CN112394491A - 光学成像镜头 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种光学成像镜头,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、一第四透镜、一第五透镜、一第六透镜、一第七透镜以及一第八透镜,且第一透镜至第八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。光学成像镜头的透镜只有上述八片透镜,并且满足条件式|V4‑V5|≧30.000以及(G67+T7)/(G56+T6)≧1.500。所述光学成像镜头具有较大的像高且同时缩短光学成像镜头的系统长度以及缩小光学成像镜头的光圈值的特点。

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
近年来,光学成像镜头不断演进,除了要求光学成像镜头轻薄短小,改善镜头的像差及色差等成像质量也越来越重要。然而,因应需求,增加光学透镜的片数会使得第一透镜的物侧面至成像面在光轴上的距离增大,导致不利手机及数字相机的薄型化。
因此,提供一个轻薄短小且成像质量良好的光学成像镜头一直都是设计的发展目标。除此之外,小的光圈值可增大通光量,大的像高则可适度增加像素尺寸(pixelsize)有利于夜拍,因此也渐为市场趋势。
发明内容
本发明提供一种光学成像镜头,其可具有较大的像高且同时缩短光学成像镜头的系统长度以及缩小光学成像镜头的光圈值。
本发明提供一种光学成像镜头,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、一第四透镜、一第五透镜、一第六透镜、一第七透镜以及一第八透镜,且第一透镜至第八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。第二透镜具有负屈光率。第三透镜的像侧面的一圆周区域为凹面。第四透镜的物侧面的一光轴区域为凹面。第七透镜的像侧面的一光轴区域为凸面,其中光学成像镜头的透镜只有上述八片透镜,并且满足以下条件式:|V4-V5|≧30.000以及(G67+T7)/(G56+T6)≧1.500。
本发明另提供一种光学成像镜头,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、一第四透镜、一第五透镜、一第六透镜、一第七透镜以及一第八透镜,且第一透镜至第八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。第二透镜具有负屈光率。第三透镜的像侧面的一圆周区域为凹面。第四透镜的物侧面的一光轴区域为凹面。第五透镜具有负屈光率。第六透镜具有负屈光率,其中光学成像镜头的透镜只有上述八片透镜,并且满足以下条件式:|V4-V5|≧30.000以及(G67+T7)/(G56+T6)≧1.500。
本发明另提供一种光学成像镜头,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、一第四透镜、一第五透镜、一第六透镜、一第七透镜以及一第八透镜,且第一透镜至第八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。第二透镜具有负屈光率。第三透镜具有正屈光率且像侧面的一圆周区域为凹面。第七透镜的像侧面的一光轴区域为凸面,其中光学成像镜头的透镜只有上述八片透镜,并且满足以下条件式:|V4-V5|≧30.000以及(G67+T7)/(G56+T6)≧1.500。
在本发明的光学成像镜头中,实施例还可以进一步选择性地满足以下任一条件:
ImgH/BFL≧4.200,
(T1+G12)/T2≧2.900,
(T2+T3+T6)/(G12+G45)≦3.600,
(T7+G78+T8)/T6≧5.000,
EFL/AAG≧1.500,
(T2+T3+T4+T5)/G67≦4.000,
(G23+G34+G45)/T3≧1.500,
ALT/(T7+G78)≦3.000,
TTL/(T1+T7+G78)≦3.300,
(G45+G56+T6)/T8≦2.500,
EFL/(T5+G56+T6)≧5.500,
TL/(T3+T4+T7)≦4.500,
(G23+G78)/T4≧2.000,
T1/(G12+T3)≧1.600,
(T1+T2+T3)/(G12+G78)≦2.100,
EFL/(G23+G45+G67)≧5.000,
(G12+BFL)/T7≦2.100,
其中V4为第四透镜的阿贝数值,V5为第五透镜的阿贝数值。T1为第一透镜在光轴上的厚度,T2为第二透镜在光轴上的厚度,T3为第三透镜在光轴上的厚度,T4为第四透镜在光轴上的厚度,T5为第五透镜在光轴上的厚度,T6为第六透镜在光轴上的厚度,T7为第七透镜在光轴上的厚度,T8为第八透镜在光轴上的厚度。G12为第一透镜与第二透镜在光轴上的空气间隙,G23为第二透镜与第三透镜在光轴上的空气间隙,G34为第三透镜与第四透镜在光轴上的空气间隙,G45为第四透镜与第五透镜在光轴上的空气间隙,G56为第五透镜与第六透镜在光轴上的空气间隙,G67为第六透镜与第七透镜在光轴上的空气间隙,G78为第七透镜与第八透镜在光轴上的空气间隙。ImgH为光学成像镜头的像高,BFL为第八透镜的像侧面到成像面在光轴上的距离,EFL为光学成像镜头的有效焦距,AAG为第一透镜到第八透镜在光轴上的七个空气间隙总和,ALT为第一透镜到第八透镜在光轴上的八个透镜厚度总和,TTL为第一透镜的物侧面到成像面在光轴上的距离,TL为第一透镜的物侧面到第八透镜的像侧面在光轴上的距离。
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:藉由满足上述透镜的凹凸曲面排列设计、屈光率的条件以及满足上述条件式的设计,使光学成像镜头具有较大的像高,且同时缩短光学成像镜头的系统长度以及缩小光学成像镜头的光圈值。
附图说明
图1是一示意图,说明一透镜的面形结构。
图2是一示意图,说明一透镜的面形凹凸结构及光线交点。
图3是一示意图,说明一范例一的透镜的面形结构。
图4是一示意图,说明一范例二的透镜的面形结构。
图5是一示意图,说明一范例三的透镜的面形结构。
图6为本发明之第一实施例之光学成像镜头的示意图。
图7为第一实施例之光学成像镜头的纵向球差与各项像差图。
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为本发明的第二实施例的光学成像镜头的示意图。
图11为第二实施例之光学成像镜头的纵向球差与各项像差图。
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为本发明的第三实施例的光学成像镜头的示意图。
图15为第三实施例之光学成像镜头的纵向球差与各项像差图。
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为本发明的第四实施例的光学成像镜头的示意图。
图19为第四实施例之光学成像镜头的纵向球差与各项像差图。
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为本发明的第五实施例的光学成像镜头的示意图。
图23为第五实施例之光学成像镜头的纵向球差与各项像差图。
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为本发明的第六实施例的光学成像镜头的示意图。
图27为第六实施例之光学成像镜头的纵向球差与各项像差图。
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为本发明的第七实施例的光学成像镜头的示意图。
图31为第七实施例之光学成像镜头的纵向球差与各项像差图。
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为本发明的第八实施例的光学成像镜头的示意图。
图35为第八实施例之光学成像镜头的纵向球差与各项像差图。
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为本发明的第九实施例的光学成像镜头的示意图。
图39为第九实施例之光学成像镜头的纵向球差与各项像差图。
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为本发明的第十实施例的光学成像镜头的示意图。
图43为第十实施例之光学成像镜头的纵向球差与各项像差图。
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为本发明的第十一实施例的光学成像镜头的示意图。
图47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。
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以及图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以及图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
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:0:光圈;1:第一透镜;2:第二透镜;3:第三透镜;4:第四透镜;5:第五透镜6:第六透镜;7:第七透镜;8:第八透镜;9:滤光片;10:光学成像镜头;15,25,35,45,55,65,75,85,95,110,410,510:物侧面;16,26,36,46,56,66,76,86,96,120,320:像侧面;99:成像面;100,200,300,400,500:透镜;130:组装部;151,161,251,261,351,361,451,461,551,561,651,661,751,761,851,861,Z1:光轴区域;153,163,253,263,353,363,453,463,553,563,653,663,753,763,853,863,Z2:圆周区域;211,212:平行光线;A1:物侧;A2:像侧;CP:中心点;CP1:第一中心点;CP2:第二中心点;EL:延伸线;I:光轴Lc:主光线;Lm:边缘光线;M,R:相交点;OB:光学边界;TP1:第一转换点;TP2:第二转换点;Z3:中继区域。
本说明书和申请专利范围中使用的用语「光轴区域」、「圆周区域」、「凹面」和「凸面」应基于本说明书中列出的定义来解释。
本说明书之光学系统包含至少一透镜,接收入射光学系统之平行于光轴至相对光轴呈半视角(HFOV)角度内的成像光线。成像光线通过光学系统于成像面上成像。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近轴屈光率为正(或为负)。所言之「透镜之物侧面(或像侧面)」定义为成像光线通过透镜表面的特定范围。成像光线包括至少两类光线:主光线(chief ray)Lc及边缘光线(marginal ray)Lm(如图1所示)。透镜之物侧面(或像侧面)可依不同位置区分为不同区域,包含光轴区域、圆周区域、或在部分实施例中的一个或多个中继区域,该些区域的说明将于下方详细阐述。
图1为透镜100的径向剖视图。定义透镜100表面上的二参考点:中心点及转换点。透镜表面的中心点为该表面与光轴I的一交点。如图1所例示,第一中心点CP1位于透镜100的物侧面110,第二中心点CP2位于透镜100的像侧面120。转换点是位于透镜表面上的一点,且该点的切线与光轴I垂直。定义透镜表面之光学边界OB为通过该透镜表面径向最外侧的边缘光线Lm与该透镜表面相交的一点。所有的转换点皆位于光轴I与透镜表面之光学边界OB之间。除此之外,透镜100表面可能不具有转换点或具有至少一转换点,若单一透镜表面有复数个转换点,则该些转换点由径向向外的方向依序自第一转换点开始命名。例如,第一转换点TP1(最靠近光轴I)、第二转换点TP2(如图4所示)及第N转换点(距离光轴I最远)。
当透镜表面具有至少一转换点,定义从中心点至第一转换点TP1的范围为光轴区域,其中,该光轴区域包含中心点。定义距离光轴I最远的转换点(第N转换点)径向向外至光学边界OB的区域为圆周区域。在部分实施例中,可另包含介于光轴区域与圆周区域之间的中继区域,中继区域的数量取决于转换点的数量。当透镜表面不具有转换点,定义自光轴I起算至透镜表面光学边界OB之间距离的0~50%为光轴区域,自光轴I起算至透镜表面光学边界OB之间距离的50~100%为圆周区域。
当平行光轴I之光线通过一区域后,若光线朝光轴I偏折且与光轴I的交点位在透镜像侧A2,则该区域为凸面。当平行光轴I之光线通过一区域后,若光线的延伸线与光轴I的交点位在透镜物侧A1,则该区域为凹面。
除此之外,参见图1,透镜100还可包含一由光学边界OB径向向外延伸的组装部130。组装部130一般来说用以供该透镜100组装于光学系统之一相对应组件(图未示)。成像光线并不会到达该组装部130。组装部130之结构与形状仅为说明本发明之示例,不以此限制本发明的范围。下列讨论之透镜的组装部130可能会在图式中被部分或全部省略。
参见图2,定义中心点CP与第一转换点TP1之间为光轴区域Z1。定义第一转换点TP1与透镜表面的光学边界OB之间为圆周区域Z2。如图2所示,平行光线211在通过光轴区域Z1后与光轴I在透镜200的像侧A2相交,即平行光线211通过光轴区域Z1的焦点位于透镜200像侧A2的R点。由于光线与光轴I相交于透镜200像侧A2,故光轴区域Z1为凸面。反之,平行光线212在通过圆周区域Z2后发散。如图2所示,平行光线212通过圆周区域Z2后的延伸线EL与光轴I在透镜200的物侧A1相交,即平行光线212通过圆周区域Z2的焦点位于透镜200物侧A1的M点。由于光线的延伸线EL与光轴I相交于透镜200物侧A1,故圆周区域Z2为凹面。于图2所示的透镜200中,第一转换点TP1是光轴区域与圆周区域的分界,即第一转换点TP1为凸面转凹面的分界点。
另一方面,光轴区域的面形凹凸判断还可依该领域中通常知识者的判断方式,即藉由近轴的曲率半径(简写为R值)的正负号来判断透镜之光轴区域面形的凹凸。R值可常见被使用于光学设计软件中,例如Zemax或CodeV。R值亦常见于光学设计软件的透镜数据表(lens data sheet)中。以物侧面来说,当R值为正时,判定为物侧面的光轴区域为凸面;当R值为负时,判定物侧面的光轴区域为凹面。反之,以像侧面来说,当R值为正时,判定像侧面的光轴区域为凹面;当R值为负时,判定像侧面的光轴区域为凸面。此方法判定的结果与前述藉由光线/光线延伸线与光轴的交点判定方式的结果一致,光线/光线延伸线与光轴交点的判定方式即为以一平行光轴之光线的焦点位于透镜之物侧或像侧来判断面形凹凸。本说明书所描述之「一区域为凸面(或凹面)」、「一区域为凸(或凹)」或「一凸面(或凹面)区域」可被替换使用。
图3至图5提供了在各个情况下判断透镜区域的面形及区域分界的范例,包含前述之光轴区域、圆周区域及中继区域。
图3为透镜300的径向剖视图。参见图3,透镜300的像侧面320在光学边界OB内仅存在一个转换点TP1。透镜300的像侧面320的光轴区域Z1及圆周区域Z2如图3所示。此像侧面320的R值为正(即R>0),因此,光轴区域Z1为凹面。
一般来说,以转换点为界的各个区域面形会与相邻的区域面形相反,因此,可用转换点来界定面形的转变,即自转换点由凹面转凸面或由凸面转凹面。于图3中,由于光轴区域Z1为凹面,面形于转换点TP1转变,故圆周区域Z2为凸面。
图4为透镜400的径向剖视图。参见图4,透镜400的物侧面410存在一第一转换点TP1及一第二转换点TP2。定义光轴I与第一转换点TP1之间为物侧面410的光轴区域Z1。此物侧面410的R值为正(即R>0),因此,光轴区域Z1为凸面。
定义第二转换点TP2与透镜400的物侧面410的光学边界OB之间为圆周区域Z2,该物侧面410的该圆周区域Z2亦为凸面。除此之外,定义第一转换点TP1与第二转换点TP2之间为中继区域Z3,该物侧面410的该中继区域Z3为凹面。再次参见图4,物侧面410由光轴I径向向外依序包含光轴I与第一转换点TP1之间的光轴区域Z1、位于第一转换点TP1与第二转换点TP2之间的中继区域Z3,及第二转换点TP2与透镜400的物侧面410的光学边界OB之间的圆周区域Z2。由于光轴区域Z1为凸面,面形自第一转换点TP1转变为凹,故中继区域Z3为凹面,又面形自第二转换点TP2再转变为凸,故圆周区域Z2为凸面。
图5为透镜500的径向剖视图。透镜500的物侧面510无转换点。对于无转换点的透镜表面,例如透镜500的物侧面510,定义自光轴I起算至透镜表面光学边界OB之间距离的0~50%为光轴区域,自光轴I起算至透镜表面光学边界OB之间距离的50~100%为圆周区域。参见图5所示之透镜500,定义光轴I至自光轴I起算到透镜500表面光学边界OB之间距离的50%为物侧面510的光轴区域Z1。此物侧面510的R值为正(即R>0),因此,光轴区域Z1为凸面。由于透镜500的物侧面510无转换点,因此物侧面510的圆周区域Z2亦为凸面。透镜500更可具有组装部(图未示)自圆周区域Z2径向向外延伸。
图6为本发明之第一实施例之光学成像镜头的示意图。图7的A至图7的D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A1至像侧A2沿光学成像镜头10的一光轴I依序包括一光圈0、一第一透镜1、一第二透镜2、一第三透镜3、一第四透镜4、一第五透镜5、一第六透镜6、一第七透镜7、一第八透镜8及一滤光片9。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0、第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6、第七透镜7、第八透镜8及滤光片9之后,会在一成像面99(Image Plane)形成一影像。滤光片9设置于第八透镜8的像侧面86与成像面99之间。补充说明的是,物侧A1是朝向待拍摄物的一侧,而像侧A2是朝向成像面99的一侧。在本实施例中,滤光片9为红外线滤除滤光片(IR Cut Filter)。
在本实施例中,光学成像镜头10的第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6、第七透镜7、第八透镜8及滤光片9都各自具有朝向物侧A1且使成像光线通过之一物侧面15、25、35、45、55、65、75、85、95及朝向像侧A2且使成像光线通过之一像侧面16、26、36、46、56、66、76、86、96。在本实施例中,第一透镜1置于光圈0及第二透镜2之间。
第一透镜1具有正屈光率。第一透镜1的材质为塑料。第一透镜1的物侧面15的光轴区域151为凸面,且其圆周区域153为凸面。第一透镜1的像侧面16的光轴区域161为凹面,且其圆周区域163为凹面。在本实施例中,第一透镜1的物侧面15与像侧面16皆为非球面(aspheric surface),但本发明并不以此为限。
第二透镜2具有负屈光率。第二透镜2的材质为塑料。第二透镜2的物侧面25的光轴区域251为凸面,且其圆周区域253为凸面。第二透镜2的像侧面26的光轴区域261为凹面,且其圆周区域263为凹面。在本实施例中,第二透镜2的物侧面25与像侧面26皆为非球面,但本发明并不以此为限。
第三透镜3具有正屈光率。第三透镜3的材质为塑料。第三透镜3的物侧面35的光轴区域351为凸面,且其圆周区域353为凸面。第三透镜3的像侧面36的光轴区域361为凹面,且其圆周区域363为凹面。在本实施例中,第三透镜3的物侧面35与像侧面36皆为非球面,但本发明并不以此为限。
第四透镜4具有正屈光率。第四透镜4的材质为塑料。第四透镜4的物侧面45的光轴区域451为凹面,且其圆周区域453为凹面。第四透镜4的像侧面46的光轴区域461为凸面,且其圆周区域463为凸面。在本实施例中,第四透镜4的物侧面45与像侧面46皆为非球面,但本发明并不以此为限。
第五透镜5具有负屈光率。第五透镜5的材质为塑料。第五透镜5的物侧面55的光轴区域551为凸面,且其圆周区域553为凹面。第五透镜5的像侧面56的光轴区域561为凹面,且其圆周区域563为凸面。在本实施例中,第五透镜5的物侧面55与像侧面56皆为非球面,但本发明并不以此为限。
第六透镜6具有负屈光率。第六透镜6的材质为塑料。第六透镜6的物侧面65的光轴区域651为凸面,且其圆周区域653为凹面。第六透镜6的像侧面66的光轴区域661为凹面,且其圆周区域663为凸面。在本实施例中,第六透镜6的物侧面65与像侧面66皆为非球面,但本发明并不以此为限。
第七透镜7具有正屈光率。第七]透镜7的材质为塑料。第七透镜7的物侧面75的光轴区域751为凸面,且其圆周区域753为凹面。第七透镜7的像侧面76的光轴区域761为凸面,且其圆周区域763为凸面。在本实施例中,第七透镜7的物侧面75与像侧面76皆为非球面,但本发明并不以此为限。
第八透镜8具有负屈光率。第八透镜8的材质为塑料。第八透镜8的物侧面85的光轴区域851为凹面,且其圆周区域853为凹面。第八透镜8的像侧面86的光轴区域861为凹面,且其圆周区域863为凸面。在本实施例中,第八透镜8的物侧面85与像侧面86皆为非球面,但本发明并不以此为限。
在本实施例中,光学成像镜头10的透镜只有上述八片。
第一实施例的其他详细光学数据如图8所示,且第一实施例的光学成像镜头10的有效焦距(Effective Focal Length,EFL)为5.842毫米(Millimiter,mm),半视角(HalfField of View,HFOV)为40.428度,系统长度为7.559毫米,光圈值(F-number,Fno)为1.650,像高为5.800毫米,其中系统长度是指由第一透镜1的物侧面15到成像面99在光轴I上的距离。
此外,在本实施例中,第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6、第七透镜7以及第八透镜8的物侧面15、25、35、45、55、65、75、85及像侧面16、26、36、46、56、66、76、86共计十六个面均是非球面,其中物侧面15、25、35、45、55、65、75、85与像侧面16、26、36、46、56、66、76、86为一般的偶次非球面(even asphere surface)。而这些非球面是依下列公式(1)定义:
Figure BDA0002825678770000081
其中:R:透镜表面近光轴I处的曲率半径;Z:非球面之深度(非球面上距离光轴I为Y的点,其与相切于非球面光轴I上顶点之切面,两者间的垂直距离);Y:非球面曲线上的点与光轴I的垂直距离;K:圆锥系数(conic constant);a2i:第2i阶非球面系数。
第一透镜1的物侧面15到第八透镜8的像侧面86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15表示其为第一透镜1的物侧面15的非球面系数,其它字段依此类推。在本实施例中,各非球面的第2阶非球面系数a2皆为零,故未列于图9中。
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、51所示。
其中,f1为第一透镜的焦距;f2为第二透镜的焦距;f3为第三透镜的焦距;f4为第四透镜的焦距;f5为第五透镜的焦距;f6为第六透镜的焦距;f7为第七透镜的焦距;f8为第八透镜的焦距;n1为第一透镜的折射率;n2为第二透镜的折射率;n3为第三透镜的折射率;n4为第四透镜的折射率;n5为第五透镜的折射率;n6为第六透镜的折射率;n7为第七透镜的折射率;n8为第八透镜的折射率;V1为第一透镜的阿贝数值;V2为第二透镜的阿贝数值;V3为第三透镜的阿贝数值;V4为第四透镜的阿贝数值;V5为第五透镜的阿贝数值;V6为第六透镜的阿贝数值;V7为第七透镜的阿贝数值;V8为第八透镜的阿贝数值;T1为第一透镜在光轴上的厚度;T2为第二透镜在光轴上的厚度;T3为第三透镜在光轴上的厚度;T4为第四透镜在光轴上的厚度;T5为第五透镜在光轴上的厚度;T6为第六透镜在光轴上的厚度;T7为第七透镜在光轴上的厚度;T8为第八透镜在光轴上的厚度;G12为第一透镜与第二透镜在光轴上的空气间隙;G23为第二透镜与第三透镜在光轴上的空气间隙;G34为第三透镜与第四透镜在光轴上的空气间隙;G45为第四透镜与第五透镜在光轴上的空气间隙;G56为第五透镜与第六透镜在光轴上的空气间隙;G67为第六透镜与第七透镜在光轴上的空气间隙;G78为第七透镜与第八透镜在光轴上的空气间隙;G8F为第八透镜与滤光片在光轴上的空气间隙;TF为滤光片在光轴上的厚度;GFP为滤光片与成像面在光轴上的空气间隙;AAG为第一透镜到第八透镜在光轴上的七个空气间隙总和;ALT为第一透镜到第八透镜在光轴上的八个透镜厚度总和;EFL为光学成像镜头的有效焦距;BFL为第八透镜的像侧面到成像面在光轴上的距离;TTL为第一透镜的物侧面到成像面在光轴上的距离;TL为第一透镜的物侧面到第八透镜的像侧面在光轴上的距离;HFOV为光学成像镜头的半视角;ImgH光学成像镜头的像高;Fno为光学成像镜头的光圈值。
再配合参阅图7的A至图7的D,图7的A的图式说明第一实施例当其波长为470nm、555nm及650nm时在成像面99上的纵向球差(Longitudinal Spherical Aberration),图7的B与图7的C的图式则分别说明第一实施例当其波长为470nm、555nm及650nm时在成像面99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7的D的图式则说明第一实施例当其波长为470nm、555nm及650nm时在成像面99上的畸变像差(Distortion Aberration)。本第一实施例的纵向球差如图7的A所示,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±0.06毫米的范围内,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7的B与图7的C的二个场曲像差图式中,三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±0.12毫米内,说明本第一实施例的光学系统能有效消除像差。而图7的D的畸变像差图式则显示本实施例的畸变像差维持在±16%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7.559毫米的条件下,仍能提供良好的成像质量,故本第一实施例能在维持良好光学性能之条件下,能够缩短镜头长度且具有良好的成像质量。
图10为本发明的第二实施例的光学成像镜头的示意图。图11的A至图11的D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,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1、2、3、4、5、6、7及8之间的参数或多或少有些不同。此外,在本实施例中,第一透镜1的像侧面16的圆周区域163为凸面,第五透镜5的物侧面55的光轴区域551为凹面,第五透镜5的像侧面56的光轴区域561为凸面,第七透镜7的物侧面75的光轴区域751为凹面,第八透镜8的物侧面85的圆周区域853为凸面,且第八透镜8的像侧面86的圆周区域863为凹面。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面形相似的光轴区域与圆周区域的标号。
第二实施例的光学成像镜头10详细的光学数据如图12所示,且第二实施例的光学成像镜头10的有效焦距为7.386毫米,半视角为40.825度,系统长度为9.146毫米,光圈值为1.650,像高为6.700毫米。
如图13所示,图13则为第二实施例的第一透镜1的物侧面15到第八透镜8的像侧面86在上述公式(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、51所示。
本第二实施例的纵向球差如图11的A所示,不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在±0.018毫米的范围内。在图11的B与图11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±0.03毫米内。而图11的D的畸变像差图式则显示本实施例的畸变像差维持在±6%的范围内。
经由上述说明可得知:第二实施例的半视角大于第一实施例的半视角。因此相较于第一实施例来说,第二实施例具有更大的接收影像的角度范围。此外,第二实施例的纵向球差小于第一实施例的纵向球差,第二实施例的场曲像差小于第一实施例的场曲像差,且第二实施例的畸变像差小于第一实施例的畸变像差。
图14为本发明的第三实施例的光学成像镜头的示意图。图15的A至图15的D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,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1、2、3、4、5、6、7及8之间的参数或多或少有些不同。此外,在本实施例中,第一透镜1的像侧面16的圆周区域163为凸面,第五透镜5的物侧面55的光轴区域551为凹面,且第五透镜5的像侧面56的光轴区域561为凸面。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面形相似的光轴区域与圆周区域的标号。
第三实施例的光学成像镜头10详细的光学数据如图16所示,且第三实施例的光学成像镜头10的有效焦距为7.256毫米,半视角为41.329度,系统长度为9.222毫米,光圈值为1.650,像高为6.700毫米。
如图17所示,图17则为第三实施例的第一透镜1的物侧面15到第八透镜8的像侧面86在上述公式(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、51所示。
本第三实施例的纵向球差如图15的A所示,不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在±0.016毫米的范围内。在图15的B与图15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15的D的畸变像差图式则显示本实施例的畸变像差维持在±6%的范围内。
经由上述说明可得知:第三实施例的半视角大于第一实施例的半视角。因此相较于第一实施例来说,第三实施例具有更大的接收影像的角度范围。此外,第三实施例的纵向球差小于第一实施例的纵向球差,第三实施例的场曲像差小于第一实施例的场曲像差,且第三实施例的畸变像差小于第一实施例的畸变像差。
图18为本发明的第四实施例的光学成像镜头的示意图。图19的A至图19的D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,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1、2、3、4、5、6、7及8之间的参数或多或少有些不同。此外,在本实施例中,第一透镜1的像侧面16的圆周区域163为凸面,且第四透镜4具有负屈光率。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面形相似的光轴区域与圆周区域的标号。
第四实施例的光学成像镜头10详细的光学数据如图20所示,且第四实施例的光学成像镜头10的有效焦距为6.166毫米,半视角为41.857度,系统长度为7.849毫米,光圈值为1.650,像高为5.800毫米。
如图21所示,图21则为第四实施例的第一透镜1的物侧面15到第八透镜8的像侧面86在上述公式(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、51所示。
本第四实施例的纵向球差如图19的A所示,不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在±0.016毫米的范围内。在图19的B与图19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±0.06毫米内。而图19的D的畸变像差图式则显示本实施例的畸变像差维持在±6%的范围内。
经由上述说明可得知:第四实施例的半视角大于第一实施例的半视角。因此相较于第一实施例来说,第四实施例具有更大的接收影像的角度范围。此外,第四实施例的纵向球差小于第一实施例的纵向球差,第四实施例的场曲像差小于第一实施例的场曲像差,且第四实施例的畸变像差小于第一实施例的畸变像差。
图22为本发明的第五实施例的光学成像镜头的示意图。图23的A至图23的D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,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1、2、3、4、5、6、7及8之间的参数或多或少有些不同。此外,在本实施例中,第五透镜5的物侧面55的光轴区域551为凹面,第五透镜5的像侧面56的光轴区域561为凸面,且第七透镜7的物侧面75的光轴区域751为凹面。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面形相似的光轴区域与圆周区域的标号。
第五实施例的光学成像镜头10详细的光学数据如图24所示,且第五实施例的光学成像镜头10的有效焦距为8.678毫米,半视角为36.326度,系统长度为10.203毫米,光圈值为1.650,像高为6.700毫米。
如图25所示,图25则为第五实施例的第一透镜1的物侧面15到第八透镜8的像侧面86在上述公式(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、51所示。
本第五实施例的纵向球差如图23的A所示,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23的B与图23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23的D的畸变像差图式则显示本实施例的畸变像差维持在±6%的范围内。
经由上述说明可得知:第五实施例的纵向球差小于第一实施例的纵向球差,第五实施例的场曲像差小于第一实施例的场曲像差,且第五实施例的畸变像差小于第一实施例的畸变像差。
图26为本发明的第六实施例的光学成像镜头的示意图。图27的A至图27的D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,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1、2、3、4、5、6、7及8之间的参数或多或少有些不同。此外,在本实施例中,第一透镜1的像侧面16的圆周区域163为凸面,第五透镜5的物侧面55的光轴区域551为凹面,第六透镜具有正屈光率,且第八透镜8的物侧面85的圆周区域853为凸面。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面形相似的光轴区域与圆周区域的标号。
第六实施例的光学成像镜头10详细的光学数据如图28所示,且第六实施例的光学成像镜头10的有效焦距为7.580毫米,半视角为40.526度,系统长度为9.326毫米,光圈值为1.650,像高为6.700毫米。
如图29所示,图29则为第六实施例的第一透镜1的物侧面15到第八透镜8的像侧面86在上述公式(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、51所示。
本第六实施例的纵向球差如图27的A所示,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27的B与图27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27的D的畸变像差图式则显示本实施例的畸变像差维持在±6%的范围内。
经由上述说明可得知:第六实施例的半视角大于第一实施例的半视角。因此相较于第一实施例来说,第六实施例具有更大的接收影像的角度范围。此外,第六实施例的纵向球差小于第一实施例的纵向球差,第六实施例的场曲像差小于第一实施例的场曲像差,且第六实施例的畸变像差小于第一实施例的畸变像差。
图30为本发明的第七实施例的光学成像镜头的示意图。图31的A至图31的D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,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1、2、3、4、5、6、7及8之间的参数或多或少有些不同。此外,在本实施例中,第一透镜1的像侧面16的圆周区域163为凸面,第三透镜3的物侧面35的圆周区域353为凹面,第四透镜4具有负屈光率,第五透镜5的物侧面55的光轴区域551为凹面,第五透镜5的像侧面56的光轴区域561为凸面,第六透镜6的物侧面65的光轴区域651为凹面,且第六透镜6的像侧面66的光轴区域661为凸面。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面形相似的光轴区域与圆周区域的标号。
第七实施例的光学成像镜头10详细的光学数据如图32所示,且第七实施例的光学成像镜头10的有效焦距为6.182毫米,半视角为26.392度,系统长度为10.049毫米,光圈值为1.650,像高为5.800毫米。
如图33所示,图33则为第七实施例的第一透镜1的物侧面15到第八透镜8的像侧面86在上述公式(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、53所示。
本第七实施例的纵向球差如图31的A所示,不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在±0.9毫米的范围内。在图31的B与图31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±0.9毫米内。而图31的D的畸变像差图式则显示本实施例的畸变像差维持在±90%的范围内。
经由上述说明可得知:第七实施例易于制造,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。图35的A至图35的D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,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1、2、3、4、5、6、7及8之间的参数或多或少有些不同。此外,在本实施例中,第一透镜1的像侧面16的圆周区域163为凸面,第五透镜5的物侧面55的光轴区域551为凹面,第五透镜5的像侧面56的光轴区域561为凸面,且第八透镜8的物侧面85的圆周区域853为凸面。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面形相似的光轴区域与圆周区域的标号。
第八实施例的光学成像镜头10详细的光学数据如图36所示,且第八实施例的光学成像镜头10的有效焦距为5.913毫米,半视角为47.182度,系统长度为7.978毫米,光圈值为1.650,像高为6.700毫米。
如图37所示,图37则为第八实施例的第一透镜1的物侧面15到第八透镜8的像侧面86在上述公式(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、53所示。
本第八实施例的纵向球差如图35的A所示,不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在±0.03毫米的范围内。在图35的B与图35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±0.6毫米内。而图35的D的畸变像差图式则显示本实施例的畸变像差维持在±6%的范围内。
经由上述说明可得知:第八实施例的系统长度短于第一实施例的系统长度,且第八实施例的半视角大于第一实施例的半视角。因此相较于第一实施例来说,第八实施例具有更小的体积及更大的接收影像的角度范围。此外,第八实施例的纵向球差小于第一实施例的纵向球差,且第八实施例的畸变像差小于第一实施例的畸变像差。
图38为本发明的第九实施例的光学成像镜头的示意图。图39的A至图39的D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,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1、2、3、4、5、6、7及8之间的参数或多或少有些不同。此外,在本实施例中,第一透镜1的像侧面16的圆周区域163为凸面,且第四透镜4具有负屈光率。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面形相似的光轴区域与圆周区域的标号。
第九实施例的光学成像镜头10详细的光学数据如图40所示,且第九实施例的光学成像镜头10的有效焦距为6.244毫米,半视角为41.499度,系统长度为7.799毫米,光圈值为1.650,像高为5.800毫米。
如图41所示,图41则为第九实施例的第一透镜1的物侧面15到第八透镜8的像侧面86在上述公式(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、53所示。
本第九实施例的纵向球差如图39的A所示,不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在±0.018毫米的范围内。在图39的B与图39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±0.06毫米内。而图39的D的畸变像差图式则显示本实施例的畸变像差维持在±5%的范围内。
经由上述说明可得知:第九实施例的半视角大于第一实施例的半视角。因此相较于第一实施例来说,第九实施例具有更大的接收影像的角度范围。此外,第九实施例的纵向球差小于第一实施例的纵向球差,第九实施例的场曲像差小于第一实施例的场曲像差,且第九实施例的畸变像差小于第一实施例的畸变像差。
图42为本发明的第十实施例的光学成像镜头的示意图。图43的A至图43的D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,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1、2、3、4、5、6、7及8之间的参数或多或少有些不同。此外,在本实施例中,第三透镜3的物侧面35的圆周区域353为凹面,第五透镜5的物侧面55的光轴区域551为凹面,第五透镜5的像侧面56的光轴区域561为凸面,且第七透镜7的物侧面75的光轴区域751为凹面。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面形相似的光轴区域与圆周区域的标号。
第十实施例的光学成像镜头10详细的光学数据如图44所示,且第十实施例的光学成像镜头10的有效焦距为6.563毫米,半视角为44.193度,系统长度为8.530毫米,光圈值为1.650,像高为6.700毫米。
如图45所示,图45则为第十实施例的第一透镜1的物侧面15到第八透镜8的像侧面86在上述公式(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、53所示。
本第十实施例的纵向球差如图43的A所示,不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在±0.018毫米的范围内。在图43的B与图43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±0.06毫米内。而图43的D的畸变像差图式则显示本实施例的畸变像差维持在±5%的范围内。
经由上述说明可得知:第十实施例的半视角大于第一实施例的半视角。因此相较于第一实施例来说,第十实施例具有更大的接收影像的角度范围。此外,第十实施例的纵向球差小于第一实施例的纵向球差,第十实施例的场曲像差小于第一实施例的场曲像差,且第十实施例的畸变像差小于第一实施例的畸变像差。
图46为本发明的第十一实施例的光学成像镜头的示意图。图47的A至图47的D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,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1、2、3、4、5、6、7及8之间的参数或多或少有些不同。此外,在本实施例中,第三透镜3的物侧面35的圆周区域353为凹面,第五透镜5的物侧面55的光轴区域551为凹面,第六透镜6的物侧面65的光轴区域651为凹面,且第六透镜6的像侧面66的光轴区域661为凸面。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面形相似的光轴区域与圆周区域的标号。
第十一实施例的光学成像镜头10详细的光学数据如图48所示,且第十一实施例的光学成像镜头10的有效焦距为6.032毫米,半视角为29.748度,系统长度为9.209毫米,光圈值为1.650,像高为5.800毫米。
如图49所示,图49则为第十一实施例的第一透镜1的物侧面15到第八透镜8的像侧面86在上述公式(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、53所示。
本第十一实施例的纵向球差如图47的A所示,不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在±0.8毫米的范围内。在图47的B与图47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±0.9毫米内。而图47的D的畸变像差图式则显示本实施例的畸变像差维持在±60%的范围内。
经由上述说明可得知:第十一实施例易于制造,因此良率较高。
再配合参阅图50至图53,图50至图53为上述第一实施例至第十一实施例的各项光学参数的表格图。当光学成像镜头10透过面形以及屈光率的设计,例如第二透镜2具有负屈光率、第三透镜3的像侧面36的圆周区域363为凹面,搭配以下(a)、(b)及(c)组合之一,皆可有效达到修正光学系统球差、像差及降低畸变。
其中,
(a)第四透镜4的物侧面45的光轴区域451为凹面及第七透镜7的像侧面76的光轴区域761为凸面;
(b)第四透镜4的物侧面45的光轴区域451为凹面、第五透镜5具有负屈光率及第六透镜6具有负屈光率;或
(c)第三透镜3具有正屈光率及第七透镜7的像侧面76的光轴区域761为凸面。
在一实施例中,光学成像镜头10满足上述任一组合,且若再满足以下条件,则可以改善色差。
光学成像镜头10可符合|V4-V5|≧30.000,较佳的范围为30.000≦|V4-V5|≦40.000。
另一实施例中,光学成像镜头10满足上述条件,且若再满足以下条件,则可同时增大像高、缩小光圈值且同时维持较短的系统长度。
光学成像镜头10可符合(G67+T7)/(G56+T6)≧1.500,较佳的范围为1.500≦(G67+T7)/(G56+T6)≦3.600。
此外,本发明实施例的光学成像镜头10透过满足以下材料的配置,除了可以改善色差以外,因不同材料有不同的折射率,彼此搭配可以使光线顺利转折收敛,以至于获得较佳的成像质量。
光学成像镜头10符合V2+V3+V4≧90.000,较佳的范围为90.000≦V2+V3+V4≦140.000;
光学成像镜头10符合V3+V4+V6≧90.000,较佳的范围为90.000≦V3+V4+V6≦140.000;
光学成像镜头10符合V5+V6≦80.000,较佳的范围为35.000≦V5+V6≦80.000;或者
光学成像镜头10符合V2+V5≦80.000,较佳的范围为35.000≦V2+V5≦80.000。
此外,为了达成缩短光学成像镜头10系统长度,可适当地调整透镜间的空气间隙或是透镜厚度,但又必须同时考虑制作的难易程度及须确保成像质量,因此若满足以下条件式之数值限定,能有较佳的配置。
其中,
光学成像镜头10可符合ImgH/BFL≧4.200,较佳的范围为4.200≦ImgH/BFL≦9.000;
光学成像镜头10可符合(T1+G12)/T2≧2.900,较佳的范围为2.900≦(T1+G12)/T2≦9.300;
光学成像镜头10可符合(T2+T3+T6)/(G12+G45)≦3.600,较佳的范围为1.800≦(T2+T3+T6)/(G12+G45)≦3.600;
光学成像镜头10可符合(T7+G78+T8)/T6≧5.000,较佳的范围为5.000≦(T7+G78+T8)/T6≦16.500;
光学成像镜头10可符合EFL/AAG≧1.500,较佳的范围为1.500≦EFL/AAG≦2.800;
光学成像镜头10可符合(T2+T3+T4+T5)/G67≦4.000,较佳的范围为1.000≦(T2+T3+T4+T5)/G67≦4.000;
光学成像镜头10可符合(G23+G34+G45)/T3≧1.500,较佳的范围为1.500≦(G23+G34+G45)/T3≦4.000;
光学成像镜头10可符合ALT/(T7+G78)≦3.000,较佳的范围为1.000≦ALT/(T7+G78)≦3.000;
光学成像镜头10可符合TTL/(T1+T7+G78)≦3.300,较佳的范围为2.000≦TTL/(T1+T7+G78)≦3.300;
光学成像镜头10可符合(G45+G56+T6)/T8≦2.500,较佳的范围为1.000≦(G45+G56+T6)/T8≦2.500;
光学成像镜头10可符合EFL/(T5+G56+T6)≧5.500,较佳的范围为5.500≦EFL/(T5+G56+T6)≦8.800;
光学成像镜头10可符合TL/(T3+T4+T7)≦4.500,较佳的范围为3.000≦TL/(T3+T4+T7)≦4.500;
光学成像镜头10可符合(G23+G78)/T4≧2.000,较佳的范围为2.000≦(G23+G78)/T4≦6.300;
光学成像镜头10可符合T1/(G12+T3)≧1.600,较佳的范围为1.600≦(T1+G23)/T4≦3.000;
光学成像镜头10可符合(T1+T2+T3)/(G12+G78)≦2.100,较佳的范围为0.500≦(T1+T2+T3)/(G12+G78)≦2.100;
光学成像镜头10可符合EFL/(G23+G45+G67)≧5.000,较佳的范围为5.000≦EFL/(G23+G45+G67)≦10.000;以及
光学成像镜头10可符合(G12+BFL)/T7≦2.100,较佳的范围为0.500≦(G12+BFL)/T7≦2.100。
此外另可选择实施例参数之任意组合关系增加透镜组限制,以利于本发明相同架构的透镜组设计。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镜头系统长度缩短、像高增大、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。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。综上所述,本发明藉由所述透镜的设计与相互搭配,而能产生优异的成像质量。
二、在本发明实施例的光学成像镜头中,透过面形以及屈光率的设计,例如第二透镜2具有负屈光率、第三透镜3的像侧面36的圆周区域363为凹面,或搭配以下组合之一,皆可有效达到修正光学系统球差、像差及降低畸变:(a)第四透镜4的物侧面45的光轴区域451为凹面及第七透镜7的像侧面76的光轴区域761为凸面;(b)第四透镜4的物侧面45的光轴区域451为凹面、第五透镜5具有负屈光率及第六透镜6具有负屈光率;或(c)第三透镜3具有正屈光率及第七透镜7的像侧面76的光轴区域761为凸面。上述任一组合若再满足|V4-V5|≧30.000可以改善色差以及再满足(G67+T7)/(G56+T6)≧1.500可同时增大像高、缩小光圈值同时维持较短的光学成像镜头系统长度,较佳的范围为30.000≦|V4-V5|≦40.000及1.500≦(G67+T7)/(G56+T6)≦3.600。
三、在本发明实施例的光学成像镜头中,藉由满足材料的配置例如:V2+V3+V4≧90.000或V3+V4+V6≧90.000或V5+V6≦80.000或V2+V5≦80.000,除了可以改善色差以外,因不同材料有不同的折射率,彼此搭配可以使光线顺利转折收敛,以至于获得较佳的成像质量,较佳的范围为90.000≦V2+V3+V4≦140.000,90.000≦V3+V4+V6≦140.000,35.000≦V5+V6≦80.000,35.000≦V2+V5≦80.000。
四、本发明各实施例的透镜采用非球面的设计更有利于优化成像质量。
五、本发明各实施例的透镜选择塑料材质有助于轻量化,更能减轻光学成像镜头的重量及节省成本。本发明各实施例揭露之内容包含但不限于焦距、透镜厚度、阿贝数等光学参数,举例而言,本发明于各实施例揭露一光学参数A及一光学参数B,其中该些光学参数所涵盖的范围、光学参数互相之比较关系及多个实施例涵盖的条件式范围的具体解释如下:
(1)光学参数所涵盖的范围,例如:α2≦A≦α1或β2≦B≦β1,α1为光学参数A在多个实施例中的最大值,α2为光学参数A在多个实施例中的最小值,β1为光学参数B在多个实施例中的最大值,β2为光学参数B在多个实施例中的最小值。
(2)光学参数互相之比较关系,例如:A大于B或A小于B。
(3)多个实施例涵盖的条件式范围,具体来说,由同一实施例的复数个光学参数经过可能的运算所获得之组合关系或比例关系,该些关系定义为E。E可为例如:A+B或A-B或A/B或A*B或(A*B)1/2,而E又满足条件式E≦γ1或E≧γ2或γ2≦E≦γ1,γ1及γ2为同一实施例的光学参数A与光学参数B经过运算所得到的值,且γ1为本发明多个实施例中的最大值,γ2为本发明多个实施例中的最小值。
上述光学参数所涵盖的范围、光学参数互相之比较关系及该些条件式的最大值、最小值及最大值最小值以内的数值范围皆为本发明可据以实施之特征,且皆属于本发明所揭露的范围。上述仅为举例说明,不应以此为限。
本发明之实施例皆可实施,且可于同一实施例中撷取部分特征组合,该特征组合相较于先前技术而言亦能达成无法预期之本案功效,该特征组合包括但不限于面形、屈光率及条件式等特征之搭配。本发明实施方式之揭露为阐明本发明原则之具体实施例,应不拘限本发明于所揭示的实施例。进一步言之,实施例及其附图仅为本发明示范之用,并不受其限囿。

Claims (20)

1.一种光学成像镜头,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、一第四透镜、一第五透镜、一第六透镜、一第七透镜以及一第八透镜,且该第一透镜至该第八透镜各自包括朝向该物侧且使成像光线通过的一物侧面及朝向该像侧且使成像光线通过的一像侧面;
该第二透镜具有负屈光率;
该第三透镜的该像侧面的一圆周区域为凹面;
该第四透镜的该物侧面的一光轴区域为凹面;以及
该第七透镜的该像侧面的一光轴区域为凸面;其中
该光学成像镜头的透镜只有上述八片透镜,并且满足以下条件式:
|V4-V5|≧30.000;以及
(G67+T7)/(G56+T6)≧1.500,其中V4为该第四透镜的阿贝数值,V5为该第五透镜的阿贝数值,G67为该第六透镜与该第七透镜在该光轴上的空气间隙,T7为该第七透镜在该光轴上的厚度,G56为该第五透镜与该第六透镜在该光轴上的空气间隙,且T6为该第六透镜在该光轴上的厚度。
2.一种光学成像镜头,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、一第四透镜、一第五透镜、一第六透镜、一第七透镜以及一第八透镜,且该第一透镜至该第八透镜各自包括朝向该物侧且使成像光线通过的一物侧面及朝向该像侧且使成像光线通过的一像侧面;
该第二透镜具有负屈光率;
该第三透镜的该像侧面的一圆周区域为凹面;
该第四透镜的该物侧面的一光轴区域为凹面;
该第五透镜具有负屈光率;以及
该第六透镜具有负屈光率;其中
该光学成像镜头的透镜只有上述八片透镜,并且满足以下条件式:
|V4-V5|≧30.000;以及
(G67+T7)/(G56+T6)≧1.500,其中V4为该第四透镜的阿贝数值,V5为该第五透镜的阿贝数值,G67为该第六透镜与该第七透镜在该光轴上的空气间隙,T7为该第七透镜在该光轴上的厚度,G56为该第五透镜与该第六透镜在该光轴上的空气间隙,且T6为该第六透镜在该光轴上的厚度。
3.一种光学成像镜头,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、一第四透镜、一第五透镜、一第六透镜、一第七透镜以及一第八透镜,且该第一透镜至该第八透镜各自包括朝向该物侧且使成像光线通过的一物侧面及朝向该像侧且使成像光线通过的一像侧面;
该第二透镜具有负屈光率;
该第三透镜具有正屈光率且该像侧面的一圆周区域为凹面;以及
该第七透镜的该像侧面的一光轴区域为凸面;其中
该光学成像镜头的透镜只有上述八片透镜,并且满足以下条件式:
|V4-V5|≧30.000;以及
(G67+T7)/(G56+T6)≧1.500,其中V4为该第四透镜的阿贝数值,V5为该第五透镜的阿贝数值,G67为该第六透镜与该第七透镜在该光轴上的空气间隙,T7为该第七透镜在该光轴上的厚度,G56为该第五透镜与该第六透镜在该光轴上的空气间隙,且T6为该第六透镜在该光轴上的厚度。
4.如权利要求1-3任一所述光学成像镜头,其中该光学成像镜头更满足以下的条件式:ImgH/BFL≧4.200,其中ImgH为该光学成像镜头的像高,且BFL为该第八透镜的该像侧面到一成像面在该光轴上的距离。
5.如权利要求1-3任一所述光学成像镜头,其中该光学成像镜头更满足以下的条件式:(T1+G12)/T2≧2.900,其中T1为该第一透镜在该光轴上的厚度,G12为该第一透镜与该第二透镜在该光轴上的空气间隙,且T2为该第二透镜在该光轴上的厚度。
6.如权利要求1-3任一所述光学成像镜头,其中该光学成像镜头更满足以下的条件式:(T2+T3+T6)/(G12+G45)≦3.600,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,G12为该第一透镜与该第二透镜在该光轴上的空气间隙,且G45为该第四透镜与该第五透镜在该光轴上的空气间隙。
7.如权利要求1-3任一所述光学成像镜头,其中该光学成像镜头更满足以下的条件式:(T7+G78+T8)/T6≧5.000,其中G78为该第七透镜与该第八透镜在该光轴上的空气间隙,且T8为该第八透镜在该光轴上的厚度。
8.如权利要求1-3任一所述光学成像镜头,其中该光学成像镜头更满足以下的条件式:EFL/AAG≧1.500,其中EFL为该光学成像镜头的有效焦距,且AAG为该第一透镜到该第八透镜在该光轴上的七个空气间隙总和。
9.如权利要求1-3任一所述光学成像镜头,其中该光学成像镜头更满足以下的条件式:(T2+T3+T4+T5)/G67≦4.000,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,T4为该第四透镜在该光轴上的厚度,且T5为该第五透镜在该光轴上的厚度。
10.如权利要求1-3任一所述光学成像镜头,其中该光学成像镜头更满足以下的条件式:(G23+G34+G45)/T3≧1.500,其中G23为该第二透镜与该第三透镜在该光轴上的空气间隙,G34为该第三透镜与该第四透镜在该光轴上的空气间隙,G45为该第四透镜与该第五透镜在该光轴上的空气间隙,且T3为该第三透镜在该光轴上的厚度。
11.如权利要求1-3任一所述光学成像镜头,其中该光学成像镜头更满足以下的条件式:ALT/(T7+G78)≦3.000,其中ALT为该第一透镜到该第八透镜在该光轴上的八个透镜厚度总和,且G78为该第七透镜与该第八透镜在该光轴上的空气间隙。
12.如权利要求1-3任一所述光学成像镜头,其中该光学成像镜头更满足以下的条件式:TTL/(T1+T7+G78)≦3.300,其中TTL为该第一透镜的该物侧面到一成像面在该光轴上的距离,T1为该第一透镜在该光轴上的厚度,且G78为该第七透镜与该第八透镜在该光轴上的空气间隙。
13.如权利要求1-3任一所述光学成像镜头,其中该光学成像镜头更满足以下的条件式:(G45+G56+T6)/T8≦2.500,其中G45为该第四透镜与该第五透镜在该光轴上的空气间隙,且T8为该第八透镜在该光轴上的厚度。
14.如权利要求1-3任一所述光学成像镜头,其中该光学成像镜头更满足以下的条件式:EFL/(T5+G56+T6)≧5.500,其中EFL为该光学成像镜头的有效焦距,且T5为该第五透镜在该光轴上的厚度。
15.如权利要求1-3任一所述光学成像镜头,其中该光学成像镜头更满足以下的条件式:TL/(T3+T4+T7)≦4.500,其中TL为该第一透镜的该物侧面到该第八透镜的该像侧面在该光轴上的距离,T3为该第三透镜在该光轴上的厚度,且T4为该第四透镜在该光轴上的厚度。
16.如权利要求1-3任一所述光学成像镜头,其中该光学成像镜头更满足以下的条件式:(G23+G78)/T4≧2.000,其中G23为该第二透镜与该第三透镜在该光轴上的空气间隙,G78为该第七透镜与该第八透镜在该光轴上的空气间隙,且T4为该第四透镜在该光轴上的厚度。
17.如权利要求1-3任一所述光学成像镜头,其中该光学成像镜头更满足以下的条件式:T1/(G12+T3)≧1.600,其中T1为该第一透镜在该光轴上的厚度,G12为该第一透镜与该第二透镜在该光轴上的空气间隙,且T3为该第三透镜在该光轴上的厚度。
18.如权利要求1-3任一所述光学成像镜头,其中该光学成像镜头更满足以下的条件式:(T1+T2+T3)/(G12+G78)≦2.100,其中T1为该第一透镜在该光轴上的厚度,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,G12为该第一透镜与该第二透镜在该光轴上的空气间隙,且G78为该第七透镜与该第八透镜在该光轴上的空气间隙。
19.如权利要求1-3任一所述光学成像镜头,其中该光学成像镜头更满足以下的条件式:EFL/(G23+G45+G67)≧5.000,其中EFL为该光学成像镜头的有效焦距,G23为该第二透镜与该第三透镜在该光轴上的空气间隙,且G45为该第四透镜与该第五透镜在该光轴上的空气间隙。
20.如权利要求1-3任一所述光学成像镜头,其中该光学成像镜头更满足以下的条件式:(G12+BFL)/T7≦2.100,其中G12为该第一透镜与该第二透镜在该光轴上的空气间隙,且BFL为该第八透镜的该像侧面到一成像面在该光轴上的距离。
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