TWI484215B - 光學結像鏡片系統、取像裝置及可攜裝置 - Google Patents

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Linyao Liao
Hsin Hsuan Huang
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Largan Precision Co Ltd
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS, OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0015Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design
    • G02B13/002Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface
    • G02B13/0045Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface having five or more lenses

Description

光學結像鏡片系統、取像裝置及可攜裝置
本發明是有關於一種光學結像鏡片系統,且特別是有關於一種應用於可攜裝置上的小型化光學結像鏡片系統。
近年來,隨著具有攝影功能的可攜式電子產品的興起,光學系統的需求日漸提高。一般光學系統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,且隨著半導體製程技術的精進,使得感光元件的畫素尺寸縮小,光學系統逐漸往高畫素領域發展,因此,對成像品質的要求也日益增加。
傳統搭載於可攜式電子產品上的小型化光學系統,多採用四片或五片式透鏡結構為主,但由於智慧型手機(Smart Phone)、平板電腦(Tablet PC)與可穿戴式設備(Wearable Apparatus)等高規格可攜裝置的盛行,帶動光學系統在畫素 與成像品質上的迅速攀升,習知的光學系統已無法滿足更高階的攝影需求。
目前雖有進一步發展一般傳統六片式光學系統,然而其第五透鏡的面形以及屈折力的配置,不利於擴大視場角,且其第二透鏡與第三透鏡屈折力的配置,無法避免影像周邊像散與畸變的過度增大,因而不足以應用於有高成像品質需求的可攜裝置。
本發明提供一種光學結像鏡片系統,其中第五透鏡具有正屈折力,且第五透鏡的物側表面及像側表面皆為凸面,可使光學結像鏡片系統的主要匯聚能力往像側方向調整,有利於擴大視場角。此外,其第二透鏡與第三透鏡皆具有正屈折力,可調和光學結像鏡片系統屈折力的分佈,以避免影像周邊像散與畸變的過度增大,進而提升光學結像鏡片系統的成像品質。
依據本發明一實施方式提供一種光學結像鏡片系統,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。第一透鏡具有屈折力,第二透鏡具有正屈折力。第三透鏡具有正屈折力。第四透鏡具有屈折力。第五透鏡具有正屈折力,其物側表面為凸面,其像側表面為凸面,且其物側表面及像側表面皆為非球面。第六透鏡具有屈折力,其像側表面為凹面,其物側表面及像側表面皆為非球面,且其物側表面及像側 表面中至少一表面具有至少一反曲點。光學結像鏡片系統具有屈折力的透鏡為六枚,第五透鏡物側表面的曲率半徑為R9,第五透鏡像側表面的曲率半徑為R10,光學結像鏡片系統的焦距為f,第四透鏡的焦距為f4,第五透鏡的焦距為f5,其滿足下列條件:-1.0<R9/R10<0;以及2.25<|f/f4|+f/f5<5.0。
依據本發明另一實施方式提供一種取像裝置,包含前述的光學結像鏡片系統以及電子感光元件,其中電子感光元件設置於光學結像鏡片系統的成像面。
依據本發明又一實施方式提供一種可攜裝置,包含一取像裝置。取像裝置包含前述的光學結像鏡片系統以及電子感光元件,其中電子感光元件設置於光學結像鏡片系統的成像面。
依據本發明再一實施方式提供一種光學結像鏡片系統,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。第一透鏡具有屈折力,第二透鏡具有正屈折力。第三透鏡具有正屈折力。第四透鏡具有屈折力。第五透鏡具有正屈折力,其物側表面為凸面,其像側表面為凸面,且其物側表面及像側表面皆為非球面。第六透鏡具有屈折力,其像側表面為凹面,其物側表面及像側表面皆為非球面,且其物側表面及像側表面中至少一表面具有至少一反曲點。光學結像鏡片系統具有屈折力的透鏡為六枚,第五透鏡物側表面的曲率半徑 為R9,第五透鏡像側表面的曲率半徑為R10,光學結像鏡片系統的焦距為f,第二透鏡的焦距為f2,其滿足下列條件:-1.0<R9/R10<0;以及0.05<f/f2<0.70。
依據本發明再一實施方式提供一種光學結像鏡片系統,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。第一透鏡具有屈折力,第二透鏡具有正屈折力。第三透鏡具有正屈折力。第四透鏡具有負屈折力。第五透鏡具有正屈折力,其物側表面為凸面,其像側表面為凸面,且其物側表面及像側表面皆為非球面。第六透鏡具有屈折力,其像側表面為凹面,其物側表面及像側表面皆為非球面,且其物側表面及像側表面中至少一表面具有至少一反曲點。光學結像鏡片系統具有屈折力的透鏡為六枚,第三透鏡物側表面的曲率半徑為R5,第三透鏡像側表面的曲率半徑為R6,第五透鏡物側表面的曲率半徑為R9,第五透鏡像側表面的曲率半徑為R10,光學結像鏡片系統的焦距為f,第二透鏡的焦距為f2,其滿足下列條件:-1.0<R9/R10<0;0<f/f2<0.70;以及-4<R5/R6<20。
當R9/R10滿足上述條件時,可使光學結像鏡片系統的主要匯聚能力往像側方向調整,有利於擴大視場角。
當|f/f4|+f/f5滿足上述條件時,可有效減少像散與 球差。
當f/f2滿足上述條件時,可調和光學結像鏡片系統屈折力的分佈,以避免影像周邊像散與畸變的過度增大,進而提升光學結像鏡片系統的成像品質。
當R5/R6滿足上述條件時,可減少敏感度。
10、20、30‧‧‧可攜裝置
11、21、31‧‧‧取像裝置
100、200、300、400、500、600、700‧‧‧光圈
110、210、310、410、510、610、710‧‧‧第一透鏡
111、211、311、411、511、611、711‧‧‧物側表面
112、212、312、412、512、612、712‧‧‧像側表面
120、220、320、420、520、620、720‧‧‧第二透鏡
121、221、321、421、521、621、721‧‧‧物側表面
122、222、322、422、522、622、722‧‧‧像側表面
130、230、330、430、530、630、730‧‧‧第三透鏡
131、231、331、431、531、631、731‧‧‧物側表面
132、232、332、432、532、632、732‧‧‧像側表面
140、240、340、440、540、640、740‧‧‧第四透鏡
141、241、341、441、541、641、741‧‧‧物側表面
142、242、342、442、542、642、742‧‧‧像側表面
150、250、350、450、550、650、750‧‧‧第五透鏡
151、251、351、451、551、651、751‧‧‧物側表面
152、252、352、452、552、652、752‧‧‧像側表面
160、260、360、460、560、660、760‧‧‧第六透鏡
161、261、361、461、561、661、761‧‧‧物側表面
162、262、362、462、562、662、762‧‧‧像側表面
170、270、370、470、570、670、770‧‧‧成像面
180、280、380、480、580、680、780‧‧‧紅外線濾除濾光片
190、290、390、490、590、690、790‧‧‧電子感光元件
f‧‧‧光學結像鏡片系統的焦距
Fno‧‧‧光學結像鏡片系統的光圈值
HFOV‧‧‧光學結像鏡片系統中最大視角的一半
V2‧‧‧第二透鏡的色散係數
V3‧‧‧第三透鏡的色散係數
V4‧‧‧第四透鏡的色散係數
T34‧‧‧第三透鏡與第四透鏡於光軸上的間隔距離
T45‧‧‧第四透鏡與第五透鏡於光軸上的間隔距離
T56‧‧‧第五透鏡與第六透鏡於光軸上的間隔距離
R5‧‧‧第三透鏡物側表面的曲率半徑
R6‧‧‧第三透鏡像側表面的曲率半徑
R9‧‧‧第五透鏡物側表面的曲率半徑
R10‧‧‧第五透鏡像側表面的曲率半徑
f1‧‧‧第一透鏡的焦距
f2‧‧‧第二透鏡的焦距
f4‧‧‧第四透鏡的焦距
f5‧‧‧第五透鏡的焦距
FOV‧‧‧光學結像鏡片系統中最大視角
SL‧‧‧光圈至成像面於光軸上的距離
TTL‧‧‧第一透鏡物側表面至成像面於光軸上的距離
ImgH‧‧‧光學結像鏡片系統的最大像高
為讓本發明的上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂,所附圖式的說明如下:第1圖繪示依照本發明第一實施例的一種取像裝置的示意圖。
第2圖由左至右依序為第一實施例的取像裝置的球差、像散及歪曲曲線圖。
第3圖繪示依照本發明第二實施例的一種取像裝置的示意圖。
第4圖由左至右依序為第二實施例的取像裝置的球差、像散及歪曲曲線圖。
第5圖繪示依照本發明第三實施例的一種取像裝置的示意圖。
第6圖由左至右依序為第三實施例的取像裝置的球差、像散及歪曲曲線圖。
第7圖繪示依照本發明第四實施例的一種取像裝置的示意圖。
第8圖由左至右依序為第四實施例的取像裝置的球差、像 散及歪曲曲線圖。
第9圖繪示依照本發明第五實施例的一種取像裝置的示意圖。
第10圖由左至右依序為第五實施例的取像裝置的球差、像散及歪曲曲線圖。
第11圖繪示依照本發明第六實施例的一種取像裝置的示意圖。
第12圖由左至右依序為第六實施例的取像裝置的球差、像散及歪曲曲線圖。
第13圖繪示依照本發明第七實施例的一種取像裝置的示意圖。
第14圖由左至右依序為第七實施例的取像裝置的球差、像散及歪曲曲線圖。
第15圖繪示依照本發明第八實施例的一種可攜裝置的示意圖。
第16圖繪示依照本發明第九實施例的一種可攜裝置的示意圖。
第17圖繪示依照本發明第十實施例的一種可攜裝置的示意圖。
本發明提供一種光學結像鏡片系統,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,其中光學結像鏡片系統具有屈折力 的透鏡為六枚。
第一透鏡具有屈折力,其物側表面可為凸面。藉此,可適當調整第一透鏡的屈折力強度。
第二透鏡具有正屈折力,其物側表面可為凸面,其像側表面可為凹面。藉此,可提供光學結像鏡片系統所需的正屈折力,有助於縮短光學結像鏡片系統的總長度。此外,第二透鏡物側表面近光軸處可為凸面,其物側表面離軸處可具有至少一凹面,其像側表面近光軸處可為凹面,且其像側表面離軸處可具有至少一凸面。藉此,可有效修正離軸視場的像差。
第三透鏡具有正屈折力,其像側表面可為凸面。藉此,可減少敏感度,並可調和光學結像鏡片系統屈折力的分佈,以避免影像周邊像散與畸變的過度增大,進而提升光學結像鏡片系統的成像品質。
第四透鏡可具有負屈折力,其物側表面可為凹面,其像側表面可為凸面。藉此,可修正像差以及像散。
第五透鏡具有正屈折力,其物側表面為凸面,其像側表面為凸面。藉此,可使光學結像鏡片系統之主要匯聚能力往像側方向調整,有利於擴大視場角。
第六透鏡具有屈折力,其物側表面可為凸面,其像側表面為凹面,藉此,可加強修正像散。第六透鏡物側表面及像側表面中至少一表面具有至少一反曲點,可有效地壓制離軸視場光線入射的角度,增加電子感光元件的接收效率。此外,第六透鏡的物側表面近光軸處可為凸面,其 物側表面離軸處可具有至少一凹面,其像側表面近光軸處可為凹面,且其像側表面離軸處可具有至少一凸面。藉此,可加強修正離軸視場的像差。
第五透鏡物側表面的曲率半徑為R9,第五透鏡像側表面的曲率半徑為R10,其滿足下列條件:-1.0<R9/R10<0。藉此,可使光學結像鏡片系統的主要匯聚能力往像側方向調整,有利於擴大視場。
光學結像鏡片系統的焦距為f,第四透鏡的焦距為f4,第五透鏡的焦距為f5,其滿足下列條件:2.25<|f/f4|+f/f5<5.0。藉此,可有效減少像散與球差。
光學結像鏡片系統的焦距為f,第二透鏡的焦距為f2,其可滿足下列條件:0<f/f2<0.70。藉此,可調和光學結像鏡片系統屈折力的分佈,以避免影像周邊像散與畸變的過度增大,進而提升光學結像鏡片系統的成像品質。較佳地,其可滿足下列條件:0.05<f/f2<0.70。
第三透鏡物側表面的曲率半徑為R5,第三透鏡像側表面的曲率半徑為R6,其可滿足下列條件:-4<R5/R6<20。藉此,可減少敏感度。較佳地,其可滿足下列條件:-4<R5/R6<0。
第三透鏡與第四透鏡於光軸上的間隔距離為T34,第四透鏡與第五透鏡於光軸上的間隔距離為T45,第五透鏡與第六透鏡於光軸上的間隔距離為T56,其可滿足下列條件:0<(T45+T56)/T34<0.6。藉由適當調整透鏡間的距離,有助於組裝,並維持其小型化。
其中第二透鏡的焦距為f2,第五透鏡的焦距為f5, 其可滿足下列條件:0<f5/f2<0.8。藉此,可有效平衡系統屈折力配置。
第三透鏡的色散係數為V3,第四透鏡的色散係數為V4,其可滿足下列條件:20<V3-V4<50。藉此,有助於光學結像鏡片系統色差的修正。
光學結像鏡片系統的焦距為f,第一透鏡的焦距為f1,其可滿足下列條件:-0.60<f/f1<0.40。藉此,有助於調整光學結像鏡片系統的總長度。較佳地,其可滿足下列條件:-0.50<f/f1<0.25。
第一透鏡物側表面至成像面於光軸上的距離為TTL,光學結像鏡片系統的最大像高為ImgH(電子感光元件有效感測區域對角線長的一半),其可滿足下列條件:TTL/ImgH<1.8。藉此,可維持光學結像鏡片系統的小型化,以搭載於輕薄可攜裝置。
光學結像鏡片系統中最大視角為FOV,其可滿足下列條件:70度<FOV<120度。藉此,可具有較大視場角以獲得寬廣之取像範圍。
第二透鏡的色散係數為V2,其可滿足下列條件:30<V2。藉此,有助於光學結像鏡片系統色差的修正。
第二透鏡的焦距為f2,第三透鏡的焦距為f3,第四透鏡的焦距為f4,其可滿足下列條件:|f4|<f3<f2。藉此,可調和光學結像鏡片系統屈折力的分佈,以避免影像周邊像散與畸變的過度增大,進而提升光學結像鏡片系統 的成像品質。
光學結像鏡片系統可更包含一光圈,光圈至成像面於光軸上的距離為SL,第一透鏡物側表面至成像面於光軸上的距離為TTL,其可滿足下列條件:0.88<SL/TTL<1.2。藉此,有助於光學結像鏡片系統在遠心與廣角特性中取得良好平衡。
光學結像鏡片系統的光圈值為Fno,其可滿足下列條件:1.5<Fno<2.3。藉此,可有效發揮大光圈的優勢。
本發明提供的光學結像鏡片系統中,透鏡的材質可為塑膠或玻璃。當透鏡的材質為塑膠,可以有效降低生產成本。另當透鏡的材質為玻璃,則可以增加光學結像鏡片系統屈折力配置的自由度。此外,光學結像鏡片系統中的物側表面及像側表面可為非球面,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光學結像鏡片系統的總長度。
再者,本發明提供的光學結像鏡片系統中,就以具有屈折力的透鏡而言,若透鏡表面係為凸面且未界定該凸面位置時,則表示該透鏡表面於近光軸處為凸面;若透鏡表面係為凹面且未界定該凹面位置時,則表示該透鏡表面於近光軸處為凹面。
另外,本發明光學結像鏡片系統中,依需求可設置至少一光闌,以減少雜散光,有助於提昇影像品質。
本發明的光學結像鏡片系統中,光圈配置可為前置 光圈或中置光圈,其中前置光圈意即光圈設置於被攝物與第一透鏡間,中置光圈則表示光圈設置於第一透鏡與成像面間。若光圈為前置光圈,可使光學結像鏡片系統的出射瞳(Exit Pupil)與成像面產生較長的距離,使其具有遠心(Telecentric)效果,並可增加電子感光元件的CCD或CMOS接收影像的效率;若為中置光圈,係有助於擴大系統的視場角,使光學結像鏡片系統具有廣角鏡頭的優勢。
本發明的光學結像鏡片系統更可視需求應用於移動對焦的光學系統中,並兼具優良像差修正與良好成像品質的特色,可多方面應用於3D(三維)影像擷取、數位相機、行動裝置、數位平板與穿戴式裝置等可攜式電子影像系統中。
本發明提供一種取像裝置,包含前述的光學結像鏡片系統以及電子感光元件,其中電子感光元件設置於光學結像鏡片系統的成像面。藉此,取像裝置中,光學結像鏡片系統的第五透鏡具有正屈折力,且第五透鏡的物側表面及像側表面皆為凸面,可使光學結像鏡片系統之主要匯聚能力往像側方向調整,有利於擴大視場角。此外,其第二透鏡與第三透鏡具有正屈折力,可調和光學結像鏡片系統屈折力的分佈,以避免影像周邊像散與畸變的過度增大,進而提升取像裝置的成像品質。較佳地,取像裝置可進一步包含鏡筒(Barrel Member)、支持裝置(Holder Member)或其組合。
本發明提供一種可攜裝置,包含前述的取像裝置。藉此,取像裝置中,光學結像鏡片系統的第五透鏡具有正 屈折力,且第五透鏡的物側表面及像側表面皆為凸面,可使光學結像鏡片系統之主要匯聚能力往像側方向調整,有利於擴大視場角。此外,其第二透鏡與第三透鏡具有正屈折力,可調和光學結像鏡片系統屈折力的分佈,以避免影像周邊像散與畸變的過度增大,進而提升可攜裝置中取像裝置的成像品質。較佳地,可攜裝置可進一步包含控制單元(Control Unit)、顯示單元(Display)、儲存單元(ROM)、暫儲存單元(RAM)或其組合。
根據上述實施方式,以下提出具體實施例並配合圖式予以詳細說明。
<第一實施例>
請參照第1圖及第2圖,其中第1圖繪示依照本發明第一實施例的一種取像裝置的示意圖,第2圖由左至右依序為第一實施例的取像裝置的球差、像散及歪曲曲線圖。由第1圖可知,第一實施例的取像裝置包含光學結像鏡片系統(未另標號)以及電子感光元件190。光學結像鏡片系統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、紅外線濾除濾光片(IR-cut Filter)180以及成像面170,而電子感光元件190設置於光學結像鏡片系統的成像面170,其中光學結像鏡片系統具有屈折力的透鏡為六枚。
第一透鏡110具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面111為凸面,其像側表面112為凹面,並皆為非球 面。
第二透鏡120具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面121為凸面,其像側表面122為凹面,並皆為非球面。細言之,第二透鏡120的物側表面121近光軸處為凸面,其物側表面121離軸處具有一凹面,其像側表面122近光軸處為凹面,其像側表面122離軸處具有一凸面。
第三透鏡130具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面131為凸面,其像側表面132為凸面,並皆為非球面。
第四透鏡140具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側表面141為凹面,其像側表面142為凸面,並皆為非球面。
第五透鏡150具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面151為凸面,其像側表面152為凸面,並皆為非球面。
第六透鏡160具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側表面161為凸面,其像側表面162為凹面,並皆為非球面。細言之,第六透鏡160的物側表面161近光軸處為凸面,其物側表面161離軸處具有一凹面,其像側表面162近光軸處為凹面,其像側表面162離軸處具有一凸面。此外,第六透鏡160的物側表面161及像側表面162皆具有反曲點。
其中,紅外線濾除濾光片180的材質為玻璃,其設置於第六透鏡160與成像面170間,並不影響光學結像鏡 片系統的焦距。
上述各透鏡的非球面的曲線方程式表示如下: ;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交點切面的相對距離;Y:非球面曲線上的點與光軸的垂直距離;R:曲率半徑;k:錐面係數;以及Ai:第i階非球面係數。
第一實施例的光學結像鏡片系統中,光學結像鏡片系統的焦距為f,光學結像鏡片系統的光圈值(F-number)為Fno,光學結像鏡片系統中最大視角的一半為HFOV,其數值如下:f=4.06mm;Fno=2.00;以及HFOV=45.7度。
第一實施例的光學結像鏡片系統中,第二透鏡120的色散係數為V2,第三透鏡130的色散係數為V3,第四透鏡140的色散係數為V4,其滿足下列條件:V2=55.9;以及V3-V4=32.6。
第一實施例的光學結像鏡片系統中,第三透鏡130與第四透鏡140於光軸上的間隔距離為T34,第四透鏡140與第五透鏡150於光軸上的間隔距離為T45,第五透鏡150與第六透鏡160於光軸上的間隔距離為T56,其滿足下列條件:(T45+T56)/T34=0.23。
第一實施例的光學結像鏡片系統中,第三透鏡物側 表面131的曲率半徑為R5,第三透鏡像側表面132的曲率半徑為R6,第五透鏡物側表面151的曲率半徑為R9,第五透鏡像側表面152的曲率半徑為R10,其滿足下列條件:R5/R6=-1.64;R9/R10=-0.51。
第一實施例的光學結像鏡片系統中,光學結像鏡片系統的焦距為f,第一透鏡110的焦距為f1,第二透鏡120的焦距為f2,第四透鏡140的焦距為f4,第五透鏡150的焦距為f5,其滿足下列條件:|f/f4|+f/f5=2.64;f5/f2=0.15;f/f1=0.12;以及f/f2=0.18。
第一實施例的光學結像鏡片系統中,光學結像鏡片系統中最大視角為FOV,其滿足下列條件:FOV=91.4度。
第一實施例的光學結像鏡片系統中,光圈100至成像面170於光軸上的距離為SL,第一透鏡物側表面111至成像面170於光軸上的距離為TTL,光學結像鏡片系統的最大像高為ImgH(電子感光元件190有效感測區域對角線長的一半),其滿足下列條件:SL/TTL=0.98;以及TTL/ImgH=1.47。
請配合參照下列表一以及表二。
表一為第1圖第一實施例詳細的結構數據,其中曲率半徑、厚度及焦距的單位為mm,且表面0-16依序表示由物側至像側的表面。表二為第一實施例中的非球面數 據,其中,k表非球面曲線方程式中的錐面係數,A1-A14則表示各表面第1-14階非球面係數。此外,以下各實施例表格乃對應各實施例的示意圖與像差曲線圖,表格中數據的定義皆與第一實施例的表一及表二的定義相同,在此不加贅述。
<第二實施例>
請參照第3圖及第4圖,其中第3圖繪示依照本發明第二實施例的一種取像裝置的示意圖,第4圖由左至右依序為第二實施例的取像裝置的球差、像散及歪曲曲線圖。由第3圖可知,第二實施例的取像裝置包含光學結像鏡片系統(未另標號)以及電子感光元件290。光學結像鏡片系統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、紅外線濾除濾光片280、成像面270,而電子感光元件290設置於光學結像鏡片系統的成像面270,其中光學結像鏡片系統具有屈折力的透鏡為六枚。
第一透鏡210具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側表面211為凸面,其像側表面212為凹面,並皆為非球面。
第二透鏡220具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面221為凸面,其像側表面222為凹面,並皆為非球面。細言之,第二透鏡220的物側表面221近光軸處為凸面,其物側表面221離軸處具有一凹面,其像側表面222近光軸處為凹面,其像側表面222離軸處具有一凸面。
第三透鏡230具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面231為凸面,其像側表面232為凸面,並皆為非球面。
第四透鏡240具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側表面241為凹面,其像側表面242為凸面,並皆為非球面。
第五透鏡250具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面251為凸面,其像側表面252為凸面,並皆為非球面。
第六透鏡260具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側表面261為凸面,其像側表面262為凹面,並皆為非球面。細言之,第六透鏡260的物側表面261近光軸處為凸面,其物側表面261離軸處具有一凹面,其像側表面262近光軸處為凹面,其像側表面262離軸處具有一凸面。此外,第六透鏡260的物側表面261及像側表面262皆具有反曲點。
其中,紅外線濾除濾光片280的材質為玻璃,其設置於第六透鏡260與成像面270間,並不影響光學結像鏡片系統的焦距。
請配合參照下列表三以及表四。
第二實施例中,非球面的曲線方程式表示如第一實 施例的形式。此外,下表所述參數符號的定義皆與第一實施例相同,在此不加以贅述。
配合表三及表四可推算出下列數據:
<第三實施例>
請參照第5圖及第6圖,其中第5圖繪示依照本發明第三實施例的一種取像裝置的示意圖,第6圖由左至右依序為第三實施例的取像裝置的球差、像散及歪曲曲線圖。由第5圖可知,第三實施例的取像裝置包含光學結像鏡片系統(未另標號)以及電子感光元件390。光學結像鏡片系統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、紅外線濾除濾光片380、成像面370,而電子感光元件390設置於光學結像鏡片系統的成像面370,其中光學結像鏡片系統具有屈折力的透鏡為六枚。
第一透鏡310具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側表面311為凸面,其像側表面312為凹面,並皆為非球面。
第二透鏡320具有正屈折力,且為塑膠材質,其物 側表面321為凸面,其像側表面322為凹面,並皆為非球面。細言之,第二透鏡320的物側表面321近光軸處為凸面,其物側表面321離軸處具有一凹面,其像側表面322近光軸處為凹面,其像側表面322離軸處具有一凸面。
第三透鏡330具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面331為凸面,其像側表面332為凸面,並皆為非球面。
第四透鏡340具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側表面341為凹面,其像側表面342為凸面,並皆為非球面。
第五透鏡350具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面351為凸面,其像側表面352為凸面,並皆為非球面。
第六透鏡360具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面361為凸面,其像側表面362為凹面,並皆為非球面。細言之,第六透鏡360的物側表面361近光軸處為凸面,其物側表面361離軸處具有一凹面,其像側表面362近光軸處為凹面,其像側表面362離軸處具有一凸面。此外,第六透鏡360的物側表面361及像側表面362皆具有反曲點。
其中,紅外線濾除濾光片380的材質為玻璃,其設置於第六透鏡360與成像面370間,並不影響光學結像鏡片系統的焦距。
請配合參照下列表五以及表六。
第三實施例中,非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外,下表所述參數符號的定義皆與第一實施例相同,在此不加以贅述。
配合表五及表六可推算出下列數據:
<第四實施例>
請參照第7圖及第8圖,其中第7圖繪示依照本發明第四實施例的一種取像裝置的示意圖,第8圖由左至右依序為第四實施例的取像裝置的球差、像散及歪曲曲線圖。由第7圖可知,第四實施例的取像裝置包含光學結像鏡片系統(未另標號)以及電子感光元件490。第四實施例的光學結像鏡片系統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、紅外線濾除濾光片480、成像面470,而電子感光元件490設置於光學結像鏡片系統的成 像面470,其中光學結像鏡片系統具有屈折力的透鏡為六枚。
第一透鏡410具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面411為凸面,其像側表面412為凹面,並皆為非球面。
第二透鏡420具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面421為凸面,其像側表面422為凹面,並皆為非球面。細言之,第二透鏡420的物側表面421近光軸處為凸面,其物側表面421離軸處具有一凹面,其像側表面422近光軸處為凹面,其像側表面422離軸處具有一凸面。
第三透鏡430具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面431為凸面,其像側表面432為凸面,並皆為非球面。
第四透鏡440具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側表面441為凹面,其像側表面442為凸面,並皆為非球面。
第五透鏡450具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面451為凸面,其像側表面452為凸面,並皆為非球面。
第六透鏡460具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側表面461為凸面,其像側表面462為凹面,並皆為非球面。細言之,第六透鏡460的物側表面461近光軸處為凸面,其物側表面461離軸處具有一凹面,其像側表面462近光軸處為凹面,其像側表面462離軸處具有一凸面。此 外,第六透鏡460的物側表面461及像側表面462皆具有反曲點。
其中,紅外線濾除濾光片480的材質為玻璃,其設置於第六透鏡460與成像面470間,並不影響光學結像鏡片系統的焦距。
請配合參照下列表七以及表八。
第四實施例中,非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外,下表所述參數符號的定義皆與第一實施例相同,在此不加以贅述。
配合表七及表八可推算出下列數據:
<第五實施例>
請參照第9圖及第10圖,其中第9圖繪示依照本發明第五實施例的一種取像裝置的示意圖,第10圖由左至右依序為第五實施例的取像裝置的球差、像散及歪曲曲線 圖。由第9圖可知,第五實施例的取像裝置包含光學結像鏡片系統(未另標號)以及電子感光元件590。第五實施例的光學結像鏡片系統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、紅外線濾除濾光片580、成像面570,而電子感光元件590設置於光學結像鏡片系統的成像面570,其中光學結像鏡片系統具有屈折力的透鏡為六枚。
第一透鏡510具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面511為凸面,其像側表面512為凹面,並皆為非球面。
第二透鏡520具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面521為凸面,其像側表面522為凹面,並皆為非球面。細言之,第二透鏡520的物側表面521近光軸處為凸面,其物側表面521離軸處具有一凹面,其像側表面522近光軸處為凹面,其像側表面522離軸處具有一凸面。
第三透鏡530具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面531為凹面,其像側表面532為凸面,並皆為非球面。
第四透鏡540具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側表面541為凹面,其像側表面542為凸面,並皆為非球面。
第五透鏡550具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面551為凸面,其像側表面552為凸面,並皆為非球 面。
第六透鏡560具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側表面561為凸面,其像側表面562為凹面,並皆為非球面。細言之,第六透鏡560的物側表面561近光軸處為凸面,其物側表面561離軸處具有一凹面,其像側表面562近光軸處為凹面,其像側表面562離軸處具有一凸面。此外,第六透鏡560的物側表面561及像側表面562皆具有反曲點。
其中,紅外線濾除濾光片580的材質為玻璃,其設置於第六透鏡560與成像面570間,並不影響光學結像鏡片系統的焦距。
請配合參照下列表九以及表十。
第五實施例中,非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外,下表所述參數符號的定義皆與第一實施例相同,在此不加以贅述。
配合表九及表十可推算出下列數據:
<第六實施例>
請參照第11圖及第12圖,其中第11圖繪示依照本發明第六實施例的一種取像裝置的示意圖,第12圖由左至右依序為第六實施例的取像裝置的球差、像散及歪曲曲線圖。由第11圖可知,第六實施例的取像裝置包含光學結像鏡片系統(未另標號)以及電子感光元件690。第六實施例的光學結像鏡片系統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、紅外線濾除濾光片680、成像面670,而電子感光元件690設置於光學結像鏡片系統的成像面670,其中光學結像鏡片系統具有屈折力的透鏡為六枚。
第一透鏡610具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面611為凸面,其像側表面612為凹面,並皆為非球面。
第二透鏡620具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面621為凸面,其像側表面622為凹面,並皆為非球面。細言之,第二透鏡620的物側表面621近光軸處為凸面,其物側表面621離軸處具有一凹面,其像側表面622近光軸處為凹面,其像側表面622離軸處具有一凸面。
第三透鏡630具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面631為凸面,其像側表面632為凸面,並皆為非球面。
第四透鏡640具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側表面641為凹面,其像側表面642為凸面,並皆為非球面。
第五透鏡650具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面651為凸面,其像側表面652為凸面,並皆為非球面。
第六透鏡660具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側表面661為凸面,其像側表面662為凹面,並皆為非球面。細言之,第六透鏡660的物側表面661近光軸處為凸面,其物側表面661離軸處具有一凹面,其像側表面662近光軸處為凹面,其像側表面662離軸處具有一凸面。此外,第六透鏡660的物側表面661及像側表面662皆具有反曲點。
其中,紅外線濾除濾光片680的材質為玻璃,其設置於第六透鏡660與成像面670間,並不影響光學結像鏡片系統的焦距。
請配合參照下列表十一以及表十二。
第六實施例中,非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外,下表所述參數符號的定義皆與第一實施例相同,在此不加以贅述。
配合表十一及表十二可推算出下列數據:
<第七實施例>
請參照第13圖及第14圖,其中第13圖繪示依照本發明第七實施例的一種取像裝置的示意圖,第14圖由左至右依序為第七實施例的取像裝置的球差、像散及歪曲曲線圖。由第13圖可知,第七實施例的取像裝置包含光學結像鏡片系統(未另標號)以及電子感光元件790。第七實施例的光學結像鏡片系統由物側至像側依序包含光圈700、第一透鏡710、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、紅外線濾除濾光片780、成像面770,而電子感光元件790設置於光學結像鏡片系統的成像面770,其中光學結像鏡片系統具有屈折力的透鏡為六枚。
第一透鏡710具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側表面711為凸面,其像側表面712為凹面,並皆為非球面。
第二透鏡720具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面721為凸面,其像側表面722為凹面,並皆為非球面。細言之,第二透鏡720的物側表面721近光軸處為凸 面,其物側表面721離軸處具有一凹面,其像側表面722近光軸處為凹面,其像側表面722離軸處具有一凸面。
第三透鏡730具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面731為凸面,其像側表面732為凸面,並皆為非球面。
第四透鏡740具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側表面741為凹面,其像側表面742為凸面,並皆為非球面。
第五透鏡750具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面751為凸面,其像側表面752為凸面,並皆為非球面。
第六透鏡760具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面761為凸面,其像側表面762為凹面,並皆為非球面。細言之,第六透鏡760的物側表面761近光軸處為凸面,其物側表面761離軸處具有一凹面,其像側表面762近光軸處為凹面,其像側表面762離軸處具有一凸面。此外,第六透鏡760的物側表面761及像側表面762皆具有反曲點。
其中,紅外線濾除濾光片780的材質為玻璃,其設置於第六透鏡760與成像面770間,並不影響光學結像鏡片系統的焦距。
請配合參照下列表十三以及表十四。
第七實施例中,非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外,下表所述參數符號的定義皆與第一實施例相同,在此不加以贅述。
配合表十三及表十四可推算出下列數據:
<第八實施例>
請參照第15圖,其係繪示依照本發明第八實施例的一種可攜裝置10的示意圖。第八實施例的可攜裝置10係一智慧型手機,可攜裝置10包含取像裝置11,取像裝置11包含依據本發明的光學結像鏡片系統(圖未揭示)以及電子感光元件(圖未揭示),其中電子感光元件設置於光學結像鏡片系統的成像面。
<第九實施例>
請參照第16圖,其係繪示依照本發明第九實施例的一種可攜裝置20的示意圖。第九實施例的可攜裝置20係一平板電腦,可攜裝置20包含取像裝置21,取像裝置21包含依據本發明的光學結像鏡片系統(圖未揭示)以及電子感光元件(圖未揭示),其中電子感光元件設置於光學 結像鏡片系統的成像面。
<第十實施例>
請參照第17圖,其係繪示依照本發明第十實施例的一種可攜裝置30的示意圖。第十實施例的可攜裝置30係一頭戴式顯示器(Head-mounted display,HMD),可攜裝置30包含取像裝置31,取像裝置31包含依據本發明的光學結像鏡片系統(圖未揭示)以及電子感光元件(圖未揭示),其中電子感光元件設置於光學結像鏡片系統的成像面。
雖然本發明已以實施方式揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何熟習此技藝者,在不脫離本發明的精神和範圍內,當可作各種的更動與潤飾,因此本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧光圈
110‧‧‧第一透鏡
111‧‧‧物側表面
112‧‧‧像側表面
120‧‧‧第二透鏡
121‧‧‧物側表面
122‧‧‧像側表面
130‧‧‧第三透鏡
131‧‧‧物側表面
132‧‧‧像側表面
140‧‧‧第四透鏡
141‧‧‧物側表面
142‧‧‧像側表面
150‧‧‧第五透鏡
151‧‧‧物側表面
152‧‧‧像側表面
160‧‧‧第六透鏡
161‧‧‧物側表面
162‧‧‧像側表面
170‧‧‧成像面
180‧‧‧紅外線濾除濾光片
190‧‧‧電子感光元件

Claims (26)

  1. 一種光學結像鏡片系統,由物側至像側依序包含:一第一透鏡,具有屈折力;一第二透鏡,具有正屈折力;一第三透鏡,具有正屈折力;一第四透鏡,具有屈折力;一第五透鏡,具有正屈折力,其物側表面為凸面,其像側表面為凸面,且其物側表面及像側表面皆為非球面;以及一第六透鏡,具有屈折力,其像側表面為凹面,其物側表面及像側表面皆為非球面,且其物側表面及像側表面中至少一表面具有至少一反曲點;其中該光學結像鏡片系統具有屈折力的透鏡為六枚,該第五透鏡物側表面的曲率半徑為R9,該第五透鏡像側表面的曲率半徑為R10,該光學結像鏡片系統的焦距為f,該第四透鏡的焦距為f4,該第五透鏡的焦距為f5,其滿足下列條件:-1.0<R9/R10<0;以及2.25<|f/f4|+f/f5<5.0。
  2. 如請求項1的光學結像鏡片系統,其中該第一透鏡物側表面為凸面。
  3. 如請求項2的光學結像鏡片系統,其中該第四透鏡具有負屈折力,且該第三透鏡像側表面為凸面。
  4. 如請求項3的光學結像鏡片系統,其中該第四透鏡 物側表面為凹面,該第四透鏡像側表面為凸面,且該第六透鏡物側表面為凸面。
  5. 如請求項4的光學結像鏡片系統,其中該第二透鏡物側表面為凸面,且該第二透鏡像側表面為凹面。
  6. 如請求項2的光學結像鏡片系統,其中該第三透鏡物側表面的曲率半徑為R5,該第三透鏡像側表面的曲率半徑為R6,其滿足下列條件:-4<R5/R6<20。
  7. 如請求項6的光學結像鏡片系統,其中該第三透鏡與該第四透鏡於光軸上的間隔距離為T34,該第四透鏡與該第五透鏡於光軸上的間隔距離為T45,該第五透鏡與該第六透鏡於光軸上的間隔距離為T56,其滿足下列條件:0<(T45+T56)/T34<0.6。
  8. 如請求項6的光學結像鏡片系統,其中該第二透鏡的焦距為f2,該第五透鏡的焦距為f5,其滿足下列條件:0<f5/f2<0.8。
  9. 如請求項2的光學結像鏡片系統,其中該第六透鏡物側表面近光軸處為凸面,其物側表面離軸處具有至少一凹面,其像側表面近光軸處為凹面,且其像側表面離軸處具有至少一凸面。
  10. 如請求項2的光學結像鏡片系統,其中該第三透鏡的色散係數為V3,該第四透鏡的色散係數為V4,其滿足下列條件:20<V3-V4<50。
  11. 如請求項2的光學結像鏡片系統,其中該光學結像鏡片系統的焦距為f,該第一透鏡的焦距為f1,其滿足下列條件:-0.60<f/f1<0.40。
  12. 如請求項1的光學結像鏡片系統,其中該第一透鏡物側表面至一成像面於光軸上的距離為TTL,該光學結像鏡片系統的最大像高為ImgH,其滿足下列條件:TTL/ImgH<1.8。
  13. 一種取像裝置,包含:如請求項1的光學結像鏡片系統;以及一電子感光元件,該電子感光元件設置於該光學結像鏡片系統的一成像面。
  14. 一種可攜裝置,包含:如請求項13的取像裝置。
  15. 一種光學結像鏡片系統,由物側至像側依序包含:一第一透鏡,具有屈折力;一第二透鏡,具有正屈折力;一第三透鏡,具有正屈折力;一第四透鏡,具有屈折力;一第五透鏡,具有正屈折力,其物側表面為凸面,其像側表面為凸面,且其物側表面及像側表面皆為非球面;以及一第六透鏡,具有屈折力,其像側表面為凹面,其物側表面及像側表面皆為非球面,且其物側表面及像側表面 中至少一表面具有至少一反曲點;其中該光學結像鏡片系統具有屈折力的透鏡為六枚,該第五透鏡物側表面的曲率半徑為R9,該第五透鏡像側表面的曲率半徑為R10,該光學結像鏡片系統的焦距為f,該第二透鏡的焦距為f2,其滿足下列條件:-1.0<R9/R10<0;以及0.05<f/f2<0.70。
  16. 如請求項15的光學結像鏡片系統,其中該第二透鏡物側表面為凸面,該第三透鏡像側表面為凸面。
  17. 如請求項15的光學結像鏡片系統,其中該光學結像鏡片系統中最大視角為FOV,其滿足下列條件:70度<FOV<120度。
  18. 如請求項15的光學結像鏡片系統,其中該第三透鏡物側表面的曲率半徑為R5,該第三透鏡像側表面的曲率半徑為R6,其滿足下列條件:-4<R5/R6<0。
  19. 如請求項15的光學結像鏡片系統,其中該第二透鏡的色散係數為V2,其滿足下列條件:30<V2。
  20. 如請求項15的光學結像鏡片系統,其中該第二透鏡的焦距為f2,該第三透鏡的焦距為f3,該第四透鏡的焦距為f4,其滿足下列條件:|f4|<f3<f2。
  21. 如請求項15的光學結像鏡片系統,其中該光學結 像鏡片系統的焦距為f,該第一透鏡的焦距為f1,其滿足下列條件:-0.50<f/f1<0.25。
  22. 一種光學結像鏡片系統,由物側至像側依序包含:一第一透鏡,具有屈折力;一第二透鏡,具有正屈折力;一第三透鏡,具有正屈折力;一第四透鏡,具有負屈折力;一第五透鏡,具有正屈折力,其物側表面為凸面,其像側表面為凸面,且其物側表面及像側表面皆為非球面;以及一第六透鏡,具有屈折力,其像側表面為凹面,其物側表面及像側表面皆為非球面,且其物側表面及像側表面中至少一表面具有至少一反曲點;其中該光學結像鏡片系統具有屈折力的透鏡為六枚,該第三透鏡物側表面的曲率半徑為R5,該第三透鏡像側表面的曲率半徑為R6,該第五透鏡物側表面的曲率半徑為R9,該第五透鏡像側表面的曲率半徑為R10,該光學結像鏡片系統的焦距為f,該第二透鏡的焦距為f2,其滿足下列條件:-1.0<R9/R10<0;0<f/f2<0.70;以及-4<R5/R6<20。
  23. 如請求項22的光學結像鏡片系統,其中該第一透 鏡物側表面為凸面,該第四透鏡物側表面為凹面,該第四透鏡像側表面為凸面,且該第六透鏡物側表面為凸面。
  24. 如請求項22的光學結像鏡片系統,其中該第二透鏡物側表面近光軸處為凸面,其物側表面離軸處具有至少一凹面,其像側表面近光軸處為凹面,且其像側表面離軸處具有至少一凸面。
  25. 如請求項22的光學結像鏡片系統,更包含:一光圈;其中該光圈至一成像面於光軸上的距離為SL,該第一透鏡物側表面至該成像面於光軸上的距離為TTL,其滿足下列條件:0.88<SL/TTL<1.2。
  26. 如請求項22的光學結像鏡片系統,其中該光學結像鏡片系統中最大視角為FOV,該光學結像鏡片系統的光圈值為Fno,其滿足下列條件:70度<FOV<120度;以及1.5<Fno<2.3。
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