TWI719251B - 成像鏡頭(十九) - Google Patents

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Abstract

一種成像鏡頭包括一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡及一第四透鏡。第一透鏡具有正屈光力。第二透鏡具有負屈光力。第三透鏡具有屈光力。第四透鏡具有負屈光力。第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡及第四透鏡沿著一光軸從一物側至一像側依序排列。成像鏡頭滿足以下條件:0.2<D4/TTL<0.6;其中,D4為第四透鏡之一有效直徑,TTL為第一透鏡之一物側面至一成像面於光軸上之一間距。

Description

成像鏡頭(十九)
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不斷的朝向小型化與高解析度發展,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,才能同時滿足小型化及高解析度的需求。
有鑑於此,本發明之主要目的在於提供一種成像鏡頭,其鏡頭總長度短小、解析度較高,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、一第三透鏡及一第四透鏡。第一透鏡具有正屈光力。第二透鏡具有負屈光力。第三透鏡具有屈光力。第四透鏡具有負屈光力。第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡及第四透鏡沿著一光軸從一物側至一像側依序排列。成像鏡頭滿足以下條件:0.2<D4/TTL<0.6;其中,D4為第四透鏡之一有效直徑,TTL為第一透鏡之一物側面至一成像面於光軸上之一間距。
本發明之成像鏡頭可更包括一第五透鏡設置於第三透鏡與第四透鏡之間,第五透鏡具有正屈光力。
本發明之成像鏡頭包括一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡及一第四透鏡。第一透鏡具有正屈光力。第二透鏡具有負屈光力。第 三透鏡具有屈光力。第四透鏡具有負屈光力。第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡及第四透鏡沿著一光軸從一物側至一像側依序排列。成像鏡頭滿足以下條件:1<f/TTL<1.5;其中,f為成像鏡頭之一有效焦距,TTL為第一透鏡之一物側面至一成像面於光軸上之一間距。
本發明之成像鏡頭可更包括一第五透鏡設置於第三透鏡與第四透鏡之間,第五透鏡具有正屈光力。
本發明之成像鏡頭包括一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡及一第四透鏡。第一透鏡具有正屈光力。第二透鏡具有負屈光力。第三透鏡具有屈光力。第四透鏡具有負屈光力。第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡及第四透鏡沿著一光軸從一物側至一像側依序排列。成像鏡頭滿足以下條件:0.07<(TC12+TC23)/TTL<0.25;其中,TC12為第一透鏡之一像側面至第二透鏡之一物側面於光軸上之一空氣間距,TC23為第二透鏡之一像側面至第三透鏡之一物側面於光軸上之一空氣間距,TTL為第一透鏡之一物側面至一成像面於光軸上之一間距。
本發明之成像鏡頭可更包括一第五透鏡設置於第三透鏡與第四透鏡之間,第五透鏡具有正屈光力。
其中成像鏡頭滿足以下條件:f234<0;其中,f234為第二透鏡、第三透鏡及第四透鏡之一組合之一有效焦距。
其中成像鏡頭滿足以下條件:TC34<TTL/5;其中,TC34為第三透鏡之一像側面至第四透鏡之一物側面於光軸上之一空氣間距,TTL為第一透鏡之一物側面至一成像面於光軸上之一間距。
其中成像鏡頭滿足以下條件:R41/R11<0;其中,R11為第 一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。
其中成像鏡頭滿足以下條件:(f1+f3)/f2<0;其中,f1為第一透鏡之一有效焦距,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:TC23<TTL/5;其中,TC23為第二透鏡之一像側面至第三透鏡之一物側面於光軸上之一空氣間距,TTL為第一透鏡之一物側面至一成像面於光軸上之一間距。
本發明之成像鏡頭可更包括一光圈設置於物側與第二透鏡之間,成像鏡頭滿足以下條件:0.6<SL/TTL<1.1;其中,SL為光圈至一成像面於光軸上之一間距,TTL為第一透鏡之一物側面至成像面於光軸上之一間距。
本發明之成像鏡頭可更包括一非圓形光圈,非圓形光圈包括一外周部及一內周部,內周部與外周部至少有一為非圓形,內周部圍繞光軸形成一洞孔,內周部通過光軸的最大洞孔間距為Dx,內周部通過光軸的最小洞孔間距為Dy,非圓形光圈滿足以下條件:1<Dx/Dy<28。
其中成像鏡頭滿足以下條件:f2354<0;其中,f2354為第二透鏡、第三透鏡、第五透鏡及第四透鏡之一組合之一有效焦距。
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、5、6、7、8‧‧‧成像鏡頭
L11、L51、L61、L71、L81‧‧‧第一透鏡
L12、L52、L62、L72、L82‧‧‧第二透鏡
L13、L53、L63、L73、L83‧‧‧第三透鏡
L14、L54、L64、L74、L84‧‧‧第四透鏡
L65、L75、L85‧‧‧第五透鏡
ST1、ST5、ST6、ST7、ST8‧‧‧光圈
OF1、OF5、OF6、OF7、OF8‧‧‧濾光片
OA1、OA5、OA6、OA7、OA8‧‧‧光軸
IMA1、IMA5、IMA6、IMA7、IMA8‧‧‧成像面
S11、S12、S13、S14、S15、S16、S17‧‧‧面
S18、S19、S110、S111‧‧‧面
S51、S52、S53、S54、S55、S56、S57‧‧‧面
S58、S59、S510、S511‧‧‧面
S61、S62、S63、S64、S65、S66、S67‧‧‧面
S68、S69、S610、S611、S612、S613‧‧‧面
S71、S72、S73、S74、S75、S76、S77‧‧‧面
S78、S79、S710、S711、S712、S713‧‧‧面
S81、S82、S83、S84、S85、S86、S87‧‧‧面
S88、S89、S810、S811、S812、S813‧‧‧面
10、30‧‧‧非圓形光圈
101、301‧‧‧環狀本體
102、302‧‧‧外環周部
103、303‧‧‧內環周部
1031、3031‧‧‧洞孔
20、40‧‧‧光軸
D1x、D2x‧‧‧最大洞孔間距
D1y、D2y‧‧‧最小洞孔間距
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示意圖。
第2A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2B圖係依據本發明之成像鏡頭之第一實施例的畸變(Distortion)圖。
第2C圖係依據本發明之成像鏡頭之第一實施例的調變轉換函數(Modulation Transfer Function)圖。
第3圖係依據本發明之成像鏡頭之第三實施例的透鏡配置示意圖。
第4A圖係依據本發明之成像鏡頭之第三實施例的場曲(Field Curvature)圖。
第4B圖係依據本發明之成像鏡頭之第三實施例的畸變(Distortion)圖。
第4C圖係依據本發明之成像鏡頭之第三實施例的調變轉換函數(Modulation Transfer Function)圖。
第5圖係依據本發明之成像鏡頭之第四實施例的透鏡配置示意圖。
第6A圖係依據本發明之成像鏡頭之第四實施例的場曲(Field Curvature)圖。
第6B圖係依據本發明之成像鏡頭之第四實施例的畸變(Distortion)圖。
第6C圖係依據本發明之成像鏡頭之第四實施例的調變轉換函數(Modulation Transfer Function)圖。
第7圖係依據本發明之成像鏡頭之第五實施例的透鏡配置示意圖。
第8A圖係依據本發明之成像鏡頭之第五實施例的場曲(Field Curvature)圖。
第8B圖係依據本發明之成像鏡頭之第五實施例的畸變(Distortion)圖。
第8C圖係依據本發明之成像鏡頭之第五實施例的調變轉換函數 (Modulation Transfer Function)圖。
第9圖係依據本發明之成像鏡頭之第六實施例的透鏡配置示意圖。
第10A圖係依據本發明之成像鏡頭之第六實施例的場曲(Field Curvature)圖。
第10B圖係依據本發明之成像鏡頭之第六實施例的畸變(Distortion)圖。
第10C圖係依據本發明之成像鏡頭之第六實施例的調變轉換函數(Modulation Transfer Function)圖。
第11圖係依據本發明之非圓形光圈之示意圖。
第12圖係依據本發明之非圓形光圈之示意圖。
請參閱第1圖,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示意圖。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、一光圈ST1、一第二透鏡L12、一第三透鏡L13、一第四透鏡L14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玻璃材質製成,其物側面S11為凸面,像側面S12為凹面,物側面S11與像側面S12皆為非球面表面。
第二透鏡L12為雙凹透鏡具有負屈光力由玻璃材質製成,其物側面S14為凹面,像側面S15為凹面,物側面S14與像側面S15皆為非球面表面。
第三透鏡L13為雙凸透鏡具有正屈光力由玻璃材質製成,其物側面S16為凸面,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為彎月型透鏡具有負屈光力由玻璃材質製成,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。
濾光片OF1其物側面S110與像側面S111皆為平面。
另外,第一實施例中的成像鏡頭1至少滿足底下其中一條件:R141/R111<0 (1)
(f11+f13)/f12<0 (2)
f1234<0 (3)
TC123<TTL1/5 (4)
TC134<TTL1/5 (5)
0.6<SL1/TTL1<1.1 (6)
0.2<D14/TTL1<0.6 (7)
1<f1/TTL1<1.5 (8)
0.07<(TC112+TC123)/TTL1<0.25 (9)
其中,R111為第一透鏡L11之物側面S11之一曲率半徑,R141為第四透鏡L14之物側面S18之一曲率半徑,f11為第一透鏡L11之一有效焦距,f12為第二透鏡L12之一有效焦距,f13為第三透鏡L13之一有效焦距,f1234為第二透鏡L12、第三透鏡L13及第四透鏡L14之一組合之一有效焦距, TC123為第二透鏡L12之像側面S15至第三透鏡L13之物側面S16於光軸OA1上之一空氣間距,TTL1為第一透鏡L11之物側面S11至成像面IMA1於光軸OA1上之一間距,TC134為第三透鏡L13之像側面S17至第四透鏡L14之物側面S18於光軸OA1上之一空氣間距,SL1為光圈ST1至成像面IMA1於光軸OA1上之一間距,D14為第四透鏡L14之一有效直徑,f1為成像鏡頭1之一有效焦距,TC112為第一透鏡L11之像側面S12至第二透鏡L12之物側面S14於光軸OA1上之一空氣間距。
利用上述透鏡、光圈ST1及至少滿足條件(1)至條件(9)其中一條件之設計,使得成像鏡頭1能有效的縮短鏡頭總長度、修正像差、提升解析度。
表一為第1圖中成像鏡頭1之各透鏡之相關參數表,表一資料顯示,第一實施例之成像鏡頭1之有效焦距等於14.045mm、光圈值等於2.6、鏡頭總長度等於13.955356mm、視場等於23.6度。
Figure 106130448-A0101-12-0007-1
Figure 106130448-A0101-12-0008-2
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
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~G: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~G為非球面係數。
Figure 106130448-A0101-12-0008-3
Figure 106130448-A0101-12-0009-4
表三為條件(1)至條件(9)中各參數值及條件(1)至條件(9)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(9)之要求。
Figure 106130448-A0101-12-0009-5
Figure 106130448-A0101-12-0010-6
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的場曲(Field Curvature)圖。第2B圖所示的,是第一實施例之成像鏡頭1的畸變(Distortion)圖。第2C圖所示的,是第一實施例之成像鏡頭1的調變轉換函數(Modulation Transfer Function)圖。
由第2A圖可看出,第一實施例之成像鏡頭1對波長為0.470μm、0.510μm、0.555μm、0.610μm、0.650μm之光線,於子午(Tangential)方向與弧矢(Sagittal)方向之場曲介於-0.06mm至0.12mm之間。
由第2B圖(圖中的5條線幾乎重合,以致於看起來只有一條線)可看出,第一實施例之成像鏡頭1對波長為0.470μm、0.510μm、0.555μm、0.610μm、0.650μm之光線所產生的畸變介於0%至0.7%之間。
由第2C圖可看出,第一實施例之成像鏡頭1對波長範圍介於0.4700μm至0.6500μm之光線,分別於子午(Tangential)方向與弧矢(Sagittal)方向,視場高度分別為0.0000mm、1.0604mm、2.1208mm、2.6510mm、2.9510mm,空間頻率介於0lp/mm至250lp/mm,其調變轉換函數值介於0.15至1.0之間。
顯見第一實施例之成像鏡頭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。
請參閱表四及表五。表四係依據本發明之成像鏡頭之第二實施例的各透鏡之相關參數表,表五為表四中各個透鏡之非球面表面之相關參數表。
上述成像鏡頭之第二實施例的透鏡配置示意圖與成像鏡頭之第一實施例的透鏡配置示意圖近似,因此省略其圖例。
表四資料顯示,第二實施例之成像鏡頭之有效焦距等於14.05mm、光圈值等於2.6、鏡頭總長度等於13.74895mm、視場等於21.4度。
Figure 106130448-A0101-12-0011-7
Figure 106130448-A0101-12-0012-8
表四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
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~G:非球面係數。
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~G為非球面係數。
Figure 106130448-A0101-12-0012-9
Figure 106130448-A0101-12-0013-10
另外,第二實施例中的成像鏡頭至少滿足底下其中一條件:R241/R211<0 (10)
(f21+f23)/f22<0 (11)
f2234<0 (12)
TC223<TTL2/5 (13)
TC234<TTL2/5 (14)
0.6<SL2/TTL2<1.1 (15)
0.2<D24/TTL2<0.6 (16)
1<f2/TTL2<1.5 (17)
0.07<(TC212+TC223)/TTL2<0.25 (18)
上述f21、f22、f23、f2234、R211、R241、TC223、TC234、SL2、TTL2、D24、f2及TC212之定義與第一實施例中f11、f12、f13、f1234、R111、R141、TC123、TC134、SL1、TTL1、D14、f1及TC112之定義相同,在此皆不加以贅述。
利用上述透鏡、光圈ST2及至少滿足條件(10)至條件(18)其中一條件之設計,使得成像鏡頭能有效的縮短鏡頭總長度、修正像差、提升解析度。
表六為條件(10)至條件(18)中各參數值及條件(10)至條件(18)之計算值,由表六可知,第二實施例之成像鏡頭皆能滿足條件(10)至條件(18)之要求。
Figure 106130448-A0101-12-0014-11
上述第二實施例之成像鏡頭的場曲(省略圖例)、畸變(省略圖例)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。
請參閱第3圖,第3圖係依據本發明之成像鏡頭之第三實施例的透鏡配置示意圖。成像鏡頭5沿著一光軸OA5從一物側至一像側依序包括一光圈ST5、一第一透鏡L51、一第二透鏡L52、一第三透鏡L53、一第四透鏡L54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為彎月型透鏡具有正屈光力由玻璃材質製成,其物側面S52為凸面,像側面S53為凹面,物側面S52與像側面S53皆為非球面表面。
第二透鏡L52為雙凹透鏡具有負屈光力由玻璃材質製成,其物側面S54為凹面,像側面S55為凹面,物側面S54與像側面S55皆為非球面表面。
第三透鏡L53為雙凸透鏡具有正屈光力由玻璃材質製成,其物側面S56為凸面,像側面S57為凸面,物側面S56與像側面S57皆為非球面表面。
第四透鏡L54為彎月型透鏡具有負屈光力由玻璃材質製成,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。
濾光片OF5其物側面S510與像側面S511皆為平面。
另外,第三實施例中的成像鏡頭5至少滿足底下其中一條 件:R541/R511<0 (19)
(f51+f53)/f52<0 (20)
f5234<0 (21)
TC523<TTL5/5 (22)
TC534<TTL5/5 (23)
0.6<SL5/TTL5<1.1 (24)
0.2<D54/TTL5<0.6 (25)
1<f5/TTL5<1.5 (26)
0.07<(TC512+TC523)/TTL5<0.25 (27)
上述f51、f52、f53、f5234、R511、R541、TC523、TC534、SL5、TTL5、D54、f5及TC512之定義與第一實施例中f11、f12、f13、f1234、R111、R141、TC123、TC134、SL1、TTL1、D14、f1及TC112之定義相同,在此皆不加以贅述。
利用上述透鏡、光圈ST5及至少滿足條件(19)至條件(27)其中一條件之設計,使得成像鏡頭5能有效的縮短鏡頭總長度、修正像差、提升解析度。
表七為第3圖中成像鏡頭5之各透鏡之相關參數表,表七資料顯示,第三實施例之成像鏡頭5之有效焦距等於14.05mm、光圈值等於2.6、鏡頭總長度等於13.920795mm、視場等於23.7度。
Figure 106130448-A0101-12-0016-12
Figure 106130448-A0101-12-0017-13
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
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~G: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~G為非球面係數。
Figure 106130448-A0101-12-0018-14
表九為條件(19)至條件(27)中各參數值及條件(19)至條件(27)之計算值,由表九可知,第三實施例之成像鏡頭5皆能滿足條件(19)至條件(27)之要求。
Figure 106130448-A0101-12-0018-15
Figure 106130448-A0101-12-0019-16
另外,第三實施例之成像鏡頭5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,是第三實施例之成像鏡頭5的場曲(Field Curvature)圖。第4B圖所示的,是第三實施例之成像鏡頭5的畸變(Distortion)圖。第4C圖所示的,是第三實施例之成像鏡頭5的調變轉換函數(Modulation Transfer Function)圖。
由第4A圖可看出,第三實施例之成像鏡頭5對波長為0.470μm、0.510μm、0.555μm、0.610μm、0.650μm之光線,於子午(Tangential)方向與弧矢(Sagittal)方向之場曲介於-0.15mm至0.08mm之間。
由第4B圖可看出,第三實施例之成像鏡頭5對波長為0.470μm、0.510μm、0.555μm、0.610μm、0.650μm之光線所產生的畸變介於0.0%至1.2%之間。
由第4C圖可看出,第三實施例之成像鏡頭5對波長範圍介於0.4700μm至0.6500μm之光線,分別於子午(Tangential)方向與弧矢(Sagittal)方向,視場高度分別為0.0000mm、1.0604mm、2.1208mm、2.6510mm、2.9510mm,空間頻率介於0lp/mm至250lp/mm,其調變轉換函數值介於0.08至1.0之間。
顯見第三實施例之成像鏡頭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。
請參閱第5圖,第5圖係依據本發明之成像鏡頭之第四實施例的透鏡配置示意圖。成像鏡頭6沿著一光軸OA6從一物側至一像側依序包括一第一透鏡L61、一光圈ST6、一第二透鏡L62、一第三透鏡L63、一第五透鏡L65、一第四透鏡L64及一濾光片OF6。成像時,來自物側之光線最後成像於一成像面IMA6上。
第一透鏡L61為彎月型透鏡具有正屈光力由玻璃材質製成,其物側面S61為凸面,像側面S62為凹面,物側面S61與像側面S62皆為非球面表面。
第二透鏡L62為雙凹透鏡具有負屈光力由玻璃材質製成,其物側面S64為凹面,像側面S65為凹面,物側面S64與像側面S65皆為非球面表面。
第三透鏡L63為彎月型透鏡具有正屈光力由玻璃材質製 成,其物側面S66為凸面,像側面S67為凹面,物側面S66與像側面S67皆為非球面表面。
第五透鏡L65為雙凸透鏡具有正屈光力由玻璃材質製成,其物側面S68為凸面,像側面S69為凸面,物側面S68與像側面S69皆為非球面表面。
第四透鏡L64為雙凹透鏡具有負屈光力由玻璃材質製成,其物側面S610為凹面,像側面S611為凹面,物側面S610與像側面S611皆為非球面表面。
濾光片OF6其物側面S612與像側面S613皆為平面。
另外,第四實施例中的成像鏡頭6至少滿足底下其中一條件:R641/R611<0 (28)
(f61+f63)/f62<0 (29)
f62354<0 (30)
TC623<TTL6/5 (31)
0.6<SL6/TTL6<1.1 (32)
0.2<D64/TTL6<0.6 (33)
1<f6/TTL6<1.5 (34)
0.07<(TC612+TC623)/TTL6<0.25 (35)
上述f61、f62、f63、R611、R641、SL6、TTL6、D64、f6、TC612及TC623之定義與第一實施例中f11、f12、f13、R111、R141、SL1、TTL1、D14、f1、TC112及TC123之定義相同,在此皆不加以贅述,f62354為第二透鏡L62、 第三透鏡L63、第五透鏡L65及第四透鏡L64之一組合之一有效焦距。
利用上述透鏡、光圈ST6及至少滿足條件(28)至條件(35)其中一條件之設計,使得成像鏡頭6能有效的縮短鏡頭總長度、修正像差、提升解析度。
表十為第5圖中成像鏡頭6之各透鏡之相關參數表,表十資料顯示,第四實施例之成像鏡頭6之有效焦距等於14.9947mm、光圈值等於2.7、鏡頭總長度等於14.005748mm、視場等於24度。
Figure 106130448-A0101-12-0022-17
Figure 106130448-A0101-12-0023-18
表十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
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~G:非球面係數。
表十一為表十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~G為非球面係數。
Figure 106130448-A0101-12-0023-20
Figure 106130448-A0101-12-0024-21
表十二為條件(28)至條件(35)中各參數值及條件(28)至條件(35)之計算值,由表十二可知,第四實施例之成像鏡頭6皆能滿足條件(28)至條件(35)之要求。
Figure 106130448-A0101-12-0024-22
Figure 106130448-A0101-12-0025-23
另外,第四實施例之成像鏡頭6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,是第四實施例之成像鏡頭6的場曲(Field Curvature)圖。第6B圖所示的,是第四實施例之成像鏡頭6的畸變(Distortion)圖。第6C圖所示的,是第四實施例之成像鏡頭6的調變轉換函數(Modulation Transfer Function)圖。
由第6A圖可看出,第四實施例之成像鏡頭6對波長為0.470μm、0.510μm、0.555μm、0.610μm、0.650μm之光線,於子午(Tangential)方向與弧矢(Sagittal)方向之場曲介於-0.04mm至0.07mm之間。
由第6B圖可看出,第四實施例之成像鏡頭6對波長為0.470μm、0.510μm、0.555μm、0.610μm、0.650μm之光線所產生的畸變介於0.0%至0.9%之間。
由第6C圖可看出,第四實施例之成像鏡頭6對波長範圍介於0.4700μm至0.6500μm之光線,分別於子午(Tangential)方向與弧矢(Sagittal)方向,視場高度分別為0.0000mm、1.1732mm、2.3464mm、3.2330mm,空間頻率介於0lp/mm至320lp/mm,其調變轉換函數值介於0.01至1.0之間。
顯見第四實施例之成像鏡頭6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圖係依據本發明之成像鏡頭之第五實施例的透鏡配置示意圖。成像鏡頭7沿著一光軸OA7從一物側至一像側依序包括一第一透鏡L71、一光圈ST7、一第二透鏡L72、一第三透鏡L73、一第五透鏡L75、一第四透鏡L74及一濾光片OF7。成像時,來自物側之光線最後成像於一成像面IMA7上。
第一透鏡L71為彎月型透鏡具有正屈光力由玻璃材質製成,其物側面S71為凸面,像側面S72為凹面,物側面S71與像側面S72皆為非球面表面。
第二透鏡L72為雙凹透鏡具有負屈光力由玻璃材質製成,其物側面S74為凹面,像側面S75為凹面,物側面S74與像側面S75皆為非球面表面。
第三透鏡L73為彎月型透鏡具有正屈光力由玻璃材質製成,其物側面S76為凸面,像側面S77為凹面,物側面S76與像側面S77皆為非球面表面。
第五透鏡L75為雙凸透鏡具有正屈光力由玻璃材質製成,其物側面S78為凸面,像側面S79為凸面,物側面S78與像側面S79皆為非球面表面。
第四透鏡L74為彎月型透鏡具有負屈光力由玻璃材質製成,其物側面S710為凹面,像側面S711為凸面,物側面S710與像側面S711皆為非球面表面。
濾光片OF7其物側面S712與像側面S713皆為平面。
另外,第五實施例中的成像鏡頭7至少滿足底下其中一條件:R741/R711<0 (36)
(f71+f73)/f72<0 (37)
f72354<0 (38)
TC723<TTL7/5 (39)
0.6<SL7/TTL7<1.1 (40)
0.2<D74/TTL7<0.6 (41)
1<f7/TTL7<1.5 (42)
0.07<(TC712+TC723)/TTL7<0.25 (43)
上述f71、f72、f73、f72354、R711、R741、SL7、TTL7、D74、f7、TC712及TC723之定義與第四實施例中f61、f62、f63、f62354、R611、R641、SL6、TTL6、D64、f6、TC612及TC623之定義相同,在此皆不加以贅述。
利用上述透鏡、光圈ST7及至少滿足條件(36)至條件(43)其中一條件之設計,使得成像鏡頭7能有效的縮短鏡頭總長度、修正像差、提升解析度。
表十三為第7圖中成像鏡頭7之各透鏡之相關參數表,表十三資料顯示,第七實施例之成像鏡頭7之有效焦距等於14.9971mm、光圈值等於2.7、鏡頭總長度等於14.00622223mm、視場等於22度。
Figure 106130448-A0101-12-0027-24
Figure 106130448-A0101-12-0028-25
表十三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
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~G:非球面係數。
表十四為表十三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~G為非球面係數。
Figure 106130448-A0101-12-0029-26
表十五為條件(36)至條件(43)中各參數值及條件(36)至條件 (43)之計算值,由表十五可知,第五實施例之成像鏡頭7皆能滿足條件(36)至條件(43)之要求。
Figure 106130448-A0101-12-0030-27
另外,第五實施例之成像鏡頭7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,是第五實施例之成像鏡頭7的場曲(Field Curvature)圖。第8B圖所示的,是第五實施例之成像鏡頭7的畸變(Distortion)圖。第8C圖所示的,是第五實施例之成像鏡頭7的調變轉換函數(Modulation Transfer Function)圖。
由第8A圖可看出,第五實施例之成像鏡頭7對波長為0.470μm、0.510μm、0.555μm、0.610μm、0.650μm之光線,於子午(Tangential) 方向與弧矢(Sagittal)方向之場曲介於-0.01mm至0.06mm之間。
由第8B圖可看出,第五實施例之成像鏡頭7對波長為0.470μm、0.510μm、0.555μm、0.610μm、0.650μm之光線所產生的畸變介於0.0%至0.8%之間。
由第8C圖可看出,第五實施例之成像鏡頭7對波長範圍介於0.4700μm至0.6500μm之光線,分別於子午(Tangential)方向與弧矢(Sagittal)方向,視場高度分別為0.0000mm、0.5866mm、1.1732mm、1.4665mm、2.0531mm、2.3464mm、2.9330mm,空間頻率介於0lp/mm至320lp/mm,其調變轉換函數值介於0.05至1.0之間。
顯見第五實施例之成像鏡頭7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圖係依據本發明之成像鏡頭之第六實施例的透鏡配置示意圖。成像鏡頭8沿著一光軸OA8從一物側至一像側依序包括一光圈ST8、一第一透鏡L81、一第二透鏡L82、一第三透鏡L83、一第五透鏡L85、一第四透鏡L84及一濾光片OF8。成像時,來自物側之光線最後成像於一成像面IMA8上。
第一透鏡L81為雙凸透鏡具有正屈光力由玻璃材質製成,其物側面S82為凸面,像側面S83為凸面,物側面S82與像側面S83皆為非球面表面。
第二透鏡L82為雙凹透鏡具有負屈光力由玻璃材質製成,其物側面S84為凹面,像側面S85為凹面,物側面S84與像側面S85皆為非球面表面。
第三透鏡L83為彎月型透鏡具有正屈光力由玻璃材質製成,其物側面S86為凸面,像側面S87為凹面,物側面S86與像側面S87皆為非球面表面。
第五透鏡L85為彎月型透鏡具有正屈光力由玻璃材質製成,其物側面S88為凹面,像側面S89為凸面,物側面S88與像側面S89皆為非球面表面。
第四透鏡L84為彎月型透鏡具有負屈光力由玻璃材質製成,其物側面S810為凹面,像側面S811為凸面,物側面S810與像側面S811皆為非球面表面。
濾光片OF8其物側面S812與像側面S813皆為平面。
另外,第六實施例中的成像鏡頭8至少滿足底下其中一條件:R841/R811<0 (44)
(f81+f83)/f82<0 (45)
f82354<0 (46)
TC823<TTL8/5 (47)
0.6<SL8/TTL8<1.1 (48)
0.2<D84/TTL8<0.6 (49)
1<f8/TTL8<1.5 (50)
0.07<(TC812+TC823)/TTL8<0.25 (51)
上述f81、f82、f83、f82354、R811、R841、SL8、TTL8、D84、f8、TC812及TC823之定義與第四實施例中f61、f62、f63、f62354、R611、R641、SL6、 TTL6、D64、f6、TC612及TC623之定義相同,在此皆不加以贅述。
利用上述透鏡、光圈ST8及至少滿足條件(44)至條件(51)其中一條件之設計,使得成像鏡頭8能有效的縮短鏡頭總長度、修正像差、提升解析度。
表十六為第9圖中成像鏡頭8之各透鏡之相關參數表,表十六資料顯示,第六實施例之成像鏡頭8之有效焦距等於14.4731mm、光圈值等於3.4、鏡頭總長度等於12.121364mm、視場等於23度。
Figure 106130448-A0101-12-0033-28
Figure 106130448-A0101-12-0034-29
表十六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
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~G:非球面係數。
表十七為表十六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~G為非球面係數。
Figure 106130448-A0101-12-0034-30
Figure 106130448-A0101-12-0035-31
表十八為條件(44)至條件(51)中各參數值及條件(44)至條件(51)之計算值,由表十八可知,第六實施例之成像鏡頭8皆能滿足條件(44)至條件(51)之要求。
Figure 106130448-A0101-12-0035-32
Figure 106130448-A0101-12-0036-33
另外,第六實施例之成像鏡頭8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,是第六實施例之成像鏡頭8的場曲(Field Curvature)圖。第10B圖所示的,是第六實施例之成像鏡頭8的畸變(Distortion)圖。第10C圖所示的,是第六實施例之成像鏡頭8的調變轉換函數(Modulation Transfer Function)圖。
由第10A圖可看出,第六實施例之成像鏡頭8對波長為0.470μm、0.510μm、0.555μm、0.610μm、0.650μm之光線,於子午(Tangential)方向與弧矢(Sagittal)方向之場曲介於-0.14mm至0.02mm之間。
由第10B圖可看出,第六實施例之成像鏡頭8對波長為0.470μm、0.510μm、0.555μm、0.610μm、0.650μm之光線所產生的畸變介於-0.6%至0.2%之間。
由第10C圖可看出,第六實施例之成像鏡頭8對波長範圍介於0.4700μm至0.6500μm之光線,分別於子午(Tangential)方向與弧矢(Sagittal)方向,視場高度分別為0.0000mm、0.5866mm、1.1732mm、1.4665mm、2.0531mm、2.3464mm、2.9330mm,空間頻率介於0lp/mm至250lp/mm,其調變轉換函數值介於0.18至1.0之間。
顯見第六實施例之成像鏡頭8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。
請參閱表十九及表二十。表十九係依據本發明之成像鏡頭之第七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。
上述成像鏡頭之第七實施例的透鏡配置示意圖與成像鏡頭之第六實施例的透鏡配置示意圖近似,因此省略其圖例。
表十九資料顯示,第七實施例之成像鏡頭之有效焦距等於8.299mm、光圈值等於2.8、鏡頭總長度等於6.340399mm、視場等於35.4度。
Figure 106130448-A0101-12-0037-34
Figure 106130448-A0101-12-0038-35
表十九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
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~G:非球面係數。
表二十為表十九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~G為非球面係數。
Figure 106130448-A0101-12-0038-36
Figure 106130448-A0101-12-0039-37
另外,第七實施例中的成像鏡頭至少滿足底下其中一條件:R941/R911<0 (52)
(f91+f93)/f92<0 (53)
f92354<0 (54)
TC923<TTL9/5 (55)
0.6<SL9/TTL9<1.1 (56)
0.2<D94/TTL9<0.6 (57)
1<f9/TTL9<1.5 (58)
0.07<(TC912+TC923)/TTL9<0.25 (59)
上述f91、f92、f93、f92354、R911、R941、SL9、TTL9、D94、f9、TC912及TC923之定義與第四實施例中f61、f62、f63、f62354、R611、R641、SL6、 TTL6、D64、f6、TC612及TC623之定義相同,在此皆不加以贅述。
利用上述透鏡、光圈ST9及至少滿足條件(52)至條件(59)其中一條件之設計,使得成像鏡頭能有效的縮短鏡頭總長度、修正像差、提升解析度。
表二十一為條件(52)至條件(59)中各參數值及條件(52)至條件(59)之計算值,由表二十一可知,第七實施例之成像鏡頭能滿足條件(52)及條件(54)至條件(59)之要求。
Figure 106130448-A0101-12-0040-38
上述第七實施例之成像鏡頭的場曲(省略圖例)、畸變(省略 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。
上述實施例中全部透鏡皆由玻璃材質製成,然而可以了解到,若全部透鏡皆改由塑膠材質製成或部分透鏡改由塑膠材質製成,亦應屬本發明之範疇。
上述實施例中,全部光圈皆為圓形。然而可以了解到,若將光圈修改為如第11圖、第12圖所示之非圓形光圈,亦應屬本發明之範疇。底下將對第11圖、第12圖所示之非圓形光圈進一步描述。
請參閱第11圖,第11圖係依據本發明之非圓形光圈之示意圖。非圓形光圈10包括一環狀本體101、一外環周部102及一內環周部103,環狀本體101與外環周部102及內環周部103連接,環狀本體101位於外環周部102及內環周部103之間,外環周部102為非圓形,內環周部103為非圓形且圍繞光軸20形成一洞孔1031。內環周部103通過光軸20之一最大洞孔間距為D1x,內環周部103通過光軸20之一最小洞孔間距為D1y。非圓形光圈10滿足以下條件:D1x>D1y;1<D1x/D1y<28;0<(D1x-D1y)/(D1x/2)<2;0<(A1x-△S1)/A1x<1;0<△S1/(D1x/2)<8;其中,D1x為洞孔1031通過光軸20之最大洞孔間距,D1y為洞孔1031通過光軸20之最小洞孔間距,A1x為以D1x為直徑之圓面積, △S1為以D1x為直徑之圓面積與洞孔1031之洞孔面積之差值。
請參閱第12圖,第12圖係依據本發明之非圓形光圈之示意圖。非圓形光圈30包括一環狀本體301、一外環周部302及一內環周部303,環狀本體301與外環周部302及內環周部303連接,環狀本體301位於外環周部302及內環周部303之間,外環周部302為非圓形,內環周部303為非圓形且圍繞光軸40形成一洞孔3031。內環周部303通過光軸40之一最大洞孔間距為D2x,內環周部303通過光軸40之一最小洞孔間距為D2y。非圓形光圈30滿足以下條件:D2x>D2y;1<D2x/D2y<28;0<(D2x-D2y)/(D2x/2)<2;0<(A2x-△S2)/A2x<1;0<△S2/(D2x/2)<8;上述D2x、D2y、A2x及△S2之定義與D1x、D1y、A1x及△S1之定義相同,在此皆不加以贅述。
上述非圓形光圈20及非圓形光圈30可由金屬材質製成、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)製成或將成像鏡頭中任一透鏡經由霧化或塗黑或印刷非有效徑方式製成。
上述非圓形光圈20及物側之間可更包括一反射元件。
上述非圓形光圈30及物側之間可更包括一反射元件。
上述反射元件可為一稜鏡或一反射鏡。
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
ST1‧‧‧光圈
OF1‧‧‧濾光片
OA1‧‧‧光軸
IMA1‧‧‧成像面
S11、S12、S13、S14、S15‧‧‧面
S16、S17、S18、S19、S110‧‧‧面
S111‧‧‧面

Claims (10)

  1. 一種成像鏡頭,包括:一第一透鏡具有正屈光力;一第二透鏡具有負屈光力;一第三透鏡具有屈光力;一第四透鏡具有負屈光力;以及一非圓形光圈;其中該第一透鏡、該第二透鏡、該第三透鏡以及該第四透鏡沿著一光軸從一物側至一像側依序排列;其中該非圓形光圈設置於該物側與該第二透鏡之間;其中該成像鏡頭滿足以下條件:0.2<D4/TTL<0.6;其中,D4為該第四透鏡之一有效直徑,TTL為該第一透鏡之一物側面至一成像面於該光軸上之一間距。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之成像鏡頭,其更包括一第五透鏡設置於該第三透鏡與該第四透鏡之間,該第五透鏡具有正屈光力。
  3. 一種成像鏡頭,包括:一第一透鏡具有正屈光力;一第二透鏡具有負屈光力;一第三透鏡具有屈光力;一第四透鏡具有負屈光力;以及一非圓形光圈; 其中該第一透鏡、該第二透鏡、該第三透鏡以及該第四透鏡沿著一光軸從一物側至一像側依序排列;其中該非圓形光圈設置於該物側與該第二透鏡之間;其中該成像鏡頭滿足以下條件:0.07<(TC12+TC23)/TTL<0.25;其中,TC12為該第一透鏡之一像側面至該第二透鏡之一物側面於該光軸上之一空氣間距,TC23為該第二透鏡之一像側面至該第三透鏡之一物側面於該光軸上之一空氣間距,TTL為該第一透鏡之一物側面至一成像面於該光軸上之一間距。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之成像鏡頭,其更包括一第五透鏡設置於該第三透鏡與該第四透鏡之間,該第五透鏡具有正屈光力。
  5. 如申請專利範圍第1項或第3項所述之成像鏡頭,其中該成像鏡頭滿足以下條件:f234<0;其中,f234為該第二透鏡、該第三透鏡以及該第四透鏡之一組合之一有效焦距。
  6. 如申請專利範圍第2項或第4項所述之成像鏡頭,其中該成像鏡頭滿足以下條件:f2354<0;其中,f2354為該第二透鏡、該第三透鏡、該第五透鏡以及該第四透鏡之一組合之一有效焦距。
  7. 如申請專利範圍第1項或第3項所述之成像鏡頭,其中該成像鏡頭滿足以下條件:TC34<TTL/5;其中,TC34為該第三透鏡之一像側面至該第四透鏡之一物側面於該光軸上之一空氣間距,TTL為該第一透鏡之一物側面至一成像面於該光軸上之一間距。
  8. 如申請專利範圍第1項至第4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<f/TTL<1.5;其中,f為該成像鏡頭之一有效焦距,TTL為該第一透鏡之一物側面至一成像面於該光軸上之一間距。
  9. 一種成像鏡頭,包括:一第一透鏡具有正屈光力;一第二透鏡具有負屈光力;一第三透鏡具有屈光力;一第四透鏡具有負屈光力;以及一非圓形光圈;其中該第一透鏡、該第二透鏡、該第三透鏡以及該第四透鏡沿著一光軸從一物側至一像側依序排列;其中該非圓形光圈設置於該物側與該第二透鏡之間;其中該成像鏡頭滿足以下條件:0.2<D4/TTL<0.6; R41/R11<0;(f1+f3)/f2<0;TC23<TTL/5;0.6<SL/TTL<1.1;其中,D4為該第四透鏡之一有效直徑,R11為該第一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,f1為該第一透鏡之一有效焦距,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,TC23為該第二透鏡之一像側面至該第三透鏡之一物側面於該光軸上之一空氣間距,TTL為該第一透鏡之一物側面至一成像面於該光軸上之一間距,SL為該光圈至一成像面於該光軸上之一間距。
  10. 一種成像鏡頭,包括:一第一透鏡具有正屈光力;一第二透鏡具有負屈光力;一第三透鏡具有屈光力;一第四透鏡具有負屈光力;以及一非圓形光圈;其中該第一透鏡、該第二透鏡、該第三透鏡以及該第四透鏡沿著一光軸從一物側至一像側依序排列;其中該非圓形光圈設置於該物側與該第二透鏡之間;其中該成像鏡頭滿足以下條件:0.2<D4/TTL<0.6; 其中,D4為該第四透鏡之一有效直徑,TTL為該第一透鏡之一物側面至一成像面於該光軸上之一間距;其中該非圓形光圈包括一外周部及一內周部,該內周部與該外周部至少有一為非圓形,該內周部圍繞該光軸形成一洞孔,該內周部通過該光軸的最大洞孔間距為Dx,該內周部通過該光軸的最小洞孔間距為Dy,該非圓形光圈滿足以下條件:1<Dx/Dy<28。
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