光学成像镜头的制作方法

光学成像镜头
1.本发明专利申请是分案申请。原案的申请号是202010246311.1，申请日是2020年03 月31日，发明名称是：光学成像镜头。
技术领域
2.本发明涉及光学元件，尤其涉及一种光学成像镜头。


背景技术：

3.便携式电子装置的规格日新月异，其关键零组件-光学成像镜头也更加多样 化发展。对于便携式电子装置的主镜头不仅要求更大光圈并维持较短的系统长 度外,还追求更高画素与更高分辨率。而高画素隐含着必须增加镜头的像高， 藉着采用更大的影像传感器来接受成像光线以提高画素需求。但大光圈的设计 使得镜头能接受更多的成像光线，使得设计的难度增加。而高画素又使得镜头 的分辨率要提高，配合大光圈设计使得设计难度倍增。此外光学成像镜头若要 增加视场角的同时，根据理想像高公式，畸变将同时增加。
4.因此如何使镜头在有限的系统长度中加入多片透镜，又要增加分辨率且同 时增大光圈、视场角与像高并维持畸变是需要挑战并解决的问题。


技术实现要素：

5.本发明提供一种光学成像镜头，其可以在较薄的体积下增加分辨率且同时 增大光圈、视场角与像高并维持畸变等光学成像质量。
6.本发明的一实施例提供一种光学成像镜头，由物侧至像侧沿光轴依序包括 第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第七透镜以及第六透 镜，第一透镜至第七透镜各自包括朝向物侧且使成像光线通过的物侧面以及朝 向像侧且使成像光线通过的像侧面。第一透镜是从物侧到像侧数来的第一个透 镜，第一透镜具有负屈光率且第一透镜的像侧面的光轴区域为凹面；第二透镜 是从物侧到像侧数来的第二个透镜；第三透镜是从物侧到像侧数来的第三个透 镜且第三透镜的物侧面的圆周区域为凸面；第四透镜是从物侧到像侧数来的第 四个透镜；第五透镜是从物侧到像侧数来的第五个透镜；第二透镜具有正屈光 率或第三透镜具有正屈光率或第四透镜具有负屈光率或第五透镜具有正屈光 率；第七透镜是从物侧到像侧数来的第六个透镜；第六透镜是从物侧到像侧数 来的最后一个透镜；第六透镜具有负屈光率或第七透镜具有正屈光率；第六透 镜的物侧面和像侧面皆为自由曲面，自由曲面与包含光轴的第一参考平面所截 出的曲线的光学有效径和自由曲面与包含光轴的第二参考平面所截出的曲线的 光学有效径不同，第一参考平面与第二参考平面相交于光轴而不重合；光学成 像镜头的透镜只有上述七片。
7.本发明的一实施例提供一种光学成像镜头，由物侧至像侧沿光轴依序包括 第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第七透镜以及第六透 镜，第一透镜至第七透镜各自包括朝向物侧且使成像光线通过的物侧面以及朝 向像侧且使成像光线通过的像侧面。第一透镜是从物侧到像侧数来的第一个透 镜且第一透镜具有负屈光率；第二透镜是
从物侧到像侧数来的第二个透镜且第 二透镜具有正屈光率；第三透镜是从物侧到像侧数来的第三个透镜且第三透镜 的物侧面的圆周区域为凸面；第四透镜是从物侧到像侧数来的第四个透镜；第 五透镜是从物侧到像侧数来的第五个透镜且第五透镜的物侧面的光轴区域为凹 面；第三透镜具有正屈光率或第四透镜具有负屈光率或第五透镜具有正屈光率； 第七透镜是从物侧到像侧数来的第六个透镜；第六透镜是从物侧到像侧数来的 最后一个透镜；第六透镜具有负屈光率或第七透镜具有正屈光率；第六透镜的 物侧面和像侧面皆为自由曲面，自由曲面与包含光轴的第一参考平面所截出的 曲线的光学有效径和自由曲面与包含光轴的第二参考平面所截出的曲线的光学 有效径不同，第一参考平面与第二参考平面相交于光轴而不重合；光学成像镜 头的透镜只有上述七片。
8.本发明的一实施例提供一种光学成像镜头，由物侧至像侧沿光轴依序包括 第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第七透镜以及第六透 镜，第一透镜至第七透镜各自包括朝向物侧且使成像光线通过的物侧面以及朝 向像侧且使成像光线通过的像侧面。第一透镜是从物侧到像侧数来的第一个透 镜且第一透镜具有负屈光率；第二透镜是从物侧到像侧数来的第二个透镜；第 三透镜是从物侧到像侧数来的第三个透镜且第三透镜的物侧面的圆周区域为凸 面；第四透镜是从物侧到像侧数来的第四个透镜且第四透镜的像侧面的光轴区 域为凹面；第五透镜是从物侧到像侧数来的第五个透镜且第五透镜的物侧面的 光轴区域为凹面；第二透镜具有正屈光率或第三透镜具有正屈光率或第四透镜 具有负屈光率或第五透镜具有正屈光率；第七透镜是从物侧到像侧数来的第六 个透镜；第六透镜是从物侧到像侧数来的最后一个透镜；第六透镜具有负屈光 率或第七透镜具有正屈光率；第六透镜的物侧面和像侧面皆为自由曲面，自由 曲面与包含光轴的第一参考平面所截出的曲线的光学有效径和自由曲面与包含 光轴的第二参考平面所截出的曲线的光学有效径不同，第一参考平面与第二参 考平面相交于光轴而不重合；光学成像镜头的透镜只有上述七片。
9.所述光学成像镜头，还可以满足以下任一条件：
10.1.400≦imgh/efl，
11.(t1 t2 t4 t6)/d52t62≦3.000，
12.tl/(g56 t6 bfl)≦3.100，
13.alt/(t5 t6)≦2.800，
14.d21t42/t5≦2.800，
15.d11t31/g45≦8.000，
16.d12t42/t5≦4.000，
17.(t1 t2 t4 t6)/g45≦8.000，
18.alt/(t3 t4)≦3.900，
19.alt/(g45 g56)≦7.900，
20.其中，v1为第一透镜的阿贝数，v2为第二透镜的阿贝数，v3为第三透镜的 阿贝数，v4为第四透镜4的阿贝数；v5为第五透镜5的阿贝数；v6为第六透镜6 的阿贝数。
21.d11t21为第一透镜的物侧面到第二透镜的物侧面在光轴上的距离，d11t31 为第一透镜的物侧面到第三透镜的物侧面在光轴上的距离，d11t41为第一透镜 的物侧面到第四透镜的物侧面在光轴上的距离，d12t22为第一透镜的像侧面到 第二透镜的像侧面在光
轴上的距离，d12t32为第一透镜的像侧面到第三透镜的 像侧面在光轴上的距离，d12t42为第一透镜的像侧面到第四透镜的像侧面在光 轴上的距离，d21t42为第二透镜的物侧面到第四透镜的像侧面在光轴上的距离， d52t62为第五透镜的像侧面到第六透镜的像侧面在光轴上的距离。
22.imgh为光学成像镜头的像高，ttl为第一透镜的物侧面到成像面在该光轴 上的距离，efl为光学成像镜头的有效焦距，aag为第一透镜之像侧面到第二 透镜之物侧面在光轴上的距离、第二透镜之像侧面到第三透镜之物侧面在光轴 上的距离、第三透镜之像侧面到第四透镜之物侧面在光轴上的距离、第四透镜之 像侧面到第五透镜之物侧面在光轴上的距离及第五透镜之像侧面到第六透镜之 物侧面在光轴上的距离之总和，bfl为第六透镜的像侧面到成像面在光轴上的 距离，alt为第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透 镜在光轴上的六个透镜的厚度总和。tl为第一透镜的物侧面到第六透镜的像侧 面在光轴上的距离，hfov为光学成像镜头的半视场角；fno为光学成像镜头的 光圈值。g6f为第六透镜的像侧面到滤光片的物侧面在光轴上的距离；tf为滤 光片在光轴上的厚度；gfp为滤光片的像侧面到成像面在光轴上的距离；
23.g12是第一透镜的像侧面到第二透镜的物侧面在光轴上的距离，g23是第二 透镜的像侧面到第三透镜的物侧面在光轴上的距离，g34是第三透镜的像侧面 到第四透镜的物侧面在光轴上的距离，g45是第四透镜的像侧面到第五透镜的 物侧面在光轴上的距离，g56是第五透镜的像侧面到第六透镜的物侧面在光轴 上的距离。
24.t1为第一透镜在光轴上的厚度，t2为第二透镜在光轴上的厚度，t3为第 三透镜在光轴上的厚度，t4为第四透镜在光轴上的厚度，t5为第五透镜在光轴 上的厚度，t6为第六透镜在光轴上的厚度。
25.基于上述，本发明的实施例的光学成像镜头的有益效果在于：藉由满足上 述透镜的凹凸曲面排列设计、屈光率的条件以及满足上述条件式的设计，光学 成像镜头可以在较薄的体积下增加分辨率且同时增大光圈、视场角与像高并维 持畸变等光学成像质量。
附图说明
26.图1是一示意图，说明一透镜的面型结构。
27.图2是一示意图，说明一透镜的面型凹凸结构及光线焦点。
28.图3是一示意图，说明一范例一的透镜的面型结构。
29.图4是一示意图，说明一范例二的透镜的面型结构。
30.图5是一示意图，说明一范例三的透镜的面型结构。
31.图6为自由曲面透镜的自由曲面的径向剖视图，和z方向观测的正视示意 图，及坐标(-b,a)与坐标(a,b)的自由曲面的局部剖视图。
32.图7为本发明之第一实施例之光学成像镜头的示意图及第六透镜在不同平 面上的放大径向剖视图和外观示意图。
33.图8为第一实施例之光学成像镜头的纵向球差与各项像差图。
34.图9是本发明之第一实施例之光学成像镜头的详细光学数据表格图。
35.图10是本发明之第一实施例之光学成像镜头的非球面参数表格图。
36.图11与图12是本发明之第一实施例之光学成像镜头的xmyn的各项参 数表格图。
37.图13是本发明之第一实施例之第六透镜在两选定的x、y坐标所对应的sag 值表格图。
38.图14为本发明之第二实施例之光学成像镜头的示意图及第六透镜在不同 平面上的放大径向剖视图和外观示意图。
39.图15为第二实施例之光学成像镜头的纵向球差与各项像差图。
40.图16是本发明之第二实施例之光学成像镜头的详细光学数据表格图。
41.图17是本发明之第二实施例之光学成像镜头的非球面参数表格图。
42.图18与图19是本发明之第二实施例之光学成像镜头的xmyn的各项参 数表格图。
43.图20是本发明之第二实施例之第六透镜在两选定的x、y坐标所对应的sag 值表格图。
44.图21为本发明之第三实施例之光学成像镜头的示意图及第六透镜的外观 示意图和第六透镜在不同平面上的放大径向剖视图。
45.图22为第三实施例之光学成像镜头的纵向球差与各项像差图。
46.图23是本发明之第三实施例之光学成像镜头的详细光学数据表格图。
47.图24本发明之第三实施例之光学成像镜头的非球面参数表格图。
48.图25与图26是本发明之第三实施例之光学成像镜头的xmyn的各项参 数表格图。
49.图27是本发明之第三实施例之第六透镜在两选定的x、y坐标所对应的sag 值表格图。
50.图28为本发明之第四实施例之光学成像镜头的示意图及第六透镜在不同 平面上的放大径向剖视图和外观示意图。
51.图29为第四实施例之光学成像镜头的纵向球差与各项像差图。
52.图30是本发明之第四实施例之光学成像镜头的详细光学数据表格图。
53.图31是本发明之第四实施例之光学成像镜头的非球面参数表格图。
54.图32与图33是本发明之第四实施例之光学成像镜头的xmyn的各项参 数表格图。
55.图34是本发明之第四实施例之第六透镜在两选定的x、y坐标所对应的sag 值表格图。
56.图35为本发明之第五实施例之光学成像镜头的示意图及第六透镜在不同 平面上的放大径向剖视图和外观示意图。
57.图36为第五实施例之光学成像镜头的纵向球差与各项像差图。
58.图37是本发明之第五实施例之光学成像镜头的详细光学数据表格图。
59.图38是本发明之第五实施例之光学成像镜头的非球面参数表格图。
60.图39与图40是本发明之第五实施例之光学成像镜头的xmyn的各项参 数表格图。
61.图41是本发明之第五实施例之第六透镜在两选定的x、y坐标所对应的sag 值表格图。
62.图42为本发明之第六实施例之光学成像镜头的示意图及第六透镜在不同 平面上的放大径向剖视图和外观示意图。
63.图43为第六实施例之光学成像镜头的纵向球差与各项像差图。
64.图44是本发明之第六实施例之光学成像镜头的详细光学数据表格图。
65.图45是本发明之第六实施例之光学成像镜头的非球面参数表格图。
66.图46与图47是本发明之第六实施例之光学成像镜头的xmyn的各项参 数表格图。
67.图48是本发明之第六实施例之第六透镜在两选定的x、y坐标所对应的sag 值表格图。
68.图49为本发明之第七实施例之光学成像镜头的示意图及第六透镜在不同 平面上的放大径向剖视图和外观示意图。
69.图50为第七实施例之光学成像镜头的纵向球差与各项像差图。
70.图51是本发明之第七实施例之光学成像镜头的详细光学数据表格图。
71.图52是本发明之第七实施例之光学成像镜头的非球面参数表格图。
72.图53与图54是本发明之第七实施例之光学成像镜头的xmyn的各项参 数表格图。
73.图55是本发明之第七实施例之第六透镜在两选定的x、y坐标所对应的sag 值表格图。
74.图56为本发明之第八实施例之光学成像镜头的示意图及第六透镜在不同 平面上的放大径向剖视图和外观示意图。
75.图57为第八实施例之光学成像镜头的纵向球差与各项像差图。
76.图58是本发明之第八实施例之光学成像镜头的详细光学数据表格图。
77.图59是本发明之第八实施例之光学成像镜头的非球面参数表格图。
78.图60与图61是本发明之第八实施例之光学成像镜头的xmyn的各项参 数表格图。
79.图62是本发明之第八实施例之第六透镜在两选定的x、y坐标所对应的sag 值表格图。
80.图63为本发明之第九实施例之光学成像镜头的示意图。
81.图64为第九实施例之光学成像镜头的纵向球差与各项像差图。
82.图65是本发明之第九实施例之光学成像镜头的详细光学数据表格图。
83.图66与图67是本发明之第九实施例之光学成像镜头的非球面参数表格 图。
84.图68是本发明之第九实施例之第六透镜在两选定的x、y坐标所对应的sag 值表格图。
85.图69为本发明之第十实施例之光学成像镜头的示意图及第六透镜在不同 平面上的放大径向剖视图和外观示意图。
86.图70为第十实施例之光学成像镜头的纵向球差与各项像差图。
87.图71是本发明之第十实施例之光学成像镜头的详细光学数据。
88.图72与图73是本发明之第十实施例之光学成像镜头的非球面参数表格 图。
89.图74与图75是本发明之第十实施例之光学成像镜头的xmyn的各项参 数表格图。
90.图76是本发明之第十实施例之第六透镜在两选定的x、y坐标所对应的sag 值表格图。
91.图77为本发明之第十一实施例之光学成像镜头的示意图及第六透镜在不 同平面上的放大径向剖视图和外观示意图。
92.图78为第十一实施例之光学成像镜头的纵向球差与各项像差图。
93.图79是本发明之第十一实施例之光学成像镜头的详细光学数据表格图。
94.图80与图81是本发明之第十一实施例之光学成像镜头的非球面参数表格 图。
95.图82与图83是本发明之第十一实施例之光学成像镜头的xmyn的各项 参数表格图。
96.图84是本发明之第十一实施例之第六透镜在两选定的x、y坐标所对应的 sag值表格图。
97.图85为本发明之第十二实施例之光学成像镜头的示意图及第六透镜在不 同平面上的放大径向剖视图和外观示意图。
98.图86为第十二实施例之光学成像镜头的纵向球差与各项像差图。
99.图87是本发明之第十二实施例之光学成像镜头的详细光学数据表格图。
100.图88与图89是本发明之第十二实施例之光学成像镜头的非球面参数表格 图。
101.图90与图91是本发明之第十二实施例之光学成像镜头的xmyn的各项 参数表格图。
102.图92是本发明之第十二实施例之第六透镜在两选定的x、y坐标所对应的 sag值表格图。
103.图93为本发明之第十三实施例之光学成像镜头的示意图及第六透镜在不 同平面上的放大径向剖视图和外观示意图。
104.图94为第十三实施例之光学成像镜头的纵向球差与各项像差图。
105.图95是本发明之第十三实施例之光学成像镜头的详细光学数据表格图。
106.图96与图97是本发明之第十三实施例之光学成像镜头的非球面参数表格 图。
107.图98与图99是本发明之第十三实施例之光学成像镜头的xmyn的各项 参数表格图。
108.图100是本发明之第十三实施例之第六透镜在两选定的x、y坐标所对应 的sag值表格图。
109.图101为本发明之第十四实施例之光学成像镜头的示意图及第六透镜在不 同平面上的放大径向剖视图和外观示意图。
110.图102为第十四实施例之光学成像镜头的纵向球差与各项像差图。
111.图103是本发明之第十四实施例之光学成像镜头的详细光学数据表格图。
112.图104与图105是本发明之第十四实施例之光学成像镜头的非球面参数表 格图。
113.图106与图107是本发明之第十四实施例之光学成像镜头的xmyn的各 项参数表格图。
114.图108是本发明之第十四实施例之第六透镜在两选定的x、y坐标所对应 的sag值表格图。
115.图109为本发明之第十五实施例之光学成像镜头的示意图及第六透镜在不 同平面上的放大径向剖视图和外观示意图。
116.图110为第十五实施例之光学成像镜头的纵向球差与各项像差图。
117.图111是本发明之第十五实施例之光学成像镜头的详细光学数据表格图。
118.图112与图113是本发明之第十五实施例之光学成像镜头的非球面参数表 格图。
119.图114与图115是本发明之第十五实施例之光学成像镜头的xmyn的各 项参数表格图。
120.图116是本发明之第十五实施例之第六透镜在两选定的x、y坐标所对应 的sag值表格图。
121.图117为本发明之第十六实施例之光学成像镜头的示意图。
122.图118为第十六实施例之光学成像镜头的纵向球差与各项像差图。
123.图119是本发明之第十六实施例之光学成像镜头的详细光学数据表格图。
ray)lm(如图1所示)。 透镜之物侧面(或像侧面)可依不同位置区分为不同区域，包含光轴区域、圆 周区域、或在部分实施例中的一个或多个中继区域，该些区域的说明将于下方 详细阐述。
138.图1为透镜100的径向剖视图。定义透镜100表面上的二参考点：中心点 及转换点。透镜表面的中心点为该表面与光轴i的一交点。如图1所例示，第 一中心点cp1位于透镜100的物侧面110，第二中心点cp2位于透镜100的像 侧面120。转换点是位于透镜表面上的一点，且该点的切线与光轴i垂直。定 义透镜表面之光学边界ob为通过该透镜表面径向最外侧的边缘光线lm与该透 镜表面相交的一点。所有的转换点皆位于光轴i与透镜表面之光学边界ob之间。 除此之外，若单一透镜表面有复数个转换点，则该些转换点由径向向外的方向 依序自第一转换点开始命名。例如，第一转换点tp1(最靠近光轴i)、第二转 换点tp2(如图4所示)及第n转换点(距离光轴i最远)。
139.定义从中心点至第一转换点tp1的范围为光轴区域，其中，该光轴区域包 含中心点。定义距离光轴i最远的第n转换点径向向外至光学边界ob的区域为 圆周区域。在部分实施例中，可另包含介于光轴区域与圆周区域之间的中继区 域，中继区域的数量取决于转换点的数量。
140.当平行光轴i之光线通过一区域后，若光线朝光轴i偏折且与光轴i的交 点位在透镜像侧a2，则该区域为凸面。当平行光轴i之光线通过一区域后，若 光线的延伸线与光轴i的交点位在透镜物侧a1，则该区域为凹面。
141.除此之外，参见图1，透镜100还可包含一由光学边界ob径向向外延伸的 组装部130。组装部130一般来说用以供该透镜100组装于光学系统之一相对 应元件(图未示)。成像光线并不会到达该组装部130。组装部130之结构与形 状仅为说明本发明之示例，不以此限制本发明的范围。下列讨论之透镜的组装 部130可能会在图式中被部分或全部省略。
142.参见图2，定义中心点cp与第一转换点tp1之间为光轴区域z1。定义第一 转换点tp1与透镜表面的光学边界ob之间为圆周区域z2。如图2所示，平行 光线211在通过光轴区域z1后与光轴i在透镜200的像侧a2相交，即平行光 线211通过光轴区域z1的焦点位于透镜200像侧a2的r点。由于光线与光轴 i相交于透镜200像侧a2，故光轴区域z1为凸面。反之，平行光线212在通过 圆周区域z2后发散。如图2所示，平行光线212通过圆周区域z2后的延伸线 el与光轴i在透镜200的物侧a1相交，即平行光线212通过圆周区域z2的焦 点位于透镜200物侧a1的m点。由于光线的延伸线el与光轴i相交于透镜200 物侧a1，故圆周区域z2为凹面。于图2所示的透镜200中，第一转换点tp 1 是光轴区域与圆周区域的分界，即第一转换点tp1为凸面转凹面的分界点。
143.另一方面，光轴区域的面形凹凸判断还可依该领域中通常知识者的判断方 式，即藉由近轴的曲率半径(简写为r值)的正负号来判断透镜之光轴区域面 形的凹凸。r值可常见被使用于光学设计软件中，例如zemax或codev。r值亦 常见于光学设计软件的透镜资料表(lens data sheet)中。以物侧面来说，当 r值为正时，判定为物侧面的光轴区域为凸面；当r值为负时，判定物侧面的 光轴区域为凹面。反之，以像侧面来说，当r值为正时，判定像侧面的光轴区 域为凹面；当r值为负时，判定像侧面的光轴区域为凸面。此方法判定的结果 与前述藉由光线/光线延伸线与光轴的交点判定方式的结果一致，光线/光线 延伸线与光轴交点的判定方式即为以一平行光轴之光线的焦点位于透镜之物侧 或像侧来判断面形凹
凸。本说明书所描述之「一区域为凸面(或凹面)」、「一区 域为凸(或凹)」或「一凸面(或凹面)区域」可被替换使用。
144.图3至图5提供了在各个情况下判断透镜区域的面形及区域分界的范例， 包含前述之光轴区域、圆周区域及中继区域。
145.图3为透镜300的径向剖视图。参见图3，透镜300的像侧面320在光学 边界ob内仅存在一个转换点tp1。透镜300的像侧面320的光轴区域z1及圆 周区域z2如图3所示。此像侧面320的r值为正(即r》0)，因此，光轴区域 z1为凹面。
146.一般来说，以转换点为界的各个区域面形会与相邻的区域面形相反，因此， 可用转换点来界定面形的转变，即自转换点由凹面转凸面或由凸面转凹面。于 图3中，由于光轴区域z1为凹面，面形于转换点tp1转变，故圆周区域z2为 凸面。
147.图4为透镜400的径向剖视图。参见图4，透镜400的物侧面410存在一 第一转换点tp1及一第二转换点tp2。定义光轴i与第一转换点tp1之间为物 侧面410的光轴区域z1。此物侧面410的r值为正(即r》0)，因此，光轴区域 z1为凸面。
148.定义第二转换点tp2与透镜400的物侧面410的光学边界ob之间为圆周区 域z2，该物侧面410的该圆周区域z2亦为凸面。除此之外，定义第一转换点 tp1与第二转换点tp2之间为中继区域z3，该物侧面410的该中继区域z3为凹 面。再次参见图4，物侧面410由光轴i径向向外依序包含光轴i与第一转换 点tp1之间的光轴区域z1、位于第一转换点tp1与第二转换点tp2之间的中继 区域z3，及第二转换点tp2与透镜400的物侧面410的光学边界ob之间的圆 周区域z2。由于光轴区域z1为凸面，面形自第一转换点tp1转变为凹，故中 继区域z3为凹面，又面形自第二转换点tp2再转变为凸，故圆周区域z2为凸 面。
149.图5为透镜500的径向剖视图。透镜500的物侧面510无转换点。对于无 转换点的透镜表面，例如透镜500的物侧面510，定义自光轴i起算至透镜表 面光学边界ob之间距离的0～50％为光轴区域，自光轴i起算至透镜表面光学边 界ob之间距离的50～100％为圆周区域。参见图5所示之透镜500，定义光轴i 至自光轴i起算到透镜500表面光学边界ob之间距离的50％为物侧面510的光 轴区域z1。此物侧面510的r值为正(即r》0)，因此，光轴区域z1为凸面。 由于透镜500的物侧面510无转换点，因此物侧面510的圆周区域z2亦为凸面。 透镜500更可具有组装部(图未示)自圆周区域z2径向向外延伸。
150.图6的a为自由曲面透镜的自由曲面的径向剖视图。图6的b为图6的a 的自由曲面透镜由z方向观测的正视示意图。图6的c与图6的d分别为图6 的b中的坐标(-b,a)与坐标(a,b)的自由曲面的局部剖视示意图。
151.为了方便说明，自由曲面透镜600可被视为处于在x轴、y轴、z轴三轴所 构成的空间内，其中x轴、y轴、z轴两两互为垂直，且z轴与光轴i重合，且 自由曲面透镜600具有一自由曲面fs。请参照图6的a，首先，定义彼此相异 的第一参考平面与第二参考平面，第一、第二参考平面包含光轴i，且第一参 考平面例如是更包含x轴，而第二参考平面例如是更包含y轴，换言之，第一 参考平面可被视为平行于由x轴、z轴构成的xz平面，而第二参考平面可被视 为平行于由y轴、z轴构成的yz平面，第一、第二参考平面相交于光轴i且第 一、第二参考平面不重合。自由曲面透镜600的自由曲面fs包含了第一曲线 c1与第二曲线c2，其中第一曲线c1即自由曲面fs与第一参考平面截成的曲线， 而第二曲线c2即自由曲面fs与第二参考平面截成的曲线。于本发明实施例的 自由曲面fs的特性在于：若将原先处于第一参考
平面的第一曲线c1以光轴i 为转轴旋转至第二参考平面时，则第一曲线c1至少部分与第二曲线c2错开， 反之亦然。换言之，在同一平面上，第一、第二曲线c1、c2并无法完全重叠(或 称不重合)。
152.本发明实施例的自由曲面fs可更有其他特性，由另一观点观之，定义一参 考点rp以及一参考面rs，其中参考点rp为自由曲面fs与光轴i相交的点， 而参考面rs的法矢量为z方向且参考面rs包含此参考点rp。请参照图6的b， 在xy平面上取两坐标值，分别为第一、第二坐标值，其中第一坐标值为x＝a， y＝b，而第二坐标值为x＝-b，y＝a，第一、第二坐标值分别与参考点rp的二连 线在xy平面上互为垂直。请参照图6的d，当x＝a，y＝b时，自由曲面fs与参 考面rs之间在z轴方向上的距离为saga。请参照图6的c，而若当x＝-b，y＝a 时，自由曲面fs与参考面rs在z轴方向上的距离为sagb。sagb代表在x＝-b， y＝a的位置的点与参考面rs的垂直距离。本发明实施例的自由曲面fs更具有 以下特性，即saga不等于sagb。此外，需注意的是，为了说明方便，在图6 的c、图6的d中所示出的曲线仅为示意，本发明并不以此为限。
153.图7的a为本发明之第一实施例之光学成像镜头的示意图，用以说明光学 成像镜头在第三参考平面所截出的面形，其中第一参考平面平行于xz平面，第 二参考平面平行于yz平面，而第三参考平面平行于dz平面，其中dz平面由z 轴与成像面99的对角线方向d(从xz平面对光轴转34.23度)所定义。图7的b 为图7的a的第六透镜在不同平面上的放大径向剖视图。图7的c为图7的a 的第六透镜的外观示意图。而图8的a至图8的d为第一实施例之光学成像镜 头的纵向球差与各项像差图。请先参照图7的a，本发明的第一实施例之光学 成像镜头10从物侧a1至像侧a2沿光学成像镜头10的一光轴i依序包括一第 一透镜1、一第二透镜2、一光圈0、一第三透镜3、一第四透镜4、一第五透 镜5、一第六透镜6及一滤光片9。当由一待拍摄物所发出的光线进入光学成像 镜头10，并经由第一透镜1、第二透镜2、光圈0、第三透镜3、第四透镜4、 第五透镜5、第六透镜6及滤光片9之后，会在一成像面99(image plane)形 成一影像。滤光片9设置于第六透镜6的像侧面66与成像面99之间。补充说 明的是，物侧是朝向待拍摄物的一侧，而像侧是朝向成像面99的一侧。在本实 施例中，滤光片9为红外线滤除滤光片(ir cut filter)。
154.在本实施例中，光学成像镜头10的第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、 第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6及滤光片9都各自具有一朝向物侧且使成 像光线通过之物侧面15、25、35、45、55、65、95及一朝向像侧且使成像光线 通过之像侧面16、26、36、46、56、66、96。在本实施例中，光圈0置于第二 透镜2及第三透镜3之间，其中第一透镜1至第五透镜5在任一平行光轴i的 参考平面所截出的曲线皆相同，因此以下以第三参考平面所截出的面形来说明 第一透镜1至第五透镜5。
155.第一透镜1是从物侧a1到像侧a2数来的第一个透镜。第一透镜1具有负 屈光率。第一透镜1的材质为塑料。第一透镜1的物侧面15的光轴区域152 为凹面，且其圆周区域153为凸面。第一透镜1的像侧面16的光轴区域162 为凹面，且其圆周区域164为凹面。在本实施例中，第一透镜1的物侧面15 与像侧面16皆为非球面(aspheric surface)，但本发明并不以此为限。
156.第二透镜2是从物侧a1到像侧a2数来的第二个透镜。第二透镜2具有正 屈光率。第二透镜2的材质为塑料。第二透镜2的物侧面25的光轴区域251 为凸面，且其圆周区域253为
field of view,hfov)为56.881
°
，光圈值(f-number, fno)为2.256，其系统长度为7.109毫米，像高为5.233毫米，其中系统长度 是指由第一透镜1的物侧面15到成像面99在光轴i上的距离。
166.此外，在本实施例中，第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4 以及第五透镜5的物侧面15、25、35、45、55及像侧面16、26、36、46、56 共计十个面均是非球面，其中物侧面15、25、35、45、55与像侧面16、26、 36、46、56为一般的偶次非球面(even asphere surface)。而这些非球面是 依下列公式定义：
[0167][0168]
其中：
[0169]
r：透镜表面近光轴i处的曲率半径；
[0170]
z：非球面之深度(非球面上距离光轴i为y的点，其与 相切于非球面光轴i上顶点之切面，两者间的垂直距离)；
[0171]
y：非球面曲线上的点与光轴i的距离；
[0172]
k：锥面系数(conic constant)；
[0173]a2i
：第2i阶非球面系数。
[0174]
第一透镜1的物侧面15到第五透镜5的像侧面56在公式(1)中的各项非球 面系数如图10的a与图10的b所示。其中，图10的a与图10的b中栏位编 号15表示其为第一透镜1的物侧面15的非球面系数，其它栏位依此类推。
[0175]
此外，在本实施例中，第六透镜6的物侧面65及像侧面66共计两个面均 是自由曲面，其中自由曲面是依下列公式(2)～(4)定义：
[0176][0177][0178][0179]
其中：
[0180]
r：透镜表面近光轴i处的曲率半径；
[0181]
z：自由曲面之深度(自由曲面的一点，其与相切于自由 曲面光轴i上顶点之切面，两者间的垂直距离)；
[0182]
x：x轴坐标值；
[0183]
y：y轴坐标值；
[0184]
k：锥面系数(conic constant)；
[0185]cj
:xmyn的各项系数。此外，m与n为0或正整数。
[0186]
第六透镜6的物侧面65、像侧面66在公式(2)中的各项xmyn的各项系数如 图11与图12所示。其中，图11与图12中栏位编号65表示其为第六透镜6 的物侧面65的各项xmyn的各项系数cj，其它栏位依此类推。此外，在本实施例 中，图11与图12中没出现的xmyn项代表其系
数cj为0。图13示出本发明之第 一实施例之第六透镜在两选定的x、y坐标所对应的sag值，其中第一坐标值例 如为x＝0.200，y＝1.800(a、b)、第二坐标值例如为x＝-1.800，y＝0.200(-b、a)， 物侧面65与第一、第二坐标值对应的sag值分别为彼此不同的0.072189、 0.072159，其它栏位依此类推。
[0187]
另外，第一实施例之光学成像镜头10中各重要参数间的关系如图131所示。
[0188]
其中，
[0189]
efl为光学成像镜头10的有效焦距；
[0190]
hfov为光学成像镜头10的半视场角；
[0191]
fno为光学成像镜头10的光圈值；
[0192]
imgh为光学成像镜头10的像高；
[0193]
t1为第一透镜1在光轴i上的厚度；
[0194]
t2为第二透镜2在光轴i上的厚度；
[0195]
t3为第三透镜3在光轴i上的厚度；
[0196]
t4为第四透镜4在光轴i上的厚度；
[0197]
t5为第五透镜5在光轴i上的厚度；
[0198]
t6为第六透镜6在光轴i上的厚度；
[0199]
g12为第一透镜1的像侧面16至第二透镜2的物侧面25在光轴i上的距 离；
[0200]
g23为第二透镜2的像侧面26到第三透镜3的物侧面35在光轴i上的距 离；
[0201]
g34为第三透镜3的像侧面36到第四透镜4的物侧面45在光轴i上的距 离；
[0202]
g45为第四透镜4的像侧面46到第五透镜5的物侧面55在光轴i上的距 离；
[0203]
g56是第五透镜5的像侧面56到第六透镜6的物侧面65在光轴i上的距 离；
[0204]
g6f为第六透镜6的像侧面66到滤光片9的物侧面95在光轴i上的距离；
[0205]
tf为滤光片9在光轴i上的厚度；
[0206]
gfp为滤光片9的像侧面95到成像面99在光轴i上的距离；
[0207]
ttl为第一透镜1的物侧面15到成像面99在光轴i上的距离；
[0208]
bfl为第六透镜6的像侧面66到成像面99在光轴i上的距离；
[0209]
aag为第一透镜1的像侧面16到第二透镜2的物侧面25在光轴i上的距 离、第二透镜2的像侧面26到第三透镜3的物侧面35在光轴i上的距离、第三 透镜3的像侧面36到第四透镜4的物侧面45在光轴i上的距离、第四透镜4的 像侧面46到第五透镜5的物侧面55在光轴i上的距离及第五透镜5的像侧面 56到第六透镜6的物侧面65在光轴i上的距离之总和，即五个距离g12、g23、 g34、g45及g56之总和；
[0210]
alt为第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5及 第六透镜6在光轴i上的透镜厚度总和，即六个透镜厚度t1、t2、t3、t4、t5 及t6之总和；
[0211]
tl为第一透镜1的物侧面15到第六透镜6的像侧面66在光轴i上的距离。
[0212]
d11t21为第一透镜1的物侧面15到第二透镜2的物侧面25在光轴i上的 距离，即t1、g12之和；
[0213]
d12t22为第一透镜1的像侧面16到第二透镜2的像侧面26在光轴i上的 距离，即g12、t2之和；
[0214]
d52t62为第五透镜5的像侧面56到第六透镜6的像侧面66在光轴i上的 距离，即
g56、t6之和；
[0215]
d12t32为第一透镜1的像侧面16到第三透镜3的像侧面36在光轴i上的 距离，即g12、t2、g23、t3之和；
[0216]
d21t42为第二透镜2的物侧面25到第四透镜4的像侧面46在光轴i上的 距离，即t2、g23、t3、g34、t4之和；
[0217]
d11t31为第一透镜1的物侧面15到第三透镜3的物侧面35在光轴上的距 离，即t1、g12、t2、g23之和；
[0218]
d12t42为第一透镜1的像侧面16到第四透镜4的像侧面46在光轴i上的 距离，即g12、t2、g23、t3、g34、t4之和；
[0219]
d11t41为第一透镜1的物侧面15到第四透镜4的物侧面45在光轴i上的 距离，即t1、g12、t2、g23、t3、g34之和；
[0220]
另外，再定义：
[0221]
f1为第一透镜1的焦距；
[0222]
f2为第二透镜2的焦距；
[0223]
f3为第三透镜3的焦距；
[0224]
f4为第四透镜4的焦距；
[0225]
f5为第五透镜5的焦距；
[0226]
f6为第六透镜6的焦距；
[0227]
n1为第一透镜1的折射率；
[0228]
n2为第二透镜2的折射率；
[0229]
n3为第三透镜3的折射率；
[0230]
n4为第四透镜4的折射率；
[0231]
n5为第五透镜5的折射率；
[0232]
n6为第六透镜6的折射率；
[0233]
v1为第一透镜1的阿贝数(abbe number)，阿贝数也可被称为色散系数；
[0234]
v2为第二透镜2的阿贝数；
[0235]
v3为第三透镜3的阿贝数；
[0236]
v4为第四透镜4的阿贝数；
[0237]
v5为第五透镜5的阿贝数；
[0238]
v6为第六透镜6的阿贝数。
[0239]
再配合参阅图8的a至图8的d，图8的a的图式说明第一实施例的纵向 球差(longitudinal spherical aberration)，图8的b与图8的c的图式则 分别说明第一实施例当其波长为470nm、555nm及650nm时在成像面99上有 关弧矢(sagittal)方向的场曲(field curvature)像差及子午(tangential) 方向的场曲像差，图8的d的图式则说明第一实施例当其波长为470nm、555nm 及650nm时在成像面99上的畸变像差(distortion aberration)。本第一实 施例的纵向球差如图8的a所示，每一种波长所成的曲线皆很靠近并向中间靠 近，说明每一种波长不同高度的离轴光线皆集中在成像点附近，由每一波长的 曲线的偏斜幅度可看出，不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在
±
0.016毫 米的范围内，故本第一实施例确实明显改善相同波长的球差，此外，三种代表 波长彼此间的距离也相当接近，代
表不同波长光线的成像位置已相当集中，因 而使色像差也获得明显改善。
[0240]
在图8的b与图8的c的二个场曲像差图示中，三种代表波长在整个视场 范围内的焦距变化量落在
±
0.06毫米内，说明本第一实施例的光学系统能有效 消除像差。而图8的d的畸变像差图式则显示本第一实施例的畸变像差维持在
ꢀ±
0.9％的范围内，说明本第一实施例的畸变像差已符合光学系统的成像质量要 求，据此说明本第一实施例相较于现有光学镜头，在系统长度已缩短至7.109 毫米左右的条件下，仍能提供良好的成像质量，故本第一实施例能在维持良好 光学性能之条件下，能够缩短镜头长度且具有良好的成像质量。
[0241]
图14的a为本发明之第二实施例之光学成像镜头的示意图。图14的b为 图14的a的第六透镜在不同平面上的放大径向剖视图。图14的c为图14的a 的第六透镜的外观示意图。图15的a至图15的d为第二实施例之光学成像镜 头的纵向球差与各项像差图。请先参照图14的a至图14的c，本发明光学成 像镜头10的一第二实施例，其与第一实施例大致相似，而两者的差异如下所述： 各光学数据、非球面系数及这些透镜1、2、3、4、5及6之间的参数或多或少 有些不同。此外，在本实施例中，第四透镜4的像侧面46的圆周区域463为凸 面。在此需注意的是，为了清楚地显示图面，图14的a至图14的b中省略部 分与第一实施例面形相似的光轴区域与圆周区域的标号。
[0242]
第二实施例的光学成像镜头10详细的光学数据如图16所示，且第二实施 例的光学成像镜头10的有效焦距为3.675毫米，半视场角(hfov)为56.701
°
， 光圈值(fno)为2.256，系统长度为7.849毫米，像高则为5.233毫米。
[0243]
如图17的a与图17的b所示，则为第二实施例的第一透镜1的物侧面15 到第五透镜5的像侧面56在公式(1)中的各项非球面系数。如图18与图19所 示，则为第二实施例的第六透镜6的物侧面65、像侧面66在公式(2)中的xmyn的各项参数。图20示出本发明之第二实施例之第六透镜在两选定的x、y坐标 所对应的sag值。
[0244]
另外，第二实施例之光学成像镜头10中各重要参数间的关系如图131所示。
[0245]
本第二实施例的纵向球差如图15的a所示，不同高度的离轴光线的成像点 偏差控制在
±
0.014毫米的范围内。在图15的b与图15的c的二个场曲像差 图示中，三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在
±
0.16毫米内。而 图15的d的畸变像差图式则显示本第二实施例的畸变像差维持在
±
3.5％的范围 内。
[0246]
经由上述说明可得知：第二实施例的纵向球差小于第一实施例的纵向球差。
[0247]
图21的a为本发明之第三实施例之光学成像镜头的示意图。图21的b为 图21的a的第六透镜在不同平面上的放大径向剖视图。图21的c为图21的a 的第六透镜的外观示意图。图22的a至图22的d为第三实施例之光学成像镜 头的纵向球差与各项像差图。请先参照图21的a至图21的c，本发明光学成 像镜头10的一第三实施例，其与第一实施例大致相似，而两者的差异如下所述： 各光学数据、非球面系数及这些透镜1、2、3、4、5及6间的参数或多或少有 些不同。在此需注意的是，为了清楚地显示图面，图21的a至图21的b中省 略部分与第一实施例面形相似的光轴区域与圆周区域的标号。
[0248]
第三实施例的光学成像镜头10详细的光学数据如图23所示，且第三实施 例的光学成像镜头10的有效焦距为3.198毫米，半视场角(hfov)为58.297
°
， 光圈值(fno)为2.257，系统长度为7.044毫米，像高则为5.233毫米。
[0249]
如图24的a与图24的b所示，则为第三实施例的第一透镜1的物侧面15 到第五透镜
5的像侧面56在公式(1)中的各项非球面系数。如图25与图26所 示，则为第三实施例的第六透镜6的物侧面65、像侧面66在公式(2)中的xmyn的各项参数。图27示出本发明之第三实施例之第六透镜在两选定的x、y坐标 所对应的sag值。
[0250]
另外，第三实施例之光学成像镜头10中各重要参数间的关系如图131所示。
[0251]
本第三实施例的纵向球差如图22的a所示，不同高度的离轴光线的成像点 偏差控制在
±
0.025毫米的范围内。在图22的b与图22的c的二个场曲像差 图示中，三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在
±
0.16毫米内。而 图22的d的畸变像差图式则显示本第三实施例的畸变像差维持在
±
6％的范围 内。
[0252]
经由上述说明可得知：第三实施例的系统长度小于第一实施例的系统长度， 第三实施例的半视场角大于第一实施例的半视场角。
[0253]
图28的a为本发明之第四实施例之光学成像镜头的示意图。图28的b为 图28的a的第六透镜在不同平面上的放大径向剖视图。图28的c为图28的a 的第六透镜的外观示意图。图29的a至图29的d为第四实施例之光学成像镜 头的纵向球差与各项像差图。请先参照图28的a至图28的c，本发明光学成 像镜头10的一第四实施例，其与第一实施例大致相似，而两者的差异如下所述： 各光学数据、非球面系数及这些透镜1、2、3、4、5及6间的参数或多或少有 些不同。此外，在像侧面66与第二参考平面截出的曲线中，第六透镜6的像侧 面66的其圆周区域663y为凸面。在此需注意的是，为了清楚地显示图面，图 28的a至图28的b中省略部分与第一实施例面形相似的光轴区域与圆周区域 的标号。
[0254]
第四实施例的光学成像镜头10详细的光学数据如图30所示，且第四实施 例的光学成像镜头10的有效焦距为3.359毫米，半视场角(hfov)为56.003
°
， 光圈值(fno)为2.251，系统长度为6.983毫米，像高则为5.233毫米。
[0255]
如图31的a与图31的b所示，则为第四实施例的第一透镜1的物侧面15 到第五透镜5的像侧面56在公式(1)中的各项非球面系数。如图32与图33所 示，则为第四实施例的第六透镜6的物侧面65、像侧面66在公式(2)中的xmyn的各项参数。图34示出本发明之第四实施例之第六透镜在两选定的x、y坐标 所对应的sag值。
[0256]
另外，第四实施例之光学成像镜头10中各重要参数间的关系如图131所示。
[0257]
本第四实施例的纵向球差如图29的a所示，不同高度的离轴光线的成像点 偏差控制在
±
0.02毫米的范围内。在图29的b与图29的c的二个场曲像差图 示中，三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在
±
0.25毫米内。而图 29的d的畸变像差图式则显示本第四实施例的畸变像差维持在
±
6％的范围内。
[0258]
经由上述说明可得知：第四实施例的系统长度小于第一实施例的系统长度， 第四实施例的光圈值小于第一实施例的光圈值。
[0259]
图35的a为本发明之第五实施例之光学成像镜头的示意图。图35的b为 图35的a的第六透镜在不同平面上的放大径向剖视图。图35的c为图35的a 的第六透镜的外观示意图。图36的a至图36的d为第五实施例之光学成像镜 头的纵向球差与各项像差图。请先参照图35的a至图35的c，本发明光学成 像镜头10的一第五实施例，其与第一实施例大致相似，而两者的差异如下所述： 各光学数据、非球面系数及这些透镜1、2、3、4、5及6间的参数或多或少有 些不同。此外，在本实施例中，第四透镜4的像侧面46的圆周区域463为凸面。 第五透镜5的像侧面56的圆周区域564为凹面。在此需注意的是，为了清楚地 显示图面，图35的a至
图35的b中省略部分与第一实施例面形相似的光轴区 域与圆周区域的标号。
[0260]
第五实施例的光学成像镜头10详细的光学数据如图37所示，且第五实施 例的光学成像镜头10的有效焦距为3.427毫米，半视场角(hfov)为55.843
°
， 光圈值(fno)为2.249，系统长度为7.190毫米，像高则为5.233毫米。
[0261]
如图38的a与图38的b所示，则为第五实施例的第一透镜1的物侧面15 到第五透镜5的像侧面56在公式(1)中的各项非球面系数。如图39与图40所 示，则为第五实施例的第六透镜6的物侧面65、像侧面66在公式(2)中的xmyn的各项参数。图41示出本发明之第五实施例之第六透镜在两选定的x、y坐标 所对应的sag值。
[0262]
另外，第五实施例之光学成像镜头10中各重要参数间的关系如图131所示。
[0263]
本第五实施例的纵向球差如图36的a所示，不同高度的离轴光线的成像点 偏差控制在
±
0.018毫米的范围内。在图36的b与图36的c的二个场曲像差 图示中，三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在
±
0.25毫米内。而 图36的d的畸变像差图式则显示本第五实施例的畸变像差维持在
±
4％的范围 内。
[0264]
经由上述说明可得知：第五实施例的光圈值小于第一实施例的光圈值。
[0265]
图42的a为本发明之第六实施例之光学成像镜头的示意图。图42的b为 图42的a的第六透镜在不同平面上的放大径向剖视图。图42的c为图42的a 的第六透镜的外观示意图。图43的a至图43的d为第六实施例之光学成像镜 头的纵向球差与各项像差图。请先参照图42的a至图42的c，本发明光学成 像镜头10的一第六实施例，其与第一实施例大致相似，而两者的差异如下所述： 各光学数据、非球面系数及这些透镜1、2、3、4、5及6间的参数或多或少有 些不同。此外，在像侧面66与第二参考平面截出的曲线中，第六透镜6的像侧 面66的其圆周区域663y为凸面。在此需注意的是，为了清楚地显示图面，图 42的a至图42的b中省略部分与第一实施例面形相似的光轴区域与圆周区域 的标号。
[0266]
第六实施例的光学成像镜头10详细的光学数据如图44所示，且第六实施 例的光学成像镜头10的有效焦距为2.924毫米，半视场角(hfov)为59.571
°
， 光圈值(fno)为2.256，系统长度为6.469毫米，像高则为5.233毫米。
[0267]
如图45的a与图45的b所示，则为第六实施例的第一透镜1的物侧面15 到第五透镜5的像侧面56在公式(1)中的各项非球面系数。如图46与图47所 示，则为第六实施例的第六透镜6的物侧面65、像侧面66在公式(2)中的xmyn的各项参数。图48示出本发明之第六实施例之第六透镜在两选定的x、y坐标 所对应的sag值。
[0268]
另外，第六实施例之光学成像镜头10中各重要参数间的关系如图131所示。
[0269]
本第六实施例的纵向球差如图43的a所示，不同高度的离轴光线的成像点 偏差控制在
±
0.018毫米的范围内。在图43的b与图43的c的二个场曲像差 图示中，三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在
±
0.5毫米内。而 图43的d的畸变像差图式则显示本第六实施例的畸变像差维持在
±
5％的范围 内。
[0270]
经由上述说明可得知：第六实施例的系统长度小于第一实施例的系统长度。 第六实施例的半视场角大于第一实施例的半视场角。
[0271]
图49的a为本发明之第七实施例之光学成像镜头的示意图。图49的b为 图49的a的第六透镜在不同平面上的放大径向剖视图。图49的c为图49的a 的第六透镜的外观示意图。图50的a至图50的d为第七实施例之光学成像镜 头的纵向球差与各项像差图。请先参照图
49的a至图49的c，本发明光学成 像镜头10的一第七实施例，其与第一实施例大致相似，而两者的差异如下所述： 各光学数据、非球面系数及这些透镜1、2、3、4、5及6间的参数或多或少有 些不同。此外，在本实施例中，第三透镜3的物侧面35的光轴区域351为凸面。 第四透镜4的物侧面45的光轴区域452为凹面。第四透镜4的像侧面46的圆 周区域463为凸面。第五透镜5的物侧面55的圆周区域553为凸面。第五透镜 5的像侧面56的圆周区域564为凹面。在像侧面66与第二参考平面截出的曲 线中，第六透镜6的像侧面66的其圆周区域663y为凸面。在此需注意的是， 为了清楚地显示图面，图49的a至图49的b中省略部分与第一实施例面形相 似的光轴区域与圆周区域的标号。
[0272]
第七实施例的光学成像镜头10详细的光学数据如图51所示，且第七实施 例的光学成像镜头10的有效焦距为3.263毫米，半视场角(hfov)为56.687
°
， 光圈值(fno)为2.257，系统长度为7.081毫米，像高则为5.233毫米。
[0273]
如图52的a与图52的b所示，则为第七实施例的第一透镜1的物侧面15 到第五透镜5的像侧面56在公式(1)中的各项非球面系数。如图53与图54所 示，则为第七实施例的第六透镜6的物侧面65、像侧面66在公式(2)中的xmyn的各项参数。图55示出本发明之第七实施例之第六透镜在两选定的x、y坐标 所对应的sag值。
[0274]
另外，第七实施例之光学成像镜头10中各重要参数间的关系如图131所示。
[0275]
本第七实施例的纵向球差如图50的a所示，不同高度的离轴光线的成像点 偏差控制在
±
0.025毫米的范围内。在图50的b与图50的c的二个场曲像差 图示中，三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在
±
0.3毫米内。而 图50的d的畸变像差图式则显示本第七实施例的畸变像差维持在
±
6％的范围 内。
[0276]
经由上述说明可得知：第七实施例的系统长度小于第一实施例的系统长度。
[0277]
图56的a为本发明之第八实施例之光学成像镜头的示意图。图56的b为 图56的a的第六透镜在不同平面上的放大径向剖视图。图56的c为图56的a 的第六透镜的外观示意图。图57的a至图57的d为第八实施例之光学成像镜 头的纵向球差与各项像差图。请先参照图56的a至图56的c，本发明光学成 像镜头10的一第八实施例，其与第一实施例大致相似，而两者的差异如下所述： 各光学数据、非球面系数及这些透镜1、2、3、4、5及6间的参数或多或少有 些不同。此外，在像侧面66与第二参考平面截出的曲线中，第六透镜6的像侧 面66的其圆周区域663y为凸面。在此需注意的是，为了清楚地显示图面，图 56的a至图56的b中省略部分与第一实施例面形相似的光轴区域与圆周区域 的标号。
[0278]
第八实施例的光学成像镜头10详细的光学数据如图58所示，且第八实施 例的光学成像镜头10的有效焦距为3.495毫米，半视场角(hfov)为56.446
°
， 光圈值(fno)为2.257，系统长度为7.305毫米，像高则为5.233毫米。
[0279]
如图59的a与图59的b所示，则为第八实施例的第一透镜1的物侧面15 到第五透镜5的像侧面56在公式(1)中的各项非球面系数。如图60与图61所 示，则为第八实施例的第六透镜6的物侧面65、像侧面66在公式(2)中的xmyn的各项参数。图62示出本发明之第八实施例之第六透镜在两选定的x、y坐标 所对应的sag值。
[0280]
另外，第八实施例之光学成像镜头10中各重要参数间的关系如图132所示。
[0281]
本第八实施例的纵向球差如图57的a所示，不同高度的离轴光线的成像点 偏差控制在
±
0.018毫米的范围内。在图57的b与图57的c的二个场曲像差 图示中，三种代表波长
在整个视场范围内的焦距变化量落在
±
0.3毫米内。而 图57的d的畸变像差图式则显示本第八实施例的畸变像差维持在
±
2.5％的范围 内。
[0282]
经由上述说明可得知：第八实施例相较于第一实施例较为容易制造。
[0283]
图63为本发明之第九实施例之光学成像镜头的示意图。图64的a至图64 的d为第九实施例之光学成像镜头的纵向球差与各项像差图。请先参照图63， 本发明光学成像镜头10的一第九实施例，其与第一实施例大致相似，而两者的 差异如下所述：各光学数据、非球面系数及这些透镜1、2、3、4、5及6间的 参数或多或少有些不同。此外，在本实施例中，第五透镜5的物侧面55的圆周 区域553为凸面。并且，第六透镜6为非球面透镜，也就是说其物侧面65与像 侧面66皆为非球面。第六透镜6的物侧面65的光轴区域651为凸面，且其圆 周区域654为凹面。第六透镜6的像侧面66的光轴区域662为凹面，且其圆周 区域663为凸面。也就是说，于本第九实施例中，光学成像镜头10的所有透镜 皆为非球面透镜。在此需注意的是，为了清楚地显示图面，图63中省略部分与 第一实施例面形相似的光轴区域与圆周区域的标号。
[0284]
第九实施例的光学成像镜头10详细的光学数据如图65所示，且第九实施 例的光学成像镜头10的有效焦距为3.495毫米，半视场角(hfov)为56.777
°
， 光圈值(fno)为2.257，系统长度为7.105毫米，像高则为5.233毫米。
[0285]
如图66与图67所示，则为第九实施例的第一透镜1的物侧面15到第六透 镜6的像侧面66在公式(1)中的各项非球面系数。图68示出本发明之第九实施 例之第六透镜在两选定的x、y坐标所对应的sag值。
[0286]
另外，第九实施例之光学成像镜头10中各重要参数间的关系如图132所示。
[0287]
本第九实施例的纵向球差如图64的a所示，不同高度的离轴光线的成像点 偏差控制在
±
0.016毫米的范围内。在图64的b与图64的c的二个场曲像差 图示中，三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在
±
0.2毫米内。而 图64的d的畸变像差图式则显示本第九实施例的畸变像差维持在
±
0.9％的范围 内。
[0288]
经由上述说明可得知：第九实施例的系统长度小于第一实施例的系统长度。
[0289]
图69的a为本发明之第十实施例之光学成像镜头的示意图。图69的b为 图69的a的第六透镜在不同平面上的放大径向剖视图。图69的c为图69的a 的第六透镜的外观示意图。而图70的a至图70的d为第十实施例之光学成像 镜头的纵向球差与各项像差图。请先参照图69的a，本发明的第一实施例之光 学成像镜头10从物侧a1至像侧a2沿光学成像镜头10的一光轴i依序包括一 第一透镜1、一第二透镜、一光圈0、一第三透镜3、一第四透镜4、一第五透 镜5、一第七透镜7、一第六透镜6及一滤光片9。当由一待拍摄物所发出的光 线进入光学成像镜头10，并经由第一透镜1、第二透镜、光圈0、第三透镜3、 第四透镜4、第五透镜5、第七透镜7、第六透镜6及滤光片9之后，会在一成 像面99(image plane)形成一影像。滤光片9设置于第六透镜6的像侧面66 与成像面99之间。补充说明的是，物侧是朝向待拍摄物的一侧，而像侧是朝向 成像面99的一侧。在本实施例中，滤光片9为红外线滤除滤光片(ir cutfilter)。
[0290]
在本实施例中，光学成像镜头10的第七透镜7具有一朝向物侧且使成像光 线通过之物侧面75及一朝向像侧且使成像光线通过之像侧面76。
[0291]
于以下段落中会详细说明本第十实施例与第一实施例的透镜面形差异，为 求简
要，其他省略的标号如第一实施例所示。
[0292]
第三透镜3具有正屈光率。第三透镜3的材质为塑料。第三透镜3的物侧 面35的光轴区域351为凸面，且其圆周区域353为凸面。
[0293]
第四透镜4具有负屈光率。第四透镜4的材质为塑料。第四透镜4的物侧 面45的光轴区域452为凹面。第四透镜4的像侧面46的圆周区域463为凸面。
[0294]
第五透镜5具有正屈光率。第五透镜5的材质为塑料。第五透镜5的物侧 面55的圆周区域553为凸面。
[0295]
第七透镜7具有正屈光率。第七透镜7的材质为塑料。第七透镜7的物侧 面75的光轴区域751为凸面，且其圆周区域754为凹面。第七透镜7的像侧面 76的光轴区域762为凹面，且其圆周区域763为凸面。在本实施例中，第七透 镜7的物侧面75与像侧面76皆为非球面，但本发明并不以此为限。
[0296]
在本实施例中，光学成像镜头10具有屈光率的透镜只有上述七片。
[0297]
第十实施例的其他详细光学数据如图71所示，且第十实施例的光学成像镜 头10的有效焦距为3.069毫米，半视场角为58.417
°
。光圈值为2.241，其系 统长度为7.576毫米，像高为5.233毫米。
[0298]
第一透镜1的物侧面15到第五透镜5的像侧面56在公式(1)中的各项非球 面系数如图72与图73所示。
[0299]
第六透镜6的物侧面65、像侧面66在公式(2)中的各项xmyn的各项系数如 图74与图75所示。图76示出本发明之第十实施例之第六透镜在两选定的x、 y坐标所对应的sag值。
[0300]
另外，第十实施例之光学成像镜头10中各重要参数间的关系如图132所示。
[0301]
其中，更定义参数如下：
[0302]
t7为第七透镜7在光轴i上的厚度；
[0303]
g57是第五透镜5的像侧面56到第七透镜7的物侧面55在光轴i上的距 离；
[0304]
g76是第七透镜7的像侧面76到第六透镜6的物侧面65在光轴i上的距 离；
[0305]
另外，再定义：
[0306]
f7为第七透镜7的焦距；
[0307]
n7为第七透镜7的折射率；以及
[0308]
v7为第七透镜7的阿贝数。
[0309]
再配合参阅图70的a至图70的d，图70的a的图式说明第十实施例的纵 向球差(longitudinal spherical aberration)，图70的b与图70的c的图 式则分别说明第十实施例当其波长为470nm、555nm及650nm时在成像面99 上有关弧矢(sagittal)方向的场曲(field curvature)像差及子午 (tangential)方向的场曲像差，图70的d的图式则说明第十实施例当其波长 为470nm、555nm及650nm时在成像面99上的畸变像差(distortionaberration)。本第十实施例的纵向球差如图70的a所示，每一种波长所成的 曲线皆很靠近并向中间靠近，说明每一种波长不同高度的离轴光线皆集中在成 像点附近，由每一波长的曲线的偏斜幅度可看出，不同高度的离轴光线的成像 点偏差控制在
±
0.03毫米的范围内，故本第十实施例确实明显改善相同波长的 球差，此外，三种代表波长彼此间的距离也相当接近，代表不同波长光线的成 像位置已相当集中，因而使色像差也获得明显改善。
[0310]
在图70的b与图70的c的二个场曲像差图示中，三种代表波长在整个视 场范围内
的焦距变化量落在
±
0.25毫米内，说明本第十实施例的光学系统能有 效消除像差。而图70的d的畸变像差图式则显示本第十实施例的畸变像差维持 在
±
5％的范围内，说明本第十实施例的畸变像差已符合光学系统的成像质量要 求，据此说明本第十实施例相较于现有光学镜头，在系统长度已缩短至7.576 毫米左右的条件下，仍能提供良好的成像质量，故本第十实施例能在维持良好 光学性能之条件下，能够缩短镜头长度且具有良好的成像质量。
[0311]
图77的a为本发明之第十一实施例之光学成像镜头的示意图。图77的b 为图77的a的第六透镜在不同平面上的放大径向剖视图。图77的c为图77 的a的第六透镜的外观示意图。图78的a至图78的d为第十一实施例之光学 成像镜头的纵向球差与各项像差图。请先参照图77的a至图77的c，本发明 光学成像镜头10的一第十一实施例，其与第十实施例大致相似，而两者的差异 如下所述：各光学数据、非球面系数及这些透镜1、2、3、4、5、6及7之间的 参数或多或少有些不同。此外，在本实施例中，第三透镜3的物侧面35的圆周 区域354为凹面。第五透镜5的物侧面55的圆周区域554为凹面。在此需注意 的是，为了清楚地显示图面，图77的a至图77的b中省略部分与第十实施例 面形相似的光轴区域与圆周区域的标号。
[0312]
第十一实施例的光学成像镜头10详细的光学数据如图79所示，且第十一 实施例的光学成像镜头10的有效焦距为3.318毫米，半视场角(hfov)为56.991
ꢀ°
，光圈值(fno)为2.241，系统长度为6.860毫米，像高则为5.233毫米。
[0313]
如图80与图81所示，则为第十一实施例的第一透镜1的物侧面15到第七 透镜7的像侧面76在公式(1)中的各项非球面系数。如图82与图83所示，则 为第十一实施例的第六透镜6的物侧面65、像侧面66在公式(2)中的xmyn的各 项参数。图84示出本发明之第十一实施例之第六透镜在两选定的x、y坐标所 对应的sag值。
[0314]
另外，第十一实施例之光学成像镜头10中各重要参数间的关系如图132 所示。
[0315]
本第十一实施例的纵向球差如图78的a所示，不同高度的离轴光线的成像 点偏差控制在
±
0.025毫米的范围内。在图78的b与图78的c的二个场曲像 差图示中，三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在
±
0.05毫米内。 而图78的d的畸变像差图式则显示本第十一实施例的畸变像差维持在
±
3％的范 围内。
[0316]
经由上述说明可得知：第十一实施例的系统长度小于第十实施例的系统长 度，第十一实施例的畸变像差小于第十实施例的畸变像差。
[0317]
图85的a为本发明之第十二实施例之光学成像镜头的示意图。图85的b 为图85的a的第六透镜在不同平面上的放大径向剖视图。图85的c为图85 的a的第六透镜的外观示意图。图86的a至图86的d为第十二实施例之光学 成像镜头的纵向球差与各项像差图。请先参照图85的a至图85的c，本发明 光学成像镜头10的一第十二实施例，其与第十实施例大致相似，而两者的差异 如下所述：各光学数据、非球面系数及这些透镜1、2、3、4、5、6及7之间的 参数或多或少有些不同。此外，在本实施例中，第五透镜5的物侧面55的圆周 区域554为凹面。在此需注意的是，为了清楚地显示图面，图85的a至图85 的b中省略部分与第十实施例面形相似的光轴区域与圆周区域的标号。
[0318]
第十二实施例的光学成像镜头10详细的光学数据如图87所示，且第十二 实施例的光学成像镜头10的有效焦距为3.399毫米，半视场角(hfov)为56.254
ꢀ°
，光圈值(fno)为2.241，系统长度为7.148毫米，像高则为5.233毫米。
[0319]
如图88与图89所示，则为第十二实施例的第一透镜1的物侧面15到第七 透镜7的
像侧面76在公式(1)中的各项非球面系数。如图90与图91所示，则 为第十二实施例的第六透镜6的物侧面65、像侧面66在公式(2)中的xmyn的各 项参数。图92示出本发明之第十二实施例之第六透镜在两选定的x、y坐标所 对应的sag值。
[0320]
另外，第十二实施例之光学成像镜头10中各重要参数间的关系如图132 所示。
[0321]
本第十二实施例的纵向球差如图86的a所示，不同高度的离轴光线的成像 点偏差控制在
±
0.016毫米的范围内。在图86的b与图86的c的二个场曲像 差图示中，三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在
±
0.08毫米内。 而图86的d的畸变像差图式则显示本第十二实施例的畸变像差维持在
±
4％的范 围内。
[0322]
经由上述说明可得知：第十二实施例的系统长度小于第十实施例的系统长 度，第十二实施例的纵向球差小于第十实施例的纵向球差，第十二实施例的畸 变像差小于第十实施例的畸变像差。
[0323]
图93的a为本发明之第十三实施例之光学成像镜头的示意图。图93的b 为图93的a的第六透镜在不同平面上的放大径向剖视图。图93的c为图93 的a的第六透镜的外观示意图。图94的a至图94的d为第十三实施例之光学 成像镜头的纵向球差与各项像差图。请先参照图93的a至图93的c，本发明 光学成像镜头10的一第十三实施例，其与第十实施例大致相似，而两者的差异 如下所述：各光学数据、非球面系数及这些透镜1、2、3、4、5、6及7之间的 参数或多或少有些不同。此外，在本实施例中，第三透镜3的物侧面35的圆周 区域354为凹面。第五透镜5的物侧面55的圆周区域554为凹面。在此需注意 的是，为了清楚地显示图面，图93的a至图93的b中省略部分与第十实施例 面形相似的光轴区域与圆周区域的标号。
[0324]
第十三实施例的光学成像镜头10详细的光学数据如图95所示，且第十三 实施例的光学成像镜头10的有效焦距为3.195毫米，半视场角(hfov)为57.560
ꢀ°
，光圈值(fno)为2.241，系统长度为6.996毫米，像高则为5.233毫米。
[0325]
如图96与图97所示，则为第十三实施例的第一透镜1的物侧面15到第七 透镜7的像侧面76在公式(1)中的各项非球面系数。如图98与图99所示，则 为第十三实施例的第六透镜6的物侧面65、像侧面66在公式(2)中的xmyn的各 项参数。图100示出本发明之第十三实施例之第六透镜在两选定的x、y坐标所 对应的sag值。
[0326]
另外，第十三实施例之光学成像镜头10中各重要参数间的关系如图132 所示。
[0327]
本第十三实施例的纵向球差如图94的a所示，不同高度的离轴光线的成像 点偏差控制在
±
0.018毫米的范围内。在图94的b与图94的c的二个场曲像 差图示中，三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在
±
0.5毫米内。 而图94的d的畸变像差图式则显示本第十三实施例的畸变像差维持在
±
4％的范 围内。
[0328]
经由上述说明可得知：第十三实施例的系统长度小于第十实施例的系统长 度，第十三实施例的纵向球差小于第十实施例的纵向球差，第十三实施例的畸 变像差小于第十实施例的畸变像差。
[0329]
图101的a为本发明之第十四实施例之光学成像镜头的示意图。图101的 b为图101的a的第六透镜在不同平面上的放大径向剖视图。图101的c为图 101的a的第六透镜的外观示意图。图102的a至图102的d为第十四实施例 之光学成像镜头的纵向球差与各项像差图。请先参照图101的a至图101的c， 本发明光学成像镜头10的一第十四实施例，其与第十实施例大致相似，而两者 的差异如下所述：各光学数据、非球面系数及这些透镜1、2、3、4、5、6及
7 之间的参数或多或少有些不同。此外，在本实施例中，第三透镜3的物侧面35 的圆周区域354为凹面。第五透镜5的物侧面55的圆周区域554为凹面。在此 需注意的是，为了清楚地显示图面，图101的a至图101的b中省略部分与第 十实施例面形相似的光轴区域与圆周区域的标号。
[0330]
第十四实施例的光学成像镜头10详细的光学数据如图62所示，且第十四 实施例的光学成像镜头10的有效焦距为3.308毫米，半视场角(hfov)为56.414
ꢀ°
，光圈值(fno)为5.233，系统长度为7.174毫米，像高则为5.233毫米。
[0331]
如图104与图105所示，则为第十四实施例的第一透镜1的物侧面15到第 七透镜7的像侧面76在公式(1)中的各项非球面系数。如图106与图107所示， 则为第十四实施例的第六透镜6的物侧面65、像侧面66在公式(2)中的xmyn的 各项参数。图108示出本发明之第十四实施例之第六透镜在两选定的x、y坐标 所对应的sag值。
[0332]
另外，第十四实施例之光学成像镜头10中各重要参数间的关系如图132 所示。
[0333]
本第十四实施例的纵向球差如图102的a所示，不同高度的离轴光线的成 像点偏差控制在
±
0.01毫米的范围内。在图102的b与图102的c的二个场曲 像差图示中，三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在
±
0.3毫米内。 而图102的d的畸变像差图式则显示本第十四实施例的畸变像差维持在
±
5％的 范围内。
[0334]
经由上述说明可得知：第十四实施例的系统长度小于第十实施例的系统长 度，第十四实施例的纵向球差小于第十实施例的纵向球差。
[0335]
图109的a为本发明之第十五实施例之光学成像镜头的示意图。图109的 b为图109的a的第六透镜在不同平面上的放大径向剖视图。图109的c为图 109的a的第六透镜的外观示意图。图110的a至图110的d为第十五实施例 之光学成像镜头的纵向球差与各项像差图。请先参照图109的a至图109的c， 本发明光学成像镜头10的一第十五实施例，其与第十实施例大致相似，而两者 的差异如下所述：各光学数据、非球面系数及这些透镜1、2、3、4、5、6及7 之间的参数或多或少有些不同。此外，在本实施例中，第三透镜3的物侧面35 的圆周区域354为凹面。第五透镜5的物侧面55的圆周区域554为凹面。在此 需注意的是，为了清楚地显示图面，图109的a至图109的b中省略部分与第 十实施例面形相似的光轴区域与圆周区域的标号。
[0336]
第十五实施例的光学成像镜头10详细的光学数据如图111所示，且第十五 实施例的光学成像镜头10的有效焦距为3.279毫米，半视场角(hfov)为56.750
ꢀ°
，光圈值(fno)为2.241，系统长度为7.174毫米，像高则为5.233毫米。
[0337]
如图112与图113所示，则为第十五实施例的第一透镜1的物侧面15到第 七透镜7的像侧面76在公式(1)中的各项非球面系数。如图114与图115所示， 则为第十五实施例的第六透镜6的物侧面65、像侧面66在公式(2)中的xmyn的 各项参数。图116示出本发明之第十五实施例之第六透镜在两选定的x、y坐标 所对应的sag值。
[0338]
另外，第十五实施例之光学成像镜头10中各重要参数间的关系如图133 所示。
[0339]
本第十五实施例的纵向球差如图110的a所示，不同高度的离轴光线的成 像点偏差控制在
±
0.016毫米的范围内。在图110的b与图110的c的二个场 曲像差图示中，三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在
±
0.06毫米 内。而图110的d的畸变像差图式则显示本第十五实施例的畸变像差维持在
±ꢀ
5％的范围内。
[0340]
经由上述说明可得知：第十五实施例的系统长度小于第十实施例的系统长 度，第十五实施例的纵向球差小于第十实施例的纵向球差，第十三实施例的场 曲像差小于第十实施例的场曲像差。
[0341]
图117为本发明之第十六实施例之光学成像镜头的示意图。图118的a至 图118的d为第十六实施例之光学成像镜头的纵向球差与各项像差图。请先参 照图117，本发明光学成像镜头10的一第十六实施例，其与第十实施例大致相 似，而两者的差异如下所述：各光学数据、非球面系数及这些透镜1、2、3、4、 5、6及7之间的参数或多或少有些不同。此外，在本实施例中，第三透镜3的 物侧面35的圆周区域354为凹面。第五透镜5的物侧面55的圆周区域554为 凹面。在此需注意的是，为了清楚地显示图面，图117中省略部分与第十实施 例面形相似的光轴区域与圆周区域的标号。
[0342]
第十六实施例的光学成像镜头10详细的光学数据如图119所示，且第十六 实施例的光学成像镜头10的有效焦距为3.460毫米，半视场角(hfov)为56.750
ꢀ°
，光圈值(fno)为2.241，系统长度为7.172毫米，像高则为5.233毫米。
[0343]
如图120与图121所示，则为第十六实施例的第一透镜1的物侧面15到第 七透镜7的像侧面76在公式(1)中的各项非球面系数。图122示出本发明之第 十六实施例之第六透镜在两选定的x、y坐标所对应的sag值。
[0344]
另外，第十六实施例之光学成像镜头10中各重要参数间的关系如图133 所示。
[0345]
本第十六实施例的纵向球差如图118的a所示，不同高度的离轴光线的成 像点偏差控制在
±
0.03毫米的范围内。在图118的b与图118的c的二个场曲 像差图示中，三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在
±
0.18毫米 内。而图118的d的畸变像差图式则显示本第十六实施例的畸变像差维持在
±ꢀ
1.2％的范围内。
[0346]
经由上述说明可得知：第十六实施例的系统长度小于第十实施例的系统长 度，第十六实施例的场曲像差小于第十实施例的场曲像差，第十六实施例的畸 变像差小于第十实施例的畸变像差。
[0347]
图123的a为本发明之第十七实施例之光学成像镜头的示意图。图123的 b为图123的a的第六透镜的外观示意图。图123的c为图123的a的第六透 镜在不同平面上的放大径向剖视图。而图124的a至图124的d为第十七实施 例之光学成像镜头的纵向球差与各项像差图。请先参照图123的a，本发明的 第十七实施例之光学成像镜头10从物侧a1至像侧a2沿光学成像镜头10的一 光轴i依序包括一第一透镜1、一第二透镜、一光圈0、一第三透镜3、一第四 透镜4、一第五透镜5、一第七透镜7、一第八透镜8、一第六透镜6及一滤光 片9。当由一待拍摄物所发出的光线进入光学成像镜头10，并经由第一透镜1、 第二透镜、光圈0、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5、第七透镜7、第八 透镜8、第六透镜6及滤光片9之后，会在一成像面99(image plane)形成一 影像。滤光片9设置于第六透镜6的像侧面66与成像面99之间。补充说明的 是，物侧是朝向待拍摄物的一侧，而像侧是朝向成像面99的一侧。在本实施例 中，滤光片9为红外线滤除滤光片(ir cut filter)。
[0348]
在本实施例中，光学成像镜头10的第八透镜8具有一朝向物侧且使成像光 线通过之物侧面85及一朝向像侧且使成像光线通过之像侧面86。
[0349]
于以下段落中会详细说明本第十七实施例与第十实施例的透镜面形差异， 为求简要，其他省略的标号如第一、第十实施例所示。
[0350]
于本实施例中，第五透镜5为自由曲面透镜。请参照图123的b，在物侧 面55、像侧面56与第一参考平面截出的曲线中，第五透镜5的物侧面55的光 轴区域552x为凹面，其圆周区域554x为凹面。第五透镜5的像侧面56的光轴 区域561x为凸面，其圆周区域563x为凸面。
[0351]
在物侧面55、像侧面56与第二参考平面截出的曲线中，第五透镜5的物 侧面55的光轴区域552y为凹面，其圆周区域554y为凹面。第五透镜5的像侧 面56的光轴区域561y为凸面，其圆周区域563y为凸面。
[0352]
在物侧面65、像侧面66与第三参考平面截出的曲线中，第五透镜5的物 侧面55的光轴区域552d为凹面，其圆周区域554d为凹面。第五透镜5的像侧 面56的光轴区域561d为凸面，其圆周区域563d为凸面。
[0353]
第六透镜6为非球面透镜。第六透镜6的物侧面65的光轴区域为凸面651， 且其圆周区域654为凹面。第六透镜6的像侧面66的光轴区域662为凹面，且 其圆周区域663为凸面。
[0354]
第八透镜8具有正屈光率。第八透镜8的材质为塑料。第八透镜8的物侧 面85的光轴区域851为凸面，且其圆周区域854为凹面。第八透镜8的像侧面 86的光轴区域862为凹面，且其圆周区域863为凸面。在本实施例中，第八透 镜8的物侧面85与像侧面86皆为非球面。
[0355]
在本实施例中，光学成像镜头10具有屈光率的透镜只有上述八片。
[0356]
第十七实施例的其他详细光学数据如图125所示，且第十七实施例的光学 成像镜头10的有效焦距为3.240毫米，半视场角为57.346
°
，光圈值为2.241， 其系统长度为7.039毫米，像高为5.233毫米。
[0357]
第一透镜1的物侧面15到第八透镜8的像侧面86在公式(1)中的各项非球 面系数如图126与图127所示。
[0358]
第六透镜6的物侧面65、像侧面66在公式(2)中的各项xmyn的各项系数如 图128与图129所示。图130示出本发明之第十七实施例之第五透镜在两选定 的x、y坐标所对应的sag值。
[0359]
另外，第十七实施例之光学成像镜头10中各重要参数间的关系如图133 所示。
[0360]
其中，更定义参数如下：
[0361]
t8为第八透镜8在光轴i上的厚度；
[0362]
g78是第七透镜7的像侧面76到第八透镜8的物侧面85在光轴i上的距 离；
[0363]
g86是第八透镜8的像侧面86到第六透镜6的物侧面65在光轴i上的距 离；
[0364]
另外，再定义：
[0365]
f8为第八透镜8的焦距；
[0366]
n8为第八透镜8的折射率；以及
[0367]
v8为第八透镜8的阿贝数。
[0368]
再配合参阅图124的a至图124的d，图124的a的图式说明第十七实施 例的纵向球差(longitudinal spherical aberration)，图124的b与图124 的c的图式则分别说明第十七实施例当其波长为470nm、555nm及650nm时 在成像面99上有关弧矢(sagittal)方向的场曲(field curvature)像差及 子午(tangential)方向的场曲像差，图124的d的图式则说明
第十七实施例 当其波长为470nm、555nm及650nm时在成像面99上的畸变像差(distortionaberration)。本第十七实施例的纵向球差如图124的a所示，每一种波长所成 的曲线皆很靠近并向中间靠近，说明每一种波长不同高度的离轴光线皆集中在 成像点附近，由每一波长的曲线的偏斜幅度可看出，不同高度的离轴光线的成 像点偏差控制在
±
0.018毫米的范围内，故本第十七实施例确实明显改善相同 波长的球差，此外，三种代表波长彼此间的距离也相当接近，代表不同波长光 线的成像位置已相当集中，因而使色像差也获得明显改善。
[0369]
在图124的b与图124的c的二个场曲像差图示中，三种代表波长在整个 视场范围内的焦距变化量落在
±
0.09毫米内，说明本第十七实施例的光学系统 能有效消除像差。而图124的d的畸变像差图式则显示本第十七实施例的畸变 像差维持在
±
3.5％的范围内，说明本第十七实施例的畸变像差已符合光学系统 的成像质量要求，据此说明本第十七实施例相较于现有光学镜头，在系统长度 已缩短至7.039毫米左右的条件下，仍能提供良好的成像质量，故本第十七实 施例能在维持良好光学性能之条件下，能够缩短镜头长度且具有良好的成像质 量。
[0370]
再配合参阅图131至图133为上述第一实施例至第十七实施例的各项光学 参数的表格图。
[0371]
本发明的光学成像镜头进一步满足1.400≦imgh/efl条件式，有助于使系 统焦距与光学各参数维持一适当值，避免任一参数过大而不利于该光学成像系 统整体之像差的修正，或是避免任一参数过小而影响组装或是提高制造上之困 难度，其中，较佳的范围为，1.400≦imgh/efl≦1.800。
[0372]
本发明的光学成像镜头进一步满足以下条件式，有助于使各透镜的厚度与 间隔维持一适当值，避免任一参数过大而不利于该光学成像镜头整体之薄型化， 或是避免任一参数过小而影响组装或是提高制造上之困难度。
[0373]
本发明的实施例的光学成像镜头10符合以下的条件式：ttl/imgh≦ 1.500，其中，较佳的范围为，1.000≦ttl/imgh≦1.500。
[0374]
本发明的实施例的光学成像镜头10符合以下的条件式：tl/(g56 t6 bfl) ≦3.100，其中，较佳的范围为，1.800≦tl/(g56 t6 bfl)≦3.100。
[0375]
本发明的实施例的光学成像镜头10符合以下的条件式：alt/(t5 t6)≦ 2.800，其中，较佳的范围为，1.700≦alt/(t5 t6)≦2.800。
[0376]
本发明的实施例的光学成像镜头10符合以下的条件式：d12t32/t6≦ 3.600，其中，较佳的范围为，1.500≦d12t32/t6≦3.600。
[0377]
本发明的实施例的光学成像镜头10符合以下的条件式：d21t42/t5≦ 2.800，其中，较佳的范围为，1.100≦d21t42/t5≦2.800。
[0378]
本发明的实施例的光学成像镜头10符合以下的条件式：(aag bfl)/d52t62 ≦3.500，其中，较佳的范围为，2.000≦(aag bfl)/d52t62≦3.500。
[0379]
本发明的实施例的光学成像镜头10符合以下的条件式：d11t31/g45≦ 8.000，其中，较佳的范围为，1.400≦d11t31/g45≦8.000。
[0380]
本发明的实施例的光学成像镜头10符合以下的条件式：d12t42/t5≦ 4.000，其中，较佳的范围为，1.100≦d12t42/t5≦4.000。
[0381]
本发明的实施例的光学成像镜头10符合以下的条件式： (t1 t2 t4 t6)/g45≦8.000，其中，较佳的范围为，2.000≦(t1 t2 t4 t6)/g45 ≦8.000。
[0382]
本发明的实施例的光学成像镜头10符合以下的条件式： (t1 t2 t4 t6)/d52t62≦3.000，其中，较佳的范围为，1.200≦ (t1 t2 t4 t6)/d52t62≦3.000。
[0383]
本发明的实施例的光学成像镜头10符合以下的条件式：tl/imgh≦ 1.200，其中，较佳的范围为，0.800≦tl/imgh≦1.200。
[0384]
本发明的实施例的光学成像镜头10符合以下的条件式：(g12 g23 g34)/t4 ≦2.400，其中，较佳的范围为，0.500≦(g12 g23 g34)/t4≦2.400。
[0385]
本发明的实施例的光学成像镜头10符合以下的条件式：alt/(t3 t4)≦ 3.900，其中，较佳的范围为，2.100≦alt/(t3 t4)≦3.900。
[0386]
本发明的实施例的光学成像镜头10符合以下的条件式：alt/(t5 t6)≦ 2.500，其中，较佳的范围为，1.500≦alt/(t5 t6)≦2.500。
[0387]
本发明的实施例的光学成像镜头10符合以下的条件式：alt/(g45 g56)≦ 7.900，其中，较佳的范围为，2.900≦alt/(g45 g56)≦7.900。
[0388]
本发明的实施例的光学成像镜头10符合以下的条件式：d11t41/bfl≦ 2.000，其中，较佳的范围为，1.200≦d11t41/bfl≦2.000。
[0389]
此外，另可选择实施例参数之任意组合关系增加镜头限制，以利于本发明 相同架构的镜头设计。有鉴于光学系统设计的不可预测性，在本发明的架构之 下，符合上述条件式能较佳地使本发明的实施例的光学成像镜头深度缩短、可 用光圈增大以及成像质量提升，或组装良率提升而改善先前技术的缺点。
[0390]
前述所列之示例性限定关系式，亦可选择性地合并不等数量施用于本发明 之实施态样中，并不限于此。在实施本发明时，除了前述关系式之外，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 节需在无冲突之情况之下，选择性地合并施用于本发明之其他实施例当中。
[0391]
综上所述，本发明的实施例的光学成像镜头10可获致下述的功效及优点：
[0392]
一、本发明各实施例的纵向球差、像散像差、畸变皆符合使用规范。另外， 红、绿、蓝三种代表波长在不同高度的离轴光线皆集中在成像点附近，由每一 曲线的偏斜幅度可看出不同高度的离轴光线的成像点偏差皆获得控制而具有良 好的球差、像差、畸变抑制能力。进一步参阅成像质量数据，红、绿、蓝三种 代表波长彼此间的距离亦相当接近，显示本发明在各种状态下对不同波长光线 的集中性佳而具有优良的色散抑制能力。综上所述，本发明藉由所述透镜的设 计与相互搭配，而能产生优异的成像质量。
[0393]
二、在本发明实施例的光学成像镜头10中，藉由将：第一透镜1设计为负 屈光率、第二透镜2的像侧面56的圆周区域562为凹面、第五透镜5的物侧面 55的光轴区域552为凹面搭配以下组合(1)～(3)有利于增大像高的同时增加视 场角并使畸变绝对值小于等于5.000％。
[0394]
(1)第三透镜3的像侧面36的光轴区域361为凸面、第四透镜4的像侧面 46的光轴区域462为凹面、第六透镜6的像侧面66的圆周区域653为凸面并 满足v1 v2 v3≦110.000；较佳的限制为90.000≦v1 v2 v3≦110.000。
[0395]
(2)第三透镜3的物侧面35的圆周区域354为凹面、第三透镜3的像侧面 36的光轴区域361为凸面、第五透镜5具有正屈光率并满足v1 v2 v3≦ 110.000；较佳的限制为90.000≦v1 v2 v3≦110.000。
[0396]
(3)第四透镜4的像侧面46的光轴区域462为凹面、第五透镜5具有正屈 光率、第六透镜6的物侧面65的光轴区域651为凸面并满足imgh/d11t21≧ 4.000,d52t62/d12t22≧1.600；较佳的限制为4.000≦imgh/d11t21≦12.000, 1.600≦d52t62/d12t22≦2.600。
[0397]
本发明实施例的透镜之物侧面与像侧面其中之一为非球面配合凹凸限制有 利于增加射出成形制造的良率。
[0398]
本发明实施例的透镜之物侧面与像侧面其中之一面为自由曲面，该自由曲 面与包含光轴的第一参考平面相交的部分为第一曲线，该自由曲面与包含光轴 的第二参考平面相交的部分为第二曲线，第一参考平面与第二参考平面相交于 光轴而不重合，且当将第一参考平面上的第一曲线以光轴为转轴而旋转至第二 参考平面上时，第一曲线与第二曲线不重合，配合凹凸限制有利于微调光学成 像镜头的各种像差，尤其是畸变绝对值小于等于5.000％；若配合八片透镜可使 畸变绝对值小于等于4.000％。自由曲面配合矩形通光孔的遮光片有利于降低杂 散光。
[0399]
本发明实施例的自由曲面中，符合以下限制：在x＝a,y＝b的位置，其与该 自由曲面在光轴上顶点之切面，两者间的垂直距离形成一saga，在x＝-b.y＝a 的位置,其与该自由曲面在光轴上顶点之切面，两者间的垂直距离形成一sagb, saga不等于sag b，能提供一个大的视场角度仍能维持畸变绝对值小于6.000％ 的良好成像质量的光学成像镜头，其中saga与sagb差值大于镜片生产公差， 并且在可适用于便携式电子装置的光学成像镜头的生产公差小于1.000微米。
[0400]
本发明实施例的自由曲面与第一参考平面所截出的曲线的光学有效径与自 由曲面与第二参考平面所截出的曲线的光学有效径不同，藉此设计不同光学有 效径的面形可修正畸变等像差。
[0401]
本发明实施例的自由曲面中，当将第一参考平面上的第一曲线以光轴为转 轴而旋转至第二参考平面上时，第一曲线与第二曲线在沿光轴的方向上的最大 差距大于镜片生产公差，藉此可藉由设计不同方向的曲率以修正畸变等像差， 其中在可适用于便携式电子装置的光学成像镜头的生产公差小于1.000微米。 在本发明实施例的自由曲面中，其满足：两选定的x、y坐标所对应的sag值的 差异大于生产公差，藉此可藉由设计不同方向的曲率以修正畸变等像差，其中 在可适用于便携式电子装置的光学成像镜头的生产公差小于1.000微米。
[0402]
简言之，于本发明的实施例的透镜引入自由曲面后，更可以增加多样透镜 面形的设计参数(即增加设计弹性)，以利修正像差。
[0403]
本发明之各个实施例所揭露之光学参数的组合比例关系所得的包含最大最 小值以内的数值范围皆可据以实施。
[0404]
虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技 术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更 动与润饰，故本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。