TWI687733B - 成像鏡片系統、辨識模組及電子裝置 - Google Patents
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Abstract
一種成像鏡片系統,包含四片透鏡,四片透鏡由物側至像側依序為第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡與第四透鏡,四片透鏡分別具有朝向物側方向的物側表面與朝向像側方向的像側表面。其中,第一透鏡具有負屈折力。第四透鏡具有正屈折力,且其像側表面於近光軸處為凸面。成像鏡片系統中至少一片透鏡的至少一表面具有至少一反曲點。當滿足特定條件時,成像鏡片系統能同時滿足大光圈、微型化及廣視角的需求。
Description
本發明係關於一種成像鏡片系統、辨識模組及電子裝置,特別是一種適用於電子裝置的成像鏡片系統及辨識模組。
隨著半導體製程技術更加精進,使得電子感光元件性能有所提升,畫素可達到更微小的尺寸,因此,具備高成像品質的光學鏡頭儼然成為不可或缺的一環。
而隨著科技日新月異,配備光學鏡頭的電子裝置的應用範圍更加廣泛,對於光學鏡頭的要求也是更加多樣化,由於往昔之光學鏡頭較不易在成像品質、敏感度、光圈大小、體積或視角等需求間取得平衡,故本發明提供了一種光學鏡頭以符合需求。
本發明提供一種成像鏡片系統、辨識模組以及電子裝置。其中,成像鏡片系統包含四片透鏡。當滿足特定條件時,本發明提供的成像鏡片系統能同時滿足大光圈、微型化及廣視角的需求。
本發明提供一種成像鏡片系統,包含四片透鏡,四片透鏡由物側至像側依序為第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡與第四透鏡,四片透鏡分別具有朝向物側方向的物側表面與朝向像側方向的像側表面。其中,第一透鏡具有負屈折力。第四透鏡具有正屈折力,且其像側表面於近光軸處為凸面。成像鏡片系統中至少一片透鏡的至少一表面具有至少一反曲點。第一透鏡於光軸上的厚度為CT1,第二透鏡於光軸上的厚度為CT2,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:
2.35 < CT1/CT2 < 7.50;以及
|f1| < |f2|。
本發明提供一辨識模組,其包含前述的成像鏡片系統、一平板以及一電子感光元件。平板設置於第一透鏡的物側方向,且平板與第一透鏡於光軸上的間隔距離小於0.90公釐。電子感光元件設置於成像鏡片系統的成像面上。
本發明另提供一種成像鏡片系統,包含四片透鏡,四片透鏡由物側至像側依序為第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡與第四透鏡,四片透鏡分別具有朝向物側方向的物側表面與朝向像側方向的像側表面。其中,第一透鏡具有負屈折力,其物側表面於近光軸處為凸面,且其像側表面於近光軸處為凹面。第四透鏡具有正屈折力,其像側表面於近光軸處為凸面。成像鏡片系統中至少一片透鏡的至少一表面具有至少一反曲點。第一透鏡於光軸上的厚度為CT1,第二透鏡於光軸上的厚度為CT2,成像鏡片系統的焦距為f,第一透鏡的焦距為f1,第二透鏡的焦距為f2,第一透鏡物側表面至成像面於光軸上的距離為TL,其滿足下列條件:
1.20 < CT1/CT2 < 15.0;
|f1| < |f2|;以及
5.50 < TL/f < 16.0。
本發明另提供一辨識模組,其包含前述的成像鏡片系統、一第一平板、一第二平板以及一電子感光元件。第一平板設置於第一透鏡的物側方向,且第二平板設置於第四透鏡的像側方向。電子感光元件設置於成像鏡片系統的成像面上。被攝物至第一透鏡物側表面於光軸上的距離為OL,第一平板於光軸上的厚度為CTf,第四透鏡像側表面至成像面於光軸上的距離為BL,第二平板於光軸上的厚度為CTr,其滿足下列條件:
(OL-CTf)/(BL-CTr) < 1.80。
本發明再提供一種成像鏡片系統,包含四片透鏡,四片透鏡由物側至像側依序為第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡與第四透鏡,四片透鏡分別具有朝向物側方向的物側表面與朝向像側方向的像側表面。其中,第一透鏡具有負屈折力。第四透鏡具有正屈折力。成像鏡片系統中至少一片透鏡的至少一表面具有至少一反曲點。第一透鏡於光軸上的厚度為CT1,第二透鏡於光軸上的厚度為CT2,成像鏡片系統的焦距為f,第一透鏡的焦距為f1,第二透鏡的焦距為f2,第一透鏡物側表面至成像面於光軸上的距離為TL,成像鏡片系統的入瞳孔徑為EPD,其滿足下列條件:
1.20 < CT1/CT2 < 15.0;
|f1| < |f2|;
5.50 < TL/f < 14.0;以及
f/EPD < 1.90。
本發明再提供一辨識模組,其包含前述的成像鏡片系統、一平板以及一電子感光元件。平板設置於第一透鏡的物側方向。電子感光元件設置於成像鏡片系統的成像面上。平板於光軸上的厚度為CTf,第一透鏡物側表面至第四透鏡像側表面於光軸上的距離為TD,其滿足下列條件:
0.35 < CTf/TD < 0.70。
本發明提供一電子裝置,其包含前述的辨識模組,其中辨識模組之平板為一顯示模組,且辨識模組之成像鏡片系統與顯示模組皆面向同一方向。
本發明又再提供一種辨識模組,其由物側至像側依序包含一平板、一成像鏡片系統以及一電子感光元件。成像鏡片系統包含四片透鏡,四片透鏡由物側至像側依序為第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡與第四透鏡,四片透鏡分別具有朝向物側方向的物側表面與朝向像側方向的像側表面。其中,第一透鏡具有負屈折力,第四透鏡具有正屈折力,成像鏡片系統中至少一片透鏡的至少一表面具有至少一反曲點,且電子感光元件設置於成像鏡片系統的成像面上。第一透鏡於光軸上的厚度為CT1,第二透鏡於光軸上的厚度為CT2,成像鏡片系統的焦距為f,第一透鏡的焦距為f1,第二透鏡的焦距為f2,成像鏡片系統的入瞳孔徑為EPD,第四透鏡物側表面的曲率半徑為R7,第四透鏡像側表面的曲率半徑為R8,平板於光軸上的厚度為CTf,第一透鏡物側表面至第四透鏡像側表面於光軸上的距離為TD,其滿足下列條件:
1.20 < CT1/CT2 < 15.0;
|f1| < |f2|;
f/EPD < 1.90;
-1.0 < (R7+R8)/(R7-R8);以及
0.25 < CTf/TD < 1.50。
當CT1/CT2滿足上述條件時,可提升鏡頭機構強度,而有助於面對更嚴苛的外在環境條件。
當|f1| < |f2|滿足上述條件時,可提升第一透鏡的光路控制能力,並以第二透鏡修正第一透鏡所產生之像差,以達成相互補償的功能。
當TL/f滿足上述條件時,可平衡成像鏡片系統的總長與控制視野大小,而有利於達成反焦透鏡系統(Retro-focus),以應用於合適之裝置。
當(OL-CTf)/(BL-CTr)滿足上述條件時,可平衡成像鏡片系統物側端空間與像側端空間之間的比例關係,而有利於達成較高效率的配置方式。
當f/EPD滿足上述條件時,可在低光源的情形下達成足夠的辨識能力,以適應各種環境狀況。
當(R7+R8)/(R7-R8)滿足上述條件時,可控制第四透鏡像側表面具有適當的曲率,以控制光線入射於成像面的角度,並使後焦距具備足夠空間。
當CTf/TD滿足上述條件時,可確保成像鏡片系統物側端的平板具備足夠強度,而有利於承受外力多次擠壓,以達成較佳地產品使用效率。
辨識模組包含成像鏡片系統、第一平板以及第二平板。成像鏡片系統包含四片透鏡,並且四片透鏡由物側至像側依序為第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡與第四透鏡,四片透鏡分別具有朝向物側方向的物側表面與朝向像側方向的像側表面。其中,第一平板設置於成像鏡片系統的物側,並且介於成像鏡片系統的第一透鏡與被攝物之間(即第一透鏡的物側方向)。第二平板設置於成像鏡片系統的像側,並且介於成像鏡片系統的第四透鏡與成像面之間(即第四透鏡的像側方向)。
第一透鏡具有負屈折力;藉此,有利於擴大成像鏡片系統的感測範圍,以提升影像辨識的準確度。第一透鏡物側表面於近光軸處可為凸面,且其像側表面於近光軸處可為凹面;藉此,可確保大視角光線於透鏡鏡面的入射角度不至於過大而產生全反射,以確保光線可進入成像面。第一透鏡物側表面於近光軸處可為凸面,且第一透鏡物側表面由近光軸處至離軸處可存在凸面轉為凹面再轉為凸面的變化;藉此,可有效控制第一透鏡所需的整體空間厚度,以避免空間配置失衡,導致成像鏡片系統體積過大。第一透鏡物側表面可具有至少一反曲點;藉此,可有效修正離軸像差,並有助於鏡頭體積微型化。
第四透鏡具有正屈折力;藉此,可有效控制光線進入成像面的入射角度,以確保成像面可接收足夠光能量,進而提升影像周邊照度,確保周邊影像的辨識能力。第四透鏡物側表面於近光軸處可為凸面;藉此,可平衡第四透鏡物側表面與像側表面間的曲率強度,以避免單一透鏡表面曲率過大而產生過多像差。第四透鏡像側表面於近光軸處可為凸面;藉此,可控制成像鏡片系統的後焦長度,以確保具備足夠空間放置其他光學構件。第四透鏡物側表面與第四透鏡像側表面中至少一表面可具有至少一反曲點;藉此,有助於修正畸變與像散。
本發明所揭露的成像鏡片系統中,可有至少一片透鏡的至少一表面具有至少一反曲點。藉此,有利於修正像彎曲,同時可壓縮總長,以利於成像鏡片系統的微型化。請參照圖29,係繪示有依照本發明第一實施例中第一透鏡物側表面111的反曲點P的示意圖。圖29繪示第一透鏡物側表面的反曲點作為示例性說明,第一透鏡像側表面及其餘透鏡的物側表面或像側表面也可具有反曲點。
第一透鏡於光軸上的厚度為CT1,第二透鏡於光軸上的厚度為CT2,其滿足下列條件:1.20 < CT1/CT2 < 15.0。藉此,可提升鏡頭機構強度,而有助於面對更嚴苛的外在環境條件。在一種實施方式中,其亦可滿足下列條件:1.50 < CT1/CT2 < 5.0。在另一種實施方式中,其亦可滿足下列條件:2.35 < CT1/CT2 < 7.50。
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:|f1| < |f2|。藉此,可提升第一透鏡的光路控制能力,並以第二透鏡修正第一透鏡所產生之像差,以達成相互補償的功能。
第一透鏡物側表面至成像面於光軸上的距離為TL,成像鏡片系統的焦距為f,其可滿足下列條件:5.50 < TL/f < 16.0。藉此,可平衡成像鏡片系統的總長與控制視野大小,而有利於達成反焦透鏡系統(Retro-focus),以應用於合適之裝置。在一種實施方式中,其亦可滿足下列條件:5.50 < TL/f < 14.0。在另一種實施方式中,其亦可滿足下列條件:8.50 < TL/f < 12.0。請參照圖30,係繪示有依照本發明第一實施例中參數TL的示意圖。
被攝物至第一透鏡物側表面於光軸上的距離為OL,第一平板於光軸上的厚度為CTf,第四透鏡像側表面至成像面於光軸上的距離為BL,第二平板於光軸上的厚度為CTr,其可滿足下列條件:(OL-CTf)/(BL-CTr) < 1.80。藉此,可平衡成像鏡片系統物側端空間與像側端空間之間的比例關係,而有利於達成較高效率的配置方式。請參照圖30,係繪示有依照本發明第一實施例中參數CTf、OL、BL以及CTr的示意圖,其中窗口元件150為第一平板,且保護玻璃(Cover glass)160為第二平板。但本發明不以此為限,在其他實施例中,第二平板可例如為濾光片(Filter)。
成像鏡片系統的焦距為f,成像鏡片系統的入瞳孔徑為EPD,其可滿足下列條件:f/EPD < 1.90。藉此,可在低光源的情形下達成足夠的辨識能力,以適應各種環境狀況。在一種實施方式中,其亦可滿足下列條件:0.50 < f/EPD < 1.70。在另一種實施方式中,其亦可滿足下列條件:0.80 < f/EPD < 1.50。
第一平板於光軸上的厚度為CTf,第一透鏡物側表面至第四透鏡像側表面於光軸上的距離為TD,其可滿足下列條件:0.25 < CTf/TD < 1.50。藉此,可確保成像鏡片系統物側端的平板具備足夠強度,而有利於承受外力多次擠壓,以達成較佳地產品使用效率。在一種實施方式中,其亦可滿足下列條件:0.35 < CTf/TD < 0.70。請參照圖30,係繪示有依照本發明第一實施例中參數CTf以及TD的示意圖。
第四透鏡物側表面的曲率半徑為R7,第四透鏡像側表面的曲率半徑為R8,其可滿足下列條件:-1.0 < (R7+R8)/(R7-R8)。藉此,可控制第四透鏡像側表面具有適當的曲率,以控制光線入射於成像面的角度,並使後焦距具備足夠空間。在一種實施方式中,其亦可滿足下列條件:-1.0 < (R7+R8)/(R7-R8) < 5.0。在另一種實施方式中,其亦可滿足下列條件:-0.50 < (R7+R8)/(R7-R8) < 0.50。
第一透鏡的焦距為f1,第三透鏡的焦距為f3,其可滿足下列條件:|f1| < |f3|。藉此,可確保成像鏡片系統的物側端具備較強之屈折力,以利於達成鏡頭微型化的目的。
第一透鏡的焦距為f1,第二透鏡的焦距為f2,其可滿足下列條件:|f1/f2| < 0.50。藉此,可使第二透鏡成為第一透鏡之像差修正透鏡(Correction Lens),以確保影像品質。在一種實施方式中,其亦可滿足下列條件:|f1/f2| < 0.30。
成像鏡片系統的透鏡阿貝數最大值為Vmax,成像鏡片系統的透鏡阿貝數最小值為Vmin,其可滿足下列條件:0 ≦ Vmax-Vmin < 10.0。藉此,可確保透鏡材料的一致性,以利於製造規劃與成本調控。在一種實施方式中,其亦可滿足下列條件:0 ≦ Vmax-Vmin < 5.0。
第一透鏡像側表面的最大有效半徑為Y12,第一透鏡像側表面的曲率半徑為R2,其可滿足下列條件:1.50 < Y12/R2 < 5.50。藉此,可控制第一透鏡像側表面的曲率分配,以利於接收大視角的影像,並同時修正大視角像差。請參照圖29,係繪示有依照本發明第一實施例中參數Y12的示意圖。
第二透鏡的焦距為f2,第四透鏡的焦距為f4,其可滿足下列條件:|f4/f2| < 0.50。藉此,可強化成像鏡片系統像側端的光路控制能力,使滿足各式應用需求。在一種實施方式中,其亦可滿足下列條件:|f4/f2| < 0.30。
本發明揭露的成像鏡片系統更包含一光圈,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TL,其可滿足下列條件:0.25 < SL/TL < 0.60。藉此,可有效控制光圈位置,並同時平衡成像鏡片系統的視角與總長。在一種實施方式中,其亦可滿足下列條件:0.35 < SL/TL < 0.50。請參照圖30,係繪示有依照本發明第一實施例中參數SL及TL的示意圖。
第一平板與第一透鏡於光軸上的間隔距離可小於0.90公釐。藉此,可確保裝置的薄型化,以利於更多元的應用領域。在一種實施方式中,第一平板與第一透鏡於光軸上的間隔距離可小於0.55公釐。
第二透鏡的焦距為f2,第四透鏡的焦距為f4,其可滿足下列條件:|f4| < |f2|。藉此,可強化第四透鏡的系統調控能力,以平衡成像鏡片系統整體的屈折力配置。
第一透鏡物側表面至成像面於光軸上的距離為TL,其可滿足下列條件:TL < 4.50 [公釐]。藉此,有效控制總長,以滿足成像鏡片系統的小型化。在一種實施方式中,其亦可滿足下列條件:TL < 4.0 [公釐]。
成像鏡片系統的焦距為f,成像鏡片系統的入瞳孔徑為EPD,入射於第一透鏡物側表面的最大視場之主光線與光軸之夾角為HFOV(即成像鏡片系統中最大視角的一半),其可滿足下列條件:0 < f/[EPD×tan(HFOV)] < 1.0。藉此,可增加成像鏡片系統的收光能力,並同時擴大成像範圍。在一種實施方式中,其亦可滿足下列條件:0.30 < f/[EPD×tan(HFOV)] < 0.90。請參照圖29,係繪示有依照本發明第一實施例中參數HFOV的示意圖,其中有一最大視場之主光線CR入射於第一透鏡物側表面111,且最大視場之主光線CR與光軸之間的夾角即為HFOV。
第一透鏡物側表面至成像面於光軸上的距離為TL,成像鏡片系統的最大成像高度為ImgH(即電子感光元件之有效感測區域對角線總長的一半),其可滿足下列條件:5.0 < TL/ImgH < 10.0。藉此,可控制鏡頭比例,以平衡適當的拍攝角度與成像大小。在一種實施方式中,其亦可滿足下列條件:5.0 < TL/ImgH < 8.0。在另一種實施方式中,其亦可滿足下列條件:5.0 < TL/ImgH < 7.0。
本發明所揭露的成像鏡片系統可應用於波長介於480奈米至590奈米的光波段。藉此,藉由較窄的可見光波段,以達成合適的辨識效果,以利於產品的應用。本發明的成像鏡片系統不以應用於上述之可見光波段為限,在其他實施例中,成像鏡片系統可應用於其他波段之可見光或紅外光。
本發明所揭露的成像鏡片系統中的四片透鏡之阿貝數可皆大於50.0。藉此,有利於達成成像鏡片系統辨識能力的需求,並兼顧成本與製造性的考量。
第一透鏡物側表面於離軸處的凸臨界點與光軸的垂直距離為Y11cx,第一透鏡物側表面於離軸處的凹臨界點與光軸的垂直距離為Y11ca,其可滿足下列條件:1.10 < Y11cx/Y11ca < 3.20。藉此,可確保第一透鏡物側表面能針對不同視場分別修正像差,且有利於縮短成像鏡片系統的總長。在一種實施方式中,其亦可滿足下列條件:1.30 < Y11cx/Y11ca < 2.20。請參照圖29,係繪示有依照本發明第一實施例中參數Y11cx、Y11ca以及第一透鏡物側表面111的臨界點C的示意圖。圖29繪示第一透鏡物側表面的臨界點作為示例性說明,第一透鏡像側表面及其餘透鏡的物側表面或像側表面也可具有臨界點。
成像鏡片系統的焦距為f,第一透鏡的焦距為f1,第二透鏡的焦距為f2,第三透鏡的焦距為f3,其可滿足下列條件:0 < |f/f1|-|f/f2|-|f/f3|。藉此,可強化第一透鏡的控制力,同時以第二透鏡與第三透鏡輔助修正像差,以達成優化成像品質的目的。
成像鏡片系統的最大成像高度為ImgH,成像鏡片系統的焦距為f,其可滿足下列條件:1.20 < ImgH/f < 3.0。藉此,有利於成像鏡片系統達成反焦式透鏡系統(Retro-focus),以擷取更大的視角範圍與更多樣的資訊內容,進而提升影像辨識度。
成像鏡片系統中各二相鄰透鏡於光軸上之所有間隔距離中,第一透鏡與第二透鏡於光軸上之間隔距離T12可為最大值。也就是說,第一透鏡與第二透鏡於光軸上之間隔距離T12可大於或等於第二透鏡與第三透鏡於光軸上之間隔距離T23以及第三透鏡與第四透鏡於光軸上之間隔距離T34。藉此,可提供成像鏡片系統物側端足夠的空間以調和大視角的入射光線,進而優化像差。
本發明的成像鏡片系統中各單一透鏡於光軸上之厚度中,第一透鏡於光軸上的厚度CT1可為最大者。也就是說,第一透鏡於光軸上的厚度CT1可大於或等於第二透鏡於光軸上的厚度CT2、第三透鏡於光軸上的厚度CT3以及第四透鏡於光軸上的厚度CT4。藉此,可平衡不同透鏡尺寸的厚度比例,以利於透鏡成型,增加組裝良率。
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|。藉此,可平衡成像鏡片系統像側端的屈折力分布,以確保良好的成像品質。
第一透鏡像側表面於光軸上的交點至第一透鏡像側表面的最大有效半徑位置平行於光軸的位移量為SAG12,第一透鏡像側表面的曲率半徑為R2,其可滿足下列條件:1.20 < SAG12/R2 < 5.50。藉此,可確保第一透鏡像側表面具備足夠的大視角收光能力,以達成大範圍的成像區域,同時有效縮減成像鏡片系統空間。請參照圖29,係繪示有依照本發明第一實施例之參數SAG12的示意圖,其中所述位移量朝像側方向則其值為正,朝物側方向則其值為負。
第一透鏡物側表面的最大有效半徑為Y11,第四透鏡像側表面的最大有效半徑為Y42,其可滿足下列條件:3.0 < Y11/Y42 < 6.0。藉此,可平衡成像鏡片系統物側端與像側端的開口大小,以滿足大視角的需求,並保有適當的收光區域範圍。在一種實施方式中,其亦可滿足下列條件:3.30 < Y11/Y42 < 4.30。請參照圖29,係繪示有依照本發明第一實施例中參數Y11及Y42的示意圖。
成像鏡片系統中各二相鄰透鏡於光軸上之間隔距離的最大值為ATmax,成像鏡片系統中單一透鏡於光軸上厚度的最小值為CTmin,其可滿足下列條件:3.0 < ATmax/CTmin < 5.0。藉此,可平衡成像鏡片系統空間與透鏡間的比例關係,以達成較佳地空間利用狀態。
上述本發明成像鏡片系統中的各技術特徵皆可組合配置,而達到對應之功效。
本發明揭露的成像鏡片系統中,透鏡的材質可為玻璃或塑膠。若透鏡的材質為玻璃,則可增加成像鏡片系統屈折力配置的自由度,而玻璃透鏡可使用研磨或模造等技術製作而成。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(ASP),藉此獲得較多的控制變數,用以消減像差、縮減透鏡數目,並可有效降低本發明成像鏡片系統的總長,而非球面可以塑膠射出成型或模造玻璃透鏡等方式製作而成。
本發明揭露的成像鏡片系統中,若透鏡表面為非球面,則表示該透鏡表面光學有效區全部或其中一部分為非球面。
本發明揭露的成像鏡片系統中,可選擇性地在任一(以上)透鏡材料中加入添加物,以改變透鏡對於特定波段光線的穿透率,進而減少雜散光與色偏。例如:添加物可具備濾除系統中600奈米至800奈米波段光線的功能,以助於減少多餘的紅光或紅外光;或可濾除350奈米至450奈米波段光線,以減少多餘的藍光或紫外光,因此,添加物可避免特定波段光線對成像造成干擾。此外,添加物可均勻混和於塑料中,並以射出成型技術製作成透鏡。
本發明揭露的成像鏡片系統中,若透鏡表面係為凸面且未界定該凸面位置時,則表示該凸面可位於透鏡表面近光軸處;若透鏡表面係為凹面且未界定該凹面位置時,則表示該凹面可位於透鏡表面近光軸處。若透鏡之屈折力或焦距未界定其區域位置時,則表示該透鏡之屈折力或焦距可為透鏡於近光軸處之屈折力或焦距。
本發明所述成像鏡片系統、辨識模組及電子裝置之各參數數值(例如折射率、焦距等)若無特別定義,則各參數數值可依據該系統之操作波長而定。
本發明揭露的成像鏡片系統中,所述透鏡表面的反曲點(Inflection Point),係指透鏡表面曲率正負變化的交界點。所述透鏡表面的臨界點(Critical Point),係指垂直於光軸的平面與透鏡表面相切之切線上的切點,且臨界點並非位於光軸上。
本發明揭露的成像鏡片系統中,成像鏡片系統之成像面依其對應的電子感光元件之不同,可為一平面或有任一曲率之曲面,特別是指凹面朝往物側方向之曲面。
本發明揭露的成像鏡片系統中,最靠近成像面的透鏡與成像面之間可選擇性配置一片以上的成像修正元件(平場元件等),以達到修正影像的效果(像彎曲等)。該成像修正元件的光學性質,比如曲率、厚度、折射率、位置、面型(凸面或凹面、球面或非球面、繞射表面及菲涅爾表面等)可配合取像裝置需求而做調整。一般而言,較佳的成像修正元件配置為將具有朝往物側方向為凹面的薄型平凹元件設置於靠近成像面處。
本發明揭露的成像鏡片系統中,可設置有至少一光闌,其可位於第一透鏡之前、各透鏡之間或最後一透鏡之後,該光闌的種類如耀光光闌(Glare Stop)或視場光闌(Field Stop)等,可用以減少雜散光,有助於提升影像品質。
本發明揭露的成像鏡片系統中,光圈之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,係有助於擴大成像鏡片系統的視場角。
本發明可適當設置一可變孔徑元件,該可變孔徑元件可為機械構件或光線調控元件,其可以電或電訊號控制孔徑的尺寸與形狀。該機械構件可包含葉片組、屏蔽板等可動件;該光線調控元件可包含濾光元件、電致變色材料、液晶層等遮蔽材料。該可變孔徑元件可藉由控制影像的進光量或曝光時間,強化影像調節的能力。此外,該可變孔徑元件亦可為本發明之光圈,可藉由改變光圈值以調節影像品質,如景深或曝光速度等。
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>
請參照圖1至圖3,其中圖1繪示依照本發明第一實施例的辨識模組示意圖,圖2繪示圖1的局部放大示意圖,圖3由左至右依序為第一實施例的球差、像散以及畸變曲線圖。由圖1和圖2可知,辨識模組包含成像鏡片系統(未另標號)、窗口元件150、保護玻璃(Cover glass)160與電子感光元件180。成像鏡片系統由物側至像側依序包含第一透鏡110、第二透鏡120、光圈100、第三透鏡130、光闌101、第四透鏡140與成像面170。電子感光元件180設置於成像面170上。成像鏡片系統包含四片透鏡(110、120、130、140),並且各透鏡之間無其他內插的透鏡。
第一透鏡110具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側表面111於近光軸處為凸面,其像側表面112於近光軸處為凹面,其兩表面皆為非球面,其物側表面111具有二反曲點,其像側表面112具有二反曲點,且其物側表面111於離軸處具有至少一凸臨界點和至少一凹臨界點。
第二透鏡120具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面121於近光軸處為凸面,其像側表面122於近光軸處為凹面,其兩表面皆為非球面,且其物側表面121具有三反曲點。
第三透鏡130具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面131於近光軸處為凸面,其像側表面132於近光軸處為凹面,其兩表面皆為非球面,且其像側表面132具有二反曲點。
第四透鏡140具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面141於近光軸處為凸面,其像側表面142於近光軸處為凸面,其兩表面皆為非球面,且其物側表面141具有一反曲點。
窗口元件150為透光基板,其設置於被攝物O及第一透鏡110之間(第一透鏡110的物側方向),並不影響成像鏡片系統的焦距。保護玻璃160為玻璃平板,其設置於第四透鏡140及成像面170之間(第四透鏡140的像側方向),並不影響成像鏡片系統的焦距。
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的切面的相對距離;
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。
第一實施例的成像鏡片系統中,成像鏡片系統的焦距為f,成像鏡片系統在工作距離(在本實施例中,工作距離包含窗口元件150的厚度)下的光圈值(F-number)為Fno(work),成像鏡片系統在被攝物為無窮遠下的光圈值為Fno(inf.),入射於第一透鏡物側表面111的最大視場之主光線與光軸之夾角為HFOV,其數值如下:f = 0.36公釐(mm),Fno(work) = 1.41,Fno(inf.) = 1.37,HFOV = 60.4度(deg.)。
第一透鏡110於光軸上的厚度為CT1,第二透鏡120於光軸上的厚度為CT2,其滿足下列條件:CT1/CT2 = 3.87。
成像鏡片系統中各二相鄰透鏡於光軸上之間隔距離的最大值為ATmax,成像鏡片系統中單一透鏡於光軸上厚度的最小值為CTmin,其滿足下列條件:ATmax/CTmin = 3.30。在本實施例中,二相鄰透鏡於光軸上之間隔距離,係指二相鄰透鏡之間於光軸上的空氣間距。在本實施例中,ATmax等於第一透鏡110與第二透鏡120於光軸上之間隔距離,且CTmin等於第二透鏡120於光軸上的厚度。
第四透鏡物側表面141的曲率半徑為R7,第四透鏡像側表面142的曲率半徑為R8,其滿足下列條件:(R7+R8)/(R7-R8) = -0.23。
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| = 0.14。
第二透鏡120的焦距為f2,第四透鏡140的焦距為f4,其滿足下列條件:|f4/f2| = 0.11。
成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,第三透鏡130的焦距為f3,其滿足下列條件:|f/f1|-|f/f2|-|f/f3| = 0.33。
成像鏡片系統的焦距為f,成像鏡片系統的入瞳孔徑為EPD,其滿足下列條件:f/EPD = 1.37。
窗口元件150於光軸上的厚度為CTf,第一透鏡物側表面111至第四透鏡像側表面142於光軸上的距離為TD,其滿足下列條件:CTf/TD = 0.50。
被攝物O至第一透鏡物側表面111於光軸上的距離為OL,窗口元件150於光軸上的厚度為CTf,第四透鏡像側表面142至成像面170於光軸上的距離為BL,保護玻璃160於光軸上的厚度為CTr,其滿足下列條件:(OL-CTf)/(BL-CTr) = 0.90。
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TL,其滿足下列條件:SL/TL = 0.42。
第一透鏡物側表面111至成像面170於光軸上的距離為TL,成像鏡片系統的焦距為f,其滿足下列條件:TL/f = 10.17。
成像鏡片系統的最大成像高度為ImgH,成像鏡片系統的焦距為f,其滿足下列條件:ImgH/f = 1.60。
第一透鏡物側表面111至成像面170於光軸上的距離為TL,其滿足下列條件:TL = 3.69 [公釐]。
第一透鏡物側表面111至成像面170於光軸上的距離為TL,成像鏡片系統的最大成像高度為ImgH,其滿足下列條件:TL/ImgH = 6.36。
第一透鏡像側表面112的最大有效半徑為Y12,第一透鏡像側表面112的曲率半徑為R2,其滿足下列條件:Y12/R2 = 2.26。
第一透鏡像側表面112於光軸上的交點至第一透鏡像側表面112的最大有效半徑位置平行於光軸的位移量為SAG12,第一透鏡像側表面112的曲率半徑為R2,其滿足下列條件:SAG12/R2 = 1.62。
成像鏡片系統的透鏡阿貝數最大值為Vmax,成像鏡片系統的透鏡阿貝數最小值為Vmin,其滿足下列條件:Vmax-Vmin = 0。在本實施例中,第一透鏡110至第四透鏡140具有相同大小的阿貝數,因此Vmax = Vmin。
成像鏡片系統的焦距為f,成像鏡片系統的入瞳孔徑為EPD,入射於第一透鏡物側表面111的最大視場之主光線與光軸之夾角為HFOV,其滿足下列條件:f/[EPD×tan(HFOV)] = 0.78。
第一透鏡物側表面111於離軸處的凸臨界點與光軸的垂直距離為Y11cx,第一透鏡物側表面111於離軸處的凹臨界點與光軸的垂直距離為Y11ca,其滿足下列條件:Y11cx/Y11ca = 1.95。
第一透鏡物側表面111的最大有效半徑為Y11,第四透鏡像側表面142的最大有效半徑為Y42,其滿足下列條件:Y11/Y42 = 3.88。
請配合參照下列表一以及表二。
表一為圖1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公釐(mm),且表面0到15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為非球面曲線方程式中的錐面係數,A4到A16則表示各表面第4到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,在此不加以贅述。
<第二實施例>
請參照圖4至圖6,其中圖4繪示依照本發明第二實施例的辨識模組示意圖,圖5繪示圖4的局部放大示意圖,圖6由左至右依序為第二實施例的球差、像散以及畸變曲線圖。由圖4和圖5可知,辨識模組包含成像鏡片系統(未另標號)、窗口元件250、保護玻璃260與電子感光元件280。成像鏡片系統由物側至像側依序包含第一透鏡210、第二透鏡220、光圈200、第三透鏡230、光闌201、第四透鏡240與成像面270。電子感光元件280設置於成像面270上。成像鏡片系統包含四片透鏡(210、220、230、240),並且各透鏡之間無其他內插的透鏡。
第一透鏡210具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側表面211於近光軸處為凸面,其像側表面212於近光軸處為凹面,其兩表面皆為非球面,其物側表面211具有二反曲點,其像側表面212具有二反曲點,且其物側表面211於離軸處具有至少一凸臨界點和至少一凹臨界點。
第二透鏡220具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面221於近光軸處為凸面,其像側表面222於近光軸處為凹面,其兩表面皆為非球面,且其物側表面221具有一反曲點。
第三透鏡230具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面231於近光軸處為凸面,其像側表面232於近光軸處為凸面,其兩表面皆為非球面,且其像側表面232具有一反曲點。
第四透鏡240具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面241於近光軸處為凸面,其像側表面242於近光軸處為凸面,其兩表面皆為非球面,且其物側表面241具有一反曲點。
窗口元件250為透光基板,其設置於被攝物O及第一透鏡210之間(第一透鏡210的物側方向),並不影響成像鏡片系統的焦距。保護玻璃260為玻璃平板,其設置於第四透鏡240及成像面270之間(第四透鏡240的像側方向),並不影響成像鏡片系統的焦距。
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,下表所述的定義皆與第一實施例相同,在此不加以贅述。
<第三實施例>
請參照圖7至圖9,其中圖7繪示依照本發明第三實施例的辨識模組示意圖,圖8繪示圖7的局部放大示意圖,圖9由左至右依序為第三實施例的球差、像散以及畸變曲線圖。由圖7和圖8可知,辨識模組包含成像鏡片系統(未另標號)、窗口元件350、保護玻璃360與電子感光元件380。成像鏡片系統由物側至像側依序包含第一透鏡310、第二透鏡320、光圈300、第三透鏡330、光闌301、第四透鏡340與成像面370。電子感光元件380設置於成像面370上。成像鏡片系統包含四片透鏡(310、320、330、340),並且各透鏡之間無其他內插的透鏡。
第一透鏡310具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側表面311於近光軸處為凸面,其像側表面312於近光軸處為凹面,其兩表面皆為非球面,其物側表面311具有二反曲點,且其像側表面312具有二反曲點。
第二透鏡320具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面321於近光軸處為凸面,其像側表面322於近光軸處為凸面,其兩表面皆為非球面,其物側表面321具有一反曲點,且其像側表面322具有一反曲點。
第三透鏡330具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面331於近光軸處為凸面,其像側表面332於近光軸處為凸面,其兩表面皆為非球面,且其像側表面332具有一反曲點。
第四透鏡340具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面341於近光軸處為凸面,其像側表面342於近光軸處為凸面,其兩表面皆為非球面,且其物側表面341具有二反曲點。
窗口元件350為透光基板,其設置於被攝物O及第一透鏡310之間(第一透鏡310的物側方向),並不影響成像鏡片系統的焦距。保護玻璃360為玻璃平板,其設置於第四透鏡340及成像面370之間(第四透鏡340的像側方向),並不影響成像鏡片系統的焦距。
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,下表所述的定義皆與第一實施例相同,在此不加以贅述。
<第四實施例>
請參照圖10至圖12,其中圖10繪示依照本發明第四實施例的辨識模組示意圖,圖11繪示圖10的局部放大示意圖,圖12由左至右依序為第四實施例的球差、像散以及畸變曲線圖。由圖10和圖11可知,辨識模組包含成像鏡片系統(未另標號)、窗口元件450、保護玻璃460與電子感光元件480。成像鏡片系統由物側至像側依序包含第一透鏡410、第二透鏡420、光圈400、第三透鏡430、光闌401、第四透鏡440與成像面470。電子感光元件480設置於成像面470上。成像鏡片系統包含四片透鏡(410、420、430、440),並且各透鏡之間無其他內插的透鏡。
第一透鏡410具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側表面411於近光軸處為凸面,其像側表面412於近光軸處為凹面,其兩表面皆為非球面,其物側表面411具有二反曲點,且其像側表面412具有二反曲點。
第二透鏡420具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面421於近光軸處為凹面,其像側表面422於近光軸處為凸面,其兩表面皆為非球面,其物側表面421具有二反曲點,且其像側表面422具有一反曲點。
第三透鏡430具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面431於近光軸處為凸面,其像側表面432於近光軸處為凸面,其兩表面皆為非球面,且其像側表面432具有一反曲點。
第四透鏡440具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面441於近光軸處為凸面,其像側表面442於近光軸處為凸面,其兩表面皆為非球面,且其物側表面441具有二反曲點。
窗口元件450為透光基板,其設置於被攝物O及第一透鏡410之間(第一透鏡410的物側方向),並不影響成像鏡片系統的焦距。保護玻璃460為玻璃平板,其設置於第四透鏡440及成像面470之間(第四透鏡440的像側方向),並不影響成像鏡片系統的焦距。
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,下表所述的定義皆與第一實施例相同,在此不加以贅述。
<第五實施例>
請參照圖13至圖15,其中圖13繪示依照本發明第五實施例的辨識模組示意圖,圖14繪示圖13的局部放大示意圖,圖15由左至右依序為第五實施例的球差、像散以及畸變曲線圖。由圖13和圖14可知,辨識模組包含成像鏡片系統(未另標號)、窗口元件550、保護玻璃560與電子感光元件580。成像鏡片系統由物側至像側依序包含第一透鏡510、第二透鏡520、光圈500、第三透鏡530、光闌501、第四透鏡540與成像面570。電子感光元件580設置於成像面570上。成像鏡片系統包含四片透鏡(510、520、530、540),並且各透鏡之間無其他內插的透鏡。
第一透鏡510具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側表面511於近光軸處為凸面,其像側表面512於近光軸處為凹面,其兩表面皆為非球面,其物側表面511具有二反曲點,且其像側表面512具有一反曲點。
第二透鏡520具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側表面521於近光軸處為凹面,其像側表面522於近光軸處為凸面,其兩表面皆為非球面,其物側表面521具有二反曲點,且其像側表面522具有一反曲點。
第三透鏡530具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面531於近光軸處為凸面,其像側表面532於近光軸處為凸面,其兩表面皆為非球面,且其像側表面532具有一反曲點。
第四透鏡540具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面541於近光軸處為凸面,其像側表面542於近光軸處為凸面,其兩表面皆為非球面,且其物側表面541具有一反曲點。
窗口元件550為透光基板,其設置於被攝物O及第一透鏡510之間(第一透鏡510的物側方向),並不影響成像鏡片系統的焦距。保護玻璃560為玻璃平板,其設置於第四透鏡540及成像面570之間(第四透鏡540的像側方向),並不影響成像鏡片系統的焦距。
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,下表所述的定義皆與第一實施例相同,在此不加以贅述。
<第六實施例>
請參照圖16至圖18,其中圖16繪示依照本發明第六實施例的辨識模組示意圖,圖17繪示圖16的局部放大示意圖,圖18由左至右依序為第六實施例的球差、像散以及畸變曲線圖。由圖16和圖17可知,辨識模組包含成像鏡片系統(未另標號)、窗口元件650、保護玻璃660與電子感光元件680。成像鏡片系統由物側至像側依序包含第一透鏡610、第二透鏡620、光圈600、第三透鏡630、光闌601、第四透鏡640與成像面670。電子感光元件680設置於成像面670上。成像鏡片系統包含四片透鏡(610、620、630、640),並且各透鏡之間無其他內插的透鏡。
第一透鏡610具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側表面611於近光軸處為凸面,其像側表面612於近光軸處為凹面,其兩表面皆為非球面,其物側表面611具有二反曲點,其像側表面612具有一反曲點,且其物側表面611於離軸處具有至少一凸臨界點和至少一凹臨界點。
第二透鏡620具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面621於近光軸處為凸面,其像側表面622於近光軸處為凹面,其兩表面皆為非球面,且其物側表面621具有三反曲點。
第三透鏡630具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面631於近光軸處為凸面,其像側表面632於近光軸處為凸面,其兩表面皆為非球面,且其像側表面632具有一反曲點。
第四透鏡640具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面641於近光軸處為凸面,其像側表面642於近光軸處為凸面,其兩表面皆為非球面,且其物側表面641具有一反曲點。
窗口元件650為透光基板,其設置於被攝物O及第一透鏡610之間(第一透鏡610的物側方向),並不影響成像鏡片系統的焦距。保護玻璃660為玻璃平板,其設置於第四透鏡640及成像面670之間(第四透鏡640的像側方向),並不影響成像鏡片系統的焦距。
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,下表所述的定義皆與第一實施例相同,在此不加以贅述。
<第七實施例>
請參照圖19至圖21,其中圖19繪示依照本發明第七實施例的辨識模組示意圖,圖20繪示圖19的局部放大示意圖,圖21由左至右依序為第七實施例的球差、像散以及畸變曲線圖。由圖19和圖20可知,辨識模組包含成像鏡片系統(未另標號)、窗口元件750、保護玻璃760與電子感光元件780。成像鏡片系統由物側至像側依序包含第一透鏡710、第二透鏡720、光圈700、第三透鏡730、光闌701、第四透鏡740與成像面770。電子感光元件780設置於成像面770上。成像鏡片系統包含四片透鏡(710、720、730、740),並且各透鏡之間無其他內插的透鏡。
第一透鏡710具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側表面711於近光軸處為凸面,其像側表面712於近光軸處為凹面,其兩表面皆為非球面,其物側表面711具有二反曲點,其像側表面712具有三反曲點,且其物側表面711於離軸處具有至少一凸臨界點和至少一凹臨界點。
第二透鏡720具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面721於近光軸處為凹面,其像側表面722於近光軸處為凸面,其兩表面皆為非球面,其物側表面721具有二反曲點,且其像側表面722具有一反曲點。
第三透鏡730具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面731於近光軸處為凸面,其像側表面732於近光軸處為凸面,其兩表面皆為非球面,且其像側表面732具有一反曲點。
第四透鏡740具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面741於近光軸處為凸面,其像側表面742於近光軸處為凸面,其兩表面皆為非球面,其物側表面741具有二反曲點,且其像側表面742具有一反曲點。
窗口元件750為透光基板,其設置於被攝物O及第一透鏡710之間(第一透鏡710的物側方向),並不影響成像鏡片系統的焦距。保護玻璃760為玻璃平板,其設置於第四透鏡740及成像面770之間(第四透鏡740的像側方向),並不影響成像鏡片系統的焦距。
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,下表所述的定義皆與第一實施例相同,在此不加以贅述。
<第八實施例>
請參照圖22,其中圖22繪示依照本發明第八實施例的一種取像裝置的立體示意圖。在本實施例中,取像裝置10為一相機模組。取像裝置10包含成像鏡頭11、驅動裝置12、電子感光元件13以及影像穩定模組14。成像鏡頭11包含上述第一實施例的成像鏡片系統、用於承載成像鏡片系統的鏡筒(未另標號)以及支持裝置(Holder Member,未另標號)。取像裝置10利用成像鏡頭11聚光產生影像,並配合驅動裝置12進行影像對焦,最後成像於電子感光元件13並且能作為影像資料輸出。
驅動裝置12可具有自動對焦(Auto-Focus)功能,其驅動方式可使用如音圈馬達(Voice Coil Motor,VCM)、微機電系統(Micro Electro-Mechanical Systems,MEMS)、壓電系統(Piezoelectric)、以及記憶金屬(Shape Memory Alloy)等驅動系統。驅動裝置12可讓成像鏡頭11取得較佳的成像位置,可提供被攝物於不同物距的狀態下,皆能拍攝清晰影像。此外,取像裝置10搭載一感光度佳及低雜訊的電子感光元件13(如CMOS、CCD)設置於成像鏡片系統的成像面,可真實呈現成像鏡片系統的良好成像品質。
影像穩定模組14例如為加速計、陀螺儀或霍爾元件(Hall Effect Sensor)。驅動裝置12可搭配影像穩定模組14而共同作為一光學防手震裝置(Optical Image Stabilization,OIS),藉由調整成像鏡頭11不同軸向的變化以補償拍攝瞬間因晃動而產生的模糊影像,或利用影像軟體中的影像補償技術,來提供電子防手震功能(Electronic Image Stabilization,EIS),進一步提升動態以及低照度場景拍攝的成像品質。
<第九實施例>
請參照圖23至圖25,其中圖23繪示依照本發明第九實施例的一種電子裝置的立體示意圖,圖24繪示圖23之電子裝置之另一側的立體示意圖,圖25繪示圖23之電子裝置的系統方塊圖。
在本實施例中,電子裝置20為一智慧型手機。電子裝置20包含第八實施例之取像裝置10、取像裝置10a、取像裝置10b、取像裝置10c、閃光燈模組21、對焦輔助模組22、影像訊號處理器23(Image Signal Processor)、使用者介面24以及影像軟體處理器25。其中,取像裝置10c與使用者介面24位於同一側,取像裝置10、取像裝置10a及取像裝置10b位於使用者介面24的相對側,且取像裝置10、取像裝置10a及取像裝置10b皆面向同一方向。取像裝置10a、取像裝置10b及取像裝置10c皆具有與取像裝置10類似的結構配置。詳細來說,取像裝置10a、取像裝置10b及取像裝置10c各包含一成像鏡頭、一驅動裝置、一電子感光元件以及一影像穩定模組。其中,取像裝置10a、取像裝置10b及取像裝置10c的成像鏡頭各包含一透鏡組、用於承載透鏡組的一鏡筒以及一支持裝置。
本實施例之取像裝置10、取像裝置10a與取像裝置10b具有相異的視角(其中,取像裝置10a為一望遠裝置,取像裝置10b為一超廣角裝置,取像裝置10的視角可介於取像裝置10a與取像裝置10b之間),使電子裝置可提供不同的放大倍率,以達到光學變焦的拍攝效果。上述電子裝置20以包含多個取像裝置10、10a、10b、10c為例,但取像裝置的數量與配置並非用以限制本發明。
當使用者拍攝被攝物26時,電子裝置20利用取像裝置10、取像裝置10a或取像裝置10b聚光取像,啟動閃光燈模組21進行補光,並使用對焦輔助模組22提供的被攝物26之物距資訊進行快速對焦,再加上影像訊號處理器23進行影像最佳化處理,來進一步提升攝像用光學鏡頭所產生的影像品質。對焦輔助模組22可採用紅外線或雷射對焦輔助系統來達到快速對焦。此外,電子裝置20亦可利用取像裝置10c進行拍攝。使用者介面24可採用觸控螢幕或實體拍攝按鈕,配合影像軟體處理器25的多樣化功能進行影像拍攝以及影像處理。經由影像軟體處理器25處理後的影像可顯示於使用者介面24。
本發明的取像裝置10並不以應用於智慧型手機為限。取像裝置10更可視需求應用於移動對焦的系統,並兼具優良像差修正與良好成像品質的特色。舉例來說,取像裝置10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、智慧型電視、網路監控設備、行車記錄器、倒車顯影裝置、多鏡頭裝置、體感遊戲機與穿戴式裝置等電子裝置中。前揭電子裝置僅是示範性地說明本發明的實際運用例子,並非限制本發明之取像裝置的運用範圍。此外,本發明所揭露之成像鏡片系統,其應用領域除了上述之影像拍攝功能,還包含辨識功能等成像需求。
<第十實施例>
請參照圖26及圖27,其中圖26繪示依照本發明第十實施例的一種電子裝置的示意圖,圖27繪示圖26的電子裝置辨識指紋的示意圖。
在本實施例中,電子裝置20b為一具有生物辨識功能的智慧型手機。電子裝置20b包含取像裝置10d以及辨識模組30b。其中,取像裝置10d作為電子裝置20b的前置鏡頭使用以提供自拍功能,並且取像裝置10d包含本發明之成像鏡片系統以及電子感光元件。
辨識模組30b具有指紋辨識的功能,其包含本發明之成像鏡片系統、電子感光元件以及平板(窗口元件)15b。平板15b設置於被攝物O及成像鏡片系統之間,其可為一顯示模組。此顯示模組包含螢幕顯示層151b與螢幕基板等,一方面可提供保護的功能,並可減少額外元件的使用。光線可通過螢幕顯示層151b進入辨識模組30b中的成像鏡片系統,以達成更多應用。其中,螢幕顯示層151b可具有觸控螢幕的功能,藉以可省去額外的輸入裝置,並能使操作更加直觀。此外,螢幕顯示層151b可採用有機發光二極體(Organic light-emitting diode, OLED)或主動矩陣有機發光二極體(Active-matrix organic light-emitting diode, AMOLED),藉此,螢幕顯示層可作為光源照射被攝物O,以省去額外光源的設置。
在本實施例中,取像裝置10d、辨識模組30b的成像鏡片系統與辨識模組30b的顯示模組皆面向同一方向,以便運用辨識模組30b的顯示模組為辨識模組30b的成像鏡片系統之光源,但本發明不以此為限。在其他實施例中,取像裝置可例如與辨識模組的顯示模組分別位於電子裝置的相對側。此外,在本實施例中,取像裝置10d與辨識模組30b皆包含本發明之成像鏡片系統,但不以此為限。舉例來說,取像裝置10d與辨識模組30b可僅一者包含本發明之成像鏡片系統。
本發明的電子裝置並不以上述結構為限。圖28繪示依照本發明另一實施例的電子裝置辨識指紋的示意圖,其中電子裝置包含辨識模組30c。辨識模組30c具有指紋辨識的功能,其包含本發明之成像鏡片系統、電子感光元件、光源S以及平板(窗口元件)15c。平板15c設置於被攝物O及成像鏡片系統之間,其可例如為一玻璃基板。光源S設置於成像鏡片系統的一側,用以照射被攝物O,使來自被攝物O的光線可通過平板15c進入指紋辨識模組30c中的成像鏡片系統。在本實施例中,辨識模組30c包含上述第一實施例之成像鏡片系統,但不以此為限。
本發明的辨識模組可適用於螢幕下指紋辨識,並兼具優良像差修正與良好成像品質的特色,但不以應用於指紋辨識為限。舉例來說,辨識模組還可多方面應用於虹膜辨識及人臉辨識等生物辨識。
雖然本發明以前述之較佳實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何熟習相像技藝者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可作些許之更動與潤飾,因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。
10、10a、10b、10c、10d:取像裝置
11:成像鏡頭
12:驅動裝置
13:電子感光元件
14:影像穩定模組
15b、15c:平板
151b:螢幕顯示層
20、20b:電子裝置
30b、30c:辨識模組
21:閃光燈模組
22:對焦輔助模組
23:影像訊號處理器
24:使用者介面
25:影像軟體處理器
O、26:被攝物
C:臨界點
P:反曲點
S:光源
100、200、300、400、500、600、700:光圈
101、201、301、401、501、601、701:光闌
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:窗口元件
160、260、360、460、560、660、760:保護玻璃
170、270、370、470、570、670、770:成像面
180、280、380、480、580、680、78:電子感光元件0
ATmax:成像鏡片系統中各二相鄰透鏡於光軸上之間隔距離的最大值
BL:第四透鏡像側表面至成像面於光軸上的距離
CR:最大視場之主光線
CTf:第一平板(窗口元件)於光軸上的厚度
CTr:第二平板(保護玻璃)於光軸上的厚度
CT1:第一透鏡於光軸上的厚度
CT2:第二透鏡於光軸上的厚度
CTmin:成像鏡片系統中單一透鏡於光軸上厚度的最小值
EPD:成像鏡片系統的入瞳孔徑
f:成像鏡片系統的焦距
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
Fno:成像鏡片系統的光圈值
HFOV:入射於第一透鏡物側表面的最大視場之主光線與光軸之夾角
ImgH:成像鏡片系統的最大成像高度
OL:被攝物至第一透鏡物側表面於光軸上的距離
R2:第一透鏡像側表面的曲率半徑
R7:第四透鏡物側表面的曲率半徑
R8:第四透鏡像側表面的曲率半徑
SAG12:第一透鏡像側表面於光軸上的交點至第一透鏡像側表面的最大有效半徑位置平行於光軸的位移量
SL:光圈至成像面於光軸上的距離
TD:第一透鏡物側表面至第四透鏡像側表面於光軸上的距離
TL:第一透鏡物側表面至成像面於光軸上的距離
Vmin:成像鏡片系統的透鏡阿貝數最小值
Vmax:成像鏡片系統的透鏡阿貝數最大值
Y11:第一透鏡物側表面的最大有效半徑
Y11cx:第一透鏡物側表面於離軸處的凸臨界點與光軸的垂直距離
Y11ca:第一透鏡物側表面於離軸處的凹臨界點與光軸的垂直距離
Y12:第一透鏡像側表面的最大有效半徑
Y42:第四透鏡像側表面的最大有效半徑
圖1繪示依照本發明第一實施例的辨識模組示意圖。 圖2繪示圖1的局部放大示意圖。 圖3由左至右依序為第一實施例的球差、像散以及畸變曲線圖。 圖4繪示依照本發明第二實施例的辨識模組示意圖 。 圖5繪示圖4的局部放大示意圖。 圖6由左至右依序為第二實施例的球差、像散以及畸變曲線圖。 圖7繪示依照本發明第三實施例的辨識模組示意圖 。 圖8繪示圖7的局部放大示意圖。 圖9由左至右依序為第三實施例的球差、像散以及畸變曲線圖。 圖10繪示依照本發明第四實施例的辨識模組示意圖 。 圖11繪示圖10的局部放大示意圖。 圖12由左至右依序為第四實施例的球差、像散以及畸變曲線圖。 圖13繪示依照本發明第五實施例的辨識模組示意圖 。 圖14繪示圖13的局部放大示意圖。 圖15由左至右依序為第五實施例的球差、像散以及畸變曲線圖。 圖16繪示依照本發明第六實施例的辨識模組示意圖 。 圖17繪示圖16的局部放大示意圖。 圖18由左至右依序為第六實施例的球差、像散以及畸變曲線圖。 圖19繪示依照本發明第七實施例的辨識模組示意圖 。 圖20繪示圖19的局部放大示意圖。 圖21由左至右依序為第七實施例的球差、像散以及畸變曲線圖。 圖22繪示依照本發明第八實施例的一種取像裝置的立體示意圖。 圖23繪示依照本發明第九實施例的一種電子裝置之一側的立體示意圖。 圖24繪示圖23之電子裝置之另一側的立體示意圖。 圖25繪示圖23之電子裝置的系統方塊圖。 圖26繪示依照本發明第十實施例的一種電子裝置的示意圖。 圖27繪示圖26的電子裝置辨識指紋的示意圖。 圖28繪示依照本發明另一實施例的電子裝置辨識指紋的示意圖。 圖29繪示依照本發明第一實施例中參數CR、HFOV、Y11、Y11cx、Y11ca、Y12、Y42、SAG12以及第一透鏡物側表面的反曲點和臨界點的示意圖。 圖30繪示依照本發明第一實施例中參數CTf、OL、TL、TD、SL、BL以及CTr的示意圖。
100:光圈
101:光闌
110:第一透鏡
120:第二透鏡
130:第三透鏡
140:第四透鏡
150:窗口元件
160:保護玻璃
170:成像面
180:電子感光元件
O:被攝物
Claims (29)
- 一種成像鏡片系統,包含四片透鏡,該四片透鏡由物側至像側依序為第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡以及第四透鏡,該四片透鏡分別具有朝向物側方向的物側表面與朝向像側方向的像側表面,該第一透鏡具有負屈折力,該第四透鏡具有正屈折力,該第四透鏡像側表面於近光軸處為凸面,且該成像鏡片系統中至少一片透鏡的至少一表面具有至少一反曲點; 其中,該第一透鏡於光軸上的厚度為CT1,該第二透鏡於光軸上的厚度為CT2,該第一透鏡的焦距為f1,該第二透鏡的焦距為f2,其滿足下列條件: 2.35 < CT1/CT2 < 7.50;以及 |f1| < |f2|。
- 如請求項1所述之成像鏡片系統,其中該第四透鏡物側表面於近光軸處為凸面,且該第四透鏡物側表面與該第四透鏡像側表面中至少一表面具有至少一反曲點。
- 如請求項1所述之成像鏡片系統,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,其滿足下列條件: |f1| < |f3|;以及 |f1/f2| < 0.50。
- 如請求項1所述之成像鏡片系統,其中該成像鏡片系統的透鏡阿貝數最大值為Vmax,該成像鏡片系統的透鏡阿貝數最小值為Vmin,其滿足下列條件: 0 ≦ Vmax-Vmin < 10.0。
- 如請求項1所述之成像鏡片系統,其中該第一透鏡像側表面的最大有效半徑為Y12,該第一透鏡像側表面的曲率半徑為R2,其滿足下列條件: 1.50 < Y12/R2 < 5.50。
- 如請求項1所述之成像鏡片系統,更包含一光圈,其中該第二透鏡的焦距為f2,該第四透鏡的焦距為f4,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TL,其滿足下列條件: |f4/f2| < 0.50;以及 0.25 < SL/TL < 0.60。
- 一辨識模組,包含: 如請求項1所述之成像鏡片系統; 一平板,設置於該第一透鏡的物側方向,且該平板與該第一透鏡於光軸上的間隔距離小於0.90公釐;以及 一電子感光元件,設置於該成像鏡片系統的一成像面上。
- 一種成像鏡片系統,包含四片透鏡,該四片透鏡由物側至像側依序為第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡以及第四透鏡,該四片透鏡分別具有朝向物側方向的物側表面與朝向像側方向的像側表面,該第一透鏡具有負屈折力,該第一透鏡物側表面於近光軸處為凸面,該第一透鏡像側表面於近光軸處為凹面,該第四透鏡具有正屈折力,該第四透鏡像側表面於近光軸處為凸面,且該成像鏡片系統中至少一片透鏡的至少一表面具有至少一反曲點; 其中,該第一透鏡於光軸上的厚度為CT1,該第二透鏡於光軸上的厚度為CT2,該成像鏡片系統的焦距為f,該第一透鏡的焦距為f1,該第二透鏡的焦距為f2,該第一透鏡物側表面至一成像面於光軸上的距離為TL,其滿足下列條件: 1.20 < CT1/CT2 < 15.0; |f1| < |f2|;以及 5.50 < TL/f < 16.0。
- 如請求項8所述之成像鏡片系統,其中該第二透鏡的焦距為f2,該第四透鏡的焦距為f4,該第一透鏡物側表面至該成像面於光軸上的距離為TL,其滿足下列條件: |f4| < |f2|;以及 TL < 4.50 [公釐]。
- 如請求項8所述之成像鏡片系統,其中該成像鏡片系統的焦距為f,該成像鏡片系統的入瞳孔徑為EPD,入射於該第一透鏡物側表面的最大視場之主光線與光軸之夾角為HFOV,其滿足下列條件: 0 < f/[EPD×tan(HFOV)] < 1.0。
- 如請求項8所述之成像鏡片系統,其中該第一透鏡物側表面具有至少一反曲點,該成像鏡片系統應用於波長介於480奈米至590奈米的光波段,該第一透鏡物側表面至該成像面於光軸上的距離為TL,該成像鏡片系統的最大成像高度為ImgH,其滿足下列條件: 5.0 < TL/ImgH < 10.0。
- 如請求項8所述之成像鏡片系統,其中該四片透鏡的阿貝數皆大於50.0。
- 如請求項8所述之成像鏡片系統,其中該第一透鏡物側表面於離軸處的凸臨界點與光軸的垂直距離為Y11cx,該第一透鏡物側表面於離軸處的凹臨界點與光軸的垂直距離為Y11ca,其滿足下列條件: 1.10 < Y11cx/Y11ca < 3.20。
- 一辨識模組,包含: 如請求項8所述之成像鏡片系統; 一第一平板,設置於該第一透鏡的物側方向; 一第二平板,設置於該第四透鏡的像側方向;以及 一電子感光元件,設置於該成像鏡片系統的該成像面上; 其中,一被攝物至該第一透鏡物側表面於光軸上的距離為OL,該第一平板於光軸上的厚度為CTf,該第四透鏡像側表面至該成像面於光軸上的距離為BL,該第二平板於光軸上的厚度為CTr,其滿足下列條件: (OL-CTf)/(BL-CTr) < 1.80。
- 一種成像鏡片系統,包含四片透鏡,該四片透鏡由物側至像側依序為第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡以及第四透鏡,該四片透鏡分別具有朝向物側方向的物側表面與朝向像側方向的像側表面,該第一透鏡具有負屈折力,該第四透鏡具有正屈折力,且該成像鏡片系統中至少一片透鏡的至少一表面具有至少一反曲點; 其中,該第一透鏡於光軸上的厚度為CT1,該第二透鏡於光軸上的厚度為CT2,該成像鏡片系統的焦距為f,該第一透鏡的焦距為f1,該第二透鏡的焦距為f2,該第一透鏡物側表面至一成像面於光軸上的距離為TL,該成像鏡片系統的入瞳孔徑為EPD,其滿足下列條件: 1.20 < CT1/CT2 < 15.0; |f1| < |f2|; 5.50 < TL/f < 14.0;以及 f/EPD < 1.90。
- 如請求項15所述之成像鏡片系統,其中該第一透鏡物側表面於近光軸處為凸面,且該第一透鏡物側表面由近光軸處至離軸處存在凸面轉為凹面再轉為凸面的變化。
- 如請求項15所述之成像鏡片系統,其中該成像鏡片系統的透鏡阿貝數最大值為Vmax,該成像鏡片系統的透鏡阿貝數最小值為Vmin,其滿足下列條件: 0 ≦ Vmax-Vmin < 10.0。
- 如請求項15所述之成像鏡片系統,其中該成像鏡片系統的焦距為f,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,該第一透鏡物側表面至該成像面於光軸上的距離為TL,該成像鏡片系統的最大成像高度為ImgH,其滿足下列條件: 0 < |f/f1|-|f/f2|-|f/f3|;以及 5.0 < TL/ImgH < 8.0。
- 如請求項15所述之成像鏡片系統,其中該成像鏡片系統的焦距為f,該成像鏡片系統的入瞳孔徑為EPD,入射於該第一透鏡物側表面的最大視場之主光線與光軸之夾角為HFOV,其滿足下列條件: 0 < f/[EPD×tan(HFOV)] < 1.0。
- 如請求項15所述之成像鏡片系統,更包含一光圈,其中該第一透鏡的焦距為f1,該第二透鏡的焦距為f2,該光圈至該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TL,其滿足下列條件: |f1/f2| < 0.50;以及 0.25 < SL/TL < 0.60。
- 如請求項15所述之成像鏡片系統,其中該第一透鏡與該第二透鏡於光軸上的間隔距離為該成像鏡片系統中各二相鄰透鏡於光軸上之間隔距離的最大者,該成像鏡片系統的最大成像高度為ImgH,該成像鏡片系統的焦距為f,其滿足下列條件: 1.20 < ImgH/f < 3.0。
- 如請求項15所述之成像鏡片系統,其中該第一透鏡於光軸上的厚度為該成像鏡片系統中各單一透鏡於光軸上之厚度的最大者,該第一透鏡物側表面至該成像面於光軸上的距離為TL,其滿足下列條件: TL < 4.50 [公釐]。
- 一辨識模組,包含: 如請求項15所述之成像鏡片系統; 一平板,設置於該第一透鏡的物側方向;以及 一電子感光元件,設置於該成像鏡片系統的該成像面上; 其中,該平板於光軸上的厚度為CTf,該第一透鏡物側表面至該第四透鏡像側表面於光軸上的距離為TD,其滿足下列條件: 0.35 < CTf/TD < 0.70。
- 一電子裝置,包含: 如請求項23所述之辨識模組; 其中,該辨識模組之該平板為一顯示模組,且該辨識模組之該成像鏡片系統與該顯示模組皆面向同一方向。
- 一種辨識模組,由物側至像側依序包含一平板、一成像鏡片系統以及一電子感光元件,該成像鏡片系統包含四片透鏡,該四片透鏡由物側至像側依序為第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡以及第四透鏡,該四片透鏡分別具有朝向物側方向的物側表面與朝向像側方向的像側表面,該第一透鏡具有負屈折力,該第四透鏡具有正屈折力,該成像鏡片系統中至少一片透鏡的至少一表面具有至少一反曲點,且該電子感光元件設置於該成像鏡片系統的一成像面上; 其中,該第一透鏡於光軸上的厚度為CT1,該第二透鏡於光軸上的厚度為CT2,該成像鏡片系統的焦距為f,該第一透鏡的焦距為f1,該第二透鏡的焦距為f2,該成像鏡片系統的入瞳孔徑為EPD,該第四透鏡物側表面的曲率半徑為R7,該第四透鏡像側表面的曲率半徑為R8,該平板於光軸上的厚度為CTf,該第一透鏡物側表面至該第四透鏡像側表面於光軸上的距離為TD,其滿足下列條件: 1.20 < CT1/CT2 < 15.0; |f1| < |f2|; f/EPD < 1.90; -1.0 < (R7+R8)/(R7-R8);以及 0.25 < CTf/TD < 1.50。
- 如請求項25所述之辨識模組,其中該第一透鏡物側表面於近光軸處為凸面,該第一透鏡物側表面由近光軸處至離軸處存在凸面轉為凹面再轉為凸面的變化,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|。
- 如請求項25所述之辨識模組,其中該第四透鏡物側表面的曲率半徑為R7,該第四透鏡像側表面的曲率半徑為R8,其滿足下列條件: -0.50 < (R7+R8)/(R7-R8) < 0.50。
- 如請求項25所述之辨識模組,其中該第一透鏡像側表面於光軸上的交點至該第一透鏡像側表面的最大有效半徑位置平行於光軸的位移量為SAG12,該第一透鏡像側表面的曲率半徑為R2,其滿足下列條件: 1.20 < SAG12/R2 < 5.50。
- 如請求項25所述之辨識模組,其中該第一透鏡物側表面的最大有效半徑為Y11,該第四透鏡像側表面的最大有效半徑為Y42,該成像鏡片系統中各二相鄰透鏡於光軸上之間隔距離的最大值為ATmax,該成像鏡片系統中單一透鏡於光軸上厚度的最小值為CTmin,其滿足下列條件: 3.0 < Y11/Y42 < 6.0;以及 3.0 < ATmax/CTmin < 5.0。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI716293B (zh) * | 2020-03-10 | 2021-01-11 | 新鉅科技股份有限公司 | 近距離成像用微型鏡頭組 |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI691733B (zh) * | 2019-04-10 | 2020-04-21 | 大立光電股份有限公司 | 光學攝像透鏡組、指紋辨識模組及電子裝置 |
JP7360266B2 (ja) * | 2019-08-01 | 2023-10-12 | 東京晨美光学電子株式会社 | 撮像レンズ |
TWI730517B (zh) * | 2019-11-29 | 2021-06-11 | 大立光電股份有限公司 | 透鏡系統及電子裝置 |
CN111142237A (zh) * | 2020-02-18 | 2020-05-12 | 浙江舜宇光学有限公司 | 光学成像系统 |
CN112946861B (zh) * | 2021-02-05 | 2023-02-24 | 惠州市星聚宇光学有限公司 | 一种红外镜头以及红外成像模组 |
CN116299963A (zh) * | 2021-02-05 | 2023-06-23 | 玉晶光电(厦门)有限公司 | 光学成像镜头 |
CN113885185B (zh) * | 2021-11-05 | 2024-06-04 | 舜宇光学(中山)有限公司 | 投影镜头 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TW201425997A (zh) * | 2014-03-10 | 2014-07-01 | Largan Precision Co Ltd | 廣視角攝像鏡頭組、取像裝置及車用裝置 |
US20160065813A1 (en) * | 2014-08-28 | 2016-03-03 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Optical system |
Family Cites Families (40)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3778133A (en) | 1972-07-26 | 1973-12-11 | Itek Corp | Lens system having at least one thin, highly deformed plate with aspherical surfaces |
JPS57168214A (en) | 1981-04-09 | 1982-10-16 | Olympus Optical Co Ltd | Albada finder |
JPH02208617A (ja) | 1989-02-08 | 1990-08-20 | Hitachi Ltd | 非球面を有した広角レンズ |
JP2975696B2 (ja) | 1991-01-22 | 1999-11-10 | 株式会社コパル | 超小型超広角レンズ |
JPH07128592A (ja) | 1993-11-04 | 1995-05-19 | Olympus Optical Co Ltd | 縮小投影レンズ |
US5502592A (en) | 1993-11-22 | 1996-03-26 | Lockheed Missiles & Space Company, Inc. | Wide-aperture infrared lenses with hyper-hemispherical fields of view |
JP3444454B2 (ja) | 1995-06-29 | 2003-09-08 | 富士写真光機株式会社 | 広角レンズ |
JP3441567B2 (ja) | 1995-08-21 | 2003-09-02 | ペンタックス株式会社 | 内視鏡対物レンズ |
JPH1195096A (ja) | 1997-09-24 | 1999-04-09 | Sony Corp | 撮像レンズ系 |
JPH11305125A (ja) | 1998-02-19 | 1999-11-05 | Canon Inc | ズ―ムレンズ及びそれを用いた撮影装置 |
JP2005249983A (ja) | 2004-03-03 | 2005-09-15 | Nidec Copal Corp | 広角レンズ |
JP4744184B2 (ja) | 2005-04-20 | 2011-08-10 | 日本電産コパル株式会社 | 超広角レンズ |
JP2007279548A (ja) | 2006-04-11 | 2007-10-25 | Olympus Corp | 撮像光学系 |
JP2008164989A (ja) | 2006-12-28 | 2008-07-17 | Olympus Corp | 撮像光学系 |
JP4885776B2 (ja) * | 2007-03-27 | 2012-02-29 | 富士フイルム株式会社 | 撮像用広角レンズおよび撮像装置 |
JP2008281859A (ja) * | 2007-05-11 | 2008-11-20 | Largan Precision Co Ltd | 広角レンズ |
TWI416197B (zh) * | 2010-06-28 | 2013-11-21 | Largan Precision Co Ltd | 廣視角攝像鏡頭 |
TWI414812B (zh) | 2010-12-09 | 2013-11-11 | Largan Precision Co Ltd | 廣視角光學鏡組 |
CN103370645B (zh) | 2011-01-31 | 2016-09-14 | 富士胶片株式会社 | 投影镜头和投影显示设备 |
CN202093231U (zh) | 2011-06-24 | 2011-12-28 | 浙江舜宇光学有限公司 | 一种近红外镜头 |
TWI434063B (zh) * | 2011-06-27 | 2014-04-11 | Largan Precision Co Ltd | 光學影像擷取鏡組 |
JP6047701B2 (ja) | 2012-11-30 | 2016-12-21 | 株式会社オプトロジック | 撮像レンズ |
US9225888B2 (en) | 2013-11-19 | 2015-12-29 | Largan Precision Co., Ltd. | Image capturing array system and fingerprint identification device |
JP5884113B1 (ja) | 2014-08-07 | 2016-03-15 | ナルックス株式会社 | 撮像光学系 |
WO2016021016A1 (ja) | 2014-08-07 | 2016-02-11 | ナルックス株式会社 | 撮像光学系 |
US9405096B2 (en) | 2014-08-29 | 2016-08-02 | Heptagon Micro Optics Pte, Ltd. | Image sensor modules including primary high-resolution and secondary imagers |
CN105589182B (zh) | 2014-10-24 | 2018-02-02 | 玉晶光电(厦门)有限公司 | 光学成像镜头及应用此镜头的电子装置 |
CN105527693B (zh) | 2014-10-24 | 2018-07-20 | 玉晶光电(厦门)有限公司 | 光学成像镜头及应用该镜头的电子装置 |
TWI592683B (zh) | 2015-07-13 | 2017-07-21 | 先進光電科技股份有限公司 | 光學成像系統 |
TWI585453B (zh) | 2015-07-13 | 2017-06-01 | 先進光電科技股份有限公司 | 光學成像系統 |
TWI620953B (zh) * | 2016-04-28 | 2018-04-11 | 先進光電科技股份有限公司 | 光學成像系統 |
TWI620952B (zh) | 2016-04-28 | 2018-04-11 | 先進光電科技股份有限公司 | 光學成像系統 |
TWI594037B (zh) * | 2016-11-24 | 2017-08-01 | 大立光電股份有限公司 | 影像擷取鏡頭組、取像裝置及電子裝置 |
CN107300748B (zh) | 2017-04-13 | 2020-01-10 | 玉晶光电(厦门)有限公司 | 光学成像镜头 |
WO2019019625A1 (zh) | 2017-07-25 | 2019-01-31 | 浙江舜宇光学有限公司 | 摄像镜头 |
WO2019019626A1 (zh) | 2017-07-25 | 2019-01-31 | 浙江舜宇光学有限公司 | 成像镜头 |
CN107167901B (zh) * | 2017-07-25 | 2022-09-13 | 浙江舜宇光学有限公司 | 摄像镜头 |
WO2019052200A1 (zh) | 2017-09-14 | 2019-03-21 | 浙江舜宇光学有限公司 | 光学成像镜头 |
TWI670516B (zh) * | 2018-06-13 | 2019-09-01 | 大立光電股份有限公司 | 攝影光學鏡頭、取像裝置及電子裝置 |
CN110703420B (zh) | 2019-12-16 | 2020-05-15 | 江西联创电子有限公司 | 外接镜头 |
-
2018
- 2018-12-20 TW TW107146191A patent/TWI687733B/zh active
-
2019
- 2019-01-07 CN CN201910010766.0A patent/CN111352216B/zh active Active
- 2019-05-17 US US16/416,056 patent/US11163134B2/en active Active
-
2021
- 2021-09-27 US US17/486,736 patent/US20220011538A1/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TW201425997A (zh) * | 2014-03-10 | 2014-07-01 | Largan Precision Co Ltd | 廣視角攝像鏡頭組、取像裝置及車用裝置 |
US20160065813A1 (en) * | 2014-08-28 | 2016-03-03 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Optical system |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI716293B (zh) * | 2020-03-10 | 2021-01-11 | 新鉅科技股份有限公司 | 近距離成像用微型鏡頭組 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US11163134B2 (en) | 2021-11-02 |
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TW202024708A (zh) | 2020-07-01 |
CN111352216B (zh) | 2021-11-16 |
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