TWI490533B - 攝像裝置與其光學成像鏡頭 - Google Patents

攝像裝置與其光學成像鏡頭 Download PDF

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TWI490533B
TWI490533B TW103108712A TW103108712A TWI490533B TW I490533 B TWI490533 B TW I490533B TW 103108712 A TW103108712 A TW 103108712A TW 103108712 A TW103108712 A TW 103108712A TW I490533 B TWI490533 B TW I490533B
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Tzu Chien Tang
Chih Yang Yeh
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Genius Electronic Optical Co
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS, OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0015Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design
    • G02B13/002Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface
    • G02B13/0045Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface having five or more lenses

Description

攝像裝置與其光學成像鏡頭
本發明乃是與一種攝像電子裝置與其光學成像鏡頭相關,且尤其是與應用六片式透鏡之攝像電子裝置與其光學成像鏡頭相關。
近年來,手機和數位相機的普及使得包含光學成像鏡頭、鏡筒及影像感測器等之攝影模組蓬勃發展,手機和數位相機的薄型輕巧化也讓攝影模組的小型化需求愈來愈高,隨著感光耦合元件(Charge Coupled Device,簡稱CCD)或互補性氧化金屬半導體元件(Complementary Metal-Oxide Semiconductor,簡稱CMOS)之技術進步和尺寸縮小,裝戴在攝影模組中的光學成像鏡頭也需要縮小體積,但光學成像鏡頭之良好光學性能也是必要顧及之處。
隨著消費者對於成像品質上的需求,傳統的四片式透鏡的結構,已無法滿足更高成像品質的需求。因此亟需發展一種小型且成像品質佳的光學成像鏡頭。
在美國專利號7663814中,所揭露的光學成像鏡頭為六片式透鏡結構,然而,其鏡頭長度甚長,過長的鏡頭無法適用於日益追求薄型輕巧化的電子裝置。
因此,極需要開發成像品質良好且鏡頭長度較短的六片式光學成像鏡頭。
本發明之一目的係在提供一種攝像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,而在維持良好光學性能並維持系 統性能之條件下,縮短系統長度。
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、一光圈、一第四透鏡及一第五透鏡,每一透鏡都具有屈光率,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:CT1代表第一透鏡在光軸上的厚度、AC12代表第一透鏡與第二透鏡之間在光軸上的空氣間隙寬度、CT2代表第二透鏡在光軸上的厚度、AC23代表第二透鏡與第三透鏡之間在光軸上的空氣間隙寬度、CT3代表第三透鏡在光軸上的厚度、AC34代表第三透鏡與第四透鏡之間在光軸上的空氣間隙寬度、CT4代表第四透鏡在光軸上的厚度、AC45代表第四透鏡與第五透鏡之間在光軸上的空氣間隙寬度、CT5代表第五透鏡在光軸上的厚度、AC56代表第五透鏡與第六透鏡之間在光軸上的空氣間隙寬度、CT6代表第六透鏡在光軸上的厚度、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、EFL代表光學成像鏡頭的有效焦距、TTL代表第一透鏡之物側面至一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、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、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,TA代表光圈到下一透鏡(如:第四透鏡)物側面在光軸上的距離。
在本發明之光學成像鏡頭中,第一透鏡之物側面具有一位於光軸附近區域的凸面部,第二透鏡之物側面具有一位於光軸附近區域的凸面部,第四透鏡之像側面具有一位於圓周附近區域的凸面部,第五透鏡之物側面具有一位於圓周附近區域的凸面部,第六透鏡之物側面具有一位於 光軸附近區域的凹面部,且光學成像鏡頭只包括上述六片具有屈光率的透鏡。
其次,本發明可選擇性地控制部分參數之比值滿足至少一條件式,如:控制ALT與AAG滿足ALT/AAG≦2.8 條件式(1);或者是CT3與ALT表示滿足ALT/CT3≦5.6 條件式(2);控制CT3、ALT與AAG滿足1.3≦(CT3+ALT)/AAG 條件式(3);或者是CT5與AC23表示滿足1.5≦AC23/CT5 條件式(4);或者是控制CT3、CT4與AAG滿足3.35≦(CT3+AAG)/CT4 條件式(5);或者是控制CT4與AC23滿足1.5≦AC23/CT4 條件式(6);或者是CT2、CT3與AAG滿足0.5≦(CT2+CT3)/AAG 條件式(7);或者是控制CT1與AC23滿足1.1≦AC23/CT1 條件式(8);或者是控制CT6與AAG滿足5.5≦AAG/CT6 條件式(9);或者是控制CT5與AAG滿足2.0≦AAG/CT5 條件式(10);或者是控制CT6與AC23滿足3.0≦AC23/CT6 條件式(11);或者是控制CT1、AC23與AC45滿足1.1≦AC23/(AC45+CT1) 條件式(12);或者是控制CT2、CT3與AC34滿足 3.0≦(CT2+CT3)/AC34 條件式(13);或者是控制CT2、CT3、AC12與AC34滿足1.2≦(CT2+CT3)/(AC12+AC34) 條件式(14);或者是控制CT3與CT6滿足2.95≦CT3/CT6 條件式(15);或者是控制CT4與AAG滿足2.9≦AAG/CT4 條件式(16)。
前述所列之示例性限定條件式亦可任意選擇性地合併施用於本發明之實施態樣中,並不限於此。
在實施本發明時,除了上述條件式之外,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,並不限於此。
本發明可依據前述之各種光學成像鏡頭,提供一種攝像電子裝置,包括:一機殼及一影像模組安裝於該機殼內。影像模組包括依據本發明之任一光學成像鏡頭、一鏡筒、一模組後座單元及一影像感測器。鏡筒俾供設置光學成像鏡頭,模組後座單元俾供設置鏡筒,影像感測器是設置於光學成像鏡頭的像側。
由上述中可以得知,本發明之攝像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,以維持良好光學性能,並有效縮短鏡頭長度。
1,2,3,4,5,6,7,8,9‧‧‧光學成像鏡頭
20‧‧‧攝像裝置
21‧‧‧機殼
22‧‧‧影像模組
23‧‧‧鏡筒
24‧‧‧模組後座單元
100,200,300,400,500,600,700,800,900‧‧‧光圈
110,210,310,410,510,610,710,810,910‧‧‧第一透鏡
111,121,131,141,151,161,211,221,231,241,251,261,311,321,331,341,351,361,411,421,431,441,451,461,511,521,531,541,551,561,611,621,631,641,651,661,711,721,731,741,751,761,811,821,831,841,851,861,911,921,931,941,951,961‧‧‧物側面112,122,132,142,152,162,212,222,232,242,252,262,312,322, 332,342,352,362,412,422,432,442,452,462,512,522,532,542,552,562,612,622,632,642,652,662,712,722,732,742,752,762,812,822,832,842,852,862,912,922,932,942,952,962‧‧‧像側面
120,220,320,420,520,620,720,820,920,1020,1120,1220‧‧‧第二透鏡
130,230,330,430,530,630,730,830,930‧‧‧第三透鏡
140,240,340,440,540,640,740,840,940‧‧‧第四透鏡
150,250,350,450,550,650,750,850,950‧‧‧第五透鏡
160,260,360,460,560,660,760,860,960‧‧‧第六透鏡
170,270,370,470,570,670,770,870,970‧‧‧成像面
171‧‧‧影像感測器
172‧‧‧基板
1111,1211,1311,1321,1411,1421,1511,1521,2621‧‧‧位於光軸附近區域的凸面部
1112,1212,1322,1412,1422,1512,1522,2622‧‧‧位於圓周附近區域的凸面部
1121,1221,1611,1621,8311,9411‧‧‧位於光軸附近區域的凹面部
1122,1222,1312,1612,1622,9412‧‧‧位於圓周附近區域的凹面部
d1,d2,d3,d4,d5,d6‧‧‧空氣間隙
A1‧‧‧物側
A2‧‧‧像側
I‧‧‧光軸
I-I'‧‧‧軸線
A,B,C,E‧‧‧區域
圖1顯示依據本發明之一實施例之一透鏡之剖面結構示意圖。
圖2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3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4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5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6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7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8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9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10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11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12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13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14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15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16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17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18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19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20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21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22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23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24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25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26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27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28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29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30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31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32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33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34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35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36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37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38顯示依據本發明之以上九個實施例的CT1、AC12、CT2、AC23、CT3、TA、AC34-TA、CT4、AC45、CT5、AC56、CT6、AAG、ALT、ALT/AAG、ALT/CT3、(CT3+ALT)/AAG、AC23/CT5、(CT3+AAG)/CT4、AC23/CT4、(CT2+CT3)/AAG、AC23/CT1、AAG/CT6、AAG/CT5、AC23/CT6、AC23/(AC45+CT1)、(CT2+CT3)/AC34、(CT2+CT3)/(AC12+AC34)、CT3/CT6及AAG/CT4值之比較表。
圖39顯示依據本發明之一實施例之攝像電子裝置之一結構示意圖。
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)」,是指所述透鏡位於光軸附近區域具有正屈光率(或負屈光率)而言。「一透鏡的物側面(或像側面)包括位於某區域的凸面部(或凹面部)」,是指該 區域相較於徑向上緊鄰該區域的外側區域,朝平行於光軸的方向更為「向外凸起」(或「向內凹陷」)而言。以第1圖為例,其中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,該透鏡之物側面於A區域具有凸面部、B區域具有凹面部而C區域具有凸面部,原因在於A區域相較於徑向上緊鄰該區域的外側區域(即B區域),朝平行於光軸的方向更為向外凸起,B區域則相較於C區域更為向內凹陷,而C區域相較於E區域也同理地更為向外凸起。「位於圓周附近區域」,是指位於透鏡上僅供成像光線通過之曲面之位於圓周附近區域,亦即圖中之C區域,其中,成像光線包括了主光線(chief ray)Lc及邊緣光線(marginal ray)Lm。「位於光軸附近區域」是指該僅供成像光線通過之曲面之光軸附近區域,亦即圖中之A區域。此外,該透鏡還包含一延伸部E,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。
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、一光圈、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,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。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,而可提供寬廣的拍攝角度及良好的光學性能。各透鏡之細部特徵如下:第一透鏡之物側面具有一位於光軸附近區域的凸面部,第二透鏡之物側面具有一位於光軸附近區域的凸面部,第四透鏡之像側面具有一位於圓周附近區域的凸面部,第五透鏡之物側面具有一位於圓周附近區域的凸面部,第六透鏡之物側面具有一位於光軸附近區域的凹面部。
在此設計的前述各透鏡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:搭配前述形成於第一透鏡之物側面上的位於光軸附近區域的凸面部、形成於第二透鏡的物側面上的位於光軸附近區域的凸面部、形成於第四透鏡的像側面上的位於圓周附近區域的凸面部、形成於第五透鏡的物側面上的位於圓周附近區域的凸面部及形成於第六透 鏡的物側面上的位於光軸附近區域的凹面部,有助於提升光學成像鏡頭的修正像差能力,而可提高成像品質,幫助維持良好的光學性能。
其次,在本發明之一實施例中,可選擇性地額外控制參數之比值滿足至少一條件式,以協助設計者設計出具備良好光學性能、可提供寬廣的拍攝角度且技術上可行之光學成像鏡頭,更甚者可進一步縮短鏡頭長度,此些條件式諸如:控制ALT與AAG滿足ALT/AAG≦2.8 條件式(1);或者是CT3與ALT表示滿足ALT/CT3≦5.6 條件式(2);控制CT3、ALT與AAG滿足1.3≦(CT3+ALT)/AAG 條件式(3);或者是CT5與AC23表示滿足1.5≦AC23/CT5 條件式(4);或者是控制CT3、CT4與AAG滿足3.35≦(CT3+AAG)/CT4 條件式(5);或者是控制CT4與AC23滿足1.5≦AC23/CT4 條件式(6);或者是CT2、CT3與AAG滿足0.5≦(CT2+CT3)/AAG 條件式(7);或者是控制CT1與AC23滿足1.1≦AC23/CT1 條件式(8);或者是控制CT6與AAG滿足5.5≦AAG/CT6 條件式(9);或者是控制CT5與AAG滿足2.0≦AAG/CT5 條件式(10);或者是控制CT6與AC23滿足3.0≦AC23/CT6 條件式(11);或者是控制CT1、AC23與AC45滿足 1.1≦AC23/(AC45+CT1) 條件式(12);或者是控制CT2、CT3與AC34滿足3.0≦(CT2+CT3)/AC34 條件式(13);或者是控制CT2、CT3、AC12與AC34滿足1.2≦(CT2+CT3)/(AC12+AC34) 條件式(14);或者是控制CT3與CT6滿足2.95≦CT3/CT6 條件式(15);或者是控制CT4與AAG滿足2.9≦AAG/CT4 條件式(16)。
前述所列之示例性限定關係亦可任意選擇性地合併施用於本發明之實施態樣中,並不限於此。
在前述條件式中,ALT/AAG及ALT/CT3值之設計乃是著眼於ALT為所有透鏡的厚度總合,且是鏡頭長度中比例佔較大者,若可以有效的縮短,則有助於鏡頭長度的縮短,使得ALT/AAG、ALT/CT3會趨小設計,而具有如前所列出的上限值。當ALT/AAG值滿足小於或等於2.8、ALT/CT3值滿足小於或等於5.6時,會有助於鏡頭長度的縮短,在此建議ALT/AAG值較佳是介於0.8~2.8之間,ALT/CT3值較佳是介於2~5.6之間。
在前述條件式中,(CT3+ALT)/AAG、(CT3+AAG)/CT4、(CT2+CT3)/AAG、AAG/CT6、AAG/CT5及AAG/CT4值之設計乃是著眼於AAG是所有透鏡之間空氣間隙的總和,若可以有效的縮短,則有助於鏡頭長度的縮短,因此在此建議(CT3+ALT)/AAG,(CT2+CT3)/AAG值是以趨大的方式設計,而具有如前所列出的下限值。但考慮到組裝難易度及光線路徑的因素,由於透鏡之間的空氣間隙仍需要維持一定的寬度,以使得成像光線從前一透鏡射出之後能行進至適當的高度再進入下一透鏡,如此才能維持成像品質,因此建議(CT3+AAG)/CT4、AAG/CT6、AAG/CT5及AAG/CT4值是以趨大的方式設計,而具有如前所列出的下限值,在此建議(CT3+AAG)/CT4值較佳是介於3.35~15之間,AAG/CT6值較佳是介於5.5~30之間,AAG/CT5值較佳是介於2~8.8之間,AAG/CT4值較佳是介於2.9~12之間。
在前述條件式中,AC23/CT5、AC23/T4、AC23/CT1、AC23/CT6及AC23/(CT1+AC45)值之設計乃是著眼於成像光線由光學有效徑較大的第二透鏡入射至相較起來光學有效徑較小的第三透鏡中,需要在其間行進至一定高度,才容易維持成像品質,因此使得AC23需要維持一定的寬度,造成上述C23/CT5、AC23/T4、AC23/CT1、AC23/CT6及AC23/(CT1+AC45)值較佳是以趨大的方式設計,而具有如前所列出的下限值,在此建議AC23/CT5值較佳是介於1.5~6.5之間,AC23/T4值較佳是介於5.5~30之間,AC23/CT1值較佳是介於1.1~7之間,AC23/CT6值較佳是介於3~25之間,AC23/(CT1+AC45)值較佳是介於1.1~6.5之間。
在前述條件式中,CT3/CT6、(CT2+CT3)/AC34及(CT2+CT3)/(AC12+AC34)值之設計乃是著眼於相較於其他透鏡,第三透鏡與第二透鏡的厚度較厚,有利於降低鏡片的製作困難度,但因此會使得上述CT3/CT6、(CT2+CT3)/AC34及(CT2+CT3)/(AC12+AC34)值會往趨大的方式設計,而具有如前所列出的下限值,在此建議CT3/CT6值較佳是介於2.95~15之間,(CT2+CT3)/AC34值較佳是介於3~12之間,(CT2+CT3)/(AC12+AC34)值較佳是介於1.2~7之間。
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之外,還可使得視場角增加、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,除了上述條件式之外,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,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,提供寬廣的拍攝角度,以下提供多個實施例以及其詳細的光學數據。首先請一併參考第2圖至第5圖,其中第2圖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,第3圖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,第4圖顯示依據 本發明之第一實施例之光學成像鏡頭之詳細光學數據,其中f即是有效焦距EFL,第5圖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。如第2圖中所示,本實施例之光學成像鏡頭1從物側A1至像側A2依序包括一第一透鏡110、一第二透鏡120、一第三透鏡130、一光圈(aperture stop)100、一第四透鏡140、一第五透鏡150及一第六透鏡160。一影像感測器的一成像面170係設置於光學成像鏡頭1的像側A2。
光學成像鏡頭1之第一透鏡110、第五透鏡150及第六透鏡160在此示例性地以玻璃材質所構成,而第二透鏡120、第三透鏡130及第四透鏡140在此示例性地以塑膠材質所構成,且此些透鏡形成細部結構如下:第一透鏡110具有負屈光率,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為一凸面,且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為一凹面,且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為一凸面,且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為一凹面,且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包括一位於光軸附近區域的凸面部1311及一位於圓周附近區域的凹面部1312。像側面132為一凸面,且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。
第四透鏡140具有正屈光率,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為一凸面,並包括一位於光軸附近區域的凸面部1411及一位於圓周附近區域的凸面部1412。像側面142為一凸面,且包括一位於光軸附近區域的凸面部1421及一位於 圓周附近區域的凸面部1422。
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為凸面,並包括一位於光軸附近區域的凸面部1511及一位於圓周附近區域的凸面部1512。像側面152為一凸面,且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為一凹面,且包括一位於光軸附近區域的凹面部1611及一位於圓周附近區域的凹面部1612。像側面162為一凹面,且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凹面部1622。
在本實施例中,係將第五透鏡150與第六透鏡160此二相對透鏡的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,因此除了第五透鏡150與第六透鏡160之間之外,係設計各透鏡110、120、130、140、150、160及影像感測器的成像面170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、及第六透鏡160與影像感測器的成像面170之間存在空氣間隙d5,然而在其他實施例中,亦可作其他變化,而消除另二相對透鏡其間之空氣間隙,或者在第五透鏡150與第六透鏡160之間以一空氣間隙間隔等。由此可知,在本實施例中,空氣間隙d1即為AC12、空氣間隙d2即為AC23、空氣間隙d3即為AC34、空氣間隙d4即為AC45,空氣間隙d1、d2、d3、d4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,請參考第4圖,關於CT1、AC12、CT2、AC23、CT3、AC34-TA、TA、CT4、AC45、CT5、AC56、CT6、AAG、ALT、ALT/AAG、ALT/CT3、(CT3+ALT)/AAG、AC23/CT5、(CT3+AAG)/CT4、AC23/CT4、(CT2+CT3)/AAG、AC23/CT1、AAG/CT6、AAG/CT5、AC23/CT6、AC23/(AC45+CT1)、(CT2+CT3)/AC34、(CT2+CT3)/(AC12+AC34)、CT3/CT6 及AAG/CT4之數值,請參考第38圖。
須注意的是,在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170在光軸上之厚度為19.8095mm,相較於先前技術確實縮短光學成像鏡頭1之鏡頭長度。另一方面,本實施例之光學成像鏡頭1在半視角(Half Field of View,簡寫HFOV)的表現上,更優於先前技術地提供高達58.7408度的半視角,有助於擴大取景範圍。
在本實施例中,第一透鏡110的物側面111及像側面112、第五透鏡150的物側面151及像側面152和第六透鏡160的物側面161及像側面162等六個側表面皆是球面,而第二透鏡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及第四透鏡140的物側面141及像側面142乃是非球面,此六個非球面皆是依下列非球面曲線公式定義:
其中: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;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為錐面係數(Conic Constant);a2i 為第2i階非球面係數。
各個非球面之參數詳細數據請一併參考第5圖。
另一方面,從第3圖當中可以看出,在本實施例的縱向球差(longitudinal spherical aberration)(a)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±0.05mm以內,故本第一較佳實施例確實明顯改善不同波長的球差。其次,由於每一種波長所成的曲線彼此的距離皆很靠近,代表不同波長光線的成像位置已相當集中,因而使色像差獲 得明顯改善。
在弧矢(sagittal)方向的像散像差(astigmatism aberration)(b)、子午(tangential)方向的像散像差(c)的二個像散像差圖示中,三種代表波長在整個視場範圍內的焦距變化量落在±0.05mm內,說明第一較佳實施例的光學成像鏡頭1能有效消除像差。此外,三種代表波長彼此間的距離已相當接近,代表軸上的色散也有明顯的改善。
畸變像差(distortion aberration)(d)則顯示光學成像鏡頭1的畸變像差維持在±2.0%的範圍內。
因此,本實施例之光學成像鏡頭1在縱向球差、弧矢方向的像散像差、子午方向的像散像差、或畸變像差的表現都十分良好。由上述中可以得知,本實施例之光學成像鏡頭1確實可維持良好光學性能,並有效縮短鏡頭長度。
另請一併參考第6圖至第9圖,其中第6圖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,第7圖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第8圖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,第9圖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。如第6圖中所示,本實施例之光學成像鏡頭2從物側A1至像側A2依序包括一第一透鏡210、一第二透鏡220、一第三透鏡230、一光圈200、一第四透鏡240、一第五透鏡250及一第六透鏡260。
第二實施例之第一透鏡210、第二透鏡220、第三透鏡230、第四透鏡240、第五透鏡250及第六透鏡260的屈光率以及包括朝向物側A1的物側面211、221、231、241、251、261、及朝向像側A2的像側面212、222、232、242、252之各透鏡表面的凹凸配置均與第一實施例類似,唯第二實施例的各透鏡表面的曲率半徑、透鏡厚度、空氣間隙寬度、後焦距等相關光學參數及像側面262的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。詳細地說,第二實施例的第六透鏡260之像側面262為一凸面,且包括一位於光軸附近區域的凸面部2621及一位於圓周附近區域的凸面部2622。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,請參考第8圖,關於CT1、AC12、CT2、AC23、CT3、AC34-TA、TA、CT4、AC45、CT5、AC56、CT6、AAG、ALT、ALT/AAG、ALT/CT3、(CT3+ALT)/AAG、AC23/CT5、(CT3+AAG)/CT4、AC23/CT4、(CT2+CT3)/AAG、AC23/CT1、AAG/CT6、AAG/CT5、AC23/CT6、AC23/(AC45+CT1)、(CT2+CT3)/AC34、(CT2+CT3)/(AC12+AC34)、CT3/CT6及AAG/CT4之數值,請參考第38圖。
須注意的是,在本實施例之光學成像鏡頭2中,從第一透鏡物側面211至成像面270在光軸上之厚度為18.955mm,相較於第一實施例更是縮短光學成像鏡頭2之鏡頭長度。另一方面,本實施例之光學成像鏡頭2在半視角的表現上,更優於先前技術地提供高達56.4476度的半視角,有助於擴大取景範圍。
另一方面,從第7圖當中可以看出,本實施例之光學成像鏡頭2在縱向球差(a)、弧矢方向的像散像差(b)、子午方向的像散像差(c)、或畸變像差(d)的表現都十分良好,由上述中可以得知,本實施例之光學成像鏡頭2確實可維持良好光學性能,並有效縮短鏡頭長度。
另請一併參考第10圖至第13圖,其中第10圖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,第11圖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,第12圖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,第13圖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。如第10圖中所示,本實施例之光學成像鏡頭3從物側A1至像側A2依序包括一第一透鏡310、一第二透鏡320、一第三透鏡330、一光圈300、一第四透鏡340、一第五透鏡350及一第六透鏡360。
第三實施例之第一透鏡310、第二透鏡320、第三透鏡330、第四透鏡340、第五透鏡350及第六透鏡360的屈光率以及包括朝向物側A1的物側面311、321、331、341、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均與第一實施例類似,唯第三實施例的各透鏡表面的曲率半徑、透鏡厚度、空氣間隙寬度及後焦距等相關光學參數與第一實施例不同。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。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,請參考第12圖,關於CT1、AC12、CT2、AC23、CT3、AC34-TA、TA、CT4、AC45、CT5、AC56、CT6、AAG、ALT、ALT/AAG、ALT/CT3、(CT3+ALT)/AAG、AC23/CT5、(CT3+AAG)/CT4、AC23/CT4、(CT2+CT3)/AAG、AC23/CT1、AAG/CT6、AAG/CT5、AC23/CT6、AC23/(AC45+CT1)、(CT2+CT3)/AC34、(CT2+CT3)/(AC12+AC34)、CT3/CT6及AAG/CT4之數值,請參考第38圖。
須注意的是,在本實施例之光學成像鏡頭3中,從第一透鏡物側面311至成像面370在光軸上之厚度為19.007mm,相較先前技術確實縮短光學成像鏡頭3之鏡頭長度,甚至將第三實施例的鏡頭長度縮短地比第一實施例還短。另一方面,本實施例之光學成像鏡頭3在半視角的表現上,更優於先前技術地提供高達58.7408度的半視角,有助於擴大取景範圍。
另一方面,從第11圖當中可以看出,本實施例之光學成像鏡頭3在縱向球差(a)、弧矢方向的像散像差(b)、子午方向的像散像差(c)、或畸變像差(d)的表現都十分良好。因此,由上述中可以得知,本實施例之光學成像鏡頭3確實可維持良好光學性能,並有效縮短鏡頭長度。
另請一併參考第14圖至第17圖,其中第14圖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,第15圖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,第16圖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,第17圖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。如第14圖中所示,本實施例之光學成像鏡頭4從物側A1至像側A2依序包括一第一透鏡410、一第二透鏡420、一第三透鏡430、一光圈400、一第四透鏡440、一第五透鏡450及一第六透鏡460。
第四實施例之第一透鏡410、第二透鏡420、第三透鏡430、第四透鏡440、第五透鏡450及第六透鏡460的屈光率以及包括朝向物側A1的物側面411、421、431、441、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均與第一實施例類似,唯第四實施例的各透鏡表面的曲率半徑、透鏡厚度、空氣間隙寬度及後焦距等相關光學參數與第一實施例不同。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。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,請參考第16圖,關於CT1、AC12、CT2、AC23、CT3、AC34-TA、TA、CT4、AC45、CT5、AC56、CT6、AAG、ALT、ALT/AAG、ALT/CT3、(CT3+ALT)/AAG、AC23/CT5、(CT3+AAG)/CT4、AC23/CT4、(CT2+CT3)/AAG、AC23/CT1、AAG/CT6、AAG/CT5、AC23/CT6、AC23/(AC45+CT1)、(CT2+CT3)/AC34、(CT2+CT3)/(AC12+AC34)、CT3/CT6及AAG/CT4之數值,請參考第38圖。
須注意的是,在本實施例之光學成像鏡頭4中,從第一透鏡物側面411至成像面470在光軸上之厚度為19.508mm,相較先前技術確實縮短光學成像鏡頭4之鏡頭長度,且本實施例的鏡頭長度更是縮短地比第一實施例的鏡頭長度還短。其次,本實施例光學成像鏡頭4的半視場角更優於第一實施例地提升至62.3229度,有助於擴大拍攝角度。
另一方面,從第15圖當中可以看出,本實施例之光學成像鏡頭4在縱向球差(a)、弧矢方向的像散像差(b)、子午方向的像散像差(c)、或畸變像差(d)的表現都十分良好。因此,由上述中可以得知,本實施例之光學成像鏡頭4確實可維持良好光學性能,並有效縮短鏡頭長度。
另請一併參考第18圖至第21圖,其中第18圖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,第19圖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,第20圖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,第21圖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。如第18圖中所示,本實施例之光學成像鏡頭5從物側A1至像側A2依序包括一第一透鏡510、一第二透鏡520、一第三透鏡530、一光圈500、一第四透鏡540、一第五透鏡550及一第六透鏡560。
第五實施例之第一透鏡510、第二透鏡520、第三透鏡530、第四透鏡540、第五透鏡550及第六透鏡560之屈光率以及包括朝向物側A1的物側面511、521、531、541、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均與第一實施例類似,唯第五實施例的各曲率半徑、透鏡厚度、空氣間隙寬度及後焦距等相關光學參數與第一實施例不同。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。其次,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,請參考第20圖,關於CT1、AC12、CT2、AC23、CT3、AC34-TA、TA、CT4、AC45、CT5、AC56、CT6、AAG、ALT、ALT/AAG、ALT/CT3、(CT3+ALT)/AAG、AC23/CT5、(CT3+AAG)/CT4、AC23/CT4、(CT2+CT3)/AAG、AC23/CT1、AAG/CT6、AAG/CT5、AC23/CT6、AC23/(AC45+CT1)、(CT2+CT3)/AC34、(CT2+CT3)/(AC12+AC34)、CT3/CT6及AAG/CT4之數值,請參考第38圖。
須注意的是,在本實施例之光學成像鏡頭5中,從第一透鏡物側面511至成像面570在光軸上之厚度為23.305mm,相較先前技術確實縮短光學成像鏡頭5之鏡頭長度。其次,本實施例光學成像鏡頭5的半視場角更優於第一實施例地提升至59.5476度,有助於擴大拍攝角度。
另一方面,從第19圖當中可以看出,本實施例之光學成像鏡頭5在縱向球差(a)、弧矢方向的像散像差(b)、子午方向的像散像差(c)、或畸變像差(d)的表現都十分良好。因此,由上述中可以得知,本實施例之光學成像鏡頭5確實可維持良好光學性能,並有效縮短鏡頭長度。
另請一併參考第22圖至第25圖,其中第22圖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,第23圖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,第24圖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,第25圖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。如第22圖中所示,本實施例之光學成像鏡頭6從物側A1至像側A2依序包括一第一透鏡610、一第二透鏡620、一第三透鏡630、一光圈600、一第四透鏡640、一第五透鏡650及一第六透鏡660。
第六實施例之第一透鏡610、第二透鏡620、第三透鏡630、第四透鏡640、第五透鏡650及第六透鏡660的屈光率以及包括朝向物側A1的物側面611、621、631、641、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均與第一實施例類似,唯第六實施例的各透鏡表面的曲率半徑、透鏡厚度、空氣間隙寬度及後焦距等相關光學參數與第一實施例不同。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。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,請參考第24圖,關於CT1、AC12、CT2、AC23、CT3、AC34-TA、TA、CT4、AC45、CT5、AC56、CT6、AAG、ALT、ALT/AAG、ALT/CT3、(CT3+ALT)/AAG、AC23/CT5、(CT3+AAG)/CT4、AC23/CT4、(CT2+CT3)/AAG、AC23/CT1、AAG/CT6、AAG/CT5、AC23/CT6、AC23/(AC45+CT1)、(CT2+CT3)/AC34、(CT2+CT3)/(AC12+AC34)、CT3/CT6及AAG/CT4之數值,請參考第38圖。
須注意的是,在本實施例之光學成像鏡頭6中,從第一透鏡物側面611至成像面670在光軸上之厚度為20.517mm,相較先前技術確實縮短光學成像鏡頭6之鏡頭長度。其次,本實施例光學成像鏡頭6的半視場角更優於先前技術地提升至58.3841度,有助於擴大拍攝角度。
另一方面,從第23圖當中可以看出,本實施例之光學成像 鏡頭6在縱向球差(a)、弧矢方向的像散像差(b)、子午方向的像散像差(c)、或畸變像差(d)的表現都十分良好。因此,由上述中可以得知,本實施例之光學成像鏡頭6確實可維持良好光學性能,並有效縮短鏡頭長度。
另請一併參考第26圖至第29圖,其中第26圖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,第27圖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,第28圖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,第29圖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。如第26圖中所示,本實施例之光學成像鏡頭7從物側A1至像側A2依序包括一第一透鏡710、一第二透鏡720、一第三透鏡730、一光圈700、一第四透鏡740、一第五透鏡750及一第六透鏡760。
第七實施例之第一透鏡710、第二透鏡720、第三透鏡730、第四透鏡740、第五透鏡750及第六透鏡760的屈光率以及包括朝向物側A1的物側面711、721、731、741、751、761及朝向像側A2的像側面712、722、732、742、752、762的透鏡表面的凹凸配置均與第一實施例類似,唯第七實施例的各透鏡表面的曲率半徑、透鏡厚度、空氣間隙寬度及後焦距等相關光學參數與第一實施例不同。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。請特別注意的是,在本實施例中,於第五透鏡750及第六透鏡760之間形成一空氣間隙d6,並未如第一實施例地消除第五透鏡及第六透鏡之間的空氣間隙,因此空氣間隙d1、d2、d3、d4(前述四項皆示於第2圖)及d6的和即為AAG。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,請參考第28圖,關於CT1、AC12、CT2、AC23、CT3、AC34-TA、TA、CT4、AC45、CT5、AC56、CT6、AAG、ALT、ALT/AAG、ALT/CT3、(CT3+ALT)/AAG、AC23/CT5、(CT3+AAG)/CT4、AC23/CT4、(CT2+CT3)/AAG、AC23/CT1、AAG/CT6、AAG/CT5、AC23/CT6、AC23/(AC45+CT1)、 (CT2+CT3)/AC34、(CT2+CT3)/(AC12+AC34)、CT3/CT6及AAG/CT4之數值,請參考第38圖。
須注意的是,在本實施例之光學成像鏡頭7中,從第一透鏡物側面711至成像面770在光軸上之厚度為19.084mm,相較於第一實施例更是確實縮短光學成像鏡頭7之鏡頭長度。其次,本實施例光學成像鏡頭7的半視場角更優於第一實施例地提升至64.5344度,有助於擴大拍攝角度。
另一方面,從第27圖當中可以看出,本實施例之光學成像鏡頭7在縱向球差(a)、弧矢方向的像散像差(b)、子午方向的像散像差(c)、或畸變像差(d)的表現都十分良好。因此,由上述中可以得知,本實施例之光學成像鏡頭7確實可維持良好光學性能,並有效縮短鏡頭長度。
另請一併參考第30圖至第33圖,其中第30圖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,第31圖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,第32圖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,第33圖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。如第30圖中所示,本實施例之光學成像鏡頭8從物側A1至像側A2依序包括一第一透鏡810、一第二透鏡820、一第三透鏡830、一光圈800、一第四透鏡840、一第五透鏡850及一第六透鏡860。
第八實施例之第一透鏡810、第二透鏡820、第三透鏡830、第四透鏡840、第五透鏡850及第六透鏡860的屈光率以及包括朝向物側A1的物側面811、821、841、851、861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均與第一實施例類似,唯第八實施例的各透鏡表面的曲率半徑、透鏡厚度、空氣間隙寬度、後焦距等相關光學參數及物側面831的透鏡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。詳細地說,第八實施例的第三透鏡830之物側面831 為一凹面,在細部面型的差異上,物側面831在光軸附近包括一位於光軸附近區域的凹面部8311。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,請參考第32圖,關於CT1、AC12、CT2、AC23、CT3、AC34-TA、TA、CT4、AC45、CT5、AC56、CT6、AAG、ALT、ALT/AAG、ALT/CT3、(CT3+ALT)/AAG、AC23/CT5、(CT3+AAG)/CT4、AC23/CT4、(CT2+CT3)/AAG、AC23/CT1、AAG/CT6、AAG/CT5、AC23/CT6、AC23/(AC45+CT1)、(CT2+CT3)/AC34、(CT2+CT3)/(AC12+AC34)、CT3/CT6及AAG/CT4之數值,請參考第38圖。
須注意的是,在本實施例之光學成像鏡頭8中,從第一透鏡物側面811至成像面870在光軸上之厚度為19.135mm,相較於第一實施例更是確實縮短光學成像鏡頭8之鏡頭長度。其次,本實施例光學成像鏡頭8的半視場角更優於第一實施例地提升至65.2053度,有助於擴大拍攝角度。
另一方面,從第31圖當中可以看出,本實施例之光學成像鏡頭8在縱向球差(a)、弧矢方向的像散像差(b)、子午方向的像散像差(c)、或畸變像差(d)的表現都十分良好。因此,由上述中可以得知,本實施例之光學成像鏡頭8確實可維持良好光學性能,並有效縮短鏡頭長度。
另請一併參考第34圖至第37圖,其中第34圖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,第35圖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,第36圖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,第37圖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。如第34圖中所示,本實施例之光學成像鏡頭9從物側A1至像側A2依序包括一第一透鏡910、一第二透鏡920、一第三透鏡930、一光圈900、一第四透鏡940、一第五透鏡950及一第六透鏡960。
第九實施例之第一透鏡910、第二透鏡920、第三透鏡930、第四透鏡940、第五透鏡950及第六透鏡960的屈光率以及包括朝向物側 A1的物側面911、921、931、951、961及朝向像側A2的像側面912、922、932、942、952、962的透鏡表面的凹凸配置均與第一實施例類似,唯第九實施例的各透鏡表面的曲率半徑、透鏡厚度、空氣間隙寬度、後焦距等相關光學參數及第四透鏡940物側面941的透鏡表面的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。詳細地說,第九實施例的第四透鏡940之物側面941為一凹面,且包括一位於光軸附近區域的凹面部9411及一位於圓周附近區域的凹面部9412。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,請參考第36圖,關於CT1、AC12、CT2、AC23、CT3、AC34-TA、TA、CT4、AC45、CT5、AC56、CT6、AAG、ALT、ALT/AAG、ALT/CT3、(CT3+ALT)/AAG、AC23/CT5、(CT3+AAG)/CT4、AC23/CT4、(CT2+CT3)/AAG、AC23/CT1、AAG/CT6、AAG/CT5、AC23/CT6、AC23/(AC45+CT1)、(CT2+CT3)/AC34、(CT2+CT3)/(AC12+AC34)、CT3/CT6及AAG/CT4之數值,請參考第38圖。
須注意的是,在本實施例之光學成像鏡頭9中,從第一透鏡物側面911至成像面970在光軸上之厚度為19.959mm,相較於先前技術確實縮短光學成像鏡頭9之鏡頭長度。其次,本實施例光學成像鏡頭9的光圈達到2.6,比第一實施例還大,有助於提升拍攝品質,在半視角的表現上,本實施例光學成像鏡頭9的半視場角更優於第一實施例地提升至62.1817度,有助於擴大拍攝角度。
另一方面,從第35圖當中可以看出,本實施例之光學成像鏡頭9在縱向球差(a)、弧矢方向的像散像差(b)、子午方向的像散像差(c)、或畸變像差(d)的表現都十分良好。因此,由上述中可以得知,本實施例之光學成像鏡頭9確實可維持良好光學性能,並有效縮短鏡頭長度。
第38圖統列出以上九個實施例的CT1、AC12、CT2、AC23、CT3、AC34-TA、TA、CT4、AC45、CT5、AC56、CT6、AAG、ALT、ALT/AAG、ALT/CT3、(CT3+ALT)/AAG、AC23/CT5、(CT3+AAG)/CT4、AC23/CT4、(CT2+CT3)/AAG、AC23/CT1、AAG/CT6、AAG/CT5、AC23/CT6、AC23/(AC45+CT1)、(CT2+CT3)/AC34、(CT2+CT3)/(AC12+AC34)、CT3/CT6 及AAG/CT4之數值,請參考第38圖值,可看出本發明之光學成像鏡頭確實可滿足前述條件式(1)和條件式(2)、條件式(3)、條件式(4)、條件式(5)、條件式(6)、條件式(7)、條件式(8)、條件式(9)、條件式(10)、條件式(11)、條件式(12)、條件式(13)、條件式(14)、條件式(15)及/或條件式(16)。
請參閱第39圖,為應用前述光學成像鏡頭的攝像電子裝置20的一第一較佳實施例,攝像電子裝置20包含一機殼21及一安裝在機殼21內的影像模組22。在此僅是以手機為例說明攝像電子裝置20,但攝像電子裝置20的型式不以此為限,舉例來說,攝像電子裝置20還可包括但不限於環境監視器、行車紀綠器、倒車攝影機、廣角相機、遊戲機、平板電腦、個人數位助理(personal digital assistant,簡稱PDA)等。
如圖中所示,影像模組22內具有一焦距為固定不變之光學成像鏡頭,其包括一如前所述的光學成像鏡頭,如在此示例性地選用前述第一實施例之光學成像鏡頭1、一用於供光學成像鏡頭1設置的鏡筒23、一用於供鏡筒23設置的模組後座單元(module housing unit)24、一供該模組後座單元設置之基板172及一設置於光學成像鏡頭1像側的影像感測器171。成像面170是形成於影像感測器171。
須注意的是,本實施例雖未顯示設置有一濾光件,用以濾除部分波段的光譜,然而在其他實施例中亦可增設濾光件之結構,並不以此為限,且機殼21、鏡筒23、及/或模組後座單元24可為單一元件或多個元件組裝而成,無須限定於此;其次,乃是本實施例所使用的影像感測器171是採用板上連接式晶片封裝(Chip on Board,COB)的封裝方式直接連接在基板172上,和傳統晶片尺寸封裝(Chip Scale Package,CSP)之封裝方式的差別在於板上連接式晶片封裝不需使用保護玻璃(cover glass),因此在光學成像鏡頭1中並不需要在影像感測器171之前設置保護玻璃,然本發明並不以此為限。
如第2圖所示,除了第五透鏡150和第六透鏡160之外,整體具有屈光率的六片式透鏡110、120、130、140、150、160示例性地是以相對兩透鏡之間分別存在一空氣間隙的方式設置於鏡筒23內,然而本實施例亦不受此限制,而可作其他變化,如消除其他兩相對透鏡之間的空氣間 隙,或者使第五透鏡150和第六透鏡160之間增設一空氣間隙等。
由於光學成像鏡頭1之長度僅19.806mm,因此可將攝像電子裝置20之尺寸設計地更為輕薄短小,且仍然能夠提供良好的光學性能與成像品質。藉此,使本實施例除了具有減少機殼原料用量的經濟效益外,還能滿足輕薄短小的產品設計趨勢與消費需求。
由上述中可以得知,本發明之攝像電子裝置與其光學成像鏡頭,透過控制六片透鏡各透鏡的細部結構之設計,以維持良好光學性能,並有效縮短鏡頭長度。
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‧‧‧物側面
112,122,132,142,152,162‧‧‧像側面(圖2的132請將箭頭取消)
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‧‧‧成像面
1111,1211,1311,1321,1411,1421,1511,1521‧‧‧位於光軸附近區域的凸面部
1112,1212,1322,1412,1422,1512,1522‧‧‧位於圓周附近區域的凸面部
1121,1221,1611,1621‧‧‧位於光軸附近區域的凹面部
1122,1222,1312,1612,1622‧‧‧位於圓周附近區域的凹面部
d1,d2,d3,d4,d5‧‧‧空氣間隙
A1‧‧‧物側
A2‧‧‧像側

Claims (19)

  1. 一種光學成像鏡頭,從物側至像側沿一光軸依序包括第一透鏡、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,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,其中:該第一透鏡之該物側面具有一位於光軸附近區域的凸面部;該第二透鏡之該物側面具有一位於光軸附近區域的凸面部;該第四透鏡之該像側面具有一位於圓周附近區域的凸面部;該第五透鏡之該物側面具有一位於圓周附近區域的凸面部;及該第六透鏡之該物側面具有一位於光軸附近區域的凹面部;其中,該光學成像鏡頭只包括上述六片具有屈光率的透鏡,及其中該光學成像鏡頭還滿足1.3≦(CT3+ALT)/AAG的條件式,ALT為該第一透鏡至該第六透鏡在光軸上的六片透鏡厚度總和,AAG為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,CT3為該第三透鏡在光軸上的厚度。
  2. 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還滿足ALT/AAG≦2.8的條件式。
  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還滿足ALT/CT3≦5.6的條件式。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的光學成像鏡頭,其中該光學成像鏡頭還滿足1.5≦AC23/CT5的條件式,CT5為該第五透鏡在光軸上的厚度,AC23為該第二透鏡與該第三透鏡之間在光軸上的空氣間隙寬度。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的光學成像鏡頭,其中還滿足3.35≦(CT3+AAG)/CT4的條件式,CT3為該第三透鏡在光軸上的厚度,CT4為該第四透鏡在光軸上的厚度,AAG為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。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的光學成像鏡頭,其中還滿足1.5≦AC23/CT4的條件式,AC23為該第二透鏡與該第三透鏡之間在光軸上的空氣間隙寬度。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的光學成像鏡頭,其中還滿足0.5≦(CT2+CT3)/AAG的條件式,CT2為該第二透鏡在光軸上的厚度。
  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1.1≦AC23/CT1的條件式,CT1為該第一透鏡在光軸上的厚度,AC23為該第二透鏡與該第三透鏡之間在光軸上的空氣間隙寬度。
  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2.95≦CT3/CT6的條件式,CT6為該第六透鏡在光軸上的厚度。
  10. 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5.5≦AAG/CT6的條件式,CT6為該第六透鏡在光軸上的厚度。
  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3.0≦(CT2+CT3)/AC34的條件式,CT2為該第二透鏡在光軸上的厚度,AC34為該第三透鏡與該第四透鏡之間在光軸上的空氣間隙寬度。
  12. 如申請專利範圍第1項所述的光學成像鏡頭,其中該光學成像鏡頭更滿足2.0≦AAG/CT5的條件式,CT5為該第五透鏡在光軸上的厚度,AAG為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。
  13. 如申請專利範圍第12項所述的光學成像鏡頭,其中該光學成像鏡頭更滿足3.0≦AC23/CT6的條件式,CT6為該第六透鏡在光軸上的厚度,AC23為該第二透鏡與該第三透鏡之間在光軸上的空氣間隙寬度。
  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0.5≦(CT2+CT3)/AAG的條件式,CT2為該第二透鏡在光軸上的厚度。
  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1.1≦AC23/(AC45+CT1)的條件式,CT1為該第一透鏡在光軸上的厚度,AC23為該第二透鏡與該第三透鏡之間在光軸上的空氣間隙寬度,AC45為該第四透鏡與該第五透鏡之間在光軸上的空氣間隙寬度。
  16. 如申請專利範圍第15項所述的光學成像鏡頭,其中該光學成像鏡頭更滿足3.0≦(CT2+CT3)/AC34的條件式,CT2為該第二透鏡在光軸上的厚度,AC34為該第三透鏡與該第四透鏡之間在光軸上的空氣間隙寬度。
  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2.9≦AAG/CT4的條件式,CT4為該第四透鏡在光軸上的厚度,AAG為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。
  18. 如申請專利範圍第17項所述的光學成像鏡頭,其中該光學成像鏡頭更滿足1.2≦(CT2+CT3)/(AC12+AC34)的條件式,CT2為該第二透鏡在光軸上的厚度7,AC12為該第一透鏡與該第二透鏡之間在光軸上的空氣間隙寬度,AC34為該第三透鏡與該第四透鏡之間在光軸上的空氣間隙寬度。
  19. 一種攝像電子裝置,包括:一機殼;及一影像模組,安裝於該機殼內,包括:一如申請專利範圍第1項至第18項中任一項所述的光學成像鏡頭;一鏡筒,俾供設置該光學成像鏡頭;一模組後座單元,俾供設置該鏡筒;及一影像感測器,設置於該光學成像鏡頭的像側。
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