光學(xué)鏡頭的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種光學(xué)鏡頭，自物側(cè)至像側(cè)依序包含：一具有正屈光度的第一透鏡群以及一具有負(fù)屈光度的第二透鏡群。第一透鏡群自物側(cè)至像側(cè)依序包含一具有屈光度的第一透鏡及一具有屈光度的第二透鏡。第二透鏡群自物側(cè)至像側(cè)依序包含一具有屈光度的第三透鏡及一具有屈光度的第四透鏡，其中第四透鏡的物側(cè)表面是為凹面。
【專利說明】
光學(xué)鏡頭
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種光學(xué)鏡頭，且特別涉及一種體積小且成像品質(zhì)佳的光學(xué)鏡頭。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，由于智能型手機(jī)以及手持平板電腦的技術(shù)日新月異，各種移動裝置對于 其攝像裝置的光學(xué)影像品質(zhì)要求提升；且因?yàn)橐苿友b置的輕薄化設(shè)計(jì)，攝像裝置的光學(xué)鏡 頭的厚度也需要隨之變薄。光學(xué)鏡頭通常是由多片鏡片構(gòu)成，為了增加市場上的競爭優(yōu)勢， 微型化、高畫質(zhì)及降低成本一直是產(chǎn)品開發(fā)所欲追求的目標(biāo)。
[0003] 因此，亟需提出一種新的光學(xué)鏡頭，在降低制造成本的前提下，同時實(shí)現(xiàn)光學(xué)鏡頭 小型化與提升成像品質(zhì)的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種光學(xué)鏡頭。在降低制造成本的前提下，同時實(shí)現(xiàn)光學(xué) 鏡頭小型化與提升成像品質(zhì)。
[0005] 本發(fā)明提出一種光學(xué)鏡頭。光學(xué)鏡頭自物側(cè)至像側(cè)依序包含：一具有正屈光度的 第一透鏡群以及一具有負(fù)屈光度的第二透鏡群。第一透鏡群自物側(cè)至像側(cè)依序包含一具有 屈光度的第一透鏡及一具有屈光度的第二透鏡。第二透鏡群自物側(cè)至像側(cè)依序包含一具有 屈光度的第三透鏡及一具有屈光度的第四透鏡，其中第四透鏡是為凹透鏡。
[0006] 本發(fā)明另提出一種光學(xué)鏡頭。光學(xué)鏡頭自物側(cè)至像側(cè)依序包含：一第一透鏡、一第 二透鏡、一第三透鏡及一第四透鏡，第一透鏡具有正屈光度，第二透鏡及第三透鏡具有屈光 度，第四透鏡的物側(cè)表面為朝像側(cè)的凹面。
[0007] 本發(fā)明又提出一種光學(xué)鏡頭。光學(xué)鏡頭自物側(cè)至像側(cè)依序包含：一第一透鏡、一第 二透鏡、一第三透鏡及一第四透鏡，第一透鏡具有正屈光度，第二透鏡具有屈光度，第三透 鏡為一凹凸透鏡，第四透鏡為一凹透鏡。
[0008] 以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對本發(fā)明的限定。
【附圖說明】
[0009] 圖1繪示根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的光學(xué)鏡頭；
[0010] 圖2A繪示根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的光學(xué)鏡頭的場曲（field curvature)曲線圖；
[0011] 圖2B繪示根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的光學(xué)鏡頭的畸變（distortion)曲線圖；
[0012] 圖3繪示根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的光學(xué)鏡頭；
[0013] 圖4A繪示根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的光學(xué)鏡頭的場曲曲線圖；
[0014] 圖4B繪示根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的光學(xué)鏡頭的畸變曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 以下將詳述本發(fā)明的各實(shí)施例，并配合附圖作為例示。除了這些詳細(xì)描述之外，本 發(fā)明還可以廣泛地施行在其他的實(shí)施例中，任何所述實(shí)施例的輕易替代、修改、等效變化都 包含在本案的范圍內(nèi)，并以之后的權(quán)利要求范圍為準(zhǔn)。在說明書的描述中，為了使讀者對本 發(fā)明有較完整的了解，提供了許多特定細(xì)節(jié)；然而，本發(fā)明可能在省略部分或全部這些特定 細(xì)節(jié)的前提下，仍可實(shí)施。此外，眾所周知的步驟或元件并未描述于細(xì)節(jié)中，以避免造成本 發(fā)明不必要的限制。圖中相同或類似的元件將以相同或類似符號來表示。特別注意的是， 附圖僅為示意之用，并非代表元件實(shí)際的尺寸或數(shù)量，除非有特別說明。
[0016] 圖1繪示根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的光學(xué)鏡頭0L1。為顯現(xiàn)本實(shí)施例的特征，僅顯 示與本實(shí)施例有關(guān)的結(jié)構(gòu)，其余結(jié)構(gòu)予以省略。本實(shí)施例的光學(xué)鏡頭0L1，可以是一定焦鏡 頭，可應(yīng)用于具有影像投影或擷取功能的一裝置上，例如，手持式通訊系統(tǒng)、車用攝像鏡頭、 監(jiān)視系統(tǒng)、數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝影機(jī)或投影機(jī)。
[0017] 如圖1所示，本實(shí)施例中，光學(xué)鏡頭0L1自物側(cè)（object side)至像側(cè) (image-forming side)依序主要包含：一具有正屈光度的第一透鏡群G1以及一具有負(fù)屈 光度的第二透鏡群G2。第一透鏡群G1自物側(cè)至像側(cè)依序包含一具有屈光度的第一透鏡L1 及一具有屈光度的第二透鏡L2。第二透鏡群G2自物側(cè)至像側(cè)依序包含一具有屈光度的第 三透鏡L3及一具有屈光度的第四透鏡L4,其中第四透鏡L4的物側(cè)表面是為凹面。
[0018] 實(shí)施例中，具有正屈光度的第一透鏡群G1搭配具有負(fù)屈光度的第二透鏡群G2。
[0019] 更進(jìn)一步，第四透鏡L4的物側(cè)表面S8是為朝像側(cè)彎曲的凹面，特別是靠近光軸0A 處的物側(cè)表面S8為負(fù)屈光度。
[0020] 于實(shí)施例中，光學(xué)鏡頭0L1可滿足以下條件：
[0021] 0. 1< | F1/F2 | <0. 5
[0022] 其中，F(xiàn)1是第一透鏡L1的焦距，F(xiàn)2是第二透鏡L2的焦距。
[0023] 再者，于實(shí)施例中，光學(xué)鏡頭0L1還可滿足以下條件：
[0024] -0. 12<1/(F12+F34-D23)<0
[0025] 其中，F(xiàn)12是為第一透鏡群G1的焦距，F(xiàn)34是為第二透鏡群G2的焦距，自第一透鏡 群G1的像側(cè)至第二透鏡群G2的物側(cè)之間具有一距離D23。具體而言，F(xiàn)12是第一透鏡L1 及第二透鏡L2的整合焦距，F(xiàn)34是第三透鏡L3及第四透鏡L4的整合焦距；距離D23是自 第二透鏡L2的像側(cè)表面S5至第三透鏡L3的物側(cè)表面S6的距離。其中，第二透鏡L2的像 側(cè)表面S5可實(shí)質(zhì)等同于本文的表一及表三中的表面代號S5,第三透鏡L3的物側(cè)表面S6可 實(shí)質(zhì)等同于本文的表一及表三中的表面代號S6。
[0026] 如圖1所示，第四透鏡L4的像側(cè)表面具有一反曲點(diǎn)IF，第四透鏡L4的反曲點(diǎn)IF 至光軸0A的最短距離是一第一距離h8,第四透鏡L4的外徑至光軸0A的最短距離是一第二 距離H8。
[0027] 于實(shí)施例中，光學(xué)鏡頭0L1還可滿足以下條件：
[0028] | h8/H8 |〈0· 4
[0029] 具體而言，反曲點(diǎn)IF位于第四透鏡L4的像側(cè)表面S9上由鄰近光軸0A處到鏡片 周邊處；第二距離H8可以是第四透鏡L4的光學(xué)有效口徑。其中，第四透鏡L4的像側(cè)表面 S9可實(shí)質(zhì)等同于以下表一及表三所列的表面代號S9。
[0030] 再如圖1所示，第四透鏡L4的像側(cè)表面S9與光軸0A的交點(diǎn)至反曲點(diǎn)IF投影至 光軸0A的位置具有一延伸長度δ 8 ;第四透鏡L4沿光軸0A具有一厚度D4,其中厚度D4亦 可以是第四透鏡L4中心點(diǎn)的厚度。
[0031] 于實(shí)施例中，光學(xué)鏡頭0L1還可滿足以下條件：
[0032] 丨 δ 8/D4 丨〈0· 22
[0033] 具體而言，在實(shí)施例的光學(xué)鏡頭0L1中，第四透鏡L4的像側(cè)表面S9為非球面，對 于第四透鏡L4的像側(cè)表面S9而言，自其外徑至光軸0Α方向，第四透鏡L4的像側(cè)表面S9 可先朝向光學(xué)鏡頭0L1的像側(cè)延伸、再反曲向物側(cè)延伸。因此，第四透鏡L4的反曲點(diǎn)IF實(shí) 質(zhì)上可說是第四透鏡L4的像側(cè)表面S9最接近成像面I的位置。
[0034] 于實(shí)施例中，第一透鏡L1、二透鏡L2、第三透鏡L3及第四透鏡L4的屈光度以正負(fù) 交錯的方式穿插排列。
[0035] 舉例而言，第一透鏡L1具有正屈光度，第二透鏡L2具有負(fù)屈光度，第三透鏡L3具 有正屈光度，第四透鏡L4具有負(fù)屈光度。
[0036] 于一實(shí)施例中，第一透鏡L1、第二透鏡L2、第三透鏡L3及第四透鏡L4的至少一者 可為非球面透鏡或自由曲面透鏡，其中非球面透鏡具有至少一非球面表面，自由曲面透鏡 具有至少一自由曲面表面。
[0037] 于另一實(shí)施例中，第一透鏡L1、第二透鏡L2、第三透鏡L3及第四透鏡L4可均為 非球面透鏡，而每一非球面透鏡具有至少一非球面表面，且各非球面表面可滿足下列數(shù)學(xué) 式：
[0038]
[0039] 其中Z為在光軸0A方向的座標(biāo)值，以光傳輸方向?yàn)檎较?，A4、A6、A8、A10、A12& A14為非球面系數(shù)，K為二次曲面常數(shù)，C = 1/R，R為曲率半徑，Y為正交于光軸0A方向的 座標(biāo)值，以遠(yuǎn)離光軸0A的方向?yàn)檎较颉４送?，每一非球面透鏡的非球面數(shù)學(xué)式的各項(xiàng)參 數(shù)或系數(shù)的值可分別設(shè)定，以決定各非球面透鏡表面上的位置的焦距。
[0040] 此外，實(shí)施例中，第一透鏡L1、第二透鏡L2、第三透鏡L3及第四透鏡L4可均采用 塑膠透鏡，其中，塑膠透鏡的材料可包含，但不局限于，聚碳酸脂（polycarbonate)、環(huán)烯烴 共聚物（例如APEL)，以及聚酯樹脂（例如0KP4或0KP4HT)等，或?yàn)榘ㄇ笆鋈叩闹辽僖?者的混合材料。
[0041] 實(shí)施例中，第一透鏡L1的物側(cè)表面S1和像側(cè)表面S2可均為非球面。如第1圖所 示，第一透鏡L1的物側(cè)表面S1為朝向物側(cè)凸出的凸面、像側(cè)表面S2為朝向物側(cè)凹入的凹 面，且物側(cè)表面S1及像側(cè)表面S2皆具有正屈光度。進(jìn)一步地，第一透鏡L1可采用一凸凹 透鏡。
[0042] 實(shí)施例中，如圖1所示，第二透鏡L2的物側(cè)表面S4是大致呈朝向像側(cè)凹入的凹面 狀、像側(cè)表面S5大致呈朝向物側(cè)凹入的凹面狀，且像側(cè)表面S5在接近光軸0A處，亦即于其 中心處為朝向像側(cè)凸出的凸面；第二透鏡L2的物側(cè)表面S4及像側(cè)表面S5在光軸0A處皆 具有負(fù)屈光度。進(jìn)一步地，第二透鏡L2的物側(cè)表面S4在遠(yuǎn)離光軸0A處可朝像側(cè)凹曲，但 不用以限定本發(fā)明。其中，第二透鏡L2的物側(cè)表面S4和像側(cè)表面S5可均為非球面。
[0043] 實(shí)施例中，如圖1所示，第三透鏡L3的物側(cè)表面S6為朝向像側(cè)凹入的凹面、像側(cè) 表面S7為朝向像側(cè)凸出的凸面；第三透鏡L3的物側(cè)表面S6及像側(cè)表面S7在光軸0A處皆 具有負(fù)屈光度。進(jìn)一步地，第三透鏡L3可采用一凹凸透鏡。其中，第三透鏡L3的物側(cè)表面 S6和像側(cè)表面S7可均為非球面。
[0044] 實(shí)施例中，如圖1所示，第四透鏡L4的物側(cè)表面S8為朝向像側(cè)凹入的凹面、像側(cè) 表面S9大致呈朝向像側(cè)凸出的凸面狀，且在接近光軸0A處為朝向物側(cè)凹入的凹面；第四透 鏡L4的物側(cè)表面S8在光軸0A處具有負(fù)屈光度、像側(cè)表面S9在光軸0A處具有正屈光度。 進(jìn)一步地，第四透鏡L4可采用一具有兩側(cè)的中央位置皆為凹面的凹透鏡。其中，第四透鏡 L4的物側(cè)表面S8和像側(cè)表面S9可均為非球面。
[0045] 再者，如圖1所示，光學(xué)鏡頭0L1更包含光闌St及濾光片F(xiàn)。光闌St可設(shè)置于第 一透鏡L1的像側(cè)和第二透鏡L2的物側(cè)之間；濾光片F(xiàn)設(shè)置于第四透鏡L4及成像面I之間， 其中濾光片F(xiàn)可以是一紅外濾光片。此外，于成像面I上設(shè)置一具有光電轉(zhuǎn)換功能的影像 擷取單元，其可感測穿透光學(xué)鏡頭0L1的光束。此外，本實(shí)施例中，濾光片F(xiàn)尚可作為影像 擷取單元的保護(hù)玻璃（cover glass)。另一方面，光闌St亦可以視需要第一透鏡L1之前、 各透鏡之間或第四透鏡L4之后，并不以前述實(shí)施例的設(shè)置方式為限。
[0046] 表一列示如圖1所示的光學(xué)鏡頭0L1的一實(shí)施例的詳細(xì)數(shù)據(jù)，其包含各透鏡的曲 率半徑、厚度、折射率、色散是數(shù)等。其中鏡片的表面代號是從物側(cè)至像側(cè)依序編排，例如： 「S1」代表第一透鏡L1朝物側(cè)的表面Sl，「S2」代表第一透鏡L1朝像側(cè)的表面S2、「S3」代 表光闌位置、「S10」及「S11」分別代表濾光片F(xiàn)朝物側(cè)的表面S10及朝像側(cè)的表面S11等 等。另外，「厚度」代表該表面與相鄰于像側(cè)的一表面的距離，例如，表面S1的「厚度」為表 面S1與表面S2的距離。
[0047] 表一
[0048]

[0049] 上述如圖1所示的光學(xué)鏡頭0L1的實(shí)施例中的第一透鏡L1~第四透鏡L4的所有 表面，亦即表面代號為「SI」、「S2」、「S4」、「S5」、「S6」、「S7」、「S8」及「S9」者，其非球面數(shù)學(xué) 式中的各項(xiàng)是數(shù)如表二所示。
[0050] 表二
[0051]
[0053] 圖2A繪示根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的光學(xué)鏡頭0L1的場曲（field curvature)曲 線圖。其中，曲線T、S分別顯示光學(xué)鏡頭0L1對于正切光束（Tangential Rays)與弧矢光 束（Sagittal Rays)的色像差。圖中顯示光束的正切場曲值與弧矢場曲值均控制在良好的 范圍內(nèi)。
[0054] 圖2B繪示根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的光學(xué)鏡頭0L1的畸變（distortion)曲線圖。 圖中顯示光束的畸變率控制在（〇%，+4% )范圍內(nèi)。
[0055] 圖3繪示根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的光學(xué)鏡頭0L2。本實(shí)施例的光學(xué)鏡頭0L2的 結(jié)構(gòu)，與圖1所示的實(shí)施例的光學(xué)鏡頭0L1大致相同，主要差異處在于各透鏡的曲率半徑、 厚度、折射率、色散系數(shù)等的差異。相同處可沿用先前說明，不再贅述。
[0056] 表三列示如圖3的光學(xué)鏡頭0L2的一實(shí)施例的詳細(xì)數(shù)據(jù)，其包含各透鏡的曲率半 徑、厚度、折射率、色散系數(shù)等。其中各個代號與前述實(shí)施例相同，于此不再贅述。
[0057] 表三
[0058]
[0060] 上述如第3圖所示的光學(xué)鏡頭0L2的實(shí)施例中的第一透鏡L1~第四透鏡L4的所 有表面，亦即表面代號為「S1」、「S2」、「S4」、「S5」、「S6」、「S7」、「S8」及「S9」者，其非球面數(shù) 學(xué)式中的各項(xiàng)系數(shù)如表四所示。
[0061] 表四
[0062]
[0064] 圖4A繪示根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的光學(xué)鏡頭0L2的場曲曲線圖。其中，曲線T、 S分別顯示光學(xué)鏡頭0L2對于正切光束與弧矢光束的色像差。圖中顯示光束的正切場曲值 與弧矢場曲值均控制在良好的范圍內(nèi)。
[0065] 圖4Β繪示根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的光學(xué)鏡頭0L2的畸變曲線圖。圖中顯示光 束的畸變率控制在（〇%，+3% )范圍內(nèi)。
[0066] 由圖2Α~圖2Β及圖4Α~圖4Β可知，本實(shí)施例的光學(xué)鏡頭0L1和0L2的場曲和 畸變均能獲得良好校正。因此，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，光學(xué)鏡頭0L1和0L2能在降低成本、 小型化的條件下，產(chǎn)生高解析度、低色像差的高品質(zhì)的影像。
[0067]當(dāng)然，本發(fā)明還可有其他多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟 悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變 形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種光學(xué)鏡頭，其特征在于，自物側(cè)至像側(cè)依序包含： 一具有正屈光度的第一透鏡群，自物側(cè)至像側(cè)依序包含一具有屈光度的第一透鏡及一 具有屈光度的第二透鏡；以及 一具有負(fù)屈光度的第二透鏡群，自物側(cè)至像側(cè)依序包含一具有屈光度的第三透鏡及一 具有屈光度的第四透鏡，其中該第四透鏡為一凹透鏡。2. -種光學(xué)鏡頭，自物側(cè)至像側(cè)依序包含：一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡及一 第四透鏡，該第一透鏡具有正屈光度，該第二透鏡及該第三透鏡具有屈光度，該第四透鏡的 物側(cè)表面為朝像側(cè)的凹面。3. -種光學(xué)鏡頭，其特征在于，自物側(cè)至像側(cè)依序包含：一第一透鏡、一第二透鏡、一 第三透鏡及一第四透鏡，該第一透鏡具有正屈光度，該第二透鏡具有屈光度，該第三透鏡為 一凹凸透鏡，該第四透鏡為一凹透鏡。4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3的任意一項(xiàng)所述的光學(xué)鏡頭，其特征在于，該第一透鏡具有焦距 F1，該第二透鏡具有焦距F2,且0. 1〈 | F1/F2 |〈0. 5。5. 根據(jù)權(quán)利要求1至3的任意一項(xiàng)所述的光學(xué)鏡頭，其特征在于，F(xiàn)12是該第一透鏡及 該第二透鏡的整合焦距，F(xiàn)34是該第三透鏡及該第四透鏡的整合焦距，D23是自該第一透鏡 的像側(cè)至該第四透鏡的物側(cè)的距離，且-〇· 12〈V(F12+F34-D23)〈0。6. 根據(jù)權(quán)利要求1至3的任意一項(xiàng)所述的光學(xué)鏡頭，其特征在于，該第四透鏡的像側(cè)表 面具有一反曲點(diǎn)，該第四透鏡的該反曲點(diǎn)至一光軸的最短距離為一第一距離h8,該第四透 鏡的一外徑至該光軸的最短距離為一第二距離H8,且| h8/H8 |〈0.4。7. 根據(jù)權(quán)利要求1至3的任意一項(xiàng)所述的光學(xué)鏡頭，其特征在于，該第四透鏡的像側(cè)表 面具有一反曲點(diǎn)，該第四透鏡的像側(cè)表面與一光軸的交點(diǎn)至該反曲點(diǎn)投影至該光軸的位置 具有一延伸長度S 8,該第四透鏡沿該光軸具有一厚度D4,且| δ 8/D4 |〈0.22。8. 根據(jù)權(quán)利要求1至3的任意一項(xiàng)所述的光學(xué)鏡頭，其特征在于，該第二透鏡具有負(fù)屈 光度。9. 根據(jù)權(quán)利要求1至3的任意一項(xiàng)所述的光學(xué)鏡頭，其特征在于，該第三透鏡具有正屈 光度，該第四透鏡具有負(fù)屈光度。10. 根據(jù)權(quán)利要求1至3的任意一項(xiàng)所述的光學(xué)鏡頭，其特征在于，該第一透鏡、該第二 透鏡、該第三透鏡及該第四透鏡的至少一者為非球面透鏡或自由曲面透鏡。11. 根據(jù)權(quán)利要求1至3的任意一項(xiàng)所述的光學(xué)鏡頭，其特征在于，該第一透鏡、該第二 透鏡、該第三透鏡及該第四透鏡的至少一者為塑膠透鏡。12. 根據(jù)權(quán)利要求1至3的任意一項(xiàng)所述的光學(xué)鏡頭，其特征在于，該第一透鏡的物側(cè) 表面為朝向物側(cè)的凸面、該第二透鏡的物側(cè)表面為朝向像側(cè)的凹面，及/或該第三透鏡的 物側(cè)表面為朝向像側(cè)的凹面。
【文檔編號】G02B13/18GK106033142SQ201510108555
【公開日】2016年10月19日
【申請日】2015年3月12日
【發(fā)明人】陳榮耀, 張?jiān)Ｃ? 吳思漢
【申請人】佳能企業(yè)股份有限公司