TWI679445B - 成像鏡頭（十一） - Google Patents

Abstract

一種成像鏡頭沿著一光軸從一物側至一像側依序包括一第一透鏡群及一第二透鏡群。第一透鏡群沿著光軸從物側至像側依序包括一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡及一第四透鏡。第一透鏡具有負屈光力。第二透鏡具有負屈光力。第三透鏡具有正屈光力。第四透鏡具有正屈光力。第二透鏡群沿著光軸從物側至像側依序包括一第一透鏡單元、一第二透鏡單元、一第三透鏡單元及一第四透鏡單元。第一透鏡單元具有負屈光力。第二透鏡單元具有屈光力。第三透鏡單元具有屈光力。第四透鏡單元具有正屈光力。

Description

成像鏡頭(十一)

本發明係有關於一種成像鏡頭。

現今的成像鏡頭隨著不同的應用需求，有時需具備高解析度與抗環境溫度變化的能力，有時需具備高像高與較大視角的特性，習知的成像鏡頭已經無法滿足現今的需求，需要有另一種新架構的成像鏡頭，才能滿足高解析度及抗環境溫度變化的能力或者高像高與較大視角的特性。

有鑑於此，本發明之主要目的在於提供一種成像鏡頭，其具備高解析度及抗環境溫度變化的能力或者具備高像高與較大視角的特性，但是仍具有良好的光學性能。

本發明之成像鏡頭沿著一光軸從一物側至一像側依序包括一第一透鏡群具有正屈光力。第一透鏡群沿著光軸從物側至像側依序包括一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡及一第四透鏡。第三透鏡具有正屈光力。第四透鏡具有正屈光力。以及一第二透鏡群具有負屈光力。

本發明之另一實施態樣中，成像鏡頭沿著一光軸從一物側至一像側依序包括一第一透鏡群具有正屈光力。第一透鏡群沿著光軸從物側至像側依序包括一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡及一第四透鏡。 第三透鏡具有正屈光力。第四透鏡具有正屈光力。以及一第二透鏡群具有正屈光力。

其中第一透鏡與第二透鏡至少之一具有負屈光力。

其中第二透鏡群沿著光軸從物側至像側依序包括一第一透鏡單元、一第二透鏡單元、一第三透鏡單元及一第四透鏡單元。第二透鏡群至少具有二透鏡單元為正屈光力。

其中成像鏡頭滿足以下條件：2.09<|f₂/f<3.23；0.95<|f₆/f|<2.37；0.71<|f₇/f|<1.85；6.3<|TTL/BFL|<10.5；以及|f/TTL|>0.06；其中，f₂為第二透鏡之有效焦距，f為成像鏡頭之有效焦距，f₆為第二透鏡單元之有效焦距，f₇為第三透鏡單元之有效焦距，TTL為第一透鏡之物側面至成像面於光軸上之間距，BFL為第四透鏡單元之像側面至成像面於光軸上之間距。

其中第一透鏡可更包括一凹面朝向像側，第二透鏡為彎月型透鏡，第二透鏡之凸面朝向物側凹面朝向像側，第三透鏡為彎月型透鏡，第三透鏡之凹面朝向物側凸面朝向像側，第四透鏡為雙凸透鏡。

其中第一透鏡以及第二透鏡皆為負屈光力，且第二透鏡群沿著光軸從物側至像側依序包括一第一透鏡單元、一第二透鏡單元、一第三透鏡單元以及一第四透鏡單元，第一透鏡單元具有負屈光力，第四透鏡單元具有正屈光力。

本發明之成像鏡頭可更包括一光圈，設置於第三透鏡與第一透鏡之間。

其中第一透鏡單元為雙凹透鏡，第二透鏡單元為雙凸透鏡 具有正屈光力，第三透鏡單元為雙凹透鏡具有負屈光力，第二透鏡單元以及第三透鏡單元膠合成一膠合透鏡，第四透鏡單元為非球面雙凸透鏡。

其中第一透鏡可更包括一凸面朝向物側，第二透鏡可更包括一凸面朝向物側。

其中成像鏡頭滿足以下條件：0.45

f/f_G2

0.55；以及4.36

TTL/Y

6.36；其中，f為成像鏡頭之有效焦距，f_G2為第二透鏡群之有效焦距，TTL為第一透鏡之物側面至成像面於光軸上之間距，Y為成像面上之最大像高。

其中第四透鏡可更包括一凹面朝向該像側，該第三透鏡單元可更包括一凸面朝向該像側，第二透鏡單元具有正屈光力，第三透鏡單元具有負屈光力。

其中成像鏡頭滿足以下條件：Vd₆>85；60

Vd₆-Vd₇

80；D₂₃/TTL

0.19；以及D₄₅/TTL

0.145；其中，Vd₆為第二透鏡單元之阿貝係數，Vd₇為第三透鏡單元之阿貝係數，D₂₃為第二透鏡之像側面至第三透鏡之物側面於光軸上之間距，D₄₅為第四透鏡之像側面至第一透鏡單元之物側面於光軸上之間距，TTL為第一透鏡之物側面至成像面於光軸上之間距。

其中第二透鏡群屈光力可為正或負。

為使本發明之上述目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例並配合所附圖式做詳細說明。

1、2、3、4、5‧‧‧成像鏡頭

L11、L21、L31、L41、L51‧‧‧第一透鏡

L12、L22、L32、L42、L52‧‧‧第二透鏡

L13、L23、L33、L43、L53‧‧‧第三透鏡

L14、L24、L34、L44、L54‧‧‧第四透鏡

L15、L25、L35、L45、L55‧‧‧第一透鏡單元

L16、L26、L36、L46、L56‧‧‧第二透鏡單元

L17、L27、L37、L47、L57‧‧‧第三透鏡單元

L18、L28、L38、L48、L58‧‧‧第四透鏡單元

L1_G1、L2_G1、L3_G1、L4_G1、L5_G1‧‧‧第一透鏡群

L1_G2、L2_G2、L3_G2、L4_G2、L5_G2‧‧‧第二透鏡群

L3_C、L4_C、L5_C‧‧‧膠合透鏡

ST1、ST3、ST4、ST5‧‧‧光圈

OF1、OF3、OF4、OF5‧‧‧濾光片

OA1、OA2、OA3、OA4、OA5‧‧‧光軸

IMA1、IMA2、IMA3、IMA4、IMA5‧‧‧成像面

Y3、Y4、Y5‧‧‧最大像高

S11、S12、S13、S14、S15、S16‧‧‧面

S17、S18、S19、S110、S111、S112‧‧‧面

S113、S114、S115、S116、S117‧‧‧面

S118、S119‧‧‧面

S21、S22、S23、S24、S25、S26‧‧‧面

S27、S28、S29、S210、S211、S212‧‧‧面

S213、S214、S215、S216‧‧‧面

S31、S32、S33、S34、S35、S36‧‧‧面

S37、S38、S39、S310、S311、S312‧‧‧面

S313、S314、S315、S316、S317‧‧‧面

S318‧‧‧面

S41、S42、S43、S44、S45、S46‧‧‧面

S47、S48、S49、S410、S411、S412‧‧‧面

S413、S414、S415、S416、S417‧‧‧面

S418‧‧‧面

S51、S52、S53、S54、S55、S56‧‧‧面

S57、S58、S59、S510、S511、S512‧‧‧面

S513、S514、S515、S516、S517‧‧‧面

S518‧‧‧面

第1圖係依據本發明之成像鏡頭之第一實施例的透鏡配置示意圖。

第2A圖係第1圖之成像鏡頭之縱向像差圖。

第2B圖係第1圖之成像鏡頭之場曲圖。

第2C圖係第1圖之成像鏡頭之畸變圖。

第2D圖係第1圖之成像鏡頭之橫向色差圖。

第2E圖係第1圖之成像鏡頭之相對照度圖。

第2F圖係第1圖之成像鏡頭之調變轉換函數圖。

第2G圖係第1圖之成像鏡頭之離焦調變轉換函數圖。

第3圖係依據本發明之成像鏡頭之第二實施例的透鏡配置示意圖。

第4A圖係第3圖之成像鏡頭之縱向像差圖。

第4B圖係第3圖之成像鏡頭之場曲圖。

第4C圖係第3圖之成像鏡頭之畸變圖。

第4D圖係第3圖之成像鏡頭之橫向色差圖。

第4E圖係第3圖之成像鏡頭之相對照度圖。

第4F圖係第3圖之成像鏡頭之調變轉換函數圖。

第4G圖係第3圖之成像鏡頭之離焦調變轉換函數圖。

第5圖係依據本發明之成像鏡頭之第三實施例的透鏡配置與光路示意圖。

第6A圖係第5圖之成像鏡頭之縱向像差圖。

第6B圖係第5圖之成像鏡頭之場曲圖。

第6C圖係第5圖之成像鏡頭之畸變圖。

第7圖係依據本發明之成像鏡頭之第四實施例的透鏡配置與光路示意圖。

第8A圖係第7圖之成像鏡頭之縱向像差圖。

第8B圖係第7圖之成像鏡頭之場曲圖。

第8C圖係第7圖之成像鏡頭之畸變圖。

第9圖係依據本發明之成像鏡頭之第五實施例的透鏡配置與光路示意圖。

第10A圖係第9圖之成像鏡頭之縱向像差圖。

第10B圖係第9圖之成像鏡頭之場曲圖。

第10C圖係第9圖之成像鏡頭之畸變圖。

請參閱第1圖，第1圖係依據本發明之成像鏡頭之第一實施例的透鏡配置示意圖。成像鏡頭1沿著一光軸OA1從一物側至一像側依序包括一第一透鏡群L1_G1、一第二透鏡群L1_G2及一濾光片OF1。第一透鏡群L1_G1沿著光軸OA1從物側至像側依序包括一第一透鏡L11、一第二透鏡L12、一第三透鏡L13、一光圈ST1及一第四透鏡L14。第二透鏡群L1_G2沿著光軸OA1從物側至像側依序包括一第一透鏡單元L15、一第二透鏡單元L16、一第三透鏡單元L17及一第四透鏡單元L18。成像時，來自物側之光線最後成像於一成像面IMA1上。第一透鏡L11為彎月型透鏡具有負屈光力由玻璃材質製成，其物側面S11為凸面，像側面S12為凹面，物側面S11與像側面S12皆為球面表面。第二透鏡L12為彎月型透鏡具有負屈光力由玻璃材質製成，其物側面S13為凸面，像側面S14為凹面，物側面S13與像側面S14皆為球面表面。第三透鏡L13為彎月型透鏡具有正屈光力由塑膠材質製成，其物側面S15為凹面，像側面S16為凸面，物側面S15與像側面 S16皆為非球面表面。第四透鏡L14為雙凸透鏡具有正屈光力由塑膠材質製成，其物側面S18為凸面，像側面S19為凸面，物側面S18與像側面S19皆為非球面表面。第一透鏡單元L15為雙凹透鏡具有負屈光力由塑膠材質製成，其物側面S110為凹面，像側面S111為凹面，物側面S110與像側面S111皆為非球面表面。第二透鏡單元L16為雙凸透鏡具有正屈光力由玻璃材質製成，其物側面S112為凸面，像側面S113為凸面，物側面S112與像側面S113皆為非球面表面。第三透鏡單元L17為雙凹透鏡具有負屈光力由塑膠材質製成，其物側面S114為凹面，像側面S115為凹面，物側面S114與像側面S115皆為非球面表面。第四透鏡單元L18為雙凸透鏡具有正屈光力由塑膠材質製成，其物側面S116為凸面，像側面S117為凸面，物側面S116與像側面S117皆為非球面表面。濾光片OF1其物側面S118與像側面S119皆為平面。

另外，為使本發明之成像鏡頭能保持良好的光學性能，第一實施例中的成像鏡頭1需滿足底下五條件：2.09<|f1₂/f1|<3.23 (1)

0.95<|f1₆/f1|<2.37 (2)

0.71<|f1₇/f1|<1.85 (3)

6.3<|TTL1/BFL1|<10.5 (4)

|f1/TTL1|>0.06 (5)

其中，f1₂為第二透鏡L12之有效焦距，f1₆為第二透鏡單元L16之有效焦距，f1₇為第三透鏡單元L17之有效焦距，f1為成像鏡頭1之有效焦距，TTL1為第一透鏡L11之物側面S11至成像面IMA1 於光軸OA1上之間距，BFL1為第四透鏡單元L18之像側面S117至成像面IMA1於光軸OA1上之間距。

利用上述透鏡與光圈ST1之設計，使得成像鏡頭1能具備高解析度、降低溫度變化對成像品質的影響、有效的修正像差。

表一為第1圖中成像鏡頭1之各透鏡之相關參數表，表一資料顯示，第一實施例之成像鏡頭1之有效焦距等於2.204mm、光圈值等於2.0、鏡頭總長度等於19.912mm。

表一中各個透鏡之非球面表面凹陷度z由下列公式所得到：z=ch²/{1+[1-(k+1)c²h²]^1/2}+Ah⁴+Bh⁶+Ch⁸+Dh¹⁰

其中：c：曲率；h：透鏡表面任一點至光軸之垂直距離；k：圓錐係數；A~D：非球面係數。

表二為表一中各個透鏡之非球面表面之相關參數表，其中k為圓錐係數(Conic Constant)、A~D為非球面係數。

第一實施例之成像鏡頭1，其第二透鏡L12之有效焦距f1₂=-5.715mm，第二透鏡單元L16之有效焦距f1₆=3.204mm，第三透鏡單元L17之有效焦距f1₇=-2.679mm，成像鏡頭1之有效焦距f1=2.204mm，第二 透鏡群L1_G2之有效焦距f1_G2=-33.308mm，第一透鏡L11之物側面S11至成像面IMA1於光軸OA1上之間距TTL1=19.912mm，第四透鏡單元L18之像側面S117至成像面IMA1於光軸OA1上之間距BFL1=2.111mm。由上述資料可得到|f1₂/f1|=2.593、|f1₆/f1|=1.454、|f1₇/f1|=1.216、|TTL1/BFL1|=9.432、|f1/TTL1|=0.111，皆能滿足上述條件(1)至條件(5)之要求。

另外，第一實施例之成像鏡頭1的光學性能也可達到要求，這可從第2A至第2G圖看出。第2A圖所示的，是第一實施例之成像鏡頭1的縱向像差(Longitudinal Aberration)圖。第2B圖所示的，是第一實施例之成像鏡頭1的場曲(Field Curvature)圖。第2C圖所示的，是第一實施例之成像鏡頭1的畸變(Distortion)圖。第2D圖所示的，是第一實施例之成像鏡頭1的橫向色差(Lateral Color)圖。第2E圖所示的，是第一實施例之成像鏡頭1的相對照度(Relative Illumination)圖。第2F圖所示的，是第一實施例之成像鏡頭1的調變轉換函數(Modulation Transfer Function)圖。第2G圖所示的，是第一實施例之成像鏡頭1的離焦調變轉換函數(Through Focus Modulation Transfer Function)圖。

由第2A圖可看出，第一實施例之成像鏡頭1對波長為0.436μm、0.486μm、0.546μm、0.587μm、0.656μm之光線所產生的縱向像差值介於-0.01mm至0.02mm之間。由第2B圖可看出，第一實施例之成像鏡頭1對波長為0.436μm、0.486μm、0.546μm、0.587μm、0.656μm之光線，於子午(Tangential)方向與弧矢(Sagittal)方向之場曲介於-0.03mm至0.02mm之間。由第2C圖(圖中的5條線幾乎重合，以致於看起來只有一條線)可看出，第一實施例之成像鏡頭1對波長為0.436μm、0.486μm、0.546 μm、0.587μm、0.656μm之光線所產生的畸變介於-100%至0%之間。由第2D圖可看出，第一實施例之成像鏡頭1以波長為0.546μm之光線為參考波長，對波長為0.436μm、0.486μm、0.546μm、0.587μm、0.656μm之光線於不同視場角度所產生的橫向色差值介於-0.5μm至4.0μm之間。由第2E圖可看出，第一實施例之成像鏡頭1對波長為0.546μm之光線，於Y視場介於0度至95度之間其相對照度介於0.55至1.0之間。由第2F圖可看出，第一實施例之成像鏡頭1對波長範圍介於0.436μm至0.656μm之光線，分別於子午(Tangential)方向與弧矢(Sagittal)方向，視場角度分別為0.00度、19.00度、38.00度、57.00度、76.00度、95.00度，空間頻率介於0lp/mm至77.2lp/mm，其調變轉換函數值介於0.68至1.0之間。由第2G圖可看出，第一實施例之成像鏡頭1對波長範圍介於0.436μm至0.656μm之光線，分別於子午(Tangential)方向與弧矢(Sagittal)方向，視場角度分別為0.00度、19.00度、38.00度、57.00度、76.00度、95.00度，空間頻率等於77.2lp/mm時，當焦點偏移介於-0.025mm至0.024mm之間其調變轉換函數值皆大於0.2。顯見第一實施例之成像鏡頭1之縱向像差、場曲、畸變、橫向色差都能被有效修正，相對照度、鏡頭解析度、焦深也都能滿足要求，從而得到較佳的光學性能。

請參閱第3圖，第3圖係依據本發明之成像鏡頭之第二實施例的透鏡配置示意圖。成像鏡頭2沿著一光軸OA2從一物側至一像側依序包括一第一透鏡群L2_G1及一第二透鏡群L2_G2。第一透鏡群L2_G1沿著光軸OA2從物側至像側依序包括一第一透鏡L21、一第二透鏡L22、一第三透鏡L23及一第四透鏡L24。第二透鏡群L2_G2沿著光軸OA2從物側至像側依序包 括一第一透鏡單元L25、一第二透鏡單元L26、一第三透鏡單元L27及一第四透鏡單元L28。成像時，來自物側之光線最後成像於一成像面IMA2上。第一透鏡L21為彎月型透鏡具有負屈光力由玻璃材質製成，其物側面S21為凸面，像側面S22為凹面，物側面S21與像側面S22皆為球面表面。第二透鏡L22為彎月型透鏡具有負屈光力由玻璃材質製成，其物側面S23為凸面，像側面S24為凹面，物側面S23與像側面S24皆為球面表面。第三透鏡L23為彎月型透鏡具有正屈光力由塑膠材質製成，其物側面S25為凹面，像側面S26為凸面，物側面S25與像側面S26皆為非球面表面。第四透鏡L24為雙凸透鏡具有正屈光力由塑膠材質製成，其物側面S27為凸面，像側面S28為凸面，物側面S27與像側面S28皆為非球面表面。第一透鏡單元L25為雙凹透鏡具有負屈光力由塑膠材質製成，其物側面S29為凹面，像側面S210為凹面，物側面S29與像側面S210皆為非球面表面。第二透鏡單元L26為雙凸透鏡具有正屈光力由塑膠材質製成，其物側面S211為凸面，像側面S212為凸面，物側面S211與像側面S212皆為非球面表面。第三透鏡單元L27為雙凹透鏡具有負屈光力由塑膠材質製成，其物側面S213為凹面，像側面S214為凹面，物側面S213與像側面S214皆為非球面表面。第四透鏡單元L28為雙凸透鏡具有正屈光力由塑膠材質製成，其物側面S215為凸面，像側面S216為凸面，物側面S215與像側面S216皆為非球面表面。

另外，為使本發明之成像鏡頭能保持良好的光學性能，第二實施例中的成像鏡頭2需滿足底下五條件：2.09<|f2₂/f2|<3.23 (6)

0.95<|f2₆/f2|<2.37 (7)

0.71<|f2₇/f2|<1.85 (8)

6.3<|TTL2/BFL2|<10.5 (9)

|f2/TTL2|>0.06 (10)

其中，f2₂為第二透鏡L22之有效焦距，f2₆為第二透鏡單元L26之有效焦距，f2₇為第三透鏡單元L27之有效焦距，f2為成像鏡頭2之有效焦距，TTL2為第一透鏡L21之物側面S21至成像面IMA2於光軸OA2上之間距，BFL2為第四透鏡單元L28之像側面S216至成像面IMA2於光軸OA2上之間距。

利用上述透鏡之設計，使得成像鏡頭2能具備高解析度、降低溫度變化對成像品質的影響、有效的修正像差。

表三為第3圖中成像鏡頭2之各透鏡之相關參數表，表三資料顯示，第二實施例之成像鏡頭2之有效焦距等於1.828mm、光圈值等於2.0、鏡頭總長度等於20.989mm。

表三中各個透鏡之非球面表面凹陷度z由下列公式所得到：z=ch²/{1+[1-(k+1)c²h²]^1/2}+Ah⁴+Bh⁶+Ch⁸+Dh¹⁰

其中：c：曲率；h：透鏡表面任一點至光軸之垂直距離； k：圓錐係數；A~D：非球面係數。

表四為表三中各個透鏡之非球面表面之相關參數表，其中k為圓錐係數(Conic Constant)、A~D為非球面係數。

第二實施例之成像鏡頭2，其第二透鏡L22之有效焦距 f2₂=-4.976mm，第二透鏡單元L26之有效焦距f2₆=3.411mm，第三透鏡單元L27之有效焦距f2₇=-2.459mm，成像鏡頭2之有效焦距f1=1.828mm，第二透鏡群L2_G2之有效焦距f2_G2=-296.864mm，第一透鏡L21之物側面S21至成像面IMA2於光軸OA2上之間距TTL2=20.989mm，第四透鏡單元L28之像側面S216至成像面IMA2於光軸OA2上之間距BFL2=2.863mm。由上述資料可得到|f2₂/f2|=2.722、|f2₆/f2|=1.866、|f2₇/f2|=1.345、|TTL2/BFL2|=7.331、|f2/TTL2|=0.087，皆能滿足上述條件(6)至條件(10)之要求。

另外，第二實施例之成像鏡頭2的光學性能也可達到要求，這可從第4A至第4G圖看出。第4A圖所示的，是第二實施例之成像鏡頭2的縱向像差(Longitudinal Aberration)圖。第4B圖所示的，是第二實施例之成像鏡頭2的場曲(Field Curvature)圖。第4C圖所示的，是第二實施例之成像鏡頭2的畸變(Distortion)圖。第4D圖所示的，是第二實施例之成像鏡頭2的橫向色差(Lateral Color)圖。第4E圖所示的，是第二實施例之成像鏡頭2的相對照度(Relative Illumination)圖。第4F圖所示的，是第二實施例之成像鏡頭2的調變轉換函數(Modulation Transfer Function)圖。第4G圖所示的，是第二實施例之成像鏡頭2的離焦調變轉換函數(Through Focus Modulation Transfer Function)圖。

由第4A圖可看出，第二實施例之成像鏡頭2對波長為0.436μm、0.486μm、0.546μm、0.587μm、0.656μm之光線所產生的縱向像差值介於-0.005mm至0.025mm之間。由第4B圖可看出，第二實施例之成像鏡頭2對波長為0.436μm、0.486μm、0.546μm、0.587μm、0.656 μm之光線，於子午(Tangential)方向與弧矢(Sagittal)方向之場曲介於-0.01mm至0.05mm之間。由第4C圖(圖中的5條線幾乎重合，以致於看起來只有一條線)可看出，第二實施例之成像鏡頭2對波長為0.436μm、0.486μm、0.546μm、0.587μm、0.656μm之光線所產生的畸變介於-100%至0%之間。由第4D圖可看出，第二實施例之成像鏡頭2以波長為0.546μm之光線為參考波長，對波長為0.436μm、0.486μm、0.546μm、0.587μm、0.656μm之光線於不同視場角度所產生的橫向色差值介於0.0μm至5.0μm之間。由第4E圖可看出，第二實施例之成像鏡頭2對波長為0.546μm之光線，於Y視場介於0度至95度之間其相對照度介於0.55至1.0之間。由第4F圖可看出，第二實施例之成像鏡頭2對波長範圍介於0.436μm至0.656μm之光線，分別於子午(Tangential)方向與弧矢(Sagittal)方向，視場角度分別為0.00度、19.00度、38.00度、57.00度、76.00度、95.00度，空間頻率介於0lp/mm至77.21p/mm，其調變轉換函數值介於0.64至1.0之間。由第4G圖可看出，第二實施例之成像鏡頭2對波長範圍介於0.436μm至0.656μm之光線，分別於子午(Tangential)方向與弧矢(Sagittal)方向，視場角度分別為0.00度、19.00度、38.00度、57.00度、76.00度、95.00度，空間頻率等於77.2lp/mm時，當焦點偏移介於-0.028mm至0.024mm之間其調變轉換函數值皆大於0.2。顯見第二實施例之成像鏡頭2之縱向像差、場曲、畸變、橫向色差都能被有效修正，相對照度、鏡頭解析度、焦深也都能滿足要求，從而得到較佳的光學性能。

請參閱第5圖，第5圖係依據本發明之成像鏡頭之第三實施例的透鏡配置與光路示意圖。成像鏡頭3沿著一光軸OA3從一物側至一 像側依序包括一第一透鏡群L3_G1、一光圈ST3、一第二透鏡群L3_G2及一濾光片OF3。第一透鏡群L3_G1沿著光軸OA3從物側至像側依序包括一第一透鏡L31、一第二透鏡L32、一第三透鏡L33及一第四透鏡L34。第二透鏡群L3_G2沿著光軸OA3從物側至像側依序包括一第一透鏡單元L35、一第二透鏡單元L36、一第三透鏡單元L37及一第四透鏡單元L38。上述第二透鏡單元L36與第三透鏡單元L37膠合成一膠合透鏡L3_C。成像時，來自物側之光線最後成像於一成像面IMA3上。當被攝物(未圖示)位於近距離時，成像鏡頭3可經由調整第一透鏡群L3_G1至第二透鏡群L3_G2於光軸OA3上之間距D3_G1G2以完成近距離對焦。第一透鏡L31為彎月型透鏡具有負屈光力，其物側面S31為凸面，像側面S32為凹面，物側面S31與像側面S32皆為球面表面。第二透鏡L32為彎月型透鏡具有負屈光力，其物側面S33為凸面，像側面S34為凹面，物側面S33與像側面S34皆為非球面表面。第三透鏡L33為彎月型透鏡具有正屈光力，其物側面S35為凹面，像側面S36為凸面，物側面S35與像側面S36皆為球面表面。第四透鏡L34為彎月型透鏡具有正屈光力，其物側面S37為凸面，像側面S38為凹面，物側面S37與像側面S38皆為球面表面。第一透鏡單元L35為雙凹透鏡具有負屈光力，其物側面S310為凹面，像側面S311為凹面，物側面S310與像側面S311皆為球面表面。第二透鏡單元L36為雙凸透鏡具有正屈光力，其物側面S312為凸面，像側面S313為凸面，物側面S312與像側面S313皆為球面表面。第三透鏡單元L37為彎月型透鏡具有負屈光力，其物側面S313為凹面，像側面S314為凸面，物側面S313與像側面S314皆為球面表面。第四透鏡單元L38為雙凸透鏡具有正屈光力，其物側面S315為凸面，像側面S316為凸面，物側面S315 與像側面S316皆為非球面表面。濾光片OF3其物側面S317與像側面S318皆為平面。

另外，為使本發明之成像鏡頭能保持良好的光學性能，第三實施例中的成像鏡頭3需滿足底下六條件：

Vd3₆>85 (13)

其中，f3為成像鏡頭3之有效焦距，f3_G2為第二透鏡群L3_G2之有效焦距，TTL3為第一透鏡L31之物側面S31至成像面IMA3於光軸OA3上之間距，Y3為成像面IMA3上之最大像高，Vd3₆為第二透鏡單元L36之阿貝係數，Vd3₇為第三透鏡單元L37之阿貝係數，D3₂₃為第二透鏡L32之像側面S34至第三透鏡L33之物側面S35於光軸OA3上之間距，D3₄₅為第四透鏡L34之像側面S38至第一透鏡單元L35之物側面S310於光軸OA3上之間距。

利用上述透鏡與光圈ST3之設計，使得成像鏡頭3能具備高像高與較大視角的特性、有效的修正像差。

表五為第5圖中成像鏡頭3之各透鏡之相關參數表，表五資料顯示，第三實施例之成像鏡頭3之有效焦距等於10.7969mm、鏡頭總長度等於58mm。

表五中各個透鏡之非球面表面凹陷度z由下列公式所得到：z=ch²/{1+[1-(k+1)c²h²]^1/2}+Ah⁴+Bh⁶+Ch⁸+Dh¹⁰+Eh¹²+Fh¹⁴+Gh¹⁶

其中：c：曲率；h：透鏡表面任一點至光軸之垂直距離；k：圓錐係數；A~G：非球面係數。

表六為表五中各個透鏡之非球面表面之相關參數表，其中k為圓錐係數(Conic Constant)、A~G為非球面係數。

第三實施例之成像鏡頭3，其有效焦距f3=10.7969mm，第二透鏡群L3_G2之有效焦距f3_G2=21.73mm，第一透鏡L31之物側面S31至成像面IMA3於光軸OA3上之間距TTL3=58mm，成像面IMA3上之最大像高Y3=10.815mm，第二透鏡單元L36之阿貝係數Vd3₆=93，第三透鏡單元L37之阿貝係數Vd3₇=32，第二透鏡L32之像側面S34至第三透鏡L33之物側面S35於光軸OA3上之間距D3₂₃=9.08mm，第四透鏡L34之像側面S38至第一透鏡單元L35之物側面S310於光軸OA3上之間距D3₄₅=7.47mm。由上述資料可得到f3/f3_G2=0.497、TTL3/Y3=5.363、Vd3₆=93、Vd3₆-Vd3₇=61、D3₂₃/TTL3=0.157、D3₄₅/TTL3=0.129，皆能滿足上述條件(11)至條件(16)之要求。

另外，第三實施例之成像鏡頭3的光學性能也可達到要求，這可從第6A至第6C圖看出。第6A圖所示的，是第三實施例之成像鏡頭3的縱向像差(Longitudinal Aberration)圖。第6B圖所示的，是第三實施例之成像鏡頭3的場曲(Field Curvature)圖。第6C圖所示的，是第三實施例之成像鏡頭3的畸變(Distortion)圖。

由第6A圖可看出，第三實施例之成像鏡頭3對波長為0.436μm、0.486μm、0.546μm、0.588μm、0.656μm之光線所產生的縱向 像差值介於-0.1mm至0.05mm之間。由第6B圖可看出，第三實施例之成像鏡頭3對波長為0.436μm、0.486μm、0.546μm、0.588μm、0.656μm之光線，於子午(Tangential)方向與弧矢(Sagittal)方向之場曲介於-0.16mm至0.10mm之間。由第6C圖(圖中的5條線幾乎重合，以致於看起來只有一條線)可看出，第三實施例之成像鏡頭3對波長為0.436μm、0.486μm、0.546μm、0.588μm、0.656μm之光線所產生的畸變介於-5%至0%之間。顯見第三實施例之成像鏡頭3之縱向像差、場曲、畸變都能被有效修正，從而得到較佳的光學性能。

請參閱第7圖，第7圖係依據本發明之成像鏡頭之第四實施例的透鏡配置與光路示意圖。成像鏡頭4沿著一光軸OA4從一物側至一像側依序包括一第一透鏡群L4_G1、一光圈ST4、一第二透鏡群L4_G2及一濾光片OF4。第一透鏡群L4_G1沿著光軸OA4從物側至像側依序包括一第一透鏡L41、一第二透鏡L42、一第三透鏡L43及一第四透鏡L44。第二透鏡群L4_G2沿著光軸OA4從物側至像側依序包括一第一透鏡單元L45、一第二透鏡單元L46、一第三透鏡單元L47及一第四透鏡單元L48。上述第二透鏡單元L46與第三透鏡單元L47膠合成一膠合透鏡L4_C。成像時，來自物側之光線最後成像於一成像面IMA4上。當被攝物(未圖示)位於近距離時，成像鏡頭4可經由調整第一透鏡群L4_G1至第二透鏡群L4_G2於光軸OA4上之間距D4_G1G2以完成近距離對焦。第一透鏡L41為彎月型透鏡具有負屈光力，其物側面S41為凸面，像側面S42為凹面，物側面S41與像側面S42皆為球面表面。第二透鏡L42為彎月型透鏡具有負屈光力，其物側面S43為凸面，像側面S44為凹面，物側面S43與像側面S44皆為非球面表面。第三透鏡L43為彎月 型透鏡具有正屈光力，其物側面S45為凹面，像側面S46為凸面，物側面S45與像側面S46皆為球面表面。第四透鏡L44為彎月型透鏡具有正屈光力，其物側面S47為凸面，像側面S48為凹面，物側面S47與像側面S48皆為球面表面。第一透鏡單元L45為雙凹透鏡具有負屈光力，其物側面S410為凹面，像側面S411為凹面，物側面S410與像側面S411皆為球面表面。第二透鏡單元L46為雙凸透鏡具有正屈光力，其物側面S412為凸面，像側面S413為凸面，物側面S412與像側面S413皆為球面表面。第三透鏡單元L47為彎月型透鏡具有負屈光力，其物側面S313為凹面，像側面S314為凸面，物側面S413與像側面S414皆為球面表面。第四透鏡單元L48為雙凸透鏡具有正屈光力，其物側面S415為凸面，像側面S416為凸面，物側面S415與像側面S416皆為非球面表面。濾光片OF4其物側面S417與像側面S418皆為平面。

另外，為使本發明之成像鏡頭能保持良好的光學性能，第四實施例中的成像鏡頭4需滿足底下六條件：

Vd4₆>85 (19)

其中，f4為成像鏡頭4之有效焦距，f4_G2為第二透鏡群L4_G2之有效焦距，TTL4為第一透鏡L41之物側面S41至成像面IMA4於光軸OA4 上之間距，Y4為成像面IMA4上之最大像高，Vd4₆為第二透鏡單元L46之阿貝係數，Vd4₇為第三透鏡單元L47之阿貝係數，D4₂₃為第二透鏡L42之像側面S44至第三透鏡L43之物側面S45於光軸OA4上之間距，D4₄₅為第四透鏡L44之像側面S48至第一透鏡單元L45之物側面S410於光軸OA4上之間距。

利用上述透鏡與光圈ST4之設計，使得成像鏡頭4能具備高像高與較大視角的特性、有效的修正像差。

表七為第7圖中成像鏡頭4之各透鏡之相關參數表，表七資料顯示，第四實施例之成像鏡頭4之有效焦距等於11.08mm、鏡頭總長度等於58.02mm。

表七中各個透鏡之非球面表面凹陷度z由下列公式所得到：z=ch²/{1+[1-(k+1)c²h²]^1/2}+Ah⁴+Bh⁶+Ch⁸+Dh¹⁰+Eh¹²+Fh¹⁴+Gh¹⁶

其中：c：曲率；h：透鏡表面任一點至光軸之垂直距離；k：圓錐係數； A~G：非球面係數。

表八為表七中各個透鏡之非球面表面之相關參數表，其中k為圓錐係數(Conic Constant)、A~G為非球面係數。

第四實施例之成像鏡頭4，其有效焦距f4=11.08mm，第二透鏡群L4_G2之有效焦距f4_G2=21.369mm，第一透鏡L41之物側面S41至成像面IMA4於光軸OA4上之間距TTL4=58.02mm，成像面IMA4上之最大像高Y4=11.1mm，第二透鏡單元L46之阿貝係數Vd4₆=85，第三透鏡單元L47之阿貝係數Vd4₇=25，第二透鏡L42之像側面S44至第三透鏡L43之物側面S45於光軸OA4上之間距D4₂₃=8.53mm，第四透鏡L44之像側面S48至第一透鏡單元L45之物側面S410於光軸OA4上之間距D4₄₅=6.71mm。由上述資料可得到f4/f4_G2=0.519、TTL4/Y4=5.227、Vd4₆=85、Vd4₆-Vd4₇=60、D4₂₃/TTL4=0.147、D4₄₅/TTL4=0.116，皆能滿足上述條件(17)至條件(22)之要求。

另外，第四實施例之成像鏡頭4的光學性能也可達到要求，這可從第8A至第8C圖看出。第8A圖所示的，是第四實施例之成像鏡頭4的縱向像差(Longitudinal Aberration)圖。第8B圖所示的，是第四實施例之成像鏡頭4的場曲(Field Curvature)圖。第8C圖所示的，是第四實施例之成像鏡頭4的畸變(Distortion)圖。

由第8A圖可看出，第四實施例之成像鏡頭4對波長為0.436μm、0.486μm、0.546μm、0.588μm、0.656μm之光線所產生的縱向像差值介於-0.1mm至0.05mm之間。由第8B圖可看出，第四實施例之成像鏡頭4對波長為0.436μm、0.486μm、0.546μm、0.588μm、0.656μm之光線，於子午(Tangential)方向與弧矢(Sagittal)方向之場曲介於-0.16mm至0.10mm之間。由第8C圖(圖中的5條線幾乎重合，以致於看起來只有一條線)可看出，第四實施例之成像鏡頭4對波長為0.436μm、0.486μm、0.546μm、0.588μm、0.656μm之光線所產生的畸變介於-5%至0%之間。顯見第四實施例之成像鏡頭4之縱向像差、場曲、畸變都能被有效修正，從而得到較佳的光學性能。

請參閱第9圖，第9圖係依據本發明之成像鏡頭之第五實施例的透鏡配置與光路示意圖。成像鏡頭5沿著一光軸OA5從一物側至一像側依序包括一第一透鏡群L5_G1、一光圈ST5、一第二透鏡群L5_G2及一濾光片OF5。第一透鏡群L5_G1沿著光軸OA5從物側至像側依序包括一第一透鏡L51、一第二透鏡L52、一第三透鏡L53及一第四透鏡L54。第二透鏡群L5_G2沿著光軸OA5從物側至像側依序包括一第一透鏡單元L55、一第二透鏡單元L56、一第三透鏡單元L57及一第四透鏡單元L58。上述第二透鏡單元L56 與第三透鏡單元L57膠合成一膠合透鏡L5_C。成像時，來自物側之光線最後成像於一成像面IMA5上。當被攝物(未圖示)位於近距離時，成像鏡頭5可經由調整第一透鏡群L5_G1至第二透鏡群L5_G2於光軸OA5上之間距D5_G1G2以完成近距離對焦。第一透鏡L51為彎月型透鏡具有負屈光力，其物側面S51為凸面，像側面S52為凹面，物側面S51與像側面S52皆為球面表面。第二透鏡L52為彎月型透鏡具有負屈光力，其物側面S53為凸面，像側面S54為凹面，物側面S53與像側面S54皆為非球面表面。第三透鏡L53為彎月型透鏡具有正屈光力，其物側面S55為凹面，像側面S56為凸面，物側面S55與像側面S56皆為球面表面。第四透鏡L54為彎月型透鏡具有正屈光力，其物側面S57為凸面，像側面S58為凹面，物側面S57與像側面S58皆為球面表面。第一透鏡單元L55為雙凹透鏡具有負屈光力，其物側面S510為凹面，像側面S511為凹面，物側面S510與像側面S511皆為球面表面。第二透鏡單元L56為雙凸透鏡具有正屈光力，其物側面S512為凸面，像側面S513為凸面，物側面S512與像側面S513皆為球面表面。第三透鏡單元L57為彎月型透鏡具有負屈光力，其物側面S513為凹面，像側面S514為凸面，物側面S513與像側面S514皆為球面表面。第四透鏡單元L58為雙凸透鏡具有正屈光力，其物側面S515為凸面，像側面S516為凸面，物側面S515與像側面S516皆為非球面表面。濾光片OF5其物側面S517與像側面S518皆為平面。

另外，為使本發明之成像鏡頭能保持良好的光學性能，第五實施例中的成像鏡頭5需滿足底下六條件：

Vd5₆>85 (25)

其中，f5為成像鏡頭5之有效焦距，f5_G2為第二透鏡群L5_G2之有效焦距，TTL5為第一透鏡L51之物側面S51至成像面IMA5於光軸OA5上之間距，Y5為成像面IMA5上之最大像高，Vd5₆為第二透鏡單元L56之阿貝係數，Vd5₇為第三透鏡單元L57之阿貝係數，D5₂₃為第二透鏡L52之像側面S54至第三透鏡L53之物側面S55於光軸OA5上之間距，D5₄₅為第四透鏡L54之像側面S58至第一透鏡單元L55之物側面S510於光軸OA5上之間距。

利用上述透鏡與光圈ST5之設計，使得成像鏡頭5能具備高像高與較大視角的特性、有效的修正像差。

表九為第9圖中成像鏡頭5之各透鏡之相關參數表，表九資料顯示，第五實施例之成像鏡頭5之有效焦距等於10.799mm、鏡頭總長度等於55mm。

表九中各個透鏡之非球面表面凹陷度z由下列公式所得到：z=ch²/{1+[1-(k+1)c²h²]^1/2}+Ah⁴+Bh⁶+Ch⁸+Dh¹⁰+Eh¹²+Fh¹⁴+Gh¹⁶

其中：c：曲率；h：透鏡表面任一點至光軸之垂直距離；k：圓錐係數；A~G：非球面係數。

表十為表九中各個透鏡之非球面表面之相關參數表，其中k為圓錐係數(Conic Constant)、A~G為非球面係數。

第五實施例之成像鏡頭5，其有效焦距f5=10.799mm，第二透鏡群L5_G2之有效焦距f5_G2=21.6mm，第一透鏡L51之物側面S51至成像面 IMA5於光軸OA5上之間距TTL5=55mm，成像面IMA5上之最大像高Y5=10.815mm，第二透鏡單元L56之阿貝係數Vd5₆=88，第三透鏡單元L57之阿貝係數Vd5₇=23，第二透鏡L52之像側面S54至第三透鏡L53之物側面S55於光軸OA5上之間距D5₂₃=8.05mm，第四透鏡L54之像側面S58至第一透鏡單元L55之物側面S510於光軸OA5上之間距D5₄₅=7.30mm。由上述資料可得到f5/f5_G2=0.500、TTL5/Y5=5.086、Vd5₆=88、Vd5₆-Vd5₇=65、D5₂₃/TTL5=0.146、D5₄₅/TTL5=0.133，皆能滿足上述條件(23)至條件(28)之要求。

另外，第五實施例之成像鏡頭5的光學性能也可達到要求，這可從第10A至第10C圖看出。第10A圖所示的，是第五實施例之成像鏡頭5的縱向像差(Longitudinal Aberration)圖。第10B圖所示的，是第五實施例之成像鏡頭5的場曲(Field Curvature)圖。第10C圖所示的，是第五實施例之成像鏡頭5的畸變(Distortion)圖。

由第10A圖可看出，第五實施例之成像鏡頭5對波長為0.436μm、0.486μm、0.546μm、0.588μm、0.656μm之光線所產生的縱向像差值介於-0.06mm至0.06mm之間。由第10B圖可看出，第五實施例之成像鏡頭5對波長為0.436μm、0.486μm、0.546μm、0.588μm、0.656μm之光線，於子午(Tangential)方向與弧矢(Sagittal)方向之場曲介於-0.25mm至0.25mm之間。由第10C圖(圖中的5條線幾乎重合，以致於看起來只有一條線)可看出，第五實施例之成像鏡頭5對波長為0.436μm、0.486μm、0.546μm、0.588μm、0.656μm之光線所產生的畸變介於-5%至0%之間。顯見第五實施例之成像鏡頭5之縱向像差、場曲、畸變都能被有效修正，從而 得到較佳的光學性能。

上述第一實施例中，光圈ST1設置於第三透鏡L13及第四透鏡L14之間，然而可以了解到，若光圈ST1設置於第三透鏡L13及第一透鏡單元L15之間，亦應屬本發明之範疇。

上述第五實施例中，光圈ST5設置於第四透鏡L54及第一透鏡單元L55之間，然而可以了解到，若光圈ST5設置於第三透鏡L53及第一透鏡單元L55之間，亦應屬本發明之範疇。

雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (10)

1. 一種成像鏡頭，沿著一光軸從一物側至一像側依序包括：一第一透鏡群，具有正屈光力，該第一透鏡群沿著該光軸從該物側至該像側依序包括一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡以及一第四透鏡，且該第一透鏡具有負屈光力，該第二透鏡具有負屈光力，該第三透鏡具有正屈光力，該第四透鏡具有正屈光力；以及一第二透鏡群，具有負屈光力，該第二透鏡群沿著該光軸從該物側至該像側依序包括一第一透鏡單元、一第二透鏡單元、一第三透鏡單元以及一第四透鏡單元，且該第一透鏡單元具有負屈光力，該第二透鏡單元具有正屈光力，該第三透鏡單元具有負屈光力，該第四透鏡單元具有正屈光力。
2. 一種成像鏡頭，沿著一光軸從一物側至一像側依序包括：一第一透鏡群，具有正屈光力，該第一透鏡群沿著該光軸從該物側至該像側依序包括一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡以及一第四透鏡，且該第一透鏡具有負屈光力，該第二透鏡具有負屈光力，該第三透鏡具有正屈光力，該第四透鏡具有正屈光力；以及一第二透鏡群，具有正屈光力，該第二透鏡群沿著該光軸從該物側至該像側依序包括一第一透鏡單元、一第二透鏡單元、一第三透鏡單元以及一第四透鏡單元，且該第一透鏡單元具有負屈光力，該第二透鏡單元具有正屈光力，該第三透鏡單元具有負屈光力，該第四透鏡單元具有正屈光力。
3. 如申請專利範圍第1或2項所述之成像鏡頭，其中該成像鏡頭滿足以下條件：2.09<|f₂/f|<3.23；0.95<|f₆/f|<2.37；0.71<|f₇/f|<1.85；6.3<|TTL/BFL|<10.5；以及|f/TTL|>0.06；其中，f₂為該第二透鏡之有效焦距，f為該成像鏡頭之有效焦距，f₆為該第二透鏡單元之有效焦距，f₇為該第三透鏡單元之有效焦距，TTL為該第一透鏡之物側面至一成像面於該光軸上之一間距，BFL為該第四透鏡單元之像側面至該成像面於該光軸上之一間距。
4. 如申請專利範圍第1或2項所述之成像鏡頭，其中該第一透鏡更包括一凹面朝向該像側，該第二透鏡為彎月型透鏡，該第二透鏡之凸面朝向該物側凹面朝向該像側，該第三透鏡為彎月型透鏡，該第三透鏡之凹面朝向該物側凸面朝向該像側，該第四透鏡為雙凸透鏡。
5. 如申請專利範圍第3項所述之成像鏡頭，其更包括一光圈，設置於該第三透鏡與該第一透鏡單元之間。
6. 如申請專利範圍第1或2項所述之成像鏡頭，其中該第一透鏡單元為雙凹透鏡，該第二透鏡單元為雙凸透鏡具有正屈光力，該第三透鏡單元為雙凹透鏡具有負屈光力，且該第二透鏡單元以及該第三透鏡單元膠合成一膠合透鏡，該第四透鏡單元為非球面雙凸透鏡。
7. 如申請專利範圍第4項所述之成像鏡頭，其中該第一透鏡更包括一凸面朝向該物側，該第二透鏡更包括一凸面朝向該物側。
8. 如申請專利範圍第2項所述之成像鏡頭，其中該成像鏡頭滿足以下條件：0.45

   

   f/f_G2

   

   0.55；以及4.36

   

   TTL/Y

   

   6.36；其中，f為該成像鏡頭之有效焦距，f_G2為該第二透鏡群之有效焦距，TTL為該第一透鏡之物側面至一成像面於該光軸上之一間距，Y為該成像面上之一最大像高。
9. 如申請專利範圍第6項所述之成像鏡頭，其中該第四透鏡更包括一凹面朝向該像側，該第三透鏡單元更包括一凸面朝向該像側，該第二透鏡單元具有正屈光力，該第三透鏡單元具有負屈光力。
10. 如申請專利範圍第6項所述之成像鏡頭，其中該成像鏡頭滿足以下條件：Vd₆>85；60

    

    Vd₆-Vd₇

    

    80；D₂₃/TTL

    

    0.19；以及D₄₅/TTL

    

    0.145；其中，Vd₆為該第二透鏡單元之阿貝係數，Vd₇為該第三透鏡單元之阿貝係數，D₂₃為該第二透鏡之像側面至該第三透鏡之物側面於該光軸上之一間距，D₄₅為該第四透鏡之像側面至該第一透鏡單元之物側面於該光軸上之一間距，TTL為該第一透鏡之物側面至一成像面於該光軸上之一間距。