申请/专利权人：扬明光学股份有限公司

申请日：2016-01-26

公开（公告）日：2020-09-15

公开（公告）号：CN106886083B

主分类号：G02B13/06(20060101)

分类号：G02B13/06(20060101);G02B13/18(20060101)

优先权：["20151215 TW 104142038"]

专利状态码：有效-授权

法律状态：2020.09.15#授权;2018.09.11#实质审查的生效;2017.06.23#公开

摘要：本发明提供了一种光学镜头，该镜头包括具有负屈光度的第一透镜组、光圈、及具有正屈光度的第二透镜组，且第一透镜组包含一第一非球面透镜及一第二非球面透镜。光学镜头符合如下条件：3.5RT12.5；3.5RT22.6，其中RT1与RT2分别为第一非球面透镜及第二非球面透镜的厚薄比，且厚薄比定义为非球面透镜在一有效孔径的范围内，最大轴向厚度与最小轴向厚度的比值。通过本发明可提供一种能兼顾广视角及低压缩变形低畸变像差，且能提供较低的制造成本及较佳的成像品质的取像镜头设计。

主权项：1.一种光学镜头，其特征在于，包括：一第一透镜组，位于一放大侧与一缩小侧之间，该第一透镜组具有负屈光度且包括一第一非球面透镜和一第二非球面透镜；一第二透镜组，位于该第一透镜组与该缩小侧之间且具有正屈光度；以及一光圈，位于该第一透镜组与该第二透镜组之间，其中该光学镜头符合下列条件：3.5RT12.5；3.5RT22.6；及0.77fH0.6，其中RT1与RT2分别为该第一非球面透镜及该第二非球面透镜的厚薄比，该厚薄比定义为非球面透镜在一有效孔径的范围内，最大轴向厚度与最小轴向厚度的比值，f为该光学镜头的有效焦距且H为该光学镜头于该缩小侧成像的最大像高。

全文数据：光学镜头技术领域[0001]本发明关于一种具广视角及低畸变像差表现的光学镜头。背景技术[0002]—般取像镜头为了要有广视角的效果，光学畸变量会很大，如此画面边缘的景物容易被压缩，导致使用者观看到变形的物体。因此，为了避免边缘物体严重变形的问题产生，通常会采用视角较窄的镜头设计。因此，目前亟需一种能兼顾广视角及低压缩变形，且能提供较低的制造成本及较佳的成像品质的取像镜头设计。发明内容[0003]本发明的其他目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。[0004]为达上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本发明的一实施例提出一种光学镜头，包括一第一透镜组，位于一放大侧与一缩小侧之间，第一透镜组具有负屈光度且包括一第一非球面透镜和一第二非球面透镜;一第二透镜组，位于第一透镜组与缩小侧之间且具有正屈光度；以及一光圈，位于第一透镜组与第二透镜组之间，其中光学镜头符合下列条件：[0005]3.5RT12.5；[0006]3.5RT22.6;及[0007]0.77fH0.6,其中RT1与RT2分别为第一非球面透镜及第二非球面透镜的厚薄比，厚薄比定义为非球面透镜在一有效孔径的范围内，最大轴向厚度与最小轴向厚度的比值，f为光学镜头的有效焦距且H为光学镜头于缩小侧成像的最大像高。[0008]通过本发明实施例的设计，可提供一种能兼顾广视角及低压缩变形（低畸变像差），且能提供较低的制造成本及较佳的成像品质的取像镜头设计。[0009]本发明的其他目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例并配合所附图式，作详细说明如下。附图说明[0010]图1为依本发明一实施例的光学镜头的示意图，图2为说明本发明实施例的光学参数的示意图。[0011]图3〜图5为图1的光学镜头的成像光学模拟数据图，其中图3为影像的横向光线扇形图，图4为场曲及图5为畸变曲线表现图。[0012]图6为依本发明另一实施例的光学镜头的示意图。[0013]图7〜图9为图6的光学镜头的成像光学模拟数据图，其中图7为影像的横向光线扇形图，图8为场曲及图9为畸变曲线表现图。[0014]图10为依本发明另一实施例的光学镜头的示意图。[0015]图11〜图13为图10的光学镜头的成像光学模拟数据图，其中图11为影像的横向光线扇形图，图12为场曲及图13为畸变曲线表现图。[0016]图14为依本发明另一实施例的光学镜头的示意图。[0017]图15〜图17为图14的光学镜头的成像光学模拟数据图，其中图15为影像的横向光线扇形图，图16为场曲及图17为畸变曲线表现图。[0018]图18为说明本发明实施例的光学参数的示意图。[0019]附图标号：[0020]l〇a-10d光学镜头[0021]12光轴[0022]14光圈[0023]16玻璃盖[0024]18成像平面[0025]20第一透镜组[0026]30第二透镜组[0027]L1-L6透镜[0028]S1-S14表面[0029]CA有效孔径[0030]f有效焦距，[0031]H最大像高[0032]P不连续点[0033]RT厚薄比[0034]SLUSL2长度范围[0035]Tmax最大轴向厚度[0036]Tmin最小轴向厚度[0037]TTL距离[0038]x最大半视角具体实施方式[0039]有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式的实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如:上、下、左、右、前或后等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。[0040]图1为显示依本发明一实施例的光学镜头10a的示意图。光学镜头10a设置于一放大侧（图1的左侧;物侧与一缩小侧（图1的右侧;像侧之间。如图1所示，光学镜头l〇a包含具有负屈光度且位于放大侧与缩小侧之间的第一透镜组20、具有正屈光度且位于第一透镜组20与缩小侧之间的第二透镜组30以及位于第一透镜组20与第二透镜组30之间的一光圈。再者，缩小侧可设置玻璃盖16以及影像感测器，其成像平面标示为18，且玻璃盖16位于第二透镜组30与成像平面18之间。第一透镜组20可包含从放大侧至缩小侧依序排列的一第一透镜L1、一第二透镜L2及一第三透镜L3,且第二透镜组30可包含从放大侧至缩小侧依序排列的一第四透镜L4、一第五透镜L5及一第六透镜L6,第一透镜L1至第六透镜L6的屈光度分别为负、负、正、负、正、正。于本实施例中，第一透镜L1、第二透镜L2及第六透镜L6可为非球面透镜，第二透镜L2为新月形透镜，且第四透镜L4为双凹透镜。光学镜头10a的透镜设计参数、外形及非球面系数如表一、表二所示，于本发明如下的各个设计实例中，非球面多项式可用下列公式表示：[0041][0042]上述的公式中，Z为光轴12方向的偏移量（sag，c是密切球面（osculatingsphere的半径的倒数，也就是接近光轴12处的曲率半径的倒数，k是二次曲面系数conic，r是非球面高度，即为从透镜中心往透镜边缘的高度，于本发明如下的各个设计实例中，二次曲面系数k均为0。表二的A-D分别代表非球面多项式的4阶项、6阶项、8阶项、10阶项系数值。[0043]表一[0044][0047]再者，如图2所示，参数x代表光学镜头的最大半视角，f代表光学镜头的有效焦距，H代表光学镜头于缩小侧成像的最大像高，另外TTL代表第一透镜L1的放大侧镜面S1到成像平面18的距离，因此可由计算Hf*tanx_l的值获得光学镜头10a的畸变表现的参考值，光学镜头l〇a对应图2所示的参数及代表畸变表现的Hf*tanx_l的数值如表三所示表三中图2未示的参数CA将于后述参考图18进行说明）：[0048]表三[0049]1〇〇5〇]^图3-5为光学镜头10a的成像光学模拟数据图，其中图3为影像的横向光线扇形图transverserayfanplot，图4为场曲（fieldcurvature及图5为畸变（distortion曲线表现图，其中最大畸变值为-11.7%。该些模拟数据图所显示出的图形均在标准的范围内，由此可验证本实施例的定焦镜头l〇a确实能够兼具良好的光学成像品质及较广的视场角。[0051]如图6所示，于另一实施例中，光学镜头10b与光学镜头10a不同处在于第二透镜L2为双凹透镜，且第四透镜L4为新月形透镜。再者，如图6所示，第一透镜L1面向放大侧的镜面可包含一邻近光轴12的中心区域及远离光轴12的周缘区域，且中心区域朝缩小侧凹入使中心区域与周缘区域邻接处形成至少一反曲点。光学镜头l〇b的透镜设计参数、外形及非球面系数如表四、表五所示，其中表五的A-F分别代表非球面多项式的4阶项、6阶项、8阶项、10阶项、12阶项、14阶项系数值。[0052]表四[0053][0054][0057]再者，光学镜头10b对应图2所示的参数及代表畸变表现的Hf*tanx_l的数值如表六所示表六中图2未示的参数CA将于后述参考图18进行说明）：[0058]表六[0059][0060]图7-9为光学镜头10b的成像光学模拟数据图，其中图7为影像的横向光线扇形图，图8为场曲及图9为畸变曲线表现图，其中最大畸变值为-11.9%。该些模拟数据图所显示出的图形均在标准的范围内，由此可验证本实施例的定焦镜头l〇b确实能够兼具良好的光学成像品质及较广的视场角。[0061]如图10所示，于另一实施例中，光学镜头10c与光学镜头10a不同处在于第二透镜L2为双凹透镜，且第四透镜L4为新月形透镜。光学镜头10c的透镜设计参数、外形及非球面系数如表七、表八所示，其中表八的A-F分别代表非球面多项式的4阶项、6阶项、8阶项、10阶项、12阶项、14阶项系数值。[0062]〈表七〉[0063][0066]再者，光学镜头10c对应图2所示的参数及代表畸变表现的Hf*tanx_l的数值如表九所示表九中图2未示的参数CA将于后述参考图18进行说明）：[0067]表九[0068]1〇〇69]^图11-13为光学镜头10c的成像光学模拟数据图，其中图11为影像的横向光线扇形图，图12为场曲及图13为畸变曲线表现图，其中最大畸变值为-13.2%。该些模拟数据图所显示出的图形均在标准的范围内，由此可验证本实施例的定焦镜头l〇c确实能够兼具良好的光学成像品质及较广的视场角。[0070]如图14所示，于另一实施例中，光学镜头10d与光学镜头10a不同处在于第二透镜L2为双凹透镜，且第四透镜L4为新月透镜。光学镜头10d的透镜设计参数、外形及非球面系数如表十、表i^一所示，其中表i^一的A-F分别代表非球面多项式的4阶项、6阶项、8阶项、10阶项、12阶项、14阶项系数值。[0071]表十[0072][0075]~^者，光学镜kl〇d对应图^所示的参数i代表畸变^现的Hf*tknx_1的数值1如表十二所示表十二中图2未示的参数CA将于后述参考图18进行说明）：[0076]表十二[0077][0078]图15-17为光学镜头10d的成像光学模拟数据图，其中图15为影像的横向光线扇形图，图16为场曲及图17为畸变曲线表现图，其中最大畸变值为-12.4%。该些模拟数据图所显示出的图形均在标准的范围内，由此可验证本实施例的定焦镜头l〇d确实能够兼具良好的光学成像品质及较广的视场角。[0079]基于上述各个实施例，本发明的光学镜头可包含两透镜组且光圈值可大于1.8,且光学镜头可包含至少一片非球面透镜以修正像差。再者，本发明一实施例的光学镜头可满足下列条件：[0080]0.77fH0.6,其中f为光学镜头的有效焦距且H为光学镜头于缩小侧成像的最大像高。具体而言，假设光学镜头被设计为符合fH0.77,此时虽然仍能够维持较佳的光学成像品质，但是会得到较小的视场角fieldofview。另一方面，假设光学镜头被设计为符合fH〈0.6，此时虽然能够得到较广的视场角但像差亦会变大。因此，本实施例的光学镜头设计为符合〇.77fH0.6的条件，可使光学镜头兼具较大的视场角与较佳的成像品质。[0081]如下以图18说明本发明实施例界定的光学参数，如图18所示，一非球面透镜具有左侧镜面与右侧镜面，于左侧镜面中光轴12上下方的光学面平面或曲面）的上下两个不连续点P转折处之间具有一长度范围SL1，于右侧镜面中光轴12上下方的光学面平面或曲面的上下两个不连续点P转折处之间具有另一长度范围SL2,且长度范围SL1及长度范围SL2两者的较大值定义为非球面透镜的有效孔径ClearApertUreCA。再者，另一参数厚薄比RT定义为光学镜头的非球面透镜在有效孔径CA的范围内，最大轴向厚度Tmax与最小轴向厚度Tmin的比值。[0082]因此，于一实施例中，光学镜头的第一透镜组可包含一第一非球面透镜和一第二非球面透镜，第一非球面透镜可满足3.5RT12.5的条件，且第二非球面透镜可满足3.5RT22.6的条件，其中RT1与RT2分别为第一非球面透镜及第二非球面透镜的厚薄比，且该厚薄比定义为非球面透镜在有效孔径CA的长度范围内，最大轴向厚度与最小轴向厚度的比值。上述关于非球面透镜的厚薄比范围设定，可修正畸变像差同时不会大幅增加非球面透镜的制造难度。[0083]再者，于另一实施例中，光学镜头可满足下列条件：[0084]8CAf5,其中CA为第一非球面透镜的有效孔径，且[0085]f为光学镜头的有效焦距。[0086]于另一实施例中，光学镜头可满足下列条件：[0087]|11€衬11-1|〈0.15，于该范围内光学镜头可具有较低的畸变像差。[0088]通过上述各个实施例的设计，可提供一种能兼顾广视角及低压缩变形，且能提供较低的制造成本及较佳的成像品质的取像镜头设计。[0089]虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域相关人员，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，因此本发明的保护范围当视权利要求书为准。另外，本发明的任一实施例或申请专利范围不须达成本发明所揭露的全部目的或优点或特点。此外，摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件搜寻，并非用来限制本发明的权利要求范围。

权利要求：1.一种光学镜头，其特征在于，包括：一第一透镜组，位于一放大侧与一缩小侧之间，该第一透镜组具有负屈光度且包括一第一非球面透镜和一第二非球面透镜；一第二透镜组，位于该第一透镜组与该缩小侧之间且具有正屈光度；以及一光圈，位于该第一透镜组与该第二透镜组之间，其中该光学镜头符合下列条件：3.5RT12.5；3.5RT22.6;及0.77fH0.6,其中RTl与RT2分别为该第一非球面透镜及该第二非球面透镜的厚薄比，该厚薄比定义为非球面透镜在一有效孔径的范围内，最大轴向厚度与最小轴向厚度的比值，f为该光学镜头的有效焦距且H为该光学镜头于该缩小侧成像的最大像高。2.—种光学镜头，其特征在于，包括：一第一透镜组，位于一放大侧与一缩小侧之间，该第一透镜组具有负屈光度且包括一第一非球面透镜和一第二非球面透镜；一第二透镜组，位于该第一透镜组与该缩小侧之间且具有正屈光度；以及一光圈，位于该第一透镜组与该第二透镜组之间，其中该光学镜头符合下列条件：!1作丨111-1|〈0.15，其中€为该光学镜头的有效焦距，!1为该光学镜头于该缩小侧成像的最大像高，且X为最大半视角。3.—种光学镜头，其特征在于，包括：一第一透镜组，位于一放大侧与一缩小侧之间，该第一透镜组具有负屈光度且包括一第一非球面透镜；一第二透镜组，位于该第一透镜组与该缩小侧之间且具有正屈光度；以及一光圈，位于该第一透镜组与该第二透镜组之间，其中该光学镜头符合下列条件：3.5RT12.5;及8CAf5,其中CA为该第一非球面透镜的有效孔径，RTl为该第一非球面透镜的厚薄比，该厚薄比定义为该第一非球面透镜的该有效孔径内的最大轴向厚度与最小轴向厚度的比值，且f为该光学镜头的有效焦距。4.根据权利要求3所述的光学镜头，其特征在于，该第一透镜组还包括设于该第一非球面透镜一侧的一第二非球面透镜。5.根据权利要求1、2或4所述的光学镜头，其特征在于，该光学镜头包括从该放大侧至该缩小侧依序排列的该第一非球面透镜、该第二非球面透镜、一第三透镜、一第四透镜、一第五透镜及一第六透镜，且该第一非球面透镜至该第六透镜的屈光度分别为负、负、正、负、正、正。6.根据权利要求5所述的光学镜头，其中该第六透镜为非球面透镜。7.根据权利要求1、2或4所述的光学镜头，其特征在于，该第二非球面透镜为双凹透镜且第四透镜为新月形透镜，或者该第二非球面透镜为新月形透镜且该第四透镜为双凹透镜。8.根据权利要求1至3任一权利要求所述的光学镜头，其特征在于，该光学镜头的该光圈值大于1.8。9.根据权利要求1至3任一权利要求所述的光学镜头，其特征在于，该光学镜头的最大畸变像差值小于15%。10.根据权利要求1至3任一权利要求所述的光学镜头，其特征在于，该第一非球面透镜面向该放大侧的镜面包含一邻近光轴的中央区域及远离光轴的周缘区域，该中央区域朝该缩小侧凹入使该中央区域与该周缘区域邻接处形成至少一反曲点。

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