CN102540423B - 成像用光学系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种成像用光学系统，其沿着光轴排列由物侧至像侧依序包含：一正屈折力的第一透镜；一具正屈折力的第二透镜；一具屈折力的第三透镜；一具屈折力的第四透镜，其第四透镜物侧光学面为凹面，第四透镜像侧光学面为凸面，第四透镜的物侧面与第四透镜像侧面中至少一面为非球面；一具正或负屈折力的第五透镜，第五透镜物侧光学面与第五透镜像侧光学面中至少一面为非球面，且其中至少一面设置有至少一个反曲点；还包含一光圈与一设置于成像面处的图像感测组件，以供被摄物成像；该成像用光学系统满足特定的条件。藉此，本发明除具有良好的像差修正，并可缩短成像用光学系统总长，以应用于相机、手机相机等良好摄像目的的使用需求。

Description

成像用光学系统
技术领域
本发明系关于一种成像用光学系统；特别是关于一种、且提供一种由五个透镜构成全长短且低成本的成像用光学系统，以应用于电子产品上。
背景技术
藉由科技的进步，现在的电子产品发展的趋势主要为朝向小型化，例如数位相机(Digital Still Camera)、网络相机(Web Camera)、行动电话镜头(MobilePhone Camera)等，使用者需求较小型且低成本的光学镜头组外，同时也希望能达到具有良好的像差修正能力，具高分辨率、高成像质量的光学镜头组。
在小型电子产品的成像用光学系统，已知的有二镜片式、三镜片式、四镜片式及五镜片式以上的不同设计，然而以成像质量考虑，四镜片式及五镜片式光学镜头组在像差修正、光学传递函数MTF(Modulation Transfer Function)性能上较具优势；其中，又以五镜片式相较四镜片式的分辨率更高，适用于高质量、高像素(pixel)要求的电子产品。
在各种小型化的五镜片式固定焦距的成像用光学系统设计中，现有技术系以不同的正或负屈光度组合；如日本专利公开号JP2006-126740，系采用二组迭合(cemented doublet)的透镜，以缩短光学系统的全长；日本专利公开号JP2003-185917、JP2006-293042、美国公开号US2004/0196571、US2003/0117722、台湾专利TWM313781，系采用一组迭合的透镜，以达到广角的目的；日本专利公开号JP2003-161879，则使用屈折力相异的第四镜片与第五镜片，以构成光学系统，但其全长则过长不适合小型电子设备使用。
在小型数位相机、网络相机、行动电话镜头等产品，其光学镜头组要求小型化、焦距短、像差调整良好；在五镜片式的各种不同设计的固定焦距取像光学系统中，其中以屈折力相异的第四镜片与第五镜片，且具有反曲点的第四镜片或第五镜片，较能符合像差修正良好且全长不致于过长的设计需求，如台湾专利TWM313246、TW201038966、TW201022714、TWM332199；美国专利US7,710,665等，可趋向于良好的像差修正，但在光学系统全长仍难符合小型电子设备使用。美国专利US7,826,151、US2010/0254029、US2010/0253829等分别使用具有反曲点的第四透镜与第五透镜以朝向更短的全长为设计。这些已知的技术中，采用具有反曲点的第四透镜与第五透镜以修正像差或成像歪曲，但在第三透镜与第四透镜间则必须付出较长的间距，不利于更短的全长为设计；再者面型变化过大的第四透镜，在制造上增加许多困难度，也不利于成本的降低。为此，本发明提出更实用性的设计，在缩短成像用光学系统同时，利用五个透镜的屈折力、凸面与凹面的组合，除有效缩短成像用光学系统的总长度外，进一步可提高成像质量、降低制造的复杂度，以应用于小型的电子产品上。
发明内容
本发明主要目的之一为提供一种成像用光学系统，沿着光轴排列由物侧至像侧依序包含：第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜及第五透镜；其中，第一透镜为具有正屈折力，第一透镜物侧光学面及第一透镜像侧光学面可为非球面或球面所构成；其中，第二透镜为具正屈折力，其第二透镜物侧光学面及第二透镜像侧光学面可为非球面或球面所构成；其中，第三透镜为具屈折力，第三透镜物侧光学面及第三透镜像侧光学面可为非球面或球面所构成；其中，第四透镜具有屈折力，在近光轴处其第四透镜物侧光学面为凹面与其第四透镜像侧光学面为凸面，第四透镜物侧光学面及第四透镜像侧光学面中至少一面为非球面；其中，第五透镜具有屈折力的塑料制成的透镜，第五透镜物侧光学面及第五透镜像侧光学面中至少一面为非球面，第五透镜物侧光学面与像侧光学面其中至少一面设置有至少一个反曲点；该成像用光学系统满足下列关系式：
0.1<T45/T34<2.0      (1)
-3.0<R4/R5<0.7      (2)
28.0<v1-v3          (3)
其中，T34为在光轴上第三透镜像侧光学面至第四透镜物侧光学面的距离，T45为在光轴上第四透镜像侧光学面至第五透镜物侧光学面的距离，R4为第二透镜像侧光学面的曲率半径，R5为第三透镜物侧光学面的曲率半径，v1为第一透镜的色散系数，v3为第三透镜的色散系数。
另一方面，提供一种成像用光学系统，如上所述，还设置一光圈与一图像感测组件；图像感测组件设置于第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜及第五透镜组合后的一成像面的位置上；除满足式(1)、式(2)及式(3)外，进一步满足下列关系式：
TTL/ImgH<2.1      (4)
其中，TTL为光轴上，第一透镜物侧光学面至成像面于光轴上的距离，该图像感测组件有效感测区域对角线长的一半为ImgH。
再一方面，提供一种成像用光学系统，沿着光轴排列由物侧至像侧依序包含：第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜及第五透镜；其中，第一透镜为具有正屈折力，在近光轴处，其第一透镜物侧光学面为凸面，第一透镜物侧光学面及第一透镜像侧光学面可为非球面或球面所构成；其中，第二透镜为具正屈折力，在近光轴处其第二透镜像侧光学面为凸面，其第二透镜物侧光学面及第二透镜像侧光学面可为非球面或球面所构成；其中，第三透镜为具屈折力，第三透镜物侧光学面及第三透镜像侧光学面可为非球面或球面所构成；其中，第四透镜具有屈折力，在近光轴处其第四透镜物侧光学面为凹面与其第四透镜像侧光学面为凸面，第四透镜物侧光学面与像侧光学面中至少有一面为非球面；其中，第五透镜具有屈折力的塑料制成的透镜，在近光轴处其第五透镜像侧光学面为凹面，第五透镜物侧光学面与像侧光学面中至少有一面为非球面，第五透镜像侧光学面与第五透镜物侧光学面设置有至少一个反曲点；对于不同的应用目的，除满足式(1)、式(2)及式(3)关系式外，进一步可分别满足下列关系式之一或其组合：
0.1<T45/T34<2.0           (1)或，
较佳地0.3<T45/T34<1.3     (5)；
0.7<SL/TTL<1.2          (7)；
0.3<T34/CT4<2.0          (8)；
-1.20<f/f3<-0.4          (9)；
1.0<(f/f1)+(f/f2)<2.2   (10)；
0.7<|f5/f4|<2.0          (11)；
其中，TTL为在光轴上第一透镜物侧光学面至成像面于光轴上的距离，SL为在光轴上光圈至成像面的距离，T34为在光轴上第三透镜像侧光学面至第四透镜物侧光学面的距离，T45为在光轴上第四透镜像侧光学面至第五透镜物侧光学面的距离，CT4在光轴上第四透镜的厚度；f为成像用光学系统的焦距，f3为第三透镜的焦距，f1为第一透镜的焦距，f2为第二透镜的焦距，f4为第四透镜的焦距，f5为第五透镜的焦距，R4为第二透镜像侧光学面的曲率半径，R5为第三透镜物侧光学面的曲率半径。
又一方面，提供一种成像用光学系统，沿着光轴排列由物侧至像侧依序包含：第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜及第五透镜；其中，第一透镜为具有正屈折力，在近光轴处，其第一透镜物侧光学面为凸面，第一透镜物侧光学面及第一透镜像侧光学面可为非球面或球面所构成；其中，第二透镜为具正屈折力，在近光轴处其第二透镜像侧光学面为凸面，其第二透镜物侧光学面及第二透镜像侧光学面可为非球面或球面所构成；其中，第三透镜为具屈折力，在近光轴处其第三透镜像侧光学面可为凹面，第三透镜物侧光学面及第三透镜像侧光学面可为非球面或球面所构成；其中，第四透镜具有正屈折力，在近光轴处其第四透镜物侧光学面为凹面与其第四透镜像侧光学面为凸面，第四透镜物侧光学面与像侧光学面中至少有一面为非球面；其中，第五透镜为具有负屈折力的塑料制成的透镜，在近光轴处其第五透镜像侧光学面为凹面，第五透镜物侧光学面与像侧光学面中至少有一面为非球面，第五透镜物侧光学面与像侧光学面其中至少一面并设置有至少一个反曲点；对于不同的应用目的，除满足式(1)、式(2)、式(3)、式(7)、式(8)、式(9)关系式外，进一步可分别满足下列关系式之一或其组合：
较佳地-1.5<R4/R5<0.2     (6)；
0.20<DR1R6/Td<0.45       (12)；
1.30<(R7+R8)/(R7-R8)     (13)；
其中，R4为第二透镜像侧光学面的曲率半径，R5为第三透镜像侧光学面的曲率半径，DR1R6为在光轴上该第一透镜物侧光学面至该第三透镜像侧光学面的距离，Td为在光轴上由该第一透镜物侧光学面至第五透镜像侧光学面的距离，R7为第四透镜物侧光学面的曲率半径，R8为第四透镜像侧光学面的曲率半径。
本发明另一个主要目的为提供一种成像用光学系统，沿着光轴排列由物侧至像侧依序包含：第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜及第五透镜；其中，第一透镜为具有正屈折力，第一透镜物侧光学面为凸面，第一透镜物侧光学面及第一透镜像侧光学面可为非球面或球面所构成；其中，第二透镜为具正屈折力，其第二透镜物侧光学面及第二透镜像侧光学面可为非球面或球面所构成；其中，第三透镜为具负屈折力，第三透镜物侧光学面及第三透镜像侧光学面可为非球面或球面所构成；其中，第四透镜具有屈折力，在近光轴处其第四透镜物侧光学面为凹面与其第四透镜像侧光学面为凸面，第四透镜物侧光学面与像侧光学面中至少一面为非球面；其中，第五透镜具有屈折力的塑料制成的透镜，第五透镜物侧光学面与像侧光学面中至少一面为非球面，第五透镜物侧光学面与像侧光学面其中至少一面设置有至少一个反曲点；该成像用光学系统满足下列关系式：
0.1<T45/T34<2.0     (1)
-3.0<R4/R5<0.7     (2)
其中，T34为在光轴上第三透镜像侧光学面至第四透镜物侧光学面的距离，T45为在光轴上第四透镜像侧光学面至第五透镜物侧光学面的距离，R4为第二透镜像侧光学面的曲率半径，R5为第三透镜物侧光学面的曲率半径。
另一方面，提供一种成像用光学系统，沿着光轴排列由物侧至像侧依序包含：第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜及第五透镜；其中，第一透镜为具有正屈折力，在近光轴处，其第一透镜物侧光学面为凸面，第一透镜物侧光学面及第一透镜像侧光学面可为非球面或球面所构成；其中，第二透镜为具正屈折力，在近光轴处，其第二透镜像侧光学面为凸面，其第二透镜物侧光学面及第二透镜像侧光学面可为非球面或球面所构成；其中，第三透镜为具负屈折力，其第三透镜像侧光学面为凹面，第三透镜物侧光学面及第三透镜像侧光学面可为非球面或球面所构成，第三透镜物侧光学面与像侧光学面其中至少一面可设置至少一个反曲点；其中，第四透镜具有屈折力，在近光轴处其第四透镜物侧光学面为凹面与其第四透镜像侧光学面为凸面，第四透镜物侧光学面与第四透镜像侧光学面中至少一面为非球面；其中，第五透镜具有屈折力的塑料制成的透镜，在近光轴处第五透镜像侧光学面为凹面，第五透镜物侧光学面与第五透镜像侧光学面中至少一面为非球面，第五透镜物侧光学面与像侧光学面其中至少一光学面设置有至少一个反曲点；对于不同的应用目的，除满足式(1)、式(2)关系式外，进一步可分别满足下列关系式之一或其组合：
较佳地0.3<T45/T34<1.3   (5)；
28.0<v1-v3             (3)
1.0<(f/f1)+(f/f2)<2.2  (10)；
1.2<(f/f1)+(f/f2)<1.7       (14)；
其中，T34为在光轴上第三透镜像侧光学面至第四透镜物侧光学面的距离，T45为在光轴上第四透镜像侧光学面至第五透镜物侧光学面的距离，v1为第一透镜的色散系数，v3为第三透镜的色散系数，f为成像用光学系统的焦距，f1为第一透镜的焦距，f2为第二透镜的焦距。
又一方面，提供一种成像用光学系统，沿着光轴排列由物侧至像侧依序包含：第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜及第五透镜；其中，第一透镜为具有正屈折力，在近光轴处，其第一透镜物侧光学面为凸面，第一透镜物侧光学面及第一透镜像侧光学面可为非球面或球面所构成；其中，第二透镜为具正屈折力，在近光轴处，其第二透镜像侧光学面为凸面，其第二透镜物侧光学面及第二透镜像侧光学面可为非球面或球面所构成；其中，第三透镜为具负屈折力，第三透镜物侧光学面及第三透镜像侧光学面可为非球面或球面所构成；其中，第四透镜具有屈折力，在近光轴处其第四透镜物侧光学面为凹面与其第四透镜像侧光学面为凸面，第四透镜物侧光学面与第四透镜像侧光学面中至少一面为非球面；其中，第五透镜具有屈折力的塑料制成的透镜，在近光轴处其第五透镜物侧光学面为凹面、第五透镜像侧光学面为凹面，第五透镜物侧光学面与第五透镜像侧光学面中至少一面为非球面，第五透镜物侧光学面与像侧光学面其中至少一光学面设置有至少一个反曲点；对于不同的应用目的，除满足式(1)及式(2)关系式外，进一步可分别满足下列关系式之一或其组合：
-1.5<R4/R5<0.2         (6)；
0.7<|f5/f4|<2.0        (11)；
1.30<(R7+R8)/(R7-R8)   (13)；
其中，R4为第二透镜像侧光学面的曲率半径，R5为第三透镜物侧光学面的曲率半径，R7为第四透镜物侧光学面的曲率半径，R8为第四透镜像侧光学面的曲率半径，f4为第四透镜的焦距，f5为第五透镜的焦距。
本发明再一个主要目的为提供一种成像用光学系统，沿着光轴排列由物侧至像侧依序包含：第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜及第五透镜；其中，第一透镜为具有正屈折力，第一透镜物侧光学面为凸面，第一透镜物侧光学面及第一透镜像侧光学面可为非球面或球面所构成；其中，第二透镜为具正屈折力，其第二透镜物侧光学面及第二透镜像侧光学面可为非球面或球面所构成；其中，第三透镜为具负屈折力，第三透镜物侧光学面及第三透镜像侧光学面可为非球面或球面所构成；其中，第四透镜具有正屈折力，在近光轴处其第四透镜物侧光学面为凹面与其第四透镜像侧光学面为凸面，第四透镜物侧光学面与第四透镜像侧光学面中至少一面为非球面；其中，第五透镜具有负屈折力的塑料制成的透镜，第五透镜像侧光学面为凹面，第五透镜物侧光学面与第五透镜像侧光学面中至少一面为非球面，第五透镜物侧光学面与像侧光学面其中至少一光学面设置有至少一个反曲点；该成像用光学系统满足下列关系式：
0.1<T45/T34<2.0     (1)；
28.0<v1-v3         (3)；
其中，T34为在光轴上第三透镜像侧光学面至第四透镜物侧光学面的距离，T45为在光轴上第四透镜像侧光学面至第五透镜物侧光学面的距离，v1为第一透镜的色散系数，v3为第三透镜的色散系数。
另一方面，提供一种成像用光学系统，沿着光轴排列由物侧至像侧依序包含：第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜及第五透镜；其中，第一透镜为具有正屈折力，第一透镜物侧光学面为凸面，第一透镜物侧光学面及第一透镜像侧光学面可为非球面或球面所构成；其中，第二透镜为具正屈折力，其第二透镜物侧光学面及第二透镜像侧光学面可为非球面或球面所构成；其中，第三透镜为具负屈折力，第三透镜物侧光学面及第三透镜像侧光学面可为非球面或球面所构成；其中，第四透镜具有正屈折力，在近光轴处其第四透镜物侧光学面为凹面与其第四透镜像侧光学面为凸面，第四透镜物侧光学面及第四透镜像侧光学面中至少一面为非球面；其中，第五透镜具有负屈折力的塑料制成的透镜，第五透镜像侧光学面为凹面，第五透镜物侧光学面与第五透镜像侧光学面中至少一面为非球面，第五透镜物侧光学面与像侧光学面其中至少一面设置有至少一个反曲点；对于不同的应用目的，除满足式(1)及式(3)关系式外，进一步可分别满足下列关系式之一或其组合：
1.0<(f/f1)+(f/f2)<2.2  (10)；
0.20<DR1R6/Td<0.45      (12)；
0.7<|f5/f4|<2.0        (11)；
其中，f为成像用光学系统的焦距，f1为第一透镜的焦距，f2为第二透镜的焦距，DR1R6为在光轴上该第一透镜物侧光学面至该第三透镜像侧光学面的距离，Td为在光轴上由该第一透镜物侧光学面至第五透镜像侧光学面的距离，f4为第四透镜的焦距，f5为第五透镜的焦距。
再一方面，提供一种成像用光学系统，沿着光轴排列由物侧至像侧依序包含：第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜及第五透镜；其中，第一透镜为具有正屈折力，第一透镜物侧光学面为凸面，第一透镜物侧光学面及第一透镜像侧光学面可为非球面或球面所构成；其中，第二透镜为具正屈折力，其第二透镜物侧光学面及第二透镜像侧光学面可为非球面或球面所构成；其中，第三透镜为具负屈折力，第三透镜物侧光学面及第三透镜像侧光学面可为非球面或球面所构成；其中，第四透镜具有正屈折力，在近光轴处其第四透镜物侧光学面为凹面与其第四透镜像侧光学面为凸面，第四透镜物侧光学面及第四透镜像侧光学面中至少一面为非球面；其中，第五透镜具有负屈折力的塑料制成的透镜，第五透镜物侧光学面为凹面、第五透镜像侧光学面为凹面，第五透镜物侧光学面与第五透镜像侧光学面中至少一面为非球面，第五透镜物侧光学面与像侧光学面其中至少一光学面设置有至少一个反曲点；对于不同的应用目的，除满足式(1)及式(3)关系式外，进一步满足下列关系式：
0.7<SL/TTL<1.2      (7)；
其中，TTL为在光轴上第一透镜物侧光学面至成像面于光轴上的距离，SL为在光轴上光圈至成像面的距离。
本发明藉由上述的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜与第五透镜，在光轴上以适当的间距组合配置，可获得良好得像差修正与具有优势的光学传递函数MTF(Modulation Transfer Function)，并可有效缩短成像用光学系统的全长，以应用于小型电子设备中摄像用的成像光学系统。
本发明成像用光学系统中，第一透镜与第二透镜均为正屈折力，提供第一透镜与第二透镜组合所需的较强的正屈折力，再由第三透镜的负屈折力，可有效对具正屈折力的第一透镜与第二透镜所产生的像差做补正、修正系统的色差；同样的，第四透镜与第五透镜间，由第四透镜的正屈折力，提供有效的幅度，再由第五透镜以修正第四透镜的图像的像差与色差，并调合光学传递函数，以提高整体成像用光学系统的解像力，使整体成像用光学系统像差与歪曲能符合高分辨率的要求。再者对于不同的应用，若要更增大第五透镜的幅度并兼以修正第四透镜的图像的像差与色差，可在第五透镜配置为正屈折力。
本发明的成像用光学系统中，正屈折力的第一透镜、正屈折力的第二透镜与负屈折力的第三透镜的组合，且正屈折力的第四透镜与负或正的第五透镜的屈折力补偿，可有效减少成像用光学系统的全长，使在相同的全长下可获得更大的图像感测组件有效像素的范围；或换言之，在相同的图像感测组件有效像素的范围，可设计出较短的成像用光学系统。
本发明成像用光学系统中，藉由第五透镜可为塑料材料所制成，有利于制造及降低成本。
附图说明
图1A是本发明第一实施例的光学系统示意图；
图1B是本发明第一实施例的像差曲线图；
图2A是本发明第二实施例的光学系统示意图；
图2B是本发明第二实施例的像差曲线图；
图3A是本发明第三实施例的光学系统示意图；
图3B是本发明第三实施例的像差曲线图；
图4A是本发明第四实施例的光学系统示意图；
图4B是本发明第四实施例的像差曲线图；
图5A是本发明第五实施例的光学系统示意图；
图5B是本发明第五实施例的像差曲线图；
图6A是本发明第六实施例的光学系统示意图；
图6B是本发明第六实施例的像差曲线图；
图7A是本发明第七实施例的光学系统示意图；
图7B是本发明第七实施例的像差曲线图；
图8A是本发明第八实施例的光学系统示意图；
图8B是本发明第八实施例的像差曲线图；
图9A是本发明第九实施例的光学系统示意图；
图9B是本发明第九实施例的像差曲线图；
图10A是本发明第十实施例的光学系统示意图；
图10B是本发明第十实施例的像差曲线图；
图11A是本发明第十一实施例的光学系统示意图；
图11B是本发明第十一实施例的像差曲线图；
图12是表一，为本发明第一实施例的光学数据；
图13是表二，为本发明第一实施例的非球面数据；
图14是表三，为本发明第二实施例的光学数据；
图15是表四，为本发明第二实施例的非球面数据；
图16是表五，为本发明第三实施例的光学数据；
图17是表六，为本发明第三实施例的非球面数据；
图18是表七，为本发明第四实施例的光学数据；
图19是表八，为本发明第四实施例的非球面数据；
图20是表九，为本发明第五实施例的光学数据；
图21是表十，为本发明第五实施例的非球面数据；
图22是表十一，为本发明第六实施例的光学数据；
图23是表十二，为本发明第六实施例的非球面数据；
图24是表十三，为本发明第七实施例的光学数据；
图25是表十四，为本发明第七实施例的非球面数据；
图26是表十五，为本发明第八实施例的光学数据；
图27是表十六，为本发明第八实施例的非球面数据；
图28是表十七，为本发明第九实施例的光学数据；
图29是表十八，为本发明第九实施例的非球面数据；
图30是表十九，为本发明第十实施例的光学数据；
图31是表二十，为本发明第十实施例的非球面数据；
图32是表二十一，为本发明第十一实施例的光学数据；
图33是表二十二，为本发明第十一实施例的非球面数据；以及
图34是表二十三，为本发明第一至第十一实施例的相关关系式数据数据。
主要组件符号说明
100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、1100：光圈；
110、210、310、410、510、610、710、810、910、1010、1110：第一透镜；
111、211、311、411、511、611、711、811、911、1011、1111：第一透镜物侧光学面；
112、212、312、412、512、612、712、812、912、1012、1112：第一透镜像侧光学面；
120、220、320、420、520、620、720、820、920、1020、1120：第二透镜；
121、221、321、421、521、621、721、821、921、1021、1121：第二透镜物侧光学面；
122、222、322、422、522、622、722、822、922、1022、1122：第二透镜像侧光学面；
130、230、330、430、530、630、730、830、930、1030、1130：第三透镜；
131、231、331、431、531、631、731、831、931、1031、1131：第三透镜物侧光学面；
132、232、332、432、532、632、732、832、932、1032、1132：第三透镜像侧光学面；
140、240、340、440、540、640、740、840、940、1040、1140：第四透镜；
141、241、341、441、541、641、741、841、941、1041、1141：第四透镜物侧光学面；
142、242、342、442、542、642、742、842、942、1042、1142：第四透镜像侧光学面；
150、250、350、450、550、650、750、850、950、1050、1150：第五透镜；
151、251、351、451、551、651、751、851、951、1051、1151：第五透镜物侧光学面；
152、252、352、452、552、652、752、852、952、1052、1152：第五透镜像侧光学面；
160、260、360、460、560、660、760、860、960、1060、1160：红外线滤除滤光片；
170、270、370、470、570、670、770、870、970、1070、1170：成像面；
180、280、380、480、580、680、780、880、980、1080、1180：图像感测组件；
CT4：在光轴上第四透镜的厚度；
DR1R6：在光轴上第一透镜物侧光学面至第三透镜像侧光学面的距离；
f：成像用光学系统的焦距；
f1：第一透镜的焦距；
f2：第二透镜的焦距；
f3：第三透镜的焦距；
f4：第四透镜的焦距；
f5：第五透镜的焦距；
v1：第一透镜的色散系数；
v3：第三透镜的色散系数；
R3：第二镜物侧光学面的曲率半径；
R4：第二镜像侧光学面的曲率半径；
R7：第四镜物像侧光学面的曲率半径；
R8：第四镜像侧光学面的曲率半径；
SL：在光轴上光圈至成像面的距离；
T34：在光轴上第三透镜像侧光学面至第四透镜物侧光学面的距离；
T45：在光轴上第四透镜像侧光学面至第五透镜物侧光学面的距离；
Td：在光轴上由第一透镜物侧光学面至第五透镜像侧光学面的距离；
TTL：光轴上第一透镜的物侧光学面至成像面的距离；
ImgH：图像感测组件有效感测区域对角线长的一半；
Fno：光圈值；以及
HFOV：最大视角的一半。
具体实施方式
本发明提供一种成像用光学系统，请参阅图1A，成像用光学系统沿着光轴排列由物侧至像侧依序包含：第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140及第五透镜150；其中，第一透镜110为具有正屈折力，在近光轴处，第一透镜物侧光学面111为凸面、第一透镜像侧光学面112为凸面，第一透镜物侧光学面111及第一透镜像侧光学面112可为非球面或球面所构成；其中，第二透镜120具正屈折力，在近光轴处，第二透镜像侧光学面122为凸面，第二透镜物侧光学面121及第二透镜像侧光学面122可为非球面或球面所构成；其中，第三透镜130为具负屈折力，在近光轴处，第三透镜像侧光学面132为凹面，第三透镜物侧光学面131及第三透镜像侧光学面132可为非球面或球面所构成；其中，第四透镜140具有正屈折力，在近光轴处，其第四透镜物侧光学面141为凹面与第四透镜像侧光学面142为凸面，第四透镜物侧光学面141及第四透镜像侧光学面142至少一面为非球面所构成；其中，第五透镜150具有负屈折力，在近光轴处，其第五透镜物侧光学面151为凹面，其第五透镜像侧光学面152为凹面，第五透镜物侧光学面151及第五透镜像侧光学面152至少一面为非球面，第五透镜物侧光学面151与像侧光学面152其中一面至少设置有至少一个反曲点；成像用光学系统还包含一光圈100与一红外线滤除滤光片160，该光圈100设置于第一透镜110与第二透镜120之间；红外线滤除滤光片160设置于第五透镜150与成像面170之间，通常为平板光学材料制成，不影响本发明成像用光学系统的焦距；成像用光学系统并可包含一图像感测组件180，设置于成像面170上，可将被摄物成像。第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140及第五透镜150的非球面光学面，其非球面的方程式（Aspherical Surface Formula）为式(15)：
X ( Y ) = ( Y 2 / R ) 1 + ( 1 - ( 1 + K ) ( Y / R ) 2 ) + &Sigma; i ( A i ) &CenterDot; ( Y i ) - - - ( 15 )
其中，
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高度；
Y:非球面曲线上的点与光轴的距离；
R:曲径半径；
K:锥面系数；
Ai:第i阶非球面系数。
本发明的成像用光学系统藉由前述的第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150及光圈100与图像感测组件180配置，满足关系式：式(1)、式(2)与式(3)。
当限制第三透镜像侧光学面132至第四透镜物侧光学面141的距离T34与第四透镜像侧光学面142与第五透镜物侧光学面151间的距离T45比值(式(1))，可使光线通过第二透镜120与空气间隙进入第三透镜130的折射角度在一定范围内，以增大折射角减少全长；若限制第二透镜像侧光学面122的曲率半径R4与第三透镜物侧光学面131的曲率半径为R5比值(式(2))，可减少出射第二透镜120与入射第三透镜130角度；在限制第一透镜110的色散系数为v1与第三透镜130的色散系数为v3差值时(式(3))，可使第一透镜110与第三透镜130的色散系数差值不至于过小，可以有效修正第一透镜110与第三透镜130产生的色差，并可增加负屈折力的第三透镜130与正屈折力第一透镜110的像差补偿能力。
更进一步，当满足式(4)时，可有效减少成像用光学系统的全长，使在相同的全长下可获得更大的图像感测组件有效像素的范围；或当满足式(7)时，可有效减少光圈100到成像面170的距离SL，使在相同的光圈100到成像面170的距离SL下，可获得更小的全长。
同样，当限制第三透镜像侧光学面132至第四透镜物侧光学面141的距离T34与第四透镜140的厚度CT4比值(式(8))，可限制第四透镜140的厚度CT4，以减少全长；当满足式(12)时，限制第一透镜物侧光学面110至第三透镜像侧光学面132的距离DR1R6与在光轴上由第一透镜物侧光学面111至第五透镜像侧光学面152的距离Td比值(式(12))，可缩短全长。当满足式(9)、式(10)或式(11)时，即在成像用光学系统的焦距f、第一透镜110的焦距f1、第二透镜120的焦距f2、第三透镜130的焦距f3、第四透镜140的焦距f4与第五透镜150的焦距f5间取得平衡，可以有效分配成像用光学系统中第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140与第五透镜150所需的屈折力，并增加成像用光学系统的敏感度。
当限制第四透镜140的第四透镜物侧光学面141的曲率半径R7与第四透镜像侧光学面142的曲率半径R8时(式(13))，可限制第四透镜物侧光学面141与第四透镜像侧光学面142的面形变化，除有利于第四透镜140的像差修正、有助于增进第四透镜140成像质量外，使第四透镜140更易于制造。
本发明再提供一种成像用光学系统，请参阅图2A，成像用光学系统沿着光轴排列由物侧至像侧依序包含：第一透镜210、第二透镜220、第三透镜230、第四透镜240及第五透镜250；其中，第一透镜210为具有正屈折力，在近光轴处，第一透镜物侧光学面211为凸面、第一透镜像侧光学面212为凸面，第一透镜物侧光学面211及第一透镜像侧光学面212可为非球面或球面所构成；其中，第二透镜220为具正屈折力，在近光轴处，第二透镜像侧光学面221为凸面，第二透镜物侧光学面221及第二透镜像侧光学面222可为非球面或球面所构成；其中，第三透镜230为具负屈折力，在近光轴处，第三透镜像侧光学面232为凹面，第三透镜物侧光学面231及第三透镜像侧光学面232可为非球面或球面所构成；其中，第四透镜240具有正屈折力，在近光轴处，其第四透镜物侧光学面241为凹面与第四透镜像侧光学面242为凸面，第四透镜物侧光学面241及第四透镜像侧光学面242至少一面为非球面；其中，第五透镜250具有负屈折力，在近光轴处，其第五透镜物侧光学面251为凸面，其第五透镜像侧光学面252为凹面，第五透镜物侧光学面251与第五透镜像侧光学面252中至少一面为非球面，第五透镜物侧光学面251与像侧光学面252其中至少一面设置有至少一个反曲点；成像用光学系统还包含一光圈200与一红外线滤除滤光片260，该光圈200设置于第一透镜210与第二透镜220之间；红外线滤除滤光片260设置于第五透镜250与成像面270之间，通常为平板光学材料制成，不影响本发明成像用光学系统的焦距；成像用光学系统并可包含一图像感测组件280，设置于成像面270上，可将被摄物成像。第一透镜210、第二透镜220、第三透镜230、第四透镜240及第五透镜250的非球面光学面，其非球面的方程式为使用式(15)为设计。
本发明的成像用光学系统藉由前述的第一透镜210、第二透镜220、第三透镜230、第四透镜240、第五透镜250及光圈200与图像感测组件280配置，满足前述的关系式式(1)至式(14)之一或其组合。
本发明再提供一种成像用光学系统，请参阅图10A，成像用光学系统沿着光轴排列由物侧至像侧依序包含：第一透镜1010、第二透镜1020、第三透镜1030、第四透镜1040及第五透镜1050；其中，第一透镜1010为具有正屈折力，在近光轴处，第一透镜物侧光学面1011为凸面、第一透镜像侧光学面1012为凹面，第一透镜物侧光学面1011及第一透镜像侧光学面1012可为非球面或球面所构成；其中，第二透镜1020为具正屈折力，在近光轴处，第二透镜像侧光学面1022为凸面，第二透镜物侧光学面1021及第二透镜像侧光学面1022可为非球面或球面所构成；其中，第三透镜1030为具负屈折力，在近光轴处，第三透镜像侧光学面1032为凹面，第三透镜物侧光学面1031及第三透镜像侧光学面1032可为非球面或球面所构成；其中，第四透镜1040具有正屈折力，在近光轴处，其第四透镜物侧光学面1041为凹面与第四透镜像侧光学面1042为凸面，第四透镜物侧光学面1041及第四透镜像侧光学面1042至少一面为非球面；其中，第五透镜1050具有正屈折力，在近光轴处，其第五透镜物侧光学面1051为凹面，其第五透镜像侧光学面1052为凸面，第五透镜物侧光学面1051与第五透镜像侧光学面1052中至少一面为非球面，第五透镜物侧光学面1051与像侧光学面1052其中至少一面设置有至少一个反曲点；成像用光学系统还包含一光圈1000与一红外线滤除滤光片1060，该光圈1000设置于第一透镜1010与被摄物之间；红外线滤除滤光片1060设置于第五透镜1050与成像面1070之间，通常为平板光学材料制成，不影响本发明成像用光学系统的焦距；成像用光学系统并可包含一图像感测组件1080，设置于成像面1070上，可将被摄物成像。第一透镜1010、第二透镜1020、第三透镜1030、第四透镜1040及第五透镜1050的非球面光学面，其非球面的方程式为使用式(15)为设计。
本发明的成像用光学系统藉由前述的第一透镜1010、第二透镜1020、第三透镜1030、第四透镜1040、第五透镜1050及光圈1000与图像感测组件1080配置，满足前述的关系式式(1)至式(14)之一或其组合。
本发明成像用光学系统将藉由以下具体实施例配合图式予以详细说明。
<第一实施例>
本发明第一实施例的光学系统示意图请参阅图1A，第一实施例的像差曲线请参阅图1B。第一实施例的成像用光学系统主要由五片透镜、红外线滤除滤光片160、光圈100及图像感测组件180所构成的光学系统；在光轴上，由物侧至像侧依序包含：一具有正屈折力的第一透镜110，在本实施例第一透镜110为双凸型塑料材质制造的透镜，其第一透镜物侧光学面111及第一透镜像侧光学面112皆为非球面；一具正屈折力的第二透镜120，为塑料材质制造的透镜，在近轴上第二透镜物侧光学面121为凹面、第二透镜像侧光学面122为凸面，其第二透镜物侧光学面121及第二透镜像侧光学面122皆为非球面；一具负屈折力的第三透镜130，为塑料材质制造的透镜，在近轴上其第三透镜物侧光学面131为凹面、第三透镜像侧光学面132亦为凹面，第三透镜物侧光学面131与第三透镜像侧光学面132皆为非球面；一具正屈折力的第四透镜140，为一塑料材质制造的透镜，在近轴上第四透镜物侧光学面141为凹面、第四透镜像侧光学面142为凸面，第四透镜物侧光学面141与第四透镜像侧光学面142为非球面；一具负屈折力的第五透镜150，为一塑料材质制造的透镜，在近轴上第五透镜物侧光学面151为凹面、第五透镜像侧光学面152为凹面，第五透镜物侧光学面151与第五透镜像侧光学面152为非球面，第五透镜物侧光学面151与像侧光学面152其中至少一面设置有至少一个反曲点；一玻璃材质制成的红外线滤除滤光片(IR-filter)160，为平板玻璃其不影响本发明成像用光学系统的焦距；及一设置于成像面170上的图像感测组件180。在本实施例中，成像用光学系统还设有一光圈100置于第一透镜110与第二透镜120之间。
本实施例的光学数据如图12(即表一)所示，其中，第一透镜物侧光学面111、第一透镜像侧光学面112、第二透镜物侧光学面121、第二透镜像侧光学面122、第三透镜物侧光学面131、第三透镜像侧光学面132、第四透镜物侧光学面141、第四透镜像侧光学面142、第五透镜物侧光学面151与第五透镜像侧光学面152均使用式(15)的非球面方程式所构成，其非球面系数如图13(即表二)所示。
本第一实施例成像用光学系统中，成像用光学系统的焦距为f=3.86(毫米)，构成的整体成像用光学系统的光圈值(f-number)Fno=2.40、最大视角的一半为HFOV=36.0(度)。
参见表一，在本实施例中，在光轴上，第三透镜像侧光学面132至第四透镜物侧光学面141的距离T34与第四透镜像侧光学面142与第五透镜物侧光学面151距离T45，第二透镜像侧光学面122的曲率半径R4，第三透镜物侧光学面131的曲率半径R5；第一透镜110的色散系数v1，第三透镜130的色散系数v3；其间的关系式(式(1)、式(2)及式(3))如下：T45/T34=0.36；R4/R5=0.09；v1-v3=34.5。
在本实施例中，成像用光学系统还设有一光圈100置于第一透镜110与第二透镜120之间，第一透镜物侧光学面111至该成像面170于光轴上的距离为TTL，还设置一图像感测组件180于成像面170，该图像感测组件180有效感测区域对角线长的一半为ImgH，在光轴上光圈100至成像面170的距离为SL；其关系式(式(4)、式(7))为TTL/ImgH=1.80；SL/TTL=0.93。又，成像用光学系统的焦距为f与第一透镜110的焦距f1、第二透镜120的焦距f2、第三透镜130的焦距f3、第四透镜140的焦距f4、第五透镜150的焦距f5之间的关系式(式(9)、式(10)与式(11))为f/f3=-0.86；(f/f1)+(f/f2)=1.58；|f5/f4|=0.99。
在本实施例中，成像用光学系统的在光轴上第四透镜140的厚度CT4，在光轴上第一透镜物侧光学面111至第三透镜像侧光学面132的距离DR1R6，在光轴上由第一透镜物侧光学面111至第五透镜像侧光学面152的距离Td之间的关系式(式(8)与式(12))为T34/CT4=1.23；DR1R6/Td=0.33。第四透镜物侧光学面141的曲率半径R7与第四透镜像侧光学面142的曲率半径R8之间的关系式(式(13))为(R7+R8)/(R7-R8)=1.67；相关关系式计算数据汇整请参见图34(即表二十三)。
由图12(即表一)的光学数据及由图1B的像差曲线图可知，藉由本发明的成像用光学系统的本实施例，在球差(longitudinal spherical aberration)、像散(astigmatic field curving)与歪曲(distortion)有良好的补偿效果。
<第二实施例>
本发明第二实施例的光学系统示意图请参阅图2A，第二实施例的像差曲线请参阅图2B。第二实施例的成像用光学系统主要由五片透镜、红外线滤除滤光片260、光圈200及图像感测组件280所构成的光学系统；在光轴上，由物侧至像侧依序包含：一具有正屈折力的第一透镜210，在本实施例第一透镜210为双凸型塑料材质制造的透镜，其第一透镜物侧光学面211及第一透镜像侧光学面212皆为非球面；一具正屈折力的第二透镜220，为塑料材质制造的透镜，在近轴上第二透镜物侧光学面221为凹面、第二透镜像侧光学面222为凸面，其第二透镜物侧光学面221及第二透镜像侧光学面222皆为非球面；一具负屈折力的第三透镜230，为塑料材质制造的透镜，在近轴上其第三透镜物侧光学面231为凸面、第三透镜像侧光学面232为凹面，第三透镜物侧光学面231与第三透镜像侧光学面232皆为非球面；一具正屈折力的第四透镜240，为一塑料材质制造的透镜，在近轴上第四透镜物侧光学面241为凹面、第四透镜像侧光学面242为凸面，第四透镜物侧光学面241与第四透镜像侧光学面242为非球面；一具负屈折力的第五透镜250，为一塑料材质制造的透镜，在近轴上第五透镜物侧光学面251为凸面、第五透镜像侧光学面252为凹面，第五透镜物侧光学面251与第五透镜像侧光学面252为非球面，第五透镜物侧光学面251与像侧光学面252其中至少一面设置有至少一个反曲点；一玻璃材质制成的红外线滤除滤光片260，为平板玻璃其不影响本发明成像用光学系统的焦距；及一设置于成像面270上的图像感测组件280。在本实施例中，成像用光学系统还设有一光圈200置于第一透镜210与第二透镜220之间。
本实施例的光学数据如图14(即表三)所示，其中，第一透镜物侧光学面211、第一透镜像侧光学面212、第二透镜物侧光学面221、第二透镜像侧光学面222、第三透镜物侧光学面231、第三透镜像侧光学面232、第四透镜物侧光学面241、第四透镜像侧光学面242、第五透镜物侧光学面251与第五透镜像侧光学面252均使用式(15)的非球面方程式所构成，其非球面系数如图15(即表四)所示。
本第二实施例成像用光学系统中，成像用光学系统的焦距为f=3.48(毫米)，构成的整体成像用光学系统的光圈值Fno=2.40、最大视角的一半为HFOV=38.9(度)。
参见表三，在本实施例中，在光轴上，第三透镜像侧光学面232至第四透镜物侧光学面241的距离T34与第四透镜像侧光学面242与第五透镜物侧光学面251距离T45，第二透镜像侧光学面222的曲率半径R4，第三透镜物侧光学面231的曲率半径R5；第一透镜210的色散系数v1，第三透镜230的色散系数v3；其间的关系式(式(1)、式(2)及式(3))如下：T45/T34=0.56；R4/R5=-0.32；v1-v3=32.1。
在本实施例中，成像用光学系统还设有一光圈200置于第一透镜210与第二透镜220之间，第一透镜物侧光学面211至该图像感测组件280成像面270于光轴上的距离为TTL，还设置一图像感测组件280于成像面270，该图像感测组件280有效感测区域对角线长的一半为ImgH，在光轴上光圈200至成像面270的距离为SL；其关系式(式(4)、式(7))为TTL/ImgH=1.80；SL/TTL=0.94。又，成像用光学系统的焦距为f与第一透镜210的焦距f1、第二透镜220的焦距f2、第三透镜230的焦距f3、第四透镜240的焦距f4、第五透镜250的焦距f5之间的关系式(式(9)、式(10)与式(11))为f/f3=-0.96；(f/f1)+(f/f2)=1.51；|f5/f4|=1.81。
在本实施例中，成像用光学系统的在光轴上第四透镜240的厚度CT4，在光轴上第一透镜物侧光学面211至第三透镜像侧光学面232的距离DR1R6，在光轴上由第一透镜物侧光学面211至第五透镜像侧光学面252的距离Td之间的关系式(式(8)与式(12))为T34/CT4=0.73；DR1R6/Td=0.35。第四透镜物侧光学面241的曲率半径R7与第四透镜像侧光学面242的曲率半径R8之间的关系式(式(13))为(R7+R8)/(R7-R8)=4.32；相关关系式计算数据汇整请参见图34(即表二十三)。
由图14(即表三)的光学数据及由图2B的像差曲线图可知，藉由本发明的成像用光学系统的本实施例，在球差、像散与歪曲有良好的补偿效果。
<第三实施例>
本发明第三实施例的光学系统示意图请参阅图3A，第三实施例的像差曲线请参阅图3B。第三实施例的成像用光学系统主要由五片透镜、红外线滤除滤光片360、光圈300及图像感测组件380所构成的光学系统；在光轴上，由物侧至像侧依序包含：一具有正屈折力的第一透镜310，在本实施例第一透镜310为双凸型塑料材质制造的透镜，其第一透镜物侧光学面311及第一透镜像侧光学面312皆为非球面；一具正屈折力的第二透镜320，为塑料材质制造的透镜，在近轴上第二透镜物侧光学面321为凹面、第二透镜像侧光学面322为凸面，其第二透镜物侧光学面321及第二透镜像侧光学面322皆为非球面；一具负屈折力的第三透镜330，为塑料材质制造的透镜，在近轴上其第三透镜物侧光学面331为凸面、第三透镜像侧光学面332为凹面，第三透镜物侧光学面331与第三透镜像侧光学面332皆为非球面；一具正屈折力的第四透镜340，为一塑料材质制造的透镜，在近轴上第四透镜物侧光学面341为凹面、第四透镜像侧光学面342为凸面，第四透镜物侧光学面341与第四透镜像侧光学面342为非球面；一具负屈折力的第五透镜350，为一塑料材质制造的透镜，在近轴上第五透镜物侧光学面351为凹面、第五透镜像侧光学面352为凹面，第五透镜物侧光学面351与第五透镜像侧光学面352为非球面，第五透镜物侧光学面351与像侧光学面352其中至少一面设置有至少一个反曲点；一玻璃材质制成的红外线滤除滤光片360，为平板玻璃其不影响本发明成像用光学系统的焦距；及一设置于成像面370上的图像感测组件380。在本实施例中，成像用光学系统还设有一光圈300置于第一透镜310与被摄物之间，为前置光圈。
本实施例的光学数据如图16(即表五)所示，其中，第一透镜物侧光学面311、第一透镜像侧光学面312、第二透镜物侧光学面321、第二透镜像侧光学面322、第三透镜物侧光学面331、第三透镜像侧光学面332、第四透镜物侧光学面341、第四透镜像侧光学面342、第五透镜物侧光学面351与第五透镜像侧光学面352均使用式(15)的非球面方程式所构成，其非球面系数如图17(即表六)所示。
本第三实施例成像用光学系统中，成像用光学系统的焦距为f=3.84(毫米)，构成的整体成像用光学系统的光圈值Fno=2.40、最大视角的一半为HFOV=36.1(度)。
参见表五，在本实施例中，在光轴上，第三透镜像侧光学面332至第四透镜物侧光学面341的距离T34与第四透镜像侧光学面342与第五透镜物侧光学面351距离T45，第二透镜像侧光学面322的曲率半径R4，第三透镜物侧光学面331的曲率半径R5；第一透镜310的色散系数v1，第三透镜330的色散系数v3；其间的关系式(式(1)、式(2)及式(3))如下：T45/T34=0.53；R4/R5=-0.29；v1-v3=32.5。
在本实施例中，成像用光学系统还设有一光圈300置于第一透镜310与被摄物之间，第一透镜物侧光学面311至该图像感测组件380成像面370于光轴上的距离为TTL，还设置一图像感测组件380于成像面370，该图像感测组件380有效感测区域对角线长的一半为ImgH，在光轴上光圈300至成像面370的距离为SL；其关系式(式(4)、式(7))为TTL/ImgH=1.76；SL/TTL=0.99。又，成像用光学系统的焦距为f与第一透镜310的焦距f1、第二透镜320的焦距f2、第三透镜330的焦距f3、第四透镜340的焦距f4、第五透镜350的焦距f5之间的关系式(式(9)、式(10)与式(11))为f/f3=-0.81；(f/f1)+(f/f2)=1.36；|f5/f4|=1.07。
在本实施例中，成像用光学系统的在光轴上第四透镜340的厚度CT4，在光轴上第一透镜物侧光学面311至第三透镜像侧光学面332的距离DR1R6，在光轴上由第一透镜物侧光学面311至第五透镜像侧光学面352的距离Td之间的关系式(式(8)与式(12))为T34/CT4=1.12；DR1R6/Td=0.36。第四透镜物侧光学面341的曲率半径R7与第四透镜像侧光学面342的曲率半径R8之间的关系式(式(13))为(R7+R8)/(R7-R8)=1.60；相关关系式计算数据汇整请参见图34(即表二十三))。
由图16(即表五)的光学数据及由图3B的像差曲线图可知，藉由本发明的成像用光学系统的本实施例，在球差、像散与歪曲有良好的补偿效果。
<第四实施例>
本发明第四实施例的光学系统示意图请参阅图4A，第四实施例的像差曲线请参阅图4B。第四实施例的成像用光学系统主要由五片透镜、红外线滤除滤光片460、光圈400及图像感测组件480所构成的光学系统；在光轴上，由物侧至像侧依序包含：一具有正屈折力的第一透镜410，在本实施例第一透镜410为塑料材质制造的透镜，在近轴上第一透镜物侧光学面421为凸面、第一透镜像侧光学面422为凹面，其第一透镜物侧光学面411及第一透镜像侧光学面412皆为非球面；一具正屈折力的第二透镜420，为塑料材质制造的透镜，在近轴上第二透镜物侧光学面421为凸面、第二透镜像侧光学面422为凸面，其第二透镜物侧光学面421及第二透镜像侧光学面422皆为非球面；一具负屈折力的第三透镜430，为塑料材质制造的透镜，在近轴上其第三透镜物侧光学面431为凸面、第三透镜像侧光学面432为凹面，第三透镜物侧光学面431与第三透镜像侧光学面432皆为非球面；一具正屈折力的第四透镜440，为一塑料材质制造的透镜，在近轴上第四透镜物侧光学面441为凹面、第四透镜像侧光学面442为凸面，第四透镜物侧光学面441与第四透镜像侧光学面442为非球面；一具负屈折力的第五透镜450，为一塑料材质制造的透镜，在近轴上第五透镜物侧光学面451为凹面、第五透镜像侧光学面452为凹面，第五透镜物侧光学面451与第五透镜像侧光学面452为非球面，第五透镜物侧光学面451与像侧光学面452其中至少一面设置有至少一个反曲点；一玻璃材质制成的红外线滤除滤光片460，为平板玻璃其不影响本发明成像用光学系统的焦距；及一设置于成像面470上的图像感测组件480。在本实施例中，成像用光学系统还设有一光圈400置于第一透镜410与被摄物之间，为前置光圈。
本实施例的光学数据如图18(即表七)所示，其中，第一透镜物侧光学面411、第一透镜像侧光学面412、第二透镜物侧光学面421、第二透镜像侧光学面422、第三透镜物侧光学面431、第三透镜像侧光学面432、第四透镜物侧光学面441、第四透镜像侧光学面442、第五透镜物侧光学面451与第五透镜像侧光学面452均使用式(15)的非球面方程式所构成，其非球面系数如图19(即表八)所示。
本第四实施例成像用光学系统中，成像用光学系统的焦距为f=3.62(毫米)，构成的整体成像用光学系统的光圈值Fno=2.50、最大视角的一半为HFOV=38.0(度)。
参见表七，在本实施例中，在光轴上，第三透镜像侧光学面432至第四透镜物侧光学面441的距离T34与第四透镜像侧光学面442与第五透镜物侧光学面451距离T45，第二透镜像侧光学面422的曲率半径R4，第三透镜物侧光学面431的曲率半径R5；第一透镜410的色散系数v1，第三透镜430的色散系数v3；其间的关系式(式(1)、式(2)及式(3))如下：T45/T34=1.12；R4/R5=-1.03；v1-v3=32.5。
在本实施例中，成像用光学系统还设有一光圈400置于第一透镜410与被摄物之间，第一透镜物侧光学面411至该图像感测组件480成像面470于光轴上的距离为TTL，还设置一图像感测组件480于成像面470，该图像感测组件480有效感测区域对角线长的一半为ImgH，在光轴上光圈400至成像面470的距离为SL；其关系式(式(4)、式(7))为TTL/ImgH=1.55；SL/TTL=0.96。又，成像用光学系统的焦距为f与第一透镜410的焦距f1、第二透镜420的焦距f2、第三透镜430的焦距f3、第四透镜440的焦距f4、第五透镜450的焦距f5之间的关系式(式(9)、式(10)与式(11))为f/f3=-0.71；(f/f1)+(f/f2)=1.57；|f5/f4|=1.03。
在本实施例中，成像用光学系统的在光轴上第四透镜440的厚度CT4，在光轴上第一透镜物侧光学面411至第三透镜像侧光学面432的距离DR1R6，在光轴上由第一透镜物侧光学面411至第五透镜像侧光学面452的距离Td之间的关系式(式(8)与式(12))为T34/CT4=0.80；DR1R6/Td=0.38。第四透镜物侧光学面441的曲率半径R7与第四透镜像侧光学面442的曲率半径R8之间的关系式(式(13))为(R7+R8)/(R7-R8)=5.17；相关关系式计算数据汇整请参见图34(即表二十三)。
由图18(即表七)的光学数据及由图4B的像差曲线图可知，藉由本发明的成像用光学系统的本实施例，在球差、像散与歪曲有良好的补偿效果。
<第五实施例>
本发明第五实施例的光学系统示意图请参阅图5A，第五实施例的像差曲线请参阅图5B。第五实施例的成像用光学系统主要由五片透镜、红外线滤除滤光片560、光圈500及图像感测组件580所构成的光学系统；在光轴上，由物侧至像侧依序包含：一具有正屈折力的第一透镜510，在本实施例第一透镜510为塑料材质制造的透镜，在近轴上第一透镜物侧光学面521为凸面、第一透镜像侧光学面522为凹面，其第一透镜物侧光学面511及第一透镜像侧光学面512皆为非球面；一具正屈折力的第二透镜520，为塑料材质制造的透镜，在近轴上第二透镜物侧光学面521为凸面、第二透镜像侧光学面522为凸面，其第二透镜物侧光学面521及第二透镜像侧光学面522皆为非球面；一具负屈折力的第三透镜530，为塑料材质制造的透镜，在近轴上其第三透镜物侧光学面531为凸面、第三透镜像侧光学面532为凹面，第三透镜物侧光学面531与第三透镜像侧光学面532皆为非球面；一具正屈折力的第四透镜540，为一塑料材质制造的透镜，在近轴上第四透镜物侧光学面541为凹面、第四透镜像侧光学面542为凸面，第四透镜物侧光学面541与第四透镜像侧光学面542为非球面；一具负屈折力的第五透镜550，为一塑料材质制造的透镜，在近轴上第五透镜物侧光学面551为凹面、第五透镜像侧光学面552为凹面，第五透镜物侧光学面551与第五透镜像侧光学面552为非球面，第五透镜物侧光学面551与像侧光学面552其中至少一面设置有至少一个反曲点；一玻璃材质制成的红外线滤除滤光片560，为平板玻璃其不影响本发明成像用光学系统的焦距；及一设置于成像面570上的图像感测组件580。在本实施例中，成像用光学系统还设有一光圈500置于第一透镜510与第二透镜520之间，为中置光圈。
本实施例的光学数据如图20(即表九)所示，其中，第一透镜物侧光学面511、第一透镜像侧光学面512、第二透镜物侧光学面521、第二透镜像侧光学面522、第三透镜物侧光学面531、第三透镜像侧光学面532、第四透镜物侧光学面541、第四透镜像侧光学面542、第五透镜物侧光学面551与第五透镜像侧光学面552均使用式(15)的非球面方程式所构成，其非球面系数如图21(即表十)所示。
本第五实施例成像用光学系统中，成像用光学系统的焦距为f=4.32(毫米)，构成的整体成像用光学系统的光圈值Fno=2.80、最大视角的一半为HFOV=33.7(度)。
参见表九，在本实施例中，在光轴上，第三透镜像侧光学面532至第四透镜物侧光学面541的距离T34与第四透镜像侧光学面542与第五透镜物侧光学面551距离T45，第二透镜像侧光学面522的曲率半径R4，第三透镜物侧光学面531的曲率半径R5；第一透镜510的色散系数v1，第三透镜530的色散系数v3；其间的关系式(式(1)、式(2)及式(3))如下：T45/T34=0.63；R4/R5=-0.52；v1-v3=32.5。
在本实施例中，成像用光学系统还设有一光圈500置于第一透镜510与第二透镜520之间，第一透镜物侧光学面511至该图像感测组件580成像面570于光轴上的距离为TTL，还设置一图像感测组件580于成像面570，该图像感测组件580有效感测区域对角线长的一半为ImgH，在光轴上光圈500至成像面570的距离为SL；其关系式(式(4)、式(7))为TTL/ImgH=1.90；SL/TTL=0.93。又，成像用光学系统的焦距为f与第一透镜510的焦距f1、第二透镜520的焦距f2、第三透镜530的焦距f3、第四透镜540的焦距f4、第五透镜550的焦距f5之间的关系式(式(9)、式(10)与式(11))为f/f3=-0.83；(f/f1)+(f/f2)=1.46；|f5/f4|=0.94。
在本实施例中，成像用光学系统的在光轴上第四透镜540的厚度CT4，在光轴上第一透镜物侧光学面511至第三透镜像侧光学面532的距离DR1R6，在光轴上由第一透镜物侧光学面511至第五透镜像侧光学面552的距离Td之间的关系式(式(8)与式(12))为T34/CT4=1.06；DR1R6/Td=0.30。第四透镜物侧光学面541的曲率半径R7与第四透镜像侧光学面542的曲率半径R8之间的关系式(式(13))为(R7+R8)/(R7-R8)=1.90；相关关系式计算数据汇整请参见图34(即表二十三)。
由图20(即表九)的光学数据及由图5B的像差曲线图可知，藉由本发明的成像用光学系统的本实施例，在球差、像散与歪曲有良好的补偿效果。
<第六实施例>
本发明第六实施例的光学系统示意图请参阅图6A，第六实施例的像差曲线请参阅图6B。第六实施例的成像用光学系统主要由五片透镜、红外线滤除滤光片660、光圈600及图像感测组件680所构成的光学系统；在光轴上，由物侧至像侧依序包含：一具有正屈折力的第一透镜610，在本实施例第一透镜610为双凸型塑料材质制造的透镜，其第一透镜物侧光学面611及第一透镜像侧光学面612皆为非球面；一具正屈折力的第二透镜620，为塑料材质制造的透镜，在近轴上第二透镜物侧光学面621为凹面、第二透镜像侧光学面622为凸面，其第二透镜物侧光学面621及第二透镜像侧光学面622皆为非球面；一具负屈折力的第三透镜630，为塑料材质制造的透镜，在近轴上其第三透镜物侧光学面631为凸面、第三透镜像侧光学面632为凹面，第三透镜物侧光学面631与第三透镜像侧光学面632皆为非球面；一具正屈折力的第四透镜640，为一塑料材质制造的透镜，在近轴上第四透镜物侧光学面641为凹面、第四透镜像侧光学面642为凸面，第四透镜物侧光学面641与第四透镜像侧光学面642为非球面；一具负屈折力的第五透镜650，为一塑料材质制造的透镜，在近轴上第五透镜物侧光学面651为凸面、第五透镜像侧光学面652为凹面，第五透镜物侧光学面651与第五透镜像侧光学面652为非球面，第五透镜物侧光学面651与像侧光学面652其中至少一面设置有至少一个反曲点；一玻璃材质制成的红外线滤除滤光片660，为平板玻璃其不影响本发明成像用光学系统的焦距；及一设置于成像面670上的图像感测组件680。在本实施例中，成像用光学系统还设有一光圈600置于第一透镜610与第二透镜620之间。
本实施例的光学数据如图22(即表十一)所示，其中，第一透镜物侧光学面611、第一透镜像侧光学面612、第二透镜物侧光学面621、第二透镜像侧光学面622、第三透镜物侧光学面631、第三透镜像侧光学面632、第四透镜物侧光学面641、第四透镜像侧光学面642、第五透镜物侧光学面651与第五透镜像侧光学面652均使用式(15)的非球面方程式所构成，其非球面系数如图23(即表十二)所示。
本第六实施例成像用光学系统中，成像用光学系统的焦距为f=3.77(毫米)，构成的整体成像用光学系统的光圈值Fno=2.40、最大视角的一半为HFOV=36.7(度)。
参见表十一，在本实施例中，在光轴上，第三透镜像侧光学面632至第四透镜物侧光学面641的距离T34与第四透镜像侧光学面642与第五透镜物侧光学面651距离T45，第二透镜像侧光学面622的曲率半径R4，第三透镜物侧光学面631的曲率半径R5；第一透镜610的色散系数v1，第三透镜630的色散系数v3；其间的关系式(式(1)、式(2)及式(3))如下：T45/T34=0.66；R4/R5=-0.79；v1-v3=32.1。
在本实施例中，成像用光学系统还设有一光圈600置于第一透镜610与第二透镜620之间，第一透镜物侧光学面611至该图像感测组件680成像面670于光轴上的距离为TTL，还设置一图像感测组件680于成像面670，该图像感测组件680有效感测区域对角线长的一半为ImgH，在光轴上光圈600至成像面670的距离为SL；其关系式(式(4)、式(7))为TTL/ImgH=1.80；SL/TTL=0.94。又，成像用光学系统的焦距为f与第一透镜610的焦距f1、第二透镜620的焦距f2、第三透镜630的焦距f3、第四透镜640的焦距f4、第五透镜650的焦距f5之间的关系式(式(9)、式(10)与式(11))为f/f3=-0.82；(f/f1)+(f/f2)=1.44；|f5/f4|=1.36。
在本实施例中，成像用光学系统的在光轴上第四透镜640的厚度CT4，在光轴上第一透镜物侧光学面611至第三透镜像侧光学面632的距离DR1R6，在光轴上由第一透镜物侧光学面611至第五透镜像侧光学面652的距离Td之间的关系式(式(8)与式(12))为T34/CT4=0.96；DR1R6/Td=0.32。第四透镜物侧光学面641的曲率半径R7与第四透镜像侧光学面642的曲率半径R8之间的关系式(式(13))为(R7+R8)/(R7-R8)=3.88；相关关系式计算数据汇整请参见图34(即表二十三)。
由图22(即表十一)的光学数据及由图6B的像差曲线图可知，藉由本发明的成像用光学系统的本实施例，在球差、像散与歪曲有良好的补偿效果。
<第七实施例>
本发明第七实施例的光学系统示意图请参阅图7A，第七实施例的像差曲线请参阅图7B。第七实施例的成像用光学系统主要由五片透镜、红外线滤除滤光片760、光圈700及图像感测组件780所构成的光学系统；在光轴上，由物侧至像侧依序包含：一具有正屈折力的第一透镜710，在本实施例第一透镜710为塑料材质制造的透镜，在近轴上第一透镜物侧光学面721为凸面、第一透镜像侧光学面722为凹面，其第一透镜物侧光学面711及第一透镜像侧光学面712皆为非球面；一具正屈折力的第二透镜720，为塑料材质制造的透镜，在近轴上第二透镜物侧光学面721为凹面、第二透镜像侧光学面722为凸面，其第二透镜物侧光学面721及第二透镜像侧光学面722皆为非球面；一具负屈折力的第三透镜730，为塑料材质制造的透镜，在近轴上其第三透镜物侧光学面731为凸面、第三透镜像侧光学面732为凹面，第三透镜物侧光学面731与第三透镜像侧光学面732皆为非球面；一具正屈折力的第四透镜740，为一塑料材质制造的透镜，在近轴上第四透镜物侧光学面741为凹面、第四透镜像侧光学面742为凸面，第四透镜物侧光学面741与第四透镜像侧光学面742为非球面；一具负屈折力的第五透镜750，为一塑料材质制造的透镜，在近轴上第五透镜物侧光学面751为凹面、第五透镜像侧光学面752为凹面，第五透镜物侧光学面751与第五透镜像侧光学面752为非球面，第五透镜物侧光学面751与像侧光学面752其中至少一面设置有至少一个反曲点；一玻璃材质制成的红外线滤除滤光片760，为平板玻璃其不影响本发明成像用光学系统的焦距；及一设置于成像面770上的图像感测组件780。在本实施例中，成像用光学系统还设有一光圈700置于第一透镜710与被摄物之间，为前置光圈。
本实施例的光学数据如图24(即表十三)所示，其中，第一透镜物侧光学面711、第一透镜像侧光学面712、第二透镜物侧光学面721、第二透镜像侧光学面722、第三透镜物侧光学面731、第三透镜像侧光学面732、第四透镜物侧光学面741、第四透镜像侧光学面742、第五透镜物侧光学面751与第五透镜像侧光学面752均使用式(15)的非球面方程式所构成，其非球面系数如图25(即表十四)所示。
本第七实施例成像用光学系统中，成像用光学系统的焦距为f=3.89(毫米)，构成的整体成像用光学系统的光圈值Fno=2.40、最大视角的一半为HFOV=36.1(度)。
参见表十三，在本实施例中，在光轴上，第三透镜像侧光学面732至第四透镜物侧光学面741的距离T34与第四透镜像侧光学面742与第五透镜物侧光学面751距离T45，第二透镜像侧光学面722的曲率半径R4，第三透镜物侧光学面731的曲率半径R5；第一透镜710的色散系数v1，第三透镜730的色散系数v3；其间的关系式(式(1)、式(2)及式(3))如下：T45/T34=0.71；R4/R5=-0.43；v1-v3=32.5。
在本实施例中，成像用光学系统还设有一光圈700置于第一透镜710与被摄物之间，第一透镜物侧光学面711至该图像感测组件780成像面770于光轴上的距离为TTL，还设置一图像感测组件780于成像面770，该图像感测组件780有效感测区域对角线长的一半为ImgH，在光轴上光圈700至成像面770的距离为SL；其关系式(式(4)、式(7))为TTL/ImgH=1.69；SL/TTL=0.97。又，成像用光学系统的焦距为f与第一透镜710的焦距f1、第二透镜720的焦距f2、第三透镜730的焦距f3、第四透镜740的焦距f4、第五透镜750的焦距f5之间的关系式(式(9)、式(10)与式(11))为f/f3=-0.74；(f/f1)+(f/f2)=1.29；|f5/f4|=1.09。
在本实施例中，成像用光学系统的在光轴上第四透镜740的厚度CT4，在光轴上第一透镜物侧光学面711至第三透镜像侧光学面732的距离DR1R6，在光轴上由第一透镜物侧光学面711至第五透镜像侧光学面752的距离Td之间的关系式(式(8)与式(12))为T34/CT4=1.11；DR1R6/Td=0.35。第四透镜物侧光学面741的曲率半径R7与第四透镜像侧光学面742的曲率半径R8之间的关系式(式(13))为(R7+R8)/(R7-R8)=1.75；相关关系式计算数据汇整请参见图34(即表二十三)。
由图24(即表十三)的光学数据及由图7B的像差曲线图可知，藉由本发明的成像用光学系统的本实施例，在球差、像散与歪曲有良好的补偿效果。
<第八实施例>
本发明第八实施例的光学系统示意图请参阅图8A，第八实施例的像差曲线请参阅图8B。第八实施例的成像用光学系统主要由五片透镜、红外线滤除滤光片860、光圈800及图像感测组件880所构成的光学系统；在光轴上，由物侧至像侧依序包含：一具有正屈折力的第一透镜810，在本实施例第一透镜810为双凸型塑料材质制造的透镜，其第一透镜物侧光学面811及第一透镜像侧光学面812皆为非球面；一具正屈折力的第二透镜820，为塑料材质制造的透镜，在近轴上第二透镜物侧光学面821为凹面、第二透镜像侧光学面822为凸面，其第二透镜物侧光学面821及第二透镜像侧光学面822皆为非球面；一具负屈折力的第三透镜830，为塑料材质制造的透镜，在近轴上其第三透镜物侧光学面831为凸面、第三透镜像侧光学面832为凹面，第三透镜物侧光学面831与第三透镜像侧光学面832皆为非球面；一具正屈折力的第四透镜840，为一塑料材质制造的透镜，在近轴上第四透镜物侧光学面841为凹面、第四透镜像侧光学面842为凸面，第四透镜物侧光学面841与第四透镜像侧光学面842为非球面；一具负屈折力的第五透镜850，为一塑料材质制造的透镜，在近轴上第五透镜物侧光学面851为凹面、第五透镜像侧光学面852为凹面，第五透镜物侧光学面851与第五透镜像侧光学面852为非球面，第五透镜物侧光学面851与像侧光学面852其中至少一面设置有至少一个反曲点；一玻璃材质制成的红外线滤除滤光片860，为平板玻璃其不影响本发明成像用光学系统的焦距；及一设置于成像面870上的图像感测组件880。在本实施例中，成像用光学系统还设有一光圈800置于第一透镜810与被摄物之间，为前置光圈。
本实施例的光学数据如图26(即表十五)所示，其中，第一透镜物侧光学面811、第一透镜像侧光学面812、第二透镜物侧光学面821、第二透镜像侧光学面822、第三透镜物侧光学面831、第三透镜像侧光学面832、第四透镜物侧光学面841、第四透镜像侧光学面842、第五透镜物侧光学面851与第五透镜像侧光学面852均使用式(15)的非球面方程式所构成，其非球面系数如图27(即表十五)所示。
本第八实施例成像用光学系统中，成像用光学系统的焦距为f=3.79(毫米)，构成的整体成像用光学系统的光圈值Fno=2.40、最大视角的一半为HFOV=36.9(度)。
参见表十五，在本实施例中，在光轴上，第三透镜像侧光学面832至第四透镜物侧光学面841的距离T34与第四透镜像侧光学面842与第五透镜物侧光学面851距离T45，第二透镜像侧光学面822的曲率半径R4，第三透镜物侧光学面831的曲率半径R5；第一透镜810的色散系数v1，第三透镜830的色散系数v3；其间的关系式(式(1)、式(2)及式(3))如下：T45/T34=0.82；R4/R5=-0.37；v1-v3=32.5。
在本实施例中，成像用光学系统还设有一光圈800置于第一透镜810与被摄物之间，第一透镜物侧光学面811至该图像感测组件880成像面870于光轴上的距离为TTL，还设置一图像感测组件880于成像面870，该图像感测组件880有效感测区域对角线长的一半为ImgH，在光轴上光圈800至成像面870的距离为SL；其关系式(式(4)、式(7))为TTL/ImgH=1.69；SL/TTL=0.99。又，成像用光学系统的焦距为f与第一透镜810的焦距f1、第二透镜820的焦距f2、第三透镜830的焦距f3、第四透镜840的焦距f4、第五透镜850的焦距f5之间的关系式(式(9)、式(10)与式(11))为f/f3=-0.78；(f/f1)+(f/f2)=1.35；|f5/f4|=1.08。
在本实施例中，成像用光学系统的在光轴上第四透镜840的厚度CT4，在光轴上第一透镜物侧光学面811至第三透镜像侧光学面832的距离DR1R6，在光轴上由第一透镜物侧光学面811至第五透镜像侧光学面852的距离Td之间的关系式(式(8)与式(12))为T34/CT4=1.03；DR1R6/Td=0.36。第四透镜物侧光学面841的曲率半径R7与第四透镜像侧光学面842的曲率半径R8之间的关系式(式(13))为(R7+R8)/(R7-R8)=1.84；相关关系式计算数据汇整请参见图34(即表二十三)。
由图26(即表十五)的光学数据及由图8B的像差曲线图可知，藉由本发明的成像用光学系统的本实施例，在球差、像散与歪曲有良好的补偿效果。
<第九实施例>
本发明第九实施例的光学系统示意图请参阅图9A，第九实施例的像差曲线请参阅图9B。第九实施例的成像用光学系统主要由五片透镜、红外线滤除滤光片960、光圈900及图像感测组件980所构成的光学系统；在光轴上，由物侧至像侧依序包含：一具有正屈折力的第一透镜910，在本实施例第一透镜910为双凸型塑料材质制造的透镜，其第一透镜物侧光学面911及第一透镜像侧光学面912皆为非球面；一具正屈折力的第二透镜920，为塑料材质制造的透镜，在近轴上第二透镜物侧光学面921为凹面、第二透镜像侧光学面922为凸面，其第二透镜物侧光学面921及第二透镜像侧光学面922皆为非球面；一具负屈折力的第三透镜930，为塑料材质制造的透镜，在近轴上其第三透镜物侧光学面931为凸面、第三透镜像侧光学面932为凹面，第三透镜物侧光学面931与第三透镜像侧光学面932皆为非球面；一具正屈折力的第四透镜940，为一塑料材质制造的透镜，在近轴上第四透镜物侧光学面941为凹面并面向物侧、第四透镜像侧光学面942为凸面并面向像侧，第四透镜物侧光学面941与第四透镜像侧光学面942为非球面；一具负屈折力的第五透镜950，为一塑料材质制造的透镜，在近轴上第五透镜物侧光学面951为凹面、第五透镜像侧光学面952为凹面，第五透镜物侧光学面951与第五透镜像侧光学面952为非球面，第五透镜物侧光学面951与像侧光学面952其中至少一面设置有至少一个反曲点；一玻璃材质制成的红外线滤除滤光片960，为平板玻璃其不影响本发明成像用光学系统的焦距；及一设置于成像面970上的图像感测组件980。在本实施例中，成像用光学系统还设有一光圈900置于第一透镜910与第二透镜920之间，为中置光圈。
本实施例的光学数据如图28(即表十七)所示，其中，第一透镜物侧光学面911、第一透镜像侧光学面912、第二透镜物侧光学面921、第二透镜像侧光学面922、第三透镜物侧光学面931、第三透镜像侧光学面932、第四透镜物侧光学面941、第四透镜像侧光学面942、第五透镜物侧光学面951与第五透镜像侧光学面952均使用式(15)的非球面方程式所构成，其非球面系数如图29(即表十八)所示。
本第九实施例成像用光学系统中，成像用光学系统的焦距为f=4.20(毫米)，构成的整体成像用光学系统的光圈值Fno=2.60、最大视角的一半为HFOV=34.2(度)。
参见表十七，在本实施例中，在光轴上，第三透镜像侧光学面932至第四透镜物侧光学面941的距离T34与第四透镜像侧光学面942与第五透镜物侧光学面951距离T45，第二透镜像侧光学面922的曲率半径R4，第三透镜物侧光学面931的曲率半径R5；第一透镜910的色散系数v1，第三透镜930的色散系数v3；其间的关系式(式(1)、式(2)及式(3))如下：T45/T34=0.91；R4/R5=-0.22；v1-v3=32.5。
在本实施例中，成像用光学系统还设有一光圈900置于第一透镜910与第二透镜920之间，为中置光圈；第一透镜物侧光学面911至该图像感测组件980成像面970于光轴上的距离为TTL，还设置一图像感测组件980于成像面970，该图像感测组件980有效感测区域对角线长的一半为ImgH，在光轴上光圈900至成像面970的距离为SL；其关系式(式(4)、式(7))为TTL/ImgH=1.90；SL/TTL=0.95。又，成像用光学系统的焦距为f与第一透镜910的焦距f1、第二透镜920的焦距f2、第三透镜930的焦距f3、第四透镜940的焦距f4、第五透镜950的焦距f5之间的关系式(式(9)、式(10)与式(11))为f/f3=-0.82；(f/f1)+(f/f2)=1.47；|f5/f4|=0.94。
在本实施例中，成像用光学系统的在光轴上第四透镜940的厚度CT4，在光轴上第一透镜物侧光学面911至第三透镜像侧光学面932的距离DR1R6，在光轴上由第一透镜物侧光学面911至第五透镜像侧光学面952的距离Td之间的关系式(式(9)与式(12))为T34/CT4=0.77；DR1R6/Td=0.36。第四透镜物侧光学面941的曲率半径R7与第四透镜像侧光学面942的曲率半径R8之间的关系式(式(13))为(R7+R8)/(R7-R8)=1.91；相关关系式计算数据汇整请参见图34(即表二十三)。
由图28(即表十七)的光学数据及由图9B的像差曲线图可知，藉由本发明的成像用光学系统的本实施例，在球差、像散与歪曲有良好的补偿效果。
<第十实施例>
本发明第十实施例的光学系统示意图请参阅图10A，第十实施例的像差曲线请参阅图10B。第十实施例的成像用光学系统主要由五片透镜、红外线滤除滤光片1060、光圈1000及图像感测组件1080所构成的光学系统；在光轴上，由物侧至像侧依序包含：一具有正屈折力的第一透镜1010，在本实施例第一透镜1010为塑料材质制造的透镜，在近轴上第一透镜物侧光学面1011为凸面、第一透镜像侧光学面1012为凹面，其第一透镜物侧光学面1011及第一透镜像侧光学面1012皆为非球面；一具正屈折力的第二透镜1020，为塑料材质制造的透镜，在近轴上第二透镜物侧光学面1021为凸面、第二透镜像侧光学面1022为凸面，其第二透镜物侧光学面1021及第二透镜像侧光学面1022皆为非球面；一具负屈折力的第三透镜1030，为塑料材质制造的透镜，在近轴上其第三透镜物侧光学面1031为凸面、第三透镜像侧光学面1032为凹面，第三透镜物侧光学面1031与第三透镜像侧光学面1032皆为非球面；一具正屈折力的第四透镜1040，为一塑料材质制造的透镜，在近轴上第四透镜物侧光学面1041为凹面、第四透镜像侧光学面1042为凸面，第四透镜物侧光学面1041与第四透镜像侧光学面1042为非球面；一具正屈折力的第五透镜1050，为一塑料材质制造的透镜，在近轴上第五透镜物侧光学面1051为凹面、第五透镜像侧光学面1052为凸面，第五透镜物侧光学面1051与第五透镜像侧光学面1052为非球面；一玻璃材质制成的红外线滤除滤光片1060，为平板玻璃其不影响本发明成像用光学系统的焦距；及一设置于成像面1070上的图像感测组件1080。在本实施例中，成像用光学系统还设有一光圈1000置于第一透镜1010与被摄物之间，为前置光圈。
本实施例的光学数据如图30(即表十九)所示，其中，第一透镜物侧光学面1011、第一透镜像侧光学面1012、第二透镜物侧光学面1021、第二透镜像侧光学面1022、第三透镜物侧光学面1031、第三透镜像侧光学面1032、第四透镜物侧光学面1041、第四透镜像侧光学面1042、第五透镜物侧光学面1051与第五透镜像侧光学面1052均使用式(15)的非球面方程式所构成，其非球面系数如图31(即表二十)所示。
本第十实施例成像用光学系统中，成像用光学系统的焦距为f=3.96(毫米)，构成的整体成像用光学系统的光圈值Fno=2.80、最大视角的一半为HFOV=35.2(度)。
参见表十九，在本实施例中，在光轴上，第三透镜像侧光学面1032至第四透镜物侧光学面1041的距离T34与第四透镜像侧光学面1042与第五透镜物侧光学面1051距离T45，第二透镜像侧光学面1022的曲率半径R4，第三透镜物侧光学面1031的曲率半径R5；第一透镜1010的色散系数v1，第三透镜1030的色散系数v3；其间的关系式(式(1)、式(2)及式(3))如下：T45/T34=1.01；R4/R5=-0.92；v1-v3=32.5。
在本实施例中，成像用光学系统还设有一光圈1000置于第一透镜1010与被摄物之间，第一透镜物侧光学面1011至该图像感测组件1080成像面1070于光轴上的距离为TTL，还设置一图像感测组件1080于成像面1070，该图像感测组件1080有效感测区域对角线长的一半为ImgH，在光轴上光圈1000至成像面1070的距离为SL；其关系式(式(4)、式(7))为TTL/ImgH=1.77；SL/TTL=0.98。又，成像用光学系统的焦距为f与第一透镜1010的焦距f1、第二透镜1020的焦距f2、第三透镜1030的焦距f3、第四透镜1040的焦距f4、第五透镜1050的焦距f5之间的关系式(式(9)、式(10)与式(11))为f/f3=-0.95；(f/f1)+(f/f2)=1.92；|f5/f4|=0.19。
在本实施例中，成像用光学系统的在光轴上第四透镜1040的厚度CT4，在光轴上第一透镜物侧光学面1011至第三透镜像侧光学面1032的距离DR1R6，在光轴上由第一透镜物侧光学面1011至第五透镜像侧光学面1052的距离Td之间的关系式(式(8)与式(12))为T34/CT4=1.11；DR1R6/Td=0.35。第四透镜物侧光学面1041的曲率半径R7与第四透镜像侧光学面1042的曲率半径R8之间的关系式(式(13))为(R7+R8)/(R7-R8)=-28.88；相关关系式计算数据汇整请参见图34(即表二十三)。
由图30(即表十九)的光学数据及由第10B图的像差曲线图可知，藉由本发明的成像用光学系统的本实施例，在球差、像散与歪曲有良好的补偿效果。
<第十一实施例>
本发明第十一实施例的光学系统示意图请参阅图11A，第十一实施例的像差曲线请参阅图11B。第十一实施例的成像用光学系统主要由五片透镜、红外线滤除滤光片1160、光圈1100及图像感测组件1180所构成的光学系统；在光轴上，由物侧至像侧依序包含：一具有正屈折力的第一透镜1110，在本实施例第一透镜1110为双凸型玻璃材质制造的透镜，其第一透镜物侧光学面1111及第一透镜像侧光学面1112皆为非球面；一具正屈折力的第二透镜1120，为塑料材质制造的透镜，在近轴上第二透镜物侧光学面1121为凹面、第二透镜像侧光学面1122为凸面，其第二透镜物侧光学面1121及第二透镜像侧光学面1122皆为非球面；一具负屈折力的第三透镜1130，为塑料材质制造的透镜，在近轴上其第三透镜物侧光学面1131为凹面、第三透镜像侧光学面1132为凹面，第三透镜物侧光学面1131与第三透镜像侧光学面1132皆为非球面；一具正屈折力的第四透镜1140，为一塑料材质制造的透镜，在近轴上第四透镜物侧光学面1141为凹面、第四透镜像侧光学面1142为凸面，第四透镜物侧光学面1141与第四透镜像侧光学面1142为非球面；一具负屈折力的第五透镜1150，为一塑料材质制造的透镜，在近轴上第五透镜物侧光学面1151为凹面、第五透镜像侧光学面1152为凹面，第五透镜物侧光学面1151与第五透镜像侧光学面1152为非球面，第五透镜物侧光学面1151与像侧光学面1152其中至少一面设置有至少一个反曲点；一玻璃材质制成的红外线滤除滤光片1160，为平板玻璃其不影响本发明成像用光学系统的焦距；及一设置于成像面1170上的图像感测组件1180。在本实施例中，成像用光学系统还设有一光圈1100置于第二透镜1120与第三透镜1130之间，为中置光圈。
本实施例的光学数据如图32(即表二十一)所示，其中，第一透镜物侧光学面1111、第一透镜像侧光学面1112、第二透镜物侧光学面1121、第二透镜像侧光学面1122、第三透镜物侧光学面1131、第三透镜像侧光学面1132、第四透镜物侧光学面1141、第四透镜像侧光学面1142、第五透镜物侧光学面1151与第五透镜像侧光学面1152均使用式(15)的非球面方程式所构成，其非球面系数如图33(即表二十二)所示。
本第十一实施例成像用光学系统中，成像用光学系统的焦距为f=3.60(毫米)，构成的整体成像用光学系统的光圈值Fno=2.40、最大视角的一半为HFOV=37.9(度)。
参见表二十一，在本实施例中，在光轴上，第三透镜像侧光学面1132至第四透镜物侧光学面1141的距离T34与第四透镜像侧光学面1142与第五透镜物侧光学面1151距离T45，第二透镜像侧光学面1122的曲率半径R4，第三透镜物侧光学面1131的曲率半径R5；第一透镜1110的色散系数v1，第三透镜1130的色散系数v3；其间的关系式(式(1)、式(2)及式(3))如下：T45/T34=0.43；R4/R5=0.14；v1-v3=42.7。
在本实施例中，成像用光学系统还设有一光圈1100置于第二透镜1120与第三透镜1130之间，为中置光圈；第一透镜物侧光学面1111至该图像感测组件1180成像面1170于光轴上的距离为TTL，还设置一图像感测组件1180于成像面1170，该图像感测组件1180有效感测区域对角线长的一半为ImgH，在光轴上光圈1100至成像面1170的距离为SL；其关系式(式(4)、式(7))为TTL/ImgH=1.66；SL/TTL=0.86。又，成像用光学系统的焦距为f与第一透镜1110的焦距f1、第二透镜1120的焦距f2、第三透镜1130的焦距f3、第四透镜1140的焦距f4、第五透镜1150的焦距f5之间的关系式(式(9)、式(10)与式(11))为f/f3=-0.54；(f/f1)+(f/f2)=1.22；|f5/f4|=0.96。
在本实施例中，成像用光学系统的在光轴上第四透镜1140的厚度CT4，在光轴上第一透镜物侧光学面1111至第三透镜像侧光学面1132的距离DR1R6，在光轴上由第一透镜物侧光学面1111至第五透镜像侧光学面1152的距离Td之间的关系式(式(9)与式(12))为T34/CT4=1.08；DR1R6/Td=0.34。第四透镜物侧光学面1141的曲率半径R7与第四透镜像侧光学面1142的曲率半径R8之间的关系式(式(13))为(R7+R8)/(R7-R8)=1.39；相关关系式计算数据汇整请参见图34(即表二十三)。
由图32(即表二十一)的光学数据及由图11B的像差曲线图可知，藉由本发明的成像用光学系统的本实施例，在球差、像散与歪曲有良好的补偿效果。
本发明成像用光学系统中，透镜的材质可为玻璃或塑料，若透镜的材质为玻璃，则可以增加该成像用光学系统屈折力配置的自由度，若透镜材质为塑料，则可以有效降低生产成本。此外，可于透镜光学面上设置非球面，非球面可以容易制作成球面以外的形状，获得较多的控制变量，用以消减像差，进而缩减透镜使用的数目，因此可以有效降低本发明成像用光学系统的总长度。
本发明成像用光学系统中，若透镜表面系为凸面，则表示该透镜表面于近轴处为凸面；若透镜表面系为凹面，则表示该透镜表面于近轴处为凹面。
本发明成像用光学系统中，可至少设置一孔径光阑(未于图上标示)以减少杂散光，有助于提升图像质量。
表一至表二十二(分别对应图12至图33)所示为本发明成像用光学系统实施例的不同数值变化表，然本发明各个实施例的数值变化皆属具体实验所得，即使使用不同数值，相同结构的产品仍应属于本发明的保护范围，故以上的说明所描述及图式中所说明仅做为例示性，非用以限制本发明的权利要求的范围。

Claims (29)

1.一种成像用光学系统，其沿着光轴排列由物侧至像侧依序包含：
一具有正屈折力的第一透镜；
一具有正屈折力的第二透镜；
一具有屈折力的第三透镜；
一具有屈折力的第四透镜，其第四透镜物侧光学面为凹面、第四透镜像侧光学面为凸面，其第四透镜物侧光学面与其第四透镜像侧光学面至少有一光学面为非球面；
一具有屈折力的第五透镜，由塑料材料所制成；其第五透镜物侧光学面与其第五透镜像侧光学面至少有一光学面为非球面，该第五透镜物侧光学面与该第五透镜像侧光学面至少有一光学面设置有至少一个反曲点；
其特征在于，在光轴上该第三透镜像侧光学面至该第四透镜物侧光学面的距离为T34，在光轴上该第四透镜像侧光学面至该第五透镜物侧光学面的距离为T45，该第二透镜像侧光学面的曲率半径为R4，该第三透镜物侧光学面的曲率半径为R5，该第一透镜的色散系数为v1，该第三透镜的色散系数为v3；系满足下列关系式：
0.1<T45/T34<2.0
-3.0<R4/R5<0.7
28.0<v1-v3。
2.如权利要求1所述的成像用光学系统，其特征在于，其中，该第一透镜物侧光学面为凸面，该第二透镜像侧光学面为凸面。
3.如权利要求2所述的成像用光学系统，其特征在于，其中，该第五透镜像侧光学面为凹面。
4.如权利要求3所述的成像用光学系统，其特征在于，其中，该成像用光学系统还包含一光圈与一成像面；在光轴上该第一透镜物侧光学面至该成像面于光轴上的距离为TTL，在光轴上该光圈至该成像面的距离为SL；系满足下列关系式：
0.7<SL/TTL<1.2。
5.如权利要求4所述的成像用光学系统，其特征在于，其中，在光轴上该第三透镜像侧光学面至该第四透镜物侧光学面的距离T34和在光轴上该第四透镜的厚度CT4满足下列关系式：
0.3<T34/CT4<2.0。
6.如权利要求4所述的成像用光学系统，其特征在于，其中，该成像用光学系统的焦距为f，该第三透镜的焦距为f3，满足下列关系式：
-1.2<f/f3<-0.4。
7.如权利要求5所述的成像用光学系统，其特征在于，其中，该成像用光学系统的焦距为f，该第一透镜的焦距为f1，该第二透镜的焦距为f2，满足下列关系式：
1.0<(f/f1)+(f/f2)<2.2。
8.如权利要求5所述的成像用光学系统，其特征在于，其中，该第五透镜的焦距为f5，该第四透镜的焦距为f4，满足下列关系式：
0.7<|f5/f4|<2.0。
9.如权利要求8所述的成像用光学系统，其特征在于，其中，在光轴上该第三透镜像侧光学面至该第四透镜物侧光学面的距离T34和在光轴上该第四透镜像侧光学面至该第五透镜物侧光学面的距离T45满足下列关系式：
0.3<T45/T34<1.3。
10.如权利要求6所述的成像用光学系统，其特征在于，其中，该第二透镜像侧光学面的曲率半径R4和该第三透镜物侧光学面的曲率半径R5满足下列关系式：
-1.5<R4/R5<0.2。
11.如权利要求6所述的成像用光学系统，其特征在于，其中，在光轴上该第一透镜物侧光学面至该第三透镜像侧光学面的距离为DR1R6，在光轴上由该第一透镜物侧光学面至该第五透镜像侧光学面的距离为Td，满足下列关系式：
0.20<DR1R6/Td<0.45。
12.如权利要求6所述的成像用光学系统，其特征在于，其中，该第四透镜为正屈折力，该第五透镜为负屈折力，且该第三透镜像侧光学面为凹面。
13.如权利要求12所述的成像用光学系统，其特征在于，其中，该第四透镜物侧光学面的曲率半径为R7，该第四透镜像侧光学面的曲率半径为R8；系满足下列关系式：
1.30<(R7+R8)/(R7-R8)。
14.如权利要求1所述的成像用光学系统，其特征在于，其中，该成像用光学系统还设置一图像感测组件于一成像面处供被摄物成像；在光轴上，该第一透镜物侧光学面至该成像面于光轴上的距离为TTL，该图像感测组件有效感测区域对角线长的一半为ImgH；满足下列关系式：
TTL/ImgH<2.1。
15.一种成像用光学系统，其沿着光轴排列由物侧至像侧依序包含：
一具有正屈折力的第一透镜，其第一透镜物侧光学面为凸面；
一具有正屈折力的第二透镜；
一具有负屈折力的第三透镜；
一具有屈折力的第四透镜，其第四透镜物侧光学面为凹面、第四透镜像侧光学面为凸面，其第四透镜物侧光学面与其第四透镜像侧光学面至少有一光学面为非球面；
一具有屈折力的第五透镜，由塑料材料所制成；其第五透镜物侧光学面与其第五透镜像侧光学面至少有一光学面为非球面，该第五透镜物侧光学面与该第五透镜像侧光学面至少有一光学面设置有至少一个反曲点；
其特征在于，在光轴上该第三透镜像侧光学面至该第四透镜物侧光学面的距离为T34，在光轴上该第四透镜像侧光学面至该第五透镜物侧光学面的距离为T45，该第二透镜像侧光学面的曲率半径为R4，该第三透镜物侧光学面的曲率半径为R5，该第一透镜的色散系数为v1，该第三透镜的色散系数为v3；系满足下列关系式：
0.1<T45/T34<2.0
-3.0<R4/R5<0.7
28.0<v1-v3。
16.如权利要求15所述的成像用光学系统，其特征在于，其中，该第二透镜像侧光学面为凸面。
17.如权利要求16所述的成像用光学系统，其特征在于，其中，该第五透镜像侧光学面为凹面。
18.如权利要求17所述的成像用光学系统，其特征在于，其中，在光轴上该第三透镜像侧光学面至该第四透镜物侧光学面的距离T34和在光轴上该第四透镜像侧光学面至该第五透镜物侧光学面的距离T45满足下列关系式：
0.3<T45/T34<1.3。
19.如权利要求18所述的成像用光学系统，其特征在于，其中，该成像用光学系统的焦距为f，该第一透镜的焦距为f1，该第二透镜的焦距为f2，满足下列关系式：
1.0<(f/f1)+(f/f2)<2.2。
20.如权利要求18所述的成像用光学系统，其特征在于，其中，该成像用光学系统的焦距为f，该第一透镜的焦距为f1，该第二透镜的焦距为f2，满足下列关系式：
1.2<(f/f1)+(f/f2)<1.7。
21.如权利要求18所述的成像用光学系统，其特征在于，其中，该第三透镜像侧光学面为凹面，该第三透镜物侧光学面与像侧光学面其中至少一面具有至少一反曲点。
22.如权利要求17所述的成像用光学系统，其特征在于，其中，该第五透镜的焦距为f5，该第四透镜的焦距为f4，满足下列关系式：
0.7<|f5/f4|<2.0。
23.如权利要求22所述的成像用光学系统，其特征在于，其中，该第五透镜物侧光学面为凹面。
24.如权利要求23所述的成像用光学系统，其特征在于，其中，该第四透镜物侧光学面的曲率半径为R7，该第四透镜像侧光学面的曲率半径为R8；系满足下列关系式：
1.30<(R7+R8)/(R7-R8)。
25.如权利要求16所述的成像用光学系统，其特征在于，其中，该第二透镜像侧光学面的曲率半径R4和该第三透镜物侧光学面的曲率半径R5满足下列关系式：
-1.5<R4/R5<0.2。
26.一种成像用光学系统，其沿着光轴排列由物侧至像侧依序包含：
一具有正屈折力的第一透镜，其第一透镜物侧光学面为凸面；
一具有正屈折力的第二透镜；
一具有负屈折力的第三透镜；
一具有正屈折力的第四透镜，其第四透镜物侧光学面为凹面、第四透镜像侧光学面为凸面，其第四透镜物侧光学面与其第四透镜像侧光学面至少有一光学面为非球面；
一具有负屈折力的第五透镜，由塑料材料所制成；该第五透镜像侧光学面为凹面；其第五透镜物侧光学面与其第五透镜像侧光学面至少有一光学面为非球面，该第五透镜物侧光学面与该第五透镜像侧光学面至少有一光学面设置有至少一个反曲点；
其特征在于，在光轴上该第三透镜像侧光学面至该第四透镜物侧光学面的距离为T34，在光轴上该第四透镜像侧光学面至该第五透镜物侧光学面的距离为T45，该第一透镜的色散系数为v1，该第三透镜的色散系数为v3，该成像用光学系统的焦距为f，该第一透镜的焦距为f1，该第二透镜的焦距为f2；系满足下列关系式：
0.1<T45/T34<2.0
28.0<v1-v3
1.0<(f/f1)+(f/f2)<2.2。
27.如权利要求26所述的成像用光学系统，其特征在于，其中，在光轴上该第一透镜物侧光学面至该第三透镜像侧光学面的距离为DR1R6，在光轴上由该第一透镜物侧光学面至该第五透镜像侧光学面的距离为Td，满足下列关系式：
0.20<DR1R6/Td<0.45。
28.如权利要求26所述的成像用光学系统，其特征在于，其中，该成像用光学系统还包含一光圈与一成像面，该第五透镜物侧光学面为凹面；在光轴上该第一透镜物侧光学面至该成像面于光轴上的距离为TTL，在光轴上该光圈至该成像面的距离为SL；系满足下列关系式：
0.7<SL/TTL<1.2。
29.如权利要求26所述的成像用光学系统，其特征在于，其中，该第五透镜的焦距为f5，该第四透镜的焦距为f4，满足下列关系式：
0.7<|f5/f4|<2.0。
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