TWI609194B

TWI609194B - 成像鏡頭

Info

Publication number: TWI609194B
Application number: TW103138523A
Authority: TW
Inventors: 陳伍豐; 許德倫; 邢正宏
Original assignee: 鴻海精密工業股份有限公司
Priority date: 2014-11-06
Filing date: 2014-11-06
Publication date: 2017-12-21
Also published as: TW201617670A

Description

成像鏡頭

本發明涉及一種光學鏡頭領域，尤其涉及一種成像鏡頭。

先前智慧型手機一般包括成像鏡頭，且消費者對成像鏡頭的要求逐漸提升，不僅希望成像鏡頭具有高畫素，同時也希望成像鏡頭輕薄化，滿足低高度的要求。所述低高度是指從鏡頭的第一面到成像面的距離(即成像系統的總長)要短。但是現在的成像鏡頭不能同時滿足上述兩種要求。

有鑒於此，有必要提供一種成像鏡頭，同時滿足高畫素、低高度等條件。

一種成像鏡頭，沿其光軸方向從物端到像端依序包括：一個具有正屈光度的第一透鏡、一個具有負屈光度的第二透鏡、一個具有正屈光度的第三透鏡、一個具有正屈光度的第四透鏡、一個具有負屈光度的第五透鏡及一成像面；所述第一透鏡包括一個第一物端表面及一個第一像端表面；所述第二透鏡包括一個第二物端表面及一個第二像端表面；所述第三透鏡包括一個第三物端表面及一個第三像端表面；所述第四透鏡包括一個第四物端表面及一個第四像端表面；所述第五透鏡包括一個第五物端表面及第五像端表面；所述成像鏡頭滿足以下條件式：R1F>0，R1R<0，R2F>R2R>0，R3F>0，R3R<0，R4F<0，R4R<0，R5F<0，R5R>0，其中，R1F為第一透鏡的第一物端表面的曲率半徑；R1R為第一透鏡的第一像端表面的曲率半徑；R2F為第二透鏡的第二物端表面的曲率半徑；R2R為第二透鏡的第二像端表面的曲率半徑；R3F為第三透鏡的第三物端表面的曲率半徑；R3R為第三透鏡的第三像端表面的曲率半徑；R4F為第四透鏡的第四物端表面的曲率半徑；R4R為第四透鏡的第四像端表面的曲率半徑； R5F為第五透鏡的第五物端表面的曲率半徑；R5R為第五透鏡的第五像端表面的曲率半徑。

滿足上述條件的成像鏡頭，同時具有高畫素、低高度等特點。

100‧‧‧成像鏡頭

101‧‧‧光圈

10‧‧‧第一透鏡

S11‧‧‧第一物端表面

S12‧‧‧第一像端表面

20‧‧‧第二透鏡

S21‧‧‧第二物端表面

S22‧‧‧第二像端表面

30‧‧‧第三透鏡

S31‧‧‧第三物端表面

S32‧‧‧第三像端表面

40‧‧‧第四透鏡

S41‧‧‧第四物端表面

S42‧‧‧第四像端表面

50‧‧‧第五透鏡

S51‧‧‧第五物端表面

S52‧‧‧第五像端表面

60‧‧‧紅外線濾光片

61‧‧‧成像面

圖1係本發明較佳實施方式的成像鏡頭的結構示意圖。

圖2係本發明實施方式的成像鏡頭的色差圖。

圖3係本發明實施方式的成像鏡頭的畸變圖。

下面將結合附圖，對本發明作進一步的詳細說明。

請參閱圖1，為本發明實施方式提供的一種成像鏡頭100，沿其光軸方向從物端到像端依序包括：一個光圈101、一個具有正屈光度的第一透鏡10、一個具有負屈光度的第二透鏡20、一個具有正屈光度的第三透鏡30、一個具有正屈光度的第四透鏡40、一個具有負屈光度的第五透鏡50、一紅外線濾光片60、及一成像面61。所述紅外線濾光片60以玻璃製成。取像時，光線是先經過所述光圈101、所述第一透鏡10、所述第二透鏡20、所述第三透鏡30、所述第四透鏡40、所述第五透鏡50及所述紅外線濾光片60，成像於所述成像面61上。

所述第一透鏡10包括一個第一物端表面S11及一個第一像端表面S12。所述第二透鏡20包括一個第二物端表面S21及一個第二像端表面S22。所述第三透鏡30包括一個第三物端表面S31及一個第三像端表面S32。所述第四透鏡40包括一個第四物端表面S41及一個第四像端表面S42。所述第五透鏡50包括一個第五物端表面S51及一個第五像端表面S52。所述第一物端表面S11、所述第一像端表面S12、所述第二物端表面S21、所述第三物端表面S31、所述第三像端表面S32、所述第四像端表面S41均為凸面。所述第二像端表面S22、所述第四物端表面S41均為凹面。所述第五透鏡50為彎月型鏡片，在靠近光軸處，所述第五物端表面S51、所述第五像端表面S52均為凹面。所述第一透鏡10、所述第二透鏡20、所述第三透鏡30、所述第四透鏡40、所述第五透鏡50均為非球面透鏡。

所述成像鏡頭100滿足下列條件式： (1)R1F>0,R1R<0

(2)R2F>R2R>0

(3)R3F>0,R3R<0

(4)R4F<0,R4R<0

(5)R5F<0,R5R>0

其中，R1F為第一透鏡10的第一物端表面S11的曲率半徑；R1R為第一透鏡10的第一像端表面S12的曲率半徑；R2F為第二透鏡10的第二物端表面S11的曲率半徑；R2R為第二透鏡10的第二像端表面S12的曲率半徑；R3F為第三透鏡10的第三物端表面S11的曲率半徑；R3R為第三透鏡10的第三像端表面S12的曲率半徑；R4F為第四透鏡10的第四物端表面S11的曲率半徑；R4R為第四透鏡10的第四像端表面S12的曲率半徑；R5F為第五透鏡10的第五物端表面S11的曲率半徑；R5R為第五透鏡10的第五像端表面S12的曲率半徑。

條件式(1)是為了使得第一透鏡10的正屈光力強度加強，可以縮短整個成像鏡頭10的系統總長；條件式(2)可使得第二透鏡20達到負屈光力以平衡第一透鏡10所產生之色像差、球差、慧差；條件式(3)可使得第三透鏡30達到正屈光力，以幫助第一透鏡10分攤系統所需的正屈光力；條件式(4)可使第四透鏡40像側面達到正屈光力，可平衡第五透鏡50產生的像差、畸變。

進一步，所述成像鏡頭100還滿足以下條件式：(6)0.60<R1F/F<0.62

其中，F為成像鏡頭100的有效焦距。

條件式(6)可助於修正成像鏡頭100之球差、慧差。

進一步，所述成像鏡頭100還滿足以下條件式：(7)-10<1/(|R4R|-R5R)<-4

條件式(7)可助於修正畸變相差與像散像差(8)4.05<F1/F+F3/F<4.2

其中，F1為第一透鏡10的有效焦距，F3為第三透鏡30的有效焦距。

條件式(8)可助於修正多數像差尤其是球面像差，並達成低高度之要求，若小於下限則容易引進高階之球面像差，若大於上限則不容易達到低高度之要求。

(9)2<Vd1/Vd2<2.5

其中，Vd1為第一透鏡10的阿貝數，Vd2為第二透鏡20的阿貝數。

條件式(9)藉由第一、第二透鏡10、20的阿貝數搭配可有效控制色像差之條件，尤其為倍率色差。

通過將表1-2(請參閱下文)的資料代入上述運算式，可獲得本發明第一實施方式的成像鏡頭100中各透鏡表面的非球面形狀。

下列各表中分別列有由物端到像端依序排列的光學表面，其中，R為各透鏡的光學表面的曲率半徑、D為為對應的光學表面到後一個光學表面的軸上距離(兩個光學表面截得光軸的長度)、Nd為對應透鏡組對d光(波長為587納米)的折射率，Vd為d光在對應透鏡的阿貝數(Abbe number)。

本發明一實施方式所提供的成像鏡頭100的各光學元件滿足表1-2的條件。

本實施方式的成像鏡頭100的色差、畸變分別如圖2到圖3所示。圖2中，所述成像鏡頭100分別為針對f線(波長為470納米(nm))，g線(波長為510nm)，h線(波長為550nm)，j線(波長為610nm)，k線(波長為650nm)而觀察到的色差值曲線。總體而言，本實施方式的成像鏡頭100對可見光(波長範圍在400nm-700nm之間)產生的色差值控制在(-0.5um，1.2um)範圍內。

圖3中，曲線為畸變特性曲線。由圖可知，本實施方式的成像鏡頭100的畸變量被控制在(0，2.5%)範圍內。

本發明的成像鏡頭，通過上述公式的限制，使得所述成像鏡頭具有高畫素、及低高度等特點，從而提高所述成像鏡頭的成像品質。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。