CN111751959B - 光学取像系统、取像装置及电子装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光学取像系统,包含四片透镜,四片透镜由物侧至像侧依序为第一透镜、第二透镜、第三透镜与第四透镜。四片透镜分别具有朝向物侧方向的物侧表面与朝向像侧方向的像侧表面。第一透镜物侧表面于近光轴处为凹面且于离轴处具有至少一凸面,第一透镜物侧表面为非球面。第四透镜像侧表面于近光轴处为凹面。光学取像系统中的透镜总数为四片。当满足特定条件时,光学取像系统能同时满足微型化及广视角的需求。本发明还公开了具有上述光学取像系统的取像装置及具有取像装置的电子装置。
Description
技术领域
本发明涉及一种光学取像系统、取像装置及电子装置,特别是一种适用于电子装置的光学取像系统及取像装置。
背景技术
随着半导体工艺技术更加精进,使得电子感光元件性能有所提升,像素可达到更微小的尺寸,因此,具备高成像品质的光学镜头俨然成为不可或缺的一环。
而随着科技日新月异,配备光学镜头的电子装置的应用范围更加广泛,对于光学镜头的要求也是更加多样化。由于以前的光学镜头较不易在成像品质、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镜头以符合需求。
发明内容
本发明提供一种光学取像系统、取像装置以及电子装置。其中,光学取像系统包含四片透镜。当满足特定条件时,本发明提供的光学取像系统能同时满足微型化及广视角的需求。
本发明提供一种光学取像系统,包含四片透镜。四片透镜由物侧至像侧依序为第一透镜、第二透镜、第三透镜与第四透镜。四片透镜分别具有朝向物侧方向的物侧表面与朝向像侧方向的像侧表面。第一透镜物侧表面于近光轴处为凹面且于离轴处具有至少一凸面,第一透镜物侧表面为非球面。第四透镜像侧表面于近光轴处为凹面。光学取像系统中的透镜总数为四片。第一透镜物侧表面至成像面于光轴上的距离为TL,光学取像系统的焦距为f,第二透镜的焦距为f2,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,光学取像系统的最大成像高度为ImgH,其满足下列条件:
3.0<TL/f<6.0;
T23<T12;
T34<T12;
-3.0<f/f2<0.40;以及
1.50<TL/ImgH<4.20。
本发明另提供一种光学取像系统,包含四片透镜。四片透镜由物侧至像侧依序为第一透镜、第二透镜、第三透镜与第四透镜。四片透镜分别具有朝向物侧方向的物侧表面与朝向像侧方向的像侧表面。第一透镜物侧表面于近光轴处为凹面且离轴处具有至少一凸面,第一透镜物侧表面为非球面。第三透镜物侧表面于近光轴处为凸面。第四透镜像侧表面于近光轴处为凹面。光学取像系统中的透镜总数为四片。光学取像系统还包含一光圈,第一透镜物侧表面至成像面于光轴上的距离为TL,光学取像系统的焦距为f,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,光圈至第四透镜像侧表面于光轴上的距离为SD,第一透镜物侧表面至第四透镜像侧表面于光轴上的距离为TD,其满足下列条件:
3.0<TL/f<6.0;
T23<T12;
T34<T12;以及
0.34<SD/TD<1.20。
本发明提供一种取像装置,其包含上述的光学取像系统以及一电子感光元件,其中电子感光元件设置于光学取像系统的成像面上。
本发明提供一种电子装置,其包含上述的取像装置。
本发明再提供一种光学取像系统,包含四片透镜。四片透镜由物侧至像侧依序为第一透镜、第二透镜、第三透镜与第四透镜。四片透镜分别具有朝向物侧方向的物侧表面与朝向像侧方向的像侧表面。第一透镜物侧表面于近光轴处为凹面。第二透镜像侧表面于近光轴处为凹面。第四透镜像侧表面于近光轴处为凹面。光学取像系统中的透镜总数为四片。光学取像系统还包含一光圈,第一透镜物侧表面至成像面于光轴上的距离为TL,光学取像系统的焦距为f,第四透镜的焦距为f4,光圈至第四透镜像侧表面于光轴上的距离为SD,第一透镜物侧表面至第四透镜像侧表面于光轴上的距离为TD,第一透镜物侧表面的曲率半径为R1,第一透镜像侧表面的曲率半径为R2,其满足下列条件:
3.0<TL/f<10.0;
0.34<SD/TD<1.20;
(R1+R2)/(R1-R2)<0.90;以及
-3.0<f/f4<-0.55。
本发明另再提供一种光学取像系统,包含四片透镜。四片透镜由物侧至像侧依序为第一透镜、第二透镜、第三透镜与第四透镜。四片透镜分别具有朝向物侧方向的物侧表面与朝向像侧方向的像侧表面。第一透镜物侧表面于近光轴处为凹面且于离轴处具有至少一凸面,第一透镜物侧表面为非球面。第三透镜物侧表面于近光轴处为凸面。光学取像系统中的透镜总数为四片。第一透镜物侧表面至成像面于光轴上的距离为TL,光学取像系统的焦距为f,光学取像系统的所有透镜阿贝数中的最小值为Vmin,其满足下列条件:
3.50<TL/f<5.0;以及
Vmin<22.5。
当TL/f满足上述条件时,可平衡光学取像系统的总长与视角大小,以满足合适的装置应用。
当T12与T23或T12与T34满足上述条件时,可提供光学取像系统物侧端足够的空间以调和大视角的入射光线,进而优化像差。
当f/f2满足上述条件时,可确保第二透镜成为修正透镜(Correction Lens),以针对各离轴视场平衡光学取像系统的影像品质。
当TL/ImgH满足上述条件时,可使光学取像系统满足微型化的同时,能保有足够的光线接收区域,以维持影像足够的亮度。
当SD/TD满足上述条件时,可有效控制光圈位置,同时平衡视角与光学取像系统的总长。
当(R1+R2)/(R1-R2)满足上述条件时,有利于增加光学取像系统的视场范围,以撷取更丰富的影像内容。
当f/f4满足上述条件时,可平衡并拉近各波段光线的聚焦位置,进而增加产品应用范围。
当Vmin满足上述条件时,可提升透镜的光路控制能力,进而增加设计自由度,以达成更严苛的规格需求。
以上的关于本发明内容的说明及以下的实施方式的说明用以示范与解释本发明的精神与原理,并且提供本发明的专利申请权利要求保护范围更进一步的解释。
附图说明
图1为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为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为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为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为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为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为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为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为依照本发明第九实施例的一种取像装置的立体图。
图18为依照本发明第十实施例的一种电子装置一侧的立体图。
图19为图18的电子装置的另一侧的立体图。
图20为图18的电子装置的系统方块图。
图21为依照本发明第一实施例中参数Yc22、Yi42、第二透镜像侧表面的临界点以及第四透镜像侧表面的反曲点的示意图。
其中,附图标记:
取像装置:10、10a、10b、10c
成像镜头:11
驱动装置:12
电子感光元件:13
影像稳定模块:14
电子装置:20
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
反曲点:P
临界点:C
光圈:100、200、300、400、500、600、700、800
光阑:101、201、301、401、501、601、701、801
第一透镜:110、210、310、410、510、610、710、810
物侧表面:111、211、311、411、511、611、711、811
像侧表面:112、212、312、412、512、612、712、812
第二透镜:120、220、320、420、520、620、720、820
物侧表面:121、221、321、421、521、621、721、821
像侧表面:122、222、322、422、522、622、722、822
第三透镜:130、230、330、430、530、630、730、830
物侧表面:131、231、331、431、531、631、731、831
像侧表面:132、232、332、432、532、632、732、832
第四透镜:140、240、340、440、540、640、740、840
物侧表面:141、241、341、441、541、641、741、841
像侧表面:142、242、342、442、542、642、742、842
保护玻璃:150、250、350、450、550、650、750、850
成像面:160、260、360、460、560、660、760、860
电子感光元件:170、270、370、470、570、670、770、870
Yc22:第二透镜像侧表面的临界点与光轴间的垂直距离
Yi42:第四透镜像侧表面的反曲点与光轴间的垂直距离
具体实施方式
以下在实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点,其内容足以使任何本领域的技术人员了解本发明的技术内容并据以实施,且根据本说明书所公开的内容、权利要求保护范围及附图,任何本领域的技术人员可轻易地理解本发明相关的目的及优点。以下的实施例进一步详细说明本发明的观点,但非以任何观点限制本发明的范畴。
光学取像系统包含四片透镜,并且四片透镜由物侧至像侧依序为第一透镜、第二透镜、第三透镜与第四透镜。其中,四片透镜分别具有朝向物侧方向的物侧表面与朝向像侧方向的像侧表面。
第一透镜可具有负屈折力;借此,有利于扩大光学取像系统的视场角度,以增加影像辨识范围。第一透镜物侧表面于近光轴处为凹面;借此,可有效分担广角光学取像系统物侧端的负屈折力,以避免单一透镜表面曲率过大而产生过多像差。第一透镜物侧表面可为非球面,且第一透镜物侧表面于离轴处可具有至少一凸面;借此,可有效控制第一透镜的整体厚度,以避免第一透镜占据过多的空间,导致光学取像系统的体积过大。
第二透镜像侧表面于近光轴处可为凹面。借此,有助于修正畸变与像散。
第三透镜可具有正屈折力;借此,可有效控制光线进入成像面的入射角度,以确保成像面可接收足够的光能量,进而提升影像周边照度与影像的辨识能力。第三透镜物侧表面于近光轴处可为凸面,可强化系统聚光能力;当第三透镜像侧表面于近光轴处也为凸面时,可提供光学取像系统主要的汇聚能力以控制镜头体积,使光学取像系统适于多方面的应用。
第四透镜可具有负屈折力;借此,可有效修正光学取像系统的色差,以确保影像品质。第四透镜物侧表面于近光轴处可为凹面;借此,可平衡第四透镜物侧表面与像侧表面的面形,以分担第四透镜的屈折力,进而避免产生过多的像差。第四透镜像侧表面于近光轴处可为凹面;借此,有利于缩短光学取像系统的后焦距,以满足微型化的特性。第四透镜像侧表面可具有至少一反曲点;借此,可有效修正离轴像差,并有助于镜头体积微型化。请参照图21,此图为依照本发明第一实施例中第四透镜像侧表面142的反曲点P的示意图。图21示出了第四透镜像侧表面的反曲点作为示例性说明,其余的透镜物侧表面或像侧表面也可具有反曲点。
第一透镜物侧表面至成像面于光轴上的距离为TL,光学取像系统的焦距为f,其满足下列条件:3.0<TL/f<10.0。借此,可平衡光学取像系统的总长与视角大小,以满足合适的装置应用。其中,也可满足下列条件:3.0<TL/f<6.0。其中,也可满足下列条件:3.50<TL/f<5.0。
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,其可满足下列至少一条件:T23<T12;以及T34<T12。借此,可提供光学取像系统物侧端足够的空间以调和大视角的入射光线,进而优化像差。
光学取像系统的焦距为f,第二透镜的焦距为f2,其可满足下列条件:-3.0<f/f2<0.40。借此,可确保第二透镜成为修正透镜(Correction Lens),以针对各离轴视场平衡光学取像系统的影像品质。其中,也可满足下列条件:-1.0<f/f2<0.25。
第一透镜物侧表面至成像面于光轴上的距离为TL,光学取像系统的最大成像高度为ImgH(即电子感光元件的有效感测区域对角线总长的一半),其可满足下列条件:1.50<TL/ImgH<4.20。借此,可使光学取像系统满足微型化的同时,能保有足够的光线接收区域,以维持影像足够的亮度。其中,也可满足下列条件:2.0<TL/ImgH<3.50。
本发明所公开的光学取像系统还包含一光圈,光圈至第四透镜像侧表面于光轴上的距离为SD,第一透镜物侧表面至第四透镜像侧表面于光轴上的距离为TD,其可满足下列条件:0.34<SD/TD<1.20。借此,可有效控制光圈位置,同时平衡视角与光学取像系统的总长。其中,也可满足下列条件:0.40<SD/TD<0.90。其中,也可满足下列条件:0.45<SD/TD<0.65。
第一透镜物侧表面的曲率半径为R1,第一透镜像侧表面的曲率半径为R2,其可满足下列条件:(R1+R2)/(R1-R2)<0.90。借此,有利于增加光学取像系统的视场范围,以撷取更丰富的影像内容。其中,也可满足下列条件:-10.0<(R1+R2)/(R1-R2)<0.50。其中,也可满足下列条件:-5.0<(R1+R2)/(R1-R2)<0。
光学取像系统的焦距为f,第四透镜的焦距为f4,其可满足下列条件:-3.0<f/f4<-0.55。借此,可平衡并拉近各波段光线的聚焦位置,进而增加光学取像系统的应用范围。其中,也可满足下列条件:-1.6<f/f4<-0.70。
光学取像系统的所有透镜阿贝数中的最小值为Vmin,其可满足下列条件:Vmin<22.5。借此,可提升透镜的光路控制能力,进而增加设计自由度,以达成更严苛的规格需求。其中,也可满足下列条件:10.0<Vmin<20.5。
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,其可满足下列至少一条件:CT1<CT3;CT2<CT3;以及CT4<CT3。借此,可平衡透镜厚度分布,有利于光学取像系统的屈折力配置。
第四透镜的阿贝数为V4,其可满足下列条件:10.0<V4<23.0。借此,使光学取像系统在不同波段转换间仍能保有良好的影像品质,有利于提升色彩饱和度。
本发明所公开的光学取像系统中的光圈可设置于第一透镜与第二透镜之间。借此,可平衡光学取像系统的体积与视场范围,以同时达成广视角与微型化的需求。
光学取像系统的焦距为f,第一透镜物侧表面的曲率半径为R1,其可满足下列条件:-2.0<f/R1<-0.50。借此,有利于光学取像系统形成反焦式(Retrofocus)结构,以扩大影像接收范围。
光学取像系统的最大成像高度为ImgH,光学取像系统的焦距为f,其可满足下列条件:1.20<ImgH/f<3.0。借此,可扩大影像接收范围,以满足更多元的应用领域。
光学取像系统的焦距为f,光学取像系统的入瞳孔径为EPD,其可满足下列条件:1.0<f/EPD<2.25。借此,可有效调配镜头入光孔径,控制光学取像系统入光量,以提升影像亮度。
第一透镜物侧表面至成像面于光轴上的距离为TL,其可满足下列条件:0.50[毫米]<TL<4.0[毫米]。借此,有效控制光学取像系统的总长,以满足微型化的需求。
第一透镜物侧表面至第四透镜像侧表面于光轴上的距离为TD,第一透镜与第二透镜于光轴上的间隔距离为T12,其可满足下列条件:1.20<TD/T12<3.50。借此,可确保第一透镜与第二透镜间具备足够的空间以缓和大视角的光路,避免畸变过大。
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,其可满足下列条件:-0.45<(R3-R4)/(R3+R4)<1.45。借此,可平衡第二透镜物侧端与像侧端的面形,以提升光学取像系统的对称性。其中,也可满足下列条件:-0.45<(R3-R4)/(R3+R4)<0.65。
光学取像系统的焦距为f,第三透镜的焦距为f3,其可满足下列条件:1.0<f/f3<3.50。借此,可强化第三透镜的光线汇聚能力,以控制光学取像系统的体积。
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,其可满足下列条件:0.10<CT2/CT3<1.50。借此,可调和第二透镜与第三透镜的厚度比例,以平衡光学取像系统的空间分配,进而提升影像品质。其中,也可满足下列条件:0.70<CT2/CT3<1.10。
第三透镜物侧表面的曲率半径为R5,第三透镜像侧表面的曲率半径为R6,其可满足下列条件:-0.80<(R5+R6)/(R5-R6)<0.80。借此,可避免第三透镜单一透镜表面曲率过大而造成像差过大,以利于修正球差。其中,也可满足下列条件:-0.30<(R5+R6)/(R5-R6)<0.50。
第二透镜像侧表面的临界点与光轴间的垂直距离为Yc22,光学取像系统的焦距为f,其可满足下列条件:0.05<Yc22/f<0.70。借此,可加强修正彗差、像散等离轴像差,并同时压缩光学取像系统的总长。请参照图21,此图为有依照本发明第一实施例中参数Yc22及第二透镜像侧表面122的临界点C的示意图。图21示出了第二透镜像侧表面的临界点作为示例性说明,其余的透镜物侧表面或像侧表面也可具有临界点。
第四透镜像侧表面的反曲点与光轴间的垂直距离为Yi42,光学取像系统的焦距为f,第四透镜像侧表面可有至少一反曲点满足下列条件:0.10<Yi42/f<1.20。借此,有利于缩短光学取像系统的后焦距,以满足微型化的特性,并同时修正像弯曲,使佩兹瓦尔面(Petzval Surface)更加平坦。请参照图21,此图为依照本发明第一实施例中参数Yi42的示意图。
上述本发明光学取像系统中的各技术特征皆可组合配置,而达到对应的功效。
本发明所公开的光学取像系统中,透镜的材质可为玻璃或塑胶。若透镜的材质为玻璃,则可增加光学取像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,并可有效降低本发明光学取像系统的总长,而非球面可以塑胶射出成型或模造玻璃透镜等方式制作而成。
本发明所公开的光学取像系统中,若透镜表面为非球面,则表示该透镜表面光学有效区全部或其中一部分为非球面。
本发明所公开的光学取像系统中,可选择性地在任意一种(以上)透镜材料中加入添加物,以改变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。
本发明所公开的光学取像系统中,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。
本发明所公开的光学取像系统中,所述透镜表面的反曲点(Inflection Point),是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),是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。
本发明所公开的光学取像系统中,光学取像系统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。
本发明所公开的光学取像系统中,最靠近成像面的透镜与成像面之间可选择性配置一片以上的成像修正元件(平场元件等),以达到修正影像的效果(像弯曲等)。该成像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、衍射表面及菲涅尔表面等)可配合取像装置需求而做调整。一般而言,较佳的成像修正元件配置为将具有朝往物侧方向为凹面的薄型平凹元件设置于靠近成像面处。
本发明所公开的光学取像系统中,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(FieldStop)等,可用以减少杂散光,有助于提升影像品质。
本发明所公开的光学取像系统中,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成像面间。若光圈为前置光圈,可使出射瞳(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,有助于扩大光学取像系统的视场角。
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。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,可通过改变光圈值以调节影像品质,如景深或曝光速度等。
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,取像装置包含光学取像系统(未另标号)与电子感光元件170。光学取像系统由物侧至像侧依序包含第一透镜110、光圈100、第二透镜120、第三透镜130、光阑101、第四透镜140、保护玻璃(Cover glass)150与成像面160。其中,电子感光元件170设置于成像面160上。光学取像系统包含四片透镜(110、120、130、140),并且各透镜之间无其他内插的透镜。
第一透镜110具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面111于近光轴处为凹面,其像侧表面112于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,且其物侧表面111于离轴处具有至少一凸面。
第二透镜120具有负屈折力,且为塑胶材质,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,且其像侧表面122于离轴处具有至少一临界点。
第三透镜130具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面131于近光轴处为凸面,其像侧表面132于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面。
第四透镜140具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面141于近光轴处为凹面,其像侧表面142于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,且其像侧表面142具有至少一反曲点。
保护玻璃150的材质为玻璃,其设置于第四透镜140及成像面160之间,并不影响光学取像系统的焦距。
上述各透镜的非球面的曲线方程式表示如下:
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。
第一实施例的光学取像系统中,光学取像系统的焦距为f,光学取像系统的光圈值(F-number)为Fno,光学取像系统中最大视角的一半为HFOV,其数值如下:f=0.82毫米(mm),Fno=2.04,HFOV=57.3度(deg.)。
第四透镜140的阿贝数为V4,其满足下列条件:V4=20.40。
光学取像系统的所有透镜阿贝数中的最小值为Vmin,其满足下列条件:Vmin=20.40。在本实施例中,在第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130与第四透镜140当中,第四透镜140的阿贝数小于其余透镜的阿贝数,因此Vmin等于第四透镜140的阿贝数。
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,其满足下列条件:CT2/CT3=0.80。
光学取像系统的焦距为f,第一透镜物侧表面111的曲率半径为R1,其满足下列条件:f/R1=-0.63。
第一透镜物侧表面111的曲率半径为R1,第一透镜像侧表面112的曲率半径为R2,其满足下列条件:(R1+R2)/(R1-R2)=-0.55。
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:(R3-R4)/(R3+R4)=0.23。
第三透镜物侧表面131的曲率半径为R5,第三透镜像侧表面132的曲率半径为R6,其满足下列条件:(R5+R6)/(R5-R6)=0.05。
光学取像系统的焦距为f,第二透镜120的焦距为f2,其满足下列条件:f/f2=-0.10。
光学取像系统的焦距为f,第三透镜130的焦距为f3,其满足下列条件:f/f3=1.48。
光学取像系统的焦距为f,第四透镜140的焦距为f4,其满足下列条件:f/f4=-1.03。
光圈100至第四透镜像侧表面142于光轴上的距离为SD,第一透镜物侧表面111至第四透镜像侧表面142于光轴上的距离为TD,其满足下列条件:SD/TD=0.55。
第一透镜物侧表面111至第四透镜像侧表面142于光轴上的距离为TD,第一透镜110与第二透镜120于光轴上的间隔距离为T12,其满足下列条件:TD/T12=3.13。在本实施例中,两个相邻透镜于光轴上的间隔距离,指两个相邻透镜之间于光轴上的空气间距。
光学取像系统的最大成像高度为ImgH,光学取像系统的焦距为f,其满足下列条件:ImgH/f=1.46。
第一透镜物侧表面111至成像面160于光轴上的距离为TL,光学取像系统的最大成像高度为ImgH,其满足下列条件:TL/ImgH=2.82。
第一透镜物侧表面111至成像面160于光轴上的距离为TL,光学取像系统的焦距为f,其满足下列条件:TL/f=4.12。
第一透镜物侧表面111至成像面160于光轴上的距离为TL,其满足下列条件:TL=3.39[毫米]。
光学取像系统的焦距为f,光学取像系统的入瞳孔径为EPD,其满足下列条件:f/EPD=2.04。
第二透镜像侧表面122的临界点与光轴间的垂直距离为Yc22,光学取像系统的焦距为f,其满足下列条件:Yc22/f=0.22。
第四透镜像侧表面142的反曲点与光轴间的垂直距离为Yi42,光学取像系统的焦距为f,其满足下列条件:Yi42/f=0.249、0.510、0.722。在本实施例中,第四透镜像侧表面142具有三个反曲点,且所述三个反曲点与光轴间的垂直距离和光学取像系统的焦距的比值分别为0.249、0.510以及0.722。
请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毫米(mm),且表面0到13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至图4,其中图3为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。由图3可知,取像装置包含光学取像系统(未另标号)与电子感光元件270。光学取像系统由物侧至像侧依序包含第一透镜210、光圈200、第二透镜220、第三透镜230、光阑201、第四透镜240、保护玻璃250与成像面260。其中,电子感光元件270设置于成像面260上。光学取像系统包含四片透镜(210、220、230、240),并且各透镜之间无其他内插的透镜。
第一透镜210具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面211于近光轴处为凹面,其像侧表面212于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,且其物侧表面211于离轴处具有至少一凸面。
第二透镜220具有正屈折力,且为塑胶材质,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,且其像侧表面222于离轴处具有至少一临界点。
第三透镜230具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面231于近光轴处为凸面,其像侧表面232于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面。
第四透镜240具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面241于近光轴处为凹面,其像侧表面242于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,且其像侧表面242具有至少一反曲点。
保护玻璃250的材质为玻璃,其设置于第四透镜240及成像面260之间,并不影响光学取像系统的焦距。
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至图6,其中图5为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。由图5可知,取像装置包含光学取像系统(未另标号)与电子感光元件370。光学取像系统由物侧至像侧依序包含第一透镜310、光圈300、第二透镜320、第三透镜330、光阑301、第四透镜340、保护玻璃350与成像面360。其中,电子感光元件370设置于成像面360上。光学取像系统包含四片透镜(310、320、330、340),并且各透镜之间无其他内插的透镜。
第一透镜310具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面311于近光轴处为凹面,其像侧表面312于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,且其物侧表面311于离轴处具有至少一凸面。
第二透镜320具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面321于近光轴处为凸面,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具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面331于近光轴处为凸面,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,且为塑胶材质,其物侧表面341于近光轴处为凹面,其像侧表面342于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,且其像侧表面342具有至少一反曲点。
保护玻璃350的材质为玻璃,其设置于第四透镜340及成像面360之间,并不影响光学取像系统的焦距。
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至图8,其中图7为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,取像装置包含光学取像系统(未另标号)与电子感光元件470。光学取像系统由物侧至像侧依序包含第一透镜410、光圈400、第二透镜420、第三透镜430、光阑401、第四透镜440、保护玻璃450与成像面460。其中,电子感光元件470设置于成像面460上。光学取像系统包含四片透镜(410、420、430、440),并且各透镜之间无其他内插的透镜。
第一透镜410具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面411于近光轴处为凹面,其像侧表面412于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,且其物侧表面411于离轴处具有至少一凸面。
第二透镜420具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面421于近光轴处为凸面,其像侧表面422于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,且其像侧表面422于离轴处具有至少一临界点。
第三透镜430具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面431于近光轴处为凸面,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,且为塑胶材质,其物侧表面441于近光轴处为凸面,其像侧表面442于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,且其像侧表面442具有至少一反曲点。
保护玻璃450的材质为玻璃,其设置于第四透镜440及成像面460之间,并不影响光学取像系统的焦距。
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至图10,其中图9为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,取像装置包含光学取像系统(未另标号)与电子感光元件570。光学取像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、光阑501、第四透镜540、保护玻璃550与成像面560。其中,电子感光元件570设置于成像面560上。光学取像系统包含四片透镜(510、520、530、540),并且各透镜之间无其他内插的透镜。
第一透镜510具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面511于近光轴处为凹面,其像侧表面512于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,且其物侧表面511于离轴处具有至少一凸面。
第二透镜520具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面521于近光轴处为凹面,其像侧表面522于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,且其像侧表面522于离轴处具有至少一临界点。
第三透镜530具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面531于近光轴处为凸面,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,且为塑胶材质,其物侧表面541于近光轴处为凸面,其像侧表面542于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,且其像侧表面542具有至少一反曲点。
保护玻璃550的材质为玻璃,其设置于第四透镜540及成像面560之间,并不影响光学取像系统的焦距。
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至图12,其中图11为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。由图11可知,取像装置包含光学取像系统(未另标号)与电子感光元件670。光学取像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、光阑601、第四透镜640、保护玻璃650与成像面660。其中,电子感光元件670设置于成像面660上。光学取像系统包含四片透镜(610、620、630、640),并且各透镜之间无其他内插的透镜。
第一透镜610具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面611于近光轴处为凹面,其像侧表面612于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,且其物侧表面611于离轴处具有至少一凸面。
第二透镜620具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面621于近光轴处为凸面,其像侧表面622于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,且其像侧表面622于离轴处具有至少一临界点。
第三透镜630具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面631于近光轴处为凸面,其像侧表面632于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面。
第四透镜640具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面641于近光轴处为凹面,其像侧表面642于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,且其像侧表面642具有至少一反曲点。
保护玻璃650的材质为玻璃,其设置于第四透镜640及成像面660之间,并不影响光学取像系统的焦距。
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至图14,其中图13为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。由图13可知,取像装置包含光学取像系统(未另标号)与电子感光元件770。光学取像系统由物侧至像侧依序包含第一透镜710、光圈700、第二透镜720、第三透镜730、光阑701、第四透镜740、保护玻璃750与成像面760。其中,电子感光元件770设置于成像面760上。光学取像系统包含四片透镜(710、720、730、740),并且各透镜之间无其他内插的透镜。
第一透镜710具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面711于近光轴处为凹面,其像侧表面712于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,且其物侧表面711于离轴处具有至少一凸面。
第二透镜720具有负屈折力,且为塑胶材质,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,且其像侧表面722于离轴处具有至少一临界点。
第三透镜730具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面731于近光轴处为凸面,其像侧表面732于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面。
第四透镜740具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面741于近光轴处为凹面,其像侧表面742于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,且其像侧表面742具有至少一反曲点。
保护玻璃750的材质为玻璃,其设置于第四透镜740及成像面760之间,并不影响光学取像系统的焦距。
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至图16,其中图15为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。由图15可知,取像装置包含光学取像系统(未另标号)与电子感光元件870。光学取像系统由物侧至像侧依序包含第一透镜810、光圈800、第二透镜820、第三透镜830、光阑801、第四透镜840、保护玻璃850与成像面860。其中,电子感光元件870设置于成像面860上。光学取像系统包含四片透镜(810、820、830、840),并且各透镜之间无其他内插的透镜。
第一透镜810具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面811于近光轴处为凹面,其像侧表面812于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,且其物侧表面811于离轴处具有至少一凸面。
第二透镜820具有负屈折力,且为塑胶材质,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,且其像侧表面822于离轴处具有至少一临界点。
第三透镜830具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面831于近光轴处为凸面,其像侧表面832于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面。
第四透镜840具有负屈折力,且为塑胶材质,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,且其像侧表面842具有至少一反曲点。
保护玻璃850的材质为玻璃,其设置于第四透镜840及成像面860之间,并不影响光学取像系统的焦距。
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,其中图17为依照本发明第九实施例的一种取像装置的立体图。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取像系统、用于承载光学取像系统的镜筒(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并且能作为影像数据输出。
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噪声的电子感光元件13(如CMOS、CCD)设置于光学取像系统的成像面,可真实呈现光学取像系统的良好成像品质。
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。
<第十实施例>
请参照图18至图20,其中图18为依照本发明第十实施例的一种电子装置的立体图,图19为图18的电子装置的另一侧的立体图,图20为图18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包含第九实施例的取像装置10、取像装置10a、取像装置10b、取像装置10c、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10c与用户接口24位于同一侧,取像装置10、取像装置10a及取像装置10b位于用户接口24的相对侧。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、取像装置10b及取像装置10c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、取像装置10b及取像装置10c分别包含一成像镜头、一驱动装置、一电子感光元件以及一影像稳定模块。其中,取像装置10a、取像装置10b及取像装置10c的成像镜头分别包含一透镜组、用于承载透镜组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10a为一望远装置,取像装置10为一广角装置,取像装置10b为一超广角装置),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、10c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的物距信息进行快速对焦,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。此外,电子装置20也可利用取像装置10c进行拍摄。用户接口24可采用触控屏幕或实体拍摄按钮,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、行车记录仪、倒车显影装置、多镜头装置、辨识系统、体感游戏机与穿戴式装置等电子装置中。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。
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 (26)
1.一种光学取像系统,其特征在于,该光学取像系统包含四片透镜,该四片透镜由物侧至像侧依序为第一透镜、第二透镜、第三透镜以及第四透镜,该四片透镜分别具有朝向物侧方向的物侧表面与朝向像侧方向的像侧表面;该第一透镜物侧表面于近光轴处为凹面且于离轴处具有至少一凸面,该第一透镜物侧表面为非球面;该第四透镜像侧表面于近光轴处为凹面,且该光学取像系统中的透镜总数为四片;
其中,该第一透镜物侧表面至一成像面于光轴上的距离为TL,该光学取像系统的焦距为f,该第二透镜的焦距为f2,该第一透镜与该第二透镜于光轴上的间隔距离为T12,该第二透镜与该第三透镜于光轴上的间隔距离为T23,该第三透镜与该第四透镜于光轴上的间隔距离为T34,该光学取像系统的最大成像高度为ImgH,该光学取像系统的所有透镜阿贝数中的最小值为Vmin,该第四透镜像侧表面的一反曲点与光轴间的垂直距离为Yi42,其满足下列条件:
3.0<TL/f<6.0;
T23<T12;
T34<T12;
-3.0<f/f2<0.40;
1.50<TL/ImgH<4.20;
Vmin<22.5;以及
0.10<Yi42/f<1.20。
2.如权利要求1所述的光学取像系统,其特征在于,该第一透镜具有负屈折力,该第三透镜具有正屈折力,且该第四透镜具有负屈折力。
3.如权利要求1所述的光学取像系统,其特征在于,该第三透镜物侧表面于近光轴处为凸面,该第三透镜像侧表面于近光轴处为凸面,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,其满足下列条件:
CT1<CT3;
CT2<CT3;以及
CT4<CT3。
4.如权利要求1所述的光学取像系统,其特征在于,该第四透镜的阿贝数为V4,其满足下列条件:
10.0<V4<23.0。
5.如权利要求1所述的光学取像系统,其特征在于,还包含一光圈,其中该光圈设置于该第一透镜与该第二透镜之间。
6.如权利要求1所述的光学取像系统,其特征在于,该光学取像系统的焦距为f,该第一透镜物侧表面的曲率半径为R1,其满足下列条件:
-2.0<f/R1<-0.50。
7.如权利要求1所述的光学取像系统,其特征在于,该光学取像系统的焦距为f,该第二透镜的焦距为f2,该第一透镜物侧表面至该成像面于光轴上的距离为TL,该光学取像系统的最大成像高度为ImgH,其满足下列条件:
-1.0<f/f2<0.25;以及
2.0<TL/ImgH<3.50。
8.如权利要求1所述的光学取像系统,其特征在于,该光学取像系统的最大成像高度为ImgH,该光学取像系统的焦距为f,该光学取像系统的入瞳孔径为EPD,其满足下列条件:
1.20<ImgH/f<3.0;以及
1.0<f/EPD<2.25。
9.一种光学取像系统,其特征在于,该光学取像系统包含四片透镜,该四片透镜由物侧至像侧依序为第一透镜、第二透镜、第三透镜以及第四透镜,该四片透镜分别具有朝向物侧方向的物侧表面与朝向像侧方向的像侧表面;该第一透镜物侧表面于近光轴处为凹面且于离轴处具有至少一凸面,该第一透镜物侧表面为非球面;该第三透镜物侧表面于近光轴处为凸面,该第四透镜像侧表面于近光轴处为凹面,且该光学取像系统中的透镜总数为四片;
其中,该光学取像系统还包含一光圈,该第一透镜物侧表面至一成像面于光轴上的距离为TL,该光学取像系统的焦距为f,该第一透镜与该第二透镜于光轴上的间隔距离为T12,该第二透镜与该第三透镜于光轴上的间隔距离为T23,该第三透镜与该第四透镜于光轴上的间隔距离为T34,该光圈至该第四透镜像侧表面于光轴上的距离为SD,该第一透镜物侧表面至该第四透镜像侧表面于光轴上的距离为TD,该第四透镜像侧表面的一反曲点与光轴间的垂直距离为Yi42,其满足下列条件:
3.0<TL/f<6.0;
T23<T12;
T34<T12;
0.34<SD/TD<1.20;
0.50毫米<TL<4.0毫米;以及
0.10<Yi42/f<1.20。
10.如权利要求9所述的光学取像系统,其特征在于,该第四透镜物侧表面于近光轴处为凹面。
11.如权利要求9所述的光学取像系统,其特征在于,该光学取像系统的焦距为f,该第一透镜物侧表面的曲率半径为R1,其满足下列条件:
-2.0<f/R1<-0.50。
12.如权利要求9所述的光学取像系统,其特征在于,该第一透镜物侧表面至该第四透镜像侧表面于光轴上的距离为TD,该第一透镜与该第二透镜于光轴上的间隔距离为T12,其满足下列条件:
1.20<TD/T12<3.50。
13.如权利要求9所述的光学取像系统,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:
-0.45<(R3-R4)/(R3+R4)<1.45。
14.如权利要求9所述的光学取像系统,其特征在于,该光学取像系统的焦距为f,该第三透镜的焦距为f3,该光学取像系统的所有透镜阿贝数中的最小值为Vmin,其满足下列条件:
1.0<f/f3<3.50;以及
Vmin<22.5。
15.一种取像装置,其特征在于,该取像装置包含:
如权利要求9所述的光学取像系统;以及
一电子感光元件,设置于该光学取像系统的该成像面上。
16.一种电子装置,其特征在于,该电子装置包含:
如权利要求15所述的取像装置。
17.一种光学取像系统,其特征在于,该光学取像系统包含四片透镜,该四片透镜由物侧至像侧依序为第一透镜、第二透镜、第三透镜以及第四透镜,该四片透镜分别具有朝向物侧方向的物侧表面与朝向像侧方向的像侧表面;该第一透镜物侧表面于近光轴处为凹面,该第二透镜像侧表面于近光轴处为凹面,该第四透镜像侧表面于近光轴处为凹面,且该光学取像系统中的透镜总数为四片;
其中,该光学取像系统还包含一光圈,该第一透镜物侧表面至一成像面于光轴上的距离为TL,该光学取像系统的焦距为f,该第四透镜的焦距为f4,该光圈至该第四透镜像侧表面于光轴上的距离为SD,该第一透镜物侧表面至该第四透镜像侧表面于光轴上的距离为TD,该第一透镜物侧表面的曲率半径为R1,该第一透镜像侧表面的曲率半径为R2,该第四透镜像侧表面的一反曲点与光轴间的垂直距离为Yi42,其满足下列条件:
3.0<TL/f<10.0;
0.34<SD/TD<1.20;
(R1+R2)/(R1-R2)<0.90;
-3.0<f/f4<-0.55;以及
0.10<Yi42/f<1.20。
18.如权利要求17所述的光学取像系统,其特征在于,该第一透镜物侧表面于离轴处具有至少一凸面,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,其满足下列条件:
0.10<CT2/CT3<1.50。
19.如权利要求17所述的光学取像系统,其特征在于,该第一透镜物侧表面的曲率半径为R1,该第一透镜像侧表面的曲率半径为R2,其满足下列条件:
-10.0<(R1+R2)/(R1-R2)<0.50。
20.如权利要求17所述的光学取像系统,其特征在于,该第三透镜物侧表面的曲率半径为R5,该第三透镜像侧表面的曲率半径为R6,其满足下列条件:
-0.80<(R5+R6)/(R5-R6)<0.80。
21.如权利要求17所述的光学取像系统,其特征在于,该第二透镜像侧表面的临界点与光轴间的垂直距离为Yc22,该光学取像系统的焦距为f,其满足下列条件:
0.05<Yc22/f<0.70。
22.如权利要求17所述的光学取像系统,其特征在于,该第四透镜的阿贝数为V4,其满足下列条件:
10.0<V4<23.0。
23.一种光学取像系统,其特征在于,该光学取像系统包含四片透镜,该四片透镜由物侧至像侧依序为第一透镜、第二透镜、第三透镜以及第四透镜,该四片透镜分别具有朝向物侧方向的物侧表面与朝向像侧方向的像侧表面;该第一透镜物侧表面于近光轴处为凹面且于离轴处具有至少一凸面,该第一透镜物侧表面为非球面;该第三透镜物侧表面于近光轴处为凸面,且该光学取像系统中的透镜总数为四片;
其中,该光学取像系统还包含一光圈,该第一透镜物侧表面至一成像面于光轴上的距离为TL,该光学取像系统的焦距为f,该光学取像系统的所有透镜阿贝数中的最小值为Vmin,该光圈至该第四透镜像侧表面于光轴上的距离为SD,该第一透镜物侧表面至该第四透镜像侧表面于光轴上的距离为TD,该第四透镜像侧表面的一反曲点与光轴间的垂直距离为Yi42,其满足下列条件:
3.50<TL/f<5.0;
Vmin<22.5;
0.45<SD/TD<0.65;以及
0.10<Yi42/f<1.20。
24.如权利要求23所述的光学取像系统,其特征在于,该第一透镜具有负屈折力,该第三透镜具有正屈折力,且该第四透镜具有负屈折力。
25.如权利要求23所述的光学取像系统,其特征在于,该第一透镜物侧表面至该第四透镜像侧表面于光轴上的距离为TD,该第一透镜与该第二透镜于光轴上的间隔距离为T12,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,其满足下列条件:
1.20<TD/T12<3.50;
CT1<CT3;
CT2<CT3;以及
CT4<CT3。
26.如权利要求23所述的光学取像系统,其特征在于,该光学取像系统的所有透镜阿贝数中的最小值为Vmin,其满足下列条件:
10.0<Vmin<20.5。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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