TWI690742B - 成像鏡頭（三十三） - Google Patents

Abstract

一種成像鏡頭包括一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡、一第四透鏡、一第五透鏡、一第六透鏡及一第七透鏡。第一透鏡具有負屈光力。第二透鏡為彎月型透鏡具有屈光力且包括一凸面朝向一物側及一凹面朝向一像側。第三透鏡具有屈光力且包括一凹面朝向物側。第四透鏡具有正屈光力且包括一凸面朝向物側。第五透鏡具有屈光力且包括一凸面朝向像側。第六透鏡具有負屈光力。第七透鏡具有正屈光力且包括一凸面朝向物側。第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡、第六透鏡及第七透鏡沿著一光軸從物側至像側依序排列。

Description

成像鏡頭(三十三)

本發明係有關於一種成像鏡頭。

現今的成像鏡頭之發展趨勢，除了不斷朝向大視場發展外，隨著不同的應用需求，還需具備高解析度及抗環境溫度變化的能力，習知的成像鏡頭已經無法滿足現今的需求，需要有另一種新架構的成像鏡頭，才能同時滿足大視場、高解析度及抗環境溫度變化的需求。

有鑑於此，本發明之主要目的在於提供一種成像鏡頭，其視場較大、解析度較高、抗環境溫度變化，但是仍具有良好的光學性能。

本發明之成像鏡頭包括一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡、一第四透鏡、一第五透鏡、一第六透鏡及一第七透鏡。第一透鏡具有負屈光力。第二透鏡為彎月型透鏡具有屈光力且包括一凸面朝向一物側及一凹面朝向一像側。第三透鏡具有屈光力且包括一凹面朝向物側。第四透鏡具有正屈光力且包括一凸面朝向物側。第五透鏡具有屈光力且包括一凸面朝向像側。第六透鏡具有負屈光力。第七透鏡具有正屈光力且包括一凸面朝向物側。第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡、第六透鏡及第七透鏡沿著一光軸從物側至像側依序排列。

其中第二透鏡具有負屈光力，第三透鏡可更包括一凸面朝 向像側，第五透鏡具有正屈光力。

其中第一透鏡包括一凸面朝向物側及一凹面朝向像側，第四透鏡可更包括一凸面朝向像側，第五透鏡可更包括一凸面朝向物側，第六透鏡包括一凹面朝向物側及另一凹面朝向像側，第七透鏡可更包括一凸面朝向像側。

其中第五透鏡及第六透鏡膠合。

本發明之成像鏡頭可更包括一光圈，設置於第三透鏡與第四透鏡之間。

其中第三透鏡之一物側面及一像側面皆為非球面表面，第四透鏡之一物側面及一像側面皆為非球面表面，第七透鏡之一物側面及一像側面皆為非球面表面。

其中成像鏡頭滿足以下條件：0.5<|f₂/f₃|<0.8；其中，f₂為第二透鏡之一有效焦距，f₃為第三透鏡之一有效焦距。

其中成像鏡頭滿足以下條件：1<|f₃/f₄|<7；其中，f₃為第三透鏡之一有效焦距，f₄為第四透鏡之一有效焦距。

其中成像鏡頭滿足以下條件：0.5<R₃₁/R₃₂<1.5；其中，R₃₁為第三透鏡之一物側面之一曲率半徑，R₃₂為第三透鏡之一像側面之一曲率半徑。

其中成像鏡頭滿足以下條件：1<R₂₁/R₄₁<2.5；其中，R₂₁為第二透鏡之一物側面之一曲率半徑，R₄₁為第四透鏡之一物側面之一曲率半徑。

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:成像鏡頭

L11、L21、L31:第一透鏡

L12、L22、L32:第二透鏡

L13、L23、L33:第三透鏡

L14、L24、L34:第四透鏡

L15、L25、L35:第五透鏡

L16、L26、L36:第六透鏡

L17、L27、L37:第七透鏡

ST1、ST2、ST3:光圈

CG1、CG2、CG3:保護玻璃

OA1、OA2、OA3:光軸

IMA1、IMA2、IMA3:成像面

S11、S21、S31:第一透鏡物側面

S12、S22、S32:第一透鏡像側面

S13、S23、S33:第二透鏡物側面

S14、S24、S34:第二透鏡像側面

S15、S25、S35:第三透鏡物側面

S16、S26、S36:第三透鏡像側面

S17、S27、S37:光圈面

S18、S28、S38:第四透鏡物側面

S19、S29、S39:第四透鏡像側面

S110、S210、S310:第五透鏡物側面

S111、S211、S311:第五透鏡像側面(第六透鏡物側面)

S112、S212、S312:第六透鏡像側面

S113、S213、S313:第七透鏡物側面

S114、S214、S314:第七透鏡像側面

S115、S215、S315:保護玻璃物側面

S116、S216、S316:保護玻璃像側面

第1圖係依據本發明之成像鏡頭之第一實施例的透鏡配置與光路示意圖。

第2A圖係依據本發明之成像鏡頭之第一實施例的縱向像差(Longitudinal Aberration)圖。

第2B圖係依據本發明之成像鏡頭之第一實施例的場曲(Field Curvature)圖。

第2C圖係依據本發明之成像鏡頭之第一實施例的畸變(Distortion)圖。

第3圖係依據本發明之成像鏡頭之第二實施例的透鏡配置與光路示意圖。

第4A圖係依據本發明之成像鏡頭之第二實施例的縱向像差圖。

第4B圖係依據本發明之成像鏡頭之第二實施例的場曲圖。

第4C圖係依據本發明之成像鏡頭之第二實施例的畸變圖。

第5圖係依據本發明之成像鏡頭之第三實施例的透鏡配置與光路示意圖。

第6A圖係依據本發明之成像鏡頭之第三實施例的縱向像差圖。

第6B圖係依據本發明之成像鏡頭之第三實施例的場曲圖。

第6C圖係依據本發明之成像鏡頭之第三實施例的畸變圖。

本發明提供一種成像鏡頭，包括：一第一透鏡具有負屈光力；一第二透鏡具有屈光力，此第二透鏡包括一凸面朝向一物側及一凹面朝向一像側；一第三透鏡具有屈光力，此第三透鏡包括一凹面朝向物側；一第四透鏡具有正屈光力，此第四透鏡包括一凸面朝向物側；一第五透鏡具有屈光力，此第五透鏡包括一凸面朝向像側；一第六透鏡具有負屈光力；及一第七透鏡具有正屈光力，此第七透鏡包括一凸面朝向物側；其中第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡、第六透鏡及第七透鏡沿著一光軸從物側至像側依序排列。

請參閱底下表一、表二、表四、表五、表七及表八，其中表一、表四及表七分别為依據本發明之成像鏡頭之第一實施例、第二實施例及第三實施例的各透鏡之相關參數表，表二、表五及表八分别為表一、表四及表七中各個透鏡之非球面表面之相關參數表。

第1、3、5圖分別為本發明之成像鏡頭之第一、二、三實施例的透鏡配置與光路示意圖，其中第一透鏡L11、L21、L31具有負屈光力由玻璃材質製成，其物側面S11、S21、S31與像側面S12、S22、S32皆為球面表面。

第二透鏡L12、L22、L32具有屈光力由玻璃材質製成，其物側面S13、S23、S33為凸面，像側面S14、S24、S34為凹面，物側面S13、S23、S33與像側面S14、S24、S34皆為球面表面。

第三透鏡L13、L23、L33具有屈光力由玻璃材質製成，其物側面S15、S25、S35為凹面，物側面S15、S25、S35與像側面S16、S26、S36皆為非球面表面。

第四透鏡L14、L24、L34具有正屈光力由玻璃材質製成，其物側面S18、S28、S38為凸面，物側面S18、S28、S38與像側面S19、S29、S39皆為非球面表面。

第五透鏡L15、L25、L35具有屈光力由玻璃材質製成，其像側面S111、S211、S311為凸面，物側面S110、S210、S310與像側面S111、S211、S311皆為球面表面。

第六透鏡L16、L26、L36具有負屈光力由玻璃材質製成，其物側面S111、S211、S311與像側面S112、S212、S312皆為球面表面。

上述第五透鏡L15、L25、L35分別與第六透鏡L16、L26、L36膠合。

第七透鏡L17、L27、L37具有正屈光力由玻璃材質製成，其物側面S113、S213、S313為凸面，物側面S113、S213、S313與像側面S114、S214、S314皆為非球面表面。

另外，成像鏡頭1、2、3至少滿足底下其中一條件：

0.3<|f₂/f₃|<0.9 (1)

1<|f₃/f₄|<7 (2)

0.5<R₃₁/R₃₂<1.5 (3)

1<R₂₁/R₄₁<2.5 (4)

其中，f₂為第一實施例至第三實施例中，第二透鏡L12、L22、L32之一有效焦距，f₃為第一實施例至第三實施例中，第三透鏡L13、L23、L33之一有效焦距，f₄為第一實施例至第三實施例中，第四透鏡L14、L24、L34之一有效焦距，R₂₁為第一實施例至第三實施例中，第二透鏡L12、L22、 L32之物側面S13、S23、S33之一曲率半徑，R₃₁為第一實施例至第三實施例中，第三透鏡L13、L23、L33之物側面S15、S25、S35之一曲率半徑，R₃₂為第一實施例至第三實施例中，第三透鏡L13、L23、L33之像側面S16、S26、S36之一曲率半徑，R₄₁為第一實施例至第三實施例中，第四透鏡L14、L24、L34之物側面S18、S28、S38之一曲率半徑。使得成像鏡頭1、2、3能有效的增大視場、有效的提升解析度、有效的抗環境溫度變化、有效的修正像差。

現詳細說明本發明之成像鏡頭之第一實施例。請參閱第1圖，成像鏡頭1沿著一光軸OA1從一物側至一像側依序包括一第一透鏡L11、一第二透鏡L12、一第三透鏡L13、一光圈ST1、一第四透鏡L14、一第五透鏡L15、一第六透鏡L16、一第七透鏡L17及一保護玻璃CG1。成像時，來自物側之光線最後成像於一成像面IMA1上。根據【實施方式】第一至十段落，其中：第一透鏡L11可更為彎月型透鏡，其物側面S11為凸面，像側面S12為凹面；第二透鏡L12可更為彎月型透鏡且具有負屈光力；第三透鏡L13可更為彎月型透鏡具有正屈光力，其像側面S16為凸面；第四透鏡L14可更為雙凸透鏡，其像側面S19為凸面；第五透鏡L15可更為雙凸透鏡具有正屈光力，其物側面S110為凸面；第六透鏡L16可更為雙凹透鏡，其物側面S111為凹面，像側面S112為凹面；第七透鏡L17可更為雙凸透鏡，其像側面S114為凸面；保護玻璃CG1其物側面S115與像側面S116皆為平面。

利用上述透鏡、光圈ST1及至少滿足條件(1)至條件(4)其中 一條件之設計，使得成像鏡頭1能有效的增大視場、有效的提升解析度、有效的抗環境溫度變化、有效的修正像差。

表一為第1圖中成像鏡頭1之各透鏡之相關參數表。

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

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~E：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~E為非球面係數。

表三為第一實施例之成像鏡頭1其對應條件(1)至條件(4) 之計算值，由表三可知，第一實施例之成像鏡頭1皆能滿足條件(1)至條件(4)之要求。

另外，第一實施例之成像鏡頭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，是第一實施例之成像鏡頭1的縱向像差圖。第2B圖所示的，是第一實施例之成像鏡頭1的場曲圖。第2C圖所示的，是第一實施例之成像鏡頭1的畸變圖。

由第2A圖可看出，第一實施例之成像鏡頭1其縱向像差介於-0.01mm至0.04mm之間。

由第2B圖可看出，第一實施例之成像鏡頭1其場曲介於-0.03mm至0.04mm之間。

由第2C圖可看出，第一實施例之成像鏡頭1其畸變介於-5%至0%之間。

顯見第一實施例之成像鏡頭1之縱向像差、場曲、畸變都能被有效修正，從而得到較佳的光學性能。

請參閱第3圖，第3圖係依據本發明之成像鏡頭之第二實施例的透鏡配置與光路示意圖。成像鏡頭2沿著一光軸OA2從一物側至一像側依序包括一第一透鏡L21、一第二透鏡L22、一第三透鏡L23、一光圈ST2、一第四透鏡L24、一第五透鏡L25、一第六透鏡L26、一第七透鏡L27及一保護玻璃CG2。成像時，來自物側之光線最後成像於一成像面IMA2 上。根據【實施方式】第一至十段落，其中：第一透鏡L21可更為彎月型透鏡，其表面形狀凹凸與第一實施例中之第一透鏡L11相同，在此皆不加以贅述；第二透鏡L22可更為彎月型透鏡具有負屈光力；第三透鏡L23可更為彎月型透鏡具有正屈光力，其表面形狀凹凸與第一實施例中之第三透鏡L13相同，在此皆不加以贅述；第四透鏡L24可更為雙凸透鏡，其表面形狀凹凸與第一實施例中之第四透鏡L14相同，在此皆不加以贅述；第五透鏡L25可更為雙凸透鏡具有正屈光力，其表面形狀凹凸與第一實施例中之第五透鏡L15相同，在此皆不加以贅述；第六透鏡L26可更為雙凹透鏡，其表面形狀凹凸與第一實施例中之第六透鏡L16相同，在此皆不加以贅述；第七透鏡L27可更為雙凸透鏡，其表面形狀凹凸與第一實施例中之第七透鏡L17相同，在此皆不加以贅述；保護玻璃CG2其物側面S215與像側面S216皆為平面。

利用上述透鏡、光圈ST2及至少滿足條件(1)至條件(4)其中一條件之設計，使得成像鏡頭2能有效的增大視場、有效的提升解析度、有效的抗環境溫度變化、有效的修正像差。

表四為第3圖中成像鏡頭2之各透鏡之相關參數表。

表四中各個透鏡之非球面表面凹陷度z之定義，與第一實施例中表一之各個透鏡之非球面表面凹陷度z之定義相同，在此皆不加以贅述。

表五為表四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~E為非球面係數。

表六為第二實施例之成像鏡頭2其對應條件(1)至條件(4)之計算值，由表六可知，第二實施例之成像鏡頭2皆能滿足條件(1)至條件(4)之要求。

另外，第二實施例之成像鏡頭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，是第二實施例之成像鏡頭2的縱向像差圖。第4B圖所示的，是第二實施例之成像鏡頭2的場曲圖。第4C圖所示的，是第二實施例之成像鏡頭2的畸變圖。

由第4A圖可看出，第二實施例之成像鏡頭2其縱向像差介於-0.02mm至0.08mm之間。

由第4B圖可看出，第二實施例之成像鏡頭2其場曲介於 -0.04mm至0.06mm之間。

由第4C圖可看出，第二實施例之成像鏡頭2其畸變介於-4%至0%之間。

顯見第二實施例之成像鏡頭2之縱向像差、場曲、畸變都能被有效修正，從而得到較佳的光學性能。

請參閱第5圖，第5圖係依據本發明之成像鏡頭之第三實施例的透鏡配置與光路示意圖。成像鏡頭3沿著一光軸OA3從一物側至一像側依序包括一第一透鏡L31、一第二透鏡L32、一第三透鏡L33、一光圈ST3、一第四透鏡L34、一第五透鏡L35、一第六透鏡L36、一第七透鏡L37及一保護玻璃CG3。成像時，來自物側之光線最後成像於一成像面IMA3上。根據【實施方式】第一至十段落，其中： 第一透鏡L31可更為彎月型透鏡，其表面形狀凹凸與第一實施例中之第一透鏡L11相同，在此皆不加以贅述；第二透鏡L32可更為彎月型透鏡具有負屈光力；第三透鏡L33可更為彎月型透鏡具有負屈光力，其表面形狀凹凸與第一實施例中之第三透鏡L13相同，在此皆不加以贅述；第四透鏡L34可更為雙凸透鏡，其表面形狀凹凸與第一實施例中之第四透鏡L14相同，在此皆不加以贅述；第五透鏡L35可更為雙凸透鏡具有正屈光力，其表面形狀凹凸與第一實施例中之第五透鏡L15相同，在此皆不加以贅述；第六透鏡L36可更為雙凹透鏡，其表面形狀凹凸與第一實施例中之第六透鏡L16相同，在此皆不加以贅述；第七透鏡L37可更為雙凸透鏡，其表面形狀凹凸與第一實施例中之第七透鏡L17相同，在此皆不加以贅述； 保護玻璃CG3其物側面S315與像側面S316皆為平面。

利用上述透鏡、光圈ST3及至少滿足條件(1)至條件(4)其中一條件之設計，使得成像鏡頭3能有效的增大視場、有效的提升解析度、有效的抗環境溫度變化、有效的修正像差。

表七為第5圖中成像鏡頭3之各透鏡之相關參數表。

表七中各個透鏡之非球面表面凹陷度z之定義，與第一實施例中表一之各個透鏡之非球面表面凹陷度z之定義相同，在此皆不加以贅述。

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~E為非球面係數。

表九為第三實施例之成像鏡頭3其對應條件(1)至條件(4)之計算值，由表九可知，第三實施例之成像鏡頭3皆能滿足條件(1)至條件(4)之要求。

另外，第三實施例之成像鏡頭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，是第三實施例之成像鏡頭3的縱向像差圖。第6B圖所示的，是第三實施例之成像鏡頭3的場曲圖。第6C圖所示的，是第三實施例之成像鏡頭3的畸變圖。

由第6A圖可看出，第三實施例之成像鏡頭3其縱向像差介於-0.03mm至0.07mm之間。

由第6B圖可看出，第三實施例之成像鏡頭3其場曲介於-0.02mm至0.08mm之間。

由第6C圖可看出，第三實施例之成像鏡頭3其畸變介於-5%至0%之間。

顯見第三實施例之成像鏡頭3之縱向像差、場曲、畸變都能被有效修正，從而得到較佳的光學性能。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟悉此技藝者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作各種的更動與潤飾，因此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。

1‧‧‧成像鏡頭

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

L16‧‧‧第六透鏡

L17‧‧‧第七透鏡

ST1‧‧‧光圈

CG1‧‧‧保護玻璃

OA1‧‧‧光軸

IMA1‧‧‧成像面

S11‧‧‧第一透鏡物側面

S12‧‧‧第一透鏡像側面

S13‧‧‧第二透鏡物側面

S14‧‧‧第二透鏡像側面

S15‧‧‧第三透鏡物側面

S16‧‧‧第三透鏡像側面

S17‧‧‧光圈面

S18‧‧‧第四透鏡物側面

S19‧‧‧第四透鏡像側面

S110‧‧‧第五透鏡物側面

S111‧‧‧第五透鏡像側面(第六透鏡物側面)

S112‧‧‧第六透鏡像側面

S113‧‧‧第七透鏡物側面

S114‧‧‧第七透鏡像側面

S115‧‧‧保護玻璃物側面

S116‧‧‧保護玻璃像側面

Claims (10)

1. 一種成像鏡頭，包括：一第一透鏡具有負屈光力；一第二透鏡為彎月型透鏡具有屈光力，該第二透鏡包括一凸面朝向一物側以及一凹面朝向一像側；一第三透鏡具有屈光力，該第三透鏡包括一凹面朝向該物側；一第四透鏡具有正屈光力，該第四透鏡包括一凸面朝向該物側；一第五透鏡具有屈光力，該第五透鏡包括一凸面朝向該像側；一第六透鏡具有負屈光力；以及一第七透鏡具有正屈光力，該第七透鏡包括一凸面朝向該物側；其中該第一透鏡、該第二透鏡、該第三透鏡、該第四透鏡、該第五透鏡、該第六透鏡以及該第七透鏡沿著一光軸從該物側至該像側依序排列；其中該第五透鏡以及該第六透鏡膠合。
2. 一種成像鏡頭，包括：一第一透鏡具有負屈光力；一第二透鏡為彎月型透鏡具有屈光力，該第二透鏡包括一凸面朝向一物側以及一凹面朝向一像側；一第三透鏡具有屈光力，該第三透鏡包括一凹面朝向該物側；一第四透鏡具有正屈光力，該第四透鏡包括一凸面朝向該物側；一第五透鏡具有屈光力，該第五透鏡包括一凸面朝向該像側；一第六透鏡具有負屈光力；以及一第七透鏡具有正屈光力，該第七透鏡包括一凸面朝向該物側； 其中該第一透鏡、該第二透鏡、該第三透鏡、該第四透鏡、該第五透鏡、該第六透鏡以及該第七透鏡沿著一光軸從該物側至該像側依序排列；其中該成像鏡頭滿足以下條件：0.5<R₃₁/R₃₂<1.5；其中，R₃₁為該第三透鏡之一物側面之一曲率半徑，R₃₂為該第三透鏡之一像側面之一曲率半徑。
3. 如申請專利範圍第1項所述之成像鏡頭，其中該成像鏡頭滿足以下條件：0.5<R₃₁/R₃₂<1.5；其中，R₃₁為該第三透鏡之一物側面之一曲率半徑，R₃₂為該第三透鏡之一像側面之一曲率半徑。
4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一請求項所述之成像鏡頭，其中：該第二透鏡具有負屈光力；該第三透鏡更包括一凸面朝向該像側；以及該第五透鏡具有正屈光力。
5. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一請求項所述之成像鏡頭，其中：該第一透鏡包括一凸面朝向該物側以及一凹面朝向該像側；該第四透鏡更包括一凸面朝向該像側；該第五透鏡更包括一凸面朝向該物側；該第六透鏡包括一凹面朝向該物側以及另一凹面朝向該像側；以及該第七透鏡更包括一凸面朝向該像側。
6. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一請求項所述之成像鏡頭，其更包括一光圈設置於該第三透鏡與該第四透鏡之間。
7. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一請求項所述之成像鏡頭，其中：該第三透鏡之一物側面以及一像側面皆為非球面表面；該第四透鏡之一物側面以及一像側面皆為非球面表面；以及該第七透鏡之一物側面以及一像側面皆為非球面表面。
8. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一請求項所述之成像鏡頭，其中該成像鏡頭滿足以下條件：0.3<|f₂/f₃|<0.9；其中，f₂為該第二透鏡之一有效焦距，f₃為該第三透鏡之一有效焦距。
9. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一請求項所述之成像鏡頭，其中該成像鏡頭滿足以下條件：1<|f₃/f₄|<7；其中，f₃為該第三透鏡之一有效焦距，f₄為該第四透鏡之一有效焦距。
10. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一請求項所述之成像鏡頭，其中該成像鏡頭滿足以下條件：1<R₂₁/R₄₁<2.5；其中，R₂₁為該第二透鏡之一物側面之一曲率半徑，R₄₁為該第四透鏡之一物側面之一曲率半徑。

Images