CN115220179A - 成像透镜组及摄像模组 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种成像透镜组,由物侧至像侧依序包含:第一透镜;第二透镜;第三透镜;第四透镜;第五透镜;第六透镜;以及红外线带通滤光片;其中该成像透镜组中具屈折力的透镜总数为六片,光圈位于该第一透镜的物侧表面之前或位于该第一透镜的像侧表面与第二透镜的物侧表面之间,该光圈至成像面于光轴上的距离为TSI,该第一透镜的物侧表面至成像面于光轴上的距离为TL,该第六透镜的像侧表面至成像面于光轴上的距离为BFL,该成像透镜组的整体焦距为f,并满足下列条件:0.25公厘‑1<TL/((TSI‑BFL)*f)<0.49公厘‑1。藉以有助于透镜组的微型化并维持较佳性能。
Description
技术领域
本发明系与成像透镜组及摄像模组有关,特别是指一种应用于电子产品上的小型化红外单波长透镜组。
背景技术
近年来3D感测技术蓬勃发展,尤其手机应用上更是未来趋势,现今大多飞时测距感测(Time of Flight;TOF)摄像模组多为四片透镜组,有鉴于未来感测组件可能会需要更高分辨率和更大的画面需求,故需要六片透镜组达到较佳设计。
目前在红外线聚焦透镜应用,除了大量运用于游戏机之红外线接收与感应领域,近年来亦运用于手机中,且为使感测效果提升,目前接收红外线波长的透镜组,多半搭配大画素的感光组件为主流。其中,游戏机较长摄像模组长度及较低解析为要求,以致于模组太大或精确度不佳不适用于手机。再者大画素感光组件为小型化,分辨率较差,影响感测的辨识精度。
有鉴于此,如何提供一种提升分辨率并维持短摄像模组长度,提升3D感测技术应用于手机的可行性,遂为红外线波长接收的透镜组目前急需克服的技术瓶颈。
发明内容
本发明的目的在于提供一种成像透镜组及摄像模组。其中成像透镜组主要是由六片具屈折力的透镜所组成,当满足特定条件时,本发明所提供的成像透镜组就能同时满足体积小型化的需求及提升成像质量。
本发明所提供的一种成像透镜组,由物侧至像侧依序包含:一第一透镜,具有屈折力,该第一透镜的物侧表面近光轴处为凸面,该第一透镜的物侧表面与像侧表面至少一表面为非球面;一第二透镜,具有屈折力,该第二透镜的物侧表面与像侧表面至少一表面为非球面;一第三透镜,具有屈折力,该第三透镜的物侧表面与像侧表面至少一表面为非球面;一第四透镜,具有屈折力,该第四透镜的物侧表面与像侧表面至少一表面为非球面;一第五透镜,具有屈折力,该第五透镜的物侧表面与像侧表面至少一表面为非球面;一第六透镜,具有屈折力,该第六透镜的物侧表面近光轴处为凸面,该第六透镜的像侧表面近光轴处为凹面,该第六透镜的物侧表面与像侧表面至少一表面为非球面,该第六透镜的物侧表面与像侧表面至少一表面具有反曲点;以及一红外线带通滤光片;
其中该成像透镜组中具屈折力的透镜总数为六片,一光圈位于该第一透镜的物侧表面之前或位于该第一透镜的像侧表面与第二透镜的物侧表面之间,该光圈至成像面于光轴上的距离为TSI,该第一透镜的物侧表面至成像面于光轴上的距离为TL,该第六透镜的像侧表面至成像面于光轴上的距离为BFL,该成像透镜组的整体焦距为f,并满足下列条件:0.25公厘-1<TL/((TSI-BFL)*f)<0.49公厘-1。
本发明具有如下有益效果:当上述六片具屈折力透镜搭配0.25公厘-1<TL/((TSI-BFL)*f)<0.49公厘-1时,有助于透镜组的微型化并维持较佳性能。更佳地,亦可满足下列条件:0.28公厘-1<TL/((TSI-BFL)*f)<0.47公厘-1。
较佳地,其中该第三透镜的焦距为f3,该第四透镜的焦距为f4,并满足下列条件:-1.93<f3/f4<0.62。藉此,透镜组的屈折力分配较为合适,有利于修正透镜组像差以提高透镜组成像质量。更佳地,亦可满足下列条件:-1.77<f3/f4<0.57。
较佳地,其中该第一透镜的焦距为f1,该第一透镜物侧表面的曲率半径R1,并满足下列条件:-10.53<f1/R1<3.62。藉此,第一透镜的物侧表面曲率与第一透镜屈折力比例,可提供合适视角并维持透镜组的成像质量。更佳地,亦可满足下列条件:-9.65<f1/R1<3.32。
较佳地,其中该第一透镜的焦距为f1,该成像透镜组的整体焦距为f,并满足下列条件:-8.16<f1/f<2.15。藉此,降低第一透镜的组装敏感度。更佳地,亦可满足下列条件:-7.48<f1/f<1.98。
较佳地,其中该第三透镜物侧表面的曲率半径R5,该第三透镜像侧表面的曲率半径R6,并满足下列条件:-0.66<R5/R6<1.18。藉此,可使透镜组的第三透镜有最佳的屈折力。更佳地,亦可满足下列条件:-0.61<R5/R6<1.08。
较佳地,其中该第五透镜于光轴上的厚度为CT5,该第五透镜物侧表面的曲率半径R9,该第五透镜像侧表面的曲率半径R10,并满足下列条件:-15.9公厘<CT5*(R9/R10)<1.81公厘。藉此,可调整透镜厚度与曲率半径,以减少制造性公差对于成像质量的影响。更佳地,亦可满足下列条件:-14.58公厘<CT5*(R9/R10)<1.66公厘。
较佳地,其中该第一透镜的物侧表面至成像面于光轴上的距离为TL,该成像透镜组的整体焦距为f,并满足下列条件:1.11<TL/f<1.88。藉此,以确保透镜组具有足够屈折力,达到短透镜组长度的目的。更佳地,亦可满足下列条件:1.25<TL/f<1.72。
较佳地,其中该第六透镜的像侧表面至成像面于光轴上的距离为BFL,该第一透镜的物侧表面至成像面于光轴上的距离为TL,并满足下列条件:0.15<BFL/TL<0.33。藉此,有助于在微型化与后焦距间取得适当的平衡。更佳地,亦可满足下列条件:0.17<BFL/TL<0.30。
较佳地,其中该第四透镜物侧表面的曲率半径R7,该第四透镜像侧表面的曲率半径R8,并满足下列条件:0.10<R7/R8<1.44。藉此,有效降低球差与像散。更佳地,亦可满足下列条件:0.12<R7/R8<1.32。
较佳地,其中该成像透镜组的整体焦距为f,该第六透镜像侧表面的曲率半径R12,该第三透镜于光轴上的厚度为CT3,并满足下列条件:3.88公厘-1<f/(R12*CT3)<10.89公厘-1。藉此,可提高透镜组成像质量。更佳地,亦可满足下列条件:4.37公厘-1<f/(R12*CT3)<9.98公厘-1。
较佳地,其中该第六透镜于光轴上的厚度为CT6,该第六透镜像侧表面的曲率半径R12,并满足下列条件:0.27<CT6/R12<0.74。藉此,可减轻鬼影。更佳地,亦可满足下列条件:0.30<CT6/R12<0.68。
本发明另外所提供的一种摄像模组,包含各前述的成像透镜组;一镜筒,供该成像透镜组容置;以及一影像传感器,设置于该成像透镜组的成像面。
本发明再提供的一种摄像模组,包含:一成像透镜组;一镜筒,供该成像透镜组容置;以及一影像传感器,设置于该成像透镜组的成像面;
其中该成像透镜组由物侧至像侧依序包含:一第一透镜,具有屈折力,该第一透镜的物侧表面近光轴处为凸面,该第一透镜的物侧表面与像侧表面至少一表面为非球面;一第二透镜,具有屈折力,该第二透镜的物侧表面与像侧表面至少一表面为非球面;一第三透镜,具有屈折力,该第三透镜的物侧表面与像侧表面至少一表面为非球面;一第四透镜,具有屈折力,该第四透镜的物侧表面与像侧表面至少一表面为非球面;一第五透镜,具有屈折力,该第五透镜的物侧表面与像侧表面至少一表面为非球面;一第六透镜,具有屈折力,该第六透镜的物侧表面近光轴处为凸面,该第六透镜的像侧表面近光轴处为凹面,该第六透镜的物侧表面与像侧表面至少一表面为非球面,该第六透镜的物侧表面与像侧表面至少一表面具有反曲点;以及一红外线带通滤光片;
其中该成像透镜组中具屈折力的透镜总数为六片,该第一透镜的物侧表面至成像面于光轴上的距离为TL,该成像透镜组在成像面可撷取的成像高度的一半为IMH,并满足下列条件:1.4<TL/IMH<2.37。藉此,达成最佳透镜组长度与成像大小。更佳地,亦可满足下列条件:1.58<TL/IMH<2.17。
较佳地,其中该光圈至成像面于光轴上的距离为TSI,该第一透镜的物侧表面至成像面于光轴上的距离为TL,该第六透镜的像侧表面至成像面于光轴上的距离为BFL,该成像透镜组的整体焦距为f,并满足下列条件:0.25公厘-1<TL/((TSI-BFL)*f)<0.49公厘-1。藉此,有助于透镜组的微型化并维持较佳性能。更佳地,亦可满足下列条件:0.28公厘-1<TL/((TSI-BFL)*f)<0.47公厘-1。
较佳地,其中该第一透镜的焦距为f1,该成像透镜组的整体焦距为f,并满足下列条件:-8.16<f1/f<2.15。藉此,降低第一透镜的组装敏感度。更佳地,亦可满足下列条件:-7.48<f1/f<1.98。
较佳地,其中该第三透镜的焦距为f3,该第四透镜的焦距为f4,并满足下列条件:-1.93<f3/f4<0.62。藉此,透镜组的屈折力分配较为合适,有利于修正透镜组像差以提高透镜组成像质量。更佳地,亦可满足下列条件:-1.77<f3/f4<0.57。
较佳地,其中该第一透镜的焦距为f1,该第一透镜物侧表面的曲率半径R1,并满足下列条件:-10.53<f1/R1<3.62。藉此,第一透镜的物侧表面曲率与第一透镜屈折力比例,可提供合适视角并维持透镜组的成像质量。更佳地,亦可满足下列条件:-9.65<f1/R1<3.32。
较佳地,其中该第三透镜物侧表面的曲率半径R5,该第三透镜像侧表面的曲率半径R6,并满足下列条件:-0.66<R5/R6<1.18。藉此,可使透镜组的第三透镜有最佳的屈折力。更佳地,亦可满足下列条件:-0.61<R5/R6<1.08。
较佳地,其中该第五透镜于光轴上的厚度为CT5,该第五透镜物侧表面的曲率半径R9,该第五透镜像侧表面的曲率半径R10,并满足下列条件:-15.9公厘<CT5*(R9/R10)<1.81公厘。藉此,可调整透镜厚度与曲率半径,以减少制造性公差对于成像质量的影响。更佳地,亦可满足下列条件:-14.58公厘<CT5*(R9/R10)<1.66公厘。
较佳地,其中该第一透镜的物侧表面至成像面于光轴上的距离为TL,该成像透镜组的整体焦距为f,并满足下列条件:1.11<TL/f<1.88。藉此,以确保透镜组具有足够屈折力,达到短透镜组长度的目的。更佳地,亦可满足下列条件:1.25<TL/f<1.72。
较佳地,其中该第六透镜的像侧表面至成像面于光轴上的距离为BFL,该第一透镜的物侧表面至成像面于光轴上的距离为TL,并满足下列条件:0.15<BFL/TL<0.33。藉此,有助于在微型化与后焦距间取得适当的平衡。更佳地,亦可满足下列条件:0.17<BFL/TL<0.30。
较佳地,其中该第四透镜物侧表面的曲率半径R7,该第四透镜像侧表面的曲率半径R8,并满足下列条件:0.10<R7/R8<1.44。藉此,有效降低球差与像散。更佳地,亦可满足下列条件:0.12<R7/R8<1.32。
较佳地,其中该成像透镜组的整体焦距为f,该第六透镜像侧表面的曲率半径R12,该第三透镜于光轴上的厚度为CT3,并满足下列条件:3.88公厘-1<f/(R12*CT3)<10.89公厘-1。藉此,可提高透镜组成像质量。更佳地,亦可满足下列条件:4.37公厘-1<f/(R12*CT3)<9.98公厘-1。
较佳地,其中该第六透镜于光轴上的厚度为CT6,该第六透镜像侧表面的曲率半径R12,并满足下列条件:0.27<CT6/R12<0.74。藉此,可减轻鬼影。更佳地,亦可满足下列条件:0.30<CT6/R12<0.68。
上述各成像透镜组或各摄像模组,其中该成像透镜组的焦距为f,并满足下列条件:3.12(公厘)<f<4.60(公厘)。更佳地,亦可满足下列条件:3.30(公厘)<f<4.39(公厘)。
上述各成像模组或各摄像模组,其中该成像透镜组的光圈值(f-number)为Fno,并满足下列条件:1.08<Fno<1.65。更佳地,亦可满足下列条件:1.14<Fno<1.58。
上述各成像模组或各摄像模组,其中该成像透镜组中最大视场角为FOV,并满足下列条件:67.5(度)<FOV<88.66(度)。更佳地,亦可满足下列条件:71.25(度)<FOV<84.3(度)。
上述各成像模组或各摄像模组,其中该成像透镜组的入射瞳孔径为EPD,并满足下列条件:2.33<EPD<3.81。更佳地,亦可满足下列条件:2.46<EPD<3.64。
上述各成像模组或各摄像模组,其中该第一透镜的焦距为f1,该第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜与第六透镜的合成焦距为f23456,并满足下列条件:-9.66<f1/f23456<1.15。藉此,系统的屈折力分配较为合适,有利于修正系统像差以提高系统成像质量。更佳地,亦可满足下列条件:-8.86<f1/f23456<1.06。
上述各成像模组或各摄像模组,其中该第二透镜与第三透镜的合成焦距为f23,该第四透镜与第五透镜的合成焦距为f45,并满足下列条件:-6.26<f23/f45<8.09。藉此,系统的屈折力分配较为合适,有利于修正系统像差以提高系统成像质量。更佳地,亦可满足下列条件:-5.73<f23/f45<7.41。
附图说明
图1A系本发明第一实施例的成像透镜组的示意图。
图1B由左至右依序为第一实施例的成像透镜组的像面弯曲及歪曲收差曲线图。
图2A系本发明第二实施例的成像透镜组的示意图。
图2B由左至右依序为第二实施例的成像透镜组的像面弯曲及歪曲收差曲线图。
图3A系本发明第三实施例的成像透镜组的示意图。
图3B由左至右依序为第三实施例的成像透镜组的像面弯曲及歪曲收差曲线图。
图4A系本发明第四实施例的成像透镜组的示意图。
图4B由左至右依序为第四实施例的成像透镜组的像面弯曲及歪曲收差曲线图。
图5A系本发明第五实施例的成像透镜组的示意图。
图5B由左至右依序为第五实施例的成像透镜组的像面弯曲及歪曲收差曲线图。
图6A系本发明第六实施例的成像透镜组的示意图。
图6B由左至右依序为第六实施例的成像透镜组的像面弯曲及歪曲收差曲线图。
图7系本发明第七实施例的摄像模组的示意图。
其中:
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:红外线带通滤光片;
181、281、381、481、581、681:成像面;
182、282、382、482、582、682:影像传感器;
190、290、390、490、590、690:光轴;
10:摄像模组;
11:成像透镜组;
12:镜筒;
f:成像透镜组的整体焦距;
Fno:光圈值;
FOV:成像透镜组的最大视角;
TSI:光圈至成像面于光轴上的距离;
TL:第一透镜的物侧表面至成像面于光轴上的距离;
BFL:第六透镜的像侧表面至成像面于光轴上的距离;
f1:第一透镜的焦距;
f3:第三透镜的焦距;
f4:第四透镜的焦距;
R1:第一透镜物侧表面的曲率半径;
R5:第三透镜物侧表面的曲率半径;
R6:第三透镜像侧表面的曲率半径;
R7:第四透镜物侧表面的曲率半径;
R8:第四透镜像侧表面的曲率半径;
R9:第五透镜物侧表面的曲率半径;
R10:第五透镜像侧表面的曲率半径;
R12:第六透镜像侧表面的曲率半径;
CT3:第三透镜于光轴上的厚度;
CT5:第五透镜于光轴上的厚度;
CT6:第六透镜于光轴上的厚度;
IMH:成像透镜组在成像面可撷取的成像高度的一半;
f23456:第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜与第六透镜的合成焦距;
f23:第二透镜与第三透镜的合成焦距;
f45:第四透镜与第五透镜的合成焦距。
具体实施方式
实施例一
请参照图1A及图1B,其中图1A绘示依照本发明第一实施例之成像透镜组的示意图,图1B由左至右依序为第一实施例的成像透镜组的像面弯曲及歪曲收差曲线图。由图1A可知,成像透镜组系包含有一光圈100和一光学组,且该成像透镜组搭配一影像传感器182使用,该光学组沿光轴190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、第四透镜140、第五透镜150、第六透镜160、红外线带通滤光片170、以及成像面181。其中该成像透镜组中具屈折力的透镜为六片。该光圈100设置在被摄物与第一透镜110之间。该影像传感器182设置于成像面181上。
该第一透镜110具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧表面111近光轴190处为凸面,其像侧表面112近光轴190处为凹面,且该物侧表面111及像侧表面112皆为非球面。
该第二透镜120具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧表面121近光轴190处为凸面,其像侧表面122近光轴190处为凸面,且该物侧表面121及像侧表面122皆为非球面。
该第三透镜130具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧表面131近光轴190处为凹面,其像侧表面132近光轴190处为凸面,且该物侧表面131及像侧表面132皆为非球面。
该第四透镜140具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧表面141近光轴190处为凸面,其像侧表面142近光轴190处为凹面,且该物侧表面141及像侧表面142皆为非球面。
该第五透镜150具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧表面151近光轴190处为凹面,其像侧表面152近光轴190处为凸面,且该物侧表面151及像侧表面152皆为非球面。
该第六透镜160具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧表面161近光轴190处为凸面,其像侧表面162近光轴190处为凹面,且该物侧表面161及像侧表面162皆为非球面,且该物侧表面161及该像侧表面162皆具有至少一反曲点。
该红外线带通滤光片(IR bandpass filter)170为玻璃材质,其设置于该第六透镜160及成像面181间且不影响该成像透镜组的焦距;本实施例中,选用可通过光线波段为940nm±30nm的滤光片,但不以此为限。
上述各透镜的非球面的曲线方程式表示如下:
其中z为沿光轴190方向在高度为h的位置以表面顶点作参考的位置值;c是透镜表面靠近光轴190的曲率,并为曲率半径(R)的倒数(c=1/R),R为透镜表面靠近光轴190的曲率半径,h是透镜表面距离光轴190的垂直距离,k为圆锥系数(conic constant),而A、B、C、D、E、F、G……为高阶非球面系数。
第一实施例的成像透镜组中,成像透镜组的焦距为f,成像透镜组的光圈值(f-number)为Fno,成像透镜组中最大视场角为FOV,其数值如下:f=4.16(公厘);Fno=1.35;以及FOV=76.1(度)。
第一实施例的成像透镜组中,该光圈100至成像面181于光轴190上的距离为TSI,该第一透镜110的物侧表面111至成像面181于光轴190上的距离为TL,该第六透镜160的像侧表面162至成像面181于光轴190上的距离为BFL,该成像透镜组的整体焦距为f,并满足下列条件:TL/((TSI-BFL)*f)=0.31公厘-1。
第一实施例的成像透镜组中,该第三透镜130的焦距为f3,该第四透镜140的焦距为f4,并满足下列条件:f3/f4=-1.27。
第一实施例的成像透镜组中,该第一透镜110的焦距为f1,该第一透镜110物侧表面111的曲率半径R1,并满足下列条件:f1/R1=-3.20。
第一实施例的成像透镜组中,该第一透镜110的焦距为f1,该成像透镜组的整体焦距为f,并满足下列条件:f1/f=-2.83。
第一实施例的成像透镜组中,该第三透镜130物侧表面131的曲率半径R5,该第三透镜130像侧表面132的曲率半径R6,并满足下列条件:R5/R6=0.48。
第一实施例的成像透镜组中,该第五透镜150于光轴190上的厚度为CT5,该第五透镜150物侧表面151的曲率半径R9,该第五透镜150像侧表面152的曲率半径R10,并满足下列条件:CT5*(R9/R10)=0.65公厘。
第一实施例的成像透镜组中,该第一透镜110的物侧表面111至成像面181于光轴190上的距离为TL,该成像透镜组的整体焦距为f,并满足下列条件:TL/f=1.57。
第一实施例的成像透镜组中,该第六透镜160的像侧表面162至成像面181于光轴190上的距离为BFL,该第一透镜110的物侧表面111至成像面181于光轴190上的距离为TL,并满足下列条件:BFL/TL=0.20。
第一实施例的成像透镜组中,该第四透镜140物侧表面141的曲率半径R7,该第四透镜140像侧表面142的曲率半径R8,并满足下列条件:R7/R8=0.26。
第一实施例的成像透镜组中,该成像透镜组的整体焦距为f,该第六透镜160像侧表面162的曲率半径R12,该第三透镜130于光轴190上的厚度为CT3,并满足下列条件:f/(R12*CT3)=5.46公厘-1。
第一实施例的成像透镜组中,该第六透镜160于光轴190上的厚度为CT6,该第六透镜160像侧表面162的曲率半径R12,并满足下列条件:CT6/R12=0.62。
第一实施例的成像透镜组中,该第一透镜110的物侧表面111至成像面112于光轴190上的距离为TL,该成像透镜组在成像面181可撷取的成像高度的一半为IMH,并满足下列条件:TL/IMH=1.98。
第一实施例的成像透镜组中,该第一透镜110的焦距为f1,该第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150与第六透镜160的合成焦距为f23456,并满足下列条件:f1/f23456=-4.02。
第一实施例的成像透镜组中,该第二透镜120与第三透镜130的合成焦距为f23,该第四透镜140与第五透镜150的合成焦距为f45,并满足下列条件:f23/f45=0.88。
再配合参照下列表1及表2。
表1为图1A第一实施例详细的结构数据,其中曲率半径、厚度、间隙及焦距的单位为mm,且表面0-12依序表示由物侧至像侧的表面,其中表面0为被摄物与光圈100之间在光轴190上的间隙;表面1为光圈与第一透镜物侧表面之间在光轴190上的间隙,且光圈较该第一透镜物侧表面更远离物侧,故以负值表示;表面2、4、6、8、10、12、14分别为第一透镜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、红外线带通滤光片170在光轴190上的厚度;表面3、5、7、9、11、13、15分别为第一透镜110与第二透镜120之间在光轴190上的间隙、第二透镜120与第三透镜30之间在光轴190上的间隙、第三透镜130与第四透镜140之间在光轴190上的间隙、第四透镜140与第五透镜150之间在光轴190上的间隙、第五透镜150与第六透镜160之间在光轴190上的间隙、第六透镜160与红外线带通滤光片170之间在光轴190上的间隙、红外线带通滤光片170与成像面181之间在光轴190上的间隙。
表2为第一实施例中的非球面数据,其中,k表非球面曲线方程式中的锥面系数,A、B、C、D、E、F、G……为高阶非球面系数。此外,以下各实施例表格乃对应各实施例的示意图与像面弯曲曲线图,表格中数据的定义皆与第一实施例的表1、及表2的定义相同,在此不加赘述。
实施例二
请参照图2A及图2B,其中图2A绘示依照本发明第二实施例之成像透镜组的示意图,图2B由左至右依序为第二实施例的成像透镜组的像面弯曲及歪曲收差曲线图。由图2A可知,成像透镜组系包含有一光圈200和一光学组,且该成像透镜组搭配一影像传感器282使用,该光学组沿光轴290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、第四透镜240、第五透镜250、第六透镜260、红外线带通滤光片270、以及成像面281。其中该成像透镜组中具屈折力的透镜为六片。该光圈200设置在被摄物与第一透镜210之间。该影像传感器282设置于成像面281上。
该第一透镜210具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧表面211近光轴290处为凸面,其像侧表面212近光轴290处为凹面,且该物侧表面211及像侧表面212皆为非球面。
该第二透镜220具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧表面221近光轴290处为凸面,其像侧表面222近光轴290处为凹面,且该物侧表面221及像侧表面222皆为非球面。
该第三透镜230具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧表面231近光轴290处为凹面,其像侧表面232近光轴290处为凸面,且该物侧表面231及像侧表面232皆为非球面。
该第四透镜240具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧表面241近光轴290处为凸面,其像侧表面242近光轴290处为凹面,且该物侧表面241及像侧表面242皆为非球面。
该第五透镜250具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧表面251近光轴290处为凹面,其像侧表面252近光轴290处为凸面,且该物侧表面251及像侧表面252皆为非球面。
该第六透镜260具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧表面261近光轴290处为凸面,其像侧表面262近光轴290处为凹面,且该物侧表面261及像侧表面262皆为非球面,且该物侧表面261及该像侧表面262皆具有至少一反曲点。
该红外线带通滤光片(IR bandpass filter)270为玻璃材质,其设置于该第六透镜260及成像面281间且不影响该成像透镜组的焦距;本实施例中,选用可通过光线波段为940nm±30nm的滤光片,但不以此为限。
再配合参照下列表3、以及表4。
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,下表参数的定义皆与第一实施例相同,在此不加以赘述。
配合表3、以及表4可推算出下列数据:
实施例三
请参照图3A及图3B,其中图3A绘示依照本发明第三实施例之成像透镜组的示意图,图3B由左至右依序为第三实施例的成像透镜组的像面弯曲及歪曲收差曲线图。由图3A可知,成像透镜组系包含有一光圈300和一光学组,且该成像透镜组搭配一影像传感器382使用,该光学组沿光轴390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、第四透镜340、第五透镜350、第六透镜360、红外线带通滤光片370、以及成像面381。其中该成像透镜组中具屈折力的透镜为六片。该光圈300设置在被摄物与第一透镜310之间。该影像传感器382设置于成像面381上。
该第一透镜310具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧表面311近光轴390处为凸面,其像侧表面312近光轴390处为凸面,且该物侧表面311及像侧表面312皆为非球面。
该第二透镜320具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧表面321近光轴390处为凹面,其像侧表面322近光轴390处为凸面,且该物侧表面321及像侧表面322皆为非球面。
该第三透镜330具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧表面331近光轴390处为凸面,其像侧表面332近光轴390处为凸面,且该物侧表面331及像侧表面332皆为非球面。
该第四透镜340具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧表面341近光轴390处为凹面,其像侧表面342近光轴390处为凸面,且该物侧表面341及像侧表面342皆为非球面。
该第五透镜350具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧表面351近光轴390处为凹面,其像侧表面352近光轴390处为凸面,且该物侧表面351及像侧表面352皆为非球面。
该第六透镜360具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧表面361近光轴390处为凸面,其像侧表面362近光轴390处为凹面,且该物侧表面361及像侧表面362皆为非球面,且该物侧表面361及该像侧表面362皆具有至少一反曲点。
该红外线带通滤光片(IR bandpass filter)370为玻璃材质,其设置于该第六透镜360及成像面381间且不影响该成像透镜组的焦距;本实施例中,选用可通过光线波段为940nm±30nm的滤光片,但不以此为限。
再配合参照下列表5、以及表6。
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,下表参数的定义皆与第一实施例相同,在此不加以赘述。
配合表5、以及表6可推算出下列数据:
实施例四
请参照图4A及图4B,其中图4A绘示依照本发明第四实施例之成像透镜组的示意图,图4B由左至右依序为第四实施例的成像透镜组的像面弯曲及歪曲收差曲线图。由图4A可知,成像透镜组系包含有一光圈400和一光学组,且该成像透镜组搭配一影像传感器482使用,该光学组沿光轴490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、第四透镜440、第五透镜450、第六透镜460、红外线带通滤光片470、以及成像面481。其中该成像透镜组中具屈折力的透镜为六片。该光圈400设置在第一透镜410与第二透镜420之间。该影像传感器482设置于成像面481上。
该第一透镜410具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧表面411近光轴490处为凸面,其像侧表面412近光轴490处为凹面,且该物侧表面411及像侧表面412皆为非球面。
该第二透镜420具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧表面421近光轴490处为凸面,其像侧表面422近光轴490处为凹面,且该物侧表面421及像侧表面422皆为非球面。
该第三透镜430具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧表面431近光轴490处为凸面,其像侧表面432近光轴490处为凹面,且该物侧表面431及像侧表面432皆为非球面。
该第四透镜440具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧表面441近光轴490处为凹面,其像侧表面442近光轴490处为凸面,且该物侧表面441及像侧表面442皆为非球面。
该第五透镜450具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧表面451近光轴490处为凸面,其像侧表面452近光轴490处为凹面,且该物侧表面451及像侧表面452皆为非球面。
该第六透镜460具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧表面461近光轴490处为凸面,其像侧表面462近光轴490处为凹面,且该物侧表面461及像侧表面462皆为非球面,且该物侧表面461及该像侧表面462皆具有至少一反曲点。
该红外线带通滤光片(IR bandpass filter)470为玻璃材质,其设置于该第六透镜460及成像面481间且不影响该成像透镜组的焦距;本实施例中,选用可通过光线波段为940nm±30nm的滤光片,但不以此为限。
再配合参照下列表7、以及表8。
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,下表参数的定义皆与第一实施例相同,在此不加以赘述。
配合表7、以及表8可推算出下列数据:
实施例五
请参照图5A及图5B,其中图5A绘示依照本发明第五实施例之成像透镜组的示意图,图5B由左至右依序为第五实施例的成像透镜组的像面弯曲及歪曲收差曲线图。由图5A可知,成像透镜组系包含有一光圈500和一光学组,且该成像透镜组搭配一影像传感器582使用,该光学组沿光轴590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、第四透镜540、第五透镜550、第六透镜560、红外线带通滤光片570、以及成像面581。其中该成像透镜组中具屈折力的透镜为六片。该光圈500设置在第一透镜510与第二透镜520之间。该影像传感器582设置于成像面581上。
该第一透镜510具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧表面511近光轴590处为凸面,其像侧表面512近光轴590处为凹面,且该物侧表面511及像侧表面512皆为非球面。
该第二透镜520具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧表面521近光轴590处为凸面,其像侧表面522近光轴590处为凹面,且该物侧表面521及像侧表面522皆为非球面。
该第三透镜530具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧表面531近光轴590处为凸面,其像侧表面532近光轴590处为凹面,且该物侧表面531及像侧表面532皆为非球面。
该第四透镜540具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧表面541近光轴590处为凹面,其像侧表面542近光轴590处为凸面,且该物侧表面541及像侧表面542皆为非球面。
该第五透镜550具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧表面551近光轴590处为凸面,其像侧表面552近光轴590处为凹面,且该物侧表面551及像侧表面552皆为非球面。
该第六透镜560具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧表面561近光轴590处为凸面,其像侧表面562近光轴590处为凹面,且该物侧表面561及像侧表面562皆为非球面,且该物侧表面561及该像侧表面562皆具有至少一反曲点。
该红外线带通滤光片(IR bandpass filter)570为玻璃材质,其设置于该第六透镜560及成像面581间且不影响该成像透镜组的焦距;本实施例中,选用可通过光线波段为940nm±30nm的滤光片,但不以此为限。
再配合参照下列表9、以及表10。
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,下表参数的定义皆与第一实施例相同,在此不加以赘述。
配合表9、以及表10可推算出下列数据:
实施例六
请参照图6A及图6B,其中图6A绘示依照本发明第六实施例之成像透镜组的示意图,图6B由左至右依序为第六实施例的成像透镜组的像面弯曲及歪曲收差曲线图。由图6A可知,成像透镜组系包含有一光圈600和一光学组,且该成像透镜组搭配一影像传感器682使用,该光学组沿光轴690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、第四透镜640、第五透镜650、第六透镜660、红外线带通滤光片670、以及成像面681。其中该成像透镜组中具屈折力的透镜为六片。该光圈600设置在第一透镜610与第二透镜620之间。该影像传感器682设置于成像面681上。
该第一透镜610具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧表面611近光轴690处为凸面,其像侧表面612近光轴690处为凹面,且该物侧表面611及像侧表面612皆为非球面。
该第二透镜620具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧表面621近光轴690处为凸面,其像侧表面622近光轴690处为凹面,且该物侧表面621及像侧表面622皆为非球面。
该第三透镜630具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧表面631近光轴690处为凸面,其像侧表面632近光轴690处为凹面,且该物侧表面631及像侧表面632皆为非球面。
该第四透镜640具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧表面641近光轴690处为凹面,其像侧表面642近光轴690处为凸面,且该物侧表面641及像侧表面642皆为非球面。
该第五透镜650具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧表面651近光轴690处为凸面,其像侧表面652近光轴690处为凹面,且该物侧表面651及像侧表面652皆为非球面。
该第六透镜660具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧表面661近光轴690处为凸面,其像侧表面662近光轴690处为凹面,且该物侧表面661及像侧表面662皆为非球面,且该物侧表面661及该像侧表面662皆具有至少一反曲点。
该红外线带通滤光片(IR bandpass filter)670为玻璃材质,其设置于该第六透镜660及成像面681间且不影响该成像透镜组的焦距;本实施例中,选用可通过光线波段为940nm±30nm的滤光片,但不以此为限。
再配合参照下列表11、以及表12。
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,下表参数的定义皆与第一实施例相同,在此不加以赘述。
配合表11、以及表12可推算出下列数据:
实施例七
请参照图7,绘示依照本发明第七实施例之摄像模组。在本实施例中,该摄像模组应用于笔记本电脑,但不以此为限。该摄像模组10并包含成像透镜组11、镜筒12及影像传感器482。该成像透镜组11为上述第四实施例的成像透镜组,但不以此为限,为上述其他实施例的成像透镜组亦可,另外,图7所绘制的成像透镜组的各透镜为显示出未取光的周边部分,而与第四实施例的各透镜略显不同。该镜筒12供该成像透镜组11容置。该影像传感器482,设置于该成像透镜组的成像面481,且为一感亮度佳及低噪声的电子感光组件(如CMOS、CCD),以真实呈现成像透镜组的成像质量。
本发明提供的成像透镜组,透镜的材质可为塑料或玻璃,当透镜材质为塑料,可以有效降低生产成本,另当透镜的材质为玻璃,则可以增加成像透镜组屈折力配置的自由度。此外,成像透镜组中透镜的物侧表面及像侧表面可为非球面,非球面可以容易制作成球面以外的形状,获得较多的控制变量,用以消减像差,进而缩减透镜使用的数目,因此可以有效降低本发明成像透镜组的总长度。
本发明提供的成像透镜组中,就以具有屈折力的透镜而言,若透镜表面系为凸面且未界定该凸面位置时,则表示该透镜表面于近光轴处为凸面;若透镜表面系为凹面且未界定该凹面位置时,则表示该透镜表面于近光轴处为凹面。
本发明提供的成像透镜组更可视需求应用于移动对焦的光学系统中,并兼具优良像差修正与良好成像质量的特色,可多方面应用于3D(三维)影像撷取、数字相机、行动装置、数字绘图板或车用摄影等电子影像系统中。
综上所述,上述各实施例及图式仅为本发明的较佳实施例而已,当不能以其限定本发明实施的范围,即但凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰,皆应属本发明专利涵盖的范围内。
Claims (17)
1.一种成像透镜组,其特征在于,所述成像透镜组由物侧至像侧依序包含:
一第一透镜,具有屈折力,该第一透镜的物侧表面近光轴处为凸面,该第一透镜的物侧表面与像侧表面至少一表面为非球面;
一第二透镜,具有屈折力,该第二透镜的物侧表面与像侧表面至少一表面为非球面;
一第三透镜,具有屈折力,该第三透镜的物侧表面与像侧表面至少一表面为非球面;
一第四透镜,具有屈折力,该第四透镜的物侧表面与像侧表面至少一表面为非球面;
一第五透镜,具有屈折力,该第五透镜的物侧表面与像侧表面至少一表面为非球面;
一第六透镜,具有屈折力,该第六透镜的物侧表面近光轴处为凸面,该第六透镜的像侧表面近光轴处为凹面,该第六透镜的物侧表面与像侧表面至少一表面为非球面,该第六透镜的物侧表面与像侧表面至少一表面具有反曲点;以及
一红外线带通滤光片;
其中该成像透镜组中具屈折力的透镜总数为六片,一光圈位于该第一透镜的物侧表面之前或位于该第一透镜的像侧表面与第二透镜的物侧表面之间,该光圈至成像面于光轴上的距离为TSI,该第一透镜的物侧表面至成像面于光轴上的距离为TL,该第六透镜的像侧表面至成像面于光轴上的距离为BFL,该成像透镜组的整体焦距为f,并满足下列条件:0.25公厘-1<TL/((TSI-BFL)*f)<0.49公厘-1。
2.如权利要求1所述的成像透镜组,其特征在于,该第三透镜的焦距为f3,该第四透镜的焦距为f4,并满足下列条件:-1.93<f3/f4<0.62。
3.如权利要求1所述的成像透镜组,其特征在于,该第一透镜的焦距为f1,该第一透镜物侧表面的曲率半径R1,并满足下列条件:-10.53<f1/R1<3.62。
4.如权利要求1所述的成像透镜组,其特征在于,该第一透镜的焦距为f1,该成像透镜组的整体焦距为f,并满足下列条件:-8.16<f1/f<2.15。
5.如权利要求1所述的成像透镜组,其特征在于,该第三透镜物侧表面的曲率半径R5,该第三透镜像侧表面的曲率半径R6,并满足下列条件:-0.66<R5/R6<1.18。
6.如权利要求1所述的成像透镜组,其特征在于,该第五透镜于光轴上的厚度为CT5,该第五透镜物侧表面的曲率半径R9,该第五透镜像侧表面的曲率半径R10,并满足下列条件:-15.9公厘<CT5*(R9/R10)<1.81公厘。
7.如权利要求1所述的成像透镜组,其特征在于,该第一透镜的物侧表面至成像面于光轴上的距离为TL,该成像透镜组的整体焦距为f,并满足下列条件:1.11<TL/f<1.88。
8.如权利要求1所述的成像透镜组,其特征在于,该第六透镜的像侧表面至成像面于光轴上的距离为BFL,该第一透镜的物侧表面至成像面于光轴上的距离为TL,并满足下列条件:0.15<BFL/TL<0.33。
9.如权利要求1所述的成像透镜组,其特征在于,该光圈至成像面于光轴上的距离为TSI,该第一透镜的物侧表面至成像面于光轴上的距离为TL,该第六透镜的像侧表面至成像面于光轴上的距离为BFL,该成像透镜组的整体焦距为f,并满足下列条件:0.28公厘-1<TL/((TSI-BFL)*f)<0.47公厘-1。
10.如权利要求1所述的成像透镜组,其特征在于,该第四透镜物侧表面的曲率半径R7,该第四透镜像侧表面的曲率半径R8,并满足下列条件:0.10<R7/R8<1.44。
11.如权利要求1所述的成像透镜组,其特征在于,该成像透镜组的整体焦距为f,该第六透镜像侧表面的曲率半径R12,该第三透镜于光轴上的厚度为CT3,并满足下列条件:3.88公厘-1<f/(R12*CT3)<10.89公厘-1。
12.如权利要求1所述的成像透镜组,其特征在于,该第六透镜于光轴上的厚度为CT6,该第六透镜像侧表面的曲率半径R12,并满足下列条件:0.27<CT6/R12<0.74。
13.如权利要求4所述的成像透镜组,其特征在于,该第一透镜的焦距为f1,该成像透镜组的整体焦距为f,并满足下列条件:-7.48<f1/f<1.98。
14.一种包含权利要求1至13任一项所述成像透镜组的摄像模组,其特征在于,还包含:
一镜筒,供该成像透镜组容置;以及
一影像传感器,设置于该成像透镜组的成像面。
15.一种摄像模组,其特征在于,包含:
一成像透镜组;
一镜筒,供该成像透镜组容置;以及
一影像传感器,设置于该成像透镜组的成像面;
其中该成像透镜组由物侧至像侧依序包含:
一第一透镜,具有屈折力,该第一透镜的物侧表面近光轴处为凸面,该第一透镜的物侧表面与像侧表面至少一表面为非球面;
一第二透镜,具有屈折力,该第二透镜的物侧表面与像侧表面至少一表面为非球面;
一第三透镜,具有屈折力,该第三透镜的物侧表面与像侧表面至少一表面为非球面;
一第四透镜,具有屈折力,该第四透镜的物侧表面与像侧表面至少一表面为非球面;
一第五透镜,具有屈折力,该第五透镜的物侧表面与像侧表面至少一表面为非球面;
一第六透镜,具有屈折力,该第六透镜的物侧表面近光轴处为凸面,该第六透镜的像侧表面近光轴处为凹面,该第六透镜的物侧表面与像侧表面至少一表面为非球面,该第六透镜的物侧表面与像侧表面至少一表面具有反曲点;以及
一红外线带通滤光片;
其中该成像透镜组中具屈折力的透镜总数为六片,该第一透镜的物侧表面至成像面于光轴上的距离为TL,该成像透镜组在成像面可撷取的成像高度的一半为IMH,并满足下列条件:1.4<TL/IMH<2.37。
16.如权利要求15所述的摄像模组,其特征在于,该光圈至成像面于光轴上的距离为TSI,该第一透镜的物侧表面至成像面于光轴上的距离为TL,该第六透镜的像侧表面至成像面于光轴上的距离为BFL,该成像透镜组的整体焦距为f,并满足下列条件:0.25公厘-1<TL/((TSI-BFL)*f)<0.49公厘-1。
17.如权利要求15所述的摄像模组,其特征在于,该第一透镜的焦距为f1,该成像透镜组的整体焦距为f,并满足下列条件:-8.16<f1/f<2.15。
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