CN105700119A - 成像透镜***、取像装置以及电子装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种成像透镜***、取像装置以及电子装置,该成像透镜***由物侧至像侧依序包含一具有正屈折力第一透镜、一具有负屈折力第二透镜、一具有负屈折力第三透镜、一具有正屈折力第四透镜及一具有负屈折力第五透镜。本发明借由第二、三透镜皆配置为负屈折力,可降低该光学***的佩兹瓦尔和数,有效修正像弯曲。本发明并借由该第二透镜的色散系数V2及该第三透镜色散系数V3满足条件式|V2-V3|<10,使***有更多校正色差的能力,以满足在小尺寸、高像素感光元件上对色差的需求。
Description
技术领域
本发明是关于一种成像透镜***和取像装置,特别是关于一种可应用于电子装置的成像透镜***和取像装置。
背景技术
随着个人电子产品逐渐轻薄化,电子产品内部各零组件被要求具有更小的尺寸。摄像镜头的尺寸在这个趋势下同样面临着小型化的要求。除了小型化的要求之外,因为半导体制造工艺技术的进步使得感光元件的像素面积缩小,摄像镜头逐渐往高像素领域发展,因此,对成像品质的要求也日益增加。
传统搭载于便携式电子产品上的小型化摄像镜头,多采用四片式透镜结构为主,但由于智能手机(SmartPhone)与平板电脑(TabletPC)等高规格移动装置的盛行,带动摄像镜头在像素与成像品质上的迅速攀升,现有的四片式摄像镜头已无法满足更高阶的摄像需求。
另一方面,领域中亦提出五片式透镜组,期能提供更优异的成像品质。然而,现用五片式透镜组常见透镜间屈折力配置不佳,而影响***的色差及像弯曲的问题,未能满足领域中所要求的高阶成像品质。
因此,领域中急需一种在满足小型化的条件下,具有备良好的修正色差及像弯曲能力的摄像镜头。
发明内容
本发明的目的在于提供一种成像透镜***、取像装置以及电子装置,以使小型摄像镜头具有良好的修正色差和像弯曲能力。
本发明提供一种成像透镜***,由物侧至像侧依序包含:一具有正屈折力的第一透镜,其物侧面为凸面;一具有负屈折力的第二透镜,其物侧面为凸面,其像侧面为凹面;一具有负屈折力的第三透镜,其像侧面为凹面,其物侧面及像侧面皆为非球面,且其像侧面于离轴处具有至少一反曲点;一具有正屈折力的第四透镜,其物侧面为凹面,其像侧面为凸面,且其物侧面及像侧面皆为非球面;及一具有负屈折力的第五透镜,其物侧面与像侧面皆为凹面,其物侧面及像侧面皆为非球面,且其像侧面于离轴处具有至少一凸面;其中,该成像透镜***中具有屈折力的透镜为五片,且相邻具有屈折力的透镜之间具有空气间隙;其中,该第二透镜的色散系数为V2,该第三透镜的色散系数为V3,该第二透镜物侧面的曲率半径为R3,该成像透镜***焦距为f,该第三透镜与该第四透镜之间于光轴上的距离为T34,该第四透镜与该第五透镜之间于光轴上的距离为T45,该第四透镜于光轴上的厚度为CT4,满足下列关系式:
|V2-V3|<10;
|R3|/f<4.0;及
0.85<(T34+T45)/CT4。
本发明另提供一种取像装置,包含前述成像透镜***及一电子感光元件。
本发明再提供一种电子装置,包含如前述取像装置。
当|V2-V3|满足上述条件时,使***有更多校正色差的能力。
当|R3|/f满足上述条件时,有利于低阶像差的修正。
当(T34+T45)/CT4满足上述条件时,第四透镜的配置较为合适,有利于***的组装及维持***的小型化。
本发明借由第二、三透镜皆配置为负屈折力,可降低该光学***的佩兹瓦尔和数(Petzvalsum),有效修正像弯曲,对于强调解像力的小型化成像透镜***尤其重要;且满足条件式|V2-V3|<10,使***有更多校正色差的能力,以满足在小尺寸、高像素感光元件(单一感光像素的面积较小)上对色差的需求。
附图说明
图1A是本发明第一实施例的取像装置示意图。
图1B是本发明第一实施例的像差曲线图。
图2A是本发明第二实施例的取像装置示意图。
图2B是本发明第二实施例的像差曲线图。
图3A是本发明第三实施例的取像装置示意图。
图3B是本发明第三实施例的像差曲线图。
图4A是本发明第四实施例的取像装置示意图。
图4B是本发明第四实施例的像差曲线图。
图5A是本发明第五实施例的取像装置示意图。
图5B是本发明第五实施例的像差曲线图。
图6A是本发明第六实施例的取像装置示意图。
图6B是本发明第六实施例的像差曲线图。
图7A是本发明第七实施例的取像装置示意图。
图7B是本发明第七实施例的像差曲线图。
图8A是本发明第八实施例的取像装置示意图。
图8B是本发明第八实施例的像差曲线图。
图9A是本发明第九实施例的取像装置示意图。
图9B是本发明第九实施例的像差曲线图。
图10A是本发明第十实施例的取像装置示意图。
图10B是本发明第十实施例的像差曲线图。
图11显示本发明第四透镜与第五透镜物侧面在光轴上交点至该物侧面最大有效径位置于光轴上的水平距离以及第四透镜像侧面临界点位置。
图12A示意装设有本发明的取像装置的智能手机。
图12B示意装设有本发明的取像装置的平板电脑。
图12C示意装设有本发明的取像装置的可穿戴式设备。
符号说明:
光圈100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000
第一透镜110、210、310、410、510、610、710、810、910、1010
物侧面111、211、311、411、511、611、711、811、911、1011
像侧面112、212、312、412、512、612、712、812、912、1012
第二透镜120、220、320、420、520、620、720、820、920、1020
物侧面121、221、321、421、521、621、721、821、921、1021
像侧面122、222、322、422、522、622、722、822、922、1022
第三透镜130、230、330、430、530、630、730、830、930、1030
物侧面131、231、331、431、531、631、731、831、931、1031
像侧面132、232、332、432、532、632、732、832、932、1032
第四透镜140、240、340、440、540、640、740、840、940、1040
物侧面141、241、341、441、541、641、741、841、941、1041
像侧面142、242、342、442、542、642、742、842、942、1042
第五透镜150、250、350、450、550、650、750、850、950、1050
物侧面151、251、351、451、551、651、751、851、951、1051
像侧面152、252、352、452、552、652、752、852、952、1052
红外线滤除滤光片160、260、360、460、560、660、760、860、960、1060
成像面170、270、370、470、570、670、770、870、970、1070
电子感光元件180、280、380、480、580、680、780、880、980、1080
临界点1101
取像装置1201
智能手机1210
平板电脑1220
可穿戴式设备1230
成像透镜***的焦距为f
成像透镜***的光圈值为Fno
成像透镜***中最大视角的一半为HFOV
第二透镜的色散系数为V2
第三透镜的色散系数为V3
第二透镜于光轴上的厚度为CT2
第三透镜于光轴上的厚度为CT3
第四透镜于光轴上的厚度为CT4
第一透镜与第二透镜之间于光轴上的距离为T12
第二透镜与第三透镜之间于光轴上的距离为T23
第三透镜与第四透镜之间于光轴上的距离为T34
第四透镜与第五透镜之间于光轴上的距离为T45
成像透镜***中所有两相邻透镜之间于光轴上的间隔距离总和为ΣAT
第五透镜像侧面至成像面的等效空气转换距离(EquivalentAirDistance)为BFL
光圈至该第五透镜像侧面于光轴上的距离为Sd
第一透镜物侧面至该第五透镜像侧面于光轴上的距离为Td
第四透镜物侧面在光轴上交点至该物侧面最大有效径位置于光轴上的水平距离为SAG41
第五透镜物侧面在光轴上交点至该物侧面最大有效径位置于光轴上的水平距离为SAG51
第一透镜的焦距为f1
第二透镜的焦距为f2
第三透镜的焦距为f3
第四透镜的焦距为f4
第三透镜物侧面的曲率半径为R5
第三透镜像侧面的曲率半径为R6
第四透镜物侧面的曲率半径为R7
具体实施方式
本发明提供一种成像透镜***,由物侧至像侧依序包含具有屈折力的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜及第五透镜;其中,成像透镜***中具有屈折力的透镜为五片。
前段所述的成像透镜***中,第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜及第五透镜中,任两相邻透镜间于光轴上皆可具有一空气间隔;也就是说,成像透镜***中可具有五片非接合透镜。由于接合透镜的制造工艺较非接合透镜复杂,特别在两透镜的接合面需拥有高准度的曲面,以便达到两透镜接合时的高密合度,且在接合的过程中,也可能因偏位而造成密合度不佳,影响整体光学成像品质。因此,本发明成像透镜***的五片透镜中,任两透镜间皆具有空气间隔,可有效改善接合透镜所产生的问题。
该第一透镜具有正屈折力,可提供***所需的正屈折力,有助于缩短成像透镜***的总长度。该第一透镜物侧面于近光轴处为凸面,可调整正屈折力配置,进而加强缩短光学总长度。该第一透镜的像侧面于近光轴处可为凹面,可有效调整低阶像差。
该第二透镜具有负屈折力,有利于对第一透镜所产生的像差做补正。该第二透镜物侧面于近光轴处为凸面,可调整正屈折力配置,进而加强缩短光学总长度。该第二透镜像侧面于近光轴处为凹面,有助于加强修正***非点收差,且该第二透镜物侧面于离轴处可具有至少一凹面,有助于加强离轴像差的修正。
该第三透镜具有负屈折力,有利于对第二透镜所产生的像差做补正。该第三透镜像侧面于近光轴处为凹面,且其像侧面于离轴处具有至少一反曲点,有助于加强离轴像差的修正。该第三透镜由近轴至离轴处可具有三个以上反曲点,有助于像散的修正以提升成像品质,且该第三透镜周边可具有负屈折力,以有效修正像弯曲。
该第四透镜具有正屈折力,可提供***所需的正屈折力,有助于缩短成像透镜***的总长度。该第四透镜物侧面于近光轴处为凹面,其像侧面于近光轴处为凸面,有助于加强像差修正能力。该第四透镜其像侧面可具有至少一临界点,有助于压制离轴视场光线入射于图像感测元件上的角度,以增加图像感光元件的接收效率。本发明所述的临界点(CriticalPoint)意指,垂直于光轴的切面与该透镜表面相切的切点,但不包含该透镜表面与光轴的交点。
该第五透镜具有负屈折力,有助于缩短成像透镜***的后焦距,维持其小型化。该第五透镜物侧面于近光轴处为凹面,且其像侧面于近光轴处为凹面,有助于加强修正***非点收差。当该第五透镜像侧面于离轴处具有至少一凸面时,且该第五透镜周边可具有正屈折力,以有效压制离轴视场的光线入射于感光元件上的角度,增加图像感光元件的接收效率,还可进一步修正离轴视场的像差。
该第二透镜的色散系数为V2,该第三透镜的色散系数为V3。当该成像透镜***满足下列关系式:|V2-V3|<10时,使***有更多校正色差的能力,以满足在小尺寸、高像素感光元件(单一感光像素的面积较小)上对色差的需求。
该第二透镜物侧面的曲率半径为R3,该透镜***焦距为f。当该成像透镜***满足下列关系式:|R3|/f<4.0时,有利于像差的修正。较佳地,满足下列关系式:|R3|/f<3.0。
该第三透镜与该第四透镜之间于光轴上的距离为T34,该第四透镜与该第五透镜之间于光轴上的距离为T45,该第四透镜于光轴上的厚度为CT4。当该成像透镜***满足下列关系式:0.85<(T34+T45)/CT4时,该第四透镜的配置较为合适,有利于***的组装及维持***的小型化。较佳地,满足下列关系式:1.15<(T34+T45)/CT4<2.0。
该第一透镜的焦距为f1,该第四透镜的焦距为f4。当该成像透镜***满足下列关系式:|(f1-f4)/(f1+f4)|<0.15时,该成像透镜***的屈折力配置较为平衡,有助于降低***敏感度。
该成像透镜***焦距f,该第三透镜物侧面的曲率半径为R5,该第三透镜像侧面的曲率半径为R6,该第四透镜物侧面的曲率半径为R7。当该成像透镜***满足下列关系式:f/|R5|+f/|R6|+f/|R7|<1.50时,可缓和第三透镜的曲率配置,而得到较高的成像品质。
该第三透镜的焦距为f3,该第一透镜与该第二透镜之间于光轴上的距离为T12。当该成像透镜***满足下列关系式:f3/T12<-1000时,第二透镜与第三透镜的配置可有效修正成像透镜***像差。
该成像透镜***进一步包含一光圈,该光圈至该第五透镜像侧面于光轴上的距离为Sd,该第一透镜物侧面至该第五透镜像侧面于光轴上的距离为Td,该成像透镜***焦距为f。当该成像透镜***满足下列关系式:0.87<Sd/Td<0.98,2.8[mm]<f<4.2[mm]时,有利于该成像透镜***在远心特性与广视场角中取得良好的平衡。
该成像透镜***焦距为f,该第三透镜的焦距为f3。当该成像透镜***满足下列关系式:f3/f<-10时,有助于降低***敏感度与减少球差产生。
该成像透镜***中所有两相邻透镜之间于光轴上的间隔距离总和为ΣAT(即为第一透镜与第二透镜于光轴上的间隔距离T12,第二透镜与第三透镜于光轴上的间隔距离T23,第三透镜与第四透镜于光轴上的间隔距离T34,第四透镜与第五透镜于光轴上的间隔距离T45和第五透镜与第六透镜于光轴上的间隔距离T56的总和;也就是ΣAT=T12+T23+T34+T45+T56,该第五透镜像侧面至成像面的等效空气转换距离(EquivalentAirDistance)为BFL,当该成像透镜***满足下列关系式:1.1<ΣAT/BFL<1.75时,可调控整体镜组的空间配置,使其达到镜组小型化的优势。
该第四透镜物侧面在光轴上交点至该物侧面最大有效径位置于光轴上的水平距离为SAG41,该第四透镜于光轴上的厚度为CT4。当该成像透镜***满足下列关系式:|SAG41|/CT4<0.25时,可使第四透镜形状与厚度适中,有利于透镜的制作与成型。
该第五透镜物侧面在光轴上交点至该物侧面最大有效径位置于光轴上的水平距离为SAG51,该第四透镜与该第五透镜之间于光轴上的距离为T45。当该成像透镜***满足下列关系式:0.80<|SAG51|/T45<1.10时,可使第五透镜形状适中,有利于成像透镜***中透镜的配置。
该第二透镜于光轴上的厚度为CT2,该第三透镜于光轴上的厚度为CT3,该第三透镜于光轴上的厚度为CT4。当该成像透镜***满足下列关系式:0.70<(CT2+CT3)/CT4<1.00时,有助于提高镜头组装的制造良率。
请参照图11,其显示本发明所述的SAG41及SAG51所代表的距离。于该图式中,该第四透镜L4物侧面在光轴上交点至该物侧面最大有效径位置于光轴上的水平距离为SAG41。该第五透镜L5物侧面在光轴上交点至该物侧面最大有效径位置于光轴上的水平距离为SAG51。透镜表面上的临界点(CriticalPoint)1101即为垂直于光轴切面与该透镜表面相切的切线上的点;值得注意的是,该临界点1101是一极点且该临界点1101并非位于光轴上。
本发明揭露的成像透镜***中,透镜的材质可为玻璃或塑胶,若透镜的材质为玻璃,则可以增加该成像透镜***屈折力配置的自由度,若透镜材质为塑胶,则可以有效降低生产成本。此外,可于镜面上设置非球面(ASP),非球面可以容易制作成球面以外的形状,获得较多的控制变数,用以消减像差,进而缩减透镜使用的数目,因此可以有效降低本发明成像透镜***的总长度。
本发明揭露的成像透镜***中,可至少设置一光阑,如孔径光阑(ApertureStop)、耀光光阑(GlareStop)或视场光阑(FieldStop)等。
本发明揭露的成像透镜***中,光圈配置可为前置或中置,其中前置光圈意即光圈设置于被摄物与该第一透镜间,中置光圈则表示光圈设置于该第一透镜与成像面间,前置光圈可使成像透镜***的出射瞳(ExitPupil)与成像面产生较长的距离,使之具有远心(Telecentric)效果,可增加电子感光元件如CCD或CMOS接收图像的效率;中置光圈则有助于扩大***的视场角,使成像透镜***具有广角镜头的优势。
本发明揭露的成像透镜***中,若透镜表面为凸面且未界定该凸面位置时,则表示该透镜表面于近光轴处为凸面;若透镜表面为凹面且未界定该凹面位置时,则表示该透镜表面于近光轴处为凹面。若透镜的屈折力或焦距未界定其区域位置时,则表示该透镜的屈折力或焦距为透镜于近光轴处的屈折力或焦距。
本发明揭露的成像透镜***中,该成像透镜***的成像面(ImageSurface),依其对应的电子感光元件的不同,可为一平面或有任一曲率的曲面,特别是指凹面朝往物侧方向的曲面。
本发明揭露的成像透镜***还可视需求应用于移动对焦的光学***中,并兼具有优良像差修正与良好成像品质的特色。本发明亦可多方面应用于3D(三维)图像撷取、数码相机、移动装置、数码平板、智能电视、网络监控设备、体感游戏机、行车记录器、倒车显像装置与可穿戴式设备等电子装置中。
本发明更提供一种取像装置,其包含前述成像透镜***以及一电子感光元件,其中该电子感光元件设置于该成像透镜***的成像面,因此取像装置可借由成像透镜***的设计达到最佳成像效果。较佳地,该取像装置可进一步包含镜筒(BarrelMember)、支持装置(HolderMember)或其组合。
请参照图12A、图12B、图12C,该取像装置1201可搭载于电子装置,其包括,但不限于:智能手机1210、平板电脑1220、或可穿戴式设备1230。前揭电子装置仅是示范性地说明本发明的取像装置的实际运用例子,并非限制本发明的取像装置的运用范围。较佳地,该电子装置可进一步包含控制单元(ControlUnits)、显示单元(DisplayUnits)、存储单元(StorageUnits)、暂存储单元(RAM)或其组合。
本发明揭露的取像装置及成像透镜***将借由以下具有体实施例配合所附图式予以详细说明。
《第一实施例》
本发明第一实施例请参阅图1A,第一实施例的像差曲线请参阅图1B。第一实施例的取像装置包含一成像透镜***(未另标号)与一电子感光元件180,该成像透镜***主要由五片具有屈折力的第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140以及第五透镜150构成,且相邻具有屈折力透镜间皆具有空气间隙,其由物侧至像侧依序包含:
一具有正屈折力的第一透镜110,其材质为塑胶,其物侧面111于近光轴处为凸面,其像侧面112于近光轴处为凸面,其物侧面111及像侧面112皆为非球面;
一具有负屈折力的第二透镜120,其材质为塑胶,其物侧面121于近光轴处为凸面,其像侧面122于近光轴处为凹面,其物侧面121及像侧面122皆为非球面,且其物侧面121于离轴处有至少一凹面;
一具有负屈折力的第三透镜130,其材质为塑胶,其物侧面131于近光轴处为凹面,其像侧面132于近光轴处为凹面,其物侧面131及像侧面132皆为非球面,且其像侧面132于离轴处具有至少一反曲点;
一具有正屈折力的第四透镜140,其材质为塑胶,其物侧面141于近光轴处为凹面,其像侧面142于近光轴处为凸面,其物侧面141及像侧面142皆为非球面,且其像侧面142具有至少一临界点;及
一具有负屈折力的第五透镜150,其材质为塑胶,其物侧面151于近光轴处为凹面,其像侧面152于近光轴处为凹面,其物侧面151及像侧面152皆为非球面,且其像侧面152于离轴处具有至少一凸面;
其中,该成像透镜***另设置有一光圈100,其置于一被摄物与该第一透镜110之间;另包含有一红外线滤除滤光片160置于该第五透镜150与一成像面170间,其材质为玻璃且不影响焦距;
其中,该电子感光元件180设置于该成像面170上。
第一实施例详细的光学数据如表一所示,其非球面数据如表二所示,其中曲率半径、厚度及焦距的单位为毫米,Fno定义为该成像透镜***的光圈值,HFOV定义为最大视角的一半。
上述的非球面曲线的方程式表示如下:
其中:
X:非球面上距离光轴为Y的点,其与相切于非球面光轴上顶点的切面的相对距离;
Y:非球面曲线上的点与光轴的垂直距离;
R:曲率半径;
k:锥面系数;
Ai:第i阶非球面系数。
第一实施例中,该成像透镜***的焦距为f,该成像透镜***的光圈值为Fno,该成像透镜***中最大视角的一半为HFOV,其数值为:f=3.67(毫米),Fno=2.12,HFOV=37.9(度)。
第一实施例中,该第二透镜的色散系数为V2,该第三透镜的色散系数为V3,其关系式为:|V2-V3|=8.8。
第一实施例中,该第二透镜120于光轴上的厚度为CT2,该第三透镜130于光轴上的厚度为CT3,该第四透镜140于光轴上的厚度为CT4,其关系式为:(CT2+CT3)/CT4=0.94。
第一实施例中,该第三透镜130与该第四透镜140之间于光轴上的距离为T34,该第四透镜140与该第五透镜150之间于光轴上的距离为T45,该第四透镜140于光轴上的厚度为CT4,其关系式为:(T34+T45)/CT4=1.35。
第一实施例中,该成像透镜***中所有两相邻透镜之间于光轴上的间隔距离总和为ΣAT(即为ΣAT=T12+T23+T34+T45+T56),该第五透镜像侧面152至成像面的等效空气转换距离(EquivalentAirDistance)为BFL,其关系式为:
ΣAT/BFL=1.42。
第一实施例中,该光圈至该第五透镜像侧面152于光轴上的距离为Sd,该第一透镜物侧面至该第五透镜像侧面152于光轴上的距离为Td,其关系式为:Sd/Td=0.92。
第一实施例中,该第四透镜物侧面141在光轴上交点至该物侧面最大有效径位置于光轴上的水平距离为SAG41,若前述水平距离朝物侧方向,SAG41定义为负值,若朝像侧方向,SAG41则定义为正值,该第四透镜于光轴上的厚度为CT4,其关系式为:|SAG41|/CT4=0.01。
第一实施例中,该第五透镜物侧面151在光轴上交点至该物侧面最大有效径位置于光轴上的水平距离为SAG51,若前述水平距离朝物侧方向,SAG51定义为负值,若朝像侧方向,SAG51则定义为正值,该第四透镜140与该第五透镜150之间于光轴上的距离为T45,其关系式为:|SAG51|/T45=0.85。
第一实施例中,该成像透镜***焦距f,该第二透镜物侧面121的曲率半径为R3,其关系式为:|R3|/f=3.57。
第一实施例中,该第一透镜110的焦距为f1,该第四透镜140的焦距为f4,其关系式为:|(f1-f4)/(f1+f4)|=0.02。
第一实施例中,该第三透镜130的焦距为f3,该成像透镜***焦距f,其关系式为:f3/f=-2.95。
第一实施例中,该第三透镜130的焦距为f3,该第一透镜110与该第二透镜120之间于光轴上的距离为T12,其关系式为:f3/T12=-360.33。
第一实施例中,该成像透镜***焦距f,该第三透镜物侧面131的曲率半径为R5,该第三透镜像侧面132的曲率半径为R6,该第四透镜物侧面141的曲率半径为R7,其关系式为:f/|R5|+f/|R6|+f/|R7|=0.87。
第一实施例中,该第三透镜130的反曲点数目为3。
《第二实施例》
本发明第二实施例请参阅图2A,第二实施例的像差曲线请参阅图2B。第二实施例的取像装置包含一成像透镜***(未另标号)与一电子感光元件280,该成像透镜***主要由五片具有屈折力的第一透镜210、第二透镜220、第三透镜230、第四透镜240、以及第五透镜250构成,且相邻具有屈折力透镜间皆具有空气间隙,其由物侧至像侧依序包含:
一具有正屈折力的第一透镜210,其材质为塑胶,其物侧面211于近光轴处为凸面,其像侧面212于近光轴处为凹面,且其物侧面211及像侧面212皆为非球面;
一具有负屈折力的第二透镜220,其材质为塑胶,其物侧面221于近光轴处为凸面,其像侧面222于近光轴处为凹面,其物侧面221及像侧面222皆为非球面,且其物侧面221于离轴处有至少一凹面;
一具有负屈折力的第三透镜230,其材质为塑胶,其物侧面231于近光轴处为凸面,其像侧面232于近光轴处为凹面,且其物侧面231及像侧面232皆为非球面,且其像侧面232于离轴处具有至少一反曲点;
一具有正屈折力的第四透镜240,其材质为塑胶,其物侧面241于近光轴处为凹面,其像侧面242于近光轴处为凸面,其物侧面241及像侧面242皆为非球面,且其像侧面242具有至少一临界点;及
一具有负屈折力的第五透镜250,其材质为塑胶,其物侧面251于近光轴处为凹面,其像侧面252于近光轴处为凹面,其物侧面251及像侧面252皆为非球面,且其像侧面252于离轴处具有至少一凸面;
其中,该成像透镜***另设置有一光圈200,其置于一被摄物与该第一透镜210间;另包含有一红外线滤除滤光片260置于该第五透镜250与一成像面270间,其材质为玻璃且不影响焦距;
其中,该电子感光元件280设置于该成像面270上。
第二实施例详细的光学数据如表三所示,其非球面数据如表四所示,其中曲率半径、厚度及焦距的单位为毫米,HFOV定义为最大视角的一半。
第二实施例非球面曲线方程式的表示如同第一实施例的形式。此外,各个关系式的参数如同第一实施例所阐释,但各个关系式的数值如表五中所列。
《第三实施例》
本发明第三实施例请参阅图3A,第三实施例的像差曲线请参阅图3B。第三实施例的取像装置包含一成像透镜***(未另标号)与一电子感光元件380,该成像透镜***主要由五片具有屈折力的第一透镜310、第二透镜320、第三透镜330、第四透镜340、以及第五透镜350构成,且相邻具有屈折力透镜间皆具有空气间隙,其由物侧至像侧依序包含:
一具有正屈折力的第一透镜310,其材质为塑胶,其物侧面311于近光轴处为凸面,其像侧面312于近光轴处为凹面,且其物侧面311及像侧面312皆为非球面;
一具有负屈折力的第二透镜320,其材质为塑胶,其物侧面321于近光轴处为凸面,其像侧面322于近光轴处为凹面,且其物侧面321及像侧面322皆为非球面,且其物侧面321于离轴处有至少一凹面;
一具有负屈折力的第三透镜330,其材质为塑胶,其物侧面331于近光轴处为凹面,其像侧面332于近光轴处为凹面,其物侧面331及像侧面332皆为非球面,且其像侧面332于离轴处具有至少一反曲点;
一具有正屈折力的第四透镜340,其材质为塑胶,其物侧面341于近光轴处为凹面,其像侧面342于近光轴处为凸面,且其物侧面341及像侧面342皆为非球面,且其像侧面342具有至少一临界点;及
一具有负屈折力的第五透镜350,其材质为塑胶,其物侧面351于近光轴处为凹面,其像侧面352于近光轴处为凹面,其物侧面351及像侧面352皆为非球面,且其像侧面352于离轴处具有至少一凸面;
其中,该成像透镜***另设置有一光圈300,其置于一被摄物与该第一透镜310间;另包含有一红外线滤除滤光片360置于该第五透镜350与一成像面370间,其材质为玻璃且不影响焦距;
其中,该电子感光元件380设置于该成像面370上。
第三实施例详细的光学数据如表六所示,其非球面数据如表七所示,其中曲率半径、厚度及焦距的单位为毫米,HFOV定义为最大视角的一半。
第三实施例非球面曲线方程式的表示如同第一实施例的形式。此外,各个关系式的参数如同第一实施例所阐释,但各个关系式的数值如表八中所列。
《第四实施例》
本发明第四实施例请参阅图4A,第四实施例的像差曲线请参阅图4B。第四实施例的取像装置包含一成像透镜***(未另标号)与一电子感光元件480,该成像透镜***主要由五片具有屈折力的第一透镜410、第二透镜420、第三透镜430、第四透镜440以及第五透镜450构成,且相邻具有屈折力透镜间皆具有空气间隙,其由物侧至像侧依序包含:
一具有正屈折力的第一透镜410,其材质为塑胶,其物侧面411于近光轴处为凸面,其像侧面412于近光轴处为凹面,且其物侧面411及像侧面412皆为非球面;
一具有负屈折力的第二透镜420,其材质为塑胶,其物侧面421于近光轴处为凸面,其像侧面422于近光轴处为凹面,且其物侧面421及像侧面422皆为非球面,且其物侧面421于离轴处有至少一凹面;
一具有负屈折力的第三透镜430,其材质为塑胶,其物侧面431于近光轴处为凸面,其像侧面432于近光轴处为凹面,其物侧面431及像侧面432皆为非球面,且其像侧面432于离轴处具有至少一反曲点;
一具有正屈折力的第四透镜440,其材质为塑胶,其物侧面441于近光轴处为凹面,其像侧面442于近光轴处为凸面,且其物侧面441及像侧面442皆为非球面,且其像侧面442具有至少一临界点;及
一具有负屈折力的第五透镜450,其材质为塑胶,其物侧面451于近光轴处为凹面,其像侧面452于近光轴处为凹面,其物侧面451及像侧面452皆为非球面,且其像侧面452于离轴处具有至少一凸面;
其中,该成像透镜***另设置有一光圈400,其置于一被摄物与该第二透镜420间;另包含有一红外线滤除滤光片460置于该第五透镜450与一成像面470间,其材质为玻璃且不影响焦距;
其中,该电子感光元件480设置于该成像面470上。
第四实施例详细的光学数据如表九所示,其非球面数据如表十所示,其中曲率半径、厚度及焦距的单位为毫米,HFOV定义为最大视角的一半。
第四实施例非球面曲线方程式的表示如同第一实施例的形式。此外,各个关系式的参数如同第一实施例所阐释,但各个关系式的数值如表十一中所列。
《第五实施例》
本发明第五实施例请参阅图5A,第五实施例的像差曲线请参阅图5B。第五实施例的取像装置包含一成像透镜***(未另标号)及一电子感光元件580,该成像透镜***主要由五片具有屈折力的第一透镜510、第二透镜520、第三透镜530、第四透镜540以及第五透镜550构成,且相邻具有屈折力透镜间皆具有空气间隙,其由物侧至像侧依序包含:
一具有正屈折力的第一透镜510,其材质为塑胶,其物侧面511于近光轴处为凸面,其像侧面512于近光轴处为凹面,且其物侧面511及像侧面512皆为非球面;
一具有负屈折力的第二透镜520,其材质为塑胶,其物侧面521于近光轴处为凸面,其像侧面522于近光轴处为凹面,其物侧面521及像侧面522皆为非球面,且其物侧面521于离轴处有至少一凹面;
一具有负屈折力的第三透镜530,其材质为塑胶,其物侧面531于近光轴处为凸面,其像侧面532于近光轴处为凹面,且其物侧面531及像侧面532皆为非球面,且其像侧面532于离轴处具有至少一反曲点;
一具有正屈折力的第四透镜540,其材质为塑胶,其物侧面541于近光轴处为凹面,其像侧面542于近光轴处为凸面,且其物侧面541及像侧面542皆为非球面,且其像侧面542具有至少一临界点;及
一具有负屈折力的第五透镜550,其材质为塑胶,其物侧面551于近光轴处为凹面,其像侧面552于近光轴处为凹面,其物侧面551及像侧面552皆为非球面,且其像侧面552于离轴处具有至少一凸面;
其中,该成像透镜***另设置有一光圈500,其置于一被摄物与该第一透镜510之间;另包含有一红外线滤除滤光片560置于该第五透镜550与一成像面570间,其材质为玻璃且不影响焦距;
其中,该电子感光元件580设置于该成像面570上。
第五实施例详细的光学数据如表十二所示,其非球面数据如表十三所示,其中曲率半径、厚度及焦距的单位为毫米,HFOV定义为最大视角的一半。
第五实施例非球面曲线方程式的表示如同第一实施例的形式。此外,各个关系式的参数如同第一实施例所阐释,但各个关系式的数值如表十四中所列。
《第六实施例》
本发明第六实施例请参阅图6A,第六实施例的像差曲线请参阅图6B。第六实施例的取像装置包含一成像透镜***(未另标号)与一电子感光元件680,该成像透镜***主要由五片具有屈折力的第一透镜610、第二透镜620、第三透镜630、第四透镜640、以及第五透镜650构成,且相邻具有屈折力透镜间皆具有空气间隙,其由物侧至像侧依序包含:
一具有正屈折力的第一透镜610,其材质为塑胶,其物侧面611于近光轴处为凸面,其像侧面612于近光轴处为凹面,且其物侧面611及像侧面612皆为非球面;
一具有负屈折力的第二透镜620,其材质为塑胶,其物侧面621于近光轴处为凸面,其像侧面622于近光轴处为凹面,且其物侧面621及像侧面622皆为非球面,且其物侧面621于离轴处有至少一凹面;
一具有负屈折力的第三透镜630,其材质为塑胶,其物侧面631于近光轴处为凸面,其像侧面632于近光轴处为凹面,且其物侧面631及像侧面632皆为非球面,且其像侧面632于离轴处皆具有至少一反曲点;
一具有正屈折力的第四透镜640,其材质为塑胶,其物侧面641于近光轴处为凹面,其像侧面642于近光轴处为凸面,且其物侧面641及像侧面642皆为非球面,且其像侧面642具有至少一临界点;及
一具有负屈折力的第五透镜650,其材质为塑胶,其物侧面651于近光轴处为凹面,其像侧面652于近光轴处为凹面,其物侧面651及像侧面652皆为非球面,且其像侧面652于离轴处具有至少一凸面;
其中,该成像透镜***另设置有一光圈600,其置于一被摄物与该第一透镜610之间;另包含有一红外线滤除滤光片660置于该第五透镜650与一成像面670间,其材质为玻璃且不影响焦距;
其中,该电子感光元件680设置于该成像面670上。
第六实施例详细的光学数据如表十五所示,其非球面数据如表十六所示,其中曲率半径、厚度及焦距的单位为毫米,HFOV定义为最大视角的一半。
第六实施例非球面曲线方程式的表示如同第一实施例的形式。此外,各个关系式的参数如同第一实施例所阐释,但各个关系式的数值如表十七中所列。
《第七实施例》
本发明第七实施例请参阅图7A,第七实施例的像差曲线请参阅图7B。第七实施例的取像装置包含一成像透镜***(未另标号)与一电子感光元件780,该成像透镜***主要由五片具有屈折力的第一透镜710、第二透镜720、第三透镜730、第四透镜740、以及第五透镜750构成,且相邻具有屈折力透镜间皆具有空气间隙,其由物侧至像侧依序包含:
一具有正屈折力的第一透镜710,其材质为塑胶,其物侧面711于近光轴处为凸面,其像侧面712于近光轴处为凹面,且其物侧面711及像侧面712皆为非球面;
一具有负屈折力的第二透镜720,其材质为塑胶,其物侧面721于近光轴处为凸面,其像侧面722于近光轴处为凹面,且其物侧面721及像侧面722皆为非球面,且其物侧面721于离轴处有至少一凹面;
一具有负屈折力的第三透镜730,其材质为塑胶,其物侧面731于近光轴处为凸面,其像侧面732于近光轴处为凹面,其物侧面731及像侧面732皆为非球面,且其像侧面732于离轴处具有至少一反曲点;
一具有正屈折力的第四透镜740,其材质为塑胶,其物侧面741于近光轴处为凹面,其像侧面742于近光轴处为凸面,且其物侧面741及像侧面742皆为非球面,且其像侧面742具有至少一临界点;及
一具有负屈折力的第五透镜750,其材质为塑胶,其物侧面751于近光轴处为凹面,其像侧面752于近光轴处为凹面,其物侧面751及像侧面752皆为非球面,且其像侧面752于离轴处具有至少一凸面;
其中,该成像透镜***另设置有一光圈700,其置于一被摄物与该第一透镜710之间;另包含有一红外线滤除滤光片760置于该第五透镜750与一成像面770间,其材质为玻璃且不影响焦距;
其中,该电子感光元件780设置于该成像面770上。
第七实施例详细的光学数据如表十八所示,其非球面数据如表十九所示,其中曲率半径、厚度及焦距的单位为毫米,HFOV定义为最大视角的一半。
第七实施例非球面曲线方程式的表示如同第一实施例的形式。此外,各个关系式的参数如同第一实施例所阐释,但各个关系式的数值如表二十中所列。
《第八实施例》
本发明第八实施例请参阅图8A,第八实施例的像差曲线请参阅图8B。第八实施例的取像装置包含一成像透镜***(未另标号)与一电子感光元件880,该成像透镜***主要由五片具有屈折力的第一透镜810、第二透镜820、第三透镜830、第四透镜840、以及第五透镜850构成,且相邻具有屈折力透镜间皆具有空气间隙,其由物侧至像侧依序包含:
一具有正屈折力的第一透镜810,其材质为塑胶,其物侧面811于近光轴处为凸面,其像侧面812于近光轴处为凹面,且其物侧面811及像侧面812皆为非球面;
一具有负屈折力的第二透镜820,其材质为塑胶,其物侧面821于近光轴处为凸面,其像侧面822于近光轴处为凹面,且其物侧面821及像侧面822皆为非球面,且其物侧面821于离轴处有至少一凹面;
一具有负屈折力的第三透镜830,其材质为塑胶,其物侧面831于近光轴处为凸面,其像侧面832于近光轴处为凹面,且其物侧面831及像侧面832皆为非球面,且其像侧面832于离轴处具有至少一反曲点;
一具有正屈折力的第四透镜840,其材质为塑胶,其物侧面841于近光轴处为凹面,其像侧面842于近光轴处为凸面,且其物侧面841及像侧面842皆为非球面,且其像侧面842具有至少一临界点;及
一具有负屈折力的第五透镜850,其材质为塑胶,其物侧面851于近光轴处为凹面,其像侧面852于近光轴处为凹面,其物侧面851及像侧面852皆为非球面,且其像侧面852于离轴处具有至少一凸面;
其中,该成像透镜***另设置有一光圈800,其置于一被摄物与该第一透镜810间;另包含有一红外线滤除滤光片860置于该第五透镜850与一成像面870间,其材质为玻璃且不影响焦距;
其中,该电子感光元件880设置于该成像面870上。
第八实施例详细的光学数据如表二十一所示,其非球面数据如表二十二所示,其中曲率半径、厚度及焦距的单位为毫米,HFOV定义为最大视角的一半。
第八实施例非球面曲线方程式的表示如同第一实施例的形式。此外,各个关系式的参数如同第一实施例所阐释,但各个关系式的数值如表二十三中所列。
《第九实施例》
本发明第九实施例请参阅图9A,第九实施例的像差曲线请参阅图9B。第九实施例的取像装置包含一成像透镜***(未另标号)与一电子感光元件980,该成像透镜***主要由五片具有屈折力的第一透镜910、第二透镜920、第三透镜930、第四透镜940、以及第五透镜950构成,且相邻具有屈折力透镜间皆具有空气间隙,其由物侧至像侧依序包含:
一具有正屈折力的第一透镜910,其材质为玻璃,其物侧面911于近光轴处为凸面,其像侧面912于近光轴处为凸面,且其物侧面911及像侧面912皆为非球面;
一具有负屈折力的第二透镜920,其材质为塑胶,其物侧面921于近光轴处为凸面,其像侧面922于近光轴处为凹面,且其物侧面921及像侧面922皆为非球面,且其物侧面921于离轴处有至少一凹面;
一具有负屈折力的第三透镜930,其材质为塑胶,其物侧面931于近光轴处为凸面,其像侧面932于近光轴处为凹面,其物侧面931及像侧面932皆为非球面,且其像侧面932于离轴处具有至少一反曲点;
一具有正屈折力的第四透镜940,其材质为塑胶,其物侧面941于近光轴处为凹面,其像侧面942于近光轴处为凸面,且其物侧面941及像侧面942皆为非球面,且其像侧面942具有至少一临界点;及
一具有负屈折力的第五透镜950,其材质为塑胶,其物侧面951于近光轴处为凹面,其像侧面952于近光轴处为凹面,其物侧面951及像侧面952皆为非球面,且其像侧面952于离轴处具有至少一凸面;
其中,该成像透镜***另设置有一光圈900,其置于该第一透镜910与该第二透镜920之间;另包含有一红外线滤除滤光片960置于该第五透镜950与一成像面970间,其材质为玻璃且不影响焦距;
其中,该电子感光元件980设置于该成像面970上。
第九实施例详细的光学数据如表二十四所示,其非球面数据如表二十五所示,其中曲率半径、厚度及焦距的单位为毫米,HFOV定义为最大视角的一半。
第九实施例非球面曲线方程式的表示如同第一实施例的形式。此外,各个关系式的参数如同第一实施例所阐释,但各个关系式的数值如表二十六中所列。
《第十实施例》
本发明第十实施例请参阅图10A,第十实施例的像差曲线请参阅图10B。第十实施例的取像装置包含一成像透镜***(未另标号)与一电子感光元件1080,该成像透镜***主要由五片具有屈折力的第一透镜1010、第二透镜1020、第三透镜1030、第四透镜1040以及第五透镜1050构成,且相邻具有屈折力透镜间皆具有空气间隙,其由物侧至像侧依序包含:
一具有正屈折力的第一透镜1010,其材质为塑胶,其物侧面1011于近光轴处为凸面,其像侧面1012于近光轴处为凹面,且其物侧面1011及像侧面1012皆为非球面;
一具有负屈折力的第二透镜1020,其材质为塑胶,其物侧面1021于近光轴处为凸面,其像侧面1022于近光轴处为凹面,且其物侧面1021及像侧面1022皆为非球面,且其物侧面1021于离轴处有至少一凹面;
一具有负屈折力的第三透镜1030,其材质为塑胶,其物侧面1031于近光轴处为凸面,其像侧面1032于近光轴处为凹面,其物侧面1031及像侧面1032皆为非球面,且其像侧面1032于离轴处具有至少一反曲点;
一具有正屈折力的第四透镜1040,其材质为塑胶,其物侧面1041于近光轴处为凹面,其像侧面1042于近光轴处为凸面,且其物侧面1041及像侧面1042皆为非球面,且其像侧面1042具有至少一临界点;及
一具有负屈折力的第五透镜1050,其材质为塑胶,其物侧面1051于近光轴处为凹面,其像侧面1052于近光轴处为凹面,其物侧面1051及像侧面1052皆为非球面,且其像侧面1052于离轴处具有至少一凸面;
其中,该成像透镜***另设置有一光圈1000,其置于一被摄物与该第一透镜1010间;另包含有一红外线滤除滤光片1060置于该第五透镜1050与一成像面1070间,其材质为玻璃且不影响焦距;
其中,该电子感光元件1080设置于该成像面1070上。
第十实施例详细的光学数据如表二十七所示,其非球面数据如表二十八所示,其中曲率半径、厚度及焦距的单位为毫米,HFOV定义为最大视角的一半。
第十实施例非球面曲线方程式的表示如同第一实施例的形式。此外,各个关系式的参数如同第一实施例所阐释,但各个关系式的数值如表二十九中所列。
表一至表二十九所示为本发明揭露的成像透镜***实施例的不同数值变化表,然本发明各个实施例的数值变化皆属实验所得,即使使用不同数值,相同结构的产品仍应属于本发明的保护范畴,故以上的说明所描述的及图示仅做为例示性,非用以限制本发明的权利要求。
Claims (20)
1.一种成像透镜***,其特征在于,由物侧至像侧依序包含:
一具有正屈折力的第一透镜,其物侧面于近光轴处为凸面;
一具有负屈折力的第二透镜,其物侧面于近光轴处为凸面,其像侧面于近光轴处为凹面;
一具有负屈折力的第三透镜,其像侧面于近光轴处为凹面,其物侧面及像侧面皆为非球面,其像侧面于离轴处具有至少一反曲点;
一具有正屈折力的第四透镜,其物侧面于近光轴处为凹面,其像侧面于近光轴处为凸面,且其物侧面及像侧面皆为非球面;及
一具有负屈折力的第五透镜,其物侧面于近光轴处为凹面,其像侧面于近光轴处为凹面,其物侧面及像侧面皆为非球面,且其像侧面于离轴处具有至少一凸面;
其中,该成像透镜***中具有屈折力的透镜为五片,且相邻具有屈折力的透镜之间具有空气间隙;其中,该第二透镜的色散系数为V2,该第三透镜的色散系数为V3,该第二透镜物侧面的曲率半径为R3,该成像透镜***的焦距为f,该第三透镜与该第四透镜之间于光轴上的距离为T34,该第四透镜与该第五透镜之间于光轴上的距离为T45,该第四透镜于光轴上的厚度为CT4,满足下列关系式:
|V2-V3|<10;
|R3|/f<4.0;及
0.85<(T34+T45)/CT4。
2.如权利要求1所述的成像透镜***,其特征在于,该第一透镜的像侧面于近光轴处为凹面。
3.如权利要求2所述的成像透镜***,其特征在于,该第四透镜的像侧面具有至少一临界点。
4.如权利要求2所述的成像透镜***,其特征在于,该第一透镜的焦距为f1,该第四透镜的焦距为f4,满足下列关系式:
|(f1-f4)/(f1+f4)|<0.15。
5.如权利要求2所述的成像透镜***,其特征在于,该成像透镜***焦距f,该第三透镜物侧面的曲率半径为R5,该第三透镜像侧面的曲率半径为R6,该第四透镜物侧面的曲率半径为R7,满足下列关系式:f/|R5|+f/|R6|+f/|R7|<1.50。
6.如权利要求5所述的成像透镜***,其特征在于,该第三透镜的焦距为f3,该第一透镜与该第二透镜之间于光轴上的距离为T12,满足下列关系式:f3/T12<-1000。
7.如权利要求5所述的成像透镜***,其特征在于,该第三透镜周边具有负屈折力。
8.如权利要求1所述的成像透镜***,其特征在于,该第三透镜与该第四透镜之间于光轴上的距离为T34,该第四透镜与该第五透镜之间于光轴上的距离为T45,该第四透镜于光轴上的厚度为CT4,进一步满足下列关系式:
1.15<(T34+T45)/CT4<2.0。
9.如权利要求8所述的成像透镜***,其特征在于,进一步包含一光圈,该光圈至该第五透镜像侧面于光轴上的距离为Sd,该第一透镜物侧面至该第五透镜像侧面于光轴上的距离为Td,该成像透镜***焦距为f,满足下列关系式:
0.87<Sd/Td<0.98,2.8[mm]<f<4.2[mm]。
10.如权利要求9所述的成像透镜***,其特征在于,该第五透镜周边具有正屈折力。
11.如权利要求10所述的成像透镜***,其特征在于,该成像透镜***焦距为f,该第三透镜的焦距为f3,满足下列关系式:
f3/f<-10。
12.如权利要求11所述的成像透镜***,其特征在于,该第五透镜像侧面至成像面的等效空气转换距离为BFL,该成像透镜***中所有两相邻透镜之间于光轴上的间隔距离总和为ΣAT,满足下列关系式:1.1<ΣAT/BFL<1.75。
13.如权利要求1所述的成像透镜***,其特征在于,该第二透镜物侧面的曲率半径为R3,该成像透镜***焦距为f,满足下列关系式:|R3|/f<3.0。
14.如权利要求1所述的成像透镜***,其特征在于,该第四透镜物侧面在光轴上交点至该物侧面最大有效径位置于光轴上的水平距离为SAG41,该第四透镜于光轴上的厚度为CT4,满足下列关系式:|SAG41|/CT4<0.25。
15.如权利要求1所述的成像透镜***,其特征在于,该第三透镜由近轴至离轴处具有三个以上反曲点。
16.如权利要求1所述的成像透镜***,其特征在于,该第二透镜的物侧面离轴处具有至少一凹面。
17.如权利要求16所述的成像透镜***,其特征在于,该第五透镜物侧面在光轴上交点至该物侧面最大有效径位置于光轴上的水平距离为SAG51,该第四透镜与该第五透镜之间于光轴上的距离为T45,满足下列关系式:
0.80<|SAG51|/T45<1.10。
18.如权利要求17所述的成像透镜***,其特征在于,该第二透镜于光轴上的厚度为CT2,该第三透镜于光轴上的厚度为CT3,该第三透镜于光轴上的厚度为CT4,满足下列关系式:
0.70<(CT2+CT3)/CT4<1.00。
19.一种取像装置,其特征在于,包含如权利要求1所述的成像透镜***及一电子感光元件。
20.一种电子装置,其特征在于,包含如权利要求19所述的取像装置。
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