TWI708963B - 光學成像透鏡組、成像裝置及電子裝置 - Google Patents
光學成像透鏡組、成像裝置及電子裝置 Download PDFInfo
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Abstract
一種光學成像透鏡組,由物側至像側依序包含第一透鏡、第二透鏡、光圈、第三透鏡、第四透鏡及第五透鏡。其中,第一透鏡,具有負屈折力,其物側面為凸面,像側面為凹面;第二透鏡,具有屈折力,其物側面為凸面,像側面為凹面;第三透鏡,具有正屈折力,其物側面為凸面,像側面為凸面;第四透鏡,具有正屈折力,其物側面為凸面,像側面為凸面;第五透鏡,具有負屈折力,其物側面為凹面;此光學成像透鏡組之透鏡總數為五片。當所述光學成像透鏡組滿足特定條件時,能同時滿足大光圈、小型化及高成像品質的需求。
Description
本發明係有關於一種光學成像透鏡組及成像裝置,特別是有關適用於車用攝影裝置或監控攝影系統之光學成像透鏡組、成像裝置及電子裝置。
近年來,由於數位化電子產品的普及,包括數位相機、筆記型電腦、手機、平板等,帶動了光學鏡頭模組的蓬勃發展。隨著半導體製程技術的進步,使得攝影裝置之影像感測元件(如CCD及CMOS Image Sensor)尺寸可以微型化,也提高小型攝影裝置(Miniaturized Camera)的製造便利性。為了適用於各種不同的用途,例如智慧型手機、運動型攝影機、行車記錄器、倒車攝影裝置、及家用監控攝影設備等,對於光學鏡頭模組的品質需求也日益提高。除了因應尺寸小型化的潮流之外,為符合消費者的使用需求,攝影裝置亦朝向更高的解析度,以及更高的鏡頭規格發展,例如大口徑比、大視場角,以及更低的製造成本。
在數位攝影裝置中,為了配置攝影鏡片後方的光學元件如低通濾波器(Low Pass Filter)或濾光元件(Color Filter)等,攝像鏡頭通常需要具備較長的後焦距以容納前述光學元件。已知反遠距(Retrofocus)攝像鏡頭具有長後焦距的特色,以美國專利第6940662號為例,其包含第一鏡群、光圈及第二鏡群;第一鏡群包含具有負屈折力之第一透鏡及具有正屈折力之第二透鏡,第二鏡群包含具有負屈折力之第三透鏡、具有正屈折力之第四透鏡及具有正屈折力
之第五透鏡。其中,所述專利之第一透鏡包含凸面之物側面、凹面之像側面、第二透鏡包含凸面之物側面及凸面之像側面,而第三透鏡具有凹面之物側面及凹面之像側面,第四透鏡具有凹面之物側面及凸面之像側面,及第五透鏡具有凸面之物側面及凸面之像側面。雖然在此架構下,可以在不影響光學成像品質的前提下,提供較長的後焦距,但是卻無法達到大口徑比的需求。
是以,為解決上述問題,本發明提供一種光學成像透鏡組,由物側至像側依序包含第一透鏡、第二透鏡、光圈、第三透鏡、第四透鏡及第五透鏡。其中,第一透鏡,具有負屈折力,其物側面為凸面,像側面為凹面;第二透鏡,具有屈折力,其物側面為凸面,像側面為凹面;第三透鏡,具有正屈折力,其物側面為凸面,像側面為凸面;第四透鏡,具有正屈折力,其物側面為凸面,像側面為凸面;第五透鏡,具有負屈折力,其物側面為凹面;該第四透鏡及該第五透鏡組成一膠合透鏡;此光學成像透鏡組之透鏡總數為五片,所述光學成像透鏡組包含至少二片折射率大於等於1.8的透鏡。第一透鏡與第二透鏡組成具有負屈折力之前鏡群,而第三透鏡、第四透鏡及第五透鏡組成具有正屈折力之後鏡群。第三透鏡之焦距為f3,第一透鏡與第二透鏡之間的空氣透鏡焦距為fa,整體光學成像透鏡組之有效焦距為EFL,係滿足以下關係式:0.6<f3/EFL<1.2;及-7<fa/EFL<0。
根據本發明之一實施例,所述光學成像透鏡組之第一透鏡在光軸上之厚度為CT1,第二透鏡在光軸上之厚度為CT2,而第一透鏡的物側面至光學成像透鏡組的成像面在光軸上之距離為TTL,係滿足以下關係式:0.15<(CT1+CT2)/TTL<0.35。
根據本發明之一實施例,第一透鏡與第二透鏡之組合焦距為f12,其與整體光學成像透鏡組之有效焦距為EFL之間,係滿足以下關係式:-1.7<f12/EFL<-0.7。
根據本發明之一實施例,第四透鏡與第五透鏡之組合焦距為f45,其與整體光學成像透鏡組之有效焦距為EFL之間,係滿足以下關係式:1.9<f45/EFL<5.5。
根據本發明之一實施例,第五透鏡像側面至光學成像透鏡組的成像面在光軸上之距離為BFL,其與第一透鏡物側面至光學成像透鏡組的成像面在光軸上之距離TTL之間,係滿足以下關係式:3<TTL/BFL<5。
根據本發明之一實施例,第四透鏡之物側面的曲率半徑為R7、項側面的曲率半徑為R8,二者間係滿足以下關係式:1.1<R7/|R8|<11。
根據本發明之一實施例,第四透鏡之色散係數為Vd4,第五透鏡之色散係數為Vd5,二者間係滿足以下關係式:20<Vd4-Vd5<50。
根據本發明之一實施例,第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡及第五透鏡在光軸上厚度之總和為Σ CT,而自第一透鏡物側面至第五透鏡像側面在光軸上之距離為Dr1r9,二者間係滿足以下關係式:0.6<Σ CT/Dr1r9<0.9。
根據本發明之一實施例,所述光學成像透鏡組之最大像高為ImgH,其與第一透鏡物側面至光學成像透鏡組的成像面在光軸上之距離TTL之間,係滿足以下關係式:TTL/ImgH<10。
根據本發明之一實施例,第二透鏡之像側面至第三透鏡之物側面在光軸上之距離為AT23,而第三透鏡在光軸上之厚度為CT3,二者間係滿足以下關係式:0.1<AT23/CT3<0.8。
根據本發明之一實施例,所述光學成像透鏡組之光圈至成像面在光軸上之距離為SL,其與第一透鏡物側面至光學成像透鏡組的成像面在光軸上之距離TTL之間,係滿足以下關係式:0.4<SL/TTL<0.8。
根據本發明之一實施例,第三透鏡之像側面的曲率半徑為R6,第四透鏡之物側面的曲率半徑為R7,二者間係滿足以下關係式:0.1<|R6|/R7<0.8。
本發明更提供一種成像裝置,其包含如前述之光學成像透鏡組及一影像感測元件,其中,影像感測元件設置於光學成像透鏡組之成像面。
本發明進一步提供一種電子裝置,其包含如前述之成像裝置。
10、20、30、40、50、60、70、80:光學成像透鏡組
11、21、31、41、51、61、71、81:第一透鏡
12、22、32、42、52、62、72、82:第二透鏡
13、23、33、43、53、63、73、83:第三透鏡
14、24、34、44、54、64、74、84:第四透鏡
15、25、35、45、55、65、75、85:第五透鏡
16、26、36、46、56、66、76、86:濾光元件
17、27、37、47、57、67、77、87:保護玻璃
18、28、38、48、58、68、78、88:成像面
11a、21a、31a、41a、51a、61a、71a、81a:第一透鏡之物側面
11b、21b、31b、41b、51b、61b、71b、81b:第一透鏡之像側面
12a、22a、32a、42a、52a、62a、72a、82a:第二透鏡之物側面
12b、22b、32b、42b、52b、62b、72b、82b:第二透鏡之像側面
13a、23a、33a、43a、53a、63a、73a、83a:第三透鏡之物側面
13b、23b、33b、43b、53b、63b、73b、83b:第三透鏡之像側面
14a、24a、34a、44a、54a、64a、74a、84a:第四透鏡之物側面
14b、24b、34b、44b、54b、64b、74b、84b:第四透鏡之像側面
15a、25a、35a、45a、55a、65a、75a、85a:第五透鏡之物側面
15b、25b、35b、45b、55b、65b、75b、85b:第五透鏡之像側面
16a、16b、26a、26b、36a、36b、46a、46b、56a、56b、66a、66b、76a、76b、86a、86b:濾光元件之二表面
17a、17b、27a、27b、37a、37b、47a、47b、57a、57b、67a、67b、77a、77b、87a、87b:保護玻璃之二表面
100、200、300、400、500、600、700、800:影像感測元件
1000:電子裝置
1010:成像裝置
I:光軸
ST:光圈
〔圖1A〕為本發明第一實施例之光學成像透鏡組示意圖;〔圖1B〕由左至右依序為本發明第一實施例之縱向球差圖、像散場曲像差圖及畸變像差圖;〔圖2A〕為本發明第二實施例之光學成像透鏡組示意圖;〔圖2B〕由左至右依序為本發明第二實施例之縱向球差圖、像散場曲像差圖及畸變像差圖;〔圖3A〕為本發明第三實施例之光學成像透鏡組示意圖;〔圖3B〕由左至右依序為本發明第三實施例之縱向球差圖、像散場曲像差圖及畸變像差圖;
〔圖4A〕為本發明第四實施例之光學成像透鏡組示意圖;〔圖4B〕由左至右依序為本發明第四實施例之縱向球差圖、像散場曲像差圖及畸變像差圖;〔圖5A〕為本發明第五實施例之光學成像透鏡組示意圖;〔圖5B〕由左至右依序為本發明第五實施例之縱向球差圖、像散場曲像差圖及畸變像差圖;〔圖6A〕為本發明第六實施例之光學成像透鏡組示意圖;〔圖6B〕由左至右依序為本發明第六實施例之縱向球差圖、像散場曲像差圖及畸變像差圖;〔圖7A〕為本發明第七實施例之光學成像透鏡組示意圖;〔圖7B〕由左至右依序為本發明第七實施例之縱向球差圖、像散場曲像差圖及畸變像差圖;〔圖8A〕為本發明第八實施例之光學成像透鏡組示意圖;〔圖8B〕由左至右依序為本發明第八實施例之縱向球差圖、像散場曲像差圖及畸變像差圖;及〔圖9〕為本發明第十實施例之電子裝置之示意圖。
在以下實施例中,光學成像透鏡組之各透鏡可為玻璃或塑膠材質,而不以實施例所列舉之材質為限。當透鏡材質為玻璃時,透鏡表面可透過研磨方式或模造的方式進行加工;此外,由於玻璃材質本身耐溫度變化及高硬度特性,可以減輕環境變化對光學成像透鏡組的影響,進而延長光學成像透鏡
組的使用壽命。當透鏡材質為塑膠時,則有利於減輕光學成像透鏡組的重量,及降低生產成本。
在本發明之實施例中,每一個透鏡皆包含朝向被攝物之一物側面,及朝向成像面之一像側面。每一個透鏡的表面形狀係依據所述表面靠近光軸區域(近軸處)的形狀加以定義,例如描述一個透鏡之物側面為凸面時,係表示該透鏡在靠近光軸區域的物側面為凸面,亦即,雖然在實施例中描述該透鏡表面為凸面,而該表面在遠離光軸區域(離軸處)可能是凸面或凹面。每一個透鏡近軸處的形狀係以該面之曲率半徑為正值或負值加以判斷,例如,若一個透鏡之物側面曲率半徑為正值時,則該物側面為凸面;反之,若其曲率半徑為負值,則該物側面為凹面。就一個透鏡之像側面而言,若其曲率半徑為正值,則該像側面為凹面;反之,若其曲率半徑為負值,則該像側面為凸面。
在本發明之實施例中,每一透鏡的物側面及像側面可以是球面或非球面表面。在透鏡上使用非球面表面有助於修正如球面像差等光學成像透鏡組的成像像差,減少光學透鏡元件的使用數量。然而,使用非球面透鏡會使整體光學成像透鏡組的成本提高。雖然在本發明之實施例中,有些光學透鏡的表面係使用球面表面,但仍可以視需要將其設計為非球面表面。
在本發明之實施例中,光學成像透鏡組之總長TTL(Total Track Length)定義為此光學成像透鏡組之第一透鏡的物側面至成像面在光軸上之距離。此光學成像透鏡組之成像高度稱為最大像高ImgH(Image Height);當成像面上設置一影像感測元件時,最大像高ImgH代表影像感測元件的有效感測區域對角線長度之一半。在以下實施例中,所有透鏡的曲率半徑、透鏡厚度、透鏡之間的距離、透鏡組總長TTL、最大像高ImgH和焦距(Focal Length)的單位皆以公厘(mm)加以表示。
本發明提供一種光學成像透鏡組,由物側至像側依序包含第一透鏡、第二透鏡、光圈、第三透鏡、第四透鏡及第五透鏡。其中,第一透鏡具有負屈折力,其物側面為凸面、像側面為凹面;第二透鏡具有正屈折力或負屈折力,其物側面為凸面、像側面為凹面;第三透鏡具有正屈折力,其物側面為凸面、像側面為凸面;第四透鏡具有正屈折力,其物側面為凸面、像側面為凸面;第五透鏡具有負屈折力,其物側面為凹面;其中,第四透鏡及第五透鏡構成一具有正屈折力之膠合透鏡。此光學成像透鏡組之透鏡組數為五片。
所述第一透鏡具有負屈折力,其物側面為凸面、像側面為凹面,有助於接收不同角度的入射光線,以縮小光束直徑、降低光線行進方向與光軸之間的夾角。所述第一透鏡與第二透鏡組成具有負屈折力的前鏡群,此前鏡群與第三透鏡、第四透鏡及第五透鏡組成之具有正屈折力的後鏡群,可形成一反遠距成像透鏡組(Retrofocus Lens),提供較長的後焦距(Back Focal Length)。長後焦距使入射光線在到達影像感測元件表面時(例如是電荷耦合元件(Charge-Coupled Device,CCD)或互補式金屬氧化半導體(Complementary Metal-Oxide Semiconductor,CMOS)等固態成像元件),可以具有較小的入射角,從而提高所述成像元件之中心至邊緣位置的亮度。
第二透鏡具有正屈折力或負屈折力,其物側面為凸面、像側面為凹面。在第二透鏡像側端形成凹面的形狀,有助於在第二透鏡像側面發散光線,可用以提高成像高度及修正畸變像差。
第三透鏡具有正屈折力,係作為主要調節光路的元件,其物側面為凸面、像側面為凸面。是以,入射光線在經過第一透鏡及第二透鏡形成發散光束後,再經過第三透鏡後可以形成較為靠近光軸的光束。藉由依序配置具有凹面像側面之第二透鏡、光圈及具有凸面物側面第三透鏡,有助於修正光學成
像透鏡組的成像像差,如球面像差、像散像差、彗形像差、畸變像差及場曲像差等。
第四透鏡及第五透鏡分別具有正屈折力及負屈折力,二者係彼此黏合形成一膠合透鏡,有助於修正球面像差及色像差。第四透鏡具有凸面朝向物側之表面,此表面與第三透鏡之像側面彼此凸面相對,中間存在空氣間隙,有助於修正場曲像差。
所述光學成像透鏡組包含至少二片具有較高折射率的透鏡,有利於降低光學成像透鏡組的成像像差。其中,至少二片透鏡的折射率大於等於1.8。
所述光學成像透鏡組之第三透鏡的焦距為f3,整體光學成像透鏡組之有效焦距為EFL;第一透鏡與第二透鏡之間的空氣間隔形成一空氣透鏡,此空氣透鏡之焦距為fa;所述光學成像透鏡組係滿足以下關係式:0.6<f3/EFL<1.2 (1);及-7<fa/EFL<0 (2);
藉由滿足關係式(1)的條件,有利於縮小光學成像透鏡組的體積,同時保有良好的光學性能。若f3/EFL低於關係式(1)的下限值,則第三透鏡的屈折力過大,使得光學成像透鏡組的後焦距變短;若f3/EFL高於關係式(1)的上限值,則較難以修正光學成像透鏡組的球面像差,以及使光學成像透鏡組的總長度增加。
藉由滿足關係式(2)的條件,可以控制第一透鏡與第二透鏡之間維持一特定的空氣間隔,有利於修正光學成像透鏡組的成像像差,以及控制所需使用之第二透鏡的尺寸,使其具有適當的直徑大小。
所述光學成像透鏡組之第一透鏡在光軸上之厚度為CT1,第二透鏡在光軸上之厚度為CT2,第一透鏡之物側面至光學成像透鏡組之成像面在光軸上之距離為TTL,所述光學成像透鏡組係滿足以下關係式:0.15<(CT1+CT2)/TTL<0.35 (3);藉由滿足關係式(3)的條件,有助於控制第一透鏡及第二透鏡具有適當的中心厚度,及修正光學成像透鏡組的成像像差。若(CT1+CT2)/TTL低於關係式(3)的下限值,易造成場曲像差增大;若(CT1+CT2)/TTL高於關係式(3)的上限值,則較難以修正畸變像差。
所述光學成像透鏡組之第一透鏡與第二透鏡之組合焦距為f12,其與整體光學成像透鏡組之有效焦距EFL之間,滿足以下關係式:-1.7<f12/EFL<-0.7 (4);藉由滿足關係式(4)的條件,可控制所述光學成像透鏡組之前鏡群具有適當之負屈折力;若f12/EFL低於關係式(4)的下限值,易造成第一透鏡及第二透鏡的直徑尺寸變大,使整體光學成像透鏡組的體積增加;若f12/EFL高於關係式(4)的上限值,則前鏡群之負屈折力過大,易使光學成像透鏡組的總長度變長,且成像像差較難以修正。
所述光學成像透鏡組之第四透鏡與第五透鏡之組合焦距為f45,其與整體光學成像透鏡組之有效焦距EFL之間,滿足以下關係式:1.9<f45/EFL<5.5 (5);藉由滿足關係式(5)的條件,可控制第四透鏡及第五透鏡之組合具有適當之正屈折力;若f45/EFL低於關係式(5)的下限值,易造成球面像差
不易修正;若f45/EFL高於關係式(5)的上限值,易造成光學成像透鏡組的後焦距變短,及場曲像差較難以修正。
所述光學成像透鏡組之第一透鏡物側面至光學成像透鏡組之成像面在光軸上的距離為TTL,而第五透鏡像側面至光學成像透鏡組之成像面在光軸上的距離為BFL,係滿足以下關係式:3<TTL/BFL<5 (7);藉由滿足關係式(7)的條件,可以控制所述光學成像透鏡組具有適當之後焦距。
所述光學成像透鏡組之第四透鏡之物側面的曲率半徑為R7、像側面的曲率半徑為R8,係滿足以下關係式:1.1<R7/|R8|<11 (8);藉由滿足關係式(8)的條件,可使第四透鏡具有較為彎曲的像側面,有利於在修正光學成像透鏡組的色像差與降低場曲像差之間取得平衡。
所述光學成像透鏡組之第四透鏡的色散係數為Vd4,第五透鏡的色散係數為Vd5,係滿足以下關係式:20<Vd4-Vd5<50 (9);藉由滿足關係式(9)的條件,有助於修正光學成像透鏡組的色像差。
所述光學成像透鏡組之第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡及第五透鏡在光軸上厚度之總和為Σ CT,而第一透鏡物側面至第五透鏡像側面在光軸上之距離為Dr1r9,二者間係滿足以下關係式:0.6<Σ CT/Dr1r9<0.9 (10);藉由滿足關係式(10)的條件,可用以調整第一透鏡至第五透鏡在光軸上之厚度總和與第一透鏡物側面至第五透鏡像側面在光軸上距離,二者間維持一適當之比例。
所述光學成像透鏡組之最大像高為ImgH,其與第一透鏡物側面至光學成像透鏡組之成像面在光軸上之距離TTL間,滿足以下關係式:TTL/ImgH<10 (11);藉由滿足關係式(11)的條件,有利於降低光學成像透鏡組的總長度。
所述光學成像透鏡組之第二透鏡像側面至第三透鏡物側面在光軸上之距離為AT23,而第三透鏡在光軸上之厚度為CT3,二者間滿足以下關係式:0.1<AT23/CT3<0.8 (12);藉由滿足關係式(12)的條件,可用以調整第三透鏡在光軸上的厚度及控制第二透鏡與第三透鏡在光軸上之間距,有助於修正成像像差。
所述光學成像透鏡組自光圈至光學成像透鏡組之成像面在光軸上之距離為SL,其與第一透鏡物側面至光學成像透鏡組之成像面在光軸上之距離TTL之間,係滿足以下關係式:0.4<SL/TTL<0.8 (13);
藉由滿足關係式(13)的條件,可以控制光圈至成像面之距離SL與第一透鏡物側面至成像面之距離TTL的比值,有利於縮小光學成像透鏡組的總長度。
所述光學成像透鏡組之第三透鏡像側面的曲率半徑為R6,第四透鏡物側面的曲率半徑為R7,二者間係滿足以下關係式:0.1<|R6|/R7<0.8 (14);藉由滿足關係式(14)的條件,有助於修正光學成像透鏡組的場曲像差。
第一實施例
參見圖1A及圖1B,圖1A為本發明第一實施例之光學成像透鏡組之示意圖。圖1B由左至右依序為本發明第一實施例之縱向球差圖(Longitudinal Spherical Aberration)、像散場曲像差圖(Astigmatism/Field Curvature)及畸變像差圖(Distortion)。
如圖1A所示,第一實施例之光學成像透鏡組10由物側至像側依序包含第一透鏡11、第二透鏡12、光圈ST、第三透鏡13、第四透鏡14及第五透鏡15。此光學成像透鏡組10更可包含濾光元件16、保護玻璃17及成像面18。在成像面18上更可設置一影像感測元件100,以構成一成像裝置(未另標號)。
第一透鏡11具有負屈折力,其物側面11a為凸面、像側面11b為凹面,且物側面11a及像側面11b皆為球面。第一透鏡11係由玻璃材質製成。
第二透鏡12具有負屈折力,其物側面12a為凸面、像側面12b為凹面,且物側面12a及像側面12b皆為球面。第二透鏡12係由玻璃材質製成。
第三透鏡13具有正屈折力,其物側面13a為凸面、像側面13b為凸面,且物側面13a及像側面13b皆為球面。第三透鏡13係由玻璃材質製成。
第四透鏡14具有正屈折力,其物側面14a為凸面、像側面14b為凸面,且物側面14a及像側面14b皆為球面。第四透鏡14係由玻璃材質製成。
第五透鏡15具有負屈折力,其物側面15a為凹面、像側面15b為凸面,且物側面15a及像側面15b皆為球面。第五透鏡15係由玻璃材質製成。其中,第四透鏡14之像側面14b與第五透鏡15之物側面15a係彼此黏合以形成一膠合透鏡。
濾光元件16設置於第五透鏡15與成像面18之間,用以濾除特定波長區段的光線,例如是一紅外線濾除元件(IR Filter)。濾光元件16之二表面16a、16b皆為平面,其材質為玻璃。
保護玻璃17設置於影像感測元件100之上,其二表面17a、17b皆為平面,其材質為玻璃。
影像感測元件100例如是電荷耦合元件感測元件(Charge-Coupled Device(CCD)Image Sensor)或互補式金屬氧化半導體影像感測元件(CMOS Image Sensor)。
請參見下方表一,其為本發明第一實施例之光學成像透鏡組10的詳細光學數據。其中,第一透鏡11之物側面11a標示為表面11a、像側面11b標示為表面11b,其他各透鏡表面則依此類推。表中距離欄位的數值代表該表面至下一表面在光軸I上的距離,例如第一透鏡11之物側面11a至像側面11b之距離為2.434mm,代表第一透鏡11之厚度為2.434mm。第一透鏡11之像側面11b至第二透鏡12之物側面12a之距離為1.2mm。其它可依此類推,以下不再
重述。第一實施例中,光學成像透鏡組10之有效焦距為EFL,光圈值(F-number)為Fno,整體光學成像透鏡組10最大視角之一半為HFOV(Half Field of View),其數值亦列於表一中。
第一實施例中,第三透鏡13的焦距f3與整體光學成像透鏡組10之有效焦距EFL間之關係式為f3/EFL=1.024。
第一實施例中,第一透鏡11與第二透鏡12間之空氣間隔所形成之空氣透鏡的焦距fa與整體光學成像透鏡組10之有效焦距EFL間之關係式為fa/EFL=-1.219。
第一實施例中,第一透鏡11在光軸上之厚度CT1、第二透鏡12在光軸上之厚度CT2,與第一透鏡11的物側面11a至光學成像透鏡組10的成像面18在光軸上的間距TTL之間的關係式為(CT1+CT2)/TTL=0.208。
第一實施例中,第一透鏡11與第二透鏡12之組合焦距f12,與整體光學成像透鏡組10之有效焦距EFL間之關係式為f12/EFL=-1.019。
第一實施例中,第四透鏡14與第五透鏡15之組合焦距f45,與整體光學成像透鏡組10之有效焦距EFL間之關係式為f45/EFL=2.768。
第一實施例中,第三透鏡13之物側面13a的曲率半徑R5、像側面13b的曲率半徑R6,其關係式(R5+R6)/(R5-R6)=0.608。
第一實施例中,第五透鏡15之像側面15b至光學成像透鏡組10的成像面18在光軸上之距離BFL,與第一透鏡11的物側面11a至光學成像透鏡組10的成像面18在光軸上的間距TTL之間的關係式為TTL/BFL=3.709。
第一實施例中,第四透鏡14之物側面14a的曲率半徑R7與像側面14b的曲率半徑R8,二者間之關係式為R7/|R8|=2.664。
第一實施例中,第四透鏡14之色散係數Vd4,與第五透鏡15之色散係數Vd5間之關係式為Vd4-Vd5=24.2。
第一實施例中,第一透鏡11、第二透鏡12、第三透鏡13、第四透鏡14及第五透鏡15在光軸上之厚度的總和為Σ CT,而第一透鏡11之物側面11a至第五透鏡15之像側面15b在光軸上之距離為Dr1r9,二者間之關係式為Σ CT/Dr1r9=0.84。
第一實施例中,第一透鏡11之物側面11a至光學成像透鏡組的成像面18在光軸上的距離TTL,與光學成像透鏡組10之最大像高ImgH間之關係式為TTL/ImgH=8.799。
第一實施例中,第二透鏡12之像側面12b至第三透鏡13之物側面13a在光軸上之距離AT23,與第三透鏡13在光軸上之厚度CT3間之關係式為AT23/CT3=0.265。
第一實施例中,光圈ST至光學成像透鏡組10的成像面18在光軸上之距離SL,與第一透鏡11之物側面11a至光學成像透鏡組10的成像面18在光軸上的距離TTL間之關係式為SL/TTL=0.689。
第一實施例中,第三透鏡13之像側面13b的曲率半徑R6,與第四透鏡14之物側面14a的曲率半徑R7間之關係式為|R6|/R7=0.405。
第一實施例中,第一透鏡11的折射率Nd1為1.911,第二透鏡12的折射率Nd2為2.003,第五透鏡15的折射率Nd5為2.002。光學成像透鏡組10包含三片折射率大於等於1.8的透鏡。
由上述關係式的數值可知,第一實施例之光學成像透鏡組10滿足關係式(1)至(14)的要求。
參見圖1B,圖中由左至右分別為光學成像透鏡組10之縱向球差圖、像散場曲像差圖及畸變像差圖。由縱向球差圖可以看出,三種可見光486nm、588nm、656nm波長在不同高度的離軸光線皆可集中於成像點附近,其成像點偏差可以控制在±0.02mm以內。由像散場曲像差圖(波長588nm)可以看出,弧矢方向的像散像差在整個視場範圍內的焦距變化量在±0.07mm以內;子午方向的像散像差在整個視場範圍內的焦距變化量在±0.03mm以內;而畸變像差可以
控制在10%以內。如圖1B所示,本實施例之光學成像透鏡組10已良好地修正了各項像差,符合光學系統的成像品質要求。
第二實施例
參見圖2A及圖2B,圖2A為本發明第二實施例之光學成像透鏡組20之示意圖。圖2B由左至右依序為本發明第二實施例之縱向球差圖(Longitudinal Spherical Aberration)、像散場曲像差圖(Astigmatism/Field Curvature)及畸變像差圖(Distortion)。
如圖2A所示,第二實施例之光學成像透鏡組20由物側至像側依序包含第一透鏡21、第二透鏡22、光圈ST、第三透鏡23、第四透鏡24及第五透鏡25。此光學成像透鏡組20更可包含濾光元件26、保護玻璃27及成像面28。在成像面28上更可設置一影像感測元件200,以構成一成像裝置(未另標號)。
第一透鏡21具有負屈折力,其物側面21a為凸面、像側面21b為凹面,且其物側面21a及像側面21b皆為球面。第一透鏡21之材質為玻璃。
第二透鏡22具有負屈折力,其物側面22a為凸面、像側面22b為凹面,且其物側面22a及像側面22b皆為球面。第二透鏡22之材質為玻璃。
第三透鏡23具有正屈折力,其物側面23a為凸面、像側面23b為凸面,且其物側面23a及像側面23b皆為球面。第三透鏡23之材質為玻璃。
第四透鏡24具有正屈折力,其物側面24a為凸面、像側面24b為凸面,且其物側面24a及像側面24b皆為球面。第四透鏡24之材質為玻璃。
第五透鏡25具有負屈折力,其物側面25a為凹面、像側面25b為凹面,且其物側面25a及像側面25b皆為球面。第五透鏡25之材質為玻璃。
其中,第四透鏡24之像側面24b與第五透鏡25之物側面25a具有相同的曲率半徑,且第四透鏡24與第五透鏡25係透過此二表面(24b、25a)彼此黏合,形成一膠合透鏡。
濾光元件26設置於第五透鏡25與成像面28之間,用以濾除特定波長區段的光線,例如是一紅外線濾除元件(IR Filter)。濾光元件26之二表面26a、26b皆為平面,其材質為玻璃。
保護玻璃27設置於影像感測元件200之上,其二表面27a、27b皆為平面,其材質為玻璃。
影像感測元件(Image Sensor)200例如是電荷耦合元件影像感測元件(Charge-Coupled Device(CCD)Image Sensor)或互補式金屬氧化半導體影像感測元件(CMOS Image Sensor)。
第二實施例之光學成像透鏡組20之詳細光學數據列於表二。
在第二實施例中,光學成像透鏡組20之各關係式的數值列於表三。由表三可知,第二實施例之光學成像透鏡組20滿足關係式(1)至(14)的要求。
參見圖2B,圖中由左至右分別為光學成像透鏡組20之縱向球差圖、像散場曲像差圖及畸變像差圖。由縱向球差圖可以看出,三種可見光486nm、588nm、656nm波長在不同高度的離軸光線皆可集中於成像點附近,其成像點偏差可以控制在±0.03mm以內。由像散場曲像差圖(波長588nm)可以看出,弧矢方向的像散像差在整個視場範圍內的焦距變化量在±0.05mm以內;子午方向的像散像差在整個視場範圍內的焦距變化量在±0.05mm以內;而畸變像差可以控制在13%以內。如圖2B所示,本實施例之光學成像透鏡組20已良好地修正了各項像差,符合光學系統的成像品質要求。
第三實施例
參見圖3A及圖3B,圖3A為本發明第三實施例之光學成像透鏡組30之示意圖。圖3B由左至右依序為本發明第三實施例之縱向球差圖(Longitudinal Spherical Aberration)、像散場曲像差圖(Astigmatism/Field Curvature)及畸變像差圖(Distortion)。
如圖3A所示,第三實施例之光學成像透鏡組30由物側至像側依序包含第一透鏡31、第二透鏡32、光圈ST、第三透鏡33、第四透鏡34及第五透鏡35。此光學成像透鏡組30更可包含濾光元件36、保護玻璃37及成像面38。在成像面38上更可設置一影像感測元件300,以構成一成像裝置(未另標號)。
第一透鏡31具有負屈折力,其物側面31a為凸面、像側面31b為凹面,且其物側面31a及像側面31b皆為球面。第一透鏡31之材質為玻璃。
第二透鏡32具有負屈折力,其物側面32a為凸面、像側面32b為凹面,且其物側面32a及像側面32b皆為球面。第二透鏡32之材質為玻璃。
第三透鏡33具有正屈折力,其物側面33a為凸面、像側面33b為凸面,且其物側面33a及像側面33b皆為球面。第三透鏡33之材質為玻璃。
第四透鏡34具有正屈折力,其物側面34a為凸面、像側面34b為凸面,且其物側面34a及像側面34b皆為球面。第四透鏡34之材質為玻璃。
第五透鏡35具有負屈折力,其物側面35a為凹面、像側面35b為凸面,且其物側面35a及像側面35b皆為球面。第五透鏡35之材質為玻璃。其中,第四透鏡34之像側面34b與第五透鏡35之物側面35a具有相同的曲率半
徑,且第四透鏡34與第五透鏡35係透過此二表面(34b、35a)彼此黏合,形成一膠合透鏡。
濾光元件36設置於第五透鏡35與成像面38之間,用以濾除特定波長區段的光線,例如是一紅外線濾除元件(IR Filter)。濾光元件36之二表面36a、36b皆為平面,其材質為玻璃。
保護玻璃37設置於影像感測元件300之上,其二表面37a、37b皆為平面,其材質為玻璃。
影像感測元件(Image Sensor)300例如是電荷耦合元件影像感測元件(Charge-Coupled Device(CCD)Image Sensor)或互補式金屬氧化半導體影像感測元件(CMOS Image Sensor)。
第三實施例之光學成像透鏡組30之詳細光學數據列於表四。
在第三實施例中,光學成像透鏡組30之各關係式的數值列於表五。由表五可知,第三實施例之光學成像透鏡組30滿足關係式(1)至(14)的要求。
參見圖3B,圖中由左至右分別為光學成像透鏡組30之縱向球差圖、像散場曲像差圖及畸變像差圖。由縱向球差圖可以看出,三種可見光486nm、588nm、656nm波長在不同高度的離軸光線皆可集中於成像點附近,其成像點偏差可以控制在±0.04mm以內。由像散場曲像差圖(波長588nm)可以看出,弧矢方向的像散像差在整個視場範圍內的焦距變化量在±0.07mm以內;子午方向的像散像差在整個視場範圍內的焦距變化量在±0.03mm以內;而畸變像差可以控制在13%以內。如圖3B所示,本實施例之光學成像透鏡組30已良好地修正了各項像差,符合光學系統的成像品質要求。
第四實施例
參見圖4A及圖4B,圖4A為本發明第四實施例之光學成像透鏡組40之示意圖。圖4B由左至右依序為本發明第四實施例之縱向球差圖(Longitudinal Spherical Aberration)、像散場曲像差圖(Astigmatism/Field Curvature)及畸變像差圖(Distortion)。
如圖4A所示,第四實施例之光學成像透鏡組40由物側至像側依序包含第一透鏡41、第二透鏡42、光圈ST、第三透鏡43、第四透鏡44及第五透鏡45。此光學成像透鏡組40更可包含濾光元件46、保護玻璃47及成像面48。在成像面48上更可設置一影像感測元件400,以構成一成像裝置(未另標號)。
第一透鏡41具有負屈折力,其物側面41a為凸面、像側面41b為凹面,且其物側面41a及像側面41b皆為球面。第一透鏡41之材質為玻璃。
第二透鏡42具有負屈折力,其物側面42a為凸面、像側面42b為凹面,且其物側面42a及像側面42b皆為球面。第二透鏡42之材質為玻璃。
第三透鏡43具有正屈折力,其物側面43a為凸面、像側面43b為凸面,且其物側面43a及像側面43b皆為球面。第三透鏡43之材質為玻璃。
第四透鏡44具有正屈折力,其物側面44a為凸面、像側面44b為凸面,且其物側面44a及像側面44b皆為球面。第四透鏡44之材質為玻璃。
第五透鏡45具有負屈折力,其物側面45a為凹面、像側面45b為凸面,且其物側面45a及像側面45b皆為球面。第五透鏡45之材質為玻璃。其中,第四透鏡44之像側面44b與第五透鏡45之物側面45a具有相同的曲率半徑,且第四透鏡44與第五透鏡45係透過此二表面(44b、45a)彼此黏合,形成一膠合透鏡。
濾光元件46設置於第五透鏡45與成像面48之間,用以濾除特定波長區段的光線,例如是一紅外線濾除元件(IR Filter)。濾光元件46之二表面46a、46b皆為平面,其材質為玻璃。
保護玻璃47設置於影像感測元件400之上,其二表面47a、47b皆為平面,其材質為玻璃。
影像感測元件(Image Sensor)400例如是電荷耦合元件影像感測元件(Charge-Coupled Device(CCD)Image Sensor)或互補式金屬氧化半導體影像感測元件(CMOS Image Sensor)。
第四實施例之光學成像透鏡組40之詳細光學數據列於表六。
在第四實施例中,光學成像透鏡組40之各關係式的數值列於表七。由表七可知,第四實施例之光學成像透鏡組40滿足關係式(1)至(14)的要求。
參見圖4B,圖中由左至右分別為光學成像透鏡組40之縱向球差圖、像散場曲像差圖及畸變像差圖。由縱向球差圖可以看出,三種可見光486nm、588nm、656nm波長在不同高度的離軸光線皆可集中於成像點附近,其成像點偏差可以控制在±0.04mm以內。由像散場曲像差圖(波長588nm)可以看出,弧矢方向的像散像差在整個視場範圍內的焦距變化量在±0.05mm以內;子午方向的像散像差在整個視場範圍內的焦距變化量在±0.09mm以內;而畸變像差可以控制在10%以內。如圖4B所示,本實施例之光學成像透鏡組40已良好地修正了各項像差,符合光學系統的成像品質要求。
第五實施例
參見圖5A及圖5B,圖5A為本發明第五實施例之光學成像透鏡組50之示意圖。圖5B由左至右依序為本發明第五實施例之縱向球差圖
(Longitudinal Spherical Aberration)、像散場曲像差圖(Astigmatism/Field Curvature)及畸變像差圖(Distortion)。
如圖5A所示,第五實施例之光學成像透鏡組50由物側至像側依序包含第一透鏡51、第二透鏡52、光圈ST、第三透鏡53、第四透鏡54及第五透鏡55。此光學成像透鏡組50更可包含濾光元件56、保護玻璃57及成像面58。在成像面58上更可設置一影像感測元件500,以構成一成像裝置(未另標號)。
第一透鏡51具有負屈折力,其物側面51a為凸面、像側面51b為凹面,且其物側面51a及像側面51b皆為球面。第一透鏡51之材質為玻璃。
第二透鏡52具有負屈折力,其物側面52a為凸面、像側面52b為凹面,且其物側面52a及像側面52b皆為球面。第二透鏡52之材質為玻璃。
第三透鏡53具有正屈折力,其物側面53a為凸面、像側面53b為凸面,且其物側面53a及像側面53b皆為球面。第三透鏡53之材質為玻璃。
第四透鏡54具有正屈折力,其物側面54a為凸面、像側面54b為凸面,且其物側面54a及像側面54b皆為球面。第四透鏡54之材質為玻璃。
第五透鏡55具有負屈折力,其物側面55a為凹面、像側面55b為凸面,且其物側面55a及像側面55b皆為球面。第五透鏡55之材質為玻璃。其中,第四透鏡54之像側面54b與第五透鏡55之物側面55a具有相同的曲率半徑,且第四透鏡54與第五透鏡55係透過此二表面(54b、55a)彼此黏合,形成一膠合透鏡。
濾光元件56設置於第五透鏡55與成像面58之間,用以濾除特定波長區段的光線,例如是一紅外線濾除元件(IR Filter)。濾光元件56之二表面56a、56b皆為平面,其材質為玻璃。
保護玻璃57設置於影像感測元件500之上,其二表面57a、57b皆為平面,其材質為玻璃。
影像感測元件(Image Sensor)500例如是電荷耦合元件影像感測元件(Charge-Coupled Device(CCD)Image Sensor)或互補式金屬氧化半導體影像感測元件(CMOS Image Sensor)。
第五實施例之光學成像透鏡組50之詳細光學數據列於表八。
在第五實施例中,光學成像透鏡組50之各關係式的數值列於表九。由表九可知,第五實施例之光學成像透鏡組50滿足關係式(1)至(14)的要求。
參見圖5B,圖中由左至右分別為光學成像透鏡組50之縱向球差圖、像散場曲像差圖及畸變像差圖。由縱向球差圖可以看出,三種可見光486nm、588nm、656nm波長在不同高度的離軸光線皆可集中於成像點附近,其成像點偏差可以控制在±0.02mm以內。由像散場曲像差圖(波長588nm)可以看出,弧矢方向的像散像差在整個視場範圍內的焦距變化量在±0.1mm以內;子午方向的像散像差在整個視場範圍內的焦距變化量在±0.07mm以內;而畸變像差可以控制在11%以內。如圖5B所示,本實施例之光學成像透鏡組50已良好地修正了各項像差,符合光學系統的成像品質要求。
第六實施例
參見圖6A及圖6B,圖6A為本發明第六實施例之光學成像透鏡組60之示意圖。圖6B由左至右依序為本發明第六實施例之縱向球差圖
(Longitudinal Spherical Aberration)、像散場曲像差圖(Astigmatism/Field Curvature)及畸變像差圖(Distortion)。
如圖6A所示,第六實施例之光學成像透鏡組60由物側至像側依序包含第一透鏡61、第二透鏡62、光圈ST、第三透鏡63、第四透鏡64及第五透鏡65。此光學成像透鏡組60更可包含濾光元件66、保護玻璃67及成像面68。在成像面68上更可設置一影像感測元件600,以構成一成像裝置(未另標號)。
第一透鏡61具有負屈折力,其物側面61a為凸面、像側面61b為凹面,且其物側面61a及像側面61b皆為球面。第一透鏡61之材質為玻璃。
第二透鏡62具有正屈折力,其物側面62a為凸面、像側面62b為凹面,且其物側面62a及像側面62b皆為球面。第二透鏡62之材質為玻璃。
第三透鏡63具有正屈折力,其物側面63a為凸面、像側面63b為凸面,且其物側面63a及像側面63b皆為球面。第三透鏡63之材質為玻璃。
第四透鏡64具有正屈折力,其物側面64a為凸面、像側面64b為凸面,且其物側面64a及像側面64b皆為球面。第四透鏡64之材質為玻璃。
第五透鏡65具有負屈折力,其物側面65a為凹面、像側面65b為凸面,且其物側面65a及像側面65b皆為球面。第五透鏡65之材質為玻璃。其中,第四透鏡64之像側面64b與第五透鏡65之物側面65a具有相同的曲率半徑,且第四透鏡64與第五透鏡65係透過此二表面(64b、65a)彼此黏合,形成一膠合透鏡。
濾光元件66設置於第五透鏡65與成像面68之間,用以濾除特定波長區段的光線,例如是一紅外線濾除元件(IR Filter)。濾光元件66之二表面66a、66b皆為平面,其材質為玻璃。
保護玻璃67設置於影像感測元件600之上,其二表面67a、67b皆為平面,其材質為玻璃。
影像感測元件(Image Sensor)600例如是電荷耦合元件影像感測元件(Charge-Coupled Device(CCD)Image Sensor)或互補式金屬氧化半導體影像感測元件(CMOS Image Sensor)。
第六實施例之光學成像透鏡組60之詳細光學數據列於表十。
在第六實施例中,光學成像透鏡組60之各關係式的數值列於表十一。由表十一可知,第六實施例之光學成像透鏡組60滿足關係式(1)至(14)的要求。
參見圖6B,圖中由左至右分別為光學成像透鏡組60之縱向球差圖、像散場曲像差圖及畸變像差圖。由縱向球差圖可以看出,三種可見光486nm、588nm、656nm波長在不同高度的離軸光線皆可集中於成像點附近,其成像點偏差可以控制在±0.03mm以內。由像散場曲像差圖(波長588nm)可以看出,弧矢方向的像散像差在整個視場範圍內的焦距變化量在±0.09mm以內;子午方向的像散像差在整個視場範圍內的焦距變化量在±0.05mm以內;而畸變像差可以控制在11%以內。如圖6B所示,本實施例之光學成像透鏡組60已良好地修正了各項像差,符合光學系統的成像品質要求。
第七實施例
參見圖7A及圖7B,圖7A為本發明第七實施例之光學成像透鏡組70之示意圖。圖7B由左至右依序為本發明第七實施例之縱向球差圖
(Longitudinal Spherical Aberration)、像散場曲像差圖(Astigmatism/Field Curvature)及畸變像差圖(Distortion)。
如圖7A所示,第七實施例之光學成像透鏡組70由物側至像側依序包含第一透鏡71、第二透鏡72、光圈ST、第三透鏡73、第四透鏡74及第五透鏡75。此光學成像透鏡組70更可包含濾光元件76、保護玻璃77及成像面78。在成像面78上更可設置一影像感測元件700,以構成一成像裝置(未另標號)。
第一透鏡71具有負屈折力,其物側面71a為凸面、像側面71b為凹面,且其物側面71a及像側面71b皆為球面。第一透鏡71之材質為玻璃。
第二透鏡72具有負屈折力,其物側面72a為凸面、像側面72b為凹面,且其物側面72a及像側面72b皆為球面。第二透鏡72之材質為玻璃。
第三透鏡73具有正屈折力,其物側面73a為凸面、像側面73b為凸面,且其物側面73a及像側面73b皆為球面。第三透鏡73之材質為玻璃。
第四透鏡74具有正屈折力,其物側面74a為凸面、像側面74b為凸面,且其物側面74a及像側面74b皆為球面。第四透鏡74之材質為玻璃。
第五透鏡75具有負屈折力,其物側面75a為凹面、像側面75b為凸面,且其物側面75a及像側面75b皆為球面。第五透鏡75之材質為玻璃。其中,第四透鏡74之像側面74b與第五透鏡75之物側面75a具有相同的曲率半徑,且第四透鏡74與第五透鏡75係透過此二表面(74b、75a)彼此黏合,形成一膠合透鏡。
濾光元件76設置於第五透鏡75與成像面78之間,用以濾除特定波長區段的光線,例如是一紅外線濾除元件(IR Filter)。濾光元件76之二表面76a、76b皆為平面,其材質為玻璃。
保護玻璃77設置於影像感測元件700之上,其二表面77a、77b皆為平面,其材質為玻璃。
影像感測元件(Image Sensor)700例如是電荷耦合元件影像感測元件(Charge-Coupled Device(CCD)Image Sensor)或互補式金屬氧化半導體影像感測元件(CMOS Image Sensor)。
第七實施例之光學成像透鏡組70之詳細光學數據列於表十二。
在第七實施例中,光學成像透鏡組70之各關係式的數值列於表十三。由表十三可知,第七實施例之光學成像透鏡組70滿足關係式(1)至(14)的要求。
參見圖7B,圖中由左至右分別為光學成像透鏡組70之縱向球差圖、像散場曲像差圖及畸變像差圖。由縱向球差圖可以看出,三種可見光486nm、588nm、656nm波長在不同高度的離軸光線皆可集中於成像點附近,其成像點偏差可以控制在±0.02mm以內。由像散場曲像差圖(波長588nm)可以看出,弧矢方向的像散像差在整個視場範圍內的焦距變化量在±0.07mm以內;子午方向的像散像差在整個視場範圍內的焦距變化量在±0.03mm以內;而畸變像差可以控制在10%以內。如圖7B所示,本實施例之光學成像透鏡組70已良好地修正了各項像差,符合光學系統的成像品質要求。
第八實施例
參見圖8A及圖8B,圖8A為本發明第八實施例之光學成像透鏡組80之示意圖。圖8B由左至右依序為本發明第八實施例之縱向球差圖
(Longitudinal Spherical Aberration)、像散場曲像差圖(Astigmatism/Field Curvature)及畸變像差圖(Distortion)。
如圖8A所示,第八實施例之光學成像透鏡組80由物側至像側依序包含第一透鏡81、第二透鏡82、光圈ST、第三透鏡83、第四透鏡84及第五透鏡85。此光學成像透鏡組80更可包含濾光元件86、保護玻璃87及成像面88。在成像面88上更可設置一影像感測元件800,以構成一成像裝置(未另標號)。
第一透鏡81具有負屈折力,其物側面81a為凸面、像側面81b為凹面,且其物側面81a及像側面81b皆為球面。第一透鏡81之材質為玻璃。
第二透鏡82具有負屈折力,其物側面82a為凸面、像側面82b為凹面,且其物側面82a及像側面82b皆為球面。第二透鏡82之材質為玻璃。
第三透鏡83具有正屈折力,其物側面83a為凸面、像側面83b為凸面,且其物側面83a及像側面83b皆為球面。第三透鏡83之材質為玻璃。
第四透鏡84具有正屈折力,其物側面84a為凸面、像側面84b為凸面,且其物側面84a及像側面84b皆為球面。第四透鏡84之材質為玻璃。
第五透鏡85具有負屈折力,其物側面85a為凹面、像側面85b為凸面,且其物側面85a及像側面85b皆為球面。第五透鏡85之材質為玻璃。其中,第四透鏡84之像側面84b與第五透鏡85之物側面85a具有相同的曲率半徑,且第四透鏡84與第五透鏡85係透過此二表面(84b、85a)彼此黏合,形成一膠合透鏡。
濾光元件86設置於第五透鏡85與成像面88之間,用以濾除特定波長區段的光線,例如是一紅外線濾除元件(IR Filter)。濾光元件86之二表面86a、86b皆為平面,其材質為玻璃。
保護玻璃87設置於影像感測元件800之上,其二表面87a、87b皆為平面,其材質為玻璃。
影像感測元件(Image Sensor)800例如是電荷耦合元件影像感測元件(Charge-Coupled Device(CCD)Image Sensor)或互補式金屬氧化半導體影像感測元件(CMOS Image Sensor)。
第八實施例之光學成像透鏡組80之詳細光學數據列於表十四。
在第八實施例中,光學成像透鏡組80之各關係式的數值列於表十五。由表十五可知,第八實施例之光學成像透鏡組80滿足關係式(1)至(14)的要求。
參見圖8B,圖中由左至右分別為光學成像透鏡組80之縱向球差圖、像散場曲像差圖及畸變像差圖。由縱向球差圖可以看出,三種可見光486nm、588nm、656nm波長在不同高度的離軸光線皆可集中於成像點附近,其成像點偏差可以控制在±0.02mm以內。由像散場曲像差圖(波長588nm)可以看出,弧矢方向的像散像差在整個視場範圍內的焦距變化量在±0.09mm以內;子午方向的像散像差在整個視場範圍內的焦距變化量在±0.04mm以內;而畸變像差可以控制在10%以內。如圖8B所示,本實施例之光學成像透鏡組80已良好地修正了各項像差,符合光學系統的成像品質要求。
第九實施例
本發明第九實施例為一成像裝置,此成像裝置包含如前述第一至第八實施例之光學成像透鏡組,以及一影像感測元件。其中,影像感測元件設
置於光學成像透鏡組之成像面上。影像感測元件例如是電荷耦合元件(Charge-Coupled Device,CCD)或互補式金屬氧化半導體(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)影像感測元件等。此成像裝置例如是車用攝影之相機模組、可攜式電子產品之相機模組,或監控攝影機之相機模組等。
第十實施例
參見圖9,圖中所示為本發明第十實施例之一電子裝置1000,此電子裝置1000包含如第九實施例之成像裝置1010。如圖所示,此電子裝置1000例如是一車用前視攝影裝置,本發明之電子裝置亦可為行車記錄器或監視用攝影機等。
雖然本發明使用前述數個實施例加以說明,然而該些實施例並非用以限制本發明之範圍。對任何熟知此項技藝者而言,在不脫離本發明之精神與範圍內,仍可以參照本發明所揭露的實施例內容進行形式上和細節上的多種變化。是故,此處需明白的是,本發明係以下列申請專利範圍所界定者為準,任何在申請專利範圍內或其等效的範圍內所作的各種變化,仍應落入本發明之申請專利範圍之內。
10:光學成像透鏡組
11:第一透鏡
12:第二透鏡
13:第三透鏡
14:第四透鏡
15:第五透鏡
16:濾光元件
17:保護玻璃
18:成像面
11a:第一透鏡之物側面
11b:第一透鏡之像側面
12a:第二透鏡之物側面
12b:第二透鏡之像側面
13a:第三透鏡之物側面
13b:第三透鏡之像側面
14a:第四透鏡之物側面
14b:第四透鏡之像側面
15a:第五透鏡之物側面
15b:第五透鏡之像側面
16a、16b:濾光元件之二表面
17a、17b:保護玻璃之二表面
100:影像感測元件
I:光軸
ST:光圈
Claims (15)
- 一種光學成像透鏡組,由物側至像側依序包含:一第一透鏡,具有負屈折力,其物側面為凸面,像側面為凹面;一第二透鏡,具有屈折力,其物側面為凸面,像側面為凹面;一光圈;一第三透鏡,具有正屈折力,其物側面為凸面,像側面為凸面;一第四透鏡,具有正屈折力,其物側面為凸面,像側面為凸面;以及一第五透鏡,具有負屈折力,其物側面為凹面;該第四透鏡及該第五透鏡組成一膠合透鏡;其中,該光學成像透鏡組之透鏡總數為五片,該光學成像透鏡組包含至少二片折射率大於等於1.8的透鏡;該第一透鏡與該第二透鏡組成具有負屈折力之前鏡群,而該第三透鏡、該第四透鏡及該第五透鏡組成具有正屈折力之後鏡群;該第三透鏡之焦距為f3,該光學成像透鏡組之有效焦距為EFL,第一透鏡與第二透鏡之間的空氣透鏡焦距為fa,係滿足以下關係式:0.6<f3/EFL<1.2;及-7<fa/EFL<0。
- 如申請專利範圍第1項之光學成像透鏡組,其中,該光學成像透鏡組滿足以下關係式:0.15<(CT1+CT2)/TTL<0.35;其中,CT1為該第一透鏡在光軸上之厚度,CT2為該第二透鏡在光軸上之厚度,TTL為該第一透鏡物側面至該光學成像透鏡組之成像面在光軸上之距離。
- 如申請專利範圍第1項之光學成像透鏡組,其中,該光學成像透鏡組係滿足以下關係式:-1.7<f12/EFL<-0.7;其中,f12為該第一透鏡與該第二透鏡之組合焦距。
- 如申請專利範圍第1項之光學成像透鏡組,其中,該光學成像透鏡組係滿足以下關係式:1.9<f45/EFL<5.5;其中,f45為該第四透鏡與該第五透鏡之組合焦距。
- 如申請專利範圍第1項之光學成像透鏡組,其中,該光學成像透鏡組係滿足以下關係式:3<TTL/BFL<5;其中,TTL為該第一透鏡物側面至該光學成像透鏡組之成像面在光軸上之距離,BFL為該第五透鏡像側面至該光學成像透鏡組之成像面在光軸上之距離。
- 如申請專利範圍第1項之光學成像透鏡組,其中,該光學成像透鏡組係滿足以下關係式:1.1<R7/|R8|<11;其中,R7及R8分別為該第四透鏡物側面、像側面之曲率半徑。
- 如申請專利範圍第1項之光學成像透鏡組,其中,該光學成像透鏡組係滿足以下關係式: 20<Vd4-Vd5<50;其中,Vd4為該第四透鏡之色散係數,Vd5為該第五透鏡之色散係數。
- 如申請專利範圍第1項之光學成像透鏡組,其中,該光學成像透鏡組係滿足以下關係式:0.6<Σ CT/Dr1r9<0.9;其中,Σ CT為該第一透鏡、該第二透鏡、該第三透鏡、該第四透鏡及該第五透鏡在光軸上厚度之總和,Dr1r9為該第一透鏡物側面至該第五透鏡像側面在光軸上之距離。
- 如申請專利範圍第1項之光學成像透鏡組,其中,該光學成像透鏡組係滿足以下關係式:TTL/ImgH<10;其中,TTL為該第一透鏡物側面至該光學成像透鏡組之成像面在光軸上之距離,ImgH為該光學成像透鏡組之最大像高。
- 如申請專利範圍第1項之光學成像透鏡組,其中,該光學成像透鏡組係滿足以下關係式:0.1<AT23/CT3<0.8;其中,AT23為該第二透鏡像側面至該第三透鏡物側面在光軸上之距離,CT3為該第三透鏡在光軸上之厚度。
- 如申請專利範圍第1項之光學成像透鏡組,其中,該光學成像透鏡組係滿足以下關係式:0.4<SL/TTL<0.8;其中,SL為該光圈至該光學成像透鏡組之成像面在光軸上之距離,TTL為該第一透鏡物側面至該光學成像透鏡組之成像面在光軸上之距離。
- 如申請專利範圍第1項之光學成像透鏡組,其中,該光學成像透鏡組係滿足以下關係式:0.1<|R6|/R7<0.8;其中,R6為該第三透鏡像側面之曲率半徑,R7為該第四透鏡物側面之曲率半徑。
- 一種成像裝置,其包含如申請專利範圍第1項之光學成像透鏡組及一影像感測元件,該影像感測元件設置於該光學成像透鏡組之成像面。
- 一種電子裝置,其包含如申請專利範圍第14項之成像裝置。
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