CN103207447A

CN103207447A - 取像系统

Info

Publication number: CN103207447A
Application number: CN2012101102253A
Authority: CN
Inventors: 许伯纶; 蔡宗翰; 周明达
Original assignee: Largan Precision Co Ltd
Current assignee: Largan Precision Co Ltd
Priority date: 2012-01-12
Filing date: 2012-04-11
Publication date: 2013-07-17
Anticipated expiration: 2032-04-11
Also published as: CN103207447B; TWI438476B; CN104698573A; CN104698573B; US8705181B2; US20130182336A1; TW201329501A; USRE46747E1; CN202583582U

Abstract

一种取像系统，由物侧至像侧依序包含第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜以及第五透镜。第一透镜具有正屈折力，其物侧表面为凸面。第二透镜具有负屈折力。第三透镜具有正屈折力。第四透镜具有负屈折力，其物侧表面为凹面、像侧表面为凸面，且其至少有一表面为非球面。第五透镜具有屈折力，其像侧表面为凹面，且其至少有一表面为非球面，其中第五透镜的像侧表面具有反曲点。取像系统包含五枚具有屈折力的透镜，可有效修正其像差，以提高其解像力，且取像系统的总长度较短，适合应用于现行高阶取像功能且超薄的电子产品上。

Description

取像系统

技术领域

本发明是有关于一种取像系统，且特别是有关于一种应用于电子产品的摄像应用或三维(3D)摄像应用的小型化取像系统。

背景技术

近年来，随着具有摄影功能的可携式电子产品的兴起，小型化取像系统的需求日渐提高。一般取像系统的感光元件不外乎是感光耦合元件(ChargeCoupled Device，CCD)或互补性氧化金属半导体元件(ComplementaryMetal-Oxide Semiconductor Sensor，CMOS Sensor)两种，且随着半导体制程技术的精进，使得感光元件的像素尺寸缩小，小型化取像系统逐渐往高像素领域发展，因此，对成像品质的要求也日益增加。

传统搭载于可携式电子产品上的小型化取像系统，如美国专利第7,969,664号所示，多采用四片式透镜结构为主，但由于智能手机(Smart Phone)与PDA(Personal Digital Assistant)等高规格移动装置的盛行，带动小型化摄影系统在像素与成像品质上的迅速攀升，已知的四片式透镜组将无法满足更高阶的摄影系统。

目前虽有进一步发展五片式透镜摄影系统，如美国专利第8,000,031号所揭示，为具有五片镜片的摄影系统。虽然五片式透镜摄影系统可提升成像品质与解像力，但其总长度较长，对于电子产品的小型、轻薄化会造成限制，所以极需要一种同时兼具成像品质佳且可维持系统小型化的摄影系统。

发明内容

因此，本发明的一方面是在提供一种取像系统，其包含五枚具有屈折力的透镜，可有效修正取像系统所产生的各种像差，提高其解像力，且取像系统的总长度较小，可有利其应用于现行具有高阶取像功能且外型轻薄的电子产品上。

依据本发明一实施方式，提供一种取像系统，由物侧至像侧依序包含第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜以及第五透镜。第一透镜具有正屈折力，其物侧表面为凸面。第二透镜具有负屈折力。第三透镜具有正屈折力。第四透镜具有负屈折力，其物侧表面为凹面、像侧表面为凸面，且其至少有一表面为非球面。第五透镜具有屈折力，其像侧表面为凹面，且其至少有一表面为非球面，其中第五透镜的像侧表面具有反曲点。第一透镜至第五透镜为五枚独立且非粘合的透镜，且取像系统还包含影像感测元件，其设置于成像面，其中影像感测元件有效感测区域对角线长的一半为ImgH，第一透镜的物侧表面至成像面于光轴上的距离为TTL，取像系统的焦距为f，其满足下列条件：

2.8mm＜(f/ImgH)×TTL＜4.6mm。

依据本发明另一实施方式，提供一种取像系统，由物侧至像侧依序包含第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜以及第五透镜。第一透镜具有正屈折力，其物侧表面为凸面。第二透镜具有负屈折力。第三透镜具有屈折力。第四透镜具有负屈折力，其物侧表面为凹面、像侧表面为凸面，且其至少有一表面为非球面。第五透镜具有屈折力，其像侧表面为凹面，且其至少有一表面为非球面，其中第五透镜的像侧表面具有至少一反曲点。第一透镜的物侧表面至成像面于光轴上的距离为TTL，取像系统的焦距为f，取像系统中最大视角的一半为HFOV，第三透镜的色散系数为V3，第四透镜的色散系数为V4，其满足下列条件：

6.0mm²＜TTL×f/tan(HFOV)＜16.0mm²；以及

27＜V3-V4＜45。

依据本发明又一实施方式，提供一种取像系统，由物侧至像侧依序包含第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜以及第五透镜。第一透镜具有正屈折力，其物侧表面为凸面。第二透镜具有负屈折力。第三透镜具有屈折力。第四透镜具有负屈折力，其物侧表面为凹面、像侧表面为凸面，且其至少有一表面为非球面。第五透镜具有屈折力，其像侧表面为凹面，且其至少有一表面为非球面，其中第五透镜的像侧表面具有至少一反曲点。第一透镜至第五透镜为五枚独立且非粘合的透镜，第一透镜的物侧表面至成像面于光轴上的距离为TTL，其满足下列条件：

2.2mm＜TTL＜3.5mm。

根据上述，本发明的取像系统中，第一透镜至第五透镜皆具有屈折力，有利于修正取像系统产生的各种像差，以提高其解像力。

当(f/ImgH)×TTL满足上述条件时，拥有极短的总长以应用于外型超薄的电子产品上，且再以最大像高的优化配置，更可满足小型化电子产品的高阶取像功能需求。

当TTL×f/tan(HFOV)满足上述条件时，其极短的总长可符合超薄电子产品的应用需求，且再配置适当可视角度范围，更可有利于小型化电子产品的取像。

当V3-V4满足上述条件时，有助于取像系统色差的修正。

当TTL满足上述条件时，可使取像系统具有超短总长，以维持小型化，适合搭载于轻薄可携式的电子产品上。

附图说明

为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的说明如下：

图1绘示依照本发明第一实施例的一种取像系统的示意图；

图2由左至右依序为第一实施例的取像系统的球差、像散及歪曲曲线图；

图3绘示依照本发明第二实施例的一种取像系统的示意图；

图4由左至右依序为第二实施例的取像系统的球差、像散及歪曲曲线图；

图5绘示依照本发明第三实施例的一种取像系统的示意图；

图6由左至右依序为第三实施例的取像系统的球差、像散及歪曲曲线图；

图7绘示依照本发明第四实施例的一种取像系统的示意图；

图8由左至右依序为第四实施例的取像系统的球差、像散及歪曲曲线图；

图9绘示依照本发明第五实施例的一种取像系统的示意图；

图10由左至右依序为第五实施例的取像系统的球差、像散及歪曲曲线图；

图11绘示依照本发明第六实施例的一种取像系统的示意图；

图12由左至右依序为第六实施例的取像系统的球差、像散及歪曲曲线图；

图13绘示依照本发明第七实施例的一种取像系统的示意图；

图14由左至右依序为第七实施例的取像系统的球差、像散及歪曲曲线图；

图15绘示依照本发明第八实施例的一种取像系统的示意图；

图16由左至右依序为第八实施例的取像系统的球差、像散及歪曲曲线图；

图17绘示依照本发明第九实施例的一种取像系统的示意图；

图18由左至右依序为第九实施例的取像系统的球差、像散及歪曲曲线图；

图19绘示依照本发明第十实施例的一种取像系统的示意图；

图20由左至右依序为第十实施例的取像系统的球差、像散及歪曲曲线图；

图21绘示依照本发明第十一实施例的一种取像系统的示意图；

图22由左至右依序为第十一实施例的取像系统的球差、像散及歪曲曲线图。

【主要元件符号说明】

光圈：100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、1100

光阑：801

第一透镜：110、210、310、410、510、610、710、810、910、1010、1110

物侧表面：111、211、311、411、511、611、711、811、911、1011、1111

像侧表面：112、212、312、412、512、612、712、812、912、1012、1112

第二透镜：120、220、320、420、520、620、720、820、920、1020、1120

物侧表面：121、221、321、421、521、621、721、821、921、1021、1121

像侧表面：122、222、322、422、522、622、722、822、922、1022、1122

第三透镜：130、230、330、430、530、630、730、830、930、1030、1130

物侧表面：131、231、331、431、531、631、731、831、931、1031、1131

像侧表面：132、232、332、432、532、632、732、832、932、1032、1132

第四透镜：140、240、340、440、540、640、740、840、940、1040、1140

物侧表面：141、241、341、441、541、641、741、841、941、1041、1141

像侧表面：142、242、342、442、542、642、742、842、942、1042、1142

第五透镜：150、250、350、450、550、650、750、850、950、1050、1150

物侧表面：151、251、351、451、551、651、751、851、951、1051、1151

像侧表面：152、252、352、452、552、652、752、852、952、1052、1152

成像面：160、260、360、460、560、660、760、860、960、1060、1160

影像感测元件：170、270、370、470、570、670、770、870、970、1070、1170

红外线滤除滤光片：180、280、380、480、580、680、780、880、980、1080、1180

f：取像系统的焦距

Fno：取像系统的光圈值

HFOV：取像系统中最大视角的一半

V1：第一透镜的色散系数

V2：第二透镜的色散系数

V3：第三透镜的色散系数

V4：第四透镜的色散系数

CT2：第二透镜于光轴上的厚度

CT3：第三透镜于光轴上的厚度

CT4：第四透镜于光轴上的厚度

f2：第二透镜的焦距

FOV：取像系统的最大视角

TTL：第一透镜的物侧表面至成像面于光轴上的距离

ImgH：影像感测元件有效感测区域对角线长的一半

具体实施方式

一种取像系统，由物侧至像侧依序包含第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜以及第五透镜。其中，第一透镜至第五透镜可为五枚独立且非粘合透镜，意即两相邻的透镜彼此间设置有空气间距。由于粘合透镜的制程较独立且非粘合透镜复杂，特别在两透镜的粘合面需拥有高准度的曲面，以便达到两透镜粘合时的高密合度，且在粘合的过程中，也可能因偏位而造成密合度不佳，影响整体光学成像品质。因此，本取像系统提供五枚独立且非粘合透镜，以改善粘合透镜所产生的问题。

第一透镜至第五透镜皆具有屈折力，有利于修正取像系统产生的各类型像差，以提高其解像力。

第一透镜具有正屈折力，其物侧表面为凸面，借此可适当调整第一透镜的正屈折力强度，有助于缩短取像系统的总长度。

第二透镜可具有负屈折力，其可有效对于具有正屈折力的第一透镜所产生的像差作补正。第二透镜的像侧表面可为凹面，通过调整该面形的曲率，进而影响第二透镜的屈折力变化，更可有助于修正取像系统的像差。

第三透镜可具有正屈折力，用以分配第一透镜的屈折力，有助于降低取像系统的敏感度。

第四透镜具负屈折力，且其物侧表面为凹面、像侧表面为凸面时，有利于修正取像系统的像散与高阶像差。

第五透镜具有屈折力，其物侧表面为凸面、像侧表面为凹面时，可使取像系统的主点远离成像面，有利于缩短后焦距以减少其光学总长度，维持取像系统的小型化。再者，第五透镜中至少一表面具有至少一反曲点。反曲点的设置可有效地压制离轴视场的光线入射于影像感测元件上的角度，进一步可修正离轴视场的像差。

取像系统还包含影像感测元件，其设置于成像面，其中影像感测元件有效感测区域对角线长的一半为ImgH，第一透镜的物侧表面至成像面于光轴上的距离为TTL，取像系统的焦距为f，其满足下列条件：2.8mm＜(f/ImgH)×TTL＜4.6mm；拥有极短的总长以应用于外型超薄的电子产品上，且再以最大像高的优化配置，更可满足小型化电子产品的高阶取像功能需求。

取像系统的焦距为f，第二透镜的焦距为f2，其满足下列条件：-1.4＜f/f2＜-0.18；借此，调整第二透镜的屈折力可更有效地对第一透镜所产生的像差作补正。

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，其满足下列条件：0.20mm＜(CT2+CT3+CT4)/3＜0.31mm；借此，调整第二透镜、第三透镜及第四透镜的厚度适当，有助于透镜的制造及镜片组装，以提高制造与组装的良率。

第一透镜的色散系数为V1，第二透镜的色散系数为V2，第三透镜的色散系数为V3，第四透镜的色散系数为V4，其满足下列条件：20＜V1-V2＜50；以及27＜V3-V4＜45；借此，有助于取像系统色差的修正。

第一透镜的物侧表面至成像面于光轴上的距离为TTL，取像系统的焦距为f，取像系统中最大视角的一半为HFOV，其满足下列条件：6.0mm²＜TTL×f/tan(HFOV)＜16.0mm²；进一步，本发明的取像系统更满足下列条件：6.5mm²＜TTL×f/tan(HFOV)＜13.4mm²。满足上述条件，其极短的总长可符合超薄电子产品的应用需求，且再配置适当可视角度范围，更可有利于小型化电子产品的取像。

取像系统的最大视角为FOV，其满足下列条件：70度＜FOV＜90度；借此，可提供较大视场角，以便拍摄适当范围的影像。

取像系统的焦距为f，其满足下列条件：1.8mm＜f＜3.2mm；借此，适当地控制取像系统的焦距，有利维持系统小型化以符合超薄电子产品的应用需求。

影像感测元件有效感测区域对角线长的一半为ImgH，第一透镜的物侧表面至成像面于光轴上的距离为TTL，其满足下列条件：2.2mm＜TTL＜3.5mm；以及TTL/ImgH＜1.55；借此，可使取像系统具有超短总长，以维持小型化，适合搭载于轻薄可携式的电子产品上。

本发明取像系统中，透镜的材质可为塑胶或玻璃。当透镜材质为塑胶，可以有效降低生产成本。另当透镜的材质为玻璃，则可以增加取像系统屈折力配置的自由度。此外，可于透镜表面上设置非球面，非球面可以容易制作成球面以外的形状，获得较多的控制变数，用以消除像差，进而缩减透镜使用的数目，因此可以有效降低本发明取像系统的总长度。

本发明取像系统中，若透镜表面为凸面，则表示该透镜表面于近轴处为凸面；若透镜表面为凹面，则表示该透镜表面于近轴处为凹面。

本发明取像系统中，可设置有至少一光阑，其位置可设置于第一透镜的前、各透镜之间或最后一透镜的后均可，该光阑的种类如耀光光阑(Glare Stop)或视场光阑(Field Stop)等，用以减少杂散光，有助于提升影像品质。

本发明取像系统中，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的位置。光圈若为前置光圈，可使取像系统的出射瞳(Exit Pupil)与成像面产生较长的距离，使的具有远心(Telecentric)效果，并可增加影像感测元件的CCD或CMOS接收影像的效率；若为中置光圈，是有助于扩大系统的视场角，使取像系统具有广角镜头的优势。

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及图2，其中图1绘示依照本发明第一实施例的一种取像系统的示意图，图2由左至右依序为第一实施例的取像系统的球差、像散及歪曲曲线图。由图1可知，第一实施例的取像系统由物侧至像侧依序包含光圈100、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、红外线滤除滤光片(IR Filter)180、成像面160以及影像感测元件170。

第一透镜110具有正屈折力，其物侧表面111为凸面、像侧表面112为凹面，并皆为非球面，且第一透镜110为塑胶材质。

第二透镜120具有负屈折力，其物侧表面121为凸面、像侧表面122为凹面，并皆为非球面，且第二透镜120为塑胶材质。

第三透镜130具有正屈折力，其物侧表面131为凹面、像侧表面132为凸面，并皆为非球面，且第三透镜130为塑胶材质。

第四透镜140具有负屈折力，其物侧表面141为凹面、像侧表面142为凸面，并皆为非球面，且第四透镜140为塑胶材质。

第五透镜150具有负屈折力，其物侧表面151为凸面、像侧表面152为凹面，并皆为非球面，且第五透镜150为塑胶材质。第五透镜150的物侧表面151及像侧表面152皆具有反曲点。

红外线滤除滤光片180的材质为玻璃，其设置于第五透镜150与成像面160之间，不影响取像系统的焦距。

上述各透镜的非球面的曲线方程式表示如下：

X (Y) = (Y^{2} / R) / (1 + sqrt (1 - (1 + k) \times {(Y / R)}^{2})) + \underset{i}{Σ} (Ai) \times (Y^{i});

其中：

X：非球面上距离光轴为Y的点，其与相切于非球面的光轴上顶点切面的相对高度；

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

Ai：第i阶非球面系数。

第一实施例的取像系统中，取像系统的焦距为f，取像系统的光圈值(f-number)为Fno，取像系统中最大视角的一半为HFOV，其数值如下：f＝2.85mm；Fno＝2.35；以及HFOV＝38.6度。

第一实施例的取像系统中，第一透镜110的色散系数为V1，第二透镜120的色散系数为V2，第三透镜130的色散系数为V3，第四透镜140的色散系数为V4，其关系如下：V1-V2＝32.6；以及V3-V4＝32.6。

第一实施例的取像系统中，第二透镜120于光轴上的厚度为CT2，第三透镜130于光轴上的厚度为CT3，第四透镜140于光轴上的厚度为CT4，其关系如下：(CT2+CT3+CT4)/3＝0.28mm。

第一实施例的取像系统中，取像系统的焦距为f，第二透镜120的焦距为f2，其关系如下：f/f2＝-0.53。

第一实施例的取像系统中，取像系统的最大视角为FOV，其关系如下：FOV＝77.2度。

第一实施例的取像系统中，还包含一影像感测元件170，其设置于成像面160，其中影像感测元件170有效感测区域对角线长的一半为ImgH，第一透镜110的物侧表面111至成像面160于光轴上的距离为TTL，取像系统的焦距为f，取像系统中最大视角的一半为HFOV，其关系如下：TTL＝3.45mm；TTL/ImgH＝1.50；(f/ImgH)×TTL＝4.28mm；以及TTL×f/tan(HFOV)＝12.32mm²。

配合参照下列表一及表二

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mm，且表面0-14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表非球面曲线方程式中的锥面系数，A1-A16则表示各表面第1-16阶非球面系数。此外，以下各实施例表格乃对应各实施例的示意图与像差曲线图，表格中数据的定义皆与第一实施例的表一及表二的定义相同，在此不加赘述。

<第二实施例>

请参照图3及图4，其中图3绘示依照本发明第二实施例的一种取像系统的示意图，图4由左至右依序为第二实施例的取像系统的球差、像散及歪曲曲线图。由图3可知，第二实施例的取像系统由物侧至像侧依序包含光圈200、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、红外线滤除滤光片280、成像面260以及影像感测元件270。

第一透镜210具有正屈折力，其物侧表面211为凸面、像侧表面212为凹面，并皆为非球面，且第一透镜210为塑胶材质。

第二透镜220具有负屈折力，其物侧表面221为凸面、像侧表面222为凹面，并皆为非球面，且第二透镜220为塑胶材质。

第三透镜230具有正屈折力，其物侧表面231为凹面、像侧表面232为凸面，并皆为非球面，且第三透镜230为塑胶材质。

第四透镜240具有负屈折力，其物侧表面241为凹面、像侧表面242为凸面，并皆为非球面，且第四透镜240为塑胶材质。

第五透镜250具有负屈折力，其物侧表面251为凸面、像侧表面252为凹面，并皆为非球面，且第五透镜250为塑胶材质。第五透镜250的物侧表面251及像侧表面252皆具有反曲点。

红外线滤除滤光片280的材质为玻璃，其设置于第五透镜250与成像面260之间，不影响取像系统的焦距。

请配合参照下列表三以及表四。

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，f、Fno、HFOV、V1、V2、V3、V4、CT2、CT3、CT4、f2、FOV、TTL以及ImgH的定义皆与第一实施例相同，在此不加以赘述。

配合表三可推算出下列数据：

<第三实施例>

请参照图5及图6，其中图5绘示依照本发明第三实施例的一种取像系统的示意图，图6由左至右依序为第三实施例的取像系统的球差、像散及歪曲曲线图。由图5可知，第三实施例的取像系统由物侧至像侧依序包含光圈300、第一透镜310、第二透镜320、第三透镜330、第四透镜340、第五透镜350、红外线滤除滤光片380、成像面360以及影像感测元件370。

第一透镜310具有正屈折力，其物侧表面311为凸面、像侧表面312为凹面，并皆为非球面，且第一透镜310为塑胶材质。

第二透镜320具有负屈折力，其物侧表面321为凸面、像侧表面322为凹面，并皆为非球面，且第二透镜320为塑胶材质。

第三透镜330具有正屈折力，其物侧表面331及像侧表面332皆为凸面，并皆为非球面，且第三透镜330为塑胶材质。

第四透镜340具有负屈折力，其物侧表面341为凹面、像侧表面342为凸面，并皆为非球面，且第四透镜340为塑胶材质。

第五透镜350具有负屈折力，其物侧表面351为凸面、像侧表面352为凹面，并皆为非球面，且第五透镜350为塑胶材质。第五透镜350的物侧表面351及像侧表面352皆具有反曲点。

红外线滤除滤光片380的材质为玻璃，其设置于第五透镜350与成像面360之间，不影响取像系统的焦距。

请配合参照下列表五以及表六。

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，f、Fno、HFOV、V1、V2、V3、V4、CT2、CT3、CT4、f2、FOV、TTL以及ImgH的定义皆与第一实施例相同，在此不加以赘述。

配合表五可推算出下列数据：

<第四实施例>

请参照图7及图8，其中图7绘示依照本发明第四实施例的一种取像系统的示意图，图8由左至右依序为第四实施例的取像系统的球差、像散及歪曲曲线图。由图7可知，第四实施例的取像系统由物侧至像侧依序包含第一透镜410、光圈400、第二透镜420、第三透镜430、第四透镜440、第五透镜450、红外线滤除滤光片480、成像面460以及影像感测元件470。

第一透镜410具有正屈折力，其物侧表面411为凸面、像侧表面412为凹面，并皆为非球面，且第一透镜410为塑胶材质。

第二透镜420具有负屈折力，其物侧表面421为凸面、像侧表面422为凹面，并皆为非球面，且第二透镜420为塑胶材质。

第三透镜430具有正屈折力，其物侧表面431及像侧表面432皆为凸面，并皆为非球面，且第三透镜430为塑胶材质。

第四透镜440具有负屈折力，其物侧表面441为凹面、像侧表面442为凸面，并皆为非球面，且第四透镜440为塑胶材质。

第五透镜450具有负屈折力，其物侧表面451为凸面、像侧表面452为凹面，并皆为非球面，且第五透镜450为塑胶材质。第五透镜450的物侧表面451及像侧表面452皆具有反曲点。

红外线滤除滤光片480的材质为玻璃，其设置于第五透镜450与成像面460之间，不影响取像系统的焦距。

请配合参照下列表七以及表八。

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，f、Fno、HFOV、V1、V2、V3、V4、CT2、CT3、CT4、f2、FOV、TTL以及ImgH的定义皆与第一实施例相同，在此不加以赘述。

配合表七可推算出下列数据：

<第五实施例>

请参照图9及图10，其中图9绘示依照本发明第五实施例的一种取像系统的示意图，图10由左至右依序为第五实施例的取像系统的球差、像散及歪曲曲线图。由图9可知，第五实施例的取像系统由物侧至像侧依序包含第一透镜510、光圈500、第二透镜520、第三透镜530、第四透镜540、第五透镜550、红外线滤除滤光片580、成像面560以及影像感测元件570。

第一透镜510具有正屈折力，其物侧表面511为凸面、像侧表面512为凹面，并皆为非球面，且第一透镜510为塑胶材质。

第二透镜520具有负屈折力，其物侧表面521及像侧表面522皆为凹面，并皆为非球面，且第二透镜520为塑胶材质。

第三透镜530具有正屈折力，其物侧表面531为凸面、像侧表面532为凹面，并皆为非球面，且第三透镜530为塑胶材质。

第四透镜540具有负屈折力，其物侧表面541为凹面、像侧表面542为凸面，并皆为非球面，且第四透镜540为塑胶材质。

第五透镜550具有负屈折力，其物侧表面551为凸面、像侧表面552为凹面，并皆为非球面，且第五透镜550为塑胶材质。第五透镜550的物侧表面551及像侧表面552皆具有反曲点。

红外线滤除滤光片580的材质为玻璃，其设置于第五透镜550与成像面560之间，不影响取像系统的焦距。

请配合参照下列表九以及表十。

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，f、Fno、HFOV、V1、V2、V3、V4、CT2、CT3、CT4、f2、FOV、TTL以及ImgH的定义皆与第一实施例相同，在此不加以赘述。

配合表九可推算出下列数据：

<第六实施例>

请参照图11及图12，其中图11绘示依照本发明第六实施例的一种取像系统的示意图，图12由左至右依序为第六实施例的取像系统的球差、像散及歪曲曲线图。由图11可知，第六实施例的取像系统由物侧至像侧依序包含第一透镜610、光圈600、第二透镜620、第三透镜630、第四透镜640、第五透镜650、红外线滤除滤光片680、成像面660以及影像感测元件670。

第一透镜610具有正屈折力，其物侧表面611及像侧表面612皆为凸面，并皆为非球面，且第一透镜610为塑胶材质。

第二透镜620具有负屈折力，其物侧表面621及像侧表面622皆为凹面，并皆为非球面，且第二透镜620为塑胶材质。

第三透镜630具有正屈折力，其物侧表面631及像侧表面632皆为凸面，并皆为非球面，且第三透镜630为塑胶材质。

第四透镜640具有负屈折力，其物侧表面641为凹面、像侧表面642为凸面，并皆为非球面，且第四透镜640为塑胶材质。

第五透镜650具有正屈折力，其物侧表面651为凸面、像侧表面652为凹面，并皆为非球面，且第五透镜650为塑胶材质。第五透镜650的物侧表面651及像侧表面652皆具有反曲点。

红外线滤除滤光片680的材质为玻璃，其设置于第五透镜650与成像面660之间，不影响取像系统的焦距。

请配合参照下列表十一以及表十二。

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，f、Fno、HFOV、V1、V2、V3、V4、CT2、CT3、CT4、f2、FOV、TTL以及ImgH的定义皆与第一实施例相同，在此不加以赘述。

配合表十一可推算出下列数据：

<第七实施例>

请参照图13及图14，其中图13绘示依照本发明第七实施例的一种取像系统的示意图，图14由左至右依序为第七实施例的取像系统的球差、像散及歪曲曲线图。由图13可知，第七实施例的取像系统由物侧至像侧依序包含第一透镜710、光圈700、第二透镜720、第三透镜730、第四透镜740、第五透镜750、红外线滤除滤光片780、成像面760以及影像感测元件770。

第一透镜710具有正屈折力，其物侧表面711及像侧表面712皆为凸面，并皆为非球面，且第一透镜710为塑胶材质。

第二透镜720具有负屈折力，其物侧表面721及像侧表面722皆为凹面，并皆为非球面，且第二透镜720为塑胶材质。

第三透镜730具有正屈折力，其物侧表面731为凸面、像侧表面732为凹面，并皆为非球面，且第三透镜730为塑胶材质。

第四透镜740具有负屈折力，其物侧表面741为凹面、像侧表面742为凸面，并皆为非球面，且第四透镜740为塑胶材质。

第五透镜750具有正屈折力，其物侧表面751为凸面、像侧表面752为凹面，并皆为非球面，且第五透镜750为塑胶材质。第五透镜750的物侧表面751及像侧表面752皆具有反曲点。

红外线滤除滤光片780的材质为玻璃，其设置于第五透镜750与成像面760之间，不影响取像系统的焦距。

请配合参照下列表十三以及表十四。

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，f、Fno、HFOV、V1、V2、V3、V4、CT2、CT3、CT4、f2、FOV、TTL以及ImgH的定义皆与第一实施例相同，在此不加以赘述。

配合表十三可推算出下列数据：

<第八实施例>

请参照图15及图16，其中图15绘示依照本发明第八实施例的一种取像系统的示意图，图16由左至右依序为第八实施例的取像系统的球差、像散及歪曲曲线图。由图15可知，第八实施例的取像系统由物侧至像侧依序包含光圈800、第一透镜810、光阑801、第二透镜820、第三透镜830、第四透镜840、第五透镜850、红外线滤除滤光片880、成像面860以及影像感测元件870。

第一透镜810具有正屈折力，其物侧表面811为凸面、像侧表面812为凹面，并皆为非球面，且第一透镜810为塑胶材质。

第二透镜820具有负屈折力，其物侧表面821为凸面、像侧表面822为凹面，并皆为非球面，且第二透镜820为塑胶材质。

第三透镜830具有正屈折力，其物侧表面831为凸面、像侧表面832为凹面，并皆为非球面，且第三透镜830为塑胶材质。

第四透镜840具有负屈折力，其物侧表面841为凹面、像侧表面842为凸面，并皆为非球面，且第四透镜840为塑胶材质。

第五透镜850具有正屈折力，其物侧表面851为凸面、像侧表面852为凹面，并皆为非球面，且第五透镜850为塑胶材质。第五透镜850的物侧表面851及像侧表面852皆具有反曲点。

红外线滤除滤光片880的材质为玻璃，其设置于第五透镜850与成像面860之间，不影响取像系统的焦距。

请配合参照下列表十五以及表十六。

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，f、Fno、HFOV、V1、V2、V3、V4、CT2、CT3、CT4、f2、FOV、TTL以及ImgH的定义皆与第一实施例相同，在此不加以赘述。

配合表十五可推算出下列数据：

<第九实施例>

请参照图17及图18，其中图17绘示依照本发明第九实施例的一种取像系统的示意图，图18由左至右依序为第九实施例的取像系统的球差、像散及歪曲曲线图。由图17可知，第九实施例的取像系统由物侧至像侧依序包含第一透镜910、光圈900、第二透镜920、第三透镜930、第四透镜940、第五透镜950、红外线滤除滤光片980、成像面960以及影像感测元件970。

第一透镜910具有正屈折力，其物侧表面911为凸面、像侧表面912为凹面，并皆为非球面，且第一透镜910为塑胶材质。

第二透镜920具有负屈折力，其物侧表面921及像侧表面922皆为凹面，并皆为非球面，且第二透镜920为塑胶材质。

第三透镜930具有正屈折力，其物侧表面931为凸面、像侧表面932为凹面，并皆为非球面，且第三透镜930为塑胶材质。

第四透镜940具有负屈折力，其物侧表面941为凹面、像侧表面942为凸面，并皆为非球面，且第四透镜940为塑胶材质。

第五透镜950具有负屈折力，其物侧表面951为凸面、像侧表面952为凹面，并皆为非球面，且第五透镜950为塑胶材质。第五透镜950的物侧表面951及像侧表面952皆具有反曲点。

红外线滤除滤光片980的材质为玻璃，其设置于第五透镜950与成像面960之间，不影响取像系统的焦距。

请配合参照下列表十七以及表十八。

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，f、Fno、HFOV、V1、V2、V3、V4、CT2、CT3、CT4、f2、FOV、TTL以及ImgH的定义皆与第一实施例相同，在此不加以赘述。

配合表十七可推算出下列数据：

<第十实施例>

请参照图19及图20，其中图19绘示依照本发明第十实施例的一种取像系统的示意图，图20由左至右依序为第十实施例的取像系统的球差、像散及歪曲曲线图。由图19可知，第十实施例的取像系统由物侧至像侧依序包含光圈1000、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、红外线滤除滤光片1080、成像面1060以及影像感测元件1070。

第一透镜1010具有正屈折力，其物侧表面1011为凸面、像侧表面1012为凹面，并皆为非球面，且第一透镜1010为塑胶材质。

第二透镜1020具有负屈折力，其物侧表面1021为凸面、像侧表面1022为凹面，并皆为非球面，且第二透镜1020为塑胶材质。

第三透镜1030具有正屈折力，其物侧表面1031及像侧表面1032皆为凸面，并皆为非球面，且第三透镜1030为塑胶材质。

第四透镜1040具有负屈折力，其物侧表面1041为凹面、像侧表面1042为凸面，并皆为非球面，且第四透镜1040为塑胶材质。

第五透镜1050具有负屈折力，其物侧表面1051为凸面、像侧表面1052为凹面，并皆为非球面，且第五透镜1050为塑胶材质。第五透镜1050的物侧表面1051及像侧表面1052皆具有反曲点。

红外线滤除滤光片1080的材质为玻璃，其设置于第五透镜1050与成像面1060之间，不影响取像系统的焦距。

请配合参照下列表十九以及表二十。

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，f、Fno、HFOV、V1、V2、V3、V4、CT2、CT3、CT4、f2、FOV、TTL以及lmgH的定义皆与第一实施例相同，在此不加以赘述。

配合表十九可推算出下列数据：

<第十一实施例>

请参照图21及图22，其中图21绘示依照本发明第十一实施例的一种取像系统的示意图，图22由左至右依序为第十一实施例的取像系统的球差、像散及歪曲曲线图。由图21可知，第十一实施例的取像系统由物侧至像侧依序包含第一透镜1110、光圈1100、第二透镜1120、第三透镜1130、第四透镜1140、第五透镜1150、红外线滤除滤光片1180、成像面1160以及影像感测元件1170。

第一透镜1110具有正屈折力，其物侧表面1111为凸面、像侧表面1112为凹面，并皆为非球面，且第一透镜1110为塑胶材质。

第二透镜1120具有负屈折力，其物侧表面1121为凸面、像侧表面1122为凹面，并皆为非球面，且第二透镜1120为塑胶材质。

第三透镜1130具有正屈折力，其物侧表面1131为凸面、像侧表面1132为凹面，并皆为非球面，且第三透镜1130为塑胶材质。

第四透镜1140具有负屈折力，其物侧表面1141为凹面、像侧表面1142为凸面，并皆为非球面，且第四透镜1140为塑胶材质。

第五透镜1150具有正屈折力，其物侧表面1151为凸面、像侧表面1152为凹面，并皆为非球面，且第五透镜1150为塑胶材质。第五透镜1150的物侧表面1151及像侧表面1152皆具有反曲点。

红外线滤除滤光片1180的材质为玻璃，其设置于第五透镜1150与成像面1160之间，不影响取像系统的焦距。

请配合参照下列表二十一以及表二十二。

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，f、Fno、HFOV、V1、V2、V3、V4、CT2、CT3、CT4、f2、FOV、TTL以及ImgH的定义皆与第一实施例相同，在此不加以赘述。

配合表二十一可推算出下列数据：

虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims

1.一种取像系统，其特征在于，由物侧至像侧依序包含：

一第一透镜，具有正屈折力，其物侧表面为凸面；

一第二透镜，具有负屈折力；

一第三透镜，具有正屈折力；

一第四透镜，具有负屈折力，其物侧表面为凹面、像侧表面为凸面，且其至少有一表面为非球面；以及

一第五透镜，具有屈折力，其像侧表面为凹面，且其至少有一表面为非球面，其中该第五透镜的像侧表面具有反曲点；

其中，该第一透镜至该第五透镜为五枚独立且非粘合的透镜，且该取像系统还包含一影像感测元件，其设置于一成像面，其中该影像感测元件有效感测区域对角线长的一半为ImgH，该第一透镜的物侧表面至该成像面于光轴上的距离为TTL，该取像系统的焦距为f，其满足下列条件：

2.8mm＜(f/ImgH)×TTL＜4.6mm。

2.根据权利要求1所述的取像系统，其特征在于，该取像系统的焦距为f，该第二透镜的焦距为f2，其满足下列条件：

-1.4＜f/f2＜-0.18。

3.根据权利要求1所述的取像系统，其特征在于，该第二透镜于光轴上的厚度为CT2，该第三透镜于光轴上的厚度为CT3，该第四透镜于光轴上的厚度为CT4，其满足下列条件：

0.20mm＜(CT2+CT3+CT4)/3＜0.31mm。

4.根据权利要求1所述的取像系统，其特征在于，该第一透镜的色散系数为V1，该第二透镜的色散系数为V2，其满足下列条件：

20＜V1-V2＜50。

5.根据权利要求1所述的取像系统，其特征在于，该第三透镜的色散系数为V3，该第四透镜的色散系数为V4，其满足下列条件：

27＜V3-V4＜45。

6.根据权利要求1所述的取像系统，其特征在于，该第一透镜的物侧表面至该成像面于光轴上的距离为TTL，该取像系统的焦距为f，该取像系统中最大视角的一半为HFOV，其满足下列条件：

6.5mm²＜TTL×f/tan(HFOV)＜13.4mm²。

7.根据权利要求1所述的取像系统，其特征在于，该第一透镜至该第三透镜中分别具有至少一表面为非球面，且该第一透镜至该第五透镜皆为塑胶材质。

8.根据权利要求7所述的取像系统，其特征在于，该取像系统的最大视角为FOV，其满足下列条件：

70度＜FOV＜90度。

9.根据权利要求7所述的取像系统，其特征在于，该第二透镜的像侧表面为凹面。

10.根据权利要求7所述的取像系统，其特征在于，该第五透镜的物侧表面为凸面。

11.根据权利要求1所述的取像系统，其特征在于，该取像系统的焦距为f，其满足下列条件：

1.8mm＜f＜3.2mm。

12.一种取像系统，其特征在于，由物侧至像侧依序包含：

一第一透镜，具有正屈折力，其物侧表面为凸面；

一第二透镜，具有负屈折力；

一第三透镜，具有屈折力；

一第五透镜，具有屈折力，其像侧表面为凹面，且其至少有一表面为非球面，其中该第五透镜的像侧表面具有至少一反曲点；

其中，该第一透镜的物侧表面至一成像面于光轴上的距离为TTL，该取像系统的焦距为f，该取像系统中最大视角的一半为HFOV，该第三透镜的色散系数为V3，该第四透镜的色散系数为V4，其满足下列条件：

6.0mm²＜TTL×f/tan(HFOV)＜16.0mm²；以及

27＜V3-V4＜45。

13.根据权利要求12所述的取像系统，其特征在于，该第二透镜的像侧表面为凹面。

14.根据权利要求12所述的取像系统，其特征在于，该第二透镜于光轴上的厚度为CT2，该第三透镜于光轴上的厚度为CT3，该第四透镜于光轴上的厚度为CT4，其满足下列条件：

0.2mm＜(CT2+CT3+CT4)/3＜0.31mm。

15.根据权利要求12所述的取像系统，其特征在于，该第一透镜的色散系数为V1，该第二透镜的色散系数为V2，其满足下列条件：

20＜V1-V2＜50。

16.根据权利要求12所述的取像系统，其特征在于，该取像系统中最大视角的一半为HFOV，该第一透镜的物侧表面至该成像面于光轴上的距离为TTL，该取像系统的焦距为f，其满足下列条件：

6.5mm²＜TTL×f/tan(HFOV)＜13.4mm²。

17.根据权利要求12所述的取像系统，其特征在于，该取像系统的最大视角为FOV，其满足下列条件：

70度＜FOV＜90度。

18.根据权利要求12所述的取像系统，其特征在于，该取像系统的焦距为f，其满足下列条件：

1.8mm＜f＜3.2mm。

19.根据权利要求12所述的取像系统，其特征在于，该第一透镜至该第三透镜中分别具有至少一表面为非球面，且该第一透镜至该第五透镜皆为塑胶材质。

20.根据权利要求12所述的取像系统，其特征在于，还包含：

一影像感测元件，其设置于该成像面，其中该影像感测元件有效感测区域对角线长的一半为ImgH，该第一透镜的物侧表面至该成像面于光轴上的距离为TTL，其满足下列条件：

TTL/ImgH＜1.55。

21.一种取像系统，其特征在于，由物侧至像侧依序包含：

一第一透镜，具有正屈折力，其物侧表面为凸面；

一第二透镜，具有负屈折力；

一第三透镜，具有屈折力；

其中，该第一透镜至该第五透镜为五枚独立且非粘合的透镜，该第一透镜的物侧表面至一成像面于光轴上的距离为TTL，其满足下列条件：

2.2mm＜TTL＜3.5mm。

22.根据权利要求21所述的取像系统，其特征在于，该第二透镜于光轴上的厚度为CT2，该第三透镜于光轴上的厚度为CT3，该第四透镜于光轴上的厚度为CT4，其满足下列条件：

0.2mm＜(CT2+CT3+CT4)/3＜0.31mm。

23.根据权利要求21所述的取像系统，其特征在于，还包含：

TTL/ImgH＜1.55。

24.根据权利要求21所述的取像系统，其特征在于，该取像系统的最大视角为FOV，其满足下列条件：

70度＜FOV＜90度。

25.根据权利要求21所述的取像系统，其特征在于，该第一透镜至该第三透镜中分别具有至少一表面为非球面，且该第一透镜至该第五透镜皆为塑胶材质。

26.根据权利要求21所述的取像系统，其特征在于，该取像系统的焦距为f，其满足下列条件：

1.8mm＜f＜3.2mm。