成像光学系统镜组、取像装置及电子装置的制作方法
未命名
09-21
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1.本发明关于一种成像光学系统镜组和取像装置,特别是关于一种可应用于电子装置的成像光学系统镜组和取像装置。
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,像素可达到更微小的尺寸,因此,具备高成像品质的光学镜头俨然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的应用范围更加广泛,对于光学镜头的要求也是更加多样化,由于往昔的光学镜头较不易在成像品质、敏感度、光圈大小、体积或视角等需求间取得平衡,故本发明提供了一种光学镜头以符合需求。
技术实现要素:
4.本发明提供一种成像光学系统镜组,包含七片透镜,该七片透镜由光路的物侧至像侧依序为第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜及第七透镜,该第一透镜至该第七透镜中各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;其中,该第一透镜具负屈折力,该第一透镜物侧面于近光轴处为凹面及该第一透镜像侧面于近光轴处为凸面,该第二透镜物侧面于近光轴处为凸面。
5.其中,该成像光学系统镜组的焦距为f,该第一透镜的焦距为f1,该第六透镜与该第七透镜的合成焦距为f67,该第一透镜物侧面曲率半径为r1,该第一透镜像侧面曲率半径为r2,该第三透镜物侧面曲率半径为r5,该第三透镜像侧面曲率半径为r6,该第六透镜像侧面曲率半径为r12,该第七透镜物侧面曲率半径为r13,该第七透镜像侧面曲率半径为r14,其满足下列关系式:
[0006]-2.50《f/f1《-0.25;
[0007]
0.00《f/f67《2.50;
[0008]
0.12《r1/r2;
[0009]
(r5+r6)/(r5-r6)《1.20;
[0010]
0.10《(r12+r13)/(r12-r13)《5.00;及
[0011]-1.55《(r13-r14)/(r13+r14)。
[0012]
本发明提供一种取像装置,包含有前述成像光学系统镜组与一电子感光元件。
[0013]
本发明提供一种电子装置,包含有前述取像装置。
[0014]
本发明提供一种成像光学系统镜组,包含七片透镜,该七片透镜由光路的物侧至像侧依序为第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜及第七透镜,该第一透镜至该第七透镜中各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;其中,该第一透镜具负屈折力,该第一透镜物侧面于近光轴处为凹面及该第一透镜像侧面于近光轴处为凸面,该第七透镜像侧面具有至少一反曲点。
[0015]
其中,该成像光学系统镜组的焦距为f,该第一透镜与该第二透镜的合成焦距为
f12,该第五透镜的焦距为f5,该第六透镜像侧面曲率半径为r12,该第一透镜物侧面曲率半径为r1,该第一透镜像侧面曲率半径为r2,其满足下列关系式:
[0016]-2.50《f/f12《-0.10;
[0017]-0.70《f/f5《2.50;
[0018]-2.40《f/r1《-0.65;
[0019]-1.50《f/r12《-0.10;及
[0020]
0.16《r1/r2《1.00。
[0021]
本发明提供一种成像光学系统镜组,包含七片透镜,该七片透镜由光路的物侧至像侧依序为第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜及第七透镜,该第一透镜至该第七透镜中各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;其中,该第一透镜具负屈折力,该第一透镜物侧面于近光轴处为凹面及该第一透镜像侧面于近光轴处为凸面,该第六透镜像侧面于近光轴处为凸面,该第七透镜像侧面具有至少一反曲点。
[0022]
其中,该成像光学系统镜组的焦距为f,该第五透镜的焦距为f5,该第七透镜的焦距为f7,该第一透镜物侧面曲率半径为r1,该第一透镜像侧面曲率半径为r2,该第七透镜物侧面曲率半径为r13,其满足下列关系式:
[0023]-0.57《f/f5《2.50;
[0024]-0.25《f/f7《2.50;
[0025]
0.12《r1/r2《0.80;及
[0026]
0.50《f/r13《3.50。
[0027]
当f/f1满足条件时,可调整第一透镜的屈折力,有助于减少中心视场的光斑大小。
[0028]
当f/f67满足条件时,可调整第六透镜至第七透镜的整体屈折力,可减少中心视场以及邻近视场的像散像差。
[0029]
当r1/r2满足条件时,可调整第一透镜物侧面及像侧面中心曲率半径的比值,有助于减少第一透镜的有效径,以减少光学成像系统镜组的开口于电子装置荧幕上所占的比例。
[0030]
当(r5+r6)/(r5-r6)满足条件时,可调整第三透镜的面形与屈折力,有助于减少畸变像差。
[0031]
当(r12+r13)/(r12-r13)满足条件时,可调整第六透镜像侧面的面型与第七透镜物侧面的面型,有助于增加中心与邻近视场的聚光品质。
[0032]
当(r13-r14)/(r13+r14)满足条件时,可调整第七透镜的面形与屈折力,有助于减少后焦长度。
[0033]
当f/f12满足条件时,可调整第一透镜至第二透镜的整体屈折力,有助于接收大视角的光线并减少成像光学系统镜组的总长。
[0034]
当f/f5满足条件时,可调整第五透镜的屈折力,可与第六透镜配合,减少第五透镜与第六透镜的体积。
[0035]
当f/r1满足条件时,可调整焦距与第一透镜物侧面中心曲率半径的比值,有助于增加视角以及减少第一透镜的有效径。
[0036]
当f/r12满足条件时,可调整焦距与第六透镜像侧面中心曲率半径的比值,有助于
增加中心聚光品质以及减少后焦长度。
[0037]
当f/f7满足条件时,可调整第七透镜屈折力,可减少后焦长度。
[0038]
当f/r13满足条件时,可调整焦距与第七透镜物侧面中心曲率半径的比值,有助于压缩体积与修正场曲像差。
附图说明
[0039]
图1a是本发明第一实施例的取像装置示意图。
[0040]
图1b是本发明第一实施例的像差曲线图。
[0041]
图2a是本发明第二实施例的取像装置示意图。
[0042]
图2b是本发明第二实施例的像差曲线图。
[0043]
图3a是本发明第三实施例的取像装置示意图。
[0044]
图3b是本发明第三实施例的像差曲线图。
[0045]
图4a是本发明第四实施例的取像装置示意图。
[0046]
图4b是本发明第四实施例的像差曲线图。
[0047]
图5a是本发明第五实施例的取像装置示意图。
[0048]
图5b是本发明第五实施例的曲线图。
[0049]
图6a是本发明第六实施例的取像装置示意图。
[0050]
图6b是本发明第六实施例的像差曲线图。
[0051]
图7是以本发明第一实施例作为范例说明成像光学系统镜片组透镜表面上临界点和反曲点的示意图。
[0052]
图8是本发明第七实施例取像装置的立体示意图。
[0053]
图9a是本发明第八实施例的电子装置前视图。
[0054]
图9b是本发明第八实施例的电子装置后视图。
[0055]
图10是本发明第九实施例的电子装置后视图。
[0056]
图11是本发明第十实施例的电子装置后视图。
[0057]
图12a是本发明第十一实施例的电子装置前视图。
[0058]
图12b是本发明第十一实施例的电子装置后视图。
[0059]
附图标记
[0060]
成像光学系统镜组1、2、3、4、5、6
[0061]
第一透镜e1
[0062]
第二透镜e2
[0063]
第三透镜e3
[0064]
第四透镜e4
[0065]
第五透镜e5
[0066]
第六透镜e6
[0067]
第七透镜e7
[0068]
滤光元件e8
[0069]
光圈st
[0070]
光栏s1、s2
[0071]
成像面img
[0072]
电子感光元件is
[0073]
电子装置200、300、400、500
[0074]
取像装置100、202、203、234、236、332、334、336、404a、404b、405a、405b、406a、406b、409a、409b
[0075]
摄影光学镜片系统101
[0076]
驱动装置102
[0077]
电子感光元件103
[0078]
tof模组201、407
[0079]
显示装置210、510
[0080]
闪光灯模组240、340、408
[0081]
望远镜头530
[0082]
广角镜头540
[0083]
超广角镜头550
[0084]
第一透镜物侧面曲率半径r1
[0085]
第一透镜像侧面曲率半径r2
[0086]
第三透镜物侧面曲率半径r5
[0087]
第三透镜像侧面曲率半径r6
[0088]
第六透镜像侧面曲率半径r12
[0089]
第七透镜物侧面曲率半径r13
[0090]
第七透镜像侧面曲率半径r14
[0091]
第一透镜物侧面与第七透镜像侧面之间于光轴上的距离td
[0092]
成像光学系统镜组的焦距f
[0093]
第一透镜焦距f1
[0094]
第二透镜焦距f2
[0095]
第五透镜焦距f5
[0096]
第七透镜焦距f7
[0097]
第一透镜与该第二透镜的合成焦距f12
[0098]
第六透镜与第七透镜的合成焦距f67
[0099]
第一透镜、第二透镜、第三透镜与第四透镜的合成焦距f1234
[0100]
第三透镜、第四透镜与第五透镜的合成焦距f345
[0101]
第五透镜、第六透镜与第七透镜的合成焦距f567
[0102]
光圈与成像面之间于光轴上的距离sl
[0103]
第一透镜物侧面与成像面之间于光轴上的距离tl
[0104]
成像光学系统镜组中两相邻透镜之间于光轴上的间隔距离的最大值maxat
[0105]
成像光学系统镜组中所有两相邻透镜之间于光轴上的间隔距离总和σat
[0106]
第一透镜沿光路于光轴上的厚度ct1
[0107]
第一透镜与第二透镜之间的光轴距离t12
[0108]
第四透镜与第五透镜之间的光轴距离t45
[0109]
第五透镜与第六透镜之间的光轴距离t56
[0110]
第六透镜与第七透镜之间的光轴距离t67
[0111]
第二透镜折射率n2
[0112]
第三透镜折射率n3
[0113]
成像光学系统镜组光圈值fno
具体实施方式
[0114]
本发明提供一种成像光学系统镜组,包含七片透镜,该七片透镜由光路的物侧至像侧依序为第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜及第七透镜,该第一透镜至该第七透镜中各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。
[0115]
第一透镜具负屈折力,有助于压缩成像光学系统镜组第一透镜与第二透镜的体积。
[0116]
第一透镜物侧面于近光轴处为凹面,可调整第一透镜的面形,有助于减少第一透镜的有效径及减少整体透镜总长。第一透镜像侧面于近光轴处为凸面,可调整第一透镜的面形,有助于修正像散等像差。第一透镜物侧面至少包含一临界点,有助于减少周边视场的场曲像差。
[0117]
第二透镜物侧面于近光轴处为凸面,可调整光线的行进方向,有助于增大成像面。
[0118]
第六透镜像侧面于近光轴处为凸面,可调整第六透镜像侧面的面型,有助于缩减后焦长度。
[0119]
第七透镜像侧面具有至少一反曲点,可调整光线于成像面的入射角,有助于减少组装误差对周围视场光斑大小的影响。第七透镜像侧面至少包含一临界点,有助于减少周边视场的场曲像差。
[0120]
成像光学系统镜组的焦距为f,第一透镜的焦距为f1,当成像光学系统镜组满足下列关系式:-2.50《f/f1《-0.25,可调整第一透镜的屈折力,有助于减少中心视场的光斑大小。其中,亦可满足:-1.20《f/f1《-0.38。其中,亦可满足:-0.82《f/f1《-0.30。
[0121]
成像光学系统镜组的焦距为f,第六透镜与第七透镜的合成焦距为f67,当成像光学系统镜组满足下列关系式:0.00《f/f67《2.50,可调整第六透镜至第七透镜的整体屈折力,可减少中心视场以及邻近视场的像散像差。其中,亦可满足:0.25《f/f67《1.50。其中,亦可满足:0.25《f/f67《0.90。其中,亦可满足:0.30《f/f67《0.75。
[0122]
第一透镜物侧面曲率半径为r1,第一透镜像侧面曲率半径为r2,当成像光学系统镜组满足下列关系式:0.12《r1/r2,可调整第一透镜物侧面及像侧面中心曲率半径的比值,有助于减少第一透镜的有效径,以减少光学成像系统镜组的开口于电子装置荧幕上所占的比例。其中,亦可满足:0.16《r1/r2《1.00。其中,亦可满足:0.18《r1/r2《0.80。其中,亦可满足:0.12《r1/r2《0.80。
[0123]
第三透镜物侧面曲率半径为r5,第三透镜像侧面曲率半径为r6,当成像光学系统镜组满足下列关系式:(r5+r6)/(r5-r6)《1.20,可调整第三透镜的面形与屈折力,有助于减少畸变像差。其中,亦可满足:-6.00《(r5+r6)/(r5-r6)《0.50。其中,亦可满足:-7.50《(r5+r6)/(r5-r6)《0.45。
[0124]
第六透镜像侧面曲率半径为r12,第七透镜物侧面曲率半径为r13,当成像光学系
统镜组满足下列关系式:0.10《(r12+r13)/(r12-r13)《5.00,可调整第六透镜像侧面的面型与第七透镜物侧面的面型,有助于增加中心与邻近视场的聚光品质。其中,亦可满足:0.10《(r12+r13)/(r12-r13)《3.00。其中,亦可满足:0.10《(r12+r13)/(r12-r13)《1.50。
[0125]
第七透镜物侧面曲率半径为r13,第七透镜像侧面曲率半径为r14,当成像光学系统镜组满足下列关系式:-1.55《(r13-r14)/(r13+r14),可调整第七透镜的面形与屈折力,有助于减少后焦长度。其中,亦可满足:-0.50《(r13-r14)/(r13+r14)《1.00。其中,亦可满足:-0.30《(r13-r14)/(r13+r14)《0.5。
[0126]
成像光学系统镜组的焦距为f,第一透镜物侧面曲率半径为r1,当成像光学系统镜组满足下列关系式:-2.40《f/r1《-0.65,可调整焦距与第一透镜物侧面中心曲率半径的比值,有助于增加视角以及减少第一透镜的有效径。其中,亦可满足:-2.00《f/r1《-0.75。其中,亦可满足:-1.75《f/r1《-1.15。其中,亦可满足:-1.75《f/r1《-1.10。
[0127]
成像光学系统镜组更包含一光圈,光圈与成像面之间于光轴上的距离为sl,第一透镜物侧面与成像面之间于光轴上的距离为tl,当成像光学系统镜组满足下列关系式:0.52《sl/tl《0.81,可调整光学成像系统镜组总长与光圈至像平面的距离的比例,有助于减少光学成像系统镜组的体积及增加周边视场的相对照度。
[0128]
成像光学系统镜组的焦距为f,第一透镜、第二透镜、第三透镜与第四透镜的合成焦距为f1234,当成像光学系统镜组满足下列关系式:-0.25《f/f1234《0.82,可调整第一透镜至第四透镜的整体屈折力,有助于减少中心视场的球差像差。其中,亦可满足:0.25《f/f1234《0.75。其中,亦可满足:0.25《f/f1234《1.50。其中,亦可满足:0.25《f/f1234《1.20。
[0129]
成像光学系统镜组中两相邻透镜之间于光轴上的间隔距离的最大值为maxat,成像光学系统镜组中所有两相邻透镜之间于光轴上的间隔距离总和为σat,当成像光学系统镜组满足下列关系式:0.17《maxat/σat《0.40,可调整透镜组的最大镜间距与透镜组所有镜间距总和的比值,有助于平衡透镜的分布,减少组装误差。
[0130]
成像光学系统镜组的焦距为f,第二透镜的焦距为f2,当成像光学系统镜组满足下列关系式:-0.60《f/f2《0.70,可调整第二透镜的屈折力,可与第一透镜配合,有助于减少第一透镜与第二透镜的有效径大小。其中,亦可满足:-0.30《f/f2《0.35。
[0131]
第一透镜沿光路于光轴上的厚度为ct1,第一透镜与第二透镜之间的光轴距离为t12,成像光学系统镜组的焦距为f,当成像光学系统镜组满足下列关系式:0.25《(ct1+t12)/f《0.50,可调整焦距与第一透镜物侧面至第二透镜物侧面距离的比值,有助于配置第一透镜的位置,使视角大小增加。
[0132]
成像光学系统镜组的焦距为f,第一透镜与第二透镜的合成焦距为f12,当成像光学系统镜组满足下列关系式:-2.50《f/f12《-0.10,可调整第一透镜至第二透镜的整体屈折力,有助于接收大视角的光线并减少成像光学系统镜组的总长。其中,亦可满足:-1.00《f/f12《-0.10。
[0133]
成像光学系统镜的焦距为f,第五透镜的焦距为f5,当成像光学系统镜组满足下列关系式:-0.70《f/f5《2.50,可调整第五透镜的屈折力,可与第六透镜配合,减少第五透镜与第六透镜的体积。其中,亦可满足:-0.50《f/f5《1.00。其中,亦可满足-0.60《f/f5《0.60。其中,亦可满足:-0.50《f/f5《1.00。其中,亦可满足:-0.57《f/f5《2.50。其中,亦可满足:-0.57《f/f5《1.00。
[0134]
成像光学系统镜组的焦距为f,第六透镜像侧面曲率半径为r12,当成像光学系统镜组满足下列关系式:-1.50《f/r12《-0.10,可调整焦距与第六透镜像侧面中心曲率半径的比值,有助于增加中心聚光品质以及减少后焦长度。其中,亦可满足:-1.50《f/r12《-0.50。其中,亦可满足:-1.40《f/r12《-0.40。
[0135]
成像光学系统镜组的焦距为f,第三透镜、第四透镜与第五透镜的合成焦距为f345,当成像光学系统镜组满足下列关系式:-0.20《f/f345《1.00,可调整第三透镜至第五透镜的整体屈折力,有助于平衡整体透镜的屈折力,减少各个透镜的偏心灵敏度(eccentric sensitivity)。其中,亦可满足:0.15《f/f345《0.90。其中,亦可满足:0.30《f/f345《1.00。
[0136]
第四透镜与第五透镜之间的光轴距离为t45,第五透镜与第六透镜之间的光轴距离为t56,第六透镜与第七透镜之间的光轴距离为t67,成像光学系统镜组中所有两相邻透镜之间于光轴上的间隔距离总和为σat,当成像光学系统镜组满足下列关系式:0.00《(t45+t56+t67)/σat《0.49,可调整第四透镜至第七透镜镜间距总和与第一透镜至第七透镜镜间距总和的比例,有助于分配第四透镜至第七透镜的位置,减少成像光学系统镜组的总长。其中,亦可满足:0.20《(t45+t56+t67)/σat《0.40。
[0137]
第二透镜的折射率为n2,当成像光学系统镜组满足下列关系式:1.63《n2《1.95,可调整第二透镜的折射率,有助于降低透镜组整体体积。
[0138]
第一透镜物侧面与第七透镜像侧面之间于光轴上的距离为td,第一透镜物侧面与成像面之间于光轴上的距离为tl,当成像光学系统镜组满足下列关系式:0.50《td/tl《0.82,可调整第一透镜物侧面至第七透镜像侧面的距离与光圈至像平面的距离的比例,有助于在增加取像装置或电子装置的体积使用率与组装良品率之间取得平衡。其中,亦可满足:0.65《td/tl《0.80。
[0139]
成像光学系统镜的焦距为f,第七透镜的焦距为f7,当成像光学系统镜组满足下列关系式:-0.25《f/f7《2.50,可调整第七透镜屈折力,可减少后焦长度。其中,亦可满足:-0.25《f/f7《1.20。
[0140]
成像光学系统镜组的焦距为f,第七透镜物侧面曲率半径为r13,当成像光学系统镜组满足下列关系式:0.50《f/r13《3.50,可调整焦距与第七透镜物侧面中心曲率半径的比值,有助于压缩体积与修正场曲像差。
[0141]
第二透镜的折射率为n2,第三透镜的折射率为n3,当成像光学系统镜组满足下列关系式:1.59《(n2+n3)/2《1.85,可调整第二透镜与第三透镜的平均折射率,有助于增加像高与减少第二透镜的有效径大小。其中,亦可满足:1.63《(n2+n3)/2《1.82。
[0142]
成像光学系统镜组的光圈值为fno,当成像光学系统镜组满足下列关系式:1.90《fno《2.25,可调整光圈大小,有助于增加暗处拍摄的品质。
[0143]
成像光学系统镜组的焦距为f,第五透镜、第六透镜与第七透镜的合成焦距为f567,当成像光学系统镜组满足下列关系式:0.10《f/f567《1.20,可调整第五透镜至第七透镜的整体屈折力,可平衡光圈之后所有透镜的屈折力,减少中心视场以及邻近视场的球差像差。其中,亦可满足:0.20《f/f567《0.90。
[0144]
本发明提供一种取像装置,包含前述成像光学系统镜组与一电子感光元件,其设置于该成像光学系统镜组的成像面上。
[0145]
本发明提供一种电子装置,包含三个以上取像装置,其中该三个以上取像装置包含前述取像装置,且三个以上取像装置面向同一方向,可满足望远及广视角等成像需求。
[0146]
请参照图7的例示,本发明成像光学系统镜组透镜表面上的反曲点c为透镜表面曲率正负变化的交点,临界点d为透镜表面上,除与光轴的交点外,与一垂直于光轴的切面相切的切点。
[0147]
上述本发明成像光学系统镜组中的各技术特征皆可组合配置,而达到对应的功效。
[0148]
本发明揭露的成像光学系统镜组中,物侧与像侧是指沿光轴方向。
[0149]
本发明揭露的成像光学系统镜组中,光学元件的材质可为玻璃或塑胶。若光学元件的材质为玻璃,则可增加成像光学系统镜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,而玻璃光学元件可使用研磨或模造等技术制作而成。若光学元件材质为塑胶,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),其中球面光学元件可减低制造难度,而若于镜面上设置非球面,则可借此获得较多的控制变量,用以消减像差、缩减光学元件数目,并可有效降低本发明成像光学系统镜组的总长,而非球面可以塑胶射出成型或模造玻璃镜片等方式制作而成。本发明的光学元件的材质可由环烯烃聚合物(cyclo olefin polymer)所制成,所述环烯烃聚合物可以是一种共聚合物(copolymer)。
[0150]
本发明揭露的成像光学系统镜组中,若光学元件表面为非球面,则表示该光学元件表面光学有效区整个或其中一部分为非球面。
[0151]
本发明揭露的成像光学系统镜组中,可选择性地在任一(以上)光学元件材料中加入添加物,以改变光学元件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,添加物可均匀混合于塑料中,并以射出成型技术制作成光学元件。
[0152]
本发明揭露的成像光学系统镜组中,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影像品质。
[0153]
本发明揭露的成像光学系统镜组中,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光学元件间,中置光圈则表示光圈设置于第一光学元件与成像面间,前置光圈可使成像光学系统镜组的出射瞳(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接收影像的效率;中置光圈则有助于扩大镜头的视场角,使成像光学系统镜组具有广角镜头的优势。
[0154]
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。该可变孔径元件可借由控制影像的进光量或曝光时间,强化影像调节的能力。此外,该可变孔径元件亦可为本发明的光圈,可借由改变f值以调节影像品质,如景深或曝光速度等。
[0155]
本发明揭露的成像光学系统镜组中,若光学元件表面为凸面且未界定凸面位置时,则表示光学元件表面可于近光轴处为凸面;若光学元件表面为凹面且未界定凹面位置
时,则表示光学元件表面可于近光轴处为凹面。若光学元件的屈折力或焦距未界定其区域位置时,则表示光学元件的屈折力或焦距可为光学元件于近光轴处的屈折力或焦距。
[0156]
本发明揭露的成像光学系统镜组中,成像光学系统镜组的成像面,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,本发明的成像光学系统镜组中最靠近成像面的光学元件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),以达到修正影像的效果(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。
[0157]
本发明揭露的成像光学系统镜组将借由以下具体实施例配合所附图式予以详细说明。
[0158]
《第一实施例》
[0159]
本发明第一实施例的取像装置示意图请参阅图1a,像差曲线请参阅图1b。第一实施例的取像装置包含成像光学系统镜组1与电子感光元件is,成像光学系统镜组1由光路的物侧至像侧依序包含第一透镜e1、光栏s1、第二透镜e2、光圈st、第三透镜e3、光栏s2、第四透镜e4、第五透镜e5、第六透镜e6、第七透镜e7、滤光元件e8与成像面img。
[0160]
第一透镜e1具负屈折力,其材质为塑胶,其物侧面于近光轴处为凹面,且其物侧面具有二个反曲点及一个临界点,其像侧面于近光轴处为凸面,且其像侧面具有二个反曲点及一个临界点,其物侧面及像侧面皆为非球面。
[0161]
第二透镜e2具正屈折力,其材质为塑胶,其物侧面于近光轴处为凸面,且其物侧面具有一个反曲点,其像侧面于近光轴处为凹面,其物侧面及像侧面皆为非球面。
[0162]
第三透镜e3具正屈折力,其材质为塑胶,其物侧面于近光轴处为凸面,且其物侧面具有一个反曲点,其像侧面于近光轴处为凸面,其物侧面及像侧面皆为非球面。
[0163]
第四透镜e4具负屈折力,其材质为塑胶,其物侧面于近光轴处为凹面,其像侧面于近光轴处为凸面,且其像侧面具有三个反曲点,其物侧面及像侧面皆为非球面。
[0164]
第五透镜e5具负屈折力,其材质为塑胶,其物侧面于近光轴处为凹面,且其物侧面具有二个反曲点,其像侧面于近光轴处为凸面,其物侧面及像侧面皆为非球面。
[0165]
第六透镜e6具正屈折力,其材质为塑胶,其物侧面于近光轴处为凹面,且其物侧面具有二个反曲点,其像侧面于近光轴处为凸面,且其像侧面具有二个反曲点,其物侧面及像侧面皆为非球面。
[0166]
第七透镜e7具负屈折力,其材质为塑胶,其物侧面于近光轴处为凸面,且其物侧面具有三个反曲点及一个临界点,其像侧面于近光轴处为凹面,且其像侧面具有一个反曲点及一个临界点,其物侧面及像侧面皆为非球面。
[0167]
滤光元件e8设置于第七透镜e7与成像面img之间,其材质为玻璃且不影响焦距。电子感光元件is设置于成像面img上。
[0168]
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,fno表示光圈值,hfov表示最大视角的一半,且表面0-20依序表示由物侧至像侧的表面。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-a28则表示各表面第4-28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。
[0169][0170]
[0171]
[0172][0173]
上述的非球面曲线的方程式表示如下:
[0174][0175]
其中,
[0176]
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;
[0177]
y:非球面曲线上的点与光轴的垂直距离;
[0178]
r:曲率半径;
[0179]
k:锥面系数;
[0180]
ai:第i阶非球面系数。
[0181]
第一实施例中,第一透镜e1沿光路于光轴上的厚度为ct1,第一透镜e1与第二透镜e2之间的光轴距离为t12,成像光学系统镜组1的焦距为f,其关系式为:(ct1+t12)/f=0.37。
[0182]
第一实施例中,第二透镜e2的折射率为n2,第三透镜e3的折射率为n3,其关系式为:(n2+n3)/2=1.602。
[0183]
第一实施例中,第六透镜e6像侧面曲率半径为r12,第七透镜e7物侧面曲率半径为r13,其关系式为:(r12+r13)/(r12-r13)=0.27。
[0184]
第一实施例中,第七透镜e7物侧面曲率半径为r13,第七透镜e7像侧面曲率半径为r14,其关系式为:(r13-r14)/(r13+r14)=0.14。
[0185]
第一实施例中,第三透镜e3物侧面曲率半径为r5,第三透镜e3像侧面曲率半径为r6,其关系式为:(r5+r6)/(r5-r6)=0.16。
[0186]
第一实施例中,第四透镜e4与第五透镜e5之间的光轴距离为t45,第五透镜e5与第六透镜e6之间的光轴距离为t56,第六透镜e6与第七透镜e7之间的光轴距离为t67,成像光学系统镜组1中所有两相邻透镜之间于光轴上的间隔距离总和为σat,其关系式为:(t45+t56+t67)/σat=0.21。
[0187]
第一实施例中,成像光学系统镜组1的焦距为f,第一透镜e1的焦距为f1,其关系式为:f/f1=-0.56。
[0188]
第一实施例中,成像光学系统镜组1的焦距为f,第一透镜e1与第二透镜e2的合成焦距为f12,其关系式为:f/f12=-0.33。
[0189]
第一实施例中,成像光学系统镜组1的焦距为f,第一透镜e1、第二透镜e2、第三透镜e3与第四透镜e4的合成焦距为f1234,其关系式为:f/f1234=0.60。
[0190]
第一实施例中,成像光学系统镜组1的焦距为f,第二透镜e2的焦距为f2,其关系式为:f/f2=0.23。
[0191]
第一实施例中,成像光学系统镜组1的焦距为f,第三透镜e3、第四透镜e4与第五透镜e5的合成焦距为f345,其关系式为:f/f345=0.53。
[0192]
第一实施例中,成像光学系统镜组1的焦距为f,第五透镜e5的焦距为f5,其关系式为:f/f5=-0.27。
[0193]
第一实施例中,成像光学系统镜组1的焦距为f,第五透镜e5、第六透镜e6与第七透镜e7的合成焦距为f567,其关系式为:f/f567=0.38。
[0194]
第一实施例中,成像光学系统镜组1的焦距为f,第六透镜e6与第七透镜e7的合成焦距为f67,其关系式为:f/f67=0.65。
[0195]
第一实施例中,成像光学系统镜组1的焦距为f,第七透镜e7的焦距为f7,其关系式为:f/f7=-0.15。
[0196]
第一实施例中,成像光学系统镜组1的焦距为f,第一透镜e1物侧面曲率半径为r1,其关系式为:f/r1=-1.60。
[0197]
第一实施例中,成像光学系统镜组1的焦距为f,第六透镜e6像侧面曲率半径为r12,其关系式为:f/r12=-1.29。
[0198]
第一实施例中,成像光学系统镜组1的焦距为f,第七透镜e7物侧面曲率半径为r13,其关系式为:f/r13=2.25。
[0199]
第一实施例中,成像光学系统镜组1中两相邻透镜之间于光轴上的间隔距离的最大值为maxat,成像光学系统镜组1中所有两相邻透镜之间于光轴上的间隔距离总和为σat,其关系式为:maxat/σat=0.33。
[0200]
第一实施例中,第二透镜e2的折射率为n2,其关系式为:n2=1.660。
[0201]
第一实施例中,第一透镜e1物侧面曲率半径为r1,第一透镜e1像侧面曲率半径为r2,其关系式为:r1/r2=0.32。
[0202]
第一实施例中,成像光学系统镜组1更包含一光圈,光圈与成像面之间于光轴上的距离为sl,第一透镜e1物侧面与成像面之间于光轴上的距离为tl,其关系式为:sl/tl=0.72。
[0203]
第一实施例中,第一透镜e1物侧面与第七透镜e7像侧面之间于光轴上的距离为td,第一透镜e1物侧面与成像面之间于光轴上的距离为tl,其关系式为:td/tl=0.76。
[0204]
《第二实施例》
[0205]
本发明第二实施例的取像装置示意图请参阅图2a,像差曲线请参阅图2b。第二实施例的取像装置包含成像光学系统镜组2与电子感光元件is,成像光学系统镜组2由光路的物侧至像侧依序包含第一透镜e1、光栏s1、第二透镜e2、第三透镜e3、光圈st、第四透镜e4、光栏s2、第五透镜e5、第六透镜e6、第七透镜e7、滤光元件e8与成像面img。
[0206]
第一透镜e1具负屈折力,其材质为塑胶,其物侧面于近光轴处为凹面,且其物侧面具有二个反曲点及一个临界点,其像侧面于近光轴处为凸面,且其像侧面具有二个反曲点及一个临界点,其物侧面及像侧面皆为非球面。
[0207]
第二透镜e2具负屈折力,其材质为塑胶,其物侧面于近光轴处为凸面,且其物侧面具有一个反曲点,其像侧面于近光轴处为凹面,其物侧面及像侧面皆为非球面。
[0208]
第三透镜e3具正屈折力,其材质为塑胶,其物侧面于近光轴处为凸面,其像侧面于近光轴处为凹面,其物侧面及像侧面皆为非球面。
[0209]
第四透镜e4具正屈折力,其材质为塑胶,其物侧面于近光轴处为凸面,且其物侧面具有一个反曲点,其像侧面于近光轴处为凸面,其物侧面及像侧面皆为非球面。
[0210]
第五透镜e5具负屈折力,其材质为塑胶,其物侧面于近光轴处为凹面,且其物侧面具有一个反曲点,其像侧面于近光轴处为凸面,且其像侧面具有三个反曲点及二个临界点,其物侧面及像侧面皆为非球面。
[0211]
第六透镜e6具正屈折力,其材质为塑胶,其物侧面于近光轴处为凹面,且其物侧面具有四个反曲点,其像侧面于近光轴处为凸面,且其像侧面具有二个反曲点,其物侧面及像侧面皆为非球面。
[0212]
第七透镜e7具负屈折力,其材质为塑胶,其物侧面于近光轴处为凸面,且其物侧面具有二个反曲点及一个临界点,其像侧面于近光轴处为凹面,且其像侧面具有一个反曲点及一个临界点,其物侧面及像侧面皆为非球面。
[0213]
滤光元件e8设置于第七透镜e7与成像面img之间,其材质为玻璃且不影响焦距。电子感光元件is设置于成像面img上。
[0214]
第二实施例的光学数据如表三所示,其非球面数据如表四所示。
[0215][0216]
[0217]
[0218][0219]
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,各个关系式的参数系如同第一实施例所阐释,唯各个关系式的数值如下表中所列。
[0220][0221]
《第三实施例》
[0222]
本发明第三实施例的取像装置示意图请参阅图3a,像差曲线请参阅图3b。第三实施例的取像装置包含成像光学系统镜组3与电子感光元件is,成像光学系统镜组3由光路的物侧至像侧依序包含第一透镜e1、光栏s1、第二透镜e2、第三透镜e3、光圈st、第四透镜e4、光栏s2、第五透镜e5、第六透镜e6、第七透镜e7、滤光元件e8与成像面img。
[0223]
第一透镜e1具负屈折力,其材质为塑胶,其物侧面于近光轴处为凹面,且其物侧面具有二个反曲点及一个临界点,其像侧面于近光轴处为凸面,且其像侧面具有二个反曲点及一个临界点,其物侧面及像侧面皆为非球面。
[0224]
第二透镜e2具正屈折力,其材质为塑胶,其物侧面于近光轴处为凸面,且其物侧面具有一个反曲点,其像侧面于近光轴处为凹面,且其像侧面具有一个反曲点,其物侧面及像侧面皆为非球面。
[0225]
第三透镜e3具负屈折力,其材质为塑胶,其物侧面于近光轴处为凹面,其像侧面于
近光轴处为凸面,且其像侧面具有一个反曲点及一个临界点,其物侧面及像侧面皆为非球面。
[0226]
第四透镜e4具正屈折力,其材质为塑胶,其物侧面于近光轴处为凸面,且其物侧面具有一个反曲点,其像侧面于近光轴处为凸面,其物侧面及像侧面皆为非球面。
[0227]
第五透镜e5具负屈折力,其材质为塑胶,其物侧面于近光轴处为凹面,其像侧面于近光轴处为凸面,且其像侧面具有三个反曲点及二个临界点,其物侧面及像侧面皆为非球面。
[0228]
第六透镜e6具正屈折力,其材质为塑胶,其物侧面于近光轴处为凹面,且其物侧面具有二个反曲点,其像侧面于近光轴处为凸面,且其像侧面具有二个反曲点,其物侧面及像侧面皆为非球面。
[0229]
第七透镜e7具负屈折力,其材质为塑胶,其物侧面于近光轴处为凸面,且其物侧面具有二个反曲点及一个临界点,其像侧面于近光轴处为凹面,且其像侧面具有一个反曲点及一个临界点,其物侧面及像侧面皆为非球面。
[0230]
滤光元件e8设置于第七透镜e7与成像面img之间,其材质为玻璃且不影响焦距。电子感光元件is设置于成像面img上。
[0231]
第三实施例的光学数据如表五所示,其非球面数据如表六所示。
[0232]
[0233][0234]
[0235][0236][0237]
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
的参数系如同第一实施例所阐释,唯各个关系式的数值如下表中所列。
[0238][0239]
《第四实施例》
[0240]
本发明第四实施例的取像装置示意图请参阅图4a,像差曲线请参阅图4b。第四实施例的取像装置包含成像光学系统镜组4与电子感光元件is,成像光学系统镜组4由光路的物侧至像侧依序包含第一透镜e1、光栏s1、第二透镜e2、第三透镜e3、光圈st、第四透镜e4、第五透镜e5、第六透镜e6、光栏s2、第七透镜e7、滤光元件e8与成像面img。
[0241]
第一透镜e1具负屈折力,其材质为塑胶,其物侧面于近光轴处为凹面,且其物侧面具有二个反曲点及一个临界点,其像侧面于近光轴处为凸面,且其像侧面具有二个反曲点及一个临界点,其物侧面及像侧面皆为非球面。
[0242]
第二透镜e2具负屈折力,其材质为玻璃,其物侧面于近光轴处为凸面,且其物侧面具有一个反曲点,其像侧面于近光轴处为凹面,其物侧面及像侧面皆为非球面。
[0243]
第三透镜e3具正屈折力,其材质为塑胶,其物侧面于近光轴处为凸面,且其物侧面具有一个反曲点,其像侧面于近光轴处为凹面,其物侧面及像侧面皆为非球面。
[0244]
第四透镜e4具正屈折力,其材质为塑胶,其物侧面于近光轴处为凸面,且其物侧面具有一个反曲点,其像侧面于近光轴处为凸面,其物侧面及像侧面皆为非球面。
[0245]
第五透镜e5具正屈折力,其材质为塑胶,其物侧面于近光轴处为凹面,且其物侧面具有一个反曲点,其像侧面于近光轴处为凸面,且其像侧面具有三个反曲点,其物侧面及像侧面皆为非球面。
[0246]
第六透镜e6具正屈折力,其材质为塑胶,其物侧面于近光轴处为凹面,且其物侧面具有四个反曲点及二个临界点,其像侧面于近光轴处为凸面,且其像侧面具有二个反曲点,其物侧面及像侧面皆为非球面。
[0247]
第七透镜e7具负屈折力,其材质为塑胶,其物侧面于近光轴处为凸面,且其物侧面具有二个反曲点及一个临界点,其像侧面于近光轴处为凹面,且其像侧面具有一个反曲点及一个临界点,其物侧面及像侧面皆为非球面。
[0248]
滤光元件e8设置于第七透镜e7与成像面img之间,其材质为玻璃且不影响焦距。电子感光元件is设置于成像面img上。
[0249]
第四实施例的光学数据如表七所示,其非球面数据如表八所示。
[0250][0251]
[0252]
[0253][0254]
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,各个关系式的参数系如同第一实施例所阐释,唯各个关系式的数值如下表中所列。
[0255]
[0256][0257]
《第五实施例》
[0258]
本发明第五实施例的取像装置示意图请参阅图5a,像差曲线请参阅图5b。第五实施例的取像装置包含成像光学系统镜组5与电子感光元件is,成像光学系统镜组5由光路的物侧至像侧依序包含第一透镜e1、光栏s1、第二透镜e2、光圈st、第三透镜e3、光栏s2、第四透镜e4、第五透镜e5、第六透镜e6、第七透镜e7、滤光元件e8与成像面img。
[0259]
第一透镜e1具负屈折力,其材质为塑胶,其物侧面于近光轴处为凹面,且其物侧面具有二个反曲点及一个临界点,其像侧面于近光轴处为凸面,且其像侧面具有二个反曲点及一个临界点,其物侧面及像侧面皆为非球面。
[0260]
第二透镜e2具正屈折力,其材质为玻璃,其物侧面于近光轴处为凸面,且其物侧面具有一个反曲点,其像侧面于近光轴处为凹面,其物侧面及像侧面皆为非球面。
[0261]
第三透镜e3具正屈折力,其材质为塑胶,其物侧面于近光轴处为凸面,且其物侧面具有一个反曲点,其像侧面于近光轴处为凸面,其物侧面及像侧面皆为非球面。
[0262]
第四透镜e4具负屈折力,其材质为塑胶,其物侧面于近光轴处为凹面,其像侧面于近光轴处为凹面,且其像侧面具有二个反曲点及一个临界点,其物侧面及像侧面皆为非球面。
[0263]
第五透镜e5具正屈折力,其材质为塑胶,其物侧面于近光轴处为凸面,且其物侧面具有一个反曲点,其像侧面于近光轴处为凹面,且其像侧面具有三个反曲点及一个临界点,其物侧面及像侧面皆为非球面。
[0264]
第六透镜e6具正屈折力,其材质为塑胶,其物侧面于近光轴处为凸面,且其物侧面具有三个反曲点及一个临界点,其像侧面于近光轴处为凸面,且其像侧面具有二个反曲点及一个临界点,其物侧面及像侧面皆为非球面。
[0265]
第七透镜e7具负屈折力,其材质为塑胶,其物侧面于近光轴处为凸面,且其物侧面具有二个反曲点及一个临界点,其像侧面于近光轴处为凹面,且其像侧面具有一个反曲点及一个临界点,其物侧面及像侧面皆为非球面。
[0266]
滤光元件e8设置于第七透镜e7与成像面img之间,其材质为玻璃且不影响焦距。电子感光元件is设置于成像面img上。
[0267]
第五实施例的光学数据如表九所示,其非球面数据如表十所示。
[0268][0269]
[0270]
[0271][0272]
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,各个关系式的参数系如同第一实施例所阐释,唯各个关系式的数值如下表中所列。
[0273][0274]
《第六实施例》
[0275]
本发明第六实施例的取像装置示意图请参阅图6a,像差曲线请参阅图6b。第六实施例的取像装置包含成像光学系统镜组6与电子感光元件is,成像光学系统镜组6由光路的物侧至像侧依序包含第一透镜e1、光栏s1、第二透镜e2、光圈st、第三透镜e3、光栏s2、第四透镜e4、第五透镜e5、第六透镜e6、第七透镜e7、滤光元件e8与成像面img。
[0276]
第一透镜e1具负屈折力,其材质为塑胶,其物侧面于近光轴处为凹面,且其物侧面具有二个反曲点及一个临界点,其像侧面于近光轴处为凸面,且其像侧面具有二个反曲点及一个临界点,其物侧面及像侧面皆为非球面。
[0277]
第二透镜e2具正屈折力,其材质为塑胶,其物侧面于近光轴处为凸面,且其物侧面具有一个反曲点,其像侧面于近光轴处为凹面,其物侧面及像侧面皆为非球面。
[0278]
第三透镜e3具正屈折力,其材质为塑胶,其物侧面于近光轴处为凸面,且其物侧面具有一个反曲点,其像侧面于近光轴处为凸面,其物侧面及像侧面皆为非球面。
[0279]
第四透镜e4具负屈折力,其材质为塑胶,其物侧面于近光轴处为凹面,其像侧面于近光轴处为凸面,且其像侧面具有三个反曲点及二个临界点,其物侧面及像侧面皆为非球面。
[0280]
第五透镜e5具负屈折力,其材质为玻璃,其物侧面于近光轴处为凹面,且其物侧面具有二个反曲点及二个临界点,其像侧面于近光轴处为凸面,其物侧面及像侧面皆为非球面。
[0281]
第六透镜e6具正屈折力,其材质为塑胶,其物侧面于近光轴处为凸面,且其物侧面具有一个反曲点及一个临界点,其像侧面于近光轴处为凸面,且其像侧面具有二个反曲点,其物侧面及像侧面皆为非球面。
[0282]
第七透镜e7具负屈折力,其材质为塑胶,其物侧面于近光轴处为凸面,且其物侧面具有三个反曲点及一个临界点,其像侧面于近光轴处为凹面,且其像侧面具有三个反曲点及一个临界点,其物侧面及像侧面皆为非球面。
[0283]
滤光元件e8设置于第七透镜e7与成像面img之间,其材质为玻璃且不影响焦距。电子感光元件is设置于成像面img上。
[0284]
第六实施例的光学数据如表十一所示,其非球面数据如表十二所示。
[0285]
[0286][0287]
[0288]
[0289][0290]
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,各个关系式的参数系如同第一实施例所阐释,唯各个关系式的数值如下表中所列。
[0291][0292]
《第七实施例》
[0293]
请参照图8,是绘示依照本发明第七实施例的一种取像装置100的立体示意图。由图8可知,在本实施例中取像装置100为一相机模组。取像装置100包含摄影光学镜片系统101、驱动装置102以及电子感光元件103,其中摄影光学镜片系统101包含本发明第一实施例的成像光学系统镜组1以及一承载成像光学系统镜组1的镜筒(未另标号)。取像装置100利用摄影光学镜片系统101聚光产生影像,并配合驱动装置102进行影像对焦,最后成像于电子感光元件103(即第一实施例的电子感光元件is)上,并将影像数据输出。
[0294]
驱动装置102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102可让摄影光学镜片系统101取得较佳的成像位置,可提供被摄物于不同物距的状态下,皆能拍摄清晰影像。
[0295]
取像装置100可搭载一感光度佳及低杂讯的电子感光元件103(如cmos、ccd)设置于摄影光学镜片系统101的成像面,可真实呈现摄影光学镜片系统101的良好成像品质。
[0296]
此外,取像装置100更可包含影像稳定模组104,其可为加速计、陀螺仪或霍尔元件(hall effect sensor)等动能感测元件,而第七实施例中,影像稳定模组104为陀螺仪,但
不以此为限。借由调整摄影光学镜片系统101不同轴向的变化以补偿拍摄瞬间因晃动而产生的模糊影像,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抖(optical image stabilization;ois)、电子防手抖(electronic image stabilization;eis)等进阶的影像补偿功能。
[0297]
本发明的取像装置100并不以应用于智能手机为限。取像装置100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100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、随身影像纪录器、辨识系统、多镜头装置、体感侦测、虚拟实境、运动装置与家庭智能辅助系统等电子装置中。
[0298]
《第八实施例》
[0299]
请参照图9a至图9b,其中图9a为本发明第八实施例的电子装置200前视图,图9b为图9a的电子装置200后视图。在本实施例中,电子装置200为一智能手机。如图9a所示,电子装置200的正面包含显示装置210、tof(time of flight,飞时测距)模组201、取像装置202及取像装置203。取像装置202、取像装置203位于显示装置210上方,面向同一方向且水平排列于电子装置200的上缘。取像装置202是超广角取像装置,取像装置203是广角取像装置。取像装置202的视角大于取像装置203的视角至少30度。
[0300]
如图9b所示,电子装置200的背面包含闪光灯模组240、取像装置234及取像装置236。取像装置234及取像装置236面向同一方向,并垂直排列于电子装置200的背面。取像装置234为超广角取像装置,取像装置236为广角取像装置,采用本发明的成像光学系统镜组。取像装置234的视角大于取像装置236的视角至少20度。
[0301]
《第九实施例》
[0302]
请参照图10,图10为本发明第九实施例的电子装置300后视图。如图10所示,电子装置300的背面包含闪光灯模组340、取像装置332、取像装置334及取像装置336。取像装置332、取像装置334及取像装置336面向同一方向,并垂直排列于电子装置300的背面。闪光灯模组340设置于电子装置300的背面上缘,位于取像装置336的附近。取像装置336为超广角取像装置,取像装置334为广角取像装置,采用本发明的成像光学系统镜组,取像装置332为望远取像装置。取像装置336的视角大于取像装置334的视角至少20度,而取像装置334的视角大于取像装置332的视角至少20度,使得电子装置300背面的取像装置中视角最大的取像装置336的视角大于视角最小的取像装置332的视角至少40度。
[0303]
《第十实施例》
[0304]
请参照图11,图11为本发明第十实施例的电子装置400后视图。如图11所示,电子装置400的背面包含tof(time of flight,飞时测距)模组407、闪光灯模组408、取像装置404a、取像装置404b、取像装置405a、取像装置405b、取像装置406a、取像装置406b、取像装置409a及取像装置409b。取像装置404a、取像装置404b、取像装置405a、取像装置405b、取像装置406a、取像装置406b、取像装置409a及取像装置409b面向同一方向,并分成两排垂直排列于电子装置400的背面。tof(time of flight,飞时测距)模组407及闪光灯模组408设置于电子装置400的背面上缘,位于取像装置406a的附近。取像装置405a、405b为超广角取像装置,取像装置404a、404b为广角取像装置,采用本发明的成像光学系统镜组,取像装置406a、406b为望远取像装置,取像装置409a、409b为具有转折光路的望远取像装置。取像装
置405a、405b的视角大于取像装置404a、404b的视角至少30度,而取像装置404a、404b的视角大于取像装置406a、406b、409a、409b的视角至少30度。
[0305]
《第十一实施例》
[0306]
请参照图12a至图12b,其中图12a为本发明第十一实施例的电子装置500前视图,图12b为图12a的电子装置500后视图。在本实施例中,电子装置500为一智能手机。
[0307]
如图12a所示,电子装置500的正面包含显示装置510及取像装置520,其中取像装置520采用本发明成像光学系统镜组。如图12b所示,电子装置400的背面包含望远镜头530、广角镜头540、超广角镜头550。
[0308]
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。
[0309]
以上各表所示为本发明揭露的实施例中,成像光学系统镜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保护范围。
技术特征:
1.一种成像光学系统镜组,其特征在于,包含七片透镜,所述七片透镜由光路的物侧至像侧依序为第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜及第七透镜,所述第一透镜至所述第七透镜中各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;其中,所述第一透镜具负屈折力,所述第一透镜物侧面于近光轴处为凹面及所述第一透镜像侧面于近光轴处为凸面,所述第二透镜物侧面于近光轴处为凸面;其中,所述成像光学系统镜组的焦距为f,所述第一透镜的焦距为f1,所述第六透镜与所述第七透镜的合成焦距为f67,所述第一透镜物侧面曲率半径为r1,所述第一透镜像侧面曲率半径为r2,所述第三透镜物侧面曲率半径为r5,所述第三透镜像侧面曲率半径为r6,所述第六透镜像侧面曲率半径为r12,所述第七透镜物侧面曲率半径为r13,所述第七透镜像侧面曲率半径为r14,其满足下列关系式:-2.50<f/f1<-0.25;0.00<f/f67<2.50;0.12<r1/r2;(r5+r6)/(r5-r6)<1.20;0.10<(r12+r13)/(r12-r13)<5.00;及-1.55<(r13-r14)/(r13+r14)。2.如权利要求1所述的成像光学系统镜组,其特征在于,所述成像光学系统镜组的焦距为f,所述第一透镜物侧面曲率半径为r1,其满足下列关系式:-1.75<f/r1<-1.15。3.如权利要求1所述的成像光学系统镜组,其特征在于,所述成像光学系统镜组更包含一光圈,所述光圈与成像面之间于光轴上的距离为sl,所述第一透镜物侧面与所述成像面之间于光轴上的距离为tl,其满足下列关系式:0.52<sl/tl<0.81。4.如权利要求1所述的成像光学系统镜组,其特征在于,所述成像光学系统镜组的焦距为f,所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜与所述第四透镜的合成焦距为f1234,其满足下列关系式:-0.25<f/f1234<0.82。5.如权利要求1所述的成像光学系统镜组,其特征在于,所述成像光学系统镜组中两相邻透镜之间于光轴上的间隔距离的最大值为maxat,所述成像光学系统镜组中所有两相邻透镜之间于光轴上的间隔距离总和为σat,其满足下列关系式:0.17<maxat/σat<0.40。6.如权利要求1所述的成像光学系统镜组,其特征在于,所述第一透镜物侧面与所述第七透镜像侧面皆至少包含一临界点,所述成像光学系统镜组的焦距为f,所述第二透镜的焦距为f2,其满足下列关系式:-0.60<f/f2<0.70。7.如权利要求1所述的成像光学系统镜组,其特征在于,所述第一透镜沿光路于光轴上的厚度为ct1,所述第一透镜与所述第二透镜之间的光轴距离为t12,所述成像光学系统镜组的焦距为f,其满足下列关系式:
0.25<(ct1+t12)/f<0.50。8.一种取像装置,其特征在于,包含有如权利要求1所述的成像光学系统镜组与一电子感光元件。9.一种电子装置,其特征在于,包含有如权利要求8所述的取像装置。10.一种成像光学系统镜组,其特征在于,包含七片透镜,所述七片透镜由光路的物侧至像侧依序为第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜及第七透镜,所述第一透镜至所述第七透镜中各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;其中,所述第一透镜具负屈折力,所述第一透镜物侧面于近光轴处为凹面及所述第一透镜像侧面于近光轴处为凸面,所述第七透镜像侧面具有至少一反曲点;其中,所述成像光学系统镜组的焦距为f,所述第一透镜与所述第二透镜的合成焦距为f12,所述第五透镜的焦距为f5,所述第六透镜像侧面曲率半径为r12,所述第一透镜物侧面曲率半径为r1,所述第一透镜像侧面曲率半径为r2,其满足下列关系式:-2.50<f/f12<-0.10;-0.70<f/f5<2.50;-2.40<f/r1<-0.65;-1.50<f/r12<-0.10;及0.16<r1/r2<1.00。11.如权利要求10所述的成像光学系统镜组,其特征在于,所述成像光学系统镜组的焦距为f,所述第一透镜物侧面曲率半径为r1,其满足下列关系式:-1.75<f/r1<-1.10。12.如权利要求10所述的成像光学系统镜组,其特征在于,所述成像光学系统镜的焦距为f,所述第五透镜的焦距为f5,所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜与所述第四透镜的合成焦距为f1234,其满足下列关系式:-0.60<f/f5<0.60;及0.25<f/f1234<1.50。13.如权利要求10所述的成像光学系统镜组,其特征在于,所述成像光学系统镜组的焦距为f,所述第六透镜像侧面曲率半径为r12,其满足下列关系式:-1.40<f/r12<-0.40。14.如权利要求10所述的成像光学系统镜组,其特征在于,所述成像光学系统镜组的焦距为f,所述第三透镜、所述第四透镜与所述第五透镜的合成焦距为f345,其满足下列关系式:-0.20<f/f345<1.00。15.如权利要求10所述的成像光学系统镜组,其特征在于,所述第四透镜与所述第五透镜之间的光轴距离为t45,所述第五透镜与所述第六透镜之间的光轴距离为t56,所述第六透镜与所述第七透镜之间的光轴距离为t67,所述成像光学系统镜组中所有两相邻透镜之间于光轴上的间隔距离总和为σat,其满足下列关系式:0.00<(t45+t56+t67)/σat<0.49。16.如权利要求10所述的成像光学系统镜组,其特征在于,所述第二透镜的折射率为
n2,所述成像光学系统镜组的焦距为f,所述第一透镜的焦距为f1,其满足下列关系式:1.63<n2<1.95;及-0.82<f/f1<-0.30。17.如权利要求10所述的成像光学系统镜组,其特征在于,所述第一透镜物侧面与所述第七透镜像侧面之间于光轴上的距离为td,所述第一透镜物侧面与成像面之间于光轴上的距离为tl,其满足下列关系式:0.50<td/tl<0.82。18.一种成像光学系统镜组,其特征在于,包含七片透镜,所述七片透镜由光路的物侧至像侧依序为第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜及第七透镜,所述第一透镜至所述第七透镜中各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;其中,所述第一透镜具负屈折力,所述第一透镜物侧面于近光轴处为凹面及所述第一透镜像侧面于近光轴处为凸面,所述第六透镜像侧面于近光轴处为凸面,所述第七透镜像侧面具有至少一反曲点;其中,所述成像光学系统镜组的焦距为f,所述第五透镜的焦距为f5,所述第七透镜的焦距为f7,所述第一透镜物侧面曲率半径为r1,所述第一透镜像侧面曲率半径为r2,所述第七透镜物侧面曲率半径为r13,其满足下列关系式:-0.57<f/f5<2.50;-0.25<f/f7<2.50;0.12<r1/r2<0.80;及0.50<f/r13<3.50。19.如权利要求18所述的成像光学系统镜组,其特征在于,所述成像光学系统镜组的焦距为f,所述第六透镜与所述第七透镜的合成焦距为f67,其满足下列关系式:0.25<f/f67<0.90。20.如权利要求18所述的成像光学系统镜组,其特征在于,所述第二透镜的折射率为n2,所述第三透镜的折射率为n3,所述成像光学系统镜组的光圈值为fno,其满足下列关系式:1.59<(n2+n3)/2<1.85;及1.90<fno<2.25。21.如权利要求18所述的成像光学系统镜组,其特征在于,所述第三透镜物侧面曲率半径为r5,所述第三透镜像侧面曲率半径为r6,其满足下列关系式:-7.50<(r5+r6)/(r5-r6)<0.45。22.如权利要求18所述的成像光学系统镜组,其特征在于,所述成像光学系统镜组的焦距为f,所述第三透镜、所述第四透镜与所述第五透镜的合成焦距为f345,其满足下列关系式:0.30<f/f345<1.00。23.如权利要求18所述的成像光学系统镜组,其特征在于,所述第四透镜与所述第五透镜之间的光轴距离为t45,所述第五透镜与所述第六透镜之间的光轴距离为t56,所述第六透镜与所述第七透镜之间的光轴距离为t67,所述成像光学系统镜组中所有两相邻透镜之
间于光轴上的间隔距离总和为σat,其满足下列关系式:0.00<(t45+t56+t67)/σat<0.49。24.如权利要求18所述的成像光学系统镜组,其特征在于,所述成像光学系统镜组的焦距为f,所述第五透镜、所述第六透镜与所述第七透镜的合成焦距为f567,其满足下列关系式:0.10<f/f567<1.20。25.如权利要求18所述的成像光学系统镜组,其特征在于,所述第一透镜沿光路于光轴上的厚度为ct1,所述第一透镜与所述第二透镜之间的光轴距离为t12,所述成像光学系统镜组的焦距为f,其满足下列关系式:0.25<(ct1+t12)/f<0.50。
技术总结
本申请公开一种成像光学系统镜组、取像装置及电子装置;其中所述成像光学系统镜组,包含七片透镜,该七片透镜由光路的物侧至像侧依序为第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜及第七透镜。该第一透镜至该第七透镜中各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。该第一透镜具负屈折力,该第一透镜物侧面于近光轴处为凹面及该第一透镜像侧面于近光轴处为凸面,该第二透镜物侧面于近光轴处为凸面。当满足特定条件时,有助于成像用光学镜片组的小型化,并提供良好的成像品质。良好的成像品质。良好的成像品质。
技术研发人员:卓孟宽
受保护的技术使用者:大立光电股份有限公司
技术研发日:2022.05.23
技术公布日:2023/9/20
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