CN105988197A - 六片式成像镜片组 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种六片式成像镜片组,由物侧至像侧依序包含:一光圈;一具正屈折力的第一镜片,其物侧表面为凸面;一具负屈折力的第二镜片,其物侧表面为凸面;一具正屈折力的第三镜片,其像侧表面为凹面;一具负屈折力的第四镜片,其像侧表面为凹面;一具正屈折力的第五镜片,其物侧表面为凸面;一具负屈折力的第六镜片,其物侧表面为凹面;且各镜片的物侧表面与像侧表面至少有一面为非球面。据此,可应用于高像素手机相机,且不至于使镜头总长度过长,而同时具备大视角、大光圈、高像素、高解析能力和低镜头高度的六片式成像镜片组。
Description
技术领域
本发明涉及光学镜头的镜片组,特别是指一种六片式成像镜片组。
背景技术
最近几年来,随着手机相机的兴起,小型化摄影镜头的需求日渐提高,而一般摄影镜头的感光元件不外乎是感光耦合元件(Charge Coupled Device,CCD)或互补性氧化金属半导体(Complementary Metal-Oxide Semiconductor,CMOS)两种,由于半导体制程技术的进步,使得感光元件的像素面积缩小,小型化摄影镜头逐渐往高像素领域发展,因此,对成像品质的要求也日益增加。
传统搭载于可携式电子产品上的小型化摄影镜头,多采用四片式镜片结构为主,但由于手机相机的像素攀升得非常迅速,感光元件的像素面积逐渐缩小,且在***成像品质的要求不断提高的情况下,普通的四片式镜片组将无法满足更高阶的摄影镜头模组,并由于电子产品不断地往轻薄化、高性能的趋势发展。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种六片式成像镜片组,其可应用于高像素手机相机,且不至于使镜头总长度过长,而同时具备大视角、大光圈、高像素、高解析能力和低镜头高度的六片式成像镜片组。
为解决上述问题,本发明提供一种六片式成像镜片组,由物侧至像侧依序包含:一光圈;一具正屈折力的第一镜片,其物侧表面为凸面,且该第一镜片的物侧表面与像侧表面至少有一面为非球面;一具负屈折力的第二镜片,其物侧表面为凸面,且该第二镜片的物侧表面与像侧表面至少有一面为非球面;一具正屈折力的第三镜片,其像侧表面为凹面,且该第三镜片的物侧表面与像侧表面至少有一面为非球面;一具负屈折力的第四镜片,其像侧表面为凹面,且该第四镜片的物侧表面与像侧表面至少有一面为非球面;一具正屈折力的第五镜片,其物侧表面为凸面,且该第五镜片的物侧表面与像侧表面至少有一面为非球面;一具负屈折力的第六镜片,其物侧表面为凹面,且该第六镜片的物侧表面与像侧表面至少有一面为非球面。
藉此,以应用于高像素手机相机,且不至于使镜头总长度过长,而同时具备大视角、大光圈、高像素、高解析能力和低镜头高度的六片式成像镜片组。
较佳地,该第一镜片的焦距为f1,该第二镜片的焦距为f2,并满足下列条件:-0.75<f1/f2<-0.35。藉此,当f1/f2满足前述关系式,则可令该六片式成像镜片组在具备大视角、大光圈、高像素和低镜头高度,同时解像能力显著提升,反之,若超出上述光学式的数据值范围,则会导致六片式成像镜片组的性能、解像力低,以及良率不足等问题。
较佳地,该第二镜片的焦距为f2,该第三镜片的焦距为f3,并满足下列条件:-0.5<f2/f3<-0.1。藉此,当f2/f3满足前述关系式,则可令该六片式成像镜片组在具备大视角、大光圈、高像素和低镜头高度,同时解像能力显著提升,反之,若超出上述光学式的数据值范围,则会导致六片式成像镜片组的性能、解像力低,以及良率不足等问题。
较佳地,该第三镜片的焦距为f3,该第四镜片的焦距为f4,并满足下列条件:-3.0<f3/f4<-1.5。藉此,当f3/f4满足前述关系式,则可令该六片式成像镜片组在具备大视角、大光圈、高像素和低镜头高度,同时解像能力显著提升,反之,若超出上述光学式的数据值范围,则会导致六片式成像镜片组的性能、解像力低,以及良率不足等问题。
较佳地,该第四镜片的焦距为f4,该第五镜片的焦距为f5,并满足下列条件:-5.5<f4/f5<-3.5。藉此,当f4/f5满足前述关系式,则可令该六片式成像镜片组在具备大视角、大光圈、高像素和低镜头高度,同时解像能力显著提升,反之,若超出上述光学式的数据值范围,则会导致六片式成像镜片组的性能、解像力低,以及良率不足等问题。
较佳地,该第五镜片的焦距为f5,该第六镜片的焦距为f6,并满足下列条件:-1.3<f5/f6<-0.8。藉此,当f5/f6满足前述关系式,则可令该六片式成像镜片组在具备大视角、大光圈、高像素和低镜头高度,同时解像能力显著提升,反之,若超出上述光学式的数据值范围,则会导致六片式成像镜片组的性能、解像力低,以及良率不足等问题。
较佳地,该第一镜片与第二镜片的组合焦距为f12,该第三镜片与第四镜片的组合焦距为f34,并满足下列条件:-0.5<f12/f34<-0.1。藉此,当f12/f34满足前述关系式,则可令该六片式成像镜片组在具备大视角、大光圈、高像素和低镜头高度,同时解像能力显著提升,反之,若超出上述光学式的数据值范围,则会导致六片式成像镜片组的性能、解像力低,以及良率不足等问题。
较佳地,该第三镜片与第四镜片的组合焦距为f34,该第五镜片与第六镜片的组合焦距为f56,并满足下列条件:-1.9<f34/f56<-1.3。藉此,当f34/f56满足前述关系式,则可令该六片式成像镜片组在具备大视角、大光圈、高像素和低镜头高度,同时解像能力显著提升,反之,若超出上述光学式的数据值范围,则会导致六片式成像镜片组的性能、解像力低,以及良率不足等问题。
较佳地,该第二镜片与第三镜片的组合焦距为f23,该第四镜片与第五镜片的焦距为f45,并满足下列条件:-4.0<f23/f45<-2.5。当f23/f45满足前述关系式,则可令该六片式成像镜片组在具备大视角、大光圈、高像素和低镜头高度,同时解像能力显著提升,反之,若超出上述光学式的数据值范围,则会导致六片式成像镜片组的性能、解像力低,以及良率不足等问题。
较佳地,该第一镜片、第二镜片与第三镜片的组合焦距为f123,该六片式成像镜片组的整体焦距为f,并满足下列条件:0.7<f123/f<1.4。藉此,当f123/f满足前述关系式,则可令该六片式成像镜片组在具备大视角、大光圈、高像素和低镜头高度,同时解像能力显著提升,反之,若超出上述光学式的数据值范围,则会导致六片式成像镜片组的性能、解像力低,以及良率不足等问题。
较佳地,该第四镜片、第五镜片与第六镜片的组合焦距为f456,该六片式成像镜片组的整体焦距为f,并满足下列条件:-9.0<f456/f<-2.5。藉此,当f456/f满足前述关系式,则可令该六片式成像镜片组在具备大视角、大光圈、高像素和低镜头高度,同时解像能力显著提升,反之,若超出上述光学式的数据值范围,则会导致六片式成像镜片组的性能、解像力低,以及良率不足等问题。
较佳地,该第一镜片与第二镜片的组合焦距为f12,该第三镜片、第四镜片与第五镜片的组合焦距为f345,并满足下列条件:1.8<f12/f345<2.6。藉此,当f12/f345满足前述关系式,则可令该六片式成像镜片组在具备大视角、大光圈、高像素和低镜头高度,同时解像能力显著提升,反之,若超出上述光学式的数据值范围,则会导致六片式成像镜片组的性能、解像力低,以及良率不足等问题。
较佳地,该第二镜片、第三镜片与第四镜片的组合焦距为f234,该第五镜片与第六镜片的组合焦距为f56,并满足下列条件:-0.55<f234/f56<-0.2。藉此,当f234/f56满足前述关系式,则可令该六片式成像镜片组在具备大视角、大光圈、高像素和低镜头高度,同时解像能力显著提升,反之,若超出上述光学式的数据值范围,则会导致六片式成像镜片组的性能、解像力低,以及良率不足等问题。
较佳地,该六片式成像镜片组的整体焦距为f,该第一镜片的物侧表面至成像面于光轴上的距离为TL,并满足下列条件:0.6<f/TL<1.0。藉此,当f/TL满足前述关系式,则可令该六片式成像镜片组在具备大视角、大光圈、高像素和低镜头高度,同时解像能力显著提升,反之,若超出上述光学式的数据值范围,则会导致六片式成像镜片组的性能、解像力低,以及良率不足等问题。
附图说明
图1A是本发明第一实施例的六片式成像镜片组的示意图。
图1B由左至右依序为第一实施例的六片式成像镜片组的球差、像散及歪曲曲线图。
图2A是本发明第二实施例的六片式成像镜片组的示意图。
图2B由左至右依序为第二实施例的六片式成像镜片组的球差、像散及歪曲曲线图。
附图标记说明
100、200:光圈
110、210:第一镜片
111、211:物侧表面
112、212:像侧表面
120、220:第二镜片
121、221:物侧表面
122、222:像侧表面
130、230:第三镜片
131、231:物侧表面
132、232:像侧表面
140、240:第四镜片
141、241:物侧表面
142、242:像侧表面
150、250:第五镜片
151、251:物侧表面
152、252:像侧表面
160、260:第六镜片
161、261:物侧表面
162、262:像侧表面
170、270:红外线滤除滤光元件
180、280:成像面
190、290:光轴
f:六片式成像镜片组
f1:第一镜片的焦距
f2:第二镜片的焦距
f3:第三镜片的焦距
f4:第四镜片的焦距
f5:第五镜片的焦距
f6:第六镜片的焦距
f12:第一镜片与第二镜片的组合焦距
f34:第三镜片与第四镜片的组合焦距
f56:第五镜片与第六镜片的组合焦距
f23:第二镜片与第三镜片的组合焦距
f45:第四镜片与第五镜片的焦距
f123:第一镜片、第二镜片与第三镜片的组合焦距
f456:第四镜片、第五镜片与第六镜片的组合焦距
f345:第三镜片、第四镜片与第五镜片的组合焦距
f234:第二镜片、第三镜片与第四镜片的组合焦距
TL:第一镜片的物侧表面至成像面于光轴上的距离
具体实施方式
<第一实施例>
请参照图1A及图1B,其中图1A绘示依照本发明第一实施例的六片式成像镜片组的示意图,图1B为第一实施例的六片式成像镜片组的像面弯曲、歪曲收差、及球面收差曲线图。由图1A可知,六片式成像镜片组包含有一光圈100和一光学组,该光学组由物侧至像侧依序包含第一镜片110、第二镜片120、第三镜片130、第四镜片140、第五镜片150、第六镜片160、红外线滤除滤光元件170、以及成像面180,其中该六片式成像镜片组中具屈折力的镜片为六片。该光圈100设置在该第一镜片110的像侧表面112与被摄物之间。
该第一镜片110具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面111近光轴190处为凸面,其像侧表面112近光轴190处为凹面,且该物侧表面111及像侧表面112皆为非球面。
该第二镜片120具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面121近光轴190处为凸面,其像侧表面122近光轴190处为凹面,且该物侧表面121及像侧表面122皆为非球面。
该第三镜片130具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面131近光轴190处为凸面,其像侧表面132近光轴190处为凹面,且该物侧表面131及像侧表面132皆为非球面。
该第四镜片140具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面141近光轴190处为凹面,其像侧表面142近光轴190处为凹面,且该物侧表面141及像侧表面142皆为非球面。
该第五镜片150具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面151近光轴190处为凸面,其像侧表面152近光轴190处为凸面,且该物侧表面151及像侧表面152皆为非球面。
该第六镜片160具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面161近光轴190处为凹面,其像侧表面162近光轴190处为凹面,且该物侧表面161及像侧表面162皆为非球面。
该红外线滤除滤光元件170为玻璃材质,其设置于该第六镜片160及成像面180间且不影响该六片式成像镜片组的焦距。
上述的非球面曲线的方程式表示如下:
其中z为沿光轴190方向在高度为h的位置以表面顶点作参考的位置值;k为锥常度量;c为曲率半径的倒数;A、B、C、D、E、G、……为高阶非球面系数。
第一实施例的六片式成像镜片组中,六片式成像镜片组的焦距为f,六片式成像镜片组的光圈值(f-number)为Fno,六片式成像镜片组的视角为2ω,其数值如下:f=4.3690(毫米);Fno=2.0;以及2ω=79(度)。
第一实施例的六片式成像镜片组中,该第一镜片110的焦距为f1,该第二镜片120的焦距为f2,并满足下列条件:f1/f2=-0.5485。
第一实施例的六片式成像镜片组中,该第二镜片120的焦距为f2,该第三镜片130的焦距为f3,并满足下列条件:f2/f3=-0.3065。
第一实施例的六片式成像镜片组中,该第三镜片130的焦距为f3,该第四镜片140的焦距为f4,并满足下列条件:f3/f4=-1.9723。
第一实施例的六片式成像镜片组中,该第四镜片140的焦距为f4,该第五镜片150的焦距为f5,并满足下列条件:f4/f5=-4.4327。
第一实施例的六片式成像镜片组中,该第五镜片150的焦距为f5,该第六镜片160的焦距为f6,并满足下列条件:f5/f6=-1.1126。
第一实施例的六片式成像镜片组中,该第一镜片110与第二镜片120的组合焦距为f12,该第三镜片130与第四镜片140的组合焦距为f34,并满足下列条件:f12/f34=-0.2568。
第一实施例的六片式成像镜片组中,该第三镜片130与第四镜片140的组合焦距为f34,该第五镜片150与第六镜片160的组合焦距为f56,并满足下列条件:f34/f56=-1.6294。
第一实施例的六片式成像镜片组中,该第二镜片120与第三镜片130的组合焦距为f23,该第四镜片140与第五镜片150的焦距为f45,并满足下列条件:f23/f45=-3.2717。
第一实施例的六片式成像镜片组中,该第一镜片110、第二镜片120与第三镜片130的组合焦距为f123,该六片式成像镜片组的整体焦距为f,并满足下列条件:f123/f=1.1019。
第一实施例的六片式成像镜片组中,该第四镜片140、第五镜片150与第六镜片160的组合焦距为f456,该六片式成像镜片组的整体焦距为f,并满足下列条件:f456/f=-4.7365。
第一实施例的六片式成像镜片组中,该第一镜片110与第二镜片120的组合焦距为f12,该第三镜片130、第四镜片140与第五镜片150的组合焦距为f345,并满足下列条件:f12/f345=2.2310。
第一实施例的六片式成像镜片组中,该第二镜片120、第三镜片130与第四镜片140的组合焦距为f234,该第五镜片150与第六镜片160的组合焦距为f56,并满足下列条件:f234/f56=-0.3270。
第一实施例的六片式成像镜片组中,该六片式成像镜片组的整体焦距为f,该第一镜片110的物侧表面111至成像面180于光轴190上的距离为TL,并满足下列条件:f/TL=0.8312。
再配合参照下列表1及表2。
表1为图1A第一实施例详细的结构数据,其中曲率半径、厚度及焦距的单位为mm,且表面0-17依序表示由物侧至像侧的表面。表2为第一实施例中的非球面数据,其中,k表非球面曲线方程式中的锥常度量;A、B、C、D、E、F高阶非球面系数,且表一、二中所载的表面3、4分别为该第一镜片110的物侧表面、像侧表面111、112,表面5、6分别为该第二镜片120的物侧表面、像侧表面121、122,表面7、8分别为该第三镜片130的物侧表面、像侧表面131、132,表面9、10分别为该第四镜片140的物侧表面、像侧表面141、142,表面11、12分别为该第五镜片150的物侧表面、像侧表面151、152,表面13、14分别为该第六镜片160的物侧表面、像侧表面161、162。
此外,以下各实施例表格乃对应各实施例的示意图与像面弯曲、歪曲收差、及球面收差曲线图,表格中数据的定义皆与第一实施例的表1、及表2的定义相同,在此不加赘述。
<第二实施例>
请参照图2A及图2B,其中图2A绘示依照本发明第二实施例的六片式成像镜片组的示意图,图2B为第一实施例的六片式成像镜片组的像面弯曲、歪曲收差、及球面收差曲线图。由图2A可知,六片式成像镜片组包含有一光圈200和一光学组,该光学组由物侧至像侧依序包含第一镜片210、第二镜片220、第三镜片230、第四镜片240、第五镜片250、第六镜片260、红外线滤除滤光元件270、以及成像面280,其中该六片式成像镜片组中具屈折力的镜片为六片。该光圈200设置在该第一镜片210的像侧表面212与被摄物之间。
该第一镜片210具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面211近光轴290处为凸面,其像侧表面212近光轴290处为凹面,且该物侧表面211及像侧表面212皆为非球面。
该第二镜片220具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面221近光轴290处为凸面,其像侧表面222近光轴290处为凹面,且该物侧表面221及像侧表面222皆为非球面。
该第三镜片230具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面231近光轴290处为凸面,其像侧表面232近光轴290处为凹面,且该物侧表面231及像侧表面232皆为非球面。
该第四镜片240具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面241近光轴290处为凹面,其像侧表面242近光轴290处为凹面,且该物侧表面241及像侧表面242皆为非球面。
该第五镜片250具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面251近光轴290处为凸面,其像侧表面252近光轴290处为凸面,且该物侧表面251及像侧表面252皆为非球面。
该第六镜片260具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面261近光轴290处为凹面,其像侧表面262近光轴290处为凹面,且该物侧表面261及像侧表面262皆为非球面。
该红外线滤除滤光元件270为玻璃材质,其设置于该第六镜片260及成像面280间且不影响该六片式成像镜片组的焦距。
再配合参照下列表3、以及表4。
第二实施例中,非球面的曲线方程式表示如第一实施例的形式。此外,下表参数的定义皆与第一实施例相同,在此不加以赘述。
配合表3、以及表4可推算出下列数据:
本发明提供的六片式成像镜片组,镜片的材质可为塑胶或玻璃,当镜片材质为塑胶,可以有效降低生产成本,另当镜片的材质为玻璃,则可以增加六片式成像镜片组屈折力配置的自由度。此外,六片式成像镜片组中镜片的物侧表面及像侧表面可为非球面,非球面可以容易制作成球面以外的形状,获得较多的控制变数,用以消减像差,进而缩减镜片使用的数目,因此可以有效降低本发明六片式成像镜片组的总长度。
本发明提供的六片式成像镜片组中,就以具有屈折力的镜片而言,若镜片表面为凸面且未界定该凸面位置时,则表示该镜片表面于近光轴处为凸面;若镜片表面为凹面且未界定该凹面位置时,则表示该镜片表面于近光轴处为凹面。
本发明提供的六片式成像镜片组更可视需求应用于移动对焦的光学***中,并兼具优良像差修正与良好成像品质的特色,可多方面应用于3D(三维)影像撷取、数位相机、行动装置、数位平板或车用摄影等电子影像***中。
综上所述,上述各实施例及图示仅为本发明的较佳实施例而已,当不能以之限定本发明实施之范围,即大凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰,皆应属本发明专利涵盖的范围内。
Claims (14)
1.一种六片式成像镜片组,其特征在于:由物侧至像侧依序包含:
一光圈;
一具正屈折力的第一镜片,其物侧表面为凸面,且该第一镜片的物侧表面与像侧表面至少有一面为非球面;
一具负屈折力的第二镜片,其物侧表面为凸面,且该第二镜片的物侧表面与像侧表面至少有一面为非球面;
一具正屈折力的第三镜片,其像侧表面为凹面,且该第三镜片的物侧表面与像侧表面至少有一面为非球面;
一具负屈折力的第四镜片,其像侧表面为凹面,且该第四镜片的物侧表面与像侧表面至少有一面为非球面;
一具正屈折力的第五镜片,其物侧表面为凸面,且该第五镜片的物侧表面与像侧表面至少有一面为非球面;
一具负屈折力的第六镜片,其物侧表面为凹面,且该第六镜片的物侧表面与像侧表面至少有一面为非球面。
2.如权利要求1所述的六片式成像镜片组,其特征在于:所述第一镜片的焦距为f1,该第二镜片的焦距为f2,并满足下列条件:-0.75<f1/f2<-0.35。
3.如权利要求1所述的六片式成像镜片组,其特征在于:所述第二镜片的焦距为f2,该第三镜片的焦距为f3,并满足下列条件:-0.5<f2/f3<-0.1。
4.如权利要求1所述的六片式成像镜片组,其特征在于:所述第三镜片的焦距为f3,该第四镜片的焦距为f4,并满足下列条件:-3.0<f3/f4<-1.5。
5.如权利要求1所述的六片式成像镜片组,其特征在于:所述第四镜片的焦距为f4,该第五镜片的焦距为f5,并满足下列条件:-5.5<f4/f5<-3.5。
6.如权利要求1所述的六片式成像镜片组,其特征在于:所述第五镜片的焦距为f5,该第六镜片的焦距为f6,并满足下列条件:-1.3<f5/f6<-0.8。
7.如权利要求1所述的六片式成像镜片组,其特征在于:所述第一镜片与第二镜片的组合焦距为f12,该第三镜片与第四镜片的组合焦距为f34,并满足下列条件:-0.5<f12/f34<-0.1。
8.如权利要求1所述的六片式成像镜片组,其特征在于:所述第三镜片与第四镜片的组合焦距为f34,该第五镜片与第六镜片的组合焦距为f56,并满足下列条件:-1.9<f34/f56<-1.3。
9.如权利要求1所述的六片式成像镜片组,其特征在于:所述第二镜片与第三镜片的组合焦距为f23,该第四镜片与第五镜片的焦距为f45,并满足下列条件:-4.0<f23/f45<-2.5。
10.如权利要求1所述的六片式成像镜片组,其特征在于:所述第一镜片、第二镜片与第三镜片的组合焦距为f123,该六片式成像镜片组的整体焦距为f,并满足下列条件:0.7<f123/f<1.4。
11.如权利要求1所述的六片式成像镜片组,其特征在于:所述第四镜片、第五镜片与第六镜片的组合焦距为f456,该六片式成像镜片组的整体焦距为f,并满足下列条件:-9.0<f456/f<-2.5。
12.如权利要求1所述的六片式成像镜片组,其特征在于:所述第一镜片与第二镜片的组合焦距为f12,该第三镜片、第四镜片与第五镜片的组合焦距为f345,并满足下列条件:1.8<f12/f345<2.6。
13.如权利要求1所述的六片式成像镜片组,其特征在于:所述第二镜片、第三镜片与第四镜片的组合焦距为f234,该第五镜片与第六镜片的组合焦距为f56,并满足下列条件:-0.55<f234/f56<-0.2。
14.如权利要求1所述的六片式成像镜片组,其特征在于:所述六片式成像镜片组的整体焦距为f,该第一镜片的物侧表面至成像面于光轴上的距离为TL,并满足下列条件:0.6<f/TL<1.0。
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