TW201037354A - Fixed-focus lens - Google Patents

Description

201037354 r i iDoi ^uHj6twf.doc/n 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種鏡頭（lens)，且特別是有關於 一種定焦鏡頭（fixed-focus lens )。 【先前技術】 隨著顯示技術的發展，新一代的顯示器—如液晶顯示 态（liquid crystal display，LCD)、電漿顯示器（plasma display panel, PDP)及投影裝置（pr〇jecti〇napparatus)— 已逐漸取代傳統的陰極射線管（cath〇de ray tub，CRT)。 其中，液aa顯示益及電襞顯示器等平面顯示器因具有較薄 的厚度，而能夠佔有較大的家用市場。另一方面，投影裝 置則因能夠在較低的成本下提供超大尺寸晝面（例如大於 52寸），故能夠佔有一定的市場比例。此外，超大尺寸晝 面可供多人觀看，有助於會議的進行、簡報的呈現或教學 _寅料的展示，這是投影裝置無法被取代的主要原因之一。 近年來，投影裝置亦逐漸成為家庭劇院中不可或缺的家電 一。 在投影裂置中’光閥上所呈現的影像是較小且較為細 緻的.晝面，其中光閥例如為矽基液晶面板 (liquid crystal-〇n-silicon panel，LCOS panel)或數位微鏡 凡件（dlgltal micro_mirr〇r device，DMD )。為了將光閥上 的小晝面投射於屏幕上以形成大畫面，麵使用投影鏡頭 以將^光閥的影像光束投影於屏幕。此外，為^吏投影 裝置犯夠在較短的距離内投影出較大的影像晝面，則可使 201037354 i" i i ^0456twf.doc/n 用視場_大的定焦鏡頭（即廣角鏡頭）來達成。 -頂if角的設計擁巾，縣是料者所須面對的 =正像差。然而，非球面透鏡的成本及=; 2亦會使贼賴喊目紐增加 球 ?鏡„多時，鏡頭的製造難度越高，；= ❹ ❹ 維持在可;^ it錢驗少的非球崎鏡，且欲使像差 辦加，或，圍内’則在習知技術中會使鏡頭的總長 二長择多的透鏡來修正像差。然、而，當鏡頭的 數二二隨之增加’而當透鏡的 «加犄，則鏡碩的成本亦隨之增加。 【發明内容】 。所2明提供—種定焦鏡頭，其㈣在提供良好的成像 減少先學元件的成本、降低鏡片㈣作《 本發明的其他目的和優點可以從本發明所揭露的 中得到進一步的了解。 明之^部份或全部目的或是其他目的，本發 一第二=群二種^焦鏡頭，其包括—第—透鏡群及 間，群配置於―放大側與—縮小側之 第二透i第=1 轉小側依序排列之—第—透鏡及― 透鏡為—非，，、^透鏡的屈光度皆為負，且第- ，見，且第二透鏡例如為一球面透鏡。第 —透鏡群配置於第-透鏡群與縮小側之間，且包括由兄放= 201037354 π 1301 ^u^56twf.doc/n 侧往縮小侧依序排列之一第三透鏡、一第四透鏡、一第五 透鏡、一第六透鏡、一第七透鏡、一第八透鏡及一第九透 鏡。第三透鏡至第九透鏡的屈光度分別為正、負、正、負、 正、負及正，且第三至第九透鏡例如各為一球面透鏡。定 焦鏡頭的有效焦距（effective focal length，EFL)為]p，位 於縮小側的像高（imageheight)為Η，且F/H>0.627。 在本發明之一實施例中，第一透鏡群的有效焦距為 F1，第一透鏡群的有效焦距為F2，定焦鏡頭可符合0 5< I Fl/^丨<L7與h9<丨F2/F丨<31。第一透鏡群與第四透 鏡至第九透鏡相對定焦鏡頭的位置可保持固定，且第三透 鏡可適於相對定焦朗移動以進行。第五透鏡與第六 透鏡可構成—第—鄉合透鏡（double eemented lens)， ^第八透鏡與第九透鏡可構成—第二雙膠合透鏡。定隹鏡 徑光，turest°p)，其配置於第:透 凸凹透於（兄之間。第—透鏡例如為—凸面朝向放大側的 朝向放 ^r^_=elaens) —平面 例如為-雙ave lens)，第三透鏡 凸面朝向放大rexlens)，第四透鏡例如為一 :二ί鏡例如為—雙凹透鏡(bic。—S) 透鏡例如為—雙凸透鏡， ;第七 大側的凸凹透鏡，，兄為一凸面朝向該放 力太狀苐九透鏡例如為一雙凸透鏡。 ^^_實_中’第一 遗鏡，其配置於第 π』尺匕栝一弟十 罝於第-透鏡料三透鏡之間。第二透鏡群可 201037354 π 1301 30456twf.doc/n 更包括:第十一透鏡，其配置於第三透鏡與第四透鏡之 間且，十透鏡與第十一透鏡的屈光度例如分別為負鱼 正，且第十透鏡與第十一透鏡例如皆為—球面透鏡。第^ 透鏡與第六透鏡可構成—第—雙膠合透鏡，且第八 第九透鏡可構成—第二雙膠合透鏡。 /、 〇 o .在本發明之一實施例中，第一透鏡群與第四透 九透鏡相對定焦鏡頭的位置保持固定，第三透鏡 透鏡彼此間的相對位置保持固定，且第三透鏡與第 鏡可適於相對定焦鏡頭移動以進行對焦 2面朝向放大側的凸凹透鏡，第二透鏡例如為 向放大側的凸凹透鏡，第十透鏡例如為—雙月 透鏡例如為-雙凸透鏡，第十一透鏡例如為—凸 大侧的凹凸透鏡（e_ve__vex lens) 朝向放 巧朝;;放大側的凸凹透鏡，第五透鏡例如; =第;鏡例如為—雙凹透鏡，第七透鏡例如為-雔凸 ^兄’第八透鏡例如為—凸面朝向放大側的凸凹透/ 第九透鏡例如為一雙凸透鏡。 、兄 九透實關巾，第—透鱗㈣五透鏡至第 九透鏡相對定焦鏡獅位置㈣固定 兄主弟 第四透鏡彼此間的相對位置保持 二隹弟十—透鏡及細透鏡適於㈣定域頭移動以、隹/-，-透鏡例如為-凸面朝向放大侧 一透鏡例如為一凸面朝向放大側的凸凹透 f鏡第 如為-雙凹透鏡，第三透鏡例如為一雙 第=鏡： 201037354 ^11^61 ^U456twf.doc/n 鏡例如為一雙凸透鏡，第四透鏡 的&凹透鏡’第五透鏡例如為—錐、'#凸，向放大側 為-雙凹透鏡，第七透鏡例如為^ 二第=透鏡例如 :為-凸面朝向放大側的凸凹透鏡二例 雙凸透鏡。 木几边鏡例如為一 在本發明之一實施例中，第— 鏡及-第十-透鏡，第十透鏡 更匕括一第十透 之間，第十一透鏡配置於第+读^ 一透鏡與第三透鏡 透鏡與第十一透鏡例如皆為—球 且針 四透鏡至第九魏相對定#鏡 =M —透鏡群與第 ^鏡可適於相對定焦鏡頭移動以進行Z持第 (tripie ~ed 在本^第九透鏡可構成—雙膠合透鏡。 九透鏡相、施例中，第—透鏡群與第五透鏡至第 呆持固定，且第三透鏡與第四透鏡適 播進行對焦。第五透鏡與第六透鏡可 冓成苐-雙膠合透鏡’且第 第二雙膠合透鏡。 九賴可構成- 访士 月、之貫施例中’第—透鏡例如為一凸面朝向 凸凹二鏡H鏡例如為一凸面朝向放大側的 鏡例如為一雙凹透鏡，第十-透鏡例如 ’、、、又、兄弟二透鏡例如為—雙凸透鏡，第四透鏡例 201037354 r i i j〇! j〇456twf.doc/n 如為一凸面朝向放大側的凸凹透鏡，第五透鏡例如為一雙 凸透鏡，第六透鏡例如為一雙凹透鏡，第七透鏡例如為一 雙凸透鏡，第八透鏡例如為一凸面朝向放大側的凸凹透 鏡，且第九透鏡例如為一雙凸透鏡。 在本發明之實施例之定焦鏡頭中，第一透鏡群的非球 面透鏡與球面透鏡之組合可降低成像之畸變（dist〇rti〇n)、 像政（astigmatism)及場曲（fieid curvature)，而第二透

O 鏡群中之至少部分球面透鏡的屈光度為正負交替的安排方 式則可改善球面像差（spherical aberrati〇n)及彗形像差 (coma)，因此本發明之實施例之定焦鏡頭能夠提供良好 的成像品質。再者，由於本發明之實施例之定焦鏡頭所採 用的非球面透鏡之數量較少（例如採用一片），因此定焦 鏡頭能夠在提供良好的成像品質之前提下減少光學元件^ 成本、降低鏡片的製作困難度。此外，由於本發明之1 例之定焦鏡獅獅崎紐錄彡、，目此可以縮小 鏡頭的體積。另外，由於定焦顧符合F/H>Q 627 : 其可以在成像品質轉I好的情灯達顺廣的視場角。 為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂 舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。 寺 【實施方式】 發日狀麵料健_容、特點無效，在以 下配&，考圖式之-較佳實施例的詳細說 現。以下實施例中所提到的方向用語，例如「上、= 的呈 則」後」、「左」、「右」等，僅是參考附加圖式 9 201037354 ϊί JU456twf.doc/n 的方向。因此，使用的方向用語是用來說明，而非用 制本發明。 第一實施例 圖1為本發明之第一實施例之定焦鏡頭的結構示意 圖。請參照圖1，本實施例之定焦鏡頭100包括—第一= 鏡群110及一第二透鏡群120。第一透鏡群11〇配置於— 放大側與一縮小侧之間，且包括由放大側往縮小側依序 =之-第-透鏡U1及—第二透鏡112。第—透鏡lu與 第二透鏡112的屈光度皆為負，第-透鏡111為-非球^ 透鏡，且第二透鏡112為一球面透鏡。在本實施例中，第 透鏡111例如為一凸面朝向放大侧的凸凹透鏡，而第二 透鏡112例如為—平面朝向放大側的平凹透鏡。 第二透鏡群120配置於第一透鏡群11〇與縮小側之 間，且包括由放大侧往縮小側依序排列之一第三透鏡 —第四透鏡122、一第五透鏡123、一第六透鏡124= —第七透鏡125、一第八透鏡126及一第九透鏡127，其中 第三透鏡121、第四透鏡122、第五透鏡123、第六透鏡124、 第七透鏡125、第八透鏡126至第九透鏡127的屈光度分 別為正、負、正、負、正、負及正，且第三透鏡121至第 九透鏡127各為一球面透鏡。在本實施例中，第三透鏡121 例如為—雙凸透鏡，第四透鏡122例如為一凸面朝向放大 侧的凸凹透鏡，第五透鏡123例如為一雙凸透鏡，第六透 鏡12^例如為一雙凹透鏡，第七透鏡125例如為一雙凸透 兄第八透鏡126例如為一凸面朝向該放大側的凸凹透 10 201037354 r 11 j〇i j〇456twf.doc/n 鏡，且弟九透鏡127例如為一雙凸透鏡。 在本實施例中，第五透鏡123與第六透鏡124讦構成 一第一雙膠合透鏡129a (double cementedlens)，袁第八 透鏡126與第九透鏡127可構成一第二雙膠合透鏡129b。 在本實施例中，定焦鏡頭1〇〇更包括一孔徑光闡130 (aperture stop)，其配置於第七透鏡125與第八透鏡126 之間。 本實施例之定焦鏡頭1Q0適於將縮小侧的物體成像於 放大側。具體而言，縮小側可配置有一影像處理元件（image processing device) 50，其例如是矽基液晶面板、數位微鏡 元件或其他適當的光閥（lightvalve)，放大側可配置有一 屏幕60 ’而定焦鏡頭100適於將影像處理元件5〇所形成 的影像晝面成像於屏幕60上。此外，第九透鏡127與影像 處理元件50之間可配置有一玻璃蓋（c〇verglass) 7〇，以 保護影像處理元件50。 在本實施例之定焦鏡頭1〇〇中，第一透鏡群110的非 ❹ 球面透鏡與球面透鏡之組合可降低光學成像的畸變 (distortion )、像散（astigmatism )及場曲（fleld curvature )， 而第一透鏡群120中之球面透鏡（即第三透鏡Hi至第九 透鏡127)的屈光度為正負交替的安排方式則可改善球面 像差（spherical aberration )及慧形像差（coma )，因此本 發明之實施例之定焦鏡頭100能夠提供良好的光學成像品 質。再者，由於本發明之實施例之定焦鏡頭100所採用的 非球面透鏡之數量較少（在本實施例中僅採用一片），因 11 201037354 j. x -/v/-r56twf.doc/n. 此定焦鏡頭刚能夠在提供良好的成像品f之前提下減少 光學元件的成本、降低鏡片的製作困難度。此外，由於本 發明之實施例之技鏡頭i⑻所採用的透鏡數量較少，因 此可以縮小定焦鏡頭100的體積。 此外，疋焦鏡頭1 〇〇的有效焦距（effective f〇cal len她， EFL)為F，其位於縮小側的像高（如哪hei幽）為h。 在本實施财，像高定義為位於縮小側之影像處理元件 〇在，、主動表面上所形成的影像晝面中，離定焦鏡頭觸 的光軸A最遠的點至絲A的距離，而此距離是指在與 光軸A垂直的方向上之距離。定焦鏡頭1⑻符合膽〉 =627，以使其可以在成像品質維持良好的情況下達到較 廣的視場角。具體而言，假設定焦鏡頭⑽被料為符合 ’此時雖然仍能夠維持良好的光學成像品質，但 疋會仔到較小（例如小於9〇。）的視場角（fidd 〇f 。 另方面，假没定焦鏡頭1〇〇被設計為符合F/H<0 627， 此日守得到較廣的視場肖（例如大於115.5。）， j差亦會變大’導致光學祕品質下降而無法被使用者 订党三因此，本實施例之定焦鏡頭1〇〇符合F/H>〇 627將 可使定焦鏡頭兼具較大的視場肖與較佳的成像品質。 在本實知例中，第—透鏡群nG與第四透鏡⑵、第 j鏡、123、第六透鏡124、第七透鏡125、第八透鏡126 九透鏡127相對定焦鏡頭1〇〇的位置保持固定，且第 二，鏡121適於相對定焦鏡頭1〇〇移動以進行對焦。舉例 而。田使用者將採用定焦鏡頭100的投影裝置放置於屏 12

o 201037354 J〇456twf.doc/n 幕60前，投影裝置投影在屏幕6〇上的旦 為焦距尚未騎而失；t。此時，僅需移可能會因 對焦，以使投影在屏幕60上的影像晝 二透鏡121來 鏡的位置則可保持不變。此外，當= >晰，而其他透 :1至屏幕6。的間距—改變時’影像晝面:= 狀悲，此時亦僅需移動第三透鏡121 了此壬現失焦 :鏡謂w移動-‘二= 121)就能完成對焦’因此可以採職為簡單且數量較少的 機構件來移動第三透鏡以進行對焦，亦能夠降低定焦鏡頭 100整體對公差的敏感度。採用較為簡單且數量較少的機 構件有助於降低定焦鏡頭100的成本，而降低定焦鏡頭100 整體對公差的敏感度則可使各透鏡的參數具有較高的公差 容忍度，進而使定焦鏡頭100較容易製造且良率較高。 再者，在本實施例中，第一透鏡群110的有效焦距為 F1 ’第二透鏡群120的有效焦距為F2。為了使定焦鏡頭 100具有更好的成像品質，可使定焦鏡頭100符合05< I F1/F | <1.7 與 1.9< | F2/F 丨 <3.1。 以下内容將舉出定焦鏡頭1〇〇之〆實施例。需注意的 是，下述之表一、表二及表三中所列的數據資料並非用以 限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者在參照 本發明之後’當可對其參數或設定作適當的更動，惟其仍 應屬於本發明之範疇内。 (表一 ) 表面 曲率半徑 間距 折射率 r"*· 阿貝數 L-— 備註 13 201037354 56twf.doc/n (mm) (mm) SI 28.67 5.99 1.49 57.4 第一透鏡 S2 13.10 17.96 \ \ S3 無限大 2.28 1.74 49.3 第二透鏡 S4 19.35 變數 \ \ S5 64.16 5.88 1.83 37.2 第三透鏡 S6 -82.49 變數 \ \ S7 22.05 4.06 1.64 55.4 第四透鏡 S8 13.30 2.56 \ \ S9 22.53 7.97 1.66 50.9 第五透鏡 S10 -15.37 1.20 1.80 39.6 第六透鏡 Sll 44.66 3.75 \ \ S12 24.35 4.73 1.49 70.2 第七透鏡 S13 -24.47 3.53 \ \ S14 63.65 1.20 1.83 37.2 第八透鏡 S15 11.61 4.38 1.5 81.5 第九透鏡 S16 -27.61 22.28 \ \ S17 無限大 1.05 1.51 63.1 玻璃蓋 S18 無限大 1.11 \ 14 -O456twf.d〇c/n ------- 間距（mm)

在表一中，間距是指兩相鄰表 201037354 〇距離，舉例來說，表面S1之間距，即李=A上之直f 間於光軸A上之直線距離。借㈣:表面S1至表面S2 度、折射率與阿貝數請參网同列中透鏡所對應之厚 數對應之數值。此外，；表3中=折射率與阿貝 你取 τ ’表面SI、S2為第一读 鏡111的兩表面，表面S3、S4為第二透鏡112之兩表面透 表面S5、S6為第三透鏡121之兩表面，表面S7、S8為第 四透鏡122的兩表面。表面S9為第五透鏡123之面向放 大側的表面’表面sio為第五透鏡123與第六透鏡124相 ❹ S的表面，表面S11為第六透鏡124之面向縮小側的表 面。表面S12、S13為第七透鏡125之兩表面。表面sm 為弟八透鏡126之面向放大側的表面，表面S15為第八透 鏡126與第九透鏡127相連的表面，表面gw為第九透鏡 127面向縮小側的表面。表面S17、S18為用於保護影像處 理兀件50之玻相盡（cover glass ) 70的兩表面。表面gig 那列（row)中所填的間距為表面S18到影像處理元件5〇 的間距。 15 201037354 Λ ------—i5〇twf.doc/n 在表一中，投影距離（projection distance)是指你认 放大側之屏幕60至第一透鏡ill之表面S1間於光轴八上 之直線距離。舉例來說，當投影距離為5GG毫米時，表面 S4至表面S5的間距為326〇毫米，而表面％至表面、 的間距為尸36毫米，如此之參數值可使影像晝面清晰地 成像於屏幕6G上。同理，當投影距離為5_毫米時，表 面S4至表面S5的間距為3219毫米，而表面s ^ S7的間距為6·28毫米。 衣面 有關於各表面之曲率半徑、間距等參數值，請參昭 一及表二，在此不再重述。 、'又 上述之表面SI、S2為偶次項非球面，而其可用下列 公式表示：

ζ=+v+々4+命6+V + Auru + ... 式中，Z為光軸A方向之偏移量（sag )，c是密切球 面（⑽ulatingsphere)的半徑之倒數，也就是接近光軸a 處的曲率半徑（如表一内S1、S2的曲率半徑）的倒數。让 是二次曲面係數（conic)，r是非球面高度，即為從透鏡中 心往透鏡邊緣的高度，而A2、A4、A6、A8、A1()、A12、A14... 為非球面係數(aspheric coefficient)，在本實施例中係數a2 為0。下列表三所列出的是表面SI、S2的非球面參數值。 (表三 非球面 二次曲面係 係數八4 係數a6 係數a8 16 201037354 r i ->0456twf.doc/n 參數 數k S1 -1.5608 E-01 -3.05365E-06 -1.82586E-08 3.01891E-11 S2 -1.31666 4.35017E-05 -5.85551E-08 1.31747E-10 非球面 參數 係數Ai〇 係數A12 係數A14 S1 -1.97643E-14 2.41156E-18 2.04719E-21 S2 -4.0683E-13 1.78007E-15 -1.68252E-18 圖2A至圖2D為圖1之定焦鏡頭的成像光學模擬數 據圖。請參照圖2A至圖2D，其中圖2A為調制轉換函數 曲線圖（modulation transfer function，MTF)，其橫軸為每 週期 / 毫米（mm )之空間頻率（spatial frequency in cycles per millimeter)，縱軸為光學轉移函數的模數（modulus of the 〇TF)。在圖2A中是以波長為486.1 nm、587.6nm及656.3 nm的光所做的模擬數據圖。此外，圖2B中由左至右依序 為場曲（field curvature)與畸變（distortion)的圖形。圖 ❹ 2C為橫向色差圖（lateral color)，其是以波長為486.1 nm、 587.6 nm及656.3 nm的光所作出的模擬數據圖。圖2D為 影像之橫向光線扇形圖（transverse ray fan plot )，其是以 波長為486.1 nm、587.6 nm及656.3 nm的光所作出的模擬 數據圖。圖2A至圖2D所顯示出的圖形均在標準的範圍 内，由此可驗證本實施例之定焦鏡頭1〇〇確實能夠兼具良 好的光學成像品質及較廣的視場角。 第二實施例 圖3為本發明之第二實施例之定焦鏡頭的結構示意 17 j6twf.doc/n 201037354 圖。請參照® 3 ’本實_之 頭100 (如圖1所綸雜/ /、工1疋…筑 h、a )類似，而兩者之差異如下所述。 + in '、、、頭〇之第一透鏡群110’可更包括 第十透鏡113，复酡罟你结— 之間。第Lf、12Q，H 1 透鏡112’與第三透鏡121 置於第三透鏡12】^ 第十—透鏡128，其配 第+ ，、苐四透鏡122之間。第十透鏡113與 面靜。的糾度例如分弱負與正，且皆為一球 r· m ’在本實施例中’第三透鏡121與第十一透 ^2=彼此間的相對位置保持固定，且第三透鏡i2i與第 、鏡128適於相對定焦鏡頭⑽，移動以進行對焦。在 二施例斤中，第二透鏡112，例如為一凸面朝向放大側的凸 、鏡第十透鏡113例如為—雙凹透鏡，第十一透鏡128 f如為一凸面朝向放大側的凹凸透鏡（concave-convex lens)。 本實施例之定焦鏡頭100,具有與上述定焦鏡頭1〇〇 如圖^所纟會示）類似的優點與功效，其巾在定焦鏡頭100, 僅而藉由相鄰之第三透鏡121與第十一透鏡128連動 進:亍對焦，因此可以採用較為簡單且數量較少的機構 “使第三透鏡121與第十一透鏡128連動以進行對焦， 如此有助於降低定焦鏡頭100,的成本。 、，以下内容將舉出定焦鏡頭100,之—實施例，但本發明 亚不以此為限。請參照圖3、表四、表五及表六。 ——(表四 徑間距折射率'j^^j ^ 18 201037354

r l i3〇i ^0456twf.doc/n (mm) (mm) SI 42.47 5.16 1.49 57.40 第一透鏡 S2 17.39 11.25 \ \ S3 38.46 3.32 1.88 36.10 第二透鏡 S4 17.84 13.43 \ \ S19 -26.02 1.80 1.76 41.40 第十透鏡 S20 34.39 變數 \ \ S5 105.55 9.59 1.82 45.00 第三透鏡 S6 -35.71 0.20 \ \ S21 46.75 5.65 1.88 41.00 第十一透鏡 S22 1725.69 變數 S7 16.02 1.20 1.67 57.30 第四透鏡 S8 11.17 1.94 \ \ S9 16.62 6.67 1.58 44.60 第五透鏡 S10 -12.92 1.20 1.84 37.10 第六透鏡 Sll 21.79 1.84 \ \ S12 19.02 4.02 1.61 63.10 第七透鏡 S13 -20.52 0.56 \ \ S14 54.51 1.20 1.88 40.80 第八透鏡 19 201037354 r i uoi juh-56twf.d〇c/n S15 10.79 6.50 1.50 81.40 第九透鏡 S16 -20.94 21.64 \ S17 無限大 1.05 1.51 63.10 玻璃蓋 S18 無限大 1.11 \ \ (表五） 表面 投影距離 (mm) 間距（mm) S20 500 6.86 5000 6.75 S22 500 13.81 5000 13.92 在表四中，表面SI〜S2、S5〜S18與表一中之表面 S1〜S2、S5〜S18相同。表面S3、S4為第二透鏡112’之 兩表面，表面S19、S20為第十透鏡113之兩表面。表面 S21、S22為第十一透鏡128的兩表面。 在表五中，投影距離為500毫米時，表面S20至表面 S5的間距為6.86毫米，而表面S22至表面S7的間距為 13.81毫米。當投影距離為5000毫米時，表面S20至表面 S5的間距為6.72毫米，而表面S22至表面7的間距為13.92 毫米。 上述之表面SI、S2為偶次項非球面，下列表六所列 出的是表面SI、S2的非球面參數值。此外，在本實施例 中，係數A2為0。 20 201037354 ri idol j〇456twf.doc/n (表六） 非球面 參數 二次曲面係數 k 係數A4 ——— 係數a6 係數a8 S1 -1.339241846 8.5568E-06 ^-1387^-08 1.08773E-11 S2 非球面 -8.9042149E-01 1.82162E-05 *~ .. 一9 15209E-09 -3.33367E-11 —------- 參數 係數Ai〇 係數a12 係數a14 \ S1 -6.38718E-15 3.91648E-18 ---— -1.28742E-21 S2 -5.61332E-14 3.37434E-18 — 8.33465E-20 第三實施例 圖4為本發明之第三實施例之定焦鏡頭的結構示意 圖。晴參照圖4，本實施例之定焦鏡頭1⑽，，與上述定焦鏡 頭100 (如圖1所繪示）類似，兩者之差異如下所述。在 本實施例中，定焦鏡頭100”之第一透鏡群110，，可更包括一 第十透鏡113,，其配置於第二透鏡112，，與第三透鏡121之 間。第二透鏡群120”可更包括一第十—透鏡128，，其配置 於第二透鏡121與第四透鏡122之間。第十透鏡113,與第 十透鏡128’的屈光度例如分別為負與正，且皆為一球面 透鏡。此外，在本實施例中，第一透鏡群11〇，，與第五透鏡 123、第六透鏡124、第七透鏡125、第八透鏡126至第九 透鏡127相對定焦鏡頭，的位置保持蚊，第三透鏡 121、第十一透鏡128’及第四透鏡122彼此間的相對位置 21 201037354 -------- -^6twf.doc/n ’且第三透鏡121、第十—透鏡i28，及第四透鏡 122適於相對定焦鏡頭1〇〇，，移動以進行對隹。換士之，在 定焦鏡頭100”中，僅需使相鄰之第三透鏡⑵、、^十一透 鏡！28,及第四透鏡m連動就能進行對焦，這可使 簡單的機構件來實現。在本實施例中’ : 朝:放大側的凸凹透鏡，第十透鏡糊如為-又凹透鏡’斜-透鏡128，例如為—雙凸透鏡。 以下内容將舉出定焦鏡頭1〇〇，， 並不以此為限。喑灸日生之只轭例，但本發明 月參肊圖4、表七、表八及表九。

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J0456twf.doc/n S22 -158.45 6.31 S7 15.86 1.20 1.82 38.60 第四透鏡 S8 12.02 變數 \ \ S9 18.72 7.42 1.57 45.60 第五透鏡 S10 -13.32 1.41 1.84 32.50 第六透鏡 Sll 21.08 1.79 \ \ S12 20.95 4.85 1.59 46.40 第七透鏡 S13 -18.46 0.20 \ \ S23 無限大 0.20 \ \ 孔徑光闌 S14 49.31 1.29 1.83 37.00 第八透鏡 S15 11.20 6.50 1.51 78.60 第九透鏡 S16 -27.07 21.63 \ \ S17 無限大 1.05 1.51 63.10 玻璃蓋 S18 無限大 1.11 \ (表八） 表面 投影距離 (mm) 間距（mm) S20 500 3.83 5000 3.75 S8 500 2.08 5000 2.16 23 201037354 r 11301 ^u^f36twf.doc/n 在表七中，表面SI〜S2、S5〜S18與表一中之表面 S1〜S2、S5〜S18相同。表面S3、S4為第二透鏡112，，之 兩表面’表面S19、S20為第十透鏡113,之兩表面。表面 S21、S22為第十一透鏡128’的兩表面。表面S23為孔徑光 闌130之表面。 在表八中，當投影距離為500毫米時，表面S2〇至表 面S5的間距為3 83毫米，而表面S8至表面S9的間距為 2.08宅米。當投影距離為5〇0〇毫米時，表面s2〇至表面 S5的間距為3·75毫米，而表面％至表面s9的間距為216 毫米。 上述之表面SI、S2為偶次項非球面，下列表九所列 出的是表面SI、S2的非球面參數值。此外，在本實施例 中’係數A2為0。 (表九） 导隹ί求面 參數 二次曲面係 數k --- 係數a4 係數a6 係數a8 S1 -8.85351E-01 —---- 7.19236E-06 -1.25855E-08 1.13858E-11 S2 非球面 -9.26655E-01 °***«*"—— 2.14053E-05 —1 - 3.77747E-09 -1.48029Ε-Π 參數 係數A10 係數a12 係數Ai4 \ S1 -6.96566E-15 ——— 3.76313E-18 -9.33018E-22 S2 -4.40975E-14 -1.19236E-17 .㈣ -1 -2.61054E-20 1 1- 1 24 〇456twf.doc/n 201037354

r JL JLJVJ A J 第四實施例 圖5為本發明之第四實施例之定焦鏡頭的結構示意 圖。請參照圖5，本發明之第四實施例之定焦鏡頭1〇〇，，， 與上述定焦鏡頭100 (如圖1所繪示）類似，而兩者之差 異如下所述。在本實施例中，定焦鏡頭1〇〇，”之第一透鏡 群110”’可更包括一第十透鏡113”及一第十一透鏡128”。 第十透鏡113”配置於第二透鏡112，，，與第三透鏡121之 間，第十一透鏡丨28”配置於第十透鏡in”與第三透鏡121 之間，且第十透鏡113”與第十一透鏡128，，的屈光度例如分 別為負與正，且皆為一球面透鏡。此外，在本實施例中， 第一透鏡群110’’’與第四透鏡丨22、第五透鏡123、第六透 鏡124、第七透鏡125、第八透鏡126至第九透鏡127相對 疋焦鏡頭loo’’’的位置保持固定，且第三透鏡121適於相 對定焦鏡頭100”’移動以進行對焦。再者，在本實施例中， 位於第二透鏡群12〇，，，之第五透鏡123、第六透鏡124及第 七透鏡 125 構成—二膠合透鏡 129c(triple cemented lens)， ❹ 且第=透鏡126與第九透鏡127構成一雙膠合透鏡129d。 在本貫施例中’第—透鏡112”，例如為一凸面朝向放大側 的凸凹透鏡，軒透鏡113”例如為_雙凹透鏡，第十一透 鏡128”例如為一雙凸透鏡。 、以下内容將舉出定焦鏡頭100”，之一實施例，但本發 明並不以此為限。請參照圖5、表十、表十一及表十二。 ---(表十） 表面 曲率半徑 間距 折射率 阿貝數 備註 25 201037354 56twf.doc/n (mm) (mm) SI 32.73 4,00 1.49 57.40 第一透鏡 S2 14.39 10.91 \ \ S3 37.87 2.27 1.81 39.80 第二透鏡 S4 18.64 14.49 \ \ S19 -37.79 6.00 1.81 39.80 第十透鏡 S20 25.86 5.12 \ \ S21 164.10 6.00 1.62 37.70 第Η 透鏡 S22 -38.11 變數 \ \ S5 37.65 7.10 1.82 31.90 第三透鏡 S6 -79.14 變數 \ \ S7 13.47 1.69 1.54 54.40 第四透鏡 S8 10.32 3.95 \ \ S24 27.44 6.42 1.53 71.90 第五透鏡 S25 -12.74 5.73 1.79 32.60 第六透鏡 S26 3219.38 3.43 1.53 58.50 第七透鏡 S27 -18.00 2.64 \ \ S14 50.32 2.20 1.83 35.30 第八透鏡 S15 10.98 4.45 1.50 79.60 第九透鏡 26 201037354 sr i ijo l j〇456twf.doc/n S16 -20.06 16.20 \ \ S17 無限大 1.05 1.51 63.10 玻璃蓋 S18 無限大 1.11 \ \ (表十一） 表面 投影距離 (mm) 間距（mm) S22 500 7.51 5000 7.09 S6 500 3.19 5000 3.62 在表十中，表面SI〜S2、S5〜S8、S14〜S18與表一

中之表面S1〜S2、S5〜S8、S14〜S18相同。表面S3、S4 為第二透鏡112”，之兩表面’表面S19、S20為第十透鏡113，， 之兩表面，表面S21、S22為第十一透鏡128，，的兩表面。 S24為第五透鏡I23之面向放大侧的表面，表面S25為… 五透鏡123與第六透鏡124相連的表面，表笛f 透鏡m與第找鏡125相連的表面，表面奶為 鏡125之面向縮小侧的表面。 隹衣十一干，畜投影距離為5〇〇亳米時，表面幻2 表面S5的間距為7.51毫米，而表面％至表面 為3.19毫米。當投影距離為5〇〇〇奎半 £ υ毛木砰，表面S22至表 面S5j間距為7.09毫米，而表面％至表面s7_ 3·62 毫米。 ’、'、 上述之表面S卜S2為偶:欠項非球面，而下列表十二 201037354 * * r56twf.doc/n 所列出的是表面SI、S2的非球面參數值。另外，在 施例中，係數A2為0。 Λ (表十二） 非球面 參數 二次曲面係數k 係數A4 係數a6 係數a8 S1 -9.51977609E-01 4.46142E-06 -1.32631E-08 2.01462E-11 S2 -8.81522643E-01 1-79899E-05 -1.0814E-08 ------_ -5.55007^^ 非球面 參數 ·_ —— 係數Al〇 係數a12 係數a14 \ S1 —--— -1.34916E-14 3.4028E-18 1.18242E-2l" S2 -4.92213E-14 1-8471E-18 1.11879E-19 第五實施例 圖6為本發明之第五實施例之定焦鏡頭的結構示咅 圖。請參照圖6，本發明之第五實施例之定焦鏡頭1〇〇= 與上述定焦鏡頭100 (如圖i所繪示）近似，兩者之差異 如下所述。在本實施例中，定焦鏡頭100””之第一透鏡^ 1〇更包括一第十透鏡113’’’及一第十一透鏡128，，，。第十 透鏡113’’’配置於第二透鏡112，，，，與第三透鏡121之間，第 十一透鏡128，，，配置於第十透鏡113，，，與第三透鏡121之 間，且第十透鏡113”，與第十一透鏡128，，，的屈光度分別例 如為負與正，且皆為一球面透鏡。此外，第一透鏡群110，，，， 與第五透鏡123、第六透鏡124、第七透鏡125、第八透鏡 28 ?0456twf.doc/n 201037354 120至第九透鏡127相對定焦鏡頭1〇〇，’，，的位置保 第三透鏡121與第四透鏡122彼此間的相對位置 定’，，且第三透鏡121與第四透鏡122適於相對定隹: 100”’’移動以進行對焦。在本發明之—實施例_ :、、凑 112例如為一凸面朝向放大側的凸凹透 泳2 m如為-雙凹透鏡，第十—透鏡128，’，例 透鏡。 〜如為一雙凸 ❹ ❹

29 201037354 56twf.doc/n S6 -72.30 11.21 \ S7 14.56 1.20 1.78 42.6 第四透鏡 S8 11.70 變數 \ \ S9 18.63 6.53 1.58 44.8 第五透鏡 S10 -13.61 3.60 1.84 28.2 第六透鏡 Sll 21.17 1.17 \ \ S12 18.98 3.96 1.59 42.8 第七透鏡 S13 -19.59 0.20 \ \ S23 無限大 0.20 \ \ 孔徑光闌 S14 45.45 1.20 1.83 37.6 第八透鏡 S15 10.56 6.31 1.51 71.2 第九透鏡 S16 -27.80 21.10 \ \ S17 無限大 1.05 1.51 63.1 玻璃蓋 S18 無限大 1.11 \ \ (表十四） 表面 投影距離 (mm) 間距（mm) S22 500 0.58 5000 0.20 S8 500 1.86 5000 2.24 30 201037354 π ooi j〇456twf.doc/n 在表十三中，表面SI〜S2、S5〜S18與表一中之表面 S1〜S2、S5〜S18相同。表面S3、S4為第二透鏡112”’’之 兩表面，表面S19、S20為第十透鏡113”’之兩表面，表面 S21、S22為第十一透鏡128’”的兩表面。表面S23為孔徑 光闌130之表面。 在表十四中，當投影距離為500毫米時，表面S22至 表面S5的間距為0.58毫米，而表面S8至表面S9的間距 為1.86毫米。當投影距離為5000毫米時，表面S22至表 面S5的間距為0.20毫米，而表面S8至表面S9的間距為 2.24毫米。 上述之表面SI、S2為偶次項非球面，而下列表十五 所列出的是表面SI、S2的非球面參數值。另外，在本實 施例中，係數A2為0。 (表十五） 非球面 參數 二次曲面係數k 係數A4 係數a6 係數a8 S1 -3.74862198E-01 7.60985E-06 -1.11784E-08 1.10848E-11 S2 -9.66300161E-01 1.93588E-05 9.81349E-09 -1.55247E-11 非球面 參數 係數Ai〇 係數a12 係數A14 \ S1 -7.49572E-15 3.67582E-18 -6.68238E-22 S2 -4.41826E-14 -5.87535E-18 -8.45248E-21 31 201037354 r i i ^υι dvh56twf.doc/n

綜上所述，在本發明之實施例之定焦鏡頭中，第一透 :群:非球面透鏡與球面透鏡之組合可降低光學成像的畸 是（dlstortlon)、像散（astigmatism)及場曲（制d curvat騰）’而第二透鏡群中之至少部分球面透鏡的屈光 f正負安排方式則可改善球面像差uPheL rrni像差（e_)，因此本發明之實施例之 疋…^頭此夠提供良好的光學成像品質。再者，由於本發 ，之實施狀&f、鏡卿採用的非球面透狀數量 口此（焦鏡頭能夠在提供良好的成像 =貝月’J />光學兀件的成本、降低鏡片的製作困 度。 、 勃旦二本發明之實施例之定焦鏡頭所採用的透鏡 隹i :二4可以縮小定焦鏡頭的體積。另外，由於定 j頭付5 ΜΜ)·627’因此其可以在祕品f 較廣的視場角。除此之外，本發明之實闕 疋…兄頭的對焦僅需採用—群連動的透鏡即可完成，盆 =群透鏡包括W —片透鏡，因此本發明之實施例之; 、兄頭可“用料簡單且數量較少的機 能，如此便能夠降低定焦鏡頭的成本。力 准以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當 ^此限林判實施之細，即大凡依 =細容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍= 糾树3㈣任—實翻Μ請專利範 /、達成本發明所揭露之全部目的或優點或特點。此 32 201037354 PT1561 30456twf.doc/n 外，摘要部分和標題僅是用來辅助專利文件搜尋之用’並 非用來限制本發明之權利範圍。 【圖式簡單說明】 圖1為本發明之第一實施例之定焦鏡頭的結構示意 圖。 圖2A至圖2D為圖1中定焦鏡頭的成像光學模擬數 據圖。 圖3為本發明之第二實施例之定焦鏡頭的結構示意 圖。 圖4為本發明之第三實施例之定焦鏡頭的結構示意 圖。 圖5為本發明之第四實施例之定焦鏡頭的結構示意 圖。 圖6為本發明之第五實施例之定焦鏡頭的結構示意 圖。 【主要元件符號說明】 50 ： 影像處理元件 60 ： 屏幕 70 ： 玻璃蓋 100 、100,、 100”、 100”，、 100”， ’=定焦鏡頭 110 、110,、 110”、 110”，、 110”， ，：第 一透鏡群 111 :第一透鏡 112 、112,、 112”、 112”，、 112”， ，：第 二透鏡 113 、113,、 113”、 113”，： 第十透鏡 33 201037354 r i idoi ^u^56twf.doc/n :第二透鏡群 120、120’、120”、120”， 121 :第三透鏡 122 :第四透鏡 123 :第五透鏡 124 :第六透鏡 125 :第七透鏡 126 :第八透鏡 127 :第九透鏡 :第十一透鏡 128、128,、128”、128”， 129a :第一雙膠合透鏡 129b :第二雙膠合透鏡 129c :三膠合透鏡 129d :雙膠合透鏡 130 :孔徑光闌 A :光轴 S1〜S27 :表面 34

Claims (1)

1. 201037354 F x i i i〇456twf.doc/n 七、申請專利範固： 1. 一種定焦鏡頭，包括： 第透鏡群’配置於-放大侧與-縮小側之間，且 包括由該放大側往該縮小侧依序排列之一第一透鏡及一第 二透鏡’其巾該第-透鏡與該第二透鏡㈣光度皆為負， 且該弟一透鏡為一非球面透鏡；以及 一第二透鏡群’配置於該第一透鏡群與該縮小側之 ❹ 間，且包括由該放大側往該縮小侧依序排列之一第三透 鏡、_一第四透鏡、一第五透鏡、一第六透鏡、一第七透鏡、 一第八透鏡及一第九透鏡，其中該第三透鏡、該第四透鏡、 該第五透鏡、該第六透鏡、該第七透鏡、該第八遂鏡及該 第九透鏡的屈光度分別為正、負、正、負、正、負及JE， §亥定焦鏡頭的有效焦距為F，位於該縮小側的像高為Η， 且 F/H>0.627。 2. 如申凊專利範圍第1項所述之定焦鏡頭，其中該 第一透鏡群的有效焦距為F1，該第二透鏡群的有效焦距為 F2，該定焦鏡頭符合〇 5<丨F1/F丨<17與19<丨F2/F丨 <3.：1。 ’、 3. 如申請專利範圍第1項所述之定焦鏡頭’其中該 第一透鏡群、該第四透鏡、該第五透鏡、該第六遂鏡、忒 第七透鏡、該第八透鏡及該第九透鏡相對該定焦鏡頭的位 置保持固定，且該第三透鏡適於相對該定焦鏡頭移動以進 行對焦。 4. 如申請專利範圍第1項所述之定焦鏡頭，其中居 35 201037354 P 〖30456twf.doc/n 第五透鏡與s亥弟六透鏡構成一第一雙膠合透鏡，且該第八 透鏡與5亥弟九透鏡構成一第二雙膠合透鏡。 ^如申請專利範圍第i項所述之定集鏡頭，更包括 一孔徑光闌，配置於該第七透鏡與該第八透鏡之間。 6.如申請專利範圍第丨項所述之定焦鏡頭，其中該 第-透鏡為-凸©朝向該放大側的凸凹透鏡，該第二透鏡 為一平面朝向該放大側的平凹透鏡，該第三透鏡為一雙凸 透鏡’ 3亥第四透鏡為—凸面朝向該放大側的凸凹透鏡，該 第五透鏡為-雙凸透鏡’該第六透鏡為_雙赠鏡，該第 七透鏡為一雙凸透鏡，該第八透鏡為一凸面朝向該放大側 的凸凹透鏡，且該第九透鏡為一雙凸透鏡。 十7.如申請專利範圍第1項所述之定焦鏡頭，其中該 第—透鏡群更包括一第十透鏡，該第十透鏡配置於該第二 透鏡與該第三透鏡之間，該第二透鏡群更包括—第十一透 鏡:該第十一透鏡配置於該第三透鏡與該第四透鏡之間， 該第十透鏡與該第十一透鏡的屈光度分別為負與正。 8·如申請專利範圍第7項所述之定焦鏡頭，其中該 第五透鏡與該第六透鏡構成一第一雙膠合透鏡，且該第八 透鏡與該第九透鏡構成一第二雙膠合透鏡。 ^ 9.如申請專利範圍第7項所述之定焦鏡頭，其中該 ^透鏡群、該第四透鏡、該第五透鏡、該第六透鏡、該 第七透鏡、该第八透鏡及該第九透鏡相對該定焦鏡頭的位 置保持固定，該第三透鏡與該第十一透鏡彼此間的相對位 置保持固定，且該第三透鏡與該第十—透鏡適於相對該定 36 201037354 ίΊ idoi J0456twf.doc/n 焦鏡頭移動以進行對焦。 10.如申請專利範圍第7項所述之定焦鏡頭，其中該 第一透鏡群、該第五透鏡、該第六透鏡、該第七透鏡、該 第八透鏡及該第九透鏡相對該定焦鏡頭的位置保持固定， 該第三透鏡、該第十一透鏡及該第四透鏡彼此間的相對位 置保持固定，且該第三透鏡、該第十一透鏡及該第四透鏡 適於相對該定焦鏡頭移動以進行對焦。 Ο

   11·如申請專利範圍第7項所述之定焦鏡頭，其中該 第一透鏡為一凸面朝向該放大側的凸凹透鏡，該第二透鏡 為一凸面朝向該放大側的凸凹透鏡，該第十透鏡為一雙四 透鏡，該第三透鏡為一雙凸透鏡，該第十一透鏡為一^面 朝向該放大侧的凹凸透鏡，該第四透鏡為—凸面朝向兮 大側的凸凹透鏡，該第五透鏡為一雙凸透鏡，該第六=玫 為雙凹透鏡，該第七透鏡為一雙凸透鏡，該第八、鏡 凸面朝向該放大側的凸凹透鏡，且該第九透 鏡為 透鏡。 木凡遂鏡為〜雙凸 第—透^專利關第7項所狀定麵頭，复Φ 為該放大觸凸凹透鏡讀 :’該第三透鏡為-雙凸透鏡，該第十4鏡為1四 第四透鏡為—凸面朝向該放大側的凸凸 七4:為鏡’該第六透鏡為-雙4,，該 透鏡，且該第九透鏡為-雙凸透鏡。朝向錢大側 201037354 idoi ^U4〇6twf.d〇c/n 13. 如申請專利範圍第i項所述之定焦鏡頭，其肀该 第一透鏡群更包括一第十透鏡及一第十一透鏡，、該第十遂 鏡配置於該第二透鏡與該第三透鏡之間，該第十一透鏡配 置於該第十賴_第三透鏡十 十一透鏡的屈光度分別為負與正。 、兄/、該弟 14. 如申請專利範圍第13項所述之定焦鏡頭 第一透鏡群、該第四透鏡、該第五透鏡、該第丄，、中该 第七透鏡m鏡及該第九透鏡相對該;^鏡、該 置保持固定，且該第三透鏡適於相對該 的位 行對焦。 疋'、、、鏡碩移動以進 15. 如申4專雜圍第η項所述之定焦鏡頭， 第-透鏡群、該第五透鏡、該第六透鏡、該第ς中该 第八透鏡及該第九透鏡相對該定焦鏡頭驗置=该 該第三透鏡與該第四透鏡彼此間的相對位疋’ 透鏡與該第四透鏡適於相對該定焦鏡頭移動== 16. 如中請專利翻第13項所述之定焦鏡頭， 第五透鏡、該第六透鏡及該第七透鏡構成—三膠合透:该 且該第八透鏡與該第九透鏡構成一雙膠合透鏡。遂鏡， Π.如申請專利範圍第13項所述之^隹= 第五透鏡與該第六透鏡構成-第—雙膠合透鏡，、且^該 透鏡與該第九透鏡構成一第二雙膠人请於 Μ弟八 18.如申請專利範圍第13項所述之=焦鏡頭， 第-透鏡為-凸面朝向該放大側的凸凹透鏡，該第^透^ 38 201037354 ri looi j〇456twf.doc/n 為一凸面朝向該放大侧的凸四 透鏡，該第十-透鏡為-雙凸^ :=切鏡為1凹 透鏡，該第四透鏡為一凸面朝向—逯鏡為〜雙凸 第五透鏡為-雙凸透鏡，該第二鏡，該 七透鏡為一雙凸透鏡，該第八透鏡'·'、 、兄，该第 的凸凹透鏡，且該第九透鏡為面朝向該放大倒

   19.如申請專利範圍第丨項所述之定焦鏡頭，其中該 第二透鏡、該第三透鏡、該第四透鏡、該第五透鏡、該第 六透鏡、該第七透鏡、該第八透鏡及該第九透鏡各為—球 面透鏡。

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