CN102914852B - 光学影像撷取镜片组 - Google Patents

Abstract

一种光学影像撷取镜片组，其沿着光轴由物侧至像侧依次包含：第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜及第五透镜。一具正屈折力的第一透镜，其物侧光学面为凸面。一具负屈折力的第二透镜。一具屈折力的第三透镜，由塑料材质所制成，其两侧光学面皆为非球面。一具正屈折力的第四透镜，由塑料材质所制成，其物侧光学面为凹面，其像侧光学面为凸面，其两侧光学面皆为非球面。一具负屈折力的第五透镜，由塑料材质所制成，其像侧光学面为凹面，其两侧光学面皆为非球面，且至少一光学面设有至少一反曲点。光学影像撷取镜片组满足特定的条件。因此，本发明除具有良好的像差修正，并可减小光学影像撷取镜片组总长，以应用于相机、手机相机等良好摄像目的的使用需求。

Description

光学影像撷取镜片组

技术领域

本发明涉及一种光学影像撷取镜片组，特别涉及一种由五枚透镜所构成的成像质量良好且全长短的光学影像撷取镜片组，以应用于电子产品上。

背景技术

近年来，个人计算机已普遍装设有网络相机(Web Camera)，而行动电话的相机更为必须品，随着使用者的要求，网络相机、行动电话镜头(MobilePhone Camera)或各种数字相机(Digital Still Camera)已愈趋向于薄形化设计，其中用以对物体进行摄像的光学影像撷取镜片组，则必须能塞入薄形计算机、薄形行动电话或薄形相机中，因此小型与薄形的光学影像撷取镜片组需求更为殷切。又，随着相机像素的不断的提高，光学影像撷取镜片组在缩小体积、减少总厚度的同时，更要提高解析能力、远心能力(telecentricity)与像差修正的光学性能(optical performance)，才能符合此用者的需求。

在小型电子产品的光学影像撷取镜片组，现有的有二镜片式、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影像撷取镜片组在像差修正、光学传递函数MTF(ModulationTransfer 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光学影像撷取镜片组设计中，现有技术是以不同的正或负屈光度组合；如美国公开号US7,663,813中采用一组迭合的透镜，由于两片黏合的玻璃透镜，在成本制造上较为昂贵，且在大量生产时非常不利于成本控制；或如美国专利US7,480,105使用负屈折力的第一透镜与正屈折力的第二透镜相互搭配，对于光学系统总长的缩短不易，难以减少系统总长以符合小型化的需求。

在小型数字相机、网络相机、行动电话镜头等产品，其光学影像撷取镜片组要求小型化、焦距短、像差调整良好；如美国专利US7,502,181中采用正屈折力的第一透镜、负屈折力的第二透镜、负屈折力的第四透镜配置，亦可缩短光学系统的全长；但由于第四透镜采用物侧面为凸面且像侧为凹面的透镜，因此为能补偿像差的修正，以致于第四透镜与第五透镜的面型变化甚大且需要相配合，此亦不利于量产制造。上述中，这些现有的设计会增加光学影像撷取镜片组的后焦距与全长。在各种不同设计的五镜片式固定焦距光学影像撷取镜片组中，其中以第一镜片物侧面为凸面的透镜，且对于入射光线的折射较为缓和，可避免像差过度增大，因此较有利于在扩大系统视场角与修正像差中取得良好平衡。若使用正屈折力的第四镜片与负屈折力的第五镜片的互补组合，可具有望远效果，有利于缩短后焦，更可有效缩短光学影像撷取镜片组的总长度。

为此，本发明提出更实用性的设计，在缩短光学影像撷取镜片组同时，利用五个透镜的屈折力、凸面与凹面的组合，除在高质量的成像能力下，且容易量产以降低成本，以应用于电子产品上。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种光学影像撷取镜片组，其沿着光轴由物侧至像侧依次包含：第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜及第五透镜；其中，第一透镜具有正屈折力，其物侧光学面为凸面；第二透镜具有负屈折力；第三透镜具有屈折力，由塑料材质所制成，其物侧光学面与像侧光学面皆为非球面；第四透镜具有正屈折力，由塑料材质所制成，其物侧光学面为凹面，其像侧光学面为凸面，其物侧光学面与像侧光学面皆为非球面；第五透镜具有负屈折力，由塑料材质所制成，其像侧光学面为凹面，其物侧光学面与像侧光学面皆为非球面，且至少一光学面设有至少一反曲点，并满足下列关系式：

1.35mm＜T_D＜1.85mm    (1)

其中，T_D为在光轴上第一透镜的物侧光学面至第五透镜的像侧光学面的距离(请参阅图9)。

另一方面，本发明提供一种光学影像撷取镜片组，如前所述，另可包含一光圈；其中，第二透镜的像侧光学面可为凹面；除满足式(1)外并进一步满足下列关系式之一或其组合：

0.85＜S_D/T_D＜1.15         (2)

30＜v₁-v₂＜42             (3)

|f/f₃|＜0.3               (4)

0.2＜f₄/f＜0.65           (5)

-0.65＜f₅/f＜-0.2         (6)

0.15mm＜ET₃＜0.25mm       (7)

其中，S_D为在光轴上光圈至第五透镜的像侧光学面的距离，T_D为在光轴上第一透镜的物侧光学面至第五透镜的像侧光学面的距离，v₁为第一透镜的色散系数，v₂为第二透镜的色散系数，f为光学影像撷取镜片组的焦距，f₃为第三透镜的焦距，f₄为第四透镜的焦距，f₅为第五透镜的焦距，ET₃为第三透镜光学最大有效径处的厚度(请参阅图9)。

本发明的另一个主要目的是提供一种光学影像撷取镜片组，其沿着光轴由物侧至像侧依次包含：第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜及第五透镜；其中，第一透镜具有正屈折力，其物侧光学面为凸面；第二透镜具有负屈折力；第三透镜具有屈折力，由塑料材质所制成，其物侧光学面与像侧光学面皆为非球面；第四透镜具有正屈折力，由塑料材质所制成，其物侧光学面为凹面，其像侧光学面为凸面，其物侧光学面与像侧光学面皆为非球面；第五透镜具有负屈折力，由塑料材质所制成，其像侧光学面为凹面，其物侧光学面与像侧光学面皆为非球面，且至少一光学面设有至少一反曲点，并满足下列关系式：

0.25mm＜CT_max＜0.6mm    (8)

0.14mm＜CT_min＜0.25mm    (9)

其中，CT_max为光学影像撷取镜片组中最厚的透镜在光轴上的厚度，CT_min为光学影像撷取镜片组中最薄的透镜在光轴上的厚度。

另一方面，本发明提供一种光学影像撷取镜片组，如前所述，另可包含一光圈及一成像面；除满足式(8)及式(9)外并进一步满足下列关系式之一或其组合：

0.2＜f₄/f＜0.65       (5)

-0.65＜f₅/f＜-0.2     (6)

30＜v₁-v₂＜42                 (3)

0.85＜S_D/T_D＜1.15             (2)

0.45＜CT_min/CT_max＜0.95       (10)

0.15mm＜ET₃＜0.25mm           (7)

1.7mm＜(TTL/f)*T_D＜2.8mm      (11)

其中，f为光学影像撷取镜片组的焦距，f₄为第四透镜的焦距，f₅为第五透镜的焦距，v₁为第一透镜的色散系数，v₂为第二透镜的色散系数，S_D为在光轴上光圈至第五透镜的像侧光学面的距离，T_D为在光轴上第一透镜的物侧光学面至第五透镜的像侧光学面的距离，CT_min为光学影像撷取镜片组中最薄的透镜在光轴上的厚度，CT_max为光学影像撷取镜片组中最厚的透镜在光轴上的厚度，ET₃为第三透镜光学最大有效径处的厚度，TTL为在光轴上第一透镜的物侧光学面至成像面的距离。

本发明的又一个主要目的是提供一种光学影像撷取镜片组，其沿着光轴由物侧至像侧依次包含：第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜及第五透镜；其中，第一透镜具有正屈折力，其物侧光学面为凸面；第二透镜具有负屈折力；第三透镜具有屈折力，由塑料材质所制成，其物侧光学面与像侧光学面皆为非球面；第四透镜具有正屈折力，由塑料材质所制成，其物侧光学面为凹面，其像侧光学面为凸面，其物侧光学面与像侧光学面皆为非球面；第五透镜具有负屈折力，由塑料材质所制成，其像侧光学面为凹面，其物侧光学面与像侧光学面皆为非球面，且至少一光学面设有至少一反曲点，并满足下列关系式：

0.3mm＜(CT₂+CT₃)＜0.55mm      (12)

1.15mm＜∑CT＜1.65mm          (13)

其中，CT₂为第二透镜在光轴上的厚度，CT₃为第三透镜在光轴上的厚度，∑CT为光学影像撷取镜片组的各透镜在光轴上的厚度的总和。

另一方面，本发明提供一种光学影像撷取镜片组，如前所述，另可包含一光圈；其中，第二透镜的像侧光学面可为凹面；光学影像撷取镜片组除满足式(12)及式(13)外并进一步满足下列关系式之一或其组合：

0.85＜S_D/T_D＜1.15          (2)

0.2＜f₄/f＜0.65             (5)

-0.65＜f₅/f＜-0.2           (6)

30＜v₁-v₂＜42               (3)

|f/f₃|＜0.3                 (4)

0.15mm＜ET₃＜0.25mm         (7)

其中，S_D为在光轴上光圈至第五透镜的像侧光学面的距离，T_D为在光轴上第一透镜的物侧光学面至第五透镜的像侧光学面的距离，f为光学影像撷取镜片组的焦距，f₃为第三透镜的焦距，f₄为第四透镜的焦距，f₅为第五透镜的焦距，v₁为第一透镜的色散系数，v₂为第二透镜的色散系数，ET₃为第三透镜光学最大有效径处的厚度。

本发明的再一个主要目的是提供一种光学影像撷取镜片组，其沿着光轴由物侧至像侧依次包含：第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜及第五透镜；其中，第一透镜具有正屈折力；第二透镜具有负屈折力；第三透镜具有屈折力，由塑料材质所制成，其物侧光学面与像侧光学面皆为非球面；第四透镜具有正屈折力，由塑料材质所制成，其物侧光学面为凹面，其像侧光学面为凸面，其物侧光学面与像侧光学面皆为非球面；第五透镜具有负屈折力，由塑料材质所制成，其物侧光学面与像侧光学面皆为非球面，且至少一光学面设有至少一反曲点；光学影像撷取镜片组另包含一成像面，并满足下列关系式：

1.7mm＜(TTL/f)*T_D＜2.8mm    (11)

其中，TTL为在光轴上第一透镜的物侧光学面至成像面的距离，f为光学影像撷取镜片组的焦距，T_D为在光轴上第一透镜的物侧光学面至第五透镜的像侧光学面的距离。

另一方面，本发明提供一种光学影像撷取镜片组，如前所述，另可包含一光圈；其中，第二透镜的像侧光学面可为凹面；光学影像撷取镜片组除满足式(11)外并进一步满足下列关系式之一或其组合：

0.85＜S_D/T_D＜1.15        (2)

|f/f₃|＜0.3              (4)

0.2＜f₄/f＜0.65          (5)

-0.65＜f₅/f＜-0.2             (6)

0.45＜CT_min/CT_max＜0.95       (10)

0.15mm＜ET₃＜0.25mm           (7)

其中，S_D为在光轴上光圈至第五透镜的像侧光学面的距离，T_D为在光轴上第一透镜的物侧光学面至第五透镜的像侧光学面的距离，f为光学影像撷取镜片组的焦距，f₃为第三透镜的焦距，f₄为第四透镜的焦距，f₅为第五透镜的焦距，CT_min为光学影像撷取镜片组中最薄的透镜在光轴上的厚度，CT_max为光学影像撷取镜片组中最厚的透镜在光轴上的厚度，ET₃为第三透镜光学最大有效径处的厚度。

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，可在较大的场视角下，具有良好的像差修正与具有优势的光学传递函数MTF(Modulation Transfer Function)。

本发明光学影像撷取镜片组中，由第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜与第五透镜所组成；第一透镜具正屈折力，提供系统所需的大部份屈折力，第二透镜具负屈折力，可有效对具正屈折力的透镜所产生的像差做补正、修正系统的佩兹伐和数(Petzval Sum)，使周边像面变得更平。当第二透镜的像侧光学面为凹面时，可适当依面型调整第二透镜的负屈折力强度，对于修正系统像差有良好功效。若当第四透镜的物侧光学面为凹面且像侧光学面为凸面的新月形透镜时，可有助于修正像散，且若像侧光学面的周边位置的曲率比中心位置的曲率强，有利于压制系统周边光线入射于感光组件上的角度，有助于提升影像感测组件的感光的灵敏性。再者，藉由第四透镜的正屈折力与具负屈折力的第五透镜互补配置，可产生望远效果，亦有利于缩短后焦以减少总长。此外，当第五透镜的像侧光学面为凹面时，可使光学影像撷取镜片组的主点(Principal Point)远离成像面，有利于缩短光学影像撷取镜片组的总长度，以促进系统的小型化。

本发明光学影像撷取镜片组中，正屈折力的第一透镜、负屈折力的第二透镜与正或负屈折力的第三透镜的组合，且正屈折力的第四透镜与负屈折力的第五透镜的互相补偿，可有效减少光学影像撷取镜片组的全长，使在相同的全长下影像感测组件可获得更大的有效像素范围；换言之，在相同的影像感测组件有效像素的范围，可设计出较短的光学影像撷取镜片组。

若在第五透镜设置有反曲点，可导引射出第五透镜边缘的影像光线的角度，使离轴视场的影像光线的角度导引至影像感测组件，由影像感测组件所接收。再者，由于第三透镜、第四透镜与第五透镜可由塑料材料所制成，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影像撷取镜片组示意图；

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影像撷取镜片组示意图；

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影像撷取镜片组示意图；

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影像撷取镜片组示意图；

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影像撷取镜片组示意图；

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影像撷取镜片组示意图；

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影像撷取镜片组示意图；

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影像撷取镜片组示意图；

图8B是本发明第七实施例的像差曲线图；以及

图9是本发明T_D与ET₃的示意图。

主要组件符号说明

100、200、300、400、500、600、700、800：光圈

110、210、310、410、510、610、710、810：第一透镜

111、211、311、411、511、611、711、811：第一透镜的物侧光学面

112、212、312、412、512、612、712、812：第一透镜的像侧光学面

120、220、320、420、520、620、720、820：第二透镜

121、221、321、421、521、621、721、821：第二透镜的物侧光学面

122、222、322、422、522、622、722、822：第二透镜的像侧光学面

130、230、330、430、530、630、730、830：第三透镜

131、231、331、431、531、631、731、831：第三透镜的物侧光学面

132、232、332、432、532、632、732、832：第三透镜的像侧光学面

140、240、340、440、540、640、740、840：第四透镜

141、241、341、441、541、641、741、841：第四透镜的物侧光学面

142、242、342、442、542、642、742、842：第四透镜的像侧光学面

150、250、350、450、550、650、750、850：第五透镜

151、251、351、451、551、651、751、851：第五透镜的物侧光学面

152、252、352、452、552、652、752、852：第五透镜的像侧光学面

160、260、360、460、560、660、760、860：红外线滤除滤光片

170、270、370、470、570、670、770、870：成像面

f：光学影像撷取镜片组的焦距

f₃：第三透镜的焦距

f₄：第四透镜的焦距

f₅：第五透镜的焦距

CT₂：第二透镜在光轴上的厚度

CT₃：第三透镜在光轴上的厚度

CT_min：光学影像撷取镜片组中最薄的透镜在光轴上的厚度

CT_max：光学影像撷取镜片组中最厚的透镜在光轴上的厚度

∑CT：光学影像撷取镜片组的各透镜在光轴上的厚度的总和

ET₃：第三透镜光学最大有效径处的厚度

v₁：第一透镜的色散系数

v₂：第二透镜的色散系数

S_D：在光轴上光圈至第五透镜的像侧光学面的距离

T_D：在光轴上第一透镜的物侧光学面至第五透镜的像侧光学面的距离

TTL：在光轴上第一透镜的物侧光学面至成像面的距离

Fno：光圈值

HFOV：最大场视角的一半

具体实施方式

本发明提供一种光学影像撷取镜片组，请参阅图1A，其沿着光轴由物侧至像侧依次包含：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具有正屈折力，其物侧光学面111为凸面；第二透镜120具有负屈折力；第三透镜130具有屈折力，由塑料材质所制成，其物侧光学面131与像侧光学面132皆为非球面；第四透镜140具有正屈折力，由塑料材质所制成，其物侧光学面141为凹面，其像侧光学面142为凸面，其物侧光学面141与像侧光学面142皆为非球面；第五透镜150具有负屈折力，由塑料材质所制成，其像侧光学面152为凹面，其物侧光学面151与像侧光学面152皆为非球面，且至少一光学面设有至少一反曲点。光学影像撷取镜片组另包含一光圈100与一红外线滤除滤光片160，光圈100设置于被摄物与第一透镜110之间为前置光圈。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，不影响本发明光学影像撷取镜片组的焦距。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(AsphericalSurface Formula)为式(14)所构成，

$X\left(Y\right)=\frac{(Y^2/R)}{1+\sqrt{(1-(1+K){(Y/R)}^2)}}+\underset{i}{\mathrm{\Σ}}\left(A_i\right)\·\left(Y^i\right)---\left(14\right)$

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：曲率半径；

K：锥面系数；以及

A_i：第i阶非球面系数。

在本发明光学影像撷取镜片组中，第一透镜110及第二透镜120的光学面可设置为球面或非球面，若使用非球面的光学面，则可藉由光学面的曲率半径改变其屈折力，用以消减像差，进而缩减光学影像撷取镜片组的总长度。由此，本发明的光学影像撷取镜片组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及第五透镜150配置，以满足关系式(1)。

本发明的光学影像撷取镜片组中，当限制式(1)时，即限制第一透镜110的物侧光学面111至第五透镜150的像侧光学面152的距离，在不同的实际应用上，可使本发明的光学影像撷取镜片组容置于薄形的数字相机、行动电话镜头或小型电子设备等装置之内。

当满足式(2)及式(11)时，可藉由调配适当光圈位置与第一透镜110至成像面170的距离，以缩短光学影像撷取镜片组的长度；同样的，当限制式(13)时，可适当调整光学影像撷取镜片组的各透镜厚度配置与透镜内行进的光路长度，以利于调配光学影像撷取镜片组总长。

当限制式(8)、式(9)及式(10)时，可适当调整光学影像撷取镜片组的各透镜的厚度，若各透镜的厚度过厚，则不利于缩短光学影像撷取镜片组的总长；若各透镜的厚度过薄，则透镜的解像力能力不足，且不利于制造，以使制程上的良率降低。若第二透镜120与第三透镜130构成负屈折力的透镜群，且限制式(12)时，可进一步适当调整第二透镜120及第三透镜130的厚度，有利于降低光学影像撷取镜片组的全长，且限制负屈折力透镜群的光路长度，有利于像差的修正。

当满足式(5)及式(6)，可调配适当的第四透镜140的负屈折力，更有助于与第五透镜150的正屈折力互补，进而缩短后焦以减少总长，同时，调整适宜的第四透镜140屈折力，可与第五透镜150的屈折力互补，产生远心特性可有利于缩短后焦以减少总长，可达到镜头小型化的目的。当限制第三透镜130的焦距f₃与光学影像撷取镜片组的焦距f的比值(式(4))时，为适当调配第三透镜130的屈折力，有助于降低系统对于误差的敏感度；同样地，当满足式(7)时，可进一步适当调配适中的第三透镜130的光学最大有效径处的厚度，以利于修正高阶像差，若透镜有效径过小，则会因周边应力影响而不利于透镜成形与制作。

当满足式(3)时，使第一透镜110的色散系数(Abbe number)v₁与第二透镜120的色散系数(Abbe number)v₂的差值于适当范围，可以有效修正第一透镜110与第二透镜120产生的色差，并可增加第二透镜120的色差补偿能力。

本发明光学影像撷取镜片组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影像撷取镜片组示意图请参阅图1A，第一实施例的像差曲线请参阅图1B。第一实施例的光学影像撷取镜片组主要由五片透镜、光圈100及红外线滤除滤光片160所构成。在光轴上由物侧至像侧依次包含：一光圈100；一具正屈折力的第一透镜110，为塑料材质所制成，其物侧光学面111为凸面，其像侧光学面112为凹面，其物侧光学面111及像侧光学面112皆为非球面；一具负屈折力的第二透镜120，为塑料材质所制成，其物侧光学面121为凹面，其像侧光学面122为凹面，其物侧光学面121及像侧光学面122皆为非球面；一具正屈折力的第三透镜130，为塑料材质所制成，其物侧光学面131为凸面，其像侧光学面132为凹面，其物侧光学面131与像侧光学面132皆为非球面；一具正屈折力的第四透镜140，为塑料材质所制成，其物侧光学面141为凹面，其像侧光学面142为凸面，其物侧光学面141与像侧光学面142皆为非球面；一具负屈折力的第五透镜150，为塑料材质所制成，其物侧光学面151为凹面，其像侧光学面152为凹面，其物侧光学面151与像侧光学面152皆为非球面，且物侧光学面151与像侧光学面152皆设有至少一反曲点；以及一平板玻璃材质制成的红外线滤除滤光片(IR-filter)160，其用以调整成像的光线波长区段；经由五片透镜、光圈100及红外线滤除滤光片160的组合，可将被摄物在一成像面170上成像。

表一、第一实施例的光学数据

f＝1.95mm，Fno＝2.45，HFOV＝33.1deg.

注：参考波长为d-line 587.6nm，ASP表示非球面。

本实施例的光学数据如上表一所示，其中，第一透镜110至第五透镜150的物侧光学面与像侧光学面均使用式(14)的非球面方程式所构成，其非球面系数如下表二所示。

表二、第一实施例的非球面系数

参见表一及图1B，本实施例光学影像撷取镜片组中，光学影像撷取镜片组的焦距f＝1.95(毫米)，构成整体的光圈值(f-number)Fno＝2.45，最大场视角的一半HFOV＝33.1°；本实施例各光学数据经计算推导后，可满足相关关系式，如下表三，相关符号如前所述，此不再赘述。

表三、第一实施例满足相关关系式的数据

由表一的光学数据及由图1B的像差曲线图可知，藉由本发明光学影像撷取镜片组的本实施例，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影像撷取镜片组示意图请参阅图2A，第二实施例的像差曲线请参阅图2B。第二实施例的光学影像撷取镜片组主要由五片透镜、光圈200及红外线滤除滤光片260所构成。在光轴上由物侧至像侧依次包含：一光圈200；一具正屈折力的第一透镜210，为塑料材质所制成，其物侧光学面211为凸面，其像侧光学面212为凹面，其物侧光学面211及像侧光学面212皆为非球面；一具负屈折力的第二透镜220，为塑料材质所制成，其物侧光学面221为凸面，其像侧光学面222为凹面，其物侧光学面221及像侧光学面222皆为非球面；一具正屈折力的第三透镜230，为塑料材质所制成，其物侧光学面231为凸面，其像侧光学面232为凹面，其物侧光学面231与像侧光学面232皆为非球面；一具正屈折力的第四透镜240，为塑料材质所制成，其物侧光学面241为凹面，其像侧光学面242为凸面，其物侧光学面241与像侧光学面242皆为非球面；一具负屈折力的第五透镜250，为塑料材质所制成，其物侧光学面251为凹面，其像侧光学面252为凹面，其物侧光学面251与像侧光学面252皆为非球面，且像侧光学面252设有至少一反曲点；以及一平板玻璃材质制成的红外线滤除滤光片260，其用以调整成像的光线波长区段；经由五片透镜、光圈200及红外线滤除滤光片260的组合，可将被摄物在一成像面270上成像。

表四、第二实施例的光学数据

f＝1.76mm，Fno＝2.60，HFOV＝35.9deg.

注：参考波长为d-line 587.6nm，ASP表示非球面。

本实施例的光学数据如上表四所示，其中，第一透镜210至第五透镜250的物侧光学面与像侧光学面均使用式(14)的非球面方程式所构成，其非球面系数如下表五所示。

表五、第二实施例的非球面系数

参见表四及图2B，本实施例光学影像撷取镜片组中，光学影像撷取镜片组的焦距f＝1.76(毫米)，构成整体的光圈值Fno＝2.60，最大场视角的一半HFOV＝35.9°；本实施例各光学数据经计算推导后，可满足相关关系式，如下表六，相关符号如前所述，此不再赘述。

表六、第二实施例满足相关关系式的数据

由表四的光学数据及由图2B的像差曲线图可知，藉由本发明光学影像撷取镜片组的本实施例，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影像撷取镜片组示意图请参阅图3A，第三实施例的像差曲线请参阅图3B。第三实施例的光学影像撷取镜片组主要由五片透镜、光圈300及红外线滤除滤光片360所构成。在光轴上由物侧至像侧依次包含：一光圈300；一具正屈折力的第一透镜310，为塑料材质所制成，其物侧光学面311为凸面，其像侧光学面312为凸面，其物侧光学面311及像侧光学面312皆为非球面；一具负屈折力的第二透镜320，为塑料材质所制成，其物侧光学面321为凹面，其像侧光学面322为凹面，其物侧光学面321及像侧光学面322皆为非球面；一具正屈折力的第三透镜330，为塑料材质所制成，其物侧光学面331为凸面，其像侧光学面332为凸面，其物侧光学面331与像侧光学面332皆为非球面；一具正屈折力的第四透镜340，为塑料材质所制成，其物侧光学面341为凹面，其像侧光学面342为凸面，其物侧光学面341与像侧光学面342皆为非球面；一具负屈折力的第五透镜350，为塑料材质所制成，其物侧光学面351为凹面，其像侧光学面352为凹面，其物侧光学面351与像侧光学面352皆为非球面，且物侧光学面351与像侧光学面352皆设有至少一反曲点；以及一平板玻璃材质制成的红外线滤除滤光片360，其用以调整成像的光线波长区段；经由五片透镜、光圈300及红外线滤除滤光片360的组合，可将被摄物在一成像面370上成像。

表七、第三实施例的光学数据

f＝1.80mm，Fno＝2.60，HFOV＝35.2deg.

注：参考波长为d-line 587.6nm，ASP表示非球面。

本实施例的光学数据如上表七所示，其中，第一透镜310至第五透镜350的物侧光学面与像侧光学面均使用式(14)的非球面方程式所构成，其非球面系数如下表八所示。

表八、第三实施例的非球面系数

参见表七及图3B，本实施例光学影像撷取镜片组中，光学影像撷取镜片组的焦距f＝1.80(毫米)，构成整体的光圈值Fno＝2.60，最大场视角的一半HFOV＝35.2°；本实施例各光学数据经计算推导后，可满足相关关系式，如下表九，相关符号如前所述，此不再赘述。

表九、第三实施例满足相关关系式的数据

由表七的光学数据及由图3B的像差曲线图可知，藉由本发明的光学影像撷取镜片组的本实施例，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影像撷取镜片组示意图请参阅图4A，第四实施例的像差曲线请参阅图4B。第四实施例的光学影像撷取镜片组主要由五片透镜、光圈400及红外线滤除滤光片460所构成。在光轴上由物侧至像侧依次包含：一光圈400；一具正屈折力的第一透镜410，为塑料材质所制成，其物侧光学面411为凸面，其像侧光学面412为凹面，其物侧光学面411及像侧光学面412皆为非球面；一具负屈折力的第二透镜420，为塑料材质所制成，其物侧光学面421为凸面，其像侧光学面422为凹面，其物侧光学面421及像侧光学面422皆为非球面；一具负屈折力的第三透镜430，为塑料材质所制成，其物侧光学面431为凸面，其像侧光学面432为凹面，其物侧光学面431与像侧光学面432皆为非球面；一具正屈折力的第四透镜440，为塑料材质所制成，其物侧光学面441为凹面，其像侧光学面442为凸面，其物侧光学面441与像侧光学面442皆为非球面；一具负屈折力的第五透镜450，为塑料材质所制成，其物侧光学面451为凸面，其像侧光学面452为凹面，其物侧光学面451与像侧光学面452皆为非球面，且物侧光学面451与像侧光学面452皆设有至少一反曲点；以及一平板玻璃材质制成的红外线滤除滤光片460，其用以调整成像的光线波长区段；经由五片透镜、光圈400及红外线滤除滤光片460的组合，可将被摄物在一成像面470上成像。

表十、第四实施例的光学数据

f＝1.93mm，Fno＝2.40，HFOV＝33.5deg.

注：参考波长为d-line 587.6nm，ASP表示非球面。

本实施例的光学数据如上表十所示，其中，第一透镜410至第五透镜450的物侧光学面与像侧光学面均使用式(14)的非球面方程式所构成，其非球面系数如下表十一所示。

表十一、第四实施例的非球面系数

参见表十及图4B，本实施例光学影像撷取镜片组中，光学影像撷取镜片组的焦距f＝1.93(毫米)，构成整体的光圈值Fno＝2.40，最大场视角的一半HFOV＝33.5°；本实施例各光学数据经计算推导后，可满足相关关系式，如下表十二，相关符号如前所述，此不再赘述。

表十二、第四实施例满足相关关系式的数据

由表十的光学数据及由图4B的像差曲线图可知，藉由本发明的光学影像撷取镜片组的本实施例，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影像撷取镜片组示意图请参阅图5A，第五实施例的像差曲线请参阅图5B。第五实施例的光学影像撷取镜片组主要由五片透镜、光圈500及红外线滤除滤光片560所构成。在光轴上由物侧至像侧依次包含：一光圈500；一具正屈折力的第一透镜510，为塑料材质所制成，其物侧光学面511为凸面，其像侧光学面512为凸面，其物侧光学面511及像侧光学面512皆为非球面；一具负屈折力的第二透镜520，为塑料材质所制成，其物侧光学面521为凹面，其像侧光学面522为凹面，其物侧光学面521及像侧光学面522皆为非球面；一具负屈折力的第三透镜530，为塑料材质所制成，其物侧光学面531为凹面，其像侧光学面532为凸面，其物侧光学面531与像侧光学面532皆为非球面；一具正屈折力的第四透镜540，为塑料材质所制成，其物侧光学面541为凹面，其像侧光学面542为凸面，其物侧光学面541与像侧光学面542皆为非球面；一具负屈折力的第五透镜550，为塑料材质所制成，其物侧光学面551为凸面，其像侧光学面552为凹面，其物侧光学面551与像侧光学面552皆为非球面，且物侧光学面551与像侧光学面552皆设有至少一反曲点；以及一平板玻璃材质制成的红外线滤除滤光片560，其用以调整成像的光线波长区段；经由五片透镜、光圈500及红外线滤除滤光片560的组合，可将被摄物在一成像面570上成像。

表十三、第五实施例的光学数据

f＝1.77mm，Fno＝2.60，HFOV＝35.6deg.

注：参考波长为d-line 587.6nm，ASP表示非球面。

本实施例的光学数据如上表十三所示，其中，第一透镜510至第五透镜550的物侧光学面与像侧光学面均使用式(14)的非球面方程式所构成，其非球面系数如下表十四所示。

表十四、第五实施例的非球面系数

参见表十三及图5B，本实施例光学影像撷取镜片组中，光学影像撷取镜片组的焦距f＝1.77(毫米)，构成整体的光圈值Fno＝2.60，最大场视角的一半HFOV＝35.6°；本实施例各光学数据经计算推导后，可满足相关关系式，如下表十五，相关符号如前所述，此不再赘述。

表十五、第五实施例满足相关关系式的数据

由表十三的光学数据及由图5B的像差曲线图可知，藉由本发明的光学影像撷取镜片组的本实施例，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影像撷取镜片组示意图请参阅图6A，第六实施例的像差曲线请参阅图6B。第六实施例的光学影像撷取镜片组主要由五片透镜、光圈600及红外线滤除滤光片660所构成。在光轴上由物侧至像侧依次包含：一光圈600；一具正屈折力的第一透镜610，为塑料材质所制成，其物侧光学面611为凸面，其像侧光学面612为凸面，其物侧光学面611及像侧光学面612皆为非球面；一具负屈折力的第二透镜620，为塑料材质所制成，其物侧光学面621为凹面，其像侧光学面622为凹面，其物侧光学面621及像侧光学面622皆为非球面；一具正屈折力的第三透镜630，为塑料材质所制成，其物侧光学面631为凹面，其像侧光学面632为凸面，其物侧光学面631与像侧光学面632皆为非球面；一具正屈折力的第四透镜640，为塑料材质所制成，其物侧光学面641为凹面，其像侧光学面642为凸面，其物侧光学面641与像侧光学面642皆为非球面；一具负屈折力的第五透镜650，为塑料材质所制成，其物侧光学面651为凸面，其像侧光学面652为凹面，其物侧光学面651与像侧光学面652皆为非球面，且物侧光学面651与像侧光学面652皆设有至少一反曲点；以及一平板玻璃材质制成的红外线滤除滤光片660，其用以调整成像的光线波长区段；经由五片透镜、光圈600及红外线滤除滤光片660的组合，可将被摄物在一成像面670上成像。

表十六、第六实施例的光学数据

f＝2.02mm，Fno＝2.60，HFOV＝32.0deg.

注：参考波长为d-line 587.6nm，ASP表示非球面。

本实施例的光学数据如上表十六所示，其中，第一透镜610至第五透镜650的物侧光学面与像侧光学面均使用式(14)的非球面方程式所构成，其非球面系数如下表十七所示。

表十七、第六实施例的非球面系数

参见表十六及图6B，本实施例光学影像撷取镜片组中，光学影像撷取镜片组的焦距f＝2.02(毫米)，构成整体的光圈值Fno＝2.60，最大场视角的一半HFOV＝32.0°；本实施例各光学数据经计算推导后，可满足相关关系式，如下表十八，相关符号如前所述，此不再赘述。

表十八、第六实施例满足相关关系式的数据

由表十六的光学数据及由图6B的像差曲线图可知，藉由本发明光学影像撷取镜片组的本实施例，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影像撷取镜片组示意图请参阅图7A，第七实施例的像差曲线请参阅图7B。第七实施例的光学影像撷取镜片组主要由五片透镜、光圈700及红外线滤除滤光片760所构成。在光轴上由物侧至像侧依次包含：一光圈700；一具正屈折力的第一透镜710，为塑料材质所制成，其物侧光学面711为凸面，其像侧光学面712为凸面，其物侧光学面711及像侧光学面712皆为非球面；一具负屈折力的第二透镜720，为塑料材质所制成，其物侧光学面721为凹面，其像侧光学面722为凹面，其物侧光学面721及像侧光学面722皆为非球面；一具负屈折力的第三透镜730，为塑料材质所制成，其物侧光学面731为凹面，其像侧光学面732为凹面，其物侧光学面731与像侧光学面732皆为非球面；一具正屈折力的第四透镜740，为塑料材质所制成，其物侧光学面741为凹面，其像侧光学面742为凸面，其物侧光学面741与像侧光学面742皆为非球面；一具负屈折力的第五透镜750，为塑料材质所制成，其物侧光学面751为凸面，其像侧光学面752为凹面，其物侧光学面751与像侧光学面752皆为非球面，且物侧光学面751与像侧光学面752皆设有至少一反曲点；以及一平板玻璃材质制成的红外线滤除滤光片760，其用以调整成像的光线波长区段；经由五片透镜、光圈700及红外线滤除滤光片760的组合，可将被摄物在一成像面770上成像。

表十九、第七实施例的光学数据

f＝1.76mm，Fno＝2.60，HFOV＝35.6deg.

注：参考波长为d-line 587.6nm，ASP表示非球面。

本实施例的光学数据如上表十九所示，其中，第一透镜710至第五透镜750的物侧光学面与像侧光学面均使用式(14)的非球面方程式所构成，其非球面系数如下表二十所示。

表二十、第七实施例的非球面系数

参见表十九及图7B，本实施例光学影像撷取镜片组中，光学影像撷取镜片组的焦距f＝1.76(毫米)，构成整体的光圈值Fno＝2.60，最大场视角的一半HFOV＝35.6°；本实施例各光学数据经计算推导后，可满足相关关系式，如下表二十一，相关符号如前所述，此不再赘述。

表二十一、第七实施例满足相关关系式的数据

由表十九的光学数据及由图7B的像差曲线图可知，藉由本发明光学影像撷取镜片组的本实施例，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影像撷取镜片组示意图请参阅图8A，第八实施例的像差曲线请参阅图8B。第八实施例的光学影像撷取镜片组主要由五片透镜、光圈800及红外线滤除滤光片860所构成。在光轴上由物侧至像侧依次包含：一光圈800；一具正屈折力的第一透镜810，为塑料材质所制成，其物侧光学面811为凸面，其像侧光学面812为凸面，其物侧光学面811及像侧光学面812皆为非球面；一具负屈折力的第二透镜820，为塑料材质所制成，其物侧光学面821为凹面，其像侧光学面822为凹面，其物侧光学面821及像侧光学面822皆为非球面；一具负屈折力的第三透镜830，为塑料材质所制成，其物侧光学面831为凹面，其像侧光学面832为凹面，其物侧光学面831与像侧光学面832皆为非球面；一具正屈折力的第四透镜840，为塑料材质所制成，其物侧光学面841为凹面，其像侧光学面842为凸面，其物侧光学面841与像侧光学面842皆为非球面；一具负屈折力的第五透镜850，为塑料材质所制成，其物侧光学面851为凹面，其像侧光学面852为凹面，其物侧光学面851与像侧光学面852皆为非球面，且物侧光学面851与像侧光学面852皆设有至少一反曲点；以及一平板玻璃材质制成的红外线滤除滤光片860，其用以调整成像的光线波长区段；经由五片透镜、光圈800及红外线滤除滤光片860的组合，可将被摄物在一成像面870上成像。

表二十二、第八实施例的光学数据

f＝1.78mm，Fno＝2.58，HFOV＝35.4deg.

注：参考波长为d-line 587.6nm，ASP表示非球面。

本实施例的光学数据如上表二十二所示，其中，第一透镜810至第五透镜850的物侧光学面与像侧光学面均使用式(14)的非球面方程式所构成，其非球面系数如下表二十三所示。

表二十三、第八实施例的非球面系数

参见表二十二及图8B，本实施例光学影像撷取镜片组中，光学影像撷取镜片组的焦距f＝1.78(毫米)，构成整体的光圈值Fno＝2.58，最大场视角的一半HFOV＝35.4°；本实施例各光学数据经计算推导后，可满足相关关系式，如下表二十四，相关符号如前所述，此不再赘述。

表二十四、第八实施例满足相关关系式的数据

由表二十二的光学数据及由图8B的像差曲线图可知，藉由本发明光学影像撷取镜片组的本实施例，在球差、像散与歪曲有良好的补偿效果。

本发明光学影像撷取镜片组中，光圈配置可为前置或中置，光圈若为前置光圈，可使光学影像撷取系统的出射瞳(exit pupil)与成像面产生较长的距离，使之具有远心(telecentric)效果，并可增加影像感测组件的CCD或CMOS接收影像的效率；若为中置光圈，则有助于扩大系统的视场角，使光学影像撷取系统具有广角镜头的优势。

本发明光学影像撷取镜片组中，透镜的材质可为玻璃或塑料，若透镜的材质为玻璃，可以增加光学影像撷取镜片组屈折力配置的自由度，若透镜材质为塑料，可以有效降低生产成本。

本发明光学影像撷取镜片组中，若透镜表面为凸面，表示透镜表面于近轴处为凸面；若透镜表面为凹面，表示透镜表面于近轴处为凹面。

本发明光学影像撷取镜片组中，可设置有至少一光阑，如耀光光阑(GlareStop)或视场光阑(Field Stop)等，以减少杂散光，有助于提升影像质量。

表一至表二十四所示为本发明光学影像撷取镜片组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畴，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申请专利范园。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (6)

1.一种光学影像撷取镜片组，其特征在于，其沿着光轴由物侧至像侧依次包含：

一具正屈折力的第一透镜，其物侧光学面为凸面；

一具负屈折力的第二透镜；

一具屈折力的第三透镜，由塑料材质所制成，其物侧光学面与像侧光学面皆为非球面；

一具正屈折力的第四透镜，由塑料材质所制成，其物侧光学面为凹面，其像侧光学面为凸面，其物侧光学面与像侧光学面皆为非球面；

一具负屈折力的第五透镜，由塑料材质所制成，其像侧光学面为凹面，其物侧光学面与像侧光学面皆为非球面，且至少一光学面设有至少一反曲点；

其中，更包含一光圈，设置在被摄物与所述第一透镜之间；所述光学影像撷取镜片组中最厚的透镜在光轴上的厚度为CT_max，所述光学影像撷取镜片组中最薄的透镜在光轴上的厚度为CT_min，并满足下列关系式：

0.25 mm < CT_max < 0.60 mm

0.14 mm < CT_min < 0.25 mm。

2.如权利要求1所述光学影像撷取镜片组，其特征在于，所述光学影像撷取镜片组的焦距为f，所述第四透镜的焦距为f₄，所述第五透镜的焦距为f₅，并满足下列关系式：

0.2 < f₄/f < 0.65

-0.65 < f₅/f < -0.2。

3.如权利要求1所述光学影像撷取镜片组，其特征在于，所述第一透镜的色散系数为v₁，所述第二透镜的色散系数为v₂，并满足下列关系式：

30 < v₁-v₂ < 42。

4.如权利要求1所述光学影像撷取镜片组，其特征在于，在光轴上所述光圈至所述第五透镜的像侧光学面的距离为S_D，在光轴上所述第一透镜的物侧光学面至所述第五透镜的像侧光学面的距离为T_D，所述光学影像撷取镜片组中最厚的透镜在光轴上的厚度为CT_max，所述光学影像撷取镜片组中最薄的透镜在光轴上的厚度为CT_min，并满足下列关系式：

0.85 < S_D/T_D < 1.15

0.45 < CT_min/CT_max < 0.95。

5.如权利要求1所述光学影像撷取镜片组，其特征在于，所述第三透镜光学最大有效径处的厚度为ET₃，并满足下列关系式：

0.15 mm < ET₃ < 0.25 mm。

6.如权利要求1所述光学影像撷取镜片组，其特征在于，更包含一成像面；在光轴上所述第一透镜的物侧光学面至所述成像面的距离为TTL，所述光学影像撷取镜片组的焦距为f，在光轴上所述第一透镜的物侧光学面至所述第五透镜的像侧光学面的距离为T_D，并满足下列关系式：

1.7 mm < (TTL/f)*T_D < 2.8 mm。