CN114063267B - 影像镜片组、变焦取像装置及电子装置 - Google Patents

影像镜片组、变焦取像装置及电子装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种影像镜片组、变焦取像装置及电子装置,其中,所述影像镜片组包含四个镜群,四个镜群沿光路依序为第一镜群、第二镜群、第三镜群及第四镜群。四个镜群包含九片透镜,九片透镜沿光路依序为第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜及第九透镜。第一透镜具有正屈折力。第二透镜具有负屈折力。影像镜片组中至少一片透镜具有至少一反曲点。影像镜片组中至少五片透镜为塑胶材质。影像镜片组在对焦或变倍时,第一镜群与第四镜群维持不动,而第二镜群与第三镜群沿光轴移动。当满足特定条件时,影像镜片组能同时满足望远、变倍及高成像品质的需求。

Description

影像镜片组、变焦取像装置及电子装置
技术领域
本发明涉及一种影像镜片组、变焦取像装置及电子装置,特别是一种适用于电子装置的影像镜片组及变焦取像装置。
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,对于光学镜头的要求更加多样化,配备光学镜头的电子装置的应用范围也是更加广泛。将光学镜头应用于各种智能电子产品、车用装置、辨识系统、娱乐装置、运动装置与家庭智能辅助系统等等已为未来科技发展的一大趋势。
为因应不同的应用需求,在电子装置中搭载多颗不同特性的光学镜头,已逐渐成为市场主流。此外,具有光学变倍功能的电子装置也因消费者市场的需求而逐渐普及,目前市面上的电子装置常搭配具有不同视角的光学镜头做变倍功能。然而,小视角的光学镜头常会在视角与总长的需求趋势之间遇到冲突,例如视角越小则所需的总长越长等等。
由于已有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镜片组、变焦取像装置以及电子装置。其中,影像镜片组沿光路由物侧至像侧依序包含四个镜群,且四个镜群沿光路由物侧至像侧依序包含九片透镜。当满足特定条件时,本发明提供的影像镜片组能同时满足望远、变倍及高成像品质的需求。
本发明提供一种影像镜片组,其包含四个镜群,且四个镜群沿光路由物侧至像侧依序为第一镜群、第二镜群、第三镜群以及第四镜群。四个镜群包含九片透镜,且九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、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜以及第九透镜。第一镜群包含第一透镜与第二透镜,第二镜群包含第三透镜、第四透镜与第五透镜,第三镜群包含第六透镜与第七透镜,且第四镜群包含第八透镜与第九透镜。第一透镜具有正屈折力。第二透镜具有负屈折力。影像镜片组中至少一片透镜在所述至少一片透镜的一物侧表面与一像侧表面的至少其中一者于离轴处具有至少一反曲点。影像镜片组中至少五片透镜为塑胶材质。影像镜片组在对焦或变倍时,第一镜群与第四镜群之间于光轴上的距离不变,第四镜群与成像面之间于光轴上的距离不变,而第二镜群与第三镜群沿光轴移动。影像镜片组在变倍范围内的最大视角最大值为FOV_max,影像镜片组在变倍范围内的最大视角最小值为FOV_min,其满足下列条件:
FOV_max<50[度];以及
1.25<FOV_max/FOV_min<6.0。
本发明提供一种变焦取像装置,其包含前述的影像镜片组以及电子感光元件,其中电子感光元件设置于影像镜片组的成像面上。
本发明提供一种电子装置,其包含前述的变焦取像装置以及至少一定焦取像装置。变焦取像装置与所述至少一定焦取像装置各自的开口面向同一侧。变焦取像装置与所述至少一定焦取像装置各自包含一光轴,且变焦取像装置的光轴垂直于所述至少一定焦取像装置的光轴。所述至少一定焦取像装置的最大视角最大值为DFOV,影像镜片组在变倍范围内的最大视角最大值为FOV_max,其满足下列条件:
40[度]<DFOV-FOV_max。
本发明另提供一种电子装置,其包含变焦取像装置以及至少一定焦取像装置。变焦取像装置与所述至少一定焦取像装置各自的开口面向同一侧。变焦取像装置包含影像镜片组。变焦取像装置与所述至少一定焦取像装置各自包含一光轴,且变焦取像装置的光轴垂直于所述至少一定焦取像装置的光轴彼此相互垂直。影像镜片组包含四个镜群,且四个镜群沿光路由物侧至像侧依序为第一镜群、第二镜群、第三镜群以及第四镜群。四个镜群包含九片透镜,且九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、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜以及第九透镜。第一镜群包含第一透镜与第二透镜,第二镜群包含至少一片透镜,第三镜群包含至少一片透镜,且第四镜群包含第八透镜与第九透镜。第一透镜具有正屈折力。第二透镜具有负屈折力。影像镜片组中至少一片透镜在所述至少一片透镜的一物侧表面与一像侧表面的至少其中一者于离轴处具有至少一反曲点。影像镜片组中至少五片透镜为塑胶材质。影像镜片组在对焦或变倍时,第一镜群与第四镜群之间于光轴上的距离不变,第四镜群与成像面之间于光轴上的距离不变,而第二镜群与第三镜群沿光轴移动。影像镜片组在变倍范围内的最大视角最大值为FOV_max,影像镜片组在变倍范围内的最大视角最小值为FOV_min,所述至少一定焦取像装置的最大视角最大值为DFOV,其满足下列条件:
1.25<FOV_max/FOV_min<5.0;以及
40[度]<DFOV-FOV_max。
当FOV_max/FOV_min满足上述条件时,有利于展现变倍的功能。
当FOV_max满足上述条件时,可于变倍时提供足够的视角。
当DFOV-FOV_max满足上述条件时,有利于整合大视角与变倍的功能,增加其应用广度。
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变焦取像装置在第一变倍状态时的示意图。
图2绘示依照本发明第一实施例变焦取像装置在第二变倍状态时的示意图。
图3绘示依照本发明第一实施例变焦取像装置在第三变倍状态时的示意图。
图4绘示依照本发明第一实施例变焦取像装置在第四变倍状态时的示意图。
图5绘示依照本发明第一实施例变焦取像装置在第五变倍状态时的示意图。
图6绘示依照本发明第一实施例变焦取像装置在第六变倍状态时的示意图。
图7由左至右依序为第一实施例在第一变倍状态时的球差、像散以及畸变曲线图。
图8由左至右依序为第一实施例在第二变倍状态时的球差、像散以及畸变曲线图。
图9由左至右依序为第一实施例在第三变倍状态时的球差、像散以及畸变曲线图。
图10由左至右依序为第一实施例在第四变倍状态时的球差、像散以及畸变曲线图。
图11由左至右依序为第一实施例在第五变倍状态时的球差、像散以及畸变曲线图。
图12由左至右依序为第一实施例在第六变倍状态时的球差、像散以及畸变曲线图。
图13绘示依照本发明第二实施例变焦取像装置在第一变倍状态时的示意图。
图14绘示依照本发明第二实施例变焦取像装置在第二变倍状态时的示意图。
图15绘示依照本发明第二实施例变焦取像装置在第三变倍状态时的示意图。
图16绘示依照本发明第二实施例变焦取像装置在第四变倍状态时的示意图。
图17绘示依照本发明第二实施例变焦取像装置在第五变倍状态时的示意图。
图18绘示依照本发明第二实施例变焦取像装置在第六变倍状态时的示意图。
图19由左至右依序为第二实施例在第一变倍状态时的球差、像散以及畸变曲线图。
图20由左至右依序为第二实施例在第二变倍状态时的球差、像散以及畸变曲线图。
图21由左至右依序为第二实施例在第三变倍状态时的球差、像散以及畸变曲线图。
图22由左至右依序为第二实施例在第四变倍状态时的球差、像散以及畸变曲线图。
图23由左至右依序为第二实施例在第五变倍状态时的球差、像散以及畸变曲线图。
图24由左至右依序为第二实施例在第六变倍状态时的球差、像散以及畸变曲线图。
图25绘示依照本发明第三实施例变焦取像装置在第一变倍状态时的示意图。
图26绘示依照本发明第三实施例变焦取像装置在第二变倍状态时的示意图。
图27绘示依照本发明第三实施例变焦取像装置在第三变倍状态时的示意图。
图28绘示依照本发明第三实施例变焦取像装置在第四变倍状态时的示意图。
图29绘示依照本发明第三实施例变焦取像装置在第五变倍状态时的示意图。
图30绘示依照本发明第三实施例变焦取像装置在第六变倍状态时的示意图。
图31由左至右依序为第三实施例在第一变倍状态时的球差、像散以及畸变曲线图。
图32由左至右依序为第三实施例在第二变倍状态时的球差、像散以及畸变曲线图。
图33由左至右依序为第三实施例在第三变倍状态时的球差、像散以及畸变曲线图。
图34由左至右依序为第三实施例在第四变倍状态时的球差、像散以及畸变曲线图。
图35由左至右依序为第三实施例在第五变倍状态时的球差、像散以及畸变曲线图。
图36由左至右依序为第三实施例在第六变倍状态时的球差、像散以及畸变曲线图。
图37绘示依照本发明第四实施例变焦取像装置在第一变倍状态时的示意图。
图38绘示依照本发明第四实施例变焦取像装置在第二变倍状态时的示意图。
图39绘示依照本发明第四实施例变焦取像装置在第三变倍状态时的示意图。
图40绘示依照本发明第四实施例变焦取像装置在第四变倍状态时的示意图。
图41绘示依照本发明第四实施例变焦取像装置在第五变倍状态时的示意图。
图42绘示依照本发明第四实施例变焦取像装置在第六变倍状态时的示意图。
图43由左至右依序为第四实施例在第一变倍状态时的球差、像散以及畸变曲线图。
图44由左至右依序为第四实施例在第二变倍状态时的球差、像散以及畸变曲线图。
图45由左至右依序为第四实施例在第三变倍状态时的球差、像散以及畸变曲线图。
图46由左至右依序为第四实施例在第四变倍状态时的球差、像散以及畸变曲线图。
图47由左至右依序为第四实施例在第五变倍状态时的球差、像散以及畸变曲线图。
图48由左至右依序为第四实施例在第六变倍状态时的球差、像散以及畸变曲线图。
图49绘示依照本发明第五实施例变焦取像装置在第一变倍状态时的示意图。
图50绘示依照本发明第五实施例变焦取像装置在第二变倍状态时的示意图。
图51绘示依照本发明第五实施例变焦取像装置在第三变倍状态时的示意图。
图52绘示依照本发明第五实施例变焦取像装置在第四变倍状态时的示意图。
图53绘示依照本发明第五实施例变焦取像装置在第五变倍状态时的示意图。
图54绘示依照本发明第五实施例变焦取像装置在第六变倍状态时的示意图。
图55由左至右依序为第五实施例在第一变倍状态时的球差、像散以及畸变曲线图。
图56由左至右依序为第五实施例在第二变倍状态时的球差、像散以及畸变曲线图。
图57由左至右依序为第五实施例在第三变倍状态时的球差、像散以及畸变曲线图。
图58由左至右依序为第五实施例在第四变倍状态时的球差、像散以及畸变曲线图。
图59由左至右依序为第五实施例在第五变倍状态时的球差、像散以及畸变曲线图。
图60由左至右依序为第五实施例在第六变倍状态时的球差、像散以及畸变曲线图。
图61绘示依照本发明第六实施例变焦取像装置在第一变倍状态时的示意图。
图62绘示依照本发明第六实施例变焦取像装置在第二变倍状态时的示意图。
图63绘示依照本发明第六实施例变焦取像装置在第三变倍状态时的示意图。
图64绘示依照本发明第六实施例变焦取像装置在第四变倍状态时的示意图。
图65绘示依照本发明第六实施例变焦取像装置在第五变倍状态时的示意图。
图66绘示依照本发明第六实施例变焦取像装置在第六变倍状态时的示意图。
图67由左至右依序为第六实施例在第一变倍状态时的球差、像散以及畸变曲线图。
图68由左至右依序为第六实施例在第二变倍状态时的球差、像散以及畸变曲线图。
图69由左至右依序为第六实施例在第三变倍状态时的球差、像散以及畸变曲线图。
图70由左至右依序为第六实施例在第四变倍状态时的球差、像散以及畸变曲线图。
图71由左至右依序为第六实施例在第五变倍状态时的球差、像散以及畸变曲线图。
图72由左至右依序为第六实施例在第六变倍状态时的球差、像散以及畸变曲线图。
图73绘示依照本发明第七实施例的一种变焦取像装置的立体示意图。
图74绘示依照本发明第八实施例的一种电子装置的一侧的立体示意图。
图75绘示图74的电子装置的另一侧的立体示意图。
图76绘示图74的电子装置的系统方块图。
图77绘示依照本发明第九实施例的一种电子装置的一侧的立体示意图。
图78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示意图。
图79绘示依照本发明第一实施例中在第一变倍状态时的参数Y1R1、SD_Stop以及部分透镜的反曲点和临界点的示意图。
图80绘示依照本发明的反射元件在影像镜片组中的一种配置关系示意图。
图81绘示依照本发明的反射元件在影像镜片组中的另一种配置关系示意图。
图82绘示依照本发明的二个反射元件在影像镜片组中的一种配置关系示意图。
附图标记说明如下:
10…变焦取像装置
10a、10b、10c、10d、10e、10f、10g、10h、10i、10j、10k、10m、10n、10p…定焦取像装置
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…电子装置
21、31、41…闪光灯模组
22…对焦辅助模组
23…影像信号处理器
24…使用者界面
25…影像软件处理器
26…被摄物
C…临界点
P…反曲点
IM…成像面
OA1…第一光轴
OA2…第二光轴
OA3…第三光轴
LF…反射元件
LF1…第一反射元件
LF2…第二反射元件
LG…透镜群
G1…第一镜群
G2…第二镜群
G3…第三镜群
100、200、300、400、500、600…光圈
110、210、310、410、510、610…第一透镜
111、211、311、411、511、611…物侧表面
112、212、312、412、512、612…像侧表面
120、220、320、420、520、620…第二透镜
121、221、321、421、521、621…物侧表面
122、222、322、422、522、622…像侧表面
130、230、330、430、530、630…第三透镜
131、231、331、431、531、631…物侧表面
132、232、332、432、532、632…像侧表面
140、240、340、440、540、640…第四透镜
141、241、341、441、541、641…物侧表面
142、242、342、442、542、642…像侧表面
150、250、350、450、550、650…第五透镜
151、251、351、451、551、651…物侧表面
152、252、352、452、552、652…像侧表面
160、260、360、460、560、660…第六透镜
161、261、361、461、561、661…物侧表面
162、262、362、462、562、662…像侧表面
170、270、370、470、570、670…第七透镜
171、271、371、471、571、671…物侧表面
172、272、372、472、572、672…像侧表面
180、280、380、480、580、680…第八透镜
181、281、381、481、581、681…物侧表面
182、282、382、482、582、682…像侧表面
190、290、390、490、590、690…第九透镜
191、291、391、491、591、691…物侧表面
192、292、392、492、592、692…像侧表面
193、293、393、493、593、693…红外线滤光元件
196、296、396、496、596、696…成像面
199、299、399、499、599、699…电子感光元件
SD_Stop…光圈的孔径半径
Y1R1…第一透镜物侧表面在变倍范围内的最大有效半径。
具体实施方式
影像镜片组包含四个镜群,且四个镜群沿光路由物侧至像侧依序为第一镜群、第二镜群、第三镜群以及第四镜群。四个镜群包含九片透镜,且九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、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜以及第九透镜。其中,第一镜群包含第一透镜与第二透镜,第二镜群包含至少一片透镜,第三镜群包含至少一片透镜,且第四镜群包含第八透镜与第九透镜。其中,第一镜群包含第一透镜与第二透镜,第二镜群包含至少二片透镜,第三镜群包含至少二片透镜,且第四镜群第八透镜与第九透镜。具体来说,第一镜群包含第一透镜与第二透镜,第二镜群可包含第三透镜、第四透镜与第五透镜,第三镜群可包含第六透镜与第七透镜,且第四镜群包含第八透镜与第九透镜。
本发明所揭露的影像镜片组,在对焦或变倍时,第一镜群与第四镜群之间于光轴上的距离不变,第四镜群与成像面之间于光轴上的距离不变,而第二镜群与第三镜群沿光轴移动。借此,可将移动式的透镜配合小视角的特色,达成小视角的光学变倍,可增加变倍范围,且可进一步加强对焦的准确度。此外,移动式的透镜还可以对温度变化所造成的影响效应做补偿。请参照图1至图6,绘示有依照本发明第一实施例中在第一变倍状态至第六变倍状态时的示意图,其中第一镜群G1与第四镜群G4相对于成像面196的位置皆不改变,而第二镜群G2与第三镜群G3相对于成像面196的位置皆有所不同。在本说明书中,所谓的变倍指变换焦距倍率时,部分透镜会沿着光轴有所平移的行为。其中,移动式透镜的驱动方式可例如使用螺杆(Screw)、音圈马达(Voice Coil Motor,VCM,或是可例如采用弹片式(SpringType)或滚珠式(Ball Type)等手段,但本发明不以此为限。
第一透镜具有正屈折力。借此,可提供主要的汇聚能力,以有效压缩影像镜片组的空间,达到小型化的需求。
第二透镜具有负屈折力。借此,可平衡第一透镜所产生的像差,进而修正球差与色差。
在第二镜群中,可有二片透镜具有正屈折力且可有一片透镜具有负屈折力,并且在第三镜群中可有一片透镜具有正屈折力且可有一片透镜具有负屈折力。借此,有助于压缩体积,平衡因压缩体积所产生的球差等像差,并将后焦距的长度调整于适当范围内
本发明所揭露的影像镜片组中,至少一片透镜在所述至少一片透镜的一物侧表面与一像侧表面的至少其中一者于离轴处具有至少一反曲点。借此,有助于修正像弯曲,以满足小型化的特性。请参照图79,绘示有依照本发明第一实施例中在第一变倍状态时部分透镜的反曲点P的示意图。图79绘示第一实施例中在第一变倍状态时第三透镜像侧表面、第五透镜物侧表面、第六透镜物侧表面和第七透镜像侧表面的反曲点作为示例性说明,然本发明各实施例中除了第三透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜外,其他的透镜也可具有一个或多个反曲点。
本发明所揭露的影像镜片组中,可有至少一片透镜在所述至少一片透镜的一物侧表面与一像侧表面的至少其中一者于离轴处具有至少一临界点。借此,有助于修正周边影像品质。请参照图79,绘示有依照本发明第一实施例中在第一变倍状态时部分透镜的临界点C的示意图。图79绘示第一实施例中在第一变倍状态时第三透镜像侧表面、第五透镜像侧表面、第六透镜物侧表面和第七透镜像侧表面的临界点作为示例性说明,然本发明各实施例中除了第三透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜外,其他的透镜也可具有一个或多个临界点。
本发明所揭露的影像镜片组中,至少五片透镜为塑胶材质。借此,可有效降低生产成本,并提升设计自由度,以利于优化离轴像差。
本发明所揭露的影像镜片组中,可有至少一片透镜为玻璃材质,且所述至少一片透镜其物侧表面与其像侧表面皆可为球面。借此,可降低温度变化所造成的影响效应,使得在各种使用环境下皆有利于确保成像品质。
影像镜片组在变倍范围内的最大视角最大值为FOV_max,影像镜片组在变倍范围内的最大视角最小值为FOV_min,其满足下列条件:1.25<FOV_max/FOV_min<6.0。借此,有利于展现变倍的功能。其中,也可满足下列条件:1.25<FOV_max/FOV_min<5.0。其中,也可满足下列条件:1.5<FOV_max/FOV_min<5.0。其中,也可满足下列条件:1.5<FOV_max/FOV_min<4.0。
影像镜片组在变倍范围内的最大视角最大值为FOV_max,其可满足下列条件:FOV_max<50[度]。借此,有利于控制变倍的视角与成像品质。
第九透镜像侧表面至成像面于光轴上的距离为BL,影像镜片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:BL/ImgH<2.0。借此,可避免因后焦距太长而造成敏感度太高或浪费空间。
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:1.5<f1/|f2|。借此,可避免第一透镜的屈折力太强,造成视角过于受限,进而造成本发明小视角变倍的特色难以实现。其中,也可满足下列条件:2.0<f1/|f2|。其中,也可满足下列条件:2.5<f1/|f2|。
第一透镜的阿贝数为V1,第二透镜的阿贝数为V2,第三透镜的阿贝数为V3,第四透镜的阿贝数为V4,第五透镜的阿贝数为V5,第六透镜的阿贝数为V6,第七透镜的阿贝数为V7,第八透镜的阿贝数为V8,第九透镜的阿贝数为V9,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,第六透镜的折射率为N6,第七透镜的折射率为N7,第八透镜的折射率为N8,第九透镜的折射率为N9,第i透镜的折射率为Ni,影像镜片组中可有至少二片透镜满足下列条件:6.0<Vi/Ni<12.5,其中i=1、2、3、4、5、6、7、8或9。借此,有助于加强色差修正。其中,影像镜片组中也可有至少三片透镜满足下列条件:6.0<Vi/Ni<12.5,其中i=1、2、3、4、5、6、7、8或9。其中,影像镜片组中也可有至少四片透镜满足下列条件:6.0<Vi/Ni<12.5,其中i=1、2、3、4、5、6、7、8或9。
第一透镜的阿贝数为V1,第二透镜的阿贝数为V2,其可满足下列条件:V1+V2<60。借此,有助于加强色差修正。其中,也可满足下列条件:V1+V2<50。
第一透镜物侧表面在变倍范围内的最大有效半径为Y1R1,影像镜片组的最大成像高度为ImgH,其可满足下列条件:Y1R1/ImgH<1.5。借此,可避免因单一透镜太大而使影像镜片组无法搭载于小型电子元件。请参照图79,绘示有依照本发明第一实施例中参数Y1R1的示意图。
本发明所揭露的影像镜片组中,更可包含一光圈,其中光圈可位于第二镜群。第一透镜物侧表面在变倍范围内的最大有效半径为Y1R1,光圈的孔径半径为SD_Stop,其可满足下列条件:Y1R1/SD_Stop<2.0。借此,可平衡第一透镜大小与影像镜片组的进光量,以提供镜组小型化与较佳的成像品质。请参照图79,绘示有依照本发明第一实施例中参数Y1R1和SD_Stop的示意图。
影像镜片组中阿贝数小于40的透镜数量为V40,其可满足下列条件:5≤V40。借此,有助于加强色差修正。其中,也可满足下列条件:6≤V40。
影像镜片组中所有透镜于光轴上的厚度总和为ΣCT,影像镜片组中所有相邻透镜于光轴上的间隔距离总和为ΣAT,其可满足下列条件:ΣCT/ΣAT<1.0。借此,可确保移动的镜群有足够的空间来做变倍与对焦等功能。
第一透镜物侧表面与第二透镜像侧表面于光轴上的距离为Dr1r4,在影像镜片组处于远拍最大视角状态下第二透镜与第三透镜于光轴上的间隔距离为T23_frmax,在影像镜片组处于远拍最小视角状态下第二透镜与第三透镜于光轴上的间隔距离为T23_frmin,T23_frmax与T23_frmin的差值为ΔT23,其可满足下列条件:Dr1r4/ΔT23<1.5。借此,可确保第二镜群有足够的移动空间,有助于加大变倍倍率。其中,也可满足下列条件:0.25<Dr1r4/ΔT23<1.0。
第一透镜物侧表面与第二透镜像侧表面于光轴上的距离为Dr1r4,第八透镜物侧表面与第九透镜像侧表面于光轴上的距离为Dr15r18,其可满足下列条件:0.90<Dr1r4/Dr15r18<2.75。借此,可确保第一镜群与第四镜群中的透镜具有足够的厚度,以提高生产性。其中,也可满足下列条件:1.0<Dr1r4/Dr15r18<2.25。
上述本发明影像镜片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镜片组中,透镜的材质可为玻璃或塑胶。若透镜的材质为玻璃,则可增加影像镜片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(SPH)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镜片组的总长。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镜片组中,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镜片组中,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奈米至800奈米波段光线的功能,以助于减少多余的红光或红外光;或可滤除350奈米至450奈米波段光线,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镜片组中,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镜片组中,所述透镜表面的反曲点(Inflection Point),指透镜表面曲率正负变化的交界点。所述透镜表面的临界点(Critical Point),指垂直于光轴的平面与透镜表面相切的切线上的切点,且临界点并非位于光轴上。
本发明所揭露的影像镜片组中,影像镜片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镜片组中,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镜片组中,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反射元件,如棱镜或反射镜等,以提供影像镜片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镜片组的光学总长度。进一步说明,请参照图80和图81,其中图80绘示依照本发明的反射元件在影像镜片组中的一种配置关系示意图,且图81绘示依照本发明的反射元件在影像镜片组中的另一种配置关系示意图。如图80及图81所示,影像镜片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、反射元件LF与第二光轴OA2,其中反射元件LF可以如图80所示设置于被摄物与影像镜片组的透镜群LG之间,或者如图81所示设置于影像镜片组的透镜群LG与成像面IM之间。此外,请参照图82,绘示依照本发明的二个反射元件在影像镜片组中的一种配置关系示意图。如图82所示,影像镜片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、第一反射元件LF1、第二光轴OA2、第二反射元件LF2与第三光轴OA3,其中第一反射元件LF1设置于被摄物与影像镜片组的透镜群LG之间,第二反射元件LF2设置于影像镜片组的透镜群LG与成像面IM之间,且光线在第一光轴OA1的行进方向可以如图82所示与光线在第三光轴OA3的行进方向为相同方向。影像镜片组也可选择性配置三个以上的反射元件,本发明不以附图所揭露的反射元件的种类、数量与位置为限。
本发明所揭露的影像镜片组中,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镜片组中,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,有助于扩大影像镜片组的视场角。
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12,其中图1至图6分别绘示依照本发明第一实施例变焦取像装置在第一变倍状态至第六变倍状态时的示意图,且图7至图12分别由左至右依序为第一实施例在第一变倍状态至第六变倍状态时的球差、像散以及畸变曲线图。由图1至图6可知,变焦取像装置包含影像镜片组(未另标号)与电子感光元件199。影像镜片组沿光路由物侧至像侧依序包含第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、光圈100、第四透镜140、第五透镜150、第六透镜160、第七透镜170、第八透镜180、第九透镜190、红外线滤光元件(IR-cutFilter)193与成像面196。其中,光圈100位于第四透镜物侧表面141。其中,影像镜片组具有第一镜群G1(第一透镜110和第二透镜120)、第二镜群G2(第三透镜130、第四透镜140和第五透镜150)、第三镜群G3(第六透镜160和第七透镜170)与第四镜群G4(第八透镜180和第九透镜190)的配置。其中,由图1至图6的变倍状态可看出,第一镜群G1与第四镜群G4维持不动,第二镜群G2与第三镜群G3可沿光轴移动。其中,电子感光元件199设置于成像面196上。影像镜片组包含九片透镜(110、120、130、140、150、160、170、180、190),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于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其物侧表面111于离轴处具有至少一反曲点,且其像侧表面112于离轴处具有至少一反曲点。
第二透镜120具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面121于近光轴处为凹面,其像侧表面122于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,且其物侧表面121于离轴处具有至少一反曲点。
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于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其物侧表面131于离轴处具有至少一反曲点,其像侧表面132于离轴处具有至少一反曲点,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于近光轴处为凸面,其像侧表面142于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面。
第五透镜150具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面151于近光轴处为凹面,其像侧表面152于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其物侧表面151于离轴处具有至少一反曲点,其像侧表面152于离轴处具有至少一反曲点,且其像侧表面152于离轴处具有至少一临界点。
第六透镜160具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面161于近光轴处为凹面,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于离轴处具有至少一反曲点,且其物侧表面161于离轴处具有至少一临界点。
第七透镜170具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面171于近光轴处为凸面,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于离轴处具有至少一反曲点,其像侧表面172于离轴处具有至少一反曲点,且其像侧表面172于离轴处具有至少一临界点。
第八透镜180具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面181于近光轴处为凹面,其像侧表面182于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面。
第九透镜190具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面191于近光轴处为凹面,其像侧表面192于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面。
红外线滤光元件193的材质为玻璃,其设置于第九透镜190及成像面196之间,并不影响影像镜片组的焦距。
上述各透镜的非球面的曲线方程式表示如下:
Figure GDA0003877785170000161
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。
第一实施例的影像镜片组中,影像镜片组的焦距为f,影像镜片组的光圈值(F-number)为Fno,影像镜片组中最大视角的一半为HFOV,其数值在第一变倍状态至第六变倍状态时会有所不同,其数值范围如下:f=9.72~15.00毫米(mm),Fno=3.30~4.37,HFOV=9.3~14.1度(deg.),其中,在各个变倍状态下时的数值由下表三所陈述。
影像镜片组在变倍范围内的最大视角最大值为FOV_max,其满足下列条件:FOV_max=28.2[度]。
影像镜片组在变倍范围内的最大视角最小值为FOV_min,其满足下列条件:FOV_min=18.6[度]。
影像镜片组在变倍范围内的最大视角最大值为FOV_max,影像镜片组在变倍范围内的最大视角最小值为FOV_min,其满足下列条件:FOV_max/FOV_min=1.52。
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|=1.67。
第一透镜110的阿贝数为V1,第二透镜120的阿贝数为V2,第三透镜130的阿贝数为V3,第四透镜140的阿贝数为V4,第五透镜150的阿贝数为V5,第六透镜160的阿贝数为V6,第七透镜170的阿贝数为V7,第八透镜180的阿贝数为V8,第九透镜190的阿贝数为V9,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,第六透镜160的折射率为N6,第七透镜170的折射率为N7,第八透镜180的折射率为N8,第九透镜190的折射率为N9,其满足下列条件:V1/N1=11.7;V2/N2=17.8;V3/N3=36.3;V4/N4=36.5;V5/N5=14.3;V6/N6=23.9;V7/N7=11.7;V8/N8=11.7;以及V9/N9=36.3。
第一透镜110的阿贝数为V1,第二透镜120的阿贝数为V2,其满足下列条件:V1+V2=47.75。
影像镜片组中阿贝数小于40的透镜数量为V40,其满足下列条件:V40=6。
第一透镜物侧表面111与第二透镜像侧表面122于光轴上的距离为Dr1r4,第八透镜物侧表面181与第九透镜像侧表面192于光轴上的距离为Dr15r18,其满足下列条件:Dr1r4/Dr15r18=1.19。
影像镜片组处于远拍最大视角状态下第二透镜120与第三透镜130于光轴上的间隔距离为T23_frmax,在影像镜片组处于远拍最小视角状态下第二透镜120与第三透镜130于光轴上的间隔距离为T23_frmin,T23_frmax与T23_frmin的差值为ΔT23,其满足下列条件:ΔT23=2.81[毫米]。在本实施例中,二相邻透镜于光轴上的间隔距离,指二相邻透镜的二相邻镜面之间于光轴上的间距。
第一透镜物侧表面111与第二透镜像侧表面122于光轴上的距离为Dr1r4,影像镜片组处于远拍最大视角状态下第二透镜120与第三透镜130于光轴上的间隔距离为T23_frmax,在影像镜片组处于远拍最小视角状态下第二透镜120与第三透镜130于光轴上的间隔距离为T23_frmin,T23_frmax与T23_frmin的差值为ΔT23,其满足下列条件:Dr1r4/ΔT23=0.57。
影像镜片组中所有透镜于光轴上的厚度总和为ΣCT,影像镜片组中所有相邻透镜于光轴上的间隔距离总和为ΣAT,其满足下列条件:ΣCT/ΣAT=0.83。在本实施例中,ΣCT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、第七透镜170、第八透镜180与第九透镜190于光轴上的厚度的总和;并且ΣAT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、第七透镜170、第八透镜180与第九透镜190当中任二相邻透镜于光轴上的间隔距离的总和。
第九透镜像侧表面192至成像面196于光轴上的距离为BL,影像镜片组的最大成像高度为ImgH,其满足下列条件:BL/ImgH=0.57。
第一透镜物侧表面111在变倍范围内的最大有效半径为Y1R1,影像镜片组的最大成像高度为ImgH,其满足下列条件:Y1R1/ImgH=1.02。
第一透镜物侧表面111在变倍范围内的最大有效半径为Y1R1,光圈100的孔径半径为SD_Stop,其满足下列条件:Y1R1/SD_Stop=1.52。
请配合参照下列表一、表二以及表三。
Figure GDA0003877785170000191
Figure GDA0003877785170000192
Figure GDA0003877785170000201
Figure GDA0003877785170000202
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21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A10则表示各表面第4到10阶非球面系数。表三为第一实施例中在第一变倍状态至第六变倍状态时的各个数值。变倍状态1到6依序表示处于第一变倍状态到第六变倍状态。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、表二及表三的定义相同,在此不加以赘述。
<第二实施例>
请参照图13至图24,其中图13至图18分别绘示依照本发明第二实施例的变焦取像装置在第一变倍状态至第六变倍状态时的示意图,且图19至图24分别由左至右依序为第二实施例在第一变倍状态至第六变倍状态时的球差、像散以及畸变曲线图。由图13至图18可知,变焦取像装置包含影像镜片组(未另标号)与电子感光元件299。影像镜片组沿光路由物侧至像侧依序包含第一透镜210、第二透镜220、第三透镜230、光圈200、第四透镜240、第五透镜250、第六透镜260、第七透镜270、第八透镜280、第九透镜290、红外线滤光元件293与成像面296。其中,光圈200位于第四透镜物侧表面241。其中,影像镜片组具有第一镜群G1(第一透镜210和第二透镜220)、第二镜群G2(第三透镜230、第四透镜240和第五透镜250)、第三镜群G3(第六透镜260和第七透镜270)与第四镜群G4(第八透镜280和第九透镜290)的配置。其中,由图13至图18的变倍状态可看出,第一镜群G1与第四镜群G4维持不动,第二镜群G2与第三镜群G3可沿光轴移动。其中,电子感光元件299设置于成像面296上。影像镜片组包含九片透镜(210、220、230、240、250、260、270、280、290),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于离轴处具有至少一反曲点,其像侧表面222于离轴处具有至少一反曲点,且其物侧表面221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,且其像侧表面232于离轴处具有至少一反曲点。
第四透镜240具有正屈折力,且为玻璃材质,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,其两表面皆为球面。
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于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其物侧表面251于离轴处具有至少一反曲点,其像侧表面252于离轴处具有至少一反曲点,且其像侧表面252于离轴处具有至少一临界点。
第六透镜260具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面261于近光轴处为凹面,其像侧表面262于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面。
第七透镜270具有正屈折力,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于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,且其物侧表面271于离轴处具有至少一反曲点。
第八透镜280具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面281于近光轴处为凹面,其像侧表面282于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其物侧表面281于离轴处具有至少一反曲点,其像侧表面282于离轴处具有至少一反曲点。
第九透镜290具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面291于近光轴处为凸面,其像侧表面292于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其物侧表面291于离轴处具有至少一反曲点,其像侧表面292于离轴处具有至少一反曲点,其物侧表面291于离轴处具有至少一临界点,且其像侧表面292于离轴处具有至少一临界点。
红外线滤光元件293的材质为玻璃,其设置于第九透镜290及成像面296之间,并不影响影像镜片组的焦距。
请配合参照下列表四、表五以及表六。
Figure GDA0003877785170000221
Figure GDA0003877785170000231
Figure GDA0003877785170000232
Figure GDA0003877785170000233
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 GDA0003877785170000241
<第三实施例>
请参照图25至图36,其中图25至图30分别绘示依照本发明第三实施例的变焦取像装置在第一变倍状态至第六变倍状态时的示意图,且图31至图36分别由左至右依序为第三实施例在第一变倍状态至第六变倍状态时的球差、像散以及畸变曲线图。由图25至图30可知,变焦取像装置包含影像镜片组(未另标号)与电子感光元件399。影像镜片组沿光路由物侧至像侧依序包含第一透镜310、第二透镜320、第三透镜330、光圈300、第四透镜340、第五透镜350、第六透镜360、第七透镜370、第八透镜380、第九透镜390、红外线滤光元件393与成像面396。其中,光圈300位于第四透镜物侧表面341。其中,影像镜片组具有第一镜群G1(第一透镜310和第二透镜320)、第二镜群G2(第三透镜330、第四透镜340和第五透镜350)、第三镜群G3(第六透镜360和第七透镜370)与第四镜群G4(第八透镜380和第九透镜390)的配置。其中,由图25至图30的变倍状态可看出,第一镜群G1与第四镜群G4维持不动,第二镜群G2与第三镜群G3可沿光轴移动。其中,电子感光元件399设置于成像面396上。影像镜片组包含九片透镜(310、320、330、340、350、360、370、380、390),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于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其像侧表面312于离轴处具有至少一反曲点,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,其物侧表面321于离轴处具有至少一反曲点,其像侧表面322于离轴处具有至少一反曲点,且其物侧表面321于离轴处具有至少一临界点。
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,其物侧表面331于离轴处具有至少一反曲点,且其像侧表面332于离轴处具有至少一反曲点。
第四透镜340具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面341于近光轴处为凹面,其像侧表面342于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其物侧表面341于离轴处具有至少一反曲点,其像侧表面342于离轴处具有至少一反曲点,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于离轴处具有至少一反曲点,其像侧表面352于离轴处具有至少一反曲点,且其像侧表面352于离轴处具有至少一临界点。
第六透镜360具有负屈折力,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。
第七透镜370具有正屈折力,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。
第八透镜380具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面381于近光轴处为凹面,其像侧表面382于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其物侧表面381于离轴处具有至少一反曲点,其像侧表面382于离轴处具有至少一反曲点,且其物侧表面381于离轴处具有至少一临界点。
第九透镜390具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面391于近光轴处为凸面,其像侧表面392于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其物侧表面391于离轴处具有至少一反曲点,其像侧表面392于离轴处具有至少一反曲点,其物侧表面391于离轴处具有至少一临界点,且其像侧表面392于离轴处具有至少一临界点。
红外线滤光元件393的材质为玻璃,其设置于第九透镜390及成像面396之间,并不影响影像镜片组的焦距。
请配合参照下列表七、表八以及表九。
Figure GDA0003877785170000261
Figure GDA0003877785170000262
Figure GDA0003877785170000271
Figure GDA0003877785170000272
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 GDA0003877785170000273
Figure GDA0003877785170000281
<第四实施例>
请参照图37至图48,其中图37至图42分别绘示依照本发明第四实施例的变焦取像装置在第一变倍状态至第六变倍状态时的示意图,图43至图48分别由左至右依序为第四实施例在第一变倍状态至第六变倍状态时的球差、像散以及畸变曲线图。由图37至图42可知,变焦取像装置包含影像镜片组(未另标号)与电子感光元件499。影像镜片组沿光路由物侧至像侧依序包含第一透镜410、第二透镜420、第三透镜430、光圈400、第四透镜440、第五透镜450、第六透镜460、第七透镜470、第八透镜480、第九透镜490、红外线滤光元件493与成像面496。其中,光圈400位于第四透镜物侧表面441。其中,影像镜片组具有第一镜群G1(第一透镜410和第二透镜420)、第二镜群G2(第三透镜430、第四透镜440和第五透镜450)、第三镜群G3(第六透镜460和第七透镜470)与第四镜群G4(第八透镜480和第九透镜490)的配置。其中,由图37至图42的变倍状态可看出,第一镜群G1与第四镜群G4维持不动,第二镜群G2与第三镜群G3可沿光轴移动。其中,电子感光元件499设置于成像面496上。影像镜片组包含九片透镜(410、420、430、440、450、460、470、480、490),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于近光轴处为凹面,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于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,且其像侧表面432于离轴处具有至少一反曲点。
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。
第五透镜450具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面451于近光轴处为凹面,其像侧表面452于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其物侧表面451于离轴处具有至少一反曲点,其像侧表面452于离轴处具有至少一反曲点,且其像侧表面452于离轴处具有至少一临界点。
第六透镜460具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面461于近光轴处为凹面,其像侧表面462于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面。
第七透镜470具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面471于近光轴处为凸面,其像侧表面472于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其物侧表面471于离轴处具有至少一反曲点,且其物侧表面471于离轴处具有至少一临界点。
第八透镜480具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面481于近光轴处为凸面,其像侧表面482于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面。
第九透镜490具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面491于近光轴处为凸面,其像侧表面492于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其物侧表面491于离轴处具有至少一反曲点,其像侧表面492于离轴处具有至少一反曲点,其物侧表面491于离轴处具有至少一临界点,且其像侧表面492于离轴处具有至少一临界点。
红外线滤光元件493的材质为玻璃,其设置于第九透镜490及成像面496之间,并不影响影像镜片组的焦距。
请配合参照下列表十、表十一以及表十二。
Figure GDA0003877785170000291
Figure GDA0003877785170000301
Figure GDA0003877785170000302
Figure GDA0003877785170000311
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 GDA0003877785170000312
<第五实施例>
请参照图49至图60,其中图49至图54分别绘示依照本发明第五实施例的变焦取像装置在第一变倍状态至第六变倍状态时的示意图,图55至图60分别由左至右依序为第五实施例在第一变倍状态至第六变倍状态时的球差、像散以及畸变曲线图。由图49至图54可知,变焦取像装置包含影像镜片组(未另标号)与电子感光元件599。影像镜片组沿光路由物侧至像侧依序包含第一透镜510、第二透镜520、第三透镜530、光圈500、第四透镜540、第五透镜550、第六透镜560、第七透镜570、第八透镜580、第九透镜590、红外线滤光元件593与成像面596。其中,光圈500位于第四透镜物侧表面541。其中,影像镜片组具有第一镜群G1(第一透镜510和第二透镜520)、第二镜群G2(第三透镜530、第四透镜540和第五透镜550)、第三镜群G3(第六透镜560和第七透镜570)与第四镜群G4(第八透镜580和第九透镜590)的配置。其中,由图49至图54的变倍状态可看出,第一镜群G1与第四镜群G4维持不动,第二镜群G2与第三镜群G3可沿光轴移动。其中,电子感光元件599设置于成像面596上。影像镜片组包含九片透镜(510、520、530、540、550、560、570、580、590),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于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其像侧表面512于离轴处具有至少一反曲点,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,其物侧表面521于离轴处具有至少一反曲点,其像侧表面522于离轴处具有至少一反曲点,且其物侧表面521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,其物侧表面531于离轴处具有至少一反曲点,且其像侧表面532于离轴处具有至少一反曲点。
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于离轴处具有至少一反曲点,其像侧表面542于离轴处具有至少一反曲点,且其物侧表面541于离轴处具有至少一临界点。
第五透镜550具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面551于近光轴处为凹面,其像侧表面552于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其像侧表面552于离轴处具有至少一反曲点,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于离轴处具有至少一反曲点,其像侧表面562于离轴处具有至少一反曲点,且其物侧表面561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于离轴处具有至少一反曲点,且其像侧表面572于离轴处具有至少一反曲点。
第八透镜580具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面581于近光轴处为凸面,其像侧表面582于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其物侧表面581于离轴处具有至少一反曲点,其像侧表面582于离轴处具有至少一反曲点,且其像侧表面582于离轴处具有至少一临界点。
第九透镜590具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面591于近光轴处为凸面,其像侧表面592于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其物侧表面591于离轴处具有至少一反曲点,其像侧表面592于离轴处具有至少一反曲点,且其物侧表面591于离轴处具有至少一临界点。
红外线滤光元件593的材质为玻璃,其设置于第九透镜590及成像面596之间,并不影响影像镜片组的焦距。
请配合参照下列表十三、表十四以及表十五。
Figure GDA0003877785170000331
Figure GDA0003877785170000341
Figure GDA0003877785170000342
Figure GDA0003877785170000351
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 GDA0003877785170000352
<第六实施例>
请参照图61至图72,其中图61至图66分别绘示依照本发明第六实施例的变焦取像装置在第一变倍状态至第六变倍状态时的示意图,图67至图72分别由左至右依序为第六实施例在第一变倍状态至第六变倍状态时的球差、像散以及畸变曲线图。由图61至图66可知,变焦取像装置包含影像镜片组(未另标号)与电子感光元件699。影像镜片组沿光路由物侧至像侧依序包含第一透镜610、第二透镜620、第三透镜630、光圈600、第四透镜640、第五透镜650、第六透镜660、第七透镜670、第八透镜680、第九透镜690、红外线滤光元件693与成像面696。其中,光圈600位于第四透镜物侧表面641。其中,影像镜片组具有第一镜群G1(第一透镜610和第二透镜620)、第二镜群G2(第三透镜630、第四透镜640和第五透镜650)、第三镜群G3(第六透镜660和第七透镜670)与第四镜群G4(第八透镜680和第九透镜690)的配置。其中,由图61至图66的变倍状态可看出,第一镜群G1与第四镜群G4维持不动,第二镜群G2与第三镜群G3可沿光轴移动。其中,电子感光元件699设置于成像面696上。影像镜片组包含九片透镜(610、620、630、640、650、660、670、680、690),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具有负屈折力,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反曲点。
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,其像侧表面632于离轴处具有至少一反曲点,且其像侧表面632于离轴处具有至少一临界点。
第四透镜640具有正屈折力,且为玻璃材质,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,其两表面皆为球面。
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,且其物侧表面651于离轴处具有至少一反曲点。
第六透镜660具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面661于近光轴处为凹面,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于离轴处具有至少一反曲点,且其物侧表面661于离轴处具有至少一临界点。
第七透镜670具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面671于近光轴处为凸面,其像侧表面672于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其物侧表面671于离轴处具有至少一反曲点,其像侧表面672于离轴处具有至少一反曲点,且其像侧表面672于离轴处具有至少一临界点。
第八透镜680具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面681于近光轴处为凹面,其像侧表面682于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其物侧表面681于离轴处具有至少一反曲点,且其像侧表面682于离轴处具有至少一反曲点。
第九透镜690具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面691于近光轴处为凸面,其像侧表面692于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其物侧表面691于离轴处具有至少一反曲点,其像侧表面692于离轴处具有至少一反曲点,其物侧表面691于离轴处具有至少一临界点,且其像侧表面692于离轴处具有至少一临界点。
红外线滤光元件693的材质为玻璃,其设置于第九透镜690及成像面696之间,并不影响影像镜片组的焦距。
请配合参照下列表十六、表十七以及表十八。
Figure GDA0003877785170000371
Figure GDA0003877785170000381
Figure GDA0003877785170000382
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 GDA0003877785170000383
Figure GDA0003877785170000391
<第七实施例>
请参照图73,绘示依照本发明第七实施例的一种变焦取像装置的立体示意图。在本实施例中,变焦取像装置10为一相机模组。变焦取像装置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包含上述第一实施例的影像镜片组、用于承载影像镜片组的镜筒(未另标号)以及支持装置(Holder Member,未另标号),成像镜头11也可改为配置上述其他实施例的影像镜片组,本发明并不以此为限。变焦取像装置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、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,变焦取像装置10搭载一感光度佳及低杂讯的电子感光元件13(如CMOS、CCD)设置于影像镜片组的成像面,可真实呈现影像镜片组的良好成像品质。
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。
<第八实施例>
请参照图74至图76,其中图74绘示依照本发明第八实施例的一种电子装置的一侧的立体示意图,图75绘示图74的电子装置的另一侧的立体示意图,且图76绘示图74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包含第七实施例的变焦取像装置10、定焦取像装置10a、定焦取像装置10b、定焦取像装置10c、定焦取像装置10d、闪光灯模组21、对焦辅助模组22、影像信号处理器23(Image Signal Processor)、使用者界面24以及影像软件处理器25。变焦取像装置10及定焦取像装置10a皆配置于电子装置20的同一侧。其中,变焦取像装置10及定焦取像装置10a各自的开口皆面向同一侧,且变焦取像装置10的光轴垂直于定焦取像装置10a的光轴。定焦取像装置10b、定焦取像装置10c、定焦取像装置10d及使用者界面24皆配置于电子装置20的另一侧,并且使用者界面24为显示装置,以使定焦取像装置10b、定焦取像装置10c及定焦取像装置10d可作为前置镜头以提供自拍功能,但本发明并不以此为限。并且,定焦取像装置10a、定焦取像装置10b、定焦取像装置10c及定焦取像装置10d各可包含一成像镜头、一驱动装置、一电子感光元件以及一影像稳定模组。其中,定焦取像装置10a、定焦取像装置10b、定焦取像装置10c及定焦取像装置10d的成像镜头各可包含一定焦光学镜组、用于承载定焦光学镜组的一镜筒以及一支持装置。
变焦取像装置10为一望远取像装置,定焦取像装置10a为一广角取像装置,定焦取像装置10b为一广角取像装置,定焦取像装置10c为一超广角取像装置,且定焦取像装置10d为一飞时测距(Time of Flight,ToF)取像装置。本实施例的变焦取像装置10与定焦取像装置10a具有相异的视角,使电子装置20可提供不同的放大倍率,以达到光学变焦的拍摄效果。其中,定焦取像装置10a的最大视角最大值为DFOV,变焦取像装置10的影像镜片组在变倍范围内的最大视角最大值为FOV_max,其满足下列条件:40[度]<DFOV-FOV_max。借此,有利于整合大视角与变倍的功能,增加其应用广度。另外,定焦取像装置10d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、10b、10c、10d为例,但取像装置的数量与配置并非用以限制本发明。
当使用者拍摄被摄物26时,电子装置20利用变焦取像装置10或定焦取像装置10a聚光取像,启动闪光灯模组21进行补光,并使用对焦辅助模组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,来进一步提升影像镜片组所产生的影像品质。对焦辅助模组22可采用红外线或雷射对焦辅助系统来达到快速对焦。此外,电子装置20也可利用定焦取像装置10b、定焦取像装置10c或定焦取像装置10d进行拍摄。使用者界面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。经由影像软件处理器25处理后的影像可显示于使用者界面24。
<第九实施例>
请参照图77,绘示依照本发明第九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包含第七实施例的变焦取像装置10、定焦取像装置10e、定焦取像装置10f、闪光灯模组31、对焦辅助模组、影像信号处理器、显示装置以及影像软件处理器(未绘示)。变焦取像装置10、定焦取像装置10e与定焦取像装置10f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。其中,变焦取像装置10、定焦取像装置10e及定焦取像装置10f各自的开口皆面向同一侧,且变焦取像装置10的光轴垂直于定焦取像装置10e及定焦取像装置10f各自的光轴。并且,定焦取像装置10e及定焦取像装置10f各可包含一成像镜头、一驱动装置、一电子感光元件以及一影像稳定模组。其中,定焦取像装置10e及定焦取像装置10f的成像镜头各可包含一定焦光学镜组、用于承载定焦光学镜组的一镜筒以及一支持装置。
变焦取像装置10为一望远取像装置,定焦取像装置10e为一广角取像装置,且定焦取像装置10f为一超广角取像装置。本实施例的变焦取像装置10、定焦取像装置10e与定焦取像装置10f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。其中,定焦取像装置10e与定焦取像装置10f当中的最大视角最大值为DFOV,变焦取像装置10的影像镜片组在变倍范围内的最大视角最大值为FOV_max,其满足下列条件:60[度]<DFOV-FOV_max。借此,有利于展现大视角搭配变倍的功能。此外,变焦取像装置10可为具有反射元件配置的望远取像装置,使变焦取像装置10总长不受限于电子装置30的厚度。其中,变焦取像装置10的反射元件配置可例如具有类似图80至图82的结构,可参照前述对应图80至图82的说明,在此不再加以赘述。上述电子装置30以包含多个取像装置10、10e、10f为例,但取像装置的数量与配置并非用以限制本发明。当使用者拍摄被摄物时,电子装置30利用变焦取像装置10、定焦取像装置10e或定焦取像装置10f聚光取像,启动闪光灯模组31进行补光,并且以类似于前述实施例的方式进行后续处理,在此不再加以赘述。
<第十实施例>
请参照图78,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包含第七实施例的变焦取像装置10、定焦取像装置10g、定焦取像装置10h、定焦取像装置10i、定焦取像装置10j、定焦取像装置10k、定焦取像装置10m、定焦取像装置10n、定焦取像装置10p、闪光灯模组41、对焦辅助模组、影像信号处理器、显示装置以及影像软件处理器(未绘示)。变焦取像装置10、定焦取像装置10g、定焦取像装置10h、定焦取像装置10i、定焦取像装置10j、定焦取像装置10k、定焦取像装置10m、定焦取像装置10n与定焦取像装置10p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。其中,变焦取像装置10、定焦取像装置10g、定焦取像装置10h、定焦取像装置10i、定焦取像装置10j、定焦取像装置10k、定焦取像装置10m、定焦取像装置10n及定焦取像装置10p各自的开口皆面向同一侧,且变焦取像装置10的光轴垂直于定焦取像装置10g、定焦取像装置10h、定焦取像装置10i、定焦取像装置10j、定焦取像装置10k、定焦取像装置10m、定焦取像装置10n及定焦取像装置10p各自的光轴。并且,定焦取像装置10g、定焦取像装置10h、定焦取像装置10i、定焦取像装置10j、定焦取像装置10k、定焦取像装置10m、定焦取像装置10n及定焦取像装置10p各可包含一成像镜头、一驱动装置、一电子感光元件以及一影像稳定模组。其中,定焦取像装置10g、定焦取像装置10h、定焦取像装置10i、定焦取像装置10j、定焦取像装置10k、定焦取像装置10m、定焦取像装置10n及定焦取像装置10p的成像镜头各可包含一定焦光学镜组、用于承载定焦光学镜组的一镜筒以及一支持装置。
变焦取像装置10为一望远取像装置,定焦取像装置10g为一望远取像装置,定焦取像装置10h为一望远取像装置,定焦取像装置10i为一广角取像装置,定焦取像装置10j为一超广角取像装置,定焦取像装置10k为一超广角取像装置,定焦取像装置10m为一望远取像装置,定焦取像装置10n为一望远取像装置,且定焦取像装置10p为一飞时测距取像装置。本实施例的变焦取像装置10、定焦取像装置10g、定焦取像装置10h、定焦取像装置10i、定焦取像装置10j、定焦取像装置10k、定焦取像装置10m与定焦取像装置10n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。其中,定焦取像装置10g、定焦取像装置10h、定焦取像装置10i、定焦取像装置10j、定焦取像装置10k、定焦取像装置10m与定焦取像装置10n当中的最大视角最大值为DFOV,变焦取像装置10的影像镜片组在变倍范围内的最大视角最大值为FOV_max,其满足下列条件:60[度]<DFOV-FOV_max。借此,有利于展现大视角变倍的功能。此外,变焦取像装置10、定焦取像装置10g与定焦取像装置10h可为具有反射元件配置的望远取像装置。其中,变焦取像装置10、定焦取像装置10g与定焦取像装置10h的反射元件配置可例如具有类似图80至图82的结构,可参照前述对应图80至图82的说明,在此不再加以赘述。另外,定焦取像装置10p可取得影像的深度信息。上述电子装置40以包含多个取像装置10、10g、10h、10i、10j、10k、10m、10n、10p为例,但取像装置的数量与配置并非用以限制本发明。当使用者拍摄被摄物时,电子装置40利用变焦取像装置10、定焦取像装置10g、定焦取像装置10h、定焦取像装置10i、定焦取像装置10j、定焦取像装置10k、定焦取像装置10m、定焦取像装置10n或定焦取像装置10p聚光取像,启动闪光灯模组41进行补光,并且以类似于前述实施例的方式进行后续处理,在此不再加以赘述。
本发明的变焦取像装置10并不以应用于智能手机为限。变焦取像装置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,变焦取像装置10可多方面应用于三维(3D)影像撷取、数字相机、移动装置、平板计算机、智能电视、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,并非限制本发明的变焦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,任何本领域技术人员,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权利要求保护范围所界定者为准。

Claims (26)

1.一种影像镜片组,其特征在于,包含四个镜群,所述四个镜群沿光路由物侧至像侧依序为第一镜群、第二镜群、第三镜群以及第四镜群,所述四个镜群包含九片透镜,所述九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、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜以及第九透镜,其中所述第一镜群包含所述第一透镜与所述第二透镜,所述第二镜群包含所述第三透镜、所述第四透镜与所述第五透镜,所述第三镜群包含所述第六透镜与所述第七透镜,且所述第四镜群包含所述第八透镜与所述第九透镜;
其中,所述第一透镜具有正屈折力,所述第二透镜具有负屈折力,所述第三透镜具有正屈折力,所述第四透镜具有正屈折力,所述第五透镜具有负屈折力,所述第六透镜具有负屈折力,所述第七透镜具有正屈折力,所述影像镜片组中至少一片透镜在所述至少一片透镜的一物侧表面与一像侧表面的至少其中一者于离轴处具有至少一反曲点,且所述影像镜片组中至少五片透镜为塑胶材质;
其中,所述影像镜片组在对焦或变倍时,所述第一镜群与所述第四镜群之间于光轴上的距离不变,所述第四镜群与一成像面之间于光轴上的距离不变,而所述第二镜群与所述第三镜群沿光轴移动;
其中,所述影像镜片组在变倍范围内的最大视角最大值为FOV_max,所述影像镜片组在变倍范围内的最大视角最小值为FOV_min,其满足下列条件:
FOV_max<50度;以及
1.25<FOV_max/FOV_min<6.0。
2.根据权利要求1所述的影像镜片组,其特征在于,所述第九透镜像侧表面至所述成像面于光轴上的距离为BL,所述影像镜片组的最大成像高度为ImgH,其满足下列条件:
BL/ImgH<2.0。
3.根据权利要求1所述的影像镜片组,其特征在于,所述第一透镜的焦距为f1,所述第二透镜的焦距为f2,其满足下列条件:
1.5<f1/|f2|。
4.根据权利要求1所述的影像镜片组,其特征在于,所述影像镜片组在变倍范围内的最大视角最大值为FOV_max,所述影像镜片组在变倍范围内的最大视角最小值为FOV_min,其满足下列条件:
1.5<FOV_max/FOV_min<5.0。
5.根据权利要求1所述的影像镜片组,其特征在于,所述第一透镜的阿贝数为V1,所述第二透镜的阿贝数为V2,所述第三透镜的阿贝数为V3,所述第四透镜的阿贝数为V4,所述第五透镜的阿贝数为V5,所述第六透镜的阿贝数为V6,所述第七透镜的阿贝数为V7,所述第八透镜的阿贝数为V8,所述第九透镜的阿贝数为V9,第i透镜的阿贝数为Vi,所述第一透镜的折射率为N1,所述第二透镜的折射率为N2,所述第三透镜的折射率为N3,所述第四透镜的折射率为N4,所述第五透镜的折射率为N5,所述第六透镜的折射率为N6,所述第七透镜的折射率为N7,所述第八透镜的折射率为N8,所述第九透镜的折射率为N9,第i透镜的折射率为Ni,所述影像镜片组中至少二片透镜满足下列条件:
6.0<Vi/Ni<12.5,其中i=1、2、3、4、5、6、7、8或9。
6.根据权利要求1所述的影像镜片组,其特征在于,所述第一透镜的阿贝数为V1,所述第二透镜的阿贝数为V2,其满足下列条件:
V1+V2<60。
7.根据权利要求1所述的影像镜片组,其特征在于,所述第一透镜物侧表面在变倍范围内的最大有效半径为Y1R1,所述影像镜片组的最大成像高度为ImgH,其满足下列条件:
Y1R1/ImgH<1.5。
8.根据权利要求1所述的影像镜片组,其特征在于,还包含一光圈,其中所述第一透镜物侧表面在变倍范围内的最大有效半径为Y1R1,所述光圈的孔径半径为SD_Stop,其满足下列条件:
Y1R1/SD_Stop<2.0。
9.根据权利要求1所述的影像镜片组,其特征在于,所述影像镜片组中阿贝数小于40的透镜数量为V40,其满足下列条件:
5≤V40。
10.根据权利要求1所述的影像镜片组,其特征在于,所述影像镜片组中至少一片透镜在所述至少一片透镜的所述物侧表面与所述像侧表面的至少其中一者于离轴处具有至少一临界点。
11.根据权利要求1所述的影像镜片组,其特征在于,还包含一光圈,其中所述光圈位于所述第二镜群。
12.根据权利要求1所述的影像镜片组,其特征在于,所述影像镜片组中至少一片透镜为玻璃材质,且所述至少一片透镜其物侧表面与其像侧表面皆为球面。
13.根据权利要求1所述的影像镜片组,其特征在于,所述影像镜片组中所有透镜于光轴上的厚度总和为ΣCT,所述影像镜片组中所有相邻透镜于光轴上的间隔距离总和为ΣAT,其满足下列条件:
ΣCT/ΣAT<1.0。
14.根据权利要求1所述的影像镜片组,其特征在于,所述第一透镜物侧表面与所述第二透镜像侧表面于光轴上的距离为Dr1r4,在所述影像镜片组处于远拍最大视角状态下所述第二透镜与所述第三透镜于光轴上的间隔距离为T23_frmax,在所述影像镜片组处于远拍最小视角状态下所述第二透镜与所述第三透镜于光轴上的间隔距离为T23_frmin,T23_frmax与T23_frmin的差值为ΔT23,其满足下列条件:
Dr1r4/ΔT23<1.5。
15.根据权利要求1所述的影像镜片组,其特征在于,所述第一透镜物侧表面与所述第二透镜像侧表面于光轴上的距离为Dr1r4,所述第八透镜物侧表面与所述第九透镜像侧表面于光轴上的距离为Dr15r18,其满足下列条件:
0.90<Dr1r4/Dr15r18<2.75。
16.一种变焦取像装置,其特征在于,包含:
根据权利要求1所述的影像镜片组;以及
一电子感光元件,设置于所述影像镜片组的所述成像面上。
17.一种电子装置,其特征在于,包含:
根据权利要求16所述的变焦取像装置;以及
至少一定焦取像装置;
其中,所述变焦取像装置与所述至少一定焦取像装置各自的开口面向同一侧,所述变焦取像装置与所述至少一定焦取像装置各自包含一光轴,且所述变焦取像装置的所述光轴垂直于所述至少一定焦取像装置的所述光轴;
其中,所述至少一定焦取像装置的最大视角最大值为DFOV,所述影像镜片组在变倍范围内的最大视角最大值为FOV_max,其满足下列条件:
40度<DFOV-FOV_max。
18.根据权利要求17所述的电子装置,其特征在于,所述变焦取像装置包含至少一反射元件。
19.根据权利要求17所述的电子装置,其特征在于,所述至少一定焦取像装置的数量为至少二;
其中,所述至少二定焦取像装置的最大视角最大值为DFOV,所述影像镜片组在变倍范围内的最大视角最大值为FOV_max,其满足下列条件:
60度<DFOV-FOV_max。
20.一种电子装置,其特征在于,包含一变焦取像装置以及至少一定焦取像装置,所述变焦取像装置与所述至少一定焦取像装置各自的开口面向同一侧,所述变焦取像装置包含一影像镜片组,所述变焦取像装置与所述至少一定焦取像装置各自包含一光轴,且所述变焦取像装置的所述光轴垂直于所述至少一定焦取像装置的所述光轴,所述影像镜片组包含四个镜群,所述四个镜群沿光路由物侧至像侧依序为第一镜群、第二镜群、第三镜群以及第四镜群,所述四个镜群包含九片透镜,所述九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、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜以及第九透镜,其中所述第一镜群包含所述第一透镜与所述第二透镜,所述第二镜群包含所述第三透镜、所述第四透镜与所述第五透镜,所述第三镜群包含所述第六透镜与所述第七透镜,且所述第四镜群包含所述第八透镜与所述第九透镜;
其中,所述第一透镜具有正屈折力,所述第二透镜具有负屈折力,所述第三透镜具有正屈折力,所述第四透镜具有正屈折力,所述第五透镜具有负屈折力,所述第六透镜具有负屈折力,所述第七透镜具有正屈折力,所述影像镜片组中至少一片透镜在所述至少一片透镜的一物侧表面与一像侧表面的至少其中一者于离轴处具有至少一反曲点,且所述影像镜片组中至少五片透镜为塑胶材质;
其中,所述影像镜片组在对焦或变倍时,所述第一镜群与所述第四镜群之间于光轴上的距离不变,所述第四镜群与一成像面之间于光轴上的距离不变,而所述第二镜群与所述第三镜群沿光轴移动;
其中,所述影像镜片组在变倍范围内的最大视角最大值为FOV_max,所述影像镜片组在变倍范围内的最大视角最小值为FOV_min,所述至少一定焦取像装置的最大视角最大值为DFOV,其满足下列条件:
1.25<FOV_max/FOV_min<5.0;以及
40度<DFOV-FOV_max。
21.根据权利要求20所述的电子装置,其特征在于,所述第一透镜物侧表面在变倍范围内的最大有效半径为Y1R1,所述影像镜片组的最大成像高度为ImgH,其满足下列条件:
Y1R1/ImgH<1.5。
22.根据权利要求20所述的电子装置,其特征在于,所述第一透镜物侧表面与所述第二透镜像侧表面于光轴上的距离为Dr1r4,在所述影像镜片组处于远拍最大视角状态下所述第二透镜与所述第三透镜于光轴上的间隔距离为T23_frmax,在所述影像镜片组处于远拍最小视角状态下所述第二透镜与所述第三透镜于光轴上的间隔距离为T23_frmin,T23_frmax与T23_frmin的差值为ΔT23,其满足下列条件:
Dr1r4/ΔT23<1.5。
23.根据权利要求20所述的电子装置,其特征在于,还包含一光圈,其中所述第一透镜物侧表面在变倍范围内的最大有效半径为Y1R1,所述光圈的孔径半径为SD_Stop,其满足下列条件:
Y1R1/SD_Stop<2.0。
24.根据权利要求20所述的电子装置,其特征在于,所述第九透镜像侧表面至所述成像面于光轴上的距离为BL,所述影像镜片组的最大成像高度为ImgH,其满足下列条件:
BL/ImgH<2.0。
25.根据权利要求20所述的电子装置,其特征在于,所述第一透镜物侧表面与所述第二透镜像侧表面于光轴上的距离为Dr1r4,所述第八透镜物侧表面与所述第九透镜像侧表面于光轴上的距离为Dr15r18,其满足下列条件:
0.90<Dr1r4/Dr15r18<2.75。
26.根据权利要求20所述的电子装置,其特征在于,所述至少一定焦取像装置的数量为至少二;
其中,所述至少二定焦取像装置的最大视角最大值为DFOV,所述影像镜片组在变倍范围内的最大视角最大值为FOV_max,其满足下列条件:
60度<DFOV-FOV_max。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114355567A (zh) * 2022-01-12 2022-04-15 玉晶光电(厦门)有限公司 光学成像镜头
CN114397747A (zh) * 2022-01-27 2022-04-26 玉晶光电(厦门)有限公司 光学成像镜头
CN115145009B (zh) * 2022-09-02 2022-11-22 浙江大华技术股份有限公司 一种镜头及摄像装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3040187B2 (ja) * 1991-04-11 2000-05-08 パイオニア株式会社 投影レンズ
JP2000314838A (ja) * 1999-04-30 2000-11-14 Sony Corp ズームレンズ
KR101042640B1 (ko) * 2004-07-13 2011-06-20 삼성전자주식회사 줌렌즈 광학계
JP4813136B2 (ja) * 2005-09-21 2011-11-09 オリンパスイメージング株式会社 ズーム光学系及びそれを備えた撮像装置
JP4561707B2 (ja) * 2006-05-24 2010-10-13 カシオ計算機株式会社 ズームレンズ及びプロジェクタ装置
CN101490594B (zh) * 2006-07-21 2012-05-16 株式会社尼康 变焦透镜系统、成像设备和变焦透镜系统的变焦方法
EP3361300A1 (en) * 2012-08-09 2018-08-15 Nikon Corporation Variable magnification optical system comprising four lens groups with positive-negative-positive-positive refractive powers
US9664883B2 (en) * 2012-12-28 2017-05-30 Ricoh Company, Ltd. Image display device
JP6253239B2 (ja) * 2013-03-18 2017-12-27 キヤノン株式会社 ズームレンズ及び光学系並びにそれらを有する撮像装置
JP6496994B2 (ja) * 2014-07-28 2019-04-10 セイコーエプソン株式会社 投射光学系及び投射型画像表示装置
US10823942B2 (en) * 2016-02-01 2020-11-03 Sony Corporation Zoom lens and optical instrument
JP6401421B2 (ja) * 2016-03-29 2018-10-10 富士フイルム株式会社 ズームレンズおよび撮像装置
CN107015351A (zh) * 2017-06-01 2017-08-04 中山联合光电科技股份有限公司 高像素、低成本、大视场的变焦光学系统
KR102449876B1 (ko) * 2017-09-20 2022-09-30 삼성전자주식회사 옵티칼 렌즈 어셈블리 및 이를 포함한 전자 장치
JP6858466B2 (ja) * 2018-12-29 2021-04-14 カンタツ株式会社 撮像レンズ
TWI691751B (zh) * 2019-06-14 2020-04-21 大立光電股份有限公司 光學攝影鏡頭組、取像裝置及電子裝置

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