本發(fā)明大致上關(guān)于一種光學(xué)鏡片組。具體而言，本發(fā)明特別是指一種主要用于拍攝影像及錄像之光學(xué)鏡片組，并應(yīng)用于可攜式電子產(chǎn)品中，例如：移動電話、相機(jī)、平板計算機(jī)、或是個人數(shù)字助理(Personal Digital Assistant,PDA)中。

背景技術(shù)：

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(xué)鏡片組也更加多樣化發(fā)展，不僅追求成像質(zhì)量，更追求更大光圈與視場角的設(shè)計。在增加視場角與光圈的設(shè)計上，常有成像光線在經(jīng)過前三片鏡片過程中而全反射產(chǎn)生眩光的問題。此外為了修正前二透鏡的球差與色差，在鏡頭設(shè)計也常有第三透鏡與第四透鏡厚度較薄或邊緣彎曲劇烈等射出成型的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提出一種縮減光學(xué)鏡頭之系統(tǒng)長度、減少空氣間隙、減少眩光、具備良好光學(xué)性能以及技術(shù)上可行的六片式光學(xué)鏡片組。本發(fā)明六片式光學(xué)鏡片組從物側(cè)至像側(cè)，在光軸上依序安排有第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡以及第六透鏡。第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡以及第六透鏡都分別具有朝向物側(cè)的物側(cè)面以及朝向像側(cè)的像側(cè)面。

在本發(fā)明的一方面，第一透鏡具有正屈光率。第二透鏡的像側(cè)面具有位于光軸區(qū)域的一凹面部。第三透鏡與第四透鏡間無空氣間隙。第五透鏡的物側(cè)面與像側(cè)面其中至少一者為非球面。第六透鏡的物側(cè)面及像側(cè)面皆為非球面。

本發(fā)明的光學(xué)鏡片組，總共只有上述六片具有屈光率的透鏡。TL為第一透鏡的物側(cè)面到第六透鏡的像側(cè)面在光軸上的距離，AAG為第一透鏡到第六透鏡在光軸上的五個空氣間隙總和，并滿足TL/AAG≦5.5。

在本發(fā)明的另一方面，又提出一種縮減光學(xué)鏡頭之系統(tǒng)長度、減少空氣間隙、減少眩光、具備良好光學(xué)性能以及技術(shù)上可行的六片式光學(xué)鏡片組。本發(fā)明六片式光學(xué)鏡片組從物側(cè)至像側(cè)，在光軸上依序安排有第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡以及第六透鏡。第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡以及第六透鏡都分別具有朝向物側(cè)的物側(cè)面以及朝向像側(cè)的像側(cè)面。

第一透鏡具有正屈光率。第二透鏡的像側(cè)面具有位于光軸區(qū)域的一凹面部。第三透鏡與第四透鏡間無空氣間隙。第五透鏡的物側(cè)面與像側(cè)面其中至少一者為非球面。第六透鏡的物側(cè)面及像側(cè)面皆為非球面。光學(xué)鏡片組只有上述六片具有屈光率的透鏡，ALT為第一透鏡到第六透鏡在光軸上的六個透鏡之中心厚度總和、AAG為第一透鏡到第六透鏡在光軸上的五個空氣間隙總和，并滿足ALT/AAG≦4.5。

在本發(fā)明光學(xué)鏡片組中，υ3為第三透鏡的阿貝系數(shù)、υ4為第四透鏡的阿貝系數(shù)，并且滿足16≦υ3-υ4≦50。

在本發(fā)明光學(xué)鏡片組中，第一透鏡在光軸上的中心厚度為T₁、第二透鏡與第三透鏡之間在光軸上的一空氣間隙為G₂₃，并且滿足T₁/G₂₃≦2.4。

在本發(fā)明光學(xué)鏡片組中，第一透鏡與第二透鏡之間在光軸上的一空氣間隙為G₁₂、第四透鏡與第五透鏡之間在光軸上的一空氣間隙為G₄₅，并且滿足(T₁+G₁₂)/G₄₅≦2.15。

在本發(fā)明光學(xué)鏡片組中，第二透鏡在光軸上的中心厚度為T₂、第三透鏡在光軸上的中心厚度為T₃，并且滿足(T₁+G₁₂+T₂)/T₃≦2.75。

在本發(fā)明光學(xué)鏡片組中，第四透鏡在光軸上的中心厚度為T₄、第三透鏡與第四透鏡在光軸上的一空氣間隙為G₃₄、第五透鏡與第六透鏡之間在光軸上的一空氣間隙為G₅₆，并且滿足(T₂+T₄)/(G₁₂+G₃₄+G₅₆)≦3.8。

本發(fā)明光學(xué)鏡片組，滿足AAG/T₁≦3.45。

本發(fā)明光學(xué)鏡片組，滿足AAG/T₄≦4.8。

在本發(fā)明光學(xué)鏡片組中，光學(xué)鏡頭系統(tǒng)有效焦距為EFL、第六透鏡在光軸上的中心厚度為T₆，并且滿足EFL/(T₁+T₆)≦4.15。

在本發(fā)明光學(xué)鏡片組中，EPD為光圈之入瞳直徑，并且滿足ALT/EPD≦1.75。

在本發(fā)明光學(xué)鏡片組中，第一透鏡在光軸上的中心厚度為T₁、第四透鏡與第五透鏡之間在光軸上的空氣間隙為G₄₅，并且滿足T₁/G₄₅≦1.95。

在本發(fā)明光學(xué)鏡片組中，第一透鏡與第二透鏡之間在光軸上的空氣間隙為G₁₂、第二透鏡與第三透鏡之間在光軸上的空氣間隙為G₂₃，并且滿足(T₁+G₁₂)/G₂₃≦2.65。

在本發(fā)明光學(xué)鏡片組中，第二透鏡在光軸上的中心厚度為T₂、第五透鏡在光軸上的中心厚度為T₅，并且滿足(T₁+G₁₂+T₂)/T₅≦1.85。

在本發(fā)明光學(xué)鏡片組中，第三透鏡與第四透鏡在光軸上的空氣間隙為G₃₄、第五透鏡與第六透鏡之間在光軸上的空氣間隙為G₅₆，并且滿足T₅/(G₁₂+G₃₄+G₅₆)≦4。

本發(fā)明光學(xué)鏡片組，滿足(T₂+G₂₃)/(G₁₂+G₃₄+G₅₆)≦3.3。

本發(fā)明光學(xué)鏡片組，滿足AAG/T₂≦5.7。

在本發(fā)明光學(xué)鏡片組中，第六透鏡在光軸上的中心厚度為T₆，并且滿足AAG/T₆≦3.6。

在本發(fā)明光學(xué)鏡片組中，光學(xué)鏡頭系統(tǒng)有效焦距為EFL、第三透鏡在光軸上的中心厚度為T₃，并且滿足EFL/(T₃+T₅)≦5.15。

在本發(fā)明光學(xué)鏡片組中，EPD為光圈之入瞳直徑，并且滿足TL/EPD≦4.5。

申請人發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的透鏡配置，具有以下的特征，以及可以達(dá)成的對應(yīng)功效：

1.第三透鏡與第四透鏡間可用膠或膜等物質(zhì)充填，使得第三透鏡與第四透鏡間的像側(cè)面32與物側(cè)面41間無空氣間隙；

2.第一透鏡具有正屈光率有利于光線收聚；

3.第二透鏡像側(cè)面位于光軸附近區(qū)域具有凹面部，有利于修正第一透鏡產(chǎn)生之球差；

4.第三透鏡與第四透鏡間無空氣間隙，有利于大大降低成像光線在經(jīng)過前三片鏡片過程中而全反射產(chǎn)生眩光的問題；

5.搭配16≦υ3-υ4≦50條件式，使得第三透鏡與第四透鏡形狀較為平整，可解決為了修正前二透鏡的球差與色差，而產(chǎn)生之厚度較薄或邊緣彎曲劇烈等射出成型的問題；

6.第四透鏡像側(cè)位于光軸附近區(qū)域具有凸面部，有利于修正前三鏡片產(chǎn)生之像差；

7.第五透鏡的物側(cè)面與像側(cè)面至少其中之一為非球面，有利于調(diào)整前四透鏡產(chǎn)生之像差；

8.第六透鏡物側(cè)表面及像側(cè)表面皆為非球面，易于修正高級像差。

此外，透過以下各參數(shù)之?dāng)?shù)值控制，可協(xié)助設(shè)計者設(shè)計出具備良好光學(xué)性能且技術(shù)上可行之光學(xué)鏡片組。不同參數(shù)之比例有較佳之范圍，例如：

1.當(dāng)鏡頭滿足TL/AAG≦5.5或ALT/AAG≦4.5條件式，有利于配合第三鏡片與第四鏡片修正縱向像差；較佳的限制為2.5≦TL/AAG≦5.5或1.5≦ALT/AAG≦4.5。

2.對于EFL/(T₁+T₆)≦4.15、EFL/(T₃+T₅)≦5.15以限制焦距與鏡片厚度的關(guān)系，搭配ALT/EPD≦1.75、TL/EPD≦4.5限制鏡片厚度與入瞳直徑的關(guān)系，以降低Fno的同時不至影響成像質(zhì)量。較佳地為1.3≦EFL/(T₁+T₆)≦4.15、2.0≦EFL/(T₃+T₅)≦5.15、0.8≦ALT/EPD≦1.75、1.2≦TL/EPD≦4.5。

3.對于T₁/G₂₃≦2.4、(T₁+G₁₂)/G₄₅≦2.15、(T₁+G₁₂+T₂)/T₃≦2.75、(T₂+T₄)/(G₁₂+G₃₄+G₅₆)≦3.8、AAG/T₁≦3.45、AAG/T₄≦4.8、ALT/AAG≦4.5、T₁/G₄₅≦1.95、(T₁+G₁₂)/G₂₃≦2.65、(T₁+G₁₂+T₂)/T₅≦1.85、T₅/(G₁₂+G₃₄+G₅₆)≦4、(T₂+G₂₃)/(G₁₂+G₃₄+G₅₆)≦3.3、AAG/T₂≦5.7、AAG/T₆≦3.6，其較佳地限制為1.2≦T₁/G₂₃≦2.4、0.7≦(T₁+G₁₂)/G₄₅≦2.15、1.15≦(T₁+G₁₂+T₂)/T₃≦2.75、0.5≦(T₂+T₄)/(G₁₂+G₃₄+G₅₆)≦3.8、0.7≦AAG/T₁≦3.45、1.4≦AAG/T₄≦4.8、1.5≦ALT/AAG≦4.5、0.65≦T₁/G₄₅≦1.95、1.4≦(T₁+G₁₂)/G₂₃≦2.65、0.8≦(T₁+G₁₂+T₂)/T₅≦1.85、0.5≦T₅/(G₁₂+G₃₄+G₅₆)≦4、0.5≦(T₂+G₂₃)/(G₁₂+G₃₄+G₅₆)≦3.3、2.2≦AAG/T₂≦5.7、1.5≦AAG/T₆≦3.6，目的為使各透鏡的厚度與間隔維持一適當(dāng)值，避免任一參數(shù)過大而不利于光學(xué)鏡片組整體之薄型化，或是避免任一參數(shù)過小而影響組裝或是提高制造上之困難度。

此外，另可選擇實施例參數(shù)之任意組合關(guān)系增加鏡頭限制，以利于本發(fā)明相同架構(gòu)的鏡頭設(shè)計。有鑒于光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計的不可預(yù)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本發(fā)明望遠(yuǎn)鏡頭長度縮短、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。

附圖說明

圖1至圖5繪示本發(fā)明光學(xué)鏡片組判斷曲率形狀方法之示意圖。

圖6表示本發(fā)明五片式光學(xué)鏡片組的第一實施例之示意圖。

圖7A表示第一實施例在成像面上的縱向球差圖。

圖7B表示第一實施例在弧矢方向的像散像差圖。

圖7C表示第一實施例在子午方向的像散像差圖。

圖7D表示第一實施例的畸變像差圖。

圖8表示本發(fā)明五片式光學(xué)鏡片組的第二實施例之示意圖。

圖9A表示第二實施例在成像面上的縱向球差圖。

圖9B表示第二實施例在弧矢方向的像散像差圖。

圖9C表示第二實施例在子午方向的像散像差圖。

圖9D表示第二實施例的畸變像差圖。

圖10表示本發(fā)明五片式光學(xué)鏡片組的第三實施例之示意圖。

圖11A表示第三實施例在成像面上的縱向球差圖。

圖11B表示第三實施例在弧矢方向的像散像差圖。

圖11C表示第三實施例在子午方向的像散像差圖。

圖11D表示第三實施例的畸變像差圖。

圖12表示本發(fā)明五片式光學(xué)鏡片組的第四實施例之示意圖。

圖13A表示第四實施例在成像面上的縱向球差圖。

圖13B表示第四實施例在弧矢方向的像散像差圖。

圖13C表示第四實施例在子午方向的像散像差圖。

圖13D表示第四實施例的畸變像差圖。

圖14表示本發(fā)明五片式光學(xué)鏡片組的第五實施例之示意圖。

圖15A表示第五實施例在成像面上的縱向球差圖。

圖15B表示第五實施例在弧矢方向的像散像差圖。

圖15C表示第五實施例在子午方向的像散像差圖。

圖15D表示第五實施例的畸變像差圖。

圖16表示本發(fā)明五片式光學(xué)鏡片組的第六實施例之示意圖。

圖17A表示第六實施例在成像面上的縱向球差圖。

圖17B表示第六實施例在弧矢方向的像散像差圖。

圖17C表示第六實施例在子午方向的像散像差圖。

圖17D表示第六實施例的畸變像差圖。

圖18表示本發(fā)明五片式光學(xué)鏡片組的第七實施例之示意圖。

圖19A表示第七實施例在成像面上的縱向球差圖。

圖19B表示第七實施例在弧矢方向的像散像差圖。

圖19C表示第七實施例在子午方向的像散像差圖。

圖19D表示第七實施例的畸變像差圖。

圖20表示本發(fā)明五片式光學(xué)鏡片組的第八實施例之示意圖。

圖21A表示第八實施例在成像面上的縱向球差圖。

圖21B表示第八實施例在弧矢方向的像散像差圖。

圖21C表示第八實施例在子午方向的像散像差圖。

圖21D表示第八實施例的畸變像差圖。

圖22表示本發(fā)明五片式光學(xué)鏡片組的第九實施例之示意圖。

圖23A表示第九實施例在成像面上的縱向球差圖。

圖23B表示第九實施例在弧矢方向的像散像差圖。

圖23C表示第九實施例在子午方向的像散像差圖。

圖23D表示第九實施例的畸變像差圖。

圖24表示第一實施例詳細(xì)的光學(xué)數(shù)據(jù)圖。

圖25表示第一實施例詳細(xì)的非球面數(shù)據(jù)圖。

圖26表示第二實施例詳細(xì)的光學(xué)數(shù)據(jù)圖。

圖27表示第二實施例詳細(xì)的非球面數(shù)據(jù)圖。

圖28表示第三實施例詳細(xì)的光學(xué)數(shù)據(jù)圖。

圖29表示第三實施例詳細(xì)的非球面數(shù)據(jù)圖。

圖30表示第四實施例詳細(xì)的光學(xué)數(shù)據(jù)圖。

圖31表示第四實施例詳細(xì)的非球面數(shù)據(jù)圖。

圖32表示第五實施例詳細(xì)的光學(xué)數(shù)據(jù)圖。

圖33表示第五實施例詳細(xì)的非球面數(shù)據(jù)圖。

圖34表示第六實施例詳細(xì)的光學(xué)數(shù)據(jù)圖。

圖35表示第六實施例詳細(xì)的非球面數(shù)據(jù)圖。

圖36表示第七實施例詳細(xì)的光學(xué)數(shù)據(jù)圖。

圖37表示第七實施例詳細(xì)的非球面數(shù)據(jù)圖。

圖38表示第八實施例詳細(xì)的光學(xué)數(shù)據(jù)圖。

圖39表示第八實施例詳細(xì)的非球面數(shù)據(jù)圖。

圖40表示第九實施例詳細(xì)的光學(xué)數(shù)據(jù)圖。

圖41表示第九實施例詳細(xì)的非球面數(shù)據(jù)圖。

圖42表示各實施例之重要參數(shù)圖。

具體實施方式

在開始詳細(xì)描述本發(fā)明之前，首先要說明的是，在本發(fā)明圖式中，類似的組件是以相同的編號來表示。其中，本篇說明書所言之「一透鏡具有正屈光率(或負(fù)屈光率)」，是指所述透鏡以高斯光學(xué)理論計算出來之光軸上的屈光率為正(或為負(fù))。該像側(cè)面、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(chiefray)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(xué)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(xì)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：

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(fù)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(yuǎn)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。

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(dāng)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(xué)軟件中的透鏡數(shù)據(jù)庫(lens data)上的R值)正負(fù)判斷凹凸。以物側(cè)面來說，當(dāng)R值為正時，判定為凸面部，當(dāng)R值為負(fù)時，判定為凹面部；以像側(cè)面來說，當(dāng)R值為正時，判定為凹面部，當(dāng)R值為負(fù)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。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。

如圖6所示，本發(fā)明光學(xué)鏡片組1，從放置物體(圖未示)的物側(cè)2至成像的像側(cè)3，沿著光軸(optical axis)4，依序包含有光圈80、第一透鏡10、第二透鏡20、第三透鏡30、第四透鏡40、第五透鏡50、第六透鏡60、濾光片70及成像面(image plane)71。一般說來，第一透鏡10、第二透鏡20、第三透鏡30、第四透鏡40、第五透鏡50、第六透鏡60都可以是由透明的塑料材質(zhì)所制成，但本發(fā)明不以此為限。各鏡片都有適當(dāng)?shù)那饴省Ｔ诒景l(fā)明光學(xué)鏡片組1中，具有屈光率的鏡片總共只有第一透鏡10、第二透鏡20、第三透鏡30、第四透鏡40、第五透鏡50、第六透鏡60等這六片透鏡而已。光軸4為整個光學(xué)鏡片組1的光軸，所以每個透鏡的光軸和光學(xué)鏡片組1的光軸都是相同的。

此外，光學(xué)鏡片組1還包含光圈(aperture stop)80，而設(shè)置于適當(dāng)之位置。在圖6中，光圈80是設(shè)置在物側(cè)2與第一透鏡10之間。當(dāng)由位于物側(cè)2之待拍攝物(圖未示)所發(fā)出的光線(圖未示)進(jìn)入本發(fā)明光學(xué)鏡片組1時，即會經(jīng)由光圈80、第一透鏡10、第二透鏡20、第三透鏡30、第四透鏡40、第五透鏡50、第六透鏡60與濾光片70之后，會在像側(cè)3的成像面71上聚焦而形成清晰的影像。在本發(fā)明各實施例中，選擇性設(shè)置的濾光片70還可以是具各種合適功能之濾鏡，可濾除特定波長的光線(例如紅外線)，設(shè)于第六透鏡60朝向像側(cè)的一面62與成像面71之間。

本發(fā)明光學(xué)鏡片組1中之各個透鏡，都分別具有朝向物側(cè)2的物側(cè)面，與朝向像側(cè)3的像側(cè)面。另外，本發(fā)明光學(xué)鏡片組1中之各個透鏡，亦都具有接近光軸4的光軸附近區(qū)域、與遠(yuǎn)離光軸4的圓周附近區(qū)域。例如，第一透鏡10具有物側(cè)面11與像側(cè)面12；第二透鏡20具有物側(cè)面21與像側(cè)面22；第三透鏡30具有物側(cè)面31與像側(cè)面32；第四透鏡40具有物側(cè)面41與像側(cè)面42；第五透鏡50具有物側(cè)面51與像側(cè)面52；第六透鏡60具有物側(cè)面61與像側(cè)面62。各物側(cè)面與像側(cè)面又有接近光軸4的光軸附近區(qū)域以及遠(yuǎn)離光軸4的圓周附近區(qū)域。

本發(fā)明光學(xué)鏡片組1中之各個透鏡，還都分別具有位在光軸4上的中心厚度T。例如，第一透鏡10具有第一透鏡厚度T₁、第二透鏡20具有第二透鏡厚度T₂、第三透鏡30具有第三透鏡厚度T₃、第四透鏡40具有第四透鏡厚度T₄、第五透鏡50具有第五透鏡厚度T₅、第六透鏡60具有第六透鏡厚度T₆。所以，在光軸4上光學(xué)鏡片組1中透鏡的中心厚度總和稱為ALT。亦即，ALT＝T₁+T₂+T₃+T₄+T₅+T₆。

另外，本發(fā)明光學(xué)鏡片組1中，在各個透鏡之間又分別具有位在光軸4上的空氣間隙(air gap)。例如，第一透鏡10到第二透鏡20之間空氣間隙寬度稱為G₁₂、第二透鏡20到第三透鏡30之間空氣間隙寬度稱為G₂₃、第三透鏡30到第四透鏡40沒有空氣間隙寬度，所以G₃₄為零、第四透鏡40到第五透鏡50之間空氣間隙寬度稱為G₄₅、第五透鏡50到第六透鏡60之間空氣間隙寬度稱為G₅₆。所以，第一透鏡10到第六透鏡60之間，位于光軸4上各透鏡間之四個空氣間隙寬度之總和即稱為AAG。亦即，AAG＝G₁₂+G₂₃+G₄₅+G₅₆。

另外，第一透鏡10的物側(cè)面11至成像面71在光軸上的長度為TTL。光學(xué)鏡片組的有效焦距為EFL，第六透鏡60的像側(cè)面62至成像面71在光軸4上的長度為BFL、TL為第一透鏡10的物側(cè)面11至第六透鏡60的像側(cè)面62在光軸4上的長度。EPD(Entrance pupil diameter)則為光圈80之入瞳直徑。

另外，再定義：f1為第一透鏡10的焦距；f2為第二透鏡20的焦距；f3為第三透鏡30的焦距；f4為第四透鏡40的焦距；f5為第五透鏡50的焦距；f6為第六透鏡60的焦距；n1為第一透鏡10的折射率；n2為第二透鏡20的折射率；n3為第三透鏡30的折射率；n4為第四透鏡40的折射率；n5為第五透鏡50的折射率；n6為第六透鏡60的折射率；υ1為第一透鏡10的阿貝系數(shù)(Abbe number)；υ2為第二透鏡20的阿貝系數(shù)；υ3為第三透鏡30的阿貝系數(shù)；υ4為第四透鏡10的阿貝系數(shù)；υ5為第五透鏡50的阿貝系數(shù)；及υ6為第六透鏡60的阿貝系數(shù)。

本發(fā)明的附圖，其中的標(biāo)號分別表示：1光學(xué)鏡片組；2物側(cè)；3像側(cè)；4光軸；10第一透鏡；11物側(cè)面；12像側(cè)面；13凸面部；14凸面部；16凹面部；17凹面部；20第二透鏡；21物側(cè)面；22像側(cè)面；23凸面部；24凸面部；26凹面部；27凹面部；30第三透鏡；31物側(cè)面；32像側(cè)面；33凹面部；33'凸面部；34凹面部；34'凸面部；36凸面部；37凸面部；40第四透鏡；41物側(cè)面；42像側(cè)面；43凹面部；44凹面部；46凸面部；47凸面部；47’凹面部；50第五透鏡；51物側(cè)面；52像側(cè)面；53凹面部；53'凸面部；54凹面部；56凸面部；57凸面部；60第六透鏡；61物側(cè)面；62像側(cè)面；63凸面部；63'凹面部；64凹面部；64’凸面部；66凹面部；67凸面部；70濾光片；71成像面；80光圈；T₁～T₆各透鏡中心厚度；I光軸；A～C區(qū)域；E延伸部；Lc主光線；Lm邊緣光線。

實施例1

請參閱圖6，例示本發(fā)明光學(xué)鏡片組1的第一實施例。第一實施例在成像面71上的縱向球差(longitudinal spherical aberration)請參考圖7A、弧矢(sagittal)方向的像散像差(astigmatic field aberration)請參考圖7B、子午(tangential)方向的像散像差請參考圖7C、以及畸變像差(distortion aberration)請參考圖7D。所有實施例中各球差圖之Y軸代表視場，其最高點均為1.0，實施例中各像散圖及畸變圖之Y軸代表像高，系統(tǒng)像高為3.528毫米。

第一實施例之光學(xué)鏡片組系統(tǒng)1主要由六枚具有屈光率之透鏡、濾光片70、光圈80、與成像面71所構(gòu)成。光圈80是設(shè)置在物側(cè)2與第一透鏡10之間。濾光片70可以防止特定波長的光線(例如紅外線)投射至成像面而影響成像質(zhì)量。

第一透鏡10具有正屈光率。朝向物側(cè)2的物側(cè)面11具有位于光軸附近區(qū)域的凸面部13以及位于圓周附近區(qū)域的凸面部14，朝向像側(cè)3的像側(cè)面12具有位于光軸附近區(qū)域的凹面部16以及位于圓周附近區(qū)域的凹面部17。第一透鏡之物側(cè)面11及像側(cè)面12均為非球面。

第二透鏡20的材質(zhì)為塑料，具有負(fù)屈光率。朝向物側(cè)2的物側(cè)面21具有位于光軸附近區(qū)域的凸面部23以及位于圓周附近區(qū)域的凸面部24，朝向像側(cè)3的像側(cè)面22具有位于光軸附近區(qū)域的凹面部26以及位于圓周附近區(qū)域的凹面部27。第二透鏡20之物側(cè)面21及像側(cè)面22均為非球面。

第三透鏡30具有負(fù)屈光率，朝向物側(cè)2的物側(cè)面31具有位于光軸附近區(qū)域的凹面部33以及位于圓周附近區(qū)域的凹面部34，而朝向像側(cè)3的像側(cè)面32具有位于光軸附近區(qū)域的凸面部36以及在圓周附近的凸面部37。第三透鏡30之物側(cè)面31為非球面。

第四透鏡40具有正屈光率，朝向物側(cè)2的物側(cè)面41具有位于光軸附近區(qū)域的凹面部43以及位于圓周附近區(qū)域的凹面部44，而朝向像側(cè)3的像側(cè)面42具有位于光軸附近區(qū)域的凸面部46以及在圓周附近的凸面部47。第四透鏡40之像側(cè)面42為非球面。第三透鏡30與第四透鏡40間可用膠或膜等物質(zhì)充填，使得第三透鏡30與第四透鏡40間的像側(cè)面32與物側(cè)面41間無空氣間隙。

第五透鏡50具有正屈光率，朝向物側(cè)2的物側(cè)面51具有位于光軸附近區(qū)域的凹面部53以及位在圓周附近的凹面部54，朝向像側(cè)3的像側(cè)面52具有位于光軸附近區(qū)域的凸面部56以及位于圓周附近區(qū)域的凸面部57。另外，物側(cè)面51與像側(cè)面52至少一者為非球面。

第六透鏡60具有負(fù)屈光率，朝向物側(cè)2的物側(cè)面61具有位于光軸附近區(qū)域的凸面部63以及位于圓周附近區(qū)域的凹面部64，朝向像側(cè)3的像側(cè)面62具有位于光軸附近區(qū)域的凹面部66以及位于圓周附近區(qū)域的凸面部67。另外，物側(cè)面61與像側(cè)面62均為非球面。濾光片70位于第六透鏡60的像側(cè)面62以及成像面71之間。

在本發(fā)明光學(xué)鏡片組1中，從第一透鏡10到第六透鏡60中，所有物側(cè)面11/21/31/41/51/61與像側(cè)面12/22/32/42/52/62共計十二個曲面。若為非球面，則此等非球面系經(jīng)由下列公式所定義：

其中：

R表示透鏡表面之曲率半徑；

Z表示非球面之深度(非球面上距離光軸為Y的點，其與相切于非球面光軸上頂點之切面，兩者間的垂直距離)；

Y表示非球面曲面上的點與光軸的垂直距離；

K為圓錐系數(shù)(conic constant)；

a_i為第i階非球面系數(shù)。

第一實施例光學(xué)透鏡系統(tǒng)的光學(xué)數(shù)據(jù)如圖24所示，非球面數(shù)據(jù)如圖25所示。在以下實施例之光學(xué)透鏡系統(tǒng)中，整體光學(xué)透鏡系統(tǒng)的光圈值(f-number)為Fno、有效焦距為(EFL)、半視角(HalfField of View，簡稱HFOV)為整體光學(xué)透鏡系統(tǒng)中最大視角(Field of View)的一半，又曲率半徑、厚度及焦距的單位均為毫米(mm)。而TTL為5.3323毫米，F(xiàn)no為1.6740，系統(tǒng)像高為3.528毫米，HFOV為38.5720度。

實施例2

請參閱圖8，例示本發(fā)明光學(xué)鏡片組1的第二實施例。請注意，從第二實施例開始，為簡化并清楚表達(dá)圖式，僅在圖上特別標(biāo)示各透鏡與第一實施例不同之面型，而其余與第一實施例的透鏡相同的面型，例如凹面部或是凸面部則不另外標(biāo)示。第二實施例在成像面71上的縱向球差請參考圖9A、弧矢方向的像散像差請參考圖9B、子午方向的像散像差請參考圖9C、畸變像差請參考圖9D。第二實施例之設(shè)計與第一實施例類似，僅曲率半徑、透鏡屈光率、透鏡曲率半徑、透鏡厚度、透鏡非球面系數(shù)或是后焦距等相關(guān)參數(shù)有別，以及第三透鏡30具有正屈光率，物側(cè)面31具有位于光軸附近區(qū)域的凸面部33'，第六透鏡60的物側(cè)面61具有位于光軸附近區(qū)域的凹面部63'。

第二實施例詳細(xì)的光學(xué)數(shù)據(jù)如圖26所示，非球面數(shù)據(jù)如圖27所示。TTL為5.0778毫米，系統(tǒng)像高為3.528毫米，F(xiàn)no為1.6971，HFOV為42.2740度。特別是：1.第二實施例的鏡頭長度TTL比第一實施例短。2.第二實施例的HFOV比第一實施例佳。

實施例3

請參閱圖10，例示本發(fā)明光學(xué)鏡片組1的第三實施例。第三實施例在成像面71上的縱向球差請參考圖11A、弧矢方向的像散像差請參考圖11B、子午方向的像散像差請參考圖11C、畸變像差請參考圖11D。第三實施例之設(shè)計與第一實施例類似，僅曲率半徑、透鏡屈光率、透鏡曲率半徑、透鏡厚度、透鏡非球面系數(shù)或是后焦距等相關(guān)參數(shù)有別，以及第三透鏡30的物側(cè)面31具有位于光軸附近區(qū)域的凸面部33'，第六透鏡60的物側(cè)面61具有位于圓周附近區(qū)域的凸面部64’。

第三實施例詳細(xì)的光學(xué)數(shù)據(jù)如圖28所示，非球面數(shù)據(jù)如圖29所示，TTL為5.5551毫米，系統(tǒng)像高為3.528毫米，F(xiàn)no為1.8078，HFOV為43.1208度。特別是：1.第三實施例的半視場角大于第一實施例。

實施例4

請參閱圖12，例示本發(fā)明光學(xué)鏡片組1的第四實施例。第四實施例在成像面71上的縱向球差請參考圖13A、弧矢方向的像散像差請參考圖13B、子午方向的像散像差請參考圖13C、畸變像差請參考圖13D。第四實施例之設(shè)計與第一實施例類似，僅曲率半徑、透鏡屈光率、透鏡曲率半徑、透鏡厚度、透鏡非球面系數(shù)或是后焦距等相關(guān)參數(shù)有別，以及第三透鏡30的物側(cè)面31具有位于光軸附近區(qū)域的凸面部33'以及位于圓周附近區(qū)域的凸面部34'，第五透鏡50的物側(cè)面51具有位于光軸附近區(qū)域的凸面部53'。

第四實施例詳細(xì)的光學(xué)數(shù)據(jù)如圖30所示，非球面數(shù)據(jù)如圖31所示，TTL為5.4516毫米，系統(tǒng)像高為3.528毫米，F(xiàn)no為1.7041，HFOV為41.6654度。特別是：1.第四實施例的半視場角大于第一實施例。

實施例5

請參閱圖14，例示本發(fā)明光學(xué)鏡片組1的第五實施例。第五實施例在成像面71上的縱向球差請參考圖15A、弧矢方向的像散像差請參考圖15B、子午方向的像散像差請參考圖15C、畸變像差請參考圖15D。第五實施例之設(shè)計與第一實施例類似，僅曲率半徑、透鏡屈光率、透鏡曲率半徑、透鏡厚度、透鏡非球面系數(shù)或是后焦距等相關(guān)參數(shù)有別，以及第三透鏡30的物側(cè)面31具有位于光軸附近區(qū)域的凸面部33'。

第五實施例詳細(xì)的光學(xué)數(shù)據(jù)如圖32所示，非球面數(shù)據(jù)如圖33所示，TTL為4.9785毫米，系統(tǒng)像高為3.528毫米，F(xiàn)no為1.7114，HFOV為41.9604度。特別是：1.第五實施例的鏡頭長度TTL比第一實施例短，2.第五實施例的半視場角比第一實施例小，3.第五實施例的成像質(zhì)量優(yōu)于第一實施例。

實施例6

請參閱圖16，例示本發(fā)明光學(xué)鏡片組1的第六實施例。第六實施例在成像面71上的縱向球差請參考圖17A、弧矢方向的像散像差請參考圖17B、子午方向的像散像差請參考圖17C、畸變像差請參考圖17D。第六實施例之設(shè)計與第一實施例類似，不同之處在于，僅曲率半徑、透鏡屈光率、透鏡曲率半徑、透鏡厚度、透鏡非球面系數(shù)或是后焦距等相關(guān)參數(shù)有別，以及第三透鏡30的物側(cè)面31具有位于光軸附近區(qū)域的凸面部33'，第五透鏡50的物側(cè)面51具有位于光軸附近區(qū)域的凸面部53’，第六透鏡60的物側(cè)面61具有位于光軸附近區(qū)域的凹面部63'。

第六實施例詳細(xì)的光學(xué)數(shù)據(jù)如圖34所示，非球面數(shù)據(jù)如圖35所示，TTL為5.5487毫米，系統(tǒng)像高為3.528毫米，F(xiàn)no為1.7123，HFOV為42.9492度。特別是：1.第六實施例的半視場角大于第一實施例。

實施例7

請參閱圖18，例示本發(fā)明光學(xué)鏡片組1的第七實施例。第七實施例在成像面71上的縱向球差請參考圖19A、弧矢方向的像散像差請參考圖19B、子午方向的像散像差請參考圖19C、畸變像差請參考圖19D。第七實施例之設(shè)計與第一實施例類似，僅曲率半徑、透鏡屈光率、透鏡曲率半徑、透鏡厚度、透鏡非球面系數(shù)或是后焦距等相關(guān)參數(shù)有別，以及第三透鏡30的物側(cè)面31具有位于光軸附近區(qū)域的凸面部33'，第五透鏡50的物側(cè)面51具有位于光軸附近區(qū)域的凸面部53’。

第七實施例詳細(xì)的光學(xué)數(shù)據(jù)如圖36所示，非球面數(shù)據(jù)如圖37所示，TTL為5.3528毫米，系統(tǒng)像高為3.528毫米，F(xiàn)no為1.7167，HFOV為45.7400度。特別是：1.第七實施例的半視場角大于第一實施例。

實施例8

請參閱圖20，例示本發(fā)明光學(xué)鏡片組1的第八實施例。第八實施例在成像面71上的縱向球差請參考圖21A、弧矢方向的像散像差請參考圖21B、子午方向的像散像差請參考圖21C、畸變像差請參考圖21D。第八實施例之設(shè)計與第一實施例類似，僅曲率半徑、透鏡屈光率、透鏡曲率半徑、透鏡厚度、透鏡非球面系數(shù)或是后焦距等相關(guān)參數(shù)有別，以及第三透鏡30具有正屈光率，物側(cè)面31具有位于光軸附近區(qū)域的凸面部33'，第四透鏡40具有負(fù)屈光率，第四透鏡40的像側(cè)面42具有位于圓周附近的凹面部47’。

第八實施例詳細(xì)的光學(xué)數(shù)據(jù)如圖38所示，非球面數(shù)據(jù)如圖39所示，TTL為5.5135毫米，系統(tǒng)像高為3.528毫米，F(xiàn)no為1.6862，HFOV為36.7581度。

實施例9

請參閱圖22，例示本發(fā)明光學(xué)鏡片組1的第九實施例。第九實施例在成像面71上的縱向球差請參考圖23A、弧矢方向的像散像差請參考圖23B、子午方向的像散像差請參考圖23C、畸變像差請參考圖23D。第九實施例之設(shè)計與第一實施例類似，僅曲率半徑、透鏡屈光率、透鏡曲率半徑、透鏡厚度、透鏡非球面系數(shù)或是后焦距等相關(guān)參數(shù)有別，以及物側(cè)面31具有位于光軸附近區(qū)域的凸面部33'，第六透鏡60的物側(cè)面61具有位于光軸附近區(qū)域的凹面部63'。

第九實施例詳細(xì)的光學(xué)數(shù)據(jù)如圖40所示，非球面數(shù)據(jù)如圖41所示，TTL為5.6143毫米，系統(tǒng)像高為3.528毫米，F(xiàn)no為1.7124，HFOV為39.3455度。1.第九實施例的半視場角大于第一實施例。

另外，各實施例之重要參數(shù)則整理于圖42中。其中G6F代表第六透鏡60到濾光片70之間在光軸4上的間隙寬度、TF代表濾光片70在光軸4上的厚度、GFP代表濾光片70到成像面71之間在光軸4上的間隙寬度、BFL為第六透鏡60的像側(cè)面62到成像面71在光軸4上的距離、即BFL＝G6F+TF+GFP。

申請人發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的透鏡配置，具有以下的特征，以及可以達(dá)成的對應(yīng)功效：

1.第三透鏡與第四透鏡間可用膠或膜等物質(zhì)充填，使得第三透鏡與第四透鏡間的像側(cè)面32與物側(cè)面41間無空氣間隙；

2.第一透鏡具有正屈光率有利于光線收聚；

3.第二透鏡像側(cè)面位于光軸附近區(qū)域具有凹面部，有利于修正第一透鏡產(chǎn)生之球差；

4.第三透鏡與第四透鏡間無空氣間隙，有利于大大降低成像光線在經(jīng)過前三片鏡片過程中而全反射產(chǎn)生眩光的問題；

5.搭配16≦υ3-υ4≦50條件式，使得第三透鏡與第四透鏡形狀較為平整，可解決為了修正前二透鏡的球差與色差，而產(chǎn)生之厚度較薄或邊緣彎曲劇烈等射出成型的問題；

6.第四透鏡像側(cè)位于光軸附近區(qū)域具有凸面部，有利于修正前三鏡片產(chǎn)生之像差；

7.第五透鏡的物側(cè)面與像側(cè)面至少其中之一為非球面，有利于調(diào)整前四透鏡產(chǎn)生之像差；

8.第六透鏡物側(cè)表面及像側(cè)表面皆為非球面，易于修正高級像差。

此外，透過以下各參數(shù)之?dāng)?shù)值控制，可協(xié)助設(shè)計者設(shè)計出具備良好光學(xué)性能且技術(shù)上可行之光學(xué)鏡片組。不同參數(shù)之比例有較佳之范圍，例如：

1.當(dāng)鏡頭滿足TL/AAG≦5.5或ALT/AAG≦4.5條件式，有利于配合第三鏡片與第四鏡片修正縱向像差；較佳的限制為2.5≦TL/AAG≦5.5或1.5≦ALT/AAG≦4.5。

2.對于EFL/(T₁+T₆)≦4.15、EFL/(T₃+T₅)≦5.15以限制焦距與鏡片厚度的關(guān)系，搭配ALT/EPD≦1.75、TL/EPD≦4.5限制鏡片厚度與入瞳直徑的關(guān)系，以降低Fno的同時不至影響成像質(zhì)量。較佳地為1.3≦EFL/(T₁+T₆)≦4.15、2.0≦EFL/(T₃+T₅)≦5.15、0.8≦ALT/EPD≦1.75、1.2≦TL/EPD≦4.5。

3.對于T₁/G₂₃≦2.4、(T₁+G₁₂)/G₄₅≦2.15、(T₁+G₁₂+T₂)/T₃≦2.75、(T₂+T₄)/(G₁₂+G₃₄+G₅₆)≦3.8、AAG/T₁≦3.45、AAG/T₄≦4.8、ALT/AAG≦4.5、T₁/G₄₅≦1.95、(T₁+G₁₂)/G₂₃≦2.65、(T₁+G₁₂+T₂)/T₅≦1.85、T₅/(G₁₂+G₃₄+G₅₆)≦4、(T₂+G₂₃)/(G₁₂+G₃₄+G₅₆)≦3.3、AAG/T₂≦5.7、AAG/T₆≦3.6，其較佳地限制為1.2≦T₁/G₂₃≦2.4、0.7≦(T₁+G₁₂)/G₄₅≦2.15、1.15≦(T₁+G₁₂+T₂)/T₃≦2.75、0.5≦(T₂+T₄)/(G₁₂+G₃₄+G₅₆)≦3.8、0.7≦AAG/T₁≦3.45、1.4≦AAG/T₄≦4.8、1.5≦ALT/AAG≦4.5、0.65≦T₁/G₄₅≦1.95、1.4≦(T₁+G₁₂)/G₂₃≦2.65、0.8≦(T₁+G₁₂+T₂)/T₅≦1.85、0.5≦T₅/(G₁₂+G₃₄+G₅₆)≦4、0.5≦(T₂+G₂₃)/(G₁₂+G₃₄+G₅₆)≦3.3、2.2≦AAG/T₂≦5.7、1.5≦AAG/T₆≦3.6，目的為使各透鏡的厚度與間隔維持一適當(dāng)值，避免任一參數(shù)過大而不利于光學(xué)鏡片組整體之薄型化，或是避免任一參數(shù)過小而影響組裝或是提高制造上之困難度。

此外，另可選擇實施例參數(shù)之任意組合關(guān)系增加鏡頭限制，以利于本發(fā)明相同架構(gòu)的鏡頭設(shè)計。有鑒于光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計的不可預(yù)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本發(fā)明望遠(yuǎn)鏡頭長度縮短、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關(guān)系式，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，并不限于此。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(shè)計出其他更多的透鏡的凹凸曲面排列等細(xì)部結(jié)構(gòu)，以加強(qiáng)對系統(tǒng)性能及/或分辨率的控制。舉例來說，第一透鏡的物側(cè)面上可選擇性地額外形成有一位于光軸附近區(qū)域的凸面部。須注意的是，此些細(xì)節(jié)需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(dāng)中。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。