CN103869447B - 摄像镜头 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种摄像镜头，由物侧至像侧依序包含五片具屈折力的透镜：一具正屈折力的第一透镜，其物侧面于近光轴处为凸面；一具正屈折力的第二透镜；一具正屈折力的第三透镜；一具屈折力的第四透镜；及一具屈折力的第五透镜，其像侧面于近光轴处为凹面，其物侧面及像侧面皆为非球面，且其像侧面由近光轴处至周边处存在凹面转为凸面的变化。当满足特定条件式时，可有效加强系统望远(Telephoto)特性，以有效降低系统的光学总长度，该特征对于五枚透镜系统而言，更具备有达成高解像力且兼具微型化的特性。
Description
技术领域
本发明是关于一种摄像镜头，特别是关于一种应用于电子产品的小型化摄像镜头。
背景技术
近年来随着具摄影功能的可携式电子产品兴起，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(Charge Coupled Device,CCD)或互补性氧化金属半导体元件(Complementary Metal-Oxide Semiconductor Sensor,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。
传统搭载于手机相机的小型化摄影镜头，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(Smart Phone)与平板电脑(Tablet PC)等行动装置，其配置高画素摄影镜头的需求持续增加，且对于成像品质要求也不断提高的情况下，习知的四片式透镜组已无法满足。目前虽有进一步发展五片式光学镜头，如美国专利第8,000,030号所揭示，其设计并未采用物侧端连续配置三枚具正屈折力透镜，而无法通过加强光学系统的望远(Telephoto)效果而达到有效降低光学系统的总长度，因而不能在维持高解像力功能的同时，兼具小型化的特性。
发明内容
本发明的目的是提供一种摄像镜头，于靠近物侧端连续配置三枚具正屈折力透镜，可有效加强系统的望远(Telephoto)特性，以有效降低系统的光学总长度，该特征对于五枚透镜系统而言，更具备有达成高解像力且兼具微型化的特性。
本发明提供一种摄像镜头，由物侧至像侧依序包含五片具屈折力的透镜：一具正屈折力的第一透镜，其物侧面于近光轴处为凸面；一具正屈折力的第二透镜；一具正屈折力的第三透镜；一具屈折力的第四透镜；及一具屈折力的第五透镜，其像侧面于近光轴处为凹面，其物侧面及像侧面皆为非球面，且其像侧面由近光轴处至周边处存在凹面转为凸面的变化；其中，所述摄像镜头的焦距为f，所述第二透镜物侧面的曲率半径为R3，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：-0.80<f/R3<4.0；-1.5<f/f4<0.45；及0<|f5/f4|<1.50。
另一方面，本发明提供一种摄像镜头，由物侧至像侧依序包含五片具屈折力的透镜：一具正屈折力的第一透镜，其物侧面于近光轴处为凸面；一具正屈折力的第二透镜；一具正屈折力的第三透镜；一具屈折力的第四透镜；及一具负屈折力的第五透镜，其像侧面于近光轴处为凹面，其物侧面及像侧面皆为非球面，且其像侧面由近光轴处至周边处存在凹面转为凸面的变化；其中，所述摄像镜头的焦距为f，所述第二透镜物侧面的曲率半径为R3，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，所述第二透镜的焦距为f2，是满足下列关系式：-0.80<f/R3<4.0；-2.0<f/f4<1.0；0<|f5/f4|<1.50；及0<f3/f2<0.60。
当f/R3满足上述条件时，有助于减少像散的产生。
当f/f4满足上述条件时，可有效修正系统像差与减少球差的产生，进而可提升成像品质。
当|f5/f4|满足上述条件时，该第四透镜与该第五透镜的屈折力配置较为平衡，有助于减少系统敏感度。
当f3/f2满足上述条件时，可平衡正屈折力的分布与加强缩短总长度的效果。
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是描述本发明第四透镜像侧面的周边处面形特征。
图13是描述本发明第五透镜物侧面的表面特征。
附图标号：
光圈 100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、1100
第一透镜 110、210、310、410、510、610、710、810、910、1010、1110
物侧面 111、211、311、411、511、611、711、811、911、1011、1111
像侧面 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
物侧面 121、221、321、421、521、621、721、821、921、1021、1121
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、1130
物侧面 131、231、331、431、531、631、731、831、931、1031、1131
像侧面 132、322、332、432、532、632、732、832、932、1032、1132
第四透镜 140、240、340、440、540、640、740、840、940、1040、1140、1240
物侧面 141、241、341、441、541、641、741、841、941、1041、1141、1241
像侧面 142、422、342、442、542、642、742、842、942、1042、1142、1242
第五透镜 150、250、350、450、550、650、750、850、950、1050、1150、1350
物侧面 151、251、351、451、551、651、751、851、951、1051、1151、1351
像侧面 152、522、352、452、552、652、752、852、952、1052、1152、1352
红外线滤除滤光元件 160、260、360、460、560、660、760、860、960、1060、1160
成像面 170、270、370、470、570、670、770、870、970、1070、1170
光轴 1201、1301
临界点 1302、1303
像侧方向 1202
摄像镜头的焦距为f
第一透镜的焦距为f1
第二透镜的焦距为f2
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
第二透镜物侧面的曲率半径为R3
第一透镜的色散系数为V1
第二透镜的色散系数为V2
第四透镜的色散系数为V4
第三透镜于光轴上的厚度为CT3
第一透镜与第二透镜于光轴上的间隔距离为T12
第二透镜与第三透镜于光轴上的间隔距离为T23
第三透镜与第四透镜于光轴上的间隔距离为T34
第四透镜与第五透镜于光轴上的间隔距离为T45
第三透镜像侧面至该第五透镜物侧面于光轴上的距离为Dr6r9
摄像镜头的光圈值为Fno
摄像镜头的最大视角的一半为HFOV。
具体实施方式
本发明提供一种摄像镜头，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，可提供系统所需的正屈折力，有助于缩短系统的总长度。该第一透镜物侧面为凸面时，可调整正屈折力配置，进而加强缩短光学总长度。
当该第二透镜具正屈折力，可平衡正屈折力的分布以减少球差产生。该第二透镜物侧面可为凸面且像侧面可为凹面，有助于修正系统的像散，其物侧面由近光轴处至周边处可存在凸面转为凹面的变化，其像侧面由近光轴处至周边处可存在凹面转为凸面的变化，可有效压制离轴视场的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，进一步可修正离轴视场的像差。
该第三透镜具正屈折力，可降低系统敏感度。该第三透镜像侧面可为凸面，有助于加强降低系统敏感度的功效。
第四透镜像侧面于周边处表面具有一偏往像侧方向的面形变化，有助于加强修正离轴视场的像差。
该第五透镜可具负屈折力，有助于修正系统像差。该第五透镜的像侧面为凹面，且其像侧面由近光轴处至周边处存在凹面转为凸面的变化，其可使主点远离成像面，进而缩短镜组总长度，并有助于修正离轴视场的像差。该第五透镜的物侧面上设置有至少两个临界点，有助于压制离轴视场光线入射于影像感测元件上的角度，以增加影像感光元件的接收效率。
该摄像镜头的焦距为f，该第二透镜物侧面的曲率半径为R3，当摄像镜头满足下列关系式：-0.80<f/R3<4.0时，有助于减少像散的产生。
该摄像镜头的焦距为f，该第四透镜的焦距为f4，当摄像镜头满足下列关系式：-2.0<f/f4<1.0时，可有效修正系统像差与减少球差的产生，进而可提升成像品质；较佳地，是可满足下列关系式：-1.5<f/f4<0.45；更佳地，是可满足下列关系式：-1.0<f/f4<0。
该第五透镜的焦距为f5，该第四透镜的焦距为f4，当摄像镜头满足下列关系式：0<|f5/f4|<1.50时，该第四透镜与该第五透镜的屈折力配置较为平衡，有助于减少系统敏感度；较佳地，是可满足下列关系式：0.30<|f5/f4|<1.0。
该第三透镜像侧面至该第五透镜物侧面于光轴上的距离为Dr6r9，该第三透镜于光轴上的厚度为CT3，当摄像镜头满足下列关系式：0.5<Dr6r9/CT3<1.2时，有利于摄像镜头的组装，并有助于镜片在塑胶射出成型时的成型性与均质性，以获得良好成像品质；较佳地，是可满足下列关系式：0.5<Dr6r9/CT3<1.0。
该第二透镜的色散系数为V2，该第四透镜的色散系数为V4，该第一透镜的色散系数为V1，当摄像镜头满足下列关系式：0.6<(V2+V4)/V1<1.0时，有助于系统色差的修正。
该摄像镜头的焦距为f，该第三透镜的焦距为f3，当摄像镜头满足下列关系式：1.20<f/f3<2.50时，有助于降低该摄像镜片系统的敏感度。
该第三透镜的焦距为f3，该第二透镜的焦距为f2，当摄像镜头满足下列关系式：0<f3/f2<0.80时，可平衡正屈折力的分布与加强缩短总长度的效果；较佳地，是可满足下列关系式：0<f3/f2<0.60。
该第一透镜与该第二透镜于光轴上的间隔距离为T12，该第二透镜与该第三透镜于光轴上的间隔距离为T23，该第三透镜与该第四透镜于光轴上的间隔距离为T34，该第四透镜与该第五透镜于光轴上的间隔距离为T45，当T23为T12、T23、T34及T45的中最大者时，有助于适当调配透镜间距的配置，以利于摄像透镜的组装，以提高镜头制作良率。
该摄像镜头的焦距为f，该第一透镜的焦距为f1，该第二透镜的焦距为f2，当摄像镜头满足下列关系式：0.3<|f/f1|+|f/f2|<0.8时，可有效加强系统望远特性，以有效降低系统的光学总长度。
本发明的摄像镜头中，透镜的材质可为玻璃或塑胶，若透镜的材质为玻璃，则可以增加该摄像镜头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摄像镜头的总长度。
本发明的摄像镜头中，可至少设置一光阑，如孔径光阑(Aperture Stop)、耀光光阑(Glare Stop)或视场光阑(Field Stop)等，以减少杂散光，有助于提升影像品质。
本发明摄像镜头中，光圈配置可为前置或中置，前置光圈可使摄像镜头的出射瞳(Exit Pupil)与成像面产生较长的距离，使其具有远心(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，使摄像镜头具有广角镜头的优势。
本发明的摄像镜头中，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(Critical Point)即为垂直于光轴的切面与该透镜表面相切的切点。
本发明的摄像镜头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。
请参阅图12，示意该第四透镜(1240)像侧面(1242)于周边处表面具有一偏往像侧方向(1202)的面形变化。
请参阅图13，示意该第五透镜(1350)的物侧面(1351)上，除与光轴(1301)的交点外，该物侧面(1351)垂直光轴(1301)的一切面，该切面与该物侧面的一切点为临界点(1302、1303)。
本发明的摄像镜头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。第一实施例的摄像镜头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)，其材质为塑胶，其物侧面(111)于近光轴处为凸面，其像侧面(112)于近光轴处为凹面，且其两面皆为非球面；
一具正屈折力的第二透镜(120)，其材质为塑胶，其物侧面(121)于近光轴处为凸面，其像侧面(122)于近光轴处为凹面，且其两面皆为非球面，其物侧面(121)由近光轴处至周边处存在凸面转为凹面的变化，其像侧面(122)由近光轴处至周边处存在凹面转为凸面的变化；
一具正屈折力的第三透镜(130)，其材质为塑胶，其物侧面(131)于近光轴处为凹面，其像侧面(132)于近光轴处为凸面，且其两面皆为非球面；
一具负屈折力的第四透镜(140)，其材质为塑胶，其物侧面(141)于近光轴处为凹面，其像侧面(142)于近光轴处为凸面，且其两面皆为非球面；及
一具负屈折力的第五透镜(150)，其材质为塑胶，其物侧面(151)于近光轴处为凸面，其像侧面(152)于近光轴处为凹面，且其两面皆为非球面，其物侧面(151)存在至少两个以上的临界点，其像侧面(152)由近光轴处至周边处存在凹面转为凸面的变化；
所有具屈折力透镜于光轴上的间隔距离中，该第二透镜(120)与该第三透镜(130)于光轴上的间隔距离为最大者，其中，该摄像镜头另设置有一光圈(100)，置于一被摄物与该第一透镜(110)间；另包含有一红外线滤除滤光元件(IR-cut filter)(160)置于该第五透镜(150)与一成像面(170)间，其材质为玻璃且不影响焦距。
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：
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垂直距离；
R：曲率半径；
k：锥面系数；
Ai：第i阶非球面系数。
第一实施例的摄像镜头中，摄像镜头的焦距为f，摄像镜头的光圈值为Fno，摄像镜头中最大视角的一半为HFOV，其数值为：f=2.19(毫米)，Fno=2.00，HFOV=35.4(度)。
第一实施例的摄像镜头中，摄像镜头的焦距为f，该第四透镜(140)的焦距为f4，其关系式为：f/f4=-0.370。
第一实施例的摄像镜头中，摄像镜头的焦距为f，该第二透镜(120)物侧面(121)的曲率半径为R3，其关系式为：f/R3=1.788。
第一实施例的摄像镜头中，该第五透镜(150)的焦距为f5，该第四透镜(140)的焦距为f4，其关系式为：|f5/f4|=0.367。
第一实施例的摄像镜头中，该第三透镜(130)的焦距为f3，该第二透镜(120)的焦距为f2，其关系式为：f3/f2=0.048。
第一实施例的摄像镜头中，该第三透镜(130)像侧面(132)至该第五透镜(150)物侧面(151)于光轴上的距离为Dr6r9，该第三透镜(130)于光轴上的厚度为CT3，其关系式为：Dr6r9/CT3=0.899。
第一实施例的摄像镜头中，该第二透镜(120)的色散系数为V2，该第四透镜(140)的色散系数为V4，该第一透镜(110)的色散系数为V1，其关系式为：(V2+V4)/V1=0.766。
第一实施例的摄像镜头中，摄像镜头的焦距为f，该第三透镜(130)的焦距为f3，其关系式为：f/f3=1.888。
第一实施例的摄像镜头中，摄像镜头的焦距为f，该第一透镜(110)的焦距为f1，该第二透镜(120)的焦距为f2，其关系式为：|f/f1|+|f/f2|=0.617。
《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。第二实施例的摄像镜头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)，其材质为塑胶，其物侧面(211)于近光轴处为凸面，其像侧面(212)于近光轴处为凹面，且其两面皆为非球面；
一具正屈折力的第二透镜(220)，其材质为塑胶，其物侧面(221)于近光轴处为凸面，其像侧面(222)于近光轴处为凹面，且其两面皆为非球面，其物侧面(221)由近光轴处至周边处存在凸面转为凹面的变化，其像侧面(222)由近光轴处至周边处存在凹面转为凸面的变化；
一具正屈折力的第三透镜(230)，其材质为塑胶，其物侧面(231)于近光轴处为凹面，其像侧面(232)于近光轴处为凸面，且其两面皆为非球面；
一具负屈折力的第四透镜(240)，其材质为塑胶，其物侧面(241)于近光轴处为凹面，其像侧面(242)于近光轴处为凸面，且其两面皆为非球面；及
一具负屈折力的第五透镜(250)，其材质为塑胶，其物侧面(251)于近光轴处为凸面，其像侧面(252)于近光轴处为凹面，且其两面皆为非球面，其物侧面(251)存在至少两个以上的临界点，其像侧面(252)由近光轴处至周边处存在凹面转为凸面的变化；
所有具屈折力透镜于光轴上的间隔距离中，该第二透镜(220)与该第三透镜(230)于光轴上的间隔距离为最大者，其中，该摄像镜头另设置有一光圈(200)，置于一被摄物与该第一透镜(210)间；另包含有一红外线滤除滤光元件(IR-cut filter)(260)置于该第五透镜(250)与一成像面(270)间，其材质为玻璃且不影响焦距。
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，各个关系式的参数是如同第一实施例所阐释，惟各个关系式的数值是如表五中所列。
《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。第三实施例的摄像镜头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)，其材质为塑胶，其物侧面(311)于近光轴处为凸面，其像侧面(312)于近光轴处为凹面，且其两面皆为非球面；
一具正屈折力的第二透镜(320)，其材质为塑胶，其物侧面(321)于近光轴处为凸面，其像侧面(322)于近光轴处为凹面，且其两面皆为非球面，其物侧面(321)由近光轴处至周边处存在凸面转为凹面的变化，其像侧面(322)由近光轴处至周边处存在凹面转为凸面的变化；
一具正屈折力的第三透镜(330)，其材质为塑胶，其物侧面(331)于近光轴处为凸面，其像侧面(332)于近光轴处为凸面，且其两面皆为非球面；
一具负屈折力的第四透镜(340)，其材质为塑胶，其物侧面(341)于近光轴处为凹面，其像侧面(342)于近光轴处为凸面，且其两面皆为非球面，其像侧面(342)于周边处表面具有一偏往像侧方向的面形变化；及
一具负屈折力的第五透镜(350)，其材质为塑胶，其物侧面(351)于近光轴处为凸面，其像侧面(352)于近光轴处为凹面，且其两面皆为非球面，其物侧面(351)存在至少两个以上的临界点，其像侧面(352)由近光轴处至周边处存在凹面转为凸面的变化；
所有具屈折力透镜于光轴上的间隔距离中，该第二透镜(320)与该第三透镜(330)于光轴上的间隔距离为最大者，其中，该摄像镜头另设置有一光圈(300)，置于一被摄物与该第一透镜(310)间；另包含有一红外线滤除滤光元件(IR-cut filter)(360)置于该第五透镜(350)与一成像面(370)间，其材质为玻璃且不影响焦距。
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，各个关系式的参数是如同第一实施例所阐释，惟各个关系式的数值是如表八中所列。
《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。第四实施例的摄像镜头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)，其材质为塑胶，其物侧面(411)于近光轴处为凸面，其像侧面(412)于近光轴处为凹面，且其两面皆为非球面；
一具正屈折力的第二透镜(420)，其材质为塑胶，其物侧面(421)于近光轴处为凸面，其像侧面(422)于近光轴处为凹面，且其两面皆为非球面，其物侧面(421)由近光轴处至周边处存在凸面转为凹面的变化，其像侧面(422)由近光轴处至周边处存在凹面转为凸面的变化；
一具正屈折力的第三透镜(430)，其材质为塑胶，其物侧面(431)于近光轴处为凹面，其像侧面(432)于近光轴处为凸面，且其两面皆为非球面；
一具负屈折力的第四透镜(440)，其材质为塑胶，其物侧面(441)于近光轴处为凹面，其像侧面(442)于近光轴处为凸面，且其两面皆为非球面，其像侧面(442)于周边处表面具有一偏往像侧方向的面形变化；及
一具负屈折力的第五透镜(450)，其材质为塑胶，其物侧面(451)于近光轴处为凸面，其像侧面(452)于近光轴处为凹面，且其两面皆为非球面，其物侧面(451)存在至少两个以上的临界点，其像侧面(452)由近光轴处至周边处存在凹面转为凸面的变化；
所有具屈折力透镜于光轴上的间隔距离中，该第二透镜(420)与该第三透镜(430)于光轴上的间隔距离为最大者，其中，该摄像镜头另设置有一光圈(400)，置于一被摄物与该第一透镜(410)间；另包含有一红外线滤除滤光元件(IR-cut filter)(460)置于该第五透镜(450)与一成像面(470)间，其材质为玻璃且不影响焦距。
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，各个关系式的参数是如同第一实施例所阐释，惟各个关系式的数值是如表十一中所列。
《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。第五实施例的摄像镜头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)，其材质为塑胶，其物侧面(511)于近光轴处为凸面，其像侧面(512)于近光轴处为凹面，且其两面皆为非球面；
一具正屈折力的第二透镜(520)，其材质为塑胶，其物侧面(521)于近光轴处为凸面，其像侧面(522)于近光轴处为凹面，且其两面皆为非球面，其物侧面(521)由近光轴处至周边处存在凸面转为凹面的变化，其像侧面(522)由近光轴处至周边处存在凹面转为凸面的变化；
一具正屈折力的第三透镜(530)，其材质为塑胶，其物侧面(531)于近光轴处为凹面，其像侧面(532)于近光轴处为凸面，且其两面皆为非球面；
一具负屈折力的第四透镜(540)，其材质为塑胶，其物侧面(541)于近光轴处为凹面，其像侧面(542)于近光轴处为凸面，且其两面皆为非球面，其像侧面(542)于周边处表面具有一偏往像侧方向的面形变化；及
一具负屈折力的第五透镜(550)，其材质为塑胶，其物侧面(551)于近光轴处为凸面，其像侧面(552)于近光轴处为凹面，且其两面皆为非球面，其物侧面(551)存在至少两个以上的临界点，其像侧面(552)由近光轴处至周边处存在凹面转为凸面的变化；
所有具屈折力透镜于光轴上的间隔距离中，该第二透镜(520)与该第三透镜(530)于光轴上的间隔距离为最大者，其中，该摄像镜头另设置有一光圈(500)，置于该第一透镜(510)与该第二透镜(520)间；另包含有一红外线滤除滤光元件(IR-cut filter)(560)置于该第五透镜(550)与一成像面(570)间，其材质为玻璃且不影响焦距。
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，各个关系式的参数是如同第一实施例所阐释，惟各个关系式的数值是如表十四中所列。
《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。第六实施例的摄像镜头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)，其材质为塑胶，其物侧面(611)于近光轴处为凸面，其像侧面(612)于近光轴处为凹面，且其两面皆为非球面；
一具正屈折力的第二透镜(620)，其材质为塑胶，其物侧面(621)于近光轴处为凸面，其像侧面(622)于近光轴处为凹面，且其两面皆为非球面，其物侧面(621)由近光轴处至周边处存在凸面转为凹面的变化，其像侧面(622)由近光轴处至周边处存在凹面转为凸面的变化；
一具正屈折力的第三透镜(630)，其材质为塑胶，其物侧面(631)于近光轴处为凹面，其像侧面(632)于近光轴处为凸面，且其两面皆为非球面；
一具负屈折力的第四透镜(640)，其材质为塑胶，其物侧面(641)于近光轴处为凹面，其像侧面(642)于近光轴处为凸面，且其两面皆为非球面；及
一具负屈折力的第五透镜(650)，其材质为塑胶，其物侧面(651)于近光轴处为凸面，其像侧面(652)于近光轴处为凹面，且其两面皆为非球面，其物侧面(651)存在至少两个以上的临界点，其像侧面(652)由近光轴处至周边处存在凹面转为凸面的变化；
所有具屈折力透镜于光轴上的间隔距离中，该第二透镜(620)与该第三透镜(630)于光轴上的间隔距离为最大者，其中，该摄像镜头另设置有一光圈(600)，置于一被摄物与该第一透镜(610)间；另包含有一红外线滤除滤光元件(IR-cut filter)(660)置于该第五透镜(650)与一成像面(670)间，其材质为玻璃且不影响焦距。
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，各个关系式的参数是如同第一实施例所阐释，惟各个关系式的数值是如表十七中所列。
《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。第七实施例的摄像镜头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)，其材质为塑胶，其物侧面(711)于近光轴处为凸面，其像侧面(712)于近光轴处为凹面，且其两面皆为非球面；
一具正屈折力的第二透镜(720)，其材质为塑胶，其物侧面(721)于近光轴处为凸面，其像侧面(722)于近光轴处为凹面，且其两面皆为非球面，其物侧面(721)由近光轴处至周边处存在凸面转为凹面的变化，其像侧面(722)由近光轴处至周边处存在凹面转为凸面的变化；
一具正屈折力的第三透镜(730)，其材质为塑胶，其物侧面(731)于近光轴处为凹面，其像侧面(732)于近光轴处为凸面，且其两面皆为非球面；
一具负屈折力的第四透镜(740)，其材质为塑胶，其物侧面(741)于近光轴处为凹面，其像侧面(742)于近光轴处为凸面，且其两面皆为非球面，其像侧面(742)于周边处表面具有一偏往像侧方向的面形变化；及
一具负屈折力的第五透镜(750)，其材质为塑胶，其物侧面(751)于近光轴处为凸面，其像侧面(752)于近光轴处为凹面，且其两面皆为非球面，其像侧面(752)由近光轴处至周边处存在凹面转为凸面的变化；
所有具屈折力透镜于光轴上的间隔距离中，该第二透镜(720)与该第三透镜(730)于光轴上的间隔距离为最大者，其中，该摄像镜头另设置有一光圈(700)，置于一被摄物与该第一透镜(710)间；另包含有一红外线滤除滤光元件(IR-cut filter)(760)置于该第五透镜(750)与一成像面(770)间，其材质为玻璃且不影响焦距。
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，各个关系式的参数是如同第一实施例所阐释，惟各个关系式的数值是如表二十中所列。
《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。第八实施例的摄像镜头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)，其材质为塑胶，其物侧面(811)于近光轴处为凸面，其像侧面(812)于近光轴处为凹面，且其两面皆为非球面；
一具正屈折力的第二透镜(820)，其材质为塑胶，其物侧面(821)于近光轴处为凸面，其像侧面(822)于近光轴处为凹面，且其两面皆为非球面，其物侧面(821)由近光轴处至周边处存在凸面转为凹面的变化，其像侧面(822)由近光轴处至周边处存在凹面转为凸面的变化；
一具正屈折力的第三透镜(830)，其材质为塑胶，其物侧面(831)于近光轴处为凹面，其像侧面(832)于近光轴处为凸面，且其两面皆为非球面；
一具正屈折力的第四透镜(840)，其材质为塑胶，其物侧面(841)于近光轴处为凹面，其像侧面(842)于近光轴处为凸面，且其两面皆为非球面，其像侧面(842)于周边处表面具有一偏往像侧方向的面形变化；及
一具负屈折力的第五透镜(850)，其材质为塑胶，其物侧面(851)于近光轴处为凸面，其像侧面(852)于近光轴处为凹面，且其两面皆为非球面，其物侧面(851)存在至少两个以上的临界点，其像侧面(852)由近光轴处至周边处存在凹面转为凸面的变化；
所有具屈折力透镜于光轴上的间隔距离中，该第二透镜(820)与该第三透镜(830)于光轴上的间隔距离为最大者，其中，该摄像镜头另设置有一光圈(800)，置于一被摄物与该第一透镜(810)间；另包含有一红外线滤除滤光元件(IR-cut filter)(860)置于该第五透镜(850)与一成像面(870)间，其材质为玻璃且不影响焦距。
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，各个关系式的参数是如同第一实施例所阐释，惟各个关系式的数值是如表二十三中所列。
《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。第九实施例的摄像镜头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)，其材质为玻璃，其物侧面(911)于近光轴处为凸面，其像侧面(912)于近光轴处为凹面，且其两面皆为非球面；
一具正屈折力的第二透镜(920)，其材质为塑胶，其物侧面(921)于近光轴处为凸面，其像侧面(922)于近光轴处为凹面，且其两面皆为非球面，其物侧面(921)由近光轴处至周边处存在凸面转为凹面的变化，其像侧面(922)由近光轴处至周边处存在凹面转为凸面的变化；
一具正屈折力的第三透镜(930)，其材质为塑胶，其物侧面(931)于近光轴处为凸面，其像侧面(932)于近光轴处为凸面，且其两面皆为非球面；
一具正屈折力的第四透镜(940)，其材质为塑胶，其物侧面(941)于近光轴处为凹面，其像侧面(942)于近光轴处为凸面，且其两面皆为非球面，其像侧面(942)于周边处表面具有一偏往像侧方向的面形变化；及
一具负屈折力的第五透镜(950)，其材质为塑胶，其物侧面(951)于近光轴处为凸面，其像侧面(952)于近光轴处为凹面，且其两面皆为非球面，其物侧面(951)存在至少两个以上的临界点，其像侧面(952)由近光轴处至周边处存在凹面转为凸面的变化；
所有具屈折力透镜于光轴上的间隔距离中，该第二透镜(920)与该第三透镜(930)于光轴上的间隔距离为最大者，其中，该摄像镜头另设置有一光圈(900)，置于该第一透镜(910)与该第二透镜(920)间；另包含有一红外线滤除滤光元件(IR-cut filter)(960)置于该第五透镜(950)与一成像面(970)间，其材质为玻璃且不影响焦距。
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，各个关系式的参数是如同第一实施例所阐释，惟各个关系式的数值是如表二十六中所列。
《第十实施例》
本发明第十实施例请参阅图10A，第十实施例的像差曲线请参阅图10B。第十实施例的摄像镜头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)，其材质为塑胶，其物侧面(1011)于近光轴处为凸面，其像侧面(1012)于近光轴处为凸面，且其两面皆为非球面；
一具正屈折力的第二透镜(1020)，其材质为塑胶，其物侧面(1021)于近光轴处为凹面，其像侧面(1022)于近光轴处为凸面，且其两面皆为非球面；
一具正屈折力的第三透镜(1030)，其材质为塑胶，其物侧面(1031)于近光轴处为凹面，其像侧面(1032)于近光轴处为凸面，且其两面皆为非球面；
一具负屈折力的第四透镜(1040)，其材质为塑胶，其物侧面(1041)于近光轴处为凹面，其像侧面(1042)于近光轴处为凸面，且其两面皆为非球面，其像侧面(1042)于周边处表面具有一偏往像侧方向的面形变化；及
一具负屈折力的第五透镜(1050)，其材质为塑胶，其物侧面(1051)于近光轴处为凸面，其像侧面(1052)于近光轴处为凹面，且其两面皆为非球面，其像侧面(1052)由近光轴处至周边处存在凹面转为凸面的变化；
其中，该摄像镜头另设置有一光圈(1000)，置于一被摄物与该第一透镜(1010)间；另包含有一红外线滤除滤光元件(IR-cut filter)(1060)置于该第五透镜(1050)与一成像面(1070)间，其材质为玻璃且不影响焦距。
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，各个关系式的参数是如同第一实施例所阐释，惟各个关系式的数值是如表二十九中所列。
《第十一实施例》
本发明第十一实施例请参阅图11A，第十一实施例的像差曲线请参阅第图11B。第十一实施例的摄像镜头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(1110)，其材质为塑胶，其物侧面(1111)于近光轴处为凸面，其像侧面(1112)于近光轴处为凸面，且其两面皆为非球面；
一具正屈折力的第二透镜(1120)，其材质为塑胶，其物侧面(1121)于近光轴处为凸面，其像侧面(1122)于近光轴处为凸面，且其两面皆为非球面；
一具正屈折力的第三透镜(1130)，其材质为塑胶，其物侧面(1131)于近光轴处为凹面，其像侧面(1132)于近光轴处为凸面，且其两面皆为非球面；
一具负屈折力的第四透镜(1140)，其材质为塑胶，其物侧面(1141)于近光轴处为凹面，其像侧面(1142)于近光轴处为凸面，且其两面皆为非球面，其像侧面(1142)于周边处表面具有一偏往像侧方向的面形变化；及
一具负屈折力的第五透镜(1150)，其材质为塑胶，其物侧面(1151)于近光轴处为凸面，其像侧面(1152)于近光轴处为凹面，且其两面皆为非球面，其像侧面(1152)由近光轴处至周边处存在凹面转为凸面的变化；
其中，该摄像镜头另设置有一光圈(1100)，置于一被摄物与该第一透镜(1110)间；另包含有一红外线滤除滤光元件(IR-cut filter)(1160)置于该第五透镜(1150)与一成像面(1170)间，其材质为玻璃且不影响焦距。
第十一实施例详细的光学数据如表三十所示，其非球面数据如表三十一所示，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。
第十一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，各个关系式的参数是如同第一实施例所阐释，惟各个关系式的数值是如表三十二中所列。
表一至表三十二所示为本发明的摄像镜头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作为例示性，非用以限制本发明的申请专利范围。
Claims (23)
1.一种摄像镜头，其特征是，所述摄像镜头由物侧至像侧依序包含五片具屈折力的透镜：
一具正屈折力的第一透镜，其物侧面于近光轴处为凸面；
一具正屈折力的第二透镜；
一具正屈折力的第三透镜；
一具屈折力的第四透镜；及
一具屈折力的第五透镜，其像侧面于近光轴处为凹面，其物侧面及像侧面皆为非球面，且其像侧面由近光轴处至周边处存在凹面转为凸面的变化；
其中，所述摄像镜头中的透镜总数为五片，所述摄像镜头的焦距为f，所述第二透镜物侧面的曲率半径为R3，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：
-0.80<f/R3<4.0；
-1.5<f/f4<0.45；及
0<|f5/f4|<1.50。
2.如权利要求1所述的摄像镜头，其特征是，所述第三透镜像侧面于近光轴处为凸面。
3.如权利要求2所述的摄像镜头，其特征是，所述第四透镜物侧面于近光轴处为凹面，所述第四透镜像侧面于近光轴处为凸面。
4.如权利要求3所述的摄像镜头，其特征是，所述第三透镜像侧面至所述第五透镜物侧面于光轴上的距离为Dr6r9，所述第三透镜于光轴上的厚度为CT3，是满足下列关系式：
0.5<Dr6r9/CT3<1.0。
5.如权利要求3所述的摄像镜头，其特征是，所述摄像镜头的焦距为f，所述第四透镜的焦距为f4，是满足下列关系式：
-1.0<f/f4<0。
6.如权利要求5所述的摄像镜头，其特征是，所述第二透镜的色散系数为V2，所述第四透镜的色散系数为V4，所述第一透镜的色散系数为V1，是满足下列关系式：
0.6<(V2+V4)/V1<1.0。
7.如权利要求5所述的摄像镜头，其特征是，所述第五透镜的焦距为f5，所述第四透镜的焦距为f4，是满足下列关系式：
0.30<|f5/f4|<1.0。
8.如权利要求5所述的摄像镜头，其特征是，所述第二透镜物侧面于近光轴处为凸面，所述第二透镜像侧面于近光轴处为凹面，所述第二透镜物侧面由近光轴处至周边处存在凸面转为凹面的变化，所述第二透镜像侧面由近光轴处至周边处存在凹面转为凸面的变化。
9.如权利要求2所述的摄像镜头，其特征是，所述摄像镜头的焦距为f，所述第三透镜的焦距为f3，是满足下列关系式：
1.20<f/f3<2.50。
10.如权利要求9所述的摄像镜头，其特征是，所述第四透镜像侧面于周边处具有一偏往像侧方向的面形变化。
11.如权利要求1所述的摄像镜头，其特征是，所述第五透镜具负屈折力，所述第五透镜物侧面于近光轴处为凸面。
12.如权利要求11所述的摄像镜头，其特征是，所述第三透镜的焦距为f3，所述第二透镜的焦距为f2，是满足下列关系式：
0<f3/f2<0.80。
13.如权利要求11所述的摄像镜头，其特征是，所述第一透镜与所述第二透镜于光轴上的间隔距离为T12，所述第二透镜与该第三透镜于光轴上的间隔距离为T23，所述第三透镜与所述第四透镜于光轴上的间隔距离为T34，所述第四透镜与所述第五透镜于光轴上的间隔距离为T45，其中T23为T12、T23、T34及T45中最大者。
14.如权利要求1所述的摄像镜头，其特征是，所述摄像镜头的焦距为f，所述第一透镜的焦距为f1，所述第二透镜的焦距为f2，是满足下列关系式：
0.3<|f/f1|+|f/f2|<0.8。
15.如权利要求1所述的摄像镜头，其特征是，所述第五透镜物侧面具有至少两个以上的临界点。
16.一种摄像镜头，其特征是，所述摄像镜头由物侧至像侧依序包含五片具屈折力的透镜：
一具正屈折力的第一透镜，其物侧面于近光轴处为凸面；
一具正屈折力的第二透镜；
一具正屈折力的第三透镜；
一具屈折力的第四透镜；及
一具负屈折力的第五透镜，其像侧面于近光轴处为凹面，其物侧面及像侧面皆为非球面，且其像侧面由近光轴处至周边处存在凹面转为凸面的变化；
其中，所述摄像镜头中的透镜总数为五片，所述摄像镜头的焦距为f，所述第二透镜物侧面的曲率半径为R3，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，所述第二透镜的焦距为f2，是满足下列关系式：
-0.80<f/R3<4.0；
-2.0<f/f4<1.0；
0<|f5/f4|<1.50；及
0<f3/f2<0.60。
17.如权利要求16所述的摄像镜头，其特征是，所述第三透镜像侧面至所述第五透镜物侧面于光轴上的距离为Dr6r9，所述第三透镜于光轴上的厚度为CT3，是满足下列关系式：
0.5<Dr6r9/CT3<1.2。
18.如权利要求17所述的摄像镜头，其特征是，所述第四透镜物侧面于近光轴处为凹面，所述第四透镜像侧面于近光轴处为凸面。
19.如权利要求17所述的摄像镜头，其特征是，所述摄像镜头的焦距为f，所述第四透镜的焦距为f4，是满足下列关系式：
-1.0<f/f4<0。
20.如权利要求16所述的摄像镜头，其特征是，所述第五透镜的焦距为f5，所述第四透镜的焦距为f4，是满足下列关系式：
0.30<|f5/f4|<1.0。
21.如权利要求16所述的摄像镜头，其特征是，所述第五透镜物侧面具有至少两个以上的临界点。
22.如权利要求16所述的摄像镜头，其特征是，所述第二透镜像侧面于近光轴处为凹面，所述第二透镜像侧面由近光轴处至周边处存在凹面转为凸面的变化。
23.如权利要求16所述的摄像镜头，其特征是，所述第二透镜的色散系数为V2，所述第四透镜的色散系数为V4，所述第一透镜的色散系数为V1，是满足下列关系式：
0.6<(V2+V4)/V1<1.0。
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