光學鏡片組的制作方法
本發(fā)明是有關(guān)于一種光學鏡頭，且特別是有關(guān)于一種光學鏡片組。
背景技術(shù)：
近年來，手機和數(shù)字相機等攜帶型電子產(chǎn)品的普及使得影像模塊相關(guān)技術(shù)蓬勃發(fā)展，此影像模塊主要包含光學鏡片組、模塊后座單元(module holder unit)與傳感器(sensor)等組件，而手機和數(shù)字相機的薄型輕巧化趨勢也讓影像模塊的小型化需求愈來愈高。隨著電荷耦合組件(charge coupled device,CCD)與互補式金屬氧化物半導體組件(complementary metal oxide semiconductor,CMOS)之技術(shù)進步和尺寸縮小化，裝載在影像模塊中的光學鏡片組也需要相應地縮短系統(tǒng)長度。但是，為了避免攝影效果與質(zhì)量下降，在縮短光學鏡片組的系統(tǒng)長度時仍然要兼顧良好的光學性能。光學鏡片組最重要的特性不外乎就是成像質(zhì)量與體積。
可攜式電子產(chǎn)品的規(guī)格日新月異，其關(guān)鍵零組件─光學鏡片組也更加多樣化發(fā)展，應用不只僅限于拍攝影像與錄像，還加上環(huán)境監(jiān)視、行車紀錄攝影等，且隨著影像感測技術(shù)之進步，消費者對于成像質(zhì)量等的要求也更加提高。因此，光學鏡片組的設計不僅需求好的成像質(zhì)量、較小的鏡頭空間，對于因應行車與光線不足的環(huán)境，視場角與光圈大小的提升也是需考慮之課題。
然而，光學鏡片組設計并非單純將成像質(zhì)量佳的鏡頭等比例縮小就能制作出兼具成像質(zhì)量與微型化的光學鏡片組，設計過程牽涉到材料特性，還必須考慮到組裝良率等生產(chǎn)在線的實際問題。
微型化鏡頭的制作技術(shù)難度明顯高出傳統(tǒng)鏡頭，因此如何制作出符合消費性電子產(chǎn)品需求的光學鏡片組，并持續(xù)提升其成像質(zhì)量，長久以來一直是本領(lǐng)域產(chǎn)、官、學界所熱切追求的。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供一種光學鏡片組，其在縮短系統(tǒng)長度的條件下，仍能保有良好的光學性能。
本發(fā)明的一實施例提出一種光學鏡片組，從物側(cè)至像側(cè)沿一光軸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，且第一透鏡至第四透鏡各自包括一朝向物側(cè)且使成像光線通過的物側(cè)面及一朝向像側(cè)且使成像光線通過的像側(cè)面。第一透鏡具有正屈光率，且第一透鏡的像側(cè)面具有一位于光軸附近區(qū)域的凸面部及一位于圓周附近區(qū)域的凸面部。第二透鏡具有負屈光率。第三透鏡的物側(cè)面具有一位于圓周附近區(qū)域的凹面部。第四透鏡的像側(cè)面具有一位于圓周附近區(qū)域的凸面部。光學鏡片組符合：(TTL×F/#)/EFL≦2.2以及1.1≦EFL/TTL≦1.3，其中TTL為第一透鏡的物側(cè)面到一成像面在光軸上的距離，F(xiàn)/#為光學鏡片組的光圈值，且EFL為光學鏡片組的系統(tǒng)焦距。
本發(fā)明的一實施例提出一種光學鏡片組，從物側(cè)至像側(cè)沿一光軸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，且第一透鏡至第四透鏡各自包括一朝向物側(cè)且使成像光線通過的物側(cè)面及一朝向像側(cè)且使成像光線通過的像側(cè)面。第一透鏡具有正屈光率，且第一透鏡的像側(cè)面具有一位于光軸附近區(qū)域的凸面部及一位于圓周附近區(qū)域的凸面部。第二透鏡具有負屈光率。第三透鏡的物側(cè)面具有一位于圓周附近區(qū)域的凹面部。第四透鏡的像側(cè)面具有一位于圓周附近區(qū)域的凸面部。光學鏡片組符合：(TTL×F/#)/EFL≦2.2，1.1≦EFL/TL≦1.6以及AAG>ALT，其中TTL為第一透鏡的物側(cè)面到一成像面在光軸上的距離，F(xiàn)/#為光學鏡片組的光圈值，EFL為光學鏡片組的系統(tǒng)焦距，TL為該第一透鏡的該物側(cè)面到第四透鏡的該像側(cè)面在該光軸上的距離，AAG為第一透鏡到第二透鏡在光軸上的距離、第二透鏡到第三透鏡在光軸上的距離與第三透鏡到第四透鏡在光軸上的距離之總和，且ALT為第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡及第四透鏡在光軸上的厚度總和。
基于上述，本發(fā)明的實施例的光學鏡片組的有益效果在于：藉由上述透鏡的物側(cè)面或像側(cè)面的凹凸形狀設計與排列，使光學鏡片組在縮短系統(tǒng)長度的條件下，仍具備能夠有效克服像差的光學性能，并提供良好的成像質(zhì)量。
附圖說明
圖1是一示意圖，說明一透鏡的面型結(jié)構(gòu)。
圖2是一示意圖，說明一透鏡的面型凹凸結(jié)構(gòu)及光線焦點。
圖3是一示意圖，說明一范例一的透鏡的面型結(jié)構(gòu)。
圖4是一示意圖，說明一范例二的透鏡的面型結(jié)構(gòu)。
圖5是一示意圖，說明一范例三的透鏡的面型結(jié)構(gòu)。
圖6為本發(fā)明的第一實施例的光學鏡片組的示意圖。
圖7A至圖7D為第一實施例的光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。
圖8示出本發(fā)明之第一實施例的光學鏡片組的詳細光學數(shù)據(jù)。
圖9示出本發(fā)明之第一實施例之光學鏡片組的非球面參數(shù)。
圖10為本發(fā)明的第二實施例的光學鏡片組的示意圖。
圖11A至圖11D為第二實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。
圖12示出本發(fā)明的第二實施例的光學鏡片組的詳細光學數(shù)據(jù)。
圖13示出本發(fā)明的第二實施例的光學鏡片組的非球面參數(shù)。
圖14為本發(fā)明的第三實施例的光學鏡片組的示意圖。
圖15A至圖15D為第三實施例的光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。
圖16示出本發(fā)明的第三實施例的光學鏡片組的詳細光學數(shù)據(jù)。
圖17示出本發(fā)明的第三實施例的光學鏡片組的非球面參數(shù)。
圖18為本發(fā)明的第四實施例的光學鏡片組的示意圖。
圖19A至圖19D為第四實施例的光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。
圖20示出本發(fā)明之第四實施例的光學鏡片組的詳細光學數(shù)據(jù)。
圖21示出本發(fā)明之第四實施例的光學鏡片組的非球面參數(shù)。
圖22為本發(fā)明的第五實施例的光學鏡片組的示意圖。
圖23A至圖23D為第五實施例的光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。
圖24示出本發(fā)明的第五實施例的光學鏡片組的詳細光學數(shù)據(jù)。
圖25示出本發(fā)明的第五實施例的光學鏡片組的非球面參數(shù)。
圖26為本發(fā)明的第六實施例的光學鏡片組的示意圖。
圖27A至圖27D為第六實施例的光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。
圖28示出本發(fā)明的第六實施例的光學鏡片組的詳細光學數(shù)據(jù)。
圖29示出本發(fā)明的第六實施例的光學鏡片組的非球面參數(shù)。
圖30為本發(fā)明的第七實施例的光學鏡片組的示意圖。
圖31A至圖31D為第七實施例的光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。
圖32示出本發(fā)明的第七實施例的光學鏡片組的詳細光學數(shù)據(jù)。
圖33示出本發(fā)明的第七實施例的光學鏡片組的非球面參數(shù)。
圖34為本發(fā)明的第八實施例的光學鏡片組的示意圖。
圖35A至圖35D為第八實施例的光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。
圖36示出本發(fā)明的第八實施例的光學鏡片組的詳細光學數(shù)據(jù)。
圖37示出本發(fā)明的第八實施例的光學鏡片組的非球面參數(shù)。
圖38為本發(fā)明的第九實施例的光學鏡片組的示意圖。
圖39A至圖39D為第九實施例的光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。
圖40示出本發(fā)明的第九實施例的光學鏡片組的詳細光學數(shù)據(jù)。
圖41示出本發(fā)明的第九實施例的光學鏡片組的非球面參數(shù)。
圖42為本發(fā)明的第十實施例的光學鏡片組的示意圖。
圖43A至圖43D為第十實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。
圖44示出本發(fā)明的第十實施例的光學鏡片組的詳細光學數(shù)據(jù)。
圖45示出本發(fā)明的第十實施例的光學鏡片組的非球面參數(shù)。
圖46為本發(fā)明的第十一實施例的光學鏡片組的示意圖。
圖47A至圖47D為第十一實施例的光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。
圖48示出本發(fā)明的第十一實施例的光學鏡片組的詳細光學數(shù)據(jù)。
圖49示出本發(fā)明的第十一實施例的光學鏡片組的非球面參數(shù)。
圖50為本發(fā)明的第十二實施例的光學鏡片組的示意圖。
圖51A至圖51D為第十二實施例的光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。
圖52示出本發(fā)明的第十二實施例的光學鏡片組的詳細光學數(shù)據(jù)。
圖53示出本發(fā)明的第十二實施例的光學鏡片組的非球面參數(shù)。
圖54為本發(fā)明的第十三實施例的光學鏡片組的示意圖。
圖55A至圖55D為第十三實施例的光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。
圖56示出本發(fā)明的第十三實施例的光學鏡片組的詳細光學數(shù)據(jù)。
圖57示出本發(fā)明的第十三實施例的光學鏡片組的非球面參數(shù)。
圖58為本發(fā)明的第十四實施例的光學鏡片組的示意圖。
圖59A至圖59D為第十四實施例的光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。
圖60示出本發(fā)明的第十四實施例的光學鏡片組的詳細光學數(shù)據(jù)。
圖61示出本發(fā)明的第十四實施例的光學鏡片組的非球面參數(shù)。
圖62為本發(fā)明的第十五實施例的光學鏡片組的示意圖。
圖63A至圖63D為第十五實施例的光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。
圖64示出本發(fā)明的第十五實施例的光學鏡片組的詳細光學數(shù)據(jù)。
圖65示出本發(fā)明的第十五實施例的光學鏡片組的非球面參數(shù)。
圖66為本發(fā)明的第十六實施例的光學鏡片組的示意圖。
圖67A至圖67D為第十六實施例的光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。
圖68示出本發(fā)明的第十六實施例的光學鏡片組的詳細光學數(shù)據(jù)。
圖69示出本發(fā)明的第十六實施例的光學鏡片組的非球面參數(shù)。
圖70為本發(fā)明的第十七實施例的光學鏡片組的示意圖。
圖71A至圖71D為第十七實施例的光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。
圖72示出本發(fā)明的第十七實施例的光學鏡片組的詳細光學數(shù)據(jù)。
圖73示出本發(fā)明的第十七實施例的光學鏡片組的非球面參數(shù)。
圖74示出本發(fā)明的第一至第九實施例的光學鏡片組的各重要參數(shù)及其關(guān)系式的數(shù)值。
圖75示出本發(fā)明的第十至第十七實施例的光學鏡片組的各重要參數(shù)及其關(guān)系式的數(shù)值。
【符號說明】
2：光圈
3：第一透鏡
4：第二透鏡
5：第三透鏡
6：第四透鏡
7：第五透鏡
9：濾光片
10：光學鏡片組
100：成像面
31、41、51、61、71、91：物側(cè)面
32、42、52、62、72、92：像側(cè)面
311、312、321、322、411、412、511、522、611、622、721、521’、612’、621’、711’、722’：凸面部
421、422、512、521、612、621、711、712、722、321’、322’、411’、412’、511’、522’、611’、721’：凹面部
A：光軸附近區(qū)域
C：圓周附近區(qū)域
E：延伸部
I：光軸
Lc：主光線
Lm：邊緣光線
R、M：點
具體實施方式
本篇說明書所言之“一透鏡具有正屈光率(或負屈光率)”，是指所述透鏡以高斯光學理論計算出來之光軸上的屈光率為正(或為負)。像側(cè)面及物側(cè)面定義為成像光線通過的范圍，其中成像光線包括了主光線(chief ray)Lc及邊緣光線(marginal ray)Lm。如圖1所示，I為光軸且此一透鏡是以該光軸I為對稱軸徑向地相互對稱，光線通過光軸上的區(qū)域為光軸附近區(qū)域A，邊緣光線Lm通過的區(qū)域為圓周附近區(qū)域C。此外，該透鏡還包含一延伸部E(即圓周附近區(qū)域C徑向上向外的區(qū)域)，用以供該透鏡組裝于一光學鏡片組內(nèi)，理想的成像光線并不會通過該延伸部E，但該延伸部E之結(jié)構(gòu)與形狀并不限于此，以下之實施例為求圖式簡潔均省略了部分的延伸部。更詳細的說，判定面形或光軸附近區(qū)域、圓周附近區(qū)域、或多個區(qū)域的范圍的方法如下：
1.請參照圖1，其系一透鏡徑向上的剖視圖。以該剖視圖觀之，在判斷前述區(qū)域的范圍時，定義一中心點為該透鏡表面上與光軸的一交點，而一轉(zhuǎn)換點是位于該透鏡表面上的一點，且通過該點的一切線與光軸垂直。如果徑向上向外有復數(shù)個轉(zhuǎn)換點，則依序為第一轉(zhuǎn)換點，第二轉(zhuǎn)換點，而有效半效徑上距光軸徑向上最遠的轉(zhuǎn)換點為第N轉(zhuǎn)換點。中心點和第一轉(zhuǎn)換點之間的范圍為光軸附近區(qū)域，第N轉(zhuǎn)換點徑向上向外的區(qū)域為圓周附近區(qū)域，中間可依各轉(zhuǎn)換點區(qū)分不同的區(qū)域。此外，有效半徑為邊緣光線Lm與透鏡表面交點到光軸I上的垂直距離。
2.如圖2所示，該區(qū)域的形狀凹凸系以平行通過該區(qū)域的光線(或光線延伸線)與光軸的交點在像側(cè)或物側(cè)來決定(光線焦點判定方式)。舉例言之，當光線通過該區(qū)域后，光線會朝像側(cè)聚焦，與光軸的焦點會位在像側(cè)，例如圖2中R點，則該區(qū)域為凸面部。反之，若光線通過該某區(qū)域后，光線會發(fā)散，其延伸線與光軸的焦點在物側(cè)，例如圖2中M點，則該區(qū)域為凹面部，所以中心點到第一轉(zhuǎn)換點間為凸面部，第一轉(zhuǎn)換點徑向上向外的區(qū)域為凹面部；由圖2可知，該轉(zhuǎn)換點即是凸面部轉(zhuǎn)凹面部的分界點，因此可定義該區(qū)域與徑向上相鄰該區(qū)域的內(nèi)側(cè)的區(qū)域，系以該轉(zhuǎn)換點為分界具有不同的面形。另外，若是光軸附近區(qū)域的面形判斷可依該領(lǐng)域中通常知識者的判斷方式，以R值(指近軸的曲率半徑，通常指光學軟件中的透鏡數(shù)據(jù)庫(lens data)上的R值)正負判斷凹凸。以物側(cè)面來說，當R值為正時，判定為凸面部，當R值為負時，判定為凹面部；以像側(cè)面來說，當R值為正時，判定為凹面部，當R值為負時，判定為凸面部，此方法判定出的凹凸和光線焦點判定方式相同。
3.若該透鏡表面上無轉(zhuǎn)換點，該光軸附近區(qū)域定義為有效半徑的0～50％，圓周附近區(qū)域定義為有效半徑的50～100％。
圖3范例一的透鏡像側(cè)表面在有效半徑上僅具有第一轉(zhuǎn)換點，則第一區(qū)為光軸附近區(qū)域，第二區(qū)為圓周附近區(qū)域。此透鏡像側(cè)面的R值為正，故判斷光軸附近區(qū)域具有一凹面部；圓周附近區(qū)域的面形和徑向上緊鄰該區(qū)域的內(nèi)側(cè)區(qū)域不同。即，圓周附近區(qū)域和光軸附近區(qū)域的面形不同；該圓周附近區(qū)域系具有一凸面部。
圖4范例二的透鏡物側(cè)表面在有效半徑上具有第一及第二轉(zhuǎn)換點，則第一區(qū)為光軸附近區(qū)域，第三區(qū)為圓周附近區(qū)域。此透鏡物側(cè)面的R值為正，故判斷光軸附近區(qū)域為凸面部；第一轉(zhuǎn)換點與第二轉(zhuǎn)換點間的區(qū)域(第二區(qū))具有一凹面部，圓周附近區(qū)域(第三區(qū))具有一凸面部。
圖5范例三的透鏡物側(cè)表面在有效半徑上無轉(zhuǎn)換點，此時以有效半徑0％～50％為光軸附近區(qū)域，50％～100％為圓周附近區(qū)域。由于光軸附近區(qū)域的R值為正，故此物側(cè)面在光軸附近區(qū)域具有一凸面部；而圓周附近區(qū)域與光軸附近區(qū)域間無轉(zhuǎn)換點，故圓周附近區(qū)域具有一凸面部。
圖6為本發(fā)明之第一實施例之光學鏡片組的示意圖，而圖7A至圖7D為第一實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。請先參照圖6，本發(fā)明的第一實施例之光學鏡片組10從物側(cè)至像側(cè)沿光學鏡片組10的一光軸I依序包含一光圈2、一第一透鏡3、一第二透鏡4、一第三透鏡5、一第四透鏡6及一濾光片9。當由一待拍攝物所發(fā)出的光線進入光學鏡片組10，并經(jīng)由光圈2、第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5、第四透鏡6及濾光片9之后，會在一成像面100(image plane)形成一影像。濾光片9例如為紅外線截止片(IR cut filter)，用于防止光線中的部分波段的紅外線透射至成像面100而影響成像質(zhì)量。補充說明的是，物側(cè)是朝向待拍攝物的一側(cè)，而像側(cè)是朝向成像面100的一側(cè)。
第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5、第四透鏡6及濾光片9都各自具有一朝向物側(cè)且使成像光線通過之物側(cè)面31、41、51、61、91及一朝向像側(cè)且使成像光線通過之像側(cè)面32、42、52、62、92。
此外，為了滿足產(chǎn)品輕量化的需求，第一透鏡3至第四透鏡6皆為具備屈光率且都是塑料材質(zhì)所制成，但第一透鏡3至第四透鏡6的材質(zhì)仍不以此為限制。
第一透鏡3具有正屈光率。第一透鏡3的物側(cè)面31具有一位于光軸附近區(qū)域的凸面部311及一位于圓周附近區(qū)域的凸面部312。第一透鏡3的像側(cè)面32具有一位于光軸附近區(qū)域的凸面部321及一位于圓周附近區(qū)域的凸面部322。在本實施例中，第一透鏡3的物側(cè)面31與像側(cè)面32皆為非球面。
第二透鏡4具有負屈光率。第二透鏡4的物側(cè)面41具有一位于光軸附近區(qū)域的凸面部411及一位于圓周附近區(qū)域的凸面部412。第二透鏡4的像側(cè)面42具有一在光軸附近區(qū)域的凹面部421及一位于圓周附近區(qū)域的凹面部422。在本實施例中，第二透鏡4的物側(cè)面41與像側(cè)面42皆為非球面。
第三透鏡5具有負屈光率。第三透鏡5的物側(cè)面51具有一位于光軸附近區(qū)域的凸面部511及一位于圓周附近區(qū)域的凹面部512。第三透鏡5的像側(cè)面52具有一位于光軸附近區(qū)域的凹面部521及一位于圓周附近區(qū)域的凸面部522。在本實施例中，第三透鏡5的物側(cè)面51與像側(cè)面52皆為非球面。
第四透鏡6具有負屈光率。第四透鏡6的物側(cè)面61具有一位于光軸附近區(qū)域的凸面部611及一位于圓周附近區(qū)域的凹面部612。第四透鏡6的像側(cè)面62具有一位于光軸附近區(qū)域的凹面部621及一位于圓周附近區(qū)域的凸面部622。在本實施例中，第四透鏡6的物側(cè)面61與像側(cè)面62皆為非球面。
在第一實施例中，只有上述透鏡具有屈光率，且具有屈光率的透鏡只有四片。換句話說，在第一實施例中，第三透鏡5是倒數(shù)第二透鏡，且第四透鏡6是倒數(shù)第一透鏡。
第一實施例的其他詳細光學數(shù)據(jù)如圖8所示。第一實施例的系統(tǒng)焦距(effective focal length,EFL)為7.070mm，半視角(half field of view,HFOV)為18.534°，光圈值(f-number,F/#)為2.397，系統(tǒng)長度為6.380mm，像高為2.400mm。上述系統(tǒng)長度是指由第一透鏡3的物側(cè)面31到成像面100在光軸I上的距離。
在本實施例中，第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5及第四透鏡6的物側(cè)面31、41、51、61及像側(cè)面32、42、52、62共計八個面均是非球面，而這些非球面是依下列公式定義：
其中，
Y為非球面曲線上的點與光軸I的距離；
Z為非球面之深度(非球面上距離光軸I為Y的點，與相切于非球面光軸I上頂點之切面，兩者間的垂直距離)；
R為透鏡表面近光軸I處的曲率半徑；
K為錐面系數(shù)(conic constant)；以及
ai為第i階非球面系數(shù)。
第一透鏡3的物側(cè)面31到第四透鏡6的像側(cè)面62在公式(1)中的各項非球面系數(shù)如圖9所示。其中，圖9中字段編號31表示其為第一透鏡3的物側(cè)面31的非球面系數(shù)，其它字段依此類推。由于該八個面的第2階非球面系數(shù)a2皆為0，故圖9省略示出。
另外，第一實施例之光學鏡片組10中各重要參數(shù)間的關(guān)系如圖74所示。
其中，
T1為第一透鏡3在光軸I上的厚度；
T2為第二透鏡4在光軸I上的厚度；
T3為第三透鏡5在光軸I上的厚度；
T4為第四透鏡6在光軸I上的厚度；
TF為濾光片9在光軸I上的厚度；
G12為第一透鏡3至第二透鏡4在光軸I上的距離，亦即第一透鏡3的像側(cè)面32至第二透鏡4的物側(cè)面41在光軸I上的距離；
G23為第二透鏡4至第三透鏡5在光軸I上的距離，亦即第二透鏡4的像側(cè)面42至第三透鏡5的物側(cè)面51在光軸I上的距離；
G34為第三透鏡5至第四透鏡6在光軸I上的距離，亦即第三透鏡5的像側(cè)面52至第四透鏡6的物側(cè)面61在光軸I上的距離；
G4F為第四透鏡6至濾光片9在光軸I上的距離，亦即第四透鏡6的像側(cè)面62至濾光片9的物側(cè)面91在光軸I上的距離；
GFP為濾光片9至成像面100在光軸I上的距離，亦即濾光片9的像側(cè)面92至成像面100在光軸I上的距離；
AAG為第一透鏡3到第二透鏡4在光軸I上的距離G12、第二透鏡4到第三透鏡5在光軸I上的距離G23與第三透鏡5到第四透鏡6在光軸I上的距離G34之總和；
ALT為第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5及第四透鏡6在光軸I上的厚度總和，即T1、T2、T3與T4之和；
TL為第一透鏡3的物側(cè)面31至第四透鏡6的像側(cè)面62在光軸I上的距離；
TTL為第一透鏡3的物側(cè)面31到成像面100在光軸I上的距離；
BFL為第四透鏡6的像側(cè)面62到成像面100在光軸I上的距離；以及
EFL為光學鏡片組10的系統(tǒng)焦距。
另外，再定義：
f1為第一透鏡3的焦距；
f2為第二透鏡4的焦距；
f3為第三透鏡5的焦距；
f4為第四透鏡6的焦距；
n1為第一透鏡3的折射率；
n2為第二透鏡4的折射率；
n3為第三透鏡5的折射率；
n4為第四透鏡6的折射率；
υ1為第一透鏡3的阿貝系數(shù)(Abbe number)，阿貝系數(shù)也可稱為色散系數(shù)；
υ2為第二透鏡4的阿貝系數(shù)；
υ3為第三透鏡5的阿貝系數(shù)；以及
υ4為第四透鏡6的阿貝系數(shù)。
再配合參閱圖7A至圖7D。圖7A的圖式說明第一實施例在光瞳半徑為1.473mm時的縱向球差(longitudinal spherical aberration)。在圖7A的縱向球差圖示中，每一種波長所成的曲線皆很靠近并向中間靠近，說明每一種波長不同高度的離軸光線皆集中在成像點附近，由每一波長的曲線的偏斜幅度可看出，不同高度的離軸光線的成像點偏差控制在±0.03mm范圍內(nèi)，故本實施例確實明顯改善相同波長的球差，此外，三種代表波長彼此間的距離也相當接近，代表不同波長光線的成像位置已相當集中，因而使色像差也獲得明顯改善。
圖7B與圖7C的圖式則分別說明第一實施例在成像面100上有關(guān)弧矢(sagittal)方向的像散像差(astigmatism aberration)及子午(tangential)方向的像散像差。在圖7B與圖7C的二個像散像差圖示中，三種代表波長在整個視場范圍內(nèi)的焦距變化量落在±0.06mm內(nèi)，說明第一實施例的光學系統(tǒng)能有效消除像差。
圖7D的圖式則說明第一實施例在成像面100上的畸變像差(distortion aberration)。在圖7D的畸變像差圖式中，畸變像差維持在±1.6％的范圍內(nèi)，說明第一實施例的畸變像差已符合光學系統(tǒng)的成像質(zhì)量要求。
由上述，第一實施例相較于現(xiàn)有光學鏡頭，在系統(tǒng)長度已縮短至6.380mm左右的條件下，仍能提供良好的成像質(zhì)量。進一步而言，第一透鏡3具有正屈光率且其物側(cè)面31為凸面，有利于光線聚焦。搭配第二透鏡4具有負屈光率，易于修正第一透鏡3產(chǎn)生的主要像差。
第三透鏡5的物側(cè)面51具有位于圓周附近區(qū)域的凹面部512，且第四透鏡6的像側(cè)面62具有位于圓周附近區(qū)域的凸面部622，有利于修正第一透鏡3與第二透鏡4產(chǎn)生的主要像差。
光圈2位置設置在第一透鏡3之物側(cè)面31并搭配第二透鏡4至第四透鏡6，有助于增加可用光圈，即降低光圈值(f-number,F/#)。
當滿足(TTL×F/#)/EFL≦2.2時，有助于在不增加鏡頭長度的情況下增加入光孔徑，從而易于大光圈望遠鏡頭的設計。在一較佳實施例中，光學鏡片組10符合：0.8≦(TTL×F/#)/EFL≦2.2。
當滿足1.1≦EFL/TTL≦1.3，或同時滿足1.1≦EFL/TL≦1.6與AAG>ALT時，光學鏡片組10的系統(tǒng)焦距(EFL)與鏡頭長度比值維持一適當值，因此可避免因參數(shù)過小而不利于將遠方物體攝像于鏡頭，或是避免因參數(shù)過大而使得鏡頭長度過長。
光學鏡片組10可進一步符合其他條件式，以滿足不同的設計需求。以下舉例說明，但本發(fā)明不以此為限。
舉例而言，光學鏡片組10可進一步符合：7.3≦EFL/T4≦22。藉由限制系統(tǒng)焦距(EFL)與第四透鏡6之厚度T4的比值，可避免第四透鏡6之厚度T4過小或過大，進而使光學鏡片組10易于制造且良率高。
光學鏡片組10可進一步符合：8.4≦EFL/T3。藉由限制系統(tǒng)焦距(EFL)與第三透鏡5之厚度T3的比值，可避免第三透鏡5之厚度T3過小或過大，進而有利于降低彗差，且有助于降低制造難度并提升良率。在一較佳實施例中，光學鏡片組10符合：8.4≦EFL/T3≦28。
光學鏡片組10可進一步符合：EFL/T2≦39。藉由限制系統(tǒng)焦距(EFL)與第二透鏡4之厚度T2的比值，可避免第二透鏡4之厚度T2過小或過大，且有利于降低第一透鏡3產(chǎn)生的主要像差。在一較佳實施例中，光學鏡片組10符合：12≦EFL/T2≦39。
光學鏡片組10可進一步符合：1.2≦G23/T1，1.8≦G23/T4≦8.5，T3/G12≦17，ALT/G23≦1.8，2≦AAG/T1，1.1≦G23/BFL，2.4≦AAG/T4≦9，3.1≦G23/T3≦12，G23/T2≦16，0.9≦T2/G12，4.0≦T1/G12，4.75≦BFL/G12，10.5≦G23/G12≦72或3.85≦T4/G12。藉由上述設計使各透鏡的厚度與距離維持一適當值，避免任一參數(shù)過大而不利于光學鏡片組10之薄型化，或是避免任一參數(shù)過小而增加組裝或制造上的難度。
有鑒于光學系統(tǒng)設計的不可預測性，在本發(fā)明的架構(gòu)之下，符合上述條件式能較佳地使系統(tǒng)長度縮短、可用光圈增大、成像質(zhì)量提升，或組裝良率提升而改善先前技術(shù)的缺點。
前述所列之示例性限定條件式，亦可任意選擇性地合并不等數(shù)量施用于本發(fā)明之實施態(tài)樣中，但不以此為限。在實施本發(fā)明時，除了前述關(guān)系式之外，亦可針對單一透鏡或廣泛性地針對多個透鏡額外設計出其他更多的透鏡的凹凸曲面排列等細部結(jié)構(gòu)，以加強對系統(tǒng)性能及/或分辨率的控制，舉例來說，第二透鏡4的像側(cè)面42上可選擇性地額外形成有一位于光軸附近區(qū)域的凹面部或一位于圓周附近區(qū)域的凹面部。應注意的是，此些細節(jié)可在無沖突之情況之下，選擇性地合并施用于本發(fā)明之其他實施例當中。
圖10為本發(fā)明的第二實施例的光學鏡片組的示意圖，而圖11A至圖11D為第二實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。請先參照圖10，本發(fā)明光學鏡片組10的一第二實施例，其與第一實施例大致相似。主要差異在于：各光學數(shù)據(jù)、非球面系數(shù)及這些透鏡(第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5及第四透鏡6)間的參數(shù)或多或少有些不同。此外，第四透鏡6具有正屈光率，且第四透鏡6的物側(cè)面61具有一位于圓周附近區(qū)域的凸面部612’。
第二實施例之光學鏡片組10詳細的光學數(shù)據(jù)如圖12所示，且第二實施例的系統(tǒng)焦距為7.070mm，半視角(HFOV)為18.505°，光圈值(F/#)為2.397，系統(tǒng)長度為6.380mm，像高則為2.400mm。
圖13示出第二實施例的第一透鏡3的物側(cè)面31到第四透鏡6的像側(cè)面62在公式(1)中的各項非球面系數(shù)。
另外，第二實施例之光學鏡片組10中各重要參數(shù)間的關(guān)系如圖74所示。
在圖11A的縱向球差圖示中，不同高度的離軸光線的成像點偏差控制在±0.016mm范圍內(nèi)。在圖11B與圖11C的二個像散像差圖示中，三種代表波長在整個視場范圍內(nèi)的焦距變化量落在±0.035mm內(nèi)。在圖11D的畸變像差圖式中，畸變像差維持在±1.6％的范圍內(nèi)。據(jù)此說明第二實施例相較于現(xiàn)有光學鏡頭，在系統(tǒng)長度已縮短至6.380mm左右的條件下，仍能提供較佳的成像質(zhì)量。
經(jīng)由上述說明可得知，第二實施例相較于第一實施例的優(yōu)點在于：縱向球差及像散像差可做到更小，且第二實施例比第一實施例易于制造，因此良率較高。
圖14為本發(fā)明的第三實施例的光學鏡片組的示意圖，而圖15A至圖15D為第三實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。請先參照圖14，本發(fā)明光學鏡片組10的一第三實施例，其與第一實施例大致相似。主要差異在于：各光學數(shù)據(jù)、非球面系數(shù)及這些透鏡(第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5及第四透鏡6)間的參數(shù)或多或少有些不同。此外，第一透鏡3的像側(cè)面32具有一位于光軸附近區(qū)域的凹面部321’及一位于圓周附近區(qū)域的凹面部322’。第三透鏡5具有正屈光率，其中第三透鏡5的物側(cè)面51具有一位于光軸附近區(qū)域的凹面部511’，且第三透鏡5的像側(cè)面52具有一位于光軸附近區(qū)域的凸面部521’。第四透鏡6的物側(cè)面61具有一位于光軸附近區(qū)域的凹面部611’。
第三實施例之光學鏡片組10詳細的光學數(shù)據(jù)如圖16所示，且第三實施例的系統(tǒng)焦距為7.070mm，半視角(HFOV)為18.678°，光圈值(F/#)為2.399，系統(tǒng)長度為6.380mm，像高則為2.400mm。
圖17示出第三實施例的第一透鏡3的物側(cè)面31到第四透鏡6的像側(cè)面62在公式(1)中的各項非球面系數(shù)。
另外，第三實施例之光學鏡片組10中各重要參數(shù)間的關(guān)系如圖74所示。
在圖15A的縱向球差圖示中，不同高度的離軸光線的成像點偏差控制在±0.025mm范圍內(nèi)。在圖15B與圖15C的二個像散像差圖示中，三種代表波長在整個視場范圍內(nèi)的焦距變化量落在±0.025mm內(nèi)。在圖15D的畸變像差圖式中，畸變像差維持在±0.45％的范圍內(nèi)。據(jù)此說明第三實施例相較于現(xiàn)有光學鏡頭，在系統(tǒng)長度已縮短至6.380mm左右的條件下，仍能提供較佳的成像質(zhì)量。
經(jīng)由上述說明可得知，第三實施例相較于第一實施例的優(yōu)點在于：第三實施例具有較大的半視角，縱向球差、像散像差以及畸變像差可做到更小，且第三實施例比第一實施例易于制造，因此良率較高。
圖18為本發(fā)明的第四實施例的光學鏡片組的示意圖，而圖19A至圖19D為第四實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。請先參照圖18，本發(fā)明光學鏡片組10的一第四實施例，其與第一實施例大致相似。主要差異在于：各光學數(shù)據(jù)、非球面系數(shù)及這些透鏡(第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5及第四透鏡6)間的參數(shù)或多或少有些不同。此外，第三透鏡5具有正屈光率，其中第三透鏡5的物側(cè)面51具有一位于光軸附近區(qū)域的凹面部511’，且第三透鏡5的像側(cè)面52具有一位于光軸附近區(qū)域的凸面部521’。第四透鏡6的物側(cè)面61具有一位于光軸附近區(qū)域的凹面部611’，且第四透鏡6的像側(cè)面62具有一位于光軸附近區(qū)域的凸面部621’。
第四實施例之光學鏡片組10詳細的光學數(shù)據(jù)如圖20所示，且第四實施例的系統(tǒng)焦距為7.070mm，半視角(HFOV)為18.684°，光圈值(F/#)為2.390，系統(tǒng)長度為6.380mm，像高則為2.400mm。
圖21示出第四實施例的第一透鏡3的物側(cè)面31到第四透鏡6的像側(cè)面62在公式(1)中的各項非球面系數(shù)。
另外，第四實施例之光學鏡片組10中各重要參數(shù)間的關(guān)系如圖74所示。
在圖19A的縱向球差圖示中，不同高度的離軸光線的成像點偏差控制在±0.016mm范圍內(nèi)。在圖19B與圖19C的二個像散像差圖示中，三種代表波長在整個視場范圍內(nèi)的焦距變化量落在±0.12mm內(nèi)。在圖19D的畸變像差圖式中，畸變像差維持在±0.5％的范圍內(nèi)。據(jù)此說明第四實施例相較于現(xiàn)有光學鏡頭，在系統(tǒng)長度已縮短至6.380mm左右的條件下，仍能提供較佳的成像質(zhì)量。
經(jīng)由上述說明可得知，第四實施例相較于第一實施例的優(yōu)點在于：第四實施例具有較大的半視角以及較大的光圈(F/#較小)，縱向球差以及畸變像差可做到更小，且第四實施例比第一實施例易于制造，因此良率較高。
圖22為本發(fā)明的第五實施例的光學鏡片組的示意圖，而圖23A至圖23D為第五實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。請先參照圖22，本發(fā)明光學鏡片組10的一第五實施例，其與第一實施例大致相似。主要差異在于：各光學數(shù)據(jù)、非球面系數(shù)及這些透鏡(第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5及第四透鏡6)間的參數(shù)或多或少有些不同。此外，第一透鏡3的像側(cè)面32具有一位于光軸附近區(qū)域的凹面部321’及一位于圓周附近區(qū)域的凹面部322’。第三透鏡5的物側(cè)面51具有一位于光軸附近區(qū)域的凹面部511’，且第三透鏡5的像側(cè)面52具有一位于光軸附近區(qū)域的凸面部521’。第四透鏡6的物側(cè)面61具有一位于光軸附近區(qū)域的凹面部611’。
第五實施例之光學鏡片組10詳細的光學數(shù)據(jù)如圖24所示，且第五實施例的系統(tǒng)焦距為7.070mm，半視角(HFOV)為18.322°，光圈值(F/#)為2.377，系統(tǒng)長度為6.380mm，像高則為2.400mm。
圖25示出第五實施例的第一透鏡3的物側(cè)面31到第四透鏡6的像側(cè)面62在公式(1)中的各項非球面系數(shù)。
另外，第五實施例之光學鏡片組10中各重要參數(shù)間的關(guān)系如圖74所示。
在圖23A的縱向球差圖示中，不同高度的離軸光線的成像點偏差控制在±0.06mm范圍內(nèi)。在圖23B與圖23C的二個像散像差圖示中，三種代表波長在整個視場范圍內(nèi)的焦距變化量落在±0.10mm內(nèi)。在圖23D的畸變像差圖式中，畸變像差維持在±3.5％的范圍內(nèi)。據(jù)此說明第五實施例相較于現(xiàn)有光學鏡頭，在系統(tǒng)長度已縮短至6.380mm左右的條件下，仍能提供較佳的成像質(zhì)量。
經(jīng)由上述說明可得知，第五實施例相較于第一實施例的優(yōu)點在于：第五實施例具有較大的光圈(F/#較小)，且第五實施例比第一實施例易于制造，因此良率較高。
圖26為本發(fā)明的第六實施例的光學鏡片組的示意圖，而圖27A至圖27D為第六實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。請先參照圖26，本發(fā)明光學鏡片組10的一第六實施例，其與第一實施例大致相似。主要差異在于：各光學數(shù)據(jù)、非球面系數(shù)及這些透鏡(第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5及第四透鏡6)間的參數(shù)或多或少有些不同。此外，第二透鏡4的物側(cè)面41具有一位于光軸附近區(qū)域的凹面部411’及一位于圓周附近區(qū)域的凹面部412’。第三透鏡5的物側(cè)面51具有一位于光軸附近區(qū)域的凹面部511’，且第三透鏡5的像側(cè)面52具有一位于光軸附近區(qū)域的凸面部521’。第四透鏡6的物側(cè)面61具有一位于光軸附近區(qū)域的凹面部611’。
第六實施例之光學鏡片組10詳細的光學數(shù)據(jù)如圖28所示，且第六實施例的系統(tǒng)焦距為7.070mm，半視角(HFOV)為18.125°，光圈值(F/#)為2.369，系統(tǒng)長度為6.384mm，像高則為2.400mm。
圖29示出第六實施例的第一透鏡3的物側(cè)面31到第四透鏡6的像側(cè)面62在公式(1)中的各項非球面系數(shù)。
另外，第六實施例之光學鏡片組10中各重要參數(shù)間的關(guān)系如圖74所示。
在圖27A的縱向球差圖示中，不同高度的離軸光線的成像點偏差控制在±0.05mm范圍內(nèi)。在圖27B與圖27C的二個像散像差圖示中，三種代表波長在整個視場范圍內(nèi)的焦距變化量落在±0.10mm內(nèi)。在圖27D的畸變像差圖式中，畸變像差維持在±4.0％的范圍內(nèi)。據(jù)此說明第六實施例相較于現(xiàn)有光學鏡頭，在系統(tǒng)長度已縮短至6.384mm左右的條件下，仍能提供較佳的成像質(zhì)量。
經(jīng)由上述說明可得知，第六實施例相較于第一實施例的優(yōu)點在于：第六實施例具有較大的光圈(F/#較小)，且第六實施例比第一實施例易于制造，因此良率較高。
圖30為本發(fā)明的第七實施例的光學鏡片組的示意圖，而圖31A至圖31D為第七實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。請先參照圖30，本發(fā)明光學鏡片組10的一第七實施例，其與第一實施例大致相似。主要差異在于：各光學數(shù)據(jù)、非球面系數(shù)及這些透鏡(第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5及第四透鏡6)間的參數(shù)或多或少有些不同。此外，第二透鏡4的物側(cè)面41具有一位于光軸附近區(qū)域的凹面部411’及一位于圓周附近區(qū)域的凹面部412’。第三透鏡5的像側(cè)面52具有一位于圓周附近區(qū)域的凹面部522’。第四透鏡6的物側(cè)面61具有一位于光軸附近區(qū)域的凹面部611’，且第四透鏡6的像側(cè)面62具有一位于光軸附近區(qū)域的凸面部621’。
第七實施例之光學鏡片組10詳細的光學數(shù)據(jù)如圖32所示，且第七實施例的系統(tǒng)焦距為7.067mm，半視角(HFOV)為18.338°，光圈值(F/#)為2.400，系統(tǒng)長度為6.379mm，像高則為2.400mm。
圖33示出第七實施例的第一透鏡3的物側(cè)面31到第四透鏡6的像側(cè)面62在公式(1)中的各項非球面系數(shù)。
另外，第七實施例之光學鏡片組10中各重要參數(shù)間的關(guān)系如圖74所示。
在圖31A的縱向球差圖示中，不同高度的離軸光線的成像點偏差控制在±0.035mm范圍內(nèi)。在圖31B與圖31C的二個像散像差圖示中，三種代表波長在整個視場范圍內(nèi)的焦距變化量落在±0.07mm內(nèi)。在圖31D的畸變像差圖式中，畸變像差維持在±3.0％的范圍內(nèi)。據(jù)此說明第七實施例相較于現(xiàn)有光學鏡頭，在系統(tǒng)長度已縮短至6.379mm左右的條件下，仍能提供較佳的成像質(zhì)量。
經(jīng)由上述說明可得知，第七實施例相較于第一實施例的優(yōu)點在于：第七實施例具有較短的系統(tǒng)長度，且第七實施例比第一實施例易于制造，因此良率較高。
圖34為本發(fā)明的第八實施例的光學鏡片組的示意圖，而圖35A至圖35D為第八實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。請先參照圖34，本發(fā)明光學鏡片組10的一第八實施例，其與第一實施例大致相似。主要差異在于：各光學數(shù)據(jù)、非球面系數(shù)及這些透鏡(第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5及第四透鏡6)間的參數(shù)或多或少有些不同。此外，第四透鏡6具有正屈光率，且第四透鏡6的物側(cè)面61具有一位于圓周附近區(qū)域的凸面部612’。
第八實施例之光學鏡片組10詳細的光學數(shù)據(jù)如圖36所示，且第八實施例的系統(tǒng)焦距為7.070mm，半視角(HFOV)為18.727°，光圈值(F/#)為2.393，系統(tǒng)長度為6.380mm，像高則為2.400mm。
圖37示出第八實施例的第一透鏡3的物側(cè)面31到第四透鏡6的像側(cè)面62在公式(1)中的各項非球面系數(shù)。
另外，第八實施例之光學鏡片組10中各重要參數(shù)間的關(guān)系如圖74所示。
在圖35A的縱向球差圖示中，不同高度的離軸光線的成像點偏差控制在±0.012mm范圍內(nèi)。在圖35B與圖35C的二個像散像差圖示中，三種代表波長在整個視場范圍內(nèi)的焦距變化量落在±0.04mm內(nèi)。在圖35D的畸變像差圖式中，畸變像差維持在±0.45％的范圍內(nèi)。據(jù)此說明第八實施例相較于現(xiàn)有光學鏡頭，在系統(tǒng)長度已縮短至6.380mm左右的條件下，仍能提供較佳的成像質(zhì)量。
經(jīng)由上述說明可得知，第八實施例相較于第一實施例的優(yōu)點在于：第八實施例具有較大的半視角以及較大的光圈(F/#較小)，縱向球差、像散像差以及畸變像差可做到更小，且第八實施例比第一實施例易于制造，因此良率較高。
圖38為本發(fā)明的第九實施例的光學鏡片組的示意圖，而圖39A至圖39D為第九實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。請先參照圖38，本發(fā)明光學鏡片組10的一第九實施例，其與第一實施例大致相似。主要差異在于：各光學數(shù)據(jù)、非球面系數(shù)及這些透鏡(第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5及第四透鏡6)間的參數(shù)或多或少有些不同。此外，第二透鏡4的物側(cè)面41具有一位于光軸附近區(qū)域的凹面部411’及一位于圓周附近區(qū)域的凹面部412’。第三透鏡5的物側(cè)面51具有一位于光軸附近區(qū)域的凹面部511’，且第三透鏡5的像側(cè)面52具有一位于光軸附近區(qū)域的凸面部521’。第四透鏡6的物側(cè)面61具有一位于光軸附近區(qū)域的凹面部611’，且第四透鏡6的像側(cè)面62具有一位于光軸附近區(qū)域的凸面部621’。
第九實施例之光學鏡片組10詳細的光學數(shù)據(jù)如圖40所示，且第九實施例的系統(tǒng)焦距為7.070mm，半視角(HFOV)為18.663°，光圈值(F/#)為2.389，系統(tǒng)長度為6.379mm，像高則為2.400mm。
圖41示出第九實施例的第一透鏡3的物側(cè)面31到第四透鏡6的像側(cè)面62在公式(1)中的各項非球面系數(shù)。
另外，第九實施例之光學鏡片組10中各重要參數(shù)間的關(guān)系如圖74所示。
在圖39A的縱向球差圖示中，不同高度的離軸光線的成像點偏差控制在±0.03mm范圍內(nèi)。在圖39B與圖39C的二個像散像差圖示中，三種代表波長在整個視場范圍內(nèi)的焦距變化量落在±0.03mm內(nèi)。在圖39D的畸變像差圖式中，畸變像差維持在±0.9％的范圍內(nèi)。據(jù)此說明第九實施例相較于現(xiàn)有光學鏡頭，在系統(tǒng)長度已縮短至6.379mm左右的條件下，仍能提供較佳的成像質(zhì)量。
經(jīng)由上述說明可得知，第九實施例相較于第一實施例的優(yōu)點在于：第九實施例具有較大的半視角、較大的光圈(F/#較小)以及較短的系統(tǒng)長度，像散像差以及畸變像差可做到更小，且第九實施例比第一實施例易于制造，因此良率較高。
圖42為本發(fā)明的第十實施例的光學鏡片組的示意圖，而圖43A至圖43D為第十實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。請先參照圖42，本發(fā)明光學鏡片組10的一第十實施例，其與第一實施例大致相似。主要差異在于：各光學數(shù)據(jù)、非球面系數(shù)及這些透鏡(第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5及第四透鏡6)間的參數(shù)或多或少有些不同。此外，第二透鏡4的物側(cè)面41具有一位于光軸附近區(qū)域的凹面部411’及一位于圓周附近區(qū)域的凹面部412’。第三透鏡5的物側(cè)面51具有一位于光軸附近區(qū)域的凹面部511’。第四透鏡6具有正屈光率，且第四透鏡6的像側(cè)面62具有一位于光軸附近區(qū)域的凸面部621’。
另外，光學鏡片組10還包括一第五透鏡7。第五透鏡7配置在第二透鏡4與第三透鏡5之間。當由待拍攝物所發(fā)出的光線進入光學鏡片組10，并經(jīng)由光圈2、第一透鏡3、第二透鏡4、第五透鏡7、第三透鏡5、第四透鏡6及濾光片9之后，會在成像面100形成影像。第五透鏡7具有一朝向物側(cè)且使成像光線通過之物側(cè)面71及一朝向像側(cè)且使成像光線通過之像側(cè)面72。
為了滿足產(chǎn)品輕量化的需求，第一透鏡3至第五透鏡7皆為具備屈光率且都是塑料材質(zhì)所制成，但第一透鏡3至第五透鏡7的材質(zhì)仍不以此為限制。
第五透鏡7具有負屈光率。第五透鏡7的物側(cè)面71具有一位于光軸附近區(qū)域的凹面部711及一位于圓周附近區(qū)域的凹面部712。第五透鏡7的像側(cè)面72具有一在光軸附近區(qū)域的凸面部721及一位于圓周附近區(qū)域的凹面部722。在本實施例中，第五透鏡7的物側(cè)面71與像側(cè)面72皆為非球面。
在第十實施例中，只有上述透鏡具有屈光率，且具有屈光率的透鏡只有五片。換句話說，在第十實施例中，第三透鏡5是倒數(shù)第二透鏡，且第四透鏡6是倒數(shù)第一透鏡。
第十實施例之光學鏡片組10詳細的光學數(shù)據(jù)如圖44所示，且第十實施例的系統(tǒng)焦距為9.000mm，半視角(HFOV)為18.021°，光圈值(F/#)為2.391，系統(tǒng)長度為7.952mm，像高則為2.944mm。
圖45示出第十實施例的第一透鏡3的物側(cè)面31到第四透鏡6的像側(cè)面62在公式(1)中的各項非球面系數(shù)。
另外，第十實施例之光學鏡片組10中各重要參數(shù)間的關(guān)系如圖75所示。
圖43A的圖式說明第十實施例在光瞳半徑為1.875mm時的縱向球差。在圖43A的縱向球差圖示中，每一種波長所成的曲線皆很靠近并向中間靠近，說明每一種波長不同高度的離軸光線皆集中在成像點附近，由每一波長的曲線的偏斜幅度可看出，不同高度的離軸光線的成像點偏差控制在±0.02mm范圍內(nèi)，故本實施例確實明顯改善相同波長的球差，此外，三種代表波長彼此間的距離也相當接近，代表不同波長光線的成像位置已相當集中，因而使色像差也獲得明顯改善。
圖43B與圖43C的圖式則分別說明第十實施例在成像面100上有關(guān)弧矢方向的像散像差及子午方向的像散像差。在圖43B與圖43C的二個像散像差圖示中，三種代表波長在整個視場范圍內(nèi)的焦距變化量落在±0.03mm內(nèi)，說明第十實施例的光學系統(tǒng)能有效消除像差。
圖43D的圖式則說明第十實施例在成像面100上的畸變像差。在圖43D的畸變像差圖式中，畸變像差維持在±0.9％的范圍內(nèi)，說明第十實施例的畸變像差已符合光學系統(tǒng)的成像質(zhì)量要求。
由上述，第十實施例相較于現(xiàn)有光學鏡頭，在系統(tǒng)長度已縮短至7.952mm左右的條件下，仍能提供較佳的成像質(zhì)量。
此外，經(jīng)由上述說明可得知，第十實施例相較于第一實施例的優(yōu)點在于：第十實施例具有較大的光圈(F/#較小)，且縱向球差、像散像差以及畸變像差可做到更小。
圖46為本發(fā)明的第十一實施例的光學鏡片組的示意圖，而圖47A至圖47D為第十一實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。請先參照圖46，本發(fā)明光學鏡片組10的一第十一實施例，其與第十實施例大致相似。主要差異在于：各光學數(shù)據(jù)、非球面系數(shù)及這些透鏡(第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5、第四透鏡6及第五透鏡7)間的參數(shù)或多或少有些不同。此外，第三透鏡5具有正屈光率，且第三透鏡5的像側(cè)面52具有一位于光軸附近區(qū)域的凸面部521’。第四透鏡6具有負屈光率，且第四透鏡6的物側(cè)面61具有一位于光軸附近區(qū)域的凹面部611’。第五透鏡7的像側(cè)面72具有一位于光軸附近區(qū)域的凹面部721’及一位于圓周附近區(qū)域的凸面部722’。
第十一實施例之光學鏡片組10詳細的光學數(shù)據(jù)如圖48所示，且第十一實施例的系統(tǒng)焦距為9.000mm，半視角(HFOV)為18.083°，光圈值(F/#)為2.400，系統(tǒng)長度為8.178mm，像高則為2.944mm。
圖49示出第十一實施例的第一透鏡3的物側(cè)面31到第四透鏡6的像側(cè)面62在公式(1)中的各項非球面系數(shù)。
另外，第十一實施例之光學鏡片組10中各重要參數(shù)間的關(guān)系如圖75所示。
在圖47A的縱向球差圖示中，不同高度的離軸光線的成像點偏差控制在±0.014mm范圍內(nèi)。在圖47B與圖47C的二個像散像差圖示中，三種代表波長在整個視場范圍內(nèi)的焦距變化量落在±0.08mm內(nèi)。在圖47D的畸變像差圖式中，畸變像差維持在±0.35％的范圍內(nèi)。據(jù)此說明第十一實施例相較于現(xiàn)有光學鏡頭，在系統(tǒng)長度已縮短至8.178mm左右的條件下，仍能提供較佳的成像質(zhì)量。
經(jīng)由上述說明可得知，第十一實施例相較于第十實施例的優(yōu)點在于：第十一實施例具有較大的半視角，縱向球差以及畸變像差可做到更小，且第十一實施例比第十實施例易于制造，因此良率較高。
圖50為本發(fā)明的第十二實施例的光學鏡片組的示意圖，而圖51A至圖51D為第十二實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。請先參照圖50，本發(fā)明光學鏡片組10的一第十二實施例，其與第十實施例大致相似。主要差異在于：各光學數(shù)據(jù)、非球面系數(shù)及這些透鏡(第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5、第四透鏡6及第五透鏡7)間的參數(shù)或多或少有些不同。此外，第三透鏡5具有正屈光率，且第三透鏡5的像側(cè)面52具有一位于光軸附近區(qū)域的凸面部521’。第四透鏡6具有負屈光率，其中第四透鏡6的物側(cè)面61具有一位于光軸附近區(qū)域的凹面部611’，且第四透鏡6的像側(cè)面62具有一位于光軸附近區(qū)域的凹面部621。
第十二實施例之光學鏡片組10詳細的光學數(shù)據(jù)如圖52所示，且第十二實施例的系統(tǒng)焦距為9.000mm，半視角(HFOV)為18.046°，光圈值(F/#)為2.396，系統(tǒng)長度為8.044mm，像高則為2.944mm。
圖53示出第十二實施例的第一透鏡3的物側(cè)面31到第四透鏡6的像側(cè)面62在公式(1)中的各項非球面系數(shù)。
另外，第十二實施例之光學鏡片組10中各重要參數(shù)間的關(guān)系如圖75所示。
在圖51A的縱向球差圖示中，不同高度的離軸光線的成像點偏差控制在±0.03mm范圍內(nèi)。在圖51B與圖51C的二個像散像差圖示中，三種代表波長在整個視場范圍內(nèi)的焦距變化量落在±0.07mm內(nèi)。在圖51D的畸變像差圖式中，畸變像差維持在±0.6％的范圍內(nèi)。據(jù)此說明第十二實施例相較于現(xiàn)有光學鏡頭，在系統(tǒng)長度已縮短至8.044mm左右的條件下，仍能提供較佳的成像質(zhì)量。
經(jīng)由上述說明可得知，第十二實施例相較于第十實施例的優(yōu)點在于：第十二實施例具有較大的半視角，畸變像差可做到更小，且第十二實施例比第十實施例易于制造，因此良率較高。
圖54為本發(fā)明的第十三實施例的光學鏡片組的示意圖，而圖55A至圖55D為第十三實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。請先參照圖54，本發(fā)明光學鏡片組10的一第十三實施例，其與第十實施例大致相似。主要差異在于：各光學數(shù)據(jù)、非球面系數(shù)及這些透鏡(第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5、第四透鏡6及第五透鏡7)間的參數(shù)或多或少有些不同。此外，第三透鏡5具有正屈光率，且第三透鏡5的像側(cè)面52具有一位于光軸附近區(qū)域的凸面部521’。第四透鏡6具有負屈光率，其中第四透鏡6的物側(cè)面61具有一位于光軸附近區(qū)域的凹面部611’，且第四透鏡6的像側(cè)面62具有一位于光軸附近區(qū)域的凹面部621。
第十三實施例之光學鏡片組10詳細的光學數(shù)據(jù)如圖56所示，且第十三實施例的系統(tǒng)焦距為9.000mm，半視角(HFOV)為17.924°，光圈值(F/#)為2.397，系統(tǒng)長度為8.176mm，像高則為2.944mm。
圖57示出第十三實施例的第一透鏡3的物側(cè)面31到第四透鏡6的像側(cè)面62在公式(1)中的各項非球面系數(shù)。
另外，第十三實施例之光學鏡片組10中各重要參數(shù)間的關(guān)系如圖75所示。
在圖55A的縱向球差圖示中，不同高度的離軸光線的成像點偏差控制在±0.045mm范圍內(nèi)。在圖55B與圖55C的二個像散像差圖示中，三種代表波長在整個視場范圍內(nèi)的焦距變化量落在±0.06mm內(nèi)。在圖55D的畸變像差圖式中，畸變像差維持在±1.4％的范圍內(nèi)。據(jù)此說明第十三實施例相較于現(xiàn)有光學鏡頭，在系統(tǒng)長度已縮短至8.176mm左右的條件下，仍能提供較佳的成像質(zhì)量。
經(jīng)由上述說明可得知，第十三實施例相較于第十實施例的優(yōu)點在于：第十三實施例比第十實施例易于制造，因此良率較高。
圖58為本發(fā)明的第十四實施例的光學鏡片組的示意圖，而圖59A至圖59D為第十四實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。請先參照圖58，本發(fā)明光學鏡片組10的一第十四實施例，其與第十實施例大致相似。主要差異在于：各光學數(shù)據(jù)、非球面系數(shù)及這些透鏡(第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5、第四透鏡6及第五透鏡7)間的參數(shù)或多或少有些不同。此外，第三透鏡5具有正屈光率，其中第三透鏡5的物側(cè)面51具有一位于光軸附近區(qū)域的凸面部511，且第三透鏡5的像側(cè)面52具有一位于圓周附近區(qū)域的凹面部522’。第四透鏡6具有負屈光率，其中第四透鏡6的物側(cè)面61具有一位于光軸附近區(qū)域的凹面部611’，且第四透鏡6的像側(cè)面62具有一位于光軸附近區(qū)域的凹面部621。第五透鏡7的物側(cè)面71具有一位于光軸附近區(qū)域的凸面部711’，且第五透鏡7的像側(cè)面72具有一位于光軸附近區(qū)域的凹面部721’。
第十四實施例之光學鏡片組10詳細的光學數(shù)據(jù)如圖60所示，且第十四實施例的系統(tǒng)焦距為9.000mm，半視角(HFOV)為18.045°，光圈值(F/#)為2.394，系統(tǒng)長度為8.173mm，像高則為2.944mm。
圖61示出第十四實施例的第一透鏡3的物側(cè)面31到第四透鏡6的像側(cè)面62在公式(1)中的各項非球面系數(shù)。
另外，第十四實施例之光學鏡片組10中各重要參數(shù)間的關(guān)系如圖75所示。
在圖59A的縱向球差圖示中，不同高度的離軸光線的成像點偏差控制在±0.017mm范圍內(nèi)。在圖59B與圖59C的二個像散像差圖示中，三種代表波長在整個視場范圍內(nèi)的焦距變化量落在±0.08mm內(nèi)。在圖59D的畸變像差圖式中，畸變像差維持在±0.6％的范圍內(nèi)。據(jù)此說明第十四實施例相較于現(xiàn)有光學鏡頭，在系統(tǒng)長度已縮短至8.173mm左右的條件下，仍能提供較佳的成像質(zhì)量。
經(jīng)由上述說明可得知，第十四實施例相較于第十實施例的優(yōu)點在于：第十四實施例具有較大的半視角，縱向球差以及畸變像差可做到更小，且第十四實施例比第十實施例易于制造，因此良率較高。
圖62為本發(fā)明的第十五實施例的光學鏡片組的示意圖，而圖63A至圖63D為第十五實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。請先參照圖62，本發(fā)明光學鏡片組10的一第十五實施例，其與第十實施例大致相似。主要差異在于：各光學數(shù)據(jù)、非球面系數(shù)及這些透鏡(第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5、第四透鏡6及第五透鏡7)間的參數(shù)或多或少有些不同。此外，第五透鏡7的物側(cè)面71具有一位于光軸附近區(qū)域的凸面部711’，且第五透鏡7的像側(cè)面72具有一位于光軸附近區(qū)域的凹面部721’。
第十五實施例之光學鏡片組10詳細的光學數(shù)據(jù)如圖64所示，且第十五實施例的系統(tǒng)焦距為9.000mm，半視角(HFOV)為17.988°，光圈值(F/#)為2.400，系統(tǒng)長度為8.173mm，像高則為2.944mm。
圖65示出第十五實施例的第一透鏡3的物側(cè)面31到第四透鏡6的像側(cè)面62在公式(1)中的各項非球面系數(shù)。
另外，第十五實施例之光學鏡片組10中各重要參數(shù)間的關(guān)系如圖75所示。
在圖63A的縱向球差圖示中，不同高度的離軸光線的成像點偏差控制在±0.02mm范圍內(nèi)。在圖63B與圖63C的二個像散像差圖示中，三種代表波長在整個視場范圍內(nèi)的焦距變化量落在±0.025mm內(nèi)。在圖63D的畸變像差圖式中，畸變像差維持在±0.8％的范圍內(nèi)。據(jù)此說明第十五實施例相較于現(xiàn)有光學鏡頭，在系統(tǒng)長度已縮短至8.173mm左右的條件下，仍能提供較佳的成像質(zhì)量。
經(jīng)由上述說明可得知，第十五實施例相較于第十實施例的優(yōu)點在于：第十五實施例的像散像差以及畸變像差可做到更小，且第十五實施例比第十實施例易于制造，因此良率較高。
圖66為本發(fā)明的第十六實施例的光學鏡片組的示意圖，而圖67A至圖67D為第十六實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。請先參照圖66，本發(fā)明光學鏡片組10的一第十六實施例，其與第十實施例大致相似。主要差異在于：各光學數(shù)據(jù)、非球面系數(shù)及這些透鏡(第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5、第四透鏡6及第五透鏡7)間的參數(shù)或多或少有些不同。此外，第二透鏡4的物側(cè)面41具有一位于圓周附近區(qū)域的凸面部412。第三透鏡5具有正屈光率，且第三透鏡5的像側(cè)面52具有一位于光軸附近區(qū)域的凸面部521’。第四透鏡6具有負屈光率，其中第四透鏡6的物側(cè)面61具有一位于光軸附近區(qū)域的凹面部611’，且第四透鏡6的像側(cè)面62具有一位于光軸附近區(qū)域的凹面部621。第五透鏡7的像側(cè)面72具有一位于光軸附近區(qū)域的凹面部721’。
第十六實施例之光學鏡片組10詳細的光學數(shù)據(jù)如圖68所示，且第十六實施例的系統(tǒng)焦距為9.000mm，半視角(HFOV)為18.081°，光圈值(F/#)為2.391，系統(tǒng)長度為8.178mm，像高則為2.944mm。
圖69示出第十六實施例的第一透鏡3的物側(cè)面31到第四透鏡6的像側(cè)面62在公式(1)中的各項非球面系數(shù)。
另外，第十六實施例之光學鏡片組10中各重要參數(shù)間的關(guān)系如圖75所示。
在圖67A的縱向球差圖示中，不同高度的離軸光線的成像點偏差控制在±0.025mm范圍內(nèi)。在圖67B與圖67C的二個像散像差圖示中，三種代表波長在整個視場范圍內(nèi)的焦距變化量落在±0.06mm內(nèi)。在圖67D的畸變像差圖式中，畸變像差維持在±0.5％的范圍內(nèi)。據(jù)此說明第十六實施例相較于現(xiàn)有光學鏡頭，在系統(tǒng)長度已縮短至8.178mm左右的條件下，仍能提供較佳的成像質(zhì)量。
經(jīng)由上述說明可得知，第十六實施例相較于第十實施例的優(yōu)點在于：第十六實施例具有較大的半視角，畸變像差可做到更小，且第十六實施例比第十實施例易于制造，因此良率較高。
圖70為本發(fā)明的第十七實施例的光學鏡片組的示意圖，而圖71A至圖71D為第十七實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。請先參照圖70，本發(fā)明光學鏡片組10的一第十七實施例，其與第十實施例大致相似。主要差異在于：各光學數(shù)據(jù)、非球面系數(shù)及這些透鏡(第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5、第四透鏡6及第五透鏡7)間的參數(shù)或多或少有些不同。此外，第三透鏡5具有正屈光率，且第三透鏡5的像側(cè)面52具有一位于光軸附近區(qū)域的凸面部521’。第四透鏡6具有負屈光率，且第四透鏡6的物側(cè)面61具有一位于光軸附近區(qū)域的凹面部611’。
第十七實施例之光學鏡片組10詳細的光學數(shù)據(jù)如圖72所示，且第十七實施例的系統(tǒng)焦距為8.999mm，半視角(HFOV)為18.004°，光圈值(F/#)為2.399，系統(tǒng)長度為8.176mm，像高則為2.944mm。
圖73示出第十七實施例的第一透鏡3的物側(cè)面31到第四透鏡6的像側(cè)面62在公式(1)中的各項非球面系數(shù)。
另外，第十七實施例之光學鏡片組10中各重要參數(shù)間的關(guān)系如圖75所示。
在圖71A的縱向球差圖示中，不同高度的離軸光線的成像點偏差控制在±0.05mm范圍內(nèi)。在圖71B與圖71C的二個像散像差圖示中，三種代表波長在整個視場范圍內(nèi)的焦距變化量落在±0.06mm內(nèi)。在圖71D的畸變像差圖式中，畸變像差維持在±0.8％的范圍內(nèi)。據(jù)此說明第十七實施例相較于現(xiàn)有光學鏡頭，在系統(tǒng)長度已縮短至8.176mm左右的條件下，仍能提供較佳的成像質(zhì)量。
經(jīng)由上述說明可得知，第十七實施例相較于第十實施例的優(yōu)點在于：第十七實施例的畸變像差可做到更小，且第十七實施例比第十實施例易于制造，因此良率較高。
綜上所述，本發(fā)明的實施例的光學鏡片組可獲致下述的功效及優(yōu)點：
一、第一透鏡具有正屈光率且其物側(cè)面為凸面，有利于光線聚焦。搭配第二透鏡具有負屈光率，易于修正第一透鏡產(chǎn)生的主要像差。
二、第三透鏡的物側(cè)面具有位于圓周附近區(qū)域的凹面部，且第四透鏡的像側(cè)面具有位于圓周附近區(qū)域的凸面部，有利于修正第一透鏡與第二透鏡產(chǎn)生的主要像差。
三、光圈位置設置在第一透鏡之物側(cè)面并搭配第二透鏡至第四透鏡，有助于增加可用光圈，即降低光圈值(f-number,F/#)。
四、當滿足(TTL×F/#)/EFL≦2.2時，有助于在不增加鏡頭長度的情況下增加入光孔徑，從而易于大光圈望遠鏡頭的設計。
五、當滿足1.1≦EFL/TTL≦1.3，或同時滿足1.1≦EFL/TL≦1.6與AAG>ALT時，光學鏡片組的系統(tǒng)焦距與鏡頭長度比值維持一適當值，因此可避免因參數(shù)過小而不利于將遠方物體攝像于鏡頭，或是避免因參數(shù)過大而使得鏡頭長度過長。
六、當滿足7.3≦EFL/T4≦22時，可避免第四透鏡之厚度過小或過大，進而使光學鏡片組易于制造且良率高。
七、當滿足8.4≦EFL/T3時，可避免第三透鏡之厚度過小或過大，進而有利于降低彗差，且有助于降低制造難度并提升良率。
八、當滿足EFL/T2≦39時，可避免第二透鏡之厚度過小或過大，進而有利于降低第一透鏡產(chǎn)生的主要像差。
九、當滿足1.2≦G23/T1，1.8≦G23/T4≦8.5，T3/G12≦17，ALT/G23≦1.8，2≦AAG/T1，1.1≦G23/BFL，2.4≦AAG/T4≦9，3.1≦G23/T3≦12，G23/T2≦16，0.9≦T2/G12，4.0≦T1/G12，4.75≦BFL/G12，10.5≦G23/G12≦72或3.85≦T4/G12時，可避免任一參數(shù)過大而不利于光學鏡片組之薄型化，或是避免任一參數(shù)過小而增加組裝或制造上的難度。
盡管結(jié)合優(yōu)選實施方案具體展示和介紹了本發(fā)明，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應該明白，在不脫離所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，在形式上和細節(jié)上可以對本發(fā)明做出各種變化，均為本發(fā)明的保護范圍。
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