TWI290234B - Imaging lens and imaging apparatus - Google Patents

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Ί290234 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於成像透鏡及成像裝置。更具體言之，本發 明係關於適合用於使用一諸如電荷耦合元件（CCD)或互補 金氧半導體（CMOS)之固態成像元件之緊密成像裝置中的 一種成像透鏡，以及使用該透鏡之一種成像裝置。 【先前技術】 隨著裝置使用諸如一 CCD或CM0Si固態成像元件，帶 照相功能之行動電話、數碼相機（digital stm camera)及該 等其它裝置為已知。在該等成像裝置之領域中，需要進一 步的尺寸減小或緊密性，使得安裝於其中之成像透鏡需要 具有一減小之總長度（總透鏡長度）。 I#已知之用於上述目的之成像透鏡包括（例如）一雙合 配置及三合配置之類型。舉例而言，已知在日本未審查 利申請公開案第2·215446號及第2__4566號中揭示之 類型。 近年來，諸如帶照相功能之行動電話之緊密成像裝置的 3、中目於成像元件之緊密性及高像素密度之提高的技 術在則進，且具有百萬像素或更高級之高像素密度成像元 之板31作為流订裝置銷售。在此等環境下，對於對應於 該等高像素密度固態成像元件之高透鏡效能的需要放在一 所女'裝之成像透鏡上。 而’在日本未審查專利申請公開案第2刚心15446號 揭示之成像透鏡之情況中，雖然雙合配置及緊密性得以 102392.doc 1290234 實現，但發生各種類型的實質像差。在此情況下，對於可 適合於高像素密度成像元件之透鏡效能的需要未得到滿 足。在日本未審查專利申請公開案第2〇〇4-4566號中揭示 之成像透鏡之情況中，雖然透鏡具有對應於如今之高像素 密度成像元件之透鏡效能，但透鏡個數有三個之多。在此 情況下，發生物理限制，藉此使得難以實現進一步的緊密 性。 【發明内容】 • μ上述問題產生本發明。因此，希望提供—具有可適 。於冋像素密度成像兀件之高光學效能的非常緊密的成像 透鏡，同時該成像透鏡由少數個錢或少至兩個透鏡來配 置。此外，希望提供一使用該成像透鏡之成像裝置。 為解決該等問題，根據本發明之一實施例之成像透鏡 (對應於Μ求項1)包括-具有—面向—物件侧為—凸表面的 凹凸輪摩且具有-正折射率之第一透鏡；一孔徑光圈；及 藝-具有—面向—影像側為—凸表面的凹凸輪廓且具有一正 折射率之第一透鏡，其中該第—透鏡、該孔徑光圈及該第 二透鏡以自該物件側開舲夕丨丨Κ 1丨 閉始之順序排列。該成像透鏡滿足條 件表達式（1)、（2)及（3): (1) 0.2<f/fl<l.〇 ; (2) l.〇5<L/f<1.38 ;及 (3) n(平均）>1.7， 其中 f表示一總透鏡系統之一焦距· 102392.doc 1290234 fi表示該第一透鏡之一焦距；且 L表示一在光軸上自該第一透鏡 兄 < 々物件側上之該表面 至一影像平面的距離（根據用於—後插破璃之空氣當量 度計算）；且 n(平均）表示一在兩個透鏡，即 一及該第二透鏡，之d線處的折射率之平均值 組成該透鏡系統之該 第

此外’為解㈣等㈣，本發明之—實施例之成像裝置 透鏡（對應於請求項9)包括—成像透鏡，其包括—具有一面 向一物件側為一凸表面的凹凸輪廓且具有一正折射率之第 -透鏡，-孔徑光圈及一具有一面向一影像侧為一凸表面 的凹凸輪廓且具有一正折射率之第二透鏡，其中該第一透 鏡、該孔徑光圈及該第二透鏡以自該物件側開始之順序排 列，及一將一藉由該成像透鏡形成之光學影像轉換為一訊 號之成像元件《該成像透鏡滿足條件表達式（1)、（2)及 (3): (1) 〇.2<f/fi<i.〇 ； (2) 1.05<L/f<1.38 ;及 (3) n(平均）>ι·7， f表示一總透鏡系統之一焦距； fl表示該第一透鏡之一焦距；且 L表示一在光軸上自該第一透鏡之該物件侧上之該表面 至一影像平面的距離（根據用於一後插玻璃之空氣當量厚 度計算）；且 η(平均）表示一在兩個透鏡，即，組成該透鏡系統之該第 102392.doc 1290234 一及該第二透鏡’之d線處的折射率之平均值。 根據上文，可獲得一非常緊密且具有可適合之高光學效 能的成像裝置，同時該成像透鏡由少數個透鏡或少至兩個 透鏡來配置。此外’隨著使用該成像透鏡，亦使用一高像 素密度成像元件，藉此使得獲得高品質影像且使得緊密地 配置一成像裝置。 此外，根據本發明之實施例之成像透鏡達成緊密性，且 同時具有適當地修正整個透鏡長度之像差的高透鏡性能。 •此外，因為孔徑光圈置於該第一與該第二透鏡之間，所以 第一與第二透鏡之間的不完全軸對準之敏感性較低，需要 一昂貴機器及時間之對準組件將不必要，藉此提高了大量 生產率。此外，隨著使用成像透鏡，亦使用一高像素密度 成像元件，藉此使得可獲得高品質影像且使得可緊密地配 置一成像裝置。 本發明之成像透鏡及成像裝置之其它實施例（對應於請 φ 求項2及10)各滿足（4)0』5如_ 〇9及（5)〇 1〇如/㈣18， 其中f表示該總透鏡系統之焦距，dl表示一自該第一透鏡 之該影像側上之一表面至該孔徑光圈的距離，且d2表示一 自該孔徑光圈至該第二透鏡之該物件侧上之—表面的距 離。因此，像差之進一步充分修正變得可能。此外，該孔 徑光圈可安置在一所要位置。 根據本發明之成像透鏡及成像裝置之其它實施例（對應 於明求項3、4、11及12) ’至少該第一透鏡之該物件侧上 的該表面及該第二透鏡之該影像側上的該表面各形成一非 102392.doc Ϊ290234 球面輪摩n慧形像差及失真像差可進—步適當地修 正。 、2據本發明之成像透鏡及成像裝置之其它實施例（對應 於請求項5、6、13及14)，該第一透鏡之該物件侧上之該 表面滿足一條件表達式（6)55〇<|θ1(1ι)|<8〇。，其中，ei(h)表 不在一高度h(=Dl/2)處該第一透鏡之該物件側上之該表面 的傾角，D1表示該第一透鏡之該物件側上之該表面的一 有效直徑。因此，離軸像差可以較好的平衡修正。 根據本發明之成像透鏡及成像裝置之其它實施例（對應 於請求項7、8、15及16)，該第二透鏡之該影像側上之該 表面滿足一條件表達式（7)55°<ie2(h)|<80。，其中，θ2(1ι)表 2在高度h(=D2/2)處該第二透鏡之該影像侧上之該表面的 H D2表示該第二透鏡之該影像側上之該表面的一有 效直徑。因此，離轴像差可以較好的平衡修正。 【實施方式】 / 根據本發明之成像透鏡及成像裝置之較佳實施例將參考 隨附圖式進行描述。 芩看圖1、圖3、圖5及圖7’根據本發明之成像透鏡由以 自物件側開始之順序排狀-第—透鏡G1、—帛二透鏡 G2及一孔徑光圈IR來配置。第一透鏡⑴具有一面向物件 側為一凸面的凹凸輪廓且具有—正的折射之指數（或以下 為’ ”折射率”），且第二透鏡G2具有—面向影像侧為一凸 面的凹凸輪廓且具有一正折射率。 該配置成為-具有適合於-高像素密度成像元件之高光 102392.doc 1290234 學效能之非常緊密的成像透鏡，同時成像透鏡由少數個透 中滿Μ下條件表達式⑴至 (3): (1) 0.2<f/fl<1.0 ； (2) 1.05<L/f<1.38 ;及 (3) n(平均）>1·7， 其中 f:包括所有透鏡之系統（下文，，，總透鏡系統，，）之焦距； • f 1 ··第-透鏡之焦距； L:在光軸i自第-透鏡之物件側上之表面i影像平面 的距離（根據用於一後插玻璃之空氣當量厚度計算且 η(平均）：在組成該透鏡系統之兩個透鏡之d線處的折射 率之平均值。 條件表達式（1)界定總透鏡系統之焦距（f)與第一透鏡⑴ 之焦距（fl)之間的比率，藉此限制第一透鏡Gl之折射率。 φ 在該比率小於或等於條件表達式（1)之下限值之情況下，雖 然利於像差修正，但總透鏡長度增加。此使得緊密性不可 能實現。另-方面，在該比率高於或等於條件表達式⑴之 上限值之情況下，將難以實現離軸像差之修正，特定言 之，難以實現慧形像差及影像平面失真像差之修正。 條件表達式（2)界定透鏡系統之總長度（L)與總透鏡系統 之焦距（f)之間的比率，藉此界定透鏡系統之尺寸與透鏡系 統中發生的像差之數量之間的平衡。在該比率小於或等於 該條件表達式之下限值之情況下，雖然有利於緊密性，但 102392.doc -10- 1290234 個別透鏡之折射率增加。此使得難以實現離軸像差之修 正，特定言之，難以實現慧形像差及影像平面失真像差之 修正。此外，上述使得難以確保個別透鏡的充分外圍厚 度，從而導致形成過程中的問題。另一方面，在該比率高 於或等於該條件表達式之上限值之情況下，雖然利於像差 修正’但總透鏡長度增加。此使得緊密性不可能實現。 條件表達式（3)界定個別組成透鏡在^線處之折射率的平 均值’藉此限制所使用之透鏡之折射率。在該平均值小於 或等於條件表達式（3)之下限值之情況下，個別表面之折射 率均不足，因此總透鏡長度增加。此使得緊密性不可能實 現。 此外’在根據本發明之成像透鏡中，孔徑光圈IR安置於 該第一透鏡G1與第二透鏡G2之間，藉此使得成像透鏡之 供應關於高大量生產率、低成本及高效能而提高。更具體 言之，第一透鏡G1與第二透鏡G2大體上對稱安置，孔徑 光圈IR插入其間。在此情形下，對在兩個透鏡G1與G2之 間的不完全軸對準之敏感性較低，使得需要一昂貴機器及 時間之對準組件不必要，藉此提高了大量生產率。 較佳地’根據本發明之成像透鏡滿足下列條件表達式： (4) 0.05Sdl/fS〇.〇9 ;及 (5) 0.10<d2/f<0.18 ^ 其中 f ·總透鏡糸統之焦距； dl :自第一透鏡之影像側上之表面至孔徑光圈的距離； 102392.doc -11 - 1290234 且 d2:自孔徑光圈至第二透鏡之物件側上之表面的距離。 條件表達式（4)界定自第一透鏡G1之影像側上之表面至 孔徑光圈IR的距離（dl)與總透鏡系統之焦距⑴之間的比 率。條件表達式（5)界定自孔徑光圈ir至第二透鏡G2之物 件側上之表面的距離（d2)與總透鏡系統之焦距（f)之間的比 率。藉此，孔徑光圈IR之位置被界定。在該比率高於各個 條件表達式（4)、（5)之上限值之情況下，將難以實現離軸 像差之修正，特定言之，難以實現影像平面失真像差之修 正。另一方面，在該比率小於個別條件表達式（4)、（5)之 下限值之情況下，在確保該透鏡之外圍厚度的狀態下實體 上難以將光圈安置於所要位置中。 此外，在根據本發明之成像透鏡中，第一透鏡G1之物件 側上之表面及第二透鏡G2之影像側上之表面之每一者較佳 地形成為一非球面輪廓。藉此，慧形像差及失真像差可適 當地修正。. 此外，該成像透鏡較佳地滿足下列條件表達式之至少一 者： (6) 55°<|θ1(1ι)丨<80° ;及 (7) 55。<|02(11)丨<8〇。， 其中 ei(h):在高度h(=Dl/2)處第一透鏡之物件側上之表面的 傾角，D1表示第一透鏡之物件側上之表面的有效直徑；及 02(11):在高度h(=D2/2)處第二透鏡之影像側上之表面的 102392.doc -12- 1290234 傾角，D2表示第二透鏡之影像侧上之表面的有效直徑。 條件表達式（6)界定在光線最外方有效部分處第一透鏡 G1之物件側上之表面的傾角。條件表達式（7)界定在光線 最外方有效部分處第二透鏡G2之影像側表面的傾角。至少 滿足條件表達式（6)及⑺中之-者，藉此使得離軸像差以 較好平衡修正。 根據本發明之成像透鏡之實施例及數字實施例將在下文 > 中參考圖1至圖8及表1至表9描述。 數字實施例中使用之符號表示如下·· FNo ·· F數； f :總透鏡系統之焦距； 2ω :總對角線視角；

Si :自物件侧開始之順序之第i表面（表面Si)(i=號碼）； Ri:表面Si之曲率半徑； di :以自物件側開始之順序的第丨表面之表面與第i+工表 > 面之間的内表面距離； ηι ·第1個透鏡在d線（波長·· 587.6 nm)處之折射率；及 vi ·第i個透鏡在d線（波長·· 587.6 nm)處之阿貝數（Abbe number) 〇 此外，2該非球面輪廓由以下方程式（丨）界定。 Η / X = ( 1 ) 其中： X :非球面之深度； Η :自光軸之高度； 102392.doc • 13 - 1290234 R :曲率半徑； K :錐形常數；且 A、B、C、D及Ε:分別為第四、第六、第八、第十及第 十二非球面係數。 (弟一實施例）

圖1為展示根據本發明之第一實施例之一透鏡配置的視 圖。第一實施例之成像透鏡由以自物件側開始之順序排列 之一第一透鏡G1、一第二透鏡G2及一孔徑光圈IR配置。 第一透鏡G1具有一面向物件侧為一凸面的凹凸輪麻且具有 正折射率，且第二透鏡G2具有一面向影像側為一凸面的 凹凸輪廓且具有一正折射率。一” LPF”為一插入第二透鏡 G2與成影像平面IMG之間的低通濾波器。 表1展示根據在實際數值應用於第一實施例之情形下之 數字實施例1的一光學系統之資料。 表1 FN〇=4.0 f=4.〇9 2ω=62·72〇

Si Ri di ni v i 1 1.529 (ASP) 1.25 1.7680 49.2 2 1.648 (ASP) 0.30 3 孔徑 0.48 4 -3.242(ASP) 1.28 1.8147 37.0 5 -2.130(ASP) 1.26 6 OO 0.30 1.5168 64.2 7 oo 0.30 8 IMG 102392.doc -14- 1290234 、在第實施例中’第一透鏡G1之表面81及^兩者及第二 透鏡G2之表面s4及4^ */ 及S5兩者之母一者均形成為一非球面輪 廊。表2展示個別表面Sl、s2、s4h5之第四、第六、第 八、第十及第十二非球面係數a、b、c、^e，以及數字 實施例1中之錐形常數。 表2

圖2展示根據數字實施例！之球面像差、散光及失真像差 之圖表。在球面像差之圖表中，一實線表示一在d線處之 球面像差，一虛線表示在〇線處之球面像差，且一單點劃 線表示在g線處之球面像差。在散光圖表中，一實線展示 一矢形影像平面，且一虛線展示一子午影像平面。 自表1可看到，根據數字實施例丨，總長度短至5.17 mm ;且自圖2可知該等個別像差可適當地修正。 (第二實施例） 圖3為根據本發明之第二實施例之一透鏡配置的視圖。 該第二實施例之成像透鏡由以自物件側開始之順序排列之 一第一透鏡G1、一第二透鏡G2及一孔徑光圈IR配置。第 一透鏡G1具有一面向物件侧為一凸面的凹凸輪廓且具有一 正折射率，且第二透鏡G2具有一面向影像侧為一凸面的凹 凸輪廓且具有一正折射率。一” LPF”為一插入第二透鏡〇2 與成像平面IMG之間的低通濾波器。 102392.doc -15- 1290234 表3展示根據在實際數值應用於第二實施例之情形下之 數字實施例2的一光學系統之資料。 表3 FNo=4.〇 f=4.61 2ω=65·03 0

Si Ri di ni v i 1 1.444(ASP) Γ21 ^ 1.7433 49.3 2 1.460CASP) Oo 3 孔徑 『70 ’~~ 4 4.035iASP) 1.38 」 1.8147 37.0 5 -2.572(ASP) 0.93 6 oo 0750 1.5168 64.2 7 oo 0.50 8 IMG 在第二實施例中，第一透鏡G1之表面si及S2兩者及第二 透鏡G2之表面S4及S5兩者各均形成為一非球面輪廓。表4 展示個別表面si、s2、s4及s5之第四、第六、第八、第十 及第十二非球面係數A、B、C、D及E，以及數字實施例2 中之錐形常數。 表4

Si K A B C D E 1 0.2435 -3.696E-03 -1.116E-03 3.199E-04 -1.589E-03 5 505E-04 2 A 2.2193 4.152E-02 -1.595E-01 8.298E-01 -91017E-01 1 251F+00 4 11.1125 -2,103Ε·02 -2.904E-02 7.333E-02 -7.168E-02 4.533E-04 2.431E-02 -1.552E-04 5 1.1614 -4.913E-03 -4.489E-03 6.292E^04~ 圖4展示根據數字實施例2之球面像差、散光及失真像差 之圖表。在球面像差之圖表中，一實線表示一在d線處之 球面像差’ 一虛線表示在c線處之球面像差，且一單點書j 線表示在g線處之球面像差。在散光圖表中，一實線展示 102392.doc -16- 1290234 一矢形影像平面’且一虛線展示一子午影像平面。 自表3可看到，根據數字實施例2，總長度短至5.52 mm ;且自圖4可知該等個別像差可適當地修正。 (第三實施例） 圖5為根據本發明之第三實施例之一透鏡配置的視圖。 該第三實施例之成像透鏡由以自物件側開始之順序排列之 一第一透鏡G1、一第二透鏡μ及一孔徑光圈IR配置。第 透鏡G1具有一面向物件侧為一凸面的凹凸輪廊且且有一 正折射率，且第二透鏡G2具有一面向影像側為一凸面的凹 凸輪廓且具有一正折射率。一 "LPF”為一插入第二透鏡Μ 與成像平面IMG之間的低通濾波器。 表5展示根據在實際數值應用於第三實施例之情形下之 數字實施例3的一光學系統之資料。 表5 FN〇=4.0

f=3.54 2ω=62·69〇

Si Ri di ___ni v i 1 1.389 (ASP) 1.06 1 .sL7433 A 〇 Λ 2 1.507 (ASP) 0.26 3 孔徑 0.40 4 -2.353(ASP) 1.07 __L8061 40.7 5 -1.611(ASP) 1.38 6 OO 0.30 1.5168 64.2 7 〇 oo 0.30 8 IMG 在第三實施例中，第一透鏡G1之表面81及82兩者及第二 102392.doc -17- 1290234 透鏡G2之表面S4及S5兩者各均形成為一非球面輪廓。表6 展示個別表面si、S2、S4及s5之第四、第六、第八、第十 及第十二非球面係數A、B、c、D及E，以及數字實施例3 中之錐形常數。 表6

Si K A B C D E 1 ο 0.2614 2.011E-03 -1.781E-02 3.317E-02 -3.497E-02 1.767E-02 2 A 1.2722 9.800E-02 -7.581E-01 4.679E+00 -6.094E+00 -1 715E+00 4 -43.7624 -5.598E-01 9.293E-01 -2.301E+00 1.719E+00 9 491E-01 5 0.3811 -3.200E-04 -5.953E-02 4.746E-02 -2.182E-02 -2.975E-03

圖6展示根據數字實施例3之球面像差、散光及失真像差 之圖表。在球面像差之圖表中，一實線表示一在d線處之 球面像差，一虛線表示在c線處之球面像差，且一單點割 線表示在g線處之球面像差。在散光圖表中，一實線展示 一矢形影像平面，且一虛線展示一子午影像平面。 自表5可看到，根據數字實施例3，總長度短至4.π mm ;且自圖6可知該等個別像差可適當地修正。 (第四實施例） 圖7為根據本發明之第四實施例之一透鏡配置的視圖。 該第四實施例之成像透鏡由以自物件側開始之順序排列之 一第一透鏡G1、一第二透鏡G2及一孔徑光圈讯配置。第 一透鏡G1具有一面向物件側為一凸面的凹凸輪廓且具有一 正折射率，且第二透鏡G2具有一面向影像侧為一凸面的凹 凸輪廓且具有一正折射率。一 "LPF”為—插入第二透馳 與成像平面IMG之間的低通濾波器。 表7展示根據在實際數值應用於第四實施例之情形下之 102392.doc -18- 1290234 數字實施例4的一光學系統之資料。 表7 FN〇=4.0 f=3.54 2co=62.60 0

Si Ri di ni v i 1 1.387(ASP) 1.12^ —-— 1.7886 37·广 2 1.088(ASP) 0.26 3 孔徑 0.40 4 -3.696(ASP) 1.00~~ _L7924 35.9 5 _1.533(ASP) 1·60〜 6 OO 0.30— 1.5168 64.2~ 7 oo 0.30 —— 8 IMG ------- 在第四實施例中，第一透鏡G1之表面81及82兩者及第二 透鏡G2之表面S4及S5兩者各均形成為一非球面輪廓。表8 展示個別表面si、s2、s4及s5之第四、第六、第八、第十 及第十二非球面係數A、B、C、D及E，以及數字實施例4 中之錐形常數。 表8

Si K A B C D E 1 0.3531 5.904E-04 -1.209E-02 2.648E-02 -2.807E-02 1.165E-02 2 1.3899 9.254E-02 9.051E-02 6.415E-01 5.766E+00 9 444E-02 4 -126.4514 -2.911E-01 7.974E-01 -1.684E+00 2.285E+00 -1.276E+00 5 -0.2316 -4.453E-03 -3.902E-02 4.789E-02 -4.177E-02 1.599E-02 圖8展示根據數字實施例4之球面像差、散光及失真像差 之圖表。在球面像差之圖表中，一實線表示一在d線處之 球面像差’ 一虛線表示在c線處之球面像差，且一單點劃 線表示在g線處之球面像差。在散光圖表中，一實線展示 一矢形影像平面，且一虛線展示一子午影像平面。 102392.doc -19- 1290234 自表7可看到’根據數子實施例4，總長度短至4.9 8 mm ;且自圖8可知該等個別像差可適當地修正。 表9展示根據各自數字實施例1至4之條件表達式（〇至（7) 之數字資料。 表9 條辛 ^表達式 第一實施例 第二實施例 第三實施例 第四膏施例 ⑴ f/fl 0.83 0.87 0.72 0 36 (2) L/f 1.239 1.160 1,319 (3) η(平均） 1.79 1.78 L77 1.79 (4) dl/f 0.073 0.065 0.074 0 072 (5) d2?f~ 0.117 0.152 0.113 0.113 ⑹ ΘΙ 67.6° 74.1° 61.0° 66.70 ⑺ Θ2 70.3° 77.5° 62.1° 45.80 圖9至圖11為使用該等成像透鏡之任何一者之成像裝置 之一實施例。所展示之實施例為一含有本發明適用於之數 位相機的行動電話1〇。 圖9至圖1〇描述行動電話1〇之外部。 打動電話10經配置使得一顯示區2〇與一機身區3〇連接以 可自一中央鉸鏈部分折疊。如圖9所展示，在攜帶情況 下，行動電話10被置於一折疊狀態，其中在攜帶情況下顯 不區20與機身區30被置於一折疊狀態，然而在諸如一通話 情況之使用情況下，如圖10所展示，行動電話1〇被置於一 打開狀態’其中顯示區2〇與機身區3〇打開。 一用於與一基地台進行無線電波傳輸/接收通訊之天線 21可伸展性且可縮回性地提供於顯示區2〇之 ^―側部分的位置中。此外，—液晶顯示器（二）面』 女置於顯不區20之内表面上。LCD面板22具有一大體上佔 102392.doc -20- 1290234 據整個内表面之尺寸，且一揚聲器23安置於LCD面板22上 方。此外，數位相機之一成像單元1安置於顯示區2〇中， 其中成像單元1之成像透鏡1 a以經透明開口 24向外看的方 式形成於顯示區20之後表面上。術語"成像單元，，用於指一 由成像透鏡la及成像元件ib配置之單元。更具體古各 成像透鏡la及成像元件ib同時提供於顯示區2〇中時，其它 數位相機組件（諸如一相機控制區及一記錄媒體）可安置於 機身區30中。術語"成像單元，，用於闡明此概念。 此外，一紅外線通訊區25安置於顯示區2〇之末端部分， 且一紅外光發射元件（未展示）及一紅外光感光元件（未展 示）提供於紅外線通訊區25中。 諸如"0"至”9”數字鍵、通話鍵及電源開/關鍵之操作鍵 31(31 ’ 31···)提供至機身區30之内表面，且一麥克風”安 置於操作鍵3 1之部分下方。此外，記憶卡狹槽33提供至機 身區30之侧壁，其中記憶卡4〇經記憶卡狹槽33插入機身區 30或自機身區30移除。 圖11為描述行動電話1〇之配置之方塊圖。 行動電話10具有一控制行動電話10之總操作之cpu 5〇 (中央處理單元）。更具體言之，CPU 50將儲存於r〇M5i (唯頃§己憶體）中之控制程式擴展入RAM 52(隨機存取記憶 體）中，藉此經匯流排53控制行動電話10之操作。 相機控制區60控制由成像透鏡la及成像元件“配置之成 像單元1，藉此俘獲靜態影像及動作，其中所獲得之影像 資訊被（例如）壓縮成（例如）JPEG或MPEG格式，且然後在 102392.doc -21 - 1290234 匯流排53上載運。在匯流排53上載運之影像資訊暫時儲存 於RAM 52中’且根據必要性輸出至記憶卡介㈣。影像 資訊經記憶卡介面41(例如）儲存於記憶卡4〇内，或經顯示 控制區54顯示在LCD面板22上。此外，經麥克風32同步記 錄於影像#獲事件中之音訊資訊（例如）暫時與影像資訊一 起儲存於RAM 52内或經由音訊編解碼器（壓縮器/解壓 器）70或儲存於記憶卡40内。音訊資訊與顯示於lcd面板 φ 22上之影像顯示同步地經音訊編碼器7〇自揚聲器23輸出。 此外’根據必要性，諸如影像資訊及音訊資訊之資訊輸出 至紅外光介面55。該資訊接著藉由紅外光介面”經紅外線 通訊區25輸出至外部，且然後傳輸至諸如行動電話、個人 電腦^固人數位助理（PDA)之具有一類似紅外線通訊區的 外部資訊元件。假設動態影像或靜態影像根據儲存於諸如 RAM 52或記憶卡4G之媒體中之影像資訊顯示於lcd面板 22上。在此情況下，在相機控制區6〇中，儲存於諸如ram • 52或記憶卡4〇之媒體中之相應檔案（例如）被解碼或解壓 縮，且接著將影像資料發送至顯示控制區54。 通訊控制區80藉由天線21執行與基地台之無線電波㈣ /接收通訊。在一音訊通訊模式下，通訊控制區8〇處理所 接收之音訊資訊並接著將經處理之音訊資訊藉由音訊編解 碼器7〇輸出至揚聲器23。此外，通訊控制區8〇藉由音訊編 解碼器70接收在麥克風32中收集之音訊，在其上執行一預 定處理，且然後發送該音訊。 因此成像透鏡la可以較小深度配置，從而成像透鏡^可 102392.doc -22- 1290234 便利地安裝至-諸如行動電話1G之限制厚度裝置或元件。 該實施例已示範本發明之成像裝置之實例適用於行動電 話，然而，本發明之成像裝置當然可適用於其它資訊元 件’諸如個人電腦及PDA。本發明之成像裝置適二彼; 資訊元件中產生重要優勢。 在個別實施例及數字實施例中展示及描述之諸如配置、 輪廓及數值之具體問題僅為用於執行本發明之實例，因此 並不將該等具體問題解釋為限制本發明之技術範疇。 因為本發明之工業實用性及可行性（由於本發明是緊密 的、總長度尤其短且具有高效能），因此其可適合用於在 (例如）緊密資訊元件、行動電話、pDA及個人電腦中獲取 影像。 彼等熟習此項技術者應理解，可在附加之申請專利範圍 或其等效物之範疇内的情況下根據設計要求及其它因素發 生各種修改、結合、次結合及替代。 【圖式簡單說明】 圖1為展示根據本發明之一第一實施例之一透鏡配置的 視圖； 圖2展示根據其中實際數值應用至該第一實施例之一數 字實施例1之球面像差 '散光及失真像差的圖表； 圖3為展示根據本發明之一第二實施例之一透鏡配置的 視圖； 圖4展示根據其中實際數值應用至該第二實施例之一數 字實施例2之球面像差、散光及失真像差之圖表； 102392.doc •23 · 1290234 圖5為展示根據本發明之一第三實施例之一透鏡配置的 視圖； 圖6展示根據其中實際數值應用至該第三實施例之一數 字實施例3之球面像差、散光及失真像差之圖表； 圖7為展示根據本發明之一第四實施例之一透鏡配置的 視圖， 圖8展示根據其中實際數值應用至該第四實施例之—數 字實施例4之球面像差、散光及失真像差之圖表； 圖9，與圖1〇至圖n 一起，展示其中一本發明之成像裂 置適用於一行動電話之實施例，且具體言之，圖9為—展 示該行動電話之外部在一折疊狀態中之透視圖；及 圖1〇為一展示該行動電話在一使用狀態中之透視圖； 圖Π為該行動電話之方塊圖。 【主要元件符號說明】 1 成像單元 la 成像透鏡 lb 成像裝置 10 行動電話 20 顯示區 21 天線 22 液晶顯示器面板 23 揚聲器 24 透明開口 25 紅外線通訊區 102392.doc -24- 1290234

30 機身區 31 操作鍵 32 麥克風 33 記憶卡狹槽 40 記憶卡 41 記憶卡介面 50 中央處理單元 51 唯讀記憶體 52 隨機存取記憶體 53 匯流排 54 顯不控制區 55 紅外光介面 60 相機控制區 70 音訊編解碼器 80 通訊控制區 c-line c線 d-line d線 g-line g線 G1 第一透鏡 G2 第二透鏡 IMG 成像平面 IR 孔徑光圈 LPF 低通濾、波器 si 表面 102392.doc -25- 1290234 s2 表面 s4 表面 s5 表面

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Claims (1)

1290234 十、申請專利範圍： 種成像透鏡，其包含： 向物件側為一凸表面的凹凸輪廓且具有 一正折射率之第一透鏡； 一孔徑光圈；及 ’、有面向衫像側為一凸表面的凹凸輪廓且具有 一正折射率之第二透鏡； 其中 該第一透鏡、該孔徑光圈及該第二透鏡以自該物件 側開始之順序排列；且 該成像透鏡滿足條件表達式（丨）、（2)及（3): (1) 〇.2<f/fi<i.〇 ； (2) 1.05<L/f<1.38 ;及 (3) n(平均）>ι·7， 其中 f表示一總透鏡系統之一焦距； fl表示該第一透鏡之一焦距；且 L表示一在光軸上自該第一透鏡之該物件側上之該 表面至.一影像平面的距離（根據用於一後插玻璃之空氣 當量厚度計算）；且 η(平均）表示一在兩個透鏡，即，組成該透鏡系統之 该弟一及該第二透鏡’之d線處的折射率之平均值。 2.如請求項1之成像透鏡，其滿足條件表達式（4)及（5): (4)0.05<dl/f<0.09 ； A 102392.doc 1290234 (5) 0.10<d2/f<0.18 ^ 其中 f表示該總透鏡系統之該焦距； dl表示一自該第一透鏡之該影像側上之一表面至該 孔徑光圈的距離；且 d2表示一自該孔徑光圈至該第二透鏡之該物件側上 之一表面的距離。 3·如請求項1之成像透鏡，其中至少該第一透鏡之該物件 側上的該表面及該第二透鏡之該影像侧上的該表面各形 成一非球面輪麻。 4·如請求項2之成像透鏡，其中至少該第一透鏡之該物件 側上的該表面及该弟二透鏡之該影像側上的該表面各形 成一非球面輪廓。 5·如請求項3之成像透鏡，其中該第一透鏡之該物件側上 之該表面滿足一條件表達式（6): (6) 55ο<|θ1(1ι)|<80ο 其中， ㊀1(h)表不在一局度11(=01/2)處該弟一透鏡之該物件 側上之該表面的一傾角，D1表示該第一透鏡之該物件 側上之該表面的一有效直徑。 6·如請求項4之成像透鏡，其中該第一透鏡之該物件側上 之該表面滿足一條件表達式（6): (6)55〇<|θ1(1ι)|<80。 其中， 102392.doc 1290234 Θ 1(h)表示在一高度h(=Dl/2)處該第一透鏡之該物件 側上之該表面的一傾角，D 1表示該第一透鏡之該物件 側上之該表面的一有效直徑。 如請求項3之成像透鏡，其中該第二透鏡之該影像侧上 之該表面滿足一條件表達式（7): (7)55ο<|θ2(1ι)|<80ο， 其中， 02(h)表不在高度h(=D2/2)處該第二透鏡之該影像御 該第二透鏡之該影像御 上之該表面的一傾角， 上之#亥表面的'有效直徑 8.如請求項4之成像透鏡，其中該第二透鏡之該影像侧』 之該表面滿足一條件表達式（7): (7)55o<|02(h)|<8〇o， 其中， Θ2⑻表示在高度h(=D2/2)處該第二透鏡之該影像侧 上之該表面的一傾角’ D2表示該第二透鏡之該影像側 上之該表面的一有效直徑。 9. 一種成像裝置，其包含： 一成像透鏡，其包括一且右一而Α ία 八有面向一物件側為_凸表 面的凹凸輪廓且具有一正折射率一 SI月一目士 ^ 透鏡、一孔徑光 圈及一具有一面向一影傻相丨 像側為"'凸表面的凹凸輪廓且具 正折射率之第二透鏡，其中該第—透鏡、該孔炉光 圈及該第二透鏡以自該物件側開始之順序排列.及二 一將一藉由㈣像透鏡形成之光學影像轉換為 102392.doc 1290234 之成像元件， 其中該成像透鏡滿足條件表達式（1)、（2)及（3): (1) 0.2<f/fl<1.0 ； (2) 1.05<L/f<1.38 ；及 (3) n(平均）>1·7， 其中， f表示一總透鏡系統之一焦距； fl表示該第一透鏡之一焦距；且 _ L表示一在光軸上自該第一透鏡之該物件側上之該 表面至一影像平面的距離（根據用於一後插玻璃之空氣 當量厚度計算）；且 η(平均）表示一在兩個透鏡，即，組成該透鏡系統之 該第一及該第二透鏡，之d線處的折射率之平均值。 10.如請求項9之成像裝置，其中該成像透鏡滿足條件表達 ' 式（4)及（5): (4) 0.〇5Sdl/fs〇.〇9 ;及 • (5)0.10<d2/f<0.18 ^ 其中， €表示該總透鏡系統之該焦距； dl表示一自該第一透鏡之該影像側上之一表面至該 孔徑光圈的距離；且 / 们表示一自該孔徑光圈至該第二透鏡之該物件側上 之一表面的距離。 11·如請求項9之成像裝置，其中至少該第一透鏡之該物件 102392.doc 1290234 的該表面各形 側上的該表面及該第二透鏡之該影像侧上 成一非球面輪廓。 如請求項10之成像裝置，其中至少該第一 ^ 边鏡之該物件 側上的該表面及該第二透鏡之該影像侧上的該表面各开/ 成一非球面輪廓。 13·如請求項丨丨之成像裝置，其中該第一透鏡之該物件侧上 之該表面滿足一條件表達式（6): (6)55ο<|θ1(1ι)|<80ο

其中， Θΐ(1ι)表示在一高度h(=Dl/2)處該第一透鏡之該物件 側上之ό亥表面的一傾角’ D1表示該第一透鏡之該物件 侧上之該表面的一有效直徑。 14.如請求項12之成像裝置，其中該第一透鏡之該物件侧上 之該表面滿足一條件表達式（6): (6)55°<|01(h)|<8〇。 其中， 01(h)表示在一高度h(=D 1/2)處該第一透鏡之該物件 側上之該表面的一傾角，D1表示該第一透鏡之該物件 側上之該表面的一有效直徑。 15 _如請求項11之成像裝置，其中該第二透鏡之該影像側上 之該表面滿足一條件表達式（7): (7)55ο<|θ2(1ι)|<80ο， 其中， 02(h)表示在高度h(=D2/2)處該第二透鏡之該影像侧 102392.doc 1290234 上之該表面的一傾角，D2表示該第二透鏡之該影像側 上之該表面的一有效直徑。 16.如請求項12之成像裝置，其中該第二透鏡之該影像側上 之該表面滿足一條件表達式（7): (7)55o<|02(h)|<8〇o， 其中， 02(h)表示在高度h(=D2/2)處該第二透鏡之該影像側 上之該表面的一傾角，D2表示該第二透鏡之該影像側 Φ 上之該表面的一有效直徑。 102392.doc