TWI487941B - 光學成像鏡組、取像裝置以及可攜裝置 - Google Patents

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TWI487941B TW103106081A TW103106081A TWI487941B TW I487941 B TWI487941 B TW I487941B TW 103106081 A TW103106081 A TW 103106081A TW 103106081 A TW103106081 A TW 103106081A TW I487941 B TWI487941 B TW I487941B
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Description

光學成像鏡組、取像裝置以及可攜裝置
本發明是有關於一種光學成像鏡組，且特別是有關於一種應用在可攜裝置上的小型化光學成像鏡組。
近年來，隨著具有攝影功能的可攜電子產品的興起，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。
傳統搭載於可攜電子產品上的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)與平板電腦(Tablet PC)等高規格可攜行動裝置的盛行，帶動光學系統在畫素與成像品質上的迅速攀升，習知的光學系統將無法滿足更高階的攝影系統。目前雖有進一步發展一般傳統六片式光學系統，但其透鏡的屈折力及面形的配 置，無法在擴大擷取影像範圍的同時，有效的縮短光學系統總長度，使得寬廣的影像範圍與小型化的特色難以兼備。
本發明提供一種光學成像鏡組，其藉由第一透鏡所具備的負屈折力，可擴大其擷取影像的範圍，且其係具有同時擴大影像範圍及控制總長度的優勢，以有效維持其小型化，且其第五透鏡面形的配置，可修正離軸像差、提升影像週邊照度，避免暗角產生。
依據本發明提供一種光學成像鏡組，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。第一透鏡具有負屈折力。第二透鏡具有正屈折力。第三透鏡具有屈折力。第四透鏡具有屈折力，其物側表面近光軸處為凹面。第五透鏡具有屈折力，其物側表面近光軸處為凸面、像側表面近光軸處為凹面，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，其像側表面近光軸處為凹面，且其物側表面及像側表面皆為非球面，其中第六透鏡像側表面具有至少一反曲點。光學成像鏡組中具有屈折力的透鏡為六片，第一透鏡的焦距為f1，第二透鏡的焦距為f2，第五透鏡的焦距為f5，光學成像鏡組的焦距為f，其滿足下列條件：0<(f1+f2)/(f1-f2)<1.0；以及f/f5<0.55。
依據本發明另提供一種光學成像鏡組，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。第一透鏡具有負屈折力，其物側表面近光軸處為凸面、像側表面近光軸處為凹面。第二透鏡具有正屈折力。第三透鏡具有屈折力。第四透鏡具有屈折力。第五透鏡具有屈折力，其物側表面近光軸處為凸面、其像側表面近光軸處為凹面，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，其像側表面近光軸處為凹面，且其物側表面及像側表面皆為非球面，其中第六透鏡像側表面具有至少一反曲點。光學成像鏡組中具有屈折力的透鏡為六片，第一透鏡的焦距為f1，第二透鏡的焦距為f2，第五透鏡的焦距為f5，光學成像鏡組的焦距為f，其滿足下列條件：0<(f1+f2)/(f1-f2)<1.0；以及f/f5<0.55。
依據本發明另提供一種光學成像鏡組，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。第一透鏡具有負屈折力。第二透鏡具有正屈折力。第三透鏡具有屈折力。第四透鏡具有屈折力。第五透鏡具有屈折力，其物側表面近光軸處為凸面、像側表面近光軸處為凹面，其物側表面及像側表面皆為非球面，且該第五透鏡至少一表面具有至少一反曲點。第六透鏡具有屈折力，其像側表面近光軸處為凹面，且其物側表面及像側表面皆為非球面，其中第六透鏡像側表面具有至少一反曲點。光學成像鏡組中具有屈折力的透鏡為六 片，第一透鏡的焦距為f1，第二透鏡的焦距為f2，第五透鏡的焦距為f5，光學成像鏡組的焦距為f，其滿足下列條件：0<(f1+f2)/(f1-f2)<1.0；以及f/f5<0.55。
依據本發明更提供一種取像裝置，包含如前段所述的光學成像鏡組以及電子感光元件，其中電子感光元件設置於光學成像鏡組的成像面。
依據本發明再提供一種可攜裝置，包含如前段所述的取像裝置。
當(f1+f2)/(f1-f2)滿足上述條件時，可在擴大擷取的影像範圍同時控制光學成像鏡組總長度，避免其體積過大。
當f/f5滿足上述條件時，可修正像差以提升成像品質。
10、20、30‧‧‧可攜裝置
11、21、31‧‧‧取像裝置
100、200、300、400、500、600‧‧‧光圈
110、210、310、410、510、610‧‧‧第一透鏡
111、211、311、411、511、611‧‧‧物側表面
112、212、312、412、512、612‧‧‧像側表面
120、220、320、420、520、620‧‧‧第二透鏡
121、221、321、421、521、621‧‧‧物側表面
122、222、322、422、522、622‧‧‧像側表面
130、230、330、430、530、630‧‧‧第三透鏡
131、231、331、431、531、631‧‧‧物側表面
132、232、332、432、532、632‧‧‧像側表面
140、240、340、440、540、640‧‧‧第四透鏡
141、241、341、441、541、641‧‧‧物側表面
142、242、342、442、542、642‧‧‧像側表面
150、250、350、450、550、650‧‧‧第五透鏡
151、251、351、451、551、651‧‧‧物側表面
152、252、352、452、552、652‧‧‧像側表面
160、260、360、460、560、660‧‧‧第六透鏡
161、261、361、461、561、661‧‧‧物側表面
162、262、362、462、562、662‧‧‧像側表面
170、270、370、470、570、670‧‧‧紅外線濾除濾光片
180、280、380、480、580、680‧‧‧成像面
190、290、390、490、590、690‧‧‧電子感光元件
f‧‧‧光學成像鏡組的焦距
Fno‧‧‧光學成像鏡組的光圈值
HFOV‧‧‧光學成像鏡組中最大視角的一半
V3‧‧‧第三透鏡的色散係數
V4‧‧‧第四透鏡的色散係數
f1‧‧‧第一透鏡的焦距
f2‧‧‧第二透鏡的焦距
f3‧‧‧第三透鏡的焦距
f4‧‧‧第四透鏡的焦距
f5‧‧‧第五透鏡的焦距
f6‧‧‧第六透鏡的焦距
TL‧‧‧第一透鏡物側表面至成像面於光軸上的距離
TS‧‧‧光圈至第一透鏡物側表面於光軸上的距離
SD‧‧‧光圈至第六透鏡像側表面於光軸上的距離
R9‧‧‧第五透鏡物側表面的曲率半徑
Yc51‧‧‧第五透鏡物側表面的臨界點與光軸的垂直距離
Yc52‧‧‧第五透鏡像側表面的臨界點與光軸的垂直距離
Yc62‧‧‧第六透鏡像側表面的臨界點與光軸的垂直距離
ImgH‧‧‧光學成像鏡組的最大像高
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球差、像散及歪曲曲線圖；第13圖繪示依照第1圖光學成像鏡組中第五透鏡參數的示意圖；第14圖繪示依照第1圖光學成像鏡組中第六透鏡參數的示意圖；第15圖繪示依照本發明第七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八實施例的一種可攜裝置的示意 圖；以及第17圖繪示依照本發明第九實施例的一種可攜裝置的示意圖。
本發明提供一種光學成像鏡組，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，其中光學成像鏡組中具有屈折力的透鏡為六片。
前段所述之光學成像鏡組中，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中，任兩相鄰透鏡間於光軸上皆可具有一空氣間隔；也就是說，光學成像鏡組中可具有六片非接合透鏡。由於接合透鏡的製程較非接合透鏡複雜，特別在兩透鏡的接合面需擁有高準度的曲面，以便達到兩透鏡接合時的高密合度，且在接合的過程中，也可能因偏位而造成密合度不佳，影響整體光學成像品質。因此，本發明光學成像鏡組的六片透鏡中，任兩透鏡間皆具有空氣間隔，可有效改善接合透鏡所產生的問題。
第一透鏡具有負屈折力，其物側表面近光軸處可為凸面、像側表面近光軸處可為凹面。藉此，可使光學成像鏡組擷取的影像範圍更為寬廣，並有效減少像散產生以維持優良成像品質。
第二透鏡具有正屈折力，其物側表面近光軸處可為 凸面。藉此，有助於縮短光學成像鏡組的總長度。另外，第二透鏡物側表面的曲率可較第二透鏡像側表面的曲率強。藉此，以適當面形配置修正像差達到優良成像品質。
第三透鏡可具有正屈折力，其像側表面近光軸處可為凸面。藉此，可有效減少系統敏感度以增進製造良率。另外，第二透鏡的屈折力可較第三透鏡的屈折力弱。藉此，有助於平衡正屈折力的配置以避免球差過度。
第四透鏡可具有負屈折力，其物側表面近光軸處可為凹面、像側表面近光軸處可為凸面。藉此，有助於加強像散的修正以維持優良成像品質。
第五透鏡物側表面近光軸處為凸面、像側表面近光軸處為凹面。藉此，可修正光學成像鏡組的離軸像差，提升影像週邊照度，避免暗角的產生。另外，第五透鏡至少一表面可具有反曲點，其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。
第六透鏡的物側表面近光軸處可為凸面、像側表面近光軸處為凹面，且第六透鏡像側表面具有至少一反曲點。藉此，有利於縮短後焦距以維持光學成像鏡組的小型化，並進一步可修正離軸視場像差以達到優良成像品質。
第一透鏡的焦距為f1，第二透鏡的焦距為f2，其滿足下列條件：0<(f1+f2)/(f1-f2)<1.0。藉此，可在擴大擷取的影像範圍同時控制光學成像鏡組總長度，避免其體積過大。
第五透鏡的焦距為f5，光學成像鏡組的焦距為f， 其滿足下列條件：f/f5<0.55。藉此，可進一步有效減少系統敏感度以提升製造良率。較佳地，其可滿足下列條件：-1.5<f/f5<0.30。
第一透鏡物側表面至一成像面於光軸上的距離為TL，第六透鏡的焦距為f6，其滿足下列條件：-0.9<TL/f6<0.9。藉此，有助於縮短光學成像鏡組的總長度，維持其小型化。
第三透鏡的色散係數為V3，第四透鏡的色散係數為V4，其滿足下列條件：0.20<V4/V3<0.60。藉此，可有效修正光學成像鏡組的色差，提升成像品質。
光學成像鏡組更可包含一光圈，其中光圈至第一透鏡物側表面於光軸上的距離為TS，光圈至第六透鏡像側表面於光軸上的距離為SD，其滿足下列條件：0<|TS/SD|<0.25。藉此，有助於光學成像鏡組在遠心(Telecentric)特性與廣視角效果間取得平衡。
第三透鏡的焦距為f3，第四透鏡的焦距為f4，其滿足下列條件：|f3/f4|<1.8。藉此，可有效平衡屈折力的配置以加強修正光學成像鏡組的像差。
光學成像鏡組的焦距為f，第五透鏡物側表面的曲率半徑為R9，其滿足下列條件：-1<Log(R9/f)<10。藉此，有助加強像散修正效果以維持良好成像品質。
第五透鏡物側表面的一臨界點與光軸的垂直距離為Yc51，該第五透鏡像側表面的一臨界點與光軸的垂直距離為Yc52，其滿足下列條件：0.1<Yc51/Yc52<1.2。藉 此，有助於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。
第一透鏡物側表面至成像面於光軸上的距離為TL，光學成像鏡組的最大像高為ImgH，其滿足下列條件：TL/ImgH<2.0。藉此，可有效控制光學成像鏡組的總長度以達到小型化的效益。
光學成像鏡組的焦距為f，第六透鏡像側表面的臨界點與光軸的垂直距離為Yc62，其滿足下列條件：0.2<Yc62/f<0.8。藉此，有助於加強修正離軸視場像差以使離軸處的成像品質優良。
另外，光學成像鏡組中，第一透鏡的屈折力、第五透鏡的屈折力以及第六透鏡的屈折力皆較第二透鏡的屈折力、第三透鏡的屈折力以及第四透鏡的屈折力弱。藉此，有效控制屈折力的平衡配置，可擴大影像範圍與避免鏡頭體積過大。
本發明提供的光學成像鏡組中，屈折力(Power)為單一鏡片焦距的倒數值，其中較強屈折力表示絕對值下的屈折力有較大的值，而較弱屈折力表示絕對值下的屈折力有較小的值。曲率(Curvature)即為曲率半徑(Radius Curvature)的倒數值，其中較強曲率則表示絕對值下的曲率有較大的值，而較弱曲率則表示絕對值下的曲率有較小的值。
本發明提供的光學成像鏡組中，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，則可以增加光學成像鏡組屈折力配置的自由度。此外，光學成像鏡組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成像鏡組的總長度。
再者，本發明提供的光學成像鏡組中，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。
本發明的光學成像鏡組中，臨界點為透鏡表面上，除與光軸的交點外，與一垂直於光軸的切面相切的切點。
另外，本發明光學成像鏡組中，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。
本發明的光學成像鏡組中，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，可使光學成像鏡組的出射瞳(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，使光學成像鏡組具有廣角鏡頭的優勢。
本發明的光學成像鏡組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，可多方面應用於三維(3D)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，包含前述的光學成像鏡 組以及電子感光元件，其中電子感光元件設置於光學成像鏡組的成像面。藉由光學成像鏡組中第一透鏡所具備的負屈折力，可擴大其擷取影像的範圍，且其係具有同時擴大影像範圍及控制總長度的優勢，以有效維持其小型化。再者，其第五透鏡面形的配置，可修正離軸像差、提升影像週邊照度，避免暗角產生。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，在發揮小型化的優勢的同時，具有擴大影像範圍、修正離軸像差、提升影像週邊照度以避免暗角產生的效果。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(Storage Unit)、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成像鏡組(未另標號)以及電子感光元件190。光學成像鏡組由物側至像側依序包含第一透鏡110、光圈100、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170以及成像面180，而電子感光元件190設置於光學成像鏡組的成像面180，其中光學成像鏡組中具有屈折力的透鏡為六片(110-160)，且第一透鏡110、第二透鏡120、第三透鏡130、第四透鏡140、第五透鏡150以及第六透鏡160中，任兩相鄰透鏡間於光軸上皆具有一空氣間隔。
第一透鏡110具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面111近光軸處為凸面，其像側表面112近光軸處為凹面，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近光軸處為凸面，其像側表面122近光軸處為凸面，並皆為非球面。
第三透鏡130具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面131近光軸處為凹面，其像側表面132近光軸處為凸面，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近光軸處為凹面，其像側表面142近光軸處為凸面，並皆為非球面。
第五透鏡150具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面151近光軸處為凸面，其像側表面152近光軸處為 凹面，並皆為非球面。另外，第五透鏡150的物側表面151及像側表面152皆具有反曲點。
第六透鏡160具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面161近光軸處為凸面，其像側表面162近光軸處為凹面，並皆為非球面。另外，第六透鏡像側表面162具有反曲點。
紅外線濾除濾光片170為玻璃材質，其設置於第六透鏡160及成像面180間且不影響光學成像鏡組的焦距。
另外，第一透鏡110的屈折力、第五透鏡150的屈折力以及第六透鏡160的屈折力皆較第二透鏡120的屈折力、第三透鏡130的屈折力以及第四透鏡140的屈折力弱。第二透鏡物側表面121的曲率較第二透鏡像側表面122的曲率強。
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。
第一實施例的光學成像鏡組中，光學成像鏡組的焦 距為f，光學成像鏡組的光圈值(f-number)為Fno，光學成像鏡組中最大視角的一半為HFOV，其數值如下：f=3.48mm；Fno=2.25；以及HFOV=38.3度。
第一實施例的光學成像鏡組中，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：V4/V3=0.46。
第一實施例的光學成像鏡組中，第一透鏡110的焦距為f1，第二透鏡120的焦距為f2，其滿足下列條件：(f1+f2)/(f1-f2)=0.77。
第一實施例的光學成像鏡組中，第三透鏡130的焦距為f3，第四透鏡140的焦距為f4，其滿足下列條件：|f3/f4|=1.20。
第一實施例的光學成像鏡組中，第五透鏡150的焦距為f5，光學成像鏡組的焦距為f，其滿足下列條件：f/f5=-0.06。
第一實施例的光學成像鏡組中，第一透鏡物側表面111至成像面180於光軸上的距離為TL，第六透鏡160的焦距為f6，其滿足下列條件：TL/f6=0.15。
第一實施例的光學成像鏡組中，光圈100至第一透鏡物側表面111於光軸上的距離為TS，光圈100至第六透鏡像側表面162於光軸上的距離為SD，所述距離若方向朝物側為負，若距離方向朝像側為正，其滿足下列條件：|TS/SD|=0.09。
第一實施例的光學成像鏡組中，光學成像鏡組的焦 距為f，第五透鏡物側表面151的曲率半徑為R9，其滿足下列條件：Log(R9/f)=0.12。
配合參照第13圖，係繪示依照第1圖光學成像鏡組中第五透鏡150參數的示意圖。由第13圖可知，第五透鏡物側表面151的臨界點與光軸的垂直距離為Yc51，第五透鏡像側表面152的臨界點與光軸的垂直距離為Yc52，其滿足下列條件：Yc51/Yc52=0.77。
配合參照第14圖，係繪示依照第1圖光學成像鏡組中第六透鏡160參數的示意圖。由第14圖可知，第一實施例的光學成像鏡組中，光學成像鏡組的焦距為f，第六透鏡像側表面162的臨界點與光軸的垂直距離為Yc62，其滿足下列條件：Yc62/f=0.45。
第一實施例的光學成像鏡組中，第一透鏡物側表面111至成像面180於光軸上的距離為TL，光學成像鏡組的最大像高為ImgH(即電子感光元件190有效感測區域對角線長的一半)，其滿足下列條件：TL/ImgH=1.75。
再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，A4-A16則表示各表面第4-16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成像鏡組(未另標號)以及電子感光元件290。光學成像鏡組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270以及成像面280，而電子感光元件290設置於光學成像鏡組的成像面280，其中光學成像鏡組中具有屈折力的透鏡為六片(210-260)，且第一透鏡210、第二透鏡220、第三透鏡230、第四透鏡240、第五透鏡250以及第六透鏡260中，任兩相鄰透鏡間於光軸上皆具有一空氣間隔。
第一透鏡210具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面211近光軸處為凸面，其像側表面212近光軸處為凹面，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近光軸處為凸面，其像側表面222近光軸處為凹面，並皆為非球面。
第三透鏡230具有正屈折力，且為塑膠材質，其物 側表面231近光軸處為凸面，其像側表面232近光軸處為凸面，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近光軸處為凹面，其像側表面242近光軸處為凸面，並皆為非球面。
第五透鏡250具有負屈折力，且為塑膠材質，其物 側表面251近光軸處為凸面，其像側表面252近光軸處為凹面，並皆為非球面。另外，第五透鏡的物側表面251及像側表面252皆具有反曲點。
第六透鏡260具有正屈折力，且為塑膠材質，其物 側表面261近光軸處為凸面，其像側表面262近光軸處為凹面，並皆為非球面。另外，第六透鏡像側表面262具有反曲點。
紅外線濾除濾光片270為玻璃材質，其設置於第六透鏡260及成像面280間且不影響光學成像鏡組的焦距。
另外，第二透鏡220的屈折力較第三透鏡230的屈折力弱。第一透鏡210的屈折力、第五透鏡250的屈折力以及第六透鏡260的屈折力皆較第二透鏡220的屈折力、第三透鏡230的屈折力以及第四透鏡240的屈折力弱。第二透鏡物側表面221的曲率較第二透鏡像側表面222的曲率強。
再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，下表參數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成像鏡組(未另標號)以及電子感光元件390。光學成像鏡組由物側至像側依序包含第一透鏡310、光圈300、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370以及成像面380，而電子感光元件390設置於光學成像鏡組的成像面380，其中光學成像鏡組中具有屈折力 的透鏡為六片(310-360)，且第一透鏡310、第二透鏡320、第三透鏡330、第四透鏡340、第五透鏡350以及第六透鏡360中，任兩相鄰透鏡間於光軸上皆具有一空氣間隔。
第一透鏡310具有負屈折力，且為玻璃材質，其物側表面311近光軸處為凸面，其像側表面312近光軸處為凹面，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近光軸處為凸面，其像側表面322近光軸處為凹面，並皆為非球面。
第三透鏡330具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面331近光軸處為凸面，其像側表面332近光軸處為凸面，並皆為非球面。
第四透鏡340具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面341近光軸處為凹面，其像側表面342近光軸處為凸面，並皆為非球面。
第五透鏡350具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面351近光軸處為凸面，其像側表面352近光軸處為凹面，並皆為非球面。另外，第五透鏡的物側表面351及像側表面352皆具有反曲點。
第六透鏡360具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面361近光軸處為凸面，其像側表面362近光軸處為凹面，並皆為非球面。另外，第六透鏡像側表面362具有反曲點。
紅外線濾除濾光片370為玻璃材質，其設置於第六 透鏡360及成像面380間且不影響光學成像鏡組的焦距。
另外，第二透鏡物側表面321的曲率較第二透鏡像側表面322的曲率強。
再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，下表參數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成像鏡組(未另標號) 以及電子感光元件490。光學成像鏡組由物側至像側依序包含光圈400、第一透鏡410、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470以及成像面480，而電子感光元件490設置於光學成像鏡組的成像面480，其中光學成像鏡組中具有屈折力的透鏡為六片(410-460)，且第一透鏡410、第二透鏡420、第三透鏡430、第四透鏡440、第五透鏡450以及第六透鏡460中，任兩相鄰透鏡間於光軸上皆具有一空氣間隔。
第一透鏡410具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面411近光軸處為凸面，其像側表面412近光軸處為凹面，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近光軸處為凸面，其像側表面422近光軸處為凹面，並皆為非球面。
第三透鏡430具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面431近光軸處為凸面，其像側表面432近光軸處為凸面，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近光軸處為凹面，其像側表面442近光軸處為凸面，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近光軸處為凸面，其像側表面452近光軸處為凹面，並皆為非球面。另外，第五透鏡的物側表面451及像側表面452皆具有反曲點。
第六透鏡460具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面461近光軸處為凸面，其像側表面462近光軸處為凹面，並皆為非球面。另外，第六透鏡像側表面462具有反曲點。
紅外線濾除濾光片470為玻璃材質，其設置於第六透鏡460及成像面480間且不影響光學成像鏡組的焦距。
另外，第二透鏡420的屈折力較第三透鏡430的屈折力弱。第一透鏡410的屈折力、第五透鏡450的屈折力以及第六透鏡460的屈折力皆較第二透鏡420的屈折力、第三透鏡430的屈折力以及第四透鏡440的屈折力弱。第二透鏡物側表面421的曲率較第二透鏡像側表面422的曲率強。
再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，下表參數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成像鏡組(未另標號)以及電子感光元件590。光學成像鏡組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570以及成像面580，而電子感光元件590設置於光學成像鏡組的成像面580，其中光學成像鏡組中具有屈折力的透鏡為六片(510-560)，且第一透鏡510、第二透鏡520、第三透鏡530、第四透鏡540、第五透鏡550以及第六透鏡560中，任兩相鄰透鏡間於光軸上皆具有一空氣間隔。
第一透鏡510具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面511近光軸處為凸面，其像側表面512近光軸處為凹面，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近光軸處為凸面，其像側表面522近光軸處為凹面，並皆為非球面。
第三透鏡530具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面531近光軸處為凸面，其像側表面532近光軸處為凸面，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近光軸處為凹面，其像側表面542近光軸處為凸面，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近光軸處為凸面，其像側表面552近光軸處為凹面，並皆為非球面。另外，第五透鏡的物側表面551及像側表面552皆具有反曲點。
第六透鏡560具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面561近光軸處為凸面，其像側表面562近光軸處為凹面，並皆為非球面。另外，第六透鏡像側表面562具有反曲點。
紅外線濾除濾光片570為玻璃材質，其設置於第六透鏡560及成像面580間且不影響光學成像鏡組的焦距。
另外，第二透鏡520的屈折力較第三透鏡530的屈折力弱。第一透鏡510的屈折力、第五透鏡550的屈折力以及第六透鏡560的屈折力皆較第二透鏡520的屈折力、第三透鏡530的屈折力以及第四透鏡540的屈折力弱。第二透鏡物側表面521的曲率較第二透鏡像側表面522的曲率強。
再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，下表參數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成像鏡組(未另標號)以及電子感光元件690。光學成像鏡組由物側至像側依序包含第一透鏡610、光圈600、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670以及成像面680，而電子感光元件690設置於光學成像鏡組的成像面680，其中光學成像鏡組中具 有屈折力的透鏡為六片(610-660)，且第一透鏡610、第二透鏡620、第三透鏡630、第四透鏡640、第五透鏡650以及第六透鏡660中，任兩相鄰透鏡間於光軸上皆具有一空氣間隔。
第一透鏡610具有負屈折力，且為塑膠材質，其物 側表面611近光軸處為凸面，其像側表面612近光軸處為凹面，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近光軸處為凸面，其像側表面622近光軸處為凹面，並皆為非球面。
第三透鏡630具有正屈折力，且為塑膠材質，其物 側表面631近光軸處為凸面，其像側表面632近光軸處為凹面，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近光軸處為凹面，其像側表面642近光軸處為凸面，並皆為非球面。
第五透鏡650具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面651近光軸處為凸面，其像側表面652近光軸處為凹面，並皆為非球面。另外，第五透鏡的物側表面651及像側表面652皆具有反曲點。
第六透鏡660具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面661近光軸處為凸面，其像側表面662近光軸處為凹面，並皆為非球面。另外，第六透鏡像側表面662具有反曲點。
紅外線濾除濾光片670為玻璃材質，其設置於第六透鏡660及成像面680間且不影響光學成像鏡組的焦距。
另外，第二透鏡620的屈折力較第三透鏡630的屈折力弱。第一透鏡610的屈折力、第五透鏡650的屈折力以及第六透鏡660的屈折力皆較第二透鏡620的屈折力、第三透鏡630的屈折力以及第四透鏡640的屈折力弱。第二透鏡物側表面621的曲率較第二透鏡像側表面622的曲率強。
再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，下表參數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15圖，係繪示依照本發明第七實施例的一種可攜裝置10的示意圖。第七實施例的可攜裝置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成像鏡組(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成像鏡組的成像面。
<第八實施例>
請參照第16圖，係繪示依照本發明第八實施例的一種可攜裝置20的示意圖。第八實施例的可攜裝置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成像鏡組(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成像鏡組的成像面。
<第九實施例>
請參照第17圖，係繪示依照本發明第九實施例的一種可攜裝置30的示意圖。第九實施例的可攜裝置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成像鏡組(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成像鏡組的成像面。
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‧‧‧紅外線濾除濾光片
180‧‧‧成像面
190‧‧‧電子感光元件

Claims (24)

  1. 一種光學成像鏡組，由物側至像側依序包含：一第一透鏡，具有負屈折力，其物側表面近光軸處為凸面、像側表面近光軸處為凹面；一第二透鏡，具有正屈折力；一第三透鏡，具有屈折力；一第四透鏡，具有屈折力，其物側表面近光軸處為凹面；一第五透鏡，具有屈折力，其物側表面近光軸處為凸面、像側表面近光軸處為凹面，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，其像側表面近光軸處為凹面，且其物側表面及像側表面皆為非球面，其中該第六透鏡像側表面具有至少一反曲點；其中，該光學成像鏡組中具有屈折力的透鏡為六片，該第一透鏡的焦距為f1，該第二透鏡的焦距為f2，該第五透鏡的焦距為f5，該光學成像鏡組的焦距為f，其滿足下列條件：0<(f1+f2)/(f1-f2)<1.0；以及f/f5<0.55。
  2. 如請求項1所述的光學成像鏡組，其中該第六透鏡物側表面近光軸處為凸面。
  3. 如請求項2所述的光學成像鏡組，其中該第一透鏡物側表面至一成像面於光軸上的距離為TL，該第六透鏡的焦距為f6，其滿足下列條件：-0.9<TL/f6<0.9。
  4. 如請求項1所述的光學成像鏡組，其中該第四透鏡 具有負屈折力。
  5. 如請求項4所述的光學成像鏡組，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：0.20<V4/V3<0.60。
  6. 如請求項1所述的光學成像鏡組，其中該第三透鏡具有正屈折力。
  7. 如請求項1所述的光學成像鏡組，其中該第二透鏡物側表面的曲率較該第二透鏡像側表面的曲率強。
  8. 如請求項1所述的光學成像鏡組，更包含：一光圈，其中該光圈至該第一透鏡物側表面於光軸上的距離為TS，該光圈至該第六透鏡像側表面於光軸上的距離為SD，其滿足下列條件：0<|TS/SD|<0.25。
  9. 如請求項1所述的光學成像鏡組，其中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：|f3/f4|<1.8。
  10. 一種光學成像鏡組，由物側至像側依序包含：一第一透鏡，具有負屈折力，其物側表面近光軸處為凸面、像側表面近光軸處為凹面；一第二透鏡，具有正屈折力；一第三透鏡，具有屈折力；一第四透鏡，具有屈折力；一第五透鏡，具有屈折力，其物側表面近光軸處為凸面、其像側表面近光軸處為凹面，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，其像側表面近光軸處為凹面，且其物側表面及像側表面皆為非球面，其中該第六透鏡像側表面具有至少一反曲點；其中，該光學成像鏡組中具有屈折力的透鏡為六片，該第一透鏡的焦距為f1，該第二透鏡的焦距為f2，該第五透鏡的焦距為f5，該光學成像鏡組的焦距為f，該第一透鏡物側表面至一成像面於光軸上的距離為TL，該光學成像鏡組的最大像高為ImgH，其滿足下列條件：0<(f1+f2)/(f1-f2)<1.0；f/f5<0.55；以及TL/ImgH<2.0。
  11. 如請求項10所述的光學成像鏡組，其中該第三透鏡具有正屈折力，其像側表面近光軸處為凸面。
  12. 如請求項10所述的光學成像鏡組，其中該第二透鏡物側表面近光軸處為凸面。
  13. 如請求項10所述的光學成像鏡組，其中該第二透鏡的屈折力較該第三透鏡的屈折力弱。
  14. 如請求項10所述的光學成像鏡組，其中該光學成像鏡組的焦距為f，該第五透鏡物側表面的曲率半徑為R9，其滿足下列條件：-1<Log(R9/f)<10。
  15. 如請求項10所述的光學成像鏡組，其中該第五透鏡的焦距為f5，該光學成像鏡組的焦距為f，其滿足下列條件：-1.5<f/f5<0.30。
  16. 如請求項10所述的光學成像鏡組，其中該第五透 鏡物側表面的一臨界點與光軸的垂直距離為Yc51，該第五透鏡像側表面的一臨界點與光軸的垂直距離為Yc52，其滿足下列條件：0.1<Yc51/Yc52<1.2。
  17. 一種光學成像鏡組，由物側至像側依序包含：一第一透鏡，具有負屈折力，其物側表面近光軸處為凸面、像側表面近光軸處為凹面；一第二透鏡，具有正屈折力；一第三透鏡，具有屈折力；一第四透鏡，具有屈折力；一第五透鏡，具有屈折力，其物側表面近光軸處為凸面、像側表面近光軸處為凹面，其物側表面及像側表面皆為非球面，且該第五透鏡至少一表面具有至少一反曲點；一第六透鏡，具有屈折力，其像側表面近光軸處為凹面，且其物側表面及像側表面皆為非球面，其中該第六透鏡像側表面具有至少一反曲點；其中，該光學成像鏡組中具有屈折力的透鏡為六片，該第一透鏡的焦距為f1，該第二透鏡的焦距為f2，該第五透鏡的焦距為f5，該光學成像鏡組的焦距為f，該第六透鏡像側表面的一臨界點與光軸的垂直距離為Yc62，其滿足下列條件：0<(f1+f2)/(f1-f2)<1.0；f/f5<0.55；以及0.2<Yc62/f<0.8。
  18. 如請求項17所述的光學成像鏡組，其中該第六透鏡物側表面近光軸處為凸面。
  19. 如請求項17所述的光學成像鏡組，其中該第四透鏡物側表面近光軸處為凹面、像側表面近光軸處為凸面。
  20. 如請求項17所述的光學成像鏡組，其中該第一透鏡的屈折力、該第五透鏡的屈折力以及該第六透鏡的屈折力皆較該第二透鏡的屈折力、該第三透鏡的屈折力以及該第四透鏡的屈折力弱。
  21. 如請求項17所述的光學成像鏡組，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：0.20<V4/V3<0.60。
  22. 如請求項17所述的光學成像鏡組，其中該第一透鏡、該第二透鏡、該第三透鏡、該第四透鏡、該第五透鏡以及該第六透鏡中，任兩相鄰透鏡間於光軸上皆具有一空氣間隔。
  23. 一種取像裝置，包含：如請求項17所述的光學成像鏡組；以及一電子感光元件，其設置於該光學成像鏡組的一成像面。
  24. 一種可攜裝置，包含：如請求項23所述的取像裝置。
TW103106081A 2014-02-24 2014-02-24 光學成像鏡組、取像裝置以及可攜裝置 TWI487941B (zh)

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