CN101893749B - 定焦镜头 - Google Patents

Abstract

一种定焦镜头，包括一第一透镜群及一第二透镜群。第一透镜群配置于一放大侧与一缩小侧之间，且包括由放大侧往缩小侧依序排列之一第一透镜及一第二透镜，其中第一透镜与第二透镜的屈光度皆为负，且第一透镜为一非球面透镜。第二透镜群配置于第一透镜群与缩小侧之间，且包括由放大侧往缩小侧依序排列之一第三透镜、一第四透镜、一第五透镜、一第六透镜、一第七透镜、一第八透镜及一第九透镜，其中第三透镜至第九透镜的屈光度依序为正、负、正、负、正、负及正。

Description

定焦镜头

【技术领域】

本发明是关于一种镜头(lens)，特别是关于一种定焦镜头(fixed-focus lens)。

【背景技术】

随着显示技术的发展，新一代的显示器-如液晶显示器(liquidcrystal display，LCD)、电浆显示器(plasma display panel，PDP)及投影装置(projection apparatus)-已逐渐取代传统的阴极射线管(cathode ray tub，CRT)。其中，液晶显示器及电浆显示器等平面显示器因具有较薄的厚度，而能够占有较大的家用市场。另一方面，投影装置则因能够在较低的成本下提供超大尺寸画面(例如大于52寸)，故能够占有一定的市场比例。此外，超大尺寸画面可供多人观看，有助于会议的进行、简报的呈现或教学资料的展示，这是投影装置无法被取代的主要原因之一。近年来，投影装置亦逐渐成为家庭剧院中不可或缺的家电之一。

在投影装置中，光阀上所呈现的影像是较小且较为细致的画面，其中光阀例如为硅基液晶面板(liquid-crystal-on-silicon panel，LCOSpanel)或数位微镜元件(digital micro-mirror device，DMD)。为了将光阀上的小画面投射于屏幕上以形成大画面，便须使用投影镜头以将来自光阀的影像光束投影于屏幕。此外，为了使投影装置能够在较短的距离内投影出较大的影像画面，则可使用视场角较大的定焦镜头(即广角镜头)来达成。

在广角镜头的设计过程中，像差是设计者所须面对的一项难题。为了改善广角镜头的像差问题，可使用非球面透镜来修正像差。然而，非球面透镜的成本及制造困难度较高，亦会使得镜头的组装困难度增加。因此，当非球面透镜的使用数量越多时，镜头的制造难度越高，且成本越高。另一方面，若欲使用较少的非球面透镜，且欲使像差维持在可接受的范围内，则在习知技术中会使镜头的总长增加，或者使用较多的透镜来修正像差。然而，当镜头的总长增加时，投影装置的体积也会随之增加，而当透镜的数目增加时，则镜头的成本亦随之增加。

【发明内容】

本发明提供一种定焦镜头，其能够在提供良好的成像品质之前提下减少光学元件的成本、降低镜片的制作困难度及缩小体积。

本发明的其他目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。

为达上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本发明提出一种定焦镜头，其包括一第一透镜群及一第二透镜群。第一透镜群配置于一放大侧与一缩小侧之间，且包括由放大侧往缩小侧依序排列之一第一透镜及一第二透镜。第一透镜与第二透镜的屈光度皆为负，且第一透镜为一非球面透镜。第二透镜群配置于第一透镜群与缩小侧之间，且包括由放大侧往缩小侧依序排列之一第三透镜、一第四透镜、一第五透镜、一第六透镜、一第七透镜、一第八透镜及一第九透镜。第三透镜至第九透镜的屈光度分别为正、负、正、负、正、负及正。定焦镜头的有效焦距(effective focal length，EFL)为F，位于缩小侧的像高(image height)为H，且F/H＞0.627。

本发明的定焦镜头中，第一透镜群的有效焦距为F1，第二透镜群的有效焦距为F2，定焦镜头符合0.5＜|F1/F|＜1.7与1.9＜|F2/F|＜3.1。第一透镜群与第四透镜至第九透镜相对定焦镜头的位置可保持固定，且第三透镜可用于相对定焦镜头移动以进行对焦。第五透镜与第六透镜可构成一第一双胶合透镜(double cemented lens)，且第八透镜与第九透镜可构成一第二双胶合透镜。第一透镜例如为一凸面朝向放大侧的凸凹透镜(convex-concave lens)，第二透镜例如为一平面朝向放大侧的平凹透镜(plane-concave lens)，第三透镜例如为一双凸透镜(biconvex lens)，第四透镜例如为一凸面朝向放大侧的凸凹透镜，第五透镜例如为一双凸透镜，第六透镜例如为一双凹透镜(biconcave lens)，第七透镜例如为一双凸透镜，第八透镜例如为一凸面朝向该放大侧的凸凹透镜，且第九透镜例如为一双凸透镜。

本发明的定焦镜头中，第一透镜群可更包括一第十透镜，其配置于第二透镜与第三透镜之间。第二透镜群可更包括一第十一透镜，其配置于第三透镜与第四透镜之间，且第十透镜与第十一透镜的屈光度例如分别为负与正。

本发明的定焦镜头中，第一透镜例如为一凸面朝向放大侧的凸凹透镜，第二透镜例如为一凸面朝向放大侧的凸凹透镜，第十透镜例如为一双凹透镜，第三透镜例如为一双凸透镜，第十一透镜例如为一凸面朝向放大侧的凹凸透镜(concave-convex lens)，第四透镜例如为一凸面朝向放大侧的凸凹透镜，第五透镜例如为一双凸透镜，第六透镜例如为一双凹透镜，第七透镜例如为一双凸透镜，第八透镜例如为一凸面朝向放大侧的凸凹透镜，且第九透镜例如为一双凸透镜。

本发明的定焦镜头中，第一透镜例如为一凸面朝向放大侧的凸凹透镜，第二透镜例如为一凸面朝向放大侧的凸凹透镜，第十透镜例如为一双凹透镜，第三透镜例如为一双凸透镜，第十一透镜例如为一双凸透镜，第四透镜例如为一凸面朝向放大侧的凸凹透镜，第五透镜例如为一双凸透镜，第六透镜例如为一双凹透镜，第七透镜例如为一双凸透镜，第八透镜例如为一凸面朝向放大侧的凸凹透镜，且第九透镜例如为一双凸透镜。

本发明的定焦镜头中，第一透镜群更包括一第十透镜及一第十一透镜，第十透镜配置于第二透镜与第三透镜之间，第十一透镜配置于第十透镜与第三透镜之间，且第十透镜与第十一透镜的屈光度分别例如为负与正。

本发明的定焦镜头中，第一透镜例如为一凸面朝向放大侧的凸凹透镜，第二透镜例如为一凸面朝向放大侧的凸凹透镜，第十透镜例如为一双凹透镜，第十一透镜例如为一双凸透镜，第三透镜例如为一双凸透镜，第四透镜例如为一凸面朝向放大侧的凸凹透镜，第五透镜例如为一双凸透镜，第六透镜例如为一双凹透镜，第七透镜例如为一双凸透镜，第八透镜例如为一凸面朝向放大侧的凸凹透镜，且第九透镜例如为一双凸透镜。

本发明的定焦镜头中，第一透镜群的非球面透镜与球面透镜之组合可降低成像之畸变(distortion)、像散(astigmatism)及场曲(fieldcurvature)，而第二透镜群中之至少部分球面透镜的屈光度为正负交替的安排方式则可改善球面像差(spherical aberration)及彗形像差(coma)，因此本发明的定焦镜头能够提供良好的成像品质。再者，由于本发明的定焦镜头所采用的非球面透镜的数量较少(例如采用一片)，因此定焦镜头能够在提供良好的成像品质之前提下减少光学元件的成本、降低镜片的制作困难度。此外，由于本发明的定焦镜头所采用的透镜数量较少，因此可以缩小定焦镜头的体积。另外，由于定焦镜头符合F/H＞0.627，因此其可以在成像品质维持良好的情况下达到较广的视场角。

为让本发明之上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。

【附图说明】

图1为本发明的第一实施例的定焦镜头的结构示意图。

图2A至图2D为图1中定焦镜头的成像光学模拟数据图。

图3为本发明的第二实施例的定焦镜头的结构示意图。

图4为本发明的第三实施例的定焦镜头的结构示意图。

图5为本发明的第四实施例的定焦镜头的结构示意图。

图6为本发明的第五实施例的定焦镜头的结构示意图。

50：影像处理元件

60：屏幕

70：玻璃盖

100、100’、100”、100’”、100””：定焦镜头

110、110’、110”、110’”、110””：第一透镜群

111：第一透镜

112、112’、112”、112’”、112””：第二透镜

113、113’、113”、113’”：第十透镜

120、120’、120”、120’”：第二透镜群

121：第三透镜

122：第四透镜

123：第五透镜

124：第六透镜

125：第七透镜

126：第八透镜

127：第九透镜

128、128’、128”、128’”：第十一透镜

129a：第一双胶合透镜

129b：第二双胶合透镜

129c：三胶合透镜

129d：双胶合透镜

130：孔径光阑

A：光轴

S1～S27：表面

【具体实施方式】

有关本发明之前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式之一较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用来说明，而非用来限制本发明。

第一实施例

图1为本发明的第一实施例的定焦镜头的结构示意图。请参照图1，本实施例的定焦镜头100包括一第一透镜群110及一第二透镜群120。第一透镜群110配置于一放大侧与一缩小侧之间，且包括由放大侧往缩小侧依序排列之一第一透镜111及一第二透镜112。第一透镜111与第二透镜112的屈光度皆为负，第一透镜111为一非球面透镜，且第二透镜112为一球面透镜。在本实施例中，第一透镜111例如为一凸面朝向放大侧的凸凹透镜，而第二透镜112例如为一平面朝向放大侧的平凹透镜。

第二透镜群120配置于第一透镜群110与缩小侧之间，且包括由放大侧往缩小侧依序排列之一第三透镜121、一第四透镜122、一第五透镜123、一第六透镜124、一第七透镜125、一第八透镜126及一第九透镜127，其中第三透镜121、第四透镜122、第五透镜123、第六透镜124、第七透镜125、第八透镜126至第九透镜127的屈光度分别为正、负、正、负、正、负及正，且第三透镜121至第九透镜127各为一球面透镜。在本实施例中，第三透镜121例如为一双凸透镜，第四透镜122例如为一凸面朝向放大侧的凸凹透镜，第五透镜123例如为一双凸透镜，第六透镜124例如为一双凹透镜，第七透镜125例如为一双凸透镜，第八透镜126例如为一凸面朝向该放大侧的凸凹透镜，且第九透镜127例如为一双凸透镜。

在本实施例中，第五透镜123与第六透镜124可构成一第一双胶合透镜129a(double cemented lens)，且第八透镜126与第九透镜127可构成一第二双胶合透镜129b。在本实施例中，定焦镜头100更包括一孔径光阑130(aperture stop)，其配置于第七透镜125与第八透镜126之间。

本实施例的定焦镜头100适于将缩小侧的物体成像于放大侧。具体而言，缩小侧可配置有一影像处理元件(image processing device)50，其例如是硅基液晶面板、数位微镜元件或其他适当的光阀(light valve)，放大侧可配置有一屏幕60，而定焦镜头100适于将影像处理元件50所形成的影像画面成像于屏幕60上。此外，第九透镜127与影像处理元件50之间可配置有一玻璃盖(cover glass)70，以保护影像处理元件50。

在本实施例的定焦镜头100中，第一透镜群110的非球面透镜与球面透镜的组合可降低光学成像的畸变(distortion)、像散(astigmatism)及场曲(field curvature)，而第二透镜群120中的球面透镜(即第三透镜121至第九透镜127)的屈光度为正负交替的安排方式则可改善球面像差(spherical aberration)及慧形像差(coma)，因此本发明的实施例的定焦镜头100能够提供良好的光学成像品质。再者，由于本发明的实施例的定焦镜头100所采用的非球面透镜的数量较少(在本实施例中仅采用一片)，因此定焦镜头100能够在提供良好的成像品质之前提下减少光学元件的成本、降低镜片的制作困难度。此外，由于本发明的实施例的定焦镜头100所采用的透镜数量较少，因此可以缩小定焦镜头100的体积。

此外，定焦镜头100的有效焦距(effective focal length，EFL)为F，其位于缩小侧的像高(image height)为H。在本实施例中，像高定义为位于缩小侧的影像处理元件50在其主动表面上所形成的影像画面中，离定焦镜头100的光轴A最远的点至光轴A的距离，而此距离是指在与光轴A垂直的方向上的距离。定焦镜头100符合F/H＞0.627，以使其可以在成像品质维持良好的情况下达到较广的视场角。具体而言，假设定焦镜头100被设计为符合F/H＞1，此时虽然仍能够维持良好的光学成像品质，但是会得到较小(例如小于90°)的视场角(field of view)。另一方面，假设定焦镜头100被设计为符合F/H＜0.627，此时虽然能够得到较广的视场角(例如大于115.5°)，但像差亦会变大，导致光学成像品质下降而无法被使用者接受。因此，本实施例的定焦镜头100符合F/H＞0.627将可使定焦镜头兼具较大的视场角与较佳的成像品质。

在本实施例中，第一透镜群110与第四透镜122、第五透镜123、第六透镜124、第七透镜125、第八透镜126至第九透镜127相对定焦镜头100的位置保持固定，且第三透镜121用于相对定焦镜头100移动以进行对焦。举例而言，当使用者将采用定焦镜头100的投影装置放置于屏幕60前，投影装置投影在屏幕60上的影像画面可能会因为焦距尚未调好而失焦。此时，仅需移动第三透镜121来对焦，以使投影在屏幕60上的影像画面变清晰，而其他透镜的位置则可保持不变。此外，当投影距离-即第一透镜111至屏幕60的间距-改变时，影像画面亦可能呈现失焦状态，此时亦仅需移动第三透镜121来对焦。在本实施例的定焦镜头100中，由于仅需移动一片透镜(即第三透镜121)就能完成对焦，因此可以采用较为简单且数量较少的机构件来移动第三透镜以进行对焦，亦能够降低定焦镜头100整体对公差的敏感度。采用较为简单且数量较少的机构件有助于降低定焦镜头100的成本，而降低定焦镜头100整体对公差的敏感度则可使各透镜的参数具有较高的公差容忍度，进而使定焦镜头100较容易制造且良率较高。

再者，在本实施例中，第一透镜群110的有效焦距为F1，第二透镜群120的有效焦距为F2。为了使定焦镜头100具有更好的成像品质，可使定焦镜头100符合0.5＜|F1/F|＜1.7与1.9＜|F2/F|＜3.1。

以下内容将举出定焦镜头100之一实施例。需注意的是，下述之表一、表二及表三中所列的数据资料并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者在参照本发明之后，当可对其参数或设定作适当的更动，惟其仍应属于本发明的范畴内。

(表一)

(表二)

在表一中，间距是指两相邻表面间于光轴A上的直线距离，举例来说，表面S1之间距，即表面S1至表面S2间于光轴A上的直线距离。备注栏中各透镜所对应的厚度、折射率与阿贝数请参照同列中各间距、折射率与阿贝数对应的数值。此外，在表一中，表面S1、S2为第一透镜111的两表面，表面S3、S4为第二透镜112的两表面，表面S5、S6为第三透镜121的两表面，表面S7、S8为第四透镜122的两表面。表面S9为第五透镜123的面向放大侧的表面，表面S10为第五透镜123与第六透镜124相连的表面，表面S11为第六透镜124的面向缩小侧的表面。表面S12、S13为第七透镜125的两表面。表面S14为第八透镜126的面向放大侧的表面，表面S15为第八透镜126与第九透镜127相连的表面，表面S16为第九透镜127面向缩小侧的表面。表面S17、S18为用于保护影像处理元件50的玻璃盖(coverglass)70的两表面。表面S18那列(row)中所填的间距为表面S18到影像处理元件50的间距。

在表二中，投影距离(projection distance)是指位于放大侧的屏幕60至第一透镜111的表面S1间于光轴A上的直线距离。举例来说，当投影距离为500毫米时，表面S4至表面S5的间距为32.60毫米，而表面S6至表面S7的间距为5.236毫米，如此的参数值可使影像画面清晰地成像于屏幕60上。同理，当投影距离为5000毫米时，表面S4至表面S5的间距为32.19毫米，而表面S6至表面S7的间距为6.28毫米。

有关于各表面的曲率半径、间距等参数值，请参照表一及表二，在此不再重述。

上述的表面S1、S2为偶次项非球面，而其可用下列公式表示：

$Z=\frac{{\mathrm{cr}}^2}{1+\sqrt{1-(1+k)c^2{r}^2}}+A_2{r}^2+A_4{r}^4+A_6{r}^6+A_8{r}^8+A_{10}{r}^{10}+A_{12}{r}^{12}$

$+A_{14}{r}^{14}+...$

式中，Z为光轴A方向的偏移量(sag)，c是密切球面(osculatingsphere)的半径的倒数，也就是接近光轴A处的曲率半径(如表一内S1、S2的曲率半径)的倒数。k是二次曲面系数(conic)，r是非球面高度，即为从透镜中心往透镜边缘的高度，而A₂、A₄、A₆、A₈、A₁₀、A₁₂、A₁₄...为非球面系数(aspheric coefficient)，在本实施例中系数A₂为0。下列表三所列出的是表面S1、S2的非球面参数值。

(表三)

图2A至图2D为图1的定焦镜头的成像光学模拟数据图。请参照图2A至图2D，其中图2A为调制转换函数曲线图(modulation transfer function，MTF)，其横轴为每周期/毫米(mm)的空间频率(spatial frequency in cyclesper millimeter)，纵轴为光学转移函数的模数(modulus of the OTF)。在图2A中是以波长为486.1nm、587.6nm及656.3nm的光所做的模拟数据图。此外，图2B中由左至右依序为场曲(field curvature)与畸变(distortion)的图形。图2C为横向色差图(lateral color)，其是以波长为486.1nm、587.6nm及656.3nm的光所作出的模拟数据图。图2D为影像的横向光线扇形图(transverse ray fan plot)，其是以波长为486.1nm、587.6nm及656.3nm的光所作出的模拟数据图。图2A至图2D所显示出的图形均在标准的范围内，由此可验证本实施例的定焦镜头100确实能够兼具良好的光学成像品质及较广的视场角。

第二实施例

图3为本发明的第二实施例的定焦镜头的结构示意图。请参照图3，本实施例的定焦镜头100’与上述定焦镜头100(如图1所绘示)类似，而两者之差异如下所述。在本实施例中，定焦镜头100’的第一透镜群110’可更包括一第十透镜113，其配置于第二透镜112’与第三透镜121之间。第二透镜群120’可更包括一第十一透镜128，其配置于第三透镜121与第四透镜122之间。第十透镜113与第十一透镜128的屈光度例如分别为负与正，且皆为一球面透镜。此外，在本实施例中，第三透镜121与第十一透镜128彼此间的相对位置保持固定，且第三透镜121与第十一透镜128用于相对定焦镜头100’移动以进行对焦。在本实施例中，第二透镜112’例如为一凸面朝向放大侧的凸凹透镜，第十透镜113例如为一双凹透镜，第十一透镜128例如为一凸面朝向放大侧的凹凸透镜(concave-convexlens)。

本实施例之定焦镜头100’具有与上述定焦镜头100(如图1所绘示)类似的优点与功效，其中在定焦镜头100’中，仅需藉由相邻的第三透镜121与第十一透镜128连动就能进行对焦，因此可以采用较为简单且数量较少的机构件来使第三透镜121与第十一透镜128连动以进行对焦，如此有助于降低定焦镜头100’的成本。

以下内容将举出定焦镜头100’之一实施例，但本发明并不以此为限。请参照图3、表四、表五及表六。

(表四)

(表五)

在表四中，表面S1～S2、S5～S18与表一中的表面S1～S2、S5～S18相同。表面S3、S4为第二透镜112’的两表面，表面S19、S20为第十透镜113的两表面。表面S21、S22为第十一透镜128的两表面。

在表五中，投影距离为500毫米时，表面S20至表面S5的间距为6.86毫米，而表面S22至表面S7的间距为13.81毫米。当投影距离为5000毫米时，表面S20至表面S5的间距为6.72毫米，而表面S22至表面7的间距为13.92毫米。

上述之表面S1、S2为偶次项非球面，下列表六所列出的是表面S1、S2的非球面参数值。此外，在本实施例中，系数A₂为0。

(表六)

第三实施例

图4为本发明的第三实施例的定焦镜头的结构示意图。请参照图4，本实施例的定焦镜头100”与上述定焦镜头100(如图1所绘示)类似，两者的差异如下所述。在本实施例中，定焦镜头100”的第一透镜群110”可更包括一第十透镜113’，其配置于第二透镜112”与第三透镜121之间。第二透镜群120”可更包括一第十一透镜128’，其配置于第三透镜121与第四透镜122之间。第十透镜113’与第十一透镜128’的屈光度例如分别为负与正，且皆为一球面透镜。此外，在本实施例中，第一透镜群110”与第五透镜123、第六透镜124、第七透镜125、第八透镜126至第九透镜127相对定焦镜头100”的位置保持固定，第三透镜121、第十一透镜128’及第四透镜122彼此间的相对位置保持固定，且第三透镜121、第十一透镜128’及第四透镜122用于相对定焦镜头100”移动以进行对焦。换言之，在定焦镜头100”中，仅需使相邻的第三透镜121、第十一透镜128’及第四透镜122连动就能进行对焦，这可使用较为简单的机构件来实现。在本实施例中，第二透镜112”例如为一凸面朝向放大侧的凸凹透镜，第十透镜113’例如为一双凹透镜，第十一透镜128’例如为一双凸透镜。

以下内容将举出定焦镜头100”之一实施例，但本发明并不以此为限。请参照图4、表七、表八及表九。

(表七)

(表八)

在表七中，表面S1～S2、S5～S18与表一中的表面S1～S2、S5～S18相同。表面S3、S4为第二透镜112”的两表面，表面S19、S20为第十透镜113’的两表面。表面S21、S22为第十一透镜128’的两表面。表面S23为孔径光阑130的表面。

在表八中，当投影距离为500毫米时，表面S20至表面S5的间距为3.83毫米，而表面S8至表面S9的间距为2.08毫米。当投影距离为5000毫米时，表面S20至表面S5的间距为3.75毫米，而表面S8至表面S9的间距为2.16毫米。

上述之表面S1、S2为偶次项非球面，下列表九所列出的是表面S1、S2的非球面参数值。此外，在本实施例中，系数A₂为0。

(表九)

第四实施例

图5为本发明之第四实施例的定焦镜头的结构示意图。请参照图5，本发明的第四实施例的定焦镜头100’”与上述定焦镜头100(如图1所绘示)类似，而两者的差异如下所述。在本实施例中，定焦镜头100’”的第一透镜群110’”可更包括一第十透镜113”及一第十一透镜128”。第十透镜113”配置于第二透镜112’”与第三透镜121之间，第十一透镜128”配置于第十透镜113”与第三透镜121之间，且第十透镜113”与第十一透镜128”的屈光度例如分别为负与正，且皆为一球面透镜。此外，在本实施例中，第一透镜群110”’与第四透镜122、第五透镜123、第六透镜124、第七透镜125、第八透镜126至第九透镜127相对定焦镜头100”’的位置保持固定，且第三透镜121用于相对定焦镜头100”’移动以进行对焦。再者，在本实施例中，位于第二透镜群120’”的第五透镜123、第六透镜124及第七透镜125构成一三胶合透镜129c(triple cementedlens)，且第八透镜126与第九透镜127构成一双胶合透镜129d。在本实施例中，第二透镜112’”例如为一凸面朝向放大侧的凸凹透镜，第十透镜113”例如为一双凹透镜，第十一透镜128”例如为一双凸透镜。

以下内容将举出定焦镜头100’”之一实施例，但本发明并不以此为限。请参照图5、表十、表十一及表十二。

(表十)

(表十一)

在表十中，表面S1～S2、S5～S8、S14～S18与表一中的表面S1～S2、S5～S8、S14～S18相同。表面S3、S4为第二透镜112’”的两表面，表面S19、S20为第十透镜113”的两表面，表面S21、S22为第十一透镜128”的两表面。S24为第五透镜123的面向放大侧的表面，表面S25为第五透镜123与第六透镜124相连的表面，表面S26为第六透镜124与第七透镜125相连的表面，表面S27为第七透镜125的面向缩小侧的表面。

在表十一中，当投影距离为500毫米时，表面S22至表面S5的间距为7.51毫米，而表面S6至表面S7的间距为3.19毫米。当投影距离为5000毫米时，表面S22至表面S5的间距为7.09毫米，而表面S6至表面S7的间距为3.62毫米。

上述的表面S1、S2为偶次项非球面，而下列表十二所列出的是表面S1、S2的非球面参数值。另外，在本实施例中，系数A₂为0。

(表十二)

第五实施例

图6为本发明的第五实施例的定焦镜头的结构示意图。请参照图6，本发明的第五实施例的定焦镜头100””与上述定焦镜头100(如图1所绘示)近似，两者的差异如下所述。在本实施例中，定焦镜头100””的第一透镜群110””更包括一第十透镜113’”及一第十一透镜128’”。第十透镜113’”配置于第二透镜112””与第三透镜121之间，第十一透镜128’”配置于第十透镜113’”与第三透镜121之间，且第十透镜113’”与第十一透镜128’”的屈光度分别例如为负与正，且皆为一球面透镜。此外，第一透镜群110””与第五透镜123、第六透镜124、第七透镜125、第八透镜126至第九透镜127相对定焦镜头100””的位置保持固定，第三透镜121与第四透镜122彼此间的相对位置保持固定，且第三透镜121与第四透镜122用于相对定焦镜头100””移动以进行对焦。在本发明之一实施例中，第二透镜112””例如为一凸面朝向放大侧的凸凹透镜，第十透镜113’”例如为一双凹透镜，第十一透镜128’”例如为一双凸透镜。

以下内容将举出定焦镜头100””之一实施例，但本发明并不以此为限。请参照图6、表十三、表十四及表十五。

(表十三)

(表十四)

在表十三中，表面S1～S2、S5～S18与表一中的表面S1～S2、S5～S18相同。表面S3、S4为第二透镜112””的两表面，表面S19、S20为第十透镜113’”的两表面，表面S21、S22为第十一透镜128’”的两表面。表面S23为孔径光阑130的表面。

在表十四中，当投影距离为500毫米时，表面S22至表面S5的间距为0.58毫米，而表面S8至表面S9的间距为1.86毫米。当投影距离为5000毫米时，表面S22至表面S5的间距为0.20毫米，而表面S8至表面S9的间距为2.24毫米。

上述之表面S1、S2为偶次项非球面，而下列表十五所列出的是表面S1、S2的非球面参数值。另外，在本实施例中，系数A₂为0。

(表十五)

综上所述，在本发明的实施例的定焦镜头中，第一透镜群的非球面透镜与球面透镜的组合可降低光学成像的畸变(distortion)、像散(astigmatism)及场曲(field curvature)，而第二透镜群中的至少部分球面透镜的屈光度为正负交替的安排方式则可改善球面像差(sphericalaberration)及慧形像差(coma)，因此本发明的实施例的定焦镜头能够提供良好的光学成像品质。再者，由于本发明的实施例的定焦镜头所采用的非球面透镜的数量较少(例如采用一片)，因此定焦镜头能够在提供良好的成像品质之前提下减少光学元件的成本、降低镜片的制作困难度。

此外，由于本发明的实施例的定焦镜头所采用的透镜数量较少，因此可以缩小定焦镜头的体积。另外，由于定焦镜头符合F/H＞0.627，因此其可以在成像品质不受影响的情况下达到较广的视场角。除此之外，本发明的实施例的定焦镜头的对焦仅需采用一群连动的透镜即可完成，其中此群透镜包括至少一片透镜，因此本发明的实施例的定焦镜头可采用较为简单且数量较少的机构件来实现对焦功能，如此便能够降低定焦镜头的成本。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明申请专利范围及发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。另外本发明的任一实施例或申请专利范围不须达成本发明所揭露的全部目的或优点或特点。此外，摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件搜寻之用，并非用来限制本发明之权利范围。

Claims (10)

1.一种定焦镜头，包括：

一第一透镜群，配置于一放大侧与一缩小侧之间，且包括由该放大侧往该缩小侧依序排列之一第一透镜及一第二透镜，其中该第一透镜与该第二透镜的屈光度皆为负，且该第一透镜为一非球面透镜；以及

一第二透镜群，配置于该第一透镜群与该缩小侧之间，且包括由该放大侧往该缩小侧依序排列之一第三透镜、一第四透镜、一第五透镜、一第六透镜、一第七透镜、一第八透镜及一第九透镜，其中该第三透镜、该第四透镜、该第五透镜、该第六透镜、该第七透镜、该第八透镜及该第九透镜的屈光度分别为正、负、正、负、正、负及正，该定焦镜头的有效焦距为F，位于该缩小侧的像高为H，且F/H＞0.627。

2.如权利要求1所述的定焦镜头，其特征在于：该第一透镜群的有效焦距为F1，该第二透镜群的有效焦距为F2，该定焦镜头符合0.5＜|F1/F|＜1.7与1.9＜|F2/F|＜3.1。

3.如权利要求1所述的定焦镜头，其特征在于：该第一透镜群、该第四透镜、该第五透镜、该第六透镜、该第七透镜、该第八透镜及该第九透镜相对该定焦镜头的位置保持固定，且该第三透镜用于相对该定焦镜头移动以进行对焦。

4.如权利要求1所述的定焦镜头，其特征在于：该第五透镜与该第六透镜构成一第一双胶合透镜，且该第八透镜与该第九透镜构成一第二双胶合透镜。

5.如权利要求1所述的定焦镜头，其特征在于：该第一透镜为一凸面朝向该放大侧的凸凹透镜，该第二透镜为一平面朝向该放大侧的平凹透镜，该第三透镜为一双凸透镜，该第四透镜为一凸面朝向该放大侧的凸凹透镜，该第五透镜为一双凸透镜，该第六透镜为一双凹透镜，该第七透镜为一双凸透镜，该第八透镜为一凸面朝向该放大侧的凸凹透镜，且该第九透镜为一双凸透镜。

6.如权利要求1所述的定焦镜头，其特征在于：该第一透镜群还包括一第十透镜，该第十透镜配置于该第二透镜与该第三透镜之间，该第二透镜群还包括一第十一透镜，该第十一透镜配置于该第三透镜与该第四透镜之间，该第十透镜与该第十一透镜的屈光度分别为负与正。

7.如权利要求6所述的定焦镜头，其特征在于：该第一透镜为一凸面朝向该放大侧的凸凹透镜，该第二透镜为一凸面朝向该放大侧的凸凹透镜，该第十透镜为一双凹透镜，该第三透镜为一双凸透镜，该第十一透镜为一凸面朝向该放大侧的凹凸透镜，该第四透镜为一凸面朝向该放大侧的凸凹透镜，该第五透镜为一双凸透镜，该第六透镜为一双凹透镜，该第七透镜为一双凸透镜，该第八透镜为一凸面朝向该放大侧的凸凹透镜，且该第九透镜为一双凸透镜。

8.如权利要求6所述的定焦镜头，其特征在于：该第一透镜为一凸面朝向该放大侧的凸凹透镜，该第二透镜为一凸面朝向该放大侧的凸凹透镜，该第十透镜为一双凹透镜，该第三透镜为一双凸透镜，该第十一透镜为一双凸透镜，该第四透镜为一凸面朝向该放大侧的凸凹透镜，该第五透镜为一双凸透镜，该第六透镜为一双凹透镜，该第七透镜为一双凸透镜，该第八透镜为一凸面朝向该放大侧的凸凹透镜，且该第九透镜为一双凸透镜。

9.如权利要求1所述的定焦镜头，其特征在于：该第一透镜群还包括一第十透镜及一第十一透镜，该第十透镜配置于该第二透镜与该第三透镜之间，该第十一透镜配置于该第十透镜与该第三透镜之间，且该第十透镜与该第十一透镜的屈光度分别为负与正。

10.如权利要求9所述的定焦镜头，其特征在于：该第一透镜为一凸面朝向该放大侧的凸凹透镜，该第二透镜为一凸面朝向该放大侧的凸凹透镜，该第十透镜为一双凹透镜，该第十一透镜为一双凸透镜，该第三透镜为一双凸透镜，该第四透镜为一凸面朝向该放大侧的凸凹透镜，该第五透镜为一双凸透镜，该第六透镜为一双凹透镜，该第七透镜为一双凸透镜，该第八透镜为一凸面朝向该放大侧的凸凹透镜，且该第九透镜为一双凸透镜。

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