TWI811774B - 光學透鏡組及頭戴裝置 - Google Patents
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Abstract
一種光學透鏡組包含五片透鏡,所述五片透鏡由放大側至縮小側依序為一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡、一第四透鏡以及一第五透鏡。各透鏡皆具有一放大側表面朝向放大側方向以及一縮小側表面朝向縮小側方向。第二透鏡放大側表面近光軸處為凹面。所述五片透鏡中至少一者的至少一表面包含至少一反曲點。當滿足特定條件時,可提供較佳的影像亮度以及足夠的機械配置空間。
Description
本揭示內容是有關於一種光學透鏡組,且特別是有關於一種應用在頭戴裝置上的小型化光學透鏡組。
隨著科技日新月異,配備光學鏡頭的電子裝置的應用範圍更加廣泛,對於光學鏡頭的要求也是更加多樣化,由於往昔的光學鏡頭較不易在成像品質、敏感度、光圈大小、體積或視角等需求間取得平衡,故本發明提供了一種光學鏡頭以符合需求。
本揭示內容提供一種光學透鏡組及頭戴裝置,係可提供較大的影像視角,較佳的影像亮度以及足夠的機械配置空間。
依據本揭示內容提供一種光學透鏡組,包含五片透鏡,所述五片透鏡由放大側至縮小側依序為一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡、一第四透鏡以及一第五透鏡。各透鏡皆具有一放大側表面朝向放大側方向以及一縮小側表面朝向縮小側方向。第二透鏡放大側表面近光軸處為凹面。所述五片透鏡中至少一者的至少一表面包含至少一反曲點。光學透鏡組更包含一光圈,光圈至一縮小側共軛面於光軸上的距離為SL,第二透鏡放大側表面的曲率半徑為R3,第二透鏡縮小側表面的曲率半徑為R4,第一透鏡放大側表面至縮小側共軛面於光軸上的距離為TL,第二透鏡於光軸上的厚度為CT2,第三透鏡於光軸上的厚度為CT3
,第四透鏡於光軸上的厚度為CT4,光學透鏡組中所有透鏡於光軸上厚度中的最小值為CTmin,第五透鏡縮小側表面至縮小側共軛面於光軸上的距離為BL,光學透鏡組的光圈的有效直徑為Ds,光學透鏡組的最大像高為ImgH,第一透鏡與第二透鏡於光軸上的間隔距離為T12,第二透鏡與第三透鏡於光軸上的間隔距離為T23,第三透鏡與第四透鏡於光軸上的間隔距離為T34,第四透鏡與第五透鏡於光軸上的間隔距離為T45,其滿足下列條件:(R3+R4)/(R3-R4) < 0.50;0.98 < SL/TL < 2.50;0.65 < CT2/CT4 < 4.50;1.60 < CT3/CTmin < 10.0
;0.55 < CT3/BL;0.70 < Ds/ImgH < 3.0;以及0.25 < T12/(T23+T34+T45) < 9.0。
依據本揭示內容提供一種光學透鏡組,包含五片透鏡,所述五片透鏡由放大側至縮小側依序為一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡、一第四透鏡以及一第五透鏡。各透鏡皆具有一放大側表面朝向放大側方向以及一縮小側表面朝向縮小側方向。第二透鏡放大側表面近光軸處為凹面。第三透鏡放大側表面近光軸處為凸面。光學透鏡組中至少一透鏡的至少一放大側表面或縮小側表面包含至少一反曲點。光學透鏡組更包含一光圈,光圈至一縮小側共軛面於光軸上的距離為SL,第二透鏡放大側表面的曲率半徑為R3,第二透鏡縮小側表面的曲率半徑為R4,第一透鏡放大側表面至縮小側共軛面於光軸上的距離為TL,第一透鏡於光軸上的厚度為CT1,第二透鏡於光軸上的厚度為CT2,第三透鏡於光軸上的厚度為CT3,第四透鏡於光軸上的厚度為CT4,第五透鏡於光軸上的厚度為CT5,第一透鏡與第二透鏡於光軸上的間隔距離為T12,光學透鏡組中所有相鄰的透鏡於光軸上間隔距離的最大值為ATmax,第一透鏡放大側表面的光學有效區與光軸間的最大距離為Y11,第五透鏡縮小側表面的光學有效區與光軸間的最大距離為Y52,其滿足下列條件:(R3+R4)/(R3-R4) < 0.25;0.98 < SL/TL < 2.50;0.40 < CT2/CT4 < 9.0;0 < CT1/CT3 < 1.50;1.20 < CT3/CT5 < 9.0;0.90 < CT2/T12 < 5.0;0.45 < T12/ATmax ≤ 1.0;以及0.45 < Y11/Y52 < 2.0。
依據本揭示內容提供一種頭戴裝置,包含一影像顯示系統。影像顯示系統可分為二側,所述二側分別包含一投影模組與一影像傳遞模組。各投影模組包含至少一投影鏡頭組,投影鏡頭組包含前段所述的光學透鏡組以及一影像源。
依據本揭示內容提供一種頭戴裝置,包含一光場影像顯示系統。光場影像顯示系統可分為二側,所述二側分別包含一投影模組與一影像傳遞模組。各投影模組包含至少三投影鏡頭組,投影鏡頭組分別包含一光學透鏡組與一影像源,光學透鏡組包含至少三片透鏡,其由放大側至縮小側依序包含一第一透鏡與一最後透鏡。光學透鏡組所有透鏡中至少一片透鏡為塑膠材質且其具有非球面。光學透鏡組更包含一光圈,光圈至一縮小側共軛面於光軸上的距離為SL,第一透鏡放大側表面至最後透鏡縮小側表面於光軸上的距離為TD,光學透鏡組的光圈值為Fno,第一透鏡放大側表面至縮小側共軛面於光軸上的距離為TL,其滿足下列條件:0.50 mm < TD < 50.0 mm;0.80 < Fno < 2.50;以及0.95 < SL/TL < 4.0。
當(R3+R4)/(R3-R4) 滿足上述條件時,可利於光圈往放大側方向靠近,以滿足電子裝置的機構設計。
當SL/TL滿足上述條件時,可平衡系統光圈位置,使具備足夠的機構容置空間。
當CT2/CT4滿足上述條件時,可平衡第二透鏡與第四透鏡的中心厚度,以提升製造良率。
當CT3/CTmin滿足上述條件時,可確保第三透鏡具備足夠厚度,以提供光學透鏡組主要的屈折力。
當CT3/BL滿足上述條件時,可有效控制光學透鏡組的後焦長,以避免裝置體積過大。
當Ds/ImgH滿足上述條件時,可有效增加光學透鏡組光線進出範圍,以增加影像亮度。
當T12/(T23+T34+T45) 滿足上述條件時,可確保第一透鏡與第二透鏡之間具備足夠的光路調控空間,以減小主光線與縮小側共軛面間的夾角。
當CT1/CT3滿足上述條件時,可避免第一透鏡中心厚度過大而限縮視角大小。
當CT3/CT5滿足上述條件時,可強化第三透鏡於光學透鏡組的控制能力,同時使第五透鏡成為修正透鏡,以修正離軸像差。
當CT2/T12滿足上述條件時,可平衡第二透鏡本身與其空間的比例關係,以同時滿足製造性與良率。
當T12/ATmax滿足上述條件時,可確保第一透鏡與第二透鏡具備足夠的空間以利於調整光路。
當Y11/Y52滿足上述條件時,可利於光學透鏡組光路轉折,以縮小主光線與縮小側共軛面的夾角。
當TD滿足上述條件時,可確保光學透鏡組的微型化,以利應用於各種電子裝置。
當Fno滿足上述條件時,可控制光學透鏡組光線通過的數量,進而增加影像亮度。
隨著立體影像顯示技術的進步,同時為克服市面上常見立體影像顯示技術所造成使用者的不適感(例如顯示裝置無法模擬人眼立體視覺的肌肉收縮與眼球轉動),產業上現採用光場技術以改善觀察者的視覺感受。然而,為了平衡現有光場技術對於體積上的限制,係設計體積更小且光圈更大的光學鏡頭,以在有限的空間中達成較佳地立體顯示效果。
本揭示內容提供一種光學透鏡組,包含五片透鏡,所述五片透鏡由放大側至縮小側依序為一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡、一第四透鏡以及一第五透鏡;各透鏡皆具有一放大側表面朝向放大側方向以及一縮小側表面朝向縮小側方向。其中,第五透鏡可為光學透鏡組中的最後透鏡,但本揭示內容不以此為限。
第一透鏡可具有正屈折力,其有利於光圈往放大側方向移動,以確保接收更多光線,提升影像亮度。第一透鏡放大側表面近光軸處可為凸面,第一透鏡縮小側表面近光軸處可為凸面,藉此,可有效分擔透鏡表面屈折力,以避免單一表面曲率過大。
第二透鏡可具有負屈折力,其可協助接收大視角光線,同時優化不同波段光線。第二透鏡放大側表面近光軸處可為凹面,其可利於擴大影像視角。第二透鏡縮小側表面近光軸處可為凸面,藉此,可限制光線的入射角度,避免產生全反射。
第三透鏡可具有正屈折力,其可提供光學透鏡組主要匯聚能力,以避免其總長度過大。第三透鏡放大側表面近光軸處可為凸面,其可利於控制光學透鏡組的光路,以減小主光線與縮小側共軛面的夾角。第三透鏡縮小側表面近光軸處為凸面,藉此,可提升光學透鏡組對稱性,進而優化影像品質。
第四透鏡可具有負屈折力,其可平衡第三透鏡所產生的像差,以利於提升影像品質。第四透鏡放大側表面近光軸處可為凹面,其可與第三透鏡達成互補。第四透鏡縮小側表面近光軸處可為凸面,其可平衡光學透鏡組的像差。
第五透鏡可具有負屈折力,其可平衡光學透鏡組的視角,以滿足裝置的實用特性。第五透鏡縮小側表面近光軸處可為凹面,藉此,可控制光學透鏡組後焦長,以避免體積過大。
光學透鏡組中至少一透鏡的至少一放大側表面或縮小側表面包含至少一反曲點。藉此,可利於修正周邊像差,同時避免降低周邊影像亮度。具體而言,第三透鏡的至少一表面可包含至少一反曲點,其可控制光線折射角度,降低雜散光的產生。第四透鏡的至少一表面可包含至少一反曲點,其可修正彗差與像散。第五透鏡的至少一表面可包含至少一反曲點,其可利於修正畸變。
光學透鏡組可更包含一光圈,光圈至縮小側共軛面於光軸上的距離為SL,第一透鏡放大側表面至縮小側共軛面於光軸上的距離為TL,其滿足下列條件:0.95 < SL/TL < 4.0。藉此,可確保光線可完全被使用,以提升影像亮度。另外,其亦可滿足下列條件:0.98 < SL/TL < 2.50。再者,其亦可滿足下列條件:1.0 ≤ SL/TL < 1.80。
第二透鏡放大側表面的曲率半徑為R3,第二透鏡縮小側表面的曲率半徑為R4,其滿足下列條件:(R3+R4)/(R3-R4) < 0.50。藉此,可利於光圈往放大側方向靠近,以滿足電子裝置的機構設計。另外,其亦可滿足下列條件:(R3+R4)/(R3-R4) < 0.25。再者,其亦可滿足下列條件:-10.0 < (R3+R4)/(R3-R4) < 0.25
。再者,其亦可滿足下列條件:-10.0 < (R3+R4)/(R3-R4) < 0。再者,其亦可滿足下列條件:-10.0 < (R3+R4)/(R3-R4) < -1.0。
第二透鏡於光軸上的厚度為CT2,第四透鏡於光軸上的厚度為CT4,其滿足下列條件:0.40 < CT2/CT4 < 9.0。藉此,可平衡第二透鏡與第四透鏡的中心厚度,以提升製造良率。另外,其亦可滿足下列條件:0.65 < CT2/CT4 < 4.50。再者,其亦可滿足下列條件:0.85 < CT2/CT4 < 2.50。
第三透鏡於光軸上的厚度為CT3,光學透鏡組中所有透鏡於光軸上厚度中的最小值為CTmin,其滿足下列條件:1.60 < CT3/CTmin < 10.0。藉此,可確保第三透鏡具備足夠厚度,以提供光學透鏡組主要的屈折力。另外,其亦可滿足下列條件:2.20 < CT3/CTmin < 7.0。再者,其亦可滿足下列條件:3.80 < CT3/CTmin < 7.0。
第三透鏡於光軸上的厚度為CT3,第五透鏡縮小側表面至縮小側共軛面於光軸上的距離為BL,其滿足下列條件:0.55 < CT3/BL。藉此,可有效控制光學透鏡組的後焦長,以避免裝置體積過大。
光學透鏡組的光圈的有效直徑為Ds,光學透鏡組的最大像高為ImgH,其滿足下列條件:0.70 < Ds/ImgH < 3.0。藉此,可有效增加光學透鏡組光線進出範圍,以增加影像亮度。另外,其亦可滿足下列條件:1.0 < Ds/ImgH < 2.0。
第一透鏡與第二透鏡於光軸上的間隔距離為T12
,第二透鏡與第三透鏡於光軸上的間隔距離為T23,第三透鏡與第四透鏡於光軸上的間隔距離為T34,第四透鏡與第五透鏡於光軸上的間隔距離為T45,其滿足下列條件:0.25 < T12/(T23+T34+T45) < 9.0。藉此,可確保第一透鏡與第二透鏡之間具備足夠的光路調控空間,以減小主光線與縮小側共軛面間的夾角。另外,其亦可滿足下列條件:0.45 < T12/(T23+T34+T45) < 4.0。
第一透鏡於光軸上的厚度為CT1,第三透鏡於光軸上的厚度為CT3,其滿足下列條件:0 < CT1/CT3 < 1.50。藉此,可避免第一透鏡中心厚度過大而限縮視角大小。另外,其亦可滿足下列條件:0.25 < CT1/CT3 < 0.90。
第三透鏡於光軸上的厚度為CT3,第五透鏡於光軸上的厚度為CT5,其滿足下列條件:1.20 < CT3/CT5 < 9.0。藉此,可強化第三透鏡於光學透鏡組的控制能力,同時使第五透鏡成為修正透鏡,以修正離軸像差。另外,其亦可滿足下列條件:3.0 < CT3/CT5 < 7.0。
第二透鏡於光軸上的厚度為CT2,第一透鏡與第二透鏡於光軸上的間隔距離為T12,其滿足下列條件:0.90 < CT2/T12 < 5.0。藉此,可平衡第二透鏡本身與其空間的比例關係,以同時滿足製造性與良率。另外,其亦可滿足下列條件:1.0 < CT2/T12 < 3.0。
第一透鏡與該第二透鏡於光軸上的間隔距離為T12,光學透鏡組中所有相鄰的透鏡於光軸上間隔距離的最大值為ATmax,其滿足下列條件:0.45 < T12/ATmax ≤ 1.0。藉此,可確保第一透鏡與第二透鏡具備足夠的空間以利於調整光路。另外,其可滿足下列條件:0.60 < T12/ATmax ≤ 1.0。再者,其可滿足下列條件:0.80 < T12/ATmax ≤ 1.0。
第一透鏡放大側表面的光學有效區與光軸間的最大距離為Y11,第五透鏡縮小側表面的光學有效區與光軸間的最大距離為Y52,其滿足下列條件:0.45 < Y11/Y52 < 2.0。藉此,可利於光學透鏡組光路轉折,以縮小主光線與縮小側共軛面的夾角。另外,其可滿足下列條件:0.65 < Y11/Y52 < 1.50。
第三透鏡放大側表面或縮小側表面中最靠近光軸的反曲點與光軸的垂直距離為Yc3,光學透鏡組的焦距為f,其滿足下列條件:0.05 < Yc3/f < 5.0。藉此,可助於修正像彎曲,滿足微型化的特性,並使光學透鏡組的佩茲伐和面(Petzval Surface)更加平坦。此外,第四透鏡放大側表面或縮小側表面中最靠近光軸的反曲點與光軸的垂直距離為Yc4,光學透鏡組的焦距為f,其可滿足下列條件:0.05 < Yc4/f < 5.0。此外,最後透鏡放大側表面或縮小側表面中最靠近光軸的反曲點與光軸的垂直距離為Yc5,該光學透鏡組的焦距為f,其可滿足下列條件:0.05 < Yc5/f < 5.0。藉此,可進一步修正像彎曲,滿足微型化的特性。
光學透鏡組中所有透鏡的阿貝數中的最小值為Vdmin,其滿足下列條件:5.0 < Vdmin < 21.0。藉此,可助於光學透鏡組修正色差能力。另外,其可滿足下列條件:5.0 < Vdmin < 20.0。
光學透鏡組中所有透鏡的折射率中的最大值為Nmax,其滿足下列條件:1.70 < Nmax < 1.80。藉此,可增加所述透鏡的系統控制能力,以在有限空間中達成良好成像品質。
光學透鏡組的光圈值為Fno,其滿足下列條件:0.80 < Fno < 2.0。藉此,可控制光學透鏡組光線通過的數量,進而增加影像亮度。另外,其可滿足下列條件:0.80 < Fno < 2.50。再者,其可滿足下列條件:0.80 < Fno < 1.85。
第三透鏡可包含所有透鏡的有效徑中最大者。藉此
,可平衡光學透鏡組放大側與縮小側的透鏡大小,使其較為對稱。
第五透鏡的阿貝數為V5,其滿足下列條件:10.0 < V5 < 50.0。藉此,使第五透鏡具較強的光路控制能力,平衡光學透鏡組的像差。另外,其亦可滿足下列條件:10.0 < V5 < 25.0。再者,其亦可滿足下列條件:10.0 < V5 < 20.0。
光學透鏡組的焦距為f,第一透鏡的焦距為f1,第二透鏡的焦距為f2,第三透鏡的焦距為f3,其滿足下列條件:0.10 < (|f/f1|+|f/f2|)/|f/f3| < 1.70。藉此,可有效控制光學透鏡組放大端的屈折力配置,以強化第三透鏡的配重比例。
光學透鏡組所有主光線角中的最大值為CRAmax
,其滿足下列條件:0 ≤ CRAmax < 22.0。藉此,可緩和主光線與縮小側共軛面間的夾角,以確保周邊影像亮度。
光學透鏡組所有透鏡中至少一片透鏡可為塑膠材質且其具有非球面。藉此,可有效降低生產成本,提升設計自由度,以利於優化離軸像差且有助於量產性。另外,光學透鏡組所有透鏡中至少三片透鏡可為塑膠材質。
光學透鏡組所有透鏡中至少一片透鏡可為玻璃材質。藉此,可提升光學透鏡組耐熱性,以適應不同環境狀況。
第三透鏡的焦距絕對值為光學透鏡組所有透鏡焦距絕對值的最小者。藉此,可提升光學透鏡組屈折力的對稱性,以利於修正像差。
第一透鏡與第二透鏡於光軸上的間隔距離可為所有相鄰透鏡的光軸間隔距離中最大者。藉此,可有效控制大視角的光線,以利於達成較大的光線進出範圍。
第一透鏡放大側表面至最後透鏡縮小側表面於光軸上的距離為TD,其滿足下列條件:0.50 mm < TD < 50.0 mm。藉此,可確保光學透鏡組的微型化,以利應用於各種電子裝置。另外,其亦可滿足下列條件:1.0 mm < TD < 30.0 mm。再者,其亦可滿足下列條件:2.0 mm < TD < 15.0 mm。再者,其亦可滿足下列條件:3.0 mm < TD < 9.0 mm。
第一透鏡放大側表面至最後透鏡縮小側表面於光軸上的距離為TD,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:1.0 < TD/ΣCT < 1.40。藉此,提升光學透鏡組空間使用率,同時達到微型化的目的。
光學透鏡組的光圈的有效直徑為Ds,第一透鏡放大側表面至最後透鏡縮小側表面於光軸上的距離為TD,其滿足下列條件:0.45 < Ds/TD < 1.0。藉此,可提升光學透鏡組光線數量,同時控制整體體積。
光學透鏡組所有透鏡中至少三片透鏡的阿貝數可大於10.0且小於50.0。藉此,可確保光學透鏡組中的透鏡材料具備足夠控制光線的能力,以平衡不同波段光線的聚焦位置,避免影像重疊的情形產生。另外,光學透鏡組所有透鏡中至少四片透鏡的阿貝數可大於10.0且小於50.0。
上述本揭示內容光學透鏡組中的各技術特徵皆可組合配置,而達到對應的功效。
必須說明的是,當光學透鏡組為一投影鏡組時,縮小側共軛面為一影像源;當光學透鏡組為一成像鏡組時,縮小側共軛面為一成像面。
本揭示內容提供的光學透鏡組,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,可於鏡面上設置球面或非球面(ASP),其中球面透鏡可減低製造難度,而若於鏡面上設置非球面,則可藉此獲得較多的控制變數,用以消減像差、縮減透鏡數目,並可有效降低本揭示內容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。
本揭示內容提供的光學透鏡組中,可選擇性地在任一(以上)透鏡材料中加入添加物,產生光吸收或光干涉效果,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:添加物可具備濾除系統中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,以減少系統中的藍光或紫外光,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。此外,添加物亦可配置於透鏡表面上的鍍膜,以提供上述功效。
本揭示內容提供的光學透鏡組中,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。
本揭示內容提供的光學透鏡組中,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。本揭示內容提供的光學透鏡組中,若透鏡具有正屈折力或負屈折力,或是透鏡的焦距,皆可指透鏡近光軸處的屈折力或是焦距。
本揭示內容提供的光學透鏡組中,反曲點為透鏡表面曲率正負變化的交點。
本揭示內容提供的光學透鏡組的縮小側共軛面,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的曲面,特別是指凹面朝往物側方向的曲面。另外,當本揭示內容的光學透鏡組作為成像光學系統時,其於成像光路上最靠近縮小側共軛面的透鏡與縮小側共軛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的凹面的薄型平凹元件設置於靠近光學透鏡組處。
另外,本揭示內容提供的光學透鏡組中,依需求可設置至少一光闌,如孔徑光闌、耀光光闌或視場光闌等,有助於減少雜散光以提升影像品質。
本揭示內容提供的光學透鏡組中,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放大側與第一透鏡間,中置光圈則表示光圈設置於第一透鏡與縮小側共軛面間。若光圈為前置光圈,可使光學透鏡組的出射瞳與縮小側共軛面產生較長的距離,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,係有助於擴大光學透鏡組的視場角,使其具有廣角鏡頭的優勢。
本揭示內容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揭示內容的光圈,可藉由改變光圈值以調節影像品質,如景深或曝光速度等。
本揭示內容提供的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。
本揭示內容提供一頭戴裝置,其包含一影像顯示系統。影像顯示系統可分為二側,所述二側分別包含一投影模組與一影像傳遞模組。各投影模組包含至少一投影鏡頭組,所述投影鏡頭組可包含前述的光學透鏡組以及一影像源。
本揭示內容提供一頭戴裝置,其包含一光場影像顯示系統。光場影像顯示系統可分為二側,所述二側分別包含一投影模組與一影像傳遞模組。各投影模組包含至少三投影鏡頭組,投影鏡頭組分別包含一光學透鏡組與一影像源,光學透鏡組包含至少三片透鏡,其由放大側至縮小側依序包含一第一透鏡與一最後透鏡。光學透鏡組所有透鏡中至少一片透鏡為塑膠材質且其具有非球面。其中,頭戴裝置中的各光學透鏡組可為前述的光學透鏡組或滿足前述任一條件的光學透鏡組,但不以此為限。
各投影模組可包含至少三投影鏡頭組,其可提供不同聚焦位置的資訊,讓使用者更自然地去適應影像的遠近距離。另外,投影模組另可包含單一投影鏡頭組,本揭示內容不以此為限。
頭戴裝置中,影像傳遞模組可為一波導元件(Waveguide)。藉此,可在有限空間中傳遞影像,以達成裝置輕量化。另外,影像傳遞模組另可為一光路轉折鏡組,本揭示內容不以此為限。
投影鏡頭組分別可包含一元件具有一超穎介面(Metasurface)。藉此,可利用極小的空間達成光路控制的功能。詳細來說,超穎介面為一種以次波長尺寸下控制光及電磁波特性(如相位、振幅與偏振等)的光學設計結構,此結構可有效擴展光學折射率的調變範圍,且同時具備超薄的體積,其具體可為一超穎透鏡。
另外,光場影像顯示系統的一側的投影模組所包含的投影鏡頭組的數量係介於五至十五之間。藉此,可在裝置輕量化以及光場成像品質上達成平衡。
所述影像源可為DLP或LCD,但本揭示內容不以此為限。藉此,可提供投影成像足夠的亮度與品質。
根據上述實施方式,以下提出具體實施例並配合圖式予以詳細說明。
<第一實施例>
請參照第1圖以及第2圖,其中第1圖繪示依照本揭示內容第一實施例的一種光學透鏡組1的示意圖,第2圖由左至右依序為第一實施例的球差、像散及畸變曲線圖。由第1圖可知,第一實施例的光學透鏡組1由放大側至縮小側依序包含光圈ST、第一透鏡E1、第二透鏡E2、第三透鏡E3、第四透鏡E4、第五透鏡E5、濾光元件E6以及縮小側共軛面RCS,其中光學透鏡組1包含五片透鏡(E1、E2、E3、E4、E5),所述五片透鏡間無其他內插的透鏡。
第一透鏡E1具有正屈折力,且為塑膠材質,其放大側表面近光軸處為凸面,其縮小側表面近光軸處為凹面,並皆為非球面。另外,第一透鏡縮小側表面包含一反曲點。
第二透鏡E2具有負屈折力,且為塑膠材質,其放大側表面近光軸處為凹面,其縮小側表面近光軸處為凸面,並皆為非球面。
第三透鏡E3具有正屈折力,且為玻璃材質,其放大側表面近光軸處為凸面,其縮小側表面近光軸處為凸面,並皆為非球面。另外,第三透鏡放大側表面包含一反曲點。
第四透鏡E4具有正屈折力,且為玻璃材質,其放大側表面近光軸處為凹面,其縮小側表面近光軸處為凸面,並皆為非球面。另外,第四透鏡放大側表面及縮小側表面分別包含一反曲點。
第五透鏡E5具有負屈折力,且為塑膠材質,其放大側表面近光軸處為凹面,其縮小側表面近光軸處為凹面,並皆為非球面。另外,第五透鏡放大側表面包含一反曲點。
濾光元件E6為玻璃材質,其設置於第五透鏡E5及縮小側共軛面RCS間且不影響光學透鏡組1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:非球面與光軸的交點至非球面上距離光軸為Y的點平行於光軸的位移;
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。
第一實施例的光學透鏡組1中,光學透鏡組1的焦距為f,光學透鏡組1的光圈值(f-number)為Fno,光學透鏡組1中最大視角的一半為HFOV,其數值如下:f =7.20 mm;Fno = 1.49;以及HFOV = 22.5度。
第一實施例的光學透鏡組1中,第一透鏡E1的折射率為N1,第二透鏡E2的折射率為N2,第三透鏡E3的折射率為N3,第四透鏡E4的折射率為N4,第五透鏡E5的折射率為N5,光學透鏡組1中所有透鏡的折射率中的最大值為Nmax,其滿足下列條件:Nmax = 1.744;其中,第一實施例中,N1 = 1.544,N2 = 1.686,N3 = 1.744,N4 = 1.744,N5 = 1.669,故光學透鏡組1中所有透鏡的折射率中的最大值Nmax = N3、N4。
第一實施例的光學透鏡組1中,第一透鏡E1的阿貝數為V1,第二透鏡E2的阿貝數為V2,第三透鏡E3的阿貝數為V3,第四透鏡E4的阿貝數為V4,第五透鏡E5的阿貝數為V5,光學透鏡組中1所有透鏡的阿貝數中的最小值為Vdmin,其滿足下列條件:V5 = 19.5;以及Vdmin = 18.4;其中,第一實施例中,V1 = 56.0,V2 = 18.4,V3 = 44.8,V4 = 44.8,V5 = 19.5,故光學透鏡組中所有透鏡的阿貝數中的最小值Vdmin = V2。
第一實施例的光學透鏡組1中,第一透鏡E1於光軸上的厚度為CT1,第二透鏡E2於光軸上的厚度為CT2,第三透鏡E3於光軸上的厚度為CT3,第四透鏡E4於光軸上的厚度為CT4,第五透鏡E5於光軸上的厚度為CT5,光學透鏡組1中所有透鏡於光軸上厚度中的最小值為CTmin,光學透鏡組1中各透鏡於光軸上厚度的總和為ΣCT,第一透鏡E1與第二透鏡E2於光軸上的間隔距離為T12,第二透鏡E2與第三透鏡E3於光軸上的間隔距離為T23,第三透鏡E3與第四透鏡E4於光軸上的間隔距離為T34,第四透鏡E4與第五透鏡E5於光軸上的間隔距離為T45,光學透鏡組1中所有相鄰的透鏡於光軸上間隔距離的最大值為ATmax,第五透鏡縮小側表面至縮小側共軛面RCS於光軸上的距離為BL,第一透鏡放大側表面至最後透鏡縮小側表面於光軸上的距離為TD(第一實施例中,即指第一透鏡放大側表面至第五透鏡縮小側表面於光軸上的距離),其滿足下列條件:CT1/CT3 = 0.41;CT2/T12 = 1.31;CT2/CT4 = 1.03;T12/ATmax = 1.00;CT3/CT5 = 5.80;CT3/BL = 1.12;CT3/CTmin = 5.80;T12/(T23+T34+T45) = 1.93;以及TD/ΣCT = 1.29;其中,第一實施例中,相鄰透鏡於光軸上的間隔距離,係指二相鄰透鏡的二相鄰鏡面之間於光軸上的間距;ΣCT = CT1+CT2+CT3+CT4+CT5。
第一實施例的光學透鏡組1中,第二透鏡放大側表面的曲率半徑為R3,第二透鏡縮小側表面的曲率半徑為R4,其滿足下列條件:(R3+R4)/(R3-R4) = -2.66。
第一實施例的光學透鏡組1中,光學透鏡組1的焦距為f,第一透鏡E1的焦距為f1,第二透鏡E2的焦距為f2,第三透鏡E3的焦距為f3,其滿足下列條件:(|f/f1|+|f/f2|)/|f/f3| = 0.69。
第一實施例的光學透鏡組1中,第一透鏡放大側表面的光學有效區與光軸間的最大距離為Y11,第五透鏡縮小側表面的光學有效區與光軸間的最大距離為Y52,其滿足下列條件:Y11/Y52 = 1.02。
第一實施例的光學透鏡組1中,光圈ST至縮小側共軛面RCS於光軸上的距離為SL,第一透鏡放大側表面至縮小側共軛面RCS於光軸上的距離為TL,其滿足下列條件:SL/TL = 1.00。
第一實施例的光學透鏡組1中,第一透鏡放大側表面至最後透鏡縮小側表面於光軸上的距離為TD(第一實施例中,即指第一透鏡放大側表面至第五透鏡縮小側表面於光軸上的距離),其滿足下列條件:TD = 11.47 mm。
第一實施例的光學透鏡組1中,光學透鏡組1的光圈的有效直徑為Ds,光學透鏡組1的最大像高為ImgH,第一透鏡放大側表面至最後透鏡縮小側表面於光軸上的距離為TD(第一實施例中,即指第一透鏡放大側表面至第五透鏡縮小側表面於光軸上的距離),其滿足下列條件:Ds/ImgH = 1.67;Ds/TD = 0.42。
第一實施例的光學透鏡組1中,光學透鏡組1所有主光線角中的最大值為CRAmax,其滿足下列條件:CRAmax = 20.12。
第一實施例的光學透鏡組1中,第三透鏡放大側表面或縮小側表面中最靠近光軸的反曲點與光軸的垂直距離為Yc3(第一實施例中,為第三透鏡放大側表面最靠近光軸的反曲點與光軸的垂直距離),第四透鏡放大側表面或縮小側表面中最靠近光軸的反曲點與光軸的垂直距離為Yc4(第一實施例中,為第四透鏡縮小側表面最靠近光軸的反曲點與光軸的垂直距離),最後透鏡放大側表面或縮小側表面中最靠近光軸的一反曲點與光軸的垂直距離為Yc5(第一實施例中,為第五透鏡放大側表面最靠近光軸的反曲點與光軸的垂直距離),光學透鏡組的焦距為f,其滿足下列條件:Yc3/f = 0.39;Yc4/f = 0.23;以及Yc5/f = 0.29。
再配合參照下列表一以及表二。
表一、第一實施例 | ||||||||
f(焦距) = 7.20 mm、Fno(光圈值) = 1.49、HFOV(半視角) = 22.5度 | ||||||||
表面 | 曲率半徑 | 厚度 | 材質 | 折射率 | 阿貝數 | 焦距 | ||
0 | 放大側共軛面 | 平面 | 無限 | |||||
1 | 光圈 | 平面 | 0.040 | |||||
2 | 第一透鏡 | 5.0735 | ASP | 1.182 | 塑膠 | 1.544 | 56.0 | 13.49 |
3 | 15.0961 | ASP | 1.675 | |||||
4 | 第二透鏡 | -4.0940 | ASP | 2.200 | 塑膠 | 1.686 | 18.4 | -13.31 |
5 | -9.0412 | ASP | 0.495 | |||||
6 | 第三透鏡 | 4.0896 | ASP | 2.900 | 玻璃 | 1.744 | 44.8 | 4.61 |
7 | -14.7341 | ASP | 0.080 | |||||
8 | 第四透鏡 | -8.8752 | ASP | 2.140 | 玻璃 | 1.744 | 44.8 | 7.76 |
9 | -3.8569 | ASP | 0.294 | |||||
10 | 第五透鏡 | -3.3891 | ASP | 0.500 | 塑膠 | 1.669 | 19.5 | -3.75 |
11 | 10.1976 | ASP | 0.750 | |||||
12 | 濾光元件 | 平面 | 1.553 | 玻璃 | 1.517 | 64.2 | ||
13 | 平面 | 0.275 | ||||||
14 | 縮小側共軛面 | 平面 | - | |||||
參考波長為587.6 nm (d-line) |
表二、非球面係數 | |||||
表面 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
k = | 1.36233E+00 | 3.30213E+00 | 7.37851E-01 | -9.58290E+00 | -6.36020E-01 |
A4 = | -5.22944E-04 | 2.17221E-03 | 1.11821E-02 | 3.61571E-04 | -2.52127E-03 |
A6 = | 3.35889E-05 | 5.19009E-05 | -7.64336E-04 | -1.43893E-04 | 6.43877E-05 |
A8 = | -8.61267E-06 | -1.11390E-06 | 5.59240E-05 | 4.37979E-06 | -7.12840E-06 |
A10= | -5.80182E-07 | -1.64723E-06 | -1.10579E-06 | -3.06043E-08 | -5.42391E-08 |
表面 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
k = | 3.74816E+00 | -1.47550E+01 | -8.85363E+00 | -8.57687E+00 | 2.53039E+00 |
A4 = | 1.38451E-04 | 1.30830E-03 | 2.51155E-03 | -3.30949E-03 | -1.52152E-03 |
A6 = | -2.86022E-05 | 6.18647E-05 | -4.67159E-05 | 4.36369E-04 | 6.04991E-04 |
A8 = | -9.63938E-07 | -2.64509E-06 | -2.56676E-06 | -4.04854E-07 | 1.23911E-05 |
A10= | -2.70136E-08 | -2.30979E-08 | 1.14017E-07 | -1.30023E-06 | -6.79964E-08 |
A12= | 5.64343E-08 | -6.80000E-08 |
表一為第1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0-14依序表示由放大側至縮小側的表面,折射率為於參考波長量測的折射率。表二為第一實施例中的非球面數據,其中,k表示非球面曲線方程式中的錐面係數,A4-A12則表示各表面第4-12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,請參照下表,第一實施例的光學透鏡組1中,第一透鏡至第五透鏡中各放大側表面及縮小側表面中最靠近光軸的反曲點與光軸的垂直距離Yc與光學透鏡組的焦距f滿足下列條件。
Yc/f | |||||
第一透鏡 | 第二透鏡 | 第三透鏡 | 第四透鏡 | 第五透鏡 | |
放大側表面 | - | - | 0.39 | 0.24 | 0.29 |
縮小側表面 | 0.36 | - | - | 0.23 | - |
<第二實施例>
請參照第3圖以及第4圖,其中第3圖繪示依照本揭示內容第二實施例的一種光學透鏡組2的示意圖,第4圖由左至右依序為第二實施例的球差、像散及畸變曲線圖。由第3圖可知,第二實施例的光學透鏡組2由放大側至縮小側依序包含光圈ST、第一透鏡E1、第二透鏡E2、第三透鏡E3、第四透鏡E4、第五透鏡E5、濾光元件E6以及縮小側共軛面RCS,其中光學透鏡組2包含五片透鏡(E1、E2、E3、E4、E5),所述五片透鏡間無其他內插的透鏡。
第一透鏡E1具有正屈折力,且為塑膠材質,其放大側表面近光軸處為凸面,其縮小側表面近光軸處為凸面,並皆為非球面。另外,第一透鏡放大側表面包含一反曲點。
第二透鏡E2具有負屈折力,且為塑膠材質,其放大側表面近光軸處為凹面,其縮小側表面近光軸處為凸面,並皆為非球面。另外,第二透鏡放大側表面包含一反曲點。
第三透鏡E3具有正屈折力,且為玻璃材質,其放大側表面近光軸處為凸面,其縮小側表面近光軸處為凸面,並皆為非球面。另外,第三透鏡放大側表面包含一反曲點。
第四透鏡E4具有負屈折力,且為塑膠材質,其放大側表面近光軸處為凹面,其縮小側表面近光軸處為凸面,並皆為非球面。另外,第四透鏡放大側表面及縮小側表面分別包含三反曲點以及二反曲點。
第五透鏡E5具有負屈折力,且為塑膠材質,其放大側表面近光軸處為凹面,其縮小側表面近光軸處為凸面,並皆為非球面。另外,第五透鏡放大側表面及縮小側表面分別包含二反曲點以及一反曲點。
濾光元件E6為玻璃材質,其設置於第五透鏡E5及縮小側共軛面RCS間且不影響光學透鏡組2的焦距。
再配合參照下列表三以及表四。
表三、第二實施例 | ||||||||
f(焦距) = 6.41 mm、Fno(光圈值) = 1.32、HFOV(半視角) = 25.0度 | ||||||||
表面 | 曲率半徑 | 厚度 | 材質 | 折射率 | 阿貝數 | 焦距 | ||
0 | 放大側共軛面 | 平面 | 無限 | |||||
1 | 光圈 | 平面 | 0.060 | |||||
2 | 第一透鏡 | 9.4417 | ASP | 2.251 | 塑膠 | 1.544 | 56.0 | 15.38 |
3 | -67.3738 | ASP | 1.034 | |||||
4 | 第二透鏡 | -2.8426 | ASP | 1.449 | 塑膠 | 1.686 | 18.4 | -24.81 |
5 | -4.1200 | ASP | 0.355 | |||||
6 | 第三透鏡 | 3.8918 | ASP | 2.900 | 玻璃 | 1.744 | 44.8 | 3.85 |
7 | -7.3899 | ASP | 0.130 | |||||
8 | 第四透鏡 | -3.8342 | ASP | 1.232 | 塑膠 | 1.660 | 20.4 | -50.97 |
9 | -4.8804 | ASP | 0.305 | |||||
10 | 第五透鏡 | -2.9066 | ASP | 0.500 | 塑膠 | 1.669 | 19.5 | -5.60 |
11 | -13.8845 | ASP | 0.936 | |||||
12 | 濾光元件 | 平面 | 1.553 | 玻璃 | 1.517 | 64.2 | ||
13 | 平面 | 0.279 | ||||||
14 | 縮小側共軛面 | 平面 | - | |||||
參考波長為587.6 nm (d-line) |
表四、非球面係數 | |||||
表面 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
k = | 2.69465E-01 | -5.00000E+01 | -4.07134E-01 | -3.23567E+00 | -7.55472E-01 |
A4 = | -2.60023E-03 | -4.85442E-03 | 1.32763E-02 | -1.18168E-03 | -3.32218E-03 |
A6 = | -2.22426E-04 | -3.96751E-04 | -1.82770E-03 | -2.10877E-04 | 1.00965E-04 |
A8 = | 1.41756E-05 | -1.97815E-05 | 1.24765E-04 | 2.15218E-05 | -1.11426E-05 |
A10= | -2.90722E-06 | 3.12640E-06 | 8.94330E-08 | -5.83658E-07 | 2.67597E-07 |
表面 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
k = | -4.27335E+00 | -9.93159E+00 | -2.48707E+01 | -7.28358E+00 | -5.00000E+01 |
A4 = | 1.25562E-03 | 4.74200E-03 | 4.87100E-03 | 2.88877E-03 | 1.91976E-02 |
A6 = | -2.42892E-05 | -1.10760E-04 | -4.24343E-05 | 3.99758E-04 | -1.54631E-03 |
A8 = | -6.75155E-06 | -1.36755E-05 | -1.88180E-05 | -8.34473E-06 | 1.32600E-04 |
A10= | 2.49787E-07 | -5.95415E-08 | -1.08326E-06 | -1.44277E-06 | 8.91826E-06 |
A12= | 3.89677E-08 | 1.04657E-07 | -6.47163E-08 | -2.31736E-06 | |
A14= | 5.08240E-09 | 9.10358E-08 |
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:
第二實施例 | |||
f [mm] | 6.41 | T12/(T23+T34+T45) | 1.31 |
Fno | 1.32 | TD/ΣCT | 1.22 |
HFOV [度] | 25.0 | (R3+R4)/(R3-R4) | -5.45 |
Nmax | 1.744 | (|f/f1|+|f/f2|)/|f/f3| | 0.41 |
V5 | 19.5 | Y11/Y52 | 0.91 |
Vdmin | 18.4 | SL/TL | 1.00 |
CT1/CT3 | 0.78 | TD [mm] | 10.16 |
CT2/T12 | 1.40 | Ds/ImgH | 1.67 |
CT2/CT4 | 1.18 | Ds/TD | 0.48 |
T12/ATmax | 1.00 | CRAmax | 21.02 |
CT3/CT5 | 5.80 | Yc3/f | 0.43 |
CT3/BL | 1.05 | Yc4/f | 0.17 |
CT3/CTmin | 5.80 | Yc5/f | 0.09 |
特別說明的是,第二實施例中,上表的Yc3為第三透鏡放大側表面最靠近光軸的反曲點與光軸的垂直距離
,Yc4為第四透鏡縮小側表面最靠近光軸的反曲點與光軸的垂直距離,Yc5為第五透鏡縮小側表面最靠近光軸的反曲點與光軸的垂直距離。
另外,請參照下表,第二實施例的光學透鏡組2中,第一透鏡至第五透鏡中各放大側表面及縮小側表面中最靠近光軸的反曲點與光軸的垂直距離Yc與光學透鏡組的焦距f滿足下列條件。
Yc/f | |||||
第一透鏡 | 第二透鏡 | 第三透鏡 | 第四透鏡 | 第五透鏡 | |
放大側表面 | 0.24 | 0.44 | 0.43 | 0.21 | 0.21 |
縮小側表面 | - | - | - | 0.17 | 0.09 |
<第三實施例>
請參照第5圖以及第6圖,其中第5圖繪示依照本揭示內容第三實施例的一種光學透鏡組3的示意圖,第6圖由左至右依序為第三實施例的球差、像散及畸變曲線圖。由第5圖可知,第三實施例的光學透鏡組3由放大側至縮小側依序包含光圈ST、第一透鏡E1、第二透鏡E2、第三透鏡E3、第四透鏡E4、第五透鏡E5、濾光元件E6以及縮小側共軛面RCS,其中光學透鏡組3包含五片透鏡(E1、E2、E3、E4、E5),所述五片透鏡間無其他內插的透鏡。
第一透鏡E1具有正屈折力,且為塑膠材質,其放大側表面近光軸處為凸面,其縮小側表面近光軸處為凸面,並皆為非球面。另外,第一透鏡放大側表面包含一反曲點。
第二透鏡E2具有負屈折力,且為塑膠材質,其放大側表面近光軸處為凹面,其縮小側表面近光軸處為凸面,並皆為非球面。另外,第二透鏡放大側表面及縮小側表面分別包含一反曲點。
第三透鏡E3具有正屈折力,且為玻璃材質,其放大側表面近光軸處為凸面,其縮小側表面近光軸處為凸面,並皆為非球面。另外,第三透鏡放大側表面包含一反曲點。
第四透鏡E4具有正屈折力,且為塑膠材質,其放大側表面近光軸處為凹面,其縮小側表面近光軸處為凸面,並皆為非球面。另外,第四透鏡放大側表面及縮小側表面分別包含三反曲點以及二反曲點。
第五透鏡E5具有負屈折力,且為塑膠材質,其放大側表面近光軸處為凹面,其縮小側表面近光軸處為凸面,並皆為非球面。另外,第五透鏡放大側表面及縮小側表面分別包含二反曲點以及一反曲點。
濾光元件E6為玻璃材質,其設置於第五透鏡E5及縮小側共軛面RCS間且不影響光學透鏡組3的焦距。
再配合參照下列表五以及表六。
表五、第三實施例 | ||||||||
f(焦距) = 6.26 mm、Fno(光圈值) = 1.29、HFOV(半視角) = 25.5度 | ||||||||
表面 | 曲率半徑 | 厚度 | 材質 | 折射率 | 阿貝數 | 焦距 | ||
0 | 放大側共軛面 | 平面 | 無限 | |||||
1 | 光圈 | 平面 | 0.060 | |||||
2 | 第一透鏡 | 8.2660 | ASP | 2.041 | 塑膠 | 1.544 | 56.0 | 12.44 |
3 | -34.0321 | ASP | 1.110 | |||||
4 | 第二透鏡 | -2.8508 | ASP | 1.725 | 塑膠 | 1.686 | 18.4 | -16.55 |
5 | -4.7434 | ASP | 0.353 | |||||
6 | 第三透鏡 | 3.6313 | ASP | 2.900 | 玻璃 | 1.744 | 44.8 | 3.94 |
7 | -10.0350 | ASP | 0.196 | |||||
8 | 第四透鏡 | -3.5759 | ASP | 1.000 | 塑膠 | 1.660 | 20.4 | 24.93 |
9 | -3.2641 | ASP | 0.259 | |||||
10 | 第五透鏡 | -2.0909 | ASP | 0.500 | 塑膠 | 1.669 | 19.5 | -4.91 |
11 | -6.3114 | ASP | 0.936 | |||||
12 | 濾光元件 | 平面 | 0.300 | 玻璃 | 1.517 | 64.2 | ||
13 | 平面 | 1.017 | ||||||
14 | 縮小側共軛面 | 平面 | - | |||||
參考波長為587.6 nm (d-line) |
表六、非球面係數 | |||||
表面 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
k = | -2.97504E-01 | 8.55320E+00 | -3.88364E-01 | -3.02825E+00 | -8.22074E-01 |
A4 = | -2.51779E-03 | -3.54959E-03 | 1.62076E-02 | -3.18332E-05 | -3.84144E-03 |
A6 = | -3.27208E-04 | -7.34716E-04 | -2.47478E-03 | -3.32567E-04 | 1.97236E-04 |
A8 = | 1.56459E-05 | 2.52358E-05 | 2.32856E-04 | 3.21152E-05 | -1.69776E-05 |
A10= | -4.02848E-06 | 1.14161E-06 | -4.54605E-06 | -7.92213E-07 | 3.85028E-07 |
表面 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
k = | 1.18155E-01 | -9.89033E+00 | -1.42644E+01 | -6.72942E+00 | -5.00000E+01 |
A4 = | 1.36244E-03 | 6.98321E-03 | 9.43522E-03 | 9.83260E-03 | 2.21907E-02 |
A6 = | 7.24677E-05 | -3.81651E-04 | -1.30021E-04 | -4.56597E-04 | -1.92204E-03 |
A8 = | -2.00012E-05 | -1.40299E-05 | -2.86753E-05 | 5.79533E-05 | 1.26658E-04 |
A10= | 7.24559E-07 | 5.18026E-07 | -2.31526E-06 | -5.45485E-07 | 5.77797E-06 |
A12= | 3.28264E-08 | 1.97999E-07 | -5.55728E-07 | -7.85330E-07 | |
A14= | 2.46116E-08 | -1.40731E-08 |
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:
第三實施例 | |||
f [mm] | 6.26 | T12/(T23+T34+T45) | 1.37 |
Fno | 1.29 | TD/ΣCT | 1.23 |
HFOV [度] | 25.5 | (R3+R4)/(R3-R4) | -4.01 |
Nmax | 1.744 | (|f/f1|+|f/f2|)/|f/f3| | 0.55 |
V5 | 19.5 | Y11/Y52 | 0.89 |
Vdmin | 18.4 | SL/TL | 1.00 |
CT1/CT3 | 0.70 | TD [mm] | 10.08 |
CT2/T12 | 1.55 | Ds/ImgH | 1.68 |
CT2/CT4 | 1.73 | Ds/TD | 0.48 |
T12/ATmax | 1.00 | CRAmax | 19.48 |
CT3/CT5 | 5.80 | Yc3/f | 0.45 |
CT3/BL | 1.29 | Yc4/f | 0.15 |
CT3/CTmin | 5.80 | Yc5/f | 0.10 |
特別說明的是,第三實施例中,上表的Yc3為第三透鏡放大側表面最靠近光軸的反曲點與光軸的垂直距離
,Yc4為第四透鏡縮小側表面最靠近光軸的反曲點與光軸的垂直距離,Yc5為第五透鏡縮小側表面最靠近光軸的反曲點與光軸的垂直距離。
另外,請參照下表,第三實施例的光學透鏡組3中,第一透鏡至第五透鏡中各放大側表面及縮小側表面中最靠近光軸的反曲點與光軸的垂直距離Yc與光學透鏡組的焦距f滿足下列條件。
Yc/f | |||||
第一透鏡 | 第二透鏡 | 第三透鏡 | 第四透鏡 | 第五透鏡 | |
放大側表面 | 0.25 | 0.40 | 0.45 | 0.19 | 0.17 |
縮小側表面 | - | 0.50 | - | 0.15 | 0.10 |
<第四實施例>
請參照第7圖以及第8圖,其中第7圖繪示依照本揭示內容第四實施例的一種光學透鏡組4的示意圖,第8圖由左至右依序為第四實施例的球差、像散及畸變曲線圖。由第7圖可知,第四實施例的光學透鏡組4由放大側至縮小側依序包含光圈ST、第一透鏡E1、第二透鏡E2、第三透鏡E3、第四透鏡E4、第五透鏡E5、濾光元件E6以及縮小側共軛面RCS,其中光學透鏡組4包含五片透鏡(E1、E2、E3、E4、E5),所述五片透鏡間無其他內插的透鏡。
第一透鏡E1具有正屈折力,且為塑膠材質,其放大側表面近光軸處為凸面,其縮小側表面近光軸處為凸面,並皆為非球面。另外,第一透鏡放大側表面包含一反曲點。
第二透鏡E2具有負屈折力,且為塑膠材質,其放大側表面近光軸處為凹面,其縮小側表面近光軸處為凸面,並皆為非球面。另外,第二透鏡放大側表面包含一反曲點。
第三透鏡E3具有正屈折力,且為塑膠材質,其放大側表面近光軸處為凸面,其縮小側表面近光軸處為凹面,並皆為非球面。另外,第三透鏡放大側表面及縮小側表面分別包含一反曲點。
第四透鏡E4具有負屈折力,且為塑膠材質,其放大側表面近光軸處為凸面,其縮小側表面近光軸處為凹面,並皆為非球面。另外,第四透鏡放大側表面包含一反曲點。
第五透鏡E5具有負屈折力,且為塑膠材質,其放大側表面近光軸處為凸面,其縮小側表面近光軸處為凹面,並皆為非球面。另外,第五透鏡放大側表面及縮小側表面分別包含二反曲點以及一反曲點。
濾光元件E6為玻璃材質,其設置於第五透鏡E5及縮小側共軛面RCS間且不影響光學透鏡組4的焦距。
再配合參照下列表七以及表八。
表七、第四實施例 | ||||||||
f(焦距) = 6.26 mm、Fno(光圈值) = 1.30、HFOV(半視角) = 25.5度 | ||||||||
表面 | 曲率半徑 | 厚度 | 材質 | 折射率 | 阿貝數 | 焦距 | ||
0 | 放大側共軛面 | 平面 | 無限 | |||||
1 | 光圈 | 平面 | 0.060 | |||||
2 | 第一透鏡 | 10.8265 | ASP | 2.300 | 塑膠 | 1.544 | 56.0 | 12.14 |
3 | -15.6761 | ASP | 1.214 | |||||
4 | 第二透鏡 | -2.6556 | ASP | 1.627 | 塑膠 | 1.686 | 18.4 | -14.32 |
5 | -4.5463 | ASP | 0.080 | |||||
6 | 第三透鏡 | 3.3275 | ASP | 2.900 | 塑膠 | 1.620 | 60.3 | 5.62 |
7 | 47.8469 | ASP | 0.080 | |||||
8 | 第四透鏡 | 298.5075 | ASP | 1.000 | 塑膠 | 1.660 | 20.4 | -19.38 |
9 | 12.2500 | ASP | 0.312 | |||||
10 | 第五透鏡 | 3.1942 | ASP | 0.500 | 塑膠 | 1.669 | 19.5 | -47.76 |
11 | 2.7217 | ASP | 1.674 | |||||
12 | 濾光元件 | 平面 | 0.300 | 玻璃 | 1.517 | 64.2 | ||
13 | 平面 | 0.396 | ||||||
14 | 縮小側共軛面 | 平面 | - | |||||
參考波長為587.6 nm (d-line) |
表八、非球面係數 | |||||
表面 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
k = | 1.41673E+00 | 1.53968E+01 | -6.42876E-01 | -3.55478E+00 | -5.10679E-01 |
A4 = | -3.35820E-03 | -5.75313E-03 | 1.26891E-02 | -5.31819E-04 | -4.09647E-03 |
A6 = | -2.39839E-04 | -2.14634E-04 | -1.92840E-03 | -2.98077E-04 | 1.59361E-04 |
A8 = | 1.43279E-05 | 1.38322E-05 | 1.88479E-04 | 2.69671E-05 | -1.38860E-05 |
A10= | -4.43210E-06 | -2.18132E-08 | -5.19851E-06 | -6.58759E-07 | 4.86436E-08 |
表面 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
k = | -5.00000E+01 | -5.00000E+01 | 6.86372E+00 | -3.23970E-01 | -1.04308E+00 |
A4 = | -1.74209E-03 | 2.69797E-03 | 1.02873E-02 | -4.23713E-03 | -3.94995E-03 |
A6 = | 7.13284E-05 | -2.14183E-05 | 7.29058E-05 | -7.51821E-04 | -5.37391E-04 |
A8 = | -6.34888E-06 | -1.33513E-06 | -4.19581E-06 | 8.95222E-06 | -4.10180E-05 |
A10= | 1.42844E-07 | -3.08932E-08 | -7.47669E-07 | 8.76339E-07 | 1.34328E-05 |
A12= | -7.37927E-09 | 5.69045E-08 | 9.20046E-08 | -8.84942E-07 | |
A14= | 1.00941E-08 | 1.89283E-08 |
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:
第四實施例 | |||
f [mm] | 6.26 | T12/(T23+T34+T45) | 2.57 |
Fno | 1.30 | TD/ΣCT | 1.20 |
HFOV [度] | 25.5 | (R3+R4)/(R3-R4) | -3.81 |
Nmax | 1.686 | (|f/f1|+|f/f2|)/|f/f3| | 0.86 |
V5 | 19.5 | Y11/Y52 | 0.87 |
Vdmin | 18.4 | SL/TL | 1.00 |
CT1/CT3 | 0.79 | TD [mm] | 10.01 |
CT2/T12 | 1.34 | Ds/ImgH | 1.67 |
CT2/CT4 | 1.63 | Ds/TD | 0.48 |
T12/ATmax | 1.00 | CRAmax | 20.03 |
CT3/CT5 | 5.80 | Yc3/f | 0.16 |
CT3/BL | 1.22 | Yc4/f | 0.53 |
CT3/CTmin | 5.80 | Yc5/f | 0.31 |
特別說明的是,第四實施例中,上表的Yc3為第三透鏡縮小側表面最靠近光軸的反曲點與光軸的垂直距離
,Yc4為第四透鏡放大側表面最靠近光軸的反曲點與光軸的垂直距離,Yc5為第五透鏡縮小側表面最靠近光軸的反曲點與光軸的垂直距離。
另外,請參照下表,第四實施例的光學透鏡組4中,第一透鏡至第五透鏡中各放大側表面及縮小側表面中最靠近光軸的反曲點與光軸的垂直距離Yc與光學透鏡組的焦距f滿足下列條件。
Yc/f | |||||
第一透鏡 | 第二透鏡 | 第三透鏡 | 第四透鏡 | 第五透鏡 | |
放大側表面 | 0.22 | 0.42 | 0.50 | 0.53 | 0.32 |
縮小側表面 | - | - | 0.16 | - | 0.31 |
<第五實施例>
請參照第9圖以及第10圖,其中第9圖繪示依照本揭示內容第五實施例的一種光學透鏡組5的示意圖,第10圖由左至右依序為第五實施例的球差、像散及畸變曲線圖。由第9圖可知,第五實施例的光學透鏡組5由放大側至縮小側依序包含光圈ST、第一透鏡E1、第二透鏡E2、第三透鏡E3、第四透鏡E4、第五透鏡E5、濾光元件E6以及縮小側共軛面RCS,其中光學透鏡組5包含五片透鏡(E1、E2、E3、E4、E5),所述五片透鏡間無其他內插的透鏡。
第一透鏡E1具有正屈折力,且為塑膠材質,其放大側表面近光軸處為凸面,其縮小側表面近光軸處為凸面,並皆為非球面。另外,第一透鏡放大側表面包含一反曲點。
第二透鏡E2具有負屈折力,且為塑膠材質,其放大側表面近光軸處為凹面,其縮小側表面近光軸處為凸面,並皆為非球面。另外,第二透鏡放大側表面包含一反曲點。
第三透鏡E3具有正屈折力,且為玻璃材質,其放大側表面近光軸處為凸面,其縮小側表面近光軸處為凸面,並皆為非球面。另外,第三透鏡縮小側表面包含一反曲點。
第四透鏡E4具有負屈折力,且為塑膠材質,其放大側表面近光軸處為凹面,其縮小側表面近光軸處為凸面,並皆為非球面。另外,第四透鏡放大側表面及縮小側表面分別包含一反曲點。
第五透鏡E5具有負屈折力,且為塑膠材質,其放大側表面近光軸處為凹面,其縮小側表面近光軸處為凸面,並皆為非球面。另外,第五透鏡放大側表面及縮小側表面分別包含一反曲點。
濾光元件E6為玻璃材質,其設置於第五透鏡E5及縮小側共軛面RCS間且不影響光學透鏡組5的焦距。
再配合參照下列表九以及表十。
表九、第五實施例 | ||||||||
f(焦距) = 6.26 mm、Fno(光圈值) = 1.30、HFOV(半視角) = 26.4度 | ||||||||
表面 | 曲率半徑 | 厚度 | 材質 | 折射率 | 阿貝數 | 焦距 | ||
0 | 放大側共軛面 | 平面 | 無限 | |||||
1 | 光圈 | 平面 | 0.060 | |||||
2 | 第一透鏡 | 12.9112 | ASP | 2.175 | 塑膠 | 1.544 | 56.0 | 11.39 |
3 | -11.2002 | ASP | 0.656 | |||||
4 | 第二透鏡 | -3.2096 | ASP | 1.817 | 塑膠 | 1.686 | 18.4 | -20.06 |
5 | -5.1504 | ASP | 0.127 | |||||
6 | 第三透鏡 | 4.9609 | ASP | 2.900 | 玻璃 | 1.744 | 44.8 | 4.25 |
7 | -6.5620 | ASP | 0.286 | |||||
8 | 第四透鏡 | -3.7170 | ASP | 1.022 | 塑膠 | 1.660 | 20.4 | -31.04 |
9 | -5.0373 | ASP | 0.670 | |||||
10 | 第五透鏡 | -2.5198 | ASP | 0.516 | 塑膠 | 1.669 | 19.5 | -7.78 |
11 | -5.2843 | ASP | 1.663 | |||||
12 | 濾光元件 | 平面 | 0.300 | 玻璃 | 1.517 | 64.2 | ||
13 | 平面 | 0.289 | ||||||
14 | 縮小側共軛面 | 平面 | - | |||||
參考波長為587.6 nm (d-line) |
表十、非球面係數 | |||||
表面 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
k = | 1.31234E+01 | 7.26595E+00 | -3.08310E+00 | -1.79628E+00 | 1.39896E-01 |
A4 = | -4.00108E-03 | -2.03836E-03 | 2.11704E-03 | 3.00515E-04 | -4.72810E-03 |
A6 = | -4.68775E-04 | -1.06095E-03 | -1.62125E-03 | -2.81056E-04 | 1.75765E-04 |
A8 = | 3.49105E-05 | 7.87169E-05 | 1.38163E-04 | 2.36821E-05 | -9.49749E-06 |
A10= | -4.59017E-06 | -1.93471E-06 | -2.97094E-06 | -8.17131E-07 | 2.10151E-07 |
A12= | -2.87173E-07 | 1.29734E-08 | 1.36668E-08 | 6.41053E-09 | 1.82409E-10 |
表面 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
k = | -4.62433E+00 | -9.18720E-01 | 9.96869E-01 | -6.84014E+00 | -5.00000E+01 |
A4 = | -9.43991E-04 | 5.45639E-03 | 2.80957E-03 | 5.32989E-03 | 2.06724E-02 |
A6 = | 9.30241E-05 | -1.13618E-04 | 6.54880E-04 | -2.16758E-04 | -2.30735E-03 |
A8 = | -8.70601E-06 | -6.30125E-07 | -1.23152E-05 | -1.19281E-05 | 1.07369E-04 |
A10= | 4.92755E-07 | 6.04374E-07 | -2.83712E-06 | 1.08356E-06 | 8.83897E-06 |
A12= | -5.77288E-10 | -1.65731E-08 | 3.49715E-07 | 8.59463E-08 | -1.89531E-06 |
A14= | -2.55772E-10 | -5.11216E-11 | -3.44143E-10 | 9.66649E-08 | |
A16= | -1.69568E-10 | -8.50450E-11 |
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:
第五實施例 | |||
f [mm] | 6.26 | T12/(T23+T34+T45) | 0.61 |
Fno | 1.30 | TD/ΣCT | 1.21 |
HFOV [度] | 26.4 | (R3+R4)/(R3-R4) | -4.31 |
Nmax | 1.744 | (|f/f1|+|f/f2|)/|f/f3| | 0.59 |
V5 | 19.5 | Y11/Y52 | 0.84 |
Vdmin | 18.4 | SL/TL | 1.00 |
CT1/CT3 | 0.75 | TD [mm] | 10.17 |
CT2/T12 | 2.77 | Ds/ImgH | 1.61 |
CT2/CT4 | 1.78 | Ds/TD | 0.47 |
T12/ATmax | 0.98 | CRAmax | 20.39 |
CT3/CT5 | 5.62 | Yc3/f | 0.48 |
CT3/BL | 1.29 | Yc4/f | 0.30 |
CT3/CTmin | 5.62 | Yc5/f | 0.10 |
特別說明的是,第五實施例中,上表的Yc3為第三透鏡縮小側表面最靠近光軸的反曲點與光軸的垂直距離
,Yc4為第四透鏡縮小側表面最靠近光軸的反曲點與光軸的垂直距離,Yc5為第五透鏡縮小側表面最靠近光軸的反曲點與光軸的垂直距離。
另外,請參照下表,第五實施例的光學透鏡組5中,第一透鏡至第五透鏡中各放大側表面及縮小側表面中最靠近光軸的反曲點與光軸的垂直距離Yc與光學透鏡組的焦距f滿足下列條件。
Yc/f | |||||
第一透鏡 | 第二透鏡 | 第三透鏡 | 第四透鏡 | 第五透鏡 | |
放大側表面 | 0.19 | 0.46 | - | 0.37 | 0.21 |
縮小側表面 | - | - | 0.48 | 0.30 | 0.10 |
再請參照第19圖,其繪示依照本揭示內容第五實施例的光學透鏡組5配置超穎透鏡E7的示意圖。由第19圖可知,當光學透鏡組5應用於投影鏡頭組時,其可更包含一元件具有一超穎介面;具體而言,光學透鏡組5更包含一超穎透鏡E7,其設置於第五透鏡E5以及濾光元件E6之間。
<第六實施例>
請參照第11圖以及第12圖,其中第11圖繪示依照本揭示內容第六實施例的一種光學透鏡組6的示意圖
,第12圖由左至右依序為第六實施例的球差、像散及畸變曲線圖。由第11圖可知,第六實施例的光學透鏡組6由放大側至縮小側依序包含光圈ST、第一透鏡E1、第二透鏡E2、第三透鏡E3、第四透鏡E4、第五透鏡E5、濾光元件E6以及縮小側共軛面RCS,其中光學透鏡組6包含五片透鏡(E1、E2、E3、E4、E5),所述五片透鏡間無其他內插的透鏡。
第一透鏡E1具有正屈折力,且為塑膠材質,其放大側表面近光軸處為凸面,其縮小側表面近光軸處為凸面,並皆為非球面。另外,第一透鏡放大側表面包含一反曲點。
第二透鏡E2具有負屈折力,且為塑膠材質,其放大側表面近光軸處為凹面,其縮小側表面近光軸處為凹面,並皆為非球面。另外,第二透鏡放大側表面及縮小側表面分別包含一反曲點。
第三透鏡E3具有正屈折力,且為玻璃材質,其放大側表面近光軸處為凸面,其縮小側表面近光軸處為凸面,並皆為非球面。另外,第三透鏡放大側表面包含一反曲點。
第四透鏡E4具有負屈折力,且為塑膠材質,其放大側表面近光軸處為凹面,其縮小側表面近光軸處為凸面,並皆為非球面。另外,第四透鏡放大側表面及縮小側表面分別包含一反曲點及二反曲點。
第五透鏡E5具有負屈折力,且為塑膠材質,其放大側表面近光軸處為凸面,其縮小側表面近光軸處為凹面,並皆為非球面。另外,第五透鏡放大側表面及縮小側表面分別包含一反曲點。
濾光元件E6為玻璃材質,其設置於第五透鏡E5及縮小側共軛面RCS間且不影響光學透鏡組6的焦距。
再配合參照下列表十一以及表十二。
表十一、第六實施例 | ||||||||
f(焦距) = 6.26 mm、Fno(光圈值) = 1.29、HFOV(半視角) = 26.4度 | ||||||||
表面 | 曲率半徑 | 厚度 | 材質 | 折射率 | 阿貝數 | 焦距 | ||
0 | 放大側共軛面 | 平面 | 無限 | |||||
1 | 光圈 | 平面 | 0.060 | |||||
2 | 第一透鏡 | 6.5970 | ASP | 1.907 | 塑膠 | 1.544 | 56.0 | 12.03 |
3 | -750.5494 | ASP | 0.885 | |||||
4 | 第二透鏡 | -6.4200 | ASP | 1.000 | 塑膠 | 1.686 | 18.4 | -6.96 |
5 | 19.8037 | ASP | 0.734 | |||||
6 | 第三透鏡 | 3.2426 | ASP | 2.900 | 玻璃 | 1.749 | 35.3 | 3.30 |
7 | -6.4371 | ASP | 0.179 | |||||
8 | 第四透鏡 | -4.1508 | ASP | 1.000 | 塑膠 | 1.660 | 20.4 | -9.10 |
9 | -14.7125 | ASP | 0.160 | |||||
10 | 第五透鏡 | 2.5120 | ASP | 0.500 | 塑膠 | 1.669 | 19.5 | -18.65 |
11 | 1.9242 | ASP | 1.081 | |||||
12 | 濾光元件 | 平面 | 0.300 | 玻璃 | 1.517 | 64.2 | ||
13 | 平面 | 0.865 | ||||||
14 | 縮小側共軛面 | 平面 | - | |||||
參考波長為587.6 nm (d-line) |
表十二、非球面係數 | |||||
表面 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
k = | -1.69253E-01 | 5.00000E+01 | 2.71094E+00 | -5.00000E+01 | -1.24186E+00 |
A4 = | -1.06754E-03 | -1.32288E-03 | 1.86457E-03 | -9.57405E-03 | -4.10814E-03 |
A6 = | -4.36797E-04 | -1.04006E-03 | -1.64227E-03 | -1.18487E-05 | 4.71417E-04 |
A8 = | 5.70612E-05 | 3.19481E-05 | 1.62237E-04 | 5.56281E-05 | -4.21615E-05 |
A10= | -7.85024E-06 | 2.77702E-07 | -1.49870E-06 | -2.46946E-06 | 8.73443E-07 |
表面 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
k = | 6.70711E-01 | -2.23337E+00 | -5.00000E+01 | -4.33346E+00 | -2.82128E+00 |
A4 = | 3.02751E-03 | 5.40555E-03 | 1.58131E-02 | 1.43772E-03 | -6.73011E-03 |
A6 = | 7.23411E-05 | 2.13830E-05 | -1.05172E-03 | -2.19188E-03 | 2.28703E-04 |
A8 = | -9.93011E-06 | -6.36626E-06 | 1.19537E-04 | 3.37608E-04 | -1.29455E-04 |
A10= | 1.94701E-07 | 2.76617E-07 | -1.02063E-05 | -5.61021E-05 | 1.64825E-05 |
A12= | -1.47444E-08 | 2.24703E-08 | 7.67677E-06 | 3.53695E-07 | |
A14= | -4.20288E-07 | -9.49997E-08 |
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:
第六實施例 | |||
f [mm] | 6.26 | T12/(T23+T34+T45) | 0.82 |
Fno | 1.29 | TD/ΣCT | 1.27 |
HFOV [度] | 26.4 | (R3+R4)/(R3-R4) | -0.51 |
Nmax | 1.749 | (|f/f1|+|f/f2|)/|f/f3| | 0.75 |
V5 | 19.5 | Y11/Y52 | 0.87 |
Vdmin | 18.4 | SL/TL | 1.01 |
CT1/CT3 | 0.66 | TD [mm] | 9.27 |
CT2/T12 | 1.13 | Ds/ImgH | 1.61 |
CT2/CT4 | 1.00 | Ds/TD | 0.52 |
T12/ATmax | 1.00 | CRAmax | 20.59 |
CT3/CT5 | 5.80 | Yc3/f | 0.41 |
CT3/BL | 1.29 | Yc4/f | 0.09 |
CT3/CTmin | 5.80 | Yc5/f | 0.23 |
特別說明的是,第六實施例中,上表的Yc3為第三透鏡放大側表面最靠近光軸的反曲點與光軸的垂直距離
,Yc4為第四透鏡縮小側表面最靠近光軸的反曲點與光軸的垂直距離,Yc5為第五透鏡放大側表面及縮小側表面中任一最靠近光軸的反曲點與光軸的垂直距離。
另外,請參照下表,第六實施例的光學透鏡組6中,第一透鏡至第五透鏡中各放大側表面及縮小側表面中最靠近光軸的反曲點與光軸的垂直距離Yc與光學透鏡組的焦距f滿足下列條件。
Yc/f | |||||
第一透鏡 | 第二透鏡 | 第三透鏡 | 第四透鏡 | 第五透鏡 | |
放大側表面 | 0.30 | 0.44 | 0.41 | 0.27 | 0.23 |
縮小側表面 | - | 0.10 | - | 0.09 | 0.23 |
<第七實施例>
請參照第13圖以及第14圖,其中第13圖繪示依照本揭示內容第七實施例的一種光學透鏡組7的示意圖
,第14圖由左至右依序為第七實施例的球差、像散及畸變曲線圖。由第13圖可知,第七實施例的光學透鏡組7由放大側至縮小側依序包含光圈ST、第一透鏡E1、第二透鏡E2、第三透鏡E3、第四透鏡E4、第五透鏡E5、濾光元件E6以及縮小側共軛面RCS,其中光學透鏡組7包含五片透鏡(E1、E2、E3、E4、E5),所述五片透鏡間無其他內插的透鏡。
第一透鏡E1具有正屈折力,且為塑膠材質,其放大側表面近光軸處為凸面,其縮小側表面近光軸處為凸面,並皆為非球面。另外,第一透鏡放大側表面包含一反曲點。
第二透鏡E2具有負屈折力,且為塑膠材質,其放大側表面近光軸處為凹面,其縮小側表面近光軸處為凹面,並皆為非球面。另外,第二透鏡放大側表面及縮小側表面分別包含一反曲點及二反曲點。
第三透鏡E3具有正屈折力,且為塑膠材質,其放大側表面近光軸處為凸面,其縮小側表面近光軸處為凸面,並皆為非球面。另外,第三透鏡放大側表面及縮小側表面分別包含二反曲點及一反曲點。
第四透鏡E4具有正屈折力,且為塑膠材質,其放大側表面近光軸處為凸面,其縮小側表面近光軸處為凸面,並皆為非球面。另外,第四透鏡放大側表面及縮小側表面分別包含二反曲點及一反曲點。
第五透鏡E5具有負屈折力,且為塑膠材質,其放大側表面近光軸處為凹面,其縮小側表面近光軸處為凹面,並皆為非球面。另外,第五透鏡放大側表面及縮小側表面分別包含二反曲點及一反曲點。
濾光元件E6為玻璃材質,其設置於第五透鏡E5及縮小側共軛面RCS間且不影響光學透鏡組7的焦距。
再配合參照下列表十三以及表十四。
表十三、第七實施例 | ||||||||
f(焦距) = 6.26 mm、Fno(光圈值) = 1.29、HFOV(半視角) = 26.4度 | ||||||||
表面 | 曲率半徑 | 厚度 | 材質 | 折射率 | 阿貝數 | 焦距 | ||
0 | 放大側共軛面 | 平面 | 無限 | |||||
1 | 光圈 | 平面 | 0.060 | |||||
2 | 第一透鏡 | 5.3010 | ASP | 2.300 | 塑膠 | 1.544 | 56.0 | 6.57 |
3 | -9.3053 | ASP | 0.667 | |||||
4 | 第二透鏡 | -5.6068 | ASP | 1.000 | 塑膠 | 1.686 | 18.4 | -3.64 |
5 | 4.8222 | ASP | 0.304 | |||||
6 | 第三透鏡 | 3.5862 | ASP | 2.018 | 塑膠 | 1.614 | 26.0 | 3.89 |
7 | -5.6318 | ASP | 0.120 | |||||
8 | 第四透鏡 | 4.3968 | ASP | 1.000 | 塑膠 | 1.660 | 20.4 | 5.38 |
9 | -16.7045 | ASP | 0.176 | |||||
10 | 第五透鏡 | -6.9429 | ASP | 0.500 | 塑膠 | 1.669 | 19.5 | -3.63 |
11 | 3.8485 | ASP | 1.668 | |||||
12 | 濾光元件 | 平面 | 0.300 | 玻璃 | 1.517 | 64.2 | ||
13 | 平面 | 0.283 | ||||||
14 | 縮小側共軛面 | 平面 | - | |||||
參考波長為587.6 nm (d-line) |
表十四、非球面係數 | |||||
表面 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
k = | 1.61374E-01 | -2.37685E+01 | 8.45288E-01 | -1.00089E+01 | -1.34954E+00 |
A4 = | -2.18564E-03 | -2.25021E-03 | 2.22072E-03 | -6.46422E-03 | -7.44145E-03 |
A6 = | 1.92540E-04 | -1.26110E-03 | -1.69965E-03 | -3.39688E-04 | 7.04829E-04 |
A8 = | -2.16876E-04 | 5.84861E-05 | 2.34230E-04 | 1.77887E-05 | -1.04192E-04 |
A10= | 3.77802E-05 | 5.44534E-06 | -2.85784E-06 | 1.83601E-06 | -3.19019E-06 |
A12= | -3.52234E-06 | -6.40235E-07 | -1.72473E-07 | 1.31664E-07 | 4.50742E-07 |
A14= | -9.87414E-09 | -8.87949E-09 | 1.47948E-08 | ||
表面 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
k = | 3.03018E-01 | -1.22416E+01 | 7.30657E+00 | 4.16272E+00 | -6.62515E+00 |
A4 = | 4.06662E-03 | 8.53814E-03 | 4.90880E-04 | 4.50115E-03 | 6.03839E-03 |
A6 = | -5.30715E-05 | -2.72643E-03 | -8.48201E-05 | 6.64432E-04 | -1.39423E-03 |
A8 = | -2.17525E-05 | -1.38094E-05 | -5.23069E-05 | 5.04082E-05 | 1.11477E-04 |
A10= | 6.91647E-07 | 1.52897E-05 | 2.57468E-06 | -2.59199E-06 | 7.17519E-06 |
A12= | 2.34415E-08 | 1.26152E-06 | 7.68682E-07 | -5.23748E-07 | -1.92828E-06 |
A14= | 6.97852E-09 | -1.16087E-07 | -3.80773E-08 | -1.79023E-08 | 7.98211E-08 |
A16= | 4.83260E-09 | -6.89073E-10 |
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:
第七實施例 | |||
f [mm] | 6.26 | T12/(T23+T34+T45) | 1.11 |
Fno | 1.29 | TD/ΣCT | 1.19 |
HFOV [度] | 26.4 | (R3+R4)/(R3-R4) | 0.08 |
Nmax | 1.686 | (|f/f1|+|f/f2|)/|f/f3| | 1.66 |
V5 | 19.5 | Y11/Y52 | 0.85 |
Vdmin | 18.4 | SL/TL | 1.01 |
CT1/CT3 | 1.14 | TD [mm] | 8.08 |
CT2/T12 | 1.50 | Ds/ImgH | 1.61 |
CT2/CT4 | 1.00 | Ds/TD | 0.60 |
T12/ATmax | 1.00 | CRAmax | 19.96 |
CT3/CT5 | 4.04 | Yc3/f | 0.28 |
CT3/BL | 0.90 | Yc4/f | 0.22 |
CT3/CTmin | 4.04 | Yc5/f | 0.23 |
特別說明的是,第七實施例中,上表的Yc3為第三透鏡放大側表面最靠近光軸的反曲點與光軸的垂直距離
,Yc4為第四透鏡放大側表面最靠近光軸的反曲點與光軸的垂直距離,Yc5為第五透鏡放大側表面最靠近光軸的反曲點與光軸的垂直距離。
另外,請參照下表,第七實施例的光學透鏡組7中,第一透鏡至第五透鏡中各放大側表面及縮小側表面中最靠近光軸的反曲點與光軸的垂直距離Yc與光學透鏡組的焦距f滿足下列條件。
Yc/f | |||||
第一透鏡 | 第二透鏡 | 第三透鏡 | 第四透鏡 | 第五透鏡 | |
放大側表面 | 0.29 | 0.37 | 0.28 | 0.22 | 0.23 |
縮小側表面 | - | 0.18 | 0.45 | 0.39 | 0.35 |
<第八實施例>
請參照第15圖以及第16圖,其中第15圖繪示依照本揭示內容第八實施例的一種光學透鏡組8的示意圖
,第16圖由左至右依序為第八實施例的球差、像散及畸變曲線圖。由第15圖可知,第八實施例的光學透鏡組8由放大側至縮小側依序包含光圈ST、第一透鏡E1、第二透鏡E2、第三透鏡E3、第四透鏡E4、第五透鏡E5、濾光元件E6以及縮小側共軛面RCS,其中光學透鏡組8包含五片透鏡(E1、E2、E3、E4、E5),所述五片透鏡間無其他內插的透鏡。
第一透鏡E1具有正屈折力,且為塑膠材質,其放大側表面近光軸處為凸面,其縮小側表面近光軸處為凹面,並皆為非球面。另外,第一透鏡放大側表面及縮小側表面分別包含一反曲點。
第二透鏡E2具有負屈折力,且為塑膠材質,其放大側表面近光軸處為凹面,其縮小側表面近光軸處為凹面,並皆為非球面。另外,第二透鏡縮小側表面包含一反曲點。
第三透鏡E3具有正屈折力,且為玻璃材質,其放大側表面近光軸處為凸面,其縮小側表面近光軸處為凸面,並皆為非球面。另外,第三透鏡放大側表面及縮小側表面分別包含一反曲點。
第四透鏡E4具有負屈折力,且為塑膠材質,其放大側表面近光軸處為凹面,其縮小側表面近光軸處為凸面,並皆為非球面。另外,第四透鏡放大側表面及縮小側表面分別包含一反曲點及二反曲點。
第五透鏡E5具有正屈折力,且為玻璃材質,其放大側表面近光軸處為凸面,其縮小側表面近光軸處為凹面,並皆為非球面。另外,第五透鏡放大側表面及縮小側表面分別包含一反曲點。
濾光元件E6為玻璃材質,其設置於第五透鏡E5及縮小側共軛面RCS間且不影響光學透鏡組8的焦距。
再配合參照下列表十五以及表十六。
表十五、第八實施例 | ||||||||
f(焦距) = 6.17 mm、Fno(光圈值) = 1.27、HFOV(半視角) = 26.4度 | ||||||||
表面 | 曲率半徑 | 厚度 | 材質 | 折射率 | 阿貝數 | 焦距 | ||
0 | 放大側共軛面 | 平面 | 無限 | |||||
1 | 光圈 | 平面 | 0.422 | |||||
2 | 第一透鏡 | 6.0900 | ASP | 1.848 | 塑膠 | 1.544 | 56.0 | 108.96 |
3 | 6.0615 | ASP | 0.562 | |||||
4 | 第二透鏡 | -19.1883 | ASP | 1.000 | 塑膠 | 1.713 | 12.4 | -24.39 |
5 | 189.7410 | ASP | 0.370 | |||||
6 | 第三透鏡 | 3.4232 | ASP | 2.655 | 玻璃 | 1.744 | 44.8 | 4.28 |
7 | -30.5389 | ASP | 0.319 | |||||
8 | 第四透鏡 | -3.1216 | ASP | 1.000 | 塑膠 | 1.660 | 20.4 | -8.79 |
9 | -7.6231 | ASP | 0.100 | |||||
10 | 第五透鏡 | 3.0609 | ASP | 1.415 | 玻璃 | 1.731 | 40.5 | 16.77 |
11 | 3.2837 | ASP | 0.982 | |||||
12 | 濾光元件 | 平面 | 0.300 | 玻璃 | 1.517 | 64.2 | ||
13 | 平面 | 0.967 | ||||||
14 | 縮小側共軛面 | 平面 | - | |||||
參考波長為587.6 nm (d-line) |
表十六、非球面係數 | |||||
表面 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
k = | -1.77885E+00 | -1.21810E+01 | 2.26421E+01 | 5.00000E+01 | -1.03977E+00 |
A4 = | -2.34823E-03 | -1.61695E-03 | -5.18382E-04 | -4.10634E-03 | -3.40438E-03 |
A6 = | -6.02322E-05 | -6.50826E-04 | -5.87335E-04 | -2.67111E-04 | 2.93929E-04 |
A8 = | 3.34579E-06 | 4.53027E-05 | 8.79557E-05 | 7.69259E-05 | -3.21158E-05 |
A10= | -1.12198E-06 | -3.67063E-06 | -5.34013E-06 | -5.06885E-06 | 8.79355E-07 |
A12= | -6.48710E-08 | 1.05090E-07 | 9.67999E-08 | 9.70349E-08 | 5.35176E-09 |
表面 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
k = | 4.85149E+01 | -7.55336E+00 | -5.00000E+01 | -6.73154E-01 | -4.11304E+00 |
A4 = | -2.11082E-03 | 8.63389E-03 | 1.70535E-02 | -9.39669E-03 | 2.84384E-04 |
A6 = | 1.80902E-04 | -4.52053E-04 | -1.73794E-04 | -2.27836E-04 | 1.76798E-04 |
A8 = | -1.32922E-05 | -4.37924E-06 | 1.09058E-04 | 3.02270E-04 | -1.02890E-04 |
A10= | 5.98695E-07 | 1.88939E-06 | -2.49983E-05 | -7.31518E-05 | 9.12046E-06 |
A12= | 1.50965E-09 | -8.88243E-08 | 8.24004E-07 | 7.65641E-06 | -1.09219E-07 |
A14= | 2.20989E-09 | 2.51355E-08 | -3.17343E-07 | -2.19824E-08 |
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:
第八實施例 | |||
f [mm] | 6.17 | T12/(T23+T34+T45) | 0.71 |
Fno | 1.27 | TD/ΣCT | 1.17 |
HFOV [度] | 26.4 | (R3+R4)/(R3-R4) | -0.82 |
Nmax | 1.744 | (|f/f1|+|f/f2|)/|f/f3| | 0.21 |
V5 | 40.5 | Y11/Y52 | 0.96 |
Vdmin | 12.4 | SL/TL | 1.04 |
CT1/CT3 | 0.70 | TD [mm] | 9.27 |
CT2/T12 | 1.78 | Ds/ImgH | 1.61 |
CT2/CT4 | 1.00 | Ds/TD | 0.52 |
T12/ATmax | 1.00 | CRAmax | 20.58 |
CT3/CT5 | 1.88 | Yc3/f | 0.43 |
CT3/BL | 1.18 | Yc4/f | 0.10 |
CT3/CTmin | 2.65 | Yc5/f | 0.33 |
特別說明的是,第八實施例中,上表的Yc3為第三透鏡放大側表面最靠近光軸的反曲點與光軸的垂直距離
,Yc4為第四透鏡縮小側表面最靠近光軸的反曲點與光軸的垂直距離,Yc5為第五透鏡縮小側表面最靠近光軸的反曲點與光軸的垂直距離。
另外,請參照下表,第八實施例的光學透鏡組8中,第一透鏡至第五透鏡中各放大側表面及縮小側表面中最靠近光軸的反曲點與光軸的垂直距離Yc與光學透鏡組的焦距f滿足下列條件。
Yc/f | |||||
第一透鏡 | 第二透鏡 | 第三透鏡 | 第四透鏡 | 第五透鏡 | |
放大側表面 | 0.31 | - | 0.43 | 0.19 | 0.35 |
縮小側表面 | 0.22 | 0.05 | 0.51 | 0.10 | 0.33 |
<第九實施例>
請參照第17圖以及第18圖,其中第17圖繪示依照本揭示內容第九實施例的一種光學透鏡組9的示意圖
,第18圖由左至右依序為第九實施例的球差、像散及畸變曲線圖。由第17圖可知,第九實施例的光學透鏡組9由放大側至縮小側依序包含光圈ST、第一透鏡E1、第二透鏡E2、第三透鏡E3、第四透鏡E4、第五透鏡E5、濾光元件E6以及縮小側共軛面RCS,其中光學透鏡組9包含五片透鏡(E1、E2、E3、E4、E5),所述五片透鏡間無其他內插的透鏡。
第一透鏡E1具有正屈折力,且為塑膠材質,其放大側表面近光軸處為凸面,其縮小側表面近光軸處為凸面,並皆為非球面。另外,第一透鏡放大側表面包含一反曲點。
第二透鏡E2具有負屈折力,且為塑膠材質,其放大側表面近光軸處為凹面,其縮小側表面近光軸處為凸面,並皆為非球面。另外,第二透鏡放大側表面及縮小側表面分別包含一反曲點。
第三透鏡E3具有負屈折力,且為塑膠材質,其放大側表面近光軸處為凸面,其縮小側表面近光軸處為凹面,並皆為非球面。另外,第三透鏡放大側表面及縮小側表面分別包含一反曲點及二反曲點。
第四透鏡E4具有正屈折力,且為塑膠材質,其放大側表面近光軸處為凸面,其縮小側表面近光軸處為凸面,並皆為非球面。另外,第四透鏡放大側表面及縮小側表面分別包含二反曲點及一反曲點。
第五透鏡E5具有負屈折力,且為塑膠材質,其放大側表面近光軸處為凹面,其縮小側表面近光軸處為凹面,並皆為非球面。另外,第五透鏡放大側表面包含一反曲點。
濾光元件E6為玻璃材質,其設置於第五透鏡E5及縮小側共軛面RCS間且不影響光學透鏡組9的焦距。
再配合參照下列表十七以及表十八。
表十七、第九實施例 | ||||||||
f(焦距) = 6.31 mm、Fno(光圈值) = 1.30、HFOV(半視角) = 26.2度 | ||||||||
表面 | 曲率半徑 | 厚度 | 材質 | 折射率 | 阿貝數 | 焦距 | ||
0 | 放大側共軛面 | 平面 | 無限 | |||||
1 | 光圈 | 平面 | 0.673 | |||||
2 | 第一透鏡 | 9.7756 | ASP | 2.300 | 塑膠 | 1.544 | 56.0 | 10.44 |
3 | -12.4297 | ASP | 1.322 | |||||
4 | 第二透鏡 | -2.4169 | ASP | 1.900 | 塑膠 | 1.639 | 23.5 | -16.98 |
5 | -4.0630 | ASP | 0.299 | |||||
6 | 第三透鏡 | 3.5964 | ASP | 2.900 | 塑膠 | 1.629 | 58.6 | -10.79 |
7 | 1.6189 | ASP | 0.100 | |||||
8 | 第四透鏡 | 1.6662 | ASP | 1.146 | 塑膠 | 1.660 | 20.4 | 2.00 |
9 | -4.6657 | ASP | 0.150 | |||||
10 | 第五透鏡 | -3.9214 | ASP | 0.500 | 塑膠 | 1.705 | 14.0 | -3.75 |
11 | 8.5164 | ASP | 1.674 | |||||
12 | 濾光元件 | 平面 | 0.300 | 玻璃 | 1.517 | 64.2 | ||
13 | 平面 | 0.306 | ||||||
14 | 縮小側共軛面 | 平面 | - | |||||
參考波長為587.6 nm (d-line) |
表十八、非球面係數 | |||||
表面 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
k = | 1.81702E+00 | -4.80529E-01 | -6.34779E-01 | -3.45873E+00 | -5.66682E-01 |
A4 = | -2.69588E-03 | -3.90377E-03 | 1.55934E-02 | 2.39519E-05 | -2.90261E-03 |
A6 = | -2.35701E-04 | -3.14553E-04 | -1.99938E-03 | -3.54361E-04 | 9.19099E-05 |
A8 = | 1.65992E-05 | 8.05532E-06 | 1.76792E-04 | 2.70557E-05 | -7.58688E-06 |
A10= | -4.24276E-06 | 6.16111E-08 | -3.62046E-06 | -5.12800E-07 | 6.26519E-08 |
表面 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
k = | -5.00000E+01 | -5.00000E+01 | -9.51697E+00 | -1.55001E+01 | 2.82434E+00 |
A4 = | -2.11821E-03 | -4.36537E-04 | 8.34036E-03 | 8.24501E-03 | 7.85415E-03 |
A6 = | 3.92982E-05 | -9.64679E-05 | 1.55260E-04 | 1.18368E-04 | -8.02542E-04 |
A8 = | -8.57754E-06 | -7.17943E-06 | -3.87839E-05 | 5.54486E-06 | 7.79316E-05 |
A10= | 3.47402E-07 | 2.38211E-07 | -1.51202E-06 | -1.46952E-06 | 9.65606E-06 |
A12= | 1.79732E-08 | 1.63219E-07 | -5.54643E-08 | -8.26137E-07 | |
A14= | 5.17070E-09 | -1.40660E-08 |
第九實施例中,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。
配合表十七及表十八可推算出下列數據:
第九實施例 | |||
f [mm] | 6.31 | T12/(T23+T34+T45) | 2.41 |
Fno | 1.30 | TD/ΣCT | 1.21 |
HFOV [度] | 26.2 | (R3+R4)/(R3-R4) | -3.94 |
Nmax | 1.705 | (|f/f1|+|f/f2|)/|f/f3| | 1.67 |
V5 | 14.0 | Y11/Y52 | 0.94 |
Vdmin | 14.0 | SL/TL | 1.05 |
CT1/CT3 | 0.79 | TD [mm] | 10.62 |
CT2/T12 | 1.44 | Ds/ImgH | 1.61 |
CT2/CT4 | 1.66 | Ds/TD | 0.46 |
T12/ATmax | 1.00 | CRAmax | 18.41 |
CT3/CT5 | 5.80 | Yc3/f | 0.12 |
CT3/BL | 1.27 | Yc4/f | 0.15 |
CT3/CTmin | 5.80 | Yc5/f | 0.15 |
特別說明的是,第九實施例中,上表的Yc3為第三透鏡縮小側表面最靠近光軸的反曲點與光軸的垂直距離
,Yc4為第四透鏡放大側表面最靠近光軸的反曲點與光軸的垂直距離,Yc5為第五透鏡放大側表面最靠近光軸的反曲點與光軸的垂直距離。
另外,請參照下表,第九實施例的光學透鏡組9中,第一透鏡至第五透鏡中各放大側表面及縮小側表面中最靠近光軸的反曲點與光軸的垂直距離Yc與光學透鏡組的焦距f滿足下列條件。
Yc/f | |||||
第一透鏡 | 第二透鏡 | 第三透鏡 | 第四透鏡 | 第五透鏡 | |
放大側表面 | 0.24 | 0.42 | 0.53 | 0.15 | 0.15 |
縮小側表面 | - | 0.53 | 0.12 | 0.17 | - |
<第十實施例>
第20A圖繪示依照本揭示內容第十實施例的一種頭戴裝置100的立體圖,第20B圖繪示依照第20A圖頭戴裝置100的系統示意圖。由第20A圖及第20B圖可知,頭戴裝置100包含一影像顯示系統110,並可包含一定位束帶120,用以供使用者101將影像顯示系統110定位於雙眼前方,提供使用者101觀看立體影像。
影像顯示系統110可分為二側,所述二側分別包含一投影模組111與一影像傳遞模組112。各投影模組111包含至少一投影鏡頭組,投影鏡頭組包含光學透鏡組1111以及一影像源1112。第十實施例中,光學透鏡組1111可為前述第一實施例至第九實施例任一的光學透鏡組,影像源1112則可為DLP或LCD,影像傳遞模組112則為波導元件,但本揭示內容不以此為限。
藉此,頭戴裝置100可提供使用者101舒適的視覺感受,並可達成輕量化的體積。
<第十一實施例>
第21圖繪示依照本揭示內容第十一實施例的一種頭戴裝置的系統示意圖。由第21圖可知,頭戴裝置(未另標示)包含一影像顯示系統(未另標示),用以供使用者201觀看影像。影像顯示系統可分為二側,所述二側分別包含一投影模組211與一影像傳遞模組212。各投影模組211包含至少一投影鏡頭組,投影鏡頭組包含光學透鏡組以及一影像源,其中第十一實施例中的投影模組211可與前述第十實施例的投影模組111相同或相似,但本揭示內容不以此為限。必須說明的是,第十一實施例中,影像傳遞模組212包含有複數光路轉折元件2121,但本揭示內容不以此為限。
<第十二實施例>
第22A圖繪示依照本揭示內容第十二實施例的一種頭戴裝置的系統示意圖,第22B圖係繪示依照第22A圖頭戴裝置中投影模組311的示意圖。由第22A圖及第22B圖可知,頭戴裝置包含一光場影像顯示系統310,用以供使用者301觀看影像。光場影像顯示系統310可分為二側,所述二側分別包含一投影模組311與一影像傳遞模組312。
詳細來說,各投影模組311包含至少三投影鏡頭組311a,投影鏡頭組311a分別包含一光學透鏡組3111與一影像源3112。另外,光場影像顯示系統310的一側的投影模組311所包含的投影鏡頭組311a的數量可介於五至十五之間。藉此,提供較佳的影像顯示效果。
各光學透鏡組3111可包含至少三片透鏡,光學透鏡組3111所有透鏡中至少一片透鏡可為塑膠材質且其具有非球面。第十二實施例中,光學透鏡組3111可為前述第一實施例至第九實施例任一的光學透鏡組,影像源3112則可為DLP或LCD,但本揭示內容不以此為限。
雖然本揭示內容已以實施方式揭露如上,然其並非用以限定本揭示內容,任何熟習此技藝者,在不脫離本揭示內容的精神和範圍內,當可作各種的更動與潤飾,因此本揭示內容的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
100, 200, 300:頭戴裝置
110: 影像顯示系統
310:光場影像顯示系統
101, 201, 301:使用者
111, 211, 311:投影模組
311a: 投影鏡頭組
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 1111, 3111:光學透鏡組
1112, 3112:影像源
112, 212, 312:影像傳遞模組
2121:光路轉折元件
ST:光圈
E1:第一透鏡
E2:第二透鏡
E3:第三透鏡
E4:第四透鏡
E5:第五透鏡
E6:濾光元件
E7:超穎透鏡
RCS:縮小側共軛面
OA1:第一光軸
OA2:第二光軸
OA3:第三光軸
LF, LF1, LF2:光路轉折元件
LG:透鏡群
第1圖繪示依照本揭示內容第一實施例的一種光學透鏡組的示意圖;
第2圖由左至右依序為第一實施例的球差、像散及畸變曲線圖;
第3圖繪示依照本揭示內容第二實施例的一種光學透鏡組的示意圖;
第4圖由左至右依序為第二實施例的球差、像散及畸變曲線圖;
第5圖繪示依照本揭示內容第三實施例的一種光學透鏡組的示意圖;
第6圖由左至右依序為第三實施例的球差、像散及畸變曲線圖;
第7圖繪示依照本揭示內容第四實施例的一種光學透鏡組的示意圖;
第8圖由左至右依序為第四實施例的球差、像散及畸變曲線圖;
第9圖繪示依照本揭示內容第五實施例的一種光學透鏡組的示意圖;
第10圖由左至右依序為第五實施例的球差、像散及畸變曲線圖;
第11圖繪示依照本揭示內容第六實施例的一種光學透鏡組的示意圖;
第12圖由左至右依序為第六實施例的球差、像散及畸變曲線圖;
第13圖繪示依照本揭示內容第七實施例的一種光學透鏡組的示意圖;
第14圖由左至右依序為第七實施例的球差、像散及畸變曲線圖;
第15圖繪示依照本揭示內容第八實施例的一種光學透鏡組的示意圖;
第16圖由左至右依序為第八實施例的球差、像散及畸變曲線圖;
第17圖繪示依照本揭示內容第九實施例的一種光學透鏡組的示意圖;
第18圖由左至右依序為第九實施例的球差、像散及畸變曲線圖;
第19圖繪示依照本揭示內容第五實施例的光學透鏡組配置超穎透鏡的示意圖;
第20A圖繪示依照本揭示內容第十實施例的一種頭戴裝置的立體圖;
第20B圖繪示依照第20A圖頭戴裝置的系統示意圖;
第21圖繪示依照本揭示內容第十一實施例的一種頭戴裝置的系統示意圖;
第22A圖繪示依照本揭示內容第十二實施例的一種頭戴裝置的系統示意圖;以及
第22B圖係繪示依照第22A圖頭戴裝置中投影模組的示意圖。
1:光學透鏡組
ST:光圈
E1:第一透鏡
E2:第二透鏡
E3:第三透鏡
E4:第四透鏡
E5:第五透鏡
E6:濾光元件
RCS:縮小側共軛面
Claims (26)
- 一種光學透鏡組,包含五片透鏡,該五片透鏡由放大側至縮小側依序為:一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡、一第四透鏡以及一第五透鏡;各該透鏡皆具有一放大側表面朝向放大側方向以及一縮小側表面朝向縮小側方向;其中,該第二透鏡放大側表面近光軸處為凹面;該五片透鏡中至少一者的至少一表面包含至少一反曲點;其中,該光學透鏡組更包含一光圈,該光圈至一縮小側共軛面於光軸上的距離為SL,該第二透鏡放大側表面的曲率半徑為R3,該第二透鏡縮小側表面的曲率半徑為R4,該第一透鏡放大側表面至該縮小側共軛面於光軸上的距離為TL,該第二透鏡於光軸上的厚度為CT2,該第三透鏡於光軸上的厚度為CT3,該第四透鏡於光軸上的厚度為CT4,該光學透鏡組中所有透鏡於光軸上厚度中的最小值為CTmin,該第五透鏡縮小側表面至該縮小側共軛面於光軸上的距離為BL,該光學透鏡組的該光圈的有效直徑為Ds,該光學透鏡組的最大像高為ImgH,該第一透鏡與該第二透鏡於光軸上的間隔距離為T12,該第二透鏡與該第三透鏡於光軸上的間隔距離為T23,該第三透鏡與該第四透鏡於光軸上的間隔距離為T34,該第四透鏡與該第五透鏡於光軸上的間隔距離為T45,該光學透鏡組中所有透鏡的阿貝數中的最小值為Vdmin,該光學透鏡組的光圈值為Fno,其滿足下列條件: (R3+R4)/(R3-R4)<0.50;0.98<SL/TL<2.50;0.65<CT2/CT4<4.50;1.60<CT3/CTmin<10.0;0.55<CT3/BL;0.70<Ds/ImgH<3.0;0.25<T12/(T23+T34+T45)<9.0;5.0<Vdmin<21.0;以及0.80<Fno<2.0。
- 如請求項1所述之光學透鏡組,其中該第四透鏡具有負屈折力。
- 如請求項1所述之光學透鏡組,其中該第五透鏡具有負屈折力。
- 如請求項1所述之光學透鏡組,其中該第一透鏡放大側表面近光軸處為凸面,該第一透鏡縮小側表面近光軸處為凸面;該第二透鏡縮小側表面近光軸處為凸面;該第三透鏡縮小側表面近光軸處為凸面。
- 如請求項1所述之光學透鏡組,其中該第五透鏡縮小側表面近光軸處為凹面;該第五透鏡的至少一表面包含至少一反曲點。
- 如請求項1所述之光學透鏡組,其中該第三透鏡的至少一表面包含至少一反曲點,該第三透鏡放大側表面或縮小側表面中最靠近光軸的一該反曲點與光軸的垂直距離為Yc3,該光學透鏡組的焦距為f,其滿足下列條件:0.05<Yc3/f<5.0。
- 如請求項1所述之光學透鏡組,其中該光學透鏡組中所有透鏡的折射率中的最大值為Nmax,其滿足下列條件:1.70<Nmax<1.80。
- 如請求項1所述之光學透鏡組,其中該第三透鏡包含所有透鏡的有效徑中最大者。
- 一種光學透鏡組,包含五片透鏡,該五片透鏡由放大側至縮小側依序為:一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡、一第四透鏡以及一第五透鏡;各該透鏡皆具有一放大側表面朝向放大側方向以及一縮小側表面朝向縮小側方向;其中,該第二透鏡放大側表面近光軸處為凹面;該第三透鏡放大側表面近光軸處為凸面;該光學透鏡組中至少一透鏡的至少一放大側表面或縮小側表面包含至少一反曲 點;其中,該光學透鏡組更包含一光圈,該光圈至一縮小側共軛面於光軸上的距離為SL,該第二透鏡放大側表面的曲率半徑為R3,該第二透鏡縮小側表面的曲率半徑為R4,該第一透鏡放大側表面至該縮小側共軛面於光軸上的距離為TL,該第一透鏡於光軸上的厚度為CT1,該第二透鏡於光軸上的厚度為CT2,該第三透鏡於光軸上的厚度為CT3,該第四透鏡於光軸上的厚度為CT4,該第五透鏡於光軸上的厚度為CT5,該第一透鏡與該第二透鏡於光軸上的間隔距離為T12,該光學透鏡組中所有相鄰的透鏡於光軸上間隔距離的最大值為ATmax,該第一透鏡放大側表面的光學有效區與光軸間的最大距離為Y11,該第五透鏡縮小側表面的光學有效區與光軸間的最大距離為Y52,該光學透鏡組的光圈值為Fno,該光學透鏡組所有主光線角中的最大值為CRAmax,其滿足下列條件:(R3+R4)/(R3-R4)<0.25;0.98<SL/TL<2.50;0.40<CT2/CT4<9.0;0<CT1/CT3<1.50;1.20<CT3/CT5<9.0;0.90<CT2/T12<5.0;0.45<T12/ATmax1.0;0.45<Y11/Y52<2.0;0.80<Fno<1.85;以及 0CRAmax<22.0。
- 如請求項9所述之光學透鏡組,其中該第一透鏡具有正屈折力;該第二透鏡具有負屈折力;該第三透鏡具有正屈折力。
- 如請求項9所述之光學透鏡組,其中該第四透鏡放大側表面近光軸處為凹面。
- 如請求項9所述之光學透鏡組,其中該第四透鏡縮小側表面近光軸處為凸面;該第四透鏡的至少一表面包含至少一反曲點。
- 如請求項9所述之光學透鏡組,其中該第五透鏡的阿貝數為V5,其滿足下列條件:10.0<V5<50.0。
- 如請求項9所述之光學透鏡組,其中該光學透鏡組的焦距為f,該第一透鏡的焦距為f1,該第二透鏡的焦距為f2,該第三透鏡的焦距為f3,其滿足下列條件:0.10<(|f/f1|+|f/f2|)/|f/f3|<1.70。
- 如請求項9所述之光學透鏡組,其中該光學透鏡組所有透鏡中至少三片透鏡為塑膠材質;該光學透鏡 組所有透鏡中至少一片透鏡為玻璃材質。
- 如請求項9所述之光學透鏡組,其中該第三透鏡的焦距絕對值為該光學透鏡組所有透鏡焦距絕對值的最小者。
- 如請求項9所述之光學透鏡組,其中該第一透鏡與該第二透鏡於光軸上的間隔距離為所有相鄰透鏡的光軸間隔距離中最大者。
- 一種頭戴裝置,包含:一影像顯示系統,該影像顯示系統可分為二側,該二側分別包含一投影模組與一影像傳遞模組;其中,各該投影模組包含至少一投影鏡頭組,該至少一投影鏡頭組包含如請求項9所述之光學透鏡組以及一影像源。
- 一種頭戴裝置,包含:一光場影像顯示系統,該光場影像顯示系統可分為二側,該二側分別包含一投影模組與一影像傳遞模組;其中,各該投影模組包含至少三投影鏡頭組,該至少三投影鏡頭組分別包含一光學透鏡組與一影像源,該光學透鏡組包含至少三片透鏡,該至少三片透鏡由放大側至縮小側依序包含一第一透鏡與一最後透鏡; 其中,該光學透鏡組所有透鏡中至少一片透鏡為塑膠材質且其具有非球面;其中,該光學透鏡組更包含一光圈,該光圈至一縮小側共軛面於光軸上的距離為SL,該第一透鏡放大側表面至該最後透鏡縮小側表面於光軸上的距離為TD,該光學透鏡組的光圈值為Fno,該第一透鏡放大側表面至該縮小側共軛面於光軸上的距離為TL,其滿足下列條件:0.50mm<TD<50.0mm;0.80<Fno<2.50;以及0.95<SL/TL<4.0。
- 如請求項19所述之頭戴裝置,其中該第一透鏡放大側表面至該最後透鏡縮小側表面於光軸上的距離為TD,該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:1.0<TD/ΣCT<1.40。
- 如請求項19所述之頭戴裝置,其中該光學透鏡組的該光圈的有效直徑為Ds,該第一透鏡放大側表面至該最後透鏡縮小側表面於光軸上的距離為TD,其滿足下列條件:0.45<Ds/TD<1.0。
- 如請求項19所述之頭戴裝置,其中該光學 透鏡組於該第一透鏡的縮小側更包含一第四透鏡,該第四透鏡放大側表面或縮小側表面中最靠近光軸的一反曲點與光軸的垂直距離為Yc4,該最後透鏡放大側表面或縮小側表面中最靠近光軸的一反曲點與光軸的垂直距離為Yc5,該光學透鏡組的焦距為f,該光學透鏡組中所有透鏡的阿貝數中的最小值為Vdmin,其滿足下列條件:0.05<Yc4/f<5.0;0.05<Yc5/f<5.0;以及5.0<Vdmin<21.0。
- 如請求項19所述之頭戴裝置,其中該光學透鏡組所有透鏡中至少三片透鏡的阿貝數大於10.0且小於50.0。
- 如請求項19所述之頭戴裝置,其中該光學透鏡組中至少一透鏡的至少一放大側表面或縮小側表面包含至少一反曲點;該影像傳遞模組包含一波導元件。
- 如請求項19所述之頭戴裝置,其中該至少三投影鏡頭組分別包含一元件具有一超穎介面。
- 如請求項19所述之頭戴裝置,其中該光場影像顯示系統的一該側的該投影模組所包含的該投影鏡頭組的數量係介於五至十五之間。
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