TWI407184B - 六片式成像鏡片組 - Google Patents

Description

六片式成像鏡片組

本發明係涉及光學鏡頭領域，尤指一種具大光圈、高解像度之六片式成像鏡片組。

按，目前光學鏡頭於現今數位影像領域的運用日益倍增，特別是用於行動電話產品、遊戲機、PC CAM、DSC或DVC等數位載體上。隨著產業研發與市場趨勢下，上述之數位載體已朝向小型化發展，亦即強調結構的輕薄短小、高性能表現與規模經濟的效應，因此於載體中的鏡頭組也相對需達到小型化，故成像鏡片組的發展亦隨著該趨勢而改良創新，且擁有高品質的成像鏡片組更是廠商於產業競爭中的關鍵零組件。

然，於習知技術中皆以利用三或四枚鏡片構成的鏡頭組，因為色差與像差過大，而無法獲得高成像品質，則不適用於高階的鏡頭組中；若確保高成像品質時，其光學長會變長，這在一般小型的電子載體中，會因受空間限制而無法達到空間與品質兼顧的效果。

另外，我國公開第200923467號專利案揭示了一利用五枚鏡片所構成的成像鏡片組，惟如何更進一步地提升成像品質，仍為本業界人士極力努力的方向。

本發明主要目的係提供一種在大光圈、大畫角條件下提升畫質之六片式成像鏡片組。

為達上揭目的，本發明之成像鏡片組係包含一固定光欄和一光學組，該光學組係由一第一鏡片、一第二鏡片、一第三鏡片、一第四鏡片、一第五鏡片及一第六鏡片所組成，其排列方式從物側至像側之順序為：該第一鏡片，係具有負屈光力彎月形之透鏡且朝向物側為凸面，且其至少一面為非球面；該光欄；該第二鏡片，係具有正屈光力之透鏡且朝向像側為凸面，且其至少一面為非球面；該第三鏡片，係具有正屈光力之透鏡且朝向物側為凸面，且其至少一面為非球面；該第四鏡片，係具有負屈光力之透鏡且朝向像側為凹面；該第五鏡片，係具有正屈光力之透鏡且朝向像側為凸面，且第四、第五鏡片係彼此黏合而成一複合透鏡；該第六鏡片，係朝向物側在靠近光軸附近為凸面之透鏡，且其至少一面為非球面。

至於，上述成像鏡片組之結構設計，茲配合相關圖示及後述之實施例說明如后。

本發明採用有關合適的實施例並以圖式作為說明，其中，本發明各實施例的數值變化皆屬設計所得，即使其他具有相同結構的產品運用不同數值，仍應屬於本發明的保護範疇，合先敘明。

請參閱圖1、圖2，二實施例所示之六片式成像鏡片組，本發明可用以裝置於輕薄短小的數位載體上。於實施例中，該成像鏡片組包含有一固定光欄1和一光學組，該光學組係由第一、第二、第三、第四、第五、第六鏡片L1、L2、L3、L4、L5、L6所組成，其排列方式從物側A至像側B之順序為：該第一鏡片L1，係具有負屈光力彎月形之透鏡且朝向物側為凸面，且其至少一面為非球面；該光欄1；該第二鏡片L2，係具有正屈光力之透鏡且朝向像側為凸面，且其至少一面為非球面；該第三鏡片L3，係具有正屈光力之透鏡且朝向物側為凸面，且其至少一面為非球面；該第四鏡片L4，係具有負屈光力之透鏡且朝向像側為凹面；該第五鏡片L5，係具有正屈光力之透鏡且朝向像側為凸面，且第四、第五鏡片L4、L5係彼此黏合而成一複合透鏡；該第六鏡片L6，係朝向物側在靠近光軸附近為凸面之透鏡，且其至少一面為非球面。

前述本發明系統即是由六枚鏡片構成之光學組，而位於第六鏡片L6後方之第一平面平板玻璃2，具有過濾紅外線之功效；另於像側B前亦再設一第二平面平板玻璃3，該第二平面平板玻璃3具有保護感光元件之作用，該第一、第二平面平板玻璃2、3依配適不同封裝結構之影像感測器可增、減，達到更佳影像品質；另於像側B處配置之感光元件，則可依實際需求選擇CCD或CMOS等。

另外，本發明之收差圖以非點收差、歪曲收差和球面收差如圖1A及圖2A所示，無論何種收差圖皆是關於d線的數據資料，而非點收差是關於S像面(SAGITTAL)的數據資料跟關於T像面(TANGENTIAL)數據資料，並將之做示意表現；且由收差圖可清楚獲知，本發明之收差補正都是完整模擬設計所得，在使用上已沒有任何問題。

復，參照本發明圖1B及圖2B，係本發明二實施例之非球面數據資料，最上方數據係本發明光學組各鏡片諸元之代號：F.No.：該F值於光學設計時，代表亮度參數，其中F值愈小表示光亮度愈高；畫角：2ω；焦點距離f：f為光學組之合成焦點距離(mm)。

而下方2、3、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18是物體側起依序的透鏡面號數表示；面號數2、3為第一鏡片L1的二面，面號數6、7為第二鏡片L2的二面，面號數8、9為第三鏡片L3的二面，面號數10、11、12為第四鏡片L4及第五鏡片L5黏合而成複合透鏡的鏡面，面號數13、14為第六鏡片L6的二面，15、16及17、18分別為第一平面平板玻璃2及第二平面平板玻璃3的二面。

本發明為求能改善習知成像鏡片組之不足，本發明上述鏡片組較佳者係滿足以下條件：首先，必須控制第一鏡片L1與第二鏡片L2之焦距值：

0.6<|f1|/|f2|<2.0，

其中f1為第一鏡片L1的焦距值，f2為第二鏡片L2的焦距值；接著，必須控制第二、第三鏡片L2、L3間之焦距值，才能與第一、二鏡片L1、L2之焦距相互配合：

0.3<|f2|/|f3|<1.0，

其中f2為第二鏡片L2的焦距值，f3為第三鏡片L3的焦距值；再者，亦需控制第三鏡片L3之焦距值與第四、第五鏡片L4、L5的焦距值比率：

0<|f3|/|f45|<0.6，

其中f3為第三鏡片的焦距值，f45為第四、第五鏡片的合成焦距值；此外，亦需控制第四、第五鏡片L4、L5之焦距值與第六鏡片L6的焦距比：

1.5<|f45|/|f6|<7，

其中f45為第四鏡片、第五鏡片的合成焦距值，f6為第六鏡片的焦距值；另外，為求達到高品質成像，而必須控制第一鏡片的第一面到成像面之間的距離：

0.1<|f/TL|<0.6；

其中TL為第一鏡片的第一面到成像面之間距離，f為整個鏡片組的焦距值。

滿足上述光學式，則可令六片式成像鏡片組具有較佳成像品質，反之，若小於或超出上述光學式之數據值範圍，則會導致六片式成像鏡片組之性能、解像力低，以及良率不足等問題。

此外，本發明光學組之部分鏡片中，因至少一面可為非球面形狀，該非球面的面型須滿足下列公式：

其中z為沿光軸方向在高度為h的位置以表面頂點作參考的位置值；k為錐常度量；c為曲率半徑的倒數；A、B、C、D、E、G、......為高階非球面係數。

綜上所述，本發明係運用第四、第五鏡片L4、L5相互黏合後，使成像色差能夠被有效控制，且讓色彩更為飽和，另於該第四、第五鏡片所組成之複合鏡片前增設一第三鏡片L3，可在大光圈、大畫角的條件下有效提升畫質，實有助於數位攝影載體之小型化、高畫素需求，及製造容易各方面需求，乃屬一新穎並兼具實用、好用進步性之發明設計，爰依法提起專利申請，鑑請　鈞局早日核予專利，實感德便。

A．．．物側

B．．．像側

1．．．光欄

2．．．第一平面平板玻璃

3．．．第二平面平板玻璃

L1．．．第一鏡片

L2．．．第二鏡片

L3．．．第三鏡片

L4．．．第四鏡片

L5．．．第五鏡片

L6．．．第六鏡片

圖1係本發明第一實施例之鏡片組成圖。

圖1A係本發明第一實施例之收差圖。

圖1B係本發明第一實施例之光學特性數據與非球面係數資料示意圖。

圖2係本發明第二實施例之鏡片組成圖。

圖2A係本發明第二實施例之收差圖。

圖2B係本發明第二實施例之光學特性數據與非球面係數資料示意圖。

A．．．物側

B．．．像側

1．．．光欄

2．．．第一平面平板玻璃

3．．．第二平面平板玻璃

L1．．．第一鏡片

L2．．．第二鏡片

L3．．．第三鏡片

L4．．．第四鏡片

L5．．．第五鏡片

L6．．．第六鏡片

Claims (10)

1. 一種六片式成像鏡片組，係包含有一固定光欄和一光學組，該光學組係由一第一鏡片、一第二鏡片、一第三鏡片、一第四鏡片、一第五鏡片及一第六鏡片所組成，其排列方式從物側至像側之順序為：該第一鏡片，係具有負屈光力彎月形之透鏡且朝向物側為凸面，且其至少一面為非球面；該光欄；該第二鏡片，係具有正屈光力之透鏡且朝向像側為凸面，且其至少一面為非球面；該第三鏡片，係具有正屈光力之透鏡且朝向物側為凸面，且其至少一面為非球面；該第四鏡片，係具有負屈光力之透鏡且朝向像側為凹面；該第五鏡片，係具有正屈光力之透鏡且朝向像側為凸面，且第四、第五鏡片係彼此黏合而成一複合透鏡；該第六鏡片，係朝向物側在靠近光軸附近為凸面之透鏡，且其至少一面為非球面。
2. 如申請專利範圍第1項所述之六片式成像鏡片組，係滿足以下條件：0.6<|f1|/|f2|<2.0，其中f1為第一鏡片的焦距值，f2為第二鏡片的焦距值。
3. 如申請專利範圍第1項所述之六片式成像鏡片組，係滿足以下條件：0.3<|f2|/|f3|<1.0，其中f2為第二鏡片的焦距值，f3為第三鏡片的焦距值。
4. 如申請專利範圍第2項所述之六片式成像鏡片組，係滿足以下條件：0.3<|f2|/|f3|<1.0，其中f2為第二鏡片的焦距值，f3為第三鏡片的焦距值。
5. 如申請專利範圍第1項所述之六片式成像鏡片組，係滿足以下條件：0<|f3|/|f45|<0.6，其中f3為第三鏡片的焦距值，f45為第四、第五鏡片的合成焦距值。
6. 如申請專利範圍第4項所述之六片式成像鏡片組，係滿足以下條件：0<|f3|/|f45|<0.6，其中f3為第三鏡片的焦距值，f45為第四、第五鏡片的合成焦距值。
7. 如申請專利範圍第1項所述之六片式成像鏡片組，係滿足以下條件：1.5<|f45|/|f6|<7，其中f45為第四鏡片、第五鏡片的合成焦距值，f6為第六鏡片的焦距值。
8. 如申請專利範圍第6項所述之六片式成像鏡片組，係滿足以下條件：1.5<|f45|/|f6|<7，其中f45為第四鏡片、第五鏡片的合成焦距值，f6為第六鏡片的焦距值。
9. 如申請專利範圍第1項所述之六片式成像鏡片組，係滿足以下條件：0.1<|f/TL|<0.6，其中TL為第一鏡片的第一面到成像面之間距離，f為整個鏡片組的焦距值。
10. 如申請專利範圍第1項所述之六片式成像鏡片組，其中所述非球面的面型滿足下列公式： 其中z為沿光軸方向在高度為h的位置以表面頂點作參考的位置值；k為錐常度量；c為曲率半徑的倒數；A、B、C、D、E、G、......為高階非球面係數。