CN109581636A - 光学成像镜头 - Google Patents

光学成像镜头 Download PDF

Info

Publication number
CN109581636A
CN109581636A CN201811250271.7A CN201811250271A CN109581636A CN 109581636 A CN109581636 A CN 109581636A CN 201811250271 A CN201811250271 A CN 201811250271A CN 109581636 A CN109581636 A CN 109581636A
Authority
CN
China
Prior art keywords
lens
optical axis
object side
image side
optical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201811250271.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109581636B (zh
Inventor
陈郁茗
王佩琦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Genius Electronic Optical Xiamen Co Ltd
Original Assignee
Genius Electronic Optical Xiamen Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Genius Electronic Optical Xiamen Co Ltd filed Critical Genius Electronic Optical Xiamen Co Ltd
Priority to US16/205,235 priority Critical patent/US10488628B2/en
Publication of CN109581636A publication Critical patent/CN109581636A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109581636B publication Critical patent/CN109581636B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0015Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design
    • G02B13/002Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface
    • G02B13/0045Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface having five or more lenses
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/06Panoramic objectives; So-called "sky lenses" including panoramic objectives having reflecting surfaces
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/18Optical objectives specially designed for the purposes specified below with lenses having one or more non-spherical faces, e.g. for reducing geometrical aberration

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lenses (AREA)

Abstract

本发明公开了一种光学成像镜头,由物侧至像侧沿光轴依序包含第一透镜至第六透镜。第一透镜至第六透镜各自包括物侧面及像侧面。第一透镜是从物侧至像侧数来具有屈光率的第一个透镜。第二透镜是从物侧至像侧数来具有屈光率的第二个透镜。第三透镜是从物侧至像侧数来具有屈光率的第三个透镜。第四透镜是从一光圈至像侧数来具有屈光率的第一个透镜。第五透镜是从光圈至像侧数来具有屈光率的第二个透镜。第六透镜是从光圈至像侧数来具有屈光率的第三个透镜。所述光学成像镜头既能增加镜头半视角、还能维持镜头适当长度。

Description

光学成像镜头
技术领域
本发明涉及光学成像领域,尤其涉及一种光学成像镜头。
背景技术
消费性电子产品的规格日新月异,追求轻薄短小的脚步也未曾放慢,因此光学镜头等电子产品的关键零组件在规格上也必须持续提升,以符合消费者的需求。而光学镜头最重要的特性除了成像质量与体积以外,提升视角(field of view,FOV)也日趋重要。随着影像感测技术之进步,光学镜头的应用不只仅限于拍摄影像与录像,还加上环境监视、行车纪录摄影等需求,因此因应行车环境或光线不足的环境以及消费者对于成像质量等的要求,在光学镜头设计领域中,除了追求镜头薄型化,同时也必须兼顾镜头成像质量及性能。
此外,电子装置在不同使用环境下,环境温度的差异可能使得光学透镜系统的后焦距产生变化,进而影响成像质量,因此期望透镜组的后焦距变化量不容易受温度的变化影响。
有鉴上述之问题,镜头除了成像质量良好以外,同时具备不同环境温度下低后焦距变化量(Back focal length variation)以及提升视角大小,都是本领域设计的改善重点。然而,光学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镜头,设计过程不仅牵涉到材料特性,还必须考量到制作、组装良率等生产面的实际问题。
另一方面,车用镜头的应用领域持续增加中,从倒车、360度环景、车道偏移系统到先进驾驶辅助系统(ADAS)等,一部车使用镜头从6颗到20颗都有,镜头规格也持续精进,从VGA(30万)升级到百万画素以上。但车用镜头的成像质量与手机镜头上千万画素的成像质量仍有很大的进步空间。
举例来说,为了在倒车以及360度环景的功能上避免视野的死角,光学成像镜头需要能够摄入水平视角(Horizontal field of view)为180±5度的成像光线。
并且,现有常规的影像传感器的长宽比有4:3与16:9两种。首先,对于长宽比4:3的影像传感器来说,对角视场(Diagonal field)与水平视场(Horizontal field)的比值为1:0.8。另一方面,对于16:9的影像传感器来说,对角视场与水平视场的比值为1:0.8716。
根据理想像高公式:y=f*tan(ω),y为像高,f为焦距,且ω为半视角。像高y与半视角ω之间为正切函数的关系,而畸变公式为(y1-y0)/y0,y1为畸变后的像高,y0为初始像高。为了降低畸变像差,像高与半视角并非呈等比例的关系,因此若采用具有对角视角200~220度的光学成像镜头,其在0.8视场(field)仅可摄入140~160度的成像光线,而其在0.8716视场仅可摄入150~170度的成像光线,而这样会造成如下的问题。
为了降低畸变像差,以长宽比4:3的影像传感器为例,当4:3的影像传感器的对角视场摄入200~220度的成像光线时,由于4:3的影像传感器的水平视场仅可摄入140~160度的成像光线,部分的成像光线无法被摄入,而会使得水平视场有部分的视野死角。
若要解决上述视野死角的问题,可能的解决方式是将光学成像镜头等比例缩小或将长宽比4:3的影像传感器等比例放大,而使长宽比4:3的影像传感器的水平视场能摄入180±5度的成像光线。但是,这样却导致了长宽比4:3的影像传感器的四个角落无法接收成像光线,而产生暗角(dark corner)的问题。
发明内容
有鉴于此,本发明在实施例中,提出一种既能增加镜头半视角、同时具备不同环境温度下低焦距偏移量、还能维持镜头适当长度的光学成像镜头。本发明的光学成像镜头,包含物侧、像侧以及光轴,第一透镜为物侧至像侧数来第一片具有屈光率的透镜,第二透镜为物侧至像侧数来第二片具有屈光率的透镜,第三透镜为像侧至物侧数来第四片具有屈光率的透镜,第四透镜为像侧至物侧数来第三片具有屈光率的透镜,第五透镜为像侧至物侧数来第二片具有屈光率的透镜,第六透镜为像侧至物侧数来第一片具有屈光率的透镜,且第一透镜至第六透镜各自包括朝向物侧且使一成像光线通过的一物侧面、及朝向像侧且使一成像光线通过的一像侧面。
在本发明实施例中,第二透镜具有负屈光率,第二透镜的物侧面具有光轴附近区域的一凸面部,以及具有圆周附近区域的一凸面部,第三透镜的材质为塑料,第三透镜的物侧面具有光轴附近区域的一凹面部,第四透镜的物侧面具有光轴附近区域的一凸面部,第五透镜的物侧面具有圆周附近区域的一凹面部,第五透镜的像侧面具有光轴附近区域的一凹面部,以及具有圆周附近区域的一凹面部,第六透镜的像侧面具有光轴附近区域的一凸面部,以及具有圆周附近区域的一凸面部,并满足以下条件:(G12+T3+G34)/EFL≤4.800。
在本发明实施例中,第二透镜具有负屈光率,第二透镜的物侧面具有光轴附近区域的一凸面部,以及具有圆周附近区域的一凸面部,第三透镜的材质为塑料,第三透镜的物侧面具有光轴附近区域的一凹面部,且第三透镜的像侧面具有光轴附近区域的一凸面部,第四透镜的物侧面具有光轴附近区域的一凸面部,第五透镜的像侧面具有光轴附近区域的一凹面部,以及具有圆周附近区域的一凹面部,第六透镜的像侧面具有光轴附近区域的一凸面部,以及具有圆周附近区域的一凸面部,并满足以下条件:(G12+T3+G34)/EFL≤4.800。
在本发明实施例中,第二透镜的物侧面具有光轴附近区域的一凸面部,以及具有圆周附近区域的一凸面部,第三透镜的材质为塑料,第三透镜具有正屈光率,第三透镜的物侧面具有光轴附近区域的一凹面部,第四透镜的物侧面具有光轴附近区域的一凸面部,第五透镜的像侧面具有光轴附近区域的一凹面部,以及具有圆周附近区域的一凹面部,第六透镜的像侧面具有光轴附近区域的一凸面部,以及具有圆周附近区域的一凸面部,并满足以下条件:(G12+T3+G34)/EFL≤4.800。
上述任一光学成像镜头中,满足以下条件之一即可:
AAG/(G34+G45+T5+G56)≤5.800。
(T2+G34+G45)/EFL≤1.700。
ALT/T6≤4.300。
G12/T1≤2.100。
(T1+T3)/T4≤2.700。
BFL/G23≤1.600。
AAG/T6≤2.500。
T3/EFL≤1.400。
ALT/G23≤4.700。
G12/(T2+G34+G45)≤1.400。
TL/(T4+BFL)≤8.400。
TTL/(T3+G34+G45+T5+G56)≤6.500。
AAG/G23≤2.300。
(G34+G45+T5+G56)/EFL≤2.000。
(T1+G12)/T4≤2.200。
TL/(T2+G34+G45)≤12.100。
BFL/T6≤1.600。
其中G12为第一透镜的像侧面与第二透镜的物侧面在光轴上的距离,G23为第二透镜的像侧面与第三透镜的物侧面在光轴上的距离,G34为第三透镜的像侧面与第四透镜的物侧面在光轴上的距离,G45为第四透镜的像侧面与第五透镜的物侧面在光轴上的距离,G56为第五透镜的像侧面与第六透镜的物侧面在光轴上的距离,AAG为G12、G23、G34、G45与G56的总和,T1为第一透镜在光轴上的中心厚度,T2为第二透镜在光轴上的中心厚度,T3定义为第三透镜在光轴上的中心厚度,T4为第四透镜在光轴上的中心厚度,T5为第五透镜在光轴上的中心厚度,T6为第六透镜在光轴上的中心厚度,EFL定义为光学成像镜头的有效焦距,ALT为光学成像镜头中所有具有屈光率的透镜在光轴上的中心厚度总和,BFL为第六透镜的像侧面至一成像面在光轴上的长度,TL为第一透镜的物侧面到第六透镜的像侧面在光轴上的距离,TTL为第一透镜的物侧面至成像面在光轴上的长度。
本发明提供一种光学成像镜头,其能够使应用此光学成像镜头的影像传感器所对应具有的水平视角大于等于175度,并且此影像传感器所感测到的影像无暗角。
本发明的一实施例提出一种光学成像镜头,由物侧至像侧沿光轴依序包含第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜及第六透镜。第一透镜至第六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。第一透镜是从物侧至像侧数来具有屈光率的第一个透镜。第二透镜是从物侧至像侧数来具有屈光率的第二个透镜。第三透镜是从物侧至像侧数来具有屈光率的第三个透镜。第四透镜是从一光圈至像侧数来具有屈光率的第一个透镜。第五透镜是从光圈至像侧数来具有屈光率的第二个透镜。第六透镜是从光圈至像侧数来具有屈光率的第三个透镜。光学成像镜头的成像圆具有一长宽比为4:3之内接矩形。通过成像圆的圆心且平行于矩形的任一长边的一参考线对应摄入大于等于175°并且小于等于188°视角之影像,并且矩形的一对角线对应摄入大于等于209°并且小于等于234°视角之影像。参考线从矩形的一短边延伸至矩形的另一短边。参考线的长度与矩形的任一长边的长度相等。
本发明的一实施例提出一种光学成像镜头,由物侧至像侧沿光轴依序包含第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜及第六透镜。第一透镜至第六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。第一透镜是从物侧至像侧数来具有屈光率的第一个透镜。第二透镜是从物侧至像侧数来具有屈光率的第二个透镜。第三透镜是从物侧至像侧数来具有屈光率的第三个透镜,且第三透镜的具有一位于光轴附近区域的凹面部。第四透镜是从一光圈至像侧数来具有屈光率的第一个透镜。第五透镜是从光圈至像侧数来具有屈光率的第二个透镜。第六透镜是从光圈至像侧数来具有屈光率的第三个透镜。光学成像镜头的成像圆具有一长宽比为16:9之内接矩形。通过成像圆的一圆心且矩形的任一长边的一参考线对应摄入大于等于176°并且小于等于201°视角之影像,并且矩形的一对角线对应摄入大于等于205°并且小于等于232°视角之影像。参考线从矩形的一短边延伸至矩形的另一短边。参考线的长度与矩形的任一长边的长度相等。
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:藉由满足上述具有屈光率的透镜与光圈的排列方式、面形、光学成像镜头的成像圆、成像圆的内接矩形、参考线的摄入视角之影像与对角线的摄入视角之影像的关系,应用此光学成像镜头的影像传感器所感测到的影像在水平方向无视野死角,且影像传感器的四个角落可感测到成像光线而可使影像传感器所感测到的影像无暗角。
进一步,其中该光学成像镜头满足以下条件式之一:
0.900≦y/(EFL*ω)≦1.300,
3.500≦(V1+V2)/V3≦6.000,
TL/ALT≦1.820,
(EFL+AAG+BFL)/ALT≦1.500,
(G12+G45+T5+G56)/T1≦3.500,
(G45+G56+T5+T6)/G23≦2.900,
(G34+G45+T4+T5)/T1≦4.300,
(G34+G45+T3+T6)/T2≦10.400,
(G23+G34+G45+T5)/T1≦7.300,
3.500≦(V1+V4)/V3≦6.000,
TTL/ALT≦2.500,
(EFL*Fno+T4)/ImgH≦2.100,
(G12+G45+T5+G56)/T4≦6.100,
(G45+G56+T4+T6)/G23≦3.300,
(G34+G45+T3+T6)/T1≦6.500,
(G34+G45+T4+T5)/T2≦6.850,
(G23+G34+G45+T6)/T1≦10.000。
本发明特别是指一种主要用于拍摄影像及录像之光学成像镜头,并可以应用于便携式电子产品中,例如:行动电话、相机、平板计算机、个人数位助理(Personal DigitalAssistant,PDA)、车用摄影装置、虚拟实境追踪器(Virtual Reality(VR)Tracker)等装置中。
附图说明
图1至图5是本发明光学成像镜头判断曲率形状方法之示意图。
图6是本发明光学成像镜头的第一实施例之示意图。
图7是第一实施例的光学成像镜头之纵向球差与各项像差图示意图。
图8是本发明光学成像镜头的第二实施例之示意图。
图9是第二实施例的光学成像镜头之纵向球差与各项像差图示意图。
图10是本发明光学成像镜头的第三实施例之示意图。
图11是第三实施例的光学成像镜头之纵向球差与各项像差图示意图。
图12是本发明光学成像镜头的第四实施例之示意图。
图13是第四实施例的光学成像镜头之纵向球差与各项像差图示意图。
图14是本发明光学成像镜头的第五实施例之示意图。
图15是第五实施例的光学成像镜头之纵向球差与各项像差图示意图。
图16是本发明光学成像镜头的第六实施例之示意图。
图17是第六实施例的光学成像镜头之纵向球差与各项像差图示意图。
图18是本发明光学成像镜头的第七实施例之示意图。
图19是第七实施例的光学成像镜头之纵向球差与各项像差图示意图。
图20是本发明光学成像镜头的第八实施例之示意图。
图21是第八实施例的光学成像镜头之纵向球差与各项像差图示意图。
图22是本发明光学成像镜头的第九实施例之示意图。
图23是第九实施例的光学成像镜头之纵向球差与各项像差图示意图。
图24是本发明光学成像镜头的第十实施例之示意图。
图25是第十实施例的光学成像镜头之纵向球差与各项像差图示意图。
图26是本发明光学成像镜头的第十一实施例之示意图。
图27是第十一实施例的光学成像镜头之纵向球差与各项像差图示意图。
图28是本发明光学成像镜头的第十二实施例之示意图。
图29是第十二实施例的光学成像镜头之纵向球差与各项像差图示意图。
图30表示第一实施例详细的光学数据图。
图31表示第一实施例详细的非球面数据图。
图32表示第二实施例详细的光学数据图。
图33表示第二实施例详细的非球面数据图。
图34表示第三实施例详细的光学数据图。
图35表示第三实施例详细的非球面数据图。
图36表示第四实施例详细的光学数据图。
图37表示第四实施例详细的非球面数据图。
图38表示第五实施例详细的光学数据图。
图39表示第五实施例详细的非球面数据图。
图40表示第六实施例详细的光学数据图。
图41表示第六实施例详细的非球面数据图。
图42表示第七实施例详细的光学数据图。
图43表示第七实施例详细的非球面数据图。
图44表示第八实施例详细的光学数据图。
图45表示第八实施例详细的非球面数据图。
图46表示第九实施例详细的光学数据图。
图47表示第九实施例详细的非球面数据图。
图48表示第十实施例详细的光学数据图。
图49表示第十实施例详细的非球面数据图。
图50表示第十一实施例详细的光学数据图。
图51表示第十一实施例详细的非球面数据图。
图52表示第十二实施例详细的光学数据图。
图53表示第十二实施例详细的非球面数据图。
图54表示实施例一至五之重要参数图。
图55表示实施例一至五之重要参数图。
图56表示实施例六至十二之重要参数图。
图57表示实施例六至十二之重要参数图。
图58A与图58B用以说明本发明实施例的光学成像镜头的成像圆与内接矩形与相关参数的示意图。
图59是本发明光学成像镜头的第十三实施例之示意图。
图60是第十三实施例的光学成像镜头之纵向球差与各项像差图示意图。
图61是本发明光学成像镜头的第十四实施例之示意图。
图62是第十四实施例的光学成像镜头之纵向球差与各项像差图示意图。
图63是本发明光学成像镜头的第十五实施例之示意图。
图64是第十五实施例的光学成像镜头之纵向球差与各项像差图示意图。
图65是本发明光学成像镜头的第十六实施例之示意图。
图66是第十六实施例的光学成像镜头之纵向球差与各项像差图示意图。
图67是本发明光学成像镜头的第十七实施例之示意图。
图68是第十七实施例的光学成像镜头之纵向球差与各项像差图示意图。
图69是本发明光学成像镜头的第十八实施例之示意图。
图70是第十八实施例的光学成像镜头之纵向球差与各项像差图示意图。
图71是本发明光学成像镜头的第十九实施例之示意图。
图72是第十九实施例的光学成像镜头之纵向球差与各项像差图示意图。
图73是本发明光学成像镜头的第二十实施例之示意图。
图74是第二十实施例的光学成像镜头之纵向球差与各项像差图示意图。
图75是本发明光学成像镜头的第二十一实施例之示意图。
图76是第二十一实施例的光学成像镜头之纵向球差与各项像差图示意图。
图77表示第十三实施例详细的光学数据图。
图78表示第十三实施例详细的非球面数据图。
图79表示第十四实施例详细的光学数据图。
图80表示第十四实施例详细的非球面数据图。
图81表示第十五实施例详细的光学数据图。
图82表示第十五实施例详细的非球面数据图。
图83表示第十六实施例详细的光学数据图。
图84表示第十六实施例详细的非球面数据图。
图85表示第十七实施例详细的光学数据图。
图86表示第十七实施例详细的非球面数据。
图87表示第十八实施例详细的光学数据图。
图88表示第十八实施例详细的非球面数据图。
图89表示第十九实施例详细的光学数据图。
图90表示第十九实施例详细的非球面数据图。
图91表示第二十实施例详细的光学数据图。
图92表示第二十实施例详细的非球面数据图。
图93表示第二十一实施例详细的光学数据图。
图94表示第二十一实施例详细的非球面数据图。
图95表示实施例十三至十七之重要参数图。
图96表示实施例十三至十七之重要参数图。
图97表示实施例十八至二十一之重要参数图。
图98表示实施例十八至二十一之重要参数图。
图99至图101列出第十三至第二十一实施例的光学成像镜头1中的像高y、半视角ω(单位为度)、半视角ω(单位为弧度)及其所对应的y/(EFL*ω)的值的对应关系图。
具体实施方式
在开始详细描述本发明之前,首先清楚表示附图中的符号说明:A~C:区域;CE:成像圆圆心;DL:对角线;E:延伸部;HL:参考线;IC:成像圆;Lc:主光线;Lm:边缘光线;E:长边;RT:内接矩形;SE:短边;T1~T8:各透镜中心厚度;1:光学成像镜头;2:物侧;3:像侧;4、I:光轴;10:第一透镜;20:第二透镜;30:第三透镜;40:第四透镜;50:第五透镜;60:第六透镜;70:第七透镜;8:第八透镜;80:光圈;90:滤光片;91:成像面;11、21、31、41、51、61、71、81:物侧面;12、22、32、42、52、62、72、82:像侧面;13、14、23、24、36、37、43、44、46、47、53’、54’、56’、57’、63、64、66、67、74’、76、77、83、86、87:凸面部;16、17、26、27、33、34、43’、47’、53、54、56、57、63’、64’、73、74、84:凹面部。
在开始详细描述本发明之前,首先要说明的是,在本发明图式中,类似的元件是以相同的编号来表示。其中,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(marginalray)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。
如图6所示,本发明光学成像镜头1,从放置物体(图未示)的物侧2至成像的像侧3,沿着光轴(optical axis)4,至少包含有第一透镜10、第二透镜20、第三透镜30、第四透镜40、第五透镜50、第六透镜60、滤光片90及成像面(image plane)91。此处定义第一透镜10为物侧2至像侧3数来第一片具有屈光率的透镜,第二透镜20为物侧2至像侧3数来第二片具有屈光率的透镜,第三透镜30为像侧3至物侧2数来第四片具有屈光率的透镜,第四透镜40为像侧3至物侧2数来第三片具有屈光率的透镜,第五透镜50为像侧3至物侧2数来第二片具有屈光率的透镜,第六透镜60为像侧3至物侧2数来第一片具有屈光率的透镜。一般说来,第一透镜10、第二透镜20、第四透镜40、第五透镜50、第六透镜60都可以是由塑料或玻璃材质所制成,但本发明不以此为限。第三透镜30以塑料材质制成,有助于使光学成像镜头轻量化并降低制造成本,同时可达成本发明良好功效。
此外,光学成像镜头1还包含光圈(aperture stop)80,而设置于适当之位置。在图6中,光圈80是设置在第三透镜30与第四透镜40之间。当由位于物侧2之待拍摄物(图未示)所发出的光线(图未示)进入本发明光学成像镜头1时,即会经由第一透镜10、第二透镜20、第三透镜30、光圈80、第四透镜40、第五透镜50、第六透镜60与滤光片90之后,会在像侧3的成像面91上聚焦而形成清晰的影像。在本发明各实施例中,选择性设置的滤光片90还可以是具各种合适功能之滤镜,可滤除特定波长的光线,设于第六透镜60朝向像侧的一面62与成像面91之间。
本发明光学成像镜头1中之各个透镜,都分别具有朝向物侧2的物侧面,与朝向像侧3的像侧面。另外,本发明光学成像镜头1中之各个透镜,亦都具有光轴附近区域与圆周附近区域。例如,第一透镜10具有物侧面11与像侧面12;第二透镜20具有物侧面21与像侧面22;第三透镜30具有物侧面31与像侧面32;第四透镜40具有物侧面41与像侧面42;第五透镜50具有物侧面51与像侧面52;第六透镜60具有物侧面61与像侧面62。各物侧面与像侧面又有光轴附近区域以及圆周附近区域。
本发明光学成像镜头1中之各个透镜,还都分别具有位在光轴4上的中心厚度T。例如,第一透镜10具有第一透镜厚度T1、第二透镜20具有第二透镜厚度T2、第三透镜30具有第三透镜厚度T3、第四透镜40具有第四透镜厚度T4、第五透镜50具有第五透镜厚度T5、第六透镜60具有第六透镜厚度T6。所以,在光轴4上光学成像镜头1中,所有具有屈光率的透镜的中心厚度总和称为ALT。
另外,本发明光学成像镜头1中,在各个透镜之间又分别具有位在光轴4上的距离。例如,第一透镜10的像侧面12到第二透镜20的物侧面21在光轴4上的距离为G12、第二透镜20的像侧面22到第三透镜30的物侧面31在光轴4上的距离为G23、第三透镜30的像侧面32到第四透镜40的物侧面41在光轴4上的距离为G34、第四透镜40的像侧面42到第五透镜50的物侧面51在光轴4上的距离为G45、第五透镜50的像侧面52到第六透镜60的物侧面61在光轴4上的距离为G56。另外再定义AAG=G12+G23+G34+G45+G56。
另外,第一透镜10的物侧面11至成像面91在光轴上的长度为TTL。光学成像镜头的有效焦距为EFL,TL为第一透镜10的物侧面11至第六透镜60的像侧面62在光轴4上的长度。
另外,再定义:f1为第一透镜10的焦距;f2为第二透镜20的焦距;f3为第三透镜30的焦距;f4为第四透镜40的焦距;f5为第五透镜50的焦距;f6为第六透镜60的焦距;n1为第一透镜10的折射率;n2为第二透镜20的折射率;n3为第三透镜30的折射率;n4为第四透镜40的折射率;n5为第五透镜50的折射率;n6为第六透镜60的折射率;υ1为第一透镜10的阿贝系数(Abbe number),即色散系数;υ2为第二透镜20的阿贝系数;υ3为第三透镜30的阿贝系数;υ4为第四透镜10的阿贝系数;υ5为第五透镜50的阿贝系数;及υ6为第六透镜60的阿贝系数。G6F代表第六透镜60到滤光片90之间在光轴4上的间隙宽度、TF代表滤光片90在光轴4上的厚度、GFP代表滤光片90到成像面91之间在光轴4上的间隙宽度、BFL为第六透镜60的像侧面62到成像面91在光轴4上的距离、即BFL=G6F+TF+GFP。
第一实施例
请参阅图6,例示本发明光学成像镜头1的第一实施例。第一实施例在成像面91上的纵向球差(longitudinal spherical aberration)请参考图7的A、弧矢(sagittal)方向的像散像差(astigmatic field aberration)请参考图7的B、子午(tangential)方向的像散像差请参考图7的C、以及畸变像差(distortion aberration)请参考图7的D。所有实施例中各球差图之Y轴代表视场,其最高点均为1.0,第一实施例至第十二实施例中各像散图及畸变图之Y轴代表像高,系统像高为2.084毫米。
第一实施例之光学成像镜头系统1主要由六枚具有屈光率之透镜、滤光片90、光圈80、与成像面91所构成。光圈80是设置在第三透镜30与第四透镜40之间。滤光片90可以防止特定波长的光线投射至成像面而影响成像质量。第一透镜10的材质为玻璃,并具有负屈光率。朝向物侧2的物侧面11具有位于光轴附近区域的凸面部13以及位于圆周附近区域的凸面部14,朝向像侧3的像侧面12具有位于光轴附近区域的凹面部16以及位于圆周附近区域的凹面部17。第一透镜之物侧面11及像侧面12均为球面。
第二透镜20材质为塑料,并具有负屈光率。朝向物侧2的物侧面21具有位于光轴附近区域的凸面部23以及位于圆周附近区域的凸面部24,朝向像侧3的像侧面22具有位于光轴附近区域的凹面部26以及位于圆周附近区域的凹面部27。第二透镜20之物侧面21及像侧面22均为非球面。
第三透镜30材质为塑料,并具有正屈光率,朝向物侧2的物侧面31具有位于光轴附近区域的凹面部33以及位于圆周附近区域的凹面部34,而朝向像侧3的像侧面32具有位于光轴附近区域的凸面部36以及在圆周附近的凸面部37。第三透镜30之物侧面31及像侧面32均为非球面。
第四透镜40材质为塑料,并具有正屈光率,朝向物侧2的物侧面41具有位于光轴附近区域的凸面部43以及位于圆周附近区域的凸面部44,而朝向像侧3的像侧面42具有位于光轴附近区域的凸面部46以及在圆周附近的凸面部47。第四透镜40之物侧面41及像侧面42均为非球面。
第五透镜50材质为塑料,并具有负屈光率,朝向物侧2的物侧面51具有位于光轴附近区域的凹面部53以及位在圆周附近区域的凹面部54,朝向像侧3的像侧面52具有位于光轴附近区域的凹面部56以及位于圆周附近区域的凹面部57。另外,第五透镜50的物侧面51与像侧面52均为非球面。
第六透镜60材质为塑料,并具有正屈光率,朝向物侧2的物侧面61具有位于光轴附近区域的凸面部63以及位于圆周附近区域的凸面部64,朝向像侧3的像侧面62具有位于光轴附近区域的凸面部66以及位于圆周附近区域的凸面部67。另外,第六透镜60的物侧面61与像侧面62均为非球面。还有本实施例中,第五透镜50与第六透镜60之间利用胶体或膜体填充,但不限于此。滤光片90位于第六透镜60的像侧面62以及成像面91之间,且滤光片90亦具有朝向物侧2的物侧面92与朝向像侧3的像侧面93。
在本发明光学成像镜头1中,从第一透镜10到第六透镜60中,所有物侧面11/21/31/41/51/61与像侧面12/22/32/42/52/62共计十二个曲面。若为非球面,则此等非球面系经由下列公式(1)所定义:
其中:
R表示透镜表面之曲率半径;
Z表示非球面之深度(非球面上距离光轴为Y的点,其与相切于非球面光轴上顶点之切面,两者间的垂直距离);
Y表示非球面曲面上的点与光轴的垂直距离;
K为圆锥系数(conic constant);
ai为第i阶非球面系数。
应注意的是,若为球面,则圆锥系数K与每一阶的非球面系数ai皆为0,且示于表格内。
第一实施例光学透镜系统的光学数据如图30所示,非球面数据如图31所示。在滤光片90与成像面91之间设有一曲率半径为无限大之虚拟参考面(图未示)。在以下实施例之光学透镜系统中,整体光学透镜系统的光圈值(f-number)为Fno、有效焦距为(EFL)、最大半视角(Maximum Half Field of View,简称HFOV)为整体光学透镜系统中最大视角(Fieldof View)的一半,又曲率半径、厚度及焦距的单位均为毫米(mm)。其中,系统像高(SystemImage Height,简称ImgH)=2.084毫米;EFL=1.131毫米;HFOV=107.500度;TTL=11.265毫米;Fno=2.400。此外,第一实施例的光学成像镜头设计具有良好的后焦距长度变化表现,设定常温20℃为一基准,在此温度下后焦距长度变化值(back focal lengthvariation)为0.000mm,而在-20℃之环境温度下,其后焦距长度变化值为-0.040mm,在80℃之环境温度下,其后焦距长度变化值为0.066mm。
第二实施例
请参阅图8,例示本发明光学成像镜头1的第二实施例。请注意,从第二实施例开始,为简化并清楚表达图式,仅在图上特别标示各透镜与第一实施例不同之面型,而其余与第一实施例的透镜相似的面型,例如凹面部或是凸面部则不另外标示。第二实施例在成像面91上的纵向球差请参考图9的A、弧矢方向的像散像差请参考图9的B、子午方向的像散像差请参考图9的C、畸变像差请参考图9的D。第二实施例之设计与第一实施例类似,仅透镜曲率半径、透镜厚度、透镜非球面系数或是后焦距等相关参数有别而已。
第二实施例详细的光学数据如图32所示,非球面数据如图33所示。系统像高=2.786毫米;EFL=1.370毫米;HFOV=107.500度;TTL=11.136毫米;Fno=2.400。特别是:第二实施例比第一实施例易于制造因此良率较高。此外,第二实施例的光学成像镜头设计具有良好的后焦距长度变化表现,设定常温20℃为一基准,在此温度下后焦距长度变化值(back focal length variation)为0.000mm,而在-20℃之环境温度下,其后焦距长度变化值为-0.046mm,在80℃之环境温度下,其后焦距长度变化值为0.076mm。
第三实施例
请参阅图10,例示本发明光学成像镜头1的第三实施例。第三实施例在成像面91上的纵向球差请参考图11的A、弧矢方向的像散像差请参考图1的1B、子午方向的像散像差请参考图11的C、畸变像差请参考图11的D。第三实施例之设计与第一实施例类似,仅透镜曲率半径、透镜厚度、透镜非球面系数或是后焦距等相关参数有别。
第三实施例详细的光学数据如图34所示,非球面数据如图35所示,其中,系统像高=1.772毫米;EFL=1.105毫米;HFOV=96.750度;TTL=12.911毫米;Fno=2.600。特别是:第三实施例比第一实施例易于制造因此良率较高。此外,第三实施例的光学成像镜头设计具有良好的后焦距长度变化表现,设定常温20℃为一基准,在此温度下后焦距长度变化值(back focal length variation)为0.000mm,而在-20℃之环境温度下,其后焦距长度变化值为-0.041mm,在80℃之环境温度下,其后焦距长度变化值为0.066mm。
第四实施例
请参阅图12,例示本发明光学成像镜头1的第四实施例。第四实施例在成像面91上的纵向球差请参考图13的A、弧矢方向的像散像差请参考图13的B、子午方向的像散像差请参考图13的C、畸变像差请参考图13的D。第四实施例之设计与第一实施例类似,仅透镜曲率半径、透镜厚度、透镜非球面系数或是后焦距等相关参数有别。
第四实施例详细的光学数据如图36所示,非球面数据如图37所示,其中,系统像高=1.636毫米;EFL=0.962毫米;HFOV=96.750度;TTL=11.925毫米;Fno=2.400。特别是:第四实施例比第一实施例易于制造因此良率较高。此外,第四实施例的光学成像镜头设计具有良好的后焦距长度变化表现,设定常温20℃为一基准,在此温度下后焦距长度变化值(back focal length variation)为0.000mm,而在-20℃之环境温度下,其后焦距长度变化值为-0.034mm,在80℃之环境温度下,其后焦距长度变化值为0.054mm。
第五实施例
请参阅图14,例示本发明光学成像镜头1的第五实施例。第五实施例在成像面91上的纵向球差请参考图15的A、弧矢方向的像散像差请参考图15的B、子午方向的像散像差请参考图15的C、畸变像差请参考图15的D。第五实施例之设计与第一实施例类似,仅透镜曲率半径、透镜厚度、透镜非球面系数或是后焦距等相关参数有别。
第五实施例详细的光学数据如图38所示,非球面数据如图39所示,其中,系统像高=3.450毫米;EFL=1.973毫米;HFOV=107.500度;TTL=13.074毫米;Fno=2.600。特别是:第五实施例比第一实施例易于制造因此良率较高。此外,第五实施例的光学成像镜头设计具有良好的后焦距长度变化表现,设定常温20℃为一基准,在此温度下后焦距长度变化值(back focal length variation)为0.000mm,而在-20℃之环境温度下,其后焦距长度变化值为-0.063mm,在80℃之环境温度下,其后焦距长度变化值为0.098mm。
第六实施例
请参阅图16,例示本发明光学成像镜头1的第六实施例。第六实施例在成像面91上的纵向球差请参考图17的A、弧矢方向的像散像差请参考图17的B、子午方向的像散像差请参考图17的C、畸变像差请参考图17的D。第六实施例中,第五透镜50的物侧面51具有一光轴附近区域的凸面部53’,第四透镜40的材质为玻璃,第四透镜40之物侧面41及像侧面42均为球面。另外透镜曲率半径、透镜厚度、透镜非球面系数或是后焦距等相关参数也与第一实施例不同。
除此之外,从第六实施例开始至后面段落描述的其他实施例,除了上述第一透镜10至第六透镜60之外,更包含有一第七透镜70,设置于第二透镜20与第三透镜30之间。第七透镜70的材质为塑料,并具有正屈光率。朝向物侧2的物侧面71具有位于光轴附近区域的凹面部73以及位于圆周附近区域的凹面部74,朝向像侧3的像侧面72具有位于光轴附近区域的凸面部76以及位于圆周附近区域的凸面部77。第七透镜70之物侧面71及像侧面72均为非球面。同样地,第七透镜70之物侧面71及像侧面22经由下列公式所定义:
其中:
R表示透镜表面之曲率半径;
Z表示非球面之深度(非球面上距离光轴为Y的点,其与相切于非球面光轴上顶点之切面,两者间的垂直距离);
Y表示非球面曲面上的点与光轴的垂直距离;
K为圆锥系数(conic constant);
ai为第i阶非球面系数。
针对第六实施例以及后续的实施例,T7为第七透镜位在光轴4上的中心厚度。在光轴4上光学成像镜头1中,所有具有屈光率的透镜的中心厚度总和称为ALT。
另外,再定义:f7为为第七透镜70的焦距;n7为第七透镜70的折射率;υ7为第七透镜70的阿贝系数。第二透镜20的像侧面22到第七透镜70的物侧面71在光轴4上的距离为G27、第七透镜70的像侧面72到第三透镜30的物侧面31在光轴4上的距离为G73。
第六实施例详细的光学数据如图40所示,非球面数据如图41所示,其中,系统像高=1.667毫米;EFL=0.946毫米;HFOV=103.000度;TTL=19.418毫米;Fno=2.400。特别是:第六实施例比第一实施例易于制造因此良率较高。此外,第六实施例的光学成像镜头设计具有良好的后焦距长度变化表现,设定常温20℃为一基准,在此温度下后焦距长度变化值(back focal length variation)为0.000mm,而在-20℃之环境温度下,其后焦距长度变化值为-0.001mm,在80℃之环境温度下,其后焦距长度变化值为0.002mm。
第七实施例
请参阅图18,例示本发明光学成像镜头1的第七实施例。第七实施例在成像面91上的纵向球差请参考图19的A、弧矢方向的像散像差请参考图19的B、子午方向的像散像差请参考图19的C、畸变像差请参考图19的D。第七实施例之设计与第六实施例类似,仅透镜曲率半径、透镜厚度、透镜非球面系数或是后焦距等相关参数有别。
第七实施例详细的光学数据如图42所示,非球面数据如图43所示,其中,系统像高=3.264毫米;EFL=1.853毫米;HFOV=103.000度;TTL=21.235毫米;Fno=2.600。特别是:第七实施例比第一实施例易于制造因此良率较高。此外,第七实施例的光学成像镜头设计具有良好的后焦距长度变化表现,设定常温20℃为一基准,在此温度下后焦距长度变化值(back focal length variation)为0.000mm,而在-20℃之环境温度下,其后焦距长度变化值为-0.008mm,在80℃之环境温度下,其后焦距长度变化值为0.013mm。
第八实施例
请参阅图20,例示本发明光学成像镜头1的第八实施例。第八实施例在成像面91上的纵向球差请参考图21的A、弧矢方向的像散像差请参考图21的B、子午方向的像散像差请参考图21的C、畸变像差请参考图21的D。第八实施例之设计与第六实施例类似,仅透镜曲率半径、透镜厚度、透镜非球面系数或是后焦距等相关参数有别。
第八实施例详细的光学数据如图44所示,非球面数据如图45所示,其中,系统像高=3.383毫米;EFL=1.769毫米;HFOV=103.000度;TTL=22.634毫米;Fno=2.600。特别是:第八实施例比第一实施例易于制造因此良率较高。此外,第八实施例的光学成像镜头设计具有良好的后焦距长度变化表现,设定常温20℃为一基准,在此温度下后焦距长度变化值(back focal length variation)为0.000mm,而在-20℃之环境温度下,其后焦距长度变化值为0.012mm,在80℃之环境温度下,其后焦距长度变化值为-0.016mm。
第九实施例
请参阅图22,例示本发明光学成像镜头1的第九实施例。第九实施例在成像面91上的纵向球差请参考图23的A、弧矢方向的像散像差请参考图23的B、子午方向的像散像差请参考图23的C、畸变像差请参考图23的D。第九实施例之设计与第六实施例类似,仅透镜曲率半径、透镜厚度、透镜非球面系数或是后焦距等相关参数有别。
第九实施例详细的光学数据如图46所示,非球面数据如图47所示,其中,系统像高=2.820毫米;EFL=1.129毫米;HFOV=103.000度;TTL=15.052毫米;Fno=2.600。特别是:第九实施例比第一实施例易于制造因此良率较高。此外,第九实施例的光学成像镜头设计具有良好的后焦距长度变化表现,设定常温20℃为一基准,在此温度下后焦距长度变化值(back focal length variation)为0.000mm,而在-20℃之环境温度下,其后焦距长度变化值为0.003mm,在80℃之环境温度下,其后焦距长度变化值为-0.003mm。
第十实施例
请参阅图24,例示本发明光学成像镜头1的第十实施例。第十实施例在成像面91上的纵向球差请参考图25的A、弧矢方向的像散像差请参考图25的B、子午方向的像散像差请参考图25的C、畸变像差请参考图25的D。第十实施例之设计与第六实施例类似,仅透镜曲率半径、透镜厚度、透镜非球面系数或是后焦距等相关参数有别。
第十实施例详细的光学数据如图48所示,非球面数据如图49所示,其中,系统像高=2.030毫米;EFL=1.390毫米;HFOV=103.000度;TTL=18.076毫米;Fno=2.400。特别是:第十实施例比第一实施例易于制造因此良率较高。此外,第十实施例的光学成像镜头设计具有良好的后焦距长度变化表现,设定常温20℃为一基准,在此温度下后焦距长度变化值(back focal length variation)为0.000mm,而在-20℃之环境温度下,其后焦距长度变化值为0.003mm,在80℃之环境温度下,其后焦距长度变化值为-0.005mm。
第十一实施例
请参阅图26,例示本发明光学成像镜头1的第十一实施例。第十一实施例在成像面91上的纵向球差请参考图27的A、弧矢方向的像散像差请参考图27的B、子午方向的像散像差请参考图27的C、畸变像差请参考图27的D。第十一实施例之设计与第六实施例类似,仅透镜曲率半径、透镜厚度、透镜非球面系数或是后焦距等相关参数有别。
第十一实施例详细的光学数据如图50所示,非球面数据如图51所示,其中,系统像高=2.146毫米;EFL=1.459毫米;HFOV=103.000度;TTL=14.434毫米;Fno=2.500。特别是:第十一实施例比第一实施例易于制造因此良率较高。此外,第十一实施例的光学成像镜头设计具有良好的后焦距长度变化表现,设定常温20℃为一基准,在此温度下后焦距长度变化值(back focal length variation)为0.000mm,而在-20℃之环境温度下,其后焦距长度变化值为0.012mm,在80℃之环境温度下,其后焦距长度变化值为-0.016mm。
第十二实施例
请参阅图28,例示本发明光学成像镜头1的第十二实施例。第十二实施例在成像面91上的纵向球差请参考图29的A、弧矢方向的像散像差请参考图29的B、子午方向的像散像差请参考图29的C、畸变像差请参考图29的D。第十二实施例之设计与第六实施例类似,仅透镜曲率半径、透镜厚度、透镜非球面系数或是后焦距等相关参数有别。
第十二实施例详细的光学数据如图52所示,非球面数据如图53所示,其中,系统像高=1.675毫米;EFL=0.975毫米;HFOV=103.000度;TTL=14.015毫米;Fno=2.500。特别是:第十二实施例比第一实施例易于制造因此良率较高。此外,第十二实施例的光学成像镜头设计具有良好的后焦距长度变化表现,设定常温20℃为一基准,在此温度下后焦距长度变化值(back focal length variation)为0.000mm,而在-20℃之环境温度下,其后焦距长度变化值为-0.008mm,在80℃之环境温度下,其后焦距长度变化值为0.012mm。
另外,各实施例之重要参数则分别整理于图54、图55、图56与图57中。
申请人发现,本案的透镜配置,透过以下设计之相互搭配可有效提升视角,同时具备不同环境温度下低后焦距变化量,且缩短镜头长度并加强物体清晰度以及达到良好的成像质量。
1.第二透镜物侧面位于光轴附近区域为凸面部,及第二透镜物侧面位于圆周附近区域为凸面部,可帮助收集成像光线。
2.第三透镜物侧面位于光轴附近区域为凹面部,有利于修正第一透镜及第二透镜产生的像差。
3.第三透镜材质为塑料,有助于使光学成像镜头轻量化并降低制造成本。
4.第四透镜物侧面具有光轴附近区域的凸面部,可帮助成像光线收聚。
5.第五透镜像侧面光轴附近区域为凹面部,第五透镜像侧面圆周附近区域为凹面部,第六透镜像侧面光轴附近区域为凸面部,及第六透镜像侧面圆周附近区域为凸面部,可达到修正整体像差的效果。
6.选择性地搭配第二透镜具有负屈光率,可修正第一透镜产生的像差。
7.选择性地搭配第三透镜具有正屈光率,或第三透镜像侧面位于圆周附近区域为凸面部,可修正第二透镜产生的像差。
8.选择性地搭配第五透镜物侧面位于圆周附近区域为凹面部,有助于调整第一透镜至第四透镜产生的像差。
此外,透过以下各参数之数值控制,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。故在满足以下条件式的数值限定之下,光学成像系统能达到较佳的配置:
(a)为了达成缩短透镜系统长度,本发明适当的缩短透镜厚度和透镜间的空气间隙,但考量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,或调配特定光学参数于特定镜群数值组合中的比例,故在满足以下条件式的数值限定之下,光学成像系统能达到较佳的配置。
AAG/G23≤2.300,较佳的范围为1.400≤AAG/G23≤2.300;
AAG/T6≤2.500,较佳的范围为1.400≤AAG/T6≤2.500;
ALT/G23≤4.700,较佳的范围为1.900≤ALT/G23≤4.700;
ALT/T6≤4.300,较佳的范围为2.600≤ALT/T6≤4.300;
G12/T1≤2.100,较佳的范围为0.800≤G12/T1≤2.100;
G12/(T2+G34+G45)≤1.400,较佳的范围为0.500≤G12/(T2+G34+G45)≤1.400;
BFL/G23≤1.600,较佳的范围为0.300≤BFL/G23≤1.600;
BFL/T6≤1.600,较佳的范围为0.300≤BFL/T6≤1.600;
(T1+T3)/T4≤2.700,较佳的范围为1.100≤(T1+T3)/T4≤2.700;
AAG/(G34+G45+T5+G56)≤5.800,较佳的范围为2.000≤AAG/(G34+G45+T5+G56)≤5.800;
(T1+G12)/T4≤2.200,较佳的范围为1.200≤(T1+G12)/T4≤2.200。
(b)若满足以下条件式,使EFL与其他光学参数维持一比例,在光学系统厚度薄化的过程中,可帮助扩大视角角度。
(G12+T3+G34)/EFL≤4.800,较佳的范围为0.300≤(G12+T3+G34)/EFL≤4.800;
(G34+G45+T5+G56)/EFL≤2.000,较佳的范围为0.600≤(G34+G45+T5+G56)/EFL≤2.000;
T3/EFL≤1.400,较佳的范围为0.600≤T3/EFL≤1.400;
(T2+G34+G45)/EFL≤1.700,较佳的范围为0.500≤(T2+G34+G45)/EFL≤1.700。
c)使光学元件参数与镜头长度比值维持一适当值,避免参数过小不利于生产制造,或是避免参数过大而使得镜头长度过长。
TTL/(T3+G34+G45+T5+G56)≤6.500,较佳的范围为2.500≤TTL/(T3+G34+G45+T5+G56)≤6.500;
TL/(T2+G34+G45)≤12.100,较佳的范围为5.700≤TL/(T2+G34+G45)≤12.100;
TL/(T4+BFL)≤8.400,较佳的范围为2.400≤TL/(T4+BFL)≤8.400。
接着,为了要说明本发明实施例的光学成像镜头中的成像圆、其内接矩形与后端影像传感器的关系。请参照图58A与图58B,一般来说,当来自物侧2的成像光线经光学成像镜头1而投射往像侧3时,理想上会被光学成像镜头1聚焦而位于像侧的3成像面91上形成一圆形的影像,此圆形的影像称为「成像圆」IC(Imaging Circle),此成像圆IC为整个光学成像镜头1所得到的成像结果。并且,将光学成像镜头1后端的影像传感器的感测面(未示出)经配置而与成像面91重叠,以使位于光学成像镜头1后端的影像传感器感测影像。成像圆IC具有一内接于此成像圆IC的内接矩形RT,且此内接矩形RT可以依据成像圆IC上不同的位置而有不同的长宽比。内接矩形RT具有两相对的长边LE与两相对的短边SE,长宽比被定义为长边LE与短边SE的长度比例。于本发明的实施例中,内接矩形RT的长宽比以4:3(如图58A所示)与16:9(如图58B所示)为例。一般来说,影像传感器的形状大致上呈矩形,且常用的影像传感器的长宽比有4:3或16:9的态样,其大小可配合如图58A与图58B的内接矩形。
请再参照图58A与图58B,首先,最大半视角(Maximum Hald Field of View,HFOV)是光学成像镜头1所能接收在物侧2的物体影像的最大角度一半的范围,而物侧2的物体被光学成像镜头1成像于像侧3的成像面91上的影像的半径长度范围称为视场(Field),其中1倍的视场即为1倍的最大像高又称系统像高。后端的影像传感器的大小配合如图58A与图58B的内接矩形RT。光学成像镜头1实际上在最大视角中对应于内接矩形RT的对角线DL的对角方向所接收的影像,会对应成像在内接矩形RT的对角线DL上,而光学成像镜头1实际上在视角中水平方向所接收的影像,会对应成像在内接矩形RT的参考线HL上。因此,影像传感器所具有的对角视场(Diagonal field)所对应的对角视角(Diagonal FOV)的角度范围即为内接矩形RT的两对角连成的对角线DL所摄入的物侧2的物体的收光角度范围。另一方面,影像传感器所具有的水平视场(Horizontal field)所对应的水平视角(Horizontal FOV)的角度范围即为参考线HL所摄入的物侧2的物体的收光角度范围。参考线HL则被定义为通过成像圆IC的圆心C,且平行于内接矩形RT的长边LE。参考线HL从矩形RT的一短边SE延伸至矩形RT的另一短边SE,且参考线HL的长度与矩形RT的任一长边LE的长度相等。
第十三实施例
请参阅图59,例示本发明光学成像镜头1的第十三实施例。第十三实施例在成像面91上的纵向球差请参考图60的A、弧矢方向的像散像差请参考图60的B、子午方向的像散像差请参考图60的C、以及畸变像差请参考图60的D。第十三实施例至第二十一实施例中各像散图及畸变图之Y轴代表半视角,半视角为104.50度。
第十三实施例之光学成像镜头系统1主要由六枚具有屈光率之透镜10~60、滤光片90、光圈80、与成像面91所构成。光圈80是设置在第三透镜30与第四透镜40之间。滤光片90可以防止特定波长的光线投射至成像面91而影响成像质量。
第一透镜10是从物侧2至像侧3数来具有屈光率的第一个透镜。第一透镜10的材质为玻璃,并具有负屈光率。朝向物侧2的物侧面11具有位于光轴附近区域的凸面部13以及位于圆周附近区域的凸面部14,朝向像侧3的像侧面12具有位于光轴附近区域的凹面部16以及位于圆周附近区域的凹面部17。第一透镜之物侧面11及像侧面12均为球面。
第二透镜20是从物侧2至像侧3数来具有屈光率的第二个透镜。第二透镜20材质为塑料,并具有负屈光率。朝向物侧2的物侧面21具有位于光轴附近区域的凸面部23以及位于圆周附近区域的凸面部24,朝向像侧3的像侧面22具有位于光轴附近区域的凹面部26以及位于圆周附近区域的凹面部27。第二透镜20之物侧面21及像侧面22均为非球面。
第三透镜30是从物侧2至像侧3数来具有屈光率的第三个透镜。第三透镜30材质为塑料,并具有正屈光率,朝向物侧2的物侧面31具有位于光轴附近区域的凹面部33以及位于圆周附近区域的凹面部34,而朝向像侧3的像侧面32具有位于光轴附近区域的凸面部36以及在圆周附近的凸面部37。第三透镜30之物侧面31及像侧面32均为非球面。
光圈80设置于第三透镜30与第四透镜40之间。
第四透镜40是从光圈80至像侧3数来具有屈光率的第一个透镜。第四透镜40材质为塑料,并具有正屈光率,朝向物侧2的物侧面41具有位于光轴附近区域的凸面部43以及位于圆周附近区域的凸面部44,而朝向像侧3的像侧面42具有位于光轴附近区域的凸面部46以及在圆周附近的凸面部47。第四透镜40之物侧面41及像侧面42均为非球面。
第五透镜50是从光圈80至像侧3数来具有屈光率的第二个透镜。第五透镜50材质为塑料,并具有负屈光率,朝向物侧2的物侧面51具有位于光轴附近区域的凹面部53以及位在圆周附近区域的凹面部54,朝向像侧3的像侧面52具有位于光轴附近区域的凹面部56以及位于圆周附近区域的凹面部57。另外,第五透镜50的物侧面51与像侧面52均为非球面。
第六透镜60是从光圈80至像侧3数来具有屈光率的第三个透镜。第六透镜60材质为塑料,并具有正屈光率,朝向物侧2的物侧面61具有位于光轴附近区域的凸面部63以及位于圆周附近区域的凸面部64,朝向像侧3的像侧面62具有位于光轴附近区域的凸面部66以及位于圆周附近区域的凸面部67。另外,第六透镜60的物侧面61与像侧面62均为非球面。还有本实施例中,第五透镜50与第六透镜60之间利用胶体、膜体或胶合材料填充,但不限于此。滤光片90位于第六透镜60的像侧面62以及成像面91之间。
在本发明光学成像镜头1中,从第一透镜10到第六透镜60中,所有物侧面11/21/31/41/51/61与像侧面12/22/32/42/52/62共计十二个曲面,曲面可由上述的公式(1)定义,若曲面为球面,则圆锥系数K与所有非球面系数ai皆为0,且对应的数据则省略而不示出。
第十三实施例光学透镜系统的光学数据如图77所示,非球面数据如图78所示。系统像高=2.240毫米;EFL=1.000毫米;HFOV=104.500度;TTL=11.869毫米;Fno=2.060。
再配合参阅图60的A至图60的D,图60的A的图式说明第十三实施例的纵向球差,图60的B与图60的C的图式则分别说明第十三实施例当其波长为470nm、555nm及650nm时在成像面91上有关弧矢方向的场曲像差及子午方向的场曲像差,图60的D的图式则说明第十三实施例当其波长为470nm、555nm及650nm时在成像面91上的畸变像差。本第十三实施例的纵向球差图示图60的A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±0.025毫米的范围内,故本第十三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60的B与图60的C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±0.075毫米内,说明本第十三实施例的光学系统能有效消除像差。而图60的D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±100%的范围内,说明本第十三实施例的畸变像差已符合光学系统的成像质量要求,据此说明本第十三实施例相较于现有光学镜头,在系统长度已缩短至11.869毫米左右的条件下,仍能提供良好的成像质量。
第十四实施例
请参阅图61,例示本发明光学成像镜头1的第十四实施例。第十四实施例在成像面91上的纵向球差请参考图62的A、弧矢方向的像散像差请参考图62的B、子午方向的像散像差请参考图62的C、以及畸变像差请参考图62的D。第十四实施例的光学成像镜头1,其与第十三实施例大致类似,而两者的差异如下所述:各光学数据、非球面系数及这些透镜10~60间的参数或多或少有些不同。并且,第四透镜40的物侧面41具有一位于光轴附近区域的凹面部43’。在此需注意的是,为了清楚地显示图面,图61中省略部分与第十三实施例相似的光轴附近区域与圆周附近区域的标号。
第十四实施例详细的光学数据如图79所示,非球面数据如图80所示,其中,系统像高=2.240毫米;EFL=0.990毫米;HFOV=117.000度;TTL=12.994毫米;Fno=2.060。
本第十四实施例的纵向球差图示图62的A中,不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在±0.025毫米的范围内。在图62的B与图62的C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±0.1毫米内。而图62的D的畸变像差图式则显示本第二实施例的畸变像差维持在±100%的范围内。据此说明本第十四实施例相较于第十三实施例,在系统长度已缩短至12.944毫米左右的条件下,仍能提供良好的成像质量。
经由上述说明可得知:第十四实施例的半视角大于第十三实施例的半视角。第十五实施例
请参阅图63,例示本发明光学成像镜头1的第十五实施例。第十五实施例在成像面91上的纵向球差请参考图64的A、弧矢方向的像散像差请参考图64的B、子午方向的像散像差请参考图64的C、以及畸变像差请参考图64的D。第十五实施例的光学成像镜头1,其与第十三实施例大致类似,而两者的差异如下所述:各光学数据、非球面系数及这些透镜10~60间的参数或多或少有些不同。并且,第四透镜40的物侧面41具有一位于光轴附近区域的凹面部43’。在此需注意的是,为了清楚地显示图面,图63中省略部分与第十三实施例相似的光轴附近区域与圆周附近区域的标号。
第十五实施例详细的光学数据如图81所示,非球面数据如图82所示,其中,系统像高=2.058毫米;EFL=0.973毫米;HFOV=102.500度;TTL=12.485毫米;Fno=2.060。
本第十五实施例的纵向球差图示图64的A中,不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在±0.04毫米的范围内。在图64的B与图64的C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±0.1毫米内。而图64的D的畸变像差图式则显示本第二实施例的畸变像差维持在±100%的范围内。据此说明本第十五实施例相较于第十三实施例,在系统长度已缩短至12.485毫米左右的条件下,仍能提供良好的成像质量。
经由上述说明可得知:第十五实施例比第十三实施例易于制造因此良率较高。
第十六实施例
请参阅图65,例示本发明光学成像镜头1的第十六实施例。第十六实施例在成像面91上的纵向球差请参考图66的A、弧矢方向的像散像差请参考图66的B、子午方向的像散像差请参考图66的C、以及畸变像差请参考图66的D。第十六实施例的光学成像镜头1,其与第十三实施例大致类似,而两者的差异如下所述:各光学数据、非球面系数及这些透镜10~60间的参数或多或少有些不同。并且,第四透镜40的物侧面41具有一位于光轴附近区域的凹面部43’。在此需注意的是,为了清楚地显示图面,图65中省略部分与第十三实施例相似的光轴附近区域与圆周附近区域的标号。
第十六实施例详细的光学数据如图83所示,非球面数据如图84所示,其中,系统像高=2.056毫米;EFL=0.953毫米;HFOV=116.000度;TTL=13.100毫米;Fno=2.060。
本第十六实施例的纵向球差图示图66的A中,不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在±0.02毫米的范围内。在图66的B与图66的C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±0.075毫米内。而图66的D的畸变像差图式则显示本第二实施例的畸变像差维持在±100%的范围内。据此说明本第十六实施例相较于第十三实施例,在系统长度已缩短至13.100毫米左右的条件下,仍能提供良好的成像质量。
经由上述说明可得知:第十六实施例的半视角大于第十三实施例的半视角。第十六实施例的纵向球差小于第十三实施例的纵向球差。
第十七实施例
请参阅图67,例示本发明光学成像镜头1的第十七实施例。第十七实施例在成像面91上的纵向球差请参考图68的A、弧矢方向的像散像差请参考图68的B、子午方向的像散像差请参考图68的C、以及畸变像差请参考图68的D。第十七实施例的光学成像镜头1,其与第十三实施例大致类似,而两者的差异如下所述:各光学数据、非球面系数及这些透镜10~60间的参数或多或少有些不同。并且,第五透镜50的屈光率为正。第六透镜60的屈光率为负。第五透镜50的物侧面51具有一位于光轴附近区域的凸面部53’与一位于圆周附近区域的凸面部54’。第五透镜50的像侧面52具有一位于光轴附近区域的凸面部56’与一位于圆周附近区域的凸面部57’。第六透镜60的物侧面61具有一位于光轴附近区域的凹面部63’与一位于圆周附近区域的凹面部64’。第五透镜50的物侧面51与像侧面52皆为球面。第六透镜60的物侧面61与像侧面62皆为球面。在此需注意的是,为了清楚地显示图面,图67中省略部分与第十三实施例相似的光轴附近区域与圆周附近区域的标号。
第十七实施例详细的光学数据如图85所示,非球面数据如图86所示,其中,系统像高=2.240毫米;EFL=1.191毫米;HFOV=104.500度;TTL=14.066毫米;Fno=2.200。
本第十七实施例的纵向球差图示图68的A中,不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在±0.015毫米的范围内。在图68的B与图68的C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±0.25毫米内。而图68的D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±100%的范围内。据此说明本第十七实施例相较于第十三实施例,在系统长度已缩短至14.066毫米左右的条件下,仍能提供良好的成像质量。
经由上述说明可得知:第十七实施例比第十三实施例易于制造因此良率较高。
第十八实施例
请参阅图69,例示本发明光学成像镜头1的第十八实施例。第十八实施例在成像面91上的纵向球差请参考图70的A、弧矢方向的像散像差请参考图70的B、子午方向的像散像差请参考图70的C、以及畸变像差请参考图70的D。第十八实施例的光学成像镜头1,其与第十三实施例大致类似,而两者的差异如下所述:各光学数据、非球面系数及这些透镜10~60间的参数或多或少有些不同。并且,第二透镜20的材质为玻璃。第五透镜50的屈光率为正。第六透镜60的屈光率为负。第五透镜50的物侧面51具有一位于光轴附近区域的凸面部53’与一位于圆周附近区域的凸面部54’。第五透镜50的像侧面52具有一位于光轴附近区域的凸面部56’与一位于圆周附近区域的凸面部57’。第六透镜60的物侧面61具有一位于光轴附近区域的凹面部63’与一位于圆周附近区域的凹面部64’。第六透镜60的像侧面62具有一位于光轴附近区域的凹面部66’与一位于圆周附近区域的凹面部67’。第二透镜20的物侧面21与像侧面22皆为球面。在此需注意的是,为了清楚地显示图面,图69中省略部分与第十三实施例相似的光轴附近区域与圆周附近区域的标号。
第十八实施例详细的光学数据如图87所示,非球面数据如图90所示,其中,系统像高=2.240毫米;EFL=1.101毫米;HFOV=117.000度;TTL=21.301毫米;Fno=2.400。
本第十八实施例的纵向球差图示图70的A中,不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在±0.010毫米的范围内。在图70的B与图70的C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±0.04毫米内。而图70的D的畸变像差图式则显示本第二实施例的畸变像差维持在±100%的范围内。据此说明本第十八实施例相较于第十三实施例,在系统长度已缩短至21.301mm左右的条件下,仍能提供良好的成像质量。
经由上述说明可得知:第十八实施例的半视角大于第十三实施例的半视角。第十八实施例的纵向球差小于第十三实施例的纵向球差。第十八实施例的畸变像差小于第十三实施例的畸变像差。
第十九实施例
请参阅图71,例示本发明光学成像镜头1的第十九实施例。第十九实施例在成像面91上的纵向球差请参考图72的A、弧矢方向的像散像差请参考图72的B、子午方向的像散像差请参考图72的C、以及畸变像差请参考图72的D。第十九实施例的光学成像镜头1,其与第十三实施例大致类似,而两者的差异如下所述:各光学数据、非球面系数及这些透镜10~60间的参数或多或少有些不同。并且,第五透镜50的屈光率为正。第六透镜60的屈光率为负。第四透镜40的像侧面42具有一位于圆周附近区域的凹面部47’。第五透镜50的物侧面51具有一位于光轴附近区域的凸面部53’与一位于圆周附近区域的凸面部54’。第五透镜50的像侧面52具有一位于光轴附近区域的凸面部56’与一位于圆周附近区域的凸面部57’。第六透镜60的物侧面61具有一位于光轴附近区域的凹面部63’与一位于圆周附近区域的凹面部64’。第五透镜50的物侧面51与像侧面52皆为球面。第六透镜60的物侧面61与像侧面62皆为球面。在此需注意的是,为了清楚地显示图面,图71中省略部分与第十三实施例相似的光轴附近区域与圆周附近区域的标号。
第十九实施例详细的光学数据如图89所示,非球面数据如图92所示,其中,系统像高=2.057毫米;EFL=1.189毫米;HFOV=102.500度;TTL=11.689毫米;Fno=2.200。
本第十九实施例的纵向球差图示图72的A中,不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在±0.025毫米的范围内。在图72的B与图72的C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±0.08毫米内。而图72的D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±100%的范围内。据此说明本第十九实施例相较于第十三实施例,在系统长度已缩短至11.689毫米左右的条件下,仍能提供良好的成像质量。
经由上述说明可得知:第十九实施例的系统长度小于第十三实施例的系统长度。
第二十实施例
请参阅图73,例示本发明光学成像镜头1的第二十实施例。第二十实施例在成像面91上的纵向球差请参考图74的A、弧矢方向的像散像差请参考图74的B、子午方向的像散像差请参考图74的C、以及畸变像差请参考图74的D。第二十实施例的光学成像镜头1,其与第十三实施例大致类似,而两者的差异如下所述:光学成像镜头1更包括第七透镜70。第七透镜70设置于第三透镜30与光圈80之间。第七透镜70的材质为塑料。第七透镜70具有朝向物侧2的物侧面71与朝向像侧3的像侧面72。第七透镜70的物侧面71具有一位于光轴附近区域的凹面部73与一位于圆周附近区域的凸面部74’。第七透镜70的像侧面72具有一位于光轴附近区域的凸面部76与一位于圆周附近区域的凸面部77。物侧面71与像侧面72均为非球面。亦可藉由上述的公式(1)来定义,于此不再赘述。并且,各光学数据、非球面系数及这些透镜10~60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73中省略部分与第十三实施例相似的光轴附近区域与圆周附近区域的标号。并且,关于第七透镜70的相关参数定义可参照上述的段落,再定义:第三透镜30的像侧面32到第七透镜70的物侧面71在光轴4上的距离为G37。第七透镜70的像侧面72到第四透镜40的物侧面41在光轴4上的距离为G74。而AAG=G12+G23+G37+T7+G74+G45+G56。
第二十实施例详细的光学数据如图91所示,非球面数据如图92所示,其中,系统像高=2.240毫米;EFL=0.966毫米;HFOV=104.500度;TTL=12.470毫米;Fno=2.100。
再配合参阅图74的A至图74的D,图74的A的图式说明第二十实施例的纵向球差,图74的B与图74的C的图式则分别说明第二十实施例当其波长为470nm、555nm及650nm时在成像面91上有关弧矢方向的场曲像差及子午方向的场曲像差,图74的D的图式则说明第二十实施例当其波长为470nm、555nm及650nm时在成像面91上的畸变像差。本第二十实施例的纵向球差图示图74的A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±0.015毫米的范围内,故本第二十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74的B与图74的C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±0.07毫米内,说明本第二十实施例的光学系统能有效消除像差。而图74的D的畸变像差图式则显示本第二十实施例的畸变像差维持在±100%的范围内,说明本第二十实施例的畸变像差已符合光学系统的成像质量要求,据此说明本第二十实施例相较于现有光学镜头,在系统长度已缩短至14.055毫米左右的条件下,仍能提供良好的成像质量。
第二十一实施例
请参阅图75,例示本发明光学成像镜头1的第二十一实施例。第二十一实施例在成像面91上的纵向球差请参考图76的A、弧矢方向的像散像差请参考图76的B、子午方向的像散像差请参考图76的C、以及畸变像差请参考图76的D。第二十一实施例的光学成像镜头1,其与第二十实施例大致类似,而两者的差异如下所述:第二十一实施例的光学成像镜头1更包括第八透镜8。第八透镜8为从光圈80至像侧3数来具有屈光率的第四个透镜。或者是,第八透镜8设置于第六透镜60与滤光片90之间。第八透镜8具有朝向物侧2的物侧面81与朝向像侧3的像侧面82。第八透镜8的物侧面81具有一位于光轴附近区域的凸面部83与一位于圆周附近区域的凹面部84。第八透镜8的像侧面82具有一位于光轴附近区域的凸面部86与一位于圆周附近区域的凸面部87。物侧面81与像侧面82均为非球面。亦可藉由上述的公式(1)来定义,于此不再赘述。第三透镜30的物侧面31具有一位于光轴附近区域的凸面部33’。第六透镜60的像侧面62具有一位于圆周附近区域的凹面部67’。第七透镜70的像侧面72具有一位于圆周附近区域的凹面部77’。此外,各光学数据、非球面系数及这些透镜10~70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75中省略部分与第二十实施例相似的光轴附近区域与圆周附近区域的标号。
针对第二十一实施例,T8为第八透镜8位在光轴4上的中心厚度。在光轴4上光学成像镜头1中,所有具有屈光率的透镜的中心厚度总和称为ALT,即ALT=T1+T2+T3+T4+T5+T6+T7+T8。
另外,再定义:f8为第八透镜8的焦距;n8为第八透镜80的折射率;υ8为第八透镜8的阿贝系数。第六透镜60的像侧面62到第八透镜8的物侧面81在光轴4上的距离为G68、第八透镜8的像侧面82到滤光片90的物侧面92在光轴4上的距离为G8F。
第二十一实施例详细的光学数据如图93所示,非球面数据如图94所示,其中,系统像高=2.240毫米;EFL=0.969毫米;HFOV=104.500度;TTL=14.055毫米;Fno=2.100。
再配合参阅图76的A至图76的D,图76的A的图式说明第二十一实施例的纵向球差,图76的B与图76的C的图式则分别说明第二十一实施例当其波长为470nm、555nm及650nm时在成像面91上有关弧矢方向的场曲像差及子午方向的场曲像差,图76的D的图式则说明第二十一实施例当其波长为470nm、555nm及650nm时在成像面91上的畸变像差。本第二十一实施例的纵向球差图示图76的A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±0.375毫米的范围内,故本第二十一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76的B与图76的C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±0.08毫米内,说明本第二十一实施例的光学系统能有效消除像差。而图76的D的畸变像差图式则显示本第二十一实施例的畸变像差维持在±100%的范围内,说明本第二十一实施例的畸变像差已符合光学系统的成像质量要求,据此说明本第二十一实施例相较于现有光学镜头,在系统长度已缩短至14.055毫米左右的条件下,仍能提供良好的成像质量。
另外,第十三至第二十一实施例之重要参数则分别整理于图95、图96、图97与图98中。
首先,在图95、96中、栏位「Fno」、「V1」~「V8」中对应数值的单位为无因次,栏位「Half-FOV」中对应数值的单位为度,而其他栏位所对应的数值则为毫米。
接着,在图97、98中、栏位「在0.8视场的y」、「在0.8716场的y」、「BFL」、「ALT」、「AAG」、「TL」、「TTL」中对应数值的单位为毫米。栏位「在0.8视场所对应摄入的ω」与「在0.8716视场所对应摄入的ω」对应数值的单位为度。其他栏位所对应的数值则为无因次。
请对照图58的A、图58的B、图97与图98,在栏位「在0.8视场所对应摄入的ω」中,所代表的意义是影像传感器在0.8倍的视场所能对应摄入的影像的半视角。栏位「在0.8716视场所对应摄入的ω」以此类推。
另一方面,在栏位「在0.8视场的y」中,其所代表的意义是:影像传感器在0.8倍的视场所对应的像高(image height)。栏位「在0.8716视场的y」则以此类推。
对于符合以下条件式,至少其中之一的目的为使系统焦距与光学各参数维持一适当值,避免任一参数过大而不利于该光学成像系统整体之像差的修正,或是避免任一参数过小而影响组装或是提高制造上之困难度。
对于符合(EFL+AAG+BFL)/ALT≦1.500的条件式,较佳地限制为0.800≦(EFL+AAG+BFL)/ALT≦1.500。
对于符合(EFL*Fno+T4)/ImgH≦2.100的条件式,较佳地限制为1.000≦(EFL*Fno+T4)/ImgH≦2.100。
对于以下条件式,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该光学成像镜头整体之薄型化,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。
对于符合TL/ALT≦3.500的条件式,较佳地限制为1.260≦TL/ALT≦3.500。
对于符合(G12+G45+T5+G56)/T1≦2.900的条件式,较佳地限制为0.800≦(G12+G45+T5+G56)/T1≦2.900。
对于符合(G45+G56+T5+T6)/G23≦4.300的条件式,较佳地限制为0.710≦(G45+G56+T5+T6)/G23≦4.300。
对于符合(G34+G45+T4+T5)/T1≦10.400的条件式,较佳地限制为2.730≦(G34+G45+T4+T5)/T1≦10.400
对于符合(G34+G45+T3+T6)/T2≦7.300的条件式,较佳地限制为0.970≦(G34+G45+T3+T6)/T2≦7.300。
对于符合(G23+G34+G45+T5)/T1≦6.000的条件式,较佳地限制为3.500≦(G23+G34+G45+T5)/T1≦6.000。
对于符合TTL/ALT≦2.500的条件式,较佳地限制为1.650≦TTL/ALT≦2.500。
对于符合(G12+G45+T5+G56)/T4≦6.100的条件式,较佳地限制为1.100≦(G12+G45+T5+G56)/T4≦6.100。
对于符合(G45+G56+T4+T6)/G23≦3.300的条件式,较佳地限制为0.690≦(G45+G56+T4+T6)/G23≦3.300。
对于符合(G34+G45+T3+T6)/T1≦6.500的条件式,较佳地限制为1.200≦(G34+G45+T3+T6)/T1≦6.500。
对于符合(G34+G45+T4+T5)/T2≦6.850的条件式,较佳地限制为1.900≦(G34+G45+T4+T5)/T2≦6.850。
对于符合(G23+G34+G45+T6)/T1≦10.000的条件式,较佳地限制为0.915≦(G23+G34+G45+T6)/T1≦10.000。
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镜头长度缩短、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。
此外,另可选择实施例参数之任意组合关系增加镜头限制,以利于本发明相同架构的镜头设计。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成像镜头10的系统长度缩短、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。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。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。
本发明之各个实施例所揭露之光学参数的组合比例关系所得的包含最大最小值以内的数值范围皆可据以实施。
此外,另可选择实施例参数之任意组合关系增加镜头限制,以利于本发明相同架构的镜头设计。
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,红、绿、蓝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,红、绿、蓝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具备良好光学性能。
二、本发明的光学成像镜头1的成像圆IC具有一长宽比为4:3之内接矩形RT。与内接矩形RT的长边LE平行的参考线HL对应摄入大于等于175°并且小于等于188°视场之影像,并且矩形RT的对角线DL对应摄入大于等于209°并且小于等于234°视场之影像。对于长宽比4:3的影像传感器所对应具有的水平视角大于等于175度达到水平方向无视野死角,并且同时影像传感器四角有成像光线摄入达到影像传感器的四个角落无暗角的功效。
三、对角线DL对应摄入的视角所对应的视场与参考线HL对应摄入的视角所对应的视场之比值为1:0.8,有利于水平方向无视野死角以及长宽比4:3影像传感器的四个角落无暗角的设计。
四、本发明的光学成像镜头1的成像圆IC具有一长宽比为16:9之内接矩形RT。与内接矩形RT的长边LE平行的参考线HL对应摄入大于等于176°并且小于等于201°视场之影像,并且矩形RT的对角线DL对应摄入大于等于205°并且小于等于232°视场之影像。对于长宽比16:9的影像传感器具有水平视角大于176度达到水平方向无视野死角,并且同时影像传感器四角有成像光线摄入达到影像传感器的四个角落无暗角的功效。
五、对角线DL对应摄入的视角所对应的视场与参考线HL对应摄入视角所对应的视场之比值为1:0.8716,有利于水平方向无视野死角以及长宽比16:9影像传感器的四个角落无暗角的设计。
六、当满足光圈80在第三透镜30与第四透镜40之间、第一透镜10具有负屈光率、第二透镜20具有负屈光率、第三透镜30具有正屈光率、第三透镜30的物侧面31具有位于圆周附近区域的凹面部34等面形组合有利于:利用光圈前至少三片透镜进行超广角收光,同时用光圈后的至少三片透镜校正色差与像散像差维持一定的成像质量,较佳的面形限制为第三透镜3的物侧面31具有位于光轴附近区域的凹面部33。
七、光圈80后的三片透镜中具有一组非球面胶合的镜片组有利于改善色差与像散等成像质量。
八、当光学成像镜头1满足3.5≦(V1+V2)/V3≦6条件式配合本案以上限制有利于修正前三透镜的色像差。
九、当光学成像镜头1满足3.5≦(V1+V4)/V3≦6条件式配合本案以上限制有利于修正前四透镜的色像差。
十、随着影像处理的效能提升使得畸变像差较容易藉由影像处理来校正并且影像处理的成本也逐渐降低。本发明的实施例的光学成像镜头1采用像高y与半视角ω近似等比例关系的设计,来达到水平方向无视野死角及影像传感器的四个角落无暗角的优点。虽然畸变像差较现有镜头差,但搭配实时影像处理,可实时得到极低畸变像差的影像。举例而言,本发明的第十三至第二十一实施例的光学成像镜头1满足以下条件式:0.900≦y/(EFL*ω)≦1.300,ω为光学成像镜头1摄入不同角度之半视角,且y为每半视角所对应之像高,其中ω是以弧度来计算,其可视为无单位,因此y/(EFL*ω)可视为无单位,或单位为弧度-1。光学成像镜头1的像高y、半视角ω(单位为度)、半视角ω(单位为弧度)及其所对应的y/(EFL*ω)的值(此值中的ω是采用弧度的数值来计算)的对应关系列于图99至图101。当光学成像镜头1满足0.900≦y/(EFL*ω)≦1.300,有利于实现像高y与半视角ω近似等比例关系的设计。
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 (40)

1.一种光学成像镜头,包含一物侧,一像侧以及一光轴,一第一透镜为该物侧至该像侧数来第一片具有屈光率的透镜,一第二透镜为该物侧至该像侧数来第二片具有屈光率的透镜,一第三透镜为该像侧至该物侧数来第四片具有屈光率的透镜,一第四透镜为该像侧至该物侧数来第三片具有屈光率的透镜,一第五透镜为该像侧至该物侧数来第二片具有屈光率的透镜,一第六透镜为该像侧至该物侧数来第一片具有屈光率的透镜,且该第一透镜至该第六透镜各自包括朝向该物侧且使一成像光线通过的一物侧面、及朝向该像侧且使一成像光线通过的一像侧面,其中该光学成像镜头满足以下特征:
该第二透镜具有负屈光率,该第二透镜的该物侧面具有光轴附近区域的一凸面部,以及具有圆周附近区域的一凸面部;
该第三透镜的材质为塑料,该第三透镜的该物侧面具有光轴附近区域的一凹面部;
该第四透镜的该物侧面具有光轴附近区域的一凸面部;
该第五透镜的该物侧面具有圆周附近区域的一凹面部,该第五透镜的该像侧面具有光轴附近区域的一凹面部,以及具有圆周附近区域的一凹面部;
该第六透镜的该像侧面具有光轴附近区域的一凸面部,以及具有圆周附近区域的一凸面部;
其中G12为该第一透镜的该像侧面与该第二透镜的该物侧面在该光轴上的距离,G34为该第三透镜的该像侧面与该第四透镜的该物侧面在该光轴上的距离,T3定义为该第三透镜在该光轴上的中心厚度,EFL定义为该光学成像镜头的一有效焦距,并满足以下条件:(G12+T3+G34)/EFL≤4.800。
2.一种光学成像镜头,包含一物侧,一像侧以及一光轴,一第一透镜为该物侧至该像侧数来第一片具有屈光率的透镜,一第二透镜为该物侧至该像侧数来第二片具有屈光率的透镜,一第三透镜为该像侧至该物侧数来第四片具有屈光率的透镜,一第四透镜为该像侧至该物侧数来第三片具有屈光率的透镜,一第五透镜为该像侧至该物侧数来第二片具有屈光率的透镜,一第六透镜为该像侧至该物侧数来第一片具有屈光率的透镜,且该第一透镜至该第六透镜各自包括朝向该物侧且使一成像光线通过的一物侧面、及朝向该像侧且使一成像光线通过的一像侧面,其中该光学成像镜头满足以下特征:
该第二透镜具有负屈光率,该第二透镜的该物侧面具有光轴附近区域的一凸面部,以及具有圆周附近区域的一凸面部;
该第三透镜的材质为塑料,该第三透镜的该物侧面具有光轴附近区域的一凹面部,且该第三透镜的该像侧面具有光轴附近区域的一凸面部;
该第四透镜的该物侧面具有光轴附近区域的一凸面部;
该第五透镜的该像侧面具有光轴附近区域的一凹面部,以及具有圆周附近区域的一凹面部;该第六透镜的该像侧面具有光轴附近区域的一凸面部,以及具有圆周附近区域的一凸面部;
其中G12为该第一透镜的该像侧面与该第二透镜的该物侧面在该光轴上的距离,G34为该第三透镜的该像侧面与该第四透镜的该物侧面在该光轴上的距离,T3定义为该第三透镜在该光轴上的中心厚度,EFL定义为该光学成像镜头的一有效焦距,并满足以下条件:(G12+T3+G34)/EFL≤4.800。
3.一种光学成像镜头,包含一物侧,一像侧以及一光轴,一第一透镜为该物侧至该像侧数来第一片具有屈光率的透镜,一第二透镜为该物侧至该像侧数来第二片具有屈光率的透镜,一第三透镜为该像侧至该物侧数来第四片具有屈光率的透镜,一第四透镜为该像侧至该物侧数来第三片具有屈光率的透镜,一第五透镜为该像侧至该物侧数来第二片具有屈光率的透镜,一第六透镜为该像侧至该物侧数来第一片具有屈光率的透镜,且该第一透镜至该第六透镜各自包括朝向该物侧且使一成像光线通过的一物侧面、及朝向该像侧且使一成像光线通过的一像侧面,其中该光学成像镜头满足以下特征:
该第二透镜的该物侧面具有光轴附近区域的一凸面部,以及具有圆周附近区域的一凸面部;
该第三透镜的材质为塑料,该第三透镜具有正屈光率,且该第三透镜的该物侧面具有光轴附近区域的一凹面部;
该第四透镜的该物侧面具有光轴附近区域的一凸面部;
该第五透镜的该像侧面具有光轴附近区域的一凹面部,以及具有圆周附近区域的一凹面部;该第六透镜的该像侧面具有光轴附近区域的一凸面部,以及具有圆周附近区域的一凸面部;
其中G12为该第一透镜的该像侧面与该第二透镜的该物侧面在该光轴上的距离,G34为该第三透镜的该像侧面与该第四透镜的该物侧面在该光轴上的距离,T3为该第三透镜在该光轴上的中心厚度,EFL为该光学成像镜头的一有效焦距,并满足以下条件:(G12+T3+G34)/EFL≤4.800。
4.如权利要求1-3任一项所述光学成像镜头,其中G45为该第四透镜的该像侧面与该第五透镜的该物侧面在该光轴上的距离,T5为该第五透镜在该光轴上的中心厚度,G56为该第五透镜的该像侧面与该第六透镜的该物侧面在该光轴上的距离,G23为该第二透镜的该像侧面与该第三透镜的该物侧面在该光轴上的距离,AAG为G12、G23、G34.G45与G56的总和,并满足以下条件:AAG/(G34+G45+T5+G56)≤5.800。
5.如权利要求1-3任一项所述光学成像镜头,其中T2为该第二透镜在该光轴上的中心厚度,G45为该第四透镜的该像侧面与该第五透镜的该物侧面在该光轴上的距离,并满足以下条件:(T2+G34+G45)/EFL≤1.700。
6.如权利要求1-3任一项所述光学成像镜头,其中ALT为该光学成像镜头中所有具有屈光率的透镜在该光轴上的中心厚度总和,T6为该第六透镜在该光轴上的中心厚度,并满足以下条件:ALT/T6≤4.300。
7.如权利要求1-3任一项所述光学成像镜头,其中T1为该第一透镜在该光轴上的中心厚度,并满足以下条件:G12/T1≤2.100。
8.如权利要求1-3任一项所述光学成像镜头,其中T1为该第一透镜在该光轴上的中心厚度,T4为该第四透镜在该光轴上的中心厚度,并满足以下条件:(T1+T3)/T4≤2.700。
9.如权利要求1-3任一项所述光学成像镜头,其中BFL为该第六透镜的该像侧面至一成像面在该光轴上的长度,G23为该第二透镜的该像侧面与该第三透镜的该物侧面在该光轴上的距离,并满足以下条件:BFL/G23≤1.600。
10.如权利要求1-3任一项所述光学成像镜头,其中T6为该第六透镜在该光轴上的中心厚度,G23为该第二透镜的该像侧面与该第三透镜的该物侧面在该光轴上的距离,G45为该第四透镜的该像侧面与该第五透镜的该物侧面在该光轴上的距离,G56为该第五透镜的该像侧面与该第六透镜的该物侧面在该光轴上的距离,AAG为G12、G23、G34、G45与G56的总和,并满足以下条件:AAG/T6≤2.500。
11.如权利要求1-3任一项所述光学成像镜头,其中更满足以下条件:T3/EFL≤1.400。
12.如权利要求1-3任一项所述光学成像镜头,其中ALT为该光学成像镜头中所有具有屈光率的透镜在该光轴上的中心厚度总和,G23为该第二透镜的该像侧面与该第三透镜的该物侧面在该光轴上的距离,并满足以下条件:ALT/G23≤4.700。
13.如权利要求1-3任一项所述光学成像镜头,其中G12为该第一透镜的该像侧面与该第二透镜的该物侧面在该光轴上的距离,T2为该第二透镜在该光轴上的中心厚度,并满足以下条件:G12/(T2+G34+G45)≤1.400。
14.如权利要求1-3任一项所述光学成像镜头,其中TL为该第一透镜的该物侧面到该第六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中心厚度,BFL为该第六透镜的该像侧面至一成像面在该光轴上的长度,并满足以下条件:TL/(T4+BFL)≤8.400。
15.如权利要求1-3任一项所述光学成像镜头,其中TTL为该第一透镜的该物侧面至一成像面在该光轴上的长度,G45为该第四透镜的该像侧面与该第五透镜的该物侧面在该光轴上的距离,T5为该第五透镜在该光轴上的中心厚度,G56为该第五透镜的该像侧面与该第六透镜的该物侧面在该光轴上的距离,并满足以下条件:TTL/(T3+G34+G45+T5+G56)≤6.500。
16.如权利要求1-3任一项所述光学成像镜头,其中G23为该第二透镜的该像侧面与该第三透镜的该物侧面在该光轴上的距离,G45为该第四透镜的该像侧面与该第五透镜的该物侧面在该光轴上的距离,G56为该第五透镜的该像侧面与该第六透镜的该物侧面在该光轴上的距离,AAG为G12、G23、G34、G45与G56的总和,并满足以下条件:AAG/G23≤2.300。
17.如权利要求1-3任一项所述光学成像镜头,其中G45为该第四透镜的该像侧面与该第五透镜的该物侧面在该光轴上的距离,T5为该第五透镜在该光轴上的中心厚度,G56为该第五透镜的该像侧面与该第六透镜的该物侧面在该光轴上的距离,并满足以下条件:(G34+G45+T5+G56)/EFL≤2.000。
18.如权利要求1-3任一项所述光学成像镜头,其中T1为该第一透镜在该光轴上的中心厚度,T4为该第四透镜在该光轴上的中心厚度,并满足以下条件:(T1+G12)/T4≤2.200。
19.如权利要求1-3任一项所述光学成像镜头,TL为该第一透镜的该物侧面到该第六透镜的该像侧面在该光轴上的距离,T2为该第二透镜在该光轴上的中心厚度,G45为该第四透镜的该像侧面与该第五透镜的该物侧面在该光轴上的距离,并满足以下条件:TL/(T2+G34+G45)≤12.100。
20.如权利要求1-3任一项所述光学成像镜头,其中BFL为该第六透镜的该像侧面至一成像面在该光轴上的长度,T6为该第六透镜在该光轴上的中心厚度,并满足以下条件:BFL/T6≤1.600。
21.一种光学成像镜头,由一物侧至一像侧沿一光轴依序包含一第一透镜、一第二透镜、一第三透镜、一光圈、一第四透镜、一第五透镜及一第六透镜,且该第一透镜至该第六透镜各自包括一朝向该物侧且使成像光线通过的物侧面及一朝向该像侧且使成像光线通过的像侧面,其中,
该第一透镜是从该物侧至该像侧数来具有屈光率的第一个透镜;
该第二透镜是从该物侧至该像侧数来具有屈光率的第二个透镜;
该第三透镜是从该物侧至该像侧数来具有屈光率的第三个透镜;
该第四透镜是从该光圈至该像侧数来具有屈光率的第一个透镜;
该第五透镜是从该光圈至该像侧数来具有屈光率的第二个透镜;
该第六透镜是从该光圈至该像侧数来具有屈光率的第三个透镜,
其中,该光学成像镜头的一成像圆具有一长宽比为4:3之内接矩形,通过该成像圆的一圆心且平行于该矩形的任一长边的一参考线对应摄入大于等于175°并且小于等于188°视角之影像,并且该矩形的一对角线对应摄入大于等于209°并且小于等于234°视角之影像,其中该参考线从该矩形的一短边延伸至该矩形的另一短边,且该参考线的长度与该矩形的任一长边的长度相等。
22.如权利要求21所述光学成像镜头,其中该对角线对应摄入的该视角所对应的视场与该参考线对应摄入的该视角所对应的视场之比值为1:0.8。
23.一种光学成像镜头,由一物侧至一像侧沿一光轴依序包含一第一透镜、一第二透镜、一第三透镜、一光圈、一第四透镜、一第五透镜及一第六透镜,且该第一透镜至该第六透镜各自包括一朝向该物侧且使成像光线通过的物侧面及一朝向该像侧且使成像光线通过的像侧面,其中,
该第一透镜是从该物侧至该像侧数来具有屈光率的第一个透镜;
该第二透镜是从该物侧至该像侧数来具有屈光率的第二个透镜;
该第三透镜是从该物侧至该像侧数来具有屈光率的第三个透镜,该第三透镜具有正屈光率,且该第三透镜的该物侧面具有一位于光轴附近区域的凹面部;
该第四透镜是从该光圈至该像侧数来具有屈光率的第一个透镜;
该第五透镜是从该光圈至该像侧数来具有屈光率的第二个透镜;
该第六透镜是从该光圈至该像侧数来具有屈光率的第三个透镜,
其中,该光学成像镜头的一成像圆具有一长宽比为16:9之内接矩形,通过该成像圆的一圆心且该矩形的任一长边的一参考线对应摄入大于等于176°并且小于等于201°视角之影像,并且该矩形的一对角线对应摄入大于等于205°并且小于等于232°视角之影像,其中该参考线从该矩形的一短边延伸至该矩形的另一短边,且该参考线的长度与该矩形的任一长边的长度相等。
24.如权利要求21或23所述光学成像镜头,其中该光学成像镜头满足以下条件式:0.900≦y/(EFL*ω)≦1.300,其中EFL为该光学成像镜头的一系统焦距,ω为该光学成像镜头摄入不同角度之一半视角,且y为每该半视角所对应之一像高。
25.如权利要求21或23所述光学成像镜头,其中该光学成像镜头满足以下条件式:3.500≦(V1+V2)/V3≦6.000,其中,V1为该第一透镜的一阿贝系数,V2为该第二透镜的一阿贝系数,且V3为该第三透镜的一阿贝系数。
26.如权利要求21或23所述光学成像镜头,其中该光学成像镜头满足以下条件式:TL/ALT≦1.820,其中,TL为该第一透镜的该物侧面到该第六透镜的该像侧面在该光轴上的一距离,且ALT为所有具有屈光率的透镜在该光轴上的一中心厚度总和。
27.如权利要求21或23所述光学成像镜头,其中该光学成像镜头满足以下条件式:(EFL+AAG+BFL)/ALT≦1.500,EFL为该光学成像镜头的系统焦距,AAG 为该第一透镜与该第二透镜之间在该光轴上的一距离、该第二透镜与该第三透镜之间在该光轴上的一距离、该第三透镜与该第四透镜之间在该光轴上的一距离、该第四透镜与该第五透镜之间在该光轴上的一距离以及该第五透镜与该第六透镜之间在该光轴上的一距离的一总和,BFL为该第六透镜的该像侧面至一成像面在该光轴上的长度,且ALT为所有具有屈光率的透镜在该光轴上的一厚度总和。
28.如权利要求21或23所述光学成像镜头,其中该光学成像镜头满足以下条件式:(G12+G45+T5+G56)/T1≦3.500,G12为该第一透镜与该第二透镜之间在该光轴上的一距离,G45为该第四透镜与该第五透镜之间在该光轴上的一距离,T5为该第五透镜在该光轴上的一中心厚度,G56为该第五透镜与该第六透镜之间在该光轴上的一距离,且T1为该第一透镜在该光轴上的一中心厚度。
29.如权利要求21或23所述光学成像镜头,其中该光学成像镜头满足以下条件式:(G45+G56+T5+T6)/G23≦2.900,G45为该第四透镜与该第五透镜之间在该光轴上的一距离,G56为该第五透镜与该第六透镜之间在该光轴上的一距离,T5为该第五透镜在该光轴上的一厚度,T6为该第六透镜在该光轴上的一厚度,且G23为该第二透镜与该第三透镜之间在该光轴上的一距离。
30.如权利要求21或23所述光学成像镜头,其中该光学成像镜头满足以下条件式:(G34+G45+T4+T5)/T1≦4.300,G34为该第三透镜与该第四透镜之间在该光轴上的一距离,G45为该第四透镜与该第五透镜之间在该光轴上的一距离,T4为该第四透镜在该光轴上的一中心厚度,T5为该第五透镜在该光轴上的一中心厚度,且T1为该第一透镜在该光轴上的一中心厚度。
31.如权利要求21或23所述光学成像镜头,其中该光学成像镜头满足以下条件式:(G34+G45+T3+T6)/T2≦10.400,G34为该第三透镜与该第四透镜之间在该光轴上的一距离,G45为该第四透镜与该第五透镜之间在该光轴上的一距离,T3为该第三透镜在该光轴上的一中心厚度,T6为该第六透镜在该光轴上的一中心厚度,且T2为该第二透镜在该光轴上的一中心厚度。
32.如权利要求21或23所述光学成像镜头,其中该光学成像镜头满足以下条件式:(G23+G34+G45+T5)/T1≦7.300,G23为该第二透镜与该第三透镜之间在该光轴上的一距离,G34为该第三透镜与该第四透镜之间在该光轴上的一距离,G45为该第四透镜与该第五透镜之间在该光轴上的一距离,T5为该第五透镜在该光轴上的一中心厚度,且T1为该第一透镜在该光轴上的一中心厚度。
33.如权利要求21或23所述光学成像镜头,其中该光学成像镜头满足以下条件式:3.500≦(V1+V4)/V3≦6.000,V1为该第一透镜的一阿贝系数,V4为该第四透镜的一阿贝系数,且V3为该第三透镜的一阿贝系数。
34.如权利要求21或23所述光学成像镜头,其中该光学成像镜头满足以下条件式:TTL/ALT≦2.500,TTL为该第一透镜的该物侧面到一成像面在该光轴上的一距离,且ALT为所有具有屈光率的透镜在该光轴上的一中心厚度总和。
35.如权利要求21或23所述光学成像镜头,其中该光学成像镜头满足以下条件式:(EFL*Fno+T4)/ImgH≦2.100,
EFL为该光学成像镜头的一系统焦距,Fno为该光学成像镜头的光圈值,T4为该第四透镜在该光轴上的一中心厚度,且ImgH为该光学成像镜头的一最大像高。
36.如权利要求21或23所述光学成像镜头,其中该光学成像镜头满足以下条件式:(G12+G45+T5+G56)/T4≦6.100,G12为该第一透镜与该第二透镜之间在该光轴上的一距离,G45为该第四透镜与该第五透镜之间在该光轴上的一距离,T5为该第五透镜在该光轴上的一中心厚度,G56为该第五透镜与该第六透镜之间在该光轴上的一距离,且T4为该第四透镜在该光轴上的一中心厚度。
37.如权利要求21或23所述光学成像镜头,其中该光学成像镜头满足以下条件式:(G45+G56+T4+T6)/G23≦3.300,G45为该第四透镜与该第五透镜之间在该光轴上的一距离,G56为该第五透镜与该第六透镜之间在该光轴上的一距离,T4为该第四透镜在该光轴上的一中心厚度,T6为该第六透镜在该光轴上的一中心厚度,且G23为该第二透镜与该第三透镜之间在该光轴上的一距离。
38.如权利要求21或23所述光学成像镜头,其中该光学成像镜头满足以下条件式:(G34+G45+T3+T6)/T1≦6.500,G34为该第三透镜与该第四透镜之间在该光轴上的一距离,G45为该第四透镜与该第五透镜之间在该光轴上的一距离,T3为该第三透镜在该光轴上的一中心厚度,T6为该第六透镜在该光轴上的一中心厚度,且T1为该第一透镜在该光轴上的一中心厚度。
39.如权利要求21或23所述光学成像镜头,其中该光学成像镜头满足以下条件式:(G34+G45+T4+T5)/T2≦6.850,G34为该第三透镜与该第四透镜之间在该光轴上的一距离,G45为该第四透镜与该第五透镜之间在该光轴上的一距离,T4为该第四透镜在该光轴上的一中心厚度,T5为该第五透镜在该光轴上的一中心厚度,且T2为该第二透镜在该光轴上的一中心厚度。
40.如权利要求21或23所述光学成像镜头,其中该光学成像镜头满足以下条件式:(G23+G34+G45+T6)/T1≦10.000,G23为该第二透镜与该第三透镜之间在该光轴上的一距离,G34为该第三透镜与该第四透镜之间在该光轴上的一距离,G45为该第四透镜与该第五透镜之间在该光轴上的一距离,T6为该第六透镜在该光轴上的一中心厚度,且T1为该第一透镜在该光轴上的一中心厚度。
CN201811250271.7A 2017-11-07 2018-10-25 光学成像镜头 Active CN109581636B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/205,235 US10488628B2 (en) 2017-11-07 2018-11-30 Optical imaging lens

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711082176.6A CN108107550A (zh) 2017-11-07 2017-11-07 光学成像镜头
CN2017110821766 2017-11-07

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109581636A true CN109581636A (zh) 2019-04-05
CN109581636B CN109581636B (zh) 2024-04-26

Family

ID=62206696

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711082176.6A Pending CN108107550A (zh) 2017-11-07 2017-11-07 光学成像镜头
CN201811250271.7A Active CN109581636B (zh) 2017-11-07 2018-10-25 光学成像镜头

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711082176.6A Pending CN108107550A (zh) 2017-11-07 2017-11-07 光学成像镜头

Country Status (1)

Country Link
CN (2) CN108107550A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112558282A (zh) * 2020-12-22 2021-03-26 厦门力鼎光电股份有限公司 一种广角光学成像镜头
US20220206263A1 (en) * 2020-12-25 2022-06-30 Genius Electronic Optical (Xiamen) Co., Ltd. Optical imaging lens

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI650592B (zh) 2018-04-18 2019-02-11 大立光電股份有限公司 攝像光學鏡組、取像裝置及電子裝置
TWI712816B (zh) 2020-02-14 2020-12-11 大立光電股份有限公司 取像用光學鏡頭組、取像裝置及電子裝置
US11719911B2 (en) 2020-02-14 2023-08-08 Largan Precision Co., Ltd. Imaging optical lens assembly, image capturing unit and electronic device

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013024979A2 (en) * 2011-08-17 2013-02-21 Lg Innotek Co., Ltd. Imaging lens
CN104122645A (zh) * 2014-03-12 2014-10-29 玉晶光电(厦门)有限公司 光学成像镜头及应用此镜头之电子装置
CN105452928A (zh) * 2013-08-09 2016-03-30 日本电产三协株式会社 广角透镜
CN105511053A (zh) * 2016-01-12 2016-04-20 中山市弘景光电科技有限公司 一种高像素摄像光学系统及其应用的镜头
JP2016057562A (ja) * 2014-09-12 2016-04-21 日本電産サンキョー株式会社 広角レンズ
CN105866930A (zh) * 2016-06-21 2016-08-17 中山联合光电科技股份有限公司 一种高清镜头
CN106842520A (zh) * 2017-03-30 2017-06-13 中山联合光电科技股份有限公司 一种高清全景环视光学成像系统
EP3301492A1 (en) * 2016-09-30 2018-04-04 Nidec Sankyo Corporation Wide angle lens

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013024979A2 (en) * 2011-08-17 2013-02-21 Lg Innotek Co., Ltd. Imaging lens
CN105452928A (zh) * 2013-08-09 2016-03-30 日本电产三协株式会社 广角透镜
CN104122645A (zh) * 2014-03-12 2014-10-29 玉晶光电(厦门)有限公司 光学成像镜头及应用此镜头之电子装置
JP2016057562A (ja) * 2014-09-12 2016-04-21 日本電産サンキョー株式会社 広角レンズ
CN105511053A (zh) * 2016-01-12 2016-04-20 中山市弘景光电科技有限公司 一种高像素摄像光学系统及其应用的镜头
CN105866930A (zh) * 2016-06-21 2016-08-17 中山联合光电科技股份有限公司 一种高清镜头
EP3301492A1 (en) * 2016-09-30 2018-04-04 Nidec Sankyo Corporation Wide angle lens
CN106842520A (zh) * 2017-03-30 2017-06-13 中山联合光电科技股份有限公司 一种高清全景环视光学成像系统

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112558282A (zh) * 2020-12-22 2021-03-26 厦门力鼎光电股份有限公司 一种广角光学成像镜头
US20220206263A1 (en) * 2020-12-25 2022-06-30 Genius Electronic Optical (Xiamen) Co., Ltd. Optical imaging lens

Also Published As

Publication number Publication date
CN109581636B (zh) 2024-04-26
CN108107550A (zh) 2018-06-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106526789B (zh) 光学成像镜头
CN106154495B (zh) 光学成像镜头
CN106154493B (zh) 光学镜片组
CN105807391B (zh) 光学镜片组
CN106154515B (zh) 光学镜片组
CN107450159B (zh) 光学成像镜头
CN108132524B (zh) 光学成像镜头
CN108957691A (zh) 一种光学成像镜头
CN106908932A (zh) 光学成像镜头
CN108227145A (zh) 光学成像镜头
CN102466867B (zh) 光学摄像透镜组
CN109581636A (zh) 光学成像镜头
CN104880809B (zh) 可携式电子装置与其光学成像镜头
CN106526791B (zh) 光学成像镜头
CN106772931A (zh) 光学镜片组
CN108107552A (zh) 光学成像镜头
CN107436476A (zh) 光学成像镜头
CN104820276B (zh) 可携式电子装置与其光学成像镜头
CN104820275B (zh) 可携式电子装置与其光学成像镜头
CN106468818B (zh) 可携式电子装置与其光学成像镜头
CN110531498A (zh) 光学成像镜头
CN106154496B (zh) 光学成像镜头及便携式电子装置
CN107462968A (zh) 光学成像镜头
CN106896471A (zh) 光学成像镜头
CN108459395A (zh) 光学成像镜头

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant