CN117806010A - 影像系统镜头组、取像装置及电子装置 - Google Patents

影像系统镜头组、取像装置及电子装置 Download PDF

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optical axis
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Largan Precision Co Ltd
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Abstract

本揭示公开一种影像系统镜头组,包含三组透镜群。三组透镜群包含五片透镜。三组透镜群由物侧至像侧依序为第一、第二及第三透镜群。五片透镜由物侧至像侧依序为第一、第二、第三、第四及第五透镜。通过透镜群的间距变化进行变焦过程以调整焦距。影像系统镜头组具有长焦端及短焦端。第一至第三透镜群中至少一片透镜的至少一表面在影像系统镜头组于长焦端时和短焦端时皆于其光学有效区内具有至少一反曲点。第二透镜群在变焦过程中相对于第一透镜群沿光轴方向移动。当满足特定条件时,影像系统镜头组能同时满足变焦功能、望远功能和高成像品质的需求。本揭示还公开具有上述影像系统镜头组的取像装置及具有取像装置的电子装置。

Description

影像系统镜头组、取像装置及电子装置
技术领域
本揭示涉及一种影像系统镜头组、取像装置及电子装置,特别是一种适用于电子装置的影像系统镜头组及取像装置。
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。由于现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
本揭示提供一种影像系统镜头组、取像装置以及电子装置。其中,影像系统镜头组沿光路由物侧至像侧依序包含三组透镜群,且三组透镜群包含五片透镜沿着光路由物侧至像侧依序排列。当满足特定条件时,本揭示提供的影像系统镜头组能同时满足变焦功能、望远功能和高成像品质的需求。
本揭示提供一种影像系统镜头组,包含三组透镜群,且三组透镜群包含五片透镜。三组透镜群沿光路由物侧至像侧依序为第一透镜群、第二透镜群以及第三透镜群,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,且五片透镜分别具有朝向物侧方向的物侧表面与朝向像侧方向的像侧表面。较佳地,通过三组透镜群之间的间距变化进行变焦过程以调整影像系统镜头组的焦距,且影像系统镜头组具有长焦端以及短焦端。较佳地,第一透镜群、第二透镜群和第三透镜群中至少一片透镜的至少一表面在影像系统镜头组于长焦端时和短焦端时皆于其光学有效区内具有至少一反曲点。较佳地,第二透镜群在变焦过程中相对于第一透镜群沿光轴方向移动,且第三透镜群在变焦过程中相对于第一透镜群沿光轴方向移动。较佳地,第一透镜物侧表面于近光轴处为凸面。较佳地,第三透镜具有正屈折力。五片透镜中任一透镜的阿贝数为Vi,任一透镜的折射率为Ni,Vi/Ni的最小值为(Vi/Ni)min,影像系统镜头组于短焦端时最大视角的一半为HFOVS,影像系统镜头组于长焦端时第一透镜物侧表面的光学有效区与光轴间的最大距离为Y11L,影像系统镜头组于短焦端时第一透镜物侧表面的光学有效区与光轴间的最大距离为Y11S,影像系统镜头组于长焦端时第五透镜像侧表面的光学有效区与光轴间的最大距离为Y52L,影像系统镜头组于短焦端时第五透镜像侧表面的光学有效区与光轴间的最大距离为Y52S,第一透镜的焦距为f1,第二透镜的焦距为f2,第三透镜的焦距为f3,较佳地,其满足下列条件:
6.0<(Vi/Ni)min<12.3;
5.0度<HFOVS<25.0度;
0.50<Y11L/Y52L<2.0;
0.50<Y11S/Y52S<2.0;以及
|f3/f1+f3/f2|<0.60。
本揭示另提供一种影像系统镜头组,包含三组透镜群,且三组透镜群包含五片透镜。三组透镜群沿光路由物侧至像侧依序为第一透镜群、第二透镜群以及第三透镜群,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,且五片透镜分别具有朝向物侧方向的物侧表面与朝向像侧方向的像侧表面。较佳地,通过三组透镜群之间的间距变化进行变焦过程以调整影像系统镜头组的焦距,且影像系统镜头组具有长焦端以及短焦端。较佳地,第一透镜群、第二透镜群和第三透镜群中至少一片透镜的至少一表面在影像系统镜头组于长焦端时和短焦端时皆于其光学有效区内具有至少一反曲点。较佳地,第二透镜群在变焦过程中相对于第一透镜群沿光轴方向移动。较佳地,第三透镜群具有负屈折力。较佳地,第一透镜物侧表面于近光轴处为凸面。较佳地,第三透镜具有正屈折力。五片透镜中任一透镜的阿贝数为Vi,任一透镜的折射率为Ni,Vi/Ni的最小值为(Vi/Ni)min,影像系统镜头组于短焦端时最大视角的一半为HFOVS,影像系统镜头组于长焦端时第一透镜物侧表面的光学有效区与光轴间的最大距离为Y11L,影像系统镜头组于短焦端时第一透镜物侧表面的光学有效区与光轴间的最大距离为Y11S,影像系统镜头组于长焦端时第五透镜像侧表面的光学有效区与光轴间的最大距离为Y52L,影像系统镜头组于短焦端时第五透镜像侧表面的光学有效区与光轴间的最大距离为Y52S,第三透镜的焦距为f3,第四透镜与第五透镜的合成焦距为f45,较佳地,其满足下列条件:
6.0<(Vi/Ni)min<12.3;
3.0度<HFOVS<30.0度;
0.50<Y11L/Y52L<2.0;
0.50<Y11S/Y52S<2.0;以及
|f45/f3|<4.0。
本揭示再提供一种影像系统镜头组,包含三组透镜群,且三组透镜群包含五片透镜。三组透镜群沿光路由物侧至像侧依序为第一透镜群、第二透镜群以及第三透镜群,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,且五片透镜分别具有朝向物侧方向的物侧表面与朝向像侧方向的像侧表面。较佳地,通过三组透镜群之间的间距变化进行变焦过程以调整影像系统镜头组的焦距,且影像系统镜头组具有长焦端以及短焦端。较佳地,第一透镜群、第二透镜群和第三透镜群中至少一片透镜的至少一表面在影像系统镜头组于长焦端时和短焦端时皆于其光学有效区内具有至少一反曲点。较佳地,第二透镜群在变焦过程中相对于第一透镜群沿光轴方向移动。较佳地,第一透镜群包含第一透镜以及第二透镜,第二透镜群包含第三透镜,且第三透镜群包含第四透镜以及第五透镜。五片透镜中任一透镜的阿贝数为Vi,任一透镜的折射率为Ni,Vi/Ni的最小值为(Vi/Ni)min,影像系统镜头组于短焦端时最大视角的一半为HFOVS,影像系统镜头组于长焦端时第一透镜物侧表面的光学有效区与光轴间的最大距离为Y11L,影像系统镜头组于短焦端时第一透镜物侧表面的光学有效区与光轴间的最大距离为Y11S,影像系统镜头组于长焦端时第五透镜像侧表面的光学有效区与光轴间的最大距离为Y52L,影像系统镜头组于短焦端时第五透镜像侧表面的光学有效区与光轴间的最大距离为Y52S,第一透镜与第二透镜的合成焦距为f12,第四透镜与第五透镜的合成焦距为f45,较佳地,其满足下列条件:
6.0<(Vi/Ni)min<12.3;
3.0度<HFOVS<30.0度;
0.50<Y11L/Y52L<2.0;
0.50<Y11S/Y52S<2.0;以及
|f45/f12|<1.4。
本揭示提供一种取像装置,其包含前述的影像系统镜头组以及一电子感光元件,其中电子感光元件设置于影像系统镜头组的成像面上。
本揭示提供一种电子装置,其包含至少两个取像装置,且所述至少两个取像装置皆位于电子装置的同一侧。所述至少两个取像装置包含第一取像装置以及第二取像装置。第一取像装置包含前述的影像系统镜头组以及电子感光元件,其中第一取像装置的电子感光元件设置于影像系统镜头组的成像面上。第二取像装置包含光学镜组以及电子感光元件,其中第二取像装置的电子感光元件设置于光学镜组的成像面上。较佳地,第二取像装置中最大视角的一半介于30度至60度。
当(Vi/Ni)min满足上述条件时,可调整材质分布,有助于压缩体积与修正像差。
当HFOVS满足上述条件时,可调整影像系统镜头组于短焦端时的视角以配合应用。
当Y11L/Y52L满足上述条件时,可调整影像系统镜头组在长焦端时光线行进方向,有助于在视角、体积分布与影像品质间取得平衡。
当Y11S/Y52S满足上述条件时,可调整影像系统镜头组在短焦端时光线行进方向,有助于在视角、体积分布与影像品质间取得平衡。
当|f3/f1+f3/f2|满足上述条件时,可调整屈折力分布,有助于修正像差。
当|f45/f3|满足上述条件时,可调整屈折力分布,有助于修正像差。
当|f45/f12|满足上述条件时,可调整屈折力分布,有助于修正像差。
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绘示依照本揭示第一实施例的取像装置分别在短焦端时以及在长焦端时的示意图。
图2由左至右依序为第一实施例的取像装置在短焦端时的球差、像散以及畸变曲线图。
图3由左至右依序为第一实施例的取像装置在长焦端时的球差、像散以及畸变曲线图。
图4绘示依照本揭示第二实施例的取像装置分别在短焦端时以及在长焦端时的示意图。
图5由左至右依序为第二实施例的取像装置在短焦端时的球差、像散以及畸变曲线图。
图6由左至右依序为第二实施例的取像装置在长焦端时的球差、像散以及畸变曲线图。
图7绘示依照本揭示第三实施例的取像装置分别在短焦端时以及在长焦端时的示意图。
图8由左至右依序为第三实施例的取像装置在短焦端时的球差、像散以及畸变曲线图。
图9由左至右依序为第三实施例的取像装置在长焦端时的球差、像散以及畸变曲线图。
图10绘示依照本揭示第四实施例的取像装置分别在短焦端时以及在长焦端时的示意图。
图11由左至右依序为第四实施例的取像装置在短焦端时的球差、像散以及畸变曲线图。
图12由左至右依序为第四实施例的取像装置在长焦端时的球差、像散以及畸变曲线图。
图13绘示依照本揭示第五实施例的取像装置分别在短焦端时以及在长焦端时的示意图。
图14由左至右依序为第五实施例的取像装置在短焦端时的球差、像散以及畸变曲线图。
图15由左至右依序为第五实施例的取像装置在长焦端时的球差、像散以及畸变曲线图。
图16绘示依照本揭示第六实施例的一种电子装置的一侧的立体示意图。
图17绘示图16的电子装置的另一侧的立体示意图。
图18绘示图16的电子装置中两个取像装置的剖面示意图。
图19绘示依照本揭示第七实施例的一种电子装置的一侧的立体示意图。
图20绘示依照本揭示第一实施例在短焦端时的取像装置以及参数Y11S、TG12S、TG23S、TLS、BLS、Y52S、ImgHS以及第一透镜的反曲点的示意图。
图21绘示依照本揭示第一实施例中在长焦端时的取像装置以及参数Y11L、TG12L、TG23L、TLL、BLL、Y52L、ImgHL、TG1、TG2、TG3以及第一透镜的反曲点的示意图。
图22绘示依照本揭示的一个光路转折元件在影像系统镜头组中的一种配置关系示意图。
图23绘示依照本揭示的一个光路转折元件在影像系统镜头组中的另一种配置关系示意图。
图24绘示依照本揭示的两个光路转折元件在影像系统镜头组中的一种配置关系示意图。
【符号说明】
1,2,3,4,5,100,100a,100b,100c,100d,100e,100f,100g,100h,100i,100j,100k,100m,100n,100p:取像装置
200,300:电子装置
201,301:闪光灯模块
202:显示装置
OA1:第一光轴
OA2:第二光轴
OA3:第三光轴
OA6:光轴
LF,LF6: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
DLG:透镜群的移动方向
ST:光圈
S1,S2:光阑
E1:第一透镜
E2:第二透镜
E3:第三透镜
E4:第四透镜
E5:第五透镜
E6:滤光元件
IMG:成像面
IS:电子感光元件
P:反曲点
G1:第一透镜群
G2:第二透镜群
G3:第三透镜群
BLL:影像系统镜头组于长焦端时第五透镜像侧表面至成像面于光轴上的距离
BLS:影像系统镜头组于短焦端时第五透镜像侧表面至成像面于光轴上的距离
ImgHL:影像系统镜头组于长焦端时的最大成像高度
ImgHS:影像系统镜头组于短焦端时的最大成像高度
TG12L:影像系统镜头组于长焦端时第一透镜群中最像侧透镜像侧表面至第二透镜群中最物侧透镜物侧表面于光轴上的距离
TG12S:影像系统镜头组于短焦端时第一透镜群中最像侧透镜像侧表面至第二透镜群中最物侧透镜物侧表面于光轴上的距离
TG23L:影像系统镜头组于长焦端时第二透镜群中最像侧透镜像侧表面至第三透镜群中最物侧透镜物侧表面于光轴上的距离
TG23S:影像系统镜头组于短焦端时第二透镜群中最像侧透镜像侧表面至第三透镜群中最物侧透镜物侧表面于光轴上的距离
TG1:第一透镜群中最物侧透镜物侧表面至最像侧透镜像侧表面于光轴上的距离
TG2:第二透镜群中最物侧透镜物侧表面至最像侧透镜像侧表面于光轴上的距离
TG3:第三透镜群中最物侧透镜物侧表面至最像侧透镜像侧表面于光轴上的距离
TLL:影像系统镜头组于长焦端时第一透镜物侧表面至成像面于光轴上的距离
TLS:影像系统镜头组于短焦端时第一透镜物侧表面至成像面于光轴上的距离
Y11L:影像系统镜头组于长焦端时第一透镜物侧表面的光学有效区与光轴间的最大距离
Y11S:影像系统镜头组于短焦端时第一透镜物侧表面的光学有效区与光轴间的最大距离
Y52L:影像系统镜头组于长焦端时第五透镜像侧表面的光学有效区与光轴间的最大距离
Y52S:影像系统镜头组于短焦端时第五透镜像侧表面的光学有效区与光轴间的最大距离
具体实施方式
影像系统镜头组包含至少一组透镜群,且至少一组透镜群包含至少一片透镜。其中,影像系统镜头组包含三组透镜群,且三组透镜群包含五片透镜。三组透镜群沿光路由物侧至像侧依序为第一透镜群、第二透镜群以及第三透镜群。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、第四透镜以及第五透镜,其中五片透镜分别具有朝向物侧方向的物侧表面与朝向像侧方向的像侧表面。举例来说,在一种实施态样中,第一透镜群包含第一透镜以及第二透镜,第二透镜群包含第三透镜,且第三透镜群包含第四透镜以及第五透镜。
本揭示所揭露的影像系统镜头组在变焦(Zoom)过程中,是通过三组透镜群之间的间距变化以调整影像系统镜头组的焦距,其中影像系统镜头组具有长焦端(Long focallength end)以及短焦端(Short focal length end);借此,可通过三组透镜群及五片透镜的配置,以在体积、变焦倍率、影像品质与组装难易度间取得平衡。请参照图1,绘示有依照本揭示第一实施例的取像装置中影像系统镜头组分别在短焦端时以及在长焦端时的示意图,其中图1的上半部分为影像系统镜头组在短焦端时的示意图,而图1的下半部分为影像系统镜头组在长焦端时的示意图。其中,单一透镜群中的透镜于变焦过程中彼此之间可无相对移动,借此,可简化机构的复杂度;举例来说,第一透镜群中的透镜在变焦过程中彼此之间无相对移动。
第一透镜群包含至少一片透镜。其中,第一透镜群可包含两片透镜;借此,有助于压缩影像系统镜头组物侧端的外径。
第二透镜群包含至少一片透镜。其中,第二透镜群可包含一片透镜;借此,有助于在体积、变焦倍率与影像品质间取得平衡。其中,第二透镜群在变焦过程中相对于第一透镜群沿光轴方向移动;借此,可简化机构的复杂度。其中,影像系统镜头组在变焦过程中由短焦端转换至长焦端时,第二透镜群可相对于第一透镜群沿光轴方向朝物侧移动;反之,影像系统镜头组在变焦过程中由长焦端转换至短焦端时,第二透镜群可相对于第一透镜群沿光轴方向朝像侧移动;借此,有助于提升变焦倍率。其中,第二透镜群可具有正屈折力;借此,有助于提升变焦倍率与压缩体积。
第三透镜群包含至少一片透镜。其中,第三透镜群可包含两片透镜;借此,有助于在变焦过程中,提供稳定的影像品质。其中,第三透镜群在变焦过程中可相对于第一透镜群沿光轴方向移动;借此,有助于平衡变焦过程中所产生的像差。其中,影像系统镜头组在变焦过程中由短焦端转换至长焦端时,第三透镜群可相对于第一透镜群沿光轴方向朝物侧移动;反之,影像系统镜头组在变焦过程中由长焦端转换至短焦端时,第三透镜群可相对于第一透镜群沿光轴方向朝像侧移动;借此,有助于压缩总长。其中,第三透镜群在变焦过程中可相对于成像面沿光轴方向移动。其中,影像系统镜头组在变焦过程中由短焦端转换至长焦端时,第三透镜群可相对于成像面沿光轴方向朝物侧移动;反之,影像系统镜头组在变焦过程中由长焦端转换至短焦端时,第三透镜群可相对于成像面沿光轴方向朝像侧移动;借此,有助于压缩总长。其中,第三透镜群可具有负屈折力;借此,有助于平衡为压缩体积所产生的球差等像差。
在对焦(Focus)过程中,影像系统镜头组可依物距变化进行对焦,且第三透镜群在对焦过程中可相对于第一透镜群沿光轴方向移动;借此,有助于减少对焦过程中透镜群的移动量。其中,在对焦过程中当物距渐短时,第三透镜群可相对于第一透镜群沿光轴方向朝像侧移动;反之,在对焦过程中当物距渐长时,第三透镜群可相对于第一透镜群沿光轴方向朝物侧移动;借此,有助于减少对焦过程中成像面的位置变化。
本揭示所揭露的影像系统镜头组中,至少一透镜群可沿光轴方向移动以补偿温度效应;借此,可降低温度变化对于成像品质的影响。其中,第三透镜群可相对于第一透镜群沿光轴方向移动以补偿温度效应;借此,有助于减少透镜群的移动量。
第一透镜群、第二透镜群和第三透镜群中可有至少一片透镜为塑胶材质。借此,有助于压缩体积、减轻重量、提升影像品质与量产能力。其中,第一透镜群、第二透镜群和第三透镜群中也可有至少两片透镜为塑胶材质。其中,第一透镜群、第二透镜群和第三透镜群中也可有至少三片透镜为塑胶材质。其中,第一透镜群、第二透镜群和第三透镜群中也可有至少四片透镜为塑胶材质。
第一透镜群、第二透镜群和第三透镜群中有至少一片透镜的至少一表面在影像系统镜头组于长焦端时和短焦端时皆于光学有效区内具有至少一反曲点。借此,可提升透镜表面的变化程度,有助于压缩透镜体积与提升影像品质。其中,第一透镜群中可有至少一片透镜的至少一表面在影像系统镜头组于长焦端时和短焦端时皆于其光学有效区内具有至少一反曲点。其中,所述至少一片透镜的至少一表面是指所述至少一片透镜的物侧表面和像侧表面其中至少一者。请参照图20和图21,绘示有依照本揭示第一实施例中参数Y11S和Y11L以及第一透镜E1物侧表面和像侧表面的反曲点P的示意图。其中,任一透镜表面的光学有效区大小在影像系统镜头组分别于长焦端时与于短焦端时可能不同。举例来说,如图20和图21所示,其中影像系统镜头组于长焦端时第一透镜E1物侧表面的光学有效区与光轴间的最大距离为Y11L,且影像系统镜头组于短焦端时第一透镜E1物侧表面的光学有效区与光轴间的最大距离为Y11S,可知本揭示第一实施例中第一透镜E1物侧表面在影像系统镜头组于长焦端时的光学有效区大小不同于其在影像系统镜头组于短焦端时的光学有效区大小。另外,如图21所示,第一透镜E1物侧表面在影像系统镜头组于长焦端时具有反曲点P位于第一透镜E1物侧表面的光学有效区内,且如图20所示,第一透镜E1物侧表面在影像系统镜头组于短焦端时也具有反曲点P位于第一透镜E1物侧表面的光学有效区内。图20和图21绘示本揭示第一实施例中第一透镜E1物侧表面和像侧表面的反曲点P作为示例性说明,然于本揭示第一实施例以及其他实施例中,各透镜的物侧表面和像侧表面皆可在影像系统镜头组于长焦端时和短焦端时皆于其光学有效区内具有至少一反曲点。
第一透镜物侧表面于近光轴处可为凸面。借此,可调整各视场光线于影像系统镜头组的入射角,有助于提升变焦倍率。
第二透镜物侧表面于近光轴处可为凸面;借此,有助于减少各视场光线于第二透镜的面反射。第二透镜像侧表面于近光轴处可为凹面;借此,有助于修正像散等像差。
第三透镜可具有正屈折力;借此,有助于提升变焦倍率与压缩影像系统镜头组的体积。第三透镜物侧表面于近光轴处可为凸面;借此,可调整光线行进方向,有助于提升变焦倍率与压缩外径。
第五透镜像侧表面于近光轴处可为凹面;借此,有助于调整后焦长度。
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N5,五片透镜中任一透镜的阿贝数为Vi,所述任一透镜的折射率为Ni,Vi/Ni的最小值为(Vi/Ni)min,其满足下列条件:6.0<(Vi/Ni)min<12.3,其中i=1、2、3、4或5。借此,可调整材质分布,有助于压缩体积与修正像差。
影像系统镜头组于短焦端时最大视角的一半为HFOVS,其满足下列条件:3.0度<HFOVS<30.0度。借此,可调整影像系统镜头组在短焦端时的视角以配合应用。其中,也可满足下列条件:5.0度<HFOVS<25.0度。其中,也可满足下列条件:7.0度<HFOVS<20.0度。
影像系统镜头组于长焦端时第一透镜物侧表面的光学有效区与光轴间的最大距离为Y11L,影像系统镜头组于长焦端时第五透镜像侧表面的光学有效区与光轴间的最大距离为Y52L,其满足下列条件:0.50<Y11L/Y52L<2.0。借此,可调整影像系统镜头组在长焦端时光线行进方向,有助于在视角、体积分布与影像品质间取得平衡。其中,也可满足下列条件:0.55<Y11L/Y52L<1.8。请参照图21,绘示有依照本揭示第一实施例中参数Y11L及Y52L的示意图,其中,图21中影像系统镜头组位于长焦端。
影像系统镜头组于短焦端时第一透镜物侧表面的光学有效区与光轴间的最大距离为Y11S,影像系统镜头组于短焦端时第五透镜像侧表面的光学有效区与光轴间的最大距离为Y52S,其满足下列条件:0.50<Y11S/Y52S<2.0。借此,可调整影像系统镜头组在短焦端时光线行进方向,有助于在视角、体积分布与影像品质间取得平衡。其中,也可满足下列条件:0.55<Y11S/Y52S<1.8。请参照图20,绘示有依照本揭示第一实施例中参数Y11S及Y52S的示意图,其中,图20中影像系统镜头组位于短焦端。
第一透镜的焦距为f1,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/f1+f3/f2|<0.60。借此,可调整屈折力分布,有助于修正像差。其中,也可满足下列条件:|f3/f1+f3/f2|<0.40。其中,也可满足下列条件:|f3/f1+f3/f2|<0.25。
第三透镜的焦距为f3,第四透镜与第五透镜的合成焦距为f45,其可满足下列条件:|f45/f3|<4.0。借此,可调整屈折力分布,有助于修正像差。其中,也可满足下列条件:0.30<|f45/f3|<3.5。其中,也可满足下列条件:0.60<|f45/f3|<3.0。其中,也可满足下列条件:0.90<|f45/f3|<2.5。
第一透镜与第二透镜的合成焦距为f12,第四透镜与第五透镜的合成焦距为f45,其可满足下列条件:|f45/f12|<1.4。借此,可调整屈折力分布,有助于修正像差。其中,也可满足下列条件:|f45/f12|<1.0。其中,也可满足下列条件:|f45/f12|<0.70。其中,也可满足下列条件:|f45/f12|<0.40。
影像系统镜头组于长焦端时最大视角的一半为HFOVL,其可满足下列条件:3.0度<HFOVL<12.0度。借此,可调整影像系统镜头组于长焦端时的视角以配合应用。
影像系统镜头组于长焦端时第二透镜群中最像侧透镜像侧表面至第三透镜群中最物侧透镜物侧表面于光轴上的距离为TG23L,影像系统镜头组于短焦端时第二透镜群中最像侧透镜像侧表面至第三透镜群中最物侧透镜物侧表面于光轴上的距离为TG23S,第三透镜群中最物侧透镜物侧表面至最像侧透镜像侧表面于光轴上的距离为TG3,其可满足下列条件:0.30<(TG23S-TG23L)/TG3<3.0。借此,可使第二透镜群与第三透镜群相互配合,有助于在变焦过程中提供稳定的影像品质。其中,也可满足下列条件:0.35<(TG23S-TG23L)/TG3<2.6。其中,也可满足下列条件:0.40<(TG23S-TG23L)/TG3<2.2。请参照图20和图21,分别绘示有依照本揭示第一实施例中参数TG23S、TG23L及TG3的示意图,其中,第二透镜群G2中最像侧透镜像侧表面为第三透镜E3像侧表面,第三透镜群G3中最物侧透镜物侧表面为第四透镜E4物侧表面,且第三透镜群G3中最像侧透镜像侧表面为第五透镜E5像侧表面。
第二透镜群的焦距为fG2,第三透镜群的焦距为fG3,其可满足下列条件:-2.7<fG3/fG2<-0.75。借此,可使第二透镜群与第三透镜群相互配合,有助于在体积与影像品质间取得平衡。其中,也可满足下列条件:-2.3<fG3/fG2<-0.90。所述任一透镜群的焦距是指所述透镜群中所有透镜的合成焦距。
影像系统镜头组于短焦端时的焦距为fS,第一透镜群的焦距为fG1,其可满足下列条件:|fS/fG1|<0.40。借此,有助于调整影像系统镜头组于短焦端时的屈折力分布以提升于短焦端时所撷取的影像品质。其中,也可满足下列条件:|fS/fG1|<0.30。其中,也可满足下列条件:|fS/fG1|<0.20。
影像系统镜头组于短焦端时的焦距为fS,第二透镜群的焦距为fG2,其可满足下列条件:1.1<fS/fG2<2.0。借此,有助于压缩影像系统镜头组于短焦端时的总长。
影像系统镜头组于短焦端时的焦距为fS,第三透镜群的焦距为fG3,其可满足下列条件:-2.0<fS/fG3<-0.50。借此,有助于平衡影像系统镜头组于短焦端时的屈折力分布以提升影像品质。其中,也可满足下列条件:-1.7<fS/fG3<-0.60。
五片透镜中的折射率最大值为Nmax,其可满足下列条件:1.65<Nmax<2.00。借此,可调整材质分布,有助于压缩体积与修正像差。
第二透镜的阿贝数为V2,第三透镜的阿贝数为V3,其可满足下列条件:1.2<V3/V2<2.4。借此,可使第二透镜与第三透镜相互配合以修正色差。其中,也可满足下列条件:1.4<V3/V2<2.2。
第一透镜群中最物侧透镜物侧表面至最像侧透镜像侧表面于光轴上的距离为TG1,第二透镜群中最物侧透镜物侧表面至最像侧透镜像侧表面于光轴上的距离为TG2,其可满足下列条件:0.60<TG1/TG2<2.4。借此,可调整透镜群的配置以压缩体积。请参照图21,绘示有依照本揭示第一实施例中参数TG1及TG2的示意图,其中第一透镜群G1中最物侧透镜物侧表面为第一透镜E1物侧表面,第一透镜群G1中最像侧透镜像侧表面为第二透镜E2像侧表面,第二透镜群G2中最物侧透镜物侧表面为第三透镜E3物侧表面,且第二透镜群G2中最像侧透镜像侧表面为第三透镜E3像侧表面。
第二透镜群中最物侧透镜物侧表面至最像侧透镜像侧表面于光轴上的距离为TG2,第三透镜群中最物侧透镜物侧表面至最像侧透镜像侧表面于光轴上的距离为TG3,其可满足下列条件:0.10<TG2/TG3<3.4。借此,可调整透镜群的配置以压缩体积。其中,也可满足下列条件:0.20<TG2/TG3<2.7。其中,也可满足下列条件:0.30<TG2/TG3<2.0。
影像系统镜头组于长焦端时第一透镜物侧表面至成像面于光轴上的距离为TLL,影像系统镜头组于长焦端时的最大成像高度为ImgHL(其可为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:5.0<TLL/ImgHL<9.0。借此,可在影像系统镜头组于长焦端时的总长与成像面大小间取得平衡。请参照图21,绘示有依照本揭示第一实施例中参数TLL及ImgHL的示意图。
影像系统镜头组于短焦端时第一透镜物侧表面至成像面于光轴上的距离为TLS,影像系统镜头组于短焦端时的最大成像高度为ImgHS(其可为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:5.0<TLS/ImgHS<9.0。借此,可在影像系统镜头组于短焦端时的总长与成像面大小间取得平衡。请参照图20,绘示有依照本揭示第一实施例中参数TLS及ImgHS的示意图。
第一透镜群的焦距为fG1,第二透镜群的焦距为fG2,其可满足下列条件:|fG2/fG1|<0.22。借此,可使第一透镜群与第二透镜群相互配合,有助于提升变焦倍率与影像品质。其中,也可满足下列条件:|fG2/fG1|<0.17。
影像系统镜头组于长焦端时的焦距为fL,影像系统镜头组于短焦端时的焦距为fS,其可满足下列条件:1.2<fL/fS<4.1。借此,有助于在提升变焦倍率时能兼顾体积与影像品质。其中,也可满足下列条件:1.4<fL/fS<3.1。
第一透镜的焦距为f1,第二透镜的焦距为f2,第三透镜的焦距为f3,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:|f3/f1|+|f3/f2|+|f3/f4|+|f3/f5|<1.8。借此,可调整透镜的屈折力分布,有助于压缩体积与修正像差。
第三透镜群的焦距为fG3,影像系统镜头组于长焦端时第五透镜像侧表面至成像面于光轴上的距离为BLL,影像系统镜头组于短焦端时第五透镜像侧表面至成像面于光轴上的距离为BLS,其可满足下列条件:0<fG3/(BLS-BLL)<3.2。借此,可调整第三透镜群的屈折力与移动方式,有助于平衡变焦过程中的影像品质并减少成像面的位置变化。其中,也可满足下列条件:0.40<fG3/(BLS-BLL)<2.7。请参照图20和图21,分别绘示有依照本揭示第一实施例中参数BLS及BLL的示意图。
第三透镜的焦距为f3,第一透镜与第二透镜的合成焦距为f12,其可满足下列条件:|f3/f12|<0.25。借此,可调整透镜的屈折力分布,有助于压缩体积。其中,也可满足下列条件:|f3/f12|<0.20。其中,也可满足下列条件:|f3/f12|<0.15。
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:0.75<R3/R4<2.5。借此,可调整第二透镜的面形以修正像散等像差。
第一透镜群的焦距为fG1,第三透镜群的焦距为fG3,其可满足下列条件:|fG3/fG1|<1.4。借此,可调整透镜群的屈折力分布,有助于平衡变焦过程的影像品质。其中,也可满足下列条件:|fG3/fG1|<1.1。其中,也可满足下列条件:|fG3/fG1|<0.80。其中,也可满足下列条件:|fG3/fG1|<0.50。
影像系统镜头组于短焦端时第一透镜物侧表面至成像面于光轴上的距离为TLS,影像系统镜头组于短焦端时的焦距为fS,其可满足下列条件:1.5<TLS/fS<2.1。借此,可在影像系统镜头组于短焦端时的总长与视角间取得平衡。请参照图20,绘示有依照本揭示第一实施例中参数TLS的示意图。
影像系统镜头组于短焦端时的光圈值(F-number)为FnoS,其可满足下列条件:2.2<FnoS<3.8。借此,可在影像系统镜头组于短焦端时的景深与照度间取得平衡。其中,也可满足下列条件:2.5<FnoS<3.5。
影像系统镜头组于长焦端时第一透镜物侧表面至成像面于光轴上的距离为TLL,影像系统镜头组于短焦端时第一透镜物侧表面至成像面于光轴上的距离为TLS,其可满足下列条件:|TLL/TLS-1|<1.0E-2。借此,可调整变焦过程中透镜与成像面之间的分布,有助于简化机构的复杂度。其中,也可满足下列条件:|TLL/TLS-1|<5.0E-3。其中,也可满足下列条件:|TLL/TLS-1|<2.5E-3。其中,也可满足下列条件:|TLL/TLS-1|<1.2E-3。请参照图20和图21,分别绘示有依照本揭示第一实施例中参数TLS和TLL的示意图。
影像系统镜头组于长焦端时第一透镜物侧表面的光学有效区与光轴间的最大距离为Y11L,影像系统镜头组于长焦端时的最大成像高度为ImgHL,其可满足下列条件:0.50<Y11L/ImgHL<2.0。借此,可调整影像系统镜头组于长焦端时光线行进方向,有助于压缩外径与增大成像面。其中,也可满足下列条件:0.65<Y11L/ImgHL<1.6。请参照图21,绘示有依照本揭示第一实施例中参数Y11L和ImgHL的示意图。
影像系统镜头组于短焦端时第一透镜物侧表面的光学有效区与光轴间的最大距离为Y11S,影像系统镜头组于短焦端时的最大成像高度为ImgHS,其可满足下列条件:0.50<Y11S/ImgHS<2.0。借此,可调整影像系统镜头组于短焦端时光线行进方向,有助于压缩外径与增大成像面。其中,也可满足下列条件:0.65<Y11S/ImgHS<1.6。请参照图20,绘示有依照本揭示第一实施例中参数Y11S和ImgHS的示意图。
影像系统镜头组于长焦端时第一透镜群中最像侧透镜像侧表面至第二透镜群中最物侧透镜物侧表面于光轴上的距离为TG12L,影像系统镜头组于短焦端时第一透镜群中最像侧透镜像侧表面至第二透镜群中最物侧透镜物侧表面于光轴上的距离为TG12S,第二透镜群的焦距为fG2,其可满足下列条件:0.22<(TG12S-TG12L)/fG2<1.1。借此,可使第一透镜群与第二透镜群相互配合,有助于提升变焦倍率。请参照图20和图21,分别绘示有依照本揭示第一实施例中参数TG12S和TG12L的示意图。
第一透镜于光轴上的厚度为CT1,第二透镜于光轴上的厚度为CT2,第一透镜与第二透镜于光轴上的间隔距离为T12,其可满足下列条件:1.6<(CT1+CT2)/T12<15。借此,可使第一透镜与第二透镜相互配合,有助于压缩影像系统镜头组物侧端的体积。其中,也可满足下列条件:2.1<(CT1+CT2)/T12<12。其中,也可满足下列条件:2.6<(CT1+CT2)/T12<9.5。
上述本揭示所揭露的影像系统镜头组中的各技术特征皆可组合配置,而达到对应的功效。
本揭示所揭露的影像系统镜头组中,透镜的材质可为玻璃或塑胶。若透镜的材质为玻璃,则可增加影像系统镜头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,并可有效降低本揭示影像系统镜头组的总长。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。
本揭示所揭露的影像系统镜头组中,若透镜表面为非球面,则表示所述透镜表面光学有效区全部或其中一部分为非球面。
本揭示所揭露的影像系统镜头组中,可选择性地在任一(以上)透镜材料中加入添加物,产生光吸收或光干涉效果,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胶材料中,并以射出成型技术制作成透镜。此外,添加物也可配置于透镜表面上的镀膜,以提供上述功效。
本揭示所揭露的影像系统镜头组中,若透镜表面为凸面且未界定所述凸面位置时,则表示所述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所述凹面位置时,则表示所述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,则表示所述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。
本揭示所揭露的影像系统镜头组中,所述透镜表面的反曲点(InflectionPoint),是指透镜表面曲率正负变化的交界点。
本揭示所揭露的影像系统镜头组中,影像系统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。
本揭示所揭露的影像系统镜头组中,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)。所述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。
本揭示所揭露的影像系统镜头组中,也可于成像光路上在被摄物与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,以提供影像系统镜头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系统镜头组的光学总长度。其中,所述至少一光路转折元件可设置于第一透镜的物侧。其中,所述至少一光路转折元件可包含至少一棱镜。其中,棱镜可具有屈折力,且棱镜表面包含非平面(如球面或非球面、凹面或凸面等);借此,有助于提升影像品质。进一步说明,请参照图22和图23,其中图22绘示依照本揭示的一个光路转折元件在影像系统镜头组中的一种配置关系示意图,且图23绘示依照本揭示的一个光路转折元件在影像系统镜头组中的另一种配置关系示意图。如图22及图23所示,影像系统镜头组可沿光路由被摄物(未绘示)至成像面IMG,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22所示是设置于被摄物与影像系统镜头组的透镜群LG之间,或者如图23所示是设置于影像系统镜头组的透镜群LG与成像面IMG之间。此外,请参照图24,绘示依照本揭示的两个光路转折元件在影像系统镜头组中的一种配置关系示意图,如图24所示,影像系统镜头组也可沿光路由被摄物(未绘示)至成像面IMG,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是设置于被摄物与影像系统镜头组的透镜群LG之间,第二光路转折元件LF2是设置于影像系统镜头组的透镜群LG与成像面IMG之间,且光线在第一光轴OA1的行进方向可以如图24所示与光线在第三光轴OA3的行进方向为相同方向。影像系统镜头组也可选择性配置三个以上的光路转折元件,本揭示不以附图所揭露的光路转折元件的种类、数量与位置为限。
本揭示所揭露的影像系统镜头组中,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,所述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。
本揭示所揭露的影像系统镜头组中,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,有助于扩大影像系统镜头组的视场角。
本揭示可适当设置一可变孔径元件,所述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。所述机械构件可包含叶片组、遮蔽板等可动件;所述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。所述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,所述可变孔径元件也可为本揭示的光圈,可通过改变光圈值以调节影像品质,如景深或曝光速度等。
本揭示可适当放置一个或多个光学元件,借以限制光线通过影像系统镜头组的形式,所述光学元件可为滤光片、偏光片等,但本揭示不以此为限。并且,所述光学元件可为单片元件、复合组件或以薄膜等方式呈现,但本揭示不以此为限。所述光学元件可置于影像系统镜头组的物端、像端或透镜之间,借以控制特定形式的光线通过,进而符合应用需求。
本揭示所揭露的影像系统镜头组中,可包含至少一光学镜片、光学元件或载体,其至少一表面具有低反射层,所述低反射层可有效减少光线在界面反射产生的杂散光。所述低反射层可设置于所述光学镜片的物侧表面或像侧表面的非有效区,或物侧表面与像侧表面间的连接表面;所述的光学元件可为一种遮光元件、环形间隔元件、镜筒元件、平板玻璃(Cover glass)、蓝玻璃(Blue glass)、滤光元件(Filter、Color filter)、光路转折元件、棱镜或面镜等;所述的载体可为镜头组镜座、设置于感光元件上的微透镜(Micro lens)、感光元件基板周边或是用于保护感光元件的玻璃片等。
本揭示所揭露的影像系统镜头组中,所述物侧和像侧系依照光轴方向而定,并且,所述于光轴上的数据系沿光轴计算,且若光轴通过光路转折元件转折时,所述于光轴上的数据也沿光轴计算。
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3,其中图1绘示依照本揭示第一实施例的取像装置分别在短焦端时以及在长焦端时的示意图,图2由左至右依序为第一实施例的取像装置在短焦端时的球差、像散以及畸变曲线图,且图3由左至右依序为第一实施例的取像装置在长焦端时的球差、像散以及畸变曲线图。其中,图1的上半部分为影像系统镜头组在短焦端时的示意图,而图1的下半部分为影像系统镜头组在长焦端时的示意图。由图1可知,取像装置1包含影像系统镜头组(未另标号)与电子感光元件IS。影像系统镜头组沿光路由物侧至像侧依序包含光阑S1、第一透镜E1、第二透镜E2、光圈ST、第三透镜E3、第四透镜E4、第五透镜E5、滤光元件(Filter)E6与成像面IMG。进一步地,影像系统镜头组沿光路由物侧至像侧依序包含第一透镜群G1、第二透镜群G2与第三透镜群G3,其中第一透镜群G1包含第一透镜E1和第二透镜E2,第二透镜群G2包含第三透镜E3,且第三透镜群G3包含第四透镜E4和第五透镜E5。其中,第一透镜群G1具有负屈折力,第二透镜群G2具有正屈折力,且第三透镜群G3具有负屈折力。其中,电子感光元件IS设置于成像面IMG上。影像系统镜头组包含五片透镜(E1、E2、E3、E4、E5),并且各透镜之间无其他内插的透镜。
影像系统镜头组在变焦过程中通过三组透镜群(G1、G2、G3)之间的间距变化以调整影像系统镜头组的焦距。由图1可知,第二透镜群G2在变焦过程中相对于第一透镜群G1沿光轴方向移动,且第三透镜群G3在变焦过程中相对于第一透镜群G1沿光轴方向移动。并且,影像系统镜头组通过变焦而可具有如图1上半部分所示的短焦端以及图1下半部分所示的长焦端。其中,影像系统镜头组在变焦过程中由短焦端转换至长焦端时,第二透镜群G2相对于第一透镜群G1沿光轴方向朝物侧移动,且第三透镜群G3相对于第一透镜群G1沿光轴方向朝物侧移动。另一方面来说,第三透镜群G3在变焦过程中相对于成像面IMG沿光轴方向移动。进一步地,影像系统镜头组在变焦过程中由短焦端转换至长焦端时,第三透镜群G3相对于成像面IMG沿光轴方向朝物侧移动。需要说明的是,在变焦过程中,三组透镜群中任一透镜群中的各个透镜彼此之间无相对移动。
第一透镜E1具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面于近光轴处为凸面,其像侧表面于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其物侧表面在影像系统镜头组于长焦端时和短焦端时皆于其光学有效区内具有至少一反曲点,且其像侧表面在影像系统镜头组于长焦端时和短焦端时皆于其光学有效区内具有至少一反曲点。
第二透镜E2具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面于近光轴处为凸面,其像侧表面于近光轴处为凹面,且其两表面皆为非球面。
第三透镜E3具有正屈折力,且为玻璃材质,其物侧表面于近光轴处为凸面,其像侧表面于近光轴处为凸面,且其两表面皆为非球面。
第四透镜E4具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面于近光轴处为凹面,其像侧表面于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其物侧表面在影像系统镜头组于长焦端时和短焦端时皆于其光学有效区内具有至少一反曲点,且其像侧表面在影像系统镜头组于长焦端时和短焦端时皆于其光学有效区内具有至少一反曲点。
第五透镜E5具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面于近光轴处为凹面,其像侧表面于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,且其物侧表面在影像系统镜头组于长焦端时和短焦端时皆于其光学有效区内具有至少一反曲点。
滤光元件E6的材质为玻璃,其设置于第五透镜E5及成像面IMG之间,并不影响影像系统镜头组的焦距。
上述各透镜的非球面的曲线方程式表示如下:
X:非球面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。
第一实施例的影像系统镜头组中,影像系统镜头组的焦距为f,影像系统镜头组的光圈值为Fno,影像系统镜头组中最大视角的一半为HFOV,被摄物与光阑S1于光轴上的距离为D0,第二透镜E2与光圈ST于光轴上的距离为D1,第三透镜E3与第四透镜E4于光轴上的距离为D2,且第五透镜E5与滤光元件E6于光轴上的距离为D3。
影像系统镜头组通过变焦过程而处于短焦端和长焦端时,上述部份光学参数的数值也有所不同。其中,影像系统镜头组于短焦端时的焦距为fS,影像系统镜头组于长焦端时的焦距为fL,影像系统镜头组于短焦端时的光圈值为FnoS,影像系统镜头组于长焦端时的光圈值为FnoL,影像系统镜头组于短焦端时最大视角的一半为HFOVS,且影像系统镜头组于长焦端时最大视角的一半为HFOVL。
此外,影像系统镜头组依据物距变化进行对焦,而根据对焦条件的不同,上述部份光学参数的数值也有所不同,其中,本实施例的影像系统镜头组依对焦条件的不同(物距的不同)揭露其中两种态样。影像系统镜头组的第一态样为被摄物位于无穷远的对焦条件的态样,且影像系统镜头组的第二态样为被摄物位于有限距离的对焦条件的态样。需要说明的是,图1为绘示影像系统镜头组的第一态样的示意图,而以下数据为影像系统镜头组的第一态样的各项参数的数据。
在影像系统镜头组于短焦端时:fS=10.08毫米(mm),FnoS=3.11,HFOVS=14.5度(deg.),D0=∞(无限大),D1=7.331毫米,D2=2.930毫米,且D3=0.962毫米。
在影像系统镜头组于长焦端时:fL=19.98毫米,FnoL=5.97,HFOVL=7.2度,D0=∞,D1=1.029毫米,D2=0.434毫米,且D3=9.760毫米。
第一透镜群G1的焦距为fG1,第二透镜群G2的焦距为fG2,第三透镜群G3的焦距为fG3,其满足下列条件:fG1=-210.67毫米;fG2=6.64毫米;以及fG3=-7.09毫米。
第一透镜E1的阿贝数为V1,第二透镜E2的阿贝数为V2,第三透镜E3的阿贝数为V3,第四透镜E4的阿贝数为V4,第五透镜E5的阿贝数为V5,第i透镜的阿贝数为Vi,第一透镜E1的折射率为N1,第二透镜E2的折射率为N2,第三透镜E3的折射率为N3,第四透镜E4的折射率为N4,第五透镜E5的折射率为N5,第i透镜的折射率为Ni,Vi/Ni的最小值为(Vi/Ni)min,其满足下列条件:(Vi/Ni)min=10.90,其中i=1、2、3、4或5。在本实施例中,在第一透镜E1至第五透镜E5当中,第四透镜E4的阿贝数与折射率的比值小于其余透镜的阿贝数与折射率的比值,因此(Vi/Ni)min等于第四透镜E4的阿贝数与折射率的比值。
五片透镜中的折射率最大值为Nmax,其满足下列条件:Nmax=1.686。在本实施例中,第四透镜E4的折射率大于其余透镜的折射率,因此Nmax等于第四透镜E4的折射率。
第二透镜E2的阿贝数为V2,第三透镜E3的阿贝数为V3,其满足下列条件:V3/V2=1.64。
影像系统镜头组于长焦端时第一透镜群G1中最像侧透镜像侧表面至第二透镜群G2中最物侧透镜物侧表面于光轴上的距离为TG12L,影像系统镜头组于短焦端时第一透镜群G1中最像侧透镜像侧表面至第二透镜群G2中最物侧透镜物侧表面于光轴上的距离为TG12S,第二透镜群G2的焦距为fG2,其满足下列条件:(TG12S-TG12L)/fG2=0.95。
影像系统镜头组于长焦端时第二透镜群G2中最像侧透镜像侧表面至第三透镜群G3中最物侧透镜物侧表面于光轴上的距离为TG23L,影像系统镜头组于短焦端时第二透镜群G2中最像侧透镜像侧表面至第三透镜群G3中最物侧透镜物侧表面于光轴上的距离为TG23S,第三透镜群G3中最物侧透镜物侧表面至最像侧透镜像侧表面于光轴上的距离为TG3,其满足下列条件:(TG23S-TG23L)/TG3=0.82。
第三透镜群G3的焦距为fG3,影像系统镜头组于长焦端时第五透镜E5像侧表面至成像面IMG于光轴上的距离为BLL,影像系统镜头组于短焦端时第五透镜E5像侧表面至成像面IMG于光轴上的距离为BLS,其满足下列条件:fG3/(BLS-BLL)=0.81。
第一透镜E1于光轴上的厚度为CT1,第二透镜E2于光轴上的厚度为CT2,第一透镜E1与第二透镜E2于光轴上的间隔距离为T12,其满足下列条件:(CT1+CT2)/T12=3.53。在本实施例中,两相邻透镜于光轴上的间隔距离,是指两相邻透镜的两相邻镜面之间于光轴上的间距。
影像系统镜头组于长焦端时第一透镜E1物侧表面至成像面IMG于光轴上的距离为TLL,影像系统镜头组于短焦端时第一透镜E1物侧表面至成像面IMG于光轴上的距离为TLS,其满足下列条件:|TLL/TLS-1|=0.00。
第一透镜群G1中最物侧透镜物侧表面至最像侧透镜像侧表面于光轴上的距离为TG1,第二透镜群G2中最物侧透镜物侧表面至最像侧透镜像侧表面于光轴上的距离为TG2,其满足下列条件:TG1/TG2=0.72。
第二透镜群G2中最物侧透镜物侧表面至最像侧透镜像侧表面于光轴上的距离为TG2,第三透镜群G3中最物侧透镜物侧表面至最像侧透镜像侧表面于光轴上的距离为TG3,其满足下列条件:TG2/TG3=0.82。
影像系统镜头组于短焦端时第一透镜E1物侧表面至成像面IMG于光轴上的距离为TLS,影像系统镜头组于短焦端时的焦距为fS,其满足下列条件:TLS/fS=1.90。
影像系统镜头组于长焦端时第一透镜E1物侧表面至成像面IMG于光轴上的距离为TLL,影像系统镜头组于长焦端时的最大成像高度为ImgHL,其满足下列条件:TLL/ImgHL=7.61。
影像系统镜头组于短焦端时第一透镜E1物侧表面至成像面IMG于光轴上的距离为TLS,影像系统镜头组于短焦端时的最大成像高度为ImgHS,其满足下列条件:TLS/ImgHS=7.61。
第二透镜E2物侧表面的曲率半径为R3,第二透镜E2像侧表面的曲率半径为R4,其满足下列条件:R3/R4=1.90。
第一透镜群G1的焦距为fG1,第二透镜群G2的焦距为fG2,其满足下列条件:|fG2/fG1|=0.03。
第一透镜群G1的焦距为fG1,第三透镜群G3的焦距为fG3,其满足下列条件:|fG3/fG1|=0.03。
第二透镜群G2的焦距为fG2,第三透镜群G3的焦距为fG3,其满足下列条件:fG3/fG2=-1.07。
影像系统镜头组于长焦端时的焦距为fL,影像系统镜头组于短焦端时的焦距为fS,其满足下列条件:fL/fS=1.98。
影像系统镜头组于短焦端时的焦距为fS,第一透镜群G1的焦距为fG1,第二透镜群G2的焦距为fG2,第三透镜群G3的焦距为fG3,其满足下列条件:|fS/fG1|=0.05;fS/fG2=1.52;以及fS/fG3=-1.42。
第一透镜E1的焦距为f1,第二透镜E2的焦距为f2,第三透镜E3的焦距为f3,第四透镜E4的焦距为f4,第五透镜E5的焦距为f5,其满足下列条件:|f3/f1|+|f3/f2|+|f3/f4|+|f3/f5|=1.60。
第一透镜E1的焦距为f1,第二透镜E2的焦距为f2,第三透镜E3的焦距为f3,其满足下列条件:|f3/f1+f3/f2|=0.07。
第三透镜E3的焦距为f3,第一透镜E1与第二透镜E2的合成焦距为f12,其满足下列条件:|f3/f12|=0.03。
第三透镜E3的焦距为f3,第四透镜E4与第五透镜E5的合成焦距为f45,其满足下列条件:|f45/f3|=1.07。
第一透镜E1与第二透镜E2的合成焦距为f12,第四透镜E4与第五透镜E5的合成焦距为f45,其满足下列条件:|f45/f12|=0.03。
影像系统镜头组于长焦端时第一透镜E1物侧表面的光学有效区与光轴间的最大距离为Y11L,影像系统镜头组于长焦端时的最大成像高度为ImgHL,其满足下列条件:Y11L/ImgHL=0.77。
影像系统镜头组于短焦端时第一透镜E1物侧表面的光学有效区与光轴间的最大距离为Y11S,影像系统镜头组于短焦端时的最大成像高度为ImgHS,其满足下列条件:Y11S/ImgHS=1.31。
影像系统镜头组于长焦端时第一透镜E1物侧表面的光学有效区与光轴间的最大距离为Y11L,影像系统镜头组于长焦端时第五透镜E5像侧表面的光学有效区与光轴间的最大距离为Y52L,其满足下列条件:Y11L/Y52L=1.36。
影像系统镜头组于短焦端时第一透镜E1物侧表面的光学有效区与光轴间的最大距离为Y11S,影像系统镜头组于短焦端时第五透镜E5像侧表面的光学有效区与光轴间的最大距离为Y52S,其满足下列条件:Y11S/Y52S=1.61。
请配合参照下列表1A至表1C。
表1A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15依序表示沿光轴由物侧至像侧的表面。
表1B包含影像系统镜头组依不同变焦状态的其中三种状态的数据。详细来说,本实施例还揭露了将影像系统镜头组的焦距调整至介于最小焦距(对应短焦端)和最大焦距(对应长焦端)之间的中间焦段及对应的部分光学参数的数值。应理解的是,本实施例中仅揭露了例如短焦端、长焦端以及两者之间的中间焦段的三种变焦状态,但本揭示并不以所揭露状态为限,且本实施例的影像系统镜头组除了短焦端、长焦端及中间焦段之外还可具有其他不同焦距的变焦状态。表1B还包含了影像系统镜头组依不同对焦条件的两种态样的数据,其中第二态样中数据的定义与第一态样相同。应理解的是,本实施例中仅揭露了两种对焦态样,但本揭示并不以所揭露态样为限,且本实施例的影像系统镜头组还可具有其他不同物距的对焦态样。
从表1B可知,在对焦过程中,影像系统镜头组依据物距变化进行对焦过程,且第三透镜群G3在对焦过程中相对于第一透镜群G1沿光轴方向移动。具体来说,在影像系统镜头组处于短焦端且当物距渐短时(例如对焦条件从第一态样变为第二态样时),第一透镜群G1至第三透镜群G3于光轴上的距离从第一态样的12.569毫米增加为第二态样的12.692毫米。另外,在影像系统镜头组处于长焦端且当物距渐短时,第一透镜群G1至第三透镜群G3于光轴上的距离从第一态样的3.771毫米增加为第二态样的3.841毫米。也即,在对焦过程中当物距渐短时,第三透镜群G3在对焦过程中相对于第一透镜群G1沿光轴向像侧移动。
表1C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A18则表示各表面第4到18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1A至表1C的定义相同,在此不加以赘述。
<第二实施例>
请参照图4至图6,其中图4绘示依照本揭示第二实施例的取像装置分别在短焦端时以及在长焦端时的示意图,图5由左至右依序为第二实施例的取像装置在短焦端时的球差、像散以及畸变曲线图,且图6由左至右依序为第二实施例的取像装置在长焦端时的球差、像散以及畸变曲线图。其中,图4的上半部分为影像系统镜头组在短焦端时的示意图,而图4的下半部分为影像系统镜头组在长焦端时的示意图。由图4可知,取像装置2包含影像系统镜头组(未另标号)与电子感光元件IS。影像系统镜头组沿光路由物侧至像侧依序包含光阑S1、第一透镜E1、第二透镜E2、光圈ST、第三透镜E3、第四透镜E4、第五透镜E5、光阑S2、滤光元件E6与成像面IMG。进一步地,影像系统镜头组沿光路由物侧至像侧依序包含第一透镜群G1、第二透镜群G2与第三透镜群G3,其中第一透镜群G1包含第一透镜E1和第二透镜E2,第二透镜群G2包含第三透镜E3,且第三透镜群G3包含第四透镜E4和第五透镜E5。其中,第一透镜群G1具有负屈折力,第二透镜群G2具有正屈折力,且第三透镜群G3具有负屈折力。其中,电子感光元件IS设置于成像面IMG上。影像系统镜头组包含五片透镜(E1、E2、E3、E4、E5),并且各透镜之间无其他内插的透镜。
影像系统镜头组在变焦过程中通过三组透镜群(G1、G2、G3)之间的间距变化以调整影像系统镜头组的焦距。由图4可知,第二透镜群G2在变焦过程中相对于第一透镜群G1沿光轴方向移动,且第三透镜群G3在变焦过程中相对于第一透镜群G1沿光轴方向移动。并且,影像系统镜头组通过变焦而可具有如图4上半部分所示的短焦端以及图4下半部分所示的长焦端。其中,影像系统镜头组在变焦过程中由短焦端转换至长焦端时,第二透镜群G2相对于第一透镜群G1沿光轴方向朝物侧移动,且第三透镜群G3相对于第一透镜群G1沿光轴方向朝物侧移动。另一方面来说,第三透镜群G3在变焦过程中相对于成像面IMG沿光轴方向移动。进一步地,影像系统镜头组在变焦过程中由短焦端转换至长焦端时,第三透镜群G3相对于成像面IMG沿光轴方向朝物侧移动。需要说明的是,在变焦过程中,三组透镜群中任一透镜群中的各个透镜彼此之间无相对移动。
第一透镜E1具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面于近光轴处为凸面,其像侧表面于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其物侧表面在影像系统镜头组于长焦端时和短焦端时皆于其光学有效区内具有至少一反曲点,且其像侧表面在影像系统镜头组于长焦端时和短焦端时皆于其光学有效区内具有至少一反曲点。
第二透镜E2具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面于近光轴处为凸面,其像侧表面于近光轴处为凹面,且其两表面皆为非球面。
第三透镜E3具有正屈折力,且为玻璃材质,其物侧表面于近光轴处为凸面,其像侧表面于近光轴处为凸面,且其两表面皆为球面。
第四透镜E4具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面于近光轴处为凸面,其像侧表面于近光轴处为凹面,且其两表面皆为非球面。
第五透镜E5具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面于近光轴处为凸面,其像侧表面于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其物侧表面在影像系统镜头组于长焦端时和短焦端时皆于其光学有效区内具有至少一反曲点,且其像侧表面在影像系统镜头组于长焦端时和短焦端时皆于其光学有效区内具有至少一反曲点。
滤光元件E6的材质为玻璃,其设置于光阑S2及成像面IMG之间,并不影响影像系统镜头组的焦距。
本实施例揭露被摄物位于无穷远的对焦条件的态样,请配合参照下列表2A至表2C。应理解的是,本实施例中仅揭露了短焦端和长焦端的变焦状态,但本揭示并不以所揭露状态为限,且本实施例的影像系统镜头组还可具有焦距被调整至介于最小焦距(对应短焦端)和最大焦距(对应长焦端)之间的其他变焦状态。应理解的是,本实施例中仅揭露了一种对焦态样,但本揭示并不以所揭露态样为限,且本实施例的影像系统镜头组还可具有其他不同物距的对焦态样。在本实施例中,第二透镜E2与光圈ST于光轴上的距离为D1,第三透镜E3与第四透镜E4于光轴上的距离为D2,且光阑S2与滤光元件E6于光轴上的距离为D3。
表2B所述的定义皆与第一实施例相同。此外,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,在此不加以赘述。
<第三实施例>
请参照图7至图9,其中图7绘示依照本揭示第三实施例的取像装置分别在短焦端时以及在长焦端时的示意图,图8由左至右依序为第三实施例的取像装置在短焦端时的球差、像散以及畸变曲线图,且图9由左至右依序为第三实施例的取像装置在长焦端时的球差、像散以及畸变曲线图。其中,图7的上半部分为影像系统镜头组在短焦端时的示意图,而图7的下半部分为影像系统镜头组在长焦端时的示意图。由图7可知,取像装置3包含影像系统镜头组(未另标号)与电子感光元件IS。影像系统镜头组沿光路由物侧至像侧依序包含光阑S1、第一透镜E1、第二透镜E2、光圈ST、第三透镜E3、第四透镜E4、第五透镜E5、光阑S2、滤光元件E6与成像面IMG。进一步地,影像系统镜头组沿光路由物侧至像侧依序包含第一透镜群G1、第二透镜群G2与第三透镜群G3,其中第一透镜群G1包含第一透镜E1和第二透镜E2,第二透镜群G2包含第三透镜E3,且第三透镜群G3包含第四透镜E4和第五透镜E5。其中,第一透镜群G1具有正屈折力,第二透镜群G2具有正屈折力,且第三透镜群G3具有负屈折力。其中,电子感光元件IS设置于成像面IMG上。影像系统镜头组包含五片透镜(E1、E2、E3、E4、E5),并且各透镜之间无其他内插的透镜。
影像系统镜头组在变焦过程中通过三组透镜群(G1、G2、G3)之间的间距变化以调整影像系统镜头组的焦距。由图7可知,第二透镜群G2在变焦过程中相对于第一透镜群G1沿光轴方向移动,且第三透镜群G3在变焦过程中相对于第一透镜群G1沿光轴方向移动。并且,影像系统镜头组通过变焦而可具有如图7上半部分所示的短焦端以及图7下半部分所示的长焦端。其中,影像系统镜头组在变焦过程中由短焦端转换至长焦端时,第二透镜群G2相对于第一透镜群G1沿光轴方向朝物侧移动,且第三透镜群G3相对于第一透镜群G1沿光轴方向朝物侧移动。另一方面来说,第三透镜群G3在变焦过程中相对于成像面IMG沿光轴方向移动。进一步地,影像系统镜头组在变焦过程中由短焦端转换至长焦端时,第三透镜群G3相对于成像面IMG沿光轴方向朝物侧移动。需要说明的是,在变焦过程中,三组透镜群中任一透镜群中的各个透镜彼此之间无相对移动。
第一透镜E1具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面于近光轴处为凸面,其像侧表面于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其物侧表面在影像系统镜头组于长焦端时和短焦端时皆于其光学有效区内具有至少一反曲点,且其像侧表面在影像系统镜头组于长焦端时和短焦端时皆于其光学有效区内具有至少一反曲点。
第二透镜E2具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面于近光轴处为凸面,其像侧表面于近光轴处为凹面,且其两表面皆为非球面。
第三透镜E3具有正屈折力,且为玻璃材质,其物侧表面于近光轴处为凸面,其像侧表面于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,且其像侧表面在影像系统镜头组于长焦端时和短焦端时皆于其光学有效区内具有至少一反曲点。
第四透镜E4具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面于近光轴处为凹面,其像侧表面于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其物侧表面在影像系统镜头组于长焦端时和短焦端时皆于其光学有效区内具有至少一反曲点,且其像侧表面在影像系统镜头组于长焦端时和短焦端时皆于其光学有效区内具有至少一反曲点。
第五透镜E5具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面于近光轴处为凹面,其像侧表面于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其物侧表面在影像系统镜头组于长焦端时和短焦端时皆于其光学有效区内具有至少一反曲点,且其像侧表面在影像系统镜头组于长焦端时和短焦端时皆于其光学有效区内具有至少一反曲点。
滤光元件E6的材质为玻璃,其设置于光阑S2及成像面IMG之间,并不影响影像系统镜头组的焦距。
本实施例揭露被摄物位于无穷远的对焦条件的态样,请配合参照下列表3A至表3C。应理解的是,本实施例中仅揭露了短焦端和长焦端的变焦状态,但本揭示并不以所揭露状态为限,且本实施例的影像系统镜头组还可具有焦距被调整至介于最小焦距(对应短焦端)和最大焦距(对应长焦端)之间的其他变焦状态。应理解的是,本实施例中仅揭露了一种对焦态样,但本揭示并不以所揭露态样为限,且本实施例的影像系统镜头组还可具有其他不同物距的对焦态样。在本实施例中,第二透镜E2与光圈ST于光轴上的距离为D1,第三透镜E3与第四透镜E4于光轴上的距离为D2,且光阑S2与滤光元件E6于光轴上的距离为D3。
表3B所述的定义皆与第一实施例相同。此外,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,在此不加以赘述。
<第四实施例>
请参照图10至图12,其中图10绘示依照本揭示第四实施例的取像装置分别在短焦端时以及在长焦端时的示意图,图11由左至右依序为第四实施例的取像装置在短焦端时的球差、像散以及畸变曲线图,且图12由左至右依序为第四实施例的取像装置在长焦端时的球差、像散以及畸变曲线图。其中,图10的上半部分为影像系统镜头组在短焦端时的示意图,而图10的下半部分为影像系统镜头组在长焦端时的示意图。由图10可知,取像装置4包含影像系统镜头组(未另标号)与电子感光元件IS。影像系统镜头组沿光路由物侧至像侧依序包含光阑S1、第一透镜E1、第二透镜E2、光圈ST、第三透镜E3、第四透镜E4、第五透镜E5、滤光元件E6与成像面IMG。进一步地,影像系统镜头组沿光路由物侧至像侧依序包含第一透镜群G1、第二透镜群G2与第三透镜群G3,其中第一透镜群G1包含第一透镜E1和第二透镜E2,第二透镜群G2包含第三透镜E3,且第三透镜群G3包含第四透镜E4和第五透镜E5。其中,第一透镜群G1具有正屈折力,第二透镜群G2具有正屈折力,且第三透镜群G3具有负屈折力。其中,电子感光元件IS设置于成像面IMG上。影像系统镜头组包含五片透镜(E1、E2、E3、E4、E5),并且各透镜之间无其他内插的透镜。
影像系统镜头组在变焦过程中通过三组透镜群(G1、G2、G3)之间的间距变化以调整影像系统镜头组的焦距。由图10可知,第二透镜群G2在变焦过程中相对于第一透镜群G1沿光轴方向移动,且第三透镜群G3在变焦过程中相对于第一透镜群G1沿光轴方向移动。并且,影像系统镜头组通过变焦而可具有如图10上半部分所示的短焦端以及图10下半部分所示的长焦端。其中,影像系统镜头组在变焦过程中由短焦端转换至长焦端时,第二透镜群G2相对于第一透镜群G1沿光轴方向朝物侧移动,且第三透镜群G3相对于第一透镜群G1沿光轴方向朝物侧移动。另一方面来说,第三透镜群G3在变焦过程中相对于成像面IMG沿光轴方向移动。进一步地,影像系统镜头组在变焦过程中由短焦端转换至长焦端时,第三透镜群G3相对于成像面IMG沿光轴方向朝物侧移动。需要说明的是,在变焦过程中,三组透镜群中任一透镜群中的各个透镜彼此之间无相对移动。
第一透镜E1具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面于近光轴处为凸面,其像侧表面于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其物侧表面在影像系统镜头组于长焦端时和短焦端时皆于其光学有效区内具有至少一反曲点,且其像侧表面在影像系统镜头组于长焦端时和短焦端时皆于其光学有效区内具有至少一反曲点。
第二透镜E2具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面于近光轴处为凸面,其像侧表面于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,且其物侧表面在影像系统镜头组于长焦端时和短焦端时皆于其光学有效区内具有至少一反曲点。
第三透镜E3具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面于近光轴处为凸面,其像侧表面于近光轴处为凹面,且其两表面皆为非球面。
第四透镜E4具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面于近光轴处为凹面,其像侧表面于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其物侧表面在影像系统镜头组于长焦端时和短焦端时于皆其光学有效区内具有至少一反曲点,且其像侧表面在影像系统镜头组于长焦端时和短焦端时皆于其光学有效区内具有至少一反曲点。
第五透镜E5具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面于近光轴处为平面,其像侧表面于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,且其像侧表面在影像系统镜头组于长焦端时和短焦端时皆于其光学有效区内具有至少一反曲点。
滤光元件E6的材质为玻璃,其设置于第五透镜E5及成像面IMG之间,并不影响影像系统镜头组的焦距。
本实施例揭露被摄物位于无穷远的对焦条件的态样,请配合参照下列表4A至表4C。应理解的是,本实施例中仅揭露了短焦端和长焦端的变焦状态,但本揭示并不以所揭露状态为限,且本实施例的影像系统镜头组还可具有焦距被调整至介于最小焦距(对应短焦端)和最大焦距(对应长焦端)之间的其他变焦状态。应理解的是,本实施例中仅揭露了一种对焦态样,但本揭示并不以所揭露态样为限,且本实施例的影像系统镜头组还可具有其他不同物距的对焦态样。在本实施例中,第二透镜E2与光圈ST于光轴上的距离为D1,第三透镜E3与第四透镜E4于光轴上的距离为D2,且第五透镜E5与滤光元件E6于光轴上的距离为D3。
表4B所述的定义皆与第一实施例相同。此外,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,在此不加以赘述。
<第五实施例>
请参照图13至图15,其中图13绘示依照本揭示第五实施例的取像装置分别在短焦端时以及在长焦端时的示意图,图14由左至右依序为第五实施例的取像装置在短焦端时的球差、像散以及畸变曲线图,且图15由左至右依序为第五实施例的取像装置在长焦端时的球差、像散以及畸变曲线图。其中,图13的上半部分为影像系统镜头组在短焦端时的示意图,而图13的下半部分为影像系统镜头组在长焦端时的示意图。由图13可知,取像装置5包含影像系统镜头组(未另标号)与电子感光元件IS。影像系统镜头组沿光路由物侧至像侧依序包含第一透镜E1、第二透镜E2、光圈ST、第三透镜E3、第四透镜E4、第五透镜E5、滤光元件E6与成像面IMG。进一步地,影像系统镜头组沿光路由物侧至像侧依序包含第一透镜群G1、第二透镜群G2与第三透镜群G3,其中第一透镜群G1包含第一透镜E1和第二透镜E2,第二透镜群G2包含第三透镜E3,且第三透镜群G3包含第四透镜E4和第五透镜E5。其中,第一透镜群G1具有负屈折力,第二透镜群G2具有正屈折力,且第三透镜群G3具有负屈折力。其中,电子感光元件IS设置于成像面IMG上。影像系统镜头组包含五片透镜(E1、E2、E3、E4、E5),并且各透镜之间无其他内插的透镜。
影像系统镜头组在变焦过程中通过三组透镜群(G1、G2、G3)之间的间距变化以调整影像系统镜头组的焦距。由图13可知,第二透镜群G2在变焦过程中相对于第一透镜群G1沿光轴方向移动,且第三透镜群G3在变焦过程中相对于第一透镜群G1沿光轴方向移动。并且,影像系统镜头组通过变焦而可具有如图13上半部分所示的短焦端以及图13下半部分所示的长焦端。其中,影像系统镜头组在变焦过程中由短焦端转换至长焦端时,第二透镜群G2相对于第一透镜群G1沿光轴方向朝物侧移动,且第三透镜群G3相对于第一透镜群G1沿光轴方向朝物侧移动。另一方面来说,第三透镜群G3在变焦过程中相对于成像面IMG沿光轴方向移动。进一步地,影像系统镜头组在变焦过程中由短焦端转换至长焦端时,第三透镜群G3相对于成像面IMG沿光轴方向朝物侧移动。需要说明的是,在变焦过程中,三组透镜群中任一透镜群中的各个透镜彼此之间无相对移动。
第一透镜E1具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面于近光轴处为凸面,其像侧表面于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其物侧表面在影像系统镜头组于长焦端时和短焦端时皆于其光学有效区内具有至少一反曲点,且其像侧表面在影像系统镜头组于长焦端时和短焦端时皆于其光学有效区内具有至少一反曲点。
第二透镜E2具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面于近光轴处为凸面,其像侧表面于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,且其物侧表面在影像系统镜头组于长焦端时和短焦端时皆于其光学有效区内具有至少一反曲点。
第三透镜E3具有正屈折力,且为玻璃材质,其物侧表面于近光轴处为凸面,其像侧表面于近光轴处为凸面,且其两表面皆为球面。
第四透镜E4具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面于近光轴处为凸面,其像侧表面于近光轴处为凹面,且其两表面皆为非球面。
第五透镜E5具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面于近光轴处为凸面,其像侧表面于近光轴处为凹面,且其两表面皆为非球面。
滤光元件E6的材质为玻璃,其设置于第五透镜E5及成像面IMG之间,并不影响影像系统镜头组的焦距。
本实施例揭露被摄物位于无穷远的对焦条件的态样,请配合参照下列表5A至表5C。应理解的是,本实施例中仅揭露了短焦端和长焦端的变焦状态,但本揭示并不以所揭露状态为限,且本实施例的影像系统镜头组还可具有焦距被调整至介于最小焦距(对应短焦端)和最大焦距(对应长焦端)之间的其他变焦状态。应理解的是,本实施例中仅揭露了一种对焦态样,但本揭示并不以所揭露态样为限,且本实施例的影像系统镜头组还可具有其他不同物距的对焦态样。在本实施例中,第二透镜E2与光圈ST于光轴上的距离为D1,第三透镜E3与第四透镜E4于光轴上的距离为D2,且第五透镜E5与滤光元件E6于光轴上的距离为D3。
表5B所述的定义皆与第一实施例相同。此外,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,在此不加以赘述。
<第六实施例>
请参照图16至图18,其中图16绘示依照本揭示第六实施例的一种电子装置的一侧的立体示意图,图17绘示图16的电子装置的另一侧的立体示意图,且图18绘示图16的电子装置中两个取像装置的剖面示意图。
在本实施例中,电子装置200为一智能手机。电子装置200包含取像装置100、取像装置100a、取像装置100b、取像装置100c、取像装置100d、取像装置100e、闪光灯模块201、显示装置202、对焦辅助模块、影像信号处理器以及影像软件处理器。
取像装置100为一相机模块,其包含成像镜头、驱动装置、电子感光元件以及影像稳定模块。成像镜头包含上述第一实施例的影像系统镜头组、镜筒以及支持装置,其中,成像镜头也可改为配置上述其他实施例的影像系统镜头组,本揭示并不以此为限。此外,取像装置100为具有光路转折元件LF6配置的望远取像装置,且光路转折元件LF6设置于第一透镜的物侧;借此,可调整光线行进方向(使光轴转折),使取像装置100的总长与电子装置200的厚度不相互限制。取像装置100利用成像镜头聚光产生影像,并配合驱动装置进行影像变焦或对焦,最后成像于电子感光元件并且能作为影像资料输出。在本实施例中,光路转折元件LF6为棱镜,但本揭示不以此为限。在其他实施例中,光路转折元件可例如为反射镜。
驱动装置可具有变焦或自动对焦(Auto-Focus)等功能,其驱动方式可使用如螺杆(Screw)、音圈马达(Voice Coil Motor,VCM)例如为弹片式(Spring Type)或滚珠式(BallType)、微机电系统(Micro Electro-Mechanical Systems,MEMS)、压电系统(Piezoelectric)、以及记忆合金(Shape Memory Alloy)等驱动系统。驱动装置可让成像镜头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100搭载一感光度佳及低杂讯的电子感光元件(如CMOS、CCD)设置于影像系统镜头组的成像面,可真实呈现影像系统镜头组的良好成像品质。
影像稳定模块例如为加速计、陀螺仪或霍尔元件(Hall Effect Sensor)。驱动装置可搭配影像稳定模块而共同作为一光学防手抖装置(Optical Image Stabilization,OIS),通过调整成像镜头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,来提供电子防手抖功能(Electronic ImageStabilization,EIS),进一步提升动态以及低照度场景拍摄的成像品质。
取像装置100、取像装置100a、取像装置100b皆配置于电子装置200的同一侧,而取像装置100c、取像装置100d、取像装置100e、显示装置202则配置于电子装置200的另一侧。取像装置100a、100b、100c、100d、100e皆可包含本揭示的影像系统镜头组且皆可具有与取像装置100类似的结构配置,在此不再逐一加以赘述。其中,取像装置100a包含光学镜组(未另标号)以及电子感光元件(未另标号)。如图18所示,取像装置100a的光学镜组具有一光轴OA6,且取像装置100中透镜群的移动方向DLG与取像装置100a的光轴OA6垂直,另外,取像装置100中透镜群的移动方向DLG也与取像装置100b的光轴垂直。借此,可调整空间配置以减少设计的限制。
取像装置100为具有光路转折元件配置的望远取像装置,取像装置100a为一望远取像装置,且取像装置100b为一广角取像装置。其中,取像装置100a中最大视角的一半介于15度至30度,且取像装置100b中最大视角的一半介于30度至60度。本实施例的取像装置100、取像装置100a与取像装置100b具有相异的视角,可提升电子装置的变焦倍率以扩增应用范围。上述电子装置200以包含三个取像装置100、100a、100b位于同侧为例,但本揭示不以此为限。在其他实施态样中,电子装置可包含至少两个取像装置位于同侧,或者电子装置可包含至少三个取像装置位于同侧。
取像装置100c为一广角取像装置,取像装置100d为一超广角取像装置,且取像装置100e为一飞时测距(Time of Flight,ToF)取像装置,其中取像装置100e可取得影像的深度信息。取像装置100c、取像装置100d、取像装置100e和显示装置202皆配置于电子装置200的同侧,以使取像装置100c、取像装置100d及取像装置100e可作为前置镜头以提供自拍功能,但本揭示并不以此为限。
上述电子装置200以包含多个取像装置100、100a、100b、100c、100d、100e为例,但取像装置的数量与配置并非用以限制本揭示。
当使用者拍摄被摄物时,电子装置200利用取像装置100、取像装置100a或取像装置100b聚光取像,启动闪光灯模块201进行补光,并使用对焦辅助模块提供的被摄物的物距信息进行快速对焦,再加上影像信号处理器进行影像最佳化处理,来进一步提升影像系统镜头组所产生的影像品质。对焦辅助模块可采用红外线或激光对焦辅助系统来达到快速对焦。此外,电子装置200也可利用取像装置100c、取像装置100d或取像装置100e进行拍摄。显示装置202可采用触控屏幕,配合影像软件处理器的多样化功能进行影像拍摄以及影像处理(或可利用实体拍摄按钮进行拍摄)。通过影像软件处理器处理后的影像可显示于显示装置202。
<第七实施例>
请参照图19,绘示依照本揭示第七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300为一智能手机。电子装置300包含取像装置100f、取像装置100g、取像装置100h、取像装置100i、取像装置100j、取像装置100k、取像装置100m、取像装置100n、取像装置100p、闪光灯模块301、对焦辅助模块、影像信号处理器、显示装置以及影像软件处理器(未另绘示)。取像装置100f、100g、100h、100i、100j、100k、100m、100n、100p皆配置于电子装置300的同一侧,而显示装置则配置于电子装置300的另一侧。并且,取像装置100f、100g、100h、100i、100j、100k、100m、100n、100p皆可包含本揭示的影像系统镜头组且皆可具有与第六实施例中的取像装置100类似的结构配置,在此不再加以赘述。
取像装置100f、100g为具有光路转折元件配置的望远取像装置,取像装置100h、100i为望远取像装置,取像装置100j、100k为广角取像装置,取像装置100m、100n为超广角取像装置,且取像装置100p为飞时测距取像装置。其中,取像装置100f、100g的光路转折元件配置可例如分别具有类似图22至图24的结构,可参阅前述对应图22至图24的说明,于此不加以赘述。另外,取像装置100p可取得影像的深度信息。本实施例的取像装置100f、100g、100h、100i、100j、100k、100m、100n、100p具有相异的视角,使电子装置300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300以包含多个取像装置100f、100g、100h、100i、100j、100k、100m、100n、100p为例,但取像装置的数量与配置并非用以限制本揭示。当使用者拍摄被摄物时,电子装置300利用取像装置100f、100g、100h、100i、100j、100k、100m、100n、100p聚光取像,启动闪光灯模块301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。
本揭示的取像装置并不以应用于智能手机为限。取像装置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,取像装置可多方面应用于三维(3D)影像撷取、数位相机、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、空拍机、穿戴式装置与随身影像纪录仪等电子装置中。前揭电子装置仅是示范性地说明本揭示的实际运用例子,并非限制本揭示的取像装置的运用范围。
虽然本揭示以前述的较佳实施例揭露如上,然其并非用以限定本揭示,任何本领域技术人员,在不脱离本揭示的精神和范围内,当可作些许的更动与润饰,因此本揭示的专利保护范围须视本说明书所附的权利要求所界定者为准。

Claims (29)

1.一种影像系统镜头组,其特征在于,包含三组透镜群,所述三组透镜群包含五片透镜,所述三组透镜群沿光路由物侧至像侧依序为第一透镜群、第二透镜群以及第三透镜群,所述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,且所述五片透镜分别具有朝向物侧方向的物侧表面与朝向像侧方向的像侧表面;
其中,通过所述三组透镜群之间的间距变化进行一变焦过程以调整所述影像系统镜头组的焦距,所述影像系统镜头组具有一长焦端以及一短焦端,所述第一透镜群、所述第二透镜群和所述第三透镜群中至少一片透镜的至少一表面在所述影像系统镜头组于所述长焦端时和所述短焦端时皆于其光学有效区内具有至少一反曲点,所述第二透镜群在所述变焦过程中相对于所述第一透镜群沿光轴方向移动,且所述第三透镜群在所述变焦过程中相对于所述第一透镜群沿光轴方向移动;
其中,所述第一透镜物侧表面于近光轴处为凸面,且所述第三透镜具有正屈折力;
其中,所述五片透镜中任一透镜的阿贝数为Vi,所述任一透镜的折射率为Ni,Vi/Ni的最小值为(Vi/Ni)min,所述影像系统镜头组于所述短焦端时最大视角的一半为HFOVS,所述影像系统镜头组于所述长焦端时所述第一透镜物侧表面的光学有效区与光轴间的最大距离为Y11L,所述影像系统镜头组于所述短焦端时所述第一透镜物侧表面的光学有效区与光轴间的最大距离为Y11S,所述影像系统镜头组于所述长焦端时所述第五透镜像侧表面的光学有效区与光轴间的最大距离为Y52L,所述影像系统镜头组于所述短焦端时所述第五透镜像侧表面的光学有效区与光轴间的最大距离为Y52S,所述第一透镜的焦距为f1,所述第二透镜的焦距为f2,所述第三透镜的焦距为f3,其满足下列条件:
6.0<(Vi/Ni)min<12.3;
5.0度<HFOVS<25.0度;
0.50<Y11L/Y52L<2.0;
0.50<Y11S/Y52S<2.0;以及
|f3/f1+f3/f2|<0.60。
2.根据权利要求1所述的影像系统镜头组,其特征在于,所述第一透镜群中至少一片透镜的至少一表面在所述影像系统镜头组于所述长焦端时和所述短焦端时皆于其光学有效区内具有至少一反曲点,且所述影像系统镜头组由所述短焦端变焦至所述长焦端时所述第三透镜群相对于所述第一透镜群沿光轴方向朝物侧移动。
3.根据权利要求1所述的影像系统镜头组,其特征在于,所述影像系统镜头组于所述长焦端时最大视角的一半为HFOVL,所述影像系统镜头组于所述短焦端时最大视角的一半为HFOVS,其满足下列条件:
3.0度<HFOVL<12.0度;以及
7.0度<HFOVS<20.0度。
4.根据权利要求1所述的影像系统镜头组,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,所述第三透镜的焦距为f3,其满足下列条件:
|f3/f1+f3/f2|<0.40。
5.根据权利要求1所述的影像系统镜头组,其特征在于,所述影像系统镜头组于所述长焦端时所述第二透镜群中最像侧透镜像侧表面至所述第三透镜群中最物侧透镜物侧表面于光轴上的距离为TG23L,所述影像系统镜头组于所述短焦端时所述第二透镜群中最像侧透镜像侧表面至所述第三透镜群中最物侧透镜物侧表面于光轴上的距离为TG23S,所述第三透镜群中最物侧透镜物侧表面至最像侧透镜像侧表面于光轴上的距离为TG3,其满足下列条件:
0.30<(TG23S-TG23L)/TG3<3.0。
6.根据权利要求1所述的影像系统镜头组,其特征在于,所述第二透镜群的焦距为fG2,所述第三透镜群的焦距为fG3,其满足下列条件:
-2.7<fG3/fG2<-0.75。
7.根据权利要求1所述的影像系统镜头组,其特征在于,所述影像系统镜头组于所述短焦端时的焦距为fS,所述第一透镜群的焦距为fG1,所述第二透镜群的焦距为fG2,所述第三透镜群的焦距为fG3,其满足下列条件:
|fS/fG1|<0.40;
1.1<fS/fG2<2.0;以及
-2.0<fS/fG3<-0.50。
8.根据权利要求1所述的影像系统镜头组,其特征在于,所述五片透镜中的折射率最大值为Nmax,所述第二透镜的阿贝数为V2,所述第三透镜的阿贝数为V3,其满足下列条件:
1.65<Nmax<2.00;以及
1.2<V3/V2<2.4。
9.根据权利要求1所述的影像系统镜头组,其特征在于,所述第二透镜物侧表面于近光轴处为凸面,所述第二透镜像侧表面于近光轴处为凹面,且所述第五透镜像侧表面于近光轴处为凹面。
10.一种取像装置,其特征在于,包含:
根据权利要求1所述的影像系统镜头组;以及
一电子感光元件,设置于所述影像系统镜头组的一成像面上。
11.一种电子装置,其特征在于,包含至少两个取像装置,且所述至少两个取像装置皆位于所述电子装置的同一侧,其中所述至少两个取像装置包含:
一第一取像装置,包含根据权利要求1所述的影像系统镜头组以及一电子感光元件,其中所述第一取像装置的所述电子感光元件设置于所述影像系统镜头组的一成像面上;以及
一第二取像装置,包含一光学镜组以及一电子感光元件,其中所述第二取像装置的所述电子感光元件设置于所述光学镜组的一成像面上;
其中,所述第二取像装置中最大视角的一半介于30度至60度。
12.一种影像系统镜头组,其特征在于,包含三组透镜群,所述三组透镜群包含五片透镜,所述三组透镜群沿光路由物侧至像侧依序为第一透镜群、第二透镜群以及第三透镜群,所述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,且所述五片透镜分别具有朝向物侧方向的物侧表面与朝向像侧方向的像侧表面;
其中,通过所述三组透镜群之间的间距变化进行一变焦过程以调整所述影像系统镜头组的焦距,所述影像系统镜头组具有一长焦端以及一短焦端,所述第一透镜群、所述第二透镜群和所述第三透镜群中至少一片透镜的至少一表面在所述影像系统镜头组于所述长焦端时和所述短焦端时皆于其光学有效区内具有至少一反曲点,且所述第二透镜群在所述变焦过程中相对于所述第一透镜群沿光轴方向移动;
其中,所述第三透镜群具有负屈折力;
其中,所述第一透镜物侧表面于近光轴处为凸面,且所述第三透镜具有正屈折力;
其中,所述五片透镜中任一透镜的阿贝数为Vi,所述任一透镜的折射率为Ni,Vi/Ni的最小值为(Vi/Ni)min,所述影像系统镜头组于所述短焦端时最大视角的一半为HFOVS,所述影像系统镜头组于所述长焦端时所述第一透镜物侧表面的光学有效区与光轴间的最大距离为Y11L,所述影像系统镜头组于所述短焦端时所述第一透镜物侧表面的光学有效区与光轴间的最大距离为Y11S,所述影像系统镜头组于所述长焦端时所述第五透镜像侧表面的光学有效区与光轴间的最大距离为Y52L,所述影像系统镜头组于所述短焦端时所述第五透镜像侧表面的光学有效区与光轴间的最大距离为Y52S,所述第三透镜的焦距为f3,所述第四透镜与所述第五透镜的合成焦距为f45,其满足下列条件:
6.0<(Vi/Ni)min<12.3;
3.0度<HFOVS<30.0度;
0.50<Y11L/Y52L<2.0;
0.50<Y11S/Y52S<2.0;以及
|f45/f3|<4.0。
13.根据权利要求12所述的影像系统镜头组,其特征在于,所述影像系统镜头组于所述长焦端时所述第一透镜物侧表面的光学有效区与光轴间的最大距离为Y11L,所述影像系统镜头组于所述短焦端时所述第一透镜物侧表面的光学有效区与光轴间的最大距离为Y11S,所述影像系统镜头组于所述长焦端时所述第五透镜像侧表面的光学有效区与光轴间的最大距离为Y52L,所述影像系统镜头组于所述短焦端时所述第五透镜像侧表面的光学有效区与光轴间的最大距离为Y52S,所述第三透镜的焦距为f3,所述第四透镜与所述第五透镜的合成焦距为f45,其满足下列条件:
0.55<Y11L/Y52L<1.8;
0.55<Y11S/Y52S<1.8;以及
0.30<|f45/f3|<3.5。
14.根据权利要求12所述的影像系统镜头组,其特征在于,所述第一透镜群中最物侧透镜物侧表面至最像侧透镜像侧表面于光轴上的距离为TG1,所述第二透镜群中最物侧透镜物侧表面至最像侧透镜像侧表面于光轴上的距离为TG2,所述第三透镜群中最物侧透镜物侧表面至最像侧透镜像侧表面于光轴上的距离为TG3,其满足下列条件:
0.60<TG1/TG2<2.4;以及
0.10<TG2/TG3<3.4。
15.根据权利要求12所述的影像系统镜头组,其特征在于,所述影像系统镜头组于所述长焦端时所述第一透镜物侧表面至一成像面于光轴上的距离为TLL,所述影像系统镜头组于所述短焦端时所述第一透镜物侧表面至所述成像面于光轴上的距离为TLS,所述影像系统镜头组于所述长焦端时的最大成像高度为ImgHL,所述影像系统镜头组于所述短焦端时的最大成像高度为ImgHS,其满足下列条件:
5.0<TLL/ImgHL<9.0;以及
5.0<TLS/ImgHS<9.0。
16.根据权利要求12所述的影像系统镜头组,其特征在于,所述第一透镜群的焦距为fG1,所述第二透镜群的焦距为fG2,其满足下列条件:
|fG2/fG1|<0.22。
17.根据权利要求12所述的影像系统镜头组,其特征在于,所述影像系统镜头组于所述长焦端时的焦距为fL,所述影像系统镜头组于所述短焦端时的焦距为fS,所述第一透镜的焦距为f1,所述第二透镜的焦距为f2,所述第三透镜的焦距为f3,所述第四透镜的焦距为f4,所述第五透镜的焦距为f5,其满足下列条件:
1.2<fL/fS<4.1;以及
|f3/f1|+|f3/f2|+|f3/f4|+|f3/f5|<1.8。
18.根据权利要求12所述的影像系统镜头组,其特征在于,所述影像系统镜头组由所述短焦端变焦至所述长焦端时所述第三透镜群相对于一成像面沿光轴方向朝物侧移动;
其中,所述第三透镜群的焦距为fG3,所述影像系统镜头组于所述长焦端时所述第五透镜像侧表面至所述成像面于光轴上的距离为BLL,所述影像系统镜头组于所述短焦端时所述第五透镜像侧表面至所述成像面于光轴上的距离为BLS,其满足下列条件:
0<fG3/(BLS-BLL)<3.2。
19.根据权利要求12所述的影像系统镜头组,其特征在于,所述第三透镜的焦距为f3,所述第一透镜与所述第二透镜的合成焦距为f12,其满足下列条件:
|f3/f12|<0.25。
20.根据权利要求12所述的影像系统镜头组,其特征在于,所述第二透镜物侧表面于近光轴处为凸面,所述第二透镜像侧表面于近光轴处为凹面,且所述第三透镜物侧表面于近光轴处为凸面;
其中,所述第二透镜物侧表面的曲率半径为R3,所述第二透镜像侧表面的曲率半径为R4,其满足下列条件:
0.75<R3/R4<2.5。
21.一种影像系统镜头组,其特征在于,包含三组透镜群,所述三组透镜群包含五片透镜,所述三组透镜群沿光路由物侧至像侧依序为第一透镜群、第二透镜群以及第三透镜群,所述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,且所述五片透镜分别具有朝向物侧方向的物侧表面与朝向像侧方向的像侧表面;
其中,通过所述三组透镜群之间的间距变化进行一变焦过程以调整所述影像系统镜头组的焦距,所述影像系统镜头组具有一长焦端以及一短焦端,所述第一透镜群、所述第二透镜群和所述第三透镜群中至少一片透镜的至少一表面在所述影像系统镜头组于所述长焦端时和所述短焦端时皆于其光学有效区内具有至少一反曲点,且所述第二透镜群在所述变焦过程中相对于所述第一透镜群沿光轴方向移动;
其中,所述第一透镜群包含所述第一透镜以及所述第二透镜,所述第二透镜群包含所述第三透镜,且所述第三透镜群包含所述第四透镜以及所述第五透镜;
其中,所述五片透镜中任一透镜的阿贝数为Vi,所述任一透镜的折射率为Ni,Vi/Ni的最小值为(Vi/Ni)min,所述影像系统镜头组于所述短焦端时最大视角的一半为HFOVS,所述影像系统镜头组于所述长焦端时所述第一透镜物侧表面的光学有效区与光轴间的最大距离为Y11L,所述影像系统镜头组于所述短焦端时所述第一透镜物侧表面的光学有效区与光轴间的最大距离为Y11S,所述影像系统镜头组于所述长焦端时所述第五透镜像侧表面的光学有效区与光轴间的最大距离为Y52L,所述影像系统镜头组于所述短焦端时所述第五透镜像侧表面的光学有效区与光轴间的最大距离为Y52S,所述第一透镜与所述第二透镜的合成焦距为f12,所述第四透镜与所述第五透镜的合成焦距为f45,其满足下列条件:
6.0<(Vi/Ni)min<12.3;
3.0度<HFOVS<30.0度;
0.50<Y11L/Y52L<2.0;
0.50<Y11S/Y52S<2.0;以及
|f45/f12|<1.4。
22.根据权利要求21所述的影像系统镜头组,其特征在于,所述第一透镜与所述第二透镜的合成焦距为f12,所述第四透镜与所述第五透镜的合成焦距为f45,其满足下列条件:
|f45/f12|<1.0。
23.根据权利要求21所述的影像系统镜头组,其特征在于,所述第一透镜群的焦距为fG1,所述第三透镜群的焦距为fG3,其满足下列条件:
|fG3/fG1|<1.4。
24.根据权利要求21所述的影像系统镜头组,其特征在于,所述影像系统镜头组于所述短焦端时所述第一透镜物侧表面至一成像面于光轴上的距离为TLS,所述影像系统镜头组于所述短焦端时的焦距为fS,所述影像系统镜头组于所述短焦端时的光圈值为FnoS,其满足下列条件:
1.5<TLS/fS<2.1;以及
2.2<FnoS<3.8。
25.根据权利要求21所述的影像系统镜头组,其特征在于,所述影像系统镜头组依据物距变化进行一对焦过程,且所述第三透镜群在所述对焦过程中相对于所述第一透镜群沿光轴方向移动。
26.根据权利要求21所述的影像系统镜头组,其特征在于,还包含至少一光路转折元件;
其中,所述影像系统镜头组于所述长焦端时所述第一透镜物侧表面至一成像面于光轴上的距离为TLL,所述影像系统镜头组于所述短焦端时所述第一透镜物侧表面至所述成像面于光轴上的距离为TLS,其满足下列条件:
|TLL/TLS-1|<1.0E-2。
27.根据权利要求21所述的影像系统镜头组,其特征在于,所述第一透镜群、所述第二透镜群和所述第三透镜群中至少一片透镜为塑胶材质;
其中,所述影像系统镜头组于所述长焦端时所述第一透镜物侧表面的光学有效区与光轴间的最大距离为Y11L,所述影像系统镜头组于所述短焦端时所述第一透镜物侧表面的光学有效区与光轴间的最大距离为Y11S,所述影像系统镜头组于所述长焦端时的最大成像高度为ImgHL,所述影像系统镜头组于所述短焦端时的最大成像高度为ImgHS,其满足下列条件:
0.50<Y11L/ImgHL<2.0;以及
0.50<Y11S/ImgHS<2.0。
28.根据权利要求21所述的影像系统镜头组,其特征在于,所述第二透镜群具有正屈折力,且所述影像系统镜头组由所述短焦端变焦至所述长焦端时所述第二透镜群相对于所述第一透镜群沿光轴方向朝物侧移动;
其中,所述影像系统镜头组于所述长焦端时所述第一透镜群中最像侧透镜像侧表面至所述第二透镜群中最物侧透镜物侧表面于光轴上的距离为TG12L,所述影像系统镜头组于所述短焦端时所述第一透镜群中最像侧透镜像侧表面至所述第二透镜群中最物侧透镜物侧表面于光轴上的距离为TG12S,所述第二透镜群的焦距为fG2,其满足下列条件:
0.22<(TG12S-TG12L)/fG2<1.1。
29.根据权利要求21所述的影像系统镜头组,其特征在于,所述第一透镜于光轴上的厚度为CT1,所述第二透镜于光轴上的厚度为CT2,所述第一透镜与所述第二透镜于光轴上的间隔距离为T12,其满足下列条件:
1.6<(CT1+CT2)/T12<15。
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TWI746156B (zh) * 2020-09-09 2021-11-11 大立光電股份有限公司 影像擷取鏡頭、取像裝置及電子裝置
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