TWI534461B - 薄型鏡頭 - Google Patents

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TWI534461B
TWI534461B TW103118017A TW103118017A TWI534461B TW I534461 B TWI534461 B TW I534461B TW 103118017 A TW103118017 A TW 103118017A TW 103118017 A TW103118017 A TW 103118017A TW I534461 B TWI534461 B TW I534461B
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陳建宏
張錫齡
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信泰光學（深圳）有限公司
亞太光電股份有限公司
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    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0015—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design
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Description

薄型鏡頭
本發明係有關於一種鏡頭，特別是有關於一種薄型鏡頭。
目前習知的五片式架構鏡頭，為了縮短鏡頭總長度，其第一片透鏡大都採用高阿貝係數(Abbe Number)材質製成、第二片透鏡大都採用低阿貝係數(Abbe Number)材質製成之設計。但是隨著電子產品不斷地往小型化發展，其中所使用的鏡頭也需更進一步縮短鏡頭總長度。
有鑑於此，本發明之主要目的在於提供一種薄型鏡頭，可更進一步縮短鏡頭總長度，薄型鏡頭中的第一片透鏡及第二片透鏡皆採用高阿貝係數(Abbe Number)材質製成，以達到薄型化設計之目的，但是仍具有良好的光學性能，鏡頭解析度也能滿足要求。
本發明之薄型鏡頭沿著光軸從物側至像側依序包括一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡、一第四透鏡及一第五透鏡。第一透鏡具有正屈光力，第二透鏡具有正屈光力，第三透鏡具有負屈光力。薄型鏡頭滿足以下條件：(Vd1+Vd2)/2>40；Vd1 Vd3；Vd2 Vd3；Vd5 Vd3；(Vd3+Vd4)/245；其中，Vd1為第一透鏡之阿貝係數(Abbe Number)，Vd2為第二透鏡之阿貝係數(Abbe Number)，Vd3為第三透鏡之阿貝係數(Abbe Number)，Vd4為第四透鏡之阿貝係數(Abbe Number)，Vd5為第五透鏡之阿貝係數(Abbe Number)。
其中第三透鏡、第四透鏡及第五透鏡中任兩個透鏡之阿貝係數(Abbe Number)小於第一透鏡及第二透鏡之阿貝係數(Abbe Number)。
其中薄型鏡頭滿足以下條件：Vd1>40；Vd2>40；其中，Vd1為第一透鏡之阿貝係數(Abbe Number)，Vd2為第二透鏡之阿貝係數(Abbe Number)。
其中薄型鏡頭滿足以下條件：|Vd1-Vd2|<25；其中，Vd1為第一透鏡之阿貝係數(Abbe Number)，Vd2為第二透鏡之阿貝係數(Abbe Number)。
其中第一透鏡為雙凸透鏡或彎月型透鏡。
其中第三透鏡為雙凹透鏡或新月型透鏡。
本發明之薄型鏡頭可更包括一第六透鏡，設置於第五透鏡與像側之間，薄型鏡頭滿足以下條件：Vd6 Vd3；其中，Vd3為第三透鏡之阿貝係數(Abbe Number)，Vd6為第六透鏡之阿貝係數(Abbe Number)。
本發明之薄型鏡頭可更包括一光圈，設置於物側與第二透鏡之間。
本發明之薄型鏡頭沿著光軸從物側至像側依序包括一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡、一第四透鏡及一第五透鏡。第一透鏡具有正屈光力，第二透鏡具有正屈光力，第三透鏡具有負屈光力。薄型鏡頭滿足以下條件：(Nd1+Nd2)/Nd3 1.8；其中，Nd1為第一透鏡之折射率，Nd2為第二透鏡之折射率，Nd3為第三透鏡之折射率。
其中薄型鏡頭滿足以下條件：(Nd1+Nd2)/Nd3 1.9；其中，Nd1為第一透鏡之折射率，Nd2為第二透鏡之折射率，Nd3為第三透鏡之折射率。
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、3、4、5‧‧‧薄型鏡頭
L11、L21、L31、L41、L51‧‧‧第一透鏡
L12、L22、L32、L42、L52‧‧‧第二透鏡
L13、L23、L33、L43、L53‧‧‧第三透鏡
L14、L24、L34、L44、L54‧‧‧第四透鏡
L15、L25、L35、L45、L55‧‧‧第五透鏡
ST1、ST2、ST3、ST4、ST5‧‧‧光圈
OF1、OF2、OF3、OF4、OF5‧‧‧濾光片
IMA1、IMA2、IMA3、IMA4、IMA5‧‧‧成像面
OA1、OA2、OA3、OA4、OA5‧‧‧光軸
S11、S12、S13、S14、S15‧‧‧面
S16、S17、S18、S19、S110‧‧‧面
S111、S112、S113‧‧‧面
S21、S22、S23、S24、S25‧‧‧面
S26、S27、S28、S29、S210‧‧‧面
S211、S212、S213‧‧‧面
S31、S32、S33、S34、S35‧‧‧面
S36、S37、S38、S39、S310‧‧‧面
S311、S312、S313‧‧‧面
S41、S42、S43、S44、S45‧‧‧面
S46、S47、S48、S49、S410‧‧‧面
S411、S412、S413‧‧‧面
S51、S52、S53、S54、S55‧‧‧面
S56、S57、S58、S59、S510‧‧‧面
S511、S512、S513‧‧‧面
第1圖係依據本發明之薄型鏡頭之第一實施例的透鏡配置與光路示意圖。
第2A圖係第1圖之薄型鏡頭之場曲圖。
第2B圖係第1圖之薄型鏡頭之畸變圖。
第2C圖係第1圖之薄型鏡頭之調變轉換函數圖。
第3圖係依據本發明之薄型鏡頭之第二實施例的透鏡配置與光路示意圖。
第4A圖係第3圖之薄型鏡頭之場曲圖。
第4B圖係第3圖之薄型鏡頭之畸變圖。
第4C圖係第3圖之薄型鏡頭之調變轉換函數圖。
第5圖係依據本發明之薄型鏡頭之第三實施例的透鏡配置與光路示意圖。
第6A圖係第5圖之薄型鏡頭之場曲圖。
第6B圖係第5圖之薄型鏡頭之畸變圖。
第6C圖係第5圖之薄型鏡頭之調變轉換函數圖。
第7圖係依據本發明之薄型鏡頭之第四實施例的透鏡配置與光路示意圖。
第8A圖係第7圖之薄型鏡頭之場曲圖。
第8B圖係第7圖之薄型鏡頭之畸變圖。
第8C圖係第7圖之薄型鏡頭之調變轉換函數圖。
第9圖係依據本發明之薄型鏡頭之第五實施例的透鏡配置與光路示意 圖。
第10A圖係第9圖之薄型鏡頭之場曲圖。
第10B圖係第9圖之薄型鏡頭之畸變圖。
第10C圖係第9圖之薄型鏡頭之調變轉換函數圖。
請參閱第1圖，第1圖係依據本發明之薄型鏡頭之第一實施例的透鏡配置與光路示意圖。薄型鏡頭1沿著光軸OA1從物側至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。第一透鏡L11為彎月型透鏡具有正屈光力由塑膠材質製成，其物側面S12為凸面，像側面S13為凹面，物側面S12與像側面S13皆為非球面表面。第二透鏡L12為凹凸透鏡具有正屈光力由塑膠材質製成，其物側面S14為凹面，像側面S15為凸面，物側面S14與像側面S15皆為非球面表面。第三透鏡L13為新月型透鏡具有負屈光力由塑膠材質製成，其物側面S16為凹面，像側面S17為凸面，物側面S16與像側面S17皆為非球面表面。第四透鏡L14為凹凸透鏡具有負屈光力由塑膠材質製成，其物側面S18為凹面，像側面S19為凸面，物側面S18與像側面S19皆為非球面表面。第五透鏡L15為凸凹透鏡具有正屈光力由塑膠材質製成，其物側面S110為凸面，像側面S111為凹面，物側面S110與像側面S111皆為非球面表面。濾光片OF1其物側面S112與像側面S113皆為平面。
為使第一實施例之薄型鏡頭1能更進一步縮短鏡頭總長度，以達到薄型化之目的，第一實施例中的薄型鏡頭1需滿足底下九條件：(Vd11+Vd12)/2>40 (1)
Vd11>40 (6)
Vd12>40 (7)
|Vd11-Vd12|<25 (8)
其中，Vd11為第一透鏡L11之阿貝係數(Abbe Number)，Vd12為第二透鏡L12之阿貝係數(Abbe Number)，Vd13為第三透鏡L13之阿貝係數(Abbe Number)，Vd14為第四透鏡L14之阿貝係數(Abbe Number)，Vd15為第五透鏡L15之阿貝係數(Abbe Number)，Nd11為第一透鏡L11之折射率，Nd12為第二透鏡L12之折射率，Nd13為第三透鏡L13之折射率。
利用上述透鏡與光圈ST1之設計，使得薄型鏡頭1能更進一步的縮短鏡頭總長度、修正像差，保持良好的光學性能，鏡頭解析度也能滿足要求。
表一為第1圖中薄型鏡頭1之各透鏡之相關參數表，表一資料顯示第一實施例之薄型鏡頭1之有效焦距等於3.2mm、光圈值等於2.2、視角等於74°。
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
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~I：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~I為非球面係數。
第一實施例之薄型鏡頭1，其第一透鏡L11之阿貝係數(Abbe Number)Vd11=56.1，第二透鏡L12之阿貝係數(Abbe Number)Vd12=56.1，第三透鏡L13之阿貝係數(Abbe Number)Vd13=23.8，第四透鏡L14之阿貝係數(Abbe Number)Vd14=23.8，第五透鏡L15之阿貝係數(Abbe Number)Vd15=56.1，第一透鏡L11之折射率Nd11=1.54，第二透鏡L12之折射率Nd12=1.54，第三透鏡L13之折射率Nd13=1.63，由上述資料可得到(Vd11+Vd12)/2=56.1、(Vd13+Vd14)/2=23.8、|Vd11-Vd12|=0，(Nd11+Nd12)/Nd13=1.89，皆能滿足上述條件(1)至條件(9)之要求。
另外，第一實施例之薄型鏡頭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，是第一實施例之薄型鏡頭1的場曲(Field Curvature)圖。第2B圖所示的，是第一實施例之薄型鏡頭1的畸變(Distortion)圖。第2C圖所示的，是第一實施例之薄型鏡頭1的調變轉換函數圖(Modulation Transfer Function)。
由第2A圖可看出，第一實施例之薄型鏡頭1對波長為0.436μm、0.546μm、0.656μm之光線所產生的子午(Tangential)方向與弧矢(Sagittal)方向場曲介於-0.04mm至0.07mm之間。由第2B圖可看出，第一實施例之薄型鏡頭1對波長為0.436μm、0.546μm、0.656μm之光線所產生的畸變介於0.0%至3.2%之間。由第2C圖可看出，第一實施例之薄型鏡 頭1對波長範圍介於0.436μm至0.656μm之光線，分別於子午(Tangential)方向與弧矢(Sagittal)方向，視場分別為0.00度、8.00度、16.00度、30.00度、37.00度，空間頻率介於0lp/mm至360lp/mm之調變轉換函數值介於0.08至1.0之間。顯見第一實施例之薄型鏡頭1之場曲、畸變都能被有效修正，鏡頭解析度也能滿足要求，從而得到較佳的光學性能。
請參閱第3圖，第3圖係依據本發明之薄型鏡頭之第二實施例的透鏡配置與光路示意圖。薄型鏡頭2沿著光軸OA2從物側至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。第一透鏡L21為雙凸透鏡具有正屈光力由塑膠材質製成，其物側面S22為凸面，像側面S23為凸面，物側面S22與像側面S23皆為非球面表面。第二透鏡L22為凹凸透鏡具有正屈光力由塑膠材質製成，其物側面S24為凹面，像側面S25為凸面，物側面S24與像側面S25皆為非球面表面。第三透鏡L23為雙凹透鏡具有負屈光力由塑膠材質製成，其物側面S26與像側面S27皆為非球面表面。第四透鏡L24為凹凸透鏡具有負屈光力由塑膠材質製成，其物側面S28為凹面，像側面S29為凸面，物側面S28與像側面S29皆為非球面表面。第五透鏡L25為凸凹透鏡具有正屈光力由塑膠材質製成，其物側面S210為凸面，像側面S211為凹面，物側面S210與像側面S211皆為非球面表面。濾光片OF2其物側面S212與像側面S213皆為平面。
為使第二實施例之薄型鏡頭2能更進一步縮短鏡頭總長度，以達到薄型化之目的，第二實施例中的薄型鏡頭2需滿足底下九條件：(Vd21+Vd22)/2>40 (10)
Vd21>40 (15)
Vd22>40 (16)
|Vd21-Vd22|<25 (17)
其中，Vd21為第一透鏡L21之阿貝係數(Abbe Number)，Vd22為第二透鏡L22之阿貝係數(Abbe Number)，Vd23為第三透鏡L23之阿貝係數(Abbe Number)，Vd24為第四透鏡L24之阿貝係數(Abbe Number)，Vd25為第五透鏡L25之阿貝係數(Abbe Number)，Nd21為第一透鏡L21之折射率，Nd22為第二透鏡L22之折射率，Nd23為第三透鏡L23之折射率。
利用上述透鏡與光圈ST2之設計，使得薄型鏡頭2能更進一步的縮短鏡頭總長度、修正像差，保持良好的光學性能，鏡頭解析度也能滿足要求。
表三為第3圖中薄型鏡頭2之各透鏡之相關參數表，表三資料顯示第二實施例之薄型鏡頭2之有效焦距等於3.2mm、光圈值等於2.2、視角等於74°
表三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
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~I：非球面係數。
表四為表三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~I為非球面係數。
第二實施例之薄型鏡頭2，其第一透鏡L21之阿貝係數(Abbe Number)Vd21=56.1，第二透鏡L22之阿貝係數(Abbe Number)Vd22=56.1，第三透鏡L23之阿貝係數(Abbe Number)Vd23=23.8，第四透鏡L24之阿貝係數(Abbe Number)Vd24=23.8，第五透鏡L25之阿貝係數(Abbe Number)Vd25=56.1，第一透鏡L21之折射率Nd21=1.54，第二透鏡L22之折射率Nd22=1.54，第三透鏡L23之折射率Nd23=1.63，由上述資料可得到(Vd21+Vd22)/2=56.1、(Vd23+Vd24)/2=23.8、|Vd21-Vd22|=0，(Nd21+Nd22)/Nd23=1.89，皆能滿足上述條件(10)至條件(18)之要求。
另外，第二實施例之薄型鏡頭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，是第二實施例之薄型鏡頭2的場曲(Field Curvature)圖。第4B圖所示的，是第二實施例之薄型鏡頭2的畸變(Distortion)圖。第4C圖所示的，是第二實施例之薄型鏡頭2的調變轉換函數圖(Modulation Transfer Function)。
由第4A圖可看出，第二實施例之薄型鏡頭2對波長為0.436μm、0.546μm、0.656μm之光線所產生的子午(Tangential)方向與弧矢(Sagittal)方向場曲介於-0.04mm至0.07mm之間。由第4B圖可看出，第二實施例之薄型鏡頭2對波長為0.436μm、0.546μm、0.656μm之光線所產生的畸變介於0.0%至3.5%之間。由第4C圖可看出，第二實施例之薄型鏡 頭2對波長範圍介於0.436μm至0.656μm之光線，分別於子午(Tangential)方向與弧矢(Sagittal)方向，視場分別為0.00度、8.00度、16.00度、30.00度、37.00度，空間頻率介於0lp/mm至360lp/mm之調變轉換函數值介於0.06至1.0之間。顯見第二實施例之薄型鏡頭2之場曲、畸變都能被有效修正，鏡頭解析度也能滿足要求，從而得到較佳的光學性能。
請參閱第5圖，第5圖係依據本發明之薄型鏡頭之第三實施例的透鏡配置與光路示意圖。薄型鏡頭3沿著光軸OA3從物側至像側依序包括一光圈ST3、一第一透鏡L31、一第二透鏡L32、一第三透鏡L33、一第四透鏡L34、一第五透鏡L35及一濾光片OF3。成像時，來自物側之光線最後成像於一成像面IMA3上。第一透鏡L31為雙凸透鏡具有正屈光力由塑膠材質製成，其物側面S32與像側面S33皆為非球面表面。第二透鏡L32為凹凸透鏡具有正屈光力由塑膠材質製成，其物側面S34為凹面，像側面S35為凸面，物側面S34與像側面S35皆為非球面表面。第三透鏡L33為雙凹透鏡具有負屈光力由塑膠材質製成，其物側面S36與像側面S37皆為非球面表面。第四透鏡L34為凹凸透鏡具有正屈光力由塑膠材質製成，其物側面S38為凹面，像側面S39為凸面，物側面S38與像側面S39皆為非球面表面。第五透鏡L35為凸凹透鏡具有正屈光力由塑膠材質製成，其物側面S310為凸面，像側面S311為凹面，物側面S310與像側面S311皆為非球面表面。濾光片OF3其物側面S312與像側面S313皆為平面。
為使第三實施例之薄型鏡頭3能更進一步縮短鏡頭總長度，以達到薄型化之目的，第三實施例中的薄型鏡頭3需滿足底下九條件：(Vd31+Vd32)/2>40 (19)
Vd31>40 (24)
Vd32>40 (25)
|Vd31-Vd32|<25 (26)
其中，Vd31為第一透鏡L31之阿貝係數(Abbe Number)，Vd32為第二透鏡L32之阿貝係數(Abbe Number)，Vd33為第三透鏡L33之阿貝係數(Abbe Number)，Vd34為第四透鏡L34之阿貝係數(Abbe Number)，Vd35為第五透鏡L35之阿貝係數(Abbe Number)，Nd31為第一透鏡L31之折射率，Nd32為第二透鏡L32之折射率，Nd33為第三透鏡L33之折射率。
利用上述透鏡與光圈ST3之設計，使得薄型鏡頭3能更進一步的縮短鏡頭總長度、修正像差，保持良好的光學性能，鏡頭解析度也能滿足要求。
表五為第5圖中薄型鏡頭3之各透鏡之相關參數表，表五資料顯示第三實施例之薄型鏡頭3之有效焦距等於3.15mm、光圈值等於2.2、視角等於74°。
表五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
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~I：非球面係數。
表六為表五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~I為非球面係數。
第三實施例之薄型鏡頭3，其第一透鏡L31之阿貝係數(Abbe Number)Vd31=56.1，第二透鏡L32之阿貝係數(Abbe Number)Vd32=56.1，第三透鏡L33之阿貝係數(Abbe Number)Vd33=23.8，第四透鏡L34之阿貝係數(Abbe Number)Vd34=56.1，第五透鏡L35之阿貝係數(Abbe Number)Vd35=56.1，第一透鏡L31之折射率Nd31=1.54，第二透鏡L32之折射率Nd32=1.54，第三透鏡L33之折射率Nd33=1.63，由上述資料可得到(Vd31+Vd32)/2=56.1、(Vd33+Vd34)/2=39.95、|Vd31-Vd32|=0，(Nd31+Nd32)/Nd33=1.89，皆能滿足上述條件(19)至條件(27)之要求。
另外，第三實施例之薄型鏡頭3的光學性能也可達到要求，這可從第6A至第6C圖看出。第6A圖所示的，是第三實施例之薄型鏡頭3的場曲(Field Curvature)圖。第6B圖所示的，是第三實施例之薄型鏡頭3的畸變(Distortion)圖。第6C圖所示的，是第三實施例之薄型鏡頭3的調變轉換函數圖(Modulation Transfer Function)。
由第6A圖可看出，第三實施例之薄型鏡頭3對波長為0.436μm、0.546μm、0.656μm之光線所產生的子午(Tangential)方向與弧矢(Sagittal)方向場曲介於-0.04mm至0.10mm之間。由第6B圖可看出，第三實施例之薄型鏡頭3對波長為0.436μm、0.546μm、0.656μm之光線所產生的畸變介於-0.5%至2.8%之間。由第6C圖可看出，第三實施例之薄型鏡頭3對波長範圍介於0.436μm至0.656μm之光線，分別於子午(Tangential)方向與弧矢(Sagittal)方向，視場分別為0.00度、8.00度、16.00度、30.00度、 37.00度，空間頻率介於0lp/mm至360lp/mm之調變轉換函數值介於0.06至1.0之間。顯見第三實施例之薄型鏡頭3之場曲、畸變都能被有效修正，鏡頭解析度也能滿足要求，從而得到較佳的光學性能。
請參閱第7圖，第7圖係依據本發明之薄型鏡頭之第四實施例的透鏡配置與光路示意圖。薄型鏡頭4沿著光軸OA4從物側至像側依序包括一光圈ST4、一第一透鏡L41、一第二透鏡L42、一第三透鏡L43、一第四透鏡L44、一第五透鏡L45及一濾光片OF4。成像時，來自物側之光線最後成像於一成像面IMA4上。第一透鏡L41為彎月型透鏡具有正屈光力由塑膠材質製成，其物側面S42為凸面，像側面S43為凹面，物側面S42與像側面S43皆為非球面表面。第二透鏡L42為凹凸透鏡具有正屈光力由塑膠材質製成，其物側面S44為凹面，像側面S45為凸面，物側面S44與像側面S45皆為非球面表面。第三透鏡L43為新月型透鏡具有負屈光力由塑膠材質製成，其物側面S46為凹面，像側面S47為凸面，物側面S46與像側面S47皆為非球面表面。第四透鏡L44為凹凸透鏡具有正屈光力由塑膠材質製成，其物側面S48為凹面，像側面S49為凸面，物側面S48與像側面S49皆為非球面表面。第五透鏡L45為凸凹透鏡具有正屈光力由塑膠材質製成，其物側面S410為凸面，像側面S411為凹面，物側面S410與像側面S411皆為非球面表面。濾光片OF4其物側面S412與像側面S413皆為平面。
為使第四實施例之薄型鏡頭4能更進一步縮短鏡頭總長度，以達到薄型化之目的，第四實施例中的薄型鏡頭4需滿足底下九條件：(Vd41+Vd42)/2>40 (28)
Vd41>40 (33)
Vd42>40 (34)
|Vd41-Vd42|<25 (35)
其中，Vd41為第一透鏡L41之阿貝係數(Abbe Number)，Vd42為第二透鏡L42之阿貝係數(Abbe Number)，Vd43為第三透鏡L43之阿貝係數(Abbe Number)，Vd44為第四透鏡L44之阿貝係數(Abbe Number)，Vd45為第五透鏡L45之阿貝係數(Abbe Number)，Nd41為第一透鏡L41之折射率，Nd42為第二透鏡L42之折射率，Nd43為第三透鏡L43之折射率。
利用上述透鏡與光圈ST4之設計，使得薄型鏡頭4能更進一步的縮短鏡頭總長度、修正像差，保持良好的光學性能，鏡頭解析度也能滿足要求。
表七為第7圖中薄型鏡頭4之各透鏡之相關參數表，表七資料顯示第四實施例之薄型鏡頭4之有效焦距等於3.2mm、光圈值等於2.2、視角等於74°。
表七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
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~I：非球面係數。
表八為表七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~I為非球面係數。
第四實施例之薄型鏡頭4，其第一透鏡L41之阿貝係數(Abbe Number)Vd41=56.1，第二透鏡L42之阿貝係數(Abbe Number)Vd42=56.1，第三透鏡L43之阿貝係數(Abbe Number)Vd43=23.8，第四透鏡L44之阿貝係數(Abbe Number)Vd44=56.1，第五透鏡L45之阿貝係數(Abbe Number)Vd45=56.1，第一透鏡L41之折射率Nd41=1.54，第二透鏡L42之折射率Nd42=1.54，第三透鏡L43之折射率Nd43=1.63，由上述資料可得到(Vd41+Vd42)/2=56.1、(Vd43+Vd44)/2=39.95、|Vd41-Vd42|=0，(Nd41+Nd42)/Nd43=1.89，皆能滿足上述條件(28)至條件(36)之要求。
另外，第四實施例之薄型鏡頭4的光學性能也可達到要求，這可從第8A至第8C圖看出。第8A圖所示的，是第四實施例之薄型鏡頭4的場曲(Field Curvature)圖。第8B圖所示的，是第四實施例之薄型鏡頭4的畸變(Distortion)圖。第8C圖所示的，是第四實施例之薄型鏡頭4的調變轉換函數圖(Modulation Transfer Function)。
由第8A圖可看出，第四實施例之薄型鏡頭4對波長為0.436μm、0.546μm、0.656μm之光線所產生的子午(Tangential)方向與弧矢(Sagittal)方向場曲介於-0.07mm至0.05mm之間。由第8B圖可看出，第四實施例之薄型鏡頭4對波長為0.436μm、0.546μm、0.656μm之光線所產生的畸變介於-0.5%至3.0%之間。由第8C圖可看出，第四實施例之薄型鏡頭4對波長範圍介於0.436μm至0.656μm之光線，分別於子午(Tangential)方向與弧矢(Sagittal)方向，視場分別為0.00度、8.00度、16.00度、30.00度、37.00度，空間頻率介於0lp/mm至360lp/mm之調變轉換函數值介於0.06 至1.0之間。顯見第四實施例之薄型鏡頭4之場曲、畸變都能被有效修正，鏡頭解析度也能滿足要求，從而得到較佳的光學性能。
請參閱第9圖，第9圖係依據本發明之薄型鏡頭之第五實施例的透鏡配置與光路示意圖。薄型鏡頭5沿著光軸OA5從物側至像側依序包括一第一透鏡L51、一光圈ST5、一第二透鏡L52、一第三透鏡L53、一第四透鏡L54、一第五透鏡L55及一濾光片OF5。成像時，來自物側之光線最後成像於一成像面IMA5上。第一透鏡L51為凸凹透鏡具有正屈光力由玻璃材質製成，其物側面S51為凸面，像側面S52為凹面，物側面S51與像側面S52皆為非球面表面。第二透鏡L52為凹凸透鏡具有正屈光力由玻璃材質製成，其物側面S54為凹面，像側面S55為凸面，物側面S54與像側面S55皆為非球面表面。第三透鏡L53為雙凹透鏡具有負屈光力由塑膠材質製成，其物側面S56與像側面S57皆為非球面表面。第四透鏡L54為凹凸透鏡具有正屈光力由塑膠材質製成，其物側面S58為凹面，像側面S59為凸面，物側面S58與像側面S59皆為非球面表面。第五透鏡L55為雙凹透鏡具有負屈光力由塑膠材質製成，其物側面S510與像側面S511皆為非球面表面。濾光片OF5其物側面S512與像側面S513皆為平面。
為使第五實施例之薄型鏡頭5能更進一步縮短鏡頭總長度，以達到薄型化之目的，第五實施例中的薄型鏡頭5需滿足底下九條件：(Vd51+Vd52)/2>40 (37)
Vd51>40 (42)
Vd52>40 (43)
|Vd51-Vd52|<25 (44)
其中，Vd51為第一透鏡L51之阿貝係數(Abbe Number)，Vd52為第二透鏡L52之阿貝係數(Abbe Number)，Vd53為第三透鏡L53之阿貝係數(Abbe Number)，Vd54為第四透鏡L54之阿貝係數(Abbe Number)，Vd55為第五透鏡L55之阿貝係數(Abbe Number)，Nd51為第一透鏡L51之折射率，Nd52為第二透鏡L52之折射率，Nd53為第三透鏡L53之折射率。
利用上述透鏡與光圈ST5之設計，使得薄型鏡頭5能更進一步的縮短鏡頭總長度、修正像差，保持良好的光學性能，鏡頭解析度也能滿足要求。
表九為第9圖中薄型鏡頭5之各透鏡之相關參數表，表九資料顯示第五實施例之薄型鏡頭5之有效焦距等於3.43mm、光圈值等於2.2、視角等於68.6°。
表九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
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~I：非球面係數。
表十為表九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~I為非球面係數。
第五實施例之薄型鏡頭5，其第一透鏡L51之阿貝係數(Abbe Number)Vd51=60.69591，第二透鏡L52之阿貝係數(Abbe Number)Vd52=61.18217，第三透鏡L53之阿貝係數(Abbe Number)Vd53=22.4，第四透鏡L54之阿貝係數(Abbe Number)Vd54=22.4，第五透鏡L55之阿貝係數(Abbe Number)Vd55=56.1，第一透鏡L51之折射率Nd51=1.563839，第二透鏡L52之折射率Nd52=1.58913，第三透鏡L53之折射率Nd53=1.64，由上述資料可得到(Vd51+Vd52)/2=60.94、(Vd53+Vd54)/2=22.4、|Vd51-Vd52|=0.49，(Nd51+Nd52)/Nd53=1.92，皆能滿足上述條件(37)至條件(45)之要求。
另外，第五實施例之薄型鏡頭5的光學性能也可達到要求，這可從第10A至第10C圖看出。第10A圖所示的，是第五實施例之薄型鏡頭5的場曲(Field Curvature)圖。第10B圖所示的，是第五實施例之薄型鏡頭5的畸變(Distortion)圖。第10C圖所示的，是第五實施例之薄型鏡頭5的調變轉換函數圖(Modulation Transfer Function)。
由第10A圖可看出，第五實施例之薄型鏡頭5對波長為0.436μm、0.546μm、0.656μm之光線所產生的子午(Tangential)方向與弧矢(Sagittal)方向場曲介於-0.02mm至0.05mm之間。由第10B圖(圖中的三條線幾乎重合，以致於看起來只有一條線)可看出，第五實施例之薄型鏡頭5對波長為0.436μm、0.546μm、0.656μm之光線所產生的畸變介於0.0%至1.5%之間。由第10C圖可看出，第五實施例之薄型鏡頭5對波長範圍介於0.436μm至0.656μm之光線，分別於子午(Tangential)方向與弧矢(Sagittal)方向，視場分別為0.0000mm、0.5868mm、1.1736mm、2.3472mm、2.9340mm，空間頻率介於0lp/mm至360lp/mm之調變轉換函數值介於0.05至1.0之間。顯見第五實施例之薄型鏡頭5之場曲、畸變都能被有效修正，鏡頭解析度 也能滿足要求，從而得到較佳的光學性能。
請參閱表十一及表十二、表十三及表十四、表十五及表十六、表十七及表十八、表十九及表二十、表二十一及表二十二。表十一係依據本發明之薄型鏡頭之第六實施例的各透鏡之相關參數表，表十二為表十一中各個透鏡之非球面表面之相關參數表，表十三係依據本發明之薄型鏡頭之第七實施例的各透鏡之相關參數表，表十四為表十三中各個透鏡之非球面表面之相關參數表，表十五係依據本發明之薄型鏡頭之第八實施例的各透鏡之相關參數表，表十六為表十五中各個透鏡之非球面表面之相關參數表，表十七係依據本發明之薄型鏡頭之第九實施例的各透鏡之相關參數表，表十八為表十七中各個透鏡之非球面表面之相關參數表，表十九係依據本發明之薄型鏡頭之第十實施例的各透鏡之相關參數表，表二十為表十九中各個透鏡之非球面表面之相關參數表，表二十一係依據本發明之薄型鏡頭之第十一實施例的各透鏡之相關參數表，表二十二為表二十一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~I為非球面係數。第六實施例、第七實施例、第八實施例、第九實施例、第十實施例及第十一實施例的透鏡配置與光路示意圖與第一實施例至第五實施例的透鏡配置與光路示意圖近似，因此省略其圖例。
第六實施例之第一透鏡由玻璃材質製成，第二、三、四、五透鏡由塑膠材質製成。第七實施例之第二透鏡由玻璃材質製成，第一、三、四、五透鏡由塑膠材質製成。第八實施例之第一透鏡由玻璃材質製成，第二、三、四、五透鏡由塑膠材質製成。第九實施例之第二透鏡由玻璃材質製成，第一、三、四、五透鏡由塑膠材質製成。第十實施例之第一透鏡及第二透鏡由玻璃材質製成，第三、四、五透鏡由塑膠材質製成。第十一 實施例之第一透鏡及第二透鏡由玻璃材質製成，第三、四、五透鏡由塑膠材質製成。第六實施例、第七實施例、第八實施例、第九實施例、第十實施例及第十一實施例中其各透鏡之阿貝係數(Abbe Number)、各第一、二、三透鏡之折射率也都能滿足要求，其場曲、畸變(上述圖例與第一實施例至第五實施例中的圖例近似，因此省略其圖例)也都能被有效修正，鏡頭解析度也能滿足要求，從而得到較佳的光學性能。
上述實施例中，薄型鏡頭共包括五片透鏡，然而可以了解到，若加入一第六透鏡設置於第五透鏡與像側之間，亦應屬本發明之範疇。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何於其所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，仍可作些許的更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
1‧‧‧薄型鏡頭
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
ST1‧‧‧光圈
OF1‧‧‧濾光片
IMA1‧‧‧成像面
OA1‧‧‧光軸
S11、S12、S13、S14、S15‧‧‧面
S16、S17、S18、S19、S110‧‧‧面
S111、S112、S113‧‧‧面

Claims (11)

  1. 一種薄型鏡頭，沿著光軸從物側至像側依序包括：一第一透鏡，該第一透鏡具有正屈光力；一第二透鏡，該第二透鏡具有正屈光力；一第三透鏡，該第三透鏡具有負屈光力；一第四透鏡；以及一第五透鏡；其中該薄型鏡頭滿足以下條件：(Vd1+Vd2)/2>40 Vd1 Vd3 Vd2 Vd3 Vd5 Vd3其中，Vd1為該第一透鏡之阿貝係數(Abbe Number)，Vd2為該第二透鏡之阿貝係數(Abbe Number)，Vd3為該第三透鏡之阿貝係數(Abbe Number)，Vd5為該第五透鏡之阿貝係數(Abbe Number)。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之薄型鏡頭，其中該第三透鏡、該第四透鏡以及該第五透鏡中任兩個透鏡之阿貝係數(Abbe Number)小於該第一透鏡以及該第二透鏡之阿貝係數(Abbe Number)。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之薄型鏡頭，其中該薄型鏡頭滿足以下條件：Vd1>40 Vd2>40其中，Vd1為該第一透鏡之阿貝係數(Abbe Number)，Vd2為該第二透鏡之阿貝係數(Abbe Number)。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之薄型鏡頭，其中該薄型鏡頭滿足以下條件：|Vd1-Vd2|<25其中，Vd1為該第一透鏡之阿貝係數(Abbe Number)，Vd2為該第二透鏡之阿貝係數(Abbe Number)。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之薄型鏡頭，其中該第一透鏡為雙凸透鏡或彎月型透鏡。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之薄型鏡頭，其中該第三透鏡為雙凹透鏡或新月型透鏡。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之薄型鏡頭，其更包括一第六透鏡，設置於該第五透鏡與該像側之間，該薄型鏡頭滿足以下條件：Vd6 Vd3其中，Vd3為該第三透鏡之阿貝係數(Abbe Number)，Vd6為該第六透鏡之阿貝係數(Abbe Number)。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之薄型鏡頭，其更包括一光圈，設置於該物側與該第二透鏡之間。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之薄型鏡頭，其中該薄型鏡頭滿足以下條件：(Vd3+Vd4)/245其中，Vd3為該第三透鏡之阿貝係數(Abbe Number)，Vd4為該第四透鏡之阿貝係數(Abbe Number)。
  10. 一種薄型鏡頭，沿著光軸從物側至像側依序包括：一第一透鏡，該第一透鏡具有正屈光力；一第二透鏡，該第二透鏡具有正屈光力； 一第三透鏡，該第三透鏡具有負屈光力；一第四透鏡；以及一第五透鏡；其中該薄型鏡頭滿足以下條件：(Nd1+Nd2)/Nd3 1.8其中，Nd1為該第一透鏡之折射率，Nd2為該第二透鏡之折射率，Nd3為該第三透鏡之折射率。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之薄型鏡頭，其中該薄型鏡頭滿足以下條件：(Nd1+Nd2)/Nd3 1.9其中，Nd1為該第一透鏡之折射率，Nd2為該第二透鏡之折射率，Nd3為該第三透鏡之折射率。
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