TW201706665A - 光學成像鏡頭 - Google Patents

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Abstract

一種光學成像鏡頭,從物側至像側沿一光軸依序包括第一、二、三及四透鏡,各透鏡都具有一物側面及一像側面。第一透鏡具有正屈光率,且第一透鏡的物側面具有一位於光軸附近區域的凸面部。第二透鏡具有屈光率。第三透鏡的物側面與像側面至少其中之一為非球面。第四透鏡的物側面與像側面皆為非球面。

Description

光學成像鏡頭
本發明是有關於一種光學鏡頭,且特別是有關於一種光學成像鏡頭。
消費性電子產品的規格日新月異(例如手機、相機、平板電腦、個人數位助理、車用攝影裝置等),追求輕薄短小的腳步也未曾放慢,因此光學鏡頭等電子產品的關鍵零組件在規格上也必須持續提升,以符合消費者的需求。光學鏡頭最重要的特性不外乎就是成像品質與體積。其中,就成像品質而言,隨著影像感測技術之進步,消費者對於成像品質等的要求也將更加提高,因此在光學鏡頭設計領域中,除了追求鏡頭薄型化,同時也必須兼顧鏡頭成像品質及性能。為了滿足對較遠或較近物體攝像的需求,現有光學鏡頭多搭配音圈馬達(Voice Coil Motor, VCM),藉由音圈馬達調整成像面的位置來達到自動對焦的功能。
然而,光學鏡頭設計並非單純將成像品質佳的鏡頭等比例縮小就能製作出兼具成像品質與微型化的光學鏡頭,設計過程不僅牽涉到材料特性,還必須考量到製作、組裝良率等生產面的實際問題。而使用音圈馬達調整成像面的位置來達到自動對焦的方式,造成鏡頭長度在音圈馬達作動過程中增加。因此,如何製作出符合消費性電子產品需求的光學鏡頭,並持續提升其成像品質,同時在具備自動對焦的功能下薄型化鏡頭的體積,長久以來一直是本領域產、官、學界所持續精進的目標。
本發明提供一種光學成像鏡頭,其在縮短鏡頭系統長度的條件下,於攝遠或攝近時具有良好的成像品質。
本發明的一實施例提出一種光學成像鏡頭,從物側至像側沿一光軸依序包括多個透鏡,這些透鏡包括從物側至像測沿光軸依序排列的一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡及一第四透鏡,且第一透鏡至第四透鏡各自包括一朝向物側且使成像光線通過的物側面及一朝向像側且使成像光線通過的像側面。第一透鏡具有正屈光率,且第一透鏡的物側面具有一位於光軸附近區域的凸面部。第二透鏡具有屈光率,且第三透鏡的物側面與像側面至少其中之一為非球面。第四透鏡的物側面與像側面皆為非球面,且光學成像鏡頭只具有一可變間隙。光學成像鏡頭符合:0.7≦EFL/(fG×F/#),其中EFL為光學成像鏡頭的系統焦距,fG為可變間隙的物側之所有透鏡所形成的透鏡群的焦距,且F/#為光學成像鏡頭的光圈值。
本發明的一實施例提出一種光學成像鏡頭,從物側至像側沿一光軸依序包括多個透鏡,這些透鏡包括從物側至像測沿光軸依序排列的一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡及一第四透鏡,且第一透鏡至第四透鏡各自包括一朝向物側且使成像光線通過的物側面及一朝向像側且使成像光線通過的像側面。第一透鏡具有正屈光率,且第一透鏡的物側面具有一位於光軸附近區域的凸面部。第二透鏡具有屈光率,且第三透鏡的物側面與像側面至少其中之一為非球面。第四透鏡的物側面與像側面皆為非球面,且光學成像鏡頭只具有一可變間隙。光學成像鏡頭符合:0.5≦EFL/(fG×F/#)及(TTL×F/#)/EFL≦2.4,其中EFL為光學成像鏡頭的系統焦距,fG為可變間隙的物側之所有透鏡所形成的透鏡群的焦距,F/#為光學成像鏡頭的光圈值,且TTL為第一透鏡的物側面到光學成像鏡頭的成像面在光軸上的距離。
基於上述,本發明的實施例的光學成像鏡頭的有益效果在於:藉由上述透鏡的屈光率設計、透鏡表面凹凸設計以及藉由改變上述透鏡間的間隙的長度,並且滿足上述條件式,光學成像鏡頭可以達到減少自動對焦時透鏡移動的距離,而使光學成像鏡頭可有效縮短鏡頭長度並確保成像品質,且加強攝遠或攝近時成像的清晰度。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂,下文特舉實施例,並配合所附圖式作詳細說明如下。
本篇說明書所言之「一透鏡具有正屈光率(或負屈光率)」,是指所述透鏡以高斯光學理論計算出來之光軸上的屈光率為正(或為負)。該像側面、物側面定義為成像光線通過的範圍,其中成像光線包括了主光線(chief ray)Lc及邊緣光線(marginal ray)Lm,如圖1所示,I為光軸且此一透鏡是以該光軸I為對稱軸徑向地相互對稱,光線通過光軸上的區域為光軸附近區域A,邊緣光線通過的區域為圓周附近區域C,此外,該透鏡還包含一延伸部E(即圓周附近區域C徑向上向外的區域),用以供該透鏡組裝於一光學成像鏡頭內,理想的成像光線並不會通過該延伸部E,但該延伸部E之結構與形狀並不限於此,以下之實施例為求圖式簡潔均省略了部分的延伸部。更詳細的說,判定面形或光軸附近區域、圓周附近區域、或多個區域的範圍的方法如下:
1.請參照圖1,其係一透鏡徑向上的剖視圖。以該剖視圖觀之,在判斷前述區域的範圍時,定義一中心點為該透鏡表面上與光軸的一交點,而一轉換點是位於該透鏡表面上的一點,且通過該點的一切線與光軸垂直。如果徑向上向外有複數個轉換點,則依序為第一轉換點,第二轉換點,而有效半效徑上距光軸徑向上最遠的轉換點為第N轉換點。中心點和第一轉換點之間的範圍為光軸附近區域,第N轉換點徑向上向外的區域為圓周附近區域,中間可依各轉換點區分不同的區域。此外,有效半徑為邊緣光線Lm與透鏡表面交點到光軸I上的垂直距離。
2.如圖2所示,該區域的形狀凹凸係以平行通過該區域的光線(或光線延伸線)與光軸的交點在像側或物側來決定(光線焦點判定方式)。舉例言之,當光線通過該區域後,光線會朝像側聚焦,與光軸的焦點會位在像側,例如圖2中R點,則該區域為凸面部。反之,若光線通過該某區域後,光線會發散,其延伸線與光軸的焦點在物側,例如圖2中M點,則該區域為凹面部,所以中心點到第一轉換點間為凸面部,第一轉換點徑向上向外的區域為凹面部;由圖2可知,該轉換點即是凸面部轉凹面部的分界點,因此可定義該區域與徑向上相鄰該區域的內側的區域,係以該轉換點為分界具有不同的面形。另外,若是光軸附近區域的面形判斷可依該領域中通常知識者的判斷方式,以R值(指近軸的曲率半徑,通常指光學軟體中的透鏡資料庫(lens data)上的R值)正負判斷凹凸。以物側面來說,當R值為正時,判定為凸面部,當R值為負時,判定為凹面部;以像側面來說,當R值為正時,判定為凹面部,當R值為負時,判定為凸面部,此方法判定出的凹凸和光線焦點判定方式相同。
3.若該透鏡表面上無轉換點,該光軸附近區域定義為有效半徑的0~50%,圓周附近區域定義為有效半徑的50~100%。
圖3範例一的透鏡像側表面在有效半徑上僅具有第一轉換點,則第一區為光軸附近區域,第二區為圓周附近區域。此透鏡像側面的R值為正,故判斷光軸附近區域具有一凹面部;圓周附近區域的面形和徑向上緊鄰該區域的內側區域不同。即,圓周附近區域和光軸附近區域的面形不同;該圓周附近區域係具有一凸面部。
圖4範例二的透鏡物側表面在有效半徑上具有第一及第二轉換點,則第一區為光軸附近區域,第三區為圓周附近區域。此透鏡物側面的R值為正,故判斷光軸附近區域為凸面部;第一轉換點與第二轉換點間的區域(第二區)具有一凹面部,圓周附近區域(第三區)具有一凸面部。
圖5範例三的透鏡物側表面在有效半徑上無轉換點,此時以有效半徑0%~50%為光軸附近區域,50%~100%為圓周附近區域。由於光軸附近區域的R值為正,故此物側面在光軸附近區域具有一凸面部;而圓周附近區域與光軸附近區域間無轉換點,故圓周附近區域具有一凸面部。
圖6為本發明之第一實施例之光學成像鏡頭的示意圖,而圖7A至圖7D為第一實施例之光學成像鏡頭的縱向球差與各項像差圖。請先參照圖6,本發明的第一實施例之光學成像鏡頭10從物側至像側沿光學成像鏡頭10的一光軸I依序包括多個透鏡,在本實施例中,這些透鏡包括從物側至像測沿光軸I依序排列的一第一透鏡3、一第二透鏡4、一第三透鏡5及一第四透鏡6。在本實施例中,光學成像鏡頭10從物側至像側沿光軸I依序包一光圈2、第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5、第四透鏡6及一濾光片9。當由一待拍攝物所發出的光線進入光學成像鏡頭10,並經由光圈2、第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5、第四透鏡6、及濾光片9之後,會在一成像面100(image plane)形成一影像。濾光片9例如為紅外線截止片(IR cut filter),用於防止光線中的紅外線透射至成像面100而影響成像品質。補充說明的是,物側是朝向待拍攝物的一側,而像側是朝向成像面100的一側。
第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5、第四透鏡6及濾光片9都各自具有一朝向物側且使成像光線通過之物側面31、41、51、61、91及一朝向像側且使成像光線通過之像側面32、42、52、62、92。
此外,為了滿足產品輕量化的需求,第一透鏡3至第四透鏡6皆為具備屈光率且都是塑膠材質所製成,但第一透鏡3至第四透鏡6的材質仍不以此為限制。
第一透鏡3具有正屈光率。第一透鏡3的物側面31為一凸面,且具有一位於光軸I附近區域的凸面部311及一位於圓周附近區域的凸面部313。第一透鏡3的像側面32為具有一位於光軸I附近區域的凸面部321及一位於圓周附近區域的凹面部324。在本實施例中,第一透鏡3的物側面31與像側面32皆為非球面。
第二透鏡4具有屈光率,例如具有負屈光率。第二透鏡4的物側面41具有一位於光軸I附近區域的凹面部412及一位於圓周附近區域的凸面部413。第二透鏡4的像側面42為一凹面,且具有一在光軸I附近區域的凹面部422及一位於圓周附近區域的凹面部424。在本實施例中,第二透鏡4的物側面41與像側面42皆為非球面。
第三透鏡5具有正屈光率。第三透鏡5的物側面51為一凹面,且具有一位於光軸I附近區域的凹面部512及一位於圓周附近區域的凹面部514。第三透鏡5的像側面52為一凸面,且具有一位於光軸I附近區域的凸面部521及一位於圓周附近區域的凸面部523。第三透鏡5的物側面51與像側面52至少其中之一為非球面。在本實施例中,第三透鏡5的物側面51與像側面52皆為非球面。
第四透鏡6具有負屈光率。第四透鏡6的物側面61為一凹面,且具有一位於光軸I附近區域的凹面部612及一位於圓周附近區域的凹面部614。第四透鏡6的像側面62為一凸面,且具有一位於光軸I附近區域的凸面部621及一位於圓周附近區域的凸面部623。在本實施例中,第四透鏡6的物側面61與像側面62皆為非球面。
第一實施例的其他詳細光學數據如圖8所示,且第一實施例的光學成像鏡頭10的整體系統焦距(effective focal length, EFL)為7.069 mm,半視角(half field of view, HFOV)為18.531∘,光圈值(f-number, Fno)為2.490,其系統長度為6.602 mm,像高為2.4 mm。其中,系統長度是指由第一透鏡3的物側面31到成像面100在光軸I上的距離。
此外,在本實施例中,第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5及第四透鏡6的物側面31、41、51、61及像側面32、42、52、62共計八個面均是非球面,而這些非球面是依下列公式定義: -----------(1) 其中: Y:非球面曲線上的點與光軸I的距離; Z:非球面之深度(非球面上距離光軸I為Y的點,與相切於非球面光軸I上頂點之切面,兩者間的垂直距離); R:透鏡表面近光軸I處的曲率半徑; K:錐面係數(conic constant);:第i階非球面係數。
第一透鏡3的物側面31到第四透鏡6的像側面62在公式(1)中的各項非球面係數如圖9A所示。其中,圖9A中欄位編號31表示其為第一透鏡3的物側面31的非球面係數,其它欄位依此類推。
另外,第一實施例至第十實施例之光學成像鏡頭10中各重要參數間的關係如圖46、圖47所示。 其中, EFL為光學成像鏡頭10的系統焦距; HFOV為光學成像鏡頭10的半視角; F/#為光學成像鏡頭10的光圈值; T1為第一透鏡3在光軸I上的厚度; T2為第二透鏡4在光軸I上的厚度; T3為第三透鏡5在光軸I上的厚度; T4為第四透鏡6在光軸I上的厚度; Ta為第一新增透鏡7在光軸I上的厚度,若光學成像鏡頭10具有五片透鏡,則第一新增透鏡7在第一透鏡3與第二透鏡4之間; Tb為第二新增透鏡8在光軸I上的厚度,若光學成像鏡頭10具有六片透鏡,則第一新增透鏡7在第一透鏡3與第二新增透鏡8之間,且第二新增透鏡8在第一新增透鏡7與第二透鏡4之間; G1a為第一透鏡3的像側面32至第一新增透鏡7的物側面71在光軸I上的距離,這是在光學成像鏡頭10具有五片或六片透鏡的情況下; 值得注意的是,以下兩透鏡在光軸I上的距離是指兩透鏡中靠近物側的透鏡的像側面至兩透鏡中靠近像側的透鏡的物側面在光軸I上的距離,因此上述G1a亦可依此原則簡單定義為第一透鏡3至第一新增透鏡7在光軸I上的距離,或定義為第一透鏡3與第一新增透鏡7在光軸I上的距離,以下參數的定義方式以此類推: Ga2為第一新增透鏡7至第二透鏡4在光軸I上的距離,這是在光學成像鏡頭10具有五片透鏡的情況下; Gab為第一新增透鏡7至第二新增透鏡6在光軸I上的距離,這是在光學成像鏡頭10具有六片透鏡的情況下; Gb2為第二新增透鏡8至第二透鏡4在光軸I上的距離,這是在光學成像鏡頭10具有六片透鏡的情況下; G12為第一透鏡3至第二透鏡4在光軸I上的距離;若光學成像鏡頭10具有五片透鏡,G12則為G1a、Ta與Ga2之和;若光學成像鏡頭10具有六片透鏡,G12則為G1a、Ta、Gab、Tb與Gb2之和; G23為第二透鏡4到第三透鏡5在光軸I上的距離; G34為第三透鏡5到第四透鏡6在光軸I上的距離; G4F為第四透鏡6到濾光片9在光軸I上的空氣間隙; TF為濾光片9在光軸I上的厚度; GFP為濾光片9的像側面92到成像面100在光軸I上的距離; TTL為第一透鏡3的物側面31到成像面100在光軸I上的距離; BFL為第四透鏡6的像側面62到成像面100在光軸I上的距離; AAG為第一透鏡3到第二透鏡4在光軸I上的距離、第二透鏡4到第三透鏡5在光軸I上的距離與第三透鏡5到第四透鏡6在光軸I上的距離之總和,即G12、G23與G34的總和; ALT為第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5及第四透鏡6在光軸I上的厚度的總和,即T1、T2、T3與T4之和; TL為第一透鏡3的物側面31到第四透鏡6的像側62面在光軸I上的距離; 另外,再定義: f1為第一透鏡3的焦距; f2為第二透鏡4的焦距; f3為第三透鏡5的焦距; f4為第四透鏡6的焦距; fa為第一新增透鏡7的焦距; fb為第二新增透鏡8的焦距; fG為光學成像鏡頭10中的可變間隙的物側之所有透鏡所形成的透鏡群的焦距; n1為第一透鏡3的折射率; n2為第二透鏡4的折射率; n3為第三透鏡5的折射率; n4為第四透鏡6的折射率; na為第一新增透鏡7的折射率; nb為第二新增透鏡8的折射率; ν1為第一透鏡3的阿貝係數; ν2為第二透鏡4的阿貝係數; ν3為第三透鏡5的阿貝係數; ν4為第四透鏡6的阿貝係數; νa為第一新增透鏡7的阿貝係數;及 νb為第二新增透鏡8的阿貝係數。
在本實施例中,光學成像鏡頭10中的多個間隙(例如相鄰兩透鏡間的間隙或透鏡與濾光片之間的間隙)中只有一可變間隙,當可變間隙變化時,可使光學成像鏡頭10對焦至位於不同物距的物體。在圖9B中,分別列出當可變間隙為G12、G23、G34或G4F時,光學成像鏡頭10的fG值、EFL/(fG×F/#)值與對焦之移動距離,其中對焦之移動距離是指當光學成像鏡頭10分別對焦至物距為無窮遠(例如1×1010 毫米)與100毫米時,可變間隙在光軸上I的長度的一第一值與一第二值的差值的絕對值。由於物距為1×1010 毫米時所得到的第一值與物距為無窮大所得到的第一值的差異極小,因此可將物距為1×1010 毫米視為物距為無窮遠。舉例而言,從圖9B可看出,當可變間隙為G12,而其他的間隙都不變時,即G23、G34及G4F都維持不變時,光學成像鏡頭10的fG值為2.896毫米,EFL/(fG×F/#)值為0.980,對焦之移動距離為0.0644毫米,而表中其他數值所代表的物理意義以此類推。值得注意的是,圖9B、圖13B、圖17B、圖21B、圖25B、圖29B、圖33B、圖37B、圖41B、圖45B、圖46與圖47中有關距離或厚度的單位皆為毫米,例如fG值與對焦之移動距離的單位均為毫米。
在本實施例中,光學成像鏡頭10符合0.7≦EFL/(fG×F/#),或者光學成像鏡頭10符合0.5≦EFL/(fG×F/#)及(TTL×F/#)/EFL≦2.4。請參照圖9B,從圖9B可知,當可變間隙為G12時,即可變間隙為第一透鏡3與第二透鏡4在光軸I上的距離時,對焦之移動距離最短,因此設計者可選擇G12來作為光學成像鏡頭10用以對焦的可變間隙,如此一來可使用以調整可變間隙的致動器(例如音圈馬達)的作動行程最短,這樣便能夠採用體積較小的音圈馬達,以縮短光學成像鏡頭10的系統長度。然而,設計者亦可以採用光學成像鏡頭10中的其他間隙(例如G23、G34或G4F)來作為可變間隙,以因應實際的需求。
再配合參閱圖7A至圖7D,圖7A的圖式說明第一實施例的縱向球差(longitudinal spherical aberration),圖7B與圖7C的圖式則分別說明第一實施例在成像面100上有關弧矢(sagittal)方向的場曲(field curvature)像差及子午(tangential)方向的場曲像差,圖7D的圖式則說明第一實施例在成像面100上的畸變像差(distortion aberration)。本第一實施例的縱向球差圖示圖7A是在光瞳半徑(pupil radius)為1.4729 mm時所模擬的。另外,本第一實施例的縱向球差圖示圖7A中,每一種波長所成的曲線皆很靠近並向中間靠近,說明每一種波長不同高度的離軸光線皆集中在成像點附近,由每一波長的曲線的偏斜幅度可看出,不同高度的離軸光線的成像點偏差控制在±0.018 mm的範圍內,故本實施例確實明顯改善相同波長的球差,此外,紅、綠、藍三種代表波長彼此間的距離也相當接近,代表不同波長光線的成像位置已相當集中,因而使色像差也獲得明顯改善。
在圖7B與圖7C的二個場曲像差圖示中,三種代表波長在整個視場範圍內的焦距變化量落在±0.06 mm內,說明本第一實施例的光學系統能有效消除像差。而圖7D的畸變像差圖式則顯示本第一實施例的畸變像差維持在±1.8%的範圍內,說明本第一實施例的畸變像差已符合光學系統的成像品質要求,據此說明本第一實施例相較於現有光學鏡頭,在系統長度已縮短至6.602 mm左右的條件下,仍能提供較佳的成像品質,故本第一實施例能在維持良好光學性能之條件下縮短鏡頭長度,以實現薄型化的產品設計。此外,本第一實施例的光學成像鏡頭10具有較小的視場角,而有利於實現望遠。再者,光學成像鏡頭10可以達到減少自動對焦時的鏡頭長度的變化量,而使光學成像鏡頭10可有效縮短鏡頭長度並確保成像品質,且加強攝遠或攝近時成像的清晰度。
圖10為本發明的第二實施例的光學成像鏡頭的示意圖,而圖11A至圖11D為第二實施例之光學成像鏡頭的縱向球差與各項像差圖。請先參照圖10,本發明光學成像鏡頭10的一第二實施例,其與第一實施例大致相似,而各光學數據、非球面係數及這些透鏡3、4、5、6間的參數或多或少有些不同,且兩者的其他差異處如下所述。在第二實施例中,光學成像鏡頭10的這些透鏡更包括一第一新增透鏡7,配置於第一透鏡3與第二透鏡4之間。第一新增透鏡7具有負屈光率。第一新增透鏡7的物側面71為一凹面,且具有一位於光軸I附近區域的凹面部712及一位於圓周附近區域的凹面部714。第一新增透鏡7的像側面72為一凹面,且具有一位於光軸I附近區域的凹面部722及一位於圓周附近區域的凹面部724。在第二實施例中,第一透鏡3的像側面32為一凸面,且具有一位於光軸I附近區域的凸面部321與一位於圓周附近區域的凸面部323。第二透鏡4的物側面41為一凹面,且具有一位於光軸I附近區域的凹面部412及一位於圓周附近區域的凹面部414。第二透鏡4的像側面42具有一位於光軸I附近區域的凸面部421及一位於圓周附近區域的凹面部424。第三透鏡5具有負屈光率,第三透鏡5的像側面52具有一位於光軸I附近區域的凹面部522及一位於圓周附近區域的凸面部523。第四透鏡6的像側面62具有一位於光軸I附近區域的凹面部622及一位於圓周附近區域的凸面部623。在此需注意的是,為了清楚地顯示圖面,圖10中省略部分與第一實施例相同的凹面部與凸面部的標號。
此外,為了滿足產品輕量化的需求,在本實施例中,第一透鏡3至第四透鏡6及第一新增透鏡7皆為具備屈光率且都是塑膠材質所製成,但第一透鏡3至第四透鏡6及第一新增透鏡7的材質仍不以此為限制。
光學成像鏡頭10詳細的光學數據如圖12所示,且第二實施例的光學成像鏡頭10的整體系統焦距為8.696 mm,半視角(HFOV)為18.617∘,光圈值(Fno)為2.307,系統長度為6.382 mm,像高則為2.944 mm。
如圖13A所示,則為第二實施例的第一透鏡3的物側面31到第一新增透鏡7的像側面72在公式(1)中的各項非球面係數。
另外,第二實施例之光學成像鏡頭10中各重要參數間的關係如圖46所示。
在本實施例中,光學成像鏡頭10中的多個間隙中只有一可變間隙,當可變間隙變化時,可使光學成像鏡頭10對焦至位於不同物距的物體。在圖13B中,分別列出當可變間隙為G1a、Ga2、G23、G34或G4F時,光學成像鏡頭10的fG值、EFL/(fG×F/#)值與對焦之移動距離,其中對焦之移動距離是指當光學成像鏡頭10分別對焦至物距為無窮遠(例如1×1010 毫米)與100毫米時,可變間隙在光軸上I的長度的一第一值與一第二值的差值的絕對值。
請參照圖13B,從圖13B可知,當可變間隙為G1a時,即可變間隙為第一透鏡3與第一新增透鏡7在光軸I上的距離時,對焦之移動距離最短,因此設計者可選擇G1a來作為光學成像鏡頭10用以對焦的可變間隙,如此一來可使用以調整可變間隙的致動器(例如音圈馬達)的作動行程最短,這樣便能夠採用體積較小的音圈馬達,以縮短光學成像鏡頭10的系統長度。
本第二實施例的縱向球差圖示圖11A是在光瞳半徑為1.8750 mm時所模擬的。本第二實施例的縱向球差圖示圖11A中,不同高度的離軸光線的成像點偏差控制在±0.04 mm範圍內。在圖11B與圖11C的二個場曲像差圖示中,三種代表波長在整個視場範圍內的焦距變化量落在±0.06 mm內。而圖11D的畸變像差圖式則顯示本第二實施例的畸變像差維持在±1.4%的範圍內。據此說明本第二實施例相較於現有光學鏡頭,在系統長度已縮短至6.382 mm左右的條件下,仍能提供較佳的成像品質。
經由上述說明可得知,第二實施例相較於第一實施例的優點在於:第二實施例的光圈值小於第一實施例的光圈值,第二實施例的鏡頭長度(即系統長度)較第一實施例的鏡頭長度短,第二實施例的畸變像差比第一實施例的畸變像差小,且第二實施例比第一實施例易於製造,因此良率較高。
圖14為本發明的第三實施例的光學成像鏡頭的示意圖,而圖15A至圖15D為第三實施例之光學成像鏡頭的縱向球差與各項像差圖。請先參照圖14,本發明光學成像鏡頭10的一第三實施例,其與第一實施例大致相似,各光學數據、非球面係數及這些透鏡3、4、5、6間的參數或多或少有些不同,且兩者的其他差異如下所述。在第三實施例中,光學成像鏡頭10的這些透鏡更包括一第一新增透鏡7及一第二新增透鏡8,第一新增透鏡7配置於第一透鏡3與第二新增透鏡8之間,且第二新增透鏡8配置於第一新增透鏡7與第二透鏡4之間。第一新增透鏡7具有負屈光率,第一新增透鏡7的物側面71為一凸面,且具有一位於光軸I附近區域的凸面部711及一位於圓周附近區域的凸面部713。第一新增透鏡7的像側面72為一凹面,且具有一位於光軸I附近區域的凹面部722及一位於圓周附近區域的凹面部724。第二新增透鏡8具有正屈光率,第二新增透鏡8的物側面81為一凸面,且具有一位於光軸I附近區域的凸面部811及一位於圓周附近區域的凸面部813。第二新增透鏡8的像側面82為一凸面,且具有一位於光軸I附近區域的凸面部821及一位於圓周附近區域的凸面部823。此外,在第三實施例中,第一透鏡3的像側面32為一凹面,且具有一位於光軸I附近區域的凹面部322及一位於圓周附近區域的凹面部324。第二透鏡4的物側面41為一凹面,且具有一位於光軸I附近區域的凹面部412及一位於圓周附近區域的凹面部414。第二透鏡4的像側面42具有一位於光軸I附近區域的凸面部421及一位於圓周附近區域的凹面部424。第三透鏡5具有負屈光率,第三透鏡5的像側面52具有一位於光軸I附近區域的凹面部522及一位於圓周附近區域的凸面部523。第四透鏡6具有正屈光率,第四透鏡6的物側面61具有一位於光軸I附近區域的凸面部611及一位於圓周附近區域的凸面部613。第四透鏡6的像側面62具有一位於光軸I附近區域的凹面部622及一位於圓周附近區域的凸面部623。在此需注意的是,為了清楚地顯示圖面,圖14中省略部分與第一實施例相同的凹面部與凸面部的標號。
此外,為了滿足產品輕量化的需求,第一透鏡3至第四透鏡6、第一新增透鏡7及第二新增透鏡8皆為具備屈光率且都是塑膠材質所製成,但第一透鏡3至第四透鏡6、第一新增透鏡7及第二新增透鏡8的材質仍不以此為限制。
光學成像鏡頭10詳細的光學數據如圖16所示,且第三實施例的光學成像鏡頭10的整體系統焦距為9.000 mm,半視角(HFOV)為17.846∘,光圈值(Fno)為1.916,系統長度為7.958 mm,像高則為2.4 mm。
如圖17A所示,則為第三實施例的第一透鏡3的物側面31到第二新增透鏡8的像側面82在公式(1)中的各項非球面係數。
另外,第三實施例之光學成像鏡頭10中各重要參數間的關係如圖46所示。
在本實施例中,光學成像鏡頭10中的多個間隙中只有一可變間隙,當可變間隙變化時,可使光學成像鏡頭10對焦至位於不同物距的物體。在圖17B中,分別列出當可變間隙為G1a、Gab、Gb2、G23、G34或G4F時,光學成像鏡頭10的fG值、EFL/(fG×F/#)值與對焦之移動距離,其中對焦之移動距離是指當光學成像鏡頭10分別對焦至物距為無窮遠(例如1×1010 毫米)與100毫米時,可變間隙在光軸上I的長度的一第一值與一第二值的差值的絕對值。
請參照圖17B,從圖17B可知,當可變間隙為Gb2時,即可變間隙為第二新增透鏡8與第二透鏡4在光軸I上的距離時,對焦之移動距離最短,因此設計者可選擇Gb2來作為光學成像鏡頭10用以對焦的可變間隙,如此一來可使用以調整可變間隙的致動器(例如音圈馬達)的作動行程最短,這樣便能夠採用體積較小的音圈馬達,以縮短光學成像鏡頭10的系統長度。在圖17B中,「無法對焦」那格是指當可變間隙為Gab時,光學成像鏡頭10無法良好地對焦至各物距上的物體。
本第三實施例的縱向球差圖示圖15A是在光瞳半徑為2.1951 mm時所模擬的。本第三實施例的縱向球差圖示圖15A中,不同高度的離軸光線的成像點偏差控制在±0.016 mm的範圍內。在圖15B與圖15C的二個場曲像差圖示中,三種代表波長在整個視場範圍內的焦距變化量落在±0.16 mm內。而圖15D的畸變像差圖式則顯示本第三實施例的畸變像差維持在±5%的範圍內。據此說明本第三實施例相較於現有光學鏡頭,在系統長度已縮短至7.958 mm左右的條件下,仍能提供較佳的成像品質。
經由上述說明可得知,第三實施例相較於第一實施例的優點在於:第三實施例的光圈值較第一實施例的光圈值小;第三實施例的半視角小於第一實施例的半視角,因此具有較佳的望遠特性;第三實施例的縱向球差較第一實施例的縱向球差小;第三實施例比第一實施例易於製造,因此良率較高。
圖18為本發明的第四實施例的光學成像鏡頭的示意圖,而圖19A至圖19D為第四實施例之光學成像鏡頭的縱向球差與各項像差圖。請先參照圖18,本發明光學成像鏡頭10的一第四實施例,其與第三實施例大致相似,僅各光學數據、非球面係數及這些透鏡3、4、5、6、7、8間的參數或多或少有些不同,以及下述的差異有所不同。在第四實施例中,第一新增透鏡7的物側面71具有一位於光軸I附近區域的凹面部712及一位於圓周附近區域的凸面部713。第二新增透鏡8的像側面82為一凹面,且具有一位於光軸I附近區域的凹面部822及一位於圓周附近區域的凹面部824。第二透鏡4具有正屈光率,第二透鏡4的物側面41具有一位於光軸I附近區域的凸面部411及一位於圓周附近區域的凹面部414。第二透鏡4的像側面42具有一位於光軸I附近區域的凹面部422及一位於圓周附近區域的凸面部423。第四透鏡6的物側面61具有一位於光軸I附近區域的凸面部611及一位於圓周附近區域的凹面部614。在此需注意的是,為了清楚地顯示圖面,圖18中省略部分與第三實施例相同的凹面部與凸面部的標號。
光學成像鏡頭10詳細的光學數據如圖20所示,且第四實施例的光學成像鏡頭10的整體系統焦距為5.359 mm,半視角(HFOV)為22.5∘,光圈值(Fno)為1.978,系統長度為5.325 mm,像高則為2.317 mm。
如圖21A所示,則為第四實施例的第一透鏡3的物側面31到第二新增透鏡8的像側面82在公式(1)中的各項非球面係數。
另外,第四實施例之光學成像鏡頭10中各重要參數間的關係如圖46所示。
在本實施例中,光學成像鏡頭10中的多個間隙中只有一可變間隙,當可變間隙變化時,可使光學成像鏡頭10對焦至位於不同物距的物體。在圖21B中,分別列出當可變間隙為G1a、Gab、Gb2、G23、G34或G4F時,光學成像鏡頭10的fG值、EFL/(fG×F/#)值與對焦之移動距離,其中對焦之移動距離是指當光學成像鏡頭10分別對焦至物距為無窮遠(例如1×1010 毫米)與100毫米時,可變間隙在光軸上I的長度的一第一值與一第二值的差值的絕對值。
請參照圖21B,從圖21B可知,當可變間隙為Gb2時,即可變間隙為第二新增透鏡8與第二透鏡4在光軸I上的距離時,對焦之移動距離最短,因此設計者可選擇Gb2來作為光學成像鏡頭10用以對焦的可變間隙,如此一來可使用以調整可變間隙的致動器(例如音圈馬達)的作動行程最短,這樣便能夠採用體積較小的音圈馬達,以縮短光學成像鏡頭10的系統長度。在圖21B中,「無法對焦」那格是指當可變間隙為Gab時,光學成像鏡頭10無法良好地對焦至各物距上的物體。
本第四實施例的縱向球差圖示圖19A是在光瞳半徑為1.3400 mm時所模擬的。本第四實施例的縱向球差圖示圖19A中,不同高度的離軸光線的成像點偏差控制在±0.036 mm範圍內。在圖19B與圖19C的二個場曲像差圖示中,三種代表波長在整個視場範圍內的焦距變化量落在±0.06 mm內。而圖19D的畸變像差圖式則顯示本第四實施例的畸變像差維持在±6%的範圍內。據此說明本第四實施例相較於現有光學鏡頭,在系統長度已縮短至5.325 mm左右的條件下,仍能提供較佳的成像品質。
經由上述說明可得知,第四實施例相較於第三實施例的優點在於:第四實施例的鏡頭長度(系統長度)小於第三實施例的鏡頭長度;第四實施例的場曲像差小於第三實施例的場曲像差;第四實施例比第一實施例易於製造,因此良率較高。
圖22為本發明的第五實施例的光學成像鏡頭的示意圖,而圖23A至圖23D為第五實施例之光學成像鏡頭的縱向球差與各項像差圖。請先參照圖22,本發明光學成像鏡頭10的一第五實施例,其與第三實施例大致相似,僅各光學數據、非球面係數及這些透鏡3、4、5、6、7、8間的參數或多或少有些不同,以及下述的差異有所不同。在第五實施例中,第二新增透鏡8的物側面81具有一位於光軸I附近區域的凸面部811及一位於圓周附近區域的凹面部814。第二新增透鏡8的像側面82為一凹面,且具有一位於光軸I附近區域的凹面部822及一位於圓周附近區域的凹面部824。第二透鏡4的物側面41具有一位於光軸I附近區域的凸面部411及一位於圓周附近區域的凹面部414。第二透鏡4的像側面42具有一位於光軸I附近區域的凹面部422及一位於圓周附近區域的凸面部423。第三透鏡5的物側面51具有一位於光軸I附近區域的凸面部511及一位於圓周附近區域的凹面部514。第三透鏡5的像側面52具有一位於光軸I附近區域的凸面部521及一位於圓周附近區域的凸面部523。第四透鏡6的物側面61為一凹面,且具有一位於光軸I附近區域的凹面部612及一位於圓周附近區域的凹面部614。在此需注意的是,為了清楚地顯示圖面,圖22中省略部分與第一實施例相同的凹面部與凸面部的標號。
光學成像鏡頭10詳細的光學數據如圖24所示,且第五實施例的光學成像鏡頭10的整體系統焦距為7.065 mm,半視角(HFOV)為22.5∘,光圈值(Fno)為1.966,系統長度為5.747 mm,像高則為2.120 mm。
如圖25A所示,則為第五實施例的第一透鏡3的物側面31到第二新增透鏡8的像側面82在公式(1)中的各項非球面係數。
另外,第五實施例之光學成像鏡頭10中各重要參數間的關係如圖46所示。
在本實施例中,光學成像鏡頭10中的多個間隙中只有一可變間隙,當可變間隙變化時,可使光學成像鏡頭10對焦至位於不同物距的物體。在圖25B中,分別列出當可變間隙為G1a、Gab、Gb2、G23、G34或G4F時,光學成像鏡頭10的fG值、EFL/(fG×F/#)值與對焦之移動距離,其中對焦之移動距離是指當光學成像鏡頭10分別對焦至物距為無窮遠(例如1×1010 毫米)與100毫米時,可變間隙在光軸上I的長度的一第一值與一第二值的差值的絕對值。
請參照圖25B,從圖25B可知,當可變間隙為G1a時,即可變間隙為第一透鏡3與第一新增透鏡7在光軸I上的距離時,對焦之移動距離最短,因此設計者可選擇G1a來作為光學成像鏡頭10用以對焦的可變間隙,如此一來可使用以調整可變間隙的致動器(例如音圈馬達)的作動行程最短,這樣便能夠採用體積較小的音圈馬達,以縮短光學成像鏡頭10的系統長度。在圖25B中,「無法對焦」那三格是指當可變間隙為Gab、Gb2或G23時,光學成像鏡頭10無法良好地對焦至各物距上的物體。
本第五實施例的縱向球差圖示圖23A是在光瞳半徑為1.3400 mm時所模擬的。本第五實施例的縱向球差圖示圖23A中,不同高度的離軸光線的成像點偏差控制在±1 mm範圍內。在圖23B與圖23C的二個場曲像差圖示中,三種代表波長在整個視場範圍內的焦距變化量落在±1.00 mm內。而圖23D的畸變像差圖式則顯示本第五實施例的畸變像差維持在±7%的範圍內。據此說明本第五實施例相較於現有光學鏡頭,在系統長度已縮短至5.747 mm左右的條件下,仍能提供較佳的成像品質。
經由上述說明可得知,第五實施例相較於第三實施例的優點在於:第五實施例的鏡頭長度(系統長度)小於第三實施例的系統長度;第五實施例比第一實施例易於製造,因此良率較高。
圖26為本發明的第六實施例的光學成像鏡頭的示意圖,而圖27A至圖27D為第六實施例之光學成像鏡頭的縱向球差與各項像差圖。請先參照圖26,本發明光學成像鏡頭10的一第六實施例,其與第三實施例大致相似,僅各光學數據、非球面係數及這些透鏡3、4、5、6、7、8間的參數或多或少有些不同,以及下述的差異有所不同。在第六實施例中,第一新增透鏡7的物側面71具有一在光軸I附近區域的凹面部712及一位於圓周附近區域的凸面部713。第二新增透鏡8的像側面82為一凹面,且具有一位於光軸I附近區域的凹面部822及一位於圓周附近區域的凹面部824。第二透鏡4的物側面41具有一位於光軸I附近區域的凸面部411及一位於圓周附近區域的凹面部414。第二透鏡4的像側面42具有一位於光軸I附近區域的凹面部422及一位於圓周附近區域的凸面部423。第四透鏡6的物側面61為一凹面,且具有一位於光軸I附近區域的凹面部612及一位於圓周附近區域的凹面部614。第四透鏡6的像側面62為一凸面,且具有一位於光軸I附近區域的凸面部621及一位於圓周附近區域的凸面部623。在此需注意的是,為了清楚地顯示圖面,圖26中省略部分與第三實施例相同的凹面部與凸面部的標號。
光學成像鏡頭10詳細的光學數據如圖28所示,且第六實施例的光學成像鏡頭10的整體系統焦距為8.732 mm,半視角(HFOV)為20∘,光圈值(Fno)為2.096,系統長度為5.256 mm,像高則為2.116 mm。
如圖29A所示,則為第六實施例的第一透鏡3的物側面31到第二新增透鏡8的像側面82在公式(1)中的各項非球面係數。
另外,第六實施例之光學成像鏡頭10中各重要參數間的關係如圖47所示。
在本實施例中,光學成像鏡頭10中的多個間隙中只有一可變間隙,當可變間隙變化時,可使光學成像鏡頭10對焦至位於不同物距的物體。在圖29B中,分別列出當可變間隙為G1a、Gab、Gb2、G23、G34或G4F時,光學成像鏡頭10的fG值、EFL/(fG×F/#)值與對焦之移動距離,其中對焦之移動距離是指當光學成像鏡頭10分別對焦至物距為無窮遠(例如1×1010 毫米)與100毫米時,可變間隙在光軸上I的長度的一第一值與一第二值的差值的絕對值。
請參照圖29B,從圖29B可知,當可變間隙為Gb2時,即可變間隙為第二新增透鏡8與第二透鏡4在光軸I上的距離時,對焦之移動距離最短,因此設計者可選擇Gb2來作為光學成像鏡頭10用以對焦的可變間隙,如此一來可使用以調整可變間隙的致動器(例如音圈馬達)的作動行程最短,這樣便能夠採用體積較小的音圈馬達,以縮短光學成像鏡頭10的系統長度。在圖29B中,「無法對焦」那格是指當可變間隙為Gab時,光學成像鏡頭10無法良好地對焦至各物距上的物體。
本第六實施例的縱向球差圖示圖27A是在光瞳半徑為1.3400 mm時所模擬的。本第六實施例的縱向球差圖示圖27A中,不同高度的離軸光線的成像點偏差控制在±0.075 mm的範圍內。在圖27B與圖27C的二個場曲像差圖示中,三種代表波長在整個視場範圍內的焦距變化量落在±0.18 mm內。而圖27D的畸變像差圖式則顯示本第六實施例的畸變像差維持在±6%的範圍內。據此說明本第六實施例相較於現有光學鏡頭,在系統長度已縮短至5.256 mm左右的條件下,仍能提供較佳的成像品質。
經由上述說明可得知,第六實施例相較於第三實施例的優點在於:第六實施例的鏡頭長度(系統長度)小於第三實施例的鏡頭長度;第六實施例的縱向球差比第三實施例的縱向球差小;第六實施例比第一實施例易於製造,因此良率較高。
圖30為本發明的第七實施例的光學成像鏡頭的示意圖,而圖31A至圖31D為第七實施例之光學成像鏡頭的縱向球差與各項像差圖。請先參照圖30,本發明光學成像鏡頭10的一第七實施例,其與第三實施例大致相似,僅各光學數據、非球面係數及這些透鏡3、4、5、6、7、8間的參數或多或少有些不同,以及下述的差異有所不同。在第七實施例中,第一新增透鏡7的物側面71具有一位於光軸I附近區域的凹面部712及一位於圓周附近區域的凸面部713。第二新增透鏡8具有負屈光率,第二新增透鏡8的像側面82為一凹面,且具有一位於光軸I附近區域的凹面部822及一位於圓周附近區域的凹面部824。第二透鏡4的物側面41具有一位於光軸I附近區域的凸面部411及一位於圓周附近區域的凹面部414。第二透鏡4的像側面42具有一位於光軸I附近區域的凹面部422及一位於圓周附近區域的凸面部423。第三透鏡5具有正屈光率。第四透鏡6的物側面61具有一位於光軸I附近區域的凸面部611及一位於圓周附近區域的凹面部614。在此需注意的是,為了清楚地顯示圖面,圖30中省略部分與第三實施例相同的凹面部與凸面部的標號。
光學成像鏡頭10詳細的光學數據如圖32所示,且第七實施例的光學成像鏡頭10的整體系統焦距為5.364 mm,半視角(HFOV)為20.000∘,光圈值(Fno)為2.160,系統長度為5.339 mm,像高則為2.127 mm。
如圖33A所示,則為第七實施例的第一透鏡3的物側面31到第二新增透鏡8的像側面82在公式(1)中的各項非球面係數。
另外,第七實施例之光學成像鏡頭10中各重要參數間的關係如圖47所示。
在本實施例中,光學成像鏡頭10中的多個間隙中只有一可變間隙,當可變間隙變化時,可使光學成像鏡頭10對焦至位於不同物距的物體。在圖33B中,分別列出當可變間隙為G1a、Gab、Gb2、G23、G34或G4F時,光學成像鏡頭10的fG值、EFL/(fG×F/#)值與對焦之移動距離,其中對焦之移動距離是指當光學成像鏡頭10分別對焦至物距為無窮遠(例如1×1010 毫米)與200毫米時,可變間隙在光軸上I的長度的一第一值與一第二值的差值的絕對值。
請參照圖33B,從圖33B可知,當可變間隙為G1a時,即可變間隙為第一透鏡3與第一新增透鏡7在光軸I上的距離時,對焦之移動距離最短,因此設計者可選擇G1a來作為光學成像鏡頭10用以對焦的可變間隙,如此一來可使用以調整可變間隙的致動器(例如音圈馬達)的作動行程最短,這樣便能夠採用體積較小的音圈馬達,以縮短光學成像鏡頭10的系統長度。在圖33B中,「無法對焦」那三格是指當可變間隙為Gab、G23或G34時,光學成像鏡頭10無法良好地對焦至各物距上的物體。
本第七實施例的縱向球差圖示圖31A是在光瞳半徑為1.3400 mm時所模擬的。本第七實施例的縱向球差圖示圖31A中,不同高度的離軸光線的成像點偏差控制在±0.015 mm的範圍內。在圖31B與圖31C的二個場曲像差圖示中,三種代表波長在整個視場範圍內的焦距變化量落在±0.16 mm內。而圖31D的畸變像差圖式則顯示本第七實施例的畸變像差維持在±4%的範圍內。據此說明本第七實施例相較於現有光學鏡頭,在系統長度已縮短至5.339 mm左右的條件下,仍能提供較佳的成像品質。
經由上述說明可得知,第七實施例相較於第三實施例的優點在於:第七實施例的鏡頭長度(系統長度)小於第三實施例的鏡頭長度;第七實施例的縱向球差小於第三實施例的縱向球差;。第七實施例的畸變像差小於第三實施例的畸變像差;第七實施例比第三實施例易於製造,因此良率較高。
圖34為本發明的第八實施例的光學成像鏡頭的示意圖,而圖35A至圖35D為第八實施例之光學成像鏡頭的縱向球差與各項像差圖。請先參照圖34,本發明光學成像鏡頭10的一第八實施例,其與第三實施例大致相似,僅各光學數據、非球面係數及這些透鏡3、4、5、6、7、8間的參數或多或少有些不同,以及下述之差異有所不同。在第八實施例中,第一新增透鏡7的物側面71具有一位於光軸I附近區域的凹面部712及一位於圓周附近區域的凸面部713。第二新增透鏡8的像側面82為一凹面,且具有一位於光軸I附近區域的凹面部822及一位於圓周附近區域的凹面部824。第二透鏡4的物側面41具有一位於光軸I附近區域的凸面部411及一位於圓周附近區域的凹面部414。第二透鏡4的像側面42具有一位於光軸I附近區域的凹面部422及一位於圓周附近區域的凸面部423。第四透鏡6具有負屈光率,第四透鏡6的物側面61為一凹面,且具有一位於光軸I附近區域的凹面部612及一位於圓周附近區域的凹面部614。在此需注意的是,為了清楚地顯示圖面,圖34中省略部分與第一實施例相同的凹面部與凸面部的標號。
光學成像鏡頭10詳細的光學數據如圖36所示,且第八實施例的光學成像鏡頭10的整體系統焦距為5.328 mm,半視角(HFOV)為20∘,光圈值(Fno)為2.294,系統長度為5.318 mm,像高則為2.192 mm。
如圖37A所示,則為第八實施例的第一透鏡3的物側面31到第二新增透鏡8的像側面82在公式(1)中的各項非球面係數。
另外,第八實施例之光學成像鏡頭10中各重要參數間的關係如圖47所示。
在本實施例中,光學成像鏡頭10中的多個間隙中只有一可變間隙,當可變間隙變化時,可使光學成像鏡頭10對焦至位於不同物距的物體。在圖37B中,分別列出當可變間隙為G1a、Gab、Gb2、G23、G34或G4F時,光學成像鏡頭10的fG值、EFL/(fG×F/#)值與對焦之移動距離,其中對焦之移動距離是指當光學成像鏡頭10分別對焦至物距為無窮遠(例如1×1010 毫米)與100毫米時,可變間隙在光軸上I的長度的一第一值與一第二值的差值的絕對值。
請參照圖37B,從圖37B可知,當可變間隙為Gb2時,即可變間隙為第二新增透鏡8與第二透鏡4在光軸I上的距離時,對焦之移動距離最短,因此設計者可選擇Gb2來作為光學成像鏡頭10用以對焦的可變間隙,如此一來可使用以調整可變間隙的致動器(例如音圈馬達)的作動行程最短,這樣便能夠採用體積較小的音圈馬達,以縮短光學成像鏡頭10的系統長度。在圖37B中,「無法對焦」那格是指當可變間隙為Gab時,光學成像鏡頭10無法良好地對焦至各物距上的物體。
本第八實施例的縱向球差圖示圖35A是在光瞳半徑為1.3400 mm時所模擬的。本第八實施例的縱向球差圖示圖35A中,不同高度的離軸光線的成像點偏差控制在±0.3 mm的範圍內。在圖35B與圖35C的二個場曲像差圖示中,三種代表波長在整個視場範圍內的焦距變化量落在±0.30 mm內。而圖35D的畸變像差圖式則顯示本第八實施例的畸變像差維持在±4%的範圍內。據此說明本第八實施例相較於現有光學鏡頭,在系統長度已縮短至5.318 mm左右的條件下,仍能提供較佳的成像品質。
經由上述說明可得知,第八實施例相較於第三實施例的優點在於:第八實施例的鏡頭長度(即系統長度)小於第三實施例的鏡頭長度;第八實施例的畸變像差小於第三實施例的畸變像差,且第八實施例比第三實施例易於製造,因此良率較高。
圖38為本發明的第九實施例的光學成像鏡頭的示意圖,而圖39A至圖39D為第九實施例之光學成像鏡頭的縱向球差與各項像差圖。請先參照圖38,本發明光學成像鏡頭10的一第九實施例,其與第三實施例大致相似,僅各光學數據、非球面係數及這些透鏡3、4、5、6、7、8間的參數或多或少有些不同,以及下述的差異有所不同。在第九實施例中,第二新增透鏡8的像側面82為一凹面,且具有一位於光軸I附近區域的凹面部822及一位於圓周附近區域的凹面部824。第二透鏡4的像側面42為一凹面,且具有一位於光軸I附近區域的凹面部422及一位於圓周附近區域的凹面部424。第三透鏡5具有正屈光率,第三透鏡5的像側面52為一凸面,且具有一位於光軸I附近區域的凸面部521及一位於圓周附近區域的凸面部523。第四透鏡6具有負屈光率,第四透鏡6的物側面61為一凹面,且具有一位於光軸I附近區域的凹面部612及一位於圓周附近區域的凹面部614。第四透鏡6的像側面62為一凸面,且具有一位於光軸I附近區域的凸面部621及一位於圓周附近區域的凸面部623。在此需注意的是,為了清楚地顯示圖面,圖38中省略部分與第三實施例相同的凹面部與凸面部的標號。
光學成像鏡頭10詳細的光學數據如圖40所示,且第九實施例的光學成像鏡頭10的整體系統焦距為8.995 mm,半視角(HFOV)為17.735∘,光圈值(Fno)為2.019,系統長度為7.835 mm,像高則為2.944 mm。
如圖41A所示,則為第九實施例的第一透鏡3的物側面31到第二新增透鏡8的像側面82在公式(1)中的各項非球面係數。
另外,第九實施例之光學成像鏡頭10中各重要參數間的關係如圖47所示。
在本實施例中,光學成像鏡頭10中的多個間隙中只有一可變間隙,當可變間隙變化時,可使光學成像鏡頭10對焦至位於不同物距的物體。在圖41B中,分別列出當可變間隙為G1a、Gab、Gb2、G23、G34或G4F時,光學成像鏡頭10的fG值、EFL/(fG×F/#)值與對焦之移動距離,其中對焦之移動距離是指當光學成像鏡頭10分別對焦至物距為無窮遠(例如1×1010 毫米)與100毫米時,可變間隙在光軸上I的長度的一第一值與一第二值的差值的絕對值。
請參照圖41B,從圖41B可知,當可變間隙為G23時,即可變間隙為第二透鏡4與第三透鏡5在光軸I上的距離時,對焦之移動距離最短,因此設計者可選擇G23來作為光學成像鏡頭10用以對焦的可變間隙,如此一來可使用以調整可變間隙的致動器(例如音圈馬達)的作動行程最短,這樣便能夠採用體積較小的音圈馬達,以縮短光學成像鏡頭10的系統長度。在圖41B中,「無法對焦」那格是指當可變間隙為Gab時,光學成像鏡頭10無法良好地對焦至各物距上的物體。
本第九實施例的縱向球差圖示圖39A是在光瞳半徑為2.1951 mm時所模擬的。本第九實施例的縱向球差圖示圖39A中,不同高度的離軸光線的成像點偏差控制在±0.11 mm的範圍內。在圖39B與圖39C的二個場曲像差圖示中,三種代表波長在整個視場範圍內的焦距變化量落在±0.12 mm內。而圖39D的畸變像差圖式則顯示本第九實施例的畸變像差維持在±6%的範圍內。據此說明本第九實施例相較於現有光學鏡頭,在系統長度已縮短至7.835 mm左右的條件下,仍能提供較佳的成像品質。
經由上述說明可得知,第九實施例相較於第三實施例的優點在於:第九實施例的鏡頭長度(即系統長度)較第三實施例的鏡頭長度短;第九實施例的半視角小於第三實施例的半視角,而有利實現較佳的望遠特性;第九實施例的縱向球差小於第三實施例的縱向球差;第九實施例的場曲像差小於第三實施例的場曲像差;第九實施例比第三實施例易於製造,因此良率較高。
圖42為本發明之第十實施例之光學成像鏡頭的示意圖,而圖43A至圖43D為第十實施例之光學成像鏡頭的縱向球差與各項像差圖。請先參照圖42,本發明光學成像鏡頭10的一第十實施例,其與第三實施例大致相似,僅各光學數據、非球面係數及這些透鏡3、4、5、6、7、8間的參數或多或少有些不同,以及下述的差異有所不同。在第十實施例中,第二新增透鏡8的像側面82具有一位於光軸I附近區域的凹面部822及一位於圓周附近區域的凸面部823。第二透鏡4的像側面42為一凸面,且具有一位於光軸I附近區域的凸面部421及一位於圓周附近區域的凸面部423。第三透鏡5的像側面52為一凸面,且具有一位於光軸I附近區域的凸面部521及一位於圓周附近區域的凸面部523。第四透鏡6具有負屈光率,第四透鏡6的物側面61為一凹面,且具有一位於光軸I附近區域的凹面部612及一位於圓周附近區域的凹面部614。第四透鏡6的像側面62為一凸面,且具有一位於光軸I附近區域的凸面部621及一位於圓周附近區域的凸面部623。在此需注意的是,為了清楚地顯示圖面,圖42中省略部分與第三實施例相同的凹面部與凸面部的標號。
第十實施例的光學成像鏡頭10的詳細光學數據如圖44所示,且第十實施例的光學成像鏡頭10的整體系統焦距(effective focal length, EFL)為5.217 mm,半視角(half field of view, HFOV)為12.5∘,光圈值(F-number, Fno)為1.928,系統長度為4.856 mm,像高為1.087 mm。
如圖45A所示,則為第十實施例的第一透鏡3的物側面31到第二新增透鏡8的像側面82在公式(1)中的各項非球面係數。
另外,第十實施例之光學成像鏡頭10中各重要參數間的關係如圖47所示。
在本實施例中,光學成像鏡頭10中的多個間隙中只有一可變間隙,當可變間隙變化時,可使光學成像鏡頭10對焦至位於不同物距的物體。在圖45B中,分別列出當可變間隙為G1a、Gab、Gb2、G23、G34或G4F時,光學成像鏡頭10的fG值、EFL/(fG×F/#)值與對焦之移動距離,其中對焦之移動距離是指當光學成像鏡頭10分別對焦至物距為無窮遠(例如1×1010 毫米)與200毫米時,可變間隙在光軸上I的長度的一第一值與一第二值的差值的絕對值。
請參照圖45B,從圖45B可知,當可變間隙為G1a時,即可變間隙為第一透鏡3與第一新增透鏡7在光軸I上的距離時,對焦之移動距離最短,因此設計者可選擇G1a來作為光學成像鏡頭10用以對焦的可變間隙,如此一來可使用以調整可變間隙的致動器(例如音圈馬達)的作動行程最短,這樣便能夠採用體積較小的音圈馬達,以縮短光學成像鏡頭10的系統長度。在圖45B中,「無法對焦」那格是指當可變間隙為Gab時,光學成像鏡頭10無法良好地對焦至各物距上的物體。
本第十實施例的縱向球差圖示圖43A是在光瞳半徑為1.2725 mm時所模擬的。本第十實施例的縱向球差圖示圖43A中,不同高度的離軸光線的成像點偏差控制在±0.11 mm的範圍內。在圖43B與圖43C的二個場曲像差圖示中,三種代表波長在整個視場範圍內的焦距變化量落在±0.12 mm內。而圖43D的畸變像差圖式則顯示本第十實施例的畸變像差維持在±3%的範圍內。據此說明本第十實施例相較於現有光學鏡頭,在系統長度已縮短至4.856 mm左右的條件下,仍能提供較佳的成像品質。
經由上述說明可得知,第十實施例相較於第三實施例的優點在於:第十實施例的鏡頭長度(即系統長度)較第三實施例的鏡頭長度短;第十實施例的半視角小於第三實施例的半視角,而有利實現較佳的望遠特性;第十實施例的縱向球差小於第三實施例的縱向球差;第十實施例的場曲像差小於第三實施例的場曲像差;第十實施例的畸變像差小於第三實施例的畸變像差;第九實施例比第三實施例易於製造,因此良率較高。
再配合參閱圖46至圖47。圖46為上述第一實施例至第五實施例的各項光學參數的表格圖,且圖47為上述第六實施例至第十一實施例的各項光學參數的表格圖。
本發明的實施例的光學成像鏡頭10的第一透鏡3具有正屈光率,且其物側面31的光軸I附近區域為凸面部311,有利於光線收聚。此外,搭配第二透鏡4具有屈光率,易於修正第二透鏡4前(即第二透鏡4的物側)產生之主要像差。第三透鏡5的物側面51與像側面52至少其中之一為非球面,易於協助修正彗差、像散、場曲、畸變與離軸色差。第四透鏡6的物側面61及像側面62皆為非球面,有利於修正主要的彗差、像散、場曲、畸變與離軸色差。光圈2的位置設置在第一透鏡3之前(即第一透鏡3的物側)或第一透鏡3與第二透鏡4之間搭配其他透鏡,有助於增加可用光圈,以降低光圈值。
當本發明的實施例的光學成像鏡頭10中的各項光學參數間的關係式符合下列條件式至少其中之一時,可協助設計者設計出具備良好光學性能、整體長度有效縮短、且技術上可行之光學成像鏡頭:
一、當光學成像鏡頭10滿足0.5≦EFL/(fG×F/#)條件式時,意為在大光圈望遠鏡頭設計理念下,可變間隙前(即可變間隙的物側)的透鏡群的焦距愈短、屈光率愈大時,有助於增加入光孔徑的同時而減少近距離對焦時之移動距離,較佳地為0.7≦EFL/(fG×F/#);其上限例如為2.25(即0.7≦EFL/(fG×F/#)≦2.25),避免屈光率過大影響鏡頭設計難度。
二、當光學成像鏡頭10滿足(TTL×F/#)/EFL≦2.4條件式,有助於增加入光孔徑的同時而不增加鏡頭長度,易於大光圈鏡頭的設計。較佳地為0.8≦(TTL×F/#)/EFL≦2.4。
三、當光學成像鏡頭10滿足1.5≦EFL/fG條件式,意為可變間隙前(即可變間隙的物側)的透鏡群的焦距愈短,且屈光率相對於系統焦距1.5倍時,有助於減少望遠鏡頭近距離對焦時之移動距離。
四、當光學成像鏡頭10滿足HFOV≦25°、AAG>ALT、1≦EFL/TTL或2.4≦EFL/ALT有利於增加鏡頭對於遠方物體的攝像能力,較佳地為1≦EFL/TTL≦1.6或2.4≦EFL/ALT≦4.5。
五、對於(BFL×F/#)/T1≦4;(BFL×F/#)/AAG≦1.3;(BFL×F/#)/|G23-G34|≦6;(T2+T3+T4)/T1≦1.8;((T2+T3+T4)×F/#)/AAG≦1.8;((T2+T3+T4)×F/#)/|G23-G34|≦8;((T2+T3+T4)×F/#)/(T2+G23+T3+G34+T4)≦1.3;((T2+T3)×F/#)/T1≦2.8;((T2+T3)×F/#)/AAG≦1;((T2+T3)×F/#)/|G23-G34|≦4.7;((T2+T4)×F/#)/T1≦3.8;((T2+T4)×F/#)/AAG≦1.3;((T2+T4)×F/#)/|G23-G34|≦4.7,其較佳地限制為1.3≦(BFL×F/#)/T1≦4;0.3≦(BFL×F/#)/AAG≦1.3;0.9≦(BFL×F/#)/|G23-G34|≦6;0.7≦(T2+T3+T4)/T1≦1.8;0.5≦((T2+T3+T4)×F/#)/AAG≦1.8;1≦((T2+T3+T4)×F/#)/|G23-G34|≦8;0.4≦((T2+T3+T4)×F/#)/(T2+G23+T3+G34+T4)≦1.3;0.9≦((T2+T3)×F/#)/T1≦2.8;0.2≦((T2+T3)×F/#)/AAG≦1;0.4≦((T2+T3)×F/#)/|G23-G34|≦4.7;1.1≦((T2+T4)×F/#)/T1≦3.8;0.4≦((T2+T4)×F/#)/AAG≦1.3;0.5≦((T2+T4)×F/#)/|G23-G34|≦4.7,目的為使各透鏡的厚度與間隔維持一適當值,避免任一參數過大而不利於光學成像鏡頭10整體之大光圈設計,或是避免任一參數過小而影響組裝或是提高製造上之困難度。另可選擇實施例參數之任意組合關係增加鏡頭限制,以利於本發明的實施例的相同架構的鏡頭設計。
有鑑於光學系統設計的不可預測性,在本發明的架構之下,符合上述條件式能較佳地使本發明望遠鏡頭長度縮短、可用光圈增大、成像品質提升,且加強攝遠或攝近時成像的清晰度,或組裝良率提升而改善先前技術的缺點。
前述所列之示例性限定關係式,亦可任意選擇性地合併不等數量施用於本發明之實施態樣中,並不限於此。在實施本發明時,除了前述關係式之外,亦可針對單一透鏡或廣泛性地針對多個透鏡額外設計出其他更多的透鏡的凹凸曲面排列等細部結構,以加強對系統性能及/或解析度的控制,舉例來說,第一透鏡的物側面上可選擇性地額外形成有一位於光軸附近區域的凸面部或具有一正屈光率。須注意的是,此些細節需在無衝突之情況之下,選擇性地合併施用於本發明之其他實施例當中。
綜上所述,本發明的實施例的光學成像鏡頭10可獲致下述的功效及優點:
一、本發明各實施例的縱向球差、場曲像差、畸變皆符合使用規範。另外,650奈米(紅光)、555奈米(綠光)、470奈米(藍光)三種代表波長在不同高度的離軸光線皆集中在成像點附近,由每一曲線的偏斜幅度可看出不同高度的離軸光線的成像點偏差皆獲得控制而具有良好的球差、像差、畸變抑制能力。進一步參閱成像品質數據,650奈米、555奈米、470奈米三種代表波長彼此間的距離亦相當接近,顯示本發明的實施例在各種狀態下對不同波長光線的集中性佳而具有優良的色散抑制能力,故透過上述可知本發明的實施例具備良好光學性能。
二、本發明的實施例的光學成像鏡頭10的第一透鏡3具有正屈光率,且其物側面31的光軸附近區域為凸面部311,有利於光線收聚。此外,藉由使光學成像鏡頭10符合0.5≦EFL/(fG×F/#),有助於增加入光孔徑的同時而減少近距離對焦時之移動距離,進而使鏡頭長度有效縮短。透過上述設計之相互搭配可有效縮短鏡頭長度並確保成像品質,且加強攝遠或攝近時成像的清晰度。
雖然本發明已以實施例揭露如上,然其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,在不脫離本發明的精神和範圍內,當可作些許的更動與潤飾,故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
10‧‧‧光學成像鏡頭
100‧‧‧成像面
2‧‧‧光圈
3‧‧‧第一透鏡
31、41、51、61、71、81、91‧‧‧物側面
311、313、321、323、411、413、421、423、511、521、523、611、613、621、623、711、713、811、813、821、823‧‧‧凸面部
322、324、412、414、422、424、512、514、522、612、614、622、712、714、722、724、814、822、824‧‧‧凹面部
32、42、52、62、72、82、92‧‧‧像側面
4‧‧‧第二透鏡
5‧‧‧第三透鏡
6‧‧‧第四透鏡
7‧‧‧第一新增透鏡
8‧‧‧第二新增透鏡
9‧‧‧濾光片
A‧‧‧光軸附近區域
C‧‧‧圓周附近區域
E‧‧‧延伸部
I‧‧‧光軸
Lc‧‧‧主光線
Lm‧‧‧邊緣光線
M、R‧‧‧點
圖1是一示意圖,說明一透鏡的面型結構。 圖2是一示意圖,說明一透鏡的面型凹凸結構及光線焦點。 圖3是一示意圖,說明一範例一的透鏡的面型結構。 圖4是一示意圖,說明一範例二的透鏡的面型結構。 圖5是一示意圖,說明一範例三的透鏡的面型結構。 圖6為本發明之第一實施例之光學成像鏡頭的示意圖。 圖7A至圖7D為第一實施例之光學成像鏡頭的縱向球差與各項像差圖。 圖8示出本發明之第一實施例之光學成像鏡頭的詳細光學數據。 圖9A示出本發明之第一實施例之光學成像鏡頭的非球面參數。 圖9B示出本發明之第一實施例之光學成像鏡頭的對焦相關參數。 圖10為本發明的第二實施例的光學成像鏡頭的示意圖。 圖11A至圖11D為第二實施例之光學成像鏡頭的縱向球差與各項像差圖。 圖12示出本發明之第二實施例之光學成像鏡頭的詳細光學數據。 圖13A示出本發明之第二實施例之光學成像鏡頭的非球面參數。 圖13B示出本發明之第二實施例之光學成像鏡頭的對焦相關參數。 圖14為本發明的第三實施例的光學成像鏡頭的示意圖。 圖15A至圖15D為第三實施例之光學成像鏡頭的縱向球差與各項像差圖。 圖16示出本發明之第三實施例之光學成像鏡頭的詳細光學數據。 圖17A示出本發明之第三實施例之光學成像鏡頭的非球面參數。 圖17B示出本發明之第三實施例之光學成像鏡頭的對焦相關參數。 圖18為本發明的第四實施例的光學成像鏡頭的示意圖。 圖19A至圖19D為第四實施例之光學成像鏡頭的縱向球差與各項像差圖。 圖20示出本發明之第四實施例之光學成像鏡頭的詳細光學數據。 圖21A示出本發明之第四實施例之光學成像鏡頭的非球面參數。 圖21B示出本發明之第四實施例之光學成像鏡頭的對焦相關參數。 圖22為本發明的第五實施例的光學成像鏡頭的示意圖。 圖23A至圖23D為第五實施例之光學成像鏡頭的縱向球差與各項像差圖。 圖24示出本發明之第五實施例之光學成像鏡頭的詳細光學數據。 圖25A示出本發明之第五實施例之光學成像鏡頭的非球面參數。 圖25B示出本發明之第五實施例之光學成像鏡頭的對焦相關參數。 圖26為本發明的第六實施例的光學成像鏡頭的示意圖。 圖27A至圖27D為第六實施例之光學成像鏡頭的縱向球差與各項像差圖。 圖28示出本發明之第六實施例之光學成像鏡頭的詳細光學數據。 圖29A示出本發明之第六實施例之光學成像鏡頭的非球面參數。 圖29B示出本發明之第六實施例之光學成像鏡頭的對焦相關參數。 圖30為本發明的第七實施例的光學成像鏡頭的示意圖。 圖31A至圖31D為第七實施例之光學成像鏡頭的縱向球差與各項像差圖。 圖32示出本發明之第七實施例之光學成像鏡頭的詳細光學數據。 圖33A示出本發明之第七實施例之光學成像鏡頭的非球面參數。 圖33B示出本發明之第七實施例之光學成像鏡頭的對焦相關參數。 圖34為本發明的第八實施例的光學成像鏡頭的示意圖。 圖35A至圖35D為第八實施例之光學成像鏡頭的縱向球差與各項像差圖。 圖36示出本發明之第八實施例之光學成像鏡頭的詳細光學數據。 圖37A示出本發明之第八實施例之光學成像鏡頭的非球面參數。 圖37B示出本發明之第八實施例之光學成像鏡頭的對焦相關參數。 圖38為本發明的第九實施例的光學成像鏡頭的示意圖。 圖39A至圖39D為第九實施例之光學成像鏡頭的縱向球差與各項像差圖。 圖40示出本發明之第九實施例之光學成像鏡頭的詳細光學數據。 圖41A示出本發明之第九實施例之光學成像鏡頭的非球面參數。 圖41B示出本發明之第九實施例之光學成像鏡頭的對焦相關參數。 圖42為本發明的第十實施例的光學成像鏡頭的示意圖。 圖43A至圖43D為第十實施例之光學成像鏡頭的縱向球差與各項像差圖。 圖44示出本發明之第十實施例之光學成像鏡頭的詳細光學數據。 圖45A示出本發明之第十實施例之光學成像鏡頭的非球面參數。 圖45B示出本發明之第十實施例之光學成像鏡頭的對焦相關參數。 圖46示出本發明之第一至第五實施例之光學成像鏡頭的各重要參數及其關係式的數值。 圖47示出本發明之第六至第十實施例之光學成像鏡頭的各重要參數及其關係式的數值。
10‧‧‧光學成像鏡頭
100‧‧‧成像面
2‧‧‧光圈
3‧‧‧第一透鏡
31、41、51、61、91‧‧‧物側面
311、313、321、413、521、523、621、623‧‧‧凸面部
324、412、422、424、512、514、612、614‧‧‧凹面部
32、42、52、62、92‧‧‧像側面
4‧‧‧第二透鏡
5‧‧‧第三透鏡
6‧‧‧第四透鏡
9‧‧‧濾光片
I‧‧‧光軸

Claims (20)

  1. 一種光學成像鏡頭,從物側至像側沿一光軸依序包括多個透鏡,該些透鏡包括從該物側至該像測沿該光軸依序排列的一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡及一第四透鏡,且該第一透鏡至該第四透鏡各自包括一朝向物側且使成像光線通過的物側面及一朝向像側且使成像光線通過的像側面; 該第一透鏡具有正屈光率,該第一透鏡的該物側面具有一位於光軸附近區域的凸面部; 該第二透鏡具有屈光率; 該第三透鏡的該物側面與該像側面至少其中之一為非球面; 該第四透鏡的該物側面與該像側面皆為非球面;以及 該光學成像鏡頭只具有一可變間隙, 其中,該光學成像鏡頭符合:  0.7≦EFL/(fG×F/#), 其中,EFL為該光學成像鏡頭的系統焦距,fG為該可變間隙的物側之所有透鏡所形成的透鏡群的焦距,且F/#為該光學成像鏡頭的光圈值。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的光學成像鏡頭,其中該光學成像鏡頭更符合:1.5≦EFL/fG。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的光學成像鏡頭,其中該光學成像鏡頭更符合:HFOV≦25°,其中HFOV為該光學成像鏡頭的半視場角。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的光學成像鏡頭,其中該光學成像鏡頭更符合:AAG>ALT,其中AAG為該第一透鏡到該第二透鏡在該光軸上的距離、該第二透鏡到該第三透鏡在該光軸上的距離與該第三透鏡到該第四透鏡在該光軸上的距離之總和,且ALT為該第一透鏡、該第二透鏡、該第三透鏡及該第四透鏡在該光軸上的厚度的總和。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的光學成像鏡頭,其中該光學成像鏡頭更符合:1≦EFL/TTL,其中TTL為該第一透鏡的該物側面到該光學成像鏡頭的成像面在該光軸上的距離。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的光學成像鏡頭,其中該光學成像鏡頭更符合:2.4≦EFL/ALT,其中ALT為該第一透鏡、該第二透鏡、該第三透鏡及該第四透鏡在該光軸上的厚度的總和。
  7. 一種光學成像鏡頭,從物側至像側沿一光軸依序包括多個透鏡,該些透鏡包括從該物側至該像測沿該光軸依序排列的一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡及一第四透鏡,且該第一透鏡至該第四透鏡各自包括一朝向物側且使成像光線通過的物側面及一朝向像側且使成像光線通過的像側面; 該第一透鏡具有正屈光率,該第一透鏡的該物側面具有一位於光軸附近區域的凸面部; 該第二透鏡具有屈光率; 該第三透鏡的該物側面與該像側面至少其中之一為非球面; 該第四透鏡的該物側面與該像側面皆為非球面;以及 該光學成像鏡頭只具有一可變間隙, 其中,該光學成像鏡頭符合:  0.5≦EFL/(fG×F/#);以及 (TTL×F/#)/EFL≦2.4 其中,EFL為該光學成像鏡頭的系統焦距,fG為該可變間隙的物側之所有透鏡所形成的透鏡群的焦距,F/#為該光學成像鏡頭的光圈值,且TTL為該第一透鏡的該物側面到該光學成像鏡頭的成像面在該光軸上的距離。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的光學成像鏡頭,其中該光學成像鏡頭更符合:(BFL×F/#)/T1≦4,其中BFL為該第四透鏡的該像側面到該光學成像鏡頭的該成像面在該光軸上的距離,且T1為該第一透鏡在該光軸上的厚度。
  9. 如申請專利範圍第7項所述的光學成像鏡頭,其中該光學成像鏡頭更符合:(BFL×F/#)/AAG≦1.3,其中BFL為該第四透鏡的該像側面到該光學成像鏡頭的該成像面在該光軸上的距離,且AAG為該第一透鏡到該第二透鏡在該光軸上的距離、該第二透鏡到該第三透鏡在該光軸上的距離與該第三透鏡到該第四透鏡在該光軸上的距離之總和。
  10. 如申請專利範圍第7項所述的光學成像鏡頭,其中該光學成像鏡頭更符合:(BFL×F/#)/|G23-G34|≦6,其中BFL為該第四透鏡的該像側面到該光學成像鏡頭的該成像面在該光軸上的距離,G23為該第二透鏡到該第三透鏡在該光軸上的距離,G34為該第三透鏡到該第四透鏡在該光軸上的距離。
  11. 如申請專利範圍第7項所述的光學成像鏡頭,其中該光學成像鏡頭更符合:(T2+T3+T4)/T1≦1.8,其中T2為該第二透鏡在該光軸上的厚度,T3為該第三透鏡在該光軸上的厚度,T4為該第四透鏡在該光軸上的厚度,且T1為該第一透鏡在該光軸上的厚度。
  12. 如申請專利範圍第7項所述的光學成像鏡頭,其中該光學成像鏡頭更符合:((T2+T3+T4)×F/#)/AAG≦1.8,其中T2為該第二透鏡在該光軸上的厚度,T3為該第三透鏡在該光軸上的厚度,T4為該第四透鏡在該光軸上的厚度,且AAG為該第一透鏡到該第二透鏡在該光軸上的距離、該第二透鏡到該第三透鏡在該光軸上的距離與該第三透鏡到該第四透鏡在該光軸上的距離之總和。
  13. 如申請專利範圍第7項所述的光學成像鏡頭,其中該光學成像鏡頭更符合:((T2+T3+T4)×F/#)/|G23-G34|≦8,其中T2為該第二透鏡在該光軸上的厚度,T3為該第三透鏡在該光軸上的厚度,T4為該第四透鏡在該光軸上的厚度,G23為該第二透鏡到該第三透鏡在該光軸上的距離,且G34為該第三透鏡到該第四透鏡在該光軸上的距離。
  14. 如申請專利範圍第7項所述的光學成像鏡頭,其中該光學成像鏡頭更符合:((T2+T3+T4)×F/#)/(T2+G23+T3+G34+T4)≦1.3,其中T2為該第二透鏡在該光軸上的厚度,T3為該第三透鏡在該光軸上的厚度,T4為該第四透鏡在該光軸上的厚度,G23為該第二透鏡到該第三透鏡在該光軸上的距離,且G34為該第三透鏡到該第四透鏡在該光軸上的距離。
  15. 如申請專利範圍第7項所述的光學成像鏡頭,其中該光學成像鏡頭更符合:((T2+T3)×F/#)/T1≦2.8,其中T2為該第二透鏡在該光軸上的厚度,T3為該第三透鏡在該光軸上的厚度,且T1為該第一透鏡在該光軸上的厚度。
  16. 如申請專利範圍第7項所述的光學成像鏡頭,其中該光學成像鏡頭更符合:((T2+T3)×F/#)/AAG≦1,其中T2為該第二透鏡在該光軸上的厚度,T3為該第三透鏡在該光軸上的厚度,且AAG為該第一透鏡到該第二透鏡在該光軸上的距離、該第二透鏡到該第三透鏡在該光軸上的距離與該第三透鏡到該第四透鏡在該光軸上的距離之總和。
  17. 如申請專利範圍第7項所述的光學成像鏡頭,其中該光學成像鏡頭更符合:((T2+T3)×F/#)/|G23-G34|≦4.7,其中T2為該第二透鏡在該光軸上的厚度,T3為該第三透鏡在該光軸上的厚度,G23為該第二透鏡到該第三透鏡在該光軸上的距離,且G34為該第三透鏡到該第四透鏡在該光軸上的距離。
  18. 如申請專利範圍第7項所述的光學成像鏡頭,其中該光學成像鏡頭更符合:((T2+T4)×F/#)/T1≦3.8,其中T2為該第二透鏡在該光軸上的厚度,T4為該第四透鏡在該光軸上的厚度,且T1為該第一透鏡在該光軸上的厚度。
  19. 如申請專利範圍第7項所述的光學成像鏡頭,其中該光學成像鏡頭更符合:((T2+T4)×F/#)/AAG≦1.3,其中T2為該第二透鏡在該光軸上的厚度,T4為該第四透鏡在該光軸上的厚度,且AAG為該第一透鏡到該第二透鏡在該光軸上的距離、該第二透鏡到該第三透鏡在該光軸上的距離與該第三透鏡到該第四透鏡在該光軸上的距離之總和。
  20. 如申請專利範圍第7項所述的光學成像鏡頭,其中該光學成像鏡頭更符合:((T2+T4)×F/#)/|G23-G34|≦4.7,其中T2為該第二透鏡在該光軸上的厚度,T4為該第四透鏡在該光軸上的厚度,G23為該第二透鏡到該第三透鏡在該光軸上的距離,且G34為該第三透鏡到該第四透鏡在該光軸上的距離。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI662313B (zh) * 2017-06-01 2019-06-11 新鉅科技股份有限公司 四片式成像鏡片組
US10330894B2 (en) 2017-10-16 2019-06-25 Largan Precision Co., Ltd. Imaging optical lens, imaging apparatus and electronic device
US10466444B2 (en) 2017-09-18 2019-11-05 Largan Precision Co., Ltd. Optical photographing lens assembly, imaging apparatus and electronic device
TWI797758B (zh) * 2021-06-16 2023-04-01 南韓商三星電機股份有限公司 光學成像系統

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI607238B (zh) 2016-08-22 2017-12-01 大立光電股份有限公司 光學攝像系統組、取像裝置及電子裝置
JP6482509B2 (ja) 2016-08-29 2019-03-13 カンタツ株式会社 撮像レンズ
TWI629503B (zh) 2017-06-14 2018-07-11 大立光電股份有限公司 影像擷取鏡片系統組、取像裝置及電子裝置
KR101933422B1 (ko) * 2017-10-27 2018-12-28 삼성전기 주식회사 촬상 광학계
CN110297306B (zh) * 2019-04-15 2021-06-11 玉晶光电(厦门)有限公司 光学成像镜头
CN115185066A (zh) * 2019-06-25 2022-10-14 玉晶光电(厦门)有限公司 光学成像镜头
US20230067508A1 (en) * 2021-08-31 2023-03-02 Zebra Technologies Corporation Telephoto Lens for Compact Long Range Barcode Reader

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60166912A (ja) * 1984-02-09 1985-08-30 Minolta Camera Co Ltd 写真レンズ
TWI406004B (zh) * 2009-02-19 2013-08-21 Largan Precision Co Ltd 成像光學透鏡組
JP5355697B2 (ja) * 2009-08-25 2013-11-27 キヤノン株式会社 光学系及びそれを有する光学機器
JP2012155223A (ja) * 2011-01-27 2012-08-16 Tamron Co Ltd 広角単焦点レンズ
WO2013065972A1 (en) * 2011-10-31 2013-05-10 Lg Innotek Co., Ltd. Imaging lens
EP2708929A3 (en) * 2012-09-14 2014-10-01 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd Imaging lens
JP2014115431A (ja) * 2012-12-07 2014-06-26 Konica Minolta Inc 撮像レンズ、撮像装置、及び携帯端末
JP6099966B2 (ja) * 2012-12-21 2017-03-22 キヤノン株式会社 撮影光学系及びそれを有する撮像装置
TWI507726B (zh) * 2013-02-04 2015-11-11 Largan Precision Co Ltd 移動對焦光學鏡頭組
JP6111798B2 (ja) * 2013-03-29 2017-04-12 株式会社リコー 結像レンズおよび撮像システム
US9104009B2 (en) * 2013-12-20 2015-08-11 Genius Electronic Optical Co., Ltd. Optical imaging system and electronic apparatus including the same
DE102014106316B3 (de) * 2014-05-06 2015-07-23 Jenoptik Optical Systems Gmbh Objektiv mit einer lateral justierbaren Linse
US9864167B2 (en) * 2014-09-17 2018-01-09 Ricoh Company, Ltd. Image forming lens and image capturing device
US9772469B2 (en) * 2014-09-17 2017-09-26 Ricoh Company, Ltd. Image forming lens and image capturing device
CN105445901B (zh) * 2015-04-22 2018-01-09 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

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI662313B (zh) * 2017-06-01 2019-06-11 新鉅科技股份有限公司 四片式成像鏡片組
US10466444B2 (en) 2017-09-18 2019-11-05 Largan Precision Co., Ltd. Optical photographing lens assembly, imaging apparatus and electronic device
US11294149B2 (en) 2017-09-18 2022-04-05 Largan Precision Co., Ltd. Optical photographing lens assembly, imaging apparatus and electronic device
US10330894B2 (en) 2017-10-16 2019-06-25 Largan Precision Co., Ltd. Imaging optical lens, imaging apparatus and electronic device
TWI797758B (zh) * 2021-06-16 2023-04-01 南韓商三星電機股份有限公司 光學成像系統

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