取像用光学镜组、取像装置及电子装置的制造方法_2

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r>[0099] SD :光圈至第七透镜像侧表面于光轴上的距离
[0100] T12 :第一透镜与第二透镜间于光轴上的间隔距离
[0101] T23 :第二透镜与第三透镜间于光轴上的间隔距离
[0102] T34 :第三透镜与第四透镜间于光轴上的间隔距离
[0103] T45 :第四透镜与第五透镜间于光轴上的间隔距离
[0104] T56 :第五透镜与第六透镜间于光轴上的间隔距离
[0105] T67 :第六透镜与第七透镜间于光轴上的间隔距离
[0106] TL :第一透镜物侧表面至成像面于光轴上的距离
[0107] TD :,第一透镜物侧表面至第七透镜像侧表面于光轴上的距离
[0108] Vl :第一透镜的色散系数
[0109] V2 :第二透镜的色散系数
[0110] V3 :第三透镜的色散系数
[0111] V4:第四透镜的色散系数
[0112] V5:第五透镜的色散系数
[0113] V6:第六透镜的色散系数
[0114] V7:第七透镜的色散系数
[0115] Yc61 :第六透镜物侧表面的临界点与光轴的垂直距离
[0116] Yc62 :第六透镜像侧表面的临界点与光轴的垂直距离
[0117] Yc72 :第七透镜像侧表面的临界点与光轴的垂直距离
[0118] ΣΑΤ:取像用光学镜组中所有两相邻具屈折力透镜之间于光轴上的间隔距离总和
【具体实施方式】
[0119] 下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述:
[0120] 取像用光学镜组具屈折力的单一非黏合透镜为七片,其由物侧至像侧依序包含第 一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜。
[0121] 第一透镜具有正屈折力,其物侧表面于近光轴处可为凸面。借此,可提供系统所需 的正屈折力,有效缩短取像用光学镜组的总长。
[0122] 第二透镜可具有负屈折力,其像侧表面于近光轴处可为凹面。借此,可有效修正第 一透镜产生的像差与提升取像用光学镜组的成像品质。
[0123] 第三透镜可具有正屈折力,其物侧表面于近光轴处可为凸面。借此,可有效降低取 像用光学镜组敏感度以提升制造良率。
[0124] 第四透镜可具有正屈折力。借此,可配合第一透镜的正屈折力,以利于降低取像用 光学镜组的敏感度而进一步提升制造良率。
[0125] 第五透镜可具有负屈折力,其物侧表面于近光轴可为凹面,其像侧表面于近光轴 可为凸面。借此,有助于修正取像用光学镜组的像散以提升成像品质。
[0126] 第六透镜可具有正屈折力,其物侧表面于近光轴可为凸面,其像侧表面于近光轴 处为凹面,其像侧表面具有至少一反曲点。借此,有助于加强修正取像用光学镜组的像散, 并可平衡分配取像用光学镜组的屈折力,以避免像差过度与提升成像品质。
[0127] 第七透镜可具有负屈折力,其物侧表面于近光轴可为凸面,其像侧表面于近光轴 处为凹面,其像侧表面具有至少一反曲点。借此,可使有效缩短后焦,避免取像用光学镜组 的体积过大,并同时具有修正离轴像差的效用以提升整体成像品质。
[0128] 取像用光学镜组的焦距为f,第七透镜像侧表面的临界点与光轴的垂直距离为 Yc72,其满足下列条件:0. l〈Yc72/f〈0. 9。借此,可有效调控周边光线入射成像面的入射角 度,使影像周边保有足够亮度,同时能强化周边影像校正功能,有助于提高取像用光学镜组 的解像力。
[0129] 第一透镜的焦距为Π ,第七透镜的焦距为f7,其满足下列条件:|fl/f7|〈3.0。借 此,可控制系统屈折力配布,以避免近像端的屈折力过大而产生严重像差。
[0130] 第一透镜的焦距为Π ,第二透镜的焦距为f2,其满足下列条件:I fl/f2 I〈2. 0。借 此,有助于缩短总长与修正取像用光学镜组的像差。
[0131] 第一透镜物侧表面至一成像面于光轴上的距离为TL,取像用光学镜组的最大成像 高度为ImgH(可为电子感光元件的有效感测区域对角线总长的一半),其满足下列条件: TL/ImgH〈2. 20。借此,可有利于小型化,避免镜头体积过大,使取像用光学镜组更适合应用 于电子装置。
[0132] 第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜中至少 有三片透镜具有正屈折力。借此,可有效平衡取像用光学镜组的屈折力配置,并减少取像用 光学镜组敏感度。
[0133] 取像用光学镜组的焦距为f,第七透镜像侧表面的曲率半径为R14,其满足下列条 件:0〈R14/f〈0. 7。借此,有助于缩短后焦以维持其小型化。
[0134] 取像用光学镜组的焦距为f,第六透镜像侧表面的曲率半径为R12,其满足下列条 件:0〈f/R12〈5. 0。借此,可平衡分配取像用光学镜组的屈折力,以避免像差过度与提升成像 品质。较佳地,其满足下列条件:〇〈f/R12〈3. 0。
[0135] 第七透镜物侧表面的曲率半径为R13,第七透镜像侧表面的曲率半径为R14,其满 足下列条件:〇〈 (R13-R14) AR13+R14)〈1. 5。借此,有利于加强像散的修正,并有助于维持小 型化。
[0136] 取像用光学镜组中所有两相邻具屈折力透镜之间于光轴上的间隔距离总和为 ΣΑΤ(即为第一透镜与第二透镜于光轴上的间隔距离T12,第二透镜与第三透镜于光轴上 的间隔距离T23,第三透镜与第四透镜于光轴上的间隔距离T34,第四透镜与第五透镜于光 轴上的间隔距离T45,第五透镜与第六透镜于光轴上的间隔距离T56和第六透镜与第七透 镜于光轴上的间隔距离T67的总和;也就是ΣΑΤ = T12+T23+T34+T45+T56+T67),取像用光 学镜组的最大成像高度为ImgH,其满足下列条件:0. 20〈SAT/ImgH〈0. 60。借此,有利于取 像用光学镜组的空间配置以维持小型化特色。
[0137] 取像用光学镜组的焦距为f,第一透镜物侧表面至成像面于光轴上的距离为TL, 其满足下列条件:〇. 80〈TL/f〈l. 80。借此,可适当调配取像用光学镜组的光学总长度以利应 用于微型化电子装置。
[0138] 第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜与第七透镜的折射 率中的最大值为Nmax,其满足下列条件:1. 640 = Nmax〈l. 750。借此,可调配折射率,使透 镜材料的配置适当。
[0139] 第二透镜的色散系数为V2,其满足下列条件:V2〈26. 0。借此,可有效修正色差。
[0140] 第六透镜像侧表面的临界点与光轴的垂直距离为Yc62,第七透镜像侧表面的临界 点与光轴的垂直距离为Yc72,其满足下列条件:0. 5〈YC62/Yc72〈l. 5。借此,可有效修正离 轴视场的像差以提升成像品质。
[0141] 取像用光学镜组的焦距为f,其满足下列条件:3. 0毫米<f〈6. 5毫米。借此,可适 当调配整体焦距,有助于取像用光学镜组的微型化。
[0142] 取像用光学镜组更包含一光圈,光圈至第七透镜像侧表面于光轴上的距离为SD, 第一透镜物侧表面至第七透镜像侧表面于光轴上的距离为TD,其满足下列条件:0. 75〈SD/ TD〈1. 1。借此,可在远心与广角特性中取得良好平衡。
[0143] 第一透镜物侧表面的曲率半径为Rl,第一透镜像侧表面的曲率半径为R2,其满足 下列条件:_〇. 2〈R1/R2〈0. 2。借此,可有利于减少球差的产生。
[0144] 取像用光学镜组的焦距为f,取像用光学镜组的入射瞳直径为EPD,其满足下列条 件:1. 2〈f/EPD〈2. 6。借此,取像用光学镜组可具有较大光圈,于光线不足的环境下也可有良 好的成像,且具有浅景深以突显主题的效果。
[0145] 取像用光学镜组中最大视角的一半为HF0V,其满足下列条件:15度<HF0V〈45度。 借此,取像用光学镜组可具有适当的可视角以获得所需的取像范围,又可兼顾影像不变形 的效果。
[0146] 第一透镜于光轴上的厚度为CT1,第二透镜于光轴上的厚度为CT2,其满足下列条 件:1. 0〈CT1/CT2〈5. 5。借此,可避免产生镜片成型不良的问题,有助于增加透镜的成型性与 均质性。
[0147] 第二透镜与第三透镜于光轴上的间隔距离为T23,第三透镜与第四透镜于光轴上 的间隔距离为T34,其满足下列条件:0. 5〈T23/T34〈4. 5。借此,可使透镜的间距更为紧密, 有助于缩短总长。
[0148] 第一透镜的焦距为Π ,第二透镜的焦距为f2,第三透镜的焦距为f3,第四透镜的 焦距为f4,第五透镜的焦距为f5,第六透镜的焦距为f6,第七透镜的焦距为f7,其满足下列 条件:|fl|〈 |fi|,其中i = 2, 3, 4, 5, 6, 7。借此,有利于平衡系统的屈折力配置,减少像差的 产生。
[0149] 第六透镜物侧表面的曲率半径为R11,第六透镜像侧表面的曲率半径为R12,其满 足下列条件:-2.0〈(Rll-R12V(Rll+R12)〈0. 2。借此,可有效强化像散的修正与缩短后焦 长。
[0150] 取像用光学镜组的焦距为f,第一透镜的焦距为Π ,第二透镜的焦距为f2,第三透 镜的焦距为f3,第四透镜的焦距为f4,第五透镜的焦距为f5,第六透镜的焦距为f6,第七 透镜的焦距为f7,其满足下列条件 :I f/f j I max〈l. 8, j = 1,2, 3, 4, 5, 6, 7 (即取像用光学镜 组的焦距与各第一透镜至第七透镜的焦距的比值为屈折力,其中最大的屈折力取绝对值为 f/f j I max)。借此,可将取像用光学镜组的屈折力平均分布到各透镜上,有效减缓入射光线 屈折变化,并降低像差的产生以提高成像品质。
[0151] 第一透镜的色散系数为VI,第二透镜的色散系数为V2,第三透镜的色散系数为 V3,第四透镜的色散系数为V4,第五透镜的色散系数为V5,第六透镜的色散系数为V6,第七 透镜的色散系数为V7,第一透镜至第七透镜之中至少有三片透镜的色散系数满足下列条 件:Vi〈26. 0, i = 1,2, 3, 4, 5, 6, 7。借此,可有效加强色差的修正以提升成像品质。
[0152] 第六透镜物侧表面的临界点与光轴的垂直距离为Yc61,第六透镜像侧表面的临界 点与光轴的垂直距离为Yc62,其满足下列条件:0. 30〈Yc62/Yc61〈l. 80。借此,可有效压制 离轴视场的光线入射于电子感光元件上的角度,以增加电子感光元件的接收效率。
[0153] 取像用光学镜组的焦距为f,第三透镜的焦距为f3,其满足下列条件:_0. 5〈f/ f3〈0. 6。借此,可有效降低取像用光学镜组敏感度以提升制造良率。
[0154] 第一透镜与第二透镜于光轴上的间隔距离为T12,第二透镜与第三透镜于光轴上 的间隔距离为T23,第三透镜与第四透镜于光轴上的间隔距离为T34,第四透镜与第五透镜 于光轴上的间隔距离为T45,第五透镜与第六透镜于光轴上的间隔距离为T56,第六透镜 与第七透镜于光轴上的间隔距离为T67,其满足下列条件:0〈 (T12/T23) + (T34/T45) + (T56/ T67)〈3. 8。借此,可适当调整透镜间的间距,有助于缩小取像用光学镜组的总长度,维持其 小型化。
[0155] 第二透镜与第三透镜于光轴上的间隔距离为T23,第二透镜于光轴上的厚度为 CT2,其满足下列条件:0. 3〈T23/CT2〈3. 0。借此,有利于取像用光学镜组的制造与组装,有效 提升制作良率。
[0156] 取像用光学镜组的焦距为f,第三透镜像侧表面的曲率半径为R6,其满足下列条 件:-1. 0〈f/R6〈2. 5。借此,可有效修正取像用光学镜组的佩兹伐和数(Petzval' s sum),以 使影像更为平坦。
[0157] 第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜中任两 相邻透镜间于光轴上均具有一空气间隔,亦即第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第 五透镜、第六透镜和第七透镜可为七枚单一非黏合的具屈折力透镜。由于黏合透镜的工艺 较非黏合透镜复杂,特别在两透镜的黏合面需拥有高准度的曲面,以便达到两透镜黏合时 的高密合度,且在黏合的过程中,更可能因偏位而造成移轴缺陷,影响整体光学成像品质。 因此,取像用光学镜组中的第一透镜至第七透镜可为七枚单一非黏合的具屈折力透镜,进 而有效改善黏合透镜所产生的问题。
[0158] 取像用光学镜组中光圈的配置可为前置光圈或中置光圈。其中前置光圈意即光圈 设置于被摄物与第一透镜间,中置光圈则表示光圈设置于第一透镜与成像面间。若光圈为 前置光圈,可使取像用光学镜组的出射瞳(Exit Pupil)与成像面产生较长的距离,使其具 有远心(Telecentric)效果,并可增加电子感光元件的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,使取像用光学镜组具有广角镜头的优势。
[0159] 本发明取像用光学镜组中,透镜的材质可为塑胶或玻璃。当透镜的材质为玻璃,可 以增加屈折力配置的自由度。另当透镜材质为塑胶,则可以有效降低生产成本。此外,可于 透镜表面上设置非球面(ASP),非球面可以容易制作成球面以外的形状,获得较多的控制变 数,用以消减像差,进而缩减所需使用透镜的数目,因此可以有效降低光学总长度。
[0160] 本发明取像
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