效的增加视场、有效的增加分辨率、有效的抗环境温度变化、有效的修正像差。表四为图3中广角镜头2的各透镜的相关参数表。表四表四中非球面透镜的非球面表面凹陷度z的定义，与第一实施例中表一的非球面透镜的非球面表面凹陷度z的定义相同，在此皆不加以赘述。表五为表四中非球面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。表五表六为第二实施例的广角镜头2的相关参数值及其对应条件(1)至条件(11)的计算值，由表六可知，第二实施例的广角镜头2皆能满足条件(1)至条件(11)的要求。表六bfl3.17mmttl/bfl3.313f2/f1-2.785f2/f42.258f1/f51.088r11/r124.561r31/r32-10.989ttl/t121.227ttl/t39.787ttl/t410.162ttl/at3481.647ttl/at45115.419另外，第二实施例的广角镜头2的光学性能也可达到要求。由图4a可看出，第二实施例的广角镜头2其纵向像差介于-0.02mm至0.03mm之间。由图4b可看出，第二实施例的广角镜头2其场曲介于-0.08mm至0.06mm之间。由图4c可看出，第二实施例的广角镜头2其畸变介于0％至1％之间。由图4d可看出，第二实施例的广角镜头2，于温度分别等于-10℃、20℃、70℃时，当焦点偏移介于-0.03mm至0.03mm之间，其调变转换函数值介于0.0至0.82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，镜头分辨率、焦深也都能满足要求，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、滤光片of3及保护玻璃cg3。成像时，来自物侧的光线最后成像于成像面ima3上。根据【具体实施方式】第一至七段落，其中：滤光片of3其物侧面s312与像侧面s313皆为平面；保护玻璃cg3其物侧面s314与像侧面s315皆为平面；利用上述透镜、光圈st3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3能有效的缩短镜头总长度、有效的增加视场、有效的增加分辨率、有效的抗环境温度变化、有效的修正像差。表七为图5中广角镜头3的各透镜的相关参数表。表七表七中非球面透镜的非球面表面凹陷度z的定义，与第一实施例中表一的非球面透镜的非球面表面凹陷度z的定义相同，在此皆不加以赘述。表八为表七中非球面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。表八表九为第三实施例的广角镜头3的相关参数值及其对应条件(1)至条件(11)的计算值，由表九可知，第三实施例的广角镜头3皆能满足条件(1)至条件(11)的要求。表九bfl3.27mmttl/bfl3.213f2/f1-1.907f2/f41.243f1/f51.010r11/r123.521r31/r32-3.539ttl/t121.260ttl/t38.314ttl/t412.787ttl/at34112.391ttl/at45110.821另外，第三实施例的广角镜头3的光学性能也可达到要求。由图6a可看出，第三实施例的广角镜头3其纵向像差介于-0.02mm至0.02mm之间。由图6b可看出，第三实施例的广角镜头3其场曲介于-0.04mm至0.08mm之间。由图6c可看出，第三实施例的广角镜头3其畸变介于0％至5.1％之间。由图6d可看出，第三实施例的广角镜头3，于温度分别等于-10℃、20℃、70℃时，当焦点偏移介于-0.03mm至0.03mm之间，其调变转换函数值介于0.0至0.82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，镜头分辨率、焦深也都能满足要求，从而得到较佳的光学性能。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