光学镜片组转让专利

申请号 : CN201610157110.8

文献号 : CN106154515B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 张加欣林茂宗李凤

申请人 : 玉晶光电(厦门)有限公司

摘要 :

本发明是有关于一种光学镜头,特别是有关于一种光学镜片组,其第一透镜具有正屈光率,第一透镜的该物侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部及一位于圆周附近区域的凸面部;第二透镜具有负屈光率;第三透镜的该物侧面具有一位于圆周附近区域的凹面部;以及第四透镜的该像侧面具有一位于圆周附近区域的凸面部;其中,该光学镜片组符合:(TTL×F/#)/EFL≦2.2;以及1.1≦EFL/TTL≦1.3,TTL为该第一透镜的该物侧面到一成像面在该光轴上的距离,F/#为该光学镜片组的光圈值,且EFL为该光学镜片组的系统焦距。本发明能够使光学镜片组在缩短系统长度的条件下,仍具备能够有效克服像差的光学性能,并提供良好的成像质量。

权利要求 :

1.一种光学镜片组,其特征在于:从物侧至像侧沿一光轴依序包括一第一透镜、一第二透镜、一第三透镜及一第四透镜,且该第一透镜至该第四透镜各自包括一朝向物侧且使成像光线通过的物侧面及一朝向像侧且使成像光线通过的像侧面,其中,该第一透镜是由从该物侧至该像侧依序数来第一个具有屈光率的透镜,该第二透镜是由从该物侧至该像侧依序数来第二个具有屈光率的透镜,该第三透镜是由从该像侧至该物侧依序数来第二个具有屈光率的透镜,该第四透镜是由从该像侧至该物侧依序数来第一个具有屈光率的透镜;

该第一透镜具有正屈光率,且该第一透镜的该物侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部及一位于圆周附近区域的凸面部;

该第二透镜具有负屈光率,且该第二透镜的物侧面具有一位于圆周附近区域的凹面部;

该第三透镜的该物侧面具有一位于圆周附近区域的凹面部;以及

该第四透镜的该像侧面具有一位于圆周附近区域的凸面部;

其中,该光学镜片组符合:

(TTL×F/#)/EFL≦2.2;以及

1.1≦EFL/TTL≦1.3,

其中,TTL为该第一透镜的该物侧面到一成像面在该光轴上的距离,F/#为该光学镜片组的光圈值,且EFL为该光学镜片组的系统焦距。

2.根据权利要求1所述的一种光学镜片组,其特征在于:其中该光学镜片组更符合:1.2≦G23/T1,其中G23为该第二透镜到该第三透镜在该光轴上的距离,且T1为该第一透镜在该光轴上的厚度。

3.根据权利要求1所述的一种光学镜片组,其特征在于:其中该光学镜片组更符合:7.3≦EFL/T4≦22,其中T4为该第四透镜在该光轴上的厚度。

4.根据权利要求1所述的一种光学镜片组,其特征在于:其中该光学镜片组更符合:1.8≦G23/T4≦8.5,其中G23为该第二透镜到该第三透镜在该光轴上的距离,且T4为该第四透镜在该光轴上的厚度。

5.根据权利要求1所述的一种光学镜片组,其特征在于:其中该光学镜片组更符合:T3/G12≦17,其中T3为该第三透镜在该光轴上的厚度,且G12为该第一透镜到该第二透镜在该光轴上的距离。

6.根据权利要求1所述的一种光学镜片组,其特征在于:其中该光学镜片组更符合:ALT/G23≦1.8,其中ALT为该第一透镜、该第二透镜、该第三透镜及该第四透镜在该光轴上的厚度总和,且G23为该第二透镜到该第三透镜在该光轴上的距离。

7.根据权利要求1所述的一种光学镜片组,其特征在于:其中该光学镜片组更符合:2≦AAG/T1,其中AAG为该第一透镜到该第二透镜在该光轴上的距离、该第二透镜到该第三透镜在该光轴上的距离与该第三透镜到该第四透镜在该光轴上的距离之总和,且T1为该第一透镜在该光轴上的厚度。

8.根据权利要求1所述的一种光学镜片组,其特征在于:其中该光学镜片组更符合:1.1≦G23/BFL,其中G23为该第二透镜到该第三透镜在该光轴上的距离,且BFL为该第四透镜的该像侧面到该成像面在该光轴上的距离。

9.根据权利要求1所述的一种光学镜片组,其特征在于:其中该光学镜片组更符合:2.4≦AAG/T4≦9,其中AAG为该第一透镜到该第二透镜在该光轴上的距离、该第二透镜到该第三透镜在该光轴上的距离与该第三透镜到该第四透镜在该光轴上的距离之总和,且T4为该第四透镜在该光轴上的厚度。

10.根据权利要求1所述的一种光学镜片组,其特征在于:其中该光学镜片组更符合:

8.4≦EFL/T3,其中T3为该第三透镜在该光轴上的厚度。

11.一种光学镜片组,其特征在于:从物侧至像侧沿一光轴依序包括一第一透镜、一第二透镜、一第三透镜及一第四透镜,且该第一透镜至该第四透镜各自包括一朝向物侧且使成像光线通过的物侧面及一朝向像侧且使成像光线通过的像侧面,其中,该第一透镜是由从该物侧至该像侧依序数来第一个具有屈光率的透镜,该第二透镜是由从该物侧至该像侧依序数来第二个具有屈光率的透镜,该第三透镜是由从该像侧至该物侧依序数来第二个具有屈光率的透镜,该第四透镜是由从该像侧至该物侧依序数来第一个具有屈光率的透镜;

该第一透镜具有正屈光率,且该第一透镜的该物侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部及一位于圆周附近区域的凸面部;

该第二透镜具有负屈光率,且该第二透镜的物侧面具有一位于圆周附近区域的凹面部;

该第三透镜的该物侧面具有一位于圆周附近区域的凹面部;以及

该第四透镜的该像侧面具有一位于圆周附近区域的凸面部;

其中,该光学镜片组符合:

(TTL×F/#)/EFL≦2.2;

1.1≦EFL/TL≦1.6;以及

AAG>ALT,

其中,TTL为该第一透镜的该物侧面到一成像面在该光轴上的距离,F/#为该光学镜片组的光圈值,EFL为该光学镜片组的系统焦距,TL为该第一透镜的该物侧面到第四透镜的该像侧面在该光轴上的距离,AAG为该第一透镜到该第二透镜在该光轴上的距离、该第二透镜到该第三透镜在该光轴上的距离与该第三透镜到该第四透镜在该光轴上的距离之总和,且ALT为该第一透镜、该第二透镜、该第三透镜及该第四透镜在该光轴上的厚度总和。

12.根据权利要求11所述的一种光学镜片组,其特征在于:其中该光学镜片组更符合:

3.1≦G23/T3≦12,其中G23为该第二透镜到该第三透镜在该光轴上的距离,且T3为该第三透镜在该光轴上的厚度。

13.根据权利要求11所述的一种光学镜片组,其特征在于:其中该光学镜片组更符合:G23/T2≦16,其中G23为该第二透镜到该第三透镜在该光轴上的距离,且T2为该第二透镜在该光轴上的厚度。

14.根据权利要求11所述的一种光学镜片组,其特征在于:其中该光学镜片组更符合:

0.9≦T2/G12,其中T2为该第二透镜在该光轴上的厚度,且G12为该第一透镜到该第二透镜在该光轴上的距离。

15.根据权利要求11所述的一种光学镜片组,其特征在于:其中该光学镜片组更符合:

4.0≦T1/G12,其中T1为该第一透镜在该光轴上的厚度,且G12为该第一透镜到该第二透镜在该光轴上的距离。

16.根据权利要求11所述的一种光学镜片组,其特征在于:其中该光学镜片组更符合:EFL/T2≦39,其中T2为该第二透镜在该光轴上的厚度。

17.根据权利要求11所述的一种光学镜片组,其特征在于:其中该光学镜片组更符合:

4.75≦BFL/G12,其中BFL为该第四透镜的该像侧面到该成像面在该光轴上的距离,且G12为该第一透镜到该第二透镜在该光轴上的距离。

18.根据权利要求11所述的一种光学镜片组,其特征在于:其中该光学镜片组更符合:

8.4≦EFL/T3,其中T3为该第三透镜在该光轴上的厚度。

19.根据权利要求11所述的一种光学镜片组,其特征在于:其中该光学镜片组更符合:

10.5≦G23/G12≦72,其中G23为该第二透镜到该第三透镜在该光轴上的距离,且G12为该第一透镜到该第二透镜在该光轴上的距离。

20.根据权利要求11所述的一种光学镜片组,其特征在于:其中该光学镜片组更符合:

3.85≦T4/G12,其中T4为该第四透镜在该光轴上的厚度,且G12为该第一透镜到该第二透镜在该光轴上的距离。

说明书 :

光学镜片组

技术领域

[0001] 本发明是有关于一种光学镜头,且特别是有关于一种光学镜片组。

背景技术

[0002] 近年来,手机和数字相机等携带型电子产品的普及使得影像模块相关技术蓬勃发展,此影像模块主要包含光学镜片组、模块后座单元(module holder unit)与传感器(sensor)等组件,而手机和数字相机的薄型轻巧化趋势也让影像模块的小型化需求愈来愈高。随着电荷耦合组件(charge coupled device,CCD)与互补式金属氧化物半导体组件
(complementary metal oxide semiconductor,CMOS)之技术进步和尺寸缩小化,装载在影像模块中的光学镜片组也需要相应地缩短系统长度。但是,为了避免摄影效果与质量下降,在缩短光学镜片组的系统长度时仍然要兼顾良好的光学性能。光学镜片组最重要的特性不外乎就是成像质量与体积。
[0003] 可携式电子产品的规格日新月异,其关键零组件─光学镜片组也更加多样化发展,应用不只仅限于拍摄影像与录像,还加上环境监视、行车纪录摄影等,且随着影像感测技术之进步,消费者对于成像质量等的要求也更加提高。因此,光学镜片组的设计不仅需求好的成像质量、较小的镜头空间,对于因应行车与光线不足的环境,视场角与光圈大小的提升也是需考虑之课题。
[0004] 然而,光学镜片组设计并非单纯将成像质量佳的镜头等比例缩小就能制作出兼具成像质量与微型化的光学镜片组,设计过程牵涉到材料特性,还必须考虑到组装良率等生产在线的实际问题。
[0005] 微型化镜头的制作技术难度明显高出传统镜头,因此如何制作出符合消费性电子产品需求的光学镜片组,并持续提升其成像质量,长久以来一直是本领域产、官、学界所热切追求的。

发明内容

[0006] 本发明提供一种光学镜片组,其在缩短系统长度的条件下,仍能保有良好的光学性能。
[0007] 本发明的一实施例提出一种光学镜片组,从物侧至像侧沿一光轴依序包括一第一透镜、一第二透镜、一第三透镜及一第四透镜,且第一透镜至第四透镜各自包括一朝向物侧且使成像光线通过的物侧面及一朝向像侧且使成像光线通过的像侧面。第一透镜具有正屈光率,且第一透镜的像侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部及一位于圆周附近区域的凸面部。第二透镜具有负屈光率。第三透镜的物侧面具有一位于圆周附近区域的凹面部。第四透镜的像侧面具有一位于圆周附近区域的凸面部。光学镜片组符合:(TTL×F/#)/EFL≦2.2以及1.1≦EFL/TTL≦1.3,其中TTL为第一透镜的物侧面到一成像面在光轴上的距离,F/#为光学镜片组的光圈值,且EFL为光学镜片组的系统焦距。
[0008] 本发明的一实施例提出一种光学镜片组,从物侧至像侧沿一光轴依序包括一第一透镜、一第二透镜、一第三透镜及一第四透镜,且第一透镜至第四透镜各自包括一朝向物侧且使成像光线通过的物侧面及一朝向像侧且使成像光线通过的像侧面。第一透镜具有正屈光率,且第一透镜的像侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部及一位于圆周附近区域的凸面部。第二透镜具有负屈光率。第三透镜的物侧面具有一位于圆周附近区域的凹面部。第四透镜的像侧面具有一位于圆周附近区域的凸面部。光学镜片组符合:(TTL×F/#)/EFL≦2.2,1.1≦EFL/TL≦1.6以及AAG>ALT,其中TTL为第一透镜的物侧面到一成像面在光轴上的距离,F/#为光学镜片组的光圈值,EFL为光学镜片组的系统焦距,TL为该第一透镜的该物侧面到第四透镜的该像侧面在该光轴上的距离,AAG为第一透镜到第二透镜在光轴上的距离、第二透镜到第三透镜在光轴上的距离与第三透镜到第四透镜在光轴上的距离之总和,且
ALT为第一透镜、第二透镜、第三透镜及第四透镜在光轴上的厚度总和。
[0009] 基于上述,本发明的实施例的光学镜片组的有益效果在于:藉由上述透镜的物侧面或像侧面的凹凸形状设计与排列,使光学镜片组在缩短系统长度的条件下,仍具备能够有效克服像差的光学性能,并提供良好的成像质量。

附图说明

[0010] 图1是一示意图,说明一透镜的面型结构。
[0011] 图2是一示意图,说明一透镜的面型凹凸结构及光线焦点。
[0012] 图3是一示意图,说明一范例一的透镜的面型结构。
[0013] 图4是一示意图,说明一范例二的透镜的面型结构。
[0014] 图5是一示意图,说明一范例三的透镜的面型结构。
[0015] 图6为本发明的第一实施例的光学镜片组的示意图。
[0016] 图7A至图7D为第一实施例的光学镜片组的纵向球差与各项像差图。
[0017] 图8示出本发明之第一实施例的光学镜片组的详细光学数据。
[0018] 图9示出本发明之第一实施例之光学镜片组的非球面参数。
[0019] 图10为本发明的第二实施例的光学镜片组的示意图。
[0020] 图11A至图11D为第二实施例之光学镜片组的纵向球差与各项像差图。
[0021] 图12示出本发明的第二实施例的光学镜片组的详细光学数据。
[0022] 图13示出本发明的第二实施例的光学镜片组的非球面参数。
[0023] 图14为本发明的第三实施例的光学镜片组的示意图。
[0024] 图15A至图15D为第三实施例的光学镜片组的纵向球差与各项像差图。
[0025] 图16示出本发明的第三实施例的光学镜片组的详细光学数据。
[0026] 图17示出本发明的第三实施例的光学镜片组的非球面参数。
[0027] 图18为本发明的第四实施例的光学镜片组的示意图。
[0028] 图19A至图19D为第四实施例的光学镜片组的纵向球差与各项像差图。
[0029] 图20示出本发明之第四实施例的光学镜片组的详细光学数据。
[0030] 图21示出本发明之第四实施例的光学镜片组的非球面参数。
[0031] 图22为本发明的第五实施例的光学镜片组的示意图。
[0032] 图23A至图23D为第五实施例的光学镜片组的纵向球差与各项像差图。
[0033] 图24示出本发明的第五实施例的光学镜片组的详细光学数据。
[0034] 图25示出本发明的第五实施例的光学镜片组的非球面参数。
[0035] 图26为本发明的第六实施例的光学镜片组的示意图。
[0036] 图27A至图27D为第六实施例的光学镜片组的纵向球差与各项像差图。
[0037] 图28示出本发明的第六实施例的光学镜片组的详细光学数据。
[0038] 图29示出本发明的第六实施例的光学镜片组的非球面参数。
[0039] 图30为本发明的第七实施例的光学镜片组的示意图。
[0040] 图31A至图31D为第七实施例的光学镜片组的纵向球差与各项像差图。
[0041] 图32示出本发明的第七实施例的光学镜片组的详细光学数据。
[0042] 图33示出本发明的第七实施例的光学镜片组的非球面参数。
[0043] 图34为本发明的第八实施例的光学镜片组的示意图。
[0044] 图35A至图35D为第八实施例的光学镜片组的纵向球差与各项像差图。
[0045] 图36示出本发明的第八实施例的光学镜片组的详细光学数据。
[0046] 图37示出本发明的第八实施例的光学镜片组的非球面参数。
[0047] 图38为本发明的第九实施例的光学镜片组的示意图。
[0048] 图39A至图39D为第九实施例的光学镜片组的纵向球差与各项像差图。
[0049] 图40示出本发明的第九实施例的光学镜片组的详细光学数据。
[0050] 图41示出本发明的第九实施例的光学镜片组的非球面参数。
[0051] 图42为本发明的第十实施例的光学镜片组的示意图。
[0052] 图43A至图43D为第十实施例之光学镜片组的纵向球差与各项像差图。
[0053] 图44示出本发明的第十实施例的光学镜片组的详细光学数据。
[0054] 图45示出本发明的第十实施例的光学镜片组的非球面参数。
[0055] 图46为本发明的第十一实施例的光学镜片组的示意图。
[0056] 图47A至图47D为第十一实施例的光学镜片组的纵向球差与各项像差图。
[0057] 图48示出本发明的第十一实施例的光学镜片组的详细光学数据。
[0058] 图49示出本发明的第十一实施例的光学镜片组的非球面参数。
[0059] 图50为本发明的第十二实施例的光学镜片组的示意图。
[0060] 图51A至图51D为第十二实施例的光学镜片组的纵向球差与各项像差图。
[0061] 图52示出本发明的第十二实施例的光学镜片组的详细光学数据。
[0062] 图53示出本发明的第十二实施例的光学镜片组的非球面参数。
[0063] 图54为本发明的第十三实施例的光学镜片组的示意图。
[0064] 图55A至图55D为第十三实施例的光学镜片组的纵向球差与各项像差图。
[0065] 图56示出本发明的第十三实施例的光学镜片组的详细光学数据。
[0066] 图57示出本发明的第十三实施例的光学镜片组的非球面参数。
[0067] 图58为本发明的第十四实施例的光学镜片组的示意图。
[0068] 图59A至图59D为第十四实施例的光学镜片组的纵向球差与各项像差图。
[0069] 图60示出本发明的第十四实施例的光学镜片组的详细光学数据。
[0070] 图61示出本发明的第十四实施例的光学镜片组的非球面参数。
[0071] 图62为本发明的第十五实施例的光学镜片组的示意图。
[0072] 图63A至图63D为第十五实施例的光学镜片组的纵向球差与各项像差图。
[0073] 图64示出本发明的第十五实施例的光学镜片组的详细光学数据。
[0074] 图65示出本发明的第十五实施例的光学镜片组的非球面参数。
[0075] 图66为本发明的第十六实施例的光学镜片组的示意图。
[0076] 图67A至图67D为第十六实施例的光学镜片组的纵向球差与各项像差图。
[0077] 图68示出本发明的第十六实施例的光学镜片组的详细光学数据。
[0078] 图69示出本发明的第十六实施例的光学镜片组的非球面参数。
[0079] 图70为本发明的第十七实施例的光学镜片组的示意图。
[0080] 图71A至图71D为第十七实施例的光学镜片组的纵向球差与各项像差图。
[0081] 图72示出本发明的第十七实施例的光学镜片组的详细光学数据。
[0082] 图73示出本发明的第十七实施例的光学镜片组的非球面参数。
[0083] 图74示出本发明的第一至第九实施例的光学镜片组的各重要参数及其关系式的数值。
[0084] 图75示出本发明的第十至第十七实施例的光学镜片组的各重要参数及其关系式的数值。
[0085] 【符号说明】
[0086] 2:光圈
[0087] 3:第一透镜
[0088] 4:第二透镜
[0089] 5:第三透镜
[0090] 6:第四透镜
[0091] 7:第五透镜
[0092] 9:滤光片
[0093] 10:光学镜片组
[0094] 100:成像面
[0095] 31、41、51、61、71、91:物侧面
[0096] 32、42、52、62、72、92:像侧面
[0097] 311、312、321、322、411、412、511、522、611、622、721、521’、612’、621’、711’、722’:凸面部
[0098] 421、422、512、521、612、621、711、712、722、321’、322’、411’、412’、511’、522’、611’、721’:凹面部
[0099] A:光轴附近区域
[0100] C:圆周附近区域
[0101] E:延伸部
[0102] I:光轴
[0103] Lc:主光线
[0104] Lm:边缘光线
[0105] R、M:点

具体实施方式

[0106] 本篇说明书所言之“一透镜具有正屈光率(或负屈光率)”,是指所述透镜以高斯光学理论计算出来之光轴上的屈光率为正(或为负)。像侧面及物侧面定义为成像光线通过的范围,其中成像光线包括了主光线(chief ray)Lc及边缘光线(marginal ray)Lm。如图1所示,I为光轴且此一透镜是以该光轴I为对称轴径向地相互对称,光线通过光轴上的区域为光轴附近区域A,边缘光线Lm通过的区域为圆周附近区域C。此外,该透镜还包含一延伸部E(即圆周附近区域C径向上向外的区域),用以供该透镜组装于一光学镜片组内,理想的成像光线并不会通过该延伸部E,但该延伸部E之结构与形状并不限于此,以下之实施例为求图式简洁均省略了部分的延伸部。更详细的说,判定面形或光轴附近区域、圆周附近区域、或多个区域的范围的方法如下:
[0107] 1.请参照图1,其系一透镜径向上的剖视图。以该剖视图观之,在判断前述区域的范围时,定义一中心点为该透镜表面上与光轴的一交点,而一转换点是位于该透镜表面上的一点,且通过该点的一切线与光轴垂直。如果径向上向外有复数个转换点,则依序为第一转换点,第二转换点,而有效半效径上距光轴径向上最远的转换点为第N转换点。中心点和第一转换点之间的范围为光轴附近区域,第N转换点径向上向外的区域为圆周附近区域,中间可依各转换点区分不同的区域。此外,有效半径为边缘光线Lm与透镜表面交点到光轴I上的垂直距离。
[0108] 2.如图2所示,该区域的形状凹凸系以平行通过该区域的光线(或光线延伸线)与光轴的交点在像侧或物侧来决定(光线焦点判定方式)。举例言之,当光线通过该区域后,光线会朝像侧聚焦,与光轴的焦点会位在像侧,例如图2中R点,则该区域为凸面部。反之,若光线通过该某区域后,光线会发散,其延伸线与光轴的焦点在物侧,例如图2中M点,则该区域为凹面部,所以中心点到第一转换点间为凸面部,第一转换点径向上向外的区域为凹面部;
由图2可知,该转换点即是凸面部转凹面部的分界点,因此可定义该区域与径向上相邻该区域的内侧的区域,系以该转换点为分界具有不同的面形。另外,若是光轴附近区域的面形判断可依该领域中通常知识者的判断方式,以R值(指近轴的曲率半径,通常指光学软件中的透镜数据库(lens data)上的R值)正负判断凹凸。以物侧面来说,当R值为正时,判定为凸面部,当R值为负时,判定为凹面部;以像侧面来说,当R值为正时,判定为凹面部,当R值为负时,判定为凸面部,此方法判定出的凹凸和光线焦点判定方式相同。
[0109] 3.若该透镜表面上无转换点,该光轴附近区域定义为有效半径的0~50%,圆周附近区域定义为有效半径的50~100%。
[0110] 图3范例一的透镜像侧表面在有效半径上仅具有第一转换点,则第一区为光轴附近区域,第二区为圆周附近区域。此透镜像侧面的R值为正,故判断光轴附近区域具有一凹面部;圆周附近区域的面形和径向上紧邻该区域的内侧区域不同。即,圆周附近区域和光轴附近区域的面形不同;该圆周附近区域系具有一凸面部。
[0111] 图4范例二的透镜物侧表面在有效半径上具有第一及第二转换点,则第一区为光轴附近区域,第三区为圆周附近区域。此透镜物侧面的R值为正,故判断光轴附近区域为凸面部;第一转换点与第二转换点间的区域(第二区)具有一凹面部,圆周附近区域(第三区)具有一凸面部。
[0112] 图5范例三的透镜物侧表面在有效半径上无转换点,此时以有效半径0%~50%为光轴附近区域,50%~100%为圆周附近区域。由于光轴附近区域的R值为正,故此物侧面在光轴附近区域具有一凸面部;而圆周附近区域与光轴附近区域间无转换点,故圆周附近区域具有一凸面部。
[0113] 图6为本发明之第一实施例之光学镜片组的示意图,而图7A至图7D为第一实施例之光学镜片组的纵向球差与各项像差图。请先参照图6,本发明的第一实施例之光学镜片组
10从物侧至像侧沿光学镜片组10的一光轴I依序包含一光圈2、一第一透镜3、一第二透镜4、一第三透镜5、一第四透镜6及一滤光片9。当由一待拍摄物所发出的光线进入光学镜片组
10,并经由光圈2、第一透镜3、第二透镜4、第三透镜5、第四透镜6及滤光片9之后,会在一成像面100(image plane)形成一影像。滤光片9例如为红外线截止片(IR cut filter),用于防止光线中的部分波段的红外线透射至成像面100而影响成像质量。补充说明的是,物侧是朝向待拍摄物的一侧,而像侧是朝向成像面100的一侧。
[0114] 第一透镜3、第二透镜4、第三透镜5、第四透镜6及滤光片9都各自具有一朝向物侧且使成像光线通过之物侧面31、41、51、61、91及一朝向像侧且使成像光线通过之像侧面32、42、52、62、92。
[0115] 此外,为了满足产品轻量化的需求,第一透镜3至第四透镜6皆为具备屈光率且都是塑料材质所制成,但第一透镜3至第四透镜6的材质仍不以此为限制。
[0116] 第一透镜3具有正屈光率。第一透镜3的物侧面31具有一位于光轴附近区域的凸面部311及一位于圆周附近区域的凸面部312。第一透镜3的像侧面32具有一位于光轴附近区域的凸面部321及一位于圆周附近区域的凸面部322。在本实施例中,第一透镜3的物侧面31与像侧面32皆为非球面。
[0117] 第二透镜4具有负屈光率。第二透镜4的物侧面41具有一位于光轴附近区域的凸面部411及一位于圆周附近区域的凸面部412。第二透镜4的像侧面42具有一在光轴附近区域的凹面部421及一位于圆周附近区域的凹面部422。在本实施例中,第二透镜4的物侧面41与像侧面42皆为非球面。
[0118] 第三透镜5具有负屈光率。第三透镜5的物侧面51具有一位于光轴附近区域的凸面部511及一位于圆周附近区域的凹面部512。第三透镜5的像侧面52具有一位于光轴附近区域的凹面部521及一位于圆周附近区域的凸面部522。在本实施例中,第三透镜5的物侧面51与像侧面52皆为非球面。
[0119] 第四透镜6具有负屈光率。第四透镜6的物侧面61具有一位于光轴附近区域的凸面部611及一位于圆周附近区域的凹面部612。第四透镜6的像侧面62具有一位于光轴附近区域的凹面部621及一位于圆周附近区域的凸面部622。在本实施例中,第四透镜6的物侧面61与像侧面62皆为非球面。
[0120] 在第一实施例中,只有上述透镜具有屈光率,且具有屈光率的透镜只有四片。换句话说,在第一实施例中,第三透镜5是倒数第二透镜,且第四透镜6是倒数第一透镜。
[0121] 第一实施例的其他详细光学数据如图8所示。第一实施例的系统焦距(effective focal length,EFL)为7.070mm,半视角(half field of view,HFOV)为18.534°,光圈值(f-number,F/#)为2.397,系统长度为6.380mm,像高为2.400mm。上述系统长度是指由第一透镜3的物侧面31到成像面100在光轴I上的距离。
[0122] 在本实施例中,第一透镜3、第二透镜4、第三透镜5及第四透镜6的物侧面31、41、51、61及像侧面32、42、52、62共计八个面均是非球面,而这些非球面是依下列公式定义:
[0123]
[0124] 其中,
[0125] Y为非球面曲线上的点与光轴I的距离;
[0126] Z为非球面之深度(非球面上距离光轴I为Y的点,与相切于非球面光轴I上顶点之切面,两者间的垂直距离);
[0127] R为透镜表面近光轴I处的曲率半径;
[0128] K为锥面系数(conic constant);以及
[0129] ai为第i阶非球面系数。
[0130] 第一透镜3的物侧面31到第四透镜6的像侧面62在公式(1)中的各项非球面系数如图9所示。其中,图9中字段编号31表示其为第一透镜3的物侧面31的非球面系数,其它字段依此类推。由于该八个面的第2阶非球面系数a2皆为0,故图9省略示出。
[0131] 另外,第一实施例之光学镜片组10中各重要参数间的关系如图74所示。
[0132] 其中,
[0133] T1为第一透镜3在光轴I上的厚度;
[0134] T2为第二透镜4在光轴I上的厚度;
[0135] T3为第三透镜5在光轴I上的厚度;
[0136] T4为第四透镜6在光轴I上的厚度;
[0137] TF为滤光片9在光轴I上的厚度;
[0138] G12为第一透镜3至第二透镜4在光轴I上的距离,亦即第一透镜3的像侧面32至第二透镜4的物侧面41在光轴I上的距离;
[0139] G23为第二透镜4至第三透镜5在光轴I上的距离,亦即第二透镜4的像侧面42至第三透镜5的物侧面51在光轴I上的距离;
[0140] G34为第三透镜5至第四透镜6在光轴I上的距离,亦即第三透镜5的像侧面52至第四透镜6的物侧面61在光轴I上的距离;
[0141] G4F为第四透镜6至滤光片9在光轴I上的距离,亦即第四透镜6的像侧面62至滤光片9的物侧面91在光轴I上的距离;
[0142] GFP为滤光片9至成像面100在光轴I上的距离,亦即滤光片9的像侧面92至成像面100在光轴I上的距离;
[0143] AAG为第一透镜3到第二透镜4在光轴I上的距离G12、第二透镜4到第三透镜5在光轴I上的距离G23与第三透镜5到第四透镜6在光轴I上的距离G34之总和;
[0144] ALT为第一透镜3、第二透镜4、第三透镜5及第四透镜6在光轴I上的厚度总和,即T1、T2、T3与T4之和;
[0145] TL为第一透镜3的物侧面31至第四透镜6的像侧面62在光轴I上的距离;
[0146] TTL为第一透镜3的物侧面31到成像面100在光轴I上的距离;
[0147] BFL为第四透镜6的像侧面62到成像面100在光轴I上的距离;以及
[0148] EFL为光学镜片组10的系统焦距。
[0149] 另外,再定义:
[0150] f1为第一透镜3的焦距;
[0151] f2为第二透镜4的焦距;
[0152] f3为第三透镜5的焦距;
[0153] f4为第四透镜6的焦距;
[0154] n1为第一透镜3的折射率;
[0155] n2为第二透镜4的折射率;
[0156] n3为第三透镜5的折射率;
[0157] n4为第四透镜6的折射率;
[0158] υ1为第一透镜3的阿贝系数(Abbe number),阿贝系数也可称为色散系数;
[0159] υ2为第二透镜4的阿贝系数;
[0160] υ3为第三透镜5的阿贝系数;以及
[0161] υ4为第四透镜6的阿贝系数。
[0162] 再配合参阅图7A至图7D。图7A的图式说明第一实施例在光瞳半径为1.473mm时的纵向球差(longitudinal spherical aberration)。在图7A的纵向球差图示中,每一种波长所成的曲线皆很靠近并向中间靠近,说明每一种波长不同高度的离轴光线皆集中在成像点附近,由每一波长的曲线的偏斜幅度可看出,不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在±
0.03mm范围内,故本实施例确实明显改善相同波长的球差,此外,三种代表波长彼此间的距离也相当接近,代表不同波长光线的成像位置已相当集中,因而使色像差也获得明显改善。
[0163] 图7B与图7C的图式则分别说明第一实施例在成像面100上有关弧矢(sagittal)方向的像散像差(astigmatism aberration)及子午(tangential)方向的像散像差。在图7B与图7C的二个像散像差图示中,三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±0.06mm内,说明第一实施例的光学系统能有效消除像差。
[0164] 图7D的图式则说明第一实施例在成像面100上的畸变像差(distortion aberration)。在图7D的畸变像差图式中,畸变像差维持在±1.6%的范围内,说明第一实施例的畸变像差已符合光学系统的成像质量要求。
[0165] 由上述,第一实施例相较于现有光学镜头,在系统长度已缩短至6.380mm左右的条件下,仍能提供良好的成像质量。进一步而言,第一透镜3具有正屈光率且其物侧面31为凸面,有利于光线聚焦。搭配第二透镜4具有负屈光率,易于修正第一透镜3产生的主要像差。
[0166] 第三透镜5的物侧面51具有位于圆周附近区域的凹面部512,且第四透镜6的像侧面62具有位于圆周附近区域的凸面部622,有利于修正第一透镜3与第二透镜4产生的主要像差。
[0167] 光圈2位置设置在第一透镜3之物侧面31并搭配第二透镜4至第四透镜6,有助于增加可用光圈,即降低光圈值(f-number,F/#)。
[0168] 当满足(TTL×F/#)/EFL≦2.2时,有助于在不增加镜头长度的情况下增加入光孔径,从而易于大光圈望远镜头的设计。在一较佳实施例中,光学镜片组10符合:0.8≦(TTL×F/#)/EFL≦2.2。
[0169] 当满足1.1≦EFL/TTL≦1.3,或同时满足1.1≦EFL/TL≦1.6与AAG>ALT时,光学镜片组10的系统焦距(EFL)与镜头长度比值维持一适当值,因此可避免因参数过小而不利于将远方物体摄像于镜头,或是避免因参数过大而使得镜头长度过长。
[0170] 光学镜片组10可进一步符合其他条件式,以满足不同的设计需求。以下举例说明,但本发明不以此为限。
[0171] 举例而言,光学镜片组10可进一步符合:7.3≦EFL/T4≦22。藉由限制系统焦距(EFL)与第四透镜6之厚度T4的比值,可避免第四透镜6之厚度T4过小或过大,进而使光学镜片组10易于制造且良率高。
[0172] 光学镜片组10可进一步符合:8.4≦EFL/T3。藉由限制系统焦距(EFL)与第三透镜5之厚度T3的比值,可避免第三透镜5之厚度T3过小或过大,进而有利于降低彗差,且有助于降低制造难度并提升良率。在一较佳实施例中,光学镜片组10符合:8.4≦EFL/T3≦28。
[0173] 光学镜片组10可进一步符合:EFL/T2≦39。藉由限制系统焦距(EFL)与第二透镜4之厚度T2的比值,可避免第二透镜4之厚度T2过小或过大,且有利于降低第一透镜3产生的主要像差。在一较佳实施例中,光学镜片组10符合:12≦EFL/T2≦39。
[0174] 光学镜片组10可进一步符合:1.2≦G23/T1,1.8≦G23/T4≦8.5,T3/G12≦17,ALT/G23≦1.8,2≦AAG/T1,1.1≦G23/BFL,2.4≦AAG/T4≦9,3.1≦G23/T3≦12,G23/T2≦16,0.9≦T2/G12,4.0≦T1/G12,4.75≦BFL/G12,10.5≦G23/G12≦72或3.85≦T4/G12。藉由上述设计使各透镜的厚度与距离维持一适当值,避免任一参数过大而不利于光学镜片组10之薄型化,或是避免任一参数过小而增加组装或制造上的难度。
[0175] 有鉴于光学系统设计的不可预测性,在本发明的架构之下,符合上述条件式能较佳地使系统长度缩短、可用光圈增大、成像质量提升,或组装良率提升而改善先前技术的缺点。
[0176] 前述所列之示例性限定条件式,亦可任意选择性地合并不等数量施用于本发明之实施态样中,但不以此为限。在实施本发明时,除了前述关系式之外,亦可针对单一透镜或广泛性地针对多个透镜额外设计出其他更多的透镜的凹凸曲面排列等细部结构,以加强对系统性能及/或分辨率的控制,举例来说,第二透镜4的像侧面42上可选择性地额外形成有一位于光轴附近区域的凹面部或一位于圆周附近区域的凹面部。应注意的是,此些细节可在无冲突之情况之下,选择性地合并施用于本发明之其他实施例当中。
[0177] 图10为本发明的第二实施例的光学镜片组的示意图,而图11A至图11D为第二实施例之光学镜片组的纵向球差与各项像差图。请先参照图10,本发明光学镜片组10的一第二实施例,其与第一实施例大致相似。主要差异在于:各光学数据、非球面系数及这些透镜(第一透镜3、第二透镜4、第三透镜5及第四透镜6)间的参数或多或少有些不同。此外,第四透镜6具有正屈光率,且第四透镜6的物侧面61具有一位于圆周附近区域的凸面部612’。
[0178] 第二实施例之光学镜片组10详细的光学数据如图12所示,且第二实施例的系统焦距为7.070mm,半视角(HFOV)为18.505°,光圈值(F/#)为2.397,系统长度为6.380mm,像高则为2.400mm。
[0179] 图13示出第二实施例的第一透镜3的物侧面31到第四透镜6的像侧面62在公式(1)中的各项非球面系数。
[0180] 另外,第二实施例之光学镜片组10中各重要参数间的关系如图74所示。
[0181] 在图11A的纵向球差图示中,不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在±0.016mm范围内。在图11B与图11C的二个像散像差图示中,三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±0.035mm内。在图11D的畸变像差图式中,畸变像差维持在±1.6%的范围内。
据此说明第二实施例相较于现有光学镜头,在系统长度已缩短至6.380mm左右的条件下,仍能提供较佳的成像质量。
[0182] 经由上述说明可得知,第二实施例相较于第一实施例的优点在于:纵向球差及像散像差可做到更小,且第二实施例比第一实施例易于制造,因此良率较高。
[0183] 图14为本发明的第三实施例的光学镜片组的示意图,而图15A至图15D为第三实施例之光学镜片组的纵向球差与各项像差图。请先参照图14,本发明光学镜片组10的一第三实施例,其与第一实施例大致相似。主要差异在于:各光学数据、非球面系数及这些透镜(第一透镜3、第二透镜4、第三透镜5及第四透镜6)间的参数或多或少有些不同。此外,第一透镜3的像侧面32具有一位于光轴附近区域的凹面部321’及一位于圆周附近区域的凹面部
322’。第三透镜5具有正屈光率,其中第三透镜5的物侧面51具有一位于光轴附近区域的凹面部511’,且第三透镜5的像侧面52具有一位于光轴附近区域的凸面部521’。第四透镜6的物侧面61具有一位于光轴附近区域的凹面部611’。
[0184] 第三实施例之光学镜片组10详细的光学数据如图16所示,且第三实施例的系统焦距为7.070mm,半视角(HFOV)为18.678°,光圈值(F/#)为2.399,系统长度为6.380mm,像高则为2.400mm。
[0185] 图17示出第三实施例的第一透镜3的物侧面31到第四透镜6的像侧面62在公式(1)中的各项非球面系数。
[0186] 另外,第三实施例之光学镜片组10中各重要参数间的关系如图74所示。
[0187] 在图15A的纵向球差图示中,不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在±0.025mm范围内。在图15B与图15C的二个像散像差图示中,三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±0.025mm内。在图15D的畸变像差图式中,畸变像差维持在±0.45%的范围内。
据此说明第三实施例相较于现有光学镜头,在系统长度已缩短至6.380mm左右的条件下,仍能提供较佳的成像质量。
[0188] 经由上述说明可得知,第三实施例相较于第一实施例的优点在于:第三实施例具有较大的半视角,纵向球差、像散像差以及畸变像差可做到更小,且第三实施例比第一实施例易于制造,因此良率较高。
[0189] 图18为本发明的第四实施例的光学镜片组的示意图,而图19A至图19D为第四实施例之光学镜片组的纵向球差与各项像差图。请先参照图18,本发明光学镜片组10的一第四实施例,其与第一实施例大致相似。主要差异在于:各光学数据、非球面系数及这些透镜(第一透镜3、第二透镜4、第三透镜5及第四透镜6)间的参数或多或少有些不同。此外,第三透镜5具有正屈光率,其中第三透镜5的物侧面51具有一位于光轴附近区域的凹面部511’,且第三透镜5的像侧面52具有一位于光轴附近区域的凸面部521’。第四透镜6的物侧面61具有一位于光轴附近区域的凹面部611’,且第四透镜6的像侧面62具有一位于光轴附近区域的凸面部621’。
[0190] 第四实施例之光学镜片组10详细的光学数据如图20所示,且第四实施例的系统焦距为7.070mm,半视角(HFOV)为18.684°,光圈值(F/#)为2.390,系统长度为6.380mm,像高则为2.400mm。
[0191] 图21示出第四实施例的第一透镜3的物侧面31到第四透镜6的像侧面62在公式(1)中的各项非球面系数。
[0192] 另外,第四实施例之光学镜片组10中各重要参数间的关系如图74所示。
[0193] 在图19A的纵向球差图示中,不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在±0.016mm范围内。在图19B与图19C的二个像散像差图示中,三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±0.12mm内。在图19D的畸变像差图式中,畸变像差维持在±0.5%的范围内。据此说明第四实施例相较于现有光学镜头,在系统长度已缩短至6.380mm左右的条件下,仍能提供较佳的成像质量。
[0194] 经由上述说明可得知,第四实施例相较于第一实施例的优点在于:第四实施例具有较大的半视角以及较大的光圈(F/#较小),纵向球差以及畸变像差可做到更小,且第四实施例比第一实施例易于制造,因此良率较高。
[0195] 图22为本发明的第五实施例的光学镜片组的示意图,而图23A至图23D为第五实施例之光学镜片组的纵向球差与各项像差图。请先参照图22,本发明光学镜片组10的一第五实施例,其与第一实施例大致相似。主要差异在于:各光学数据、非球面系数及这些透镜(第一透镜3、第二透镜4、第三透镜5及第四透镜6)间的参数或多或少有些不同。此外,第一透镜3的像侧面32具有一位于光轴附近区域的凹面部321’及一位于圆周附近区域的凹面部
322’。第三透镜5的物侧面51具有一位于光轴附近区域的凹面部511’,且第三透镜5的像侧面52具有一位于光轴附近区域的凸面部521’。第四透镜6的物侧面61具有一位于光轴附近区域的凹面部611’。
[0196] 第五实施例之光学镜片组10详细的光学数据如图24所示,且第五实施例的系统焦距为7.070mm,半视角(HFOV)为18.322°,光圈值(F/#)为2.377,系统长度为6.380mm,像高则为2.400mm。
[0197] 图25示出第五实施例的第一透镜3的物侧面31到第四透镜6的像侧面62在公式(1)中的各项非球面系数。
[0198] 另外,第五实施例之光学镜片组10中各重要参数间的关系如图74所示。
[0199] 在图23A的纵向球差图示中,不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在±0.06mm范围内。在图23B与图23C的二个像散像差图示中,三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±0.10mm内。在图23D的畸变像差图式中,畸变像差维持在±3.5%的范围内。据此说明第五实施例相较于现有光学镜头,在系统长度已缩短至6.380mm左右的条件下,仍能提供较佳的成像质量。
[0200] 经由上述说明可得知,第五实施例相较于第一实施例的优点在于:第五实施例具有较大的光圈(F/#较小),且第五实施例比第一实施例易于制造,因此良率较高。
[0201] 图26为本发明的第六实施例的光学镜片组的示意图,而图27A至图27D为第六实施例之光学镜片组的纵向球差与各项像差图。请先参照图26,本发明光学镜片组10的一第六实施例,其与第一实施例大致相似。主要差异在于:各光学数据、非球面系数及这些透镜(第一透镜3、第二透镜4、第三透镜5及第四透镜6)间的参数或多或少有些不同。此外,第二透镜4的物侧面41具有一位于光轴附近区域的凹面部411’及一位于圆周附近区域的凹面部
412’。第三透镜5的物侧面51具有一位于光轴附近区域的凹面部511’,且第三透镜5的像侧面52具有一位于光轴附近区域的凸面部521’。第四透镜6的物侧面61具有一位于光轴附近区域的凹面部611’。
[0202] 第六实施例之光学镜片组10详细的光学数据如图28所示,且第六实施例的系统焦距为7.070mm,半视角(HFOV)为18.125°,光圈值(F/#)为2.369,系统长度为6.384mm,像高则为2.400mm。
[0203] 图29示出第六实施例的第一透镜3的物侧面31到第四透镜6的像侧面62在公式(1)中的各项非球面系数。
[0204] 另外,第六实施例之光学镜片组10中各重要参数间的关系如图74所示。
[0205] 在图27A的纵向球差图示中,不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在±0.05mm范围内。在图27B与图27C的二个像散像差图示中,三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±0.10mm内。在图27D的畸变像差图式中,畸变像差维持在±4.0%的范围内。据此说明第六实施例相较于现有光学镜头,在系统长度已缩短至6.384mm左右的条件下,仍能提供较佳的成像质量。
[0206] 经由上述说明可得知,第六实施例相较于第一实施例的优点在于:第六实施例具有较大的光圈(F/#较小),且第六实施例比第一实施例易于制造,因此良率较高。
[0207] 图30为本发明的第七实施例的光学镜片组的示意图,而图31A至图31D为第七实施例之光学镜片组的纵向球差与各项像差图。请先参照图30,本发明光学镜片组10的一第七实施例,其与第一实施例大致相似。主要差异在于:各光学数据、非球面系数及这些透镜(第一透镜3、第二透镜4、第三透镜5及第四透镜6)间的参数或多或少有些不同。此外,第二透镜4的物侧面41具有一位于光轴附近区域的凹面部411’及一位于圆周附近区域的凹面部
412’。第三透镜5的像侧面52具有一位于圆周附近区域的凹面部522’。第四透镜6的物侧面
61具有一位于光轴附近区域的凹面部611’,且第四透镜6的像侧面62具有一位于光轴附近区域的凸面部621’。
[0208] 第七实施例之光学镜片组10详细的光学数据如图32所示,且第七实施例的系统焦距为7.067mm,半视角(HFOV)为18.338°,光圈值(F/#)为2.400,系统长度为6.379mm,像高则为2.400mm。
[0209] 图33示出第七实施例的第一透镜3的物侧面31到第四透镜6的像侧面62在公式(1)中的各项非球面系数。
[0210] 另外,第七实施例之光学镜片组10中各重要参数间的关系如图74所示。
[0211] 在图31A的纵向球差图示中,不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在±0.035mm范围内。在图31B与图31C的二个像散像差图示中,三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±0.07mm内。在图31D的畸变像差图式中,畸变像差维持在±3.0%的范围内。据此说明第七实施例相较于现有光学镜头,在系统长度已缩短至6.379mm左右的条件下,仍能提供较佳的成像质量。
[0212] 经由上述说明可得知,第七实施例相较于第一实施例的优点在于:第七实施例具有较短的系统长度,且第七实施例比第一实施例易于制造,因此良率较高。
[0213] 图34为本发明的第八实施例的光学镜片组的示意图,而图35A至图35D为第八实施例之光学镜片组的纵向球差与各项像差图。请先参照图34,本发明光学镜片组10的一第八实施例,其与第一实施例大致相似。主要差异在于:各光学数据、非球面系数及这些透镜(第一透镜3、第二透镜4、第三透镜5及第四透镜6)间的参数或多或少有些不同。此外,第四透镜6具有正屈光率,且第四透镜6的物侧面61具有一位于圆周附近区域的凸面部612’。
[0214] 第八实施例之光学镜片组10详细的光学数据如图36所示,且第八实施例的系统焦距为7.070mm,半视角(HFOV)为18.727°,光圈值(F/#)为2.393,系统长度为6.380mm,像高则为2.400mm。
[0215] 图37示出第八实施例的第一透镜3的物侧面31到第四透镜6的像侧面62在公式(1)中的各项非球面系数。
[0216] 另外,第八实施例之光学镜片组10中各重要参数间的关系如图74所示。
[0217] 在图35A的纵向球差图示中,不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在±0.012mm范围内。在图35B与图35C的二个像散像差图示中,三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±0.04mm内。在图35D的畸变像差图式中,畸变像差维持在±0.45%的范围内。
据此说明第八实施例相较于现有光学镜头,在系统长度已缩短至6.380mm左右的条件下,仍能提供较佳的成像质量。
[0218] 经由上述说明可得知,第八实施例相较于第一实施例的优点在于:第八实施例具有较大的半视角以及较大的光圈(F/#较小),纵向球差、像散像差以及畸变像差可做到更小,且第八实施例比第一实施例易于制造,因此良率较高。
[0219] 图38为本发明的第九实施例的光学镜片组的示意图,而图39A至图39D为第九实施例之光学镜片组的纵向球差与各项像差图。请先参照图38,本发明光学镜片组10的一第九实施例,其与第一实施例大致相似。主要差异在于:各光学数据、非球面系数及这些透镜(第一透镜3、第二透镜4、第三透镜5及第四透镜6)间的参数或多或少有些不同。此外,第二透镜4的物侧面41具有一位于光轴附近区域的凹面部411’及一位于圆周附近区域的凹面部
412’。第三透镜5的物侧面51具有一位于光轴附近区域的凹面部511’,且第三透镜5的像侧面52具有一位于光轴附近区域的凸面部521’。第四透镜6的物侧面61具有一位于光轴附近区域的凹面部611’,且第四透镜6的像侧面62具有一位于光轴附近区域的凸面部621’。
[0220] 第九实施例之光学镜片组10详细的光学数据如图40所示,且第九实施例的系统焦距为7.070mm,半视角(HFOV)为18.663°,光圈值(F/#)为2.389,系统长度为6.379mm,像高则为2.400mm。
[0221] 图41示出第九实施例的第一透镜3的物侧面31到第四透镜6的像侧面62在公式(1)中的各项非球面系数。
[0222] 另外,第九实施例之光学镜片组10中各重要参数间的关系如图74所示。
[0223] 在图39A的纵向球差图示中,不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在±0.03mm范围内。在图39B与图39C的二个像散像差图示中,三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±0.03mm内。在图39D的畸变像差图式中,畸变像差维持在±0.9%的范围内。据此说明第九实施例相较于现有光学镜头,在系统长度已缩短至6.379mm左右的条件下,仍能提供较佳的成像质量。
[0224] 经由上述说明可得知,第九实施例相较于第一实施例的优点在于:第九实施例具有较大的半视角、较大的光圈(F/#较小)以及较短的系统长度,像散像差以及畸变像差可做到更小,且第九实施例比第一实施例易于制造,因此良率较高。
[0225] 图42为本发明的第十实施例的光学镜片组的示意图,而图43A至图43D为第十实施例之光学镜片组的纵向球差与各项像差图。请先参照图42,本发明光学镜片组10的一第十实施例,其与第一实施例大致相似。主要差异在于:各光学数据、非球面系数及这些透镜(第一透镜3、第二透镜4、第三透镜5及第四透镜6)间的参数或多或少有些不同。此外,第二透镜4的物侧面41具有一位于光轴附近区域的凹面部411’及一位于圆周附近区域的凹面部
412’。第三透镜5的物侧面51具有一位于光轴附近区域的凹面部511’。第四透镜6具有正屈光率,且第四透镜6的像侧面62具有一位于光轴附近区域的凸面部621’。
[0226] 另外,光学镜片组10还包括一第五透镜7。第五透镜7配置在第二透镜4与第三透镜5之间。当由待拍摄物所发出的光线进入光学镜片组10,并经由光圈2、第一透镜3、第二透镜
4、第五透镜7、第三透镜5、第四透镜6及滤光片9之后,会在成像面100形成影像。第五透镜7具有一朝向物侧且使成像光线通过之物侧面71及一朝向像侧且使成像光线通过之像侧面
72。
[0227] 为了满足产品轻量化的需求,第一透镜3至第五透镜7皆为具备屈光率且都是塑料材质所制成,但第一透镜3至第五透镜7的材质仍不以此为限制。
[0228] 第五透镜7具有负屈光率。第五透镜7的物侧面71具有一位于光轴附近区域的凹面部711及一位于圆周附近区域的凹面部712。第五透镜7的像侧面72具有一在光轴附近区域的凸面部721及一位于圆周附近区域的凹面部722。在本实施例中,第五透镜7的物侧面71与像侧面72皆为非球面。
[0229] 在第十实施例中,只有上述透镜具有屈光率,且具有屈光率的透镜只有五片。换句话说,在第十实施例中,第三透镜5是倒数第二透镜,且第四透镜6是倒数第一透镜。
[0230] 第十实施例之光学镜片组10详细的光学数据如图44所示,且第十实施例的系统焦距为9.000mm,半视角(HFOV)为18.021°,光圈值(F/#)为2.391,系统长度为7.952mm,像高则为2.944mm。
[0231] 图45示出第十实施例的第一透镜3的物侧面31到第四透镜6的像侧面62在公式(1)中的各项非球面系数。
[0232] 另外,第十实施例之光学镜片组10中各重要参数间的关系如图75所示。
[0233] 图43A的图式说明第十实施例在光瞳半径为1.875mm时的纵向球差。在图43A的纵向球差图示中,每一种波长所成的曲线皆很靠近并向中间靠近,说明每一种波长不同高度的离轴光线皆集中在成像点附近,由每一波长的曲线的偏斜幅度可看出,不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在±0.02mm范围内,故本实施例确实明显改善相同波长的球差,此外,三种代表波长彼此间的距离也相当接近,代表不同波长光线的成像位置已相当集中,因而使色像差也获得明显改善。
[0234] 图43B与图43C的图式则分别说明第十实施例在成像面100上有关弧矢方向的像散像差及子午方向的像散像差。在图43B与图43C的二个像散像差图示中,三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±0.03mm内,说明第十实施例的光学系统能有效消除像
差。
[0235] 图43D的图式则说明第十实施例在成像面100上的畸变像差。在图43D的畸变像差图式中,畸变像差维持在±0.9%的范围内,说明第十实施例的畸变像差已符合光学系统的成像质量要求。
[0236] 由上述,第十实施例相较于现有光学镜头,在系统长度已缩短至7.952mm左右的条件下,仍能提供较佳的成像质量。
[0237] 此外,经由上述说明可得知,第十实施例相较于第一实施例的优点在于:第十实施例具有较大的光圈(F/#较小),且纵向球差、像散像差以及畸变像差可做到更小。
[0238] 图46为本发明的第十一实施例的光学镜片组的示意图,而图47A至图47D为第十一实施例之光学镜片组的纵向球差与各项像差图。请先参照图46,本发明光学镜片组10的一第十一实施例,其与第十实施例大致相似。主要差异在于:各光学数据、非球面系数及这些透镜(第一透镜3、第二透镜4、第三透镜5、第四透镜6及第五透镜7)间的参数或多或少有些不同。此外,第三透镜5具有正屈光率,且第三透镜5的像侧面52具有一位于光轴附近区域的凸面部521’。第四透镜6具有负屈光率,且第四透镜6的物侧面61具有一位于光轴附近区域的凹面部611’。第五透镜7的像侧面72具有一位于光轴附近区域的凹面部721’及一位于圆周附近区域的凸面部722’。
[0239] 第十一实施例之光学镜片组10详细的光学数据如图48所示,且第十一实施例的系统焦距为9.000mm,半视角(HFOV)为18.083°,光圈值(F/#)为2.400,系统长度为8.178mm,像高则为2.944mm。
[0240] 图49示出第十一实施例的第一透镜3的物侧面31到第四透镜6的像侧面62在公式(1)中的各项非球面系数。
[0241] 另外,第十一实施例之光学镜片组10中各重要参数间的关系如图75所示。
[0242] 在图47A的纵向球差图示中,不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在±0.014mm范围内。在图47B与图47C的二个像散像差图示中,三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±0.08mm内。在图47D的畸变像差图式中,畸变像差维持在±0.35%的范围内。
据此说明第十一实施例相较于现有光学镜头,在系统长度已缩短至8.178mm左右的条件下,仍能提供较佳的成像质量。
[0243] 经由上述说明可得知,第十一实施例相较于第十实施例的优点在于:第十一实施例具有较大的半视角,纵向球差以及畸变像差可做到更小,且第十一实施例比第十实施例易于制造,因此良率较高。
[0244] 图50为本发明的第十二实施例的光学镜片组的示意图,而图51A至图51D为第十二实施例之光学镜片组的纵向球差与各项像差图。请先参照图50,本发明光学镜片组10的一第十二实施例,其与第十实施例大致相似。主要差异在于:各光学数据、非球面系数及这些透镜(第一透镜3、第二透镜4、第三透镜5、第四透镜6及第五透镜7)间的参数或多或少有些不同。此外,第三透镜5具有正屈光率,且第三透镜5的像侧面52具有一位于光轴附近区域的凸面部521’。第四透镜6具有负屈光率,其中第四透镜6的物侧面61具有一位于光轴附近区域的凹面部611’,且第四透镜6的像侧面62具有一位于光轴附近区域的凹面部621。
[0245] 第十二实施例之光学镜片组10详细的光学数据如图52所示,且第十二实施例的系统焦距为9.000mm,半视角(HFOV)为18.046°,光圈值(F/#)为2.396,系统长度为8.044mm,像高则为2.944mm。
[0246] 图53示出第十二实施例的第一透镜3的物侧面31到第四透镜6的像侧面62在公式(1)中的各项非球面系数。
[0247] 另外,第十二实施例之光学镜片组10中各重要参数间的关系如图75所示。
[0248] 在图51A的纵向球差图示中,不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在±0.03mm范围内。在图51B与图51C的二个像散像差图示中,三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±0.07mm内。在图51D的畸变像差图式中,畸变像差维持在±0.6%的范围内。据此说明第十二实施例相较于现有光学镜头,在系统长度已缩短至8.044mm左右的条件下,仍能提供较佳的成像质量。
[0249] 经由上述说明可得知,第十二实施例相较于第十实施例的优点在于:第十二实施例具有较大的半视角,畸变像差可做到更小,且第十二实施例比第十实施例易于制造,因此良率较高。
[0250] 图54为本发明的第十三实施例的光学镜片组的示意图,而图55A至图55D为第十三实施例之光学镜片组的纵向球差与各项像差图。请先参照图54,本发明光学镜片组10的一第十三实施例,其与第十实施例大致相似。主要差异在于:各光学数据、非球面系数及这些透镜(第一透镜3、第二透镜4、第三透镜5、第四透镜6及第五透镜7)间的参数或多或少有些不同。此外,第三透镜5具有正屈光率,且第三透镜5的像侧面52具有一位于光轴附近区域的凸面部521’。第四透镜6具有负屈光率,其中第四透镜6的物侧面61具有一位于光轴附近区域的凹面部611’,且第四透镜6的像侧面62具有一位于光轴附近区域的凹面部621。
[0251] 第十三实施例之光学镜片组10详细的光学数据如图56所示,且第十三实施例的系统焦距为9.000mm,半视角(HFOV)为17.924°,光圈值(F/#)为2.397,系统长度为8.176mm,像高则为2.944mm。
[0252] 图57示出第十三实施例的第一透镜3的物侧面31到第四透镜6的像侧面62在公式(1)中的各项非球面系数。
[0253] 另外,第十三实施例之光学镜片组10中各重要参数间的关系如图75所示。
[0254] 在图55A的纵向球差图示中,不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在±0.045mm范围内。在图55B与图55C的二个像散像差图示中,三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±0.06mm内。在图55D的畸变像差图式中,畸变像差维持在±1.4%的范围内。据此说明第十三实施例相较于现有光学镜头,在系统长度已缩短至8.176mm左右的条件下,仍能提供较佳的成像质量。
[0255] 经由上述说明可得知,第十三实施例相较于第十实施例的优点在于:第十三实施例比第十实施例易于制造,因此良率较高。
[0256] 图58为本发明的第十四实施例的光学镜片组的示意图,而图59A至图59D为第十四实施例之光学镜片组的纵向球差与各项像差图。请先参照图58,本发明光学镜片组10的一第十四实施例,其与第十实施例大致相似。主要差异在于:各光学数据、非球面系数及这些透镜(第一透镜3、第二透镜4、第三透镜5、第四透镜6及第五透镜7)间的参数或多或少有些不同。此外,第三透镜5具有正屈光率,其中第三透镜5的物侧面51具有一位于光轴附近区域的凸面部511,且第三透镜5的像侧面52具有一位于圆周附近区域的凹面部522’。第四透镜6具有负屈光率,其中第四透镜6的物侧面61具有一位于光轴附近区域的凹面部611’,且第四透镜6的像侧面62具有一位于光轴附近区域的凹面部621。第五透镜7的物侧面71具有一位于光轴附近区域的凸面部711’,且第五透镜7的像侧面72具有一位于光轴附近区域的凹面部721’。
[0257] 第十四实施例之光学镜片组10详细的光学数据如图60所示,且第十四实施例的系统焦距为9.000mm,半视角(HFOV)为18.045°,光圈值(F/#)为2.394,系统长度为8.173mm,像高则为2.944mm。
[0258] 图61示出第十四实施例的第一透镜3的物侧面31到第四透镜6的像侧面62在公式(1)中的各项非球面系数。
[0259] 另外,第十四实施例之光学镜片组10中各重要参数间的关系如图75所示。
[0260] 在图59A的纵向球差图示中,不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在±0.017mm范围内。在图59B与图59C的二个像散像差图示中,三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±0.08mm内。在图59D的畸变像差图式中,畸变像差维持在±0.6%的范围内。据此说明第十四实施例相较于现有光学镜头,在系统长度已缩短至8.173mm左右的条件下,仍能提供较佳的成像质量。
[0261] 经由上述说明可得知,第十四实施例相较于第十实施例的优点在于:第十四实施例具有较大的半视角,纵向球差以及畸变像差可做到更小,且第十四实施例比第十实施例易于制造,因此良率较高。
[0262] 图62为本发明的第十五实施例的光学镜片组的示意图,而图63A至图63D为第十五实施例之光学镜片组的纵向球差与各项像差图。请先参照图62,本发明光学镜片组10的一第十五实施例,其与第十实施例大致相似。主要差异在于:各光学数据、非球面系数及这些透镜(第一透镜3、第二透镜4、第三透镜5、第四透镜6及第五透镜7)间的参数或多或少有些不同。此外,第五透镜7的物侧面71具有一位于光轴附近区域的凸面部711’,且第五透镜7的像侧面72具有一位于光轴附近区域的凹面部721’。
[0263] 第十五实施例之光学镜片组10详细的光学数据如图64所示,且第十五实施例的系统焦距为9.000mm,半视角(HFOV)为17.988°,光圈值(F/#)为2.400,系统长度为8.173mm,像高则为2.944mm。
[0264] 图65示出第十五实施例的第一透镜3的物侧面31到第四透镜6的像侧面62在公式(1)中的各项非球面系数。
[0265] 另外,第十五实施例之光学镜片组10中各重要参数间的关系如图75所示。
[0266] 在图63A的纵向球差图示中,不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在±0.02mm范围内。在图63B与图63C的二个像散像差图示中,三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±0.025mm内。在图63D的畸变像差图式中,畸变像差维持在±0.8%的范围内。
据此说明第十五实施例相较于现有光学镜头,在系统长度已缩短至8.173mm左右的条件下,仍能提供较佳的成像质量。
[0267] 经由上述说明可得知,第十五实施例相较于第十实施例的优点在于:第十五实施例的像散像差以及畸变像差可做到更小,且第十五实施例比第十实施例易于制造,因此良率较高。
[0268] 图66为本发明的第十六实施例的光学镜片组的示意图,而图67A至图67D为第十六实施例之光学镜片组的纵向球差与各项像差图。请先参照图66,本发明光学镜片组10的一第十六实施例,其与第十实施例大致相似。主要差异在于:各光学数据、非球面系数及这些透镜(第一透镜3、第二透镜4、第三透镜5、第四透镜6及第五透镜7)间的参数或多或少有些不同。此外,第二透镜4的物侧面41具有一位于圆周附近区域的凸面部412。第三透镜5具有正屈光率,且第三透镜5的像侧面52具有一位于光轴附近区域的凸面部521’。第四透镜6具有负屈光率,其中第四透镜6的物侧面61具有一位于光轴附近区域的凹面部611’,且第四透镜6的像侧面62具有一位于光轴附近区域的凹面部621。第五透镜7的像侧面72具有一位于光轴附近区域的凹面部721’。
[0269] 第十六实施例之光学镜片组10详细的光学数据如图68所示,且第十六实施例的系统焦距为9.000mm,半视角(HFOV)为18.081°,光圈值(F/#)为2.391,系统长度为8.178mm,像高则为2.944mm。
[0270] 图69示出第十六实施例的第一透镜3的物侧面31到第四透镜6的像侧面62在公式(1)中的各项非球面系数。
[0271] 另外,第十六实施例之光学镜片组10中各重要参数间的关系如图75所示。
[0272] 在图67A的纵向球差图示中,不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在±0.025mm范围内。在图67B与图67C的二个像散像差图示中,三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±0.06mm内。在图67D的畸变像差图式中,畸变像差维持在±0.5%的范围内。据此说明第十六实施例相较于现有光学镜头,在系统长度已缩短至8.178mm左右的条件下,仍能提供较佳的成像质量。
[0273] 经由上述说明可得知,第十六实施例相较于第十实施例的优点在于:第十六实施例具有较大的半视角,畸变像差可做到更小,且第十六实施例比第十实施例易于制造,因此良率较高。
[0274] 图70为本发明的第十七实施例的光学镜片组的示意图,而图71A至图71D为第十七实施例之光学镜片组的纵向球差与各项像差图。请先参照图70,本发明光学镜片组10的一第十七实施例,其与第十实施例大致相似。主要差异在于:各光学数据、非球面系数及这些透镜(第一透镜3、第二透镜4、第三透镜5、第四透镜6及第五透镜7)间的参数或多或少有些不同。此外,第三透镜5具有正屈光率,且第三透镜5的像侧面52具有一位于光轴附近区域的凸面部521’。第四透镜6具有负屈光率,且第四透镜6的物侧面61具有一位于光轴附近区域的凹面部611’。
[0275] 第十七实施例之光学镜片组10详细的光学数据如图72所示,且第十七实施例的系统焦距为8.999mm,半视角(HFOV)为18.004°,光圈值(F/#)为2.399,系统长度为8.176mm,像高则为2.944mm。
[0276] 图73示出第十七实施例的第一透镜3的物侧面31到第四透镜6的像侧面62在公式(1)中的各项非球面系数。
[0277] 另外,第十七实施例之光学镜片组10中各重要参数间的关系如图75所示。
[0278] 在图71A的纵向球差图示中,不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在±0.05mm范围内。在图71B与图71C的二个像散像差图示中,三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±0.06mm内。在图71D的畸变像差图式中,畸变像差维持在±0.8%的范围内。据此说明第十七实施例相较于现有光学镜头,在系统长度已缩短至8.176mm左右的条件下,仍能提供较佳的成像质量。
[0279] 经由上述说明可得知,第十七实施例相较于第十实施例的优点在于:第十七实施例的畸变像差可做到更小,且第十七实施例比第十实施例易于制造,因此良率较高。
[0280] 综上所述,本发明的实施例的光学镜片组可获致下述的功效及优点:
[0281] 一、第一透镜具有正屈光率且其物侧面为凸面,有利于光线聚焦。搭配第二透镜具有负屈光率,易于修正第一透镜产生的主要像差。
[0282] 二、第三透镜的物侧面具有位于圆周附近区域的凹面部,且第四透镜的像侧面具有位于圆周附近区域的凸面部,有利于修正第一透镜与第二透镜产生的主要像差。
[0283] 三、光圈位置设置在第一透镜之物侧面并搭配第二透镜至第四透镜,有助于增加可用光圈,即降低光圈值(f-number,F/#)。
[0284] 四、当满足(TTL×F/#)/EFL≦2.2时,有助于在不增加镜头长度的情况下增加入光孔径,从而易于大光圈望远镜头的设计。
[0285] 五、当满足1.1≦EFL/TTL≦1.3,或同时满足1.1≦EFL/TL≦1.6与AAG>ALT时,光学镜片组的系统焦距与镜头长度比值维持一适当值,因此可避免因参数过小而不利于将远方物体摄像于镜头,或是避免因参数过大而使得镜头长度过长。
[0286] 六、当满足7.3≦EFL/T4≦22时,可避免第四透镜之厚度过小或过大,进而使光学镜片组易于制造且良率高。
[0287] 七、当满足8.4≦EFL/T3时,可避免第三透镜之厚度过小或过大,进而有利于降低彗差,且有助于降低制造难度并提升良率。
[0288] 八、当满足EFL/T2≦39时,可避免第二透镜之厚度过小或过大,进而有利于降低第一透镜产生的主要像差。
[0289] 九、当满足1.2≦G23/T1,1.8≦G23/T4≦8.5,T3/G12≦17,ALT/G23≦1.8,2≦AAG/T1,1.1≦G23/BFL,2.4≦AAG/T4≦9,3.1≦G23/T3≦12,G23/T2≦16,0.9≦T2/G12,4.0≦T1/G12,4.75≦BFL/G12,10.5≦G23/G12≦72或3.85≦T4/G12时,可避免任一参数过大而不利于光学镜片组之薄型化,或是避免任一参数过小而增加组装或制造上的难度。
[0290] 尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明,但所属领域的技术人员应该明白,在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内,在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化,均为本发明的保护范围。