CN110888221A - 电子装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电子装置,包含一光学系统。光学系统包含六片透镜,且六片透镜由外侧至内侧依序为第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜及第六透镜。六片透镜分别具有朝向外侧的外侧表面与朝向内侧的内侧表面。六片透镜中至少三透镜表面为非球面并各具有至少一反曲点。当满足特定条件时,光学系统能同时具备微型化、高解析度及良好光学特性。

Description

电子装置
技术领域
本发明关于一种电子装置,特别是一种具有光学系统的电子装置。
背景技术
随着科技日新月异,配备光学系统的电子装置的应用范围更加广泛,除一般摄像功能外,也能应用于红外线摄像与三维影像截取等功能,因此,对于光学系统的要求也是更加多样化,对于影像品质的要求也有所提升。由于以前的光学系统较不易在影像品质、敏感度、光圈大小、体积或视角等需求间取得平衡,所以本发明提供了一种光学系统以符合需求。
发明内容
本发明提供一种电子装置,包含一光学系统,其中光学系统包含六片透镜。当满足特定条件时,本发明提供的光学系统能同时具备微型化、高解析度及良好光学特性。
本发明提供一种电子装置,包含一光学系统。光学系统包含六片透镜,六片透镜由外侧至内侧依序为第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜及第六透镜。六片透镜分别具有朝向外侧的外侧表面与朝向内侧的内侧表面。六片透镜中至少三透镜表面为非球面并各具有至少一反曲点,且六片透镜中至少五片透镜的阿贝数小于33.0。光学系统中最大视角的一半为HFOV,第二透镜的焦距为f2,第二透镜外侧表面的曲率半径为R3,第二透镜与第三透镜于光轴上的间隔距离为T23,第三透镜于光轴上的厚度为CT3,其满足下列条件:
0[度]<HFOV<120.0[度];
-5.0<log10(|f2/R3|)<3.6;以及
0<T23/CT3<2.00。
本发明再提供一种电子装置,包含一光学系统。光学系统包含六片透镜,六片透镜由外侧至内侧依序为第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜及第六透镜。六片透镜分别具有朝向外侧的外侧表面与朝向内侧的内侧表面。第六透镜内侧表面于近光轴处为凹面,第六透镜内侧表面为非球面并具有至少一反曲点,且六片透镜中连续排列的至少四片透镜的阿贝数小于35.0。光学系统中最大视角的一半为HFOV,第一透镜于光轴上的厚度为CT1,第二透镜于光轴上的厚度为CT2,第三透镜于光轴上的厚度为CT3,第四透镜于光轴上的厚度为CT4,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:
5.0[度]<HFOV<30.0[度];以及
0<(CT2+CT4+CT5)/(CT1+CT3+CT6)<0.95。
本发明再提供一种电子装置,包含一光学系统。光学系统包含六片透镜,六片透镜由外侧至内侧依序为第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜及第六透镜。六片透镜分别具有朝向外侧的外侧表面与朝向内侧的内侧表面。第六透镜内侧表面于近光轴处为凹面,第六透镜内侧表面为非球面并具有至少一反曲点,且六片透镜中至少五片透镜的阿贝数小于35.0。光学系统中最大视角的一半为HFOV,其满足下列条件:
38.0[度]<HFOV<120.0[度]。
当HFOV满足上述条件时,可让光学系统适用于各种领域。
当log10(|f2/R3|)满足上述条件时,可调整第二透镜的表面形状与焦距,而有助于修正像差。
当T23/CT3满足上述条件时,有助于调整光线于第三透镜的入射或出射方向,以减少面反射。
当(CT2+CT4+CT5)/(CT1+CT3+CT6)满足上述条件时,可调整透镜分布,以在增进影像品质的同时还能维持光学系统短总长的配置。
附图说明
图1为依照本发明第一实施例的电子装置的光学系统示意图。
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为依照本发明第二实施例的电子装置的光学系统示意图。
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为依照本发明第三实施例的电子装置的光学系统示意图。
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为依照本发明第四实施例的电子装置的光学系统示意图。
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为依照本发明第五实施例的电子装置的光学系统示意图。
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为依照本发明第六实施例的电子装置的光学系统示意图。
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为依照本发明第七实施例的电子装置的光学系统示意图。
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为依照本发明第八实施例的电子装置的光学系统示意图。
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为依照本发明第九实施例的电子装置的光学系统示意图。
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为依照本发明第十实施例的电子装置的光学系统示意图。
图20由左至右依序为第十实施例的球差、像散以及畸变曲线图。
图21为依照本发明第十一实施例的电子装置的光学系统示意图。
图22由左至右依序为第十一实施例的球差、像散以及畸变曲线图。
图23为依照本发明第十二实施例的一种电子装置的取像装置的立体图。
图24为依照本发明第十三实施例的一种电子装置一侧的立体图。
图25为图24的电子装置另一侧的立体图。
图26为图24的电子装置的系统方块图。
图27为依照本发明第十四实施例的电子装置的感测模块示意图。
图28为依照本发明第十五实施例的电子装置主视图。
图29为利用图28的电子装置感测人脸表面的立体形状变化的示意图。
图30为依照本发明第一实施例中参数Yc62、Y62及各透镜的反曲点与临界点的示意图。
其中,附图标记:
取像装置:10、10a、10b、41
成像镜头:11
驱动装置:12
电子感光元件:13、31b
影像稳定模块:14
电子装置:20、40
闪光灯模块:21
对焦辅助模块:22
影像信号处理器:23
用户接口:24
影像软件处理器:25
被摄物:26
感测模块:30
接收装置:31
取像光学系统:31a
内侧共轭表面:311a、321a
投射装置:32
投射光学系统:32a
光源:32b
激光阵列:32b1
处理器:42
显示装置:43
感测物:O
人脸立体结构:O”
反曲点:P
临界点:C
光圈:100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、1100
光阑:101、201、301、401、402、501、601、701、801、901、1001、1101
第一透镜:110、210、310、410、510、610、710、810、910、1010、1110
外侧表面:111、211、311、411、511、611、711、811、911、1011、1111
内侧表面:112、212、312、412、512、612、712、812、912、1012、1112
第二透镜:120、220、320、420、520、620、720、820、920、1020、1120
外侧表面:121、221、321、421、521、621、721、821、921、1021、1121
内侧表面:122、222、322、422、522、622、722、822、922、1022、1122
第三透镜:130、230、330、430、530、630、730、830、930、1030、1130
外侧表面:131、231、331、431、531、631、731、831、931、1031、1131
内侧表面:132、232、332、432、532、632、732、832、932、1032、1132
第四透镜:140、240、340、440、540、640、740、840、940、1040、1140
外侧表面:141、241、341、441、541、641、741、841、941、1041、1141
内侧表面:142、242、342、442、542、642、742、842、942、1042、1142
第五透镜:150、250、350、450、550、650、750、850、950、1050、1150
外侧表面:151、251、351、451、551、651、751、851、951、1051、1151
内侧表面:152、252、352、452、552、652、752、852、952、1052、1152
第六透镜:160、260、360、460、560、660、760、860、960、1060、1160
外侧表面:161、261、361、461、561、661、761、861、961、1061、1161
内侧表面:162、262、362、462、562、662、762、862、962、1062、1162
滤光元件:170、270、370、470、570、670、770、870、970、1070、1170
内侧共轭表面:180、280、380、480、580、680、780、880、980、1080、1180
Yc62:第六透镜内侧表面的临界点与光轴的垂直距离
Y62:第六透镜内侧表面的最大有效半径
具体实施方式
电子装置包含至少一光学系统,光学系统包含六片透镜,由外侧至内侧依序为第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜及第六透镜。
第一透镜至第六透镜中每两个相邻透镜间于光轴上可皆具有一空气间隔,即第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜与第六透镜可为单一非粘合透镜。由于粘合透镜的工艺较非粘合透镜复杂,特别是在两透镜的粘合面需拥有高准度的曲面,以便达到两透镜粘合时的高密合度,且在粘合的过程中,更可能因偏位而造成移轴缺陷,影响整体光学成像品质。因此,第一透镜至第六透镜中任意两个相邻透镜间于光轴上皆可具有一空气间隔,可有效降低光学系统的工艺复杂度,并避免因粘合透镜密合度不佳而影响整体光学成像品质。
第六透镜内侧表面于近光轴处可为凹面。借此,有助于让光学系统的第六透镜能与内侧共轭表面间保有适当的间距。
光学系统的六片透镜的所有透镜表面中,至少一个透镜表面为非球面并具有至少一反曲点;借此,可提升透镜表面的变化,以修正像差并缩减体积。较佳地,可有至少两个透镜表面为非球面并各具有至少一反曲点。更佳地,可有至少两片透镜各至少一透镜表面为非球面并各具有至少一反曲点。又更佳地,可有至少三个透镜表面为非球面并各具有至少一反曲点。再更佳地,可有至少三片透镜各至少一透镜表面为非球面并各具有至少一反曲点。其中,当第六透镜外侧表面为非球面且具有至少一反曲点时,可于调整光线于第六透镜的入射方向,有助于减少杂散光线的产生;当第六透镜内侧表面为非球面且具有至少一反曲点时,有助于提升周边影像照度与品质。此外,第六透镜内侧表面离轴处可具有至少一临界点;借此,有助于修正离轴的像弯曲等像差,以进一步提升周边影像品质。请参照图30,为依照本发明第一实施例中各透镜的反曲点P与临界点C的示意图。
光学系统的六片透镜中,可有至少四片透镜的阿贝数小于35.0;借此,一般低阿贝数的材质的透镜可具有较高的屈折率,而有助于修正像差,以提升影像品质。此外,尤其是应用于红外线波段时,色差修正的需求较低,配置低阿贝数的材质可进一步修正其它种类的像差。较佳地,可有至少四片透镜的阿贝数小于33.0。更佳地,可有至少四片透镜的阿贝数小于31.0。又更佳地,可有至少四片透镜的阿贝数小于28.5。
光学系统的六片透镜中,可有至少四片连续排列的透镜的阿贝数小于35.0。借此,连续排列低阿贝数的材质的透镜有助于进一步修正像差。较佳地,可有至少四片连续排列的透镜的阿贝数小于33.0。更佳地,可有至少四片连续排列的透镜的阿贝数小于31.0。连续排列的透镜群指构成此透镜群的各透镜之间无其他内插的透镜。举例来说,连续排列的四片透镜可以是第一至第四透镜、第二至第五透镜或第三至第六透镜。
光学系统的六片透镜中,可有至少五片透镜的阿贝数小于35.0。借此,可通过设置低阿贝数的材质透镜来帮助体积压缩。较佳地,可有至少有五片透镜的阿贝数小于33.0。更佳地,可有至少五片透镜的阿贝数小于31.0。
光学系统中最大视角的一半为HFOV,其满足下列条件:0[度]<HFOV<120.0[度];借此,可让光学系统适用于各种领域。在一种实施方式中,其可进一步满足下列条件:38.0[度]<HFOV<120.0[度];借此,可让光学系统具有广视场的特性。在另一种实施方式中,其可进一步满足下列条件:5.0[度]<HFOV<30.0[度];借此,可让光学系统具有望远特性。较佳地,其可进一步满足下列条件:7.0[度]<HFOV<27.0[度]。
第二透镜的焦距为f2,第二透镜外侧表面的曲率半径为R3,其可满足下列条件:-5.0<log10(|f2/R3|)。借此,可调整第二透镜的表面形状与焦距,而有助于修正像差。较佳地,其可满足下列条件:-5.0<log10(|f2/R3|)<3.6。更佳地,其可满足下列条件:-3.5<log10(|f2/R3|)<2.5。又更佳地,其可进一步满足下列条件:-2.0<log10(|f2/R3|)<2.0。
第二透镜与第三透镜于光轴上的间隔距离为T23,第三透镜于光轴上的厚度为CT3,其可满足下列条件:0<T23/CT3<2.00。借此,有助于调整光线于第三透镜的入射或出射方向,以减少面反射。较佳地,其可满足下列条件:0.25<T23/CT3<1.80。更佳地,其可进一步满足下列条件:0.35<T23/CT3<1.60。
第一透镜于光轴上的厚度为CT1,第二透镜于光轴上的厚度为CT2,第三透镜于光轴上的厚度为CT3,第四透镜于光轴上的厚度为CT4,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,其可满足下列条件:0<(CT2+CT4+CT5)/(CT1+CT3+CT6)<0.95。借此,可调整透镜分布,以在增进影像品质的同时还能维持光学系统短总长的配置。较佳地,其可进一步满足下列条件:0.20<(CT2+CT4+CT5)/(CT1+CT3+CT6)<0.80。
光学系统的光圈值为Fno,其可满足下列条件:0.5<Fno<5.0;借此,可让光学系统具有合适的光圈大小,以符合各式各样的应用。在一种实施方式中,其可进一步满足下列条件:1.8<Fno<5.0;借此,可使影像中心至周边具有较均匀的清晰度。在另一种实施方式中,其可进一步满足下列条件:0.5<Fno<2.8;借此,可让光学系统具有足够的入光量,以提升照度。
第一透镜外侧表面至光学系统的内侧共轭表面于光轴上的距离为TL,光学系统的焦距为f,其可满足下列条件:0.50<TL/f<5.00;借此,可调整光学系统的总长与焦距的比例,使光学系统在体积与视角之间取得平衡。在一种实施方式中,其可进一步满足下列条件:1.00<TL/f<5.00;借此,可让系统具有微型化与广视场的特性。较佳地,其可进一步满足下列条件:1.25<TL/f<4.50。在另一种实施方式中,其可进一步满足下列条件:0.50<TL/f<1.00;借此,可让系统具有微型化与望远的特性。
光学系统的焦距为f,第一透镜的焦距为f1,第二透镜的焦距为f2,第三透镜的焦距为f3,第四透镜的焦距为f4,第五透镜的焦距为f5,第六透镜的焦距为f6,其可满足下列至少一条件:-2.0<f/f1<5.0、-5.0<f/f2<5.0、-5.0<f/f3<5.0、-5.0<f/f4<5.0、-5.0<f/f5<5.0、-5.0<f/f6<5.0。借此,可避免透镜具有过强的屈折力,以降低敏感度,进而提升合格率。较佳地,其可进一步满足下列至少一条件:-1.2<f/f1<1.4、-3.0<f/f2<2.0、-3.0<f/f3<3.0、-3.0<f/f4<3.0、-3.0<f/f5<3.0、-3.0<f/f6<3.0。
第三透镜于光轴上的厚度为CT3,第四透镜于光轴上的厚度为CT4,第三透镜与第四透镜于光轴上的间隔距离为T34,其可满足下列条件:0.28<(CT3+CT4)/T34<50.00。借此,可让第三透镜与第四透镜相互配合,以调整光线的行进方向,有助于缩减光学系统的体积。较佳地,其可进一步满足下列条件:1.55<(CT3+CT4)/T34<14.00。
第一透镜的阿贝数为V1,第二透镜的阿贝数为V2,第三透镜的阿贝数为V3,第四透镜的阿贝数为V4,第五透镜的阿贝数为V5,第六透镜的阿贝数为V6,第i透镜的阿贝数为Vi,其可满足下列条件:60.0<ΣVi<200.0,i=1、2、3、4、5、6。借此,可让各透镜材质之间相互配合,以修正色差等像差。本发明中单一透镜的阿贝数V可通过以下式子计算得到:V=(Nd-1)/(NF-NC),其中Nd为该单一透镜于氦d线波长(587.6nm)量测到的折射率,NF为该单一透镜于氢F线波长(486.1nm)量测到的折射率,NC为该单一透镜于氢C线波长(656.3nm)量测到的折射率。
第二透镜于光轴上的厚度为CT2,第三透镜于光轴上的厚度为CT3,第二透镜与第三透镜于光轴上的间隔距离为T23,其可满足下列条件:1.1<(CT2+CT3)/T23。借此,可让第二透镜与第三透镜相互配合以减少像差产生,并有助于缩减光学系统总长。较佳地,其可满足下列条件:1.1<(CT2+CT3)/T23<41.0。更佳地,其可进一步满足下列条件:1.1<(CT2+CT3)/T23<8.0。
第一透镜与第二透镜于光轴上的间隔距离为T12,第二透镜于光轴上的厚度为CT2,其可满足下列条件:0.022<T12/CT2<1.5。借此,可让第一透镜与第二透镜相互配合,使光线进入光学系统后能有合适的分布,以助于取得视角与体积之间的平衡。较佳地,其可进一步满足下列条件:0.34<T12/CT2<1.0。
光学系统的焦距为f,光学系统的六片透镜中各单一透镜的焦距绝对值的最小值为|f|min,其可满足下列条件:1.21≤f/|f|min<5.00。借此,可让透镜具有足够强度的屈折力以汇聚光线。较佳地,其可满足下列条件:1.40<f/|f|min<4.00。更佳地,其可进一步满足下列条件:1.62≤f/|f|min<3.00。
第二透镜内侧表面的曲率半径为R4,第三透镜外侧表面的曲率半径为R5,其可满足下列条件:-0.70<R4/R5<0.95。借此,可让第二透镜与第三透镜相互配合,使光线能有合适的路径,以降低杂散光的产生。
本发明公开的光学系统可应用于波长介于750纳米至1600纳米的红外线波段。借此,可降低可见光的干扰,以达成如动态捕捉、扩增实境、脸部辨视、夜间摄影等各式应用。
第一透镜外侧表面至光学系统的内侧共轭表面于光轴上的距离为TL,其可满足下列条件:1.0[毫米]<TL<15[毫米]。借此,可缩减光学系统所占用的体积,以扩增光学系统的应用范围。较佳地,其可进一步满足下列条件:2.0[毫米]<TL<7.0[毫米]。
第一透镜外侧表面至光学系统的内侧共轭表面于光轴上的距离为TL,光学系统的内侧共轭表面的最大有效半径为YI,其可满足下列条件:0.9<TL/YI<6.0。借此,可在压缩光学系统总长与增大内侧共轭表面之间取得平衡。若光学系统应用于取像装置或接收装置,具有较大共轭表面的光学系统可具有更高的成像品质。若光学系统应用于投射装置,具有较大共轭表面的光学系统可增强投射能力。
光学系统的六片透镜的折射率的最大值为Nmax,其可满足下列条件:1.64≤Nmax<1.75。借此,可选择合适折射率的材质的透镜,以助于压缩体积并修正像差,进而提升影像品质。
光学系统的六片透镜的阿贝数的最小值为Vmin,其可满足下列条件:10.0<Vmin≤20.4。借此,利用低阿贝数的透镜一般可具较强弯折光线的能力的特性,来修正色差及其它种类的像差。
光学系统的六片透镜中,可至少三组两个相邻透镜间于光轴上具有一空气间隔。由于折射取决于界面两侧的光速差异,故透镜间的空气间隔有助于提升折射效果。尤其是透镜折射红外线的能力较折射可见光的能力差,故应用于红外线波段时,透镜间的空气间隔就更为重要。较佳地,光学系统的六片透镜中可至少四组两个相邻透镜间于光轴上具有一空气间隔。
光学系统的六片透镜中,可有至少三片透镜的内侧表面及外侧表面皆为非球面。借此,可提升透镜弯折光线的能力,以助于修正离轴像差,并提升周边影像品质。较佳地,可有至少四片透镜的内侧表面及外侧表面皆为非球面。更佳地,可有至少五片透镜的内侧表面及外侧表面皆为非球面。又更佳地,六片透镜的内侧表面及外侧表面可皆为非球面。
光学系统的六片透镜中每两个相邻透镜于光轴上的间隔距离的总和为ΣAT,光学系统的六片透镜于光轴上的透镜厚度的总和为ΣCT,其可满足下列条件:0.20<ΣAT/ΣCT<1.40。借此,可调整透镜配置,有助于压缩光学系统的总长。
第六透镜内侧表面的临界点与光轴的垂直距离为Yc62,第六透镜内侧表面的最大有效半径为Y62,其可满足下列条件:0.10<Yc62/Y62<0.90。借此,可调整第六透镜内侧表面的临界点的位置,以降低广视场的光线的面反射,并减少杂散光的产生,及增强周边影像的照度。请参照图30,为依照本发明第一实施例中参数Yc62及Y62的示意图。
光学系统的六片透镜中,可有至少三片透镜为塑胶材质。借此,有助于减少光学系统重量及提升量产能力。此外,可增加透镜表面变化的程度,以修正像差并缩减体积。较佳地,可有至少四片透镜为塑胶材质。更佳地,可有至少五片透镜为塑胶材质。又更佳地,六片透镜可皆为塑胶材质。
上述本发明中的各技术特征皆可组合配置,而达到对应的功效。
本发明公开的电子装置的光学系统中,透镜的材质可为玻璃或塑胶。若透镜的材质为玻璃,则可增加光学系统屈折力配置的自由度,而玻璃透镜可使用研磨或模造等技术制作而成。若透镜材质为塑胶,则可以有效降低生产成本。此外,可于镜面上设置非球面(ASP),借此获得较多的控制变数,用以消减像差、缩减透镜数目,并可有效降低光学系统的总长,而非球面可以塑胶射出成型或模造玻璃镜片等方式制作而成。
本发明公开的电子装置的光学系统中,可选择性地在任一(以上)透镜材料中加入添加物,以改变该透镜对于特定波段光线的穿透率,进而减少杂散光与色偏。例如:添加物可具备滤除系统中600纳米至800纳米波段光线的功能,以助于减少多余的红光或红外光;或可滤除350纳米至450纳米波段光线,以减少多余的蓝光或紫外光,因此,添加物可避免特定波段光线对成像造成干扰。此外,添加物可均匀混和于塑料中,并以射出成型技术制作成透镜。
本发明公开的电子装置的光学系统中,若透镜表面为非球面,则表示该透镜表面光学有效区整个或其中一部分为非球面。
本发明公开的电子装置的光学系统中,若透镜表面为凸面且未界定该凸面位置时,则表示该凸面可位于透镜表面近光轴处;若透镜表面为凹面且未界定该凹面位置时,则表示该凹面可位于透镜表面近光轴处。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可为透镜于近光轴处的屈折力或焦距。
本发明中所述光学系统、取像装置、接收装置、投射装置及电子装置的各参数数值若无特别定义,则各参数数值可依据该系统的操作波长而定。举例来说,若操作波长为可见光(例如:主要波段介于350~750纳米),则各参数数值依据d-line波长为准计算;而若操作波长为近红外光(例如:主要波段介于750~1600纳米),则各参数数值依据940纳米波长为准计算。
本发明公开的电子装置的光学系统中,所述透镜表面的反曲点(InflectionPoint),指透镜表面曲率正负变化的交界点。所述透镜表面的临界点(Critical Point),指垂直于光轴的平面与透镜表面相切的切线上的切点,且临界点并非位于光轴上。
本发明公开的电子装置的光学系统中,光学系统的内侧共轭表面依其对应的电子感光元件或是光源的不同,可为一平面或有任一曲率的曲面,特别是指凹面朝向外侧的曲面。
本发明公开的电子装置的光学系统中,最靠近内侧共轭表面的透镜与内侧共轭表面之间可选择性配置一片以上的修正元件(平场元件等),以达到修正影像的效果(像弯曲等)。该修正元件的光学性质,比如曲率、厚度、折射率、位置、面型(凸面或凹面、球面或非球面、绕射表面及菲涅尔表面等)可配合取像装置或接收装置的需求而做调整。一般而言,较佳的修正元件配置为将具有朝向外侧为凹面的薄型平凹元件设置于靠近内侧共轭表面处。
本发明公开的电子装置的光学系统中,可设置有至少一光阑,其可位于第一透镜之前、各透镜之间或最后一透镜之后,该光阑的种类如耀光光阑(Glare Stop)或视场光阑(Field Stop)等,可用以减少杂散光,有助于提升影像品质。
本发明公开的电子装置的光学系统中,光圈的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内侧共轭表面间。若光圈为前置光圈,可使出射瞳(Exit Pupil)与内侧共轭表面产生较长的距离,使其具有远心(Telecentric)效果,若应用于取像装置或接收装置,可增加电子感光元件的CCD或CMOS接收影像的效率,若应用于投射装置,可增加投射的效率;若为中置光圈,有助于扩大系统的视场角。
本发明可适当设置一可变孔径元件,该可变孔径元件可为机械构件或光线调控元件,其可以电或电信号控制孔径的尺寸与形状。该机械构件可包含叶片组、屏蔽板等可动件;该光线调控元件可包含滤光元件、电致变色材料、液晶层等遮蔽材料。若应用于取像装置或接收装置,该可变孔径元件可通过控制影像的进光量或曝光时间,强化影像调节的能力。此外,该可变孔径元件也可为本发明的光圈,可通过改变F值以调节影像品质,如景深或曝光速度等。若应用于投射装置,该可变孔径元件可调整投影的亮度或范围。
在本发明中,所述的外侧为机构外侧,且所述内侧为机构内侧。请先参照图27,为绘有示例性的接收装置的取像光学系统与投射装置的投射光学系统。所述投射光学系统32a的内侧共轭表面321a为位于机构内侧的焦面(缩小端的共轭表面),若是取像光学系统31a的内侧共轭表面311a则是指成像面。对于取像光学系统31a而言,取像光学系统31a的外侧指物侧,取像光学系统31a的内侧指像侧。对于取像光学系统31a的单一透镜而言,透镜外侧表面指朝向物侧的透镜表面,透镜内侧表面指朝向像侧的透镜表面。对于投射装置32的投射光学系统32a而言,投射光学系统32a的外侧指较靠近感测物O的一侧(放大侧);投射光学系统32a的内侧指较靠近光源32b所在的一侧(缩小侧)。对于投射光学系统32a的单一透镜而言,透镜外侧表面指朝向感测物O的透镜表面,即出光面,透镜内侧表面则是指朝向光源32b(或内侧共轭表面321a)的透镜表面,即入光面。此外,在取像光学系统31a中,内侧共轭表面311a的最大有效半径YI即为取像光学系统31a的最大成像高度;在投射光学系统32a中,内侧共轭表面321a的最大有效半径YI即为光源32b的最大半径。
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至图2,其中图1为依照本发明第一实施例的电子装置的光学系统示意图,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。光学系统由外侧至内侧依序包含光圈100、第一透镜110、第二透镜120、光阑101、第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150、第六透镜160、滤光元件(Filter)170与内侧共轭表面180。光学系统包含六片透镜(110、120、130、140、150、160),并且各透镜之间无其他内插的透镜。其中,六片透镜中每两个相邻透镜间于光轴上皆具有一空气间隔。
第一透镜110具有正屈折力,且为塑胶材质,其外侧表面111于近光轴处为凸面,其内侧表面112于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其外侧表面111具有一反曲点,其内侧表面112具有一反曲点。
第二透镜120具有负屈折力,且为塑胶材质,其外侧表面121于近光轴处为凹面,其内侧表面122于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其外侧表面121具有一反曲点。
第三透镜130具有正屈折力,且为塑胶材质,其外侧表面131于近光轴处为凹面,其内侧表面132于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其外侧表面131具有一反曲点,其内侧表面132具有一反曲点。
第四透镜140具有负屈折力,且为塑胶材质,其外侧表面141于近光轴处为凸面,其内侧表面142于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其外侧表面141具有一反曲点,其内侧表面142具有四个反曲点。
第五透镜150具有正屈折力,且为塑胶材质,其外侧表面151于近光轴处为凸面,其内侧表面152于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其外侧表面151具有两个反曲点。
第六透镜160具有负屈折力,且为塑胶材质,其外侧表面161于近光轴处为凹面,其内侧表面162于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其外侧表面161具有一反曲点,其内侧表面162具有两个反曲点且其离轴处具有至少一临界点。
滤光元件170的材质为玻璃,其设置于第六透镜160及内侧共轭表面180之间,并不影响光学系统的焦距。
在本实施例中,有五片连续排列的透镜(第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150及第六透镜160)的阿贝数小于35.0。
上述各透镜的非球面的曲线方程式表示如下:
Figure BDA0001798722660000141
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。
第一实施例的光学系统中,光学系统的焦距为f,光学系统的光圈值(F-number)为Fno,光学系统中最大视角的一半为HFOV,其数值如下:f=4.15毫米(mm),Fno=1.98,HFOV=39.9度(deg.)。
光学系统的六片透镜的折射率的最大值为Nmax,其满足下列条件:Nmax=1.67。在本实施例中,第二透镜120与第四透镜140的折射率相等,且第二透镜120与第四透镜140的折射率大于第一透镜110、第三透镜130、第五透镜150及第六透镜160的折射率,故Nmax等于第二透镜120及第四透镜140的折射率。
第一透镜110的阿贝数为V1,其满足下列条件:V1=56.1。
第二透镜120的阿贝数为V2,其满足下列条件:V2=19.4。
第三透镜130的阿贝数为V3,其满足下列条件:V3=30.2。
第四透镜140的阿贝数为V4,其满足下列条件:V4=19.4。
第五透镜150的阿贝数为V5,其满足下列条件:V5=30.2。
第六透镜160的阿贝数为V6,其满足下列条件:V6=30.2。
光学系统的六片透镜的阿贝数的最小值为Vmin,其满足下列条件:Vmin=19.4。在本实施例中,第二透镜120的阿贝数等于第四透镜140的阿贝数,且第二透镜120及第四透镜140的阿贝数小于第一透镜110、第三透镜130、第五透镜150及第六透镜160的阿贝数,故Vmin等于第二透镜120及第四透镜140的阿贝数。
第一透镜110的阿贝数为V1,第二透镜120的阿贝数为V2,第三透镜130的阿贝数为V3,第四透镜140的阿贝数为V4,第五透镜150的阿贝数为V5,第六透镜160的阿贝数为V6,第i透镜的阿贝数为Vi,其满足下列条件:ΣVi=185.7,其中,i=1、2、3、4、5、6。
光学系统的六片透镜中每两个相邻透镜于光轴上的间隔距离的总和为ΣAT,光学系统的六片透镜于光轴上的透镜厚度的总和为ΣCT,其满足下列条件:ΣAT/ΣCT=0.56。
第二透镜120于光轴上的厚度为CT2,第三透镜130于光轴上的厚度为CT3,第二透镜120与第三透镜130于光轴上的间隔距离为T23,其满足下列条件:(CT2+CT3)/T23=2.19。
第一透镜110于光轴上的厚度为CT1,第二透镜120于光轴上的厚度为CT2,第三透镜130于光轴上的厚度为CT3,第四透镜140于光轴上的厚度为CT4,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:(CT2+CT4+CT5)/(CT1+CT3+CT6)=0.70。
第三透镜130于光轴上的厚度为CT3,第四透镜140于光轴上的厚度为CT4,第三透镜130与第四透镜140于光轴上的间隔距离为T34,其满足下列条件:(CT3+CT4)/T34=5.13。
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于光轴上的厚度为CT2,其满足下列条件:T12/CT2=0.67。在本实施例中,所述两相邻透镜于光轴上的间隔距离,指此两相邻透镜于光轴上的空气间距。
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于光轴上的厚度为CT3,其满足下列条件:T23/CT3=0.68。
第一透镜外侧表面111至光学系统的内侧共轭表面180于光轴上的距离为TL,其满足下列条件:TL=4.85[毫米]。
第一透镜外侧表面111至光学系统的内侧共轭表面180于光轴上的距离为TL,光学系统的焦距为f,其满足下列条件:TL/f=1.17。
第一透镜外侧表面111至光学系统的内侧共轭表面180于光轴上的距离为TL,光学系统的内侧共轭表面180的最大有效半径为YI,其满足下列条件:TL/YI=1.37。
第二透镜内侧表面122的曲率半径为R4,第三透镜外侧表面131的曲率半径为R5,其满足下列条件:R4/R5=-0.03。
光学系统的焦距为f,第一透镜110的焦距为f1,其满足下列条件:f/f1=1.20。
光学系统的焦距为f,第二透镜120的焦距为f2,其满足下列条件:f/f2=-0.42。
光学系统的焦距为f,第三透镜130的焦距为f3,其满足下列条件:f/f3=0.12。
光学系统的焦距为f,第四透镜140的焦距为f4,其满足下列条件:f/f4=-0.29。
光学系统的焦距为f,第五透镜150的焦距为f5,其满足下列条件:f/f5=1.37。
光学系统的焦距为f,第六透镜160的焦距为f6,其满足下列条件:f/f6=-1.80。
光学系统的焦距为f,光学系统的六片透镜中各单一透镜的焦距绝对值的最小值为|f|min,其满足下列条件:f/|f|min=1.80。在本实施例中,f/|f|min=f/|f6|。
第二透镜120的焦距为f2,第二透镜外侧表面121的曲率半径为R3,其满足下列条件:log10(|f2/R3|)=-1.30。
第六透镜内侧表面162的临界点与光轴的垂直距离为Yc62,第六透镜内侧表面162的最大有效半径为Y62,其满足下列条件:Yc62/Y62=0.39。
请配合参照下列表一以及表二。
Figure BDA0001798722660000161
Figure BDA0001798722660000171
Figure BDA0001798722660000172
Figure BDA0001798722660000181
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毫米(mm),且表面0到17依序表示由外侧至内侧的表面。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A20则表示各表面第4到第20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至图4,其中图3为依照本发明第二实施例的电子装置的光学系统示意图,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。光学系统由外侧至内侧依序包含光圈200、第一透镜210、第二透镜220、光阑201、第三透镜230、第四透镜240、第五透镜250、第六透镜260、滤光元件270与内侧共轭表面280。光学系统包含六片透镜(210、220、230、240、250、260),并且各透镜之间无其他内插的透镜。其中,六片透镜中每两个相邻透镜间于光轴上皆具有一空气间隔。
第一透镜210具有正屈折力,且为塑胶材质,其外侧表面211于近光轴处为凸面,其内侧表面212于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其外侧表面211具有一反曲点,其内侧表面212具有一反曲点。
第二透镜220具有负屈折力,且为塑胶材质,其外侧表面221于近光轴处为凸面,其内侧表面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,且为塑胶材质,其外侧表面231于近光轴处为凸面,其内侧表面232于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其外侧表面231具有一反曲点,其内侧表面232具有一反曲点。
第四透镜240具有正屈折力,且为塑胶材质,其外侧表面241于近光轴处为凸面,其内侧表面242于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其外侧表面241具有一反曲点,其内侧表面242具有四个反曲点。
第五透镜250具有正屈折力,且为塑胶材质,其外侧表面251于近光轴处为凸面,其内侧表面252于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其外侧表面251具有三个反曲点,其内侧表面252具有四个反曲点。
第六透镜260具有负屈折力,且为塑胶材质,其外侧表面261于近光轴处为凹面,其内侧表面262于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其外侧表面261具有两个反曲点,其内侧表面262具有三个反曲点且其离轴处具有至少一临界点。
滤光元件270的材质为玻璃,其设置于第六透镜260及内侧共轭表面280之间,并不影响光学系统的焦距。
在本实施例中,有连续排列的五片透镜(第二透镜220、第三透镜230、第四透镜240、第五透镜250及第六透镜260)的阿贝数皆小于35.0。
请配合参照下列表三以及表四。
Figure BDA0001798722660000191
Figure BDA0001798722660000201
Figure BDA0001798722660000202
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。
Figure BDA0001798722660000203
Figure BDA0001798722660000211
<第三实施例>
请参照图5至图6,其中图5为依照本发明第三实施例的电子装置的光学系统示意图,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。光学系统由外侧至内侧依序包含光圈300、第一透镜310、第二透镜320、光阑301、第三透镜330、第四透镜340、第五透镜350、第六透镜360、滤光元件370与内侧共轭表面380。光学系统包含六片透镜(310、320、330、340、350、360),并且各透镜之间无其他内插的透镜。其中,六片透镜中每两个相邻透镜间于光轴上皆具有一空气间隔。
第一透镜310具有正屈折力,且为塑胶材质,其外侧表面311于近光轴处为凸面,其内侧表面312于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其外侧表面311具有一反曲点,其内侧表面312具有一反曲点。
第二透镜320具有正屈折力,且为塑胶材质,其外侧表面321于近光轴处为凸面,其内侧表面322于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其外侧表面321具有一反曲点,其内侧表面322具有一反曲点。
第三透镜330具有正屈折力,且为塑胶材质,其外侧表面331于近光轴处为凸面,其内侧表面332于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其外侧表面331具有一反曲点,其内侧表面332具有一反曲点。
第四透镜340具有负屈折力,且为塑胶材质,其外侧表面341于近光轴处为凹面,其内侧表面342于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其外侧表面341具有一反曲点,其内侧表面342具有一反曲点。
第五透镜350具有正屈折力,且为塑胶材质,其外侧表面351于近光轴处为凸面,其内侧表面352于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其外侧表面351具有一反曲点,其内侧表面352具有两个反曲点。
第六透镜360具有负屈折力,且为塑胶材质,其外侧表面361于近光轴处为凸面,其内侧表面362于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其外侧表面361具有两个反曲点,其内侧表面362具有一反曲点且其离轴处具有至少一临界点。
滤光元件370的材质为玻璃,其设置于第六透镜360及内侧共轭表面380之间,并不影响光学系统的焦距。
在本实施例中,六片透镜(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及第六透镜360)的阿贝数皆小于35.0。
请配合参照下列表五以及表六。
Figure BDA0001798722660000221
Figure BDA0001798722660000231
Figure BDA0001798722660000232
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。
Figure BDA0001798722660000233
Figure BDA0001798722660000241
<第四实施例>
请参照图7至图8,其中图7为依照本发明第四实施例的电子装置的光学系统示意图,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。光学系统由外侧至内侧依序包含光阑401、第一透镜410、光圈400、第二透镜420、光阑402、第三透镜430、第四透镜440、第五透镜450、第六透镜460、滤光元件470与内侧共轭表面480。光学系统包含六片透镜(410、420、430、440、450、460),并且各透镜之间无其他内插的透镜。其中,六片透镜中每两个相邻透镜间于光轴上皆具有一空气间隔。
第一透镜410具有负屈折力,且为塑胶材质,其外侧表面411于近光轴处为凹面,其内侧表面412于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其外侧表面411具有一反曲点,其内侧表面412具有一反曲点。
第二透镜420具有正屈折力,且为塑胶材质,其外侧表面421于近光轴处为凸面,其内侧表面422于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其外侧表面421具有一反曲点。
第三透镜430具有负屈折力,且为塑胶材质,其外侧表面431于近光轴处为凹面,其内侧表面432于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其外侧表面431具有两个反曲点,其内侧表面432具有两个反曲点。
第四透镜440具有正屈折力,且为塑胶材质,其外侧表面441于近光轴处为凸面,其内侧表面442于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其外侧表面441具有一反曲点,其内侧表面442具有一反曲点。
第五透镜450具有正屈折力,且为塑胶材质,其外侧表面451于近光轴处为凹面,其内侧表面452于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其内侧表面452具有一反曲点。
第六透镜460具有负屈折力,且为塑胶材质,其外侧表面461于近光轴处为凹面,其内侧表面462于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其外侧表面461具有一反曲点,其内侧表面462具有一反曲点且其离轴处具有至少一临界点。
滤光元件470的材质为玻璃,其设置于第六透镜460及内侧共轭表面480之间,并不影响光学系统的焦距。
在本实施例中,有五片透镜(第一透镜410、第三透镜430、第四透镜440、第五透镜450、第六透镜460)的阿贝数皆小于35.0。其中,第三透镜430、第四透镜440、第五透镜450及第六透镜460为连续排列。
请配合参照下列表七以及表八。
Figure BDA0001798722660000251
Figure BDA0001798722660000261
Figure BDA0001798722660000262
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。
Figure BDA0001798722660000263
Figure BDA0001798722660000271
<第五实施例>
请参照图9至图10,其中图9为依照本发明第五实施例的电子装置的光学系统示意图,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。光学系统由外侧至内侧依序包含光圈500、第一透镜510、第二透镜520、第三透镜530、光阑501、第四透镜540、第五透镜550、第六透镜560、滤光元件570与内侧共轭表面580。光学系统包含六片透镜(510、520、530、540、550、560),并且各透镜之间无其他内插的透镜。其中,第一透镜510与第二透镜520之间、第二透镜520与第三透镜530之间、第三透镜530与第四透镜540之间、第五透镜550与第六透镜560之间于光轴上皆具有一空气间隔。
第一透镜510具有正屈折力,且为塑胶材质,其外侧表面511于近光轴处为凸面,其内侧表面512于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其内侧表面512具有三个反曲点。
第二透镜520具有负屈折力,且为塑胶材质,其外侧表面521于近光轴处为凹面,其内侧表面522于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其外侧表面521具有一反曲点。
第三透镜530具有负屈折力,且为塑胶材质,其外侧表面531于近光轴处为凹面,其内侧表面532于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其外侧表面531具有两个反曲点,其内侧表面532具有三个反曲点。
第四透镜540具有负屈折力,且为塑胶材质,其外侧表面541于近光轴处为凹面,其内侧表面542于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其内侧表面542具有四个反曲点。
第五透镜550具有负屈折力,且为塑胶材质,其外侧表面551于近光轴处为凹面,其内侧表面552于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其外侧表面551具有四个反曲点,其内侧表面552具有一反曲点,其外侧表面551与第四透镜内侧表面542相粘合。
第六透镜560具有负屈折力,且为塑胶材质,其外侧表面561于近光轴处为凹面,其内侧表面562于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其外侧表面561具有一反曲点,其内侧表面562具有两个反曲点且其离轴处具有至少一临界点。
滤光元件570的材质为玻璃,其设置于第六透镜560及内侧共轭表面580之间,并不影响光学系统的焦距。
在本实施例中,有连续排列的五片透镜(第二透镜520、第三透镜530、第四透镜540、第五透镜550及第六透镜560)的阿贝数小于35.0。
请配合参照下列表九以及表十。
Figure BDA0001798722660000281
Figure BDA0001798722660000291
Figure BDA0001798722660000292
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。
Figure BDA0001798722660000293
Figure BDA0001798722660000301
<第六实施例>
请参照图11至图12,其中图11为依照本发明第六实施例的电子装置的光学系统示意图,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。光学系统由外侧至内侧依序包含光圈600、第一透镜610、第二透镜620、第三透镜630、光阑601、第四透镜640、第五透镜650、第六透镜660、滤光元件670与内侧共轭表面680。光学系统包含六片透镜(610、620、630、640、650、660),并且各透镜之间无其他内插的透镜。其中,六片透镜中每两个相邻透镜间于光轴上皆具有一空气间隔。
第一透镜610具有正屈折力,且为塑胶材质,其外侧表面611于近光轴处为凸面,其内侧表面612于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其外侧表面611具有一反曲点,其内侧表面612具有三个反曲点。
第二透镜620具有负屈折力,且为塑胶材质,其外侧表面621于近光轴处为凸面,其内侧表面622于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其外侧表面621具有两个反曲点。
第三透镜630具有正屈折力,且为塑胶材质,其外侧表面631于近光轴处为凸面,其内侧表面632于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面。
第四透镜640具有正屈折力,且为塑胶材质,其外侧表面641于近光轴处为凹面,其内侧表面642于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其内侧表面642具有一反曲点。
第五透镜650具有负屈折力,且为塑胶材质,其外侧表面651于近光轴处为凹面,其内侧表面652于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其内侧表面652具有一反曲点。
第六透镜660具有负屈折力,且为塑胶材质,其外侧表面661于近光轴处为凹面,其内侧表面662于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其外侧表面661具有一反曲点,其内侧表面662具有两个反曲点且其离轴处具有至少一临界点。
滤光元件670的材质为玻璃,其设置于第六透镜660及内侧共轭表面680之间,并不影响光学系统的焦距。
在本实施例中,有连续排列的五片透镜(第二透镜620、第三透镜630、第四透镜640、第五透镜650及第六透镜660)的阿贝数皆小于35.0。
请配合参照下列表十一以及表十二。
Figure BDA0001798722660000311
Figure BDA0001798722660000321
Figure BDA0001798722660000322
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。
Figure BDA0001798722660000323
Figure BDA0001798722660000331
<第七实施例>
请参照图13至图14,其中图13为依照本发明第七实施例的电子装置的光学系统示意图,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。光学系统由外侧至内侧依序包含光圈700、第一透镜710、第二透镜720、光阑701、第三透镜730、第四透镜740、第五透镜750、第六透镜760、滤光元件770与内侧共轭表面780。光学系统包含六片透镜(710、720、730、740、750、760),并且各透镜之间无其他内插的透镜。其中,六片透镜中每两个相邻透镜间于光轴上皆具有一空气间隔。
第一透镜710具有正屈折力,且为塑胶材质,其外侧表面711于近光轴处为凸面,其内侧表面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,且为塑胶材质,其外侧表面721于近光轴处为凸面,其内侧表面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,且为塑胶材质,其外侧表面731于近光轴处为凸面,其内侧表面732于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面。
第四透镜740具有正屈折力,且为塑胶材质,其外侧表面741于近光轴处为凸面,其内侧表面742于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其外侧表面741具有一反曲点,其内侧表面742具有两个反曲点。
第五透镜750具有负屈折力,且为塑胶材质,其外侧表面751于近光轴处为凸面,其内侧表面752于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其外侧表面751具有两个反曲点,其内侧表面752具有两个反曲点。
第六透镜760具有正屈折力,且为塑胶材质,其外侧表面761于近光轴处为凸面,其内侧表面762于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其外侧表面761具有三个反曲点,其内侧表面762具有两个反曲点且其离轴处具有至少一临界点。
滤光元件770的材质为玻璃,其设置于第六透镜760及内侧共轭表面780之间,并不影响光学系统的焦距。
在本实施例中,有连续排列的五片透镜(第二透镜720、第三透镜730、第四透镜740、第五透镜750及第六透镜760)的阿贝数皆小于35.0。
请配合参照下列表十三以及表十四。
Figure BDA0001798722660000341
Figure BDA0001798722660000351
Figure BDA0001798722660000352
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。
Figure BDA0001798722660000353
Figure BDA0001798722660000361
<第八实施例>
请参照图15至图16,其中图15为依照本发明第八实施例的电子装置的光学系统示意图,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。光学系统由外侧至内侧依序包含第一透镜810、光圈800、第二透镜820、光阑801、第三透镜830、第四透镜840、第五透镜850、第六透镜860、滤光元件870与内侧共轭表面880。光学系统包含六片透镜(810、820、830、840、850、860),并且各透镜之间无其他内插的透镜。其中,六片透镜中每两个相邻透镜间于光轴上皆具有一空气间隔。
第一透镜810具有负屈折力,且为玻璃材质,其外侧表面811于近光轴处为凸面,其内侧表面812于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其外侧表面811具有一反曲点,其内侧表面812具有一反曲点。
第二透镜820具有正屈折力,且为塑胶材质,其外侧表面821于近光轴处为凸面,其内侧表面822于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其外侧表面821具有一反曲点。
第三透镜830具有负屈折力,且为塑胶材质,其外侧表面831于近光轴处为凸面,其内侧表面832于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其外侧表面831具有两个反曲点,其内侧表面832具有两个反曲点。
第四透镜840具有正屈折力,且为塑胶材质,其外侧表面841于近光轴处为凹面,其内侧表面842于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其外侧表面841具有两个反曲点,其内侧表面842具有一反曲点。
第五透镜850具有正屈折力,且为塑胶材质,其外侧表面851于近光轴处为凹面,其内侧表面852于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其外侧表面851具有一反曲点,其内侧表面852具有四个反曲点。
第六透镜860具有负屈折力,且为塑胶材质,其外侧表面861于近光轴处为凹面,其内侧表面862于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其外侧表面861具有五个反曲点,其内侧表面862具有两个反曲点且其离轴处具有至少一临界点。
滤光元件870的材质为玻璃,其设置于第六透镜860及内侧共轭表面880之间,并不影响光学系统的焦距。
在本实施例中,有连续排列的五片透镜(第二透镜820、第三透镜830、第四透镜840、第五透镜850及第六透镜860)的阿贝数皆小于35.0。
请配合参照下列表十五以及表十六。
Figure BDA0001798722660000371
Figure BDA0001798722660000381
Figure BDA0001798722660000382
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。
Figure BDA0001798722660000383
Figure BDA0001798722660000391
<第九实施例>
请参照图17至图18,其中图17为依照本发明第九实施例的电子装置的光学系统示意图,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。光学系统由外侧至内侧依序包含第一透镜910、第二透镜920、光圈900、第三透镜930、第四透镜940、第五透镜950、光阑901、第六透镜960、滤光元件970与内侧共轭表面980。光学系统包含六片透镜(910、920、930、940、950、960),并且各透镜之间无其他内插的透镜。其中,六片透镜中每两个相邻透镜间于光轴上皆具有一空气间隔。
第一透镜910具有负屈折力,且为塑胶材质,其外侧表面911于近光轴处为凹面,其内侧表面912于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其外侧表面911具有一反曲点,其内侧表面912具有一反曲点。
第二透镜920具有负屈折力,且为塑胶材质,其外侧表面921于近光轴处为凸面,其内侧表面922于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其外侧表面921具有一反曲点。
第三透镜930具有正屈折力,且为塑胶材质,其外侧表面931于近光轴处为凸面,其内侧表面932于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其内侧表面932具有一反曲点。
第四透镜940具有正屈折力,且为塑胶材质,其外侧表面941于近光轴处为凸面,其内侧表面942于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其外侧表面941具有一反曲点,其内侧表面942具有一反曲点。
第五透镜950具有负屈折力,且为塑胶材质,其外侧表面951于近光轴处为凹面,其内侧表面952于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其内侧表面952具有两个反曲点。
第六透镜960具有正屈折力,且为塑胶材质,其外侧表面961于近光轴处为凸面,其内侧表面962于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其外侧表面961具有两个反曲点,其内侧表面962具有一反曲点且其离轴处具有至少一临界点。
滤光元件970的材质为玻璃,其设置于第六透镜960及内侧共轭表面880之间,并不影响光学系统的焦距。
在本实施例中,有五片透镜(第一透镜910、第二透镜920、第三透镜930、第五透镜950、第六透镜960)的阿贝数小于35.0。
请配合参照下列表十七以及表十八。
Figure BDA0001798722660000401
Figure BDA0001798722660000411
Figure BDA0001798722660000412
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。
Figure BDA0001798722660000413
Figure BDA0001798722660000421
<第十实施例>
请参照图19至图20,其中图19为依照本发明第十实施例的电子装置的光学系统示意图,图20由左至右依序为第十实施例的球差、像散以及畸变曲线图。光学系统由外侧至内侧依序包含光阑1001、第一透镜1010、光圈1000、第二透镜1020、第三透镜1030、第四透镜1040、第五透镜1050、第六透镜1060、滤光元件1070与内侧共轭表面1080。光学系统包含六片透镜(1010、1020、1030、1040、1050、1060),并且各透镜之间无其他内插的透镜。其中,六片透镜中每两个相邻透镜间于光轴上皆具有一空气间隔。
第一透镜1010具有负屈折力,且为塑胶材质,其外侧表面1011于近光轴处为凹面,其内侧表面1012于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其外侧表面1011具有两个反曲点,其内侧表面1012具有两个反曲点。
第二透镜1020具有正屈折力,且为塑胶材质,其外侧表面1021于近光轴处为凸面,其内侧表面1022于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其外侧表面1021具有一反曲点。
第三透镜1030具有负屈折力,且为塑胶材质,其外侧表面1031于近光轴处为凹面,其内侧表面1032于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其外侧表面1031具有一反曲点,其内侧表面1032皆具有两个反曲点。
第四透镜1040具有正屈折力,且为塑胶材质,其外侧表面1041于近光轴处为凸面,其内侧表面1042于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其外侧表面1041具有一反曲点,其内侧表面1042具有一反曲点。
第五透镜1050具有正屈折力,且为塑胶材质,其外侧表面1051于近光轴处为凹面,其内侧表面1052于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其外侧表面1051具有一反曲点,其内侧表面1052具有四个反曲点。
第六透镜1060具有负屈折力,且为塑胶材质,其外侧表面1061于近光轴处为凹面,其内侧表面1062于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其外侧表面1061具有一反曲点,其内侧表面1062具有两个反曲点且其离轴处具有至少一临界点。
滤光元件1070的材质为玻璃,其设置于第六透镜1060及内侧共轭表面1080之间,并不影响光学系统的焦距。
在本实施例中,有连续排列的五片透镜(第二透镜1020、第三透镜1030、第四透镜1040、第五透镜1050、第六透镜1060)的阿贝数皆小于35.0。
请配合参照下列表十九以及表二十。
Figure BDA0001798722660000431
Figure BDA0001798722660000441
第十实施例中,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。
Figure BDA0001798722660000442
Figure BDA0001798722660000451
<第十一实施例>
请参照图21至图22,其中图21为依照本发明第十一实施例的电子装置的光学系统示意图,图22由左至右依序为第十一实施例的球差、像散以及畸变曲线图。光学系统由外侧至内侧依序包含光圈1100、第一透镜1110、第二透镜1120、第三透镜1130、光阑1101、第四透镜1140、第五透镜1150、第六透镜1160、滤光元件1170与内侧共轭表面1180。光学系统包含六片透镜(1110、1120、1130、1140、1150、1160),并且各透镜之间无其他内插的透镜。其中,六片透镜中每两个相邻透镜间于光轴上皆具有一空气间隔。
第一透镜1110具有正屈折力,且为塑胶材质,其外侧表面1111于近光轴处为凸面,其内侧表面1112于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其内侧表面1112具有三个反曲点。
第二透镜1120具有负屈折力,且为塑胶材质,其外侧表面1121于近光轴处为凸面,其内侧表面1122于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其外侧表面1121具有两个反曲点。
第三透镜1130具有正屈折力,且为塑胶材质,其外侧表面1131于近光轴处为凸面,其内侧表面1132于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面。
第四透镜1140具有正屈折力,且为塑胶材质,其外侧表面1141于近光轴处为凹面,其内侧表面1142于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其内侧表面1142具有一反曲点。
第五透镜1150具有负屈折力,且为塑胶材质,其外侧表面1151于近光轴处为凹面,其内侧表面1152于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面。
第六透镜1160具有负屈折力,且为塑胶材质,其外侧表面1161于近光轴处为凹面,其内侧表面1162于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其外侧表面1161具有一反曲点,其内侧表面1162具有一反曲点。
滤光元件1170的材质为玻璃,其设置于第六透镜1160及内侧共轭表面1180之间,并不影响光学系统的焦距。
在本实施例中,有连续排列的五片透镜(第二透镜1120、第三透镜1130、第四透镜1140、第五透镜1150、第六透镜1160)的阿贝数皆小于35.0。
请配合参照下列表二十一以及表二十二。
Figure BDA0001798722660000461
Figure BDA0001798722660000462
Figure BDA0001798722660000471
第十一实施例中,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。
Figure BDA0001798722660000472
Figure BDA0001798722660000481
<第十二实施例>
请参照图23,其中图23为依照本发明第十二实施例的一种电子装置的取像装置的立体图。在本实施例中,取像装置10为一相机模块。取像装置10包含成像镜头11、驱动装置12、电子感光元件13以及影像稳定模块14。成像镜头11包含上述第一实施例的光学系统、用于承载光学系统的镜筒(未另标号)以及支持装置(Holder Member,未另标号)。取像装置10利用成像镜头11聚光产生影像,并配合驱动装置12进行影像对焦,最后成像于电子感光元件13并且能作为影像资料输出。
驱动装置12可具有自动对焦(Auto-Focus)功能,其驱动方式可使用如音圈马达(Voice Coil Motor,VCM)、微机电系统(Micro Electro-Mechanical Systems,MEMS)、压电系统(Piezoelectric)、以及记忆金属(Shape Memory Alloy)等驱动系统。驱动装置12可让成像镜头11取得较佳的成像位置,可提供被摄物于不同物距的状态下,皆能拍摄清晰影像。此外,取像装置10搭载一感光度佳及低杂讯的电子感光元件13(如CMOS、CCD)设置于光学系统的内侧共轭表面,可真实呈现成像光学镜组的良好成像品质。
影像稳定模块14例如为加速计、陀螺仪或霍尔元件(Hall Effect Sensor)。驱动装置12可搭配影像稳定模块14而共同作为一光学防手震装置(Optical ImageStabilization,OIS),通过调整成像镜头11不同轴向的变化以补偿拍摄瞬间因晃动而产生的模糊影像,或利用影像软件中的影像补偿技术,来提供电子防手震功能(ElectronicImage Stabilization,EIS),进一步提升动态以及低照度场景拍摄的成像品质。
<第十三实施例>
请参照图24至图26,其中图24为依照本发明第十三实施例的一种电子装置的立体图,图25为图24的电子装置另一侧的立体图,图26为图24的电子装置的系统方块图。
在本实施例中,电子装置20为一智能手机。电子装置20包含取像装置10a、取像装置10b、第十二实施例的取像装置10、闪光灯模块21、对焦辅助模块22、影像信号处理器23(Image Signal Processor)、用户接口24以及影像软件处理器25。其中,取像装置10、取像装置10a及取像装置10b面向同一方向且皆为单焦点。并且,取像装置10a及取像装置10b皆具有与取像装置10类似的结构配置。详细来说,取像装置10a、10b各包含一成像镜头、一驱动装置、一电子感光元件以及一影像稳定模块。其中,成像镜头包含本发明所公开的光学系统、用于承载光学系统的一镜筒以及一支持装置。
本实施例的取像装置10、取像装置10a与取像装置10b具有相异的视角。其中,取像装置10的光学系统为第一实施例的光学系统;取像装置10a的光学系统为第七实施例的光学系统,且取像装置10a可为一望远取像装置;取像装置10b的光学系统为第十实施例的光学系统,且取像装置10b可为一广角取像装置。取像装置10的视角可介于取像装置10a与取像装置10b之间,使电子装置可提供不同的放大倍率,以达到光学变焦的拍摄效果。上述电子装置20以包含多个取像装置10、10a、10b为例,但取像装置的数量与配置并非用以限制本发明。
当用户拍摄被摄物26时,电子装置20利用取像装置10、取像装置10a或取像装置10b聚光取像,启动闪光灯模块21进行补光,并使用对焦辅助模块22提供的被摄物26的物距资讯进行快速对焦,再加上影像信号处理器23进行影像最佳化处理,来进一步提升摄像用光学镜头所产生的影像品质。对焦辅助模块22可采用红外线或激光对焦辅助系统来达到快速对焦。用户接口24可采用触控萤幕或实体拍摄按钮,配合影像软件处理器25的多样化功能进行影像拍摄以及影像处理。通过影像软件处理器25处理后的影像可显示于用户接口24。
本发明的取像装置10并不以应用于智能手机为限。取像装置10更可视需求应用于移动对焦的系统,并兼具优良像差修正与良好成像品质的特色。举例来说,取像装置10可多方面应用于三维(3D)影像撷取、数码相机、移动装置、平板计算机、智能电视、网络监控设备、行车记录器、倒车显影装置、多镜头装置、辨识系统、体感游戏机与穿戴装置等电子装置中。上述电子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。
<第十四实施例>
请参照图27,系为依照本发明第十四实施例的电子装置的感测模块示意图。在本实施例中,感测模块30包含一接收装置31以及一投射装置32。接收装置31包含一取像光学系统31a以及一电子感光元件31b,电子感光元件31b设置于取像光学系统31a的内侧共轭表面311a上。投射装置32包含一投射光学系统32a以及光源32b,光源32b设置于投射光学系统32a的内侧共轭表面321a上。其中,取像光学系统31a与投射光学系统32a皆可为本发明所公开的光学系统。图27示例性为了取像光学系统31a与投射光学系统32a的数片透镜。
光源32b可以是激光、超辐射发光二极管(SLED)、微型LED、共振腔发光二极管(RCLED)、垂直腔表面发射激光(VCSEL)光源等类似光源,且光源32b可以是单一光源或多光源设置于投射光学系统32a的内侧共轭表面321a上,可真实呈现良好的投射品质。当投射装置32的光源32b为垂直腔表面发射激光光源,并设置于投射光学系统32a的内侧共轭表面321a时,可通过配置适当光源,有助于提供投射装置32一高指向性、低发散性及高强度的光源,以提升投射光学系统32a的外侧共轭表面的照度。投射装置32的光源32b可投射光线至感测物O上。光线经感测物O反射后入射至接收装置31,并且经过取像光学系统31a后成像于电子感光元件31b上。
投射装置32可再包含一绕射元件(图中未示出)。绕射元件可帮助光线均匀投射于感测物O上,或可帮助光线衍射以扩大投射角度,增加光线投射面积。绕射元件可为扩散片(diffuser)、光栅片(raster)或其组合(但不限于),其表面可具有微型结构(如光栅),其可散射光束并对所产生的散斑图案进行复制,借以扩大投射装置32的投射角度。
本发明的感测模块并不以图27的态样为限。视使用需求,感测模块还可包含可调焦组件或具反射元件。配置可调焦组件可针对不同环境因素调整投射装置32的投射光学系统32a或接收装置31的取像光学系统31a的焦距,使画面清晰呈现。配置具反射元件可增加空间配置的自由度。
本发明的感测模块例如应用于波长介于750纳米至1600纳米的红外线波段,使得感测模块可应用于扩增实镜、脸部辨视与动态补捉等领域。
<第十五实施例>
请参照图28和图29。图28为依照本发明第十五实施例的电子装置主视图。图29为利用图28的电子装置感测人脸表面的立体形状变化的示意图。在本实施例中,电子装置40为一智能手机,其包含一取像装置41、一处理器42、一显示装置43以及第十四实施例的感测模块30。取像装置41可包含本发明所公开的光学系统,用于摄影或拍照。
采用激光阵列32b1作为感测模块30的投射装置32的光源32b,以便能打出特定的光线图形。光线经过投射装置32的投射光学系统32a后形成一结构性光线(structuredlight),并且此结构性光线投射至人脸表面(即感测物O)。结构性光线可采用点状(dot)、斑状(spot)或线状(stripe)等结构,但本发明并不以此为限。结构性光线投射至人脸表面而产生一对应人脸表面的人脸立体结构O”。
感测模块30的接收装置31的取像光学系统31a可接收由人脸表面反射的光线(人脸立体结构O”)并被电子感光元件31b接收而撷取到影像,所接收资讯经处理器42分析运算后可得知人脸表面各部位的相对距离,进而可得到人脸表面的立体形状变化。更进一步地,所接收资讯经处理器42分析运算后,可于电子装置40的显示装置43上呈现分析运算后的人脸表面影像。
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,任何本领域技术人员,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 (27)

1.一种电子装置,其特征在于,该电子装置包含一光学系统,该光学系统包含六片透镜,该六片透镜由外侧至内侧依序为第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜及第六透镜,该六片透镜分别具有朝向外侧的外侧表面与朝向内侧的内侧表面,该六片透镜中至少三透镜表面为非球面并各具有至少一反曲点,且该六片透镜中至少五片透镜的阿贝数小于33.0;
其中,该光学系统中最大视角的一半为HFOV,该第二透镜的焦距为f2,该第二透镜外侧表面的曲率半径为R3,该第二透镜与该第三透镜于光轴上的间隔距离为T23,该第三透镜于光轴上的厚度为CT3,其满足下列条件:
0度<HFOV<120.0度;
-5.0<log10(|f2/R3|)<3.6;以及
0<T23/CT3<2.00。
2.如权利要求1所述的电子装置,其特征在于,该六片透镜中至少四片透镜的阿贝数小于28.5,该光学系统的光圈值为Fno,其满足下列条件:
0.5<Fno<5.0。
3.如权利要求1所述的电子装置,其特征在于,该六片透镜中至少五片透镜的阿贝数小于31.0,该第一透镜外侧表面至该光学系统的一内侧共轭表面于光轴上的距离为TL,该光学系统的焦距为f,其满足下列条件:
0.50<TL/f<5.00。
4.如权利要求1所述的电子装置,其特征在于,该光学系统中最大视角的一半为HFOV,该第一透镜外侧表面至该光学系统的一内侧共轭表面于光轴上的距离为TL,该光学系统的焦距为f,其满足下列条件:
7.0度<HFOV<27.0度;以及
0.50<TL/f<1.00。
5.如权利要求1所述的电子装置,其特征在于,该第六透镜内侧表面于近光轴处为凹面,该第六透镜内侧表面为非球面并具有至少一反曲点。
6.如权利要求5所述的电子装置,其特征在于,该光学系统的焦距为f,该第一透镜的焦距为f1,该第三透镜于光轴上的厚度为CT3,该第四透镜于光轴上的厚度为CT4,该第三透镜与该第四透镜于光轴上的间隔距离为T34,其满足下列条件:
-1.2<f/f1<1.4;以及
0.28<(CT3+CT4)/T34<50.00。
7.如权利要求1所述的电子装置,其特征在于,该第一透镜的阿贝数为V1,该第二透镜的阿贝数为V2,该第三透镜的阿贝数为V3,该第四透镜的阿贝数为V4,该第五透镜的阿贝数为V5,该第六透镜的阿贝数为V6,该第i透镜的阿贝数为Vi,其满足下列条件:
60.0<ΣVi<200.0,i=1、2、3、4、5、6。
8.如权利要求1所述的电子装置,其特征在于,该第二透镜于光轴上的厚度为CT2,该第三透镜于光轴上的厚度为CT3,该第二透镜与该第三透镜于光轴上的间隔距离为T23,其满足下列条件:
1.1<(CT2+CT3)/T23<8.0。
9.如权利要求1所述的电子装置,其特征在于,该第一透镜与该第二透镜于光轴上的间隔距离为T12,该第二透镜于光轴上的厚度为CT2,该光学系统的焦距为f,该光学系统的该六片透镜中各单一透镜的焦距绝对值的最小值为|f|min,其满足下列条件:
0.022<T12/CT2<1.5;以及
1.40<f/|f|min<4.00。
10.如权利要求1所述的电子装置,其特征在于,该第一透镜外侧表面至该光学系统的一内侧共轭表面于光轴上的距离为TL,该光学系统的焦距为f,该第二透镜的焦距为f2,该第二透镜内侧表面的曲率半径为R4,该第三透镜外侧表面的曲率半径为R5,其满足下列条件:
1.25<TL/f<4.50;
-0.70<R4/R5<0.95;以及
-3.0<f/f2<2.0。
11.如权利要求1所述的电子装置,其特征在于,该光学系统应用于波长介于750纳米至1600纳米的红外线波段,该第一透镜外侧表面至该光学系统的一内侧共轭表面于光轴上的距离为TL,该光学系统的该内侧共轭表面的最大有效半径为YI,其满足下列条件:
1.0毫米<TL<15毫米;以及
0.9<TL/YI<6.0。
12.如权利要求1所述的电子装置,其特征在于,还包含一取像装置,该取像装置包含该光学系统以及一电子感光元件,且该电子感光元件设置于该光学系统的一内侧共轭表面上。
13.一种电子装置,其特征在于,该电子装置包含一光学系统,该光学系统包含六片透镜,该六片透镜由外侧至内侧依序为第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜及第六透镜,该六片透镜分别具有朝向外侧的外侧表面与朝向内侧的内侧表面,该第六透镜内侧表面于近光轴处为凹面,该第六透镜内侧表面为非球面并具有至少一反曲点,且该六片透镜中连续排列的至少四片透镜的阿贝数小于35.0;
其中,该光学系统中最大视角的一半为HFOV,该第一透镜于光轴上的厚度为CT1,该第二透镜于光轴上的厚度为CT2,该第三透镜于光轴上的厚度为CT3,该第四透镜于光轴上的厚度为CT4,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:
5.0度<HFOV<30.0度;以及
0<(CT2+CT4+CT5)/(CT1+CT3+CT6)<0.95。
14.如权利要求13所述的电子装置,其特征在于,该第六透镜外侧表面为非球面并具有至少一反曲点,该光学系统的该六片透镜的折射率的最大值为Nmax,该光学系统的该六片透镜的阿贝数的最小值为Vmin,其满足下列条件:
1.64≤Nmax<1.75;以及
10.0<Vmin≤20.4。
15.如权利要求13所述的电子装置,其特征在于,该六片透镜中至少五片透镜的阿贝数小于31.0,该光学系统的焦距为f,该第一透镜的焦距为f1,该第二透镜的焦距为f2,该第三透镜的焦距为f3,该第四透镜的焦距为f4,该第五透镜的焦距为f5,该第六透镜的焦距为f6,其满足下列条件:
-2.0<f/f1<5.0;
-5.0<f/f2<5.0;
-5.0<f/f3<5.0;
-5.0<f/f4<5.0;
-5.0<f/f5<5.0;以及
-5.0<f/f6<5.0。
16.如权利要求13所述的电子装置,其特征在于,该第一透镜于光轴上的厚度为CT1,该第二透镜于光轴上的厚度为CT2,该第三透镜于光轴上的厚度为CT3,该第四透镜于光轴上的厚度为CT4,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,该第二透镜的焦距为f2,该第二透镜外侧表面的曲率半径为R3,其满足下列条件:
0.20<(CT2+CT4+CT5)/(CT1+CT3+CT6)<0.80;以及
-5.0<log10(|f2/R3|)。
17.如权利要求13所述的电子装置,其特征在于,该第一透镜的阿贝数为V1,该第二透镜的阿贝数为V2,该第三透镜的阿贝数为V3,该第四透镜的阿贝数为V4,该第五透镜的阿贝数为V5,该第六透镜的阿贝数为V6,该第i透镜的阿贝数为Vi,其满足下列条件:
60.0<ΣVi<200.0,i=1、2、3、4、5、6。
18.如权利要求13所述的电子装置,其特征在于,该第二透镜于光轴上的厚度为CT2,该第三透镜于光轴上的厚度为CT3,该第二透镜与该第三透镜于光轴上的间隔距离为T23,其满足下列条件:
1.1<(CT2+CT3)/T23<8.0。
19.如权利要求13所述的电子装置,其特征在于,该第二透镜内侧表面的曲率半径为R4,该第三透镜外侧表面的曲率半径为R5,其满足下列条件:
-0.70<R4/R5<0.95。
20.如权利要求13所述的电子装置,其特征在于,该光学系统的该六片透镜中至少三组两个相邻透镜间于光轴上具有一空气间隔,该光学系统的焦距为f,该第一透镜的焦距为f1,该光学系统中最大视角的一半为HFOV,其满足下列条件:
-1.2<f/f1<1.4;以及
7.0度<HFOV<27.0度。
21.如权利要求13所述的电子装置,其特征在于,该六片透镜中至少三片透镜的内侧表面及外侧表面皆为非球面,该光学系统的光圈值为Fno,该第一透镜外侧表面至该光学系统的一内侧共轭表面于光轴上的距离为TL,该光学系统的焦距为f,其满足下列条件:
1.8<Fno<5.0;以及
0.50<TL/f<1.00。
22.一种电子装置,其特征在于,该电子装置包含一光学系统,该光学系统包含六片透镜,该六片透镜由外侧至内侧依序为第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜及第六透镜,该六片透镜分别具有朝向外侧的外侧表面与朝向内侧的内侧表面,该第六透镜内侧表面于近光轴处为凹面,该第六透镜内侧表面为非球面并具有至少一反曲点,且该六片透镜中至少五片透镜的阿贝数小于35.0;
其中,该光学系统中最大视角的一半为HFOV,其满足下列条件:
38.0度<HFOV<120.0度。
23.如权利要求22所述的电子装置,其特征在于,该第六透镜外侧表面为非球面并具有至少一反曲点,该六片透镜中至少五片透镜的阿贝数小于33.0,该光学系统的该六片透镜中每两个相邻透镜于光轴上的间隔距离的总和为ΣAT,该光学系统的该六片透镜于光轴上的透镜厚度的总和为ΣCT,其满足下列条件:
0.20<ΣAT/ΣCT<1.40。
24.如权利要求22所述的电子装置,其特征在于,该第一透镜的阿贝数为V1,该第二透镜的阿贝数为V2,该第三透镜的阿贝数为V3,该第四透镜的阿贝数为V4,该第五透镜的阿贝数为V5,该第六透镜的阿贝数为V6,该第i透镜的阿贝数为Vi,该第一透镜外侧表面至该光学系统的一内侧共轭表面于光轴上的距离为TL,该光学系统的焦距为f,其满足下列条件:
60.0<ΣVi<200.0,i=1、2、3、4、5、6;以及
1.00<TL/f<5.00。
25.如权利要求22所述的电子装置,其特征在于,该第二透镜于光轴上的厚度为CT2,该第三透镜于光轴上的厚度为CT3,该第二透镜与该第三透镜于光轴上的间隔距离为T23,该光学系统的光圈值为Fno,其满足下列条件:
1.1<(CT2+CT3)/T23<8.0;以及
0.5<Fno<2.8。
26.如权利要求22所述的电子装置,其特征在于,该第六透镜内侧表面于离轴处具有至少一临界点,该第二透镜内侧表面的曲率半径为R4,该第三透镜外侧表面的曲率半径为R5,该第六透镜内侧表面的临界点与光轴的垂直距离为Yc62,该第六透镜内侧表面的最大有效半径为Y62,其满足下列条件:
-0.70<R4/R5<0.95;以及
0.10<Yc62/Y62<0.90。
27.如权利要求22所述的电子装置,其特征在于,该六片透镜中至少三片透镜为塑胶材质,该光学系统的焦距为f,该第一透镜的焦距为f1,其满足下列条件:
-1.2<f/f1<1.4。
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