本發(fā)明是關(guān)于一種光學(xué)系統(tǒng)，特別是關(guān)于一種具有小型化及具廣角特性的六片式鏡頭。

背景技術(shù)：

廣角鏡頭是指焦距較短、視角較大的鏡頭，其特點(diǎn)是具有較長(zhǎng)的景深，可容納景物的范圍較廣，并且可以增加畫(huà)面的空間縱深感。

但是，一般廣角鏡頭容易產(chǎn)生色差較大的問(wèn)題。為了改善色差大的問(wèn)題，申請(qǐng)人嘗試對(duì)廣角鏡頭進(jìn)行改良，并使其兼具有較高的亮度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明之主要目的在于提供一種色差較小且具高亮度效能的六片式鏡頭。

為了達(dá)成上述及其他目的，本發(fā)明提供一種六片式廣角鏡頭，由物側(cè)至像側(cè)依序包括一第一鏡片、一第二鏡片、一第三鏡片、一光圈、一第四鏡片、一第五鏡片及一第六鏡片。第一鏡片具有負(fù)屈光力，其物側(cè)面曲率半徑大于像側(cè)面曲率半徑。第二鏡片具有負(fù)屈光力，其物側(cè)面曲率半徑大于像側(cè)面曲率半徑。第三鏡片的物側(cè)面曲率半徑大于像側(cè)面曲率半徑，且第三鏡片物側(cè)面之曲率半徑為正值。第四鏡片具有正屈光力，其物側(cè)面曲率半徑大于像側(cè)面曲率半徑。第五鏡片具有正屈光力，其物側(cè)面曲率半徑大于像側(cè)面曲率半徑，且第五鏡片物側(cè)面之曲率半徑為正值。第六鏡片具有負(fù)屈光力，其物側(cè)面曲率半徑大于像側(cè)面曲率半徑，且第六鏡片物側(cè)面之曲率半徑為負(fù)值。

為了達(dá)成上述及其他目的，本發(fā)明更提供一種六片式廣角鏡頭，由物側(cè)至像側(cè)依序包括一第一鏡片、一第二鏡片、一第三鏡片、一光圈、一第四鏡片、一第五鏡片及一第六鏡片。第一鏡片具有負(fù)屈光力，其物側(cè)面曲率半徑大于像側(cè)面曲率半徑。第二鏡片具有負(fù)屈光力，其物側(cè)面曲率半徑小于像側(cè)面曲率半徑。第三鏡片的物側(cè)面曲率半徑大于像側(cè)面曲率半徑，且第三鏡片像側(cè)面之曲率半徑為正值。第四鏡片具有正屈光力，其物側(cè)面曲率半徑大于像側(cè)面曲率半徑。第五鏡片具有正屈光力，其物側(cè)面曲率半徑大于像側(cè)面曲率半徑，且第五鏡片物側(cè)面之曲率半徑為正值。第六鏡片具有負(fù)屈光力，其物側(cè)面曲率半徑大于像側(cè)面曲率半徑，且第六鏡片物側(cè)面之曲率半徑為負(fù)值。

為了達(dá)成上述及其他目的，本發(fā)明還提供一種六片式廣角鏡頭，由物側(cè)至像側(cè)依序包括一第一鏡片、一第二鏡片、一第三鏡片、一光圈、一第四鏡片、一第五鏡片及一第六鏡片。第一鏡片具有負(fù)屈光力且像側(cè)面為凹面。第二鏡片具有負(fù)屈光力且像側(cè)面為凹面。第三鏡片的物側(cè)面為凸面且像側(cè)面為凹面。第四鏡片具有正屈光力，且其物側(cè)面及像側(cè)面均為凸面。第五鏡片具有正屈光力，且其物側(cè)面及像側(cè)面均為凸面。第六鏡片具有負(fù)屈光力，其物側(cè)面為凹面且像側(cè)面為凸面。

前述六片式廣角鏡頭還可滿足下列關(guān)系式：

-0.038<f/f3<-0.015；其中f為該六片式廣角鏡頭的系統(tǒng)焦距值，f3為該第三鏡片的焦距值，藉此前三鏡片較易制造組裝，且有助提高亮度，并兼顧修正色差表現(xiàn)。

前述六片式廣角鏡頭還可滿足下列關(guān)系式：

-1.75<f456/f123<-1.3；其中f456為第四至第六鏡片的合成焦距值，f123為第一至第三鏡片的合成焦距值，藉此使系統(tǒng)能兼顧廣角效果與修正像差表現(xiàn)。

前述六片式廣角鏡頭還可滿足下列關(guān)系式：

25<r1/r2<33；其中r1為第一鏡片物側(cè)面的曲率半徑，r2為第一鏡片像側(cè)面的曲率半徑，藉此使系統(tǒng)具有較高亮度，并兼顧修正歪曲表現(xiàn)。

前述六片式廣角鏡頭還可滿足下列關(guān)系式：

0.47<f/f4<0.6；其中f為該六片式廣角鏡頭的系統(tǒng)焦距值，f4為該第四鏡片的焦距值，藉此使系統(tǒng)亦于實(shí)現(xiàn)小型化，并兼顧修正場(chǎng)曲表現(xiàn)。

前述六片式廣角鏡頭還可滿足下列關(guān)系式：

vd5-vd6>35；其中vd5為第五鏡片的色散系數(shù)，vd6為第六鏡片的色散系數(shù)，藉此具有較好的色差表現(xiàn)。

前述六片式廣角鏡頭還可滿足下列關(guān)系式：

0.44<ct1/ct2<0.63；其中ct1為第一鏡片光軸處的厚度，ct2為第二鏡片光軸處的厚度，藉此使系統(tǒng)具有廣角效果，制造敏感度較佳且容易制作。

前述六片式廣角鏡頭還可滿足下列關(guān)系式：

34.8<f/r1<40.4；

1.2<f/r2<1.36；

6.5<∣f/r3∣<110；

1.29<f/r4<3；

1.6<f/r5<3.42；

1.4<f/r6<2.8；

1.5<f/r7<2.7；

-2<f/r8<-1.7；

2.7<f/r9<4.2；

-1.3<f/r10<-1.1；

-1.3<f/r11<-1.1；

-3.8<f/r12<-2.7；

0.1<f/ttl<0.15；

其中f為該六片式廣角鏡頭的系統(tǒng)焦距值，r1為該第一鏡片物側(cè)面的曲率半徑，r2為該第一鏡片像側(cè)面的曲率半徑，r3為該第二鏡片物側(cè)面的曲率半徑，r4為該第二鏡片像側(cè)面的曲率半徑，r5為該第三鏡片物側(cè)面的曲率半徑，r6為該第三鏡片像側(cè)面的曲率半徑，r7為該第四鏡片物側(cè)面的曲率半徑，r8為該第四鏡片像側(cè)面的曲率半徑，r9為該第五鏡片物側(cè)面的曲率半徑，r10為該第五鏡片像側(cè)面的曲率半徑，r11為該第六鏡片物側(cè)面的曲率半徑，r12為該第六鏡片像側(cè)面的曲率半徑，ttl為六片式廣角鏡頭的系統(tǒng)全長(zhǎng)，借以使六片式廣角鏡頭具有較佳的成像效果并實(shí)現(xiàn)小型化的目的。

前述六片式廣角鏡頭中，第二至第四鏡片中至少一鏡片具有至少一非球面表面。

由于前兩片鏡片均具有負(fù)屈光力，且光圈前方三片鏡片整體亦具有負(fù)屈光力之特性，因此容易實(shí)現(xiàn)廣角且高亮度的效果，且能平均鏡片的制造敏感度。此外，光圈后方三片鏡片之搭配則有助于降低色差程度。因此整體而言，本發(fā)明的六片式廣角鏡頭能夠兼具廣角、高亮度且低色差之功效。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例的示意圖。

圖1a為本發(fā)明第一實(shí)施例的橫向色差圖。

圖1b為本發(fā)明第一實(shí)施例的相對(duì)照度圖。

圖2為本發(fā)明第二實(shí)施例的示意圖。

圖2a為本發(fā)明第二實(shí)施例的橫向色差圖。

圖2b為本發(fā)明第二實(shí)施例的相對(duì)照度圖。

圖3為本發(fā)明第三實(shí)施例的示意圖。

圖3a為本發(fā)明第三實(shí)施例的橫向色差圖。

圖3b為本發(fā)明第三實(shí)施例的相對(duì)照度圖。

符號(hào)說(shuō)明

第一鏡片10第二鏡片20

第三鏡片30第四鏡片40

第五鏡片50第六鏡片60

平板鏡片70光軸l

物側(cè)a像側(cè)b

光圈st

具體實(shí)施方式

請(qǐng)參考第1圖，所繪示者為本發(fā)明的第一實(shí)施例，該六片式廣角鏡頭(下稱(chēng)六片式鏡頭)在光軸l上由物側(cè)a至像側(cè)b依序包括一第一鏡片10、一第二鏡片20、一第三鏡片30、一光圈st、一第四鏡片40、一第五鏡片50及一第六鏡片60，于像側(cè)b處設(shè)有ccd、cmos或其他感光元件(未繪示)，于感光元件與第六鏡片60之間可設(shè)有濾光片及/或保護(hù)玻璃等平板鏡片70，平板鏡片70的數(shù)量可依需求增減或不設(shè)置。

本實(shí)施例中，第一鏡片10具有負(fù)屈光力，其物側(cè)面為凸面且像側(cè)面為凹面，且其物側(cè)面的曲率半徑大于像側(cè)面的曲率半徑。本文中，當(dāng)一曲面的曲面中心較該曲面本身更靠近像側(cè)時(shí)，則該曲面之曲率半徑為正值；反之，當(dāng)一曲面的曲面中心較該曲面本身更靠近物側(cè)時(shí)，則該曲面之曲率半徑為負(fù)值。

第二鏡片20具有負(fù)屈光力，其物側(cè)面為凸面且像側(cè)面為凹面，且其物側(cè)面的曲率半徑大于像側(cè)面的曲率半徑。

第三鏡片30的物側(cè)面為凸面且像側(cè)面為凹面，且其物側(cè)面的曲率半徑大于像側(cè)面的曲率半徑，其物側(cè)面與像側(cè)面的曲率半徑均為正值，因而本實(shí)施例的第三鏡片30表現(xiàn)出稍弱的負(fù)屈光力。也因此，本實(shí)施例第一至第三鏡片均具有負(fù)屈光力，使六片式鏡頭容易實(shí)現(xiàn)廣角及高亮度的效果，且能平均鏡片的制造敏感度。

第四鏡片40具有正屈光力，其物側(cè)面及像側(cè)面均為凸面而為一雙凸鏡片，亦即其物側(cè)面的曲率半徑為正值且大于像側(cè)面的曲率半徑。

第五鏡片50具有正屈光力，其物側(cè)面及像側(cè)面均為凸面而為一雙凸鏡片，亦即其物側(cè)面的曲率半徑為正值且大于像側(cè)面的曲率半徑。

第六鏡片60具有負(fù)屈光力，其物側(cè)面為凹面且像側(cè)面為凸面，其物側(cè)面的曲率半徑為負(fù)值且大于像側(cè)面的曲率半徑，且第五、第六鏡片50、60為一膠合鏡片。

本實(shí)施例的六片式鏡頭的設(shè)計(jì)參數(shù)如下表一所示：

表一

本實(shí)施例中，第一、第二、第三、第五、第六鏡片10、20、30、50、60的物側(cè)面及像側(cè)面均為球面且均為玻璃材質(zhì)。第四鏡片40的物側(cè)面及像側(cè)面均為非球面且為塑膠材質(zhì)，其面型滿足下列公式：

其中c＝1/r，r為表面曲率半徑，h為光線在此表面的高度，k為錐面系數(shù)，a為第二階系數(shù)，b為第四階系數(shù)，c為第六階系數(shù)，d為第八階系數(shù)，e為第十階系數(shù)，f為第十二階系數(shù)，g為第十四階系數(shù)，h為第十六階系數(shù)。第一實(shí)施例各非球面之參數(shù)如下表二所示：

表二

基于前述設(shè)計(jì)，本實(shí)施例的系統(tǒng)焦距值f為2.48mm，系統(tǒng)長(zhǎng)度為21.7mm，第一至第三鏡片10、20、30的合成焦距值f123為-2.52mm，第四至第六鏡片40、50、60的合成焦距值f456為4.19mm，最大像高處的視場(chǎng)角達(dá)128度，光圈值(f-number)達(dá)2.0。

此時(shí)，系統(tǒng)焦距值f與第一鏡片10物側(cè)面的曲率半徑r1的比值為40.395，系統(tǒng)焦距值f與第一鏡片10像側(cè)面曲率半徑r2的比值為1.359，系統(tǒng)焦距值f與第二鏡片20物側(cè)面的曲率半徑r3的比值的絕對(duì)值為6.565，系統(tǒng)焦距值f與第二鏡片20像側(cè)面曲率半徑r4的比值為1.294，系統(tǒng)焦距值f與第三鏡片30物側(cè)面的曲率半徑r5的比值為3.141，系統(tǒng)焦距值f與第三鏡片30像側(cè)面曲率半徑r6的比值為2.577，系統(tǒng)焦距值f與第四鏡片40物側(cè)面的曲率半徑r7的比值為1.935，系統(tǒng)焦距值f與第四鏡片40像側(cè)面曲率半徑r8的比值為-1.984，系統(tǒng)焦距值f與第五鏡片50物側(cè)面的曲率半徑r9的比值為3.637，系統(tǒng)焦距值f與第五鏡片50像側(cè)面曲率半徑r10的比值為-1.254，系統(tǒng)焦距值f與第六鏡片60物側(cè)面的曲率半徑r11的比值為-1.254，系統(tǒng)焦距值f與第六鏡片60像側(cè)面曲率半徑r12的比值為-3.528，系統(tǒng)焦距值f與系統(tǒng)全長(zhǎng)ttl的比值為0.114。

此時(shí)，系統(tǒng)焦距值f與第三鏡片30焦距值f3的比值為-0.022，系統(tǒng)焦距值f與第四鏡片40焦距值f4的比值為0.496，第四至第六鏡片40、50、60的合成焦距值f456與第一至第三鏡片10、20、30的合成焦距值f123的比值為-1.663，第一鏡片10物側(cè)面的曲率半徑r1與其像側(cè)面的曲率半徑r2的比值為29.727，第五鏡片50的色散系數(shù)vd5與第六鏡片60的色散系數(shù)vd6的差值為40.78，第一鏡片10光軸處的厚度ct1與第二鏡片20光軸處的厚度ct2的比值為0.594。如此一來(lái)，六片式鏡頭具有廣角、高亮度、低色差且歪曲與場(chǎng)曲較小的特性，其橫向色差圖如第1a圖所示，最大橫向色差值不超過(guò)2μm，其相對(duì)照度圖如第1b圖所示，最小相對(duì)照度仍高達(dá)93％，且其最大像高處的f-θ畸變量在-10.9％之內(nèi)。

請(qǐng)參考第2圖，所繪示者為本發(fā)明的第二實(shí)施例，其鏡片配置與第一實(shí)施例相似，本實(shí)施例的六片式鏡頭的設(shè)計(jì)參數(shù)如下表三所示：

表三

本實(shí)施例中，第一、第二、第四、第五、第六鏡片10、20、40、50、60的物側(cè)面及像側(cè)面均為球面且均為玻璃材質(zhì)。第三鏡片30的物側(cè)面及像側(cè)面均為非球面且為塑膠材質(zhì)，其面型滿足下列公式：

其中c＝1/r，r為表面曲率半徑，h為光線在此表面的高度，k為錐面系數(shù)，a為第二階系數(shù)，b為第四階系數(shù)，c為第六階系數(shù)，d為第八階系數(shù)，e為第十階系數(shù)，f為第十二階系數(shù)，g為第十四階系數(shù)，h為第十六階系數(shù)。第二實(shí)施例各非球面之參數(shù)如下表四所示：

表四

基于前述設(shè)計(jì)，本實(shí)施例的系統(tǒng)焦距值f為2.59mm，系統(tǒng)長(zhǎng)度為20.97mm，第一至第三鏡片10、20、30的合成焦距值f123為-3.19mm，第四至第六鏡片40、50、60的合成焦距值f456為4.35mm，最大像高處的視場(chǎng)角達(dá)125度，光圈值(f-number)達(dá)2.0。

此時(shí)，系統(tǒng)焦距值f與第一鏡片10物側(cè)面的曲率半徑r1的比值為38.68，系統(tǒng)焦距值f與第一鏡片10像側(cè)面曲率半徑r2的比值為1.201，系統(tǒng)焦距值f與第二鏡片20物側(cè)面的曲率半徑r3的比值的絕對(duì)值為109.185，系統(tǒng)焦距值f與第二鏡片20像側(cè)面曲率半徑r4的比值為2.969，系統(tǒng)焦距值f與第三鏡片30物側(cè)面的曲率半徑r5的比值為1.629，系統(tǒng)焦距值f與第三鏡片30像側(cè)面曲率半徑r6的比值為1.436，系統(tǒng)焦距值f與第四鏡片40物側(cè)面的曲率半徑r7的比值為2.672，系統(tǒng)焦距值f與第四鏡片40像側(cè)面曲率半徑r8的比值為-1.9，系統(tǒng)焦距值f與第五鏡片50物側(cè)面的曲率半徑r9的比值為4.108，系統(tǒng)焦距值f與第五鏡片50像側(cè)面曲率半徑r10的比值為-1.124，系統(tǒng)焦距值f與第六鏡片60物側(cè)面的曲率半徑r11的比值為-1.124，系統(tǒng)焦距值f與第六鏡片60像側(cè)面曲率半徑r12的比值為-3.718，系統(tǒng)焦距值f與系統(tǒng)全長(zhǎng)ttl的比值為0.124。

此時(shí)，系統(tǒng)焦距值f與第三鏡片30焦距值f3的比值為-0.015，系統(tǒng)焦距值f與第四鏡片40焦距值f4的比值為0.493，第四至第六鏡片40、50、60的合成焦距值f456與第一至第三鏡片10、20、30的合成焦距值f123的比值為-1.364，第一鏡片10物側(cè)面的曲率半徑r1與其像側(cè)面的曲率半徑r2的比值為32.212，第五鏡片50的色散系數(shù)vd5與第六鏡片60的色散系數(shù)vd6的差值為40.78，第一鏡片10光軸處的厚度ct1與第二鏡片20光軸處的厚度ct2的比值為0.484。如此一來(lái)，六片式鏡頭具有廣角、高亮度、低色差且歪曲與場(chǎng)曲較小的特性，其橫向色差圖如第2a圖所示，最大橫向色差值不超過(guò)1μm，其相對(duì)照度圖如第2b圖所示，最小相對(duì)照度仍可達(dá)90％，且其最大像高處的f-θ畸變量在-12.2％之內(nèi)。

請(qǐng)參考第3圖，所繪示者為本發(fā)明的第三實(shí)施例，其鏡片配置與第一實(shí)施例相似，差別之處在于本實(shí)施例第二鏡片20的物側(cè)面為凹面，本實(shí)施例的六片式鏡頭的設(shè)計(jì)參數(shù)如下表五所示：

表五

本實(shí)施例中，第一、第三、第五、第六鏡片10、30、50、60的物側(cè)面及像側(cè)面均為球面且均為玻璃材質(zhì)。第二、第四鏡片20、40的物側(cè)面及像側(cè)面均為非球面且均為塑膠材質(zhì)，其面型滿足下列公式：

其中c＝1/r，r為表面曲率半徑，h為光線在此表面的高度，k為錐面系數(shù)，a為第二階系數(shù)，b為第四階系數(shù)，c為第六階系數(shù)，d為第八階系數(shù)，e為第十階系數(shù)，f為第十二階系數(shù)，g為第十四階系數(shù)，h為第十六階系數(shù)。第三實(shí)施例各非球面之參數(shù)如下表六所示：

表六

基于前述設(shè)計(jì)，本實(shí)施例的系統(tǒng)焦距值f為2.69mm，系統(tǒng)長(zhǎng)度為19.35mm，第一至第三鏡片10、20、30的合成焦距值f123為–2.41mm，第四至第六鏡片40、50、60的合成焦距值f456為3.92mm，最大像高處的視場(chǎng)角達(dá)127度，光圈值(f-number)達(dá)2.0。

此時(shí)，系統(tǒng)焦距值f與第一鏡片10物側(cè)面的曲率半徑r1的比值為34.848，系統(tǒng)焦距值f與第一鏡片10像側(cè)面曲率半徑r2的比值為1.331，系統(tǒng)焦距值f與第二鏡片20物側(cè)面的曲率半徑r3的比值的絕對(duì)值為6.955，系統(tǒng)焦距值f與第二鏡片20像側(cè)面曲率半徑r4的比值為1.383，系統(tǒng)焦距值f與第三鏡片30物側(cè)面的曲率半徑r5的比值為3.413，系統(tǒng)焦距值f與第三鏡片30像側(cè)面曲率半徑r6的比值為2.755，系統(tǒng)焦距值f與第四鏡片40物側(cè)面的曲率半徑r7的比值為1.587，系統(tǒng)焦距值f與第四鏡片40像側(cè)面曲率半徑r8的比值為-1.766，系統(tǒng)焦距值f與第五鏡片50物側(cè)面的曲率半徑r9的比值為2.751，系統(tǒng)焦距值f與第五鏡片50像側(cè)面曲率半徑r10的比值為-1.119，系統(tǒng)焦距值f與第六鏡片60物側(cè)面的曲率半徑r11的比值為-1.119，系統(tǒng)焦距值f與第六鏡片60像側(cè)面曲率半徑r12的比值為-2.732，系統(tǒng)焦距值f與系統(tǒng)全長(zhǎng)ttl的比值為0.139。

此時(shí)，系統(tǒng)焦距值f與第三鏡片30焦距值f3的比值為-0.036，系統(tǒng)焦距值f與第四鏡片40焦距值f4的比值為0.574，第四至第六鏡片40、50、60的合成焦距值f456與第一至第三鏡片10、20、30的合成焦距值f123的比值為-1.627，第一鏡片10物側(cè)面的曲率半徑r1與其像側(cè)面的曲率半徑r2的比值為26.184，第五鏡片50的色散系數(shù)vd5與第六鏡片60的色散系數(shù)vd6的差值為41.27，第一鏡片10光軸處的厚度ct1與第二鏡片20光軸處的厚度ct2的比值為0.467。如此一來(lái)，六片式鏡頭具有廣角、高亮度、低色差且歪曲與場(chǎng)曲較小的特性，其橫向色差圖如第3a圖所示，最大橫向色差值不超過(guò)1.3μm，其相對(duì)照度圖如第3b圖所示，最小相對(duì)照度仍可達(dá)89％，且其最大像高處的f-θ畸變量在-17.5％之內(nèi)。