取像光学镜组、取像装置以及可携式装置的制造方法_2

文档序号:9303964阅读:来源:国知局
持成像品质。
[0055] 第三透镜的焦距为f3,第四透镜的焦距为f4,其满足下列条件:|f4/f3 |〈0. 50。借 此,有助于取像光学镜组像差的修正以提升成像品质。
[0056] 第二透镜物侧表面的曲率半径为R3,第二透镜像侧表面的曲率半径为R4,其满足 下列条件:〇. 15〈R4/R3〈0. 35。借此,由适当调整第二透镜的面形,有助于像差的修正。
[0057] 第一透镜于光轴上的厚度为CT1,第三透镜于光轴上的厚度为CT3,其满足下列条 件:1. 60〈CT3/CT1〈3. 50。借此,有助于透镜的成型性与均质性,以提升制造合格率。
[0058] 第五透镜物侧表面的曲率半径为R9,第五透镜像侧表面的曲率半径为R10,其满 足下列条件:-1. 〇〇〈 (R9+R10)AR9-R10)〈-0. 25。借此,由适当调整第五透镜的面形,有助于 缩短取像光学镜组的后焦距,以维持其小型化。
[0059] 第四透镜物侧表面临界点与光轴的垂直距离为Y41,第四透镜于光轴上的厚度为 CT4,其满足下列条件:1. 50〈Y41/CT4〈3. 50。借此,有利于修正中心视场与离轴视场的像差, 并降低取像光学镜组的光学歪曲。
[0060] 本发明提供的取像光学镜组中,透镜的材质可为塑胶或玻璃。当透镜的材质为塑 胶,可以有效降低生产成本。另当透镜的材质为玻璃,则可以增加取像光学镜组屈折力配置 的自由度。此外,取像光学镜组中的物侧表面及像侧表面可为非球面,非球面可以容易制作 成球面以外的形状,获得较多的控制变数,用以消减像差,进而缩减透镜使用的数目,因此 可以有效降低本发明取像光学镜组的总长度。
[0061] 再者,本发明提供的取像光学镜组中,就以具有屈折力的透镜而言,若透镜表面为 凸面且未界定该凸面位置时,贝 1J表不该透镜表面于近光轴处为凸面;若透镜表面为凹面且 未界定该凹面位置时,则表不该透镜表面于近光轴处为凹面。
[0062] 另外,本发明取像光学镜组中,依需求可设置至少一光阑,以减少杂散光,有助于 提升影像品质。
[0063] 本发明的取像光学镜组中,透镜表面上的临界点(CriticalPoint)为垂直于光轴 的切面与该透镜表面相切的切点。
[0064] 本发明的取像光学镜组中,光圈配置可为前置光圈或中置光圈,其中前置光圈意 即光圈设置于被摄物与第一透镜间,中置光圈则表示光圈设置于第一透镜与成像面间。若 光圈为前置光圈,可使取像光学镜组的出射瞳(ExitPupil)与成像面产生较长的距离,使 其具有远心(Telecentric)效果,并可增加电子感光元件的C⑶或CMOS接收影像的效率; 若为中置光圈,有助于扩大系统的视场角,使取像光学镜组具有广角镜头的优势。
[0065] 本发明的取像光学镜组更可视需求应用于移动对焦的光学系统中,并兼具优良像 差修正与良好成像品质的特色,可多方面应用于三维(3D)影像擷取、数字相机、移动装置、 数字平板与穿戴式装置等可携式电子影像系统中。
[0066] 本发明另提供一种取像装置,包含前述的取像光学镜组以及电子感光元件,其中 电子感光元件设置于取像光学镜组的成像面。通过取像光学镜组中第四透镜像侧表面为 凹面或平面,克服第四透镜像侧表面曲率过强,导致高阶像差难以修正及镜片制作较为困 难的问题。再者,本发明取像装置中,取像光学镜组的第五透镜为双凹透镜,借此可有效缩 短光学系统的后焦距,使得在有限的总长下,各透镜的空间配置能够更为充裕,并能降低干 涉或杂散光的产生,进一步提升成像品质。较佳地,取像装置可进一步包含镜筒(Barrel Member)、支持装置(HolderMember)或其组合。
[0067] 本发明提供一种可携式装置,包含前述的取像装置。借此,在发挥小型化的优势 的同时,具有修正高阶像差、降低镜片制作难度、充裕的透镜空间配置及降低镜组干涉或 杂散光的效果。较佳地,可携式装置可进一步包含控制单元(ControlUnit)、显示单元 (Display)、储存单元(StorageUnit)、随机存取存储器(RAM)或其组合。
[0068] 根据上述实施方式,以下提出具体实施例并配合附图予以详细说明。
[0069]〈第一实施例〉
[0070] 请参照图1及图2,其中图1绘示依照本发明第一实施例的一种取像装置的示意 图,图2由左至右依序为第一实施例的球差、像散及歪曲曲线图。由图1可知,第一实施例 的取像装置包含取像光学镜组(未另标号)以及电子感光元件180。取像光学镜组由物侧 至像侧依序包含光圈100、第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、第五透 镜150、红外线滤除滤光片160以及成像面170,而电子感光元件180设置于取像光学镜组 的成像面170,其中取像光学镜组中具有屈折力的透镜为五片(110-150),且第一透镜110、 第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140以及第五透镜150中,任两相邻透镜间于光轴上 皆具有一空气间距。
[0071] 第一透镜110具有正屈折力,且为玻璃材质,其物侧表面111近光轴处为凸面,其 像侧表面112近光轴处为凹面,并皆为非球面。
[0072] 第二透镜120具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面121近光轴处为凸面,其 像侧表面122近光轴处为凹面,并皆为非球面。另外,第二透镜物侧表面121具有反曲点。
[0073] 第三透镜130具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面131近光轴处为凹面,其 像侧表面132近光轴处为凸面,并皆为非球面。另外,第三透镜物侧表面131具有反曲点, 且其像侧表面132离轴处具有至少一凸面。
[0074] 第四透镜140具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面141近光轴处为凸面,其 像侧表面142近光轴处为凹面,并皆为非球面。另外,第四透镜物侧表面141及像侧表面 142皆具有反曲点。
[0075] 第五透镜150具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面151近光轴处为凹面,其 像侧表面152近光轴处为凹面,并皆为非球面。另外,第五透镜物侧表面151与像侧表面 152皆具有反曲点,且其像侧表面152离轴处具有至少一凸面。
[0076] 红外线滤除滤光片160为玻璃材质,其设置于第五透镜150及成像面170间且不 影响取像光学镜组的焦距。
[0077] 上述各透镜的非球面的曲线方程式表示如下:
[0078] ^(r)=(r/^)/(i+sqni} -(i+k)x(r/7^):))+i(^/)x(r/). i;5
[0079]其中:
[0080] X:非球面上距离光轴为Y的点,其与相切于非球面光轴上交点切面的相对距离;
[0081] Y:非球面曲线上的点与光轴的垂直距离;
[0082] R:曲率半径;
[0083] k:锥面系数;以及
[0084]Ai:第i阶非球面系数。
[0085] 第一实施例的取像光学镜组中,取像光学镜组的焦距为f,取像光学镜组的光圈值 (f-number)为Fno,取像光学镜组中最大视角的一半为HF0V,其数值如下:f= 4. 01mm;Fno =2. 45 ;以及HFOV= 35. 0 度。
[0086] 第一实施例的取像光学镜组中,第一透镜110的色散系数为VI,第三透镜130的色 散系数为V3,其满足下列条件:V1/V3 = 1. 13。
[0087] 第一实施例的取像光学镜组中,第一透镜110于光轴上的厚度为CT1,第三透镜 130于光轴上的厚度为CT3,其满足下列条件:CT3/CT1 = 1. 43。
[0088] 第一实施例的取像光学镜组中,第二透镜120于光轴上的厚度为CT2,第五透镜 150于光轴上的厚度为CT5,其满足下列条件:CT2/CT5 = 0. 56。
[0089] 第一实施例的取像光学镜组中,第四透镜140与第五透镜150于光轴上的间隔距 离为T45,第五透镜150于光轴上的厚度为CT5,其满足下列条件:T45/CT5 = 1. 63。
[0090] 配合参照图19,其绘示依照图1取像装置中第四透镜参数Y41的示意图。由图19 可知,第四透镜物侧表面141临界点与光轴的垂直距离为Y41,第四透镜140于光轴上的厚 度为CT4,其满足下列条件:Y41/CT4 = 2. 00。
[0091] 第一实施例的取像光学镜组中,第二透镜物侧表面121的曲率半径为R3,第二透 镜像侧表面122的曲率半径为R4,其满足下列条件:R4/R3 = 0. 18。
[0092] 第一实施例的取像光学镜组中,第五透镜物侧表面151的曲率半径为R9,第五透 镜像侧表面152的曲率半径为R10,其满足下列条件:(R9+R10V(R9-R10) = -0? 46。
[0093] 第一实施例的取像光学镜组中,第四透镜物侧表面141的曲率半径为R7,取像光 学镜组的焦距为f,其满足下列条件:R7/f= 0. 48。
[0094] 第一实施例的取像光学镜组中,第四透镜140的焦距为f4,第四透镜像侧表面142 的曲率半径为R8,其满足下列条件:f4/R8 = 0. 13。
[0095] 第一实施例的取像光学镜组中,取像光学镜组的焦距为f,第五透镜物侧表面151 的曲率半径为R9,第五透镜像侧表面152的曲率半径为R10,其满足下列条件:(f/R10) - (f/ R9) = 2. 56。
[0096] 第一实施例的取像光学镜组中,取像光学镜组的焦距为f,第四透镜140的焦距为 f4,其满足下列条件:f/f4 = 1. 05。
[0097] 第一实施例的取像光学镜组中,第三透镜130的焦距为f3,第四透镜140的焦距为 f4,其满足下列条件:|f4/f3| = 0. 16。
[0098] 第一实施例的取像光学镜组中,第一透镜110与第二透镜120于光轴上的间隔距 离为T12,第二透镜120与第三透镜130于光轴上的间隔距离为T23,第三透镜130与第四 透镜140于光轴上的间隔距离为T34,第四透镜140与第五透镜150于光轴上的间隔距离为 T45,其中T45为所有间隔距离中的最大值。
[0099] 再配合参照下列表一以及表二。
[0100]
[0102]
[0103] 表一为图1第一实施
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