TWI659239B - 成像光學透鏡組、取像裝置及電子裝置 - Google Patents

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Abstract

一種成像光學透鏡組,包含光圈以及複數透鏡。光圈的形狀固定且為橢圓形,且光圈具有一長軸以及一短軸。藉由配置橢圓形光圈以替代習用圓形光圈,可使光圈於一軸向上具有較短的光學有效徑以縮小成像光學透鏡組的尺寸,同時透過較不具約束之軸向增加光學有效徑以維持有效光圈值。

Description

成像光學透鏡組、取像裝置及電子裝置
本發明是有關於一種成像光學透鏡組及取像裝置,且特別是有關於一種應用在電子裝置上的微型化成像光學透鏡組及取像裝置。
隨著攝影模組的應用愈來愈廣泛,將攝影模組裝置於各種智慧型電子產品、車用裝置、辨識系統、娛樂裝置、運動裝置與家庭智能輔助系統係為未來科技發展的一大趨勢。且為了具備更廣泛的使用經驗,搭載一顆、兩顆、甚至三顆鏡頭以上的智慧裝置逐漸成為市場主流,為因應不同的應用需求,係發展出不同特性的透鏡系統。
加上近年來電子產品訴求輕薄化,因此傳統的攝影鏡頭難以同時滿足高規格與微型化的需求,特別是大光圈或具有望遠特徵的微型鏡頭等。但因光學變焦需求變得更嚴(加大zoom比率等),已知的望遠鏡頭技術漸漸無法滿足需求(如總長度太長、光圈太小、成像品質不良或無法小型化),因此需要不同的光學特徵或具有光軸轉折的配置解決。因電子裝置的厚度限制,某些光學鏡頭會在鏡頭或鏡片 做切割(比如D-Cut),移除成像時沒有用到的部分減小鏡頭單一方向的尺寸。但這種技術比較難實施在於望遠鏡頭上,因望遠鏡頭前端與後端大小變化較小,切除後端透鏡效果有限,尤其是在於鏡頭前端因有開孔大小的限制而無法做切割的配置。因此這問題需要由其他方法解決。
本發明提供之成像光學透鏡組、取像裝置及電子裝置,藉由配置橢圓形光圈以替代習用圓形光圈,可使光圈於一軸向上具有較短的光學有效徑以縮小成像光學透鏡組的尺寸(例如對於空間最具約束或限制之軸),同時透過較不具約束之軸向增加光學有效徑以維持有效光圈值。再者,橢圓形光圈的配置有助於在一軸向縮短或裁切透鏡及鏡筒,同時維持成像所需的亮度。
依照本發明提供一種成像光學透鏡組,包含光圈以及複數透鏡。光圈的形狀固定且為橢圓形,且光圈具有一長軸以及一短軸。光圈的長軸直徑為ESDX,光圈的短軸直徑為ESDY,成像光學透鏡組的焦距為f,透鏡中最靠近物側的透鏡為第一透鏡,第一透鏡之物側表面至一成像面於光軸上的距離為TL,其滿足下列條件:1.08<ESDX/ESDY;以及TL/f<1.20。
依據本發明另提供一種取像裝置,包含如前段所述的成像光學透鏡組以及電子感光元件,其中電子感光元件設置於成像光學透鏡組的成像面。
依據本發明更提供一種電子裝置,包含如前段所述的取像裝置。
當ESDX/ESDY滿足上述條件時,可平衡橢圓形光圈長短軸的比例,以提供成像光學透鏡組小型化及足夠的進光量。
當TL/f滿足上述條件時,可壓制成像光學透鏡組的總長度,同時呈現較佳的望遠功能。
1400、1600、1700‧‧‧電子裝置
1410、1610、1620、1710、1720、1730‧‧‧取像裝置
1420、1430、1440、1450‧‧‧反射元件
1601‧‧‧使用者介面
1630、1740‧‧‧閃光燈模組
1640、1750‧‧‧對焦輔助模組
1650、1760‧‧‧成像訊號處理元件
100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000‧‧‧光圈
101、201、301、302、401、402、601、801‧‧‧光闌
110、210、310、410、510、610、710、810‧‧‧第一透鏡
111、211、311、411、511、611、711、811‧‧‧物側表面
112、212、312、412、512、612、712、812‧‧‧像側表面
120、220、320、420、520、620、720、820‧‧‧第二透鏡
121、221、321、421、521、621、721、821‧‧‧物側表面
122、222、322、422、522、622、722、822‧‧‧像側表面
130、230、330、430、530、630、730、830‧‧‧第三透鏡
131、231、331、431、531、631、731、831‧‧‧物側表面
132、232、332、432、532、632、732、832‧‧‧像側表面
140、240、340、440、540、640、840‧‧‧第四透鏡
141、241、341、441、541、641、841‧‧‧物側表面
142、242、342、442、542、642、842‧‧‧像側表面
150、250、350、450、550、650‧‧‧第五透鏡
151、251、351、451、551、651‧‧‧物側表面
152、252、352、452、552、652‧‧‧像側表面
360、460‧‧‧第六透鏡
361、461‧‧‧物側表面
362、462‧‧‧像側表面
470‧‧‧第七透鏡
471‧‧‧物側表面
472‧‧‧像側表面
180、280、380、480、580、680、780、880‧‧‧紅外線濾除濾光元件
190、290、390、490、590、690、790、890‧‧‧成像面
195、295、395、495、595、695、795、895‧‧‧電子感光元件
90、1090‧‧‧鏡筒
1110、1210、1310‧‧‧透鏡
91、1091、1111、1211、1311‧‧‧切邊
1111a、1211a、1311a‧‧‧透鏡的最大光學有效徑
1111b、1211b、1311b‧‧‧透鏡的水平影像有效徑
1111c、1211c、1311c‧‧‧透鏡的垂直影像有效徑
1500‧‧‧遮光元件
1501‧‧‧開口
f‧‧‧成像光學透鏡組的焦距
HFOV‧‧‧成像光學透鏡組的最大視角的一半
FOV‧‧‧成像光學透鏡組的最大視角
TL‧‧‧第一透鏡之物側表面至成像面於光軸上的距離
Nmax‧‧‧成像光學透鏡組中透鏡折射率的最大值
N1‧‧‧第一透鏡的折射率
N2‧‧‧第二透鏡的折射率
N3‧‧‧第三透鏡的折射率
N4‧‧‧第四透鏡的折射率
N5‧‧‧第五透鏡的折射率
Vmin‧‧‧成像光學透鏡組中透鏡阿貝數的最小值
V1‧‧‧第一透鏡的阿貝數
V2‧‧‧第二透鏡的阿貝數
V3‧‧‧第三透鏡的阿貝數
V4‧‧‧第四透鏡的阿貝數
V5‧‧‧第五透鏡的阿貝數
R1‧‧‧第一透鏡物側表面的曲率半徑
CT1‧‧‧第一透鏡於光軸上的厚度
CT2‧‧‧第二透鏡於光軸上的厚度
CT3‧‧‧第三透鏡於光軸上的厚度
CT4‧‧‧第四透鏡於光軸上的厚度
CT5‧‧‧第五透鏡於光軸上的厚度
ΣCT‧‧‧成像光學透鏡組中各透鏡於光軸上厚度的總和
Ymax‧‧‧所有透鏡中光學有效半徑的最大者
OA‧‧‧橢圓形之光圈
OB‧‧‧與橢圓形光圈同面積的圓形
EPDC‧‧‧與成像光學透鏡組之一橢圓入瞳孔同面積的一圓 直徑
ESDC‧‧‧與橢圓形之光圈OA同面積的圓形OB的直徑
ESDX‧‧‧光圈的長軸直徑
ESDY‧‧‧光圈的短軸直徑
BRmax‧‧‧鏡筒的中心到外徑最長距離的兩倍
BRmin‧‧‧鏡筒的中心到外徑最短距離的兩倍
LRmax‧‧‧透鏡的中心到外徑最長距離的兩倍
LRmin‧‧‧透鏡的中心到外徑最短距離的兩倍
第1A圖繪示依照本發明第一實施例的一種取像裝置中光圈長軸方向的示意圖;第1B圖繪示依照第1A圖第一實施例的取像裝置中光圈短軸方向的示意圖;第2A圖由左至右依序為第1A圖第一實施例的取像裝置的球差、像散及畸變曲線;第2B圖由左至右依序為第1B圖第一實施例的取像裝置的球差、像散及畸變曲線圖;第3A圖繪示依照本發明第二實施例的一種取像裝置中光圈長軸方向的示意圖;第3B圖繪示依照第3A圖第二實施例的取像裝置中光圈 短軸方向的示意圖;第4A圖由左至右依序為第3A圖第二實施例的取像裝置的球差、像散及畸變曲線圖;第4B圖由左至右依序為第3B圖第二實施例的取像裝置的球差、像散及畸變曲線圖;第5A圖繪示依照本發明第三實施例的一種取像裝置中光圈長軸方向的示意圖;第5B圖繪示依照第5A圖第三實施例的取像裝置中光圈短軸方向的示意圖;第6A圖由左至右依序為第5A圖第三實施例的取像裝置的球差、像散及畸變曲線圖;第6B圖由左至右依序為第5B圖第三實施例的取像裝置的球差、像散及畸變曲線圖;第7A圖繪示依照本發明第四實施例的一種取像裝置中光圈長軸方向的示意圖;第7B圖繪示依照第7A圖第四實施例的取像裝置中光圈短軸方向的示意圖;第8A圖由左至右依序為第7A圖第四實施例的取像裝置的球差、像散及畸變曲線圖;第8B圖由左至右依序為第7B圖第四實施例的取像裝置的球差、像散及畸變曲線圖;第9A圖繪示依照本發明第五實施例的一種取像裝置中光圈長軸方向的示意圖;第9B圖繪示依照第9A圖第五實施例的取像裝置中光圈 短軸方向的示意圖;第10A圖由左至右依序為第9A圖第五實施例的取像裝置的球差、像散及畸變曲線圖;第10B圖由左至右依序為第9B圖第五實施例的取像裝置的球差、像散及畸變曲線圖;第11A圖繪示依照本發明第六實施例的一種取像裝置中光圈長軸方向的示意圖;第11B圖繪示依照第11A圖第六實施例的取像裝置中光圈短軸方向的示意圖;第12A圖由左至右依序為第11A圖第六實施例的取像裝置的球差、像散及畸變曲線圖;第12B圖由左至右依序為第11B圖第六實施例的取像裝置的球差、像散及畸變曲線圖;第13A圖繪示依照本發明第七實施例的一種取像裝置中光圈長軸方向的示意圖;第13B圖繪示依照第13A圖第七實施例的取像裝置中光圈短軸方向的示意圖;第14A圖由左至右依序為第13A圖第七實施例的取像裝置的球差、像散及畸變曲線圖;第14B圖由左至右依序為第13B圖第七實施例的取像裝置的球差、像散及畸變曲線圖;第15A圖繪示依照本發明第八實施例的一種取像裝置中光圈長軸方向的示意圖;第15B圖繪示依照第15A圖第八實施例的取像裝置中光 圈短軸方向的示意圖;第16A圖由左至右依序為第15A圖第八實施例的取像裝置的球差、像散及畸變曲線圖;第16B圖由左至右依序為第15B圖第八實施例的取像裝置的球差、像散及畸變曲線圖;第17A圖繪示依照第1A圖第一實施例中光圈的示意圖;第17B圖繪示依照第1A圖第一實施例中參數ESDC的示意圖;第18A圖繪示依照本發明第九實施例的一種取像裝置中鏡筒及光圈的示意圖;第18B圖繪示依照第18A圖第九實施例中參數BRmin以及BRmax的示意圖;第19A圖繪示依照本發明第十實施例的一種取像裝置中鏡筒及光圈的示意圖;第19B圖繪示依照第19A圖第十實施例中參數BRmin以及BRmax的示意圖;第20A圖繪示依照本發明第十一實施例的一種取像裝置中透鏡的示意圖;第20B圖繪示依照第20A圖第十一實施例中參數LRmin以及LRmax的示意圖;第21A圖繪示依照本發明第十二實施例的一種取像裝置中透鏡的示意圖;第21B圖繪示依照第21A圖第十二實施例中參數LRmin以及LRmax的示意圖; 第22A圖繪示依照本發明第十三實施例的一種取像裝置中透鏡的示意圖;第22B圖繪示依照第22A圖第十三實施例中參數LRmin以及LRmax的示意圖;第23A圖繪示依照本發明第十四實施例的一種電子裝置的示意圖;第23B圖繪示依照第23A圖電子裝置中取像裝置的示意圖;第23C圖繪示依照第23A圖中取像裝置搭配不同反射元件之示意圖;第23D圖繪示依照第23A圖中取像裝置搭配不同反射元件之示意圖;第24圖繪示依照本發明第十五實施例的一種取像裝置中遮光元件的示意圖;第25A圖繪示依照本發明第十六實施例的一種電子裝置之一側的示意圖;第25B圖繪示依照第25A圖第十六實施例的電子裝置之另一側的示意圖;以及第26圖繪示依照本發明第十七實施例的一種電子裝置的示意圖。
本揭示內容提供一種成像光學透鏡組,包含光圈以及複數透鏡。光圈的形狀固定且為橢圓形,且光圈具有 一長軸以及一短軸。藉由配置橢圓形光圈以替代習用圓形光圈,可使光圈於一軸向上具有較短的光學有效徑以縮小成像光學透鏡組的尺寸(例如對於空間最具約束或限制之軸),同時透過較不具約束之軸向增加光學有效徑以維持有效光圈值。再者,橢圓形光圈的配置有助於在一軸向縮短或裁切透鏡及鏡筒,同時維持成像所需的亮度。
光圈的長軸直徑為ESDX,光圈的短軸直徑為ESDY,其滿足下列條件:1.08<ESDX/ESDY。藉此,可平衡橢圓形光圈長短軸的比例,以提供成像光學透鏡組小型化及足夠的進光量。較佳地,可滿足下列條件:1.10<ESDX/ESDY<1.50。
成像光學透鏡組的焦距為f,透鏡中最靠近物側的透鏡為第一透鏡,第一透鏡之物側表面至成像面於光軸上的距離為TL,其滿足下列條件:TL/f<1.20。藉此,可壓制成像光學透鏡組的總長度,同時呈現較佳的望遠功能。較佳地,可滿足下列條件:0.50<TL/f<1.0。
成像光學透鏡組中透鏡折射率的最大值為Nmax,其滿足下列條件:Nmax<1.70。藉此,可有效修正成像光學透鏡組的像散。此外,成像光學透鏡組中透鏡阿貝數的最小值為Vmin,其滿足下列條件:Vmin<22。藉此,可在色差修正與像散修正之間得到適合的平衡,並有助於縮小各透鏡的有效半徑,可利於減小成像光學透鏡組的外徑尺寸以強化其小型化的特色。較佳地,可滿足下列條件:Vmin<20。
成像光學透鏡組中,透鏡的數量為五片以上,且至少三透鏡為塑膠材質。藉此,由於橢圓形光圈的長軸會比同面積圓的直徑還長,其瞬間光圈會較大,由此配置可確保成像光學透鏡組有足夠透鏡可修正橢圓形光圈長軸側所產生的像差,且塑膠材質較容易讓透鏡裁切為方形,以進一步促進成像光學透鏡組的小型化。
第一透鏡具有正屈折力,且成像光學透鏡組中第一透鏡之最大光學有效徑為所有透鏡中最大者。藉此,第一透鏡更適合搭配橢圓形光圈,有助於長軸光線匯聚到成像面,並提供充足的進光量。
成像光學透鏡組中透鏡於光軸上厚度的最大者為第一透鏡於光軸上的厚度。藉此,可確保第一透鏡有足夠的機構強度,有助於在於組裝或成型上呈現優勢。
第一透鏡於光軸上的厚度為CT1,成像光學透鏡組中各透鏡於光軸上厚度的總和為ΣCT,其滿足下列條件:0.55<CT1/(ΣCT-CT1)。藉此,可確保第一透鏡的機構強度與成像光學透鏡組的小型化,取得較佳的平衡。較佳地,可滿足下列條件:0.65<CT1/(ΣCT-CT1)。更佳地,可滿足下列條件:0.8<CT1/(ΣCT-CT1)。
光圈位於被攝物與第一透鏡之間。藉此,有助於控制橢圓形光圈的位置與方向(orientation)。
第一透鏡物側表面的曲率半徑為R1,成像光學透鏡組的焦距為f,其滿足下列條件:3.50<f/R1。藉此, 可確保第一透鏡具有足夠屈折力,以助於光線進入成像光學透鏡組。較佳地,可滿足下列條件:4.0<f/R1。
成像光學透鏡組的透鏡總數中至少一半以上之透鏡之至少一表面為非球面,且至少一透鏡包含至少一反曲點。藉此,有助於修正周邊影像的像差,尤其是長軸方向的影像。較佳地,成像光學透鏡組之至少一透鏡包含至少一臨界點。
所有透鏡中光學有效半徑的最大者為Ymax,其滿足下列條件:Ymax<3.0mm,其中,光學有效半徑為光學有效徑的一半。藉此,可控制成像光學透鏡組的有效徑大小,進一步小型化外徑尺寸。較佳地,可滿足下列條件:Ymax<2.5mm。
成像光學透鏡組的焦距為f,其滿足下列條件:8mm<f<18mm。藉此,可控制成像光學透鏡組的大小尺寸。較佳地,可滿足下列條件:10mm<f<16mm。
成像光學透鏡組的最大視角為FOV,其滿足下列條件:tan(FOV)<0.80。藉此,可提供良好的望遠成像品質。較佳地,可滿足下列條件:tan(FOV)<0.70。更佳地,可滿足下列條件:tan(FOV)<0.55。
成像光學透鏡組的焦距為f,與成像光學透鏡組之一橢圓入瞳孔同面積的一圓直徑為EPDC,其滿足下列條件:f/EPDC<3.5。藉此,有助於讓成像光學透鏡組維持一定的等效光圈大小,可確保影像亮度足夠。較佳地,可滿足下列條件:f/EPDC<2.85。
成像光學透鏡組中,至少一透鏡之外徑包含至少二切邊。藉此,可單方向縮小光圈以提供透鏡小型化的特色,進一步提供橢圓形光圈的功能優勢。較佳地,至少一透鏡之外徑包含至少四切邊。
至少一透鏡的中心到外徑最短距離的兩倍為LRmin,所述至少一透鏡的中心到外徑最長距離的兩倍為LRmax,其滿足下列條件:LRmin/LRmax<0.90。藉此,可平衡透鏡具有橢圓形光圈於長短軸方向的比例,以兼顧橢圓形光圈的優點及透鏡的結構強度。較佳地,可滿足下列條件:LRmin/LRmax<0.80。
成像光學透鏡組可更包含一鏡筒,鏡筒之外徑包含至少二切邊。藉此,可單方向縮小光圈以提供透鏡小型化特色,進一步提供橢圓形光圈的功能優勢。較佳地,鏡筒的中心到外徑最短距離的兩倍為BRmin,鏡筒的中心到外徑最長距離的兩倍為BRmax,可滿足下列條件:BRmin/BRmax<0.95。更佳地,可滿足下列條件:BRmin/BRmax<0.90。
成像光學透鏡組可更包含一遮光元件,遮光元件的開口可為非圓形開口。藉此,可使遮光元件配合透鏡或鏡筒的非圓形配置,進一步小型化成像光學透鏡組。較佳地,遮光元件的開口可為橢圓形開口。
成像光學透鏡組可更包含至少一反射元件。藉此,可配合成像光學透鏡組的望遠功能,提供良好的空間配 置。較佳地,反射元件可位於成像光學透鏡組中第一透鏡的物側。
上述本發明成像光學透鏡組中的各技術特徵皆可組合配置,而達到對應之功效。
本發明提供的成像光學透鏡組中,透鏡的材質可為玻璃或塑膠。若透鏡的材質為玻璃,則可增加成像光學透鏡組屈折力配置的自由度,而玻璃透鏡可使用研磨或模造等技術製作而成。若透鏡材質為塑膠,則可以有效降低生產成本。此外,可於鏡面上設置非球面(ASP),藉此獲得較多的控制變數,用以消減像差、縮減透鏡數目,並可有效降低本發明成像光學透鏡組的總長度,而非球面可以塑膠射出成型或模造玻璃鏡片等方式製作而成。
本發明提供的成像光學透鏡組中,可選擇性地在任一(以上)透鏡材料中加入添加物,以改變所述透鏡對於特定波段光線的穿透率,進而減少雜散光與色偏。例如:添加物可具備濾除成像光學透鏡組中600nm~800nm波段光線的功能,以減少多餘的紅光或紅外光;或可濾除350nm~450nm波段光線,以減少成像光學透鏡組中的藍光或紫外光。因此,添加物可避免特定波段光線對成像造成干擾。此外,添加物可均勻混和於塑料中,並以射出成型技術製作成透鏡。
本發明提供的成像光學透鏡組中,若透鏡表面為非球面,則表示所述透鏡表面光學有效區整個或其中一部分為非球面。
本發明提供的成像光學透鏡組中,若透鏡表面係為凸面且未界定所述凸面位置時,則表示所述透鏡表面可於近光軸處為凸面;若透鏡表面係為凹面且未界定所述凹面位置時,則表示所述透鏡表面可於近光軸處為凹面。本發明提供的成像光學透鏡組中,若透鏡具有正屈折力或負屈折力,或是透鏡之焦距,皆可指透鏡近光軸處的屈折力或是焦距。
本發明的成像光學透鏡組中,臨界點為透鏡表面上,除與光軸的交點外,與一垂直於光軸的切面相切的切點。
本發明的成像光學透鏡組中,反曲點之定義為由透鏡近光軸處至離軸處之透鏡表面的曲線,所述曲線之曲率中心由物側移至像側(或由像側移至物側)之轉換點。
本發明的成像光學透鏡組之成像面,依其對應的電子感光元件之不同,可為一平面或有任一曲率之曲面,特別是指凹面朝往物側方向之曲面。另外,本發明的成像光學透鏡組中最靠近成像面的透鏡與成像面之間可選擇性配置一片以上的成像修正元件(平場元件等),以達到修正影像的效果(像彎曲等)。所述成像修正元件的光學性質,比如曲率、厚度、折射率、位置、面形(凸面或凹面、球面或非球面、繞射表面及菲涅爾表面等)可配合取像裝置需求而做調整。一般而言,較佳的成像修正元件配置為將具有朝往物側方向之凹面的薄型平凹元件設置於靠近成像面處。
本發明成像光學透鏡組中,依需求可設置至少一光闌,如孔徑光闌(Aperture Stop)、耀光光闌(Glare Stop)或視場光闌(Field Stop)等,有助於減少雜散光以提昇影像品質。
本發明的成像光學透鏡組中,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,可使成像光學透鏡組的出射瞳(Exit Pupil)與成像面產生較長的距離,使其具有遠心(Telecentric)效果,並可增加電子感光元件的CCD或CMOS接收影像的效率;若為中置光圈,係有助於擴大成像光學透鏡組的視場角,使其具有廣角鏡頭的優勢。
本發明可適當設置一可變孔徑元件,所述可變孔徑元件可為機械構件或光線調控元件,其可以電或電訊號控制孔徑的尺寸與形狀。所述機械構件可包含葉片組、屏蔽板等可動件;所述光線調控元件可包含濾光元件、電致變色材料、液晶層等遮蔽材料。所述可變孔徑元件可藉由控制影像的進光量或曝光時間,強化影像調節的能力。此外,所述可變孔徑元件亦可為本發明之光圈,可藉由改變光圈值以調節影像品質,如景深或曝光速度等。
本發明之成像光學透鏡組亦可多方面應用於三維(3D)影像擷取、數位相機、行動產品、數位平板、智慧型電視、網路監控設備、體感遊戲機、行車紀錄器、倒車顯影裝置、穿戴式產品、空拍機等電子裝置中。
本揭示內容另提供一種取像裝置,其包含前述的成像光學透鏡組以及電子感光元件,其中電子感光元件設置於成像光學透鏡組的成像面。藉由配置橢圓形光圈以替代習用圓形光圈,可使光圈於一軸向上具有較短的光學有效徑以縮小成像光學透鏡組的尺寸(例如對於空間最具約束或限制之軸),同時透過較不具約束之軸向增加光學有效徑以維持有效光圈值。再者,橢圓形光圈的配置有助於在一軸向縮短或裁切透鏡及鏡筒,同時維持成像所需的亮度。
另外,取像裝置可進一步包含鏡筒(Barrel Member)、支持裝置(Holder Member)或其組合。
本發明提供一種電子裝置,包含前述的取像裝置。較佳地,電子裝置可包含至少三前述的取像裝置,且取像裝置均面向物側。藉此,可提供電子裝置具備多樣化的拍攝功能。
<第一實施例>
請參照第1A圖、第1B圖、第2A圖及第2B圖,其中第1A圖繪示依照本發明第一實施例的一種取像裝置中光圈長軸方向的示意圖,第1B圖繪示依照第1A圖第一實施例的取像裝置中光圈短軸方向的示意圖,第2A圖由左至右依序為第1A圖第一實施例的取像裝置的球差、像散及畸變曲線圖,第2B圖由左至右依序為第1B圖第一實施例的取像裝置的球差、像散及畸變曲線圖。
由第1A圖以及第1B圖可知,第一實施例的取像裝置包含成像光學透鏡組(未另標號)以及電子感光元件 195。成像光學透鏡組包含光圈100以及複數透鏡;詳細來說,成像光學透鏡組由物側至像側依序包含光圈100、第一透鏡110、第二透鏡120、光闌101、第三透鏡130、第四透鏡140、第五透鏡150、紅外線濾除濾光元件180以及成像面190,而電子感光元件195設置於成像光學透鏡組的成像面190,其中成像光學透鏡組包含五片透鏡(110、120、130、140、150),所述五片透鏡中任二相鄰的透鏡間皆具有間隔距離,且所述五片透鏡間無其他內插的透鏡。
配合參照第17A圖,其繪示依照第1A圖第一實施例中光圈100的示意圖。由第17A圖可知,光圈100的形狀固定且為橢圓形,且光圈100具有一長軸以及一短軸,其中長軸沿方向X,短軸沿方向Y,配合參照第1A圖,成像光學透鏡組之光軸則沿方向Z。
第一透鏡110具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面111近光軸處為凸面,其像側表面112近光軸處為凹面,並皆為非球面。另外,第一透鏡110包含至少一反曲點及至少一臨界點。
第二透鏡120具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側表面121近光軸處為凹面,其像側表面122近光軸處為凸面,並皆為非球面。另外,第二透鏡120包含至少一反曲點及至少一臨界點。
第三透鏡130具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側表面131近光軸處為凹面,其像側表面132近光軸處 為凸面,並皆為非球面。另外,第三透鏡130包含至少一反曲點及至少一臨界點。
第四透鏡140具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面141近光軸處為凹面,其像側表面142近光軸處為凸面,並皆為非球面。另外,第四透鏡140包含至少一反曲點。
第五透鏡150具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側表面151近光軸處為凹面,其像側表面152近光軸處為凹面,並皆為非球面。另外,第五透鏡150包含至少一反曲點及至少一臨界點。
紅外線濾除濾光元件180為玻璃材質,其設置於第五透鏡150及成像面190間且不影響成像光學透鏡組的焦距。
上述各透鏡的非球面的曲線方程式表示如下: ;其中:X:非球面上距離光軸為Y的點,其與相切於非球面光軸上交點切面的相對距離;Y:非球面曲線上的點與光軸的垂直距離;R:曲率半徑;k:錐面係數;以及Ai:第i階非球面係數。
第一實施例的成像光學透鏡組中,成像光學透鏡組的焦距為f,與成像光學透鏡組之一橢圓入瞳孔同面積 的一圓直徑為EPDC,其滿足下列條件:f=5.52mm;以及f/EPDC=2.47。
第一實施例的成像光學透鏡組中,成像光學透鏡組的最大視角的一半為HFOV,成像光學透鏡組的最大視角為FOV,其滿足下列條件:HFOV=22.3度;以及FOV=44.6度。
配合參照第17B圖,係繪示依照第1A圖第一實施例中參數ESDC的示意圖。由第17A圖以及第17B圖可知,光圈100的長軸直徑為ESDX,光圈100的短軸直徑為ESDY,與橢圓形之光圈100OA同面積的圓形OB的直徑為ESDC(即ESDC2=ESDX×ESDY),與成像光學透鏡組之一橢圓入瞳孔同面積的一圓直徑為EPDC,其滿足下列條件:ESDX=2.374;ESDY=2.100;ESDC=2.233;EPDC=2.233;以及ESDX/ESDY=1.13。
第一實施例的成像光學透鏡組中,成像光學透鏡組的最大視角為FOV,其滿足下列條件:tan(FOV)=0.99。
第一實施例的成像光學透鏡組中,成像光學透鏡組的焦距為f,第一透鏡110之物側表面111至成像面190於光軸上的距離為TL,其滿足下列條件:TL/f=0.95。
第一實施例的成像光學透鏡組中,第一透鏡110的折射率為N1,第二透鏡120的折射率為N2,第三透鏡130的折射率為N3,第四透鏡140的折射率為N4,第五透鏡150的折射率為N5,成像光學透鏡組中透鏡折射率的最 大值為Nmax(即N1、N2、N3、N4以及N5中的最大值),第一透鏡110的阿貝數為V1,第二透鏡120的阿貝數為V2,第三透鏡130的阿貝數為V3,第四透鏡140的阿貝數為V4,第五透鏡150的阿貝數為V5,成像光學透鏡組中透鏡阿貝數的最小值為Vmin(即V1、V2、V3、V4以及V5中的最小值),其滿足下列條件:Nmax=1.69;以及Vmin=17.56。
第一實施例的成像光學透鏡組中,第一透鏡物側表面111的曲率半徑為R1,成像光學透鏡組的焦距為f,其滿足下列條件:f/R1=3.87。
第一實施例的成像光學透鏡組中,第一透鏡110於光軸上的厚度為CT1,第二透鏡120於光軸上的厚度為CT2,第三透鏡130於光軸上的厚度為CT3,第四透鏡140於光軸上的厚度為CT4,第五透鏡150於光軸上的厚度為CT5,成像光學透鏡組中各透鏡於光軸上厚度的總和為ΣCT(即ΣCT=CT1+CT2+CT3+CT4+CT5),其滿足下列條件:CT1/(ΣCT-CT1)=0.55。
第一實施例的成像光學透鏡組中,所有透鏡中光學有效半徑的最大者為Ymax,其滿足下列條件:Ymax=1.84mm。
再配合參照下列表一以及表二。
表一為第1A圖第一實施例詳細的結構數據,其中曲率半徑、厚度及焦距的單位為mm,且表面0-15依序表示由物側至像側的表面。表二為第一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,A4-A18則表示各表面第4-18階非球面係數。此外,以下各實施例表格乃對應各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實施例的表一及表二的定義相同,在此不加贅述。
另外,第一實施例中,成像光學透鏡組中第五透鏡150之最大光學有效徑為所有透鏡中最大者。
<第二實施例>
請參照第3A圖、第3B圖、第4A圖及第4B圖,其中第3A圖繪示依照本發明第二實施例的一種取像裝置中光圈長軸方向的示意圖,第3B圖繪示依照第3A圖第二實施例的取像裝置中光圈短軸方向的示意圖,第4A圖由左至右依序為第3A圖第二實施例的取像裝置的球差、像散及畸變曲線圖,第4B圖由左至右依序為第3B圖第二實施例的取像裝置的球差、像散及畸變曲線圖。
由第3A圖以及第3B圖可知,第二實施例的取像裝置包含成像光學透鏡組(未另標號)以及電子感光元件295。成像光學透鏡組包含光圈200以及複數透鏡;詳細來說,成像光學透鏡組由物側至像側依序包含光圈200、第一透鏡210、第二透鏡220、光闌201、第三透鏡230、第四透鏡240、第五透鏡250、紅外線濾除濾光元件280以及成像 面290,而電子感光元件295設置於成像光學透鏡組的成像面290,其中成像光學透鏡組包含五片透鏡(210、220、230、240、250),所述五片透鏡中任二相鄰的透鏡間皆具有間隔距離,且所述五片透鏡間無其他內插的透鏡。
光圈200的形狀固定且為橢圓形,且光圈200具有一長軸以及一短軸,其中長軸沿方向X,短軸沿方向Y,成像光學透鏡組之光軸則沿方向Z。
第一透鏡210具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面211近光軸處為凸面,其像側表面212近光軸處為凸面,並皆為非球面。另外,第一透鏡210包含至少一反曲點及至少一臨界點。
第二透鏡220具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側表面221近光軸處為凸面,其像側表面222近光軸處為凹面,並皆為非球面。另外,第二透鏡220包含至少一反曲點。
第三透鏡230具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側表面231近光軸處為凹面,其像側表面232近光軸處為凹面,並皆為非球面。
第四透鏡240具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面241近光軸處為凹面,其像側表面242近光軸處為凸面,並皆為非球面。另外,第四透鏡240包含至少一反曲點。
第五透鏡250具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側表面251近光軸處為凹面,其像側表面252近光軸處 為凸面,並皆為非球面。另外,第五透鏡250包含至少一反曲點。
紅外線濾除濾光元件280為玻璃材質,其設置於第五透鏡250及成像面290間且不影響成像光學透鏡組的焦距。
再配合參照下列表三以及表四。
第二實施例中,非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外,下表參數的定義皆與第一實施例相同,在此不加以贅述。
配合表三及表四可推算出下列數據:
另外,第二實施例中,成像光學透鏡組中第五透鏡250之最大光學有效徑為所有透鏡中最大者。
<第三實施例>
請參照第5A圖、第5B圖、第6A圖及第6B圖,其中第5A圖繪示依照本發明第三實施例的一種取像裝置中 光圈長軸方向的示意圖,第5B圖繪示依照第5A圖第三實施例的取像裝置中光圈短軸方向的示意圖,第6A圖由左至右依序為第5A圖第三實施例的取像裝置的球差、像散及畸變曲線圖,第6B圖由左至右依序為第5B圖第三實施例的取像裝置的球差、像散及畸變曲線圖。
由第5A圖以及第5B圖可知,第三實施例的取像裝置包含成像光學透鏡組(未另標號)以及電子感光元件395。成像光學透鏡組包含光圈300以及複數透鏡;詳細來說,成像光學透鏡組由物側至像側依序包含光圈300、第一透鏡310、第二透鏡320、第三透鏡330、光闌301、第四透鏡340、第五透鏡350、光闌302、第六透鏡360、紅外線濾除濾光元件380以及成像面390,而電子感光元件395設置於成像光學透鏡組的成像面390,其中成像光學透鏡組包含六片透鏡(310、320、330、340、350、360),所述六片透鏡中任二相鄰的透鏡間皆具有間隔距離,且所述六片透鏡間無其他內插的透鏡。
光圈300的形狀固定且為橢圓形,且光圈300具有一長軸以及一短軸,其中長軸沿方向X,短軸沿方向Y,成像光學透鏡組之光軸則沿方向Z。
第一透鏡310具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面311近光軸處為凸面,其像側表面312近光軸處為凸面,並皆為非球面。另外,第一透鏡310包含至少一反曲點。
第二透鏡320具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側表面321近光軸處為凹面,其像側表面322近光軸處為凹面,並皆為非球面。另外,第二透鏡320包含至少一反曲點及至少一臨界點。
第三透鏡330具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側表面331近光軸處為凹面,其像側表面332近光軸處為凹面,並皆為非球面。另外,第三透鏡330包含至少一反曲點及至少一臨界點。
第四透鏡340具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面341近光軸處為凸面,其像側表面342近光軸處為凸面,並皆為非球面。另外,第四透鏡340包含至少一反曲點及至少一臨界點。
第五透鏡350具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側表面351近光軸處為凹面,其像側表面352近光軸處為凸面,並皆為非球面。另外,第五透鏡350包含至少一反曲點及至少一臨界點。
第六透鏡360具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側表面361近光軸處為凹面,其像側表面362近光軸處為凸面,並皆為非球面。另外,第六透鏡360包含至少一反曲點。
紅外線濾除濾光元件380為玻璃材質,其設置於第六透鏡360及成像面390間且不影響成像光學透鏡組的焦距。
再配合參照下列表五以及表六。
第三實施例中,非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外,下表參數的定義皆與第一實施例相同,在此不加以贅述。
配合表五及表六可推算出下列數據:
另外,第三實施例中,成像光學透鏡組中第六透鏡360之最大光學有效徑為所有透鏡中最大者。
<第四實施例>
請參照第7A圖、第7B圖、第8A圖及第8B圖,其中第7A圖繪示依照本發明第四實施例的一種取像裝置中光圈長軸方向的示意圖,第7B圖繪示依照第7A圖第四實施例的取像裝置中光圈短軸方向的示意圖,第8A圖由左至右依序為第7A圖第四實施例的取像裝置的球差、像散及畸變曲線圖,第8B圖由左至右依序為第7B圖第四實施例的取像裝置的球差、像散及畸變曲線圖。
由第7A圖以及第7B圖可知,第四實施例的取像裝置包含成像光學透鏡組(未另標號)以及電子感光元件495。成像光學透鏡組包含光圈400以及複數透鏡;詳細來說,成像光學透鏡組由物側至像側依序包含光圈400、第一透鏡410、第二透鏡420、第三透鏡430、光闌401、光闌402、第四透鏡440、第五透鏡450、第六透鏡460、第七透鏡470、紅外線濾除濾光元件480以及成像面490,而電子感光元件495設置於成像光學透鏡組的成像面490,其中成像光學透鏡組包含七片透鏡(410、420、430、440、450、460、470),所述七片透鏡中任二相鄰的透鏡間皆具有間隔距離,且所述七片透鏡間無其他內插的透鏡。
光圈400的形狀固定且為橢圓形,且光圈400具有一長軸以及一短軸,其中長軸沿方向X,短軸沿方向Y,成像光學透鏡組之光軸則沿方向Z。
第一透鏡410具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面411近光軸處為凸面,其像側表面412近光軸處為凸面,並皆為非球面。另外,第一透鏡410包含至少一反曲點及至少一臨界點。
第二透鏡420具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側表面421近光軸處為凸面,其像側表面422近光軸處為凹面,並皆為非球面。另外,第二透鏡420包含至少一反曲點。
第三透鏡430具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側表面431近光軸處為凸面,其像側表面432近光軸處為凹面,並皆為非球面。
第四透鏡440具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側表面441近光軸處為凸面,其像側表面442近光軸處為凹面,並皆為非球面。另外,第四透鏡440包含至少一反曲點及至少一臨界點。
第五透鏡450具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面451近光軸處為凹面,其像側表面452近光軸處為凸面,並皆為非球面。另外,第五透鏡450包含至少一反曲點及至少一臨界點。
第六透鏡460具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側表面461近光軸處為凸面,其像側表面462近光軸處為凹面,並皆為非球面。另外,第六透鏡460包含至少一反曲點。
第七透鏡470具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側表面471近光軸處為凹面,其像側表面472近光軸處為凹面,並皆為非球面。另外,第七透鏡470包含至少一反曲點。
紅外線濾除濾光元件480為玻璃材質,其設置於第七透鏡470及成像面490間且不影響成像光學透鏡組的焦距。
再配合參照下列表七以及表八。
第四實施例中,非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外,下表參數的定義皆與第一實施例相同,在此不加以贅述。
配合表七及表八可推算出下列數據:
另外,第四實施例中,成像光學透鏡組中第七透鏡470之最大光學有效徑為所有透鏡中最大者。
<第五實施例>
請參照第9A圖、第9B圖、第10A圖及第10B圖,其中第9A圖繪示依照本發明第五實施例的一種取像裝置中光圈長軸方向的示意圖,第9B圖繪示依照第9A圖第五 實施例的取像裝置中光圈短軸方向的示意圖,第10A圖由左至右依序為第9A圖第五實施例的取像裝置的球差、像散及畸變曲線圖,第10B圖由左至右依序為第9B圖第五實施例的取像裝置的球差、像散及畸變曲線圖。
由第9A圖以及第9B圖可知,第五實施例的取像裝置包含成像光學透鏡組(未另標號)以及電子感光元件595。成像光學透鏡組包含光圈500以及複數透鏡;詳細來說,成像光學透鏡組由物側至像側依序包含光圈500、第一透鏡510、第二透鏡520、第三透鏡530、第四透鏡540、第五透鏡550、紅外線濾除濾光元件580以及成像面590,而電子感光元件595設置於成像光學透鏡組的成像面590,其中成像光學透鏡組包含五片透鏡(510、520、530、540、550),所述五片透鏡中任二相鄰的透鏡間皆具有間隔距離,且所述五片透鏡間無其他內插的透鏡。
光圈500的形狀固定且為橢圓形,且光圈500具有一長軸以及一短軸,其中長軸沿方向X,短軸沿方向Y,成像光學透鏡組之光軸則沿方向Z。
第一透鏡510具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面511近光軸處為凸面,其像側表面512近光軸處為凹面,並皆為非球面。
第二透鏡520具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側表面521近光軸處為凸面,其像側表面522近光軸處為凹面,並皆為非球面。另外,第二透鏡520包含至少一反曲點及至少一臨界點。
第三透鏡530具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面531近光軸處為凸面,其像側表面532近光軸處為凹面,並皆為非球面。另外,第三透鏡530包含至少一反曲點。
第四透鏡540具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面541近光軸處為凹面,其像側表面542近光軸處為凸面,並皆為非球面。
第五透鏡550具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側表面551近光軸處為凹面,其像側表面552近光軸處為凹面,並皆為非球面。另外,第五透鏡550包含至少一反曲點及至少一臨界點。
紅外線濾除濾光元件580為玻璃材質,其設置於第五透鏡550及成像面590間且不影響成像光學透鏡組的焦距。
再配合參照下列表九以及表十。
第五實施例中,非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外,下表參數的定義皆與第一實施例相同,在此不加以贅述。
配合表九及表十可推算出下列數據:
另外,第五實施例中,成像光學透鏡組中第一透鏡510之最大光學有效徑為所有透鏡中最大者。
<第六實施例>
請參照第11A圖、第11B圖、第12A圖及第12B圖,其中第11A圖繪示依照本發明第六實施例的一種取像裝置中光圈長軸方向的示意圖,第11B圖繪示依照第11A圖第六實施例的取像裝置中光圈短軸方向的示意圖,第12A圖由左至右依序為第11A圖第六實施例的取像裝置的球差、像散及畸變曲線圖,第12B圖由左至右依序為第11B圖第六實施例的取像裝置的球差、像散及畸變曲線圖。
由第11A圖以及第11B圖可知,第六實施例的取像裝置包含成像光學透鏡組(未另標號)以及電子感光元件695。成像光學透鏡組包含光圈600以及複數透鏡;詳細來說,成像光學透鏡組由物側至像側依序包含光圈600、第一透鏡610、第二透鏡620、第三透鏡630、光闌601、第四透鏡640、第五透鏡650、紅外線濾除濾光元件680以及成像面690,而電子感光元件695設置於成像光學透鏡組的成像面690,其中成像光學透鏡組包含五片透鏡(610、620、630、640、650),所述五片透鏡中任二相鄰的透鏡間皆具有間隔距離,且所述五片透鏡間無其他內插的透鏡。
光圈600的形狀固定且為橢圓形,且光圈600具有一長軸以及一短軸,其中長軸沿方向X,短軸沿方向Y,成像光學透鏡組之光軸則沿方向Z。
第一透鏡610具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面611近光軸處為凸面,其像側表面612近光軸處為凹面,並皆為非球面。
第二透鏡620具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側表面621近光軸處為凸面,其像側表面622近光軸處為凹面,並皆為非球面。另外,第二透鏡620包含至少一反曲點及至少一臨界點。
第三透鏡630具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面631近光軸處為凸面,其像側表面632近光軸處為凹面,並皆為非球面。另外,第三透鏡630包含至少一反曲點及至少一臨界點。
第四透鏡640具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面641近光軸處為凹面,其像側表面642近光軸處為凸面,並皆為非球面。
第五透鏡650具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側表面651近光軸處為凹面,其像側表面652近光軸處為凹面,並皆為非球面。
紅外線濾除濾光元件680為玻璃材質,其設置於第五透鏡650及成像面690間且不影響成像光學透鏡組的焦距。
再配合參照下列表十一以及表十二。
第六實施例中,非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外,下表參數的定義皆與第一實施例相同,在此不加以贅述。
配合表十一及表十二可推算出下列數據:
另外,第六實施例中,成像光學透鏡組中第一透鏡610之最大光學有效徑為所有透鏡中最大者。
<第七實施例>
請參照第13A圖、第13B圖、第14A圖及第14B圖,其中第13A圖繪示依照本發明第七實施例的一種取像裝置中光圈長軸方向的示意圖,第13B圖繪示依照第13A圖第七實施例的取像裝置中光圈短軸方向的示意圖,第14A圖由左至右依序為第13A圖第七實施例的取像裝置的球差、像散及畸變曲線圖,第14B圖由左至右依序為第13B圖第七實施例的取像裝置的球差、像散及畸變曲線圖。
由第13A圖以及第13B圖可知,第七實施例的取像裝置包含成像光學透鏡組(未另標號)以及電子感光元件795。成像光學透鏡組包含光圈700以及複數透鏡;詳細來說,成像光學透鏡組由物側至像側依序包含光圈700、第一透鏡710、第二透鏡720、第三透鏡730、紅外線濾除濾 光元件780以及成像面790,而電子感光元件795設置於成像光學透鏡組的成像面790,其中成像光學透鏡組包含三片透鏡(710、720、730),所述三片透鏡中任二相鄰的透鏡間皆具有間隔距離,且所述三片透鏡間無其他內插的透鏡。
光圈700的形狀固定且為橢圓形,且光圈700具有一長軸以及一短軸,其中長軸沿方向X,短軸沿方向Y,成像光學透鏡組之光軸則沿方向Z。
第一透鏡710具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面711近光軸處為凸面,其像側表面712近光軸處為凹面,並皆為非球面。另外,第一透鏡710包含至少一反曲點。
第二透鏡720具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側表面721近光軸處為凸面,其像側表面722近光軸處為凹面,並皆為非球面。另外,第二透鏡720包含至少一反曲點。
第三透鏡730具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側表面731近光軸處為凸面,其像側表面732近光軸處為凸面,並皆為非球面。
紅外線濾除濾光元件780為玻璃材質,其設置於第三透鏡730及成像面790間且不影響成像光學透鏡組的焦距。
再配合參照下列表十三以及表十四。
第七實施例中,非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外,下表參數的定義皆與第一實施例相同,在此不加以贅述。
配合表十三及表十四可推算出下列數據:
另外,第七實施例中,成像光學透鏡組中第一透鏡710之最大光學有效徑為所有透鏡中最大者。
<第八實施例>
請參照第15A圖、第15B圖、第16A圖及第16B圖,其中第15A圖繪示依照本發明第八實施例的一種取像裝置中光圈長軸方向的示意圖,第15B圖繪示依照第15A圖第八實施例的取像裝置中光圈短軸方向的示意圖,第16A圖由左至右依序為第15A圖第八實施例的取像裝置的球差、像散及畸變曲線圖,第16B圖由左至右依序為第15B圖第八實施例的取像裝置的球差、像散及畸變曲線圖。
由第15A圖以及第15B圖可知,第八實施例的取像裝置包含成像光學透鏡組(未另標號)以及電子感光元件895。成像光學透鏡組包含光圈800以及複數透鏡;詳細來說,成像光學透鏡組由物側至像側依序包含光圈800、第一透鏡810、第二透鏡820、光闌801、第三透鏡830、第四透鏡840、紅外線濾除濾光元件880以及成像面890,而電子感光元件895設置於成像光學透鏡組的成像面890,其中成像光學透鏡組包含四片透鏡(810、820、830、840),所述四片透鏡中任二相鄰的透鏡間皆具有間隔距離,且所述四片透鏡間無其他內插的透鏡。
光圈800的形狀固定且為橢圓形,且光圈800具有一長軸以及一短軸,其中長軸沿方向X,短軸沿方向Y,成像光學透鏡組之光軸則沿方向Z。
第一透鏡810具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面811近光軸處為凸面,其像側表面812近光軸處為凸面,並皆為非球面。另外,第一透鏡810包含至少一反曲點。
第二透鏡820具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側表面821近光軸處為凹面,其像側表面822近光軸處為凹面,並皆為非球面。另外,第二透鏡820包含至少一反曲點及至少一臨界點。
第三透鏡830具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面831近光軸處為凹面,其像側表面832近光軸處為凸面,並皆為非球面。
第四透鏡840具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側表面841近光軸處為凹面,其像側表面842近光軸處為凸面,並皆為非球面。
紅外線濾除濾光元件880為玻璃材質,其設置於第四透鏡840及成像面890間且不影響成像光學透鏡組的焦距。
再配合參照下列表十五以及表十六。
第八實施例中,非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外,下表參數的定義皆與第一實施例相同,在此不加以贅述。
配合表十五及表十六可推算出下列數據:
另外,第八實施例中,成像光學透鏡組中第一透鏡810之最大光學有效徑為所有透鏡中最大者。
<第九實施例>
請參照第18A圖,係繪示依照本發明第九實施例的一種取像裝置中鏡筒90及光圈900的示意圖。由第18A圖可知,取像裝置(未另標號)包含成像光學透鏡組(未繪示)以及電子感光元件(未繪示),其中成像光學透鏡組包含鏡筒90、光圈(未繪示)及複數透鏡(未繪示)。光圈及透鏡設置於鏡筒90中,電子感光元件設置於成像光學透鏡組的成像面。第九實施例中,成像光學透鏡組可為前述第一實施例至第八實施例之任一者,但不以此為限。
鏡筒90之外徑包含至少二切邊91;具體而言,第九實施例中,鏡筒90之切邊91之數量為二。
成像光學透鏡組中,光圈900的形狀固定且為橢圓形,且光圈900具有一長軸以及一短軸,其中長軸沿方向X,短軸沿方向Y。鏡筒90之切邊91則對應光圈900的短軸。
配合參照第18B圖,係繪示依照第18A圖第九實施例中參數BRmin以及BRmax的示意圖。由第18B圖可知,鏡筒90的中心到外徑最短距離的兩倍為BRmin,鏡筒90的中心到外徑最長距離的兩倍為BRmax,其滿足下列條 件:BRmax=4.20mm;BRmin=3.25mm;以及BRmin/BRmax=0.774。
<第十實施例>
請參照第19A圖,係繪示依照本發明第十實施例的一種取像裝置中鏡筒1090及光圈1000的示意圖。由第19A圖可知,取像裝置(未另標號)包含成像光學透鏡組(未繪示)以及電子感光元件(未繪示),其中成像光學透鏡組包含鏡筒1090、光圈(未繪示)及複數透鏡(未繪示)。光圈及透鏡設置於鏡筒1090中,電子感光元件設置於成像光學透鏡組的成像面。第十實施例中,成像光學透鏡組可為前述第一實施例至第八實施例之任一者,但不以此為限。
鏡筒1090之外徑包含至少二切邊1091;具體而言,第十實施例中,鏡筒1090之切邊1091之數量為四。
成像光學透鏡組中,光圈1000的形狀固定且為橢圓形,且光圈1000具有一長軸以及一短軸,其中長軸沿方向X,短軸沿方向Y。
配合參照第19B圖,係繪示依照第19A圖第十實施例中參數BRmin以及BRmax的示意圖。由第19B圖可知,鏡筒1090的中心到外徑最短距離的兩倍為BRmin,鏡筒1090的中心到外徑最長距離的兩倍為BRmax,其滿足下列條件:BRmax=4.20mm;BRmin=3.25mm;以及BRmin/BRmax=0.774。
<第十一實施例>
請參照第20A圖,係繪示依照本發明第十一實施例的一種取像裝置中透鏡1110的示意圖。由第20A圖可知,取像裝置(未另標號)包含成像光學透鏡組(未繪示)以及電子感光元件(未繪示),其中成像光學透鏡組包含鏡筒(未繪示)、光圈(未繪示)及複數透鏡(未繪示)。光圈及透鏡設置於鏡筒中,電子感光元件設置於成像光學透鏡組的成像面。第十一實施例中,成像光學透鏡組可為前述第一實施例至第八實施例之任一者,但不以此為限。
第十一實施例之成像光學透鏡組中,至少一透鏡1110之外徑包含至少二切邊1111;具體而言,第十一實施例中,透鏡1110之切邊1111數量為二。由第20A圖可知,透鏡1111的最大光學有效徑為1111a,透鏡1111的水平影像有效徑為1111b,透鏡1111的垂直影像有效徑為1111c。
配合參照第20B圖,係繪示依照第20A圖第十一實施例中參數LRmin以及LRmax的示意圖。由第20B圖可知,透鏡1110的中心到外徑最短距離的兩倍為LRmin,透鏡1110的中心到外徑最長距離的兩倍為LRmax,其滿足下列條件:LRmax=3.50mm;LRmin=3.10mm;以及LRmin/LRmax=0.886。
<第十二實施例>
請參照第21A圖,係繪示依照本發明第十二實施例的一種取像裝置中透鏡1210的示意圖。由第21A圖可知,取像裝置(未另標號)包含成像光學透鏡組(未繪示)以及電子感光元件(未繪示),其中成像光學透鏡組包含鏡筒(未 繪示)、光圈(未繪示)及複數透鏡。光圈及透鏡設置於鏡筒中,電子感光元件設置於成像光學透鏡組的成像面。第十二實施例中,成像光學透鏡組可為前述第一實施例至第八實施例之任一者,但不以此為限。
第十二實施例之成像光學透鏡組中,至少一透鏡1210之外徑包含至少二切邊1211;具體而言,第十二實施例中,透鏡1210之切邊1211數量為二。由第21A圖可知,透鏡1211的最大光學有效徑為1211a,透鏡1211的水平影像有效徑為1211b,透鏡1211的垂直影像有效徑為1211c。
配合參照第21B圖,係繪示依照第21A圖第十二實施例中參數LRmin以及LRmax的示意圖。由第21B圖可知,透鏡1210的中心到外徑最短距離的兩倍為LRmin,透鏡1210的中心到外徑最長距離的兩倍為LRmax,其滿足下列條件:LRmax=3.50mm;LRmin=2.60mm;以及LRmin/LRmax=0.743。
<第十三實施例>
請參照第22A圖,係繪示依照本發明第十三實施例的一種取像裝置中透鏡1310的示意圖。由第22A圖可知,取像裝置(未另標號)包含成像光學透鏡組(未繪示)以及電子感光元件(未繪示),其中成像光學透鏡組包含鏡筒(未繪示)、光圈(未繪示)及複數透鏡(未繪示)。光圈及透鏡設置於鏡筒中,電子感光元件設置於成像光學透鏡組的成像面。第十三實施例中,成像光學透鏡組可為前述第一實施例至第八實施例之任一者,但不以此為限。
第十三實施例之成像光學透鏡組中,至少一透鏡1310之外徑包含至少二切邊1311;具體而言,第十三實施例中,透鏡1310之切邊1311數量為四。由第22A圖可知,透鏡1311的最大光學有效徑為1311a,透鏡1311的水平影像有效徑為1311b,透鏡1311的垂直影像有效徑為1311c。
配合參照第22B圖,係繪示依照第22A圖第十三實施例中參數LRmin以及LRmax的示意圖。由第22B圖可知,透鏡1310的中心到外徑最短距離的兩倍為LRmin,透鏡1310的中心到外徑最長距離的兩倍為LRmax,其滿足下列條件:LRmax=3.50mm;LRmin=2.60mm;以及LRmin/LRmax=0.743。
<第十四實施例>
請參照第23A圖以及第23B圖,其中第23A圖繪示依照本發明第十四實施例的一種電子裝置1400的示意圖,第23B圖繪示依照第23A圖電子裝置1400中取像裝置1410的示意圖。由第23A圖可知,電子裝置1400包含取像裝置1410,其中取像裝置1410中的成像光學透鏡組及電子感光元件595與前述第五實施例之取像裝置中的成像光學透鏡組及電子感光元件595相同,但不以此為限。
第十四實施例中,取像裝置1410之成像光學透鏡組可更包含至少一反射元件1420,其可為稜鏡(Prism)、反射鏡(Mirror)等可藉由反射改變光路之元件;具體而言,第十四實施例之取像裝置1410中反射元件1420的數量為 一,並為反射鏡,且反射元件1420成像光學透鏡組中第一透鏡510的物側。
另外,請參照第23C圖以及第23D圖,係分別繪示依照第23A圖中取像裝置1410搭配不同反射元件之示意圖。由第23C圖可知,取像裝置1410中,反射元件1430可位於紅外線濾除濾光元件580與成像面590之間。由第23D圖可知,取像裝置1410可包含二反射元件1440、1450,其中反射元件1440可位於成像光學透鏡組中第一透鏡510的物側,反射元件1450可位於紅外線濾除濾光元件580與成像面590之間。
<第十五實施例>
請參照第24圖,係繪示依照本發明第十五實施例的一種取像裝置中遮光元件1500的示意圖。取像裝置(未另標號)包含成像光學透鏡組(未繪示)以及電子感光元件(未繪示),其中成像光學透鏡組包含鏡筒(未繪示)、光圈(未繪示)、複數透鏡(未繪示)以及遮光元件1500。光圈、透鏡及遮光元件1500皆設置於鏡筒中,電子感光元件設置於成像光學透鏡組的成像面。第十五實施例中,成像光學透鏡組可為前述第一實施例至第八實施例之任一者,但不以此為限。
由第24圖可知,遮光元件1500的開口1501為一非圓形開口;具體而言,遮光元件1500的開口1501為橢圓形開口,可對應橢圓形光圈設置於取像裝置中。
<第十六實施例>
請參照第25A圖以及第25B圖,其中第25A圖繪示依照本發明第十六實施例的一種電子裝置1600之一側的示意圖,第25B圖繪示依照第25A圖第十六實施例的電子裝置1600之另一側的示意圖。由第25A圖及第25B圖可知,第十六實施例的電子裝置1600係一智慧型手機,電子裝置1600包含二取像裝置1610、1620、閃光燈模組1630、對焦輔助模組1640、成像訊號處理元件1650、使用者介面1601以及影像軟體處理器(圖未繪示),其中取像裝置1610、1620面向同一方向。當使用者透過使用者介面1601對被攝物(圖未繪示)進行拍攝,電子裝置1600利用取像裝置1610、1620聚光取像,啟動閃光燈模組1630進行補光,並使用對焦輔助模組1640提供的被攝物物距資訊進行快速對焦,再加上成像訊號處理元件1650以及影像軟體處理器進行影像最佳化處理,來進一步提升取像裝置1610、1620中成像光學透鏡組所產生的影像品質。其中對焦輔助模組1640可採用紅外線或雷射對焦輔助系統來達到快速對焦,使用者介面1601可採用觸控螢幕或實體拍攝按鈕,配合影像處理軟體的多樣化功能進行影像拍攝以及影像處理。
第十六實施例中,取像裝置1610、1620分別可為前述第一實施例至第十五實施例中任一取像裝置,且不以此為限。
<第十七實施例>
第26圖繪示依照本發明第十七實施例的一種電子裝置1700的示意圖。由第26圖可知,第十七實施例的 電子裝置1700係一智慧型手機,電子裝置1700包含三取像裝置1710、1720、1730、閃光燈模組1740、對焦輔助模組1750、成像訊號處理元件1760、使用者介面(圖未繪示)以及影像軟體處理器(圖未繪示),其中取像裝置1710、1720、1730均面向同一個被攝物(圖未繪示)物側方向。當使用者透過使用者介面對被攝物進行拍攝,電子裝置1700利用取像裝置1710、1720、1730聚光取像,啟動閃光燈模組1740進行補光,並使用對焦輔助模組1750提供的被攝物物距資訊進行快速對焦,再加上成像訊號處理元件1760以及影像軟體處理器進行影像最佳化處理,來進一步提升取像裝置1710、1720、1730中成像光學透鏡組所產生的影像品質。其中對焦輔助模組1750可採用紅外線或雷射對焦輔助系統來達到快速對焦,使用者介面可採用觸控螢幕或實體拍攝按鈕,配合影像處理軟體的多樣化功能進行影像拍攝以及影像處理。
第十七實施例中,取像裝置1710、1720、1730分別可為前述第一實施例至第十五實施例中任一取像裝置,且不以此為限。
雖然本發明已以實施方式揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何熟習此技藝者,在不脫離本發明的精神和範圍內,當可作各種的更動與潤飾,因此本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

Claims (26)

  1. 一種成像光學透鏡組,包含:一光圈,該光圈的形狀固定且為橢圓形,且該光圈具有一長軸以及一短軸;以及複數透鏡;其中該光圈的長軸直徑為ESDX,該光圈的短軸直徑為ESDY,該成像光學透鏡組的焦距為f,該些透鏡中最靠近物側的透鏡為一第一透鏡,該第一透鏡之物側表面至一成像面於光軸上的距離為TL,其滿足下列條件:1.08<ESDX/ESDY;以及TL/f<1.20。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的成像光學透鏡組,其中該成像光學透鏡組中透鏡折射率的最大值為Nmax,該成像光學透鏡組中透鏡阿貝數的最小值為Vmin,其滿足下列條件:Nmax<1.70;以及Vmin<22。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的成像光學透鏡組,其中該光圈的長軸直徑為ESDX,該光圈的短軸直徑為ESDY,其滿足下列條件:1.10<ESDX/ESDY<1.50。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的成像光學透鏡組,其中該成像光學透鏡組的焦距為f,該第一透鏡之物側表面至該成像面於光軸上的距離為TL,其滿足下列條件:0.50<TL/f<1.0。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的成像光學透鏡組,其中該些透鏡的數量為五片以上,且該些透鏡中至少三片透鏡為塑膠材質。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的成像光學透鏡組,其中該第一透鏡具有正屈折力,且該成像光學透鏡組中該第一透鏡之最大光學有效徑為所有透鏡中最大者。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的成像光學透鏡組,其中該成像光學透鏡組中透鏡阿貝數的最小值為Vmin,其滿足下列條件:Vmin<20。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的成像光學透鏡組,其中該成像光學透鏡組中透鏡於光軸上厚度的最大者為該第一透鏡於光軸上的厚度。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的成像光學透鏡組,其中該第一透鏡於光軸上的厚度為CT1,該成像光學透鏡組中各透鏡於光軸上厚度的總和為ΣCT,其滿足下列條件:0.55<CT1/(ΣCT-CT1)。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的成像光學透鏡組,其中該第一透鏡於光軸上的厚度為CT1,該成像光學透鏡組中各透鏡於光軸上厚度的總和為ΣCT,其滿足下列條件:0.65<CT1/(ΣCT-CT1)。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的成像光學透鏡組,其中該光圈位於該第一透鏡的物側。
  12. 如申請專利範圍第1項所述的成像光學透鏡組,其中該第一透鏡物側表面的曲率半徑為R1,該成像光學透鏡組的焦距為f,其滿足下列條件:3.50<f/R1。
  13. 如申請專利範圍第1項所述的成像光學透鏡組,其中至少一半以上透鏡,各具有至少一非球面,且至少一透鏡包含至少一反曲點。
  14. 如申請專利範圍第1項所述的成像光學透鏡組,其中所有透鏡中光學有效半徑的最大者為Ymax,其滿足下列條件:Ymax<3.0mm。
  15. 如申請專利範圍第1項所述的成像光學透鏡組,其中該成像光學透鏡組的焦距為f,該成像光學透鏡組的最大視角為FOV,其滿足下列條件:8mm<f<18mm;以及tan(FOV)<0.80。
  16. 如申請專利範圍第1項所述的成像光學透鏡組,其中該成像光學透鏡組的焦距為f,與該成像光學透鏡組之一橢圓入瞳孔同面積的一圓直徑為EPDC,其滿足下列條件:f/EPDC<3.5。
  17. 如申請專利範圍第1項所述的成像光學透鏡組,其中至少一透鏡之外徑包含至少二切邊。
  18. 如申請專利範圍第17項所述的成像光學透鏡組,其中該至少一透鏡的中心到外徑最短距離的兩倍為LRmin,該至少一透鏡的中心到外徑最長距離的兩倍為LRmax,其滿足下列條件:LRmin/LRmax<0.90。
  19. 如申請專利範圍第1項所述的成像光學透鏡組,更包含:一鏡筒,其中該鏡筒之外徑包含至少二切邊。
  20. 如申請專利範圍第19項所述的成像光學透鏡組,其中該鏡筒的中心到外徑最短距離的兩倍為BRmin,該鏡筒的中心到外徑最長距離的兩倍為BRmax,其滿足下列條件:BRmin/BRmax<0.95。
  21. 如申請專利範圍第1項所述的成像光學透鏡組,更包含:一遮光元件,該遮光元件的開口為一非圓形開口。
  22. 如申請專利範圍第1項所述的成像光學透鏡組,更包含:至少一反射元件。
  23. 如申請專利範圍第22項所述的成像光學透鏡組,其中該反射元件位於該第一透鏡的物側。
  24. 一種取像裝置,包含:如申請專利範圍第1項所述的成像光學透鏡組;以及一電子感光元件,設置於該成像光學透鏡組的該成像面。
  25. 一種電子裝置,包含:如申請專利範圍第24項所述的取像裝置。
  26. 如申請專利範圍第25項所述的電子裝置,其中該電子裝置包含至少三個該取像裝置,且該至少三個取像裝置均面向物側。
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