取像装置及电子装置的制作方法

文档序号:28101129发布日期:2021-12-22 11:24阅读:139来源:国知局
取像装置及电子装置的制作方法

1.本发明为关于一种摄像用光学镜片组和取像装置,特别是关于一种可应用于电子装置的摄像用光学镜片组和取像装置。


背景技术:

2.随着半导体工艺技术更加精进,使得电子感光元件性能有所提升,除单一画素可达到更微小的尺寸外,电子感光元件的尺寸亦随之加大,使具备高成像品质的光学镜头成为不可或缺的一环。
3.而随着科技日新月异,配备光学镜头的电子装置其应用范围更加广泛,对于光学镜头的要求亦更多样化,由于以前的光学镜头不易同时满足近拍与远拍的拍摄需求,且敏感度、光圈大小、体积或视角等亦不易取得平衡,故本发明提供了一种光学镜头,通过改变镜头与电子感光元件间的距离,同时亦改变透镜之间的距离,以达到在不同拍摄情境下,皆可达到良好的中心图像品质与周边图像品质,以符合市场需求。


技术实现要素:

4.本发明提供一种取像装置,包含一摄像用光学镜片组及一电子感光元件;该摄像用光学镜片组包含有多片透镜,该多片透镜由物侧至像侧依序包含一第一透镜、一第二透镜与一最后透镜,该多片透镜皆包含朝向物侧方向的物侧面与朝向像侧方向的像侧面,该电子感光元件配置于该最后透镜的像侧。该多片透镜中,至少一透镜为塑料,至少一透镜包含至少一反曲点;该多片透镜中,包含至少一可变镜间距,该可变镜间距为该多片透镜中两相邻透镜间可改变的光轴距离。
5.其中,该摄像用光学镜片组包含一被摄物与该第一透镜物侧面间的一物距,当该物距为无穷远时,最接近物侧的透镜表面与该电子感光元件的光轴距离为tlinf;当该物距为无穷远时,该摄像用光学镜片组的焦距为finf;该摄像用光学镜片组的透镜阿贝数中最小者为vdmin;当该物距为无穷远时,该至少一可变镜间距的光轴距离为atinf;当该物距为500mm时,该至少一可变镜间距的光轴距离为atmacro;当该物距为500mm时,最接近物侧的透镜表面与该电子感光元件的光轴距离为tlmacro;其满足下列关系式:
6.0.60<tlinf/finf<2.50;
7.10.0<vdmin<28.0;及
8.0.05<|(atinf-atmacro)/(tlinf-tlmacro)|<0.80。
9.本发明另提供一种取像装置,包含一摄像用光学镜片组、一电子感光元件、一第一驱动装置及一第二驱动装置;该摄像用光学镜片组包含有多片透镜,该多片透镜皆包含物侧表面朝向物侧方向与像侧表面朝向像侧方向;该多片透镜由物侧至像侧包含有一第一透镜、一第二透镜与一最后透镜;该多片透镜中,至少一透镜为塑料,至少一透镜包含至少一反曲点;该第二驱动装置可使该多片透镜中包含至少一可变镜间距,该可变镜间距为该多片透镜中两相邻透镜间可改变的光轴距离。
10.其中,该摄像用光学镜片组包含一被摄物与该第一透镜物侧面间的一物距,当该物距为无穷远时,最接近物侧的透镜表面与该电子感光元件的光轴距离为tlinf;当该物距为无穷远时,该摄像用光学镜片组的焦距为finf;该摄像用光学镜片组的该多片透镜阿贝数中最小者为vdmin,其满足下列关系式:
11.0.60<tlinf/finf<2.50;及
12.10.0<vdmin<21.0。
13.本发明提供一种电子装置,包含至少两个取像装置,该至少两个取像装置位于该电子装置同侧,其中,该至少两个取像装置包含:一第一取像装置,包含有前述取像装置;以及一第二取像装置,包含有一光学镜组及一电子感光元件;该第一取像装置的视角与该第二取像装置的视角相差至少30度。
14.当tlinf/finf满足条件时,可平衡系统总长并控制视野大小,以满足产品应用需求。
15.当vdmin满足条件时,可调控系统光路,平衡不同波段光线间的汇聚能力,以修正色差。
16.当|(atinf-atmacro)/(tlinf-tlmacro)|满足条件时,可根据光学系统在近拍与远拍时针对图像中心与周边的不同成像品质而进行调整。
附图说明
17.图1a为本发明第一实施例的取像装置示意图。
18.图1b为本发明第一实施例的像差曲线图。
19.图2a为本发明第二实施例的取像装置示意图。
20.图2b为本发明第二实施例的像差曲线图。
21.图3a为本发明第三实施例的取像装置示意图。
22.图3b为本发明第三实施例的像差曲线图。
23.图4a为本发明第四实施例的取像装置示意图。
24.图4b为本发明第四实施例的像差曲线图。
25.图5a为本发明第五实施例的取像装置示意图。
26.图5b为本发明第五实施例的像差曲线图。
27.图6a为本发明第六实施例的取像装置示意图。
28.图6b为本发明第六实施例的像差曲线图。
29.图7a为本发明第七实施例的取像装置示意图。
30.图7b为本发明第七实施例的像差曲线图。
31.图8a为本发明第八实施例的取像装置示意图。
32.图8b为本发明第八实施例的像差曲线图。
33.图9a为本发明第九实施例的取像装置示意图。
34.图9b为本发明第九实施例的像差曲线图。
35.图10a为当物距为无穷远时,本发明参数atinf、blinf及tlinf的示意图。
36.图10b为当物距为500mm时,本发明参数atmacro、blmacro及tlmacro的示意图。
37.图11a为本发明取像装置第一驱动装置与第二驱动装置的示意图。
38.图11b为本发明取像装置另一种第一驱动装置与第二驱动装置的示意图。
39.图12a为当物距为无穷远时,本发明参数at1inf、at2inf、blinf及tlinf的示意图。
40.图12b为当物距为500mm时,本发明参数at1macro、at2macro、blmacro及tlmacro的示意图。
41.图13a为本发明取像装置另一种第一驱动装置与第二驱动装置的示意图。
42.图13b为本发明取像装置第一驱动装置、第二驱动装置与第三驱动装置的示意图。
43.图14为本发明第十实施例的立体示意图
44.图15a为本发明第十一实施例的电子装置前视图。
45.图15b为本发明第十一实施例的电子装置后视图。
46.图16a为本发明第十二实施例的电子装置前视图。
47.图16b为本发明第十二实施例的电子装置后视图。
48.附图标记:
49.光圈
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100、200、300、400、500、600、700、800、900
50.光栏
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301、401、701、801
51.第一光栏
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501、601、801、901
52.第二光栏
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502、602、802、902
53.第一透镜
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110、210、310、410、510、610、710、810、910、1010、1210
54.物侧面
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111、211、311、411、511、611、711、811、911、1011、1211
55.像侧面
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112、212、312、412、512、612、712、812、912
56.第二透镜
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120、220、320、420、520、620、720、820、920、1220
57.物侧面
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121、221、321、421、521、621、721、821、921
58.像侧面
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122、222、322、422、522、622、722、822、922、1222
59.第三透镜
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130、230、330、430、530、630、730、830、930、1030、1230
60.物侧面
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131、231、331、431、531、631、731、831、931、1231
61.像侧面
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132、232、332、432、532、632、732、832、932、1032、1232
62.第四透镜
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140、240、340、440、540、640、740、840、940、1040、1240
63.物侧面
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141、241、341、441、541、641、741、841、941、1041、1241
64.像侧面
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142、242、342、442、542、642、742、842、942、1042、1242
65.第五透镜
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150、250、350、450、550、650、750、850、950
66.物侧面
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151、251、351、451、551、651、751、851、951
67.像侧面
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152、252、352、452、552、652、752、852、952
68.第六透镜
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160、260、360、460、560、660、760、860、960
69.物侧面
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161、261、361、461、561、661、761、861、961
70.像侧面
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162、262、362、462、562、662、762、862、962
71.第七透镜
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170、270、370、470、570、670、770、870、970
72.物侧面
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171、271、371、471、571、671、771、871、971
73.像侧面
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172、272、372、472、572、672、772、872、972
74.第八透镜
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580、680、880、980
75.物侧面
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581、681、881、981
76.像侧面
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582、682、882、982
77.第九透镜
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890、990
78.物侧面
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891、991
79.像侧面
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892、992
80.滤光元件
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180、280、380、480、593、693、780、893、993
81.成像面
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190、290、390、490、594、694、790、894、994、1090、1290
82.电子感光元件
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195、295、395、495、595、695、795、895、995、1095、1295
83.第一驱动装置
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1100、1130、1300、1330
84.第二驱动装置
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1120、1140、1320、1340
85.第三驱动装置
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1350
86.摄像用光学镜片组的焦距
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f
87.物距无穷远时摄像用光学镜片组的焦距
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finf
88.摄像用光学镜片组的光圈值
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fno
89.物距无穷远时摄像用光学镜片组的光圈值
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fnoinf
90.摄像用光学镜片组中最大视角的一半
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hfov
91.物距无穷远时摄像用光学镜片组中最大视角的一半
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hfovinf
92.物距500mm时摄像用光学镜片组中最大视角的一半
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hfovmacro
93.取像装置
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10a、1520、1530、1540、1550、1604a、1604b、1605a、1605b、1606a、1606b、1609a、1609b
94.摄像用光学镜片组
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11a
95.驱动装置
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12a
96.电子感光元件
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13a
97.图像稳定模组
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14a
98.电子装置
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1500、1600
99.显示装置
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1510、1610
100.tof模组
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1601、1607
101.闪光灯模组
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1608
102.摄像用光学镜片组的透镜阿贝数中最小者
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vdmin
103.物距无穷远时至少一可变镜间距的光轴距离
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atinf、at1inf、at2inf
104.物距500mm时至少一可变镜间距的光轴距离
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atmacro、at1macro、at2macro
105.物距无穷远时最后透镜像侧面与电子感光元件的光轴距离
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blinf
106.物距500mm时最后透镜像侧面与电子感光元件的光轴距离
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blmacro
107.物距无穷远时第一透镜物侧面与电子感光元件的光轴距离
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tlinf
108.物距500mm时第一透镜物侧面与电子感光元件的光轴距离
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tlmacro
109.摄像用光学镜片组的透镜折射率最大者
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nmax
110.物距无穷远时摄像用光学镜片组的入瞳孔径
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epdinf
111.摄像用光学镜片组于光轴上最小的透镜中心厚度
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ctmin
112.物距无穷远时光圈与电子感光元件的光轴距离
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slinf
113.多片透镜于光轴上的厚度总和
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σct
114.摄像用光学镜片组的最大像高
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imgh
115.摄像用光学镜片组的透镜阿贝数
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v
116.第一透镜物侧面的最大有效半径
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y11
117.最后透镜像侧面的最大有效半径
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ylast
118.相邻透镜于光轴上的可变镜间距
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a、b1、b2、c、d1、d2、e、f、g、h、i
具体实施方式
119.本发明提供一种取像装置,包含摄像用光学镜片组及电子感光元件。摄像用光学镜片组包含有多片透镜,多片透镜皆包含物侧表面朝向物侧方向与像侧表面朝向像侧方向;多片透镜由物侧至像侧包含有第一透镜、第二透镜与最后透镜。多片透镜中,至少一透镜为塑料,可有效降低生产成本,并提升设计自由度,以利于优化离轴像差。多片透镜中,至少一透镜包含至少一反曲点,可助于修正像弯曲,满足微型化的特性,并使系统的佩兹伐表面(petzval surface)更加平坦。多片透镜中,包含至少一可变镜间距,该可变镜间距为该多片透镜中两相邻透镜间可改变的光轴距离,可通过镜片之间的距离调整,以修正周边模糊图像。
120.第一透镜可具正屈折力,可提供系统主要的汇聚能力,以有效压缩系统空间,达到小型化的需求。第二透镜可具负屈折力,可平衡第一透镜所产生的像差,进而修正球差与色差。最后透镜可为负透镜,使利于达成微型化模组,以缩小装置体积。最后透镜的像侧表面于近轴处可为凹且于离轴处可包含有一凸极点,可利于修正离轴像差,并缩减系统体积。
121.其中,当物距为无穷远时,最接近物侧的透镜表面与电子感光元件的光轴距离为tlinf,摄像用光学镜片组的焦距为finf;当取像装置满足下列关系式:0.60<tlinf/finf<2.50,可平衡系统总长并控制视野大小,以满足产品应用需求;其中,亦可满足0.70<tlinf/finf<1.80;其中,亦可满足0.80<tlinf/finf<1.50。
122.摄像用光学镜片组的透镜阿贝数中最小者为vdmin;当取像装置满足下列关系式:10.0<vdmin<28.0,可调控系统光路,平衡不同波段光线间的汇聚能力,以修正色差;其中,亦可满足10.0<vdmin<21.0;其中,亦可满足12.0<vdmin<20.0;其中,亦可满足13.0<vdmin<19.0。
123.当物距为无穷远时,最接近物侧的透镜表面与电子感光元件的光轴距离为tlinf,至少一可变镜间距的光轴距离为atinf;当物距为500mm时,至少一可变镜间距的光轴距离为atmacro,最接近物侧的透镜表面与电子感光元件的光轴距离为tlmacro;当取像装置满足下列关系式:0.05<|(atinf-atmacro)/(tlinf-tlmacro)|<0.80,可在近拍与远拍时针对图像中心与周边的不同成像品质而进行调整。
124.摄像用光学镜片组的该多片透镜中最大折射率为nmax,当取像装置满足下列关系式:1.665<nmax<1.780,可提供透镜足够的光路偏折能力,同时控制成本并稳定良率。其中,亦可满足:1.680<nmax<1.720。
125.当物距为无穷远时,摄像用光学镜片组的焦距为finf,摄像用光学镜片组的入瞳孔径为epdinf,当取像装置满足下列关系式:1.20<finf/epdinf<2.0,可有效调配镜头进光孔径,控制系统入光量,以提升图像亮度。其中,亦可满足:1.30<finf/epdinf<1.90。
126.当物距为无穷远时,至少一可变镜间距的光轴距离为atinf;当物距为500mm时,至
少一可变镜间距的光轴距离为atmacro;摄像用光学镜片组于光轴上最小的透镜中心厚度为ctmin,当取像装置满足下列关系式:0.01<|(atinf-atmacro)|/ctmin<0.50,可控制可变透镜的移动量与透镜厚度间的比例,以确保透镜的成型性与良率。
127.当物距为无穷远时,摄像用光学镜片组中最大视角的一半为hfovinf;当物距为500mm时(微距模式),摄像用光学镜片组中最大视角的一半为hfovmacro,当取像装置满足下列关系式:35.0度<hfovinf<65.0度;35.0度<hfovmacro<65.0度,可确保系统截取适当的图像范围,以提供足够的图像信息,同时避免视角过大而产生过多畸变。其中,亦可满足:40.0度<hfovinf<55.0度;40.0度<hfovmacro<55.0度。
128.当物距为无穷远时,光圈与成像面之间于光轴上的距离为slinf;当物距为无穷远时,最接近物侧的透镜表面与电子感光元件的光轴距离为tlinf,当取像装置满足下列关系式:0.70<slinf/tlinf<1.0,可有效平衡光圈位置,以利于控制镜头体积。其中,亦可满足:0.80<slinf/tlinf<0.97。
129.多片透镜于光轴上的厚度总和为σct;当物距为无穷远时,最接近物侧的透镜表面与电子感光元件的光轴距离为tlinf;当取像装置满足下列关系式:0.48<σct/tlinf<0.80,可充分利用系统空间,以利于镜头小型化;
130.摄像用光学镜片组的最大像高为imgh,当取像装置满足下列关系式:5.20mm<imgh<10.0mm,可控制收光面积,确保图像亮度,并满足规格需求。其中,亦可满足:6.0mm<imgh<8.5mm。
131.当物距为无穷远时,最接近物侧的透镜表面与电子感光元件的光轴距离为tlinf;摄像用光学镜片组的最大像高为imgh,当取像装置满足下列关系式:1.0<tlinf/imgh<1.80,可压缩系统总长,同时提供充足的收光面积,以避免图像周边产生暗角。其中,亦可满足:1.0<tlinf/imgh<1.50。其中,亦可满足:1.0<tlinf/imgh<1.30。
132.当物距为无穷远时,至少一可变镜间距的光轴距离为atinf;当物距为500mm时,至少一可变镜间距的光轴距离为atmacro;当物距为无穷远时,最接近像侧的透镜表面与电子感光元件的光轴距离为blinf;当物距为500mm时,最接近像侧的透镜表面与电子感光元件的光轴距离为blmacro;摄像用光学镜片组的最大像高为imgh;当物距为无穷远时,摄像用光学镜片组的焦距为finf;当取像装置满足下列关系式:0.07<|(atinf-atmacro)/(blinf-blmacro)|<0.90,可通过调整镜片与电子感光元件间的距离,以及镜片之间的距离,使近拍与远拍皆具备良好图像品质;当取像装置满足下列关系式:0.72<imgh/finf<1.80,可平衡系统视角,以满足多数装置需求。
133.摄像用光学镜片组的最大像高为imgh;当物距为无穷远时,最接近像侧的透镜表面与电子感光元件的光轴距离为blinf,当取像装置满足下列关系式:3.70<imgh/blinf<10.0,可利于压缩系统体积,同时具备足够的收光范围。其中,亦可满足:5.0<imgh/blinf<10.0。
134.取像装置包含一第一驱动装置及一第二驱动装置,可针对不同拍摄情境下,调整系统内部不同部位的不同移动量。
135.摄像用光学镜片组的透镜阿贝数为v,摄像用光学镜片组包含至少二片透镜满足v<20.0,确保系统中的透镜材料具备足够控制光线的能力,以平衡不同波段光线的聚焦位置,避免产生图像重叠。
136.摄像用光学镜片组仅包含一个可变镜间距,可满足近拍与远拍的图像品质,同时避免机构过于复杂,而导致成本增加以及良率降低。
137.摄像用光学镜片组包含有至少七片透镜,且可变镜间距位于第六透镜的像侧方向,使调变镜间距接近成像面,可针对不同视场进行补正,以提升周边图像品质。其中,摄像用光学镜片组可为七至十片透镜的镜组,可有效平衡系统体积与图像品质,取得良好图像且同时避免镜头体积过大。
138.另一种取像装置中,第一透镜物侧面的最大有效半径为y11;最靠近成像面的透镜像侧面的最大有效半径为ylast;当取像装置满足下列关系式:0.10<y11/ylast<0.50,可控制镜头最物侧与最像侧的镜片大小比例,以平衡镜头开口与尺寸需求。
139.当物距为无穷远时,最接近物侧的透镜表面与电子感光元件的光轴距离为tlinf;当取像装置满足下列关系式:3.0mm<tlinf<15.0mm,可控制镜头体积,以避免装置体积过大。其中,亦可满足:5.0mm<tlinf<11.0mm。
140.另一种取像装置中,所有相邻透镜间的镜间距中,最靠近该电子感光元件的镜间距为最大,可搭配非球面的使用,以平衡中心与周边视场于近像侧的光程差异,进而平衡像差。
141.另一种取像装置中,第一驱动装置用以校正中心图像品质,第二驱动装置用以校正周边图像品质,可利用不同装置针对不同部位分别进行校正,以达更佳图像品质。
142.另一种取像装置包含有光学防手震(optical image stabilization)装置,可优化使用者体验,并改善图像晃动所造成的影响。
143.另一种取像装置包含有以形状记忆合金(shape memory alloys)或压电材质所做成的驱动装置,可简化驱动结构,降低做动时出错的机率。
144.另一种取像装置中,第一驱动装置作动时,透镜之间的镜间距不会改变,可利于修正系统中心像差;电子感光元件画素大于五千万,可提供使用者较佳地图像细致度。其中,电子感光元件画素亦可大于一亿画素。
145.另一种取像装置中,第二驱动装置作动时,透镜之间的镜间距会改变,可利于修正系统周边像差。当物距为无穷远时,至少一可变镜间距的光轴距离为atinf;当物距为500mm时,至少一可变镜间距的光轴距离为atmacro;当取像装置满足下列关系式:0.07mm<|(atinf-atmacro)|*10<1.0mm,可控制部分镜片较佳的移动量,以有效修正周边图像像差。
146.另一种取像装置中,第一驱动装置作动时,第二驱动装置亦会受第一驱动装置驱动而移动,可简化镜头机构设计,以提升系统同轴度,避免镜片轴心偏离而导致图像模糊。
147.本发明提供一种电子装置,包含至少两个取像装置,该至少两个取像装置位于该电子装置同侧,其中,该至少两个取像装置包含:一第一取像装置,包含有前述取像装置;以及一第二取像装置,包含有一光学镜组及一电子感光元件;其中,该第一取像装置的视角与该第二取像装置的视角相差至少30度,可提供装置不同范围与细致度的图像,以满足各种使用情形。
148.请参阅图10a,举例说明当物距为无穷远时,透镜之间距离以及透镜与成像面之间距离的示意图。其中,第三透镜1030的像侧面1032与第四透镜1040的物侧面1041之间为可变镜间距atinf,第四透镜1040的像侧面1042与成像面1055之间为后焦距离blinf,第一透镜1010的物侧面1011与成像面1055之间为总长距离tlinf。
149.请参阅图10b,举例说明当物距为500mm(微距模式)时,透镜之间距离以及透镜与成像面之间距离的示意图。其中,第三透镜1030像侧面1032与第四透镜1040物侧面1041之间为可变镜间距atmacro,第四透镜1040像侧面1042与成像面1055之间为后焦距离blmacro,第一透镜1010物侧面1011与成像面1055之间为总长距离tlmacro。其中,当本发明取像装置于物距无穷远与微距模式之间切换时,可变镜间距(atinf、atmacro)将对应变动,其他透镜间距将维持不变。
150.请参阅图11a,举例说明本发明取像装置的驱动装置与透镜之间关系的示意图,其中第二驱动装置1120依附于第一驱动装置1100上,可做局部镜片微调(如第四透镜1040),以改变第三透镜1030和第四透镜1040之间的距离,可仅以一个镜筒实现,但不限于此。
151.请参阅图11b,举例说明本发明取像装置的驱动装置与透镜之间关系的示意图。第一驱动装置1130与第二驱动装置1140分别运作,第一驱动装置1130所驱动的部分(如第三透镜1030),与第二驱动装置1140所驱动的部分(如第四透镜1040),彼此之间的不会互相影响而产生位移。
152.请参阅图12a,举例说明当物距为无穷远时,透镜之间距离及透镜与成像面之间距离的示意图。其中,第二透镜1220像侧面1222与第三透镜1230物侧面1231之间为可变镜间距at1inf,第三透镜1230像侧面1232与第四透镜1240物侧面1241之间为可变镜间距at2inf,第四透镜1240像侧面1242与成像面1255之间为后焦距离blinf,第一透镜810物侧面811与成像面855之间为总长距离tlinf。
153.请参阅图12b,举例说明当物距为500mm时(微距模式),透镜之间距离及透镜与成像面之间距离的示意图。其中,第二透镜1220像侧面1222与第三透镜1230物侧面1231之间为可变镜间距at1macro,第三透镜1230像侧面1232与第四透镜1240物侧面1241之间为可变镜间距at2macro,第四透镜1240像侧面1242与成像面1255之间为后焦距离blmacro,第一透镜1210物侧面1211与成像面1255之间为总长距离tlmacro。其中,当本发明取像装置于物距无穷远与微距模式之间切换时,可变镜间距(at1inf、at2inf、at1macro、at2macro)将对应变动,其他透镜间距将维持不变。
154.请参阅图13a,为本发明取像装置中,驱动装置与透镜之间关系的示意图。第二驱动装置1320依附于第一驱动装置1300上,可做局部镜片微调(如第三透镜1230),以改变第二透镜1220和第三透镜1230之间的距离以及第三透镜1230和第四透镜1240之间的距离,可仅以一个镜筒实现,但不限于此。通过图13a所示第一驱动装置1300与第二驱动装置1320可以改变两个可变镜间距。
155.请参阅图13b,为本发明取像装置中,驱动装置与透镜之间关系的示意图。第一驱动装置1330、第二驱动装置1340与该第三驱动装置1350分别运作,第二透镜1220、第三透镜1230和第四透镜1240个别作动时,将不会互相影响彼此的位置。通过图13b所示第一驱动装置1330、第二驱动装置1340与第三驱动装置1350可以改变两个可变镜间距。
156.上述本发明第一、二驱动装置可包含磁石、线圈、滚珠、弹片、螺杆、电磁阀、形状记忆合金(shape memory alloys,sma)或压电材质等可驱动元件。
157.上述本发明取像装置中的各技术特征皆可组合配置,而达到对应的功效。
158.本发明揭露的摄像用光学镜片组中,物侧与像侧指沿光轴方向。
159.本发明揭露的摄像用光学镜片组中,透镜的材质可为玻璃或塑料。若透镜的材质
为玻璃,则可增加摄像用光学镜片组屈折力配置的自由度,并降低外在环境温度变化对成像的影响,而玻璃透镜可使用研磨或模造等技术制作而成。若透镜材质为塑料,则可以有效降低生产成本。此外,可于镜面上设置球面或非球面(asp),其中球面透镜可减低制造难度,而若于镜面上设置非球面,则可藉此获得较多的控制变数,用以消减像差、缩减光学元件数目,并可有效降低本发明摄像用光学镜片组的总长,而非球面可以塑料射出成型或模造玻璃镜片等方式制作而成。
160.本发明揭露的摄像用光学镜片组中,若透镜表面为非球面,则表示该透镜表面光学有效区整个或其中一部分为非球面。
161.本发明揭露的摄像用光学镜片组中,可选择性地在任一(以上)透镜材料中加入添加物,以改变透镜对于特定波段光线的穿透率,进而减少杂散光与色偏。例如:添加物可具备滤除系统中600纳米至800纳米波段光线的功能,以助于减少多余的红光或红外光;或可滤除350纳米至450纳米波段光线,以减少多余的蓝光或紫外光,因此,添加物可避免特定波段光线对成像造成干扰。此外,添加物可均匀混和于塑料中,并以射出成型技术制作成透镜。
162.本发明揭露的摄像用光学镜片组中,可设置至少一光栏(stop),如孔径光栏(aperture stop)、耀光光栏(glare stop)或视场光栏(field stop)等,有助于减少杂散光以提升图像品质。
163.本发明揭露的摄像用光学镜片组中,光圈配置可为前置或中置,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,前置光圈可使取像装置的出射瞳(exit pupil)与成像面产生较长的距离,使之具有远心(telecentric)效果,可增加电子感光元件如ccd或cmos接收图像的效率;中置光圈则有助于扩大镜头的视场角,使取像装置具有广角镜头的优势。
164.本发明可适当设置一可变孔径元件,该可变孔径元件可为机械构件或光线调控元件,其可以电或电信号控制孔径的尺寸与形状。该机械构件可包含叶片组、屏蔽板等可动件;该光线调控元件可包含滤光元件、电致变色材料、液晶层等遮蔽材料。该可变孔径元件可通过控制图像的进光量或曝光时间,强化图像调节的能力。此外,该可变孔径元件亦可为本发明的光圈,可通过改变f值以调节图像品质,如景深或曝光速度等。
165.本发明揭露的摄像用光学镜片组中,若透镜表面为凸面且未界定凸面位置时,则表示透镜表面可于近光轴处为凸面;若透镜表面为凹面且未界定凹面位置时,则表示透镜表面可于近光轴处为凹面。若透镜的屈折力或焦距未界定其区域位置时,则表示透镜的屈折力或焦距可为透镜于近光轴处的屈折力或焦距。
166.本发明揭露的摄像用光学镜片组中,摄像用光学镜片组的成像面,依其对应的电子感光元件的不同,可为平面或有任一曲率的曲面,特别是指凹面朝往物侧方向的曲面。另外,本发明的摄像用光学镜片组中最靠近成像面的透镜与成像面之间可选择性配置一片以上的成像修正元件(平场元件等),以达到修正图像的效果(像弯曲等)。该成像修正元件的光学性质,比如曲率、厚度、折射率、位置、面形(凸面或凹面、球面或非球面、绕射表面及菲涅尔表面等)可配合取像装置需求而做调整。一般而言,较佳的成像修正元件配置为具有朝向物侧的凹面的薄型平凹元件设置于靠近成像面处。
167.本发明揭露的取像装置将通过以下具体实施例配合所附图式予以详细说明。
168.《第一实施例》
169.本发明第一实施例于物距无穷远时的取像装置示意图请参阅图1a,像差曲线图请参阅图1b。第一实施例的取像装置包含摄像用光学镜片组(未另标号)与电子感光元件195,摄像用光学镜片组由光路的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、第六透镜160、第七透镜170、滤光元件180与成像面190,其中第一透镜110与第七透镜170间无其它内插的光学元件,且各透镜之间于光轴上具有空气间隔。第五透镜150与第六透镜160之间具有于光轴上的可变镜间距a,视需要用以切换物距无穷远与微距两模式,可利用图11a或图11b的驱动装置来实现。
170.第一透镜110具正屈折力,其材质为塑料,其物侧面111于近光轴处为凸面,其像侧面112于近光轴处为凹面,其物侧面111及像侧面112皆为非球面。
171.第二透镜120具负屈折力,其材质为塑料,其物侧面121于近光轴处为凸面,其像侧面122于近光轴处为凹面,其物侧面121及像侧面122皆为非球面。
172.第三透镜130具正屈折力,其材质为塑料,其物侧面131于近光轴处为凸面,其像侧面132于近光轴处为凹面,其物侧面131及像侧面132皆为非球面。
173.第四透镜140具正屈折力,其材质为塑料,其物侧面141于近光轴处为凸面,其像侧面142于近光轴处为凸面,其物侧面141及像侧面142皆为非球面。
174.第五透镜150具负屈折力,其材质为塑料,其物侧面151于近光轴处为凹面,其像侧面152于近光轴处为凸面,其物侧面151及像侧面152皆为非球面。
175.第六透镜160具正屈折力,其材质为塑料,其物侧面161于近光轴处为凸面,其像侧面162于近光轴处为凸面,其物侧面161及像侧面162皆为非球面。
176.第七透镜170具负屈折力,其材质为塑料,其物侧面171于近光轴处为凹面且离轴处具有至少一反曲点,其像侧面172于近光轴处为凹面且离轴处具有至少一反曲点,其物侧面171及像侧面172皆为非球面。
177.滤光元件180设置于第七透镜170与成像面190之间,其材质为玻璃且不影响焦距。电子感光元件195设置于成像面190上。
178.第一实施例详细的光学数据如表一所示,曲率半径、厚度及焦距的单位为毫米,f表示焦距(包含物距无穷远/微距两数据,以f=物距无穷远/物距500mm的数据来表示),fno表示光圈值(包含物距无穷远/微距两数据,以fno=物距无穷远/物距500mm来表示),hfov表示最大视角的一半(包含物距无穷远/微距两数据,以hfov=物距无穷远/物距500mm来表示),且表面0-18依序表示由物侧至像侧的表面,透镜厚度(与镜面间距)包含物距无穷远与微距(物距500mm)两模式。其非球面数据如表二所示,k表示非球面曲线方程式中的锥面系数,a4-a16则表示各表面第4-16阶非球面系数。此外,以下各实施例表格乃对应各实施例的示意图与像差曲线图,表格中数据的定义皆与第一实施例的表一及表二的定义相同,在此不加赘述。
[0179][0180]
[0181][0182][0183]
上述的非球面曲线的方程式表示如下:
[0184][0185]
其中,
[0186]
x:非球面上距离光轴为y的点,其与相切于非球面光轴上顶点的切面的相对距离;
[0187]
y:非球面曲线上的点与光轴的垂直距离;
[0188]
r:曲率半径;
[0189]
k:锥面系数;
[0190]
ai:第i阶非球面系数。
[0191]
第一实施例中,当物距为无穷远时,摄像用光学镜片组的焦距为finf,该摄像用光学镜片组的的光圈值为fnoinf,该摄像用光学镜片组中最大视角的一半为hfovinf;当物距为500mm时,该摄像用光学镜片组中最大视角的一半为hfovmacro。其数值为:finf=5.95(毫米),fnoinf=1.93,hfovinf=45.2(度),hfovmacro=45.0(度)。
[0192]
第一实施例中,摄像用光学镜片组的多片透镜中最大折射率为nmax,其数值为:nmax=1.686。
[0193]
第一实施例中,摄像用光学镜片组的透镜阿贝数中最小者为vdmin其数值为:vdmin=18.4。
[0194]
第一实施例中,多片透镜于光轴上的厚度总和为σct;当物距为无穷远时,最接近物侧的透镜表面与电子感光元件的光轴距离为tlinf;其关系式为:σct/tlinf=0.52。
[0195]
第一实施例中,当物距为无穷远时,摄像用光学镜片组的焦距为finf;摄像用光学镜片组的入瞳孔径为epdinf,其关系式为:finf/epdinf=1.93。
[0196]
第一实施例中,当物距为无穷远时,光圈与成像面之间于光轴上的距离为slinf,最接近物侧的透镜表面与电子感光元件的光轴距离为tlinf,其关系式为:slinf/tlinf=0.96。
[0197]
第一实施例中,当物距为无穷远时,最接近物侧的透镜表面与电子感光元件的光轴距离为tlinf,其数值为:tlinf=8.60(毫米)。
[0198]
第一实施例中,摄像用光学镜片组的最大像高为imgh,其数值为:imgh=6.200(毫米)。
[0199]
第一实施例中,摄像用光学镜片组的最大像高为imgh,当物距为无穷远时,摄像用光学镜片组的焦距为finf,其关系式为:imgh/finf=1.04。
[0200]
第一实施例中,摄像用光学镜片组的最大像高为imgh,当物距为无穷远时,最接近像侧的透镜表面与电子感光元件的光轴距离为blinf,其关系式为:imgh/blinf=3.87。
[0201]
第一实施例中,当物距为无穷远时,最接近物侧的透镜表面与电子感光元件的光轴距离为tlinf,摄像用光学镜片组的焦距为finf,其关系式为:tlinf/finf=1.44。
[0202]
第一实施例中,当物距为无穷远时,最接近物侧的透镜表面与电子感光元件的光轴距离为tlinf,摄像用光学镜片组的最大像高为imgh,其关系式为:tlinf/imgh=1.39。
[0203]
第一实施例中,第一透镜物侧面的最大有效半径为y11;最靠近成像面的透镜像侧面(第七透镜像侧面)的最大有效半径为ylast,其关系式为:y11/ylast=0.29。
[0204]
第一实施例中,当物距为无穷远时,至少一可变镜间距的光轴距离为atinf;当物距为500mm时,至少一可变镜间距的光轴距离为atmacro,其关系式为:|(atinf-atmacro)|*10=0.10(毫米)。
[0205]
第一实施例中,当物距为无穷远时,至少一可变镜间距的光轴距离为atinf;当物距为500mm时,至少一可变镜间距的光轴距离为atmacro;摄像用光学镜片组于光轴上最小的透镜中心厚度为ctmin,其关系式为:|(atinf-atmacro)|/ctmin=0.04。
[0206]
第一实施例中,当物距为无穷远时,至少一可变镜间距的光轴距离为atinf;当物距为500mm时,至少一可变镜间距的光轴距离为atmacro;当物距为无穷远时,最接近物侧的透镜表面与电子感光元件的光轴距离为tlinf;当物距为500mm时,最接近物侧的透镜表面与电子感光元件的光轴距离为tlmacro;其关系式为:|(atinf-atmacro)/(tlinf-tlmacro)|=0.13。
[0207]
第一实施例中,当物距为无穷远时,至少一可变镜间距的光轴距离为atinf;当物距为500mm时,至少一可变镜间距的光轴距离为atmacro;当物距为无穷远时,最接近像侧的透镜表面与电子感光元件的光轴距离为blinf;当物距为500mm时,最接近像侧的透镜表面与电子感光元件的光轴距离为blmacro;其关系式为:|(atinf-atmacro)/(blinf-blmacro)|=0.14。
[0208]
《第二实施例》
[0209]
本发明第二实施例的取像装置与第一实施例采用相同的光学系统,但第二实施例的取像装置包含两个可变镜间距,物距无穷远时其取像装置示意图请参阅图2a,像差曲线图请参阅图2b。第二实施例的取像装置包含摄像用光学镜片组(未另标号)与电子感光元件295,摄像用光学镜片组由光路的物侧至像侧依序包含光圈200、第一透镜210、第二透镜220、第三透镜230、第四透镜240、第五透镜250、第六透镜260、第七透镜270、滤光元件280与成像面290,其中第一透镜210与第七透镜270间无其它内插的光学元件,且各透镜之间于光轴上具有空气间隔。第二透镜220与第三透镜230之间具有于光轴上的可变镜间距b1,第三透镜230与第四透镜240之间具有于光轴上的可变镜间距b2,视需要,可以图13a或图13b的驱动装置来实现。
[0210]
第二实施例详细的光学数据如表三所示,其非球面数据如表四所示。
[0211][0212]
[0213][0214]
第二实施例非球面曲线方程式的表示如同第一实施例的形式。此外,各个关系式的参数如同第一实施例所阐释,惟各个关系式的数值如下表中所列。其中,hfovinf-、hfovmacro分别为物距无穷远/物距500mm的最大半视角数值。
[0215][0216]
《第三实施例》
[0217]
本发明第三实施例于物距无穷远时的取像装置示意图请参阅图3a,像差曲线图请
参阅图3b。第三实施例的取像装置包含摄像用光学镜片组(未另标号)与电子感光元件395,摄像用光学镜片组由光路的物侧至像侧依序包含光圈300、第一透镜310、第二透镜320、光栏301、第三透镜330、第四透镜340、第五透镜350、第六透镜360、第七透镜370、滤光元件380与成像面390,其中第一透镜310与第七透镜370间无其它内插的光学元件,且各透镜之间于光轴上具有空气间隔。第五透镜350与第六透镜360之间具有于光轴上的可变镜间距c,视需要,可以图11a或图11b的驱动装置来实现。
[0218]
第一透镜310具正屈折力,其材质为塑料,其物侧面311于近光轴处为凸面,其像侧面312于近光轴处为凹面,其物侧面311及像侧面312皆为非球面。
[0219]
第二透镜320具负屈折力,其材质为塑料,其物侧面321于近光轴处为凹面,其像侧面322于近光轴处为凹面,其物侧面321及像侧面322皆为非球面。
[0220]
第三透镜330具正屈折力,其材质为塑料,其物侧面331于近光轴处为凸面,其像侧面332于近光轴处为凹面,其物侧面331及像侧面332皆为非球面。
[0221]
第四透镜340具负屈折力,其材质为塑料,其物侧面341于近光轴处为凹面,其像侧面342于近光轴处为凹面,其物侧面341及像侧面342皆为非球面。
[0222]
第五透镜350具正屈折力,其材质为塑料,其物侧面351于近光轴处为凸面,其像侧面352于近光轴处为凹面,其物侧面351及像侧面352皆为非球面。
[0223]
第六透镜360具正屈折力,其材质为塑料,其物侧面361于近光轴处为凸面,其像侧面362于近光轴处为凹面,其物侧面361及像侧面362皆为非球面。
[0224]
第七透镜370具负屈折力,其材质为塑料,其物侧面371于近光轴处为凹面且于离轴处具有至少一反曲点,其像侧面372于近光轴处为凸面且于离轴处具有至少一反曲点,其物侧面371及像侧面372皆为非球面。
[0225]
滤光元件380设置于第七透镜370与成像面390之间,其材质为玻璃且不影响焦距。电子感光元件395设置于成像面390上。
[0226]
第三实施例详细的光学数据如表五所示,其非球面数据如表六所示。
[0227][0228]
[0229][0230]
第三实施例非球面曲线方程式的表示如同第一实施例的形式。此外,各个关系式的参数如同第一实施例所阐释,惟各个关系式的数值如下表中所列,其中hfovinf、hfovmacro分别为物距无穷远/物距500mm的最大半视角数值。
[0231]
[0232][0233]
《第四实施例》
[0234]
本发明第四实施例与第三实施例采用相同的光学系统,但第四实施例的取像装置包含两个可变镜间距,物距无穷远时其取像装置示意图请参阅图4a,像差曲线图请参阅图4b。第四实施例的取像装置包含摄像用光学镜片组(未另标号)与电子感光元件495,摄像用光学镜片组由光路的物侧至像侧依序包含光圈400、第一透镜410、第二透镜420、光栏401、第三透镜430、第四透镜440、第五透镜450、第六透镜460、第七透镜470、滤光元件480与成像面490,第一透镜410、第二透镜420、第三透镜430、第四透镜440、第五透镜450、第六透镜460与第七透镜470于光轴上具有空气间隔。第四透镜440与第五透镜450之间具有于光轴上的可变镜间距d1。第五透镜450与第六透镜460之间具有于光轴上的可变镜间距d2,视需要,可以图13a或图13b驱动装置来实现。
[0235]
第四实施例详细的光学数据如表七所示,其非球面数据如表八所示。
[0236]
[0237][0238]
[0239][0240]
第四实施例非球面曲线方程式的表示如同第一实施例的形式。此外,各个关系式的参数如同第一实施例所阐释,惟各个关系式的数值如下表中所列,其中hfovinf、hfovmacro分别为物距无穷远/物距500mm的最大半视角数值。
[0241][0242]
《第五实施例》
[0243]
本发明第五实施例于物距无穷远时的取像装置示意图请参阅图5a,像差曲线图请参阅图5b。第五实施例的取像装置包含摄像用光学镜片组(未另标号)与电子感光元件595,摄像用光学镜片组由光路的物侧至像侧依序包含光圈500、第一透镜510、第二透镜520、第三透镜530、第四透镜540、第一光栏501、第五透镜550、第六透镜560、第七透镜570、第二光栏502、第八透镜580、滤光元件593与成像面594,第一透镜510、第二透镜520、第三透镜530、第四透镜540、第五透镜550、第六透镜560、第七透镜570与第八透镜580于光轴上具有空气间隔。第七透镜570与第八透镜580之间具有于光轴上的可变镜间距e,视需要,可以图11a或图11b的驱动装置来实现。
[0244]
第一透镜510具正屈折力,其材质为塑料,其物侧面511于近光轴处为凸面,其像侧面512于近光轴处为凹面,其物侧面511及像侧面512为皆非球面。
[0245]
第二透镜520具负屈折力,其材质为塑料,其物侧面521于近光轴处为凸面,其像侧面522于近光轴处为凹面,其物侧面521及像侧面522皆为非球面。
[0246]
第三透镜530具负屈折力,其材质为塑料,其物侧面531于近光轴处为凸面,其像侧面532于近光轴处为凹面,其物侧面531及像侧面532皆为非球面。
[0247]
第四透镜540具正屈折力,其材质为塑料,其物侧面541于近光轴处为凹面,其像侧面542于近光轴处为凸面,其物侧面541及像侧面542皆为非球面。
[0248]
第五透镜550具正屈折力,其材质为塑料,其物侧面551于近光轴处为凸面,其像侧面552于近光轴处为凹面,其物侧面551及像侧面552皆为非球面。
[0249]
第六透镜560具负屈折力,其材质为塑料,其物侧面561于近光轴处为凸面,其像侧面562于近光轴处为凹面,其物侧面561及像侧面562皆为非球面。
[0250]
第七透镜570具正屈折力,其材质为塑料,其物侧面571于近光轴处为凸面且于离轴处具有至少一反曲点,其像侧面572于近光轴处为凹面且于离轴处具有至少一反曲点,其物侧面571及像侧面572皆为非球面。
[0251]
第八透镜580具负屈折力,其材质为塑料,其物侧面581于近光轴处为凹面且于离轴处具有至少一反曲点,其像侧面582于近光轴处为凹面且于离轴处具有至少一反曲点,其物侧面581及像侧面582皆为非球面。
[0252]
滤光元件593设置于第八透镜580与成像面594之间,其材质为玻璃且不影响焦距。电子感光元件595设置于成像面594上。
[0253]
第五实施例详细的光学数据如表九所示,其非球面数据如表十所示。
[0254]
[0255][0256]
[0257][0258]
第五实施例非球面曲线方程式的表示如同第一实施例的形式。此外,各个关系式的参数如同第一实施例所阐释,惟各个关系式的数值如下表中所列,其中hfovinf、hfovmacro分别为物距无穷远/物距500mm的最大半视角数值。
[0259][0260]
《第六实施例》
[0261]
本发明第六实施例与第五实施例采用相同的光学系统,但第六实施例包含不同的可变镜间距,物距无穷远时其取像装置示意图请参阅图6a,像差曲线图请参阅图6b。第六实施例的取像装置包含摄像用光学镜片组(未另标号)与电子感光元件695,摄像用光学镜片组由光路的物侧至像侧依序包含光圈600、第一透镜610、第二透镜620、第三透镜630、第四透镜640、第一光栏601、第五透镜650、第六透镜660、第七透镜670、第二光栏602、第八透镜680、滤光元件693与成像面694,第一透镜610、第二透镜620、第三透镜630、第四透镜640、第五透镜650、第六透镜660、第七透镜670与第八透镜680于光轴上具有空气间隔。第五透镜650与第六透镜660之间具有于光轴上的可变镜间距f,视需要,可以图11a或图11b的驱动装置来实现。
[0262]
第六实施例详细的光学数据如表十一所示,其非球面数据如表十二所示。
[0263][0264]
[0265][0266]
第六实施例非球面曲线方程式的表示如同第一实施例的形式。此外,各个关系式的参数如同第一实施例所阐释,惟各个关系式的数值如下表中所列,其中hfovinf、hfovmacro分别为物距无穷远/物距500mm的最大半视角数值。
[0267]
[0268][0269]
《第七实施例》
[0270]
本发明第七实施例于物距无穷远时的取像装置示意图请参阅图7a,像差曲线图请参阅图7b。第七实施例的取像装置包含摄像用光学镜片组(未另标号)与电子感光元件795,摄像用光学镜片组由光路的物侧至像侧依序包含第一透镜710、第二透镜720、光圈700、第三透镜730、第四透镜740、光栏701、第五透镜750、第六透镜760、第七透镜770、滤光元件780与成像面790,第一透镜710、第二透镜720、第三透镜730、第四透镜740、第五透镜750、第六透镜760与第七透镜770于光轴上具有空气间隔。第六透镜760与第七透镜770之间具有于光轴上的可变镜间距g,视需要,可以图11a或图11b的驱动装置来实现。
[0271]
第一透镜710具负屈折力,其材质为塑料,其物侧面711于近光轴处为凹面,其像侧面712于近光轴处为凸面,其物侧面711及像侧面712为皆非球面。
[0272]
第二透镜720具正屈折力,其材质为塑料,其物侧面721于近光轴处为凸面,其像侧面722于近光轴处为凹面,其物侧面721及像侧面722皆为非球面。
[0273]
第三透镜730具正屈折力,其材质为塑料,其物侧面731于近光轴处为凹面,其像侧面732于近光轴处为凸面,其物侧面731及像侧面732皆为非球面。
[0274]
第四透镜740具负屈折力,其材质为塑料,其物侧面741于近光轴处为凹面,其像侧面742于近光轴处为凸面,其物侧面741及像侧面742皆为非球面。
[0275]
第五透镜750具负屈折力,其材质为塑料,其物侧面751于近光轴处为凹面,其像侧面752于近光轴处为凹面,其物侧面751及像侧面752皆为非球面。
[0276]
第六透镜760具正屈折力,其材质为塑料,其物侧面761于近光轴处为凸面且于离轴处具有至少一反曲点,其像侧面762于近光轴处为凹面且于离轴处具有至少一反曲点,其物侧面761及像侧面762皆为非球面。
[0277]
第七透镜770具负屈折力,其材质为塑料,其物侧面771于近光轴处为凸面且于离轴处具有至少一反曲点,其像侧面772于近光轴处为凹面且于离轴处具有至少一反曲点,其物侧面771及像侧面772皆为非球面。
[0278]
滤光元件780设置于第七透镜770与成像面790之间,其材质为玻璃且不影响焦距。电子感光元件795设置于成像面790上。
[0279]
第七实施例详细的光学数据如表十三所示,其非球面数据如表十四所示。
[0280][0281]
[0282][0283]
第七实施例非球面曲线方程式的表示如同第一实施例的形式。此外,各个关系式的参数如同第一实施例所阐释,惟各个关系式的数值如下表中所列,其中hfovinf、hfovmacro分别为物距无穷远/物距500mm的最大半视角数值。
[0284][0285][0286]
《第八实施例》
[0287]
本发明第八实施例于物距无穷远时的取像装置示意图请参阅图8a,像差曲线图请参阅图8b。第八实施例的取像装置包含摄像用光学镜片组(未另标号)与电子感光元件895,摄像用光学镜片组由光路的物侧至像侧依序包含光圈800、第一透镜810、第二透镜820、第三透镜830、第一光栏801、第四透镜840、第五透镜850、第六透镜860、第七透镜870、第八透镜880、第九透镜890、第二光栏802、滤光元件893与成像面894,第一透镜810、第二透镜820、第三透镜830、第四透镜840、第五透镜850、第六透镜860、第七透镜870、第八透镜880与第九透镜890于光轴上具有空气间隔。第八透镜880与第九透镜890之间具有于光轴上的可变镜间距h,视需要,可以图11a或图11b的驱动装置来实现。
[0288]
第一透镜810具正屈折力,其材质为塑料,其物侧面811于近光轴处为凸面,其像侧面812于近光轴处为凹面,其物侧面811为非球面,像侧面812为球面。
[0289]
第二透镜820具负屈折力,其材质为塑料,其物侧面821于近光轴处为凸面,其像侧面822于近光轴处为凹面,其物侧面821及像侧面822皆为非球面。
[0290]
第三透镜830具负屈折力,其材质为塑料,其物侧面831于近光轴处为凸面,其像侧面832于近光轴处为凹面,其物侧面831及像侧面832皆为非球面。
[0291]
第四透镜840具正屈折力,其材质为塑料,其物侧面841于近光轴处为凸面,其像侧面842于近光轴处为凹面,其物侧面841及像侧面842皆为非球面。
[0292]
第五透镜850具正屈折力,其材质为塑料,其物侧面851于近光轴处为凸面,其像侧面852于近光轴处为凸面,其物侧面851及像侧面852皆为非球面。
[0293]
第六透镜860具负屈折力,其材质为塑料,其物侧面861于近光轴处为凹面,其像侧面862于近光轴处为凸面,其物侧面861及像侧面862皆为非球面。
[0294]
第七透镜870具负屈折力,其材质为塑料,其物侧面871于近光轴处为凸面,其像侧面872于近光轴处为凹面,其物侧面871及像侧面872皆为非球面。
[0295]
第八透镜880具正屈折力,其材质为塑料,其物侧面881于近光轴处为凸面且于离轴处具有至少一反曲点,其像侧面882于近光轴处为凹面且于离轴处具有至少一反曲点,其物侧面881及像侧面882皆为非球面。
[0296]
第九透镜890具负屈折力,其材质为塑料,其物侧面891于近光轴处为凹面且于离轴处具有至少一反曲点,其像侧面892于近光轴处为凹面且于离轴处具有至少一反曲点,其物侧面891及像侧面892皆为非球面。
[0297]
滤光元件893设置于第九透镜890与成像面894之间,其材质为玻璃且不影响焦距。电子感光元件895设置于成像面894上。
[0298]
第八实施例详细的光学数据如表十五所示,其非球面数据如表十六所示。
[0299]
[0300][0301]
第八实施例非球面曲线方程式的表示如同第一实施例的形式。此外,各个关系式的参数如同第一实施例所阐释,惟各个关系式的数值如下表中所列,其中hfovinf、hfovmacro分别为物距无穷远/物距500mm的最大半视角数值。
[0302]
[0303][0304]
《第九实施例》
[0305]
本发明第九实施例的取像装置与第八实施例采用相同的光学系统,物距无穷远时其取像装置示意图请参阅图9a,像差曲线图请参阅图9b。第八实施例的取像装置包含摄像用光学镜片组(未另标号)与电子感光元件995,摄像用光学镜片组由光路的物侧至像侧依序包含光圈900、第一透镜910、第二透镜920、第三透镜930、第一光栏901、第四透镜940、第五透镜950、第六透镜960、第七透镜970、第八透镜980、第九透镜990、第二光栏902、滤光元件993与成像面994,第一透镜910、第二透镜920、第三透镜930、第四透镜940、第五透镜950、第六透镜960、第七透镜970、第八透镜980与第九透镜990于光轴上具有空气间隔。第六透镜960与第七透镜970之间具有于光轴上的可变镜间距i,视需要,可以图11a或图11b的驱动装置来实现。
[0306]
第九实施例详细的光学数据如表十七所示,其非球面数据如表十八所示。
[0307]
[0308][0309]
[0310][0311]
第九实施例非球面曲线方程式的表示如同第一实施例的形式。此外,各个关系式的参数如同第一实施例所阐释,惟各个关系式的数值如下表中所列,其中hfovinf、hfovmacro分别为物距无穷远/物距500mm的最大半视角数值。
[0312][0313]
《第十实施例》
[0314]
请参照图14为绘示依照本发明第十实施例的一种取像装置10a的立体示意图。由图14可知,在本实施例中取像装置10a为一相机模组。取像装置10a包含摄像用光学镜片组11a、驱动装置12a以及电子感光元件13a,其中摄像用光学镜片组11a包含本发明第一实施例的摄像用光学镜片组以及一承载摄像用光学镜片组的镜筒(未另标号)。取像装置10a利用摄像用光学镜片组11a聚光产生图像,并配合驱动装置12a进行图像对焦,最后成像于电子感光元件13a(即第一实施例的电子感光元件195)上,并将图像数据输出。
[0315]
驱动装置12a可为自动对焦(auto-focus)模组,其驱动方式可使用如音圈马达(voice coil motor,vcm)、微机电系统(micro electro-mechanical systems,mems)、压电系统(piezoelectric)、以及记忆金属(shape memory alloy)等驱动系统。驱动装置12a可让摄像用光学镜片组11a取得较佳的成像位置,可提供被摄物于不同物距的状态下,皆能拍摄清晰图像。驱动装置12a可包含第一驱动装置、第二驱动装置以及第三驱动装置(未绘制于图示),各驱动装置配置可参考图11a、图11b、图13a与图13b,以便提供摄像用光学镜片组11a中光轴上可变镜间距的变化,使其具备物距无穷远与微距的拍摄功能。
[0316]
取像装置10a可搭载一感光度佳及低杂讯的电子感光元件13a(如cmos、ccd)设置于摄像用光学镜片组的成像面,可真实呈现成像用光学镜头组的良好成像品质。
[0317]
此外,取像装置10a更可包含图像稳定模组14a,其可为加速计、陀螺仪或霍尔元件(hall effect sensor)等动能传感元件,而第十实施例中,图像稳定模组14a为陀螺仪,但不以此为限。通过调整摄像用光学镜片组不同轴向的变化以补偿拍摄瞬间因晃动而产生的模糊图像,进一步提升动态以及低照度场景拍摄的成像品质,并提供例如光学防手震(optical image stabilization;ois)、电子防手震(electronic image stabilization;eis)等进阶的图像补偿功能。
[0318]
本发明的取像装置10a并不以应用于智能手机为限。取像装置10a更可视需求应用于移动对焦的系统,并兼具优良像差修正与良好成像品质的特色。举例来说,取像装置10a可多方面应用于车用电子装置、无人机、智能电子产品、平板电脑、可穿戴装置、医疗器材、精密仪器、监视摄影机、随身图像记录器、辨识系统、多镜头装置、体感检测、虚拟实境、运动装置与家庭智能辅助系统等电子装置中。
[0319]
《第十一实施例》
[0320]
请参照图15a至图15b,其中图15a为本发明第十一实施例的电子装置1500前视图,图15b为图15a的电子装置1500后视图。在本实施例中,电子装置1500为一智能手机。电子装置的正面包含显示装置1510及取像装置1520,其中取像装置1520可以本发明第一实施例至第九实施例中任一取像装置来实现,并采用非圆形开口配置。
[0321]
如图15b所示,电子装置1500的背面包含取像装置1530、取像装置1540、取像装置1550。其中,取像装置1530为望远镜头、取像装置1540为广角镜头、取像装置1550为超广角镜头。其中,取像装置1530、取像装置1540、取像装置1550的各个视角间差异至少30度。
[0322]
《第十二实施例》
[0323]
请参照图16a至图16b,其中图16a为本发明第十二实施例的电子装置1600前视图,图16b为图16a的电子装置1600后视图。在本实施例中,电子装置1600为一智能手机。如图16a所示,电子装置1600的正面包含显示装置1610、tof(time of flight,飞时测距)模组1601、取像装置1602及取像装置1603。取像装置1602、取像装置1603位于显示装置1610上方,面向同一方向且水平排列于电子装置1600的上缘。取像装置1602为超广角取像装置,取像装置1603为广角取像装置。取像装置1602的视角大于取像装置1603的视角至少30度。
[0324]
如图16b所示,电子装置1600的背面包含tof(time of flight,飞时测距)模组1607、闪光灯模组1608、取像装置1604a、取像装置1604b、取像装置1605a、取像装置1605b、取像装置1606a、取像装置1606b、取像装置1609a及取像装置1609b。取像装置1604a、取像装置1604b、取像装置1605a、取像装置1605b、取像装置1606a、取像装置1606b、取像装置1609a及取像装置1609b面向同一方向,并分成两排垂直排列于电子装置1600的背面。tof(time of flight,飞时测距)模组1607及闪光灯模组1608设置于电子装置1600的背面上缘。取像装置1604a、1604b为广角取像装置,采用本发明第一实施例的摄像用光学镜片组;取像装置1605a、1605b为超广角取像装置,取像装置1606a、1606b为望远取像装置;取像装置1609a、1609b为望远取像装置,具有非圆形开口以及内含光路转折元件的配置。取像装置1605a、1605b的视角大于取像装置1604a、1604b的视角至少30度,而取像装置1604a、1604b的视角大于取像装置1606a、1606b、1609a、1609b的视角至少30度。
[0325]
前揭电子装置仅是示范性地说明本发明的实际运用例子,并非限制本发明的取像装置的运用范围。较佳地,电子装置可进一步包含控制单元、显示单元、储存单元、暂储存单元(ram)或其组合。
[0326]
以上各表所示为本发明揭露的实施例中,成像用光学镜头组的不同数值变化表,然本发明各个实施例的数值变化皆属实验所得,即使使用不同数值,相同结构的产品仍应属于本发明揭露的保护范畴,故以上的说明所描述的及图式仅做为例示性,非用以限制本发明揭露的申请专利范围。
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