上的一點,且通過該點的一切線與光軸垂直。如果徑向上向外有復數個轉換點,則依序為第 一轉換點,第二轉換點,而有效半效徑上距光軸徑向上最遠的轉換點為第N轉換點。中心 點和第一轉換點之間的范圍為光軸附近區(qū)域,第N轉換點徑向上向外的區(qū)域為圓周附近區(qū) 域,中間可依各轉換點區(qū)分不同的區(qū)域。此外,有效半徑為邊緣光線Lm與透鏡表面交點到 光軸I上的垂直距離。
[0106] 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I的交點在像側或物側來決定(光線焦點判定方式)。舉例言之,當光線通過該區(qū)域 后,光線會朝像側聚焦,與光軸的焦點會位在像側,例如圖2中R點,則該區(qū)域為凸面部。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在物側,例如圖2中M點, 則該區(qū)域為凹面部,所以中心點到第一轉換點間為凸面部,第一轉換點徑向上向外的區(qū)域 為凹面部;由圖2可知,該轉換點即是凸面部轉凹面部的分界點,因此可定義該區(qū)域與徑向 上相鄰該區(qū)域的內側的區(qū)域,系以該轉換點為分界具有不同的面形。另外,若是光軸I附近 區(qū)域的面形判斷可依該領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 光學軟件中的透鏡數據庫(lens data)上的R值)正負判斷凹凸。以物側面來說,當R值 為正時,判定為凸面部,當R值為負時,判定為凹面部;以像側面來說,當R值為正時,判定為 凹面部,當R值為負時,判定為凸面部,此方法判定出的凹凸和光線焦點判定方式相同。
[0107] 3.若該透鏡表面上無轉換點,該光軸I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%。
[0108] 參閱圖3, 一個范例一的透鏡像側表面在有效半徑上僅具有第一轉換點,則第一區(qū) 為光軸I附近區(qū)域,第二區(qū)為圓周附近區(qū)域。此透鏡像側面的R值為正,故判斷光軸I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)域的內側區(qū)域不同。即,圓周附 近區(qū)域和光軸I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。
[0109] 參閱圖4, 一個范例二的透鏡物側表面在有效半徑上具有第一及第二轉換點,則第 一區(qū)為光軸I附近區(qū)域,第三區(qū)為圓周附近區(qū)域。此透鏡物側面的R值為正,故判斷光軸附 近區(qū)域為凸面部;第一轉換點與第二轉換點間的區(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。
[0110] 參閱圖5, 一個范例三的透鏡物側表面在有效半徑上無轉換點,此時以有效半徑 0%~50%為光軸I附近區(qū)域,50%~100%為圓周附近區(qū)域。由于光軸I附近區(qū)域的R值 為正,故此物側面在光軸I附近區(qū)域具有一凸面部;而圓周附近區(qū)域與光軸I附近區(qū)域間無 轉換點,故圓周附近區(qū)域具有一凸面部。
[0111] 參閱圖6與圖8,本發(fā)明光學成像鏡頭10之一第一實施例,從物側至像側沿一光 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,及一濾光 片9。當由一待拍攝物所發(fā)出的光線進入該光學成像鏡頭10,并經由該光圈2、該第一透鏡 3、該第二透鏡4、該第三透鏡5、該第四透鏡6,及該濾光片9之后,會在一成像面100 (Image Plane)形成一影像。該濾光片9為紅外線濾光片(IR Cut Filter),用于防止光線中的紅 外線透射至該成像面100而影響成像質量。補充說明的是,物側是朝向該待拍攝物的一側, 而像側是朝向該成像面100的一側。
[0112] 其中,該第一透鏡3、該第二透鏡4、該第三透鏡5、該第四透鏡6,及該濾光片9都 分別具有一朝向物側且使成像光線通過之物側面31、41、51、61、91,及一朝向像側且使成像 光線通過之像側面32、42、52、62、92。其中,該等物側面31、41、51、61與該等像側面32、42、 52、62皆為非球面。
[0113] 此外,為了滿足產品輕量化的需求,該第一透鏡3至該第四透鏡6皆為具備屈光率 且都是塑料材質所制成,但該第一透鏡3至該第四透鏡6的材質仍不以此為限制。
[0114] 該第一透鏡3具有正屈光率。該第一透鏡3的該物側面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,該第一透鏡3的該像 側面32為一凸面,且具有一位于光軸I附近區(qū)域的凸面部321及一位于圓周附近區(qū)域的凸 面部322。
[0115] 該第二透鏡4具有負屈光率。該第二透鏡4的該物側面41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)域的凹面部412,該第二透鏡4的該像側面42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)域的凸面部422。
[0116] 該第三透鏡5具有負屈光率。該第三透鏡5的該物側面51具有一位于光軸I附 近區(qū)域的凹面部511及一位于圓周附近區(qū)域的凸面部512,該第三透鏡5的該像側面52具 有一位于光軸I附近區(qū)域的凸面部521及一位于圓周附近區(qū)域的凹面部522。
[0117] 該第四透鏡6具有正屈光率。該第四透鏡6的該物側面61具有一位于光軸I附 近區(qū)域的凸面部611及一位于圓周附近區(qū)域的凹面部612,該第四透鏡6的該像側面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622。
[0118] 在本第一實施例中,只有上述透鏡具有屈光率。
[0119] 該第一實施例的其他詳細光學數據如圖8所示,且該第一實施例的整體系統(tǒng)焦距 (effective focal length,簡稱EFL)為2. 102mm,半視角(half field of view,簡稱HF0V) 為39. 278°、光圈值(Fno)為2. 266,其系統(tǒng)長度為3. 199mm。其中,該系統(tǒng)長度是指由該第 一透鏡3的該物側面31到該成像面100在光軸I上之間的距離。
[0120] 此外,該第一透鏡3、該第二透鏡4、該第三透鏡5,及該第四透鏡6的物側面31、 41、51、61及像側面32、42、52、62,共計八個面均是非球面,而該等非球面是依下列公式定 義:
[0121]
[0122] 其中:
[0123] Y :非球面曲線上的點與光軸I的距離;
[0124] Z :非球面之深度(非球面上距離光軸I為Y的點,與相切于非球面光軸I上頂點 之切面,兩者間的垂直距離);
[0125] R:透鏡表面的曲率半徑;
[0126] K :維面系數(conic constant);
[0127] a2l:第2i階非球面系數。
[0128] 該第一透鏡3的物側面31到第四透鏡6的像側面62在公式(1)中的各項非球面 系數如圖9所示。其中,圖9中字段編號31表示其為第一透鏡3的物側面31的非球面系 數,其它字段依此類推。
[0129] 另外,該第一實施例之光學成像鏡頭10中各重要參數間的關系如圖38所示。
[0130] 其中,
[0131] Tl為該第一透鏡3在光軸I上的厚度;
[0132] T2為該第二透鏡4在光軸I上的厚度;
[0133] T3為該第三透鏡5在光軸I上的厚度;
[0134] T4為該第四透鏡6在光軸I上的厚度;
[0135] G12為該第一透鏡3與該第二透鏡4之間在光軸I上的空氣間隙;
[0136] G23為該第二透鏡4與該第三透鏡5之間在光軸I上的空氣間隙;
[0137] G34為該第三透鏡5與該第四透鏡6之間在光軸I上的空氣間隙;
[0138] Gaa為該第一透鏡3至該第四透鏡6在光軸I上的三個空氣間隙總和,即G12、G23、 G34之和;
[0139] ALT為該第一透鏡3、該第二透鏡4、該第三透鏡5及該第四透鏡6在光軸I上的厚 度總和,即Tl、T2、T3、T4之和;
[0140] TTL為該第一透鏡3的該物側面31到該成像面100在光軸I上的距離;
[0141] BFL為該第四透鏡6的該像側面62到該成像面100在光軸I上的距離;及
[0142] EFL為該光學成像鏡頭10的系統(tǒng)焦距。
[0143] 另外,再定義:
[0144] G4F為該第四透鏡6與該濾光片9之間在光軸I上的空氣間隙;
[0145] TF為該濾光片9在光軸I上的厚度;
[0146] GFI為該濾光片9與該成像面100之間在光軸I上的空氣間隙;
[0147] Π為該第一透鏡3的焦距;
[0148] f2為該第二透鏡4的焦距;
[0149] f3為該第三透鏡5的焦距;
[0150] f4為該第四透鏡6的焦距;
[0151] nl為該第一透鏡3的折射率;
[0152] n2為該第二透鏡4的折射率;
[0153] n3為該第三透鏡5的折射率;
[0154] n4為該第四透鏡6的折射率;
[0155] υ 1為該第一透鏡3的阿貝系數(Abbe number),阿貝系數也可稱為色散系數;
[0156] υ 2為該第二透鏡4的阿貝系數;
[0157] υ 3為該第三透鏡5的阿貝系數;及
[0158] υ 4為該第四透鏡6的阿貝系數。
[0159] 再配合參閱圖7,(a)的圖式說明該第一實施例的縱向球差(longitudinal spherical aberration),(b)與(c)的圖式則分別說明該第一實施例在成像面100上有 關弧矢(sagittal)方向的像散像差(astigmatism aberration),及子午(tangential)方 向的像散像差,(d)的圖式則說明該第一實施例在成像面100上的畸變像差(distortion aberration)。本第一實施例的縱向球差圖示圖7(a)中,每一種波長所成的曲線皆很靠近 并向中間靠近,說明每一種波長不同高度的離軸光線皆集中在成像點附近,由每一波長的 曲線的偏斜幅度可看出,不同高度的離軸光線的成像點偏差控制在±〇. 〇〇5_范圍內,故 本實施例確實明顯改善相同波長的球差,此外,三種代表波長彼此間的距離也相當接近,代 表不同波長光線的成像位置已相當集中,因而使色像差也獲得明顯改善。
[0160] 在圖7(b)與7(c)的二個像散像差圖示中,三種代表波長在整個視場范圍內的焦 距變化量落在±0. 2mm內,說明本第一實施例的光學系統(tǒng)能有效消除像差。而圖7(d)的畸 變像差圖式則顯示本第一實施例的畸變像差維持在± 1 %的范圍內,說明本第一實施例的 畸變像差已符合光學系統(tǒng)的成像質量要求,據此說明本第一實施例相較于現有光學鏡頭, 在系統(tǒng)長度已縮短至3. 199_左右的條件下,仍能提供較佳的成像質量,