TWI792836B - 光學攝像透鏡組、成像裝置及電子裝置 - Google Patents

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Abstract

一種光學攝像透鏡組,由物側至像側依序包含負屈折力之第一透鏡,其物側面為凸面或平面、像側面為凹面;負屈折力之第二透鏡,其物側面為凹面、像側面為凸面;正屈折力之第三透鏡,其物側面為凸面、像側面為凸面;光圈;正屈折力之第四透鏡,其物側面為凸面、像側面為凸面;負屈折力之第五透鏡,其物側面為凹面、像側面為凹面,所述第四透鏡及第五透鏡構成一膠合透鏡;及正屈折力之第六透鏡,其物側面為凸面、像側面為凹面;其中,所述光學攝像透鏡組之透鏡總數為六片。

Description

光學攝像透鏡組、成像裝置及電子裝置
本發明係有關於一種光學攝像透鏡組及成像裝置,特別是有關適用於車用攝影電子裝置或監控攝影系統之光學攝像透鏡組、成像裝置及電子裝置。
隨著半導體製程技術不斷地精進,使得影像感測元件的畫素可以達到更微小的尺寸,性能顯著地提升,因此,具備高成像品質的光學鏡頭已成為電子攝像裝置中不可或缺的一環。
而隨著電子攝像裝置的多元化發展,其應用範圍愈加地廣泛,例如先進駕駛輔助系統(ADAS)、行車記錄器、家用監控攝影設備、智慧型手機及人機互動裝置等,光學鏡頭的設計要求也更加地多樣化。就車用攝影裝置而言,為了清楚地辨識車輛四周的障礙物或二側的來車,需要提高光學鏡頭的解析度及明亮度,同時要求對環境溫度具有高度適應性。此外,為了良好地修正各種像差,特別是在量測距離或者物體辨識的用途,若在拍攝的影像中存在較大畸變像差時,計算距離或影像辨識時將容易產生誤差。
是以,如何設計一種光學成像裝置,使其在小型化、高解析度及良好的光學成像品質之間取得平衡,已成為此技術領域者努力的目標。
是以,為解決上述問題,本發明提供一種光學攝像透鏡組,由物側至像側依序包含第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、光圈、第四透鏡、第五透鏡及第六透鏡。其中,第一透鏡具有負屈折力,其物側面為凸面或平面、像側面為凹面;第二透鏡具有負屈折力,其物側面為凹面、像側面為凸面;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、像側面為凹面,第四透鏡及第五透鏡構成一膠合透鏡;第六透鏡,具有正屈折力,其物側面為凸面、像側面為凹面;其中,所述光學攝像透鏡組之透鏡總數為六片;第三透鏡之焦距為f3,第六透鏡的焦距為f6,係滿足以下關係式:2.3<f6/f3<7.5。
根據本發明之一實施例,其中,第五透鏡像側面之曲率半徑為R10,第六透鏡物側面之曲率半徑為R11,係滿足以下關係式:2<R10/R11<55。
根據本發明之一實施例,其中,第一透鏡的焦距為f1,第二透鏡的焦距為f2,係滿足以下關係式:0.8<f2/f1<4.3。
本發明又提供一種光學攝像透鏡組,,由物側至像側依序包含第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、光圈、第四透鏡、第五透鏡及第六透鏡。其中,第一透鏡具有負屈折力,其物側面為凸面或平面、像側面為凹面;第二透鏡具有負屈折力,其物側面為凹面、像側面為凸面;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、像側面為凹面,該第四透鏡及該第五透鏡構成一膠合透鏡;第六透鏡,具有正屈折力,其物側面為凸面、像側面為凹面;其中,所述光學攝像透鏡組之透鏡總數為六片;第一透鏡的焦距為f1,第二透鏡的焦距為f2,第一透鏡像側面至第二透鏡物側面在光軸上之距離為AT12,第三透鏡像側面至第四透鏡物側面在光軸上之距離為AT34,係滿足以下關係式:       0.8<f2/f1<4.3;及 0<AT34/AT12<0.3。
根據本發明之一實施例,其中,第一透鏡及第二透鏡之組合焦距為f12,第五透鏡之焦距為f5,係滿足以下關係式:0.6<f12/f5<1.3。
根據本發明之一實施例,其中,第一透鏡的色散係數為Vd1,第二透鏡的色散係數為Vd2,係滿足以下關係式:Vd1>40;及 Vd2>50。
根據本發明之一實施例,其中,第三透鏡及第四透鏡之組合焦距為f34,所述光學攝像透鏡組之有效焦距為EFL,係滿足以下關係式: 1<f34/EFL<1.7。
根據本發明之一實施例,其中,第三透鏡物側面之曲率半徑為 R5、像側面之曲率半徑為 R6,係滿足以下關係式:0<(R5+R6)/(R6-R5)<0.9。
根據本發明之一實施例,其中,第六透鏡物側面之曲率半徑為R11、像側面之曲率半徑為R12,係滿足以下關係式:1<R12/R11<5。
根據本發明之一實施例,其中,第六透鏡像側面至所述光學攝像透鏡組之成像面在光軸上之距離為BFL,整體光學攝像透鏡組之有效焦距為EFL,係滿足以下關係式:0.6<BFL/EFL<1.3。
本發明進一步提供一種成像裝置,其包含如前述之光學攝像透鏡組,及一影像感測元件,其中,影像感測元件係設置於所述光學攝像透鏡組之成像面。
本發明更提供一種電子裝置,其包含如前述之成像裝置。
在以下實施例中,光學攝像透鏡組包含複數個透鏡,各透鏡之材質可為玻璃或塑膠,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或模造的方式進行加工,並且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攝像透鏡組的影響,進而延長光學攝像透鏡組的使用壽命。當透鏡材質為塑膠時,則有利於減輕光學攝像透鏡組的重量,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攝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攝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;或者,有些光學透鏡的表面係使用非球面表面,但仍可以視需要將其設計為球面表面。
在本發明之實施例中,光學攝像透鏡組之總長TTL(Total Track Length)定義為此光學攝像透鏡組之第一透鏡的物側面至成像面在光軸上之距離。此光學攝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。光學透鏡之物側面或像側面皆具有一最大光學有效半徑,此係定義為當光線傳遞至任一透鏡表面時,最大視角光線與該透鏡表面有一交會點,而該交會點與光學攝像透鏡組之光軸間的垂直距離即定義為該透鏡表面的最大光學有效半徑(Ray Heigh,RH)。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、最大光學有效半徑RH,以及焦距(Focal Length)的單位皆以公厘(mm)加以表示。
本發明提供一種光學攝像透鏡組, 由物側至像側依序包含第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、光圈、第四透鏡、第五透鏡及第六透鏡。其中, 第一透鏡具有負屈折力,其物側面為凸面或平面、像側面為凹面;第二透鏡具有負屈折力,其物側面為凹面、像側面為凸面;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、像側面為凹面,且第四透鏡及第五透鏡構成一膠合透鏡;第六透鏡具有正屈折力,其物側面為凸面、像側面為凹面;其中,所述光學攝像透鏡組之透鏡總數為六片。
第一透鏡具有負屈折力,其物側面為凸面或平面、像側面為凹面,有助於擴大視場角,提高光學攝像透鏡組的收光範圍。第二透鏡亦具有負屈折力,其物側面為凹面、像側面為凸面;其中,第二透鏡的凹面物側面,可以發散光線,然後再由其凸面像側面匯聚光線並向像側端傳遞,有利於修正成像像差。
第三透鏡具有正屈折力,係作為此光學攝像透鏡組中主要調整光路的元件,其物側面為凸面、像側面為凸面。第三透鏡為具有正屈折力之雙凸透鏡,其搭配負屈折力之第二透鏡,可以修正場曲像差。
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、像側面為凹面;第四透鏡之像側面與第五透鏡之物側面彼此黏合形成一膠合透鏡,有利於修正光學色像差。
第六透鏡具有正屈折力,其物側面為凸面、像側面為凹面,有利於匯聚光線成像及控制此光學攝像透鏡組之後焦距長度。
所述光學攝像透鏡組之第三透鏡的焦距為f3,第六透鏡的焦距為f6,係滿足以下關係式:
2.3<f6/f3<7.5;(1)
藉由滿足關係式(1)的條件,可以使第三透鏡及第六透鏡具有適當之正屈折力,有利於光學攝像透鏡組的小型化,並提供適當之後焦距。
進一步地,所述光學攝像透鏡組之第五透鏡像側面之曲率半徑為R10,第六透鏡物側面之曲率半徑為R11,係滿足以下關係式:
2<R10/R11<55;(2)
藉由滿足關係式(2)的條件,可以使第五透鏡像側面及第六透鏡的物側面具有適當的曲率半徑及構成凹凸面相對的形狀,有助於修正球面像差及場曲像差。
所述光學攝像透鏡組之第一透鏡的焦距為f1,第二透鏡的焦距為f2,第一透鏡像側面至第二透鏡物側面在光軸上之距離為AT12,第三透鏡像側面至第四透鏡物側面在光軸上之距離為AT34,係滿足以下關係式:
0.8<f2/f1<4.3;(3)及
0<AT34/AT12<0.3;(4)
藉由滿足關係式(3)的條件,可以使光學攝像透鏡組前端之負屈折力適當地分配至第一透鏡及第二透鏡,有助於擴大光學攝像透鏡組的成像視角;藉由滿足關係式(4)的條件,可以控制第三透鏡像側面與第四透鏡物側面在光軸上具有適當之間距,且在光圈二側形成對稱的透鏡結構,有利於修正成像像差。
進一步地,所述光學攝像透鏡組的第一透鏡及第二透鏡之組合焦距為f12,第五透鏡之焦距為f5,係滿足以下關係式:
0.6<f12/f5<1.3;(5)
藉由滿足關係式(5)的條件,可以使第一透鏡及第二透鏡的組合焦距和第五透鏡的焦距維持在適當之比例。
進一步地,所述光學攝像透鏡組的第一透鏡的色散係數為Vd1,第二透鏡的色散係數為Vd2,係滿足以下關係式:
Vd1>40;(6)及
Vd2>50;(7)
藉由滿足關係式(6)及(7)的條件,可以使第一透鏡及第二透鏡的透鏡材料具有較低色散特性,有利於降低光學攝像透鏡組的色像差。
進一步地,所述光學攝像透鏡組的第三透鏡及第四透鏡之組合焦距為f34,整體光學攝像透鏡組之有效焦距為EFL,係滿足以下關係式:
1<f34/EFL<1.7;(8)
藉由滿足關係式(8)的條件,可使控制第三透鏡及第四透鏡之組合焦距和光學攝像透鏡組的有效焦距之間,維持在一適當之比例。
進一步地,所述光學攝像透鏡組的第三透鏡物側面之曲率半徑為 R5、像側面之曲率半徑為 R6,係滿足以下關係式:
0<(R5+R6)/(R6-R5)<0.9;(9)
藉由滿足關係式(9)的條件,可以控制第三透鏡的透鏡表面形狀,有助於修正成像像差。
進一步地,所述光學攝像透鏡組的第五透鏡物側面之曲率半徑為 R9、像側面之曲率半徑為 R10,係滿足以下關係式:
0.4<(R9+R10)/(R10-R9)<1.1;(10)
滿足關係式(10)的條件,可以控制第五透鏡的透鏡表面形狀,有助於修正成像像差。
進一步地,所述光學攝像透鏡組的第六透鏡物側面之曲率半徑為R11、像側面之曲率半徑為R12,係滿足以下關係式:
1<R12/R11<5;(11)
藉由滿足關係式(11)的條件,可以控制第六透鏡物側面及像側面的曲率半徑具有一適當的比例,有助於修正場曲像差。
進一步地,所述光學攝像透鏡組的第六透鏡像側面至光學攝像透鏡組之成像面在光軸上之距離為BFL,光學攝像透鏡組之有效焦距為EFL,係滿足以下關係式:
0.6<BFL/EFL<1.3;(12)
藉由滿足關係式(12)的條件,可以使光學攝像透鏡組具有適當之後焦距,使光線到達成像面時可以具有較小的入射角。
進一步地,所述光學攝像透鏡組的第一透鏡像側面的曲率半徑為R2,第二透鏡物側面的曲率半徑為R3,係滿足以下關係式:
-1.6<R2/R3< -0.7;(13)
藉由滿足關係式(13)的條件,可以控制第一透鏡像側面與第二透鏡物側面二者之曲率半徑維持在一適當的比例,有助於修正成像像差及控制光學攝像透鏡組的大小。
進一步地,所述光學攝像透鏡組的第四透鏡與第五透鏡的組合焦距為f45,其與整體光學攝像透鏡組的有效焦距之間,係滿足以下關係式:
3<f45/EFL<18;(14)
藉由滿足關係式(14)的條件,可以使第四透鏡及第五透鏡組成的膠合透鏡具有適當之正屈折力,有助於使此光學攝像透鏡組的光圈至成像面之維持一適當的長度。 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攝像透鏡組之示意圖。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,第一實施例之光學攝像透鏡組10由物側至像側依序包含第一透鏡11、第二透鏡12、第三透鏡13、光圈ST、第四透鏡14、第五透鏡15及第六透鏡16。此光學攝像透鏡組10更可包含濾光元件17、保護玻璃18及成像面19。在成像面19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,且其物側面11a及像側面11b皆為球面。第一透鏡11之材質為玻璃。
第二透鏡12 具有負屈折力,其物側面12a為凹面、像側面12b為凸面,且其物側面12a及像側面12b皆為非球面。第二透鏡12之材質為玻璃。
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之材質為玻璃。
第四透鏡14具有正屈折力,其物側面14a為凸面,其像側面14b為凸面,且其物側面14a及像側面14b皆為球面。第四透鏡14之材質為玻璃。
第五透鏡15具有負屈折力,其物側面15a為凹面、像側面15b為凹面,且其物側面15a及像側面15b皆為球面。第五透鏡15之材質為玻璃。其中,第四透鏡14之像側面14b與第五透鏡15之物側面15a具有相同的曲率半徑,並且彼此黏合以構成一膠合透鏡
第六透鏡16具有正屈折力,其物側面16a為凸面,其像側面16b為凹面,且其物側面16a及像側面16b皆為非球面。第六透鏡16之材質為塑膠。
濾光元件17設置於第六透鏡16與成像面19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17之二表面17a、17b皆為平面,其材質為玻璃。
保護玻璃18設置於影像感測元件100之上,其二表面18a、18b皆為平面,其材質為玻璃。
影像感測元件(Image Sensor)100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感測元件(CMOS Image Sensor)。
上述各個非球面之曲線方程式表示如下:
Figure 02_image001
其中,X:非球面上距離光軸為Y的點與非球面於光軸上之切面間的距離;
Y:非球面上的點與光軸間之垂直距離;
R:透鏡於近光軸處的曲率半徑;
K:錐面係數;以及
Ai:第i階非球面係數。
請參見下方表一,其為本發明第一實施例之光學攝像透鏡組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 1.0 mm,代表第一透鏡11在光軸上的厚度為 1.0 mm。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 5.306 mm。其它可依此類推,以下不再重述。
第一實施例中,光學攝像透鏡組10之有效焦距為EFL,光圈值(F-number)為Fno,整體光學攝像透鏡組10最大視角之一半為HFOV(Half Field of View),第一透鏡11之物側面11a至成像面11在光軸 I 上之距離為總長TTL,其數值如下:EFL= 3.31 mm,Fno= 1.61,TTL= 19.59 mm,HFOV= 50 度。以下各實施例的表格係對應至各實施例之光學攝像透鏡組,各表格的定義係與本實施例相同,故在以下實施例中不再加以贅述。
第一實施例
 EFL= 3.31mm, Fno = 1.61, HFOV = 50 deg
  表面 表面種類 曲率半徑(mm) 距離 (mm) 折射率 色散係數 焦距 (mm) 材質
被攝物     無限 無限        
第一透鏡 11a 球面 25.609 1.000 1.792 47.5 -7.75 玻璃
11b 球面 4.868 5.306        
第二透鏡 12a 非球面 -3.721 1.483 1.694 54.7 -10.05 玻璃
12b 非球面 -9.277 0.100        
第三透鏡 13a 球面 5.779 1.927 1.704 30.1 6.22 玻璃
13b 球面 -15.643 0.050        
光圈 ST 平面 無限 0.952      
第四透鏡 14a 球面 5.314 2.195 1.724 46.0 3.40 玻璃
14b (膠合面) 球面 -3.798 0.000        
第五透鏡 15a (膠合面) 球面 -3.798 0.503 1.958 18.0 -3.91 玻璃
15b 球面 281.132 0.780        
第六透鏡 16a 非球面 5.707 2.559 1.533 55.8 43.12 塑膠
16b 非球面 6.406 0.684        
濾光元件 17a 平面 無限 0.210 1.517 64.2   玻璃
17b 平面 無限 1.310        
保護玻璃 18a 平面 無限 0.400 1.517 64.2   玻璃
18b 平面 無限 0.130        
成像面 19 平面 無限          
參考波長:546 nm
表一
請參見下方表二,其為本發明第一實施例之第二透鏡及第六透鏡各表面的非球面係數。其中,K為非球面曲線方程式中的錐面係數,A 2至A 14則代表各表面第2階至第14階非球面係數。例如第二透鏡12之物側面12a之錐面係數K為 0.0964。其它可依此類推,以下不再重述。此外,以下各實施例的表格係對應至各實施例之光學攝像透鏡組,各表格的定義係與本實施例相同,故在以下實施例中不再加以贅述。
第一實施例之非球面係數
表面 12a 12b 16a 16b
K 9.64E-02 -4.45E+00 -5.59E+00 1.47E+00
A 2 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00
A 4 6.26E-04 6.76E-05 -2.92E-03 9.43E-04
A 6 1.57E-04 4.55E-05 -3.67E-04 -8.28E-04
A 8 -5.43E-05 6.32E-06 -4.99E-05 1.23E-05
A 10 8.33E-06 -9.43E-07 1.13E-05 -9.22E-06
A 12 -2.10E-07 7.57E-08 -1.26E-06 3.93E-06
A 14 0.00E+00 0.00E+00 5.96E-08 -3.38E-07
表二
第一實施例中,所述第三透鏡13的焦距為f3,第六透鏡16的焦距為f6,二者之間的關係式為f6/f3= 6.93。
第一實施例中,所述第五透鏡15像側面15a的曲率半徑為R10,第六透鏡16物側面16a的曲率半徑為R11,二者之關係式為 R10/R11= 49.26。
第一實施例中,所述第一透鏡11的焦距為f1,第二透鏡12的焦距為f2,二者之間的關係式為f2/f1= 1.30。
第一實施例中,所述第一透鏡11像側面11b與第二透鏡12物側面12a在光軸上之距離為AT12,所述第三透鏡13像側面13b與第四透鏡14物側面14a在光軸上之距離為AT34,二者之間的關係式為AT34/AT12=0.19。
第一實施例中,所述第一透鏡11與第二透鏡12之組合焦距f12,與第五透鏡15的焦距f5,二者之間的關係式為f12/f5=0.89。
第一實施例中,所述第一透鏡的色散係數為Vd1,第二透鏡的色散係數為Vd2,Vd1=47.5,Vd2=54.7。
第一實施例中,所述第三透鏡13與第四透鏡14之組合焦距為f34,整體光學攝像透鏡組10的有效焦距為EFL,二者之間的關係式為f34/EFL=1.30。
第一實施例中,所述第三透鏡13物側面13a的曲率半徑為R5、像側面13b的曲率半徑為R6,二者之間的關係式為(R5+R6)/(R6-R5)=0.46。
第一實施例中,所述第五透鏡15物側面15a的曲率半徑為R9、像側面15b的曲率半徑為R10,二者之間的關係式為(R9+R10)/(R10-R9)=0.97。
第一實施例中,所述第六透鏡16物側面16a的曲率半徑為R11、像側面16b的曲率半徑為R12,二者之間的關係式為R12/R11=1.12。
第一實施例中,所述第六透鏡16像側面16b至光學攝像透鏡組10之成像面19在光軸上之距離為BFL,其與整體光學攝像透鏡組10的有效焦距EFL之間的關係式為BFL/EFL=0.83。
第一實施例中,所述第一透鏡11像側面11b的曲率半徑為R2,第二透鏡12物側面12a的曲率半徑為R3,二者之間的關係式為R2/R3= -1.31。
第一實施例中,所述第四透鏡14與第五透鏡15之組合焦距為f45,其與整體光學攝像透鏡組10的有效焦距EFL之間的關係式為f45/EFL=3.66。
由上述關係式的數值可知,第一實施例之光學攝像透鏡組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攝像透鏡組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435nm、546nm及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546nm)可以看出,弧矢方向的像差在整個視場範圍內的焦距變化量在 +0.02mm以內;子午方向的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 30%以內。如圖1B所示,本實施例之光學攝像透鏡組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攝像透鏡組之示意圖。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,第二實施例之光學攝像透鏡組20由物側至像側依序包含第一透鏡21、第二透鏡22、第三透鏡23、光圈ST、第四透鏡24、第五透鏡25及第六透鏡26。此光學攝像透鏡組20更可包含濾光元件27、保護玻璃28及成像面29。在成像面29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為凹面、像側面22b為凸面,且其物側面22a及像側面22b皆為非球面。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,其像側面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,並且彼此黏合以構成一膠合透鏡
第六透鏡26具有正屈折力,其物側面26a為凸面,其像側面26b為凹面,且其物側面26a及像側面26b皆為非球面。第六透鏡26之材質為塑膠。
濾光元件27設置於第六透鏡26與成像面29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27之二表面27a、27b皆為平面,其材質為玻璃。
保護玻璃28設置於影像感測元件200之上,其二表面28a、28b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感測元件(CMOS Image Sensor)。
第二實施例之光學攝像透鏡組20之詳細光學數據及透鏡表面之非球面係數分別列於表三及表四。在第二實施例中,非球面之曲線方程式表示如第一實施例的形式。
第二實施例
 EFL= 3.32 mm, Fno = 1.63, HFOV = 50 deg
  表面 表面種類 曲率半徑(mm) 距離 (mm) 折射率 色散係數 焦距 (mm) 材質
被攝物     無限 無限        
第一透鏡 21a 球面 29.320 1.000 1.807 46.8 -6.91 玻璃
21b 球面 4.616 5.082        
第二透鏡 22a 非球面 -3.782 1.491 1.697 53.3 -11.04 玻璃
22b 非球面 -8.643 0.012        
第三透鏡 23a 球面 5.802 1.909 1.704 30.1 6.27 玻璃
23b 球面 -15.950 0.331        
光圈 ST 平面 無限 0.104      
第四透鏡 24a 球面 5.672 2.270 1.723 50.3 3.84 玻璃
24b (膠合面) 球面 -4.518 0.000        
第五透鏡 25a (膠合面) 球面 -4.518 0.437 1.958 18.0 -4.35 玻璃
25b 球面 55.940 0.596        
第六透鏡 26a 非球面 5.208 2.541 1.539 56.0 30.12 塑膠
26b 非球面 6.359 0.786        
濾光元件 27a 平面 無限 0.210 1.517 64.2   玻璃
27b 平面 無限 1.628        
保護玻璃 28a 平面 無限 0.400 1.517 64.2   玻璃
28b 平面 無限 0.130        
成像面 29 平面 無限          
參考波長:546 nm 
表三
第二實施例之非球面係數
表面 22a 22b 26a 26b
K 2.67E-01 -1.95E-01 -4.29E+00 3.04E+00
A 2 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00
A 4 -4.07E-04 -9.68E-05 -2.48E-03 3.05E-03
A 6 1.38E-04 5.10E-05 -4.18E-04 -9.09E-04
A 8 -5.14E-06 6.59E-06 -8.06E-05 3.53E-05
A 10 3.79E-06 -1.75E-07 8.32E-06 -5.59E-06
A 12 -7.91E-08 1.41E-08 -7.06E-07 4.97E-07
A 14 0.00E+00 0.00E+00 1.20E-09 -2.05E-18
表四
第二實施例之光學攝像透鏡組20各關係式的數值列於表五。由表五可知,第二實施例之光學攝像透鏡組20滿足關係式(1)至(14)的要求。
關係式 數值
f6/f3 4.80
R10/R11 10.74
f2/f1 1.60
AT34/AT12 0.09
f12/f5 0.79
Vd1 46.8
Vd2 53.3
f34/EFL 1.27
(R5+R6)/(R6-R5) 0.47
(R9+R10)/(R10-R9) 0.85
R12/R11 1.22
BFL/EFL 0.95
R2/R3 -1.22
f45/EFL 4.28
表五
參見圖2B,圖中由左至右分別為光學攝像透鏡組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435nm、546nm及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546nm)可以看出,弧矢方向的像差在整個視場範圍內的焦距變化量在 +0.04mm以內;子午方向的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 30%以內。如圖2B所示,本實施例之光學攝像透鏡組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攝像透鏡組之示意圖。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,第三實施例之光學攝像透鏡組30由物側至像側依序包含第一透鏡31、第二透鏡32、第三透鏡33、光圈ST、第四透鏡34、第五透鏡35及第六透鏡36。此光學攝像透鏡組30更可包含濾光元件37、保護玻璃38及成像面39。在成像面39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為凹面、像側面32b為凸面,且其物側面32a及像側面32b皆為非球面。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,其像側面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為凹面,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,並且彼此黏合以構成一膠合透鏡
第六透鏡36具有正屈折力,其物側面36a為凸面,其像側面36b為凹面,且其物側面36a及像側面36b皆為非球面。第六透鏡36之材質為塑膠。
濾光元件37設置於第六透鏡36與成像面39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37之二表面37a、37b皆為平面,其材質為玻璃。
保護玻璃38設置於影像感測元件300之上,其二表面38a、38b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感測元件(CMOS Image Sensor)。
第三實施例之光學攝像透鏡組30之詳細光學數據及透鏡表面之非球面係數分別列於表六及表七。在第三實施例中,非球面之曲線方程式表示如第一實施例的形式。
第三實施例
 EFL= 3.44 mm, Fno = 1.57, HFOV = 50 deg
  表面 表面種類 曲率半徑(mm) 距離 (mm) 折射率 色散係數 焦距 (mm) 材質
被攝物     無限 無限        
第一透鏡 31a 球面 24.404 1.000 1.758 52.3 -9.03 玻璃
31b 球面 5.253 4.500        
第二透鏡 32a 非球面 -3.650 1.611 1.681 55.2 -8.93 玻璃
32b 非球面 -10.774 0.417        
第三透鏡 33a 球面 5.758 2.054 1.704 30.2 6.22 玻璃
33b 球面 -15.583 0.050        
光圈 ST 平面 無限 0.100      
第四透鏡 34a 球面 5.566 1.768 1.723 50.2 4.08 玻璃
34b (膠合面) 球面 -5.436 0.000        
第五透鏡 35a (膠合面) 球面 -5.436 0.500 1.958 17.9 -4.95 玻璃
35b 球面 39.041 0.888        
第六透鏡 36a 非球面 5.578 2.750 1.540 55.9 25.08 塑膠
36b 非球面 7.849 0.709        
濾光元件 37a 平面 無限 0.210 1.517 64.2   玻璃
37b 平面 無限 1.612        
保護玻璃 38a 平面 無限 0.400 1.517 64.2   玻璃
38b 平面 無限 0.024        
成像面 39 平面 無限          
參考波長:546 nm  
表六
第三實施例之非球面係數
表面 32a 32b 36a 36b
K 1.82E-01 -6.86E-01 -3.11E+00 5.08E+00
A 2 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00
A 4 -4.10E-04 1.69E-05 -4.70E-03 1.18E-04
A 6 1.38E-04 5.15E-05 -4.12E-04 -9.11E-04
A 8 -4.74E-06 6.82E-06 -8.00E-05 3.41E-05
A 10 3.97E-06 -1.25E-07 8.22E-06 -5.78E-06
A 12 -2.58E-08 2.28E-08 -7.65E-07 4.82E-07
A 14 0.00E+00 0.00E+00 -1.71E-08 -1.91E-10
表七
第三實施例之光學攝像透鏡組30各關係式的數值列於表八。由表八可知,第三實施例之光學攝像透鏡組30滿足關係式(1)至(14)的要求。
關係式 數值
f6/f3 4.03
R10/R11 7.00
f2/f1 0.99
AT34/AT12 0.03
f12/f5 0.75
Vd1 52.3
Vd2 55.2
f34/EFL 1.19
(R5+R6)/(R6-R5) 0.46
(R9+R10)/(R10-R9) 0.76
R12/R11 1.41
BFL/EFL 0.86
R2/R3 -1.44
f45/EFL 4.04
表八
參見圖3B,圖中由左至右分別為光學攝像透鏡組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435nm、546nm及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546nm)可以看出,弧矢方向的像差在整個視場範圍內的焦距變化量在 +0.03mm以內;子午方向的像差在整個視場範圍內的焦距變化量在 +0.01mm以內;而畸變像差可以控制在 35%以內。如圖3B所示,本實施例之光學攝像透鏡組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攝像透鏡組之示意圖。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,第四實施例之光學攝像透鏡組40由物側至像側依序包含第一透鏡41、第二透鏡42、第三透鏡43、光圈ST、第四透鏡44、第五透鏡45及第六透鏡46。此光學攝像透鏡組40更可包含濾光元件47、保護玻璃48及成像面49。在成像面49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為凹面、像側面42b為凸面,且其物側面42a及像側面42b皆為非球面。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,其像側面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為凹面,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,並且彼此黏合以構成一膠合透鏡
第六透鏡46具有正屈折力,其物側面46a為凸面,其像側面46b為凹面,且其物側面46a及像側面46b皆為非球面。第六透鏡46之材質為塑膠。
濾光元件47設置於第六透鏡46與成像面49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47之二表面47a、47b皆為平面,其材質為玻璃。
保護玻璃48設置於影像感測元件400之上,其二表面48a、48b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感測元件(CMOS Image Sensor)。
第四實施例之光學攝像透鏡組40之詳細光學數據及透鏡表面之非球面係數分別列於表九及表十。在第四實施例中,非球面之曲線方程式表示如第一實施例的形式。
第四實施例
 EFL= 3.04 mm, Fno = 1.48, HFOV = 55 deg
  表面 表面種類 曲率半徑(mm) 距離 (mm) 折射率 色散係數 焦距 (mm) 材質
被攝物     無限 無限        
第一透鏡 41a 球面 11.558 1.000 1.820 46.6 -6.20 玻璃
41b 球面 3.393 4.577      
第二透鏡 42a 非球面 -3.688 1.613 1.694 54.8 -25.42 玻璃
42b 非球面 -5.498 0.100        
第三透鏡 43a 球面 6.673 1.930 1.704 30.2 5.89 玻璃
43b 球面 -9.665 0.030        
光圈 ST 平面 無限 0.100      
第四透鏡 44a 球面 8.012 1.907 1.723 50.4 4.32 玻璃
44b (膠合面) 球面 -4.609 0.000        
第五透鏡 45a (膠合面) 球面 -4.609 0.500 1.958 17.9 -4.22 玻璃
45b 球面 34.918 1.684        
第六透鏡 46a 非球面 6.207 2.000 1.537 55.6 14.65 塑膠
46b 非球面 26.039 0.811        
濾光元件 47a 平面 無限 0.210 1.517 64.2   玻璃
47b 平面 無限 0.509        
保護玻璃 48a 平面 無限 0.400 1.517 64.2   玻璃
48b 平面 無限 0.702        
成像面 49 平面 無限          
參考波長:546 nm  
表九
第四實施例之非球面係數
表面 42a 42b 46a 46b
K 3.02E-01 1.33E-02 -6.11E+00 -2.22E+01
A 2 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00
A 4 -6.62E-04 -3.03E-04 -1.79E-03 2.01E-03
A 6 1.39E-04 5.16E-05 -4.20E-04 -9.22E-04
A 8 -5.63E-06 6.54E-06 -8.23E-05 3.24E-05
A 10 3.63E-06 -2.05E-07 7.67E-06 -6.35E-06
A 12 -1.32E-07 7.80E-09 -8.06E-07 2.84E-07
A 14 0.00E+00 0.00E+00 1.97E-08 5.55E-08
表十
第四實施例之光學攝像透鏡組40各關係式的數值列於表十一。由表十一可知,第四實施例之光學攝像透鏡組40滿足關係式(1)至(14)的要求。
關係式 數值
f6/f3 2.49
R10/R11 5.63
f2/f1 4.10
AT34/AT12 0.03
f12/f5 1.13
Vd1 46.6
Vd2 54.8
f34/EFL 1.51
(R5+R6)/(R6-R5) 0.18
(R9+R10)/(R10-R9) 0.77
R12/R11 4.20
BFL/EFL 0.87
R2/R3 -0.92
f45/EFL 16.44
表十一
參見圖4B,圖中由左至右分別為光學攝像透鏡組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435nm、546nm及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546nm)可以看出,弧矢方向的像差在整個視場範圍內的焦距變化量在 +0.04mm以內;子午方向的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 35%以內。如圖4B所示,本實施例之光學攝像透鏡組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攝像透鏡組之示意圖。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,第五實施例之光學攝像透鏡組50由物側至像側依序包含第一透鏡51、第二透鏡52、第三透鏡53、光圈ST、第四透鏡54、第五透鏡55及第六透鏡56。此光學攝像透鏡組50更可包含濾光元件57、保護玻璃58及成像面59。在成像面59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為凹面、像側面52b為凸面,且其物側面52a及像側面52b皆為非球面。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,其像側面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為凹面,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,並且彼此黏合以構成一膠合透鏡
第六透鏡56具有正屈折力,其物側面56a為凸面,其像側面56b為凹面,且其物側面56a及像側面56b皆為非球面。第六透鏡56之材質為塑膠。
濾光元件57設置於第六透鏡56與成像面59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57之二表面57a、57b皆為平面,其材質為玻璃。
保護玻璃58設置於影像感測元件500之上,其二表面58a、58b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感測元件(CMOS Image Sensor)。
第五實施例之光學攝像透鏡組50之詳細光學數據及透鏡表面之非球面係數分別列於表十二及表十三。在第五實施例中,非球面之曲線方程式表示如第一實施例的形式。
第五實施例
 EFL= 3.27 mm, Fno = 1.82, HFOV = 50 deg
  表面 表面種類 曲率半徑(mm) 距離 (mm) 折射率 色散係數 焦距 (mm) 材質
被攝物     無限 無限        
第一透鏡 51a 球面 27.964 0.600 1.806 45.4 -5.34 玻璃
51b 球面 3.690 4.634        
第二透鏡 52a 非球面 -3.782 1.552 1.700 55.4 -11.64 玻璃
52b 非球面 -8.253 0.109        
第三透鏡 53a 球面 5.789 1.516 1.694 31.2 6.26 玻璃
53b 球面 -15.524 0.114        
光圈 ST 平面 無限 0.576      
第四透鏡 54a 球面 5.199 2.187 1.721 48.0 3.70 玻璃
54b (膠合面) 球面 -4.501 0.000        
第五透鏡 55a (膠合面) 球面 -4.501 0.500 1.934 18.9 -3.81 玻璃
55b 球面 17.992 0.484        
第六透鏡 56a 非球面 5.480 2.683 1.537 55.7 23.00 塑膠
56b 非球面 8.161 0.811        
濾光元件 57a 平面 無限 0.210 1.517 64.2   玻璃
57b 平面 無限 1.911        
保護玻璃 58a 平面 無限 0.400 1.517 64.2   玻璃
58b 平面 無限 0.313        
成像面 59 平面 無限          
參考波長:546 nm  
表十二
第五實施例之非球面係數
表面 52a 52b 56a 56b
K 2.76E-01 -4.11E+00 -2.07E+00 8.06E+00
A 2 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00
A 4 -5.02E-04 -1.30E-03 -6.10E-03 7.25E-04
A 6 5.60E-05 3.43E-05 -3.34E-04 -8.95E-04
A 8 -8.77E-06 6.20E-06 -8.26E-05 3.46E-05
A 10 3.78E-06 -2.30E-07 8.84E-06 -3.34E-06
A 12 8.33E-09 3.09E-08 -6.33E-07 8.58E-07
A 14 0.00E+00 0.00E+00 1.21E-08 -1.52E-07
表十三
第五實施例之光學攝像透鏡組50各關係式的數值列於表十四。由表十四可知,第五實施例之光學攝像透鏡組50滿足關係式(1)至(14)的要求。
關係式 數值
f6/f3 3.67
R10/R11 3.28
f2/f1 2.18
AT34/AT12 0.15
f12/f5 0.79
Vd1 45.4
Vd2 55.4
f34/EFL 1.24
(R5+R6)/(R6-R5) 0.46
(R9+R10)/(R10-R9) 0.60
R12/R11 1.49
BFL/EFL 1.11
R2/R3 -0.98
f45/EFL 5.27
表十四
參見圖5B,圖中由左至右分別為光學攝像透鏡組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435nm、546nm及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546nm)可以看出,弧矢方向的像差在整個視場範圍內的焦距變化量在 +0.03mm以內;子午方向的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 30%以內。如圖5B所示,本實施例之光學攝像透鏡組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攝像透鏡組之示意圖。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,第六實施例之光學攝像透鏡組60由物側至像側依序包含第一透鏡61、第二透鏡62、第三透鏡63、光圈ST、第四透鏡64、第五透鏡65及第六透鏡66。此光學攝像透鏡組60更可包含濾光元件67、保護玻璃68及成像面69。在成像面69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為平面、像側面61b為凹面,且其像側面61b為球面。第一透鏡61之材質為玻璃。
第二透鏡62 具有負屈折力,其物側面62a為凹面、像側面62b為凸面,且其物側面62a及像側面62b皆為非球面。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,其像側面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為凹面,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,並且彼此黏合以構成一膠合透鏡
第六透鏡66具有正屈折力,其物側面66a為凸面,其像側面66b為凹面,且其物側面66a及像側面66b皆為非球面。第六透鏡66之材質為塑膠。
濾光元件67設置於第六透鏡66與成像面69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67之二表面67a、67b皆為平面,其材質為玻璃。
保護玻璃68設置於影像感測元件600之上,其二表面68a、68b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感測元件(CMOS Image Sensor)。
第六實施例之光學攝像透鏡組60之詳細光學數據及透鏡表面之非球面係數分別列於表十五及表十六。在第六實施例中,非球面之曲線方程式表示如第一實施例的形式。
第六實施例
 EFL= 3.24 mm, Fno = 1.77, HFOV = 50 deg
  表面 表面種類 曲率半徑(mm) 距離 (mm) 折射率 色散係數 焦距 (mm) 材質
被攝物     無限 無限        
第一透鏡 61a 平面 無限 1.000 1.799 45.5 -5.39 玻璃
61b 球面 4.306 4.800        
第二透鏡 62a 非球面 -3.824 1.467 1.697 53.2 -16.09 玻璃
62b 非球面 -6.716 0.100        
第三透鏡 63a 球面 5.909 1.057 1.704 30.1 6.41 玻璃
63b 球面 -17.693 0.050        
光圈 ST 平面 無限 1.054      
第四透鏡 64a 球面 5.977 2.189 1.723 50.6 3.72 玻璃
64b (膠合面) 球面 -4.146 0.000        
第五透鏡 65a (膠合面) 球面 -4.146 0.635 1.934 18.9 -3.84 玻璃
65b 球面 28.528 0.760        
第六透鏡 66a 非球面 5.111 2.066 1.541 56.1 22.73 塑膠
66b 非球面 7.504 0.811        
濾光元件 67a 平面 無限 0.210 1.517 64.2   玻璃
67b 平面 無限 1.988        
保護玻璃 68a 平面 無限 0.400 1.517 64.2   玻璃
68b 平面 無限 0.166        
成像面 69 平面 無限          
參考波長:546 nm  
表十五
第六實施例之非球面係數
表面 62a 62b 66a 66b
K 1.97E-01 -1.52E-01 -2.66E+00 3.11E+00
A 2 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00
A 4 -3.92E-04 -9.55E-05 -2.47E-03 2.95E-03
A 6 1.40E-04 5.12E-05 -4.17E-04 -8.95E-04
A 8 -5.03E-06 6.57E-06 -8.03E-05 3.58E-05
A 10 3.75E-06 -1.74E-07 8.40E-06 -5.39E-06
A 12 -1.02E-07 1.53E-08 -6.80E-07 5.40E-07
A 14 0.00E+00 0.00E+00 9.09E-09 7.32E-09
表十六
第六實施例之光學攝像透鏡組60各關係式的數值列於表十七。由表十七可知,第六實施例之光學攝像透鏡組60滿足關係式(1)至(14)的要求。
關係式 數值
f6/f3 3.55
R10/R11 5.58
f2/f1 2.98
AT34/AT12 0.23
f12/f5 0.91
Vd1 45.5
Vd2 53.2
f34/EFL 1.37
(R5+R6)/(R6-R5) 0.50
(R9+R10)/(R10-R9) 0.75
R12/R11 1.47
BFL/EFL 1.10
R2/R3 -1.13
f45/EFL 6.04
表十七
參見圖6B,圖中由左至右分別為光學攝像透鏡組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435nm、546nm及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546nm)可以看出,弧矢方向的像差在整個視場範圍內的焦距變化量在 +0.02mm以內;子午方向的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 32%以內。如圖6B所示,本實施例之光學攝像透鏡組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。
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。對本發明所屬技術領域具有通常知識者而言,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、20、30、40、50、60:光學攝像透鏡組 11、21、31、41、51、61:第一透鏡 12、22、32、42、52、62:第二透鏡 13、23、33、43、53、63:第三透鏡 4、14、24、34、44、54、64:第四透鏡 15、25、35、45、55、65:第五透鏡 6、16、26、36、46、56、66:第六透鏡 17、27、37、47、57、67:濾光元件 18、28、38、48、58、68:保護玻璃 19、29、39、49、59、69:成像面 11a、21a、31a、41a、51a、61a:第一透鏡之物側面 11b、21b、31b、41b、51b、61b:第一透鏡之像側面 12a、22a、32a、42a、52a、62a:第二透鏡之物側面 12b、22b、32b、42b、52b、62b:第二透鏡之像側面 13a、23a、33a、43a、53a、63a:第三透鏡之物側面 13b、23b、33b、43b、53b、63b:第三透鏡之像側面 14a、24a、34a、44a、54a、64a:第四透鏡之物側面 14b、24b、34b、44b、54b、64b:第四透鏡之像側面 15a、25a、35a、45a、55a、65a:第五透鏡之物側面 15b、25b、35b、45b、55b、65b:第五透鏡之像側面 16a、26a、36a、46a、56a、66a:第六透鏡之物側面 16b、26b、36b、46b、56b、66b:第六透鏡之像側面 17a、17b、27a、27b、37a、37b、47a、47b、57a、57b、67a、67b:濾光元件之二表面 18a、18b、28a、28b、38a、38b、48a、48b、58a、58b、68a、68b:保護玻璃之二表面 100、200、300、400、500、600: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攝像透鏡組示意圖; 〔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攝像透鏡組示意圖; 〔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攝像透鏡組示意圖; 〔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攝像透鏡組示意圖; 〔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攝像透鏡組示意圖; 〔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攝像透鏡組示意圖; 〔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;及 〔圖7〕為本發明第八實施例之電子裝置之示意圖。
10:光學攝像透鏡組
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:第六透鏡
17:濾光元件
18:保護玻璃
19: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:第六透鏡之物側面
16b:第六透鏡之像側面
17a、17b:濾光元件之二表面
18a、18b:保護玻璃之二表面
100:影像感測元件
I:光軸
ST:光圈

Claims (11)

  1. 一種光學攝像透鏡組,由物側至像側依序包含:一第一透鏡,具有負屈折力,其物側面為凸面或平面、像側面為凹面;一第二透鏡,具有負屈折力,其物側面為凹面;一第三透鏡,具有正屈折力,其物側面為凸面、像側面為凸面;一光圈;一第四透鏡,具有正屈折力,其物側面為凸面、像側面為凸面;一第五透鏡,具有負屈折力,其物側面為凹面、像側面為凹面,該第四透鏡及該第五透鏡構成一膠合透鏡;及一第六透鏡,具有正屈折力,其物側面為凸面、像側面為凹面;其中,該光學攝像透鏡組之透鏡總數為六片;該第三透鏡之焦距為f3,該第六透鏡的焦距為f6,該第一透鏡的焦距為f1,該第二透鏡的焦距為f2,係滿足以下關係式:2.3<f6/f3<7.5;0.8<f2/f1<4.3。
  2. 如請求項1之光學攝像透鏡組,其中,該第五透鏡像側面之曲率半徑為R10,該第六透鏡物側面之曲率半徑為R11,係滿足以下關係式:2<R10/R11<55。
  3. 一種光學攝像透鏡組,由物側至像側依序包含:一第一透鏡,具有負屈折力,其物側面為凸面或平面、像側面為凹面;一第二透鏡,具有負屈折力,其物側面為凹面、像側面為凸面;一第三透鏡,具有正屈折力,其物側面為凸面、像側面為凸面;一光圈;一第四透鏡,具有正屈折力,其物側面為凸面、像側面為凸面; 一第五透鏡,具有負屈折力,其物側面為凹面、像側面為凹面,該第四透鏡及該第五透鏡構成一膠合透鏡;及一第六透鏡,具有正屈折力,其物側面為凸面、像側面為凹面;其中,該光學攝像透鏡組之透鏡總數為六片;該第一透鏡的焦距為f1,該第二透鏡的焦距為f2,該第一透鏡像側面至該第二透鏡物側面在光軸上之距離為AT12,該第三透鏡像側面至該第四透鏡物側面在光軸上之距離為AT34,係滿足以下關係式:0.8<f2/f1<4.3;及0<AT34/AT12<0.3。
  4. 如請求項1或3之光學攝像透鏡組,其中,該第一透鏡及該第二透鏡之組合焦距為f12,該第五透鏡之焦距為f5,係滿足以下關係式:0.6<f12/f5<1.3。
  5. 如請求項1或3之光學攝像透鏡組,其中,該第一透鏡的色散係數為Vd1,該第二透鏡的色散係數為Vd2,係滿足以下關係式:Vd1>40;及Vd2>50。
  6. 如請求項1或3之光學攝像透鏡組,其中,該第三透鏡及該第四透鏡之組合焦距為f34,該光學攝像透鏡組之有效焦距為EFL,係滿足以下關係式:1<f34/EFL<1.7。
  7. 如請求項1或3之光學攝像透鏡組,其中,該第三透鏡物側面之曲率半徑為R5、像側面之曲率半徑為R6,係滿足以下關係式:0<(R5+R6)/(R6-R5)<0.9。
  8. 如請求項1或3之光學攝像透鏡組,其中,該第六透鏡物側面之曲率半徑為R11、像側面之曲率半徑為R12,係滿足以下關係式:1<R12/R11<5。
  9. 如請求項1或3之光學攝像透鏡組,其中,該第六透鏡像側面至該光學攝像透鏡組之成像面在光軸上之距離為BFL,該光學攝像透鏡組之有效焦距為EFL,係滿足以下關係式:0.6<BFL/EFL<1.3。
  10. 一種成像裝置,其包含如請求項1或3之光學攝像透鏡組,及一影像感測元件,其中,該影像感測元件係設置於該光學攝像透鏡組之成像面。
  11. 一種電子裝置,其包含如請求項11之成像裝置。
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