CN108663777A - 光学影像镜头***组、取像装置及电子装置 - Google Patents
光学影像镜头***组、取像装置及电子装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开一种光学影像镜头***组,包含五片透镜,该五片透镜由物侧至像侧依序为第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜与第五透镜。第一透镜具有正屈折力。第二透镜具有负屈折力。第三透镜具有正屈折力。第四透镜具有负屈折力。第五透镜具有负屈折力。当满足特定条件时,本发明提供的光学影像镜头***组能同时满足望远功能、小型化、组装便利以及高成像质量的需求。本发明还公开具有上述光学影像镜头***组的取像装置及具有取像装置的电子装置。
Description
技术领域
本发明涉及一种光学影像镜头***组、取像装置及电子装置,特别是一种适用于电子装置的光学影像镜头***组及取像装置。
背景技术
近年来,随着小型化摄影镜头的蓬勃发展,微型取像模块的需求日渐提高,且随着半导体工艺技术的精进,使得感光元件的画素尺寸缩小,再加上现今电子产品以功能佳且轻薄短小的外型为发展趋势。因此,具备良好成像质量的小型化摄影镜头俨然成为目前市场上的主流。
随着摄影模块的应用愈来愈广泛,因应市场需求的镜头规格也更趋多元、严苛,在视角较小的望远镜头中,传统小视角镜头因其镜面形状、透镜材质变化受限,使得产品体积缩减不易,在透镜成型、组装便利性与敏感度之间亦未能取得适当平衡,是故兼具望远特性、微型化、易于组装且成像质量高的镜头始能满足未来市场的规格与需求。
因此,有必要提供一种镜头,其通过适当的光学元件配置,可达到兼具望远功能、微型化、组装便利性、高成像质量的特性,以应用于更广泛的产品中,诸如智能型电子产品、多镜头装置、穿戴式装置、数字相机、车用装置、辨识***、娱乐装置、运动装置与家庭智能辅助***等。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光学影像镜头***组、取像装置以及电子装置。其中,光学影像镜头***组包含五片透镜。当满足特定条件时,本发明提供的光学影像镜头***组能同时满足望远功能、小型化、组装便利以及高成像质量的需求。
为实现上述目的,本发明提供一种光学影像镜头***组,包含五片透镜,该五片透镜由物侧至像侧依序为第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜与第五透镜。第一透镜具有正屈折力。第二透镜具有负屈折力。第三透镜具有正屈折力。第四透镜具有负屈折力。第五透镜具有负屈折力。第五透镜于光轴上的厚度为CT5,第二透镜的屈折力为P2,第四透镜的屈折力为P4,第五透镜的屈折力为P5,第一透镜与第二透镜于光轴上的间隔距离为T12,第二透镜与第三透镜于光轴上的间隔距离为T23,第三透镜与第四透镜于光轴上的间隔距离为T34,第五透镜物侧表面的曲率半径为R9,第五透镜像侧表面的曲率半径为R10,其满足下列条件:
0.05<CT5/T23<3.80;
P2+P4+P5<-3.20;
1.10<(P2+P4+P5)/P4<9.0;
0.60<T34/T12<6.0;以及
0.15<|(R9+R10)/(R9-R10)|<5.80。
本发明还提供一种取像装置,其包含前述的光学影像镜头***组与一电子感光元件,其中,电子感光元件设置于光学影像镜头***组的成像面上。
本发明还提供一种电子装置,其包含前述的取像装置。
本发明另提供一种光学影像镜头***组,包含五片透镜,该五片透镜由物侧至像侧依序为第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜与第五透镜。第一透镜具有正屈折力。第二透镜具有负屈折力。第三透镜具有正屈折力。第四透镜具有负屈折力。第五透镜具有负屈折力。光学影像镜头***组更包含一光圈。第四透镜于光轴上的厚度为CT4,第五透镜于光轴上的厚度为CT5,第二透镜的屈折力为P2,第四透镜的屈折力为P4,第五透镜的屈折力为P5,第二透镜与第三透镜于光轴上的间隔距离为T23,第三透镜与第四透镜于光轴上的间隔距离为T34,光圈至第三透镜物侧表面于光轴上的距离为DsR5,光圈至第三透镜像侧表面于光轴上的距离为DsR6,其满足下列条件:
0.10<CT5/T23<3.0;
P2+P4+P5<-3.35;
0.65<CT4/T34<9.0;以及
0<|DsR5/DsR6|<1.0。
本发明再提供一种光学影像镜头***组,包含五片透镜,该五片透镜由物侧至像侧依序为第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜与第五透镜。第一透镜具有正屈折力。第二透镜具有负屈折力。第三透镜具有正屈折力。第四透镜具有负屈折力。第五透镜具有负屈折力。第五透镜于光轴上的厚度为CT5,第二透镜与第三透镜于光轴上的间隔距离为T23,第三透镜的色散系数为V3,光学影像镜头***组的焦距为f,第三透镜物侧表面的曲率半径为R5,第三透镜像侧表面的曲率半径为R6,其满足下列条件:
0.05<CT5/T23<3.80;
10.0<V3<25.0;以及
-10.0<[(R5-R6)*f]/(R5*R6)<-1.70。
当CT5/T23满足上述条件时,有助于调整第五透镜厚度及其与第二透镜、第三透镜间隔距离的比例,以维持光学影像镜头***组的小型化,并可于第二透镜与第三透镜之间适当设置额外光学机构元件以提升成像质量。
当P2+P4+P5满足上述条件时,可使所有具负屈折力的透镜的屈折力强度满足望远***的特性,以运用于各种电子装置中。
当(P2+P4+P5)/P4满足上述条件时,有助于调整具负屈折力的透镜彼此之间的屈折力配置,以降低光学影像镜头***组的敏感度,并且有助于修正像差。
当T34/T12满足上述条件时,可控制各透镜之间间隔距离的比例以使光学影像镜头***组具有小视角并具备充足屈折力强度,同时还能维持良好组装良率。
当|(R9+R10)/(R9-R10)|满足上述条件时,可调整第五透镜的面型变化,以维持第五透镜的屈折力强度,同时能提供足够的后焦距以增加机构设计弹性。
当CT4/T34满足上述条件时,能调整第四透镜厚度及其与第三透镜之间间隔距离的比例,可兼顾透镜成型及组装良率,进一步优化成像品质。
当|DsR5/DsR6|满足上述条件时,有助于控制光圈位置以符合远心镜头特性,进而增加感光元件接收影像的效率。
当V3满足上述条件时,第三透镜采用高散射材料(低阿贝数)制成,使得第三透镜与空气界面的密度差较大,有助于加强光线自第三透镜出射时的偏折程度,因此可在较小的空间内达到相同的屈折效果,以利于缩小光学影像镜头***组的体积。
当[(R5-R6)*f]/(R5*R6)满足上述条件时,有助于控制第三透镜的面型变化,进而可适当调配第三透镜的屈折力强度,有利于缩短光学影像镜头***组的总长以维持其小型化。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述,但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1绘示依照本发明第一实施例的取像装置示意图。
图2由左至右依序为第一实施例的球差、像散以及畸变曲线图。
图3绘示依照本发明第二实施例的取像装置示意图。
图4由左至右依序为第二实施例的球差、像散以及畸变曲线图。
图5绘示依照本发明第三实施例的取像装置示意图。
图6由左至右依序为第三实施例的球差、像散以及畸变曲线图。
图7绘示依照本发明第四实施例的取像装置示意图。
图8由左至右依序为第四实施例的球差、像散以及畸变曲线图。
图9绘示依照本发明第五实施例的取像装置示意图。
图10由左至右依序为第五实施例的球差、像散以及畸变曲线图。
图11绘示依照本发明第六实施例的取像装置示意图。
图12由左至右依序为第六实施例的球差、像散以及畸变曲线图。
图13绘示依照本发明第七实施例的取像装置示意图。
图14由左至右依序为第七实施例的球差、像散以及畸变曲线图。
图15绘示依照本发明第八实施例的取像装置示意图。
图16由左至右依序为第八实施例的球差、像散以及畸变曲线图。
图17绘示依照本发明第九实施例的取像装置示意图。
图18由左至右依序为第九实施例的球差、像散以及畸变曲线图。
图19绘示依照本发明第十实施例的取像装置示意图。
图20由左至右依序为第十实施例的球差、像散以及畸变曲线图。
图21绘示依照本发明第十一实施例的取像装置示意图。
图22由左至右依序为第十一实施例的球差、像散以及畸变曲线图。
图23绘示依照本发明第十二实施例的取像装置示意图。
图24由左至右依序为第十二实施例的球差、像散以及畸变曲线图。
图25绘示依照本发明第十三实施例的一种取像装置的立体示意图。
图26绘示依照本发明第十四实施例的一种电子装置的一侧的立体示意图。
图27绘示图26的电子装置的另一侧的立体示意图。
图28绘示图26的电子装置的***方块图。
图29绘示依照本发明第二实施例中第四透镜的反曲点的示意图。
图30绘示依照本发明的一种反射元件与光学影像镜头***组的配置关系示意图。
图31绘示依照本发明的另一种反射元件与光学影像镜头***组的配置关系示意图。
图32绘示依照本发明的一种电子装置中的棱镜与光学影像镜头***组的配置的侧视示意图。
其中,附图标记:
10:取像装置
11:成像镜头
12:驱动装置
13:电子感光元件
14:影像稳定模块
20:电子装置
21:闪光灯模块
22:对焦辅助模块
23:影像信号处理器
24:使用者界面
25:影像软件处理器
26:被摄物
100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、1100、1200:光圈
301、401、501、601、701、1201:光阑
110、210、310、410、510、610、710、810、910、1010、1110、1210:第一透镜
111、211、311、411、511、611、711、811、911、1011、1111、1211:物侧表面
112、212、312、412、512、612、712、812、912、1012、1112、1212:像侧表面
120、220、320、420、520、620、720、820、920、1020、1120、1220:第二透镜
121、221、321、421、521、621、721、821、921、1021、1121、1221:物侧表面
122、222、322、422、522、622、722、822、922、1022、1122、1222:像侧表面
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131、231、331、431、531、631、731、831、931、1031、1131、1231:物侧表面
132、232、332、432、532、632、732、832、932、1032、1132、1232:像侧表面
140、240、340、440、540、640、740、840、940、1040、1140、1240:第四透镜
141、241、341、441、541、641、741、841、941、1041、1141、1241:物侧表面
142、242、342、442、542、642、742、842、942、1042、1142、1242:像侧表面
150、250、350、450、550、650、750、850、950、1050、1150、1250:第五透镜
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152、252、352、452、552、652、752、852、952、1052、1152、1252:像侧表面
160、260、360、460、560、660、760、860、960、1060、1160、1260:滤光元件
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180、280、380、480、580、680、780、880、980、1080、1180、1280:电子感光元件
R1:棱镜
R2:反射镜
P:反曲点
BL:第五透镜像侧表面至成像面于光轴上的距离
CT3:第三透镜于光轴上的厚度
CT4:第四透镜于光轴上的厚度
CT5:第五透镜于光轴上的厚度
DsR5:光圈至第三透镜物侧表面于光轴上的距离
DsR6:光圈至第三透镜像侧表面于光轴上的距离
EPD:光学影像镜头***组的入瞳孔径
f︰光学影像镜头***组的焦距
f3:第三透镜的焦距
Fno:光学影像镜头***组的光圈值
HFOV︰光学影像镜头***组中最大视角的一半
ImgH:光学影像镜头***组的最大成像高度
P2:第二透镜的屈折力
P4:第四透镜的屈折力
P5:第五透镜的屈折力
R5:第三透镜物侧表面的曲率半径
R6:第三透镜像侧表面的曲率半径
R8:第四透镜像侧表面的曲率半径
R9:第五透镜物侧表面的曲率半径
R10:第五透镜像侧表面的曲率半径
SD:光圈至第五透镜像侧表面于光轴上的距离
TD:第一透镜物侧表面至第五透镜像侧表面于光轴上的距离
TL:第一透镜物侧表面至成像面于光轴上的距离
T12:第一透镜与第二透镜于光轴上的间隔距离
T23:第二透镜与第三透镜于光轴上的间隔距离
T34:第三透镜与第四透镜于光轴上的间隔距离
T45:第四透镜与第五透镜于光轴上的间隔距离
V2:第二透镜的色散系数
V3:第三透镜的色散系数
V4:第四透镜的色散系数
Y11:第一透镜物侧表面的最大有效半径
Y52:第五透镜像侧表面的最大有效半径
Ymax:光学影像镜头***组的五片透镜中各透镜表面的最大有效半径的最大值
ΣAT:光学影像镜头***组的五片透镜中各二相邻透镜于光轴上的间隔距离的总和
具体实施方式
光学影像镜头***组包含五片透镜,该五片透镜由物侧至像侧依序为第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜与第五透镜。
第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜与第五透镜中任两相邻透镜间于光轴上可均具有一空气间隔,亦即第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜与第五透镜可为五片单一非黏合透镜。由于黏合透镜的工艺较非黏合透镜复杂,特别是在两透镜的黏合面需拥有高准度的曲面,以便达到两透镜黏合时的高密合度,且在黏合的过程中,更可能因偏位而造成移轴缺陷,影响整体光学成像质量。因此,第一透镜至第五透镜可为五片单一非黏合透镜,能有效降低光学影像镜头***组的工艺复杂度,并避免因黏合透镜密合度不佳而影响整体光学成像质量。
第一透镜具有正屈折力。借此,可提供主要光线汇聚能力以利于形成望远结构,并且能控制光学总长度以缩小镜头体积。
第二透镜具有负屈折力。借此,可平衡第一透镜的正屈折力,并有效修正色差。
第三透镜具有正屈折力。借此,可搭配第一透镜适当配置正屈折力分布,有效降低光学影像镜头***组的敏感度。
第四透镜具有负屈折力;借此,可平衡第三透镜的正屈折力,并有助于修正光学影像镜头***组像侧端的像差。第四透镜物侧表面与像侧表面中至少其中一表面可具有至少一反曲点;借此,可调整第四透镜表面的形状变化,有利于修正光学影像镜头***组像侧端的离轴像差,进而提升成像质量。请参照图29,绘示依照本发明第二实施例中第四透镜的反曲点的示意图,其中第四透镜物侧表面与像侧表面皆具有至少一反曲点P。
第五透镜具有负屈折力;借此,可修正像散,并且有效压制光线入射于成像面的角度以提升周边影像质量。第五透镜物侧表面于近光轴处可为凹面;借此,有助于适当配置第五透镜物侧表面的形状以修正像差,并且维持成像质量。第五透镜物侧表面与像侧表面中至少其中一表面可具有至少一反曲点;借此,可调整第五透镜表面的形状变化,有助于接收周边光线以避免因光线入射角度过大所生成的杂散光,并有可助于压制离轴视场入射于成像面的角度以维持成像照度,而进一步提升成像质量。
第五透镜于光轴上的厚度为CT5,第二透镜与第三透镜于光轴上的间隔距离为T23,其满足下列条件:0.05<CT5/T23<3.80。借此,有助于调整第五透镜厚度及其与第二透镜、第三透镜间隔距离的比例,以维持光学影像镜头***组的小型化,并可于第二透镜与第三透镜之间适当设置额外光学机构元件以提升成像质量。较佳地,其可进一步满足下列条件:0.10<CT5/T23<3.0。
第二透镜的屈折力为P2,第四透镜的屈折力为P4,第五透镜的屈折力为P5,其可满足下列条件:P2+P4+P5<-3.20。借此,可使所有具负屈折力的透镜的屈折力强度满足望远***的特性,以运用于各种电子装置中。较佳地,其可进一步满足下列条件:P2+P4+P5<-3.35。具体来说,P2为光学影像镜头***组焦距与第二透镜焦距的比值,P4为光学影像镜头***组焦距与第四透镜焦距的比值,P5为光学影像镜头***组焦距与第五透镜焦距的比值。
第二透镜的屈折力为P2,第四透镜的屈折力为P4,第五透镜的屈折力为P5,其可满足下列条件:1.10<(P2+P4+P5)/P4<9.0。借此,有助于调整具负屈折力的透镜彼此之间的屈折力配置,以降低光学影像镜头***组的敏感度,并且有助于修正像差。较佳地,其可进一步满足下列条件:1.50<(P2+P4+P5)/P4<8.50。
第一透镜与第二透镜于光轴上的间隔距离为T12,第三透镜与第四透镜于光轴上的间隔距离为T34,其可满足下列条件:0.60<T34/T12<6.0。借此,可控制各透镜之间间隔距离的比例以使光学影像镜头***组具有小视角并具备充足屈折力强度,同时还能维持良好组装良率。较佳地,其可进一步满足下列条件:0.75<T34/T12<5.80。
第五透镜物侧表面的曲率半径为R9,第五透镜像侧表面的曲率半径为R10,其可满足下列条件:0.15<|(R9+R10)/(R9-R10)|<5.80。借此,可调整第五透镜的面型变化,以维持第五透镜的屈折力强度,同时能提供足够的后焦距以增加机构设计弹性。较佳地,其可进一步满足下列条件:0.20<|(R9+R10)/(R9-R10)|<5.0。
第四透镜于光轴上的厚度为CT4,第三透镜与第四透镜于光轴上的间隔距离为T34,其可满足下列条件:0.65<CT4/T34<9.0。借此,能调整第四透镜厚度及其与第三透镜之间间隔距离的比例,可兼顾透镜成型及组装良率,进一步优化成像品质。较佳地,其可进一步满足下列条件:0.65<CT4/T34<4.80。更佳地,其可进一步满足下列条件:0.70<CT4/T34<4.0。
本发明揭露的光学影像镜头***组更包含一光圈。光圈至第三透镜物侧表面于光轴上的距离为DsR5,光圈至第三透镜像侧表面于光轴上的距离为DsR6,其可满足下列条件:0<|DsR5/DsR6|<1.0。借此,有助于控制光圈位置以符合远心镜头特性,进而增加感光元件接收影像的效率。
第三透镜的色散系数为V3,其可满足下列条件:10.0<V3<25.0。借此,第三透镜采用高散射材料(低阿贝数)制成,使得第三透镜与空气界面的密度差较大,有助于加强光线自第三透镜出射时的偏折程度,因此可在较小的空间内达到相同的屈折效果,以利于缩小光学影像镜头***组的体积。
光学影像镜头***组的焦距为f,第三透镜物侧表面的曲率半径为R5,第三透镜像侧表面的曲率半径为R6,其可满足下列条件:-10.0<[(R5-R6)*f]/(R5*R6)<-1.70。借此,有助于控制第三透镜的面型变化,进而可适当调配第三透镜的屈折力强度,有利于缩短光学影像镜头***组的总长以维持其小型化。
第四透镜像侧表面的曲率半径为R8,第五透镜物侧表面的曲率半径为R9,其可满足下列条件:|R9/R8|<12.0。借此,有助于调整第四透镜像侧表面及第五透镜物侧表面的曲率配置,以形成小视角结构,进而满足远距拍摄的需求。较佳地,其可进一步满足下列条件:|R9/R8|<9.0。更佳地,其可进一步满足下列条件:|R9/R8|<4.5。
第二透镜与第三透镜于光轴上的间隔距离为T23,第四透镜与第五透镜于光轴上的间隔距离为T45,其可满足下列条件:-0.35<(T23-T45)/(T23+T45)<0.50。借此,可适当配置物侧端及像侧端的透镜间隔距离比例,有助于提升光学影像镜头***组的对称性并且降低敏感度。
第五透镜像侧表面的最大有效半径为Y52,光学影像镜头***组的入瞳孔径为EPD,其可满足下列条件:0.70<Y52*2/EPD<1.20。借此,可适当配置第五透镜像侧表面的有效半径大小与入瞳孔径的比例,有利于光学影像镜头***组的镜筒小型化,并确保有充足成像亮度以发挥望远镜头功效,进而增加应用范围。
光学影像镜头***组的该五片透镜中各透镜表面的最大有效半径的最大值为Ymax,其可满足下列条件:0.70[毫米]<Ymax<5.0[毫米]。借此,可控制各透镜间最大光学有效半径的大小,有助于维持光学影像镜头***组的小型化以配备于各式轻薄短小的电子装置中。较佳地,其可进一步满足下列条件:1.0[毫米]<Ymax<3.0[毫米]。
第一透镜物侧表面至一成像面于光轴上的距离为TL,光学影像镜头***组的焦距为f,其可满足下列条件:0.70<TL/f<1.10。借此,能适当配置光学影像镜头***组的总长度以及焦距,使其在小型化与望远特性之间取得良好平衡。
第五透镜像侧表面至成像面于光轴上的距离为BL,光学影像镜头***组的该五片透镜中各二相邻透镜于光轴上的间隔距离的总和为ΣAT,其可满足下列条件:0.05<BL/ΣAT<4.0。借此,能调整后焦距与相邻透镜之间间隔距离的比例,有助于提供足够空间以设置额外光学元件,而提升成像质量及组装便利性。较佳地,其可进一步满足下列条件:0.70<BL/ΣAT<3.20。
本发明揭露的光学影像镜头***组中,光圈可设置于一被摄物与第三透镜物侧表面之间。借此,可控制光圈位置以满足远心镜头特性,进而增加感光元件接收影像的效率。
光学影像镜头***组的最大成像高度为ImgH(即电子感光元件的有效感测区域对角线总长的一半),光学影像镜头***组的焦距为f,其可满足下列条件:0.10<ImgH/f<0.50。借此,可控制视场大小,使光学影像镜头***组具备望远功能,以满足更多应用需求。
第二透镜的色散系数为V2,第四透镜的色散系数为V4,其可满足下列条件:0<(V2+V4)/2<25.0。借此,有利于汇聚不同波段的光线,以避免影像重叠的情形发生。
第二透镜与第三透镜于光轴上的间隔距离可大于第一透镜与第二透镜于光轴上的间隔距离以及第三透镜与第四透镜于光轴上的间隔距离(即,T23>T12以及T23>T34),且第四透镜与第五透镜于光轴上的间隔距离可大于第一透镜与第二透镜于光轴上的间隔距离以及第三透镜与第四透镜于光轴上的间隔距离(即,T45>T12以及T45>T34)。借此,可适当配置物侧端及像侧端的透镜之间的间隔距离大小,有助于形成小视角结构,并可进一步提升组装良率及成像质量。
光学影像镜头***组的焦距为f,第三透镜的焦距为f3,其可满足下列条件:1.0<f/f3<5.0。借此,可使第三透镜具备足够的屈折力强度,同时令光学影像镜头***组的主点朝像侧端移动,以提供足够后焦距,进而使设计更具弹性。
第一透镜物侧表面的最大有效半径为Y11,第五透镜像侧表面的最大有效半径为Y52,其可满足下列条件:0.70<Y52/Y11<1.10。借此,可适当配置物侧端及像侧端的透镜的有效半径比例,进而控制镜头外径大小以有效缩减镜筒外径,而能提升机构设计弹性。
第五透镜像侧表面至成像面于光轴上的距离为BL,第二透镜与第三透镜于光轴上的间隔距离为T23,光学影像镜头***组的该五片透镜中各二相邻透镜于光轴上的间隔距离的总和为ΣAT,其可满足下列条件:0.30≦ΣAT/(T23+BL)<0.75。借此,能调整各相邻透镜间的间隔距离的配置与后焦距大小比例,有利于提升组装良率,并可适当添加各种光学元件以增加设计弹性,进而能应用于更广泛的电子装置中。
第二透镜的色散系数为V2,第三透镜的色散系数为V3,第四透镜的色散系数为V4,其可满足下列条件:30.0<V2+V3+V4<95.0。借此,可适当调整透镜的材料配置,使透镜具备较强的屈折能力以满足望远镜头的特性,并可有效修正各式像差。
光学影像镜头***组中最大视角的一半为HFOV,其可满足下列条件:tan(HFOV)<0.30。借此,可控制视角大小,以满足小视角望远镜头的特性。
光圈至第五透镜像侧表面于光轴上的距离为SD,第一透镜物侧表面至第五透镜像侧表面于光轴上的距离为TD,其可满足下列条件:0.70<SD/TD<1.0。借此,有助于调整光圈位置,使光学影像镜头***组的出射瞳与成像面产生较长的距离,以具有远心效果。
光学影像镜头***组的该五片透镜中各二相邻透镜于光轴上的间隔距离的总和为ΣAT,第三透镜于光轴上的厚度为CT3,其可满足下列条件:0.10<ΣAT/CT3<7.50。借此,可调整第三透镜厚度于光学影像镜头***组中所占的比例,有助于强化第三透镜的屈折力,同时降低敏感度,并且可缩短光学总长度以达到小型化的目的。
本发明揭露的光学影像镜头***组中,光学影像镜头***组可包含至少一反射元件。借此,有助于让光路转向,使空间利用更具效率,并使镜组设计更具弹性。图30绘示依照本发明的一种反射元件与光学影像镜头***组的配置关系示意图,其中反射元件为一棱镜R1,其设置于被摄物(未绘示)与光学影像镜头***组(未另标号)之间,但棱镜数量与其位置并不以图30所揭露的态样为限。图31绘示依照本发明的另一种反射元件与光学影像镜头***组的配置关系示意图,其中反射元件为一反射镜R2。如图32所示,通过设置反射元件(以棱镜R1为例),可使入射光光路转向,以令电子装置的轻薄化不受制于镜组的光学总长度。
本发明揭露的光学影像镜头***组中,透镜的材质可为塑料或玻璃。当透镜的材质为玻璃,可以增加屈折力配置的自由度。另当透镜材质为塑料,则可以有效降低生产成本。此外,可于透镜表面上设置非球面(ASP),非球面可以容易制作成球面以外的形状,获得较多的控制变量,用以消减像差,进而缩减所需使用透镜的数目,因此可以有效降低光学总长度。
本发明揭露的光学影像镜头***组中,若透镜表面为凸面且未界定该凸面位置时,则表示该凸面可位于透镜表面近光轴处;若透镜表面为凹面且未界定该凹面位置时,则表示该凹面可位于透镜表面近光轴处。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可为透镜于近光轴处的屈折力或焦距。
本发明揭露的光学影像镜头***组中,所述透镜表面的反曲点(Inflectionpoint),指透镜表面曲率正负变化的交界点。
本发明揭露的光学影像镜头***组中,光学影像镜头***组的成像面依据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。
另外,本发明揭露的光学影像镜头***组中最靠近成像面的透镜与成像面之间可选择性配置一片以上的成像修正元件(平场元件等),以达到修正影像的效果(像弯曲等)。该成像修正元件的光学性质,比如曲率、厚度、折射率、位置、面型(凸面或凹面、球面或非球面、绕射表面及菲涅尔表面等)可配合取像装置需求而做调整。一般而言,较佳的成像修正元件配置为具有凹面朝向物侧的薄型平凹元件,其设置于靠近成像面处。
本发明揭露的光学影像镜头***组中,可设置有至少一光阑,其可位于第一透镜之前、各透镜之间或最后一透镜之后,该光阑的种类如耀光光阑(Glare Stop)或视场光阑(Field Stop)等,可用以减少杂散光,有助于提升影像质量。
本发明揭露的光学影像镜头***组中,光圈的配置可为前置光圈或中置光圈。其中前置光圈意即光圈设置于被摄物与第一透镜间,中置光圈则表示光圈设置于第一透镜与成像面间。若光圈为前置光圈,可使出射瞳(Exit Pupil)与成像面产生较长的距离,使其具有远心(Telecentric)效果,并可增加电子感光元件的CCD或CMOS接收影像的效率;若为中置光圈,有助于扩大***的视场角。
根据上述实施方式,以下提出具体实施例并配合附图予以详细说明。
<第一实施例>
请参照图1至图2,其中图1绘示依照本发明第一实施例的取像装置示意图,图2由左至右依序为第一实施例的球差、像散以及畸变曲线图。由图1可知,取像装置包含光学影像镜头***组(未另标号)与电子感光元件180。光学影像镜头***组由物侧至像侧依序包含光圈100、第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150、滤光元件(Filter)160与成像面170。其中,电子感光元件180设置于成像面170上。光学影像镜头***组包含五片单一非黏合透镜(110、120、130、140、150),并且第一透镜110至第五透镜150中无其它内插的透镜。
第一透镜110具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧表面111于近光轴处为凸面,其像侧表面112于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面。
第二透镜120具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧表面121于近光轴处为凹面,其像侧表面122于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面。
第三透镜130具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧表面131于近光轴处为凸面,其像侧表面132于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面。
第四透镜140具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧表面141于近光轴处为凸面,其像侧表面142于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其物侧表面141具有至少一反曲点。
第五透镜150具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧表面151于近光轴处为凹面,其像侧表面152于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其物侧表面151具有至少一反曲点。
滤光元件160的材质为玻璃,其设置于第五透镜150及成像面170之间,并不影响光学影像镜头***组的焦距。
上述各透镜的非球面的曲线方程式表示如下:
X:非球面上距离光轴为Y的点,其与相切于非球面光轴上交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;以及
Ai:第i阶非球面系数。
第一实施例的光学影像镜头***组中,光学影像镜头***组的焦距为f,光学影像镜头***组的光圈值(F-number)为Fno,光学影像镜头***组中最大视角的一半为HFOV,其数值如下:f=10.06毫米(mm),Fno=2.53,HFOV=14.7度(deg.)。
光学影像镜头***组中最大视角的一半为HFOV,其满足下列条件:tan(HFOV)=0.26。
第三透镜130的色散系数为V3,其满足下列条件:V3=20.3。
第二透镜120的色散系数为V2,第四透镜140的色散系数为V4,其满足下列条件:(V2+V4)/2=20.37。
第二透镜120的色散系数为V2,第三透镜130的色散系数为V3,第四透镜140的色散系数为V4,其满足下列条件:V2+V3+V4=61.1。
第五透镜150于光轴上的厚度为CT5,第二透镜120与第三透镜130于光轴上的间隔距离为T23,其满足下列条件:CT5/T23=0.97。在本实施例中,二相邻透镜于光轴上的间隔距离,指二相邻透镜之间于光轴上的空气间距。
第四透镜140于光轴上的厚度为CT4,第三透镜130与第四透镜140于光轴上的间隔距离为T34,其满足下列条件:CT4/T34=1.32。
第一透镜110与第二透镜120于光轴上的间隔距离为T12,第三透镜130与第四透镜140于光轴上的间隔距离为T34,其满足下列条件:T34/T12=2.06。
第二透镜120与第三透镜130于光轴上的间隔距离为T23,第四透镜140与第五透镜150于光轴上的间隔距离为T45,其满足下列条件:(T23-T45)/(T23+T45)=-0.34。
光学影像镜头***组的五片透镜(110、120、130、140、150)中各二相邻透镜于光轴上的间隔距离的总和为ΣAT,第三透镜130于光轴上的厚度为CT3,其满足下列条件:ΣAT/CT3=2.03。
光学影像镜头***组的五片透镜(110、120、130、140、150)中各二相邻透镜于光轴上的间隔距离的总和为ΣAT,第二透镜120与第三透镜130于光轴上的间隔距离为T23,第五透镜像侧表面152至成像面170于光轴上的距离为BL,其满足下列条件:ΣAT/(T23+BL)=0.59。
第五透镜像侧表面152至成像面170于光轴上的距离为BL,光学影像镜头***组的五片透镜(110、120、130、140、150)中各二相邻透镜于光轴上的间隔距离的总和为ΣAT,其满足下列条件:BL/ΣAT=1.42。
第四透镜像侧表面142的曲率半径为R8,第五透镜物侧表面151的曲率半径为R9,其满足下列条件:|R9/R8|=0.52。
第五透镜物侧表面151的曲率半径为R9,第五透镜像侧表面152的曲率半径为R10,其满足下列条件:|(R9+R10)/(R9-R10)|=3.71。
光学影像镜头***组的焦距为f,第三透镜物侧表面131的曲率半径为R5,第三透镜像侧表面132的曲率半径为R6,其满足下列条件:[(R5-R6)*f]/(R5*R6)=-2.68。
光圈100至第五透镜像侧表面152于光轴上的距离为SD,第一透镜物侧表面111至第五透镜像侧表面152于光轴上的距离为TD,其满足下列条件:SD/TD=0.87。
第五透镜像侧表面152的最大有效半径为Y52,光学影像镜头***组的入瞳孔径为EPD,其满足下列条件:Y52*2/EPD=0.97。
第一透镜物侧表面111的最大有效半径为Y11,第五透镜像侧表面152的最大有效半径为Y52,其满足下列条件:Y52/Y11=0.97。
光学影像镜头***组的焦距为f,第三透镜130的焦距为f3,其满足下列条件:f/f3=1.86。
光学影像镜头***组的最大成像高度为ImgH,光学影像镜头***组的焦距为f,其满足下列条件:ImgH/f=0.27。
第一透镜物侧表面111至成像面170于光轴上的距离为TL,光学影像镜头***组的焦距为f,其满足下列条件:TL/f=0.95。
第二透镜120的屈折力为P2,第四透镜140的屈折力为P4,第五透镜150的屈折力为P5,其满足下列条件:P2+P4+P5=-3.74。
第二透镜120的屈折力为P2,第四透镜140的屈折力为P4,第五透镜150的屈折力为P5,其满足下列条件:(P2+P4+P5)/P4=4.71。
光圈100至第三透镜物侧表面131于光轴上的距离为DsR5,光圈100至第三透镜像侧表面132于光轴上的距离为DsR6,其满足下列条件:|DsR5/DsR6|=0.60。
光学影像镜头***组的五片透镜(110、120、130、140、150)中各透镜表面的最大有效半径的最大值为Ymax,其满足下列条件:Ymax=1.99毫米。在本实施例中,第一透镜物侧表面111的最大有效半径大于其它物侧表面(121-151)与像侧表面(112-152)的最大有效半径,故Ymax=Y11。
配合参照下列表一以及表二。
表一为图1第一实施例详细的结构数据,其中曲率半径、厚度及焦距的单位为毫米(mm),且表面0到14依序表示由物侧至像侧的表面。表二为第一实施例中的非球面数据,其中,k为非球面曲线方程式中的锥面系数,A4到A16则表示各表面第4到16阶非球面系数。此外,以下各实施例表格乃对应各实施例的示意图与像差曲线图,表格中数据的定义皆与第一实施例的表一及表二的定义相同,在此不加以赘述。
<第二实施例>
请参照图3至图4,其中图3绘示依照本发明第二实施例的取像装置示意图,图4由左至右依序为第二实施例的球差、像散以及畸变曲线图。由图3可知,取像装置包含光学影像镜头***组(未另标号)与电子感光元件280。光学影像镜头***组由物侧至像侧依序包含光圈200、第一透镜210、第二透镜220、第三透镜230、第四透镜240、第五透镜250、滤光元件260与成像面270。其中,电子感光元件280设置于成像面270上。光学影像镜头***组包含五片单一非黏合透镜(210、220、230、240、250),并且第一透镜210至第五透镜250中无其它内插的透镜。
第一透镜210具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧表面211于近光轴处为凸面,其像侧表面212于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面。
第二透镜220具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧表面221于近光轴处为凹面,其像侧表面222于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面。
第三透镜230具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧表面231于近光轴处为凹面,其像侧表面232于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面。
第四透镜240具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧表面241于近光轴处为凹面,其像侧表面242于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其物侧表面241与像侧表面242皆具有至少一反曲点。
第五透镜250具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧表面251于近光轴处为凹面,其像侧表面252于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其物侧表面251具有至少一反曲点。
滤光元件260的材质为玻璃,其设置于第五透镜250及成像面270之间,并不影响光学影像镜头***组的焦距。
请配合参照下列表三以及表四。
第二实施例中,非球面的曲线方程式表示如第一实施例的形式。此外,下表所述的定义皆与第一实施例相同,在此不加以赘述。
<第三实施例>
请参照图5及图6,其中图5绘示依照本发明第三实施例的取像装置示意图,图6由左至右依序为第三实施例的球差、像散以及畸变曲线图。由图5可知,取像装置包含光学影像镜头***组(未另标号)与电子感光元件380。光学影像镜头***组由物侧至像侧依序包含光圈300、第一透镜310、第二透镜320、光阑301、第三透镜330、第四透镜340、第五透镜350、滤光元件360与成像面370。其中,电子感光元件380设置于成像面370上。光学影像镜头***组包含五片单一非黏合透镜(310、320、330、340、350),并且第一透镜310至第五透镜350中无其它内插的透镜。
第一透镜310具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧表面311于近光轴处为凸面,其像侧表面312于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面。
第二透镜320具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧表面321于近光轴处为凹面,其像侧表面322于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面。
第三透镜330具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧表面331于近光轴处为凸面,其像侧表面332于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面。
第四透镜340具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧表面341于近光轴处为凹面,其像侧表面342于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其物侧表面341与像侧表面342皆具有至少一反曲点。
第五透镜350具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧表面351于近光轴处为凹面,其像侧表面352于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其物侧表面351与像侧表面352皆具有至少一反曲点。
滤光元件360的材质为玻璃,其设置于第五透镜350及成像面370之间,并不影响光学影像镜头***组的焦距。
请配合参照下列表五以及表六。
第三实施例中,非球面的曲线方程式表示如第一实施例的形式。此外,下表所述的定义皆与第一实施例相同,在此不加以赘述。
<第四实施例>
请参照图7及图8,其中图7绘示依照本发明第四实施例的取像装置示意图,图8由左至右依序为第四实施例的球差、像散以及畸变曲线图。由图7可知,取像装置包含光学影像镜头***组(未另标号)与电子感光元件480。光学影像镜头***组由物侧至像侧依序包含光圈400、第一透镜410、第二透镜420、光阑401、第三透镜430、第四透镜440、第五透镜450、滤光元件460与成像面470。其中,电子感光元件480设置于成像面470上。光学影像镜头***组包含五片单一非黏合透镜(410、420、430、440、450),并且第一透镜410至第五透镜450中无其它内插的透镜。
第一透镜410具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧表面411于近光轴处为凸面,其像侧表面412于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面。
第二透镜420具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧表面421于近光轴处为凹面,其像侧表面422于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面。
第三透镜430具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧表面431于近光轴处为凸面,其像侧表面432于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面。
第四透镜440具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧表面441于近光轴处为凹面,其像侧表面442于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其物侧表面441与像侧表面442皆具有至少一反曲点。
第五透镜450具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧表面451于近光轴处为凹面,其像侧表面452于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面。
滤光元件460的材质为玻璃,其设置于第五透镜450及成像面470之间,并不影响光学影像镜头***组的焦距。
请配合参照下列表七以及表八。
第四实施例中,非球面的曲线方程式表示如第一实施例的形式。此外,下表所述的定义皆与第一实施例相同,在此不加以赘述。
<第五实施例>
请参照图9至图10,其中图9绘示依照本发明第五实施例的取像装置示意图,图10由左至右依序为第五实施例的球差、像散以及畸变曲线图。由图9可知,取像装置包含光学影像镜头***组(未另标号)与电子感光元件580。光学影像镜头***组由物侧至像侧依序包含光圈500、第一透镜510、第二透镜520、第三透镜530、第四透镜540、第五透镜550、光阑501、滤光元件560与成像面570。其中,电子感光元件580设置于成像面570上。光学影像镜头***组包含五片单一非黏合透镜(510、520、530、540、550),并且第一透镜510至第五透镜550中无其它内插的透镜。
第一透镜510具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧表面511于近光轴处为凸面,其像侧表面512于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面。
第二透镜520具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧表面521于近光轴处为凹面,其像侧表面522于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面。
第三透镜530具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧表面531于近光轴处为凸面,其像侧表面532于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面。
第四透镜540具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧表面541于近光轴处为凹面,其像侧表面542于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其物侧表面541与像侧表面542皆具有至少一反曲点。
第五透镜550具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧表面551于近光轴处为凹面,其像侧表面552于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面。
滤光元件560的材质为玻璃,其设置于第五透镜550及成像面570之间,并不影响光学影像镜头***组的焦距。
请配合参照下列表九以及表十。
第五实施例中,非球面的曲线方程式表示如第一实施例的形式。此外,下表所述的定义皆与第一实施例相同,在此不加以赘述。
<第六实施例>
请参照图11至图12,其中图11绘示依照本发明第六实施例的取像装置示意图,图12由左至右依序为第六实施例的球差、像散以及畸变曲线图。由图11可知,取像装置包含光学影像镜头***组(未另标号)与电子感光元件680。光学影像镜头***组由物侧至像侧依序包含光圈600、第一透镜610、第二透镜620、光阑601、第三透镜630、第四透镜640、第五透镜650、滤光元件660与成像面670。其中,电子感光元件680设置于成像面670上。光学影像镜头***组包含五片单一非黏合透镜(610、620、630、640、650),并且第一透镜610至第五透镜650中无其它内插的透镜。
第一透镜610具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧表面611于近光轴处为凸面,其像侧表面612于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面。
第二透镜620具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧表面621于近光轴处为凹面,其像侧表面622于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面。
第三透镜630具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧表面631于近光轴处为凸面,其像侧表面632于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面。
第四透镜640具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧表面641于近光轴处为凹面,其像侧表面642于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其像侧表面642具有至少一反曲点。
第五透镜650具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧表面651于近光轴处为凹面,其像侧表面652于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其物侧表面651与像侧表面652皆具有至少一反曲点。
滤光元件660的材质为玻璃,其设置于第五透镜650及成像面670之间,并不影响光学影像镜头***组的焦距。
请配合参照下列表十一以及表十二。
第六实施例中,非球面的曲线方程式表示如第一实施例的形式。此外,下表所述的定义皆与第一实施例相同,在此不加以赘述。
<第七实施例>
请参照图13至图14,其中图13绘示依照本发明第七实施例的取像装置示意图,图14由左至右依序为第七实施例的球差、像散以及畸变曲线图。由图13可知,取像装置包含光学影像镜头***组(未另标号)与电子感光元件780。光学影像镜头***组由物侧至像侧依序包含光圈700、第一透镜710、第二透镜720、光阑701、第三透镜730、第四透镜740、第五透镜750、滤光元件760与成像面770。其中,电子感光元件780设置于成像面770上。光学影像镜头***组包含五片单一非黏合透镜(710、720、730、740、750),并且第一透镜710至第五透镜750中无其它内插的透镜。
第一透镜710具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧表面711于近光轴处为凸面,其像侧表面712于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面。
第二透镜720具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧表面721于近光轴处为凹面,其像侧表面722于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面。
第三透镜730具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧表面731于近光轴处为凸面,其像侧表面732于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面。
第四透镜740具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧表面741于近光轴处为凹面,其像侧表面742于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其物侧表面741与像侧表面742皆具有至少一反曲点。
第五透镜750具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧表面751于近光轴处为凹面,其像侧表面752于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面。
滤光元件760的材质为玻璃,其设置于第五透镜750及成像面770之间,并不影响光学影像镜头***组的焦距。
请配合参照下列表十三以及表十四。
第七实施例中,非球面的曲线方程式表示如第一实施例的形式。此外,下表所述的定义皆与第一实施例相同,在此不加以赘述。
<第八实施例>
请参照图15至图16,其中图15绘示依照本发明第八实施例的取像装置示意图,图16由左至右依序为第八实施例的球差、像散以及畸变曲线图。由图15可知,取像装置包含光学影像镜头***组(未另标号)与电子感光元件880。光学影像镜头***组由物侧至像侧依序包含光圈800、第一透镜810、第二透镜820、第三透镜830、第四透镜840、第五透镜850、滤光元件860与成像面870。其中,电子感光元件880设置于成像面870上。光学影像镜头***组包含五片单一非黏合透镜(810、820、830、840、850),并且第一透镜810至第五透镜850中无其它内插的透镜。
第一透镜810具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧表面811于近光轴处为凸面,其像侧表面812于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面。
第二透镜820具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧表面821于近光轴处为凸面,其像侧表面822于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面。
第三透镜830具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧表面831于近光轴处为凸面,其像侧表面832于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面。
第四透镜840具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧表面841于近光轴处为凹面,其像侧表面842于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其物侧表面841与像侧表面842皆具有至少一反曲点。
第五透镜850具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧表面851于近光轴处为凹面,其像侧表面852于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其物侧表面851具有至少一反曲点。
滤光元件860的材质为玻璃,其设置于第五透镜850及成像面870之间,并不影响光学影像镜头***组的焦距。
请配合参照下列表十五以及表十六。
第八实施例中,非球面的曲线方程式表示如第一实施例的形式。此外,下表所述的定义皆与第一实施例相同,在此不加以赘述。
<第九实施例>
请参照图17至图18,其中图17绘示依照本发明第九实施例的取像装置示意图,图18由左至右依序为第九实施例的球差、像散以及畸变曲线图。由图17可知,取像装置包含光学影像镜头***组(未另标号)与电子感光元件980。光学影像镜头***组由物侧至像侧依序包含光圈900、第一透镜910、第二透镜920、第三透镜930、第四透镜940、第五透镜950、滤光元件960与成像面970。其中,电子感光元件980设置于成像面970上。光学影像镜头***组包含五片单一非黏合透镜(910、920、930、940、950),并且第一透镜910至第五透镜950中无其它内插的透镜。
第一透镜910具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧表面911于近光轴处为凸面,其像侧表面912于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面。
第二透镜920具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧表面921于近光轴处为凹面,其像侧表面922于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面。
第三透镜930具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧表面931于近光轴处为凸面,其像侧表面932于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面。
第四透镜940具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧表面941于近光轴处为凹面,其像侧表面942于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其物侧表面941与像侧表面942皆具有至少一反曲点。
第五透镜950具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧表面951于近光轴处为凹面,其像侧表面952于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面。
滤光元件960的材质为玻璃,其设置于第五透镜950及成像面970之间,并不影响光学影像镜头***组的焦距。
请配合参照下列表十七以及表十八。
第九实施例中,非球面的曲线方程式表示如第一实施例的形式。此外,下表所述的定义皆与第一实施例相同,在此不加以赘述。
<第十实施例>
请参照图19至图20,其中图19绘示依照本发明第十实施例的取像装置示意图,图20由左至右依序为第十实施例的球差、像散以及畸变曲线图。由图19可知,取像装置包含光学影像镜头***组(未另标号)与电子感光元件1080。光学影像镜头***组由物侧至像侧依序包含第一透镜1010、光圈1000、第二透镜1020、第三透镜1030、第四透镜1040、第五透镜1050、滤光元件1060与成像面1070。其中,电子感光元件1080设置于成像面1070上。光学影像镜头***组包含五片单一非黏合透镜(1010、1020、1030、1040、1050),并且第一透镜1010至第五透镜1050中无其它内插的透镜。
第一透镜1010具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧表面1011于近光轴处为凸面,其像侧表面1012于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面。
第二透镜1020具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧表面1021于近光轴处为凹面,其像侧表面1022于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面。
第三透镜1030具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧表面1031于近光轴处为凹面,其像侧表面1032于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面。
第四透镜1040具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧表面1041于近光轴处为凹面,其像侧表面1042于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其物侧表面1041与像侧表面1042皆具有至少一反曲点。
第五透镜1050具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧表面1051于近光轴处为凹面,其像侧表面1052于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面。
滤光元件1060的材质为玻璃,其设置于第五透镜1050及成像面1070之间,并不影响光学影像镜头***组的焦距。
请配合参照下列表十九以及表二十。
第十实施例中,非球面的曲线方程式表示如第一实施例的形式。此外,下表所述的定义皆与第一实施例相同,在此不加以赘述。
<第十一实施例>
请参照图21至图22,其中图21绘示依照本发明第十一实施例的取像装置示意图,图22由左至右依序为第十一实施例的球差、像散以及畸变曲线图。由图21可知,取像装置包含光学影像镜头***组(未另标号)与电子感光元件1180。光学影像镜头***组由物侧至像侧依序包含光圈1100、第一透镜1110、第二透镜1120、第三透镜1130、第四透镜1140、第五透镜1150、滤光元件1160与成像面1170。其中,电子感光元件1180设置于成像面1170上。光学影像镜头***组包含五片单一非黏合透镜(1110、1120、1130、1140、1150),并且第一透镜1110至第五透镜1150中无其它内插的透镜。
第一透镜1110具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧表面1111于近光轴处为凸面,其像侧表面1112于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面。
第二透镜1120具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧表面1121于近光轴处为凹面,其像侧表面1122于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面。
第三透镜1130具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧表面1131于近光轴处为凸面,其像侧表面1132于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面。
第四透镜1140具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧表面1141于近光轴处为凹面,其像侧表面1142于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其物侧表面1141与像侧表面1142皆具有至少一反曲点。
第五透镜1150具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧表面1151于近光轴处为凹面,其像侧表面1152于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其物侧表面1151与像侧表面1152皆具有至少一反曲点。
滤光元件1160的材质为玻璃,其设置于第五透镜1150及成像面1170之间,并不影响光学影像镜头***组的焦距。
请配合参照下列表二十一以及表二十二。
第十一实施例中,非球面的曲线方程式表示如第一实施例的形式。此外,下表所述的定义皆与第一实施例相同,在此不加以赘述。
<第十二实施例>
请参照图23至图24,其中图23绘示依照本发明第十二实施例的取像装置示意图,图24由左至右依序为第十二实施例的球差、像散以及畸变曲线图。由图23可知,取像装置包含光学影像镜头***组(未另标号)与电子感光元件1280。光学影像镜头***组由物侧至像侧依序包含光圈1200、第一透镜1210、第二透镜1220、第三透镜1230、光阑1201、第四透镜1240、第五透镜1250、滤光元件1260与成像面1270。其中,电子感光元件1280设置于成像面1270上。光学影像镜头***组包含五片单一非黏合透镜(1210、1220、1230、1240、1250),并且第一透镜1210至第五透镜1250中无其它内插的透镜。
第一透镜1210具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧表面1211于近光轴处为凸面,其像侧表面1212于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面。
第二透镜1220具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧表面1221于近光轴处为凹面,其像侧表面1222于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面。
第三透镜1230具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧表面1231于近光轴处为凸面,其像侧表面1232于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面。
第四透镜1240具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧表面1241于近光轴处为凹面,其像侧表面1242于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其像侧表面1242具有至少一反曲点。
第五透镜1250具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧表面1251于近光轴处为凹面,其像侧表面1252于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其像侧表面1252具有至少一反曲点。
滤光元件1260的材质为玻璃,其设置于第五透镜1250及成像面1270之间,并不影响光学影像镜头***组的焦距。
请配合参照下列表二十三以及表二十四。
第十二实施例中,非球面的曲线方程式表示如第一实施例的形式。此外,下表所述的定义皆与第一实施例相同,在此不加以赘述。
<第十三实施例>
请参照图25,绘示依照本发明第十三实施例的一种取像装置的立体示意图。在本实施例中,取像装置10为一相机模块。取像装置10包含成像镜头11、驱动装置12、电子感光元件13以及影像稳定模块14。成像镜头11包含上述第一实施例的光学影像镜头***组、用于承载光学影像镜头***组的镜筒(未另标号)以及支持装置(Holder Member,未另标号)。取像装置10利用成像镜头11聚光产生影像,并配合驱动装置12进行影像对焦,最后成像于电子感光元件13并且能作为影像数据输出。
驱动装置12可具有自动对焦(Auto-Focus)功能,其驱动方式可使用如音圈马达(Voice Coil Motor,VCM)、微机电***(Micro Electro-Mechanical Systems,MEMS)、压电***(Piezoelectric)、以及记忆金属(Shape Memory Alloy)等驱动***。驱动装置12可让成像镜头11取得较佳的成像位置,可提供被摄物于不同物距的状态下,皆能拍摄清晰影像。此外,取像装置10搭载一感光度佳及低噪声的电子感光元件13(如CMOS、CCD)设置于光学影像镜头***组的成像面,可真实呈现光学影像镜头***组的良好成像质量。
影像稳定模块14例如为加速计、陀螺仪或霍尔元件(Hall Effect Sensor)。驱动装置12可搭配影像稳定模块14而共同作为一光学防手震装置(Optical ImageStabilization,OIS),通過调整成像镜头11不同轴向的变化以补偿拍摄瞬间因晃动而产生的模糊影像,或利用影像软件中的影像补偿技术,来提供电子防手震功能(ElectronicImage Stabilization,EIS),进一步提升动态以及低照度场景拍摄的成像质量。
<第十四实施例>
请参照图26至图28,其中图26绘示依照本发明第十四实施例的一种电子装置的一侧的立体示意图,图27绘示图26的电子装置的另一侧的立体示意图,图28绘示图26的电子装置的***方块图。在本实施例中,电子装置20为一智能型手机。电子装置20包含第十三实施例的取像装置10、闪光灯模块21、对焦辅助模块22、影像信号处理器23(Image SignalProcessor)、使用者界面24以及影像软件处理器25。上述电子装置20以包含一个取像装置10为例,但本发明并不以此为限。电子装置20可进一步包含另一个取像装置。
当使用者经由使用者界面24拍摄被摄物26时,电子装置20利用取像装置10聚光取像,启动闪光灯模块21进行补光,并使用对焦辅助模块22提供的被摄物物距信息进行快速对焦,再加上影像信号处理器23进行影像最佳化处理,来进一步提升光学影像镜头***组所产生的影像质量。对焦辅助模块22可采用红外线或激光对焦辅助***来达到快速对焦。使用者界面24可采用触控屏幕或实体拍摄按钮,配合影像软件处理器25的多样化功能进行影像拍摄以及影像处理。
本发明的取像装置10并不以应用于智能型手机为限。取像装置10更可视需求应用于移动对焦的***,并兼具优良像差修正与良好成像质量的特色。举例来说,取像装置10可多方面应用于三维(3D)影像撷取、数字相机、行动装置、数字平板、智能型电视、网络监控设备、行车记录器、倒车显影装置、多镜头装置、体感游戏机与穿戴式装置等电子装置中。前揭电子装置仅是示范性地说明本发明的实际运用例子,并非限制本发明的取像装置的运用范围。
当然,本发明还可有其它多种实施例,在不背离本发明精神及其实质的情况下,熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形,但这些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
Claims (28)
1.一种光学影像镜头***组,其特征在于,该光学影像镜头***组包含五片透镜,该五片透镜由物侧至像侧依序为:
一第一透镜,具有正屈折力;
一第二透镜,具有负屈折力;
一第三透镜,具有正屈折力;
一第四透镜,具有负屈折力;以及
一第五透镜,具有负屈折力;
其中,该第五透镜于光轴上的厚度为CT5,该第二透镜的屈折力为P2,该第四透镜的屈折力为P4,该第五透镜的屈折力为P5,该第一透镜与该第二透镜于光轴上的间隔距离为T12,该第二透镜与该第三透镜于光轴上的间隔距离为T23,该第三透镜与该第四透镜于光轴上的间隔距离为T34,该第五透镜物侧表面的曲率半径为R9,该第五透镜像侧表面的曲率半径为R10,其满足下列条件:
0.05<CT5/T23<3.80;
P2+P4+P5<-3.20;
1.10<(P2+P4+P5)/P4<9.0;
0.60<T34/T12<6.0;以及
0.15<|(R9+R10)/(R9-R10)|<5.80。
2.根据权利要求1所述的光学影像镜头***组,其特征在于,该第四透镜物侧表面与该第四透镜像侧表面中至少其中一表面具有至少一反曲点,该第四透镜像侧表面的曲率半径为R8,该第五透镜物侧表面的曲率半径为R9,其滿足下列条件:
|R9/R8|<9.0。
3.根据权利要求1所述的光学影像镜头***组,其特征在于,该第五透镜物侧表面的曲率半径为R9,该第五透镜像侧表面的曲率半径为R10,其满足下列条件:
0.20<|(R9+R10)/(R9-R10)|<5.0。
4.根据权利要求1所述的光学影像镜头***组,其特征在于,该第二透镜的屈折力为P2,该第四透镜的屈折力为P4,该第五透镜的屈折力为P5,该第一透镜与该第二透镜于光轴上的间隔距离为T12,该第三透镜与该第四透镜于光轴上的间隔距离为T34,其满足下列条件:
1.50<(P2+P4+P5)/P4<8.50;以及
0.75<T34/T12<5.80。
5.根据权利要求1所述的光学影像镜头***组,其特征在于,该第二透镜与该第三透镜于光轴上的间隔距离为T23,该第四透镜与该第五透镜于光轴上的间隔距离为T45,其滿足下列条件:
-0.35<(T23-T45)/(T23+T45)<0.50。
6.根据权利要求1所述的光学影像镜头***组,其特征在于,该第五透镜像侧表面的最大有效半径为Y52,该光学影像镜头***组的入瞳孔径为EPD,其满足下列条件:
0.70<Y52*2/EPD<1.20。
7.根据权利要求1所述的光学影像镜头***组,其特征在于,该光学影像镜头***组的该五片透镜中各透镜表面的最大有效半径的最大值为Ymax,该第一透镜物侧表面至一成像面于光轴上的距离为TL,该光学影像镜头***组的焦距为f,其满足下列条件:
1.0毫米<Ymax<3.0毫米;以及
0.70<TL/f<1.10。
8.根据权利要求1所述的光学影像镜头***组,其特征在于,该第五透镜像侧表面至一成像面于光轴上的距离为BL,该光学影像镜头***组的该五片透镜中各二相邻透镜于光轴上的间隔距离的总和为ΣAT,其满足下列条件:
0.70<BL/ΣAT<3.20。
9.根据权利要求1所述的光学影像镜头***组,其特征在于,该第四透镜于光轴上的厚度为CT4,该第三透镜与该第四透镜于光轴上的间隔距离为T34,其满足下列条件:
0.65<CT4/T34<4.80。
10.根据权利要求1所述的光学影像镜头***组,其特征在于,更包含一光圈,其中该光圈设置于一被摄物与该第三透镜物侧表面之间,该光学影像镜头***组的最大成像高度为ImgH,该光学影像镜头***组的焦距为f,其满足下列条件:
0.10<ImgH/f<0.50。
11.根据权利要求1所述的光学影像镜头***组,其特征在于,该第二透镜的色散系数为V2,该第四透镜的色散系数为V4,其滿足下列条件:
0<(V2+V4)/2<25.0。
12.一种取像装置,其特征在于,包含:
权利要求1所述的光学影像镜头***组;以及
一电子感光元件,其中该电子感光元件设置于该光学影像镜头***组的一成像面上。
13.一种电子装置,其特征在于,包含:
权利要求12所述的取像装置。
14.一种光学影像镜头***组,其特征在于,该光学影像镜头***组包含五片透镜,该五片透镜由物侧至像侧依序为:
一第一透镜,具有正屈折力;
一第二透镜,具有负屈折力;
一第三透镜,具有正屈折力;
一第四透镜,具有负屈折力;以及
一第五透镜,具有负屈折力;
其中,该光学影像镜头***组更包含一光圈,该第四透镜于光轴上的厚度为CT4,该第五透镜于光轴上的厚度为CT5,该第二透镜的屈折力为P2,该第四透镜的屈折力为P4,该第五透镜的屈折力为P5,该第二透镜与该第三透镜于光轴上的间隔距离为T23,该第三透镜与该第四透镜于光轴上的间隔距离为T34,该光圈至该第三透镜物侧表面于光轴上的距离为DsR5,该光圈至该第三透镜像侧表面于光轴上的距离为DsR6,其满足下列条件:
0.10<CT5/T23<3.0;
P2+P4+P5<-3.35;
0.65<CT4/T34<9.0;以及
0<|DsR5/DsR6|<1.0。
15.根据权利要求14所述的光学影像镜头***组,其特征在于,该第五透镜物侧表面于近光轴处为凹面,该第五透镜物侧表面与该第五透镜像侧表面中至少其中一表面具有至少一反曲点。
16.根据权利要求14所述的光学影像镜头***组,其特征在于,该第二透镜与该第三透镜于光轴上的间隔距离大于该第一透镜与该第二透镜于光轴上的间隔距离以及该第三透镜与该第四透镜于光轴上的间隔距离,且该第四透镜与该第五透镜于光轴上的间隔距离大于该第一透镜与该第二透镜于光轴上的间隔距离以及该第三透镜与该第四透镜于光轴上的间隔距离。
17.根据权利要求14所述的光学影像镜头***组,其特征在于,该第四透镜于光轴上的厚度为CT4,该第三透镜与该第四透镜于光轴上的间隔距离为T34,其满足下列条件:
0.70<CT4/T34<4.0。
18.根据权利要求14所述的光学影像镜头***组,其特征在于,该光学影像镜头***组的焦距为f,该第三透镜的焦距为f3,其满足下列条件:
1.0<f/f3<5.0。
19.根据权利要求14所述的光学影像镜头***组,其特征在于,该第一透镜物侧表面的最大有效半径为Y11,该第五透镜像侧表面的最大有效半径为Y52,其满足下列条件:
0.70<Y52/Y11<1.10。
20.根据权利要求14所述的光学影像镜头***组,其特征在于,该光学影像镜头***组的该五片透镜中各二相邻透镜于光轴上的间隔距离的总和为ΣAT,该第二透镜与该第三透镜于光轴上的间隔距离为T23,该第五透镜像侧表面至一成像面于光轴上的距离为BL,其满足下列条件:
0.30≦ΣAT/(T23+BL)<0.75。
21.根据权利要求14所述的光学影像镜头***组,其特征在于,该第二透镜的色散系数为V2,该第三透镜的色散系数为V3,该第四透镜的色散系数为V4,其满足下列条件:
30.0<V2+V3+V4<95.0。
22.根据权利要求14所述的光学影像镜头***组,其特征在于,该光学影像镜头***组中最大视角的一半为HFOV,该光圈至该第五透镜像侧表面于光轴上的距离为SD,该第一透镜物侧表面至该第五透镜像侧表面于光轴上的距离为TD,其满足下列条件:
tan(HFOV)<0.30;以及
0.70<SD/TD<1.0。
23.一种光学影像镜头***组,其特征在于,该光学影像镜头***组包含五片透镜,该五片透镜由物侧至像侧依序为:
一第一透镜,具有正屈折力;
一第二透镜,具有负屈折力;
一第三透镜,具有正屈折力;
一第四透镜,具有负屈折力;以及
一第五透镜,具有负屈折力,其物侧表面于近光轴处为凹面;
其中,该第五透镜于光轴上的厚度为CT5,该第二透镜与该第三透镜于光轴上的间隔距离为T23,该第三透镜的色散系数为V3,该光学影像镜头***组的焦距为f,该第三透镜物侧表面的曲率半径为R5,该第三透镜像侧表面的曲率半径为R6,其满足下列条件:
0.05<CT5/T23<3.80;
10.0<V3<25.0;以及
-10.0<[(R5-R6)*f]/(R5*R6)<-1.70。
24.根据权利要求23所述的光学影像镜头***组,其特征在于,该第四透镜物侧表面与该第四透镜像侧表面中至少其中一表面具有至少一反曲点,该光学影像镜头***组的该五片透镜中各透镜表面的最大有效半径的最大值为Ymax,其满足下列条件:
0.70毫米<Ymax<5.0毫米。
25.根据权利要求23所述的光学影像镜头***组,其特征在于,该第二透镜的色散系数为V2,该第三透镜的色散系数为V3,该第四透镜的色散系数为V4,其满足下列条件:
30.0<V2+V3+V4<95.0。
26.根据权利要求23所述的光学影像镜头***组,其特征在于,中该光学影像镜头***组的该五片透镜中各二相邻透镜于光轴上的间隔距离的总和为ΣAT,该第三透镜于光轴上的厚度为CT3,其满足下列条件:
0.10<ΣAT/CT3<7.50。
27.根据权利要求23所述的光学影像镜头***组,其特征在于,该第五透镜像侧表面至一成像面于光轴上的距离为BL,该光学影像镜头***组的该五片透镜中各二相邻透镜于光轴上的间隔距离的总和为ΣAT,该第五透镜像侧表面的最大有效半径为Y52,该光学影像镜头***组的入瞳孔径为EPD,其满足下列条件:
0.05<BL/ΣAT<4.0;以及
0.70<Y52*2/EPD<1.20。
28.根据权利要求23所述的光学影像镜头***组,其特征在于,该光学影像镜头***组的该五片透镜皆为单一非黏合透镜,该第四透镜像侧表面的曲率半径为R8,该第五透镜物侧表面的曲率半径为R9,其滿足下列条件:
|R9/R8|<12.0。
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