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摄像系统镜头组、取像装置及电子装置

文献发布时间:2024-04-18 20:01:30


摄像系统镜头组、取像装置及电子装置

技术领域

本发明涉及一种摄像系统镜头组、取像装置及电子装置,特别是一种适用于电子装置的摄像系统镜头组及取像装置。

背景技术

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。

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。由于现有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。

具体来说,近年来电子产品等电子装置诉求轻薄化,因此传统的光学镜头难以同时满足高规格与小型化的需求,特别是大光圈或具备望远特征的小型镜头等。但因光学变焦需求变得更加严苛(加大光学变焦倍率等),已知的先前望远镜头技术渐渐无法满足需求,会有如总长太长,光圈太小,品质不足或无法小型化等问题,因此需要不同的光学特征来解决上述问题以符合需求。

发明内容

本发明提供一种摄像系统镜头组、取像装置以及电子装置。其中,摄像系统镜头组沿着光路由物侧至像侧包含依序排列的五片透镜。当满足特定条件时,本发明提供的摄像系统镜头组能同时满足小型化和高成像品质的需求。

本发明提供一种摄像系统镜头组,包含五片透镜。五片透镜沿光路由物侧至像侧依序为第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜与第五透镜。第一透镜具有正屈折力。第二透镜具有负屈折力。第二透镜的阿贝数为V2,第三透镜的阿贝数为V3,第四透镜的阿贝数为V4,摄像系统镜头组中所有透镜于光轴上的厚度总和为ΣCT,摄像系统镜头组中所有相邻透镜于光轴上的间隔距离的总和为ΣAT,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,第四透镜于光轴上的厚度为CT4,第五透镜于光轴上的厚度为CT5,第一透镜物侧表面至第五透镜像侧表面于光轴上的距离为TD,第五透镜像侧表面至成像面于光轴上的距离为BL,第一透镜物侧表面至成像面于光轴上的距离为TL,摄像系统镜头组的最大成像高度为ImgH,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:

30

0.5<ΣCT/ΣAT<2.5;

1.8<(CT1+CT2)/(CT4+CT5)<5.0;

0.1

1.0

0.01

本发明另提供一种摄像系统镜头组,包含五片透镜。五片透镜沿光路由物侧至像侧依序为第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜与第五透镜。第一透镜具有正屈折力。第二透镜具有负屈折力。第三透镜像侧表面于近光轴处为凹面。第二透镜的阿贝数为V2,第三透镜的阿贝数为V3,第四透镜的阿贝数为V4,摄像系统镜头组中所有透镜于光轴上的厚度总和为ΣCT,摄像系统镜头组中所有相邻透镜于光轴上的间隔距离的总和为ΣAT,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,第三透镜于光轴上的厚度为CT3,第四透镜于光轴上的厚度为CT4,第五透镜于光轴上的厚度为CT5,第一透镜物侧表面至第五透镜像侧表面于光轴上的距离为TD,第五透镜像侧表面至成像面于光轴上的距离为BL,摄像系统镜头组的焦距为f,第一透镜的焦距为f1,第二透镜的焦距为f2,第四透镜的焦距为f4,第五透镜的焦距为f5,其满足下列条件:

30

0.5<ΣCT/ΣAT<2.5;

1.8<(CT1+CT2)/(CT4+CT5)<5.0;

0.1

0<(|f/f4|+|f/f5|)/(|f/f1|+|f/f2|)<0.35;以及

0

本发明提供一种取像装置,其包含前述的摄像系统镜头组以及一电子感光元件,其中电子感光元件设置于摄像系统镜头组的成像面上。

本发明提供一种电子装置,其包含前述的取像装置。

本发明所提供的摄像系统镜头组、取像装置与电子装置,可因应电子装置的厚度限制,在部分的镜筒或透镜做切割以缩小单轴长度,有助于节省模块空间。另外也可搭配反射元件提供整体系统不同的光路走向,给予镜头更弹性的使用空间展现长焦距的望远功效。

当V2+V3+V4满足上述条件时,可有效修正不同波段的聚焦位置,以避免影像重叠的情形产生。

当ΣCT/ΣAT满足上述条件时,可调整透镜分布并在透镜厚度与透镜间距之间取得平衡,有助于压缩体积。

当(CT1+CT2)/(CT4+CT5)满足上述条件时,可平衡前端与后端透镜的中心厚度比例,以利于镜头组装并提升合格率。

当TD/BL满足上述条件时,可确保摄像系统镜头组能提供较佳的望远功能。

当TL/ImgH满足上述条件时,可使摄像系统镜头组调整为较佳的视场角度,以利于应用在不同领域。

当CT4/T34满足上述条件时,可使第三透镜与第四透镜之间具备足够的空间,以增加设计自由度。

当(|f/f4|+|f/f5|)/(|f/f1|+|f/f2|)满足上述条件时,可确保第一透镜与第二透镜具有足够屈折力来实现摄像系统镜头组小型化的特色。

当CT3/CT1满足上述条件时,可平衡第一透镜与第三透镜的中心厚度比例,以控制摄像系统镜头组的体积大小。

以上关于本发明内容的说明及以下的实施方式的说明用以示范与解释本发明的精神与原理,并且提供本发明的权利要求书更进一步的解释。

附图说明

图1绘示依照本发明第一实施例的取像装置示意图。

图2由左至右依序为第一实施例的球差、像散以及畸变曲线图。

图3绘示依照本发明第二实施例的取像装置示意图。

图4由左至右依序为第二实施例的球差、像散以及畸变曲线图。

图5绘示依照本发明第三实施例的取像装置示意图。

图6由左至右依序为第三实施例的球差、像散以及畸变曲线图。

图7绘示依照本发明第四实施例的取像装置示意图。

图8由左至右依序为第四实施例的球差、像散以及畸变曲线图。

图9绘示依照本发明第五实施例的取像装置示意图。

图10由左至右依序为第五实施例的球差、像散以及畸变曲线图。

图11绘示依照本发明第六实施例的取像装置示意图。

图12由左至右依序为第六实施例的球差、像散以及畸变曲线图。

图13绘示依照本发明第七实施例的取像装置示意图。

图14由左至右依序为第七实施例的球差、像散以及畸变曲线图。

图15绘示依照本发明第八实施例的取像装置示意图。

图16由左至右依序为第八实施例的球差、像散以及畸变曲线图。

图17绘示依照本发明第九实施例的取像装置示意图。

图18由左至右依序为第九实施例的球差、像散以及畸变曲线图。

图19绘示依照本发明第十实施例的取像装置示意图。

图20由左至右依序为第十实施例的球差、像散以及畸变曲线图。

图21绘示依照本发明第十一实施例的取像装置示意图。

图22由左至右依序为第十一实施例的球差、像散以及畸变曲线图。

图23绘示依照本发明第十二实施例的一种取像装置的立体示意图。

图24绘示依照本发明第十三实施例的一种电子装置的一侧的立体示意图。

图25绘示图24的电子装置的另一侧的立体示意图。

图26绘示依照本发明第十四实施例的一种电子装置的一侧的立体示意图。

图27绘示图26的电子装置的另一侧的立体示意图。

图28绘示图26的电子装置的系统方块图。

图29绘示依照本发明第十五实施例的一种电子装置的一侧的立体示意图。

图30绘示依照本发明第一实施例中参数Y1R1、Y3R2、Y4R1和Y5R2以及第五透镜的反曲点的示意图。

图31绘示依照本发明第一实施例中参数CRA的示意图。

图32绘示依照本发明的反射元件在摄像系统镜头组中的一种配置关系示意图。

图33绘示依照本发明的反射元件在摄像系统镜头组中的另一种配置关系示意图。

图34绘示依照本发明的两个反射元件在摄像系统镜头组中的一种配置关系示意图。

图35绘示依照本发明的两个反射元件在摄像系统镜头组中的另一种配置关系示意图。

图36绘示依照本发明的反射元件在摄像系统镜头组中的又另一种配置关系示意图。

【符号说明】

1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、100、100a、100b、100c、100d、100e、100f、100g、100h、100i、100j、100k、100m、100n、100p、100q、100r:取像装置

101:成像镜头

102:驱动装置

103:电子感光元件

104:影像稳定模块

200、300、400:电子装置

201、304:显示模块

301、401:闪光灯模块

302:对焦辅助模块

303:影像信号处理器

305:影像软件处理器

306:被摄物

P:反曲点

DLF:双反射元件

DLFR1:第一反射面

DLFR2:第二反射面

FT:滤光元件

LF:反射元件

LF1:第一反射元件

LF2、LF2’:第二反射元件

LFI:像侧表面

LFO:物侧表面

LFR、LFR1、LFR2、LFR2’:反射面

LG:透镜群

OA1:第一光轴

OA2:第二光轴

OA3:第三光轴

ST:光圈

S1、S2、S3:光阑

E1:第一透镜

E2:第二透镜

E3:第三透镜

E4:第四透镜

E5:第五透镜

E6:滤光元件

IMG:成像面

IS:电子感光元件

CR:主光线

CRA:摄像系统镜头组于最大成像高度位置的主光线入射角度

Y1R1:第一透镜物侧表面的最大有效半径

Y3R2:第三透镜像侧表面的最大有效半径

Y4R1:第四透镜物侧表面的最大有效半径

Y5R2:第五透镜像侧表面的最大有效半径

具体实施方式

摄像系统镜头组包含五片透镜,并且五片透镜沿光路由物侧至像侧依序为第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜与第五透镜。

第一透镜具有正屈折力。借此,有助于压缩摄像系统镜头组的体积。

第二透镜具有负屈折力。借此,可修正摄像系统镜头组的像差。

第三透镜可具有正屈折力;借此,可利用第三透镜作为正透镜并搭配较小的阿贝数来做色差补偿与影像周边的聚光,以达到色差补正效果。第三透镜物侧表面于近光轴处可为凸面;借此,可增加摄像系统镜头组的对称性,以提升影像品质。第三透镜像侧表面于近光轴处可为凹面;借此,可辅助缩短摄像系统镜头组的后焦距,同时修正离轴像差。

第五透镜其物侧表面与其像侧表面的至少其中一者可具有至少一反曲点。借此,可修正畸变,避免周边影像变形。请参照图30,绘示有依照本发明第一实施例中第五透镜E5物侧表面与像侧表面各自的反曲点P的示意图。图30绘示第一实施例中第五透镜物侧表面与像侧表面各自的反曲点作为示例性说明,然本发明各实施例中除了上述的反曲点外,各透镜表面也可具有一个或多个反曲点。

第二透镜的阿贝数为V2,第三透镜的阿贝数为V3,第四透镜的阿贝数为V4,其满足下列条件:30

摄像系统镜头组中所有透镜于光轴上的厚度总和为ΣCT,摄像系统镜头组中所有相邻透镜于光轴上的间隔距离的总和为ΣAT,其满足下列条件:0.5<ΣCT/ΣAT<2.5。借此,可调整透镜分布并在透镜厚度与透镜间距之间取得平衡,有助于压缩体积。其中,也可满足下列条件:0.8<ΣCT/ΣAT<2.3。

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,第四透镜于光轴上的厚度为CT4,第五透镜于光轴上的厚度为CT5,其满足下列条件:1.8<(CT1+CT2)/(CT4+CT5)<5.0。借此,可平衡前端与后端透镜的中心厚度比例,以利于镜头组装并提升合格率。其中,也可满足下列条件:1.9<(CT1+CT2)/(CT4+CT5)<4.2。

第一透镜物侧表面至第五透镜像侧表面于光轴上的距离为TD,第五透镜像侧表面至成像面于光轴上的距离为BL,其满足下列条件:0.1

第一透镜物侧表面至成像面于光轴上的距离为TL,摄像系统镜头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),其可满足下列条件:1.0

第四透镜于光轴上的厚度为CT4,第三透镜与第四透镜于光轴上的间隔距离为T34,其可满足下列条件:0.01

摄像系统镜头组的焦距为f,第一透镜的焦距为f1,第二透镜的焦距为f2,第四透镜的焦距为f4,第五透镜的焦距为f5,其可满足下列条件:0<(|f/f4|+|f/f5|)/(|f/f1|+|f/f2|)<0.35。借此,可确保第一透镜与第二透镜具有足够屈折力来实现摄像系统镜头组小型化的特色。其中,也可满足下列条件:0.01<(|f/f4|+|f/f5|)/(|f/f1|+|f/f2|)<0.32。

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,其可满足下列条件:0

第三透镜物侧表面的曲率半径为R5,第三透镜像侧表面的曲率半径为R6,其可满足下列条件:(R5+R6)/(R5-R6)<-1.5。借此,可使第三透镜物侧表面具备较强的偏折能力,以控制光路走向。其中,也可满足下列条件:(R5+R6)/(R5-R6)<-1.8。其中,也可满足下列条件:-50.0<(R5+R6)/(R5-R6)<-2.0。其中,也可满足下列条件:-45.0<(R5+R6)/(R5-R6)<-3.0。

第三透镜物侧表面的曲率半径为R5,第四透镜物侧表面的曲率半径为R7,其可满足下列条件:-15.0<(R5+R7)/(R5-R7)<0.6。借此,可有效平衡第三透镜与第四透镜间的面形,使第三透镜具备较强的光路控制能力,并以第四透镜加以平衡。其中,也可满足下列条件:-12.0<(R5+R7)/(R5-R7)<0。其中,也可满足下列条件:-8.0<(R5+R7)/(R5-R7)<-0.5。

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,其可满足下列条件:-0.5<(R9+R10)/(R9-R10)<13.0。借此,可调整第五透镜的面形,有助于调整后焦距长度。其中,也可满足下列条件:-0.43<(R9+R10)/(R9-R10)<10.0。

第二透镜的焦距为f2,第二透镜于光轴上的厚度为CT2,其可满足下列条件:3.2<|f2|/CT2<27.5。借此,可有效平衡第二透镜的屈折力与厚度,有助于修正整体像差与摄像系统镜头组的小型化。其中,也可满足下列条件:3.5<|f2|/CT2<26.0。

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,第三透镜于光轴上的厚度为CT3,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,第一透镜物侧表面至成像面于光轴上的距离为TL,其可满足下列条件:0.15<(CT1+T12+CT2+T23+CT3)/TL<0.32。借此,可平衡前三片透镜的空间配置,以达到镜头的小型化。其中,也可满足下列条件:0.18<(CT1+T12+CT2+T23+CT3)/TL<0.30。

本发明所揭露的摄像系统镜头组,还可包含一光圈。光圈至第五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五透镜像侧表面于光轴上的距离为TD,其可满足下列条件:0.35

第三透镜的焦距为f3,第四透镜的焦距为f4,其可满足下列条件:-0.45

第二透镜于光轴上的厚度为CT2,第四透镜于光轴上的厚度为CT4,其可满足下列条件:0.1

摄像系统镜头组所有透镜中的阿贝数最小值为Vmin,其可满足下列条件:Vmin<20。借此,可调整透镜材质分布以修正色差。其中,也可满足下列条件:10

摄像系统镜头组于最大成像高度位置的主光线入射角度为CRA,其可满足下列条件:0.25

第一透镜与第二透镜于光轴上的间隔距离为T12,第二透镜于光轴上的厚度为CT2,其可满足下列条件:0

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,其可满足下列条件:-10.0<(R3-R4)/(R3+R4)<1.4。借此,可调整第二透镜的面形与屈折力,有助于减少畸变像差。其中,也可满足下列条件:-5.0<(R3-R4)/(R3+R4)<1.0。其中,也可满足下列条件:-2.5<(R3-R4)/(R3+R4)<0.95。

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,其可满足下列条件:2.5<(T34+T45)/T23<20.0。借此,可平衡透镜间的距离,以利于镜头组装,提升合格率。其中,也可满足下列条件:3.2<(T34+T45)/T23<15.0。

第一透镜物侧表面的最大有效半径为Y1R1,第五透镜像侧表面的最大有效半径为Y5R2,其可满足下列条件:0.5

第三透镜像侧表面的最大有效半径为Y3R2,第四透镜物侧表面的最大有效半径为Y4R1,其可满足下列条件:0.8

第三透镜于光轴上的厚度为CT3,第三透镜与第四透镜于光轴上的间隔距离为T34,其可满足下列条件:CT3/T34<5.0。借此,可使第三透镜与第四透镜间具备足够的空间,达成更多样的应用设计。其中,也可满足下列条件:0.01

第一透镜的阿贝数为V1,第二透镜的阿贝数为V2,第三透镜的阿贝数为V3,第四透镜的阿贝数为V4,第五透镜的阿贝数为V5,第i透镜的阿贝数为Vi,第一透镜的折射率为N1,第二透镜的折射率为N2,第三透镜的折射率为N3,第四透镜的折射率为N4,第五透镜的折射率为N5,第i透镜的折射率为Ni,摄像系统镜头组中可有至少一片透镜满足下列条件:5.0

上述本发明所揭露的摄像系统镜头组中的各技术特征皆可组合配置,而达到对应的功效。

本发明所揭露的摄像系统镜头组中,透镜的材质可为玻璃或塑胶。若透镜的材质为玻璃,则可增加摄像系统镜头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),其中球面透镜可减低制造难度,而若于镜面上设置非球面,则可借此获得较多的控制变数,用以消减像差、缩减透镜数目,并可有效降低本发明摄像系统镜头组的总长。进一步地,非球面可以塑胶射出成型或模造玻璃透镜等方式制作而成。

本发明所揭露的摄像系统镜头组中,若透镜表面为非球面,则表示该透镜表面光学有效区全部或其中一部分为非球面。

本发明所揭露的摄像系统镜头组中,可选择性地在任一(以上)透镜材料中加入添加物,产生光吸收或光干涉效果,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。此外,添加物也可配置于透镜表面上的镀膜,以提供上述功效。

本发明所揭露的摄像系统镜头组中,若透镜表面为凸面且未界定该凸面位置时,则表示该凸面可位于透镜表面近光轴处;若透镜表面为凹面且未界定该凹面位置时,则表示该凹面可位于透镜表面近光轴处。若透镜的屈折力或焦距未界定其区域位置时,则表示该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。

本发明所揭露的摄像系统镜头组中,所述透镜表面的反曲点(InflectionPoint),是指透镜表面曲率正负变化的交界点。

本发明所揭露的摄像系统镜头组中,摄像系统镜头组的成像面依其对应的电子感光元件的不同,可为一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。

本发明所揭露的摄像系统镜头组中,于成像光路上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、衍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将具有朝往物侧方向为凹面的薄型平凹元件设置于靠近成像面处。

本发明所揭露的摄像系统镜头组中,也可于成像光路上在被摄物至成像面间选择性设置至少一具有转折光路功能的反射元件,可使摄像系统镜头组具有不同的光路走向,以提供摄像系统镜头组较高弹性的空间配置,使电子装置的轻薄化不受制于摄像系统镜头组的光学总长度,有助于减少机构上的限制与镜头的小型化,而得以达到更严苛的规格需求。其中,反射元件也可位于第一透镜物侧表面的物侧,也就是可位在被摄物与第一透镜之间。其中,反射元件也可位于第五透镜像侧表面的像侧,也就是可位在第五透镜与成像面之间。其中,反射元件可为棱镜(prism)或反射镜(mirror)等等,本发明不以此为限。请参照图32,绘示依照本发明的反射元件在摄像系统镜头组中的一种配置关系示意图。如图32所示,摄像系统镜头组的光路可由被摄物(未绘示)至成像面IMG,沿第一光轴OA1方向进入反射元件LF,在反射元件反射面LFR被转折后,沿第二光轴OA2方向通过透镜群LG与滤光元件FT,其中反射元件LF为一棱镜,设置于被摄物与摄像系统镜头组的透镜群LG之间,但本发明不以此为限。在部分实施例中,反射元件也可设置于摄像系统镜头组的透镜群与成像面之间。其中,在反射元件为棱镜的态样中,反射元件物侧表面于近光轴处可为凸面。借此,可额外提供摄像系统镜头组部分屈折力,以节省空间并提升成像品质,同时使整体外观具有立体空间视觉感。请参照图33,绘示依照本发明的反射元件在摄像系统镜头组中的另一种配置关系示意图。如图33所示,摄像系统镜头组的光路可由被摄物(未绘示)至成像面IMG,沿第一光轴OA1方向通过反射元件物侧表面LFO,进入反射元件LF后,在反射元件反射面LFR被转折,随后沿第二光轴OA2方向通过反射元件像侧表面LFI、透镜群LG与滤光元件FT,其中反射元件物侧表面LFO于近光轴处可为凸向被摄物的凸面,且反射元件像侧表面LFI于近光轴处可为凸向透镜群LG的凸面。此外,摄像系统镜头组也可于成像光路上在被摄物至成像面间选择性设置至少两个反射元件。请参照图34,绘示依照本发明的两个反射元件在摄像系统镜头组中的一种配置关系示意图。如图34所示,摄像系统镜头组的光路也可由被摄物(未绘示)至成像面IMG,沿第一光轴OA1方向进入第一反射元件LF1,在第一反射元件反射面LFR1被转折后,沿第二光轴OA2方向通过透镜群LG与滤光元件FT,随后进入第二反射元件LF2被第二反射元件反射面LFR2转折,而沿第三光轴OA3方向射向成像面IMG,其中第一反射元件LF1配置于被摄物与摄像系统镜头组的透镜群LG之间,第二反射元件LF2配置于摄像系统镜头组的透镜群LG与成像面IMG之间,且光线在第一光轴OA1的行进方向可以如图34所示与光线在第三光轴OA3的行进方向为相同方向。此外,摄像系统镜头组于成像光路上在被摄物至成像面间选择性设置的至少两个反射元件也可为不同类型。请参照图35,绘示依照本发明的两个反射元件在摄像系统镜头组中的另一种配置关系示意图。如图35所示,摄像系统镜头组的第二反射元件LF2’为一反射镜,不同于图34配置中作为棱镜的第二反射元件LF2,而第二光轴OA2在第二反射元件LF2’被第二反射元件反射面LFR2’转折,而沿第三光轴OA3方向射向成像面IMG,其余配置类似于图34的配置,在此不加以赘述。摄像系统镜头组也可选择性配置三个以上的反射元件,本发明不以附图所揭露的反射元件的种类、数量与位置为限。此外,单一个反射元件可将光路转折一次、两次或三次以上。请参照图36,绘示依照本发明的反射元件在摄像系统镜头组中的又另一种配置关系示意图。如图36所示,摄像系统镜头组的光路可由被摄物(未绘示)至成像面IMG,沿第一光轴OA1方向通过透镜群LG与滤光元件FT,进入双反射元件DLF后,在双反射元件第一反射面DLFR1被转折,随后沿第二光轴OA2方向前进并在双反射元件第二反射面DLFR2再次被转折,最后沿第三光轴OA3方向射向成像面IMG,其中双反射元件DLF配置于摄像系统镜头组的透镜群LG与成像面IMG之间,且光线在第一光轴OA1的行进方向可以如图36所示与光线在第三光轴OA3的行进方向为相反方向。

本发明所揭露的摄像系统镜头组中,可设置有至少一光阑,其可位于第一透镜之前、各透镜之间或最后一透镜之后,该光阑的种类如耀光光阑(Glare Stop)或视场光阑(Field Stop)等,可用以减少杂散光,有助于提升影像品质。

本发明所揭露的摄像系统镜头组中,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CCD或CMOS接收影像的效率;若为中置光圈,有助于扩大摄像系统镜头组的视场角。

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,该可变孔径元件也可为本发明的光圈,可通过改变光圈值以调节影像品质,如景深或曝光速度等。

本发明可适当设置一个或多个光学元件,借以限制光线通过摄像系统镜头组的形式,该光学元件可为滤光片、偏光片等(但不限于),且该光学元件可为单片元件、复合组件或以薄膜等方式呈现(但不限于),该光学元件可置于摄像系统镜头组的物端、像端或镜片之间,借以控制特定形式的光线通过,进而符合应用需求。

本发明所揭露的摄像系统镜头组中,可包含至少一光学镜片、光学元件或载体,其至少一表面具有低反射层,该低反射层可有效减少光线在界面反射产生的杂散光。该低反射层可设置于所述光学镜片的物侧或像侧表面的非有效区,或物侧表面与像侧表面间的连接表面;所述的光学元件可为一种遮光元件、环形间隔元件、镜筒元件、平板玻璃(Coverglass)、蓝玻璃(Blue glass)、滤光元件(Filter,Color filter)、光路转折元件、棱镜或面镜等;所述的载体可为镜头组镜座、设置感光元件上的微透镜(Micro lens)、感光元件基板周边或是用于保护感光元件的玻璃片等。

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。

<第一实施例>

请参照图1至图2,其中图1绘示依照本发明第一实施例的取像装置示意图,图2由左至右依序为第一实施例的球差、像散以及畸变曲线图。由图1可知,取像装置1包含摄像系统镜头组(未另标号)与电子感光元件IS。摄像系统镜头组沿光路由物侧至像侧依序包含光圈ST、第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、光阑S1、第四透镜E4、第五透镜E5、滤光元件(Filter)E6与成像面IMG。其中,电子感光元件IS设置于成像面IMG上。摄像系统镜头组包含五片透镜(E1、E2、E3、E4、E5),并且各透镜之间无其他内插的透镜。

第一透镜E1具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面于近光轴处为凸面,其像侧表面于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,且其物侧表面具有一反曲点。

第二透镜E2具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面于近光轴处为凸面,其像侧表面于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,且其物侧表面具有两个反曲点。

第三透镜E3具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面于近光轴处为凸面,其像侧表面于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面。

第四透镜E4具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面于近光轴处为凸面,其像侧表面于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其物侧表面具有一反曲点,且其像侧表面具有两个反曲点。

第五透镜E5具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面于近光轴处为凸面,其像侧表面于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其物侧表面具有一反曲点,且其像侧表面具有一反曲点。

滤光元件E6的材质为玻璃,其设置于第五透镜E5及成像面IMG之间,并不影响摄像系统镜头组的焦距。

上述各透镜的非球面的曲线方程式表示如下:

X:非球面与光轴的交点至非球面上距离光轴为Y的点平行于光轴的位移;

Y:非球面曲线上的点与光轴的垂直距离;

R:曲率半径;

k:锥面系数;以及

Ai:第i阶非球面系数。

第一实施例的摄像系统镜头组中,摄像系统镜头组的焦距为f,摄像系统镜头组的光圈值(F-number)为Fno,摄像系统镜头组中最大视角的一半为HFOV,其数值如下:f=14.93毫米(mm),Fno=3.09,HFOV=13.4度(deg.)。

第一透镜E1物侧表面至成像面IMG于光轴上的距离为TL,摄像系统镜头组的最大成像高度为ImgH,其满足下列条件:TL/ImgH=3.77。

第一透镜E1物侧表面至第五透镜E5像侧表面于光轴上的距离为TD,第五透镜E5像侧表面至成像面IMG于光轴上的距离为BL,其满足下列条件:TD/BL=0.97。

光圈ST至第五透镜E5像侧表面于光轴上的距离为SD,第一透镜E1物侧表面至第五透镜E5像侧表面于光轴上的距离为TD,其满足下列条件:SD/TD=0.88。

摄像系统镜头组的焦距为f,第一透镜E1的焦距为f1,第二透镜E2的焦距为f2,第四透镜E4的焦距为f4,第五透镜E5的焦距为f5,其满足下列条件:(|f/f4|+|f/f5|)/(|f/f1|+|f/f2|)=0.26。

第三透镜E3的焦距为f3,第四透镜E4的焦距为f4,其满足下列条件:f3/f4=0.86。

第二透镜E2的焦距为f2,第二透镜E2于光轴上的厚度为CT2,其满足下列条件:|f2|/CT2=13.47。

第二透镜E2物侧表面的曲率半径为R3,第二透镜E2像侧表面的曲率半径为R4,其满足下列条件:(R3-R4)/(R3+R4)=0.92。

第三透镜E3物侧表面的曲率半径为R5,第三透镜E3像侧表面的曲率半径为R6,其满足下列条件:(R5+R6)/(R5-R6)=-7.93。

第三透镜E3物侧表面的曲率半径为R5,第四透镜E4物侧表面的曲率半径为R7,其满足下列条件:(R5+R7)/(R5-R7)=-1.02。

第五透镜E5物侧表面的曲率半径为R9,第五透镜E5像侧表面的曲率半径为R10,其满足下列条件:(R9+R10)/(R9-R10)=2.86。

摄像系统镜头组中所有透镜于光轴上的厚度总和为ΣCT,摄像系统镜头组中所有相邻透镜于光轴上的间隔距离的总和为ΣAT,其满足下列条件:ΣCT/ΣAT=1.49。在本实施例中,两相邻透镜于光轴上的间隔距离,是指两相邻透镜的两相邻镜面之间于光轴上的间距。在本实施例中,ΣCT为第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、第四透镜E4与第五透镜E5于光轴上的厚度的总和。在本实施例中,ΣAT为第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、第四透镜E4与第五透镜E5当中任两相邻透镜于光轴上的间隔距离的总和。

第一透镜E1于光轴上的厚度为CT1,第二透镜E2于光轴上的厚度为CT2,第四透镜E4于光轴上的厚度为CT4,第五透镜E5于光轴上的厚度为CT5,其满足下列条件:(CT1+CT2)/(CT4+CT5)=3.44。

第一透镜E1于光轴上的厚度为CT1,第二透镜E2于光轴上的厚度为CT2,第三透镜E3于光轴上的厚度为CT3,第一透镜E1与第二透镜E2于光轴上的间隔距离为T12,第二透镜E2与第三透镜E3于光轴上的间隔距离为T23,第一透镜E1物侧表面至成像面IMG于光轴上的距离为TL,其满足下列条件:(CT1+T12+CT2+T23+CT3)/TL=0.27。

第一透镜E1于光轴上的厚度为CT1,第三透镜E3于光轴上的厚度为CT3,其满足下列条件:CT3/CT1=0.29。

第三透镜E3于光轴上的厚度为CT3,第三透镜E3与第四透镜E4于光轴上的间隔距离为T34,其满足下列条件:CT3/T34=0.41。

第二透镜E2于光轴上的厚度为CT2,第四透镜E4于光轴上的厚度为CT4,其满足下列条件:CT4/CT2=1.01。

第四透镜E4于光轴上的厚度为CT4,第三透镜E3与第四透镜E4于光轴上的间隔距离为T34,其满足下列条件:CT4/T34=0.25。

第二透镜E2与第三透镜E3于光轴上的间隔距离为T23,第三透镜E3与第四透镜E4于光轴上的间隔距离为T34,第四透镜E4与第五透镜E5于光轴上的间隔距离为T45,其满足下列条件:(T34+T45)/T23=5.78。

第一透镜E1与第二透镜E2于光轴上的间隔距离为T12,第二透镜E2于光轴上的厚度为CT2,其满足下列条件:T12/CT2=0.08。

第二透镜E2的阿贝数为V2,第三透镜E3的阿贝数为V3,第四透镜E4的阿贝数为V4,其满足下列条件:V2+V3+V4=69.6。

第一透镜E1的阿贝数为V1,第二透镜E2的阿贝数为V2,第三透镜E3的阿贝数为V3,第四透镜E4的阿贝数为V4,第五透镜E5的阿贝数为V5,第一透镜E1的折射率为N1,第二透镜E2的折射率为N2,第三透镜E3的折射率为N3,第四透镜E4的折射率为N4,第五透镜E5的折射率为N5,其满足下列条件:V1/N1=36.3;V2/N2=15.9;V3/N3=15.9;V4/N4=10.9;以及V5/N5=36.3。

摄像系统镜头组所有透镜中的阿贝数最小值为Vmin,其满足下列条件:Vmin=18.4。在本实施例中,在第一透镜E1至第五透镜E5当中,第四透镜E4的阿贝数小于其余透镜的阿贝数,因此Vmin等于第四透镜E4的阿贝数。

第一透镜E1物侧表面的最大有效半径为Y1R1,第五透镜E5像侧表面的最大有效半径为Y5R2,其满足下列条件:Y5R2/Y1R1=0.84。

第三透镜E3像侧表面的最大有效半径为Y3R2,第四透镜E4物侧表面的最大有效半径为Y4R1,其满足下列条件:Y3R2/Y4R1=0.94。

摄像系统镜头组于最大成像高度位置的主光线入射角度为CRA,其满足下列条件:tan(CRA)=0.33。

请配合参照下列表1A以及表1B。

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表1A为图1第一实施例详细的结构数据,其中曲率半径、厚度及焦距的单位为毫米(mm),且表面0到15依序表示由物侧至像侧的表面。表1B为第一实施例中的非球面数据,其中,k为非球面曲线方程式中的锥面系数,A4到A30则表示各表面第4到30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1A及表1B的定义相同,在此不加以赘述。

<第二实施例>

请参照图3至图4,其中图3绘示依照本发明第二实施例的取像装置示意图,图4由左至右依序为第二实施例的球差、像散以及畸变曲线图。由图3可知,取像装置2包含摄像系统镜头组(未另标号)与电子感光元件IS。摄像系统镜头组沿光路由物侧至像侧依序包含光圈ST、第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、光阑S1、第四透镜E4、第五透镜E5、滤光元件E6与成像面IMG。其中,电子感光元件IS设置于成像面IMG上。摄像系统镜头组包含五片透镜(E1、E2、E3、E4、E5),并且各透镜之间无其他内插的透镜。

第一透镜E1具有正屈折力,且为玻璃材质,其物侧表面于近光轴处为凸面,其像侧表面于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其物侧表面具有一反曲点,且其像侧表面具有一反曲点。

第二透镜E2具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面于近光轴处为凸面,其像侧表面于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,且其物侧表面具有两个反曲点。

第三透镜E3具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面于近光轴处为凸面,其像侧表面于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面。

第四透镜E4具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面于近光轴处为凹面,其像侧表面于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其物侧表面具有两个反曲点,且其像侧表面具有两个反曲点。

第五透镜E5具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面于近光轴处为凸面,其像侧表面于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其物侧表面具有一反曲点,且其像侧表面具有一反曲点。

滤光元件E6的材质为玻璃,其设置于第五透镜E5及成像面IMG之间,并不影响摄像系统镜头组的焦距。

请配合参照下列表2A以及表2B。

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/>

第二实施例中,非球面的曲线方程式表示如第一实施例的形式。此外,表2C所述的定义皆与第一实施例相同,在此不加以赘述。

<第三实施例>

请参照图5至图6,其中图5绘示依照本发明第三实施例的取像装置示意图,图6由左至右依序为第三实施例的球差、像散以及畸变曲线图。由图5可知,取像装置3包含摄像系统镜头组(未另标号)与电子感光元件IS。摄像系统镜头组沿光路由物侧至像侧依序包含光圈ST、第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、光阑S1、第四透镜E4、光阑S2、第五透镜E5、滤光元件E6与成像面IMG。其中,电子感光元件IS设置于成像面IMG上。摄像系统镜头组包含五片透镜(E1、E2、E3、E4、E5),并且各透镜之间无其他内插的透镜。

第一透镜E1具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面于近光轴处为凸面,其像侧表面于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,且其像侧表面具有两个反曲点。

第二透镜E2具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面于近光轴处为凸面,其像侧表面于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面。

第三透镜E3具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面于近光轴处为凸面,其像侧表面于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面。

第四透镜E4具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面于近光轴处为凸面,其像侧表面于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,且其像侧表面具有一反曲点。

第五透镜E5具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面于近光轴处为凸面,其像侧表面于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其物侧表面具有一反曲点,且其像侧表面具有一反曲点。

滤光元件E6的材质为玻璃,其设置于第五透镜E5及成像面IMG之间,并不影响摄像系统镜头组的焦距。

请配合参照下列表3A以及表3B。

/>

第三实施例中,非球面的曲线方程式表示如第一实施例的形式。此外,表3C所述的定义皆与第一实施例相同,在此不加以赘述。

<第四实施例>

请参照图7至图8,其中图7绘示依照本发明第四实施例的取像装置示意图,图8由左至右依序为第四实施例的球差、像散以及畸变曲线图。由图7可知,取像装置4包含摄像系统镜头组(未另标号)与电子感光元件IS。摄像系统镜头组沿光路由物侧至像侧依序包含光圈ST、第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、光阑S1、光阑S2、第四透镜E4、第五透镜E5、光阑S3、滤光元件E6与成像面IMG。其中,电子感光元件IS设置于成像面IMG上。摄像系统镜头组包含五片透镜(E1、E2、E3、E4、E5),并且各透镜之间无其他内插的透镜。

第一透镜E1具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面于近光轴处为凸面,其像侧表面于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面。

第二透镜E2具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面于近光轴处为凸面,其像侧表面于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面。

第三透镜E3具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面于近光轴处为凸面,其像侧表面于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面。

第四透镜E4具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面于近光轴处为凸面,其像侧表面于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面。

第五透镜E5具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面于近光轴处为凸面,其像侧表面于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其物侧表面具有一反曲点,且其像侧表面具有一反曲点。

滤光元件E6的材质为玻璃,其设置于光阑S3及成像面IMG之间,并不影响摄像系统镜头组的焦距。

请配合参照下列表4A以及表4B。

/>

第四实施例中,非球面的曲线方程式表示如第一实施例的形式。此外,表4C所述的定义皆与第一实施例相同,在此不加以赘述。

/>

<第五实施例>

请参照图9至图10,其中图9绘示依照本发明第五实施例的取像装置示意图,图10由左至右依序为第五实施例的球差、像散以及畸变曲线图。由图9可知,取像装置5包含摄像系统镜头组(未另标号)与电子感光元件IS。摄像系统镜头组沿光路由物侧至像侧依序包含光阑S1、第一透镜E1、第二透镜E2、光圈ST、第三透镜E3、第四透镜E4、光阑S2、第五透镜E5、滤光元件E6与成像面IMG。其中,电子感光元件IS设置于成像面IMG上。摄像系统镜头组包含五片透镜(E1、E2、E3、E4、E5),并且各透镜之间无其他内插的透镜。

第一透镜E1具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面于近光轴处为凸面,其像侧表面于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面。

第二透镜E2具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面于近光轴处为凸面,其像侧表面于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面。

第三透镜E3具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面于近光轴处为凸面,其像侧表面于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面。

第四透镜E4具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面于近光轴处为凹面,其像侧表面于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面。

第五透镜E5具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面于近光轴处为凸面,其像侧表面于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其物侧表面具有一反曲点,且其像侧表面具有一反曲点。

滤光元件E6的材质为玻璃,其设置于第五透镜E5及成像面IMG之间,并不影响摄像系统镜头组的焦距。

请配合参照下列表5A以及表5B。

/>

第五实施例中,非球面的曲线方程式表示如第一实施例的形式。此外,表5C所述的定义皆与第一实施例相同,在此不加以赘述。

<第六实施例>

请参照图11至图12,其中图11绘示依照本发明第六实施例的取像装置示意图,图12由左至右依序为第六实施例的球差、像散以及畸变曲线图。由图11可知,取像装置6包含摄像系统镜头组(未另标号)与电子感光元件IS。摄像系统镜头组沿光路由物侧至像侧依序包含光阑S1、第一透镜E1、第二透镜E2、光圈ST、第三透镜E3、第四透镜E4、光阑S2、第五透镜E5、滤光元件E6与成像面IMG。其中,电子感光元件IS设置于成像面IMG上。摄像系统镜头组包含五片透镜(E1、E2、E3、E4、E5),并且各透镜之间无其他内插的透镜。

第一透镜E1具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面于近光轴处为凸面,其像侧表面于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,且其物侧表面具有一反曲点。

第二透镜E2具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面于近光轴处为凸面,其像侧表面于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其物侧表面具有一反曲点,且其像侧表面具有一反曲点。

第三透镜E3具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面于近光轴处为凹面,其像侧表面于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其物侧表面具有一反曲点,且其像侧表面具有一反曲点。

第四透镜E4具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面于近光轴处为凹面,其像侧表面于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其物侧表面具有两个反曲点,且其像侧表面具有两个反曲点。

第五透镜E5具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面于近光轴处为凸面,其像侧表面于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其物侧表面具有两个反曲点,且其像侧表面具有两个反曲点。

滤光元件E6的材质为玻璃,其设置于第五透镜E5及成像面IMG之间,并不影响摄像系统镜头组的焦距。

请配合参照下列表6A以及表6B。

/>

第六实施例中,非球面的曲线方程式表示如第一实施例的形式。此外,表6C所述的定义皆与第一实施例相同,在此不加以赘述。

<第七实施例>

请参照图13至图14,其中图13绘示依照本发明第七实施例的取像装置示意图,图14由左至右依序为第七实施例的球差、像散以及畸变曲线图。由图13可知,取像装置7包含摄像系统镜头组(未另标号)与电子感光元件IS。摄像系统镜头组沿光路由物侧至像侧依序包含光阑S1、第一透镜E1、第二透镜E2、光圈ST、第三透镜E3、第四透镜E4、光阑S2、第五透镜E5、滤光元件E6与成像面IMG。其中,电子感光元件IS设置于成像面IMG上。摄像系统镜头组包含五片透镜(E1、E2、E3、E4、E5),并且各透镜之间无其他内插的透镜。

第一透镜E1具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面于近光轴处为凸面,其像侧表面于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面。

第二透镜E2具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面于近光轴处为凸面,其像侧表面于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其物侧表面具有一反曲点,且其像侧表面具有一反曲点。

第三透镜E3具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面于近光轴处为凸面,其像侧表面于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面。

第四透镜E4具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面于近光轴处为凹面,其像侧表面于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其物侧表面具有两个反曲点,且其像侧表面具有两个反曲点。

第五透镜E5具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面于近光轴处为凸面,其像侧表面于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其物侧表面具有一反曲点,且其像侧表面具有一反曲点。

滤光元件E6的材质为玻璃,其设置于第五透镜E5及成像面IMG之间,并不影响摄像系统镜头组的焦距。

请配合参照下列表7A以及表7B。

/>

第七实施例中,非球面的曲线方程式表示如第一实施例的形式。此外,表7C所述的定义皆与第一实施例相同,在此不加以赘述。

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<第八实施例>

请参照图15至图16,其中图15绘示依照本发明第八实施例的取像装置示意图,图16由左至右依序为第八实施例的球差、像散以及畸变曲线图。由图15可知,取像装置8包含摄像系统镜头组(未另标号)与电子感光元件IS。摄像系统镜头组沿光路由物侧至像侧依序包含光圈ST、第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、光阑S1、第四透镜E4、第五透镜E5、光阑S2、滤光元件E6与成像面IMG。其中,电子感光元件IS设置于成像面IMG上。摄像系统镜头组包含五片透镜(E1、E2、E3、E4、E5),并且各透镜之间无其他内插的透镜。

第一透镜E1具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面于近光轴处为凸面,其像侧表面于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其物侧表面具有一反曲点,且其像侧表面具有两个反曲点。

第二透镜E2具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面于近光轴处为凹面,其像侧表面于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其物侧表面具有一反曲点,且其像侧表面具有两个反曲点。

第三透镜E3具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面于近光轴处为凸面,其像侧表面于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面。

第四透镜E4具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面于近光轴处为凸面,其像侧表面于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,且其物侧表面具有一反曲点。

第五透镜E5具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面于近光轴处为凹面,其像侧表面于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其物侧表面具有一反曲点,且其像侧表面具有一反曲点。

滤光元件E6的材质为玻璃,其设置于光阑S2及成像面IMG之间,并不影响摄像系统镜头组的焦距。

请配合参照下列表8A以及表8B。

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第八实施例中,非球面的曲线方程式表示如第一实施例的形式。此外,表8C所述的定义皆与第一实施例相同,在此不加以赘述。

<第九实施例>

请参照图17至图18,其中图17绘示依照本发明第九实施例的取像装置示意图,图18由左至右依序为第九实施例的球差、像散以及畸变曲线图。由图17可知,取像装置9包含摄像系统镜头组(未另标号)与电子感光元件IS。摄像系统镜头组沿光路由物侧至像侧依序包含第一透镜E1、光圈ST、第二透镜E2、第三透镜E3、光阑S1、第四透镜E4、第五透镜E5、光阑S2、滤光元件E6与成像面IMG。其中,电子感光元件IS设置于成像面IMG上。摄像系统镜头组包含五片透镜(E1、E2、E3、E4、E5),并且各透镜之间无其他内插的透镜。

第一透镜E1具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面于近光轴处为凸面,其像侧表面于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,且其物侧表面具有一反曲点。

第二透镜E2具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面于近光轴处为凹面,其像侧表面于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其物侧表面具有一反曲点,且其像侧表面具有一反曲点。

第三透镜E3具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面于近光轴处为凸面,其像侧表面于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其物侧表面具有一反曲点,且其像侧表面具有一反曲点。

第四透镜E4具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面于近光轴处为凸面,其像侧表面于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,且其物侧表面具有一反曲点。

第五透镜E5具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面于近光轴处为凹面,其像侧表面于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,且其物侧表面具有一反曲点。

滤光元件E6的材质为玻璃,其设置于光阑S2及成像面IMG之间,并不影响摄像系统镜头组的焦距。

请配合参照下列表9A以及表9B。

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第九实施例中,非球面的曲线方程式表示如第一实施例的形式。此外,表9C所述的定义皆与第一实施例相同,在此不加以赘述。

<第十实施例>

请参照图19至图20,其中图19绘示依照本发明第十实施例的取像装置示意图,图20由左至右依序为第十实施例的球差、像散以及畸变曲线图。由图19可知,取像装置10包含摄像系统镜头组(未另标号)与电子感光元件IS。摄像系统镜头组沿光路由物侧至像侧依序包含光圈ST、第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、光阑S1、第四透镜E4、第五透镜E5、滤光元件E6与成像面IMG。其中,电子感光元件IS设置于成像面IMG上。摄像系统镜头组包含五片透镜(E1、E2、E3、E4、E5),并且各透镜之间无其他内插的透镜。

第一透镜E1具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面于近光轴处为凸面,其像侧表面于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其物侧表面具有一反曲点,且其像侧表面具有三个反曲点。

第二透镜E2具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面于近光轴处为凹面,其像侧表面于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其物侧表面具有三个反曲点,且其像侧表面具有两个反曲点。

第三透镜E3具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面于近光轴处为凸面,其像侧表面于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,且其像侧表面具有一反曲点。

第四透镜E4具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面于近光轴处为凸面,其像侧表面于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其物侧表面具有三个反曲点,且其像侧表面具有一反曲点。

第五透镜E5具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面于近光轴处为凹面,其像侧表面于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其物侧表面具有一反曲点,且其像侧表面具有一反曲点。

滤光元件E6的材质为玻璃,其设置于第五透镜E5及成像面IMG之间,并不影响摄像系统镜头组的焦距。

请配合参照下列表10A以及表10B。

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第十实施例中,非球面的曲线方程式表示如第一实施例的形式。此外,表10C所述的定义皆与第一实施例相同,在此不加以赘述。

<第十一实施例>

请参照图21至图22,其中图21绘示依照本发明第十一实施例的取像装置示意图,图22由左至右依序为第十一实施例的球差、像散以及畸变曲线图。由图21可知,取像装置11包含摄像系统镜头组(未另标号)与电子感光元件IS。摄像系统镜头组沿光路由物侧至像侧依序包含光圈ST、第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、光阑S1、光阑S2、第四透镜E4、第五透镜E5、光阑S3、滤光元件E6与成像面IMG。其中,电子感光元件IS设置于成像面IMG上。摄像系统镜头组包含五片透镜(E1、E2、E3、E4、E5),并且各透镜之间无其他内插的透镜。

第一透镜E1具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面于近光轴处为凸面,其像侧表面于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面。

第二透镜E2具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面于近光轴处为凸面,其像侧表面于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面。

第三透镜E3具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面于近光轴处为凸面,其像侧表面于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,且其物侧表面具有一反曲点。

第四透镜E4具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面于近光轴处为凸面,其像侧表面于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面。

第五透镜E5具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面于近光轴处为凹面,其像侧表面于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面。

滤光元件E6的材质为玻璃,其设置于光阑S3及成像面IMG之间,并不影响摄像系统镜头组的焦距。

请配合参照下列表11A以及表11B。

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第十一实施例中,非球面的曲线方程式表示如第一实施例的形式。此外,表11C所述的定义皆与第一实施例相同,在此不加以赘述。

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<第十二实施例>

请参照图23,绘示依照本发明第十二实施例的一种取像装置的立体示意图。在本实施例中,取像装置100为一相机模块。取像装置100包含成像镜头101、驱动装置102、电子感光元件103以及影像稳定模块104。成像镜头101包含上述第一实施例的摄像系统镜头组、用于承载摄像系统镜头组的镜筒(未另标号)以及支持装置(Holder Member,未另标号),成像镜头101也可改为配置上述其他实施例的摄像系统镜头组,本发明并不以此为限。取像装置100利用成像镜头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并且能作为影像数据输出。

驱动装置102可具有自动对焦(Auto-Focus)功能,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)以及记忆合金(Shape Memory Alloy)等驱动系统。驱动装置102可让成像镜头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。此外,取像装置100搭载一感光度佳及低杂讯的电子感光元件103(如CMOS、CCD)设置于摄像系统镜头组的成像面,可真实呈现摄像系统镜头组的良好成像品质。

影像稳定模块104例如为加速计、陀螺仪或霍尔元件(Hall Effect Sensor)。驱动装置102可搭配影像稳定模块104而共同作为一光学防手抖装置(Optical ImageStabilization,OIS),通过调整成像镜头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,或利用影像软件中的影像补偿技术,来提供电子防手抖功能(ElectronicImage Stabilization,EIS),进一步提升动态以及低照度场景拍摄的成像品质。

<第十三实施例>

请参照图24至图25,其中图24绘示依照本发明第十三实施例的一种电子装置的一侧的立体示意图,且图25绘示图24的电子装置的另一侧的立体示意图。

在本实施例中,电子装置200为一智能手机。电子装置200包含第十二实施例的取像装置100、取像装置100a、取像装置100b、取像装置100c以及显示模块201。如图24所示,取像装置100、取像装置100a及取像装置100b皆配置于电子装置200的同一侧且皆为单焦点。如图25所示,取像装置100c及显示模块201皆配置于电子装置200的另一侧,取像装置100c可作为前置镜头以提供自拍功能,但本发明并不以此为限。并且,取像装置100a、取像装置100b及取像装置100c皆可包含本发明的摄像系统镜头组且皆可具有与取像装置100类似的结构配置。详细来说,取像装置100a、取像装置100b及取像装置100c各可包含一成像镜头、一驱动装置、一电子感光元件以及一影像稳定模块。其中,取像装置100a、取像装置100b及取像装置100c的成像镜头各可包含例如为本发明的摄像系统镜头组的一光学镜组、用于承载光学镜组的一镜筒以及一支持装置。

取像装置100为一望远取像装置,取像装置100a为一广角取像装置,取像装置100b为一超广角取像装置,且取像装置100c为一广角取像装置。本实施例的取像装置100、取像装置100a与取像装置100b具有相异的视角,使电子装置200可提供不同的放大倍率,以达到光学变焦的拍摄效果。此外,如图25所示,取像装置100c的开口可为非圆形,且取像装置100c内的镜筒或透镜可于外径处具有切边以配合非圆形的开口。借此,可使得取像装置100c的单轴长度能进一步地缩小,以利于减少镜头体积、提高显示模块201相对电子装置200的面积占比,并可降低电子装置200的厚度,进一步达成模块小型化。上述电子装置200以包含多个取像装置100、100a、100b、100c为例,但取像装置的数量与配置并非用以限制本发明。

<第十四实施例>

请参照图26至图28,其中图26绘示依照本发明第十四实施例的一种电子装置的一侧的立体示意图,图27绘示图26的电子装置的另一侧的立体示意图,且图28绘示图26的电子装置的系统方块图。

在本实施例中,电子装置300为一智能手机。电子装置300包含第十二实施例的取像装置100、取像装置100d、取像装置100e、取像装置100f、取像装置100g、取像装置100h、闪光灯模块301、对焦辅助模块302、影像信号处理器303(Image Signal Processor)、显示模块304以及影像软件处理器305。取像装置100、取像装置100d及取像装置100e皆配置于电子装置300的同一侧。对焦辅助模块302可采用激光测距或飞时测距(Time of Flight,ToF)模块,但本发明并不以此为限。取像装置100f、取像装置100g、取像装置100h及显示模块304皆配置于电子装置300的另一侧,并且显示模块304可为使用者界面,以使取像装置100f、取像装置100g及取像装置100h可作为前置镜头以提供自拍功能,但本发明并不以此为限。并且,取像装置100d、取像装置100e、取像装置100f、取像装置100g及取像装置100h皆可包含本发明的摄像系统镜头组且皆可具有与取像装置100类似的结构配置。详细来说,取像装置100d、取像装置100e、取像装置100f、取像装置100g及取像装置100h各可包含一成像镜头、一驱动装置、一电子感光元件以及一影像稳定模块。其中,取像装置100d、取像装置100e、取像装置100f、取像装置100g及取像装置100h的成像镜头各可包含例如为本发明的摄像系统镜头组的一光学镜组、用于承载光学镜组的一镜筒以及一支持装置。

取像装置100为一望远取像装置,取像装置100d为一广角取像装置,取像装置100e为一超广角取像装置,取像装置100f为一广角取像装置,取像装置100g为一超广角取像装置,且取像装置100h为一飞时测距取像装置。本实施例的取像装置100、取像装置100d与取像装置100e具有相异的视角,使电子装置300可提供不同的放大倍率,以达到光学变焦的拍摄效果。此外,取像装置100为具有如反射元件的光路转折元件配置的望远取像装置,使取像装置100总长不受限于电子装置300的厚度。其中,取像装置100的如反射元件的光路转折元件配置可例如具有类似图32至图36的结构,可参照前述对应图32至图36的说明,在此不再加以赘述。另外,取像装置100h可取得影像的深度信息。上述电子装置300以包含多个取像装置100、100d、100e、100f、100g、100h为例,但取像装置的数量与配置并非用以限制本发明。

当使用者拍摄被摄物306时,电子装置300利用取像装置100、取像装置100d或取像装置100e聚光取像,启动闪光灯模块301进行补光,并使用对焦辅助模块302提供的被摄物306的物距信息进行快速对焦,再加上影像信号处理器303进行影像最佳化处理,来进一步提升摄像系统镜头组所产生的影像品质。对焦辅助模块302可采用红外线或激光对焦辅助系统来达到快速对焦。此外,电子装置300也可利用取像装置100f、取像装置100g或取像装置100h进行拍摄。显示模块304可采用触控屏幕,配合影像软件处理器305的多样化功能进行影像拍摄以及影像处理(或可利用实体拍摄按钮进行拍摄)。通过影像软件处理器305处理后的影像可显示于显示模块304。

<第十五实施例>

请参照图29,绘示依照本发明第十五实施例的一种电子装置的一侧的立体示意图。

在本实施例中,电子装置400为一智能手机。电子装置400包含第十二实施例的取像装置100、取像装置100i、取像装置100j、取像装置100k、取像装置100m、取像装置100n、取像装置100p、取像装置100q、取像装置100r、闪光灯模块401、对焦辅助模块、影像信号处理器、显示模块以及影像软件处理器(未绘示)。取像装置100、取像装置100i、取像装置100j、取像装置100k、取像装置100m、取像装置100n、取像装置100p、取像装置100q与取像装置100r皆配置于电子装置400的同一侧,而显示模块则配置于电子装置400的另一侧。并且,取像装置100i、取像装置100j、取像装置100k、取像装置100m、取像装置100n、取像装置100p、取像装置100q及取像装置100r皆可包含本发明的摄像系统镜头组且皆可具有与取像装置100类似的结构配置,在此不再加以赘述。

取像装置100为一望远取像装置,取像装置100i为一望远取像装置,取像装置100j为一广角取像装置,取像装置100k为一广角取像装置,取像装置100m为一超广角取像装置,取像装置100n为一超广角取像装置,取像装置100p为一望远取像装置,取像装置100q为一望远取像装置,且取像装置100r为一飞时测距取像装置。本实施例的取像装置100、取像装置100i、取像装置100j、取像装置100k、取像装置100m、取像装置100n、取像装置100p与取像装置100q具有相异的视角,使电子装置400可提供不同的放大倍率,以达到光学变焦的拍摄效果。此外,取像装置100与取像装置100i为具有如反射元件的光路转折元件配置的望远取像装置。其中,取像装置100与取像装置100i的如反射元件的光路转折元件配置可例如具有类似图32至图36的结构,可参照前述对应图32至图36的说明,在此不再加以赘述。另外,取像装置100r可取得影像的深度信息。上述电子装置400以包含多个取像装置100、100i、100j、100k、100m、100n、100p、100q、100r为例,但取像装置的数量与配置并非用以限制本发明。当使用者拍摄被摄物时,电子装置400利用取像装置100、取像装置100i、取像装置100j、取像装置100k、取像装置100m、取像装置100n、取像装置100p、取像装置100q或取像装置100r聚光取像,启动闪光灯模块401进行补光,并且以类似于前述实施例的方式进行后续处理,在此不再加以赘述。

本发明的取像装置并不以应用于智能手机为限。取像装置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,取像装置可多方面应用于三维(3D)影像撷取、数字相机、移动装置、平板计算机、智能电视、网络监控设备、行车记录仪、倒车显影装置、多镜头装置、辨识系统、体感游戏机与穿戴式装置等电子装置中。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。

虽然本发明以前述的较佳实施例揭露如上,然其并非用以限定本发明,任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作些许的更动与润饰,因此本发明的专利保护范围须视本说明书所附的权利要求所界定者为准。

技术分类

06120116561082