TWI451123B - 光學攝影系統組 - Google Patents

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TWI451123B
TWI451123B TW101145843A TW101145843A TWI451123B TW I451123 B TWI451123 B TW I451123B TW 101145843 A TW101145843 A TW 101145843A TW 101145843 A TW101145843 A TW 101145843A TW I451123 B TWI451123 B TW I451123B
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optical
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Tsung Han Tsai
Hsin Hsuan Huang
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Largan Precision Co Ltd
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    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS, OR APPARATUS
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Description

光學攝影系統組
本發明係關於一種光學攝影系統組,特別是關於一種應用於電子產品的小型化光學攝影系統組。
最近幾年來,隨著具有攝影功能之可攜式電子產品的興起,市場上對於小型化攝影鏡頭的需求日漸提高。一般攝影鏡頭的感光元件不外乎是感光耦合元件(Charge Coupled Device,CCD)或互補性氧化金屬半導體元件(Complementary Metal-Oxide Semiconductor Sensor,CMOS Sensor)兩種。隨著半導體製程技術的精進,感光元件的畫素尺寸縮小,帶動小型化攝影鏡頭逐漸往高畫素領域發展,對於成像品質的要求也日益增加。
一般應用於汽車、影像監控及電子娛樂裝置等方面的攝像鏡頭,因考量需要擷取較大範圍的影像,其鏡頭所需的視場角較大,如美國專利第8,248,713號所示,採負屈折力與正屈折力配置的反攝影型(Inverse Telephoto)結構以獲得廣視場角的特性,其五片式透鏡配置雖具有較大視場角,但卻具有影像解像力不足與總長度不易縮短的缺點。又如美國專利公開第2012/0188654號所示,其六片式透鏡設計雖可提升解像力,但其採用一般傳統透鏡配置模式,將光線之主要匯聚能力集中於最物側端以使其具有縮短總長功效,但卻無法兼顧大視角需求以適用於擷取較大影像 範圍。
目前於電子產品上搭載有高解像力、微型化與廣視角攝像鏡頭已成為一種趨勢,因此急需一種同時兼具高成像品質、短總長與較大視角的光學攝影系統組,其跳脫傳統設計方式並將光線之主要匯聚能力集中於最物側端的設計模式,藉由從近物側端至近像側端以弱屈折力轉為強屈折力的配置,不僅可減少近物側端球差、像散的產生,且能夠在近像側端更有效的針對不同視場之像差來進行校正,以達更佳的成像品質。
本發明提供一種光學攝影系統組,由物側至像側依序為:一具負屈折力的第一透鏡,其物側面為凸面且像側面為凹面;一具正屈折力的第二透鏡;一具屈折力的第三透鏡;一具屈折力的第四透鏡,其物側面及像側面中至少一表面為非球面;一具正屈折力的第五透鏡,其像側面為凸面,其物側面及像側面皆為非球面;及一具負屈折力的第六透鏡,其像側面於近光軸處為凹面,而於離軸處轉為凸面,其物側面及像側面皆為非球面;其中,該光學攝影系統組的整體焦距為f,該第二透鏡的焦距為f2,該第五透鏡之物側面曲率半徑為R9,該第五透鏡之像側面曲率半徑為R10,係滿足下列關係式:0<f/f2<1.0;及| R10/R9 |<0.9。
當0<f/f2<1.0滿足上述條件時,可有效配置該第二透鏡的正屈折力,有助於減少球差、像散的產生。
當0<| R10/R9 |<0.9滿足上述條件時,有助於降低系統敏感度與針對不同視場之像差來進行校正,以達到更佳的成像品質。
本發明提供一種光學攝影系統組,由物側至像側依序包含第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡以及第六透鏡。
該第一透鏡為具負屈折力且物側表面為凸面及像側表面為凹面的透鏡,係有助於擴大系統的視場角。
該第二透鏡具正屈折力,可有利於縮短該光學攝影系統組的總長度。當該第二透鏡為物側表面為凸面及像側表面為凹面時,可有助於修正像散。此外,當該第二透鏡的物側面及像側面中至少一表面設有至少一反曲點時,可有效地壓制離軸視場的光線入射於影像感光元件上的角度,以增加影像感光元件之接收效率,並可進一步修正離軸視場的像差。
該第三透鏡可具正屈折力,可有效分配該第二透鏡的屈折力,係有助於降低系統敏感度與縮短總長度。該第三透鏡物側表面及像側表面可均為凸面,有助於加強縮短光學攝影系統組的總長度。
該第四透鏡可具負屈折力,係可對具正屈折力的第三透鏡所產生的像差做補正。該第四透鏡物側表面可為凹面、像側表面可為凸面,有利於修正系統的像散。
第五透鏡具正屈折力,其為系統中較強屈折力的配 置,有助於減少近物端球差、像散的產生與平衡正屈折力配置。當該第五透鏡的像側表面為凸面時,有助加強其正屈折力的配置以縮短光學總長度。
該第六透鏡具負屈折力,其由近光軸處遠離光軸存在有負屈折力轉弱之變化,可使主點(PrincipalPoint)遠離成像面,藉以縮短光學攝影系統組的後焦,有利於維持鏡頭的小型化,且可有助於修正離軸視場的像差。該第六透鏡的物側面可為凸面,其像側面於近光軸處為凹面,而於離軸處轉為凸面,可有效地壓制離軸視場的光線入射於影像感光元件上的角度,以增加影像感光元件之接收效率,並可進一步修正離軸視場的像差。
該光學攝影系統組的整體焦距為f,該第一透鏡與該第二透鏡的組合焦距為f12,當其滿足下列關係式:0<f/f12<0.6時,其採負屈折力與正屈折力配置的反攝影型結構,有助於增加廣視場角的特性。
該第三透鏡之像側面曲率半徑為R6,該第四透鏡之物側面曲率半徑為R7,當其滿足下列關係式:| R7/R6 |<0.5時,該第三透鏡與該第四透鏡的曲率較為合適,有助於降低系統敏感度、縮短總長度與像差的補正。
該第一透鏡、該第二透鏡與該第三透鏡的組合焦距為f123,該第四透鏡、該第五透鏡與該第六透鏡的組合焦距為f456,當其滿足下列關係式:-1<f123/f456<0.3時,藉由從屈折力的適當配置,有助於減少球差、像散的產生與修正不同視場的像差。
該第一透鏡的焦距為f1,該第二透鏡的焦距為f2,該 第三透鏡的焦距為f3,當其滿足下列關係式:| f1 |>| f2 |>| f3 |時,使近物側端至近像側端係以弱屈折力轉為強屈折力的配置,以減少近物側端球差及像散的產生,以達更佳的成像品質。
該第四透鏡之物側面曲率半徑為R7,該第四透鏡之像側面曲率半徑為R8,當其滿足下列關係式:0.1<|(R7-R8)/(R7+R8)|<0.55時,使該第四透鏡的面形較為合適,有利於像差的補正並減少像散產生。
該第一透鏡之像側面與第二透鏡之物側面於光軸上的間隔距離為T12,第二透鏡之像側面與第三透鏡之物側面於光軸上的間隔距離為T23,第三透鏡之像側面與第四透鏡之物側面於光軸上的間隔距離為T34,第四透鏡之像側面與第五透鏡之物側面於光軸上的間隔距離為T45,第五透鏡之像側面與第六透鏡之物側面於光軸上的間隔距離為T56,該光學攝影系統組中所有具屈折力透鏡之間於光軸上的空氣間距總和Σ AT即為T12、T23、T34、T45與T56相加之總和,該第一透鏡的物側面至該第六透鏡的像側面於光軸上的距離為Td,當其滿足下列關係式:0<Σ AT/Td<0.30時,有助於光學攝影系統組的組裝及提高透鏡製造的良率;較佳地,係可滿足下列關係式:0<Σ AT/Td<0.25。
該光學攝影系統組的整體焦距為f,該第五透鏡的焦距為f5,該第六透鏡的焦距為f6,當其滿足下列關係式:2.0<f/f5-f/f6<5.5時,可有效發揮補正效果與減少像差的產生。
該第二透鏡的焦距為f2,該第三透鏡的焦距為f3,當 其滿足下列關係式:0.2<| f3/f2 |<0.7時,第二透鏡與第三透鏡的屈折力配置較適宜,以降低系統敏感度與縮短總長度。
該第五透鏡之物側面曲率半徑為R9,該第五透鏡之像側面曲率半徑為R10,當其滿足下列關係式:| R10/R9 |<0.4時,有助於減少球差、像散的產生與平衡正屈折力的配置。
該第一透鏡之物側面曲率半徑為R1,該第一透鏡之像側面曲率半徑為R2,該第二透鏡之物側面曲率半徑為R3,該第二透鏡之像側面曲率半徑為R4,當其滿足下列關係式:0.10<|(R1-R2)/(R1+R2)|+|(R3-R4)/(R3+R4)|<0.45時,可於擴大系統視場角與縮短總長度間取得平衡。
該第六透鏡之像側面曲率半徑為R12,該光學攝影系統組的整體焦距為f,當其滿足下列關係式:0.10<R12/f<0.50時,可使主點遠離成像面,藉以縮短光學攝影系統組的後焦,有利於維持鏡頭的小型化。
本發明之光學攝影系統組中,透鏡的材質可為玻璃或塑膠,若透鏡的材質為玻璃,則可以增加該光學攝影系統組屈折力配置的自由度,若透鏡材質為塑膠,則可以有效降低生產成本。此外,可於鏡面上設置非球面,非球面可以容易製作成球面以外的形狀,獲得較多的控制變數,用以消減像差,進而縮減透鏡使用的數目,因此可以有效降低本發明之光學攝影系統組的總長度。
本發明之光學攝影系統組中,可至少設置一光闌,如孔徑光闌(Aperture Stop)、耀光光闌(Glare Stop)或視場光闌 (Field Stop)等,以減少雜散光,有助於提昇影像品質。
本發明光學攝影系統組中,光圈配置可為前置或中置,前置光圈可使光學攝影系統組的出射瞳(Exit Pupil)與成像面產生較長的距離,使之具有遠心(Telecentric)效果,可增加影像感測元件如CCD或CMOS接收影像的效率;中置光圈則有助於擴大系統的視場角,使光學攝影系統組具有廣角鏡頭之優勢。
本發明之光學攝影系統組中,若描述一透鏡的表面為凸面,則表示該透鏡表面於近光軸處為凸面;若描述一透鏡的表面為凹面,則表示該透鏡表面於近光軸處為凹面。
本發明之光學攝影系統組更可視需求應用於移動對焦與變焦之光學系統中,並兼具優良像差修正與良好成像品質之特色可多方面應用於3D(三維)影像擷取、數位相機、行動裝置、數位平板等電子影像系統中。
本發明之光學攝影系統組將藉由以下具體實施例配合所附圖式予以詳細說明。
《第一實施例》
本發明第一實施例請參閱第一A圖,第一實施例之像差曲線請參閱第一B圖。光學攝影系統組主要由六片透鏡構成,由物側至像側依序包含光圈(100)、第一透鏡(110)、第二透鏡(120)、第三透鏡(130)、第四透鏡(140)、第五透鏡(150)、第六透鏡(160):一具負屈折力的第一透鏡(110),其物側面(111)於近光軸處為凸面及像側面(112)於近光軸處為凹面,其材質為塑 膠,且其兩面皆為非球面;一具正屈折力的第二透鏡(120),其物側面(121)於近光軸處為凸面及像側面(122)於近光軸處為凹面,其材質為塑膠,其兩面皆為非球面,且其物側面(121)與像側面(122)皆具有至少一反曲點;及一具正屈折力的第三透鏡(130),其物側面(131)於近光軸處為凸面及像側面(132)於近光軸處為凸面,其材質為塑膠,且其兩面皆為非球面;一具負屈折力的第四透鏡(140),其物側面(141)於近光軸處為凹面及像側面(142)於近光軸處為凸面,其材質為塑膠,且其兩面皆為非球面;一具正屈折力的第五透鏡(150),其物側面(151)於近光軸處為凸面及像側面(152)於近光軸處為凸面,其材質為塑膠,且其兩面皆為非球面;一具負屈折力的第六透鏡(160),其物側面(161)於近光軸處為凸面及像側面(162)於近光軸處為凹面,其材質為塑膠,且其兩面皆為非球面;其中,該第六透鏡(160)的像側面(162)於近光軸處為凹面而於離軸處轉為凸面,第六透鏡(160)由近光軸處遠離光軸存在有負屈折力轉弱之變化;另包含有一紅外線濾除濾光片(IR-filter)(170)置於該第六透鏡(160)的像側面(162)與一成像面(180)之間;該紅外線濾除濾光片(170)的材質為玻璃且其不影響本發明該光學攝影系統組的焦距。
第一實施例詳細的光學數據如表一所示,其非球面數據如表二所示,其中曲率半徑、厚度及焦距的單位為mm, HFOV定義為最大視角的一半。
上述之非球面曲線的方程式表示如下:
其中:X:非球面上距離光軸為Y的點,其與相切於非球面光軸上頂點之切面的相對距離;Y:非球面曲線上的點與光軸的距離;R:曲率半徑;k:錐面係數;Ai :第i階非球面係數。
第一實施例之光學攝影系統組中,光學攝影系統組的焦距為f,其關係式為:f=2.83(毫米)。
第一實施例之光學攝影系統組中,光學攝影系統組的光圈值為Fno,其關係式為:Fno=2.45。
第一實施例之光學攝影系統組中,光學攝影系統組中最大視角的一半為HFOV,其關係式為:HFOV=44.4(度)。
第一實施例之光學攝影系統組中,該第一透鏡(110)之物側面(111)曲率半徑為R1,該第一透鏡(110)之像側面(112)曲率半徑為R2,該第二透鏡(120)之物側面(121)曲率半徑為 R3,該第二透鏡(120)之像側面(122)曲率半徑為R4,其關係式為:|(R1-R2)/(R1+R2)|+|(R3-R4)/(R3+R4)|=0.24。
第一實施例之光學攝影系統組中,該第三透鏡(130)之像側面(132)曲率半徑為R6,該第四透鏡(140)之物側面(141)曲率半徑為R7,其關係式為:| R7/R6 |=0.17。
第一實施例之光學攝影系統組中,該第四透鏡(140)之物側面(141)曲率半徑為R7,該第四透鏡(140)之像側面(142)曲率半徑為R8,其關係式為:|(R7-R8)/(R7+R8)|=0.37。
第一實施例之光學攝影系統組中,該第五透鏡(150)之物側面(151)曲率半徑為R9,該第五透鏡(150)之像側面(152)曲率半徑為R10,其關係式為:| R10/R9 |=0.29。
第一實施例之光學攝影系統組中,該第六透鏡(160)之像側面(162)曲率半徑為R12,該光學攝影系統組的整體焦距為f,其關係式為:R12/f=0.25。
第一實施例之光學攝影系統組中,該光學攝影系統組的整體焦距為f,該第一透鏡(110)與該第二透鏡(120)的組合焦距為f12,其關係式為:f/f12=0.29。
第一實施例之光學攝影系統組中,該光學攝影系統組的整體焦距為f,該第二透鏡(120)的焦距為f2,其關係式為:f/f2=0.38。
第一實施例之光學攝影系統組中,該第二透鏡(120)的焦距為f2,該第三透鏡(130)的焦距為f3,其關係式為:| f3/f2 |=0.42。
第一實施例之光學攝影系統組中,該第一透鏡(110)、該第二透鏡(120)與該第三透鏡(130)的組合焦距為f123,該第四透鏡(140)、該第五透鏡(150)與該第六透鏡(160)的組合焦距為f456,其關係式為:f123/f456=-0.06。
第一實施例之光學攝影系統組中,該光學攝影系統組的整體焦距為f,該第五透鏡(150)的焦距為f5,該第六透鏡(160)的焦距為f6,其關係式為:f/f5-f/f6=3.13。
第一實施例之光學攝影系統組中,該光學攝影系統組中所有具屈折力透鏡之間於光軸上的空氣間距總和為Σ AT,該第一透鏡(110)的物側面(111)至該第六透鏡(160)的像側面(162)於光軸上的距離為Td,其關係式為:Σ AT/Td=0.160。
《第二實施例》
本發明第二實施例請參閱第二A圖,第二實施例之像差曲線請參閱第二B圖。光學攝影系統組主要由六片透鏡構成,由物側至像側依序包含光圈(200)、第一透鏡(210)、第二透鏡(220)、第三透鏡(230)、第四透鏡(240)、第五透鏡(250)、第六透鏡(260):一具負屈折力的第一透鏡(210),其物側面(211)於近光軸處為凸面及像側面(212)於近光軸處為凹面,其材質為塑膠,且其兩面皆為非球面;一具正屈折力的第二透鏡(220),其物側面(221)於近光軸處為凸面及像側面(222)於近光軸處為凹面,其材質為塑膠,其兩面皆為非球面,且其物側面(221)與像側面(222)皆 具有至少一反曲點;及一具正屈折力的第三透鏡(230),其物側面(231)於近光軸處為凸面及像側面(232)於近光軸處為凸面,其材質為塑膠,且其兩面皆為非球面;一具負屈折力的第四透鏡(240),其物側面(241)於近光軸處為凹面及像側面(242)於近光軸處為凸面,其材質為塑膠,且其兩面皆為非球面;一具正屈折力的第五透鏡(250),其物側面(251)於近光軸處為凹面及像側面(252)於近光軸處為凸面,其材質為塑膠,且其兩面皆為非球面;一具負屈折力的第六透鏡(260),其物側面(261)於近光軸處為凸面及像側面(262)於近光軸處為凹面,其材質為塑膠,且其兩面皆為非球面;其中,該第六透鏡(260)的像側面(262)於近光軸處為凹面而於離軸處轉為凸面,第六透鏡(260)由近光軸處遠離光軸存在有負屈折力轉弱之變化;另包含有一紅外線濾除濾光片(270)置於該第六透鏡(260)的像側面(262)與一成像面(280)之間;該紅外線濾除濾光片(270)的材質為玻璃且其不影響本發明該光學攝影系統組的焦距。
第二實施例詳細的光學數據如表三所示,其非球面數據如表四所示,其中曲率半徑、厚度及焦距的單位為mm,HFOV定義為最大視角的一半。
第二實施例非球面曲線方程式的表示如同第一實施例的形式。此外,各個關係式的參數係如同第一實施例所闡釋,惟各個關係式的數值係如表五中所列:
《第三實施例》
本發明第三實施例請參閱第三A圖,第三實施例之像差曲線請參閱第三B圖。光學攝影系統組主要由六片透鏡構成,由物側至像側依序包含光圈(300)、第一透鏡(310)、第二透鏡(320)、第三透鏡(330)、第四透鏡(340)、第五透鏡(350)、第六透鏡(360):一具負屈折力的第一透鏡(310),其物側面(311)於近光軸處為凸面及像側面(312)於近光軸處為凹面,其材質為塑膠,且其兩面皆為非球面;一具正屈折力的第二透鏡(320),其物側面(321)於近光軸處為凸面及像側面(322)於近光軸處為凹面,其材質為塑膠,其兩面皆為非球面,且其物側面(321)與像側面(322)皆 具有至少一反曲點;及一具正屈折力的第三透鏡(330),其物側面(331)於近光軸處為凸面及像側面(332)於近光軸處為凸面,其材質為塑膠,且其兩面皆為非球面;一具負屈折力的第四透鏡(340),其物側面(341)於近光軸處為凹面及像側面(342)於近光軸處為凸面,其材質為塑膠,且其兩面皆為非球面;一具正屈折力的第五透鏡(350),其物側面(351)於近光軸處為凸面及像側面(352)於近光軸處為凸面,其材質為塑膠,且其兩面皆為非球面;一具負屈折力的第六透鏡(360),其物側面(361)於近光軸處為凹面及像側面(362)於近光軸處為凹面,其材質為塑膠,且其兩面皆為非球面;其中,該第六透鏡(360)的像側面(362)於近光軸處為凹面而於離軸處轉為凸面,第六透鏡(360)由近光軸處遠離光軸存在有負屈折力轉弱之變化;另包含有一紅外線濾除濾光片(370)置於該第六透鏡(360)的像側面(362)與一成像面(380)之間;該紅外線濾除濾光片(370)的材質為玻璃且其不影響本發明該光學攝影系統組的焦距。
第三實施例詳細的光學數據如表六所示,其非球面數據如表七所示,其中曲率半徑、厚度及焦距的單位為mm,HFOV定義為最大視角的一半。
第三實施例非球面曲線方程式的表示如同第一實施例的形式。此外,各個關係式的參數係如同第一實施例所闡釋,惟各個關係式的數值係如表八中所列:
《第四實施例》
本發明第四實施例請參閱第四A圖,第四實施例之像差曲線請參閱第四B圖。光學攝影系統組主要由六片透鏡構成,由物側至像側依序包含第一透鏡(410)、光圈(400)、第二透鏡(420)、第三透鏡(430)、第四透鏡(440)、第五透鏡(450)、第六透鏡(460):一具負屈折力的第一透鏡(410),其物側面(411)於近光軸處為凸面及像側面(412)於近光軸處為凹面,其材質為塑膠,且其兩面皆為非球面;一具正屈折力的第二透鏡(420),其物側面(421)於近光軸處為凸面及像側面(422)於近光軸處為凹面,其材質為塑膠,其兩面皆為非球面,且其物側面(421)與像側面(422)皆 具有至少一反曲點;及一具正屈折力的第三透鏡(430),其物側面(431)於近光軸處為凸面及像側面(432)於近光軸處為凸面,其材質為塑膠,且其兩面皆為非球面;一具負屈折力的第四透鏡(440),其物側面(441)於近光軸處為凹面及像側面(442)於近光軸處為凸面,其材質為塑膠,且其兩面皆為非球面;一具正屈折力的第五透鏡(450),其物側面(451)於近光軸處為凸面及像側面(452)於近光軸處為凸面,其材質為塑膠,且其兩面皆為非球面;一具負屈折力的第六透鏡(460),其物側面(461)於近光軸處為凸面及像側面(462)於近光軸處為凹面,其材質為塑膠,且其兩面皆為非球面;其中,該第六透鏡(460)的像側面(462)於近光軸處為凹面而於離軸處轉為凸面,第六透鏡(460)由近光軸處遠離光軸存在有負屈折力轉弱之變化;另包含有一紅外線濾除濾光片(470)置於該第六透鏡(460)的像側面(462)與一成像面(480)之間;該紅外線濾除濾光片(470)的材質為玻璃且其不影響本發明該光學攝影系統組的焦距。
第四實施例詳細的光學數據如表九所示,其非球面數據如表十所示,其中曲率半徑、厚度及焦距的單位為mm,HFOV定義為最大視角的一半。
第四實施例非球面曲線方程式的表示如同第一實施例的形式。此外,各個關係式的參數係如同第一實施例所闡釋,惟各個關係式的數值係如表十一中所列:
《第五實施例》
本發明第五實施例請參閱第五A圖,第五實施例之像差曲線請參閱第五B圖。光學攝影系統組主要由六片透鏡構成,由物側至像側依序包含第一透鏡(510)、光圈(500)、第二透鏡(520)、第三透鏡(530)、第四透鏡(540)、第五透鏡(550)、第六透鏡(560):一具負屈折力的第一透鏡(510),其物側面(511)於近光軸處為凸面及像側面(512)於近光軸處為凹面,其材質為塑膠,且其兩面皆為非球面;一具正屈折力的第二透鏡(520),其物側面(521)於近光軸處為凸面及像側面(522)於近光軸處為凹面,其材質為塑膠,其兩面皆為非球面,且其物側面(521)與像側面(522)皆 具有至少一反曲點;及一具正屈折力的第三透鏡(530),其物側面(531)於近光軸處為凸面及像側面(532)於近光軸處為凸面,其材質為塑膠,且其兩面皆為非球面;一具負屈折力的第四透鏡(540),其物側面(541)於近光軸處為凹面及像側面(542)於近光軸處為凸面,其材質為塑膠,且其兩面皆為非球面;一具正屈折力的第五透鏡(550),其物側面(551)於近光軸處為凹面及像側面(552)於近光軸處為凸面,其材質為塑膠,且其兩面皆為非球面;一具負屈折力的第六透鏡(560),其物側面(561)於近光軸處為凹面及像側面(562)於近光軸處為凹面,其材質為塑膠,且其兩面皆為非球面;其中,該第六透鏡(560)的像側面(562)於近光軸處為凹面而於離軸處轉為凸面,第六透鏡(560)由近光軸處遠離光軸存在有負屈折力轉弱之變化;另包含有一紅外線濾除濾光片(570)置於該第六透鏡(560)的像側面(562)與一成像面(580)之間;該紅外線濾除濾光片(570)的材質為玻璃且其不影響本發明該光學攝影系統組的焦距。
第五實施例詳細的光學數據如表十二所示,其非球面數據如表十三所示,其中曲率半徑、厚度及焦距的單位為mm,HFOV定義為最大視角的一半。
第五實施例非球面曲線方程式的表示如同第一實施例的形式。此外,各個關係式的參數係如同第一實施例所闡釋,惟各個關係式的數值係如表十四中所列:
《第六實施例》
本發明第六實施例請參閱第六A圖,第六實施例之像差曲線請參閱第六B圖。光學攝影系統組主要由六片透鏡構成,由物側至像側依序包含光圈(600)、第一透鏡(610)、第二透鏡(620)、第三透鏡(630)、第四透鏡(640)、第五透鏡(650)、第六透鏡(660):一具負屈折力的第一透鏡(610),其物側面(611)於近光軸處為凸面及像側面(612)於近光軸處為凹面,其材質為塑膠,且其兩面皆為非球面;一具正屈折力的第二透鏡(620),其物側面(621)於近光軸處為凸面及像側面(622)於近光軸處為凹面,其材質為塑膠,其兩面皆為非球面,且其物側面(621)與像側面(622)皆 具有至少一反曲點;及一具正屈折力的第三透鏡(630),其物側面(631)於近光軸處為凸面及像側面(632)於近光軸處為凸面,其材質為塑膠,且其兩面皆為非球面;一具負屈折力的第四透鏡(640),其物側面(641)於近光軸處為凹面及像側面(642)於近光軸處為凸面,其材質為塑膠,且其兩面皆為非球面;一具正屈折力的第五透鏡(650),其物側面(651)於近光軸處為凸面及像側面(652)於近光軸處為凸面,其材質為塑膠,且其兩面皆為非球面;一具負屈折力的第六透鏡(660),其物側面(661)於近光軸處為凸面及像側面(662)於近光軸處為凹面,其材質為塑膠,且其兩面皆為非球面;其中,該第六透鏡(660)的像側面(662)於近光軸處為凹面而於離軸處轉為凸面,第六透鏡(660)由近光軸處遠離光軸存在有負屈折力轉弱之變化;另包含有一紅外線濾除濾光片(670)置於該第六透鏡(660)的像側面(662)與一成像面(680)之間;該紅外線濾除濾光片(670)的材質為玻璃且其不影響本發明該光學攝影系統組的焦距。
第六實施例詳細的光學數據如表十五所示,其非球面數據如表十六所示,其中曲率半徑、厚度及焦距的單位為mm,HFOV定義為最大視角的一半。
第六實施例非球面曲線方程式的表示如同第一實施例的形式。此外,各個關係式的參數係如同第一實施例所闡釋,惟各個關係式的數值係如表十七中所列:
《第七實施例》
本發明第七實施例請參閱第七A圖,第七實施例之像差曲線請參閱第七B圖。光學攝影系統組主要由六片透鏡構成,由物側至像側依序包含第一透鏡(710)、光圈(700)、第二透鏡(720)、第三透鏡(730)、第四透鏡(740)、第五透鏡(750)、第六透鏡(760):一具負屈折力的第一透鏡(710),其物側面(711)於近光軸處為凸面及像側面(712)於近光軸處為凹面,其材質為塑膠,且其兩面皆為非球面;一具正屈折力的第二透鏡(720),其物側面(721)於近光軸處為凸面及像側面(722)於近光軸處為凸面,其材質為塑膠,其兩面皆為非球面,且其物側面(721)具有至少一反曲 點;及一具正屈折力的第三透鏡(730),其物側面(731)於近光軸處為凸面及像側面(732)於近光軸處為凹面,其材質為塑膠,且其兩面皆為非球面;一具負屈折力的第四透鏡(740),其物側面(741)於近光軸處為凹面及像側面(742)於近光軸處為凸面,其材質為塑膠,且其兩面皆為非球面;一具正屈折力的第五透鏡(750),其物側面(751)於近光軸處為凸面及像側面(752)於近光軸處為凸面,其材質為塑膠,且其兩面皆為非球面;一具負屈折力的第六透鏡(760),其物側面(761)於近光軸處為凸面及像側面(762)於近光軸處為凹面,其材質為塑膠,且其兩面皆為非球面;其中,該第六透鏡(760)的像側面(762)於近光軸處為凹面而於離軸處轉為凸面,第六透鏡(760)由近光軸處遠離光軸存在有負屈折力轉弱之變化;另包含有一紅外線濾除濾光片(770)置於該第六透鏡(760)的像側面(762)與一成像面(780)之間;該紅外線濾除濾光片(770)的材質為玻璃且其不影響本發明該光學攝影系統組的焦距。
第七實施例詳細的光學數據如表十八所示,其非球面數據如表十九所示,其中曲率半徑、厚度及焦距的單位為mm,HFOV定義為最大視角的一半。
第七實施例非球面曲線方程式的表示如同第一實施例的形式。此外,各個關係式的參數係如同第一實施例所闡釋,惟各個關係式的數值係如表二十中所列:
《第八實施例》
本發明第八實施例請參閱第八A圖,第八實施例之像差曲線請參閱第八B圖。光學攝影系統組主要由六片透鏡構成,由物側至像側依序包含光圈(800)、第一透鏡(810)、第二透鏡(820)、第三透鏡(830)、第四透鏡(840)、第五透鏡(850)、第六透鏡(860):一具負屈折力的第一透鏡(810),其物側面(811)於近光軸處為凸面及像側面(812)於近光軸處為凹面,其材質為塑膠,且其兩面皆為非球面;一具正屈折力的第二透鏡(820),其物側面(821)於近光軸處為凸面及像側面(822)於近光軸處為凹面,其材質為塑膠,其兩面皆為非球面,且其物側面(821)與像側面(822)皆 具有至少一反曲點;及一具正屈折力的第三透鏡(830),其物側面(831)於近光軸處為凸面及像側面(832)於近光軸處為凹面,其材質為塑膠,且其兩面皆為非球面;一具負屈折力的第四透鏡(840),其物側面(841)於近光軸處為凹面及像側面(842)於近光軸處為凸面,其材質為塑膠,且其兩面皆為非球面;一具正屈折力的第五透鏡(850),其物側面(851)於近光軸處為凸面及像側面(852)於近光軸處為凸面,其材質為塑膠,且其兩面皆為非球面;一具負屈折力的第六透鏡(860),其物側面(861)於近光軸處為凸面及像側面(862)於近光軸處為凹面,其材質為塑膠,且其兩面皆為非球面;其中,該第六透鏡(860)的像側面(862)於近光軸處為凹面而於離軸處轉為凸面,第六透鏡(860)由近光軸處遠離光軸存在有負屈折力轉弱之變化;另包含有一紅外線濾除濾光片(870)置於該第六透鏡(860)的像側面(862)與一成像面(880)之間;該紅外線濾除濾光片(870)的材質為玻璃且其不影響本發明該光學攝影系統組的焦距。
第八實施例詳細的光學數據如表二十一所示,其非球面數據如表二十二所示,其中曲率半徑、厚度及焦距的單位為mm,HFOV定義為最大視角的一半。
第八實施例非球面曲線方程式的表示如同第一實施例的形式。此外,各個關係式的參數係如同第一實施例所闡釋,惟各個關係式的數值係如表二十三中所列:
表一至表二十三所示為本發明光學攝影系統組實施例的不同數值變化表,然本發明各個實施例的數值變化皆屬實驗所得,即使使用不同數值,相同結構的產品仍應屬於本發明的保護範疇,故以上的說明所描述的及圖式僅做為例示性,非用以限制本發明的申請專利範圍。
100、200、300、400、500、600、700、800‧‧‧光圈
110、210、310、410、510、610、710、810‧‧‧第一透鏡
111、211、311、411、511、611、711、811‧‧‧物側面
112、212、312、412、512、612、712、812‧‧‧像側面
120、220、320、420、520、620、720、820‧‧‧第二透鏡
121、221、321、421、521、621、721、821‧‧‧物側面
122、222、322、422、522、622、722、822‧‧‧像側面
130、230、330、430、530、630、730、830‧‧‧第三透鏡
131、231、331、431、531、631、731、831‧‧‧物側面
132、232、332、432、532、632、732、832‧‧‧像側面
140、240、340、440、540、640、740、840‧‧‧第四透鏡
141、241、341、441、541、641、741、841‧‧‧物側面
142、422、342、442、542、642、742、842‧‧‧像側面
150、250、350、450、550、650、750、850‧‧‧第五透鏡
151、251、351、451、551、651、751、851‧‧‧物側面
152、252、352、452、552、652、752、852‧‧‧像側面
160、260、360、460、560、660、760、860‧‧‧第六透鏡
161、261、361、461、561、661、761、861‧‧‧物側面
162、262、362、462、562、662、762、862‧‧‧像側面
170、270、370、470、570、670、770、870‧‧‧紅外線濾除濾光片
180、280、380、480、580、680、780、880‧‧‧成像面
f‧‧‧為光學攝影系統組的焦距
f1‧‧‧為第一透鏡的焦距
f2‧‧‧為第二透鏡的焦距
f3‧‧‧為第三透鏡的焦距
f5‧‧‧為第五透鏡的焦距
f6‧‧‧為第六透鏡的焦距
f12‧‧‧為第一透鏡與第二透鏡的組合焦距
f123‧‧‧為第一透鏡、第二透鏡與第三透鏡的組合焦距
f456‧‧‧為第四透鏡、第五透鏡與第六透鏡的組合焦距
R1‧‧‧為第一透鏡之物側面曲率半徑
R2‧‧‧為第一透鏡之像側面曲率半徑
R3‧‧‧為第二透鏡之物側面曲率半徑
R4‧‧‧為第二透鏡之像側面曲率半徑
R6‧‧‧為第三透鏡之像側面曲率半徑
R7‧‧‧為第四透鏡之物側面曲率半徑
R8‧‧‧為第四透鏡之像側面曲率半徑
R9‧‧‧為第五透鏡之物側面曲率半徑
R10‧‧‧為第五透鏡之像側面曲率半徑
R12‧‧‧為第六透鏡之像側面曲率半徑
Σ AT‧‧‧為光學攝影系統組中所有具屈折力透鏡之間於光軸上的空氣問距總和
Td‧‧‧為第一透鏡的物側面至第六透鏡的像側面於光軸上的距離
第一A圖係本發明第一實施例的光學系統示意圖。
第一B圖係本發明第一實施例之像差曲線圖。
第二A圖係本發明第二實施例的光學系統示意圖。
第二B圖係本發明第二實施例之像差曲線圖。
第三A圖係本發明第三實施例的光學系統示意圖。
第三B圖係本發明第三實施例之像差曲線圖。
第四A圖係本發明第四實施例的光學系統示意圖。
第四B圖係本發明第四實施例之像差曲線圖。
第五A圖係本發明第五實施例的光學系統示意圖。
第五B圖係本發明第五實施例之像差曲線圖。
第六A圖係本發明第六實施例的光學系統示意圖。
第六B圖係本發明第六實施例之像差曲線圖。
第七A圖係本發明第七實施例的光學系統示意圖。
第七B圖係本發明第七實施例之像差曲線圖。
第八A圖係本發明第八實施例的光學系統示意圖。
第八B圖係本發明第八實施例之像差曲線圖。
100‧‧‧光圈
110‧‧‧第一透鏡
111‧‧‧物側面
112‧‧‧像側面
120‧‧‧第二透鏡
121‧‧‧物側面
122‧‧‧像側面
130‧‧‧第三透鏡
131‧‧‧物側面
132‧‧‧像側面
140‧‧‧第四透鏡
141‧‧‧物側面
142‧‧‧像側面
150‧‧‧第五透鏡
151‧‧‧物側面
152‧‧‧像側面
160‧‧‧第六透鏡
161‧‧‧物側面
162‧‧‧像側面
170‧‧‧紅外線濾除濾光片
180‧‧‧成像面

Claims (22)

  1. 一種光學攝影系統組,由物側至像側依序為:一具負屈折力的第一透鏡,其物側面為凸面且像側面為凹面;一具正屈折力的第二透鏡;一具屈折力的第三透鏡;一具屈折力的第四透鏡,其物側面及像側面中至少一表面為非球面;一具正屈折力的第五透鏡,其像側面為凸面,其物側面及像側面皆為非球面;及一具負屈折力的第六透鏡,其像側面於近光軸處為凹面而於離軸處轉為凸面,其物側面及像側面皆為非球面;其中,該光學攝影系統組的整體焦距為f,該第二透鏡的焦距為f2,該第五透鏡之物側面曲率半徑為R9,該第五透鏡之像側面曲率半徑為R10,係滿足下列關係式:0<f/f2<1.0;及| R10/R9 |<0.9。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之光學攝影系統組,其中該第四透鏡具負屈折力。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之光學攝影系統組,其中該第四透鏡的物側面為凹面且像側面為凸面。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之光學攝影系統組,其中該第三透鏡具正屈折力。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之光學攝影系統組,其中該第二透鏡的物側面為凸面。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之光學攝影系統組,其中該光學攝影系統組的整體焦距為f,該第一透鏡與該第二透鏡的組合焦距為f12,係滿足下列關係式:0<f/f12<0.6。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之光學攝影系統組,其中該第三透鏡之像側面曲率半徑為R6,該第四透鏡之物側面曲率半徑為R7,係滿足下列關係式:| R7/R6 |<0.5。
  8. 如申請專利範圍第5項所述之光學攝影系統組,其中該第一透鏡、該第二透鏡與該第三透鏡的組合焦距為f123,該第四透鏡、該第五透鏡與該第六透鏡的組合焦距為f456,係滿足下列關係式:-1<f123/f456<0.3。
  9. 如申請專利範圍第5項所述之光學攝影系統組,其中該第六透鏡由近光軸處遠離光軸存在有負屈折力轉弱之變化。
  10. 如申請專利範圍第2項所述之光學攝影系統組,其中該第一透鏡的焦距為f1,該第二透鏡的焦距為f2,該第三透鏡的焦距為f3,係滿足下列關係式:| f1 |>| f2 |>| f3 |。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之光學攝影系統組,其中該第二透鏡的像側面為凹面。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之光學攝影系統組,其中該第三透鏡的物側面為凸面且像側面為凸面。
  13. 如申請專利範圍第10項所述之光學攝影系統組, 其中該第六透鏡的物側面為凸面。
  14. 如申請專利範圍第10項所述之光學攝影系統組,其中該第二透鏡的物側面及像側面中至少一表面設有至少一反曲點。
  15. 如申請專利範圍第10項所述之光學攝影系統組,其中該第四透鏡之物側面曲率半徑為R7,該第四透鏡之像側面曲率半徑為R8,係滿足下列關係式:0.1<|(R7-R8)/(R7+R8)|<0.55。
  16. 如申請專利範圍第3項所述之光學攝影系統組,其中該光學攝影系統組中所有具屈折力透鏡之間於光軸上的空氣間距總和為Σ AT,該第一透鏡的物側面至該第六透鏡的像側面於光軸上的距離為Td,係滿足下列關係式:0<Σ AT/Td<0.30。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之光學攝影系統組,其中該光學攝影系統組的整體焦距為f,該第五透鏡的焦距為f5,該第六透鏡的焦距為f6,係滿足下列關係式:2.0<f/f5-f/f6<5.5。
  18. 如申請專利範圍第16項所述之光學攝影系統組,其中該第二透鏡的焦距為f2,該第三透鏡的焦距為f3,係滿足下列關係式:0.2<| f3/f2 |<0.7。
  19. 如申請專利範圍第16項所述之光學攝影系統組,其中該第五透鏡之物側面曲率半徑為R9,該第五透鏡之像側面曲率半徑為R10,係滿足下列關係式:| R10/R9 |<0.4。
  20. 如申請專利範圍第16項所述之光學攝影系統組,其中該第一透鏡之物側面曲率半徑為R1,該第一透鏡之像側面曲率半徑為R2,該第二透鏡之物側面曲率半徑為R3,該第二透鏡之像側面曲率半徑為R4,係滿足下列關係式:0.10<|(R1-R2)/(R1+R2)|+|(R3-R4)/(R3+R4)|<0.45。
  21. 如申請專利範圍第16項所述之光學攝影系統組,其中該第六透鏡之像側面曲率半徑為R12,該光學攝影系統組的整體焦距為f,係滿足下列關係式:0.10<R12/f<0.50。
  22. 如申請專利範圍第1項所述之光學攝影系統組,其中該光學攝影系統組中所有具屈折力透鏡之間於光軸上的空氣間距總和為Σ AT,該第一透鏡的物側面至該第六透鏡的像側面於光軸上的距離為Td,係滿足下列關係式:0<Σ AT/Td<0.25。
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