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TW202427000A - 光學成像鏡頭 - Google Patents

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TW202427000A
TW202427000A TW111150412A TW111150412A TW202427000A TW 202427000 A TW202427000 A TW 202427000A TW 111150412 A TW111150412 A TW 111150412A TW 111150412 A TW111150412 A TW 111150412A TW 202427000 A TW202427000 A TW 202427000A
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imaging lens
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徐淑娟
林範儒
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佳凌科技股份有限公司
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Abstract

一種光學成像鏡頭，沿著一光軸從一物側至一像側依序包括有一第一鏡群、一光圈及一第二鏡群；其中該第一鏡群包含有一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡及一第四透鏡；該第二鏡群包含有一第五透鏡、一第六透鏡、一第七透鏡、一第八透鏡及一第九透鏡，其中該第一透鏡至該第四透鏡的屈折力排列為負負正正，該第五透鏡至該第九透鏡的屈折力排列為正負正正負，如此該光學成像鏡頭藉由透鏡數量及屈折力排列的特別設計，讓該光學成像鏡頭具有高成像品質與低畸變的優點。

Description

光學成像鏡頭
本發明係與光學成像系統的應用領域有關；特別是指一種具有低畸變、良好成像品質的光學成像鏡頭。
近年來，隨著具有攝影功能之可攜式電子產品的興起，光學系統的需求日漸提高。一般光學系統的感光元件不外乎是感光耦合元件(Charge Coupled Device, CCD)或互補性氧化金屬半導體元件(Complementary Metal-Oxide Semiconductor Sensor, CMOS Sensor)兩種，且隨著半導體製程技術的精進，使得感光元件的畫素尺寸縮小，光學系統逐漸往高畫素領域發展。此外，隨著無人機與無人駕駛自動車的蓬勃發展，先進駕駛輔助系統(Advanced Driver Assistance system, ADAS)扮演著重要的腳色，藉由各種鏡頭搭配感測器來收集環境資訊，以保障駕駛人行車安全。此外，車用鏡頭隨著外在應用環境溫度變化，鏡頭品質對於溫度的需求也隨之提高，因此，對成像品質的要求也日益增加。
好的成像鏡頭一般具備低畸變(distortion)、高解析度(resolution)…等優點。且於實際應用面，尚須考慮小尺寸與成本的問題，因此，在種種限制條件下設計出具備良好成像品質的鏡頭，為設計者的一大難題。
有鑑於此，本發明之目的在於提供一種光學成像鏡頭，具有良好成像品質的優點。
緣以達成上述目的，本發明提供的一種光學成像鏡頭，沿著一光軸從一物側至一像側依序包括有一第一鏡群、一光圈及一第二鏡群。該第一鏡群包含有由該物側至該像側沿該光軸排列之一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡及一第四透鏡；其中該第一透鏡具有負屈折力，該第一透鏡的物側面為凸面；該第二透鏡具有負屈折力，該第二透鏡的物側面為凸面；該第三透鏡為具有正屈折力的雙凸透鏡；該第四透鏡具有正屈折力；該第二鏡群包含有由該物側至該像側沿該光軸排列之一第五透鏡、一第六透鏡、一第七透鏡、一第八透鏡及一第九透鏡；其中該第五透鏡具有正屈折力；該第六透鏡具有負屈折力，該第六透鏡的物側面與該第五透鏡之像側面膠黏形成負屈折力的複合透鏡；該第七透鏡具有正屈折力；該第八透鏡具有正屈折力；該第九透鏡具有負屈折力，該第九透鏡的物側面為凹面。
本發明之效果在於，該光學成像鏡頭係使用至少九片透鏡，且該光學成像鏡頭當中包含有一組複合透鏡由至少二片透鏡膠黏而成，可大幅改善鏡頭的色差以及控制像差產生，且該光學成像鏡頭的屈折力排列及條件特性可實現具有良好成像品質的效果。
為能更清楚地說明本發明，茲舉較佳實施例並配合圖式詳細說明如後。請參考圖1A，為本發明第一實施例之光學成像鏡頭100，沿著一光軸Z從一物側至一像側依序包括有一第一鏡群G1、一光圈ST及一第二鏡群G2。在第一實施例中，該光學成像鏡頭100具有至少九片透鏡，其中該第一鏡群G1包含有由該物側至該像側沿該光軸Z排列之一第一透鏡L1、一第二透鏡L2、一第三透鏡L3及一第四透鏡L4；該第二鏡群G2包含有由該物側至該像側沿該光軸Z排列之一第五透鏡L5、一第六透鏡L6、一第七透鏡L7、一第八透鏡L8及一第九透鏡L9。
該第一透鏡L1係為具有負屈折力之凸凹透鏡，其中該第一透鏡L1的物側面S1為朝該物側圓弧凸出的凸面，該第一透鏡L1的像側面S2為凹面；在第一實施例中，該第一透鏡L1朝該像側之一面部分弧形凹入成該像側面S2，且該光軸Z通過該物側面S1與該像側面S2。
該第二透鏡L2係為具有負屈折力之凸凹透鏡，其中該第二透鏡L2的物側面S3為朝該物側略微凸出的凸面，該第二透鏡L2的像側面S4為凹面，且該第二透鏡L2之物側面S3與像側面S4的至少一者為非球面；在第一實施例中，該第二透鏡L2朝該像側之一面部分弧形凹入成該像側面S4，該光軸Z通過該物側面S3與該像側面S4，且該第二透鏡L2之物側面S3與像側面S4均為非球面。
該第三透鏡L3係為具有正屈折力的雙凸透鏡，即該第三透鏡L3的物側面S5以及像側面S6均為凸面。
該第四透鏡L4係為具有正屈折力之雙凸透鏡，即該第四透鏡L4的物側面S7以及像側面S8均為凸面，且該第四透鏡L4的物側面S7與像側面S8的至少一者為非球面，在第一實施例中，該第四透鏡L4的物側面S7與像側面S8均為非球面。
該第五透鏡L5為具有正屈折力之雙凸透鏡，即該第五透鏡L5的物側面S9與像側面S10均為凸面，在第一實施例中，該第五透鏡L5朝該像側之一面部分凸出成該像側面S10，且該光軸Z通過該物側面S9與該像側面S10。
該第六透鏡L6為具有負屈折力之雙凹透鏡，即該第六透鏡L6的物側面S11與像側面S12均為弧形凹面，其中該第六透鏡L6朝該物側之一面部分弧形凹入成該物側面S11，該光軸Z通過該物側面S11與該像側面S12，且該第六透鏡L6的物側面S11對應膠黏該第五透鏡L5的像側面S10，使該第五透鏡L5的像側面S10與該第六透鏡L6之物側面S11形成同一平面，且該第五透鏡L5與該第六透鏡L6結合成具有負屈折力之複合透鏡。
該第七透鏡L7為具有正屈折力之雙凸透鏡，即該第七透鏡L7的物側面S13與像側面S14均為凸面，其中該第七透鏡L7朝該物側之一面部分凸出成該物側面S13，且該光軸Z通過該物側面S13與該像側面S14。
該第八透鏡L8為具有正屈折力之雙凸透鏡，即該第八透鏡L8的物側面S15與像側面S16均為凸面。
該第九透鏡L9為具有負屈折力之凹凸透鏡，係該第九透鏡L9的物側面S17為凹面，該第九透鏡L9的像側面S18為朝該像側略微凸出的凸面，在第一實施例中，該第九透鏡L9朝該物側之一面部分凹入成該物側面S17，且該光軸Z通過該物側面S17與該像側面S18。
另外，該光學成像鏡頭100進一步包括有一紅外線濾光片L10以及一保護玻璃L11，該紅外線濾光片L10係位於該第九透鏡L9之像側面S18的一側，用來濾除通過該光學成像鏡頭100的影像光中多餘的紅外線，以提升成像品質；該保護玻璃L11設置於該紅外線濾光片L10之一側，且位於該紅外線濾光片L10與成像面Im之間，用來保護該紅外線濾光片L10。
為使得本發明之光學成像鏡頭100保持良好的光學性能以及較高的成像品質，該光學成像鏡頭100還滿足以下條件： (1) -0.3＜F/f1＜-0.1； (2) -0.5＜F/f2＜-0.2； (3) 0.1＜F/f3＜0.3； (4) 0.15＜F/f4＜0.45； (5) 0.45＜F/f5＜0.7，-2＜F/f6＜-0.5，-0.65＜F/f56＜-0.35； (6) 0.3＜F/f7＜0.5； (7) 0.4＜F/f8＜0.6； (8) -0.6＜F/f9＜-0.3； (9) 0.55＜F/fg1＜0.95； (10) 0.01＜F/fg2＜0.25。
其中，F為該光學成像鏡頭100的焦距，f1為該第一透鏡L1的焦距；f2為該第二透鏡L2的焦距；f3為該第三透鏡L3的焦距；f4為該第四透鏡L4的焦距；f56為該第五透鏡L5與第六透鏡L6膠黏形成複合透鏡的膠合焦距；f5為該第五透鏡L5的焦距；f6為該第六透鏡L6的焦距；f7為該第七透鏡L7的焦距；f8為該第八透鏡L8的焦距；f9為該第九透鏡L9的焦距；fg1為該第一鏡群G1的組合焦距；fg2為該第二鏡群G2的組合焦距。
下表一為本發明第一實施例之光學成像鏡頭100的光學數據，包括有：光學成像鏡頭100的焦距F（或稱有效焦距）、光圈值Fno、視場角FOV、各透鏡的曲率半徑R、各表面與下一表面在光軸Z上的距離、各透鏡的折射率Nd、色散、各透鏡的焦距、該第五透鏡L5與第六透鏡L6膠黏形成複合透鏡的膠合焦距；其中，焦距、曲率半徑和距離的單位為mm。 表一、為第一實施例之光學成像鏡頭的光學數據表
焦距F=7.078mm ； 光圈值Fno=2；視場角FOV= 90度
表面編號 曲率半徑 距離 折射率 色散 焦距 膠合焦距 備註
S1 22.690 2.024 2.00 29.10 -29.143 　 第一透鏡L1
S2 12.225 7.060   　 　 　
S3 111.359 2.040 1.50 81.50 -20.785 　 第二透鏡L2
S4 9.415 15.550   　 　 　
S5 51.247 5.987 1.80 25.40 32.449 　 第三透鏡L3
S6 -51.247 16.617   　 　 　
S7 22.226 2.568 1.58 59.30 31.317 　 第四透鏡L4
S8 -99.736 0.527     　 　
ST INFINITY 3.706   　 　 　 光圈ST
S9 19.482 4.086 1.50 81.50 12.733 -18.098 第五透鏡L5
S10、S11 -8.748 1.975 1.85 24.70 -6.765 第六透鏡L6
S12 19.244 0.500   　 　 　
S13 18.342 4.906 1.50 81.50 19.275 　 第七透鏡L7
S14 -18.355 2.204   　 　 　
S15 28.642 5.580 1.96 17.40 14.658 　 第八透鏡L8
S16 -25.465 2.963   　 　 　
S17 -13.757 2.006 1.96 17.40 -15.014 　 第九透鏡L9
S18 -271.820 0.300   　 　 　
S19 INFINITY 0.700 1.51 64.10 　 紅外線濾光片L10
S20 INFINITY 2.767 　 　 　
S21 INFINITY 0.500 1.51 64.10 　 　 保護玻璃L11
S22 INFINITY 0.435 　 　 　 　
Im INFINITY 　 　 　 　 　 成像面Im
藉由上述表一可知，第一實施例的光學成像鏡頭100的焦距F=7.078mm，光圈值Fno=2，視場角FOV=90度，其中該第一透鏡L1之焦距f1=-29.143mm，該第二透鏡L2之焦距f2=-20.785mm，該第三透鏡L3之焦距f3=32.449mm，該第四透鏡L4之焦距f4=31.317mm，該第五透鏡L5之焦距f5=12.733mm，該第六透鏡L6之焦距f6=-6.765mm，該第七透鏡L7之焦距f7=19.275mm，該第八透鏡L8之焦距f8=14.658mm，該第九透鏡L9之焦距f9=-15.014mm，該第五透鏡L5與該第六透鏡L6膠黏形成複合透鏡的膠合焦距f56=-18.098mm，該第一鏡群G1的組合焦距fg1=11.235，該第二鏡群G2的組合焦距fg2=44.040mm。
此外，依據上述之詳細參數，前述之條件式於第一實施例之詳細數值如下： (1) F/f1=-0.243； (2) F/f2=-0.341； (3) F/f3=0.218； (4) F/f4=0.226； (5) F/f5=0.556，F/f6=-1.046，F/f56=-0.391； (6) F/f7=0.367； (7) F/f8=0.483； (8) F/f9=-0.471； (9) F/fg1=0.63； (10) F/fg2=0.161。
由上述表一數據得出，本第一實施例當中該第一鏡群G1、該第二鏡群G2、各透鏡的焦距，以及該第五透鏡L5與第六透鏡L6膠黏形成複合透鏡的膠合焦距，滿足前述該光學成像鏡頭100所設定第(1)至(10)點的條件。
另外，第一實施例之光學成像鏡頭100當中該第二透鏡L2的物側面S3及像側面S4，以及該第四透鏡L4的物側面S7及像側面S8之非球面表面輪廓形狀Z由下列公式得到： 其中， Z：非球面表面輪廓形狀； c：曲率半徑之倒數； h：表面之離軸半高； k：圓錐係數； A4、A6、A8、A10、A12、A14及A16：表面之離軸半高h的各階係數。
本發明第一實施例之光學成像鏡頭100當中該第二透鏡L2的物側面S3及像側面S4，以及該第四透鏡L4的物側面S7及像側面S8之圓錐係數k及A4、A6、A8、A10、A12、A14及A16各階係數，如下表二所示： 表二、為第一實施例之第二透鏡及第四透鏡的圓錐係數表
表面編號 S3 S4 S7 S8
k 0.0000E+00 -5.9114E-01 -1.9336E-01 1.1328E+01
A4 -5.5379E-06 -6.9933E-05 -1.2906E-05 -4.4344E-05
A6 -2.8683E-07 -1.0841E-06 5.4645E-07 -2.9304E-07
A8 1.6541E-09 1.4058E-08 -1.4620E-07 -1.0667E-07
A10 3.3576E-11 -2.6060E-10 7.0560E-09 2.0267E-09
A12 -7.3009E-13 2.5406E-12 -3.1236E-10 -1.2634E-11
A14 5.5201E-15 -9.9796E-15 7.7845E-12 -1.9968E-13
A16 -1.5158E-17 9.8635E-19 -8.6028E-14 -8.0468E-15
接著，以光學模擬數據來驗證該光學成像鏡頭100的成像品質。圖1B為本發明之第一實施例的縱向球差圖，圖1C為本發明之第一實施例的橫向球差圖。由圖1B及1C的結果可驗證本第一實施例的光學成像鏡頭100透過上述設計，可有效地提升成像品質。
請參考圖2A，為本發明第二實施例之光學成像鏡頭200，沿著一光軸Z從一物側至一像側依序包括有一第一鏡群G1、一光圈ST及一第二鏡群G2。在第二實施例中，該光學成像鏡頭200具有至少九片透鏡，其中該第一鏡群G1包含有由該物側至該像側沿該光軸Z排列之一第一透鏡L1、一第二透鏡L2、一第三透鏡L3及一第四透鏡L4；該第二鏡群G2包含有由該物側至該像側沿該光軸Z排列之一第五透鏡L5、一第六透鏡L6、一第七透鏡L7、一第八透鏡L8及一第九透鏡L9。
該第一透鏡L1係為具有負屈折力之凸凹透鏡，其中該第一透鏡L1的物側面S1為朝該物側圓弧凸出的凸面，該第一透鏡L1的像側面S2為凹面；在第二實施例中，該第一透鏡L1朝該像側之一面部分弧形凹入成該像側面S2，且該光軸Z通過該物側面S1與該像側面S2。
該第二透鏡L2係為具有負屈折力之凸凹透鏡，其中該第二透鏡L2的物側面S3為朝該物側弧形凸出的凸面，該第二透鏡L2的像側面S4為凹面，且該第二透鏡L2之物側面S3與像側面S4的至少一者為非球面；在第二實施例中，該第二透鏡L2朝該像側之一面部分弧形凹入成該像側面S4，該光軸Z通過該物側面S3與該像側面S4，且該第二透鏡L2之物側面S3與像側面S4均為非球面。
該第三透鏡L3係為具有正屈折力的雙凸透鏡，即該第三透鏡L3的物側面S5以及像側面S6均為凸面。
該第四透鏡L4係為具有正屈折力之雙凸透鏡，即該第四透鏡L4的物側面S7以及像側面S8均為凸面，且該第四透鏡L4的物側面S7與像側面S8的至少一者為非球面，在第二實施例中，該第四透鏡L4的物側面S7與像側面S8均為非球面。
該第五透鏡L5為具有正屈折力之雙凸透鏡，即該第五透鏡L5的物側面S9與像側面S10均為凸面，在第二實施例中，該第五透鏡L5朝該像側之一面部分凸出成該像側面S10，且該光軸Z通過該物側面S9與該像側面S10。
該第六透鏡L6為具有負屈折力之雙凹透鏡，即該第六透鏡L6的物側面S11與像側面S12均為弧形凹面，其中該第六透鏡L6朝該物側之一面部分弧形凹入成該物側面S11，該光軸Z通過該物側面S11與該像側面S12，且該第六透鏡L6的物側面S11對應膠黏該第五透鏡L5的像側面S10，使該第五透鏡L5的像側面S10與該第六透鏡L6之物側面S11形成同一平面，且該第五透鏡L5與該第六透鏡L6結合成具有負屈折力之複合透鏡。
該第七透鏡L7為具有正屈折力之雙凸透鏡，即該第七透鏡L7的物側面S13與像側面S14均為凸面，其中該第七透鏡L7朝該物側之一面部分凸出成該物側面S13，且該光軸Z通過該物側面S13與該像側面S14。
該第八透鏡L8為具有正屈折力之雙凸透鏡，即該第八透鏡L8的物側面S15與像側面S16均為凸面。
該第九透鏡L9為具有負屈折力之雙凹透鏡，即該第九透鏡L9的物側面S17與像側面S18均為凹面，其中該第九透鏡L9朝該物側之一面部分凹入成該物側面S17，且該光軸Z通過該物側面S17與該像側面S18。
另外，該光學成像鏡頭200進一步包括有一紅外線濾光片L10以及一保護玻璃L11，該紅外線濾光片L10係位於該第九透鏡L9之像側面S18的一側，用來濾除通過該光學成像鏡頭200的影像光中多餘的紅外線，以提升成像品質；該保護玻璃L11設置於該紅外線濾光片L10之一側，且位於該紅外線濾光片L10與成像面Im之間，用來保護該紅外線濾光片L10。
為使得本發明之光學成像鏡頭200保持良好的光學性能以及較高的成像品質，該光學成像鏡頭200還滿足以下條件： (1) -0.3＜F/f1＜-0.1； (2) -0.5＜F/f2＜-0.2； (3) 0.1＜F/f3＜0.3； (4) 0.15＜F/f4＜0.45； (5) 0.45＜F/f5＜0.7，-2＜F/f6＜-0.5，-0.65＜F/f56＜-0.35； (6) 0.3＜F/f7＜0.5； (7) 0.4＜F/f8＜0.6； (8) -0.6＜F/f9＜-0.3； (9) 0.55＜F/fg1＜0.95； (10) 0.01＜F/fg2＜0.25。
其中，F為該光學成像鏡頭200的焦距，f1為該第一透鏡L1的焦距；f2為該第二透鏡L2的焦距；f3為該第三透鏡L3的焦距；f4為該第四透鏡L4的焦距；f56為該第五透鏡L5與第六透鏡L6膠黏形成複合透鏡的膠合焦距；f5為該第五透鏡L5的焦距；f6為該第六透鏡L6的焦距；f7為該第七透鏡L7的焦距；f8為該第八透鏡L8的焦距；f9為該第九透鏡L9的焦距；fg1為該第一鏡群G1的組合焦距；fg2為該第二鏡群G2的組合焦距。
下表三為本發明第二實施例之光學成像鏡頭200的光學數據，包括有：光學成像鏡頭200的焦距F（或稱有效焦距）、光圈值Fno、視場角FOV、各透鏡的曲率半徑R、各表面與下一表面在光軸Z上的距離、各透鏡的折射率Nd、色散、各透鏡的焦距、該第五透鏡L5與第六透鏡L6膠黏形成複合透鏡的膠合焦距；其中，焦距、曲率半徑和距離的單位為mm。 表三、為第二實施例之光學成像鏡頭的光學數據表
焦距F=7.511mm ； 光圈值Fno=2；視場角FOV= 94度
表面編號 曲率半徑 距離 折射率 色散 焦距 膠合焦距 備註
S1 26.209 1.997 1.770 49.600 -27.986 　 第一透鏡L1
S2 11.476 5.081   　 　 　
S3 23.305 2.005 1.500 81.500 -21.474 　 第二透鏡L2
S4 7.122 14.015   　 　 　
S5 55.498 3.042 1.800 25.400 34.646 　 第三透鏡L3
S6 -55.495 10.913   　 　 　
S7 15.587 4.195 1.580 59.300 21.507 　 第四透鏡L4
S8 -58.735 3.342     　 　
ST INFINITY 0.497   　 　 　 光圈ST
S9 26.849 2.980 1.500 81.500 12.225 -13.605 第五透鏡L5
S10、S11 -7.585 1.997 1.850 24.700 -6.043 第六透鏡L6
S12 18.588 0.578   　 　 　
S13 16.341 3.037 1.500 81.500 16.842 　 第七透鏡L7
S14 -16.174 2.659   　 　 　
S15 31.943 4.430 1.960 17.400 13.706 　 第八透鏡L8
S16 -21.175 2.234   　 　 　
S17 -12.164 2.000 1.810 22.700 -14.570 　 第九透鏡L9
S18 520.073 0.300   　 　 　
S19 INFINITY 0.700 1.510 64.100 　 　 紅外線濾光片L10
S20 INFINITY 3.062 　 　 　 　
S21 INFINITY 0.500 1.510 64.100 　 　 保護玻璃L11
S22 INFINITY 0.435 　 　 　 　
Im INFINITY 　 　 　 　 　 成像面Im
藉由上述表三可知，第二實施例的光學成像鏡頭200的焦距F=7.511mm，光圈值Fno=2，視場角FOV=94度，其中該第一透鏡L1之焦距f1=-27.986mm，該第二透鏡L2之焦距f2=-21.474mm，該第三透鏡L3之焦距f3=34.646mm，該第四透鏡L4之焦距f4=21.507mm，該第五透鏡L5之焦距f5=12.225mm，該第六透鏡L6之焦距f6=-6.043mm，該第七透鏡L7之焦距f7=16.842mm，該第八透鏡L8之焦距f8=13.706mm，該第九透鏡L9之焦距f9=-14.570mm，該第五透鏡L5與該第六透鏡L6膠黏形成複合透鏡的膠合焦距f56=-13.605mm，該第一鏡群G1的組合焦距fg1=9.104，該第二鏡群G2的組合焦距fg2=69.944mm。
此外，依據上述之詳細參數，前述之條件式於第二實施例之詳細數值如下： (1) F/f1=-0.268； (2) F/f2=-0.35； (3) F/f3=0.217； (4) F/f4=0.349； (5) F/f5=0.614，F/f6=-1.243，F/f56=-0.552； (6) F/f7=0.446； (7) F/f8=0.548； (8) F/f9=-0.516； (9) F/fg1=0.825； (10) F/fg2=0.107。
由上述表三數據得出，本第二實施例當中該第一鏡群G1、該第二鏡群G2、各透鏡的焦距，以及該第五透鏡L5與第六透鏡L6膠黏形成複合透鏡的膠合焦距，滿足前述該光學成像鏡頭200所設定第(1)至(10)點的條件。
另外，第二實施例之光學成像鏡頭200當中該第二透鏡L2的物側面S3及像側面S4，以及該第四透鏡L4的物側面S7及像側面S8之非球面表面輪廓形狀Z由下列公式得到： 其中， Z：非球面表面輪廓形狀； c：曲率半徑之倒數； h：表面之離軸半高； k：圓錐係數； A4、A6、A8、A10、A12、A14及A16：表面之離軸半高h的各階係數。
本發明第二實施例之光學成像鏡頭200當中該第二透鏡L2的物側面S3及像側面S4，以及該第四透鏡L4的物側面S7及像側面S8之圓錐係數k及A4、A6、A8、A10、A12、A14及A16各階係數，如下表四所示： 表四、為第二實施例之第二透鏡及第四透鏡的圓錐係數表
表面編號 S3 S4 S7 S8
k 0.0000E+00 -7.3114E-01 7.8701E-03 -2.6089E-01
A4 -8.3361E-05 -1.0307E-04 6.9041E-05 7.7996E-05
A6 4.6260E-07 -8.6773E-07 1.5824E-06 -8.2508E-07
A8 -4.3148E-09 1.1334E-08 -1.4056E-07 3.2281E-08
A10 4.3029E-11 -2.9755E-10 8.6477E-09 1.0087E-09
A12 -5.1064E-13 1.8014E-12 -2.7662E-10 -1.3415E-10
A14 3.8282E-15 6.8856E-15 4.4537E-12 3.9009E-12
A16 -1.1533E-17 -9.9133E-17 -2.8871E-14 -3.8347E-14
接著，以光學模擬數據來驗證該光學成像鏡頭200的成像品質。圖2B為本發明之第二實施例的縱向球差圖，圖2C為本發明之第二實施例的橫向球差圖。由圖2B及2C的結果可驗證本第二實施例的光學成像鏡頭200透過上述設計，可有效地提升成像品質。
請參考圖3A，為本發明第三實施例之光學成像鏡頭300，沿著一光軸Z從一物側至一像側依序包括有一第一鏡群G1、一光圈ST及一第二鏡群G2。在第三實施例中，該光學成像鏡頭300具有至少九片透鏡，其中該第一鏡群G1包含有由該物側至該像側沿該光軸Z排列之一第一透鏡L1、一第二透鏡L2、一第三透鏡L3及一第四透鏡L4；該第二鏡群G2包含有由該物側至該像側沿該光軸Z排列之一第五透鏡L5、一第六透鏡L6、一第七透鏡L7、一第八透鏡L8及一第九透鏡L9。
該第一透鏡L1係為具有負屈折力之凸凹透鏡，其中該第一透鏡L1的物側面S1為朝該物側圓弧凸出的凸面，該第一透鏡L1的像側面S2為凹面；在第三實施例中，該第一透鏡L1朝該像側之一面部分弧形凹入成該S4，且該光軸Z通過該物側面S1與該像側面S2。
該第二透鏡L2係為具有負屈折力之凸凹透鏡，其中該第二透鏡L2的物側面S3為朝該物側弧形凸出的凸面，該第二透鏡L2的像側面S4為凹面，且該第二透鏡L2之物側面S3與像側面S4的至少一者為非球面；在第三實施例中，該第二透鏡L2朝該像側之一面部分弧形凹入成該像側面S4，該光軸Z通過該物側面S3與該像側面S4，且該第二透鏡L2之物側面S3與像側面S4均為非球面。
該第三透鏡L3係為具有正屈折力的雙凸透鏡，即該第三透鏡L3的物側面S5以及像側面S6均為凸面。
該第四透鏡L4係為具有正屈折力之雙凸透鏡，即該第四透鏡L4的物側面S7以及像側面S8均為凸面，且該第四透鏡L4的物側面S7與像側面S8的至少一者為非球面，在第三實施例中，該第四透鏡L4的物側面S7與像側面S8均為非球面。
該第五透鏡L5為具有正屈折力之雙凸透鏡，即該第五透鏡L5的物側面S9與像側面S10均為凸面。
該第六透鏡L6為具有負屈折力之雙凹透鏡，即該第六透鏡L6的物側面S11與像側面S12均為弧形凹面，其中該第六透鏡L6朝該物側之一面部分弧形凹入成該物側面S11，該光軸Z通過該物側面S11與該像側面S12，且該第六透鏡L6的物側面S11對應膠黏該第五透鏡L5的像側面S10，使該第五透鏡L5的像側面S10與該第六透鏡L6之物側面S11形成同一平面，且該第五透鏡L5與該第六透鏡L6結合成具有負屈折力之複合透鏡。
該第七透鏡L7為具有正屈折力之雙凸透鏡，即該第七透鏡L7的物側面S13與像側面S14均為凸面，其中該第七透鏡L7朝該物側之一面部分凸出成該物側面S13，且該光軸Z通過該物側面S13與該像側面S14。
該第八透鏡L8為具有正屈折力之雙凸透鏡，即該第八透鏡L8的物側面S15與像側面S16均為凸面。
該第九透鏡L9為具有負屈折力之雙凹透鏡，即該第九透鏡L9的物側面S17與該像側面S18均為凹面，其中該第九透鏡L9朝該物側之一面部分凹入成該物側面S17，且該光軸Z通過該物側面S17與該像側面S18。
另外，該光學成像鏡頭300進一步包括有一紅外線濾光片L10以及一保護玻璃L11，該紅外線濾光片L10係位於該第九透鏡L9之像側面S18的一側，用來濾除通過該光學成像鏡頭300的影像光中多餘的紅外線，以提升成像品質；該保護玻璃L11設置於該紅外線濾光片L10之一側，且位於該紅外線濾光片L10與成像面Im之間，用來保護該紅外線濾光片L10。
為使得本發明之光學成像鏡頭300保持良好的光學性能以及較高的成像品質，該光學成像鏡頭300還滿足以下條件： (1) -0.3＜F/f1＜-0.1； (2) -0.5＜F/f2＜-0.2； (3) 0.1＜F/f3＜0.3； (4) 0.15＜F/f4＜0.45； (5) 0.45＜F/f5＜0.7，-2＜F/f6＜-0.5，-0.65＜F/f56＜-0.35； (6) 0.3＜F/f7＜0.5； (7) 0.4＜F/f8＜0.6； (8) -0.6＜F/f9＜-0.3； (9) 0.55＜F/fg1＜0.95； (10) 0.01＜F/fg2＜0.25。
其中，F為該光學成像鏡頭300的焦距，f1為該第一透鏡L1的焦距；f2為該第二透鏡L2的焦距；f3為該第三透鏡L3的焦距；f4為該第四透鏡L4的焦距；f56為該第五透鏡L5與第六透鏡L6膠黏形成複合透鏡的膠合焦距；f5為該第五透鏡L5的焦距；f6為該第六透鏡L6的焦距；f7為該第七透鏡L7的焦距；f8為該第八透鏡L8的焦距；f9為該第九透鏡L9的焦距；fg2為該第二鏡群G2的組合焦距。
下表五為本發明第三實施例之光學成像鏡頭300的光學數據，包括有：光學成像鏡頭300的焦距F（或稱有效焦距）、光圈值Fno、視場角FOV、各透鏡的曲率半徑R、各表面與下一表面在光軸Z上的距離、各透鏡的折射率Nd、色散、各透鏡的焦距、該第五透鏡L5與第六透鏡L6膠黏形成複合透鏡的膠合焦距；其中，焦距、曲率半徑和距離的單位為mm。 表五、為第三實施例之光學成像鏡頭的光學數據表
焦距F=7.589mm ； 光圈值Fno=2；視場角FOV= 90度
表面編號 曲率半徑 距離 折射率 色散 焦距 膠合焦距 備註
S1 23.126 1.993 1.770 49.600 -35.563 　 第一透鏡L1
S2 12.104 6.320   　 　 　
S3 55.755 2.011 1.500 81.500 -18.002 　 第二透鏡L2
S4 7.632 12.538   　 　 　
S5 56.535 6.007 1.800 25.400 37.544 　 第三透鏡L3
S6 -62.823 12.182   　 　 　
S7 14.621 4.362 1.580 59.300 19.829 　 第四透鏡L4
S8 -49.923 2.886     　 　
ST INFINITY 1.353   　 　 　 光圈ST
S9 30.142 3.005 1.500 81.500 12.678 -13.048 第五透鏡L5
S10、S11 -7.724 1.995 1.850 24.700 -6.059 第六透鏡L6
S12 17.989 0.512   　 　 　
S13 17.555 3.052 1.500 81.500 18.157 　 第七透鏡L7
S14 -17.580 2.789   　 　 　
S15 32.320 4.679 1.960 17.400 13.894 　 第八透鏡L8
S16 -21.424 2.319   　 　 　
S17 -13.767 2.000 1.810 22.700 -15.797 　 第九透鏡L9
S18 209.445 0.300   　 　 　
S19 INFINITY 0.700 1.510 64.100 　 　 紅外線濾光片L10
S20 INFINITY 3.060 　 　 　 　
S21 INFINITY 0.500 1.510 64.100 　 　 保護玻璃L11
S22 INFINITY 0.435 　 　 　 　
Im INFINITY 　 　 　 　 　 成像面Im
藉由上述表五可知，第三實施例的光學成像鏡頭300的焦距F=7.589mm，光圈值Fno=2，視場角FOV=90度，其中該第一透鏡L1之焦距f1=-35.563mm，該第二透鏡L2之焦距f2=-18.002mm，該第三透鏡L3之焦距f3=37.544mm，該第四透鏡L4之焦距f4=19.829mm，該第五透鏡L5之焦距f5=12.678mm，該第六透鏡L6之焦距f6=-6.059mm，該第七透鏡L7之焦距f7=18.157mm，該第八透鏡L8之焦距f8=13.894mm，該第九透鏡L9之焦距f9=-15.797mm，該第五透鏡L5與該第六透鏡L6膠黏形成複合透鏡的膠合焦距f56=-13.048mm，該第一鏡群G1的組合焦距fg1=8.442，該第二鏡群G2的組合焦距fg2=95.317mm。
此外，依據上述之詳細參數，前述之條件式於第三實施例之詳細數值如下： (1) F/f1=-0.213； (2) F/f2=-0.422； (3) F/f3=0.202； (4) F/f4=0.383； (5) F/f5=0.599，F/f6=-1.253，F/f56=-0.582； (6) F/f7=0.418； (7) F/f8=0.546； (8) F/f9=-0.48； (9) F/fg1=0.899； (10) F/fg2=0.08。
由上述表五數據得出，本第三實施例當中該第一鏡群G1、該第二鏡群G2、各透鏡的焦距，以及該第五透鏡L5與第六透鏡L6膠黏形成複合透鏡的膠合焦距，滿足前述該光學成像鏡頭300所設定第(1)至(10)點的條件。
另外，第三實施例之光學成像鏡頭300當中該第二透鏡L2的物側面S3及像側面S4，以及該第四透鏡L4的物側面S7及像側面S8之非球面表面輪廓形狀Z由下列公式得到： 其中， Z：非球面表面輪廓形狀； c：曲率半徑之倒數； h：表面之離軸半高； k：圓錐係數； A4、A6、A8、A10、A12、A14及A16：表面之離軸半高h的各階係數。
本發明第三實施例之光學成像鏡頭300當中該第二透鏡L2的物側面S3及像側面S4，以及該第四透鏡L4的物側面S7及像側面S8之圓錐係數k及A4、A6、A8、A10、A12、A14及A16各階係數，如下表六所示： 表六、為第三實施例之第二透鏡及第四透鏡的圓錐係數表
表面編號 S3 S4 S7 S8
k 0.0000E+00 -7.0716E-01 -2.1901E-03 1.0133E-01
A4 -5.5095E-05 -8.1417E-05 4.6922E-05 7.3226E-05
A6 3.4912E-07 -7.2269E-07 1.4255E-06 -1.0189E-06
A8 -3.8522E-09 1.1134E-08 -1.4126E-07 3.7377E-08
A10 4.6405E-11 -2.6141E-10 8.6823E-09 7.4090E-10
A12 -5.2403E-13 1.6817E-12 -2.8111E-10 -1.2719E-10
A14 3.6003E-15 6.7915E-15 4.5898E-12 3.8371E-12
A16 -1.0177E-17 -9.2812E-17 -3.0267E-14 -3.8160E-14
接著，以光學模擬數據來驗證該光學成像鏡頭300的成像品質。圖3B為本發明之第三實施例的縱向球差圖，圖3C為本發明之第三實施例的橫向球差圖。由圖3B及3C的結果可驗證本第三實施例的光學成像鏡頭300透過上述設計，可有效地提升成像品質。
以上所述僅為本發明較佳可行實施例而已，需注意的是，上述表格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後，當可對其參數或設定做適當的更動，惟其乃應屬於本發明之範疇內。舉凡應用本發明說明書及申請專利範圍所為之等效變化，理應包含在本發明之專利範圍內。
［本發明］ 100,200,300:光學成像鏡頭 G1:第一鏡群 G2:第二鏡群 L1:第一透鏡 L2:第二透鏡 L3:第三透鏡 L4:第四透鏡 L5:第五透鏡 L6:第六透鏡 L7:第七透鏡 L8:第八透鏡 L9:第九透鏡 L10:紅外線濾光片 L11:保護玻璃 Im:成像面 ST:光圈 Z:光軸 S1,S3,S5,S7,S9,S11,S13,S15,S17:物側面 S2,S4,S6,S8,S10,S12,S14,S16,S18:像側面
圖1A為本發明第一實施例的光學成像鏡頭的結構示意圖。 圖1B為本發明第一實施例之光學成像鏡頭的縱向球差圖。 圖1C為本發明第一實施例之光學成像鏡頭的橫向球差圖。 圖2A為本發明第二實施例的光學成像鏡頭的結構示意圖。 圖2B為本發明第二實施例之光學成像鏡頭的縱向球差圖。 圖2C為本發明第二實施例之光學成像鏡頭的橫向球差圖。 圖3A為本發明第三實施例的光學成像鏡頭的結構示意圖。 圖3B為本發明第三實施例之光學成像鏡頭的縱向球差圖。 圖3C為本發明第三實施例之光學成像鏡頭的橫向球差圖。
100:光學成像鏡頭
G1:第一鏡群
G2:第二鏡群
L1:第一透鏡
L2:第二透鏡
L3:第三透鏡
L4:第四透鏡
L5:第五透鏡
L6:第六透鏡
L7:第七透鏡
L8:第八透鏡
L9:第九透鏡
L10:紅外線濾光片
L11:保護玻璃
Im:成像面
ST:光圈
Z:光軸
S1,S3,S5,S7,S9,S11,S13,S15,S17:物側面
S2,S4,S6,S8,S10,S12,S14,S16,S18:像側面

Claims (21)

  1. 一種光學成像鏡頭，沿著一光軸從一物側至一像側依序包括有： 一第一鏡群，包含有由該物側至該像側沿該光軸排列之一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡及一第四透鏡；其中 該第一透鏡具有負屈折力，該第一透鏡的物側面為凸面； 該第二透鏡具有負屈折力，該第二透鏡的物側面為凸面； 該第三透鏡為具有正屈折力的雙凸透鏡； 該第四透鏡具有正屈折力； 一光圈；以及 一第二鏡群，包含有由該物側至該像側沿該光軸排列之一第五透鏡、一第六透鏡、一第七透鏡、一第八透鏡及一第九透鏡；其中 該第五透鏡具有正屈折力； 該第六透鏡具有負屈折力，該第六透鏡的物側面與該第五透鏡之像側面膠黏形成複合透鏡； 該第七透鏡具有正屈折力； 該第八透鏡具有正屈折力； 該第九透鏡具有負屈折力，該第九透鏡的物側面為凹面。
  2. 如請求項1所述之光學成像鏡頭，其中該第一透鏡的像側面為凹面；該光學成像鏡頭滿足以下條件：-0.3＜F/f1＜-0.1，其中，F為該光學成像鏡頭的焦距，f1為該第一透鏡的焦距。
  3. 如請求項1所述之光學成像鏡頭，其中該光學成像鏡頭滿足以下條件：-0.5＜F/f2＜-0.2，其中，F為該光學成像鏡頭的焦距，f2為該第二透鏡的焦距。
  4. 如請求項1或3所述之光學成像鏡頭，其中該第二透鏡的像側面為凹面，該第二透鏡之物側面與像側面至少一者為非球面。
  5. 如請求項4所述之光學成像鏡頭，其中該第二透鏡之物側面與像側面均為非球面。
  6. 如請求項1所述之光學成像鏡頭，其中該光學成像鏡頭滿足以下條件：0.1＜F/f3＜0.3，其中，F為該光學成像鏡頭的焦距，f3為該第三透鏡的焦距。
  7. 如請求項1所述之光學成像鏡頭，其中該光學成像鏡頭滿足以下條件：0.15＜F/f4＜0.45，其中，F為該光學成像鏡頭的焦距，f4為該第四透鏡的焦距。
  8. 如請求項1或7所述之光學成像鏡頭，其中該第四透鏡為雙凸透鏡，該第四透鏡之物側面與像側面至少一者為非球面。
  9. 如請求項8所述之光學成像鏡頭，其中該第四透鏡之物側面與像側面均為非球面。
  10. 如請求項1所述之光學成像鏡頭，其中該光學成像鏡頭滿足以下條件：0.45＜F/f5＜0.7，其中，F為該光學成像鏡頭的焦距，f5為該第五透鏡的焦距。
  11. 如請求項1或10所述之光學成像鏡頭，其中該第五透鏡為雙凸透鏡。
  12. 如請求項1所述之光學成像鏡頭，其中該光學成像鏡頭滿足以下條件：-2＜F/f6＜-0.5，其中，F為該光學成像鏡頭的焦距，f6為該第六透鏡的焦距。
  13. 如請求項1或12所述之光學成像鏡頭，其中該第六透鏡為雙凹透鏡。
  14. 如請求項1所述之光學成像鏡頭，其中該光學成像鏡頭滿足以下條件：0.3＜F/f7＜0.5，其中，F為該光學成像鏡頭的焦距，f7為該第七透鏡的焦距。
  15. 如請求項1或14所述之光學成像鏡頭，其中該第七透鏡為雙凸透鏡。
  16. 如請求項1所述之光學成像鏡頭，其中該光學成像鏡頭滿足以下條件：0.4＜F/f8＜0.6，其中，F為該光學成像鏡頭的焦距，f8為該第八透鏡的焦距。
  17. 如請求項1或16所述之光學成像鏡頭，其中該第八透鏡為雙凸透鏡。
  18. 如請求項1所述之光學成像鏡頭，其中該光學成像鏡頭滿足以下條件：-0.6＜F/f9＜-0.3，其中，F為該光學成像鏡頭的焦距，f9為該第九透鏡的焦距。
  19. 如請求項1所述之光學成像鏡頭，其中該第五透鏡與該第六透鏡膠黏形成負屈折力的複合透鏡，該光學成像鏡頭滿足以下條件：-0.65＜F/f56＜-0.35，其中，F為該光學成像鏡頭的焦距，f56為該第五透鏡與該第六透鏡膠黏形成複合透鏡的膠合焦距。
  20. 如請求項1所述之光學成像鏡頭，其中該光學成像鏡頭滿足以下條件：0.55＜F/fg1＜0.95，其中F為該光學成像鏡頭的焦距，fg1為該第一鏡群的組合焦距。
  21. 如請求項1所述之光學成像鏡頭，其中該光學成像鏡頭滿足以下條件：0.01＜F/fg2＜0.25，其中F為該光學成像鏡頭的焦距，fg2為該第二鏡群的組合焦距。
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