图像镜组及智能手机的制作方法

    专利2022-07-10  76


    本新型涉及一种图像镜组及智能手机,特别是一种适用于智能手机的图像镜组。



    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,配备光学镜头的智能手机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,以满足消费端诸如为大视角、近拍与远拍等各种情境需求。

    一般来说,在近拍与远拍等情境下,大多数移动装置所搭载的定焦光学镜头会因离焦距离过长,导致无法利用后端图像处理程序来弥补。因此光学镜头通常会再搭配音圈电机(voicecoilmotor,vcm),来达到自动对焦(auto-focus)等功能,进而调整后焦距以提高成像品质。

    然而,搭载音圈电机不利于光学镜头的小型化,即便是光学镜头搭载较大的感光元件,加上现有的后端图像处理程序,仍无法在各个视场角,特别是在0.3倍到0.5倍像高区域,提供良好的成像品质。

    因此,本新型提供了一种光学镜头,通过搭配波前编码元件来提升镜头的焦深,让原本因离焦太远导致无法修正的图像变得较为清晰,进而让图像处理可还原成清晰的图像,以利于相机模块的小型化,且可弥补具有调整后焦距功能的模块,在特定视角下成像品质不足的缺点。



    技术实现要素:

    本新型提供一种图像镜组以及智能手机。其中,图像镜组包含一波前编码元件、一光圈以及多片透镜。当满足特定条件时,本新型提供的图像镜组能同时满足小型化及高成像品质的需求。

    本新型提供一种图像镜组,包含一波前编码元件、一光圈以及多片透镜。波前编码元件与光圈皆设置于所述多片透镜的一侧,且波前编码元件与光圈之间无透镜。所述多片透镜分别具有朝向一被摄物的一物侧表面与朝向一成像面的一像侧表面,且所述多片透镜包含最靠近被摄物的一第一透镜以及最靠近成像面的一最后透镜。透镜的总数为至少四片。至少一半数量的透镜为塑胶材质。所述多片透镜中至少一透镜表面具有至少一临界点。第一透镜物侧表面至成像面于光轴上的距离为tl,图像镜组的最大成像高度为imgh,第一透镜物侧表面至最后透镜像侧表面于光轴上的距离为td,图像镜组的入瞳孔径为epd,其满足下列条件:

    tl/imgh<3.0;以及

    td/epd<6.0。

    本新型另提供一种图像镜组,包含一波前编码元件、一光圈以及多片透镜。波前编码元件与光圈皆设置于所述多片透镜的一侧,且波前编码元件与所述光圈之间无透镜。所述多片透镜分别具有朝向一被摄物的一物侧表面与朝向一成像面的一像侧表面,且所述多片透镜包含最靠近被摄物的一第一透镜以及最靠近成像面的一最后透镜。波前编码元件为塑胶材质。波前编码元件具有波前编码面,且波前编码面呈非轴对称的形状。波前编码元件于光轴上的厚度为ct_wfcc,第一透镜物侧表面至成像面于光轴上的距离为tl,图像镜组的最大成像高度为imgh,第一透镜物侧表面至最后透镜像侧表面于光轴上的距离为td,图像镜组的入瞳孔径为epd,其满足下列条件:

    ct_wfcc<0.35[毫米];

    tl/imgh<3.0;以及

    td/epd<6.0。

    本新型提供一种智能手机,其包含前述的图像镜组、电子感光元件以及图像处理器,其中电子感光元件设置于图像镜组的成像面上,且图像处理器电性连接于电子感光元件。

    当tl/imgh满足上述条件时,有助于确保图像镜组能够在小型化与模块制造性之间取得适当的平衡。

    当td/epd满足上述条件时,可确保入光量充足,使得图像噪声相对较低,并且经图像还原处理后的图像能够不失真。

    当ct_wfcc满足上述条件时,有助于控制波前编码元件的大小与厚度,以进一步提升整体空间使用效率。

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

    附图说明

    图1绘示依照本新型第一实施例的取像装置示意图。

    图2由左至右依序为采用xy多项次陈述的自由曲面的波前编码面的第一实施例的球差以及像散曲线图。

    图3由左至右依序为采用泽尔尼克多项次陈述的自由曲面的波前编码面的第一实施例的球差以及像散曲线图。

    图4绘示依照本新型第二实施例的取像装置示意图。

    图5由左至右依序为采用xy多项次陈述的自由曲面的波前编码面的第二实施例的球差以及像散曲线图。

    图6由左至右依序为采用泽尔尼克多项次陈述的自由曲面的波前编码面的第二实施例的球差以及像散曲线图。

    图7绘示依照本新型第三实施例的取像装置示意图。

    图8由左至右依序为采用xy多项次陈述的自由曲面的波前编码面的第三实施例的球差以及像散曲线图。

    图9由左至右依序为采用泽尔尼克多项次陈述的自由曲面的波前编码面的第三实施例的球差以及像散曲线图。

    图10绘示依照本新型第四实施例的取像装置示意图。

    图11由左至右依序为采用xy多项次陈述的自由曲面的波前编码面的第四实施例的球差以及像散曲线图。

    图12由左至右依序为采用泽尔尼克多项次陈述的自由曲面的波前编码面的第四实施例的球差以及像散曲线图。

    图13绘示依照本新型第五实施例的一种取像装置的立体示意图。

    图14绘示依照本新型第六实施例的一种智能手机的一侧的立体示意图。

    图15绘示图14的智能手机的另一侧的立体示意图。

    图16绘示图14的智能手机的系统方块图。

    图17绘示依照本新型第七实施例的一种智能手机的一侧的立体示意图。

    图18绘示依照本新型第一实施例中参数y11以及部分透镜的临界点的示意图。

    图19绘示依照本新型的一实施例中电子感光元件感测区的成像区域与参数imghx、imghy以及imgh的示意图。

    图20绘示依照本新型的一实施例中波前编码元件于波前编码面的正视示意图。

    图21绘示依照本新型的一实施例中参数δdsag与波前编码元件在对角线方向上的侧视示意图。

    图22a绘示已知技术中未设置波前编码元件的成像路径示意图。

    图22b绘示依照本新型的一实施例中经设置波前编码元件的成像路径示意图。

    图23绘示依照本新型的一实施例中经设置波前编码元件的成像流程示意图。

    图24a绘示已知技术中未设置波前编码元件的成像效果示意图。

    图24b绘示依照本新型的一实施例中经设置波前编码元件的成像效果示意图。

    图25绘示依照本新型的光路转折元件在图像镜组中的一种配置关系示意图。

    图26绘示依照本新型的光路转折元件在图像镜组中的另一种配置关系示意图。

    图27绘示依照本新型的两个光路转折元件在图像镜组中的一种配置关系示意图。

    附图标号:

    10、10a、10b…取像装置

    11…成像镜头

    13…电子感光元件

    14…图像稳定模块

    20、30…智能手机

    21…闪光灯模块

    23…图像处理器

    23a…傅立叶转换模块

    24…使用者界面

    25…图像软件处理器

    26…被摄物

    37…扩充图像信号处理器

    c…临界点

    im…成像面

    oa1…第一光轴

    oa2…第二光轴

    oa3…第三光轴

    lf…光路转折元件

    lf1…第一光路转折元件

    lf2…第二光路转折元件

    lg…透镜群

    wfcc、wfcc_1、wfcc_2、wfcc_3、wfcc_4…波前编码元件

    wfccs_1、wfccs_2、wfccs_3、wfccs_4…波前编码面

    as、100、200、300、400…光圈

    101、102、103、201、301、302、401、402…光阑

    110、210、310、410…第一透镜

    111、211、311、411…物侧表面

    112、212、312、412…像侧表面

    120、220、320、420…第二透镜

    121、221、321、421…物侧表面

    122、222、322、422…像侧表面

    130、230、330、430…第三透镜

    131、231、331、431…物侧表面

    132、232、332、432…像侧表面

    140、240、340、440…第四透镜

    141、241、341、441…物侧表面

    142、242、342、442…像侧表面

    150、250、350、450…第五透镜

    151、251、351、451…物侧表面

    152、252、352、452…像侧表面

    160、360、460…第六透镜

    161、361、461…物侧表面

    162、362、462…像侧表面

    170、470…第七透镜

    171、471…物侧表面

    172、472…像侧表面

    180…第八透镜

    181…物侧表面

    182…像侧表面

    190、290、390、490…红外线滤除滤光元件

    195、295、395、495…成像面

    199、299、399、499…电子感光元件

    δdsag…波前编码面在光学有效范围内的对角线方向上彼此相对两点之间平行于光轴的最大距离

    imgh…图像镜组的最大成像高度(图像镜组对应于电子感光元件感测区对角线方向上成像位置与光轴间的最大距离)

    imghx…图像镜组对应于电子感光元件感测区长边方向上成像位置与光轴间的最大距离

    imghy…图像镜组对应于电子感光元件感测区短边方向上成像位置与光轴间的最大距离

    y11…第一透镜物侧表面的最大有效半径

    x…x轴方向

    y…y轴方向

    z…z轴方向

    d…对应于电子感光元件感测区的对角线方向

    具体实施方式

    图像镜组包含一波前编码元件、一光圈以及多片透镜。波前编码元件与光圈相邻,并且皆设置于多片透镜的同一侧;借此,可确保各视场能同步进行相位调变。请参照图22a与图22b,图22a绘示已知技术中未设置波前编码元件的成像路径示意图,图22b绘示依照本新型的一实施例中经设置波前编码元件的成像路径示意图。可从图22b中看出有一个波前编码元件wfcc配置在邻近光圈as的位置上,并且波前编码元件wfcc与光圈as皆设置于透镜群lg的同一侧。相较于图22a未设置有波前编码元件的已知技术,图22b中波前编码元件wfcc的设置可让所有视场同步进行调变(phasemodulation)。虽然设置波前编码元件wfcc可能会牺牲部分的动态范围(dynamicrange),但却能换取较长的景深,并能通过解卷积(deconvolution)程序将撷取到的信号还原成清晰的图像。其中,波前编码元件也可设置在光圈上。其中,波前编码元件的光学有效范围可实质上为一矩形,以对应具有矩形有效感测区域的电子感光元件。请参照图20,绘示有依照本新型的一实施例中具有矩形光学有效范围的波前编码元件wfcc的正视示意图。所述实质上为矩形,指从物侧或像侧沿光轴方向观看,波前编码元件wfcc的外观皆呈矩形形状,然其物侧表面或其像侧表面可为非平坦的自由曲面,容待下文详述。

    波前编码元件可为塑胶材质;借此,有助于增加波前编码元件表面的变化程度。具体来说,波前编码元件可具有一波前编码面(wavefrontcodingsurface),波前编码面朝向光圈,使波前编码面靠近光圈,且波前编码面相对于光轴呈非轴对称的形状,以延伸整体拍摄的景深。其中,波前编码面朝向光圈指波前编码面为面对光圈且与光圈相邻。其中,波前编码面可为xy多项次陈述的自由曲面。其中,波前编码面也可为泽尔尼克(zernike)多项次陈述的自由曲面。不同的自由曲面陈述可依需求提供高效的图像转换效率或较佳的图像转换品质。

    波前编码元件与光圈之间无透镜。具体来说,图像镜组沿光路由物侧至像侧依序包含波前编码元件、光圈以及多片透镜。多片透镜分别具有朝向一被摄物的一物侧表面与朝向一成像面的一像侧表面,且多片透镜包含最靠近被摄物的一第一透镜以及最靠近成像面的一最后透镜。多片透镜的总数可为至少四片。其中,多片透镜的总数可为五片至九片,以对应不同镜头大小与成像品质的规格需求。当图像镜组包含四片透镜时,图像镜组沿光路由物侧至像侧依序包含波前编码元件、光圈、第一透镜、第二透镜、第三透镜以及第四透镜,其中最靠近成像面的第四透镜即为最后透镜。并且依此类推,当图像镜组包含五片透镜时,最靠近成像面的第五透镜即为最后透镜。当图像镜组包含六片透镜时,最靠近成像面的第六透镜即为最后透镜。当图像镜组包含七片透镜时,最靠近成像面的第七透镜即为最后透镜。当图像镜组包含八片透镜时,最靠近成像面的第八透镜即为最后透镜。当图像镜组包含九片透镜时,最靠近成像面的第九透镜即为最后透镜。

    最后透镜像侧表面于近光轴处可为凹面;借此,有助于缩短后焦距,以满足小型化的需求。最后透镜像侧表面可为非球面;借此,可在透镜表面的规格上具有足够的设计自由度,以顺利达成如控制镜头大小等多种设计规格上的需求。

    多片透镜中至少一透镜在其物侧表面与其像侧表面两者之中,至少一表面可具有至少一临界点;借此,有助于调整透镜的屈折力与修正离轴像差。其中,最后透镜像侧表面于离轴处可具有至少一凸临界点;借此,有助于收敛离轴光路,缩小最后透镜的有效半径,以进一步控制图像镜组的体积,进而配置于更多种智能手机或是空间限制更严苛的装置内。请参照图18,绘示有依照本新型第一实施例中第二透镜物侧表面121、第三透镜物侧表面131、第四透镜像侧表面142、第五透镜物侧表面151、第五透镜像侧表面152、第六透镜物侧表面161、第六透镜像侧表面162、第七透镜物侧表面171、第七透镜像侧表面172、第八透镜物侧表面181的临界点c以及第八透镜像侧表面182的凸临界点c的示意图。图18绘示第一实施例中第二透镜物侧表面、第三透镜物侧表面、第四透镜像侧表面、第五透镜物侧表面、第五透镜像侧表面、第六透镜物侧表面、第六透镜像侧表面、第七透镜物侧表面、第七透镜像侧表面、第八透镜物侧表面的临界点以及第八透镜像侧表面的凸临界点作为示例性说明,然本新型各实施例中除了上述透镜表面外,其他的透镜表面也可具有一个或多个临界点。

    第一透镜物侧表面至成像面于光轴上的距离为tl,图像镜组的最大成像高度为imgh,其满足下列条件:tl/imgh<3.0。借此,有助于确保图像镜组能够在小型化与拍摄视角之间取得适当的平衡。其中,也可满足下列条件:tl/imgh<1.4。所述最大成像高度指对应于电子感光元件的有效感测区域对角线总长的一半。举例来说,请参照图19,绘示有依照本新型的一实施例中电子感光元件感测区的成像区域与参数imghx、imghy以及imgh的示意图,其中光线沿光轴射出电子感光元件的方向为正z轴方向,对应于电子感光元件感测区长边的方向为x轴方向,对应于电子感光元件感测区短边的方向为y轴方向,对应于电子感光元件感测区对角线的方向为d方向,imghx为图像镜组对应于电子感光元件感测区长边方向x上成像位置与光轴间的最大距离,imghy为图像镜组对应于电子感光元件感测区短边方向y上成像位置与光轴间的最大距离,且imgh为图像镜组对应于电子感光元件感测区对角线方向d上成像位置与光轴间的最大距离。在图19的示例中,imgh为图像镜组的最大成像高度(即电子感光元件的有效感测区域对角线总长的一半),但本新型不以此为限。

    第一透镜物侧表面至最后透镜像侧表面于光轴上的距离为td,图像镜组的入瞳孔径为epd,其满足下列条件:td/epd<6.0。借此,可确保入光量充足,使得图像噪声相对较低,并且经图像还原处理后的图像能够不失真。其中,也可满足下列条件:td/epd<3.0。

    波前编码元件于光轴上的厚度为ct_wfcc,其可满足下列条件:ct_wfcc<0.50[毫米]。借此,有助于控制波前编码元件的大小与厚度,以进一步提升整体空间使用效率。其中,也可满足下列条件:ct_wfcc<0.35[毫米]。

    最后透镜像侧表面的曲率半径为rl,图像镜组的焦距为f,其可满足下列条件:0.15<rl/f<0.75。借此,有助于缩短后焦距,能更利于模块的小型化。

    图像镜组中所有透镜于光轴上的厚度总和为σct,第一透镜物侧表面至最后透镜像侧表面于光轴上的距离为td,其可满足下列条件:0.5<σct/td<0.95。借此,可避免透镜间距过小或过大,以最佳化透镜的空间使用效率。

    图像镜组中一透镜的阿贝数为vi,所述透镜的折射率为ni,图像镜组中可有至少一片透镜满足下列条件:8.0<vi/ni<12.0。借此,有助于加强修正色差。

    第一透镜物侧表面的最大有效半径为y11,图像镜组的最大成像高度为imgh,其可满足下列条件:y11/imgh<1.0。借此,有助于缩小第一透镜的有效半径,特别是在广视角的配置下能有效缩小镜头物侧端的体积,进而将其配置于空间限制更严苛的装置内。其中,也可满足下列条件:y11/imgh<0.50。请参照图18,绘示有依照本新型第一实施例中参数y11的示意图。

    波前编码面在光学有效范围内的对角线方向上彼此相对两点之间平行于光轴的最大距离为|δdsag|,其可满足下列条件:0.5[微米]<|δdsag|<100[微米]。借此,波前编码元件可提供足够转换成效,同时能避免波前编码面的形状变化过大,以有效利用有限的空间。请参照图20和图21,其中图20绘示依照本新型的一实施例中波前编码元件于波前编码面的正视示意图,且图21绘示依照本新型的一实施例中波前编码元件在对角线方向上的侧视示意图。在图20中,光线沿光轴射出波前编码面的方向为正z轴方向,对应于波前编码面长边的方向为x轴方向,对应于波前编码面短边的方向为y轴方向,且对应于波前编码面对角线的方向为d方向。在图21中,对应于图纸向右的方向为正z轴方向,对应于图纸向上的方向为d方向,而图21绘示有依照本新型的一实施例中参数δdsag的示意图。

    波前编码元件与光圈之间于光轴上的间隔距离为dws,波前编码元件于光轴上的厚度为ct_wfcc,其可满足下列条件:dws/ct_wfcc<1.0。借此,有助于控制波前编码元件的大小与厚度,以进一步提升整体空间使用效率。其中,也可满足下列条件:dws/ct_wfcc<0.60。

    上述本新型图像镜组中的各技术特征皆可组合配置,而达到对应的功效。

    本新型所揭露的图像镜组中,透镜的材质可为玻璃或塑胶。若透镜的材质为玻璃,则可增加图像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。其中,本新型所揭露的图像镜组中,可有至少一半数量的透镜为塑胶材质;借此,可增加透镜形状设计的自由度,有利于透镜制造与修正像差。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,并可有效降低本新型图像镜组的总长。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。

    本新型所揭露的图像镜组中,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。

    本新型所揭露的图像镜组中,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。

    本新型所揭露的图像镜组中,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。

    本新型所揭露的图像镜组中,所述透镜表面的临界点(criticalpoint),指垂直于光轴的平面与透镜表面相切的切线上的切点,且临界点并非位于光轴上。

    本新型所揭露的图像镜组中,图像镜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。

    本新型所揭露的图像镜组中,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、面型(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。

    本新型所揭露的图像镜组中,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元件,如棱镜或反射镜等,以提供图像镜组较高弹性的空间配置,使智能手机的轻薄化不受制于图像镜组的光学总长度。进一步说明,请参照图25和图26,其中图25绘示依照本新型的光路转折元件在图像镜组中的一种配置关系示意图,且图26绘示依照本新型的光路转折元件在图像镜组中的另一种配置关系示意图。如图25及图26所示,图像镜组可沿光路由被摄物(未绘示)至成像面im,依序具有第一光轴oa1、光路转折元件lf与第二光轴oa2,其中光路转折元件lf可以如图25所示设置于被摄物与图像镜组的透镜群lg之间,或者如图26所示设置于图像镜组的透镜群lg与成像面im之间。此外,请参照图27,绘示依照本新型的两个光路转折元件在图像镜组中的一种配置关系示意图。如图27所示,图像镜组也可沿光路由被摄物(未绘示)至成像面im,依序具有第一光轴oa1、第一光路转折元件lf1、第二光轴oa2、第二光路转折元件lf2与第三光轴oa3,其中第一光路转折元件lf1设置于被摄物与图像镜组的透镜群lg之间,第二光路转折元件lf2设置于图像镜组的透镜群lg与成像面im之间,且光线在第一光轴oa1的行进方向可以如图27所示与光线在第三光轴oa3的行进方向为相同方向。图像镜组也可选择性配置三个以上的光路转折元件,本新型不以附图所揭露的光路转折元件的种类、数量与位置为限。

    本新型所揭露的图像镜组中,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(glarestop)或视场光阑(fieldstop)等,可用以减少杂散光,有助于提升图像品质。

    本新型所揭露的图像镜组中,光圈的配置可为前置光圈或中置光圈。其中前置光圈意即光圈设置于被摄物与第一透镜间,中置光圈则表示光圈设置于第一透镜与成像面间。若光圈为前置光圈,可使出射瞳(exitpupil)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接收图像的效率;若为中置光圈,有助于扩大图像镜组的视场角。

    本新型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,该可变孔径元件也可为本新型的光圈,可通过改变光圈值以调节图像品质,如景深或曝光速度等。

    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3,其中图1绘示依照本新型第一实施例的取像装置示意图,图2由左至右依序为采用xy多项次陈述的自由曲面的波前编码面的第一实施例的球差以及像散曲线图,图3由左至右依序为采用泽尔尼克多项次陈述的自由曲面的波前编码面的第一实施例的球差以及像散曲线图。由图1可知,取像装置包含图像镜组(未另标号)与电子感光元件199。图像镜组沿光路由物侧至像侧依序包含波前编码元件wfcc_1、光圈100、光阑101、第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、光阑102、第四透镜140、第五透镜150、第六透镜160、光阑103、第七透镜170、第八透镜180、红外线滤除滤光元件(ir-cutfilter)190与成像面195。其中,电子感光元件199设置于成像面195上。图像镜组包含八片透镜(110、120、130、140、150、160、170、180),并且各透镜之间无其他内插的透镜。在本实施例中,第八透镜180定义为最后透镜。

    波前编码元件wfcc_1为塑胶材质,其朝向光圈100之一侧具有波前编码面wfccs_1,波前编码面wfccs_1为相对于光轴呈非轴对称形状的xy多项次陈述的自由曲面或泽尔尼克多项次陈述的自由曲面。

    第一透镜110具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面111于近光轴处为凸面,其像侧表面112于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面。

    第二透镜120具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面121于近光轴处为凹面,其像侧表面122于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其物侧表面121具有至少一临界点。

    第三透镜130具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面131于近光轴处为凸面,其像侧表面132于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其物侧表面131具有至少一临界点。

    第四透镜140具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面141于近光轴处为凸面,其像侧表面142于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其像侧表面142具有至少一临界点。

    第五透镜150具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面151于近光轴处为凸面,其像侧表面152于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其物侧表面151具有至少一临界点,且其像侧表面152具有至少一临界点。

    第六透镜160具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面161于近光轴处为凸面,其像侧表面162于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其物侧表面161具有至少一临界点,且其像侧表面162具有至少一临界点。

    第七透镜170具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面171于近光轴处为凸面,其像侧表面172于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其物侧表面171具有至少一临界点,且其像侧表面172具有至少一临界点。

    第八透镜180具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面181于近光轴处为凹面,其像侧表面182于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其物侧表面181具有至少一临界点,且其像侧表面182于离轴处具有至少一凸临界点。

    红外线滤除滤光元件190的材质为玻璃,其设置于第八透镜180及成像面195之间,并不影响图像镜组的焦距。

    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。

    上述波前编码面wfccs_1的xy多项次陈述之自由曲面表示如下:

    z(x,y)=c1×x c2×y c3×x2 c4×xy

    x:波前编码面wfccs_1上的点的x坐标;

    y:波前编码面wfccs_1上的点的y坐标;以及

    z:波前编码面wfccs_1与光轴的交点至波前编码面wfccs_1上坐标为(x,y)的点平行于光轴的位移。

    上述波前编码面wfccs_1的泽尔尼克多项次陈述之自由曲面表示如下:

    x:波前编码面wfccs_1上的点的x坐标;

    y:波前编码面wfccs_1上的点的y坐标;

    z:波前编码面wfccs_1与光轴的交点至波前编码面wfccs_1上坐标为(x,y)的点平行于光轴的位移;

    c:近光轴处曲率半径r值的倒数,即c=1/r;

    h:波前编码面wfccs_1上的点与光轴间的垂直距离,即h=sqrt(x2 y2);

    zi:第i个泽尔尼克系数;以及

    zpi:第i个泽尔尼克多项式。

    第一实施例的图像镜组中,图像镜组的焦距为f,图像镜组的光圈值(f-number)为fno,电子感光元件199感测区的长边尺寸为2_imghx(即电子感光元件199感测区长边方向x上成像位置与光轴间最大距离的两倍),电子感光元件199感测区的短边尺寸为2_imghy(电子感光元件199感测区短边方向y上成像位置与光轴间最大距离的两倍),图像镜组的最大成像高度为imgh,其数值如下:f=6.61毫米(mm),fno=2.45,2_imghx=9.030毫米,2_imghy=6.773毫米,imgh=5.644毫米。

    第一透镜物侧表面111至最后透镜像侧表面182于光轴上的距离为td,图像镜组的入瞳孔径为epd,其满足下列条件:td/epd=2.49。

    第一透镜物侧表面111至成像面195于光轴上的距离为tl,图像镜组的最大成像高度为imgh,其满足下列条件:tl/imgh=1.37。

    最后透镜像侧表面182的曲率半径为rl,图像镜组的焦距为f,其满足下列条件:rl/f=0.52。

    图像镜组中所有透镜于光轴上的厚度总和为σct,第一透镜物侧表面111至最后透镜像侧表面182于光轴上的距离为td,其满足下列条件:σct/td=0.62。在本实施例中,σct为第一至最后透镜(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与第八透镜180)于光轴上的厚度的总和。

    第一透镜110的阿贝数为v1,第二透镜120的阿贝数为v2,第三透镜130的阿贝数为v3,第四透镜140的阿贝数为v4,第五透镜150的阿贝数为v5,第六透镜160的阿贝数为v6,第七透镜170的阿贝数为v7,第八透镜180的阿贝数为v8,第一透镜110的折射率为n1,第二透镜120的折射率为n2,第三透镜130的折射率为n3,第四透镜140的折射率为n4,第五透镜150的折射率为n5,第六透镜160的折射率为n6,第七透镜170的折射率为n7,第八透镜180的折射率为n8,其满足下列条件:v1/n1=36.30;v2/n2=11.65;v3/n3=11.65;v4/n4=36.26;v5/n5=36.26;v6/n6=23.91;v7/n7=36.26;以及v8/n8=36.46。

    第一透镜物侧表面111的最大有效半径为y11,其满足下列条件:y11=1.60[毫米]。

    第一透镜物侧表面111的最大有效半径为y11,图像镜组的最大成像高度为imgh,其满足下列条件:y11/imgh=0.28。

    波前编码元件wfcc_1与光圈100之间于光轴上的间隔距离为dws,波前编码元件wfcc_1于光轴上的厚度为ct_wfcc,当波前编码面wfccs_1为xy多项次陈述之自由曲面时,其满足下列条件:dws/ct_wfcc=0.167,当波前编码面wfccs_1为泽尔尼克多项次陈述的自由曲面时,其满足下列条件:dws/ct_wfcc=0.233。

    波前编码面wfccs_1在光学有效范围内的对角线方向上彼此相对两点之间平行于光轴的最大距离为|δdsag|,当波前编码面wfccs_1为xy多项次陈述的自由曲面时,其满足下列条件:|δdsag|=3.064[微米],当波前编码面wfccs_1为泽尔尼克多项次陈述的自由曲面时,其满足下列条件:|δdsag|=14.125[微米]。

    请配合参照下列表一、表二、表三以及表四,其中,当波前编码面wfccs_1为xy多项次陈述的自由曲面时,其适用表三,当波前编码面wfccs_1为泽尔尼克多项次陈述的自由曲面时,其适用表四。

    表一为图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25依序表示由物侧至像侧的表面。表二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a20则表示各表面第4到20阶非球面系数。表三为第一实施例中的xy多项次系数c1到c9,而dws为波前编码元件wfcc_1的xy多项次陈述的自由曲面的波前编码面wfccs_1与光圈100之间于光轴上的间隔距离。表四为第一实施例中的泽尔尼克多项次系数,其中nr为归一化半径(normalizationradius),k为圆锥常数(conicconstant),z1到z10为第一到第十个泽尔尼克系数,而dws为波前编码元件wfcc_1的泽尔尼克多项次陈述的自由曲面的波前编码面wfccs_1与光圈100之间于光轴上的间隔距离。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至表四的定义相同,在此不加以赘述。

    <第二实施例>

    请参照图4至图6,其中图4绘示依照本新型第二实施例的取像装置示意图,图5由左至右依序为采用xy多项次陈述的自由曲面的波前编码面的第二实施例的球差以及像散曲线图,图6由左至右依序为采用泽尔尼克多项次陈述的自由曲面的波前编码面的第二实施例的球差以及像散曲线图。由图4可知,取像装置包含图像镜组(未另标号)与电子感光元件299。图像镜组沿光路由物侧至像侧依序包含波前编码元件wfcc_2、光圈200、第一透镜210、光阑201、第二透镜220、第三透镜230、第四透镜240、第五透镜250、红外线滤除滤光元件290与成像面295。其中,电子感光元件299设置于成像面295上。图像镜组包含五片透镜(210、220、230、240、250),并且各透镜之间无其他内插的透镜。在本实施例中,第五透镜250定义为最后透镜。

    波前编码元件wfcc_2为塑胶材质,其朝向光圈200的一侧具有波前编码面wfccs_2,波前编码面wfccs_2为相对于光轴呈非轴对称形状的xy多项次陈述的自由曲面或泽尔尼克多项次陈述的自由曲面。

    第一透镜210具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面211于近光轴处为凸面,其像侧表面212于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其像侧表面212具有至少一临界点。

    第二透镜220具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面221于近光轴处为凸面,其像侧表面222于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面。

    第三透镜230具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面231于近光轴处为凹面,其像侧表面232于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面。

    第四透镜240具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面241于近光轴处为凹面,其像侧表面242于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面。

    第五透镜250具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面251于近光轴处为凹面,其像侧表面252于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其物侧表面251具有至少一临界点,且其像侧表面252于离轴处具有至少一凸临界点。

    红外线滤除滤光元件290的材质为玻璃,其设置于第五透镜250及成像面295之间,并不影响图像镜组的焦距。

    请配合参照下列表五、表六、表七以及表八,其中,当波前编码面wfccs_2为xy多项次陈述的自由曲面时,其适用表七,当波前编码面wfccs_2为泽尔尼克多项次陈述的自由曲面时,其适用表八。

    第二实施例中,非球面的曲线方程式、波前编码面wfccs_2的xy多项次陈述以及波前编码面wfccs_2的泽尔尼克多项次陈述表示如第一实施例的形式。此外,在下表所述的定义中,当波前编码面wfccs_2为xy多项次陈述的自由曲面时,于数值后方括号注记“xy”,当波前编码面wfccs_2为泽尔尼克多项次陈述的自由曲面时,于数值后方括号注记“z”,其余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7至图9,其中图7绘示依照本新型第三实施例的取像装置示意图,图8由左至右依序为采用xy多项次陈述的自由曲面的波前编码面的第三实施例的球差以及像散曲线图,图9由左至右依序为采用泽尔尼克多项次陈述的自由曲面的波前编码面的第三实施例的球差以及像散曲线图。由图7可知,取像装置包含图像镜组(未另标号)与电子感光元件399。图像镜组沿光路由物侧至像侧依序包含波前编码元件wfcc_3、光阑301、光圈300、第一透镜310、第二透镜320、光阑302、第三透镜330、第四透镜340、第五透镜350、第六透镜360、红外线滤除滤光元件390与成像面395。其中,电子感光元件399设置于成像面395上。图像镜组包含六片透镜(310、320、330、340、350、360),并且各透镜之间无其他内插的透镜。在本实施例中,第六透镜360定义为最后透镜。

    波前编码元件wfcc_3为塑胶材质,其朝向光圈300的一侧具有波前编码面wfccs_3,波前编码面wfccs_3为相对于光轴呈非轴对称形状的xy多项次陈述的自由曲面或泽尔尼克多项次陈述的自由曲面。

    第一透镜310具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面311于近光轴处为凹面,其像侧表面312于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面。

    第二透镜320具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面321于近光轴处为凸面,其像侧表面322于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其物侧表面321具有至少一临界点。

    第三透镜330具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面331于近光轴处为凸面,其像侧表面332于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其物侧表面331具有至少一临界点,且其像侧表面332具有至少一临界点。

    第四透镜340具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面341于近光轴处为凹面,其像侧表面342于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面。

    第五透镜350具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面351于近光轴处为凹面,其像侧表面352于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其物侧表面351具有至少一临界点,且其像侧表面352具有至少一临界点。

    第六透镜360具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面361于近光轴处为凸面,其像侧表面362于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其物侧表面361具有至少一临界点,且其像侧表面362于离轴处具有至少一凸临界点。

    红外线滤除滤光元件390的材质为玻璃,其设置于第六透镜360及成像面395之间,并不影响图像镜组的焦距。

    请配合参照下列表九、表十、表十一以及表十二,其中,当波前编码面wfccs_3为xy多项次陈述的自由曲面时,其适用表十一,当波前编码面wfccs_3为泽尔尼克多项次陈述的自由曲面时,其适用表十二。

    第三实施例中,非球面的曲线方程式、波前编码面wfccs_3的xy多项次陈述以及波前编码面wfccs_3的泽尔尼克多项次陈述表示如第一实施例的形式。此外,下表所述的定义皆与上述实施例相同,在此不加以赘述。

    <第四实施例>

    请参照图10至图12,其中图10绘示依照本新型第四实施例的取像装置示意图,图11由左至右依序为采用xy多项次陈述的自由曲面的波前编码面的第四实施例的球差以及像散曲线图,图12由左至右依序为采用泽尔尼克多项次陈述的自由曲面的波前编码面的第四实施例的球差以及像散曲线图。由图10可知,取像装置包含图像镜组(未另标号)与电子感光元件499。图像镜组沿光路由物侧至像侧依序包含波前编码元件wfcc_4、光圈400、第一透镜410、第二透镜420、光阑401、第三透镜430、光阑402、第四透镜440、第五透镜450、第六透镜460、第七透镜470、红外线滤除滤光元件490与成像面495。其中,电子感光元件499设置于成像面495上。图像镜组包含七片透镜(410、420、430、440、450、460、470),并且各透镜之间无其他内插的透镜。在本实施例中,第七透镜470定义为最后透镜。

    波前编码元件wfcc_4为塑胶材质,其朝向光圈400的一侧具有波前编码面wfccs_4,波前编码面wfccs_4为相对于光轴呈非轴对称形状的xy多项次陈述的自由曲面或泽尔尼克多项次陈述的自由曲面。

    第一透镜410具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面411于近光轴处为凸面,其像侧表面412于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面。

    第二透镜420具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面421于近光轴处为凸面,其像侧表面422于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面。

    第三透镜430具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面431于近光轴处为凹面,其像侧表面432于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其像侧表面432具有至少一临界点。

    第四透镜440具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面441于近光轴处为凸面,其像侧表面442于近光轴处为凸面,其两表面皆为非球面,其物侧表面441具有至少一临界点。

    第五透镜450具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面451于近光轴处为凸面,其像侧表面452于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其物侧表面451具有至少一临界点,且其像侧表面452具有至少一临界点。

    第六透镜460具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面461于近光轴处为凸面,其像侧表面462于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其物侧表面461具有至少一临界点,且其像侧表面462具有至少一临界点。

    第七透镜470具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面471于近光轴处为凹面,其像侧表面472于近光轴处为凹面,其两表面皆为非球面,其物侧表面471具有至少一临界点,且其像侧表面472于离轴处具有至少一凸临界点。

    红外线滤除滤光元件490的材质为玻璃,其设置于第七透镜470及成像面495之间,并不影响图像镜组的焦距。

    请配合参照下列表十三、表十四、表十五以及表十六,其中,当波前编码面wfccs_4为xy多项次陈述的自由曲面时,其适用表十五,当波前编码面wfccs_4为泽尔尼克多项次陈述的自由曲面时,其适用表十六。

    第四实施例中,非球面的曲线方程式、波前编码面wfccs_4的xy多项次陈述以及波前编码面wfccs_4的泽尔尼克多项次陈述表示如第一实施例的形式。此外,下表所述的定义皆与上述实施例相同,在此不加以赘述。

    <第五实施例>

    请参照图13,绘示依照本新型第五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10为一相机模块。取像装置10包含成像镜头11、电子感光元件13以及图像稳定模块14。成像镜头11包含上述第一实施例的图像镜组、用于承载图像镜组的镜筒(未另标号)以及支持装置(holdermember,未另标号)。成像镜头11也可改为配置其他实施例的图像镜组,本新型并不以此为限。取像装置10利用成像镜头11聚光产生图像,最后成像于电子感光元件13并且能作为图像资料输出。

    取像装置10搭载一感光度佳及低噪声的电子感光元件13(如cmos、ccd)设置于图像镜组的成像面,可真实呈现图像镜组的良好成像品质。

    图像稳定模块14例如为加速计、陀螺仪或霍尔元件(halleffectsensor)。图像稳定模块14可利用图像软件中的图像补偿技术,来提供电子防手震功能(electronicimagestabilization,eis),进一步提升动态以及低照度场景拍摄的成像品质。

    本新型的取像装置并不以上述结构为限。取像装置10也可搭配闪光灯模块21(绘示于图14),其中闪光灯模块21可于拍摄时进行补光以增加进光量。

    <第六实施例>

    请参照图14至图16,其中图14绘示依照本新型第六实施例的一种智能手机的立体示意图,图15绘示图14的智能手机的另一侧的立体示意图,图16绘示图14的智能手机的系统方块图。

    在本实施例中,智能手机20包含第五实施例的取像装置10、闪光灯模块21、图像处理器23(imageprocessor)、使用者界面24以及图像软件处理器25。

    当使用者拍摄被摄物26时,智能手机20利用取像装置10聚光取像,启动闪光灯模块21进行补光,再加上图像处理器23进行图像最佳化处理,来进一步提升图像镜组所产生的图像品质。使用者界面24可采用触控屏幕或实体拍摄按钮,配合图像软件处理器25的多样化功能进行图像拍摄以及图像处理。通过图像软件处理器25处理后的图像可显示于使用者界面24。

    具体来说,图像处理器23包含一傅立叶转换模块23a,且傅立叶转换模块23a电性连接于电子感光元件13。此外,请参照图23,绘示依照本新型的一实施例中经设置波前编码元件的成像流程示意图。设置有波前编码元件的图像镜组其光学成像路径具有点扩散函数(pointspreadfunction,psf)。在成像过程中,通过图像镜组的成像光通过点扩散函数而成像于电子感光元件13,电子感光元件13所撷取到的光学信息会传送到电性连接于电子感光元件13的图像处理器23,图像处理器23中的傅立叶转换模块23a通过傅立叶转换将光学信息转换成频域中的图像、噪声以及点扩散函数的数据,图像处理器23将噪声去除后,傅立叶转换模块23a通过傅立叶反转换将剩下的频域中的图像与点扩散函数的数据反转换成经处理的光学信息,最后图像处理器23将经处理的光学信息通过解卷积转换成图像。因为已去除过噪声,所以最后转换回来的图像即为清晰的图像。请参照图24a与图24b,图24a绘示已知技术中未设置波前编码元件的成像效果示意图,图24b绘示依照本新型的一实施例中经设置波前编码元件(图24b左方)与经设置波前编码元件以及经图像处理器的傅立叶转换与解卷积等处理(图24b右方)的成像效果对照示意图,三者皆为相同被摄物于物距15毫米的拍摄情境。可从图24a与图24b中看出未设置有波前编码元件(图24a)的图像解析度较差,经过设置波前编码元件(图24b左方)的图像可改善其图像品质,而经过设置波前编码元件以及经过图像处理器通过前述傅立叶转换与解卷积等处理(图24b右方)的图像最为清晰。

    <第七实施例>

    请参照图17,绘示依照本新型第七实施例的一种智能手机的一侧的立体示意图。

    在本实施例中,智能手机30包含第五实施例的取像装置10、取像装置10a以及取像装置10b以及显示装置(未绘示)。图17中的取像装置10、取像装置10a以及取像装置10b皆配置于智能手机30的同一侧而面向同一方向且皆为单焦点。本实施例的取像装置10、取像装置10a与取像装置10b具有相异的视角。其中,在取像装置10、取像装置10a与取像装置10b当中,具有最大的最大视角为取像装置10,具有最小的最大视角为取像装置10b,且取像装置10与取像装置10b各自的最大视角可相差至少30度。其中,取像装置10a为一望远取像装置,取像装置10b为一超广角取像装置,取像装置10的视角介于取像装置10a与取像装置10b之间。如此一来,智能手机30可提供不同的放大倍率,以达到光学变焦的拍摄效果,并且使用者可通过与显示装置同一侧的使用者界面(未绘示)来手动调整拍摄视角而切换不同的取像装置10、10a、10b。取像装置10a可为具有转折光路配置的望远取像装置,且取像装置10a的转折光路配置可例如分别具有类似图25至图27的结构,可参阅前述对应图25至图27的说明,于此不加以赘述。进一步来说,本实施例的取像装置10更可包含扩充图像信号处理器37,使取像装置10与望远取像装置10a及广角取像装置10b搭配时,可对成像于触控屏幕上的图像进行变焦功能的操作,以因应多镜头的图像处理功能。搭载取像装置10的智能手机30具备多种模式的拍照功能,诸如变焦、望远、多镜头共同摄影、优化自拍、低光源下的高动态范围(hdr)和高解析4k录影等。

    本新型的取像装置10并不以应用于智能手机为限。取像装置10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10可多方面应用于三维(3d)图像撷取、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。前揭智能手机仅是示范性地说明本新型的实际运用例子,并非限制本新型的取像装置的运用范围。

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


    技术特征:

    1.一种图像镜组,其特征在于,包含一波前编码元件、一光圈以及多片透镜,所述波前编码元件与所述光圈皆设置于所述多片透镜的一侧,所述波前编码元件与所述光圈之间无透镜,所述多片透镜分别具有朝向一被摄物的一物侧表面与朝向一成像面的一像侧表面,且所述多片透镜包含最靠近所述被摄物的一第一透镜以及最靠近所述成像面的一最后透镜;

    其中,所述多片透镜的总数为至少四片,至少一半数量的所述多片透镜为塑胶材质,且所述多片透镜中至少一透镜表面具有至少一临界点;

    其中,所述第一透镜物侧表面至所述成像面于光轴上的距离为tl,所述图像镜组的最大成像高度为imgh,所述第一透镜物侧表面至所述最后透镜像侧表面于光轴上的距离为td,所述图像镜组的入瞳孔径为epd,其满足下列条件:

    tl/imgh<3.0;以及

    td/epd<6.0。

    2.根据权利要求1所述的图像镜组,其特征在于,所述多片透镜的总数为五片。

    3.根据权利要求1所述的图像镜组,其特征在于,所述多片透镜的总数为六片。

    4.根据权利要求1所述的图像镜组,其特征在于,所述多片透镜的总数为七片。

    5.根据权利要求1所述的图像镜组,其特征在于,所述多片透镜的总数为八片。

    6.根据权利要求1至5的其中任一项所述的图像镜组,其特征在于,所述最后透镜像侧表面于近光轴处为凹面且为非球面,所述最后透镜像侧表面于离轴处具有至少一凸临界点。

    7.根据权利要求1至5的其中任一项所述的图像镜组,其特征在于,所述最后透镜像侧表面的曲率半径为rl,所述图像镜组的焦距为f,其满足下列条件:

    0.15<rl/f<0.75。

    8.根据权利要求1至5的其中任一项所述的图像镜组,其特征在于,所述图像镜组中所有透镜于光轴上的厚度总和为σct,所述第一透镜物侧表面至所述最后透镜像侧表面于光轴上的距离为td,其满足下列条件:

    0.5<σct/td<0.95。

    9.根据权利要求1所述的图像镜组,其特征在于,一透镜的阿贝数为vi,所述透镜的折射率为ni,所述图像镜组中至少一片透镜满足下列条件:

    8.0<vi/ni<12.0。

    10.根据权利要求1所述的图像镜组,其特征在于,所述第一透镜物侧表面的最大有效半径为y11,所述图像镜组的最大成像高度为imgh,其满足下列条件:

    y11/imgh<1.0。

    11.根据权利要求10所述的图像镜组,其特征在于,所述第一透镜物侧表面的最大有效半径为y11,所述图像镜组的最大成像高度为imgh,其满足下列条件:

    y11/imgh<0.50。

    12.根据权利要求1所述的图像镜组,其特征在于,所述第一透镜物侧表面至所述成像面于光轴上的距离为tl,所述图像镜组的最大成像高度为imgh,其满足下列条件:

    tl/imgh<1.4。

    13.根据权利要求1所述的图像镜组,其特征在于,所述第一透镜物侧表面至所述最后透镜像侧表面于光轴上的距离为td,所述图像镜组的入瞳孔径为epd,其满足下列条件:

    td/epd<3.0。

    14.根据权利要求1所述的图像镜组,其特征在于,所述波前编码元件具有一波前编码面,且所述波前编码面呈非轴对称的形状;

    其中,所述波前编码元件于光轴上的厚度为ct_wfcc,其满足下列条件:

    ct_wfcc<0.50毫米。

    15.根据权利要求14所述的图像镜组,其特征在于,所述波前编码面为xy多项次陈述的自由曲面。

    16.根据权利要求14所述的图像镜组,其特征在于,所述波前编码面为泽尔尼克多项次陈述的自由曲面。

    17.根据权利要求1所述的图像镜组,其特征在于,所述波前编码元件的光学有效范围实质上为一矩形。

    18.一种智能手机,其特征在于,包含:

    根据权利要求1所述的图像镜组;

    一电子感光元件,设置于所述图像镜组的所述成像面上;以及

    一图像处理器,电性连接于所述电子感光元件。

    19.根据权利要求18所述的智能手机,其特征在于,所述图像处理器包含一傅立叶转换模块,且所述傅立叶转换模块电性连接于所述电子感光元件。

    20.根据权利要求19所述的智能手机,其特征在于,包含至少三取像装置,其中所述至少三取像装置包含一第一取像装置、一第二取像装置以及一第三取像装置,所述第一取像装置、所述第二取像装置与所述第三取像装置皆面向所述智能手机的同一侧,所述第一取像装置包含所述图像镜组以及所述电子感光元件,所述至少三取像装置中具有最大的最大视角为所述第一取像装置,所述至少三取像装置中具有最小的最大视角为所述第三取像装置,且所述第一取像装置与所述第三取像装置各自的最大视角相差至少30度。

    21.一种图像镜组,其特征在于,包含一波前编码元件、一光圈以及多片透镜,所述波前编码元件与所述光圈皆设置于所述多片透镜的一侧,所述波前编码元件与所述光圈之间无透镜,所述多片透镜分别具有朝向一被摄物的一物侧表面与朝向一成像面的一像侧表面,且所述多片透镜包含最靠近所述被摄物的一第一透镜以及最靠近所述成像面的一最后透镜;

    其中,所述波前编码元件为塑胶材质,所述波前编码元件具有一波前编码面,且所述波前编码面呈非轴对称的形状;

    其中,所述波前编码元件于光轴上的厚度为ct_wfcc,所述第一透镜物侧表面至所述成像面于光轴上的距离为tl,所述图像镜组的最大成像高度为imgh,所述第一透镜物侧表面至所述最后透镜像侧表面于光轴上的距离为td,所述图像镜组的入瞳孔径为epd,其满足下列条件:

    ct_wfcc<0.35毫米;

    tl/imgh<3.0;以及

    td/epd<6.0。

    22.根据权利要求21所述的图像镜组,其特征在于,所述波前编码面在光学有效范围内的对角线方向上彼此相对两点之间平行于光轴的最大距离为|δdsag|,其满足下列条件:

    0.5微米<|δdsag|<100微米。

    23.根据权利要求21所述的图像镜组,其特征在于,所述波前编码面为xy多项次陈述的自由曲面。

    24.根据权利要求21所述的图像镜组,其特征在于,所述波前编码面为泽尔尼克多项次陈述的自由曲面。

    25.根据权利要求21所述的图像镜组,其特征在于,所述波前编码元件与所述光圈之间于光轴上的间隔距离为dws,所述波前编码元件于光轴上的厚度为ct_wfcc,其满足下列条件:

    dws/ct_wfcc<1.0。

    26.根据权利要求21所述的图像镜组,其特征在于,所述多片透镜包含五至九片透镜。

    27.根据权利要求21所述的图像镜组,其特征在于,所述波前编码面朝向所述光圈。

    28.一种智能手机,其特征在于,包含:

    根据权利要求21所述的图像镜组;

    一电子感光元件,设置于所述图像镜组的所述成像面上;以及

    一图像处理器,电性连接于所述电子感光元件。

    29.根据权利要求28所述的智能手机,其特征在于,所述图像处理器包含一傅立叶转换模块,且所述傅立叶转换模块电性连接于所述电子感光元件。

    30.根据权利要求29所述的智能手机,其特征在于,包含至少三取像装置,其中所述至少三取像装置包含一第一取像装置、一第二取像装置以及一第三取像装置,所述第一取像装置、所述第二取像装置与所述第三取像装置皆面向所述智能手机的同一侧,所述第一取像装置包含所述图像镜组以及所述电子感光元件,所述至少三取像装置中具有最大的最大视角为所述第一取像装置,所述至少三取像装置中具有最小的最大视角为所述第三取像装置,且所述第一取像装置与所述第三取像装置各自的最大视角相差至少30度。

    技术总结
    本实用新型揭露一种图像镜组及智能手机,其中,所述图像镜组包含一波前编码元件、一光圈以及多片透镜。波前编码元件与光圈设置于多片透镜的一侧,且波前编码元件与光圈之间无透镜。多片透镜分别具有朝向一被摄物的一物侧表面与朝向一成像面的一像侧表面,且多片透镜包含最靠近被摄物的一第一透镜以及最靠近成像面的一最后透镜。多片透镜的总数为至少四片。至少一半数量的多片透镜为塑胶材质。多片透镜中至少一透镜表面具有至少一临界点。当满足特定条件时,图像镜组能同时满足小型化及高成像品质的需求,所述智能手机具有上述图像镜组。

    技术研发人员:魏崇渝;曾昱泰;陈纬彧
    受保护的技术使用者:大立光电股份有限公司
    技术研发日:2020.08.24
    技术公布日:2021.03.12

    转载请注明原文地址:https://wp.8miu.com/read-31475.html

    最新回复(0)