CN103376535B - 光学成像系统组 - Google Patents
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Abstract
一种光学成像系统组,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,其物侧表面及像侧表面皆为非球面。第四透镜具有屈折力,其像侧表面为凸面,且其物侧表面及像侧表面皆为非球面。第五透镜具有屈折力,其像侧表面为凹面,且其物侧表面及像侧表面皆为非球面,其中第五透镜的像侧表面具有至少一反曲点。光学成像系统组还包含至少一平板元件,且当光学成像系统组满足特定条件时,可有效缩短其总长度。
Description
技术领域
本发明是有关于一种光学成像系统组,且特别是关于一种于电子产品的摄像应用或三维(3D)摄像应用的光学成像系统组。
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,小型化影像镜片组的需求日渐提高。一般影像镜片组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,小型化影像镜片组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摄影系统,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,虽可提升成像品质与解析力,但其后焦处设有平板元件,其目的为滤除红外光线或保护感光元件,然而,为了制造性的考量,该平板元件多有一定程度的厚度,且为了避免因机构组装误差所产生的干涉问题,在元件与元件间需保留适当间距,故设置平板元件对于缩短摄影系统总长往往会造成极大的阻碍。
发明内容
因此,本发明是在提供一种光学成像系统组,透过线膨胀系数较大的材料制作成光学成像系统组所需的平板元件,其具有成型容易的特性,可制作出尺寸精度较高且厚度薄的元件,对于光学成像系统组总长度更能达到节省空间的功效。
依据本发明一实施方式,提供一种光学成像系统组,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,其物侧表面及像侧表面皆为非球面。第四透镜具有屈折力,其像侧表面为凸面,且其物侧表面及像侧表面皆为非球面。第五透镜具有屈折力,其像侧表面为凹面,且其物侧表面及像侧表面皆为非球面,其中第五透镜的像侧表面具有至少一反曲点。光学成像系统组还包含至少一平板元件,是设置于第五透镜与成像面之间,光学成像系统组的焦距为f,第五透镜的像侧表面曲率半径为R10,第五透镜像侧表面上,除与光轴的交点外,该像侧表面垂直光轴的一切面,该切面与该像侧表面的一切点,该切点与光轴的垂直距离为Yc52,第一透镜的物侧表面至第五透镜的像侧表面于光轴上的距离为Td,平板元件于20°C时的线膨胀系数为αPE,其满足下列条件:
0<R10/f<1.0;
0.20<Yc52/Td<0.70;以及
3.0×10-5(1/℃)<αPE<10.0×10-5(1/℃)。
依据本发明另一实施方式,提供一种光学成像系统组,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。第二透镜具有屈折力。第三透镜具有屈折力,其物侧表面及像侧表面皆为非球面。第四透镜具有屈折力,其物侧表面为凹面、像侧表面为凸面,并皆为非球面。第五透镜具有屈折力,其像侧表面为凹面,且其物侧表面及像侧表面皆为非球面,其中第五透镜的像侧表面具有至少一反曲点。光学成像系统组还包含至少一平板元件,是设置于第五透镜与成像面之间,光学成像系统组的焦距为f,第五透镜的像侧表面曲率半径为R10,第五透镜像侧表面上,除与光轴的交点外,像侧表面垂直光轴的一切面,切面与像侧表面的一切点,切点与光轴的垂直距离为Yc52,第一透镜的物侧表面至第五透镜的像侧表面于光轴上的距离为Td,平板元件的色散系数为VPE,第五透镜的色散系数为V5,其满足下列条件:
0<R10/f<1.0;
0.20<Yc52/Td<0.70;以及
2.2<e(VPE/V5)<3.0。
当R10/f满足上述条件时,可使光学成像系统组的主点远离成像面,其有利于缩短光学成像系统组的后焦距。
当Yc52/Td满足上述条件时,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,并且可以进一步修正离轴视场的像差。
当αPE满足上述条件时,可制作出尺寸精度较高且厚度更薄的元件,进而对于光学成像系统组整体厚度能达到节省空间的功效。
当e(VPE/V5)满足上述条件时,有助于光学成像系统组色差的修正。
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光学成像系统组的示意图;
图2由左至右依序为第一实施例的光学成像系统组的球差、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光学成像系统组的示意图;
图4由左至右依序为第二实施例的光学成像系统组的球差、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光学成像系统组的示意图;
图6由左至右依序为第三实施例的光学成像系统组的球差、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光学成像系统组的示意图;
图8由左至右依序为第四实施例的光学成像系统组的球差、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光学成像系统组的示意图;
图10由左至右依序为第五实施例的光学成像系统组的球差、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光学成像系统组的示意图;
图12由左至右依序为第六实施例的光学成像系统组的球差、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光学成像系统组的示意图;
图14由左至右依序为第七实施例的光学成像系统组的球差、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光学成像系统组的示意图;
图16由左至右依序为第八实施例的光学成像系统组的球差、像散及歪曲曲线图;
图17绘示依照图1光学成像系统组的参数示意图。
【主要元件符号说明】
光圈:100、200、300、400、500、600、700、800
光阑:601
第一透镜:110、210、310、410、510、610、710、810
物侧表面:111、211、311、411、511、611、711、811
像侧表面:112、212、312、412、512、612、712、812
第二透镜:120、220、320、420、520、620、720、820
物侧表面:121、221、321、421、521、621、721、821
像侧表面:122、222、322、422、522、622、722、822
第三透镜:130、230、330、430、530、630、730、830
物侧表面:131、231、331、431、531、631、731、831
像侧表面:132、232、332、432、532、632、732、832
第四透镜:140、240、340、440、540、640、740、840
物侧表面:141、241、341、441、541、641、741、841
像侧表面:142、242、342、442、542、642、742、842
第五透镜:150、250、350、450、550、650、750、850
物侧表面:151、251、351、451、551、651、751、851
像侧表面:152、252、352、452、552、652、752、852
成像面:160、260、360、460、560、660、760、860
平板元件:170、180、270、280、370、380、470、480、570、670、770、870
f:光学成像系统组的焦距
Fno:光学成像系统组的光圈值
HFOV:光学成像系统组中最大视角的一半
VPE、VPE1、VPE2:平板元件的色散系数
αPE、αPE1、αPE2:平板元件于20°C时的线膨胀系数
CTPE、CTPE1、CTPE2:平板元件于光轴上的厚度
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
CT5:第五透镜于光轴上的厚度
R4:第二透镜的像侧表面曲率半径
R7:第四透镜的物侧表面曲率半径
R8:第四透镜的像侧表面曲率半径
R10:第五透镜的像侧表面曲率半径
f4:第四透镜的焦距
f5:第五透镜的焦距
Yc52:第五透镜像侧表面上,除与光轴的交点外,像侧表面垂直光轴的一切面,切面与像侧表面的一切点,切点与光轴的垂直距离
Td:第一透镜的物侧表面至第五透镜的像侧表面于光轴上的距离
具体实施方式
一种光学成像系统组,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,借此可适当调整第一透镜的正屈折力强度,有助于缩短光学成像系统组的总长度。
第二透镜具有负屈折力,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。
第四透镜可具有正屈折力或负屈折力。当第四透镜具有正屈折力时,有助于降低第一透镜正屈折力的配置,避免第一透镜产生过大的球差,进而降低光学成像系统组的敏感度;当第四透镜具有负屈折力时,有利于修正光学成像系统组的高阶像差。第四透镜的物侧表面为凹面、像侧表面为凸面,可更进一步修正光学成像系统组的像散。
第五透镜可具有负屈折力,其物侧表面可为凸面、像侧表面为凹面,可使光学成像系统组的主点(Principal Point)远离成像面,有利于缩短其后焦距,维持光学成像系统组的小型化。第五透镜的像侧表面具有反曲点,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。
光学成像系统组的焦距为f,第五透镜的像侧表面曲率半径为R10,其满足下列条件:0<R10/f<1.0。借此,可进一步使光学成像系统组的主点远离成像面,其有利于缩短光学成像系统组的后焦距。
第五透镜像侧表面上,除与光轴的交点外,像侧表面垂直光轴的一切面,切面与像侧表面的一切点,切点与光轴的垂直距离为Yc52,第一透镜的物侧表面至第五透镜的像侧表面于光轴上的距离为Td,其满足下列条件:0.20<Yc52/Td<0.70。借此,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,并且可以进一步修正离轴视场的像差。
光学成像系统组还包含至少一平板元件,设置于第五透镜与成像面之间。平板元件于20°C时的线膨胀系数为αPE,其满足下列条件:3.0×10-5(1/℃)<αPE<10.0×10-5(1/℃)。由于线膨胀系数较大的材料具有成型容易的特性,故将光学成像系统组中的平板元件搭配使用线膨胀系数较大的材料,可制作出尺寸精度较高且厚度更薄的元件,进而对于光学成像系统组整体厚度能达到节省空间的功效。较佳地,光学成像系统组可满足下列条件:4.5×10-5(1/℃)<αPE<10.0×10-5(1/℃)。
平板元件的色散系数为VPE,第五透镜的色散系数为V5,其满足下列条件:2.2<e(VPE/V5)<3.0。借此,有助于光学成像系统组色差的修正。
光学成像系统组的焦距为f,第四透镜的焦距为f4,第五透镜的焦距为f5,其满足下列条件:3.0<|f/f4|+|f/f5|<5.5。借此,第四透镜及第五透镜的屈折力较为合适,有利于光学成像系统组高阶像差与像散的修正,有助于光学成像系统组的解像力的提升。
光学成像系统组的焦距为f,第二透镜的像侧表面曲率半径为R4,其满足下列条件:-0.5<f/R4≤0。借此,第二透镜像侧表面的曲率有助于第一透镜像差的补正。较佳地,光学成像系统组可满足下列条件:-0.2<f/R4≤0。
第四透镜的物侧表面曲率半径为R7、像侧表面曲率半径为R8,其满足下列条件:-0.4<(R7-R8)/(R7+R8)<0.8。借此,第四透镜表面的曲率有助于光学成像系统组像散的修正。
光学成像系统组的焦距为f,第四透镜的焦距为f4,其满足下列条件:-1.0<f/f4<0。借此,第四透镜的屈折力较为合适,有助于光学成像系统组高阶像差的修正。较佳地,光学成像系统组可满足下列条件:-0.55<f/f4<0。
平板元件于光轴上的厚度为CTPE,其满足下列条件:0.05(mm)<CTPE≤0.13(mm)。借此,可进一步缩短光学成像系统组的总长度。
第二透镜于光轴上的厚度为CT2,第三透镜于光轴上的厚度为CT3,第四透镜于光轴上的厚度为CT4,第五透镜于光轴上的厚度为CT5,其满足下列条件:0.3<(CT2+CT3)/(CT4+CT5)<0.7。通过适当配置透镜的厚度,有利于光学成像系统组的加工制造及组装。
本发明光学成像系统组中,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,则可以增加光学成像系统组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光学成像系统组的总长度。
本发明光学成像系统组中,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。
本发明光学成像系统组中,可设置有至少一光阑,其位置可设置于第一透镜之前、各透镜之间或最后一透镜之后均可,该光阑的种类如耀光光阑(GlareStop)或视场光阑(Field Stop)等,用以减少杂散光,有助于提升影像品质。
本发明光学成像系统组中,光圈可设置于被摄物与第一透镜间(即为前置光圈)或是第一透镜与成像面间(即为中置光圈)。光圈若为前置光圈,可使光学成像系统组的出射瞳(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,是有助于扩大光学成像系统组的视场角,使光学成像系统组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光学成像系统组的示意图,图2由左至右依序为第一实施例的光学成像系统组的球差、像散及歪曲曲线图。由图1可知,第一实施例的光学成像系统组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、平板元件170、平板元件180以及成像面160。
第一透镜110具有正屈折力,其物侧表面111及像侧表面112皆为凸面,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具有负屈折力,其物侧表面131及像侧表面132皆为凹面,并皆为非球面,且第三透镜130为塑胶材质。
第四透镜140具有正屈折力,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及像侧表面152皆为凹面,并皆为非球面,且第五透镜150为塑胶材质。另外,第五透镜150的像侧表面152具有反曲点。
两平板元件170、180依序设置于第五透镜150及成像面160间,其中,平板元件170为塑胶材质,平板元件180为玻璃材质,且皆不影响光学成像系统组的焦距。
上述各透镜的非球面的曲线方程式表示如下:
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距离;
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。
第一实施例的光学成像系统组中,光学成像系统组的焦距为f,光学成像系统组的光圈值(f-number)为Fno,光学成像系统组中最大视角的一半为HFOV,其数值如下:f=4.28mm;Fno=2.45;以及HFOV=33.5度。
第一实施例的光学成像系统组中,平板元件170、180的色散系数分别为VPE1、VPE2,第五透镜150的色散系数为V5,其分别满足下列条件:e(VPE1/V5)=2.72;以及e(VPE2/V5)=3.15。
第一实施例的光学成像系统组中,平板元件170、180于20°C时的线膨胀系数分别为αPE1、αPE2,其分别满足下列条件:αPE1=6.00×10-5(1/℃);以及αPE2=0.76×10-5(1/℃)。
第一实施例的光学成像系统组中,平板元件170、180于光轴上的厚度分别为CTPE1、CTPE2,其分别满足下列条件:CTPE1=0.100(mm);以及CTPE2=0.200(mm)。
第一实施例的光学成像系统组中,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,第五透镜150于光轴上的厚度为CT5,其满足下列条件:(CT2+CT3)/(CT4+CT5)=0.51。
第一实施例的光学成像系统组中,光学成像系统组的焦距为f,第五透镜150的像侧表面152曲率半径为R10,第二透镜120的像侧表面122曲率半径为R4,第四透镜140的物侧表面141曲率半径为R7、像侧表面142曲率半径为R8,其满足下列条件:R10/f=0.33;f/R4=1.46;以及(R7-R8)/(R7+R8)=0.52。
第一实施例的光学成像系统组中,光学成像系统组的焦距为f,第四透镜140的焦距为f4,第五透镜150的焦距为f5,其满足下列条件:f/f4=2.14;以及|f/f4|+|f/f5|=4.36。
配合参照图17,其绘示依照图1光学成像系统组的参数示意图。由图17可知,第五透镜150像侧表面152上,除与光轴的交点外,像侧表面152垂直光轴的一切面,切面与像侧表面152的一切点,切点与光轴的垂直距离为Yc52,第一透镜110的物侧表面111至第五透镜150的像侧表面152于光轴上的距离为Td,其满足下列条件:Yc52/Td=0.35。
再配合参照下列表一以及表二。
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0-16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-A14则表示各表面第1-14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光学成像系统组的示意图,图4由左至右依序为第二实施例的光学成像系统组的球差、像散及歪曲曲线图。由图3可知,第二实施例的光学成像系统组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、平板元件270、平板元件280以及成像面260。
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具有负屈折力,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具有正屈折力,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及像侧表面252皆为凹面,并皆为非球面,且第五透镜250为塑胶材质。另外,第五透镜250的像侧表面252具有反曲点。
两平板元件270、280依序设置于第五透镜250及成像面260间,其中,平板元件270、280皆为塑胶材质,且皆不影响光学成像系统组的焦距。
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、VPE1、VPE2、V5、αPE1、αPE2、CTPE1、CTPE2、CT2、CT3、CT4、CT5、R10、R4、R7、R8、f4、f5、Yc52以及Td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光学成像系统组的示意图,图6由左至右依序为第三实施例的光学成像系统组的球差、像散及歪曲曲线图。由图5可知,第三实施例的光学成像系统组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、平板元件370、平板元件380以及成像面360。
第一透镜310具有正屈折力,其物侧表面311及像侧表面312皆为凸面,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为凹面、像侧表面322为凸面,并皆为非球面,且第二透镜320为塑胶材质。
第三透镜330具有负屈折力,其物侧表面331为凹面、像侧表面332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具有正屈折力,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及像侧表面352皆为凹面,并皆为非球面,且第五透镜350为塑胶材质。另外,第五透镜350的像侧表面352具有反曲点。
两平板元件370、380依序设置于第五透镜350及成像面360间,其中,平板元件370、380皆为塑胶材质,且皆不影响光学成像系统组的焦距。
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、VPE1、VPE2、V5、αPE1、αPE2、CTPE1、CTPE2、CT2、CT3、CT4、CT5、R10、R4、R7、R8、f4、f5、Yc52以及Td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光学成像系统组的示意图,图8由左至右依序为第四实施例的光学成像系统组的球差、像散及歪曲曲线图。由图7可知,第四实施例的光学成像系统组由物侧至像侧依序包含光圈400、第一透镜410、第二透镜420、第三透镜430、第四透镜440、第五透镜450、平板元件470、平板元件480以及成像面460。
第一透镜410具有正屈折力,其物侧表面411及像侧表面412皆为凸面,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为凹面、像侧表面422为凸面,并皆为非球面,且第二透镜420为塑胶材质。
第三透镜430具有负屈折力,其物侧表面431为凹面、像侧表面432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具有正屈折力,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及像侧表面452皆为凹面,并皆为非球面,且第五透镜450为塑胶材质。另外,第五透镜450的像侧表面452具有反曲点。
两平板元件470、480依序设置于第五透镜450及成像面460间,其中,平板元件470为玻璃材质、平板元件480为塑胶材质,且皆不影响光学成像系统组的焦距。
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、VPE1、VPE2、V5、αPE1、αPE2、CTPE1、CTPE2、CT2、CT3、CT4、CT5、R10、R4、R7、R8、f4、f5、Yc52以及Td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光学成像系统组的示意图,图10由左至右依序为第五实施例的光学成像系统组的球差、像散及歪曲曲线图。由图9可知,第五实施例的光学成像系统组由物侧至像侧依序包含光圈500、第一透镜510、第二透镜520、第三透镜530、第四透镜540、第五透镜550、平板元件570以及成像面560。
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为凸面、像侧表面522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及像侧表面532皆为凸面,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。另外,第五透镜550的像侧表面552具有反曲点。
平板元件570设置于第五透镜550及成像面560间,其为塑胶材质,并不影响光学成像系统组的焦距。
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,第五实施例中,VPE为平板元件570的色散系数,αPE为平板元件570于20°C时的线膨胀系数,CTPE为平板元件570于光轴上的厚度,而f、Fno、HFOV、V5、CT2、CT3、CT4、CT5、R10、R4、R7、R8、f4、f5、Yc52以及Td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光学成像系统组的示意图,图12由左至右依序为第六实施例的光学成像系统组的球差、像散及歪曲曲线图。由图11可知,第六实施例的光学成像系统组由物侧至像侧依序包含光阑601、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、平板元件670以及成像面660。
第一透镜610具有正屈折力,其物侧表面611为凸面、像侧表面612为凹面,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为凸面、像侧表面622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。另外,第五透镜650的像侧表面652具有反曲点。
平板元件670设置于第五透镜650及成像面660间,其为塑胶材质,并不影响光学成像系统组的焦距。
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、V5、VPE、αPE、CTPE、CT2、CT3、CT4、CT5、R10、R4、R7、R8、f4、f5、Yc52以及Td的定义皆与第五实施例相同,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光学成像系统组的示意图,图14由左至右依序为第七实施例的光学成像系统组的球差、像散及歪曲曲线图。由图13可知,第七实施例的光学成像系统组由物侧至像侧依序包含光圈700、第一透镜710、第二透镜720、第三透镜730、第四透镜740、第五透镜750、平板元件770以及成像面760。
第一透镜710具有正屈折力,其物侧表面711为凸面、像侧表面712为凹面,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为凸面、像侧表面722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为凹面、像侧表面732为凸面,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具有负屈折力,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。另外,第五透镜750的像侧表面752具有反曲点。
平板元件770设置于第五透镜750及成像面760间,其为塑胶材质,并不影响光学成像系统组的焦距。
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、V5、VPE、αPE、CTPE、CT2、CT3、CT4、CT5、R10、R4、R7、R8、f4、f5、Yc52以及Td的定义皆与第五实施例相同,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光学成像系统组的示意图,图16由左至右依序为第八实施例的光学成像系统组的球差、像散及歪曲曲线图。由图15可知,第八实施例的光学成像系统组由物侧至像侧依序包含光圈800、第一透镜810、第二透镜820、第三透镜830、第四透镜840、第五透镜850、平板元件870以及成像面860。
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为凹面、像侧表面822为凸面,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及像侧表面832皆为凸面,并皆为非球面,且第三透镜830为塑胶材质。
第四透镜840具有正屈折力,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具有负屈折力,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。另外,第五透镜850的像侧表面852具有反曲点。
平板元件870设置于第五透镜850及成像面860间,其为塑胶材质,并不影响光学成像系统组的焦距。
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、V5、VPE、αPE、CTPE、CT2、CT3、CT4、CT5、R10、R4、R7、R8、f4、f5、Yc52以及Td的定义皆与第五实施例相同,在此不加以赘述。
配合表十五可推算出下列数据:
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 (21)
1.一种光学成像系统组,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,其物侧表面及像侧表面皆为非球面;
一第四透镜,具有屈折力,其像侧表面为凸面,且其物侧表面及像侧表面皆为非球面;以及
一第五透镜,具有屈折力,其像侧表面为凹面,且其物侧表面及像侧表面皆为非球面,其中该第五透镜的像侧表面具有至少一反曲点;
其中,该光学成像系统组中具有屈折力的透镜为五片,该光学成像系统组还包含至少一平板元件,是设置于该第五透镜与一成像面之间,该光学成像系统组的焦距为f,该第五透镜的像侧表面曲率半径为R10,该第五透镜像侧表面上,除与光轴的交点外,该像侧表面垂直光轴的一切面,该切面与该像侧表面的一切点,该切点与光轴的垂直距离为Yc52,该第一透镜的物侧表面至该第五透镜的像侧表面于光轴上的距离为Td,该平板元件于20℃时的线膨胀系数为αPE,其满足下列条件:
0<R10/f<1.0;
0.20<Yc52/Td<0.70;以及
3.0×10-5(1/℃)<αPE<10.0×10-5(1/℃)。
2.根据权利要求1所述的光学成像系统组,其特征在于,该第四透镜的物侧表面为凹面。
3.根据权利要求2所述的光学成像系统组,其特征在于,该平板元件的色散系数为VPE,该第五透镜的色散系数为V5,其满足下列条件:
2.2<e(VPE/V5)<3.0。
4.根据权利要求3所述的光学成像系统组,其特征在于,该第四透镜具有正屈折力,该第五透镜具有负屈折力。
5.根据权利要求4所述的光学成像系统组,其特征在于,该光学成像系统组的焦距为f,该第四透镜的焦距为f4,该第五透镜的焦距为f5,其满足下列条件:
3.0<|f/f4|+|f/f5|<5.5。
6.根据权利要求5所述的光学成像系统组,其特征在于,该光学成像系统组的焦距为f,该第二透镜的像侧表面曲率半径为R4,其满足下列条件:
-0.5<f/R4≤0。
7.根据权利要求5所述的光学成像系统组,其特征在于,该光学成像系统组的焦距为f,该第二透镜的像侧表面曲率半径为R4,其满足下列条件:
-0.2<f/R4≤0。
8.根据权利要求2所述的光学成像系统组,其特征在于,该第四透镜的物侧表面曲率半径为R7、像侧表面曲率半径为R8,其满足下列条件:
-0.4<(R7-R8)/(R7+R8)<0.8。
9.根据权利要求8所述的光学成像系统组,其特征在于,该第四透镜具有负屈折力。
10.根据权利要求9所述的光学成像系统组,其特征在于,该光学成像系统组的焦距为f,该第四透镜的焦距为f4,其满足下列条件:
-1.0<f/f4<0。
11.根据权利要求9所述的光学成像系统组,其特征在于,该光学成像系统组的焦距为f,该第四透镜的焦距为f4,其满足下列条件:
-0.55<f/f4<0。
12.根据权利要求9所述的光学成像系统组,其特征在于,该平板元件于20℃时的线膨胀系数为αPE,其满足下列条件:
4.5×10-5(1/℃)<αPE<10.0×10-5(1/℃)。
13.根据权利要求10所述的光学成像系统组,其特征在于,该第五透镜的物侧表面为凸面。
14.根据权利要求1所述的光学成像系统组,其特征在于,该平板元件于光轴上的厚度为CTPE,其满足下列条件:
0.05(mm)<CTPE≤0.13(mm)。
15.根据权利要求14所述的光学成像系统组,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,该第五透镜于光轴上的厚度为CT5,其满足下列条件:
0.3<(CT2+CT3)/(CT4+CT5)<0.7。
16.一种光学成像系统组,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,具有屈折力;
一第三透镜,具有屈折力,其物侧表面及像侧表面皆为非球面;
一第四透镜,具有屈折力,其物侧表面为凹面、像侧表面为凸面,并皆为非球面;
一第五透镜,具有屈折力,其像侧表面为凹面,且其物侧表面及像侧表面皆为非球面,其中该第五透镜的像侧表面具有至少一反曲点;
其中,该光学成像系统组中具有屈折力的透镜为五片,该光学成像系统组还包含至少一平板元件,是设置于该第五透镜与一成像面之间,该光学成像系统组的焦距为f,该第五透镜的像侧表面曲率半径为R10,该第五透镜像侧表面上,除与光轴的交点外,该像侧表面垂直光轴的一切面,该切面与该像侧表面的一切点,该切点与光轴的垂直距离为Yc52,该第一透镜的物侧表面至该第五透镜的像侧表面于光轴上的距离为Td,该平板元件的色散系数为VPE,该第五透镜的色散系数为V5,该平板元件于20℃时的线膨胀系数为αPE,其满足下列条件:
0<R10/f<1.0;
0.20<Yc52/Td<0.70;
2.2<e(VPE/V5)<3.0;以及
3.0×10-5(1/℃)<αPE<10.0×10-5(1/℃)。
17.根据权利要求16所述的光学成像系统组,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,该第五透镜于光轴上的厚度为CT5,其满足下列条件:
0.3<(CT2+CT3)/(CT4+CT5)<0.7。
18.根据权利要求16所述的光学成像系统组,其特征在于,该光学成像系统组的焦距为f,该第二透镜的像侧表面曲率半径为R4,其满足下列条件:
-0.5<f/R4≤0。
19.根据权利要求16所述的光学成像系统组,其特征在于,该光学成像系统组的焦距为f,该第二透镜的像侧表面曲率半径为R4,其满足下列条件:
-0.2<f/R4≤0。
20.根据权利要求16所述的光学成像系统组,其特征在于,该平板元件于光轴上的厚度为CTPE,其满足下列条件:
0.05(mm)<CTPE≤0.13(mm)。
21.根据权利要求16所述的光学成像系统组,其特征在于,该光学成像系统组的焦距为f,该第四透镜的焦距为f4,其满足下列条件:
-0.55<f/f4<0。
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