TWI438479B - 影像擷取光學透鏡組 - Google Patents
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Description
本發明是有關於一種影像擷取光學透鏡組,且特別是有關於一種於電子產品的攝像應用或三維(3D)攝像應用之影像擷取光學透鏡組。
近年來,隨著具有攝影功能之可攜式電子產品的興起,小型化影像鏡片組的需求日漸提高。一般攝像透鏡組的感光元件不外乎是感光耦合元件(Charge Coupled Device,CCD)或互補性氧化金屬半導體元件(Complementary Metal-Oxide Semiconductor Sensor,CMOS Sensor)兩種,且隨著半導體製程技術的精進,使得感光元件的畫素尺寸縮小,小型化影像鏡片組逐漸往高畫素領域發展,因此,對成像品質的要求也日益增加。
傳統搭載於可攜式電子產品上的小型化攝像透鏡組,如美國專利第7,869,142號所示,多採用四片式透鏡結構為主,但由於智慧型手機(Smart Phone)與PDA(Personal Digital Assistant)等高規格行動裝置的盛行,帶動小型化攝影系統在畫素與成像品質上的迅速攀升,習知的四片式透鏡組將無法滿足更高階的攝影系統。
目前雖有進一步發展五片式透鏡攝像透鏡組,如美國專利第7,911,711號所揭示。雖可提升成像品質與解析力,但其第三透鏡所提供之正屈折力小於第一透鏡所提供之正屈折力,而無法適當分散透鏡攝像透鏡組之正屈折力的分布,易使透鏡攝像透鏡組敏感度增加,不利於製作良率,所以極需要一種同時兼具成像品質佳且可容易提高製作良率之影像擷取光學透鏡組。
本發明提供一種影像擷取光學透鏡組,藉由提升第三透鏡的正屈折力,可有效降低第一透鏡正屈折力的配置,以避免第一透鏡產生的球差過大,進而降低系統敏感度,提升製作良率。再者,將第四透鏡限制為正透鏡,可分散系統正屈折力的配置,以減少像差的產生,並提升成像品質。
依據本發明一態樣提供一種影像擷取光學透鏡組,由物側至像側依序包含第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡以及第五透鏡。第一透鏡具有正屈折力,其物側表面為凸面。第二透鏡具有負屈折力,其像側表面為凹面。第三透鏡具有正屈折力,其像側表面為凸面,且其物側表面及像側表面皆為非球面。第四透鏡具有正屈折力,其物側表面及像側表面皆為非球面。第五透鏡具有屈折力且為塑膠材質,其像側表面為凹面,且其物側表面及像側表面皆為非球面,其中第五透鏡之至少一表面具有至少一反曲點。影像擷取光學透鏡組之焦距為f,第一透鏡之焦距為f1,第三透鏡之焦距為f3,第二透鏡之像側表面曲率半徑為R4,第三透鏡之像側表面曲率半徑為R6,第二透鏡與第三透鏡於光軸上的間隔距離為T23,第五透鏡於光軸上之厚度為CT5,其滿足下列條件:
0<(f/f3)-(f/f1)<0.85;
0<R4/f<3.0;
-4.5<R6/f<0;以及
0<T23/CT5<0.70。
本發明之另一態樣是提供一種影像擷取光學透鏡組,由物側至像側依序包含第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡以及第五透鏡。第一透鏡具有正屈折力,其物側表面為凸面。第二透鏡具有負屈折力,其像側表面為凹面。第三透鏡具有正屈折力,其物側表面及像側表面皆為非球面。第四透鏡具有正屈折力,其物側表面及像側表面皆為非球面。第五透鏡具有屈折力且為塑膠材質,其像側表面為凹面,且其物側表面及像側表面皆為非球面,其中第五透鏡之至少一表面具有至少一反曲點。影像擷取光學透鏡組之焦距為f,第一透鏡之焦距為f1,第三透鏡之焦距為f3,第四透鏡之焦距為f4,第二透鏡之像側表面曲率半徑為R4,第二透鏡與第三透鏡於光軸上的間隔距離為T23,第五透鏡於光軸上之厚度為CT5,其滿足下列條件:
-0.25<(f/f3)-(f/f1)<1.0;
0<R4/f<3.0;
0<T23/CT5<0.70;以及
0<f/f4<0.90。
本發明之另一態樣是提供一種影像擷取光學透鏡組,由物側至像側依序包含第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡以及第五透鏡。第一透鏡具有正屈折力,其物側表面為凸面。第二透鏡具有負屈折力,其像側表面為凹面。第三透鏡具有正屈折力,其像側表面為凸面,且其物側表面及像側表面皆為非球面。第四透鏡具有正屈折力,其物側表面為凹面、像側表面為凸面,並皆為非球面。第五透鏡具有屈折力且為塑膠材質,其像側表面為凹面,且其物側表面及像側表面皆為非球面,其中第五透鏡之至少一表面具有至少一反曲點。影像擷取光學透鏡組之焦距為f,第一透鏡之焦距為f1,第三透鏡之焦距為f3,第二透鏡之像側表面曲率半徑為R4,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,其滿足下列條件:
0<(f/f3)-(f/f1)<0.85;
0<R4/f<3.0;以及
0<T23/T34<1.0。
當(f/f3)-(f/f1)滿足上述關係式時,提升第三透鏡的正屈折力,以有效降低第一透鏡的正屈折力,避免第一透鏡產生過大的球差,進一步降低影像擷取光學透鏡組的敏感度來提升製作良率。
當R4/f滿足上述關係式時,第二透鏡像側表面之曲率,可適當調整第二透鏡之負屈折力,有助於修正影像擷取光學透鏡組的像差。
當R6/f滿足上述關係式時,第三透鏡之像側表面曲率,可適當調整第三透鏡正屈折力,有助於降低影像擷取光學透鏡組敏感度。
當T23/CT5滿足上述關係式時,適當調整透鏡間的距離以及透鏡的厚度,有助於影像擷取光學透鏡組的組裝及提高透鏡製造的良率。
當f/f4滿足上述關係式時,適當調整第四透鏡之正屈折力,可分散系統正屈折力的配置,以減少像差產生,並提升成像品質。
當T23/T34滿足上述關係式時,可調整第二透鏡和第三透鏡間距與第三透鏡和第四透鏡間距,其透鏡間距的配置有利於組裝,可使組裝更為緊密進而縮短系統總長,以適合應用於微型化電子裝置。
本發明提供一種影像擷取光學透鏡組,由物側至像側依序包含第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡以及第五透鏡。
第一透鏡具有正屈折力,其物側表面為凸面,藉此可適當調整第一透鏡之正屈折力強度,有助於縮短影像擷取光學透鏡組的總長度。
第二透鏡具有負屈折力,其可有效對於具有正屈折力的第一透鏡所產生的像差作補正。第二透鏡之像側表面可為凹面,可藉由調整該面形的曲率,進而影響第二透鏡之屈折力變化,更可有助於修正影像擷取光學透鏡組的像差。
第三透鏡具有正屈折力,其可提供影像擷取光學透鏡組所需的正屈折力,以有效降低第一透鏡正屈折力的配置,避免第一透鏡產生過大的球差,進而降低影像擷取光學透鏡組之敏感度。當第三透鏡之像側表面為凸面時,有助於修正與調整第三透鏡的正屈折力的強弱程度。
第四透鏡具有正屈折力,可分散影像擷取光學透鏡組正屈折力的配置,減少像差的產生,提升成像品質。第四透鏡之物側表面為凹面、像側表面為凸面,有利於修正影像擷取光學透鏡組的像散。
當第五透鏡負屈折力,且物側表面為凸面、像側表面為凹面,可使影像擷取光學透鏡組的主點(Principal Point)遠離成像面,有利於縮短後焦以減少光學總長度,維持影像擷取光學透鏡組的小型化。且第五透鏡之物側表面為凸面、像側表面為凹面,更可修正影像擷取光學透鏡組之像散,有助於提升成像品質。再者,第五透鏡至少一表面具有至少一反曲點,藉此可有效地壓制離軸視場的光線入射於影像感測元件上的角度,進一步可修正離軸視場的像差。
影像擷取光學透鏡組之焦距為f,第一透鏡之焦距為f1,第三透鏡之焦距為f3,其滿足下列條件:-0.25<(f/f3)-(f/f1)<1.0。藉由提升第三透鏡的正屈折力有效降低第一透鏡的正屈折力,避免第一透鏡產生過大的球差,進一步降低影像擷取光學透鏡組的敏感度來提升製作良率。再者,影像擷取光學透鏡組更可進一步滿足下列條件:0<(f/f3)-(f/f1)<0.85。
影像擷取光學透鏡組之焦距為f,第二透鏡之像側表面曲率半徑為R4,其滿足下列條件:0<R4/f<3.0;藉此,第二透鏡像側表面曲率,可適當調整第二透鏡之負屈折力,有助於修正影像擷取光學透鏡組的像差。再者,影像擷取光學透鏡組更可進一步滿足下列條件:0<R4/f<1.0。
影像擷取光學透鏡組之焦距為f,第三透鏡之像側表面曲率半徑為R6,其滿足下列條件:-4.5<R6/f<0;藉此,第三透鏡之像側表面曲率,可適當調整第三透鏡正屈折力,有助於降低影像擷取光學透鏡組敏感度。再者,影像擷取光學透鏡組更可進一步滿足下列條件:-1.0<R6/f<0。
第二透鏡與第三透鏡於光軸上的間隔距離為T23,第五透鏡於光軸上之厚度為CT5,其滿足下列條件:0<T23/CT5<0.70;藉此,適當調整透鏡間的距離以及透鏡的厚度,有助於影像擷取光學透鏡組的組裝及提高透鏡製造的良率。
影像擷取光學透鏡組之焦距為f,第四透鏡之焦距為f4,其滿足下列條件:0<f/f4<0.90;藉此,適當調整第四透鏡之正屈折力,可分散系統正屈折力的配置,以減少像差產生,並提升成像品質。再者,影像擷取光學透鏡組更可進一步滿足下列條件:0<f/f4<0.45。
影像擷取光學透鏡組之焦距為f,第三透鏡之焦距為f3,其滿足下列條件:0.7<f/f3<1.7;藉此,適當調整第三透鏡的正屈折力,可降低影像擷取光學透鏡組的敏感度。
第二透鏡於光軸上之厚度為CT2,第三透鏡於光軸上之厚度為CT3,第四透鏡於光軸上之厚度為CT4,第五透鏡於光軸上之厚度為CT5,其滿足下列條件:0.5<CT5/(CT2+CT3+CT4)<1.5;藉此,適當調整透鏡之厚度有助於透鏡的製造及影像擷取光學透鏡組的組裝。
第四透鏡之色散係數為V4,第五透鏡之色散係數為V5,第一透鏡之色散係數為V1,第二透鏡之色散係數為V2,其滿足下列條件:10<V5-V4<45;以及28<V1-V2<50;藉此,可有效修正影像擷取光學透鏡組的色差。
第四透鏡之物側表面曲率半徑為R7、像側表面曲率半徑為R8,其滿足下列條件:-0.2<(R7-R8)/(R7+R8)<0.2;藉此,適當調整第四透鏡表面之曲率,可分散系統正屈折力的配置,以減少像差的產生,並提升成像品質。
第四透鏡於光軸上之厚度為CT4,第五透鏡於光軸上之厚度為CT5,其滿足下列條件:0.25<CT4/CT5<0.7;藉此,第四透鏡及第五透鏡的厚度有助於透鏡的製造及影像擷取光學透鏡組的組裝。
影像擷取光學透鏡組更包含影像感測元件,其設置於成像面,第一透鏡之物側表面至成像面於光軸上之距離為TTL,影像感測元件有效感測區域對角線長的一半為ImgH,其滿足下列條件:TTL/ImgH<1.8;藉此,有利於維持影像擷取光學透鏡組的小型化,以搭載於輕薄可攜式的電子產品上。
第一透鏡與第二透鏡於光軸上的間隔距離為T12,第三透鏡與第四透鏡於光軸上的間隔距離為T34,其滿足下列條件:0.1<T12/T34<0.7;藉此,調整第一透鏡和第二透鏡間距與第三透鏡和第四透鏡間距,其透鏡間距的配置有利於組裝,可使組裝更為緊密進而縮短系統總長,以適合應用於微型化電子裝置。
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,其滿足下列條件:0<T23/T34<1.0;藉此,調整第二透鏡和第三透鏡間距與第三透鏡和第四透鏡間距,其透鏡間距的配置有利於組裝,可使組裝更為緊密進而縮短系統總長,以適合應用於微型化電子裝置。
本發明影像擷取光學透鏡組中,透鏡之材質可為塑膠或玻璃。當透鏡材質為塑膠,可以有效降低生產成本。另當透鏡的材質為玻璃,則可以增加影像擷取光學透鏡組屈折力配置的自由度。此外,可於透鏡表面上設置非球面,非球面可以容易製作成球面以外的形狀,獲得較多的控制變數,用以消減像差,進而縮減透鏡使用的數目,因此可以有效降低本發明影像擷取光學透鏡組的總長度。
本發明影像擷取光學透鏡組中,若透鏡表面係為凸面,則表示該透鏡表面於近軸處為凸面;若透鏡表面係為凹面,則表示該透鏡表面於近軸處為凹面。
本發明影像擷取光學透鏡組中,可設置有至少一光闌,其位置可設置於第一透鏡之前、各透鏡之間或最後一透鏡之後均可,該光闌之種類如耀光光闌(Glare Stop)或視場光闌(Field Stop)等,用以減少雜散光,有助於提昇影像品質。
本發明影像擷取光學透鏡組中,光圈可設置於被攝物與第一透鏡間(即為前置光圈)或是第一透鏡與成像面間(即為中置光圈)。光圈若為前置光圈,可使影像擷取光學透鏡組的出射瞳(Exit Pupil)與成像面產生較長的距離,使之具有遠心(Telecentric)效果,並可增加影像感測元件的CCD或CMOS接收影像的效率;若為中置光圈,係有助於擴大影像擷取光學透鏡組的視場角,使影像擷取光學透鏡組具有廣角鏡頭之優勢。
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。
請參照第1圖及第2圖,其中第1圖繪示依照本發明第一實施例的一種影像擷取光學透鏡組之示意圖,第2圖由左至右依序為第一實施例的影像擷取光學透鏡組之球差、像散及歪曲曲線圖。由第1圖可知,第一實施例之影像擷取光學透鏡組,由物側至像側依序包含光圈100、第一透鏡110、第二透鏡120、第三透鏡130、第四透鏡140、第五透鏡150、紅外線濾除濾光片(IR Filter)180、成像面160以及影像感測元件170。
第一透鏡110具有正屈折力,其物側表面111為凸面、像側表面112為凹面,並皆為非球面,且第一透鏡110為塑膠材質。
第二透鏡120具有負屈折力,其物側表面121為凸面、像側表面122為凹面,並皆為非球面,且第二透鏡120為塑膠材質。
第三透鏡130具有正屈折力,其物側表面131及像側表面132皆為凸面,並皆為非球面,且第三透鏡130為塑膠材質。
第四透鏡140具有正屈折力,其物側表面141為凹面、像側表面142為凸面,並皆為非球面,且第四透鏡140為塑膠材質。
第五透鏡150具有負屈折力,其物側表面151為凸面、像側表面152為凹面,並皆為非球面,且第五透鏡150為塑膠材質。第五透鏡150之物側表面151及像側表面152皆具有反曲點。
紅外線濾除濾光片180之材質為玻璃,其設置於第五透鏡150與成像面160之間,並不影響影像擷取光學透鏡組的焦距。
上述各透鏡之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,其與相切於非球面之光軸上頂點切面的相對距離;
Y:非球面曲線上的點與光軸的距離;
R:曲率半徑;
k:錐面係數;以及
Ai:第i階非球面係數。
第一實施例之影像擷取光學透鏡組中,影像擷取光學透鏡組之焦距為f,影像擷取光學透鏡組之光圈值(f-number)為Fno,影像擷取光學透鏡組中最大視角的一半為HFOV,其數值如下:f=2.92mm;Fno=2.07;以及HFOV=37.7度。
第一實施例之影像擷取光學透鏡組中,第一透鏡110之色散係數為V1,第二透鏡120之色散係數為V2,第四透鏡140之色散係數為V4,第五透鏡150之色散係數為V5,其關係如下:V1-V2=32.6;以及V5-V4=32.6。
第一實施例之影像擷取光學透鏡組中,第二透鏡120於光軸上之厚度為CT2,第三透鏡130於光軸上之厚度為CT3,第四透鏡140於光軸上之厚度為CT4,第五透鏡150於光軸上之厚度為CT5,其關係如下:CT4/CT5=0.30;以及CT5/(CT2+CT3+CT4)=0.97。
第一實施例之影像擷取光學透鏡組中,第一透鏡110與第二透鏡120於光軸上的間隔距離為T12,第二透鏡120與第三透鏡130於光軸上的間隔距離為T23,第三透鏡130與第四透鏡140於光軸上的間隔距離為T34,第五透鏡150於光軸上之厚度為CT5,其關係如下:T12/T34=0.40;T23/CT5=0.14;以及T23/T34=0.31。
第一實施例之影像擷取光學透鏡組中,影像擷取光學透鏡組之焦距為f,第二透鏡120之像側表面122曲率半徑為R4,第三透鏡130之像側表面132曲率半徑為R6,其關係如下:R4/f=0.61;以及R6/f=-0.70。
第一實施例之影像擷取光學透鏡組中,第四透鏡140之物側表面141曲率半徑為R7、像側表面142曲率半徑為R8,其關係如下:(R7-R8)/(R7+R8)=-0.07。
第一實施例之影像擷取光學透鏡組中,影像擷取光學透鏡組之焦距為f,第一透鏡110之焦距為f1,第三透鏡130之焦距為f3,第四透鏡140之焦距為f4,其關係如下:(f/f3)-(f/f1)=0.11;f/f3=1.03;以及f/f4=0.03。
第一實施例之影像擷取光學透鏡組中,更包含影像感測元件170,其設置於成像面160。第一透鏡110之物側表面111至成像面160於光軸上之距離為TTL,影像感測元件170有效感測區域對角線長的一半為ImgH,其關係如下:TTL/ImgH=1.63。
配合參照下列表一及表二。
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,A1-A16則表示各表面第1-16階非球面係數。此外,以下各實施例表格乃對應各實施例之示意圖與像差曲線圖,表格中數據之定義皆與第一實施例之表一及表二的定義相同,在此不加贅述。
請參照第3圖及第4圖,其中第3圖繪示依照本發明第二實施例的一種影像擷取光學透鏡組之示意圖,第4圖由左至右依序為第二實施例的影像擷取光學透鏡組之球差、像散及歪曲曲線圖。由第3圖可知,第二實施例之影像擷取光學透鏡組,由物側至像側依序包含光圈200、第一透鏡210、第二透鏡220、第三透鏡230、第四透鏡240、第五透鏡250、紅外線濾除濾光片280、成像面260以及影像感測元件270。
第一透鏡210具有正屈折力,其物側表面211為凸面、像側表面212為凹面,並皆為非球面,且第一透鏡210為玻璃材質。
第二透鏡220具有負屈折力,其物側表面221為凸面、像側表面222為凹面,並皆為非球面,且第二透鏡220為塑膠材質。
第三透鏡230具有正屈折力,其物側表面231及像側表面232皆為凸面,並皆為非球面,且第三透鏡230為塑膠材質。
第四透鏡240具有正屈折力,其物側表面241為凹面、像側表面242為凸面,並皆為非球面,且第四透鏡240為塑膠材質。
第五透鏡250具有負屈折力,其物側表面251為凸面、像側表面252為凹面,並皆為非球面,且第五透鏡250為塑膠材質。第五透鏡250之物側表面251及像側表面252皆具有反曲點。
紅外線濾除濾光片280之材質為玻璃,其設置於第五透鏡250與成像面260之間,並不影響影像擷取光學透鏡組的焦距。
請配合參照下列表三及表四。
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,f、Fno、HFOV、V1、V2、V4、V5、CT2、CT3、CT4、CT5、T12、T23、T34、R4、R6、R7、R8、f1、f3、f4、TTL以及ImgH之定義皆與第一實施例相同,在此不加以贅述。
配合表三可推算出下列數據:
請參照第5圖及第6圖,其中第5圖繪示依照本發明第三實施例的一種影像擷取光學透鏡組之示意圖,第6圖由左至右依序為第三實施例的影像擷取光學透鏡組之球差、像散及歪曲曲線圖。由第5圖可知,第三實施例之影像擷取光學透鏡組,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、第四透鏡340、第五透鏡350、紅外線濾除濾光片380、成像面360以及影像感測元件370。
第一透鏡310具有正屈折力,其物側表面311為凸面、像側表面312為凹面,並皆為非球面,且第一透鏡310為塑膠材質。
第二透鏡320具有負屈折力,其物側表面321為凸面、像側表面322為凹面,並皆為非球面,且第二透鏡320為塑膠材質。
第三透鏡330具有正屈折力,其物側表面331為凹面、像側表面332為凸面,並皆為非球面,且第三透鏡330為塑膠材質。
第四透鏡340具有正屈折力,其物側表面341為凹面、像側表面342為凸面,並皆為非球面,且第四透鏡340為塑膠材質。
第五透鏡350具有負屈折力,其物側表面351為凸面、像側表面352為凹面,並皆為非球面,且第五透鏡350為塑膠材質。第五透鏡350之物側表面351及像側表面352皆具有反曲點。
紅外線濾除濾光片380之材質為玻璃,其設置於第五透鏡350與成像面360之間,並不影響影像擷取光學透鏡組的焦距。
請配合參照下列表五及表六。
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,f、Fno、HFOV、V1、V2、V4、V5、CT2、CT3、CT4、CT5、T12、T23、T34、R4、R6、R7、R8、f1、f3、f4、TTL以及ImgH之定義皆與第一實施例相同,在此不加以贅述。
配合表五可推算出下列數據:
請參照第7圖及第8圖,其中第7圖繪示依照本發明第四實施例的一種影像擷取光學透鏡組之示意圖,第8圖由左至右依序為第四實施例的影像擷取光學透鏡組之球差、像散及歪曲曲線圖。由第7圖可知,第四實施例之影像擷取光學透鏡組,由物側至像側依序包含第一透鏡410、光圈400、第二透鏡420、第三透鏡430、第四透鏡440、第五透鏡450、紅外線濾除濾光片480、成像面460以及影像感測元件470。
第一透鏡410具有正屈折力,其物側表面411為凸面、像側表面412為凹面,並皆為非球面,且第一透鏡410為玻璃材質。
第二透鏡420具有負屈折力,其物側表面421為凸面、像側表面422為凹面,並皆為非球面,且第二透鏡420為塑膠材質。
第三透鏡430具有正屈折力,其物側表面431及像側表面432皆為凸面,並皆為非球面,且第三透鏡430為塑膠材質。
第四透鏡440具有正屈折力,其物側表面441為凹面、像側表面442為凸面,並皆為非球面,且第四透鏡440為塑膠材質。
第五透鏡450具有負屈折力,其物側表面451及像側表面452皆為凹面,並皆為非球面,且第五透鏡450為塑膠材質。第五透鏡450之物側表面451及像側表面452皆具有反曲點。
紅外線濾除濾光片480之材質為玻璃,其設置於第五透鏡450與成像面460之間,並不影響影像擷取光學透鏡組的焦距。
請配合參照下列表七及表八。
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,f、Fno、HFOV、V1、V2、V4、V5、CT2、CT3、CT4、CT5、T12、T23、T34、R4、R6、R7、R8、f1、f3、f4、TTL以及ImgH之定義皆與第一實施例相同,在此不加以贅述。
配合表七可推算出下列數據:
請參照第9圖及第10圖,其中第9圖繪示依照本發明第五實施例的一種影像擷取光學透鏡組之示意圖,第10圖由左至右依序為第五實施例的影像擷取光學透鏡組之球差、像散及歪曲曲線圖。由第9圖可知,第五實施例之影像擷取光學透鏡組,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、紅外線濾除濾光片580、成像面560以及影像感測元件570。
第一透鏡510具有正屈折力,其物側表面511及像側表面512皆為凸面,並皆為非球面,且第一透鏡510為塑膠材質。
第二透鏡520具有負屈折力,其物側表面521及像側表面522皆為凹面,並皆為非球面,且第二透鏡520為塑膠材質。
第三透鏡530具有正屈折力,其物側表面531及像側表面532皆為凸面,並皆為非球面,且第三透鏡530為塑膠材質。
第四透鏡540具有正屈折力,其物側表面541為凹面、像側表面542為凸面,並皆為非球面,且第四透鏡540為塑膠材質。
第五透鏡550具有負屈折力,其物側表面551為凸面、像側表面552為凹面,並皆為非球面,且第五透鏡550為塑膠材質。第五透鏡550之物側表面551及像側表面552皆具有反曲點。
紅外線濾除濾光片580之材質為玻璃,其設置於第五透鏡550與成像面560之間,並不影響影像擷取光學透鏡組的焦距。
請配合參照下列表九及表十。
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,f、Fno、HFOV、V1、V2、V4、V5、CT2、CT3、CT4、CT5、T12、T23、T34、R4、R6、R7、R8、f1、f3、f4、TTL以及ImgH之定義皆與第一實施例相同,在此不加以贅述。
配合表九可推算出下列數據:
請參照第11圖及第12圖,其中第11圖繪示依照本發明第六實施例的一種影像擷取光學透鏡組之示意圖,第12圖由左至右依序為第六實施例的影像擷取光學透鏡組之球差、像散及歪曲曲線圖。由第11圖可知,第六實施例之影像擷取光學透鏡組,由物側至像側依序包含第一透鏡610、光圈600、第二透鏡620、第三透鏡630、第四透鏡640、第五透鏡650、紅外線濾除濾光片680、成像面660以及影像感測元件670。
第一透鏡610具有正屈折力,其物側表面611為凸面、像側表面612為凹面,並皆為非球面,且第一透鏡610為塑膠材質。
第二透鏡620具有負屈折力,其物側表面621為凸面、像側表面622為凹面,並皆為非球面,且第二透鏡620為塑膠材質。
第三透鏡630具有正屈折力,其物側表面631及像側表面632皆為凸面,並皆為非球面,且第三透鏡630為塑膠材質。
第四透鏡640具有正屈折力,其物側表面641為凹面、像側表面642為凸面,並皆為非球面,且第四透鏡640為塑膠材質。
第五透鏡650具有負屈折力,其物側表面651為凸面、像側表面652為凹面,並皆為非球面,且第五透鏡650為塑膠材質。第五透鏡650之物側表面651及像側表面652皆具有反曲點。
紅外線濾除濾光片680之材質為玻璃,其設置於第五透鏡650與成像面660之間,並不影響影像擷取光學透鏡組的焦距。
請配合參照下列表十一及表十二。
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,f、Fno、HFOV、V1、V2、V4、V5、CT2、CT3、CT4、CT5、T12、T23、T34、R4、R6、R7、R8、f1、f3、f4、TTL以及ImgH之定義皆與第一實施例相同,在此不加以贅述。
配合表十一可推算出下列數據:
請參照第13圖及第14圖,其中第13圖繪示依照本發明第七實施例的一種影像擷取光學透鏡組之示意圖,第14圖由左至右依序為第七實施例的影像擷取光學透鏡組之球差、像散及歪曲曲線圖。由第13圖可知,第七實施例之影像擷取光學透鏡組,由物側至像側依序包含第一透鏡710、光圈700、第二透鏡720、第三透鏡730、第四透鏡740、第五透鏡750、紅外線濾除濾光片780、成像面760以及影像感測元件770。
第一透鏡710具有正屈折力,其物側表面711及像側表面712皆為凸面,並皆為非球面,且第一透鏡710為塑膠材質。
第二透鏡720具有負屈折力,其物側表面721為凸面、像側表面722為凹面,並皆為非球面,且第二透鏡720為塑膠材質。
第三透鏡730具有正屈折力,其物側表面731為凹面、像側表面732為凸面,並皆為非球面,且第三透鏡730為塑膠材質。
第四透鏡740具有正屈折力,其物側表面741為凹面、像側表面742為凸面,並皆為非球面,且第四透鏡740為塑膠材質。
第五透鏡750具有負屈折力,其物側表面751為凸面、像側表面752為凹面,並皆為非球面,且第五透鏡750為塑膠材質。第五透鏡750之物側表面751及像側表面752皆具有反曲點。
紅外線濾除濾光片780之材質為玻璃,其設置於第五透鏡750與成像面760之間,並不影響影像擷取光學透鏡組的焦距。
請配合參照下列表十三及表十四。
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,f、Fno、HFOV、V1、V2、V4、V5、CT2、CT3、CT4、CT5、T12、T23、T34、R4、R6、R7、R8、f1、f3、f4、TTL以及ImgH之定義皆與第一實施例相同,在此不加以贅述。
配合表十三可推算出下列數據:
請參照第15圖及第16圖,其中第15圖繪示依照本發明第八實施例的一種影像擷取光學透鏡組之示意圖,第16圖由左至右依序為第八實施例的影像擷取光學透鏡組之球差、像散及歪曲曲線圖。由第15圖可知,第八實施例之影像擷取光學透鏡組,由物側至像側依序包含第一透鏡810、光圈800、第二透鏡820、第三透鏡830、第四透鏡840、第五透鏡850、紅外線濾除濾光片880、成像面860以及影像感測元件870。
第一透鏡810具有正屈折力,其物側表面811及像側表面812皆為凸面,並皆為非球面,且第一透鏡810為塑膠材質。
第二透鏡820具有負屈折力,其物側表面821為凸面、像側表面822為凹面,並皆為非球面,且第二透鏡820為塑膠材質。
第三透鏡830具有正屈折力,其物側表面831為凹面、像側表面832為凸面,並皆為非球面,且第三透鏡830為塑膠材質。
第四透鏡840具有正屈折力,其物側表面841為凹面、像側表面842為凸面,並皆為非球面,且第四透鏡840為塑膠材質。
第五透鏡850具有負屈折力,其物側表面851為凸面、像側表面852為凹面,並皆為非球面,且第五透鏡850為塑膠材質。第五透鏡850之物側表面851及像側表面852皆具有反曲點。
紅外線濾除濾光片880之材質為玻璃,其設置於第五透鏡850與成像面860之間,並不影響影像擷取光學透鏡組的焦距。
請配合參照下列表十五及表十六。
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,f、Fno、HFOV、V1、V2、V4、V5、CT2、CT3、CT4、CT5、T12、T23、T34、R4、R6、R7、R8、f1、f3、f4、TTL以及ImgH之定義皆與第一實施例相同,在此不加以贅述。
配合表十五可推算出下列數據:
請參照第17圖及第18圖,其中第17圖繪示依照本發明第九實施例的一種影像擷取光學透鏡組之示意圖,第18圖由左至右依序為第九實施例的影像擷取光學透鏡組之球差、像散及歪曲曲線圖。由第17圖可知,第九實施例之影像擷取光學透鏡組,由物側至像側依序包含光圈900、第一透鏡910、第二透鏡920、第三透鏡930、第四透鏡940、第五透鏡950、紅外線濾除濾光片980、成像面960以及影像感測元件970。
第一透鏡910具有正屈折力,其物側表面911為凸面、像側表面912為凹面,並皆為非球面,且第一透鏡910為塑膠材質。
第二透鏡920具有負屈折力,其物側表面921及像側表面922皆為凹面,並皆為非球面,且第二透鏡920為塑膠材質。
第三透鏡930具有正屈折力,其物側表面931及像側表面932皆為凸面,並皆為非球面,且第二透鏡930為塑膠材質。
第四透鏡940具有正屈折力,其物側表面941為凹面、像側表面942為凸面,並皆為非球面,且第四透鏡940為塑膠材質。
第五透鏡950具有負屈折力,其物側表面951及像側表面952皆為凹面,並皆為非球面,且第五透鏡950為塑膠材質。第五透鏡950之物側表面951及像側表面952皆具有反曲點。
紅外線濾除濾光片980之材質為玻璃,其設置於第五透鏡950與成像面960之間,並不影響影像擷取光學透鏡組的焦距。
請配合參照下列表十七及表十八。
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,f、Fno、HFOV、V1、V2、V4、V5、CT2、CT3、CT4、CT5、T12、T23、T34、R4、R6、R7、R8、f1、f3、f4、TTL以及ImgH之定義皆與第一實施例相同,在此不加以贅述。
配合表十七可推算出下列數據:
請參照第19圖及第20圖,其中第19圖繪示依照本發明第十實施例的一種影像擷取光學透鏡組之示意圖,第20圖由左至右依序為第十實施例的影像擷取光學透鏡組之球差、像散及歪曲曲線圖。由第19圖可知,第十實施例之影像擷取光學透鏡組,由物側至像側依序包含光圈1000、第一透鏡1010、第二透鏡1020、第三透鏡1030、第四透鏡1040、第五透鏡1050、紅外線濾除濾光片1080、成像面1060以及影像感測元件1070。
第一透鏡1010具有正屈折力,其物側表面1011為凸面、像側表面1012為凹面,並皆為非球面,且第一透鏡1010為塑膠材質。
第二透鏡1020具有負屈折力,其物側表面1021為凸面、像側表面1022為凹面,並皆為非球面,且第二透鏡1020為塑膠材質。
第三透鏡1030具有正屈折力,其物側表面1031及像側表面1032皆為凸面,並皆為非球面,且第二透鏡1030為塑膠材質。
第四透鏡1040具有正屈折力,其物側表面1041為凹面、像側表面1042為凸面,並皆為非球面,且第四透鏡1040為塑膠材質。
第五透鏡1050具有正屈折力,其物側表面1051為凸面、像側表面1052為凹面,並皆為非球面,且第五透鏡1050為塑膠材質。第五透鏡1050之物側表面1051及像側表面1052皆具有反曲點。
紅外線濾除濾光片1080之材質為玻璃,其設置於第五透鏡1050與成像面1060之間,並不影響影像擷取光學透鏡組的焦距。
請配合參照下列表十九及表二十。
第十實施例中,非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外,f、Fno、HFOV、V1、V2、V4、V5、CT2、CT3、CT4、CT5、T12、T23、T34、R4、R6、R7、R8、f1、f3、f4、TTL以及ImgH之定義皆與第一實施例相同,在此不加以贅述。
配合表十九可推算出下列數據:
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,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可作各種之更動與潤飾,因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000...光圈
110、210、310、410、510、610、710、810、910、1010...第一透鏡
111、211、311、411、511、611、711、811、911、1011...物側表面
112、212、312、412、512、612、712、812、912、1012...像側表面
120、220、320、420、520、620、720、820、920、1020...第二透鏡
121、221、321、421、521、621、721、821、921、1021...物側表面
122、222、322、422、522、622、722、822、922、1022...像側表面
130、230、330、430、530、630、730、830、930、1030...第三透鏡
131、231、331、431、531、631、731、831、931、1031...物側表面
132、232、332、432、532、632、732、832、932、1032...像側表面
140、240、340、440、540、640、740、840、940、1040...第四透鏡
141、241、341、441、541、641、741、841、941、1041...物側表面
142、242、342、442、542、642、742、842、942、1042...像側表面
150、250、350、450、550、650、750、850、950、1050...第五透鏡
151、251、351、451、551、651、751、851、951、1051...物側表面
152、252、352、452、552、652、752、852、952、1052...像側表面
160、260、360、460、560、660、760、860、960、1060...成像面
170、270、370、470、570、670、770、870、970、1070...影像感測元件
180、280、380、480、580、680、780、880、980、1080...紅外線濾除濾光片
f...影像擷取光學透鏡組之焦距
Fno...影像擷取光學透鏡組之光圈值
HFOV...影像擷取光學透鏡組中最大視角的一半
V1...第一透鏡之色散係數
V2...第二透鏡之色散係數
V4...第四透鏡之色散係數
V5...第五透鏡之色散係數
CT2...第二透鏡於光軸上之厚度
CT3...第三透鏡於光軸上之厚度
CT4...第四透鏡於光軸上之厚度
CT5...第五透鏡於光軸上之厚度
T12...第一透鏡與第二透鏡於光軸上的間隔距離
T23...第二透鏡與第三透鏡於光軸上的間隔距離
T34...第三透鏡與第四透鏡於光軸上的間隔距離
R4...第二透鏡之像側表面曲率半徑
R6...第三透鏡之像側表面曲率半徑
R7...第四透鏡之物側表面曲率半徑
R8...第四透鏡之像側表面曲率半徑
f1...第一透鏡之焦距
f3...第三透鏡之焦距
f4...第四透鏡之焦距
TTL...第一透鏡之物側表面至成像面於光軸上之距離
ImgH...影像感測元件有效感測區域對角線長的一半
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂,所附圖式之說明如下:
第1圖繪示依照本發明第一實施例的一種影像擷取光學透鏡組之示意圖。
第2圖由左至右依序為第一實施例的影像擷取光學透鏡組之球差、像散及歪曲曲線圖。
第3圖繪示依照本發明第二實施例的一種影像擷取光學透鏡組之示意圖。
第4圖由左至右依序為第二實施例的影像擷取光學透鏡組之球差、像散及歪曲曲線圖。
第5圖繪示依照本發明第三實施例的一種影像擷取光學透鏡組之示意圖。
第6圖由左至右依序為第三實施例的影像擷取光學透鏡組之球差、像散及歪曲曲線圖。
第7圖繪示依照本發明第四實施例的一種影像擷取光學透鏡組之示意圖。
第8圖由左至右依序為第四實施例的影像擷取光學透鏡組之球差、像散及歪曲曲線圖。
第9圖繪示依照本發明第五實施例的一種影像擷取光學透鏡組之示意圖。
第10圖由左至右依序為第五實施例的影像擷取光學透鏡組之球差、像散及歪曲曲線圖。
第11圖繪示依照本發明第六實施例的一種影像擷取光學透鏡組之示意圖。
第12圖由左至右依序為第六實施例的影像擷取光學透鏡組之球差、像散及歪曲曲線圖。
第13圖繪示依照本發明第七實施例的一種影像擷取光學透鏡組之示意圖。
第14圖由左至右依序為第七實施例的影像擷取光學透鏡組之球差、像散及歪曲曲線圖。
第15圖繪示依照本發明第八實施例的一種影像擷取光學透鏡組之示意圖。
第16圖由左至右依序為第八實施例的影像擷取光學透鏡組之球差、像散及歪曲曲線圖。
第17圖繪示依照本發明第九實施例的一種影像擷取光學透鏡組之示意圖。
第18圖由左至右依序為第九實施例的影像擷取光學透鏡組之球差、像散及歪曲曲線圖。
第19圖繪示依照本發明第十實施例的一種影像擷取光學透鏡組之示意圖。
第20圖由左至右依序為第十實施例的影像擷取光學透鏡組之球差、像散及歪曲曲線圖。
100...光圈
110...第一透鏡
111...物側表面
112...像側表面
120...第二透鏡
121...物側表面
122...像側表面
130...第三透鏡
131...物側表面
132...像側表面
140...第四透鏡
141...物側表面
142...像側表面
150...第五透鏡
151...物側表面
152...像側表面
160...成像面
170...紅外線濾除濾光片
180...紅外線濾除濾光片
Claims (26)
- 一種影像擷取光學透鏡組,由物側至像側依序包含:一第一透鏡,具有正屈折力,其物側表面為凸面;一第二透鏡,具有負屈折力,其像側表面為凹面;一第三透鏡,具有正屈折力,其像側表面為凸面,且其物側表面及像側表面皆為非球面;一第四透鏡,具有正屈折力,其物側表面及像側表面皆為非球面;以及一第五透鏡,具有屈折力且為塑膠材質,其像側表面為凹面,且其物側表面及像側表面皆為非球面,其中該第五透鏡之至少一表面具有至少一反曲點;其中,該影像擷取光學透鏡組之焦距為f,該第一透鏡之焦距為f1,該第三透鏡之焦距為f3,該第二透鏡之像側表面曲率半徑為R4,該第三透鏡之像側表面曲率半徑為R6,該第二透鏡與該第三透鏡於光軸上的間隔距離為T23,該第五透鏡於光軸上之厚度為CT5,其滿足下列條件:0<(f/f3)-(f/f1)<0.85;0<R4/f<3.0;-4.5<R6/f<0;以及0<T23/CT5<0.70。
- 如請求項1所述之影像擷取光學透鏡組,其中該第四透鏡之物側表面為凹面、像側表面為凸面。
- 如請求項2所述之影像擷取光學透鏡組,其中該影像擷取光學透鏡組之焦距為f,該第四透鏡之焦距為f4,其滿足下列條件:0<f/f4<0.90。
- 如請求項2所述之影像擷取光學透鏡組,其中該影像擷取光學透鏡組之焦距為f,該第三透鏡之焦距為f3,其滿足下列條件:0.7<f/f3<1.7。
- 如請求項2所述之影像擷取光學透鏡組,其中該第二透鏡於光軸上之厚度為CT2,該第三透鏡於光軸上之厚度為CT3,該第四透鏡於光軸上之厚度為CT4,該第五透鏡於光軸上之厚度為CT5,其滿足下列條件:0.5<CT5/(CT2+CT3+CT4)<1.5。
- 如請求項2所述之影像擷取光學透鏡組,其中該第四透鏡之色散係數為V4,該第五透鏡之色散係數為V5,其滿足下列條件:10<V5-V4<45。
- 如請求項4所述之影像擷取光學透鏡組,其中該第一透鏡之色散係數為V1,該第二透鏡之色散係數為V2,其滿足下列條件:28<V1-V2<50。
- 如請求項4所述之影像擷取光學透鏡組,其中該影像擷取光學透鏡組之焦距為f,該第二透鏡之像側表面曲率半徑為R4,其滿足下列條件:0<R4/f<1.0。
- 如請求項4所述之影像擷取光學透鏡組,其中該第四透鏡之物側表面曲率半徑為R7、像側表面曲率半徑為R8,其滿足下列條件:-0.2<(R7-R8)/(R7+R8)<0.2。
- 如請求項4所述之影像擷取光學透鏡組,其中該第四透鏡於光軸上之厚度為CT4,該第五透鏡於光軸上之厚度為CT5,其滿足下列條件:0.25<CT4/CT5<0.7。
- 如請求項2所述之影像擷取光學透鏡組,其中該第五透鏡具有負屈折力,且該第五透鏡之物側表面為凸面。
- 如請求項11所述之影像擷取光學透鏡組,其中該影像擷取光學透鏡組之焦距為f,該第三透鏡之像側表面曲率半徑為R6,其滿足下列條件:-1.0<R6/f<0。
- 如請求項12所述之影像擷取光學透鏡組,更包含:一影像感測元件,其設置於一成像面,該第一透鏡之物側表面至該成像面於光軸上之距離為TTL,該影像感測元件有效感測區域對角線長的一半為ImgH,其滿足下列條件:TTL/ImgH<1.8。
- 如請求項3所述之影像擷取光學透鏡組,其中該第一透鏡與該第二透鏡於光軸上的間隔距離為T12,該第三透鏡與該第四透鏡於光軸上的間隔距離為T34,其滿足下列條件:0.1<T12/T34<0.7。
- 一種影像擷取光學透鏡組,由物側至像側依序包含:一第一透鏡,具有正屈折力,其物側表面為凸面;一第二透鏡,具有負屈折力,其像側表面為凹面;一第三透鏡,具有正屈折力,其物側表面及像側表面皆為非球面;一第四透鏡,具有正屈折力,其物側表面及像側表面皆為非球面;以及一第五透鏡,具有屈折力且為塑膠材質,其像側表面為凹面,且其物側表面及像側表面皆為非球面,其中該第五透鏡之至少一表面具有至少一反曲點;其中,該影像擷取光學透鏡組之焦距為f,該第一透鏡之焦距為f1,該第三透鏡之焦距為f3,該第四透鏡之焦距為f4,該第二透鏡之像側表面曲率半徑為R4,該第二透鏡與該第三透鏡於光軸上的間隔距離為T23,該第五透鏡於光軸上之厚度為CT5,其滿足下列條件:-0.25<(f/f3)-(f/f1)<1.0;0<R4/f<3.0;0<T23/CT5<0.70;以及0<f/f4<0.90。
- 如請求項15所述之影像擷取光學透鏡組,其中該第四透鏡之物側表面為凹面、像側表面為凸面。
- 如請求項16所述之影像擷取光學透鏡組,其中該影像擷取光學透鏡組之焦距為f,該第三透鏡之像側表面曲率半徑為R6,其滿足下列條件:-1.0<R6/f<0。
- 如請求項16所述之影像擷取光學透鏡組,其中該第五透鏡具有負屈折力,且該第五透鏡之物側表面為凸面。
- 如請求項16所述之影像擷取光學透鏡組,其中該影像擷取光學透鏡組之焦距為f,該第三透鏡之焦距為f3,其滿足下列條件:0.7<f/f3<1.7。
- 如請求項16所述之影像擷取光學透鏡組,其中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,其滿足下列條件:0<T23/T34<1.0。
- 如請求項16所述之影像擷取光學透鏡組,其中該第四透鏡於光軸上之厚度為CT4,該第五透鏡於光軸上之厚度為CT5,其滿足下列條件:0.25<CT4/CT5<0.7。
- 如請求項15所述之影像擷取光學透鏡組,更包含:一影像感測元件,其設置於一成像面,該第一透鏡之物側表面至該成像面於光軸上之距離為TTL,該影像感測元件有效感測區域對角線長的一半為ImgH,其滿足下列條件:TTL/ImgH<1.8。
- 如請求項15所述之影像擷取光學透鏡組,其中該影像擷取光學透鏡組之焦距為f,該第四透鏡之焦距為f4,其滿足下列條件:0<f/f4<0.45。
- 一種影像擷取光學透鏡組,由物側至像側依序包含:一第一透鏡,具有正屈折力,其物側表面為凸面;一第二透鏡,具有負屈折力,其像側表面為凹面;一第三透鏡,具有正屈折力,其像側表面為凸面,且其物側表面及像側表面皆為非球面;一第四透鏡,具有正屈折力,其物側表面為凹面、像側表面為凸面,並皆為非球面;以及一第五透鏡,具有屈折力且為塑膠材質,其像側表面為凹面,且其物側表面及像側表面皆為非球面,其中該第五透鏡之至少一表面具有至少一反曲點;其中,該影像擷取光學透鏡組之焦距為f,該第一透鏡之焦距為f1,該第三透鏡之焦距為f3,該第二透鏡之像側表面曲率半徑為R4,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,其滿足下列條件:0<(f/f3)-(f/f1)<0.85;0<R4/f<3.0;以及0<T23/T34<1.0。
- 如請求項24所述之影像擷取光學透鏡組,其中該影像擷取光學透鏡組之焦距為f,該第四透鏡之焦距為f4,其滿足下列條件:0<f/f4<0.90。
- 如請求項24所述之影像擷取光學透鏡組,其中該第二透鏡與該第三透鏡於光軸上的間隔距離為T23,該第五透鏡於光軸上之厚度為CT5,其滿足下列條件:0<T23/CT5<0.70。
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