CN106199926A

CN106199926A - 光学镜头

Info

Publication number: CN106199926A
Application number: CN201510225272.6A
Authority: CN
Inventors: 陈荣耀; 张裕民; 江衍辰
Original assignee: Ability Enterprise Co Ltd
Current assignee: Ability Enterprise Co Ltd
Priority date: 2015-05-06
Filing date: 2015-05-06
Publication date: 2016-12-07
Anticipated expiration: 2035-05-06
Also published as: CN106199926B

Abstract

本发明揭露一种光学镜头，其自物侧至像侧依序包含一具有正屈光度的第一透镜群及一具有负屈光度的第二透镜群。第一透镜群包含一第一透镜、一第二透镜及一第三透镜。第二透镜群包含一第四透镜、一第五透镜及一第六透镜。第一透镜是塑胶透镜，第四透镜是凸凹透镜，第六透镜是非球面透镜。

Description

光学镜头

技术领域

本发明涉及一种光学镜头，且特别涉及一种体积小且成像品质佳的光学镜头。

背景技术

近年来，随着具有摄影功能的可携式电子产品的兴起，人们对光学系统的需求不断提高，在追求小型化的同时，对其拍摄出来的影像品质亦逐渐提出更高的要求。

传统搭载于可携式电子产品上的光学摄影系统，通常是由数片镜片构成，但由于智能型手机等高规格行动装置的盛行，使得使用者对于光学摄影系统的像素与其成像品质的要求也迅速攀升，加上感光元件的尺寸亦向上提升，因此传统的光学系统已无法满足现有趋势。

因此，亟需提出一种新的光学镜头，在降低制造成本的前提下，同时实现光学镜头小型化与提升成像品质的目的。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种小型化且成像品质佳的光学镜头。

本发明提出一种光学镜头。光学镜头自物侧至像侧依序包含：一具有正屈光度的第一透镜、一具有屈光度的第二透镜、一具有正屈光度的第三透镜、一具有屈光度的第四透镜、一具有屈光度的第五透镜及一具有屈光度的第六透镜，其中第四透镜为一凸凹透镜。

本发明提出另一种光学镜头。光学镜头自物侧至像侧依序包含：一具有正屈光度的第一透镜、一具有屈光度的第二透镜、一具有正屈光度的第三透镜、一具有屈光度的第四透镜、一具有屈光度的第五透镜及一具有屈光度的第六透镜，其中第一透镜为一塑胶透镜。

本发明提出更一种光学镜头。光学镜头具有一光轴，光学镜头自物侧至像侧依序包含：一具有正屈光度的第一透镜、一具有屈光度的第二透镜、一具有正屈光度的第三透镜、一具有屈光度的第四透镜、一具有屈光度的第五透镜及一具有屈光度的第六透镜，其中第六透镜的像侧表面具有一反曲点，反曲点至光轴的距离是h6，第六透镜的半径是H6，且h6/H6<0.9。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1绘示根据本发明的一实施例的光学镜头；

图2A绘示根据本发明的一实施例的光学镜头的场曲曲线图；

图2B绘示根据本发明的一实施例的光学镜头的畸变曲线图。

具体实施方式

以下将详述本发明的各实施例，并配合附图作为例示。除了这些详细描述之外，本发明还可以广泛地施行在其他的实施例中，任何所述实施例的轻易替代、修改、等效变化都包含在本案的范围内。为了能更详尽地说明本发明，说明书提供了许多特定细节；然而，本发明可在省略部分或全部这些特定细节的前提下，仍可实施。此外，附图中相同或类似的元件将以相同或类似符号来表示，且附图仅为示意之用，并非代表元件实际的尺寸或数量。

图1绘示根据本发明的一实施例的光学镜头OL1。为显现本实施例的特征，仅显示与本实施例有关的结构，其余结构予以省略。本实施例的光学镜头OL1，可以是一定焦镜头，可应用于具有影像投影或撷取功能的一装置上，例如，手持式通讯系统、车用摄像镜头、监视系统、数码相机、数码摄影机或投影机。

如图1所示，本实施例中，光学镜头OL1自物侧(object side)至像侧(image-forming side)依序至少包含一第一透镜群G1及一第二透镜群G2。第一透镜群G1自物侧至像侧依序至少包含一第一透镜L1、一第二透镜L2及一第三透镜L3。第二透镜群G2自物侧至像侧依序至少包含一第四透镜L4、一第五透镜L5及一第六透镜L6。

实施例中，第一透镜群G1具有正屈光度，第二透镜群G2具有负屈光度。

于实施例中，光学镜头OL1可满足0.65≤F123/EFL及/或F123/EFL≤0.90的条件。其中，F123是第一透镜、第二透镜及第三透镜的有效焦距，或是第一透镜群G1的焦距；EFL是光学镜头OL1的有效焦距。进一步地，光学镜头OL1可满足0.70≤F123/EFL及/或F123/EFL≤0.85的条件。

于一实施例中，光学镜头OL1亦可满足TTL≤20毫米(millimeter,mm)的条件。其中，TTL是第一透镜L1的物侧表面S1与成像面I之间的距离。具体而言，TTL是自第一透镜L1的物侧表面S1与光学镜头OL1的一光轴OA交会的顶点至一成像面I的距离。进一步地，光学镜头OL1可满足10毫米≤TTL、10毫米≤TTL≤20毫米或TTL≤18毫米的条件。

于实施例中，光学镜头OL1可满足0.65≤EFL/TTL及/或EFL/TTL≤0.80的条件。

于一实施例中，光学镜头OL1亦可满足1.0≤Fno及/或Fno≤2.5的条件。其中，Fno是光学镜头OL1的光圈系数。进一步地，光学镜头OL1可满足1.3≤Fno、1.5≤Fno、Fno≤2.0及/或Fno≤2.3的条件。

于实施例中，光学镜头OL1可满足nd1≤1.65的条件。其中，nd1是第一透镜L1的折射率。进一步地，光学镜头OL1可满足1.40≤nd1或1.40≤nd1≤1.65的条件。

于实施例中，光学镜头OL1亦可满足35≤vd1的条件。其中，vd1是第一透镜L1的阿贝数。进一步地，光学镜头OL1可满足45≤vd1、vd1≤70、35≤vd1≤70或45≤vd1≤70的条件。

于实施例中，光学镜头OL1亦可满足V4≤30的条件。其中，V4是第四透镜L4的阿贝数。

于实施例中，光学镜头OL1还可满足│V5-V6│≤1.0的条件。其中，V5是第五透镜L5的阿贝数，V6是第六透镜L6的阿贝数。进一步地，光学镜头OL1可满足│V5-V6│≤0.85或│V5-V6│≤0.75。

实施例中，第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5及第六透镜L6的屈光度可以是正负交错地设置。

举例而言，第一透镜L1可具有正屈光度，第二透镜L2可具有负屈光度，第三透镜L3可具有正屈光度，第四透镜L4可具有负屈光度，第五透镜L5可具有正屈光度，第六透镜L6可具有负屈光度，但不用以限制本发明。

于一实施例中，第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5及第六透镜L6的至少一者可为自由曲面透镜或非球面透镜。

具体而言，每一自由曲面透镜具有至少一自由曲面表面，意即自由曲面透镜的物侧表面及/或像侧表面是自由曲面表面；而每一非球面透镜具有至少一非球面表面，意即非球面透镜的物侧表面及/或像侧表面是非球面表面。且各非球面表面可满足下列数学式：

Z = [\frac{(C * Y^{2})}{1 + \sqrt{1 - (K + 1) C^{2} Y^{2}}}] + Σ (A_{i} * Y^{i})

其中，Z为在光轴OA方向的座标值，以光传输方向为正方向；A4、A6、A8、A10、A12、A14及A16为非球面系数；K为二次曲面常数；C＝1/R，R为曲率半径；Y为正交于光轴OA方向的座标值，以远离光轴OA的方向为正方向。此外，每一非球面表面的数学式的各项参数或系数的值可分别设定，以决定各非球面表面上的各位置的焦距。

此外，实施例中，第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5及第六透镜L6的至少一者可以是采用塑胶材料所制成的塑胶透镜；于另一实施例中，第一透镜L1可以是塑胶透镜，而第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5及第六透镜L6的任一者可以是塑胶透镜，或是采用玻璃材料所制成的玻璃透镜。其中，塑胶材质可包含，但不局限于，聚碳酸脂(polycarbonate)、环烯烃共聚物(例如APEL)，以及聚酯树脂(例如OKP4或O KP4HT)等，或为包括前述三者的至少一者的混合材料。

实施例中，第一透镜L1的物侧表面S1及/或像侧表面S2可为非球面，且第一透镜L1可采用塑胶透镜。如图1所示，第一透镜L1的物侧表面S1可以是呈朝物侧凸出的凸面、像侧表面S2可以是呈朝物侧凹入的凹面，物侧表面S1及像侧表面S2皆具有正屈光率，且第一透镜L1具有正屈光度。进一步地，第一透镜L1可以是一正屈光度透镜、一凸凹透镜、一非球面透镜及/或一塑胶透镜。

实施例中，第二透镜L2的物侧表面S3及/或像侧表面S4可为非球面，且第二透镜L2可采用塑胶透镜或玻璃透镜。如图1所示，第二透镜L2的物侧表面S3可以是呈朝物侧凸出的凸面、像侧表面S4可以是呈朝物侧凹入的凹面，物侧表面S3及像侧表面S4皆具有正屈光率，且第二透镜L2具有负屈光度。进一步地，第二透镜L2可以是一负屈光度透镜、一凸凹透镜及/或一非球面透镜，且可以是一塑胶透镜或一玻璃透镜。

实施例中，第三透镜L3的物侧表面S5及/或像侧表面S6可为非球面，且第三透镜L3可采用塑胶透镜或玻璃透镜。如图1所示，第三透镜L3的物侧表面S5可以是呈朝物侧凸出的凸面、像侧表面S6可以是呈朝像侧凸出的凸面，物侧表面S5具有正屈光率、像侧表面S6具有负屈光率，且第三透镜L3具有正屈光度。进一步地，第三透镜L3可以是一正屈光度透镜、一双凸透镜及/或一非球面透镜，且可以是一塑胶透镜或一玻璃透镜。

实施例中，第四透镜L4的物侧表面S7及/或像侧表面S8可为非球面，且第四透镜L4可采用塑胶透镜或玻璃透镜。如图1所示，第四透镜L4的物侧表面S7可以是呈朝物侧凸出的凸面、像侧表面S8可以是呈朝物侧凹入的凹面，物侧表面S7及像侧表面S8皆具有正屈光率，且第四透镜L4具有负屈光度。进一步地，第四透镜L4可以是一负屈光度透镜、一凸凹透镜及/或一非球面透镜，且可以是一塑胶透镜或一玻璃透镜。

实施例中，第五透镜L5的物侧表面S9及/或像侧表面S12可为非球面，且第五透镜L5可采用塑胶透镜或玻璃透镜。如图1所示，第五透镜L5的物侧表面S9可以是呈朝物侧凹入的凹面、像侧表面S10可以是呈朝像侧凸出的凸面，物侧表面S9及像侧表面S6皆具有负屈光率，且第五透镜L5具有正屈光度。进一步地，第五透镜L5可以是一正屈光度透镜、一凹凸透镜及/或一非球面透镜，且可以是一塑胶透镜或一玻璃透镜。

再参照图1，第五透镜L5的物侧表面S9存在至少一反曲点IF9(inflectionpoint)，且第五透镜L5的像侧表面S10存在至少一反曲点IF10。

实施例中，第六透镜L6的物侧表面S11及/或像侧表面S12可为非球面，且第六透镜L6可采用塑胶透镜或玻璃透镜。如图1所示，第六透镜L6的物侧表面S11大抵可呈朝像侧弯曲的凹面，且在物侧表面S11的中心区域可呈朝物侧凸出状；第六透镜L6的像侧表面S12大抵可呈朝物侧弯曲的凸状，并在像侧表面S12的中心区域可呈朝物侧凹入状。其中，物侧表面S11及像侧表面S12在光轴OA处皆具有正屈光率，且第六透镜L6具有负屈光度。进一步地，第六透镜L6以是一负屈光度透镜及/或一非球面透镜，且可以是一塑胶透镜或一玻璃透镜。

如图1所示，第六透镜L6的像侧表面S12具有一反曲点IF12，第六透镜L6的反曲点IF12至光轴OA的距离值是h6；第六透镜L6的半径是H6。其中，光学镜头OL1也可满足h6/H6＜1.0或h6/H6≤0.9的条件。进一步地，光学镜头OL1可满足h6/H6≤0.85或h6/H6≤0.70。

于另一实施例中，h6可以是第六透镜L6的反曲点IF12至光轴OA的最短距离，而H6可以是第六透镜L6的外径至光轴OA的最短距离。

于另一实施例中，第一距离h6也可以定义为第六透镜L6的像侧表面S12上，最接近成像面I的位置；于再一实施例中，第二距离H6也可以定义为第六透镜L6的有效口径，而第一距离h6也可以定义为第六透镜L6对光束的有效口径。

再如图1所示，光学镜头OL1更可包含光阑St及滤光片F。光阑St可设置于第一透镜L1的物侧，亦可设置于光学镜头OL1中的任二透镜L1～L6之间，或设置于第六透镜L6与成像面I之间；滤光片F可设置于第六透镜L6及成像面I之间，其中滤光片F可以是一红外滤光片(IR Filter)。再者，于成像面I上可设置一光电转换单元或一影像撷取单元，其可感测穿透光学镜头OL1的光束。此外，光学镜头OL1更可包含一保护片C，其可设置于成像面I与滤光片F之间；于另一实施例中，滤光片F可同时具有保护作用，而省略保护片C。然而，光学镜头OL1并不以前述实施例的设置方式为限。

表一列示光学镜头OL1的一实施例，其包含各透镜的曲率半径、厚度、半径、折射率、阿贝数等，然不用以限定本发明。其中，镜片的表面代号是从物侧至像侧依序编排，例如：「S」代表光阑位置、「S1」代表第一透镜L1的物侧表面S1，「S2」代表第一透镜L1的像侧表面S2、「S13」及「S14」分别代表滤光片F的物侧表面及像侧表面、「S15」及「S16」分别代表平板玻璃C的物侧表面及像侧表面等等。另外，「厚度」代表该表面与相邻于像侧的一表面的距离，例如，物侧表面S1的「厚度」为物侧表面S1与像侧表面S2的距离。

表一

再者，若物侧表面S1、S3、S5、S7、S9、S11及像侧表面S2、S4、S6、S8、S10、S12的任一者为非球面，则其非球面数学式的各项系数可如表二所示，然不用以限定本发明。

表二

S1

S2

S3

S4

S5

S6

K

-7.07

-49.57

0.85

-3.00

-50.00

-1.45

A4

3.384E-03

9.134E-03

-8.192E-03

-5.923E-03

1.865E-03

2.657E-03

A6

1.357E-04

-1.072E-03

3.439E-04

9.491E-04

-4.542E-04

-5.406E-04

A8

-1.076E-04

4.506E-05

-1.504E-04

-2.324E-04

6.880E-05

5.124E-05

A10

1.601E-05

-4.900E-06

1.470E-05

2.899E-05

-8.491E-06

-2.519E-06

A12

-1.358E-06

5.182E-07

-1.727E-07

-1.660E-06

5.171E-07

3.569E-08

A14

4.423E-08

-1.955E-08

-2.340E-08

3.556E-08

-1.089E-08

6.888E-10

A16

0.000E+00

S7

S8

S9

S10

S11

S12

K

-8.43

-4.98

0.45

-1.18

-34.16

-6.01

A4

2.928E-03

3.413E-03

6.496E-03

9.789E-03

-3.940E-03

-4.159E-03

A6

-3.974E-04

-4.322E-04

-4.520E-04

-1.086E-03

-1.969E-04

1.922E-04

A8

2.933E-05

3.780E-05

6.284E-05

9.971E-05

4.502E-05

-5.960E-06

A10

3.843E-07

-1.478E-06

-3.827E-06

-3.151E-06

-3.336E-06

5.352E-08

A12

-1.773E-07

2.009E-08

1.105E-07

-7.487E-08

1.276E-07

2.019E-09

A14

9.509E-09

-2.446E-10

-2.039E-09

6.129E-09

-2.425E-09

-6.587E-11

A16

-1.787E-10

5.248E-12

3.506E-11

-9.279E-11

1.802E-11

5.862E-13

图2A绘示根据本发明的一实施例的光学镜头OL1的场曲(field curvature)曲线图。其中，曲线T、S分别显示光学镜头OL1对于正切光束(Tangential Rays)与弧矢光束(Sagittal Rays)的色像差。图中显示光束的正切场曲值与弧矢场曲值均控制在良好的范围内。

图2B绘示根据本发明的一实施例的光学镜头OL1的畸变(distortion)曲线图。图中显示光束的畸变率控制在良好的范围内。

由图2A～图2B可知，本实施例的光学镜头OL1的场曲和畸变均能获得良好校正。因此，根据本发明的实施例，光学镜头OL1能在降低成本、小型化的条件下，产生高解析度、低色像差的高品质的影像。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims

1.一种光学镜头，其特征在于，自物侧至像侧依序包含：一具有正屈光度的第一透镜、一具有屈光度的第二透镜、一具有正屈光度的第三透镜、一具有屈光度的第四透镜、一具有屈光度的第五透镜及一具有屈光度的第六透镜，且该第四透镜为一凸凹透镜。

2.一种光学镜头，其特征在于，自物侧至像侧依序包含：一具有正屈光度的第一透镜、一具有屈光度的第二透镜、一具有正屈光度的第三透镜、一具有屈光度的第四透镜、一具有屈光度的第五透镜及一具有屈光度的第六透镜，且该第一透镜为一塑胶透镜。

3.一种光学镜头，具有一光轴，其特征在于，该光学镜头自物侧至像侧依序包含：一具有正屈光度的第一透镜、一具有屈光度的第二透镜、一具有正屈光度的第三透镜、一具有屈光度的第四透镜、一具有屈光度的第五透镜及一具有屈光度的第六透镜，其中该第六透镜的像侧表面具有一反曲点，该反曲点至该光轴的距离是h6，该第六透镜的半径是H6，且h6/H6<1.0。

4.根据权利要求1至3的任意一项所述的光学镜头，其特征在于，F123为该第一透镜、该第二透镜及该第三透镜的有效焦距，EFL是该光学镜头的有效焦距，且0.65≤F123/EFL及/或F123/EFL≤0.90。

5.根据权利要求1至3的任意一项所述的光学镜头，其特征在于，TTL为该第一透镜的一物侧表面与一成像面之间的距离，且TTL≤20毫米。

6.根据权利要求1至3的任意一项所述的光学镜头，其特征在于，TTL为该第一透镜的一物侧表面与一成像面之间的距离，EFL为该光学镜头的有效焦距，且0.65≤EFL/TTL及/或EFL/TTL≤0.80。

7.根据权利要求1至3的任意一项所述的光学镜头，其特征在于，Fno为该光学镜头的光圈系数，且1.0≤Fno及/或Fno≤2.5。

8.根据权利要求1至3的任意一项所述的光学镜头，其特征在于，该第一透镜具有折射率nd1及阿贝数vd1、该第四透镜具有阿贝数V4、该第五透镜具有阿贝数V5，以及该第六透镜具有阿贝数V6，且该光学镜头满足以下条件的至少一者：

nd1≤1.65；

35≤vd1；

V4≤30；及

│V5-V6│≤1.0。

9.根据权利要求1至3的任意一项所述的光学镜头，其特征在于，该光学镜头满足以下至少一条件：该第二透镜具有负屈光度、该第四透镜具有负屈光度、该第五透镜具有正屈光度或该第六透镜具有负屈光度。

10.根据权利要求1至3的任意一项所述的光学镜头，其特征在于，该第一透镜、该第二透镜、该第三透镜、该第四透镜、该第五透镜及该第六透镜的至少一者为非球面透镜，及/或该第二透镜、该第三透镜、该第四透镜、该第五透镜及该第六透镜的至少一者为塑胶透镜。