本發(fā)明是有關(guān)于一種光學(xué)鏡頭,且特別是有關(guān)于一種光學(xué)成像鏡頭。
背景技術(shù):
消費(fèi)性電子產(chǎn)品的規(guī)格日新月異(例如手機(jī)、相機(jī)、平板計(jì)算機(jī)、個(gè)人數(shù)位助理、車用攝影裝置等),追求輕薄短小的腳步也未曾放慢,因此光學(xué)鏡頭等電子產(chǎn)品的關(guān)鍵零組件在規(guī)格上也必須持續(xù)提升,以符合消費(fèi)者的需求。光學(xué)鏡頭最重要的特性不外乎就是成像質(zhì)量與體積。其中,就成像質(zhì)量而言,隨著影像感測技術(shù)之進(jìn)步,消費(fèi)者對于成像質(zhì)量等的要求也將更加提高,因此在光學(xué)鏡頭設(shè)計(jì)領(lǐng)域中,除了追求鏡頭薄型化,同時(shí)也必須兼顧鏡頭成像質(zhì)量及性能。為了滿足對較遠(yuǎn)或較近物體攝像的需求,現(xiàn)有光學(xué)鏡頭多搭配音圈馬達(dá)(Voice Coil Motor,VCM),藉由音圈馬達(dá)調(diào)整成像面的位置來達(dá)到自動對焦的功能。
然而,光學(xué)鏡頭設(shè)計(jì)并非單純將成像質(zhì)量佳的鏡頭等比例縮小就能制作出兼具成像質(zhì)量與微型化的光學(xué)鏡頭,設(shè)計(jì)過程不僅牽涉到材料特性,還必須考量到制作、組裝良率等生產(chǎn)面的實(shí)際問題。而使用音圈馬達(dá)調(diào)整成像面的位置來達(dá)到自動對焦的方式,造成鏡頭長度在音圈馬達(dá)作動過程中增加。因此,如何制作出符合消費(fèi)性電子產(chǎn)品需求的光學(xué)鏡頭,并持續(xù)提升其成像質(zhì)量,同時(shí)在具備自動對焦的功能下薄型化鏡頭的體積,長久以來一直是本領(lǐng)域各界所持續(xù)精進(jìn)的目標(biāo)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供一種光學(xué)成像鏡頭,其在縮短鏡頭系統(tǒng)長度的條件下,于攝遠(yuǎn)或攝近時(shí)具有良好的成像質(zhì)量。
本發(fā)明的一實(shí)施例提出一種光學(xué)成像鏡頭,從物側(cè)至像側(cè)之間沿著光軸依序包括多個(gè)透鏡,且這些透鏡各自包括朝向物側(cè)且使成像光線通過的物側(cè)面及朝向像側(cè)且使成像光線通過的像側(cè)面。這些透鏡之間具有至少一可變間隙,且這些透鏡中最靠近物側(cè)的透鏡具有正屈光率。光學(xué)成像鏡頭符合:△G/Gv≦0.1,其中△G為分別對焦至物距為無窮遠(yuǎn)與500毫米的物體時(shí),可變間隙在光軸上的長度的第一值與第二值的差值的絕對值,而Gv為第二值。
基于上述,本發(fā)明的實(shí)施例的光學(xué)成像鏡頭的有益效果在于:藉由上述透鏡的屈光率設(shè)計(jì)以及藉由改變上述透鏡間空氣間隙的長度,并且滿足上述條件式,光學(xué)成像鏡頭可以達(dá)到減少自動對焦時(shí)拉長的鏡頭長度,并使光學(xué)成像鏡頭可有效縮短鏡頭長度并確保成像質(zhì)量,且加強(qiáng)攝遠(yuǎn)或攝近時(shí)成像的清晰度。另外,光學(xué)成像鏡頭設(shè)計(jì)及加工的困難度較低。
為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂,下文特舉實(shí)施例,并配合所附附圖作詳細(xì)說明如下。
附圖說明
圖1是一示意圖,說明一透鏡的面型結(jié)構(gòu)。
圖2是一示意圖,說明一透鏡的面型凹凸結(jié)構(gòu)及光線焦點(diǎn)。
圖3是一示意圖,說明一范例一的透鏡的面型結(jié)構(gòu)。
圖4是一示意圖,說明一范例二的透鏡的面型結(jié)構(gòu)。
圖5是一示意圖,說明一范例三的透鏡的面型結(jié)構(gòu)。
圖6是本發(fā)明之第一實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭的示意圖。
圖7的A至D是第一實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭的縱向球差與各項(xiàng)像差圖。
圖8是本發(fā)明之第一實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭的詳細(xì)光學(xué)數(shù)據(jù)。
圖9是本發(fā)明之第一實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭的非球面參數(shù)。
圖10是本發(fā)明的第二實(shí)施例的光學(xué)成像鏡頭的示意圖。
圖11的A至D是第二實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭的縱向球差與各項(xiàng)像差圖。
圖12是本發(fā)明之第二實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭的詳細(xì)光學(xué)數(shù)據(jù)。
圖13是本發(fā)明之第二實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭的非球面參數(shù)。
圖14是本發(fā)明的第三實(shí)施例的光學(xué)成像鏡頭的示意圖。
圖15的A至D是第三實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭的縱向球差與各項(xiàng)像差圖。
圖16是本發(fā)明之第三實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭的詳細(xì)光學(xué)數(shù)據(jù)。
圖17是本發(fā)明之第三實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭的非球面參數(shù)。
圖18是本發(fā)明的第四實(shí)施例的光學(xué)成像鏡頭的示意圖。
圖19的A至D是第四實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭的縱向球差與各項(xiàng)像差圖。
圖20是本發(fā)明之第四實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭的詳細(xì)光學(xué)數(shù)據(jù)。
圖21是本發(fā)明之第四實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭的非球面參數(shù)。
圖22是本發(fā)明的第五實(shí)施例的光學(xué)成像鏡頭的示意圖。
圖23的A至D是第五實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭的縱向球差與各項(xiàng)像差圖。
圖24是本發(fā)明之第五實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭的詳細(xì)光學(xué)數(shù)據(jù)。
圖25是本發(fā)明之第五實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭的非球面參數(shù)。
圖26是本發(fā)明的第六實(shí)施例的光學(xué)成像鏡頭的示意圖。
圖27的A至D是第六實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭的縱向球差與各項(xiàng)像差圖。
圖28是本發(fā)明之第六實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭的詳細(xì)光學(xué)數(shù)據(jù)。
圖29是本發(fā)明之第六實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭的非球面參數(shù)。
圖30是本發(fā)明的第七實(shí)施例的光學(xué)成像鏡頭的示意圖。
圖31的A至D是第七實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭的縱向球差與各項(xiàng)像差圖。
圖32是本發(fā)明之第七實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭的詳細(xì)光學(xué)數(shù)據(jù)。
圖33是本發(fā)明之第七實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭的非球面參數(shù)。
圖34是本發(fā)明的第八實(shí)施例的光學(xué)成像鏡頭的示意圖。
圖35的A至D是第八實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭的縱向球差與各項(xiàng)像差圖。
圖36是本發(fā)明之第八實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭的詳細(xì)光學(xué)數(shù)據(jù)。
圖37是本發(fā)明之第八實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭的非球面參數(shù)。
圖38是本發(fā)明的第九實(shí)施例的光學(xué)成像鏡頭的示意圖。
圖39的A至D是第九實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭的縱向球差與各項(xiàng)像差圖。
圖40是本發(fā)明之第九實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭的詳細(xì)光學(xué)數(shù)據(jù)。
圖41是本發(fā)明之第九實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭的非球面參數(shù)。
圖42是本發(fā)明的第十實(shí)施例的光學(xué)成像鏡頭的示意圖。
圖43的A至D是第十實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭的縱向球差與各項(xiàng)像差圖。
圖44是本發(fā)明之第十實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭的詳細(xì)光學(xué)數(shù)據(jù)。
圖45是本發(fā)明之第十實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭的非球面參數(shù)。
圖46是本發(fā)明的第十一實(shí)施例的光學(xué)成像鏡頭的示意圖。
圖47的A至D是第十一實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭的縱向球差與各項(xiàng)像差圖。
圖48是本發(fā)明之第十一實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭的詳細(xì)光學(xué)數(shù)據(jù)。
圖49是本發(fā)明之第十一實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭的非球面參數(shù)。
圖50是本發(fā)明之第一至第五實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭的各重要參數(shù)及其關(guān)系式的數(shù)值。
圖51是本發(fā)明之第六至第十一實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭的各重要參數(shù)及其關(guān)系式的數(shù)值。
具體實(shí)施方式
本篇說明書所言之「一透鏡具有正屈光率(或負(fù)屈光率)」,是指所述透鏡以高斯光學(xué)理論計(jì)算出來之光軸上的屈光率為正(或?yàn)樨?fù))。該像側(cè)面、物側(cè)面定義為成像光線通過的范圍,其中成像光線包括了主光線(chief ray)Lc及邊緣光線(marginal ray)Lm,如圖1所示,I為光軸且此一透鏡是以該光軸I為對稱軸徑向地相互對稱,光線通過光軸上的區(qū)域?yàn)楣廨S附近區(qū)域A,邊緣光線通過的區(qū)域?yàn)閳A周附近區(qū)域C,此外,該透鏡還包含一延伸部E(即圓周附近區(qū)域C徑向上向外的區(qū)域),用以供該透鏡組裝于一光學(xué)成像鏡頭內(nèi),理想的成像光線并不會通過該延伸部E,但該延伸部E之結(jié)構(gòu)與形狀并不限于此,以下之實(shí)施例為求附圖簡潔均省略了部分的延伸部。更詳細(xì)的說,判定面形或光軸附近區(qū)域、圓周附近區(qū)域、或多個(gè)區(qū)域的范圍的方法如下:
1.請參照圖1,其是一透鏡徑向上的剖視圖。以該剖視圖觀之,在判斷前述區(qū)域的范圍時(shí),定義一中心點(diǎn)為該透鏡表面上與光軸的一交點(diǎn),而一轉(zhuǎn)換點(diǎn)是位于該透鏡表面上的一點(diǎn),且通過該點(diǎn)的一切線與光軸垂直。如果徑向上向外有復(fù)數(shù)個(gè)轉(zhuǎn)換點(diǎn),則依序?yàn)榈谝晦D(zhuǎn)換點(diǎn),第二轉(zhuǎn)換點(diǎn),而有效半效徑上距光軸徑向上最遠(yuǎn)的轉(zhuǎn)換點(diǎn)為第N轉(zhuǎn)換點(diǎn)。中心點(diǎn)和第一轉(zhuǎn)換點(diǎn)之間的范圍為光軸附近區(qū)域,第N轉(zhuǎn)換點(diǎn)徑向上向外的區(qū)域?yàn)閳A周附近區(qū)域,中間可依各轉(zhuǎn)換點(diǎn)區(qū)分不同的區(qū)域。此外,有效半徑為邊緣光線Lm與透鏡表面交點(diǎn)到光軸I上的垂直距離。
2.如圖2所示,該區(qū)域的形狀凹凸系以平行通過該區(qū)域的光線(或光線延伸線)與光軸的交點(diǎn)在像側(cè)或物側(cè)來決定(光線焦點(diǎn)判定方式)。舉例言之,當(dāng)光線通過該區(qū)域后,光線會朝像側(cè)聚焦,與光軸的焦點(diǎn)會位在像側(cè),例如圖2中R點(diǎn),則該區(qū)域?yàn)橥姑娌?。反之,若光線通過該某區(qū)域后,光線會發(fā)散,其延伸線與光軸的焦點(diǎn)在物側(cè),例如圖2中M點(diǎn),則該區(qū)域?yàn)榘济娌?,所以中心點(diǎn)到第一轉(zhuǎn)換點(diǎn)間為凸面部,第一轉(zhuǎn)換點(diǎn)徑向上向外的區(qū)域?yàn)榘济娌浚挥蓤D2可知,該轉(zhuǎn)換點(diǎn)即是凸面部轉(zhuǎn)凹面部的分界點(diǎn),因此可定義該區(qū)域與徑向上相鄰該區(qū)域的內(nèi)側(cè)的區(qū)域,系以該轉(zhuǎn)換點(diǎn)為分界具有不同的面形。另外,若是光軸附近區(qū)域的面形判斷可依該領(lǐng)域中通常知識者的判斷方式,以R值(指近軸的曲率半徑,通常指光學(xué)軟件中的透鏡數(shù)據(jù)庫(lens data)上的R值)正負(fù)判斷凹凸。以物側(cè)面來說,當(dāng)R值為正時(shí),判定為凸面部,當(dāng)R值為負(fù)時(shí),判定為凹面部;以像側(cè)面來說,當(dāng)R值為正時(shí),判定為凹面部,當(dāng)R值為負(fù)時(shí),判定為凸面部,此方法判定出的凹凸和光線焦點(diǎn)判定方式相同。
3.若該透鏡表面上無轉(zhuǎn)換點(diǎn),該光軸附近區(qū)域定義為有效半徑的0~50%,圓周附近區(qū)域定義為有效半徑的50~100%。
圖3范例一的透鏡像側(cè)表面在有效半徑上僅具有第一轉(zhuǎn)換點(diǎn),則第一區(qū)為光軸附近區(qū)域,第二區(qū)為圓周附近區(qū)域。此透鏡像側(cè)面的R值為正,故判斷光軸附近區(qū)域具有一凹面部;圓周附近區(qū)域的面形和徑向上緊鄰該區(qū)域的內(nèi)側(cè)區(qū)域不同。即,圓周附近區(qū)域和光軸附近區(qū)域的面形不同;該圓周附近區(qū)域系具有一凸面部。
圖4范例二的透鏡物側(cè)表面在有效半徑上具有第一及第二轉(zhuǎn)換點(diǎn),則第一區(qū)為光軸附近區(qū)域,第三區(qū)為圓周附近區(qū)域。此透鏡物側(cè)面的R值為正,故判斷光軸附近區(qū)域?yàn)橥姑娌?;第一轉(zhuǎn)換點(diǎn)與第二轉(zhuǎn)換點(diǎn)間的區(qū)域(第二區(qū))具有一凹面部,圓周附近區(qū)域(第三區(qū))具有一凸面部。
圖5范例三的透鏡物側(cè)表面在有效半徑上無轉(zhuǎn)換點(diǎn),此時(shí)以有效半徑0%~50%為光軸附近區(qū)域,50%~100%為圓周附近區(qū)域。由于光軸附近區(qū)域的R值為正,故此物側(cè)面在光軸附近區(qū)域具有一凸面部;而圓周附近區(qū)域與光軸附近區(qū)域間無轉(zhuǎn)換點(diǎn),故圓周附近區(qū)域具有一凸面部。
圖6是本發(fā)明之第一實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭的示意圖,而圖7的A至D是第一實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭的縱向球差與各項(xiàng)像差圖。請先參照圖6,本發(fā)明的第一實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭10從物側(cè)至像側(cè)沿光學(xué)成像鏡頭10的一光軸I依序包含多個(gè)透鏡,并且光學(xué)成像鏡頭10包含光圈。具體而言,光學(xué)成像鏡頭10從物側(cè)至像側(cè)沿光軸I依序包含一光圈2、一第一透鏡3、一第二透鏡4、一第三透鏡5、一第四透鏡6、一第五透鏡7、一第六透鏡8及一濾光片9。當(dāng)由一待拍攝物所發(fā)出的光線進(jìn)入光學(xué)成像鏡頭10,并經(jīng)由光圈2、第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5、第四透鏡6、一第五透鏡7、一第六透鏡8及濾光片9之后,會在一成像面100(image plane)形成一影像。濾光片9例如為紅外線截止片(IR cut filter),用于防止光線中的紅外線透射至成像面100而影響成像質(zhì)量。補(bǔ)充說明的是,物側(cè)是朝向待拍攝物的一側(cè),而像側(cè)是朝向成像面100的一側(cè)。
在本實(shí)施例中,光學(xué)成像鏡頭10的這些透鏡各自包括一朝向物側(cè)且使成像光線通過的物側(cè)面及一朝向像側(cè)且使成像光線通過的像側(cè)面。具體而言,光學(xué)成像鏡頭10的第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5、第四透鏡6、第五透鏡7、第六透鏡8及濾光片9都各自具有一朝向物側(cè)且使成像光線通過之物側(cè)面31、41、51、61、71、81、91及一朝向像側(cè)且使成像光線通過之像側(cè)面32、42、52、62、72、82、92。在本實(shí)施例中,這些透鏡中最靠近物側(cè)的透鏡即第一透鏡3,且這些透鏡中最后一片透鏡,即最靠近像側(cè)的透鏡為第六透鏡8。光圈2置于這些透鏡中最靠近物側(cè)的透鏡的物側(cè)面,亦即,光圈2置于第一透鏡3的物側(cè)面31。
此外,為了滿足產(chǎn)品輕量化的需求,第一透鏡3至第六透鏡8皆為具備屈光率且都是塑料材質(zhì)所制成,但第一透鏡3至第六透鏡8的材質(zhì)仍不以此為限制。
第一透鏡3具有正屈光率。第一透鏡3的物側(cè)面31為一凸面,且具有一位于光軸I附近區(qū)域的凸面部311及一位于圓周附近區(qū)域的凸面部312。第一透鏡3的像側(cè)面32為一凹面,且具有一位于光軸I附近區(qū)域的凹面部321及一位于圓周附近區(qū)域的凹面部322。在本實(shí)施例中,第一透鏡3的物側(cè)面31與像側(cè)面32皆為非球面。
第二透鏡4具有負(fù)屈光率。第二透鏡4的物側(cè)面41為一凸面,且具有一位于光軸I附近區(qū)域的凸面部411及一位于圓周附近區(qū)域的凸面部412。第二透鏡4的像側(cè)面42為一凹面,且具有一在光軸I附近區(qū)域的凹面部421及一位于圓周附近區(qū)域的凹面部422。在本實(shí)施例中,第二透鏡4的物側(cè)面41與像側(cè)面42皆為非球面。
第三透鏡5具有正屈光率。第三透鏡5的物側(cè)面51為一凸面,且具有一位于光軸I附近區(qū)域的凸面部511及一位于圓周附近區(qū)域的凸面部512。第三透鏡5的像側(cè)面52為一凹面,且具有一位于光軸I附近區(qū)域的凹面部521及一位于圓周附近區(qū)域的凹面部522。在本實(shí)施例中,第三透鏡5的物側(cè)面51與像側(cè)面52皆為非球面。
第四透鏡6具有負(fù)屈光率。第四透鏡6的物側(cè)面61為一凹面,且具有一位于光軸I附近區(qū)域的凹面部611及一位于圓周附近區(qū)域的凹面部612。第四透鏡6的像側(cè)面62為一凹面,且具有一位于光軸I附近區(qū)域的凹面部621及一位于圓周附近區(qū)域的凹面部622。在本實(shí)施例中,第四透鏡6的物側(cè)面61與像側(cè)面62皆為非球面。
第五透鏡7具有正屈光率。第五透鏡7的物側(cè)面71為一凹面,且具有一位于光軸I附近區(qū)域的凹面部711及一位于圓周附近區(qū)域的凹面部712。第五透鏡7的像側(cè)面72為一凸面,且具有一位于光軸I附近區(qū)域的凸面部721及一位于圓周附近區(qū)域的凸面部722。在本實(shí)施例中,第五透鏡7的物側(cè)面71與像側(cè)面72皆為非球面。
第六透鏡8具有負(fù)屈光率。第六透鏡8的物側(cè)面81為一凹面,且具有一位于光軸I附近區(qū)域的凹面部811及一位于圓周附近區(qū)域的凹面部812。第六透鏡8的像側(cè)面82具有一位于光軸I附近區(qū)域的凹面部821及一位于圓周附近區(qū)域的凸面部822。在本實(shí)施例中,第六透鏡8的物側(cè)面81與像側(cè)面82皆為非球面。
第一實(shí)施例的其他詳細(xì)光學(xué)數(shù)據(jù)如圖8所示,且第一實(shí)施例的光學(xué)成像鏡頭10的整體系統(tǒng)焦距(effective focal length,EFL)為8.784mm,半視角(half field of view,HFOV)為17.993°,光圈值(f-number,Fno)為2.023,其系統(tǒng)長度為7.956mm,像高為2.944mm。其中,系統(tǒng)長度是指由第一透鏡3的物側(cè)面31到成像面100在光軸I上的距離。
此外,在本實(shí)施例中,第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5、第四透鏡6、第五透鏡7以及第六透鏡8的物側(cè)面31、41、51、61、71、81及像側(cè)面32、42、52、62、72、82共計(jì)十二個(gè)面均是非球面,而這些非球面是依下列公式定義:
其中:
Y:非球面曲線上的點(diǎn)與光軸I的距離;
Z:非球面之深度(非球面上距離光軸I為Y的點(diǎn),與相切于非球面光軸I上頂點(diǎn)之切面,兩者間的垂直距離);
R:透鏡表面近光軸I處的曲率半徑;
K:錐面系數(shù)(conic constant);
ai:第i階非球面系數(shù)。
第一透鏡3的物側(cè)面31到第六透鏡8的像側(cè)面82在公式(1)中的各項(xiàng)非球面系數(shù)如圖9所示。其中,圖9中欄位編號31表示其為第一透鏡3的物側(cè)面31的非球面系數(shù),其它欄位依此類推。
另外,第一實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭10中各重要參數(shù)間的關(guān)系如圖50所示。
其中,
EFL為光學(xué)成像鏡頭10的系統(tǒng)焦距;
HFOV為光學(xué)成像鏡頭10的半視角;
Fno為光學(xué)成像鏡頭10的光圈值;
T1為第一透鏡3在光軸I上的厚度;
T2為第二透鏡4在光軸I上的厚度;
T3為第三透鏡5在光軸I上的厚度;
T4為第四透鏡6在光軸I上的厚度;
T5為第五透鏡7在光軸I上的厚度;
T6為第六透鏡8在光軸I上的厚度;
G1為第一透鏡3的像側(cè)面32至第二透鏡4的物側(cè)面41在光軸I上的距離;
G2為第二透鏡4的像側(cè)面42到第三透鏡5的物側(cè)面51在光軸I上的距離;
G3為第三透鏡5的像側(cè)面52到第四透鏡6的物側(cè)面61在光軸I上的距離;
G4為第四透鏡6的像側(cè)面62到第五透鏡7的物側(cè)面71在光軸I上的距離;
G5為第五透鏡7的像側(cè)面72到第六透鏡8的物側(cè)面81在光軸I上的距離;
G6為第六透鏡8的像側(cè)面82到濾光片9的物側(cè)面91在光軸I上的距離;
TF為濾光片9在光軸I上的厚度;
GFP為濾光片9的像側(cè)面92到成像面100在光軸I上的距離;
TTL為第一透鏡3的物側(cè)面31到成像面100在光軸I上的距離;
BFL為最后一片透鏡的像側(cè)面到成像面100在光軸I上的長度;
Gaa為第一透鏡3至最后一片透鏡的空氣間隙在光軸I上的長度的總和;
ALT為光學(xué)成像鏡頭10中所有透鏡在光軸I上的厚度總和;
TL為第一透鏡3的物側(cè)面31到最后一片透鏡的像側(cè)面在光軸I上的長度;
△G為分別對焦至物距為無窮遠(yuǎn)與500毫米的物體時(shí),光學(xué)成像鏡頭10中可變間隙在光軸I上的長度的第一值與第二值的差值的絕對值;
Gv為對焦至物距為500毫米的物體時(shí),光學(xué)成像鏡頭10中可變間隙在光軸I上的長度
EFL_GvA1為可變間隙的物側(cè)的所有透鏡所形成的透鏡群的有效焦距;及
EFL_GvA2為可變間隙的像側(cè)的所有透鏡所形成的透鏡群的有效焦距。
另外,再定義:
f1為第一透鏡3的焦距;
f2為第二透鏡4的焦距;
f3為第三透鏡5的焦距;
f4為第四透鏡6的焦距;
f5為第五透鏡7的焦距;
f6為第六透鏡8的焦距;
n1為第一透鏡3的折射率;
n2為第二透鏡4的折射率;
n3為第三透鏡5的折射率;
n4為第四透鏡6的折射率;
n5為第五透鏡7的折射率;
n6為第六透鏡8的折射率;
υ1為第一透鏡3的阿貝系數(shù);
υ2為第二透鏡4的阿貝系數(shù);
υ3為第三透鏡5的阿貝系數(shù);
υ4為第四透鏡6的阿貝系數(shù);
υ5為第五透鏡7的阿貝系數(shù);及
υ6為第六透鏡8的阿貝系數(shù)。
在本實(shí)施例中,光學(xué)成像鏡頭10符合:△G/Gv≦0.1,其中,△G為分別對焦至物距為無窮遠(yuǎn)與500mm的物體時(shí),可變間隙在光軸I上的長度的第一值與第二值的差值的絕對值,且Gv為第二值。具體而言,在本實(shí)施例中,可變間隙的數(shù)量為1。可變間隙即第三透鏡5與第四透鏡6之間的空氣間隙,且可變間隙在光軸I上的長度即第三透鏡5像側(cè)面52至第四透鏡6物側(cè)面61在光軸I上的距離。當(dāng)光學(xué)成像鏡頭10進(jìn)行對焦時(shí),可變間隙的物側(cè)的所有透鏡,即第一透鏡3、第二透鏡4以及第三透鏡5所形成的透鏡群為移動群,且此透鏡群(移動群)整體的屈光率為正。可變間隙的像側(cè)的所有透鏡,即第四透鏡6、第五透鏡7以及第六透鏡8所形成的透鏡群為固定群,且此透鏡群(固定群)整體的屈光率為負(fù)。在本實(shí)施例中,當(dāng)光學(xué)成像鏡頭10對焦至物距為無窮遠(yuǎn),例如是物距為1010mm的物體時(shí),可變間隙在光軸I上的長度值為1.240mm。具體而言,由于當(dāng)光學(xué)成像鏡頭10分別對焦至物距為無窮遠(yuǎn)以及物距為1010mm的物體時(shí),可變間隙在光軸I上的長度值的差異非常小,因此可以將光學(xué)成像鏡頭10對焦至物距為無窮遠(yuǎn)時(shí)可變間隙在光軸I上的長度值,視為將光學(xué)成像鏡頭10對焦至物距為1010mm時(shí)可變間隙在光軸I上的長度值。此外,在本實(shí)施例中,當(dāng)光學(xué)成像鏡頭10對焦至物距為500mm的物體時(shí),可變間隙在光軸I上的長度值為1.250mm。
再配合參閱圖7的A至D是第二實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭的縱向球差與各項(xiàng)像差圖。請先參照圖10,本發(fā)明光學(xué)成像鏡頭10的一第二實(shí)施例,其與第一實(shí)施例大致相似,僅各光學(xué)數(shù)據(jù)、非球面系數(shù)及這些透鏡3、4、5、6、7、8間的參數(shù)或多或少有些不同。在第二實(shí)施例中,第二透鏡4的物側(cè)面41具有一位于光軸I附近區(qū)域的凹面部413及一位于圓周附近區(qū)域的凸面部412。第四透鏡6的像側(cè)面62為一凸面,且具有一在光軸I附近區(qū)域的凸面部623及一位于圓周附近區(qū)域的凸面部624。第五透鏡7具有負(fù)屈光率。第五透鏡7的物側(cè)面71具有一在光軸I附近區(qū)域的凸面部713及一位于圓周附近區(qū)域的凹面部712。第五透鏡7的像側(cè)面72具有一在光軸I附近區(qū)域的凹面部723及一位于圓周附近區(qū)域的凸面部722。第六透鏡8具有正屈光率。第六透鏡8的物側(cè)面81具有一在光軸I附近區(qū)域的凸面部813及一位于圓周附近區(qū)域的凹面部812。第六透鏡8的像側(cè)面82為一凸面,且具有一在光軸I附近區(qū)域的凸面部823及一位于圓周附近區(qū)域的凸面部822。在此需注意的是,為了清楚地顯示圖面,圖10中省略部分與第一實(shí)施例相同的凹面部與凸面部的標(biāo)號。
光學(xué)成像鏡頭10詳細(xì)的光學(xué)數(shù)據(jù)如圖12所示,且第二實(shí)施例的光學(xué)成像鏡頭10的整體系統(tǒng)焦距為5.993mm,半視角(HFOV)為23.580°,光圈值(Fno)為2.365,系統(tǒng)長度為5.258mm,像高則為2.619mm。
如圖13所示,則為第二實(shí)施例的第一透鏡3的物側(cè)面31到第六透鏡8的像側(cè)面82在公式(1)中的各項(xiàng)非球面系數(shù)。
另外,第二實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭10中各重要參數(shù)間的關(guān)系如圖50所示。
在本實(shí)施例中,光學(xué)成像鏡頭10的可變間隙的數(shù)量為1。可變間隙即第一透鏡3與第二透鏡4之間的空氣間隙,且可變間隙在光軸I上的長度即第一透鏡3像側(cè)面32至第二透鏡4物側(cè)面41在光軸I上的距離。當(dāng)光學(xué)成像鏡頭10進(jìn)行對焦時(shí),可變間隙的物側(cè)的所有透鏡,即第一透鏡3所形成的透鏡群為移動群,且此透鏡群(移動群)整體的屈光率為正??勺冮g隙的像側(cè)的所有透鏡,即第二透鏡4、第三透鏡5、第四透鏡6、第五透鏡7以及第六透鏡8所形成的透鏡群為固定群,且此透鏡群(固定群)整體的屈光率為負(fù)。在本實(shí)施例中,當(dāng)光學(xué)成像鏡頭10對焦至物距為無窮遠(yuǎn),例如是物距為1010mm的物體時(shí),可變間隙在光軸I上的長度值為0.217mm。此外,在本實(shí)施例中,當(dāng)光學(xué)成像鏡頭10對焦至物距為500mm的物體時(shí),可變間隙在光軸I上的長度值為0.240mm。
本第二實(shí)施例的縱向球差圖示圖11A是在光瞳半徑為1.2000mm時(shí)所模擬的。本第二實(shí)施例的縱向球差圖示圖11A中,不同高度的離軸光線的成像點(diǎn)偏差控制在±0.08mm范圍內(nèi)。在圖11B與圖11C的二個(gè)場曲像差圖示中,三種代表波長在整個(gè)視場范圍內(nèi)的焦距變化量落在±0.20mm內(nèi)。而圖11D的畸變像差附圖則顯示本第二實(shí)施例的畸變像差維持在±1.6%的范圍內(nèi)。據(jù)此說明本第二實(shí)施例相較于現(xiàn)有光學(xué)鏡頭,在系統(tǒng)長度已縮短至5.258mm左右的條件下,仍能提供較佳的成像質(zhì)量。
經(jīng)由上述說明可得知,第二實(shí)施例相較于第一實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于:第二實(shí)施例的鏡頭長度(系統(tǒng)長度)小于第一實(shí)施例。第二實(shí)施例在子午方向上的場曲像差的范圍小于第一實(shí)施例在子午方向上的場曲像差的范圍。第二實(shí)施例的畸變像差的范圍小于第一實(shí)施例的畸變像差的范圍,且第二實(shí)施例比第一實(shí)施例易于制造,因此良率較高。
圖14是本發(fā)明的第三實(shí)施例的光學(xué)成像鏡頭的示意圖,而圖15的A至D是第三實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭的縱向球差與各項(xiàng)像差圖。請先參照圖14,本發(fā)明光學(xué)成像鏡頭10的一第三實(shí)施例,其與第一實(shí)施例大致相似,僅各光學(xué)數(shù)據(jù)、非球面系數(shù)及這些透鏡3、4、5、6、7、8間的參數(shù)或多或少有些不同。在第三實(shí)施例中,第四透鏡6的物側(cè)面61具有一位于光軸I附近區(qū)域的凸面部613及一位于圓周附近區(qū)域的凹面部612。第四透鏡6的像側(cè)面62具有一在光軸I附近區(qū)域的凹面部621及一位于圓周附近區(qū)域的凸面部624。在此需注意的是,為了清楚地顯示圖面,圖14中省略部分與第一實(shí)施例相同的凹面部與凸面部的標(biāo)號。
光學(xué)成像鏡頭10詳細(xì)的光學(xué)數(shù)據(jù)如圖16所示,且第三實(shí)施例的光學(xué)成像鏡頭10的整體系統(tǒng)焦距為7.669mm,半視角(HFOV)為20.860°,光圈值(Fno)為2.395,系統(tǒng)長度為7.365mm,像高則為2.944mm。
如圖17所示,則為第三實(shí)施例的第一透鏡3的物側(cè)面31到第六透鏡8的像側(cè)面82在公式(1)中的各項(xiàng)非球面系數(shù)。
另外,第三實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭10中各重要參數(shù)間的關(guān)系如圖50所示。
在本實(shí)施例中,光學(xué)成像鏡頭10的可變間隙的數(shù)量為1??勺冮g隙即第三透鏡5與第四透鏡6之間的空氣間隙,且可變間隙在光軸I上的長度即第三透鏡5像側(cè)面52至第四透鏡6物側(cè)面61在光軸I上的距離。當(dāng)光學(xué)成像鏡頭10進(jìn)行對焦時(shí),可變間隙的物側(cè)的所有透鏡,即第一透鏡3、第二透鏡4以及第三透鏡5所形成的透鏡群為移動群,且此透鏡群(移動群)整體的屈光率為正??勺冮g隙的像側(cè)的所有透鏡,即第四透鏡6、第五透鏡7以及第六透鏡8所形成的透鏡群為固定群,且此透鏡群(固定群)整體的屈光率為負(fù)。在本實(shí)施例中,當(dāng)光學(xué)成像鏡頭10對焦至物距為無窮遠(yuǎn),例如是物距為1010mm的物體時(shí),可變間隙在光軸I上的長度值為1.243mm。此外,在本實(shí)施例中,當(dāng)光學(xué)成像鏡頭10對焦至物距為500mm的物體時(shí),可變間隙在光軸I上的長度值為1.250mm。
本第三實(shí)施例的縱向球差圖示圖15A是在光瞳半徑為1.5978mm時(shí)所模擬的。本第三實(shí)施例的縱向球差圖示圖15A中,不同高度的離軸光線的成像點(diǎn)偏差控制在±0.012mm范圍內(nèi)。在圖15B與圖15C的二個(gè)場曲像差圖示中,三種代表波長在整個(gè)視場范圍內(nèi)的焦距變化量落在±0.04mm內(nèi)。而圖15D的畸變像差附圖則顯示本第三實(shí)施例的畸變像差維持在±1.2%的范圍內(nèi)。據(jù)此說明本第三實(shí)施例相較于現(xiàn)有光學(xué)鏡頭,在系統(tǒng)長度已縮短至7.365mm左右的條件下,仍能提供較佳的成像質(zhì)量。
經(jīng)由上述說明可得知,第三實(shí)施例相較于第一實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于:第三實(shí)施例的鏡頭長度(系統(tǒng)長度)小于第一實(shí)施例。第三實(shí)施例的縱向球差的范圍小于第一實(shí)施例的縱向球差的范圍。第三實(shí)施例在弧矢方向上的場曲像差的范圍小于第一實(shí)施例在弧矢方向上的場曲像差的范圍。第三實(shí)施例在子午方向上的場曲像差的范圍小于第一實(shí)施例在子午方向上的場曲像差的范圍。第三實(shí)施例的畸變像差的范圍小于第一實(shí)施例的畸變像差的范圍,且第三實(shí)施例比第一實(shí)施例易于制造,因此良率較高。
圖18是本發(fā)明的第四實(shí)施例的光學(xué)成像鏡頭的示意圖,而圖19的A至D是第四實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭的縱向球差與各項(xiàng)像差圖。請先參照圖18,本發(fā)明光學(xué)成像鏡頭10的一第四實(shí)施例,其與第一實(shí)施例大致相似,僅各光學(xué)數(shù)據(jù)、非球面系數(shù)及這些透鏡3、4、5、6、7、8間的參數(shù)或多或少有些不同。在第四實(shí)施例中,第四透鏡6的物側(cè)面61具有一位于光軸I附近區(qū)域的凸面部613及一位于圓周附近區(qū)域的凹面部612。第四透鏡6的像側(cè)面62具有一在光軸I附近區(qū)域的凹面部621及一位于圓周附近區(qū)域的凸面部624。在此需注意的是,為了清楚地顯示圖面,圖18中省略部分與第一實(shí)施例相同的凹面部與凸面部的標(biāo)號。
光學(xué)成像鏡頭10詳細(xì)的光學(xué)數(shù)據(jù)如圖20所示,且第四實(shí)施例的光學(xué)成像鏡頭10的整體系統(tǒng)焦距為7.660mm,半視角(HFOV)為20.899°,光圈值(Fno)為2.393,系統(tǒng)長度為7.365mm,像高則為2.944mm。
如圖21所示,則為第四實(shí)施例的第一透鏡3的物側(cè)面31到第六透鏡8的像側(cè)面82在公式(1)中的各項(xiàng)非球面系數(shù)。
另外,第四實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭10中各重要參數(shù)間的關(guān)系如圖50所示。
在本實(shí)施例中,光學(xué)成像鏡頭10的可變間隙的數(shù)量為1。可變間隙即第三透鏡5與第四透鏡6之間的空氣間隙,且可變間隙在光軸I上的長度即第三透鏡5像側(cè)面52至第四透鏡6物側(cè)面61在光軸I上的距離。當(dāng)光學(xué)成像鏡頭10進(jìn)行對焦時(shí),可變間隙的物側(cè)的所有透鏡,即第一透鏡3、第二透鏡4以及第三透鏡5所形成的透鏡群為移動群,且此透鏡群(移動群)整體的屈光率為正??勺冮g隙的像側(cè)的所有透鏡,即第四透鏡6、第五透鏡7以及第六透鏡8所形成的透鏡群為固定群,且此透鏡群(固定群)整體的屈光率為負(fù)。在本實(shí)施例中,當(dāng)光學(xué)成像鏡頭10對焦至物距為無窮遠(yuǎn),例如是物距為1010mm的物體時(shí),可變間隙在光軸I上的長度值為1.146mm。此外,在本實(shí)施例中,當(dāng)光學(xué)成像鏡頭10對焦至物距為500mm的物體時(shí),可變間隙在光軸I上的長度值為1.250mm。
本第四實(shí)施例的縱向球差圖示圖19A是在光瞳半徑為1.5958mm時(shí)所模擬的。本第四實(shí)施例的縱向球差圖示圖19A中,不同高度的離軸光線的成像點(diǎn)偏差控制在±0.012mm范圍內(nèi)。在圖19B與圖19C的二個(gè)場曲像差圖示中,三種代表波長在整個(gè)視場范圍內(nèi)的焦距變化量落在±0.03mm內(nèi)。而圖19D的畸變像差附圖則顯示本第四實(shí)施例的畸變像差維持在±1.0%的范圍內(nèi)。據(jù)此說明本第四實(shí)施例相較于現(xiàn)有光學(xué)鏡頭,在系統(tǒng)長度已縮短至7.365mm左右的條件下,仍能提供較佳的成像質(zhì)量。
經(jīng)由上述說明可得知,第四實(shí)施例相較于第一實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于:第四實(shí)施例的鏡頭長度(系統(tǒng)長度)小于第一實(shí)施例。第四實(shí)施例的縱向球差的范圍小于第一實(shí)施例的縱向球差的范圍。第四實(shí)施例在弧矢方向上的場曲像差的范圍小于第一實(shí)施例在弧矢方向上的場曲像差的范圍。第四實(shí)施例在子午方向上的場曲像差的范圍小于第一實(shí)施例在子午方向上的場曲像差的范圍。第四實(shí)施例的畸變像差的范圍小于第一實(shí)施例的畸變像差的范圍,且第四實(shí)施例比第一實(shí)施例易于制造,因此良率較高。
圖22是本發(fā)明的第五實(shí)施例的光學(xué)成像鏡頭的示意圖,而圖23的A至D是第五實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭的縱向球差與各項(xiàng)像差圖。請先參照圖22,本發(fā)明光學(xué)成像鏡頭10的一第五實(shí)施例,其與第一實(shí)施例大致相似,僅各光學(xué)數(shù)據(jù)、非球面系數(shù)及這些透鏡3、4、5、6、7、8間的參數(shù)或多或少有些不同。在第五實(shí)施例中,第四透鏡6的物側(cè)面61具有一位于光軸I附近區(qū)域的凸面部613及一位于圓周附近區(qū)域的凹面部612。第五透鏡7具有負(fù)屈光率。第五透鏡7的物側(cè)面71具有一位于光軸I附近區(qū)域的凸面部713及一位于圓周附近區(qū)域的凹面部712。第五透鏡7的像側(cè)面72具有一在光軸I附近區(qū)域的凹面部723及一位于圓周附近區(qū)域的凸面部722。第六透鏡8的物側(cè)面81具有一位于光軸I附近區(qū)域的凸面部813及一位于圓周附近區(qū)域的凹面部812。在此需注意的是,為了清楚地顯示圖面,圖22中省略部分與第一實(shí)施例相同的凹面部與凸面部的標(biāo)號。
光學(xué)成像鏡頭10詳細(xì)的光學(xué)數(shù)據(jù)如圖24所示,且第五實(shí)施例的光學(xué)成像鏡頭10的整體系統(tǒng)焦距為6.133mm,半視角(HFOV)為25.002°,光圈值(Fno)為2.042,系統(tǒng)長度為5.952mm,像高則為2.912mm。
如圖25所示,則為第五實(shí)施例的第一透鏡3的物側(cè)面31到第六透鏡8的像側(cè)面82在公式(1)中的各項(xiàng)非球面系數(shù)。
另外,第五實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭10中各重要參數(shù)間的關(guān)系如圖50所示。
在本實(shí)施例中,光學(xué)成像鏡頭10的可變間隙的數(shù)量為1??勺冮g隙即第四透鏡6與第五透鏡7之間的空氣間隙,且可變間隙在光軸I上的長度即第四透鏡6像側(cè)面62至第五透鏡7物側(cè)面71在光軸I上的距離。當(dāng)光學(xué)成像鏡頭10進(jìn)行對焦時(shí),可變間隙的物側(cè)的所有透鏡,即第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5以及第四透鏡6所形成的透鏡群為移動群,且此透鏡群(移動群)整體的屈光率為正。可變間隙的像側(cè)的所有透鏡,即第五透鏡7以及第六透鏡8所形成的透鏡群為固定群,且此透鏡群(固定群)整體的屈光率為負(fù)。在本實(shí)施例中,當(dāng)光學(xué)成像鏡頭10對焦至物距為無窮遠(yuǎn),例如是物距為1010mm的物體時(shí),可變間隙在光軸I上的長度值為0.852mm。此外,在本實(shí)施例中,當(dāng)光學(xué)成像鏡頭10對焦至物距為500mm的物體時(shí),可變間隙在光軸I上的長度值為0.888mm。
本第五實(shí)施例的縱向球差圖示圖23A是在光瞳半徑為1.4959mm時(shí)所模擬的。本第五實(shí)施例的縱向球差圖示圖23A中,不同高度的離軸光線的成像點(diǎn)偏差控制在±0.035mm范圍內(nèi)。在圖23B與圖23C的二個(gè)場曲像差圖示中,三種代表波長在整個(gè)視場范圍內(nèi)的焦距變化量落在±0.05mm內(nèi)。而圖23D的畸變像差附圖則顯示本第五實(shí)施例的畸變像差維持在±2.0%的范圍內(nèi)。據(jù)此說明本第五實(shí)施例相較于現(xiàn)有光學(xué)鏡頭,在系統(tǒng)長度已縮短至5.952mm左右的條件下,仍能提供較佳的成像質(zhì)量。
經(jīng)由上述說明可得知,第五實(shí)施例相較于第一實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于:第五實(shí)施例的鏡頭長度(系統(tǒng)長度)小于第一實(shí)施例。第五實(shí)施例的縱向球差的范圍小于第一實(shí)施例的縱向球差的范圍。第五實(shí)施例在弧矢方向上的場曲像差的范圍小于第一實(shí)施例在弧矢方向上的場曲像差的范圍。第五實(shí)施例在子午方向上的場曲像差的范圍小于第一實(shí)施例在子午方向上的場曲像差的范圍,且第五實(shí)施例比第一實(shí)施例易于制造,因此良率較高。
圖26是本發(fā)明的第六實(shí)施例的光學(xué)成像鏡頭的示意圖,而圖27的A至D是第六實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭的縱向球差與各項(xiàng)像差圖。請先參照圖26,本發(fā)明光學(xué)成像鏡頭10的一第六實(shí)施例,其與第一實(shí)施例大致相似,僅各光學(xué)數(shù)據(jù)、非球面系數(shù)及這些透鏡3、4、5、6、7、8間的參數(shù)或多或少有些不同。在第六實(shí)施例中,第五透鏡7具有負(fù)屈光率。第五透鏡7的像側(cè)面72具有一在光軸I附近區(qū)域的凹面部723及一位于圓周附近區(qū)域的凸面部722。第六透鏡8的物側(cè)面81為一凸面,且具有一位于光軸I附近區(qū)域的凸面部813及一位于圓周附近區(qū)域的凸面部814。在此需注意的是,為了清楚地顯示圖面,圖26中省略部分與第一實(shí)施例相同的凹面部與凸面部的標(biāo)號。
光學(xué)成像鏡頭10詳細(xì)的光學(xué)數(shù)據(jù)如圖28所示,且第六實(shí)施例的光學(xué)成像鏡頭10的整體系統(tǒng)焦距為7.011mm,半視角(HFOV)為25.001°,光圈值(Fno)為1.911,系統(tǒng)長度為7.465mm,像高則為3.214mm。
如圖29所示,則為第六實(shí)施例的第一透鏡3的物側(cè)面31到第六透鏡8的像側(cè)面82在公式(1)中的各項(xiàng)非球面系數(shù)。
另外,第六實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭10中各重要參數(shù)間的關(guān)系如圖51所示。
在本實(shí)施例中,光學(xué)成像鏡頭10的可變間隙的數(shù)量為1??勺冮g隙即第四透鏡6與第五透鏡7之間的空氣間隙,且可變間隙在光軸I上的長度即第四透鏡6像側(cè)面62至第五透鏡7物側(cè)面71在光軸I上的距離。當(dāng)光學(xué)成像鏡頭10進(jìn)行對焦時(shí),可變間隙的物側(cè)的所有透鏡,即第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5以及第四透鏡6所形成的透鏡群為移動群,且此透鏡群(移動群)整體的屈光率為正??勺冮g隙的像側(cè)的所有透鏡,即第五透鏡7以及第六透鏡8所形成的透鏡群為固定群,且此透鏡群(固定群)整體的屈光率為負(fù)。在本實(shí)施例中,當(dāng)光學(xué)成像鏡頭10對焦至物距為無窮遠(yuǎn),例如是物距為1010mm的物體時(shí),可變間隙在光軸I上的長度值為1.241mm。此外,在本實(shí)施例中,當(dāng)光學(xué)成像鏡頭10對焦至物距為500mm的物體時(shí),可變間隙在光軸I上的長度值為1.309mm。
本第六實(shí)施例的縱向球差圖示圖27A是在光瞳半徑為1.7099mm時(shí)所模擬的。本第六實(shí)施例的縱向球差圖示圖27A中,不同高度的離軸光線的成像點(diǎn)偏差控制在±0.14mm范圍內(nèi)。在圖27B與圖27C的二個(gè)場曲像差圖示中,三種代表波長在整個(gè)視場范圍內(nèi)的焦距變化量落在±0.30mm內(nèi)。而圖27D的畸變像差附圖則顯示本第六實(shí)施例的畸變像差維持在±0.6%的范圍內(nèi)。據(jù)此說明本第六實(shí)施例相較于現(xiàn)有光學(xué)鏡頭,在系統(tǒng)長度已縮短至7.465mm左右的條件下,仍能提供較佳的成像質(zhì)量。
經(jīng)由上述說明可得知,第六實(shí)施例相較于第一實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于:第六實(shí)施例的鏡頭長度(系統(tǒng)長度)小于第一實(shí)施例。第六實(shí)施例的光圈值比第一實(shí)施例的光圈值小,也就是第六實(shí)施例的光圈比第一實(shí)施例的光圈大。第六實(shí)施例的畸變像差的范圍小于第一實(shí)施例的畸變像差的范圍,且第六實(shí)施例比第一實(shí)施例易于制造,因此良率較高。
圖30是本發(fā)明的第七實(shí)施例的光學(xué)成像鏡頭的示意圖,而圖31的A至D是第七實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭的縱向球差與各項(xiàng)像差圖。請先參照圖30,本發(fā)明光學(xué)成像鏡頭10的一第七實(shí)施例,其與第一實(shí)施例大致相似,僅各光學(xué)數(shù)據(jù)、非球面系數(shù)及這些透鏡3、4、5、6、7、8間的參數(shù)或多或少有些不同。在第七實(shí)施例中,第四透鏡6具有正屈光率。第四透鏡6的物側(cè)面61具有一位于光軸I附近區(qū)域的凸面部613及一位于圓周附近區(qū)域的凹面部612。第四透鏡6的像側(cè)面62具有一位于光軸I附近區(qū)域的凹面部621及一位于圓周附近區(qū)域的凸面部624。在此需注意的是,為了清楚地顯示圖面,圖30中省略部分與第一實(shí)施例相同的凹面部與凸面部的標(biāo)號。
光學(xué)成像鏡頭10詳細(xì)的光學(xué)數(shù)據(jù)如圖32所示,且第七實(shí)施例的光學(xué)成像鏡頭10的整體系統(tǒng)焦距為7.314mm,半視角(HFOV)為21.901°,光圈值(Fno)為1.660,系統(tǒng)長度為7.310mm,像高則為2.944mm。
如圖33所示,則為第七實(shí)施例的第一透鏡3的物側(cè)面31到第六透鏡8的像側(cè)面82在公式(1)中的各項(xiàng)非球面系數(shù)。
另外,第七實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭10中各重要參數(shù)間的關(guān)系如圖51所示。
在本實(shí)施例中,光學(xué)成像鏡頭10的可變間隙的數(shù)量為1。可變間隙即第三透鏡5與第四透鏡6之間的空氣間隙,且可變間隙在光軸I上的長度即第三透鏡5像側(cè)面52至第四透鏡6物側(cè)面61在光軸I上的距離。當(dāng)光學(xué)成像鏡頭10進(jìn)行對焦時(shí),可變間隙的物側(cè)的所有透鏡,即第一透鏡3、第二透鏡4以及第三透鏡5所形成的透鏡群為移動群,且此透鏡群(移動群)整體的屈光率為正。可變間隙的像側(cè)的所有透鏡,即第四透鏡6、第五透鏡7以及第六透鏡8所形成的透鏡群為固定群,且此透鏡群(固定群)整體的屈光率為負(fù)。在本實(shí)施例中,當(dāng)光學(xué)成像鏡頭10對焦至物距為無窮遠(yuǎn),例如是物距為1010mm的物體時(shí),可變間隙在光軸I上的長度值為1.362mm。此外,在本實(shí)施例中,當(dāng)光學(xué)成像鏡頭10對焦至物距為500mm的物體時(shí),可變間隙在光軸I上的長度值為1.250mm。
本第七實(shí)施例的縱向球差圖示圖31A是在光瞳半徑為2.1951mm時(shí)所模擬的。本第七實(shí)施例的縱向球差圖示圖31A中,不同高度的離軸光線的成像點(diǎn)偏差控制在±0.012mm范圍內(nèi)。在圖31B與圖31C的二個(gè)場曲像差圖示中,三種代表波長在整個(gè)視場范圍內(nèi)的焦距變化量落在±0.12mm內(nèi)。而圖31D的畸變像差附圖則顯示本第七實(shí)施例的畸變像差維持在±0.12%的范圍內(nèi)。據(jù)此說明本第七實(shí)施例相較于現(xiàn)有光學(xué)鏡頭,在系統(tǒng)長度已縮短至7.310mm左右的條件下,仍能提供較佳的成像質(zhì)量。
經(jīng)由上述說明可得知,第七實(shí)施例相較于第一實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于:第七實(shí)施例的鏡頭長度(系統(tǒng)長度)小于第一實(shí)施例。第七實(shí)施例的光圈值比第一實(shí)施例的光圈值小,也就是第七實(shí)施例的光圈比第一實(shí)施例的光圈大。第七實(shí)施例的縱向球差的范圍小于第一實(shí)施例的縱向球差的范圍。第七實(shí)施例的畸變像差的范圍小于第一實(shí)施例的畸變像差的范圍,且第七實(shí)施例比第一實(shí)施例易于制造,因此良率較高。
圖34是本發(fā)明的第八實(shí)施例的光學(xué)成像鏡頭的示意圖,而圖35的A至D是第八實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭的縱向球差與各項(xiàng)像差圖。請先參照圖34,本發(fā)明光學(xué)成像鏡頭10的一第八實(shí)施例,其與第一實(shí)施例大致相似,僅各光學(xué)數(shù)據(jù)、非球面系數(shù)及這些透鏡3、4、5、6、7、8間的參數(shù)或多或少有些不同。在第八實(shí)施例中,第四透鏡6的物側(cè)面61具有一位于光軸I附近區(qū)域的凸面部613及一位于圓周附近區(qū)域的凹面部612。第四透鏡6的像側(cè)面62具有一位于光軸I附近區(qū)域的凹面部621及一位于圓周附近區(qū)域的凸面部624。第六透鏡8的像側(cè)面82為一凸面,且具有一位于光軸I附近區(qū)域的凸面部823及一位于圓周附近區(qū)域的凸面部822。在此需注意的是,為了清楚地顯示圖面,圖34中省略部分與第一實(shí)施例相同的凹面部與凸面部的標(biāo)號。
光學(xué)成像鏡頭10詳細(xì)的光學(xué)數(shù)據(jù)如圖36所示,且第八實(shí)施例的光學(xué)成像鏡頭10的整體系統(tǒng)焦距為9.355mm,半視角(HFOV)為17.449°,光圈值(Fno)為2.392,系統(tǒng)長度為9.000mm,像高則為2.944mm。
如圖37所示,則為第八實(shí)施例的第一透鏡3的物側(cè)面31到第六透鏡8的像側(cè)面82在公式(1)中的各項(xiàng)非球面系數(shù)。
另外,第八實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭10中各重要參數(shù)間的關(guān)系如圖51所示。
在本實(shí)施例中,光學(xué)成像鏡頭10的可變間隙的數(shù)量為1??勺冮g隙即第三透鏡5與第四透鏡6之間的空氣間隙,且可變間隙在光軸I上的長度即第三透鏡5像側(cè)面52至第四透鏡6物側(cè)面61在光軸I上的距離。當(dāng)光學(xué)成像鏡頭10進(jìn)行對焦時(shí),可變間隙的物側(cè)的所有透鏡,即第一透鏡3、第二透鏡4以及第三透鏡5所形成的透鏡群為移動群,且此透鏡群(移動群)整體的屈光率為正??勺冮g隙的像側(cè)的所有透鏡,即第四透鏡6、第五透鏡7以及第六透鏡8所形成的透鏡群為固定群,且此透鏡群(固定群)整體的屈光率為負(fù)。在本實(shí)施例中,當(dāng)光學(xué)成像鏡頭10對焦至物距為無窮遠(yuǎn),例如是物距為1010mm的物體時(shí),可變間隙在光軸I上的長度值為1.145mm。此外,在本實(shí)施例中,當(dāng)光學(xué)成像鏡頭10對焦至物距為500mm的物體時(shí),可變間隙在光軸I上的長度值為1.250mm。
本第八實(shí)施例的縱向球差圖示圖35A是在光瞳半徑為1.9489mm時(shí)所模擬的。本第八實(shí)施例的縱向球差圖示圖35A中,不同高度的離軸光線的成像點(diǎn)偏差控制在±0.014mm范圍內(nèi)。在圖35B與圖35C的二個(gè)場曲像差圖示中,三種代表波長在整個(gè)視場范圍內(nèi)的焦距變化量落在±0.08mm內(nèi)。而圖35D的畸變像差附圖則顯示本第八實(shí)施例的畸變像差維持在±0.3%的范圍內(nèi)。據(jù)此說明本第八實(shí)施例相較于現(xiàn)有光學(xué)鏡頭,在系統(tǒng)長度已縮短至9.000mm左右的條件下,仍能提供較佳的成像質(zhì)量。
經(jīng)由上述說明可得知,第八實(shí)施例相較于第一實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于:第八實(shí)施例的半視角小于第一實(shí)施例。當(dāng)系統(tǒng)焦距在差不多的情形下,半視角越小則可以實(shí)現(xiàn)較佳的望遠(yuǎn)特性。第八實(shí)施例的縱向球差的范圍小于第一實(shí)施例的縱向球差的范圍。第八實(shí)施例在弧矢方向上的場曲像差的范圍小于第一實(shí)施例在弧矢方向上的場曲像差的范圍。第八實(shí)施例在子午方向上的場曲像差的范圍小于第一實(shí)施例在子午方向上的場曲像差的范圍。第八實(shí)施例的畸變像差的范圍小于第一實(shí)施例的畸變像差的范圍,且第八實(shí)施例比第一實(shí)施例易于制造,因此良率較高。
圖38是本發(fā)明的第九實(shí)施例的光學(xué)成像鏡頭的示意圖,而圖39的A至D是第九實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭的縱向球差與各項(xiàng)像差圖。請先參照圖38,本發(fā)明光學(xué)成像鏡頭10的一第九實(shí)施例,其與第一實(shí)施例大致相似,僅各光學(xué)數(shù)據(jù)、非球面系數(shù)及這些透鏡3、4、5、6、7、8間的參數(shù)或多或少有些不同。在第九實(shí)施例中,光學(xué)成像鏡頭10從物側(cè)至像側(cè)沿成像鏡頭10的光軸I依序包含第一透鏡3、光圈2、第二透鏡4、第三透鏡5、第四透鏡6、第五透鏡7、第六透鏡8及濾光片9。在本實(shí)施例中,這些透鏡中最靠近物側(cè)的透鏡即第一透鏡3,而這些透鏡中第二靠近物側(cè)的透鏡即第二透鏡4。光圈2置于這些透鏡中最靠近物側(cè)的透鏡與這些透鏡中第二靠近物側(cè)的透鏡之間,亦即,光圈2置于第一透鏡3與第二透鏡4之間。此外,第一透鏡3的像側(cè)面32為一凸面,且具有一位于光軸I附近區(qū)域的凸面部323及一位于圓周附近區(qū)域的凸面部324。第二透鏡4的物側(cè)面41為一凹面,且具有一位于光軸I附近區(qū)域的凹面部413及一位于圓周附近區(qū)域的凹面部414。第三透鏡5的像側(cè)面52具有一位于光軸I附近區(qū)域的凹面部521及一位于圓周附近區(qū)域的凸面部524。第四透鏡6的物側(cè)面61具有一位于光軸I附近區(qū)域的凸面部613及一位于圓周附近區(qū)域的凹面部612。第五透鏡7具有負(fù)屈光率。第五透鏡7的像側(cè)面72具有一位于光軸I附近區(qū)域的凹面部723及一位于圓周附近區(qū)域的凸面部722。第六透鏡8具有正屈光率。第六透鏡8的物側(cè)面81具有一位于光軸I附近區(qū)域的凸面部813及一位于圓周附近區(qū)域的凹面部812。在此需注意的是,為了清楚地顯示圖面,圖38中省略部分與第一實(shí)施例相同的凹面部與凸面部的標(biāo)號。
光學(xué)成像鏡頭10詳細(xì)的光學(xué)數(shù)據(jù)如圖40所示,且第九實(shí)施例的光學(xué)成像鏡頭10的整體系統(tǒng)焦距為9.391mm,半視角(HFOV)為17.323°,光圈值(Fno)為2.400,系統(tǒng)長度為9.000mm,像高則為2.944mm。
如圖41所示,則為第九實(shí)施例的第一透鏡3的物側(cè)面31到第六透鏡8的像側(cè)面82在公式(1)中的各項(xiàng)非球面系數(shù)。
另外,第九實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭10中各重要參數(shù)間的關(guān)系如圖51所示。
在本實(shí)施例中,光學(xué)成像鏡頭10的可變間隙的數(shù)量為1??勺冮g隙即第一透鏡3與第二透鏡4之間的空氣間隙,且可變間隙在光軸I上的長度即第一透鏡3像側(cè)面32至第二透鏡4在光軸I上的距離。當(dāng)光學(xué)成像鏡頭10進(jìn)行對焦時(shí),可變間隙的物側(cè)的所有透鏡,即第一透鏡3所形成的透鏡群為移動群,且此透鏡群(移動群)整體的屈光率為正。可變間隙的像側(cè)的所有透鏡,即第二透鏡4、第三透鏡5、第四透鏡6、第五透鏡7以及第六透鏡8所形成的透鏡群為固定群,且此透鏡群(固定群)整體的屈光率為負(fù)。在本實(shí)施例中,當(dāng)光學(xué)成像鏡頭10對焦至物距為無窮遠(yuǎn),例如是物距為1010mm的物體時(shí),可變間隙在光軸I上的長度值為0.457mm。此外,在本實(shí)施例中,當(dāng)光學(xué)成像鏡頭10對焦至物距為500mm的物體時(shí),可變間隙在光軸I上的長度值為0.466mm。
本第九實(shí)施例的縱向球差圖示圖39A是在光瞳半徑為1.9565mm時(shí)所模擬的。本第九實(shí)施例的縱向球差圖示圖39A中,不同高度的離軸光線的成像點(diǎn)偏差控制在±0.09mm范圍內(nèi)。在圖39B與圖39C的二個(gè)場曲像差圖示中,三種代表波長在整個(gè)視場范圍內(nèi)的焦距變化量落在±0.10mm內(nèi)。而圖39D的畸變像差附圖則顯示本第九實(shí)施例的畸變像差維持在±2.0%的范圍內(nèi)。據(jù)此說明本第九實(shí)施例相較于現(xiàn)有光學(xué)鏡頭,在系統(tǒng)長度已縮短至9.000mm左右的條件下,仍能提供較佳的成像質(zhì)量。
經(jīng)由上述說明可得知,第九實(shí)施例相較于第一實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于:第九實(shí)施例的半視角小于第一實(shí)施例。當(dāng)系統(tǒng)焦距在差不多的情形下,半視角越小則可以實(shí)現(xiàn)較佳的望遠(yuǎn)特性。第九實(shí)施例的光圈位置與第一實(shí)施例不同。第九實(shí)施例的光圈位置相較于第一實(shí)施例的光圈位置而言較靠近像側(cè)。一般而言,當(dāng)光圈位置設(shè)計(jì)得越靠近像側(cè)時(shí),光學(xué)成像鏡頭越能獲致較大的視場角,使得光學(xué)成像鏡頭具有較佳的成像質(zhì)量。除此之外,第九實(shí)施例比第一實(shí)施例易于制造,因此良率較高。
圖42是本發(fā)明之第十實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭的示意圖,而圖43的A至D是第十實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭的縱向球差與各項(xiàng)像差圖。請先參照圖42,本發(fā)明的第十實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭10從物側(cè)至像側(cè)沿光學(xué)成像鏡頭10的一光軸I依序包括一光圈2、一第一透鏡3、一第二透鏡4、一第三透鏡5、一第四透鏡6、一第五透鏡7及一濾光片9。當(dāng)由一待拍攝物所發(fā)出的光線進(jìn)入光學(xué)成像鏡頭10,并依序經(jīng)由光圈2、第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5、第四透鏡6、第五透鏡7及濾光片9之后,會在一成像面100(Image Plane)形成一影像。濾光片9例如為紅外線截止片(IR cut filter),用于防止光線中的部分波段的紅外線透射至成像面100而影響成像質(zhì)量。補(bǔ)充說明的是,物側(cè)是朝向待拍攝物的一側(cè),而像側(cè)是朝向成像面100的一側(cè)。
第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5、第四透鏡6、第五透鏡7及濾光片9都各自具有一朝向物側(cè)且使成像光線通過之物側(cè)面31、41、51、61、71、91及一朝向像側(cè)且使成像光線通過之像側(cè)面32、42、52、62、72、92。在本實(shí)施例中,這些透鏡中最靠近物側(cè)的透鏡即第一透鏡3,且這些透鏡中最后一片透鏡,即最靠近像側(cè)的透鏡為第五透鏡7。光圈2置于這些透鏡中最靠近物側(cè)的透鏡的物側(cè)面,亦即,光圈2置于第一透鏡3的物側(cè)面31。
此外,為了滿足產(chǎn)品輕量化的需求,第一透鏡3至第五透鏡7皆為具備屈光率且都是塑料材質(zhì)所制成,但第一透鏡3至第五透鏡7的材質(zhì)仍不以此為限制。
第一透鏡3具有正屈光率。第一透鏡3的物側(cè)面31為一凸面,具有一位于光軸I附近區(qū)域的凸面部311及一位于圓周附近區(qū)域的凸面部312。第一透鏡3的像側(cè)面32為一凸面,具有一位于光軸I附近區(qū)域的凸面部323及一位于圓周附近區(qū)域的凸面部324。在本第十實(shí)施例中,第一透鏡3的物側(cè)面31與像側(cè)面32皆為非球面。
第二透鏡4具有負(fù)屈光率。第二透鏡4的物側(cè)面41為一凹面,且具有一位于光軸I附近區(qū)域的凹面部413及一位于圓周附近區(qū)域的凹面部414。第二透鏡4的像側(cè)面42為一凹面,具有一在光軸I附近區(qū)域的凹面部421及一位于圓周附近區(qū)域的凹面部422。在本第十實(shí)施例中,第二透鏡4的物側(cè)面41與像側(cè)面42皆為非球面。
第三透鏡5具有負(fù)屈光率。第三透鏡5的物側(cè)面51為一凹面,且具有一位于光軸I附近區(qū)域的凹面部513及一位于圓周附近區(qū)域的凹面部514。第三透鏡5的像側(cè)面52具有一位于光軸I附近區(qū)域的凸面部523及一位于圓周附近區(qū)域的凹面部522。在本第十實(shí)施例中,第三透鏡5的物側(cè)面51與像側(cè)面52皆為非球面。
第四透鏡6具有負(fù)屈光率。第四透鏡6的物側(cè)面61為一凹面,其具有一位于光軸I附近區(qū)域的凹面部611及一位于圓周附近區(qū)域的凹面部612。第四透鏡6的像側(cè)面62為一凸面,且具有一位于光軸I附近區(qū)域的凸面部623及一位于圓周附近區(qū)域的凸面部624。在本第十實(shí)施例中,第四透鏡6的物側(cè)面61與像側(cè)面62皆為非球面。
第五透鏡7具有負(fù)屈光率。第五透鏡7的物側(cè)面71為一凹面,其具有一位于光軸I附近區(qū)域的凹面部711及一位于圓周附近區(qū)域的凹面部712。第五透鏡7的像側(cè)面72具有一位于光軸I附近區(qū)域的凹面部723及一位于圓周附近區(qū)域的凸面部722。在本第十實(shí)施例中,第五透鏡7的物側(cè)面71與像側(cè)面72皆為非球面。
第十實(shí)施例的其他詳細(xì)光學(xué)數(shù)據(jù)如圖44所示,且第十實(shí)施例的光學(xué)成像鏡頭10的整體系統(tǒng)焦距(effective focal length,EFL)為9.192mm,半視角(half field of view,HFOV)為17.736°,光圈值(F-number,Fno)為2.397,其系統(tǒng)長度為8.279mm,像高為2.944mm。其中,系統(tǒng)長度是指由第一透鏡3的物側(cè)面31到成像面100在光軸I上的距離。
此外,在第十實(shí)施例中,第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5、第四透鏡6及第五透鏡7的物側(cè)面31、41、51、61、71及像側(cè)面32、42、52、62、72共計(jì)十個(gè)面均是非球面,而這些非球面是依公式(1)定義,于此不再贅述。第一透鏡3的物側(cè)面31到第五透鏡7的像側(cè)面72在公式(1)中的各項(xiàng)非球面系數(shù)如圖45所示。其中,圖45中欄位編號31表示其為第一透鏡3的物側(cè)面31的非球面系數(shù),其它欄位依此類推。
另外,第十實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭10中各重要參數(shù)間的關(guān)系如圖51。本第十實(shí)施例中提到的第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5、第四透鏡6以及第五透鏡7中的參數(shù)定義請參考本第一實(shí)施例中提到的參數(shù)定義,其差異在于:
其中,
G5為第五透鏡7的像側(cè)面72到濾光片9的物側(cè)面91在光軸I上的距離。
在本實(shí)施例中,光學(xué)成像鏡頭10符合:△G/Gv≦0.1,其中,△G為分別對焦至物距為無窮遠(yuǎn)與500mm的物體時(shí),可變間隙在光軸I上的長度的第一值與第二值的差值的絕對值,且Gv為第二值。具體而言,在本實(shí)施例中,光學(xué)成像鏡頭10的可變間隙的數(shù)量為1??勺冮g隙即第三透鏡5與第四透鏡6之間的空氣間隙,且可變間隙在光軸I上的長度即第三透鏡5像側(cè)面52至第四透鏡6物側(cè)面61在光軸I上的距離。當(dāng)光學(xué)成像鏡頭10進(jìn)行對焦時(shí),可變間隙的物側(cè)的所有透鏡,即第一透鏡3、第二透鏡4以及第三透鏡5所形成的透鏡群為移動群,且此透鏡群(移動群)整體的屈光率為正??勺冮g隙的像側(cè)的所有透鏡,即第四透鏡6以及第五透鏡7所形成的透鏡群為固定群,且此透鏡群(固定群)整體的屈光率為負(fù)。在本實(shí)施例中,當(dāng)光學(xué)成像鏡頭10對焦至物距為無窮遠(yuǎn),例如是物距為1010mm的物體時(shí),可變間隙在光軸I上的長度值為1.792mm。此外,在本實(shí)施例中,當(dāng)光學(xué)成像鏡頭10對焦至物距為500mm的物體時(shí),可變間隙在光軸I上的長度值為1.825mm。
本第十實(shí)施例的縱向球差圖示圖43A是在光瞳半徑為1.9151mm時(shí)所模擬的。本第十實(shí)施例的縱向球差圖示圖43A中,不同高度的離軸光線的成像點(diǎn)偏差控制在±0.05mm范圍內(nèi)。在圖43B與圖43C的二個(gè)場曲像差圖示中,三種代表波長在整個(gè)視場范圍內(nèi)的焦距變化量落在±0.06mm內(nèi)。而圖43D的畸變像差附圖則顯示本第十實(shí)施例的畸變像差維持在±1.0%的范圍內(nèi)。據(jù)此說明本第十實(shí)施例相較于現(xiàn)有光學(xué)鏡頭,在系統(tǒng)長度已縮短至8.279mm左右的條件下,仍能提供較佳的成像質(zhì)量,故本第十實(shí)施例能在維持良好光學(xué)性能之條件下縮短鏡頭長度,以實(shí)現(xiàn)薄型化的產(chǎn)品設(shè)計(jì)。此外,本第十實(shí)施例的光學(xué)成像鏡頭10具有較小的視場角,而有利于實(shí)現(xiàn)望遠(yuǎn)。再者,光學(xué)成像鏡頭10可以達(dá)到減少自動對焦時(shí)拉長的鏡頭長度,而使光學(xué)成像鏡頭10可有效縮短鏡頭長度并確保成像質(zhì)量,且加強(qiáng)攝遠(yuǎn)或攝近時(shí)成像的清晰度。
經(jīng)由上述說明可得知,第十實(shí)施例相較于第一實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于:第十實(shí)施例的半視角小于第一實(shí)施例。當(dāng)系統(tǒng)焦距在差不多的情形下,半視角越小則可以實(shí)現(xiàn)較佳的望遠(yuǎn)特性。第十實(shí)施例的縱向球差的范圍小于第一實(shí)施例的縱向球差的范圍。第十實(shí)施例在弧矢方向上的場曲像差的范圍小于第一實(shí)施例在弧矢方向上的場曲像差的范圍。第十實(shí)施例在子午方向上的場曲像差的范圍小于第一實(shí)施例在子午方向上的場曲像差的范圍。第十實(shí)施例的畸變像差的范圍小于第一實(shí)施例的畸變像差的范圍,且第十實(shí)施例比第一實(shí)施例易于制造,因此良率較高。
圖46是本發(fā)明之第十一實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭的示意圖,而圖47的A至D是第十一實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭的縱向球差與各項(xiàng)像差圖。請先參照圖46,本發(fā)明的第十一實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭10從物側(cè)至像側(cè)沿光學(xué)成像鏡頭10的一光軸I依序包括一光圈2、一第一透鏡3、一第二透鏡4、一第三透鏡5、一第四透鏡6及一濾光片9。當(dāng)由一待拍攝物所發(fā)出的光線進(jìn)入光學(xué)成像鏡頭10,并依序經(jīng)由光圈2、第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5、第四透鏡6及濾光片9之后,會在一成像面100(Image Plane)形成一影像。濾光片9例如為紅外線截止片(IR cut filter),用于防止光線中的部分波段的紅外線透射至成像面100而影響成像質(zhì)量。補(bǔ)充說明的是,物側(cè)是朝向待拍攝物的一側(cè),而像側(cè)是朝向成像面100的一側(cè)。
第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5、第四透鏡6及濾光片9都各自具有一朝向物側(cè)且使成像光線通過之物側(cè)面31、41、51、61、91及一朝向像側(cè)且使成像光線通過之像側(cè)面32、42、52、62、92。在本實(shí)施例中,這些透鏡中最靠近物側(cè)的透鏡即第一透鏡3,且這些透鏡中最后一片透鏡,即最靠近像側(cè)的透鏡為第四透鏡6。光圈2置于這些透鏡中最靠近物側(cè)的透鏡的物側(cè)面,亦即,光圈2置于第一透鏡3的物側(cè)面31。
此外,為了滿足產(chǎn)品輕量化的需求,第一透鏡3至第四透鏡6皆為具備屈光率且都是塑料材質(zhì)所制成,但第一透鏡3至第四透鏡6的材質(zhì)仍不以此為限制。
第一透鏡3具有正屈光率。第一透鏡3的物側(cè)面31為一凸面,具有一位于光軸I附近區(qū)域的凸面部311及一位于圓周附近區(qū)域的凸面部312。第一透鏡3的像側(cè)面32具有一位于光軸I附近區(qū)域的凸面部323及一位于圓周附近區(qū)域的凹面部322。在本第十一實(shí)施例中,第一透鏡3的物側(cè)面31與像側(cè)面32皆為非球面。
第二透鏡4具有負(fù)屈光率。第二透鏡4的物側(cè)面41具有一位于光軸I附近區(qū)域的凹面部413及一位于圓周附近區(qū)域的凸面部412。第二透鏡4的像側(cè)面42為一凹面,具有一在光軸I附近區(qū)域的凹面部421及一位于圓周附近區(qū)域的凹面部422。在本第十一實(shí)施例中,第二透鏡4的物側(cè)面41與像側(cè)面42皆為非球面。
第三透鏡5具有負(fù)屈光率。第三透鏡5的物側(cè)面51具有一位于光軸I附近區(qū)域的凸面部511及一位于圓周附近區(qū)域的凹面部514。第三透鏡5的像側(cè)面52為一凹面,且具有一位于光軸I附近區(qū)域的凹面部521及一位于圓周附近區(qū)域的凹面部522。在本第十一實(shí)施例中,第三透鏡5的物側(cè)面51與像側(cè)面52皆為非球面。
第四透鏡6具有負(fù)屈光率。第四透鏡6的物側(cè)面61為一凸面,其具有一位于光軸I附近區(qū)域的凸面部613及一位于圓周附近區(qū)域的凸面部614。第四透鏡6的像側(cè)面62具有一位于光軸I附近區(qū)域的凹面部621及一位于圓周附近區(qū)域的凸面部624。在本第十一實(shí)施例中,第四透鏡6的物側(cè)面61與像側(cè)面62皆為非球面。
第十一實(shí)施例的其他詳細(xì)光學(xué)數(shù)據(jù)如圖48所示,且第十一實(shí)施例的光學(xué)成像鏡頭10的整體系統(tǒng)焦距(effective focal length,EFL)為3.515mm,半視角(half field of view,HFOV)為18.771°,光圈值(F-number,Fno)為2.343,其系統(tǒng)長度為3.253mm,像高為1.224mm。其中,系統(tǒng)長度是指由第一透鏡3的物側(cè)面31到成像面100在光軸I上的距離。
此外,在第十一實(shí)施例中,第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5及第四透鏡6的物側(cè)面31、41、51、61及像側(cè)面32、42、52、62共計(jì)八個(gè)面均是非球面,而這些非球面是依公式(1)定義,于此不再贅述。第一透鏡3的物側(cè)面31到第四透鏡6的像側(cè)面62在公式(1)中的各項(xiàng)非球面系數(shù)如圖49所示。其中,圖49中欄位編號31表示其為第一透鏡3的物側(cè)面31的非球面系數(shù),其它欄位依此類推。
另外,第十一實(shí)施例之光學(xué)成像鏡頭10中各重要參數(shù)間的關(guān)系如圖51。本第十一實(shí)施例中提到的第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5以及第四透鏡6中的參數(shù)定義請參考本第一實(shí)施例中提到的參數(shù)定義,其差異在于:
其中,
G4為第四透鏡6的像側(cè)面62到濾光片9的物側(cè)面91在光軸I上的距離。。
在本實(shí)施例中,光學(xué)成像鏡頭10符合:△G/Gv≦0.1,其中,△G為分別對焦至物距為無窮遠(yuǎn)與500mm的物體時(shí),可變間隙在光軸I上的長度的第一值與第二值的差值的絕對值,且Gv為第二值。具體而言,在本實(shí)施例中,光學(xué)成像鏡頭10的可變間隙的數(shù)量為1。可變間隙即第二透鏡4與第三透鏡5之間的空氣間隙,且可變間隙在光軸I上的長度即第二透鏡4像側(cè)面42至第三透鏡5物側(cè)面51在光軸I上的距離。當(dāng)光學(xué)成像鏡頭10進(jìn)行對焦時(shí),可變間隙的物側(cè)的所有透鏡,即第一透鏡3以及第二透鏡4所形成的透鏡群為移動群,且此透鏡群(移動群)整體的屈光率為正。可變間隙的像側(cè)的所有透鏡,即第三透鏡5以及第四透鏡6所形成的透鏡群為固定群,且此透鏡群(固定群)整體的屈光率為負(fù)。在本實(shí)施例中,當(dāng)光學(xué)成像鏡頭10對焦至物距為無窮遠(yuǎn),例如是物距為1010mm的物體時(shí),可變間隙在光軸I上的長度值為0.653mm。此外,在本實(shí)施例中,當(dāng)光學(xué)成像鏡頭10對焦至物距為500mm的物體時(shí),可變間隙在光軸I上的長度值為0.673mm。
本第十一實(shí)施例的縱向球差圖示圖47A是在光瞳半徑為0.7323mm時(shí)所模擬的。本第十一實(shí)施例的縱向球差圖示圖47A中,不同高度的離軸光線的成像點(diǎn)偏差控制在±0.04mm范圍內(nèi)。在圖47B與圖47C的二個(gè)場曲像差圖示中,三種代表波長在整個(gè)視場范圍內(nèi)的焦距變化量落在±0.20mm內(nèi)。而圖47D的畸變像差附圖則顯示本第十一實(shí)施例的畸變像差維持在±0.3%的范圍內(nèi)。據(jù)此說明本第十一實(shí)施例相較于現(xiàn)有光學(xué)鏡頭,在系統(tǒng)長度已縮短至3.253mm左右的條件下,仍能提供較佳的成像質(zhì)量,故本第十一實(shí)施例能在維持良好光學(xué)性能之條件下縮短鏡頭長度,以實(shí)現(xiàn)薄型化的產(chǎn)品設(shè)計(jì)。此外,本第十一實(shí)施例的光學(xué)成像鏡頭10具有較小的視場角,而有利于實(shí)現(xiàn)望遠(yuǎn)。再者,光學(xué)成像鏡頭10可以達(dá)到減少自動對焦時(shí)拉長的鏡頭長度,而使光學(xué)成像鏡頭10可有效縮短鏡頭長度并確保成像質(zhì)量,且加強(qiáng)攝遠(yuǎn)或攝近時(shí)成像的清晰度。
經(jīng)由上述說明可得知,第十一實(shí)施例相較于第一實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于:第十一實(shí)施例的鏡頭長度(系統(tǒng)長度)小于第一實(shí)施例。第十一實(shí)施例的縱向球差的范圍小于第一實(shí)施例的縱向球差的范圍。第十一實(shí)施例的畸變像差的范圍小于第一實(shí)施例的畸變像差的范圍,且第十一實(shí)施例比第一實(shí)施例易于制造,因此良率較高。
再配合參閱圖50至圖51。圖50為上述第一實(shí)施例至第五實(shí)施例的各項(xiàng)光學(xué)參數(shù)的表格圖,且圖51為上述第六實(shí)施例至第十一實(shí)施例的各項(xiàng)光學(xué)參數(shù)的表格圖。
本發(fā)明的實(shí)施例的光學(xué)成像鏡頭10第一透鏡3具有正屈光率,有利于光線聚焦。此外,藉由改變透鏡間空氣間隙的長度,并滿足下列條件式時(shí),表示當(dāng)分母不變時(shí),分子的長度能相對縮短,而能達(dá)到減少自動對焦時(shí)拉長的鏡頭長度:
△G/Gv≦0.1;若能進(jìn)一步符合下列條件式時(shí),還能夠產(chǎn)生較為優(yōu)良的成像質(zhì)量:0.003≦△G/Gv≦0.1。
透過上述設(shè)計(jì)之相互搭配可有效縮短鏡頭長度并確保成像質(zhì)量,且加強(qiáng)攝遠(yuǎn)或攝近時(shí)成像的清晰度。
當(dāng)本發(fā)明的實(shí)施例的光學(xué)成像鏡頭10中的各項(xiàng)光學(xué)參數(shù)間的關(guān)系式符合下列條件式的至少其中之一時(shí),可協(xié)助設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)出具備良好光學(xué)性能、整體長度有效縮短、且技術(shù)上可行之光學(xué)成像鏡頭:
一、為了達(dá)成縮短透鏡系統(tǒng)長度,本發(fā)明適當(dāng)?shù)目s短透鏡厚度和透鏡間的空氣間隙,但考量到透鏡組裝過程的難易度以及必須兼顧成像質(zhì)量的前提下,透鏡厚度及透鏡間的空氣間隙彼此需互相調(diào)配,故在滿足以下條件式的數(shù)值限定之下,光學(xué)成像系統(tǒng)能達(dá)到較佳的配置。
本發(fā)明光學(xué)成像鏡頭滿足下列任一條件式時(shí),表示當(dāng)分母不變時(shí),分子的長度能相對縮短,而能達(dá)到縮減鏡頭體積的功效:
(ALT×HFOV)/EFL≦15.1;若能進(jìn)一步符合下列條件式時(shí),還能夠產(chǎn)生較為優(yōu)良的成像質(zhì)量:5.2≦(ALT×HFOV)/EFL≦15.1;
(TTL×Fno)/(EFL+AAG)≦1.8;若能進(jìn)一步符合下列條件式時(shí),還能夠產(chǎn)生較為優(yōu)良的成像質(zhì)量:1.1≦(TTL×Fno)/(EFL+AAG)≦1.8;及
(TTL×Fno)/(EFL+TL)≦1.3;若能進(jìn)一步符合下列條件式時(shí),還能夠產(chǎn)生較為優(yōu)良的成像質(zhì)量:0.8≦(TTL×Fno)/(EFL+TL)≦1.3。
本發(fā)明光學(xué)成像鏡頭滿足下列任一條件式時(shí),表示其具有較佳的配置,能在維持適當(dāng)良率的前提之下產(chǎn)生良好的成像質(zhì)量:
2.8≦AAG/10△G;若能進(jìn)一步符合下列任一條件式時(shí),則能進(jìn)一步維持較適當(dāng)?shù)捏w積:2.8≦AAG/10△G≦45.2;
4.3≦(EFL+AAG)/(10△G×Fno);若能進(jìn)一步符合下列任一條件式時(shí),則能進(jìn)一步維持較適當(dāng)?shù)捏w積:4.3≦(EFL+AAG)/(10△G×Fno)≦65;及
1.7≦(EFL+TTL)/(ALT×Fno);若能進(jìn)一步符合下列任一條件式時(shí),則能進(jìn)一步維持較適當(dāng)?shù)捏w積:1.7≦(EFL+TTL)/(ALT×Fno)≦2.8。
二、當(dāng)滿足以下條件式,有助于增加入光孔徑同時(shí)不增加鏡頭長度,易于大光圈望遠(yuǎn)鏡頭的設(shè)計(jì)。
本發(fā)明光學(xué)成像鏡頭滿足下列條件式時(shí),表示當(dāng)分母不變時(shí),分子的長度能相對縮短,而能達(dá)到縮減鏡頭體積的功效:
(TTL×Fno)/EFL≦2.3;若能進(jìn)一步符合下列條件式時(shí),還能夠產(chǎn)生較為優(yōu)良的成像質(zhì)量:1.6≦(TTL×Fno)/EFL≦2.3。
三、設(shè)計(jì)較大的EFL值有助于光學(xué)成像鏡頭的視埸角的縮小,并幫助望遠(yuǎn)特性提升,所以將EFL值設(shè)計(jì)得較大。但應(yīng)用于手機(jī)微型化鏡頭時(shí),EFL值也有其范圍的限制。因此,若滿足以下條件式,在光學(xué)系統(tǒng)厚度薄化的過程中,也可幫助縮小視場角度且滿足望遠(yuǎn)特性。
本發(fā)明光學(xué)成像鏡頭滿足下列任一條件式時(shí),表示其具有較佳的配置,能在維持適當(dāng)良率的前提之下產(chǎn)生良好的成像質(zhì)量:
0.9≦EFL/TTL;若能進(jìn)一步符合下列任一條件式時(shí),則能進(jìn)一步維持較適當(dāng)?shù)捏w積:0.9≦EFL/TTL≦1.5;及
5.8≦EFL/BFL;若能進(jìn)一步符合下列任一條件式時(shí),則能進(jìn)一步維持較適當(dāng)?shù)捏w積:5.8≦EFL/BFL≦11。
四、若滿足以下條件式,藉著限制焦距與光圈的關(guān)系,有助于提高成像質(zhì)量,使成像亮度較均勻,易于控制成像變形量,且降低光學(xué)鏡頭設(shè)計(jì)及加工的困難度。
本發(fā)明光學(xué)成像鏡頭滿足下列條件式時(shí),表示其具有較佳的配置,能在維持適當(dāng)良率的前提之下產(chǎn)生良好的成像質(zhì)量:
1.5≦EFL/Fno;若能進(jìn)一步符合下列條件式時(shí),則能進(jìn)一步維持較適當(dāng)?shù)捏w積:1.5≦EFL/Fno≦4.5。
五、當(dāng)滿足HFOV≦25°條件式,有助于提高望遠(yuǎn)攝像質(zhì)量,使成像亮度較均勻,且降低光學(xué)鏡頭設(shè)計(jì)及加工的困難度。
六、當(dāng)滿足TTL≦9mm條件式,有助于便攜式電子產(chǎn)品輕薄化。若能進(jìn)一步符合3mm≦TTL≦9mm條件式,則還能夠產(chǎn)生較為優(yōu)良的成像質(zhì)量。
七、在本發(fā)明實(shí)施例的光學(xué)成像鏡頭中,光圈位置設(shè)置在這些透鏡中最靠近物側(cè)的透鏡的物側(cè)面(如第一透鏡之物側(cè)面)或設(shè)置于這些透鏡中最靠近物側(cè)的透鏡與這些透鏡中第二靠近物側(cè)的透鏡之間(第一透鏡與第二透鏡之間)并且搭配其他的透鏡,則有助于降低Fno,增加可用光圈。
八、當(dāng)滿足Fno≦2.4條件式,有助于得到較小的光圈值,亦即得到較大的光圈。藉此,光學(xué)成像鏡頭具有較大范圍的可用光圈。
九、當(dāng)光學(xué)成像鏡頭的這些透鏡中具有屈光率的透鏡的數(shù)量設(shè)計(jì)成最多為8時(shí),設(shè)計(jì)者可以設(shè)計(jì)出具備良好光學(xué)性能、整體長度有效縮短、且技術(shù)上可行之光學(xué)成像鏡頭。
有鑒于光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的不可預(yù)測性,在本發(fā)明的架構(gòu)之下,符合上述條件式能較佳地使本發(fā)明鏡頭長度縮短、可用光圈加大、視場角縮小(有助于實(shí)現(xiàn)較佳的望遠(yuǎn)特性)、成像質(zhì)量提升,或組裝良率提升而改善先前技術(shù)的缺點(diǎn)。
此外,關(guān)于前述所列之示例性限定關(guān)系式,亦可任意選擇性地合并不等數(shù)量施用于本發(fā)明之實(shí)施態(tài)樣中,并不限于此。在實(shí)施本發(fā)明時(shí),除了前述關(guān)系式之外,亦可針對單一透鏡或廣泛性地針對多個(gè)透鏡額外設(shè)計(jì)出其他更多的透鏡的凹凸曲面排列等細(xì)部結(jié)構(gòu),以加強(qiáng)對系統(tǒng)性能及/或分辨率的控制,舉例來說,第二透鏡的像側(cè)面上可選擇性地額外形成有一位于光軸附近區(qū)域的凹面部或一位于圓周附近區(qū)域的凹面部。須注意的是,此些細(xì)節(jié)需在無沖突之情況之下,選擇性地合并施用于本發(fā)明之其他實(shí)施例當(dāng)中。
綜上所述,本發(fā)明的實(shí)施例的光學(xué)成像鏡頭10可獲致下述的功效及優(yōu)點(diǎn):
一、本發(fā)明各實(shí)施例的縱向球差、場曲像差、畸變皆符合使用規(guī)范。另外,650奈米(紅光)、555奈米(綠光)、470奈米(藍(lán)光)三種代表波長在不同高度的離軸光線皆集中在成像點(diǎn)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(diǎn)偏差皆獲得控制而具有良好的球差、像差、畸變抑制能力。進(jìn)一步參閱成像質(zhì)量數(shù)據(jù),650奈米、555奈米、470奈米三種代表波長彼此間的距離亦相當(dāng)接近,顯示本發(fā)明的實(shí)施例在各種狀態(tài)下對不同波長光線的集中性佳而具有優(yōu)良的色散抑制能力,故透過上述可知本發(fā)明的實(shí)施例具備良好光學(xué)性能。
二、本發(fā)明的實(shí)施例的光學(xué)成像鏡頭10第一透鏡3具有正屈光率,有利于光線聚焦。此外,藉由改變透鏡間空氣間隙的長度,并滿足△G/Gv≦0.1條件式時(shí),可以達(dá)到減少自動對焦時(shí)拉長的鏡頭長度。透過上述設(shè)計(jì)之相互搭配可有效縮短鏡頭長度并確保成像質(zhì)量,且加強(qiáng)攝遠(yuǎn)或攝近時(shí)成像的清晰度。
盡管結(jié)合優(yōu)選實(shí)施方案具體展示和介紹了本發(fā)明,但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白,在不脫離所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),在形式上和細(xì)節(jié)上可以對本發(fā)明做出各種變化,均為本發(fā)明的保護(hù)范圍。