TWI844055B

TWI844055B - 成像鏡頭（七十一）

Info

Publication number: TWI844055B
Application number: TW111126435A
Authority: TW
Inventors: 張錫齡; 陳建宏
Original assignee: 大陸商信泰光學（深圳）有限公司; 亞洲光學股份有限公司
Priority date: 2022-07-14
Filing date: 2022-07-14
Publication date: 2024-06-01
Also published as: US12468129B2; TW202403424A; US20240019667A1; CN117406383A; US20250102776A1

Abstract

一種成像鏡頭，包括一鏡頭單元及一第一反射元件。鏡頭單元包括複數個透鏡。第一反射元件包括一第一面、一第一稜鏡面及一底面，第一稜鏡面與第一面及底面分別連接。鏡頭單元及第一反射元件沿著一第一軸線從一物側依序排列。來自物側之一光線由第一面入射第一反射元件再射向第一稜鏡面，光線在第一反射元件內部經過三次反射再射出第一反射元件。成像鏡頭滿足以下至少一條件：0.2<Dm1/f<0.7；0.5<1/tan(β 1)<2.5；其中，Dm1為最靠近物側之一透鏡之一像側面之一光學有效直徑，f為成像鏡頭之一有效焦距，β 1為第一面及第一稜鏡面之一夾角角度。

Description

成像鏡頭(七十一)

本發明係有關於一種成像鏡頭。

現今的攜帶裝置之發展趨勢不斷朝向輕薄化發展，使得應用於攜帶裝置的成像鏡頭除了高解析度要求外，還需不斷縮短鏡頭總長度及縮小鏡頭體積，才能滿足攜帶裝置對成像鏡頭輕薄化的要求。習知的成像鏡頭已經無法同時滿足高解析度、小型化及體積小的要求，所以需要有另一種新架構的成像鏡頭，才能同時滿足高解析度、小型化及體積小的要求。

有鑑於此，本發明之主要目的在於提供一種成像鏡頭，其鏡頭總長度較短、鏡頭體積較小及解析度較高，但是仍具有良好的光學性能。具體而言，實施本發明的成像鏡頭，具有以下效益包括：設置反射元件對光線進行至少三次反射，使得光線在反射元件中具有較長的光學路徑；能夠在成像鏡頭有限的空間內，設置具有較長有效焦距(EFL)和較長後焦距(BFL)的高階長焦距鏡頭，有效提高了空間使用效率；以及達成成像鏡頭的薄型化並且兼具良好的光學性能，滿足成像鏡頭的成像需求。換言之，可在有限的空間內實現成像鏡頭的品質需求。

本發明之成像鏡頭包括一鏡頭單元以及一第一反射元件。該鏡頭單元包括複數個透鏡，該鏡頭單元之後焦距長度大於該鏡頭單元之本體長度，該第一反射元件包括一第一面、一第一稜鏡面以及一底面，該第一面以及該第一稜鏡面連接，該底面與該第一稜鏡面連接。該鏡頭單元以及該第一反射元件沿著一第一軸線從一物側依序排列。來自該物側之一光線由該第一面入射該第一反射元件再射向該第一稜鏡面，且該光線在該反射元件內部經過至少三次反射後再射出該第一反射元件。該成像鏡頭滿足以下至少一條件：0.2<Dm1/f<0.7；0.5<1/tan(β 1)<2.5；0.15<B/A<0.6；0.15<C/B<1.0；0.1<D/A<0.55；1.0<F/E<3.0；其中，Dm1為該等透鏡中最靠近該物側之一透鏡之一像側面之一光學有效直徑，f為該成像鏡頭之一有效焦距，β 1為該第一面與該第一稜鏡面之一夾角角度，B為該等透鏡中最靠近該物側之該透鏡之一物側面至該第一面沿著該第一軸線的方向之一間距，A為該等透鏡中最靠近該物側之該透鏡之該物側面之一光學有效直徑遠離一成像面之一外圍至該成像面遠離該等透鏡中最靠近該物側之該透鏡之一外圍沿著垂直該第一軸線的方向之一最大間距，C為該第一面至該成像面沿著一第二軸線的方向之一間距，該第二軸線與該第一軸線平行，D為該第一面至該底面沿著該第一軸線的方向之一最大間距，F為該等透鏡中最靠近該物側之該透鏡之該物側面至該底面沿著該第一軸線的方向之一最大間距，E為該底面至該成像面沿著該第二軸線的方向之一最大間距。

其中該鏡頭單元包括具有屈光力的一第一透鏡以及具有屈光力的一第二透鏡，該第一透鏡以及該第二透鏡沿著該第一軸線從該物側依序排列，第一透鏡為彎月型透鏡具有正屈光力，且包括一凸面沿著該第一軸線朝向該物側，該第二透鏡為彎月型透鏡具有負屈光力，且包括一凸面沿著該第一軸線朝向該物側以及一凹面沿著該第一軸線朝向該第一反射元件。

本發明之成像鏡頭，可更包括一第三透鏡設置於該第一透鏡與該第二透鏡之間，其中該第三透鏡為彎月型透鏡具有正屈光力，且包括一凸面沿著該第一軸線朝向該物側以及一凹面沿著該第一軸線朝向該第一反射元件。

本發明之成像鏡頭，可更包括一第三透鏡設置於該第二透鏡與該第一反射元件之間，其中該第三透鏡為雙凸型透鏡具有正屈光力，且包括一凸面沿著該第一軸線朝向該物側以及另一凸面沿著該第一軸線朝向該第一反射元件。

其中該第一透鏡可更包括一凹面或者一凸面沿著該第一軸線朝向該第一反射元件。

其中該第一反射元件可更包括一第二稜鏡面，該第一面與該第二稜鏡面之另一夾角角度等於該第一面與該第一稜鏡面之該夾角角度，該第一面之兩邊分別與該第一稜鏡面之一邊以及該第二稜鏡面之一邊連接，該底面之兩邊分別與該第一稜鏡面之另一邊以及該第二稜鏡面之另一邊連接，該第一面與該底面兩者相對，該第一面與該第一稜鏡面之該夾角角度為29度至42度。

其中該光線入射該第一稜鏡面後被反射射向該第一面，該第一面反射該光線再入射該第二稜鏡面，該第二稜鏡面反射該光線再入射該第一面，且由該第一面射出該第一反射元件。

其中該底面更包括一凹槽，該成像鏡頭滿足以下至少一條件：0.1<G/D<0.6；0<f1/f<2；0.15<R11/R21<3.5；0.6<f1/Dm1<2.8；5<f/T1<20；其中G為該凹槽之一凹槽深度，D為該第一面至該底面沿著該第一軸線的方向之該最大間距，f1為該第一透鏡之一有效焦距，f為該成像鏡頭之該有效焦距，R11為該第一透鏡之一物側面之一曲率半徑，R21為該第二透鏡之一物側面之一曲率半徑，Dm1為該等透鏡中最靠近該物側之該透鏡之該像側面之該光學有效直徑，T1為該第一透鏡之該物側面至該第一透鏡之一像側面沿著該第一軸線的方向之一間距。

本發明之成像鏡頭，可更包括一第二反射元件設置於該第一反射元件與該成像面之間，其中該第一反射元件的材質與該第二反射元件的材質不同。

其中該成像鏡頭滿足以下至少一條件：1.4

NdP1

1.9；1.5

NdP2

2.0；0.1<｜NdP1-NdP2｜<0.5；其中，NdP1為該第一反射元件之一折射率，NdP2為該第二反射元件之一折射率。

為使本發明之上述目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例並配合所附圖式做詳細說明。

1、2、3、4:成像鏡頭

ST1、ST2、ST3:光圈

L11、L21、L31、L41:第一透鏡

L12、L22、L32、L42:第二透鏡

L23、L33:第三透鏡

β 1、β 2:夾角角度

P11、P21、P31、P41:第一反射元件

OF1、OF2、OF3、OF4:濾光片

IMA1、IMA2、IMA3、IMA4:成像面

S11、S23、S33:光圈面

AX11、AX21、AX31、AX41:第一軸線

AX12、AX22、AX32、AX42:第二軸線

S12、S21、S31:第一透鏡物側面

S13、S22、S32:第一透鏡像側面

S14、S26、S34:第二透鏡物側面

S15、S27、S35:第二透鏡像側面

S24、S36:第三透鏡物側面

S25、S37:第三透鏡像側面

S16、S28、S38:第一面

S17、S29、S39:第一稜鏡面

S18、S210、S310:底面

S19、S211、S311:第二稜鏡面

S110、S212、S312:濾光片物側面

S111、S213、S313:濾光片像側面

A、B、C、D、E、F:間距

G:凹槽深度

P42:第二反射元件

第1圖係依據本發明之成像鏡頭之第一實施例的透鏡配置與光路示意圖。

第2圖、第3圖、第4圖分別係依據本發明之成像鏡頭之第一實施例的場曲(Field Curvature)圖、畸變(Distortion)圖、調變轉換函數(Modulation Transfer Function)圖。

第5圖係依據本發明之成像鏡頭之第二實施例的透鏡配置與光路示意圖。

第6圖、第7圖、第8圖分別係依據本發明之成像鏡頭之第二實施例的場曲圖、畸變圖、調變轉換函數圖。

第9圖係依據本發明之成像鏡頭之第三實施例的透鏡配置與光路示意圖。

第10圖、第11圖、第12圖分別係依據本發明之成像鏡頭之第三實施例的場曲圖、畸變圖、調變轉換函數圖。

第13圖係依據本發明之成像鏡頭之第四實施例的透鏡配置與光路示意圖。

本發明提供一種成像鏡頭，包括：一鏡頭單元，該鏡頭單元包括複數個透鏡，該鏡頭單元之後焦距長度大於該鏡頭單元之本體長度；以及一第一反射元件，該第一反射元件包括一第一面、一第一稜鏡面以及一底面，該第一面以及該第一稜鏡面連接，該底面與該第一稜鏡面連接；其中該鏡頭單元以及該第一反射元件沿著一第一軸線從一物側依序排列；其中來自該物側之一光線由該第一面入射該第一反射元件再射向該第一稜鏡面，且該光線在該第一反射元件內部經過三次反射後再射出該第一反射元件；其中該成像鏡頭滿足以下至少一條件：0.2<Dm1/f<0.7；0.5<1/tan(β 1)<2.5；0.15<B/A<0.6；0.15<C/B<1.0；0.1<D/A<0.55；1.0<F/E<3.0；其中，Dm1為該等透鏡中最靠近該物側之一透鏡之一像側面之一光學有效直徑，f為該成像鏡頭之一有效焦距，β 1為該第一面以及該第一稜鏡面之一夾角角度，B為該等透鏡中最靠近該物側之該透鏡之一物側面至該第一面沿著該第一軸線的方向之一間距，A為該等透鏡中最靠近該物側之該透鏡之該物側面之一光學有效直徑遠離一成像面之一外圍至該成像面遠離該等透鏡中最靠近該物側之該透鏡之一外圍沿著垂直該第一軸線的方向之一最大間距，C為該第一面至該成像面沿著一第二軸線的方向之一間距，該第二軸線與該第一軸線平行，D為該第一面至該底面沿著該第一軸線的方向之一最大間距，F為該等透鏡中最靠近該物側之該透鏡之該物側面至該底面沿著該第一軸線的方向之一最大間距，E為該底面至該成像面沿著該第二軸線的方向之一最大間距，後焦距長度為BFL，即鏡頭單元中最靠近該第一反射元件的透鏡的像側面至該成像面沿著軸線的光學路徑總長度，鏡頭單元本體長度OL為鏡頭單元中最靠近該物側的透鏡的物側面至最靠近該第一反射元件的透鏡的像側面沿著該第一軸線的方向之一間距，其中，BFL>OL。當本發明之成像鏡頭滿足上述特徵及條件且不需其他額外的特徵或條件，即可達成本發明之成像鏡頭之基本功能。

請參閱底下表一、表二、表四、表五、表七及表八，其中表一、表四及表七分別為依據本發明之成像鏡頭之第一實施例至第三實施例的各透鏡之相關參數表，表二、表五及表八分別為表一、表四及表七中非球面透鏡之非球面表面之相關參數表。

第1、5、9圖分別為本發明之成像鏡頭之第一、二、三實施例的透鏡配置與光路示意圖，其中第一透鏡L11、L21、L31具有正屈光力，由玻璃材質製成，其物側面S12、S21、S31為凸面，物側面S12、S21、 S31與像側面S13、S22、S32皆為非球面表面。

第二透鏡L12、L22、L32為彎月型透鏡具有負屈光力，由玻璃材質製成，其物側面S14、S26、S34為凸面，像側面S15、S27、S35為凹面，物側面S14、S26、S34與像側面S15、S27、S35皆為非球面表面。

第一反射元件P11、P21、P31為稜鏡由玻璃或塑膠材質製成，其第一面S16、S28、S38為平面，第一稜鏡面S17、S29、S39為平面，底面S18、S210、S310為平面，第二稜鏡面S19、S211、S311為平面。其中，藉由第一反射元件的配置，可縮短成像鏡頭總長度，進而縮小成像鏡頭體積，可避免過度佔用搭載此成像鏡頭之裝置的有限空間。

另外，成像鏡頭1、2、3滿足以下條件(1)~(11)其中至少一條件：

0.2<Dm1/f<0.7； (1)

0.5<1/tan(β 1)<2.5； (2)

0.15<B/A<0.6； (3)

0.1<D/A<0.55； (4)

1.0<F/E<3.0； (5)

0.15<C/B<1.0； (6)

0<f1/f<2； (7)

0.15<R11/R21<3.5； (8)

0.6<f1/Dm1<2.8； (9)

5<f/T1<20； (10)

0.1<G/D<0.6； (11)

其中，Dm1為第一實施例至第三實施例中，第一透鏡L11、L21、L31之像側面S13、S22、S32之一光學有效直徑，即最靠近物側的透鏡L11、L21、L31之像側面S13、S22、S32之一光學有效直徑，換言之，為鏡頭單元由物側數來第一個透鏡L11、L21、L31之像側面S13、S22、S32之一光學有效直徑，f為第一實施例至第三實施例中，成像鏡頭1、2、3之一有效焦距，β 1為第一實施例至第三實施例中，第一面S16、S28、S38與第一稜鏡面S17、S29、S39之一夾角角度，B為第一實施例至第三實施例中，第一透鏡L11、L21、L31之物側面S12、S21、S31至第一面S16、S28、S38沿著第一軸線AX11、AX21、AX31的方向之一間距，即最靠近物側的透鏡L11、L21、L31之物側面S12、S21、S31至第一面S16、S28、S38沿著第一軸線AX11、AX21、AX31的方向之一間距，A為第一實施例至第三實施例中，第一透鏡L11、L21、L31之物側面S12、S21、S31之光學有效直徑遠離成像面IMA1、IMA2、IMA3之外圍至成像面IMA1、IMA2、IMA3遠離第一透鏡L11、L21、L31之外圍沿著垂直第一軸線AX11、AX21、AX31的方向之一最大間距，即最靠近物側的透鏡L11、L21、L31之物側面S12、S21、S31之光學有效直徑遠離成像面IMA1、IMA2、IMA3之外圍至成像面IMA1、IMA2、IMA3遠離第一透鏡L11、L21、L31之外圍沿著垂直第一軸線AX11、AX21、AX31的方向之一最大間距，D為第一實施例至第三實施例中，第一面S16、S28、S38至底面S18、S210、S310沿著第一軸線AX11、AX21、AX31的方向之一最大間距，F為第一實施例至第三實施例中，第一透鏡L11、L21、L31之物側面S12、S21、S31至底面S18、S210、S310沿著第一軸線AX11、AX21、AX31的方向之一最大間距，即最靠近物側的透鏡L11、L21、L31 之物側面S12、S21、S31至底面S18、S210、S310沿著第一軸線AX11、AX21、AX31的方向之一最大間距，E為第一實施例至第三實施例中，底面S18、S210、S310至成像面IMA1、IMA2、IMA3沿著第二軸線AX12、AX22、AX32的方向之一最大間距，C為第一實施例至第三實施例中，第一面S16、S28、S38至成像面IMA1、IMA2、IMA3沿著第二軸線AX12、AX22、AX32的方向之一最大間距，G為第一實施例至第三實施例中，第一反射元件P11、P21、P31之一凹槽深度，即從第一反射元件P11、P21、P31的表面往第一反射元件P11、P21、P31的內部凹陷的最大距離，f1為第一實施例至第三實施例中，第一透鏡L11、L21、L31之一有效焦距，即最靠近物側的透鏡L11、L21、L31之一有效焦距，R11為第一實施例至第三實施例中，第一透鏡L11、L21、L31之物側面S12、S21、S31之一曲率半徑，即最靠近物側的透鏡L11、L21、L31之物側面S12、S21、S31之一曲率半徑，R21為第一實施例至第三實施例中，第二透鏡L12、L22、L32之物側面S14、S26、S34之一曲率半徑，T1為第一實施例至第三實施例中，第一透鏡L11、L21、L31之物側面S12、S21、S31至第一透鏡L11、L21、L31之像側面S13、S22、S32沿著第一軸線AX11、AX21、AX31的方向之一間距，即最靠近物側的透鏡L11、L21、L31之物側面S12、S21、S31至最靠近物側的透鏡L11、L21、L31之像側面S13、S22、S32沿著第一軸線AX11、AX21、AX31的方向之一間距。使得成像鏡頭1、2、3能有效的縮小鏡頭總長度、有效的縮小鏡頭體積、有效的提升解析度、有效的修正像差、有效的修正色差，以及能夠在成像鏡頭有限的空間內設置具有較長有效焦距(EFL)和較長後焦距(BFL)的高階長焦距鏡頭，有效提高了空間使用效率，達成成像鏡頭的薄型化並且兼具良好的光學性能。

當滿足條件(1)：0.2<Dm1/f<0.7；條件(2)：0.5<1/tan(β 1)<2.5；可有效提升成像品質。當滿足條件(3)：0.15<B/A<0.6；條件(4)：0.1<D/A<0.55；條件(5)：1.0<F/E<3.0；條件(6)：0.15<C/B<1.0；可有效縮減鏡頭模組體積及提高空間使用率。當滿足條件(11)：0.1<G/D<0.6；可有效消除鏡頭模組的雜散光減少鬼影。當滿足條件(7)：0<f1/f<2；條件(8)：0.15<R11/R21<3.5；條件(9)：0.6<f1/Dm1<2.8；條件(10)：5<f/T1<20；可有效確保成像鏡頭薄型化且兼具較佳的製造良率以降低製造成本。

現詳細說明本發明之成像鏡頭之第一實施例。請參閱第1圖，成像鏡頭1包括一鏡頭單元、一第一反射元件P11以及一濾光片OF1。鏡頭單元以及第一反射元件P11沿著一第一軸線AX11從一物側依序排列，鏡頭單元包括一光圈ST1、一第一透鏡L11以及一第二透鏡L12。光圈ST1、第一透鏡L11以及第二透鏡L12沿著第一軸線AX11從物側依序排列，濾光片OF1設置於一成像面IMA1與第一反射元件P11之間，使得成像面IMA1、濾光片OF1以及第一反射元件P11沿著一第二軸線AX12從一像側依序排列。第一反射元件P11包括一第一面S16、一第一稜鏡面S17、一底面S18以及一第二稜鏡面S19，第一面S16之兩邊分別與第一稜鏡面S17之一邊以及第二稜鏡面S19之一邊連接，底面S18之兩邊分別與第一稜鏡面S17之另一邊以及第二稜鏡面S19之另一邊連接，第一面S16與底面S18兩者相對，第一面S16與第一稜鏡面S17的夾角角度β 1等於34度，第一面S16與第二稜鏡面S19的夾角角度β 2等於34度，但本發明不以此為限，在本實施例中的β 1及β 2可各別為34±5度的數值範圍，即29度至39度。成像時，來自物側之光線經由第一透鏡L11、第二透鏡L12後，再由第一面S16入射第一反射元件P11射向第一稜鏡面S17，經第一稜鏡面S17反射射向第一面S16，再經第一面S16反射射向第二稜鏡面S19，再經第二稜鏡面S19反射射向第一面S16，光線由第一面S16射出第一反射元件P11，最後成像於一成像面IMA1上，光線在第一反射元件P11內部經過三次反射。根據【實施方式】第一至五段落，其中：第一透鏡L11為彎月型透鏡，其像側面S13為凹面；濾光片OF1其物側面S110與像側面S111皆為平面；利用上述透鏡、光圈ST1、第一反射元件P11以及滿足條件(1)至條件(11)其中至少一條件之設計，使得成像鏡頭1能有效的縮小鏡頭總長度、有效的縮小鏡頭體積、有效的提升解析度、有效的修正像差、有效的修正色差。

表一為第1圖中成像鏡頭1之各透鏡之相關參數表。當符合表一中各透鏡的屈光力、表面形狀及滿足條件(1)~(11)，為本發明之一較佳實施例。

表一中非球面透鏡之非球面表面凹陷度z由下列公式所得到：z=ch²/{1+[1-(k+1)c²h²]^1/2}+Ah²+Bh⁴+Ch⁶+Dh⁸+Eh¹⁰+Fh¹²+Gh¹⁴

其中：c：曲率；h：透鏡表面任一點至軸線之垂直距離；k：圓錐係數；A~G：非球面係數。表二為表一中非球面透鏡之非球面表面之相關參數表，其中k為圓錐係數(Conic Constant)、A~G為非球面係數。

表三為第一實施例之成像鏡頭1之相關參數值及其對應條件(1)至條件(11)之計算值，由表三可知，第一實施例之成像鏡頭1皆能滿足條件(1)至條件(11)之要求。

另外，第一實施例之成像鏡頭1的光學性能可達到要求。由第2圖可看出，第一實施例之成像鏡頭1其場曲介於-0.15mm至0.15mm之間。由第3圖可看出，第一實施例之成像鏡頭1其畸變介於0%至0.5%之間。由第4圖可看出，第一實施例之成像鏡頭1其調變轉換函數值介於0.26至1.0之間。顯見第一實施例之成像鏡頭1之場曲、畸變都能被有效修正，鏡頭解析度也能滿足要求，從而得到較佳的光學性能。

現詳細說明本發明之成像鏡頭之第二實施例。請參閱第5圖，成像鏡頭2包括一鏡頭單元、一第一反射元件P21以及一濾光片OF2。鏡頭單元以及第一反射元件P21沿著一第一軸線AX21從一物側依序排列，鏡頭單元包括一第一透鏡L21、一光圈ST2、一第三透鏡L23以及一第二透鏡L22。第一透鏡L21、光圈ST2、第三透鏡L23以及第二透鏡L22沿著第一軸線AX21從物側依序排列，濾光片OF2設置於一成像面IMA2與第一反射元件P21之間，使得成像面IMA2、濾光片OF2以及第一反射元件P21沿著一第二軸線AX22從一像側依序排列。第一反射元件P21包括一第一面S28、一第一稜鏡面S29、一底面S210以及一第二稜鏡面S211，第一面S28之兩邊分別與第一稜鏡面S29之一邊以及第二稜鏡面S211之一邊連接，底面S210之兩邊分別與第一稜鏡面S29之另一邊以及第二稜鏡面S211之另一邊連接，第一面S28與底面S210兩者相對，第一面S28與第一稜鏡面S29的夾角角度β 1等於37度，第一面S28與第二稜鏡面S211的夾角角度β 2等於37度，但本發明不以此為限，在本實施例中的β 1及β 2可各別為37±5度的數值範圍，即32度至42度。成像時，來自物側之光線經由第一透鏡L21、第三透鏡L23以及第二透鏡L22後，再由第一面S28入射第一反射元件P21射向第一稜鏡面S29，經第一稜鏡面S29反射射向第一面S28，再經第一面S28反射射向第二稜鏡面S211，再經第二稜鏡面S211反射射向第一面S28，光線由第一面S28射出第一反射元件P21，最後成像於一成像面IMA2上，光線在第一反射元件P21內部經過三次反射。根據【實施方式】第一至五段落，其中：第一透鏡L21為雙凸透鏡，其像側面S22為凸面；第三透鏡L23為彎月型透鏡具有正屈光力，由玻璃材質製成，其物側面S24為凸面，像側面S25為凹面，物側面S24與像側面S25皆為非球面表面；濾光片OF2其物側面S212與像側面S213皆為平面；利用上述透鏡、光圈ST2、第一反射元件P21以及滿足條件(1)至條件(11)其中至少一條件之設計，使得成像鏡頭2能有效的縮小鏡頭總長度、有效的縮小鏡頭體積、有效的提升解析度、有效的修正像差、有效的修正色差。

表四為第5圖中成像鏡頭2之各透鏡之相關參數表。當符合表四中各透鏡的屈光力、表面形狀及滿足條件(1)~(11)，為本發明之一較佳實施例。

表四中非球面透鏡之非球面表面凹陷度z之定義，與第一實施例中表一之非球面透鏡之非球面表面凹陷度z之定義相同，在此皆不加以贅述。表五為表四中非球面透鏡之非球面表面之相關參數表，其中k 為圓錐係數(Conic Constant)、A~G為非球面係數。

表六為第二實施例之成像鏡頭2之相關參數值及其對應條件(1)至條件(11)之計算值，由表六可知，第二實施例之成像鏡頭2皆能滿足條件(1)至條件(11)之要求。

另外，第二實施例之成像鏡頭2的光學性能可達到要求。由第6圖可看出，第二實施例之成像鏡頭2其場曲介於-0.2mm至0.15mm之間。由第7圖可看出，第二實施例之成像鏡頭2其畸變介於0%至1%之間。由第8圖可看出，第二實施例之成像鏡頭2其調變轉換函數值介於0.2至1.0之間。顯見第二實施例之成像鏡頭2之場曲、畸變都能被有效修正，鏡頭解析度也能滿足要求，從而得到較佳的光學性能。

現詳細說明本發明之成像鏡頭之第三實施例。請參閱第9圖，成像鏡頭3包括一鏡頭單元、一第一反射元件P31以及一濾光片OF3。鏡頭單元以及第一反射元件P31沿著一第一軸線AX31從一物側依序排列，鏡頭單元包括一第一透鏡L31、一光圈ST3、一第二透鏡L32以及一第三透鏡L33。第一透鏡L31、光圈ST3、第二透鏡L32以及第三透鏡L33沿著第一軸線AX31從物側依序排列，濾光片OF3設置於一成像面IMA3與第一反射元件P31之間，使得成像面IMA3、濾光片OF3以及第一反射元件P31沿著一第二軸線AX32從一像側依序排列。第一反射元件P31包括一第一面S38、一第一稜鏡面S39、一底面S310以及一第二稜鏡面S311，第一面S38之兩邊分別與第一稜鏡面S39之一邊以及第二稜鏡面S311之一邊連接，底面S310之兩邊分別與第一稜鏡面S39之另一邊以及第二稜鏡面S311之另一邊連接，第一面S38與底面S310兩者相對，第一面S38與第一稜鏡面S39的夾角角度β 1等於35度，第一面S38與第二稜鏡面S311的夾角角度β 2等於35度，但本發明不以此為限，在本實施例中的β 1及β 2可各別為35±5度的數值範圍，即30度至40度。成像時，來自物側之光線經由第一透鏡L31、第二透鏡L32以及第三透鏡L33後，再由第一面S38入射第一反射元件P31射向第一稜鏡面S39，經第一稜鏡面S39反射射向第一面S38，再經第一面S38反射射向第二稜鏡面S311，再經第二稜鏡面S311反射射向第一面S38，光線由第一面S38射出第一反射元件P31，最後成像於一成像面IMA3上，光線在第一反射元件P31內部經過三次反射。根據【實施方式】第一至五段落，其中：第一透鏡L31為彎月型透鏡，其像側面S32為凹面；第三透鏡L33為雙凸透鏡具有正屈光力，由玻璃材質製成，其物側面S36為凸面，像側面S37為凸面，物側面S36與像側面S37皆為非球面表面；濾光片OF3其物側面S312與像側面S313皆為平面；利用上述透鏡、光圈ST3、第一反射元件P31以及滿足條件(1)至條件(11)其中至少一條件之設計，使得成像鏡頭3能有效的縮小鏡頭總長度、有效的縮小鏡頭體積、有效的提升解析度、有效的修正像差、有效的修正色差。

表七為第9圖中成像鏡頭3之各透鏡之相關參數表。當符合表七中各透鏡的屈光力、表面形狀及滿足條件(1)~(11)，為本發明之一較佳實施例。

表七中非球面透鏡之非球面表面凹陷度z之定義，與第一實施例中表一之非球面透鏡之非球面表面凹陷度z之定義相同，在此皆不加以贅述。表八為表七中非球面透鏡之非球面表面之相關參數表，其中k為圓錐係數(Conic Constant)、A~G為非球面係數。

表九為第三實施例之成像鏡頭3之相關參數值及其對應條件(1)至條件(11)之計算值，由表九可知，第三實施例之成像鏡頭3皆能滿足條件(1)至條件(11)之要求。

另外，第三實施例之成像鏡頭3的光學性能可達到要求。由第10圖可看出，第三實施例之成像鏡頭3其場曲介於-0.1mm至0.15mm之間。由第11圖可看出，第三實施例之成像鏡頭3其畸變介於-2%至0%之間。由第12圖可看出，第三實施例之成像鏡頭3其調變轉換函數值介於0.1至1.0之間。顯見第三實施例之成像鏡頭3之場曲、畸變都能被有效修正，鏡頭解析度也能滿足要求，從而得到較佳的光學性能。

上述實施例中的第一反射元件P11、P21、P31也可再加入凹槽結構，凹槽結構可單獨設置於第一面S16、S28、S38或者底面S18、S210、S310之表面，或者同時設置於第一面S16、S28、S38及底面S18、S210、S310之表面，凹槽結構係由表面向內凹陷所形成，凹槽結構可用以阻擋從內部反射的部分邊緣光線，即在第一反射元件內部非主要光線路徑的位置進行形狀變更，可根據鬼影的嚴重程度對應設置凹槽結構的深度，進而有效減少了鬼影的發生並完全遮擋導致鬼影的邊緣光線，使得成像鏡頭具有較佳的成像品質。此外，亦可在凹槽結構的表面上設置有吸光層，該吸光層是鍍附的黑色遮光材料，或是通過黏合於表面的遮光元件。上述凹槽結構的凹槽深度範圍可在0.8mm至1.7mm之間。第5圖粗虛線所示圖形即為將原本不具有凹槽結構的第一反射元件P21加入凹槽結構後所形成，其於底面S210設置一個凹槽，凹槽深度為G，於第一面S28設置另一個凹槽，其中第5圖中的凹槽深度G等於0.96mm，使得G/D=0.96/2.332=0.41滿足條件(11)：0.1<G/D<0.6；之要求。

上述實施例中的第一反射元件P11、P21、P31係一體成型，但本發明不以此為限，也可以將第一反射元件P11、P21、P31替換成兩個材質不同的反射元件，且反射元件也可再加入凹槽結構，凹槽結構可單獨設置於其中任何一個反射元件或者同時設置於兩個反射元件。第一實施例中的第一反射元件P11可以兩個材質不同的反射元件替換，且兩個反射元件都具有凹槽結構，底下所述的本發明之成像鏡頭之第四實施例即將第一實施例中的第一反射元件P11以兩個材質不同的反射元件替換。

請參閱第13圖，第13圖係依據本發明之成像鏡頭之第四實施例的透鏡配置與光路示意圖。成像鏡頭4包括一鏡頭單元、一第一反射元件P41、一第二反射元件P42以及一濾光片OF4。鏡頭單元以及第一反射元件P41沿著一第一軸線AX41從一物側依序排列，鏡頭單元包括一第一透鏡L41以及一第二透鏡L42。第一透鏡L41以及第二透鏡L42沿著第一軸線AX41從物側依序排列，濾光片OF4設置於一成像面IMA4與第二反射元件P42之間，第二反射元件P42設置於濾光片OF4與第一反射元件P41 之間，使得成像面IMA4、濾光片OF4以及第二反射元件P42沿著一第二軸線AX42從一像側依序排列，第二軸線AX42與第一軸線AX41兩者不平行。成像時，來自物側之一光線依序通過第一透鏡L41以及第二透鏡L42，再入射第一反射元件P41，該光線在第一反射元件P41內部經過兩次反射後射出第一反射元件P41，再入射第二反射元件P42，該光線在第二反射元件P42內部經過一次反射後射出第二反射元件P42，再入射濾光片OF4，最後成像於一成像面IMA4上。第一反射元件P41與第二反射元件P42兩者材質不同，且第一反射元件P41與第二反射元件P42之組合其外形與折射率不同於第一實施例之第一反射元件P11，使得成像鏡頭4之成像面IMA4不與第一軸線AX41垂直，即第一軸線AX41與第二軸線AX42不平行，明顯不同於第一實施例中，其成像面IMA1與第一軸線AX11垂直，第一軸線AX11與第二軸線AX12平行。第一反射元件P41與第二反射元件P42兩者都具有一個凹槽結構，凹槽結構可有效減少鬼影產生，使得成像鏡頭4具有較佳的成像品質。當第二反射元件P42的折射率大於第一反射元件P41的折射率可更有效的消除鬼影，而第一反射元件P41與第二反射元件P42的阿貝係數可介於19至100之間。第四實施例之成像鏡頭4，其第一反射元件P41的折射率等於1.517、阿貝係數等於64.2，第二反射元件P42的折射率等於1.743、阿貝係數等於49.24，使得成像鏡頭4滿足條件(12)：1.4

NdP1

1.9；條件(13)：1.5

NdP2

2.0；條件(14)：0.1<｜NdP1-NdP2｜<0.5；其中，NdP1為第一反射元件P41之折射率，NdP2為第二反射元件P42之折射率。

上述第三實施例中的第一反射元件P31係一體成型，但本發明不以此為限，也可以將第一反射元件P31替換成兩個材質相同的反射元件，且其中一個反射元件具有凹槽結構，另一個反射元件不具有凹槽結構。上述兩個材質相同的反射元件如第9圖粗虛線所示圖形，其中位於圖面上方的反射元件具有凹槽結構，位於圖面下方的反射元件則不具有凹槽結構，凹槽結構可有效減少鬼影產生，第9圖中的凹槽深度G等於1.65mm，使得G/D=1.65/4.134=0.40滿足條件(11)：0.1<G/D<0.6；之要求。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟悉此技藝者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作各種的更動與潤飾，因此本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

1:成像鏡頭

ST1:光圈

L11:第一透鏡

L12:第二透鏡

P11:第一反射元件

OF1:濾光片

IMA1:成像面

AX11:第一軸線

AX12:第二軸線

β 1、β 2:夾角角度

S11:光圈面

S12:第一透鏡物側面

S13:第一透鏡像側面

S14:第二透鏡物側面

S15:第二透鏡像側面

S16:第一面

S17:第一稜鏡面

S18:底面

S19:第二稜鏡面

S110:濾光片物側面

S111:濾光片像側面

A、B、C、D、E、F:間距

Claims

一種成像鏡頭，包括：

一鏡頭單元，該鏡頭單元包括複數個透鏡，該鏡頭單元之後焦距長度大於該鏡頭單元之本體長度；以及

一第一反射元件，該第一反射元件包括一第一面、一第一稜鏡面以及一底面，該第一面以及該第一稜鏡面連接，該底面與該第一稜鏡面連接；

其中該鏡頭單元以及該第一反射元件沿著一第一軸線從一物側依序排列；

其中來自該物側之一光線由該第一面入射該第一反射元件再射向該第一稜鏡面，且該光線在該第一反射元件內部經過至少三次反射後再射出該第一反射元件；

其中該成像鏡頭滿足以下至少一條件：

0.2<Dm1/f<0.7；

0.5<1/tan(β 1)<2.5；

0.15<B/A<0.6；

0.15<C/B<1.0；

0.1<D/A<0.55；

1.0<F/E<3.0；

其中，Dm1為該等透鏡中最靠近該物側之一透鏡之一像側面之一光學有效直徑，f為該成像鏡頭之一有效焦距，β 1為該第一面與該第一稜鏡面之一夾角角度，B為該等透鏡中最靠近該物側之該透鏡之一物側面至該第一面沿著該第一軸線的方向之一間距，A為該等透鏡中最靠近該物側之該透鏡之該物側面之一光學有效直徑遠離一成像面之一外圍至該成像面遠離該等透鏡中最靠近該物側之該透鏡之一外圍沿著垂直該第一軸線的方向之一最大間距，C為該第一面至該成像面沿著一第二軸線的方向之一間距，該第二軸線與該第一軸線平行，D為該第一面至該底面沿著該第一軸線的方向之一最大間距，F為該等透鏡中最靠近該物側之該透鏡之該物側面至該底面沿著該第一軸線的方向之一最大間距，E為該底面至該成像面沿著該第二軸線的方向之一最大間距。
如申請專利範圍第1項所述之成像鏡頭，其中：

該鏡頭單元包括具有屈光力的一第一透鏡以及具有屈光力的一第二透鏡，該第一透鏡以及該第二透鏡沿著該第一軸線從該物側依序排列；

該第一透鏡為彎月型透鏡具有正屈光力，且包括一凸面沿著該第一軸線朝向該物側；以及

該第二透鏡為彎月型透鏡具有負屈光力，且包括一凸面沿著該第一軸線朝向該物側以及一凹面沿著該第一軸線朝向該第一反射元件。
如申請專利範圍第2項所述之成像鏡頭，其更包括一第三透鏡設置於該第一透鏡與該第二透鏡之間，其中該第三透鏡為彎月型透鏡具有正屈光力，且包括一凸面沿著該第一軸線朝向該物側以及一凹面沿著該第一軸線朝向該第一反射元件。
如申請專利範圍第2項所述之成像鏡頭，其更包括一第三透鏡設置於該第二透鏡與該第一反射元件之間，其中該第三透鏡為雙凸型透鏡具有正屈光力，且包括一凸面沿著該第一軸線朝向該物側以及另一凸面沿著該第一軸線朝向該第一反射元件。
如申請專利範圍第2項至第4項中任一請求項所述之成像鏡頭，其中該第一透鏡更包括一凹面或者一凸面沿著該第一軸線朝向該第一反射元件。
如申請專利範圍第1項所述之成像鏡頭，其中：

該第一反射元件更包括一第二稜鏡面；

該第一面與該第二稜鏡面之另一夾角角度等於該第一面與該第一稜鏡面之該夾角角度；

該第一面之兩邊分別與該第一稜鏡面之一邊以及該第二稜鏡面之一邊連接；

該底面之兩邊分別與該第一稜鏡面之另一邊以及該第二稜鏡面之另一邊連接；

該第一面與該底面兩者相對；以及

該第一面與該第一稜鏡面之該夾角角度為29度至42度。
如申請專利範圍第6項所述之成像鏡頭，其中該光線入射該第一稜鏡面後被反射射向該第一面，該第一面反射該光線再入射該第二稜鏡面，該第二稜鏡面反射該光線再入射該第一面，且由該第一面射出該第一反射元件。
如申請專利範圍第2項至第4項中任一請求項所述之成像鏡頭，其中該底面更包括一凹槽，該成像鏡頭滿足以下至少一條件：

0.1<G/D<0.6；

0<f1/f<2；

0.15<R11/R21<3.5；

0.6<f1/Dm1<2.8；

5<f/T1<20；

其中G為該凹槽之一凹槽深度，D為該第一面至該底面沿著該第一軸線的方向之該最大間距，f1為該第一透鏡之一有效焦距，f為該成像鏡頭之該有效焦距，R11為該第一透鏡之一物側面之一曲率半徑，R21為該第二透鏡之一物側面之一曲率半徑，Dm1為該等透鏡中最靠近該物側之該透鏡之該像側面之該光學有效直徑，T1為該第一透鏡之該物側面至該第一透鏡之一像側面沿著該第一軸線的方向之一間距。
如申請專利範圍第1項、第2項、第3項、第4項、第6項、或第7項所述之成像鏡頭，其更包括一第二反射元件設置於該第一反射元件與該成像面之間，其中該第一反射元件的材質與該第二反射元件的材質不同。
如申請專利範圍第9項所述之成像鏡頭，其中該成像鏡頭滿足以下至少一條件：

1.4
NdP1
1.9；

1.5
NdP2
2.0；

0.1<｜NdP1-NdP2｜<0.5；

其中，NdP1為該第一反射元件之一折射率，NdP2為該第二反射元件之一折射率。