CN103713381B - 结像系统镜头组 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种结像系统镜头组，由物侧至像侧依序包含：一具正屈折力的第一透镜，其物侧面于近光轴处为凸面；一具负屈折力的第二透镜，其物侧面于近光轴处为凹面；一具正屈折力的第三透镜，其物侧面于近光轴处为凸面；一具负屈折力的第四透镜，其物侧面于近光轴处为凹面且其像侧面于近光轴处为凸面；及一具屈折力的第五透镜，其像侧面于近光轴处为凹面而远离该近光轴处存在一由凹面转凸面的变化，且其物侧面及其像侧面皆为非球面。当满足特定条件式时，可互相补正像散以提升镜头解像能力，同时可减缓周边视场入射于成像面的角度以提高镜头相对照度。

Description

结像系统镜头组

技术领域

本发明是关于一种结像系统镜头组，特别是关于一种应用于小型化电子产品的结像系统镜头组。

背景技术

最近几年来，随着具有摄影功能的可携式电子产品的兴起，小型化摄影镜头的需求日渐提高，而一般摄影镜头的感光元件不外乎是感光耦合元件(ChargeCoupledDevice,CCD)或互补性氧化金属半导体元件(ComplementaryMetal-OxideSemiconductorSensor,CMOSSensor)两种，且随着半导体制程技术的精进，使得感光元件的画素尺寸缩小，小型化摄影镜头逐渐往高画素领域发展，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镜头，如美国专利第8,179,470号所示，多采用四片式透镜结构为主，但由于智慧型手机(SmartPhone)与PDA(PersonalDigitalAssistant)等高规格行动装置的盛行，带动小型化摄影镜头在画素与成像品质上的迅速攀升，习知的四片式摄影镜头将无法满足更高阶的光学镜组。

近来虽有五片式透镜结构设计，如美国专利第8,000,030号所示，其第二透镜与第三透镜的物侧面未能设置具有足够强度的曲率，因此对于整体像散修正效果有限，进而影响镜头解析能力。此外，该透镜组因处理周边视场入射光线的能力不佳，而使成像周边容易产生暗角，造成镜头相对照度(RelativeIllumination)偏低，进而影响成像品质。

因此，领域中需要一种适用于可携式电子产品，且成像品质优异的结像系统镜头组；尤其是，当第二透镜与第三透镜满足特定曲率强弱的平衡配置时，有助于互相补正像散以提升镜头解像能力，同时可减缓周边视场入射于成像面的角度提高镜头相对照度。

发明内容

本发明提供一种结像系统镜头组，由物侧至像侧依序包含：一具正屈折力的第一透镜，其物侧面于近光轴处为凸面；一具负屈折力的第二透镜，其物侧面于近光轴处为凹面；一具正屈折力的第三透镜，其物侧面于近光轴处为凸面；一具负屈折力的第四透镜，其物侧面于近光轴处为凹面且其像侧面于近光轴处为凸面；及一具屈折力的第五透镜，其像侧面于近光轴处为凹面而远离该近光轴处存在一由凹面转凸面之变化，且其物侧面及其像侧面皆为非球面；其中，所述第二透镜的物侧面的曲率半径为R3，所述第二透镜的像侧面的曲率半径为R4，所述第三透镜的物侧面的曲率半径为R5，所述第三透镜的像侧面的曲率半径为R6，是满足下列关系式：-3.5<(R3+R4)/(R3–R4)<-0.2；及-3.5<(R5+R6)/(R5–R6)<-0.3。

另一方面，本发明提供一种结像系统镜头组，由物侧至像侧依序包含：一具正屈折力的第一透镜，其物侧面于近光轴处为凸面；一具负屈折力的第二透镜，其物侧面于近光轴处为凹面；一具正屈折力的第三透镜，其物侧面于近光轴处为凸面；一具屈折力的第四透镜，其物侧面于近光轴处为凹面且其像侧面于近光轴处为凸面；及一具屈折力的第五透镜，其像侧面于近光轴处为凹面而远离该近光轴处存在一由凹面转凸面的变化，且其物侧面及像侧面皆为非球面；其中，所述第二透镜的物侧面的曲率半径为R3，所述第二透镜的像侧面的曲率半径为R4，所述第三透镜的物侧面的曲率半径为R5，所述第三透镜的像侧面的曲率半径为R6，所述结像系统镜头组的焦距为f，所述第四透镜的焦距为f4，所述第五透镜的焦距为f5，是满足下列关系式：-3.5<(R3+R4)/(R3-R4)<-0.2；-3.5<(R5+R6)/(R5-R6)<-0.3；0<|f/f4|<0.8；及-1.0≤f/f5<0.50。

再一方面，本发明提供一种结像系统镜头组，由物侧至像侧依序包含：一具正屈折力的第一透镜，其物侧面于近光轴处为凸面；一具负屈折力的第二透镜，其物侧面于近光轴处为凹面；一具正屈折力的第三透镜，其物侧面于近光轴处为凸面；一具负屈折力的第四透镜，其物侧面于近光轴处为凹面且其像侧面于近光轴处为凸面；及一具屈折力的第五透镜，其物侧面于近光轴处为凸面，其像侧面于近光轴处为凹面而远离该近光轴处存在一由凹面转凸面的变化，且其物侧面及像侧面皆为非球面；其中，所述第二透镜的物侧面的曲率半径为R3，所述第二透镜的像侧面的曲率半径为R4，所述第三透镜的物侧面的曲率半径为R5，所述第三透镜的像侧面的曲率半径为R6，是满足下列关系式：-3.5<(R3+R4)/(R3–R4)<0.6；及-3.5<(R5+R6)/(R5–R6)<-0.6。

当(R3+R4)/(R3–R4)满足上述条件时，所述第二透镜的曲度有助于减缓来自周边视场的光线入射于成像面的角度，进而提高前述结像系统镜头组的相对照度，且所述第二透镜与所述第三透镜可相互补正像散，而提升解像能力。

当(R5+R6)/(R5–R6)满足上述条件时，所述第三透镜的曲度有助于减缓来自周边视场的光线入射于成像面的角度，进而提高前述结像系统镜头组的相对照度。此外，所述第二透镜与所述第三透镜可相互补正像散，而提升解像能力。

当|f/f4|满足上述条件时，可于缩短后焦距与减少敏感度间取得平衡，有助于达到小型化与高制作良率。

当f/f5满足上述条件时，可平衡屈折力配置及修正像差，有助提高解析力与成像品质。

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11是描述本发明之第二透镜的像侧面的面形特征。

图12是描述本发明关系式Yc31所代表的距离。

附图标号：

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

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

物侧面111、211、311、411、511、611、711、811、911、1011

像侧面112、212、312、412、512、612、712、812、912、1012

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

物侧面121、221、321、421、521、621、721、821、921、1021

像侧面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、1230

物侧面131、231、331、431、531、631、731、831、931、1031、1231

像侧面132、322、332、432、532、632、732、832、932、1032

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

物侧面141、241、341、441、541、641、741、841、941、1041

像侧面142、422、342、442、542、642、742、842、942、1042

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

物侧面151、251、351、451、551、651、751、851、951、1051

像侧面152、522、352、452、552、652、752、852、952、1052

红外线滤光元件160、260、360、460、560、660、760、860、960、1060

成像面170、270、370、470、570、670、770、870、970、1070

光轴1101、1201

像侧方向1102

临界点1202

结像系统镜头组的焦距为f

第三透镜的焦距为f3

第四透镜的焦距为f4

第五透镜的焦距为f5

第二透镜的物侧面的曲率半径为R3

第二透镜的像侧面的曲率半径为R4

第三透镜的物侧面的曲率半径为R5

第三透镜的像侧面的曲率半径为R6

第四透镜的物侧面的曲率半径为R7

第四透镜的像侧面的曲率半径为R8

第一透镜的色散系数为V1

第二透镜的色散系数为V2

第三透镜于光轴上的厚度为CT3

第三透镜物侧面上的临界点与光轴的垂直距离为Yc31。

具体实施方式

本发明提供一种结像系统镜头组，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。

该第一透镜具正屈折力，是提供系统主要的屈折力，有助于缩短系统的总长度。该第一透镜物侧面为凸面时，可有效加强正屈折力配置，进而缩短光学总长度。

当该第二透镜具负屈折力时，有助于补正第一透镜所产生的像差。当该第二透镜的物侧面为凹面时，有助于调整负屈折力以加强像差修正能力。此外，当该第二透镜的像侧面于近光轴处为凸面，其周边处表面具有一随着离轴高度增加而往像侧方向的面形变化时，可有效地压制离轴视场光线入射于感光元件上的角度，以增加影像感光元件的接收效率，并可进一步修正离轴视场的像差。

当该第三透镜具正屈折力时，可降低系统敏感度。当该第三透镜的物侧面为凸面时，可加强降低敏感度效果，以提高制作良率。

当该第四透镜具负屈折力时，可与第三透镜形成一正、一负的望远(Telephoto)结构，可有效缩短总长度。当该第四透镜为一凹凸的新月形透镜时，可有效修正系统的像散。

当该第五透镜为一凸凹的新月形透镜时，可有效修正系统非点收差(Astigmatic)。此外，当该第五透镜的像侧面于近光轴处为凹面而远离该近光轴处则存在一由凹面转凸面的变化时，可有效地压制离轴视场光线入射于感光元件上的角度，以增加影像感光元件的接收效率，并可进一步修正离轴视场的像差。

前述配置可提高本发明的结像系统镜头组的相对照度，且显著地提高解析能力与成像品质。

该第二透镜的物侧面的曲率半径为R3，该第二透镜的像侧面的曲率半径为R4，当结像系统镜头组满足下列关系式：-3.5<(R3+R4)/(R3–R4)<0.6时，该第二透镜的曲度有助于减缓来自周边视场的光线入射于成像面的角度，进而提高前述结像系统镜头组的相对照度，且该第二透镜与该第三透镜可相互补正像散，而提升解像能力；较佳地，系可满足下列关系式：-3.5<(R3+R4)/(R3-R4)<-0.2。更佳地，系可满足下列关系式：-3.5<(R3+R4)/(R3-R4)<-0.5。更佳地，系可满足下列关系式：-3.5<(R3+R4)/(R3-R4)<-1.0。

该第三透镜的物侧面的曲率半径为R5，该第三透镜的像侧面的曲率半径为R6，当前述结像系统镜头组满足下列关系式：-3.5<(R5+R6)/(R5-R6)<-0.3时，该第三透镜的曲度有助于减缓来自周边视场的光线入射于成像面的角度，进而提高前述结像系统镜头组的相对照度。此外，该第二透镜与该第三透镜可相互补正像散，而提升解像能力；较佳地，系满足下列关系式：-3.5<(R5+R6)/(R5-R6)<-0.6。

该第四透镜的物侧面的曲率半径为R7，该第四透镜的像侧面的曲率半径为R8，当其满足下列关系式：|(R7-R8)/(R7+R8)|<0.3时，可有效修正系统的像散。

该第二透镜的色散系数为V2，该第一透镜的色散系数为V1，当其满足下列关系式：0.30<V2/V1<0.60时，有助于系统色差的修正。

该第三透镜于光轴上的厚度为CT3，第三透镜物侧面上的临界点与光轴之垂直距离为Yc31，其中，该临界点并非位于光轴上。当其满足下列关系式：0.2<CT3/Yc31<1.0时，有利于利于透镜的制作与成型，且可压制离轴视场光线入射于感光元件上的角度，以进一步修正离轴视场的像差。

该结像系统镜头组的焦距为f，该第四透镜的焦距为f4，该第五透镜的焦距为f5，该第三透镜的焦距为f3，当其满足下列关系式：0<(|f/f4|+|f/f5|)/(f/f3)<1.0时，有助降低系统敏感度与修正像差。

当前述结像系统镜头组满足下列关系式：0<|f/f4|<0.8时，可于缩短后焦距与减少敏感度间取得平衡，有助于达到小型化与高制作良率。

当前述结像系统镜头组满足下列关系式：-1.0≤f/f5<0.50时，可平衡屈折力配置及修正像差，有助提高解析力与成像品质。

本发明的结像系统镜头组中，透镜的材质可为玻璃或塑胶，若透镜的材质为玻璃，则可以增加该结像系统镜头组屈折力配置的自由度，若透镜材质为塑胶，则可以有效降低生产成本。此外，可于镜面上设置非球面，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的结像系统镜头组的总长度。

本发明的结像系统镜头组中，可至少设置一光阑，如孔径光阑(ApertureStop)、耀光光阑(GlareStop)或视场光阑(FieldStop)等，以减少杂散光，有助于提升影像品质。

本发明结像系统镜头组中，光圈配置可为前置或中置，前置光圈可使结像系统镜头组的出射瞳(ExitPupil)与成像面产生较长的距离，使之具有远心(Telecentric)效果，可增加影像感测元件如CCD或CMOS接收影像的效率；中置光圈则有助于扩大系统的视场角，使结像系统镜头组具有广角镜头的优势。

本发明的结像系统镜头组中，若描述一透镜的表面为凸面，则表示该透镜表面于近光轴处为凸面；若描述一透镜的表面为凹面，则表示该透镜表面于近光轴处为凹面。透镜表面上的临界点(CriticalPoint)即为垂直于光轴的切面与该透镜表面相切的切点。

请参阅图11。于图式实施例中，该第二透镜(1120)的像侧面(1122)于近光轴(1101)处为凸面，其周边处表面具有一随着离轴高度增加而往像侧方向(1102)的面形变化。

请参阅图12。于图式实施例中，第三透镜(1230)物侧面(1231)上的临界点(1202)与光轴(1201)的垂直距离为Yc31，其中，该临界点(1202)并非位于光轴(1201)。

本发明的结像系统镜头组更可视需求应用于移动对焦与变焦的光学系统中，并兼具优良像差修正与良好成像品质的特色可多方面应用于3D(三维)影像撷取、数位相机、行动装置、数位平板等电子影像系统中。

本发明的结像系统镜头组将通过以下具体实施例配合所附图式予以详细说明。

《第一实施例》

本发明第一实施例请参阅图1A，第一实施例的像差曲线请参阅图1B。第一实施例的结像系统镜头组主要由五片具屈折力的透镜构成，由物侧至像侧依序包含：

一具正屈折力的第一透镜(110)，其物侧面(111)于近光轴处为凸面及像侧面(112)于近光轴处为凹面，其材质为塑胶，该第一透镜(110)的物侧面(111)及像侧面(112)皆为非球面(ASP)；

一具负屈折力的第二透镜(120)，其物侧面(121)于近光轴处为凹面及像侧面(122)于近光轴处为凸面，且该像侧面(122)周边处表面具有一随着离轴高度增加而往像侧方向的面形变化，其材质为塑胶，该第二透镜(120)的物侧面(121)及像侧面(122)皆为非球面；

一具正屈折力的第三透镜(130)，其物侧面(131)于近光轴处为凸面及像侧面(132)于近光轴处为凸面，其材质为塑胶，该第三透镜(130)的物侧面(131)及像侧面(132)皆为非球面；

一具负屈折力的第四透镜(140)，其物侧面(141)于近光轴处为凹面及像侧面(142)于近光轴处为凸面，其材质为塑胶，该第四透镜(140)的物侧面(141)及像侧面(142)皆为非球面；及

一具负屈折力的第五透镜(150)，其物侧面(151)于近光轴处为凸面及像侧面(152)于近光轴处为凹面，且该像侧面(152)于远离该近光轴处存在一由凹面转凸面之变化，其材质为塑胶，该第五透镜(150)的物侧面(151)及像侧面(152)皆为非球面；

其中，该结像系统镜头组另设置有一光圈(100)，置于一被摄物与该第一透镜(110)之间；另包含有一红外线滤光元件(IR-cutfilter)(160)置于该第五透镜(150)的像侧面(152)与一成像面(170)之间；该滤光元件(160)的材质为玻璃，且其不影响本发明之结像系统镜头组的焦距。

第一实施例详细的光学数据如表一所示，其非球面数据如表二所示，其中曲率半径、厚度及焦距的单位为mm，HFOV定义为最大视角的一半。

上述的非球面曲线的方程式表示如下：

$X\left(Y\right)=(Y2/R)/(1+\mathrm{sqrt}(1-(1+k)*(Y/R)2))+\underset{i}{\mathrm{\&Sigma;}}\left(\mathrm{Ai}\right)*\left(Y^i\right)$

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；

Ai：第i阶非球面系数。

第一实施例之结像系统镜头组中，结像系统镜头组的焦距为f，其数值为：f=3.04(毫米)。

第一实施例的结像系统镜头组中，结像系统镜头组的光圈值为Fno，其数值为：Fno=2.30。

第一实施例的结像系统镜头组中，结像系统镜头组中最大视角的一半为HFOV，其数值为：HFOV=36.6(度)。

第一实施例的结像系统镜头组中，该第二透镜(120)的色散系数为V2，该第一透镜(110)的色散系数为V1，其关系式为：V2/V1=0.42。

第一实施例的结像系统镜头组中，该第三透镜(130)于光轴上的厚度为CT3，第三透镜(130)物侧面(131)上的临界点与光轴的垂直距离为Yc31，其中，该临界点并非位于光轴上，其关系式为：CT3/Yc31=0.52。

第一实施例的结像系统镜头组中，该第二透镜(120)的物侧面(121)的曲率半径为R3，该第二透镜(120)的像侧面(122)的曲率半径为R4，其关系式为：(R3+R4)/(R3–R4)=-2.24。

第一实施例的结像系统镜头组中，该第三透镜(130)的物侧面(131)的曲率半径为R5，该第三透镜(130)的像侧面(132)的曲率半径为R6，其关系式为：(R5+R6)/(R5–R6)=-0.90。

第一实施例的结像系统镜头组中，该第四透镜(140)的物侧面(141)的曲率半径为R7，该第四透镜(140)的像侧面(142)的曲率半径为R8，其关系式为：|(R7-R8)/(R7+R8)|=0.09。

第一实施例的结像系统镜头组中，结像系统镜头组的焦距为f，该第四透镜(140)的焦距为f4，其关系式为：|f/f4|=0.11。

第一实施例的结像系统镜头组中，结像系统镜头组的焦距为f，该第五透镜(150)的焦距为f5，其关系式为：f/f5=-0.31。

第一实施例的结像系统镜头组中，结像系统镜头组的焦距为f，该第四透镜(140)的焦距为f4，该第五透镜(150)的焦距为f5，该第三透镜(130)的焦距为f3，其关系式为：(|f/f4|+|f/f5|)/(f/f3)=0.48。

《第二实施例》

本发明第二实施例请参阅图2A，第二实施例的像差曲线请参阅图2B。第二实施例的结像系统镜头组主要由五片具屈折力的透镜构成，由物侧至像侧依序包含：

一具正屈折力的第一透镜(210)，其物侧面(211)于近光轴处为凸面及像侧面(212)于近光轴处为凸面，其材质为塑胶，该第一透镜(210)的物侧面(211)及像侧面(212)皆为非球面；

一具负屈折力的第二透镜(220)，其物侧面(221)于近光轴处为凹面及像侧面(222)于近光轴处为凸面，且该像侧面(222)周边处表面具有一随着离轴高度增加而往像侧方向的面形变化，其材质为塑胶，该第二透镜(220)的物侧面(221)及像侧面(222)皆为非球面；

一具正屈折力的第三透镜(230)，其物侧面(231)于近光轴处为凸面及像侧面(232)于近光轴处为凹面，其材质为塑胶，该第三透镜(230)的物侧面(231)及像侧面(232)皆为非球面；

一具负屈折力的第四透镜(240)，其物侧面(241)于近光轴处为凹面及像侧面(242)于近光轴处为凸面，其材质为塑胶，该第四透镜(240)的物侧面(241)及像侧面(242)皆为非球面；及

一具负屈折力的第五透镜(250)，其物侧面(251)于近光轴处为凸面及像侧面(252)于近光轴处为凹面，且该像侧面(252)于远离该近光轴处存在一由凹面转凸面之变化，其材质为塑胶，该第五透镜(250)的物侧面(251)及像侧面(252)皆为非球面；

其中，该结像系统镜头组另设置有一光圈(200)，其系一孔径光阑，置于一被摄物与该第一透镜(210)之间；另包含有一红外线滤光元件(IR-cutfilter)(260)置于该第五透镜(250)的像侧面(252)与一成像面(270)之间；该滤光元件(260)的材质为玻璃，且其不影响本发明之结像系统镜头组的焦距。

第二实施例详细的光学数据如表三所示，其非球面数据如表四所示，其中曲率半径、厚度及焦距的单位为mm，HFOV定义为最大视角的一半。

第二实施例非球面曲线方程式的表示如同第一实施例的形式。此外，各个关系式的参数系如同第一实施例所阐释，惟各个关系式的数值系如表五中所列。

《第三实施例》

本发明第三实施例请参阅图3A，第三实施例的像差曲线请参阅图3B。第三实施例的结像系统镜头组主要由五片具屈折力的透镜构成，由物侧至像侧依序包含：

一具正屈折力的第一透镜(310)，其物侧面(311)于近光轴处为凸面及像侧面(312)于近光轴处为凹面，其材质为塑胶，该第一透镜(310)的物侧面(311)及像侧面(312)皆为非球面；

一具负屈折力的第二透镜(320)，其物侧面(321)于近光轴处为凹面及像侧面(322)于近光轴处为凸面，且该像侧面(322)周边处表面具有一随着离轴高度增加而往像侧方向的面形变化，其材质为塑胶，该第二透镜(320)的物侧面(321)及像侧面(322)皆为非球面；

一具正屈折力的第三透镜(330)，其物侧面(331)于近光轴处为凸面及像侧面(332)于近光轴处为凹面，其材质为塑胶，该第三透镜(330)的物侧面(331)及像侧面(332)皆为非球面；

一具负屈折力的第四透镜(340)，其物侧面(341)于近光轴处为凹面及像侧面(342)于近光轴处为凸面，其材质为塑胶，该第四透镜(340)的物侧面(341)及像侧面(342)皆为非球面；及

一具正屈折力的第五透镜(350)，其物侧面(351)于近光轴处为凸面及像侧面(352)于近光轴处为凹面，且该像侧面(352)于远离该近光轴处存在一由凹面转凸面之变化，其材质为塑胶，该第五透镜(350)的物侧面(351)及像侧面(352)皆为非球面；

其中，该结像系统镜头组另设置有一光圈(300)，其系一孔径光阑，置于一被摄物与该第一透镜(310)之间；另包含有一红外线滤光元件(IR-cutfilter)(360)置于该第五透镜(350)的像侧面(352)与一成像面(370)之间；该滤光元件(360)的材质为玻璃，且其不影响本发明的结像系统镜头组的焦距。

第三实施例详细的光学数据如表六所示，其非球面数据如表七所示，其中曲率半径、厚度及焦距的单位为mm，HFOV定义为最大视角的一半。

第三实施例非球面曲线方程式的表示如同第一实施例的形式。此外，各个关系式的参数系如同第一实施例所阐释，惟各个关系式的数值系如表八中所列。

《第四实施例》

本发明第四实施例请参阅图4A，第四实施例的像差曲线请参阅图4B。第四实施例的结像系统镜头组主要由五片具屈折力的透镜构成，由物侧至像侧依序包含：

一具正屈折力的第一透镜(410)，其物侧面(411)于近光轴处为凸面及像侧面(412)于近光轴处为凹面，其材质为塑胶，该第一透镜(410)的物侧面(411)及像侧面(412)皆为非球面；

一具负屈折力的第二透镜(420)，其物侧面(421)于近光轴处为凹面及像侧面(422)于近光轴处为凹面，其材质为塑胶，该第二透镜(420)的物侧面(421)及像侧面(422)皆为非球面；

一具正屈折力的第三透镜(430)，其物侧面(431)于近光轴处为凸面及像侧面(432)于近光轴处为凸面，其材质为塑胶，该第三透镜(430)的物侧面(431)及像侧面(432)皆为非球面；

一具负屈折力的第四透镜(440)，其物侧面(441)于近光轴处为凹面及像侧面(442)于近光轴处为凸面，其材质为塑胶，该第四透镜(440)的物侧面(441)及像侧面(442)皆为非球面；及

一具负屈折力的第五透镜(450)，其物侧面(451)于近光轴处为凸面及像侧面(452)于近光轴处为凹面，且该像侧面(452)于远离该近光轴处存在一由凹面转凸面的变化，其材质为塑胶，该第五透镜(450)的物侧面(451)及像侧面(452)皆为非球面；

其中，该结像系统镜头组另设置有一光圈(400)，其系一孔径光阑，置于一被摄物与该第一透镜(410)之间；另包含有一红外线滤光元件(IR-cutfilter)(460)置于该第五透镜(450)的像侧面(452)与一成像面(470)之间；该滤光元件(460)的材质为玻璃，且其不影响本发明的结像系统镜头组的焦距。

第四实施例详细的光学数据如表九所示，其非球面数据如表十所示，其中曲率半径、厚度及焦距的单位为mm，HFOV定义为最大视角的一半。

第四实施例非球面曲线方程式的表示如同第一实施例的形式。此外，各个关系式的参数系如同第一实施例所阐释，惟各个关系式的数值系如表十一中所列。

《第五实施例》

本发明第五实施例请参阅图5A，第五实施例的像差曲线请参阅图5B。第五实施例的结像系统镜头组主要由五片具屈折力的透镜构成，由物侧至像侧依序包含：

一具正屈折力的第一透镜(510)，其物侧面(511)于近光轴处为凸面及像侧面(512)于近光轴处为凸面，其材质为塑胶，该第一透镜(510)的物侧面(511)及像侧面(512)皆为非球面；

一具负屈折力的第二透镜(520)，其物侧面(521)于近光轴处为凹面及像侧面(522)于近光轴处为凸面，其材质为塑胶，该第二透镜(520)的物侧面(521)及像侧面(522)皆为非球面；

一具正屈折力的第三透镜(530)，其物侧面(531)于近光轴处为凸面及像侧面(532)于近光轴处为凸面，其材质为塑胶，该第三透镜(530)的物侧面(531)及像侧面(532)皆为非球面；

一具正屈折力的第四透镜(540)，其物侧面(541)于近光轴处为凹面及像侧面(542)于近光轴处为凸面，其材质为塑胶，该第四透镜(540)的物侧面(541)及像侧面(542)皆为非球面；及

一具负屈折力的第五透镜(550)，其物侧面(551)于近光轴处为凸面及像侧面(552)于近光轴处为凹面，且该像侧面(552)于远离该近光轴处存在一由凹面转凸面之变化，其材质为塑胶，该第五透镜(550)的物侧面(551)及像侧面(552)皆为非球面；

其中，该结像系统镜头组另设置有一光圈(500)，其系一孔径光阑，置于一被摄物与该第一透镜(510)之间；另包含有一红外线滤光元件(IR-cutfilter)(560)置于该第五透镜(550)的像侧面(552)与一成像面(570)之间；该滤光元件(560)的材质为玻璃，且其不影响本发明的结像系统镜头组的焦距。

第五实施例详细的光学数据如表十二所示，其非球面数据如表十三所示，其中曲率半径、厚度及焦距的单位为mm，HFOV定义为最大视角的一半。

第五实施例非球面曲线方程式的表示如同第一实施例的形式。此外，各个关系式的参数系如同第一实施例所阐释，惟各个关系式的数值系如表十四中所列。

《第六实施例》

本发明第六实施例请参阅图6A，第六实施例的像差曲线请参阅图6B。第六实施例的结像系统镜头组主要由五片具屈折力的透镜构成，由物侧至像侧依序包含：

一具正屈折力的第一透镜(610)，其物侧面(611)于近光轴处为凸面及像侧面(612)于近光轴处为凸面，其材质为塑胶，该第一透镜(610)的物侧面(611)及像侧面(612)皆为非球面；

一具负屈折力的第二透镜(620)，其物侧面(621)于近光轴处为凹面及像侧面(622)于近光轴处为凸面，且该像侧面(622)周边处表面具有一随着离轴高度增加而往像侧方向的面形变化，其材质为塑胶，该第二透镜(620)的物侧面(621)及像侧面(622)皆为非球面；

一具正屈折力的第三透镜(630)，其物侧面(631)于近光轴处为凸面及像侧面(632)于近光轴处为凹面，其材质为塑胶，该第三透镜(630)的物侧面(631)及像侧面(632)皆为非球面；

一具正屈折力的第四透镜(640)，其物侧面(641)于近光轴处为凹面及像侧面(642)于近光轴处为凸面，其材质为塑胶，该第四透镜(640)的物侧面(641)及像侧面(642)皆为非球面；及

一具负屈折力的第五透镜(650)，其物侧面(651)于近光轴处为凸面及像侧面(652)于近光轴处为凹面，且该像侧面(652)于远离该近光轴处存在一由凹面转凸面的变化，其材质为塑胶，该第五透镜(650)的物侧面(651)及像侧面(652)皆为非球面；

其中，该结像系统镜头组另设置有一光圈(600)，其系一孔径光阑，置于一被摄物与该第一透镜(610)之间；另包含有一红外线滤光元件(IR-cutfilter)(660)置于该第五透镜(650)的像侧面(652)与一成像面(670)之间；该滤光元件(660)的材质为玻璃，且其不影响本发明的结像系统镜头组的焦距。

第六实施例详细的光学数据如表十五所示，其非球面数据如表十六所示，其中曲率半径、厚度及焦距的单位为mm，HFOV定义为最大视角的一半。

第六实施例非球面曲线方程式的表示如同第一实施例的形式。此外，各个关系式的参数系如同第一实施例所阐释，惟各个关系式的数值系如表十七中所列。

《第七实施例》

本发明第七实施例请参阅图7A，第七实施例的像差曲线请参阅图7B。第七实施例的结像系统镜头组主要由五片具屈折力的透镜构成，由物侧至像侧依序包含：

一具正屈折力的第一透镜(710)，其物侧面(711)于近光轴处为凸面及像侧面(712)于近光轴处为凹面，其材质为塑胶，该第一透镜(710)的物侧面(711)及像侧面(712)皆为非球面；

一具负屈折力的第二透镜(720)，其物侧面(721)于近光轴处为凹面及像侧面(722)于近光轴处为凹面，其材质为塑胶，该第二透镜(720)的物侧面(721)及像侧面(722)皆为非球面；

一具正屈折力的第三透镜(730)，其物侧面(731)于近光轴处为凸面及像侧面(732)于近光轴处为凸面，其材质为塑胶，该第三透镜(730)的物侧面(731)及像侧面(732)皆为非球面；

一具负屈折力的第四透镜(740)，其物侧面(741)于近光轴处为凹面及像侧面(742)于近光轴处为凸面，其材质为塑胶，该第四透镜(740)的物侧面(741)及像侧面(742)皆为非球面；及

一具负屈折力的第五透镜(750)，其物侧面(751)于近光轴处为凸面及像侧面(752)于近光轴处为凹面，且该像侧面(752)于远离该近光轴处存在一由凹面转凸面的变化，其材质为塑胶，该第五透镜(750)的物侧面(751)及像侧面(752)皆为非球面；

其中，该结像系统镜头组另设置有一光圈(700)，其系一孔径光阑，置于一被摄物与该第一透镜(710)之间；另包含有一红外线滤光元件(IR-cutfilter)(760)置于该第五透镜(750)的像侧面(752)与一成像面(770)之间；该滤光元件(760)的材质为玻璃，且其不影响本发明的结像系统镜头组的焦距。

第七实施例详细的光学数据如表十八所示，其非球面数据如表十九所示，其中曲率半径、厚度及焦距的单位为mm，HFOV定义为最大视角的一半。

第七实施例非球面曲线方程式的表示如同第一实施例的形式。此外，各个关系式的参数系如同第一实施例所阐释，惟各个关系式的数值系如表二十中所列。

《第八实施例》

本发明第八实施例请参阅图8A，第八实施例的像差曲线请参阅图8B。第八实施例的结像系统镜头组主要由五片具屈折力的透镜构成，由物侧至像侧依序包含：

一具正屈折力的第一透镜(810)，其物侧面(811)于近光轴处为凸面及像侧面(812)于近光轴处为凹面，其材质为塑胶，该第一透镜(810)的物侧面(811)及像侧面(812)皆为非球面；

一具负屈折力的第二透镜(820)，其物侧面(821)于近光轴处为凹面及像侧面(822)于近光轴处为凹面，其材质为塑胶，该第二透镜(820)的物侧面(821)及像侧面(822)皆为非球面；

一具正屈折力的第三透镜(830)，其物侧面(831)于近光轴处为凸面及像侧面(832)于近光轴处为凸面，其材质为塑胶，该第三透镜(830)的物侧面(831)及像侧面(832)皆为非球面；

一具负屈折力的第四透镜(840)，其物侧面(841)于近光轴处为凹面及像侧面(842)于近光轴处为凸面，其材质为塑胶，该第四透镜(840)的物侧面(841)及像侧面(842)皆为非球面；及

一具负屈折力的第五透镜(850)，其物侧面(851)于近光轴处为凸面及像侧面(852)于近光轴处为凹面，且该像侧面(852)于远离该近光轴处存在一由凹面转凸面的变化，其材质为塑胶，该第五透镜(850)的物侧面(851)及像侧面(852)皆为非球面；

其中，该结像系统镜头组另设置有一光圈(800)，其系一孔径光阑，置于一被摄物与该第一透镜(810)之间；另包含有一红外线滤光元件(IR-cutfilter)(860)置于该第五透镜(850)的像侧面(852)与一成像面(870)之间；该滤光元件(860)的材质为塑胶，且其不影响本发明的结像系统镜头组的焦距。

第八实施例详细的光学数据如表二十一所示，其非球面数据如表二十二所示，其中曲率半径、厚度及焦距的单位为mm，HFOV定义为最大视角的一半。

第八实施例非球面曲线方程式的表示如同第一实施例的形式。此外，各个关系式的参数系如同第一实施例所阐释，惟各个关系式的数值系如表二十三中所列。

《第九实施例》

本发明第九实施例请参阅图9A，第九实施例的像差曲线请参阅图9B。第九实施例的结像系统镜头组主要由五片具屈折力的透镜构成，由物侧至像侧依序包含：

一具正屈折力的第一透镜(910)，其物侧面(911)于近光轴处为凸面及像侧面(912)于近光轴处为凹面，其材质为塑胶，该第一透镜(910)的物侧面(911)及像侧面(912)皆为非球面；

一具负屈折力的第二透镜(920)，其物侧面(921)于近光轴处为凹面及像侧面(922)于近光轴处为凹面，其材质为塑胶，该第二透镜(920)的物侧面(921)及像侧面(922)皆为非球面；

一具正屈折力的第三透镜(930)，其物侧面(931)于近光轴处为凸面及像侧面(932)于近光轴处为凹面，其材质为塑胶，该第三透镜(930)的物侧面(931)及像侧面(932)皆为非球面；

一具正屈折力的第四透镜(940)，其物侧面(941)于近光轴处为凹面及像侧面(942)于近光轴处为凸面，其材质为塑胶，该第四透镜(940)的物侧面(941)及像侧面(942)皆为非球面；及

一具负屈折力的第五透镜(950)，其物侧面(951)于近光轴处为凸面及像侧面(952)于近光轴处为凹面，且该像侧面(952)于远离该近光轴处存在一由凹面转凸面的变化，其材质为塑胶，该第五透镜(950)的物侧面(951)及像侧面(952)皆为非球面；

其中，该结像系统镜头组另设置有一光圈(900)，其系一孔径光阑，置该第一透镜(910)与该第二透镜(920)之间；另包含有一红外线滤光元件(IR-cutfilter)(960)置于该第五透镜(950)的像侧面(952)与一成像面(970)之间；该滤光元件(960)的材质为玻璃，且其不影响本发明的结像系统镜头组的焦距。

第九实施例详细的光学数据如表二十四所示，其非球面数据如表二十五所示，其中曲率半径、厚度及焦距的单位为mm，HFOV定义为最大视角的一半。

第九实施例非球面曲线方程式的表示如同第一实施例的形式。此外，各个关系式的参数系如同第一实施例所阐释，惟各个关系式的数值系如表二十六中所列。

《第十实施例》

本发明第十实施例请参阅图10A，第十实施例之像差曲线请参阅图10B。第十实施例的结像系统镜头组主要由五片具屈折力的透镜构成，由物侧至像侧依序包含：

一具正屈折力的第一透镜(1010)，其物侧面(1011)于近光轴处为凸面及像侧面(1012)于近光轴处为凹面，其材质为塑胶，该第一透镜(1010)的物侧面(1011)及像侧面(1012)皆为非球面；

一具负屈折力的第二透镜(1020)，其物侧面(1021)于近光轴处为凹面及像侧面(1022)于近光轴处为凹面，其材质为塑胶，该第二透镜(1020)的物侧面(1021)及像侧面(1022)皆为非球面；

一具正屈折力的第三透镜(1030)，其物侧面(1031)于近光轴处为凸面及像侧面(1032)于近光轴处为凹面，其材质为塑胶，该第三透镜(1030)的物侧面(1031)及像侧面(1032)皆为非球面；

一具负屈折力的第四透镜(1040)，其物侧面(1041)于近光轴处为凹面及像侧面(1042)于近光轴处为凸面，其材质为塑胶，该第四透镜(1040)的物侧面(1041)及像侧面(1042)皆为非球面；及

一具负屈折力的第五透镜(1050)，其物侧面(1051)于近光轴处为凸面及像侧面(1052)于近光轴处为凹面，且该像侧面(1052)于远离该近光轴处存在一由凹面转凸面之变化，其材质为塑胶，该第五透镜(1050)的物侧面(1051)及像侧面(1052)皆为非球面；

其中，该结像系统镜头组另设置有一光圈(1000)，其系一孔径光阑，置于该第一透镜(1010)与该第二透镜(1020)之间；另包含有一红外线滤光元件(IR-cutfilter)(1060)置于该第五透镜(1050)的像侧面(1052)与一成像面(1070)之间；该滤光元件(1060)的材质为玻璃，且其不影响本发明的结像系统镜头组的焦距。

第十实施例详细的光学数据如表二十七所示，其非球面数据如表二十八所示，其中曲率半径、厚度及焦距的单位为mm，HFOV定义为最大视角的一半。

第十实施例非球面曲线方程式的表示如同第一实施例的形式。此外，各个关系式的参数系如同第一实施例所阐释，惟各个关系式的数值系如表二十九中所列。

表一至表二十九所示为本发明的结像系统镜头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的及图式仅做为例示性，非用以限制本发明的申请专利范围。

Claims (17)

1.一种结像系统镜头组，所述结像系统镜头组由物侧至像侧依序包含：

一具正屈折力的第一透镜，其物侧面于近光轴处为凸面；

一具负屈折力的第二透镜，其物侧面于近光轴处为凹面；

一具正屈折力的第三透镜，其物侧面于近光轴处为凸面；

一具屈折力的第四透镜，其物侧面于近光轴处为凹面且其像侧面于近光轴处为凸面；及

一具屈折力的第五透镜，其像侧面于近光轴处为凹面而远离所述近光轴处存在一由凹面转凸面的变化，且其物侧面及其像侧面皆为非球面；

其中，所述结像系统镜头组中的透镜总数为五片；

其中，所述第二透镜的物侧面的曲率半径为R3，所述第二透镜的像侧面的曲率半径为R4，所述第三透镜的物侧面的曲率半径为R5，所述第三透镜的像侧面的曲率半径为R6，是满足下列关系式：

-3.5<(R3+R4)/(R3–R4)<-0.2；及

-3.5<(R5+R6)/(R5–R6)<-0.3；

其特征是，其中，所述第四透镜具负屈折力，所述结像系统镜头组的焦距为f，所述第四透镜的焦距为f4，所述第五透镜的焦距为f5，所述第三透镜的焦距为f3，是满足下列关系式：

0<(|f/f4|+|f/f5|)/(f/f3)<1.0。

2.如权利要求1所述的结像系统镜头组，其特征是，所述第四透镜的物侧面的曲率半径为R7，所述第四透镜的像侧面的曲率半径为R8，是满足下列关系式：

|(R7–R8)/(R7+R8)|<0.3。

3.如权利要求2所述的结像系统镜头组，其特征是，满足下列关系式：

-1.0≤f/f5<0.50。

4.如权利要求2所述的结像系统镜头组，其特征是，所述第二透镜的色散系数为V2，所述第一透镜的色散系数为V1，是满足下列关系式：

0.30<V2/V1<0.60。

5.如权利要求1所述的结像系统镜头组，其特征是，满足下列关系式：

-3.5<(R3+R4)/(R3–R4)<-0.5。

6.如权利要求1所述的结像系统镜头组，其特征是，满足下列关系式：

-3.5<(R5+R6)/(R5–R6)<-0.6。

7.如权利要求1所述的结像系统镜头组，其特征是，所述第二透镜的像侧面于近光轴处为凸面，其周边处表面具有一随着离轴高度增加而往像侧方向的面形变化。

8.如权利要求1所述的结像系统镜头组，其特征是，所述第三透镜于光轴上的厚度为CT3，第三透镜物侧面上的临界点与光轴的垂直距离为Yc31，其中，所述临界点并非位于光轴上，是满足下列关系式：

0.2<CT3/Yc31<1.0。

9.一种结像系统镜头组，所述结像系统镜头组由物侧至像侧依序包含：

一具正屈折力的第一透镜，其物侧面于近光轴处为凸面；

一具负屈折力的第二透镜，其物侧面于近光轴处为凹面；

一具正屈折力的第三透镜，其物侧面于近光轴处为凸面；

一具屈折力的第四透镜，其物侧面于近光轴处为凹面且其像侧面于近光轴处为凸面；及

一具屈折力的第五透镜，其像侧面于近光轴处为凹面而远离所述近光轴处存在一由凹面转凸面的变化，且其物侧面及像侧面皆为非球面；

其中，所述结像系统镜头组中的透镜总数为五片；

其中，所述第二透镜的物侧面的曲率半径为R3，所述第二透镜的像侧面的曲率半径为R4，所述第三透镜的物侧面的曲率半径为R5，所述第三透镜的像侧面的曲率半径为R6，所述结像系统镜头组的焦距为f，所述第四透镜的焦距为f4，所述第五透镜的焦距为f5，所述第三透镜的焦距为f3，是满足下列关系式：

-3.5<(R3+R4)/(R3–R4)<-0.2；

-3.5<(R5+R6)/(R5–R6)<-0.3；

0<|f/f4|<0.8；

-1.0≤f/f5<0.50；及

0<(|f/f4|+|f/f5|)/(f/f3)<1.8；

其特征是，所述第三透镜于光轴上的厚度为CT3，所述第三透镜物侧面上的临界点与光轴的垂直距离为Yc31，其中，所述临界点并非位于光轴上，是满足下列关系式：

0.2<CT3/Yc31<1.0。

10.如权利要求9所述的结像系统镜头组，其特征是，满足下列关系式：

-3.5<(R3+R4)/(R3–R4)<-0.5。

11.如权利要求10所述的结像系统镜头组，其特征是，满足下列关系式：

-3.5<(R3+R4)/(R3–R4)<-1.0。

12.如权利要求9所述的结像系统镜头组，其特征是，所述第二透镜的像侧面于近光轴处为凸面，其周边处表面具有一随着离轴高度增加而往像侧方向的面形变化。

13.一种结像系统镜头组，所述结像系统镜头组由物侧至像侧依序包含：

一具正屈折力的第一透镜，其物侧面于近光轴处为凸面；

一具负屈折力的第二透镜，其物侧面于近光轴处为凹面；

一具正屈折力的第三透镜，其物侧面于近光轴处为凸面；

一具屈折力的第四透镜，其物侧面于近光轴处为凹面且其像侧面于近光轴处为凸面；及

一具负屈折力的第五透镜，其物侧面于近光轴处为凸面，其像侧面于近光轴处为凹面而远离所述近光轴处存在一由凹面转凸面的变化，且其物侧面及像侧面皆为非球面；

其中，所述结像系统镜头组中的透镜总数为五片；

其中，所述第二透镜的物侧面的曲率半径为R3，所述第二透镜的像侧面的曲率半径为R4，所述第三透镜的物侧面的曲率半径为R5，所述第三透镜的像侧面的曲率半径为R6，所述第二透镜的色散系数为V2，所述第一透镜的色散系数为V1，是满足下列关系式：

-3.5<(R3+R4)/(R3–R4)<0.6；

-3.5<(R5+R6)/(R5–R6)<-0.6；及

0.30<V2/V1<0.60；

其特征是，其中，所述第四透镜具负屈折力。

14.如权利要求13所述的结像系统镜头组，其特征是，所述第四透镜的物侧面的曲率半径为R7，所述第四透镜的像侧面的曲率半径为R8，是满足下列关系式：

|(R7–R8)/(R7+R8)|<0.3。

15.如权利要求13所述的结像系统镜头组，其特征是，所述结像系统镜头组的焦距为f，所述第四透镜的焦距为f4，所述第五透镜的焦距为f5，所述第三透镜的焦距为f3，是满足下列关系式：

0<(|f/f4|+|f/f5|)/(f/f3)<1.0。

16.如权利要求13所述的结像系统镜头组，其特征是，所述第三透镜于光轴上的厚度为CT3，第三透镜物侧面上的临界点与光轴的垂直距离为Yc31，其中，所述临界点并非位于光轴上，是满足下列关系式：

0.2<CT3/Yc31<1.0。

17.如权利要求13所述的结像系统镜头组，其特征是，所述结像系统镜头组的焦距为f，所述第四透镜的焦距为f4，所述第五透镜的焦距为f5，是满足下列关系式：

0<|f/f4|<0.8；及

-1.0≤f/f5<0.50。