TW201723562A - 光學成像鏡頭 - Google Patents

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Abstract

一種光學成像鏡頭,從物側至像側沿光軸依序包括前鏡片群、反射元件以及後鏡片群。光軸包括第一光軸以及不同於第一光軸的第二光軸,且第一光軸與第二光軸交會以形成位於反射元件上的交會點。前鏡片群包括沿第一光軸排列的第一透鏡以及第二透鏡,且後鏡片群包括沿第二光軸排列的第三透鏡以及第四透鏡。光學成像鏡頭符合:D1M≦3.6 mm,其中D1M為第一透鏡的物側面到交會點在第一光軸上的距離。

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。
近年來,手機和數位相機等攜帶型電子產品的普及使得影像模組相關技術蓬勃發展,此影像模組主要包含光學成像鏡頭、模組後座單元(module holder unit)與感測器(sensor)等元件,而手機和數位相機的薄型輕巧化趨勢也讓影像模組的小型化需求愈來愈高。隨著電荷耦合元件(charge coupled device, CCD)與互補式金屬氧化物半導體元件(complementary metal oxide semiconductor, CMOS)之技術進步和尺寸縮小化,裝載在影像模組中的光學成像鏡頭也需要相應地縮小體積。但是,為了避免攝影效果與品質下降,在縮小光學成像鏡頭的體積時仍然要兼顧良好的光學性能。光學成像鏡頭最重要的特性不外乎就是成像品質與體積。
另一方面,可攜式電子產品(例如手機、相機、平板電腦、個人數位助理、車用攝影裝置等)的規格日新月異,其關鍵零組件─光學鏡片組也更加多樣化發展,應用不只僅限於拍攝影像與錄影,還加上望遠攝像的需求,且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更加提高。一般而言,鏡頭的焦距愈長,則望遠放大的倍率也就愈大,因此望遠鏡頭長度不易縮短。在光學成像鏡頭的設計。也就是說,縮短鏡頭長度與增加放大倍率是兩相衝突的設計概念。在維持成像品質的條件下,光學成像鏡頭的設計必須進行上述兩個設計概念的抉擇。
本發明提供一種光學成像鏡頭,其在縮短鏡頭深度的條件下,於攝遠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,從物側至像側沿光軸依序包括前鏡片群、反射元件以及後鏡片群。光軸包括第一光軸以及不同於第一光軸的第二光軸,且第一光軸與第二光軸交會以形成位於反射元件上的交會點。前鏡片群包括沿第一光軸排列的第一透鏡以及第二透鏡,且後鏡片群包括沿第二光軸排列的第三透鏡以及第四透鏡。第一透鏡至第四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。光學成像鏡頭符合:D1M≦3.6 mm,其中D1M為第一透鏡的物側面到交會點在第一光軸上的距離。
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:光學成像鏡頭從物側至像側沿光軸依序包括前鏡片群、反射元件以及後鏡片群,且光軸包括第一光軸以及不同於第一光軸的第二光軸。第一光軸與第二光軸交會以形成位於反射元件上的交會點。另外,前鏡片群包括沿第一光軸排列的第一透鏡以及第二透鏡,且後鏡片群包括沿第二光軸排列的第三透鏡以及第四透鏡。光學成像鏡頭符合:D1M≦3.6 mm,其中D1M為第一透鏡的物側面到交會點在第一光軸上的距離。基於以上設計,光學成像鏡頭可以有效縮減其鏡頭深度,且光學成像鏡頭於攝遠時具有良好的成像品質,並具有優異而穩定的光學性能。
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:
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。
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。
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的光軸I依序包含光圈2、前鏡片群G1、反射元件8、後鏡片群G2以及濾光片9。光軸I包括第一部分以及第二部分。光軸I的第一部份為第一光軸I1,且光軸I的第二部份為第二光軸I2。第二光軸I2不同於第一光軸I1,且第一光軸I1與第二光軸I2交會以形成位於反射元件8上的交會點IP。具體而言,第一光軸I1例如是垂直於第二光軸I2。另外,反射元件8包括反射面81,且反射元件8例如是鏡子,但本發明並不以此為限。
在本實施例中,前鏡片群G1包括第一透鏡3以及第二透鏡4,且後鏡片群G2包括第三透鏡5以及第四透鏡6。光圈2、第一透鏡3以及第二透鏡4從物側至交會點IP沿第一光軸I1依序排列,且第三透鏡5、第四透鏡6以及濾光片9從交會點IP至像側沿第二光軸I2依序排列。當由一待拍攝物所發出的光線進入光學成像鏡頭10後,會通過光圈2、第一透鏡3以及第二透鏡4並且由反射面81反射。接著,此光線通過第三透鏡5、第四透鏡6以及濾光片9之後,會在成像面100(image plane)形成影像。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。
在本實施例中,第一透鏡3至第四透鏡6皆具備屈光率且由塑膠材質所製成。然而,第一透鏡3至第四透鏡6的材質並不以此為限。
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為一凸面,且具有一位於光軸I附近區域的凸面部321及一位於圓周附近區域的凸面部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為一凹面,且具有一位於光軸I附近區域的凹面部411及一位於圓周附近區域的凹面部412。第二透鏡4的像側面42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凸面部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511及一位於圓周附近區域的凹面部512。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621及一位於圓周附近區域的凸面部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,且第一實施例的整體光學成像鏡頭10的系統焦距(effective focal length, EFL)為10.636 mm,半視角(half field of view, HFOV)為13.509∘,光圈值(f-number, Fno)為2.803,且其系統長度(TTL)為9.583 mm。其中,TTL是指第一透鏡3的物側面31到交會點IP在第一光軸I1上的距離,加上交會點IP到光學成像鏡頭10的成像面100在第二光軸I2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以及第四透鏡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: R:透鏡表面近光軸I處的曲率半徑; 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); Y:非球面曲線上的點與光軸I的距離; 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42所示。 其中, T1為第一透鏡3在第一光軸I1上的厚度; T2為第二透鏡4在第一光軸I1上的厚度; T3為第三透鏡5在第二光軸I2上的厚度; T4為第四透鏡6在第二光軸I2上的厚度; TF為濾光片9在第二光軸I2上的厚度; G12為第一透鏡3到第二透鏡4在第一光軸I1上的空氣間隙; G2M為第二透鏡4到交會點IP在第一光軸I1上的空氣間隙; GM3為交會點IP到第三透鏡5在第二光軸I2上的空氣間隙; G23為第二透鏡4到第三透鏡5在光軸I上的空氣間隙,即G23為G2M與GM3的總和; G34為第三透鏡5到第四透鏡6在第二光軸I2上的空氣間隙; G4F為第四透鏡6到濾光片9在第二光軸I2上的空氣間隙; GFP為濾光片9到成像面100在第二光軸I2上的空氣間隙; TTL為第一透鏡3的物側面31到交會點IP在第一光軸I1上的距離,加上交會點IP到光學成像鏡頭10的成像面100在第二光軸I2上的距離; ALT為第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5以及第四透鏡6這四個透鏡在光軸I上的厚度總和; AAG為第一透鏡3到第四透鏡6在光軸I上的三個空氣間隙總和,即AAG為G12、G23與G34的總和; BFL為第四透鏡6的像側面62到成像面100在第二光軸I2上的距離; D1M為第一透鏡3的物側面31到交會點IP在第一光軸I1上的距離;以及 Depth為第一透鏡3的物側面31與光軸I相交的第一位置P1與光學成像鏡頭10在第一光軸I1方向上最遠離第一位置P1的第二位置P2之間的距離。舉例而言,在第一實施例中,第二位置P2位於反射元件8上。然而在其他實施例中,第二位置P2可以位於其他地方,例如是位於第三透鏡5、第四透鏡6、濾光片9或具有成像面100的影像感測元件上,本發明並不以此為限; 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; fFG為前鏡片群G1的焦距; fBG為後鏡片群G2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; V1為第一透鏡3的阿貝係數; V2為第二透鏡4的阿貝係數; V3為第三透鏡5的阿貝係數; V4為第四透鏡6的阿貝係數; 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; EFL為光學成像鏡頭10的系統焦距;以及 TL為第一透鏡3的物側面31到第四透鏡6的像側面62在光軸I上的距離。
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1.9000 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±0.035 mm範圍內,故本實施例確實明顯改善相同波長的球差,此外,650奈米(紅光)、555奈米(綠光)以及470 奈米(藍光)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±0.016 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±0.16%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,在鏡頭深度已縮短至5.960 mm左右的條件下,仍能提供較佳的成像品質,故本第一實施例可具有較短的鏡頭深度,且光學成像鏡頭10於攝遠時具有良好的成像品質,以實現望遠攝像鏡頭的薄型化產品設計。
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424。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513及一位於圓周附近區域的凹面部512。第四透鏡6的物側面61為一凸面,且具有一位於光軸I附近區域的凸面部611及一位於圓周附近區域的凸面部614。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623及一位於圓周附近區域的凹面部624。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,且第二實施例的整體系統焦距為11.252 mm,半視角(HFOV)為13.060∘,光圈值(Fno)為2.970,且系統長度(TTL)為11.147 mm。
如圖13所示,則為第二實施例的第一透鏡3的物側面31到第四透鏡6的像側面62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42所示。
本第二實施例的縱向球差圖示圖11A是在光瞳半徑為1.9000 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±0.06 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±0.012 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±0.8%的範圍內。據此說明本第二實施例相較於現有光學鏡頭,在光學成像鏡頭10的鏡頭深度已縮短至11.073 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:第二實施例的鏡頭深度小於第一實施例的鏡頭深度。第二實施例的光學成像鏡頭其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。第二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。此外,第二實施例的這些透鏡其在光軸附近區域的厚度與在圓周附近區域的厚度之間的差異小於第一實施例。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間的參數或多或少有些不同。在第三實施例中,第二透鏡4的像側面42為一凸面,且具有一在光軸I附近區域的凸面部423及一位於圓周附近區域的凸面部422。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513及一位於圓周附近區域的凹面部512。第四透鏡6的物側面61為一凸面,且具有一位於光軸I附近區域的凸面部611及一位於圓周附近區域的凸面部614。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623及一位於圓周附近區域的凹面部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,且第三實施例的整體系統焦距為10.237 mm,半視角(HFOV)為14.099∘,光圈值(Fno)為2.710,且系統長度(TTL)為10.231 mm。
如圖17所示,則為第三實施例的第一透鏡3的物側面31到第四透鏡6的像側面62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42所示。
本第三實施例的縱向球差圖示圖15A是在光瞳半徑為1.9000 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±0.04 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±0.07 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±0.3%的範圍內。據此說明本第三實施例相較於現有光學鏡頭,在光學成像鏡頭10的鏡頭深度已縮短至6.000 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比第一實施例的光圈值小,也就是第三實施例的光圈比第一實施例的光圈大。此外,第三實施例的這些透鏡其在光軸附近區域的厚度與在圓周附近區域的厚度之間的差異小於第一實施例。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間的參數或多或少有些不同。在第四實施例中,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424。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513及一位於圓周附近區域的凹面部512。第四透鏡6的物側面61為一凸面,且具有一位於光軸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623及一位於圓周附近區域的凸面部622。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,且第四實施例的整體系統焦距為10.031 mm,半視角(HFOV)為14.412∘,光圈值(Fno)為2.647,且系統長度(TTL)為9.451 mm。
如圖21所示,則為第四實施例的第一透鏡3的物側面31到第四透鏡6的像側面62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42所示。
本第四實施例的縱向球差圖示圖19A是在光瞳半徑為1.9000 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±0.025 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±0.04 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±0.35%的範圍內。據此說明本第四實施例相較於現有光學鏡頭,在光學成像鏡頭10的鏡頭深度已縮短至5.900 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:第四實施例的鏡頭深度小於第一實施例的鏡頭深度。第四實施例的光圈值比第一實施例的光圈值小,也就是第四實施例的光圈比第一實施例的光圈大。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。此外,第四實施例的這些透鏡其在光軸附近區域的厚度與在圓周附近區域的厚度之間的差異小於第一實施例。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間的參數或多或少有些不同。在第五實施例中,第二透鏡4的像側面42為一凸面,且具有一在光軸I附近區域的凸面部423及一位於圓周附近區域的凸面部422。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513及一位於圓周附近區域的凹面部512。第四透鏡6的物側面61為一凸面,且具有一位於光軸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623及一位於圓周附近區域的凸面部622。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,且第五實施例的整體系統焦距為9.922 mm,半視角(HFOV)為14.497∘,光圈值(Fno)為2.615,且系統長度(TTL)為9.579 mm。
如圖25所示,則為第五實施例的第一透鏡3的物側面31到第四透鏡6的像側面62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42所示。
本第五實施例的縱向球差圖示圖23A是在光瞳半徑為1.9000 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±0.025 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±0.03 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±0.5%的範圍內。據此說明本第五實施例相較於現有光學鏡頭,在光學成像鏡頭10的鏡頭深度已縮短至5.960 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:第五實施例的光圈值比第一實施例的光圈值小,也就是第五實施例的光圈比第一實施例的光圈大。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。此外,第五實施例的這些透鏡其在光軸附近區域的厚度與在圓周附近區域的厚度之間的差異小於第一實施例。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間的參數或多或少有些不同。在第六實施例中,第二透鏡4的像側面42為一凸面,且具有一在光軸I附近區域的凸面部423及一位於圓周附近區域的凸面部422。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513及一位於圓周附近區域的凹面部512。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,且具有一位於光軸I附近區域的凸面部611及一位於圓周附近區域的凸面部614。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623及一位於圓周附近區域的凹面部624。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,且第六實施例的整體系統焦距為10.250 mm,半視角(HFOV)為14.090∘,光圈值(Fno)為2.706,且系統長度(TTL)為10.591 mm。
如圖29所示,則為第六實施例的第一透鏡3的物側面31到第四透鏡6的像側面62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43所示。
本第六實施例的縱向球差圖示圖27A是在光瞳半徑為1.9000 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±0.016 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±0.03 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±0.25%的範圍內。據此說明本第六實施例相較於現有光學鏡頭,在光學成像鏡頭10的鏡頭深度已縮短至5.760 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:第六實施例的鏡頭深度小於第一實施例的鏡頭深度。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。第六實施例的縱向球差的範圍小於第一實施例的縱向球差的範圍。此外,第六實施例的這些透鏡其在光軸附近區域的厚度與在圓周附近區域的厚度之間的差異小於第一實施例。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間的參數或多或少有些不同。在第七實施例中,第二透鏡4的像側面42為一凸面,且具有一在光軸I附近區域的凸面部423及一位於圓周附近區域的凸面部422。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513及一位於圓周附近區域的凹面部512。第四透鏡6的物側面61為一凸面,且具有一位於光軸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623及一位於圓周附近區域的凸面部622。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,且第七實施例的整體系統焦距為9.886 mm,半視角(HFOV)為14.572∘,光圈值(Fno)為2.600,且系統長度(TTL)為9.508 mm。
如圖33所示,則為第七實施例的第一透鏡3的物側面31到第四透鏡6的像側面62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43所示。
本第七實施例的縱向球差圖示圖31A是在光瞳半徑為1.9000 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±0.025 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±0.025 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±0.7%的範圍內。據此說明本第七實施例相較於現有光學鏡頭,在光學成像鏡頭10的鏡頭深度已縮短至5.920 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:第七實施例的鏡頭深度小於第一實施例的鏡頭深度。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。此外,第七實施例的這些透鏡其在光軸附近區域的厚度與在圓周附近區域的厚度之間的差異小於第一實施例。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間的參數或多或少有些不同。在第八實施例中,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424。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513及一位於圓周附近區域的凹面部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524。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613及一位於圓周附近區域的凹面部612。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,且第八實施例的整體系統焦距為11.944 mm,半視角(HFOV)為12.042∘,光圈值(Fno)為3.152,且系統長度(TTL)為9.749 mm。
如圖37所示,則為第八實施例的第一透鏡3的物側面31到第四透鏡6的像側面62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43所示。
本第八實施例的縱向球差圖示圖35A是在光瞳半徑為1.9000 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±0.04 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±2.0%的範圍內。據此說明本第八實施例相較於現有光學鏡頭,在光學成像鏡頭10的鏡頭深度已縮短至5.850 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:第八實施例的鏡頭深度小於第一實施例的鏡頭深度。第八實施例的光學成像鏡頭其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。此外,第八實施例的這些透鏡其在光軸附近區域的厚度與在圓周附近區域的厚度之間的差異小於第一實施例。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間的參數或多或少有些不同。在第九實施例中,第二透鏡4的像側面42為一凸面,且具有一在光軸I附近區域的凸面部423及一位於圓周附近區域的凸面部422。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513及一位於圓周附近區域的凹面部512。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614。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623及一位於圓周附近區域的凹面部624。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,且第九實施例的整體系統焦距為10.045 mm,半視角(HFOV)為14.590∘,光圈值(Fno)為2.640,且系統長度(TTL)為10.265 mm。
如圖41所示,則為第九實施例的第一透鏡3的物側面31到第四透鏡6的像側面62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43所示。
本第九實施例的縱向球差圖示圖39A是在光瞳半徑為1.9000 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±0.02 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±0.07 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±0.7%的範圍內。據此說明本第九實施例相較於現有光學鏡頭,在光學成像鏡頭10的鏡頭深度已縮短至6.100 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:第九實施例的光圈值比第一實施例的光圈值小,也就是第九實施例的光圈比第一實施例的光圈大。第九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。此外,第九實施例的這些透鏡其在光軸附近區域的厚度與在圓周附近區域的厚度之間的差異小於第一實施例。第九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42至圖43。圖42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43為上述第六實施例至第九實施例的各項光學參數的表格圖。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、鏡頭深度有效縮短、且技術上可行之光學成像鏡頭:
本發明實施例的光學成像鏡頭10的鏡頭深度(即Depth)為第一透鏡3的物側面31與光軸I相交的第一位置與光學成像鏡頭10在第一光軸I1方向上最遠離第一位置的第二位置之間的距離。鏡頭深度(即Depth)與第一透鏡3的物側面3到交會點IP在第一光軸I1上的距離(即D1M)有關。因此,當滿足下列條件式時,無論第一光軸I1與第二光軸I2之間的夾角為何,皆可有效縮短鏡頭深度(即Depth)。               D1M≦3.6 mm;若能進一步符合下列條件式時,能使得光學成像鏡頭10不至過短而不易成像:3.2mm≦D1M≦3.6 mm。
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、整體深度有效縮短、且技術上可行之光學成像鏡頭:
一、光學成像鏡頭10包括前鏡片群G1與後鏡片群G2並加入反射元件8而使得光軸I摺疊。在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。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。
當本發明光學成像鏡頭滿足下列任一條件式時,第二透鏡4與第三透鏡5之間有足夠的空間放置反射元件8以進行成像光線的反射。另外,當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:               G23/T4≦10.5;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,並避免GM3過長而影響鏡頭體積:5.8≦G23/T4≦10.5;               G23/(G12+G34)≦17.8;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,並避免GM3過長而影響鏡頭體積:4.1≦G23/(G12+G34)≦17.8;               G23/(T2+G34)≦10.5;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,並避免GM3過長而影響鏡頭體積:3.5≦G23/(T2+G34)≦10.5;               G23/(T2+T4)≦9.5;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,並避免GM3過長而影響鏡頭體積:4.4≦G23/(T2+T4)≦9.5;               G23/(T2+T3)≦11.7;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,並避免GM3過長而影響鏡頭體積:4.5≦G23/(T2+T3)≦11.7;以及               EFL/T2≦41.5;
二、第三透鏡5的物側面51與像側面52的至少其中一面具有反曲點有利於修正前二鏡片(即第一透鏡3以及第二透鏡4)產生主要的像差。
三、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,使得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該光學成像鏡頭整體之小型化,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。
當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/T3≦7.8;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:3.5≦ALT/T3≦7.8;               AAG/G34≦25;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:3.6≦AAG/G34≦25;               EFL/(T2+T3+T4)≦12.6;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:5.9≦EFL/(T2+T3+T4)≦12.6;               ALT/(G12+G34)≦10.5;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:2.0≦ALT/(G12+G34)≦10.5;               TTL/(T3+T4)≦12.2;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:7.0≦TTL/(T3+T4)≦12.2;               AAG/(T3+T4)≦7.2;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:3.4≦AAG/(T3+T4)≦7.2;               EFL/G34≦42.5;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:12.3≦EFL/G34≦42.5;以及               TTL/(T3+G34)≦17.5;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:7.8≦TTL/(T3+G34)≦17.5。
當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:               12.5≦TTL/(T2+T3);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:12.5≦TTL/(T2+T3)≦21;               4.7≦AAG/T1;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:4.7≦AAG/T1≦5.8;               4.9≦AAG/(T2+T4);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:4.9≦AAG/(T2+T4)≦7.0;以及               2.8≦BFL/T2;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≦BFL/T2≦16.1。
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深度縮短、可用光圈加大、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。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從物側至像側沿光軸I依序包括前鏡片群G1、反射元件8以及後鏡片群G2,且光軸I包括第一光軸I1以及不同於第一光軸I1的第二光軸I2。第一光軸I1與第二光軸I2交會以形成位於反射元件8上的交會點IP。另外,前鏡片群G1包括沿第一光軸I1排列的第一透鏡3以及第二透鏡4,且後鏡片群G2包括沿第二光軸I2排列的第三透鏡5以及第四透鏡6。
本發明的實施例的光學成像鏡頭10的鏡頭深度(即Depth)為第一透鏡3的物側面31與光軸I相交的第一位置與光學成像鏡頭10在第一光軸I1方向上最遠離第一位置的第二位置之間的距離。另外,D1M為第一透鏡3的物側面3到交會點IP在第一光軸I1上的距離,且Depth與D1M有關。本發明的實施例的光學成像鏡頭10滿足:D1M≦3.6 mm。因此,無論第一光軸I1與第二光軸I2之間的夾角為何,皆可有效縮短鏡頭深度(即Depth),且光學成像鏡頭於攝遠時具有良好的成像品質。
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、91‧‧‧物側面
311、312、321、322、422、423、513、522、611、614、621、622‧‧‧凸面部
411、412、421、424、511、512、521、524、612、613、623、624‧‧‧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
8‧‧‧反射元件
81‧‧‧反射面
9‧‧‧濾光片
A‧‧‧光軸附近區域
C‧‧‧圓周附近區域
E‧‧‧延伸部
G1‧‧‧前鏡片群
G2‧‧‧後鏡片群
I‧‧‧光軸
I1‧‧‧第一光軸
I2‧‧‧第二光軸
IP‧‧‧交會點
Lc‧‧‧主光線
Lm‧‧‧邊緣光線
M、R‧‧‧點
P1‧‧‧第一位置
P2‧‧‧第二位置
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43示出本發明之第六至第九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、312、321、322、422、522、611、621、622‧‧‧凸面部
411、412、421、511、512、521、612‧‧‧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
8‧‧‧反射元件
81‧‧‧反射面
9‧‧‧濾光片
G1‧‧‧前鏡片群
G2‧‧‧後鏡片群
I‧‧‧光軸
I1‧‧‧第一光軸
I2‧‧‧第二光軸
IP‧‧‧交會點
P1‧‧‧第一位置
P2‧‧‧第二位置

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一前鏡片群、一反射元件以及一後鏡片群,該光軸包括一第一光軸以及不同於該第一光軸的一第二光軸,該第一光軸與該第二光軸交會以形成位於該反射元件上的一交會點,其中該前鏡片群包括沿該第一光軸排列的一第一透鏡以及一第二透鏡,該後鏡片群包括沿該第二光軸排列的一第三透鏡以及一第四透鏡,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,               其中該光學成像鏡頭符合:               D1M≦3.6 mm,               其中,D1M為該第一透鏡的該物側面到該交會點在該第一光軸上的距離。
  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:ALT/T3≦7.8,其中ALT為該第一透鏡、該第二透鏡、該第三透鏡以及該第四透鏡這四個透鏡在該光軸上的厚度總和,且T3為該第三透鏡在該第二光軸上的厚度。
  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:AAG/G34≦25,其中AAG為該第一透鏡到該第四透鏡在該光軸上的三個空氣間隙總和,且G34為該第三透鏡到該第四透鏡在該第二光軸上的空氣間隙。
  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:12.5≦TTL/(T2+T3),其中TTL為該第一透鏡的該物側面到該交會點在該第一光軸上的距離,加上該交會點到該光學成像鏡頭的一成像面在該第二光軸上的距離,T2為該第二透鏡在該第一光軸上的厚度,且T3為該第三透鏡在該第二光軸上的厚度。
  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:G23/T4≦10.5,其中G2M為該第二透鏡到該交會點在該第一光軸上的空氣間隙,GM3為該交會點到該第三透鏡在該第二光軸上的空氣間隙,G23為該第二透鏡到該第三透鏡在該光軸上的空氣間隙,G23為G2M與GM3的總和,且T4為該第四透鏡在該第二光軸上的厚度。
  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:EFL/(T2+T3+T4)≦12.6,其中EFL為該光學成像鏡頭的系統焦距,T2為該第二透鏡在該第一光軸上的厚度,T3為該第三透鏡在該第二光軸上的厚度,且T4為該第四透鏡在該第二光軸上的厚度。
  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:G23/(G12+G34)≦17.8,其中G2M為該第二透鏡到該交會點在該第一光軸上的空氣間隙,GM3為該交會點到該第三透鏡在該第二光軸上的空氣間隙,G23為該第二透鏡到該第三透鏡在該光軸上的空氣間隙,G23為G2M與GM3的總和,G12為該第一透鏡到該第二透鏡在該第一光軸上的空氣間隙,且G34為該第三透鏡到該第四透鏡在該第二光軸上的空氣間隙。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的光學成像鏡頭,其中該第三透鏡的該物側面與該第三透鏡的該像側面的至少其中之一具有一轉折點。
  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:EFL/T2≦41.5,其中EFL為該光學成像鏡頭的系統焦距,且T2為該第二透鏡在該第一光軸上的厚度。
  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:ALT/(G12+G34)≦10.5,其中ALT為該第一透鏡、該第二透鏡、該第三透鏡以及該第四透鏡這四個透鏡在該光軸上的厚度總和,G12為該第一透鏡到該第二透鏡在該第一光軸上的空氣間隙,且G34為該第三透鏡到該第四透鏡在該第二光軸上的空氣間隙。
  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/(T3+T4)≦12.2,其中TTL為該第一透鏡的該物側面到該交會點在該第一光軸上的距離,加上該交會點到該光學成像鏡頭的一成像面在該第二光軸上的距離,T3為該第三透鏡在該第二光軸上的厚度,且T4為該第四透鏡在該第二光軸上的厚度。
  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:AAG/(T3+T4)≦7.2,其中AAG為該第一透鏡到該第四透鏡在該光軸上的三個空氣間隙總和,T3為該第三透鏡在該第二光軸上的厚度,且T4為該第四透鏡在該第二光軸上的厚度。
  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:G23/(T2+G34)≦10.5,其中G2M為該第二透鏡到該交會點在該第一光軸上的空氣間隙,GM3為該交會點到該第三透鏡在該第二光軸上的空氣間隙,G23為該第二透鏡到該第三透鏡在該光軸上的空氣間隙,G23為G2M與GM3的總和,T2為該第二透鏡在該第一光軸上的厚度,且G34為該第三透鏡到該第四透鏡在該第二光軸上的空氣間隙。
  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:EFL/G34≦42.5,其中EFL為該光學成像鏡頭的系統焦距,且G34為該第三透鏡到該第四透鏡在該第二光軸上的空氣間隙。
  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:G23/(T2+T4)≦9.5,其中G2M為該第二透鏡到該交會點在該第一光軸上的空氣間隙,GM3為該交會點到該第三透鏡在該第二光軸上的空氣間隙,G23為該第二透鏡到該第三透鏡在該光軸上的空氣間隙,G23為G2M與GM3的總和,T2為該第二透鏡在該第一光軸上的厚度,且T4為該第四透鏡在該第二光軸上的厚度。
  16. 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:4.7≦AAG/T1,其中AAG為該第一透鏡到該第四透鏡在該光軸上的三個空氣間隙總和,且T1為該第一透鏡在該第一光軸上的厚度。
  17. 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:4.9≦AAG/(T2+T4) ,其中AAG為該第一透鏡到該第四透鏡在該光軸上的三個空氣間隙總和,T2為該第二透鏡在該第一光軸上的厚度,且T4為該第四透鏡在該第二光軸上的厚度。
  18. 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≦BFL/T2,其中BFL為該第四透鏡的該像側面到該光學成像鏡頭的一成像面在該第二光軸上的距離,且T2為該第二透鏡在該第一光軸上的厚度。
  19. 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:G23/(T2+T3)≦11.7,其中G2M為該第二透鏡到該交會點在該第一光軸上的空氣間隙,GM3為該交會點到該第三透鏡在該第二光軸上的空氣間隙,G23為該第二透鏡到該第三透鏡在該光軸上的空氣間隙,G23為G2M與GM3的總和,T2為該第二透鏡在該第一光軸上的厚度,且T3為該第三透鏡在該第二光軸上的厚度。
  20. 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/(T3+G34)≦17.5,其中TTL為該第一透鏡的該物側面到該交會點在該第一光軸上的距離,加上該交會點到該光學成像鏡頭的一成像面在該第二光軸上的距離,該T3為該第三透鏡在該第二光軸上的厚度,且G34為該第三透鏡到該第四透鏡在該第二光軸上的空氣間隙。
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