阅读说明：本技术 光学镜头 (Optical lens ) 是由 陈嘉鸿 于 2018-09-04 设计创作，主要内容包括：一种光学镜头,光学镜头自物侧至像侧包含第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜及第八透镜,分别具有负、负、正、正、负、正、正及负屈光度。第一透镜的物侧表面的曲率半径大于像侧表面的曲率半径；第八透镜的像侧表面的有效半径是r并具有反曲点,反曲点与光轴的距离是H,第八透镜的像侧表面与光轴相交于一交点,反曲点映射至光轴的映射位置与交点的距离是d,|r/d|≤30及/或|r/H|≤2。本揭露所提出的光学镜头具有低畸变、大光圈、大视场角及小体积的特性。(An optical lens comprises a first lens, a second lens, a third lens, a fourth lens, a fifth lens, a sixth lens, a seventh lens and an eighth lens from an object side to an image side, and the optical lens respectively has negative diopter, positive diopter, negative diopter, positive diopter and negative diopter. The curvature radius of the object side surface of the first lens is larger than that of the image side surface of the first lens; the effective radius of the image side surface of the eighth lens is r and has an inflection point, the distance between the inflection point and the optical axis is H, the image side surface of the eighth lens intersects with the optical axis at an intersection point, the distance between a mapping position of the inflection point mapped to the optical axis and the intersection point is d, | r/d | ≦ 30 and/or | r/H | ≦ 2. The optical lens proposed in the present disclosure has the characteristics of low distortion, large aperture, large field angle and small volume.)

光学镜头

技术领域

本发明揭露一种光学镜头，且特别是有关于一种具有低畸变、大光圈、大视场角及小体积的光学镜头。

背景技术

近年来，由于运动状态的随机摄影活动的兴起，对于轻薄短小的光学镜头的需求大幅提升，亦带起了一股小型高品质影像撷取装置的风气，此类型装置主要应用于户外活动的即时影像拍摄，适用于此类型装置的镜头需要有总长小且具超广角的特性。

一般用于常态环境的影像撷取装置，由于随环境调变摄像参数的弹性较低。例如，影像撷取装置的摄像品质无法克服因环境介质的折射率改变，而使视角变小且解像力下降的问题，进而使得影像撷取装置很难达到影像品质稳定及超广角的需求。因此，亟需提出一种新的光学镜头及电子装置，在视角增加或实质不变的前提下，能随环境因素维持一定解像力的目的。

发明内容

有鉴于此，本发明揭露一种光学镜头，其自物侧至像侧依序包含第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜及第八透镜。第一透镜具有负屈光度、第二透镜具有负屈光度、第三透镜具有正屈光度、第四透镜具有正屈光度、第五透镜具有负屈光度、第六透镜具有正屈光度、第七透镜具有正屈光度，以及第八透镜具有负屈光度。

本发明另揭露一种光学镜头，其自物侧至像侧依序包含第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜及第八透镜。第一透镜具有负屈光度，且第一透镜包含物侧表面及像侧表面，物侧表面的曲率半径是R1，像侧表面的曲率半径是R2，且|R1/R2|≥1。第二透镜具有屈光度、第三透镜具有正屈光度、第四透镜具有正屈光度、第五透镜具有负屈光度、第六透镜具有正屈光度、第七透镜具有正屈光度，以及第八透镜具有负屈光度。

本发明又揭露一种光学镜头，其自物侧至像侧依序包含第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜及第八透镜。第一透镜具有负屈光度、第二透镜具有屈光度、第三透镜具有正屈光度、第四透镜具有正屈光度、第五透镜具有负屈光度、第六透镜具有正屈光度及第七透镜具有正屈光度。此外，第八透镜包含具有反曲点的像侧表面，像侧表面的有效半径是r，像侧表面在光轴处具有一交点，反曲点与光轴的距离是H，反曲点映射至光轴的映射位置处，而此映射位置与交点的距离是d，且|r/d|≤30及/或|r/H|≤2。

在一些实施方式中，第一透镜、第二透镜及第三透镜整体具有正屈光度，以及/或者第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜及第八透镜整体具有正屈光度。

在一些实施方式中，第一透镜为玻璃透镜，以及/或者第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜及第八透镜的至少一者为塑胶透镜或玻璃透镜。

在一些实施方式中，光学镜头满足以下条件的至少一者：第一透镜为凸凹透镜、第二透镜为凹透镜、第三透镜为双凸透镜、第四透镜为双凸透镜、第五透镜为双凹透镜、第六透镜为双凸透镜、第七透镜为双凸透镜，以及第八透镜为凸凹透镜或双凹透镜。

在一些实施方式中，第一透镜为球面透镜，以及/或者第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜及第八透镜的至少一者为非球面透镜或自由曲面透镜。

在一些实施方式中，光学镜头的焦距是F、镜头总长是TTL、像高是Y、光圈值是FNO及视域是FOV，光学镜头满足以下条件的至少一者：F/TTL≤0.5、F/Y≤1、0≤(FNO*TTL)/(FOV*Y)及(FNO*TTL)/(FOV*Y)≤0.3。

在一些实施方式中，光学镜头具有焦距F，第三透镜的像侧表面与第四透镜的物侧表面之间相距距离D，而1≤|F/D|。

在一些实施方式中，第一透镜具有折射率N1、阿贝数V1，第二透镜具有折射率N2、阿贝数V2，第三透镜具有折射率N3、阿贝数V3，第四透镜具有折射率N4、阿贝数V4，第五透镜具有折射率N5、阿贝数V5，第六透镜具有折射率N6、阿贝数V6，第七透镜具有折射率N7、阿贝数V7，第八透镜具有折射率N8、阿贝数V8，且光学镜头满足以下条件的至少一者：N1≥N2、N1≥N4、N1≥N5、N1≥N6、N1≥N7、N1≥N8以及N3≥N2、V2≥V1、V2≥V3、V4≥V1、V6≥V1、V7≥V1、V3≥V5及V3≥V8。

综上所述，本发明所提出的光学镜头具有低畸变、大光圈、大视域、小体积以及低成本的特点。

附图说明

图1绘示本发明一实施方式的光学镜头剖面图；

图2绘示图1中的光学镜头的各透镜参数的一实施方式；

图3列示图1的光学镜头的一实施例的非球面透镜的非球面数学式系数；

图4绘示图1中的第八透镜的放大图。

具体实施方式

以下将以附图揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些已知惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式绘示。并且，除非有其他表示，在不同附图中相同的元件符号可视为相对应的元件。这些附图的绘示是为了清楚表达这些实施方式中各元件之间的连接关系，并非绘示各元件的实际尺寸。

图1绘示本发明一实施方式的光学镜头100剖面图。其仅绘示出光学镜头100内部的光学结构，其余结构可由本领域人士应对应设计，在此予以省略。光学镜头100具有低畸变、大光圈、大视角、体积小以及低成本的特性，可以应用于各种具有影像投影或影像撷取功能的装置上，诸如：手持式通讯系统、空拍机、运动型摄像镜头、车用摄像镜头、监视系统、数字相机、数字摄影机或投影机等等。

在图1中，左侧为物侧(object side)，右侧为像侧(image side)，光束会由物侧穿透光学镜头100中的各透镜，并成像于像侧的一成像面IMA。于本实施例，光学镜头100自物侧至像侧依序包含第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6、第七透镜L7及第八透镜L8，且上述八个透镜可沿一光轴A排列。其中，第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6、第七透镜L7及第八透镜L8可分别具有屈光度。

一实施例，光学镜头100具有第一透镜群G1及第二透镜群G2，第一透镜群G1及第二透镜群G2可分别具有屈光度。其中，第一透镜群G1可包含第一透镜L1、第二透镜L2及第三透镜L3，第二透镜群G2可包含第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6、第七透镜L7及第八透镜L8。

一实施例，第一透镜L1、第二透镜L2及第三透镜L3的第一总屈光度为正，第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6、第七透镜L7及第八透镜L8的第二总屈光度为正；意即第一透镜群G1及第二透镜群G2可皆具有正屈光度。于另一实施例，第一透镜群G1的屈光度大于第二透镜群G2也就是说，第一透镜群G1具有较佳的收光能力。且第一透镜群G1较靠近物侧，因此光学镜头100的视域(field of view,FOV)大小主要由第一透镜群G1决定。

一实施例，光学镜头100的八个透镜中，任四者可具有正屈光度，另外四者则可具有负屈光度；另一实施例，第一透镜L1及第五透镜L5可具有负屈光度，第二透镜L2、第七透镜L7及第八透镜L8可各自具有正屈光度或负屈光度，第三透镜L3、第四透镜L4及第六透镜L6可具有正屈光度；再一实施例，第二透镜L2可具有负屈光度、第七透镜L7具有正屈光度及/或第八透镜L8可具有负屈光度。

一实施例，第一透镜L1的物侧表面S1的曲率半径是R1、像侧表面S2的曲率半径是R2，则第一透镜L1满足1≤|R1/R2|的条件。

一实施例，光学镜头100的焦距是F，且光学镜头100满足1≤|F/D|的条件。其中，D可以是第一透镜群G1与第二透镜群G2之间的距离，或第三透镜L3的像侧表面S6与第四透镜L4的物侧表面S7的距离。一具体实施例中，D是像侧表面S6与物侧表面S7在光轴A上的距离。

再者，一实施例中，光学镜头100的镜头总长(total track lenth)是TTL，则F/TTL≤0.5。其中，镜头总长可定义是第一透镜L1的物侧表面S1与成像面IMA之间的距离。

一实施例，光学镜头100可将来自物侧的入射光束汇聚至像侧的成像面IMA上，且若一物体在成像面IMA上的影像像高是Y，则F/Y≤1.5。

一实施例中，光学镜头100的视域是FOV，且光学镜头100还包含一光圈STO。光圈STO的光圈值是FNO，则0≤(FNO*TTL)/(FOV*Y)及/或(FNO*TTL)/(FOV*Y)≤0.3。

再者，一实施例中，第一透镜L1具有折射率N1、阿贝数V1，第二透镜L2具有折射率N2、阿贝数V2，第三透镜L3具有折射率N3、阿贝数V3，第四透镜L4具有折射率N4、阿贝数V4，第五透镜L5具有折射率N5、阿贝数V5，第六透镜L6具有折射率N6、阿贝数V6，第七透镜L7具有折射率N7、阿贝数V7，第八透镜L8具有折射率N8、阿贝数V8，且光学镜头100满足N1≥N2、N1≥N4、N1≥N5、N1≥N6、N1≥N7、N1≥N8、N3≥N2、V2≥V1、V2≥V3、V4≥V1、V6≥V1、V7≥V1、V3≥V5及V3≥V8的至少一条件。

一具体实施例中，光学镜头100满足N1-N2≥0.05、N1-N4≥0.05、N1-N5≥0.05、N1-N6≥0.05、N1-N7≥0.05、N1-N8≥0.05、N3-N2≥0.05、V2-V1≥5、V2-V3≥5、V4-V1≥5、V6-V1≥5、V7-V1≥5、V3-V5≥5及V3-V8≥5的至少一条件。

此外，一实施例中，第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6、第七透镜L7及第八透镜L8可分别采用由玻璃材料所制成的一玻璃透镜或由塑胶材料所制成的一塑胶透镜。其中，塑胶透镜的材料可包含，但不限于，聚碳酸脂(polycarbonate)、环烯烃共聚物(例如APEL)，以及聚酯树脂(例如OKP4或OKP4HT)等，或可以是包括了前述三者的至少一者的混合及/或化合材料。具体地，一实施例中，第一透镜L1及/或第三透镜L3是玻璃透镜；另一实施例，第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6、第七透镜L7及第八透镜L8分别为塑胶透镜或玻璃透镜。

另外，一实施例中，第二透镜L2、第四透镜L4、第六透镜L6及第七透镜L7的至少二者可由相同一种材料制作而成，或采用具有相同折射率及/或相同阿贝数材料制作而成；另一实施例中，第五透镜L5及第八透镜L8可由相同一种材料制作而成，或采用具有相同折射率/或相同阿贝数材料制作而成。再一实施例中，第二透镜L2、第四透镜L4、第六透镜L6及第七透镜L7的至少二者具有相同折射率及/或阿贝数，以及/或者第五透镜L5及第八透镜L8具有相同折射率及/或阿贝数。

再者，一实施例中，第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6、第七透镜L7及第八透镜L8可分别为一球面透镜、一自由曲面透镜或一非球面透镜。一实施例中，第二透镜L2、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6、第七透镜L7及第八透镜L8的至少一者是非球面透镜或一自由曲面透镜。一具体实施例，第二透镜L2、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6、第七透镜L7及第八透镜L8皆为非球面透镜。

具体而言，每一自由曲面透镜具有至少一自由曲面表面，意即自由曲面透镜的物侧表面及/或像侧表面是自由曲面表面；而每一非球面透镜具有至少一非球面表面，意即非球面透镜的物侧表面及/或像侧表面是非球面表面。且各非球面表面可满足下列数学式：

其中，Z为在光轴OA方向的座标值，以光传输方向为正方向，A4、A6、A8、A10、A12、A14及A16为非球面系数，K为二次曲面常数，C＝1/R，R为曲率半径，Y为正交于光轴OA方向的座标值，以远离光轴OA的方向为正方向。此外，每一非球面表面数学式的各项参数或系数的值可分别设定，以决定非球面表面的各位置点的焦距。

图2绘示图1的光学镜头100的各透镜参数的一实施方式，其包括各透镜的曲率半径、厚度、折射率及阿贝数(色散系数)等。其中镜片的表面代号是从物侧至像侧依序编排，例如：“St”代表光圈St，“S1”代表第一透镜L1的物侧表面S1，“S2”代表第一透镜L1的像侧表面S2…，“S17”及“S18”分别代表光学片OF的物侧表面S17及像侧表面S18等等。另外，“厚度”代表该表面与相邻于像侧一表面的距离，例如，物侧表面S1的“厚度”为物侧表面S1与像侧表面S2之间的距离；像侧表面S2的“厚度”为像侧表面S2与第二透镜L2的物侧表面S3之间的距离。

图3列出图1的光学镜头100的一实施例的非球面透镜的非球面数学式系数。若物侧表面S3、S7、S9、S11、S13、S15和像侧表面S4、S8、S10、S12、S14、S16分别为非球面表面，则各自的非球面数学式的各项系数可如图3所示。

请参照图1至图3，第一透镜L1的物侧表面S1及像侧表面S2可皆具有正屈光率。物侧表面S1可以是朝物侧凸出的凸面，像侧表面S2可以是朝物侧凹入的凹面。进一步地，第一透镜L1可采用具有负屈光度的透镜，包括但不限于具有负屈光度的凸凹透镜、玻璃或塑胶透镜，以及球面或非球面透镜的任一者或组合。此外，朝物侧凸出的第一物侧表面S1可使第一透镜L1有较大的收光角度，于本实施例中，光学镜头100的视域FOV的广度达到约200度至220度之间。另一方面，第一透镜L1可具有较大的有效直径Φ1，使得光学镜头100的收光量增加，于本实施例，有效直径Φ1≥8厘米(centimeter，cm)。

第二透镜L2的物侧表面S3及像侧表面S4可皆具有正屈光率。物侧表面S3可以是光轴处朝物侧凸出，像侧表面S4可以是朝物侧凹入的凹面。进一步地，第二透镜L2可采用具有屈光度的透镜，包括但不限于具有负屈光度或正屈光度的凹透镜、玻璃或塑胶透镜，以及球面或非球面透镜的任一者或组合。

第三透镜L3、第四透镜L4、第六透镜L6及第七透镜L7的物侧表面S5、S7、S11、S13可皆具有正屈光率，像侧表面S6、S8、S12、S14可皆具有负屈光率。物侧表面S5、S7、S11、S13可以是朝物侧凸出的凸面，像侧表面S6、S8、S12、S14可以是朝像侧凸出的凸面。进一步地，第三透镜L3、第四透镜L4、第六透镜L6及第七透镜L7可分别采用具有正屈光度的透镜，包括但不限于具有正屈光度的双凸透镜、玻璃或塑胶透镜，以及球面或非球面透镜的任一者或组合。

第五透镜L5的物侧表面S9可具有负屈光率、像侧表面S10可具有正屈光率。物侧表面S9可以是朝像侧凹入的凹面，像侧表面S10可以是朝物侧凹入的凹面。进一步地，第五透镜L5可采用具有负屈光度的透镜，包括但不限于具有负屈光度的双凹透镜、玻璃或塑胶透镜，以及球面或非球面透镜的任一者或组合。

图4绘示图1中的第八透镜L8的放大图。如图所示，第八透镜L8的物侧表面S15和像侧表面S16在光轴OA处可皆具有正屈光率，且物侧表面S15可整体朝像侧凹入、像侧表面S16可整体朝物侧凹入。进一步地，第八透镜L8可采用具有屈光度的透镜，包括但不限于具有正屈光度或负屈光度的凸凹或双凹透镜、玻璃或塑胶透镜，及球面或非球面透镜的任一者或组合。

一实施例中，第八透镜L8的物侧表面S15的曲率半径是R15、像侧表面S16的曲率半径是R16，且|(R15-R16)/(R15+R16)|≤5。

此外，再如图4所示，第八透镜L8的像侧表面S16与光轴A相交于一交点P1；像侧表面S16自中心处至远离光轴方向，其曲率半径自正屈光率逐步变化为负屈光率，并在侧表面S16上形成一反曲点P2，即像侧表面S16的反曲点P2是像侧表面S16上最靠近成像面IMA的位置。于一实施例，反曲点P2与光轴A的距离是H、像侧表面S16的有效半径是r，则|r/H|≤2。再者，于另一实施例，映射位置P3是反曲点P2映射至光轴A上的位置，交点P1与映射位置P3之间的距离是d，则|r/d|≤30。

由此，第一透镜L1、第二透镜L2及第三透镜L3所构成的第一透镜群G1可使光学镜头100具有宽广的视域FOV；第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6、第七透镜L7及第八透镜L8所构成的第二透镜群G2可使光学镜头100具有低畸变值以及高解像力。

一实施例中，光学镜头100还可包含光圈STO及光学片OF，于成像面IMA上还可设置一影像撷取单元(未绘示)，其可对穿透光学镜头100的入射光束进行光电转换。光圈STO可控制入射光量，以及入射光穿透光圈STO后与光轴A所夹的相对角度，能够有效缩短镜头尺寸，其中光圈STO可设置于第三透镜L3与第四透镜L4之间，但不以此为限，光圈STO也可设置在第一透镜L1的物侧、任二透镜之间或第八透镜L8与成像面IMA之间；光学片OF可以是红外线滤波片(IR filter)、透明保护玻璃、或是其他可以达成特定光学效果的薄膜结构。在另一实施例中，光学片OF也可以由二片镜片来实现并达到实质相同的功效。

于一实施例，光圈STO设置于第一透镜群G1与第二透镜群G2之间，其可控制通过第一透镜群G1后的光线与光轴A所夹的相对角度。也就是说，藉由调整光圈STO的孔径，便可以控制成像面IMA上的成像大小。此外，由于通过光圈STO的光束可被限制于一定的范围之内，因此第二透镜群G2的有效直径可比第一透镜群G1的有效直径还要小，进而可有效缩减光学镜头100的整体体积。再者，第二透镜群G2采用较多具有非球面表面的透镜进还可一步改善光学镜头100的像差问题。

综上所述，本揭露所提出的光学镜头具有低畸变、大光圈、大视域、小体积以及低成本的特点。

本揭露已由范例及上述实施方式描述，应了解本发明并不限于所揭露的实施方式。相反的，本发明涵盖多种更动及近似的布置(如，此领域中的通常技艺者所能明显得知者)。因此，附加的权利要求书应依据最宽的解释以涵盖所有此类更动及近似布置。