定焦鏡頭的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種定焦鏡頭，本發(fā)明的定焦鏡頭包括：第一透鏡群以及第二透鏡群。具有負(fù)屈光度的第一透鏡群包括從物側(cè)至像側(cè)依序排列的第一透鏡、第二透鏡以及第三透鏡，其中第一、第二以及第三透鏡的屈光度依序?yàn)樨?fù)、負(fù)、正。具有正屈光度的第二透鏡群配置在第一透鏡群與像側(cè)之間，且第二透鏡群包括從物側(cè)至像側(cè)依序排列的第四透鏡、第五透鏡以及第六透鏡，其中第四、第五以及第六透鏡的屈光度依序?yàn)檎?、?fù)、正。第一、第二、第三、第四、第五以及第六透鏡彼此分離。本發(fā)明的定焦鏡頭以彼此分離的多個(gè)透鏡取代膠合透鏡，除了可有效地降低制造成本之外，還可避免膠合透鏡的開(kāi)膠的風(fēng)險(xiǎn)，從而使定焦鏡頭具有高的溫度容受性。
【專(zhuān)利說(shuō)明】定焦鏡頭

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明是有關(guān)于一種鏡頭，且特別是有關(guān)于一種定焦鏡頭。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著光電技術(shù)的進(jìn)步，數(shù)碼攝錄機(jī)（digital video camera,簡(jiǎn)稱(chēng)DVC)及數(shù)碼相機(jī) (digital camera,簡(jiǎn)稱(chēng)DC)等圖像裝置（image apparatus)已普遍地應(yīng)用在日常生活的各 領(lǐng)域中。該些圖像裝置中的核也元件的一為鏡頭，其用W將圖像清晰地成像在屏幕或是電 荷禪合元件（charge coupled device,簡(jiǎn)稱(chēng)CCD)上，且當(dāng)圖像裝置應(yīng)用在某些特定領(lǐng)域中 時(shí)，其會(huì)采用廣角鏡頭（wide angle lens) W增加視場(chǎng)角（field of view,簡(jiǎn)稱(chēng)F0V)。舉 例來(lái)說(shuō)，車(chē)用倒車(chē)攝像機(jī)、行車(chē)輔助攝像機(jī)或是安全監(jiān)控?cái)z像機(jī)等就需采用廣角鏡頭。一般 而言，車(chē)用或安全監(jiān)控?cái)z像機(jī)通常是在室外操作，因此其所使用的鏡頭除了要廣角之外，還 要有一定的溫度容受性。
[0003] 美國(guó)專(zhuān)利第7301578號(hào)、第7869141號(hào)、第7283312號(hào)、第7023628號(hào)、第 20120113532號(hào)W及日本專(zhuān)利第2007139985號(hào)分別公開(kāi)了不同的廣角鏡頭，且該些廣角鏡 頭大部分使用至少一組膠合透鏡。膠合透鏡雖有助于降低廣角鏡頭的像差（油erration) 及色差（C虹omatic油erration)，然而其成本相對(duì)高，且在高溫的環(huán)境下，膠合透鏡有開(kāi)膠 的風(fēng)險(xiǎn)，使其不利于在室外操作。由上述可知，如何設(shè)計(jì)一種鏡頭，使其能夠兼顧低的制造 成本W(wǎng)及高的溫度容受性便成為相關(guān)從業(yè)人員所亟欲研究的重點(diǎn)之一。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明提供一種定焦鏡頭，其具有低的制造成本W(wǎng)及高的溫度容受性。
[0005] 本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點(diǎn)可W從本發(fā)明所掲露的技術(shù)特征中得到進(jìn)一步的了解。
[0006] 為達(dá)上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本發(fā)明的一實(shí)施例提供一種定焦 鏡頭，其包括第一透鏡群W及第二透鏡群。第一透鏡群具有負(fù)屈光度。第一透鏡群包括從 物側(cè)至像側(cè)依序排列的第一透鏡、第二透鏡W及第H透鏡，其中第一透鏡、第二透鏡W及第 H透鏡的屈光度依序?yàn)樨?fù)、負(fù)、正。配置在第一透鏡群與像側(cè)之間的第二透鏡群具有正屈光 度。第二透鏡群包括從物側(cè)至像側(cè)依序排列的第四透鏡、第五透鏡W及第六透鏡，其中第四 透鏡、第五透鏡W及第六透鏡的屈光度依序?yàn)檎?、?fù)、正。第一透鏡、第二透鏡、第H透鏡、第 四透鏡、第五透鏡W及第六透鏡彼此分離。
[0007] 基于上述，本發(fā)明實(shí)施例的定焦鏡頭W彼此分離的多個(gè)透鏡取代膠合透鏡，因此， 除了可有效地降低制造成本之外，還可避免膠合透鏡的開(kāi)膠的風(fēng)險(xiǎn)，從而使定焦鏡頭具有 高的溫度容受性。
[0008] 除上述之外，本發(fā)明同時(shí)具有廣視角，大光圈，可見(jiàn)光/紅外光共焦且體積小、低 成本的特性。
[0009] 為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合附圖作詳 細(xì)說(shuō)明如下。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010] 圖1是依照本發(fā)明的第一實(shí)施例的一種定焦鏡頭的示意圖；
[0011] 圖2是依照本發(fā)明的第一實(shí)施例的光學(xué)傳遞函數(shù)曲線(xiàn)圖；
[0012] 圖3A至圖3C是依照本發(fā)明的第一實(shí)施例的橫向光束扇形圖；
[0013] 圖4及圖5分別是依照本發(fā)明的第一實(shí)施例的像散場(chǎng)曲及崎變圖；
[0014] 圖6是依照本發(fā)明的第二實(shí)施例的一種定焦鏡頭的示意圖；
[0015] 圖7是依照本發(fā)明的第二實(shí)施例的光學(xué)傳遞函數(shù)曲線(xiàn)圖；
[0016] 圖8A至圖8C是依照本發(fā)明的第二實(shí)施例的橫向光束扇形圖；
[0017] 圖9及圖10分別是依照本發(fā)明的第二實(shí)施例的像散場(chǎng)曲及崎變圖。
[0018] 附圖標(biāo)記說(shuō)明：
[0019] 100、200 ;定焦鏡頭；
[0020] 110;第一透鏡群；
[002U 112;第一透鏡；
[002引 114;第二透鏡；
[002引 116 :第；透鏡；
[0024] 120 ;第二透鏡群；
[002引 122;第四透鏡；
[002引 124 ;第五透鏡；
[0027] 126 ;第六透鏡；
[0028] 130 ;感光元件；
[002引 140 ;保護(hù)蓋；
[0030] A ;光軸；
[003。 AS;孔徑光欄；
[0032] B ;光束；
[003引 《 :半角；
[0034] L ;距離；
[00對(duì) H ;最大成像局度；
[0036] 11、L2、L3、L4、L5、L6、L7、S、T ;曲線(xiàn)；
[0037] S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、S11、S12、S130 ;表面。

【具體實(shí)施方式】
[0038] 有關(guān)本發(fā)明的前述及其他技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)與功效，在W下配合參考附圖的多個(gè)實(shí) 施例的詳細(xì)說(shuō)明中，將可清楚地呈現(xiàn)。W下實(shí)施例中所提到的方向用語(yǔ)，例如"上"、"下"、 "前"、"后"、"左"、"右"等，僅是參考附圖的方向。因此，使用的方向用語(yǔ)是用來(lái)說(shuō)明，而非用 來(lái)限制本發(fā)明。
[0039] 第一實(shí)施例
[0040] 圖1是依照本發(fā)明的第一實(shí)施例的一種定焦鏡頭的示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D1，本實(shí)施例 的定焦鏡頭100包括第一透鏡群110 W及第二透鏡群120,其中第一透鏡群110 W及第二透 鏡群120沿著定焦鏡頭100的光軸A排列，且位于物側(cè)與像側(cè)之間。
[0041] 第一透鏡群110包括從物側(cè)至像側(cè)依序排列的第一透鏡112、第二透鏡114 W及 第H透鏡116,其中第一透鏡112、第二透鏡114 W及第H透鏡116的屈光度依序?yàn)樨?fù)、負(fù)、 正，W使第一透鏡群110具有負(fù)屈光度。如此一來(lái)，第一透鏡群110除了能夠接收視場(chǎng)角 (2 ?，圖1示出視場(chǎng)角的半角《)大于180度甚至超過(guò)210度的光束B(niǎo)之外，還有助于使偏 離光軸A的光束B(niǎo)(即半角《大的光束B(niǎo)) W相對(duì)平緩的角度進(jìn)入第二透鏡群120,從而達(dá) 到廣視角的目的，并提升定焦鏡頭100的成像品質(zhì)。進(jìn)一步而言，本實(shí)施例的第一透鏡112 為凸面朝向物側(cè)的凸凹透鏡（negative meniscus lens),第二透鏡114為凹面朝向像側(cè)的 平凹透鏡（plano-concave lens),而第H透鏡116為凹面朝向物側(cè)的凹凸透鏡（positive meniscus lens)。定義為W光軸為中也軸，透鏡中間的厚度較透鏡邊緣的厚度厚的透鏡叫 凸透鏡，透鏡中間的厚度較透鏡邊緣的厚度薄的透鏡叫凹透鏡。
[0042] 第二透鏡群120配置在第一透鏡群110與像側(cè)之間，且第二透鏡群120包括從物 側(cè)至像側(cè)依序排列的第四透鏡122、第五透鏡124 W及第六透鏡126,其中第四透鏡122、 第五透鏡124 W及第六透鏡126的屈光度依序?yàn)檎?、?fù)、正，W使第二透鏡群120具有正 屈光度，從而適于校正像差，并有助于提升成像品質(zhì)。進(jìn)一步而言，本實(shí)施例的第四透鏡 122及第六透鏡126分別為雙凸透鏡（double convex lens)，而第五透鏡124為雙凹透鏡 (biconcave lens)。
[0043] 第二透鏡群120的第四透鏡122用W接收來(lái)自第一透鏡群110的光束B(niǎo)，因此，第 四透鏡122較佳是采用低色散的玻璃材質(zhì)，例如是阿貝數(shù)大于70的球面透鏡，W提高可見(jiàn) 光/紅外光的共焦效果。如此一來(lái)，采用定焦鏡頭100的圖像感測(cè)裝置無(wú)論是在白天檢測(cè) 可見(jiàn)光圖像光束或是在夜間檢測(cè)紅外光圖像光束，皆能夠檢測(cè)到對(duì)焦良好的清晰圖像。
[0044] 此外，本實(shí)施例可通過(guò)調(diào)變第五透鏡124 W及第六透鏡126的焦距巧、f6, W權(quán)衡 熱漂移（thermal化ift)與球差（S地erical油erration)。進(jìn)一步而言，當(dāng)|巧/F+f6/ F I <0. 01時(shí)（F為定焦鏡頭100的有效焦距），雖可明顯地改善定焦鏡頭100的熱漂移現(xiàn) 象，但球差相對(duì)大，而當(dāng)I巧/F+f6/F I >0.2時(shí)，雖可明顯地改善球差，但抑制熱漂移現(xiàn)象 的效果相對(duì)差。有鑒于此，本實(shí)施例使定焦鏡頭100符合0.0K I巧/F+f6/F I <0. 2，W有 效地改善熱漂移現(xiàn)象，并同時(shí)改善球差。
[0045] 另外，本實(shí)施例還可通過(guò)調(diào)變?cè)诙ń圭R頭100的光軸A上從第一透鏡112朝向物 側(cè)的表面S1至像側(cè)的距離L與定焦鏡頭100的最大成像高度H的比值，W控制像差并維持 定焦鏡頭100的小體積。進(jìn)一步而言，當(dāng)L/H<6時(shí)，定焦鏡頭100的長(zhǎng)度相對(duì)短、體積相對(duì) 小，然而像差不易控制，而當(dāng)L/H〉8時(shí)，定焦鏡頭100的長(zhǎng)度相對(duì)長(zhǎng)，但像差較好控制。有鑒 于此，本實(shí)施例使定焦鏡頭100符合6<L/H<8, W有效控制定焦鏡頭100的像差及體積。
[0046] 在本實(shí)施例中，第一透鏡112、第二透鏡114、第H透鏡116、第四透鏡122、第五透 鏡124 W及第六透鏡126可W是球面透鏡或非球面透鏡。舉例而言，本實(shí)施例的第一透鏡 112、第二透鏡114 W及第H透鏡116例如包括一個(gè)W上的非球面透鏡，且第四透鏡122、第 五透鏡124 W及第六透鏡126例如包括兩個(gè)W上的非球面透鏡，而其余則例如是使用球面 透鏡。
[0047] 此外，第一透鏡112、第二透鏡114、第H透鏡116、第四透鏡122、第五透鏡124 W 及第六透鏡126的材質(zhì)可W是塑膠或是玻璃。在本實(shí)施例中，第一透鏡112、第二透鏡114 W及第H透鏡116至少一者的材質(zhì)為塑膠，且其余的材質(zhì)為玻璃，而第四透鏡122、第五透 鏡124 W及第六透鏡126至少一者的材質(zhì)為塑膠，且其余的材質(zhì)為玻璃。
[004引再者，第一透鏡112、第二透鏡114、第H透鏡116、第四透鏡122、第五透鏡124 W 及第六透鏡126彼此分離。也就是說(shuō)，本實(shí)施例的第一透鏡112、第二透鏡114、第H透鏡 116、第四透鏡122、第五透鏡124 W及第六透鏡126皆非膠合透鏡，且上述任兩者未形成雙 膠合透鏡，即定義定焦鏡頭100的任一透鏡之間皆具有間距，間距皆小于3. 0mm，使得整體 定焦鏡頭100的長(zhǎng)度較短、體積縮小，W符合在使用上的設(shè)置。
[0049] 由于定焦鏡頭100僅具有六片透鏡（即第一透鏡112、第二透鏡114、第H透鏡 116、第四透鏡122、第五透鏡124 W及第六透鏡126)，因此定焦鏡頭100的長(zhǎng)度較短且體 積較小，而可符合車(chē)用攝像機(jī)的輕薄短小的需求，W便置入汽車(chē)的保險(xiǎn)桿中或車(chē)身的其他 位置。此外，由于定焦鏡頭100同時(shí)采用玻璃質(zhì)及塑膠質(zhì)的透鏡，并同時(shí)使用球面及非球 面透鏡，因此，定焦鏡頭100除了可具有相對(duì)低的制造成本之外，還可有效地改善定焦鏡頭 100的曽形像差（coma)、像散（astigmatism)或崎變（disto;rtion)等。并且，由于定焦鏡 頭100 W彼此分離的多個(gè)透鏡取代膠合透鏡，因此，本實(shí)施例的定焦鏡頭100可避免膠合透 鏡的開(kāi)膠的風(fēng)險(xiǎn)，從而使定焦鏡頭具有高的溫度容受性，也就是定焦鏡頭100可適用在相 對(duì)大的操作溫度范圍。在本實(shí)施例中，定焦鏡頭100例如可操作在攝氏-40度至85度的溫 度范圍內(nèi)。另外，定焦鏡頭100的視場(chǎng)角可大于180度，因而可使倒車(chē)或行車(chē)的視野更廣。 換言之，定焦鏡頭100可為一廣角鏡頭。再者，定焦鏡頭100的光圈值可小至接近2. 0, W使 進(jìn)光量更大，而便于在較暗的環(huán)境下使用。
[0050] -般而言，像側(cè)可配置感光元件130 W及保護(hù)蓋140,其中感光元件130適在感 測(cè)來(lái)自物側(cè)的圖像光束B(niǎo)，且感光元件130朝向物側(cè)的表面S130即成像面。保護(hù)蓋140 則設(shè)置在感光元件130的成像面的一側(cè)，W保護(hù)感光元件130。在本實(shí)施例中，感光元件 130例如為電荷禪合元件或互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體傳感器（complementary metal oxide semicon化ctor sensor,簡(jiǎn)稱(chēng)CMOS sensor)。然而，在其他實(shí)施例中，感光元件130也可 W是底片或其他適當(dāng)?shù)母泄庠?。另外，定焦鏡頭100可進(jìn)一步包括孔徑光欄（aperture stop,簡(jiǎn)稱(chēng)AS)，其配置在第一透鏡群110與第二透鏡群120之間，也可W配置在第H透鏡 116與第四透鏡122之間。
[0051] W下內(nèi)容將列舉定焦鏡頭100的較佳參數(shù)值，然而，下文中所列舉的數(shù)據(jù)資料并 非用W限定本發(fā)明，任何所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識(shí)者在參照本發(fā)明之后，當(dāng)可對(duì)其參 數(shù)或設(shè)定作適當(dāng)?shù)母鼊?dòng)，惟其仍應(yīng)屬于本發(fā)明的范疇內(nèi)。
[0052] (表一）
[0053]

【權(quán)利要求】
1. 一種定焦鏡頭，其特征在于，包括： 第一透鏡群，具有負(fù)屈光度，該第一透鏡群包括從物側(cè)至像側(cè)依序排列的第一透鏡、第 二透鏡以及第三透鏡，且該第一透鏡、該第二透鏡以及該第三透鏡的屈光度依序?yàn)樨?fù)、負(fù)、 正；以及 第二透鏡群，具有正屈光度，配置在該第一透鏡群與該像側(cè)之間，該第二透鏡群包括從 該物側(cè)至該像側(cè)依序排列的第四透鏡、第五透鏡以及第六透鏡，且該第四透鏡、該第五透鏡 以及該第六透鏡的屈光度依序?yàn)檎?、?fù)、正，其中該第一透鏡、該第二透鏡、該第三透鏡、該 第四透鏡、該第五透鏡以及該第六透鏡彼此分離。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的定焦鏡頭，其特征在于，該第一透鏡、該第二透鏡、該第三透 鏡、該第四透鏡、該第五透鏡以及該第六透鏡皆非膠合透鏡，且上述任兩者未形成雙膠合透 鏡。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的定焦鏡頭，其特征在于，該定焦鏡頭符合〇.〇1〈 I f5/F+f6/ F |〈0.2,其中，f5為該第五透鏡的有效焦距，f6為該第六透鏡的有效焦距，且F為該定焦 鏡頭的有效焦距。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的定焦鏡頭，其特征在于，該第一透鏡、該第二透鏡以及該第三 透鏡至少一者的材質(zhì)為塑膠，且其余的材質(zhì)為玻璃，而該第四透鏡、該第五透鏡以及該第六 透鏡至少一者的材質(zhì)為塑膠，且其余的材質(zhì)為玻璃。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的定焦鏡頭，其特征在于，該第四透鏡的材質(zhì)為玻璃。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的定焦鏡頭，其特征在于，該第四透鏡的阿貝數(shù)大于70。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的定焦鏡頭，其特征在于，該第一透鏡、該第二透鏡以及該第三 透鏡包括一個(gè)以上的非球面透鏡，且該第四透鏡、該第五透鏡以及該第六透鏡包括兩個(gè)以 上的非球面透鏡。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的定焦鏡頭，其特征在于，該定焦鏡頭符合6〈L/H〈8,其中，L為 在該定焦鏡頭的光軸上從該第一透鏡朝向該物側(cè)的表面至該像側(cè)的距離，H為該定焦鏡頭 的最大成像1?度。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的定焦鏡頭，其特征在于，還包括孔徑光欄，配置在該第一透鏡 群與該第二透鏡群之間。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的定焦鏡頭，其特征在于，該第一透鏡為凸面朝向該物側(cè)的凸 凹透鏡，該第二透鏡為凹面朝向該像側(cè)的平凹透鏡，該第三透鏡為凹面朝向該物側(cè)的凹凸 透鏡，該第四透鏡及該第六透鏡分別為雙凸透鏡，而該第五透鏡為雙凹透鏡。
【文檔編號(hào)】G02B15/177GK104423022SQ201410163377
【公開(kāi)日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2014年4月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月28日
【發(fā)明者】賴(lài)圣棠, 王國(guó)權(quán) 申請(qǐng)人:揚(yáng)明光學(xué)股份有限公司