TWI768128B - 光學成像模組及其光學成像系統、製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明揭露一種光學成像模組,其包含電路組件及透鏡組件。電路組件可包含底座、電路基板、影像感測元件、導電體及多鏡頭框架。影像感測元件可設置於底座的容置空間中。導電體可設置於電路基板之電路接點及影像感測元件之複數個影像接點之間。多鏡頭框架可以一體成型方式製成,並蓋設於電路基板及影像感測元件上。透鏡組件可包含透鏡基座、對焦透鏡組及驅動組件。透鏡基座可設置於多鏡頭框架上。對焦透鏡組可具有至少二片具有屈光力之透鏡。驅動組件可與電路基板電性連接,並驅動對焦透鏡組於感測面之中心法線方向上移動。
Description
本發明關於一種光學成像模組,特別是一種具有對焦鏡頭組,並且具有一體成形的多鏡頭框架之光學成像模組及其光學成像系統、製造方法。
現今之攝錄裝置於組裝之上尚有非常多的問題需要克服,特別是多鏡頭的攝錄裝置,由於具有複數個鏡頭,因此於組裝或是製造時是否能將光軸準直地對準感光元件將會對成像品質造成十分重要的影響。
另外,若是攝錄裝置具有對焦的功能,例如使鏡頭移動進行對焦之功能時,由於零組件會更加複雜,因此對於所有零件的組裝及封裝品質將會更難以掌控。
更進一步,若要滿足更高階的攝影要求,攝錄裝置將會具有更多的透鏡,例如四片透鏡以上,因此,如何在兼顧多片透鏡,例如至少兩片以上,甚至四片以上時依舊可具有良好的成像品質,將是十分重要且須解決的問題。
此外,現今之封裝技術,例如將影像感測元件直接設置於基板上的技術,並無法有效地再縮減整體光學成像模組的高度,因此,需要一種光學成像模組及其光學成像系統、製造方法以解決上述習知問題。
有鑑於上述習知之問題,本發明提供一種光學成像模組及其光學成像系統、製造方法,可以使得各對焦透鏡組之光軸與感測面之中心法線重疊,使光線可通過容置孔中之各對焦透鏡組並通過光通道後投射至感測面,確保成像品質,並且可將影像感測元件設置於光學成像模組之底座的容置空間中,可有效地降低整體光學成像模組的高度。
基於上述目的,本發明提供一種光學成像模組,其包含電路組件以及透鏡組件。電路組件可包含至少一底座、至少一電路基板、至少二影像感測元件、複數個導電體及多鏡頭框架。底座可具有至少一容置空間。電路基板可設置於底座上並具有至少一透光區域,且電路基板可設置複數個電路接點。至少二影像感測元件可分別容置於各容置空間,各影像感測元件可包含第一表面及第二表面,各影像感測元件的第一表面鄰近各容置空間的底面及其第二表面上可具有感測面以及複數個影像接點。複數個導電體可設置於各電路接點及各影像感測元件之複數個影像接點之間。多鏡頭框架可以一體成型方式製成,並蓋設於各電路基板,且對應各影像感測元件之感測面的位置可具有複數個光通道。透鏡組件可包含至少二透鏡基座、至少二對焦透鏡組及至少二驅動組件。各透鏡基座可以不透光材質製成,並具有容置孔貫穿透鏡基座的兩端而使透鏡基座呈中空,且透鏡基座可設置於多鏡頭框架上而使容置孔及光通道相連通。至少二對焦透鏡組可具有至少二片具有屈光力之透鏡,且設置於透鏡基座上並位於容置孔中,對焦透鏡組之成像面可位於影像感測元件之感測面,且對焦透鏡組之光軸穿越透光區域及與影像感測元件之該感測面之中心法線重疊,使光線通過各容置孔中之對焦透鏡組並通過各光通道後投射至影像感測元件之感測
面。至少二驅動組件可與電路基板電性連接,並驅動對焦透鏡組於影像感測元件之感測面之中心法線方向上移動。各對焦透鏡組更滿足下列條件:1.0≦f/HEP≦10.0;0deg<HAF≦150deg;0mm<PhiD≦18mm;0<PhiA/PhiD≦0.99;及0.9≦2(ARE/HEP)≦2.0。
其中,f為對焦透鏡組的焦距;HEP為對焦透鏡組之入射瞳直徑;HAF為對焦透鏡組之最大可視角度的一半;PhiD為透鏡基座之外周緣且垂直於對焦透鏡組之光軸的平面上的最小邊長的最大值;PhiA為對焦透鏡組最接近成像面之透鏡表面的最大有效直徑;ARE以對焦透鏡組中任一透鏡之任一透鏡表面與光軸的交點為起點,並以距離光軸1/2入射瞳直徑之垂直高度處的位置為終點,沿著透鏡表面的輪廓所得之輪廓曲線長度。
較佳地,各透鏡基座可包含鏡筒以及透鏡支架,鏡筒具有貫穿鏡筒兩端之上通孔,而透鏡支架則具有貫穿透鏡支架兩端之下通孔,鏡筒可設置於透鏡支架中且位於下通孔內,使上通孔與下通孔連通而共同構成容置孔,透鏡支架可固定於多鏡頭框架上,使各透光區域位於下通孔中,且鏡筒之上通孔可正對各影像感測元件之感測面及各透光區域,各對焦透鏡組可設置於鏡筒中而位於上通孔內,且驅動組件可驅動鏡筒相對於透鏡支架於影像感測元件的感
測面之中心法線方向上移動,而PhiD為透鏡支架之外周緣且垂直於各對焦透鏡組之光軸的平面上的最小邊長的最大值。
較佳地,本發明之光學成像模組可更包含至少一資料傳輸線路,其與各電路基板電性連接,並傳輸各影像感測元件所產生之複數個感測訊號。
較佳地,至少二影像感測元件可感測複數個彩色影像。
較佳地,至少二影像感測元件之中至少一個可感測複數個黑白影像,至少二影像感測元件之中至少一個可感測複數個彩色影像。
較佳地,本發明之光學成像模組可更包含至少二紅外線濾光片,各紅外線濾光片可設置於各透鏡基座中並位於各容置孔內而處於各影像感測元件上方。
較佳地,本發明之光學成像模組可更包含至少二紅外線濾光片,且各紅外線濾光片可設置於鏡筒或透鏡支架中且位於各影像感測元件上方。
較佳地,本發明之光學成像模組可更包含至少二紅外線濾光片,且各透鏡基座包含濾光片支架,濾光片支架具有貫穿濾光片支架兩端之濾光片通孔,且各紅外線濾光片設置於各濾光片支架中並位於濾光片通孔內,且濾光片支架可對應複數個光通道之位置而設置於多鏡頭框架上,而使各紅外線濾光片位於影像感測元件上方。
較佳地,各透鏡基座包含有鏡筒及透鏡支架。鏡筒具有貫穿鏡筒兩端之上通孔,而透鏡支架則具有貫穿透鏡支架兩端之下通孔,鏡筒可設置於透鏡支架中且位於下通孔內。透鏡支架可固定於濾光片支架上,且下通孔、上通孔以及濾光片通孔連通而共同構成容置孔,使各影像感測元件位於各濾光片
通孔中,且鏡筒之上通孔正對各影像感測元件之感測面及各透光區域。另外,對焦透鏡組可設置於鏡筒中而位於上通孔內。
較佳地,本發明之光學成像模組可更包括至少二紅外線濾光片,各紅外線濾光片可設置於各透光區域中。
較佳地,多鏡頭框架之材料可包含熱塑性樹脂、工業用塑膠、絕緣材料、金屬、導電材料或合金中的任一項或其組合。
較佳地,多鏡頭框架可包含複數個鏡頭支架,且各鏡頭支架可具有光通道,並具有中心軸,且相鄰的兩個鏡頭支架之中心軸距離可介於2mm至200mm。
較佳地,各驅動組件可包含音圈馬達。
較佳地,光學成像模組可具有至少二透鏡組,分別可為第一透鏡組及第二透鏡組,且第一透鏡組和第二透鏡組中至少一組為對焦透鏡組,且第二透鏡組之視角FOV大於第一透鏡組之視角FOV。
較佳地,光學成像模組可具有至少二透鏡組,分別可為第一透鏡組及第二透鏡組,且第一透鏡組和第二透鏡組中至少一組為對焦透鏡組,且第一透鏡組之焦距大於第二透鏡組之焦距。
較佳地,光學成像模組可具有至少三透鏡組,分別可為第一透鏡組、第二透鏡組及第三透鏡組,且第一透鏡組、第二透鏡組及第三透鏡組中至少一組為對焦透鏡組,且第二透鏡組之視角FOV可大於第一透鏡組之視角FOV,且第二透鏡組之視角FOV可大於46°,且對應接收第一透鏡組及第二透鏡組之光線之各影像感測元件可感測複數個彩色影像。
較佳地,光學成像模組可具有至少三透鏡組,分別可為第一透鏡組、第二透鏡組及第三透鏡組,且第一透鏡組、第二透鏡組及第三透鏡組中至少一組為對焦透鏡組,且第一透鏡組之焦距可大於第二透鏡組之焦距,且對應接收第一透鏡組及第二透鏡組之光線之各影像感測元件可感測複數個彩色影像。
較佳地,光學成像模組更滿足下列條件:0<(TH1+TH2)/HOI≦0.95;其中,TH1為透鏡支架之最大厚度;TH2為鏡筒之最小厚度;HOI為成像面上垂直於光軸的最大成像高度。
較佳地,光學成像模組更滿足下列條件:0mm<TH1+TH2≦1.5mm;其中,TH1為透鏡支架之最大厚度;TH2為鏡筒之最小厚度。
較佳地,光學成像模組更滿足下列條件:0.9≦ARS/EHD≦2.0。ARS為以對焦透鏡組中任一透鏡之任一透鏡表面與光軸的交點為起點,並以透鏡表面之最大有效半徑處為終點,沿著透鏡表面的輪廓所得之輪廓曲線長度。EHD為對焦透鏡組組中任一透鏡之任一表面的最大有效半徑。
較佳地,更滿足下列條件:PLTA≦100μm;PSTA≦100μm;NLTA≦100μm;以及NSTA≦100μm。SLTA≦100μm;SSTA≦100μm。其中,HOI為成像面上垂直於光軸之最大成像高度;PLTA為光學成像模組的正向子午面光扇之可見光最長工作波長通過入射瞳邊緣並入射在成像面上0.7HOI處之橫向像差;PSTA為光學成像模組
的正向子午面光扇之可見光最短工作波長通過入射瞳邊緣並入射在成像面上0.7HOI處之橫向像差;NLTA為光學成像模組的負向子午面光扇之可見光最長工作波長通過入射瞳邊緣並入射在成像面上0.7HOI處之橫向像差;NSTA為光學成像模組的負向子午面光扇之可見光最短工作波長通過入射瞳邊緣並入射在成像面上0.7HOI處之橫向像;SLTA為光學成像模組的弧矢面光扇之可見光最長工作波長通過入射瞳邊緣並入射在成像面上0.7HOI處之橫向像差;SSTA為光學成像模組的弧矢面光扇之可見光最短工作波長通過入射瞳邊緣並入射在成像面上0.7HOI處之橫向像差。
較佳地,對焦透鏡組可包含四片具有屈折力之透鏡,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,且對焦透鏡組滿足下列條件:0.1≦InTL/HOS≦0.95。進一步說明,HOS為第一透鏡之物側面至成像面於光軸上之距離。InTL為第一透鏡之物側面至第四透鏡之像側面於光軸上之距離。
較佳地,對焦透鏡組可包含五片具有屈折力之透鏡,由物側至像側依序為第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡以及第五透鏡,且對焦透鏡組滿足下列條件:0.1≦InTL/HOS≦0.95。進一步說明,HOS為第一透鏡之物側面至成像面於光軸上之距離;InTL為第一透鏡之物側面至第五透鏡之像側面於光軸上之距離。
較佳地,對焦透鏡組可包含六片具有屈折力之透鏡,由物側至像側依序為第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡以及第六透鏡,且對焦透鏡組滿足下列條件:0.1≦InTL/HOS≦0.95。進一步說明,HOS為第一
透鏡之物側面至成像面於光軸上之距離;InTL為第一透鏡之物側面至第六透鏡之像側面於光軸上之距離。
較佳地,對焦透鏡組可包含七片具有屈折力之透鏡,由物側至像側依序為第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡、第六透鏡以及第七透鏡,且對焦透鏡組可滿足下列條件0.1≦InTL/HOS≦0.95。HOS為第一透鏡之物側面至成像面於光軸上之距離。InTL為第一透鏡之物側面至第七透鏡之像側面於光軸上之距離。
基於上述目的,本發明再提供一種光學成像系統,其包含如上所述之光學成像模組,且應用於電子可攜式裝置、電子穿戴式裝置、電子監視裝置、電子資訊裝置、電子通訊裝置、機器視覺裝置、車用電子裝置以及所構成群組之一。
基於上述目的,本發明再提供一種光學成像模組之製造方法,其包含下列方法步驟:設置電路組件,而電路組件包含至少一底座、至少一電路基板、至少二影像感測元件以及複數個導電體,設置複數個電路接點於電路基板,且電路基板具有至少一透光區域。
設置至少一容置空間於底座,且各容置空間容置至少二影像感測元件,且各影像感測元件可包含第一表面及第二表面,各影像感測元件的第一表面鄰近各容置空間的底面及其第二表面上可具有感測面以及複數個影像接點。
將複數個導電體分別設置於各電路基板和各影像感測元件的複數個影像接點之間。
一體地形成多鏡頭框架於電路組件上,使多鏡頭框架蓋設於各電路基板及各影像感測元件,且於對應各影像感測元件之第二表面上之感測面之位置形成複數個光通道。
設置透鏡組件,且透鏡組件可包含至少二透鏡基座、至少二對焦透鏡組以及至少二驅動組件。
以不透光材質製成至少二透鏡基座,並於各透鏡基座上分別形成容置孔,使各容置孔貫穿透鏡基座兩端,從而使透鏡基座呈中空。
設置各透鏡基座於多鏡頭框架上,而使各容置孔和光通道相連通。
設置至少二片具有屈光力之透鏡於各對焦透鏡組中,並使各對焦透鏡組滿足下列條件:1.0≦f/HEP≦10.0;0deg<HAF≦150deg;0mm<PhiD≦18mm;0<PhiA/PhiD≦0.99;及0≦2(ARE/HEP)≦2.0。
於上述條件中,f為對焦透鏡組的焦距;HEP為對焦透鏡組之入射瞳直徑;HAF為對焦透鏡組之最大可視角度的一半;PhiD為透鏡基座之外周緣且垂直於對焦透鏡組之光軸的平面上的最小邊長的最大值;PhiA為對焦透鏡組最接近成像面之透鏡表面的最大有效直徑;ARE為以對焦透鏡組中任一透鏡
之任一透鏡表面與光軸的交點為起點,並以距離光軸1/2入射瞳直徑之垂直高度處的位置為終點,沿著透鏡表面的輪廓所得之輪廓曲線長度。
將各對焦透鏡組設置於各透鏡基座上,並使各對焦透鏡組分別位於各容置孔中。
調整透鏡組件之各對焦透鏡組之成像面,並使各對焦透鏡組之光軸穿越透光區域及與各影像感測元件之感測面的中心法線重疊。
將各驅動組件與電路基板電性連接,並與各對焦透鏡組耦接,以驅動對焦透鏡組於影像感測元件之感測面的中心法線方向上移動。
基於上述目的,本發明再提供一種光學成像模組,其包含電路組件以及透鏡組件。電路組件可包含至少一底座、至少一電路基板、至少二影像感測元件及複數個導電體。底座可具有至少一容置空間。電路基板可設置於底座上並具有至少一透光區域,且電路基板可設置複數個電路接點。至少二影像感測元件可分別容置於各容置空間,各影像感測元件可包含第一表面及第二表面,各影像感測元件的第一表面鄰近各容置空間的底面及其第二表面上可具有感測面以及複數個影像接點。複數個導電體可設置於各電路接點及各影像感測元件之複數個影像接點之間。透鏡組件可包含複數個透鏡基座、至少二對焦透鏡組及至少二驅動組件。各透鏡基座可以不透光材質製成,並具有容置孔貫穿透鏡基座的兩端而使透鏡基座呈中空,且透鏡基座可設置於電路基板上。對焦透鏡組可具有至少二片具有屈光力之透鏡,且設置於透鏡基座上並位於容置孔中,對焦透鏡組之成像面可位於影像感測元件之感測面,且對焦透鏡組之光軸穿越透光區域及與該像感測元件之感測面之中心法線重疊,使光線通過各容置孔中之對焦透鏡組後投射至影像感測元件之感測面。至少二驅動組件可與各電
路基板電性連接,並驅動對焦透鏡組於影像感測元件之感測面之中心法線方向上移動。各透鏡基座可分別固定於多鏡頭外框架,以形成一整體。各對焦透鏡組更滿足下列條件:1.0≦f/HEP≦10.0;0deg<HAF≦150deg;0mm<PhiD≦18mm;0<PhiA/PhiD≦0.99;及0.9≦2(ARE/HEP)≦2.0。
其中,f為對焦透鏡組的焦距;HEP為對焦透鏡組之入射瞳直徑;HAF為對焦透鏡組之最大可視角度的一半;PhiD為透鏡基座之外周緣且垂直於對焦透鏡組之光軸的平面上的最小邊長的最大值;PhiA為對焦透鏡組最接近成像面之透鏡表面的最大有效直徑;ARE為以對焦透鏡組中任一透鏡之任一透鏡表面與光軸的交點為起點,並以距離光軸1/2入射瞳直徑之垂直高度處的位置為終點,沿著透鏡表面的輪廓所得之輪廓曲線長度
本發明實施例相關之透鏡參數的用語與其代號詳列如下,作為後續描述的參考:與長度或高度有關之透鏡參數
光學成像模組之最大成像高度以HOI表示;光學成像模組之高度(即第一片透鏡之物側面至成像面之於光軸上的距離)以HOS表示;光學成像模組之第一透鏡物側面至最後一片透鏡像側面間的距離以InTL表示;光學成像模組之固定光欄(光圈)至成像面間的距離以InS表示;光學成像模組之第一透鏡與第
二透鏡間的距離以IN12表示(例示);光學成像模組之第一透鏡於光軸上的厚度以TP1表示(例示)。
與材料有關之透鏡參數
光學成像模組之第一透鏡的色散係數以NA1表示(例示);第一透鏡的折射率以Nd1表示(例示)。
與視角有關之透鏡參數
視角以AF表示;視角的一半以HAF表示;主光線角度以MRA表示。
與出入瞳有關之透鏡參數
光學成像模組之入射瞳直徑以HEP表示;單一透鏡之任一表面的最大有效半徑為系統最大視角入射光通過入射瞳最邊緣的光線於該透鏡表面交會點(Effective Half Diameter;EHD),該交會點與光軸之間的垂直高度。例如第一透鏡物側面的最大有效半徑以EHD11表示,第一透鏡像側面的最大有效半徑以EHD12表示。第二透鏡物側面的最大有效半徑以EHD21表示,第二透鏡像側面的最大有效半徑以EHD22表示。光學成像模組中其餘透鏡之任一表面的最大有效半徑表示方式以此類推。光學成像模組中最接近成像面之透鏡的像側面之最大有效直徑以PhiA表示,其滿足條件式PhiA=2倍EHD,若該表面為非球面,則最大有效直徑之截止點即為含有非球面之截止點。單一透鏡之任一表面的無效半徑(Ineffective Half Diameter;IHD)為朝遠離光軸方向延伸自同一表面之最大有效半徑的截止點(若該表面為非球面,即該表面上具非球面係數之終點)的表面區段。光學成像模組中最接近成像面之透鏡的像側面之最大直徑以PhiB表
示,其滿足條件式PhiB=2倍(最大有效半徑EHD+最大無效半徑IHD)=PhiA+2倍(最大無效半徑IHD)。
光學成像模組中最接近成像面(即像空間)之透鏡像側面的最大有效直徑,又可稱之為光學出瞳,其以PhiA表示,若光學出瞳位於第三透鏡像側面則以PhiA3表示,若光學出瞳位於第四透鏡像側面則以PhiA4表示,若光學出瞳位於第五透鏡像側面則以PhiA5表示,若光學出瞳位於第六透鏡像側面則以PhiA6表示,若光學成像模組具有不同具屈折力片數之透鏡,其光學出瞳表示方式以此類推。光學成像模組之瞳放比以PMR表示,其滿足條件式為PMR=PhiA/HEP。
與透鏡面形弧長及表面輪廓有關之參數
單一透鏡之任一表面的最大有效半徑之輪廓曲線長度,為該透鏡之表面與所屬光學成像模組之光軸的交點為起始點,自該起始點沿著該透鏡之表面輪廓直至其最大有效半徑之終點為止,前述兩點間的曲線弧長為最大有效半徑之輪廓曲線長度,並以ARS表示。例如第一透鏡物側面的最大有效半徑之輪廓曲線長度以ARS11表示,第一透鏡像側面的最大有效半徑之輪廓曲線長度以ARS12表示。第二透鏡物側面的最大有效半徑之輪廓曲線長度以ARS21表示,第二透鏡像側面的最大有效半徑之輪廓曲線長度以ARS22表示。光學成像模組中其餘透鏡之任一表面的最大有效半徑之輪廓曲線長度表示方式以此類推。
單一透鏡之任一表面的1/2入射瞳直徑(HEP)之輪廓曲線長度,其為該透鏡之表面與所屬光學成像模組之光軸的交點為起始點,自該起始點沿著該透鏡之表面輪廓直至該表面上距離光軸1/2入射瞳直徑的垂直高度之座標點為止,前述兩點間的曲線弧長為1/2入射瞳直徑(HEP)之輪廓曲線長度,並以ARE
表示。例如第一透鏡物側面的1/2入射瞳直徑(HEP)之輪廓曲線長度以ARE11表示,第一透鏡像側面的1/2入射瞳直徑(HEP)之輪廓曲線長度以ARE12表示。第二透鏡物側面的1/2入射瞳直徑(HEP)之輪廓曲線長度以ARE21表示,第二透鏡像側面的1/2入射瞳直徑(HEP)之輪廓曲線長度以ARE22表示。光學成像模組中其餘透鏡之任一表面的1/2入射瞳直徑(HEP)之輪廓曲線長度表示方式以此類推。
與透鏡面形深度有關之參數
第六透鏡物側面於光軸上的交點至第六透鏡物側面的最大有效半徑之終點為止,前述兩點間水平於光軸的距離以InRS61表示(最大有效半徑深度);第六透鏡像側面於光軸上的交點至第六透鏡像側面的最大有效半徑之終點為止,前述兩點間水平於光軸的距離以InRS62表示(最大有效半徑深度)。其他透鏡物側面或像側面之最大有效半徑的深度(沉陷量)表示方式比照前述。
與透鏡面型有關之參數
臨界點C為特定透鏡表面上,除與光軸的交點外,一與光軸相垂直之切面相切的點。承上,例如第五透鏡物側面的臨界點C51與光軸的垂直距離為HVT51(例示),第五透鏡像側面的臨界點C52與光軸的垂直距離為HVT52(例示),第六透鏡物側面的臨界點C61與光軸的垂直距離為HVT61(例示),第六透鏡像側面的臨界點C62與光軸的垂直距離為HVT62(例示)。其他透鏡之物側面或像側面上的臨界點及其與光軸的垂直距離的表示方式比照前述。
第七透鏡物側面上最接近光軸的反曲點為IF711,該點沉陷量SGI711(例示),SGI711亦即第七透鏡物側面於光軸上的交點至第七透鏡物側面最近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離,IF711該點與光軸間的垂直距離為HIF711(例示)。第七透鏡像側面上最接近光軸的反曲點為IF721,該點沉陷
量SGI721(例示),SGI711亦即第七透鏡像側面於光軸上的交點至第七透鏡像側面最近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離,IF721該點與光軸間的垂直距離為HIF721(例示)。
第七透鏡物側面上第二接近光軸的反曲點為IF712,該點沉陷量SGI712(例示),SGI712亦即第七透鏡物側面於光軸上的交點至第七透鏡物側面第二接近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離,IF712該點與光軸間的垂直距離為HIF712(例示)。第七透鏡像側面上第二接近光軸的反曲點為IF722,該點沉陷量SGI722(例示),SGI722亦即第七透鏡像側面於光軸上的交點至第七透鏡像側面第二接近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離,IF722該點與光軸間的垂直距離為HIF722(例示)。
第七透鏡物側面上第三接近光軸的反曲點為IF713,該點沉陷量SGI713(例示),SGI713亦即第七透鏡物側面於光軸上的交點至第七透鏡物側面第三接近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離,IF713該點與光軸間的垂直距離為HIF713(例示)。第七透鏡像側面上第三接近光軸的反曲點為IF723,該點沉陷量SGI723(例示),SGI723亦即第七透鏡像側面於光軸上的交點至第七透鏡像側面第三接近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離,IF723該點與光軸間的垂直距離為HIF723(例示)。
第七透鏡物側面上第四接近光軸的反曲點為IF714,該點沉陷量SGI714(例示),SGI714亦即第七透鏡物側面於光軸上的交點至第七透鏡物側面第四接近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離,IF714該點與光軸間的垂直距離為HIF714(例示)。第七透鏡像側面上第四接近光軸的反曲點為IF724,該點沉陷量SGI724(例示),SGI724亦即第七透鏡像側面於光軸上的交點至第七透鏡
像側面第四接近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離,IF724該點與光軸間的垂直距離為HIF724(例示)。
其他透鏡物側面或像側面上的反曲點及其與光軸的垂直距離或其沉陷量的表示方式比照前述。
與像差有關之變數
光學成像模組之光學畸變(Optical Distortion)以ODT表示;其TV畸變(TV Distortion)以TDT表示,並且可以進一步限定描述在成像50%至100%視野間像差偏移的程度;球面像差偏移量以DFS表示;慧星像差偏移量以DFC表示。
本發明提供一種光學成像模組,其第六透鏡的物側面或像側面可設置有反曲點,可有效調整各視場入射於第六透鏡的角度,並針對光學畸變與TV畸變進行補正。另外,第六透鏡的表面可具備更佳的光路調節能力,以提升成像品質。
單一透鏡之任一表面在最大有效半徑範圍內之輪廓曲線長度影響該表面修正像差以及各視場光線間光程差的能力,輪廓曲線長度越長則修正像差的能力提升,然而同時亦會增加生產製造上的困難度,因此必須控制單一透鏡之任一表面在最大有效半徑範圍內之輪廓曲線長度,特別是控制該表面之最大有效半徑範圍內之輪廓曲線長度(ARS)與該表面所屬之該透鏡於光軸上之厚度(TP)間的比例關係(ARS/TP)。例如第一透鏡物側面的最大有效半徑之輪廓曲線長度以ARS11表示,第一透鏡於光軸上之厚度為TP1,兩者間的比值為ARS11/TP1,第一透鏡像側面的最大有效半徑之輪廓曲線長度以ARS12表示,其與TP1間的比值為ARS12/TP1。第二透鏡物側面的最大有效半徑之輪廓曲線長度以ARS21表示,第二透鏡於光軸上之厚度為TP2,兩者間的比值為ARS21/
TP2,第二透鏡像側面的最大有效半徑之輪廓曲線長度以ARS22表示,其與TP2間的比值為ARS22/TP2。光學成像模組中其餘透鏡之任一表面的最大有效半徑之輪廓曲線長度與該表面所屬之該透鏡於光軸上之厚度(TP)間的比例關係,其表示方式以此類推。此外,該光學成像模組更滿足下列條件:0.9≦ARS/EHD≦2.0。
該光學成像模組的正向子午面光扇之可見光最長工作波長通過該入射瞳邊緣並入射在該成像面上0.7HOI處之橫向像差以PLTA表示;該光學成像模組的正向子午面光扇之可見光最短工作波長通過該入射瞳邊緣並入射在該成像面上0.7HOI處之橫向像差以PSTA表示。該光學成像模組的負向子午面光扇之可見光最長工作波長通過該入射瞳邊緣並入射在該成像面上0.7HOI處之橫向像差以NLTA表示;該光學成像模組的負向子午面光扇之可見光最短工作波長通過該入射瞳邊緣並入射在該成像面上0.7HOI處之橫向像差以NSTA表示;該光學成像模組的弧矢面光扇之可見光最長工作波長通過該入射瞳邊緣並入射在該成像面上0.7HOI處之橫向像差以SLTA表示;該光學成像模組的弧矢面光扇之可見光最短工作波長通過該入射瞳邊緣並入射在該成像面上0.7HOI處之橫向像差以SSTA表示。此外,該光學成像模組更滿足下列條件:PLTA≦100μm;PSTA≦100μm;NLTA≦100μm;NSTA≦100μm;SLTA≦100μm;SSTA≦100μm;|TDT|<250%;0.1≦InTL/HOS≦0.95;以及0.2≦InS/HOS≦1.1。
可見光在該成像面上之光軸處於空間頻率110cycles/mm時之調制轉換對比轉移率以MTFQ0表示;可見光在該成像面上之0.3HOI處於空間頻率110cycles/mm時之調制轉換對比轉移率以MTFQ3表示;可見光在該成像面上之0.7HOI處於空間頻率110cycles/mm時之調制轉換對比轉移率以MTFQ7表示。此
外,該光學成像模組更滿足下列條件:MTFQ0≧0.2;MTFQ3≧0.01;以及MTFQ7≧0.01。
單一透鏡之任一表面在1/2入射瞳直徑(HEP)高度範圍內之輪廓曲線長度特別影響該表面上在各光線視場共用區域之修正像差以及各視場光線間光程差的能力,輪廓曲線長度越長則修正像差的能力提升,然而同時亦會增加生產製造上的困難度,因此必須控制單一透鏡之任一表面在1/2入射瞳直徑(HEP)高度範圍內之輪廓曲線長度,特別是控制該表面之1/2入射瞳直徑(HEP)高度範圍內之輪廓曲線長度(ARE)與該表面所屬之該透鏡於光軸上之厚度(TP)間的比例關係(ARE/TP)。例如第一透鏡物側面的1/2入射瞳直徑(HEP)高度之輪廓曲線長度以ARE11表示,第一透鏡於光軸上之厚度為TP1,兩者間的比值為ARE11/TP1,第一透鏡像側面的1/2入射瞳直徑(HEP)高度之輪廓曲線長度以ARE12表示,其與TP1間的比值為ARE12/TP1。第二透鏡物側面的1/2入射瞳直徑(HEP)高度之輪廓曲線長度以ARE21表示,第二透鏡於光軸上之厚度為TP2,兩者間的比值為ARE21/TP2,第二透鏡像側面的1/2入射瞳直徑(HEP)高度之輪廓曲線長度以ARE22表示,其與TP2間的比值為ARE22/TP2。光學成像模組中其餘透鏡之任一表面的1/2入射瞳直徑(HEP)高度之輪廓曲線長度與該表面所屬之該透鏡於光軸上之厚度(TP)間的比例關係,其表示方式以此類推。
10、712、714、722、732、742、752、762、772、782:光學成像模組
100:電路組件
110:底座
1101:容置空間
120:電路基板
1201:電路接點
1202:透光區域
140:影像感測元件
142:第一表面
144:第二表面
1441:感測面
146:影像接點
160:導電體
180:多鏡頭框架
181:鏡頭支架
182:光通道
184:外表面
186:第一內表面
188:第二內表面
190:多鏡頭外框架
200:透鏡組件
220:透鏡基座
2201:容置孔
222:鏡筒
2221:上通孔
224:透鏡支架
2241:下通孔
226:濾光片支架
2261:濾光片通孔
240:對焦透鏡組
2401:透鏡
2411:第一透鏡
2421:第二透鏡
2431:第三透鏡
2441:第四透鏡
2451:第五透鏡
2461:第六透鏡
2471:第七透鏡
24112、24212、24312、24412、24512、24612、24712:物側面
24114、24214、24314、24414、24514、24614、24714:像側面
250:光圈
260:驅動組件
300:紅外線濾光片
400:資料傳輸線路
501:注口
502:模具可動側
503:模具固定側
600:成像面
S101~S111:方法
71:行動通訊裝置
72:行動資訊裝置
73:智慧型手錶
74:智慧型頭戴裝置
75:安全監控裝置
76:車用影像裝置
77:無人飛機裝置
78:極限運動影像裝置
第1圖為根據本發明之實施例之配置示意圖。
第2圖為根據本發明之實施例之多鏡頭框架示意圖。
第3圖為根據本發明之實施例之鏡頭參數說明示意圖。
第4圖為根據本發明之實施例之第一實施示意圖。
第5圖為根據本發明之實施例之第二實施示意圖。
第6圖為根據本發明之實施例之第三實施示意圖。
第7圖為根據本發明之實施例之第四實施示意圖。
第8圖為根據本發明之實施例之第五實施示意圖。
第9圖為根據本發明之實施例之第六實施示意圖。
第10圖為根據本發明之實施例之第七實施示意圖。
第11圖為根據本發明之實施例之第八實施示意圖。
第12圖為根據本發明之實施例之第九實施示意圖。
第13圖為根據本發明之實施例之第十實施示意圖。
第14圖為根據本發明之實施例之第十一實施示意圖。
第15圖為根據本發明之實施例之第十二實施示意圖。
第16圖為根據本發明之實施例之第十三實施示意圖。
第17圖為根據本發明之實施例之第十四實施示意圖。
第18圖為根據本發明之實施例之第十五實施示意圖。
第19圖為根據本發明之實施例之第十五實施示意圖。
第20圖為根據本發明之實施例之第一光學實施例的示意圖。
第21圖為根據本發明之實施例之由左至右依序繪示本發明第一光學實施例的球差、像散以及光學畸變之曲線圖。
第22圖為根據本發明之實施例之第二光學實施例的示意圖。
第23圖為根據本發明之實施例之由左至右依序繪示本發明第二光學實施例的球差、像散以及光學畸變之曲線圖。
第24圖為根據本發明之實施例之第三光學實施例的示意圖。
第25圖為根據本發明之實施例之由左至右依序繪示本發明第三光學實施例的球差、像散以及光學畸變之曲線圖。
第26圖為根據本發明之實施例之第四光學實施例的示意圖。
第27圖為根據本發明之實施例之由左至右依序繪示本發明第四光學實施例的球差、像散以及光學畸變之曲線圖。
第28圖為根據本發明之實施例之第五光學實施例的示意圖。
第29圖為根據本發明之實施例之由左至右依序繪示本發明第五光學實施例的球差、像散以及光學畸變之曲線圖。
第30圖為根據本發明之實施例之第六光學實施例的示意圖。
第31圖為根據本發明之實施例之由左至右依序繪示本發明第六光學實施例的球差、像散以及光學畸變之曲線圖。
第32圖為根據本發明之實施例之光學成像模組使用於行動通訊裝置的示意圖。
第33圖為根據本發明之實施例之光學成像模組使用於行動資訊裝置的示意圖。
第34圖為根據本發明之實施例之光學成像模組使用於智慧型手錶的示意圖。
第35圖為根據本發明之實施例之光學成像模組使用於智慧型頭戴裝置的示意圖。
第36圖為根據本發明之實施例之光學成像模組使用於安全監控裝置的示意圖。
第37圖為根據本發明之實施例之光學成像模組使用於車用影像裝置的示意圖。
第38圖為根據本發明之實施例之光學成像模組使用於無人飛機裝置的示意圖。
第39圖為根據本發明之實施例之光學成像模組使用於極限運動影像裝置的示意圖。
第40圖為根據本發明之實施例之流程示意圖。
第41圖為根據本發明之實施例之第十七實施示意圖。
第42圖為根據本發明之實施例之第十八實施示意圖。
第43圖為根據本發明之實施例之第十九實施示意圖。
為利貴審查員瞭解本發明之技術特徵、內容與優點及其所能達成之功效,茲將本發明配合附圖,並以實施例之表達形式詳細說明如下,而其中所使用之圖式,其主旨僅為示意及輔助說明之用,未必為本發明實施後之真實比例與精準配置,故不應就所附之圖式的比例與配置關係解讀、侷限本發明於實際實施上的權利範圍,合先敘明。
以下將參照相關圖式,說明依本發明之光學成像模組、成像系統及成像模組製造方法之實施例,為使便於理解,下述實施例中之相同元件為以相同之符號標示來說明。
如第1圖至第4圖、第7圖及第9圖至第12圖所示,本發明之光學成像模組,可包含電路組件100以及透鏡組件200。而電路組件100可包含至少一底座110、至少一電路基板120、至少二影像感測元件140、複數個導電體160及多
鏡頭框架180;透鏡組件200可包含至少二透鏡基座220、至少二對焦透鏡組240及至少二驅動組件260。
進一步說明,底座110可具有至少一容置空間1101,電路基板120可設置於底座110上並具有至少一透光區域1202,且可包含複數個電路接點1201,而各影像感測元件140可分別容置於各容置空間1101中,且底座110可有效地保護影像感測元件140受到外部的衝擊,並且防止灰塵影響影像感測元件140。
另外,影像感測元件140可包含第一表面142及第二表面144,且影像感測元件140之外周緣且垂直於光軸之平面上的最小邊長的最大值為LS。第一表面142為鄰近各容置空間1101的底面,且第二表面144上可具有感測面1441及複數個影像接點146。複數個導電體160可設置於各電路接點1201及各影像感測元件140之複數個影像接點146之間。且在一實施例中,導電體160可為錫球、金球或銀球,因此導電體160可以銲接方式,以連接影像接點146及電路接點1201,傳導影像感測元件140所感測之影像感測訊號。
另外,多鏡頭框架180可以一體成型方式製成,例如以模塑等方式,並蓋設於電路基板120、影像感測元件元件140及複數個導電體160,且對應至少二影像感測元件140之感測面1441之位置可具有複數個光通道182。
至少二透鏡基座220可以不透光材質製成,並具有容置孔2201貫穿透鏡基座220兩端而使透鏡基座220呈中空,且透鏡基座220可設置於多鏡頭框架180上而使容置孔2201及光通道182相連通。另外,在一實施例中,多鏡頭框架180在光線波長範圍420-660nm之反射率小於5%,因此可避免當光線進入光通道182後,由於反射或是其他因素所造成的雜散光對影像感測元件140的影響。
更進一步,在一實施例中,多鏡頭框架180之材料可包含金屬、導電材料或合金中的任一項或其組合,因此可增加散熱效率,或是減少靜電等,以使得影像感測元件140及對焦透鏡組240之運作更有效率。
更進一步,在一實施例中,多鏡頭框架180之材料熱塑性樹脂、工業用塑膠、絕緣材料中的任一項或其組合,因此可具有容易加工、輕量化以及使得影像感測元件140及對焦透鏡組240之運作更有效率等功效。
另外,在一實施例中,如第2圖所示,多鏡頭框架180可包含複數個鏡頭支架181,且各鏡頭支架181可具有光通道182,並具有中心軸,且各鏡頭支架181之中心軸距離可介於2mm至200mm,因此可如第2圖及第14圖所示,各鏡頭支架181之間的距離可於此範圍中調整。
另外,在一實施例中,如第13圖及第14圖所示,多鏡頭框架180可以模塑方式製成,在此方式中,模具可分為模具固定側503及模具可動側502,當模具可動側502蓋設於模具固定側503時,可將材料由注口501灌入模具中,以形成多鏡頭框架180。
具體而言,多鏡頭框架180可具有外表面184、第一內表面186及第二內表面188,外表面184自電路基板120之邊緣延伸,並具有與感測面1441之中心法線之傾斜角α,α介於1°~30°。第一內表面186為光通道182之內表面,且第一內表面186可與感測面1441之中心法線具有傾斜角β,β可介於1°~45°,第二內表面188可自電路基板120之頂表面向光通道182方向延伸,並具有與感測面1441之中心法線之傾斜角γ,γ介於1°~3°,而藉由傾斜角α、β及γ的設置,可減少模具可動側502脫離模具固定側503時,造成多鏡頭框架180品質不佳,例如離型特性不佳或”飛邊”等情況發生的機會。
除此之外,在另一實施例中,多鏡頭框架180亦可以3D列印方式以一體成型方式製成,並且亦可依據需求形成上述之傾斜角α、β及γ,例如可以傾斜角α、β及γ改善結構強度、減少雜散光的產生等等。各對焦透鏡組240可具有至少二片具有屈光力之透鏡2401,且設置於透鏡基座220上並位於容置孔2201中,各對焦透鏡組240之成像面可位於感測面1441,且各對焦透鏡組240之光軸穿越透光區域1202與感測面1441之中心法線重疊,使光線可通過容置孔2201中之各對焦透鏡組240並通過光通道182後投射至感測面1441,確保成像品質。此外,對焦透鏡組240最接近成像面之透鏡的像側面之最大直徑以PhiB表示,而對焦透鏡組240中最接近成像面(即像空間)之透鏡像側面的最大有效直徑(又可稱之為光學出瞳)可以PhiA表示。
各驅動組件260可與電路基板120電性連接,並驅動各對焦透鏡組240於感測面1441之中心法線方向上移動,且在一實施例中驅動組件260可包含音圈馬達,以驅動各對焦透鏡組240於感測面1441之中心法線方向上移動。
且上述之各對焦透鏡組240更滿足下列條件:1.0≦f/HEP≦10.0;0deg<HAF≦150deg;0mm<PhiD≦18mm;0<PhiA/PhiD≦0.99;及0≦2(ARE/HEP)≦2.0。
進一步說明,f為對焦透鏡組240的焦距;HEP為對焦透鏡組240之入射瞳直徑;HAF為對焦透鏡組240之最大可視角度的一半;PhiD
為透鏡基座之外周緣且垂直於對焦透鏡組240之光軸的平面上的最小邊長的最大值;PhiA為對焦透鏡組240最接近成像面之透鏡表面的最大有效直徑;ARE為以對焦透鏡組240中任一透鏡之任一透鏡表面與光軸的交點為起點,並以距離光軸1/2入射瞳直徑之垂直高度處的位置為終點,沿著透鏡表面的輪廓所得之輪廓曲線長度。
在一實施例中,如第3圖至第8圖所示,透鏡基座220可包含鏡筒222以及透鏡支架224,鏡筒222具有貫穿鏡筒222兩端之上通孔2221,而透鏡支架224則具有貫穿透鏡支架224兩端之下通孔2241及具有預定壁厚TH1,且透鏡支架224之外周緣且垂直於光軸之平面上的最小邊長的最大值以PhiD表示。
鏡筒222可設置於透鏡支架224中且位於下通孔2241內,且具有預定壁厚TH2,且其外周緣垂直於光軸之平面上的最大直徑為PhiC,使上通孔2221與下通孔2241連通而共同構成容置孔2201,透鏡支架224可固定於多鏡頭框架180上,使各透光區域1202位於下通孔2241中,且鏡筒222之上通孔2221正對影像感測元件140之感測面1441及各透光區域1202,對焦透鏡組240可設置於鏡筒222中而位於上通孔2221內,且驅動組件260可驅動位於鏡筒22中的對焦透鏡組240,使鏡筒22中的對焦透鏡組240相對於透鏡支架224於感測面1441之中心法線方向上移動,且PhiD為透鏡支架224之外周緣且垂直於對焦透鏡組240之光軸的平面上的最小邊長的最大值。
在一實施例中,光學成像模組10可更包含至少一資料傳輸線路400,其與電路基板120電性連接,並傳輸各至少二影像感測元件140所產生之複數個感測訊號。
進一步說明,如第9及第11圖所示,可以單一之資料傳輸線路400,傳輸雙鏡頭、三鏡頭、陣列式或各種多鏡頭之光學成像模組10中至少二影像感測元件140所產生之複數個感測訊號。
而在另一實施例中,如第10圖及第12圖所示,亦可以例如以分體方式設置複數個資料傳輸線路400,接著透過各資料傳輸線路400傳輸雙鏡頭、三鏡頭、陣列式或各種多鏡頭之光學成像模組10中複數個影像感測元件140所產生之複數個感測訊號。
另外,在一實施例中,複數個影像感測元件140可感測複數個彩色影像,因此,本發明之光學成像模組10具有可攝錄彩色影像及彩色影片等功效,而在另一實施例中,至少一影像感測元件140可感測複數個黑白影像,至少一影像感測元件140可感測複數個彩色影像,因此,本發明之光學成像模組10可感測複數個黑白影像,並再搭配感測複數個彩色影像之影像感測元件140,以獲得對所需攝錄之目標物更多的影像細節、感光量等,使得所運算產生出之影像或影片擁有更高的品質。
在一實施例中,如第3圖至第8圖及第15圖至第19圖所示,光學成像模組10可更包含有至少二紅外線濾光片300,且紅外線濾光片300可設置於透鏡基座220中並位於容置孔2201內而處於該影像感測元件140上方,以濾除紅外線,避免紅外線對影像感測元件140之感測面1441造成成像品質的影響。而在一實施例中,紅外線濾光片300可如第5圖所示,設置於鏡筒222或透鏡支架224中且位於影像感測元件140上方。
而在另一實施例中,如第6圖所示,透鏡基座220可包含有濾光片支架226,濾光片支架226可具有貫穿濾光片支架226兩端之濾光片通孔2261,且
紅外線濾光片300可設置於濾光片支架226中並位於濾光片通孔2261內,且濾光片支架226可對應複數個光通道182之位置而設置於多鏡頭框架180上,使紅外線濾光片300位於影像感測元件140上方,以濾除紅外線,避免紅外線對影像感測元件140之感測面1441造成成像品質的影響。
因此,在透鏡基座220包含有濾光片支架226、鏡筒222具有貫穿鏡筒222兩端之上通孔2221以及透鏡支架224具有貫穿該透鏡支架224兩端之下通孔2241的情況下,鏡筒222可設置於透鏡支架224中且位於下通孔2241內,而透鏡支架224可固定於濾光片支架226上,且下通孔2241可與上通孔2221以及濾光片通孔2261連通而共同構成容置孔2201,使影像感測元件140位於濾光片通孔2261中,且鏡筒222之上通孔2221可正對影像感測元件140之感測面1441,而對焦透鏡組240則可設置於鏡筒222中而位於上通孔2221內,使得紅外線濾光片300位於影像感測元件140上方,以濾除由對焦透鏡組240所進入的紅外線,避免紅外線對影像感測元件140之感測面1441造成成像品質的影響。
而在另一實施例中,如第8圖所示,各紅外線濾光片300可設置於各透光區域1202中,因此可更進一步地減少光學成像模組10整體的高度,使得整體的結構更為緊湊。
在一實施例中,光學成像模組10可具有至少二透鏡組,例如可為雙鏡頭之光學成像模組10,二透鏡組可分別為第一透鏡組及第二透鏡組,且第一透鏡組及第二透鏡組中至少一透鏡組可為對焦透鏡組240,因此第一透鏡組及第二透鏡組可為對焦透鏡組240之各種組合,且第二透鏡組之視角FOV可大於第一透鏡組之視角FOV,且第二透鏡組之視角FOV大於46°,因此第二透鏡組可為廣角透鏡組。
進一步說明,且第一透鏡組之焦距大於第二透鏡組,若以傳統35mm照片(視角為46度)為基準,其焦距為50mm,當第一透鏡組之焦距大於50mm,此第一透鏡組可為長焦透鏡組。本發明較佳者,可以對角線長4.6mm的CMOS感測器(視角為70度)為基準,其焦距約為3.28mm,當第一透鏡組之焦距大於3.28mm,第一透鏡組可為長焦透鏡組。
在一實施例中,本發明之可為三鏡頭之光學成像模組10,因此光學成像模組10可具有至少三透鏡組,分別可為第一透鏡組、第二透鏡組及第三透鏡組,且第一透鏡組、第二透鏡組及第三透鏡組中至少一透鏡組為對焦透鏡組240,因此第一透鏡組、第二透鏡組及第三透鏡組可為對焦透鏡組240之各種組合,且第二透鏡組之視角FOV可大於第一透鏡組之視角FOV,且第二透鏡組之視角FOV大於46°,且對應接收第一透鏡組及第二透鏡組之光線之各複數個影像感測元件140感測複數個彩色影像,而第三透鏡組所對應之影像感測元件140則可依據需求感測複數個彩色影像或複數個黑白影像。
在一實施例中本發明之可為三鏡頭之光學成像模組10,因此光學成像模組10可具有至少三透鏡組,分別可為第一透鏡組、第二透鏡組及第三透鏡組,且至少一透鏡組為對焦透鏡組240,因此第一透鏡組、第二透鏡組及第三透鏡組可為對焦透鏡組240之各種組合,且第一透鏡組之焦距可大於第二透鏡組之焦距,若以傳統35mm照片(視角為46度)為基準,其焦距為50mm,當第一透鏡組之焦距大於50mm,此第一透鏡組可為長焦透鏡組。本發明較佳者,可以對角線長4.6mm的CMOS感測器(視角為70度)為基準,其焦距約為3.28mm,當第一透鏡組之焦距大於3.28mm,第一透鏡組可為長焦透鏡組,且對應接收第一透鏡組及第二透鏡組之光線之各影像感測元件140感測複數個彩色影像,而第三透鏡組
所對應之影像感測元件140則可依據需求感測複數個彩色影像或複數個黑白影像。
在一實施例中,光學成像模組10更滿足下列條件:0<(TH1+TH2)/HOI≦0.95;進一步說明,TH1為透鏡支架224之最大厚度;TH2為鏡筒222之最小厚度;HOI為成像面上垂直於光軸的最大成像高度。
在一實施例中,光學成像模組10更滿足下列條件:0mm<TH1+TH2≦1.5mm;進一步說明,TH1為透鏡支架224之最大厚度;TH2為鏡筒222之最小厚度。
在一實施例中,光學成像模組10更滿足下列條件:0<(TH1+TH2)/HOI≦0.95;進一步說明,TH1為透鏡支架224之最大厚度;TH2為鏡筒222之最小厚度;HOI為成像面上垂直於光軸的最大成像高度。
在一實施例中,光學成像模組10更滿足下列條件:0.9≦ARS/EHD≦2.0。進一步說明,ARS為以對焦透鏡組240中任一透鏡2401之任一透鏡2401表面與光軸的交點為起點,並以透鏡2401表面之最大有效半徑處為終點,沿著透鏡2401表面的輪廓所得之輪廓曲線長度,EHD為對焦透鏡組240中任一透鏡2401之任一表面的最大有效半徑。
在一實施例中,光學成像模組10更滿足下列條件:PLTA≦100μm;PSTA≦100μm;NLTA≦100μm以及NSTA≦100μm;SLTA≦100μm;SSTA≦100μm。其中,HOI為成像面上垂直於光軸之最大成像高度,PLTA為光學成像模組10的正向子午面光扇之可見光最長工作波
長通過一入射瞳邊緣並入射在成像面上0.7HOI處之橫向像差,PSTA為光學成像模組10的正向子午面光扇之可見光最短工作波長通過入射瞳邊緣並入射在成像面上0.7HOI處之橫向像差,NLTA為光學成像模組10的負向子午面光扇之可見光最長工作波長通過入射瞳邊緣並入射在成像面上0.7HOI處之橫向像差,NSTA為光學成像模組10的負向子午面光扇之可見光最短工作波長通過該入射瞳邊緣並入射在成像面上0.7HOI處之橫向像差,SLTA為光學成像模組10的弧矢面光扇之可見光最長工作波長通過入射瞳邊緣並入射在成像面上0.7HOI處之橫向像差,SSTA為光學成像模組10的弧矢面光扇之可見光最短工作波長通過入射瞳邊緣並入射在成像面上0.7HOI處之橫向像差。
另外,除上述之各結構實施例外,以下茲就對焦透鏡組240可行之光學實施例進行說明。於本發明之光學成像模組可使用三個工作波長進行設計,分別為486.1nm、587.5nm、656.2nm,其中587.5nm為主要參考波長為主要提取技術特徵之參考波長。光學成像模組亦可使用五個工作波長進行設計,分別為470nm、510nm、555nm、610nm、650nm,其中555nm為主要參考波長為主要提取技術特徵之參考波長。
光學成像模組10的焦距f與每一片具有正屈折力之透鏡的焦距fp之比值PPR,光學成像模組10的焦距f與每一片具有負屈折力之透鏡的焦距fn之比值NPR,所有正屈折力之透鏡的PPR總和為ΣPPR,所有負屈折力之透鏡的NPR總和為ΣNPR,當滿足下列條件時有助於控制光學成像模組10的總屈折力以及總長度:0.5≦ΣPPR/|ΣNPR|≦15,較佳地,可滿足下列條件:1≦ΣPPR/|ΣNPR|≦3.0。
另外,影像感測元件140有效感測區域對角線長的一半(即為光學成像模組10之成像高度或稱最大像高)為HOI,第一透鏡2411物側面至成像面於光軸上的距離為HOS,其滿足下列條件:HOS/HOI≦50;以及0.5≦HOS/f≦150。較佳地,可滿足下列條件:1≦HOS/HOI≦40;以及1≦HOS/f≦140。藉此,可維持光學成像模組10的小型化,以搭載於輕薄可攜式的電子產品上。
另外,在一實施例中,本發明的光學成像模組10中,依需求可設置至少一光圈,以減少雜散光,有助於提昇影像品質。
進一步說明,本發明的光學成像模組10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,可使光學成像模組10的出瞳與成像面產生較長的距離而容置更多光學元件,並可增加影像感測元件接收影像的效率;若為中置光圈,其有助於擴大系統的視場角,使光學成像模組具有廣角鏡頭的優勢。前述光圈至成像面間的距離為InS,其滿足下列條件:0.1≦InS/HOS≦1.1。藉此,可同時兼顧維持光學成像模組10的小型化以及具備廣角的特性。
本發明的光學成像模組10中,第一透鏡物側面至第六透鏡像側面間的距離為InTL,於光軸上所有具屈折力之透鏡的厚度總和為ΣTP,其滿足下列條件:0.1≦ΣTP/InTL≦0.9。藉此,當可同時兼顧系統成像的對比度以及透鏡製造的良率並提供適當的後焦距以容置其他元件。
第一透鏡物側面的曲率半徑為R1,第一透鏡像側面的曲率半徑為R2,其滿足下列條件:0.001≦|R1/R2|≦25。藉此,第一透鏡2411的具備適
當正屈折力強度,避免球差增加過速。較佳地,可滿足下列條件:0.01≦|R1/R2|<12。
第六透鏡物側面的曲率半徑為R11,第六透鏡像側面的曲率半徑為R12,其滿足下列條件:-7<(R11-R12)/(R11+R12)<50。藉此,有利於修正光學成像模組10所產生的像散。
第一透鏡與第二透鏡於光軸上的間隔距離為IN12,其滿足下列條件:IN12/f≦60藉此,有助於改善透鏡的色差以提升其性能。
第五透鏡與第六透鏡於光軸上的間隔距離為IN56,其滿足下列條件:IN56/f≦3.0,有助於改善透鏡的色差以提升其性能。
第一透鏡與第二透鏡於光軸上的厚度分別為TP1以及TP2,其滿足下列條件:0.1≦(TP1+IN12)/TP2≦10。藉此,有助於控制光學成像模組製造的敏感度並提升其性能。
第五透鏡與第六透鏡於光軸上的厚度分別為TP5以及TP6,前述兩透鏡於光軸上的間隔距離為IN56,其滿足下列條件:0.1≦(TP6+IN56)/TP5≦15藉此,有助於控制光學成像模組製造的敏感度並降低系統總高度。
第二透鏡、第三透鏡與第四透鏡於光軸上的厚度分別為TP2、TP3以及TP4,第二透鏡與第三透鏡於光軸上的間隔距離為IN23,第三透鏡與第四透鏡於光軸上的間隔距離為IN34,第四透鏡與第五透鏡於光軸上的間隔距離為IN45,第一透鏡物側面至第六透鏡像側面間的距離為InTL,其滿足下列條件:0.1≦TP4/(IN34+TP4+IN45)<1。藉此,有助層層微幅修正入射光行進過程所產生的像差並降低系統總高度。
本發明的光學成像模組10中,第六透鏡物側面的臨界點C61與光軸的垂直距離為HVT61,第六透鏡像側面的臨界點C62與光軸的垂直距離為HVT62,第六透鏡物側面於光軸上的交點至臨界點C61位置於光軸的水平位移距離為SGC61,第六透鏡像側面於光軸上的交點至臨界點C62位置於光軸的水平位移距離為SGC62,可滿足下列條件:0mm≦HVT61≦3mm;0mm<HVT62≦6mm;0≦HVT61/HVT62;0mm≦|SGC61|≦0.5mm;0mm<|SGC62|≦2mm;以及0<|SGC62|/(|SGC62|+TP6)≦0.9。藉此,可有效修正離軸視場的像差。
本發明的光學成像模組10其滿足下列條件:0.2≦HVT62/HOI≦0.9。較佳地,可滿足下列條件:0.3≦HVT62/HOI≦0.8。藉此,有助於光學成像模組之週邊視場的像差修正。
本發明的光學成像模組10其滿足下列條件:0≦HVT62/HOS≦0.5。較佳地,可滿足下列條件:0.2≦HVT62/HOS≦0.45。藉此,有助於光學成像模組10之週邊視場的像差修正。
本發明的光學成像模組10中,第六透鏡物側面於光軸上的交點至第六透鏡物側面最近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI611表示,第六透鏡像側面於光軸上的交點至第六透鏡像側面最近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI621表示,其滿足下列條件:0<SGI611/(SGI611+TP6)≦0.9;0<SGI621/(SGI621+TP6)≦0.9。較佳地,可滿足下列條件:0.1≦SGI611/(SGI611+TP6)≦0.6;0.1≦SGI621/(SGI621+TP6)≦0.6。
第六透鏡物側面於光軸上的交點至第六透鏡物側面第二接近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI612表示,第六透鏡像側面於
光軸上的交點至第六透鏡像側面第二接近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI622表示,其滿足下列條件:0<SGI612/(SGI612+TP6)≦0.9;0<SGI622/(SGI622+TP6)≦0.9。較佳地,可滿足下列條件:0.1≦SGI612/(SGI612+TP6)≦0.6;0.1≦SGI622/(SGI622+TP6)≦0.6。
第六透鏡物側面最近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF611表示,第六透鏡像側面於光軸上的交點至第六透鏡像側面最近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF621表示,其滿足下列條件:0.001mm≦|HIF611|≦5mm;0.001mm≦|HIF621|≦5mm。較佳地,可滿足下列條件:0.1mm≦|HIF611|≦3.5mm;1.5mm≦|HIF621|≦3.5mm。
第六透鏡物側面第二接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF612表示,第六透鏡像側面於光軸上的交點至第六透鏡像側面第二接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF622表示,其滿足下列條件:0.001mm≦|HIF612|≦5mm;0.001mm≦|HIF622|≦5mm。較佳地,可滿足下列條件:0.1mm≦|HIF622|≦3.5mm;0.1mm≦|HIF612|≦3.5mm。
第六透鏡物側面第三接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF613表示,第六透鏡像側面於光軸上的交點至第六透鏡像側面第三接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF623表示,其滿足下列條件:0.001mm≦|HIF613|≦5mm;0.001mm≦|HIF623|≦5mm。較佳地,可滿足下列條件:0.1mm≦|HIF623|≦3.5mm;0.1mm≦|HIF613|≦3.5mm。
第六透鏡物側面第四接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF614表示,第六透鏡像側面於光軸上的交點至第六透鏡2461像側面第四接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF624表示,其滿足下列條件:0.001mm
≦|HIF614|≦5mm;0.001mm≦|HIF624|≦5mm。較佳地,可滿足下列條件:0.1mm≦|HIF624|≦3.5mm;0.1mm≦|HIF614|≦3.5mm。
本發明的光學成像模組中,(TH1+TH2)/HOI滿足下列條件:0<(TH1+TH2)/HOI≦0.95,較佳地可滿足下列條件:0<(TH1+TH2)/HOI≦0.5;(TH1+TH2)/HOS滿足下列條件:0<(TH1+TH2)/HOS≦0.95,較佳地可滿足下列條件:0<(TH1+TH2)/HOS≦0.5;2倍(TH1+TH2)/PhiA滿足下列條件:0<2倍(TH1+TH2)/PhiA≦0.95,較佳地可滿足下列條件:0<2倍(TH1+TH2)/PhiA≦0.5。
本發明的光學成像模組10之一種實施方式,可藉由具有高色散係數與低色散係數之透鏡交錯排列,而助於光學成像模組色差的修正。
上述非球面之方程式為:z=ch2/[1+[1-(k+1)c2h2]0.5]+A4h4+A6h6+A8h8+A10h10+A12h12+A14h14+A16h16+A18h18+A20h20+...(1)
其中,z為沿光軸方向在高度為h的位置以表面頂點作參考的位置值,k為錐面係數,c為曲率半徑的倒數,且A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18以及A20為高階非球面係數。
本發明提供的光學成像模組10中,透鏡的材質可為塑膠或玻璃。當透鏡材質為塑膠,可以有效降低生產成本與重量。另當透鏡的材質為玻璃,則可以控制熱效應並且增加光學成像模組屈折力配置的設計空間。此外,光學成像模組中第一透鏡至第七透鏡的物側面及像側面可為非球面,其可獲得較多的控制變數,除用以消減像差外,相較於傳統玻璃透鏡的使用甚至可縮減透鏡使用的數目,因此能有效降低本發明光學成像模組的總高度。
再者,本發明提供的光學成像模組10中,若透鏡表面為凸面,原則上表示透鏡表面於近光軸處為凸面;若透鏡表面為凹面,原則上表示透鏡表面於近光軸處為凹面。
本發明的光學成像模組10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,從而擴大應用層面。
本發明的光學成像模組更可視需求令第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡、第六透鏡及第七透鏡中至少一透鏡為波長小於500nm之光線濾除元件,其可藉由該特定具濾除功能之透鏡的至少一表面上鍍膜或該透鏡本身即由具可濾除短波長之材質所製作而達成。
本發明的光學成像模組10之成像面更可視需求選擇為一平面或一曲面。當成像面為一曲面(例如具有一曲率半徑的球面),有助於降低聚焦光線於成像面所需之入射角,除有助於達成微縮光學成像模組之長度(TTL)外,對於提升相對照度同時有所助益。
第一光學實施例
如第18圖所示,對焦透鏡組240包含六片具有屈折力之透鏡2401,由物側至像側依序為第一透鏡2411、第二透鏡2421、第三透鏡2431、第四透鏡2441、第五透鏡2451以及第六透鏡2461,且對焦透鏡組240滿足下列條件:0.1≦InTL/HOS≦0.95。進一步說明,HOS為第一透鏡2411之物側面至成像面於光軸上之距離。InTL為第一透鏡2411之物側面至第六透鏡2461之像側面於光軸上之距離。
請參照第20圖及第21圖,其中第20圖繪示依照本發明第一光學實施例的一種光學成像模組的透鏡組示意圖,第21圖由左至右依序為第一光學實
施例的光學成像模組的球差、像散及光學畸變曲線圖。由第20圖可知,光學成像模組由物側至像側依序包含第一透鏡2411、光圈250、第二透鏡2421、第三透鏡2431、第四透鏡2441、第五透鏡2451、第六透鏡2461、紅外線濾光片300、成像面600以及影像感測元件140。
第一透鏡2411具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側面24112為凹面,其像側面24114為凹面,並皆為非球面,且其物側面24112具有二反曲點。第一透鏡物側面的最大有效半徑之輪廓曲線長度以ARS11表示,第一透鏡像側面的最大有效半徑之輪廓曲線長度以ARS12表示。第一透鏡物側面的1/2入射瞳直徑(HEP)之輪廓曲線長度以ARE11表示,第一透鏡像側面的1/2入射瞳直徑(HEP)之輪廓曲線長度以ARE12表示。第一透鏡於光軸上之厚度為TP1。
第一透鏡2411物側面24112於光軸上的交點至第一透鏡2411物側面24112最近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI111表示,第一透鏡2411像側面24114於光軸上的交點至第一透鏡2411像側面24114最近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI121表示,其滿足下列條件:SGI111=-0.0031mm;|SGI111|/(|SGI111|+TP1)=0.0016。
第一透鏡2411物側面24112於光軸上的交點至第一透鏡2411物側面24112第二接近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI112表示,第一透鏡2411像側面24114於光軸上的交點至第一透鏡2411像側面24114第二接近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI122表示,其滿足下列條件:SGI112=1.3178mm;|SGI112|/(|SGI112|+TP1)=0.4052。
第一透鏡2411物側面24112最近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF111表示,第一透鏡2411像側面24114於光軸上的交點至第一透鏡2411像
側面24114最近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF121表示,其滿足下列條件:HIF111=0.5557mm;HIF111/HOI=0.1111。
第一透鏡2411物側面24112第二接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF112表示,第一透鏡2411像側面24114於光軸上的交點至第一透鏡2411像側面24114第二接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF122表示,其滿足下列條件:HIF112=5.3732mm;HIF112/HOI=1.0746。
第二透鏡2421具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側面24212為凸面,其像側面24214為凸面,並皆為非球面,且其物側面24212具有一反曲點。第二透鏡物側面的最大有效半徑之輪廓曲線長度以ARS21表示,第二透鏡像側面的最大有效半徑之輪廓曲線長度以ARS22表示。第二透鏡物側面的1/2入射瞳直徑(HEP)之輪廓曲線長度以ARE21表示,第二透鏡像側面的1/2入射瞳直徑(HEP)之輪廓曲線長度以ARE22表示。第二透鏡於光軸上之厚度為TP2。
第二透鏡2421物側面24212於光軸上的交點至第二透鏡2421物側面24212最近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI211表示,第二透鏡2421像側面24214於光軸上的交點至第二透鏡2421像側面24214最近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI221表示,其滿足下列條件:SGI211=0.1069mm;|SGI211|/(|SGI211|+TP2)=0.0412;SGI221=0mm;|SGI221|/(|SGI221|+TP2)=0。
第二透鏡2421物側面24212最近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF211表示,第二透鏡2421像側面24214於光軸上的交點至第二透鏡2421像側面24214最近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF221表示,其滿足下列條件:HIF211=1.1264mm;HIF211/HOI=0.2253;HIF221=0mm;HIF221/HOI=0。
第三透鏡2431具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側面24312為凹面,其像側面24314為凸面,並皆為非球面,且其物側面24312以及像側面24314均具有一反曲點。第三透鏡物側面的最大有效半徑之輪廓曲線長度以ARS31表示,第三透鏡像側面的最大有效半徑之輪廓曲線長度以ARS32表示。第三透鏡物側面的1/2入射瞳直徑(HEP)之輪廓曲線長度以ARE31表示,第三透鏡像側面的1/2入射瞳直徑(HEP)之輪廓曲線長度以ARE32表示。第三透鏡於光軸上之厚度為TP3。
第三透鏡2431物側面24312於光軸上的交點至第三透鏡2431物側面24312最近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI311表示,第三透鏡2431像側面24314於光軸上的交點至第三透鏡2431像側面24314最近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI321表示,其滿足下列條件:SGI311=-0.3041mm;|SGI311|/(|SGI311|+TP3)=0.4445;SGI321=-0.1172mm;|SGI321|/(|SGI321|+TP3)=0.2357。
第三透鏡2431物側面24312最近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF311表示,第三透鏡2431像側面24314於光軸上的交點至第三透鏡2431像側面24314最近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF321表示,其滿足下列條件:HIF311=1.5907mm;HIF311/HOI=0.3181;HIF321=1.3380mm;HIF321/HOI=0.2676。
第四透鏡2441具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側面24412為凸面,其像側面24414為凹面,並皆為非球面,且其物側面24412具有二反曲點以及像側面24414具有一反曲點。第四透鏡物側面的最大有效半徑之輪廓曲線長度以ARS41表示,第四透鏡像側面的最大有效半徑之輪廓曲線長度以ARS42表
示。第四透鏡物側面的1/2入射瞳直徑(HEP)之輪廓曲線長度以ARE41表示,第四透鏡像側面的1/2入射瞳直徑(HEP)之輪廓曲線長度以ARE42表示。第四透鏡於光軸上之厚度為TP4。
第四透鏡2441物側面24412於光軸上的交點至第四透鏡2441物側面24412最近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI411表示,第四透鏡2441像側面24414於光軸上的交點至第四透鏡2441像側面24414最近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI421表示,其滿足下列條件:SGI411=0.0070mm;|SGI411|/(|SGI411|+TP4)=0.0056;SGI421=0.0006mm;|SGI421|/(|SGI421|+TP4)=0.0005。
第四透鏡2441物側面24412於光軸上的交點至第四透鏡2441物側面24412第二接近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI412表示,第四透鏡2441像側面24414於光軸上的交點至第四透鏡2441像側面24414第二接近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI422表示,其滿足下列條件:SGI412=-0.2078mm;|SGI412|/(|SGI412|+TP4)=0.1439。
第四透鏡2441物側面24412最近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF411表示,第四透鏡2441像側面24414於光軸上的交點至第四透鏡2441像側面24414最近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF421表示,其滿足下列條件:HIF411=0.4706mm;HIF411/HOI=0.0941;HIF421=0.1721mm;HIF421/HOI=0.0344。
第四透鏡2441物側面24412第二接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF412表示,第四透鏡2441像側面24414於光軸上的交點至第四透鏡
2441像側面24414第二接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF422表示,其滿足下列條件:HIF412=2.0421mm;HIF412/HOI=0.4084。
第五透鏡2451具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側面24512為凸面,其像側面24514為凸面,並皆為非球面,且其物側面24512具有二反曲點以及像側面24514具有一反曲點。第五透鏡物側面的最大有效半徑之輪廓曲線長度以ARS51表示,第五透鏡像側面的最大有效半徑之輪廓曲線長度以ARS52表示。第五透鏡物側面的1/2入射瞳直徑(HEP)之輪廓曲線長度以ARE51表示,第五透鏡像側面的1/2入射瞳直徑(HEP)之輪廓曲線長度以ARE52表示。第五透鏡於光軸上之厚度為TP5。
第五透鏡2451物側面24512於光軸上的交點至第五透鏡2451物側面24512最近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI511表示,第五透鏡2451像側面24514於光軸上的交點至第五透鏡2451像側面24514最近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI521表示,其滿足下列條件:SGI511=0.00364mm;|SGI511|/(|SGI511|+TP5)=0.00338;SGI521=-0.63365mm;|SGI521|/(|SGI521|+TP5)=0.37154。
第五透鏡2451物側面24512於光軸上的交點至第五透鏡2451物側面24512第二接近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI512表示,第五透鏡2451像側面24514於光軸上的交點至第五透鏡2451像側面24514第二接近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI522表示,其滿足下列條件:SGI512=-0.32032mm;|SGI512|/(|SGI512|+TP5)=0.23009。
第五透鏡2451物側面24512於光軸上的交點至第五透鏡2451物側面24512第三接近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI513表
示,第五透鏡2451像側面24514於光軸上的交點至第五透鏡2451像側面24514第三接近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI523表示,其滿足下列條件:SGI513=0mm;|SGI513|/(|SGI513|+TP5)=0;SGI523=0mm;|SGI523|/(|SGI523|+TP5)=0。
第五透鏡2451物側面24512於光軸上的交點至第五透鏡2451物側面24512第四接近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI514表示,第五透鏡2451像側面24514於光軸上的交點至第五透鏡2451像側面24514第四接近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI524表示,其滿足下列條件:SGI514=0mm;|SGI514|/(|SGI514|+TP5)=0;SGI524=0mm;|SGI524|/(|SGI524|+TP5)=0。
第五透鏡2451物側面24512最近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF511表示,第五透鏡2451像側面24514最近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF521表示,其滿足下列條件:HIF511=0.28212mm;HIF511/HOI=0.05642;HIF521=2.13850mm;HIF521/HOI=0.42770。
第五透鏡2451物側面24512第二接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF512表示,第五透鏡2451像側面24514第二接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF522表示,其滿足下列條件:HIF512=2.51384mm;HIF512/HOI=0.50277。
第五透鏡2451物側面24512第三接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF513表示,第五透鏡2451像側面24514第三接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF523表示,其滿足下列條件:HIF513=0mm;HIF513/HOI=0;HIF523=0mm;HIF523/HOI=0。
第五透鏡2451物側面24512第四接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF514表示,第五透鏡2451像側面24514第四接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF524表示,其滿足下列條件:HIF514=0mm;HIF514/HOI=0;HIF524=0mm;HIF524/HOI=0。
第六透鏡2461具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側面24612為凹面,其像側面24614為凹面,且其物側面24612具有二反曲點以及像側面24614具有一反曲點。藉此,可有效調整各視場入射於第六透鏡的角度而改善像差。第六透鏡物側面的最大有效半徑之輪廓曲線長度以ARS61表示,第六透鏡像側面的最大有效半徑之輪廓曲線長度以ARS62表示。第六透鏡物側面的1/2入射瞳直徑(HEP)之輪廓曲線長度以ARE61表示,第六透鏡像側面的1/2入射瞳直徑(HEP)之輪廓曲線長度以ARE62表示。第六透鏡於光軸上之厚度為TP6。
第六透鏡2461物側面24612於光軸上的交點至第六透鏡2461物側面24612最近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI611表示,第六透鏡2461像側面24614於光軸上的交點至第六透鏡2461像側面24614最近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI621表示,其滿足下列條件:SGI611=-0.38558mm;|SGI611|/(|SGI611|+TP6)=0.27212;SGI621=0.12386mm;|SGI621|/(|SGI621|+TP6)=0.10722。
第六透鏡2461物側面24612於光軸上的交點至第六透鏡2461物側面24612第二接近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI612表示,第六透鏡2461像側面24614於光軸上的交點至第六透鏡2461像側面24614第二接近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI621表示,其滿足下
列條件:SGI612=-0.47400mm;|SGI612|/(|SGI612|+TP6)=0.31488;SGI622=0mm;|SGI622|/(|SGI622|+TP6)=0。
第六透鏡2461物側面24612最近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF611表示,第六透鏡2461像側面24614最近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF621表示,其滿足下列條件:HIF611=2.24283mm;HIF611/HOI=0.44857;HIF621=1.07376mm;HIF621/HOI=0.21475。
第六透鏡2461物側面24612第二接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF612表示,第六透鏡2461像側面24614第二接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF622表示,其滿足下列條件:HIF612=2.48895mm;HIF612/HOI=0.49779。
第六透鏡2461物側面24612第三接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF613表示,第六透鏡2461像側面24614第三接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF623表示,其滿足下列條件:HIF613=0mm;HIF613/HOI=0;HIF623=0mm;HIF623/HOI=0。
第六透鏡2461物側面24612第四接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF614表示,第六透鏡2461像側面24614第四接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF624表示,其滿足下列條件:HIF614=0mm;HIF614/HOI=0;HIF624=0mm;HIF624/HOI=0。
紅外線濾光片300為玻璃材質,其設置於第六透鏡2461及成像面600間且不影響光學成像模組的焦距。
本實施例的光學成像模組中,該透鏡組的焦距為f,入射瞳直徑為HEP,最大視角的一半為HAF,其數值如下:f=4.075mm;f/HEP=1.4;以及HAF=50.001度與tan(HAF)=1.1918。
本實施例的該透鏡組中,第一透鏡2411的焦距為f1,第六透鏡2461的焦距為f6,其滿足下列條件:f1=-7.828mm;|f/f1|=0.52060;f6=-4.886;以及|f1|>|f6|。
本實施例的光學成像模組中,第二透鏡2421至第五透鏡2451的焦距分別為f2、f3、f4、f5,其滿足下列條件:|f2|+|f3|+|f4|+|f5|=95.50815mm;|f1|+|f6|=12.71352mm以及|f2|+|f3|+|f4|+|f5|>|f1|+|f6|。
光學成像模組的焦距f與每一片具有正屈折力之透鏡的焦距fp之比值PPR,光學成像模組的焦距f與每一片具有負屈折力之透鏡的焦距fn之比值NPR,本實施例的光學成像模組中,所有正屈折力之透鏡的PPR總和為ΣPPR=f/f2+f/f4+f/f5=1.63290,所有負屈折力之透鏡的NPR總和為ΣNPR=|f/f1|+|f/f3|+|f/f6|=1.51305,ΣPPR/|ΣNPR|=1.07921。同時亦滿足下列條件:|f/f2|=0.69101;|f/f3|=0.15834;|f/f4|=0.06883;|f/f5|=0.87305;|f/f6|=0.83412。
本實施例的光學成像模組中,第一透鏡2411物側面24112至第六透鏡2461像側面24614間的距離為InTL,第一透鏡2411物側面24112至成像面600間的距離為HOS,光圈250至成像面180間的距離為InS,影像感測元件140有效感測區域對角線長的一半為HOI,第六透鏡像側面24614至成像面600間的距離為BFL,其滿足下列條件:InTL+BFL=HOS;HOS=19.54120mm;HOI=5.0mm;HOS/HOI=3.90824;HOS/f=4.7952;InS=11.685mm;以及InS/HOS=0.59794。
本實施例的光學成像模組中,於光軸上所有具屈折力之透鏡的厚度總和為ΣTP,其滿足下列條件:ΣTP=8.13899mm;以及ΣTP/InTL=0.52477。藉此,當可同時兼顧系統成像的對比度以及透鏡製造的良率並提供適當的後焦距以容置其他元件。
本實施例的光學成像模組中,第一透鏡2411物側面24112的曲率半徑為R1,第一透鏡2411像側面24114的曲率半徑為R2,其滿足下列條件:|R1/R2|=8.99987。藉此,第一透鏡2411的具備適當正屈折力強度,避免球差增加過速。
本實施例的光學成像模組中,第六透鏡2461物側面24612的曲率半徑為R11,第六透鏡2461像側面24614的曲率半徑為R12,其滿足下列條件:(R11-R12)/(R11+R12)=1.27780。藉此,有利於修正光學成像模組所產生的像散。
本實施例的光學成像模組中,所有具正屈折力的透鏡之焦距總和為ΣPP,其滿足下列條件:ΣPP=f2+f4+f5=69.770mm;以及f5/(f2+f4+f5)=0.067。藉此,有助於適當分配單一透鏡之正屈折力至其他正透鏡,以抑制入射光線行進過程顯著像差的產生。
本實施例的光學成像模組中,所有具負屈折力的透鏡之焦距總和為ΣNP,其滿足下列條件:ΣNP=f1+f3+f6=-38.451mm;以及f6/(f1+f3+f6)=0.127。藉此,有助於適當分配第六透鏡2461之負屈折力至其他負透鏡,以抑制入射光線行進過程顯著像差的產生。
本實施例的光學成像模組中,第一透鏡2411與第二透鏡2421於光軸上的間隔距離為IN12,其滿足下列條件:IN12=6.418mm;IN12/f=1.57491。藉此,有助於改善透鏡的色差以提升其性能。
本實施例的光學成像模組中,第五透鏡2451與第六透鏡2461於光軸上的間隔距離為IN56,其滿足下列條件:IN56=0.025mm;IN56/f=0.00613。藉此,有助於改善透鏡的色差以提升其性能。
本實施例的光學成像模組中,第一透鏡2411與第二透鏡2421於光軸上的厚度分別為TP1以及TP2,其滿足下列條件:TP1=1.934mm;TP2=2.486mm;以及(TP1+IN12)/TP2=3.36005。藉此,有助於控制光學成像模組製造的敏感度並提升其性能。
本實施例的光學成像模組中,第五透鏡2451與第六透鏡2461於光軸上的厚度分別為TP5以及TP6,前述兩透鏡於光軸上的間隔距離為IN56,其滿足下列條件:TP5=1.072mm;TP6=1.031mm;以及(TP6+IN56)/TP5=0.98555。藉此,有助於控制光學成像模組製造的敏感度並降低系統總高度。
本實施例的光學成像模組中,第三透鏡2431與第四透鏡2441於光軸上的間隔距離為IN34,第四透鏡2441與第五透鏡2451於光軸上的間隔距離為IN45,其滿足下列條件:IN34=0.401mm;IN45=0.025mm;以及TP4/(IN34+TP4+IN45)=0.74376。藉此,有助於層層微幅修正入射光線行進過程所產生的像差並降低系統總高度。
本實施例的光學成像模組中,第五透鏡2451物側面24512於光軸上的交點至第五透鏡2451物側面24512的最大有效半徑位置於光軸的水平位移距離為InRS51,第五透鏡2451像側面24514於光軸上的交點至第五透鏡2451像側面24514的最大有效半徑位置於光軸的水平位移距離為InRS52,第五透鏡2451於光軸上的厚度為TP5,其滿足下列條件:InRS51=-0.34789mm;InRS52=-0.88185
mm;|InRS51|/TP5=0.32458以及|InRS52|/TP5=0.82276。藉此,有利於鏡片的製作與成型,並有效維持其小型化。
本實施例的光學成像模組中,第五透鏡2451物側面24512的臨界點與光軸的垂直距離為HVT51,第五透鏡2451像側面24514的臨界點與光軸的垂直距離為HVT52,其滿足下列條件:HVT51=0.515349mm;HVT52=0mm。
本實施例的光學成像模組中,第六透鏡2461物側面24612於光軸上的交點至第六透鏡2461物側面24612的最大有效半徑位置於光軸的水平位移距離為InRS61,第六透鏡2461像側面24614於光軸上的交點至第六透鏡2461像側面24614的最大有效半徑位置於光軸的水平位移距離為InRS62,第六透鏡2461於光軸上的厚度為TP6,其滿足下列條件:InRS61=-0.58390mm;InRS62=0.41976mm;|InRS61|/TP6=0.56616以及|InRS62|/TP6=0.40700。藉此,有利於鏡片的製作與成型,並有效維持其小型化。
本實施例的光學成像模組中,第六透鏡2461物側面24612的臨界點與光軸的垂直距離為HVT61,第六透鏡2461像側面24614的臨界點與光軸的垂直距離為HVT62,其滿足下列條件:HVT61=0mm;HVT62=0mm。
本實施例的光學成像模組中,其滿足下列條件:HVT51/HOI=0.1031。藉此,有助於光學成像模組之週邊視場的像差修正。
本實施例的光學成像模組中,其滿足下列條件:HVT51/HOS=0.02634。藉此,有助於光學成像模組之週邊視場的像差修正。
本實施例的光學成像模組中,第二透鏡2421、第三透鏡2431以及第六透鏡2461具有負屈折力,第二透鏡2421的色散係數為NA2,第三透鏡2431
的色散係數為NA3,第六透鏡2461的色散係數為NA6,其滿足下列條件:NA6/NA2≦1。藉此,有助於光學成像模組色差的修正。
本實施例的光學成像模組中,光學成像模組於結像時之TV畸變為TDT,結像時之光學畸變為ODT,其滿足下列條件:TDT=2.124%;ODT=5.076%。
本實施例的光學成像模組中,LS為12mm,PhiA為2倍EHD62=6.726mm(EHD62:第六透鏡2461像側面24614的最大有效半徑),PhiC=PhiA+2倍TH2=7.026mm,PhiD=PhiC+2倍(TH1+TH2)=7.426mm,TH1為0.2mm,TH2為0.15mm,PhiA/PhiD為,TH1+TH2為0.35mm,(TH1+TH2)/HOI為0.035,(TH1+TH2)/HOS為0.0179,2倍(TH1+TH2)/PhiA為0.1041,(TH1+TH2)/LS為0.0292。
再配合參照下列表一以及表二。
表一為第一光學實施例詳細的結構數據,其中曲率半徑、厚度、距離及焦距的單位為mm,且表面0-16依序表示由物側至像側的表面。表二為第一光學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-A20則表示各表面第1-20階非球面係數。此外,以下各光學實施例表格乃對應各光學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光學實施例的表一及表二的定義相同,在此不加贅述。再者,以下各光學實施例之機構元件參數的定義皆與第一光學實施例相同。
第二光學實施例
如第19圖所示,對焦透鏡組240包含七片具有屈折力之透鏡2401,由物側至像側依序為第一透鏡2411、第二透鏡2421、第三透鏡2431、第四透鏡2441、第五透鏡2451、第六透鏡2461以及第七透鏡2471,且對焦透鏡組240滿足下列條件:0.1≦InTL/HOS≦0.95。進一步說明,HOS為第一透鏡2411之物側面至成像面於光軸上之距離,InTL為第一透鏡2411之物側面至第七透鏡2471之像側面於光軸上之距離。
請參照第22圖及第23圖,其中第22圖繪示依照本發明第二光學實施例的一種光學成像模組的透鏡組示意圖,第23圖由左至右依序為第二光學實施例的光學成像模組的球差、像散及光學畸變曲線圖。由第22圖可知,光學成像模組由物側至像側依序包含第一透鏡2411、第二透鏡2421、第三透鏡2431、光圈250、第四透鏡2441、第五透鏡2451、第六透鏡2461以及第七透鏡2471、紅外線濾光片300、成像面600以及影像感測元件140。
第一透鏡2411具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側面24112為凸面,其像側面24114為凹面,並皆為非球面,其物側面24112以及像側面24114均具有一反曲點。
第二透鏡2421具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側面24212為凸面,其像側面24214為凹面,並皆為非球面,其物側面24212以及像側面24214均具有一反曲點。
第三透鏡2431具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側面24312為凸面,其像側面24314為凹面,並皆為非球面,其物側面24312具有一反曲點。
第四透鏡2441具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側面24412為凹面,其像側面24414為凸面,並皆為非球面,且其物側面24412具有一反曲點以及像側面24414具有二反曲點。
第五透鏡2451具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側面24512為凸面,其像側面24514為凹面,並皆為非球面,且其物側面24512以及像側面24514均具有一反曲點。
第六透鏡2461具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側面24612為凹面,其像側面24614為凸面,並皆為非球面,且其物側面24612以及像側面24614均具有二反曲點。藉此,可有效調整各視場入射於第六透鏡2461的角度而改善像差。
第七透鏡2471具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側面24712為凸面,其像側面24714為凹面。藉此,有利於縮短其後焦距以維持小型化。另外,第七透鏡物側面24712以及像側面24714均具有一反曲點,可有效地壓制離軸視場光線入射的角度,進一步可修正離軸視場的像差。
紅外線濾光片300為玻璃材質,其設置於第七透鏡2471及成像面600間且不影響光學成像模組的焦距。
請配合參照下列表三以及表四。
第二光學實施例中,非球面的曲線方程式表示如第一光學實施例的形式。此外,下表參數的定義皆與第一光學實施例相同,在此不加以贅述。
第三光學實施例
如第18圖所示,對焦透鏡組240包含六片具有屈折力之透鏡2401,由物側至像側依序為第一透鏡2411、第二透鏡2421、第三透鏡2431、第四透鏡2441、第五透鏡2451以及第六透鏡2461,且對焦透鏡組240滿足下列條件:0.1≦InTL/HOS≦0.95。進一步說明,HOS為第一透鏡2411之物側面至成像面於光軸上之距離。InTL為第一透鏡2411之物側面至第六透鏡2461之像側面於光軸上之距離。
請參照第24圖及第25圖,其中第24圖繪示依照本發明第三光學實施例的一種光學成像模組的透鏡組示意圖,第25圖由左至右依序為第三光學實
施例的光學成像模組的球差、像散及光學畸變曲線圖。由第24圖可知,光學成像模組由物側至像側依序包含第一透鏡2411、第二透鏡2421、第三透鏡2431、光圈250、第四透鏡2441、第五透鏡2451、第六透鏡2461、紅外線濾光片300、成像面600以及影像感測元件140。
第一透鏡2411具有負屈折力,且為玻璃材質,其物側面24112為凸面,其像側面24114為凹面,並皆為球面。
第二透鏡2421具有負屈折力,且為玻璃材質,其物側面24212為凹面,其像側面24214為凸面,並皆為球面。
第三透鏡2431具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側面24312為凸面,其像側面24314為凸面,並皆為非球面,且其像側面334具有一反曲點。
第四透鏡2441具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側面24412為凹面,其像側面24414為凹面,並皆為非球面,且其像側面24414具有一反曲點。
第五透鏡2451具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側面24512為凸面,其像側面24514為凸面,並皆為非球面。
第六透鏡2461具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側面24612為凸面,其像側面24614為凹面,並皆為非球面,且其物側面24612以及像側面24614均具有一反曲點。藉此,有利於縮短其後焦距以維持小型化。另外,可有效地壓制離軸視場光線入射的角度,進一步可修正離軸視場的像差。
紅外線濾光片300為玻璃材質,其設置於第六透鏡2461及成像面600間且不影響光學成像模組的焦距。
請配合參照下列表五以及表六。
第四光學實施例
如第17圖所示,在一實施例中,對焦透鏡組240包含五片具有屈折力之透鏡2401,由物側至像側依序為第一透鏡2411、第二透鏡2421、第三透鏡2431、第四透鏡2441以及第五透鏡2451,且對焦透鏡組240滿足下列條件:0.1≦InTL/HOS≦0.95。進一步說明,HOS為第一透鏡2411之物側面至成像面於光軸上之距離,InTL為第一透鏡2411之物側面至第五透鏡2451之像側面於光軸上之距離。
請參照第26圖及第27圖,其中第26圖繪示依照本發明第四光學實施例的一種光學成像模組的透鏡組示意圖,第27圖由左至右依序為第四光學實
施例的光學成像模組的球差、像散及光學畸變曲線圖。由第26圖可知,光學成像模組由物側至像側依序包含第一透鏡2411、第二透鏡2421、第三透鏡2431、光圈250、第四透鏡2441、第五透鏡2451、第六透鏡2461、紅外線濾光片300、成像面600以及影像感測元件140。
第一透鏡2411具有負屈折力,且為玻璃材質,其物側面24112為凸面,其像側面24114為凹面,並皆為球面。
第二透鏡2421具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側面24212為凹面,其像側面24214為凹面,並皆為非球面,且其物側面24212具有一反曲點。
第三透鏡2431具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側面24312為凸面,其像側面24314為凸面,並皆為非球面,且其物側面24312具有一反曲點。
第四透鏡2441具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側面24412為凸面,其像側面24414為凸面,並皆為非球面,且其物側面24412具有一反曲點。
第五透鏡2451具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側面24512為凹面,其像側面24514為凹面,並皆為非球面,且其物側面24512具有二反曲點。藉此,有利於縮短其後焦距以維持小型化。
紅外線濾光片300為玻璃材質,其設置於第五透鏡2451及成像面600間且不影響光學成像模組的焦距。
請配合參照下列表七以及表八。
第四光學實施例中,非球面的曲線方程式表示如第一光學實施例的形式。此外,下表參數的定義皆與第一光學實施例相同,在此不加以贅述。
第五光學實施例
如第16圖所示,在一實施例中,對焦透鏡組240包含四片具有屈折力之透鏡2401,由物側至像側依序為第一透鏡2411、第二透鏡2421、第三透鏡2431以及第四透鏡2441,且對焦透鏡組240滿足下列條件:0.1≦InTL/HOS≦0.95。進一步說明,HOS為第一透鏡2411之物側面至成像面於光軸上之距離,InTL為第一透鏡2411之物側面至第四透鏡2441之像側面於光軸上之距離。
請參照第28圖及第29圖,其中第28圖繪示依照本發明第五光學實施例的一種光學成像模組的透鏡組示意圖,第29圖由左至右依序為第五光學實施例的光學成像模組的球差、像散及光學畸變曲線圖。由第28圖可知,光學成
像模組由物側至像側依序包含光圈250、第一透鏡2411、第二透鏡2421、第三透鏡2431、第四透鏡2441、紅外線濾光片300、成像面600以及影像感測元件140。
第一透鏡2411具有正屈折力,且為塑膠材質,其第一透鏡24112為凸面,其像側面24114為凸面,並皆為非球面,且其物側面24112具有一反曲點。
第二透鏡2421具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側面24212為凸面,其像側面24214為凹面,並皆為非球面,且其物側面24212具有二反曲點以及像側面24214具有一反曲點。
第三透鏡2431具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側面24312為凹面,其像側面24314為凸面,並皆為非球面,且其物側面24312具有三反曲點以及像側面24314具有一反曲點。
第四透鏡2441具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側面24412為凹面,其像側面24414為凹面,並皆為非球面,且其物側面24412具有二反曲點以及像側面24414具有一反曲點。
紅外線濾光片300為玻璃材質,其設置於第四透鏡2441及成像面600間且不影響光學成像模組的焦距。
請配合參照下列表九以及表十。
第五光學實施例中,非球面的曲線方程式表示如第一光學實施例的形式。此外,下表參數的定義皆與第一光學實施例相同,在此不加以贅述。
第六光學實施例
請參照第30圖及第31圖,其中第30圖繪示依照本發明第六光學實施例的一種光學成像模組的透鏡組示意圖,第31圖由左至右依序為第六光學實施例的光學成像模組的球差、像散及光學畸變曲線圖。由第30圖可知,光學成
像模組由物側至像側依序包含第一透鏡2411、光圈250、第二透鏡2421、第三透鏡2431、紅外線濾光片300、成像面600以及影像感測元件140。
第一透鏡2411具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側面24112為凸面,其像側面24114為凹面,並皆為非球面。
第二透鏡2421具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側面24212為凹面,其像側面24214為凸面,並皆為非球面,其像側面24214具有一反曲點。
第三透鏡2431具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側面24312為凸面,其像側面24314為凸面,並皆為非球面,且其物側面24312具有二反曲點以及像側面24314具有一反曲點。
紅外線濾光片300為玻璃材質,其設置於第三透鏡2431及成像面600間且不影響光學成像模組的焦距。
請配合參照下列表十一以及表十二。
第六光學實施例中,非球面的曲線方程式表示如第一光學實施例的形式。此外,下表參數的定義皆與第一光學實施例相同,在此不加以贅述。
另外,本發明再提供一種光學成像系統,其包含上述各實施例之光學成像模組10,且可應用於電子可攜式裝置、電子穿戴式裝置、電子監視裝置、電子資訊裝置、電子通訊裝置、機器視覺裝置、車用電子裝置以及所構成群組之一。
進一步說明,本發明之光學成像模組可為電子可攜式裝置、電子穿戴式裝置、電子監視裝置、電子資訊裝置、電子通訊裝置、機器視覺裝置以及車用電子裝置所構成群組之一,並且視需求可藉由不同片數之透鏡組達到降低所需機構空間以及提高螢幕可視區域。
請參照第32圖,其為本發明之光學成像模組712以及光學成像模組714(前置鏡頭)使用於行動通訊裝置71(Smart Phone),第33圖則為本發明之光
學成像模組722使用於行動資訊裝置72(Notebook),第34圖則為本發明之光學成像模組732使用於智慧型手錶73(Smart Watch),第35圖則為本發明之光學成像模組742使用於智慧型頭戴裝置74(Smart Hat),第36圖則為本發明之光學成像模組752使用於安全監控裝置75(IP Cam),第37圖則為本發明之光學成像模組762使用於車用影像裝置76,第38圖則為本發明之光學成像模組772使用於無人飛機裝置77,第39圖則為本發明之光學成像模組782使用於極限運動影像裝置78。
另外,本發明再提供一種光學成像模組之製造方法,如第40圖所示,可包含下列方法步驟:
S101:設置電路組件100,且電路組件100可包含至少一底座110、至少一電路基板120、至少二影像感測元件140及複數個導電體160,設置複數個電路接點1201於電路基板120,且電路基板120具有至少一透光區域1202。
S102:設置至少一容置空間1101於至少一底座110,且各容置空間1101可容置至少二影像感測元件140,且各影像感測元件140可包含第一表面142及第二表面144,各影像感測元件140的第一表面142可鄰近各容置空間1101的底面,及其第二表面144上具有感測面1441以及複數個影像接點146。
S103:將複數個導電體160分別設置於各電路基板120及各影像感測元件140的複數個影像接點146之間。
S104:一體地形成多鏡頭框架180,並形成對應各影像感測元件140之第二表面144上之感測面1441之位置形成複數個光通道182。
S105:設置透鏡組件200,且透鏡組件200可包含至少二透鏡基座220、至少二對焦透鏡組240及至少二驅動組件260。
S106:以不透光材質製成透鏡基座220,並於透鏡基座220上形成容置孔2201,使容置孔2201貫穿透鏡基座220兩端而使透鏡基座220呈中空。
S107:將透鏡基座220設置於多鏡頭框架180上而使容置孔2201與光通道182相連通。
S108:設置至少二片具有屈光力之透鏡2401於對焦透鏡組240中,並使對焦透鏡組240滿足下列條件:1.0≦f/HEP≦10.0;0deg<HAF≦150deg;0mm<PhiD≦18mm;0<PhiA/PhiD≦0.99;及0≦2(ARE/HEP)≦2.0。
於上述條件中,f為對焦透鏡組240的焦距;HEP為該對焦透鏡組240之入射瞳直徑;HAF為對焦透鏡組240之最大可視角度的一半;PhiD為透鏡基座220之外周緣且垂直於對焦透鏡組240之光軸的平面上的最小邊長的最大值;PhiA為對焦透鏡組240最接近成像面之透鏡2401表面的最大有效直徑;ARE危以對焦透鏡組240中任一透鏡2401之任一透鏡2401表面與光軸的交點為起點,並以距離光軸1/2入射瞳直徑之垂直高度處的位置為終點,沿著透鏡2401表面的輪廓所得之輪廓曲線長度。
S109:將對焦透鏡組240設置於透鏡基座220上並使對焦透鏡組240位於容置孔2201中。
S110:調整透鏡組件200之對焦透鏡組240之成像面,使透鏡組件200之對焦透鏡組240之成像面位於各影像感測元件140之感測面1441,並使對焦透鏡組240之光軸穿越透光區域1202與感測面1441之中心法線重疊。
S111:將各驅動組件260與電路基板120電性連接,並與對焦透鏡組240耦接,以驅動各對焦透鏡組240於感測面1441之中心法線方向上移動。
進一步說明,藉由S101至S111的方法,可藉由多鏡頭框架180一體成形的特性,確保其平整性,並且可藉由AA(Active Alignment)製程,於S101至S110任一者中,調整底座110、電路基板120、影像感測元件140、透鏡基座220對焦透鏡組240、驅動組件260及光學成像模組10所包含之各構件之間的相對位置,以使光線可通過容置孔2201中之對焦透鏡組240並通過光通道182後投射至感測面1441,並使對焦透鏡組240之成像面可位於感測面1441,且對焦透鏡組240之光軸與感測面1441之中心法線重疊,以確保成像品質。
並且,由於將影像感測元件140設置於底座110的容置空間1101中,因此可有效的減少光學成像模組10整體的高度,使得整體的結構更為緊湊。
現請參閱第2圖至第8圖,及第41圖至43圖,本發明再提供一種光學成像模組10,可包含電路組件100、透鏡組件200以及多鏡頭外框架190。而電路組件100可包含至少一底座110、至少一電路基板120、至少二影像感測元件140及複數個導電體160;透鏡組件200可包含至少二透鏡基座220、至少二對焦透鏡組240及至少二驅動組件260。
進一步說明,底座110可具有至少一容置空間1101,電路基板120可設置於底座110上並具有至少一透光區域1202,且可包含複數個電路接
點1201,而各影像感測元件140可分別容置於各容置空間1101中,且底座110可有效地保護影像感測元件140受到外部的衝擊,並且防止灰塵影響影像感測元件140。
另外,影像感測元件140可包含第一表面142及第二表面144,且影像感測元件140之外周緣且垂直於光軸之平面上的最小邊長的最大值為LS。第一表面142為鄰近各容置空間1101的底面,且第二表面144上可具有感測面1441及複數個影像接點146。複數個導電體160可設置於各電路接點1201及各影像感測元件140之複數個影像接點146之間。且在一實施例中,導電體160可為錫球、金球或銀球,因此導電體160可以銲接方式,以連接影像接點146及電路接點1201,傳導影像感測元件140所感測之影像感測訊號。
至少二透鏡基座220可以不透光材質製成,並具有容置孔2201貫穿透鏡基座220兩端而使透鏡基座220呈中空,且透鏡基座220可設置於電路基板120上,且在一實施例中,亦可先將多鏡頭框架180先設置於電路基板120上,再將透鏡基座220設置於多鏡頭框架180及電路基板120上。
各對焦透鏡組240可具有至少二片具有屈光力之透鏡2401,且設置於透鏡基座220上並位於容置孔2201中,且各對焦透鏡組240之成像面可位於感測面1441,且各對焦透鏡組240之光軸穿越透光區域1202與感測面1441之中心法線重疊,使光線可通過容置孔2201中之各對焦透鏡組240並投射至感測面1441,確保成像品質。此外,各對焦透鏡組240最接近成像面之透鏡的像側面之最大直徑以PhiB表示,而各對焦透鏡組240中最接近成像面(即像空間)之透鏡像側面的最大有效直徑(又可稱之為光學出瞳)可以PhiA表示。
各驅動組件260可與電路基板120電性連接,並驅動各對焦透鏡組240於感測面1441之中心法線方向上移動,且在一實施例中驅動組件260可包含音圈馬達,以驅動各對焦透鏡組240於感測面1441之中心法線方向上移動。
另外,各透鏡基座220可被分別固定於多鏡頭外框架190中,以便於構成一整體之光學成像模組10,並且可使整體光學成像模組10之結構更加穩固,且可保護電路組件100及透鏡組件200,以避免撞擊、灰塵汙染等。
且上述之各對焦透鏡組240更滿足下列條件:1.0≦f/HEP≦10.0;0deg<HAF≦150deg;0mm<PhiD≦18mm;0<PhiA/PhiD≦0.99;及0≦2(ARE/HEP)≦2.0。
進一步說明,f為對焦透鏡組240的焦距;HEP為對焦透鏡組240之入射瞳直徑;HAF為對焦透鏡組240之最大可視角度的一半;PhiD為透鏡基座之外周緣且垂直於對焦透鏡組240之光軸的平面上的最小邊長的最大值;PhiA為對焦透鏡組240最接近成像面之透鏡表面的最大有效直徑;ARE以對焦透鏡組240中任一透鏡之任一透鏡表面與光軸的交點為起點,並以距離光軸1/2入射瞳直徑之垂直高度處的位置為終點,沿著透鏡表面的輪廓所得之輪廓曲線長度。
並且,上述各實施例中及製造方法中,本發明所提供之光學成像模組所包含之各單一鏡頭組皆是獨立封裝而存在的,對焦透鏡組皆是獨立封裝而存在的,以實現各自的功能,並且具有良好的成像品質。
本發明所提供之光學成像模組所包含之各單一鏡頭組,可以選用不同鏡片數、光圈、視角FOV及焦距之一種或多種規格,以組成複數鏡頭成像模組。
以上所述僅為舉例性,而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇,而對其進行之等效修改或變更,均應包含於後附之申請專利範圍中。
10:光學成像模組
110:底座
1101:容置空間
120:電路基板
1201:電路接點
1202:透光區域
140:影像感測元件
142:第一表面
144:第二表面
1441:感測面
146:影像接點
160:導電體
180:多鏡頭框架
182:光通道
220:透鏡基座
2201:容置孔
222:鏡筒
2221:上通孔
224:透鏡支架
2241:下通孔
240:對焦透鏡組
2401:透鏡
260:驅動組件
300:紅外線濾光片
Claims (25)
- 一種光學成像模組,其包含:一電路組件,其包含:至少一底座,具有至少一容置空間;至少一電路基板,設置於該底座上並具有至少一透光區域,且各該電路基板設置複數個電路接點;至少二影像感測元件,分別容置於各該容置空間,各該影像感測元件包含一第一表面及一第二表面,各該影像感測元件的該第一表面鄰近各該容置空間的底面及其該第二表面上具有一感測面以及複數個影像接點;複數個導電體,設置於各該電路接點和各該影像感測元件之該複數個影像接點之間;以及一多鏡頭框架,為以一體成型方式製成,並蓋設於各該電路基板,且對應各該影像感測元件之該感測面的位置具有複數個光通道;以及一透鏡組件,其包含: 至少二透鏡基座,各該透鏡基座為以不透光材質製成,並具有一容置孔貫穿該透鏡基座的兩端而使該透鏡基座呈中空,且該透鏡基座設置於該多鏡頭框架上而使該容置孔及該光通道相連通;以及至少二對焦透鏡組,該對焦透鏡組具有至少二片具有屈光力之透鏡,且設置於該透鏡基座上並位於該容置孔中,該對焦透鏡組之一成像面位於該影像感測元件之該感測面,且該對焦透鏡組之光軸穿越該透光區域及與該影像感測元件之該感測面之中心法線重疊,使光線通過各該容置孔中之該對焦透鏡組並通過各該光通道後投射至該影像感測元件之該感測面;至少二驅動組件,其與該電路基板電性連接,並驅動該對焦透鏡組於連接該電路基板之該影像感測元件之該感測面之中心法線方向上移動;其中,各該對焦透鏡組更滿足下列條件:1.0≦f/HEP≦10.0;0deg<HAF≦150deg; 0mm<PhiD≦18mm;0<PhiA/PhiD≦0.99;及0.9≦2(ARE/HEP)≦2.0;其中,f為各該對焦透鏡組的焦距;HEP為各該對焦透鏡組之入射瞳直徑;HAF為各該對焦透鏡組之最大可視角度的一半;PhiD為各該透鏡基座之外周緣且垂直於該對焦透鏡組之光軸的平面上的最小邊長的最大值;PhiA為該對焦透鏡組最接近該成像面之透鏡表面的最大有效直徑;ARE以該對焦透鏡組中任一透鏡之任一透鏡表面與光軸的交點為起點,並以距離光軸1/2入射瞳直徑之垂直高度處的位置為終點,沿著該透鏡表面的輪廓所得之輪廓曲線長度;其中該光學成像模組具有至少三透鏡組,分別為一第一透鏡組、一第二透鏡組及一第三透鏡組,且該第一透鏡組、該第二透鏡組及該第三透鏡組中至少一組為該對焦透鏡組,且該第一透鏡組之焦距大於該第二透鏡組之焦距,且對應接收該第一透鏡組及該第二透鏡組之光線之各該影像感測元件感測複數個彩色影像。
- 如申請專利範圍第1項所述之光學成像模組,其中,各該透鏡基座包含一鏡筒以及一透鏡支架,該鏡筒具有貫穿該鏡筒兩端之一上通孔,而該透鏡支 架則具有貫穿該透鏡支架兩端之一下通孔,該鏡筒設置於該透鏡支架中且位於該下通孔內,使該上通孔與該下通孔連通而共同構成該容置孔,該透鏡支架固定於該多鏡頭框架上,使各該透光區域位於該下通孔中,且該鏡筒之該上通孔正對各該影像感測元件之該感測面及各該透光區域,各該對焦透鏡組設置於該鏡筒中而位於該上通孔內,且該驅動組件驅動該鏡筒相對於該透鏡支架在連接於各該電路基板之該影像感測元件的該感測面之中心法線方向上移動,而PhiD為該透鏡支架之外周緣且垂直於各該對焦透鏡組之光軸的平面上的最小邊長的最大值。
- 如申請專利範圍第1項所述之光學成像模組,更包含至少一資料傳輸線路,其與各該電路基板電性連接,並傳輸各該影像感測元件所產生之複數個感測訊號。
- 如申請專利範圍第1項所述之光學成像模組,其中,該複數個影像感測元件感測複數個彩色影像。
- 如申請專利範圍第1項所述之光學成像模組,其中,該複數個影像感測元件之中至少一個感測複數個黑白影像,該複數個影像感測元件之中至少一個感測複數個彩色影像。
- 如申請專利範圍第1項所述之光學成像模組,更包含至少二紅外線濾光片,各該紅外線濾光片設置於各該透鏡基座中並位於各該容置孔內而處於各該影像感測元件上方。
- 如申請專利範圍第2項所述之光學成像模組,更包含有至少二紅外線濾光片,且各該紅外線濾光片設置於該鏡筒或該透鏡支架中且位於各該影像感測元件上方。
- 如申請專利範圍第1項所述之光學成像模組,更包含有至少二紅外線濾光片,且各該透鏡基座包含有一濾光片支架,該濾光片支架具有貫穿該濾光片支架兩端之一濾光片通孔,且各該紅外線濾光片設置於各該濾光片支架中並位於該濾光片通孔內,且該濾光片支架對應該複數個光通道之位置而設置於該多鏡頭框架上,而使各該紅外線濾光片位於該影像感測元件上方。
- 如申請專利範圍第8項所述之光學成像模組,其中各透鏡基座包含有一鏡筒及一透鏡支架;該鏡筒具有貫穿該鏡筒兩端之一上通孔,而該透鏡支架則具有貫穿該透鏡支架兩端之一下通孔,該鏡筒設置於該透鏡支架中且位於該下通孔內;該透鏡支架固定於該濾光片支架上,且該下通孔與該上通孔以及該濾光片通孔連通而共同構成該容置孔,使各該影 像感測元件位於各該濾光片通孔中,且該鏡筒之該上通孔正對各該影像感測元件之感測面及各該透光區域;另外,該對焦透鏡組設置於該鏡筒中而位於該上通孔內。
- 如申請專利範圍第1項所述之光學成像模組,其中,更包括至少二紅外線濾光片,各該紅外線濾光片設置於各該透光區域中。
- 如申請專利範圍第1項所述之光學成像模組,其中該多鏡頭框架之材料包含熱塑性樹脂、工業用塑膠、絕緣材料、金屬、導電材料或合金中的任一項或其組合。
- 如申請專利範圍第1項所述之光學成像模組,其中該多鏡頭框架包含複數個鏡頭支架,且各該鏡頭支架具有該光通道,並具有一中心軸,且各該鏡頭支架之中心軸距離介於2mm至200mm。
- 如申請專利範圍第1項所述之光學成像模組,其中各該驅動組件包含音圈馬達。
- 如申請專利範圍第2或9項所述之光學成像模組,其中更滿足下列條件:0<(TH1+TH2)/HOI≦0.95;其中,TH1為該透鏡支架之最大厚度;TH2為該鏡筒之最小厚度;HOI為該成像面上垂直於光軸的最大成像高度。
- 如申請專利範圍第2或9項所述之光學成像模組,其中更滿足下列條件:0mm<TH1+TH2≦1.5mm;其中,TH1為該透鏡支架之最大厚度;TH2為該鏡筒之最小厚度。
- 如申請專利範圍第1項所述之光學成像模組,其中更滿足下列條件:其中0.9≦ARS/EHD≦2.0;其中,ARS為以各該對焦透鏡組中任一透鏡之任一透鏡表面與光軸的交點為起點,並以該透鏡表面之最大有效半徑處為終點,沿著該透鏡表面的輪廓所得之輪廓曲線長度;EHD為各該對焦透鏡組中任一透鏡之任一表面的最大有效半徑。
- 如申請專利範圍第1項所述之光學成像模組,其中更滿足下列條件:PLTA≦100μm;PSTA≦100μm;NLTA≦100μm;以及NSTA≦100μm;SLTA≦100μm;SSTA≦100μm;其中,HOI為該成像面上垂直於光軸之最大成像高度;PLTA為該光學成像模組的正向子午面光扇之可見光最長工作波長通過一入射瞳邊緣並入射在該成像面上0.7HOI處之橫向像差;PSTA 為該光學成像模組的正向子午面光扇之可見光最短工作波長通過該入射瞳邊緣並入射在該成像面上0.7HOI處之橫向像差;NLTA為該光學成像模組的負向子午面光扇之可見光最長工作波長通過該入射瞳邊緣並入射在該成像面上0.7HOI處之橫向像差;NSTA為該光學成像模組的負向子午面光扇之可見光最短工作波長通過該入射瞳邊緣並入射在該成像面上0.7HOI處之橫向像差;SLTA為該光學成像模組的弧矢面光扇之可見光最長工作波長通過該入射瞳邊緣並入射在該成像面上0.7HOI處之橫向像差;SSTA為該光學成像模組的弧矢面光扇之可見光最短工作波長通過該入射瞳邊緣並入射在該成像面上0.7HOI處之橫向像差。
- 如申請專利範圍第1項所述之光學成像模組,其中各該對焦透鏡組包含四片具有屈折力之透鏡,由物側至像側依序為一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡以及一第四透鏡,且各該對焦透鏡組滿足下列條件:0.1≦InTL/HOS≦0.95;其中,HOS為該第一透鏡之物側面至該成像面於光軸上之距離;InTL為該第一透鏡之物側面至該第四透鏡之像側面於光軸上之距離。
- 如申請專利範圍第1項所述之光學成像模組,其中各該對焦透鏡組包含五片具有屈折力之透鏡,由物側至像側依序為一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡、一第四透鏡以及一第五透鏡,且各該對焦透鏡組滿足下列條件:0.1≦InTL/HOS≦0.95;其中,HOS為該第一透鏡之物側面至該成像面於光軸上之距離;InTL為該第一透鏡之物側面至該第五透鏡之像側面於光軸上之距離。
- 如申請專利範圍第1項所述之光學成像模組,其中各該對焦透鏡組包含六片具有屈折力之透鏡,由物側至像側依序為一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡、一第四透鏡、一第五透鏡以及一第六透鏡,且各該對焦透鏡組滿足下列條件:0.1≦InTL/HOS≦0.95;其中,HOS為該第一透鏡之物側面至該成像面於光軸上之距離;InTL為該第一透鏡之物側面至該第六透鏡之像側面於光軸上之距離。
- 如申請專利範圍第1項所述之光學成像模組,其中,各該對焦透鏡組包含七片具有屈折力之透鏡,由物側至像側依序為一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡、一第四透鏡、一第五透鏡、一第六透鏡 以及一第七透鏡,且各該對焦透鏡組組滿足下列條件:0.1≦InTL/HOS≦0.95;其中,HOS為該第一透鏡之物側面至該成像面於光軸上之距離;InTL為該第一透鏡之物側面至該第七透鏡之像側面於光軸上之距離。
- 如申請專利範圍第1項所述之光學成像模組,更包括一光圈,且該光圈滿足下列公式:0.2≦InS/HOS≦1.1;其中,InS為該光圈至該成像面於光軸上之距離;HOS為各該對焦透鏡組最遠離該成像面之透鏡表面至該成像面於光軸上之距離。
- 一種成像系統,其包含如申請專利範圍第1項所述之光學成像模組,該成像系統應用於電子可攜式裝置、電子穿戴式裝置、電子監視裝置、電子資訊裝置、電子通訊裝置、機器視覺裝置、車用電子裝置以及所構成群組之一。
- 一種光學成像模組之製造方法,其包含:設置一電路組件,且該電路組件包含至少一底座、至少一電路基板、至少二影像感測元件以及複數個導電體,設置複數個電路接點於該電路基板, 且各該電路基板具有至少一透光區域,而該電路基板位於該底座上;設置至少一容置空間於該至少一底座,且各該容置空間容置各該影像感測元件,且各該影像感測元件包含一第一表面及一第二表面,各該影像感測元件的該第一表面鄰近各該容置空間及其該第二表面上具有一感測面以及複數個影像接點;將該複數個導電體分別設置於各該電路基板和各該影像感測元件的該複數個影像接點之間;一體地形成一多鏡頭框架於該電路組件上,使該多鏡頭框架蓋設於各該電路基板及各該影像感測元件,且於對應各該影像感測元件之該第二表面上之該感測面之位置形成複數個光通道;設置一透鏡組件,且該透鏡組件包含至少二透鏡基座、至少二對焦透鏡組以及至少二驅動組件;以不透光材質製成該複數個透鏡基座,並於各該透鏡基座上分別形成一容置孔,使各該容置孔貫穿該透鏡基座兩端,從而使該透鏡基座呈中空;設置各該透鏡基座於該多鏡頭框架上,而使各該容置孔和該光通道相連通;設置至少二片具有屈光力之透鏡於各該對焦透鏡組中,並使各該對焦透鏡組滿足下列條件: 1.0≦f/HEP≦10.0;0deg<HAF≦150deg;0mm<PhiD≦18mm;0<PhiA/PhiD≦0.99;及0≦2(ARE/HEP)≦2.0;於上述條件中,f為各該對焦透鏡組的焦距;HEP為各該對焦透鏡組之入射瞳直徑;HAF為各該對焦透鏡組之最大可視角度的一半;PhiD為各該透鏡基座之外周緣且垂直於各該對焦透鏡組之光軸的平面上的最小邊長的最大值;PhiA為各該對焦透鏡組最接近一成像面之透鏡表面的最大有效直徑;ARE為以各該對焦透鏡組中任一透鏡之任一透鏡表面與光軸的交點為起點,並以距離光軸1/2入射瞳直徑之垂直高度處的位置為終點,沿著該透鏡表面的輪廓所得之輪廓曲線長度;將各該對焦透鏡組設置於各該透鏡基座上,並使各該對焦透鏡組分別位於各該容置孔中;調整該透鏡組件之各該對焦透鏡組之該成像面,並使各該對焦透鏡組之光軸穿越該透光區域及與各該影像感測元件之該感測面的中心法線重疊;以及 將各該驅動組件與該電路基板電性連接,並與各該對焦透鏡組耦接,以驅動各該對焦透鏡組於連接各該電路基板之該影像感測元件之該感測面的中心法線方向上移動;其中該光學成像模組具有至少三透鏡組,分別為一第一透鏡組、一第二透鏡組及一第三透鏡組,且該第一透鏡組、該第二透鏡組及該第三透鏡組中至少一組為該對焦透鏡組,且該第一透鏡組之焦距大於該第二透鏡組之焦距,且對應接收該第一透鏡組及該第二透鏡組之光線之各該影像感測元件感測複數個彩色影像。
- 一種光學成像模組,其包含:一電路組件,其包含:至少一底座,具有至少一容置空間;至少一電路基板,設置於該底座上並具有至少一透光區域,且該電路基板設置複數個電路接點;至少二影像感測元件,分別容置於各該容置空間,各該影像感測元件包含一第一表面及一第二表面,各該影像感測元件的該第一表面鄰近各該容置空 間及其該第二表面上具有一感測面以及複數個影像接點;以及複數個導電體,設置於各該電路接點和各該影像感測元件之該複數個影像接點之間;以及一透鏡組件,其包含:至少二透鏡基座,各該透鏡基座為以不透光材質製成,並具有一容置孔貫穿該透鏡基座的兩端而使該透鏡基座呈中空,且該透鏡基座設置於該電路基板上;以及至少二對焦透鏡組,該對焦透鏡組具有至少二片具有屈光力之透鏡,且設置於該透鏡基座上並位於該容置孔中,該對焦透鏡組之成像面位於該影像感測元件之該感測面,且該對焦透鏡組之光軸穿越該透光區域及與該影像感測元件之該感測面之中心法線重疊,使光線通過各該容置孔中之該對焦透鏡組後投射至該影像感測元件之該感測面;至少二驅動組件,其與各該電路基板電性連接,並驅動各該對焦透鏡組於各 該電路基板之該影像感測元件之該感測面之中心法線方向上移動;以及一多鏡頭外框架,使各該透鏡基座分別固定於該多鏡頭外框架,以形成一整體;其中,各該對焦透鏡組更滿足下列條件:1.0≦f/HEP≦10.0;0deg<HAF≦150deg;0mm<PhiD≦18mm;0<PhiA/PhiD≦0.99;及0.9≦2(ARE/HEP)≦2.0;其中,f為各該對焦透鏡組的焦距;HEP為各該對焦透鏡組之入射瞳直徑;HAF為各該對焦透鏡組之最大可視角度的一半;PhiD為各該透鏡基座之外周緣且垂直於該對焦透鏡組之光軸的平面上的最小邊長的最大值;PhiA為該對焦透鏡組最接近該成像面之透鏡表面的最大有效直徑;ARE為以該對焦透鏡組中任一透鏡之任一透鏡表面與光軸的交點為起點,並以距離光軸1/2入射瞳直徑之垂直高度處的位置為終點,沿著該透鏡表面的輪廓所得之輪廓曲線長度;其中該光學成像模組具有至少三透鏡組,分別為一第一透鏡組、一第二透鏡組及一第三透鏡組,且 該第一透鏡組、該第二透鏡組及該第三透鏡組中至少一組為該對焦透鏡組,且該第一透鏡組之焦距大於該第二透鏡組之焦距,且對應接收該第一透鏡組及該第二透鏡組之光線之各該影像感測元件感測複數個彩色影像。
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