可携式电子装置与其光学成像镜头的制作方法_3

文档序号:8498371阅读:来源:国知局
凹凸。以物侧面来说,当R值为正时, 判定为凸面部,当R值为负时,判定为凹面部;以像侧面来说,当R值为正时,判定为凹面部, 当R值为负时,判定为凸面部,此方法判定出的凹凸和光线焦点判定方式相同。
[0109] 若该透镜表面上无转换点,该光轴附近区域定义为有效半径的0~50%,圆周附 近区域定义为有效半径的50~100%。
[0110] 图3为第一范例的透镜像侧表面在有效半径上仅具有第一转换点,则第一区为光 轴附近区域,第二区为圆周附近区域。此透镜像侧面的R值为正,故判断光轴附近区域具有 一凹面部;圆周附近区域的面形和径向上紧邻该区域的内侧区域不同。即,圆周附近区域和 光轴附近区域的面形不同;该圆周附近区域具有一凸面部。
[0111] 图4为第二范例的透镜物侧表面在有效半径上具有第一及第二转换点,则第一区 为光轴附近区域,第三区为圆周附近区域。此透镜物侧面的R值为正,故判断光轴附近区域 为凸面部;第一转换点与第二转换点间的区域(第二区)具有一凹面部,圆周附近区域(第 三区)具有一凸面部。
[0112] 图5为第三范例的透镜物侧表面在有效半径上无转换点,此时以有效半径0%~ 50%为光轴附近区域,50%~100%为圆周附近区域。由于光轴附近区域的R值为正,故此 物侧面在光轴附近区域具有一凸面部;而圆周附近区域与光轴附近区域间无转换点,故圆 周附近区域具有一凸面部。
[0113] 本发明的光学成像镜头,是一定焦镜头,且是由从物侧至像侧沿一光轴依序设置 的一光圈、一第一透镜、一第二透镜、一第三透镜、一第四透镜、一第五透镜及一第六透镜所 构成,每一透镜都具有屈光率,而且具有一朝向物侧且使成像光线通过的物侧面及一朝向 像侧且使成像光线通过的像侧面。本发明的光学成像镜头总共只有前述六片具有屈光率的 透镜,通过设计各透镜的细部特征,而可提供较短的光学成像镜头长度及良好的光学性能。
[0114] 第一透镜的像侧面具有一位在光轴附近区域的凸面部,可有效聚光,搭配光圈的 位置在第一透镜的物侧面,有助于扩大视场。
[0115] 第二透镜的物侧面具有一位于圆周附近区域的凹面部,第三透镜的物侧面具有一 位在圆周附近区域的凸面部,第五透镜的像侧面具有一位在光轴附近区域的凹面部,第六 透镜的像侧面具有一位在光轴附近区域的凹面部,以上面型的搭配,具有减少系统像差、消 除场曲和畸变的功效,以促使提升成像质量
[0116] 为了达成缩短透镜的系统长度及确保成像质量,设计上尽可能的将EFL做小,但 又考虑到制作的难易度,且第六透镜的曲率半径较大因此第六透镜的厚度不宜太薄,最好 满足EFIV(T2+T6)兰5. 9的条件式,其中较佳范围为3. 9~5. 9。
[0117] 在缩短系统长度的过程当中,透镜厚度及透镜间的空气间隙将尽可能的缩小, 因此第六透镜的像侧面到成像面在光轴上的距离(BFL)应满足以下BFL/T4 3 1.8、BFL/ (G12+G23) 3 3. 0、以及ALT/BFL = 2. 5的条件式,则可使得光学成像系统能有较佳配置,其 中BFL/T4较佳的范围为1. 8~5. 0, BFIV(G12+G23)的较佳范围为3. 2~5. 9, ALT/BFL的 较佳范围为1.5~2. 5。
[0118] 将各透镜之间的空气间隙缩小为缩短光学系统长度的手段之一,若满足(T5+T6)/ (G34+G45+G56) ^ 1. 5, T3/(G12+G56) ^ 1. 0, ALT/(G34+G56) ^ 4. 6.AAG/T3 ^ 2. 4, AAG/ T2兰3. 8、ALT+AAG兰6. 0、以及T1AG2+G5)兰1. 25的条件式,便能缩短光学系统长度,同 时有兼具有良好的成像质量。其中(T5+T6V(G34+G45+G56)的较佳范围为L5~4.7,T3/ (G12+G56)的较佳范围为 1. 1 ~6. 2, ALI7(G34+G56)的较佳范围为 6. 0 ~21. 5, AAG/T3 的较佳范围为0. 7~2. 4, AAG/T2的较佳范围为1. 8~3. 8, ALT+AAG的较佳范围为2. 6~ 4. 1,T1AG2+G5)的较佳范围为1. 25~4. 2。
[0119] 在光学系统长度缩短的过程中,若调整第一透镜至第六透镜之间在光轴上的五个 空气间隙宽度总和使其满足EFL/AAG 3 4.0的条件式,便可使光学成像系统能有较佳的成 像质量,其中EFL/AAG的较佳范围为4. 0~7. 3。
[0120] 为了使光学系统长度变短,设计将透镜厚度变薄,其中因为第六透镜的曲率半 径较大,所以将第六透镜的厚度变薄的程度有限,但仍然有变薄的空间,如果满足alt/ T6 3 5. 5的条件式,便可使光学成像系统能有较佳配置,其中ALT/T6的较佳范围为5. 5~ 10. 1。
[0121] 将透镜厚度变薄使系统长度缩短的过程中,因为第五透镜的曲率半径大于第四透 镜的曲率半径,所以第五透镜的厚度能缩小的程度较小,若能满足T4/T5 = 1.5的条件式, 则光学成像系统能在长度较短的情况下有较佳的配置。其中T4/T5的较佳范围为0. 7~ 1. 7。
[0122] 在实施本发明时,除了上述条件式之外,亦可针对单一透镜或广泛性地针对多个 透镜额外设计出其他更多的透镜的凹凸曲面排列等细部结构,以加强对系统性能及/或分 辨率的控制。须注意的是,此些细节需在无冲突的情况之下,选择性地合并施用于本发明的 其他实施例当中,并不限于此。
[0123] 为了说明本发明确实可在提供良好的光学性能的同时,提供宽广的拍摄角度,以 下提供多个实施例以及其详细的光学数据。首先请一并参考图6至图9,其中图6显示依据 本发明的第一实施例的光学成像镜头的六片式透镜的剖面结构示意图,图7显示依据本发 明的第一实施例的光学成像镜头的纵向球差与各项像差图示意图,图8显示依据本发明的 第一实施例的光学成像镜头的详细光学数据,其中f即是有效焦距(EFL),图9显示依据本 发明的第一实施例光学成像镜头的各透镜的非球面数据。
[0124] 如图6所示,本实施例的光学成像镜头1从物侧A1至像侧A2依序包括一光圈 (aperture stop) 100、一第一透镜110、一第二透镜120、一第三透镜130、一第四透镜140、 一第五透镜150及一第六透镜160。一滤光件170及一影像传感器的一成像面180皆设置 于光学成像镜头1的像侧A2。在本实施例中,滤光件170为红外线滤光片(IR cut filter) 且设于第六透镜160与成像面180之间,滤光件170在此示例性地以塑料材质所构成,滤光 件170将经过光学成像镜头1的光过滤掉特定波段的波长,例如过滤掉红外线波段,可使得 人眼看不到的红外线波段的波长不会成像于成像面180上。
[0125] 光学成像镜头1的第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、第五 透镜150及第六透镜160在此示例性地以塑料材质所构成,且形成细部结构如下:
[0126] 第一透镜110具有正屈光率,并具有一朝向物侧A1的物侧面111及一朝向像侧A2 的像侧面112。物侧面111为一凸面,且包括一位于光轴附近区域的凸面部1111及一位于 圆周附近区域的凸面部1112。像侧面112为一凸面,且包括一位于光轴附近区域的凸面部 1121及一位于圆周附近区域的凸面部1122。第一透镜110的物侧面111与像侧面112皆 为非球面。
[0127] 第二透镜120具有负屈光率,并具有一朝向物侧A1的物侧面121及一朝向像侧A2 的像侧面122。物侧面121包括一位于光轴附近区域的凸面部1211及一位于圆周附近区域 的凹面部1212。像侧面122为一凹面且包括一位于光轴附近区域的凹面部1221及一位于 圆周附近区域的凹面部1222。第二透镜120的物侧面121与像侧面122皆为非球面。
[0128] 第三透镜130具有正屈光率,并具有一朝向物侧A1的物侧面131及一朝向像侧A2 的像侧面132。物侧面131为一凸面且包括一位于光轴附近区域的凸面部1311以及一位于 圆周附近区域的凸面部1312。像侧面132包括一位于光轴附近区域的凸面部1321及一位 于圆周附近区域的凹面部1322。第三透镜130的物侧面131与像侧面132皆为非球面。
[0129] 第四透镜140具有正屈光率,并具有一朝向物侧A1的物侧面141及具有一朝向像 侧A2的像侧面142。物侧面141为一凹面且包括一位于光轴附近区域的凹面部1411及一 位于圆周附近区域的凹面部1412。像侧面142包括一位于光轴附近区域的凸面部1421及 一位于圆周附近区域的凹面部1422。第四透镜140的物侧面141与像侧面142皆为非球 面。
[0130] 第五透镜150具有负屈光率,并具有一朝向物侧A1的物侧面151及一朝向像侧A2 的像
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