可调变进光量光学成像系统的制作方法

文档序号:19792020发布日期:2020-01-24 14:26阅读:135来源:国知局
可调变进光量光学成像系统的制作方法

本发明关于一种利用通光调变组件控制进光量来适时控制光学影像传感器的成像的可调变进光量光学成像系统。



背景技术:

近来,3c装置的应用日渐扩展延伸,以及物联网应用范畴日渐扩大,3c使用者可能随时被例如手机前镜头或笔记本电脑的前镜头的光学成像系统拍摄影像,因此,若用户需要机动性保全其隐私安全,则有必要适时地中断光学系统拍摄用户影像。

现有技术曾提出利用机械镜头盖遮蔽光线通道,即必须以镜头盖遮蔽镜头物侧。然而加装镜头盖的做法显得累赘,并且更妨害使用该产品的便利性,因此如何迅速且方便的遮断镜头拍摄用户与其环境影像,保全用户的隐私,将是十分重要且需要解决的问题。

综上,本发明的发明者思索并设计一种可调变进光量光学成像系统,以期针对现有技术的缺失加以改善,进而增进产业上的实施利用。



技术实现要素:

有鉴于上述的问题,本发明的目的在于提供一种可调变进光量光学成像系统,用以解决现有技术中所面临的问题。

基于上述目的,本发明提供一种可调变进光量光学成像系统,其包括至少一个光学影像传感器、至少一个镜头组件、至少一个通光调变组件以及微控制器。各个光学影像传感器位于光线的行进方向;各个镜头组件位于光线的行进方向及各光学影像传感器的前方,且镜头组件的光轴和光学影像传感器的感测面的中心法线重叠,并使光线聚焦于光学影像传感器;各个通光调变组件位于光线的行进方向,各通光调变组件根据控制信号改变其穿透率,以遮断光线的行进路径或使光线穿透各通光调变组件。透过通光调变组件的设置,控制光学影像传感器的成像时间,而能根据使用者的需求中断或进行光学影像传感器的拍摄。

优选地,本发明的微控制器根据用户命令发出控制信号至各通光调变组件。

优选地,微控制器根据使用者命令发出具有第一电压的控制信号至各通光调变组件,各通光调变组件从而降低其穿透率,以遮断光线的行进路径。

优选地,微控制器根据使用者命令发出具有第二电压的控制信号至各通光调变组件,各通光调变组件从而升高其穿透率,使光线穿透各通光调变组件。

优选地,各通光调变组件包括第一基板、第一透明导电层、辅助电极层、电解质层、电致变色层、第二透明导电层以及第二基板,第一透明导电层设置于第一基板上,辅助电极层设置于第一透明导电层上,电解质层设置于辅助电极层上,电致变色层设置于电解质层上,第二透明导电层设置于电致变色层上,第二基板设置于第二透明导电层上。

优选地,各通光调变组件的摆放位置垂直于光线的行进方向。

优选地,各通光调变组件位于各镜头组件之前,且第一基板或第二基板位于邻近镜头组件的一侧。

优选地,各通光调变组件位于各镜头组件和各光学影像传感器之间,且第一基板或第二基板位于邻近镜头组件的一侧。

优选地,各通光调变组件位于各镜头组件的相邻的两个透镜之间。

优选地,各通光调变组件还包括密封结构,密封结构设置于第一基板和第二基板之间,并围绕辅助电极层、电解质层以及电致变色层。

优选地,电致变色层的材料包括过渡金属氧化物、价间嵌入化合物以及有机化合物。

优选地,各通光调变组件包括第一基板、第一透明导电层、遮光层、第二透明导电层以及第二基板,第一透明导电层设置于第一基板上,遮光层设置于第一透明导电层上,第二透明导电层设置于遮光层上,第二基板设置于第二透明导电层上。

优选地,各通光调变组件的摆放位置垂直于光线的行进方向。

优选地,各通光调变组件位于各镜头组件之前,且第一基板或第二基板位于邻近镜头组件的一侧。

优选地,各通光调变组件位于各镜头组件和各光学影像传感器之间,且第一基板或第二基板位于邻近镜头组件的一侧。

优选地,各通光调变组件位于各镜头组件的相邻的两个透镜之间。

优选地,各通光调变组件还包括密封结构,密封结构设置于第一基板和第二基板之间,并围绕遮光层。

优选地,遮光层的材料包括悬浮粒子(suspendedparticle)以及高分子分散型液晶(polymerdispersedliquidcrystal)。

优选地,本发明的可调变进光量光学成像系统还包括偏振片,偏振片设置于镜头组件和通光调变组件之间。

优选地,各镜头组件包括三片具有屈折力的透镜,由物侧至像侧依序为第一透镜、第二透镜以及第三透镜,且各镜头组件满足下列条件:

0.1≦intl/hos≦0.95;

其中,hos为第一透镜的物侧面至光学影像传感器的感测面于光轴上的距离;intl为第一透镜的物侧面至第三透镜的像侧面于光轴上的距离。

优选地,各镜头组件包括四片具有屈折力的透镜,由物侧至像侧依序为第一透镜、第二透镜、第三透镜以及第四透镜,且各镜头组件满足下列条件:

0.1≦intl/hos≦0.95;

其中,hos为第一透镜的物侧面至光学影像传感器的感测面于光轴上的距离;intl为第一透镜的物侧面至第四透镜的像侧面于光轴上的距离。

优选地,各镜头组件包括五片具有屈折力的透镜,由物侧至像侧依序为第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜以及第五透镜,且各镜头组件满足下列条件:

0.1≦intl/hos≦0.95;

其中,hos为第一透镜的物侧面至光学影像传感器的感测面于光轴上的距离;intl为第一透镜的物侧面至第五透镜的像侧面于光轴上的距离。

基于上述目的,本发明另提供一种包含可调变进光量光学成像系统的成像系统,可调变进光量光学成像系统可应用于电子便携设备、电子穿戴式装置、电子监视装置、电子信息装置、电子通讯装置、机器视觉装置、车用电子装置以及所构成群组之一。

综上所述,本发明的可调变进光量光学成像系统,透过调控通光调变组件,控制光学影像传感器的成像时间,而能根据使用者的需求中断或进行光学影像传感器的拍摄。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的可调变进光量光学成像系统的方块图。

图2为本发明的可调变进光量光学成像系统的第一实施例的通光调变组件的示意图。

图3为本发明的可调变进光量光学成像系统的第二实施例的通光调变组件的示意图。

图4为本发明的可调变进光量光学成像系统的第一实施例的配置图。

图5为本发明的可调变进光量光学成像系统的第二实施例的配置图。

图6为本发明的可调变进光量光学成像系统的第三实施例的配置图。

图7为本发明的可调变进光量光学成像系统的镜头组件的第一光学实施例的配置图。

图8为由左至右依序是本发明的第一光学实施例的球差、像散以及光学畸变的曲线图。

图9为本发明的可调变进光量光学成像系统的镜头组件的第二光学实施例的配置图。

图10为由左至右依序是本发明的第二光学实施例的球差、像散以及光学畸变的曲线图。

图11为本发明的可调变进光量光学成像系统的镜头组件的第三光学实施例的配置图。

图12为由左至右依序是本发明的第三光学实施例的球差、像散以及光学畸变的曲线图。

图13为本发明的可调变进光量光学成像系统的镜头组件的第四光学实施例的配置图。

图14为由左至右依序是本发明的第四光学实施例的球差、像散以及光学畸变的曲线图。

图15为本发明的可调变进光量光学成像系统的镜头组件的第五光学实施例的配置图。

图16为由左至右依序是本发明的第五光学实施例的球差、像散以及光学畸变的曲线图。

图17为本发明的可调变进光量光学成像系统的镜头组件的第六光学实施例的配置图。

图18为由左至右依序是本发明的第六光学实施例的球差、像散以及光学畸变的曲线图。

附图标记说明:

1:可调变进光量光学成像系统

10:镜头组件

11:第一透镜

12:第二透镜

13:第三透镜

14:第四透镜

15:第五透镜

16:第六透镜

17:第七透镜

20:光学影像传感器

30:通光调变组件

31:第一基板

32:第一透明导电层

33:辅助电极层

34:电解质层

35:电致变色层

36:第二透明导电层

37:第二基板

38:遮光层

111、121、131、141、151、161、171:物侧面

112、122、132、142、152、162、172:像侧面

mcu:微处理器

具体实施方式

本发明的优点、特征以及达到的技术方法将参照例示性实施例及所附图式进行更详细地描述而更容易理解,且本发明可以不同形式来实现,故不应被理解仅限于此处所陈述的实施例,相反地,对本领域普通技术人员而言,所提供的实施例将使本揭露更加透彻与全面且完整地传达本发明的范畴,且本发明将仅为所附加的权利要求所定义。

请参阅图1,其为本发明的可调变进光量光学成像系统的方块图。如图1所示,本发明的可调变进光量光学成像系统,其包括至少一个光学影像传感器20、至少一个镜头组件10、至少一个通光调变组件30以及微控制器mcu。各个光学影像传感器20位于光线的行进方向;各个镜头组件10位于光线的行进方向及各光学影像传感器20的前方,且镜头组件10的光轴和光学影像传感器20的感测面的中心法线重叠,并使光线聚焦于光学影像传感器20;各个通光调变组件30位于光线的行进方向,各通光调变组件30根据控制信号改变其穿透率,以遮断光线的行进路径或使光线穿透各通光调变组件30;微控制器mcu电性连接各通光调变组件30及根据用户命令发出控制信号至各通光调变组件30。透过通光调变组件30的设置,控制光学影像传感器20的成像时间,而能根据使用者的需求中断或进行光学影像传感器20的拍摄。

需说明的是,光学影像传感器20、镜头组件10、通光调变组件30的数量乃根据用户需求及工程师设计需求而改变,于此不加以限定光学影像传感器20、镜头组件10、通光调变组件30的数量。

于此,详细说明微处理器mcu的控制各通光调变组件30的流程如下:(1)当用户不需光学影像传感器20拍摄时,使用者下达使用者命令至微控制器mcu,微控制器mcu根据使用者命令发出具有第一电压的控制信号至各通光调变组件30,而第一电压为正电压,各通光调变组件30从而降低其穿透率,以遮断光线的行进路径,使各光学影像传感器20无法接收到光线而未能进行拍摄及成像。(2)当用户需要光学影像传感器20拍摄时,使用者下达使用者命令至微控制器mcu,微控制器mcu根据使用者命令发出具有第二电压的控制信号至各通光调变组件30,各通光调变组件30从而升高其穿透率,使光线穿透各通光调变组件30,各光学影像传感器20接收到光线而开始进行拍摄及成像;此外,也能根据使用者的需求调整第一电压的数值,使各通光调变组件30的部份光线穿透,而非完全遮挡光线进入各光学影像传感器。

请参阅图2,其为本发明的可调变进光量光学成像系统的第一实施例的通光调变组件的示意图。图2(a)部分为本发明的可调变进光量光学成像系统的第一实施例的通光调变组件的层状结构图。如图2(a)部分所示,本发明的单个通光调变组件30包括第一基板31、第一透明导电层32、辅助电极层33、电解质层34、电致变色层35、第二透明导电层36、第二基板37以及密封结构。第一透明导电层32设置于第一基板31上,辅助电极层33设置于第一透明导电层32上,电解质层34设置于辅助电极层33上,电致变色层35设置于电解质层34上,第二透明导电层36设置于电致变色层35上,第二基板37设置于第二透明导电层36上;密封结构设置于第一基板31和第二基板37之间,并围绕辅助电极层33、电解质层34以及电致变色层35,以避免电解质层34的溶液流出。图2(b)部分为本发明的可调变进光量光学成像系统的第一实施例的通光调变组件的横截面图。如图2(b)部分所示,通光调变组件30上可另外设置有u字型的电极39。电极39可利用金属薄片分别包覆第一基板31与第一透明导电层32及第二基板37与第二透明导电层36的端部形成。微控制器mcu可经由导线40与电极39电性连接,从而提供电压至通光调变组件30。在一实施例中,电极39可形成在密封结构的外而不与辅助电极层33、电解质层34、电致变色层35重叠。在另一实施例中,与电极39重叠的辅助电极层33、电解质层34、电致变色层35可被激活。

其中,本发明的通光调变组件30设定如下:第一基板31和第二基板37可选自玻璃基板、石英基板、蓝宝石基板、碳化硅(sic)基板的其中一种;第一透明导电层32及第二透明导电层36的材料包括氧化铟锡(ito)、氧化锌(zno)、氧化铝镓铟锡(algainsno)、氧化铝锌(azo)、氧化锡(sno2)、氧化铟(in2o3)、氧化锌锡(snzno)或石墨烯(graphene);辅助电极层33的材料包括镍氧化物(niox)、氢氧化镍(ni(oh)2)或氢氧化钴(co(oh)2);电解质层34的材料两个氧化锆(zro2)、二氧化铪(hfo2)、五氧化二钽(ta2o5)、二氧化硅(sio2)的氧化物和二氟化钙(caf2)、二氟化镁(mgf2)、三氟化铈(cef3)的盐类所组成的电解质,其也可为cpe(cross-linkedpolyether)、peo(poly(ethyleneoxide))、pva(poly(vinylalcohol))、pvp(poly(vinylpiperidine))的有机高分子和过氯酸锂(liclo4)或磷酸(h3po4)的酸类所组成的电解质;电致变色层35的材料包括选自由过渡金属氧化物、价间嵌入化合物以及有机化合物所组成的群组中的至少其一,过渡金属氧化物包括三氧化钨(wo3)、五氧化二钒(v2o5)、镍氧化物(niox)、三氧化钼(moo3)、五氧化二铌(nb2o5)、二氧化钛(tio2)或三氧化二铑(rh2o3),价间嵌入化合物包括fe4[fe(cn)6]3、fe4[ru(cn)6]3、cofe(cn)6、kvfe(cn)6或infe(cn)6,有机化合物包括pyrazoline、poly(aniline)或tetrathiafulvalene。

需说明的是,本发明的第一实施例的通光调变组件30为利用施加电压于电致变色层35使其发生氧化还原反应,氧化还原反应所需的离子则由电解质层34提供,具体而言,当电致变色层35发生还原反应时,电致变色层35开始变为例如蓝色、绿色或黄色的颜色,电致变色层35的颜色则根据所需在前述列举的材料挑选而有各种颜色,从而达成阻挡光线的目的;当电致变色层35发生氧化反应时,电致变色层35开始变为透明无色,透明为使可见光波段穿透电致变色层35,使光线进入光学影像传感器20。

值得一提的是,由于电致变色层35可根据需求为不同的颜色,而可将具有电致变色层35的通光调变组件30应用于滤波器,举例来说,通光调变组件30的电致变色层35于施加正电压时变为绿色,其仅让绿光波段(500nm-550nm)的光线通过,阻挡其他颜色的光通过通光调变组件30。

请参阅图3,其为本发明的可调变进光量光学成像系统的第二实施例的通光调变组件的示意图。图3(a)部分为本发明的可调变进光量光学成像系统的第二实施例的通光调变组件的层状结构图。如图3(a)部分所示,各通光调变组件30包括第一基板31、第一透明导电层32、遮光层38、第二透明导电层36、第二基板37以及密封结构。第一透明导电层32设置于第一基板31上,遮光层38设置于第一透明导电层32上,第二透明导电层36设置于遮光层38上,第二基板37设置于第二透明导电层36上;密封结构设置于第一基板31和第二基板37之间,并围绕遮光层38以避免遮光层38的溶液流出。图3(b)部分为本发明的可调变进光量光学成像系统的第二实施例的通光调变组件的横截面图。如图3(b)部分所示,通光调变组件30上可另外设置有电极39。电极39可以接触点的形式分别形成在第一透明导电层32及第二透明导电层36上。微控制器mcu可经由导线40与电极39电性连接,从而提供电压至通光调变组件30。电极39可利用银、导电墨水或其他高导电材料,使用丝网及光微影图案化方法来在第一透明导电层32及第二透明导电层36上形成在一实施例中,电极39可形成在密封结构的外而不与遮光层38重叠。在另一实施例中,与电极39重叠的遮光层38可被激活。在一实施例中,电极39可利用银、导电墨水或其他高导电材料使用丝网及光微影图案化方法来制造。

其中,遮光层38的材料包括悬浮粒子以及高分子分散型液晶材料,由于此种材料在施加以时其分子的排列方向会产生旋转,因而达成阻挡光线的目的,而并不需要辅助电极层33和电解质层34的辅助,且由于遮光层38的分子排列方向会因电压而旋转,此光线产生极化,因此可在镜头组件10和通光调变组件30之间设置偏振片,让光线的偏振角度能更为多元。

请参阅图4,其为本发明的可调变进光量光学成像系统的第一实施例的配置图。如图4所示,镜头组件10以三片透镜作为设定,通光调变组件30的摆放位置垂直于光线的行进方向,通光调变组件30位于镜头组件10之前,且通光调变组件30的第一基板31位于邻近镜头组件20的一侧。通光调变组件30的摆放方式无特别限定,仅要通光调变组件30位于镜头组件10之前即可。在另一实施例中,通光调变组件30的第二基板37位于邻近镜头组件20的一侧。

请参阅图5,其为本发明的可调变进光量光学成像系统的第三实施例的配置图。如图5所示,镜头组件10以三片透镜作为设定,通光调变组件30的摆放位置垂直于光线的行进方向,通光调变组件30位于镜头组件10的相邻的两个透镜之间。

请参阅图6,其为本发明的可调变进光量光学成像系统的第三实施例的配置图。如图6所示,镜头组件10以三片透镜作为设定,通光调变组件30的摆放位置垂直于光线的行进方向,通光调变组件30位于镜头组件10和光学影像传感器20之间,且通光调变组件30的第一基板31或第二基板37可位于邻近镜头组件20的一侧,而不加以限定通光调变组件30的摆放方式,仅要通光调变组件30位于镜头组件10之前即可。

需提及的是,图4至图6的配置皆适用于第一实施例和第二实施例的通光调变组件30,各个通光调变组件30的摆放方式可从图4至图6中选择其中一种,各个通光调变组件30的摆放方式可彼此相同或相异,亦即,各个通光调变组件30的摆放方式可为同一种或彼此不同种的摆放方式,举例来说,部份通光调变组件30为图4的配置,部份通光调变组件30为图5的配置,剩余部份通光调变组件30为图6的配置;各个通光调变组件30可为第一实施例和第二实施例的通光调变组件30,全部通光调变组件30皆为第一实施例的通光调变组件30或第二实施例的通光调变组件30,或者,部份通光调变组件30为第一实施例的通光调变组件30,部份通光调变组件30为第二实施例的通光调变组件30。

在部分实施例中,镜头组件10包括三片具有屈折力的透镜,由物侧至像侧依序为第一透镜、第二透镜、第三透镜,且镜头组件10满足下列条件:0.1≦intl/hos≦0.95;其中,hos为第一透镜的物侧面至成像面于光轴上的距离;intl为第一透镜的物侧面至第三透镜的像侧面于光轴上的距离。

在部分实施例中,镜头组件10包括四片具有屈折力的透镜,由物侧至像侧依序为第一透镜、第二透镜、第三透镜以及第四透镜,且镜头组件10满足下列条件:0.1≦intl/hos≦0.95;其中,hos为第一透镜的物侧面至成像面于光轴上的距离;intl为第一透镜的物侧面至第四透镜的像侧面于光轴上的距离。

在部分实施例中,镜头组件10包括五片具有屈折力的透镜,由物侧至像侧依序为第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜以及第五透镜,且镜头组件10满足下列条件:0.1≦intl/hos≦0.95;其中,hos为第一透镜的物侧面至成像面于光轴上的距离;intl为第一透镜的物侧面至第五透镜的像侧面于光轴上的距离。

另外,除上述的各结构实施例外,以下兹就镜头组件10可行的光学实施例进行说明。于本发明的可调变进光量光学成像系统可使用三个工作波长进行设计,分别为486.1nm、587.5nm、656.2nm,其中587.5nm为主要参考波长为主要提取技术特征的参考波长。本发明的可调变进光量光学成像系统亦可使用五个工作波长进行设计,分别为470nm、510nm、555nm、610nm、650nm,其中555nm为主要参考波长为主要提取技术特征的参考波长。

镜头组件10的焦距f与每一片具有正屈折力的透镜的焦距fp的比值ppr,镜头组件10的焦距f与每一片具有负屈折力的透镜的焦距fn的比值npr,所有正屈折力的透镜的ppr总和为σppr,所有负屈折力的透镜的npr总和为σnpr,当满足下列条件时有助于控制镜头组件10的总屈折力以及总长度:0.5≦σppr/│σnpr│≦15,优选地,可满足下列条件:1≦σppr/│σnpr│≦3.0。

另外,光学影像传感器20有效感测区域对角线长的一半(即为可调变进光量光学成像系统的成像高度或称最大像高)为hoi,第一透镜的物侧面至成像面于光轴上的距离为hos,其满足下列条件:hos/hoi≦50;以及0.5≦hos/f≦150。优选地,可满足下列条件:1≦hos/hoi≦40;以及1≦hos/f≦140。藉此,可维持可调变进光量光学成像系统的小型化,以搭载于轻薄可携式的电子产品上。

另外,在一实施例中,本发明的镜头组件10中,依需求可设置至少一光圈,以减少杂散光,有助于提升影像质量。

进一步说明,本发明的镜头组件10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,可使镜头组件10的出瞳与成像面产生较长的距离而容置更多光学组件,并可增加光学影像传感器接收影像的效率;若为中置光圈,可有助于扩大系统的视场角,使镜头组件具有广角镜头的优势。前述光圈至成像面间的距离为ins,其满足下列条件:0.1≦ins/hos≦1.1。藉此,可同时兼顾维持镜头组件的小型化以及具备广角的特性。

本发明的镜头组件10中,第一透镜物侧面至第六透镜像侧面间的距离为intl,于光轴上所有具屈折力的透镜的厚度总和为σtp,其满足下列条件:0.1≦σtp/intl≦0.9。藉此,当可同时兼顾系统成像的对比度以及透镜制造的良率并提供适当的后焦距以容置其他组件。

第一透镜的物侧面的曲率半径为r1,第一透镜的像侧面的曲率半径为r2,其满足下列条件:0.001≦│r1/r2│≦25。藉此,第一透镜的具备适当正屈折力强度,避免球差增加过速。优选地,可满足下列条件:0.01≦│r1/r2│<12。

最靠近成像面的透镜,例如第六透镜,第六透镜的物侧面的曲率半径为r11,第六透镜的像侧面的曲率半径为r12,其满足下列条件:-7<(r11-r12)/(r11+r12)<50。藉此,有利于修正镜头组件10所产生的像散。

第一透镜与第二透镜于光轴上的间隔距离为in12,其满足下列条件:in12/f≦60。藉此,有助于改善透镜的色差以提升其性能。

以六片透镜为例,第五透镜与第六透镜于光轴上的间隔距离为in56,其满足下列条件:in56/f≦3.0。藉此,有助于改善透镜的色差以提升其性能。

第一透镜与第二透镜于光轴上的厚度分别为tp1以及tp2,其满足下列条件:0.1≦(tp1+in12)/tp2≦10。藉此,有助于控制镜头组件10制造的敏感度并提升其性能。

以六片透镜为例,第五透镜与第六透镜于光轴上的厚度分别为tp5以及tp6,前述两透镜于光轴上的间隔距离为in56,其满足下列条件:0.1≦(tp6+in56)/tp5≦15。藉此,有助于控制镜头组件10制造的敏感度并降低系统总高度。

第四透镜于光轴上的厚度为tp4,第三透镜与第四透镜于光轴上的间隔距离为in34,第四透镜与第五透镜于光轴上的间隔距离为in45,其满足下列条件:0.1≦tp4/(in34+tp4+in45)<1。藉此,有助层层微幅修正入射光行进过程所产生的像差并降低系统总高度。

以六片透镜为例,本发明的镜头组件10中,第六透镜的物侧面的临界点c61与光轴的垂直距离为hvt61,第六透镜的像侧面的临界点c62与光轴的垂直距离为hvt62,第六透镜的物侧面于光轴上的交点至临界点c61位置于光轴的水平位移距离为sgc61,第六透镜的像侧面于光轴上的交点至临界点c62位置于光轴的水平位移距离为sgc62,可满足下列条件:0mm≦hvt61≦3mm;0mm<hvt62≦6mm;0≦hvt61/hvt62;0mm≦∣sgc61∣≦0.5mm;0mm<∣sgc62∣≦2mm;以及0<∣sgc62∣/(∣sgc62∣+tp6)≦0.9。藉此,可有效修正离轴视场的像差。

本发明的镜头组件10其满足下列条件:0.2≦hvt62/hoi≦0.9。优选地,可满足下列条件:0.3≦hvt62/hoi≦0.8。藉此,有助于镜头组件10的外围视场的像差修正。

本发明的镜头组件10其满足下列条件:0≦hvt62/hos≦0.5。优选地,可满足下列条件:0.2≦hvt62/hos≦0.45。藉此,有助于镜头组件10的外围视场的像差修正。

本发明的镜头组件10中,第六透镜的物侧面于光轴上的交点至第六透镜的物侧面最近光轴的反曲点之间与光轴平行的水平位移距离以sgi611表示,第六透镜的像侧面于光轴上的交点至第六透镜的像侧面最近光轴的反曲点之间与光轴平行的水平位移距离以sgi621表示,其满足下列条件:0<sgi611/(sgi611+tp6)≦0.9;0<sgi621/(sgi621+tp6)≦0.9。优选地,可满足下列条件:0.1≦sgi611/(sgi611+tp6)≦0.6;0.1≦sgi621/(sgi621+tp6)≦0.6。

第六透镜的物侧面于光轴上的交点至第六透镜的物侧面第二接近光轴的反曲点之间与光轴平行的水平位移距离以sgi612表示,第六透镜的像侧面于光轴上的交点至第六透镜的像侧面第二接近光轴的反曲点之间与光轴平行的水平位移距离以sgi622表示,其满足下列条件:0<sgi612/(sgi612+tp6)≦0.9;0<sgi622/(sgi622+tp6)≦0.9。优选地,可满足下列条件:0.1≦sgi612/(sgi612+tp6)≦0.6;0.1≦sgi622/(sgi622+tp6)≦0.6。

第六透镜的物侧面最近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离以hif611表示,第六透镜的像侧面于光轴上的交点至第六透镜的像侧面最近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离以hif621表示,其满足下列条件:0.001mm≦│hif611∣≦5mm;0.001mm≦│hif621∣≦5mm。优选地,可满足下列条件:0.1mm≦│hif611∣≦3.5mm;1.5mm≦│hif621∣≦3.5mm。

第六透镜的物侧面第二接近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离以hif612表示,第六透镜的像侧面于光轴上的交点至第六透镜的像侧面第二接近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离以hif622表示,其满足下列条件:0.001mm≦│hif612∣≦5mm;0.001mm≦│hif622∣≦5mm。优选地,可满足下列条件:0.1mm≦│hif622∣≦3.5mm;0.1mm≦│hif612∣≦3.5mm。

第六透镜的物侧面第三接近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离以hif613表示,第六透镜的像侧面于光轴上的交点至第六透镜的像侧面第三接近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离以hif623表示,其满足下列条件:0.001mm≦│hif613∣≦5mm;0.001mm≦│hif623∣≦5mm。优选地,可满足下列条件:0.1mm≦│hif623∣≦3.5mm;0.1mm≦│hif613∣≦3.5mm。

第六透镜的物侧面第四接近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离以hif614表示,第六透镜的像侧面于光轴上的交点至第六透镜的像侧面第四接近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离以hif624表示,其满足下列条件:0.001mm≦│hif614∣≦5mm;0.001mm≦│hif624∣≦5mm。优选地,可满足下列条件:0.1mm≦│hif624∣≦3.5mm;0.1mm≦│hif614∣≦3.5mm。

本发明的镜头组件10中,(th1+th2)/hoi满足下列条件:0<(th1+th2)/hoi≦0.95;优选地,可满足下列条件:0<(th1+th2)/hoi≦0.5;(th1+th2)/hos;优选地,可满足下列条件:0<(th1+th2)/hos≦0.95;优选地,可满足下列条件:0<(th1+th2)/hos≦0.5;2倍(th1+th2)/phia满足下列条件:0<2倍(th1+th2)/phia≦0.95;优选地,可满足下列条件:0<2倍(th1+th2)/phia≦0.5。

本发明的镜头组件10的一种实施方式,可由具有高色散系数与低色散系数的透镜交错排列,而助于镜头组件色差的修正。

上述非球面的方程式为:

z=ch2/[1+[1-(k+1)c2h2]0.5]+a4h4+a6h6+a8h8+a10h10+a12h12+a14h14+a16h16+a18h18+a20h20+…(1)

其中,z为沿光轴方向在高度为h的位置以表面顶点作参考的位置值,k为锥面系数,c为曲率半径的倒数,且a4、a6、a8、a10、a12、a14、a16、a18以及a20为高阶非球面系数。

本发明提供的镜头组件10中,透镜的材质可为塑料或玻璃。当透镜材质为塑料,可以有效降低生产成本与重量。另当透镜的材质为玻璃,则可以控制热效应并且增加镜头组件屈折力配置的设计空间。此外,镜头组件中各透镜的物侧面及像侧面可为非球面,其可获得较多的控制变量,除用以消减像差外,相较于传统玻璃透镜的使用甚至可缩减透镜使用的数目,因此能有效降低本发明镜头组件的总高度。

再者,本发明提供的镜头组件10中,若透镜表面为凸面,原则上表示透镜表面于近光轴处为凸面;若透镜表面为凹面,原则上表示透镜表面于近光轴处为凹面。

本发明的镜头组件10还能够使得全部透镜中至少一透镜为波长小于500nm的光线滤除组件,其可由所述特定具滤除功能的透镜的至少一表面上镀膜或所述透镜本身即由具可滤除短波长的材质所制作而达成。

本发明的镜头组件的成像面还可以为平面或曲面。当成像面为曲面(例如具有一曲率半径的球面),有助于降低聚焦光线于成像面所需的入射角,除有助于达成微缩镜头组件的长度(ttl)外,对于提升相对照度同时有所帮助。

第一光学实施例

如图7所示,镜头组件10包括六片具有屈折力的透镜,镜头组件10由物侧至像侧依序为第一透镜11、第二透镜12、第三透镜13、第四透镜14、第五透镜15以及第六透镜16。

请参照图7及图8,图7为本发明的可调变进光量光学成像系统的镜头组件的第一光学实施例的配置图,图8为由左至右依序是本发明的第一光学实施例的球差、像散以及光学畸变的曲线图。由图7可知,可调变进光量光学成像系统由物侧至像侧依序包括第一透镜11、光圈40、第二透镜12、第三透镜13、第四透镜14、第五透镜15、第六透镜16、红外线滤光片50、成像面21以及光学影像传感器20。

第一透镜11具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧面111为凹面,其像侧面112为凹面,并皆为非球面,且其物侧面111两个反曲点。第一透镜11的物侧面111的最大有效半径的轮廓曲线长度以ars11表示,第一透镜11的像侧面112的最大有效半径的轮廓曲线长度以ars12表示。第一透镜11的物侧面111的1/2入射瞳直径(hep)的轮廓曲线长度以are11表示,第一透镜11的像侧面112的1/2入射瞳直径(hep)的轮廓曲线长度以are12表示。第一透镜11于光轴上的厚度为tp1。

第一透镜11的物侧面111于光轴上的交点至第一透镜11的物侧面111最近光轴的反曲点之间与光轴平行的水平位移距离以sgi111表示,第一透镜11的像侧面112于光轴上的交点至第一透镜11的像侧面112最近光轴的反曲点之间与光轴平行的水平位移距离以sgi121表示,其满足下列条件:sgi111=-0.0031mm;∣sgi111∣/(∣sgi111∣+tp1)=0.0016。

第一透镜11的物侧面111于光轴上的交点至第一透镜11的物侧面112第二接近光轴的反曲点之间与光轴平行的水平位移距离以sgi112表示,第一透镜11的像侧面112于光轴上的交点至第一透镜11的像侧面112第二接近光轴的反曲点之间与光轴平行的水平位移距离以sgi122表示,其满足下列条件:sgi112=1.3178mm;∣sgi112∣/(∣sgi112∣+tp1)=0.4052。

第一透镜11的物侧面111最近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离以hif111表示,第一透镜11的像侧面112于光轴上的交点至第一透镜11的像侧面112最近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离以hif121表示,其满足下列条件:hif111=0.5557mm;hif111/hoi=0.1111。

第一透镜11的物侧面111第二接近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离以hif112表示,第一透镜11的像侧面112于光轴上的交点至第一透镜11的像侧面112第二接近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离以hif122表示,其满足下列条件:hif112=5.3732mm;hif112/hoi=1.0746。

第二透镜12具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧面121为凸面,其像侧面122为凸面,并皆为非球面,且其物侧面121具有一反曲点。第二透镜12的物侧面121的最大有效半径的轮廓曲线长度以ars21表示,第二透镜12的像侧面122的最大有效半径的轮廓曲线长度以ars22表示。第二透镜12的物侧面121的1/2入射瞳直径(hep)的轮廓曲线长度以are21表示,第二透镜12的像侧面122的1/2入射瞳直径(hep)的轮廓曲线长度以are22表示。第二透镜12于光轴上的厚度为tp2。

第二透镜12的物侧面121于光轴上的交点至第二透镜12的物侧面121最近光轴的反曲点之间与光轴平行的水平位移距离以sgi211表示,第二透镜12的像侧面122于光轴上的交点至第二透镜12的像侧面122最近光轴的反曲点之间与光轴平行的水平位移距离以sgi221表示,其满足下列条件:sgi211=0.1069mm;∣sgi211∣/(∣sgi211∣+tp2)=0.0412;sgi221=0mm;∣sgi221∣/(∣sgi221∣+tp2)=0。

第二透镜12的物侧面121最近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离以hif211表示,第二透镜12的像侧面122于光轴上的交点至第二透镜12的像侧面122最近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离以hif221表示,其满足下列条件:hif211=1.1264mm;hif211/hoi=0.2253;hif221=0mm;hif221/hoi=0。

第三透镜13具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧面131为凹面,其像侧面132为凸面,并皆为非球面,且其物侧面131以及像侧面132均具有一反曲点。第三透镜13的物侧面131的最大有效半径的轮廓曲线长度以ars31表示,第三透镜13的像侧面132的最大有效半径的轮廓曲线长度以ars32表示。第三透镜13的物侧面131的1/2入射瞳直径(hep)的轮廓曲线长度以are31表示,第三透镜13的像侧面132的1/2入射瞳直径(hep)的轮廓曲线长度以are32表示。第三透镜13于光轴上的厚度为tp3。

第三透镜13的物侧面131于光轴上的交点至第三透镜13的物侧面131最近光轴的反曲点之间与光轴平行的水平位移距离以sgi311表示,第三透镜13的像侧面132于光轴上的交点至第三透镜13的像侧面132最近光轴的反曲点之间与光轴平行的水平位移距离以sgi321表示,其满足下列条件:sgi311=-0.3041mm;∣sgi311∣/(∣sgi311∣+tp3)=0.4445;sgi321=-0.1172mm;∣sgi321∣/(∣sgi321∣+tp3)=0.2357。

第三透镜13的物侧面131最近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离以hif311表示,第三透镜13的像侧面132于光轴上的交点至第三透镜13的像侧面132最近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离以hif321表示,其满足下列条件:hif311=1.5907mm;hif311/hoi=0.3181;hif321=1.3380mm;hif321/hoi=0.2676。

第四透镜14具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧面141为凸面,其像侧面142为凹面,并皆为非球面,且其物侧面141两个反曲点以及像侧面142具有一反曲点。第四透镜14的物侧面141的最大有效半径的轮廓曲线长度以ars41表示,第四透镜14的像侧面142的最大有效半径的轮廓曲线长度以ars42表示。第四透镜14的物侧面141的1/2入射瞳直径(hep)的轮廓曲线长度以are41表示,第四透镜14的像侧面142的1/2入射瞳直径(hep)的轮廓曲线长度以are42表示。第四透镜14于光轴上的厚度为tp4。

第四透镜14的物侧面141于光轴上的交点至第四透镜14的物侧面141最近光轴的反曲点之间与光轴平行的水平位移距离以sgi411表示,第四透镜14的像侧面142于光轴上的交点至第四透镜14的像侧面142最近光轴的反曲点之间与光轴平行的水平位移距离以sgi421表示,其满足下列条件:sgi411=0.0070mm;∣sgi411∣/(∣sgi411∣+tp4)=0.0056;sgi421=0.0006mm;∣sgi421∣/(∣sgi421∣+tp4)=0.0005。

第四透镜14的物侧面141于光轴上的交点至第四透镜14的物侧面141第二接近光轴的反曲点之间与光轴平行的水平位移距离以sgi412表示,第四透镜14的像侧面142于光轴上的交点至第四透镜14的像侧面142第二接近光轴的反曲点之间与光轴平行的水平位移距离以sgi422表示,其满足下列条件:sgi412=-0.2078mm;∣sgi412∣/(∣sgi412∣+tp4)=0.1439。

第四透镜14的物侧面141最近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离以hif411表示,第四透镜14的像侧面142于光轴上的交点至第四透镜14的像侧面142最近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离以hif421表示,其满足下列条件:hif411=0.4706mm;hif411/hoi=0.0941;hif421=0.1721mm;hif421/hoi=0.0344。

第四透镜14的物侧面141第二接近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离以hif412表示,第四透镜14的像侧面142于光轴上的交点至第四透镜14的像侧面142第二接近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离以hif422表示,其满足下列条件:hif412=2.0421mm;hif412/hoi=0.4084。

第五透镜15具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧面151为凸面,其像侧面152为凸面,并皆为非球面,且其物侧面151两个反曲点以及像侧面152具有一反曲点。第五透镜15的物侧面的151最大有效半径的轮廓曲线长度以ars51表示,第五透镜15的像侧面152的最大有效半径的轮廓曲线长度以ars52表示。第五透镜15的物侧面152的1/2入射瞳直径(hep)的轮廓曲线长度以are51表示,第五透镜15的像侧面154的1/2入射瞳直径(hep)的轮廓曲线长度以are52表示。第五透镜15于光轴上的厚度为tp5。

第五透镜15的物侧面151于光轴上的交点至第五透镜15的物侧面151最近光轴的反曲点之间与光轴平行的水平位移距离以sgi511表示,第五透镜15的像侧面152于光轴上的交点至第五透镜15的像侧面152最近光轴的反曲点之间与光轴平行的水平位移距离以sgi521表示,其满足下列条件:sgi511=0.00364mm;∣sgi511∣/(∣sgi511∣+tp5)=0.00338;sgi521=-0.63365mm;∣sgi521∣/(∣sgi521∣+tp5)=0.37154。

第五透镜15的物侧面151于光轴上的交点至第五透镜15的物侧面151第二接近光轴的反曲点之间与光轴平行的水平位移距离以sgi512表示,第五透镜15的像侧面152于光轴上的交点至第五透镜15的像侧面152第二接近光轴的反曲点之间与光轴平行的水平位移距离以sgi522表示,其满足下列条件:sgi512=-0.32032mm;∣sgi512∣/(∣sgi512∣+tp5)=0.23009。

第五透镜15的物侧面151于光轴上的交点至第五透镜15的物侧面151第三接近光轴的反曲点之间与光轴平行的水平位移距离以sgi513表示,第五透镜15的像侧面152于光轴上的交点至第五透镜15的像侧面152第三接近光轴的反曲点之间与光轴平行的水平位移距离以sgi523表示,其满足下列条件:sgi513=0mm;∣sgi513∣/(∣sgi513∣+tp5)=0;sgi523=0mm;∣sgi523∣/(∣sgi523∣+tp5)=0。

第五透镜15的物侧面151于光轴上的交点至第五透镜15的物侧面151第四接近光轴的反曲点之间与光轴平行的水平位移距离以sgi514表示,第五透镜15的像侧面152于光轴上的交点至第五透镜15的像侧面152第四接近光轴的反曲点之间与光轴平行的水平位移距离以sgi524表示,其满足下列条件:sgi514=0mm;∣sgi514∣/(∣sgi514∣+tp5)=0;sgi524=0mm;∣sgi524∣/(∣sgi524∣+tp5)=0。

第五透镜15的物侧面151最近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离以hif511表示,第五透镜15的像侧面152最近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离以hif521表示,其满足下列条件:hif511=0.28212mm;hif511/hoi=0.05642;hif521=2.13850mm;hif521/hoi=0.42770。

第五透镜15的物侧面151第二接近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离以hif512表示,第五透镜15的像侧面152第二接近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离以hif522表示,其满足下列条件:hif512=2.51384mm;hif512/hoi=0.50277。

第五透镜15的物侧面151第三接近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离以hif513表示,第五透镜15的像侧面152第三接近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离以hif523表示,其满足下列条件:hif513=0mm;hif513/hoi=0;hif523=0mm;hif523/hoi=0。

第五透镜15的物侧面151第四接近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离以hif514表示,第五透镜15的像侧面152第四接近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离以hif524表示,其满足下列条件:hif514=0mm;hif514/hoi=0;hif524=0mm;hif524/hoi=0。

第六透镜16具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧面161为凹面,其像侧面162为凹面,且其物侧面161具有两个反曲点以及像侧面162具有一反曲点。藉此,可有效调整各视场入射于第六透镜16的角度而改善像差。第六透镜16的物侧面161的最大有效半径的轮廓曲线长度以ars61表示,第六透镜16的像侧面162的最大有效半径的轮廓曲线长度以ars62表示。第六透镜16的物侧面161的1/2入射瞳直径(hep)的轮廓曲线长度以are61表示,第六透镜16的像侧面162的1/2入射瞳直径(hep)的轮廓曲线长度以are62表示。第六透镜16于光轴上的厚度为tp6。

第六透镜16的物侧面161于光轴上的交点至第六透镜16的物侧面161最近光轴的反曲点之间与光轴平行的水平位移距离以sgi611表示,第六透镜16的像侧面162于光轴上的交点至第六透镜16的像侧面162最近光轴的反曲点之间与光轴平行的水平位移距离以sgi621表示,其满足下列条件:sgi611=-0.38558mm;∣sgi611∣/(∣sgi611∣+tp6)=0.27212;sgi621=0.12386mm;∣sgi621∣/(∣sgi621∣+tp6)=0.10722。

第六透镜16的物侧面161于光轴上的交点至第六透镜16的物侧面162第二接近光轴的反曲点之间与光轴平行的水平位移距离以sgi612表示,第六透镜16的像侧面162于光轴上的交点至第六透镜16的像侧面162第二接近光轴的反曲点之间与光轴平行的水平位移距离以sgi621表示,其满足下列条件:sgi612=-0.47400mm;∣sgi612∣/(∣sgi612∣+tp6)=0.31488;sgi622=0mm;∣sgi622∣/(∣sgi622∣+tp6)=0。

第六透镜16的物侧面161最近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离以hif611表示,第六透镜16的像侧面162最近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离以hif621表示,其满足下列条件:hif611=2.24283mm;hif611/hoi=0.44857;hif621=1.07376mm;hif621/hoi=0.21475。

第六透镜16的物侧面161第二接近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离以hif612表示,第六透镜16的像侧面162第二接近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离以hif622表示,其满足下列条件:hif612=2.48895mm;hif612/hoi=0.49779。

第六透镜16的物侧面161第三接近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离以hif613表示,第六透镜16的像侧面162第三接近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离以hif623表示,其满足下列条件:hif613=0mm;hif613/hoi=0;hif623=0mm;hif623/hoi=0。

第六透镜16的物侧面161第四接近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离以hif614表示,第六透镜16的像侧面162第四接近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离以hif624表示,其满足下列条件:hif614=0mm;hif614/hoi=0;hif624=0mm;hif624/hoi=0。

红外线滤光片50为玻璃材质,其设置于第六透镜16及成像面21间且不影响镜头组件10的焦距。

本实施例的镜头组件10中,镜头组件10的焦距为f,镜头组件10的入射瞳直径为hep,镜头组件10的最大视角的一半为haf,其数值如下:f=4.075mm;f/hep=1.4;以及haf=50.001度与tan(haf)=1.1918。

本实施例的镜头组件10中,第一透镜11的焦距为f1,第六透镜16的焦距为f6,其满足下列条件:f1=-7.828mm;∣f/f1│=0.52060;f6=-4.886;以及│f1│>│f6│。

本实施例的镜头组件10中,第二透镜12至第五透镜15的焦距分别为f2、f3、f4、f5,其满足下列条件:│f2│+│f3│+│f4│+│f5│=95.50815mm;∣f1│+∣f6│=12.71352mm以及│f2│+│f3│+│f4│+│f5│>∣f1│+∣f6│。

镜头组件10的焦距f与每一片具有正屈折力的透镜的焦距fp的比值ppr,镜头组件10的焦距f与每一片具有负屈折力的透镜的焦距fn的比值npr,本实施例的镜头组件10中,所有正屈折力的透镜的ppr总和为σppr=f/f2+f/f4+f/f5=1.63290,所有负屈折力的透镜的npr总和为σnpr=│f/f1│+│f/f3│+│f/f6│=1.51305,σppr/│σnpr│=1.07921。同时亦满足下列条件:∣f/f2│=0.69101;∣f/f3│=0.15834;∣f/f4│=0.06883;∣f/f5│=0.87305;∣f/f6│=0.83412。

本实施例的可调变进光量光学成像系统中,第一透镜11的物侧面111至第六透镜16的像侧面162间的距离为intl,第一透镜11的物侧面111至成像面21间的距离为hos,光圈40至成像面21间的距离为ins,光学影像传感器20有效感测区域对角线长的一半为hoi,第六透镜16的像侧面162至成像面21间的距离为bfl,其满足下列条件:intl+bfl=hos;hos=19.54120mm;hoi=5.0mm;hos/hoi=3.90824;hos/f=4.7952;ins=11.685mm;以及ins/hos=0.59794。

本实施例的镜头组件10中,于光轴上所有具屈折力的透镜的厚度总和为σtp,其满足下列条件:σtp=8.13899mm;以及σtp/intl=0.52477;intl/hos=0.917102。藉此,当可同时兼顾系统成像的对比度以及透镜制造的良率并提供适当的后焦距以容置其他组件。

本实施例的镜头组件10中,第一透镜11的物侧面111的曲率半径为r1,第一透镜11的像侧面112的曲率半径为r2,其满足下列条件:│r1/r2│=8.99987。藉此,第一透镜11的具备适当正屈折力强度,避免球差增加过速。

本实施例的镜头组件10中,第六透镜16的物侧面161的曲率半径为r11,第六透镜16的像侧面162的曲率半径为r12,其满足下列条件:(r11-r12)/(r11+r12)=1.27780。藉此,有利于修正镜头组件10所产生的像散。

本实施例的镜头组件10中,所有具正屈折力的透镜的焦距总和为σpp,其满足下列条件:σpp=f2+f4+f5=69.770mm;以及f5/(f2+f4+f5)=0.067。藉此,有助于适当分配单一透镜的正屈折力至其他正透镜,以抑制入射光线行进过程显著像差的产生。

本实施例的镜头组件10中,所有具负屈折力的透镜的焦距总和为σnp,其满足下列条件:σnp=f1+f3+f6=-38.451mm;以及f6/(f1+f3+f6)=0.127。藉此,有助于适当分配第六透镜16的负屈折力至其他负透镜,以抑制入射光线行进过程显著像差的产生。

本实施例的镜头组件10中,第一透镜11与第二透镜12于光轴上的间隔距离为in12,其满足下列条件:in12=6.418mm;in12/f=1.57491。藉此,有助于改善透镜的色差以提升其性能。

本实施例的镜头组件10中,第五透镜15与第六透镜16于光轴上的间隔距离为in56,其满足下列条件:in56=0.025mm;in56/f=0.00613。藉此,有助于改善透镜的色差以提升其性能。

本实施例的镜头组件10中,第一透镜11与第二透镜12于光轴上的厚度分别为tp1以及tp2,其满足下列条件:tp1=1.934mm;tp2=2.486mm;以及(tp1+in12)/tp2=3.36005。藉此,有助于控制镜头组件10制造的敏感度并提升其性能。

本实施例的镜头组件10中,第五透镜15与第六透镜16于光轴上的厚度分别为tp5以及tp6,前述两透镜于光轴上的间隔距离为in56,其满足下列条件:tp5=1.072mm;tp6=1.031mm;以及(tp6+in56)/tp5=0.98555。藉此,有助于控制镜头组件10制造的敏感度并降低系统总高度。

本实施例的镜头组件10中,第三透镜13与第四透镜14于光轴上的间隔距离为in34,第四透镜14与第五透镜15于光轴上的间隔距离为in45,其满足下列条件:in34=0.401mm;in45=0.025mm;以及tp4/(in34+tp4+in45)=0.74376。藉此,有助于层层微幅修正入射光线行进过程所产生的像差并降低系统总高度。

本实施例的镜头组件10中,第五透镜15的物侧面151于光轴上的交点至第五透镜15的物侧面151的最大有效半径位置于光轴的水平位移距离为inrs51,第五透镜15的像侧面152于光轴上的交点至第五透镜15的像侧面152的最大有效半径位置于光轴的水平位移距离为inrs52,第五透镜15于光轴上的厚度为tp5,其满足下列条件:inrs51=-0.34789mm;inrs52=-0.88185mm;│inrs51∣/tp5=0.32458以及│inrs52∣/tp5=0.82276。藉此,有利于镜片的制作与成型,并有效维持其小型化。

本实施例的镜头组件10中,第五透镜15的物侧面151的临界点与光轴的垂直距离为hvt51,第五透镜15的像侧面152的临界点与光轴的垂直距离为hvt52,其满足下列条件:hvt51=0.515349mm;hvt52=0mm。

本实施例的镜头组件10中,第六透镜16的物侧面161于光轴上的交点至第六透镜16的物侧面161的最大有效半径位置于光轴的水平位移距离为inrs61,第六透镜16的像侧面162于光轴上的交点至第六透镜16的像侧面162的最大有效半径位置于光轴的水平位移距离为inrs62,第六透镜16于光轴上的厚度为tp6,其满足下列条件:inrs61=-0.58390mm;inrs62=0.41976mm;│inrs61∣/tp6=0.56616以及│inrs62∣/tp6=0.40700。藉此,有利于镜片的制作与成型,并有效维持其小型化。

本实施例的镜头组件10中,第六透镜16的物侧面161的临界点与光轴的垂直距离为hvt61,第六透镜16的像侧面162的临界点与光轴的垂直距离为hvt62,其满足下列条件:hvt61=0mm;hvt62=0mm。

本实施例的镜头组件10中,其满足下列条件:hvt51/hoi=0.1031。藉此,有助于可调变进光量光学成像系统的外围视场的像差修正。

本实施例的镜头组件10中,其满足下列条件:hvt51/hos=0.02634。藉此,有助于可调变进光量光学成像系统的外围视场的像差修正。

本实施例的镜头组件10中,第二透镜12、第三透镜13以及第六透镜16具有负屈折力,第二透镜12的色散系数为na2,第三透镜13的色散系数为na3,第六透镜16的色散系数为na6,其满足下列条件:na6/na2≦1。藉此,有助于镜头组件色差的修正。

本实施例的可调变进光量光学成像系统中,可调变进光量光学成像系统于成像时的tv畸变为tdt,成像时的光学畸变为odt,其满足下列条件:tdt=2.124%;odt=5.076%。

本实施例的镜头组件10中,ls为12mm,phia为2倍ehd62=6.726mm(ehd62:第六透镜16像侧面162的最大有效半径),phic=phia+2倍th2=7.026mm,phid=phic+2倍(th1+th2)=7.426mm,th1为0.2mm,th2为0.15mm,phia/phid为0.9057,th1+th2为0.35mm,(th1+th2)/hoi为0.035,(th1+th2)/hos为0.0179,2倍(th1+th2)/phia为0.1041,(th1+th2)/ls为0.0292。

再配合参照下列表一以及表二。

表二、第一光学实施例的非球面系数

依据表一及表二可得到下列轮廓曲线长度相关的数値:

表一为第一光学实施例详细的结构数据,其中曲率半径、厚度、距离及焦距的单位为mm,且表面0-16依序表示由物侧至像侧的表面。表二为第一光学实施例中的非球面数据,其中,k表非球面曲线方程式中的锥面系数,a1-a20则表示各表面第1-20阶非球面系数。此外,以下各光学实施例表格乃对应各光学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光学实施例的表一及表二的定义相同,在此不加赘述。再者,以下各光学实施例的机构组件参数的定义皆与第一光学实施例相同。

第二光学实施例

如图9所示,镜头组件10包括七片具有屈折力的透镜,镜头组件10由物侧至像侧依序为第一透镜11、第二透镜12、第三透镜13、第四透镜14、第五透镜15、第六透镜16以及第七透镜17。

请参照图9及图10,图9为本发明的可调变进光量光学成像系统的镜头组件的第二光学实施例的配置图,图10为由左至右依序是本发明的第二光学实施例的球差、像散以及光学畸变的曲线图。由图9可知,可调变进光量光学成像系统由物侧至像侧依序包括第一透镜11、第二透镜12、第三透镜13、光圈40、第四透镜14、第五透镜15、第六透镜16以及第七透镜17、红外线滤光片50、成像面21以及光学影像传感器20。

第一透镜11具有负屈折力,且为玻璃材质,其物侧面111为凸面,其像侧面112为凹面。

第二透镜12具有负屈折力,且为玻璃材质,其物侧面121为凹面,其像侧面122为凸面。

第三透镜13具有正屈折力,且为玻璃材质,其物侧面131为凸面,其像侧面132为凸面。

第四透镜14具有正屈折力,且为玻璃材质,其物侧面141为凸面,其像侧面142为凸面,。

第五透镜15具有正屈折力,且为玻璃材质,其物侧面151为凸面,其像侧面152为凸面,。

第六透镜16具有负屈折力,且为玻璃材质,其物侧面161为凹面,其像侧面162为凹面。藉此,可有效调整各视场入射于第六透镜16的角度而改善像差。

第七透镜17具有正屈折力,且为玻璃材质,其物侧面171为凸面,其像侧面172为凸面。藉此,有利于缩短其后焦距以维持小型化。另外,可有效地压制离轴视场光线入射的角度,进一步可修正离轴视场的像差。

红外线滤光片50为玻璃材质,其设置于第七透镜17及成像面21间且不影响镜头组件的焦距。

请配合参照下列表三以及表四。

表四、第二光学实施例的非球面系数

第二光学实施例中,非球面的曲线方程式表示如第一光学实施例的形式。此外,下表参数的定义皆与第一光学实施例相同,在此不加以赘述。

依据表三及表四可得到下列条件式数値:

依据表三及表四可得到下列条件式数値:依据表一及表二可得到下列轮廓曲线长度相关的数値:

依据表三及表四可得到下列条件式数値:

第三光学实施例

如图11所示,镜头组件10包括六片具有屈折力的透镜,镜头组件10由物侧至像侧依序为第一透镜11、第二透镜12、第三透镜13、第四透镜14、第五透镜15以及第六透镜16。

请参照图11及图12,图11为本发明的可调变进光量光学成像系统的镜头组件的第三光学实施例的配置图,图12为由左至右依序是本发明的第三光学实施例的球差、像散以及光学畸变的曲线图。由图11可知,可调变进光量光学成像系统由物侧至像侧依序包括第一透镜11、第二透镜12、第三透镜13、光圈40、第四透镜14、第五透镜15、第六透镜16、红外线滤光片50、成像面21以及光学影像传感器20。

第一透镜11具有负屈折力,且为玻璃材质,其物侧面111为凸面,其像侧面112为凹面,并皆为球面。

第二透镜12具有负屈折力,且为玻璃材质,其物侧面121为凹面,其像侧面122为凸面,并皆为球面。

第三透镜13具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧面131为凸面,其像侧面132为凸面,并皆为非球面,且其像侧面132具有一反曲点。

第四透镜14具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧面141为凹面,其像侧面142为凹面,并皆为非球面,且其像侧面142具有一反曲点。

第五透镜15具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧面151为凸面,其像侧面152为凸面,并皆为非球面。

第六透镜16具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧面161为凸面,其像侧面162为凹面,并皆为非球面,且其物侧面161以及像侧面162均具有一反曲点。藉此,有利于缩短其后焦距以维持小型化。另外,可有效地压制离轴视场光线入射的角度,进一步可修正离轴视场的像差。

红外线滤光片50为玻璃材质,其设置于第六透镜16及成像面21间且不影响镜头组件的焦距。

请配合参照下列表五以及表六。

表六、第三光学实施例的非球面系数

第三光学实施例中,非球面的曲线方程式表示如第一光学实施例的形式。此外,下表参数的定义皆与第一光学实施例相同,在此不加以赘述。

依据表五及表六可得到下列条件式数値:

依据表五及表六可得到下列轮廓曲线长度相关的数値:

依据表五及表六可得到下列条件式数値:

第四光学实施例

如图13所示,在一实施例中,镜头组件10包括五片具有屈折力的透镜,镜头组件10由物侧至像侧依序为第一透镜11、第二透镜12、第三透镜13、第四透镜14以及第五透镜15。

请参照图13及图14,图13为本发明的可调变进光量光学成像系统的镜头组件的第四光学实施例的配置图,图14为由左至右依序是本发明的第四光学实施例的球差、像散以及光学畸变的曲线图。由图13可知,可调变进光量光学成像系统由物侧至像侧依序包括第一透镜11、第二透镜12、第三透镜13、光圈40、第四透镜14、第五透镜15、红外线滤光片50、成像面21以及光学影像传感器20。

第一透镜11具有负屈折力,且为玻璃材质,其物侧面111为凸面,其像侧面112为凹面,并皆为球面。

第二透镜12具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧面121为凹面,其像侧面122为凹面,并皆为非球面,且其物侧面121具有一反曲点。

第三透镜13具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧面131为凸面,其像侧面132为凸面,并皆为非球面,且其物侧面131具有一反曲点。

第四透镜14具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧面141为凸面,其像侧面142为凸面,并皆为非球面,且其物侧面141具有一反曲点。

第五透镜15具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧面151为凹面,其像侧面152为凹面,并皆为非球面,且其物侧面151两个反曲点。藉此,有利于缩短其后焦距以维持小型化。

红外线滤光片50为玻璃材质,其设置于第五透镜15及成像面21间且不影响镜头组件的焦距。

请配合参照下列表七以及表八。

表八、第四光学实施例的非球面系数

第四光学实施例中,非球面的曲线方程式表示如第一光学实施例的形式。此外,下表参数的定义皆与第一光学实施例相同,在此不加以赘述。

依据表七及表八可得到下列条件式数値:

依据表七及表八可得到下列轮廓曲线长度相关的数値:

依据表七及表八可得到下列条件式数値:

第五光学实施例

如图15所示,在一实施例中,镜头组件10包括四片具有屈折力的透镜,镜头组件10由物侧至像侧依序为第一透镜11、第二透镜12、第三透镜13以及第四透镜14。

请参照图15及图16,图15为本发明的可调变进光量光学成像系统的镜头组件的第五光学实施例的配置图,图16为由左至右依序是本发明的第五光学实施例的球差、像散以及光学畸变的曲线图。由图15可知,可调变进光量光学成像系统由物侧至像侧依序包括光圈40、第一透镜11、第二透镜12、第三透镜13、第四透镜14、红外线滤光片50、成像面21以及光学影像传感器20。

第一透镜11具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧面111为凸面,其像侧面112为凸面,并皆为非球面,且其物侧面111具有一反曲点。

第二透镜12具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧面121为凸面,其像侧面122为凹面,并皆为非球面,且其物侧面121两个反曲点以及像侧面122具有一反曲点。

第三透镜13具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧面131为凹面,其像侧面132为凸面,并皆为非球面,且其物侧面131具有三反曲点以及像侧面132具有一反曲点。

第四透镜14具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧面141为凹面,其像侧面142为凹面,并皆为非球面,且其物侧面141两个反曲点以及像侧面142具有一反曲点。

红外线滤光片50为玻璃材质,其设置于第四透镜14及成像面21间且不影响镜头组件的焦距。

请配合参照下列表九以及表十。

表十、第五光学实施例的非球面系数

第五光学实施例中,非球面的曲线方程式表示如第一光学实施例的形式。此外,下表参数的定义皆与第一光学实施例相同,在此不加以赘述。

依据表九及表十可得到下列条件式数値:

依据表九及表十可得到下列条件式数値:

依据表九及表十可得到轮廓曲线长度相关的数値:

第六光学实施例

请参照图17及图18,图17为本发明的可调变进光量光学成像系统的镜头组件的第六光学实施例的配置图,图18为由左至右依序是本发明的第六光学实施例的球差、像散以及光学畸变的曲线图。由图17可知,可调变进光量光学成像系统由物侧至像侧依序包括第一透镜11、光圈40、第二透镜12、第三透镜13、红外线滤光片50、成像面21以及光学影像传感器20。

第一透镜11具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧面111为凸面,其像侧面112为凹面,并皆为非球面。

第二透镜12具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧面121为凹面,其像侧面122为凸面,并皆为非球面,其像侧面122具有一反曲点。

第三透镜13具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧面131为凸面,其像侧面132为凹面,并皆为非球面,且其物侧面131两个反曲点以及像侧面132具有一反曲点。

红外线滤光片50为玻璃材质,其设置于第三透镜13及成像面21间且不影响镜头组件的焦距。

请配合参照下列表十一以及表十二。

表十二、第六光学实施例的非球面系数

第六光学实施例中,非球面的曲线方程式表示如第一光学实施例的形式。此外,下表参数的定义皆与第一光学实施例相同,在此不加以赘述。

依据表十一及表十二可得到下列条件式数値:

依据表十一及表十二可得到下列条件式数値:

依据表十一及表十二可得到轮廓曲线长度相关的数値:

另外,本发明再提供一种成像系统,其包括上述各实施例的可调变进光量光学成像系统,且可调变进光量光学成像系统可应用于电子便携设备、电子穿戴式装置、电子监视装置、电子信息装置、电子通讯装置、机器视觉装置、车用电子装置以及所构成群组之一。

进一步说明,本发明的可调变进光量光学成像系统可视需求可由不同片数的透镜组达到降低所需机构空间以及提高屏幕可视区域。

综上所述,本发明的可调变进光量光学成像系统,透过调控通光调变组件30,控制光学影像传感器20的成像时间,而能根据使用者的需求中断或进行光学影像传感器20的拍摄。总括而言,本发明的可调变进光量光学成像系统,具有如上述的优点,能保护使用者的隐私。

以上所述仅为举例性,而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴,而对其进行的等效修改或变更,均应包括于后附的权利要求中。

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