TW201728943A - 光學成像鏡頭 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種光學成像鏡頭，其從物側至像側依序包括第一、第二、第三、第四、第五、第六透鏡。本發明透過控制各透鏡的凹凸曲面排列，並以至少一關係式控制相關參數，而在維持良好光學性能之條件下，縮短鏡頭長度。

Description

光學成像鏡頭
本發明乃是與一種光學成像鏡頭相關，且尤其是與應用六片式透鏡之光學成像鏡頭相關。
消費性電子產品的規格日新月異，追求輕薄短小的腳步也未曾放慢，甚至也開始加入了望遠特性的需求，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。而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。以一六片式透鏡結構而言，以往之發明，第一透鏡物側面至成像面在光軸上的距離大，將不利手機和數位相機的薄型化。
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。
因此，微型化鏡頭的技術難度明顯高出傳統鏡頭，故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，長久以來一直是本領域產、官、學界所持續精進的目標。
本發明之一目的係在提供一種光學成像鏡頭，透過控制各透鏡的凹凸曲面排列，並以至少一個關係式控制相關參數，維持足夠之光學性能，且同時縮短鏡頭長度。
依據本發明，提供一種光學成像鏡頭，從物側至像側沿一光軸依序包括一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡、一第四透鏡、一第五透鏡及一第六透鏡，每一透鏡都具有一屈光率，而且具有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。
為了便於表示本發明所指的參數，在本說明書及圖示中定義：T1代表第一透鏡在光軸上的厚度、G1代表第一透鏡與第二透鏡之間在光軸上的空氣間隙寬度、T2代表第二透鏡在光軸上的厚度、G2代表第二透鏡與第三透鏡之間在光軸上的空氣間隙寬度、T3代表第三透鏡在光軸上的厚度、G3代表第三透鏡與第四透鏡之間在光軸上的空氣間隙寬度、T4代表第四透鏡在光軸上的厚度、G4代表第四透鏡與第五透鏡之間在光軸上的空氣間隙寬度、T5代表第五透鏡在光軸上的厚度、G5代表第五透鏡與第六透鏡之間在光軸上的空氣間隙寬度、T6代表第六透鏡在光軸上的厚度、G6F代表第六透鏡之像側面至一紅外線濾光件之物側面在光軸上的距離、TF代表紅外線濾光件在光軸上的厚度、GFP代表紅外線濾光件之像側面至成像面在光軸上的距離、f1代表第一透鏡的焦距、f2代表第二透鏡的焦距、f3代表第三透鏡的焦距、f4代表第四透鏡的焦距、f5代表第五透鏡的焦距、f6代表第六透鏡的焦距、n1代表第一透鏡的折射率、n2代表第二透鏡的折射率、n3代表第三透鏡的折射率、n4代表第四透鏡的折射率、n5代表第五透鏡的折射率、n6代表第六透鏡的折射率、v1代表第一透鏡的阿貝數、v2代表第二透鏡的阿貝數、v3代表第三透鏡的阿貝數、v4代表第四透鏡的阿貝數、v5代表第五透鏡的阿貝數、v6代表第六透鏡的阿貝數、HFOV(half field of view)代表光學成像鏡頭的半視角、Fno(f-number)代表光學成像鏡頭的光圈值、EFL代表光學成像鏡頭的有效焦距、TL代表第一透鏡之物側面至第六透鏡之像側面在光軸上的距離、TTL代表第一透鏡之物側面至成像面在 光軸上的距離、ALT代表第一透鏡至第六透鏡在光軸上的六片透鏡厚度總和(即T1、T2、T3、T4、T5、T6之和)、AAG代表第一透鏡至第六透鏡之間在光軸上的五個空氣間隙寬度總和(即G1、G2、G3、G4、G5之和)、BFL代表光學成像鏡頭的後焦距，即第六透鏡之像側面至成像面在光軸上的距離(即G6F、TF、GFP之和)。
依據本發明的所提供的光學成像鏡頭，第一透鏡的像側面上包括一位於圓周附近區域的凹面部，第二透鏡具有負屈光率，且第二透鏡的像側面上包括一位於光軸附近區域的凹面部及一位於圓周附近區域的凹面部，第三透鏡具有正屈光率，且第三透鏡的物側面上包括一位於圓周附近區域的凹面部，第五透鏡的像側面上包括一位於光軸附近區域的凸面部，光學成像鏡頭只具備上述六片具有屈光率的透鏡，並滿足下列關係式：1.0≦(G4+T5)/(T3+G3+T4) 關係式(1)；第四透鏡的像側面到第五透鏡的像側面之間在光軸上的距離係大於第三透鏡的物側面到第四透鏡的像側面之間在光軸上的距離。
本發明可選擇性地控制前述參數，額外滿足下列關係式：TTL/(G3+G4)≦10.6 關係式(2)；12.6≦EFL/(G1+G3) 關係式(3)；ALT/T2≦10.5 關係式(4)；EFL/T6≦9.8 關係式(5)；AAG/T5≦2.0 關係式(6)；(T1+T5)/T2≦5.4 關係式(7)；17.0≦TTL/T4 關係式(8)；EFL/(T2+T6)≦8.2 關係式(9)；TTL/(T3+T6)≦7.5 關係式(10)；ALT/G4≦8.2 關係式(11)；4.0≦ALT/(G3+G4)≦6.5 關係式(12)；EFL/(T2+T3)≦8.50 關係式(13)；(T1+T5)/T4≦5.1 關係式(14)； TTL/T2≦18.5 關係式(15)；2.3≦BFL/(G3+G5) 關係式(16)；AAG/T2≦5.5 關係式(17)；6.1≦ALT/(G3+G5) 關係式(18)；AAG/Tmin≦10.3 關係式(19)；及/或10.2≦TTL/(G3+G5) 關係式(20)。
由上述中可以得知，本發明之可攜式電子裝置與其光學成像鏡頭透過控制各透鏡的凹凸曲面排列，並以至少一關係式控制相關參數，可維持良好的光學性能，並有效縮短鏡頭長度。
1,2,3,4,5,6,7,8,9,10‧‧‧光學成像鏡頭
100,200,300,400,500,600,700,800,900,1000‧‧‧光圈
110,210,310,410,510,610,710,810,910,1010‧‧‧第一透鏡
111,121,131,141,151,161,171,211,221,231,241,251,261,271,311,321,331,341,351,361,371,411,421,431,441,451,461,471,511,521,531,541,551,561,571,611,621,631,641,651,661,671,711,721,731,741,751,761,771,811,821,831,841,851,861,871,911,921,931,941,951,961,971,1011,1021,1031,1041,1051,1061,1071‧‧‧物側面
112,122,132,142,152,162,172,212,222,232,242,252,262,272,312,322,332,342,352,362,372,412,422,432,442,452,462,472,512,522,532,542,552,562,572,612,622,632,642,652,662,672,712,722,732,742,752,762,772,812,822,832,842,852,862,872,912,922,932,942,952,962,972,1012,1022,1032,1042,1052,1062,1072‧‧‧像側面
120,220,320,420,520,620,720,820,920,1020‧‧‧第二透鏡
130,230,330,430,530,630,730,830,930,1030‧‧‧第三透鏡
140,240,340,440,540,640,740,840,940,1040‧‧‧第四透鏡
150,250,350,450,550,650,750,850,950,1050‧‧‧第五透鏡
160,260,360,460,560,660,760,860,960,1060‧‧‧第六透鏡
170,270,370,470,570,670,770,870,970,1070‧‧‧濾光件
180,280,380,480,580,680,780,880,980,1080‧‧‧成像面
1111,1211,1311,1321,1521,2411,3411,4411,5411,6411,7411,8411,8611,9411,9421,10411‧‧‧位於光軸附近區域的凸面部
1112,1212,1322,1422,1522,1622‧‧‧位於圓周附近區域的凸面部
1121,1221,1411,1421,1511,1611,1621,8311‧‧‧位於光軸附近區域的凹面部
1122,1222,1312,1412,1512,1612‧‧‧位於圓周附近區域的凹面部
d1,d2,d3,d4,d5,d6,d7‧‧‧空氣間隙
A1‧‧‧物側
A2‧‧‧像側
I‧‧‧光軸
I-I'‧‧‧軸線
A,C,E‧‧‧區域
本發明所附圖示說明如下：圖1顯示本發明之一實施例之透鏡剖面結構示意圖；圖2繪示透鏡面形與光線焦點的關係示意圖；圖3繪示範例一的透鏡面形與有效半徑的關係圖；圖4繪示範例二的透鏡面形與有效半徑的關係圖；圖5繪示範例三的透鏡面形與有效半徑的關係圖；圖6顯示依據本發明之第一實施例之光學成像鏡頭之六片式透鏡之剖面結構示意圖；圖7顯示依據本發明之第一實施例之光學成像鏡頭之縱向球差與各項像差圖示意圖；圖8顯示依據本發明之第一實施例光學成像鏡頭之各透鏡之詳細光學數據；圖9顯示依據本發明之第一實施例之光學成像鏡頭之非球面數據； 圖10顯示依據本發明之第二實施例之光學成像鏡頭之六片式透鏡之剖面結構示意圖；圖11顯示依據本發明之第二實施例光學成像鏡頭之縱向球差與各項像差圖示意圖；圖12顯示依據本發明之第二實施例之光學成像鏡頭之各透鏡之詳細光學數據；圖13顯示依據本發明之第二實施例之光學成像鏡頭之非球面數據；圖14顯示依據本發明之第三實施例之光學成像鏡頭之六片式透鏡之剖面結構示意圖；圖15顯示依據本發明之第三實施例光學成像鏡頭之縱向球差與各項像差圖示意圖；圖16顯示依據本發明之第三實施例之光學成像鏡頭之各透鏡之詳細光學數據；圖17顯示依據本發明之第三實施例之光學成像鏡頭之非球面數據；圖18顯示依據本發明之第四實施例之光學成像鏡頭之六片式透鏡之剖面結構示意圖；圖19顯示依據本發明之第四實施例光學成像鏡頭之縱向球差與各項像差圖示意圖；圖20顯示依據本發明之第四實施例之光學成像鏡頭之各透鏡之詳細光學數據；圖21顯示依據本發明之第四實施例之光學成像鏡頭之非球面數據；圖22顯示依據本發明之第五實施例之光學成像鏡頭之六片式透鏡之剖面結構示意圖； 圖23顯示依據本發明之第五實施例光學成像鏡頭之縱向球差與各項像差圖示意圖；圖24顯示依據本發明之第五實施例之光學成像鏡頭之各透鏡之詳細光學數據；圖25顯示依據本發明之第五實施例之光學成像鏡頭之非球面數據；圖26顯示依據本發明之第六實施例之光學成像鏡頭之六片式透鏡之剖面結構示意圖；圖27顯示依據本發明之第六實施例光學成像鏡頭之縱向球差與各項像差圖示意圖；圖28顯示依據本發明之第六實施例之光學成像鏡頭之各透鏡之詳細光學數據；圖29顯示依據本發明之第六實施例之光學成像鏡頭之非球面數據；圖30顯示依據本發明之第七實施例之光學成像鏡頭之六片式透鏡之剖面結構示意圖；圖31顯示依據本發明之第七實施例之光學成像鏡頭之縱向球差與各項像差圖示意圖；圖32顯示依據本發明之第七實施例光學成像鏡頭之各透鏡之詳細光學數據；圖33顯示依據本發明之第七實施例之光學成像鏡頭之非球面數據；圖34顯示依據本發明之第八實施例之光學成像鏡頭之六片式透鏡之剖面結構示意圖；圖35顯示依據本發明之第八實施例光學成像鏡頭之縱向球差與各項像差圖示意圖； 圖36顯示依據本發明之第八實施例之光學成像鏡頭之各透鏡之詳細光學數據；圖37顯示依據本發明之第八實施例之光學成像鏡頭之非球面數據；圖38顯示依據本發明之第九實施例之光學成像鏡頭之六片式透鏡之剖面結構示意圖；圖39顯示依據本發明之第九實施例光學成像鏡頭之縱向球差與各項像差圖示意圖；圖40顯示依據本發明之第九實施例之光學成像鏡頭之各透鏡之詳細光學數據；圖41顯示依據本發明之第九實施例之光學成像鏡頭之非球面數據；圖42顯示依據本發明之第十實施例之光學成像鏡頭之六片式透鏡之剖面結構示意圖；圖43顯示依據本發明之第十實施例光學成像鏡頭之縱向球差與各項像差圖示意圖；圖44顯示依據本發明之第十實施例之光學成像鏡頭之各透鏡之詳細光學數據；圖45顯示依據本發明之第十實施例之光學成像鏡頭之非球面數據；圖46統列出以上十個實施例的T1、G1、T2、G2、T3、G3、T4、G4、T5、G5、T6、G6、TF、GFP、ALT、AAG、BFL、TTL、Tmin、(G4+T5)/(T3+G3+T4)、TTL/(G3+G4)、EFL/(G1+G3)、ALT/T2、EFL/T6、AAG/T5、(T1+T5)/T2、TTL/T4、EFL/(T2+T6)、TTL/(T3+T6)、ALT/G4、ALT/(G3+G4)、EFL/(T2+T3)、(T1+T5)/T4、TTL/T2、BFL/(G3+G5)、AAG/T2、ALT/(G3+G5)、AAG/Tmin及TTL/(G3+G5)值的比較表。
為進一步說明各實施例，本發明乃提供有圖式。此些圖式乃為本發明揭露內容之一部分，其主要係用以說明實施例，並可配合說明書之相關描述來解釋實施例的運作原理。配合參考這些內容，本領域具有通常知識者應能理解其他可能的實施方式以及本發明之優點。圖中的元件並未按比例繪製，而類似的元件符號通常用來表示類似的元件。
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：如圖1所示，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為第一範例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為第二範例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為第三範例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。
本發明之光學成像鏡頭，乃是一定焦鏡頭，且是由從物側至像側沿一光軸依序設置之一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡、一第四透鏡、一第五透鏡及一第六透鏡所構成，每一透鏡都具有屈光率且具有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，較佳地，第四透鏡的像側面到第五透鏡的像側面之間在光軸上的距離係大於第三透鏡的物側面到第四透鏡的像側面之間在光軸上的距離。本發明之光學成像鏡頭總共只有前述六片具有屈光率的透鏡，透過設計各透鏡之細部特徵，而可縮短鏡頭長度並提供良好的光學性能。
在此設計的前述各鏡片之特性主要是考量光學成像鏡頭的光學特性與鏡頭長度，舉例來說：在第一透鏡像側面上圓周附近區域形成凹面部，使第二透鏡具有負屈光率，並在第二透鏡像側面上光軸附近區域形成凹面部及在圓周附近區域形成凹面部，如此有效收復光線，並有利於修正第一透鏡所產生的像差。再搭配第三透鏡的正屈光率，在第三透鏡物側面上圓周附近區域形成的凹面部，及在第五透鏡之像側面上光軸附近區域形成的凸面部，則有利於修正第一、第二透鏡所產生的像差，以提升光學成像鏡頭的成像品質。
為了達成縮短透鏡系統長度，本發明適當地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，故在滿足以下至少一條件式的數值限定之下，光學成像系統能達到較佳的配置。此些條件式諸如：1.0≦(G4+T5)/(T3+G3+T4) 關係式(1)；TTL/(G3+G4)≦10.6 關係式(2)；12.6≦EFL/(G1+G3) 關係式(3)；ALT/T2≦10.5 關係式(4)；EFL/T6≦9.8 關係式(5)；AAG/T5≦2.0 關係式(6)；(T1+T5)/T2≦5.4 關係式(7)； 17.0≦TTL/T4 關係式(8)；EFL/(T2+T6)≦8.2 關係式(9)；TTL/(T3+T6)≦7.5 關係式(10)，ALT/G4≦8.2 關係式(11)，4.0≦ALT/(G3+G4)≦6.5 關係式(12)；EFL/(T2+T3)≦8.50 關係式(13)；(T1+T5)/T4≦5.1 關係式(14)；TTL/T2≦18.5 關係式(15)；2.3≦BFL/(G3+G5) 關係式(16)；AAG/T2≦5.5 關係式(17)；6.1≦ALT/(G3+G5) 關係式(18)；AAG/Tmin≦10.3 關係式(19)；及/或10.2≦TTL/(G3+G5) 關係式(20)。
當光學成像鏡頭滿足條件式(2)、(10)、(15)時，有利於縮短鏡頭長度而不致使遠方物體攝像能力過於降低；此些條件式較佳地限制為6.9≦TTL/(G3+G4)≦10.6、4.3≦TTL/(T3+T6)≦7.5、16.4≦TTL/T2≦18.5，當光學成像鏡頭進一步滿足此些限制時，可避免在增進遠方物體的攝像能力的同時，使鏡頭長度過長。
當光學成像鏡頭滿足條件式(4)、(6)、(7)、(11)、(12)、(14)、(17)、(19)時，可藉此限制透鏡厚度與空氣間隙的關係，以提高望遠攝像能力，並同時不至影響成像品質。此些條件式較佳地限制為8.8≦ALT/T2≦10.5、0.8≦AAG/T5≦2.0、4.1≦(T1+T5)/T2≦5.4、4.2≦ALT/G4≦8.2、4.0≦ALT/(G3+G4)≦6.5、4.1≦(T1+T5)/T4≦5.1、2.4≦AAG/T2≦5.5、2.5≦AAG/Tmin≦10.3，當光學成像鏡頭進一步滿足此些限制時，可使各透鏡厚度與空氣間隔維持一適當值，避免任一參數過大而不利於光學成像鏡頭整體之薄型化，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。
當光學成像鏡頭滿足條件式(3)、(5)、(6)、(13)時，可藉此限制焦距與各透鏡厚度與鏡片間空氣間隙的關係，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，且降低光學成像鏡頭設計及加工的困難度。較佳地，此些條件式限制為12.6≦EFL/(G1+G3)≦48.1、5.5≦EFL/T6≦9.8、3.9≦EFL/(T2+T6)≦8.2、4.6≦EFL/(T2+T3)≦8.5。
當光學成像鏡頭滿足條件式(1)、(8)、(16)、(18)、(20)時，可使各透鏡厚度與空氣間隔維持一適當值，避免任一參數過大而不利於該光學成像鏡頭整體之薄型化，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，其等條件式較佳地限制為1.0≦(G4+T5)/(T3+G3+T4)≦3.1、17.0≦TTL/T4≦20.2、2.3≦BFL/(G3+G5)≦10.0、6.1≦ALT/(G3+G5)≦26.1、10.2≦TTL/(G3+G5)≦42.3。
有鑑於光學系統設計的不可預測性，在本發明的架構之下，符合上述的關係式時，能較佳地使本發明的鏡頭長度縮短、可用光圈增大(即光圈值縮小)、視場角增加、成像品質提升及/或組裝良率提升而改善先前技術的缺點。
在實施本發明時，除了上述關係式之外，亦可如以下實施例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/或解析度的控制以及製造上良率的提升。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，並不限於此。
為了說明本發明確實可在提供良好的光學性能的同時，增加視場角及降低光圈值，以下提供多個實施例以及其詳細的光學數據。首先請一併參考圖6至圖9，其中圖6顯示依據本發明之第一實施例之光學成像鏡頭之六片式透鏡之剖面結構示意圖，圖7顯示依據本發明之第一實施例之光學成像鏡頭之縱向球差與各項像差圖示意圖，圖8顯示依據本發明之第一實施例之光學成像鏡頭之詳細光學數據，圖9顯示依據本發明之第一實施例光學成像鏡頭之各透鏡之非球面數據。
如圖6所示，本實施例之光學成像鏡頭1從物側A1至像側A2依序包括一光圈(aperture stop)100、一第一透鏡110、一第二透鏡120、一第三透鏡130、一第四透鏡140、一第五透鏡150及一第六透鏡160。一濾光件170及一影像感測器的一成像面180皆設置於光學成像鏡頭1的像側A2。在本實施例中，濾光件170為紅外線濾光片(IR cut filter)且設於第六透鏡160與成像面180之間，濾光件170將經過光學成像鏡頭1的光過濾掉特定波段的波長，例如過濾掉紅外線波段，可使得人眼看不到的紅外線波段的波長不會成像於成像面180上。
光學成像鏡頭1之第一透鏡110、第二透鏡120、第三透鏡130、第四透鏡140、第五透鏡150及第六透鏡160在此示例性地以塑膠材質所構成，然不限於此。第一透鏡110、第二透鏡120、第三透鏡130、第四透鏡140、第五透鏡150及第六透鏡160且形成細部結構如下：第一透鏡110具有正屈光率，並具有一朝向物側A1的物側面111及一朝向像側A2的像側面112。物側面111包括一位於光軸附近區域的凸面部1111及一位於圓周附近區域的凸面部1112。像側面112包括一位於光軸附近區域的凹面部1121及一位於圓周附近區域的凹面部1122。第一透鏡110的物側面111與像側面112皆為非球面。
第二透鏡120具有負屈光率，並具有一朝向物側A1的物側面121及一朝向像側A2的像側面122。物側面121包括一位於光軸附近區域的凸面部1211及一位於圓周附近區域的凸面部1212。像側面122包括一位於光軸附近區域的凹面部1221及一位於圓周附近區域的凹面部1222。第二透鏡120的物側面121與像側面122皆為非球面。
第三透鏡130具有正屈光率，並具有一朝向物側A1的物側面131及一朝向像側A2的像側面132。物側面131為包括一位於光軸附近區域的凸面部1311以及一位於圓周附近區域的凹面部1312。像側面132包括一位於光軸附近區域的凸面部1321及一位於圓周附近區域的凸面部1322。第三透鏡130的物側面131與像側面132皆為非球面。
第四透鏡140具有負屈光率，並具有一朝向物側A1的物側面141及具有一朝向像側A2的像側面142。物側面141包括一位於光軸附近區域的凹面部1411以及一位於圓周附近區域的凹面部1412。像側面142包括一位於光軸附近區域的凹面部1421及一位於圓周附近區域的凸面部1422。第四透鏡140的物側面141與像側面142皆為非球面。
第五透鏡150具有正屈光率，並具有一朝向物側A1的物側面151及一朝向像側A2的像側面152。物側面151包括一位於光軸附近區域的凹面部1511以及一位於圓周附近區域的凹面部1512。像側面152包括一位於光軸附近區域的凸面部1521及一位於圓周附近區域的凸面部1522。第五透鏡150的物側面151與像側面152皆為非球面。
第六透鏡160具有負屈光率，並具有一朝向物側A1的物側面161及一朝向像側A2的像側面162。物側面161包括一位於光軸附近區域的凹面部1611以及一位於圓周附近區域的凹面部1612。像側面162包括一位於光軸附近區域的凹面部1621及一位於圓周附近區域的凸面部1622。第六透鏡160的物側面161與像側面162皆為非球面。
在本實施例中，係設計各透鏡110、120、130、140、150、160、濾光件170及影像感測器的成像面180之間皆存在空氣間隙，如：第一透鏡110與第二透鏡120之間存在空氣間隙d1、第二透鏡120與第三透鏡130之間存在空氣間隙d2、第三透鏡130與第四透鏡140之間存在空氣間隙d3、第四透鏡140與第五透鏡150之間存在空氣間隙d4、第五透鏡150與第六透鏡160之間存在空氣間隙d5、第六透鏡160與濾光件170之間存在空氣間隙d6及濾光件170與影像感測器的成像面180之間存在空氣間隙d7。在其他實施例中，相鄰的兩透鏡，如第四透鏡與第五透鏡之間可示例性地將其表面輪廓設計為彼此相應，而可彼此貼合，以消除其間之空氣間隙。由此可知，空氣間隙d1即為G1，空氣間隙d2即為G2、空氣間隙d3即為G3、空氣間隙d4即為G4、空氣間隙d5即為G5，空氣間隙d1、d2、d3、d4、d5的和即為AAG。
關於本實施例之光學成像鏡頭1中的各透鏡之各光學特性及各空氣間隙之寬度，請參考圖8，關於T1、G1、T2、G2、T3、G3、T4、G4、T5、G5、T6、G6、TF、GFP、ALT、AAG、BFL、TTL、Tmin、(G4+T5)/(T3+G3+T4)、TTL/(G3+G4)、EFL/(G1+G3)、ALT/T2、EFL/T6、AAG/T5、(T1+T5)/T2、TTL/T4、EFL/(T2+T6)、TTL/(T3+T6)、ALT/G4、ALT/(G3+G4)、EFL/(T2+T3)、(T1+T5)/T4、TTL/T2、BFL/(G3+G5)、AAG/T2、ALT/(G3+G5)、AAG/Tmin及TTL/(G3+G5)之值，請參考圖46。本實施例之光學成像鏡頭1中，從第一透鏡物側面111至成像面180在光軸上之長度為4.580mm，有效焦距為3.746mm，像高為3.238mm，半視角為35.279度，光圈值為1.955。第一實施例的半視角較習知表現更為優異光學特性，且鏡頭長度較短。
第一透鏡110的物側面111及像側面112、第二透鏡120的物側面121及像側面122、第三透鏡130的物側面131及像側面132、第四透鏡140的物側面141及像側面142、第五透鏡150的物側面151及像側面152及第六透鏡160的物側面161及像側面162，共十二個非球面皆是依下列非球面曲線公式定義： Y表示非球面曲面上的點與光軸的垂直距離；Z表示非球面之深度(非球面上距離光軸為Y的點，其與相切於非球面光軸上頂點之切面，兩者間的垂直距離)；R表示透鏡表面之曲率半徑；K為錐面係數(Conic Constant)；ai為第i階非球面係數。各個非球面之參數詳細數據請一併參考圖9。
圖7(a)繪示本實施例的縱向球差的示意圖，橫軸為焦距，縱軸為視場。圖7(b)繪示本實施例的弧矢方向的像散像差的示意圖，圖7(c)繪示本實施例的子午方向的像散像差的示意圖，橫軸為焦距，縱軸為像高。圖7(d)繪示本實施例的畸變像差的示意圖，橫軸為百分比，縱軸為像高。三種代表波長(470nm,555nm,650nm)在不同高度的離軸光線皆集中於的成像 點附近，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控制在±0.03mm，明顯改善不同波長的球差，弧矢方向的像散像差在整個視場範圍內的焦距變化量落在±0.05mm內，子午方向的像散像差落在±0.08mm內，而畸變像差維持於±2%內。
從上述數據中可以看出光學成像鏡頭1的各種光學特性已符合光學系統的成像品質要求，據此說明本第一較佳實施例之光學成像鏡頭1相較於現有光學鏡頭，在鏡頭長度縮短至4.580mm、半視角放大為35.279度的同時，仍能有效提供較佳的成像品質，故本第一較佳實施例能在維持良好光學性能之條件下，提供薄型的光學成像鏡頭。
參考圖10至圖13，圖10顯示依據本發明之第二實施例之光學成像鏡頭之六片式透鏡之剖面結構示意圖，圖11顯示依據本發明之第二實施例光學成像鏡頭之縱向球差與各項像差圖示意圖，圖12顯示依據本發明之第二實施例之光學成像鏡頭之詳細光學數據，圖13顯示依據本發明之第二實施例之光學成像鏡頭之各透鏡之非球面數據。在本實施例中使用與第一實施例類似的標號標示出相似的元件，唯在此使用的標號開頭改為2，例如第三透鏡物側面為231，第三透鏡像側面為232，其它元件標號在此不再贅述。如圖10中所示，本實施例之光學成像鏡頭2從物側A1至像側A2依序包括一光圈200、一第一透鏡210、一第二透鏡220、一第三透鏡230、一第四透鏡240、一第五透鏡250及一第六透鏡260。
第二實施例之朝向物側A1的物側面211、221、231、251、261及朝向像側A2的像側面212、222、232、242、252、262之表面凹凸配置大致上與第一實施例類似，唯第二實施例的各曲率半徑、透鏡厚度、非球面係數、後焦距等相關光學參數及物側面241之表面凹凸配置與第一實施例不同。在此為了更清楚顯示圖面，表面凹凸配置的特徵僅標示與第一實施例不同之處，而省略相同之處的標號，且以下每個實施例的透鏡表面凹凸配置的特徵，亦僅標示與第一實施例不同之處，省略相同處的標號，並不再贅述。詳細地說，物側面241之表面凹凸配置與第一實施例不同之 處在於物側面241包括一光軸附近區域之凸出部2411。關於本實施例之光學成像鏡頭2的各透鏡之各光學特性及各空氣間隙之寬度，請參考圖12，關於T1、G1、T2、G2、T3、G3、T4、G4、T5、G5、T6、G6、TF、GFP、ALT、AAG、BFL、TTL、Tmin、(G4+T5)/(T3+G3+T4)、TTL/(G3+G4)、EFL/(G1+G3)、ALT/T2、EFL/T6、AAG/T5、(T1+T5)/T2、TTL/T4、EFL/(T2+T6)、TTL/(T3+T6)、ALT/G4、ALT/(G3+G4)、EFL/(T2+T3)、(T1+T5)/T4、TTL/T2、BFL/(G3+G5)、AAG/T2、ALT/(G3+G5)、AAG/Tmin及TTL/(G3+G5)之值，請參考圖46。本實施例之光學成像鏡頭2的鏡頭長度、有效焦距、像高、半視角、Fno等值請參考圖12。
從圖11(a)的縱向球差中，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控制在±0.02mm以內。從圖11(b)的弧矢方向的像散像差中，三種代表波長在整個視場範圍內的焦距變化量落在±0.03mm內。從圖11(c)的子午方向的像散像差中，三種代表波長在整個視場範圍內的焦距變化量落在±0.05mm內。圖11(d)顯示光學成像鏡頭2的畸變像差維持在±3%的範圍內。第二實施例與第一實施例相比較，鏡頭長度較短，縱向球差和弧矢方向及子午方向像散像差皆較小。因此，由上述中可以得知，本實施例之光學成像鏡頭2相較於現有光學鏡頭，在將鏡頭長度縮短的同時，仍能有效提供較佳的成像品質。
參考圖14至圖17，其中圖14顯示依據本發明之第三實施例之光學成像鏡頭之六片式透鏡之剖面結構示意圖，圖15顯示依據本發明之第三實施例光學成像鏡頭之各項像差圖示意圖，圖16顯示依據本發明之第三實施例之光學成像鏡頭之詳細光學數據，圖17顯示依據本發明之第三實施例之光學成像鏡頭之各透鏡之非球面數據。在本實施例中使用與第一實施例類似的標號標示出相似的元件，唯在此使用的標號開頭改為3，例如第三透鏡物側面為331，第三透鏡像側面為332，其它元件標號在此不再贅述。如圖18中所示，本實施例之光學成像鏡頭3從物側A1至像側A2依序 包括一光圈300、一第一透鏡310、一第二透鏡320、一第三透鏡330、一第四透鏡340、一第五透鏡350及一第六透鏡360。
第三實施例之朝向物側A1的物側面311、321、331、351、361及朝向像側A2的像側面312、322、332、342、352、362等透鏡表面的凹凸配置大致上與第一實施例類似，唯第三實施例的各曲率半徑、透鏡厚度、非球面係數、後焦距等相關光學參數及物側面341透鏡表面的凹凸配置與第一實施例不同。詳細地說，物側面341之表面凹凸配置與第一實施例不同之處在於物側面341包括一光軸附近區域之凸出部3411。關於本實施例之光學成像鏡頭3的各透鏡之各光學特性及各空氣間隙之寬度，請參考圖16。關於T1、G1、T2、G2、T3、G3、T4、G4、T5、G5、T6、G6、TF、GFP、ALT、AAG、BFL、TTL、Tmin、(G4+T5)/(T3+G3+T4)、TTL/(G3+G4)、EFL/(G1+G3)、ALT/T2、EFL/T6、AAG/T5、(T1+T5)/T2、TTL/T4、EFL/(T2+T6)、TTL/(T3+T6)、ALT/G4、ALT/(G3+G4)、EFL/(T2+T3)、(T1+T5)/T4、TTL/T2、BFL/(G3+G5)、AAG/T2、ALT/(G3+G5)、AAG/Tmin及TTL/(G3+G5)之值，請參考圖46。本實施例之光學成像鏡頭3的鏡頭長度、有效焦距、像高、半視角、Fno等值請參考圖16。
從圖15(a)當中可以看出，在本實施例的縱向球差中，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控制在±0.04mm以內。從圖15(b)的弧矢方向的像散像差中，三種代表波長在整個視場範圍內的焦距變化量落在±0.04mm內。從圖15(c)的子午方向的像散像差中，三種代表波長在整個視場範圍內的焦距變化量落在±0.2mm內。圖15(d)顯示光學成像鏡頭3的畸變像差維持在±1%的範圍內。第三實施例與第一實施例相比較，半視角較大，且縱向球差和畸變像差較低。因此，由上述中可以得知，本實施例之光學成像鏡頭3相較於現有光學鏡頭，較容易製造，且在將鏡頭長度縮短的同時，仍能有效提供優良的成像品質。
另請一併參考圖18至圖21，其中圖18顯示依據本發明之第四實施例之光學成像鏡頭之六片式透鏡之剖面結構示意圖，圖19顯示依 據本發明之第四實施例光學成像鏡頭之縱向球差與各項像差圖示意圖，圖20顯示依據本發明之第四實施例之光學成像鏡頭之詳細光學數據，圖21顯示依據本發明之第四實施例之光學成像鏡頭之各透鏡之非球面數據。在本實施例中使用與第一實施例類似的標號標示出相似的元件，唯在此使用的標號開頭改為4，例如第三透鏡物側面為431，第三透鏡像側面為432，其它元件標號在此不再贅述。如圖18中所示，本實施例之光學成像鏡頭4從物側A1至像側A2依序包括一光圈400、一第一透鏡410、一第二透鏡420、一第三透鏡430、一第四透鏡440、一第五透鏡450及一第六透鏡460。
第四實施例之朝向物側A1的物側面411、421、431、451、461及朝向像側A2的像側面412、422、432、442、452、462等透鏡表面的凹凸配置大致上與第一實施例類似，唯第四實施例的各曲率半徑、透鏡厚度、非球面係數、後焦距等相關光學參數及物側面441透鏡表面的凹凸配置與第一實施例不同。詳細地說，物側面441之表面凹凸配置與第一實施例不同之處在於物側面441包括一光軸附近區域之凸出部4411。關於本實施例之光學成像鏡頭4的各透鏡之各光學特性及各空氣間隙之寬度，請參考圖20，關於T1、G1、T2、G2、T3、G3、T4、G4、T5、G5、T6、G6、TF、GFP、ALT、AAG、BFL、TTL、Tmin、(G4+T5)/(T3+G3+T4)、TTL/(G3+G4)、EFL/(G1+G3)、ALT/T2、EFL/T6、AAG/T5、(T1+T5)/T2、TTL/T4、EFL/(T2+T6)、TTL/(T3+T6)、ALT/G4、ALT/(G3+G4)、EFL/(T2+T3)、(T1+T5)/T4、TTL/T2、BFL/(G3+G5)、AAG/T2、ALT/(G3+G5)、AAG/Tmin及TTL/(G3+G5)之值，請參考圖46。本實施例之光學成像鏡頭4的鏡頭長度、有效焦距、像高、半視角、Fno等值請參考圖20。
從圖19(a)可以看出縱向球差，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控制在±0.03mm以內。從圖19(b)可看出弧矢方向的像散像差，三種代表波長在整個視場範圍內的焦距變化量落在±0.04mm內，從圖19(c)可看出子午方向的像散像差，三種代表波長在整個視場範圍內的焦距變化量落在±0.05mm內。從圖19(d)可看出光學成像鏡頭4 的畸變像差維持在±3%的範圍內。第四實施例與第一實施例相比較，半視角較大，且弧矢方向和子午方向的像散像差較低。因此，由上述中可以得知，本實施例之光學成像鏡頭4相較於現有光學鏡頭，較容易製造，且在將鏡頭長度縮短的同時，仍能有效提供優良的成像品質。
另請一併參考圖22至圖25，其中圖22顯示依據本發明之第五實施例之光學成像鏡頭之六片式透鏡之剖面結構示意圖，圖23顯示依據本發明之第五實施例光學成像鏡頭之縱向球差與各項像差圖示意圖，圖24顯示依據本發明之第五實施例之光學成像鏡頭之詳細光學數據，圖25顯示依據本發明之第五實施例之光學成像鏡頭之各透鏡之非球面數據。在本實施例中使用與第一實施例類似的標號標示出相似的元件，唯在此使用的標號開頭改為5，例如第三透鏡物側面為531，第三透鏡像側面為532，其它元件標號在此不再贅述。如圖22中所示，本實施例之光學成像鏡頭5從物側A1至像側A2依序包括一光圈500、一第一透鏡510、一第二透鏡520、一第三透鏡530、一第四透鏡540、一第五透鏡550及一第六透鏡560。
第五實施例之朝向物側A1的物側面511、521、531、551、561及朝向像側A2的像側面512、522、532、542、552、562的透鏡表面的凹凸配置大致上與第一實施例類似，唯第五實施例的各曲率半徑、透鏡厚度、非球面係數、後焦距等相關光學參數及物側面541透鏡表面的凹凸配置與第一實施例不同，且第四透鏡540具有正屈光率。詳細地說，物側面541之表面凹凸配置與第一實施例不同之處在於物側面541包括一光軸附近區域之凸出部5411。關於本實施例之光學成像鏡頭5的各透鏡之各光學特性及各空氣間隙之寬度，請參考圖24，關於T1、G1、T2、G2、T3、G3、T4、G4、T5、G5、T6、G6、TF、GFP、ALT、AAG、BFL、TTL、Tmin、(G4+T5)/(T3+G3+T4)、TTL/(G3+G4)、EFL/(G1+G3)、ALT/T2、EFL/T6、AAG/T5、(T1+T5)/T2、TTL/T4、EFL/(T2+T6)、TTL/(T3+T6)、ALT/G4、ALT/(G3+G4)、EFL/(T2+T3)、(T1+T5)/T4、TTL/T2、BFL/(G3+G5)、AAG/T2、ALT/(G3+G5)、 AAG/Tmin及TTL/(G3+G5)之值，請參考圖46。本實施例之光學成像鏡頭5的鏡頭長度、有效焦距、像高、半視角、Fno等值請參考圖24。
從圖23(a)當中可以看出本實施例的縱向球差，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控制在±0.03mm以內。從圖23(b)當中可以看出本實施例的弧矢方向的像散像差，三種代表波長在整個視場範圍內的焦距變化量落在±0.06mm內。從圖23(c)當中可以看出在子午方向的像散像差，三種代表波長在整個視場範圍內的焦距變化量落在±0.08mm內。從圖23(d)當中可以看出光學成像鏡頭5的畸變像差維持在±4%的範圍內。第五實施例與第一實施例相比較，半視角較大，且鏡頭長度較短。因此，由上述中可以得知，本實施例之光學成像鏡頭5相較於現有光學鏡頭，較容易製造，且在將鏡頭長度縮短的同時，仍能有效提供良好的成像品質。
另請一併參考圖26至圖29，其中圖26顯示依據本發明之第六實施例之光學成像鏡頭之六片式透鏡之剖面結構示意圖，圖27顯示依據本發明之第六實施例光學成像鏡頭之縱向球差與各項像差圖示意圖，圖28顯示依據本發明之第六實施例之光學成像鏡頭之詳細光學數據，圖29顯示依據本發明之第六實施例之光學成像鏡頭之各透鏡之非球面數據。在本實施例中使用與第一實施例類似的標號標示出相似的元件，唯在此使用的標號開頭改為6，例如第三透鏡物側面為631，第三透鏡像側面為632，其它元件標號在此不再贅述。如圖26中所示，本實施例之光學成像鏡頭6從物側A1至像側A2依序包括一光圈600、一第一透鏡610、一第二透鏡620、一第三透鏡630、一第四透鏡640、一第五透鏡650及一第六透鏡660。
第六實施例之朝向物側A1的物側面611、621、631、651、661及朝向像側A2的像側面612、622、632、642、652、662的透鏡表面的凹凸配置大致上與第一實施例類似，唯第六實施例的各透鏡表面的曲率半徑、透鏡厚度、非球面係數、後焦距等相關光學參數及物側面641透鏡表面的凹凸配置與第一實施例不同。詳細地說，物側面641之表面凹凸配置 與第一實施例不同之處在於物側面641包括一光軸附近區域之凸出部6411。關於本實施例之光學成像鏡頭6的各透鏡之各光學特性及各空氣間隙之寬度，請參考圖28，關於T1、G1、T2、G2、T3、G3、T4、G4、T5、G5、T6、G6、TF、GFP、ALT、AAG、BFL、TTL、Tmin、(G4+T5)/(T3+G3+T4)、TTL/(G3+G4)、EFL/(G1+G3)、ALT/T2、EFL/T6、AAG/T5、(T1+T5)/T2、TTL/T4、EFL/(T2+T6)、TTL/(T3+T6)、ALT/G4、ALT/(G3+G4)、EFL/(T2+T3)、(T1+T5)/T4、TTL/T2、BFL/(G3+G5)、AAG/T2、ALT/(G3+G5)、AAG/Tmin及TTL/(G3+G5)之值，請參考圖46。本實施例之光學成像鏡頭6的鏡頭長度、有效焦距、像高、半視角、Fno等值請參考圖28。
從圖27(a)當中可以看出本實施例的縱向球差，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控制在±0.03mm以內。圖27(b)的弧矢方向的像散像差，三種代表波長在整個視場範圍內的焦距變化量落在±0.04mm內。圖27(c)的子午方向的像散像差，三種代表波長在整個視場範圍內的焦距變化量落在±0.05mm內。圖27(d)顯示光學成像鏡頭6的畸變像差維持在±3%的範圍內。第六實施例與第一實施例相比較，半視角較大，且弧矢方向和子午方向的像散像差較小。因此，由上述中可以得知，本實施例之光學成像鏡頭6相較於現有光學鏡頭，較容易製造，且在將鏡頭長度縮短的同時，仍能有效提供優良的成像品質。
另請一併參考圖30至圖33，其中圖30顯示依據本發明之第七實施例之光學成像鏡頭之六片式透鏡之剖面結構示意圖，圖31顯示依據本發明之第七實施例光學成像鏡頭之縱向球差與各項像差圖示意圖，圖32顯示依據本發明之第七實施例之光學成像鏡頭之詳細光學數據，圖33顯示依據本發明之第七實施例之光學成像鏡頭之各透鏡之非球面數據。在本實施例中使用與第一實施例類似的標號標示出相似的元件，唯在此使用的標號開頭改為7，例如第三透鏡物側面為731，第三透鏡像側面為732，其它元件標號在此不再贅述。如圖30中所示，本實施例之光學成像鏡頭7從 物側A1至像側A2依序包括一光圈700、一第一透鏡710、一第二透鏡720、一第三透鏡730、一第四透鏡740、一第五透鏡750及一第六透鏡760。
第七實施例之朝向物側A1的物側面711、721、731、741、751、761及朝向像側A2的像側面712、722、732、752、762的透鏡表面的凹凸配置大致上與第一實施例類似，唯第七實施例的各透鏡表面的曲率半徑、透鏡厚度、非球面係數、後焦距等相關光學參數及像側面742透鏡表面的凹凸配置與第一實施例不同。詳細地說，像側面742之表面凹凸配置與第一實施例不同之處在於像側面742包括一光軸附近區域之凸出部7421。關於本實施例之光學成像鏡頭7的各透鏡之各光學特性及各空氣間隙之寬度，請參考圖32，關於T1、G1、T2、G2、T3、G3、T4、G4、T5、G5、T6、G6、TF、GFP、ALT、AAG、BFL、TTL、Tmin、(G4+T5)/(T3+G3+T4)、TTL/(G3+G4)、EFL/(G1+G3)、ALT/T2、EFL/T6、AAG/T5、(T1+T5)/T2、TTL/T4、EFL/(T2+T6)、TTL/(T3+T6)、ALT/G4、ALT/(G3+G4)、EFL/(T2+T3)、(T1+T5)/T4、TTL/T2、BFL/(G3+G5)、AAG/T2、ALT/(G3+G5)、AAG/Tmin及TTL/(G3+G5)之值，請參考圖46。本實施例之光學成像鏡頭7的鏡頭長度、有效焦距、像高、半視角、Fno等值請參考圖32。
從圖31(a)當中可以看出，本實施例的縱向球差中，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控制在±0.03mm以內。從圖31(b)當中可以看出弧矢方向的像散像差，三種代表波長在整個視場範圍內的焦距變化量落在±0.04mm內。從圖31(c)當中可以看出子午方向的像散像差，三種代表波長在整個視場範圍內的焦距變化量落在±0.08mm內。圖31(d)顯示光學成像鏡頭7的畸變像差維持在±3%的範圍內。第七實施例與第一實施例相比較，半視角較大，且弧矢方向的像散像差較小。因此，由上述中可以得知，本實施例之光學成像鏡頭7相較於現有光學鏡頭，較容易製造，且在將鏡頭長度縮短的同時，仍能有效提供良好的成像品質。
另請一併參考圖34至圖37，其中圖34顯示依據本發明之第八實施例之光學成像鏡頭之六片式透鏡之剖面結構示意圖，圖35顯示依 據本發明之第八實施例光學成像鏡頭之縱向球差與各項像差圖示意圖，圖36顯示依據本發明之第八實施例之光學成像鏡頭之詳細光學數據，圖37顯示依據本發明之第八實施例之光學成像鏡頭之各透鏡之非球面數據。在本實施例中使用與第一實施例類似的標號標示出相似的元件，唯在此使用的標號開頭改為8，例如第三透鏡物側面為831，第三透鏡像側面為832，其它元件標號在此不再贅述。如圖34中所示，本實施例之光學成像鏡頭8從物側A1至像側A2依序包括一光圈800、一第一透鏡810、一第二透鏡820、一第三透鏡830、一第四透鏡840、一第五透鏡850及一第六透鏡860。
第八實施例之朝向物側A1的物側面811、821、851及朝向像側A2的像側面812、822、832、842、852、862的透鏡表面的凹凸配置大致上與第一實施例類似，唯第八實施例的各透鏡表面的曲率半徑、透鏡厚度、非球面係數、後焦距等相關光學參數及物側面831、841、861與第一實施例不同，且第四透鏡840具有正屈光率。詳細地說，物側面831、841、861之表面凹凸配置與第一實施例不同之處在於物側面831包括一光軸附近區域之凹出部8311，物側面841包括一光軸附近區域之凸出部8411，物側面861包括一光軸附近區域之凸出部8611。關於本實施例之光學成像鏡頭8的各透鏡之各光學特性及各空氣間隙之寬度，請參考圖36，關於T1、G1、T2、G2、T3、G3、T4、G4、T5、G5、T6、G6、TF、GFP、ALT、AAG、BFL、TTL、Tmin、(G4+T5)/(T3+G3+T4)、TTL/(G3+G4)、EFL/(G1+G3)、ALT/T2、EFL/T6、AAG/T5、(T1+T5)/T2、TTL/T4、EFL/(T2+T6)、TTL/(T3+T6)、ALT/G4、ALT/(G3+G4)、EFL/(T2+T3)、(T1+T5)/T4、TTL/T2、BFL/(G3+G5)、AAG/T2、ALT/(G3+G5)、AAG/Tmin及TTL/(G3+G5)之值，請參考圖46。本實施例之光學成像鏡頭8的鏡頭長度、有效焦距、像高、半視角、Fno等值請參考圖36。
從圖35(a)當中可以看出本實施例的縱向球差中，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控制在±0.06mm以內。從圖35(b)當中可以看出弧矢方向的像散像差，三種代表波長在整個視 場範圍內的焦距變化量落在±0.08mm內。從圖35(c)當中可以看出子午方向的像散像差，三種代表波長在整個視場範圍內的焦距變化量落在±0.1mm內。圖35(d)顯示光學成像鏡頭8的畸變像差維持在±3%的範圍內。第八實施例與第一實施例相比較，半視角較大。因此，由上述中可以得知，本實施例之光學成像鏡頭8相較於現有光學鏡頭，較容易製造且良率較高，在將鏡頭長度縮短的同時，亦仍能有效提供良好的成像品質。
另請一併參考圖38至圖41，其中圖38顯示依據本發明之第九實施例之光學成像鏡頭之六片式透鏡之剖面結構示意圖，圖39顯示依據本發明之第九實施例光學成像鏡頭之縱向球差與各項像差圖示意圖，圖40顯示依據本發明之第九實施例之光學成像鏡頭之詳細光學數據，圖41顯示依據本發明之第九實施例之光學成像鏡頭之各透鏡之非球面數據。在本實施例中使用與第一實施例類似的標號標示出相似的元件，唯在此使用的標號開頭改為9，例如第三透鏡物側面為931，第三透鏡像側面為932，其它元件標號在此不再贅述。如圖38中所示，本實施例之光學成像鏡頭9從物側A1至像側A2依序包括一光圈900、一第一透鏡910、一第二透鏡920、一第三透鏡930、一第四透鏡940、一第五透鏡950及一第六透鏡960。
第九實施例之朝向物側A1的物側面911、921、931、941、951及朝向像側A2的像側面912、922、932、942、952的透鏡表面的凹凸配置大致上與第一實施例類似，唯第九實施例的各透鏡表面的曲率半徑、透鏡厚度、非球面係數、後焦距等相關光學參數及物側面941和像側面942與透鏡表面的凹凸配置第一實施例不同，且第四透鏡940具有正屈光率。詳細地說，物側面941和像側面942之表面凹凸配置與第一實施例不同之處在於物側面941包括一光軸附近區域之凸出部9411，像側面942包括一光軸附近區域之凸出部9421。關於本實施例之光學成像鏡頭9的各透鏡之各光學特性及各空氣間隙之寬度，請參考圖40，關於T1、G1、T2、G2、T3、G3、T4、G4、T5、G5、T6、G6、TF、GFP、ALT、AAG、BFL、TTL、Tmin、(G4+T5)/(T3+G3+T4)、TTL/(G3+G4)、EFL/(G1+G3)、ALT/T2、EFL/T6、AAG/T5、 (T1+T5)/T2、TTL/T4、EFL/(T2+T6)、TTL/(T3+T6)、ALT/G4、ALT/(G3+G4)、EFL/(T2+T3)、(T1+T5)/T4、TTL/T2、BFL/(G3+G5)、AAG/T2、ALT/(G3+G5)、AAG/Tmin及TTL/(G3+G5)之值，請參考圖46。本實施例之光學成像鏡頭9的鏡頭長度、有效焦距、像高、半視角、Fno等值請參考圖40。
從圖39(a)當中可以看出本實施例的縱向球差中，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控制在±0.04mm以內。從圖39(b)當中可以看出弧矢方向的像散像差，三種代表波長在整個視場範圍內的焦距變化量落在±0.05mm內。從圖39(c)當中可以看出子午方向的像散像差，三種代表波長在整個視場範圍內的焦距變化量落在±0.05mm內。圖39(d)顯示光學成像鏡頭9的畸變像差維持在±3%的範圍內。第九實施例與第一實施例相比較，半視角較大。因此，由上述中可以得知，本實施例之光學成像鏡頭9相較於現有光學鏡頭，較容易製造，且在將鏡頭長度縮短的同時，仍能有效提供良好的成像品質。
另請一併參考圖42至圖45，其中圖42顯示依據本發明之第十實施例之光學成像鏡頭之六片式透鏡之剖面結構示意圖，圖43顯示依據本發明之第十實施例光學成像鏡頭之縱向球差與各項像差圖示意圖，圖44顯示依據本發明之第十實施例之光學成像鏡頭之詳細光學數據，圖45顯示依據本發明之第十實施例之光學成像鏡頭之各透鏡之非球面數據。在本實施例中使用與第一實施例類似的標號標示出相似的元件，唯在此使用的標號開頭改為10，例如第三透鏡物側面為1031，第三透鏡像側面為1032，其它元件標號在此不再贅述。如圖42中所示，本實施例之光學成像鏡頭10從物側A1至像側A2依序包括一光圈1000、一第一透鏡1010、一第二透鏡1020、一第三透鏡1030、一第四透鏡1040、一第五透鏡1050及一第六透鏡1060。
第十實施例之朝向物側A1的物側面1011、1021、1031、1051、1061及朝向像側A2的像側面1012、1022、1032、1042、1052、1062的透鏡表面的凹凸配置大致上與第一實施例類似，唯第十實施例的各透鏡 表面的曲率半徑、透鏡厚度、非球面係數、後焦距等相關光學參數及物側面1041透鏡表面的凹凸配置與第一實施例不同。詳細地說，物側面941和像側面942之表面凹凸配置與第一實施例不同之處在於物側面1041包括一光軸附近區域之凸出部10411。關於本實施例之光學成像鏡頭10的各透鏡之各光學特性及各空氣間隙之寬度，請參考圖44，關於T1、G1、T2、G2、T3、G3、T4、G4、T5、G5、T6、G6、TF、GFP、ALT、AAG、BFL、TTL、Tmin、(G4+T5)/(T3+G3+T4)、TTL/(G3+G4)、EFL/(G1+G3)、ALT/T2、EFL/T6、AAG/T5、(T1+T5)/T2、TTL/T4、EFL/(T2+T6)、TTL/(T3+T6)、ALT/G4、ALT/(G3+G4)、EFL/(T2+T3)、(T1+T5)/T4、TTL/T2、BFL/(G3+G5)、AAG/T2、ALT/(G3+G5)、AAG/Tmin及TTL/(G3+G5)之值，請參考圖46。本實施例之光學成像鏡頭10的鏡頭長度、有效焦距、像高、半視角、Fno等值請參考圖44。
從圖43(a)當中可以看出本實施例的縱向球差中，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控制在±0.03mm以內。從圖43(b)當中可以看出弧矢方向的像散像差，三種代表波長在整個視場範圍內的焦距變化量落在±0.06mm內。從圖43(c)當中可以看出子午方向的像散像差，三種代表波長在整個視場範圍內的焦距變化量落在±0.08mm內。圖43(d)顯示光學成像鏡頭10的畸變像差維持在±2%的範圍內。第十實施例與第一實施例相比較，半視角較大。因此，由上述中可以得知，本實施例之光學成像鏡頭10相較於現有光學鏡頭，較容易製造，且在將鏡頭長度縮短的同時，仍能有效提供良好的成像品質。
圖46統列出以上十個實施例的T1、G1、T2、G2、T3、G3、T4、G4、T5、G5、T6、G6、TF、GFP、ALT、AAG、BFL、TTL、Tmin、(G4+T5)/(T3+G3+T4)、TTL/(G3+G4)、EFL/(G1+G3)、ALT/T2、EFL/T6、AAG/T5、(T1+T5)/T2、TTL/T4、EFL/(T2+T6)、TTL/(T3+T6)、ALT/G4、ALT/(G3+G4)、EFL/(T2+T3)、(T1+T5)/T4、TTL/T2、BFL/(G3+G5)、AAG/T2、ALT/(G3+G5)、 AAG/Tmin及TTL/(G3+G5)值，可看出本發明之光學成像鏡頭確實可滿足前述關係式(1)及/或關係式(2)~(20)。
本發明光學成像鏡頭各實施例的縱向球差、像散像差、畸變皆符合使用規範。另外，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，三種代表波長彼此間的距離亦相當接近，顯示本發明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。綜上所述，本發明藉由透鏡的設計與相互搭配，能產生優異的成像品質。
以上敍述依據本發明多個不同實施例，其中各項特徵可以單一或不同結合方式實施。因此，本發明實施方式之揭露為闡明本發明原則之具體實施例，應不拘限本發明於所揭示的實施例。進一步言之，先前敍述及其附圖僅為本發明示範之用，並不受其限囿。其他元件之變化或組合皆可能，且不悖于本發明之精神與範圍。
1‧‧‧光學成像鏡頭
100‧‧‧光圈
110‧‧‧第一透鏡
111,121,131,141,151,161,171‧‧‧物側面
112,122,132,142,152,162,172‧‧‧像側面
120‧‧‧第二透鏡
130‧‧‧第三透鏡
140‧‧‧第四透鏡
150‧‧‧第五透鏡
160‧‧‧第六透鏡
170‧‧‧濾光件
180‧‧‧成像面
1111,1211,1311,1321,1521‧‧‧位於光軸附近區域的凸面部
1112,1212,1322,1422,1522,1622‧‧‧位於圓周附近區域的凸面部
1121,1221,1411,1421,1511,1611,1621‧‧‧位於光軸附近區域的凹面部
1122,1222,1312,1412,1512,1612‧‧‧位於圓周附近區域的凹面部
d1,d2,d3,d4,d5,d6,d7‧‧‧空氣間隙
A1‧‧‧物側
A2‧‧‧像側

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第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡、一第四透鏡、一第五透鏡及一第六透鏡，每一透鏡都具有一屈光率，且具有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：該第一透鏡的該像側面上包括一位於圓周附近區域的凹面部；該第二透鏡具有負屈光率，且該第二透鏡的該像側面上包括一位於光軸附近區域的凹面部及一位於圓周附近區域的凹面部；該第三透鏡具有正屈光率，且該第三透鏡的該物側面上包括一位於圓周附近區域的凹面部；該第五透鏡的該像側面上包括一位於光軸附近區域的凸面部；及其中，該光學成像鏡頭只具備上述六片具有屈光率的透鏡，並滿足下列關係式：1.0≦(G4+T5)/(T3+G3+T4)；T3代表該第三透鏡在該光軸上的一厚度，T4代表該第四透鏡在該光軸上的一厚度，T5代表該第五透鏡在該光軸上的一厚度，G3代表該第三透鏡與該第四透鏡之間在該光軸上的一空氣間隙寬度，G4代表該第四透鏡與該第五透鏡之間在該光軸上的一空氣間隙寬度，且該第四透鏡的該像側面到該第五透鏡的該像側面之間在光軸上的距離係大於該第三透鏡的該物側面到該第四透鏡的該像側面之間在光軸上的距離。
  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滿足TTL/(G3+G4)≦10.6，TTL代表該第一透鏡之該物側面至一成像面在該光軸上的距離。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的光學成像鏡頭，其中該光學成像鏡頭更滿足12.6≦EFL/(G1+G3)，EFL代表光學成像鏡頭的有效焦距，G1代表該第一透鏡與該第二透鏡之間在該光軸上的一空氣間隙寬度。
  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滿足ALT/T2≦10.5，ALT代表該第一透鏡至該第六透鏡在該光軸上的六片透鏡厚度總和，T2代表該第二透鏡在該光軸上的一厚度。
  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滿足EFL/T6≦9.8，EFL代表該光學成像鏡頭的一有效焦距，T6代表該第六透鏡在該光軸上的一厚度。
  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滿足AAG/T5≦2.0，AAG代表該第一透鏡至該第六透鏡之間在光軸上的五個空氣間隙寬度總和，T5代表該第五透鏡在該光軸上的一厚度。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的光學成像鏡頭，其中該光學成像鏡頭更滿足(T1+T5)/T2≦5.4，T1代表該第一透鏡在該光軸上的一厚度，T2代表該第二透鏡在該光軸上的一厚度。
  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滿足17.0≦TTL/T4，TTL代表該第一透鏡之該物側面至一成像面在該光軸上的距離。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的光學成像鏡頭，其中該光學成像鏡頭更滿足EFL/(T2+T6)≦8.2，EFL代表該光學成像鏡頭的一有效焦距，T2代表該第二透鏡在該光軸上的一厚度，T6代表該第六透鏡在該光軸上的一厚度。
  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滿足TTL/(T3+T6)≦7.5，TTL代表該第一透鏡之該物側面至一成像面在該光軸上的距離，T6代表該第六透鏡在該光軸上的一厚度。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的光學成像鏡頭，其中該光學成像鏡頭更滿足ALT/G4≦8.2，ALT代表該第一透鏡至該第六透鏡在該光軸上的六片透鏡厚度總和。
  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滿足4.0≦ALT/(G3+G4)≦6.5，ALT代表該第一透鏡至該第六透鏡在該光軸上的六片透鏡厚度總和。
  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滿足EFL/(T2+T3)≦8.5，EFL代表該光學成像鏡頭的一有效焦距，T2代表該第二透鏡在該光軸上的一厚度。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的光學成像鏡頭，其中該光學成像鏡頭更滿足(T1+T5)/T4≦5.1，T1代表該第一透鏡在該光軸上的一厚度。
  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滿足TTL/T2≦18.5，TTL代表該第一透鏡之該物側面至一成像面在該光軸上的距離，T2代表該第二透鏡在該光軸上的一厚度。
  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滿足2.3≦BFL/(G3+G5)，BFL代表該光學成像鏡頭的一後焦距，即該第六透鏡之該像側面至一成像面在光軸上的距離，G5代表該第五透鏡與該第六透鏡之間在該光軸上的一空氣間隙寬度。
  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滿足AAG/T2≦5.5，AAG代表該第一透鏡至該第六透鏡之間在光軸上的五個空氣間隙寬度總和，T2代表該第二透鏡在該光軸上的一厚度。
  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滿足6.1≦ALT/(G3+G5)，ALT代表該第一透鏡至該第六透鏡在該光軸上的六片透鏡厚度總和，G5代表該第五透鏡與該第六透鏡之間在該光軸上的一空氣間隙寬度。
  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滿足AAG/Tmin≦10.3，AAG代表該第一透鏡至該第六透鏡之間在光軸上的五個空氣間隙寬度總和，Tmin代表該第一透鏡至該第六透鏡在該光軸上的一厚度之中最小者。
  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滿足10.2≦TTL/(G3+G5)，TTL代表該第一透鏡之該物側面至一成像面在該光軸上的距離，G5代表該第五透鏡與該第六透鏡之間在該光軸上的一空氣間隙寬度。
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