TWI604214B - 光學鏡片組 - Google Patents
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Description
本發明是有關於一種鏡片組,且特別是有關於一種光學鏡片組。
可攜式電子產品(例如手機、相機、平板電腦、個人數位助理(Personal Digital Assistant, PDA)、車用攝影裝置等)的規格日新月異,其關鍵零組件─光學鏡片組也更加多樣化發展,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,且隨著影像感測技術之進步,消費者對於成像品質等的要求也更加提高。傳統微型望遠鏡片組的尺寸超過50毫米(mm),光圈值(F-number, Fno)達到4以上明顯無法滿足現有可攜式電子產品的規格,因此望遠用的光學鏡片組的設計不僅需求好的成像品質、較小的光學鏡片組空間,對於光圈大小的提升也是須考量之課題。
然而,光學鏡片組設計並非單純將成像品質佳的光學鏡片組等比例縮小就能製作出兼具成像品質與微型化的光學鏡片組,設計過程牽涉到材料特性,還必須考量到製作、組裝良率等生產面的實際問題,並搭配相機模組在應用端的設計,所以微型化光學鏡片組的技術難度明顯高出傳統光學鏡片組。因此如何製作出符合消費性電子產品需求的光學鏡片組,並持續提升其成像品質,長久以來一直是本領域產、官、學界所熱切追求的
本發明提供一種光學鏡片組,其適於大光圈望遠光學鏡片組的設計。
本發明的一實施例提出一種光學鏡片組,從物側至像側沿一光軸依序包括一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡及一第四透鏡,且第一透鏡至第四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。第一透鏡的物側面具有一位於圓周附近區域的凸面部。第二透鏡具有負屈光率。第三透鏡的物側面具有一位於圓周附近區域的凹面部。第四透鏡的像側面具有一位於圓周附近區域的凸面部。光學鏡片組符合:(TTL×Fno)/EFL≦2.2,2.8mm≦TTL≦8mm 以及HFOV≦25∘,其中TTL為第一透鏡的物側面到位於像側的一成像面在光軸上的距離,Fno為光學鏡片組的光圈值,EFL為光學鏡片組的系統焦距,且HFOV為光學鏡片組的半視場角。
本發明另提供一種光學鏡片組,其可以增加光學鏡片組對遠方物體的攝像能力。
本發明的一實施例提出一種光學鏡片組,從物側至像側沿一光軸依序包括一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡及一第四透鏡,且第一透鏡至第四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。第一透鏡的物側面具有一位於圓周附近區域的凸面部。第二透鏡具有負屈光率。第三透鏡的物側面具有一位於圓周附近區域的凹面部。第四透鏡的像側面具有一位於圓周附近區域的凸面部。光學鏡片組符合:(TTL×Fno)/EFL≦2.2,2.8mm≦TTL≦8mm 以及2.5≦EFL/ALT≦4.75,其中TTL為第一透鏡的物側面到位於像側的一成像面在光軸上的距離,Fno為光學鏡片組的光圈值,EFL為光學鏡片組的系統焦距,且ALT為第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡及第四透鏡在光軸上的厚度總和。
基於上述,本發明的實施例的光學鏡片組的有益效果在於:藉由上述透鏡的物側面或像側面的凹凸形狀設計與排列,使光學鏡片組在縮短系統長度的條件下,適於大光圈望遠光學鏡片組的設計或者是可以增加光學鏡片組對遠方物體的攝像能力。
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。
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:
1.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。
2. 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。
3.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。
圖6為本發明之第一實施例之光學鏡片組的示意圖,而圖7A至圖7D為第一實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。請先參照圖6,本發明的第一實施例之光學鏡片組10從物側至像側沿光學鏡片組10的一光軸I依序包括一光圈2、一第一透鏡3、一第二透鏡4、一第三透鏡5、一第四透鏡6及一濾光片9。當由一待拍攝物所發出的光線進入光學鏡片組10,並依序經由光圈2、第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5、第四透鏡6及濾光片9之後,會在一成像面100(Image Plane)形成一影像。濾光片9例如為紅外線截止片(IR cut filter),用於防止光線中的部分波段的紅外線透射至成像面100而影響成像品質。補充說明的是,物側是朝向待拍攝物的一側,而像側是朝向成像面100的一側。在本第一實施例中,例如是四片式的光學鏡片組。
第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5、第四透鏡6及濾光片9都各自具有一朝向物側且使成像光線通過之物側面31、41、51、61、91及一朝向像側且使成像光線通過之像側面32、42、52、62、92。
第一透鏡3具有正屈光率。第一透鏡3的物側面31為一凸面,具有一位於光軸I附近區域的凸面部311及一位於圓周附近區域的凸面部312。第一透鏡3的像側面32為一凸面,具有一位於光軸I附近區域的凸面部321及一位於圓周附近區域的凸面部322。在本第一實施例中,第一透鏡3的物側面31與像側面32皆為非球面。
第二透鏡4具有負屈光率。第二透鏡4的物側面41為一凸面,且具有一位於光軸I附近區域的凸面部411及一位於圓周附近區域的凸面部412。第二透鏡4的像側面42為一凹面,具有一在光軸I附近區域的凹面部421及一位於圓周附近區域的凹面部422。在本第一實施例中,第二透鏡4的物側面41與像側面42皆為非球面。
第三透鏡5具有正屈光率。第三透鏡5的物側面51為一凹面,且具有一位於光軸I附近區域的凹面部511及一位於圓周附近區域的凹面部512。第三透鏡5的像側面52具有一位於光軸I附近區域的凸面部521及一位於圓周附近區域的凸面部522。在本第一實施例中,第三透鏡5的物側面51與像側面52皆為非球面。
第四透鏡6具有負屈光率。第四透鏡6的物側面61為一凹面,且具有一位於光軸I附近區域的凹面部611及一位於圓周附近區域的凹面部612。第四透鏡6的像側面62具有一位於光軸I附近區域的凹面部621及一位於圓周附近區域的凸面部622。在本第一實施例中,第四透鏡6的物側面61與像側面62皆為非球面。
第一實施例的其他詳細光學數據如圖8所示,且第一實施例的整體系統焦距(effective focal length, EFL)為7.069 mm,半視場角(half field of view, HFOV)為18.741∘,光圈值(F-number, Fno)為2.400,其系統長度為6.383 mm,像高為2.400 mm。其中,系統長度是指由第一透鏡3的物側面31到成像面100在光軸I上的距離。
此外,在本第一實施例中,第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5及第四透鏡6的物側面31、41、51、61及像側面32、42、52、62共計八個面均是非球面,而這些非球面是依下列公式定義: -----------(1) 其中: Y:非球面曲線上的點與光軸I的距離; Z:非球面之深度(非球面上距離光軸I為Y的點,與相切於非球面光軸I上頂點之切面,兩者間的垂直距離); R:透鏡表面近光軸I處的曲率半徑; K:錐面係數(conic constant);:第i階非球面係數。
第一透鏡3的物側面31到第四透鏡6的像側面62在公式(1)中的各項非球面係數如圖9所示。其中,圖9中欄位編號31表示其為第一透鏡3的物側面31的非球面係數,其它欄位依此類推。
另外,第一實施例之光學鏡片組10中各重要參數間的關係如圖82以及圖83所示。 其中, T1為第一透鏡3在光軸I上的厚度; T2為第二透鏡4在光軸I上的厚度; T3為第三透鏡5在光軸I上的厚度; T4為第四透鏡6在光軸I上的厚度; G12為第一透鏡3到第二透鏡4在光軸I上的距離; G23為第二透鏡4到第三透鏡5在光軸I上的距離; G34為第三透鏡5到第四透鏡6在光軸I上的距離; AAG為第一透鏡3到第二透鏡4在光軸I上的距離、第二透鏡4到第三透鏡5在光軸I上的距離與第三透鏡5到第四透鏡6在光軸I上的距離之總和,即G12、G23、G34之和; ALT為第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5及第四透鏡6在光軸I上的厚度總和,即T1、T2、T3、T4之和; TL為第一透鏡3的物側面31到第四透鏡6的像側面62在光軸I上的距離; TTL為第一透鏡3的物側面31到成像面100在光軸I上的距離; BFL為第四透鏡6的像側面62到成像面100在光軸I上的距離; EFL為光學鏡片組10的系統焦距; 另外,再定義: G4F為第四透鏡6到濾光片9在光軸I上的空氣間隙; TF為濾光片9在光軸I上的厚度; GFP為濾光片9到成像面100在光軸I上的空氣間隙; f1為第一透鏡3的焦距; f2為第二透鏡4的焦距; f3為第三透鏡5的焦距; f4為第四透鏡6的焦距; n1為第一透鏡3的折射率; n2為第二透鏡4的折射率; n3為第三透鏡5的折射率; n4為第四透鏡6的折射率; υ1為第一透鏡3的阿貝係數(Abbe Number),阿貝係數也可稱為色散係數; υ2為第二透鏡4的阿貝係數; υ3為第三透鏡5的阿貝係數; υ4為第四透鏡6的阿貝係數;
再配合參閱圖7A至圖7D,圖7A的圖式說明第一實施例的縱向球差(longitudinal spherical aberration),圖7B與圖7C的圖式則分別說明第一實施例在成像面100上有關弧矢(sagittal)方向的場曲(field curvature)像差及子午(tangential)方向的場曲像差,圖7D的圖式則說明第一實施例在成像面100上的畸變像差(distortion aberration)。本第一實施例的縱向球差圖示圖7A中,是在光瞳半徑(pupil radius)為1.4729 mm下測量出來的,每一種代表波長(代表波長例如是470奈米、555奈米、650奈米)所成的曲線皆很靠近並向中間靠近,說明每一種代表波長不同高度的離軸光線皆集中在成像點附近,由每一代表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±0.009mm範圍內,故本第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7B與圖7C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 mm內,說明本第一實施例的光學系統能有效消除場曲像差。而圖7D的畸變圖式則顯示本第一實施例的畸變像差維持在±0.8%的範圍內,說明本第一實施例的畸變像差已符合光學系統的成像品質要求,據此說明本第一實施例相較於現有光學鏡片組,在系統長度已縮短至6.383 mm左右的條件下,仍能提供較佳的成像品質,故本第一實施例能在維持良好光學性能之條件下,可以降低光圈值(即增大光圈)、縮短光學鏡片組長度以及擴大拍攝角度,以實現薄型化並增加視場角的產品設計。
圖10為本發明的第二實施例的光學鏡片組的示意圖,而圖11A至圖11D為第二實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。請先參照圖10,本發明第二實施例的光學鏡片組10,其與第一實施例大致相似,僅各光學數據、非球面係數及這些透鏡3、4、5、6間的參數或多或少有些不同,以及第三透鏡5具有負屈光率,第三透鏡5的像側面52具有一位於光軸I附近區域的凹面部523及一位於圓周附近區域的凸面部522。第四透鏡6具有正屈光率,第四透鏡6的物側面61具有一位於光軸I附近區域的凸面部613及一位於圓周附近區域的凹面部612。在此需注意的是,為了清楚地顯示圖面,圖10中省略部分與第一實施例相同的凹面部與凸面部的標號。
第二實施例中的光學鏡片組10詳細的光學數據如圖12所示,且第二實施例的整體系統焦距為7.069 mm,半視場角(HFOV)為18.617∘,光圈值(Fno)為2.389,系統長度為6.382 mm,像高則為2.400 mm。
如圖13所示,則為第二實施例的第一透鏡3的物側面31到第四透鏡6的像側面62在公式(1)中的各項非球面係數。
另外,第二實施例之光學鏡片組10中各重要參數間的關係如圖82以及圖83所示。
本第二實施例的縱向球差圖示圖11A中,是在光瞳半徑(pupil radius)為1.4729mm下測量出來的,不同高度的離軸光線的成像點偏差控制在±0.008 mm範圍內。在圖11B與圖11C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 mm內。而圖11D的畸變像差圖式則顯示本第二實施例的畸變像差維持在±0.8%的範圍內。據此說明本第二實施例相較於現有光學鏡片組,在系統長度已縮短至6.382 mm左右的條件下,仍能提供較佳的成像品質。
經由上述說明可得知,第二實施例相較於第一實施例的優點在於:第二實施例的系統長度比第一實施例的系統長度短,第二實施例的光圈值比第一實施例的光圈值小,第二實施例的縱向球差的範圍小於第一實施例的縱向球差的範圍,第二實施例在弧矢方向上的場曲像差的範圍小於第一實施例在弧矢方向上的場曲像差的範圍,且第二實施例比第一實施例易於製造,因此良率較高。
圖14為本發明的第三實施例的光學鏡片組的示意圖,而圖15A至圖15D為第三實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。請先參照圖14,本發明第三實施例的光學鏡片組10的,其與第一實施例大致相似,僅各光學數據、非球面係數及這些透鏡3、4、5、6間的參數或多或少有些不同,以及第二透鏡4的物側面41具有一位於光軸I附近區域的凹面部413及一位於圓周附近區域的凸面部412。第三透鏡5具有負屈光率。第四透鏡6的像側面62為一凸面,具有一位於光軸I附近區域的凸面部623及一位於圓周附近區域的凸面部622。在此需注意的是,為了清楚地顯示圖面,圖14中省略部分與第一實施例相同的凹面部與凸面部的標號。
另外,第三實施例之光學鏡片組10中各重要參數間的第三實施例中的光學鏡片組10詳細的光學數據如圖16所示,且第三實施例的整體系統焦距為7.018 mm,半視場角(HFOV)為18.913∘,光圈值(Fno)為2.381,系統長度為6.396mm,像高則為2.400 mm。
如圖17所示,則為第三實施例的第一透鏡3的物側面31到第四透鏡6的像側面62在公式(1)中的各項非球面係數。
另外,第三實施例之光學鏡片組10中各重要參數間的關係如圖82以及圖83所示。
本第三實施例的縱向球差圖示圖15A中,是在光瞳半徑(pupil radius)為1.4729mm下測量出來的,不同高度的離軸光線的成像點偏差控制在±0.017 mm範圍內。在圖15B與圖15C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±0.21 mm內。而圖15D的畸變像差圖式則顯示本第三實施例的畸變像差維持在±0.65%的範圍內。據此說明本第三實施例相較於現有光學鏡片組,在系統長度已縮短至6.396 mm左右的條件下,仍能提供較佳的成像品質。
經由上述說明可得知,第三實施例相較於第一實施例的優點在於:第三實施例的光圈值比第一實施例的光圈值小,第三實施例的半視場角大於第一實施例的半視場角,第三實施例在弧矢方向上的場曲像差的範圍小於第一實施例在子午方向上場曲像差的範圍,第三實施例在子午方向上的場曲像差的範圍小於第一實施例在子午方向上的場曲像差的範圍,第三實施例影像的畸變小於第一實施例影像的畸變。
圖18為本發明的第四實施例的光學鏡片組的示意圖,而圖19A至圖19D為第四實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。請先參照圖18,本發明第四實施例的光學鏡片組10,其與第一實施例大致相似,僅各光學數據、非球面係數及這些透鏡3、4、5、6間的參數或多或少有些不同,以及第二透鏡4的物側面41具有一位於光軸I附近區域的凹面部413及一位於圓周附近區域的凸面部412。第三透鏡5具有負屈光率。第三透鏡5的物側面51具有一位於光軸I附近區域的凸面部513及一位於圓周附近區域的凹面部512。第三透鏡5的像側面52具有一位於光軸I附近區域的凹面部523及一位於圓周附近區域的凸面部522。第四透鏡6具有正屈光率。第四透鏡6的物側面61具有一位於光軸I附近區域的凸面部613及一圓周附近區域的凹面部612。在此需注意的是,為了清楚地顯示圖面,圖18中省略部分與第一實施例相同的凹面部與凸面部的標號。
第四實施例中的光學鏡片組10詳細的光學數據如圖20所示,且第四實施例的整體系統焦距為7.069 mm,半視場角(HFOV)為18.570∘,光圈值(Fno)為2.394,系統長度為6.383 mm,像高則為2.400 mm。
如圖21所示,則為第四實施例的第一透鏡3的物側面31到第四透鏡6的像側面62在公式(1)中的各項非球面係數。
另外,第四實施例之光學鏡片組10中各重要參數間的關係如圖82以及圖83所示。
本第四實施例的縱向球差圖示圖19A中,是在光瞳半徑(pupil radius)為1.4729mm下測量出來的,不同高度的離軸光線的成像點偏差控制在±0.007mm範圍內。在圖19B與圖19C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±0.09 mm內。而圖19D的畸變像差圖式則顯示本第四實施例的畸變像差維持在±1.2%的範圍內。據此說明本第四實施例相較於現有光學鏡片組,在系統長度已縮短至6.383 mm左右的條件下,仍能提供較佳的成像品質。
經由上述說明可得知,第四實施例相較於第一實施例的優點在於:第四實施例的光圈值比第一實施例的光圈值小,第四實施例的縱向球差的範圍小於第一實施例的縱向球差的範圍,第四實施例在弧矢方向上的場曲像差的範圍小於第一實施例在弧矢方向上的場曲像差的範圍,且第四實施例比第一實施例易於製造,因此良率較高。
圖22為本發明的第五實施例的光學鏡片組的示意圖,而圖23A至圖23D為第五實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。請先參照圖22,本發明第五實施例的光學鏡片組10,其與第一實施例大致相似,僅各光學數據、非球面係數及這些透鏡3、4、5、6間的參數或多或少有些不同,以及第一透鏡3的像側面32為一凹面,且具有一位於光軸I附近區域的凹面部323及一位於圓周附近區域的凹面部324。第二透鏡4的物側面41具有一位於光軸I附近區域的凹面部413及一位於圓周附近區域的凸面部412。在此需注意的是,為了清楚地顯示圖面,圖22中省略部分與第一實施例相同的凹面部與凸面部的標號。
第五實施例中的光學鏡片組10詳細的光學數據如圖24所示,且第五實施例的整體系統焦距為7.069 mm,半視場角(HFOV)為18.629∘,光圈值(Fno)為2.374,系統長度為6.399mm,像高則為2.400 mm。
如圖25所示,則為第五實施例的第一透鏡3的物側面31到第四透鏡6的像側面62在公式(1)中的各項非球面係數。
另外,第五實施例之光學鏡片組10中各重要參數間的關係如圖82以及圖83所示。
本第五實施例的縱向球差圖示圖23A中,是在光瞳半徑(pupil radius)為1.4729mm下測量出來的,不同高度的離軸光線的成像點偏差控制在±0.06 mm範圍內。在圖23B與圖23C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±0.16 mm內。而圖23D的畸變像差圖式則顯示本第五實施例的畸變像差維持在±0.8%的範圍內。據此說明本第五實施例相較於現有光學鏡片組,在系統長度已縮短至6.399mm左右的條件下,仍能提供較佳的成像品質。
經由上述說明可得知,第五實施例相較於第一實施例的優點在於:第五實施例的光圈值比第一實施例的光圈值小,第五實施例在子午方向上的場曲像差的範圍小於第一實施例在子午方向上的場曲像差的範圍。
圖26為本發明的第六實施例的光學鏡片組的示意圖,而圖27A至圖27D為第六實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。請先參照圖26,本發明第六實施例的光學鏡片組10,其與第一實施例大致相似,僅各光學數據、非球面係數及這些透鏡3、4、5、6間的參數或多或少有些不同,以及第二透鏡4的物側面41為一凹面,且具有一位於光軸I附近區域的凹面部413及一位於圓周附近區域的凹面部414。第三透鏡5具有負屈光率,且第三透鏡5的像側面52具有一位於光軸I附近區域的凹面部523及一位於圓周附近區域的凸面部522。第四透鏡6具有正屈光率。第四透鏡6的像側面62為一凸面,且具有一位於光軸I附近區域的凸面部623及一位於圓周附近區域的凸面部622。在此需注意的是,為了清楚地顯示圖面,圖26中省略部分與第一實施例相同的凹面部與凸面部的標號。
第六實施例中的光學鏡片組10詳細的光學數據如圖28所示,且第六實施例的整體系統焦距為8.732 mm,半視場角(HFOV)為15.313∘,光圈值(Fno)為2.397,系統長度為8.000 mm,像高則為2.400 mm。
如圖29所示,則為第六實施例的第一透鏡3的物側面31到第四透鏡6的像側面62在公式(1)中的各項非球面係數。
另外,第六實施例之光學鏡片組10中各重要參數間的關係如圖82以及圖83所示。
本第六實施例的縱向球差圖示圖27A中,是在光瞳半徑(pupil radius)為1.8192mm下測量出來的,不同高度的離軸光線的成像點偏差控制在±0.02 mm範圍內。在圖27B與圖27C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±0.035mm內。而圖27D的畸變像差圖式則顯示本第六實施例的畸變像差維持在±0.4%的範圍內。據此說明本第六實施例相較於現有光學鏡片組,在系統長度已縮短至8.000 mm左右的條件下,仍能提供較佳的成像品質。
經由上述說明可得知,第六實施例相較於第一實施例的優點在於:第六實施例的光圈值比第一實施例的光圈值小,第六實施例在弧矢方向上的場曲像差的範圍小於第一實施例在弧矢方向上的場曲像差的範圍,第六實施例在子午方向上的場曲像差的範圍小於第一實施例在子午方向上的場曲像差的範圍,第六實施例影像的畸變小於第一實施例影像的畸變,且第六實施例比第一實施例易於製造,因此良率較高。
圖30為本發明的第七實施例的光學鏡片組的示意圖,而圖31A至圖31D為第七實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。請先參照圖30,本發明第七實施例的光學鏡片組10,其與第一實施例大致相似,僅各光學數據、非球面係數及這些透鏡3、4、5、6間的參數或多或少有些不同,以及第一透鏡3的像側面32具有一位於光軸I附近區域的凸面部321及一位於圓周附近區域的凹面部324。第二透鏡4的物側面41具有一位於光軸I附近區域的凹面部413及一位於圓周附近區域的凸面部412。第三透鏡5具有負屈光率,第三透鏡5的像側面52具有一位於光軸I附近區域的凹面部523及一位於圓周附近區域的凸面部522。第四透鏡6具有正屈光率,第四透鏡6的物側面61具有一位於光軸I附近區域的凸面部613及一位於圓周附近區域的凹面部612。在此需注意的是,為了清楚地顯示圖面,圖30中省略部分與第一實施例相同的凹面部與凸面部的標號。
第七實施例中的光學鏡片組10詳細的光學數據如圖32所示,且第七實施例的整體系統焦距為7.066 mm,半視場角(HFOV)為18.712∘,光圈值(Fno)為2.383,系統長度為6.386 mm,像高則為2.400 mm。
如圖33所示,則為第七實施例的第一透鏡3的物側面31到第四透鏡6的像側面62在公式(1)中的各項非球面係數。
另外,第七實施例之光學鏡片組10中各重要參數間的關係如圖82以及圖83所示。
本第七實施例的縱向球差圖示圖31A中,是在光瞳半徑(pupil radius)為1.4729 mm下測量出來的,不同高度的離軸光線的成像點偏差控制在±0.008 mm範圍內。在圖31B與圖31C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±0.06 mm內。而圖31D的畸變像差圖式則顯示本第七實施例的畸變像差維持在±0.35%的範圍內。據此說明本第七實施例相較於現有光學鏡片組,在系統長度已縮短至6.386 mm左右的條件下,仍能提供較佳的成像品質。
經由上述說明可得知,第七實施例相較於第一實施例的優點在於:第七實施例的光圈值比第一實施例的光圈值小,第七實施例的縱向球差的範圍小於第一實施例的縱向球差的範圍,第七實施例在弧矢方向上的場曲像差的範圍小於第一實施例在弧矢方向上的場曲像差的範圍,第七實施例在弧矢方向上的場曲像差的範圍小於第一實施例在弧矢方向上場曲像差的範圍,第七實施例在子午方向上的場曲像差的範圍小於第一實施例在子午方向上的場曲像差的範圍,第七實施例影像的畸變小於第一實施例影像的畸變,且第七實施例比第一實施例易於製造,因此良率較高。
圖34為本發明的第八實施例的光學鏡片組的示意圖,而圖35A至圖35D為第八實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。請先參照圖34,本發明第八實施例的光學鏡片組10,其與第一實施例大致相似,僅各光學數據、非球面係數及這些透鏡3、4、5、6間的參數或多或少有些不同,以及第二透鏡4的物側面41為一凹面,且具有一位於光軸I附近區域的凹面部413及一位於圓周附近區域的凹面部414。第三透鏡5具有負屈光率,第三透鏡5的像側面52具有一位於光軸I附近區域的凹面部523及一位於圓周附近區域的凸面部522。第四透鏡6的物側面61具有一位於光軸I附近區域的凸面部613及一位於圓周附近區域的凹面部612。在此需注意的是,為了清楚地顯示圖面,圖34中省略部分與第一實施例相同的凹面部與凸面部的標號。
第八實施例中的光學鏡片組10詳細的光學數據如圖36所示,且第八實施例的整體系統焦距為3.075 mm,半視場角(HFOV)為17.174∘,光圈值(Fno)為2.374,系統長度為2.819 mm,像高則為0.960 mm。
如圖37所示,則為第八實施例的第一透鏡3的物側面31到第四透鏡6的像側面62在公式(1)中的各項非球面係數。
另外,第八實施例之光學鏡片組10中各重要參數間的關係如圖82以及圖83所示。
本第八實施例的縱向球差圖示圖35A中,是在光瞳半徑(pupil radius)為0.6407mm下測量出來的,不同高度的離軸光線的成像點偏差控制在±0.014 mm範圍內。在圖35B與圖35C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±0.043mm內。而圖35D的畸變像差圖式則顯示本第八實施例的畸變像差維持在±3%的範圍內。據此說明本第八實施例相較於現有光學鏡片組,在系統長度已縮短至2.819 mm左右的條件下,仍能提供較佳的成像品質。
經由上述說明可得知,第八實施例相較於第一實施例的優點在於:第八實施例的系統長度比第一實施例的系統長度短,第八實施例的光圈值比第一實施例的光圈值小,第八實施例在弧矢方向上的場曲像差的範圍小於第一實施例在弧矢方向上的場曲像差的範圍,第八實施例在子午方向上的場曲像差的範圍小於第一實施例在子午方向上的場曲像差的範圍。
圖38為本發明的第九實施例的光學鏡片組的示意圖,而圖39A至圖39D為第九實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。請先參照圖38,本發明第九實施例的光學鏡片組10,其與第一實施例大致相似,僅各光學數據、非球面係數及這些透鏡3、4、5、6間的參數或多或少有些不同,以及第一透鏡3的像側面32具有一位於光軸I附近區域的凸面部321及一位於圓周附近區域的凹面部324。第二透鏡4的物側面41具有一位於光軸I附近區域的凹面部413及圓周附近區域的凸面部412。第三透鏡5具有負屈光率,第三透鏡5的像側面52具有一位於光軸I附近區域的凹面部523。第四透鏡6具有正屈光率。第四透鏡6的物側面61為一凸面,且具有一位於光軸I附近區域的凸面部613及一位於圓周附近區域的凸面部614。在此需注意的是,為了清楚地顯示圖面,圖38中省略部分與第九實施例相同的凹面部與凸面部的標號。
第九實施例中的光學鏡片組10詳細的光學數據如圖40所示,且第九實施例的整體系統焦距為4.382 mm,半視場角(HFOV)為23.204∘,光圈值(Fno)為2.381,系統長度為4.015 mm,像高則為1.881 mm。
如圖41所示,則為第九實施例的第一透鏡3的物側面31到第四透鏡6的像側面62在公式(1)中的各項非球面係數。
另外,第九實施例之光學鏡片組10中各重要參數間的關係如圖82以及圖83所示。
本第九實施例的縱向球差圖示圖39A中,不同高度的離軸光線的成像點偏差控制在±0.018 mm範圍內。在圖39B與圖39C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±0.045 mm內。而圖39D的畸變像差圖式則顯示本第九實施例的畸變像差維持在±1.95%的範圍內。據此說明本第九實施例相較於現有光學鏡片組,在系統長度已縮短至4.015mm左右的條件下,仍能提供較佳的成像品質。
經由上述說明可得知,第九實施例相較於第一實施例的優點在於:第九實施例的系統長度比第一實施例的系統長度短,第九實施例的光圈值比第一實施例的光圈值小,第九實施例的半視場角大於第一實施例的半視場角,第九實施例在弧矢方向上的場曲像差的範圍小於第一實施例在弧矢方向上的場曲像差的範圍,第九實施例在子午方向上的場曲像差的範圍小於第一實施例在子午方向上的場曲像差的範圍,且第九實施例比第一實施例易於製造,因此良率較高。
圖42為本發明之第十實施例之光學鏡片組的示意圖,而圖43A至圖43D為第十實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。請先參照圖42,本發明的第十實施例之光學鏡片組10從物側至像側沿光學鏡片組10的一光軸I依序包括一光圈2、一第一透鏡3、一第二透鏡4、一第五透鏡7、一第三透鏡5、一第四透鏡6及一濾光片9。當由一待拍攝物所發出的光線進入光學鏡片組10,並依序經由光圈2、第一透鏡3、第二透鏡4、第五透鏡7、第三透鏡5、第四透鏡6及濾光片9之後,會在一成像面100(Image Plane)形成一影像。濾光片9例如為紅外線截止片(IR cut filter),用於防止光線中的部分波段的紅外線透射至成像面100而影響成像品質。補充說明的是,物側是朝向待拍攝物的一側,而像側是朝向成像面100的一側。在本第十實施例中,例如是五片式的光學鏡片組。
第一透鏡3、第二透鏡4、第五透鏡7、第三透鏡5、第四透鏡6及濾光片9都各自具有一朝向物側且使成像光線通過之物側面31、41、71、51、61、91及一朝向像側且使成像光線通過之像側面32、42、72、52、62、92。
第一透鏡3具有正屈光率。第一透鏡3的物側面31為一凸面,具有一位於光軸I附近區域的凸面部311及一位於圓周附近區域的凸面部312。第一透鏡3的像側面32為一凸面,具有一位於光軸I附近區域的凸面部321及一位於圓周附近區域的凸面部322。在本第十實施例中,第一透鏡3的物側面31與像側面32皆為非球面。
第二透鏡4具有負屈光率。第二透鏡4的物側面41為一凹面,且具有一位於光軸I附近區域的凹面部413及一位於圓周附近區域的凹面部414。第二透鏡4的像側面42為一凹面,具有一在光軸I附近區域的凹面部421及一位於圓周附近區域的凹面部422。在本第十實施例中,第二透鏡4的物側面41與像側面42皆為非球面。
第五透鏡7具有負屈光率。第五透鏡7的物側面71為一凹面,且具有一位於光軸I附近區域的凹面部711及一位於圓周附近區域的凹面部712。第五透鏡7的像側面72具有一位於光軸I附近區域的凸面部721及一位於圓周附近區域的凹面部722。
第三透鏡5具有正屈光率。第三透鏡5的物側面51為一凹面,且具有一位於光軸I附近區域的凹面部511及一位於圓周附近區域的凹面部512。第三透鏡5的像側面52具有一位於光軸I附近區域的凹面部523及一位於圓周附近區域的凸面部522。在本第十實施例中,第三透鏡5的物側面51與像側面52皆為非球面。
第四透鏡6具有正屈光率。第四透鏡6的物側面61具有一位於光軸I附近區域的凸面部613及一位於圓周附近區域的凹面部612。第四透鏡6的像側面62為一凸面,且具有一位於光軸I附近區域的凸面部623及一位於圓周附近區域的凸面部622。在本第一實施例中,第四透鏡6的物側面61與像側面62皆為非球面。
第十實施例的其他詳細光學數據如圖44所示,且第十實施例的整體系統焦距(effective focal length, EFL)為8.688 mm,半視場角(half field of view, HFOV)為18.640∘,光圈值(F-number, Fno)為2.389,其系統長度為8.000 mm,像高為2.944 mm。其中,系統長度是指由第一透鏡3的物側面31到成像面100在光軸I上的距離。
此外,在第十實施例中,第一透鏡3、第二透鏡4、第五透鏡7、第三透鏡5及第四透鏡6的物側面31、41、71、51、61及像側面32、42、72、52、62共計十個面均是非球面,而這些非球面是依公式(1)定義,於此不再贅述。第一透鏡3的物側面31到第五透鏡7的像側面72在公式(1)中的各項非球面係數如圖45所示。其中,圖45中欄位編號31表示其為第一透鏡3的物側面31的非球面係數,其它欄位依此類推。
另外,第十實施例之光學鏡片組10中各重要參數間的關係如圖82以及圖83所示。 本第十實施例中提到的第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5以及第四透鏡6中的參數定義大致類似於本發明說明書段落0027段所提到的參數定義,其差異在於: T5為第五透鏡7在光軸I上的厚度,在本第十實施例中,T5在T2與T3之間; G25為第二透鏡3到第五透鏡7在光軸I上的距離; G53為第五透鏡7到第三透鏡3在光軸I上的距離; f5為第五透鏡7的焦距; n5為第五透鏡7的折射率; υ5為第五透鏡7的阿貝係數。
再配合參閱圖43A至圖43D,圖43A的圖式說明第十實施例的縱向球差(longitudinal spherical aberration),圖43B與圖43C的圖式則分別說明第十實施例在成像面100上有關弧矢(sagittal)方向的場曲(field curvature)像差及子午(tangential)方向的場曲像差,圖43D的圖式則說明第十實施例在成像面100上的畸變像差(distortion aberration)。本第十實施例的縱向球差圖示圖43A中,是在光瞳半徑(pupil radius)為1.8099 mm下測量出來的,每一種代表波長(代表波長例如是470奈米、555奈米、650奈米)所成的曲線皆很靠近並向中間靠近,說明每一種代表波長不同高度的離軸光線皆集中在成像點附近,由每一代表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±0.025mm範圍內,故本第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43B與圖43C的二個場曲圖示中,三種代表波長在整個視場範圍內的焦距變化量落在±0.035 mm內,說明本第十實施例的光學系統能有效消除場曲像差。而圖43D的畸變圖式則顯示本第十實施例的畸變像差維持在±0.6%的範圍內,說明本第十實施例的畸變像差已符合光學系統的成像品質要求,據此說明本第十實施例相較於現有光學鏡片組,在系統長度已縮短至8.000 mm左右的條件下,仍能提供較佳的成像品質,故本第十實施例能在維持良好光學性能之條件下,可以降低光圈值(即增大光圈)、縮短鏡頭長度以及擴大拍攝角度,以實現薄型化並增加視場角的產品設計。
圖46為本發明的第十一實施例的光學鏡片組的示意圖,而圖47A至圖47D為第十一實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。請先參照圖46,本發明第十一實施例的光學鏡片組10,其與第十實施例大致相似,僅各光學數據、非球面係數及這些透鏡3、4、7、5、6間的參數或多或少有些不同,以及第五透鏡7的像側面71為一凸面,且具有一位於光軸I附近區域的凸面部711及一位於圓周附近區域的凸面部714。第三透鏡5的像側面52為一凸面,具有一位於光軸I附近區域的凸面部521及一位於圓周附近區域的凸面部522。第四透鏡6具有負屈光率,第四透鏡6的物側面61為一凹面,且具有一位於光軸I附近區域的凹面部611及一位於圓周附近區域的凹面部612。第四透鏡6的像側面62具有一位於光軸I附近區域的凹面部621及一位於圓周附近區域的凸面部622。在此需注意的是,為了清楚地顯示圖面,圖46中省略部分與第十實施例相同的凹面部與凸面部的標號。
第十一實施例中的光學鏡片組10詳細的光學數據如圖48所示,且第十一實施例的整體系統焦距為8.643 mm,半視場角(HFOV)為18.844∘,光圈值(Fno)為2.378,系統長度為8.000 mm,像高則為2.944 mm。
如圖49所示,則為第十一實施例的第一透鏡3的物側面31到第五透鏡7的像側面72在公式(1)中的各項非球面係數。
另外,第十一實施例之光學鏡片組10中各重要參數間的關係如圖87以及圖88所示。
本第十一實施例的縱向球差圖示圖47A中,是在光瞳半徑(pupil radius)為1.8008 mm下測量出來的,不同高度的離軸光線的成像點偏差控制在±0.04 mm範圍內。在圖47B與圖47C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 mm內。而圖47D的畸變像差圖式則顯示本第十一實施例的畸變像差維持在±0.5%的範圍內。據此說明本第十一實施例相較於現有光學鏡片組,在系統長度已縮短至8.000 mm左右的條件下,仍能提供較佳的成像品質。
經由上述說明可得知,第十一實施例相較於第十實施例的優點在於:第十一實施例的光圈值比第十實施例的光圈值小,第十一實施例在子午方向上的場曲像差的範圍小於第十實施例在子午方向上的場曲像差的範圍,第十一實施例影像的畸變小於第十實施例影像的畸變。
圖50為本發明的第十二實施例的光學鏡片組的示意圖,而圖51A至圖51D為第十二實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。請先參照圖50,本發明第十二實施例的光學鏡片組10,其與第十實施例大致相似,僅各光學數據、非球面係數及這些透鏡3、4、7、5、6間的參數或多或少有些不同,以及第二透鏡4的物側面41為一凸面,且具有一位於光軸I附近區域的凸面部411及一位於圓周附近區域的凸面部412。第五透鏡7的物側面71具有一位於光軸I附近區域的凸面部711及一位於圓周附近區域的凹面部712。第五透鏡7的像側面72具有一位於光軸I附近區域的凹面部723及一位於圓周附近區域的凸面部724。第三透鏡5的像側面52為一凸面,且具有一位於光軸I附近區域的凸面部521及一位於圓周附近的凸面部522。第四透鏡具有負屈光率,第四透鏡6的物側面61為一凹面,且具有一位於光軸I附近區域的凹面部611及一位於圓周附近區域的凹面部612。在此需注意的是,為了清楚地顯示圖面,圖50中省略部分與第十實施例相同的凹面部與凸面部的標號。
第十二實施例中的光學鏡片組10詳細的光學數據如圖52所示,且第十二實施例的整體系統焦距為8.592mm,半視場角(HFOV)為18.894∘,光圈值(Fno)為2.374,系統長度為7.963 mm,像高則為2.374 mm。
如圖53所示,則為第十二實施例的第一透鏡3的物側面31到第五透鏡7的像側面72在公式(1)中的各項非球面係數。
另外,第十二實施例之光學鏡片組10中各重要參數間的關係如圖84以及圖85所示。
本第十二實施例的縱向球差圖示圖51A中,是在光瞳半徑(pupil radius)為1.7900 mm下測量出來的,不同高度的離軸光線的成像點偏差控制在±0.05 mm範圍內。在圖51B與圖51C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 mm內。而圖51D的畸變像差圖式則顯示本第十二實施例的畸變像差維持在±0.45%的範圍內。據此說明本第十二實施例相較於現有光學鏡片組,在系統長度已縮短至7.963 mm左右的條件下,仍能提供較佳的成像品質。
經由上述說明可得知,第十二實施例相較於第十實施例的優點在於:第十二實施例的系統長度小於第十實施例的系統長度,第十二實施例的光圈值小於第十實施例的光圈值,第十二實施例的半視場角大於第十實施例的半視場角,第十二實施例在弧矢方向上的場曲像差的範圍小於第十實施例在弧矢方向上的場曲像差的範圍,第十二實施例影像的畸變小於第十實施例影像的畸變,且第十二實施例比第十實施例易於製造,因此良率較高。
圖54為本發明的第十三實施例的光學鏡片組的示意圖,而圖55A至圖55D為第十三實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。請先參照圖54,本發明第十三實施例的光學鏡片組10,其與第十實施例大致相似,僅各光學數據、非球面係數及這些透鏡3、4、7、5、6間的參數或多或少有些不同,以及第五透鏡7的像側面72為一凸面,且具有一位於光軸I附近區域的凸面部721及一位於圓周附近區域的凸面部724。第三透鏡具有負屈光率。在此需注意的是,為了清楚地顯示圖面,圖54中省略部分與第一實施例相同的凹面部與凸面部的標號。
第十三實施例中的光學鏡片組10詳細的光學數據如圖56所示,且第十三實施例的整體系統焦距為8.788mm,半視場角(HFOV)為18.402∘,光圈值(Fno)為2.394,系統長度為8.000mm,像高則為2.944 mm。
如圖57所示,則為第十三實施例的第一透鏡3的物側面31到第五透鏡7的像側面72在公式(1)中的各項非球面係數。
另外,第十三實施例之光學鏡片組10中各重要參數間的關係如圖84以及圖85所示。
本第十三實施例的縱向球差圖示圖55A中,是在光瞳半徑(pupil radius)為1.8309 mm下測量出來的,不同高度的離軸光線的成像點偏差控制在±0.02mm範圍內。在圖55B與圖55C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±0.035 mm內。而圖55D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1.6%的範圍內。據此說明本第十一實施例相較於現有光學鏡片組,在系統長度已縮短至8.000 mm左右的條件下,仍能提供較佳的成像品質。
經由上述說明可得知,第十三實施例相較於第十實施例的優點在於:第十三實施例的縱向球差的範圍小於第十實施例縱向球差的範圍,第十三實施例在子午方向上的場曲像差的範圍小於第十實施例在子午方向上的場曲像差的範圍,第十三實施例的影像的畸變小於第十實施例的影像的畸變,且第十三實施例比第十實施例易於製造,因此良率較高。
圖58為本發明的第十四實施例的光學鏡片組的示意圖,而圖59A至圖59D為第十四實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。請先參照圖58,本發明第十四實施例的光學鏡片組10,其與第十實施例大致相似,僅各光學數據、非球面係數及這些透鏡3、4、7、5、6間的參數或多或少有些不同,以及第五透鏡7的像側面72為一凸面,且具有一位於光軸I附近區域的凸面部721及一位於圓周附近區域的凸面部724。第三透鏡5的物側面51具有一位於光軸I附近區域的凸面部513及一位於圓周附近區域的凹面部512。第四透鏡6具有負屈光率。第四透鏡6的物側面61為一凹面,具有一位於光軸I附近區域的凹面部611及一位於圓周附近區域的凹面部612。第四透鏡6的像側面62具有一位於光軸I附近區域的凹面部621及一位於圓周附近區域的凸面部622。在此需注意的是,為了清楚地顯示圖面,圖58中省略部分與第十實施例相同的凹面部與凸面部的標號。
第十四實施例中的光學鏡片組10詳細的光學數據如圖60所示,且第十四實施例的整體系統焦距為8.677mm,半視場角(HFOV)為18.723∘,光圈值(Fno)為2.386,系統長度為8.000mm,像高則為2.944 mm。
如圖61所示,則為第十四實施例的第一透鏡3的物側面31到第五透鏡7的像側面72在公式(1)中的各項非球面係數。
另外,第十四實施例之光學鏡片組10中各重要參數間的關係如圖84以及圖85所示。
本第十四實施例的縱向球差圖示圖59A中,是在光瞳半徑(pupil radius)為1.8076 mm下測量出來的,不同高度的離軸光線的成像點偏差控制在±0.019mm範圍內。在圖59B與圖59C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±0.06 mm內。而圖59D的畸變像差圖式則顯示本第十四實施例的畸變像差維持在±0.6%的範圍內。據此說明本第十四實施例相較於現有光學鏡片組,在系統長度已縮短至8.000mm左右的條件下,仍能提供較佳的成像品質。
經由上述說明可得知,第十四實施例相較於第十實施例的優點在於:第十四實施例的光圈值小於第十實施例的光圈值,第十四實施例的半視場角大於第十實施例的半視場角,第十四實施例在縱向球差的範圍小於第十實施例在縱向球差的範圍,且第十四實施例比第十實施例易於製造,因此良率較高。
圖62為本發明的第十五實施例的光學鏡片組的示意圖,而圖63A至圖63D為第十五實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。請先參照圖62,本發明第十五實施例的光學鏡片組10,其與第十實施例大致相似,僅各光學數據、非球面係數及這些透鏡3、4、7、5、6間的參數或多或少有些不同,以及第五透鏡7的物側面71具有一位於光軸I附近區域的凸面部713及一位於圓周附近區域的凹面部712。第五透鏡7的像側面72為一凹面,且具有一位於光軸I附近區域的凹面部723及一位於圓周附近區域的凹面部722。第三透鏡5的像側面52為一凸面,且具有一位於光軸I附近區域的凸面部521及一位於圓周附近區域的凸面部522。第四透鏡6具有負屈光率。第四透鏡6的物側面61為一凹面,且具有一位於光軸I附近區域的凹面部611及一位於圓周附近區域的凹面部612。在此需注意的是,為了清楚地顯示圖面,圖62中省略部分與第十實施例相同的凹面部與凸面部的標號。
第十五實施例中的光學鏡片組10詳細的光學數據如圖64所示,且第十五實施例的整體系統焦距為8.650mm,半視場角(HFOV)為18.738∘,光圈值(Fno)為2.379,系統長度為8.000 mm,像高則為2.944 mm。
如圖65所示,則為第十五實施例的第一透鏡3的物側面31到第五透鏡7的像側面72在公式(1)中的各項非球面係數。
另外,第十五實施例之光學鏡片組10中各重要參數間的關係如圖84以及圖85所示。
本第十五實施例的縱向球差圖示圖63A中,是在光瞳半徑(pupil radius)為1.8021 mm下測量出來的,不同高度的離軸光線的成像點偏差控制在±0.025 mm範圍內。在圖63B與圖63C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±0.03 mm內。而圖63D的畸變像差圖式則顯示本第十五實施例的畸變像差維持在±0.9%的範圍內。據此說明本第十五實施例相較於現有光學鏡片組,在系統長度已縮短至8.000 mm左右的條件下,仍能提供較佳的成像品質。
經由上述說明可得知,第十五實施例相較於第十實施例的優點在於:第十五實施例的光圈值小於第十實施例的光圈值,第十五實施例的半視場角大於第十實施例的半視場角,第十五實施例在子午方向上的場曲像差的範圍小於第十實施例在子午方向上場曲像差的範圍,且第十五實施例比第十實施例易於製造,因此良率較高。
圖66為本發明的第十六實施例的光學鏡片組的示意圖,而圖67A至圖67D為第十六實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。請先參照圖66,本發明第十六實施例的光學鏡片組10,其與第十實施例大致相似,僅各光學數據、非球面係數及這些透鏡3、4、7、5、6間的參數或多或少有些不同,以及第五透鏡7具有正屈光率。第五透鏡7的像側面72為一凸面,且具有一位於光軸I附近區域的凸面部721及一位於圓周附近區域的凸面部724。第三透鏡5具有負屈光率。在此需注意的是,為了清楚地顯示圖面,圖66中省略部分與第十實施例相同的凹面部與凸面部的標號。
第十六實施例中的光學鏡片組10詳細的光學數據如圖68所示,且第十六實施例的整體系統焦距為8.609mm,半視場角(HFOV)為18.810∘,光圈值(Fno)為2.390,系統長度為7.927mm,像高則為2.944 mm。
如圖69所示,則為第十六實施例的第一透鏡3的物側面31到第五透鏡7的像側面72在公式(1)中的各項非球面係數。
另外,第十六實施例之光學鏡片組10中各重要參數間的關係如圖84以及圖85所示。
本第十六實施例的縱向球差圖示圖67A中,是在光瞳半徑(pupil radius)為1.7936 mm下測量出來的,不同高度的離軸光線的成像點偏差控制在±0.025 mm範圍內。在圖67B與圖67C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±0.035mm內。而圖67D的畸變像差圖式則顯示本第十六實施例的畸變像差維持在±0.82%的範圍內。據此說明本第十六實施例相較於現有光學鏡片組,在系統長度已縮短至7.927 mm左右的條件下,仍能提供較佳的成像品質。
經由上述說明可得知,第十六實施例相較於第十實施例的優點在於:第十六實施例的系統長度小於第十實施例的系統長度,第十六實施例的半視場角大於第十實施例的半視場角,且第十六實施例比第十實施例易於製造,因此良率較高。
圖70為本發明的第十七實施例的光學鏡片組的示意圖,而圖71A至圖71D為第十七實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。請先參照圖70,本發明第十七實施例的光學鏡片組10,其與第十實施例大致相似,僅各光學數據、非球面係數及這些透鏡3、4、7、5、6間的參數或多或少有些不同,以及第二透鏡4的物側面41具有一位於光軸I附近區域的凹面部413及一位於圓周附近區域的凸面部412。第五透鏡7的像側面72具有一位於光軸I附近區域的凹面部723及一位於圓周附近區域的凸面部724。第三透鏡5的像側面52為一凸面,且具有一位於光軸I附近區域的凸面部521及一位於圓周附近區域的凸面部522。第四透鏡6具有負屈光率。第四透鏡6的物側面61為一凹面,且具有一位於光軸I附近區域的凹面部611及一位於圓周附近區域的凹面部612。在此需注意的是,為了清楚地顯示圖面,圖70中省略部分與第十實施例相同的凹面部與凸面部的標號。
第十七實施例中的光學鏡片組10詳細的光學數據如圖72所示,且第十七實施例的整體系統焦距為8.652mm,半視場角(HFOV)為18.797∘,光圈值(Fno)為2.379,系統長度為8.000 mm,像高則為2.944 mm。
如圖73所示,則為第十七實施例的第一透鏡3的物側面31到第五透鏡7的像側面72在公式(1)中的各項非球面係數。
另外,第十七實施例之光學鏡片組10中各重要參數間的關係如圖84以及圖85所示。
本第十七實施例的縱向球差圖示圖71A中,是在光瞳半徑(pupil radius)為1.8024 mm下測量出來的,不同高度的離軸光線的成像點偏差控制在±0.0225 mm範圍內。在圖71B與圖71C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 mm內。而圖71D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±0.4%的範圍內。據此說明本第十七實施例相較於現有光學鏡片組,在系統長度已縮短至8.000 mm左右的條件下,仍能提供較佳的成像品質。
經由上述說明可得知,第十七實施例相較於第十實施例的優點在於:第十七實施例的光圈值小於第十實施例的光圈值,第十七實施例的半視場角大於第十實施例的半視場角,第十七實施例影像的畸變小於第十實施例影像的畸變,且第十七實施例比第十實施例易於製造,因此良率較高。
圖74為本發明的第十八實施例的光學鏡片組的示意圖,而圖75A至圖75D為第十八實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。請先參照圖74,本發明第十八實施例的光學鏡片組10,其與第十實施例大致相似,僅各光學數據、非球面係數及這些透鏡3、4、7、5、6間的參數或多或少有些不同,以及第三透鏡5的像側面52為一凸面,且具有一位於光軸I附近區域的凸面部521及一位於圓周附近區域的凸面部522。第四透鏡6具有負屈光率。第四透鏡6的物側面61為一凹面,且具有一位於光軸I附近區域的凹面部611及一位於圓周附近區域的凹面部612。第四透鏡6的像側面62具有一位於光軸I附近區域的凹面部621及一位於圓周附近區域的凸面部622。在此需注意的是,為了清楚地顯示圖面,圖74中省略部分與第十實施例相同的凹面部與凸面部的標號。
第十八實施例中的光學鏡片組10詳細的光學數據如圖76所示,且第十八實施例的整體系統焦距為3.044mm,半視場角(HFOV)為18.192∘,光圈值(Fno)為2.392,系統長度為2.800mm,像高則為1.000 mm。
如圖77所示,則為第十八實施例的第一透鏡3的物側面31到第五透鏡7的像側面72在公式(1)中的各項非球面係數。
另外,第十八實施例之光學鏡片組10中各重要參數間的關係如圖84以及圖85所示。
本第十八實施例的縱向球差圖示圖75A中,是在光瞳半徑(pupil radius)為0.6343 mm下測量出來的,不同高度的離軸光線的成像點偏差控制在±14 µm範圍內。在圖75B與圖75C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±0.035 mm內。而圖75D的畸變像差圖式則顯示本第十八實施例的畸變像差維持在±0.38%的範圍內。據此說明本第十八實施例相較於現有光學鏡片組,在系統長度已縮短至2.800 mm左右的條件下,仍能提供較佳的成像品質。
經由上述說明可得知,第十八實施例相較於第十實施例的優點在於:第十八實施例的系統長度小於第十實施例的系統長度,第十八實施例的縱向球差的範圍小於第十實施例的縱向球差的範圍,第十八實施例在弧矢方向上的場曲像差的範圍小於第十實施例在弧矢方向上的場曲像差的範圍,第十八實施例在子午方向上的場曲像差的範圍小於第十實施例在子午方向上的場曲像差的範圍,第十八實施例影像的畸變小於第十實施例影像的畸變。
圖78為本發明的第十九實施例的光學鏡片組的示意圖,而圖79A至圖79D為第十九實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。請先參照圖78,本發明第十九實施例的光學鏡片組10,其與第十實施例大致相似,僅各光學數據、非球面係數及這些透鏡3、4、7、5、6間的參數或多或少有些不同,以及第五透鏡7具有正屈光率。第五透鏡7的像側面72為一凸面,且具有一位於光軸I附近區域的凸面部721及一位於圓周附近區域的凸面部724。第三透鏡5具有負屈光率。第四透鏡6的像側面62具有一位於光軸I附近區域的凹面部621及一圓周附近區域的凸面部623。在此需注意的是,為了清楚地顯示圖面,圖78中省略部分與第十實施例相同的凹面部與凸面部的標號。
第十九實施例中的光學鏡片組10詳細的光學數據如圖80所示,且第十九實施例的整體系統焦距為6.828 mm,半視場角(HFOV)為23.288∘,光圈值(Fno)為2.387,系統長度為6.294 mm,像高則為2.944 mm。
如圖81所示,則為第十九實施例的第一透鏡3的物側面31到第五透鏡7的像側面72在公式(1)中的各項非球面係數。
另外,第十九實施例之光學鏡片組10中各重要參數間的關係如圖84以及圖85所示。
本第十九實施例的縱向球差圖示圖79A中,是在光瞳半徑(pupil radius)為1.4225 mm下測量出來的,不同高度的離軸光線的成像點偏差控制在±0.0225範圍內。在圖79B與圖79C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±0.035 mm內。而圖79D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±0.85%的範圍內。據此說明本第十九實施例相較於現有光學鏡片組,在系統長度已縮短至6.294 mm左右的條件下,仍能提供較佳的成像品質。
經由上述說明可得知,第十九實施例相較於第十實施例的優點在於:第十九實施例的系統長度小於第十實施例的系統長度,第十九實施例的光圈值小於第十實施例的光圈值,第十九實施例的半視場角大於第十實施例的半視場角,第十九實施例在弧矢方向上的場曲像差的範圍小於第十實施例在弧矢方向上的場曲像差的範圍,第十九實施例在子午方向上的場曲像差的範圍小於第十實施例在子午方向的場曲像差的範圍,且第十九實施例比第十實施例易於製造,因此良率較高。
再配合參閱圖82、圖83、圖83、圖84,為上述十九個實施例的各項光學參數的表格圖,當本發明的實施例的光學鏡片組10中的各項光學參數間的關係式符合下列條件式的至少其中之一時,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:
一、為了達成縮短透鏡系統長度,本發明的實施例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,故在滿足以下條件式的數值限定之下,光學鏡片組能達到較佳的配置:
二、當光學鏡片組滿足條件式(TTL×Fno)/EFL≦2.2時,有助於增加入光孔徑的同時而不增加光學鏡片組的長度,易於大光圈望遠光學鏡片組的設計。較佳地為0.8≦(TTL×Fno)/EFL≦2.2。
三、當光學鏡片組滿足條件式2.8mm≦TTL≦8mm時,可使得光學鏡片組不至過長,增加光學鏡片組長度,也不至過短使像高過小降低攝像尺寸。
四、當光學鏡片組滿足條件式HFOV≦25°或者是2.5≦EFL/ALT≦4.75有利於增加光學鏡片組對於遠方物體的攝像能力。
五、當光學鏡片組滿足條件式7.3≦EFL/T4時,藉著限制焦距與第四透鏡6厚度的關係,使得T4不至過小或過大,不致於增加製造上之困難度以微調各種像差,較佳地為8.4≦EFL/T3≦26。
六、當光學鏡片組滿足條件式6.9≦EFL/T3時,藉著限制焦距與第三透鏡5厚度的關係,使得T3不至過小或過大,有利於降低彗差和像面彎曲,較佳地為8.4≦EFL/T3≦40。
七、當光學鏡片組滿足條件式EFL/T2≦39時,藉著限制焦距與第二透鏡4厚度的關係,使得T2不至過小或過大,有利於修正第一透鏡3產生的像差,較佳地為7.6≦EFL/T2≦39。
八、當光學鏡片組滿足條件式EFL/G2≦7.1與EFL/G2≦4.6時,藉著限制焦距與透鏡距離的關係,使得增加透鏡距離以提高望遠攝像能力的同時不至影響成像品質。上述兩者條件式較佳地分別為1.7≦EFL/G2≦7.1、1.7≦EFL/G2≦4.6。
此外,本發明實施例的光學鏡片組更可以符合以下條件式,其中: 2≦AAG/T1≦5.1; 1.7≦G23/T4,較佳為1.7≦G23/T4≦14; 2.4≦AAG/T4,較佳為2.4≦AAG/T4≦14; 0.8≦G23/T1,較佳為0.8≦G23/T1≦5.1; 10.5≦AAG/G12,較佳為10.5≦AAG/G12≦550; 7.5≦G23/G12,較佳為7.5≦G23/G12≦548; 2.6≦G23/T3,較佳為2.6≦G23/T3≦20; (T3+BFL)/T1≦2.2,較佳為0.95≦(T3+BFL)/T1≦2.2; 1.1≦G23/BFL,較佳為1.1≦G23/BFL≦4.5; AAG/T2≦19.5,較佳為2.4≦AAG/T2≦19.5; ALT/G23≦1.8,較佳為0.35≦ALT/G23≦1.8; G23/T2≦19.5,較佳為1.6≦G23/T2≦19.5; ALT/T1≦3.2,較佳為1.8≦ALT/T1≦3.2 其中,上述條件式的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光學鏡片組整體之薄型化,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。
並且,更可搭配以下條件式以進行本發明的實施例的光學鏡片組設計: 1.1≦T3/G12≦28.1; 0.9≦T2/G12≦28.2; 4.0≦T1/G12≦109; 25.3≦EFL/G12≦967.2; 5.3≦EFL/T1≦9.0; 0.9≦T1/T3≦6.1; 0.7≦T1/T4≦3.7; 0.25≦T3/T2≦5.3; 0.25≦T4/T3≦5.4; 0.2≦G34/G12≦28.5; 1.0≦G23/G34≦464; 1.0≦AAG/G23≦2.0; 2.0≦AAG/G34≦466; 3≦ALT/T2≦14; 2.4≦ALT/T3≦16、 2.1≦ALT/T4≦9.1; 0.7≦T1/G34≦92; 0.04≦G34/T2≦5.2; 0.04≦G34/T3≦4.3; 2.3≦T4/G12≦40; 0.03≦G34/T4≦1.8; 1.8≦ALT/G34≦174; 5.4≦EFL/G34≦820; 0.7≦BFL/T1≦1.8; 1.4≦BFL/T2≦8.6 ; 1.1≦BFL/T3≦6.3; 0.8≦BFL/T4≦5.2; 3.4≦BFL/G1≦122; 0.95≦BFL/G34≦103; 1.1≦EFL/TL≦1.65; 其中,另可選擇實施例參數之任意組合關係增加光學鏡片組限制,以利於本發明相同架構的光學鏡片組設計。
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鏡片組長度縮短、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。
前述所列之示例性限定關係式,亦可任意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。在實施本發明時,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,舉例來說,第一透鏡的物側面上可選擇性地額外形成有一位於光軸附近區域的凸面部或具有一正屈光率。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。
綜上所述,本發明的實施例的光學鏡片組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、場曲像差、畸變像差皆符合使用規範。另外,650奈米、555奈米、470奈米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,650奈米、555奈米、470奈米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的實施例具備良好光學性能。本發明的實施例的光學鏡片組10可作為大光圈望遠光學鏡片組的設計或者是可以增加光學鏡片組對於遠方物體的攝像能力,且由上述說明可知其具有良好的成像品質。
二、第一透鏡3的物側面31的圓周附近區域為凸面部312,有利於光線聚焦。
三、第二透鏡4具有負屈光率,易於修正第一透鏡3產生主要的像差。
四、第三透鏡5的物側面51的圓周附近區域為凹面部512,與第四透鏡6的像側面62圓周附近區域為凸面部622有利於修正前二鏡片產生主要的像差。
五、光圈2的位置設置在第一透鏡3之前或第一透鏡3與第二透鏡4之間搭配其他透鏡,有助於增加可用光圈並降低光圈值,其中以設置在第一透鏡3之前收光效果較好。
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。
10‧‧‧光學鏡片組
100‧‧‧成像面
2‧‧‧光圈
3‧‧‧第一透鏡
31、41、51、61、71、91‧‧‧物側面
311、312、321、322、411、412、513、521、522、613、614、622、623、713、714、721、724‧‧‧凸面部
323、324、413、414、421、422、511、512、523、611、612、621、711、712、722、723‧‧‧凹面部
32、42、52、62、72、92‧‧‧像側面
4‧‧‧第二透鏡
5‧‧‧第三透鏡
6‧‧‧第四透鏡
7‧‧‧第五透鏡
9‧‧‧濾光片
I‧‧‧光軸
100‧‧‧成像面
2‧‧‧光圈
3‧‧‧第一透鏡
31、41、51、61、71、91‧‧‧物側面
311、312、321、322、411、412、513、521、522、613、614、622、623、713、714、721、724‧‧‧凸面部
323、324、413、414、421、422、511、512、523、611、612、621、711、712、722、723‧‧‧凹面部
32、42、52、62、72、92‧‧‧像側面
4‧‧‧第二透鏡
5‧‧‧第三透鏡
6‧‧‧第四透鏡
7‧‧‧第五透鏡
9‧‧‧濾光片
I‧‧‧光軸
圖1是一示意圖,說明一透鏡的面型結構。 圖2是一示意圖,說明一透鏡的面型凹凸結構及光線焦點。 圖3是一示意圖,說明一範例一的透鏡的面型結構。 圖4是一示意圖,說明一範例二的透鏡的面型結構。 圖5是一示意圖,說明一範例三的透鏡的面型結構。 圖6為本發明之第一實施例之光學鏡片組的示意圖。 圖7A至圖7D為第一實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。 圖8示出本發明之第一實施例之光學鏡片組的詳細光學數據。 圖9示出本發明之第一實施例之光學鏡片組的非球面參數。 圖10為本發明的第二實施例的光學鏡片組的示意圖。 圖11A至圖11D為第二實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。 圖12示出本發明之第二實施例之光學鏡片組的詳細光學數據。 圖13示出本發明之第二實施例之光學鏡片組的非球面參數。 圖14為本發明的第三實施例的光學鏡片組的示意圖。 圖15A至圖15D為第三實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。 圖16示出本發明之第三實施例之光學鏡片組的詳細光學數據。 圖17示出本發明之第三實施例之光學鏡片組的非球面參數。 圖18為本發明的第四實施例的光學鏡片組的示意圖。 圖19A至圖19D為第四實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。 圖20示出本發明之第四實施例之光學鏡片組的詳細光學數據。 圖21示出本發明之第四實施例之光學鏡片組的非球面參數。 圖22為本發明的第五實施例的光學鏡片組的示意圖。 圖23A至圖23D為第五實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。 圖24示出本發明之第五實施例之光學鏡片組的詳細光學數據。 圖25示出本發明之第五實施例之光學鏡片組的非球面參數。 圖26為本發明的第六實施例的光學鏡片組的示意圖。 圖27A至圖27D為第六實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。 圖28示出本發明之第六實施例之光學鏡片組的詳細光學數據。 圖29示出本發明之第六實施例之光學鏡片組的非球面參數。 圖30為本發明的第七實施例的光學鏡片組的示意圖。 圖31A至圖31D為第七實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。 圖32示出本發明之第七實施例之光學鏡片組的詳細光學數據。 圖33示出本發明之第七實施例之光學鏡片組的非球面參數。 圖34為本發明的第八實施例的光學鏡片組的示意圖。 圖35A至圖35D為第八實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。 圖36示出本發明之第八實施例之光學鏡片組的詳細光學數據。 圖37示出本發明之第八實施例之光學鏡片組的非球面參數。 圖38為本發明的第九實施例的光學鏡片組的示意圖。 圖39A至圖39D為第九實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。 圖40示出本發明之第九實施例之光學鏡片組的詳細光學數據。 圖41示出本發明之第九實施例之光學鏡片組的非球面參數。 圖42為本發明的第十實施例的光學鏡片組的示意圖。 圖43A至圖43D為第十實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。 圖44示出本發明之第十實施例之光學鏡片組的詳細光學數據。 圖45示出本發明之第十實施例之光學鏡片組的非球面參數。 圖46為本發明的第十一實施例的光學鏡片組的示意圖。 圖47A至圖47D為第十一實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。 圖48示出本發明之第十一實施例之光學鏡片組的詳細光學數據。 圖49示出本發明之第十一實施例之光學鏡片組的非球面參數。 圖50為本發明的第十二實施例的光學鏡片組的示意圖。 圖51A至圖51D為第十二實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。 圖52示出本發明之第十二實施例之光學鏡片組的詳細光學數據。 圖53示出本發明之第十二實施例之光學鏡片組的非球面參數。 圖54為本發明的第十三實施例的光學鏡片組的示意圖。 圖55A至圖55D為第十三實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。 圖56示出本發明之第十三實施例之光學鏡片組的詳細光學數據。 圖57示出本發明之第十三實施例之光學鏡片組的非球面參數。 圖58為本發明的第十四實施例的光學鏡片組的示意圖。 圖59A至圖59D為第十四實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。 圖60示出本發明之第十四實施例之光學鏡片組的詳細光學數據。 圖61示出本發明之第十四實施例之光學鏡片組的非球面參數。 圖62為本發明的第十五實施例的光學鏡片組的示意圖。 圖63A至圖63D為第十五實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。 圖64示出本發明之第十五實施例之光學鏡片組的詳細光學數據。 圖65示出本發明之第十五實施例之光學鏡片組的非球面參數。 圖66為本發明的第十六實施例的光學鏡片組的示意圖。 圖67A至圖67D為第十六實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。 圖68示出本發明之第十六實施例之光學鏡片組的詳細光學數據。 圖69示出本發明之第十六實施例之光學鏡片組的非球面參數。 圖70為本發明的第十七實施例的光學鏡片組的示意圖。 圖71A至圖71D為第十七實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。 圖72示出本發明之第十七實施例之光學鏡片組的詳細光學數據。 圖73示出本發明之第十七實施例之光學鏡片組的非球面參數。 圖74為本發明的第十八實施例的光學鏡片組的示意圖。 圖75A至圖75D為第十八實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。 圖76示出本發明之第十八實施例之光學鏡片組的詳細光學數據。 圖77示出本發明之第十八實施例之光學鏡片組的非球面參數。 圖78為本發明的第十九實施例的光學鏡片組的示意圖。 圖79A至圖79D為第十九實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。 圖80示出本發明之第十九實施例之光學鏡片組的詳細光學數據。 圖81示出本發明之第十九實施例之光學鏡片組的非球面參數。 圖82以及圖83示出本發明之第一至第十實施例之光學鏡片組的各重要參數及其關係式的數值。 圖84以及圖85示出本發明之第十一至第十九實施例之光學鏡片組的各重要參數及其關係式的數值。
10‧‧‧光學鏡片組
100‧‧‧成像面
2‧‧‧光圈
3‧‧‧第一透鏡
31、41、51、61、91‧‧‧物側面
311、312、321、322、411、412、521、522、622‧‧‧凸面部
421、422、511、512、611、612、621‧‧‧凹面部
32、42、52、62、92‧‧‧像側面
4‧‧‧第二透鏡
5‧‧‧第三透鏡
6‧‧‧第四透鏡
9‧‧‧濾光片
I‧‧‧光軸
Claims (20)
- 一種光學鏡片組,從物側至像側沿一光軸依序包括一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡及一第四透鏡,且該第一透鏡至該第四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; 該第一透鏡的該物側面具有一位於圓周附近區域的凸面部; 該第二透鏡具有負屈光率; 該第三透鏡的該物側面具有一位於圓周附近區域的凹面部; 該第四透鏡的該像側面具有一位於圓周附近區域的凸面部; 其中,該光學鏡片組符合: (TTL×Fno)/EFL≦2.2; 2.8mm≦TTL≦8mm;以及 HFOV≦25∘, 其中,TTL為該第一透鏡的該物側面到位於該像側的一成像面在該光軸上的距離,Fno為該光學鏡片組的光圈值,EFL為該光學鏡片組的系統焦距,且HFOV為該光學鏡片組的半視場角。
- 如申請專利範圍第1項所述的光學鏡片組,其中該光學鏡片組更符合:7.3≦EFL/T4,其中T4為該第四透鏡在該光軸上的厚度。
- 如申請專利範圍第1項所述的光學鏡片組,其中該光學鏡片組更符合:1.7≦G23/T4,其中G23為該第二透鏡到該第三透鏡在該光軸上的距離,且T4為該第四透鏡在該光軸上的厚度。
- 如申請專利範圍第1項所述的光學鏡片組,其中該光學鏡片組更符合:2.4≦AAG/T4,其中AAG為該第一透鏡到該第二透鏡在該光軸上的距離、該第二透鏡到該第三透鏡在該光軸上的距離與該第三透鏡到該第四透鏡在該光軸上的距離之總和,且T4為該第四透鏡在該光軸上的厚度。
- 如申請專利範圍第1項所述的光學鏡片組,其中該光學鏡片組更符合:0.8≦G23/T1,其中G23為該第二透鏡到該第三透鏡在該光軸上的距離,且T1為該第一透鏡在該光軸上的厚度。
- 如申請專利範圍第1項所述的光學鏡片組,其中該光學鏡片組更符合:EFL/G23≦7.1,其中G23為該第二透鏡到該第三透鏡在該光軸上的距離。
- 如申請專利範圍第1項所述的光學鏡片組,其中該光學鏡片組更符合:6.9≦EFL/T3,其中T3為該第三透鏡在該光軸上的厚度。
- 如申請專利範圍第1項所述的光學鏡片組,其中該光學鏡片組更符合:EFL/AAG≦4.6,其中AAG為該第一透鏡到該第二透鏡在該光軸上的距離、該第二透鏡到該第三透鏡在該光軸上的距離與該第三透鏡到該第四透鏡在該光軸上的距離之總和。
- 如申請專利範圍第1項所述的光學鏡片組,其中該光學鏡片組更符合:10.5≦AAG/G12,其中AAG為該第一透鏡到該第二透鏡在該光軸上的距離、該第二透鏡到該第三透鏡在該光軸上的距離與該第三透鏡到該第四透鏡在該光軸上的距離之總和,且G12為該第一透鏡到該第二透鏡在該光軸上的距離。
- 如申請專利範圍第1項所述的光學鏡片組,其中該光學鏡片組更符合:7.5≦G23/G12,其中G23為該第二透鏡到該第三透鏡在該光軸上的距離,且G12為該第一透鏡到該第二透鏡在該光軸上的距離。
- 一種光學鏡片組,從物側至像側沿一光軸依序包括一第一透鏡、一第二透鏡及一第三透鏡,且該第一透鏡至該第三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; 該第一透鏡的該物側面具有一位於圓周附近區域的凸面部; 該第二透鏡具有負屈光率; 該第三透鏡的該物側面具有一位於圓周附近區域的凹面部; 該第四透鏡的該像側面具有一位於圓周附近區域的凸面部; 其中,該光學鏡片組符合: (TTL×Fno)/EFL≦2.2; 2.8mm≦TTL≦8mm;以及 2.5≦EFL/ALT≦4.75, 其中,TTL為該第一透鏡的該物側面到位於該像側的一成像面在該光軸上的距離,Fno為該光學鏡片組的光圈值,EFL為該光學鏡片組的系統焦距,且ALT為該第一透鏡、該第二透鏡、該第三透鏡及該第四透鏡在該光軸上的厚度總和。
- 如申請專利範圍第11項所述的光學鏡片組,其中該光學鏡片組更符合:2.6≦G23/T3,其中G23為該第二透鏡到該第三透鏡在光軸上的距離,且T3為該第三透鏡在該光軸上的厚度。
- 如申請專利範圍第11項所述的光學鏡片組,其中該光學鏡片組更符合:2≦AAG/T1≦5.1,其中AAG為該第一透鏡到該第二透鏡在該光軸上的距離、該第二透鏡到該第三透鏡在該光軸上的距離與該第三透鏡到該第四透鏡在該光軸上的距離之總和,且T1為為該第一透鏡在該光軸上的厚度。
- 如申請專利範圍第11項所述的光學鏡片組,其中該光學鏡片組更符合:(T3+BFL)/T1≦2.2,其中T3為該第三透鏡在該光軸上的厚度,BFL為該第四透鏡的該像側面到該成像面在該光軸上的距離,且T1為該第一透鏡在該光軸上的厚度。
- 如申請專利範圍第11項所述的光學鏡片組,其中該光學鏡片組更符合:EFL/T2≦39,其中T2為該第二透鏡在該光軸上的厚度。
- 如申請專利範圍第11項所述的光學鏡片組,其中該光學鏡片組更符合:1.1≦G23/BFL,其中G23為該第二透鏡到該第三透鏡在該光軸上的距離,且BFL為該第四透鏡的該像側面到該成像面在該光軸上的距離。
- 如申請專利範圍第11項所述的光學鏡片組,其中該光學鏡片組更符合:AAG/T2≦19.5,其中AAG為該第一透鏡到該第二透鏡在該光軸上的距離、該第二透鏡到該第三透鏡在該光軸上的距離與該第三透鏡到該第四透鏡在該光軸上的距離之總和,且T2為該第二透鏡在該光軸上的厚度。
- 如申請專利範圍第11項所述的光學鏡片組,其中該光學鏡片組更符合:ALT/G23≦1.8,其中ALT為該第一透鏡、該第二透鏡、該第三透鏡及該第四透鏡在該光軸上的厚度總和,且G23為該第二透鏡到該第三透鏡在該光軸上的距離。
- 如申請專利範圍第11項所述的光學鏡片組,其中該光學鏡片組更符合:G23/T2≦19.5,其中G23為該第二透鏡到該第三透鏡在該光軸上的距離,且T2為該第二透鏡在該光軸上的厚度。
- 如申請專利範圍第11項所述的光學鏡片組,其中該光學鏡片組更符合:ALT/T1≦3.2,其中T1為該第一透鏡在該光軸上的厚度。
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