TWI810878B - 光學成像鏡頭 - Google Patents

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Abstract

一種光學成像鏡頭，沿著一光軸從一物側至一像側依序包括有一第一鏡群、一光圈以及一第二鏡群。第一鏡群包含有一第一透鏡以及一第二透鏡，第一透鏡具有負屈折力，第二透鏡具有正屈折力；第二鏡群包含一第三透鏡、一第四透鏡以及一第五透鏡，第三透鏡具有正屈折力，第四透鏡具有負屈折力，第五透鏡具有正屈折力；其中光學成像鏡頭滿足以下條件：-5＜fg1/F＜-3.5，1.5＜fg2/F＜2.5，其中，F為光學成像鏡頭的焦距，fg1為第一鏡群的組合焦距，fg2為第二鏡群的組合焦距，使光學成像系統具有高成像品質的優點。

Description

光學成像鏡頭
本發明係與光學成像系統的應用領域有關；特別是指一種具有低畸變、良好成像品質的光學成像鏡頭。
近年來，隨著具有攝影功能之可攜式電子產品的興起，光學系統的需求日漸提高。一般光學系統的感光元件不外乎是感光耦合元件(Charge Coupled Device, CCD)或互補性氧化金屬半導體元件(Complementary Metal-Oxide Semiconductor Sensor, CMOS Sensor)兩種，且隨著半導體製程技術的精進，使得感光元件的畫素尺寸縮小，光學系統逐漸往高畫素領域發展。此外，隨著無人機與無人駕駛自動車的蓬勃發展，先進駕駛輔助系統(Advanced Driver Assistance system, ADAS)扮演著重要的腳色，藉由各種鏡頭搭配感測器來收集環境資訊，以保障駕駛人行車安全。此外，車用鏡頭隨著外在應用環境溫度變化，鏡頭品質對於溫度的需求也隨之提高，因此，對成像品質的要求也日益增加。
好的成像鏡頭一般具備低畸變(distortion)、高解析度(resolution)…等優點。且於實際應用面，尚須考慮小尺寸與成本的問題，因此，在種種限制條件下設計出具備良好成像品質的鏡頭，為設計者的一大難題。
有鑑於此，本發明之目的在於提供一種光學成像鏡頭，具有良好成像品質的優點。
緣以達成上述目的，本發明提供的光學成像鏡頭，沿著一光軸從一物側至一像側依序包括有一第一鏡群、一光圈以及一第二鏡群。該第一鏡群包含有由該物側至該像側沿該光軸排列之一第一透鏡以及一第二透鏡；其中該第一透鏡具有負屈折力，該第一透鏡的物側面為凸面，該第一透鏡的像側面為凹面，且該第一透鏡之物側面與像側面的至少一者為非球面；該第二透鏡係為具有正屈折力的雙凸透鏡，且該第二透鏡之物側面與像側面的至少一者為非球面；該第二鏡群包含有由該物側至該像側沿該光軸排列之一第三透鏡、一第四透鏡以及一第五透鏡；其中該第三透鏡係為具有正屈折力的雙凸透鏡，且該第三透鏡之物側面與像側面的至少一者為非球面；該第四透鏡係為具有負屈折力的雙凹透鏡，且該第四透鏡之物側面與像側面的至少一者為非球面；該第五透鏡係為具有正屈折力的雙凸透鏡，且該第五透鏡之物側面與像側面的至少一者為非球面；其中，該光學成像鏡頭滿足以下條件：-5＜fg1/F＜-3.5，其中F為該光學成像鏡頭的焦距，fg1為該第一鏡群的組合焦距。
本發明另一實施例提供的光學成像鏡頭，沿著一光軸從一物側至一像側依序包括有一第一鏡群、一光圈以及一第二鏡群。該第一鏡群包含有由該物側至該像側沿該光軸排列之一第一透鏡以及一第二透鏡；其中該第一透鏡具有負屈折力，該第一透鏡的物側面為凸面，該第一透鏡的像側面為凹面，且該第一透鏡之物側面與像側面的至少一者為非球面；該第二透鏡係為具有正屈折力的雙凸透鏡，且該第二透鏡之物側面與像側面的至少一者為非球面；該第二鏡群包含有由該物側至該像側沿該光軸排列之一第三透鏡、一第四透鏡以及一第五透鏡；其中該第三透鏡係為具有正屈折力的雙凸透鏡，且該第三透鏡之物側面與像側面的至少一者為非球面；該第四透鏡係為具有負屈折力的雙凹透鏡，且該第四透鏡之物側面與像側面的至少一者為非球面；該第五透鏡係為具有正屈折力的雙凸透鏡，且該第五透鏡之物側面與像側面的至少一者為非球面；其中，該光學成像鏡頭滿足以下條件：1.5＜fg2/F＜2.5，其中F為該光學成像鏡頭的焦距，fg2為該第二鏡群的組合焦距。
本發明之效果在於該光學成像鏡頭當中使用五片透鏡，可大幅改善鏡頭的色差以及控制像差產生，且該光學成像鏡頭的屈折力排列及條件特性可實現具有良好成像品質的效果。
為能更清楚地說明本發明，茲舉較佳實施例並配合圖式詳細說明如後。請參考圖1A，為本發明第一實施例之光學成像鏡頭100，其沿著一光軸Z從一物側至一像側依序包括有一第一鏡群G1、一光圈ST以及一第二鏡群G2。在第一實施例中，該第一鏡群G1包含有由該物側至該像側沿該光軸Z排列之一第一透鏡L1以及一第二透鏡L2；該第二鏡群G2包含有由該物側至該像側沿該光軸Z排列之一第三透鏡L3、一第四透鏡L4以及一第五透鏡L5。
該第一透鏡L1係為具有負屈折力之凸凹透鏡，其中該第一透鏡L1的物側面S1為朝該物側圓弧凸出的凸面，該第一透鏡L1的像側面S2為凹面，且該第一透鏡L1之物側面S1與像側面S2的至少一者為非球面；在第一實施例中，該第一透鏡L1朝該像側之一面部分弧形凹入成該像側面S2，該光軸Z通過該物側面S1與該像側面S2，且該第一透鏡L1之物側面S1與像側面S2均為非球面。
該第二透鏡L2係為具有正屈折力的雙凸透鏡，即該第二透鏡L2的物側面S3以及像側面S4均為凸面，且該第二透鏡L2之物側面S3與像側面S4的至少一者為非球面，在第一實施例中，該第二透鏡L2朝該像側之一面部分弧形凸出成該物側面S3，該光軸Z通過該物側面S3與該像側面S4，且該第二透鏡L2之物側面S3與像側面S4均為非球面。
該第三透鏡L3係為具有正屈折力的雙凸透鏡，即該第三透鏡L3的物側面S5以及像側面S6均為凸面，且該第三透鏡L3之物側面S5與像側面S6的至少一者為非球面，在第一實施例中，該第三透鏡L3朝該物側之一面部分弧形凸出成該物側面S5，該光軸Z通過該物側面S5與該像側面S6，且該第三透鏡L3之物側面S5與像側面S6均為非球面。
該第四透鏡L4係為具有負屈折力之雙凹透鏡，即該第四透鏡L4的物側面S7以及像側面S8均為凹面，且該第四透鏡L4的物側面S7與像側面S8的至少一者為非球面，在第一實施例中，該第四透鏡L4朝該物側之一面部分弧形凹入成該物側面S7，該光軸Z通過該物側面S7與該像側面S8，且該第四透鏡L4的物側面S7與像側面S8均為非球面。
該第五透鏡L5係為具有正屈折力的雙凸透鏡，即該第五透鏡L5的物側面S9以及像側面S10均為凸面，且該第五透鏡L5的物側面S9以及像側面S10的至少一者為非球面，在第一實施例中，該第五透鏡L5朝該物側之一面部分弧形凸出成該物側面S9，該光軸Z通過該物側面S9與該像側面S10，且該第五透鏡L5的物側面S9以及像側面S10均為非球面。
另外，該光學成像鏡頭100進一步包括有一紅外線濾光片L6。該紅外線濾光片L6係位於該第五透鏡L5之像側面S10的一側，用來濾除通過該第一鏡群G1至該第二鏡群G2的影像光中多餘的紅外線。
為使得本發明之光學成像鏡頭100保持良好的光學性能以及較高的成像品質，該光學成像鏡頭100還滿足以下條件： (1) -5＜fg1/F＜-3.5； (2) -2＜f1/F＜-1，3.5＜f2/F＜5.5； (3) 1.5＜fg2/F＜2.5； (4) 1＜f3/F＜1.8，-1.5＜f4/F＜-0.5，1＜f5/F＜2； (5) -3＜fg1/fg2＜-1.5。
其中，F為該光學成像鏡頭100的焦距，f1為該第一透鏡L1的焦距；f2為該第二透鏡L2的焦距；f3為該第三透鏡L3的焦距；f4為該第四透鏡L4的焦距；f5為該第五透鏡L5的焦距；fg1為該第一鏡群G1的組合焦距；fg2為該第二鏡群G2的組合焦距。
下表一為本發明第一實施例之光學成像鏡頭100的數據，包括有：光學成像鏡頭100的焦距F（或稱有效焦距）、光圈值Fno、視場角FOV、各透鏡的曲率半徑R、各表面與下一表面在光軸Z上的距離、各透鏡的折射率Nd、色散、各透鏡的焦距；其中，焦距、曲率半徑和距離的單位為mm。下文中所列舉的數據資料並非用以限定本發明，任何所屬技術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之範疇內。 表一
焦距F= 2.773mm ； 光圈值Fno=1.9；視場角FOV=92度
表面編號 曲率半徑R 距離 折射率Nd 色散 焦距 備註
S1 3.08 1.26 1.53 56.28 -4.11 第一透鏡L1
S2 1.09 3.03 　 　 　  
S3 20.39 1.63 1.64 23.97 11.22 第二透鏡L2
S4 -10.74 1.49 　 　 　  
ST Infinity 0.39 　 　 　 光圈ST
S5 4.47 2.21 1.53 56.28 3.39 第三透鏡L3
S6 -2.46 0.15 　 　 　
S7 -5.73 0.90 1.64 23.97 -2.44 第四透鏡L4
S8 2.28 0.32 　 　 　  
S9 2.76 3.38 1.53 56.28 3.61 第五透鏡L5
S10 -3.54 0.53 　 　 　
S11 Infinity 0.3 1.52 64.17 　 紅外線濾光片L6
Im Infinity 2.23 　 　 　 成像面Im
藉由上述表一可知，第一實施例的光學成像鏡頭100的焦距F=2.773mm，光圈值Fno=1.9；視場角FOV=92度，其中該第一透鏡L1之焦距f1=-4.11mm，該第二透鏡L2之焦距f2=11.22mm，該第三透鏡L3之焦距f3=3.39mm，該第四透鏡L4之焦距f4=-2.44mm，該第五透鏡L5之焦距f5=3.61mm，該第一鏡群G1的組合焦距fg1=-11.543，該第二鏡群G2的組合焦距fg2=5.08mm。
此外，依據上述之詳細參數，前述之條件式於第一實施例之詳細數值如下： (1) fg1/F=-4.16； (2) f1/F=-1.48，f2/F=4.05； (3) fg2/F=1.83； (4) f3/F=1.22，f4/F=-0.88，f5/F=1.3； (5) fg1/fg2=-2.27。
由上述表一數據得出，該第一鏡群G1及該第二鏡群G2，滿足前述該光學成像鏡頭100所設定第(1)至(5)點的條件。
另外，第一實施例之光學成像鏡頭100當中該第一透鏡L1至該第五透鏡L5之物側面S1、S3、S5、S7、S9及像側面S2、S4、S6、S8、S10的非球面表面輪廓形狀Z由下列公式得到： 其中， Z：非球面表面輪廓形狀； c：曲率半徑之倒數； h：表面之離軸半高； k：圓錐係數； A4、A6、A8、A10、A12、A14及A16：表面之離軸半高h的各階係數。
本發明第一實施例之光學成像鏡頭100當中該第一透鏡L1至該第五透鏡L5之物側面S1、S3、S5、S7、S9與像側面S2、S4、S6、S8、S10的圓錐係數k及A4、A6、A8、A10、A12、A14及A16各階係數，如下表二、三所示： 表二
表面編號 S1 S2 S3 S4 S5
k -9.5654E-01 1.0910E+00 -8.5356E+01 5.8401E+00 5.8401E+00
A4 -1.1363E-02 -9.6941E-01 -4.6763E-03 -6.3614E-03 -6.3614E-03
A6 6.0952E-04 -9.3341E-03 -1.3360E-03 -6.8122E-04 -6.8122E-04
A8 -2.1269E-05 1.8485E-03 6.9672E-05 5.5874E-05 5.5874E-05
A10 4.4885E-07 -7.0966E-04 -5.0964E-05 1.0655E-05 1.0655E-05
A12 -3.7516E-09 1.2399E-04 6.5704E-06 -1.1859E-06 -1.1859E-06
A14 0 -9.0997E-06 0 0 0
A16 0 0 0 0 0
表三
表面編號 S6 S7 S8 S9 S10
k -9.8164E+00 -7.8110E+00 -1.1433E+01 -1.1969E+01 -1.7673E-01
A4 -2.5103E-02 -1.0317E-02 -2.0479E-04 -9.2539E-04 4.3153E-04
A6 1.1097E-04 -1.2818E-02 -7.1053E-04 7.7713E-04 4.7055E-04
A8 -3.2003E-04 3.9306E-03 3.5586E-04 -7.0750E-05 -4.7252E-05
A10 1.3035E-04 -8.8094E-04 -6.1008E-05 2.8765E-06 4.9825E-06
A12 -3.1514E-05 9.5055E-05 3.8208E-06 -2.4795E-17 -2.5536E-17
A14 0 0 0 0 0
A16 0 0 0 0 0
接著，以光學模擬數據來驗證該光學成像鏡頭100的成像品質。圖1B為本發明之第一實施例的縱向球差、像散以及光學畸變的曲線圖。由圖1B的結果可驗證本實施例的光學成像鏡頭100透過上述設計，可有效地提升成像品質。
請參考圖2A，為本發明第二實施例之光學成像鏡頭200，其沿著一光軸Z從一物側至一像側依序包括有一第一鏡群G1、一光圈ST以及一第二鏡群G2。在第二實施例中，該第一鏡群G1包含有由該物側至該像側沿該光軸Z排列之一第一透鏡L1以及一第二透鏡L2；該第二鏡群G2包含有由該物側至該像側沿該光軸Z排列之一第三透鏡L3、一第四透鏡L4以及一第五透鏡L5。
該第一透鏡L1係為具有負屈折力之凸凹透鏡，其中該第一透鏡L1的物側面S1為朝該物側圓弧凸出的凸面，該第一透鏡L1的像側面S2為凹面，且該第一透鏡L1之物側面S1與像側面S2的至少一者為非球面；在第二實施例中，該第一透鏡L1朝該像側之一面部分弧形凹入成該像側面S2，該光軸Z通過該物側面S1與該像側面S2，且該第一透鏡L1之物側面S1與像側面S2均為非球面。
該第二透鏡L2係為具有正屈折力的雙凸透鏡，即該第二透鏡L2的物側面S3以及像側面S4均為凸面，且該第二透鏡L2之物側面S3與像側面S4的至少一者為非球面，在第二實施例中，該第二透鏡L2朝該像側之一面部分弧形凸出成該物側面S3，該光軸Z通過該物側面S3與該像側面S4，且該第二透鏡L2之物側面S3與像側面S4均為非球面。
該第三透鏡L3係為具有正屈折力的雙凸透鏡，即該第三透鏡L3的物側面S5以及像側面S6均為凸面，且該第三透鏡L3之物側面S5與像側面S6的至少一者為非球面，在第二實施例中，該第三透鏡L3朝該物側之一面部分弧形凸出成該物側面S5，該光軸Z通過該物側面S5與該像側面S6，且該第三透鏡L3之物側面S5與像側面S6均為非球面。
該第四透鏡L4係為具有負屈折力之雙凹透鏡，即該第四透鏡L4的物側面S7以及像側面S8均為凹面，且該第四透鏡L4的物側面S7與像側面S8的至少一者為非球面，在第二實施例中，該第四透鏡L4朝該物側之一面部分弧形凹入成該物側面S7，該光軸Z通過該物側面S7與該像側面S8，且該第四透鏡L4的物側面S7與像側面S8均為非球面。
該第五透鏡L5係為具有正屈折力的雙凸透鏡，即該第五透鏡L5的物側面S9以及像側面S10均為凸面，且該第五透鏡L5的物側面S9以及像側面S10的至少一者為非球面，在第二實施例中，該第五透鏡L5朝該物側之一面部分弧形凸出成該物側面S9，該光軸Z通過該物側面S9與該像側面S10，且該第五透鏡L5的物側面S9以及像側面S10均為非球面。
另外，該光學成像鏡頭200進一步包括有一紅外線濾光片L6。該紅外線濾光片L6係位於該第五透鏡L5之像側面S10的一側，用來濾除通過該第一鏡群G1至該第二鏡群G2的影像光中多餘的紅外線。
為使得本發明之光學成像鏡頭200保持良好的光學性能以及較高的成像品質，該光學成像鏡頭200還滿足以下條件： (1) -5＜fg1/F＜-3.5； (2) -2＜f1/F＜-1，3.5＜f2/F＜5.5； (3) 1.5＜fg2/F＜2.5； (4) 1＜f3/F＜1.8，-1.5＜f4/F＜-0.5，1＜f5/F＜2； (5) -3＜fg1/fg2＜-1.5。
其中，F為該光學成像鏡頭200的焦距，f1為該第一透鏡L1的焦距；f2為該第二透鏡L2的焦距；f3為該第三透鏡L3的焦距；f4為該第四透鏡L4的焦距；f5為該第五透鏡L5的焦距；fg1為該第一鏡群G1的組合焦距；fg2為該第二鏡群G2的組合焦距。
下表四為本發明第二實施例之光學成像鏡頭200的數據，包括有：光學成像鏡頭200的焦距F（或稱有效焦距）、光圈值Fno、視場角FOV、各透鏡的曲率半徑R、各表面與下一表面在光軸Z上的距離、各透鏡的折射率Nd、色散、各透鏡的焦距；其中，焦距、曲率半徑和距離的單位為mm。下文中所列舉的數據資料並非用以限定本發明，任何所屬技術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之範疇內。 表四
焦距F= 2.505mm ； 光圈值Fno=2.0；視場角FOV= 100度
表面編號 曲率半徑R 距離 折射率Nd 色散 焦距 備註
S1 2.95 1.22 1.53 56.28 -3.960 第一透鏡L1
S2 1.05 3.30 　 　 　  
S3 34.77 1.97 1.64 23.97 12.212 第二透鏡L2
S4 -9.86 1.61 　 　 　  
ST Infinity 0.45 　 　 　 光圈ST
S5 4.20 2.28 1.53 56.28 3.287 第三透鏡L3
S6 -2.40 0.15 　 　 　
S7 -4.92 1.00 1.64 23.97 -2.402 第四透鏡L4
S8 2.42 0.32 　 　 　  
S9 2.93 3.40 1.53 56.28 3.64 第五透鏡L5
S10 -3.34 2.33 　 　 　
S11 Infinity 0.3 1.52 64.17 　 紅外線濾光片L6
Im Infinity 0.23 　 　 　 成像面Im
藉由上述表四可知，第二實施例的光學成像鏡頭200的焦距F=2.505mm，光圈值Fno=2.0；視場角FOV=100度，其中該第一透鏡L1之焦距f1=-3.960mm，該第二透鏡L2之焦距f2=12.212mm，該第三透鏡L3之焦距f3=3.287mm，該第四透鏡L4之焦距f4=-2.402mm，該第五透鏡L5之焦距f5=3.64mm，該第一鏡群G1的組合焦距fg1=-10.598mm，該第二鏡群G2的組合焦距fg2=5.116mm。
此外，依據上述之詳細參數，前述之條件式於第二實施例之詳細數值如下： (1) fg1/F=-4.23； (2) f1/F=-1.58，f2/F=4.88； (3) fg2/F=2.04； (4) f3/F=1.31，f4/F=-0.96，f5/F=1.45； (5) fg1/fg2=-2.07。
由上述表四數據得出，該第一鏡群G1及該第二鏡群G2，滿足前述該光學成像鏡頭200所設定第(1)至(5)點的條件。
另外，第二實施例之光學成像鏡頭100當中該第一透鏡L1至該第五透鏡L5之物側面S1、S3、S5、S7、S9及像側面S2、S4、S6、S8、S10的非球面表面輪廓形狀Z由下列公式得到： 其中， Z：非球面表面輪廓形狀； c：曲率半徑之倒數； h：表面之離軸半高； k：圓錐係數； A4、A6、A8、A10、A12、A14及A16：表面之離軸半高h的各階係數。
本發明第二實施例之光學成像鏡頭100當中該第一透鏡L1至該第五透鏡L5之物側面S1、S3、S5、S7、S9與像側面S2、S4、S6、S8、S10的圓錐係數k及A4、A6、A8、A10、A12、A14及A16各階係數，如下表五、六所示： 表五
表面編號 S1 S2 S3 S4 S5
k -1.0434E+00 -9.6860E-01 6.3714E+01 -6.8107E-01 -3.5563E+00
A4 -1.1776E-02 -7.7736E-03 -3.7826E-03 -5.0932E-03 5.0408E-03
A6 6.1239E-04 1.1883E-03 -1.1414E-03 -7.6155E-04 2.4876E-05
A8 -2.0953E-05 -5.7703E-04 1.0590E-04 6.4089E-05 -1.0729E-03
A10 4.4041E-07 8.5018E-05 -6.3261E-05 1.0870E-05 5.9231E-04
A12 -4.0258E-09 -6.6305E-06 7.1856E-06 -1.1859E-06 -1.7651E-04
A14 0 0 0 0 0
A16 0 0 0 0 0
表六
表面編號 S6 S7 S8 S9 S10
k -8.0512E+00 -5.2887E+00 -1.1344E+01 -1.2063E+01 -1.6441E-01
A4 -2.3600E-02 -1.0221E-02 -6.3097E-04 -1.2613E-03 1.2249E-03
A6 -6.4612E-05 -1.2451E-02 -8.8822E-04 8.4810E-04 5.6380E-04
A8 -3.9526E-04 3.8414E-03 4.1276E-04 -7.3089E-05 -4.1593E-05
A10 1.2447E-04 -8.7349E-04 -6.4061E-05 2.6903E-06 4.7313E-06
A12 -3.1514E-05 9.4800E-05 3.7356E-06 -1.4235E-17 -2.3963E-17
A14 0 0 0 0 0
A16 0 0 0 0 0
接著，以光學模擬數據來驗證該光學成像鏡頭200的成像品質。圖2B為本發明之第二實施例的縱向球差、像散以及光學畸變的曲線圖。由圖2B的結果可驗證本實施例的光學成像鏡頭200透過上述設計，可有效地提升成像品質。
請參考圖3A，為本發明第三實施例之光學成像鏡頭300，其沿著一光軸Z從一物側至一像側依序包括有一第一鏡群G1、一光圈ST以及一第二鏡群G2。在第三實施例中，該第一鏡群G1包含有由該物側至該像側沿該光軸Z排列之一第一透鏡L1以及一第二透鏡L2；該第二鏡群G2包含有由該物側至該像側沿該光軸Z排列之一第三透鏡L3、一第四透鏡L4以及一第五透鏡L5。
該第一透鏡L1係為具有負屈折力之凸凹透鏡，其中該第一透鏡L1的物側面S1為朝該物側圓弧凸出的凸面，該第一透鏡L1的像側面S2為凹面，且該第一透鏡L1之物側面S1與像側面S2的至少一者為非球面；在第三實施例中，該第一透鏡L1朝該像側之一面部分弧形凹入成該像側面S2，該光軸Z通過該物側面S1與該像側面S2，且該第一透鏡L1之物側面S1與像側面S2均為非球面。
該第二透鏡L2係為具有正屈折力的雙凸透鏡，即該第二透鏡L2的物側面S3以及像側面S4均為凸面，且該第二透鏡L2之物側面S3與像側面S4的至少一者為非球面，在第三實施例中，該第二透鏡L2朝該像側之一面部分弧形凸出成該物側面S3，該光軸Z通過該物側面S3與該像側面S4，且該第二透鏡L2之物側面S3與像側面S4均為非球面。
該第三透鏡L3係為具有正屈折力的雙凸透鏡，即該第三透鏡L3的物側面S5以及像側面S6均為凸面，且該第三透鏡L3之物側面S5與像側面S6的至少一者為非球面，在第三實施例中，該第三透鏡L3朝該物側之一面部分弧形凸出成該物側面S5，該光軸Z通過該物側面S5與該像側面S6，且該第三透鏡L3之物側面S5與像側面S6均為非球面。
該第四透鏡L4係為具有負屈折力之雙凹透鏡，即該第四透鏡L4的物側面S7以及像側面S8均為凹面，且該第四透鏡L4的物側面S7與像側面S8的至少一者為非球面，在第三實施例中，該第四透鏡L4朝該物側之一面部分弧形凹入成該物側面S7，該光軸Z通過該物側面S7與該像側面S8，且該第四透鏡L4的物側面S7與像側面S8均為非球面。
該第五透鏡L5係為具有正屈折力的雙凸透鏡，即該第五透鏡L5的物側面S9以及像側面S10均為凸面，且該第五透鏡L5的物側面S9以及像側面S10的至少一者為非球面，在第三實施例中，該第五透鏡L5朝該物側之一面部分弧形凸出成該物側面S9，該光軸Z通過該物側面S9與該像側面S10，且該第五透鏡L5的物側面S9以及像側面S10均為非球面。
另外，該光學成像鏡頭300進一步包括有一紅外線濾光片L6。該紅外線濾光片L6係位於該第五透鏡L5之像側面S10的一側，用來濾除通過該第一鏡群G1至該第二鏡群G2的影像光中多餘的紅外線。
為使得本發明之光學成像鏡頭300保持良好的光學性能以及較高的成像品質，該光學成像鏡頭300還滿足以下條件： (1) -5＜fg1/F＜-3.5； (2) -2＜f1/F＜-1，3.5＜f2/F＜5.5； (3) 1.5＜fg2/F＜2.5； (4) 1＜f3/F＜1.8，-1.5＜f4/F＜-0.5，1＜f5/F＜2； (5) -3＜fg1/fg2＜-1.5。
其中，F為該光學成像鏡頭300的焦距，f1為該第一透鏡L1的焦距；f2為該第二透鏡L2的焦距；f3為該第三透鏡L3的焦距；f4為該第四透鏡L4的焦距；f5為該第五透鏡L5的焦距；fg1為該第一鏡群G1的組合焦距；fg2為該第二鏡群G2的組合焦距。
下表七為本發明第三實施例之光學成像鏡頭300的數據，包括有：光學成像鏡頭300的焦距F（或稱有效焦距）、光圈值Fno、視場角FOV、各透鏡的曲率半徑R、各表面與下一表面在光軸Z上的距離、各透鏡的折射率Nd、色散、各透鏡的焦距；其中，焦距、曲率半徑和距離的單位為mm。下文中所列舉的數據資料並非用以限定本發明，任何所屬技術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之範疇內。 表七
焦距F= 2.949mm ； 光圈值Fno=2.15；視場角FOV= 88度
表面編號 曲率半徑R 距離 折射率Nd 色散 焦距 備註
S1 3.31 1.35 1.53 56.28 -4.407 第一透鏡L1
S2 1.17 3.25 　 　 　  
S3 33.39 2.00 1.64 23.97 12.054 第二透鏡L2
S4 -9.80 1.58 　 　 　  
ST Infinity 0.43 　 　 　 光圈ST
S5 4.68 2.17 1.53 56.28 3.604 第三透鏡L3
S6 -2.68 0.15 　 　 　
S7 -5.69 1.00 1.64 23.97 -2.611 第四透鏡L4
S8 2.53 0.36 　 　 　  
S9 3.04 3.29 1.53 56.28 3.910 第五透鏡L5
S10 -4.00 2.94 　 　 　
S11 Infinity 0.3 1.52 64.17 　 紅外線濾光片L6
Im Infinity 0.23 　 　 　 成像面Im
藉由上述表七可知，第三實施例的光學成像鏡頭300的焦距F=2.949mm，光圈值Fno=2.15；視場角FOV=88度，其中該第一透鏡L1之焦距f1=-4.407mm，該第二透鏡L2之焦距f2=12.054mm，該第三透鏡L3之焦距f3=3.604mm，該第四透鏡L4之焦距f4=-2.611mm，該第五透鏡L5之焦距f5=3.910mm，該第一鏡群G1的組合焦距fg1=-13.106mm，該第二鏡群G2的組合焦距fg2=5.434mm。
此外，依據上述之詳細參數，前述之條件式於第三實施例之詳細數值如下： (1) fg1/F=-4.44； (2) f1/F=-1.49，f2/F=4.09； (3) fg2/F=1.84； (4) f3/F=1.22，f4/F=-0.89，f5/F=1.33； (5) fg1/fg2=-2.41。
由上述表七數據得出，該第一鏡群G1及該第二鏡群G2，滿足前述該光學成像鏡頭300所設定第(1)至(5)點的條件。
另外，第三實施例之光學成像鏡頭300當中該第一透鏡L1至該第五透鏡L5之物側面S1、S3、S5、S7、S9及像側面S2、S4、S6、S8、S10的非球面表面輪廓形狀Z由下列公式得到： 其中， Z：非球面表面輪廓形狀； c：曲率半徑之倒數； h：表面之離軸半高； k：圓錐係數； A4、A6、A8、A10、A12、A14及A16：表面之離軸半高h的各階係數。
本第三實施例之光學成像鏡頭300當中該第一透鏡L1至該第五透鏡L5之物側面S1、S3、S5、S7、S9及像側面S2、S4、S6、S8、S10之圓錐係數k及A4、A6、A8、A10、A12、A14及A16各階係數，如下表八、九所示： 表八
表面編號 S1 S2 S3 S4 S5
k -8.5917E-01 -9.7309E-01 -9.0000E+01 4.4110E+00 -4.9412E+00
A4 -1.0007E-02 -9.7991E-03 -6.6392E-03 -6.8411E-03 4.5995E-03
A6 5.5402E-04 1.7424E-03 -1.0708E-03 1.1870E-05 5.1742E-04
A8 -2.1232E-05 -4.3864E-04 1.8765E-04 -4.0772E-05 -1.4844E-03
A10 4.7016E-07 7.9478E-05 -6.8585E-05 1.7126E-05 7.5818E-04
A12 -4.0694E-09 -6.6305E-06 7.1856E-06 -1.1859E-06 -1.7651E-04
A14 0 0 0 0 0
A16 0 0 0 0 0
表九
表面編號 S6 S7 S8 S9 S10
k -1.0132E+01 -9.0747E+00 -1.0890E+01 -1.1156E+01 1.7390E-01
A4 -2.3534E-02 -8.7318E-03 9.1350E-04 -1.0438E-03 2.0464E-04
A6 -1.5962E-05 -1.2252E-02 -6.8479E-04 7.7448E-04 3.7024E-04
A8 -3.8409E-04 4.0220E-03 2.9838E-04 -7.5335E-05 -2.9976E-05
A10 1.4488E-04 -9.4802E-04 -5.6064E-05 2.9930E-06 3.6866E-06
A12 -3.1514E-05 9.4800E-05 3.7356E-06 -2.4778E-17 -2.5585E-17
A14 0 0 0 0 0
A16 0 0 0 0 0
接著，以光學模擬數據來驗證該光學成像鏡頭300的成像品質。圖3B為本發明之第三實施例的縱向球差、像散以及光學畸變的曲線圖。由圖3B的結果可驗證本實施例的光學成像鏡頭300透過上述設計，可有效地提升成像品質。
以上所述僅為本發明較佳可行實施例而已，需注意的是，上述表格所列的數據資料並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者在參照本發明後，當可對其參數或設定做適當的更動，惟其乃應屬於本發明之範疇內。舉凡應用本發明說明書及申請專利範圍所為之等效變化，理應包含在本發明之專利範圍內。
［本發明］ 100,200,300:光學成像鏡頭 G1:第一鏡群 G2:第二鏡群 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 L6:紅外線濾光片 Im:成像面 ST:光圈 Z:光軸 S1,S3,S5,S7,S9:物側面 S2,S4,S6,S8,S10:像側面
圖1A為本發明第一實施例的光學成像鏡頭的結構示意圖。 圖1B為由左至右依序繪示本發明第一實施例之光學成像鏡頭的縱向球差、像散以及光學畸變之曲線圖。 圖2A為本發明第二實施例的光學成像鏡頭的結構示意圖。 圖2B為由左至右依序繪示本發明第二實施例之光學成像鏡頭的縱向球差、像散以及光學畸變之曲線圖。 圖3A為本發明第三實施例的光學成像鏡頭的結構示意圖。 圖3B為由左至右依序繪示本發明第三實施例之光學成像鏡頭的縱向球差、像散以及光學畸變之曲線圖。
100:光學成像鏡頭
G1:第一鏡群
G2:第二鏡群
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
L6:紅外線濾光片
Im:成像面
ST:光圈
Z:光軸
S1,S3,S5,S7,S9:物側面
S2,S4,S6,S8,S10:像側面

Claims (25)

  1. 一種光學成像鏡頭，沿著一光軸從一物側至一像側依序包括有：一第一鏡群，包含有由該物側至該像側沿該光軸排列之一第一透鏡以及一第二透鏡；其中該第一透鏡具有負屈折力，該第一透鏡的物側面為凸面，該第一透鏡的像側面為凹面，且該第一透鏡之物側面與像側面的至少一者為非球面；該第二透鏡係為具有正屈折力的雙凸透鏡，且該第二透鏡之物側面與像側面的至少一者為非球面；一光圈；以及一第二鏡群，包含有由該物側至該像側沿該光軸排列之一第三透鏡、一第四透鏡以及一第五透鏡；其中該第三透鏡係為具有正屈折力的雙凸透鏡，且該第三透鏡之物側面與像側面的至少一者為非球面；該第四透鏡係為具有負屈折力的雙凹透鏡，且該第四透鏡之物側面與像側面的至少一者為非球面；該第五透鏡係為具有正屈折力的雙凸透鏡，且該第五透鏡之物側面與像側面的至少一者為非球面；其中，該光學成像鏡頭滿足以下條件：-5<fg1/F<-4.16，其中F為該光學成像鏡頭的焦距，fg1為該第一鏡群的組合焦距。
  2. 如請求項1所述之光學成像鏡頭，其中該光學成像鏡頭滿足以下條件：-2<f1/F<-1，其中，F為該光學成像鏡頭的焦距，f1為該第一透鏡的焦距。
  3. 如請求項1所述之光學成像鏡頭，其中該光學成像鏡頭滿足以下條件：3.5<f2/F<5.5，其中，F為該光學成像鏡頭的焦距，f2為該第二透鏡的焦距。
  4. 如請求項1所述之光學成像鏡頭，其中該光學成像鏡頭滿足以下條件：1<f3/F<1.8，其中，F為該光學成像鏡頭的焦距，f3為該第三透鏡的焦距。
  5. 如請求項1所述之光學成像鏡頭，其中該光學成像鏡頭滿足以下條件：-1.5<f4/F<-0.5，其中，F為該光學成像鏡頭的焦距，f4為該第四透鏡的焦距。
  6. 如請求項1所述之光學成像鏡頭，其中該光學成像鏡頭滿足以下條件：1<f5/F<2，其中，F為該光學成像鏡頭的焦距，f5為該第五透鏡的焦距。
  7. 如請求項1所述之光學成像鏡頭，其中該光學成像鏡頭滿足以下條件：1.5<fg2/F<2.5，其中F為該光學成像鏡頭的焦距，fg2為該第二鏡群的組合焦距。
  8. 如請求項1所述之光學成像鏡頭，其中該光學成像鏡頭滿足以下條件：-3<fg1/fg2<-1.5，其中fg1為該第一鏡群的組合焦距，fg2為該第二鏡群的組合焦距。
  9. 如請求項1所述之光學成像鏡頭，其中該第一透鏡之物側面與像側面均為非球面。
  10. 如請求項1所述之光學成像鏡頭，其中該第二透鏡之物側面與像側面均為非球面。
  11. 如請求項1所述之光學成像鏡頭，其中該第三透鏡之物側面與像側面均為非球面。
  12. 如請求項1所述之光學成像鏡頭，其中該第四透鏡之物側面與像側面均為非球面。
  13. 如請求項1所述之光學成像鏡頭，其中該第五透鏡之物側面與像側面均為非球面。
  14. 一種光學成像鏡頭，沿著一光軸從一物側至一像側依序包括有：一第一鏡群，包含有由該物側至該像側沿該光軸排列之一第一透鏡以及一第二透鏡；其中該第一透鏡具有負屈折力，該第一透鏡的物側面為凸面，該第一透鏡的像側面為凹面，且該第一透鏡之物側面與像側面的至少一者為非球面；該第二透鏡係為具有正屈折力的雙凸透鏡，且該第二透鏡之物側面與像側面的至少一者為非球面；一光圈；以及一第二鏡群，包含有由該物側至該像側沿該光軸排列之一第三透鏡、一第四透鏡以及一第五透鏡；其中該第三透鏡係為具有正屈折力的雙凸透鏡，且該第三透鏡之物側面與像側面的至少一者為非球面；該第四透鏡係為具有負屈折力的雙凹透鏡，且該第四透鏡之物側面與像側面的至少一者為非球面；該第五透鏡係為具有正屈折力的雙凸透鏡，且該第五透鏡之物側面與像側面的至少一者為非球面；其中，該光學成像鏡頭滿足以下條件：-4.44<fg1/F<-4.16，1.5<fg2/F<2.5，其中F為該光學成像鏡頭的焦距，fg1為該第一鏡群的 組合焦距，fg2為該第二鏡群的組合焦距。
  15. 如請求項14所述之光學成像鏡頭，其中該光學成像鏡頭滿足以下條件：-2<f1/F<-1，其中，F為該光學成像鏡頭的焦距，f1為該第一透鏡的焦距。
  16. 如請求項14所述之光學成像鏡頭，其中該光學成像鏡頭滿足以下條件：3.5<f2/F<5.5，其中，F為該光學成像鏡頭的焦距，f2為該第二透鏡的焦距。
  17. 如請求項14所述之光學成像鏡頭，其中該光學成像鏡頭滿足以下條件：1<f3/F<1.8，其中，F為該光學成像鏡頭的焦距，f3為該第三透鏡的焦距。
  18. 如請求項14所述之光學成像鏡頭，其中該光學成像鏡頭滿足以下條件：-1.5<f4/F<-0.5，其中，F為該光學成像鏡頭的焦距，f4為該第四透鏡的焦距。
  19. 如請求項14所述之光學成像鏡頭，其中該光學成像鏡頭滿足以下條件：1<f5/F<2，其中，F為該光學成像鏡頭的焦距，f5為該第五透鏡的焦距。
  20. 如請求項14所述之光學成像鏡頭，其中該光學成像鏡頭滿足以下條件：-3<fg1/fg2<-1.5，其中fg1為該第一鏡群的組合焦距，fg2為該第二鏡群的組合焦距。
  21. 如請求項14所述之光學成像鏡頭，其中該第一透鏡之物側面與像側面均為非球面。
  22. 如請求項14所述之光學成像鏡頭，其中該第二透鏡之物側面與像側面均為非球面。
  23. 如請求項14所述之光學成像鏡頭，其中該第三透鏡之 物側面與像側面均為非球面。
  24. 如請求項14所述之光學成像鏡頭，其中該第四透鏡之物側面與像側面均為非球面。
  25. 如請求項14所述之光學成像鏡頭，其中該第五透鏡之物側面與像側面均為非球面。
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