TW201918741A - 光學成像鏡頭 - Google Patents

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陳郁茗
王佩琦
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玉晶光電股份有限公司
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Abstract

一種光學成像鏡頭,由物側至像側沿光軸依序包含第一透鏡至第六透鏡。第一透鏡至第六透鏡各自包括物側面及像側面。第一透鏡是從物側至像側數來具有屈光率的第一個透鏡。第二透鏡是從物側至像側數來具有屈光率的第二個透鏡。第三透鏡是從物側至像側數來具有屈光率的第三個透鏡。第四透鏡是從一光圈至像側數來具有屈光率的第一個透鏡。第五透鏡是從光圈至像側數來具有屈光率的第二個透鏡。第六透鏡是從光圈至像側數來具有屈光率的第三個透鏡。

Description

光學成像鏡頭
本發明大致上關於一種光學成像鏡頭。具體而言,本發明特別是指一種主要用於拍攝影像及錄影之光學成像鏡頭,並可以應用於可攜式電子產品中,例如:行動電話、相機、平板電腦、個人數位助理(Personal Digital Assistant, PDA)、車用攝影裝置、虛擬實境追蹤器(Virtual Reality (VR) Tracker)等裝置中。
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,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除了成像品質與體積以外,提升視角(field of view, FOV)也日趨重要。隨著影像感測技術之進步,光學鏡頭的應用不只僅限於拍攝影像與錄影,還加上環境監視、行車紀錄攝影等需求,因此因應行車環境或光線不足的環境以及消費者對於成像品質等的要求,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。
此外,電子裝置在不同使用環境下,環境溫度的差異可能使得光學透鏡系統的後焦距產生變化,進而影響成像品質,因此期望透鏡組的後焦距變化量不容易受溫度的變化影響。
有鑑上述之問題,鏡頭除了成像品質良好以外,同時具備不同環境溫度下低後焦距變化量(Back focal length variation)以及提升視角大小,都是本領域設計的改善重點。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。
另一方面,車用鏡頭的應用領域持續增加中,從倒車、360度環景、車道偏移系統到先進駕駛輔助系統(ADAS)等,一部車使用鏡頭從6顆到20顆都有,鏡頭規格也持續精進,從VGA(30萬)升級到百萬畫素以上。但車用鏡頭的成像品質與手機鏡頭上千萬畫素的成像品質仍有很大的進步空間。
舉例來說,為了在倒車以及360度環景的功能上避免視野的死角,光學成像鏡頭需要能夠攝入水平視角(Horizontal field of view)為180±5度的成像光線。
並且,現有常規的影像感測器的長寬比有4:3與16:9兩種。首先,對於長寬比4:3的影像感測器來說,對角視場(Diagonal field)與水平視場(Horizontal field)的比值為1:0.8。另一方面,對於16:9的影像感測器來說,對角視場與水平視場的比值為1:0.8716。
根據理想像高公式:y=f*tan(ω),y為像高,f為焦距,且ω為半視角。像高y與半視角ω之間為正切函數的關係,而畸變公式為(y1 -y0 )/y0 ,y1 為畸變後的像高,y0 為初始像高。為了降低畸變像差,像高與半視角並非呈等比例的關係,因此若採用具有對角視角200~220度的光學成像鏡頭,其在0.8視場(field)僅可攝入140~160度的成像光線,而其在0.8716視場僅可攝入150~170度的成像光線,而這樣會造成如下的問題。
為了降低畸變像差,以長寬比4:3的影像感測器為例,當4:3的影像感測器的對角視場攝入200~220度的成像光線時,由於4:3的影像感測器的水平視場僅可攝入140~160度的成像光線,部分的成像光線無法被攝入,而會使得水平視場有部分的視野死角。
若要解決上述視野死角的問題,可能的解決方式是將光學成像鏡頭等比例縮小或將長寬比4:3的影像感測器等比例放大,而使長寬比4:3的影像感測器的水平視場能攝入180±5度的成像光線。但是,這樣卻導致了長寬比4:3的影像感測器的四個角落無法接收成像光線,而產生暗角(dark corner)的問題。
有鑑於此,本發明在實施例中,提出一種既能增加鏡頭半視角、同時具備不同環境溫度下低焦距偏移量、還能維持鏡頭適當長度的光學成像鏡頭。本發明的光學成像鏡頭,包含物側、像側以及光軸,第一透鏡為物側至像側數來第一片具有屈光率的透鏡,第二透鏡為物側至像側數來第二片具有屈光率的透鏡,第三透鏡為像側至物側數來第四片具有屈光率的透鏡,第四透鏡為像側至物側數來第三片具有屈光率的透鏡,第五透鏡為像側至物側數來第二片具有屈光率的透鏡,第六透鏡為像側至物側數來第一片具有屈光率的透鏡,且第一透鏡至第六透鏡各自包括朝向物側且使一成像光線通過的一物側面、及朝向像側且使一成像光線通過的一像側面。
在本發明實施例中,第二透鏡具有負屈光率,第二透鏡的物側面具有光軸附近區域的一凸面部,以及具有圓周附近區域的一凸面部,第三透鏡的材質為塑膠,第三透鏡的物側面具有光軸附近區域的一凹面部,第四透鏡的物側面具有光軸附近區域的一凸面部,第五透鏡的物側面具有圓周附近區域的一凹面部,第五透鏡的像側面具有光軸附近區域的一凹面部,以及具有圓周附近區域的一凹面部,第六透鏡的像側面具有光軸附近區域的一凸面部,以及具有圓周附近區域的一凸面部,其中G12為第一透鏡的像側面與第二透鏡的物側面在光軸上的距離,G34為第三透鏡的像側面與第四透鏡的物側面在光軸上的距離,T3定義為第三透鏡在光軸上的中心厚度,EFL定義為光學成像鏡頭的有效焦距,並滿足以下條件:(G12+T3+G34)/EFL≤4.800。
本發明在實施例中,亦提出一種既能增加鏡頭半視角、同時具備不同環境溫度下低焦距偏移量、還能維持鏡頭適當長度的光學成像鏡頭。本發明的光學成像鏡頭,包含物側、像側以及光軸,第一透鏡為物側至像側數來第一片具有屈光率的透鏡,第二透鏡為物側至像側數來第二片具有屈光率的透鏡,第三透鏡為像側至物側數來第四片具有屈光率的透鏡,第四透鏡為像側至物側數來第三片具有屈光率的透鏡,第五透鏡為像側至物側數來第二片具有屈光率的透鏡,第六透鏡為像側至物側數來第一片具有屈光率的透鏡,且第一透鏡至第六透鏡各自包括朝向物側且使一成像光線通過的一物側面、及朝向像側且使一成像光線通過的一像側面。
在本發明實施例中,第二透鏡具有負屈光率,第二透鏡的物側面具有光軸附近區域的一凸面部,以及具有圓周附近區域的一凸面部,第三透鏡的材質為塑膠,第三透鏡的物側面具有光軸附近區域的一凹面部,且第三透鏡的像側面具有光軸附近區域的一凸面部,第四透鏡的物側面具有光軸附近區域的一凸面部,第五透鏡的像側面具有光軸附近區域的一凹面部,以及具有圓周附近區域的一凹面部,第六透鏡的像側面具有光軸附近區域的一凸面部,以及具有圓周附近區域的一凸面部,其中G12為第一透鏡的像側面與第二透鏡的物側面在光軸上的距離,G34為第三透鏡的像側面與第四透鏡的物側面在光軸上的距離,T3定義為第三透鏡在光軸上的中心厚度,EFL定義為光學成像鏡頭的有效焦距,並滿足以下條件:(G12+T3+G34)/EFL≤4.800。
本發明在實施例中,亦提出一種既能增加鏡頭半視角、同時具備不同環境溫度下低焦距偏移量、還能維持鏡頭適當長度的光學成像鏡頭。本發明的光學成像鏡頭,包含物側、像側以及光軸,第一透鏡為物側至像側數來第一片具有屈光率的透鏡,第二透鏡為物側至像側數來第二片具有屈光率的透鏡,第三透鏡為像側至物側數來第四片具有屈光率的透鏡,第四透鏡為像側至物側數來第三片具有屈光率的透鏡,第五透鏡為像側至物側數來第二片具有屈光率的透鏡,第六透鏡為像側至物側數來第一片具有屈光率的透鏡,且第一透鏡至第六透鏡各自包括朝向物側且使一成像光線通過的一物側面、及朝向像側且使一成像光線通過的一像側面。
在本發明實施例中,第二透鏡的物側面具有光軸附近區域的一凸面部,以及具有圓周附近區域的一凸面部,第三透鏡的材質為塑膠,第三透鏡具有正屈光率,第三透鏡的物側面具有光軸附近區域的一凹面部,第四透鏡的物側面具有光軸附近區域的一凸面部,第五透鏡的像側面具有光軸附近區域的一凹面部,以及具有圓周附近區域的一凹面部,第六透鏡的像側面具有光軸附近區域的一凸面部,以及具有圓周附近區域的一凸面部,其中G12為第一透鏡的像側面與第二透鏡的物側面在光軸上的距離,G34為第三透鏡的像側面與第四透鏡的物側面在光軸上的距離,T3定義為第三透鏡在光軸上的中心厚度,EFL定義為光學成像鏡頭的有效焦距,並滿足以下條件:(G12+T3+G34)/EFL≤4.800。
在本發明光學成像鏡頭中,其中G45為該第四透鏡的該像側面與該第五透鏡的該物側面在該光軸上的距離, T5為該第五透鏡在該光軸上的中心厚度,G56為該第五透鏡的該像側面與該第六透鏡的該物側面在該光軸上的距離,G23為該第二透鏡的該像側面與該第三透鏡的該物側面在該光軸上的距離,AAG為G12、G23、G34、G45與G56的總和,並滿足以下條件:AAG/(G34+G45+T5+G56)≤5.800。
在本發明光學成像鏡頭中,其中T2為該第二透鏡在該光軸上的中心厚度,G45為該第四透鏡的該像側面與該第五透鏡的該物側面在該光軸上的距離,並滿足以下條件:(T2+G34+G45)/EFL≤1.700。
在本發明光學成像鏡頭中,其中ALT為該光學成像鏡頭中所有具有屈光率的透鏡在該光軸上的中心厚度總和,T6為該第六透鏡在該光軸上的中心厚度,並滿足以下條件:ALT/T6≤4.300。
在本發明光學成像鏡頭中,其中T1為該第一透鏡在該光軸上的中心厚度,並滿足以下條件:G12/T1≤2.100。
在本發明光學成像鏡頭中,其中T1為該第一透鏡在該光軸上的中心厚度,T4為該第四透鏡在該光軸上的中心厚度,並滿足以下條件:(T1+T3)/T4≤2.700。
在本發明光學成像鏡頭中,其中BFL為該第六透鏡的該像側面至一成像面在該光軸上的長度,G23為該第二透鏡的該像側面與該第三透鏡的該物側面在該光軸上的距離,並滿足以下條件:BFL/G23≤1.600。
在本發明光學成像鏡頭中,其中T6為該第六透鏡在該光軸上的中心厚度,G23為該第二透鏡的該像側面與該第三透鏡的該物側面在該光軸上的距離,G45為該第四透鏡的該像側面與該第五透鏡的該物側面在該光軸上的距離,G56為該第五透鏡的該像側面與該第六透鏡的該物側面在該光軸上的距離,AAG為G12、G23、G34、G45與G56的總和,並滿足以下條件:AAG/T6≤2.500。
在本發明光學成像鏡頭中,其中更滿足以下條件:T3/EFL≤1.400。
在本發明光學成像鏡頭中,其中ALT為該光學成像鏡頭中所有具有屈光率的透鏡在該光軸上的中心厚度總和,G23為該第二透鏡的該像側面與該第三透鏡的該物側面在該光軸上的距離,並滿足以下條件:ALT/G23≤4.700。
在本發明光學成像鏡頭中,其中G12為該第一透鏡的該像側面與該第二透鏡的該物側面在該光軸上的距離,T2為該第二透鏡在該光軸上的中心厚度,並滿足以下條件:G12/(T2+G34+G45)≤1.400。
在本發明光學成像鏡頭中,其中TL為該第一透鏡的該物側面到該第六透鏡的該像側面在該光軸上的距離,T4為該第四透鏡在該光軸上的中心厚度,BFL為該第六透鏡的該像側面至一成像面在該光軸上的長度,並滿足以下條件:TL/(T4+BFL)≤8.400。
在本發明光學成像鏡頭中,其中TTL為該第一透鏡的該物側面至一成像面在該光軸上的長度,G45為該第四透鏡的該像側面與該第五透鏡的該物側面在該光軸上的距離,T5為該第五透鏡在該光軸上的中心厚度,G56為該第五透鏡的該像側面與該第六透鏡的該物側面在該光軸上的距離,並滿足以下條件:TTL/(T3+G34+G45+T5+G56)≤6.500。
在本發明光學成像鏡頭中,其中G23為該第二透鏡的該像側面與該第三透鏡的該物側面在該光軸上的距離,G45為該第四透鏡的該像側面與該第五透鏡的該物側面在該光軸上的距離,G56為該第五透鏡的該像側面與該第六透鏡的該物側面在該光軸上的距離,AAG為G12、G23、G34、G45與G56的總和,並滿足以下條件:AAG/G23≤2.300。
在本發明光學成像鏡頭中,其中G45為該第四透鏡的該像側面與該第五透鏡的該物側面在該光軸上的距離,T5為該第五透鏡在該光軸上的中心厚度,G56為該第五透鏡的該像側面與該第六透鏡的該物側面在該光軸上的距離,並滿足以下條件:(G34+G45+T5+G56)/EFL≤2.000。
在本發明光學成像鏡頭中,其中T1為該第一透鏡在該光軸上的中心厚度,T4為該第四透鏡在該光軸上的中心厚度,並滿足以下條件:(T1+G12)/T4≤2.200。
在本發明光學成像鏡頭中,TL為該第一透鏡的該物側面到該第六透鏡的該像側面在該光軸上的距離,T2為該第二透鏡在該光軸上的中心厚度,G45為該第四透鏡的該像側面與該第五透鏡的該物側面在該光軸上的距離,並滿足以下條件:TL/(T2+G34+G45)≤12.100。
在本發明光學成像鏡頭中,其中BFL為該第六透鏡的該像側面至一成像面在該光軸上的長度,T6為該第六透鏡在該光軸上的中心厚度,並滿足以下條件:BFL/T6≤1.600。
本發明提供一種光學成像鏡頭,其能夠使應用此光學成像鏡頭的影像感測器所對應具有的水平視角大於等於175度,並且此影像感測器所感測到的影像無暗角。
本發明的一實施例提出一種光學成像鏡頭,由物側至像側沿光軸依序包含第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡及第六透鏡。第一透鏡至第六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。第一透鏡是從物側至像側數來具有屈光率的第一個透鏡。第二透鏡是從物側至像側數來具有屈光率的第二個透鏡。第三透鏡是從物側至像側數來具有屈光率的第三個透鏡。第四透鏡是從一光圈至像側數來具有屈光率的第一個透鏡。第五透鏡是從光圈至像側數來具有屈光率的第二個透鏡。第六透鏡是從光圈至像側數來具有屈光率的第三個透鏡。光學成像鏡頭的成像圓具有一長寬比為4:3之內接矩形。通過成像圓的圓心且平行於矩形的任一長邊的一參考線對應攝入大於等於175°並且小於等於188°視角之影像,並且矩形的一對角線對應攝入大於等於209°並且小於等於234°視角之影像。參考線從矩形的一短邊延伸至矩形的另一短邊。參考線的長度與矩形的任一長邊的長度相等。
本發明的一實施例提出一種光學成像鏡頭,由物側至像側沿光軸依序包含第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡及第六透鏡。第一透鏡至第六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。第一透鏡是從物側至像側數來具有屈光率的第一個透鏡。第二透鏡是從物側至像側數來具有屈光率的第二個透鏡。第三透鏡是從物側至像側數來具有屈光率的第三個透鏡,且第三透鏡的具有一位於光軸附近區域的凹面部。第四透鏡是從一光圈至像側數來具有屈光率的第一個透鏡。第五透鏡是從光圈至像側數來具有屈光率的第二個透鏡。第六透鏡是從光圈至像側數來具有屈光率的第三個透鏡。光學成像鏡頭的成像圓具有一長寬比為16:9之內接矩形。通過成像圓的一圓心且矩形的任一長邊的一參考線對應攝入大於等於176°並且小於等於201°視角之影像,並且矩形的一對角線對應攝入大於等於205°並且小於等於232°視角之影像。參考線從矩形的一短邊延伸至矩形的另一短邊。參考線的長度與矩形的任一長邊的長度相等。
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:藉由滿足上述具有屈光率的透鏡與光圈的排列方式、面形、光學成像鏡頭的成像圓、成像圓的內接矩形、參考線的攝入視角之影像與對角線的攝入視角之影像的關係,應用此光學成像鏡頭的影像感測器所感測到的影像在水平方向無視野死角,且影像感測器的四個角落可感測到成像光線而可使影像感測器所感測到的影像無暗角。
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。
在開始詳細描述本發明之前,首先要說明的是,在本發明圖式中,類似的元件是以相同的編號來表示。其中,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。
如圖6所示,本發明光學成像鏡頭1,從放置物體(圖未示)的物側2至成像的像側3,沿著光軸(optical axis)4,至少包含有第一透鏡10、第二透鏡20、第三透鏡30、第四透鏡40、第五透鏡50、第六透鏡60、濾光片90及成像面(image plane)91。此處定義第一透鏡10為物側2至像側3數來第一片具有屈光率的透鏡,第二透鏡20為物側2至像側3數來第二片具有屈光率的透鏡,第三透鏡30為像側3至物側2數來第四片具有屈光率的透鏡,第四透鏡40為像側3至物側2數來第三片具有屈光率的透鏡,第五透鏡50為像側3至物側2數來第二片具有屈光率的透鏡,第六透鏡60為像側3至物側2數來第一片具有屈光率的透鏡。 一般說來,第一透鏡10、第二透鏡20、第四透鏡40、第五透鏡50、第六透鏡60都可以是由塑膠或玻璃材質所製成,但本發明不以此為限。第三透鏡30以塑膠材質製成,有助於使光學成像鏡頭輕量化並降低製造成本,同時可達成本發明良好功效。
此外,光學成像鏡頭1還包含光圈(aperture stop)80,而設置於適當之位置。在圖6中,光圈80是設置在第三透鏡30與第四透鏡40之間。當由位於物側2之待拍攝物(圖未示)所發出的光線(圖未示)進入本發明光學成像鏡頭1時,即會經由第一透鏡10、第二透鏡20、第三透鏡30、光圈80、第四透鏡40、第五透鏡50、第六透鏡60與濾光片90之後,會在像側3的成像面91上聚焦而形成清晰的影像。在本發明各實施例中,選擇性設置的濾光片90還可以是具各種合適功能之濾鏡,可濾除特定波長的光線,設於第六透鏡60朝向像側的一面62與成像面91之間。
本發明光學成像鏡頭1中之各個透鏡,都分別具有朝向物側2的物側面,與朝向像側3的像側面。另外,本發明光學成像鏡頭1中之各個透鏡,亦都具有光軸附近區域與圓周附近區域。例如,第一透鏡10具有物側面11與像側面12;第二透鏡20具有物側面21與像側面22;第三透鏡30具有物側面31與像側面32;第四透鏡40具有物側面41與像側面42;第五透鏡50具有物側面51與像側面52;第六透鏡60具有物側面61與像側面62。各物側面與像側面又有光軸附近區域以及圓周附近區域。
本發明光學成像鏡頭1中之各個透鏡,還都分別具有位在光軸4上的中心厚度T。例如,第一透鏡10具有第一透鏡厚度T1、第二透鏡20具有第二透鏡厚度T2、第三透鏡30具有第三透鏡厚度T3、第四透鏡40具有第四透鏡厚度T4、第五透鏡50具有第五透鏡厚度T5、第六透鏡60具有第六透鏡厚度T6。所以,在光軸4上光學成像鏡頭1中,所有具有屈光率的透鏡的中心厚度總和稱為ALT。
另外,本發明光學成像鏡頭1中,在各個透鏡之間又分別具有位在光軸4上的距離。例如,第一透鏡10的像側面12到第二透鏡20的物側面21在光軸4上的距離為G12、第二透鏡20的像側面22到第三透鏡30的物側面31在光軸4上的距離為G23、第三透鏡30的像側面32到第四透鏡40的物側面41在光軸4上的距離為G34、第四透鏡40的像側面42到第五透鏡50的物側面51在光軸4上的距離為G45、第五透鏡50的像側面52到第六透鏡60的物側面61在光軸4上的距離為G56。另外再定義AAG = G12+G23+G34+G45+G56。
另外,第一透鏡10的物側面11至成像面91在光軸上的長度為TTL。光學成像鏡頭的有效焦距為EFL,TL為第一透鏡10的物側面11至第六透鏡60的像側面62在光軸4上的長度。
另外,再定義:f1為第一透鏡10的焦距;f2為第二透鏡20的焦距;f3為第三透鏡30的焦距;f4為第四透鏡40的焦距;f5為第五透鏡50的焦距;f6為第六透鏡60的焦距;n1為第一透鏡10的折射率;n2為第二透鏡20的折射率;n3為第三透鏡30的折射率;n4為第四透鏡40的折射率;n5為第五透鏡50的折射率;n6為第六透鏡60的折射率;υ1為第一透鏡10的阿貝係數(Abbe number),即色散係數;υ2為第二透鏡20的阿貝係數;υ3為第三透鏡30的阿貝係數;υ4為第四透鏡10的阿貝係數;υ5為第五透鏡50的阿貝係數;及υ6為第六透鏡60的阿貝係數。G6F代表第六透鏡60到濾光片90之間在光軸4上的間隙寬度、TF代表濾光片90在光軸4上的厚度、GFP代表濾光片90到成像面91之間在光軸4上的間隙寬度、BFL為第六透鏡60的像側面62到成像面91在光軸4上的距離、即BFL=G6F+TF+GFP。
第一實施例
請參閱圖6,例示本發明光學成像鏡頭1的第一實施例。第一實施例在成像面91上的縱向球差(longitudinal spherical aberration)請參考圖7A、弧矢(sagittal)方向的像散像差(astigmatic field aberration)請參考圖7B、子午(tangential)方向的像散像差請參考圖7C、以及畸變像差(distortion aberration)請參考圖7D。所有實施例中各球差圖之Y軸代表視場,其最高點均為1.0,第一實施例至第十二實施例中各像散圖及畸變圖之Y軸代表像高,系統像高為2.084公厘。
第一實施例之光學成像鏡頭系統1主要由六枚具有屈光率之透鏡、濾光片90、光圈80、與成像面91所構成。光圈80是設置在第三透鏡30與第四透鏡40之間。濾光片90可以防止特定波長的光線投射至成像面而影響成像品質。
第一透鏡10的材質為玻璃,並具有負屈光率。朝向物側2的物側面11具有位於光軸附近區域的凸面部13以及位於圓周附近區域的凸面部14,朝向像側3的像側面12具有位於光軸附近區域的凹面部16以及位於圓周附近區域的凹面部17。第一透鏡之物側面11及像側面12均為球面。
第二透鏡20材質為塑膠,並具有負屈光率。朝向物側2的物側面21具有位於光軸附近區域的凸面部23以及位於圓周附近區域的凸面部24,朝向像側3的像側面22具有位於光軸附近區域的凹面部26以及位於圓周附近區域的凹面部27。第二透鏡20之物側面21及像側面22均為非球面。
第三透鏡30材質為塑膠,並具有正屈光率,朝向物側2的物側面31具有位於光軸附近區域的凹面部33以及位於圓周附近區域的凹面部34,而朝向像側3的像側面32具有位於光軸附近區域的凸面部36以及在圓周附近的凸面部37。第三透鏡30之物側面31及像側面32均為非球面。
第四透鏡40材質為塑膠,並具有正屈光率,朝向物側2的物側面41具有位於光軸附近區域的凸面部43以及位於圓周附近區域的凸面部44,而朝向像側3的像側面42具有位於光軸附近區域的凸面部46以及在圓周附近的凸面部47。第四透鏡40之物側面41及像側面42均為非球面。
第五透鏡50材質為塑膠,並具有負屈光率,朝向物側2的物側面51具有位於光軸附近區域的凹面部53以及位在圓周附近區域的凹面部54,朝向像側3的像側面52具有位於光軸附近區域的凹面部56以及位於圓周附近區域的凹面部57。另外,第五透鏡50的物側面51與像側面52均為非球面。
第六透鏡60材質為塑膠,並具有正屈光率,朝向物側2的物側面61具有位於光軸附近區域的凸面部63以及位於圓周附近區域的凸面部64,朝向像側3的像側面62具有位於光軸附近區域的凸面部66以及位於圓周附近區域的凸面部67。另外,第六透鏡60的物側面61與像側面62均為非球面。還有本實施例中,第五透鏡50與第六透鏡60之間利用膠體或膜體填充,但不限於此。濾光片90位於第六透鏡60的像側面62以及成像面91之間,且濾光片90亦具有朝向物側2的物側面92與朝向像側3的像側面93。
在本發明光學成像鏡頭1中,從第一透鏡10到第六透鏡60中,所有物側面11/21/31/41/51/61與像側面12/22/32/42/52/62共計十二個曲面。若為非球面,則此等非球面係經由下列公式(1)所定義:…(1)
其中:
R表示透鏡表面之曲率半徑;
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);
Y表示非球面曲面上的點與光軸的垂直距離;
K為圓錐係數(conic constant);
ai 為第i階非球面係數。
應注意的是,若為球面,則圓錐係數K與每一階的非球面係數ai 皆為0,且示於表格內。
第一實施例光學透鏡系統的光學數據如圖30所示,非球面數據如圖31所示。在濾光片90與成像面91之間設有一曲率半徑為無限大之虛擬參考面(圖未示)。在以下實施例之光學透鏡系統中,整體光學透鏡系統的光圈值(f-number)為Fno、有效焦距為(EFL)、最大半視角(Maximum Half Field of View,簡稱HFOV)為整體光學透鏡系統中最大視角(Field of View)的一半,又曲率半徑、厚度及焦距的單位均為公厘(mm)。其中,系統像高(System Image Height,簡稱ImgH)=2.084公厘; EFL=1.131公厘; HFOV= 107.500度; TTL =11.265公厘; Fno=2.400。此外,第一實施例的光學成像鏡頭設計具有良好的後焦距長度變化表現,設定常溫20℃為一基準,在此溫度下後焦距長度變化值(back focal length variation)為0.000 mm,而在-20℃之環境溫度下,其後焦距長度變化值為-0.040mm,在80℃之環境溫度下,其後焦距長度變化值為0.066mm。
第二實施例
請參閱圖8,例示本發明光學成像鏡頭1的第二實施例。請注意,從第二實施例開始,為簡化並清楚表達圖式,僅在圖上特別標示各透鏡與第一實施例不同之面型,而其餘與第一實施例的透鏡相似的面型,例如凹面部或是凸面部則不另外標示。第二實施例在成像面91上的縱向球差請參考圖9A、弧矢方向的像散像差請參考圖9B、子午方向的像散像差請參考圖9C、畸變像差請參考圖9D。第二實施例之設計與第一實施例類似,僅透鏡曲率半徑、透鏡厚度、透鏡非球面係數或是後焦距等相關參數有別而已。
第二實施例詳細的光學數據如圖32所示,非球面數據如圖33所示。系統像高=2.786公厘; EFL=1.370公厘; HFOV= 107.500度; TTL =11.136公厘; Fno=2.400。特別是:第二實施例比第一實施例易於製造因此良率較高。此外,第二實施例的光學成像鏡頭設計具有良好的後焦距長度變化表現,設定常溫20℃為一基準,在此溫度下後焦距長度變化值(back focal length variation)為0.000 mm,而在-20℃之環境溫度下,其後焦距長度變化值為-0.046mm,在80℃之環境溫度下,其後焦距長度變化值為0.076mm。
第三實施例
請參閱圖10,例示本發明光學成像鏡頭1的第三實施例。第三實施例在成像面91上的縱向球差請參考圖11A、弧矢方向的像散像差請參考圖11B、子午方向的像散像差請參考圖11C、畸變像差請參考圖11D。第三實施例之設計與第一實施例類似,僅透鏡曲率半徑、透鏡厚度、透鏡非球面係數或是後焦距等相關參數有別。
第三實施例詳細的光學數據如圖34所示,非球面數據如圖35所示,其中,系統像高=1.772公厘; EFL=1.105公厘; HFOV= 96.750度; TTL =12.911公厘; Fno=2.600。特別是:第三實施例比第一實施例易於製造因此良率較高。此外,第三實施例的光學成像鏡頭設計具有良好的後焦距長度變化表現,設定常溫20℃為一基準,在此溫度下後焦距長度變化值(back focal length variation)為0.000 mm,而在-20℃之環境溫度下,其後焦距長度變化值為-0.041mm,在80℃之環境溫度下,其後焦距長度變化值為0.066mm。
第四實施例
請參閱圖12,例示本發明光學成像鏡頭1的第四實施例。第四實施例在成像面91上的縱向球差請參考圖13A、弧矢方向的像散像差請參考圖13B、子午方向的像散像差請參考圖13C、畸變像差請參考圖13D。第四實施例之設計與第一實施例類似,僅透鏡曲率半徑、透鏡厚度、透鏡非球面係數或是後焦距等相關參數有別。
第四實施例詳細的光學數據如圖36所示,非球面數據如圖37所示,其中,系統像高=1.636公厘; EFL=0.962公厘; HFOV= 96.750度; TTL =11.925公厘; Fno=2.400。特別是:第四實施例比第一實施例易於製造因此良率較高。此外,第四實施例的光學成像鏡頭設計具有良好的後焦距長度變化表現,設定常溫20℃為一基準,在此溫度下後焦距長度變化值(back focal length variation)為0.000 mm,而在-20℃之環境溫度下,其後焦距長度變化值為-0.034mm,在80℃之環境溫度下,其後焦距長度變化值為0.054mm。
第五實施例
請參閱圖14,例示本發明光學成像鏡頭1的第五實施例。第五實施例在成像面91上的縱向球差請參考圖15A、弧矢方向的像散像差請參考圖15B、子午方向的像散像差請參考圖15C、畸變像差請參考圖15D。第五實施例之設計與第一實施例類似,僅透鏡曲率半徑、透鏡厚度、透鏡非球面係數或是後焦距等相關參數有別。
第五實施例詳細的光學數據如圖38所示,非球面數據如圖39所示,其中,系統像高=3.450公厘; EFL=1.973公厘; HFOV= 107.500度; TTL =13.074公厘; Fno=2.600。特別是:第五實施例比第一實施例易於製造因此良率較高。此外,第五實施例的光學成像鏡頭設計具有良好的後焦距長度變化表現,設定常溫20℃為一基準,在此溫度下後焦距長度變化值(back focal length variation)為0.000 mm,而在-20℃之環境溫度下,其後焦距長度變化值為-0.063mm,在80℃之環境溫度下,其後焦距長度變化值為0.098mm。
第六實施例
請參閱圖16,例示本發明光學成像鏡頭1的第六實施例。第六實施例在成像面91上的縱向球差請參考圖17A、弧矢方向的像散像差請參考圖17B、子午方向的像散像差請參考圖17C、畸變像差請參考圖17D。第六實施例中,第五透鏡50的物側面51具有一光軸附近區域的凸面部53’,第四透鏡40的材質為玻璃,第四透鏡40之物側面41及像側面42均為球面。另外透鏡曲率半徑、透鏡厚度、透鏡非球面係數或是後焦距等相關參數也與第一實施例不同。
除此之外,從第六實施例開始至後面段落描述的其他實施例,除了上述第一透鏡10至第六透鏡60之外,更包含有一第七透鏡70,設置於第二透鏡20與第三透鏡30之間。第七透鏡70的材質為塑膠,並具有正屈光率。朝向物側2的物側面71具有位於光軸附近區域的凹面部73以及位於圓周附近區域的凹面部74,朝向像側3的像側面72具有位於光軸附近區域的凸面部76以及位於圓周附近區域的凸面部77。第七透鏡70之物側面71及像側面72均為非球面。
同樣地,第七透鏡70之物側面71及像側面22經由下列公式所定義:
其中:
R表示透鏡表面之曲率半徑;
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);
Y表示非球面曲面上的點與光軸的垂直距離;
K為圓錐係數(conic constant);
ai 為第i階非球面係數。
針對第六實施例以及後續的實施例,T7為第七透鏡位在光軸4上的中心厚度。在光軸4上光學成像鏡頭1中,所有具有屈光率的透鏡的中心厚度總和稱為ALT。
另外,再定義:f7為為第七透鏡70的焦距;n7為第七透鏡70的折射率;υ7為第七透鏡70的阿貝係數。第二透鏡20的像側面22到第七透鏡70的物側面71在光軸4上的距離為G27、第七透鏡70的像側面72到第三透鏡30的物側面31在光軸4上的距離為G73。
第六實施例詳細的光學數據如圖40所示,非球面數據如圖41所示,其中,系統像高=1.667公厘; EFL=0.946公厘; HFOV= 103.000度; TTL =19.418公厘; Fno=2.400。特別是:第六實施例比第一實施例易於製造因此良率較高。此外,第六實施例的光學成像鏡頭設計具有良好的後焦距長度變化表現,設定常溫20℃為一基準,在此溫度下後焦距長度變化值(back focal length variation)為0.000 mm,而在-20℃之環境溫度下,其後焦距長度變化值為-0.001mm,在80℃之環境溫度下,其後焦距長度變化值為0.002mm。
第七實施例
請參閱圖18,例示本發明光學成像鏡頭1的第七實施例。第七實施例在成像面91上的縱向球差請參考圖19A、弧矢方向的像散像差請參考圖19B、子午方向的像散像差請參考圖19C、畸變像差請參考圖19D。第七實施例之設計與第六實施例類似,僅透鏡曲率半徑、透鏡厚度、透鏡非球面係數或是後焦距等相關參數有別。
第七實施例詳細的光學數據如圖42所示,非球面數據如圖43所示,其中,系統像高=3.264公厘; EFL=1.853公厘; HFOV= 103.000度; TTL =21.235公厘; Fno=2.600。特別是:第七實施例比第一實施例易於製造因此良率較高。此外,第七實施例的光學成像鏡頭設計具有良好的後焦距長度變化表現,設定常溫20℃為一基準,在此溫度下後焦距長度變化值(back focal length variation)為0.000 mm,而在-20℃之環境溫度下,其後焦距長度變化值為-0.008mm,在80℃之環境溫度下,其後焦距長度變化值為0.013mm。
第八實施例
請參閱圖20,例示本發明光學成像鏡頭1的第八實施例。第八實施例在成像面91上的縱向球差請參考圖21A、弧矢方向的像散像差請參考圖21B、子午方向的像散像差請參考圖21C、畸變像差請參考圖21D。第八實施例之設計與第六實施例類似,僅透鏡曲率半徑、透鏡厚度、透鏡非球面係數或是後焦距等相關參數有別。
第八實施例詳細的光學數據如圖44所示,非球面數據如圖45所示,其中,系統像高=3.383公厘; EFL=1.769公厘; HFOV= 103.000度; TTL =22.634公厘; Fno=2.600。特別是:第八實施例比第一實施例易於製造因此良率較高。此外,第八實施例的光學成像鏡頭設計具有良好的後焦距長度變化表現,設定常溫20℃為一基準,在此溫度下後焦距長度變化值(back focal length variation)為0.000 mm,而在-20℃之環境溫度下,其後焦距長度變化值為0.012mm,在80℃之環境溫度下,其後焦距長度變化值為-0.016mm。
第九實施例
請參閱圖22,例示本發明光學成像鏡頭1的第九實施例。第九實施例在成像面91上的縱向球差請參考圖23A、弧矢方向的像散像差請參考圖23B、子午方向的像散像差請參考圖23C、畸變像差請參考圖23D。第九實施例之設計與第六實施例類似,僅透鏡曲率半徑、透鏡厚度、透鏡非球面係數或是後焦距等相關參數有別。
第九實施例詳細的光學數據如圖46所示,非球面數據如圖47所示,其中,系統像高=2.820公厘; EFL=1.129公厘; HFOV= 103.000度; TTL =15.052公厘; Fno=2.600。特別是:第九實施例比第一實施例易於製造因此良率較高。此外,第九實施例的光學成像鏡頭設計具有良好的後焦距長度變化表現,設定常溫20℃為一基準,在此溫度下後焦距長度變化值(back focal length variation)為0.000 mm,而在-20℃之環境溫度下,其後焦距長度變化值為0.003mm,在80℃之環境溫度下,其後焦距長度變化值為-0.003mm。
第十實施例
請參閱圖24,例示本發明光學成像鏡頭1的第十實施例。第十實施例在成像面91上的縱向球差請參考圖25A、弧矢方向的像散像差請參考圖25B、子午方向的像散像差請參考圖25C、畸變像差請參考圖25D。第十實施例之設計與第六實施例類似,僅透鏡曲率半徑、透鏡厚度、透鏡非球面係數或是後焦距等相關參數有別。
第十實施例詳細的光學數據如圖48所示,非球面數據如圖49所示,其中,系統像高=2.030公厘; EFL=1.390公厘; HFOV= 103.000度; TTL =18.076公厘; Fno=2.400。特別是:第十實施例比第一實施例易於製造因此良率較高。此外,第十實施例的光學成像鏡頭設計具有良好的後焦距長度變化表現,設定常溫20℃為一基準,在此溫度下後焦距長度變化值(back focal length variation)為0.000 mm,而在-20℃之環境溫度下,其後焦距長度變化值為0.003mm,在80℃之環境溫度下,其後焦距長度變化值為-0.005mm。
第十一實施例
請參閱圖26,例示本發明光學成像鏡頭1的第十一實施例。第十一實施例在成像面91上的縱向球差請參考圖27A、弧矢方向的像散像差請參考圖27B、子午方向的像散像差請參考圖27C、畸變像差請參考圖27D。第十一實施例之設計與第六實施例類似,僅透鏡曲率半徑、透鏡厚度、透鏡非球面係數或是後焦距等相關參數有別。
第十一實施例詳細的光學數據如圖50所示,非球面數據如圖51所示,其中,系統像高=2.146公厘; EFL=1.459公厘; HFOV= 103.000度; TTL =14.434公厘; Fno=2.500。特別是:第十一實施例比第一實施例易於製造因此良率較高。此外,第十一實施例的光學成像鏡頭設計具有良好的後焦距長度變化表現,設定常溫20℃為一基準,在此溫度下後焦距長度變化值(back focal length variation)為0.000 mm,而在-20℃之環境溫度下,其後焦距長度變化值為0.012mm,在80℃之環境溫度下,其後焦距長度變化值為-0.016mm。
第十二實施例
請參閱圖28,例示本發明光學成像鏡頭1的第十二實施例。第十二實施例在成像面91上的縱向球差請參考圖29A、弧矢方向的像散像差請參考圖29B、子午方向的像散像差請參考圖29C、畸變像差請參考圖29D。第十二實施例之設計與第六實施例類似,僅透鏡曲率半徑、透鏡厚度、透鏡非球面係數或是後焦距等相關參數有別。
第十二實施例詳細的光學數據如圖52所示,非球面數據如圖53所示,其中,系統像高=1.675公厘; EFL=0.975公厘; HFOV= 103.000度; TTL =14.015公厘; Fno=2.500。特別是:第十二實施例比第一實施例易於製造因此良率較高。此外,第十二實施例的光學成像鏡頭設計具有良好的後焦距長度變化表現,設定常溫20℃為一基準,在此溫度下後焦距長度變化值(back focal length variation)為0.000 mm,而在-20℃之環境溫度下,其後焦距長度變化值為-0.008mm,在80℃之環境溫度下,其後焦距長度變化值為0.012mm。
另外,各實施例之重要參數則分別整理於圖54、圖55、圖56與圖57中。
申請人發現,本案的透鏡配置,透過以下設計之相互搭配可有效提升視角,同時具備不同環境溫度下低後焦距變化量,且縮短鏡頭長度並加強物體清晰度以及達到良好的成像品質。
1.第二透鏡物側面位於光軸附近區域為凸面部,及第二透鏡物側面位於圓周附近區域為凸面部,可幫助收集成像光線。
2.第三透鏡物側面位於光軸附近區域為凹面部,有利於修正第一透鏡及第二透鏡產生的像差。
3.第三透鏡材質為塑膠,有助於使光學成像鏡頭輕量化並降低製造成本。
4.第四透鏡物側面具有光軸附近區域的凸面部,可幫助成像光線收聚。
5.第五透鏡像側面光軸附近區域為凹面部,第五透鏡像側面圓周附近區域為凹面部,第六透鏡像側面光軸附近區域為凸面部,及第六透鏡像側面圓周附近區域為凸面部,可達到修正整體像差的效果。
6.選擇性地搭配第二透鏡具有負屈光率,可修正第一透鏡產生的像差。
7.選擇性地搭配第三透鏡具有正屈光率,或第三透鏡像側面位於圓周附近區域為凸面部,可修正第二透鏡產生的像差。
8.選擇性地搭配第五透鏡物側面位於圓周附近區域為凹面部,有助於調整第一透鏡至第四透鏡產生的像差。
此外,透過以下各參數之數值控制,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鏡片組。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:
(a) 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,或調配特定光學參數於特定鏡群數值組合中的比例,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。
AAG/G23≤2.300,較佳的範圍為1.400≤AAG/G23≤2.300;
AAG/T6≤2.500,較佳的範圍為1.400≤AAG/T6≤2.500;
ALT/G23≤4.700,較佳的範圍為1.900≤ALT/G23≤4.700;
ALT/T6≤4.300,較佳的範圍為2.600≤ALT/T6≤4.300;
G12/T1≤2.100,較佳的範圍為0.800≤G12/T1≤2.100;
G12/(T2+G34+G45)≤1.400,較佳的範圍為0.500≤G12/(T2+G34+G45)≤1.400;
BFL/G23≤1.600,較佳的範圍為0.300≤BFL/G23≤1.600;
BFL/T6≤1.600,較佳的範圍為0.300≤BFL/T6≤1.600;
(T1+T3)/T4≤2.700,較佳的範圍為1.100≤(T1+T3)/T4≤2.700;
AAG/(G34+G45+T5+G56)≤5.800,較佳的範圍為2.000≤AAG/(G34+G45+T5+G56)≤5.800;
(T1+G12)/T4≤2.200,較佳的範圍為1.200≤(T1+G12)/T4≤2.200。
(b) 若滿足以下條件式,使EFL與其他光學參數維持一比例,在光學系統厚度薄化的過程中,可幫助擴大視角角度。
(G12+T3+G34)/EFL≤4.800,較佳的範圍為0.300≤(G12+T3+G34)/EFL≤4.800;
(G34+G45+T5+G56)/EFL≤2.000,較佳的範圍為0.600≤(G34+G45+T5+G56)/EFL≤2.000;
T3/EFL≤1.400,較佳的範圍為0.600≤T3/EFL≤1.400;
(T2+G34+G45)/EFL≤1.700,較佳的範圍為0.500≤(T2+G34+G45)/EFL≤1.700。
c) 使光學元件參數與鏡頭長度比值維持一適當值,避免參數過小不利於生產製造,或是避免參數過大而使得鏡頭長度過長。
TTL/(T3+G34+G45+T5+G56)≤6.500,較佳的範圍為2.500≤TTL/(T3+G34+G45+T5+G56)≤6.500;
TL/(T2+G34+G45)≤12.100,較佳的範圍為5.700≤TL/(T2+G34+G45)≤12.100;
TL/(T4+BFL)≤8.400,較佳的範圍為2.400≤TL/(T4+BFL)≤8.400。
接著,為了要說明本發明實施例的光學成像鏡頭中的成像圓、其內接矩形與後端影像感測器的關係。請參照圖58A與圖58B,一般來說,當來自物側2的成像光線經光學成像鏡頭1而投射往像側3時,理想上會被光學成像鏡頭1聚焦而位於像側的3成像面91上形成一圓形的影像,此圓形的影像稱為「成像圓」IC(Imaging Circle),此成像圓IC為整個光學成像鏡頭1所得到的成像結果。並且,將光學成像鏡頭1後端的影像感測器的感測面(未示出)經配置而與成像面91重疊,以使位於光學成像鏡頭1後端的影像感測器感測影像。成像圓IC具有一內接於此成像圓IC的內接矩形RT,且此內接矩形RT可以依據成像圓IC上不同的位置而有不同的長寬比。內接矩形RT具有兩相對的長邊LE與兩相對的短邊SE,長寬比被定義為長邊LE與短邊SE的長度比例。於本發明的實施例中,內接矩形RT的長寬比以4:3(如圖58A所示)與16:9(如圖58B所示)為例。一般來說,影像感測器的形狀大致上呈矩形,且常用的影像感測器的長寬比有4:3或16:9的態樣,其大小可配合如圖58A與圖58B的內接矩形。
請再參照圖58A與圖58B,首先,最大半視角(Maximum Hald Field of View, HFOV)是光學成像鏡頭1所能接收在物側2的物體影像的最大角度一半的範圍,而物側2的物體被光學成像鏡頭1成像於像側3的成像面91上的影像的半徑長度範圍稱為視場(Field),其中1倍的視場即為1倍的最大像高又稱系統像高。後端的影像感測器的大小配合如圖58A與圖58B的內接矩形RT。光學成像鏡頭1實際上在最大視角中對應於內接矩形RT的對角線DL的對角方向所接收的影像,會對應成像在內接矩形RT的對角線DL上,而光學成像鏡頭1實際上在視角中水平方向所接收的影像,會對應成像在內接矩形RT的參考線HL上。因此,影像感測器所具有的對角視場(Diagonal field)所對應的對角視角(Diagonal FOV)的角度範圍即為內接矩形RT的兩對角連成的對角線DL所攝入的物側2的物體的收光角度範圍。另一方面,影像感測器所具有的水平視場(Horizontal field)所對應的水平視角(Horizontal FOV)的角度範圍即為參考線HL所攝入的物側2的物體的收光角度範圍。參考線HL則被定義為通過成像圓IC的圓心C,且平行於內接矩形RT的長邊LE。參考線HL從矩形RT的一短邊SE延伸至矩形RT的另一短邊SE,且參考線HL的長度與矩形RT的任一長邊LE的長度相等。
第十三實施例
請參閱圖59,例示本發明光學成像鏡頭1的第十三實施例。第十三實施例在成像面91上的縱向球差請參考圖60A、弧矢方向的像散像差請參考圖60B、子午方向的像散像差請參考圖60C、以及畸變像差請參考圖60D。第十三實施例至第二十一實施例中各像散圖及畸變圖之Y軸代表半視角,半視角為104.50度。
第十三實施例之光學成像鏡頭系統1主要由六枚具有屈光率之透鏡10~60、濾光片90、光圈80、與成像面91所構成。光圈80是設置在第三透鏡30與第四透鏡40之間。濾光片90可以防止特定波長的光線投射至成像面91而影響成像品質。
第一透鏡10是從物側2至像側3數來具有屈光率的第一個透鏡。第一透鏡10的材質為玻璃,並具有負屈光率。朝向物側2的物側面11具有位於光軸附近區域的凸面部13以及位於圓周附近區域的凸面部14,朝向像側3的像側面12具有位於光軸附近區域的凹面部16以及位於圓周附近區域的凹面部17。第一透鏡之物側面11及像側面12均為球面。
第二透鏡20是從物側2至像側3數來具有屈光率的第二個透鏡。第二透鏡20材質為塑膠,並具有負屈光率。朝向物側2的物側面21具有位於光軸附近區域的凸面部23以及位於圓周附近區域的凸面部24,朝向像側3的像側面22具有位於光軸附近區域的凹面部26以及位於圓周附近區域的凹面部27。第二透鏡20之物側面21及像側面22均為非球面。
第三透鏡30是從物側2至像側3數來具有屈光率的第三個透鏡。第三透鏡30材質為塑膠,並具有正屈光率,朝向物側2的物側面31具有位於光軸附近區域的凹面部33以及位於圓周附近區域的凹面部34,而朝向像側3的像側面32具有位於光軸附近區域的凸面部36以及在圓周附近的凸面部37。第三透鏡30之物側面31及像側面32均為非球面。
光圈80設置於第三透鏡30與第四透鏡40之間。
第四透鏡40是從光圈80至像側3數來具有屈光率的第一個透鏡。第四透鏡40材質為塑膠,並具有正屈光率,朝向物側2的物側面41具有位於光軸附近區域的凸面部43以及位於圓周附近區域的凸面部44,而朝向像側3的像側面42具有位於光軸附近區域的凸面部46以及在圓周附近的凸面部47。第四透鏡40之物側面41及像側面42均為非球面。
第五透鏡50是從光圈80至像側3數來具有屈光率的第二個透鏡。第五透鏡50材質為塑膠,並具有負屈光率,朝向物側2的物側面51具有位於光軸附近區域的凹面部53以及位在圓周附近區域的凹面部54,朝向像側3的像側面52具有位於光軸附近區域的凹面部56以及位於圓周附近區域的凹面部57。另外,第五透鏡50的物側面51與像側面52均為非球面。
第六透鏡60是從光圈80至像側3數來具有屈光率的第三個透鏡。第六透鏡60材質為塑膠,並具有正屈光率,朝向物側2的物側面61具有位於光軸附近區域的凸面部63以及位於圓周附近區域的凸面部64,朝向像側3的像側面62具有位於光軸附近區域的凸面部66以及位於圓周附近區域的凸面部67。另外,第六透鏡60的物側面61與像側面62均為非球面。還有本實施例中,第五透鏡50與第六透鏡60之間利用膠體、膜體或膠合材料填充,但不限於此。濾光片90位於第六透鏡60的像側面62以及成像面91之間。
在本發明光學成像鏡頭1中,從第一透鏡10到第六透鏡60中,所有物側面11/21/31/41/51/61與像側面12/22/32/42/52/62共計十二個曲面,曲面可由上述的公式(1)定義,若曲面為球面,則圓錐係數K與所有非球面係數ai 皆為0,且對應的數據則省略而不示出。
第十三實施例光學透鏡系統的光學數據如圖77所示,非球面數據如圖78所示。系統像高=2.240公厘; EFL=1.000公厘; HFOV= 104.500度; TTL =11.869公厘; Fno=2.060。
再配合參閱圖60A至圖60D,圖60A的圖式說明第十三實施例的縱向球差,圖60B與圖60C的圖式則分別說明第十三實施例當其波長為470 nm、555 nm及650 nm時在成像面91上有關弧矢方向的場曲像差及子午方向的場曲像差,圖60D的圖式則說明第十三實施例當其波長為470 nm、555 nm及650 nm時在成像面91上的畸變像差。本第十三實施例的縱向球差圖示圖60A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±0.025公厘的範圍內,故本第十三實施例確實明顯改善相同波長的球差,此外,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60B與圖60C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±0.075公厘內,說明本第十三實施例的光學系統能有效消除像差。而圖60D的畸變像差圖式則顯示本第十三實施例的畸變像差維持在±100%的範圍內,說明本第十三實施例的畸變像差已符合光學系統的成像品質要求,據此說明本第十三實施例相較於現有光學鏡頭,在系統長度已縮短至11.869公厘左右的條件下,仍能提供良好的成像品質。
第十四實施例
請參閱圖61,例示本發明光學成像鏡頭1的第十四實施例。第十四實施例在成像面91上的縱向球差請參考圖62A、弧矢方向的像散像差請參考圖62B、子午方向的像散像差請參考圖62C、以及畸變像差請參考圖62D。第十四實施例的光學成像鏡頭1,其與第十三實施例大致類似,而兩者的差異如下所述:各光學數據、非球面係數及這些透鏡10~60間的參數或多或少有些不同。並且,第四透鏡40的物側面41具有一位於光軸附近區域的凹面部43’。在此需注意的是,為了清楚地顯示圖面,圖61中省略部分與第十三實施例相似的光軸附近區域與圓周附近區域的標號。
第十四實施例詳細的光學數據如圖79所示,非球面數據如圖80所示,其中,系統像高=2.240公厘; EFL=0.990公厘; HFOV= 117.000度; TTL =12.994公厘; Fno=2.060。
本第十四實施例的縱向球差圖示圖62A中,不同高度的離軸光線的成像點偏差控制在±0.025公厘的範圍內。在圖62B與圖62C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±0.1公厘內。而圖62D的畸變像差圖式則顯示本第二實施例的畸變像差維持在±100%的範圍內。據此說明本第十四實施例相較於第十三實施例,在系統長度已縮短至12.944 公厘左右的條件下,仍能提供良好的成像品質。
經由上述說明可得知:第十四實施例的半視角大於第十三實施例的半視角。
第十五實施例
請參閱圖63,例示本發明光學成像鏡頭1的第十五實施例。第十五實施例在成像面91上的縱向球差請參考圖64A、弧矢方向的像散像差請參考圖64B、子午方向的像散像差請參考圖64C、以及畸變像差請參考圖64D。第十五實施例的光學成像鏡頭1,其與第十三實施例大致類似,而兩者的差異如下所述:各光學數據、非球面係數及這些透鏡10~60間的參數或多或少有些不同。並且,第四透鏡40的物側面41具有一位於光軸附近區域的凹面部43’。在此需注意的是,為了清楚地顯示圖面,圖63中省略部分與第十三實施例相似的光軸附近區域與圓周附近區域的標號。
第十五實施例詳細的光學數據如圖81所示,非球面數據如圖82所示,其中,系統像高=2.058公厘; EFL=0.973公厘; HFOV= 102.500度; TTL =12.485公厘; Fno=2.060。
本第十五實施例的縱向球差圖示圖64A中,不同高度的離軸光線的成像點偏差控制在±0.04公厘的範圍內。在圖64B與圖64C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±0.1公厘內。而圖64D的畸變像差圖式則顯示本第二實施例的畸變像差維持在±100%的範圍內。據此說明本第十五實施例相較於第十三實施例,在系統長度已縮短至12.485公厘左右的條件下,仍能提供良好的成像品質。
經由上述說明可得知:第十五實施例比第十三實施例易於製造因此良率較高。
第十六實施例
請參閱圖65,例示本發明光學成像鏡頭1的第十六實施例。第十六實施例在成像面91上的縱向球差請參考圖66A、弧矢方向的像散像差請參考圖66B、子午方向的像散像差請參考圖66C、以及畸變像差請參考圖66D。第十六實施例的光學成像鏡頭1,其與第十三實施例大致類似,而兩者的差異如下所述:各光學數據、非球面係數及這些透鏡10~60間的參數或多或少有些不同。並且,第四透鏡40的物側面41具有一位於光軸附近區域的凹面部43’。在此需注意的是,為了清楚地顯示圖面,圖65中省略部分與第十三實施例相似的光軸附近區域與圓周附近區域的標號。
第十六實施例詳細的光學數據如圖83所示,非球面數據如圖84所示,其中,系統像高=2.056公厘; EFL=0.953公厘; HFOV= 116.000度; TTL =13.100公厘; Fno=2.060。
本第十六實施例的縱向球差圖示圖66A中,不同高度的離軸光線的成像點偏差控制在±0.02公厘的範圍內。在圖66B與圖66C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±0.075公厘內。而圖66D的畸變像差圖式則顯示本第二實施例的畸變像差維持在±100%的範圍內。據此說明本第十六實施例相較於第十三實施例,在系統長度已縮短至13.100公厘左右的條件下,仍能提供良好的成像品質。
經由上述說明可得知:第十六實施例的半視角大於第十三實施例的半視角。第十六實施例的縱向球差小於第十三實施例的縱向球差。
第十七實施例
請參閱圖67,例示本發明光學成像鏡頭1的第十七實施例。第十七實施例在成像面91上的縱向球差請參考圖68A、弧矢方向的像散像差請參考圖68B、子午方向的像散像差請參考圖68C、以及畸變像差請參考圖68D。第十七實施例的光學成像鏡頭1,其與第十三實施例大致類似,而兩者的差異如下所述:各光學數據、非球面係數及這些透鏡10~60間的參數或多或少有些不同。並且,第五透鏡50的屈光率為正。第六透鏡60的屈光率為負。第五透鏡50的物側面51具有一位於光軸附近區域的凸面部53’與一位於圓周附近區域的凸面部54’。第五透鏡50的像側面52具有一位於光軸附近區域的凸面部56’與一位於圓周附近區域的凸面部57’。第六透鏡60的物側面61具有一位於光軸附近區域的凹面部63’與一位於圓周附近區域的凹面部64’。第五透鏡50的物側面51與像側面52皆為球面。第六透鏡60的物側面61與像側面62皆為球面。在此需注意的是,為了清楚地顯示圖面,圖67中省略部分與第十三實施例相似的光軸附近區域與圓周附近區域的標號。
第十七實施例詳細的光學數據如圖85所示,非球面數據如圖86所示,其中,系統像高=2.240公厘; EFL=1.191公厘; HFOV= 104.500度; TTL =14.066公厘; Fno=2.200。
本第十七實施例的縱向球差圖示圖68A中,不同高度的離軸光線的成像點偏差控制在±0.015公厘的範圍內。在圖68B與圖68C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±0.25公厘內。而圖68D的畸變像差圖式則顯示本第十七實施例的畸變像差維持在±100%的範圍內。據此說明本第十七實施例相較於第十三實施例,在系統長度已縮短至14.066公厘左右的條件下,仍能提供良好的成像品質。
經由上述說明可得知:第十七實施例比第十三實施例易於製造因此良率較高。
第十八實施例
請參閱圖69,例示本發明光學成像鏡頭1的第十八實施例。第十八實施例在成像面91上的縱向球差請參考圖70A、弧矢方向的像散像差請參考圖70B、子午方向的像散像差請參考圖70C、以及畸變像差請參考圖70D。第十八實施例的光學成像鏡頭1,其與第十三實施例大致類似,而兩者的差異如下所述:各光學數據、非球面係數及這些透鏡10~60間的參數或多或少有些不同。並且,第二透鏡20的材質為玻璃。第五透鏡50的屈光率為正。第六透鏡60的屈光率為負。第五透鏡50的物側面51具有一位於光軸附近區域的凸面部53’與一位於圓周附近區域的凸面部54’。第五透鏡50的像側面52具有一位於光軸附近區域的凸面部56’與一位於圓周附近區域的凸面部57’。第六透鏡60的物側面61具有一位於光軸附近區域的凹面部63’與一位於圓周附近區域的凹面部64’。第六透鏡60的像側面62具有一位於光軸附近區域的凹面部66’與一位於圓周附近區域的凹面部67’。第二透鏡20的物側面21與像側面22皆為球面。在此需注意的是,為了清楚地顯示圖面,圖69中省略部分與第十三實施例相似的光軸附近區域與圓周附近區域的標號。
第十八實施例詳細的光學數據如圖87所示,非球面數據如圖90所示,其中,系統像高=2.240公厘; EFL=1.101公厘; HFOV= 117.000度; TTL =21.301公厘; Fno=2.400。
本第十八實施例的縱向球差圖示圖70A中,不同高度的離軸光線的成像點偏差控制在±0.010公厘的範圍內。在圖70B與圖70C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公厘內。而圖70D的畸變像差圖式則顯示本第二實施例的畸變像差維持在±100%的範圍內。據此說明本第十八實施例相較於第十三實施例,在系統長度已縮短至21.301mm左右的條件下,仍能提供良好的成像品質。
經由上述說明可得知:第十八實施例的半視角大於第十三實施例的半視角。第十八實施例的縱向球差小於第十三實施例的縱向球差。第十八實施例的畸變像差小於第十三實施例的畸變像差。
第十九實施例
請參閱圖71,例示本發明光學成像鏡頭1的第十九實施例。第十九實施例在成像面91上的縱向球差請參考圖72A、弧矢方向的像散像差請參考圖72B、子午方向的像散像差請參考圖72C、以及畸變像差請參考圖72D。第十九實施例的光學成像鏡頭1,其與第十三實施例大致類似,而兩者的差異如下所述:各光學數據、非球面係數及這些透鏡10~60間的參數或多或少有些不同。並且,第五透鏡50的屈光率為正。第六透鏡60的屈光率為負。第四透鏡40的像側面42具有一位於圓周附近區域的凹面部47’。第五透鏡50的物側面51具有一位於光軸附近區域的凸面部53’與一位於圓周附近區域的凸面部54’。第五透鏡50的像側面52具有一位於光軸附近區域的凸面部56’與一位於圓周附近區域的凸面部57’。第六透鏡60的物側面61具有一位於光軸附近區域的凹面部63’與一位於圓周附近區域的凹面部64’。第五透鏡50的物側面51與像側面52皆為球面。第六透鏡60的物側面61與像側面62皆為球面。在此需注意的是,為了清楚地顯示圖面,圖71中省略部分與第十三實施例相似的光軸附近區域與圓周附近區域的標號。
第十九實施例詳細的光學數據如圖89所示,非球面數據如圖92所示,其中,系統像高=2.057公厘; EFL=1.189公厘; HFOV= 102.500度; TTL =11.689公厘; Fno=2.200。
本第十九實施例的縱向球差圖示圖72A中,不同高度的離軸光線的成像點偏差控制在±0.025公厘的範圍內。在圖72B與圖72C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公厘內。而圖72D的畸變像差圖式則顯示本第十九實施例的畸變像差維持在±100%的範圍內。據此說明本第十九實施例相較於第十三實施例,在系統長度已縮短至11.689公厘左右的條件下,仍能提供良好的成像品質。
經由上述說明可得知:第十九實施例的系統長度小於第十三實施例的系統長度。
第二十實施例
請參閱圖73,例示本發明光學成像鏡頭1的第二十實施例。第二十實施例在成像面91上的縱向球差請參考圖74A、弧矢方向的像散像差請參考圖74B、子午方向的像散像差請參考圖74C、以及畸變像差請參考圖74D。第二十實施例的光學成像鏡頭1,其與第十三實施例大致類似,而兩者的差異如下所述:光學成像鏡頭1更包括第七透鏡70。第七透鏡70設置於第三透鏡30與光圈80之間。第七透鏡70的材質為塑膠。第七透鏡70具有朝向物側2的物側面71與朝向像側3的像側面72。第七透鏡70的物側面71具有一位於光軸附近區域的凹面部73與一位於圓周附近區域的凸面部74’。第七透鏡70的像側面72具有一位於光軸附近區域的凸面部76與一位於圓周附近區域的凸面部77。物側面71與像側面72均為非球面。亦可藉由上述的公式(1)來定義,於此不再贅述。並且,各光學數據、非球面係數及這些透鏡10~60間的參數或多或少有些不同。在此需注意的是,為了清楚地顯示圖面,圖73中省略部分與第十三實施例相似的光軸附近區域與圓周附近區域的標號。並且,關於第七透鏡70的相關參數定義可參照上述的段落,再定義:第三透鏡30的像側面32到第七透鏡70的物側面71在光軸4上的距離為G37。第七透鏡70的像側面72到第四透鏡40的物側面41在光軸4上的距離為G74。而AAG= G12+G23+G37+T7+G74+G45+G56。
第二十實施例詳細的光學數據如圖91所示,非球面數據如圖92所示,其中,系統像高=2.240公厘; EFL=0.966公厘; HFOV= 104.500度; TTL =12.470公厘; Fno=2.100。
再配合參閱圖74A至圖74D,圖74A的圖式說明第二十實施例的縱向球差,圖74B與圖74C的圖式則分別說明第二十實施例當其波長為470 nm、555 nm及650 nm時在成像面91上有關弧矢方向的場曲像差及子午方向的場曲像差,圖74D的圖式則說明第二十實施例當其波長為470 nm、555 nm及650 nm時在成像面91上的畸變像差。本第二十實施例的縱向球差圖示圖74A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±0.015公厘的範圍內,故本第二十實施例確實明顯改善相同波長的球差,此外,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74B與圖74C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公厘內,說明本第二十實施例的光學系統能有效消除像差。而圖74D的畸變像差圖式則顯示本第二十實施例的畸變像差維持在±100%的範圍內,說明本第二十實施例的畸變像差已符合光學系統的成像品質要求,據此說明本第二十實施例相較於現有光學鏡頭,在系統長度已縮短至14.055公厘左右的條件下,仍能提供良好的成像品質。
第二十一實施例
請參閱圖75,例示本發明光學成像鏡頭1的第二十一實施例。第二十一實施例在成像面91上的縱向球差請參考圖76A、弧矢方向的像散像差請參考圖76B、子午方向的像散像差請參考圖76C、以及畸變像差請參考圖76D。第二十一實施例的光學成像鏡頭1,其與第二十實施例大致類似,而兩者的差異如下所述:第二十一實施例的光學成像鏡頭1更包括第八透鏡8。第八透鏡8為從光圈80至像側3數來具有屈光率的第四個透鏡。或者是,第八透鏡8設置於第六透鏡60與濾光片90之間。第八透鏡8具有朝向物側2的物側面81與朝向像側3的像側面82。第八透鏡8的物側面81具有一位於光軸附近區域的凸面部83與一位於圓周附近區域的凹面部84。第八透鏡8的像側面82具有一位於光軸附近區域的凸面部86與一位於圓周附近區域的凸面部87。物側面81與像側面82均為非球面。亦可藉由上述的公式(1)來定義,於此不再贅述。第三透鏡30的物側面31具有一位於光軸附近區域的凸面部33’。第六透鏡60的像側面62具有一位於圓周附近區域的凹面部67’。第七透鏡70的像側面72具有一位於圓周附近區域的凹面部77’。此外,各光學數據、非球面係數及這些透鏡10~70間的參數或多或少有些不同。在此需注意的是,為了清楚地顯示圖面,圖75中省略部分與第二十實施例相似的光軸附近區域與圓周附近區域的標號。
針對第二十一實施例,T8為第八透鏡8位在光軸4上的中心厚度。在光軸4上光學成像鏡頭1中,所有具有屈光率的透鏡的中心厚度總和稱為ALT,即ALT=T1+T2+T3+T4+T5+T6+T7+T8。
另外,再定義:f8為第八透鏡8的焦距;n8為第八透鏡80的折射率;υ8為第八透鏡8的阿貝係數。第六透鏡60的像側面62到第八透鏡8的物側面81在光軸4上的距離為G68、第八透鏡8的像側面82到濾光片90的物側面92在光軸4上的距離為G8F。
第二十一實施例詳細的光學數據如圖93所示,非球面數據如圖94所示,其中,系統像高=2.240公厘;EFL=0.969公厘; HFOV= 104.500度; TTL =14.055公厘; Fno=2.100。
再配合參閱圖76A至圖76D,圖76A的圖式說明第二十一實施例的縱向球差,圖76B與圖76C的圖式則分別說明第二十一實施例當其波長為470 nm、555 nm及650 nm時在成像面91上有關弧矢方向的場曲像差及子午方向的場曲像差,圖76D的圖式則說明第二十一實施例當其波長為470 nm、555 nm及650 nm時在成像面91上的畸變像差。本第二十一實施例的縱向球差圖示圖76A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±0.375公厘的範圍內,故本第二十一實施例確實明顯改善相同波長的球差,此外,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76B與圖76C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公厘內,說明本第二十一實施例的光學系統能有效消除像差。而圖76D的畸變像差圖式則顯示本第二十一實施例的畸變像差維持在±100%的範圍內,說明本第二十一實施例的畸變像差已符合光學系統的成像品質要求,據此說明本第二十一實施例相較於現有光學鏡頭,在系統長度已縮短至14.055公厘左右的條件下,仍能提供良好的成像品質。
另外,第十三至第二十一實施例之重要參數則分別整理於圖95、圖96、圖97與圖98中。
首先,在圖95、96中、欄位「Fno」、「V1」~「V8」中對應數值的單位為無因次,欄位「Half-FOV」中對應數值的單位為度,而其他欄位所對應的數值則為公厘。
接著,在圖97、98中、欄位「在0.8視場的y」、「在0.8716場的y」、「BFL」、「ALT」、「AAG」、「TL」、「TTL」中對應數值的單位為公厘。欄位「在0.8視場所對應攝入的ω」與「在0.8716視場所對應攝入的ω」對應數值的單位為度。其他欄位所對應的數值則為無因次。
請對照圖58A、圖58B、圖97與圖98,在欄位「在0.8視場所對應攝入的ω」中,所代表的意義是影像感測器在0.8倍的視場所能對應攝入的影像的半視角。欄位「在0.8716視場所對應攝入的ω」以此類推。
另一方面,在欄位「在0.8視場的y」中,其所代表的意義是:影像感測器在0.8倍的視場所對應的像高(image height)。欄位「在0.8716視場的y」則以此類推。
對於符合以下條件式,至少其中之一的目的為使系統焦距與光學各參數維持一適當值,避免任一參數過大而不利於該光學成像系統整體之像差的修正,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。
對於符合(EFL+AAG+BFL)/ALT≦1.500的條件式,較佳地限制為0.800≦(EFL+AAG+BFL)/ALT≦1.500。
對於符合(EFL*Fno+T4)/ImgH≦2.100的條件式,較佳地限制為1.000≦(EFL*Fno+T4)/ImgH≦2.100。
對於以下條件式,至少其中之一的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。
對於符合TL/ALT≦3.500的條件式,較佳地限制為1.260≦TL/ALT≦3.500。
對於符合(G12+G45+T5+G56)/T1≦2.900的條件式,較佳地限制為0.800≦(G12+G45+T5+G56)/T1≦2.900。
對於符合(G45+G56+T5+T6)/G23≦4.300的條件式,較佳地限制為0.710≦(G45+G56+T5+T6)/G23≦4.300。
對於符合(G34+G45+T4+T5)/T1≦10.400的條件式,較佳地限制為2.730≦(G34+G45+T4+T5)/T1≦10.400
對於符合(G34+G45+T3+T6)/T2≦7.300的條件式,較佳地限制為0.970≦(G34+G45+T3+T6)/T2≦7.300。
對於符合(G23+G34+G45+T5)/T1≦6.000的條件式,較佳地限制為3.500≦(G23+G34+G45+T5)/T1≦6.000。
對於符合TTL/ALT≦2.500的條件式,較佳地限制為1.650≦TTL/ALT≦2.500。
對於符合(G12+G45+T5+G56)/T4≦6.100的條件式,較佳地限制為1.100≦(G12+G45+T5+G56)/T4≦6.100。
對於符合(G45+G56+T4+T6)/G23≦3.300的條件式,較佳地限制為0.690≦(G45+G56+T4+T6)/G23≦3.300。
對於符合(G34+G45+T3+T6)/T1≦6.500的條件式,較佳地限制為1.200≦(G34+G45+T3+T6)/T1≦6.500。
對於符合(G34+G45+T4+T5)/T2≦6.850的條件式,較佳地限制為1.900≦(G34+G45+T4+T5)/T2≦6.850。
對於符合(G23+G34+G45+T6)/T1≦10.000的條件式,較佳地限制為0.915≦(G23+G34+G45+T6)/T1≦10.000。
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、可用光圈增大、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,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實施例的光學成像鏡頭10的系統長度縮短、成像品質提升,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。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。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。
本發明之各個實施例所揭露之光學參數的組合比例關係所得的包含最大最小值以內的數值範圍皆可據以實施。
此外,另可選擇實施例參數之任意組合關係增加鏡頭限制,以利於本發明相同架構的鏡頭設計。
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、像散像差、畸變皆符合使用規範。另外,紅、綠、藍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,紅、綠、藍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具備良好光學性能。
二、本發明的光學成像鏡頭1的成像圓IC具有一長寬比為4:3之內接矩形RT。與內接矩形RT的長邊LE平行的參考線HL對應攝入大於等於175°並且小於等於188°視場之影像,並且矩形RT的對角線DL對應攝入大於等於209°並且小於等於234°視場之影像。對於長寬比4:3的影像感測器所對應具有的水平視角大於等於175度達到水平方向無視野死角,並且同時影像感測器四角有成像光線攝入達到影像感測器的四個角落無暗角的功效。
三、對角線DL對應攝入的視角所對應的視場與參考線HL對應攝入的視角所對應的視場之比值為1:0.8,有利於水平方向無視野死角以及長寬比4:3影像感測器的四個角落無暗角的設計。
四、本發明的光學成像鏡頭1的成像圓IC具有一長寬比為16:9之內接矩形RT。與內接矩形RT的長邊LE平行的參考線HL對應攝入大於等於176°並且小於等於201°視場之影像,並且矩形RT的對角線DL對應攝入大於等於205°並且小於等於232°視場之影像。對於長寬比16:9的影像感測器具有水平視角大於176度達到水平方向無視野死角,並且同時影像感測器四角有成像光線攝入達到影像感測器的四個角落無暗角的功效。
五、對角線DL對應攝入的視角所對應的視場與參考線HL對應攝入視角所對應的視場之比值為1:0.8716,有利於水平方向無視野死角以及長寬比16:9影像感測器的四個角落無暗角的設計。
六、當滿足光圈80在第三透鏡30與第四透鏡40之間、第一透鏡10具有負屈光率、第二透鏡20具有負屈光率、第三透鏡30具有正屈光率、第三透鏡30的物側面31具有位於圓周附近區域的凹面部34等面形組合有利於:利用光圈前至少三片透鏡進行超廣角收光,同時用光圈後的至少三片透鏡校正色差與像散像差維持一定的成像品質,較佳的面形限制為第三透鏡3的物側面31具有位於光軸附近區域的凹面部33。
七、光圈80後的三片透鏡中具有一組非球面膠合的鏡片組有利於改善色差與像散等成像品質。
八、當光學成像鏡頭1滿足3.5≦(V1+V2)/V3≦6條件式配合本案以上限制有利於修正前三透鏡的色像差。
九、當光學成像鏡頭1滿足3.5≦(V1+V4)/V3≦6條件式配合本案以上限制有利於修正前四透鏡的色像差。
十、隨著影像處理的效能提升使得畸變像差較容易藉由影像處理來校正並且影像處理的成本也逐漸降低。本發明的實施例的光學成像鏡頭1採用像高y與半視角ω近似等比例關係的設計,來達到水平方向無視野死角及影像感測器的四個角落無暗角的優點。雖然畸變像差較現有鏡頭差,但搭配即時影像處理,可即時得到極低畸變像差的影像。舉例而言,本發明的第十三至第二十一實施例的光學成像鏡頭1滿足以下條件式:0.900≦y/(EFL*ω)≦1.300,ω為光學成像鏡頭1攝入不同角度之半視角,且y為每半視角所對應之像高,其中ω是以弧度來計算,其可視為無單位,因此y/(EFL*ω)可視為無單位,或單位為弧度-1 。光學成像鏡頭1的像高y、半視角ω(單位為度)、半視角ω(單位為弧度)及其所對應的y/(EFL*ω)的值(此值中的ω是採用弧度的數值來計算)的對應關係列於圖99至圖101。當光學成像鏡頭1滿足0.900≦y/(EFL*ω)≦1.300,有利於實現像高y與半視角ω近似等比例關係的設計。
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。
A~C‧‧‧區域
CE‧‧‧成像圓圓心
DL‧‧‧對角線
E‧‧‧延伸部
HL‧‧‧參考線
IC‧‧‧成像圓
Lc‧‧‧主光線
Lm‧‧‧邊緣光線
LE‧‧‧長邊
RT‧‧‧內接矩形
SE‧‧‧短邊
T1~T8‧‧‧各透鏡中心厚度
1‧‧‧光學成像鏡頭
2‧‧‧物側
3‧‧‧像側
4、I‧‧‧光軸
10‧‧‧第一透鏡
20‧‧‧第二透鏡
30‧‧‧第三透鏡
40‧‧‧第四透鏡
50‧‧‧第五透鏡
60‧‧‧第六透鏡
70‧‧‧第七透鏡
8‧‧‧第八透鏡
80‧‧‧光圈
90‧‧‧濾光片
91‧‧‧成像面
11、21、31、41、51、61、71、81‧‧‧物側面
12、22、32、42、52、62、72、82‧‧‧像側面
13、14、23、24、36、37、43、44、46、47、53’、54’、56’、57’、63、64、66、67、74’、76、77、83、86、87‧‧‧凸面部
16、17、26、27、33、34、43’、47’、53、54、56、57、63’、64’、73、74、84‧‧‧凹面部
圖1至圖5繪示本發明光學成像鏡頭判斷曲率形狀方法之示意圖。 圖6繪示本發明光學成像鏡頭的第一實施例之示意圖。 圖7A繪示第一實施例在成像面上的縱向球差。 圖7B繪示第一實施例在弧矢方向的像散像差。 圖7C繪示第一實施例在子午方向的像散像差。 圖7D繪示第一實施例的畸變像差。 圖8繪示本發明光學成像鏡頭的第二實施例之示意圖。 圖9A繪示第二實施例在成像面上的縱向球差。 圖9B繪示第二實施例在弧矢方向的像散像差。 圖9C繪示第二實施例在子午方向的像散像差。 圖9D繪示第二實施例的畸變像差。 圖10繪示本發明光學成像鏡頭的第三實施例之示意圖。 圖11A繪示第三實施例在成像面上的縱向球差。 圖11B繪示第三實施例在弧矢方向的像散像差。 圖11C繪示第三實施例在子午方向的像散像差。 圖11D繪示第三實施例的畸變像差。 圖12繪示本發明光學成像鏡頭的第四實施例之示意圖。 圖13A繪示第四實施例在成像面上的縱向球差。 圖13B繪示第四實施例在弧矢方向的像散像差。 圖13C繪示第四實施例在子午方向的像散像差。 圖13D繪示第四實施例的畸變像差。 圖14繪示本發明光學成像鏡頭的第五實施例之示意圖。 圖15A繪示第五實施例在成像面上的縱向球差。 圖15B繪示第五實施例在弧矢方向的像散像差。 圖15C繪示第五實施例在子午方向的像散像差。 圖15D繪示第五實施例的畸變像差。 圖16繪示本發明光學成像鏡頭的第六實施例之示意圖。 圖17A繪示第六實施例在成像面上的縱向球差。 圖17B繪示第六實施例在弧矢方向的像散像差。 圖17C繪示第六實施例在子午方向的像散像差。 圖17D繪示第六實施例的畸變像差。 圖18繪示本發明光學成像鏡頭的第七實施例之示意圖。 圖19A繪示第七實施例在成像面上的縱向球差。 圖19B繪示第七實施例在弧矢方向的像散像差。 圖19C繪示第七實施例在子午方向的像散像差。 圖19D繪示第七實施例的畸變像差。 圖20繪示本發明光學成像鏡頭的第八實施例之示意圖。 圖21A繪示第八實施例在成像面上的縱向球差。 圖21B繪示第八實施例在弧矢方向的像散像差。 圖21C繪示第八實施例在子午方向的像散像差。 圖21D繪示第八實施例的畸變像差。 圖22繪示本發明光學成像鏡頭的第九實施例之示意圖。 圖23A繪示第九實施例在成像面上的縱向球差。 圖23B繪示第九實施例在弧矢方向的像散像差。 圖23C繪示第九實施例在子午方向的像散像差。 圖23D繪示第九實施例的畸變像差。 圖24繪示本發明光學成像鏡頭的第十實施例之示意圖。 圖25A繪示第十實施例在成像面上的縱向球差。 圖25B繪示第十實施例在弧矢方向的像散像差。 圖25C繪示第十實施例在子午方向的像散像差。 圖25D繪示第十實施例的畸變像差。 圖26繪示本發明光學成像鏡頭的第十一實施例之示意圖。 圖27A繪示第十一實施例在成像面上的縱向球差。 圖27B繪示第十一實施例在弧矢方向的像散像差。 圖27C繪示第十一實施例在子午方向的像散像差。 圖27D繪示第十一實施例的畸變像差。 圖28繪示本發明光學成像鏡頭的第十二實施例之示意圖。 圖29A繪示第十二實施例在成像面上的縱向球差。 圖29B繪示第十二實施例在弧矢方向的像散像差。 圖29C繪示第十二實施例在子午方向的像散像差。 圖29D繪示第十二實施例的畸變像差。 圖30表示第一實施例詳細的光學數據。 圖31表示第一實施例詳細的非球面數據。 圖32表示第二實施例詳細的光學數據。 圖33表示第二實施例詳細的非球面數據。 圖34表示第三實施例詳細的光學數據。 圖35表示第三實施例詳細的非球面數據。 圖36表示第四實施例詳細的光學數據。 圖37表示第四實施例詳細的非球面數據。 圖38表示第五實施例詳細的光學數據。 圖39表示第五實施例詳細的非球面數據。 圖40表示第六實施例詳細的光學數據。 圖41表示第六實施例詳細的非球面數據。 圖42表示第七實施例詳細的光學數據。 圖43表示第七實施例詳細的非球面數據。 圖44表示第八實施例詳細的光學數據。 圖45表示第八實施例詳細的非球面數據。 圖46表示第九實施例詳細的光學數據。 圖47表示第九實施例詳細的非球面數據。 圖48表示第十實施例詳細的光學數據。 圖49表示第十實施例詳細的非球面數據。 圖50表示第十一實施例詳細的光學數據。 圖51表示第十一實施例詳細的非球面數據。 圖52表示第十二實施例詳細的光學數據。 圖53表示第十二實施例詳細的非球面數據。 圖54表示實施例一至五之重要參數。 圖55表示實施例一至五之重要參數。 圖56表示實施例六至十二之重要參數。 圖57表示實施例六至十二之重要參數。 圖58A與圖58B用以說明本發明實施例的光學成像鏡頭的成像圓與內接矩形與相關參數的示意圖。 圖59繪示本發明光學成像鏡頭的第十三實施例之示意圖。 圖60A繪示第十三實施例在成像面上的縱向球差。 圖60B繪示第十三實施例在弧矢方向的像散像差。 圖60C繪示第十三實施例在子午方向的像散像差。 圖60D繪示第十三實施例的畸變像差。 圖61繪示本發明光學成像鏡頭的第十四實施例之示意圖。 圖62A繪示第十四實施例在成像面上的縱向球差。 圖62B繪示第十四實施例在弧矢方向的像散像差。 圖62C繪示第十四實施例在子午方向的像散像差。 圖62D繪示第十四實施例的畸變像差。 圖63繪示本發明光學成像鏡頭的第十五實施例之示意圖。 圖64A繪示第十五實施例在成像面上的縱向球差。 圖64B繪示第十五實施例在弧矢方向的像散像差。 圖64C繪示第十五實施例在子午方向的像散像差。 圖64D繪示第十五實施例的畸變像差。 圖65繪示本發明光學成像鏡頭的第十六實施例之示意圖。 圖66A繪示第十六實施例在成像面上的縱向球差。 圖66B繪示第十六實施例在弧矢方向的像散像差。 圖66C繪示第十六實施例在子午方向的像散像差。 圖66D繪示第十六實施例的畸變像差。 圖67繪示本發明光學成像鏡頭的第十七實施例之示意圖。 圖68A繪示第十七實施例在成像面上的縱向球差。 圖68B繪示第十七實施例在弧矢方向的像散像差。 圖68C繪示第十七實施例在子午方向的像散像差。 圖68D繪示第十七實施例的畸變像差。 圖69繪示本發明光學成像鏡頭的第十八實施例之示意圖。 圖70A繪示第十八實施例在成像面上的縱向球差。 圖70B繪示第十八實施例在弧矢方向的像散像差。 圖70C繪示第十八實施例在子午方向的像散像差。 圖70D繪示第十八實施例的畸變像差。 圖71繪示本發明光學成像鏡頭的第十九實施例之示意圖。 圖72A繪示第十九實施例在成像面上的縱向球差。 圖72B繪示第十九實施例在弧矢方向的像散像差。 圖72C繪示第十九實施例在子午方向的像散像差。 圖72D繪示第十九實施例的畸變像差。 圖73繪示本發明光學成像鏡頭的第二十實施例之示意圖。 圖74A繪示第二十實施例在成像面上的縱向球差。 圖74B繪示第二十實施例在弧矢方向的像散像差。 圖74C繪示第二十實施例在子午方向的像散像差。 圖74D繪示第二十實施例的畸變像差。 圖75繪示本發明光學成像鏡頭的第二十一實施例之示意圖。 圖76A繪示第二十一實施例在成像面上的縱向球差。 圖76B繪示第二十一實施例在弧矢方向的像散像差。 圖76C繪示第二十一實施例在子午方向的像散像差。 圖76D繪示第二十一實施例的畸變像差。 圖77表示第十三實施例詳細的光學數據。 圖78表示第十三實施例詳細的非球面數據。 圖79表示第十四實施例詳細的光學數據。 圖80表示第十四實施例詳細的非球面數據。 圖81表示第十五實施例詳細的光學數據。 圖82表示第十五實施例詳細的非球面數據。 圖83表示第十六實施例詳細的光學數據。 圖84表示第十六實施例詳細的非球面數據。 圖85表示第十七實施例詳細的光學數據。 圖86表示第十七實施例詳細的非球面數據。 圖87表示第十八實施例詳細的光學數據。 圖88表示第十八實施例詳細的非球面數據。 圖89表示第十九實施例詳細的光學數據。 圖90表示第十九實施例詳細的非球面數據。 圖91表示第二十實施例詳細的光學數據。 圖92表示第二十實施例詳細的非球面數據。 圖93表示第二十一實施例詳細的光學數據。 圖94表示第二十一實施例詳細的非球面數據。 圖95表示實施例十三至十七之重要參數。 圖96表示實施例十三至十七之重要參數。 圖97表示實施例十八至二十一之重要參數。 圖98表示實施例十八至二十一之重要參數。 圖99至圖101列出第十三至第二十一實施例的光學成像鏡頭1中的像高y、半視角ω(單位為度)、半視角ω(單位為弧度)及其所對應的y/(EFL*ω)的值的對應關係。

Claims (40)

  1. 一種光學成像鏡頭,包含一物側,一像側以及一光軸,一第一透鏡為該物側至該像側數來第一片具有屈光率的透鏡,一第二透鏡為該物側至該像側數來第二片具有屈光率的透鏡,一第三透鏡為該像側至該物側數來第四片具有屈光率的透鏡,一第四透鏡為該像側至該物側數來第三片具有屈光率的透鏡,一第五透鏡為該像側至該物側數來第二片具有屈光率的透鏡,一第六透鏡為該像側至該物側數來第一片具有屈光率的透鏡,且該第一透鏡至該第六透鏡各自包括朝向該物側且使一成像光線通過的一物側面、及朝向該像側且使一成像光線通過的一像側面,其中該光學成像鏡頭滿足以下特徵: 該第二透鏡具有負屈光率,該第二透鏡的該物側面具有光軸附近區域的一凸面部,以及具有圓周附近區域的一凸面部; 該第三透鏡的材質為塑膠,該第三透鏡的該物側面具有光軸附近區域的一凹面部; 該第四透鏡的該物側面具有光軸附近區域的一凸面部; 該第五透鏡的該物側面具有圓周附近區域的一凹面部,該第五透鏡的該像側面具有光軸附近區域的一凹面部,以及具有圓周附近區域的一凹面部; 該第六透鏡的該像側面具有光軸附近區域的一凸面部,以及具有圓周附近區域的一凸面部; 其中G12為該第一透鏡的該像側面與該第二透鏡的該物側面在該光軸上的距離,G34為該第三透鏡的該像側面與該第四透鏡的該物側面在該光軸上的距離,T3定義為該第三透鏡在該光軸上的中心厚度,EFL定義為該光學成像鏡頭的一有效焦距,並滿足以下條件:(G12+T3+G34)/EFL≤4.800。
  2. 一種光學成像鏡頭,包含一物側,一像側以及一光軸,一第一透鏡為該物側至該像側數來第一片具有屈光率的透鏡,一第二透鏡為該物側至該像側數來第二片具有屈光率的透鏡,一第三透鏡為該像側至該物側數來第四片具有屈光率的透鏡,一第四透鏡為該像側至該物側數來第三片具有屈光率的透鏡,一第五透鏡為該像側至該物側數來第二片具有屈光率的透鏡,一第六透鏡為該像側至該物側數來第一片具有屈光率的透鏡,且該第一透鏡至該第六透鏡各自包括朝向該物側且使一成像光線通過的一物側面、及朝向該像側且使一成像光線通過的一像側面,其中該光學成像鏡頭滿足以下特徵: 該第二透鏡具有負屈光率,該第二透鏡的該物側面具有光軸附近區域的一凸面部,以及具有圓周附近區域的一凸面部; 該第三透鏡的材質為塑膠,該第三透鏡的該物側面具有光軸附近區域的一凹面部,且該第三透鏡的該像側面具有光軸附近區域的一凸面部; 該第四透鏡的該物側面具有光軸附近區域的一凸面部; 該第五透鏡的該像側面具有光軸附近區域的一凹面部,以及具有圓周附近區域的一凹面部; 該第六透鏡的該像側面具有光軸附近區域的一凸面部,以及具有圓周附近區域的一凸面部; 其中G12為該第一透鏡的該像側面與該第二透鏡的該物側面在該光軸上的距離,G34為該第三透鏡的該像側面與該第四透鏡的該物側面在該光軸上的距離,T3定義為該第三透鏡在該光軸上的中心厚度,EFL定義為該光學成像鏡頭的一有效焦距,並滿足以下條件:(G12+T3+G34)/EFL≤4.800。
  3. 一種光學成像鏡頭,包含一物側,一像側以及一光軸,一第一透鏡為該物側至該像側數來第一片具有屈光率的透鏡,一第二透鏡為該物側至該像側數來第二片具有屈光率的透鏡,一第三透鏡為該像側至該物側數來第四片具有屈光率的透鏡,一第四透鏡為該像側至該物側數來第三片具有屈光率的透鏡,一第五透鏡為該像側至該物側數來第二片具有屈光率的透鏡,一第六透鏡為該像側至該物側數來第一片具有屈光率的透鏡,且該第一透鏡至該第六透鏡各自包括朝向該物側且使一成像光線通過的一物側面、及朝向該像側且使一成像光線通過的一像側面,其中該光學成像鏡頭滿足以下特徵: 該第二透鏡的該物側面具有光軸附近區域的一凸面部,以及具有圓周附近區域的一凸面部; 該第三透鏡的材質為塑膠,該第三透鏡具有正屈光率,且該第三透鏡的該物側面具有光軸附近區域的一凹面部; 該第四透鏡的該物側面具有光軸附近區域的一凸面部; 該第五透鏡的該像側面具有光軸附近區域的一凹面部,以及具有圓周附近區域的一凹面部; 該第六透鏡的該像側面具有光軸附近區域的一凸面部,以及具有圓周附近區域的一凸面部; 其中G12為該第一透鏡的該像側面與該第二透鏡的該物側面在該光軸上的距離,G34為該第三透鏡的該像側面與該第四透鏡的該物側面在該光軸上的距離,T3為該第三透鏡在該光軸上的中心厚度,EFL為該光學成像鏡頭的一有效焦距,並滿足以下條件:(G12+T3+G34)/EFL≤4.800。
  4. 如申請專利範圍第1項、第2項與第3項中任一項的之光學成像鏡頭,其中G45為該第四透鏡的該像側面與該第五透鏡的該物側面在該光軸上的距離, T5為該第五透鏡在該光軸上的中心厚度,G56為該第五透鏡的該像側面與該第六透鏡的該物側面在該光軸上的距離,G23為該第二透鏡的該像側面與該第三透鏡的該物側面在該光軸上的距離,AAG為G12、G23、G34.G45與G56的總和,並滿足以下條件:AAG/(G34+G45+T5+G56)≤5.800。
  5. 如申請專利範圍第1項、第2項與第3項中任一項的之光學成像鏡頭,其中T2為該第二透鏡在該光軸上的中心厚度,G45為該第四透鏡的該像側面與該第五透鏡的該物側面在該光軸上的距離,並滿足以下條件:(T2+G34+G45)/EFL≤1.700。
  6. 如申請專利範圍第1項、第2項與第3項中任一項的之光學成像鏡頭,其中ALT為該光學成像鏡頭中所有具有屈光率的透鏡在該光軸上的中心厚度總和,T6為該第六透鏡在該光軸上的中心厚度,並滿足以下條件:ALT/T6≤4.300。
  7. 如申請專利範圍第1項、第2項與第3項中任一項的之光學成像鏡頭,其中T1為該第一透鏡在該光軸上的中心厚度,並滿足以下條件:G12/T1≤2.100。
  8. 如申請專利範圍第1項、第2項與第3項中任一項的之光學成像鏡頭,其中T1為該第一透鏡在該光軸上的中心厚度,T4為該第四透鏡在該光軸上的中心厚度,並滿足以下條件:(T1+T3)/T4≤2.700。
  9. 如申請專利範圍第1項、第2項與第3項中任一項的之光學成像鏡頭,其中BFL為該第六透鏡的該像側面至一成像面在該光軸上的長度,G23為該第二透鏡的該像側面與該第三透鏡的該物側面在該光軸上的距離,並滿足以下條件:BFL/G23≤1.600。
  10. 如申請專利範圍第1項、第2項與第3項中任一項的之光學成像鏡頭,其中T6為該第六透鏡在該光軸上的中心厚度,G23為該第二透鏡的該像側面與該第三透鏡的該物側面在該光軸上的距離,G45為該第四透鏡的該像側面與該第五透鏡的該物側面在該光軸上的距離,G56為該第五透鏡的該像側面與該第六透鏡的該物側面在該光軸上的距離,AAG為G12、G23、G34、G45與G56的總和,並滿足以下條件:AAG/T6≤2.500。
  11. 如申請專利範圍第1項、第2項與第3項中任一項的之光學成像鏡頭,其中更滿足以下條件:T3/EFL≤1.400。
  12. 如申請專利範圍第1項、第2項與第3項中任一項的之光學成像鏡頭,其中ALT為該光學成像鏡頭中所有具有屈光率的透鏡在該光軸上的中心厚度總和,G23為該第二透鏡的該像側面與該第三透鏡的該物側面在該光軸上的距離,並滿足以下條件:ALT/G23≤4.700。
  13. 如申請專利範圍第1項、第2項與第3項中任一項的之光學成像鏡頭,其中G12為該第一透鏡的該像側面與該第二透鏡的該物側面在該光軸上的距離,T2為該第二透鏡在該光軸上的中心厚度,並滿足以下條件:G12/(T2+G34+G45)≤1.400。
  14. 如申請專利範圍第1項、第2項與第3項中任一項的之光學成像鏡頭,其中TL為該第一透鏡的該物側面到該第六透鏡的該像側面在該光軸上的距離,T4為該第四透鏡在該光軸上的中心厚度,BFL為該第六透鏡的該像側面至一成像面在該光軸上的長度,並滿足以下條件:TL/(T4+BFL)≤8.400。
  15. 如申請專利範圍第1項、第2項與第3項中任一項的之光學成像鏡頭,其中TTL為該第一透鏡的該物側面至一成像面在該光軸上的長度,G45為該第四透鏡的該像側面與該第五透鏡的該物側面在該光軸上的距離,T5為該第五透鏡在該光軸上的中心厚度,G56為該第五透鏡的該像側面與該第六透鏡的該物側面在該光軸上的距離,並滿足以下條件:TTL/(T3+G34+G45+T5+G56)≤6.500。
  16. 如申請專利範圍第1項、第2項與第3項中任一項的之光學成像鏡頭,其中G23為該第二透鏡的該像側面與該第三透鏡的該物側面在該光軸上的距離,G45為該第四透鏡的該像側面與該第五透鏡的該物側面在該光軸上的距離,G56為該第五透鏡的該像側面與該第六透鏡的該物側面在該光軸上的距離,AAG為G12、G23、G34、G45與G56的總和,並滿足以下條件:AAG/G23≤2.300。
  17. 如申請專利範圍第1項、第2項與第3項中任一項的之光學成像鏡頭,其中G45為該第四透鏡的該像側面與該第五透鏡的該物側面在該光軸上的距離,T5為該第五透鏡在該光軸上的中心厚度,G56為該第五透鏡的該像側面與該第六透鏡的該物側面在該光軸上的距離,並滿足以下條件:(G34+G45+T5+G56)/EFL≤2.000。
  18. 如申請專利範圍第1項、第2項與第3項中任一項的之光學成像鏡頭,其中T1為該第一透鏡在該光軸上的中心厚度,T4為該第四透鏡在該光軸上的中心厚度,並滿足以下條件:(T1+G12)/T4≤2.200。
  19. 如申請專利範圍第1項、第2項與第3項中任一項的之光學成像鏡頭,TL為該第一透鏡的該物側面到該第六透鏡的該像側面在該光軸上的距離,T2為該第二透鏡在該光軸上的中心厚度,G45為該第四透鏡的該像側面與該第五透鏡的該物側面在該光軸上的距離,並滿足以下條件:TL/(T2+G34+G45)≤12.100。
  20. 如申請專利範圍第1項、第2項與第3項中任一項的之光學成像鏡頭,其中BFL為該第六透鏡的該像側面至一成像面在該光軸上的長度,T6為該第六透鏡在該光軸上的中心厚度,並滿足以下條件:BFL/T6≤1.600。
  21. 一種光學成像鏡頭,由一物側至一像側沿一光軸依序包含一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡、一光圈、一第四透鏡、一第五透鏡及一第六透鏡,且該第一透鏡至該第六透鏡各自包括一朝向該物側且使成像光線通過的物側面及一朝向該像側且使成像光線通過的像側面,其中, 該第一透鏡是從該物側至該像側數來具有屈光率的第一個透鏡; 該第二透鏡是從該物側至該像側數來具有屈光率的第二個透鏡; 該第三透鏡是從該物側至該像側數來具有屈光率的第三個透鏡; 該第四透鏡是從該光圈至該像側數來具有屈光率的第一個透鏡; 該第五透鏡是從該光圈至該像側數來具有屈光率的第二個透鏡; 該第六透鏡是從該光圈至該像側數來具有屈光率的第三個透鏡, 其中,該光學成像鏡頭的一成像圓具有一長寬比為4:3之內接矩形,通過該成像圓的一圓心且平行於該矩形的任一長邊的一參考線對應攝入大於等於175°並且小於等於188°視角之影像,並且該矩形的一對角線對應攝入大於等於209°並且小於等於234°視角之影像,其中該參考線從該矩形的一短邊延伸至該矩形的另一短邊,且該參考線的長度與該矩形的任一長邊的長度相等。
  22. 申請專利範圍第21項所述的光學成像鏡頭,其中該對角線對應攝入的該視角所對應的視場與該參考線對應攝入的該視角所對應的視場之比值為1:0.8。
  23. 一種光學成像鏡頭,由一物側至一像側沿一光軸依序包含一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡、一光圈、一第四透鏡、一第五透鏡及一第六透鏡,且該第一透鏡至該第六透鏡各自包括一朝向該物側且使成像光線通過的物側面及一朝向該像側且使成像光線通過的像側面,其中, 該第一透鏡是從該物側至該像側數來具有屈光率的第一個透鏡; 該第二透鏡是從該物側至該像側數來具有屈光率的第二個透鏡; 該第三透鏡是從該物側至該像側數來具有屈光率的第三個透鏡,該第三透鏡具有正屈光率,且該第三透鏡的該物側面具有一位於光軸附近區域的凹面部; 該第四透鏡是從該光圈至該像側數來具有屈光率的第一個透鏡; 該第五透鏡是從該光圈至該像側數來具有屈光率的第二個透鏡; 該第六透鏡是從該光圈至該像側數來具有屈光率的第三個透鏡, 其中,該光學成像鏡頭的一成像圓具有一長寬比為16:9之內接矩形,通過該成像圓的一圓心且該矩形的任一長邊的一參考線對應攝入大於等於176°並且小於等於201°視角之影像,並且該矩形的一對角線對應攝入大於等於205°並且小於等於232°視角之影像,其中該參考線從該矩形的一短邊延伸至該矩形的另一短邊,且該參考線的長度與該矩形的任一長邊的長度相等。
  24. 申請專利範圍第21項或第23項所述的光學成像鏡頭,其中該光學成像鏡頭滿足以下條件式:0.900≦y/(EFL*ω)≦1.300,其中EFL為該光學成像鏡頭的一系統焦距,ω為該光學成像鏡頭攝入不同角度之一半視角,且y為每該半視角所對應之一像高。
  25. 如申請專利範圍第21項或第23項所述的光學成像鏡頭,其中該光學成像鏡頭滿足以下條件式:3.500≦(V1+V2)/V3≦6.000,其中,V1為該第一透鏡的一阿貝係數,V2為該第二透鏡的一阿貝係數,且V3為該第三透鏡的一阿貝係數。
  26. 如申請專利範圍第21項或第23項所述的光學成像鏡頭,其中該光學成像鏡頭滿足以下條件式:TL/ALT≦1.820,其中,TL為該第一透鏡的該物側面到該第六透鏡的該像側面在該光軸上的一距離,且ALT為所有具有屈光率的透鏡在該光軸上的一中心厚度總和。
  27. 如申請專利範圍第21項或第23項所述的光學成像鏡頭,其中該光學成像鏡頭滿足以下條件式:(EFL+AAG+BFL)/ALT≦1.500,EFL為該光學成像鏡頭的系統焦距,AAG為該第一透鏡與該第二透鏡之間在該光軸上的一距離、該第二透鏡與該第三透鏡之間在該光軸上的一距離、該第三透鏡與該第四透鏡之間在該光軸上的一距離、該第四透鏡與該第五透鏡之間在該光軸上的一距離以及該第五透鏡與該第六透鏡之間在該光軸上的一距離的一總和,BFL為該第六透鏡的該像側面至一成像面在該光軸上的長度,且ALT為所有具有屈光率的透鏡在該光軸上的一厚度總和。
  28. 如申請專利範圍第21項或第23項所述的光學成像鏡頭,其中該光學成像鏡頭滿足以下條件式:(G12+G45+T5+G56)/T1≦3.500,G12為該第一透鏡與該第二透鏡之間在該光軸上的一距離,G45為該第四透鏡與該第五透鏡之間在該光軸上的一距離,T5為該第五透鏡在該光軸上的一中心厚度,G56為該第五透鏡與該第六透鏡之間在該光軸上的一距離,且T1為該第一透鏡在該光軸上的一中心厚度。
  29. 如申請專利範圍第21項或第23項所述的光學成像鏡頭,其中該光學成像鏡頭滿足以下條件式:(G45+G56+T5+T6)/G23≦2.900,G45為該第四透鏡與該第五透鏡之間在該光軸上的一距離,G56為該第五透鏡與該第六透鏡之間在該光軸上的一距離,T5為該第五透鏡在該光軸上的一厚度,T6為該第六透鏡在該光軸上的一厚度,且G23為該第二透鏡與該第三透鏡之間在該光軸上的一距離。
  30. 如申請專利範圍第21項或第23項所述的光學成像鏡頭,其中該光學成像鏡頭滿足以下條件式:(G34+G45+T4+T5)/T1≦4.300,G34為該第三透鏡與該第四透鏡之間在該光軸上的一距離,G45為該第四透鏡與該第五透鏡之間在該光軸上的一距離,T4為該第四透鏡在該光軸上的一中心厚度,T5為該第五透鏡在該光軸上的一中心厚度,且T1為該第一透鏡在該光軸上的一中心厚度。
  31. 如申請專利範圍第21項或第23項所述的光學成像鏡頭,其中該光學成像鏡頭滿足以下條件式:(G34+G45+T3+T6)/T2≦10.400,G34為該第三透鏡與該第四透鏡之間在該光軸上的一距離,G45為該第四透鏡與該第五透鏡之間在該光軸上的一距離,T3為該第三透鏡在該光軸上的一中心厚度,T6為該第六透鏡在該光軸上的一中心厚度,且T2為該第二透鏡在該光軸上的一中心厚度。
  32. 如申請專利範圍第21項或第23項所述的光學成像鏡頭,其中該光學成像鏡頭滿足以下條件式:(G23+G34+G45+T5)/T1≦7.300,G23為該第二透鏡與該第三透鏡之間在該光軸上的一距離,G34為該第三透鏡與該第四透鏡之間在該光軸上的一距離,G45為該第四透鏡與該第五透鏡之間在該光軸上的一距離,T5為該第五透鏡在該光軸上的一中心厚度,且T1為該第一透鏡在該光軸上的一中心厚度。
  33. 如申請專利範圍第21項或第23項所述的光學成像鏡頭,其中該光學成像鏡頭滿足以下條件式:3.500≦(V1+V4)/V3≦6.000,V1為該第一透鏡的一阿貝係數,V4為該第四透鏡的一阿貝係數,且V3為該第三透鏡的一阿貝係數。
  34. 如申請專利範圍第21項或第23項所述的光學成像鏡頭,其中該光學成像鏡頭滿足以下條件式:TTL/ALT≦2.500,TTL為該第一透鏡的該物側面到一成像面在該光軸上的一距離,且ALT為所有具有屈光率的透鏡在該光軸上的一中心厚度總和。
  35. 如申請專利範圍第21項或第23項所述的光學成像鏡頭,其中該光學成像鏡頭滿足以下條件式:(EFL*Fno+T4)/ImgH≦2.100, EFL為該光學成像鏡頭的一系統焦距,Fno為該光學成像鏡頭的光圈值,T4為該第四透鏡在該光軸上的一中心厚度,且ImgH為該光學成像鏡頭的一最大像高。
  36. 如申請專利範圍第21項或第23項所述的光學成像鏡頭,其中該光學成像鏡頭滿足以下條件式:(G12+G45+T5+G56)/T4≦6.100,G12為該第一透鏡與該第二透鏡之間在該光軸上的一距離,G45為該第四透鏡與該第五透鏡之間在該光軸上的一距離,T5為該第五透鏡在該光軸上的一中心厚度,G56為該第五透鏡與該第六透鏡之間在該光軸上的一距離,且T4為該第四透鏡在該光軸上的一中心厚度。
  37. 如申請專利範圍第21項或第23項所述的光學成像鏡頭,其中該光學成像鏡頭滿足以下條件式:(G45+G56+T4+T6)/G23≦3.300,G45為該第四透鏡與該第五透鏡之間在該光軸上的一距離,G56為該第五透鏡與該第六透鏡之間在該光軸上的一距離,T4為該第四透鏡在該光軸上的一中心厚度,T6為該第六透鏡在該光軸上的一中心厚度,且G23為該第二透鏡與該第三透鏡之間在該光軸上的一距離。
  38. 如申請專利範圍第21項或第23項所述的光學成像鏡頭,其中該光學成像鏡頭滿足以下條件式:(G34+G45+T3+T6)/T1≦6.500,G34為該第三透鏡與該第四透鏡之間在該光軸上的一距離,G45為該第四透鏡與該第五透鏡之間在該光軸上的一距離,T3為該第三透鏡在該光軸上的一中心厚度,T6為該第六透鏡在該光軸上的一中心厚度,且T1為該第一透鏡在該光軸上的一中心厚度。
  39. 如申請專利範圍第21項或第23項所述的光學成像鏡頭,其中該光學成像鏡頭滿足以下條件式:(G34+G45+T4+T5)/T2≦6.850,G34為該第三透鏡與該第四透鏡之間在該光軸上的一距離,G45為該第四透鏡與該第五透鏡之間在該光軸上的一距離,T4為該第四透鏡在該光軸上的一中心厚度,T5為該第五透鏡在該光軸上的一中心厚度,且T2為該第二透鏡在該光軸上的一中心厚度
  40. 如申請專利範圍第21項或第23項所述的光學成像鏡頭,其中該光學成像鏡頭滿足以下條件式:(G23+G34+G45+T6)/T1≦10.000,G23為該第二透鏡與該第三透鏡之間在該光軸上的一距離,G34為該第三透鏡與該第四透鏡之間在該光軸上的一距離,G45為該第四透鏡與該第五透鏡之間在該光軸上的一距離,T6為該第六透鏡在該光軸上的一中心厚度,且T1為該第一透鏡在該光軸上的一中心厚度。
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