CN106154494B - 光学镜片组 - Google Patents

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Abstract

本发明是有关于一种镜片组,且特别是有关于一种光学镜片组,其第一透镜的该物侧面具有一位于圆周附近区域的凸面部;第二透镜具有负屈光率;第三透镜的该物侧面具有一位于圆周附近区域的凹面部;第四透镜的该像侧面具有一位于圆周附近区域的凸面部;光学镜片组符合:(TTL×Fno)/EFL≦2.2;2.8mm≦TTL≦8mm;以及2.5≦EFL/ALT≦4.75,其中,TTL为该第一透镜的该物侧面到位于该像侧的一成像面在该光轴上的距离,Fno为该光学镜片组的光圈值,EFL为该光学镜片组的系统焦距,且ALT为第一透镜、第二透镜、第三透镜及第四透镜在光轴上的厚度总和。本发明能够缩短系统,增加光学镜片组对远方物体的摄像能力。

Description

光学镜片组
技术领域
本发明是有关于一种镜片组,且特别是有关于一种光学镜片组。
背景技术
可携式电子产品(例如手机、相机、平板计算机、个人数字助理(Personal DigitalAssistant,PDA)、车用摄影装置等)的规格日新月异,其关键零组件─光学镜片组也更加多样化发展,应用不只仅限于拍摄影像与录像,还加上环境监视、行车纪录摄影等,且随着影像感测技术之进步,消费者对于成像质量等的要求也更加提高。传统微型望远镜片组的尺寸超过50毫米(mm),光圈值(F-number,Fno)达到4以上明显无法满足现有可携式电子产品的规格,因此望远用的光学镜片组的设计不仅需求好的成像质量、较小的光学镜片组空间,对于光圈大小的提升也是须考虑之课题。
然而,光学镜片组设计并非单纯将成像质量佳的光学镜片组等比例缩小就能制作出兼具成像质量与微型化的光学镜片组,设计过程牵涉到材料特性,还必须考虑到制作、组装良率等生产面的实际问题,并搭配相机模块在应用端的设计,所以微型化光学镜片组的技术难度明显高出传统光学镜片组。因此如何制作出符合消费性电子产品需求的光学镜片组,并持续提升其成像质量,长久以来一直是本领域产、官、学界所热切追求的。
发明内容
本发明提供一种光学镜片组,其适于大光圈望远光学镜片组的设计。
本发明的一实施例提出一种光学镜片组,从物侧至像侧沿一光轴依序包括一第一透镜、一第二透镜、一第三透镜及一第四透镜,且第一透镜至第四透镜各自包括一朝向物侧且使成像光线通过的物侧面及一朝向像侧且使成像光线通过的像侧面。第一透镜的物侧面具有一位于圆周附近区域的凸面部。第二透镜具有负屈光率。第三透镜的物侧面具有一位于圆周附近区域的凹面部。第四透镜的像侧面具有一位于圆周附近区域的凸面部。光学镜片组符合:(TTL×Fno)/EFL≦2.2,2.8mm≦TTL≦8mm以及HFOV≦25°,其中TTL为第一透镜的物侧面到位于像侧的一成像面在光轴上的距离,Fno为光学镜片组的光圈值,EFL为光学镜片组的系统焦距,且HFOV为光学镜片组的半视场角。
本发明另提供一种光学镜片组,其可以增加光学镜片组对远方物体的摄像能力。
本发明的一实施例提出一种光学镜片组,从物侧至像侧沿一光轴依序包括一第一透镜、一第二透镜、一第三透镜及一第四透镜,且第一透镜至第四透镜各自包括一朝向物侧且使成像光线通过的物侧面及一朝向像侧且使成像光线通过的像侧面。第一透镜的物侧面具有一位于圆周附近区域的凸面部。第二透镜具有负屈光率。第三透镜的物侧面具有一位于圆周附近区域的凹面部。第四透镜的像侧面具有一位于圆周附近区域的凸面部。光学镜片组符合:(TTL×Fno)/EFL≦2.2,2.8mm≦TTL≦8mm以及2.5≦EFL/ALT≦4.75,其中TTL为第一透镜的物侧面到位于像侧的一成像面在光轴上的距离,Fno为光学镜片组的光圈值,EFL为光学镜片组的系统焦距,且ALT为第一透镜、第二透镜、第三透镜及第四透镜在光轴上的厚度总和。
基于上述,本发明的实施例的光学镜片组的有益效果在于:藉由上述透镜的物侧面或像侧面的凹凸形状设计与排列,使光学镜片组在缩短系统长度的条件下,适于大光圈望远光学镜片组的设计或者是可以增加光学镜片组对远方物体的摄像能力。
附图说明
图1是一示意图,说明一透镜的面型结构。
图2是一示意图,说明一透镜的面型凹凸结构及光线焦点。
图3是一示意图,说明一范例一的透镜的面型结构。
图4是一示意图,说明一范例二的透镜的面型结构。
图5是一示意图,说明一范例三的透镜的面型结构。
图6为本发明之第一实施例之光学镜片组的示意图。
图7A至图7D为第一实施例之光学镜片组的纵向球差与各项像差图。
图8示出本发明之第一实施例之光学镜片组的详细光学数据。
图9示出本发明之第一实施例之光学镜片组的非球面参数。
图10为本发明的第二实施例的光学镜片组的示意图。
图11A至图11D为第二实施例之光学镜片组的纵向球差与各项像差图。
图12示出本发明之第二实施例之光学镜片组的详细光学数据。
图13示出本发明之第二实施例之光学镜片组的非球面参数。
图14为本发明的第三实施例的光学镜片组的示意图。
图15A至图15D为第三实施例之光学镜片组的纵向球差与各项像差图。
图16示出本发明之第三实施例之光学镜片组的详细光学数据。
图17示出本发明之第三实施例之光学镜片组的非球面参数。
图18为本发明的第四实施例的光学镜片组的示意图。
图19A至图19D为第四实施例之光学镜片组的纵向球差与各项像差图。
图20示出本发明之第四实施例之光学镜片组的详细光学数据。
图21示出本发明之第四实施例之光学镜片组的非球面参数。
图22为本发明的第五实施例的光学镜片组的示意图。
图23A至图23D为第五实施例之光学镜片组的纵向球差与各项像差图。
图24示出本发明之第五实施例之光学镜片组的详细光学数据。
图25示出本发明之第五实施例之光学镜片组的非球面参数。
图26为本发明的第六实施例的光学镜片组的示意图。
图27A至图27D为第六实施例之光学镜片组的纵向球差与各项像差图。
图28示出本发明之第六实施例之光学镜片组的详细光学数据。
图29示出本发明之第六实施例之光学镜片组的非球面参数。
图30为本发明的第七实施例的光学镜片组的示意图。
图31A至图31D为第七实施例之光学镜片组的纵向球差与各项像差图。
图32示出本发明之第七实施例之光学镜片组的详细光学数据。
图33示出本发明之第七实施例之光学镜片组的非球面参数。
图34为本发明的第八实施例的光学镜片组的示意图。
图35A至图35D为第八实施例之光学镜片组的纵向球差与各项像差图。
图36示出本发明之第八实施例之光学镜片组的详细光学数据。
图37示出本发明之第八实施例之光学镜片组的非球面参数。
图38为本发明的第九实施例的光学镜片组的示意图。
图39A至图39D为第九实施例之光学镜片组的纵向球差与各项像差图。
图40示出本发明之第九实施例之光学镜片组的详细光学数据。
图41示出本发明之第九实施例之光学镜片组的非球面参数。
图42为本发明的第十实施例的光学镜片组的示意图。
图43A至图43D为第十实施例之光学镜片组的纵向球差与各项像差图。
图44示出本发明之第十实施例之光学镜片组的详细光学数据。
图45示出本发明之第十实施例之光学镜片组的非球面参数。
图46为本发明的第十一实施例的光学镜片组的示意图。
图47A至图47D为第十一实施例之光学镜片组的纵向球差与各项像差图。
图48示出本发明之第十一实施例之光学镜片组的详细光学数据。
图49示出本发明之第十一实施例之光学镜片组的非球面参数。
图50为本发明的第十二实施例的光学镜片组的示意图。
图51A至图51D为第十二实施例之光学镜片组的纵向球差与各项像差图。
图52示出本发明之第十二实施例之光学镜片组的详细光学数据。
图53示出本发明之第十二实施例之光学镜片组的非球面参数。
图54为本发明的第十三实施例的光学镜片组的示意图。
图55A至图55D为第十三实施例之光学镜片组的纵向球差与各项像差图。
图56示出本发明之第十三实施例之光学镜片组的详细光学数据。
图57示出本发明之第十三实施例之光学镜片组的非球面参数。
图58为本发明的第十四实施例的光学镜片组的示意图。
图59A至图59D为第十四实施例之光学镜片组的纵向球差与各项像差图。
图60示出本发明之第十四实施例之光学镜片组的详细光学数据。
图61示出本发明之第十四实施例之光学镜片组的非球面参数。
图62为本发明的第十五实施例的光学镜片组的示意图。
图63A至图63D为第十五实施例之光学镜片组的纵向球差与各项像差图。
图64示出本发明之第十五实施例之光学镜片组的详细光学数据。
图65示出本发明之第十五实施例之光学镜片组的非球面参数。
图66为本发明的第十六实施例的光学镜片组的示意图。
图67A至图67D为第十六实施例之光学镜片组的纵向球差与各项像差图。
图68示出本发明之第十六实施例之光学镜片组的详细光学数据。
图69示出本发明之第十六实施例之光学镜片组的非球面参数。
图70为本发明的第十七实施例的光学镜片组的示意图。
图71A至图71D为第十七实施例之光学镜片组的纵向球差与各项像差图。
图72示出本发明之第十七实施例之光学镜片组的详细光学数据。
图73示出本发明之第十七实施例之光学镜片组的非球面参数。
图74为本发明的第十八实施例的光学镜片组的示意图。
图75A至图75D为第十八实施例之光学镜片组的纵向球差与各项像差图。
图76示出本发明之第十八实施例之光学镜片组的详细光学数据。
图77示出本发明之第十八实施例之光学镜片组的非球面参数。
图78为本发明的第十九实施例的光学镜片组的示意图。
图79A至图79D为第十九实施例之光学镜片组的纵向球差与各项像差图。
图80示出本发明之第十九实施例之光学镜片组的详细光学数据。
图81示出本发明之第十九实施例之光学镜片组的非球面参数。
图82以及图83示出本发明之第一至第十实施例之光学镜片组的各重要参数及其关系式的数值。
图84以及图85示出本发明之第十一至第十九实施例之光学镜片组的各重要参数及其关系式的数值。
【符号说明】
10:光学镜片组
100:成像面
2:光圈
3:第一透镜
31、41、51、61、71、91:物侧面
311、312、321、322、411、412、513、521、522、613、614、622、623、713、714、721、724:凸面部
323、324、413、414、421、422、511、512、523、611、612、621、711、712、722、723:凹面部
32、42、52、62、72、92:像侧面
4:第二透镜
5:第三透镜
6:第四透镜
7:第五透镜
9:滤光片
I:光轴
具体实施方式
现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
本篇说明书所言之“一透镜具有正屈光率(或负屈光率)”,是指所述透镜以高斯光学理论计算出来之光轴上的屈光率为正(或为负)。该像侧面、物侧面定义为成像光线通过的范围,其中成像光线包括了主光线(chief ray)Lc及边缘光线(marginal ray)Lm,如图1所示,I为光轴且此一透镜是以该光轴I为对称轴径向地相互对称,光线通过光轴上的区域为光轴附近区域A,边缘光线通过的区域为圆周附近区域C,此外,该透镜还包含一延伸部E(即圆周附近区域C径向上向外的区域),用以供该透镜组装于一光学成像镜头内,理想的成像光线并不会通过该延伸部E,但该延伸部E之结构与形状并不限于此,以下之实施例为求图式简洁均省略了部分的延伸部。更详细的说,判定面形或光轴附近区域、圆周附近区域、或多个区域的范围的方法如下:
1.请参照图1,其系一透镜径向上的剖视图。以该剖视图观之,在判断前述区域的范围时,定义一中心点为该透镜表面上与光轴的一交点,而一转换点是位于该透镜表面上的一点,且通过该点的一切线与光轴垂直。如果径向上向外有复数个转换点,则依序为第一转换点,第二转换点,而有效半径上距光轴径向上最远的转换点为第N转换点。中心点和第一转换点之间的范围为光轴附近区域,第N转换点径向上向外的区域为圆周附近区域,中间可依各转换点区分不同的区域。此外,有效半径为边缘光线Lm与透镜表面交点到光轴I上的垂直距离。
2.如图2所示,该区域的形状凹凸系以平行通过该区域的光线(或光线延伸线)与光轴的交点在像侧或物侧来决定(光线焦点判定方式)。举例言之,当光线通过该区域后,光线会朝像侧聚焦,与光轴的焦点会位在像侧,例如图2中R点,则该区域为凸面部。反之,若光线通过该某区域后,光线会发散,其延伸线与光轴的焦点在物侧,例如图2中M点,则该区域为凹面部,所以中心点到第一转换点间为凸面部,第一转换点径向上向外的区域为凹面部;由图2可知,该转换点即是凸面部转凹面部的分界点,因此可定义该区域与径向上相邻该区域的内侧的区域,系以该转换点为分界具有不同的面形。另外,若是光轴附近区域的面形判断可依该领域中通常知识者的判断方式,以R值(指近轴的曲率半径,通常指光学软件中的透镜数据库(lens data)上的R值)正负判断凹凸。以物侧面来说,当R值为正时,判定为凸面部,当R值为负时,判定为凹面部;以像侧面来说,当R值为正时,判定为凹面部,当R值为负时,判定为凸面部,此方法判定出的凹凸和光线焦点判定方式相同。
3.若该透镜表面上无转换点,该光轴附近区域定义为有效半径的0~50%,圆周附近区域定义为有效半径的50~100%。
图3范例一的透镜像侧表面在有效半径上仅具有第一转换点,则第一区为光轴附近区域,第二区为圆周附近区域。此透镜像侧面的R值为正,故判断光轴附近区域具有一凹面部;圆周附近区域的面形和径向上紧邻该区域的内侧区域不同。即,圆周附近区域和光轴附近区域的面形不同;该圆周附近区域系具有一凸面部。
图4范例二的透镜物侧表面在有效半径上具有第一及第二转换点,则第一区为光轴附近区域,第三区为圆周附近区域。此透镜物侧面的R值为正,故判断光轴附近区域为凸面部;第一转换点与第二转换点间的区域(第二区)具有一凹面部,圆周附近区域(第三区)具有一凸面部。
图5范例三的透镜物侧表面在有效半径上无转换点,此时以有效半径0%~50%为光轴附近区域,50%~100%为圆周附近区域。由于光轴附近区域的R值为正,故此物侧面在光轴附近区域具有一凸面部;而圆周附近区域与光轴附近区域间无转换点,故圆周附近区域具有一凸面部。
图6为本发明之第一实施例之光学镜片组的示意图,而图7A至图7D为第一实施例之光学镜片组的纵向球差与各项像差图。请先参照图6,本发明的第一实施例之光学镜片组10从物侧至像侧沿光学镜片组10的一光轴I依序包括一光圈2、一第一透镜3、一第二透镜4、一第三透镜5、一第四透镜6及一滤光片9。当由一待拍摄物所发出的光线进入光学镜片组10,并依序经由光圈2、第一透镜3、第二透镜4、第三透镜5、第四透镜6及滤光片9之后,会在一成像面100(Image Plane)形成一影像。滤光片9例如为红外线截止片(IR cut filter),用于防止光线中的部分波段的红外线透射至成像面100而影响成像质量。补充说明的是,物侧是朝向待拍摄物的一侧,而像侧是朝向成像面100的一侧。在本第一实施例中,例如是四片式的光学镜片组。
第一透镜3、第二透镜4、第三透镜5、第四透镜6及滤光片9都各自具有一朝向物侧且使成像光线通过之物侧面31、41、51、61、91及一朝向像侧且使成像光线通过之像侧面32、42、52、62、92。
第一透镜3具有正屈光率。第一透镜3的物侧面31为一凸面,具有一位于光轴I附近区域的凸面部311及一位于圆周附近区域的凸面部312。第一透镜3的像侧面32为一凸面,具有一位于光轴I附近区域的凸面部321及一位于圆周附近区域的凸面部322。在本第一实施例中,第一透镜3的物侧面31与像侧面32皆为非球面。
第二透镜4具有负屈光率。第二透镜4的物侧面41为一凸面,且具有一位于光轴I附近区域的凸面部411及一位于圆周附近区域的凸面部412。第二透镜4的像侧面42为一凹面,具有一在光轴I附近区域的凹面部421及一位于圆周附近区域的凹面部422。在本第一实施例中,第二透镜4的物侧面41与像侧面42皆为非球面。
第三透镜5具有正屈光率。第三透镜5的物侧面51为一凹面,且具有一位于光轴I附近区域的凹面部511及一位于圆周附近区域的凹面部512。第三透镜5的像侧面52具有一位于光轴I附近区域的凸面部521及一位于圆周附近区域的凸面部522。在本第一实施例中,第三透镜5的物侧面51与像侧面52皆为非球面。
第四透镜6具有负屈光率。第四透镜6的物侧面61为一凹面,且具有一位于光轴I附近区域的凹面部611及一位于圆周附近区域的凹面部612。第四透镜6的像侧面62具有一位于光轴I附近区域的凹面部621及一位于圆周附近区域的凸面部622。在本第一实施例中,第四透镜6的物侧面61与像侧面62皆为非球面。
第一实施例的其他详细光学数据如图8所示,且第一实施例的整体系统焦距(effective focal length,EFL)为7.069mm,半视场角(half field of view,HFOV)为18.741°,光圈值(F-number,Fno)为2.400,其系统长度为6.383mm,像高为2.400mm。其中,系统长度是指由第一透镜3的物侧面31到成像面100在光轴I上的距离。
此外,在本第一实施例中,第一透镜3、第二透镜4、第三透镜5及第四透镜6的物侧面31、41、51、61及像侧面32、42、52、62共计八个面均是非球面,而这些非球面是依下列公式定义:
其中:
Y:非球面曲线上的点与光轴I的距离;
Z:非球面之深度(非球面上距离光轴I为Y的点,与相切于非球面光轴I上顶点之切面,两者间的垂直距离);
R:透镜表面近光轴I处的曲率半径;
K:锥面系数(conic constant);
ai:第i阶非球面系数。
第一透镜3的物侧面31到第四透镜6的像侧面62在公式(1)中的各项非球面系数如图9所示。其中,图9中字段编号31表示其为第一透镜3的物侧面31的非球面系数,其它字段依此类推。
另外,第一实施例之光学镜片组10中各重要参数间的关系如图82以及图83所示。
其中,
T1为第一透镜3在光轴I上的厚度;
T2为第二透镜4在光轴I上的厚度;
T3为第三透镜5在光轴I上的厚度;
T4为第四透镜6在光轴I上的厚度;
G12为第一透镜3到第二透镜4在光轴I上的距离;
G23为第二透镜4到第三透镜5在光轴I上的距离;
G34为第三透镜5到第四透镜6在光轴I上的距离;
AAG为第一透镜3到第二透镜4在光轴I上的距离、第二透镜4到第三透镜5在光轴I上的距离与第三透镜5到第四透镜6在光轴I上的距离之总和,即G12、G23、G34之和;
ALT为第一透镜3、第二透镜4、第三透镜5及第四透镜6在光轴I上的厚度总和,即T1、T2、T3、T4之和;
TL为第一透镜3的物侧面31到第四透镜6的像侧面62在光轴I上的距离;
TTL为第一透镜3的物侧面31到成像面100在光轴I上的距离;
BFL为第四透镜6的像侧面62到成像面100在光轴I上的距离;
EFL为光学镜片组10的系统焦距;
另外,再定义:
G4F为第四透镜6到滤光片9在光轴I上的空气间隙;
TF为滤光片9在光轴I上的厚度;
GFP为滤光片9到成像面100在光轴I上的空气间隙;
f1为第一透镜3的焦距;
f2为第二透镜4的焦距;
f3为第三透镜5的焦距;
f4为第四透镜6的焦距;
n1为第一透镜3的折射率;
n2为第二透镜4的折射率;
n3为第三透镜5的折射率;
n4为第四透镜6的折射率;
υ1为第一透镜3的阿贝系数(Abbe Number),阿贝系数也可称为色散系数;
υ2为第二透镜4的阿贝系数;
υ3为第三透镜5的阿贝系数;
υ4为第四透镜6的阿贝系数;
再配合参阅图7A至图7D,图7A的图式说明第一实施例的纵向球差(longitudinalspherical aberration),图7B与图7C的图式则分别说明第一实施例在成像面100上有关弧矢(sagittal)方向的场曲(field curvature)像差及子午(tangential)方向的场曲像差,图7D的图式则说明第一实施例在成像面100上的畸变像差(distortion aberration)。本第一实施例的纵向球差图示图7A中,是在光瞳半径(pupil radius)为1.4729mm下测量出来的,每一种代表波长(代表波长例如是470奈米、555奈米、650奈米)所成的曲线皆很靠近并向中间靠近,说明每一种代表波长不同高度的离轴光线皆集中在成像点附近,由每一代表波长的曲线的偏斜幅度可看出,不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在±0.009mm范围内,故本第一实施例确实明显改善相同波长的球差,此外,三种代表波长彼此间的距离也相当接近,代表不同波长光线的成像位置已相当集中,因而使色像差也获得明显改善。
在图7B与图7C的二个场曲像差图示中,三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±0.25mm内,说明本第一实施例的光学系统能有效消除场曲像差。而图7D的畸变图式则显示本第一实施例的畸变像差维持在±0.8%的范围内,说明本第一实施例的畸变像差已符合光学系统的成像质量要求,据此说明本第一实施例相较于现有光学镜片组,在系统长度已缩短至6.383mm左右的条件下,仍能提供较佳的成像质量,故本第一实施例能在维持良好光学性能之条件下,可以降低光圈值(即增大光圈)、缩短光学镜片组长度以及扩大拍摄角度,以实现薄型化并增加视场角的产品设计。
图10为本发明的第二实施例的光学镜片组的示意图,而图11A至图11D为第二实施例之光学镜片组的纵向球差与各项像差图。请先参照图10,本发明第二实施例的光学镜片组10,其与第一实施例大致相似,仅各光学数据、非球面系数及这些透镜3、4、5、6间的参数或多或少有些不同,以及第三透镜5具有负屈光率,第三透镜5的像侧面52具有一位于光轴I附近区域的凹面部523及一位于圆周附近区域的凸面部522。第四透镜6具有正屈光率,第四透镜6的物侧面61具有一位于光轴I附近区域的凸面部613及一位于圆周附近区域的凹面部612。在此需注意的是,为了清楚地显示图面,图10中省略部分与第一实施例相同的凹面部与凸面部的标号。
第二实施例中的光学镜片组10详细的光学数据如图12所示,且第二实施例的整体系统焦距为7.069mm,半视场角(HFOV)为18.617°,光圈值(Fno)为2.389,系统长度为6.382mm,像高则为2.400mm。
如图13所示,则为第二实施例的第一透镜3的物侧面31到第四透镜6的像侧面62在公式(1)中的各项非球面系数。
另外,第二实施例之光学镜片组10中各重要参数间的关系如图82以及图83所示。
本第二实施例的纵向球差图示图11A中,是在光瞳半径(pupil radius)为1.4729mm下测量出来的,不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在±0.008mm范围内。在图11B与图11C的二个场曲像差图示中,三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±0.04mm内。而图11D的畸变像差图式则显示本第二实施例的畸变像差维持在±0.8%的范围内。据此说明本第二实施例相较于现有光学镜片组,在系统长度已缩短至6.382mm左右的条件下,仍能提供较佳的成像质量。
经由上述说明可得知,第二实施例相较于第一实施例的优点在于:第二实施例的系统长度比第一实施例的系统长度短,第二实施例的光圈值比第一实施例的光圈值小,第二实施例的纵向球差的范围小于第一实施例的纵向球差的范围,第二实施例在弧矢方向上的场曲像差的范围小于第一实施例在弧矢方向上的场曲像差的范围,且第二实施例比第一实施例易于制造,因此良率较高。
图14为本发明的第三实施例的光学镜片组的示意图,而图15A至图15D为第三实施例之光学镜片组的纵向球差与各项像差图。请先参照图14,本发明第三实施例的光学镜片组10的,其与第一实施例大致相似,仅各光学数据、非球面系数及这些透镜3、4、5、6间的参数或多或少有些不同,以及第二透镜4的物侧面41具有一位于光轴I附近区域的凹面部413及一位于圆周附近区域的凸面部412。第三透镜5具有负屈光率。第四透镜6的像侧面62为一凸面,具有一位于光轴I附近区域的凸面部623及一位于圆周附近区域的凸面部622。在此需注意的是,为了清楚地显示图面,图14中省略部分与第一实施例相同的凹面部与凸面部的标号。
另外,第三实施例之光学镜片组10中各重要参数间的第三实施例中的光学镜片组10详细的光学数据如图16所示,且第三实施例的整体系统焦距为7.018mm,半视场角(HFOV)为18.913°,光圈值(Fno)为2.381,系统长度为6.396mm,像高则为2.400mm。
如图17所示,则为第三实施例的第一透镜3的物侧面31到第四透镜6的像侧面62在公式(1)中的各项非球面系数。
另外,第三实施例之光学镜片组10中各重要参数间的关系如图82以及图83所示。
本第三实施例的纵向球差图示图15A中,是在光瞳半径(pupil radius)为1.4729mm下测量出来的,不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在±0.017mm范围内。在图15B与图15C的二个场曲像差图示中,三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±0.21mm内。而图15D的畸变像差图式则显示本第三实施例的畸变像差维持在±0.65%的范围内。据此说明本第三实施例相较于现有光学镜片组,在系统长度已缩短至6.396mm左右的条件下,仍能提供较佳的成像质量。
经由上述说明可得知,第三实施例相较于第一实施例的优点在于:第三实施例的光圈值比第一实施例的光圈值小,第三实施例的半视场角大于第一实施例的半视场角,第三实施例在弧矢方向上的场曲像差的范围小于第一实施例在子午方向上场曲像差的范围,第三实施例在子午方向上的场曲像差的范围小于第一实施例在子午方向上的场曲像差的范围,第三实施例影像的畸变小于第一实施例影像的畸变。
图18为本发明的第四实施例的光学镜片组的示意图,而图19A至图19D为第四实施例之光学镜片组的纵向球差与各项像差图。请先参照图18,本发明第四实施例的光学镜片组10,其与第一实施例大致相似,仅各光学数据、非球面系数及这些透镜3、4、5、6间的参数或多或少有些不同,以及第二透镜4的物侧面41具有一位于光轴I附近区域的凹面部413及一位于圆周附近区域的凸面部412。第三透镜5具有负屈光率。第三透镜5的物侧面51具有一位于光轴I附近区域的凸面部513及一位于圆周附近区域的凹面部512。第三透镜5的像侧面52具有一位于光轴I附近区域的凹面部523及一位于圆周附近区域的凸面部522。第四透镜6具有正屈光率。第四透镜6的物侧面61具有一位于光轴I附近区域的凸面部613及一圆周附近区域的凹面部612。在此需注意的是,为了清楚地显示图面,图18中省略部分与第一实施例相同的凹面部与凸面部的标号。
第四实施例中的光学镜片组10详细的光学数据如图20所示,且第四实施例的整体系统焦距为7.069mm,半视场角(HFOV)为18.570°,光圈值(Fno)为2.394,系统长度为6.383mm,像高则为2.400mm。
如图21所示,则为第四实施例的第一透镜3的物侧面31到第四透镜6的像侧面62在公式(1)中的各项非球面系数。
另外,第四实施例之光学镜片组10中各重要参数间的关系如图82以及图83所示。
本第四实施例的纵向球差图示图19A中,是在光瞳半径(pupil radius)为1.4729mm下测量出来的,不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在±0.007mm范围内。在图19B与图19C的二个场曲像差图示中,三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±0.09mm内。而图19D的畸变像差图式则显示本第四实施例的畸变像差维持在±1.2%的范围内。据此说明本第四实施例相较于现有光学镜片组,在系统长度已缩短至6.383mm左右的条件下,仍能提供较佳的成像质量。
经由上述说明可得知,第四实施例相较于第一实施例的优点在于:第四实施例的光圈值比第一实施例的光圈值小,第四实施例的纵向球差的范围小于第一实施例的纵向球差的范围,第四实施例在弧矢方向上的场曲像差的范围小于第一实施例在弧矢方向上的场曲像差的范围,且第四实施例比第一实施例易于制造,因此良率较高。
图22为本发明的第五实施例的光学镜片组的示意图,而图23A至图23D为第五实施例之光学镜片组的纵向球差与各项像差图。请先参照图22,本发明第五实施例的光学镜片组10,其与第一实施例大致相似,仅各光学数据、非球面系数及这些透镜3、4、5、6间的参数或多或少有些不同,以及第一透镜3的像侧面32为一凹面,且具有一位于光轴I附近区域的凹面部323及一位于圆周附近区域的凹面部324。第二透镜4的物侧面41具有一位于光轴I附近区域的凹面部413及一位于圆周附近区域的凸面部412。在此需注意的是,为了清楚地显示图面,图22中省略部分与第一实施例相同的凹面部与凸面部的标号。
第五实施例中的光学镜片组10详细的光学数据如图24所示,且第五实施例的整体系统焦距为7.069mm,半视场角(HFOV)为18.629°,光圈值(Fno)为2.374,系统长度为6.399mm,像高则为2.400mm。
如图25所示,则为第五实施例的第一透镜3的物侧面31到第四透镜6的像侧面62在公式(1)中的各项非球面系数。
另外,第五实施例之光学镜片组10中各重要参数间的关系如图82以及图83所示。
本第五实施例的纵向球差图示图23A中,是在光瞳半径(pupil radius)为1.4729mm下测量出来的,不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在±0.06mm范围内。在图23B与图23C的二个场曲像差图示中,三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±0.16mm内。而图23D的畸变像差图式则显示本第五实施例的畸变像差维持在±0.8%的范围内。据此说明本第五实施例相较于现有光学镜片组,在系统长度已缩短至6.399mm左右的条件下,仍能提供较佳的成像质量。
经由上述说明可得知,第五实施例相较于第一实施例的优点在于:第五实施例的光圈值比第一实施例的光圈值小,第五实施例在子午方向上的场曲像差的范围小于第一实施例在子午方向上的场曲像差的范围。
图26为本发明的第六实施例的光学镜片组的示意图,而图27A至图27D为第六实施例之光学镜片组的纵向球差与各项像差图。请先参照图26,本发明第六实施例的光学镜片组10,其与第一实施例大致相似,仅各光学数据、非球面系数及这些透镜3、4、5、6间的参数或多或少有些不同,以及第二透镜4的物侧面41为一凹面,且具有一位于光轴I附近区域的凹面部413及一位于圆周附近区域的凹面部414。第三透镜5具有负屈光率,且第三透镜5的像侧面52具有一位于光轴I附近区域的凹面部523及一位于圆周附近区域的凸面部522。第四透镜6具有正屈光率。第四透镜6的像侧面62为一凸面,且具有一位于光轴I附近区域的凸面部623及一位于圆周附近区域的凸面部622。在此需注意的是,为了清楚地显示图面,图26中省略部分与第一实施例相同的凹面部与凸面部的标号。
第六实施例中的光学镜片组10详细的光学数据如图28所示,且第六实施例的整体系统焦距为8.732mm,半视场角(HFOV)为15.313°,光圈值(Fno)为2.397,系统长度为8.000mm,像高则为2.400mm。
如图29所示,则为第六实施例的第一透镜3的物侧面31到第四透镜6的像侧面62在公式(1)中的各项非球面系数。
另外,第六实施例之光学镜片组10中各重要参数间的关系如图82以及图83所示。
本第六实施例的纵向球差图示图27A中,是在光瞳半径(pupil radius)为1.8192mm下测量出来的,不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在±0.02mm范围内。在图27B与图27C的二个场曲像差图示中,三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±0.035mm内。而图27D的畸变像差图式则显示本第六实施例的畸变像差维持在±0.4%的范围内。据此说明本第六实施例相较于现有光学镜片组,在系统长度已缩短至8.000mm左右的条件下,仍能提供较佳的成像质量。
经由上述说明可得知,第六实施例相较于第一实施例的优点在于:第六实施例的光圈值比第一实施例的光圈值小,第六实施例在弧矢方向上的场曲像差的范围小于第一实施例在弧矢方向上的场曲像差的范围,第六实施例在子午方向上的场曲像差的范围小于第一实施例在子午方向上的场曲像差的范围,第六实施例影像的畸变小于第一实施例影像的畸变,且第六实施例比第一实施例易于制造,因此良率较高。
图30为本发明的第七实施例的光学镜片组的示意图,而图31A至图31D为第七实施例之光学镜片组的纵向球差与各项像差图。请先参照图30,本发明第七实施例的光学镜片组10,其与第一实施例大致相似,仅各光学数据、非球面系数及这些透镜3、4、5、6间的参数或多或少有些不同,以及第一透镜3的像侧面32具有一位于光轴I附近区域的凸面部321及一位于圆周附近区域的凹面部324。第二透镜4的物侧面41具有一位于光轴I附近区域的凹面部413及一位于圆周附近区域的凸面部412。第三透镜5具有负屈光率,第三透镜5的像侧面52具有一位于光轴I附近区域的凹面部523及一位于圆周附近区域的凸面部522。第四透镜6具有正屈光率,第四透镜6的物侧面61具有一位于光轴I附近区域的凸面部613及一位于圆周附近区域的凹面部612。在此需注意的是,为了清楚地显示图面,图30中省略部分与第一实施例相同的凹面部与凸面部的标号。
第七实施例中的光学镜片组10详细的光学数据如图32所示,且第七实施例的整体系统焦距为7.066mm,半视场角(HFOV)为18.712°,光圈值(Fno)为2.383,系统长度为6.386mm,像高则为2.400mm。
如图33所示,则为第七实施例的第一透镜3的物侧面31到第四透镜6的像侧面62在公式(1)中的各项非球面系数。
另外,第七实施例之光学镜片组10中各重要参数间的关系如图82以及图83所示。
本第七实施例的纵向球差图示图31A中,是在光瞳半径(pupil radius)为1.4729mm下测量出来的,不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在±0.008mm范围内。在图31B与图31C的二个场曲像差图示中,三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±0.06mm内。而图31D的畸变像差图式则显示本第七实施例的畸变像差维持在±0.35%的范围内。据此说明本第七实施例相较于现有光学镜片组,在系统长度已缩短至6.386mm左右的条件下,仍能提供较佳的成像质量。
经由上述说明可得知,第七实施例相较于第一实施例的优点在于:第七实施例的光圈值比第一实施例的光圈值小,第七实施例的纵向球差的范围小于第一实施例的纵向球差的范围,第七实施例在弧矢方向上的场曲像差的范围小于第一实施例在弧矢方向上的场曲像差的范围,第七实施例在弧矢方向上的场曲像差的范围小于第一实施例在弧矢方向上场曲像差的范围,第七实施例在子午方向上的场曲像差的范围小于第一实施例在子午方向上的场曲像差的范围,第七实施例影像的畸变小于第一实施例影像的畸变,且第七实施例比第一实施例易于制造,因此良率较高。
图34为本发明的第八实施例的光学镜片组的示意图,而图35A至图35D为第八实施例之光学镜片组的纵向球差与各项像差图。请先参照图34,本发明第八实施例的光学镜片组10,其与第一实施例大致相似,仅各光学数据、非球面系数及这些透镜3、4、5、6间的参数或多或少有些不同,以及第二透镜4的物侧面41为一凹面,且具有一位于光轴I附近区域的凹面部413及一位于圆周附近区域的凹面部414。第三透镜5具有负屈光率,第三透镜5的像侧面52具有一位于光轴I附近区域的凹面部523及一位于圆周附近区域的凸面部522。第四透镜6的物侧面61具有一位于光轴I附近区域的凸面部613及一位于圆周附近区域的凹面部612。在此需注意的是,为了清楚地显示图面,图34中省略部分与第一实施例相同的凹面部与凸面部的标号。
第八实施例中的光学镜片组10详细的光学数据如图36所示,且第八实施例的整体系统焦距为3.075mm,半视场角(HFOV)为17.174°,光圈值(Fno)为2.374,系统长度为2.819mm,像高则为0.960mm。
如图37所示,则为第八实施例的第一透镜3的物侧面31到第四透镜6的像侧面62在公式(1)中的各项非球面系数。
另外,第八实施例之光学镜片组10中各重要参数间的关系如图82以及图83所示。
本第八实施例的纵向球差图示图35A中,是在光瞳半径(pupil radius)为0.6407mm下测量出来的,不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在±0.014mm范围内。在图35B与图35C的二个场曲像差图示中,三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±0.043mm内。而图35D的畸变像差图式则显示本第八实施例的畸变像差维持在±3%的范围内。据此说明本第八实施例相较于现有光学镜片组,在系统长度已缩短至2.819mm左右的条件下,仍能提供较佳的成像质量。
经由上述说明可得知,第八实施例相较于第一实施例的优点在于:第八实施例的系统长度比第一实施例的系统长度短,第八实施例的光圈值比第一实施例的光圈值小,第八实施例在弧矢方向上的场曲像差的范围小于第一实施例在弧矢方向上的场曲像差的范围,第八实施例在子午方向上的场曲像差的范围小于第一实施例在子午方向上的场曲像差的范围。
图38为本发明的第九实施例的光学镜片组的示意图,而图39A至图39D为第九实施例之光学镜片组的纵向球差与各项像差图。请先参照图38,本发明第九实施例的光学镜片组10,其与第一实施例大致相似,仅各光学数据、非球面系数及这些透镜3、4、5、6间的参数或多或少有些不同,以及第一透镜3的像侧面32具有一位于光轴I附近区域的凸面部321及一位于圆周附近区域的凹面部324。第二透镜4的物侧面41具有一位于光轴I附近区域的凹面部413及圆周附近区域的凸面部412。第三透镜5具有负屈光率,第三透镜5的像侧面52具有一位于光轴I附近区域的凹面部523。第四透镜6具有正屈光率。第四透镜6的物侧面61为一凸面,且具有一位于光轴I附近区域的凸面部613及一位于圆周附近区域的凸面部614。在此需注意的是,为了清楚地显示图面,图38中省略部分与第九实施例相同的凹面部与凸面部的标号。
第九实施例中的光学镜片组10详细的光学数据如图40所示,且第九实施例的整体系统焦距为4.382mm,半视场角(HFOV)为23.204°,光圈值(Fno)为2.381,系统长度为4.015mm,像高则为1.881mm。
如图41所示,则为第九实施例的第一透镜3的物侧面31到第四透镜6的像侧面62在公式(1)中的各项非球面系数。
另外,第九实施例之光学镜片组10中各重要参数间的关系如图82以及图83所示。
本第九实施例的纵向球差图示图39A中,不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在±0.018mm范围内。在图39B与图39C的二个场曲像差图示中,三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±0.045mm内。而图39D的畸变像差图式则显示本第九实施例的畸变像差维持在±1.95%的范围内。据此说明本第九实施例相较于现有光学镜片组,在系统长度已缩短至4.015mm左右的条件下,仍能提供较佳的成像质量。
经由上述说明可得知,第九实施例相较于第一实施例的优点在于:第九实施例的系统长度比第一实施例的系统长度短,第九实施例的光圈值比第一实施例的光圈值小,第九实施例的半视场角大于第一实施例的半视场角,第九实施例在弧矢方向上的场曲像差的范围小于第一实施例在弧矢方向上的场曲像差的范围,第九实施例在子午方向上的场曲像差的范围小于第一实施例在子午方向上的场曲像差的范围,且第九实施例比第一实施例易于制造,因此良率较高。
图42为本发明之第十实施例之光学镜片组的示意图,而图43A至图43D为第十实施例之光学镜片组的纵向球差与各项像差图。请先参照图42,本发明的第十实施例之光学镜片组10从物侧至像侧沿光学镜片组10的一光轴I依序包括一光圈2、一第一透镜3、一第二透镜4、一第五透镜7、一第三透镜5、一第四透镜6及一滤光片9。当由一待拍摄物所发出的光线进入光学镜片组10,并依序经由光圈2、第一透镜3、第二透镜4、第五透镜7、第三透镜5、第四透镜6及滤光片9之后,会在一成像面100(Image Plane)形成一影像。滤光片9例如为红外线截止片(IR cut filter),用于防止光线中的部分波段的红外线透射至成像面100而影响成像质量。补充说明的是,物侧是朝向待拍摄物的一侧,而像侧是朝向成像面100的一侧。在本第十实施例中,例如是五片式的光学镜片组。
第一透镜3、第二透镜4、第五透镜7、第三透镜5、第四透镜6及滤光片9都各自具有一朝向物侧且使成像光线通过之物侧面31、41、71、51、61、91及一朝向像侧且使成像光线通过之像侧面32、42、72、52、62、92。
第一透镜3具有正屈光率。第一透镜3的物侧面31为一凸面,具有一位于光轴I附近区域的凸面部311及一位于圆周附近区域的凸面部312。第一透镜3的像侧面32为一凸面,具有一位于光轴I附近区域的凸面部321及一位于圆周附近区域的凸面部322。在本第十实施例中,第一透镜3的物侧面31与像侧面32皆为非球面。
第二透镜4具有负屈光率。第二透镜4的物侧面41为一凹面,且具有一位于光轴I附近区域的凹面部413及一位于圆周附近区域的凹面部414。第二透镜4的像侧面42为一凹面,具有一在光轴I附近区域的凹面部421及一位于圆周附近区域的凹面部422。在本第十实施例中,第二透镜4的物侧面41与像侧面42皆为非球面。
第五透镜7具有负屈光率。第五透镜7的物侧面71为一凹面,且具有一位于光轴I附近区域的凹面部711及一位于圆周附近区域的凹面部712。第五透镜7的像侧面72具有一位于光轴I附近区域的凸面部721及一位于圆周附近区域的凹面部722。
第三透镜5具有正屈光率。第三透镜5的物侧面51为一凹面,且具有一位于光轴I附近区域的凹面部511及一位于圆周附近区域的凹面部512。第三透镜5的像侧面52具有一位于光轴I附近区域的凹面部523及一位于圆周附近区域的凸面部522。在本第十实施例中,第三透镜5的物侧面51与像侧面52皆为非球面。
第四透镜6具有正屈光率。第四透镜6的物侧面61具有一位于光轴I附近区域的凸面部613及一位于圆周附近区域的凹面部612。第四透镜6的像侧面62为一凸面,且具有一位于光轴I附近区域的凸面部623及一位于圆周附近区域的凸面部622。在本第一实施例中,第四透镜6的物侧面61与像侧面62皆为非球面。
第十实施例的其他详细光学数据如图44所示,且第十实施例的整体系统焦距(effective focal length,EFL)为8.688mm,半视场角(half field of view,HFOV)为18.640°,光圈值(F-number,Fno)为2.389,其系统长度为8.000mm,像高为2.944mm。其中,系统长度是指由第一透镜3的物侧面31到成像面100在光轴I上的距离。
此外,在第十实施例中,第一透镜3、第二透镜4、第五透镜7、第三透镜5及第四透镜6的物侧面31、41、71、51、61及像侧面32、42、72、52、62共计十个面均是非球面,而这些非球面是依公式(1)定义,于此不再赘述。第一透镜3的物侧面31到第五透镜7的像侧面72在公式(1)中的各项非球面系数如图45所示。其中,图45中字段编号31表示其为第一透镜3的物侧面31的非球面系数,其它字段依此类推。
另外,第十实施例之光学镜片组10中各重要参数间的关系如图82以及图83所示。
本第十实施例中提到的第一透镜3、第二透镜4、第三透镜5以及第四透镜6中的参数定义大致类似上文段落中所提到的参数定义,其差异在于:
T5为第五透镜7在光轴I上的厚度,在本第十实施例中,T5在T2与T3之间;
G25为第二透镜3到第五透镜7在光轴I上的距离;
G53为第五透镜7到第三透镜3在光轴I上的距离;
f5为第五透镜7的焦距;
n5为第五透镜7的折射率;
υ5为第五透镜7的阿贝系数。
再配合参阅图43A至图43D,图43A的图式说明第十实施例的纵向球差(longitudinal spherical aberration),图43B与图43C的图式则分别说明第十实施例在成像面100上有关弧矢(sagittal)方向的场曲(field curvature)像差及子午(tangential)方向的场曲像差,图43D的图式则说明第十实施例在成像面100上的畸变像差(distortion aberration)。本第十实施例的纵向球差图示图43A中,是在光瞳半径(pupilradius)为1.8099mm下测量出来的,每一种代表波长(代表波长例如是470奈米、555奈米、650奈米)所成的曲线皆很靠近并向中间靠近,说明每一种代表波长不同高度的离轴光线皆集中在成像点附近,由每一代表波长的曲线的偏斜幅度可看出,不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在±0.025mm范围内,故本第十实施例确实明显改善相同波长的球差,此外,三种代表波长彼此间的距离也相当接近,代表不同波长光线的成像位置已相当集中,因而使色像差也获得明显改善。
在图43B与图43C的二个场曲图示中,三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±0.035mm内,说明本第十实施例的光学系统能有效消除场曲像差。而图43D的畸变图式则显示本第十实施例的畸变像差维持在±0.6%的范围内,说明本第十实施例的畸变像差已符合光学系统的成像质量要求,据此说明本第十实施例相较于现有光学镜片组,在系统长度已缩短至8.000mm左右的条件下,仍能提供较佳的成像质量,故本第十实施例能在维持良好光学性能之条件下,可以降低光圈值(即增大光圈)、缩短镜头长度以及扩大拍摄角度,以实现薄型化并增加视场角的产品设计。
图46为本发明的第十一实施例的光学镜片组的示意图,而图47A至图47D为第十一实施例之光学镜片组的纵向球差与各项像差图。请先参照图46,本发明第十一实施例的光学镜片组10,其与第十实施例大致相似,仅各光学数据、非球面系数及这些透镜3、4、7、5、6间的参数或多或少有些不同,以及第五透镜7的像侧面71为一凸面,且具有一位于光轴I附近区域的凸面部711及一位于圆周附近区域的凸面部714。第三透镜5的像侧面52为一凸面,具有一位于光轴I附近区域的凸面部521及一位于圆周附近区域的凸面部522。第四透镜6具有负屈光率,第四透镜6的物侧面61为一凹面,且具有一位于光轴I附近区域的凹面部611及一位于圆周附近区域的凹面部612。第四透镜6的像侧面62具有一位于光轴I附近区域的凹面部621及一位于圆周附近区域的凸面部622。在此需注意的是,为了清楚地显示图面,图46中省略部分与第十实施例相同的凹面部与凸面部的标号。
第十一实施例中的光学镜片组10详细的光学数据如图48所示,且第十一实施例的整体系统焦距为8.643mm,半视场角(HFOV)为18.844°,光圈值(Fno)为2.378,系统长度为8.000mm,像高则为2.944mm。
如图49所示,则为第十一实施例的第一透镜3的物侧面31到第五透镜7的像侧面72在公式(1)中的各项非球面系数。
另外,第十一实施例之光学镜片组10中各重要参数间的关系如图84以及图85所示。
本第十一实施例的纵向球差图示图47A中,是在光瞳半径(pupil radius)为1.8008mm下测量出来的,不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在±0.04mm范围内。在图47B与图47C的二个场曲像差图示中,三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±0.04mm内。而图47D的畸变像差图式则显示本第十一实施例的畸变像差维持在±0.5%的范围内。据此说明本第十一实施例相较于现有光学镜片组,在系统长度已缩短至8.000mm左右的条件下,仍能提供较佳的成像质量。
经由上述说明可得知,第十一实施例相较于第十实施例的优点在于:第十一实施例的光圈值比第十实施例的光圈值小,第十一实施例在子午方向上的场曲像差的范围小于第十实施例在子午方向上的场曲像差的范围,第十一实施例影像的畸变小于第十实施例影像的畸变。
图50为本发明的第十二实施例的光学镜片组的示意图,而图51A至图51D为第十二实施例之光学镜片组的纵向球差与各项像差图。请先参照图50,本发明第十二实施例的光学镜片组10,其与第十实施例大致相似,仅各光学数据、非球面系数及这些透镜3、4、7、5、6间的参数或多或少有些不同,以及第二透镜4的物侧面41为一凸面,且具有一位于光轴I附近区域的凸面部411及一位于圆周附近区域的凸面部412。第五透镜7的物侧面71具有一位于光轴I附近区域的凸面部711及一位于圆周附近区域的凹面部712。第五透镜7的像侧面72具有一位于光轴I附近区域的凹面部723及一位于圆周附近区域的凸面部724。第三透镜5的像侧面52为一凸面,且具有一位于光轴I附近区域的凸面部521及一位于圆周附近的凸面部522。第四透镜具有负屈光率,第四透镜6的物侧面61为一凹面,且具有一位于光轴I附近区域的凹面部611及一位于圆周附近区域的凹面部612。在此需注意的是,为了清楚地显示图面,图50中省略部分与第十实施例相同的凹面部与凸面部的标号。
第十二实施例中的光学镜片组10详细的光学数据如图52所示,且第十二实施例的整体系统焦距为8.592mm,半视场角(HFOV)为18.894°,光圈值(Fno)为2.374,系统长度为7.963mm,像高则为2.374mm。
如图53所示,则为第十二实施例的第一透镜3的物侧面31到第五透镜7的像侧面72在公式(1)中的各项非球面系数。
另外,第十二实施例之光学镜片组10中各重要参数间的关系如图84以及图85所示。
本第十二实施例的纵向球差图示图51A中,是在光瞳半径(pupil radius)为1.7900mm下测量出来的,不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在±0.05mm范围内。在图51B与图51C的二个场曲像差图示中,三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±0.04mm内。而图51D的畸变像差图式则显示本第十二实施例的畸变像差维持在±0.45%的范围内。据此说明本第十二实施例相较于现有光学镜片组,在系统长度已缩短至7.963mm左右的条件下,仍能提供较佳的成像质量。
经由上述说明可得知,第十二实施例相较于第十实施例的优点在于:第十二实施例的系统长度小于第十实施例的系统长度,第十二实施例的光圈值小于第十实施例的光圈值,第十二实施例的半视场角大于第十实施例的半视场角,第十二实施例在弧矢方向上的场曲像差的范围小于第十实施例在弧矢方向上的场曲像差的范围,第十二实施例影像的畸变小于第十实施例影像的畸变,且第十二实施例比第十实施例易于制造,因此良率较高。
图54为本发明的第十三实施例的光学镜片组的示意图,而图55A至图55D为第十三实施例之光学镜片组的纵向球差与各项像差图。请先参照图54,本发明第十三实施例的光学镜片组10,其与第十实施例大致相似,仅各光学数据、非球面系数及这些透镜3、4、7、5、6间的参数或多或少有些不同,以及第五透镜7的像侧面72为一凸面,且具有一位于光轴I附近区域的凸面部721及一位于圆周附近区域的凸面部724。第三透镜具有负屈光率。在此需注意的是,为了清楚地显示图面,图54中省略部分与第一实施例相同的凹面部与凸面部的标号。
第十三实施例中的光学镜片组10详细的光学数据如图56所示,且第十三实施例的整体系统焦距为8.788mm,半视场角(HFOV)为18.402°,光圈值(Fno)为2.394,系统长度为8.000mm,像高则为2.944mm。
如图57所示,则为第十三实施例的第一透镜3的物侧面31到第五透镜7的像侧面72在公式(1)中的各项非球面系数。
另外,第十三实施例之光学镜片组10中各重要参数间的关系如图84以及图85所示。
本第十三实施例的纵向球差图示图55A中,是在光瞳半径(pupil radius)为1.8309mm下测量出来的,不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在±0.02mm范围内。在图55B与图55C的二个场曲像差图示中,三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±0.035mm内。而图55D的畸变像差图式则显示本第十三实施例的畸变像差维持在1.6%的范围内。据此说明本第十一实施例相较于现有光学镜片组,在系统长度已缩短至8.000mm左右的条件下,仍能提供较佳的成像质量。
经由上述说明可得知,第十三实施例相较于第十实施例的优点在于:第十三实施例的纵向球差的范围小于第十实施例纵向球差的范围,第十三实施例在子午方向上的场曲像差的范围小于第十实施例在子午方向上的场曲像差的范围,第十三实施例的影像的畸变小于第十实施例的影像的畸变,且第十三实施例比第十实施例易于制造,因此良率较高。
图58为本发明的第十四实施例的光学镜片组的示意图,而图59A至图59D为第十四实施例之光学镜片组的纵向球差与各项像差图。请先参照图58,本发明第十四实施例的光学镜片组10,其与第十实施例大致相似,仅各光学数据、非球面系数及这些透镜3、4、7、5、6间的参数或多或少有些不同,以及第五透镜7的像侧面72为一凸面,且具有一位于光轴I附近区域的凸面部721及一位于圆周附近区域的凸面部724。第三透镜5的物侧面51具有一位于光轴I附近区域的凸面部513及一位于圆周附近区域的凹面部512。第四透镜6具有负屈光率。第四透镜6的物侧面61为一凹面,具有一位于光轴I附近区域的凹面部611及一位于圆周附近区域的凹面部612。第四透镜6的像侧面62具有一位于光轴I附近区域的凹面部621及一位于圆周附近区域的凸面部622。在此需注意的是,为了清楚地显示图面,图58中省略部分与第十实施例相同的凹面部与凸面部的标号。
第十四实施例中的光学镜片组10详细的光学数据如图60所示,且第十四实施例的整体系统焦距为8.677mm,半视场角(HFOV)为18.723°,光圈值(Fno)为2.386,系统长度为8.000mm,像高则为2.944mm。
如图61所示,则为第十四实施例的第一透镜3的物侧面31到第五透镜7的像侧面72在公式(1)中的各项非球面系数。
另外,第十四实施例之光学镜片组10中各重要参数间的关系如图84以及图85所示。
本第十四实施例的纵向球差图示图59A中,是在光瞳半径(pupil radius)为1.8076mm下测量出来的,不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在±0.019mm范围内。在图59B与图59C的二个场曲像差图示中,三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±0.06mm内。而图59D的畸变像差图式则显示本第十四实施例的畸变像差维持在±0.6%的范围内。据此说明本第十四实施例相较于现有光学镜片组,在系统长度已缩短至8.000mm左右的条件下,仍能提供较佳的成像质量。
经由上述说明可得知,第十四实施例相较于第十实施例的优点在于:第十四实施例的光圈值小于第十实施例的光圈值,第十四实施例的半视场角大于第十实施例的半视场角,第十四实施例在纵向球差的范围小于第十实施例在纵向球差的范围,且第十四实施例比第十实施例易于制造,因此良率较高。
图62为本发明的第十五实施例的光学镜片组的示意图,而图63A至图63D为第十五实施例之光学镜片组的纵向球差与各项像差图。请先参照图62,本发明第十五实施例的光学镜片组10,其与第十实施例大致相似,仅各光学数据、非球面系数及这些透镜3、4、7、5、6间的参数或多或少有些不同,以及第五透镜7的物侧面71具有一位于光轴I附近区域的凸面部713及一位于圆周附近区域的凹面部712。第五透镜7的像侧面72为一凹面,且具有一位于光轴I附近区域的凹面部723及一位于圆周附近区域的凹面部722。第三透镜5的像侧面52为一凸面,且具有一位于光轴I附近区域的凸面部521及一位于圆周附近区域的凸面部522。第四透镜6具有负屈光率。第四透镜6的物侧面61为一凹面,且具有一位于光轴I附近区域的凹面部611及一位于圆周附近区域的凹面部612。在此需注意的是,为了清楚地显示图面,图62中省略部分与第十实施例相同的凹面部与凸面部的标号。
第十五实施例中的光学镜片组10详细的光学数据如图64所示,且第十五实施例的整体系统焦距为8.650mm,半视场角(HFOV)为18.738°,光圈值(Fno)为2.379,系统长度为8.000mm,像高则为2.944mm。
如图65所示,则为第十五实施例的第一透镜3的物侧面31到第五透镜7的像侧面72在公式(1)中的各项非球面系数。
另外,第十五实施例之光学镜片组10中各重要参数间的关系如图84以及图85所示。
本第十五实施例的纵向球差图示图63A中,是在光瞳半径(pupil radius)为1.8021mm下测量出来的,不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在±0.025mm范围内。在图63B与图63C的二个场曲像差图示中,三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±0.03mm内。而图63D的畸变像差图式则显示本第十五实施例的畸变像差维持在±0.9%的范围内。据此说明本第十五实施例相较于现有光学镜片组,在系统长度已缩短至8.000mm左右的条件下,仍能提供较佳的成像质量。
经由上述说明可得知,第十五实施例相较于第十实施例的优点在于:第十五实施例的光圈值小于第十实施例的光圈值,第十五实施例的半视场角大于第十实施例的半视场角,第十五实施例在子午方向上的场曲像差的范围小于第十实施例在子午方向上场曲像差的范围,且第十五实施例比第十实施例易于制造,因此良率较高。
图66为本发明的第十六实施例的光学镜片组的示意图,而图67A至图67D为第十六实施例之光学镜片组的纵向球差与各项像差图。请先参照图66,本发明第十六实施例的光学镜片组10,其与第十实施例大致相似,仅各光学数据、非球面系数及这些透镜3、4、7、5、6间的参数或多或少有些不同,以及第五透镜7具有正屈光率。第五透镜7的像侧面72为一凸面,且具有一位于光轴I附近区域的凸面部721及一位于圆周附近区域的凸面部724。第三透镜5具有负屈光率。在此需注意的是,为了清楚地显示图面,图66中省略部分与第十实施例相同的凹面部与凸面部的标号。
第十六实施例中的光学镜片组10详细的光学数据如图68所示,且第十六实施例的整体系统焦距为8.609mm,半视场角(HFOV)为18.810°,光圈值(Fno)为2.390,系统长度为7.927mm,像高则为2.944mm。
如图69所示,则为第十六实施例的第一透镜3的物侧面31到第五透镜7的像侧面72在公式(1)中的各项非球面系数。
另外,第十六实施例之光学镜片组10中各重要参数间的关系如图84以及图85所示。
本第十六实施例的纵向球差图示图67A中,是在光瞳半径(pupil radius)为1.7936mm下测量出来的,不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在±0.025mm范围内。在图67B与图67C的二个场曲像差图示中,三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±0.035mm内。而图67D的畸变像差图式则显示本第十六实施例的畸变像差维持在±0.82%的范围内。据此说明本第十六实施例相较于现有光学镜片组,在系统长度已缩短至7.927mm左右的条件下,仍能提供较佳的成像质量。
经由上述说明可得知,第十六实施例相较于第十实施例的优点在于:第十六实施例的系统长度小于第十实施例的系统长度,第十六实施例的半视场角大于第十实施例的半视场角,且第十六实施例比第十实施例易于制造,因此良率较高。
图70为本发明的第十七实施例的光学镜片组的示意图,而图71A至图71D为第十七实施例之光学镜片组的纵向球差与各项像差图。请先参照图70,本发明第十七实施例的光学镜片组10,其与第十实施例大致相似,仅各光学数据、非球面系数及这些透镜3、4、7、5、6间的参数或多或少有些不同,以及第二透镜4的物侧面41具有一位于光轴I附近区域的凹面部413及一位于圆周附近区域的凸面部412。第五透镜7的像侧面72具有一位于光轴I附近区域的凹面部723及一位于圆周附近区域的凸面部724。第三透镜5的像侧面52为一凸面,且具有一位于光轴I附近区域的凸面部521及一位于圆周附近区域的凸面部522。第四透镜6具有负屈光率。第四透镜6的物侧面61为一凹面,且具有一位于光轴I附近区域的凹面部611及一位于圆周附近区域的凹面部612。在此需注意的是,为了清楚地显示图面,图70中省略部分与第十实施例相同的凹面部与凸面部的标号。
第十七实施例中的光学镜片组10详细的光学数据如图72所示,且第十七实施例的整体系统焦距为8.652mm,半视场角(HFOV)为18.797°,光圈值(Fno)为2.379,系统长度为8.000mm,像高则为2.944mm。
如图73所示,则为第十七实施例的第一透镜3的物侧面31到第五透镜7的像侧面72在公式(1)中的各项非球面系数。
另外,第十七实施例之光学镜片组10中各重要参数间的关系如图84以及图85所示。
本第十七实施例的纵向球差图示图71A中,是在光瞳半径(pupil radius)为1.8024mm下测量出来的,不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在±0.0225mm范围内。在图71B与图71C的二个场曲像差图示中,三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±0.04mm内。而图71D的畸变像差图式则显示本第十七实施例的畸变像差维持在±0.4%的范围内。据此说明本第十七实施例相较于现有光学镜片组,在系统长度已缩短至8.000mm左右的条件下,仍能提供较佳的成像质量。
经由上述说明可得知,第十七实施例相较于第十实施例的优点在于:第十七实施例的光圈值小于第十实施例的光圈值,第十七实施例的半视场角大于第十实施例的半视场角,第十七实施例影像的畸变小于第十实施例影像的畸变,且第十七实施例比第十实施例易于制造,因此良率较高。
图74为本发明的第十八实施例的光学镜片组的示意图,而图75A至图75D为第十八实施例之光学镜片组的纵向球差与各项像差图。请先参照图74,本发明第十八实施例的光学镜片组10,其与第十实施例大致相似,仅各光学数据、非球面系数及这些透镜3、4、7、5、6间的参数或多或少有些不同,以及第三透镜5的像侧面52为一凸面,且具有一位于光轴I附近区域的凸面部521及一位于圆周附近区域的凸面部522。第四透镜6具有负屈光率。第四透镜6的物侧面61为一凹面,且具有一位于光轴I附近区域的凹面部611及一位于圆周附近区域的凹面部612。第四透镜6的像侧面62具有一位于光轴I附近区域的凹面部621及一位于圆周附近区域的凸面部622。在此需注意的是,为了清楚地显示图面,图74中省略部分与第十实施例相同的凹面部与凸面部的标号。
第十八实施例中的光学镜片组10详细的光学数据如图76所示,且第十八实施例的整体系统焦距为3.044mm,半视场角(HFOV)为18.192°,光圈值(Fno)为2.392,系统长度为2.800mm,像高则为1.000mm。
如图77所示,则为第十八实施例的第一透镜3的物侧面31到第五透镜7的像侧面72在公式(1)中的各项非球面系数。
另外,第十八实施例之光学镜片组10中各重要参数间的关系如图84以及图85所示。
本第十八实施例的纵向球差图示图75A中,是在光瞳半径(pupil radius)为0.6343mm下测量出来的,不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在±14μm范围内。在图75B与图75C的二个场曲像差图示中,三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±0.035mm内。而图75D的畸变像差图式则显示本第十八实施例的畸变像差维持在±0.38%的范围内。据此说明本第十八实施例相较于现有光学镜片组,在系统长度已缩短至2.800mm左右的条件下,仍能提供较佳的成像质量。
经由上述说明可得知,第十八实施例相较于第十实施例的优点在于:第十八实施例的系统长度小于第十实施例的系统长度,第十八实施例的纵向球差的范围小于第十实施例的纵向球差的范围,第十八实施例在弧矢方向上的场曲像差的范围小于第十实施例在弧矢方向上的场曲像差的范围,第十八实施例在子午方向上的场曲像差的范围小于第十实施例在子午方向上的场曲像差的范围,第十八实施例影像的畸变小于第十实施例影像的畸变。
图78为本发明的第十九实施例的光学镜片组的示意图,而图79A至图79D为第十九实施例之光学镜片组的纵向球差与各项像差图。请先参照图78,本发明第十九实施例的光学镜片组10,其与第十实施例大致相似,仅各光学数据、非球面系数及这些透镜3、4、7、5、6间的参数或多或少有些不同,以及第五透镜7具有正屈光率。第五透镜7的像侧面72为一凸面,且具有一位于光轴I附近区域的凸面部721及一位于圆周附近区域的凸面部724。第三透镜5具有负屈光率。第四透镜6的像侧面62具有一位于光轴I附近区域的凹面部621及一圆周附近区域的凸面部623。在此需注意的是,为了清楚地显示图面,图78中省略部分与第十实施例相同的凹面部与凸面部的标号。
第十九实施例中的光学镜片组10详细的光学数据如图80所示,且第十九实施例的整体系统焦距为6.828mm,半视场角(HFOV)为23.288°,光圈值(Fno)为2.387,系统长度为6.294mm,像高则为2.944mm。
如图81所示,则为第十九实施例的第一透镜3的物侧面31到第五透镜7的像侧面72在公式(1)中的各项非球面系数。
另外,第十九实施例之光学镜片组10中各重要参数间的关系如图84以及图85所示。
本第十九实施例的纵向球差图示图79A中,是在光瞳半径(pupil radius)为1.4225mm下测量出来的,不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在±0.0225范围内。在图79B与图79C的二个场曲像差图示中,三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±0.035mm内。而图79D的畸变像差图式则显示本第十九实施例的畸变像差维持在±0.85%的范围内。据此说明本第十九实施例相较于现有光学镜片组,在系统长度已缩短至6.294mm左右的条件下,仍能提供较佳的成像质量。
经由上述说明可得知,第十九实施例相较于第十实施例的优点在于:第十九实施例的系统长度小于第十实施例的系统长度,第十九实施例的光圈值小于第十实施例的光圈值,第十九实施例的半视场角大于第十实施例的半视场角,第十九实施例在弧矢方向上的场曲像差的范围小于第十实施例在弧矢方向上的场曲像差的范围,第十九实施例在子午方向上的场曲像差的范围小于第十实施例在子午方向的场曲像差的范围,且第十九实施例比第十实施例易于制造,因此良率较高。
再配合参阅图82、图83、图83、图84,为上述十九个实施例的各项光学参数的表格图,当本发明的实施例的光学镜片组10中的各项光学参数间的关系式符合下列条件式的至少其中之一时,可协助设计者设计出具备良好光学性能、整体长度有效缩短、且技术上可行之光学镜片组:
一、为了达成缩短透镜系统长度,本发明的实施例适当的缩短透镜厚度和透镜间的空气间隙,但考虑到透镜组装过程的难易度以及必须兼顾成像质量的前提下,透镜厚度及透镜间的空气间隙彼此需互相调配,故在满足以下条件式的数值限定之下,光学镜片组能达到较佳的配置:
二、当光学镜片组满足条件式(TTL×Fno)/EFL≦2.2时,有助于增加入光孔径的同时而不增加光学镜片组的长度,易于大光圈望远光学镜片组的设计。较佳地为0.8≦(TTL×Fno)/EFL≦2.2。
三、当光学镜片组满足条件式2.8mm≦TTL≦8mm时,可使得光学镜片组不至过长,增加光学镜片组长度,也不至过短使像高过小降低摄像尺寸。
四、当光学镜片组满足条件式HFOV≦25°或者是2.5≦EFL/ALT≦4.75有利于增加光学镜片组对于远方物体的摄像能力。
五、当光学镜片组满足条件式7.3≦EFL/T4时,借着限制焦距与第四透镜6厚度的关系,使得T4不至过小或过大,不致于增加制造上之困难度以微调各种像差,较佳地为8.4≦EFL/T3≦26。
六、当光学镜片组满足条件式6.9≦EFL/T3时,借着限制焦距与第三透镜5厚度的关系,使得T3不至过小或过大,有利于降低彗差和像面弯曲,较佳地为8.4≦EFL/T3≦40。
七、当光学镜片组满足条件式EFL/T2≦39时,借着限制焦距与第二透镜4厚度的关系,使得T2不至过小或过大,有利于修正第一透镜3产生的像差,较佳地为7.6≦EFL/T2≦39。
八、当光学镜片组满足条件式EFL/G2≦7.1与EFL/G2≦4.6时,借着限制焦距与透镜距离的关系,使得增加透镜距离以提高望远摄像能力的同时不至影响成像质量。上述两者条件式较佳地分别为1.7≦EFL/G2≦7.1、1.7≦EFL/G2≦4.6。
此外,本发明实施例的光学镜片组更可以符合以下条件式,其中:
2≦AAG/T1≦5.1;
1.7≦G23/T4,较佳为1.7≦G23/T4≦14;
2.4≦AAG/T4,较佳为2.4≦AAG/T4≦14;
0.8≦G23/T1,较佳为0.8≦G23/T1≦5.1;
10.5≦AAG/G12,较佳为10.5≦AAG/G12≦550;
7.5≦G23/G12,较佳为7.5≦G23/G12≦548;
2.6≦G23/T3,较佳为2.6≦G23/T3≦20;
(T3+BFL)/T1≦2.2,较佳为0.95≦(T3+BFL)/T1≦2.2;
1.1≦G23/BFL,较佳为1.1≦G23/BFL≦4.5;
AAG/T2≦19.5,较佳为2.4≦AAG/T2≦19.5;
ALT/G23≦1.8,较佳为0.35≦ALT/G23≦1.8;
G23/T2≦19.5,较佳为1.6≦G23/T2≦19.5;
ALT/T1≦3.2,较佳为1.8≦ALT/T1≦3.2
其中,上述条件式的至少其中之一的目的为使各透镜的厚度与间隔维持一适当值,避免任一参数过大而不利于光学镜片组整体之薄型化,或是避免任一参数过小而影响组装或是提高制造上之困难度。
并且,更可搭配以下条件式以进行本发明的实施例的光学镜片组设计:
1.1≦T3/G12≦28.1;
0.9≦T2/G12≦28.2;
4.0≦T1/G12≦109;
25.3≦EFL/G12≦967.2;
5.3≦EFL/T1≦9.0;
0.9≦T1/T3≦6.1;
0.7≦T1/T4≦3.7;
0.25≦T3/T2≦5.3;
0.25≦T4/T3≦5.4;
0.2≦G34/G12≦28.5;
1.0≦G23/G34≦464;
1.0≦AAG/G23≦2.0;
2.0≦AAG/G34≦466;
3≦ALT/T2≦14;
2.4≦ALT/T3≦16、
2.1≦ALT/T4≦9.1;
0.7≦T1/G34≦92;
0.04≦G34/T2≦5.2;
0.04≦G34/T3≦4.3;
2.3≦T4/G12≦40;
0.03≦G34/T4≦1.8;
1.8≦ALT/G34≦174;
5.4≦EFL/G34≦820;
0.7≦BFL/T1≦1.8;
1.4≦BFL/T2≦8.6;
1.1≦BFL/T3≦6.3;
0.8≦BFL/T4≦5.2;
3.4≦BFL/G1≦122;
0.95≦BFL/G34≦103;
1.1≦EFL/TL≦1.65;
其中,另可选择实施例参数之任意组合关系增加光学镜片组限制,以利于本发明相同架构的光学镜片组设计。
有鉴于光学系统设计的不可预测性,在本发明的架构之下,符合上述条件式能较佳地使本发明实施例的光学镜片组长度缩短、可用光圈增大、成像质量提升,或组装良率提升而改善先前技术的缺点。
前述所列之示例性限定关系式,亦可任意选择性地合并不等数量施用于本发明之实施态样中,并不限于此。在实施本发明时,除了前述关系式之外,亦可针对单一透镜或广泛性地针对多个透镜额外设计出其他更多的透镜的凹凸曲面排列等细部结构,以加强对系统性能及/或分辨率的控制,举例来说,第一透镜的物侧面上可选择性地额外形成有一位于光轴附近区域的凸面部或具有一正屈光率。须注意的是,此些细节需在无冲突之情况之下,选择性地合并施用于本发明之其他实施例当中。
综上所述,本发明的实施例的光学镜片组10可获致下述的功效及优点:
一、本发明各实施例的纵向球差、场曲像差、畸变像差皆符合使用规范。另外,650奈米、555奈米、470奈米三种代表波长在不同高度的离轴光线皆集中在成像点附近,由每一曲线的偏斜幅度可看出不同高度的离轴光线的成像点偏差皆获得控制而具有良好的球差、像差、畸变抑制能力。进一步参阅成像质量数据,650奈米、555奈米、470奈米三种代表波长彼此间的距离亦相当接近,显示本发明的实施例在各种状态下对不同波长光线的集中性佳而具有优良的色散抑制能力,故透过上述可知本发明的实施例具备良好光学性能。本发明的实施例的光学镜片组10可作为大光圈望远光学镜片组的设计或者是可以增加光学镜片组对于远方物体的摄像能力,且由上述说明可知其具有良好的成像质量。
二、第一透镜3的物侧面31的圆周附近区域为凸面部312,有利于光线聚焦。
三、第二透镜4具有负屈光率,易于修正第一透镜3产生主要的像差。
四、第三透镜5的物侧面51的圆周附近区域为凹面部512,与第四透镜6的像侧面62圆周附近区域为凸面部622有利于修正前二镜片产生主要的像差。
五、光圈2的位置设置在第一透镜3之前或第一透镜3与第二透镜4之间搭配其他透镜,有助于增加可用光圈并降低光圈值,其中以设置在第一透镜3之前收光效果较好。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明,但所属领域的技术人员应该明白,在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内,在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化,均为本发明的保护范围。

Claims (20)

1.一种光学镜片组,其特征在于:从一物侧至一像侧沿一光轴依序包括一第一透镜、一第二透镜、一第三透镜及一第四透镜,且该第一透镜至该第四透镜各自包括一朝向该物侧且定义为使成像光线通过的范围的物侧面及一朝向该像侧且定义为使成像光线通过的范围的像侧面;
该第一透镜为由该物侧自该像侧排列的第一个具有屈光率的透镜,该第一透镜的该物侧面具有一位于圆周附近区域的凸面部;
该第二透镜为由该物侧自该像侧排列的第二个具有屈光率的透镜,该第二透镜具有负屈光率;
该第三透镜为由该像侧自该物侧排列的第二个具有屈光率的透镜,该第三透镜的该物侧面具有一位于圆周附近区域的凹面部;
该第四透镜为由该像侧自该物侧排列的第一个具有屈光率的透镜,该第四透镜的该物侧面具有一位于圆周附近区域的凹面部,该第四透镜的该像侧面具有一位于圆周附近区域的凸面部;
其中,该光学镜片组符合:
(TTL×Fno)/EFL≦2.2;
2.8mm≦TTL≦8mm;以及
HFOV≦25°,
其中,TTL为该第一透镜的该物侧面到位于该像侧的一成像面在该光轴上的距离,Fno为该光学镜片组的光圈值,EFL为该光学镜片组的系统焦距,且HFOV为该光学镜片组的半视场角。
2.根据权利要求1所述的一种光学镜片组,其特征在于:其中该光学镜片组更符合:7.3≦EFL/T4,其中T4为该第四透镜在该光轴上的厚度。
3.根据权利要求1所述的一种光学镜片组,其特征在于:其中该光学镜片组更符合:1.7≦G23/T4,其中G23为该第二透镜到该第三透镜在该光轴上的距离,且T4为该第四透镜在该光轴上的厚度。
4.根据权利要求1所述的一种光学镜片组,其特征在于:其中该光学镜片组更符合:2.4≦AAG/T4,其中AAG为该第一透镜到该第二透镜在该光轴上的距离、该第二透镜到该第三透镜在该光轴上的距离与该第三透镜到该第四透镜在该光轴上的距离之总和,且T4为该第四透镜在该光轴上的厚度。
5.根据权利要求1所述的一种光学镜片组,其特征在于:其中该光学镜片组更符合:0.8≦G23/T1,其中G23为该第二透镜到该第三透镜在该光轴上的距离,且T1为该第一透镜在该光轴上的厚度。
6.根据权利要求1所述的一种光学镜片组,其特征在于:其中该光学镜片组更符合:EFL/G23≦7.1,其中G23为该第二透镜到该第三透镜在该光轴上的距离。
7.根据权利要求1所述的一种光学镜片组,其特征在于:其中该光学镜片组更符合:6.9≦EFL/T3,其中T3为该第三透镜在该光轴上的厚度。
8.根据权利要求1所述的一种光学镜片组,其特征在于:其中该光学镜片组更符合:EFL/AAG≦4.6,其中AAG为该第一透镜到该第二透镜在该光轴上的距离、该第二透镜到该第三透镜在该光轴上的距离与该第三透镜到该第四透镜在该光轴上的距离之总和。
9.根据权利要求1所述的一种光学镜片组,其特征在于:其中该光学镜片组更符合:10.5≦AAG/G12,其中AAG为该第一透镜到该第二透镜在该光轴上的距离、该第二透镜到该第三透镜在该光轴上的距离与该第三透镜到该第四透镜在该光轴上的距离之总和,且G12为该第一透镜到该第二透镜在该光轴上的距离。
10.根据权利要求1所述的一种光学镜片组,其特征在于:其中该光学镜片组更符合:7.5≦G23/G12,其中G23为该第二透镜到该第三透镜在该光轴上的距离,且G12为该第一透镜到该第二透镜在该光轴上的距离。
11.一种光学镜片组,其特征在于:从一物侧至一像侧沿一光轴依序包括一第一透镜、一第二透镜、一第三透镜及一第四透镜,且该第一透镜至该第四透镜各自包括一朝向该物侧且定义为使成像光线通过的范围的物侧面及一朝向该像侧且定义为使成像光线通过的范围的像侧面;
该第一透镜为由该物侧自该像侧排列的第一个具有屈光率的透镜,该第一透镜的该物侧面具有一位于圆周附近区域的凸面部;
该第二透镜为由该物侧自该像侧排列的第二个具有屈光率的透镜,该第二透镜具有负屈光率;
该第三透镜为由该像侧自该物侧排列的第二个具有屈光率的透镜,该第三透镜的该物侧面具有一位于圆周附近区域的凹面部;
该第四透镜为由该像侧自该物侧排列的第一个具有屈光率的透镜,该第四透镜的该物侧面具有一位于圆周附近区域的凹面部,该第四透镜的该像侧面具有一位于圆周附近区域的凸面部;
其中,该光学镜片组符合:
(TTL×Fno)/EFL≦2.2;
2.8mm≦TTL≦8mm;以及
2.5≦EFL/ALT≦4.75,
其中,TTL为该第一透镜的该物侧面到位于该像侧的一成像面在该光轴上的距离,Fno为该光学镜片组的光圈值,EFL为该光学镜片组的系统焦距,且ALT为该第一透镜、该第二透镜、该第三透镜及该第四透镜在该光轴上的厚度总和。
12.根据权利要求11所述的一种光学镜片组,其特征在于:其中该光学镜片组更符合:2.6≦G23/T3,其中G23为该第二透镜到该第三透镜在光轴上的距离,且T3为该第三透镜在该光轴上的厚度。
13.根据权利要求11所述的一种光学镜片组,其特征在于:其中该光学镜片组更符合:2≦AAG/T1≦5.1,其中AAG为该第一透镜到该第二透镜在该光轴上的距离、该第二透镜到该第三透镜在该光轴上的距离与该第三透镜到该第四透镜在该光轴上的距离之总和,且T1为为该第一透镜在该光轴上的厚度。
14.根据权利要求11所述的一种光学镜片组,其特征在于:其中该光学镜片组更符合:(T3+BFL)/T1≦2.2,其中T3为该第三透镜在该光轴上的厚度,BFL为该第四透镜的该像侧面到该成像面在该光轴上的距离,且T1为该第一透镜在该光轴上的厚度。
15.根据权利要求11所述的一种光学镜片组,其特征在于:其中该光学镜片组更符合:EFL/T2≦39,其中T2为该第二透镜在该光轴上的厚度。
16.根据权利要求11所述的一种光学镜片组,其特征在于:其中该光学镜片组更符合:1.1≦G23/BFL,其中G23为该第二透镜到该第三透镜在该光轴上的距离,且BFL为该第四透镜的该像侧面到该成像面在该光轴上的距离。
17.根据权利要求11所述的一种光学镜片组,其特征在于:其中该光学镜片组更符合:AAG/T2≦19.5,其中AAG为该第一透镜到该第二透镜在该光轴上的距离、该第二透镜到该第三透镜在该光轴上的距离与该第三透镜到该第四透镜在该光轴上的距离之总和,且T2为该第二透镜在该光轴上的厚度。
18.根据权利要求11所述的一种光学镜片组,其特征在于:其中该光学镜片组更符合:ALT/G23≦1.8,其中ALT为该第一透镜、该第二透镜、该第三透镜及该第四透镜在该光轴上的厚度总和,且G23为该第二透镜到该第三透镜在该光轴上的距离。
19.根据权利要求11所述的一种光学镜片组,其特征在于:其中该光学镜片组更符合:G23/T2≦19.5,其中G23为该第二透镜到该第三透镜在该光轴上的距离,且T2为该第二透镜在该光轴上的厚度。
20.根据权利要求11所述的一种光学镜片组,其特征在于:其中该光学镜片组更符合:ALT/T1≦3.2,其中T1为该第一透镜在该光轴上的厚度。
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