CN106932884B - 取像用光学透镜组、取像装置及电子装置 - Google Patents

取像用光学透镜组、取像装置及电子装置 Download PDF

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Abstract

本发明揭露一种取像用光学透镜组、取像装置及电子装置。取像用光学透镜组由物侧至像侧依序包含前镜群、光圈以及后镜群。前镜群包含至少二透镜,其中最靠近被摄物的透镜具有负屈折力且其像侧表面为凹面。后镜群包含至少四透镜,其中最靠近成像面的透镜的像侧表面为凹面。当满足特定条件时,能充分利用取像用光学透镜组的空间,且有助于降低组装上的复杂度与困难度。本发明还公开了一种具有取像用光学透镜组的取像装置以及一种具有取像装置的电子装置。

Description

取像用光学透镜组、取像装置及电子装置
技术领域
本发明是有关于一种取像用光学透镜组及取像装置,且特别是有关于一种应用在电子装置上的广视角取像用光学透镜组及取像装置。
背景技术
近年来随着镜头种类与用途的逐渐普遍化,诸如许多产品(如家电用品、游戏机、监视器、汽车、电子产品与移动装置等)皆配备有镜头,其适用于影像辅助、影像辨识、动作侦测等功能。部分装置上的镜头必须具备有较大视角,甚至能于光源或光量较低的环境下运作(如夜晚用监视系统或车用监视器)。已知目前市面上的光学系统往往难以同时兼具大视角与大光圈,容易造成取像范围不足或低光源下解析度较差等问题。
发明内容
本发明提供取像用光学透镜组、取像装置及电子装置,其最接近被摄物的透镜配置有负屈折力且像侧表面为凹面,可辅助视角较大的周边光线进入,使其具有较充足的取像范围;再经由较靠近成像面的透镜将周边光线聚集到成像面上,而最靠近成像面的透镜像侧表面为凹面则有助于抑制其后焦长,以控制总长度。另外,透过取像用光学透镜组、取像装置及电子装置中透镜的配置,可使其在大光圈的配置下得到较佳的取像品质,并可同时控制体积与总长度。
依据本发明提供一种取像用光学透镜组,由物侧至像侧依序包含前镜群、光圈以及后镜群。前镜群包含至少二透镜,其中最靠近被摄物的透镜具有负屈折力且其像侧表面为凹面。后镜群包含至少四透镜,其中最靠近成像面的透镜的像侧表面为凹面。取像用光学透镜组中透镜总数为八片。取像用光学透镜组中最靠近被摄物的透镜的物侧表面至最靠近成像面的透镜的像侧表面于光轴上的距离为Td,各二相邻的透镜于光轴上间隔距离的总和为ΣAT,取像用光学透镜组中最靠近成像面的透镜的像侧表面的有效半径为Yi,取像用光学透镜组的最大像高为ImgH,取像用光学透镜组中最靠近被摄物的透镜的物侧表面曲率半径为R1,取像用光学透镜组中最靠近被摄物的透镜的像侧表面曲率半径为R2,取像用光学透镜组中最靠近成像面的透镜的像侧表面曲率半径为Ri,取像用光学透镜组的焦距为f,其满足下列条件:
5.0<Td/ΣAT;
|Yi/ImgH|<2.0;
1.5<|R1|/R2;以及
0<Ri/f<10。
依据本发明更提供一种取像装置,包含如前段所述的取像用光学透镜组以及电子感光元件,其中电子感光元件设置于取像用光学透镜组的成像面。
依据本发明另提供一种电子装置,包含如前段所述的取像装置。
依据本发明又提供一种取像用光学透镜组,由物侧至像侧依序包含前镜群、光圈以及后镜群。前镜群包含至少二透镜,其中最靠近被摄物的透镜具有负屈折力且其像侧表面为凹面。后镜群包含至少四透镜,其中最靠近成像面的透镜的物侧表面为凸面且像侧表面为凹面。取像用光学透镜组中透镜总数为八片。取像用光学透镜组中最靠近被摄物的透镜的物侧表面至最靠近成像面的透镜的像侧表面于光轴上的距离为Td,各二相邻的透镜于光轴上间隔距离的总和为ΣAT,取像用光学透镜组中最靠近成像面的透镜的像侧表面的有效半径为Yi,取像用光学透镜组的最大像高为ImgH,取像用光学透镜组中最靠近被摄物的透镜的物侧表面曲率半径为R1,取像用光学透镜组中最靠近被摄物的透镜的像侧表面曲率半径为R2,其满足下列条件:
5.0<Td/ΣAT;
|Yi/ImgH|<2.0;以及
1.5<|R1|/R2。
依据本发明再提供一种取像装置,包含如前段所述的取像用光学透镜组以及电子感光元件,其中电子感光元件设置于取像用光学透镜组的成像面。
依据本发明更提供一种电子装置,包含如前段所述的取像装置。
当Td/ΣAT满足上述条件时,可使取像用光学透镜组的空间能充分被使用,且有助于降低组装上的复杂及困难度。
当|Yi/ImgH|满足上述条件时,有利于确保影像周边的相对照度,提高光量较微弱环境下的影像辨识与解析的能力。
当|R1|/R2满足上述条件时,有助于扩大视角,并可辅助周边光线进入。
当Ri/f满足上述条件时,有利于缩短后焦长,并可有效压低光线进入成像面的角度,进一步提高周边影像的辨识与解析的能力。
附图说明
图1绘示依照本发明第一实施例的一种取像装置的示意图;
图2由左至右依序为第一实施例的球差、像散及歪曲曲线图;
图3绘示依照本发明第二实施例的一种取像装置的示意图;
图4由左至右依序为第二实施例的球差、像散及歪曲曲线图;
图5绘示依照本发明第三实施例的一种取像装置的示意图;
图6由左至右依序为第三实施例的球差、像散及歪曲曲线图;
图7绘示依照本发明第四实施例的一种取像装置的示意图;
图8由左至右依序为第四实施例的球差、像散及歪曲曲线图;
图9绘示依照本发明第五实施例的一种取像装置的示意图;
图10由左至右依序为第五实施例的球差、像散及歪曲曲线图;
图11绘示依照本发明第六实施例的一种取像装置的示意图;
图12由左至右依序为第六实施例的球差、像散及歪曲曲线图;
图13绘示依照本发明第七实施例的一种取像装置的示意图;
图14由左至右依序为第七实施例的球差、像散及歪曲曲线图;
图15绘示依照本发明第八实施例的一种电子装置的示意图;
图16绘示依照本发明第九实施例的一种电子装置的示意图;以及
图17绘示依照本发明第十实施例的一种电子装置的示意图。
【符号说明】
电子装置:10、20、30
取像装置:11、21、31
光圈:100、200、300、400、500、600、700
第一透镜:110、210、310、410、510、610、710
物侧表面:111、211、311、411、511、611、711
像侧表面:112、212、312、412、512、612、712
第二透镜:120、220、320、420、520、620、720
物侧表面:121、221、321、421、521、621、721
像侧表面:122、222、322、422、522、622、722
第三透镜:130、230、330、430、530、630、730
物侧表面:131、231、331、431、531、631、731
像侧表面:132、232、332、432、532、632、732
第四透镜:140、240、340、440、540、640、740
物侧表面:141、241、341、441、541、641、741
像侧表面:142、242、342、442、542、642、742
第五透镜:150、250、350、450、550、650、750
物侧表面:151、251、351、451、551、651、751
像侧表面:152、252、352、452、552、652、752
第六透镜:160、260、360、460、560、660、760
物侧表面:161、261、361、461、561、661、761
像侧表面:162、262、362、462、562、662、762
第七透镜:170、270、370、470、570、670、770
物侧表面:171、271、371、471、571、671、771
像侧表面:172、272、372、472、572、672、772
第八透镜:180、280、380、480、580、680、780
物侧表面:181、281、381、481、581、681、781
像侧表面:182、282、382、482、582、682、782
红外线滤除滤光元件:190、290、390、490、590、690、790
成像面:195、295、395、495、595、695、795
电子感光元件:196、296、396、496、596、696、796
f:取像用光学透镜组的焦距
Fno:取像用光学透镜组的光圈值
HFOV:取像用光学透镜组中最大视角的一半
FOV:取像用光学透镜组中最大视角
ImgH:取像用光学透镜组的最大像高
EPD:取像用光学透镜组的入射瞳直径
Yi:取像用光学透镜组中最靠近成像面的透镜的像侧表面的有效半径
T12:取像用光学透镜组中最靠近被摄物的二透镜于光轴上的间隔距离
T23:第二透镜与第三透镜于光轴上间隔距离
T34:第三透镜与第四透镜于光轴上间隔距离
T45:第四透镜与第五透镜于光轴上间隔距离
T56:第五透镜与第六透镜于光轴上间隔距离
T67:第六透镜与第七透镜于光轴上间隔距离
T78:第七透镜与第八透镜于光轴上间隔距离
ΣAT:各二相邻的透镜于光轴上间隔距离的总和
Td:取像用光学透镜组中最靠近被摄物的透镜的物侧表面至最靠近成像面的透镜的像侧表面于光轴上的距离
BL:取像用光学透镜组中最靠近成像面的透镜的像侧表面至成像面于光轴上的距离
R1:取像用光学透镜组中最靠近被摄物的透镜的物侧表面曲率半径
R2:取像用光学透镜组中最靠近被摄物的透镜的像侧表面曲率半径
Ri:取像用光学透镜组中最靠近成像面的透镜的像侧表面曲率半径
fs1:前镜群中最靠近成像面的透镜的焦距
fs2:后镜群中最靠近被摄物的透镜的焦距
fi:取像用光学透镜组中最靠近成像面的透镜的焦距
具体实施方式
一种取像用光学透镜组,由物侧至像侧依序包含前镜群、光圈以及后镜群,其中取像用光学透镜组中透镜总数为八片。
前镜群包含至少二透镜,其中最靠近被摄物的透镜具有负屈折力且其像侧表面为凹面。借此,可辅助视角较大的周边光线聚集到成像面上,且其面形有助于抑制系统后焦长,以控制镜头总长度。
后镜群包含至少四透镜,其中最靠近成像面的透镜的物侧表面可为凸面,其像侧表面为凹面。借此,可将周边光线聚集到成像面上,且有助于抑制其后焦长,以控制总长度。后镜群的透镜中,具有负屈折力的透镜数量可为一片。借此,有助于后镜群发挥聚光的能力,使其在总长度与品质间得到较佳的平衡。
较佳地,前镜群中透镜总数可为三片,后镜群中透镜总数可为五片。借此,有利于光圈设置于较适当的位置,避免光圈太靠近被摄物而造成视角太小或光圈太靠近成像面而造成主光线角(Chief ray angle;CRA)过大等问题。
更佳地,前镜群的透镜由物侧至像侧依序具有负屈折力、具有负屈折力以及具有正屈折力,后镜群的透镜由物侧至像侧依序具有正屈折力、具有负屈折力、具有正屈折力、具有正屈折力以及具有屈折力。借此,有助于扩大系统视角,具备充足的取像范围。
取像用光学透镜组中最靠近被摄物的透镜的物侧表面至最靠近成像面的透镜的像侧表面于光轴上的距离为Td,各二相邻的透镜于光轴上间隔距离的总和为ΣAT,其满足下列条件:5.0<Td/ΣAT。借此,可使取像用光学透镜组的空间能充分被使用,且有助于降低组装上的复杂及困难度。较佳地,可满足下列条件:5.25<Td/ΣAT<10。
取像用光学透镜组中最靠近成像面的透镜的像侧表面的有效半径为Yi,取像用光学透镜组的最大像高为ImgH,其满足下列条件:|Yi/ImgH|<2.0。借此,有利于确保影像周边的相对照度,提高光量较微弱环境下的影像辨识与解析的能力。
取像用光学透镜组中最靠近被摄物的透镜的物侧表面曲率半径为R1,取像用光学透镜组中最靠近被摄物的透镜的像侧表面曲率半径R2,其满足下列条件:1.5<|R1|/R2。借此,有助于扩大视角,并可辅助周边光线进入。
取像用光学透镜组中最靠近成像面的透镜的像侧表面曲率半径为Ri,取像用光学透镜组的焦距为f,其满足下列条件:0<Ri/f<10。借此,有利于缩短后焦长,并可有效压低光线进入成像面的角度,进一步提高周边影像的辨识与解析的能力。较佳地,可满足下列条件:0.5<Ri/f<5.0。
取像用光学透镜组的焦距为f,取像用光学透镜组中最靠近成像面的透镜的焦距为fi,其满足下列条件:|f/fi|<0.30,其中取像用光学透镜组中最靠近成像面的透镜可具有正屈折力或负屈折力。借此,可使最靠近成像面的透镜发挥其修正像差的功能。
取像用光学透镜组中最靠近被摄物的透镜的物侧表面至最靠近成像面的透镜的像侧表面于光轴上的距离为Td,取像用光学透镜组中最靠近成像面的透镜的像侧表面至成像面于光轴上的距离为BL,其满足下列条件:3.0<Td/BL<10。借此,有利于取像用光学透镜组总长度与后焦长间得到较适合缩小体积的配置。
取像用光学透镜组中最大视角为FOV,其满足下列条件:80度<FOV。借此,可提升取像用光学透镜组大视角的优势。
取像用光学透镜组的光圈值为Fno,其满足下列条件:Fno<2.40。借此,有助于取像用光学透镜组大光圈的配置。
前镜群可包含至少一透镜的色散系数小于25,后镜群可包含至少一透镜的色散系数小于25。借此,有助于色差的修正,提升成像品质。
前镜群可包含至少一透镜的折射率大于1.90,后镜群可包含至少一透镜的折射率大于1.90。借此,有助于像差的修正,提升成像品质。
取像用光学透镜组的焦距为f,前镜群中最靠近成像面的透镜的焦距为fs1,后镜群中最靠近被摄物的透镜的焦距为fs2,其满足下列条件:0.80<(f/fs1)+(f/fs2)<2.0。借此,可平衡前镜群与后镜群屈折力的配置。
取像用光学透镜组中最靠近被摄物的二透镜于光轴上的间隔距离为T12,各二相邻的透镜于光轴上间隔距离的总和为ΣAT,其满足下列条件:0.50<T12/ΣAT<0.85。借此,可确保后镜群的透镜之间的紧密性,改善组装的困难度。
取像用光学透镜组中最靠近成像面的透镜的焦距为fi,且|fi|为取像用光学透镜组的所有透镜中焦距最大值。借此,有助于强化像差修正效果,提升成像品质。
取像用光学透镜组的最大像高为ImgH,取像用光学透镜组的入射瞳直径为EPD,其满足下列条件:0.80<ImgH/EPD<2.40。借此,可确保影像的亮度充足。
本发明提供的取像用光学透镜组中,透镜的材质可为塑胶或玻璃。当透镜的材质为塑胶,可以有效降低生产成本。另当透镜的材质为玻璃,则可以增加取像用光学透镜组屈折力配置的自由度。此外,取像用光学透镜组中的物侧表面及像侧表面可为非球面(ASP),非球面可以容易制作成球面以外的形状,获得较多的控制变数,用以消减像差,进而缩减透镜使用的数目,因此可以有效降低本发明取像用光学透镜组的总长度。
再者,本发明提供的取像用光学透镜组中,若透镜表面为凸面且未界定该凸面位置时,则表示该透镜表面可于近光轴处为凸面;若透镜表面为凹面且未界定该凹面位置时,则表示该透镜表面可于近光轴处为凹面。本发明提供的取像用光学透镜组中,若透镜具有正屈折力或负屈折力,或是透镜的焦距,皆可指透镜近光轴处的屈折力或是焦距。
另外,本发明取像用光学透镜组中,依需求可设置至少一光阑,以减少杂散光,有助于提升影像品质。
本发明的取像用光学透镜组的成像面,依其对应的电子感光元件的不同,可为一平面或有任一曲率的曲面,特别是指凹面朝往物侧方向的曲面。
本发明的取像用光学透镜组中,光圈配置可为前置光圈或中置光圈,其中前置光圈意即光圈设置于被摄物与第一透镜间,中置光圈则表示光圈设置于第一透镜与成像面间。若光圈为前置光圈,可使取像用光学透镜组的出射瞳(ExitPupil)与成像面产生较长的距离,使其具有远心(Telecentric)效果,并可增加电子感光元件的CCD或CMOS接收影像的效率;若为中置光圈,有助于扩大系统的视场角,使取像用光学透镜组具有广角镜头的优势。
本发明的取像用光学透镜组亦可多方面应用于三维(3D)影像撷取、数字相机、移动产品、数字平板、智能电视、网络监控设备、体感游戏机、行车记录仪、倒车显影装置与穿戴式产品等电子装置中。
本发明提供一种取像装置,包含前述的取像用光学透镜组以及电子感光元件,其中电子感光元件设置于取像用光学透镜组的成像面。通过前述取像用光学透镜组中最接近被摄物的透镜配置有负屈折力且像侧表面为凹面,可辅助视角较大的周边光线进入,使其具有较充足的取像范围;再经由较靠近成像面的透镜将周边光线聚集到成像面上,而最靠近成像面的透镜像侧表面为凹面则有助于抑制其后焦长,以控制总长度。另外,透过取像用光学透镜组、取像装置及电子装置中透镜的配置,可使其在大光圈的配置下得到较佳的取像品质,并可同时控制体积与总长度。较佳地,取像装置可进一步包含镜筒(BarrelMember)、支持装置(Holder Member)或其组合。
本发明提供一种电子装置,包含前述的取像装置。借此,提升成像品质。较佳地,电子装置可进一步包含控制单元(Control Unit)、显示单元(Display)、储存单元(StorageUnit)、随机存取存储器(RAM)或其组合。
根据上述实施方式,以下提出具体实施例并配合附图予以详细说明。
<第一实施例>
请参照图1及图2,其中图1绘示依照本发明第一实施例的一种取像装置的示意图,图2由左至右依序为第一实施例的球差、像散及歪曲曲线图。由图1可知,第一实施例的取像装置包含取像用光学透镜组(未另标号)以及电子感光元件196。取像用光学透镜组由物侧至像侧依序包含前镜群(未另标号)、光圈100、后镜群(未另标号)、红外线滤除滤光元件190以及成像面195,而电子感光元件196设置于取像用光学透镜组的成像面195,其中取像用光学透镜组中透镜总数为八片。详细来说,前镜群中透镜总数为三透镜,依序分别为第一透镜110、第二透镜120以及第三透镜130,后镜群中透镜总数为五片,依序分别为第四透镜140、第五透镜150、第六透镜160、第七透镜170以及第八透镜180。
第一透镜110具有负屈折力,且为玻璃材质,其物侧表面111为凸面,其像侧表面112为凹面,并皆为球面。
第二透镜120具有负屈折力,且为玻璃材质,其物侧表面121为凹面,其像侧表面122为凹面,并皆为球面。
第三透镜130具有正屈折力,且为玻璃材质,其物侧表面131为凸面,其像侧表面132为凹面,并皆为非球面。
第四透镜140具有正屈折力,且为玻璃材质,其物侧表面141为凸面,其像侧表面142为凸面,并皆为球面。
第五透镜150具有负屈折力,且为玻璃材质,其物侧表面151为凹面,其像侧表面152为凹面,并皆为非球面。
第六透镜160具有正屈折力,且为玻璃材质,其物侧表面161为凸面,其像侧表面162为凸面,并皆为球面。
第七透镜170具有正屈折力,且为玻璃材质,其物侧表面171为凸面,其像侧表面172为凹面,并皆为球面。
第八透镜180具有正屈折力,且为玻璃材质,其物侧表面181为凸面,其像侧表面182为凹面,并皆为球面。
红外线滤除滤光片190为玻璃材质,其设置于第八透镜180及成像面195间且不影响取像用光学透镜组的焦距。
上述各透镜的非球面的曲线方程式表示如下:
其中:
X:非球面上距离光轴为Y的点,其与相切于非球面光轴上交点切面的相对距离;
Y:非球面曲线上的点与光轴的垂直距离;
R:曲率半径;
k:锥面系数;以及
Ai:第i阶非球面系数。
第一实施例的取像用光学透镜组中,取像用光学透镜组的焦距为f,取像用光学透镜组的光圈值(f-number)为Fno,取像用光学透镜组中最大视角的一半为HFOV,其数值如下:f=3.67mm;Fno=1.80;以及HFOV=42.4度。
第一实施例的取像用光学透镜组中,取像用光学透镜组中最大视角为FOV,其满足下列条件:FOV=84.8度。
第一实施例的取像用光学透镜组中,取像用光学透镜组的最大像高(即电子感光元件196有效感测区域对角线长的一半)为ImgH,取像用光学透镜组的入射瞳直径为EPD,其满足下列条件:ImgH/EPD=1.32。
第一实施例的取像用光学透镜组中,取像用光学透镜组中最靠近成像面195的透镜的像侧表面(第一实施例中,指第八透镜180的像侧表面182)的有效半径为Yi,取像用光学透镜组的最大像高为ImgH,其满足下列条件:|Yi/ImgH|=1.02。
第一实施例的取像用光学透镜组中,取像用光学透镜组中最靠近被摄物的二透镜(第一实施例中,指第一透镜110与第二透镜120)于光轴上的间隔距离为T12,第二透镜120与第三透镜130于光轴上间隔距离为T23,第三透镜130与第四透镜140于光轴上间隔距离为T34,第四透镜140与第五透镜150于光轴上间隔距离为T45,第五透镜150与第六透镜160于光轴上间隔距离为T56,第六透镜160与第七透镜170于光轴上间隔距离为T67,第七透镜170与第八透镜180于光轴上间隔距离为T78,各二相邻的透镜于光轴上间隔距离的总和为ΣAT(即ΣAT=T12+T23+T34+T45+T56+T67+T78),其满足下列条件:T12/ΣAT=0.68。
第一实施例的取像用光学透镜组中,取像用光学透镜组中最靠近被摄物的透镜的物侧表面(第一实施例中,指第一透镜110的物侧表面111)至最靠近成像面195的透镜的像侧表面(第一实施例中,指第八透镜180的像侧表面182)于光轴上的距离为Td,各二相邻的透镜于光轴上间隔距离的总和为ΣAT(即ΣAT=T12+T23+T34+T45+T56+T67+T78),其满足下列条件:Td/ΣAT=6.32。
第一实施例的取像用光学透镜组中,取像用光学透镜组中最靠近被摄物的透镜的物侧表面(第一实施例中,指第一透镜110的物侧表面111)至最靠近成像面195的透镜的像侧表面(第一实施例中,指第八透镜180的像侧表面182)于光轴上的距离为Td,取像用光学透镜组中最靠近成像面195的透镜的像侧表面(第一实施例中,指第八透镜180的像侧表面182)至成像面195于光轴上的距离为BL,其满足下列条件:Td/BL=3.81。
第一实施例的取像用光学透镜组中,取像用光学透镜组中最靠近被摄物的透镜的物侧表面(第一实施例中,指第一透镜110的物侧表面111)曲率半径为R1,取像用光学透镜组中最靠近被摄物的透镜的像侧表面(第一实施例中,指第一透镜110的像侧表面112)曲率半径为R2,其满足下列条件:|R1|/R2=3.18。
第一实施例的取像用光学透镜组中,取像用光学透镜组中最靠近成像面195的透镜的像侧表面(第一实施例中,指第八透镜180的像侧表面182)曲率半径为Ri,取像用光学透镜组的焦距为f,其满足下列条件:Ri/f=1.47。
第一实施例的取像用光学透镜组中,取像用光学透镜组的焦距为f,前镜群中最靠近成像面195的透镜的焦距(第一实施例中,前镜群中最靠近成像面195的透镜为第三透镜130)为fs1,后镜群中最靠近被摄物的透镜的焦距(第一实施例中,后镜群中最靠近被摄物的透镜为第四透镜140)为fs2,其满足下列条件:(f/fs1)+(f/fs2)=1.33。
第一实施例的取像用光学透镜组中,取像用光学透镜组的焦距为f,取像用光学透镜组中最靠近成像面195的透镜(第一实施例中,指第八透镜180)的焦距为fi,其满足下列条件:|f/fi|=0.03。
再配合参照下列表一以及表二。
表一为图1第一实施例详细的结构数据,其中曲率半径、厚度及焦距的单位为mm,且表面0-20依序表示由物侧至像侧的表面。表二为第一实施例中的非球面数据,其中,k表非球面曲线方程式中的锥面系数,A4-A12则表示各表面第4-12阶非球面系数。此外,以下各实施例表格乃对应各实施例的示意图与像差曲线图,表格中数据的定义皆与第一实施例的表一及表二的定义相同,在此不加赘述。
另外,第一实施例中,前镜群包含至少一透镜的色散系数小于25,即第三透镜130;后镜群包含至少一透镜的色散系数小于25,即第五透镜150。前镜群包含至少一透镜的折射率大于1.90,即第三透镜130。
<第二实施例>
请参照图3及图4,其中图3绘示依照本发明第二实施例的一种取像装置的示意图,图4由左至右依序为第二实施例的球差、像散及歪曲曲线图。由图3可知,第二实施例的取像装置包含取像用光学透镜组(未另标号)以及电子感光元件296。取像用光学透镜组由物侧至像侧依序包含前镜群(未另标号)、光圈200、后镜群(未另标号)、红外线滤除滤光元件290以及成像面295,而电子感光元件296设置于取像用光学透镜组的成像面295,其中取像用光学透镜组中透镜总数为八片。详细来说,前镜群中透镜总数为三透镜,依序分别为第一透镜210、第二透镜220以及第三透镜230,后镜群中透镜总数为五片,依序分别为第四透镜240、第五透镜250、第六透镜260、第七透镜270以及第八透镜280。
第一透镜210具有负屈折力,且为玻璃材质,其物侧表面211为凸面,其像侧表面212为凹面,并皆为球面。
第二透镜220具有负屈折力,且为玻璃材质,其物侧表面221为凹面,其像侧表面222为凹面,并皆为球面。
第三透镜230具有正屈折力,且为玻璃材质,其物侧表面231为凸面,其像侧表面232为凸面,并皆为球面。
第四透镜240具有正屈折力,且为玻璃材质,其物侧表面241为凸面,其像侧表面242为凸面,并皆为球面。
第五透镜250具有负屈折力,且为玻璃材质,其物侧表面251为凹面,其像侧表面252为凹面,并皆为球面。
第六透镜260具有正屈折力,且为玻璃材质,其物侧表面261为凸面,其像侧表面262为凸面,并皆为球面。
第七透镜270具有正屈折力,且为玻璃材质,其物侧表面271为凸面,其像侧表面272为凹面,并皆为球面。
第八透镜280具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面281为凸面,其像侧表面282为凹面,并皆为非球面。
红外线滤除滤光片290为玻璃材质,其设置于第八透镜280及成像面295间且不影响取像用光学透镜组的焦距。
再配合参照下列表三以及表四。
第二实施例中,非球面的曲线方程式表示如第一实施例的形式。此外,下表参数的定义皆与第一实施例相同,在此不加以赘述。
配合表三及表四可推算出下列数据:
另外,第二实施例中,前镜群包含至少一透镜的色散系数小于25,即第三透镜230;后镜群包含至少一透镜的色散系数小于25,即第五透镜250。前镜群包含至少一透镜的折射率大于1.90,即第三透镜230;后镜群包含至少一透镜的折射率大于1.90,即第五透镜250。
<第三实施例>
请参照图5及图6,其中图5绘示依照本发明第三实施例的一种取像装置的示意图,图6由左至右依序为第三实施例的球差、像散及歪曲曲线图。由图5可知,第三实施例的取像装置包含取像用光学透镜组(未另标号)以及电子感光元件396。取像用光学透镜组由物侧至像侧依序包含前镜群(未另标号)、光圈300、后镜群(未另标号)、红外线滤除滤光元件390以及成像面395,而电子感光元件396设置于取像用光学透镜组的成像面395,其中取像用光学透镜组中透镜总数为八片。详细来说,前镜群中透镜总数为三透镜,依序分别为第一透镜310、第二透镜320以及第三透镜330,后镜群中透镜总数为五片,依序分别为第四透镜340、第五透镜350、第六透镜360、第七透镜370以及第八透镜380。
第一透镜310具有负屈折力,且为玻璃材质,其物侧表面311为凸面,其像侧表面312为凹面,并皆为球面。
第二透镜320具有负屈折力,且为玻璃材质,其物侧表面321为凸面,其像侧表面322为凹面,并皆为球面。
第三透镜330具有正屈折力,且为玻璃材质,其物侧表面331为凸面,其像侧表面332为凸面,并皆为球面,其中第二透镜像侧表面322与第三透镜物侧表面331黏合。
第四透镜340具有正屈折力,且为玻璃材质,其物侧表面341为凸面,其像侧表面342为凸面,并皆为球面。
第五透镜350具有负屈折力,且为玻璃材质,其物侧表面351为凹面,其像侧表面352为凹面,并皆为球面,其中第四透镜像侧表面342与第五透镜物侧表面351黏合。
第六透镜360具有正屈折力,且为玻璃材质,其物侧表面361为凹面,其像侧表面362为凸面,并皆为球面。
第七透镜370具有正屈折力,且为玻璃材质,其物侧表面371为凸面,其像侧表面372为凸面,并皆为球面。
第八透镜380具有正屈折力,且为玻璃材质,其物侧表面381为凸面,其像侧表面382为凹面,并皆为球面。
红外线滤除滤光片390为玻璃材质,其设置于第八透镜380及成像面395间且不影响取像用光学透镜组的焦距。
再配合参照下列表五。
配合表五可推算出下列数据:
另外,第三实施例中,前镜群包含至少一透镜的色散系数小于25,即第二透镜330以及第三透镜330;后镜群包含至少一透镜的色散系数小于25,即第五透镜350。前镜群包含至少一透镜的折射率大于1.90,即第三透镜330;后镜群包含至少一透镜的折射率大于1.90,即第五透镜350。
<第四实施例>
请参照图7及图8,其中图7绘示依照本发明第四实施例的一种取像装置的示意图,图8由左至右依序为第四实施例的球差、像散及歪曲曲线图。由图7可知,第四实施例的取像装置包含取像用光学透镜组(未另标号)以及电子感光元件496。取像用光学透镜组由物侧至像侧依序包含前镜群(未另标号)、光圈400、后镜群(未另标号)、红外线滤除滤光元件490以及成像面495,而电子感光元件496设置于取像用光学透镜组的成像面495,其中取像用光学透镜组中透镜总数为八片。详细来说,前镜群中透镜总数为三透镜,依序分别为第一透镜410、第二透镜420以及第三透镜430,后镜群中透镜总数为五片,依序分别为第四透镜440、第五透镜450、第六透镜460、第七透镜470以及第八透镜480。
第一透镜410具有负屈折力,且为玻璃材质,其物侧表面411为凸面,其像侧表面412为凹面,并皆为球面。
第二透镜420具有负屈折力,且为玻璃材质,其物侧表面421为凸面,其像侧表面422为凹面,并皆为球面。
第三透镜430具有正屈折力,且为玻璃材质,其物侧表面431为凸面,其像侧表面432为凸面,并皆为球面,其中第二透镜像侧表面422与第三透镜物侧表面431黏合。
第四透镜440具有正屈折力,且为玻璃材质,其物侧表面441为凸面,其像侧表面442为凸面,并皆为球面。
第五透镜450具有负屈折力,且为玻璃材质,其物侧表面451为凹面,其像侧表面452为凹面,并皆为球面,其中第四透镜像侧表面442与第五透镜物侧表面451黏合。
第六透镜460具有正屈折力,且为玻璃材质,其物侧表面461为凹面,其像侧表面462为凸面,并皆为球面。
第七透镜470具有正屈折力,且为玻璃材质,其物侧表面471为凸面,其像侧表面472为凸面,并皆为球面。
第八透镜480具有正屈折力,且为玻璃材质,其物侧表面481为凸面,其像侧表面482为凹面,并皆为球面。
红外线滤除滤光片490为玻璃材质,其设置于第八透镜480及成像面495间且不影响取像用光学透镜组的焦距。
再配合参照下列表六。
配合表六可推算出下列数据:
另外,第四实施例中,前镜群包含至少一透镜的色散系数小于25,即第三透镜430;后镜群包含至少一透镜的色散系数小于25,即第五透镜450。前镜群包含至少一透镜的折射率大于1.90,即第三透镜430;后镜群包含至少一透镜的折射率大于1.90,即第五透镜450。
<第五实施例>
请参照图9及图10,其中图9绘示依照本发明第五实施例的一种取像装置的示意图,图10由左至右依序为第五实施例的球差、像散及歪曲曲线图。由图9可知,第五实施例的取像装置包含取像用光学透镜组(未另标号)以及电子感光元件596。取像用光学透镜组由物侧至像侧依序包含前镜群(未另标号)、光圈500、后镜群(未另标号)、红外线滤除滤光元件590以及成像面595,而电子感光元件596设置于取像用光学透镜组的成像面595,其中取像用光学透镜组中透镜总数为八片。详细来说,前镜群中透镜总数为三透镜,依序分别为第一透镜510、第二透镜520以及第三透镜530,后镜群中透镜总数为五片,依序分别为第四透镜540、第五透镜550、第六透镜560、第七透镜570以及第八透镜580。
第一透镜510具有负屈折力,且为玻璃材质,其物侧表面511为凸面,其像侧表面512为凹面,并皆为球面。
第二透镜520具有负屈折力,且为玻璃材质,其物侧表面521为凸面,其像侧表面522为凹面,并皆为球面。
第三透镜530具有正屈折力,且为玻璃材质,其物侧表面531为凸面,其像侧表面532为凸面,并皆为球面,其中第二透镜像侧表面522与第三透镜物侧表面531黏合。
第四透镜540具有正屈折力,且为玻璃材质,其物侧表面541为凸面,其像侧表面542为凸面,并皆为球面。
第五透镜550具有负屈折力,且为玻璃材质,其物侧表面551为凹面,其像侧表面552为凹面,并皆为球面,其中第四透镜像侧表面542与第五透镜物侧表面551黏合。
第六透镜560具有正屈折力,且为玻璃材质,其物侧表面561为凹面,其像侧表面562为凸面,并皆为球面。
第七透镜570具有正屈折力,且为玻璃材质,其物侧表面571为凸面,其像侧表面572为凸面,并皆为球面。
第八透镜580具有正屈折力,且为玻璃材质,其物侧表面581为凸面,其像侧表面582为凹面,并皆为球面。
红外线滤除滤光片590为玻璃材质,其设置于第八透镜580及成像面595间且不影响取像用光学透镜组的焦距。
再配合参照下列表七。
配合表七可推算出下列数据:
另外,第五实施例中,前镜群包含至少一透镜的色散系数小于25,即第三透镜530;后镜群包含至少一透镜的色散系数小于25,即第五透镜550。前镜群包含至少一透镜的折射率大于1.90,即第三透镜530;后镜群包含至少一透镜的折射率大于1.90,即第五透镜550。
<第六实施例>
请参照图11及图12,其中图11绘示依照本发明第六实施例的一种取像装置的示意图,图12由左至右依序为第六实施例的球差、像散及歪曲曲线图。由图11可知,第六实施例的取像装置包含取像用光学透镜组(未另标号)以及电子感光元件696。取像用光学透镜组由物侧至像侧依序包含前镜群(未另标号)、光圈600、后镜群(未另标号)、红外线滤除滤光元件690以及成像面695,而电子感光元件696设置于取像用光学透镜组的成像面695,其中取像用光学透镜组中透镜总数为八片。详细来说,前镜群中透镜总数为三透镜,依序分别为第一透镜610、第二透镜620以及第三透镜630,后镜群中透镜总数为五片,依序分别为第四透镜640、第五透镜650、第六透镜660、第七透镜670以及第八透镜680。
第一透镜610具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面611为凸面,其像侧表面612为凹面,并皆为非球面。
第二透镜620具有负屈折力,且为玻璃材质,其物侧表面621为凸面,其像侧表面622为凹面,并皆为球面。
第三透镜630具有正屈折力,且为玻璃材质,其物侧表面631为凸面,其像侧表面632为凹面,并皆为球面。
第四透镜640具有正屈折力,且为玻璃材质,其物侧表面641为凸面,其像侧表面642为凸面,并皆为球面。
第五透镜650具有负屈折力,且为玻璃材质,其物侧表面651为凹面,其像侧表面652为凸面,并皆为球面。
第六透镜660具有正屈折力,且为玻璃材质,其物侧表面661为凸面,其像侧表面662为凸面,并皆为球面。
第七透镜670具有正屈折力,且为玻璃材质,其物侧表面671为凸面,其像侧表面672为凸面,并皆为球面。
第八透镜680具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面681为凸面,其像侧表面682为凹面,并皆为非球面。
红外线滤除滤光片690为玻璃材质,其设置于第八透镜680及成像面695间且不影响取像用光学透镜组的焦距。
再配合参照下列表八及表九。
第六实施例中,非球面的曲线方程式表示如第一实施例的形式。此外,下表参数的定义皆与第一实施例相同,在此不加以赘述。
配合表八及表九可推算出下列数据:
另外,第六实施例中,前镜群包含至少一透镜的色散系数小于25,即第三透镜630;后镜群包含至少一透镜的色散系数小于25,即第五透镜650。前镜群包含至少一透镜的折射率大于1.90,即第三透镜630;后镜群包含至少一透镜的折射率大于1.90,即第五透镜650。
<第七实施例>
请参照图13及图14,其中图13绘示依照本发明第七实施例的一种取像装置的示意图,图14由左至右依序为第七实施例的球差、像散及歪曲曲线图。由图13可知,第七实施例的取像装置包含取像用光学透镜组(未另标号)以及电子感光元件796。取像用光学透镜组由物侧至像侧依序包含前镜群(未另标号)、光圈700、后镜群(未另标号)、红外线滤除滤光元件790以及成像面795,而电子感光元件796设置于取像用光学透镜组的成像面795,其中取像用光学透镜组中透镜总数为八片。详细来说,前镜群中透镜总数为三透镜,依序分别为第一透镜710、第二透镜720以及第三透镜730,后镜群中透镜总数为五片,依序分别为第四透镜740、第五透镜750、第六透镜760、第七透镜770以及第八透镜780。
第一透镜710具有负屈折力,且为玻璃材质,其物侧表面711为凸面,其像侧表面712为凹面,并皆为球面。
第二透镜720具有负屈折力,且为玻璃材质,其物侧表面721为凹面,其像侧表面722为凹面,并皆为球面。
第三透镜730具有正屈折力,且为玻璃材质,其物侧表面731为凸面,其像侧表面732为凸面,并皆为球面,其中第二透镜像侧表面722与第三透镜物侧表面731黏合。
第四透镜740具有正屈折力,且为玻璃材质,其物侧表面741为凸面,其像侧表面742为凸面,并皆为球面。
第五透镜750具有负屈折力,且为玻璃材质,其物侧表面751为凹面,其像侧表面752为凹面,并皆为球面,其中第四透镜像侧表面742与第五透镜物侧表面751黏合。
第六透镜760具有正屈折力,且为玻璃材质,其物侧表面761为凹面,其像侧表面762为凸面,并皆为球面。
第七透镜770具有正屈折力,且为玻璃材质,其物侧表面771为凸面,其像侧表面772为凸面,并皆为球面。
第八透镜780具有正屈折力,且为玻璃材质,其物侧表面781为凸面,其像侧表面782为凹面,并皆为球面。
红外线滤除滤光片790为玻璃材质,其设置于第八透镜780及成像面795间且不影响取像用光学透镜组的焦距。
再配合参照下列表十。
配合表十可推算出下列数据:
另外,第六实施例中,前镜群包含至少一透镜的折射率大于1.90,即第三透镜730;后镜群包含至少一透镜的折射率大于1.90,即第五透镜750。
<第八实施例>
请参照图15,是绘示依照本发明第八实施例的一种电子装置10的示意图。第八实施例的电子装置10是一倒车显影装置,电子装置10包含取像装置11,取像装置11包含依据本发明的取像用光学透镜组(图未揭示)以及电子感光元件(图未揭示),其中电子感光元件设置于取像用光学透镜组的成像面。
<第九实施例>
请参照图16,是绘示依照本发明第九实施例的一种电子装置20的示意图。第九实施例的电子装置20是一行车记录仪,电子装置20包含取像装置21,取像装置21包含依据本发明的取像用光学透镜组(图未揭示)以及电子感光元件(图未揭示),其中电子感光元件设置于取像用光学透镜组的成像面。
<第十实施例>
请参照图17,是绘示依照本发明第十实施例的一种电子装置30的示意图。第十实施例的电子装置30是一安全监控装置,电子装置30包含取像装置31,取像装置31包含依据本发明的取像用光学透镜组(图未揭示)以及电子感光元件(图未揭示),其中电子感光元件设置于取像用光学透镜组的成像面。
虽然本发明已以实施方式揭露如上,然其并非用以限定本发明,任何熟悉此技艺者,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作各种的更动与润饰,因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (26)

1.一种取像用光学透镜组,其特征在于,由物侧至像侧依序包含:
一前镜群,包含至少二透镜,其中最靠近一被摄物的透镜具有负屈折力且其像侧表面为凹面;
一光圈;以及
一后镜群,包含至少四透镜,其中最靠近一成像面的透镜的像侧表面为凹面;
其中,该取像用光学透镜组中透镜总数为八片,该取像用光学透镜组中最靠近该被摄物的该透镜的物侧表面至最靠近该成像面的该透镜的像侧表面于光轴上的距离为Td,各二相邻的透镜于光轴上间隔距离的总和为ΣAT,该取像用光学透镜组中最靠近该成像面的该透镜的像侧表面的有效半径为Yi,该取像用光学透镜组的最大像高为ImgH,该取像用光学透镜组中最靠近该被摄物的该透镜的物侧表面曲率半径为R1,该取像用光学透镜组中最靠近该被摄物的该透镜的像侧表面曲率半径为R2,该取像用光学透镜组中最靠近该成像面的该透镜的像侧表面曲率半径为Ri,该取像用光学透镜组的焦距为f,其满足下列条件:
5.0<Td/ΣAT;
|Yi/ImgH|<2.0;
1.5<|R1|/R2;以及
0<Ri/f<10。
2.根据权利要求1所述的取像用光学透镜组,其特征在于,该取像用光学透镜组的焦距为f,该取像用光学透镜组中最靠近该成像面的该透镜的焦距为fi,其满足下列条件:
|f/fi|<0.30。
3.根据权利要求1所述的取像用光学透镜组,其特征在于,该取像用光学透镜组中最靠近该被摄物的该透镜的物侧表面至最靠近该成像面的该透镜的像侧表面于光轴上的距离为Td,各二相邻的透镜于光轴上间隔距离的总和为ΣAT,其满足下列条件:
5.25<Td/ΣAT<10。
4.根据权利要求1所述的取像用光学透镜组,其特征在于,该取像用光学透镜组中最靠近该被摄物的该透镜的物侧表面至最靠近该成像面的该透镜的像侧表面于光轴上的距离为Td,该取像用光学透镜组中最靠近该成像面的该透镜的像侧表面至该成像面于光轴上的距离为BL,其满足下列条件:
3.0<Td/BL<10。
5.根据权利要求1所述的取像用光学透镜组,其特征在于,该取像用光学透镜组中最大视角为FOV,该取像用光学透镜组的光圈值为Fno,其满足下列条件:
80度<FOV;以及
Fno<2.40。
6.根据权利要求1所述的取像用光学透镜组,其特征在于,该前镜群中透镜总数为三片,该后镜群中透镜总数为五片。
7.根据权利要求6所述的取像用光学透镜组,其特征在于,该前镜群的所述透镜由物侧至像侧依序具有负屈折力、具有负屈折力以及具有正屈折力,该后镜群的所述透镜由物侧至像侧依序具有正屈折力、具有负屈折力、具有正屈折力、具有正屈折力以及具有正屈折力。
8.根据权利要求1所述的取像用光学透镜组,其特征在于,该后镜群的所述透镜中,具有负屈折力的透镜数量为一片。
9.根据权利要求1所述的取像用光学透镜组,其特征在于,该前镜群包含至少一透镜的色散系数小于25,该后镜群包含至少一透镜的色散系数小于25。
10.根据权利要求1所述的取像用光学透镜组,其特征在于,该前镜群包含至少一透镜的折射率大于1.90,该后镜群包含至少一透镜的折射率大于1.90。
11.根据权利要求1所述的取像用光学透镜组,其特征在于,该取像用光学透镜组的焦距为f,该前镜群中最靠近该成像面的透镜的焦距为fs1,该后镜群中最靠近该被摄物的透镜的焦距为fs2,其满足下列条件:
0.80<(f/fs1)+(f/fs2)<2.0。
12.根据权利要求1所述的取像用光学透镜组,其特征在于,该取像用光学透镜组中最靠近该被摄物的二透镜于光轴上的间隔距离为T12,各二相邻的透镜于光轴上间隔距离的总和为ΣAT,其满足下列条件:
0.50<T12/ΣAT<0.85。
13.一种取像装置,其特征在于,包含:
如权利要求1所述的取像用光学透镜组;以及
一电子感光元件,其设置于该取像用光学透镜组的该成像面。
14.一种电子装置,其特征在于,包含:
如权利要求13所述的取像装置。
15.一种取像用光学透镜组,其特征在于,由物侧至像侧依序包含:
一前镜群,包含至少二透镜,其中最靠近一被摄物的透镜具有负屈折力且其像侧表面为凹面;
一光圈;以及
一后镜群,包含至少四透镜,其中最靠近一成像面的透镜的物侧表面为凸面且像侧表面为凹面;
其中,该取像用光学透镜组中透镜总数为八片,该取像用光学透镜组中最靠近该被摄物的该透镜的物侧表面至最靠近该成像面的该透镜的像侧表面于光轴上的距离为Td,各二相邻的透镜于光轴上间隔距离的总和为ΣAT,该取像用光学透镜组中最靠近该成像面的该透镜的像侧表面的有效半径为Yi,该取像用光学透镜组的最大像高为ImgH,该取像用光学透镜组中最靠近该被摄物的该透镜的物侧表面曲率半径为R1,该取像用光学透镜组中最靠近该被摄物的该透镜的像侧表面曲率半径为R2,其满足下列条件:
5.0<Td/ΣAT;
|Yi/ImgH|<2.0;以及
1.5<|R1|/R2。
16.根据权利要求15所述的取像用光学透镜组,其特征在于,该取像用光学透镜组中最靠近该成像面的该透镜的焦距为fi,且|fi|为该取像用光学透镜组的所有透镜中焦距最大值。
17.根据权利要求15所述的取像用光学透镜组,其特征在于,该取像用光学透镜组中最靠近该被摄物的该透镜的物侧表面至最靠近该成像面的该透镜的像侧表面于光轴上的距离为Td,该取像用光学透镜组中最靠近该成像面的该透镜的像侧表面至该成像面于光轴上的距离为BL,其满足下列条件:
3.0<Td/BL<10。
18.根据权利要求15所述的取像用光学透镜组,其特征在于,该取像用光学透镜组的最大像高为ImgH,该取像用光学透镜组的入射瞳直径为EPD,其满足下列条件:
0.80<ImgH/EPD<2.40。
19.根据权利要求15所述的取像用光学透镜组,其特征在于,该取像用光学透镜组中最靠近该成像面的该透镜的像侧表面曲率半径为Ri,该取像用光学透镜组的焦距为f,其满足下列条件:
0.5<Ri/f<5.0。
20.根据权利要求15所述的取像用光学透镜组,其特征在于,该前镜群中透镜总数为3片,该后镜群中透镜总数为5片。
21.根据权利要求20所述的取像用光学透镜组,其特征在于,该前镜群的所述透镜由物侧至像侧依序具有负屈折力、具有负屈折力以及具有正屈折力,该后镜群的所述透镜由物侧至像侧依序具有正屈折力、具有负屈折力、具有正屈折力、具有正屈折力以及具有正屈折力。
22.根据权利要求15所述的取像用光学透镜组,其特征在于,该后镜群的所述透镜中,具有负屈折力的透镜数量为一片。
23.根据权利要求15所述的取像用光学透镜组,其特征在于,该前镜群包含至少一透镜的色散系数小于25,该后镜群包含至少一透镜的色散系数小于25。
24.根据权利要求15所述的取像用光学透镜组,其中该取像用光学透镜组中最靠近该被摄物的二透镜于光轴上的间隔距离为T12,各二相邻的透镜于光轴上间隔距离的总和为ΣAT,其满足下列条件:
0.50<T12/ΣAT<0.85。
25.一种取像装置,其特征在于,包含:
如权利要求15所述的取像用光学透镜组;以及
一电子感光元件,其设置于该取像用光学透镜组的该成像面。
26.一种电子装置,其特征在于,包含:
如权利要求25所述的取像装置。
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