CN112241059B - 光学成像镜头组、取像装置及电子装置 - Google Patents

光学成像镜头组、取像装置及电子装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种光学成像镜头组,包括可调焦组件及成像透镜系统。成像透镜系统由物侧至像侧依序包括第一透镜组与第二透镜组,第一透镜组由物侧至像侧依序包括物侧第一透镜及物侧第二透镜,且第二透镜组由像侧至物侧依序包括像侧第一透镜及像侧第二透镜。成像透镜系统中至少一片透镜的至少一表面为非球面且具有至少一反曲点。成像透镜系统中的透镜总数为至少四片,第一透镜组中的透镜较其他透镜靠近物侧,且第二透镜组中的透镜较其他透镜靠近像侧。当满足特定条件时,光学成像镜头组能同时满足微型化、组装便利性、高响应速度及良好成像品质的需求。本发明还公开具有上述光学成像镜头组的取像装置及具有取像装置的电子装置。

Description

光学成像镜头组、取像装置及电子装置
技术领域
本发明涉及一种光学成像镜头组、取像装置及电子装置,特别是一种适用于电子装置的光学成像镜头组及取像装置。
背景技术
随着科技进步,摄影模块的应用愈来愈广泛,自动对焦与光学防手震的技术已成为达成高成像品质所不可或缺的一环。传统技术大多采用调整光学系统与成像面间的距离来达成自动对焦技术与光学防手震的效果,但摄影模块受限于物理上的机构限制而不易压缩体积,并且也不易组装,故在对于摄影模块的体积要求与成像品质更加严苛的发展下,需要一种兼具微型化、组装便利性且高成像品质的镜头以满足上述需求。
发明内容
本发明提供一种光学成像镜头组、取像装置以及电子装置。其中,光学成像镜头组包括可调焦组件及成像透镜系统,且成像透镜系统包括至少四片透镜。当满足特定条件时,本发明提供的光学成像镜头组能同时满足微型化、组装便利性、高响应速度及良好成像品质的需求。
本发明提供一种光学成像镜头组,包括可调焦组件以及成像透镜系统。成像透镜系统由物侧至像侧依序包括第一透镜组与第二透镜组,第一透镜组由物侧至像侧依序包括物侧第一透镜以及物侧第二透镜,且第二透镜组由像侧至物侧依序包括像侧第一透镜以及像侧第二透镜。成像透镜系统中的所有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。成像透镜系统中至少一片透镜的至少一表面为非球面且具有至少一反曲点。成像透镜系统中的透镜总数为至少四片。第一透镜组中的透镜较成像透镜系统中的其他透镜靠近物侧,且第二透镜组中的透镜较成像透镜系统中的其他透镜靠近像侧。像侧第一透镜与像侧第二透镜于光轴上的间隔距离为DLr1Lr2,像侧第一透镜于光轴上的厚度为CTLr1,像侧第二透镜物侧表面的曲率半径为RLr2f,像侧第二透镜像侧表面的曲率半径为RLr2r,且光学成像镜头组的光圈值为Fno,其满足下列条件:
0.60<DLr1Lr2/CTLr1;
|RLr2f/RLr2r|<4.5;以及
0.80<Fno<3.0。
本发明另提供一种光学成像镜头组,包括可调焦组件以及成像透镜系统。成像透镜系统由物侧至像侧依序包括第一透镜组与第二透镜组,第一透镜组由物侧至像侧依序包括物侧第一透镜以及物侧第二透镜,且第二透镜组由像侧至物侧依序包括像侧第一透镜以及像侧第二透镜。成像透镜系统中的所有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。成像透镜系统中至少一片透镜的至少一表面为非球面且具有至少一反曲点。成像透镜系统中的透镜总数为至少六片。第一透镜组中的透镜较成像透镜系统中的其他透镜靠近物侧,且第二透镜组中的透镜较成像透镜系统中的其他透镜靠近像侧。其中,成像透镜系统中至少三片透镜各自的阿贝数皆小于50.0。
本发明再提供一种光学成像镜头组,包括可调焦组件以及成像透镜系统。成像透镜系统由物侧至像侧依序包括第一透镜组与第二透镜组,第一透镜组由物侧至像侧依序包括物侧第一透镜以及物侧第二透镜,且第二透镜组由像侧至物侧依序包括像侧第一透镜以及像侧第二透镜。成像透镜系统中的所有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。成像透镜系统中至少一片透镜的至少一表面为非球面且具有至少一反曲点。成像透镜系统中的透镜总数为至少七片。第一透镜组中的透镜较成像透镜系统中的其他透镜靠近物侧,且第二透镜组中的透镜较成像透镜系统中的其他透镜靠近像侧。
本发明提供一种取像装置,其包括前述的光学成像镜头组以及一电子感光元件,其中电子感光元件设置于光学成像镜头组的成像面上。
本发明提供一种电子装置,其包括前述的取像装置。
当DLr1Lr2/CTLr1满足上述条件时,可调整成像透镜系统像侧端的透镜分布,而有助于压缩总长。
当|RLr2f/RLr2r|满足上述条件时,可调整像侧第二透镜的面形,而有助于修正像散与离轴像差。
当Fno满足上述条件时,可让光学成像镜头组具有适当大小的光圈以配合各种应用。
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绘示依照本发明第一实施例的第一态样的取像装置示意图。
图2由左至右依序为第一实施例的第一态样的球差、像散以及畸变曲线图。
图3由左至右依序为第一实施例的第二态样的球差、像散以及畸变曲线图。
图4由左至右依序为第一实施例的第三态样的球差、像散以及畸变曲线图。
图5绘示依照本发明第二实施例的第一态样的取像装置示意图。
图6由左至右依序为第二实施例的第一态样的球差、像散以及畸变曲线图。
图7由左至右依序为第二实施例的第二态样的球差、像散以及畸变曲线图。
图8绘示依照本发明第三实施例的第一态样的取像装置示意图。
图9由左至右依序为第三实施例的第一态样的球差、像散以及畸变曲线图。
图10由左至右依序为第三实施例的第二态样的球差、像散以及畸变曲线图。
图11绘示依照本发明第四实施例的第一态样的取像装置示意图。
图12由左至右依序为第四实施例的第一态样的球差、像散以及畸变曲线图。
图13由左至右依序为第四实施例的第二态样的球差、像散以及畸变曲线图。
图14由左至右依序为第四实施例的第三态样的球差、像散以及畸变曲线图。
图15绘示依照本发明第五实施例的第一态样的取像装置示意图。
图16由左至右依序为第五实施例的第一态样的球差、像散以及畸变曲线图。
图17由左至右依序为第五实施例的第二态样的球差、像散以及畸变曲线图。
图18由左至右依序为第五实施例的第三态样的球差、像散以及畸变曲线图。
图19绘示依照本发明第六实施例的第一态样的取像装置示意图。
图20由左至右依序为第六实施例的第一态样的球差、像散以及畸变曲线图。
图21由左至右依序为第六实施例的第二态样的球差、像散以及畸变曲线图。
图22由左至右依序为第六实施例的第三态样的球差、像散以及畸变曲线图。
图23绘示依照本发明第七实施例的第一态样的取像装置示意图。
图24由左至右依序为第七实施例的第一态样的球差、像散以及畸变曲线图。
图25由左至右依序为第七实施例的第二态样的球差、像散以及畸变曲线图。
图26绘示依照本发明第八实施例的第一态样的取像装置示意图。
图27由左至右依序为第八实施例的第一态样的球差、像散以及畸变曲线图。
图28由左至右依序为第八实施例的第二态样的球差、像散以及畸变曲线图。
图29绘示依照本发明第九实施例的一种取像装置立体图。
图30绘示依照本发明第十实施例的一种电子装置的一侧的立体图。
图31绘示图30的电子装置的另一侧的立体图。
图32绘示图30的电子装置的系统方块图。
图33绘示依照本发明第一实施例的第一态样中参数YLf1f、YLr1r和YCLr1r以及部分透镜的反曲点和临界点的示意图。
图34绘示依照本发明第一实施例的第一态样中参数CTt、TL、SDi、TDi和TLi的示意图。
图35绘示依照本发明第一实施例的第一态样中参数CRA的示意图。
图36绘示第一实施例的可调焦组件为一液态透镜组的示意图。
图37绘示第一实施例的可调焦组件为另一液态透镜组的示意图。
图38绘示第一实施例的可调焦组件为一液晶透镜组的示意图。
其中,附图标记:
取像装置:10、10a、10b
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、102、201、202、301、401、402、403、501、502、503、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
第五透镜:150、250、350、450、550、650、750、850
物侧表面:151、251、351、451、551、651、751、851
像侧表面:152、252、352、452、552、652、752、852
第六透镜:160、260、360、460、560、660、760、860
物侧表面:161、261、361、461、561、661、761、861
像侧表面:162、262、362、462、562、662、762、862
第七透镜:170、270、370、470、570
物侧表面:171、271、371、471、571
像侧表面:172、272、372、472、572
第八透镜:580
物侧表面:581
像侧表面:582
可调焦组件:190、290、390、490、590、690、790、890
可调焦组件物侧表面:191
透明基底:190a、190e
液态材料:190b
可挠式薄膜:190c
压电材料:190d
第一液态材料:190f
第二液态材料:190g
控制电路:190h、190k、190m
液晶透镜:190i、190j
滤光元件:193、293、393、493、593、693、793、893
成像面:195、295、395、495、595、695、795、895
电子感光元件:199、299、399、499、599、699、799、899
CR:主光线
CRA:光学成像镜头组于最大成像高度位置的主光线入射角度
CTt:可调焦组件于光轴上的厚度
SDi:光圈至像侧第一透镜像侧表面于光轴上的距离
TDi:物侧第一透镜物侧表面至像侧第一透镜像侧表面于光轴上的距离
TL:可调焦组件物侧表面至成像面于光轴上的距离
TLi:物侧第一透镜物侧表面至成像面于光轴上的距离
YCLr1r:像侧第一透镜像侧表面的临界点与光轴间的垂直距离
YLf1f:物侧第一透镜物侧表面的最大有效半径
YLr1r:像侧第一透镜像侧表面的最大有效半径
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。
光学成像镜头组包括可调焦组件以及成像透镜系统。本发明所公开的光学成像镜头组可因应不同被摄物的距离或环境的温度,而达到自动对焦的技术。具体来说,光学成像镜头组通过可调焦组件的作动以调整光学成像镜头组的焦距,使欲拍摄的画面清晰成像于包括光学成像镜头组的取像装置中的电子感光元件上。其中,可调焦组件可为液态透镜组、液晶透镜组、正透镜、负透镜或任何可达到变焦功能的光学组件,并且液态透镜组可包括透明基底与液态材料。可调焦组件可通过外加的控制单元(如电路、压力等)来改变光学成像镜头组的焦距,以达到模块微型化及近距离自动对焦的效果,此外,也可通过调整可调焦组件的焦距来达成光学防手震或光学变焦等效果。
为了能明确且充分公开本发明的技术信息,在以下说明中,成像透镜系统由物侧至像侧依序包括第一透镜组与第二透镜组,其中第一透镜组由物侧至像侧依序包括物侧第一透镜以及物侧第二透镜,第二透镜组由像侧至物侧(即,相反于由物侧至像侧的方向)依序包括像侧第一透镜以及像侧第二透镜,且成像透镜系统中的所有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。其中,第一透镜组中的透镜较成像透镜系统中的其他透镜靠近物侧,且第二透镜组中的透镜较成像透镜系统中的其他透镜靠近像侧。即,第一透镜组的物侧第一透镜和物侧第二透镜为成像透镜系统中最靠近物侧的两片透镜,且第二透镜组的像侧第一透镜和像侧第二透镜为成像透镜系统中最靠近像侧的两片透镜。
本发明所公开的光学成像镜头组中,成像透镜系统中的透镜总数为至少四片;借此,可确保成像透镜系统具有足够数量的透镜以修正像差,以提供高成像品质。其中,成像透镜系统中的透镜总数也可为至少六片;借此,有助于进一步修正像差,以提供更佳的成像品质。其中,成像透镜系统中的透镜总数也可为至少七片。
物侧第一透镜可具有正屈折力;借此,有助于压缩成像透镜系统的体积。物侧第一透镜物侧表面于近光轴处可为凸面;借此,可让光线均匀地进入成像透镜系统。物侧第一透镜像侧表面于近光轴处可为凹面;借此,可调整光线的行进方向,有助于修正像散等像差。
物侧第二透镜可具有负屈折力;借此,可平衡为压缩体积所产生的球差等像差。物侧第二透镜像侧表面于近光轴处可为凹面;借此,可调整物侧第二透镜的屈折力以修正像差。
像侧第二透镜可具有正屈折力。借此,可分担压缩体积所需的正屈折力,以降低单一透镜所产生的敏感度。
像侧第一透镜可具有负屈折力;借此,可平衡成像透镜系统像侧端的屈折力,以修正像差。像侧第一透镜像侧表面于近光轴处可为凹面;借此,可调整像侧第一透镜的屈折力,并能将后焦长度调整在适当范围内。
成像透镜系统中至少一片透镜的物侧表面与像侧表面中至少一表面为非球面且具有至少一反曲点;借此,可提升透镜表面的变化程度,以压缩体积并提升成像品质。其中,成像透镜系统中也可有至少两片透镜各自的物侧表面与像侧表面中至少一表面为非球面且具有至少一反曲点。其中,成像透镜系统中也可有至少三片透镜各自的物侧表面与像侧表面中至少一表面为非球面且具有至少一反曲点。其中,成像透镜系统中也可有至少四片透镜各自的物侧表面与像侧表面中至少一表面为非球面且具有至少一反曲点。其中,成像透镜系统的第二透镜组中可有至少一片透镜的物侧表面与像侧表面中至少一表面为非球面且具有至少一反曲点;借此,将反曲点设置于成像透镜系统的像侧端,有助于提升周边影像品质。其中,第二透镜组中也可有至少两片透镜各自的物侧表面与像侧表面中至少一表面为非球面且具有至少一反曲点。在一些实施态样中,成像透镜系统中的透镜总数可为五片以上,且第二透镜组可包括成像透镜系统中最靠近像侧的三片或更多的透镜。其中,第二透镜组中也可有至少三片透镜各自的物侧表面与像侧表面中至少一表面为非球面且具有至少一反曲点。其中,第二透镜组中也可有至少四片透镜各自的物侧表面与像侧表面中至少一表面为非球面且具有至少一反曲点。其中,成像透镜系统中任一透镜的物侧表面与像侧表面可皆为非球面且皆具有至少一反曲点;借此,可调整透镜的面形,而有助于进一步修正像差。请参照图33,绘示有依照本发明第一实施例的第一态样中第一透镜110、第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150、第六透镜160以及第七透镜170的反曲点P的示意图,其中第一透镜110为物侧第一透镜,第二透镜120为物侧第二透镜,第六透镜160为像侧第二透镜,且第七透镜170为像侧第一透镜。
成像透镜系统中可有至少一片透镜的物侧表面与像侧表面中至少一表面于离轴处具有至少一临界点;借此,可进一步提升透镜表面的变化程度,以压缩体积与提升成像面周边影像品质。其中,成像透镜系统中也可有至少两片透镜各自的物侧表面与像侧表面中至少一表面于离轴处具有至少一临界点。其中,成像透镜系统中也可有至少三片透镜各自的物侧表面与像侧表面中至少一表面于离轴处具有至少一临界点。其中,成像透镜系统的第二透镜组中可有至少一片透镜的物侧表面与像侧表面中至少一表面于离轴处具有至少一临界点;借此,将临界点设置于成像透镜系统的像侧端,有助于修正离轴像差与提升成像面周边影像照度。其中,第二透镜组中也可有至少两片透镜各自的物侧表面与像侧表面中至少一表面于离轴处具有至少一临界点。在成像透镜系统中的透镜总数为五片以上的实施态样中,第二透镜组可包括成像透镜系统中最靠近像侧的三片或更多的透镜,且第二透镜组中可有至少三片透镜各自的物侧表面与像侧表面中至少一表面于离轴处具有至少一临界点。其中,像侧第二透镜物侧表面与像侧第二透镜像侧表面中至少一表面于离轴处可具有至少一临界点;借此,有助于修正周边像差与调整像侧端外径大小。其中,像侧第二透镜物侧表面于离轴处可具有至少一临界点;借此,可调整周边光线于像侧第二透镜的入射角度,而有助于降低面反射。其中,像侧第一透镜物侧表面于离轴处可具有至少一临界点;借此,有助于降低离轴像弯曲等像差。其中,像侧第一透镜像侧表面于离轴处可具有至少一凸临界点;借此,有助于调整光线于成像面的入射方向,以提升周边影像照度。其中,成像透镜系统中任一透镜的物侧表面与像侧表面于离轴处可皆具有至少一临界点;借此,可调整透镜的面形,而有助于进一步修正像差与压缩透镜外径。请参照图33,绘示有依照本发明第一实施例的第一态样中第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150、第六透镜160以及第七透镜170的临界点C的示意图。
像侧第一透镜与像侧第二透镜于光轴上的间隔距离为DLr1Lr2,像侧第一透镜于光轴上的厚度为CTLr1,其可满足下列条件:0.60<DLr1Lr2/CTLr1。借此,可调整成像透镜系统像侧端的透镜分布,而有助于压缩总长。其中,也可满足下列条件:0.70<DLr1Lr2/CTLr1<5.0。其中,也可满足下列条件:0.80<DLr1Lr2/CTLr1<3.0。其中,也可满足下列条件:1.0<DLr1Lr2/CTLr1<2.0。
像侧第二透镜物侧表面的曲率半径为RLr2f,像侧第二透镜像侧表面的曲率半径为RLr2r,其可满足下列条件:|RLr2f/RLr2r|<4.5。借此,可调整像侧第二透镜的面形,而有助于修正像散与离轴像差。其中,也可满足下列条件:|RLr2f/RLr2r|<3.0。其中,也可满足下列条件:|RLr2f/RLr2r|<1.5。
光学成像镜头组的光圈值(F-number)为Fno,其可满足下列条件:0.80<Fno<3.0。借此,可让光学成像镜头组具有适当大小的光圈以配合各种应用。其中,也可满足下列条件:1.0<Fno<2.5。其中,也可满足下列条件:1.2<Fno<2.0。
本发明所公开的光学成像镜头组中,成像透镜系统中可有至少三片透镜各自的阿贝数皆小于50.0。借此,可调整透镜材质配置,以修正色差等像差。其中,成像透镜系统中也可有至少三片透镜各自的阿贝数皆小于45.0。其中,成像透镜系统中也可有至少三片透镜各自的阿贝数皆小于40.0。
光学成像镜头组中最大视角的一半为HFOV,其可满足下列条件:15.0[度]<HFOV<90.0[度];借此,可调整视角于适当范围以配合各种应用。其中,也可满足下列条件:30.0[度]<HFOV<55.0[度];借此,可让光学成像镜头组具有广角的特性,并能避免因视角过大所产生的畸变。其中,也可满足下列条件:35.0[度]<HFOV<45.0[度]。
光学成像镜头组的焦距为f,可调焦组件的焦距为ft,其可满足下列条件:|f/ft|<0.40。借此,可调整可调焦组件的屈折力强度,以避免调焦过程产生多余像差。其中,也可满足下列条件:|f/ft|<0.20。其中,也可满足下列条件:|f/ft|<0.10。其中,也可满足下列条件:|f/ft|<0.05。
可调焦组件于光轴上的厚度为CTt,其可满足下列条件:0.10[毫米]<CTt<1.00[毫米]。借此,可调整可调焦组件的厚度,以避免占用过多空间并确保可调焦程度。其中,也可满足下列条件:0.15[毫米]<CTt<0.85[毫米]。请参照图34,绘示有依照本发明第一实施例的第一态样中参数CTt的示意图。
像侧第一透镜像侧表面的曲率半径为RLr1r,光学成像镜头组的最大成像高度为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:RLr1r/ImgH<1.0。借此,可调整光线于成像面的入射角,以配合电子感光元件并提升照度。
光学成像镜头组于最大成像高度位置的主光线入射角度为CRA,其可满足下列条件:25.0[度]<CRA<50.0[度]。借此,可调整光线于成像面的入射角,以提升电子感光元件的响应效率。其中,也可满足下列条件:30.0[度]<CRA<45.0[度]。请参照图35,绘示有依照本发明第一实施例的第一态样中参数CRA的示意图,其中有一主光线CR入射于成像面195的最大成像高度的位置,且成像面195的法线方向与主光线CR之间的夹角即为CRA。
可调焦组件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:3.50[毫米]<TL<10.00[毫米]。借此,可使光学成像镜头组的总长于适当范围内以配合各种应用。请参照图34,绘示有依照本发明第一实施例的第一态样中参数TL的示意图。
本发明所公开的光学成像镜头组中,可调焦组件可位于成像透镜系统的物侧方向,也即可调焦组件可位于被摄物及成像透镜系统之间。借此,可提升光学成像镜头组的组装便利性。
本发明所公开的光学成像镜头组还包括一光圈,且光圈可设置于物侧第一透镜与被摄物之间。借此,有助于压缩光学成像镜头组的总长与调整视角。
光圈至像侧第一透镜像侧表面于光轴上的距离为SDi,物侧第一透镜物侧表面至像侧第一透镜像侧表面于光轴上的距离为TDi,其可满足下列条件:0.60<SDi/TDi<1.1。借此,可调整光圈位置,以在总长与视角间取得平衡。其中,也可满足下列条件:0.80<SDi/TDi<1.0。请参照图34,绘示有依照本发明第一实施例的第一态样中参数SDi及TDi的示意图。
成像透镜系统的焦距为fi,可调焦组件的焦距为ft,其可满足下列条件:|fi/ft|<1.00;借此,可调整可调焦组件与成像透镜系统的屈折力配置,而有助于降低敏感度与达成微型化。其中,也可满足下列条件:|fi/ft|<0.25;借此,可降低调焦过程中所产生的像差。其中,也可满足下列条件:|fi/ft|<0.10。其中,也可满足下列条件:|fi/ft|<0.05。
可调焦组件的焦距为ft,其可满足下列条件:15.0[毫米]<|ft|。借此,可避免可调焦组件的屈折力过强,以降低敏感度与减少像差。其中,也可满足下列条件:25.0[毫米]<|ft|。其中,也可满足下列条件:40.0[毫米]<|ft|。其中,也可满足下列条件:80.0[毫米]<|ft|。
像侧第一透镜像侧表面的临界点与光轴间的垂直距离为YCLr1r,物侧第一透镜物侧表面至像侧第一透镜像侧表面于光轴上的距离为TDi,像侧第一透镜像侧表面于离轴处可具有至少一凸临界点其满足下列条件:0.10<YCLr1r/TDi<0.50。借此,可调整临界点位置与透镜配置,以进一步压缩体积。请参照图33及图34,其中图33绘示有依照本发明第一实施例的第一态样中参数YCLr1r的示意图,且图34绘示有依照本发明第一实施例的第一态样中参数TDi的示意图。
物侧第一透镜物侧表面至成像面于光轴上的距离为TLi,成像透镜系统的焦距为fi,其可满足下列条件:0.50<TLi/fi<2.0。借此,可让成像透镜系统在总长与视角间取得平衡。其中,也可满足下列条件:1.0<TLi/fi<1.5。请参照图34,绘示有依照本发明第一实施例的第一态样中参数TLi的示意图。
成像透镜系统中每两个相邻透镜于光轴上的间隔距离的总和为ΣATi,成像透镜系统中各透镜于光轴上的透镜厚度的总和为ΣCTi,其可满足下列条件:0.10<ΣATi/ΣCTi<1.0。借此,可调整透镜配置,而有助于压缩体积。其中,也可满足下列条件:0.15<ΣATi/ΣCTi<0.90。
可调焦组件物侧表面至成像面于光轴上的距离为TL,光学成像镜头组的最大成像高度为ImgH,其可满足下列条件:1.0<TL/ImgH<2.0。借此,可在压缩总长与增大成像面间取得平衡。
成像透镜系统的所有透镜折射率中的最大值为Nimax,其可满足下列条件:1.66<Nimax<1.75。借此,使用高折射率材质可进一步压缩体积与修正像差。
成像透镜系统的所有透镜阿贝数中的最小值为Vimin,其可满足下列条件:10.0<Vimin<20.0。借此,使用低阿贝数的材质可修正色差等像差。
物侧第一透镜物侧表面至像侧第一透镜像侧表面于光轴上的距离为TDi,可调焦组件于光轴上的厚度为CTt,其可满足下列条件:3.00<TDi/CTt<45.0。借此,可调整可调焦组件与成像透镜系统的分布以压缩光学成像镜头组体积。其中,也可满足下列条件:5.00<TDi/CTt<30.0。其中,也可满足下列条件:7.00<TDi/CTt<20.0。
光学成像镜头组的焦距为f,可调焦组件的焦距为ft,被摄物至光学成像镜头组最靠近物侧的表面于光轴上的距离为TOB,其可满足下列条件:|f/TOB-f/ft|<1.00E-1。借此,可调整物距与可调焦组件的屈折力变化,而有助于使调焦过程更加稳定。其中,也可满足下列条件:|f/TOB-f/ft|<5.00E-2。其中,也可满足下列条件:|f/TOB-f/ft|<1.00E-2。
物侧第一透镜物侧表面至成像面于光轴上的距离为TLi,成像透镜系统的入瞳孔径为EPDi,其可满足下列条件:1.0<TLi/EPDi<3.0。借此,可在体积与光圈大小间取得平衡。
成像透镜系统的焦距为fi,成像透镜系统中由物侧往像侧数来第七片透镜(即,物侧第七透镜)的焦距为fLf7,其可满足下列条件:0.40<|fi/fLf7|<1.50。借此,可调整物侧第七透镜的屈折力,而有助于修正像差。举例来说,当成像透镜系统中的透镜总数为七片时,物侧第七透镜即为像侧第一透镜。当成像透镜系统中的透镜总数为八片时,物侧第七透镜即为像侧第二透镜,以此类推。
成像透镜系统中由物侧往像侧数来第七片透镜其像侧表面(即,物侧第七透镜像侧表面)的最大有效半径为YLf7r,物侧第一透镜物侧表面与物侧第七透镜像侧表面于光轴上的距离为DLf1fLf7r,其可满足下列条件:0.50<YLf7r/DLf1fLf7r<0.95。借此,可调整成像透镜系统物侧第一透镜至物侧第七透镜间的体积分布,使光学成像镜头组有适当大小的体积、光圈与视角。
物侧第一透镜物侧表面的最大有效半径为YLf1f,像侧第一透镜像侧表面的最大有效半径为YLr1r,其可满足下列条件:1.50<YLr1r/YLf1f<5.00。借此,可调整成像透镜系统的外径以达成合适的体积分布。其中,也可满足下列条件:1.80<YLr1r/YLf1f<3.50。请参照图33,绘示有依照本发明第一实施例的第一态样中参数YLf1f和YLr1r的示意图。
上述本发明光学成像镜头组中的各技术特征皆可组合配置,而达到对应的功效。
本发明公开的光学成像镜头组中,透镜的材质可为玻璃或塑胶。若透镜的材质为玻璃,则可增加成像透镜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量,用以消减像差、缩减透镜数目,并可有效降低本发明光学成像镜头组的总长,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。
本发明公开的光学成像镜头组中,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。
本发明公开的光学成像镜头组中,可选择性地在任一(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。
本发明公开的光学成像镜头组中,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。
本发明公开的光学成像镜头组中,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。
本发明公开的光学成像镜头组中,光学成像镜头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。
本发明公开的光学成像镜头组中,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。
本发明公开的光学成像镜头组中,可设置有至少一光阑,其可位于物侧第一透镜之前、各透镜之间或像侧第一透镜之后,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。
本发明公开的光学成像镜头组中,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物侧第一透镜间,中置光圈则表示光圈设置于物侧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,有助于扩大光学成像镜头组的视场角。
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。该机械构件可包括叶片组、屏蔽板等可动件;该光线调控元件可包括红外线滤除滤光元件、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4,其中图1绘示依照本发明第一实施例的第一态样的取像装置示意图,图2由左至右依序为第一实施例的第一态样的球差、像散以及畸变曲线图,图3由左至右依序为第一实施例的第二态样的球差、像散以及畸变曲线图,且图4由左至右依序为第一实施例的第三态样的球差、像散以及畸变曲线图。由图1可知,取像装置包括光学成像镜头组(未另标号)与电子感光元件199。光学成像镜头组包括可调焦组件190、光圈100、成像透镜系统(未另标号)、光阑101、光阑102、滤光元件(Filter)193与成像面195,其中成像透镜系统包括第一透镜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与第七透镜170。进一步地,上述光学成像镜头组中的元件由物侧至像侧依序为可调焦组件190、光圈100、第一透镜110、第二透镜120、光阑101、第三透镜130、光阑102、第四透镜140、第五透镜150、第六透镜160、第七透镜170、滤光元件193与成像面195。其中,成像透镜系统具有第一透镜组与第二透镜组的配置。详细来说,成像透镜系统由物侧至像侧依序包括第一透镜组与第二透镜组,其中第一透镜组由物侧至像侧依序包括物侧第一透镜(第一透镜110)以及物侧第二透镜(第二透镜120),且第二透镜组由像侧至物侧依序包括像侧第一透镜(第七透镜170)以及像侧第二透镜(第六透镜160)。电子感光元件199设置于成像面195上。成像透镜系统的七片透镜(110、120、130、140、150、160、170)之间无其他内插的透镜。
第一透镜110具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面111于近光轴处为凸面,其像侧表面112于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其物侧表面111具有至少一反曲点,且其像侧表面112具有至少一反曲点。
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。
第三透镜130具有负屈折力,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于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其物侧表面131具有至少一反曲点,其像侧表面132具有至少一反曲点,其物侧表面131于离轴处具有至少一临界点,且其像侧表面132于离轴处具有至少一临界点。
第四透镜140具有正屈折力,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于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其物侧表面141具有至少一反曲点,其像侧表面142具有至少一反曲点,其物侧表面141于离轴处具有至少一临界点,且其像侧表面142于离轴处具有至少一临界点。
第五透镜150具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面151于近光轴处为凸面,其像侧表面152于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其物侧表面151具有至少一反曲点,其像侧表面152具有至少一反曲点,其物侧表面151于离轴处具有至少一临界点,且其像侧表面152于离轴处具有至少一临界点。
第六透镜160具有正屈折力,且为塑胶材质,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,其两表面皆为非球面,其物侧表面161具有至少一反曲点,其像侧表面162具有至少一反曲点,其物侧表面161于离轴处具有至少一临界点,且其像侧表面162于离轴处具有至少一临界点。
第七透镜170具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面171于近光轴处为凹面,其像侧表面172于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其物侧表面171具有至少一反曲点,其像侧表面172具有至少一反曲点,其物侧表面171于离轴处具有至少一临界点,且其像侧表面172于离轴处具有至少一临界点。
滤光元件193的材质为玻璃,其设置于第七透镜170及成像面195之间,并不影响光学成像镜头组的焦距。
可调焦组件190设置于成像透镜系统的物侧方向,用以因应不同被摄物的距离或环境的温度来改变焦距,进而调整光学成像镜头组的焦距。在本实施例中,可调焦组件190可为液态透镜组、液晶透镜组、正透镜、负透镜或任何可达到变焦功能的光学组件,并可通过外加的控制单元(如电路、压力等)来改变光学成像镜头组的焦距。详细来说,请参照图36、图37和图38,其中图36绘示第一实施例的可调焦组件为一液态透镜组的示意图,图37绘示第一实施例的可调焦组件为另一液态透镜组的示意图,且图38绘示第一实施例的可调焦组件为一液晶透镜组的示意图。图36中可调焦组件190为液态透镜组,其包括透明基底190a、液态材料190b、可挠式薄膜190c以及压电材料190d,其中透明基底190a可为玻璃或塑胶等材质,液态材料190b填充于透明基底190a与可挠式薄膜190c之间,且可挠式薄膜190c与压电材料190d连接。当施加电压于压电材料190d时,造成可挠式薄膜190c发生形变,使可调焦组件190的焦距改变,进而调整光学成像镜头组的焦距。图37中可调焦组件190为另一液态透镜组,其包括透明基底190e、第一液态材料190f、第二液态材料190g以及控制电路190h,其中第一液态材料190f及第二液态材料190g填充于透明基底190e中且互不相溶。当施加电压时,造成第一液态材料190f及第二液态材料190g接触面形状改变,使可调焦组件190的焦距改变,进而调整光学成像镜头组的焦距。图38中可调焦组件190为液晶透镜组,其包括两个液晶透镜190i、190j以及两个控制电路190k、190m,其中液晶透镜190i、190j各包括透明基底(未另标号)及填充于其中的液晶材料(未另标号),且液晶透镜190i、190j彼此连接并分别与控制电路190k、190m连接。当施加电压时,造成液晶透镜190i、190j的焦距改变,进而调整可调焦组件190的焦距。
上述各透镜的非球面的曲线方程式表示如下:
Figure GDA0003292669270000181
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。
第一实施例的光学成像镜头组中,光学成像镜头组的焦距为f,光学成像镜头组的光圈值为Fno,光学成像镜头组中最大视角的一半为HFOV,被摄物至光学成像镜头组最靠近物侧的表面于光轴上的距离为TOB,可调焦组件190于光轴上的厚度为CTt,可调焦组件190的焦距为ft,且成像透镜系统的焦距为fi。根据对焦条件的不同,上述部分光学参数的数值也有所不同,其中,本实施例的光学成像镜头组依对焦条件的不同公开其中三种态样。
光学成像镜头组的第一态样中:f=6.80毫米(mm),Fno=1.93,HFOV=41.1度(deg.),TOB=∞(无限大),CTt=0.350毫米,ft=-1000.00毫米,且fi=6.72毫米。
物侧第一透镜物侧表面至像侧第一透镜像侧表面于光轴上的距离为TDi,可调焦组件190于光轴上的厚度为CTt,其满足下列条件:TDi/CTt=18.86。在本实施例中,物侧第一透镜物侧表面为第一透镜物侧表面111,且像侧第一透镜像侧表面为第七透镜像侧表面172,故TDi为第一透镜物侧表面111至第七透镜像侧表面172于光轴上的距离。
可调焦组件物侧表面191至成像面195于光轴上的距离为TL,其满足下列条件:TL=8.05[毫米]。
可调焦组件物侧表面191至成像面195于光轴上的距离为TL,光学成像镜头组的最大成像高度为ImgH,其满足下列条件:TL/ImgH=1.34。
像侧第一透镜像侧表面的曲率半径为RLr1r,光学成像镜头组的最大成像高度为ImgH,其满足下列条件:RLr1r/ImgH=0.78。在本实施例中,像侧第一透镜像侧表面为第七透镜像侧表面172,故RLr1r为第七透镜像侧表面172的曲率半径。
光学成像镜头组的焦距为f,可调焦组件190的焦距为ft,其满足下列条件:|f/ft|=6.80E-03。
光学成像镜头组的焦距为f,可调焦组件190的焦距为ft,被摄物至光学成像镜头组最靠近物侧的表面于光轴上的距离为TOB,其满足下列条件:|f/TOB-f/ft|=6.80E-03。在本实施例中,光学成像镜头组最靠近物侧的表面为可调焦组件物侧表面191,故TOB为被摄物至可调焦组件物侧表面191于光轴上的距离。
成像透镜系统的焦距为fi,可调焦组件190的焦距为ft,其满足下列条件:|fi/ft|=6.72E-03。
可调焦组件190的焦距为ft,其满足下列条件:|ft|=1000.00[毫米]。
光学成像镜头组于最大成像高度位置的主光线入射角度为CRA,其满足下列条件:CRA=35.9[度]。
成像透镜系统中由物侧往像侧数来第七片透镜其像侧表面(物侧第七透镜像侧表面)的最大有效半径为YLf7r,物侧第一透镜物侧表面与物侧第七透镜像侧表面于光轴上的距离为DLf1fLf7r,其满足下列条件:YLf7r/DLf1fLf7r=0.72。在本实施例中,物侧第一透镜物侧表面为第一透镜物侧表面111,且物侧第七透镜像侧表面为第七透镜像侧表面172,故YLf7r为第七透镜像侧表面172的最大有效半径,且DLf1fLf7r为第一透镜物侧表面111与第七透镜像侧表面172于光轴上的距离。
物侧第一透镜物侧表面的最大有效半径为YLf1f,像侧第一透镜像侧表面的最大有效半径为YLr1r,其满足下列条件:YLr1r/YLf1f=2.68。在本实施例中,物侧第一透镜物侧表面为第一透镜物侧表面111,且像侧第一透镜像侧表面为第七透镜像侧表面172,故YLf1f为第一透镜物侧表面111的最大有效半径,且YLr1r为第七透镜像侧表面172的最大有效半径。
成像透镜系统的所有透镜折射率中的最大值为Nimax,其满足下列条件:Nimax=1.686。在本实施例中,在第一透镜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与第七透镜170当中,第二透镜120的折射率及第三透镜130的折射率相同且皆大于其余透镜的折射率,故Nimax等于第二透镜120的折射率及第三透镜130的折射率。
成像透镜系统的所有透镜阿贝数中的最小值为Vimin,其满足下列条件:Vimin=18.4。在本实施例中,在第一透镜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与第七透镜170当中,第二透镜120的阿贝数及第三透镜130的阿贝数相同且皆小于其余透镜的阿贝数,故Vimin等于第二透镜120的阿贝数及第三透镜130的阿贝数。
成像透镜系统中每两个相邻透镜于光轴上的间隔距离的总和为ΣATi,成像透镜系统中各透镜于光轴上的透镜厚度的总和为ΣCTi,其满足下列条件:ΣATi/ΣCTi=0.75。在本实施例中,两个相邻透镜于光轴上的间隔距离,是指两个相邻透镜之间于光轴上的空气间距;ΣATi为第一透镜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与第七透镜170当中任两个相邻透镜于光轴上的间隔距离的总和;ΣCTi为第一透镜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与第七透镜170于光轴上的厚度的总和。
像侧第一透镜与像侧第二透镜于光轴上的间隔距离为DLr1Lr2,像侧第一透镜于光轴上的厚度为CTLr1,其满足下列条件:DLr1Lr2/CTLr1=1.38。在本实施例中,像侧第一透镜为第七透镜170,且像侧第二透镜为第六透镜160,故DLr1Lr2为第六透镜160与第七透镜170于光轴上的间隔距离,且CTLr1为第七透镜170于光轴上的厚度。
光圈100至像侧第一透镜像侧表面于光轴上的距离为SDi,物侧第一透镜物侧表面至像侧第一透镜像侧表面于光轴上的距离为TDi,其满足下列条件:SDi/TDi=0.88。在本实施例中,物侧第一透镜物侧表面为第一透镜物侧表面111,且像侧第一透镜像侧表面为第七透镜像侧表面172,故SDi为光圈100至第七透镜像侧表面172于光轴上的距离,且TDi为第一透镜物侧表面111至第七透镜像侧表面172于光轴上的距离。
物侧第一透镜物侧表面至成像面195于光轴上的距离为TLi,成像透镜系统的入瞳孔径为EPDi,其满足下列条件:TLi/EPDi=2.13。在本实施例中,物侧第一透镜物侧表面为第一透镜物侧表面111,故TLi为第一透镜物侧表面111至成像面195于光轴上的距离。
物侧第一透镜物侧表面至成像面195于光轴上的距离为TLi,成像透镜系统的焦距为fi,其满足下列条件:TLi/fi=1.12。
像侧第二透镜物侧表面的曲率半径为RLr2f,像侧第二透镜像侧表面的曲率半径为RLr2r,其满足下列条件:|RLr2f/RLr2r|=0.65。在本实施例中,像侧第二透镜物侧表面为第六透镜物侧表面161,且像侧第二透镜像侧表面为第六透镜像侧表面162,故RLr2f为第六透镜物侧表面161的曲率半径,且RLr2r为第六透镜像侧表面162的曲率半径。
成像透镜系统的焦距为fi,成像透镜系统中由物侧往像侧数来第七片透镜(物侧第七透镜)的焦距为fLf7,其满足下列条件:|fi/fLf7|=1.18。在本实施例中,物侧第七透镜为第七透镜170,故fLf7为第七透镜170的焦距。
成像透镜系统中的透镜总数为LNi,其满足下列条件:LNi=7。
像侧第一透镜像侧表面的临界点与光轴间的垂直距离为YCLr1r,物侧第一透镜物侧表面至像侧第一透镜像侧表面于光轴上的距离为TDi,其满足下列条件:YCLr1r/TDi=0.19。在本实施例中,像侧第一透镜像侧表面为第七透镜像侧表面172,故YCLr1r为第七透镜像侧表面172的临界点与光轴间的垂直距离。
请配合参照下列表一至表三。
Figure GDA0003292669270000211
Figure GDA0003292669270000221
Figure GDA0003292669270000222
Figure GDA0003292669270000231
表一为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22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A20则表示各表面第4到20阶非球面系数。表三为光学成像镜头组的其余数据,其中所述第二态样及第三态样的定义皆与本实施例的第一态样相同。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至表三的定义相同,在此不加以赘述。
Figure GDA0003292669270000232
<第二实施例>
请参照图5至图7,其中图5绘示依照本发明第二实施例的第一态样的取像装置示意图,图6由左至右依序为第二实施例的第一态样的球差、像散以及畸变曲线图,且图7由左至右依序为第二实施例的第二态样的球差、像散以及畸变曲线图。由图5可知,取像装置包括光学成像镜头组(未另标号)与电子感光元件299。光学成像镜头组包括可调焦组件290、光圈200、成像透镜系统(未另标号)、光阑201、光阑202、滤光元件293与成像面295,其中成像透镜系统包括第一透镜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与第七透镜270。进一步地,上述光学成像镜头组中的元件由物侧至像侧依序为可调焦组件290、光圈200、第一透镜210、第二透镜220、光阑201、第三透镜230、光阑202、第四透镜240、第五透镜250、第六透镜260、第七透镜270、滤光元件293与成像面295。其中,成像透镜系统具有第一透镜组与第二透镜组的配置。详细来说,成像透镜系统由物侧至像侧依序包括第一透镜组与第二透镜组,其中第一透镜组由物侧至像侧依序包括物侧第一透镜(第一透镜210)以及物侧第二透镜(第二透镜220),且第二透镜组由像侧至物侧依序包括像侧第一透镜(第七透镜270)以及像侧第二透镜(第六透镜260)。电子感光元件299设置于成像面295上。成像透镜系统的七片透镜(210、220、230、240、250、260、270)之间无其他内插的透镜。
第一透镜210具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面211于近光轴处为凸面,其像侧表面212于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面。
第二透镜220具有负屈折力,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,其物侧表面221具有至少一反曲点,且其像侧表面222具有至少一反曲点。
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,其像侧表面242具有至少一反曲点,且其像侧表面242于离轴处具有至少一临界点。
第五透镜250具有正屈折力,且为塑胶材质,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,且其物侧表面251具有至少一反曲点。
第六透镜260具有正屈折力,且为塑胶材质,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,其两表面皆为非球面,其物侧表面261具有至少一反曲点,其像侧表面262具有至少一反曲点,其物侧表面261于离轴处具有至少一临界点,且其像侧表面262于离轴处具有至少一临界点。
第七透镜270具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面271于近光轴处为凸面,其像侧表面272于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其物侧表面271具有至少一反曲点,其像侧表面272具有至少一反曲点,其物侧表面271于离轴处具有至少一临界点,且其像侧表面272于离轴处具有至少一临界点。
滤光元件293的材质为玻璃,其设置于第七透镜270及成像面295之间,并不影响光学成像镜头组的焦距。
可调焦组件290设置于成像透镜系统的物侧方向,用以因应不同被摄物的距离或环境的温度来改变焦距,进而调整光学成像镜头组的焦距。在本实施例中,可调焦组件290可为液态透镜组、液晶透镜组、正透镜、负透镜或任何可达到变焦功能的光学组件。
本实施例的光学成像镜头组依对焦条件的不同公开其中两种态样,请配合参照下列表四至表六。
Figure GDA0003292669270000251
Figure GDA0003292669270000261
Figure GDA0003292669270000262
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,表六所述的定义皆与第一实施例相同,在此不加以赘述。
Figure GDA0003292669270000271
<第三实施例>
请参照图8至图10,其中图8绘示依照本发明第三实施例的第一态样的取像装置示意图,图9由左至右依序为第三实施例的第一态样的球差、像散以及畸变曲线图,且图10由左至右依序为第三实施例的第二态样的球差、像散以及畸变曲线图。由图8可知,取像装置包括光学成像镜头组(未另标号)与电子感光元件399。光学成像镜头组包括可调焦组件390、光圈300、成像透镜系统(未另标号)、光阑301、滤光元件393与成像面395,其中成像透镜系统包括第一透镜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与第七透镜370。进一步地,上述光学成像镜头组中的元件由物侧至像侧依序为可调焦组件390、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、第七透镜370、滤光元件393与成像面395。其中,成像透镜系统具有第一透镜组与第二透镜组的配置。详细来说,成像透镜系统由物侧至像侧依序包括第一透镜组与第二透镜组,其中第一透镜组由物侧至像侧依序包括物侧第一透镜(第一透镜310)以及物侧第二透镜(第二透镜320),且第二透镜组由像侧至物侧依序包括像侧第一透镜(第七透镜370)以及像侧第二透镜(第六透镜360)。电子感光元件399设置于成像面395上。成像透镜系统的七片透镜(310、320、330、340、350、360、370)之间无其他内插的透镜。
第一透镜310具有正屈折力,且为塑胶材质,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,其物侧表面311具有至少一反曲点,其像侧表面312具有至少一反曲点,且其像侧表面312于离轴处具有至少一临界点。
第二透镜320具有负屈折力,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于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,且其物侧表面321具有至少一反曲点。
第三透镜330具有负屈折力,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于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其物侧表面331具有至少一反曲点,其像侧表面332具有至少一反曲点,其物侧表面331于离轴处具有至少一临界点,且其像侧表面332于离轴处具有至少一临界点。
第四透镜340具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面341于近光轴处为凸面,其像侧表面342于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其物侧表面341具有至少一反曲点,其像侧表面342具有至少一反曲点,且其物侧表面341于离轴处具有至少一临界点。
第五透镜350具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面351于近光轴处为凹面,其像侧表面352于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其物侧表面351具有至少一反曲点,其像侧表面352具有至少一反曲点,其物侧表面351于离轴处具有至少一临界点,且其像侧表面352于离轴处具有至少一临界点。
第六透镜360具有正屈折力,且为塑胶材质,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,其两表面皆为非球面,其物侧表面361具有至少一反曲点,其像侧表面362具有至少一反曲点,其物侧表面361于离轴处具有至少一临界点,且其像侧表面362于离轴处具有至少一临界点。
第七透镜370具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面371于近光轴处为凸面,其像侧表面372于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其物侧表面371具有至少一反曲点,其像侧表面372具有至少一反曲点,其物侧表面371于离轴处具有至少一临界点,且其像侧表面372于离轴处具有至少一临界点。
滤光元件393的材质为玻璃,其设置于第七透镜370及成像面395之间,并不影响光学成像镜头组的焦距。
可调焦组件390设置于成像透镜系统的物侧方向,用以因应不同被摄物的距离或环境的温度来改变焦距,进而调整光学成像镜头组的焦距。在本实施例中,可调焦组件390可为液态透镜组、液晶透镜组、正透镜、负透镜或任何可达到变焦功能的光学组件。
本实施例的光学成像镜头组依对焦条件的不同公开其中两种态样,请配合参照下列表七至表九。
Figure GDA0003292669270000291
Figure GDA0003292669270000301
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,表九所述的定义皆与第一实施例相同,在此不加以赘述。
Figure GDA0003292669270000302
Figure GDA0003292669270000311
<第四实施例>
请参照图11至图14,其中图11绘示依照本发明第四实施例的第一态样的取像装置示意图,图12由左至右依序为第四实施例的第一态样的球差、像散以及畸变曲线图,图13由左至右依序为第四实施例的第二态样的球差、像散以及畸变曲线图,且图14由左至右依序为第四实施例的第三态样的球差、像散以及畸变曲线图。由图11可知,取像装置包括光学成像镜头组(未另标号)与电子感光元件499。光学成像镜头组包括可调焦组件490、光圈400、成像透镜系统(未另标号)、光阑401、光阑402、光阑403、滤光元件493与成像面495,其中成像透镜系统包括第一透镜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与第七透镜470。进一步地,上述光学成像镜头组中的元件由物侧至像侧依序为可调焦组件490、光圈400、第一透镜410、第二透镜420、光阑401、第三透镜430、光阑402、第四透镜440、第五透镜450、光阑403、第六透镜460、第七透镜470、滤光元件493与成像面495。其中,成像透镜系统具有第一透镜组与第二透镜组的配置。详细来说,成像透镜系统由物侧至像侧依序包括第一透镜组与第二透镜组,其中第一透镜组由物侧至像侧依序包括物侧第一透镜(第一透镜410)以及物侧第二透镜(第二透镜420),且第二透镜组由像侧至物侧依序包括像侧第一透镜(第七透镜470)以及像侧第二透镜(第六透镜460)。电子感光元件499设置于成像面495上。成像透镜系统的七片透镜(410、420、430、440、450、460、470)之间无其他内插的透镜。
第一透镜410具有正屈折力,且为玻璃材质,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。
第三透镜430具有负屈折力,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于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其物侧表面431具有至少一反曲点,其像侧表面432具有至少一反曲点,其物侧表面431于离轴处具有至少一临界点,且其像侧表面432于离轴处具有至少一临界点。
第四透镜440具有正屈折力,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于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其物侧表面441具有至少一反曲点,其像侧表面442具有至少一反曲点,且其物侧表面441于离轴处具有至少一临界点。
第五透镜450具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面451于近光轴处为凸面,其像侧表面452于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其物侧表面451具有至少一反曲点,其像侧表面452具有至少一反曲点,其物侧表面451于离轴处具有至少一临界点,且其像侧表面452于离轴处具有至少一临界点。
第六透镜460具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面461于近光轴处为凸面,其像侧表面462于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其物侧表面461具有至少一反曲点,其像侧表面462具有至少一反曲点,其物侧表面461于离轴处具有至少一临界点,且其像侧表面462于离轴处具有至少一临界点。
第七透镜470具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面471于近光轴处为凹面,其像侧表面472于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其物侧表面471具有至少一反曲点,其像侧表面472具有至少一反曲点,其物侧表面471于离轴处具有至少一临界点,且其像侧表面472于离轴处具有至少一临界点。
滤光元件493的材质为玻璃,其设置于第七透镜470及成像面495之间,并不影响光学成像镜头组的焦距。
可调焦组件490设置于成像透镜系统的物侧方向,用以因应不同被摄物的距离或环境的温度来改变焦距,进而调整光学成像镜头组的焦距。在本实施例中,可调焦组件490可为液态透镜组、液晶透镜组、正透镜、负透镜或任何可达到变焦功能的光学组件。
本实施例的光学成像镜头组依对焦条件的不同公开其中三种态样,请配合参照下列表十至表十二。
Figure GDA0003292669270000331
Figure GDA0003292669270000332
Figure GDA0003292669270000341
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,表十二所述的定义皆与第一实施例相同,在此不加以赘述。
Figure GDA0003292669270000342
Figure GDA0003292669270000351
<第五实施例>
请参照图15至图18,其中图15绘示依照本发明第五实施例的第一态样的取像装置示意图,图16由左至右依序为第五实施例的第一态样的球差、像散以及畸变曲线图,图17由左至右依序为第五实施例的第二态样的球差、像散以及畸变曲线图,且图18由左至右依序为第五实施例的第三态样的球差、像散以及畸变曲线图。由图15可知,取像装置包括光学成像镜头组(未另标号)与电子感光元件599。光学成像镜头组包括可调焦组件590、光圈500、成像透镜系统(未另标号)、光阑501、光阑502、光阑503、滤光元件593与成像面595,其中成像透镜系统包括第一透镜510、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、第七透镜570与第八透镜580。进一步地,上述光学成像镜头组中的元件由物侧至像侧依序为可调焦组件590、光圈500、第一透镜510、第二透镜520、光阑501、第三透镜530、光阑502、第四透镜540、光阑503、第五透镜550、第六透镜560、第七透镜570、第八透镜580、滤光元件593与成像面595。其中,成像透镜系统具有第一透镜组与第二透镜组的配置。详细来说,成像透镜系统由物侧至像侧依序包括第一透镜组与第二透镜组,其中第一透镜组由物侧至像侧依序包括物侧第一透镜(第一透镜510)以及物侧第二透镜(第二透镜520),且第二透镜组由像侧至物侧依序包括像侧第一透镜(第八透镜580)以及像侧第二透镜(第七透镜570)。电子感光元件599设置于成像面595上。成像透镜系统的八片透镜(510、520、530、540、550、560、570、580)之间无其他内插的透镜。
第一透镜510具有正屈折力,且为塑胶材质,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,其物侧表面511具有至少一反曲点,其像侧表面512具有至少一反曲点,且其像侧表面512于离轴处具有至少一临界点。
第二透镜520具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面521于近光轴处为凸面,其像侧表面522于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面。
第三透镜530具有负屈折力,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于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其物侧表面531具有至少一反曲点,其像侧表面532具有至少一反曲点,其物侧表面531于离轴处具有至少一临界点,且其像侧表面532于离轴处具有至少一临界点。
第四透镜540具有正屈折力,且为塑胶材质,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,其物侧表面541具有至少一反曲点,其像侧表面542具有至少一反曲点,其物侧表面541于离轴处具有至少一临界点,且其像侧表面542于离轴处具有至少一临界点。
第五透镜550具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面551于近光轴处为凸面,其像侧表面552于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其物侧表面551具有至少一反曲点,其像侧表面552具有至少一反曲点,其物侧表面551于离轴处具有至少一临界点,且其像侧表面552于离轴处具有至少一临界点。
第六透镜560具有负屈折力,且为塑胶材质,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,其两表面皆为非球面,其物侧表面561具有至少一反曲点,其像侧表面562具有至少一反曲点,其物侧表面561于离轴处具有至少一临界点,且其像侧表面562于离轴处具有至少一临界点。
第七透镜570具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面571于近光轴处为凸面,其像侧表面572于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其物侧表面571具有至少一反曲点,其像侧表面572具有至少一反曲点,其物侧表面571于离轴处具有至少一临界点,且其像侧表面572于离轴处具有至少一临界点。
第八透镜580具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面581于近光轴处为凹面,其像侧表面582于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其物侧表面581具有至少一反曲点,其像侧表面582具有至少一反曲点,其物侧表面581于离轴处具有至少一临界点,且其像侧表面582于离轴处具有至少一临界点。
滤光元件593的材质为玻璃,其设置于第八透镜580及成像面595之间,并不影响光学成像镜头组的焦距。
可调焦组件590设置于成像透镜系统的物侧方向,用以因应不同被摄物的距离或环境的温度来改变焦距,进而调整光学成像镜头组的焦距。在本实施例中,可调焦组件590可为液态透镜组、液晶透镜组、正透镜、负透镜或任何可达到变焦功能的光学组件。
本实施例的光学成像镜头组依对焦条件的不同公开其中三种态样,请配合参照下列表十三至表十五。
Figure GDA0003292669270000371
Figure GDA0003292669270000381
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,表十五所述的定义皆与第一实施例相同。特别说明的是,在本实施例中,像侧第一透镜为第八透镜580,像侧第一透镜像侧表面为第八透镜像侧表面582,像侧第二透镜为第七透镜570,像侧第二透镜物侧表面为第七透镜物侧表面571,且像侧第二透镜像侧表面为第七透镜像侧表面572,故TDi为第一透镜物侧表面511至第八透镜像侧表面582于光轴上的距离,RLr1r为第八透镜像侧表面582的曲率半径,YLr1r为第八透镜像侧表面582的最大有效半径,DLr1Lr2为第七透镜570与第八透镜580于光轴上的间隔距离,CTLr1为第八透镜580于光轴上的厚度,SDi为光圈500至第八透镜像侧表面582于光轴上的距离,RLr2f为第七透镜物侧表面571的曲率半径,RLr2r为第七透镜像侧表面572的曲率半径,且YCLr1r为第八透镜像侧表面582的临界点与光轴间的垂直距离。
Figure GDA0003292669270000391
<第六实施例>
请参照图19至图22,其中图19绘示依照本发明第六实施例的第一态样的取像装置示意图,图20由左至右依序为第六实施例的第一态样的球差、像散以及畸变曲线图,图21由左至右依序为第六实施例的第二态样的球差、像散以及畸变曲线图,且图22由左至右依序为第六实施例的第三态样的球差、像散以及畸变曲线图。由图19可知,取像装置包括光学成像镜头组(未另标号)与电子感光元件699。光学成像镜头组包括可调焦组件690、光圈600、成像透镜系统(未另标号)、滤光元件693与成像面695,其中成像透镜系统包括第一透镜610、第二透镜620、第三透镜630、第四透镜640、第五透镜650与第六透镜660。进一步地,上述光学成像镜头组中的元件由物侧至像侧依序为可调焦组件690、光圈600、第一透镜610、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、滤光元件693与成像面695。其中,成像透镜系统具有第一透镜组与第二透镜组的配置。详细来说,成像透镜系统由物侧至像侧依序包括第一透镜组与第二透镜组,其中第一透镜组由物侧至像侧依序包括物侧第一透镜(第一透镜610)以及物侧第二透镜(第二透镜620),且第二透镜组由像侧至物侧依序包括像侧第一透镜(第六透镜660)以及像侧第二透镜(第五透镜650)。电子感光元件699设置于成像面695上。成像透镜系统的六片透镜(610、620、630、640、650、660)之间无其他内插的透镜。
第一透镜610具有正屈折力,且为塑胶材质,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,其物侧表面611具有至少一反曲点,其像侧表面612具有至少一反曲点,且其像侧表面612于离轴处具有至少一临界点。
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,其物侧表面621具有至少一反曲点,其像侧表面622具有至少一反曲点,其物侧表面621于离轴处具有至少一临界点,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,其物侧表面631具有至少一反曲点,且其物侧表面631于离轴处具有至少一临界点。
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于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其物侧表面641具有至少一反曲点,其像侧表面642具有至少一反曲点,且其像侧表面642于离轴处具有至少一临界点。
第五透镜650具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面651于近光轴处为凸面,其像侧表面652于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其物侧表面651具有至少一反曲点,其像侧表面652具有至少一反曲点,其物侧表面651于离轴处具有至少一临界点,且其像侧表面652于离轴处具有至少一临界点。
第六透镜660具有负屈折力,且为塑胶材质,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,其两表面皆为非球面,其物侧表面661具有至少一反曲点,其像侧表面662具有至少一反曲点,其物侧表面661于离轴处具有至少一临界点,且其像侧表面662于离轴处具有至少一临界点。
滤光元件693的材质为玻璃,其设置于第六透镜660及成像面695之间,并不影响光学成像镜头组的焦距。
可调焦组件690设置于成像透镜系统的物侧方向,用以因应不同被摄物的距离或环境的温度来改变焦距,进而调整光学成像镜头组的焦距。在本实施例中,可调焦组件690可为液态透镜组、液晶透镜组、正透镜、负透镜或任何可达到变焦功能的光学组件。
本实施例的光学成像镜头组依对焦条件的不同公开其中三种态样,请配合参照下列表十六至表十八。
Figure GDA0003292669270000411
Figure GDA0003292669270000412
Figure GDA0003292669270000421
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,表十八所述的定义皆与第一实施例相同。特别说明的是,在本实施例中,像侧第一透镜为第六透镜660,像侧第一透镜像侧表面为第六透镜像侧表面662,像侧第二透镜为第五透镜650,像侧第二透镜物侧表面为第五透镜物侧表面651,且像侧第二透镜像侧表面为第五透镜像侧表面652,故TDi为第一透镜物侧表面611至第六透镜像侧表面662于光轴上的距离,RLr1r为第六透镜像侧表面662的曲率半径,YLr1r为第六透镜像侧表面662的最大有效半径,DLr1Lr2为第五透镜650与第六透镜660于光轴上的间隔距离,CTLr1为第六透镜660于光轴上的厚度,SDi为光圈600至第六透镜像侧表面662于光轴上的距离,RLr2f为第五透镜物侧表面651的曲率半径,RLr2r为第五透镜像侧表面652的曲率半径,且YCLr1r为第六透镜像侧表面662的临界点与光轴间的垂直距离。
Figure GDA0003292669270000422
Figure GDA0003292669270000431
<第七实施例>
请参照图23至图25,其中图23绘示依照本发明第七实施例的第一态样的取像装置示意图,图24由左至右依序为第七实施例的第一态样的球差、像散以及畸变曲线图,且图25由左至右依序为第七实施例的第二态样的球差、像散以及畸变曲线图。由图23可知,取像装置包括光学成像镜头组(未另标号)与电子感光元件799。光学成像镜头组包括可调焦组件790、光圈700、成像透镜系统(未另标号)、滤光元件793与成像面795,其中成像透镜系统包括第一透镜710、第二透镜720、第三透镜730、第四透镜740、第五透镜750与第六透镜760。进一步地,上述光学成像镜头组中的元件由物侧至像侧依序为可调焦组件790、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、滤光元件793与成像面795。其中,成像透镜系统具有第一透镜组与第二透镜组的配置。详细来说,成像透镜系统由物侧至像侧依序包括第一透镜组与第二透镜组,其中第一透镜组由物侧至像侧依序包括物侧第一透镜(第一透镜710)以及物侧第二透镜(第二透镜720),且第二透镜组由像侧至物侧依序包括像侧第一透镜(第六透镜760)以及像侧第二透镜(第五透镜750)。电子感光元件799设置于成像面795上。成像透镜系统的六片透镜(710、720、730、740、750、760)之间无其他内插的透镜。
第一透镜710具有正屈折力,且为塑胶材质,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,其物侧表面711具有至少一反曲点,其像侧表面712具有至少一反曲点,且其像侧表面712于离轴处具有至少一临界点。
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,其物侧表面721具有至少一反曲点,其像侧表面722具有至少一反曲点,其物侧表面721于离轴处具有至少一临界点,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,其物侧表面731具有至少一反曲点,其像侧表面732具有至少一反曲点,且其物侧表面731于离轴处具有至少一临界点。
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于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其物侧表面741具有至少一反曲点,其像侧表面742具有至少一反曲点,且其像侧表面742于离轴处具有至少一临界点。
第五透镜750具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面751于近光轴处为凸面,其像侧表面752于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其物侧表面751具有至少一反曲点,其像侧表面752具有至少一反曲点,其物侧表面751于离轴处具有至少一临界点,且其像侧表面752于离轴处具有至少一临界点。
第六透镜760具有负屈折力,且为塑胶材质,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,其两表面皆为非球面,其物侧表面761具有至少一反曲点,其像侧表面762具有至少一反曲点,其物侧表面761于离轴处具有至少一临界点,且其像侧表面762于离轴处具有至少一临界点。
滤光元件793的材质为玻璃,其设置于第六透镜760及成像面795之间,并不影响光学成像镜头组的焦距。
可调焦组件790设置于成像透镜系统的物侧方向,用以因应不同被摄物的距离或环境的温度来改变焦距,进而调整光学成像镜头组的焦距。在本实施例中,可调焦组件790可为液态透镜组、液晶透镜组、正透镜、负透镜或任何可达到变焦功能的光学组件。
本实施例的光学成像镜头组依对焦条件的不同公开其中两种态样,请配合参照下列表十九至表二十一。
Figure GDA0003292669270000451
Figure GDA0003292669270000452
Figure GDA0003292669270000461
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,表二十一所述的定义皆与第一实施例及第六实施例相同,在此不加以赘述。
Figure GDA0003292669270000462
<第八实施例>
请参照图26至图28,其中图26绘示依照本发明第八实施例的第一态样的取像装置示意图,图27由左至右依序为第八实施例的第一态样的球差、像散以及畸变曲线图,且图28由左至右依序为第八实施例的第二态样的球差、像散以及畸变曲线图。由图26可知,取像装置包括光学成像镜头组(未另标号)与电子感光元件899。光学成像镜头组包括可调焦组件890、光圈800、成像透镜系统(未另标号)、光阑801、滤光元件893与成像面895,其中成像透镜系统包括第一透镜810、第二透镜820、第三透镜830、第四透镜840、第五透镜850与第六透镜860。进一步地,上述光学成像镜头组中的元件由物侧至像侧依序为可调焦组件890、光圈800、第一透镜810、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893与成像面895。其中,成像透镜系统具有第一透镜组与第二透镜组的配置。详细来说,成像透镜系统由物侧至像侧依序包括第一透镜组与第二透镜组,其中第一透镜组由物侧至像侧依序包括物侧第一透镜(第一透镜810)以及物侧第二透镜(第二透镜820),且第二透镜组由像侧至物侧依序包括像侧第一透镜(第六透镜860)以及像侧第二透镜(第五透镜850)。电子感光元件899设置于成像面895上。成像透镜系统的六片透镜(810、820、830、840、850、860)之间无其他内插的透镜。
第一透镜810具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面811于近光轴处为凸面,其像侧表面812于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其物侧表面811具有至少一反曲点,其像侧表面812具有至少一反曲点,且其像侧表面812于离轴处具有至少一临界点。
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。
第三透镜830具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面831于近光轴处为凹面,其像侧表面832于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其像侧表面832具有至少一反曲点,且其像侧表面832于离轴处具有至少一临界点。
第四透镜840具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面841于近光轴处为凸面,其像侧表面842于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其物侧表面841具有至少一反曲点,其像侧表面842具有至少一反曲点,其物侧表面841于离轴处具有至少一临界点,且其像侧表面842于离轴处具有至少一临界点。
第五透镜850具有正屈折力,且为塑胶材质,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,其两表面皆为非球面,其物侧表面851具有至少一反曲点,其像侧表面852具有至少一反曲点,且其物侧表面851于离轴处具有至少一临界点。
第六透镜860具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面861于近光轴处为凹面,其像侧表面862于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其物侧表面861具有至少一反曲点,其像侧表面862具有至少一反曲点,其物侧表面861于离轴处具有至少一临界点,且其像侧表面862于离轴处具有至少一临界点。
滤光元件893的材质为玻璃,其设置于第六透镜860及成像面895之间,并不影响光学成像镜头组的焦距。
可调焦组件890设置于成像透镜系统的物侧方向,用以因应不同被摄物的距离或环境的温度来改变焦距,进而调整光学成像镜头组的焦距。在本实施例中,可调焦组件890可为液态透镜组、液晶透镜组、正透镜、负透镜或任何可达到变焦功能的光学组件。
本实施例的光学成像镜头组依对焦条件的不同公开其中两种态样,请配合参照下列表二十二至表二十四。
Figure GDA0003292669270000481
Figure GDA0003292669270000491
Figure GDA0003292669270000492
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,表二十四所述的定义皆与第一实施例及第六实施例相同,在此不加以赘述。
Figure GDA0003292669270000493
Figure GDA0003292669270000501
<第九实施例>
请参照图29,绘示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包括成像镜头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包括上述第一实施例的光学成像镜头组、用于承载光学成像镜头组的镜筒(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搭载一感亮度佳及低噪声的电子感光元件13(如CMOS、CCD)设置于光学成像镜头组的成像面,可真实呈现光学成像镜头组的良好成像品质。
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。
<第十实施例>
请参照图30至图32,其中图30绘示依照本发明第十实施例的一种电子装置的一侧的立体图,图31绘示图30的电子装置的另一侧的立体图,且图32绘示图30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包括第九实施例的取像装置10、取像装置10a、取像装置10b、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。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及取像装置10b各包括一成像镜头、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及取像装置10b的成像镜头各包括一透镜组、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为一望远取像装置,取像装置10b为一广角取像装置,取像装置10的最大视角介于取像装置10a及10b的最大视角之间),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以包括多个取像装置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的物距信息进行快速对焦,再加上影像信号处理器23进行影像优化处理,来进一步提升光学成像镜头组所产生的影像品质。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图像处理。经由影像软件处理器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。
当然,本发明还可有其他多种实施例,在不背离本发明精神及其实质的情况下,熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形,但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (27)

1.一种光学成像镜头组,其特征在于,该光学成像镜头组包括:
一可调焦组件;以及
一成像透镜系统,由物侧至像侧依序包括一第一透镜组与一第二透镜组,该第一透镜组由物侧至像侧依序包括一物侧第一透镜以及一物侧第二透镜,该第二透镜组由像侧至物侧依序包括一像侧第一透镜以及一像侧第二透镜,且该成像透镜系统中的所有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;
其中,该成像透镜系统中至少一片透镜的至少一表面为非球面且具有至少一反曲点,该成像透镜系统中的透镜总数为至少四片,该第一透镜组中的透镜较该成像透镜系统中的其他透镜靠近物侧,且该第二透镜组中的透镜较该成像透镜系统中的其他透镜靠近像侧;
其中,该像侧第一透镜与该像侧第二透镜于光轴上的间隔距离为DLr1Lr2,该像侧第一透镜于光轴上的厚度为CTLr1,该像侧第二透镜物侧表面的曲率半径为RLr2f,该像侧第二透镜像侧表面的曲率半径为RLr2r,该光学成像镜头组的光圈值为Fno,该成像透镜系统的所有透镜阿贝数中的最小值为Vimin,其满足下列条件:
0.70<DLr1Lr2/CTLr1<5.0;
|RLr2f/RLr2r|<3.0;
0.80<Fno<3.0;以及
10.0<Vimin<20.0。
2.根据权利要求1所述的光学成像镜头组,其特征在于,该像侧第一透镜与该像侧第二透镜于光轴上的间隔距离为DLr1Lr2,该像侧第一透镜于光轴上的厚度为CTLr1,该像侧第二透镜物侧表面的曲率半径为RLr2f,该像侧第二透镜像侧表面的曲率半径为RLr2r,其满足下列条件:
0.80<DLr1Lr2/CTLr1<3.0;以及
|RLr2f/RLr2r|<1.5。
3.根据权利要求1所述的光学成像镜头组,其特征在于,该光学成像镜头组的光圈值为Fno,该光学成像镜头组中最大视角的一半为HFOV,其满足下列条件:
1.2<Fno<2.0;以及
35.0度<HFOV<45.0度。
4.根据权利要求1所述的光学成像镜头组,其特征在于,该光学成像镜头组的焦距为f,该可调焦组件的焦距为ft,该可调焦组件于光轴上的厚度为CTt,其满足下列条件:
|f/ft|<0.10;以及
0.10毫米<CTt<1.00毫米。
5.根据权利要求1所述的光学成像镜头组,其特征在于,该物侧第一透镜具有正屈折力,该物侧第一透镜物侧表面于近光轴处为凸面,该物侧第二透镜具有负屈折力,且该物侧第二透镜像侧表面于近光轴处为凹面。
6.根据权利要求5所述的光学成像镜头组,其特征在于,该像侧第一透镜具有负屈折力,该像侧第一透镜像侧表面于近光轴处为凹面,该像侧第一透镜像侧表面的曲率半径为RLr1r,该光学成像镜头组的最大成像高度为ImgH,其满足下列条件:
RLr1r/ImgH<1.0。
7.根据权利要求5所述的光学成像镜头组,其特征在于,该物侧第一透镜像侧表面于近光轴处为凹面,该像侧第二透镜具有正屈折力,且该像侧第二透镜的至少一表面于离轴处具有至少一临界点。
8.根据权利要求1所述的光学成像镜头组,其特征在于,该第二透镜组中至少一片透镜的至少一表面为非球面且具有至少一反曲点,该光学成像镜头组于最大成像高度位置的主光线入射角度为CRA,其满足下列条件:
30.0度<CRA<45.0度。
9.根据权利要求1所述的光学成像镜头组,其特征在于,该成像透镜系统中至少一片透镜的至少一表面于离轴处具有至少一临界点,该可调焦组件物侧表面至一成像面于光轴上的距离为TL,其满足下列条件:
3.50毫米<TL<10.00毫米。
10.根据权利要求1所述的光学成像镜头组,其特征在于,该可调焦组件位于该成像透镜系统的物侧方向,该光学成像镜头组还包括一光圈,该光圈设置于该物侧第一透镜与一被摄物之间,该光圈至该像侧第一透镜像侧表面于光轴上的距离为SDi,该物侧第一透镜物侧表面至该像侧第一透镜像侧表面于光轴上的距离为TDi,其满足下列条件:
0.80<SDi/TDi<1.0。
11.一种光学成像镜头组,其特征在于,该光学成像镜头组包括:
一可调焦组件;以及
一成像透镜系统,由物侧至像侧依序包括一第一透镜组与一第二透镜组,该第一透镜组由物侧至像侧依序包括一物侧第一透镜以及一物侧第二透镜,该第二透镜组由像侧至物侧依序包括一像侧第一透镜以及一像侧第二透镜,且该成像透镜系统中的所有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;
其中,该成像透镜系统中至少一片透镜的至少一表面为非球面且具有至少一反曲点,该成像透镜系统中的透镜总数为至少六片,该第一透镜组中的透镜较该成像透镜系统中的其他透镜靠近物侧,该第二透镜组中的透镜较该成像透镜系统中的其他透镜靠近像侧,且该成像透镜系统中至少三片透镜各自的阿贝数皆小于50.0;
其中,该像侧第一透镜与该像侧第二透镜于光轴上的间隔距离为DLr1Lr2,该像侧第一透镜于光轴上的厚度为CTLr1,该像侧第二透镜物侧表面的曲率半径为RLr2f,该像侧第二透镜像侧表面的曲率半径为RLr2r,其满足下列条件:
0.70<DLr1Lr2/CTLr1<5.0;以及
|RLr2f/RLr2r|<3.0。
12.根据权利要求11所述的光学成像镜头组,其特征在于,该成像透镜系统中至少三片透镜各自的阿贝数皆小于40.0。
13.根据权利要求11所述的光学成像镜头组,其特征在于,该成像透镜系统的焦距为fi,该可调焦组件的焦距为ft,其满足下列条件:
|fi/ft|<0.10;以及
15.0毫米<|ft|。
14.根据权利要求11所述的光学成像镜头组,其特征在于,该物侧第一透镜物侧表面于近光轴处为凸面,该像侧第一透镜像侧表面于近光轴处为凹面,该像侧第一透镜像侧表面的临界点与光轴间的垂直距离为YCLr1r,该物侧第一透镜物侧表面至该像侧第一透镜像侧表面于光轴上的距离为TDi,该像侧第一透镜像侧表面于离轴处具有至少一凸临界点满足下列条件:
0.10<YCLr1r/TDi<0.50。
15.根据权利要求11所述的光学成像镜头组,其特征在于,该成像透镜系统中至少三片透镜各自的至少一表面为非球面具有至少一反曲点,该物侧第一透镜物侧表面至一成像面于光轴上的距离为TLi,该成像透镜系统的焦距为fi,其满足下列条件:
0.50<TLi/fi<2.0。
16.根据权利要求11所述的光学成像镜头组,其特征在于,该成像透镜系统中至少一片透镜的物侧表面与像侧表面于离轴处皆具有至少一临界点,该成像透镜系统中每两个相邻透镜于光轴上的间隔距离的总和为ΣATi,该成像透镜系统中各透镜于光轴上的透镜厚度的总和为ΣCTi,其满足下列条件:
0.15<ΣATi/ΣCTi<0.90。
17.根据权利要求11所述的光学成像镜头组,其特征在于,该可调焦组件位于该成像透镜系统的物侧方向,该可调焦组件物侧表面至一成像面于光轴上的距离为TL,该光学成像镜头组的最大成像高度为ImgH,其满足下列条件:
1.0<TL/ImgH<2.0。
18.一种光学成像镜头组,其特征在于,该光学成像镜头组包括:
一可调焦组件;以及
一成像透镜系统,由物侧至像侧依序包括一第一透镜组与一第二透镜组,该第一透镜组由物侧至像侧依序包括一物侧第一透镜以及一物侧第二透镜,该第二透镜组由像侧至物侧依序包括一像侧第一透镜以及一像侧第二透镜,且该成像透镜系统中的所有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;
其中,该成像透镜系统中至少一片透镜的至少一表面为非球面且具有至少一反曲点,该成像透镜系统中的透镜总数为至少七片,该第一透镜组中的透镜较该成像透镜系统中的其他透镜靠近物侧,且该第二透镜组中的透镜较该成像透镜系统中的其他透镜靠近像侧;
其中,该物侧第一透镜物侧表面至一成像面于光轴上的距离为TLi,该成像透镜系统的入瞳孔径为EPDi,该光学成像镜头组中最大视角的一半为HFOV,其满足下列条件:
1.0<TLi/EPDi<3.0;以及
15.0度<HFOV<90.0度。
19.根据权利要求18所述的光学成像镜头组,其特征在于,该成像透镜系统的所有透镜折射率中的最大值为Nimax,该成像透镜系统的所有透镜阿贝数中的最小值为Vimin,其满足下列条件:
1.66<Nimax<1.75;以及
10.0<Vimin<20.0。
20.根据权利要求18所述的光学成像镜头组,其特征在于,该物侧第一透镜物侧表面至该像侧第一透镜像侧表面于光轴上的距离为TDi,该可调焦组件于光轴上的厚度为CTt,该光学成像镜头组的焦距为f,该可调焦组件的焦距为ft,一被摄物至该光学成像镜头组最靠近物侧的表面于光轴上的距离为TOB,其满足下列条件:
5.00<TDi/CTt<30.0;以及
|f/TOB-f/ft|<1.00E-2。
21.根据权利要求18所述的光学成像镜头组,其特征在于,该成像透镜系统的焦距为fi,该成像透镜系统中由物侧往像侧数来第七片透镜的焦距为fLf7,该第七片透镜像侧表面的最大有效半径为YLf7r,该物侧第一透镜物侧表面与该第七片透镜像侧表面于光轴上的距离为DLf1fLf7r,其满足下列条件:
0.40<|fi/fLf7|<1.50;以及
0.50<YLf7r/DLf1fLf7r<0.95。
22.根据权利要求18所述的光学成像镜头组,其特征在于,该光学成像镜头组的光圈值为Fno,该物侧第一透镜物侧表面的最大有效半径为YLf1f,该像侧第一透镜像侧表面的最大有效半径为YLr1r,其满足下列条件:
1.0<Fno<2.5;以及
1.50<YLr1r/YLf1f<5.00。
23.根据权利要求18所述的光学成像镜头组,其特征在于,该第二透镜组中至少一片透镜的至少一表面于离轴处具有至少一临界点。
24.根据权利要求23所述的光学成像镜头组,其特征在于,该物侧第一透镜具有正屈折力,该物侧第二透镜具有负屈折力,该像侧第二透镜具有正屈折力,该像侧第一透镜具有负屈折力,且该像侧第一透镜物侧表面于离轴处具有至少一临界点。
25.根据权利要求18所述的光学成像镜头组,其特征在于,该可调焦组件位于该成像透镜系统的物侧方向,该可调焦组件为一液态透镜组,且该液态透镜组包括透明基底与液态材料。
26.一种取像装置,其特征在于,该取像装置包括:
根据权利要求18所述的光学成像镜头组;以及
一电子感光元件,设置于该光学成像镜头组的该成像面上。
27.一种电子装置,其特征在于,该电子装置包括:
根据权利要求26所述的取像装置。
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