TWI781947B - 光學鏡頭 - Google Patents

光學鏡頭 Download PDF

Info

Publication number
TWI781947B
TWI781947B TW106124205A TW106124205A TWI781947B TW I781947 B TWI781947 B TW I781947B TW 106124205 A TW106124205 A TW 106124205A TW 106124205 A TW106124205 A TW 106124205A TW I781947 B TWI781947 B TW I781947B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
lens
optical
lenses
positive
diopter
Prior art date
Application number
TW106124205A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201908800A (zh
Inventor
陳凱筠
劉佩青
王國權
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 TW106124205A priority Critical patent/TWI781947B/zh
Priority to CN202210519358.XA priority patent/CN114859559A/zh
Priority to US16/038,645 priority patent/US10962749B2/en
Priority to CN201810790158.1A priority patent/CN109283668A/zh
Publication of TW201908800A publication Critical patent/TW201908800A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI781947B publication Critical patent/TWI781947B/zh

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0015—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design
    • G02B13/002—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface
    • G02B13/004—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface having four lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/017—Head mounted
    • G02B27/0172—Head mounted characterised by optical features
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0015—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design
    • G02B13/002—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0015—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design
    • G02B13/002—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface
    • G02B13/0045—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface having five or more lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/18—Optical objectives specially designed for the purposes specified below with lenses having one or more non-spherical faces, e.g. for reducing geometrical aberration
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/22—Telecentric objectives or lens systems
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/04—Prisms

Abstract

一種光學鏡頭，一種光學鏡頭自一方向依序包括光圈、第一稜鏡以及 透鏡群。光圈設於光學鏡頭最外側；透鏡群包括四片透鏡，且透鏡群中包括一非球面透鏡，且透鏡群屈光度為正，透鏡群中各片透鏡的通光孔徑均分別小於14mm。

Description

光學鏡頭
本發明係有關於一種光學系統，且特別是有關於一種光學鏡頭。
隨著光電技術的進步，投影機、數位攝影機、光學頭戴式顯示器、以及數位相機等影像裝置已被廣泛地應用於日常生活中。這些影像裝置的核心元件之一為光學鏡頭。成像品質與光學鏡頭的光學品質息息相關。在競爭激烈的市場中，各廠商莫不致力於改良光學鏡頭的光學品質，並降低其重量、體積以及製作成本，以提升上述影像裝置的競爭優勢。因此，如何製造一小型化及高性能，具備低像差、大光圈、便宜及高解像力等特點的光學鏡頭，是目前本領域的技術人員的重要課題之一。
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。
依據本發明之一觀點，提出一種光學鏡頭自一方向依序包括光圈、第一稜鏡以及透鏡群。一光圈，設於光學鏡頭最外側；透鏡群包括四片透鏡，且透鏡群中包括一非球面透鏡，且透鏡群屈光度為正，透鏡群中各片透鏡的通光孔徑均分別小於14mm。
據本發明之另一觀點，提出一種光學鏡頭，包括一光圈，一包括四片透鏡的透鏡群與一第一稜鏡。該四片透鏡的圓型透光區域分別小於 14mm，且該透鏡群包括一非球面透鏡。該第一稜鏡設置於該光圈及透鏡群之間，且該光學鏡頭的屈光度為正。
在上述觀點中，鏡群中各片透鏡的通光孔徑，較佳為分別小於13.5mm，更佳則是均小於13mm。
據本發明之再一觀點，提出一種光學鏡頭，包括一光圈，一包括四片透鏡的透鏡群與一第一稜鏡。其中，光圈設於該鏡頭所有透鏡之最外側。透鏡群僅包括一非球面透鏡，且該透鏡群的屈光度為正。而第一稜鏡設於該光圈及透鏡群之間。
據本發明又一觀點，提出一種光學鏡頭，自一方向依序包括：一光圈，一非球面透鏡、一第一稜鏡；以及一第一透鏡群。且該透鏡群至少包括四片透鏡，且四片透鏡均為球面透鏡。
據此，本發明上述各實施例，可在有限的空間中提供一種具有良好消像差能力、易於小型化、能提供較佳成像品質的光學鏡頭設計。
下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
1:光學鏡頭
10:第二稜鏡
20:透鏡群
30:第一稜鏡
40:透鏡群
CG:保護蓋
S:光圈
LV:光閥
OS:放大側
IS:縮小側
圖1A及圖1B分別是本發明第一實施例的光學鏡頭及效果示意圖。
圖2A及圖2B分別是本發明第二實施例的光學鏡頭及效果示意圖。
圖3A及圖3B分別是本發明第三實施例的光學鏡頭及效果示意圖。
圖4A及圖4B分別是本發明第四實施例的光學鏡頭及效果示意圖。
圖5A及圖5B分別是本發明第五實施例的光學鏡頭及效果示意圖。
圖6A及圖6B分別是本發明第六實施例的光學鏡頭及效果示意圖。
圖7A及圖7B分別是本發明第七實施例的光學鏡頭及效果示意圖。
圖8A及圖8B分別是本發明第八實施例的光學鏡頭及效果示意圖。
圖9A及圖9B分別是本發明第九實施例的光學鏡頭及效果示意圖。
圖10A及圖10B分別是本發明第十實施例的光學鏡頭及效果示意圖。
圖11A及圖11B分別是本發明第十一實施例的光學鏡頭及效果示意圖。
圖12A及圖12B分別是本發明第十二實施例的光學鏡頭及效果示意圖。
圖13A及圖13B分別是本發明第十三實施例的光學鏡頭及效果示意圖。
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多個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「前」、「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，而非用來限制本發明。
另外，下列實施例中所使用的用語“第一”、“第二”是為了辨識相同或相似的元件而使用，幷非用以限定該元件。
本發明所謂的本發明所謂光學元件，係指元件具有部份或全部可反射或穿透的材質所構成，通常包括玻璃或塑膠所組成。例如是透鏡、稜鏡或是光圈。
光學鏡頭應用在投影系統時，放大側是指沿光路上較靠近投影方向(例如是使用者眼部)的一側；縮小側是指光學鏡頭沿光路上較靠近光閥的一側。而當光學鏡頭應用在取像系統中時，放大側係指在光路上靠近被拍攝物所處的一側，縮小側則係指在光路上較靠近感光元件的一側。
本發明所謂的鏡頭第一側具有無焦(Afocal)特性，是指光線通過該鏡頭甲側時，光束是沒有收歛或發散的。
本發明所謂的鏡頭第二側具有遠心(Telecentric)特性，是指進入鏡頭乙側的主光線平行於其光軸。
本發明之一實施例提出一種光學鏡頭。圖1A及圖1B分別是本發明一實施例的光學鏡頭的架構示意圖及光學效果示意圖。請參照圖1A及圖1B，在本實施例中，光學鏡頭1有一鏡筒(未繪示)，鏡筒裡由放大側往縮小側排列包括了光圈S、稜鏡10、透鏡群20及稜鏡30。而在鏡筒之縮小端處係設置有一光閥LV。光圈S是設置於光學鏡頭1中靠近放大側的最外面處。在應用時，光圈S與成像面之間通常不具有其他具有屈光度的透鏡或是光學元件。而於本例中，鏡頭的放大側OS係對應一使用者眼睛方向，具有無焦特性。而鏡頭的縮小側IS則對應光閥LV方向，具有遠心特性。本發明各具體實施例之放大側OS均分別設於各圖之左側，而縮小側均設於各圖之右側，將不予重復標示之。
本發明所指光圈S是指一孔徑光欄(Aperture Stop)，光圈S為一獨立元件或是整合於其他光學元件上。於本實施例中，光圈是利用機構件擋去周邊光線並保留中間部份透光的方式來達到類似的效果，而前述所謂的機構件可以是可調整的。所謂可調整，是指機構件的位置、形狀或是透明度的調整。或是，光圈S也可以在透鏡表面塗佈不透明的吸光材料，並使其保留中央部份透光以達限制光路的效果。
再請參酌圖一A，本發明所謂的稜鏡10、30，按其位置的不同，分別稱之為第二稜鏡10及第一稜鏡30。第二稜鏡10及第一稜鏡30可以分別是由一枚或是多枚稜鏡所組成的稜鏡組。於本實施例中，第一稜鏡30是主要由兩枚相鄰設置並具有微小空隙的三角柱狀稜鏡所組成的全反射稜鏡(TIR PRISM)，第二稜鏡10則為單一枚稜鏡所組成的反向全反射稜鏡(RTIR PRISM)。另外，於本例中，稜鏡之各個光學介面均分別為曲率為零或曲率 半徑為無限的平面且不具有屈光度。而於另一具體實施例中，稜鏡的一個或多個光學介面為曲面或是具有屈光度的。
而於本例中。透鏡群20包括了沿光軸排列的四枚透鏡，其屈光度(Refractive power)由放大側(圖式左側)往縮小側(圖式右側)依序分別為正、正、負及正。於本例中，各透鏡群20中的各透鏡均由玻璃所製成，但亦可以塑膠製成。同時，光學鏡頭的總屈光度為正。
前述透鏡群20中各透鏡係定義有一通光孔徑(Clear Aperture,CA)，通光孔徑一詞已為廣泛應用於業界。本發明中所指通光孔徑，是指透鏡上光線可穿透的最大區域。
在本發明中所謂的光閥LV，為一種已被廣泛應用的元件，為空間光調變器的一種。光閥LV可將照明光轉為影像光，例如DMD、LCD、LCOS等，即光閥LV的例子。而於本例中，光閥LV為一DMD。
光學鏡頭1的透鏡及其周邊元件的設計參數如表一所示。然而，下文中所列舉的資料並非用以限定本發明，任何所屬領域中具有通常知識者在參照本發明之後，當可對其參數或設定作適當的更動，惟其仍應屬於本發明的範疇內。
Figure 106124205-A0305-02-0007-1
Figure 106124205-A0305-02-0008-2
表中表面所示的＊係指該表面為非球面表面，而若未標示即為球面之意。
曲率(curvature)是指曲率半徑的倒數。曲率為正時，透鏡表面的圓心在透鏡的縮小側方向。曲率為負時，透鏡表面的圓心在透鏡的放大側方向。而各透鏡之凸凹可見上表及其對應之示圖。於本例中，各透鏡G1、G2、G3及G4的屈光度依序為正、正、負及正。
而本發明的光圈值係以F/#來代表，如上表所標示者。
而本發明的光圈S的直徑係以Ds來代表，為光圈的半直徑之兩倍，如上表所標示者。
而本發明中，鏡頭整體的有效焦距(Effective focal length,EFL)係以EFL來表示，如上表所標示者。
本發明中，鏡頭的光程總長(Total Track Length,TTL)係以TTL來表示，如上表所標示者。更明確的說，本發明的光程總長是指光學鏡頭1最接近該放大端的光學表面，與該光學鏡頭1透鏡中最接近該縮小端之透鏡表面之間，沿光軸量測的距離。於本例中，光程總長是指鏡頭中， 自放大側OS的第一個光學表面(光圈S)的第一個表面S1起算，沿鏡頭光軸，往縮小側IS方向，量測至最接近縮小側的最後一枚具有屈光度的透鏡G4面對縮小側之表面S11的距離，如上表所標示者。於本實施例中，光學表面可以是光圈、透鏡或是稜鏡的表面。
於本例中，發明的FOV在應用在投影系統時，是以對角線量測所得之視野(field of view)，如上表所標示者。
於本發明如下的各個設計實例中，非球面多項式用下列公式表示：
Figure 106124205-A0305-02-0009-3
上述的公式已被廣泛應用。舉例來說，x為光軸A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A處的曲率的倒數，k是圓錐係數(conic constant)，y是非球面高度，即為從透鏡中心往透鏡邊緣的高度。A-G分別代表非球面多項式的各階非球面係數。表二列出本發明的第一具體實施例中，鏡頭中各透鏡表面的各階非球面係數及二次曲面係數值。
Figure 106124205-A0305-02-0009-4
另外，於本例中，光學鏡頭1的光程總長(TTL)除以該光圈S的直徑(Ds)之值(簡稱為TTL/Ds)為8.91，而本發明的TTL/Ds在介於2和12之間時，其己有基本節省空間的效果。而當TTL/Ds的值介於2和5之間或是7和11之間時，其效果較佳。而當TTL/Ds值介於3和5之間或 8至10之間時，其效果最佳。而光學鏡頭1的TTL和光圈S直徑比例介於前述各值時，其特性讓前述的光學鏡頭1在被應用於攜帶式電子裝置時得以在有限空間中取得較佳的光學效果。
在另一實施例中，鏡頭內的第一稜鏡30可以選擇性的被移除或以其他，例如是反射鏡、雙色分光片(DICHROIC MIRROR)、極性分光片等光學元件取代之。除了前述的各透鏡外，亦可選擇性的將例如是表面S12至S16所示的各元件個別或是全部整合於鏡筒內部以為鏡頭的一部份亦可。
以下將說明本發明的光學鏡頭的第二具體實施例的設計。於本例中，光學鏡頭中的透鏡及其周邊元件的設計參數如表三所示。
Figure 106124205-A0305-02-0010-5
表四列出本發明的第二實施例中，鏡頭的各透鏡表面的各階非球面係數及二次曲面係數值。
Figure 106124205-A0305-02-0011-6
由表三及表四可見，於本例中，各透鏡G1、G2、G3、G4及G5的屈光度依序為負、正、正、負及正。另外，第二實施例與第一實施例的一個主要差別在於光學鏡頭1較第一實施例多一枚透鏡，另外，透鏡G3、G4係結合而成為一雙膠合透鏡。於本例中，各透鏡群20中的各透鏡均由玻璃所製成。同時，光學鏡頭1的總屈光度為正。
以下將說明本發明的光學鏡頭1的第三具體實施例的設計。於本例中，光學鏡頭1中各透鏡及其周邊元件的設計參數如表五所示。
Figure 106124205-A0305-02-0011-7
Figure 106124205-A0305-02-0012-9
表六列出本發明的第三實施例中，鏡頭的各透鏡表面的各階非球面係數及二次曲面係數值。
Figure 106124205-A0305-02-0012-10
由上開二表可見，第三實施例與第一實施例的主要差別在於本例中具有五枚透鏡，而各透鏡G1、G2、G3、G4及G5的屈光度依序為正、負、正、正及負。另外，第四枚透鏡G4及第五枚透鏡G5為膠合。於本例中，各透鏡群20中的各透鏡均由玻璃所製成。同時，光學鏡頭的總屈光度為正。
以下將說明本發明的光學鏡頭1的第四具體實施例的設計。，光學鏡頭1中各透鏡及其周邊元件的設計參數如表七所示。
Figure 106124205-A0305-02-0012-11
Figure 106124205-A0305-02-0013-13
表八列出本發明的第四實施例中，鏡頭的各透鏡表面的各階非球面係數及二次曲面係數值。
Figure 106124205-A0305-02-0013-14
由上開二表可見，第四實施例與第一實施例的主要差別在於本例中具有五枚透鏡，而各透鏡G1、G2、G3、G4及G5的屈光度依序為負、正、正、負及正。而本例中，透鏡G1、G2及透鏡G3、G4分別組合為一雙膠合透鏡。另外，本實施例中，光學鏡頭1中，透鏡G2及透鏡G5分別為一非球面透鏡。於本例中，各透鏡群20中的各透鏡均由玻璃所製成。同時，光學鏡頭的總屈光度為正。
以下將說明本發明的光學鏡頭1的第五具體實施例的設計。
於本例中，光學鏡頭1中各透鏡及其周邊元件的設計參數如表九所示。
Figure 106124205-A0305-02-0014-15
表十列出本發明的第三實施例中，鏡頭的各透鏡表面的各階非球面係數及二次曲面係數值。
Figure 106124205-A0305-02-0014-17
由上開二表可見，第五實施例與第一實施例的主要差別在於本例中具有五枚透鏡，而其中僅包括一枚非球面透鏡G5。而各透鏡G1、G2、 G3、G4及G5的屈光度依序為負、正、正、負及正。於本例中，各透鏡群20中的各透鏡均由玻璃所製成。同時，光學鏡頭的總屈光度為正。
以下將說明本發明的光學鏡頭1的第六具體實施例的設計於本例中，光學鏡頭1中各透鏡及其周邊元件的設計參數如表十一所示。
Figure 106124205-A0305-02-0015-20
表十二列出本發明的第六實施例中，鏡頭的各透鏡表面的各階非球面係數及二次曲面係數值。
Figure 106124205-A0305-02-0015-22
Figure 106124205-A0305-02-0016-24
由上開二表可見，第六實施例具有六枚透鏡，而其中僅包括有單一枚非球面透鏡G6。而各透鏡G1、G2、G3、G4、G5及G6的屈光度依序為正、負、正、正、負及正。而G4及G5結合為一雙膠合透鏡。於本例中，各透鏡群20中的各透鏡均由玻璃所製成。同時，光學鏡頭的總屈光度為正。
以下將說明本發明的光學鏡頭1的第七具體實施例的設計。於本例中，光學鏡頭1中各透鏡及其周邊元件的設計參數如表十三所示。
Figure 106124205-A0305-02-0016-25
Figure 106124205-A0305-02-0017-28
表十四列出本發明的第七實施例中，鏡頭的各透鏡表面的各階非球面係數及二次曲面係數值。
Figure 106124205-A0305-02-0017-29
由上開二表可見，第七實施例與第一實施例的主要差別在於，本例中的第二稜鏡10和光圈S之間設置有另一透鏡群20。亦即，包括透鏡G1的透鏡群20是和包括透鏡G2、G3、G4、G5及G6的透鏡群20之間係設置有第二稜鏡10並以茲區隔。而本實施例中，光學鏡頭1中合共包括有六枚透鏡，而其中僅包括有三枚非球面透鏡G2、G3、G5。而各透鏡G1、G2、G3、G4、G5及G6的屈光度依序為負、正、正、負、正及負。再者，本例中，光圈值為2.3。而TTL/Ds比值亦較小，約為4.68。於本例中，各透鏡群20中的各透鏡均由玻璃所製成。同時，光學鏡頭的總屈光度為正。
以下將說明本發明的光學鏡頭1的第八具體實施例的設計。於本例中，光學鏡頭1中各透鏡及其周邊元件的設計參數如表十五所示。
Figure 106124205-A0305-02-0017-30
Figure 106124205-A0305-02-0018-31
表十六列出本發明的第八實施例中，鏡頭的各透鏡表面的各階非球面係數及二次曲面係數值。
Figure 106124205-A0305-02-0018-32
由上開二表可見，第八實施例與第七實施例的主要差別在於本例包括有兩枚非球面透鏡G2、G5。而各透鏡G1、G2、G3、G4、G5及G6的屈光度依序為負、正、正、負、正及負。另外，本例之TTL較長。於本例中，各透鏡群20中的各透鏡均由玻璃所製成。同時，光學鏡頭的總屈光度為正。
以下將說明本發明的光學鏡頭1的第九具體實施例的設計。於本例中，光學鏡頭1中各透鏡及其周邊元件的設計參數如表十七所示。
Figure 106124205-A0305-02-0019-33
表十八列出本發明的第九實施例中，鏡頭的各透鏡表面的各階非球面係數及二次曲面係數值。
Figure 106124205-A0305-02-0019-34
Figure 106124205-A0305-02-0020-35
由上開二表可見，第九實施例與第七實施例的主要差別在於本例中具有七枚透鏡，而其中僅包括有三枚非球面透鏡G3、G4及G6。而各透鏡G1、G2、G3、G4、G5及G6的屈光度依序為負、負、正、正、負、正及負。於本例中，各透鏡群20中的各透鏡均由玻璃所製成。同時，光學鏡頭的總屈光度為正。
以下將說明本發明的光學鏡頭1的第十具體實施例的設計。於本例中，光學鏡頭1中各透鏡及其周邊元件的設計參數如表十九所示。
Figure 106124205-A0305-02-0020-36
Figure 106124205-A0305-02-0021-37
表十九列出本發明的第十實施例中，鏡頭的各透鏡表面的各階非球面係數及二次曲面係數值。
Figure 106124205-A0305-02-0021-38
由上開二表可見，第十實施例與第七實施例的主要差別在於本例中具有七枚透鏡，而其中僅包括有兩枚非球面透鏡G2及G6。而各透鏡G1、G2、G3、G4、G5、G6及G7的屈光度依序為負、正、負、正、負、正及負。於本例中，各透鏡群20中的各透鏡均由玻璃所製成。同時，光學鏡頭的總屈光度為正。
以下將說明本發明的光學鏡頭1的第十一具體實施例的設計。於本例中，光學鏡頭1中各透鏡及其周邊元件的設計參數如表二一所示。
Figure 106124205-A0305-02-0021-39
Figure 106124205-A0305-02-0022-41
表二二列出本發明的第九實施例中，鏡頭的各透鏡表面的各階非球面係數及二次曲面係數值。
Figure 106124205-A0305-02-0022-42
由上開二表可見，第十一實施例具有七枚透鏡，而其中僅包括有單一枚非球面透鏡G1。非球面透鏡是設置於第二稜鏡10及光圈S之間，而另一透鏡群20中的各透鏡均為球面透鏡。而各透鏡G1、G2、G3、G4、G5、G6及G7的屈光度依序為負、負、正、正、正、負及正。於本例中，各透鏡群20中的各透鏡均由玻璃所製成。同時，光學鏡頭的總屈光度為正。另外，本案的Dmax值較大，達到約8.63。
以下將說明本發明的光學鏡頭1的第十二具體實施例的設計。於本例中，光學鏡頭1中各透鏡及其周邊元件的設計參數如表二三所示。
Figure 106124205-A0305-02-0023-43
表二四列出本發明的第十二實施例中，鏡頭的各透鏡表面的各階非球面係數及二次曲面係數值。
Figure 106124205-A0305-02-0023-44
Figure 106124205-A0305-02-0024-46
由上開二表可見，第十二實施例與第七實施例的主要差別在於本例中具有七枚透鏡，而其中包括有三枚非球面透鏡G2、G5及G7。而各透鏡G1、G2、G3、G4、G5、G6及G7的屈光度依序為負、正、正、正、正、負及正。
以下將說明本發明的光學鏡頭1的第十三具體實施例的設計。於本例中，光學鏡頭1中各透鏡及其周邊元件的設計參數如表二五所示。
Figure 106124205-A0305-02-0024-47
Figure 106124205-A0305-02-0025-48
表二六列出本發明的第十三實施例中，鏡頭的各透鏡表面的各階非球面係數及二次曲面係數值。
Figure 106124205-A0305-02-0025-49
由上開二表可見，第十三實施例具有八枚透鏡，而其中包括有三枚非球面透鏡G2、G5、G7。而各透鏡G1、G2、G3、G4、G5、G6、G7及G8的屈光度依序為負、正、負、正、正、負、正及負。而G3、G4及G5、G6均分別為雙膠合透鏡。再者，G2和第二稜鏡10為貼合設置。
再者，於本發明的另一實施例中，係揭露了一種投影機，除了應用上開各實施例中的光學鏡頭1外，更包括有前述的光閥LV及照明光源等光學元件。運作時，光閥LV接受照明光源的照明光，並將照明光轉換為影像光後經由光學鏡頭1輸出一虛像。亦即，光學鏡頭1的光圈S往放大側方向可不另設具有屈光度的其他光學元件(如透鏡)。而再者，前述的投影機得應用於一頭戴式顯示器，藉由類似一般眼鏡的結構承載於便用者之頭上，而投影鏡頭的出光方向是面對使用者的眼睛的。
再者，於本發明的又一實施例中，係揭露了一種例如是攝影機的取像裝置，除了應用上開各實施例中的光學鏡頭1外，更包括有感光元件，可用於擷取一物件的影像光。
由以上實施例可知，本發明，能在有限的空間中提供一種具有良好消像差能力、易於小型化、能提供較佳成像品質的光學鏡頭1設計。
以上各具體實施例中所列出的表格中的參數僅為例示之用，而非限制本發明。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。
1:光學鏡頭
1:光學鏡頭
10:第一稜鏡
20:透鏡群
30:第二稜鏡
40:透鏡群
CG:保護蓋
S:光圈
LV:光閥
OS:放大側
IS:縮小側

Claims (17)

  1. 一光學鏡頭，自一方向依序包括：一光圈，設於該光學鏡頭所有透鏡的最外側；一包括四片透鏡的透鏡群，且該透鏡群之屈光度為正，且包括一非球面透鏡，同時，該四片透鏡的透光區域均小於14mm；以及一第一稜鏡。
  2. 一光學鏡頭，包括：依一方向排序之光圈、透鏡群與第一稜鏡，該透鏡群包括四片透鏡，該四片透鏡的圓型透光區域均小於14mm，該透鏡群包括一非球面透鏡，且該光學鏡頭的屈光度為正。
  3. 一光學鏡頭，包括：一光圈，設於該鏡頭所有透鏡之最外側；一包括至少四片透鏡的透鏡群，該至少四片透鏡的透光區域均小於14mm，該透鏡群僅包括一非球面透鏡，且該透鏡群的屈光度為正；以及一第一稜鏡，該第一稜鏡設置於該透鏡群相對於光圈一側的另一側。
  4. 如請求項第1、2或3項任一者所述的光學鏡頭，其中，該光學鏡頭中最接近該縮小側之非球面透鏡之屈光度為正。
  5. 如請求項第1、2或3項任一者所述的光學鏡頭，其更包括有一第二稜鏡；而該第一稜鏡設於該透鏡群的第一側，該第二稜鏡設置於該透鏡群的第二側，且該第一稜鏡為一由多片稜鏡組成的稜鏡組。
  6. 如請求項第5項所述的光學鏡頭，其中該第二稜鏡與該光圈之間，更設有一透鏡，且該透鏡設有一凹面朝向該光圈方向。
  7. 如請求項第1、2、3項任一者所述的光學鏡頭，其中，該透鏡群包括五枚透鏡，由最遠離該第一稜鏡者開始排序，依序包括一屈光度為正的第一透鏡、屈光度為負的第二透鏡、屈光度為正的第三透鏡、屈光度為正的第四透鏡及屈光度為負的第五透鏡。
  8. 如請求項第1、2、3項任一者所述的光學鏡頭，其中，該透鏡群包括六枚透鏡，由最遠離該第一稜鏡者開始排序，依序包括一屈光度為負的第一透鏡、屈光度為正的第二透鏡、屈光度為正的第三透鏡、屈光度為正的第四透鏡、屈光度為負的第五透鏡、屈光度為正的第六透鏡，該第二稜鏡和該光圈之間具有一屈光度為負的透鏡，該第一透鏡、該第四透鏡和該第六透鏡為非球面透鏡。
  9. 如請求項第1、2或3項任一者所述的光學鏡頭，其中該透鏡群最多包括六片透鏡，且包括一個雙膠合透鏡及一非球面透鏡，該光學鏡頭之總屈光度為正，且該光學鏡頭往該放大側方向為一無焦系統，該光學鏡頭往該縮小側方向為一遠心系統。
  10. 如請求項第9項所述之光學鏡頭，其更包括有一第二稜鏡，且該透鏡群包括四片透鏡，由最接近該第二稜鏡者開始排序，依序包括一屈光度為正的第一透鏡、屈光度為正的第二透鏡、屈光度為負的第三透鏡、及屈光度為正的第四透鏡。
  11. 如請求項第9項所述之光學鏡頭，其更包括有一第二稜鏡，且該透鏡群包括六片透鏡，由最接近該第二稜鏡者開始排序，依序包括一屈光度為正的 第一透鏡、屈光度為正的第二透鏡、屈光度為正的第三透鏡、屈光度為正的第四透鏡、屈光度為負的第五透鏡、及屈光度為正的第六透鏡，且該非球面透鏡的屈光度為正。
  12. 如請求項第11項所述之光學鏡頭，其中該第六透鏡，為非球面鏡。
  13. 一光學鏡頭，自一方向依序包括：一光圈；一非球面透鏡；一第一透鏡群，包括至少四片透鏡，該至少四片透鏡均為球面透鏡，且該至少四片透鏡的透光區域均小於14mm；以及一第一稜鏡。
  14. 如請求項第1、2、3或13項任一者所述的光學鏡頭，其中，該光學鏡頭往該鏡頭放大側方向為一無焦系統。
  15. 如請求項第1、2、3或13項任一者所述的光學鏡頭，其中，該透鏡群中，更包括有一膠合透鏡。
  16. 如請求項13所述的光學鏡頭，其更包括有一第二稜鏡，該透鏡群設置於該第一稜鏡及該第二稜鏡之間，而該第一稜鏡為一稜鏡組。
  17. 如請求項第1、2、3或13項任一者所述的光學鏡頭，其中，TTL為該光學鏡頭中，最接近一放大端之光學表面與該光學鏡頭中最接近一縮小端之透鏡表面之間的距離，Ds為該光圈的直徑，TTL/Ds值介於2至12之間。
TW106124205A 2017-07-19 2017-07-19 光學鏡頭 TWI781947B (zh)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW106124205A TWI781947B (zh) 2017-07-19 2017-07-19 光學鏡頭
CN202210519358.XA CN114859559A (zh) 2017-07-19 2018-07-18 光学镜头
US16/038,645 US10962749B2 (en) 2017-07-19 2018-07-18 Optical lens
CN201810790158.1A CN109283668A (zh) 2017-07-19 2018-07-18 光学镜头

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW106124205A TWI781947B (zh) 2017-07-19 2017-07-19 光學鏡頭

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201908800A TW201908800A (zh) 2019-03-01
TWI781947B true TWI781947B (zh) 2022-11-01

Family

ID=65018542

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW106124205A TWI781947B (zh) 2017-07-19 2017-07-19 光學鏡頭

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10962749B2 (zh)
CN (2) CN114859559A (zh)
TW (1) TWI781947B (zh)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI656377B (zh) 2018-03-28 2019-04-11 大立光電股份有限公司 取像光學鏡頭、取像裝置及電子裝置
CN110858022B (zh) * 2018-08-22 2022-02-25 宁波舜宇车载光学技术有限公司 光学镜头
TWI679443B (zh) 2019-03-20 2019-12-11 大立光電股份有限公司 光學成像透鏡組、取像裝置及電子裝置
CN112147758B (zh) * 2019-06-26 2023-07-28 中强光电股份有限公司 光学镜头及头戴式显示装置
TWI685675B (zh) 2019-08-16 2020-02-21 大立光電股份有限公司 成像鏡頭組、取像裝置及電子裝置
CN110879471B (zh) * 2019-11-26 2022-04-22 歌尔光学科技有限公司 光学系统、投影设备以及头戴设备
CN113311563B (zh) * 2020-02-27 2024-02-06 中强光电股份有限公司 光学镜头
KR102437800B1 (ko) * 2020-05-19 2022-08-30 삼성전기주식회사 카메라 모듈
TWI721888B (zh) 2020-05-20 2021-03-11 大立光電股份有限公司 成像用光學鏡片組、取像裝置及電子裝置
CN111538162A (zh) * 2020-06-04 2020-08-14 歌尔光学科技有限公司 光学系统及增强现实设备
CN115166943B (zh) * 2022-07-18 2024-03-12 歌尔光学科技有限公司 一种光学系统以及增强现实设备
CN116880048B (zh) * 2023-09-07 2024-01-05 江西晶浩光学有限公司 光学系统及头戴式设备

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130141801A1 (en) * 2010-08-27 2013-06-06 3M Innovative Properties Company Projection Lens for Projection Display Systems
TW201350956A (zh) * 2012-06-13 2013-12-16 Altek Corp 攝像鏡片組及其攝像裝置
WO2015134174A1 (en) * 2014-03-07 2015-09-11 Apple Inc. Folded camera lens systems

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5943171A (en) * 1998-06-03 1999-08-24 International Business Machines Corporation Head mounted displays utilizing reflection light valves
US6964950B2 (en) * 2001-07-25 2005-11-15 Isis Pharmaceuticals, Inc. Antisense modulation of C-reactive protein expression
EP1628151A4 (en) * 2003-05-27 2007-05-23 Konica Minolta Opto Inc SMALL IMAGING OPTICS AND IMAGING DEVICE
CN100541260C (zh) * 2003-11-13 2009-09-16 柯尼卡美能达精密光学株式会社 摄像透镜以及摄像装置
JP2009258286A (ja) * 2008-04-15 2009-11-05 Konica Minolta Opto Inc 撮像レンズ、撮像ユニット及び携帯端末
JP5294796B2 (ja) * 2008-10-23 2013-09-18 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを用いた撮像装置
TWI393916B (zh) * 2009-03-12 2013-04-21 Young Optics Inc 定焦鏡頭
TWI445997B (zh) * 2009-06-16 2014-07-21 Young Optics Inc 定焦鏡頭
JP5531206B2 (ja) * 2010-04-26 2014-06-25 株式会社オプトロジック ズームレンズ
JP2012027420A (ja) * 2010-07-28 2012-02-09 Konica Minolta Opto Inc 投影光学系及び投影装置
JP5730709B2 (ja) * 2010-09-28 2015-06-10 オリンパス株式会社 ズームレンズおよびそれを有する電子撮像装置
TWI432821B (zh) * 2011-01-20 2014-04-01 Largan Precision Co 攝影用光學透鏡組
CN204143049U (zh) * 2014-10-20 2015-02-04 宁波舜宇车载光学技术有限公司 一种光学镜头
CN106154513B (zh) * 2015-04-16 2019-03-01 大立光电股份有限公司 光学镜头组、取像装置及电子装置
JP2017054107A (ja) * 2015-09-08 2017-03-16 Hoya株式会社 変倍光学系及びこれを備えた撮像装置
KR101859383B1 (ko) * 2015-10-19 2018-05-18 삼성전기주식회사 촬상 광학계
KR102548901B1 (ko) * 2015-11-13 2023-06-29 삼성전자주식회사 망원렌즈 및 촬상장치
CN111796396B (zh) * 2015-12-24 2022-03-04 宁波舜宇车载光学技术有限公司 光学成像镜头及其透镜组

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130141801A1 (en) * 2010-08-27 2013-06-06 3M Innovative Properties Company Projection Lens for Projection Display Systems
TW201350956A (zh) * 2012-06-13 2013-12-16 Altek Corp 攝像鏡片組及其攝像裝置
WO2015134174A1 (en) * 2014-03-07 2015-09-11 Apple Inc. Folded camera lens systems

Also Published As

Publication number Publication date
CN114859559A (zh) 2022-08-05
CN109283668A (zh) 2019-01-29
US10962749B2 (en) 2021-03-30
TW201908800A (zh) 2019-03-01
US20190025558A1 (en) 2019-01-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI781947B (zh) 光學鏡頭
TWI720172B (zh) 光學鏡頭
TWI439722B (zh) 定焦鏡頭
TWI687716B (zh) 變焦鏡頭
TW201802518A (zh) 光學鏡頭
KR20160115956A (ko) 접이식 카메라 렌즈 시스템들
TWI658288B (zh) 光學鏡頭
CN105652421B (zh) 一种用于数字投影仪的镜头
TWI651564B (zh) 定焦鏡頭
TWI512329B (zh) 變焦鏡頭
TWI695993B (zh) 定焦鏡頭
TWI551884B (zh) 投影鏡頭
TW201435385A (zh) 變焦鏡頭
TW201113553A (en) Fixed-focus lens
TW202011070A (zh) 取像鏡頭及其製造方法
TWI699550B (zh) 光學鏡頭
TWI460466B (zh) Zoomable short focus projection lens
TWI422895B (zh) 鏡頭模組
TWI294246B (en) Zoom lens of a projector
TWI621873B (zh) 投影鏡頭
TWI454728B (zh) 投影鏡頭
TWI821225B (zh) 鏡頭及其製造方法
TW201706670A (zh) 投影鏡頭及其投影裝置
TWI407150B (zh) 投影鏡頭
TWI831882B (zh) 變焦投影鏡頭