CN106908931B - 光学成像镜头 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了光学成像镜头，从物侧至像侧之间沿着一光轴依序包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜以及第七透镜，且各透镜都具有一物侧面及一像侧面。第一透镜具有正屈光率，且第一透镜的像侧面具有位于圆周附近区域的凹面部。第三透镜具有负屈光率，且第三透镜的像侧面具有位于圆周附近区域的凹面部。第四透镜的物侧面与像侧面的至少其中之一为非球面，且第五透镜的物侧面与像侧面的至少其中之一为非球面。第六透镜具有正屈光率，且第七透镜的像侧面具有位于光轴附近区域的凹面部。
Description
技术领域
本发明涉及一种光学镜头，且特别是有关于一种光学成像镜头。
背景技术
近年来，手机和数字相机等携带型电子产品的普及使得影像模块相关技术蓬勃发展，此影像模块主要包含光学成像镜头、模块后座单元(module holder unit)与传感器(sensor)等组件，而手机和数字相机的薄型轻巧化趋势也让影像模块的小型化需求愈来愈高。随着电荷耦合组件(charge coupled device,CCD)与互补式金属氧化物半导体组件(complementary metal oxide semiconductor,CMOS)之技术进步和尺寸缩小化，装载在影像模块中的光学成像镜头也需要相应地缩短长度。但是，为了避免摄影效果与质量下降，在缩短光学成像镜头的长度时仍然要兼顾良好的光学性能。光学成像镜头最重要的特性不外乎就是成像质量与体积。
另一方面，可携式电子产品(例如手机、相机、平板计算机、个人数字助理、车用摄影装置等)的规格日新月异，其关键零组件─光学成像镜头也更加多样化发展。光学成像镜头的发展重点除了在于追求其成像质量的提升，更追求其具备更大光圈与更宽广的视场角度
然而，光学成像镜头设计并非单纯将成像质量佳的镜头等比例缩小就能制作出兼具成像质量与微型化的光学成像镜头，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。以七片式透镜结构而言，如何制作出符合消费性电子产品需求的光学成像镜头，其成像质量良好并具备优异视场角度、大光圈以及较短的镜头长度，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成像镜头，其在缩短镜头系统长度的条件下，具有良好且稳定的成像质量。
为实现上述目的，本发明提供一种光学成像镜头，从物侧至像侧之间沿着一光轴依序包括一第一透镜、一第二透镜、一第三透镜、一第四透镜、一第五透镜、一第六透镜以及一第七透镜，且该第一透镜至该第七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；
该第一透镜具有正屈光率，且该第一透镜的该像侧面具有一位于圆周附近区域的凹面部；
该第三透镜具有负屈光率，且该第三透镜的该像侧面具有一位于圆周附近区域的凹面部；
该第四透镜的该物侧面与该像侧面的至少其中之一为非球面；
该第五透镜的该物侧面与该像侧面的至少其中之一为非球面；
该第六透镜具有正屈光率；以及
该第七透镜的该像侧面具有一位于该光轴附近区域的凹面部。
本发明还提供一种光学成像镜头，从物侧至像侧之间沿着一光轴依序包括一第一透镜、一第二透镜、一第三透镜、一第四透镜、一第五透镜、一第六透镜以及一第七透镜，且该第一透镜至该第七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；
该第一透镜具有正屈光率，且该第一透镜的该像侧面具有一位于该光轴附近区域的凹面部；
该第二透镜的该物侧面具有一位于圆周附近区域的凸面部；
该第三透镜具有负屈光率，且该第三透镜的该像侧面具有一位于圆周附近区域的凹面部；
该第四透镜的该物侧面与该像侧面的至少其中之一为非球面；
该第五透镜的该物侧面与该像侧面的至少其中之一为非球面；
该第六透镜具有正屈光率；以及
该第七透镜的该像侧面具有一位于该光轴附近区域的凹面部。
进一步，所述光学成像镜头，其中该光学成像镜头符合：
V2≦35.00，
其中，V2为该第二透镜的阿贝系数。
进一步，所述光学成像镜头，其中该光学成像镜头符合：
TTL/(G34+BFL)≦5.00，
其中，TTL为该第一透镜的该物侧面到该光学成像镜头的成像面在该光轴上的距离，G34为该第三透镜到该第四透镜在该光轴上的空气间隙，且BFL为该第七透镜的该像侧面至该光学成像镜头的成像面在该光轴上的距离。
进一步，所述光学成像镜头，其中该光学成像镜头符合：
TL/(T4+G34)≦7.50，
其中，TL为该第一透镜的该物侧面到该第七透镜的该像侧面在该光轴上的距离，T4为该第四透镜在该光轴上的厚度，且G34为该第三透镜到该第四透镜在该光轴上的空气间隙。
进一步，所述光学成像镜头，其中该光学成像镜头符合：
AAG/(G34+G45)≦2.71，
其中，AAG为该第一透镜至该第七透镜在该光轴上的六个空气间隙总和，G34为该第三透镜到该第四透镜在该光轴上的空气间隙，且G45为该第四透镜到该第五透镜在该光轴上的空气间隙。
进一步，所述光学成像镜头，其中该光学成像镜头符合：
ALT/(T1+G34)≦4.54，
其中，ALT为该第一透镜、该第二透镜、该第三透镜、该第四透镜、该第五透镜、该第六透镜以及该第七透镜在该光轴上厚度的总合，该T1为该第一透镜在该光轴上的厚度，且G34为该第三透镜到该第四透镜在该光轴上的空气间隙。
进一步，所述光学成像镜头，其中该光学成像镜头符合：
EFL/(T1+T4+G34)≦3.71，
其中，EFL为该光学成像镜头的系统焦距，T1为该第一透镜在该光轴上的厚度，T4为该第四透镜在该光轴上的厚度，且G34为该第三透镜到该第四透镜在该光轴上的空气间隙。
进一步，所述光学成像镜头，其中该光学成像镜头符合：
(T2+G23+T3)/G34≦4.40，
其中，T2为该第二透镜在该光轴上的厚度，T3为该第三透镜在该光轴上的厚度，G23为该第二透镜到该第三透镜在该光轴上的空气间隙，且G34为该第三透镜到该第四透镜在该光轴上的空气间隙。
进一步，所述光学成像镜头，其中该光学成像镜头符合：
(T5+T6+G67)/T1≦2.70，
其中，T1为该第一透镜在该光轴上的厚度，T5为该第五透镜在该光轴上的厚度，T6为该第六透镜在该光轴上的厚度，且G67为该第六透镜到该第七透镜在该光轴上的空气间隙。
进一步，所述光学成像镜头，其中该光学成像镜头符合：
(T6+G67+T7)/(T1+T4)≦1.65，
其中，T1为该第一透镜在该光轴上的厚度，T4为该第四透镜在该光轴上的厚度，T6为该第六透镜在该光轴上的厚度，T7为该第七透镜在该光轴上的厚度，且G67为该第六透镜到该第七透镜在该光轴上的空气间隙。
进一步，所述光学成像镜头，其中该光学成像镜头符合：
V3≦35.00，
其中，V3为该第三透镜的阿贝系数。
进一步，所述光学成像镜头，其中该光学成像镜头符合：
TTL/(G56+BFL)≦4.80，
其中，TTL为该第一透镜的该物侧面到该光学成像镜头的成像面在该光轴上的距离，G56为该第五透镜到该第六透镜在该光轴上的空气间隙，且BFL为该第七透镜的该像侧面至该光学成像镜头的成像面在该光轴上的距离。
进一步，所述光学成像镜头，其中该光学成像镜头符合：
TL/(T4+G56)≦8.00，
其中，TL为该第一透镜的该物侧面到该第七透镜的该像侧面在该光轴上的距离，T4为该第四透镜在该光轴上的厚度，且G56为该第五透镜到该第六透镜在该光轴上的空气间隙。
进一步，所述光学成像镜头，其中该光学成像镜头符合：
AAG/(G45+G56)≦2.30，
其中，AAG为该第一透镜至该第七透镜在该光轴上的六个空气间隙总和，G45为该第四透镜到该第五透镜在该光轴上的空气间隙，且G56为该第五透镜到该第六透镜在该光轴上的空气间隙。
进一步，所述光学成像镜头，其中该光学成像镜头符合：
ALT/(T1+G56)≦4.26，
其中，ALT为该第一透镜、该第二透镜、该第三透镜、该第四透镜、该第五透镜、该第六透镜以及该第七透镜在该光轴上厚度的总合，该T1为该第一透镜在该光轴上的厚度，且G56为该第五透镜到该第六透镜在该光轴上的空气间隙。
进一步，所述光学成像镜头，其中该光学成像镜头符合：
EFL/(T1+T4+G56)≦3.51，
其中，EFL为该光学成像镜头的系统焦距，T1为该第一透镜在该光轴上的厚度，T4为该第四透镜在该光轴上的厚度，且G56为该第五透镜到该第六透镜在该光轴上的空气间隙。
进一步，所述光学成像镜头，其中该光学成像镜头符合：
(T2+G23+T3)/G56≦3.20，
其中，T2为该第二透镜在该光轴上的厚度，T3为该第三透镜在该光轴上的厚度，G23为该第二透镜到该第三透镜在该光轴上的空气间隙，且G56为该第五透镜到该第六透镜在该光轴上的空气间隙。
进一步，所述光学成像镜头，其中该光学成像镜头符合：
(T5+T6+G67)/T4≦3.17，
其中，T4为该第四透镜在该光轴上的厚度，T5为该第五透镜在该光轴上的厚度，T6为该第六透镜在该光轴上的厚度，且G67为该第六透镜到该第七透镜在该光轴上的空气间隙。
进一步，所述光学成像镜头，其中该光学成像镜头符合：
(T6+G67+T7)/(G34+G56)≦4.00，
其中，T6为该第六透镜在该光轴上的厚度，T7为该第七透镜在该光轴上的厚度，G34为该第三透镜到该第四透镜在该光轴上的空气间隙，G56为该第五透镜到该第六透镜在该光轴上的空气间隙，且G67为该第六透镜到该第七透镜在该光轴上的空气间隙。
基于上述，本发明的实施例的光学成像镜头的有益效果在于：藉由上述透镜的物侧面或像侧面的凹凸形状设计与排列，使光学成像镜头在缩短镜头系统长度的条件下，具备优异的视场角度以及大光圈。另外，光学成像镜头具有良好的光学性能而能提供良好的成像质量，且光学成像镜头设计及加工的困难度较低。
为让本发明的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是本发明之第一实施例之光学成像镜头的示意图。
图7A是说明第一实施例的纵向球差。
图7B是说明第一实施例在成像面100上有关弧矢方向场曲像差。
图7C是说明第一实施例在成像面100上有关子午方向的场曲像差。
图7D是说明第一实施例在成像面100上的畸变像差。
图8是本发明之第一实施例之光学成像镜头的详细光学数据表格图。
图9是本发明之第一实施例之光学成像镜头的非球面参数表格图。
图10是本发明的第二实施例的光学成像镜头的示意图。
图11A是说明第二实施例的纵向球差。
图11B是说明第二实施例在成像面100上有关弧矢方向场曲像差。
图11C是说明第二实施例在成像面100上有关子午方向的场曲像差。
图11D是说明第二实施例在成像面100上的畸变像差。
图12是本发明之第二实施例之光学成像镜头的详细光学数据表格图。
图13是本发明之第二实施例之光学成像镜头的非球面参数表格图。
图14是本发明的第三实施例的光学成像镜头的示意图。
图15A是说明第三实施例的纵向球差。
图15B是说明第三实施例在成像面100上有关弧矢方向场曲像差。
图15C是说明第三实施例在成像面100上有关子午方向的场曲像差。
图15D是说明第三实施例在成像面100上的畸变像差。
图16是本发明之第三实施例之光学成像镜头的详细光学数据表格图。
图17是本发明之第三实施例之光学成像镜头的非球面参数表格图。
图18是本发明的第四实施例的光学成像镜头的示意图。
图19A是说明第四实施例的纵向球差。
图19B是说明第四实施例在成像面100上有关弧矢方向场曲像差。
图19C是说明第四实施例在成像面100上有关子午方向的场曲像差。
图19D是说明第四实施例在成像面100上的畸变像差。
图20是本发明之第四实施例之光学成像镜头的详细光学数据表格图。
图21是本发明之第四实施例之光学成像镜头的非球面参数表格图。
图22是本发明的第五实施例的光学成像镜头的示意图。
图23A是说明第五实施例的纵向球差。
图23B是说明第五实施例在成像面100上有关弧矢方向场曲像差。
图23C是说明第五实施例在成像面100上有关子午方向的场曲像差。
图23D是说明第五实施例在成像面100上的畸变像差。
图24是本发明之第五实施例之光学成像镜头的详细光学数据表格图。
图25是本发明之第五实施例之光学成像镜头的非球面参数表格图。
图26是本发明的第六实施例的光学成像镜头的示意图。
图27A是说明第六实施例的纵向球差。
图27B是说明第六实施例在成像面100上有关弧矢方向场曲像差。
图27C是说明第六实施例在成像面100上有关子午方向的场曲像差。
图27D是说明第六实施例在成像面100上的畸变像差。
图28是本发明之第六实施例之光学成像镜头的详细光学数据表格图。
图29是本发明之第六实施例之光学成像镜头的非球面参数表格图。
图30是本发明的第七实施例的光学成像镜头的示意图。
图31A是说明第七实施例的纵向球差。
图31B是说明第七实施例在成像面100上有关弧矢方向场曲像差。
图31C是说明第七实施例在成像面100上有关子午方向的场曲像差。
图31D是说明第七实施例在成像面100上的畸变像差。
图32是本发明之第七实施例之光学成像镜头的详细光学数据表格图。
图33是本发明之第七实施例之光学成像镜头的非球面参数表格图。
图34是本发明的第八实施例的光学成像镜头的示意图。
图35A是说明第八实施例的纵向球差。
图35B是说明第八实施例在成像面100上有关弧矢方向场曲像差。
图35C是说明第八实施例在成像面100上有关子午方向的场曲像差。
图35D是说明第八实施例在成像面100上的畸变像差。
图36是本发明之第八实施例之光学成像镜头的详细光学数据表格图。
图37是本发明之第八实施例之光学成像镜头的非球面参数表格图。
图38是本发明的第九实施例的光学成像镜头的示意图。
图39A是说明第九实施例的纵向球差。
图39B是说明第九实施例在成像面100上有关弧矢方向场曲像差。
图39C是说明第九实施例在成像面100上有关子午方向的场曲像差。
图39D是说明第九实施例在成像面100上的畸变像差。
图40是本发明之第九实施例之光学成像镜头的详细光学数据表格图。
图41是本发明之第九实施例之光学成像镜头的非球面参数表格图。
图42是本发明的第十实施例的光学成像镜头的示意图。
图43A是说明第十实施例的纵向球差。
图43B是说明第十实施例在成像面100上有关弧矢方向场曲像差。
图43C是说明第十实施例在成像面100上有关子午方向的场曲像差。
图43D是说明第十实施例在成像面100上的畸变像差。
图44是本发明之第十实施例之光学成像镜头的详细光学数据表格图。
图45是本发明之第十实施例之光学成像镜头的非球面参数表格图。
图46是本发明的第十一实施例的光学成像镜头的示意图。
图47A是说明第十一实施例的纵向球差。
图47B是说明第十一实施例在成像面100上有关弧矢方向场曲像差。
图47C是说明第十一实施例在成像面100上有关子午方向的场曲像差。
图47D是说明第十一实施例在成像面100上的畸变像差。
图48是本发明之第十一实施例之光学成像镜头的详细光学数据表格图。
图49是本发明之第十一实施例之光学成像镜头的非球面参数表格图。
图50是本发明之第一至第六实施例之光学成像镜头的各重要参数及其关系式的数值表格图。
图51是本发明之第一至第六实施例之光学成像镜头的各重要参数及其关系式的数值表格图。
图52是本发明之第七至第十一实施例之光学成像镜头的各重要参数及其关系式的数值表格图。
图53是本发明之第七至第十一实施例之光学成像镜头的各重要参数及其关系式的数值表格图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
附图中的数字说明：10：光学成像镜头12：滤光片；100：成像面；2：光圈；3：第一透镜；31、41、51、61、71、81、91、121：物侧面；311、312、324、411、412、511、512、611、614、621、622、711、722、723、821、822、912、913、922：凸面部；321、322、421、422、521、522、612、613、623、712、713、721、811、812、911、914、921：凹面部；32、42、52、62、72、82、92、122：像侧面；4：第二透镜；5：第三透镜；6：第四透镜；7：第五透镜；8：第六透镜；9：第七透镜；A：光轴附近区域；C：圆周附近区域；E：延伸部；I：光轴；Lc：主光线；Lm：边缘光线；M、R：点。
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：
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，而有效半效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。
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。
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成像镜头的示意图，而图7A至图7D为第一实施例之光学成像镜头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成像镜头10从物侧至像侧沿光学成像镜头10的一光轴I依序包含一光圈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、一第五透镜7、一第六透镜8、一第七透镜9及一滤光片12。当由一待拍摄物所发出的光线进入光学成像镜头10，并经由光圈2、第一透镜3、第二透镜4、第三透镜5、第四透镜6、一第五透镜7、一第六透镜8、一第七透镜9及滤光片12之后，会在一成像面100(image plane)形成一影像。滤光片12例如为红外线截止片(IR cutfilter)，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。
第一透镜3、第二透镜4、第三透镜5、第四透镜6、第五透镜7、第六透镜8、第七透镜9及滤光片12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、71、81、91、121及一朝向像侧且使成像光线通过之像侧面32、42、52、62、72、82、92、122。
此外，为了满足产品轻量化的需求，第一透镜3至第七透镜9皆为具备屈光率且都是塑料材质所制成，但第一透镜3至第七透镜9的材质仍不以此为限制。
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，且具有一位于光轴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为一凹面，且具有一位于光轴I附近区域的凹面部321及一位于圆周附近区域的凹面部322。在本实施例中，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具有正屈光率。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，且具有一在光轴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具有负屈光率。第三透镜5的物侧面51为一凸面，且具有一位于光轴I附近区域的凸面部511及一位于圆周附近区域的凸面部512。第三透镜5的像侧面52为一凹面，且具有一位于光轴I附近区域的凹面部521及一位于圆周附近区域的凹面部522。在本实施例中，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为一凸面，且具有一位于光轴I附近区域的凸面部621及一位于圆周附近区域的凸面部622。在本实施例中，第四透镜6的物侧面61与像侧面62皆为非球面。
第五透镜7具有负屈光率。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721及一位于圆周附近区域的凸面部722。在本实施例中，第五透镜7的物侧面71与像侧面72皆为非球面。
第六透镜8具有正屈光率。第六透镜8的物侧面81为一凹面，且具有一位于光轴I附近区域的凹面部811及一位于圆周附近区域的凹面部812。第六透镜8的像侧面82为一凸面，且具有一位于光轴I附近区域的凸面部821及一位于圆周附近区域的凸面部822。在本实施例中，第六透镜8的物侧面81与像侧面82皆为非球面。
第七透镜9具有负屈光率。第七透镜9的物侧面91具有一位于光轴I附近区域的凹面部911及一位于圆周附近区域的凸面部912。第七透镜9的像侧面92具有一位于光轴I附近区域的凹面部921及一位于圆周附近区域的凸面部922。在本实施例中，第七透镜9的物侧面91与像侧面92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4.319mm，半视场角(half field of view,HFOV)为37.645°，光圈值(f-number,Fno)为2.001，其系统长度为5.405mm，像高为3.33mm。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，在本实施例中，第一透镜3、第二透镜4、第三透镜5、第四透镜6、第五透镜7、第六透镜8以及第七透镜9的物侧面31、41、51、61、71、81、91及像侧面32、42、52、62、72、82、91共计十四个面均是非球面，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到第七透镜9的像侧面92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，第一实施例之光学成像镜头10中各重要参数间的关系如图50以及图51所示。
其中，
EFL为光学成像镜头10的系统焦距；
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；
T5为第五透镜7在光轴I上的厚度；
T6为第六透镜8在光轴I上的厚度；
T7为第七透镜9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上的空气间隙(即第一透镜3的像侧面32到第二透镜4的物侧面41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上的空气间隙(即第二透镜4的像侧面42到第三透镜5的物侧面51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上的空气间隙(即第三透镜5的像侧面52到第四透镜6的物侧面61在光轴I上的距离)；
G45为第四透镜6到第五透镜7在光轴I上的空气间隙(即第四透镜6的像侧面62到第五透镜7的物侧面71在光轴I上的距离)；
G56为第五透镜7到第六透镜8在光轴I上的空气间隙(即第五透镜7的像侧面72到第六透镜8的物侧面81在光轴I上的距离)；
G67为第六透镜8到第七透镜9在光轴I上的空气间隙(即第六透镜8的像侧面82到第七透镜9的物侧面91在光轴I上的距离)；
G7F为第七透镜9到滤光片12在光轴I上的空气间隙(即第七透镜9的像侧面92到滤光片12的物侧面121在光轴I上的距离)；
TF为滤光片12在光轴I上的厚度；
GFP为滤光片12到成像面100在光轴I上的空气间隙(即滤光片12的像侧面122到成像面100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，即为光学成像镜头10的系统长度；
BFL为第七透镜9的像侧面92至成像面100在光轴I上的距离；
ALT为第一透镜3、第二透镜4、第三透镜5、第四透镜6、第五透镜7、第六透镜8以及第七透镜9在光轴I上的厚度总和，即T1、T2、T3、T4、T5、T6以及T7之和；
AAG为第一透镜3至第七透镜9在光轴I上的六个空气间隙总和，即G12、G23、G34、G45、G56、G67之和；及
TL为第一透镜3的物侧面31到第七透镜9的像侧面92在光轴I上的距离。
另外，再定义：
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；
f5为第五透镜7的焦距；
f6为第六透镜8的焦距；
f7为第七透镜9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；
n5为第五透镜7的折射率；
n6为第六透镜8的折射率；
n7为第七透镜9的折射率；
V1为第一透镜3的阿贝系数；
V2为第二透镜4的阿贝系数；
V3为第三透镜5的阿贝系数；
V4为第四透镜6的阿贝系数；
V5为第五透镜7的阿贝系数；
V6为第六透镜8的阿贝系数；及
V7为第七透镜9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是在光瞳半径(pupil radius)为1.0650mm时所模拟的。另外，本第一实施例的纵向球差图示图7A中，每一种波长所成的曲线皆很靠近并向中间靠近，说明每一种波长不同高度的离轴光线皆集中在成像点附近，由每一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±0.033mm范围内，故本实施例确实明显改善相同波长的球差，此外，红、绿、蓝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±0.35mm内，说明本第一实施例的光学系统能有效消除像差。而图7D的畸变像差图式则显示本第一实施例的畸变像差维持在±0.7％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头，在系统长度已缩短至5.405mm左右的条件下，仍能提供较佳的成像质量，故本第一实施例的光学成像镜头的镜头长度可以缩短以实现产品薄型化，并且可以扩大拍摄角度以及具备大光圈。另外，光学成像镜头具备良好的光学性能而能提供良好的成像质量。
图10为本发明的第二实施例的光学成像镜头的示意图，而图11A至图11D为第二实施例之光学成像镜头的纵向球差与各项像差图。请先参照图10，本发明光学成像镜头10的一第二实施例，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、7、8、9间的参数或多或少有些不同。在第二实施例中，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613及一位于圆周附近区域的凹面部612。第七透镜9的物侧面91为一凸面，且具有一位于光轴I附近区域的凸面部913及一位于圆周附近区域的凸面部912。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。
光学成像镜头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4.329mm，半视场角(HFOV)为37.497°，光圈值(Fno)为2.000，系统长度为5.501mm，像高则为3.32mm。
如图13所示，则为第二实施例的第一透镜3的物侧面31到第七透镜9的像侧面92在公式(1)中的各项非球面系数。
另外，第二实施例之光学成像镜头10中各重要参数间的关系如图50以及图51所示。
本第二实施例的纵向球差图示图11A是在光瞳半径为1.0650mm时所模拟的。本第二实施例的纵向球差图示图11A中，不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在±0.036mm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±0.35mm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±3.5％的范围内。据此说明本第二实施例相较于现有光学镜头，在系统长度已缩短至5.501mm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：第二实施例的光圈值比第一实施例的光圈值小，也就是第二实施例的光圈比第一实施例的光圈大。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。此外，第二实施例的这些透镜其在光轴附近区域的厚度与在圆周附近区域的厚度之间的差异小于第一实施例。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成像镜头的示意图，而图15A至图15D为第三实施例之光学成像镜头的纵向球差与各项像差图。请先参照图14，本发明光学成像镜头10的一第三实施例，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、7、8、9间的参数或多或少有些不同。在第三实施例中，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。
光学成像镜头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4.260mm，半视场角(HFOV)为37.098°，光圈值(Fno)为1.994，系统长度为5.383mm，像高则为3.33mm。
如图17所示，则为第三实施例的第一透镜3的物侧面31到第七透镜9的像侧面92在公式(1)中的各项非球面系数。
另外，第三实施例之光学成像镜头10中各重要参数间的关系如图50以及图51所示。
本第三实施例的纵向球差图示图15A是在光瞳半径为1.0650mm时所模拟的。本第三实施例的纵向球差图示图15A中，不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在±0.031mm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±0.12mm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±3.5％的范围内。据此说明本第三实施例相较于现有光学镜头，在系统长度已缩短至5.383mm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，第三实施例相较于第一实施例的优点在于：第三实施例的镜头长度(系统长度)小于第一实施例的镜头长度(系统长度)。第三实施例的光圈值比第一实施例的光圈值小，也就是第三实施例的光圈比第一实施例的光圈大。第三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弧矢方向上的场曲像差的范围。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。此外，第三实施例的这些透镜其在光轴附近区域的厚度与在圆周附近区域的厚度之间的差异小于第一实施例。第三实施例比第一实施例易于制造，因此良率较高。
图18为本发明的第四实施例的光学成像镜头的示意图，而图19A至图19D为第四实施例之光学成像镜头的纵向球差与各项像差图。请先参照图18，本发明光学成像镜头10的一第四实施例，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、7、8、9间的参数或多或少有些不同。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。
光学成像镜头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4.271mm，半视场角(HFOV)为37.099°，光圈值(Fno)为2.000，系统长度为5.363mm，像高则为3.33mm。
如图21所示，则为第四实施例的第一透镜3的物侧面31到第七透镜9的像侧面92在公式(1)中的各项非球面系数。
另外，第四实施例之光学成像镜头10中各重要参数间的关系如图50以及图51所示。
本第四实施例的纵向球差图示图19A是在光瞳半径为1.0650mm时所模拟的。本第四实施例的纵向球差图示图19A中，不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在±0.032mm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±0.25mm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±3％的范围内。据此说明本第四实施例相较于现有光学镜头，在系统长度已缩短至5.363mm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：第四实施例的镜头长度(系统长度)小于第一实施例的镜头长度(系统长度)。第四实施例的光圈值比第一实施例的光圈值小，也就是第四实施例的光圈比第一实施例的光圈大。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。第四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。此外，第四实施例的这些透镜其在光轴附近区域的厚度与在圆周附近区域的厚度之间的差异小于第一实施例。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成像镜头的示意图，而图23A至图23D为第五实施例之光学成像镜头的纵向球差与各项像差图。请先参照图22，本发明光学成像镜头10的一第五实施例，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、7、8、9间的参数或多或少有些不同。在第五实施例中，第一透镜3的像侧面32具有一位于光轴I附近区域的凹面部321及一位于圆周附近区域的凸面部324。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为一凸面，且具有一位于光轴I附近区域的凸面部723及一位于圆周附近区域的凸面部722。第七透镜9的物侧面91为一凸面，且具有一位于光轴I附近区域的凸面部913及一位于圆周附近区域的凸面部912。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。
光学成像镜头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4.301mm，半视场角(HFOV)为37.688°，光圈值(Fno)为2.001，系统长度为5.387mm，像高则为3.33mm。
如图25所示，则为第五实施例的第一透镜3的物侧面31到第七透镜9的像侧面92在公式(1)中的各项非球面系数。
另外，第五实施例之光学成像镜头10中各重要参数间的关系如图50以及图51所示。
本第五实施例的纵向球差图示图23A是在光瞳半径为1.0650mm时所模拟的。本第五实施例的纵向球差图示图23A中，不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在±0.037mm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±0.40mm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±3.5％的范围内。据此说明本第五实施例相较于现有光学镜头，在系统长度已缩短至5.387mm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：第五实施例的镜头长度(系统长度)小于第一实施例的镜头长度(系统长度)。第五实施例的半视场角大于第一实施例。第五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。此外，第五实施例的这些透镜其在光轴附近区域的厚度与在圆周附近区域的厚度之间的差异小于第一实施例。第五实施例比第一实施例易于制造，因此良率较高。
图26为本发明的第六实施例的光学成像镜头的示意图，而图27A至图27D为第六实施例之光学成像镜头的纵向球差与各项像差图。请先参照图26，本发明光学成像镜头10的一第六实施例，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、7、8、9间的参数或多或少有些不同。在第六实施例中，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611及一位于圆周附近区域的凸面部614。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713及一位于圆周附近区域的凹面部712。第七透镜9的物侧面91为一凸面，且具有一位于光轴I附近区域的凸面部913及一位于圆周附近区域的凸面部912。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。
光学成像镜头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4.271mm，半视场角(HFOV)为37.099°，光圈值(Fno)为2.000，系统长度为5.372mm，像高则为3.33mm。
如图29所示，则为第六实施例的第一透镜3的物侧面31到第七透镜9的像侧面92在公式(1)中的各项非球面系数。
另外，第六实施例之光学成像镜头10中各重要参数间的关系如图50以及图51所示。
本第六实施例的纵向球差图示图27A是在光瞳半径为1.0650mm时所模拟的。本第六实施例的纵向球差图示图27A中，不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在±0.034mm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±0.06mm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±3.5％的范围内。据此说明本第六实施例相较于现有光学镜头，在系统长度已缩短至5.372mm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：第六实施例的镜头长度(系统长度)小于第一实施例的镜头长度(系统长度)。第六实施例的光圈值比第一实施例的光圈值小，也就是第六实施例的光圈比第一实施例的光圈大。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。此外，第六实施例的这些透镜其在光轴附近区域的厚度与在圆周附近区域的厚度之间的差异小于第一实施例。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成像镜头的示意图，而图31A至图31D为第七实施例之光学成像镜头的纵向球差与各项像差图。请先参照图30，本发明光学成像镜头10的一第七实施例，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、7、8、9间的参数或多或少有些不同。在第七实施例中，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611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。
光学成像镜头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4.259mm，半视场角(HFOV)为37.065°，光圈值(Fno)为2.000，系统长度为5.598mm，像高则为3.325mm。
如图33所示，则为第七实施例的第一透镜3的物侧面31到第七透镜9的像侧面92在公式(1)中的各项非球面系数。
另外，第七实施例之光学成像镜头10中各重要参数间的关系如图52以及图53所示。
本第七实施例的纵向球差图示图31A是在光瞳半径为1.0650mm时所模拟的。本第七实施例的纵向球差图示图31A中，不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在±0.038mm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±0.07mm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±3.5％的范围内。据此说明本第七实施例相较于现有光学镜头，在系统长度已缩短至5.598mm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，也就是第七实施例的光圈比第一实施例的光圈大。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。此外，第七实施例的这些透镜其在光轴附近区域的厚度与在圆周附近区域的厚度之间的差异小于第一实施例。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成像镜头的示意图，而图35A至图35D为第八实施例之光学成像镜头的纵向球差与各项像差图。请先参照图34，本发明光学成像镜头10的一第八实施例，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、7、8、9间的参数或多或少有些不同。在第八实施例中，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611及一位于圆周附近区域的凸面部614。第七透镜9的物侧面91具有一位于光轴I附近区域的凸面部913及一位于圆周附近区域的凹面部914。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。
光学成像镜头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4.357mm，半视场角(HFOV)为37.081°，光圈值(Fno)为2.001，系统长度为5.229mm，像高则为3.33mm。
如图37所示，则为第八实施例的第一透镜3的物侧面31到第七透镜9的像侧面92在公式(1)中的各项非球面系数。
另外，第八实施例之光学成像镜头10中各重要参数间的关系如图52以及图53所示。
本第八实施例的纵向球差图示图35A是在光瞳半径为1.0650mm时所模拟的。本第八实施例的纵向球差图示图35A中，不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在±0.07mm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±0.07mm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±3.5％的范围内。据此说明本第八实施例相较于现有光学镜头，在系统长度已缩短至5.229mm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：第八实施例的镜头长度(系统长度)小于第一实施例的镜头长度(系统长度)。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。此外，第八实施例的这些透镜其在光轴附近区域的厚度与在圆周附近区域的厚度之间的差异小于第一实施例。第八实施例比第一实施例易于制造，因此良率较高。
图38为本发明的第九实施例的光学成像镜头的示意图，而图39A至图39D为第九实施例之光学成像镜头的纵向球差与各项像差图。请先参照图38，本发明光学成像镜头10的一第九实施例，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、7、8、9间的参数或多或少有些不同。在第九实施例中，第五透镜7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611及一位于圆周附近区域的凸面部614。第七透镜9的物侧面91为一凸面，且具有一位于光轴I附近区域的凸面部913及一位于圆周附近区域的凸面部912。在此需注意的是，为了清楚地显示图面，图38中省略部分与第一实施例相同的凹面部与凸面部的标号。
光学成像镜头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4.143mm，半视场角(HFOV)为37.099°，光圈值(Fno)为1.937，系统长度为5.240mm，像高则为3.33mm。
如图41所示，则为第九实施例的第一透镜3的物侧面31到第七透镜9的像侧面92在公式(1)中的各项非球面系数。
另外，第九实施例之光学成像镜头10中各重要参数间的关系如图52以及图53所示。
本第九实施例的纵向球差图示图39A是在光瞳半径为1.0650mm时所模拟的。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±0.034mm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±0.18mm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±7％的范围内。据此说明本第九实施例相较于现有光学镜头，在系统长度已缩短至5.240mm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：第九实施例的镜头长度(系统长度)小于第一实施例的镜头长度(系统长度)。第九实施例的光圈值比第一实施例的光圈值小，也就是第九实施例的光圈比第一实施例的光圈大。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。此外，第九实施例的这些透镜其在光轴附近区域的厚度与在圆周附近区域的厚度之间的差异小于第一实施例。第九实施例比第一实施例易于制造，因此良率较高。
图42为本发明的第十实施例的光学成像镜头的示意图，而图43A至图43D为第十实施例之光学成像镜头的纵向球差与各项像差图。请先参照图42，本发明光学成像镜头10的一第十实施例，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、7、8、9间的参数或多或少有些不同。在第十实施例中，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611及一位于圆周附近区域的凸面部614。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为一凸面，且具有一位于光轴I附近区域的凸面部723及一位于圆周附近区域的凸面部722。第七透镜9的物侧面91为一凸面，且具有一位于光轴I附近区域的凸面部913及一位于圆周附近区域的凸面部912。在此需注意的是，为了清楚地显示图面，图42中省略部分与第一实施例相同的凹面部与凸面部的标号。
光学成像镜头10详细的光学数据如图44所示，且第十实施例的整体系统焦距为4.302mm，半视场角(HFOV)为37.259°，光圈值(Fno)为2.000，系统长度为5.270mm，像高则为3.33mm。
如图45所示，则为第十实施例的第一透镜3的物侧面31到第七透镜9的像侧面92在公式(1)中的各项非球面系数。
另外，第十实施例之光学成像镜头10中各重要参数间的关系如图52以及图53所示。
本第十实施例的纵向球差图示图43A是在光瞳半径为1.0650mm时所模拟的。本第十实施例的纵向球差图示图43A中，不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在±0.038mm范围内。在图43B与图43C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±0.12mm内。而图43D的畸变像差图式则显示本第十实施例的畸变像差维持在±4％的范围内。据此说明本第十实施例相较于现有光学镜头，在系统长度已缩短至5.270mm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，第十实施例相较于第一实施例的优点在于：第十实施例的镜头长度(系统长度)小于第一实施例的镜头长度(系统长度)。第十实施例的光圈值比第一实施例的光圈值小，也就是第十实施例的光圈比第一实施例的光圈大。第十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。第十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。此外，第十实施例的这些透镜其在光轴附近区域的厚度与在圆周附近区域的厚度之间的差异小于第一实施例。第十实施例比第一实施例易于制造，因此良率较高。
图46为本发明的第十一实施例的光学成像镜头的示意图，而图47A至图47D为第十一实施例之光学成像镜头的纵向球差与各项像差图。请先参照图46，本发明光学成像镜头10的一第十一实施例，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、7、8、9间的参数或多或少有些不同。在第十一实施例中，第七透镜9的物侧面91为一凸面，且具有一位于光轴I附近区域的凸面部913及一位于圆周附近区域的凸面部912。在此需注意的是，为了清楚地显示图面，图46中省略部分与第一实施例相同的凹面部与凸面部的标号。
光学成像镜头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4.262mm，半视场角(HFOV)为37.102°，光圈值(Fno)为2.000，系统长度为5.413mm，像高则为3.33mm。
如图49所示，则为第十一实施例的第一透镜3的物侧面31到第七透镜9的像侧面92在公式(1)中的各项非球面系数。
另外，第十一实施例之光学成像镜头10中各重要参数间的关系如图52以及图53所示。
本第十一实施例的纵向球差图示图47A是在光瞳半径为1.0650mm时所模拟的。本第十一实施例的纵向球差图示图47A中，不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在±0.055mm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±0.10mm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±4％的范围内。据此说明本第十一实施例相较于现有光学镜头，在系统长度已缩短至5.413mm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一实施例的优点在于：第十一实施例的光圈值比第一实施例的光圈值小，也就是第十一实施例的光圈比第一实施例的光圈大。第十一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。此外，第十一实施例的这些透镜其在光轴附近区域的厚度与在圆周附近区域的厚度之间的差异小于第一实施例。第十一实施例比第一实施例易于制造，因此良率较高。
再配合参阅图50至图53。图50以及图51为上述第一实施例至第六实施例的各项光学参数的表格图，且图52以及图53为上述第七实施例至第十一实施例的各项光学参数的表格图。本发明的实施例的光学成像镜头10第一透镜3具有正屈光率，有利于光线收聚。第一透镜3的像侧面32具有位于光轴I附近区域的凹面部321，且第二透镜4的物侧面41具有位于圆周附近区域的凸面部412，有利于第一透镜3以及第二透镜4互相配合以调整纵向球差。或者，在一些实施例中，第一透镜3的像侧面32具有位于圆周附近区域的凹面部322，也有利于第一透镜3以及第二透镜4互相配合以调整纵向球差。另外，第三透镜5具有负屈光率，且第三透镜5的像侧面52具有位于圆周附近区域的凹面部522，有利于修正第一透镜3以及第二透镜4所产生的像差。第四透镜6的物侧面61与像侧面62的至少其中之一为非球面，且第五透镜7的物侧面71与像侧面72的至少其中之一为非球面，有利于微调整个光学成像镜头10的像差。此外，第六透镜8具有正屈光率，有利于缩短光学成像镜头10的整体系统焦距，进而缩短光学成像镜头10的系统长度。第七透镜9的像侧面92具有位于光轴I附近区域的凹面部921，有利于修正具有正屈光率的第六透镜8所产生的像差。
当本发明的实施例的光学成像镜头10符合下列条件式时，有利于选择阿贝系数落在18至35的材料的透镜(第二透镜4)，以修正第一透镜3产生的色像差：
V2≦35.00。
除此之外，当本发明的实施例的光学成像镜头10符合下列条件式时，有利于选择阿贝系数落在18至35的材料的透镜(第三透镜5)，以修正第一透镜3产生的色像差以及调整整体光学成像镜头10的色像差：
V3≦35.00。
当本发明的实施例的光学成像镜头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成像镜头：
一、当满足以下任一条件式的数值限定，镜头的系统焦距与各项光学参数维持一适当值，避免任一参数过大而不利于光学成像镜头10整体像差的修正，或是避免任一参数过小而影响组装或是提高制造上的困难度：
EFL/(T1+T4+G34)≦3.7,1较佳为2.17≦EFL/(T1+T4+G34)≦3.71；
以及
EFL/(T1+T4+G56)≦3.51，较佳为2.03≦EFL/(T1+T4+G56)≦3.51。
二、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，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成像镜头10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，故在满足以下任一条件式的数值限定之下，光学成像系统能达到较佳的配置：
TTL/(G34+BFL)≦5.00，较佳为3.00≦TTL/(G34+BFL)≦5.00；
TL/(T4+G34)≦7.50，较佳为3.11≦TL/(T4+G34)≦7.50；
AAG/(G34+G45)≦2.71，较佳为1.40≦AAG/(G34+G45)≦2.71；
ALT/(T1+G34)≦4.54，较佳为2.40≦ALT/(T1+G34)≦4.54；
(T2+G23+T3)/G34≦4.40，较佳为0.88≦(T2+G23+T3)/G34≦4.40；
(T5+T6+G67)/T1≦2.70，较佳为1.37≦(T5+T6+G67)/T1≦2.70；
(T6+G67+T7)/(T1+T4)≦1.65，较佳为0.70≦(T6+G67+T7)/(T1+T4)≦1.65；
TTL/(G56+BFL)≦4.80，较佳为2.62≦TTL/(G56+BFL)≦4.80；
TL/(T4+G56)≦8.00，较佳为2.84≦TL/(T4+G56)≦8.00；
AAG/(G45+G56)≦2.30，较佳为1.00≦AAG/(G45+G56)≦2.30；
ALT/(T1+G56)≦4.26，较佳为2.30≦ALT/(T1+G56)≦4.26；
(T2+G23+T3)/G56≦3.20，较佳为0.83≦(T2+G23+T3)/G56≦3.20；
(T5+T6+G67)/T4≦3.17，较佳为0.80≦(T5+T6+G67)/T4≦3.17；
(T6+G67+T7)/(G34+G56)≦4.00，较佳为1.10≦(T6+G67+T7)/(G34+G56)≦4.00。
然而，有鉴于光学系统设计的不可预测性，在本发明的实施例的架构之下，符合上述条件式能较佳地使本发明镜头长度缩短、可用光圈增大、视场角增加、成像质量提升，或组装良率提升而改善先前技术的缺点。
此外，关于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。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成像镜头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、像散像差、畸变皆符合使用规范。另外，650纳米、555纳米、470纳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纳米、555纳米、470纳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。
二、本发明的实施例的光学成像镜头10的第一透镜3具有正屈光率，有利于光线收聚。第一透镜3的像侧面32具有位于光轴I附近区域的凹面部321，且第二透镜4的物侧面41具有位于圆周附近区域的凸面部412，有利于第一透镜3以及第二透镜4互相配合以调整纵向球差。或者，在一些实施例中，第一透镜3的像侧面32具有位于圆周附近区域的凹面部322，也有利于第一透镜3以及第二透镜4互相配合以调整纵向球差。另外，第三透镜5具有负屈光率，且第三透镜5的像侧面52具有位于圆周附近区域的凹面部522，有利于修正第一透镜3以及第二透镜4所产生的像差。第四透镜6的物侧面61与像侧面62的至少其中之一为非球面，且第五透镜7的物侧面71与像侧面72的至少其中之一为非球面，有利于微调整个光学成像镜头10的像差。此外，第六透镜8具有正屈光率，有利于缩短光学成像镜头10的整体系统焦距，进而缩短光学成像镜头10的系统长度。第七透镜9的像侧面92具有位于光轴I附近区域的凹面部921，有利于修正具有正屈光率的第六透镜8所产生的像差。因此，光学成像镜头10在缩短镜头系统长度的条件下，具备优异的视场角度以及大光圈，且光学成像镜头10具有良好的光学性能而能提供良好的成像质量。
虽然本发明已以实施例揭露如上，然其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，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。
Claims (18)
1.一种光学成像镜头，从物侧至像侧之间沿着一光轴依序包括一第一透镜、一第二透镜、一第三透镜、一第四透镜、一第五透镜、一第六透镜以及一第七透镜，且该第一透镜至该第七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；
该第一透镜具有正屈光率，且该第一透镜的该像侧面具有一位于圆周附近区域的凹面部；
该第三透镜具有负屈光率，且该第三透镜的该像侧面具有一位于圆周附近区域的凹面部；
该第四透镜的该物侧面与该像侧面的至少其中之一为非球面；
该第五透镜的该物侧面与该像侧面的至少其中之一为非球面；
该第六透镜具有正屈光率；以及
该第七透镜的该像侧面具有一位于该光轴附近区域的凹面部；
该光学成像镜头具有屈光率的透镜只有上述七片透镜，且该光学成像镜头符合：
(T6+G67+T7)/(T1+T4)≦1.65；及
V3≦35.00；
其中，T1为该第一透镜在该光轴上的厚度，T4为该第四透镜在该光轴上的厚度，T6为该第六透镜在该光轴上的厚度，T7为该第七透镜在该光轴上的厚度，G67为该第六透镜到该第七透镜在该光轴上的空气间隙，V3为该第三透镜的阿贝系数。
2.一种光学成像镜头，从物侧至像侧之间沿着一光轴依序包括一第一透镜、一第二透镜、一第三透镜、一第四透镜、一第五透镜、一第六透镜以及一第七透镜，且该第一透镜至该第七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；
该第一透镜具有正屈光率，且该第一透镜的该像侧面具有一位于该光轴附近区域的凹面部；
该第二透镜的该物侧面具有一位于圆周附近区域的凸面部；
该第三透镜具有负屈光率，且该第三透镜的该像侧面具有一位于圆周附近区域的凹面部；
该第四透镜的该物侧面与该像侧面的至少其中之一为非球面；
该第五透镜的该物侧面与该像侧面的至少其中之一为非球面；
该第六透镜具有正屈光率；以及
该第七透镜的该像侧面具有一位于该光轴附近区域的凹面部；
该光学成像镜头具有屈光率的透镜只有上述七片透镜，且该光学成像镜头符合：
(T6+G67+T7)/(T1+T4)≦1.65；及
V3≦35.00；
其中，T1为该第一透镜在该光轴上的厚度，T4为该第四透镜在该光轴上的厚度，T6为该第六透镜在该光轴上的厚度，T7为该第七透镜在该光轴上的厚度，G67为该第六透镜到该第七透镜在该光轴上的空气间隙，V3为该第三透镜的阿贝系数。
3.如权利要求1或2所述光学成像镜头，其中该光学成像镜头符合：V2≦35.00，其中，V2为该第二透镜的阿贝系数。
4.如权利要求1或2所述光学成像镜头，其中该光学成像镜头符合：TTL/(G34+BFL)≦5.00，其中，TTL为该第一透镜的该物侧面到该光学成像镜头的成像面在该光轴上的距离，G34为该第三透镜到该第四透镜在该光轴上的空气间隙，且BFL为该第七透镜的该像侧面至该光学成像镜头的成像面在该光轴上的距离。
5.如权利要求1或2所述光学成像镜头，其中该光学成像镜头符合：TL/(T4+G34)≦7.50，其中，TL为该第一透镜的该物侧面到该第七透镜的该像侧面在该光轴上的距离，且G34为该第三透镜到该第四透镜在该光轴上的空气间隙。
6.如权利要求1或2所述光学成像镜头，其中该光学成像镜头符合：AAG/(G34+G45)≦2.71，其中，AAG为该第一透镜至该第七透镜在该光轴上的六个空气间隙总和，G34为该第三透镜到该第四透镜在该光轴上的空气间隙，且G45为该第四透镜到该第五透镜在该光轴上的空气间隙。
7.如权利要求1或2所述光学成像镜头，其中该光学成像镜头符合：ALT/(T1+G34)≦4.54，其中，ALT为该第一透镜、该第二透镜、该第三透镜、该第四透镜、该第五透镜、该第六透镜以及该第七透镜在该光轴上厚度的总合，且G34为该第三透镜到该第四透镜在该光轴上的空气间隙。
8.如权利要求1或2所述光学成像镜头，其中该光学成像镜头符合：EFL/(T1+T4+G34)≦3.71，其中，EFL为该光学成像镜头的系统焦距，且G34为该第三透镜到该第四透镜在该光轴上的空气间隙。
9.如权利要求1或2所述光学成像镜头，其中该光学成像镜头符合：(T2+G23+T3)/G34≦4.40，其中，T2为该第二透镜在该光轴上的厚度，T3为该第三透镜在该光轴上的厚度，G23为该第二透镜到该第三透镜在该光轴上的空气间隙，且G34为该第三透镜到该第四透镜在该光轴上的空气间隙。
10.如权利要求1或2所述光学成像镜头，其中该光学成像镜头符合：(T5+T6+G67)/T1≦2.70，其中，T5为该第五透镜在该光轴上的厚度。
11.如权利要求1或2所述光学成像镜头，其中该光学成像镜头符合：TTL/(G56+BFL)≦4.80，其中，TTL为该第一透镜的该物侧面到该光学成像镜头的成像面在该光轴上的距离，G56为该第五透镜到该第六透镜在该光轴上的空气间隙，且BFL为该第七透镜的该像侧面至该光学成像镜头的成像面在该光轴上的距离。
12.如权利要求1或2所述光学成像镜头，其中该光学成像镜头符合：TL/(T4+G56)≦8.00，其中，TL为该第一透镜的该物侧面到该第七透镜的该像侧面在该光轴上的距离，且G56为该第五透镜到该第六透镜在该光轴上的空气间隙。
13.如权利要求1或2所述光学成像镜头，其中该光学成像镜头符合：AAG/(G45+G56)≦2.30，其中，AAG为该第一透镜至该第七透镜在该光轴上的六个空气间隙总和，G45为该第四透镜到该第五透镜在该光轴上的空气间隙，且G56为该第五透镜到该第六透镜在该光轴上的空气间隙。
14.如权利要求1或2所述光学成像镜头，其中该光学成像镜头符合：ALT/(T1+G56)≦4.26，其中，ALT为该第一透镜、该第二透镜、该第三透镜、该第四透镜、该第五透镜、该第六透镜以及该第七透镜在该光轴上厚度的总合，且G56为该第五透镜到该第六透镜在该光轴上的空气间隙。
15.如权利要求1或2所述光学成像镜头，其中该光学成像镜头符合：EFL/(T1+T4+G56)≦3.51，其中，EFL为该光学成像镜头的系统焦距，且G56为该第五透镜到该第六透镜在该光轴上的空气间隙。
16.如权利要求1或2所述光学成像镜头，其中该光学成像镜头符合：(T2+G23+T3)/G56≦3.20，其中，T2为该第二透镜在该光轴上的厚度，T3为该第三透镜在该光轴上的厚度，G23为该第二透镜到该第三透镜在该光轴上的空气间隙，且G56为该第五透镜到该第六透镜在该光轴上的空气间隙。
17.如权利要求1或2所述光学成像镜头，其中该光学成像镜头符合：(T5+T6+G67)/T4≦3.17，其中，T5为该第五透镜在该光轴上的厚度。
18.如权利要求1或2所述光学成像镜头，其中该光学成像镜头符合：(T6+G67+T7)/(G34+G56)≦4.00，其中，G34为该第三透镜到该第四透镜在该光轴上的空气间隙，G56为该第五透镜到该第六透镜在该光轴上的空气间隙。
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