TWI663420B - 光學鏡頭 - Google Patents

光學鏡頭 Download PDF

Info

Publication number
TWI663420B
TWI663420B TW105116564A TW105116564A TWI663420B TW I663420 B TWI663420 B TW I663420B TW 105116564 A TW105116564 A TW 105116564A TW 105116564 A TW105116564 A TW 105116564A TW I663420 B TWI663420 B TW I663420B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
lens
optical
optical lens
aspheric
focal length
Prior art date
Application number
TW105116564A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201741718A (zh
Inventor
陳信德
陳凱筠
Original Assignee
揚明光學股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 揚明光學股份有限公司 filed Critical 揚明光學股份有限公司
Priority to TW105116564A priority Critical patent/TWI663420B/zh
Publication of TW201741718A publication Critical patent/TW201741718A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI663420B publication Critical patent/TWI663420B/zh

Links

Landscapes

  • Lenses (AREA)

Abstract

本發明實施例揭露一種光學鏡頭，包括由一方向依序設置的 第一透鏡群、光圈與第二透鏡群，以及光學鏡頭符合下列條件：1.25<(IH/EFL)<2.7及20<tan(IH/SL)<45其中EFL為光學鏡頭有效焦距，IH為在光學鏡頭有效焦距上一成像平面的成像高度，SL為光圈到成像平面沿光學鏡頭光軸的直線距離。

Description

光學鏡頭
本發明有關於一種光學鏡頭，且特別有關於一種體積小且成像品質佳的光學鏡頭。
攝像裝置，例如手持式通訊系統、數位相機、數位攝影機或運動攝影機，主要結合鏡頭模組和影像感測器，用以匯聚光束並將其轉換為影像的電子訊號，以便於後續的儲存、處理及傳輸。近年來運動攝影機有越來越蓬勃發展的趨勢，加上使用者對於極限運動攝錄影性能越來越高，要滿足這樣需求的鏡頭，大致上需要具備高解像、小型化、大光圈特點。因此，亟需提出一種新的光學鏡頭，在降低製造成本的前提下，同時符合前述需求。
本發明的其他目的和優點可以從本發明實施例所揭露的技術特徵中得到進一步的了解。
本發明之一實施例提出一種光學鏡頭，包括由一方向依序設置的第一透鏡群與第二透鏡群，設於第一透鏡群與第二透鏡群之間的光圈，以及光學鏡頭符合下列條件：1.25<(IH/EFL)<2.7及20<tan(IH/SL)<45其中EFL為光學鏡頭有效焦距，IH為在光學鏡頭有效焦距上一成像 平面的成像高度，SL為光圈到成像平面沿光學鏡頭光軸的直線距離。
藉由本發明實施例的設計，可提供一種能兼顧145度廣角、小型化、高解像力、大光圈(F2.4)、色差極小(小於1微米)，且能提供較低的製造成本、可被應用在1/3" 13MP sensor及較佳的成像品質的光學鏡頭設計。
本發明的其他目的和優點可以從本發明所揭露的技術特徵中得到進一步的了解。為讓本發明之上述和其他目的、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。
10a-10f‧‧‧光學鏡頭
12‧‧‧光軸
14‧‧‧光圈
16‧‧‧紅外線濾鏡
18‧‧‧成像平面
19‧‧‧玻璃蓋
20‧‧‧第一透鏡群
30‧‧‧第二透鏡群
L1-L8‧‧‧透鏡
S1-S19‧‧‧表面
圖1為依本發明一實施例之光學鏡頭10a的示意圖。
圖2和圖3分別為圖1光學鏡頭10a的光學傳遞函數(MTF)模擬數據圖和畸變(distortion)曲線圖。
圖4為依本發明另一實施例之光學鏡頭10b的示意圖。
圖5和圖6分別為圖4光學鏡頭10b的光學傳遞函數(MTF)模擬數據圖和畸變(distortion)曲線圖。
圖7為依本發明另一實施例之光學鏡頭10c的示意圖。
圖8和圖9分別為圖7光學鏡頭10c的光學傳遞函數(MTF)模擬數據圖和畸變(distortion)曲線圖。
圖10為依本發明另一實施例之光學鏡頭10d的示意圖。
圖11和圖12分別為圖10光學鏡頭10d的光學傳遞函數(MTF)模擬數據圖和畸變(distortion)曲線圖。
圖13為依本發明另一實施例之光學鏡頭10e的示意圖。
圖14和圖15分別為圖13光學鏡頭10e的光學傳遞函數(MTF)模擬數據圖和畸變(distortion)曲線圖。
圖16為依本發明另一實施例之光學鏡頭10f的示意圖。
圖17和圖18分別為圖16光學鏡頭10f的光學傳遞函數(MTF)模擬數據圖和畸變(distortion)曲線圖。
有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。以下實施例中所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用來說明並非用來限制本發明。
圖1為顯示依本發明一實施例之光學鏡頭10a的示意圖。為顯現本實施例的特徵，僅顯示與本實施例有關的結構，其餘結構予以省略。本發明所有實施例的光學鏡頭，可應用於具有影像投影或擷取功能的一裝置上。其中裝置可以是手持式通訊系統、車用攝像鏡頭、監視系統、數位相機、數位攝影機或投影機，但不用以限定本發明。光學鏡頭10a設置於放大側(圖1的左側；例如為物側)與縮小側(圖1的右側；例如為像側)之間。如圖1所示，光學鏡頭10a包含位於放大側與縮小側之間的第一透鏡群20、位於第一透鏡群20與縮 小側之間的第二透鏡群30以及位於第一透鏡群20與第二透鏡群30之間的一光圈14。再者，縮小側可設置紅外線濾鏡(IR filter lens)16以及影像感測器，其成像平面標示為18，且紅外線濾鏡16位於第二透鏡群30與成像平面18之間。第一透鏡群20包含沿光學鏡頭10a的光軸12從放大側至縮小側依序排列的第一透鏡L1、第二透鏡L2、第三透鏡L3、第四透鏡L4及第五透鏡L5，且第二透鏡群30包含沿光學鏡頭10a的光軸12從放大側至縮小側依序排列的第六透鏡L6及第七透鏡L7，第一透鏡L1至第七透鏡L7的屈光度分別為負、負、正、正、正、負、負。於本實施例中，第四透鏡L4及第七透鏡L7為非球面透鏡，第一透鏡L1及第三透鏡L3為新月形透鏡，第二透鏡L2及第六透鏡L6為雙凹透鏡且第五透鏡L5為雙凸透鏡。另外，第五透鏡L5及第六透鏡L6形成膠合透鏡，光圈14位於膠合透鏡的膠合面S10上。值得注意的是，第五透鏡L5及第六透鏡L6相鄰的兩面有相同的曲率半徑，而且膠合透鏡的相鄰兩面可利用不同的方式貼合，例如以光學膠塗佈在相鄰兩面間膠合、以機構件將相鄰兩面壓合等方式。光學鏡頭10a的透鏡設計參數、外形、非球面係數分別如表一、表二所示，於本發明如下的各個設計實例中，非球面多項式可用下列公式表示： 上述的公式(1)中，Z為光軸方向之偏移量(sag)，c是密切球面(osculating sphere)的半徑之倒數，也就是接近光軸處的曲率半徑的倒數，k是二次曲面係數(conic)，r是非球面高度，即為從透鏡中心 往透鏡邊緣的高度。表二的A-D分別代表非球面多項式(1)的4階項、6階項、8階項、10階項係數值。
S1的間距為表面S1到S2在光軸12的直線距離，S2的間距為表面S2到S3在光軸12的直線距離，其餘以此類推有效焦距(EFL)=2.19mm光圈值(F-Number)=2.4最大視場角(Max.field of view,FOV)=145度鏡頭總長(total track length,TTL,S1到有效焦距上的成像平面在光軸12的直線距離)=23.16mm
圖4為顯示依本發明另一實施例之光學鏡頭10b的示意圖。光學鏡頭10b與光學鏡頭10a主要的不同點在於(1)多出玻璃蓋19位於紅外線濾鏡16與成像平面18之間，(2)第一透鏡群20包含第一透鏡L1、第二透鏡L2、第三透鏡L3及第四透鏡L4，(3)第二透鏡群30包含第五透鏡L5、第六透鏡L6及第七透鏡L7，(4)第一透鏡L1至第七透鏡L7的屈光度分別為負、負、正、正、負、正、負，(5)第五透鏡L5為新月形透鏡，第三透鏡L3及第六透鏡L6為雙凸透鏡，(6)光圈不位於膠合透鏡的膠合面上，而位於第四透鏡L4與第五透鏡L5之間。光學鏡頭10b的透鏡設計參數、外形、非球面係數分別如表三、表四所示。
有效焦距(EFL)=2.15mm光圈值(F-Number)=2.4最大視場角(Max.field of view,FOV)=145度鏡頭總長(total track length,TTL)=23.90mm
圖7為顯示依本發明另一實施例之光學鏡頭10c的示意圖。光學鏡頭10c與光學鏡頭10a主要的不同點在於(1)第一透鏡群20包含第一透鏡L1、第二透鏡L2、第三透鏡L3及第四透鏡L4，(2)第二透鏡群30包含第五透鏡L5、第六透鏡L6及第七透鏡L7，(3)光圈不位於膠合透鏡的膠合面上，而位於第五透鏡L5面向放大側的表面S9上。光學鏡頭10c的透鏡設計參數、外形、非球面係數分別如表五、表六所示。
在本實施例中，第七透鏡L7的表面具有一反曲點，而在本發明另一實施例中，第七透鏡L7的表面也可不具有反曲點，本發明實施例並不以此為限制。
<表五> 有效焦距(EFL)=2.2mm光圈值(F-Number)=2.4最大視場角(Max.field of view,FOV)=145度鏡頭總長(total track length,TTL)=23.07mm
A-F分別代表非球面多項式(1)的4、6、8、10、12、14階項係數值。
圖10為顯示依本發明另一實施例之光學鏡頭10d的示意圖。光學鏡頭10d與光學鏡頭10a主要的不同點在於(1)第三片為非球面透鏡，(2)第四透鏡L4及第五透鏡L5形成膠合透鏡，(3)光圈不位於膠合透鏡的膠合面上，而位於第六透鏡L6面向放大側的表面S10上，(4)多出玻璃蓋19位於紅外線濾鏡16與成像平面18之間，(5)第一透鏡L1至第七透鏡L7的屈光度分別為負、負、正、正、負、正、負，(6)第五透鏡L5為雙凹透鏡，第四透鏡L4及第六透鏡L6為雙凸透鏡。光學鏡頭10d的透鏡設計參數、外形、非球面係數分別如表七、表八所示。
有效焦距(EFL)=2.2mm光圈值(F-Number)=2.4最大視場角(Max.field of view,FOV)=145度鏡頭總長(total track length,TTL)=22.53mm
A-F分別代表非球面多項式(1)的4、6、8、10、12、14階項係數值。
圖13為顯示依本發明另一實施例之光學鏡頭10e的示意圖。光學鏡頭10e與光學鏡頭10a主要的不同點在於(1)第一透鏡群20包含第一透鏡L1、第二透鏡L2、第三透鏡L3、第四透鏡L4、第五透鏡L5及第六透鏡L6，(2)第二透鏡群30包含第七透鏡L7及第八透鏡L8，(3)第八透鏡為非球面透鏡，(4)光圈不位於膠合透鏡的膠合面上，而位於第六透鏡L6和第七透鏡L7之間，(5)第一透鏡L1至第八透鏡L8的屈光度分別為負、負、正、正、正、負、正、負，(6)第六透鏡L6為雙凹透鏡，第三透鏡L3及第五透鏡L5為雙凸透鏡。光學鏡頭10e的透鏡設計參數、外形、非球面係數分別如表九、表十所示。
有效焦距(EFL)=2.3mm光圈值(F-Number)=2.4最大視場角(Max.field of view,FOV)=147.2度鏡頭總長(total track length,TTL)=18.59mm
圖16為顯示依本發明另一實施例之光學鏡頭10f的示意圖。光學鏡頭10f與光學鏡頭10a主要的不同點在於(1)第二透鏡群30包含第六透鏡L6，(2)第三透鏡及第六透鏡為非球面透鏡，(3)第四透鏡L4及第五透鏡L5形成膠合透鏡，(4)光圈不位於膠合透鏡的膠合面上，而位於第五透鏡L5面向縮小側的表面S9上，(5)第一透鏡L1至第六透鏡L6的屈光度分別為負、負、正、正、負、正，(6)第五透鏡L5為雙凹透鏡，第四透鏡L4為雙凸透鏡，(4)多出玻璃蓋20位於紅外線濾鏡16與成像平面18之間。光學鏡頭10f的透鏡設計參數、外形、非球面係數分別如表十一、表十二及表十三所示。
有效焦距(EFL)=2.2mm光圈值(F-Number)=2.3最大視場角(Max.field of view,FOV)=147.2度鏡頭總長(total track length,TTL)=15.52mm
A-G分別代表非球面多項式(1)的4、6、8、10、12、14、16階項係數值。
A1-A14分別代表非球面多項式(2)的1-14階項係數值。
其中公式(2)中Z，c，k，r的定義與公式(1)相同。
其中EFL、IH、SL、fL12、fasphere的定義如下所述。
本發明一實施例的光學鏡頭設計可滿足下列條件：0.9<|fL12/EFL|<1.5，其中EFL為光學鏡頭的有效焦距，fL12為第一透鏡L1到第二透鏡L2的有效焦距。
本發明一實施例的光學鏡頭設計可滿足下列條件：1.2<|fasphere/EFL|<4.0，其中EFL為光學鏡頭的有效焦距，fasphere為最靠近放大側的非球面透鏡的有效焦距。
本發明一實施例的光學鏡頭設計可滿足下列條件：20度<CRA<40度，其中CRA為光學鏡頭的主光線入射至光學鏡頭的有效焦距上成像平面的最大入射角。
本發明一實施例的光學鏡頭設計可滿足下列條件：1.3<|SL/EFL|<3.5，其中EFL為光學鏡頭的有效焦距，SL為光圈到光學鏡頭有效焦距上的成像平面沿光學鏡頭光軸的直線距離。
本發明一實施例的光學鏡頭設計可滿足下列條件：1.25<(IH/EFL)<2.7，其中EFL為光學鏡頭的有效焦距，IH為在光學鏡頭有效焦距上的成像平 面的成像高度。
本發明一實施例的光學鏡頭設計可滿足下列條件：20<tan(IH/SL)<45，其中IH為在光學鏡頭有效焦距上的成像平面的成像高度，SL為光圈到光學鏡頭有效焦距上的成像平面沿光學鏡頭光軸的直線距離。
圖2、5、8、11、14和17分別為光學鏡頭10a-10f的光學傳遞函數(MTF)模擬數據圖，圖3、6、9、12、15和18分別為光學鏡頭10a-10f的畸變(distortion)曲線圖。上述模擬數據圖所顯示出的解析度與變形量均在標準的範圍內，由此可驗證本發明實施例之光學鏡頭10a-10f確實能夠達到良好的光學成像品質。
藉由本發明實施例的設計，可提供一種能兼顧145度廣角、小型化、高解像力、大光圈(F2.4)、色差極小(小於1微米)，且能提供較低的製造成本、可被應用在1/3" 13MP sensor及較佳的成像品質的光學鏡頭設計。
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，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，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。另外，本發明的任一實施例或申請專利範圍不須達成本發明所揭露之全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本發明之權利範圍。

Claims (10)

  1. 一種光學鏡頭，包括：一第一透鏡群與一第二透鏡群，該第一透鏡群與該第二透鏡群係由一方向依序設置；一光圈，設於該第一透鏡群與該第二透鏡群之間；以及該光學鏡頭符合下列條件：1.25<(IH/EFL)<2.7及20<tan(IH/SL)<45其中EFL為該光學鏡頭有效焦距，IH為在該光學鏡頭有效焦距上一成像平面的成像高度，SL為該光圈到該成像平面沿該光學鏡頭的一光軸的直線距離。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之光學鏡頭，其中該第二透鏡群包含一第一非球面透鏡，該第一非球面透鏡比該第二透鏡群的其他透鏡更遠離該第一透鏡群。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之光學鏡頭，其中該第一非球面透鏡的一表面具有至少一反曲點。
  4. 一種光學鏡頭，包括：一第一透鏡群與一第二透鏡群，該第一透鏡群與該第二透鏡群係由一方向依序設置，該第二透鏡群包含一第一非球面透鏡和一第二非球面透鏡；一正屈光度透鏡和一負屈光度透鏡，位於該第一非球面透鏡與該第二非球面透鏡之間；以及一光圈，設於該第一非球面透鏡和該第二非球面透鏡之間，其中該光學鏡頭係為具有實質固定有效焦距的一定焦鏡頭。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之光學鏡頭，其中該光學鏡頭包含一膠合透鏡，該膠合透鏡包含該正屈光度透鏡和該負屈光度透鏡。
  6. 如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述之光學鏡頭，其中該光學鏡頭符合下列條件：1.3<|SL/EFL|<3.5其中EFL為該光學鏡頭有效焦距，SL為該光圈到該光學鏡頭有效焦距上一成像平面沿該光學鏡頭的一光軸的直線距離。
  7. 如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述之光學鏡頭，其中該光學鏡頭符合下列條件：20度<CRA<40度其中CRA為該光學鏡頭的主光線入射至該光學鏡頭有效焦距上一成像平面的最大入射角。
  8. 如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述之光學鏡頭，其中該第一透鏡群包含離該第二透鏡群最遠的一第一透鏡和一第二透鏡，該光學鏡頭符合下列條件：0.9<|fL12/EFL|<1.5其中fL12為該第一透鏡到該第二透鏡的有效焦距。
  9. 如申請專利範圍第4項至第5項中任一項所述之光學鏡頭，其中該第二非球面透鏡比該光學鏡頭的其他非球面透鏡更遠離一縮小側，該光學鏡頭符合下列條件：1.2<|fasphere/EFL|<4.0其中fasphere為該第二非球面透鏡的有效焦距。
  10. 如申請專利範圍第4項至第5項中任一項所述之光學鏡頭，其中該第二非球面透鏡比該光學鏡頭的其他非球面透鏡更遠離一縮小側且該第二非球面透鏡具有正屈光度。
TW105116564A 2016-05-27 2016-05-27 光學鏡頭 TWI663420B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW105116564A TWI663420B (zh) 2016-05-27 2016-05-27 光學鏡頭

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW105116564A TWI663420B (zh) 2016-05-27 2016-05-27 光學鏡頭

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201741718A TW201741718A (zh) 2017-12-01
TWI663420B true TWI663420B (zh) 2019-06-21

Family

ID=61230202

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW105116564A TWI663420B (zh) 2016-05-27 2016-05-27 光學鏡頭

Country Status (1)

Country Link
TW (1) TWI663420B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI679447B (zh) * 2019-01-28 2019-12-11 大陸商信泰光學（深圳）有限公司 成像鏡頭（二十九）
TWI819551B (zh) * 2022-03-31 2023-10-21 大立光電股份有限公司 影像擷取系統鏡組、取像裝置及電子裝置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101859020A (zh) * 2009-04-01 2010-10-13 三星数码影像株式会社 变焦镜头和包括该变焦镜头的成像光学装置
JP2014081485A (ja) * 2012-10-16 2014-05-08 Ricoh Co Ltd 撮影レンズ、撮影レンズユニット及び撮像装置及び携帯情報端末装置
US9329362B2 (en) * 2013-06-17 2016-05-03 Fujifilm Corporation Imaging lens and imaging apparatus

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101859020A (zh) * 2009-04-01 2010-10-13 三星数码影像株式会社 变焦镜头和包括该变焦镜头的成像光学装置
JP2014081485A (ja) * 2012-10-16 2014-05-08 Ricoh Co Ltd 撮影レンズ、撮影レンズユニット及び撮像装置及び携帯情報端末装置
US9329362B2 (en) * 2013-06-17 2016-05-03 Fujifilm Corporation Imaging lens and imaging apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
TW201741718A (zh) 2017-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI742038B (zh) 光學鏡頭
TWI700514B (zh) 光學鏡頭
CN105938238B (zh) 拍摄镜头系统和具有拍摄镜头系统的拍摄设备
TWI672536B (zh) 光學鏡頭
TWI733016B (zh) 光學成像系統
TWI710817B (zh) 光學鏡頭
TWI664439B (zh) 光學鏡頭
TWI417596B (zh) 廣視角攝影鏡頭
TWI519811B (zh) 超小型光學系統以及可攜式裝置
TWI440925B (zh) 單焦點攝像鏡組
TWI674433B (zh) 光學鏡頭
TWI533018B (zh) 定焦鏡頭
US8724239B2 (en) Optical lens system for image taking
TWI427355B (zh) 廣視角攝影鏡組
US20130038947A1 (en) Photographing optical lens assembly
US10416420B2 (en) Optical lens
TWI687716B (zh) 變焦鏡頭
TWI660193B (zh) 光學鏡頭
TWI457595B (zh) 光學取像系統鏡組
TWI480577B (zh) 廣角鏡頭
TWI625546B (zh) 攝像光學鏡片系統、取像裝置及電子裝置
TWI663420B (zh) 光學鏡頭
TWI504964B (zh) 六片式成像鏡片組
TW202146970A (zh) 六片式廣角鏡片組
KR102599615B1 (ko) 촬상 렌즈, 이를 포함하는 카메라 모듈 및 디지털 기기