200909906 •. 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明涉及成像技術，特別涉及一種成像鏡頭。 【先前技術】 近年來’隨著半導體技術之發展，應用於成像系統之 影像感測器’如電荷耦合器(Charge c〇upled Device，CCD) , 或補充性半導體（Complementary Metal Oxide
Semiconductor，CMOS)裝置’在提高像素之同時，朝小型化 方向發展’以此滿足消費者對成像系統之成像品質及便攜 性之要求。 對應地，成像鏡頭需提高解析度、縮小尺寸，以配合 影像感測H組成高成像品f、小尺寸之成像系統。 【發明内容】 有雲於此，有必要提供一種高解析度、小尺寸之成像 , 鏡頭。 -種成像鏡頭，其從物_像側依次包括：具有正光 焦度之第-鏡片、具有負光焦度之第二鏡片、具有正光焦 度之第一鏡片及具有負光焦度之第四鏡片。該成像鏡頭滿 - 足條件式： - 0.5<F1/F<1; R6>R5>R7>0。 焦距’ R5, R6 及 R7 200909906 徑、該第三鏡片之像側表面曲率半徑及該第四鏡片之物側 表面曲率半徑。 條件式：0.5<F1/F<1用於縮短成像鏡頭全長(成像鏡頭 第一個光學面到成像面之距離），避免產生過於嚴重之球差 (spherical aberration)。條件式：R6>R5>R7>0 用於修正場曲 (field curvature)及畸變(distortion)。綜前，可得到高解析度、 小尺寸之成像鏡頭。 【實施方式】 請參閱圖1，本發明實施例之成像鏡頭1〇〇從物側到 像側依次包括具有正光焦度之第一鏡片10、具有負光焦度 之第二鏡片20、具有正光焦度之第三鏡片3〇及具有負光 焦度之第四鏡片40。 成像鏡頭100成像時，光線自物側入射成像鏡頭100， 依次經第一鏡片10、第二鏡片20、第三鏡片30及第四鏡 片40後會聚(成像)於成像面99。設置CCD或CMOS之感 測面（圖未示)於成像面99處便可組成成像系統。 為得到高解析度、小尺寸之成像鏡頭iOO，成像鏡頭 100滿足條件式： (1) 0.5<F1/F<1; (2) R6>R5>R7>〇 〇 其中’ F1及F分別為第一鏡片10及成像鏡頭1〇〇之 有效焦距，R5，R6及R7分別為第三鏡片30之物側表面曲 率半徑、第三鏡片30之像側表面曲率半徑及第四鏡片40 之物侧表面曲率半徑。 200909906 條件式(1)給出第一鏡片10之光焦度(1/F1)與成像鏡頭 100之光焦度(1/F)之關係，以限制成像鏡頭全長，並控制 球差。滿足F1/F<1已可得到較短之後焦距，進而得到較短 之成像鏡頭全長’考慮到F1/F過小將導致第一鏡片之光焦 度過大’產生較嚴重之球差，為將球差控制在可修正之範 圍内，故另限制〇.5<Fl/F。 另外’由於第一鏡片1〇設置於成像鏡頭1〇〇外侧，為 避免第一鏡片10蒙塵刮花，優選地，第一鏡片10採用玻 璃材料製成(採用色散小之玻璃材料還可降低色差(chr〇nic aberration))，限制〇.5<fi/f，利於減小玻璃鏡片之曲率半 徑’進而減低玻璃鏡片研磨之難度，提高生產率，降低成 本。 條件式(2)通過限定曲率半徑r5，R6及R7之關係，限 定第三鏡片30之物側表面、第三鏡片30之像侧表面及第 四鏡片40之物侧表面之光焦度關係，利於修正場曲及崎 變。若不滿足條件式(2)限定之條件，將產生較大之場曲及 畸變。 優選地，成像鏡頭100還滿足條件式： (3) 0.3<R1/F<0.6。 其中’ R1為弟一鏡片1〇物側表面之曲率半裡。 條件式(3)給出曲率半徑R1與成像鏡頭有效焦距ρ之 關係，以進一步縮短成像鏡頭全長，並降低鏡片之製造成 本。滿足Rl/F<0.6可縮短成像鏡頭全長，然而R1/F過小， 導致第一鏡片10之物側表面過曲，鏡片不易研磨，增加製 200909906 造成本。 較優地，成像鏡頭100還滿足條件式： (4) D1>D12。 其中’ D1為第一鏡片10軸上厚度(第一鏡片截得 光轴之長度）’D12為第一鏡片10與第二鏡片2〇之軸上間 距(第一鏡片10與第二鏡片20相對兩個表面截得光軸之長 度)。 ' 條件式(4)給出第一鏡片10軸上厚度di與第一鏡片1〇 與第二鏡片20軸上間距D12之關係，以限制軸上間距 D12 ’進一步縮短成像鏡頭全長。 更優地’成像鏡頭100還滿足條件式： (5) 0.3<R7/F<0.6。 條件式(5)給出曲率半徑R7與成像鏡頭有效焦距F之 關係，以正確修正場曲及畸變。具體地，R7/F越小，第四 鏡片40之物侧表面越曲，越有利於修正場曲及畸變，然 而，第四鏡片40之物侧表面過曲，將產生球差，故限定 〇.3<R7/F<0.6。 具體地，成像鏡頭100還包括設置於第一鏡片1〇物側 之光闌96(aperturestop)。光闌96可限制軸外光線進入成像 鏡頭1〇〇而產生較嚴重之畸變及場曲。將光闌96設置於第 一鏡片10物側有利於縮短成像鏡頭全長。為節約成本，縮 短成像鏡頭全長，可採用不透光材料塗佈第-鏡片10物側 表面外圈，充當光闌96。可以理解，光闌96如此設置還 有利於縮短成像鏡頭全長。 200909906 另一方面，為修正色差， 係式： (6) vd2<35。 還限定成像鏡頭100滿足關 下同)在第二鏡 其中，vd2為d光(波長為587·6奈米 片2〇之阿貝數(abbe number)。 可以理解，為節約成本，實施例之第二鏡片％、第三 鏡片3〇及第四鏡片4〇採用歸材料製成(如射出成型，利 於量產）。 更加具體地’成像醜1()()成_，光線還可能經過 設置於成像鏡頭1G0像侧之紅外濾W 9啊麗d咖纽㈣ 及用於保護影像感測n之賴朗97(e_giass)。 以下結合圖2至圖1Q，以具體實施例進-步說明成像 鏡頭100。具體實施例中，第二鏡片2〇、第三鏡片3〇及第 四鏡片4〇之兩個表面都採用非球面（第—鏡片1〇採用球面 鏡）。 以鏡片表面中心為原點，光軸為X軸，鏡片表面之非 球面面型運算式為： _ ch2 其中，C為鏡面表面中心之曲率，k係二次曲面係數， 、為仗光轴到鏡片表面之高度，Σ#表示對Ajhi 累加，1為自然數，Ai為第i階之非球面面型係數。 另外’約定FN。為成像鏡頭100之光圈數，2ω為成像 鏡頭100之視場角，R為對應表面之曲率半徑，D為對應 10 200909906 '表面到後一個表面之軸上距離（兩個表面截得光轴之長 度），Nd為對應鏡片（或濾光片）對d光之折射率，vd為d 光在對應鏡片（或濾光片）之阿貝數。 實施例1 實施例1之成像鏡頭100滿足表1及表2所列之條件， 且 F=3.92 毫米(millimeter，mm)，FNo=2.81，2ω =62°。 表1 表面 R (mm) D (mm) Nd vd 第一鏡片物側 表面 2.31 0.847 1.712108 47.5931 第一鏡片像侧 表面 -14.247 0.17 - - 第二鏡片物侧 表面 -3.366 0.4 1.6182 33.25 第二鏡片像侧 表面 3.172 0.226 - - 第三鏡片物侧 表面 2.166 1.08 1.48749 70.4058 第三鏡片像侧 表面 6.03 0.271 - - 第四鏡片物侧 表面 1.504 0.807 1.501886 57.8648 第四鏡片像侧 表面 1.69 0.303 - - 11 200909906 紅外濾光片物 侧表面 無窮大 0.4 1.5168 64.167336 紅外濾光片像 侧表面 無窮大 0.38 - - 保護玻璃物側 表面 無窮大 0.4 1.5254 62.2 保護玻璃像侧 表面 無窮大 0.045 - - 成像面 無窮大 - - - 表2 表面 表面非球面面型參數 ^ 一 hiu 弟一鏡 k=3.501179; A4=0.023559128; 片物侧 A6=-0.002593523; A8=0.038117856; 表面 A10=-0.028808062 弟一鏡 k=-17.3214; A4=0.027675108; 片像侧 • A6=-0.012911835; 表面 A8=0.01197666;A10=-0.005756877 第三鏡 k=-0.221474; 片物側 A4=-0.034887552;A6=-0.00150474; 表面 A8=0.011051003; A10=-0.007390695 弟二鏡 k=-375.9149; A4=-0.039205129; 片像侧 A6=0.027253846; A8=0.000321871; 表面 A10=-0.002197873 第四鏡 k=-7.818869; A4=-0.041467361; 12 200909906 片物側 A6=-0.023813467; A8=0.003913267; 表面 A10=0.000376873 第四鏡 k=-4.057894; A4=-0.032579818; 片像側 A6=-0.003090331; A8=0.000612299; 表面 A10=-0.000058434 表面 表面非球面面型參數 第二鏡 k=3.501179; A4=0.023559128; 片物侧 A6=-0.002593523; A8=0.038117856; 表面 A10=-0.028808062 實施例1之成像鏡頭100之球差特性曲線、場曲特性 曲線及畸變之特性曲線分別如圖2、圖3及圖4所示。圖2 中，曲線g，d及c分別為g光(波長為435.8奈米，下同）、 d光及c光(波長為656.3奈米，下同)於成像鏡頭1〇〇之球 差特性曲線(下同）。可見’實施例1之成像鏡頭1〇〇對可見 光(400-700奈米）產生之球差被控制在-〇.〇4mm〜0.04mm 間。圖3中’曲線't及s為子午場曲(tangential field curvature) 特性曲線及弧矢場曲(sagittal field curvature )特性曲線(下 同）。可見，子午場曲值及弧矢場曲值被控制在 -〇.〇3mm〜0.03mm間。圖4中，曲線為畸變特性曲線(下同）。 可見，畸變量被控制在-2.5%〜2.5%間。綜前，儘管成像鏡 頭100尺寸縮小，其產生之球差、場曲及畸變卻被控制(修 正)在較小之範圍内。 實施例2 實施例2之成像鏡頭1〇〇滿足表3及表4所列之條件， 13 200909906 ’ 且 F=4.15mm，FNo=2.81，2ω=58.66°。 表3 表面 R (mm) D (mm) Nd vd 第一鏡片 物侧表面 2.051949 0.7893953 1.66457 1.532955 第一鏡片 像侧表面 -23.80611 0.168 - - 第二鏡片 物側表面 -4.420939 0.412 53.007 58.7808 哲一蜂U 弟—鏡月 像側表面 5.161281 0.3882785 - - 弟二鏡月 物側表面 2.390057 0.9950179 1.755201 1.5168 第三鏡片 像侧表面 6.23 0.3716246 - - 第四鏡片 物側表面 1.492706 0.61 27.5795 64.167336 弟四鏡片 像侧表面 1.210031 0.2726837 - - 紅外濾光 片物側表 面 無窮大 0.4 1.522955 1.5254 紅外遽光 片像側表 無窮大 0.4 - - 14 200909906 面 保護玻璃 物侧表面 無窮大 0.4 56.7808 62.2 保護玻璃 像侧表面 無窮大 0.045 - - 成像面 無窮大 - - - 表4 表面 表面非球面面型參數 第二鏡 k=5.299543; A4=0.018697801; 片物側 A6=-0.015907763; A8=0.051188023; 表面 A10=-0.028565258 第二鏡 k=-34.71912; A4=0.017099189; 片像側 A6=-0.003149201; A8=0.010375968; 表面 A10=-0.000344777 第三鏡 k=0.05804339; A4=-0.031059564; 片物側 A6=0.005336067; A8=-0.000623211; 表面 A10=-0.001836084 弟二鏡 k=-507.4565; A4=-0.029563257; 片像侧 A6=0.025098551; A8 = -0.004930792; 表面 A10=0.000148468 第四鏡 k=-10.52922; A4=-0.11210867; 片物侧 A6=-0.02505039; A8=0.009855853; 表面 A10=0.000250909 實施例2之成像鏡頭100之球差特性曲線、場曲特性 15 200909906 曲線及畸變之特性曲線分別如圖5、圖6及圖7所示。圖5 中’可見光產生之球差被控制在-〇.28mm〜〇.28mm間。圖6 中’子午場曲值及弧矢場曲值被控制在_〇.〇3mm〜〇.〇3mm 間。圖7中，畸變量被控制在-2.5%〜2.5%間。綜前，儘管 成像鏡頭100尺寸縮小，其產生之球差、場曲及畸變卻被 控制(修正)在較小之範圍内。 實施例3 實施例3之成像鏡頭1〇〇滿足表5及表6所列之條件， 且 F=4mm，Fn〇=2.81 ’ 2ω=59·8。 表5 表面 R (mm) D (mm) Nd vd 第一鏡片 物侧表面 2.123546 0.78 1.623474 1.682358 第一鏡片 像侧表面 28.2113 0.33 - - 第二鏡片 物側表面 -4.757207 0.429 59.714 59.2779 第二鏡片 像侧表面 4.240722 0.2577253 - - 弟三鏡片 物側表面 2.214957 0.9263359 1.614704 1.5168 弟三鏡片 像側表面 7.789406 0.4725472 - - 第四鏡片 1.985617 0.6493842 27.9172 64.167336 16 200909906 物侧表面 第四鏡片 像側表面 1.638365 0.2414074 - - 紅外濾光 片物侧表 面 無窮大 0.4 1.611878 1.5254 紅外濾光 片像侧表 面 無窮大 0.4 - - 保護玻璃 物側表面 無窮大 0.4 58.9068 62.2 保護玻璃 像侧表面 無窮大 0.045 - - 成像面 無窮大 - - - 表6 表面 表面非球面面型參數 第二鏡 k=8.14288; A4=0.014506305; 片物側 A6=-0.017555848; A8=0.051788575; 表面 A10=-0.023408154 第二鏡 k=-26.61209; A4=0.007997176; 片像侧 A6=-0.007909534; A8=0.013856641; 表面 A10=-0.000457476 弟二鏡 k=0.1300091; A4=-0.030413837; 片物側 A6=0.005130393; A8=-0.000676437; 17 200909906 表面 A10=-0.001037712 第三鏡 k=15.94523; A4=-0.0313252; 片像側 A6=0.026198077; A8=-0.004926366; 表面 A10=-0.000691028 第四鏡 k=-6.570329; A4=-0.065912929; 片物側 A6=-0.029375799; A8=0.009638573; 表面 A10=-0.000299699 實施例3之成像鏡頭100之球差特性曲線、場曲特性 曲線及畸變之特性曲線分別如圖8、圖9及圖10所示。圖 8中，可見光產生之球差被控制在-〇.18mm〜0.18mm間。圖 9中，子午場曲值及弧矢場曲值被控制在-〇.〇3mm〜〇.〇3mm 間。圖10中，畸變量被控制在-2.5%~2.5%間。綜前，儘管 成像鏡頭100尺寸縮小，其產生之球差、場曲及畸變卻被 控制(修正)在較小之範圍内。 本發明之成像鏡頭滿足條件式：0.5<F1/F<1，縮短成 像鏡頭全長’避免產生過於嚴重之球差。條件式： R6>R5>R7>0用於修正場曲及畸變。綜前，可得到高解析 度、小尺寸之成像鏡頭。 綜上所述，本發明確已符合發明專利要件，爰依法提 出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式， 舉凡熟悉本案技藝之人士，於援依本案發明精神所作之等 效修飾或變化，皆應包含於以下之申請專利範圍内。 【圖式簡單說明】 圖1為本發明實施例之成像鏡頭之系統構成示意圖。 18 200909906 • ® 2為本發明實施例i之成像鏡頭之球差特性曲線圖。 圖3為本發明實施例1之成像鏡頭之場曲特性曲線圖。 圖4為本發明實施例丄之成像鏡頭之崎變特性曲線圖。 圖5為本發明實施例2之成像鏡頭之球差特性曲線圖。 圖6為本發明實施例2之成像鏡頭之場曲特性曲線圖。 圖7為本發明實施例2之成像鏡頭之畸變特性曲線圖。 圖8為本發明實施例3之成像鏡頭之球差特性曲線圖。 圖9為本發明實施例3之成像鏡頭之場曲特性曲線圖。 圖10為本發明實施例3之成像鏡頭之畸變特性曲線圖。 【主要組件符號說明】 成像鏡頭 100 成像面 99 第一鏡片 10 紅外濾光片 98 弟二鏡片 20 保護玻璃 97 苐三鏡片 30 光闌 96 第四鏡片 40 19