CN114063263A - 影像透镜组、取像装置及电子装置 - Google Patents

影像透镜组、取像装置及电子装置 Download PDF

Info

Publication number
CN114063263A
CN114063263A CN202010841715.5A CN202010841715A CN114063263A CN 114063263 A CN114063263 A CN 114063263A CN 202010841715 A CN202010841715 A CN 202010841715A CN 114063263 A CN114063263 A CN 114063263A
Authority
CN
China
Prior art keywords
image
lens
lens element
lens assembly
curvature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010841715.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114063263B (zh
Inventor
柯郁淳
王劲森
刘思欣
陈纬彧
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Largan Precision Co Ltd
Original Assignee
Largan Precision Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Largan Precision Co Ltd filed Critical Largan Precision Co Ltd
Publication of CN114063263A publication Critical patent/CN114063263A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114063263B publication Critical patent/CN114063263B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B9/00Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or -
    • G02B9/60Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having five components only
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0015Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design
    • G02B13/002Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface
    • G02B13/0045Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface having five or more lenses
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0055Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras employing a special optical element
    • G02B13/0065Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras employing a special optical element having a beam-folding prism or mirror
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/02Telephoto objectives, i.e. systems of the type + - in which the distance from the front vertex to the image plane is less than the equivalent focal length
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/06Panoramic objectives; So-called "sky lenses" including panoramic objectives having reflecting surfaces
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/0025Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for optical correction, e.g. distorsion, aberration

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lenses (AREA)

Abstract

本发明揭露一种影像透镜组、取像装置及电子装置,其中影像透镜组包含五片透镜。五片透镜沿光路由物侧至像侧依序为第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜以及第五透镜。第一透镜具有正屈折力。第二透镜具有正屈折力,其像侧表面于近光轴处为凸面。第四透镜具有正屈折力,其物侧表面于近光轴处为凸面并于离轴处具有至少一凹临界点。第五透镜像侧表面于近光轴处为凹面并于离轴处具有至少一凸临界点。当满足特定条件时,影像透镜组能同时满足广视角、微型化和高成像品质的需求。所述取像装置具有影像透镜组,并且所述电子装置具有取像装置。

Description

影像透镜组、取像装置及电子装置
技术领域
本发明涉及一种影像透镜组、取像装置及电子装置,特别是一种适用于电子装置的影像透镜组及取像装置。
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。由于往昔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,故本发明提供了一种光学镜头以符合需求。
发明内容
本发明提供一种影像透镜组、取像装置以及电子装置。其中,影像透镜组沿光路由物侧至像侧依序包含五片透镜。当满足特定条件时,本发明提供的影像透镜组能同时满足广视角、微型化和高成像品质的需求。
本发明提供一种影像透镜组,包含五片透镜。五片透镜沿光路由物侧至像侧依序为第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜与第五透镜。第一透镜具有正屈折力。第二透镜具有正屈折力,其像侧表面于近光轴处为凸面。第四透镜具有正屈折力,其物侧表面于近光轴处为凸面并于离轴处具有至少一凹临界点。第五透镜像侧表面于近光轴处为凹面并于离轴处具有至少一凸临界点。第三透镜的阿贝数为V3,第四透镜的阿贝数为V4,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,第五透镜物侧表面的曲率半径为R9,第五透镜像侧表面的曲率半径为R10,其满足下列条件:
V3+V4<70;
0.50<(R3+R4)/(R3-R4);以及
0<(R9+R10)/(R9-R10)。
本发明另提供一种影像透镜组,包含五片透镜。五片透镜沿光路由物侧至像侧依序为第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜与第五透镜。第一透镜具有正屈折力。第二透镜具有正屈折力。第四透镜具有正屈折力,其物侧表面于近光轴处为凸面并于离轴处具有至少一凹临界点。第五透镜具有负屈折力,其物侧表面于近光轴处为凸面,且其像侧表面于近光轴处为凹面并于离轴处具有至少一凸临界点。第三透镜的阿贝数为V3,第四透镜的阿贝数为V4,第四透镜物侧表面的曲率半径为R7,第四透镜像侧表面的曲率半径为R8,影像透镜组中最大视角的一半为HFOV,其满足下列条件:
V3+V4<70;
1.0<|R8/R7|;以及
0.90<tan(HFOV)。
本发明提供一种取像装置,其包含前述的影像透镜组以及一电子感光元件,其中电子感光元件设置于影像透镜组的成像面上。
本发明提供一种电子装置,其包含前述的取像装置。
当V3+V4满足上述条件时,有助于调整影像透镜组的色差修正能力,并可避免色差修正过度。
当(R3+R4)/(R3-R4)满足上述条件时,可提供第二透镜适合搭配第一透镜的形状配置,以修正第一透镜所产生的像差,提高影像的品质。
当(R9+R10)/(R9-R10)满足上述条件时,可让第五透镜的形状变化较为均匀,避免厚薄比率太高而导致制造上的问题。
当|R8/R7|满足上述条件时,可确保第四透镜的透镜面形能提供足够的屈折力,以加强第四透镜修正像差的能力。
当tan(HFOV)满足上述条件时,有助于影像透镜组更能实现微型化与广视角的配置,而能应用于更广泛的用途与装置。
以上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,并且提供本发明的权利要求书更进一步的解释。
附图说明
图1绘示依照本发明第一实施例的取像装置示意图。
图2由左至右依序为第一实施例的球差、像散以及畸变曲线图。
图3绘示依照本发明第二实施例的取像装置示意图。
图4由左至右依序为第二实施例的球差、像散以及畸变曲线图。
图5绘示依照本发明第三实施例的取像装置示意图。
图6由左至右依序为第三实施例的球差、像散以及畸变曲线图。
图7绘示依照本发明第四实施例的取像装置示意图。
图8由左至右依序为第四实施例的球差、像散以及畸变曲线图。
图9绘示依照本发明第五实施例的取像装置示意图。
图10由左至右依序为第五实施例的球差、像散以及畸变曲线图。
图11绘示依照本发明第六实施例的取像装置示意图。
图12由左至右依序为第六实施例的球差、像散以及畸变曲线图。
图13绘示依照本发明第七实施例的取像装置示意图。
图14由左至右依序为第七实施例的球差、像散以及畸变曲线图。
图15绘示依照本发明第八实施例的取像装置示意图。
图16由左至右依序为第八实施例的球差、像散以及畸变曲线图。
图17绘示依照本发明第九实施例的取像装置示意图。
图18由左至右依序为第九实施例的球差、像散以及畸变曲线图。
图19绘示依照本发明第十实施例的取像装置示意图。
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绘示依照本发明第十一实施例的取像装置示意图。
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绘示依照本发明第十二实施例的一种取像装置的立体示意图。
图24绘示依照本发明第十三实施例的一种电子装置的一侧的立体示意图。
图25绘示依照本发明第十四实施例的一种电子装置的一侧的立体示意图。
图26绘示依照本发明第十五实施例的一种电子装置的一侧的立体示意图。
图27绘示依照本发明第十六实施例的一种电子装置的一侧的立体示意图。
图28绘示依照本发明的光路转折元件在影像透镜组中的一种配置关系示意图。
图29绘示依照本发明的光路转折元件在影像透镜组中的另一种配置关系示意图。
图30绘示依照本发明的二个光路转折元件在影像透镜组中的一种配置关系示意图。
图31绘示依照本发明第一实施例中各透镜的临界点的示意图。
符号说明:
10、10a、10b、10c、10d、10f、10g、10h、10i、10j、10k、10m、10n…取像装置
11…成像镜头
12…驱动装置
13…电子感光元件
14…影像稳定模组
20、30、40、50…电子装置
21…显示装置
C…临界点
OA1…第一光轴
OA2…第二光轴
OA3…第三光轴
LF…光路转折元件
LF1…第一光路转折元件
LF2…第二光路转折元件
LG…透镜群
IM…成像面
100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、1100…光圈
101、201、301、401、501、601、701、702、703、801、802、803、901、1001、1002、1101…光阑
110、210、310、410、510、610、710、810、910、1010、1110…第一透镜
111、211、311、411、511、611、711、811、911、1011、1111…物侧表面
112、212、312、412、512、612、712、812、912、1012、1112…像侧表面
120、220、320、420、520、620、720、820、920、1020、1120…第二透镜
121、221、321、421、521、621、721、821、921、1021、1121…物侧表面
122、222、322、422、522、622、722、822、922、1022、1122…像侧表面
130、230、330、430、530、630、730、830、930、1030、1130…第三透镜
131、231、331、431、531、631、731、831、931、1031、1131…物侧表面
132、232、332、432、532、632、732、832、932、1032、1132…像侧表面
140、240、340、440、540、640、740、840、940、1040、1140…第四透镜
141、241、341、441、541、641、741、841、941、1041、1141…物侧表面
142、242、342、442、542、642、742、842、942、1042、1142…像侧表面
150、250、350、450、550、650、750、850、950、1050、1150…第五透镜
151、251、351、451、551、651、751、851、951、1051、1151…物侧表面
152、252、352、452、552、652、752、852、952、1052、1152…像侧表面
160、260、360、460、560、660、760、860、960、1060、1160…滤光元件
170、270、370、470、570、670、770、870、970、1070、1170…成像面
180、280、380、480、580、680、780、880、980、1080、1180…电子感光元件
具体实施方式
影像透镜组包含五片透镜,并且五片透镜沿光路由物侧至像侧依序为第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜与第五透镜。
第一透镜具有正屈折力。借此,可辅助广视角光线进入影像透镜组。
第二透镜具有正屈折力;借此,有助于将影像透镜组主要的正屈折力分散于第一和第二透镜上,并通过具有正屈折力的第二透镜将光线引导到成像面上。第二透镜像侧表面于近光轴处可为凸面;借此,可调整光路,而有助于使影像透镜组的总长得到适当的控制。
第三透镜可具有负屈折力。借此,可平衡影像透镜组因为压缩体积所产生的像差。
第四透镜具有正屈折力,且第四透镜物侧表面于近光轴处为凸面并于离轴处具有至少一凹临界点;借此,可提供影像透镜组的周边聚光能力并缩减影像透镜组的总长度,以满足微型化的需求。第四透镜像侧表面于近光轴处可为凹面并于离轴处可具有至少一凸临界点;借此,可降低像差并有助于修正离轴的像弯曲。请参照图31,为绘示有本发明第一实施例中第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140和第五透镜150部分透镜表面的临界点C作为示例性说明,然本发明各实施例中,各透镜的物侧表面和像侧表面皆可具有一个或多个临界点。
第五透镜可具有负屈折力;借此,可调整佩兹瓦尔(Petzval)数,以减少像散及像弯曲的产生。第五透镜物侧表面于近光轴处可为凸面;借此,有利于修正影像,以提升整体影像品质。第五透镜像侧表面于近光轴处为凹面且于离轴处具有至少一凸临界点;借此,可将主点往物侧方向移动,并可进一步修正离轴像差。
第三透镜的阿贝数为V3,第四透镜的阿贝数为V4,其满足下列条件:V3+V4<70。借此,有助于调整影像透镜组的色差修正能力,并可避免色差修正过度。其中,也可满足下列条件:20<V3+V4<60。
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:0.50<(R3+R4)/(R3-R4)。借此,可让第二透镜呈现较为适合搭配第一透镜的形状配置,以抵消第一透镜所产生的像差,提高影像的品质。其中,也可满足下列条件:0.50<(R3+R4)/(R3-R4)<2.50。其中,也可满足下列条件:0.60<(R3+R4)/(R3-R4)<2.0。
第五透镜物侧表面的曲率半径为R9,第五透镜像侧表面的曲率半径为R10,其可满足下列条件:0<(R9+R10)/(R9-R10)。借此,可让第五透镜的形状变化较为均匀,避免厚薄比率太高而导致制造上的问题。其中,也可满足下列条件:0.50<(R9+R10)/(R9-R10)<7.50。
第四透镜物侧表面的曲率半径为R7,第四透镜像侧表面的曲率半径为R8,其可满足下列条件:0.50<|R8/R7|。借此,可确保第四透镜的透镜面形能提供足够的屈折力,以加强第四透镜修正像差的能力。其中,也可满足下列条件:1.0<|R8/R7|。
影像透镜组中最大视角的一半为HFOV,其可满足下列条件:0.90<tan(HFOV)。借此,有助于实现影像透镜组微型化与广视角的配置,以应用于更广泛的用途与装置。其中,也可满足下列条件:0.95<tan(HFOV)<2.0。
影像透镜组中最大视角为FOV,其可满足下列条件:85度<FOV<120度。借此,可让影像透镜组具有广视场的特性,并能避免因视角过大而产生的畸变。其中,也可满足下列条件:90度<FOV<110度。
影像透镜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),第五透镜像侧表面至成像面于光轴上的距离为BL,其可满足下列条件:2.5<ImgH/BL。借此,可调整成像的大小与后焦距的长度,而有助于光线能有适当的成像面入射角度,以提升电子感光元件的响应效率。其中,也可满足下列条件:2.5<ImgH/BL<5.0。
第一透镜像侧表面的曲率半径为R2,第二透镜物侧表面的曲率半径为R3,其可满足下列条件:-1.0<R2/R3。借此,第二透镜具有适合搭配第一透镜的形状配置,以修正第一透镜所产生的像差,提高影像的品质。
第二透镜的焦距为f2,第三透镜的焦距为f3,其可满足下列条件:|f3/f2|<1.0。借此,可确保第三透镜具有足够的屈折力,以加强第三透镜修正像差的能力。其中,也可满足下列条件:|f3/f2|<0.8。
影像透镜组的焦距为f,第三透镜物侧表面的曲率半径为R5,其可满足下列条件:f/R5<-0.60。借此,有利于第三透镜搭配第二透镜像侧表面的形状配置,以进一步加强空间的使用。其中,也可满足下列条件:-6.0<f/R5<-1.50。
第一透镜物侧表面至第五透镜像侧表面于光轴上的距离为Td,影像透镜组的入瞳孔径为EPD,其可满足下列条件:1.50<Td/EPD<2.75。借此,有助于影像透镜组更能实现微型化与广视角的配置,而能应用于更广泛的用途与装置。
第一透镜的焦距为f1,第二透镜的焦距为f2,其可满足下列条件:0.30<f1/f2<2.0。借此,可避免第一透镜屈折力太强而限制影像透镜组的视角,有助于实现广视角的特色。其中,也可满足下列条件:0.50<f1/f2<1.75。
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i透镜的阿贝数为Vi,第一透镜的折射率为N1,第二透镜的折射率为N2,第三透镜的折射率为N3,第四透镜的折射率为N4,第五透镜的折射率为N5,第i透镜的折射率为Ni,影像透镜组中可有至少一片透镜满足下列条件:7.5<Vi/Ni<12.0,其中i=1、2、3、4或5。借此,可调整透镜材质,有助于修正色差。
第一透镜物侧表面的曲率半径为R1,第二透镜像侧表面的曲率半径为R4,其可满足下列条件:-0.50<(R1+R4)/(R1-R4)<0.50。借此,可避免第二透镜像侧表面形状太过平坦,而造成透镜周边因缺乏足够屈折力,导致广视角的光线无法顺利聚到成像面上。
影像透镜组的焦距为f,第四透镜的焦距为f4,第五透镜的焦距为f5,其可满足下列条件:1.0<(f/f4)-(f/f5)。借此,有助于配置第四透镜及第五透镜的屈折力,以提高第四透镜与第五透镜修正周边像差的能力,且可缩短后焦距,以实现微型化。其中,也可满足下列条件:1.10<(f/f4)-(f/f5)<3.50。
影像透镜组所有透镜中的阿贝数最小值为Vmin,其可满足下列条件:Vmin<20。借此,可平衡不同波段光线间的汇聚能力,以修正色差。
第四透镜物侧表面的曲率半径为R7,第四透镜像侧表面的曲率半径为R8,其可满足下列条件:(R7+R8)/(R7-R8)<1.5。借此,可确保配置第四透镜合适的形状,使其具有足够屈折力以修正像差。其中,也可满足下列条件:-2.0<(R7+R8)/(R7-R8)<0.5。
上述本发明影像透镜组中的各技术特征皆可组合配置,而达到对应的功效。
本发明所揭露的影像透镜组中,透镜的材质可为玻璃或塑胶。若透镜的材质为玻璃,则可增加影像透镜组屈折力配置的自由度,并降低外在环境温度变化对成像的影响,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,可于镜面上设置球面或非球面(ASP),其中球面透镜可减低制造难度,而若于镜面上设置非球面,则可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影像透镜组的总长。进一步地,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。
本发明所揭露的影像透镜组中,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。
本发明所揭露的影像透镜组中,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。
本发明所揭露的影像透镜组中,若透镜表面为凸面且未界定该凸面位置时,则表示该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。
本发明所揭露的影像透镜组中,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。
本发明所揭露的影像透镜组中,影像透镜组的成像面依其对应的电子感光元件的不同,可为一平面或有任一曲率的曲面,特别是指凹面朝往物侧方向的曲面。
本发明所揭露的影像透镜组中,于成像光路上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。
本发明所揭露的影像透镜组中,也可于成像光路上在被摄物至成像面间选择性设置至少一具有转折光路功能的元件,如棱镜或反射镜等,以提供影像透镜组较高弹性的空间配置,使电子装置的轻薄化不受制于影像透镜组的光学总长度。进一步说明,请参照图28和图29,其中图28为绘示依照本发明的光路转折元件在影像透镜组中的一种配置关系示意图,且图29为绘示依照本发明的光路转折元件在影像透镜组中的另一种配置关系示意图。如图28及图29所示,影像透镜组可沿光路由被摄物(未绘示)至成像面IM,依序具有第一光轴OA1、光路转折元件LF与第二光轴OA2,其中光路转折元件LF可以如图28所示设置于被摄物与影像透镜组的透镜群LG之间,或者如图29所示设置于影像透镜组的透镜群LG与成像面IM之间。此外,请参照图30,为绘示依照本发明的二个光路转折元件在影像透镜组中的一种配置关系示意图,如图30所示,影像透镜组也可沿光路由被摄物(未绘示)至成像面IM,依序具有第一光轴OA1、第一光路转折元件LF1、第二光轴OA2、第二光路转折元件LF2与第三光轴OA3,其中第一光路转折元件LF1设置于被摄物与影像透镜组的透镜群LG之间,且第二光路转折元件LF2设置于影像透镜组的透镜群LG与成像面IM之间。影像透镜组也可选择性配置三个以上的光路转折元件,本发明不以附图所揭露之光路转折元件的种类、数量与位置为限。
本发明所揭露的影像透镜组中,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。
本发明所揭露的影像透镜组中,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,有助于扩大影像透镜组的视场角。
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,其可以电或电讯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绘示依照本发明第一实施例的取像装置示意图,图2由左至右依序为第一实施例的球差、像散以及畸变曲线图。由图1可知,取像装置包含影像透镜组(未另标号)与电子感光元件180。影像透镜组沿光路由物侧至像侧依序包含光圈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、滤光元件(Filter)160与成像面170。其中,电子感光元件180设置于成像面170上。影像透镜组包含五片透镜(110、120、130、140、150),并且各透镜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。
第二透镜120具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面121于近光轴处为凹面,其像侧表面122于近光轴处为凸面,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于近光轴处为凹面,其像侧表面132于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面。
第四透镜140具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面141于近光轴处为凸面,其像侧表面142于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其物侧表面141于离轴处具有至少一凹临界点,且其像侧表面142于离轴处具有至少一凸临界点。
第五透镜150具有负屈折力,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,且其像侧表面152于离轴处具有至少一凸临界点。
滤光元件160的材质为玻璃,其设置于第五透镜150及成像面170之间,并不影响影像透镜组的焦距。
上述各透镜的非球面的曲线方程式表示如下:
Figure BDA0002641683910000111
X:非球面与光轴的交点至非球面上距离光轴为Y的点平行于光轴的位移;
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。
第一实施例的影像透镜组中,影像透镜组的焦距为f,影像透镜组的光圈值(F-number)为Fno,影像透镜组中最大视角的一半为HFOV,其数值如下:f=3.17毫米(mm),Fno=2.46,HFOV=41.0度(deg.)。
影像透镜组中最大视角为FOV,其满足下列条件:FOV=82.0度。
影像透镜组中最大视角的一半为HFOV,其满足下列条件:tan(HFOV)=0.87。
第三透镜130的阿贝数为V3,第四透镜140的阿贝数为V4,其满足下列条件:V3+V4=69.2。
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,第一透镜110的折射率为N1,第二透镜120的折射率为N2,第三透镜130的折射率为N3,第四透镜140的折射率为N4,第五透镜150的折射率为N5,其满足下列条件:V1/N1=36.26;V2/N2=8.21;V3/N3=14.59;V4/N4=29.68;以及V5/N5=25.95。
影像透镜组所有透镜中的阿贝数最小值为Vmin,其满足下列条件:Vmin=14.0。在本实施例中,在第一透镜110至第五透镜150当中,第二透镜120的阿贝数小于其余透镜的阿贝数,因此Vmin等于第二透镜120的阿贝数。
第一透镜物侧表面111至第五透镜像侧表面152于光轴上的距离为Td,影像透镜组的入瞳孔径为EPD,其满足下列条件:Td/EPD=2.03。
影像透镜组的最大成像高度为ImgH,第五透镜像侧表面152至成像面170于光轴上的距离为BL,其满足下列条件:ImgH/BL=5.37。
第一透镜物侧表面111的曲率半径为R1,第二透镜像侧表面122的曲率半径为R4,其满足下列条件:(R1+R4)/(R1-R4)=-0.91。
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)=23.17。
第四透镜物侧表面141的曲率半径为R7,第四透镜像侧表面142的曲率半径为R8,其满足下列条件:(R7+R8)/(R7-R8)=-1.27。
第五透镜物侧表面151的曲率半径为R9,第五透镜像侧表面152的曲率半径为R10,其满足下列条件:(R9+R10)/(R9-R10)=1.40。
第一透镜像侧表面112的曲率半径为R2,第二透镜物侧表面121的曲率半径为R3,其满足下列条件:R2/R3=-0.10。
第四透镜物侧表面141的曲率半径为R7,第四透镜像侧表面142的曲率半径为R8,其满足下列条件:|R8/R7|=8.32。
第一透镜110的焦距为f1,第二透镜120的焦距为f2,其满足下列条件:f1/f2=0.01。
第二透镜120的焦距为f2,第三透镜130的焦距为f3,其满足下列条件:|f3/f2|=0.02。
影像透镜组的焦距为f,第三透镜物侧表面131的曲率半径为R5,其满足下列条件:f/R5=-0.48。
影像透镜组的焦距为f,第四透镜140的焦距为f4,第五透镜150的焦距为f5,其满足下列条件:(f/f4)-(f/f5)=1.41。
请配合参照下列表一以及表二。
Figure BDA0002641683910000121
Figure BDA0002641683910000131
Figure BDA0002641683910000132
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15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。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绘示依照本发明第二实施例的取像装置示意图,图4由左至右依序为第二实施例的球差、像散以及畸变曲线图。由图3可知,取像装置包含影像透镜组(未另标号)与电子感光元件280。影像透镜组沿光路由物侧至像侧依序包含光圈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、滤光元件260与成像面270。其中,电子感光元件280设置于成像面270上。影像透镜组包含五片透镜(210、220、230、240、250),并且各透镜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具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面221于近光轴处为凹面,其像侧表面222于近光轴处为凸面,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,其物侧表面231于近光轴处为凹面,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具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面241于近光轴处为凸面,其像侧表面242于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,且其物侧表面241于离轴处具有至少一凹临界点。
第五透镜250具有负屈折力,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于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,且其像侧表面252于离轴处具有至少一凸临界点。
滤光元件260的材质为玻璃,其设置于第五透镜250及成像面270之间,并不影响影像透镜组的焦距。
请配合参照下列表三以及表四。
Figure BDA0002641683910000141
Figure BDA0002641683910000151
Figure BDA0002641683910000152
Figure BDA0002641683910000161
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 BDA0002641683910000162
<第三实施例>
请参照图5至图6,其中图5绘示依照本发明第三实施例的取像装置示意图,图6由左至右依序为第三实施例的球差、像散以及畸变曲线图。由图5可知,取像装置包含影像透镜组(未另标号)与电子感光元件380。影像透镜组沿光路由物侧至像侧依序包含光圈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、滤光元件360与成像面370。其中,电子感光元件380设置于成像面370上。影像透镜组包含五片透镜(310、320、330、340、350),并且各透镜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于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面。
第二透镜320具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面321于近光轴处为凹面,其像侧表面322于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面。
第三透镜330具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面331于近光轴处为凹面,其像侧表面332于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面。
第四透镜340具有正屈折力,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,且其物侧表面341于离轴处具有至少一凹临界点。
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于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,且其像侧表面352于离轴处具有至少一凸临界点。
滤光元件360的材质为玻璃,其设置于第五透镜350及成像面370之间,并不影响影像透镜组的焦距。
请配合参照下列表五以及表六。
Figure BDA0002641683910000171
Figure BDA0002641683910000172
Figure BDA0002641683910000181
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 BDA0002641683910000182
<第四实施例>
请参照图7至图8,其中图7绘示依照本发明第四实施例的取像装置示意图,图8由左至右依序为第四实施例的球差、像散以及畸变曲线图。由图7可知,取像装置包含影像透镜组(未另标号)与电子感光元件480。影像透镜组沿光路由物侧至像侧依序包含光圈400、第一透镜410、第二透镜420、光阑401、第三透镜430、第四透镜440、第五透镜450、滤光元件460与成像面470。其中,电子感光元件480设置于成像面470上。影像透镜组包含五片透镜(410、420、430、440、450),并且各透镜之间无其他内插的透镜。
第一透镜410具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面411于近光轴处为凸面,其像侧表面412于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面。
第二透镜420具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面421于近光轴处为凹面,其像侧表面422于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面。
第三透镜430具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面431于近光轴处为凹面,其像侧表面432于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面。
第四透镜440具有正屈折力,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于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其物侧表面441于离轴处具有至少一凹临界点,且其像侧表面442于离轴处具有至少一凸临界点。
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,且其像侧表面452于离轴处具有至少一凸临界点。
滤光元件460的材质为玻璃,其设置于第五透镜450及成像面470之间,并不影响影像透镜组的焦距。
请配合参照下列表七以及表八。
Figure BDA0002641683910000191
Figure BDA0002641683910000201
Figure BDA0002641683910000202
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 BDA0002641683910000203
Figure BDA0002641683910000211
<第五实施例>
请参照图9至图10,其中图9绘示依照本发明第五实施例的取像装置示意图,图10由左至右依序为第五实施例的球差、像散以及畸变曲线图。由图9可知,取像装置包含影像透镜组(未另标号)与电子感光元件580。影像透镜组沿光路由物侧至像侧依序包含光圈500、第一透镜510、光阑501、第二透镜520、第三透镜530、第四透镜540、第五透镜550、滤光元件560与成像面570。其中,电子感光元件580设置于成像面570上。影像透镜组包含五片透镜(510、520、530、540、550),并且各透镜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。
第二透镜520具有正屈折力,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于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面。
第三透镜530具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面531于近光轴处为凹面,其像侧表面532于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面。
第四透镜540具有正屈折力,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,其物侧表面541于离轴处具有至少一凹临界点,且其像侧表面542于离轴处具有至少一凸临界点。
第五透镜550具有负屈折力,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,且其像侧表面552于离轴处具有至少一凸临界点。
滤光元件560的材质为玻璃,其设置于第五透镜550及成像面570之间,并不影响影像透镜组的焦距。
请配合参照下列表九以及表十。
Figure BDA0002641683910000212
Figure BDA0002641683910000221
Figure BDA0002641683910000222
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 BDA0002641683910000231
<第六实施例>
请参照图11至图12,其中图11绘示依照本发明第六实施例的取像装置示意图,图12由左至右依序为第六实施例的球差、像散以及畸变曲线图。由图11可知,取像装置包含影像透镜组(未另标号)与电子感光元件680。影像透镜组沿光路由物侧至像侧依序包含光圈600、第一透镜610、第二透镜620、光阑601、第三透镜630、第四透镜640、第五透镜650、滤光元件660与成像面670。其中,电子感光元件680设置于成像面670上。影像透镜组包含五片透镜(610、620、630、640、650),并且各透镜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。
第二透镜620具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面621于近光轴处为凹面,其像侧表面622于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面。
第三透镜630具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面631于近光轴处为凹面,其像侧表面632于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面。
第四透镜640具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面641于近光轴处为凸面,其像侧表面642于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,且其物侧表面641于离轴处具有至少一凹临界点。
第五透镜650具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面651于近光轴处为凹面,其像侧表面652于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,且其像侧表面652于离轴处具有至少一凸临界点。
滤光元件660的材质为玻璃,其设置于第五透镜650及成像面670之间,并不影响影像透镜组的焦距。
请配合参照下列表十一以及表十二。
Figure BDA0002641683910000241
Figure BDA0002641683910000242
Figure BDA0002641683910000251
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 BDA0002641683910000252
<第七实施例>
请参照图13至图14,其中图13绘示依照本发明第七实施例的取像装置示意图,图14由左至右依序为第七实施例的球差、像散以及畸变曲线图。由图13可知,取像装置包含影像透镜组(未另标号)与电子感光元件780。影像透镜组沿光路由物侧至像侧依序包含光阑701、光圈700、第一透镜710、光阑702、第二透镜720、光阑703、第三透镜730、第四透镜740、第五透镜750、滤光元件760与成像面770。其中,电子感光元件780设置于成像面770上。影像透镜组包含五片透镜(710、720、730、740、750),并且各透镜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。
第二透镜720具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面721于近光轴处为凹面,其像侧表面722于近光轴处为凸面,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,其物侧表面731于近光轴处为凹面,其像侧表面732于近光轴处为凸面,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,其物侧表面741于近光轴处为凸面,其像侧表面742于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其物侧表面741于离轴处具有至少一凹临界点,且其像侧表面742于离轴处具有至少一凸临界点。
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,且其像侧表面752于离轴处具有至少一凸临界点。
滤光元件760的材质为玻璃,其设置于第五透镜750及成像面770之间,并不影响影像透镜组的焦距。
请配合参照下列表十三以及表十四。
Figure BDA0002641683910000261
Figure BDA0002641683910000271
Figure BDA0002641683910000272
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 BDA0002641683910000273
<第八实施例>
请参照图15至图16,其中图15绘示依照本发明第八实施例的取像装置示意图,图16由左至右依序为第八实施例的球差、像散以及畸变曲线图。由图15可知,取像装置包含影像透镜组(未另标号)与电子感光元件880。影像透镜组沿光路由物侧至像侧依序包含光阑801、光圈800、第一透镜810、光阑802、第二透镜820、光阑803、第三透镜830、第四透镜840、第五透镜850、滤光元件860与成像面870。其中,电子感光元件880设置于成像面870上。影像透镜组包含五片透镜(810、820、830、840、850),并且各透镜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。
第二透镜820具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面821于近光轴处为凹面,其像侧表面822于近光轴处为凸面,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于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面。
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于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其物侧表面841于离轴处具有至少一凹临界点,且其像侧表面842于离轴处具有至少一凸临界点。
第五透镜850具有负屈折力,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于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,且其像侧表面852于离轴处具有至少一凸临界点。
滤光元件860的材质为玻璃,其设置于第五透镜850及成像面870之间,并不影响影像透镜组的焦距。
请配合参照下列表十五以及表十六。
Figure BDA0002641683910000281
Figure BDA0002641683910000291
Figure BDA0002641683910000292
Figure BDA0002641683910000301
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 BDA0002641683910000302
<第九实施例>
请参照图17至图18,其中图17绘示依照本发明第九实施例的取像装置示意图,图18由左至右依序为第九实施例的球差、像散以及畸变曲线图。由图17可知,取像装置包含影像透镜组(未另标号)与电子感光元件980。影像透镜组沿光路由物侧至像侧依序包含光圈900、第一透镜910、第二透镜920、光阑901、第三透镜930、第四透镜940、第五透镜950、滤光元件960与成像面970。其中,电子感光元件980设置于成像面970上。影像透镜组包含五片透镜(910、920、930、940、950),并且各透镜之间无其他内插的透镜。
第一透镜910具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面911于近光轴处为凸面,其像侧表面912于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面。
第二透镜920具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面921于近光轴处为凹面,其像侧表面922于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面。
第三透镜930具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面931于近光轴处为凹面,其像侧表面932于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面。
第四透镜940具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面941于近光轴处为凸面,其像侧表面942于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,且其物侧表面941于离轴处具有至少一凹临界点。
第五透镜950具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面951于近光轴处为凸面,其像侧表面952于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,且其像侧表面952于离轴处具有至少一凸临界点。
滤光元件960的材质为玻璃,其设置于第五透镜950及成像面970之间,并不影响影像透镜组的焦距。
请配合参照下列表十七以及表十八。
Figure BDA0002641683910000311
Figure BDA0002641683910000312
Figure BDA0002641683910000321
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 BDA0002641683910000322
<第十实施例>
请参照图19至图20,其中图19绘示依照本发明第十实施例的取像装置示意图,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。由图19可知,取像装置包含影像透镜组(未另标号)与电子感光元件1080。影像透镜组沿光路由物侧至像侧依序包含光阑1001、第一透镜1010、光圈1000、第二透镜1020、光阑1002、第三透镜1030、第四透镜1040、第五透镜1050、滤光元件1060与成像面1070。其中,电子感光元件1080设置于成像面1070上。影像透镜组包含五片透镜(1010、1020、1030、1040、1050),并且各透镜之间无其他内插的透镜。
第一透镜1010具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面1011于近光轴处为凸面,其像侧表面1012于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面。
第二透镜1020具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面1021于近光轴处为凹面,其像侧表面1022于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面。
第三透镜1030具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面1031于近光轴处为凸面,其像侧表面1032于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面。
第四透镜1040具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面1041于近光轴处为凸面,其像侧表面1042于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,且其物侧表面1041于离轴处具有至少一凹临界点。
第五透镜1050具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面1051于近光轴处为凹面,其像侧表面1052于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,且其像侧表面1052于离轴处具有至少一凸临界点。
滤光元件1060的材质为玻璃,其设置于第五透镜1050及成像面1070之间,并不影响影像透镜组的焦距。
请配合参照下列表十九以及表二十。
Figure BDA0002641683910000331
Figure BDA0002641683910000341
Figure BDA0002641683910000342
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 BDA0002641683910000343
Figure BDA0002641683910000351
<第十一实施例>
请参照图21至图22,其中图21绘示依照本发明第十一实施例的取像装置示意图,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。由图21可知,取像装置包含影像透镜组(未另标号)与电子感光元件1180。影像透镜组沿光路由物侧至像侧依序包含光圈1100、第一透镜1110、第二透镜1120、光阑1101、第三透镜1130、第四透镜1140、第五透镜1150、滤光元件1160与成像面1170。其中,电子感光元件1180设置于成像面1170上。影像透镜组包含五片透镜(1110、1120、1130、1140、1150),并且各透镜之间无其他内插的透镜。
第一透镜1110具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面1111于近光轴处为凸面,其像侧表面1112于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面。
第二透镜1120具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面1121于近光轴处为凸面,其像侧表面1122于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面。
第三透镜1130具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面1131于近光轴处为凹面,其像侧表面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,其物侧表面1141于近光轴处为凸面,其像侧表面1142于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,且其物侧表面1141于离轴处具有至少一凹临界点。
第五透镜1150具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面1151于近光轴处为凹面,其像侧表面1152于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,且其像侧表面1152于离轴处具有至少一凸临界点。
滤光元件1160的材质为玻璃,其设置于第五透镜1150及成像面1170之间,并不影响影像透镜组的焦距。
请配合参照下列表二十一以及表二十二。
Figure BDA0002641683910000352
Figure BDA0002641683910000361
Figure BDA0002641683910000362
Figure BDA0002641683910000371
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 BDA0002641683910000372
<第十二实施例>
请参照图23,为绘示依照本发明第十二实施例的一种取像装置的立体示意图。在本实施例中,取像装置10为一相机模组。取像装置10包含成像镜头11、驱动装置12、电子感光元件13以及影像稳定模组14。成像镜头11包含上述第七实施例的影像透镜组、用于承载影像透镜组的镜筒(未另标号)以及支持装置(Holder Member,未另标号),成像镜头11也可改为配置其他实施例的影像透镜组,本发明并不以此为限。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)设置于影像透镜组的成像面,可真实呈现影像透镜组的良好成像品质。
影像稳定模组14例如为加速计、陀螺仪或霍尔元件(Hall Effect Sensor)。驱动装置12可搭配影像稳定模组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,或利用影像软体中的影像补偿技术,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,为绘示依照本发明第十三实施例的一种电子装置的一侧的立体示意图。
在本实施例中,电子装置20为一智能手机。电子装置20包含上述第十二实施例的取像装置10、取像装置10a以及显示装置21。图24中的取像装置10、取像装置10a与显示装置21皆配置于电子装置20的同一侧,以使取像装置10及取像装置10a可作为前置镜头以提供自拍功能,但本发明并不以此为限。
取像装置10为一广角取像装置,且取像装置10a为一飞时测距(Time of Flight,ToF)取像装置。其中,取像装置10a可取得影像的深度信息。上述电子装置20以包含多个取像装置10、10a为例,但取像装置的数量与配置并非用以限制本发明。
<第十四实施例>
请参照图25,为绘示依照本发明第十四实施例的一种电子装置的一侧的立体示意图。
在本实施例中,电子装置30为一智能手机。电子装置30包含第十二实施例的取像装置10、取像装置10b、取像装置10c以及显示装置(未另绘示)。图25中的取像装置10、取像装置10b与取像装置10c皆配置于电子装置30的同一侧,而显示装置则配置于电子装置30的另一侧。
取像装置10为一广角取像装置,取像装置10b为一超广角取像装置,且取像装置10c为一望远取像装置。本实施例的取像装置10、取像装置10b与取像装置10c具有相异的视角,使电子装置30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30以包含多个取像装置10、10b、10c为例,但取像装置的数量与配置并非用以限制本发明。
<第十五实施例>
请参照图26,为绘示依照本发明第十五实施例的一种电子装置的一侧的立体示意图。
在本实施例中,电子装置40为一智能手机。电子装置40包含第十二实施例的取像装置10、取像装置10d以及显示装置(未另绘示)。图26中的取像装置10与取像装置10d皆配置于电子装置40的同一侧,而显示装置则配置于电子装置40的另一侧。
取像装置10为一广角取像装置,且取像装置10d为一超广角取像装置。本实施例的取像装置10与取像装置10d具有相异的视角,使电子装置40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40以包含多个取像装置10、10d为例,但取像装置的数量与配置并非用以限制本发明。
<第十六实施例>
请参照图27,为绘示依照本发明第十六实施例的一种电子装置的一侧的立体示意图。
在本实施例中,电子装置50为一智能手机。电子装置50包含取像装置10f、取像装置10g、取像装置10h、取像装置10i、取像装置10j、取像装置10k、取像装置10m、取像装置10n以及显示装置(未另绘示)。取像装置10f、10g、10h、10i、10j、10k、10m、10n皆配置于电子装置50的同一侧,而显示装置则配置于电子装置50的另一侧。其中,取像装置10h或10i例如包含上述第七实施例的影像透镜组。
取像装置10f、10g为超广角取像装置,取像装置10h、10i为广角取像装置,取像装置10j、10k为望远取像装置,且取像装置10m、10n为具有转折光路配置的望远取像装置。其中,取像装置10m、10n的转折光路配置可例如分别具有类似图28至图30的结构,可参阅前述对应图28至图30的说明,于此不加以赘述。本实施例的取像装置10f、10g、10h、10i、10j、10k、10m、10n具有相异的视角,使得电子装置50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50以包含多个取像装置10f、10g、10h、10i、10j、10k、10m、10n为例,但取像装置的数量与配置并非用以限制本发明。
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、数位相机、移动装置、数位平板、智能电视、网路监控设备、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。前揭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。
虽然本发明以前述的较佳实施例揭露如上,然其并非用以限定本发明,任何熟习相像技艺者,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作些许的更动与润饰,因此本发明的专利保护范围须视本说明书所附的申请专利范围所界定者为准。

Claims (26)

1.一种影像透镜组,包含五片透镜,其特征在于,该五片透镜沿光路由物侧至像侧依序为第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜以及第五透镜;
其中,该第一透镜具有正屈折力,该第二透镜具有正屈折力,该第二透镜像侧表面于近光轴处为凸面,该第四透镜具有正屈折力,该第四透镜物侧表面于近光轴处为凸面并于离轴处具有至少一凹临界点,且该第五透镜像侧表面于近光轴处为凹面并于离轴处具有至少一凸临界点;
其中,该第三透镜的阿贝数为V3,该第四透镜的阿贝数为V4,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,该第五透镜物侧表面的曲率半径为R9,该第五透镜像侧表面的曲率半径为R10,其满足下列条件:
V3+V4<70;
0.50<(R3+R4)/(R3-R4);以及
0<(R9+R10)/(R9-R10)。
2.根据权利要求1所述的影像透镜组,其特征在于,该影像透镜组的最大成像高度为ImgH,该第五透镜像侧表面至一成像面于光轴上的距离为BL,其满足下列条件:
2.5<ImgH/BL。
3.根据权利要求1所述的影像透镜组,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:
0.60<(R3+R4)/(R3-R4)<2.0。
4.根据权利要求1所述的影像透镜组,其特征在于,该第一透镜像侧表面的曲率半径为R2,该第二透镜物侧表面的曲率半径为R3,其满足下列条件:
-1.0<R2/R3。
5.根据权利要求1所述的影像透镜组,其特征在于,该第二透镜的焦距为f2,该第三透镜的焦距为f3,其满足下列条件:
|f3/f2|<1.0。
6.根据权利要求1所述的影像透镜组,其特征在于,该第三透镜的阿贝数为V3,该第四透镜的阿贝数为V4,其满足下列条件:
20<V3+V4<60。
7.根据权利要求1所述的影像透镜组,其特征在于,该影像透镜组的焦距为f,该第三透镜物侧表面的曲率半径为R5,其满足下列条件:
f/R5<-0.60。
8.根据权利要求1所述的影像透镜组,其特征在于,该第一透镜物侧表面至该第五透镜像侧表面于光轴上的距离为Td,该影像透镜组的入瞳孔径为EPD,其满足下列条件:
1.50<Td/EPD<2.75。
9.根据权利要求1所述的影像透镜组,其特征在于,该第四透镜像侧表面于近光轴处为凹面并于离轴处具有至少一凸临界点。
10.根据权利要求1所述的影像透镜组,其特征在于,该第一透镜的焦距为f1,该第二透镜的焦距为f2,其满足下列条件:
0.30<f1/f2<2.0。
11.根据权利要求1所述的影像透镜组,其特征在于,该影像透镜组中最大视角的一半为HFOV,其满足下列条件:
0.90<tan(HFOV);
其中,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,第i透镜的阿贝数为Vi,该第一透镜的折射率为N1,该第二透镜的折射率为N2,该第三透镜的折射率为N3,该第四透镜的折射率为N4,该第五透镜的折射率为N5,第i透镜的折射率为Ni,该影像透镜组中至少一片透镜满足下列条件:
7.5<Vi/Ni<12.0,其中i=1、2、3、4或5。
12.根据权利要求1所述的影像透镜组,其特征在于,该第一透镜物侧表面的曲率半径为R1,该第二透镜像侧表面的曲率半径为R4,其满足下列条件:
-0.50<(R1+R4)/(R1-R4)<0.50。
13.根据权利要求1所述的影像透镜组,其特征在于,该影像透镜组的焦距为f,该第四透镜的焦距为f4,该第五透镜的焦距为f5,其满足下列条件:
1.0<(f/f4)-(f/f5)。
14.根据权利要求1所述的影像透镜组,其特征在于,该影像透镜组所有透镜中的阿贝数最小值为Vmin,其满足下列条件:
Vmin<20。
15.根据权利要求1所述的影像透镜组,其特征在于,该第四透镜物侧表面的曲率半径为R7,该第四透镜像侧表面的曲率半径为R8,其满足下列条件:
0.50<|R8/R7|。
16.根据权利要求1所述的影像透镜组,其特征在于,该第四透镜物侧表面的曲率半径为R7,该第四透镜像侧表面的曲率半径为R8,其满足下列条件:
(R7+R8)/(R7-R8)<1.5。
17.一种取像装置,其特征在于,包含:
根据权利要求1所述的影像透镜组;以及
一电子感光元件,设置于该影像透镜组的一成像面上。
18.一种电子装置,其特征在于,包含:
根据权利要求17所述的取像装置。
19.一种影像透镜组,其特征在于,包含五片透镜,该五片透镜沿光路由物侧至像侧依序为第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜以及第五透镜;
其中,该第一透镜具有正屈折力,该第二透镜具有正屈折力,该第四透镜具有正屈折力,该第四透镜物侧表面于近光轴处为凸面并于离轴处具有至少一凹临界点,该第五透镜具有负屈折力,该第五透镜物侧表面于近光轴处为凸面,且该第五透镜像侧表面于近光轴处为凹面并于离轴处具有至少一凸临界点;
其中,该第三透镜的阿贝数为V3,该第四透镜的阿贝数为V4,该第四透镜物侧表面的曲率半径为R7,该第四透镜像侧表面的曲率半径为R8,该影像透镜组中最大视角的一半为HFOV,其满足下列条件:
V3+V4<70;
1.0<|R8/R7|;以及
0.90<tan(HFOV)。
20.根据权利要求19所述的影像透镜组,其特征在于,该第三透镜的阿贝数为V3,该第四透镜的阿贝数为V4,其满足下列条件:
20<V3+V4<60。
21.根据权利要求19所述的影像透镜组,其特征在于,该第三透镜具有负屈折力,该影像透镜组的焦距为f,该第三透镜物侧表面的曲率半径为R5,其满足下列条件:
f/R5<-0.60。
22.根据权利要求19所述的影像透镜组,其特征在于,该影像透镜组所有透镜中的阿贝数最小值为Vmin,其满足下列条件:
Vmin<20。
23.根据权利要求19所述的影像透镜组,其特征在于,该影像透镜组的焦距为f,该第四透镜的焦距为f4,该第五透镜的焦距为f5,其满足下列条件:
1.0<(f/f4)-(f/f5)。
24.根据权利要求19所述的影像透镜组,其特征在于,该第二透镜的焦距为f2,该第三透镜的焦距为f3,其满足下列条件:
|f3/f2|<1.0。
25.根据权利要求19所述的影像透镜组,其特征在于,该影像透镜组中最大视角的一半为HFOV,其满足下列条件:
0.95<tan(HFOV)<2.0。
26.根据权利要求19所述的影像透镜组,其特征在于,该影像透镜组的最大成像高度为ImgH,该第五透镜像侧表面至一成像面于光轴上的距离为BL,其满足下列条件:
2.5<ImgH/BL。
CN202010841715.5A 2020-07-30 2020-08-20 影像透镜组、取像装置及电子装置 Active CN114063263B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW109125825A TWI735299B (zh) 2020-07-30 2020-07-30 影像透鏡組、取像裝置及電子裝置
TW109125825 2020-07-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114063263A true CN114063263A (zh) 2022-02-18
CN114063263B CN114063263B (zh) 2023-03-24

Family

ID=78283003

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010841715.5A Active CN114063263B (zh) 2020-07-30 2020-08-20 影像透镜组、取像装置及电子装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11668898B2 (zh)
CN (1) CN114063263B (zh)
TW (1) TWI735299B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011133601A (ja) * 2009-12-24 2011-07-07 Sony Corp 光学ユニットおよび撮像装置
KR20120089116A (ko) * 2011-02-01 2012-08-09 주식회사 코렌 촬영 렌즈 광학계
CN108227156A (zh) * 2016-12-09 2018-06-29 大立光电股份有限公司 影像撷取光学镜片系统、取像装置及电子装置
CN111175938A (zh) * 2020-02-14 2020-05-19 浙江舜宇光学有限公司 摄像镜头
CN111258026A (zh) * 2018-12-03 2020-06-09 大立光电股份有限公司 摄影光学透镜组、取像装置及电子装置

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5073590B2 (ja) 2008-06-06 2012-11-14 富士フイルム株式会社 5枚構成の撮像レンズおよび撮像装置
JP2010145648A (ja) 2008-12-17 2010-07-01 Fujinon Corp 3群構成の撮像レンズおよび撮像装置
TWI435103B (zh) 2012-04-06 2014-04-21 Largan Precision Co Ltd 光學攝像鏡片系統
TWI456247B (zh) 2013-07-17 2014-10-11 Largan Precision Co Ltd 影像擷取系統鏡片組
TW201514530A (zh) 2013-10-08 2015-04-16 Ability Opto Electronics Technology Co Ltd 光學影像擷取鏡頭及光學影像擷取模組
CN103777325B (zh) * 2013-10-11 2016-11-09 玉晶光电(厦门)有限公司 光学成像镜头及应用此镜头的电子装置
CN103777326B (zh) 2013-10-11 2016-08-17 玉晶光电(厦门)有限公司 可携式电子装置与其光学成像镜头
TWI487939B (zh) 2013-11-08 2015-06-11 Largan Precision Co Ltd 光學攝影鏡組、取像裝置以及可攜式電子裝置
TWI537586B (zh) 2014-10-01 2016-06-11 先進光電科技股份有限公司 光學成像系統
TWI553335B (zh) 2014-10-07 2016-10-11 先進光電科技股份有限公司 光學成像系統
TWI557427B (zh) 2014-10-09 2016-11-11 先進光電科技股份有限公司 光學成像系統
TWI591374B (zh) 2015-01-06 2017-07-11 先進光電科技股份有限公司 光學成像系統(二)
TWI595259B (zh) 2015-01-06 2017-08-11 先進光電科技股份有限公司 光學成像系統(一)
CN105988185B (zh) 2015-04-10 2018-11-30 浙江舜宇光学有限公司 摄像镜头
TWI599811B (zh) 2015-06-05 2017-09-21 先進光電科技股份有限公司 光學成像系統(二)
TWI599792B (zh) 2015-06-05 2017-09-21 先進光電科技股份有限公司 光學成像系統(一)
CN106405796B (zh) 2016-11-15 2019-08-09 浙江舜宇光学有限公司 光学成像系统及摄像装置
KR20180075152A (ko) * 2016-12-26 2018-07-04 삼성전기주식회사 촬상 광학계
TWI639037B (zh) 2017-01-04 2018-10-21 先進光電科技股份有限公司 光學成像系統
TWI642987B (zh) 2017-01-04 2018-12-01 先進光電科技股份有限公司 光學成像系統
CN107065128A (zh) 2017-01-20 2017-08-18 瑞声科技(新加坡)有限公司 摄像光学镜头
TWI627467B (zh) * 2017-03-22 2018-06-21 大立光電股份有限公司 成像系統鏡頭組、取像裝置及電子裝置
CN107121755B (zh) 2017-06-19 2020-08-21 南京华捷艾米软件科技有限公司 一种用于3d测量的红外镜头
WO2019131205A1 (ja) * 2017-12-28 2019-07-04 ソニー株式会社 撮像レンズおよび撮像装置
CN107957620B (zh) * 2018-01-09 2020-03-13 浙江舜宇光学有限公司 光学成像镜头
TWI683149B (zh) 2019-01-29 2020-01-21 大陸商信泰光學(深圳)有限公司 成像鏡頭(三十)
US11480760B2 (en) 2019-04-18 2022-10-25 Sintai Optical (Shenzhen) Co., Ltd. Lens assembly
CN110361846B (zh) * 2019-06-30 2022-03-01 瑞声光学解决方案私人有限公司 摄像光学镜头
CN110262014B (zh) 2019-07-23 2024-05-14 浙江舜宇光学有限公司 光学成像镜头组
CN110275278B (zh) 2019-07-23 2024-05-14 浙江舜宇光学有限公司 光学成像镜头
TWI687730B (zh) 2019-10-31 2020-03-11 大陸商信泰光學(深圳)有限公司 成像鏡頭(四十一)

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011133601A (ja) * 2009-12-24 2011-07-07 Sony Corp 光学ユニットおよび撮像装置
KR20120089116A (ko) * 2011-02-01 2012-08-09 주식회사 코렌 촬영 렌즈 광학계
CN108227156A (zh) * 2016-12-09 2018-06-29 大立光电股份有限公司 影像撷取光学镜片系统、取像装置及电子装置
CN111258026A (zh) * 2018-12-03 2020-06-09 大立光电股份有限公司 摄影光学透镜组、取像装置及电子装置
CN111175938A (zh) * 2020-02-14 2020-05-19 浙江舜宇光学有限公司 摄像镜头

Also Published As

Publication number Publication date
CN114063263B (zh) 2023-03-24
US11668898B2 (en) 2023-06-06
US20220035131A1 (en) 2022-02-03
TWI735299B (zh) 2021-08-01
TW202204965A (zh) 2022-02-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI742675B (zh) 攝像用光學鏡頭組、取像裝置及電子裝置
CN112817123B (zh) 摄像镜头组、取像装置及电子装置
CN111090164B (zh) 成像透镜系统、取像装置及电子装置
CN113031211B (zh) 摄影用光学镜头组、取像装置及电子装置
CN113359276B (zh) 取像用光学镜片组、取像装置及电子装置
CN114063268B (zh) 影像撷取透镜系统、取像装置及电子装置
CN111856707B (zh) 光学镜头组、取像装置及电子装置
CN114839747A (zh) 摄影镜头组
CN113267874B (zh) 取像用光学镜头组、取像装置及电子装置
CN114114610B (zh) 光学影像镜片组、取像装置及电子装置
CN112394476B (zh) 成像镜头组、取像装置及电子装置
CN114077037B (zh) 光学影像透镜组、取像装置及电子装置
CN114063267B (zh) 影像镜片组、变焦取像装置及电子装置
CN112882191B (zh) 摄影用光学镜片组及电子装置
CN114624857B (zh) 影像撷取光学镜头、取像装置及电子装置
CN114063263B (zh) 影像透镜组、取像装置及电子装置
CN114488470B (zh) 光学影像镜头、取像装置及电子装置
CN117687182A (zh) 取像系统镜片组、取像装置及电子装置
CN115343826A (zh) 取像光学镜片系统、取像装置及电子装置
CN114859505A (zh) 光学影像系统组、取像装置及电子装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant