CN107121763B - 摄影光学系统及取像装置 - Google Patents

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CN107121763B CN201710551231.5A CN201710551231A CN107121763B CN 107121763 B CN107121763 B CN 107121763B CN 201710551231 A CN201710551231 A CN 201710551231A CN 107121763 B CN107121763 B CN 107121763B
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Abstract

本发明公开一种摄影光学系统及取像装置,摄影光学系统由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、第五透镜与第六透镜。第一透镜具正屈折力,其物侧表面于近光轴处为凸面。第二透镜具负屈折力。第三透镜与第四透镜皆具负屈折力。第五透镜物侧表面与像侧表面皆为非球面。第六透镜具正屈折力,其物侧表面于近光轴处为凸面且其像侧表面于近光轴处为凹面,其像侧表面于离轴处具有至少一凸面,其物侧表面与像侧表面皆为非球面。当满足特定条件时,系统正负屈折力配置较为对称,有效修正像差与降低敏感度,更可有效校正成像面弯曲,使系统中心至周边成像更接近于平面。

Description

摄影光学系统及取像装置
本申请为分案申请,母案申请日为:2014年7月29日;申请号为:201410365996.6;发明名称为:摄影光学系统、取像装置及可携装置。
技术领域
本发明涉及一种摄影光学系统及取像装置,特别涉及一种适用于可携装置的摄影光学系统及取像装置。
背景技术
近年来,随着小型化摄影镜头的蓬勃发展,微型取像模块的需求日渐提高,而一般摄影镜头的感光元件不外乎是感光耦合元件(Charge Coupled Device,CCD)或互补性金属氧化半导体元件(Complementary Metal-Oxide Semiconductor Sensor,CMOS Sensor)两种,且随着半导体制程技术的精进,使得感光元件的像素尺寸缩小,再加上现今电子产品以功能佳且轻薄短小的外型为发展趋势,因此,具备良好成像质量的小型化摄影镜头俨然成为目前市场上的主流。
传统搭载于可携式电子产品上的高像素小型化摄影镜头,多采用五片式透镜结构为主,但由于高阶智能型手机(Smartphone)与平板计算机(Tablet Computer)等高规格行动装置的盛行,带动小型化摄像镜头在像素与成像质量上的要求提升,现有的五片式镜头组将无法满足更高阶的需求。
目前虽然有进一步发展一般传统六片式光学系统,但其容易产生像差,且敏感度过高。再者,光学系统的成像面弯曲过大而易产生影像周边离焦问题,更使得该光学系统的成像能力与质量受限。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种摄影光学系统及取像装置,其第一透镜具正屈折力。第二透镜具负屈折力。第三透镜与第四透镜皆具负屈折力。第六透镜具正屈折力。当满足上述透镜配置,光学系统的前后正负屈折力配置较为对称,以有效抑制像差形成与降低系统的敏感度。此外,第三与第四透镜皆为负屈折力,可有效校正成像面弯曲,使系统中心至周边成像更接近于一平面。
本发明提供一种摄影光学系统,由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、第五透镜与第六透镜。第一透镜具有正屈折力,其物侧表面于近光轴处为凸面。第二透镜具有负屈折力。第三透镜具有负屈折力。第四透镜具有负屈折力。第五透镜物侧表面与像侧表面皆为非球面。第六透镜具有正屈折力,其物侧表面于近光轴处为凸面,其像侧表面于近光轴处为凹面,其像侧表面于离轴处具有至少一凸面,其物侧表面与像侧表面皆为非球面。摄影光学系统中的透镜总数为六片。第三透镜的焦距为f3,第四透镜的焦距为f4,第六透镜的焦距为f6,其满足下列条件:
0<f3*f4/f6。
本发明另提供一种摄影光学系统,由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、第五透镜与第六透镜。第一透镜具有正屈折力,其物侧表面于近光轴处为凸面。第二透镜具有负屈折力。第三透镜具有负屈折力。第四透镜具有负屈折力。第五透镜物侧表面与像侧表面皆为非球面。第六透镜具有正屈折力,其物侧表面与像侧表面皆为非球面。摄影光学系统中的透镜总数为六片,且第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜以及第六透镜中,任两相邻透镜间于光轴上皆具有间隙,摄影光学系统更包含光圈,光圈位于第三透镜之物侧。第三透镜的焦距为f3,第四透镜的焦距为f4,第六透镜的焦距为f6,其满足下列条件:
0<f3*f4/f6。
本发明再提供一种摄影光学系统,由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、第五透镜与第六透镜。第一透镜具有正屈折力,其物侧表面于近光轴处为凸面。第二透镜具有负屈折力。第三透镜具有负屈折力。第四透镜具有负屈折力。第五透镜物侧表面于近光轴处为凸面,其物侧表面于离轴处具有至少一凹面,其物侧表面与像侧表面皆为非球面。第六透镜具有正屈折力,其物侧表面与像侧表面皆为非球面。摄影光学系统中的透镜总数为六片,摄影光学系统更包含光圈,光圈位于第三透镜之物侧。第三透镜的焦距为f3,第四透镜的焦距为f4,第六透镜的焦距为f6,其满足下列条件:
0<f3*f4/f6。
当f3*f4/f6满足上述条件时,可有效校正成像面弯曲,使系统中心至周边成像更接近于一平面。
进一步的,本发明另提供一种取像装置,其包含前述的摄影光学系统以及电子感光元件,其中,电子感光元件设置于摄影光学系统的成像面上。
附图说明
图1绘示依照本发明第一实施例的取像装置示意图。
图2由左至右依序为第一实施例的球差、像散以及畸变曲线图。
图3绘示依照本发明第二实施例的取像装置示意图。
图4由左至右依序为第二实施例的球差、像散以及畸变曲线图。
图5绘示依照本发明第三实施例的取像装置示意图。
图6由左至右依序为第三实施例的球差、像散以及畸变曲线图。
图7绘示依照本发明第四实施例的取像装置示意图。
图8由左至右依序为第四实施例的球差、像散以及畸变曲线图。
图9绘示依照本发明第五实施例的取像装置示意图。
图10由左至右依序为第五实施例的球差、像散以及畸变曲线图。
图11绘示依照本发明第六实施例的取像装置示意图。
图12由左至右依序为第六实施例的球差、像散以及畸变曲线图。
图13绘示依照本发明第七实施例的取像装置示意图。
图14由左至右依序为第七实施例的球差、像散以及畸变曲线图。
图15绘示依照本发明第八实施例的取像装置示意图。
图16由左至右依序为第八实施例的球差、像散以及畸变曲线图。
图17绘示依照本发明第九实施例的取像装置示意图。
图18由左至右依序为第九实施例的球差、像散以及畸变曲线图。
图19绘示依照本发明的一种可携装置的示意图。
图20绘示依照本发明的另一种可携装置的示意图。
图21绘示依照本发明的再另一种可携装置的示意图。
其中符号标记为:
取像装置︰10
光圈︰100、200、300、400、500、600、700、800、900
第一透镜︰110、210、310、410、510、610、710、810、910
物侧表面︰111、211、311、411、511、611、711、811、911
像侧表面︰112、212、312、412、512、612、712、812、912
第二透镜︰120、220、320、420、520、620、720、820、920
物侧表面︰121、221、321、421、521、621、721、821、921
像侧表面︰122、222、322、422、522、622、722、822、922
第三透镜︰130、230、330、430、530、630、730、830、930
物侧表面︰131、231、331、431、531、631、731、831、931
像侧表面︰132、232、332、432、532、632、732、832、932
第四透镜︰140、240、340、440、540、640、740、840、940
物侧表面︰141、241、341、441、541、641、741、841、941
像侧表面︰142、242、342、442、542、642、742、842、942
第五透镜︰150、250、350、450、550、650、750、850、950
物侧表面︰151、251、351、451、551、651、751、851、951
像侧表面︰152、252、352、452、552、652、752、852、952
第六透镜︰160、260、360、460、560、660、760、860、960
物侧表面︰161、261、361、461、561、661、761、861、961
像侧表面︰162、262、362、462、562、662、762、862、962
红外线滤除滤光元件︰170、270、370、470、570、670、770、870、970
成像面︰180、280、380、480、580、680、780、880、980
电子感光元件︰190、290、390、490、590、690、790、890、990
CT5:第五透镜于光轴上的厚度
CT6:第六透镜于光轴上的厚度
f︰摄影光学系统的焦距
f2:第二透镜的焦距
f3︰第三透镜的焦距
f4︰第四透镜的焦距
f6︰第六透镜的焦距
FOV︰摄影光学系统的最大视角
Fno︰摄影光学系统的光圈值
HFOV︰摄影光学系统中最大视角的一半
R3:第二透镜物侧表面的曲率半径
R4:第二透镜像侧表面的曲率半径
R10︰第五透镜像侧表面的曲率半径
R12:第六透镜像侧表面的曲率半径
T12︰第一透镜与第二透镜间于光轴上的间隔距离
T23:第二透镜与第三透镜间于光轴上的间隔距离
T34︰第三透镜与第四透镜间于光轴上的间隔距离
T45:第四透镜与第五透镜间于光轴上的间隔距离
T56︰第五透镜与第六透镜间于光轴上的间隔距离
V2:第二透镜的色散系数
V3:第三透镜的色散系数
V4:第四透镜的色散系数
具体实施例
摄影光学系统由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、第五透镜与第六透镜。其中,摄影光学系统中具屈折力的透镜为六片。
第一透镜具有正屈折力,其物侧表面于近光轴处为凸面。借此,可避免屈折力过度集中而使像差增加,并可有效降低摄影光学系统敏感度。
第二透镜具有屈折力,可修正第一透镜产生的像差。
第三透镜具有负屈折力。借此,可进一步修正摄影光学系统的像差。
第四透镜具有负屈折力。其物侧表面于近光轴处可为凹面。借此,可有效加强摄影光学系统的像差和像散的修正。
第五透镜可具有正屈折力,其物侧表面于近光轴可为凸面,其物侧表面于离轴处可具有至少一凹面。借此,可避免球差过度与减少像散产生,并有助于修正离轴视场的像差。
第六透镜具有正屈折力,其物侧表面于近光轴为凸面,其像侧表面于近光轴处为凹面,其像侧表面于离轴处具有至少一凸面。借此,可使摄影光学系统的主点远离摄影光学系统的像侧端,以缩短摄影光学系统的光学总长度,且可压制离轴视场的光线入射于感光元件上的角度,以增加影像感光元件的接收效率,进一步可修正离轴视场的像差。
第三透镜的焦距为f3,第四透镜的焦距为f4,第六透镜的焦距为f6,其满足下列条件:0<f3*f4/f6。借此,可有效校正成像面弯曲,使系统中心至周边成像更接近于平面。
摄影光学系统的焦距为f,第五透镜像侧表面的曲率半径为R10,其满足下列条件:f/R10<0.0。借此,可控制第五透镜像侧表面的曲率半径以有效修正摄影光学系统的像差。较佳地,其可满足下列条件:-3.0<f/R10<0.0。
第二透镜物侧表面的曲率半径为R3,第二透镜像侧表面的曲率半径为R4,其满足下列条件:0<R4/R3。借此,可适当调整第二透镜的屈折力以修正第一透镜产生的像差。
第一透镜与第二透镜于光轴上的间隔距离为T12,第二透镜与第三透镜于光轴上的间隔距离为T23,第三透镜与第四透镜于光轴上的间隔距离为T34,第四透镜与第五透镜于光轴上的间隔距离为T45,第五透镜与第六透镜于光轴上的间隔距离为T56,其满足下列条件:0.75<T23/(T12+T34+T45+T56)<2.50。借此,可适当调整透镜间的间距,有助于缩小摄影光学系统的总长度,维持其小型化。
第三透镜的色散系数为V3,其满足下列条件:V3<25。借此,可有效修正色差。
第三透镜的焦距为f3,第四透镜的焦距为f4,其满足下列条件:0.4<f3/f4<1.2。借此,可有效降低系统的敏感度,进一步使摄影光学系统具有更稳定的成像质量。
第二透镜的色散系数为V2,第三透镜的色散系数为V3,第四透镜的色散系数为V4,其满足下列条件:50<V2+V3+V4<120。借此,可有效修正色差。
第五透镜于光轴上的厚度为CT5,第六透镜于光轴上的厚度为CT6,其满足下列条件:0.5<CT5/CT6<1.0。借此,可适当调配第五透镜及第六透镜的厚度,有助于缩短摄影光学系统的总长度。
第三透镜与第四透镜于光轴上的间隔距离为T34,第四透镜与第五透镜于光轴上的间隔距离为T45,第五透镜与第六透镜于光轴上的间隔距离为T56,其满足下列条件:1.0<T34/(T45+T56)。借此,可利于摄影光学系统的组装,同时维持其小型化。
摄影光学系统的焦距为f,第六透镜像侧表面的曲率半径为R12,其满足下列条件:0.20<R12/f<0.50。借此,可助于使摄影光学系统的主点进一步远离摄影光学系统的像侧端,以缩短后焦。
本发明公开的摄影光学系统中,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,可使摄影光学系统的出射瞳(Exit Pupil)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,系有助于扩大系统的视场角,使摄影光学系统具有广角镜头的优势。
摄影光学系统最大视角为FOV,其满足下列条件:73.0度<FOV<100.0度。借此,可提供适当可视角。可视角过大会造成周边影像变形严重,可视角过小会局限取像的范围;故选择适当可视角,可获得所需适当取像范围又可兼顾影像不变形的效果。
第二透镜的焦距为f2,第二透镜像侧表面的曲率半径为R4,其满足下列条件:|f2/R4|<5.0。借此,有助于适当调配第二透镜的屈折力。
本发明公开的摄影光学系统中,透镜的材质可为塑料或玻璃。当透镜的材质为玻璃,可以增加屈折力配置的自由度。另当透镜材质为塑料,则可以有效降低生产成本。此外,可于透镜表面上设置非球面,非球面可以容易制作成球面以外的形状,获得较多的控制变量,用以消减像差,进而缩减所需使用透镜的数目,因此可以有效降低光学总长度。
本发明公开的摄影光学系统中,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,则表示该透镜表面于近光轴处为凹面。若透镜的屈折力或焦距未界定其区域位置时,则表示该透镜的屈折力或焦距为透镜于近光轴处的屈折力或焦距。
本发明公开的摄影光学系统中,该摄影光学系统的成像面(Image Surface),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。
本发明公开的摄影光学系统中,可设置有至少一光阑,其位置可设置于第一透镜之前、各透镜之间或最后一透镜之后均可,该光阑的种类如耀光光阑(Glare Stop)或视场光阑(Field Stop)等,用以减少杂散光,有助于提升影像质量。
本发明更提供一种取像装置,其包含前述摄影光学系统以及电子感光元件,其中电子感光元件设置于摄影光学系统的成像面上。较佳地,该取像装置可进一步包含镜筒(Barrel Member)、支持装置(Holder Member)或其组合。
请参照图19、20与21,取像装置10可多方面应用于智能型手机(如图19所示)、平板计算机(如图20所示)与穿戴式装置(如图21所示)等。较佳地,该可携装置可进一步包含控制单元(Control Units)、显示单元(Display Units)、随机存取存储器(Storage Units)、暂储存单元(RAM)或其组合。
本发明的摄影光学系统更可视需求应用于移动对焦的光学系统中,并兼具优良像差修正与良好成像质量的特色。本发明亦可多方面应用于三维(3D)影像撷取、数字相机、移动装置、平板计算机、智能型电视、网络监控设备、体感游戏机、行车记录器、倒车显影装置与穿戴式装置等电子影像系统中。上述可携装置仅是示范性地说明本发明的实际运用例子,并非限制本发明的取像装置的运用范围。
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为本发明第一实施例的取像装置示意图,图2由左至右依序为第一实施例的球差、像散以及畸变曲线图。由图1可知,取像装置包含摄影光学系统(未另标号)与电子感光元件190。摄影光学系统由物侧至像侧依序包含光圈100、第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150、第六透镜160、红外线滤除滤光元件(IR-cut Filter)170与成像面180。其中,电子感光元件190设置于成像面180上。摄影光学系统中具屈折力的透镜为六片(110-160)。
第一透镜110具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧表面111于近光轴处为凸面,其像侧表面112于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面。
第二透镜120具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧表面121于近光轴处为凸面,其像侧表面122于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面。
第三透镜130具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧表面131于近光轴处为凸面,其像侧表面132于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面。
第四透镜140具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧表面141于近光轴处为凹面,其像侧表面142于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面。
第五透镜150具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧表面151于近光轴处为凹面,其像侧表面152于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面。
第六透镜160具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧表面161于近光轴处为凸面,其像侧表面162于近光轴处为凹面,其像侧表面162于离轴处具有至少一凸面,其两表面皆为非球面。
红外线滤除滤光元件170的材质为玻璃,其设置于第六透镜160及成像面180之间,并不影响摄影光学系统的焦距。
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的切面的相对距离;
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。
第一实施例的摄影光学系统中,摄影光学系统的焦距为f,摄影光学系统的光圈值(F-number)为Fno,摄影光学系统中最大视角的一半为HFOV,其数值如下:f=4.06mm,Fno=2.10,HFOV=36.8度(deg.)。
第三透镜130的色散系数为V3,其满足下列条件:V3=21.5。
第二透镜120的色散系数为V2,第三透镜130的色散系数为V3,第四透镜140的色散系数为V4,其满足下列条件:V2+V3+V4=98.9。
第五透镜150于光轴上的厚度为CT5,第六透镜160于光轴上的厚度为CT6,其满足下列条件:CT5/CT6=0.83。
第三透镜130与第四透镜140于光轴上的间隔距离为T34,第四透镜140与第五透镜150于光轴上的间隔距离为T45,第五透镜150与第六透镜160于光轴上的间隔距离为T56,其满足下列条件:T34/(T45+T56)=2.47。
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于光轴上的间隔距离为T23,第三透镜130与第四透镜140于光轴上的间隔距离为T34,第四透镜140与第五透镜150于光轴上的间隔距离为T45,第五透镜150与第六透镜160于光轴上的间隔距离为T56,其满足下列条件:T23/(T12+T34+T45+T56)=1.60。
第二透镜物侧表面121的曲率半径为R3,第二透镜像侧表面122的曲率半径为R4,其满足下列条件:R4/R3=0.47。
第二透镜120的焦距为f2,第二透镜像侧表面122的曲率半径为R4,其满足下列条件:|f2/R4|=3.04。
摄影光学系统的焦距为f,第五透镜像侧表面152的曲率半径为R10,其满足下列条件:f/R10=-0.09。
摄影光学系统的焦距为f,第六透镜像侧表面162的曲率半径为R12,其满足下列条件:R12/f=0.32。
第三透镜130的焦距为f3,第四透镜140的焦距为f4,其满足下列条件:f3/f4=1.08。
第三透镜130的焦距为f3,第四透镜140的焦距为f4,第六透镜160的焦距为f6,其满足下列条件:f3*f4/f6=347.84。
摄影光学系统最大视角为FOV,其数值如下:FOV=73.6度。
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到16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为非球面曲线方程式中的锥面系数,A4到A16则表示各表面第4到16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,在此不加以赘述。
<第二实施例>
请参照图3及图4,其中图3为本发明第二实施例的取像装置示意图,图4由左至右依序为第二实施例的球差、像散以及畸变曲线图。由图3可知,取像装置包含摄影光学系统(未另标号)与电子感光元件290。摄影光学系统由物侧至像侧依序包含光圈200、第一透镜210、第二透镜220、第三透镜230、第四透镜240、第五透镜250、第六透镜260、红外线滤除滤光元件270与成像面280。其中,电子感光元件290设置于成像面280上。摄影光学系统中具屈折力的透镜为六片(210-260)。
第一透镜210具有正屈折力,且为玻璃材质,其物侧表面211于近光轴处为凸面,其像侧表面212于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面。
第二透镜220具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧表面221于近光轴处为凸面,其像侧表面222于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面。
第三透镜230具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧表面231于近光轴处为凸面,其像侧表面232于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面。
第四透镜240具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧表面241于近光轴处为凹面,其像侧表面242于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面。
第五透镜250具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧表面251于近光轴处为凹面,其像侧表面252于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面。
第六透镜260具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧表面261于近光轴处为凸面,其像侧表面262于近光轴处为凹面,其像侧表面262于离轴处具有至少一凸面,其两表面皆为非球面。
红外线滤除滤光元件270的材质为玻璃,其设置于第六透镜260及成像面280之间,并不影响摄影光学系统的焦距。
请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,下表所述的定义皆与第一实施例相同,在此不加以赘述。
<第三实施例>
请参照图5及图6,其中图5为本发明第三实施例的取像装置示意图,图6由左至右依序为第三实施例的球差、像散以及畸变曲线图。由图5可知,取像装置包含摄影光学系统(未另标号)与电子感光元件390。摄影光学系统由物侧至像侧依序包含光圈300、第一透镜310、第二透镜320、第三透镜330、第四透镜340、第五透镜350、第六透镜360、红外线滤除滤光元件370与成像面380。其中,电子感光元件390设置于成像面380上。摄影光学系统中具屈折力的透镜为六片(310-360)。
第一透镜310具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧表面311于近光轴处为凸面,其像侧表面312于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面。
第二透镜320具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧表面321于近光轴处为凹面,其像侧表面322于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面。
第三透镜330具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧表面331于近光轴处为凹面,其像侧表面332于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面。
第四透镜340具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧表面341于近光轴处为凹面,其像侧表面342于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面。
第五透镜350具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧表面351于近光轴处为凸面,其像侧表面352于近光轴处为凸面,其物侧表面351于离轴处具有至少一凹面,其两表面皆为非球面。
第六透镜360具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧表面361于近光轴处为凸面,其像侧表面362于近光轴处为凹面,其像侧表面362于离轴处具有至少一凸面,其两表面皆为非球面。
红外线滤除滤光元件370的材质为玻璃,其设置于第六透镜360及成像面380之间,并不影响摄影光学系统的焦距。
请配合参照下列表五以及表六。
第三实施例中,非球面的曲线方程式表示如第一实施例的形式。此外,下表所述的定义皆与第一实施例相同,在此不加以赘述。
<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取像装置示意图,图8由左至右依序为第四实施例的球差、像散以及畸变曲线图。由图7可知,取像装置包含摄影光学系统(未另标号)与电子感光元件490。摄影光学系统由物侧至像侧依序包含光圈400、第一透镜410、第二透镜420、第三透镜430、第四透镜440、第五透镜450、第六透镜460、红外线滤除滤光元件470与成像面480。其中,电子感光元件490设置于成像面480上。摄影光学系统中具屈折力的透镜为六片(410-460)。
第一透镜410具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧表面411于近光轴处为凸面,其像侧表面412于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面。
第二透镜420具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧表面421于近光轴处为凸面,其像侧表面422于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面。
第三透镜430具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧表面431于近光轴处为凹面,其像侧表面432于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面。
第四透镜440具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧表面441于近光轴处为凹面,其像侧表面442于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面。
第五透镜450具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧表面451于近光轴处为凸面,其像侧表面452于近光轴处为凸面,其物侧表面451于离轴处具有至少一凹面,其两表面皆为非球面。
第六透镜460具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧表面461于近光轴处为凸面,其像侧表面462于近光轴处为凹面,其像侧表面462于离轴处具有至少一凸面,其两表面皆为非球面。
红外线滤除滤光元件470的材质为玻璃,其设置于第六透镜460及成像面480之间,并不影响摄影光学系统的焦距。
请配合参照下列表七以及表八。
第四实施例中,非球面的曲线方程式表示如第一实施例的形式。此外,下表所述的定义皆与第一实施例相同,在此不加以赘述。
<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取像装置示意图,图10由左至右依序为第五实施例的球差、像散以及畸变曲线图。由图9可知,取像装置包含摄影光学系统(未另标号)与电子感光元件590。摄影光学系统由物侧至像侧依序包含第一透镜510、光圈500、第二透镜520、第三透镜530、第四透镜540、第五透镜550、第六透镜560、红外线滤除滤光元件570与成像面580。其中,电子感光元件590设置于成像面580上。摄影光学系统中具屈折力的透镜为六片(510-560)。
第一透镜510具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧表面511于近光轴处为凸面,其像侧表面512于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面。
第二透镜520具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧表面521于近光轴处为凹面,其像侧表面522于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面。
第三透镜530具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧表面531于近光轴处为凹面,其像侧表面532于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面。
第四透镜540具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧表面541于近光轴处为凹面,其像侧表面542于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面。
第五透镜550具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧表面551于近光轴处为凸面,其像侧表面552于近光轴处为凸面,其物侧表面551于离轴处具有至少一凹面,其两表面皆为非球面。
第六透镜560具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧表面561于近光轴处为凸面,其像侧表面562于近光轴处为凹面,其像侧表面562于离轴处具有至少一凸面,其两表面皆为非球面。
红外线滤除滤光元件570的材质为玻璃,其设置于第六透镜560及成像面580之间,并不影响摄影光学系统的焦距。
请配合参照下列表九以及表十。
第五实施例中,非球面的曲线方程式表示如第一实施例的形式。此外,下表所述的定义皆与第一实施例相同,在此不加以赘述。
<第六实施例>
请参照图11及图12,其中图11为发明第六实施例的取像装置示意图,图12由左至右依序为第六实施例的球差、像散以及畸变曲线图。由图11可知,取像装置包含摄影光学系统(未另标号)与电子感光元件690。摄影光学系统由物侧至像侧依序包含第一透镜610、光圈600、第二透镜620、第三透镜630、第四透镜640、第五透镜650、第六透镜660、红外线滤除滤光元件670与成像面680。其中,电子感光元件690设置于成像面680上。摄影光学系统中具屈折力的透镜为六片(610-660)。
第一透镜610具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧表面611于近光轴处为凸面,其像侧表面612于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面。
第二透镜620具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧表面621于近光轴处为凹面,其像侧表面622于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面。
第三透镜630具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧表面631于近光轴处为凸面,其像侧表面632于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面。
第四透镜640具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧表面641于近光轴处为凹面,其像侧表面642于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面。
第五透镜650具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧表面651于近光轴处为凹面,其像侧表面652于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面。
第六透镜660具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧表面661于近光轴处为凸面,其像侧表面662于近光轴处为凹面,其像侧表面662于离轴处具有至少一凸面,其两表面皆为非球面。
红外线滤除滤光元件670的材质为玻璃,其设置于第六透镜660及成像面680之间,并不影响摄影光学系统的焦距。
请配合参照下列表十一以及表十二。
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,下表所述的定义皆与第一实施例相同,在此不加以赘述。
<第七实施例>
请参照图13及图14,其中图13为本发明第七实施例的取像装置示意图,图14由左至右依序为第七实施例的球差、像散以及畸变曲线图。由图13可知,取像装置包含摄影光学系统(未另标号)与电子感光元件790。摄影光学系统由物侧至像侧依序包含光圈700、第一透镜710、第二透镜720、第三透镜730、第四透镜740、第五透镜750、第六透镜760、红外线滤除滤光元件770与成像面780。其中,电子感光元件790设置于成像面780上。摄影光学系统中具屈折力的透镜为六片(710-760)。
第一透镜710具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧表面711于近光轴处为凸面,其像侧表面712于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面。
第二透镜720具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧表面721于近光轴处为凸面,其像侧表面722于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面。
第三透镜730具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧表面731于近光轴处为凹面,其像侧表面732于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面。
第四透镜740具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧表面741于近光轴处为凹面,其像侧表面742于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面。
第五透镜750具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧表面751于近光轴处为凸面,其像侧表面752于近光轴处为凸面,其物侧表面751于离轴处具有至少一凹面,其两表面皆为非球面。
第六透镜760具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧表面761于近光轴处为凸面,其像侧表面762于近光轴处为凹面,其像侧表面762于离轴处具有至少一凸面,其两表面皆为非球面。
红外线滤除滤光元件770的材质为玻璃,其设置于第六透镜760及成像面780之间,并不影响摄影光学系统的焦距。
请配合参照下列表十三以及表十四。
第七实施例中,非球面的曲线方程式表示如第一实施例的形式。此外,下表所述的定义皆与第一实施例相同,在此不加以赘述。
<第八实施例>
请参照图15及图16,其中图15为本发明第八实施例的取像装置示意图,图16由左至右依序为第八实施例的球差、像散以及畸变曲线图。由图15可知,取像装置包含摄影光学系统(未另标号)与电子感光元件890。摄影光学系统由物侧至像侧依序包含光圈800、第一透镜810、第二透镜820、第三透镜830、第四透镜840、第五透镜850、第六透镜860、红外线滤除滤光元件870与成像面880。其中,电子感光元件890设置于成像面880上。摄影光学系统中具屈折力的透镜为六片(810-860)。
第一透镜810具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧表面811于近光轴处为凸面,其像侧表面812于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面。
第二透镜820具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧表面821于近光轴处为凸面,其像侧表面822于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面。
第三透镜830具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧表面831于近光轴处为凸面,其像侧表面832于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面。
第四透镜840具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧表面841于近光轴处为凹面,其像侧表面842于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面。
第五透镜850具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧表面851于近光轴处为凸面,其像侧表面852于近光轴处为凸面,其物侧表面851于离轴处具有至少一凹面,其两表面皆为非球面。
第六透镜860具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧表面861于近光轴处为凸面,其像侧表面862于近光轴处为凹面,其像侧表面862于离轴处具有至少一凸面,其两表面皆为非球面。
红外线滤除滤光元件870的材质为玻璃,其设置于第六透镜860及成像面880之间,并不影响摄影光学系统的焦距。
请配合参照下列表十五以及表十六。
第八实施例中,非球面的曲线方程式表示如第一实施例的形式。此外,下表所述的定义皆与第一实施例相同,在此不加以赘述。
<第九实施例>
请参照图17及图18,其中图17为本发明第九实施例的取像装置示意图,图18由左至右依序为第九实施例的球差、像散以及畸变曲线图。由图17可知,取像装置包含摄影光学系统(未另标号)与电子感光元件990。摄影光学系统由物侧至像侧依序包含光圈900、第一透镜910、第二透镜920、第三透镜930、第四透镜940、第五透镜950、第六透镜960、红外线滤除滤光元件970与成像面980。其中,电子感光元件990设置于成像面980上。摄影光学系统中具屈折力的透镜为六片(910-960)。
第一透镜910具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧表面911于近光轴处为凸面,其像侧表面912于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面。
第二透镜920具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧表面921于近光轴处为凸面,其像侧表面922于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面。
第三透镜930具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧表面931于近光轴处为凸面,其像侧表面932于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面。
第四透镜940具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧表面941于近光轴处为凹面,其像侧表面942于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面。
第五透镜950具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧表面951于近光轴处为凹面,其像侧表面952于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其物侧表面951具有至少一反曲点,其像侧表面952具有至少一反曲点。
第六透镜960具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧表面961于近光轴处为凸面,其像侧表面962于近光轴处为凹面,其像侧表面962于离轴处具有至少一凸面,其两表面皆为非球面。
红外线滤除滤光元件970的材质为玻璃,其设置于第六透镜960及成像面980之间,并不影响摄影光学系统的焦距。
请配合参照下列表十七以及表十八。
第九实施例中,非球面的曲线方程式表示如第一实施例的形式。此外,下表所述的定义皆与第一实施例相同,在此不加以赘述。
上述取像装置可设置于可携装置内。本发明使用六枚具屈折力透镜的摄影光学系统,其第一透镜具正屈折力,第二透镜具屈折力,第三透镜具负屈折力,第四透镜具负屈折力,第五透镜具屈折力,第六透镜具正屈折力。当满足上述透镜配置,光学系统的前后正负屈折力配置较为对称,以有效抑制像差形成与降低系统的敏感度。此外,第三与第四透镜皆为负屈折力,可有效校正成像面弯曲,使系统中心至周边成像更接近于平面。
虽然本发明已以实施方式公开如上,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 (29)

1.一种摄影光学系统,其特征在于,该摄影光学系统由物侧至像侧依序包含:
一第一透镜,具有正屈折力,其物侧表面于近光轴处为凸面;
一第二透镜,具有负屈折力;
一第三透镜,具有负屈折力;
一第四透镜,具有负屈折力;
一第五透镜,其物侧表面与像侧表面皆为非球面;以及
一第六透镜,具有正屈折力,其物侧表面于近光轴处为凸面,其像侧表面于近光轴处为凹面,其像侧表面于离轴处具有至少一凸面,其物侧表面与像侧表面皆为非球面;
其中,该摄影光学系统的透镜总数为六片,该第二透镜、该第三透镜、该第四透镜、该第五透镜和该第六透镜皆为塑料材质,该第三透镜的焦距为f3,该第四透镜的焦距为f4,其满足下列条件:
0.4<f3/f4<1.2。
2.根据权利要求1所述的摄影光学系统,其特征在于,该第四透镜物侧表面于近光轴处为凹面。
3.根据权利要求2所述的摄影光学系统,其特征在于,该第四透镜像侧表面于近光轴处为凸面。
4.根据权利要求1所述的摄影光学系统,其特征在于,该第二透镜物侧表面的曲率半径为R3,该第二透镜像侧表面的曲率半径为R4,其满足下列条件:
0<R4/R3。
5.根据权利要求1所述的摄影光学系统,其特征在于,该第三透镜的色散系数为V3,其满足下列条件:
V3<25。
6.根据权利要求1所述的摄影光学系统,其特征在于,该第二透镜的色散系数为V2,该第三透镜的色散系数为V3,该第四透镜的色散系数为V4,其满足下列条件:
50<V2+V3+V4<120。
7.根据权利要求1所述的摄影光学系统,其特征在于,该第五透镜于光轴上的厚度为CT5,该第六透镜于光轴上的厚度为CT6,其满足下列条件:
0.5<CT5/CT6<1.0。
8.根据权利要求1所述的摄影光学系统,其特征在于,该第二透镜物侧表面与像侧表面皆为非球面,该第三透镜物侧表面与像侧表面皆为非球面,该第四透镜物侧表面与像侧表面皆为非球面。
9.根据权利要求1所述的摄影光学系统,其特征在于,该摄影光学系统还包含一光圈,该光圈位于该第三透镜的物侧。
10.根据权利要求1所述的摄影光学系统,其特征在于,该第二透镜的焦距为f2,该第二透镜像侧表面的曲率半径为R4,其满足下列条件:
|f2/R4|<5.0。
11.一种取像装置,其特征在于,该取像装置包含:
根据权利要求1所述的摄影光学系统;以及
一电子感光组件,该电子感光组件设置于该摄影光学系统的成像面上。
12.一种摄影光学系统,其特征在于,该摄影光学系统由物侧至像侧依序包含:
一第一透镜,具有正屈折力,其物侧表面于近光轴处为凸面;
一第二透镜,具有负屈折力;
一第三透镜,具有负屈折力;
一第四透镜,具有负屈折力;
一第五透镜,其物侧表面与像侧表面皆为非球面;以及
一第六透镜,具有正屈折力,其物侧表面与像侧表面皆为非球面;
其中,该摄影光学系统的透镜总数为六片,该第二透镜、该第三透镜、该第四透镜、该第五透镜和该第六透镜皆为塑料材质,且该第一透镜、该第二透镜、该第三透镜、该第四透镜、该第五透镜以及该第六透镜中,任两相邻透镜间于光轴上皆具有间隙,该摄影光学系统更包含一光圈,该光圈位于该第三透镜之物侧,该第三透镜的焦距为f3,该第四透镜的焦距为f4,其满足下列条件:
0.4<f3/f4<1.2。
13.根据权利要求12所述的摄影光学系统,其特征在于,该第二透镜的色散系数为V2,该第三透镜的色散系数为V3,该第四透镜的色散系数为V4,其满足下列条件:
50<V2+V3+V4<120。
14.根据权利要求13所述的摄影光学系统,其特征在于,该第四透镜像侧表面于近光轴处为凸面。
15.根据权利要求13所述的摄影光学系统,其特征在于,该第五透镜于光轴上的厚度为CT5,该第六透镜于光轴上的厚度为CT6,其满足下列条件:
0.5<CT5/CT6<1.0。
16.根据权利要求12所述的摄影光学系统,其特征在于,该第二透镜物侧表面的曲率半径为R3,该第二透镜像侧表面的曲率半径为R4,其满足下列条件:
0<R4/R3。
17.根据权利要求12所述的摄影光学系统,其特征在于,该第三透镜的色散系数为V3,其满足下列条件:
V3<25。
18.根据权利要求12所述的摄影光学系统,其特征在于,该第二透镜物侧表面与像侧表面皆为非球面,该第三透镜物侧表面与像侧表面皆为非球面,该第四透镜物侧表面与像侧表面皆为非球面。
19.根据权利要求12所述的摄影光学系统,其特征在于,该第二透镜的焦距为f2,该第二透镜像侧表面的曲率半径为R4,其满足下列条件:
|f2/R4|<5.0。
20.一种取像装置,其特征在于,该取像装置包含:
根据权利要求12所述的摄影光学系统;以及
一电子感光组件,该电子感光组件设置于该摄影光学系统的成像面上。
21.一种摄影光学系统,其特征在于,该摄影光学系统由物侧至像侧依序包含:
一第一透镜,具有正屈折力,其物侧表面于近光轴处为凸面;
一第二透镜,具有负屈折力;
一第三透镜,具有负屈折力;
一第四透镜,具有负屈折力;
一第五透镜,其物侧表面于近光轴处为凸面,其物侧表面于离轴处具有至少一凹面,其物侧表面与像侧表面皆为非球面;以及
一第六透镜,具有正屈折力,其物侧表面与像侧表面皆为非球面;
其中,该摄影光学系统的透镜总数为六片,该第二透镜、该第三透镜、该第四透镜、该第五透镜和该第六透镜皆为塑料材质,该摄影光学系统更包含一光圈,该光圈位于该第三透镜之物侧,该第三透镜的焦距为f3,该第四透镜的焦距为f4,其满足下列条件:
0.4<f3/f4<1.2。
22.根据权利要求21所述的摄影光学系统,其特征在于,该第四透镜物侧表面于近光轴处为凹面。
23.根据权利要求21所述的摄影光学系统,其特征在于,该第二透镜物侧表面的曲率半径为R3,该第二透镜像侧表面的曲率半径为R4,其满足下列条件:
0<R4/R3。
24.根据权利要求21所述的摄影光学系统,其特征在于,该第三透镜的色散系数为V3,其满足下列条件:
V3<25。
25.根据权利要求21所述的摄影光学系统,其特征在于,该第二透镜的色散系数为V2,该第三透镜的色散系数为V3,该第四透镜的色散系数为V4,其满足下列条件:
50<V2+V3+V4<120。
26.根据权利要求21所述的摄影光学系统,其特征在于,该第五透镜于光轴上的厚度为CT5,该第六透镜于光轴上的厚度为CT6,其满足下列条件:
0.5<CT5/CT6<1.0。
27.根据权利要求21所述的摄影光学系统,其特征在于,该第一透镜、该第二透镜、该第三透镜、该第四透镜、该第五透镜以及该第六透镜中,每两个两相邻透镜间于光轴上皆具有间隙。
28.根据权利要求21所述的摄影光学系统,其特征在于,该第二透镜的焦距为f2,该第二透镜像侧表面的曲率半径为R4,其满足下列条件:|f2/R4|<5.0。
29.一种取像装置,其特征在于,该取像装置包含:
根据权利要求21所述的摄影光学系统;以及
一电子感光组件,该电子感光组件设置于该摄影光学系统的成像面上。
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