TWI439722B - 定焦鏡頭 - Google Patents

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TWI439722B
TWI439722B TW101127292A TW101127292A TWI439722B TW I439722 B TWI439722 B TW I439722B TW 101127292 A TW101127292 A TW 101127292A TW 101127292 A TW101127292 A TW 101127292A TW I439722 B TWI439722 B TW I439722B
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Ying Hsiu Lin
Yuan Hung Su
Shiu Sheng Li
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Description

定焦鏡頭
本發明是有關於一種投影鏡頭(projection lens)，且特別是有關於一種定焦鏡頭(fixed-focus lens)。
一般投影機若要投影到較大的螢幕，則必須要有較長的投影距離。相對地，若要在較短的投影距離投影大尺寸的畫面，則必須使用特殊廣角鏡頭以縮短投影屏幕至投影機的距離。因此，廣角鏡頭可以有效縮短投影屏幕至投影機之間的距離並且得到大尺寸的投影畫面。相對地，廣角投影鏡頭所衍生出的像差是設計者必須面對的難題。
改善像差的方法很多，包含使用多片非球面透鏡、增加鏡頭總長以及使用較多透鏡數目來修正像差等方法。例如，美國專利第6,621,645號使用至少1片模造玻璃使得成本增加，且其畸變值(distortion)大於正負1%。美國專利第6,560,041號使用至少3片非球面透鏡使得製造成本與組裝困難度增加。若要使用較少之非球面透鏡，並且有效改善像差，則會使得鏡頭總長增加，投影系統體積變大。例如，美國專利第6,999,247號及美國專利第6,542,316號所揭露之鏡頭總長大於150毫米。或者，也可使用較多透鏡數目來修正像差。例如，美國專利第6,621,645號及美國專利第7,184,219號所揭露的鏡頭架構至少使用14片透鏡來修正像差。另外，台灣專利第I247915號及美國專利 第7,952,817號所揭露的鏡頭架構至少使用13片透鏡來修正像差。
另外，美國專利第7,423,819號揭露的定焦鏡頭包括由物側至像側依序排列的第一鏡群、第二鏡群及第三鏡群，其中第三鏡群包含三膠合透鏡。美國專利第7,859,770號揭露的光學系統符合：F/H>0.627時可達到廣角且像差最小且滿足0.5<| F1/F |<1.7及1.9<| F2/F |<3.1，其中，F為鏡頭焦距、F1為第一鏡群焦距、F2為第二鏡群焦距。鏡頭專利還揭露於許多專利，例如，美國專利第7,126,767號、美國專利第7,123,426號及美國專利第7,173,777號。
由上述可知，如何設計一種鏡頭，使其能夠兼顧較低的製造成本以及較佳的成像品質便成為相關從業人員所亟欲研究的重點。
本發明提供一種定焦鏡頭，其兼具較低成本與較佳的光學特性。
本發明的其他目的和優點可以從本發明所揭露的技術特徵中得到進一步的了解。
為達上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本發明之一實施例提供一種定焦鏡頭，包括一第一透鏡群以及一第二透鏡群。第一透鏡群配置於一放大側與一縮小側之間，並且具有負屈光度。第二透鏡群配置於第一透鏡群與縮小側之間，並且具有正屈光度。定焦鏡頭符合F/H>0.52， 其中F為定焦鏡頭的一有效焦距，H為一像高。
本發明之實施例可達到下列優點或功效之至少其一。本發明之實施例之定焦鏡頭包括兩個透鏡群，此架構能有效改善像差、縮小投影系統體積、降低透鏡製作與組裝困難度，大幅減少整體光學元件成本與鏡頭機構成本。
為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之一較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。以下實施例中所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用來說明並非用來限制本發明。
第一實施例
圖1為本發明第一實施例之定焦鏡頭的結構示意圖。請參考圖1，定焦鏡頭100適於配置於一放大側至一縮小側之間，此定焦鏡頭100具有一光軸A，且包括一第一透鏡群110以及一第二透鏡群120。
第一透鏡群110具有負屈光度，且第一透鏡群110包括由放大側往縮小側依序排列之一第一透鏡G1、一第二透鏡G2以及一第三透鏡G3。其中第一透鏡G1、第二透鏡G2以及第三透鏡G3的屈光度依序為負、負、負。第二透鏡群120配置於第一透鏡群110與縮小側之間，並具有正 屈光度。第二透鏡群120包括由放大側往縮小側依序排列之一第四透鏡G4、一第五透鏡G5、一第六透鏡G6、一第七透鏡G7、一第八透鏡G8、一第九透鏡G9以及一第十透鏡G10。其中第四透鏡G4、第五透鏡G5、第六透鏡G6、第七透鏡G7、第八透鏡G8、第九透鏡G9以及第十透鏡G10的屈光度依序為正、正、正、負、正、負、正。
在本實施例中，第二透鏡群120在定焦鏡頭100中的位置維持固定，第一透鏡群110可相對於第二透鏡群120移動，用於對焦。換句話說，第一透鏡群110為對焦群，適於在不同的投影距離下進行調焦補償。
一般而言，縮小側可設置有一影像處理元件130(image processing device)。在本實施例中，影像處理元件130例如是光閥(light valve)，而光閥例如為一數位微鏡元件(digital micro-mirror device，DMD)、一矽基液晶面板(liquid-crystal-on-silicon panel，LCOS panel)或一穿透式液晶面板(transmissive liquid crystal panel，transmissive LCD)。此外，在本實施例中，定焦鏡頭100適於將影像處理元件130所提供的影像成像於放大側。
除此之外，如圖1所示，本實施例之定焦鏡頭100還包括一孔徑光欄AS，其配置於第八透鏡G8與第九透鏡G9之間。另外，在影像處理元件130和第十透鏡G10之間還配置一玻璃蓋140以保護影像處理元件130。
此外，為了確保光學成像品質，在本實施例中，可使定焦鏡頭100滿足下列條件：0.515<|f1 /f|<1.299以及 2.313<|f2 /f|<5.724。其中f為定焦鏡頭100的有效焦距，f1 為第一透鏡群110的有效焦距，f2 為第二透鏡群120的有效焦距。
以下內容將舉出定焦鏡頭100之一實施例。需注意的是，下述之表一中所列的數據資料並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者在參照本發明之後，當可對其參數或設定作適當的更動，惟其仍應屬於本發明之範疇內。
在表一中，間距是指兩相鄰表面間於光軸A上之直線距離。舉例來說，表面S1之間距，即表面S1至表面S2間於光軸A上之直線距離。備註欄中各透鏡所對應之厚度、折射率與阿貝數(abbe number)請參照同列中各間距、折射率與阿貝數對應之數值。其中，由於本實施例之第二透鏡群120在定焦鏡頭100中的位置維持固定，且第一透鏡群110可相對於第二透鏡群120移動，用於對焦，因此表面S6之間距標示為可變。在一較短的投影距離的實施態樣中，表面S6之間距例如是8.83毫米。在一較長的投影距離的實施態樣中，表面S6之間距例如是8.76毫米
此外，在表一中，表面S1、S2為第一透鏡G1的兩表面，表面S3、S4為第二透鏡G2的兩表面，表面S5、S6為第三透鏡G3的兩表面，表面S7、S8為第四透鏡G4的兩表面，表面S9、S10為第五透鏡G5的兩表面，表面S11為第六透鏡G6面向放大側的表面，表面S12為第六透鏡G6與第七透鏡G7相連的表面，表面S13為第七透鏡G7與第八透鏡G8相連的表面，表面S14為第八透鏡G8面向縮小側的表面，也是孔徑光欄AS所在的位置。表面S15為第九透鏡G9面向放大側的表面，表面S16為第九透鏡G9與第十透鏡G10相連的表面，表面S17為第十透鏡G10 面向縮小側的表面。有關於各表面之曲率半徑、間距等參數值，請參照表一，在此不再重述。
另外，上述之第一透鏡G1的表面S1、S2為非球面，而其可用下列公式表示：
Z為光軸方向之偏移量，c是密切球面的半徑之倒數，也就是接近光軸A處之曲率半徑(如表格內S1、S2的曲率半徑)的倒數。K是二次曲面係數，y是非球面高度，而A1 至A14 為非球面係數。表二所列出的是表面S1、S2的參數值。
由此可知，在本實施例中，第一透鏡G1為非球面透鏡，因此能有效改善定焦鏡頭100的彗形像差(coma)、像散(astigmatism)或畸變(distortion)。另外，在本實施例中，定焦鏡頭100之有效焦距的範圍最佳範圍為7.84毫米至8.3毫米，但不限此範圍，數值孔徑(F/#)為2.71至2.91，且視角(2ω)為大於116.6度。
另一方面，本實施例之定焦鏡頭100符合F/H>0.52，其中F為定焦鏡頭100的有效焦距、H為像高。當F/H>1時，定焦鏡頭100的視角(2ω)小於90度。由於此時投影角度較不廣角，故即使不採用非球面透鏡作為本實施例之第一透鏡G1也不會影響成像品質。然而，當F/H<0.52時，由於此時定焦鏡頭100的投影視角(2ω)大於140度，故必須藉由增加非球面透鏡與鏡片才能補償像差。
圖2繪示本發明一實施例之配置於縮小側的影像處理元件之概要示意圖，其視角係由定焦鏡頭100的放大側往縮小側看入。本實施例之影像處理元件130例如是光閥，而光閥例如為一數位微鏡元件。以此為例，定焦鏡頭100的光軸A與影像處理元件130的左下角端點之間的距離可定義為本發明揭露之像高H。以光軸A為圓心，H為半徑，可作出一個通過影像處理元件130的下方兩個端點的外接圓。
請繼續參照圖1，在本實施例的第一透鏡群110中，第一透鏡G1與第二透鏡G2各為一凸面朝向放大側的凸凹透鏡，且第三透鏡G3為一雙凹透鏡。除此之外，第二透 鏡G2以及第三透鏡G3例如各為一球面透鏡。在本實施例中，第一透鏡群110由於有非球面的補償，因此至少能有效改善畸變(distortion)。
另一方面，在本實施例的第二透鏡群120中，第四透鏡G4為一凸面朝向縮小側的凹凸透鏡，第五透鏡G5、第六透鏡G6、第八透鏡G8及第十透鏡G10各為一雙凸透鏡，第七透鏡G7為一雙凹透鏡，且第九透鏡G9為一凸面朝向放大側的凸凹透鏡。在第二透鏡群120中，第六透鏡G6、第七透鏡G7與第八透鏡G8可組成一三膠合透鏡122，且第九透鏡G9與第十透鏡G10可組成一雙膠合透鏡124，此舉能有效改善定焦鏡頭100的球面球差(spherical aberration)、場曲(field curvature)以及色差(color aberration)。另外，第二透鏡群120之透鏡例如皆為球面透鏡。並且，第十透鏡G10為雙凸透鏡，能有效收集縮小側的光強度，以經過鏡頭投影至放大側。
圖3至圖5為圖1之定焦鏡頭100的成像光學模擬數據圖。在此分別以波長為656nm的紅光、波長588nm的綠光以及波長486nm的藍光作為參考波段進行模擬。請參考圖3至圖5，其中圖3是橫向光線扇形圖(transverse ray fan plot)，而圖3中的x軸為光線通過孔徑光欄AS的位置，y軸為光線打到像平面(例如光閥130)的位置。圖4是畸變(distortion)的圖形。圖5是橫向色差圖(lateral color)，其中橫軸為像平面上三波長主光線的交點到中心波長主光線交點的距離，而縱軸為視場半徑。圖3至圖5 所顯示出的圖形均在標準的範圍內，由此可知本實施例之定焦鏡頭100具有較佳的成像品質。
第二實施例
圖6為本發明第二實施例之定焦鏡頭的結構示意圖。請參考圖6，定焦鏡頭600適於配置於一放大側至一縮小側之間，此定焦鏡頭600具有一光軸A，且包括一第一透鏡群610以及一第二透鏡群620。
第一透鏡群610具有負屈光度，且第一透鏡群610包括由放大側往縮小側依序排列之一第一透鏡G1、一第二透鏡G2以及一第三透鏡G3。其中第一透鏡G1、第二透鏡G2以及第三透鏡G3的屈光度依序為負、負、負。第二透鏡群620配置於第一透鏡群610與縮小側之間，並具有正屈光度。第二透鏡群620包括由放大側往縮小側依序排列之一第四透鏡G4、一第五透鏡G5、一第六透鏡G6、一第七透鏡G7、一第八透鏡G8、一第九透鏡G9以及一第十透鏡G10。其中第四透鏡G4、第五透鏡G5、第六透鏡G6、第七透鏡G7、第八透鏡G8、第九透鏡G9以及第十透鏡G10的屈光度依序為正、正、正、負、正、負、正。
在本實施例中，第二透鏡群620在定焦鏡頭600中的位置維持固定，第一透鏡群610可相對於第二透鏡群620移動，用於對焦。換句話說，第一透鏡群610為對焦群，適於在不同的投影距離下進行調焦補償。
一般而言，縮小側可設置有一影像處理元件630。在 本實施例中，影像處理元件630例如是光閥，而光閥例如為一數位微鏡元件、一矽基液晶面板或一穿透式液晶面板。此外，在本實施例中，定焦鏡頭600適於將影像處理元件630所提供的影像成像於放大側。
除此之外，如圖6所示，本實施例之定焦鏡頭600還包括一孔徑光欄AS，其配置於第八透鏡G8與第九透鏡G9之間。另外，在影像處理元件630和第十透鏡G10之間還配置一玻璃蓋640以保護影像處理元件630。
此外，為了確保光學成像品質，在本實施例中，可使定焦鏡頭600滿足下列條件：0.515<|f1 /f|<1.299以及2.313<|f2 /f|<5.724。其中f為定焦鏡頭600的有效焦距，f1 為第一透鏡群610的有效焦距，f2 為第二透鏡群620的有效焦距。
以下內容將舉出定焦鏡頭600之一實施例。需注意的是，下述之表三中所列的數據資料並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者在參照本發明之後，當可對其參數或設定作適當的更動，惟其仍應屬於本發明之範疇內。
在表三中，間距是指兩相鄰表面間於光軸A上之直線距離。舉例來說，表面S1之間距，即表面S1至表面S2間於光軸A上之直線距離。備註欄中各透鏡所對應之厚度、折射率與阿貝數(abbe number)請參照同列中各間距、折射率與阿貝數對應之數值。其中，由於本實施例之第二透鏡群620在定焦鏡頭600中的位置維持固定，且第一透鏡群610可相對於第二透鏡群620移動，用於對焦，因此表面S6之間距標示為可變。在一較短的投影距離的實施態樣中，表面S6之間距例如是9.46毫米。在一較長的投影距離的實施態樣中，表面S6之間距例如是9.37毫米
此外，在表三中，表面S1、S2為第一透鏡G1的兩表面，表面S3、S4為第二透鏡G2的兩表面，表面S5、S6為第三透鏡G3的兩表面，表面S7、S8為第四透鏡G4的兩表面，表面S9、S10為第五透鏡G5的兩表面，表面S11為第六透鏡G6面向放大側的表面，表面S12為第六透鏡G6與第七透鏡G7相連的表面，表面S13為第七透鏡G7與第八透鏡G8相連的表面，表面S14為第八透鏡G8面向縮小側的表面，也是孔徑光欄AS所在的位置。表面S15為第九透鏡G9面向放大側的表面，表面S16為第九透鏡G9與第十透鏡G10相連的表面，表面S17為第十透鏡G10面向縮小側的表面。有關於各表面之曲率半徑、間距等參數值，請參照表三，在此不再重述。
另外，上述之第一透鏡G1的表面S1、S2為非球面，而其可用下列公式表示：
同樣地，Z為光軸方向之偏移量，c是密切球面的半徑之倒數，也就是接近光軸A處之曲率半徑(如表格內S1、S2的曲率半徑)的倒數。K是二次曲面係數，y是非球面高度，而A1 至A14 為非球面係數。表四所列出的是表面S1、S2的參數值。
(表四)
由此可知，在本實施例中，第一透鏡G1為非球面透鏡，因此能有效改善定焦鏡頭600的彗形像差(coma)、像散(astigmatism)或畸變(distortion)。另外，在本實施例中，定焦鏡頭600之有效焦距的範圍最佳範圍為7.24毫米至7.27毫米，但不限此範圍，數值孔徑(F/#)為2.79，且視角(2ω)為大於116.6度。
另外，上述之第十透鏡G10的表面S17為偶次項非球面，而其可用下列公式表示：
同樣地，Z為光軸方向之偏移量，c是密切球面的半徑之倒數，也就是接近光軸A處之曲率半徑(如表格內S17的曲率半徑)的倒數。K是二次曲面係數，y是非球 面高度，而A1 、A2 、A3 、A4 、A5 、A6 為非球面係數。表五所列出的是表面S17的參數值。
另一方面，本實施例之定焦鏡頭600符合F/H>0.52，其中F為定焦鏡頭600的有效焦距、H為像高。像高H的定義可參照圖2，在此不再贅述。當F/H>1時，定焦鏡頭600的視角(2ω)小於90度。由於此時投影角度較不廣角，故即使不採用非球面透鏡作為本實施例之第一透鏡G1也不會影響成像品質。然而，當F/H<0.52時，由於此時定焦鏡頭600的投影視角(2ω)大於140度，故必須藉由增加非球面透鏡與鏡片才能補償像差。
請繼續參照圖6，在本實施例的第一透鏡群610中，第一透鏡G1與第二透鏡G2各為一凸面朝向放大側的凸凹透鏡，且第三透鏡G3為一雙凹透鏡。除此之外，第二透鏡G2以及第三透鏡G3例如各為一球面透鏡。在本實施例中，第一透鏡群610由於有非球面的補償，因此至少能有效改善畸變(distortion)。
另一方面，在本實施例的第二透鏡群620中，第四透鏡G4、第五透鏡G5、第六透鏡G6及第十透鏡G10各為一雙凸透鏡，第七透鏡G7為一雙凹透鏡，第八透鏡G8 為一凸面朝向放大側的凹凸透鏡，且第九透鏡G9為一凸面朝向放大側的凸凹透鏡。在第二透鏡群620中，第六透鏡G6、第七透鏡G7與第八透鏡G8可組成一三膠合透鏡622，且第九透鏡G9與第十透鏡G10可組成一雙膠合透鏡624，此舉能有效改善定焦鏡頭600的球面球差(spherical aberration)、場曲(field curvature)以及色差(color aberration)。另外，第十透鏡G10為一非球面透鏡，除了第十透鏡G10以外，第二透鏡群620之透鏡例如皆為球面透鏡。並且，第十透鏡G10為雙凸透鏡，能有效收集縮小側的光強度，以經過鏡頭投影至放大側。
第三實施例
圖7為本發明第三實施例之定焦鏡頭的結構示意圖。請參考圖7，定焦鏡頭700適於配置於一放大側至一縮小側之間，此定焦鏡頭700具有一光軸A，且包括一第一透鏡群710以及一第二透鏡群720。
第一透鏡群710具有負屈光度，且第一透鏡群710包括由放大側往縮小側依序排列之一第一透鏡G1、一第二透鏡G2、一第三透鏡G3以及一第四透鏡G4。其中第一透鏡G1、第二透鏡G2、第三透鏡G3以及第四透鏡G4的屈光度依序為負、負、負、正。第二透鏡群720配置於第一透鏡群710與縮小側之間，並具有正屈光度。第二透鏡群720包括由放大側往縮小側依序排列之一第五透鏡G5、一第六透鏡G6、一第七透鏡G7、一第八透鏡G8、一第九透 鏡G9以及一第十透鏡G10。其中第四透鏡G4、第五透鏡G5、第六透鏡G6、第七透鏡G7、第八透鏡G8、第九透鏡G9以及第十透鏡G10的屈光度依序為正、正、負、正、負、正。
在本實施例中，第二透鏡群720在定焦鏡頭700中的位置維持固定，第一透鏡群710可相對於第二透鏡群720移動，用於對焦。換句話說，第一透鏡群710為對焦群，適於在不同的投影距離下進行調焦補償。
一般而言，縮小側可設置有一影像處理元件730。在本實施例中，影像處理元件730例如是光閥，而光閥例如為一數位微鏡元件、一矽基液晶面板或一穿透式液晶面板。此外，在本實施例中，定焦鏡頭700適於將影像處理元件730所提供的影像成像於放大側。
除此之外，如圖7所示，本實施例之定焦鏡頭700還包括一孔徑光欄AS，其配置於第八透鏡G8與第九透鏡G9之間。另外，在影像處理元件730和第十透鏡G10之間還配置一玻璃蓋740以保護影像處理元件730。
此外，為了確保光學成像品質，在本實施例中，可使定焦鏡頭700滿足下列條件：0.978<|f1 /f|<2.983以及2.010<|f2 /f|<5.419。其中f為定焦鏡頭700的有效焦距，f1 為第一透鏡群710的有效焦距，f2 為第二透鏡群720的有效焦距。
以下內容將舉出定焦鏡頭700之一實施例。需注意的是，下述之表六中所列的數據資料並非用以限定本發明， 任何所屬技術領域中具有通常知識者在參照本發明之後，當可對其參數或設定作適當的更動，惟其仍應屬於本發明之範疇內。
在表六中，間距是指兩相鄰表面間於光軸A上之直線距離。舉例來說，表面S1之間距，即表面S1至表面S2間於光軸A上之直線距離。備註欄中各透鏡所對應之厚度、折射率與阿貝數(abbe number)請參照同列中各間距、折射率與阿貝數對應之數值。其中，由於本實施例之第二透鏡群720在定焦鏡頭700中的位置維持固定，且第一透鏡群710可相對於第二透鏡群720移動，用於對焦，因此表面S6之間距標示為可變。在一較短的投影距離的實施態樣中，表面S6之間距例如是3.68毫米。在一較長的投影距離的實施態樣中，表面S6之間距例如是3.59毫米
此外，在表六中，表面S1、S2為第一透鏡G1的兩表面，表面S3、S4為第二透鏡G2的兩表面，表面S5、S6為第三透鏡G3的兩表面，表面S7、S8為第四透鏡G4的兩表面，表面S9、S10為第五透鏡G5的兩表面，表面S11為第六透鏡G6面向放大側的表面，表面S12為第六透鏡G6與第七透鏡G7相連的表面，表面S13為第七透鏡G7與第八透鏡G8相連的表面，表面S14為第八透鏡G8面向縮小側的表面，也是孔徑光欄AS所在的位置。表面S15為第九透鏡G9面向放大側的表面，表面S16為第九透鏡G9與第十透鏡G10相連的表面，表面S17為第十透鏡G10面向縮小側的表面。有關於各表面之曲率半徑、間距等參數值，請參照表六，在此不再重述。
另外，上述之第一透鏡G1的表面S1、S2為非球面，而其可用下列公式表示：
同樣地，Z為光軸方向之偏移量，c是密切球面的半徑之倒數，也就是接近光軸A處之曲率半徑(如表格內S1、S2的曲率半徑)的倒數。K是二次曲面係數，y是非球面高度，而A1 至A14 為非球面係數。表七所列出的是表面S1、S2的參數值。
由此可知，在本實施例中，第一透鏡G1為非球面透鏡，因此能有效改善定焦鏡頭700的彗形像差(coma)、像散(astigmatism)或畸變(distortion)。另外，在本實施例中，定焦鏡頭700之有效焦距的範圍最佳範圍為7.84 毫米至8.02毫米，但不限此範圍，數值孔徑(F/#)為2.86至2.88，且視角(2ω)為大於116.9度。
另一方面，本實施例之定焦鏡頭700符合F/H>0.52，其中F為定焦鏡頭700的有效焦距、H為像高。像高H的定義可參照圖2，在此不再贅述。當F/H>1時，定焦鏡頭700的視角(2ω)小於90度。由於此時投影角度較不廣角，故即使不採用非球面透鏡作為本實施例之第一透鏡G1也不會影響成像品質。然而，當F/H<0.52時，由於此時定焦鏡頭700的投影視角(2ω)大於140度，故必須藉由增加非球面透鏡與鏡片才能補償像差。
請繼續參照圖7，在本實施例的第一透鏡群710中，第一透鏡G1及第二透鏡G2各為一凸面朝向放大側的凸凹透鏡，第三透鏡G3為一雙凹透鏡，且第四透鏡G4為一凸面朝向縮小側的凹凸透鏡。除此之外，第二透鏡G2、第三透鏡G3以及第四透鏡G4例如各為一球面透鏡。在本實施例中，第一透鏡群710由於有非球面的補償，因此至少能有效改善畸變(distortion)。
另一方面，在本實施例的第二透鏡群720中，第五透鏡G5、第六透鏡G6、第八透鏡G8及第十透鏡G10各為一雙凸透鏡，第七透鏡G7為一雙凹透鏡，且第九透鏡G9為一凸面朝向放大側的凸凹透鏡。在第二透鏡群720中，第六透鏡G6、第七透鏡G7與第八透鏡G8可組成一三膠合透鏡722，且第九透鏡G9與第十透鏡G10可組成一雙膠合透鏡724，此舉能有效改善定焦鏡頭700的球面球差 (spherical aberration)、場曲(field curvature)以及色差(color aberration)。另外，第二透鏡群720之透鏡例如皆為球面透鏡。並且，第十透鏡G10為雙凸透鏡，能有效收集縮小側的光強度，以經過鏡頭投影至放大側。
第四實施例
圖8為本發明第四實施例之定焦鏡頭的結構示意圖。請參考圖8，定焦鏡頭800適於配置於一放大側至一縮小側之間，此定焦鏡頭800具有一光軸A，且包括一第一透鏡群810以及一第二透鏡群820。
第一透鏡群810具有負屈光度，且第一透鏡群810包括由放大側往縮小側依序排列之一第一透鏡G1、一第二透鏡G2以及一第三透鏡G3。其中第一透鏡G1、第二透鏡G2以及第三透鏡G3的屈光度依序為負、負、負。第二透鏡群820配置於第一透鏡群810與縮小側之間，並具有正屈光度。第二透鏡群820包括由放大側往縮小側依序排列之一第四透鏡G4、一第五透鏡G5、一第六透鏡G6、一第七透鏡G7、一第八透鏡G8以及一第九透鏡G9。其中第四透鏡G4、第五透鏡G5、第六透鏡G6、第七透鏡G7、第八透鏡G8以及第九透鏡G9的屈光度依序為正、正、負、正、負、正。
在本實施例中，第二透鏡群820在定焦鏡頭800中的位置維持固定，第一透鏡群810可相對於第二透鏡群820移動，用於對焦。換句話說，第一透鏡群810為對焦群， 適於在不同的投影距離下進行調焦補償。
一般而言，縮小側可設置有一影像處理元件830。在本實施例中，影像處理元件830例如是光閥，而光閥例如為一數位微鏡元件、一矽基液晶面板或一穿透式液晶面板。此外，在本實施例中，定焦鏡頭800適於將影像處理元件830所提供的影像成像於放大側。
除此之外，如圖8所示，本實施例之定焦鏡頭800還包括一孔徑光欄AS，其配置於第七透鏡G7與第八透鏡G8之間。另外，在影像處理元件830和第九透鏡G9之間還配置一玻璃蓋840以保護影像處理元件830。
此外，為了確保光學成像品質，在本實施例中，可使定焦鏡頭800滿足下列條件：0.978<|f1 /f|<2.983以及2.010<|f2 /f|<5.419。其中f為定焦鏡頭800的有效焦距，f1 為第一透鏡群810的有效焦距，f2 為第二透鏡群820的有效焦距。
以下內容將舉出定焦鏡頭800之一實施例。需注意的是，下述之表八中所列的數據資料並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者在參照本發明之後，當可對其參數或設定作適當的更動，惟其仍應屬於本發明之範疇內。
(表八)
在表八中，間距是指兩相鄰表面間於光軸A上之直線距離。舉例來說，表面S1之間距，即表面S1至表面S2間於光軸A上之直線距離。備註欄中各透鏡所對應之厚度、折射率與阿貝數(abbe number)請參照同列中各間距、折射率與阿貝數對應之數值。其中，由於本實施例之第二透鏡群820在定焦鏡頭800中的位置維持固定，且第一透 鏡群810可相對於第二透鏡群820移動，用於對焦，因此表面S6之間距標示為可變。在一較短的投影距離的實施態樣中，表面S6之間距例如是13.5毫米。在一較長的投影距離的實施態樣中，表面S6之間距例如是13.3毫米
此外，在表八中，表面S1、S2為第一透鏡G1的兩表面，表面S3、S4為第二透鏡G2的兩表面，表面S5、S6為第三透鏡G3的兩表面，表面S7、S8為第四透鏡G4的兩表面，表面S9為第五透鏡G5面向放大側的表面，表面S10為第五透鏡G5與第六透鏡G6相連的表面，表面S11為第六透鏡G6與第七透鏡G7相連的表面，表面S12為第七透鏡G7面向縮小側的表面，也是孔徑光欄AS所在的位置。表面S13為第八透鏡G8面向放大側的表面，表面S14為第八透鏡G8與第九透鏡G9相連的表面，表面S15為第九透鏡G9面向縮小側的表面。有關於各表面之曲率半徑、間距等參數值，請參照表八，在此不再重述。
另外，上述之第一透鏡G1的表面S1、S2為非球面，而其可用下列公式表示：
同樣地，Z為光軸方向之偏移量，c是密切球面的半徑之倒數，也就是接近光軸A處之曲率半徑(如表格內S1、S2的曲率半徑)的倒數。K是二次曲面係數，y是非球面高度，而A1 至A14 為非球面係數。表九所列出的是表面S1、S2的參數值。
由此可知，在本實施例中，第一透鏡G1為非球面透鏡，因此能有效改善定焦鏡頭800的彗形像差(coma)、像散(astigmatism)或畸變(distortion)。另外，在本實施例中，定焦鏡頭800之有效焦距的範圍最佳範圍為7.72毫米至7.80毫米，但不限此範圍，數值孔徑(F/#)為2.6至2.62，且視角(2ω)為大於116.7度。
另一方面，本實施例之定焦鏡頭800符合F/H>0.52，其中F為定焦鏡頭800的有效焦距、H為像高。像高H的定義可參照圖2，在此不再贅述。當F/H>1時，定焦鏡頭800的視角(2ω)小於90度。由於此時投影角度較不廣角，故即使不採用非球面透鏡作為本實施例之第一透鏡G1 也不會影響成像品質。然而，當F/H<0.52時，由於此時定焦鏡頭800的投影視角(2ω)大於140度，故必須藉由增加非球面透鏡與鏡片才能補償像差。
請繼續參照圖8，在本實施例的第一透鏡群810中，第一透鏡G1及第二透鏡G2各為一凸面朝向放大側的凸凹透鏡，且第三透鏡G3為一雙凹透鏡。除此之外，第二透鏡G2以及第三透鏡G3例如各為一球面透鏡。在本實施例中，第一透鏡群810由於有非球面的補償，因此至少能有效改善畸變(distortion)。
另一方面，在本實施例的第二透鏡群820中，第四透鏡G4、第五透鏡G5、第七透鏡G7及第九透鏡G9各為一雙凸透鏡，第六透鏡G6為一雙凹透鏡，且第八透鏡G8為一凸面朝向放大側的凸凹透鏡。在第二透鏡群820中，第五透鏡G5、第六透鏡G6與第七透鏡G7可組成一三膠合透鏡822，且第八透鏡G8與第九透鏡G9可組成一雙膠合透鏡824，此舉能有效改善定焦鏡頭800的球面球差(spherical aberration)、場曲(field curvature)以及色差(color aberration)。另外，第二透鏡群820之透鏡例如皆為球面透鏡。並且，第九透鏡G9為雙凸透鏡，能有效收集縮小側的光強度，以經過鏡頭投影至放大側。
第五實施例
圖9為本發明第五實施例之定焦鏡頭的結構示意圖。請參考圖9，定焦鏡頭900適於配置於一放大側至一縮小 側之間，此定焦鏡頭900具有一光軸A，且包括一第一透鏡群910以及一第二透鏡群920。
第一透鏡群910具有負屈光度，且第一透鏡群910包括由放大側往縮小側依序排列之一第一透鏡G1、一第二透鏡G2以及一第三透鏡G3。其中第一透鏡G1、第二透鏡G2以及第三透鏡G3的屈光度依序為負、負、負。第二透鏡群920配置於第一透鏡群910與縮小側之間，並具有正屈光度。第二透鏡群920包括由放大側往縮小側依序排列之一第四透鏡G4、一第五透鏡G5、一第六透鏡G6、一第七透鏡G7、一第八透鏡G8、一第九透鏡G9以及一第十透鏡G10。其中第四透鏡G4、第五透鏡G5、第六透鏡G6、第七透鏡G7、第八透鏡G8、第九透鏡G9以及第十透鏡G10的屈光度依序為正、正、正、負、正、負、正。
在本實施例中，第二透鏡群920在定焦鏡頭900中的位置維持固定，第一透鏡群910可相對於第二透鏡群920移動，用於對焦。換句話說，第一透鏡群910為對焦群，適於在不同的投影距離下進行調焦補償。
一般而言，縮小側可設置有一影像處理元件930。在本實施例中，影像處理元件930例如是光閥，而光閥例如為一數位微鏡元件、一矽基液晶面板或一穿透式液晶面板。此外，在本實施例中，定焦鏡頭900適於將影像處理元件930所提供的影像成像於放大側。
除此之外，如圖9所示，本實施例之定焦鏡頭900還包括一孔徑光欄AS，其配置於第八透鏡G8與第九透鏡 G9之間。另外，在影像處理元件930和第十透鏡G10之間還配置一玻璃蓋940以保護影像處理元件930。
此外，為了確保光學成像品質，在本實施例中，可使定焦鏡頭900滿足下列條件：0.515<|f1 /f|<1.299以及2.313<|f2 /f|<5.724。其中f為定焦鏡頭900的有效焦距，f1 為第一透鏡群910的有效焦距，f2 為第二透鏡群920的有效焦距。
以下內容將舉出定焦鏡頭900之一實施例。需注意的是，下述之表十中所列的數據資料並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者在參照本發明之後，當可對其參數或設定作適當的更動，惟其仍應屬於本發明之範疇內。
在表十中，間距是指兩相鄰表面間於光軸A上之直線距離。舉例來說，表面S1之間距，即表面S1至表面S2間於光軸A上之直線距離。備註欄中各透鏡所對應之厚度、折射率與阿貝數(abbe number)請參照同列中各間距、折射率與阿貝數對應之數值。其中，由於本實施例之第二透鏡群920在定焦鏡頭900中的位置維持固定，且第一透鏡群910可相對於第二透鏡群920移動，用於對焦，因此表面S6之間距標示為可變。在一較短的投影距離的實施態樣中，表面S6之間距例如是8.58毫米。在一較長的投影距離的實施態樣中，表面S6之間距例如是8.48毫米
此外，在表十中，表面S1、S2為第一透鏡G1的兩表面，表面S3、S4為第二透鏡G2的兩表面，表面S5、S6為第三透鏡G3的兩表面，表面S7、S8為第四透鏡G4的兩表面，表面S9、S10為第五透鏡G5的兩表面，表面S11為第六透鏡G6面向放大側的表面，表面S12為第六透鏡G6與第七透鏡G7相連的表面，表面S13為第七透鏡G7與第八透鏡G8相連的表面，表面S14為第八透鏡G8面向 縮小側的表面，也是孔徑光欄AS所在的位置。表面S15為第九透鏡G9面向放大側的表面，表面S16為第九透鏡G9與第十透鏡G10相連的表面，表面S17為第十透鏡G10面向縮小側的表面。有關於各表面之曲率半徑、間距等參數值，請參照表十，在此不再重述。
另外，上述之第一透鏡G1的表面S1、S2為非球面，而其可用下列公式表示：
同樣地，Z為光軸方向之偏移量，c是密切球面的半徑之倒數，也就是接近光軸A處之曲率半徑(如表格內S1、S2的曲率半徑)的倒數。K是二次曲面係數，y是非球面高度，而A1 至A14 為非球面係數。表十一所列出的是表面S1、S2的參數值。
由此可知，在本實施例中，第一透鏡G1為非球面透鏡，因此能有效改善定焦鏡頭900的彗形像差(coma)、像散(astigmatism)或畸變(distortion)。另外，在本實施例中，定焦鏡頭900之有效焦距的範圍最佳範圍為7.93毫米至7.96毫米，但不限此範圍，數值孔徑(F/#)為2.79，且視角(2ω)為大於116.6度。
另外，上述之第二透鏡G2的表面S3、S4為偶次項非球面，而其可用下列公式表示：
同樣地，Z為光軸方向之偏移量，c是密切球面的半徑之倒數，也就是接近光軸A處之曲率半徑(如表格內S3、S4的曲率半徑)的倒數。K是二次曲面係數，y是非球面高度，而A1 、A2 、A3 、A4 、A5 、A6 為非球面係數。表十二所列出的是表面S3、S4的參數值。
另一方面，本實施例之定焦鏡頭900符合F/H>0.52，其中F為定焦鏡頭900的有效焦距、H為像高。像高H的定義可參照圖2，在此不再贅述。當F/H>1時，定焦鏡頭900的視角(2ω)小於90度。由於此時投影角度較不廣角，故即使不採用非球面透鏡作為本實施例之第一透鏡G1也不會影響成像品質。然而，當F/H<0.52時，由於此時定焦鏡頭900的投影視角(2ω)大於140度，故必須藉由增加非球面透鏡與鏡片才能補償像差。
請繼續參照圖9，在本實施例的第一透鏡群910中，第一透鏡G1與第二透鏡G2各為一凸面朝向放大側的凸凹透鏡，且第三透鏡G3為一雙凹透鏡。除此之外，第一透鏡G1以及第二透鏡G2例如各為一非球面透鏡，第三透鏡G3例如為一球面透鏡。在本實施例中，第一透鏡群910由於有非球面的補償，因此至少能有效改善畸變(distortion)。
另一方面，在本實施例的第二透鏡群920中，第四透鏡G4為一凸面朝向縮小側的凹凸透鏡，第五透鏡G5、第六透鏡G6、第八透鏡G8及第十透鏡G10各為一雙凸透鏡，第七透鏡G7為一雙凹透鏡，且第九透鏡G9為一凸面朝向放大側的凸凹透鏡。在第二透鏡群920中，第六透鏡G6、第七透鏡G7與第八透鏡G8可組成一三膠合透鏡922，且第九透鏡G9與第十透鏡G10可組成一雙膠合透鏡924，此舉能有效改善定焦鏡頭900的球面球差(spherical aberration)、場曲(field curvature)以及色差(color aberration)。另外，第二透鏡群920之透鏡例如皆為球面透鏡。並且，第十透鏡G10為雙凸透鏡，能有效收集縮小側的光強度，以經過鏡頭投影至放大側。
第六實施例
圖10為本發明第六實施例之定焦鏡頭的結構示意圖。請參考圖10，定焦鏡頭500適於配置於一放大側至一縮小側之間，此定焦鏡頭500具有一光軸A，且包括一第一透鏡群510以及一第二透鏡群520。
第一透鏡群510具有負屈光度，且第一透鏡群510包括由放大側往縮小側依序排列之一第一透鏡G1、一第二透鏡G2以及一第三透鏡G3。其中第一透鏡G1、第二透鏡G2以及第三透鏡G3的屈光度依序為負、負、負。第二透鏡群520配置於第一透鏡群510與縮小側之間，並具有正屈光度。第二透鏡群520包括由放大側往縮小側依序排列之一第四透鏡G4、一第五透鏡G5、一第六透鏡G6、一第七透鏡G7、一第八透鏡G8、一第九透鏡G9、一第十透鏡G10、一第十一透鏡G11以及一第十二透鏡G12。其中第四透鏡G4、第五透鏡G5、第六透鏡G6、第七透鏡G7、第八透鏡G8、第九透鏡G9、第十透鏡G10、第十一透鏡G11以及第十二透鏡G12的屈光度依序為正、正、負、正、正、負、正、負、正。
在本實施例中，第二透鏡群520在定焦鏡頭500中的位置維持固定，第一透鏡群510可相對於第二透鏡群520 移動，用於對焦。換句話說，第一透鏡群510為對焦群，適於在不同的投影距離下進行調焦補償。
一般而言，縮小側可設置有一影像處理元件530。在本實施例中，影像處理元件530例如是光閥，而光閥例如為一數位微鏡元件、一矽基液晶面板或一穿透式液晶面板。此外，在本實施例中，定焦鏡頭500適於將影像處理元件530所提供的影像成像於放大側。
除此之外，如圖10所示，本實施例之定焦鏡頭500還包括一孔徑光欄AS，其配置於第十透鏡G10與第十一透鏡G11之間。另外，在影像處理元件530和第十二透鏡G12之間還配置一玻璃蓋540以保護影像處理元件530。
此外，為了確保光學成像品質，在本實施例中，可使定焦鏡頭500滿足下列條件：0.515<|f1 /f|<1.299以及2.313<|f2 /f|<5.724。其中f為定焦鏡頭500的有效焦距，f1 為第一透鏡群510的有效焦距，f2 為第二透鏡群520的有效焦距。
以下內容將舉出定焦鏡頭500之一實施例。需注意的是，下述之表十三中所列的數據資料並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者在參照本發明之後，當可對其參數或設定作適當的更動，惟其仍應屬於本發明之範疇內。
(表十三)
在表十三中，間距是指兩相鄰表面間於光軸A上之直線距離。舉例來說，表面S1之間距，即表面S1至表面S2間於光軸A上之直線距離。備註欄中各透鏡所對應之厚度、折射率與阿貝數(abbe number)請參照同列中各間距、折射率與阿貝數對應之數值。其中，由於本實施例之第二透鏡群520在定焦鏡頭500中的位置維持固定，且第一透鏡群510可相對於第二透鏡群520移動，用於對焦，因此表面S6之間距標示為可變。在一較短的投影距離的實施態樣中，表面S6之間距例如是17.48毫米。在一較長的投影距離的實施態樣中，表面S6之間距例如是17.41毫米
此外，在表十三中，表面S1、S2為第一透鏡G1的兩表面，表面S3、S4為第二透鏡G2的兩表面，表面S5、S6為第三透鏡G3的兩表面，表面S7、S8為第四透鏡G4的兩表面，表面S9、S10為第五透鏡G5的兩表面，表面S11、S12為第六透鏡G6的兩表面，表面S13、S14為第七透鏡G7的兩表面，表面S15為第八透鏡G8面向放大側的表面，表面S16為第八透鏡G8與第九透鏡G9相連的表面，表面S17為第九透鏡G9與第十透鏡G10相連的表面，表面S18為第十透鏡G10面向縮小側的表面，也是孔徑光欄AS所在的位置。表面S19為第十一透鏡G11面向放大側的表面，表面S20為第十一透鏡G11與第十二透鏡G12相連的表面，表面S21為第十二透鏡G12面向縮小側的表面。有關於各表面之曲率半徑、間距等參數值，請參照表十三，在此不再重述。
另外，上述之第一透鏡G1的表面S1、S2為偶次項非球面，而其可用下列公式表示：
同樣地，Z為光軸方向之偏移量，c是密切球面的半徑之倒數，也就是接近光軸A處之曲率半徑(如表格內S1、S2的曲率半徑)的倒數。K是二次曲面係數，y是非球面高度，而A1 、A2 、A3 、A4 、A5 、A6 為非球面係數。表十四所列出的是表面S1、S2的參數值。
由此可知，在本實施例中，第一透鏡G1為非球面透鏡，因此能有效改善定焦鏡頭500的彗形像差(coma)、像散(astigmatism)或畸變(distortion)。另外，在本實施例中，定焦鏡頭500之有效焦距的範圍最佳範圍為6.41毫米至6.47毫米，但不限此範圍，數值孔徑(F/#)為2.79至2.91，且視角(2ω)為大於125.5度。
另一方面，本實施例之定焦鏡頭500符合F/H>0.52，其中F為定焦鏡頭500的有效焦距、H為像高。像高H的 定義可參照圖2，在此不再贅述。當F/H>1時，定焦鏡頭500的視角(2ω)小於90度。由於此時投影角度較不廣角，故即使不採用非球面透鏡作為本實施例之第一透鏡G1也不會影響成像品質。然而，當F/H<0.52時，由於此時定焦鏡頭500的投影視角(2ω)大於140度，故必須藉由增加非球面透鏡與鏡片才能補償像差。
請繼續參照圖10，在本實施例的第一透鏡群510中，第一透鏡G1及第二透鏡G2各為一凸面朝向放大側的凸凹透鏡，且第三透鏡G3為一雙凹透鏡。除此之外，第二透鏡G2以及第三透鏡G3例如各為一球面透鏡。在本實施例中，第一透鏡群510由於有非球面的補償，因此至少能有效改善畸變(distortion)。
另一方面，在本實施例的第二透鏡群520中，第四透鏡G4、第五透鏡G5、第八透鏡G8、第十透鏡G10及第十二透鏡G12各為一雙凸透鏡，第六透鏡G6及第十一透鏡G11各為一凸面朝向放大側的凸凹透鏡，第七透鏡G7為一凸面朝向放大側的凹凸透鏡，且第九透鏡G9為一雙凹透鏡。在第二透鏡群520中，第八透鏡G8、第九透鏡G9與第十透鏡G10可組成一三膠合透鏡522，且第十一透鏡G11與第十二透鏡G12可組成一雙膠合透鏡524，此舉能有效改善定焦鏡頭500的球面球差(spherical aberration)、場曲(field curvature)以及色差(color aberration)。另外，第二透鏡群520之透鏡例如皆為球面透鏡。並且，第十二透鏡G12為雙凸透鏡，能有效收集縮 小側的光強度，以經過鏡頭投影至放大側。
綜上所述，本發明之實施例包括以下優點或功效之至少其中之一。在本發明之實施例中，由於定焦鏡頭的透鏡群中最多包括十二片透鏡，最少包括九片透鏡，因此相較於習知的鏡頭，本發明之定焦鏡頭具有減少透鏡數量以簡化設計的優點。再者，由於本發明之實施例的第一透鏡為非球面透鏡，因此能夠有效改善此定焦鏡頭的畸變，且除此之外的其他透鏡可皆為球面透鏡，以使製造成本能有效地降低。
惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。另外本發明的任一實施例或申請專利範圍不須達成本發明所揭露之全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本發明之權利範圍。再者，說明書中提及的第一透鏡群、第二透鏡群等，僅用以表示元件的名稱，並非用來限制元件數量上的上限或下限。
100、500、600、700、800、900‧‧‧定焦鏡頭
110、510、610、710、810、910‧‧‧第一透鏡群
120、520、620、720、820、920‧‧‧第二透鏡群
122、522、622、722、822、922‧‧‧三膠合透鏡
124、524、624、724、824、924‧‧‧雙膠合透鏡
130、530、630、730、830、930‧‧‧光閥
140、540、640、740、840、940‧‧‧玻璃蓋
G1‧‧‧第一透鏡
G2‧‧‧第二透鏡
G3‧‧‧第三透鏡
G4‧‧‧第四透鏡
G5‧‧‧第五透鏡
G6‧‧‧第六透鏡
G7‧‧‧第七透鏡
G8‧‧‧第八透鏡
G9‧‧‧第九透鏡
G10‧‧‧第十透鏡
G11‧‧‧第十一透鏡
G12‧‧‧第十二透鏡
S1至S21‧‧‧表面
A‧‧‧光軸
AS‧‧‧孔徑光欄
H‧‧‧像高
圖1為本發明第一實施例之定焦鏡頭的結構示意圖。
圖2繪示本發明一實施例之配置於縮小側的影像處理元件之概要示意圖。
圖3至圖5為圖1之定焦鏡頭的成像光學模擬數據圖。
圖6為本發明第二實施例之定焦鏡頭的結構示意圖。
圖7為本發明第三實施例之定焦鏡頭的結構示意圖。
圖8為本發明第四實施例之定焦鏡頭的結構示意圖。
圖9為本發明第五實施例之定焦鏡頭的結構示意圖。
圖10為本發明第六實施例之定焦鏡頭的結構示意圖。
100‧‧‧定焦鏡頭
110‧‧‧第一透鏡群
120‧‧‧第二透鏡群
122‧‧‧三膠合透鏡
124‧‧‧雙膠合透鏡
130‧‧‧光閥
140‧‧‧玻璃蓋
G1‧‧‧第一透鏡
G2‧‧‧第二透鏡
G3‧‧‧第三透鏡
G4‧‧‧第四透鏡
G5‧‧‧第五透鏡
G6‧‧‧第六透鏡
G7‧‧‧第七透鏡
G8‧‧‧第八透鏡
G9‧‧‧第九透鏡
G10‧‧‧第十透鏡
S1至S17‧‧‧表面
A‧‧‧光軸
AS‧‧‧孔徑光欄

Claims (20)

  1. 一種定焦鏡頭，包括：一第一透鏡群，配置於一放大側與一縮小側之間，並具有負屈光度；以及一第二透鏡群，配置於該第一透鏡群與該縮小側之間，並具有正屈光度，其中，該定焦鏡頭符合F/H>0.52，F為該定焦鏡頭的一有效焦距，H為一像高。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之定焦鏡頭，其中該第一透鏡群包括由該放大側往該縮小側依序排列之一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡，該第一透鏡群之該些透鏡的屈光度由該放大側往該縮小側依序為負、負、負，而該第一透鏡為一非球面透鏡，該第二透鏡群包括由該放大側往該縮小側依序排列之一第四透鏡、一第五透鏡、一第六透鏡、一第七透鏡、一第八透鏡、一第九透鏡以及一第十透鏡，該第二透鏡群之該些透鏡的屈光度由該放大側往該縮小側依序為正、正、正、負、正、負、正。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之定焦鏡頭，其中該第一透鏡、該第二透鏡及該第九透鏡各為一凸面朝向該放大側的凸凹透鏡，該第三透鏡及該第七透鏡各為一雙凹透鏡，該第四透鏡為一凸面朝向該縮小側的凹凸透鏡，且該第五透鏡、該第六透鏡、該第八透鏡及該第十透鏡各為一雙凸透鏡。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之定焦鏡頭，其中該第 二透鏡為一非球面透鏡。
  5. 如申請專利範圍第2項所述之定焦鏡頭，其中該第一透鏡、該第二透鏡及該第九透鏡各為一凸面朝向該放大側的凸凹透鏡，該第三透鏡及該第七透鏡各為一雙凹透鏡，該第四透鏡、該第五透鏡、該第六透鏡及該第十透鏡各為一雙凸透鏡，且該第八透鏡為一凸面朝向該放大側的凹凸透鏡。
  6. 如申請專利範圍第2項所述之定焦鏡頭，其中該第十透鏡為一非球面透鏡。
  7. 如申請專利範圍第2項所述之定焦鏡頭，其中該第六透鏡、該第七透鏡及該第八透鏡形成一三膠合透鏡，該第九透鏡及該第十透鏡形成一雙膠合透鏡。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之定焦鏡頭，其中該第一透鏡群包括由該放大側往該縮小側依序排列之一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡，該第一透鏡群之該些透鏡的屈光度由該放大側往該縮小側依序為負、負、負，而該第一透鏡為一非球面透鏡，該第二透鏡群包括由該放大側往該縮小側依序排列之一第四透鏡、一第五透鏡、一第六透鏡、一第七透鏡、一第八透鏡、一第九透鏡、一第十透鏡、一第十一透鏡以及一第十二透鏡，該第二透鏡群之該些透鏡的屈光度由該放大側往該縮小側依序為正、正、負、正、正、負、正、負、正。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之定焦鏡頭，其中該第一透鏡、該第二透鏡、該第六透鏡及該第十一透鏡各為一 凸面朝向該放大側的凸凹透鏡，該第三透鏡及該第九透鏡各為一雙凹透鏡，該第四透鏡、該第五透鏡、該第八透鏡、該第十透鏡及該第十二透鏡各為一雙凸透鏡，且該第七透鏡為一凸面朝向該放大側的凹凸透鏡。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之定焦鏡頭，其中該第八透鏡、該第九透鏡及該第十透鏡形成一三膠合透鏡，該第十一透鏡及該第十二透鏡形成一雙膠合透鏡。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之定焦鏡頭，其中該定焦鏡頭的有效焦距為f，該第一透鏡群的有效焦距為f1 ，該第二透鏡群的有效焦距為f2 ，該定焦鏡頭符合：0.515<|f1 /f|<1.299以及2.313<|f2 /f|<5.724。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之定焦鏡頭，其中該第一透鏡群包括由該放大側往該縮小側依序排列之一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡以及一第四透鏡，該第一透鏡群之該些透鏡的屈光度由該放大側往該縮小側依序為負、負、負、正，而該第一透鏡為一非球面透鏡，該第二透鏡群包括由該放大側往該縮小側依序排列之一第五透鏡、一第六透鏡、一第七透鏡、一第八透鏡、一第九透鏡以及一第十透鏡，該第二透鏡群之該些透鏡的屈光度由該放大側往該縮小側依序為正、正、負、正、負、正。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之定焦鏡頭，其中該第一透鏡、該第二透鏡及該第九透鏡各為一凸面朝向該放大側的凸凹透鏡，該第三透鏡及該第七透鏡各為一雙凹透鏡，該第四透鏡為一凸面朝向該縮小側的凹凸透鏡，且該 第五透鏡、該第六透鏡、該第八透鏡及該第十透鏡各為一雙凸透鏡。
  14. 如申請專利範圍第12項所述之定焦鏡頭，其中該第六透鏡、該第七透鏡及該第八透鏡形成一三膠合透鏡，該第九透鏡及該第十透鏡形成一雙膠合透鏡。
  15. 如申請專利範圍第1項所述之定焦鏡頭，其中該第一透鏡群包括由該放大側往該縮小側依序排列之一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡，該第一透鏡群之該些透鏡的屈光度由該放大側往該縮小側依序為負、負、負，而該第一透鏡為一非球面透鏡，該第二透鏡群包括由該放大側往該縮小側依序排列之一第四透鏡、一第五透鏡、一第六透鏡、一第七透鏡、一第八透鏡以及一第九透鏡，該第二透鏡群之該些透鏡的屈光度由該放大側往該縮小側依序為正、正、負、正、負、正。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之定焦鏡頭，其中該第一透鏡、該第二透鏡及該第八透鏡各為一凸面朝向該放大側的凸凹透鏡，該第三透鏡及該第六透鏡各為一雙凹透鏡，且該第四透鏡、該第五透鏡、該第七透鏡及該第九透鏡各為一雙凸透鏡。
  17. 如申請專利範圍第15項所述之定焦鏡頭，其中該第五透鏡、該第六透鏡及該第七透鏡形成一三膠合透鏡，該第八透鏡及該第九透鏡形成一雙膠合透鏡。
  18. 如申請專利範圍第1項所述之定焦鏡頭，其中該定焦鏡頭的有效焦距為f，該第一透鏡群的有效焦距為f1 ， 該第二透鏡群的有效焦距為f2 ，該定焦鏡頭符合：0.978<|f1 /f|<2.983以及2.010<|f2 /f|<5.419。
  19. 如申請專利範圍第1項所述之定焦鏡頭，其中該第二透鏡群在該定焦鏡頭中的位置維持固定，該第一透鏡群可相對於該第二透鏡群移動，用以對焦。
  20. 如申請專利範圍第1項所述之定焦鏡頭，其中該第二透鏡群更包括一孔徑光欄。
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