TW201706666A - 光學成像鏡頭 - Google Patents

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Abstract

一種光學成像鏡頭,從物側至像側之間沿著一光軸依序包括多個透鏡,各透鏡都具有一物側面及一像側面。這些透鏡之間具有至少一可變間隙,且這些透鏡中最靠近物側的透鏡具有正屈光率。光學成像鏡頭符合:△G/Gv≦0.1。△G為分別對焦至物距為無窮遠與500毫米的物體時,可變間隙在光軸上的長度的第一值與第二值的差值的絕對值,而Gv為第二值。

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,從物側至像側之間沿著光軸依序包括多個透鏡,且這些透鏡各自包括朝向物側且使成像光線通過的物側面及朝向像側且使成像光線通過的像側面。這些透鏡之間具有至少一可變間隙,且這些透鏡中最靠近物側的透鏡具有正屈光率。光學成像鏡頭符合:△G/Gv≦0.1,其中△G為分別對焦至物距為無窮遠與500毫米的物體時,可變間隙在光軸上的長度的第一值與第二值的差值的絕對值,而Gv為第二值。
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以及藉由改變上述透鏡間空氣間隙的長度,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拉長的鏡頭長度,並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。另外,光學成像鏡頭設計及加工的困難度較低。
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依序包含多個透鏡,並且光學成像鏡頭10包含光圈。具體而言,光學成像鏡頭10從物側至像側沿光軸I依序包含一光圈2、一第一透鏡3、一第二透鏡4、一第三透鏡5、一第四透鏡6、一第五透鏡7、一第六透鏡8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、一第五透鏡7、一第六透鏡8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。
在本實施例中,光學成像鏡頭10的這些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。具體而言,光學成像鏡頭10的第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5、第四透鏡6、第五透鏡7、第六透鏡8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、71、81、91及一朝向像側且使成像光線通過之像側面32、42、52、62、72、82、92。在本實施例中,這些透鏡中最靠近物側的透鏡即第一透鏡3,且這些透鏡中最後一片透鏡,即最靠近像側的透鏡為第六透鏡8。光圈2置於這些透鏡中最靠近物側的透鏡的物側面,亦即,光圈2置於第一透鏡3的物側面31。
此外,為了滿足產品輕量化的需求,第一透鏡3至第六透鏡8皆為具備屈光率且都是塑膠材質所製成,但第一透鏡3至第六透鏡8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312。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321及一位於圓周附近區域的凹面部322。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具有負屈光率。第二透鏡4的物側面41為一凸面,且具有一位於光軸I附近區域的凸面部411及一位於圓周附近區域的凸面部412。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421及一位於圓周附近區域的凹面部422。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為一凸面,且具有一位於光軸I附近區域的凸面部511及一位於圓周附近區域的凸面部512。第三透鏡5的像側面52為一凹面,且具有一位於光軸I附近區域的凹面部521及一位於圓周附近區域的凹面部522。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611及一位於圓周附近區域的凹面部612。第四透鏡6的像側面62為一凹面,且具有一位於光軸I附近區域的凹面部621及一位於圓周附近區域的凹面部622。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。
第五透鏡7具有正屈光率。第五透鏡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711及一位於圓周附近區域的凹面部712。第五透鏡7的像側面72為一凸面,且具有一位於光軸I附近區域的凸面部721及一位於圓周附近區域的凸面部722。在本實施例中,第五透鏡7的物側面71與像側面72皆為非球面。
第六透鏡8具有負屈光率。第六透鏡8的物側面81為一凹面,且具有一位於光軸I附近區域的凹面部811及一位於圓周附近區域的凹面部812。第六透鏡8的像側面82具有一位於光軸I附近區域的凹面部821及一位於圓周附近區域的凸面部822。在本實施例中,第六透鏡8的物側面81與像側面82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8.784 mm,半視角(half field of view, HFOV)為17.993∘,光圈值(f-number, Fno)為2.023,其系統長度為7.956 mm,像高為2.944 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、第四透鏡6、第五透鏡7以及第六透鏡8的物側面31、41、51、61、71、81及像側面32、42、52、62、72、82共計十二個面均是非球面,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到第六透鏡8的像側面82在公式(1)中的各項非球面係數如圖9所示。其中,圖9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,第一實施例之光學成像鏡頭10中各重要參數間的關係如圖50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; Fno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; T5為第五透鏡7在光軸I上的厚度; T6為第六透鏡8在光軸I上的厚度; G1為第一透鏡3的像側面32至第二透鏡4的物側面41在光軸I上的距離; G2為第二透鏡4的像側面42到第三透鏡5的物側面51在光軸I上的距離; G3為第三透鏡5的像側面52到第四透鏡6的物側面61在光軸I上的距離; G4為第四透鏡6的像側面62到第五透鏡7的物側面71在光軸I上的距離; G5為第五透鏡7的像側面72到第六透鏡8的物側面81在光軸I上的距離; G6為第六透鏡8的像側面82到濾光片9的物側面91在光軸I上的距離; 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為最後一片透鏡的像側面到成像面100在光軸I上的長度; Gaa為第一透鏡3至最後一片透鏡的空氣間隙在光軸I上的長度的總和; ALT為光學成像鏡頭10中所有透鏡在光軸I上的厚度總和; TL為第一透鏡3的物側面31到最後一片透鏡的像側面在光軸I上的長度; △G為分別對焦至物距為無窮遠與500毫米的物體時,光學成像鏡頭10中可變間隙在光軸I上的長度的第一值與第二值的差值的絕對值; Gv為對焦至物距為500毫米的物體時,光學成像鏡頭10中可變間隙在光軸I上的長度 EFL_GvA1為可變間隙的物側的所有透鏡所形成的透鏡群的有效焦距;及 EFL_GvA2為可變間隙的像側的所有透鏡所形成的透鏡群的有效焦距。 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; f5為第五透鏡7的焦距; f6為第六透鏡8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; n5為第五透鏡7的折射率; n6為第六透鏡8的折射率; υ1為第一透鏡3的阿貝係數; υ2為第二透鏡4的阿貝係數; υ3為第三透鏡5的阿貝係數; υ4為第四透鏡6的阿貝係數; υ5為第五透鏡7的阿貝係數;及 υ6為第六透鏡8的阿貝係數。
在本實施例中,光學成像鏡頭10符合:△G/Gv≦0.1,其中,△G為分別對焦至物距為無窮遠與500 mm的物體時,可變間隙在光軸I上的長度的第一值與第二值的差值的絕對值,且Gv為第二值。具體而言,在本實施例中,可變間隙的數量為1。可變間隙即第三透鏡5與第四透鏡6之間的空氣間隙,且可變間隙在光軸I上的長度即第三透鏡5像側面52至第四透鏡6物側面61在光軸I上的距離。當光學成像鏡頭10進行對焦時,可變間隙的物側的所有透鏡,即第一透鏡3、第二透鏡4以及第三透鏡5所形成的透鏡群為移動群,且此透鏡群(移動群)整體的屈光率為正。可變間隙的像側的所有透鏡,即第四透鏡6、第五透鏡7以及第六透鏡8所形成的透鏡群為固定群,且此透鏡群(固定群)整體的屈光率為負。在本實施例中,當光學成像鏡頭10對焦至物距為無窮遠,例如是物距為1010 mm的物體時,可變間隙在光軸I上的長度值為1.240mm。具體而言,由於當光學成像鏡頭10分別對焦至物距為無窮遠以及物距為1010 mm的物體時,可變間隙在光軸I上的長度值的差異非常小,因此可以將光學成像鏡頭10對焦至物距為無窮遠時可變間隙在光軸I上的長度值,視為將光學成像鏡頭10對焦至物距為1010 mm時可變間隙在光軸I上的長度值。此外,在本實施例中,當光學成像鏡頭10對焦至物距為500 mm的物體時,可變間隙在光軸I上的長度值為1.250mm。
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2.1951 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±0.06 mm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±0.100 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±2.0%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8.784 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拉長的鏡頭長度,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,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。在第二實施例中,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413及一位於圓周附近區域的凸面部412。第四透鏡6的像側面62為一凸面,且具有一在光軸I附近區域的凸面部623及一位於圓周附近區域的凸面部624。第五透鏡7具有負屈光率。第五透鏡7的物側面71具有一在光軸I附近區域的凸面部713及一位於圓周附近區域的凹面部712。第五透鏡7的像側面72具有一在光軸I附近區域的凹面部723及一位於圓周附近區域的凸面部722。第六透鏡8具有正屈光率。第六透鏡8的物側面81具有一在光軸I附近區域的凸面部813及一位於圓周附近區域的凹面部812。第六透鏡8的像側面82為一凸面,且具有一在光軸I附近區域的凸面部823及一位於圓周附近區域的凸面部822。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。
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5.993 mm,半視角(HFOV)為23.580∘,光圈值(Fno)為2.365,系統長度為5.258 mm,像高則為2.619 mm。
如圖13所示,則為第二實施例的第一透鏡3的物側面31到第六透鏡8的像側面82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50所示。
在本實施例中,光學成像鏡頭10的可變間隙的數量為1。可變間隙即第一透鏡3與第二透鏡4之間的空氣間隙,且可變間隙在光軸I上的長度即第一透鏡3像側面32至第二透鏡4物側面41在光軸I上的距離。當光學成像鏡頭10進行對焦時,可變間隙的物側的所有透鏡,即第一透鏡3所形成的透鏡群為移動群,且此透鏡群(移動群)整體的屈光率為正。可變間隙的像側的所有透鏡,即第二透鏡4、第三透鏡5、第四透鏡6、第五透鏡7以及第六透鏡8所形成的透鏡群為固定群,且此透鏡群(固定群)整體的屈光率為負。在本實施例中,當光學成像鏡頭10對焦至物距為無窮遠,例如是物距為1010 mm的物體時,可變間隙在光軸I上的長度值為0.217mm。此外,在本實施例中,當光學成像鏡頭10對焦至物距為500 mm的物體時,可變間隙在光軸I上的長度值為0.240mm。
本第二實施例的縱向球差圖示圖11A是在光瞳半徑為1.2000 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±0.08 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±0.20 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±1.6%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5.258 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:第二實施例的鏡頭長度(系統長度)小於第一實施例。第二實施例在子午方向上的場曲像差的範圍小於第一實施例在子午方向上的場曲像差的範圍。第二實施例的畸變像差的範圍小於第一實施例的畸變像差的範圍,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,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。在第三實施例中,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613及一位於圓周附近區域的凹面部612。第四透鏡6的像側面62具有一在光軸I附近區域的凹面部621及一位於圓周附近區域的凸面部624。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。
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7.669 mm,半視角(HFOV)為20.860∘,光圈值(Fno)為2.395,系統長度為7.365 mm,像高則為2.944 mm。
如圖17所示,則為第三實施例的第一透鏡3的物側面31到第六透鏡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50所示。
在本實施例中,光學成像鏡頭10的可變間隙的數量為1。可變間隙即第三透鏡5與第四透鏡6之間的空氣間隙,且可變間隙在光軸I上的長度即第三透鏡5像側面52至第四透鏡6物側面61在光軸I上的距離。當光學成像鏡頭10進行對焦時,可變間隙的物側的所有透鏡,即第一透鏡3、第二透鏡4以及第三透鏡5所形成的透鏡群為移動群,且此透鏡群(移動群)整體的屈光率為正。可變間隙的像側的所有透鏡,即第四透鏡6、第五透鏡7以及第六透鏡8所形成的透鏡群為固定群,且此透鏡群(固定群)整體的屈光率為負。在本實施例中,當光學成像鏡頭10對焦至物距為無窮遠,例如是物距為1010 mm的物體時,可變間隙在光軸I上的長度值為1.243mm。此外,在本實施例中,當光學成像鏡頭10對焦至物距為500 mm的物體時,可變間隙在光軸I上的長度值為1.250mm。
本第三實施例的縱向球差圖示圖15A是在光瞳半徑為1.5978 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±0.012 mm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±0.04 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±1.2%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7.365 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:第三實施例的鏡頭長度(系統長度)小於第一實施例。第三實施例的縱向球差的範圍小於第一實施例的縱向球差的範圍。第三實施例在弧矢方向上的場曲像差的範圍小於第一實施例在弧矢方向上的場曲像差的範圍。第三實施例在子午方向上的場曲像差的範圍小於第一實施例在子午方向上的場曲像差的範圍。第三實施例的畸變像差的範圍小於第一實施例的畸變像差的範圍,且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,其與第一實施例大致相似,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。在第四實施例中,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613及一位於圓周附近區域的凹面部612。第四透鏡6的像側面62具有一在光軸I附近區域的凹面部621及一位於圓周附近區域的凸面部624。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7.660 mm,半視角(HFOV)為20.899∘,光圈值(Fno)為2.393,系統長度為7.365 mm,像高則為2.944 mm。
如圖21所示,則為第四實施例的第一透鏡3的物側面31到第六透鏡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50所示。
在本實施例中,光學成像鏡頭10的可變間隙的數量為1。可變間隙即第三透鏡5與第四透鏡6之間的空氣間隙,且可變間隙在光軸I上的長度即第三透鏡5像側面52至第四透鏡6物側面61在光軸I上的距離。當光學成像鏡頭10進行對焦時,可變間隙的物側的所有透鏡,即第一透鏡3、第二透鏡4以及第三透鏡5所形成的透鏡群為移動群,且此透鏡群(移動群)整體的屈光率為正。可變間隙的像側的所有透鏡,即第四透鏡6、第五透鏡7以及第六透鏡8所形成的透鏡群為固定群,且此透鏡群(固定群)整體的屈光率為負。在本實施例中,當光學成像鏡頭10對焦至物距為無窮遠,例如是物距為1010 mm的物體時,可變間隙在光軸I上的長度值為1.146mm。此外,在本實施例中,當光學成像鏡頭10對焦至物距為500 mm的物體時,可變間隙在光軸I上的長度值為1.250mm。
本第四實施例的縱向球差圖示圖19A是在光瞳半徑為1.5958 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±0.012 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±0.03 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±1.0%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7.365 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一實施例的優點在於:第四實施例的鏡頭長度(系統長度)小於第一實施例。第四實施例的縱向球差的範圍小於第一實施例的縱向球差的範圍。第四實施例在弧矢方向上的場曲像差的範圍小於第一實施例在弧矢方向上的場曲像差的範圍。第四實施例在子午方向上的場曲像差的範圍小於第一實施例在子午方向上的場曲像差的範圍。第四實施例的畸變像差的範圍小於第一實施例的畸變像差的範圍,且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,其與第一實施例大致相似,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。在第五實施例中,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613及一位於圓周附近區域的凹面部612。第五透鏡7具有負屈光率。第五透鏡7的物側面71具有一位於光軸I附近區域的凸面部713及一位於圓周附近區域的凹面部712。第五透鏡7的像側面72具有一在光軸I附近區域的凹面部723及一位於圓周附近區域的凸面部722。第六透鏡8的物側面81具有一位於光軸I附近區域的凸面部813及一位於圓周附近區域的凹面部812。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6.133 mm,半視角(HFOV)為25.002∘,光圈值(Fno)為2.042,系統長度為5.952 mm,像高則為2.912 mm。
如圖25所示,則為第五實施例的第一透鏡3的物側面31到第六透鏡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50所示。
在本實施例中,光學成像鏡頭10的可變間隙的數量為1。可變間隙即第四透鏡6與第五透鏡7之間的空氣間隙,且可變間隙在光軸I上的長度即第四透鏡6像側面62至第五透鏡7物側面71在光軸I上的距離。當光學成像鏡頭10進行對焦時,可變間隙的物側的所有透鏡,即第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5以及第四透鏡6所形成的透鏡群為移動群,且此透鏡群(移動群)整體的屈光率為正。可變間隙的像側的所有透鏡,即第五透鏡7以及第六透鏡8所形成的透鏡群為固定群,且此透鏡群(固定群)整體的屈光率為負。在本實施例中,當光學成像鏡頭10對焦至物距為無窮遠,例如是物距為1010 mm的物體時,可變間隙在光軸I上的長度值為0.852mm。此外,在本實施例中,當光學成像鏡頭10對焦至物距為500 mm的物體時,可變間隙在光軸I上的長度值為0.888mm。
本第五實施例的縱向球差圖示圖23A是在光瞳半徑為1.4959 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±0.035 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±0.05 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±2.0%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5.952 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一實施例的優點在於:第五實施例的鏡頭長度(系統長度)小於第一實施例。第五實施例的縱向球差的範圍小於第一實施例的縱向球差的範圍。第五實施例在弧矢方向上的場曲像差的範圍小於第一實施例在弧矢方向上的場曲像差的範圍。第五實施例在子午方向上的場曲像差的範圍小於第一實施例在子午方向上的場曲像差的範圍,且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,其與第一實施例大致相似,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。在第六實施例中,第五透鏡7具有負屈光率。第五透鏡7的像側面72具有一在光軸I附近區域的凹面部723及一位於圓周附近區域的凸面部722。第六透鏡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813及一位於圓周附近區域的凸面部814。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7.011 mm,半視角(HFOV)為25.001∘,光圈值(Fno)為1.911,系統長度為7.465 mm,像高則為3.214 mm。
如圖29所示,則為第六實施例的第一透鏡3的物側面31到第六透鏡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51所示。
在本實施例中,光學成像鏡頭10的可變間隙的數量為1。可變間隙即第四透鏡6與第五透鏡7之間的空氣間隙,且可變間隙在光軸I上的長度即第四透鏡6像側面62至第五透鏡7物側面71在光軸I上的距離。當光學成像鏡頭10進行對焦時,可變間隙的物側的所有透鏡,即第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5以及第四透鏡6所形成的透鏡群為移動群,且此透鏡群(移動群)整體的屈光率為正。可變間隙的像側的所有透鏡,即第五透鏡7以及第六透鏡8所形成的透鏡群為固定群,且此透鏡群(固定群)整體的屈光率為負。在本實施例中,當光學成像鏡頭10對焦至物距為無窮遠,例如是物距為1010 mm的物體時,可變間隙在光軸I上的長度值為1.241mm。此外,在本實施例中,當光學成像鏡頭10對焦至物距為500 mm的物體時,可變間隙在光軸I上的長度值為1.309mm。
本第六實施例的縱向球差圖示圖27A是在光瞳半徑為1.7099 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±0.14 mm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±0.30 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±0.6%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7.465 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一實施例的優點在於:第六實施例的鏡頭長度(系統長度)小於第一實施例。第六實施例的光圈值比第一實施例的光圈值小,也就是第六實施例的光圈比第一實施例的光圈大。第六實施例的畸變像差的範圍小於第一實施例的畸變像差的範圍,且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,其與第一實施例大致相似,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。在第七實施例中,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613及一位於圓周附近區域的凹面部612。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621及一位於圓周附近區域的凸面部624。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7.314 mm,半視角(HFOV)為21.901∘,光圈值(Fno)為1.660,系統長度為7.310 mm,像高則為2.944 mm。
如圖33所示,則為第七實施例的第一透鏡3的物側面31到第六透鏡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51所示。
在本實施例中,光學成像鏡頭10的可變間隙的數量為1。可變間隙即第三透鏡5與第四透鏡6之間的空氣間隙,且可變間隙在光軸I上的長度即第三透鏡5像側面52至第四透鏡6物側面61在光軸I上的距離。當光學成像鏡頭10進行對焦時,可變間隙的物側的所有透鏡,即第一透鏡3、第二透鏡4以及第三透鏡5所形成的透鏡群為移動群,且此透鏡群(移動群)整體的屈光率為正。可變間隙的像側的所有透鏡,即第四透鏡6、第五透鏡7以及第六透鏡8所形成的透鏡群為固定群,且此透鏡群(固定群)整體的屈光率為負。在本實施例中,當光學成像鏡頭10對焦至物距為無窮遠,例如是物距為1010 mm的物體時,可變間隙在光軸I上的長度值為1.362mm。此外,在本實施例中,當光學成像鏡頭10對焦至物距為500 mm的物體時,可變間隙在光軸I上的長度值為1.250mm。
本第七實施例的縱向球差圖示圖31A是在光瞳半徑為2.1951 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±0.012 mm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±0.12 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±0.12%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7.310 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一實施例的優點在於:第七實施例的鏡頭長度(系統長度)小於第一實施例。第七實施例的光圈值比第一實施例的光圈值小,也就是第七實施例的光圈比第一實施例的光圈大。第七實施例的縱向球差的範圍小於第一實施例的縱向球差的範圍。第七實施例的畸變像差的範圍小於第一實施例的畸變像差的範圍,且第七實施例比第一實施例易於製造,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,其與第一實施例大致相似,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。在第八實施例中,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613及一位於圓周附近區域的凹面部612。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621及一位於圓周附近區域的凸面部624。第六透鏡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823及一位於圓周附近區域的凸面部822。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9.355 mm,半視角(HFOV)為17.449∘,光圈值(Fno)為2.392,系統長度為9.000 mm,像高則為2.944 mm。
如圖37所示,則為第八實施例的第一透鏡3的物側面31到第六透鏡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51所示。
在本實施例中,光學成像鏡頭10的可變間隙的數量為1。可變間隙即第三透鏡5與第四透鏡6之間的空氣間隙,且可變間隙在光軸I上的長度即第三透鏡5像側面52至第四透鏡6物側面61在光軸I上的距離。當光學成像鏡頭10進行對焦時,可變間隙的物側的所有透鏡,即第一透鏡3、第二透鏡4以及第三透鏡5所形成的透鏡群為移動群,且此透鏡群(移動群)整體的屈光率為正。可變間隙的像側的所有透鏡,即第四透鏡6、第五透鏡7以及第六透鏡8所形成的透鏡群為固定群,且此透鏡群(固定群)整體的屈光率為負。在本實施例中,當光學成像鏡頭10對焦至物距為無窮遠,例如是物距為1010 mm的物體時,可變間隙在光軸I上的長度值為1.145mm。此外,在本實施例中,當光學成像鏡頭10對焦至物距為500 mm的物體時,可變間隙在光軸I上的長度值為1.250mm。
本第八實施例的縱向球差圖示圖35A是在光瞳半徑為1.9489 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±0.014 mm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±0.08 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±0.3%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9.000 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一實施例的優點在於:第八實施例的半視角小於第一實施例。當系統焦距在差不多的情形下,半視角越小則可以實現較佳的望遠特性。第八實施例的縱向球差的範圍小於第一實施例的縱向球差的範圍。第八實施例在弧矢方向上的場曲像差的範圍小於第一實施例在弧矢方向上的場曲像差的範圍。第八實施例在子午方向上的場曲像差的範圍小於第一實施例在子午方向上的場曲像差的範圍。第八實施例的畸變像差的範圍小於第一實施例的畸變像差的範圍,且第八實施例比第一實施例易於製造,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,其與第一實施例大致相似,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。在第九實施例中,光學成像鏡頭10從物側至像側沿成像鏡頭10的光軸I依序包含第一透鏡3、光圈2、第二透鏡4、第三透鏡5、第四透鏡6、第五透鏡7、第六透鏡8及濾光片9。在本實施例中,這些透鏡中最靠近物側的透鏡即第一透鏡3,而這些透鏡中第二靠近物側的透鏡即第二透鏡4。光圈2置於這些透鏡中最靠近物側的透鏡與這些透鏡中第二靠近物側的透鏡之間,亦即,光圈2置於第一透鏡3與第二透鏡4之間。此外,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323及一位於圓周附近區域的凸面部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413及一位於圓周附近區域的凹面部414。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521及一位於圓周附近區域的凸面部524。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613及一位於圓周附近區域的凹面部612。第五透鏡7具有負屈光率。第五透鏡7的像側面72具有一位於光軸I附近區域的凹面部723及一位於圓周附近區域的凸面部722。第六透鏡8具有正屈光率。第六透鏡8的物側面81具有一位於光軸I附近區域的凸面部813及一位於圓周附近區域的凹面部812。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9.391 mm,半視角(HFOV)為17.323∘,光圈值(Fno)為2.400,系統長度為9.000 mm,像高則為2.944 mm。
如圖41所示,則為第九實施例的第一透鏡3的物側面31到第六透鏡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51所示。
在本實施例中,光學成像鏡頭10的可變間隙的數量為1。可變間隙即第一透鏡3與第二透鏡4之間的空氣間隙,且可變間隙在光軸I上的長度即第一透鏡3像側面32至第二透鏡4在光軸I上的距離。當光學成像鏡頭10進行對焦時,可變間隙的物側的所有透鏡,即第一透鏡3所形成的透鏡群為移動群,且此透鏡群(移動群)整體的屈光率為正。可變間隙的像側的所有透鏡,即第二透鏡4、第三透鏡5、第四透鏡6、第五透鏡7以及第六透鏡8所形成的透鏡群為固定群,且此透鏡群(固定群)整體的屈光率為負。在本實施例中,當光學成像鏡頭10對焦至物距為無窮遠,例如是物距為1010 mm的物體時,可變間隙在光軸I上的長度值為0.457mm。此外,在本實施例中,當光學成像鏡頭10對焦至物距為500 mm的物體時,可變間隙在光軸I上的長度值為0.466mm。
本第九實施例的縱向球差圖示圖39A是在光瞳半徑為1.9565 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±0.09 mm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±0.10 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±2.0%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9.000 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一實施例的優點在於:第九實施例的半視角小於第一實施例。當系統焦距在差不多的情形下,半視角越小則可以實現較佳的望遠特性。第九實施例的光圈位置與第一實施例不同。第九實施例的光圈位置相較於第一實施例的光圈位置而言較靠近像側。一般而言,當光圈位置設計得越靠近像側時,光學成像鏡頭越能獲致較大的視場角,使得光學成像鏡頭具有較佳的成像品質。除此之外,第九實施例比第一實施例易於製造,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,本發明的第十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依序包括一光圈2、一第一透鏡3、一第二透鏡4、一第三透鏡5、一第四透鏡6、一第五透鏡7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,並依序經由光圈2、第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5、第四透鏡6、第五透鏡7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),用於防止光線中的部分波段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、第五透鏡7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、71、91及一朝向像側且使成像光線通過之像側面32、42、52、62、72、92。在本實施例中,這些透鏡中最靠近物側的透鏡即第一透鏡3,且這些透鏡中最後一片透鏡,即最靠近像側的透鏡為第五透鏡7。光圈2置於這些透鏡中最靠近物側的透鏡的物側面,亦即,光圈2置於第一透鏡3的物側面31。
此外,為了滿足產品輕量化的需求,第一透鏡3至第五透鏡7皆為具備屈光率且都是塑膠材質所製成,但第一透鏡3至第五透鏡7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,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312。第一透鏡3的像側面32為一凸面,具有一位於光軸I附近區域的凸面部323及一位於圓周附近區域的凸面部324。在本第十實施例中,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具有負屈光率。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413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為一凹面,具有一在光軸I附近區域的凹面部421及一位於圓周附近區域的凹面部422。在本第十實施例中,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具有負屈光率。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513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523及一位於圓周附近區域的凹面部522。在本第十實施例中,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,其具有一位於光軸I附近區域的凹面部611及一位於圓周附近區域的凹面部612。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623及一位於圓周附近區域的凸面部624。在本第十實施例中,第四透鏡6的物側面61與像側面62皆為非球面。
第五透鏡7具有負屈光率。第五透鏡7的物側面71為一凹面,其具有一位於光軸I附近區域的凹面部711及一位於圓周附近區域的凹面部712。第五透鏡7的像側面72具有一位於光軸I附近區域的凹面部723及一位於圓周附近區域的凸面部722。在本第十實施例中,第五透鏡7的物側面71與像側面72皆為非球面。
第十實施例的其他詳細光學數據如圖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9.192 mm,半視角(half field of view, HFOV)為17.736∘,光圈值(F-number, Fno)為2.397,其系統長度為8.279 mm,像高為2.944 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,在第十實施例中,第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5、第四透鏡6及第五透鏡7的物側面31、41、51、61、71及像側面32、42、52、62、72共計十個面均是非球面,而這些非球面是依公式(1)定義,於此不再贅述。第一透鏡3的物側面31到第五透鏡7的像側面72在公式(1)中的各項非球面係數如圖45所示。其中,圖45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,第十實施例之光學成像鏡頭10中各重要參數間的關係如圖51。本第十實施例中提到的第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5、第四透鏡6以及第五透鏡7中的參數定義請參考本第一實施例中提到的參數定義,其差異在於: 其中, G5為第五透鏡7的像側面72到濾光片9的物側面91在光軸I上的距離。
在本實施例中,光學成像鏡頭10符合:△G/Gv≦0.1,其中,△G為分別對焦至物距為無窮遠與500 mm的物體時,可變間隙在光軸I上的長度的第一值與第二值的差值的絕對值,且Gv為第二值。具體而言,在本實施例中,光學成像鏡頭10的可變間隙的數量為1。可變間隙即第三透鏡5與第四透鏡6之間的空氣間隙,且可變間隙在光軸I上的長度即第三透鏡5像側面52至第四透鏡6物側面61在光軸I上的距離。當光學成像鏡頭10進行對焦時,可變間隙的物側的所有透鏡,即第一透鏡3、第二透鏡4以及第三透鏡5所形成的透鏡群為移動群,且此透鏡群(移動群)整體的屈光率為正。可變間隙的像側的所有透鏡,即第四透鏡6以及第五透鏡7所形成的透鏡群為固定群,且此透鏡群(固定群)整體的屈光率為負。在本實施例中,當光學成像鏡頭10對焦至物距為無窮遠,例如是物距為1010 mm的物體時,可變間隙在光軸I上的長度值為1.792mm。此外,在本實施例中,當光學成像鏡頭10對焦至物距為500 mm的物體時,可變間隙在光軸I上的長度值為1.825mm。
本第十實施例的縱向球差圖示圖43A是在光瞳半徑為1.9151 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±0.05 mm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±0.06 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±1.0%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8.279mm左右的條件下,仍能提供較佳的成像品質,故本第十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,本第十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拉長的鏡頭長度,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。
經由上述說明可得知,第十實施例相較於第一實施例的優點在於:第十實施例的半視角小於第一實施例。當系統焦距在差不多的情形下,半視角越小則可以實現較佳的望遠特性。第十實施例的縱向球差的範圍小於第一實施例的縱向球差的範圍。第十實施例在弧矢方向上的場曲像差的範圍小於第一實施例在弧矢方向上的場曲像差的範圍。第十實施例在子午方向上的場曲像差的範圍小於第一實施例在子午方向上的場曲像差的範圍。第十實施例的畸變像差的範圍小於第一實施例的畸變像差的範圍,且第十實施例比第一實施例易於製造,因此良率較高。
圖46為本發明之第十一實施例之光學成像鏡頭的示意圖,而圖47A至圖47D為第十一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46,本發明的第十一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依序包括一光圈2、一第一透鏡3、一第二透鏡4、一第三透鏡5、一第四透鏡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,並依序經由光圈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),用於防止光線中的部分波段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。在本實施例中,這些透鏡中最靠近物側的透鏡即第一透鏡3,且這些透鏡中最後一片透鏡,即最靠近像側的透鏡為第四透鏡6。光圈2置於這些透鏡中最靠近物側的透鏡的物側面,亦即,光圈2置於第一透鏡3的物側面31。
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,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312。第一透鏡3的像側面32具有一位於光軸I附近區域的凸面部323及一位於圓周附近區域的凹面部322。在本第十一實施例中,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413及一位於圓周附近區域的凸面部412。第二透鏡4的像側面42為一凹面,具有一在光軸I附近區域的凹面部421及一位於圓周附近區域的凹面部422。在本第十一實施例中,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具有負屈光率。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為一凹面,且具有一位於光軸I附近區域的凹面部521及一位於圓周附近區域的凹面部522。在本第十一實施例中,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為一凸面,其具有一位於光軸I附近區域的凸面部613及一位於圓周附近區域的凸面部614。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621及一位於圓周附近區域的凸面部624。在本第十一實施例中,第四透鏡6的物側面61與像側面62皆為非球面。
第十一實施例的其他詳細光學數據如圖48所示,且第十一實施例的光學成像鏡頭10的整體系統焦距(effective focal length, EFL)為3.515 mm,半視角(half field of view, HFOV)為18.771∘,光圈值(F-number, Fno)為2.343,其系統長度為3.253 mm,像高為1.224 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,在第十一實施例中,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,而這些非球面是依公式(1)定義,於此不再贅述。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49所示。其中,圖49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,第十一實施例之光學成像鏡頭10中各重要參數間的關係如圖51。本第十一實施例中提到的第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5以及第四透鏡6中的參數定義請參考本第一實施例中提到的參數定義,其差異在於: 其中, G4為第四透鏡6的像側面62到濾光片9的物側面91在光軸I上的距離。
在本實施例中,光學成像鏡頭10符合:△G/Gv≦0.1,其中,△G為分別對焦至物距為無窮遠與500 mm的物體時,可變間隙在光軸I上的長度的第一值與第二值的差值的絕對值,且Gv為第二值。具體而言,在本實施例中,光學成像鏡頭10的可變間隙的數量為1。可變間隙即第二透鏡4與第三透鏡5之間的空氣間隙,且可變間隙在光軸I上的長度即第二透鏡4像側面42至第三透鏡5物側面51在光軸I上的距離。當光學成像鏡頭10進行對焦時,可變間隙的物側的所有透鏡,即第一透鏡3以及第二透鏡4所形成的透鏡群為移動群,且此透鏡群(移動群)整體的屈光率為正。可變間隙的像側的所有透鏡,即第三透鏡5以及第四透鏡6所形成的透鏡群為固定群,且此透鏡群(固定群)整體的屈光率為負。在本實施例中,當光學成像鏡頭10對焦至物距為無窮遠,例如是物距為1010 mm的物體時,可變間隙在光軸I上的長度值為0.653mm。此外,在本實施例中,當光學成像鏡頭10對焦至物距為500 mm的物體時,可變間隙在光軸I上的長度值為0.673mm。
本第十一實施例的縱向球差圖示圖47A是在光瞳半徑為0.7323 mm時所模擬的。本第十一實施例的縱向球差圖示圖47A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47B與圖47C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±0.20 mm內。而圖47D的畸變像差圖式則顯示本第十一實施例的畸變像差維持在±0.3%的範圍內。據此說明本第十一實施例相較於現有光學鏡頭,在系統長度已縮短至3.253mm左右的條件下,仍能提供較佳的成像品質,故本第十一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,本第十一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拉長的鏡頭長度,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。
經由上述說明可得知,第十一實施例相較於第一實施例的優點在於:第十一實施例的鏡頭長度(系統長度)小於第一實施例。第十一實施例的縱向球差的範圍小於第一實施例的縱向球差的範圍。第十一實施例的畸變像差的範圍小於第一實施例的畸變像差的範圍,且第十一實施例比第一實施例易於製造,因此良率較高。
再配合參閱圖50至圖51。圖50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51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第一透鏡3具有正屈光率,有利於光線聚焦。此外,藉由改變透鏡間空氣間隙的長度,並滿足下列條件式時,表示當分母不變時,分子的長度能相對縮短,而能達到減少自動對焦時拉長的鏡頭長度:               △G/Gv≦0.1;若能進一步符合下列條件式時,還能夠產生較為優良的成像品質:0.003≦△G/Gv≦0.1。
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。
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的至少其中之一時,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、為了達成縮短透鏡系統長度,本發明適當的縮短透鏡厚度和透鏡間的空氣間隙,但考量到透鏡組裝過程的難易度以及必須兼顧成像品質的前提下,透鏡厚度及透鏡間的空氣間隙彼此需互相調配,故在滿足以下條件式的數值限定之下,光學成像系統能達到較佳的配置。
本發明光學成像鏡頭滿足下列任一條件式時,表示當分母不變時,分子的長度能相對縮短,而能達到縮減鏡頭體積的功效:               (ALT*HFOV)/EFL≦15.1;若能進一步符合下列條件式時,還能夠產生較為優良的成像品質:5.2≦(ALT*HFOV)/EFL≦15.1;               (TTL*Fno)/(EFL+AAG)≦ 1.8;若能進一步符合下列條件式時,還能夠產生較為優良的成像品質:1.1≦(TTL*Fno)/(EFL+AAG)≦1.8;及               (TTL*Fno)/(EFL+TL)≦1.3;若能進一步符合下列條件式時,還能夠產生較為優良的成像品質:0.8≦(TTL*Fno)/(EFL+TL)≦1.3。
本發明光學成像鏡頭滿足下列任一條件式時,表示其具有較佳的配置,能在維持適當良率的前提之下產生良好的成像品質:               2.8≦AAG/10△G;若能進一步符合下列任一條件式時,則能進一步維持較適當的體積:2.8≦AAG/10△G≦45.2;               4.3≦(EFL+AAG)/(10△G*Fno);若能進一步符合下列任一條件式時,則能進一步維持較適當的體積:4.3≦(EFL+AAG)/(10△G*Fno)≦65;及               1.7≦ (EFL+TTL)/(ALT*Fno);若能進一步符合下列任一條件式時,則能進一步維持較適當的體積:1.7≦ (EFL+TTL)/(ALT*Fno)≦2.8。
二、當滿足以下條件式,有助於增加入光孔徑同時不增加鏡頭長度,易於大光圈望遠鏡頭的設計。
本發明光學成像鏡頭滿足下列條件式時,表示當分母不變時,分子的長度能相對縮短,而能達到縮減鏡頭體積的功效:               (TTL*Fno)/EFL≦2.3;若能進一步符合下列條件式時,還能夠產生較為優良的成像品質:1.6≦(TTL*Fno)/EFL≦2.3。
三、設計較大的EFL值有助於光學成像鏡頭的視埸角的縮小,並幫助望遠特性提升,所以將EFL值設計得較大。但應用於手機微型化鏡頭時,EFL值也有其範圍的限制。因此,若滿足以下條件式,在光學系統厚度薄化的過程中,也可幫助縮小視場角度且滿足望遠特性。
本發明光學成像鏡頭滿足下列任一條件式時,表示其具有較佳的配置,能在維持適當良率的前提之下產生良好的成像品質:               0.9≦EFL/TTL;若能進一步符合下列任一條件式時,則能進一步維持較適當的體積:0.9≦EFL/TTL≦1.5;及               5.8≦EFL/BFL;若能進一步符合下列任一條件式時,則能進一步維持較適當的體積:5.8≦EFL/BFL≦11。
四、若滿足以下條件式,藉著限制焦距與光圈的關係,有助於提高成像品質,使成像亮度較均勻,易於控制成像變形量,且降低光學鏡頭設計及加工的困難度。
本發明光學成像鏡頭滿足下列條件式時,表示其具有較佳的配置,能在維持適當良率的前提之下產生良好的成像品質:               1.5≦EFL/Fno;若能進一步符合下列條件式時,則能進一步維持較適當的體積:1.5≦EFL/Fno≦4.5。
五、當滿足HFOV≦25°條件式,有助於提高望遠攝像品質,使成像亮度較均勻,且降低光學鏡頭設計及加工的困難度。
六、當滿足TTL≦9mm條件式,有助於可攜式電子產品輕薄化。若能進一步符合3mm≦TTL≦9mm條件式,則還能夠產生較為優良的成像品質。
七、在本發明實施例的光學成像鏡頭中,光圈位置設置在這些透鏡中最靠近物側的透鏡的物側面(如第一透鏡之物側面)或設置於這些透鏡中最靠近物側的透鏡與這些透鏡中第二靠近物側的透鏡之間(第一透鏡與第二透鏡之間)並且搭配其他的透鏡,則有助於降低Fno,增加可用光圈。
八、當滿足Fno≦2.4條件式,有助於得到較小的光圈值,亦即得到較大的光圈。藉此,光學成像鏡頭具有較大範圍的可用光圈。
九、當光學成像鏡頭的這些透鏡中具有屈光率的透鏡的數量設計成最多為8時,設計者可以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。
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鏡頭長度縮短、可用光圈加大、視場角縮小(有助於實現較佳的望遠特性)、成像品質提升,或組裝良率提升而改善先前技術的缺點。
此外,關於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,第二透鏡的像側面上可選擇性地額外形成有一位於光軸附近區域的凹面部或一位於圓周附近區域的凹面部。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第一透鏡3具有正屈光率,有利於光線聚焦。此外,藉由改變透鏡間空氣間隙的長度,並滿足△G/Gv≦0.1條件式時,可以達到減少自動對焦時拉長的鏡頭長度。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、312、323、324、411、412、511、512、523、524、613、614、623、624、713、721、722、813、814、822、823‧‧‧凸面部
321、322、413、414、421、422、513、514、521、522、611、612、621、622、711、712、723、811、812、821‧‧‧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‧‧‧第五透鏡
8‧‧‧第六透鏡
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9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13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17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21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25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29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33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37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41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45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46為本發明的第十一實施例的光學成像鏡頭的示意圖。 圖47A至圖47D為第十一實施例之光學成像鏡頭的縱向球差與各項像差圖。 圖48示出本發明之第十一實施例之光學成像鏡頭的詳細光學數據。 圖49示出本發明之第十一實施例之光學成像鏡頭的非球面參數。 圖50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51示出本發明之第六至第十一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、71、81、91‧‧‧物側面
311、312、411、412、511、512、721、722、822‧‧‧凸面部
321、322、421、422、521、522、611、612、621、622、711、712、811、812、821‧‧‧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‧‧‧第五透鏡
8‧‧‧第六透鏡
9‧‧‧濾光片
I‧‧‧光軸

Claims (20)

  1. 一種光學成像鏡頭,從物側至像側之間沿著一光軸依序包括多個透鏡,且該些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,該些透鏡之間具有至少一可變間隙,且該些透鏡中最靠近物側的透鏡具有正屈光率, 其中,該光學成像鏡頭符合: △G/Gv≦0.1, 其中,△G為分別對焦至物距為無窮遠與500毫米的物體時,該可變間隙在該光軸上的長度的一第一值與一第二值的差值的絕對值,Gv為該第二值。
  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:TTL≦9mm,其中TTL為該些透鏡中最靠近物側的透鏡的該物側面至該光學成像鏡頭的成像面在該光軸上的距離。
  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:Fno≦2.4,其中Fno為該光學成像鏡頭的光圈值。
  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包括一光圈,且該光圈置於該些透鏡中最靠近物側的透鏡的物側面或置於該些透鏡中最靠近物側的透鏡與該些透鏡中第二靠近物側的透鏡之間。
  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:0.9≦EFL/TTL,其中EFL為該光學成像鏡頭的系統焦距,且TTL為該些透鏡中最靠近物側的透鏡的該物側面至該光學成像鏡頭的成像面在該光軸上的距離。
  7. 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:(ALT*HFOV)/EFL≦15.1,其中ALT為該些透鏡在該光軸上厚度的總和,該HFOV為該光學成像鏡頭的半視角,且EFL為該光學成像鏡頭的系統焦距。
  8. 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/Fno,其中EFL為該光學成像鏡頭的系統焦距,且Fno為該光學成像鏡頭的光圈值。
  9. 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:(TTL*Fno)/(EFL+AAG)≦1.8,其中TTL為該些透鏡中最靠近物側的透鏡的該物側面至該光學成像鏡頭的成像面在該光軸上的距離,Fno為該光學成像鏡頭的光圈值,EFL為該光學成像鏡頭的系統焦距,且AAG為該些透鏡之間的空氣間隙在該光軸上的長度的總和。
  10. 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:(TTL*Fno)/(EFL+TL)≦1.3,其中TTL為該些透鏡中最靠近物側的透鏡的該物側面至該光學成像鏡頭的成像面在該光軸上的距離,Fno為該光學成像鏡頭的光圈值,EFL為該光學成像鏡頭的系統焦距,且TL為該些透鏡中最靠近物側的透鏡的該物側面至該些透鏡中最遠離物側的透鏡的該像側面在該光軸上的長度。
  11. 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:(TTL*Fno)/EFL≦2.3,其中TTL為該些透鏡中最靠近物側的透鏡的該物側面至該光學成像鏡頭的成像面在該光軸上的距離,Fno為該光學成像鏡頭的光圈值,且EFL為該光學成像鏡頭的系統焦距。
  12. 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:2.8≦AAG/10△G,其中AAG為該些透鏡之間的空氣間隙在該光軸上的長度的總和。
  13. 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:4.3≦(EFL+AAG)/(10△G*Fno),其中EFL為該光學成像鏡頭的系統焦距,AAG為該些透鏡之間的空氣間隙在該光軸上的長度的總和,且Fno為該光學成像鏡頭的光圈值。
  14. 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:5.8≦EFL/BFL,其中EFL為該光學成像鏡頭的系統焦距,且BEL為該些透鏡中最遠離物側的透鏡的該像側面至該光學成像鏡頭的成像面在該光軸上的長度。
  15. 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:1.7≦(EFL+TTL)/(ALT*Fno),其中EFL為該光學成像鏡頭的系統焦距,TTL為該些透鏡中最靠近物側的透鏡的該物側面至該光學成像鏡頭的成像面在該光軸上的距離,ALT為該些透鏡在該光軸上厚度的總和,且Fno為該光學成像鏡頭的光圈值。
  16. 如申請專利範圍第1項所述的光學成像鏡頭,其中該些透鏡中具有屈光率的透鏡的數量最多為8。
  17. 如申請專利範圍第1項所述的光學成像鏡頭,其中該至少一可變間隙的數量為1。
  18. 如申請專利範圍第1項所述的光學成像鏡頭,其中該可變間隙於物側的該些透鏡整體的屈光率為正。
  19. 如申請專利範圍第1項所述的光學成像鏡頭,其中該可變間隙於像側的該些透鏡整體的屈光率為負。
  20. 如申請專利範圍第1項所述的光學成像鏡頭,其中該可變間隙於物側的該些透鏡為一移動群,該可變間隙於像側的該些透鏡為一固定群。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI802260B (zh) * 2019-08-30 2023-05-11 南韓商三星電機股份有限公司 光學成像系統

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6452643B2 (ja) * 2016-05-13 2019-01-16 カンタツ株式会社 撮像レンズ
TWI612324B (zh) 2016-08-09 2018-01-21 大立光電股份有限公司 影像透鏡組、取像裝置及電子裝置
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
TWI594037B (zh) * 2016-11-24 2017-08-01 大立光電股份有限公司 影像擷取鏡頭組、取像裝置及電子裝置
US10921557B2 (en) * 2017-04-12 2021-02-16 Zhejiang Sunny Optical Co., Ltd Optical imaging system of camera lens assembly
JP6534162B2 (ja) * 2017-04-14 2019-06-26 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
TWI625567B (zh) 2017-10-16 2018-06-01 大立光電股份有限公司 成像用光學鏡頭、取像裝置及電子裝置
KR101946262B1 (ko) 2017-10-23 2019-02-11 삼성전기 주식회사 촬상 광학계
CN110045485B (zh) * 2019-05-10 2021-05-28 诚瑞光学(常州)股份有限公司 摄像光学镜头
TWI696860B (zh) 2019-09-06 2020-06-21 大立光電股份有限公司 攝影用光學鏡頭、取像裝置及電子裝置
KR20210044105A (ko) * 2019-10-14 2021-04-22 삼성전기주식회사 촬상 광학계 및 카메라 모듈
CN110989140B (zh) * 2019-12-26 2022-05-03 浙江舜宇光学有限公司 光学摄像镜头
TWI734536B (zh) * 2020-06-20 2021-07-21 大立光電股份有限公司 攝像用光學鏡片組、取像裝置及電子裝置
CN111830690B (zh) * 2020-09-19 2020-11-27 瑞泰光学(常州)有限公司 摄像光学镜头
CN112230389B (zh) * 2020-10-31 2022-03-01 诚瑞光学(苏州)有限公司 摄像光学镜头
CN113009673B (zh) * 2021-03-12 2023-09-26 浙江舜宇光学有限公司 摄像镜头
KR20230049255A (ko) * 2021-10-06 2023-04-13 삼성전기주식회사 촬상 광학계
CN113960761B (zh) * 2021-11-05 2023-06-16 江西晶超光学有限公司 光学镜头、摄像模组、电子设备及汽车

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3822268B2 (ja) * 1995-08-24 2006-09-13 オリンパス株式会社 ズームレンズ
JP5202003B2 (ja) * 2008-01-16 2013-06-05 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
CN102122056B (zh) * 2010-01-07 2012-07-25 大立光电股份有限公司 成像光学镜头
JP5891440B2 (ja) * 2011-05-16 2016-03-23 パナソニックIpマネジメント株式会社 レンズユニット及び撮像装置
CN105093493B (zh) * 2015-03-06 2017-12-01 玉晶光电(厦门)有限公司 便携式电子装置与其光学成像镜头
CN105093495B (zh) * 2015-03-17 2017-11-10 玉晶光电(厦门)有限公司 光学成像镜头及应用该光学成像镜头的电子装置
CN104965297B (zh) * 2015-06-25 2017-05-24 福建省光学技术研究所 后组调距的视频摄像高清变焦镜头及该镜头的后组调距方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI802260B (zh) * 2019-08-30 2023-05-11 南韓商三星電機股份有限公司 光學成像系統
US11852896B2 (en) 2019-08-30 2023-12-26 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Optical imaging system and camera module including the same

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Publication number Publication date
CN106324804B (zh) 2018-12-18
US20170351064A1 (en) 2017-12-07
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CN106324804A (zh) 2017-01-11

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