TWI725315B - 光學成像鏡頭 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種光學成像鏡頭，其沿著光軸從物側至像側依序包括第一、第二、第三、第四透鏡。本發明透過控制各透鏡表面的凹凸曲面排列，且該光學成像鏡頭滿足條件式TTL/TL≧1.700及EFL/ImgH≧2.500，達到維持良好光學性能並能夠配合現階段電子產品的輕薄短小的需求，其中TTL代表該第一透鏡之物側面至成像面在光軸上的距離，TL代表該第一透鏡的物側面至該第四透鏡的像側面在光軸上的距離，EFL代表該光學成像鏡頭的系統焦距，ImgH代表像高。

Description

光學成像鏡頭
本發明涉及一種光學成像鏡頭，尤指一種至少四片透鏡的光學成像鏡頭。
近年來，可攜式電子產品越做越薄，光學鏡頭的設計常無法滿足輕薄短小的需求，因為光學鏡頭設計並非單純將成像品質佳的鏡頭等比例縮小就能製作出兼具成像品質與微型化的光學鏡頭，設計過程不僅牽涉到材料特性，還必須考量到製作、組裝良率等生產面的實際問題。除此之外，維持良好的成像品質也是一大設計重點。因此鏡頭的設計必須能夠配合現階段電子產品輕薄短小的需求且同時具有良好的成像品質，一直是業界追求的目標。
微型化鏡頭的技術難度明顯高出傳統鏡頭，故如何製作出符合消費性電子產品需求的光學鏡頭，並持續提升其成像品質，長久以來一直是本領域產、官、學界所持續精進的目標。
本發明提供一種光學成像鏡頭，可用於拍攝影像及錄影，例如：手機、相機、平板電腦及個人數位助理(Personal Digital Assistant, PDA)等的光學成像鏡頭。透過透鏡的表面凹凸配置，達到能夠配合現階段電子產品輕薄短小的需求且兼顧成像品質以及具備望遠功效。
在本發明說明書揭示內容中，使用以下表格列出的參數，但不侷限於只使用這些參數：
Figure 107120710-A0304-0001
依據本發明一實施例所提供的光學成像鏡頭，該光學成像鏡頭從物側至像側沿光軸依序包含一光圈、一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡以及一第四透鏡，四個透鏡各自具有一沿光軸朝向該物側且使成像光線通過的物側面以及一沿光軸朝向該像側且使成像光線通過的像側面。該第一透鏡為該物側至該像側沿光軸數來第一片具有屈光率的透鏡；該第二透鏡為該物側至該像側沿光軸數來第二片具有屈光率的透鏡，該第二透鏡的該物側面的圓周區域為凸面；該第三透鏡為該像側至該物側沿光軸數來第二片具有屈光率的透鏡，該第三透鏡的該物側面的光軸區域為凹面，且該第三透鏡的該像側面的圓周區域為凸面；該第四透鏡為該像側至該物側沿光軸數來第一片具有屈光率的透鏡，該第四透鏡的該物側面的圓周區域為凹面，且該第四透鏡的該像側面的光軸區域為凹面。該光學成像鏡頭滿足條件式（1）：TTL/TL≧1.700以及條件式（2）：EFL/ImgH≧2.500。
根據一些實施例，該光學成像鏡頭還可選擇地滿足下列任一條件式： 條件式(3)：ALT/(T1+G12)≦2.700； 條件式(4)：AAG/(T3+T4)≧1.000； 條件式(5)：BFL/(T1+T4)≧2.100； 條件式(6)：EFL/BFL≦2.300； 條件式(7)：BFL/(T1+T2+T3)≧1.800； 條件式(8)：AAG/(T2+T3)≧1.400； 條件式(9)：T4/T2≦2.000； 條件式(10)：TL/(G12+G23)≦3.200； 條件式(11)：AAG/(T1+G34)≧1.000； 條件式(12)：AAG/(G34+T4)≧2.100； 條件式(13)：BFL/(G23+T3)≧1.400； 條件式(14)：ALT/AAG≦2.100； 條件式(15)：ALT/(T2+T3)≦3.800； 條件式(16)：G23/T4≦6.100； 條件式(17)：T1/T4≧1.200； 條件式(18)：EFL/AAG≦5.600。
根據一實施例，該光學成像鏡頭還可包含至少一反射元件，該反射元件可使成像光線轉折進而配合達成可攜式電子裝置薄型化的目標。
根據一實施例，該光學成像鏡頭還可包含一反射元件，該反射元件設置於該第四透鏡與一成像面之間，以使成像光線從該第四透鏡轉折至該成像面，或是該反射元件設置於該物側與該第一透鏡之間，以使成像光線從該物側轉折至該第一透鏡，以符合可攜式電子裝置朝向薄型化發展的設計。
根據一實施例，該光學成像鏡頭還可包括一第一反射元件與一第二反射元件，該第一反射元件設置於該第四透鏡與一成像面之間，以使成像光線從該第四透鏡轉折至該成像面，該第二反射元件設置於該物側與該第一透鏡之間，以使成像光線從該物側轉折至第一透鏡，利用第一反射元件及第二反射元件的設置以轉折光線，使光學成像鏡頭能輕易容置於可攜式電子裝置而不需受制於光學成像鏡頭的系統長度，進而實現薄型化的目標。
前述所列之示例性限定條件式，亦可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，除了前述條件式之外，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、屈光率變化、選用各種材質或其他細部結構，以加強對系統性能及／或解析度的控制。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。
由上述中可以得知，本發明之光學成像鏡頭透過控制各透鏡的凹凸曲面排列，可維持其成像品質並達到配合可攜式電子裝置輕薄短小的目的。
本說明書之光學系統包含至少一透鏡，接收入射光學系統之平行於光軸至相對光軸呈半視角（HFOV）角度內的成像光線。成像光線通過光學系統於成像面上成像。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近軸屈光率為正（或為負）。所言之「透鏡之物側面（或像側面）」定義為成像光線通過透鏡表面的特定範圍。成像光線包括至少兩類光線：主光線（chief ray）Lc及邊緣光線（marginal ray）Lm（如圖1所示）。透鏡之物側面（或像側面）可依不同位置區分為不同區域，包含光軸區域、圓周區域、或在部分實施例中的一個或多個中繼區域，該些區域的說明將於下方詳細闡述。
圖1為透鏡100的徑向剖視圖。定義透鏡100表面上的二參考點：中心點及轉換點。透鏡表面的中心點為該表面與光軸I的一交點。如圖1所例示，第一中心點CP1位於透鏡100的物側面110，第二中心點CP2位於透鏡100的像側面120。轉換點是位於透鏡表面上的一點，且該點的切線與光軸I垂直。定義透鏡表面之光學邊界OB為通過該透鏡表面徑向最外側的邊緣光線Lm與該透鏡表面相交的一點。所有的轉換點皆位於光軸I與透鏡表面之光學邊界OB之間。除此之外，若單一透鏡表面有複數個轉換點，則該些轉換點由徑向向外的方向依序自第一轉換點開始命名。例如，第一轉換點TP1（最靠近光軸I）、第二轉換點TP2（如圖4所示）及第N轉換點（距離光軸I最遠）。
定義從中心點至第一轉換點TP1的範圍為光軸區域，其中，該光軸區域包含中心點。定義距離光軸I最遠的第N轉換點徑向向外至光學邊界OB的區域為圓周區域。在部分實施例中，可另包含介於光軸區域與圓周區域之間的中繼區域，中繼區域的數量取決於轉換點的數量。
當平行光軸I之光線通過一區域後，若光線朝光軸I偏折且與光軸I的交點位在透鏡像側A2，則該區域為凸面。當平行光軸I之光線通過一區域後，若光線的延伸線與光軸I的交點位在透鏡物側A1，則該區域為凹面。
除此之外，參見圖1，透鏡100還可包含一由光學邊界OB徑向向外延伸的組裝部130。組裝部130一般來說用以供該透鏡100組裝於光學系統之一相對應元件（圖未示）。成像光線並不會到達該組裝部130。組裝部130之結構與形狀僅為說明本發明之示例，不以此限制本發明的範圍。下列討論之透鏡的組裝部130可能會在圖式中被部分或全部省略。
參見圖2，定義中心點CP與第一轉換點TP1之間為光軸區域Z1。定義第一轉換點TP1與透鏡表面的光學邊界OB之間為圓周區域Z2。如圖2所示，平行光線211在通過光軸區域Z1後與光軸I在透鏡200的像側A2相交，即平行光線211通過光軸區域Z1的焦點位於透鏡200像側A2的R點。由於光線與光軸I相交於透鏡200像側A2，故光軸區域Z1為凸面。反之，平行光線212在通過圓周區域Z2後發散。如圖2所示，平行光線212通過圓周區域Z2後的延伸線EL與光軸I在透鏡200的物側A1相交，即平行光線212通過圓周區域Z2的焦點位於透鏡200物側A1的M點。由於光線的延伸線EL與光軸I相交於透鏡200物側A1，故圓周區域Z2為凹面。於圖2所示的透鏡200中，第一轉換點TP1是光軸區域與圓周區域的分界，即第一轉換點TP1為凸面轉凹面的分界點。
另一方面，光軸區域的面形凹凸判斷還可依該領域中通常知識者的判斷方式，即藉由近軸的曲率半徑（簡寫為R值）的正負號來判斷透鏡之光軸區域面形的凹凸。R值可常見被使用於光學設計軟體中，例如Zemax或CodeV。R值亦常見於光學設計軟體的透鏡資料表（lens data sheet）中。以物側面來說，當R值為正時，判定為物側面的光軸區域為凸面；當R值為負時，判定物側面的光軸區域為凹面。反之，以像側面來說，當R值為正時，判定像側面的光軸區域為凹面；當R值為負時，判定像側面的光軸區域為凸面。此方法判定的結果與前述藉由光線／光線延伸線與光軸的交點判定方式的結果一致，光線／光線延伸線與光軸交點的判定方式即為以一平行光軸之光線的焦點位於透鏡之物側或像側來判斷面形凹凸。本說明書所描述之「一區域為凸面（或凹面）」、「一區域為凸（或凹）」或「一凸面（或凹面）區域」可被替換使用。
圖3至圖5提供了在各個情況下判斷透鏡區域的面形及區域分界的範例，包含前述之光軸區域、圓周區域及中繼區域。
圖3為透鏡300的徑向剖視圖。參見圖3，透鏡300的像側面320在光學邊界OB內僅存在一個轉換點TP1。透鏡300的像側面320的光軸區域Z1及圓周區域Z2如圖3所示。此像側面320的R值為正（即R＞0），因此，光軸區域Z1為凹面。
一般來說，以轉換點為界的各個區域面形會與相鄰的區域面形相反，因此，可用轉換點來界定面形的轉變，即自轉換點由凹面轉凸面或由凸面轉凹面。於圖3中，由於光軸區域Z1為凹面，面形於轉換點TP1轉變，故圓周區域Z2為凸面。
圖4為透鏡400的徑向剖視圖。參見圖4，透鏡400的物側面410存在一第一轉換點TP1及一第二轉換點TP2。定義光軸I與第一轉換點TP1之間為物側面410的光軸區域Z1。此物側面410的R值為正（即R＞0），因此，光軸區域Z1為凸面。
定義第二轉換點TP2與透鏡400的物側面410的光學邊界OB之間為圓周區域Z2，該物側面410的該圓周區域Z2亦為凸面。除此之外，定義第一轉換點TP1與第二轉換點TP2之間為中繼區域Z3，該物側面410的該中繼區域Z3為凹面。再次參見圖4，物側面410由光軸I徑向向外依序包含光軸I與第一轉換點TP1之間的光軸區域Z1、位於第一轉換點TP1與第二轉換點TP2之間的中繼區域Z3，及第二轉換點TP2與透鏡400的物側面410的光學邊界OB之間的圓周區域Z2。由於光軸區域Z1為凸面，面形自第一轉換點TP1轉變為凹，故中繼區域Z3為凹面，又面形自第二轉換點TP2再轉變為凸，故圓周區域Z2為凸面。
圖5為透鏡500的徑向剖視圖。透鏡500的物側面510無轉換點。對於無轉換點的透鏡表面，例如透鏡500的物側面510，定義自光軸I起算至透鏡表面光學邊界OB之間距離的0~50%為光軸區域，自光軸I起算至透鏡表面光學邊界OB之間距離的50~100%為圓周區域。參見圖5所示之透鏡500，定義光軸I至自光軸I起算到透鏡500表面光學邊界OB之間距離的50%為物側面510的光軸區域Z1。此物側面510的R值為正（即R＞0），因此，光軸區域Z1為凸面。由於透鏡500的物側面510無轉換點，因此物側面510的圓周區域Z2亦為凸面。透鏡500更可具有組裝部（圖未示）自圓周區域Z2徑向向外延伸。
根據本發明的一些實施例，光學成像鏡頭的各透鏡表面凹凸搭配設計以提供良好成像品質，例如：第二透鏡為物側至像側沿光軸數來第二片具有屈光率的透鏡，且第二透鏡的物側面的圓周區域為凸面；第三透鏡為像側至物側沿光軸數來第二片具有屈光率的透鏡，第三透鏡的物側面的光軸區域為凹面，且第三透鏡的像側面的圓周區域為凸面；第四透鏡為像側至物側沿光軸數來第一片具有屈光率的透鏡，第四透鏡的物側面的圓周區域為凹面，且第四透鏡的像側面的光軸區域為凹面。透過以上組合能有效達到修正光學系統球差、像差以及降低畸變的目的。
根據本發明的一些實施例，該光學成像鏡頭滿足條件式（1）：TTL/TL≧1.700以及條件式（2）：EFL/ImgH≧2.500，可有效使光學成像鏡頭能夠配合可攜式電子裝置薄型化的需求，同時也有助於達到望遠的效果，條件式（1）、（2）較佳的範圍1.700≦TTL/TL≦2.800及2.500≦EFL/ImgH≦6.000。
根據本發明的一些實施例，為了達成縮短透鏡系統長度及確保成像品質，設計光學成像鏡頭滿足條件式（3）~（18）至少其中之一，將透鏡間的空氣間隙縮小或是透鏡在光軸上的厚度適度地縮短，但又同時考量製作的難易程度，因此若條件式（3）~（18）進一步滿足以下條件式之數值限定，能有較佳的配置： 1.300≦ALT/(T1+G12)≦2.700； 1.000≦AAG/(T3+T4)≦4.000； 2.100≦BFL/(T1+T4)≦4.700； 1.200≦EFL/BFL≦2.300； 1.800≦BFL/(T1+T2+T3)≦3.900； 1.400≦AAG/(T2+T3)≦3.200； 0.500≦T4/T2≦2.000； 1.700≦TL/(G12+G23)≦3.200； 1.000≦AAG/(T1+G34)≦3.400； 2.100≦AAG/(G34+T4)≦5.000； 1.400≦BFL/(G23+T3)≦4.600； 0.800≦ALT/AAG≦2.100； 2.300≦ALT/(T2+T3)≦3.800； 1.900≦G23/T4≦6.100； 1.200≦T1/T4≦3.200； 2.700≦EFL/AAG≦5.600。
根據本發明的一些實施例，光學成像鏡頭還設置至少一反射元件，該反射元件將成像光線轉折進而使光學成像鏡頭能滿足可攜式電子裝置薄型化的目的，其中又以將該反射元件設置於第四透鏡與成像面之間或設置於物側與第一透鏡之間較佳。更佳的是，該反射元件為兩個，分別設置於第四透鏡與成像面之間及設置於物側與第一透鏡之間。
此外，另可選擇實施例參數之任意組合關係增加光學成像鏡頭限制，以利於本發明相同架構的光學成像鏡頭設計。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光學成像鏡頭成像品質提升，或組裝良率提升而改善先前技術的缺點。
實施本發明時，除了上述條件式之外，亦可如以下實施例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、屈光率變化或其他細部結構，以加強對系統性能及／或解析度的控制以及製造上良率的提升。除此之外，材質設計方面，本發明的實施例的光學成像鏡頭的所有透鏡中可為玻璃、塑膠、樹脂等各種透明材質製作之透鏡。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，並不限於此。
為了說明本發明確實可在提供良好的光學性能的同時，達到配合可攜式電子產品裝置輕薄短小的目的，以下提供多個實施例以及其詳細的光學數據。首先請一併參考圖6至圖9，其中圖6繪示依據本發明之第一實施例之光學成像鏡頭之透鏡剖面結構示意圖，圖7繪示依據本發明之第一實施例之光學成像鏡頭之縱向球差與各項像差圖示意圖，圖8繪示依據本發明之第一實施例之光學成像鏡頭之詳細光學數據，圖9繪示依據本發明之第一實施例光學成像鏡頭之各透鏡之非球面數據。須說明的是，本發明實施例中的厚度/距離數值為負代表沿光軸的方向不同。
如圖6所示，本實施例之光學成像鏡頭1從物側A1至像側A2沿光軸依序包括第一反射元件R1、一光圈（aperture stop）STO、一第一透鏡L1、一第二透鏡L2、一第三透鏡L3、一第四透鏡L4以及一第二反射元件R2。更具體地，光軸包括與入射光方向平行的第一光軸I1、與第一光軸I1交會並大致垂直的第二光軸I2以及與第二光軸I2交會並大致垂直的第三光軸I3，物側A1位於第一光軸I1上，像側A2位於第三光軸I3上。第一反射元件R1設置於物側A1與第一透鏡L1之間並位於第一光軸I1上，用以將入射光由沿著一第一光軸I1行進改為沿著第二光軸I2行進。光圈STO、第一透鏡L1、第二透鏡L2、第三透鏡L3以及第四透鏡L4沿著第二光軸I2設置。第二反射元件R2設置於第四透鏡L4與一影像感測器(圖未顯示)的一成像面IMA之間並位於第三光軸I3上，用以將通過所有透鏡（L1~L4）的光線由沿著一第二光軸I2行進改為沿著第三光軸I3行進。一濾光片TF及該成像面IMA皆設置於光學成像鏡頭1的像側A2。藉由設置於光學成像鏡頭1中的第一反射元件R1、第二反射元件R2將光線行進方向轉折，可以使光學成像透鏡輕易容置於電子裝置而不受光學成像透鏡系統長度的限制，以達成光學成像鏡頭系統的較薄型設計。
第一反射元件R1可以是一平面鏡或是稜鏡，第二反射元件R2可以是一平面鏡或是稜鏡。根據一實施例，第一反射元件R1為平面鏡，其具有相對第一光軸I1為45度角的平面，第二反射元件R2為稜鏡，其具有一入射面R2A1、一反射面R2A2以及一出光面R2A3，其中入射面R2A1垂直於第二光軸I2，反射面R2A2相對於第二光軸I2為45度角，出光面R2A3垂直於第三光軸I3。第一透鏡L1、第二透鏡L2、第三透鏡L3、第四透鏡L4以及濾光片TF分別包含沿光軸朝向物側A1的物側面L1A1、L2A1、L3A1、L4A1、TFA1以及沿光軸朝向像側A2的像側面L1A2、L2A2、L3A2、L4A2、TFA2。在本實施例中，濾光片TF設於第二反射元件R2與成像面IMA之間，且可以選擇是用以阻擋紅外光線的一紅外線濾止的濾光片(infrared cut-off filter)。
根據第一實施例，光學成像鏡頭1的每個透鏡的細部結構可參照圖式。為了達到產品輕量化的目的，第一透鏡L1、第二透鏡L2、第三透鏡L3以及第四透鏡L4可為塑膠材質所製成，但不以此為限。
根據第一實施例，第一透鏡L1為沿光軸從物側A1至像側A2數來第一片具有屈光率的透鏡，且為具有正屈光率。第一透鏡L1的物側面L1A1的光軸區域L1A1C及圓周區域L1A1P皆為凸面。第一透鏡L1的像側面L1A2的光軸區域L1A2C及圓周區域L1A2P皆為凸面。
根據第一實施例，第二透鏡L2為沿光軸從物側A1至像側A2數來第二片具有屈光率的透鏡，且為具有負屈光率。第二透鏡L2的物側面L2A1的光軸區域L2A1C及圓周區域L2A1P皆為凸面。第二透鏡L2的像側面L2A2的光軸區域L2A2C及圓周區域L2A2P皆為凹面。
根據第一實施例，第三透鏡L3為沿光軸從像側A2至物側A1數來第二片具有屈光率的透鏡，且為具有負屈光率。第三透鏡L3的物側面L3A1的光軸區域L3A1C及圓周區域L3A1P皆為凹面。第三透鏡L3的像側面L3A2的光軸區域L3A2C及圓周區域L3A2P皆為凸面。
根據第一實施例，第四透鏡L4為沿光軸從像側A2至物側A1數來第一片具有屈光率的透鏡，且為具有正屈光率。第四透鏡L4的物側面L4A1的光軸區域L4A1C為凸面，第四透鏡L4的物側面L4A1的圓周區域L4A1P為凹面。第四透鏡L4的像側面L4A2的光軸區域L4A2C為凹面，第四透鏡L4的像側面L4A2的圓周區域L4A2P為凸面。
第一透鏡L1的物側面L1A1及像側面L1A2、第二透鏡L2的物側面L2A1及像側面L2A2、第三透鏡L3的物側面L3A1及像側面L3A2、第四透鏡L4的物側面L4A1及像側面L4A2共計8個非球面皆是依下列非球面曲線方程式（1）定義：
Figure 02_image001
+
Figure 02_image003
…方程式（1） Z表示非球面之深度（非球面上距離光軸為Y的點，其與相切於非球面光軸上頂點之切面，兩者間的垂直距離）； R表示透鏡表面之曲率半徑； Y表示非球面曲面上的點與光軸的垂直距離； K為錐面係數(Conic Constant)；
Figure 02_image005
為第2i階非球面係數。
各個非球面之參數詳細數據請一併參考圖9。
圖7(a)繪示本實施例的三種代表波長(470 nm、555 nm、650 nm)的縱向球差的示意圖，其中縱軸定義為視場。圖7(b)繪示本實施例的三種代表波長(470 nm、555 nm、650 nm)的弧矢(Sagittal)方向的場曲像差的示意圖，縱軸定義為像高。圖7(c)繪示本實施例的三種代表波長(470 nm、555 nm、650 nm)的子午(Tangential)方向的場曲像差的示意圖，其中縱軸定義為像高。圖7(d)繪示本實施例的畸變像差的示意圖，橫軸為百分比，縱軸為像高。三種代表波長（470 nm、555 nm、650 nm）在不同高度的離軸光線皆集中於的成像點附近。每一種波長所成的曲線皆很靠近，說明每一種波長不同高度的離軸光線皆集中在成像點附近。從圖7(a)中每一曲線的縱向球差，可看出不同高度的離軸光線的成像點之偏差控制在±0.014 mm的範圍內。因此，本實施例確實明顯改善不同波長的縱向球差。此外，參閱圖7(b)，三種代表波長在整個視場範圍內的場曲像差落在± 14 μm的範圍內。參閱圖7(c)，三種代表波長在整個視場範圍內的場曲像差落在± 14μm的範圍內。參閱圖7(d)的橫軸，畸變像差維持在± 0.6 %的範圍內。
在本實施例中，第一透鏡L1之物側面L1A1至成像面IMA沿光軸之長度(TTL)大約11.535 mm，光圈值(Fno)為2.200，半視角(HFOV)為14.502度，系統有效焦距（EFL）為9.687 mm。
關於本實施例之T1、G12、T2、G23、T3、G34、T4、G4F、TTF、GFP、TTL、BFL、EFL、TL、ALT、AAG、ImgH、TTL/TL、EFL/ImgH、ALT/(T1+G12)、AAG/(T3+T4)、BFL/(T1+T4)、EFL/BFL、BFL/(T1+T2+T3)、AAG/(T2+T3)、T4/T2、TL/(G12+G23)、AAG/(T1+G34)、AAG/(G34+T4)、BFL/(G23+T3)、ALT/AAG、ALT/(T2+T3) 、G23/T4、T1/T4、EFL/AAG之數值，請參考圖46A。
另請一併參考圖10至圖13，其中圖10繪示依據本發明之第二實施例之光學成像鏡頭之透鏡剖面結構示意圖，圖11繪示依據本發明之第二實施例之光學成像鏡頭之縱向球差與各項像差圖示意圖，圖12繪示依據本發明之第二實施例之光學成像鏡頭之詳細光學數據，圖13繪示依據本發明之第二實施例之光學成像鏡頭之各透鏡之非球面數據。
如圖10所示，本實施例之光學成像鏡頭2沿光軸從物側A1至像側A2依序包括第一反射元件R1、一光圈（aperture stop）STO、一第一透鏡L1、一第二透鏡L2、一第三透鏡L3、一第四透鏡L4以及一第二反射元件R2。
第二實施例之物側面L1A1、L2A1、L3A1、L4A1及像側面L1A2、L2A2、L3A2、L4A2之表面的凹凸配置及各透鏡的屈光率正負配置大致上與第一實施例類似。此外，第二實施例的各透鏡表面的曲率半徑、透鏡屈光率、透鏡厚度、透鏡非球面係數及系統焦距等光學參數數值與第一實施例不同。
在此為了更清楚繪示本實施例之圖面，透鏡表面凹凸配置的特徵僅標示與第一實施例不同之處，而省略相同之處的標號。關於本實施例之光學成像鏡頭2的各透鏡之光學特性，請參考圖12。
從圖11(a)中每一曲線的縱向球差，可看出不同高度的離軸光線的成像點之偏差控制在± 0.014 mm的範圍內。參閱圖11(b)，三種代表波長在整個視場範圍內的場曲像差落在± 12 μm的範圍內。參閱圖11(c)，三種代表波長在整個視場範圍內的場曲像差落在± 12 μm的範圍內。參閱圖11(d)的橫軸，光學成像鏡頭2的畸變像差維持在± 1.5 %的範圍內。
關於本實施例之T1、G12、T2、G23、T3、G34、T4、G4F、TTF、GFP、TTL、BFL、EFL、TL、ALT、AAG、ImgH、TTL/TL、EFL/ImgH、ALT/(T1+G12)、AAG/(T3+T4)、BFL/(T1+T4)、EFL/BFL、BFL/(T1+T2+T3)、AAG/(T2+T3)、T4/T2、TL/(G12+G23)、AAG/(T1+G34)、AAG/(G34+T4)、BFL/(G23+T3)、ALT/AAG、ALT/(T2+T3) 、G23/T4、T1/T4、EFL/AAG之數值，請參考圖46A。
相較於第一實施例，本實施例之縱向球差及弧矢方向的場曲像差較小，且系統總長（TTL）較短。
另請一併參考圖14至圖17，其中圖14繪示依據本發明之第三實施例之光學成像鏡頭之透鏡剖面結構示意圖，圖15繪示依據本發明之第三實施例之光學成像鏡頭之縱向球差與各項像差圖示意圖，圖16繪示依據本發明之第三實施例之光學成像鏡頭之詳細光學數據，圖17繪示依據本發明之第三實施例之光學成像鏡頭之各透鏡之非球面數據。
如圖10所示，本實施例之光學成像鏡頭3沿光軸從物側A1至像側A2依序包括第一反射元件R1、一光圈（aperture stop）STO、一第一透鏡L1、一第二透鏡L2、一第三透鏡L3、一第四透鏡L4以及一第二反射元件R2。
第三實施例之物側面L1A1、L2A1、L4A1及像側面L2A2、L3A2、L4A2之表面的凹凸配置大致上與第一實施例類似，然而第一透鏡L1之像側面L1A2、第三透鏡L3之物側面L3A1之表面凹凸配置以及第三透鏡L3的屈光率與第一實施例不同。此外，第三實施例的各透鏡表面的曲率半徑、透鏡屈光率、透鏡厚度、透鏡非球面係數及系統焦距等光學參數數值也與第一實施例不同。具體來說，第一透鏡L1之像側面L1A2之圓周區域L1A2P為凹面，第三透鏡L3之物側面L3A1之圓周區域L3A1P為凸面，且第三透鏡L3具有正屈光率。
在此為了更清楚繪示本實施例之圖面，透鏡表面凹凸配置的特徵僅標示與第一實施例不同之處，而省略相同之處的標號。關於本實施例之光學成像鏡頭3的各透鏡之光學特性，請參考圖16。
從圖15(a)中每一曲線的縱向球差，可看出不同高度的離軸光線的成像點之偏差控制在± 0.011mm的範圍內。參閱圖15(b)，三種代表波長在整個視場範圍內的場曲像差落在± 0.03 mm的範圍內。參閱圖15(c)，三種代表波長在整個視場範圍內的場曲像差落在± 0.025 mm的範圍內。參閱圖15(d)的橫軸，光學成像鏡頭3的畸變像差維持在± 4 %的範圍內。
關於本實施例之T1、G12、T2、G23、T3、G34、T4、G4F、TTF、GFP、TTL、BFL、EFL、TL、ALT、AAG、ImgH、TTL/TL、EFL/ImgH、ALT/(T1+G12)、AAG/(T3+T4)、BFL/(T1+T4)、EFL/BFL、BFL/(T1+T2+T3)、AAG/(T2+T3)、T4/T2、TL/(G12+G23)、AAG/(T1+G34)、AAG/(G34+T4)、BFL/(G23+T3)、ALT/AAG、ALT/(T2+T3) 、G23/T4、T1/T4、EFL/AAG之數值，請參考圖46A。
相較於第一實施例，本實施例之縱向球差較小，且系統總長（TTL）、系統有效焦距（EFL）較短。
另請一併參考圖18至圖21，其中圖18繪示依據本發明之第四實施例之光學成像鏡頭之透鏡剖面結構示意圖，圖19繪示依據本發明之第四實施例之光學成像鏡頭之縱向球差與各項像差圖示意圖，圖20繪示依據本發明之第四實施例之光學成像鏡頭之詳細光學數據，圖21繪示依據本發明之第四實施例光學成像鏡頭之各透鏡之非球面數據。
如圖18所示，本實施例之光學成像鏡頭4配置有與第一實施例之光學成像鏡頭1類似的第一反射元件R1、第一透鏡L1、第二透鏡L2、第三透鏡L3、第四透鏡L4以及第二反射元件R2，相較於第一實施例之光學成像鏡頭1，光學成像鏡頭4為由五片透鏡組成，其中第五透鏡L5位於第二透鏡L2與第三透鏡L3之間。光學成像鏡頭4從物側A1至像側A2沿光軸依序包括第一反射元件R1、一光圈（aperture stop）STO、一第一透鏡L1、一第二透鏡L2、一第五透鏡L5、一第三透鏡L3、一第四透鏡L4以及一第二反射元件R2。藉由設置於光學成像鏡頭4中的第一反射元件R1、第二反射元件R2將光線行進方向轉折，可以使光學成像透鏡輕易容置於電子裝置而不受光學成像透鏡系統長度的限制，以達成光學成像鏡頭系統的較薄型設計。
根據第四實施例，第一透鏡L1為沿光軸從物側A1至像側A2數來第一片具有屈光率的透鏡，且為具有正屈光率。第一透鏡L1的物側面L1A1的光軸區域L1A1C及圓周區域L1A1P皆為凸面。第一透鏡L1的像側面L1A2的光軸區域L1A2C為凹面，第一透鏡L1的像側面L1A2的圓周區域L1A2P為凸。
根據第四實施例，第二透鏡L2為沿光軸從物側A1至像側A2數來第二片具有屈光率的透鏡，且為具有負屈光率。第二透鏡L2的物側面L2A1的光軸區域L2A1C及圓周區域L2A1P皆為凸面。第二透鏡L2的像側面L2A2的光軸區域L2A2C及圓周區域L2A2P皆為凹面。
根據第四實施例，第五透鏡L5為沿光軸從物側A1至像側A2數來第三片具有屈光率的透鏡，且為具有正屈光率。第五透鏡L5的物側面L5A1的光軸區域L5A1C及圓周區域L5A1P皆為凸面。第五透鏡L5的像側面L5A2的光軸區域L5A2C及圓周區域L5A2P皆為凹面。
根據第四實施例，第三透鏡L3為沿光軸從像側A2至物側A1數來第二片具有屈光率的透鏡，且為具有負屈光率。第三透鏡L3的物側面L3A1的光軸區域L3A1C及圓周區域L3A1P皆為凹面。第三透鏡L3的像側面L3A2的光軸區域L3A2C及圓周區域L3A2P皆為凸面。
根據第四實施例，第四透鏡L4為沿光軸從像側A2至物側A1數來第一片具有屈光率的透鏡，且為具有負屈光率。第四透鏡L4的物側面L4A1的光軸區域L4A1C為凸面，第四透鏡L4的物側面L4A1的圓周區域L4A1P為凹面。第四透鏡L4的像側面L4A2的光軸區域L4A2C為凹面，第四透鏡L4的像側面L4A2的圓周區域L4A2P為凸面。
根據第四實施例，第一透鏡L1的物側面L1A1及像側面L1A2、第二透鏡L2的物側面L2A1及像側面L2A2、第五透鏡L5的物側面L5A1及像側面L5A2、第三透鏡L3的物側面L3A1及像側面L3A2、第四透鏡L4的物側面L4A1及像側面L4A2共計10個非球面皆是依上述非球面曲線方程式（1）定義。第一透鏡L1、第二透鏡L2、第五透鏡L5、第三透鏡L3及第四透鏡L4可為塑膠材質所製成，但不以此為限。
在此為了更清楚繪示本實施例之圖面，透鏡表面凹凸配置的特徵僅標示與第一實施例不同之處，而省略相同之處的標號。關於本實施例之光學成像鏡頭4的各透鏡之光學特性，請參考圖20。
從圖19(a)中每一曲線的縱向球差，可看出不同高度的離軸光線的成像點之偏差控制在± 0.014 mm的範圍內。參閱圖19(b)，三種代表波長在整個視場範圍內的場曲像差落在±16 μm的範圍內。參閱圖19(c)，三種代表波長在整個視場範圍內的場曲像差落在± 16 μm的範圍內。參閱圖19(d)的橫軸，光學成像鏡頭4的畸變像差維持在± 0.8 %的範圍內。
在本實施例中，第一透鏡L1之物側面L1A1至成像面IMA沿光軸之長度(TTL)大約14.001 mm，光圈值(Fno)為2.933，半視角(HFOV)為11.709度，系統有效焦距（EFL）為12.238 mm。
關於本實施例之T1、G12、T2、G25、T5、G53、T3、G34、T4、G4F、TTF、GFP、TTL、G23、BFL、EFL、TL、ALT、AAG、ImgH、TTL/TL、EFL/ImgH、ALT/(T1+G12)、AAG/(T3+T4)、BFL/(T1+T4)、EFL/BFL、BFL/(T1+T2+T3)、AAG/(T2+T3)、T4/T2、TL/(G12+G23)、AAG/(T1+G34)、AAG/(G34+T4)、BFL/(G23+T3)、ALT/AAG、ALT/(T2+T3) 、G23/T4、T1/T4、EFL/AAG之數值，請參考圖46B。
另請一併參考圖22至圖25，其中圖22繪示依據本發明之第五實施例之光學成像鏡頭之透鏡剖面結構示意圖，圖23繪示依據本發明之第五實施例之光學成像鏡頭之縱向球差與各項像差圖示意圖，圖24繪示依據本發明之第五實施例之光學成像鏡頭之詳細光學數據，圖25繪示依據本發明之第五實施例之光學成像鏡頭之各透鏡之非球面數據。
如圖22所示，本實施例之光學成像鏡頭5沿光軸從物側A1至像側A2依序包括一第一反射元件R1、一光圈（aperture stop）STO、一第一透鏡L1、一第二透鏡L2、一第五透鏡L5、一第三透鏡L3、一第四透鏡L4以及一第二反射元件R2。
第五實施例之物側面L1A1、L2A1、L5A1、L3A1、L4A1及像側面L2A2、L5A2、L3A2、L4A2之表面的凹凸配置及各透鏡的屈光率正負配置大致上與第四實施例類似，然而第一透鏡L1之像側面L1A2、第五透鏡L5的屈光率以及第四透鏡L4的屈光率與第四實施例不同。此外，第五實施例的各透鏡表面的曲率半徑、透鏡屈光率、透鏡厚度、透鏡非球面係數及系統焦距等光學參數數值也與第四實施例不同。具體來說，第一透鏡L1之像側面L1A2之圓周區域L1A2P為凹面，第五透鏡L5具有負屈光率，且第四透鏡L4具有正屈光率。
在此為了更清楚繪示本實施例之圖面，透鏡表面凹凸配置的特徵僅標示與第四實施例不同之處，而省略相同之處的標號。關於本實施例之光學成像鏡頭5的各透鏡之光學特性，請參考圖24。
從圖23(a)中每一曲線的縱向球差，可看出不同高度的離軸光線的成像點之偏差控制在± 0.020 mm的範圍內。參閱圖23(b)，三種代表波長在整個視場範圍內的場曲像差落在± 18 μm的範圍內。參閱圖23 (c)，三種代表波長在整個視場範圍內的場曲像差落在± 20 μm的範圍內。參閱圖23(d)的橫軸，光學成像鏡頭5的畸變像差維持在± 0.3 %的範圍內。
關於本實施例之T1、G12、T2、G25、T5、G53、T3、G34、T4、G4F、TTF、GFP、TTL、G23、BFL、EFL、TL、ALT、AAG、ImgH、TTL/TL、EFL/ImgH、ALT/(T1+G12)、AAG/(T3+T4)、BFL/(T1+T4)、EFL/BFL、BFL/(T1+T2+T3)、AAG/(T2+T3)、T4/T2、TL/(G12+G23)、AAG/(T1+G34)、AAG/(G34+T4)、BFL/(G23+T3)、ALT/AAG、ALT/(T2+T3) 、G23/T4、T1/T4、EFL/AAG之數值，請參考圖46B。
相較於第四實施例，本實施例之畸變像差較小，且系統總長（TTL）較短。
另請一併參考圖26至圖29，其中圖26繪示依據本發明之第六實施例之光學成像鏡頭之透鏡剖面結構示意圖，圖27繪示依據本發明之第六實施例之光學成像鏡頭之縱向球差與各項像差圖示意圖，圖28繪示依據本發明之第六實施例之光學成像鏡頭之詳細光學數據，圖29繪示依據本發明之第六實施例之光學成像鏡頭之各透鏡之非球面數據。
如圖26所示，本實施例之光學成像鏡頭6沿光軸從物側A1至像側A2依序包括一第一反射元件R1、一光圈（aperture stop）STO、一第一透鏡L1、一第二透鏡L2、一第五透鏡L5、一第三透鏡L3、一第四透鏡L4以及一第二反射元件R2。
第六實施例之物側面L1A1、L2A1、L5A1、L3A1、L4A1及像側面L1A2、L2A2、L5A2、L3A2、L4A2之表面的凹凸配置及各透鏡的屈光率正負配置大致上與第四實施例類似。此外，第六實施例的各透鏡表面的曲率半徑、透鏡屈光率、透鏡厚度、透鏡非球面係數及系統焦距等光學參數數值也與第四實施例不同。
在此為了更清楚繪示本實施例之圖面，透鏡表面凹凸配置的特徵僅標示與第四實施例不同之處，而省略相同之處的標號。關於本實施例之光學成像鏡頭6的各透鏡之光學特性，請參考圖28。
從圖27(a)中每一曲線的縱向球差，可看出不同高度的離軸光線的成像點之偏差控制在± 0.013 mm的範圍內。參閱圖27(b)，三種代表波長在整個視場範圍內的場曲像差落在± 14 μm的範圍內。參閱圖27 (c)，三種代表波長在整個視場範圍內的場曲像差落在± 14 μm的範圍內。參閱圖27(d)的橫軸，光學成像鏡頭6的畸變像差維持在± 1.6 %的範圍內。
關於本實施例之T1、G12、T2、G25、T5、G53、T3、G34、T4、G4F、TTF、GFP、TTL、G23、BFL、EFL、TL、ALT、AAG、ImgH、TTL/TL、EFL/ImgH、ALT/(T1+G12)、AAG/(T3+T4)、BFL/(T1+T4)、EFL/BFL、BFL/(T1+T2+T3)、AAG/(T2+T3)、T4/T2、TL/(G12+G23)、AAG/(T1+G34)、AAG/(G34+T4)、BFL/(G23+T3)、ALT/AAG、ALT/(T2+T3) 、G23/T4、T1/T4、EFL/AAG之數值，請參考圖46B。
相較於第四實施例，本實施例之縱向球差、場曲像差較小，系統總長（TTL）、系統有效焦距（EFL）較短，光圈值（Fno）較小，且半視角（HFOV）較大。
另請一併參考圖30至圖33，其中圖30繪示依據本發明之第七實施例之光學成像鏡頭之透鏡剖面結構示意圖，圖31繪示依據本發明之第七實施例之光學成像鏡頭之縱向球差與各項像差圖示意圖，圖32繪示依據本發明之第七實施例之光學成像鏡頭之詳細光學數據，圖33繪示依據本發明之第七實施例之光學成像鏡頭之各透鏡之非球面數據。
如圖30所示，本實施例之光學成像鏡頭7沿光軸從物側A1至像側A2依序包括一第一反射元件R1、一光圈（aperture stop）STO、一第一透鏡L1、一第二透鏡L2、一第五透鏡L5、一第三透鏡L3、一第四透鏡L4以及一第二反射元件R2。
第七實施例之物側面L1A1、L2A1、L5A1、L3A1、L4A1及像側面L1A2、L2A2、L5A2、L3A2、L4A2之表面的凹凸配置及各透鏡的屈光率正負配置大致上與第四實施例類似，然而第四透鏡L4的屈光率與第四實施例不同。此外，第七實施例的各透鏡表面的曲率半徑、透鏡屈光率、透鏡厚度、透鏡非球面係數及系統焦距等光學參數數值也與第四實施例不同。具體來說，第四透鏡L4具有正屈光率。
在此為了更清楚繪示本實施例之圖面，透鏡表面凹凸配置的特徵僅標示與第四實施例不同之處，而省略相同之處的標號。關於本實施例之光學成像鏡頭7的各透鏡之光學特性，請參考圖32。
從圖31(a)中每一曲線的縱向球差，可看出不同高度的離軸光線的成像點之偏差控制在± 0.014 mm的範圍內。參閱圖31 (b)，三種代表波長在整個視場範圍內的場曲像差落在± 16 μm的範圍內。參閱圖31 (c)，三種代表波長在整個視場範圍內的場曲像差落在± 18μm的範圍內。參閱圖31 (d)的橫軸，光學成像鏡頭7的畸變像差維持在± 1.2 %的範圍內。
關於本實施例之T1、G12、T2、G25、T5、G53、T3、G34、T4、G4F、TTF、GFP、TTL、G23、BFL、EFL、TL、ALT、AAG、ImgH、TTL/TL、EFL/ImgH、ALT/(T1+G12)、AAG/(T3+T4)、BFL/(T1+T4)、EFL/BFL、BFL/(T1+T2+T3)、AAG/(T2+T3)、T4/T2、TL/(G12+G23)、AAG/(T1+G34)、AAG/(G34+T4)、BFL/(G23+T3)、ALT/AAG、ALT/(T2+T3) 、G23/T4、T1/T4、EFL/AAG之數值，請參考圖46B。
相較於第四實施例，本實施例之光圈值（Fno）較大。
另請一併參考圖34至圖37，其中圖34繪示依據本發明之第八實施例之光學成像鏡頭之透鏡剖面結構示意圖，圖35繪示依據本發明之第八實施例之光學成像鏡頭之縱向球差與各項像差圖示意圖，圖36繪示依據本發明之第八實施例之光學成像鏡頭之詳細光學數據，圖37繪示依據本發明之第八實施例之光學成像鏡頭之各透鏡之非球面數據。
如圖34所示，本實施例之光學成像鏡頭8沿光軸從物側A1至像側A2依序包括一第一反射元件R1、一光圈（aperture stop）STO、一第一透鏡L1、一第二透鏡L2、一第五透鏡L5、一第三透鏡L3、一第四透鏡L4以及一第二反射元件R2。
第八實施例之物側面L1A1、L2A1、L5A1、L3A1、L4A1及像側面L1A2、L2A2、L5A2、L3A2、L4A2之表面的凹凸配置及各透鏡的屈光率正負配置大致上與第四實施例類似，然而第四透鏡L4的屈光率與第四實施例不同。此外，第八實施例的各透鏡表面的曲率半徑、透鏡屈光率、透鏡厚度、透鏡非球面係數及系統焦距等光學參數也與第四實施例不同。具體來說，第四透鏡L4具有正屈光率。
在此為了更清楚繪示本實施例之圖面，透鏡表面凹凸配置的特徵僅標示與第四實施例不同之處，而省略相同之處的標號。關於本實施例之光學成像鏡頭8的各透鏡之光學特性，請參考圖36。
從圖35(a)中每一曲線的縱向球差，可看出不同高度的離軸光線的成像點之偏差控制在± 0.014 mm的範圍內。參閱圖35(b)，三種代表波長在整個視場範圍內的場曲像差落在± 14 μm的範圍內。參閱圖35(c)，三種代表波長在整個視場範圍內的場曲像差落在± 16 μm的範圍內。參閱圖35(d)的橫軸，光學成像鏡頭8的畸變像差維持在± 1.8 %的範圍內。
關於本實施例之T1、G12、T2、G25、T5、G53、T3、G34、T4、G4F、TTF、GFP、TTL、G23、BFL、EFL、TL、ALT、AAG、ImgH、TTL/TL、EFL/ImgH、ALT/(T1+G12)、AAG/(T3+T4)、BFL/(T1+T4)、EFL/BFL、BFL/(T1+T2+T3)、AAG/(T2+T3)、T4/T2、TL/(G12+G23)、AAG/(T1+G34)、AAG/(G34+T4)、BFL/(G23+T3)、ALT/AAG、ALT/(T2+T3) 、G23/T4、T1/T4、EFL/AAG之數值，請參考圖46B。
相較於第四實施例，本實施例之光圈值（Fno）較大。
另請一併參考圖38至圖41，其中圖38繪示依據本發明之第九實施例之光學成像鏡頭之透鏡剖面結構示意圖，圖39繪示依據本發明之第九實施例之光學成像鏡頭之縱向球差與各項像差圖示意圖，圖40繪示依據本發明之第九實施例之光學成像鏡頭之詳細光學數據，圖41繪示依據本發明之第九實施例之光學成像鏡頭之各透鏡之非球面數據。
如圖38所示，本實施例之光學成像鏡頭9沿光軸從物側A1至像側A2依序包括一第一反射元件R1、一光圈（aperture stop）STO、一第一透鏡L1、一第二透鏡L2、一第五透鏡L5、一第三透鏡L3、一第四透鏡L4以及一第二反射元件R2。
第九實施例之物側面L1A1、L2A1、L5A1、L3A1、L4A1及像側面L2A2、L5A2、L3A2、L4A2之表面的凹凸配置及各透鏡的屈光率正負配置大致上與第四實施例類似，然而第一透鏡L1之像側面L1A2和第三透鏡L3、第四透鏡L4的屈光率與第四實施例不同。此外，第九實施例的各透鏡表面的曲率半徑、透鏡屈光率、透鏡厚度、透鏡非球面係數及系統焦距等光學參數也與第四實施例不同。具體來說，第一透鏡L1之像側面L1A2之光軸區域L1A2C為凸面，第三透鏡L3具有正屈光率，第四透鏡L4具有正屈光率。
在此為了更清楚繪示本實施例之圖面，透鏡表面凹凸配置的特徵僅標示與第四實施例不同之處，而省略相同之處的標號。關於本實施例之光學成像鏡頭9的各透鏡之光學特性，請參考圖40。
從圖39(a)中每一曲線的縱向球差，可看出不同高度的離軸光線的成像點之偏差控制在± 0.025 mm的範圍內。參閱圖39 (b)，三種代表波長在整個視場範圍內的場曲像差落在± 0.02 mm的範圍內。參閱圖39 (c)，三種代表波長在整個視場範圍內的場曲像差落在± 0.03 mm的範圍內。參閱圖39 (d)的橫軸，光學成像鏡頭9的畸變像差維持在± 0.4 %的範圍內。
關於本實施例之T1、G12、T2、G25、T5、G53、T3、G34、T4、G4F、TTF、GFP、TTL、G23、BFL、EFL、TL、ALT、AAG、ImgH、TTL/TL、EFL/ImgH、ALT/(T1+G12)、AAG/(T3+T4)、BFL/(T1+T4)、EFL/BFL、BFL/(T1+T2+T3)、AAG/(T2+T3)、T4/T2、TL/(G12+G23)、AAG/(T1+G34)、AAG/(G34+T4)、BFL/(G23+T3)、ALT/AAG、ALT/(T2+T3) 、G23/T4、T1/T4、EFL/AAG之數值，請參考圖46B。
相較於第四實施例，本實施例之畸變像差較小，系統總長（TTL）、系統有效焦距（EFL）較短，半視角（HFOV）較大，且光圈值（Fno）較小。
另請一併參考圖42至圖45，其中圖42繪示依據本發明之第十實施例之光學成像鏡頭之透鏡剖面結構示意圖，圖43繪示依據本發明之第十實施例之光學成像鏡頭之縱向球差與各項像差圖示意圖，圖44繪示依據本發明之第十實施例之光學成像鏡頭之詳細光學數據，圖45繪示依據本發明之第十實施例之光學成像鏡頭之各透鏡之非球面數據。
如圖42所示，本實施例之光學成像鏡頭10沿光軸從物側A1至像側A2依序包括一第一反射元件R1、一光圈（aperture stop）STO、一第一透鏡L1、一第二透鏡L2、一第五透鏡L5、一第三透鏡L3、一第四透鏡L4以及一第二反射元件R2。
第十實施例之物側面L1A1、L2A1、L5A1、L3A1、L4A1及像側面L2A2、L5A2、L3A2、L4A2之表面的凹凸配置及各透鏡的屈光率正負配置大致上與第四實施例類似，然而第一透鏡L1之像側面L1A2和第三透鏡L3、第四透鏡L4的屈光率與第四實施例不同。此外，第十實施例的各透鏡表面的曲率半徑、透鏡屈光率、透鏡厚度、透鏡非球面係數及系統焦距等光學參數也與第四實施例不同。具體來說，第一透鏡L1之像側面L1A2之光軸區域L1A2C為凸面，第三透鏡L3具有正屈光率，第四透鏡L4具有正屈光率。
在此為了更清楚繪示本實施例之圖面，透鏡表面凹凸配置的特徵僅標示與第四實施例不同之處，而省略相同之處的標號。關於本實施例之光學成像鏡頭10的各透鏡之光學特性，請參考圖44。
從圖43(a)中每一曲線的縱向球差，可看出不同高度的離軸光線的成像點之偏差控制在± 0.018 mm的範圍內。參閱圖43(b)，三種代表波長在整個視場範圍內的場曲像差落在± 0.015 mm的範圍內。參閱圖43(c)，三種代表波長在整個視場範圍內的場曲像差落在± 0.025 mm的範圍內。參閱圖43(d)的橫軸，光學成像鏡頭10的畸變像差維持在± 0.25 %的範圍內。
關於本實施例之T1、G12、T2、G25、T5、G53、T3、G34、T4、G4F、TTF、GFP、TTL、G23、BFL、EFL、TL、ALT、AAG、ImgH、TTL/TL、EFL/ImgH、ALT/(T1+G12)、AAG/(T3+T4)、BFL/(T1+T4)、EFL/BFL、BFL/(T1+T2+T3)、AAG/(T2+T3)、T4/T2、TL/(G12+G23)、AAG/(T1+G34)、AAG/(G34+T4)、BFL/(G23+T3)、ALT/AAG、ALT/(T2+T3) 、G23/T4、T1/T4、EFL/AAG之數值，請參考圖46B。
相較於第四實施例，本實施例之弧矢(Sagittal)方向的場曲像差、畸變像差較小，系統總長（TTL）、系統有效焦距（EFL）較短，半視角（HFOV）較大，且光圈值（Fno）較小。
由圖46A、圖46B可知，本發明的第一至第十實施例之光學成像鏡頭確實滿足條件式（1）~（18）。
本發明各實施例提供一個具有良好成像品質的光學成像鏡頭，透過鏡片的凹凸搭配設計， 例如：第二透鏡的物側面的圓周區域為凸面，第三透鏡的物側面的光軸區域為凹面，第三透鏡的像側面的圓周區域為凸面，第四透鏡的物側面的圓周區域為凹面，搭配第四透鏡的像側面的光軸區域為凹；第二透鏡是沿光軸從物側至像側數來第二片具有屈光率的透鏡，第三透鏡為沿光軸從像側至物側數來第二片具有屈光率的透鏡，第四透鏡為沿光軸從像側至物側數來第一片具有屈光率的透鏡，以達到修正光學成像鏡頭的球差、像差以及降低畸變的目的。
本發明之各個實施例所揭露之光學參數的組合比例關係所得的包含最大最小值以內的數值範圍皆可據以實施。
透過本發明各實施例的縱向球差、場曲像差、畸變皆符合使用規範。另外，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，三種代表波長彼此間的距離亦相當接近，顯示本發明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具備良好光學性能。
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鏡頭長度縮短、光學系統球差、像差以及畸變小、光學成像系統成像品質提升，或組裝良率提升而改善先前技術的缺點。
以上敍述依據本發明多個不同實施例，其中各項特徵可以單一或不同結合方式實施。因此，本發明實施方式之揭露為闡明本發明原則之具體實施例，應不拘限本發明於所揭示的實施例。進一步言之，先前敍述及其附圖僅為本發明示範之用，並不受其限囿。其他元件之變化或組合皆可能，且不悖于本發明之精神與範圍。
100、200、300、400、500‧‧‧透鏡110、410、510、L1A1、L2A1、L3A1、L4A1、L5A1、TFA1‧‧‧物側面120、320、L1A2、L2A2、L3A2、L4A2、L5A2、TFA2‧‧‧像側面R2A1‧‧‧入射面R2A2‧‧‧反射面R2A3‧‧‧出光面130‧‧‧組裝部211、212‧‧‧平行光線A1‧‧‧物側A2‧‧‧像側CP‧‧‧中心點CP1‧‧‧第一中心點CP2‧‧‧第二中心點TP1‧‧‧第一轉換點TP2‧‧‧第二轉換點OB‧‧‧光學邊界I‧‧‧光軸Lc‧‧‧主光線Lm‧‧‧邊緣光線EL‧‧‧延伸線Z1、L1A1C、L2A1C、L3A1C、L4A1C、L5A1C、L1A2C、L2A2C、L3A2C、L4A2C、L5A2C‧‧‧光軸區域Z2、L1A1P、L2A1P、L3A1P、L4A1P、L5A1P、L1A2P、L2A2P、L3A2P、L4A2P、L5A2P‧‧‧圓周區域Z3‧‧‧中繼區域M、R‧‧‧相交點1、2、3、4、5、6、7、8、9、10‧‧‧光學成像鏡頭I1‧‧‧第一光軸I2‧‧‧第二光軸I3‧‧‧第三光軸STO‧‧‧光圈L1‧‧‧第一透鏡L2‧‧‧第二透鏡L3‧‧‧第三透鏡L4‧‧‧第四透鏡L5‧‧‧第五透鏡R1‧‧‧第一反射元件R2‧‧‧第二反射元件TF‧‧‧濾光片IMA‧‧‧成像面
為了更清楚理解本發明說明書中的實施例，請結合參照以下圖式： [圖1]繪示本發明之一實施例之透鏡的徑向剖視圖。 [圖2]繪示本發明之一實施例之透鏡面形與光線焦點的關係示意圖。 [圖3]繪示範例一的透鏡面形與有效半徑的關係圖。 [圖4]繪示範例二的透鏡面形與有效半徑的關係圖。 [圖5]繪示範例三的透鏡面形與有效半徑的關係圖。 [圖6]繪示本發明之第一實施例之光學成像鏡頭之透鏡剖面結構示意圖。 [圖7]繪示本發明之第一實施例之光學成像鏡頭之縱向球差與各項像差圖示意圖。 [圖8]繪示本發明之第一實施例之光學成像鏡頭之各透鏡之詳細光學數據。 [圖9]繪示本發明之第一實施例之光學成像鏡頭之非球面數據。 [圖10]繪示本發明之第二實施例之光學成像鏡頭之透鏡剖面結構示意圖。 [圖11]繪示本發明之第二實施例之光學成像鏡頭之縱向球差與各項像差圖示意圖。 [圖12]繪示本發明之第二實施例之光學成像鏡頭之各透鏡之詳細光學數據。 [圖13]繪示本發明之第二實施例之光學成像鏡頭之非球面數據。 [圖14]繪示本發明之第三實施例之光學成像鏡頭之透鏡剖面結構示意圖。 [圖15]繪示本發明之第三實施例之光學成像鏡頭之縱向球差與各項像差圖示意圖。 [圖16]繪示本發明之第三實施例之光學成像鏡頭之各透鏡之詳細光學數據。 [圖17]繪示本發明之第三實施例之光學成像鏡頭之非球面數據。 [圖18]繪示本發明之第四實施例之光學成像鏡頭之透鏡剖面結構示意圖。 [圖19]繪示本發明之第四實施例之光學成像鏡頭之縱向球差與各項像差圖示意圖。 [圖20]繪示本發明之第四實施例之光學成像鏡頭之各透鏡之詳細光學數據。 [圖21]繪示本發明之第四實施例之光學成像鏡頭之非球面數據。 [圖22]繪示本發明之第五實施例之光學成像鏡頭之透鏡剖面結構示意圖。 [圖23]繪示本發明之第五實施例之光學成像鏡頭之縱向球差與各項像差圖示意圖。 [圖24]繪示本發明之第五實施例之光學成像鏡頭之各透鏡之詳細光學數據。 [圖25]繪示本發明之第五實施例之光學成像鏡頭之非球面數據。 [圖26]繪示本發明之第六實施例之光學成像鏡頭之透鏡剖面結構示意圖。 [圖27]繪示本發明之第六實施例之光學成像鏡頭之縱向球差與各項像差圖示意圖。 [圖28]繪示本發明之第六實施例之光學成像鏡頭之各透鏡之詳細光學數據。 [圖29]繪示本發明之第六實施例之光學成像鏡頭之非球面數據。 [圖30]繪示本發明之第七實施例之光學成像鏡頭之透鏡剖面結構示意圖。 [圖31]繪示本發明之第七實施例之光學成像鏡頭之縱向球差與各項像差圖示意圖。 [圖32]繪示本發明之第七實施例之光學成像鏡頭之各透鏡之詳細光學數據。 [圖33]繪示本發明之第七實施例之光學成像鏡頭之非球面數據。 [圖34]繪示本發明之第八實施例之光學成像鏡頭之透鏡剖面結構示意圖。 [圖35]繪示本發明之第八實施例之光學成像鏡頭之縱向球差與各項像差圖示意圖。 [圖36]繪示本發明之第八實施例之光學成像鏡頭之各透鏡之詳細光學數據。 [圖37]繪示本發明之第八實施例之光學成像鏡頭之非球面數據。 [圖38]繪示本發明之第九實施例之光學成像鏡頭之透鏡剖面結構示意圖。 [圖39]繪示本發明之第九實施例之光學成像鏡頭之縱向球差與各項像差圖示意圖。 [圖40]繪示本發明之第九實施例之光學成像鏡頭之各透鏡之詳細光學數據。 [圖41]繪示本發明之第九實施例之光學成像鏡頭之非球面數據。 [圖42]繪示本發明之第十實施例之光學成像鏡頭之透鏡剖面結構示意圖。 [圖43]繪示本發明之第十實施例之光學成像鏡頭之縱向球差與各項像差圖示意圖。 [圖44]繪示本發明之第十實施例之光學成像鏡頭之各透鏡之詳細光學數據。 [圖45]繪示本發明之第十實施例之光學成像鏡頭之非球面數據。 [圖46A]繪示上述本發明之第一實施例至第三實施例的T1、G12、T2、G23、T3、G34、T4、G4F、TTF、GFP、TTL、BFL、EFL、TL、ALT、AAG、ImgH、TTL/TL、EFL/ImgH、ALT/(T1+G12)、AAG/(T3+T4)、BFL/(T1+T4)、EFL/BFL、BFL/(T1+T2+T3)、AAG/(T2+T3)、T4/T2、TL/(G12+G23)、AAG/(T1+G34)、AAG/(G34+T4)、BFL/(G23+T3)、ALT/AAG、ALT/(T2+T3) 、G23/T4、T1/T4、EFL/AAG之數值表。 [圖46B]繪示上述本發明之第四實施例至第十實施例的T1、G12、T2、G25、T5、G53、T3、G34、T4、G4F、TTF、GFP、TTL、G23、BFL、EFL、TL、ALT、AAG、ImgH、TTL/TL、EFL/ImgH、ALT/(T1+G12)、AAG/(T3+T4)、BFL/(T1+T4)、EFL/BFL、BFL/(T1+T2+T3)、AAG/(T2+T3)、T4/T2、TL/(G12+G23)、AAG/(T1+G34)、AAG/(G34+T4)、BFL/(G23+T3)、ALT/AAG、ALT/(T2+T3) 、G23/T4、T1/T4、EFL/AAG之數值表
無
1‧‧‧光學成像鏡頭
STO‧‧‧光圈
L1‧‧‧第一透鏡
L2‧‧‧第二透鏡
L3‧‧‧第三透鏡
L4‧‧‧第四透鏡
R1‧‧‧第一反射元件
R2‧‧‧第二反射元件
TF‧‧‧濾光片
IMA‧‧‧成像面
L1A1、L2A1、L3A1、L4A1、TFA1‧‧‧物側面
L1A2、L2A2、L3A2、L4A2、TFA2‧‧‧像側面
L1A1C、L1A2C、L2A1C、L2A2C、L3A1C、L3A2C、L4A1C、L4A2C‧‧‧光軸區域
L1A1P、L1A2P、L2A1P、L2A2P、L3A1P、L3A2P、L4A1P、L4A2P‧‧‧圓周區域
R2A1‧‧‧入射面
R2A2‧‧‧反射面
R2A3‧‧‧出光面
A1‧‧‧物側
A2‧‧‧像側
I1‧‧‧第一光軸
I2‧‧‧第二光軸
I3‧‧‧第三光軸

Claims (20)

  1. 一種光學成像鏡頭，從一物側至一像側沿一光軸依序包含一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡、一第四透鏡及一第五透鏡，每一透鏡具有一沿該光軸朝向該物側且使成像光線通過的物側面以及一沿該光軸朝向該像側且使成像光線通過的像側面，其中：該第一透鏡為該物側至該像側沿該光軸數來第一片具有屈光率的透鏡；該第二透鏡為該物側至該像側沿該光軸數來第二片具有屈光率的透鏡，該第二透鏡的該物側面的一圓周區域為凸面；該第三透鏡為該像側至該物側沿該光軸數來第二片具有屈光率的透鏡，該第三透鏡的該物側面的一光軸區域為凹面，且該第三透鏡的該像側面的一圓周區域為凸面；該第四透鏡為該像側至該物側沿該光軸數來第一片具有屈光率的透鏡，該第四透鏡的該物側面的一圓周區域為凹面，且該第四透鏡的該像側面的一光軸區域為凹面；該第五透鏡為該物側至該像側沿該光軸數來第三片具有屈光率的透鏡，且該第五透鏡具有正屈光率；該光學成像鏡頭具有屈光率的透鏡數量為五片，且該光學成像鏡頭滿足條件式：TTL/TL≧1.700以及EFL/ImgH≧2.500，TTL代表該第一透鏡的該物側面至一成像面在該光軸上的距離，TL代表該第一透鏡的該物側面至該第四透鏡的該像側面在該光軸上的距離，EFL代表該光學成像鏡頭的系統有效焦距，ImgH代表該光學成像鏡頭的成像像高。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的光學成像鏡頭，其中ALT代表該光學成像鏡頭中所有具有屈光率的透鏡在該光軸上的透鏡厚度總和，T1代表該第一透鏡在該光軸上的厚度，G12代表該第一透鏡的該像側面至該第二透鏡的該物側面在該光軸上的距離，該光學成像鏡頭滿足條件式：ALT/(T1+G12)≦2.700。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的光學成像鏡頭，其中，AAG代表該光學成像鏡頭中所有具有屈光率的透鏡在該光軸上的空氣間隙總和，T3代表該第三透鏡在該光軸上的厚度，T4代表該第四透鏡在該光軸上的厚度，該光學成像鏡頭滿足條件式：AAG/(T3+T4)≧1.000。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的光學成像鏡頭，其中BFL代表該第四透鏡的該像側面至該成像面在該光軸上的距離，T1代表該第一透鏡在該光軸上的厚度，T4代表該第四透鏡在該光軸上的厚度，該光學成像鏡頭滿足條件式：BFL/(T1+T4)≧2.100。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的光學成像鏡頭，其中BFL代表該第四透鏡的該像側面至該成像面在該光軸上的距離，該光學成像鏡頭滿足條件式：EFL/BFL≦2.300。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的光學成像鏡頭，其中BFL代表該第四透鏡的該像側面至該成像面在該光軸上的距離，T1代表該第一透鏡在該光軸上的厚度，T2代表該第二透鏡在該光軸上的厚度，T3代表該第三透鏡在該光軸上的厚度，該光學成像鏡頭滿足條件式：BFL/(T1+T2+T3)≧1.800。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的光學成像鏡頭，其中AAG代表該光學成像鏡頭中所有具有屈光率的透鏡在該光軸上的空氣間隙總和，T2代表 該第二透鏡在該光軸上的厚度，T3代表該第三透鏡在該光軸上的厚度，該光學成像鏡頭滿足條件式：AAG/(T2+T3)≧1.400。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的光學成像鏡頭，其中T2代表該第二透鏡在該光軸上的厚度，T4代表該第四透鏡在該光軸上的厚度，該光學成像鏡頭滿足條件式：T4/T2≦2.000。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的光學成像鏡頭，其中G12代表該第一透鏡的該像側面至該第二透鏡的該物側面在該光軸上的距離，G23代表該第二透鏡的該像側面至該第三透鏡的該物側面在該光軸上的距離，該光學成像鏡頭滿足條件式：TL/(G12+G23)≦3.200。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的光學成像鏡頭，其中AAG代表該光學成像鏡頭中所有具有屈光率的透鏡在該光軸上的空氣間隙總和，T1代表該第一透鏡在該光軸上的厚度，G34代表該第三透鏡的該像側面至該第四透鏡的該物側面在該光軸上的距離，該光學成像鏡頭滿足條件式：AAG/(T1+G34)≧1.000。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的光學成像鏡頭，其中AAG代表該光學成像鏡頭中所有具有屈光率的透鏡在該光軸上的空氣間隙總和，T4代表該第四透鏡在該光軸上的厚度，G34代表該第三透鏡的該像側面至該第四透鏡的該物側面在該光軸上的距離，該光學成像鏡頭滿足條件式：AAG/(G34+T4)≧2.100。
  12. 如申請專利範圍第1項所述的光學成像鏡頭，其中BFL代表該第四透鏡的該像側面至該成像面在該光軸上的距離，T3代表該第三透鏡在該 光軸上的厚度，G23代表該第二透鏡的該像側面至該第三透鏡的該物側面在該光軸上的距離，該光學成像鏡頭滿足條件式：BFL/(G23+T3)≧1.400。
  13. 如申請專利範圍第1項所述的光學成像鏡頭，其中ALT代表該光學成像鏡頭中所有具有屈光率的透鏡在該光軸上的透鏡厚度總和，AAG代表該光學成像鏡頭中所有具有屈光率的透鏡在該光軸上的空氣間隙總和，該光學成像鏡頭滿足條件式：ALT/AAG≦2.100。
  14. 如申請專利範圍第1項所述的光學成像鏡頭，還包含至少一反射元件。
  15. 如申請專利範圍第14項所述的光學成像鏡頭，該反射元件設置於該第四透鏡與該成像面之間，或設置於該物側與該第一透鏡之間。
  16. 如申請專利範圍第14項所述的光學成像鏡頭，該反射元件有兩個，其中一個設置於該物側與該第一透鏡之間，另一個設置於該第四透鏡與該成像面之間。
  17. 如申請專利範圍第1項所述的光學成像鏡頭，其中ALT代表該光學成像鏡頭中所有具有屈光率的透鏡在該光軸上的透鏡厚度總和，T2代表該第二透鏡在該光軸上的厚度，T3代表該第三透鏡在該光軸上的厚度，該光學成像鏡頭滿足條件式：ALT/(T2+T3)≦3.800。
  18. 如申請專利範圍第1項所述的光學成像鏡頭，其中G23代表該第二透鏡的該像側面至該第三透鏡的該物側面在該光軸上的距離，T4代表該第四透鏡在該光軸上的厚度，該光學成像鏡頭滿足條件式：G23/T4≦6.100。
  19. 如申請專利範圍第1項所述的光學成像鏡頭，其中T1代表該第一透鏡在該光軸上的厚度，T4代表該第四透鏡在該光軸上的厚度，該光學成像鏡頭滿足條件式：T1/T4≧1.200。
  20. 如申請專利範圍第1項所述的光學成像鏡頭，其中AAG代表該光學成像鏡頭中所有具有屈光率的透鏡在該光軸上的空氣間隙總和，該光學成像鏡頭滿足條件式：EFL/AAG≦5.600。
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