TW202037961A - 成像鏡頭（三十五） - Google Patents

Abstract

一種成像鏡頭包括一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡、一第四透鏡、一第五透鏡、一第六透鏡及一第七透鏡。第一透鏡具有正屈光力且包括一凸面朝向一物側及一凹面朝向一像側。第二透鏡具有負屈光力且包括一凸面朝向物側及一凹面朝向像側。第三透鏡具有正屈光力且包括一凸面朝向物側及一凹面朝向像側。第四透鏡具屈光力。第五透鏡具有正屈光力。第六透鏡具有負屈光力。第七透鏡具有負屈光力且包括一凸面朝向物側及一凹面朝向像側。成像鏡頭滿足以下條件：1<R₇₁/R₁₂<3；其中，R₁₂為第一透鏡之一像側面之一曲率半徑，R₇₁為第七透鏡之一物側面之一曲率半徑。

Description

成像鏡頭(三十五)

本發明係有關於一種成像鏡頭。

現今的成像鏡頭之發展趨勢，除了不斷朝向小型化發展外，隨著不同的應用需求，還需具備大光圈、重量輕及高解析度的能力，習知的成像鏡頭已經無法滿足現今的需求，需要有另一種新架構的成像鏡頭，才能同時滿足小型化、大光圈、重量輕及高解析度的需求。

有鑑於此，本發明之主要目的在於提供一種成像鏡頭，其鏡頭總長度較短、光圈值較小、重量較輕、解析度較高，但是仍具有良好的光學性能。

本發明之成像鏡頭包括一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡、一第四透鏡、一第五透鏡、一第六透鏡及一第七透鏡。第一透鏡為彎月型透鏡具有正屈光力且包括一凸面朝向一物側及一凹面朝向一像側。第二透鏡為彎月型透鏡具有負屈光力且包括一凸面朝向物側及一凹面朝向像側。第三透鏡為彎月型透鏡具有正屈光力且包括一凸面朝向物側及一凹面朝向像側。第四透鏡具有屈光力。第五透鏡具有正屈光力。第六透鏡具有負屈光力。第七透鏡為彎月型透鏡具有負屈光力且包括一凸面朝向物側及一凹面朝向像側。第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透、 第六透鏡及第七透鏡沿著一光軸從物側至像側依序排列。成像鏡頭滿足以下條件：1<R₇₁/R₁₂<3；其中，R₁₂為第一透鏡之一像側面之一曲率半徑，R₇₁為第七透鏡之一物側面之一曲率半徑。

其中第四透鏡具有負屈光力，此第四透鏡包括一凸面朝向物側及一凹面朝向像側，第五透鏡包括一凹面朝向物側及一凸面朝向像側，第六透鏡包括一凹面朝向物側及另一凹面朝向像側。

其中第四透鏡具有正屈光力，第四透鏡包括一凹面朝向物側及一凸面朝向像側，第五透鏡包括一凹面朝向物側及一凸面朝向像側，第六透鏡包括一凸面朝向物側及一凹面朝向像側。

其中成像鏡頭滿足以下條件：0.6<f/(R₇₁-R₇₂)<1.5；其中，f為成像鏡頭之一有效焦距，R₇₁為第七透鏡之一物側面之一曲率半徑，R₇₂為第七透鏡之一像側面之一曲率半徑。

其中成像鏡頭滿足以下條件：2<(R₇₁-R₁₂)/T₇<6；其中，R₁₂為第一透鏡之一像側面之一曲率半徑，R₇₁為第七透鏡之一物側面之一曲率半徑，T₇為第七透鏡於光軸上之一厚度。

其中成像鏡頭滿足以下條件：4.5mm<TTL/FNO<6mm；其中，TTL為第一透鏡之一物側面至一成像面於光軸上之一間距，FNO為成像鏡頭之一光圈值。

其中成像鏡頭滿足以下條件：8<f₁/T₇<13；其中，f₁為第一透鏡之一有效焦距，T₇為第七透鏡於光軸上之一厚度。

其中成像鏡頭滿足以下條件：2<f₃/f<3.5；其中，f₃為第三透鏡之一有效焦距，f為成像鏡頭之一有效焦距。

其中成像鏡頭滿足以下條件：0<D₁/TTL<1；其中，D₁為第一透鏡之一光學有效直徑，TTL為第一透鏡之一物側面至一成像面於光軸上之一間距。

其中成像鏡頭滿足以下條件：1.1<f/D₁<2.6；其中，f為成像鏡頭之一有效焦距，D₁為第一透鏡之一光學有效直徑。

為使本發明之上述目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例並配合所附圖式做詳細說明。

1、2‧‧‧成像鏡頭

L11、L21‧‧‧第一透鏡

L12、L22‧‧‧第二透鏡

L13、L23‧‧‧第三透鏡

L14、L24‧‧‧第四透鏡

L15、L25‧‧‧第五透鏡

L16、L26‧‧‧第六透鏡

L17、L27‧‧‧第七透鏡

ST1、ST2‧‧‧光圈

OF1、OF2‧‧‧濾光片

OA1、OA2‧‧‧光軸

IMA1、IMA2‧‧‧成像面

S11、S21‧‧‧光圈面

S12、S22‧‧‧第一透鏡物側面

S13、S23‧‧‧第一透鏡像側面

S14、S24‧‧‧第二透鏡物側面

S15、S25‧‧‧第二透鏡像側面

S16、S26‧‧‧第三透鏡物側面

S17、S27‧‧‧第三透鏡像側面

S18、S28‧‧‧第四透鏡物側面

S19、S29‧‧‧第四透鏡像側面

S110、S210‧‧‧第五透鏡物側面

S111、S211‧‧‧第五透鏡像側面

S112、S212‧‧‧第六透鏡物側面

S113、S213‧‧‧第六透鏡像側面

S114、S214‧‧‧第七透鏡物側面

S115、S215‧‧‧第七透鏡像側面

S116、S216‧‧‧濾光片物側面

S117、S217‧‧‧濾光片像側面

第1圖係依據本發明之成像鏡頭之第一實施例的透鏡配置示意圖。

第2A圖係依據本發明之成像鏡頭之第一實施例的場曲(Field Curvature)圖。

第2B圖係依據本發明之成像鏡頭之第一實施例的畸變(Distortion)圖。

第2C圖係依據本發明之成像鏡頭之第一實施例的調變轉換函數(Modulation Transfer Function)圖。

第3圖係依據本發明之成像鏡頭之第二實施例的透鏡配置示意圖。

第4A圖係依據本發明之成像鏡頭之第二實施例的場曲(Field Curvature)圖。

第4B圖係依據本發明之成像鏡頭之第二實施例的畸變(Distortion)圖。

第4C圖係依據本發明之成像鏡頭之第二實施例的調變轉換函數(Modulation Transfer Function)圖。

本發明提供一種成像鏡頭，包括：一第一透鏡為彎月型透鏡具有正屈光力，此第一透鏡包括一凸面朝向一物側及一凹面朝向一像側；一第二透鏡為彎月型透鏡具有負屈光力，此第二透鏡包括一凸面朝向物側及一凹面朝向像側；一第三透鏡為彎月型透鏡具有正屈光力，此第三透鏡包括一凸面朝向物側及一凹面朝向像側；一第四透鏡具有屈光力；一第五透鏡具有正屈光力；一第六透鏡具有負屈光力；及一第七透鏡為彎月型透鏡具有負屈光力，此第七透鏡包括一凸面朝向物側及一凹面朝向像側；其中第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透、第六透鏡及第七透鏡沿著一光軸從物側至像側依序排列；其中成像鏡頭滿足以下條件：1<R₇₁/R₁₂<3；其中，R₁₂為第一透鏡之一像側面之一曲率半徑，R₇₁為第七透鏡之一物側面之一曲率半徑。

請參閱底下表一、表二、表四及表五，其中表一及表四分别為依據本發明之成像鏡頭之第一實施例至第二實施例的各透鏡之相關參數表，表二及表五分别為表一及表四中各個透鏡之非球面表面之相關參數表。

第1、3圖分別為本發明之成像鏡頭之第一、二實施例的透鏡配置示意圖，其中第一透鏡L11、L21具有正屈光力，其物側面S12、S22為凸面，像側面S13、S23為凹面，物側面S12、S22與像側面S13、S23皆為非球面表面。

第二透鏡L12、L22具有負屈光力，其物側面S14、S24為凸面，像側面S15、S25為凹面，物側面S14、S24與像側面S15、S25皆為非球面表面。

第三透鏡L13、L23具有正屈光力，其物側面S16、S26為凸面，像側面S17、S27為凹面，物側面S16、S26與像側面S17、S27皆為非球面表面。

第四透鏡L14、L24具有屈光力，其物側面S18、S28與像側面S19、S29皆為非球面表面。

第五透鏡L15、L25具有正屈光力，其物側面S110、S210與像側面S111、S211皆為非球面表面。

第六透鏡L16、L26具有負屈光力，其物側面S112、S212與像側面S113、S213皆為非球面表面且至少一表面包括至少一反曲點，大約三分之二的物側面之光學有效直徑範圍內的物側面，其表面外型接近平面，三分之二的物側面之光學有效直徑至物側面邊緣的物側面，其表面外型呈現凹面，約二分之一的像側面之光學有效直徑範圍內的像側面，其表面外型接近平面，二分之一的像側面之光學有效直徑至像側面之邊緣的像側面，其表面外型呈現凸面。呈現遠離光軸處朝向物側彎曲，而近光軸處近似不彎曲呈現類似平面。從厚度來看，近光軸處厚度變化很小，透鏡邊緣的厚度變化較大，形成近光軸處厚度較薄而遠離光軸處厚度較厚。如此一來，有利於縮短鏡頭總長度以達到鏡頭的微型化，以及減少色差與像差。

第七透鏡L17、L27具有負屈光力，其物側面S114、S214為凸面，像側面S115、S215為凹面，物側面S114、S214與像側面S115、S215皆為非球面表面。

上述第三透鏡L13、L23及第五透鏡L15、L25同時具有正屈光力，可大幅的縮短成像鏡頭1、2之鏡頭總長度。

另外，成像鏡頭1、2至少滿足底下其中一條件：1<R₇₁/R₁₂<3 (1)

0.6<f/(R₇₁-R₇₂)<1.5 (2)

2<(R₇₁-R₁₂)/T₇<6 (3)

4.5mm<TTL/FNO<6mm (4)

8<f₁/T₇<13 (5)

2<f₃/f<3.5 (6)

0<D₁/TTL<1 (7)

1.1<f/D₁<2.6 (8)

其中，f為第一實施例至第二實施例中，成像鏡頭1、2之一有效焦距。f₁為第一實施例至第二實施例中，第一透鏡L11、L21之一有效焦距。f₃為第一實施例至第二實施例中，第三透鏡L13、L23之一有效焦距。R₁₂為第一實施例至第二實施例中，第一透鏡L11、L21之像側面S13、S23之一曲率半徑。R₇₁為第一實施例至第二實施例中，第七透鏡L17、L27之物側面S114、S214之一曲率半徑。R₇₂為第一實施例至第二實施例中，第七透鏡L17、L27之像側面S115、S215之一曲率半徑。TTL為第一實施例至第二實施例中，第一透鏡L11、L21之物側面S12、S22分別至成像面IMA1、IMA2於光軸OA1、OA2上之一間距。T₇為第一實施例至第二實施例中，第七透鏡L17、L27於光軸OA1、OA2上之一厚度，即第七透鏡L17、L27的物側面S114、S214至像側面S115、S215於光軸OA1、OA2上之一間距。FNO為第一實施例至第二實施例中成像鏡頭1、2之一光圈值。D₁為第一實施例至第二實施例中，第一透鏡L11、L21之一光學有效直徑。使得成像鏡 頭1、2能有效的縮短鏡頭總長度、有效的縮小光圈值、有效的減輕鏡頭重量、有效的提升解析度、有效的修正像差、有效的修正色差。

現詳細說明本發明之成像鏡頭之第一實施例。請參閱第1圖，成像鏡頭1沿著一光軸OA1從一物側至一像側依序包括一光圈ST1、一第一透鏡L11、一第二透鏡L12、一第三透鏡L13、一第四透鏡L14、一第五透鏡L15、一第六透鏡L16、一第七透鏡L17及一濾光片OF1。成像時，來自物側之光線最後成像於一成像面IMA1上。根據【實施方式】第一至十段落，其中：第一透鏡L11為彎月型透鏡；第二透鏡L12為彎月型透鏡；第三透鏡L13為彎月型透鏡；第四透鏡L14可更為彎月型透鏡具有負屈光力，其物側面S18為凸面，像側面S19為凹面；第五透鏡L15可更為彎月型透鏡，其物側面S110為凹面，像側面S111為凸面；第六透鏡L16可更為雙凹透鏡，其物側面S112為凹面，像側面S113為凹面；第七透鏡L17為彎月型透鏡；濾光片OF1其物側面S116與像側面S117皆為平面。

利用上述透鏡、光圈ST1及至少滿足條件(1)至條件(8)其中一條件之設計，使得成像鏡頭1能有效的縮短鏡頭總長度、有效的縮小光圈值、有效的減輕鏡頭重量、有效的提升解析度、有效的修正像差、有效的修正色差。

表一為第1圖中成像鏡頭1之各透鏡之相關參數表。

表一中各個透鏡之非球面表面凹陷度z由下列公式所得到：z=ch²/{1+[1-(k+1)c²h²]^1/2}+Ah⁴+Bh⁶+Ch⁸+Dh¹⁰+Eh¹²+Fh¹⁴+Gh¹⁶+Hh¹⁸+Ih²⁰+Jh⁵+Lh⁷+Mh⁹

其中：c：曲率；h：透鏡表面任一點至光軸之垂直距離；k：圓錐係數；A~J、L、M：非球面係數。

表二為表一中各個透鏡之非球面表面之相關參數表，其中k為圓錐係數(Conic Constant)、A~J、L、M為非球面係數。

表三為第一實施例之成像鏡頭1之相關參數值及其對應條件(1)至條件(8)之計算值，由表三可知，第一實施例之成像鏡頭1皆能滿足條件(1)至條件(8)之要求。

另外，第一實施例之成像鏡頭1的光學性能也可達到要求，這可從第2A至第2C圖看出。第2A圖所示的，是第一實施例之成像鏡頭1的場曲(Field Curvature)圖。第2B圖所示的，是第一實施例之成像鏡頭1的畸變(Distortion)圖。第2C圖所示的，是第一實施例之成像鏡頭1的調變轉換函數(Modulation Transfer Function)圖。

由第2A圖可看出，第一實施例之成像鏡頭1其場曲(Field Curvature)介於-0.14mm至0.18mm之間。由第2B圖可看出，第一實施例之成像鏡頭1其畸變(Distortion)介於0%至3%之間。由第2C圖可看出，第一實施例之成像鏡頭1其調變轉換函數(Modulation Transfer Function)值介於0.04至1.0之間。

顯見第一實施例之成像鏡頭1之場曲(Field Curvature)、畸變(Distortion)都能被有效修正，鏡頭解析度(Resolution)也都能滿足要求，從而得到較佳的光學性能。

請參閱第3圖，第3圖係依據本發明之成像鏡頭之第二實施例的透鏡配置示意圖。成像鏡頭2沿著一光軸OA2從一物側至一像側依序包括一光圈ST2、一第一透鏡L21、一第二透鏡L22、一第三透鏡L23、一第四透鏡L24、一第五透鏡L25、一第六透鏡L26、一第七透鏡L27及一濾光片OF2。成像時，來自物側之光線最後成像於一成像面IMA2上。根據 【實施方式】第一至十段落，其中：第一透鏡L21為彎月型透鏡；第二透鏡L22為彎月型透鏡；第三透鏡L23為彎月型透鏡；第四透鏡L24可更為彎月型透鏡具有正屈光力，其物側面S28為凹面，像側面S29為凸面；第五透鏡L25可更為彎月型透鏡，其表面型狀凹凸與第一實施例中之第五透鏡L15相同，在此皆不加以贅述；第六透鏡L26可更為彎月型透鏡，其物側面S212為凸面，像側面S213為凹面；第七透鏡L27為彎月型透鏡；濾光片OF2其物側面S216與像側面S217皆為平面。

利用上述透鏡、光圈ST2及至少滿足條件(1)至條件(8)其中一條件之設計，使得成像鏡頭2能有效的縮短鏡頭總長度、有效的縮小光圈值、有效的減輕鏡頭重量、有效的提升解析度、有效的修正像差、有效的修正色差。

表四為第3圖中成像鏡頭2之各透鏡之相關參數表。

表四中各個透鏡之非球面表面凹陷度z之定義，與第一實施例中表一之各個透鏡之非球面表面凹陷度z之定義相同，在此皆不加以贅述。

表五為表四中各個透鏡之非球面表面之相關參數表，其中k為圓錐係數(Conic Constant)、A~J、L、M為非球面係數。

表六為第二實施例之成像鏡頭2之相關參數值及其對應條件(1)至條件(8)之計算值，由表六可知，第二實施例之成像鏡頭2皆能滿足條件(1)至條件(8)之要求。

另外，第二實施例之成像鏡頭2的光學性能也可達到要求，這可從第4A至第4C圖看出。第4A圖所示的，是第二實施例之成像鏡頭2的場曲(Field Curvature)圖。第4B圖所示的，是第二實施例之成像鏡頭2的畸變(Distortion)圖。第4C圖所示的，是第二實施例之成像鏡頭2的調變轉換函數(Modulation Transfer Function)圖。

由第4A圖可看出，第二實施例之成像鏡頭2其場曲(Field Curvature)介於-0.1mm至0.5mm之間。由第4B圖可看出，第二實施例之成像鏡頭2其畸變(Distortion)介於-1%至3.5%之間。由第4C圖可看出，第二實施例之成像鏡頭2其調變轉換函數(Modulation Transfer Function)值介於0.01 至1.0之間。

顯見第二實施例之成像鏡頭2之場曲(Field Curvature)、畸變(Distortion)都能被有效修正，鏡頭解析度(Resolution)也都能滿足要求，從而得到較佳的光學性能。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟悉此技藝者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作各種的更動與潤飾，因此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。

1‧‧‧成像鏡頭

L11‧‧‧第一透鏡

L12‧‧‧第二透鏡

L13‧‧‧第三透鏡

L14‧‧‧第四透鏡

L15‧‧‧第五透鏡

L16‧‧‧第六透鏡

L17‧‧‧第七透鏡

ST1‧‧‧光圈

OF1‧‧‧濾光片

OA1‧‧‧光軸

IMA1‧‧‧成像面

S11‧‧‧光圈面

S12‧‧‧第一透鏡物側面

S13‧‧‧第一透鏡像側面

S14‧‧‧第二透鏡物側面

S15‧‧‧第二透鏡像側面

S16‧‧‧第三透鏡物側面

S17‧‧‧第三透鏡像側面

S18‧‧‧第四透鏡物側面

S19‧‧‧第四透鏡像側面

S110‧‧‧第五透鏡物側面

S111‧‧‧第五透鏡像側面

S112‧‧‧第六透鏡物側面

S113‧‧‧第六透鏡像側面

S114‧‧‧第七透鏡物側面

S115‧‧‧第七透鏡像側面

S116‧‧‧濾光片物側面

S117‧‧‧濾光片像側面

Claims (10)

1. 一種成像鏡頭，包括：一第一透鏡為彎月型透鏡具有正屈光力，該第一透鏡包括一凸面朝向一物側以及一凹面朝向一像側；一第二透鏡為彎月型透鏡具有負屈光力，該第二透鏡包括一凸面朝向該物側以及一凹面朝向該像側；一第三透鏡為彎月型透鏡具有正屈光力，該第三透鏡包括一凸面朝向該物側以及一凹面朝向該像側；一第四透鏡具有屈光力；一第五透鏡具有正屈光力；一第六透鏡具有負屈光力；以及一第七透鏡為彎月型透鏡具有負屈光力，該第七透鏡包括一凸面朝向該物側以及一凹面朝向該像側；其中該第一透鏡、該第二透鏡、該第三透鏡、該第四透鏡、該第五透、第六透鏡以及該第七透鏡沿著一光軸從該物側至該像側依序排列；其中該成像鏡頭滿足以下條件：1<R₇₁/R₁₂<3；其中，R₁₂為該第一透鏡之一像側面之一曲率半徑，R₇₁為該第七透鏡之一物側面之一曲率半徑。
2. 如申請專利範圍第1項所述之成像鏡頭，其中：該第四透鏡具有負屈光力，該第四透鏡包括一凸面朝向該物側以及一凹面朝向該像側； 該第五透鏡包括一凹面朝向該物側以及一凸面朝向該像側；以及該第六透鏡包括一凹面朝向該物側以及另一凹面朝向該像側。
3. 如申請專利範圍第1項所述之成像鏡頭，其中：該第四透鏡具有正屈光力，該第四透鏡包括一凹面朝向該物側以及一凸面朝向該像側；該第五透鏡包括一凹面朝向該物側以及一凸面朝向該像側；以及該第六透鏡包括一凸面朝向該物側以及一凹面朝向該像側。
4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一請求項所述之成像鏡頭，其中該成像鏡頭滿足以下條件：0.6<f/(R₇₁-R₇₂)<1.5；其中，f為該成像鏡頭之一有效焦距，R₇₁為該第七透鏡之一物側面之一曲率半徑，R₇₂為該第七透鏡之一像側面之一曲率半徑。
5. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一請求項所述之成像鏡頭，其中該成像鏡頭滿足以下條件：2<(R₇₁-R₁₂)/T₇<6；其中，R₁₂為該第一透鏡之一像側面之一曲率半徑，R₇₁為該第七透鏡之一物側面之一曲率半徑，T₇為該第七透鏡於該光軸上之一厚度。
6. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一請求項所述之成像鏡頭，其中該成像鏡頭滿足以下條件：4.5mm<TTL/FNO<6mm；其中，TTL為該第一透鏡之一物側面至一成像面於該光軸上之一間距，FNO為該成像鏡頭之一光圈值。
7. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一請求項所述之成像鏡頭，其中該成像鏡頭滿足以下條件：8<f₁/T₇<13；其中，f₁為該第一透鏡之一有效焦距，T₇為該第七透鏡於該光軸上之一厚度。
8. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一請求項所述之成像鏡頭，其中該成像鏡頭滿足以下條件：2<f₃/f<3.5；其中，f₃為該第三透鏡之一有效焦距，f為該成像鏡頭之一有效焦距。
9. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一請求項所述之成像鏡頭，其中該成像鏡頭滿足以下條件：0<D₁/TTL<1；其中，D₁為該第一透鏡之一光學有效直徑，TTL為該第一透鏡之一物側面至一成像面於該光軸上之一間距。
10. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一請求項所述之成像鏡頭，其中該成像鏡頭滿足以下條件：1.1<f/D₁<2.6；其中，f為該成像鏡頭之一有效焦距，D₁為該第一透鏡之一光學有效直徑。

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