TWI407139B - 薄型化成像鏡頭 - Google Patents

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TWI407139B
TWI407139B TW098141683A TW98141683A TWI407139B TW I407139 B TWI407139 B TW I407139B TW 098141683 A TW098141683 A TW 098141683A TW 98141683 A TW98141683 A TW 98141683A TW I407139 B TWI407139 B TW I407139B
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Ming Ching Lin
Hsiang Chi Tang
Tsung Han Tsai
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Largan Precision Co Ltd
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Description

薄型化成像鏡頭
本發明係關於一種成像鏡頭，特別是有關於一種具有廣視角的薄型化成像鏡頭。
最近幾年來，隨著具有攝影功能之可攜式電子產品興起，薄型化攝影鏡頭的需求日漸提高，而一般攝影鏡頭的感光元件不外乎是感光耦合元件(Charge Coupled Device,CCD)或互補性氧化金屬半導體元件(Complementary Metal-Oxide Semiconductor Sensor,CMOS Sensor)兩種，且隨著半導體製程技術的精進，使得感光元件的畫素尺寸縮小，再加上現今電子產品以功能佳、廣視角且輕薄短小的外型為發展趨勢，因此，具備良好成像品質的薄型廣角攝影鏡頭儼然成為目前市場上的主流。
常見的廣角攝影鏡頭，大多在前群透鏡採用負屈折力、而後群透鏡為正屈折力的配置，即所謂的反攝影型(Inverse Telephoto)結構，藉此獲得廣視場角的特性，而為了有效補正像差，攝影鏡頭往往需要配置三至四枚以上的透鏡，如美國專利第7,446,955號所示。然而過多的透鏡配置將造成鏡頭難以做到小型化，且對於生產製造上變得相對複雜，導致成本的增加，實不符合經濟效益，因此市場極需一種簡單、低成本且兼具廣視場角的薄型化成像鏡頭。
為了解決上述的問題，本發明提供一種薄型化成像鏡頭，由物側至像側依序包含：一具負屈折力的第一透鏡，其物側表面為凸面、像側表面為凹面；一具正屈折力的第二透鏡，其物側表面與像側表面中至少一表面為非球面；及一光圈，係設置於該第二透鏡與一成像面之間；其中，該薄型化成像鏡頭中具屈折力的透鏡數僅為兩片，整體薄型化成像鏡頭的焦距為f，該第二透鏡的焦距為f2，該第二透鏡的物側表面曲率半徑為R3，該第二透鏡的像側表面曲率半徑為R4，係滿足下列關係式：0.40<f/f2<1.20；∣R3/R4∣>1.5。
另一方面，本發明提供一種薄型化成像鏡頭，由物側至像側依序包含：一具負屈折力的第一透鏡，其物側表面為凸面、像側表面為凹面，且該第一透鏡的物側表面與像側表面中至少一表面為非球面；一具正屈折力的第二透鏡，其像側表面為凸面，且該第二透鏡的物側表面與像側表面中至少一表面為非球面；及一光圈，係設置於該第二透鏡與一成像面之間；其中，該薄型化成像鏡頭中具屈折力的透鏡數僅為兩片，該薄型化成像鏡頭另設置一電子感光元件於該成像面處供被攝物成像，該電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半為ImgH，整體薄型化成像鏡頭的焦距為f，係滿足下列關係式：Tan-1 (ImgH/f)>42度。
再另一方面，本發明提供一種薄型化成像鏡頭，由物側至像側依序包含：一具負屈折力的第一透鏡，其物側表面為凸面、像側表面為凹面，且該第一透鏡的物側表面與像側表面中至少一表面為非球面；一具正屈折力的第二透鏡，其像側表面為凸面，且該第二透鏡的物側表面與像側表面中至少一表面為非球面；及一光圈，係設置於該第二透鏡與一成像面之間；其中，該薄型化成像鏡頭中具屈折力的透鏡數僅為兩片，該第二透鏡的物側表面曲率半徑為R3，該第二透鏡的像側表面曲率半徑為R4，該第一透鏡的物側表面曲率半徑為R1，該第一透鏡的像側表面曲率半徑為R2，係滿足下列關係式：∣R3/R4∣>1.5；R1/R2>2.5。
本發明藉由上述鏡組的配置方式，可有效提升系統的成像品質，並在縮短鏡頭長度的前提下可維持足夠的後焦距，同時能獲得廣泛的視場角。
本發明前述薄型化成像鏡頭中，該第一透鏡具負屈折力，其物側表面為凸面而像側表面為凹面，係可利於擴大該薄型化成像鏡頭的視場角；該第二透鏡具正屈折力，係可為一雙凸透鏡或一物側表面為凹面而像側表面為凸面的新月形透鏡。當該第二透鏡為雙凸透鏡時，可有效加強該第二透鏡屈折力的配置，使本發明系統的光學總長度變得更短。當該第二透鏡為凹凸新月形透鏡時，則對於修正本發明系統的像散(Astigmatism)較為有利。
本發明前述薄型化成像鏡頭中該光圈係設置於該第二透鏡與該成像面之間。藉由該第一透鏡提供負屈折力，並且將光圈置於接近該薄型化成像鏡頭的像側面時，可以有效擴大該薄型化成像鏡頭的視場角。在廣角光學系統中，特別需要對歪曲(Distortion)及倍率色收差(Chromatic Aberration of Magnification)做修正，其方法為將光圈置於系統光屈折力的平衡處，本發明薄型化成像鏡頭中將光圈置於該第二透鏡與該成像面之間，以增大系統視場角並且有效降低系統敏感度。
本發明提供的一種薄型化成像鏡頭，由物側至像側依序包含：一具負屈折力的第一透鏡，其物側表面為凸面、像側表面為凹面；一具正屈折力的第二透鏡，其物側表面與像側表面中至少一表面為非球面；及一光圈，係設置於該第二透鏡與一成像面之間；其中，該薄型化成像鏡頭中具屈折力的透鏡數僅為兩片，整體薄型化成像鏡頭的焦距為f，該第二透鏡的焦距為f2，該第二透鏡的物側表面曲率半徑為R3，該第二透鏡的像側表面曲率半徑為R4，係滿足下列關係式：
0.40<f/f2<1.20；
∣R3/R4∣>1.5。
當本發明滿足下列關係式：0.40<f/f2<1.20，使得該第二透鏡的屈折力大小配置較為平衡，可有效控制本發明系統的光學總長度，並且可同時避免高階球差(High Order Spherical Aberration)的過度增大，以提升系統成像品質；進一步，本發明較佳係滿足下列關係式：0.60<f/f2<0.95。
當本發明滿足下列關係式：∣R3/R4∣>1.5，可有利於縮短本發明的光學總長度，且不至於造成本發明系統的球差過度增大；進一步，本發明較佳係滿足下列關係式：∣R3/R4∣>3.0。
本發明前述薄型化成像鏡頭中，較佳地，該第二透鏡的像側表面為凸面；當該第二透鏡為一雙凸透鏡時，可有效加強該第二透鏡屈折力的配置，使本發明系統的光學總長度變得更短。當該第二透鏡為一凹凸新月形透鏡時，則對於修正本發明系統的像散(Astigmatism)較為有利。較佳地，該第一透鏡的物側表面及像側表面皆為非球面，及該第二透鏡的物側表面及像側表面皆為非球面。非球面可以容易製作成球面以外的形狀，獲得較多的控制變數，用以消減像差，進而縮減透鏡使用的數目，因此可以有效降低本發明薄型化成像鏡頭的光學總長度，並能提升系統的成像品質及降低製造成本。
本發明前述薄型化成像鏡頭中，較佳地，係滿足下列關係式：0.60<T12/f<2.00，其中該第一透鏡與該第二透鏡於光軸上的距離為T12，整體薄型化成像鏡頭的焦距為f，當本發明滿足上述關係式，有利於修正該薄型化成像鏡頭的高階像差，提升系統成像品質，且可使系統鏡組的配置更為緊密，有助於降低系統的光學總長度。
本發明前述薄型化成像鏡頭中，較佳地，係滿足下列關係式：-1.20<f/f1<-0.20；其中整體薄型化成像鏡頭的焦距為f，該第一透鏡的焦距為f1，當本發明滿足上述關係式，有利於擴大薄型成像鏡頭的視場角且不至於使鏡頭總長度過長；進一步，本發明較佳係滿足下列關係式：-0.90<f/f1<-0.40。
本發明前述薄型化成像鏡頭中，較佳地，係滿足下列關係式：R1/R2>2.5；其中該第一透鏡的物側表面曲率半徑為R1，該第一透鏡的像側表面曲率半徑為R2，當本發明滿足上述關係式，可有效擴大該薄型化成像鏡頭的視場角，使其具備廣視場角的特性。
本發明前述薄型化成像鏡頭中，較佳地，係滿足下列關係式：1.5<Bf/f<4.5；其中該第二透鏡的像側表面至該成像面於光軸上的距離為Bf，整體薄型化成像鏡頭的焦距為f，當本發明滿足上述關係式，可使本發明系統維持夠大的後焦距，確保該薄型化成像鏡頭有足夠的後焦距可放置其他的構件；進一步，本發明較佳係滿足下列關係式：1.9<Bf/f<3.0。
本發明前述薄型化成像鏡頭中，較佳地，係滿足下列關係式：Tan-1 (ImgH/f)>42度；其中該薄型化成像鏡頭另設置一電子感光元件於該成像面處供被攝物成像，該電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半為ImgH，整體薄型化成像鏡頭的焦距為f，當本發明滿足上述關係式，可確保該薄型化成像鏡頭具有較廣泛的視場角。
本發明前述薄型化成像鏡頭中，較佳地，係滿足下列關係式：1.3mm-1 <1/R2<10.0mm-1 ；其中該第一透鏡的像側表面曲率半徑為R2，當本發明滿足上述關係式，有利於擴大該薄型化成像鏡頭的視場角，且可避免因為鏡片曲率半徑過小，造成製造上的困難；進一步，本發明較佳係滿足下列關係式：2.0mm-1 <1/R2<5.0mm-1 。
本發明前述薄型化成像鏡頭中，較佳地，係滿足下列關係式：0.80<SL/Bf<1.10；其中該光圈至該成像面於光軸上的距離為SL，該第二透鏡的像側表面至該成像面於光軸上的距離為Bf，當本發明滿足上述關係式，有利於系統的廣角特性且可以有效降低系統的敏感度。
本發明前述薄型化成像鏡頭中，較佳地，係滿足下列關係式：TTL/ImgH<5.0；其中該薄型化成像鏡頭另設置一電子感光元件於該成像面處供被攝物成像於其上，該第一透鏡的物側表面至該電子感光元件於光軸上的距離為TTL，而該電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半為ImgH。當本發明滿足上述關係式時，係有利於維持該薄型化成像鏡頭的小型化，以搭載於輕薄可攜式的電子產品上。
本發明提供的另一種薄型化成像鏡頭，由物側至像側依序包含：一具負屈折力的第一透鏡，其物側表面為凸面、像側表面為凹面，且該第一透鏡的物側表面與像側表面中至少一表面為非球面；一具正屈折力的第二透鏡，其像側表面為凸面，且該第二透鏡的物側表面與像側表面中至少一表面為非球面；及一光圈，係設置於該第二透鏡與一成像面之間；其中，該薄型化成像鏡頭中具屈折力的透鏡數僅為兩片，該薄型化成像鏡頭另設置一電子感光元件於該成像面處供被攝物成像，該電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半為ImgH，整體薄型化成像鏡頭的焦距為f，係滿足下列關係式：Tan-1 (ImgH/f)>42度。
當本發明滿足下列關係式：Tan-1 (ImgH/f)>42度，可確保該薄型化成像鏡頭具有較廣泛的視場角。
本發明前述薄型化成像鏡頭中，較佳地，該第一透鏡的物側表面及像側表面皆為非球面，該第二透鏡的物側表面及像側表面皆為非球面。非球面可以製作成球面以外的形狀，獲得較多的控制變數，用以消減像差，進而縮減透鏡使用的數目，因此可以有效降低本發明薄型化成像鏡頭的光學總長度，並能提升系統的成像品質及降低製造成本。
本發明前述薄型化成像鏡頭中，較佳地，係滿足下列關係式：0.40<f/f2<1.20；其中整體薄型化成像鏡頭的焦距為f，該第二透鏡的焦距為f2，當本發明滿足上述關係式，將使得該第二透鏡的屈折力大小配置較為平衡，可有效控制系統的光學總長度，並且可同時避免高階球差的過度增大，以提升系統成像品質；進一步，本發明較佳係滿足下列關係式：0.60<f/f2<0.95。
本發明前述薄型化成像鏡頭中，較佳地，係滿足下列關係式：0.60<T12/f<2.00，其中該第一透鏡與該第二透鏡於光軸上的距離為T12，整體薄型化成像鏡頭的焦距為f，當本發明滿足上述關係式，有利於修正該薄型化成像鏡頭的高階像差，提升系統成像品質，且可使系統鏡組的配置更為緊密，有助於降低系統的光學總長度。
本發明前述薄型化成像鏡頭中，較佳地，係滿足下列關係式：2.0mm-1 <1/R2<5.0mm-1 ；其中該第一透鏡的像側表面曲率半徑為R2，當本發明滿足上述關係式，有利於擴大該薄型化成像鏡頭的視場角，且可避免因為鏡片曲率半徑過小，造成製造上的困難。
本發明前述薄型化成像鏡頭中，較佳地，係滿足下列關係式：R1/R2>2.5；其中該第一透鏡的物側表面曲率半徑為R1，該第一透鏡的像側表面曲率半徑為R2，當本發明滿足上述關係式，可有效擴大該薄型化成像鏡頭的視場角，使其具備廣視場角的特性。
本發明再提供的一種薄型化成像鏡頭，由物側至像側依序包含：一具負屈折力的第一透鏡，其物側表面為凸面、像側表面為凹面，且該第一透鏡的物側表面與像側表面中至少一表面為非球面；一具正屈折力的第二透鏡，其像側表面為凸面，且該第二透鏡的物側表面與像側表面中至少一表面為非球面；及一光圈，係設置於該第二透鏡與一成像面之間；其中，該薄型化成像鏡頭中具屈折力的透鏡數僅為兩片，該第二透鏡的物側表面曲率半徑為R3，該第二透鏡的像側表面曲率半徑為R4，該第一透鏡的物側表面曲率半徑為R1，該第一透鏡的像側表面曲率半徑為R2，係滿足下列關係式：
∣R3/R4∣>1.5；
R1/R2>2.5。
當本發明滿足下列關係式：∣R3/R4∣>1.5，可有利於縮短光學總長度，且不至於造成系統的球差的過度增大；進一步，本發明較佳係滿足下列關係式：∣R3/R4∣>3.0。當本發明滿足下列關係式：R1/R2>2.5，可有效擴大該薄型化成像鏡頭的視場角，使其具備廣視場角的特性。
本發明前述薄型化成像鏡頭中，較佳地，係滿足下列關係式：-0.90<f/f1<-0.40；其中整體薄型化成像鏡頭的焦距為f，該第一透鏡的焦距為f1，當本發明滿足上述關係式，有利於擴大該薄型成像鏡頭的視場角且不至於使鏡頭總長度過長。
本發明前述薄型化成像鏡頭中，較佳地，係滿足下列關係式：2.0mm-1 <1/R2<5.0mm-1 ；其中該第一透鏡的像側表面曲率半徑為R2，當本發明滿足上述關係式，有利於擴大該薄型化成像鏡頭的視場角，且可避免因為鏡片曲率半徑過小，造成製造上的困難。
本發明的薄型化成像鏡頭中，透鏡的材質可為玻璃或塑膠，若透鏡的材質為玻璃，則可以增加本發明光學系統屈折力配置的自由度，若透鏡材質為塑膠，則可以有效降低生產成本。
本發明的薄型化成像鏡頭中，若透鏡表面係為凸面，則表示該透鏡表面於近軸處為凸面；若透鏡表面係為凹面，則表示該透鏡表面於近軸處為凹面。
本發明的薄型化成像鏡頭將藉由以下具體實施例配合所附圖式予以詳細說明。
<第一實施例>
本發明第一實施例請參閱第一A圖，第一實施例之像差曲線請參閱第一B圖。第一實施例之薄型化成像鏡頭主要由兩枚透鏡構成，由物側至像側依序包含：一具負屈折力的第一透鏡(110)，其物側表面(111)為凸面及像側表面(112)為凹面，其材質為塑膠，該第一透鏡(110)的物側表面(111)及像側表面(112)皆為非球面；一具正屈折力的第二透鏡(120)，其物側表面(121)及像側表面(122)皆為凸面，其材質為塑膠，該第二透鏡(120)的物側表面(121)及像側表面(122)皆為非球面；及一光圈(100)設置於該第二透鏡(120)與一成像面(140)之間；另包含有一紅外線濾除濾光片(IR Filter)(130)置於該第二透鏡(120)的像側表面(122)與該成像面(140)之間；該紅外線濾除濾光片(130)不影響本發明薄型化成像鏡頭的焦距。
上述之非球面曲線的方程式表示如下：
其中：X：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的相對高度；Y：非球面曲線上的點與光軸的距離；k：錐面係數；Ai：第i階非球面係數。
第一實施例薄型化成像鏡頭中，整體薄型化成像鏡頭的焦距為f，其關係式為：f=0.61(毫米)。
第一實施例薄型化成像鏡頭中，整體薄型化成像鏡頭的光圈值(f-number)為Fno，其關係式為：Fno=2.75。
第一實施例薄型化成像鏡頭中，整體薄型化成像鏡頭中最大視角的一半為HFOV，其關係式為：HFOV=61.4度。
第一實施例薄型化成像鏡頭中，該第一透鏡(110)與該第二透鏡(120)於光軸上的距離為T12，整體薄型化成像鏡頭的焦距為f，其關係式為：T12/f=0.90。
第一實施例薄型化成像鏡頭中，該第二透鏡(120)的像側表面(122)至該成像面(140)於光軸上的距離為Bf，整體薄型化成像鏡頭的焦距為f，其關係式為：Bf/f=2.15。
第一實施例薄型化成像鏡頭中，該第一透鏡(110)的物側表面曲率半徑為R1，該第一透鏡(110)的像側表面曲率半徑為R2，其關係式為：R1/R2=9.57。
第一實施例薄型化成像鏡頭中，該第二透鏡(120)的物側表面曲率半徑為R3，該第二透鏡(120)的像側表面曲率半徑為R4，其關係式為：∣R3/R4∣=5.47。
第一實施例薄型化成像鏡頭中，該第一透鏡(110)的像側表面曲率半徑為R2，其關係式為：1/R2=2.77mm-1 。
第一實施例薄型化成像鏡頭中，整體薄型化成像鏡頭的焦距為f，該第一透鏡(110)的焦距為f1，其關係式為：f/f1=-0.79。
第一實施例薄型化成像鏡頭中，整體薄型化成像鏡頭的焦距為f，該第二透鏡(120)的焦距為f2，其關係式為：f/f2=0.80。
第一實施例薄型化成像鏡頭中，該薄型化成像鏡頭另設置一電子感光元件於該成像面(140)處供被攝物成像於其上，而該電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半為ImgH，整體薄型化成像鏡頭的焦距為f，其關係式為：Tan-1 (ImgH/f)=48.9(度)。
第一實施例薄型化成像鏡頭中，該光圈(100)至該成像面(140)於光軸上的距離為SL，該第二透鏡(120)的像側表面(122)至該成像面(140)於光軸上的距離為Bf，其關係式為：SL/Bf=1.05。
第一實施例薄型化成像鏡頭中，該第一透鏡(110)的物側表面(111)至該電子感光元件於光軸上的距離為TTL，而該電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半為ImgH，其關係式為：TTL/ImgH=4.08。
第一實施例詳細的光學數據如第五圖表一所示，其非球面數據如第六圖表二所示，其中曲率半徑、厚度及焦距的單位為毫米(mm)，HFOV定義為最大視角的一半。
<第二實施例>
本發明第二實施例請參閱第二A圖，第二實施例之像差曲線請參閱第二B圖。第二實施例之薄型化成像鏡頭主要由兩枚透鏡構成，由物側至像側依序包含：一具負屈折力的第一透鏡(210)，其物側表面(211)為凸面及像側表面(212)為凹面，其材質為塑膠，該第一透鏡(210)的物側表面(211)及像側表面(212)皆為非球面；一具正屈折力的第二透鏡(220)，其物側表面(221)為凹面及像側表面(222)為凸面，其材質為塑膠，該第二透鏡(220)的物側表面(221)及像側表面(222)皆為非球面；及一光圈(200)設置於該第二透鏡(220)與一成像面(240)之間；另包含有一紅外線濾除濾光片(230)置於該第二透鏡(220)的像側表面(222)與該成像面(240)之間；該紅外線濾除濾光片(230)不影響本發明薄型化成像鏡頭的焦距。
第二實施例非球面曲線方程式的表示式如同第一實施例的型式。
第二實施例薄型化成像鏡頭中，整體薄型化成像鏡頭的焦距為f，其關係式為：f=0.63(毫米)。
第二實施例薄型化成像鏡頭中，整體薄型化成像鏡頭的光圈值為Fno，其關係式為：Fno=2.85。
第二實施例薄型化成像鏡頭中，整體薄型化成像鏡頭中最大視角的一半為HFOV，其關係式為：HFOV=60.4度。
第二實施例薄型化成像鏡頭中，該第一透鏡(210)與該第二透鏡(220)於光軸上的距離為T12，整體薄型化成像鏡頭的焦距為f，其關係式為：T12/f=1.13。
第二實施例薄型化成像鏡頭中，該第二透鏡(220)的像側表面(222)至該成像面(240)於光軸上的距離為Bf，整體薄型化成像鏡頭的焦距為f，其關係式為：Bf/f=2.00。
第二實施例薄型化成像鏡頭中，該第一透鏡(210)的物側表面曲率半徑為R1，該第一透鏡(210)的像側表面曲率半徑為R2，其關係式為：R1/R2=3.69。
第二實施例薄型化成像鏡頭中，該第二透鏡(220)的物側表面曲率半徑為R3，該第二透鏡(220)的像側表面曲率半徑為R4，其關係式為：∣R3/R4∣=120.63。
第二實施例薄型化成像鏡頭中，該第一透鏡(210)的像側表面曲率半徑為R2，其關係式為：1/R2=2.77mm-1 。
第二實施例薄型化成像鏡頭中，整體薄型化成像鏡頭的焦距為f，該第一透鏡(210)的焦距為f1，其關係式為：f/f1=-0.62。
第二實施例薄型化成像鏡頭中，整體薄型化成像鏡頭的焦距為f，該第二透鏡(220)的焦距為f2，其關係式為：f/f2=0.82。
第二實施例薄型化成像鏡頭中，該薄型化成像鏡頭另設置一電子感光元件於該成像面(240)處供被攝物成像於其上，而該電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半為ImgH，整體薄型化成像鏡頭的焦距為f，其關係式為：Tan-1 (ImgH/f)=48.0(度)。
第二實施例薄型化成像鏡頭中，該光圈(200)至該成像面(240)於光軸上的距離為SL，該第二透鏡(220)的像側表面(222)至該成像面(240)於光軸上的距離為Bf，其關係式為：SL/Bf=1.02。
第二實施例薄型化成像鏡頭中，該第一透鏡(210)的物側表面(211)至該電子感光元件於光軸上的距離為TTL，而該電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半為ImgH，其關係式為：TTL/ImgH=4.03。
第二實施例詳細的光學數據如第七圖表三所示，其非球面數據如第八圖表四所示，其中曲率半徑、厚度及焦距的單位為毫米(mm)，HFOV定義為最大視角的一半。
<第三實施例>
本發明第三實施例請參閱第三A圖，第三實施例之像差曲線請參閱第三B圖。第三實施例之薄型化成像鏡頭主要由兩枚透鏡構成，由物側至像側依序包含：一具負屈折力的第一透鏡(310)，其物側表面(311)為凸面及像側表面(312)為凹面，其材質為塑膠，該第一透鏡(310)的物側表面(311)及像側表面(312)皆為非球面；一具正屈折力的第二透鏡(320)，其物側表面(321)及像側表面(322)皆為凸面，其材質為塑膠，該第二透鏡(320)的物側表面(321)及像側表面(322)皆為非球面；及一光圈(300)設置於該第二透鏡(320)與一成像面(340)之間；另包含有一紅外線濾除濾光片(330)置於該第二透鏡(320)的像側表面(322)與該成像面(340)之間；該紅外線濾除濾光片(330)不影響本發明薄型化成像鏡頭的焦距。
第三實施例非球面曲線方程式的表示式如同第一實施例的型式。
第三實施例薄型化成像鏡頭中，整體薄型化成像鏡頭的焦距為f，其關係式為：f=0.60(毫米)。
第三實施例薄型化成像鏡頭中，整體薄型化成像鏡頭的光圈值為Fno，其關係式為：Fno=2.80。
第三實施例薄型化成像鏡頭中，整體薄型化成像鏡頭中最大視角的一半為HFOV，其關係式為：HFOV=62.6度。
第三實施例薄型化成像鏡頭中，該第一透鏡(310)與該第二透鏡(320)於光軸上的距離為T12，整體薄型化成像鏡頭的焦距為f，其關係式為：T12/f=1.43。
第三實施例薄型化成像鏡頭中，該第二透鏡(320)的像側表面(322)至該成像面(340)於光軸上的距離為Bf，整體薄型化成像鏡頭的焦距為f，其關係式為：Bf/f=1.99。
第三實施例薄型化成像鏡頭中，該第一透鏡(310)的物側表面曲率半徑為R1，該第一透鏡(310)的像側表面曲率半徑為R2，其關係式為：R1/R2=3.73。
第三實施例薄型化成像鏡頭中，該第二透鏡(320)的物側表面曲率半徑為R3，該第二透鏡(320)的像側表面曲率半徑為R4，其關係式為：∣R3/R4∣=4.90。
第三實施例薄型化成像鏡頭中，該第一透鏡(310)的像側表面曲率半徑為R2，其關係式為：1/R2=2.75mm-1 。
第三實施例薄型化成像鏡頭中，整體薄型化成像鏡頭的焦距為f，該第一透鏡(310)的焦距為f1，其關係式為：f/f1=-0.59。
第三實施例薄型化成像鏡頭中，整體薄型化成像鏡頭的焦距為f，該第二透鏡(320)的焦距為f2，其關係式為：f/f2=0.75。
第三實施例薄型化成像鏡頭中，該薄型化成像鏡頭另設置一電子感光元件於該成像面(340)處供被攝物成像於其上，而該電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半為ImgH，整體薄型化成像鏡頭的焦距為f，其關係式為：Tan-1 (ImgH/f)=49.4(度)。
第三實施例薄型化成像鏡頭中，該光圈(300)至該成像面(340)於光軸上的距離為SL，該第二透鏡(320)的像側表面(322)至該成像面(340)於光軸上的距離為Bf，其關係式為：SL/Bf=1.03。
第三實施例薄型化成像鏡頭中，該第一透鏡(310)的物側表面(311)至該電子感光元件於光軸上的距離為TTL，而該電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半為ImgH，其關係式為：TTL/ImgH=4.22。
第三實施例詳細的光學數據如第九圖表五所示，其非球面數據如第十圖表六所示，其中曲率半徑、厚度及焦距的單位為毫米(mm)，HFOV定義為最大視角的一半。
<第四實施例>
本發明第四實施例請參閱第四A圖，第四實施例之像差曲線請參閱第四B圖。第四實施例之薄型化成像鏡頭主要由兩枚透鏡構成，由物側至像側依序包含：一具負屈折力的第一透鏡(410)，其物側表面(411)為凸面及像側表面(412)為凹面，其材質為塑膠，該第一透鏡(410)的物側表面(411)及像側表面(412)皆為非球面；一具正屈折力的第二透鏡(420)，其物側表面(421)為凹面及像側表面(422)為凸面，其材質為塑膠，該第二透鏡(420)的物側表面(421)及像側表面(422)皆為非球面；及一光圈(400)設置於該第二透鏡(420)與一成像面(440)之間；另包含有一紅外線濾除濾光片(430)置於該第二透鏡(420)的像側表面(422)與該成像面(440)之間；該紅外線濾除濾光片(430)不影響本發明薄型化成像鏡頭的焦距。
第四實施例非球面曲線方程式的表示式如同第一實施例的型式。
第四實施例薄型化成像鏡頭中，整體薄型化成像鏡頭的焦距為f，其關係式為：f=2.94(毫米)。
第四實施例薄型化成像鏡頭中，整體薄型化成像鏡頭的光圈值為Fno，其關係式為：Fno=2.80。
第四實施例薄型化成像鏡頭中，整體薄型化成像鏡頭中最大視角的一半為HFOV，其關係式為：HFOV=26.5度。
第四實施例薄型化成像鏡頭中，該第一透鏡(410)與該第二透鏡(420)於光軸上的距離為T12，整體薄型化成像鏡頭的焦距為f，其關係式為：T12/f=0.19。
第四實施例薄型化成像鏡頭中，該第二透鏡(420)的像側表面(422)至該成像面(440)於光軸上的距離為Bf，整體薄型化成像鏡頭的焦距為f，其關係式為：Bf/f=1.07。
第四實施例薄型化成像鏡頭中，該第一透鏡(410)的物側表面曲率半徑為R1，該第一透鏡(410)的像側表面曲率半徑為R2，其關係式為：R1/R2=3.08。
第四實施例薄型化成像鏡頭中，該第二透鏡(420)的物側表面曲率半徑為R3，該第二透鏡(420)的像側表面曲率半徑為R4，其關係式為：∣R3/R4∣=11.81。
第四實施例薄型化成像鏡頭中，該第一透鏡(410)的像側表面曲率半徑為R2，其關係式為：1/R2=0.89mm-1 。
第四實施例薄型化成像鏡頭中，整體薄型化成像鏡頭的焦距為f，該第一透鏡(410)的焦距為f1，其關係式為：f/f1=-0.75。
第四實施例薄型化成像鏡頭中，整體薄型化成像鏡頭的焦距為f，該第二透鏡(420)的焦距為f2，其關係式為：f/f2=1.65。
第四實施例薄型化成像鏡頭中，該薄型化成像鏡頭另設置一電子感光元件於該成像面(440)處供被攝物成像於其上，而該電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半為ImgH，整體薄型化成像鏡頭的焦距為f，其關係式為：Tan-1 (ImgH/f)=26.1(度)。
第四實施例薄型化成像鏡頭中，該光圈(400)至該成像面(440)於光軸上的距離為SL，該第二透鏡(420)的像側表面(422)至該成像面(440)於光軸上的距離為Bf，其關係式為：SL/Bf=1.05。
第四實施例薄型化成像鏡頭中，該第一透鏡(410)的物側表面(411)至該電子感光元件於光軸上的距離為TTL，而該電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半為ImgH，其關係式為：TTL/ImgH=4.52。
第四實施例詳細的光學數據如第十一圖表七所示，其非球面數據如第十二圖表八所示，其中曲率半徑、厚度及焦距的單位為毫米(mm)，HFOV定義為最大視角的一半。
表一至表八(分別對應第五圖至第十二圖)所示為本發明薄型化成像鏡頭實施例的不同數值變化表，然本發明各個實施例的數值變化皆屬實驗所得，即使使用不同數值，相同結構的產品仍應屬於本發明的保護範疇，故以上的說明所描述及圖式中所說明僅做為示例性，非用以限制本發明的申請專利範圍。表九(對應第十三圖)為各個實施例對應本發明相關關係式的數值資料。
110、210、310、410．．．第一透鏡
111、211、311、411．．．第一透鏡的物側表面
112、212、312、412．．．第一透鏡的像側表面
120、220、320、420．．．第二透鏡
121、221、321、421．．．第二透鏡的物側表面
122、222、322、422．．．第二透鏡的像側表面
100、200、300、400．．．光圈
130、230、330、430．．．紅外線濾除濾光片
140、240、340、440．．．成像面
整體薄型化成像鏡頭的焦距為f
第二透鏡的像側表面至成像面於光軸上的距離為Bf
第一透鏡的焦距為fl
第二透鏡的焦距為f2
第一透鏡的物側表面曲率半徑為R1
第一透鏡的像側表面曲率半徑為R2
第二透鏡的物側表面曲率半徑為R3
第二透鏡的像側表面曲率半徑為R4
光圈至成像面於光軸上的距離為SL
第一透鏡與第二透鏡於光軸上的距離為T12
第一透鏡的物側表面至成像面於光軸上的距離為TTL
電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半為ImgH
第一A圖係本發明第一實施例的光學系統示意圖。
第一B圖係本發明第一實施例之像差曲線圖。
第二A圖係本發明第二實施例的光學系統示意圖。
第二B圖係本發明第二實施例之像差曲線圖。
第三A圖係本發明第三實施例的光學系統示意圖。
第三B圖係本發明第三實施例之像差曲線圖。
第四A圖係本發明第四實施例的光學系統示意圖。
第四B圖係本發明第四實施例之像差曲線圖。
第五圖係表一，為本發明第一實施例的光學數據。
第六圖係表二，為本發明第一實施例的非球面數據。
第七圖係表三，為本發明第二實施例的光學數據。
第八圖係表四，為本發明第二實施例的非球面數據。
第九圖係表五，為本發明第三實施例的光學數據。
第十圖係表六，為本發明第三實施例的非球面數據。
第十一圖係表七，為本發明第四實施例的光學數據。
第十二圖係表八，為本發明第四實施例的非球面數據。
第十三圖係表九，為本發明相關關係式的數值資料。
100．．．光圈
110．．．第一透鏡
111．．．第一透鏡的物側表面
112．．．第一透鏡的像側表面
120．．．第二透鏡
121．．．第二透鏡的物側表面
122．．．第二透鏡的像側表面
130．．．紅外線濾除濾光片
140．．．成像面

Claims (25)

  1. 一種薄型化成像鏡頭，由物側至像側依序包含：一具負屈折力的第一透鏡，其物側表面為凸面、像側表面為凹面；一具正屈折力的第二透鏡，其物側表面與像側表面中至少一表面為非球面；及一光圈，係設置於該第二透鏡與一成像面之間；其中，該薄型化成像鏡頭中具屈折力的透鏡數僅為兩片，整體薄型化成像鏡頭的焦距為f，該第二透鏡的焦距為f2，該第二透鏡的物側表面曲率半徑為R3，該第二透鏡的像側表面曲率半徑為R4，係滿足下列關係式：0.40<f/f2<1.20；∣R3/R4∣>1.5。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之薄型化成像鏡頭，其中該第二透鏡的像側表面為凸面，該第一透鏡的物側表面及像側表面皆為非球面，該第二透鏡的物側表面及像側表面皆為非球面。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之薄型化成像鏡頭，其中整體薄型化成像鏡頭的焦距為f，該第二透鏡的焦距為f2，係滿足下列關係式：0.60<f/f2<0.95。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之薄型化成像鏡頭，其中該第一透鏡與該第二透鏡於光軸上的距離為T12，整體薄型化成像鏡頭的焦距為f，係滿足下列關係式：0.60<T12/f<2.00。
  5. 如申請專利範圍第2項所述之薄型化成像鏡頭，其中整體薄型化成像鏡頭的焦距為f，該第一透鏡的焦距為f1，係滿足下列關係式：-1.20<f/f1<-0.20。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之薄型化成像鏡頭，其中整體薄型化成像鏡頭的焦距為f，該第一透鏡的焦距為f1，係滿足下列關係式：-0.90<f/f1<-0.40。
  7. 如申請專利範圍第2項所述之薄型化成像鏡頭，其中該第一透鏡的物側表面曲率半徑為R1，該第一透鏡的像側表面曲率半徑為R2，係滿足下列關係式：R1/R2>2.5。
  8. 如申請專利範圍第2項所述之薄型化成像鏡頭，其中該第二透鏡的像側表面至該成像面於光軸上的距離為Bf，整體薄型化成像鏡頭的焦距為f，係滿足下列關係式：1.5<Bf/f<4.5。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之薄型化成像鏡頭，其中該第二透鏡的像側表面至該成像面於光軸上的距離為Bf，整體薄型化成像鏡頭的焦距為f，係滿足下列關係式：1.9<Bf/f<3.0。
  10. 如申請專利範圍第2項所述之薄型化成像鏡頭，其中該薄型化成像鏡頭另設置一電子感光元件於該成像面處供被攝物成像，該電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半為ImgH，整體薄型化成像鏡頭的焦距為f，係滿足下列關係式：Tan-1 (ImgH/f)>42度。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之薄型化成像鏡頭，其中該第一透鏡的像側表面曲率半徑為R2，係滿足下列關係式：1.3mm-1 <1/R2<10.0mm-1 。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之薄型化成像鏡頭，其中該第一透鏡的像側表面曲率半徑為R2，係滿足下列關係式：2.0mm-1 <1/R2<5.0mm-1 。
  13. 如申請專利範圍第3項所述之薄型化成像鏡頭，其中該第二透鏡的物側表面曲率半徑為R3，該第二透鏡的像側表面曲率半徑為R4，係滿足下列關係式：∣R3/R4∣>3.0。
  14. 如申請專利範圍第2項所述之薄型化成像鏡頭，其中該光圈至該成像面於光軸上的距離為SL，該第二透鏡的像側表面至該成像面於光軸上的距離為Bf，係滿足下列關係式：0.80<SL/Bf<1.10。
  15. 如申請專利範圍第1項所述之薄型化成像鏡頭，其中該薄型化成像鏡頭另設置一電子感光元件於該成像面處供被攝物成像，該第一透鏡的物側表面至該電子感光元件於光軸上的距離為TTL，該電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半為ImgH，係滿足下列關係式：TTL/ImgH<5.0。
  16. 一種薄型化成像鏡頭，由物側至像側依序包含：一具負屈折力的第一透鏡，其物側表面為凸面、像側表面為凹面，且該第一透鏡的物側表面與像側表面中至少一表面為非球面；一具正屈折力的第二透鏡，其像側表面為凸面，且該第二透鏡的物側表面與像側表面中至少一表面為非球面；及一光圈，係設置於該第二透鏡與一成像面之間；其中，該薄型化成像鏡頭中具屈折力的透鏡數僅為兩片，該薄型化成像鏡頭另設置一電子感光元件於該成像面處供被攝物成像，該電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半為ImgH，整體薄型化成像鏡頭的焦距為f，係滿足下列關係式：Tan-1 (ImgH/f)>42度。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之薄型化成像鏡頭，其中該第一透鏡的物側表面及像側表面皆為非球面，該第二透鏡的物側表面及像側表面皆為非球面。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之薄型化成像鏡頭，其中整體薄型化成像鏡頭的焦距為f，該第二透鏡的焦距為f2，係滿足下列關係式：0.40<f/f2<1.20。
  19. 如申請專利範圍第18項所述之薄型化成像鏡頭，其中整體薄型化成像鏡頭的焦距為f，該第二透鏡的焦距為f2，係滿足下列關係式：0.60<f/f2<0.95。
  20. 如申請專利範圍第17項所述之薄型化成像鏡頭，其中該第一透鏡與該第二透鏡於光軸上的距離為T12，整體薄型化成像鏡頭的焦距為f，係滿足下列關係式：0.60<T12/f<2.00。
  21. 如申請專利範圍第16項所述之薄型化成像鏡頭，其中該第一透鏡的像側表面曲率半徑為R2，係滿足下列關係式：2.0mm-1 <1/R2<5.0mm-1 。
  22. 如申請專利範圍第17項所述之薄型化成像鏡頭，其中該第一透鏡的物側表面曲率半徑為R1，該第一透鏡的像側表面曲率半徑為R2，係滿足下列關係式：R1/R2>2.5。
  23. 一種薄型化成像鏡頭，由物側至像側依序包含：一具負屈折力的第一透鏡，其物側表面為凸面、像側表面為凹面，且該第一透鏡的物側表面與像側表面中至少一表面為非球面；一具正屈折力的第二透鏡，其像側表面為凸面，且該第二透鏡的物側表面與像側表面中至少一表面為非球面；及一光圈，係設置於該第二透鏡與一成像面之間；其中，該薄型化成像鏡頭中具屈折力的透鏡數僅為兩片，該第二透鏡的物側表面曲率半徑為R3，該第二透鏡的像側表面曲率半徑為R4，該第一透鏡的物側表面曲率半徑為R1，該第一透鏡的像側表面曲率半徑為R2，係滿足下列關係式：∣R3/R4∣>1.5；R1/R2>2.5。
  24. 如申請專利範圍第23項所述之薄型化成像鏡頭，其中整體薄型化成像鏡頭的焦距為f，該第一透鏡的焦距為f1，該第二透鏡的物側表面曲率半徑為R3，該第二透鏡的像側表面曲率半徑為R4，係滿足下列關係式：-0.90<f/f1<-0.40；∣R3/R4∣>3.0。
  25. 如申請專利範圍第23項所述之薄型化成像鏡頭，其中該第一透鏡的像側表面曲率半徑為R2，係滿足下列關係式：2.0mm-1 <1/R2<5.0mm-1 。
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