本實用新型涉及一種光學鏡頭，特別涉及一種具有小型化、大光圈及廣角特性的五片式鏡頭。
背景技術：
：因應移動裝置搭載相機模塊的普及，薄形化及高像素相機模塊成為各家廠商追求的目標，為保有薄形化及高像素特征，感光元件需在有限面積內將像素縮小以達成高像素需求，但小像素卻衍生感光能力不佳的缺點，必需加大光圈來彌補；另外，以往移動裝置搭載相機模塊僅為功能性考量，鏡頭組僅以3至4片透鏡組成，如今，為追求性能，感光元件動輒千萬像素，因此鏡頭組需要包含4片以上的透鏡才可符合需求，但6片透鏡又無法有效縮小體積。技術實現要素：有鑒于此，本實用新型的主要目的在于提供一種具有大光圈特性的小型化鏡頭，不但體積小，且具有高光學效能及高光通量特性，并可維持良好色差。為達上述目的，本實用新型提供一種五片式大光圈廣角鏡頭，由物側至像側沿一光軸依序包括：一第一鏡片，具有正屈光力，其物側面曲率半徑為R1，像側面曲率半徑為R2，其中R1>0；一第二鏡片，具有負屈光力，其物側面曲率半徑為R3，像側面曲率半徑為R4，其中R3>R4>0；一第三鏡片，具有正屈光力，其物側面曲率半徑為R5，像側面曲率半徑為R6，其中R5>0；一第四鏡片，具有正屈光力，其物側面曲率半徑為R7，像側面曲率半徑為R8，其中R7<R8<0；一第五鏡片，其光軸區域具有負屈光力，周圍區域具有正屈光力，該光軸區域與該周圍區域以一反曲點連線為界，該光軸區域的物側面曲率半徑為R9，像側面曲率半徑為R10，其中R9<0<R10；以及一光圈，位于該第一鏡片的物側或該第一、二鏡片之間；且滿足2.5<R7/R8<6的條件式。上述的五片式大光圈廣角鏡頭，其中滿足2.8<R7/R8<5.7的條件式。上述的五片式大光圈廣角鏡頭，其中滿足10<f/D23<15.5的條件式，其中f為該五片式大光圈廣角鏡頭的系統焦距值，D23為該第二、三鏡片在光軸上的距離。上述的五片式大光圈廣角鏡頭，其中滿足11<f/D23<15的條件式。上述的五片式大光圈廣角鏡頭，其中更滿足f/D12>45的條件式，其中f為該五片式大光圈廣角鏡頭的系統焦距值，D12為該第一、二鏡片在光軸上的距離。上述的五片式大光圈廣角鏡頭，其中更滿足以下條件式：其中f3為該第三鏡片的焦距，f4為該第四鏡片的焦距。上述的五片式大光圈廣角鏡頭，其中R1/f為0.401～0.470，R2/f為-153.326～1.827，其中f為該五片式大光圈廣角鏡頭的系統焦距值。上述的五片式大光圈廣角鏡頭，其中R3/f為1.118～1.256，R4/f為0.408～0.544，其中f為該五片式大光圈廣角鏡頭的系統焦距值。上述的五片式大光圈廣角鏡頭，其中R5/f為1.653～3.240，R6/f為-5.509～-2.528，其中f為該五片式大光圈廣角鏡頭的系統焦距值。上述的五片式大光圈廣角鏡頭，其中R7/f為-2.655～-0.833，R8/f為-0.477～-0.284，其中f為該五片式大光圈廣角鏡頭的系統焦距值。上述的五片式大光圈廣角鏡頭，其中R9/f為-1.056～-0.471，R10/f為0.433～1.019，其中f為該五片式大光圈廣角鏡頭的系統焦距值。上述的五片式大光圈廣角鏡頭，其中R2>0。上述的五片式大光圈廣角鏡頭，其中R2<0。上述的五片式大光圈廣角鏡頭，其中R6>0。上述的五片式大光圈廣角鏡頭，其中R6<0。藉由上述設計，本實用新型的鏡頭可兼具小型化、大光圈以及廣角特性。以下結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細描述，但不作為對本實用新型的限定。附圖說明圖1本實用新型第一實施例的示意圖；圖1A為本實用新型第一實施例的橫向色差圖；圖1B為本實用新型第一實施例的軸上色差圖；圖1C為本實用新型第一實施例的畸變圖；圖2為本實用新型第二實施例的示意圖；圖2A為本實用新型第二實施例的橫向色差圖；圖2B為本實用新型第二實施例的軸上色差圖；圖2C為本實用新型第二實施例的畸變圖；圖3為本實用新型第三實施例的示意圖；圖3A為本實用新型第三實施例的橫向色差圖；圖3B為本實用新型第三實施例的軸上色差圖；圖3C為本實用新型第三實施例的畸變圖。其中，附圖標記1五片式大光圈廣角鏡頭56反曲點連線10第一鏡片60平板鏡片20第二鏡片70感光元件30第三鏡片L光軸40第四鏡片A物側50第五鏡片B像側52光軸區域ST光圈54周圍區域具體實施方式下面結合附圖對本實用新型的結構原理和工作原理作具體的描述：請參考圖1，所繪示者為本實用新型的第一實施例，該五片式大光圈廣角鏡頭1在光軸L上由物側A至像側B依序包括一第一鏡片10、一光圈ST(aperturestop)、一第二鏡片20、一第三鏡片30、一第四鏡片40、以及一第五鏡片50，該五鏡片10,20,30,40,50為具有屈光力的透鏡組合，于像側B處設有CCD、CMOS或其他感光元件70，于該感光元件70與該第五鏡片50之間可設有濾光片及/或保護玻璃等平板鏡片60，該平板鏡片60的數量可依需求增減或不設置。本篇說明書所言的「正屈光力(或負屈光力)」，是指所述透鏡以高斯光學理論計算出來的光軸上的屈光力為正(或為負)。光軸附近的區域為光軸區域，光軸區域周圍的區域為周圍區域，該光軸區域與該周圍區域是以一反曲點連線為界，所述反曲點連線是指鏡片徑向上彎曲方向轉換的點的連線，此外，部分透鏡還包含一延伸部位于該周圍區域的外周，用以供該透鏡組裝于一鏡頭內，理想的成像光線并不會通過該延伸部。另外，光軸區域的面形可依該領域中通常知識來判斷，以R值(指近軸的曲率半徑，通常指光學軟體中的透鏡資料庫(lensdata)上的R值)正負判斷凹凸。以物側面來說，當R值為正時，判定為凸面，當R值為負時，判定為凹面；以像側面來說，當R值為正時，判定為凹面，當R值為負時，判定為凸面。本實施例中，該第一鏡片10具有正屈光力，其物側面曲率半徑R1為1.691，像側面曲率半徑R2為-15.235，該第一鏡片10的物側面為凸面，該第一鏡片10的像側面為凸面，該第一鏡片10提供該五片式大光圈廣角鏡頭1主要屈光力；于其他可能的實施例中，R1可以有其他變化，惟R1必須大于0(R1>0)，此外，R2除了可小于0亦可以大于0(R2<0或R2>0)。該光圈ST位于該第一、第二鏡片10,20之間，可在制造方便性與影像入射光量間取得平衡。該第二鏡片20具有負屈光力，其物側面曲率半徑R3為4.113，像側面曲率半徑R4為1.469，該第二鏡片20的物側面為凸面，該第二鏡片20的像側面為凹面，該第二鏡片20的色散系數小于30，可有效減少廣角鏡頭容易發生的色差問題；于其他可能的實施例中，R3與R4可以有其他變化，惟R3必須大于R4，而R4必須大于0(R3>R4>0)。該第三鏡片30具有正屈光力，其物側面曲率半徑R5為5.952，像側面曲率半徑R6為-10.470，該第三鏡片30的物側面為凸面，該第三鏡片30的像側面為凸面，該第三鏡片30可增加入光量，達到大光圈的效果；于其他可能的實施例中，R5可以有其他變化，惟R5必須大于0(R5>0)，此外，R6除了可小于0亦可以大于0(R6<0或R6>0)。該第四鏡片40具有正屈光力，其物側面曲率半徑R7為-2.998，像側面曲率半徑R8為-1.022，R7/R8為2.934，該第四鏡片40的物側面為凹面，該第四鏡片40的像側面為凸面，該第四鏡片40可有效修正像散與場曲，可保持高入光量的同時縮短鏡頭全長并維持影像品質；于其他可能的實施例中，R7與R8可以有其他變化，惟R7必須小于R8，而R8必須小于0(R7<R8<0)，且必須滿足2.5<R7/R8<6的條件式，若滿足2.8<R7/R8<5.7的條件式尤佳，上述二條件式可得較短的鏡頭全長并維持良好色差。該第五鏡片50中央具有一光軸區域52，該光軸區域52周邊則有一周圍區域54，該光軸區域52具有負屈光力，該周圍區域54具有正屈光力，該光軸區域52與該周圍區域54以一反曲點連線56為界，該光軸區域52的物側面曲率半徑R9為-3.800，像側面曲率半徑R10為1.558，該第五鏡片50可有效修正大光圈造成的像差，正屈光力更可縮短鏡頭全長；于其他可能的實施例中，R9與R10可以有其他變化，惟R9必須小于0，而R10必須大于0(R9<0<R10)。第一實施例的五片式大光圈廣角鏡頭1的設計參數如下表一所示：表一其中，距離一欄中0.657mm是指第一鏡片物側面1的頂點與像側面2的頂點的距離，0.004mm是指像側面2至光圈ST的距離，0.028mm是指該光圈ST與該第二鏡片10物側面3頂點的距離，余此類推；曲率半徑則是指光軸與物側面或像側面交點處的曲率半徑，第一實施例中，第一至第五鏡片10,20,30,40,50的物側面及像側面均為非球面，且其面型滿足下列公式：z=ch21+[1-(k+1)c2h2]12+Ah4+Bh6+Ch8+Dh10+Eh12+Fh14+Gh16]]>其中z為非球面的深度(即非球面上距離光軸為h的點，與垂直光軸且經過非球面頂點的切面，兩者間的距離)，c＝1/r，r為表面曲率半徑，h為非球面上的點與光軸的距離，k為錐面系數，A為第四階系數，B為第六階系數，C為第八階系數，D為第十階系數，E為第十二階系數，F為第十四階系數，G為第十六階系數。第一實施例各非球面的參數如下表二所示：表二基于前述設計，本實施例的五片式大光圈廣角鏡頭1的系統焦距值f為3.6mm，系統長度TTL(TotalTrackLength)為4.48mm，最大像高處的視場角(FOV,FieldOfView)達76.6度，光圈值(f-number)達2。其中，該系統焦距值f(3.6mm)與該第二、三鏡片20,30在光軸上的距離D23(0.241mm)的比值為14.94，該系統焦距值f(3.6mm)與該第一、二鏡片10,20在光軸上的距離D12(0.032mm)的比值為112.50，該第三鏡片30的焦距f3(6.99mm)與該第四鏡片40的焦距f4(2.59mm)的比值絕對值為2.70；各鏡片的曲率半徑R1～R10與該系統焦距值f的比值如下表三所示；如此一來，該五片式大光圈廣角鏡頭1能具有大視角，并維持橫向色差(transversechromaticaberration)的最大色差值不超過1.5μm，及軸上色差(axialchromaticaberration)的最大移焦量約為8.1μm，色差表現佳，其橫向色差圖如圖1A所示，其軸上色差圖如圖1B所示，且更能有效修正大視角容易出現的畸變問題，如圖1C所示的畸變圖，最大畸變量不超過1.2％。表三R1/fR2/fR3/fR4/fR5/fR6/fR7/fR8/fR9/fR10/f0.470-4.2321.1420.4081.653-2.908-0.833-0.284-1.0560.433請參考圖2，所繪示者為本實用新型的第二實施例，其鏡片配置與第一實施例相似，惟該光圈ST是位于該第一鏡片10的物側，該第二實施例提供的五片式大光圈廣角鏡頭1的設計參數如下表四所示，其中R7/R8為3.975：表四第二實施例中，第一至第五鏡片10,20,30,40,50的物側面及像側面均為非球面，且其面型滿足下列公式，各項參數的定義如前所述：z=ch21+[1-(k+1)c2h2]12+Ah4+Bh6+Ch8+Dh10+Eh12+Fh14+Gh16]]>第二實施例各非球面的參數如下表五所示：表五基于前述設計，本實施例的系統焦距f為3.53mm，系統長度TTL為3.93mm，最大像高處的視場角達78.4度，光圈值(f-number)達2。其中，f/D23為12.74，f/D12為75.11，為3.59，各鏡片的曲率半徑R1～R10與該系統焦距值f的比值如下表六所示，可參考圖2A所示的橫向色差圖，橫向色差的最大色差值不超過1.6μm，可參考圖2B所示的軸上色差圖，軸上色差的最大移焦量約為33μm，可參考圖2C所示的畸變圖，最大畸變量不超過0.9％。表六R1/fR2/fR3/fR4/fR5/fR6/fR7/fR8/fR9/fR10/f0.4011.8271.1180.5443.240-2.528-1.249-0.314-0.5090.613請參考圖3，所繪示者為本實用新型的第三實施例，其鏡片配置與第一實施例相似，惟該光圈ST是位于該第一鏡片10的物側，第三實施例提供的五片式大光圈廣角鏡頭1的設計參數如下表七所示，其中R7/R8為5.559：表七第三實施例中，第一至第五鏡片10,20,30,40,50的物側面及像側面均為非球面，且其面型滿足下列公式：z=ch21+[1-(k+1)c2h2]12+Ah4+Bh6+Ch8+Dh10+Eh12+Fh14+Gh16]]>第三實施例各非球面的參數如下表八所示：表八基于前述設計，本實施例的系統焦距f為3.32mm，系統長度TTL為3.73mm，最大像高處的視場角達80.7度，光圈值(f-number)達2.2。其中，f/D23為11.10，f/D12為80.98，為2.36，各鏡片的曲率半徑R1～R10與該系統焦距值f的比值如下表九所示，可參考圖3A所示的橫向色差圖，橫向色差的最大色差值不超過1.7μm，可參考圖3B所示的軸上色差圖，軸上色差的最大移焦量約為15μm，可參考圖3C所示的畸變圖，最大畸變量不超過1.1％。表九R1/fR2/fR3/fR4/fR5/fR6/fR7/fR8/fR9/fR10/f0.440-153.3261.2560.4811.772-5.509-2.655-0.477-0.4711.019前述三個實施例僅為本實用新型所舉的例，基于本實用新型的精神，該五片式大光圈廣角鏡頭1的參數可加以改變，例如，各鏡片的曲率半徑R1～R10與該系統焦距值f的比值只要為落在下列范圍之間即可：R1/f為0.401～0.470，R2/f為-153.326～1.827，R3/f為1.118～1.256，R4/f為0.408～0.544，R5/f為1.653～3.240，R6/f為-5.509～-2.528，R7/f為-2.655～-0.833，R8/f為-0.477～-0.284，R9/f為-1.056～-0.471，R10/f為0.433～1.019；該系統焦距值f與該第二、三鏡片20,30在光軸上的距離D23的比值可以有其他變化，以滿足10<f/D23<15.5的條件式為佳，若滿足11<f/D23<15的條件式更佳；該系統焦距值f與該第一、二鏡片10,20在光軸上的距離D12的比值也可有其他變化，以滿足f/D12>45的條件式為佳；該第三鏡片30的焦距f3與該第四鏡片40的焦距f4的比值絕對值以小于8為佳，如此可得較短的光學總長并保有大光圈。當然，本實用新型還可有其它多種實施例，在不背離本實用新型精神及其實質的情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據本實用新型作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬于本實用新型所附的權利要求的保護范圍。當前第1頁1 2 3