CN104062744B - 结像镜头系统组 - Google Patents
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Abstract
一种结像镜头系统组,由物侧至像侧依序包含光圈、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,其像侧表面为凸面。第四透镜具有屈折力。第五透镜具有屈折力,其像侧表面近光轴处为凹面,且其像侧表面离轴处具有至少一凸面,其物侧表面及像侧表面皆为非球面。结像镜头系统组具有五枚非粘合且具有屈折力的透镜。当满足特定条件时,第一透镜具备较佳的光线汇聚能力,有效降低结像镜头系统组的总长度。
Description
技术领域
本发明是有关于一种结像镜头系统组,且特别是有关于一种应用于电子产品上的小型化结像镜头系统组。
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,光学系统的需求日渐提高。一般光学系统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,使得感光元件的像素尺寸缩小,光学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光学系统,如美国专利第7,869,142号所示,多采用四片式透镜结构为主,但由于智能手机(SmartPhone)与平板电脑(TabletPC)等高规格移动装置的盛行,带动光学系统在像素与成像品质上的迅速攀升,已知的光学系统将无法满足更高阶的摄影系统。
目前虽然有进一步发展五片式光学系统,如美国专利第8,189,273号所示,但其光圈配置与第一透镜的面形设计,无法有效提升光线汇聚的能力,进而使光学系统总长较大,不利于手机等可携式装置的应用。
发明内容
本发明提供一种结像镜头系统组,在大光圈条件的配置下,第一透镜具有较佳的光线汇聚能力,且有助于提升第一透镜屈折力的配置,有效降低总长度。
依据本发明提供一种结像镜头系统组,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,其像侧表面为凸面。第四透镜具有屈折力。第五透镜具有屈折力,其像侧表面近光轴处为凹面,且其像侧表面离轴处具有至少一凸面,其物侧表面及像侧表面皆为非球面。结像镜头系统组具有五枚非粘合且具有屈折力的透镜,其还包含一光圈,设置于被摄物与第一透镜间。第一透镜物侧表面在光轴上的交点至第一透镜物侧表面的最大有效径位置于光轴的水平位移距离为SAG11,第一透镜物侧表面与像侧表面间最大有效径范围内平行于光轴的非轴上最小水平距离为ET1,第一透镜的焦距为f1,第三透镜的焦距为f3,第二透镜像侧表面的曲率半径为R4,第四透镜的焦距为f4,其满足下列条件:
1.75<SAG11/ET1;
0<f1/|f3|<0.8;以及
R4/f4<0。
依据本发明另提供一种结像镜头系统组,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。第四透镜具有屈折力。第五透镜具有屈折力,其像侧表面近光轴处为凹面,且其像侧表面离轴处具有至少一凸面,其物侧表面及像侧表面皆为非球面。结像镜头系统组具有五枚非粘合且具有屈折力的透镜,且其还包含光圈,设置于被摄物与第一透镜间。第一透镜物侧表面在光轴上的交点至第一透镜物侧表面的最大有效径位置于光轴的水平位移距离为SAG11,第一透镜物侧表面与像侧表面间最大有效径范围内平行于光轴的非轴上最小水平距离为ET1,第一透镜的焦距为f1,第三透镜的焦距为f3,第一透镜物侧表面至光圈于光轴上的间隔距离为Dr1s,第一透镜于光轴上的厚度为CT1,其满足下列条件:
1.75<SAG11/ET1;
0<f1/|f3|<0.8;以及
0.50<Dr1s/CT1<0.85。
当SAG11/ET1满足上述条件时,结像镜头系统组在大光圈条件的配置下,第一透镜具有较佳的光线汇聚能力,且有助于提升第一透镜屈折力的配置,有效降低总长度。
当f1/|f3|满足上述条件时,可平衡第一透镜与第三透镜屈折力的配置,避免过大的球差产生。
当R4/f4满足上述条件时,有助于减少结像镜头系统组的像差。
当Dr1s/CT1满足上述条件时,可提升第一透镜光线汇聚的能力。
附图说明
图1绘示依照本发明第一实施例的一种结像镜头系统组的示意图;
图2由左至右依序为第一实施例的结像镜头系统组的球差、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结像镜头系统组的示意图;
图4由左至右依序为第二实施例的结像镜头系统组的球差、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结像镜头系统组的示意图;
图6由左至右依序为第三实施例的结像镜头系统组的球差、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结像镜头系统组的示意图;
图8由左至右依序为第四实施例的结像镜头系统组的球差、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结像镜头系统组的示意图;
图10由左至右依序为第五实施例的结像镜头系统组的球差、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结像镜头系统组的示意图;
图12由左至右依序为第六实施例的结像镜头系统组的球差、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结像镜头系统组的示意图;
图14由左至右依序为第七实施例的结像镜头系统组的球差、像散及歪曲曲线图;以及
图15绘示依照图1实施方式中结像镜头系统组第一透镜参数SAG11及ET1的示意图。
具体实施方式
一种结像镜头系统组,由物侧至像侧依序包含五枚非粘合且具有屈折力的透镜,为第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜以及第五透镜。结像镜头系统组还包含光圈,设置于被摄物与第一透镜间。
第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜及第五透镜为五枚具有屈折力的非粘合透镜,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,本发明结像镜头系统组提供五枚非粘合透镜,以改善粘合透镜所产生的问题。
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,有助于缩短结像镜头系统组的总长度。
第二透镜可具有负屈折力,其像侧表面可为凹面。借此,可修正第一透镜产生的像差。
第三透镜的像侧表面可为凸面,可降低结像镜头系统组的敏感度。
第五透镜的物侧表面可为凸面,其像侧表面近光轴处为凹面,且其像侧表面离轴处具有至少一凸面。借此,可使结像镜头系统组的主点(PrincipalPoint)远离成像面,有利于缩短其后焦距以维持小型化,并可有效地压制离轴视场光线入射的角度,进一步可修正离轴视场的像差。
第一透镜物侧表面在光轴上的交点至第一透镜物侧表面的最大有效径位置于光轴的水平位移距离为SAG11(若水平位移朝向像侧,SAG11为正值;若水平位移朝向物侧,SAG11为负值),第一透镜物侧表面与像侧表面间最大有效径范围内平行于光轴的非轴上最小水平距离为ET1,其满足下列条件:1.75<SAG11/ET1。在结像镜头系统组大光圈条件的配置下,第一透镜具有较佳的光线汇聚能力,且有助于提升第一透镜屈折力的配置,有效降低总长度。较佳地,可满足下列条件:1.85<SAG11/ET1<5.0。更佳地,可满足下列条件:1.85<SAG11/ET1<3.0。
第一透镜的焦距为f1,第三透镜的焦距为f3,其满足下列条件:0<f1/|f3|<0.8。借此,可平衡第一透镜与第三透镜屈折力的配置,避免过大的球差产生。
第二透镜像侧表面的曲率半径为R4,第四透镜的焦距为f4,其满足下列条件:R4/f4<0。借此,有助于减少结像镜头系统组的像差。
第一透镜物侧表面至光圈于光轴上的间隔距离为Dr1s,第一透镜于光轴上的厚度为CT1,其满足下列条件:0.50<Dr1s/CT1<0.85。借此,可提升第一透镜光线汇聚的能力。较佳地,可满足下列条件:0.60<Dr1s/CT1<0.80。
第一透镜物侧表面至成像面于光轴上的距离为TTL,光圈至成像面于光轴上的距离为SL,其满足下列条件:0.85<SL/TTL<0.95。借此,可在远心与广角特性中取得良好平衡,使结像镜头系统组总长度不至于过长。
第一透镜与第二透镜于光轴上的间隔距离为T12,第一透镜于光轴上的厚度为CT1,其满足下列条件:0.02<T12/CT1<0.15。借此,有利于镜片的制作及组装,提升制造合格率。
第一透镜物侧表面的曲率半径为R1,第一透镜像侧表面的曲率半径为R2,其满足下列条件:-2.0<(R1+R2)/(R1-R2)<-0.90。借此,有助于减少球差的产生。
第一透镜物侧表面至第五透镜像侧表面于光轴上的距离为Td,结像镜头系统组的入射瞳直径为EPD,其满足下列条件:1.3<Td/EPD<2.2。借此,可增加结像镜头系统组的进光量,并同时维持其小型化。较佳地,可满足下列条件:1.3<Td/EPD<2.0。更佳地,可满足下列条件:1.3<Td/EPD<1.85。
结像镜头系统组的焦距为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,其满足下列条件:0<|f/f3|+|f/f4|+|f/f5|<2.0。借此,有助于平衡结像镜头系统组中屈折力的配置,可有效修正其像差。较佳地,可满足下列条件:0.2<|f/f3|+|f/f4|+|f/f5|<1.0。
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:0.15<CT4/CT5<0.90。借此,可避免透镜的成型不良,增加其制作合格率。
第一透镜于光轴上的厚度为CT1,第二透镜于光轴上的厚度为CT2,其满足下列条件:2.5<CT1/CT2<4.5。借此,有助于透镜在射出成型时的成型性与均质性,增加其制作合格率。
第一透镜物侧表面至成像面于光轴上的距离为TTL,结像镜头系统组的焦距为f,其满足下列条件:TTL/f<1.25。借此,可有效维持结像镜头系统组的小型化。
结像镜头系统组的焦距为f,第四透镜物侧表面的曲率半径为R7,第四透镜像侧表面的曲率半径为R8,其满足下列条件:0<f/|R7|+f/|R8|<3.0。借此,可有效修正结像镜头系统组的佩兹伐和数(PetzvalSum),以提升其解像能力。
本发明提供的结像镜头系统组中,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,则可以增加结像镜头系统组屈折力配置的自由度。此外,结像镜头系统组中透镜的物侧表面及像侧表面可为非球面,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结像镜头系统组的总长度。
另外,本发明的结像镜头系统组中,依需求可设置至少一光阑,以减少杂散光,有助于提升影像品质。
本发明的结像镜头系统组中,光圈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。若光圈为前置光圈,可使结像镜头系统组的出射瞳(ExitPupil)与成像面产生较长的距离,使其具有远心(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,有助于扩大系统的视场角,使结像镜头系统组具有广角镜头的优势。
本发明结像镜头系统组中,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。
本发明的结像镜头系统组更可视需求应用于移动对焦的光学系统中,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、数字相机、移动装置、数字平板等电子影像系统中。
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结像镜头系统组的示意图,图2由左至右依序为第一实施例的结像镜头系统组的球差、像散及歪曲曲线图。由图1可知,结像镜头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、红外线滤除滤光片170以及成像面160,其中结像镜头系统组具有五枚非粘合且具有屈折力的透镜。
第一透镜110具有正屈折力,且为玻璃材质,其物侧表面111为凸面,其像侧表面112为凹面,并皆为非球面。
第二透镜120具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面121为凸面,其像侧表面122为凹面,并皆为非球面。
第三透镜130具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面131为凸面,其像侧表面132为凸面,并皆为非球面。
第四透镜140具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面141为凹面,其像侧表面142为凹面,并皆为非球面。
第五透镜150具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面151为凸面,其像侧表面152为凹面,并皆为非球面,且其像侧表面152离轴处具有至少一凸面。
红外线滤除滤光片170为玻璃材质,其设置于第五透镜150及成像面160间且不影响结像镜头系统组的焦距。
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,其与相切于非球面光轴上交点切面的相对距离;
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;以及
Ai:第i阶非球面系数。
第一实施例的结像镜头系统组中,结像镜头系统组的焦距为f,结像镜头系统组的光圈值(F-number)为Fno,结像镜头系统组中最大视角的一半为HFOV,其数值如下:f=4.88mm;Fno=1.80;以及HFOV=36.5度。
第一实施例的结像镜头系统组中,第一透镜110于光轴上的厚度为CT1,第二透镜120于光轴上的厚度为CT2,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,第一透镜110与第二透镜120于光轴上的间隔距离为T12,其满足下列条件:CT1/CT2=3.68;CT4/CT5=0.77;以及T12/CT1=0.09。
第一实施例的结像镜头系统组中,第一透镜物侧表面111的曲率半径为R1,第一透镜像侧表面112的曲率半径为R2,其满足下列条件:(R1+R2)/(R1-R2)=-1.67。
第一实施例的结像镜头系统组中,第二透镜像侧表面122的曲率半径为R4,第四透镜140的焦距为f4,其满足下列条件:R4/f4=-0.20。
第一实施例的结像镜头系统组中,结像镜头系统组的焦距为f,第四透镜物侧表面141的曲率半径为R7,第四透镜像侧表面142的曲率半径为R8,其满足下列条件:f/|R7|+f/|R8|=0.54。
第一实施例的结像镜头系统组中,结像镜头系统组的焦距为f,第一透镜110的焦距为f1,第三透镜130的焦距为f3,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:f1/|f3|=0.19;以及|f/f3|+|f/f4|+|f/f5|=0.60。
第一实施例的结像镜头系统组中,第一透镜物侧表面111至光圈100于光轴上的间隔距离为Dr1s,第一透镜110于光轴上的厚度为CT1,其满足下列条件:Dr1s/CT1=0.67。
配合参照图15,是绘示依照图1实施方式中结像镜头系统组第一透镜110参数SAG11及ET1的示意图,其中虚线区域表示第一透镜110的有效径以外延伸的部分。由图15可知,第一透镜物侧表面111在光轴上的交点至第一透镜物侧表面111的最大有效径位置于光轴的水平位移距离为SAG11,第一透镜物侧表面111与像侧表面112间最大有效径范围内平行于光轴的非轴上最小水平距离为ET1(本实施例ET1等于所述两表面最大有效径处与光轴平行的距离),其满足下列条件:SAG11/ET1=2.04。
第一实施例的结像镜头系统组中,第一透镜物侧表面111至第五透镜像侧表面152于光轴上的距离为Td,结像镜头系统组的入射瞳直径为EPD,其满足下列条件:Td/EPD=1.70。
第一实施例的结像镜头系统组中,第一透镜物侧表面111至成像面160于光轴上的距离为TTL,结像镜头系统组的焦距为f,其满足下列条件:TTL/f=1.16。
第一实施例的结像镜头系统组中,第一透镜物侧表面111至成像面160于光轴上的距离为TTL,光圈100至成像面160于光轴上的距离为SL,其满足下列条件:SL/TTL=0.895。
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0-14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结像镜头系统组的示意图,图4由左至右依序为第二实施例的结像镜头系统组的球差、像散及歪曲曲线图。由图3可知,结像镜头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、红外线滤除滤光片270以及成像面260,其中结像镜头系统组具有五枚非粘合且具有屈折力的透镜。
第一透镜210具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面211为凸面,其像侧表面212为凸面,并皆为非球面。
第二透镜220具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面221为凸面,其像侧表面222为凹面,并皆为非球面。
第三透镜230具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面231为凸面,其像侧表面232为凸面,并皆为非球面。
第四透镜240具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面241为凸面,其像侧表面242为凹面,并皆为非球面。
第五透镜250具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面251为凸面,其像侧表面252为凹面,并皆为非球面,且其像侧表面252离轴处具有至少一凸面。
红外线滤除滤光片270为玻璃材质,其设置于第五透镜250及成像面260间且不影响结像镜头系统组的焦距。
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,下表参数的定义皆与第一实施例相同,在此不加以赘述。
配合表三及表四可推算出下列数据:
<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结像镜头系统组的示意图,图6由左至右依序为第三实施例的结像镜头系统组的球差、像散及歪曲曲线图。由图5可知,结像镜头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、红外线滤除滤光片370以及成像面360,其中结像镜头系统组具有五枚非粘合且具有屈折力的透镜。
第一透镜310具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面311为凸面,其像侧表面312为凹面,并皆为非球面。
第二透镜320具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面321为凹面,其像侧表面322为凹面,并皆为非球面。
第三透镜330具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面331为凹面,其像侧表面332为凸面,并皆为非球面。
第四透镜340具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面341为凹面,其像侧表面342为凸面,并皆为非球面。
第五透镜350具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面351为凸面,其像侧表面352为凹面,并皆为非球面,且其像侧表面352离轴处具有至少一凸面的变化。
红外线滤除滤光片370为玻璃材质,其设置于第五透镜350及成像面360间且不影响结像镜头系统组的焦距。
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,下表参数的定义皆与第一实施例相同,在此不加以赘述。
配合表五及表六可推算出下列数据:
<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结像镜头系统组的示意图,图8由左至右依序为第四实施例的结像镜头系统组的球差、像散及歪曲曲线图。由图7可知,结像镜头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、红外线滤除滤光片470以及成像面460,其中结像镜头系统组具有五枚非粘合且具有屈折力的透镜。
第一透镜410具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面411为凸面,其像侧表面412为凹面,并皆为非球面。
第二透镜420具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面421为凹面,其像侧表面422为凹面,并皆为非球面。
第三透镜430具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面431为凹面,其像侧表面432为凸面,并皆为非球面。
第四透镜440具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面441为凹面,其像侧表面442为凸面,并皆为非球面。
第五透镜450具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面451为凸面,其像侧表面452为凹面,并皆为非球面,且其像侧表面452离轴处具有至少一凸面。
红外线滤除滤光片470为玻璃材质,其设置于第五透镜450及成像面460间且不影响结像镜头系统组的焦距。
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,下表参数的定义皆与第一实施例相同,在此不加以赘述。
配合表七及表八可推算出下列数据:
<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结像镜头系统组的示意图,图10由左至右依序为第五实施例的结像镜头系统组的球差、像散及歪曲曲线图。由图9可知,结像镜头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、红外线滤除滤光片570以及成像面560,其中结像镜头系统组具有五枚非粘合且具有屈折力的透镜。
第一透镜510具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面511为凸面,其像侧表面512为凹面,并皆为非球面。
第二透镜520具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面521为凸面,其像侧表面522为凹面,并皆为非球面。
第三透镜530具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面531为凹面,其像侧表面532为凸面,并皆为非球面。
第四透镜540具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面541为凹面,其像侧表面542为凸面,并皆为非球面。
第五透镜550具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面551为凸面,其像侧表面552为凹面,并皆为非球面,且其像侧表面552离轴处具有至少一凸面。
红外线滤除滤光片570为玻璃材质,其设置于第五透镜550及成像面560间且不影响结像镜头系统组的焦距。
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,下表参数的定义皆与第一实施例相同,在此不加以赘述。
配合表九及表十可推算出下列数据:
<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结像镜头系统组的示意图,图12由左至右依序为第六实施例的结像镜头系统组的球差、像散及歪曲曲线图。由图11可知,结像镜头系统组由物侧至像侧依序包含光圈600、第一透镜610、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670以及成像面660,其中结像镜头系统组具有五枚非粘合且具有屈折力的透镜。
第一透镜610具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面611为凸面,其像侧表面612为凹面,并皆为非球面。
第二透镜620具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面621为凸面,其像侧表面622为凹面,并皆为非球面。
第三透镜630具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面631为凸面,其像侧表面632为凸面,并皆为非球面。
第四透镜640具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面641为凸面,其像侧表面642为凹面,并皆为非球面。
第五透镜650具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面651为凸面,其像侧表面652为凹面,并皆为非球面,且其像侧表面652离轴处具有至少一凸面。
红外线滤除滤光片670为玻璃材质,其设置于第五透镜650及成像面660间且不影响结像镜头系统组的焦距。
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,下表参数的定义皆与第一实施例相同,在此不加以赘述。
配合表十一及表十二可推算出下列数据:
<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结像镜头系统组的示意图,图14由左至右依序为第七实施例的结像镜头系统组的球差、像散及歪曲曲线图。由图13可知,结像镜头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、红外线滤除滤光片770以及成像面760,其中结像镜头系统组具有五枚非粘合且具有屈折力的透镜。
第一透镜710具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面711为凸面,其像侧表面712为凹面,并皆为非球面。
第二透镜720具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面721为凸面,其像侧表面722为凹面,并皆为非球面。
第三透镜730具有正屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面731为凸面,其像侧表面732为凸面,并皆为非球面。
第四透镜740具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面741为凸面,其像侧表面742为凹面,并皆为非球面。
第五透镜750具有负屈折力,且为塑胶材质,其物侧表面751为凸面,其像侧表面752为凹面,并皆为非球面,且其像侧表面752离轴处具有至少一凸面。
红外线滤除滤光片770为玻璃材质,其设置于第五透镜750及成像面760间且不影响结像镜头系统组的焦距。
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,下表参数的定义皆与第一实施例相同,在此不加以赘述。
配合表十三及表十四可推算出下列数据:
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 (20)
1.一种结像镜头系统组,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,其像侧表面为凸面;
一第四透镜,具有屈折力;以及
一第五透镜,具有屈折力,其像侧表面近光轴处为凹面,且其像侧表面离轴处具有至少一凸面,其物侧表面及像侧表面皆为非球面;
其中,该结像镜头系统组中具有屈折力的透镜总数为五枚且皆为非粘合透镜,该结像镜头系统组还包含一光圈,设置于一被摄物与该第一透镜间,其中该第三透镜与该第四透镜于光轴上的间隔距离较该第二透镜与该第三透镜于光轴上的间隔距离大,该第一透镜物侧表面在光轴上的交点至该第一透镜物侧表面的最大有效径位置于光轴的水平位移距离为SAG11,该第一透镜物侧表面与像侧表面间最大有效径范围内平行于光轴的非轴上最小水平距离为ET1,该第一透镜的焦距为f1,该第三透镜的焦距为f3,该第二透镜像侧表面的曲率半径为R4,该第四透镜的焦距为f4,该第一透镜物侧表面至一成像面于光轴上的距离为TTL,该光圈至该成像面于光轴上的距离为SL,该第一透镜物侧表面的曲率半径为R1,该第一透镜像侧表面的曲率半径为R2,该第一透镜物侧表面至该第五透镜像侧表面于光轴上的距离为Td,该结像镜头系统组的入射瞳直径为EPD,其满足下列条件:
1.85<SAG11/ET1<5.0;
0<f1/|f3|<0.8;
R4/f4<0;
0.85<SL/TTL<0.95;
-1.26≤(R1+R2)/(R1-R2)<-0.90;以及
1.3<Td/EPD<1.85。
2.根据权利要求1所述的结像镜头系统组,其特征在于,该第一透镜与该第二透镜于光轴上的间隔距离为T12,该第一透镜于光轴上的厚度为CT1,其满足下列条件:
0.02<T12/CT1<0.15。
3.根据权利要求1所述的结像镜头系统组,其特征在于,该第五透镜物侧表面为凸面。
4.根据权利要求1所述的结像镜头系统组,其特征在于,该第一透镜物侧表面至该光圈于光轴上的间隔距离为Dr1s,该第一透镜于光轴上的厚度为CT1,其满足下列条件:
0.50<Dr1s/CT1<0.85。
5.根据权利要求1所述的结像镜头系统组,其特征在于,该结像镜头系统组的焦距为f,该第三透镜的焦距为f3,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:
0<|f/f3|+|f/f4|+|f/f5|<2.0。
6.根据权利要求5所述的结像镜头系统组,其特征在于,该结像镜头系统组的焦距为f,该第三透镜的焦距为f3,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:
0.2<|f/f3|+|f/f4|+|f/f5|<1.0。
7.根据权利要求5所述的结像镜头系统组,其特征在于,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:
0.15<CT4/CT5<0.90。
8.根据权利要求1所述的结像镜头系统组,其特征在于,该第一透镜于光轴上的厚度为CT1,该第二透镜于光轴上的厚度为CT2,其满足下列条件:
2.5<CT1/CT2<4.5。
9.根据权利要求1所述的结像镜头系统组,其特征在于,该第一透镜物侧表面至该成像面于光轴上的距离为TTL,该结像镜头系统组的焦距为f,其满足下列条件:
TTL/f<1.25。
10.根据权利要求1所述的结像镜头系统组,其特征在于,该第一透镜物侧表面在光轴上的交点至该第一透镜物侧表面的最大有效径位置于光轴的水平位移距离为SAG11,该第一透镜物侧表面与像侧表面间最大有效径范围内平行于光轴的非轴上最小水平距离为ET1,其满足下列条件:
1.85<SAG11/ET1<3.0。
11.一种结像镜头系统组,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;
一第四透镜,具有屈折力,其像侧表面为凸面;以及
一第五透镜,具有屈折力,其物侧表面为凸面,其像侧表面近光轴处为凹面,且其像侧表面离轴处具有至少一凸面,其物侧表面及像侧表面皆为非球面;
其中该结像镜头系统组中具有屈折力的透镜总数为五枚且皆为非粘合透镜,该结像镜头系统组还包含一光圈,设置于一被摄物与该第一透镜间,其中该第三透镜与该第四透镜于光轴上的间隔距离较该第二透镜与该第三透镜于光轴上的间隔距离大,该第一透镜物侧表面在光轴上的交点至该第一透镜物侧表面的最大有效径位置于光轴的水平位移距离为SAG11,该第一透镜物侧表面与像侧表面间最大有效径范围内平行于光轴的非轴上最小水平距离为ET1,该第一透镜的焦距为f1,该第三透镜的焦距为f3,该第一透镜物侧表面至该光圈于光轴上的间隔距离为Dr1s,该第一透镜于光轴上的厚度为CT1,该第一透镜物侧表面的曲率半径为R1,该第一透镜像侧表面的曲率半径为R2,其满足下列条件:
1.85<SAG11/ET1<5.0;
0<f1/|f3|<0.8;
0.50<Dr1s/CT1<0.85;以及
-1.51≤(R1+R2)/(R1-R2)<-0.90。
12.根据权利要求11所述的结像镜头系统组,其特征在于,该第一透镜物侧表面至该光圈于光轴上的间隔距离为Dr1s,该第一透镜于光轴上的厚度为CT1,其满足下列条件:
0.60<Dr1s/CT1<0.80。
13.根据权利要求11所述的结像镜头系统组,其特征在于,该第一透镜物侧表面至该第五透镜像侧表面于光轴上的距离为Td,该结像镜头系统组的入射瞳直径为EPD,其满足下列条件:
1.3<Td/EPD<2.2。
14.根据权利要求13所述的结像镜头系统组,其特征在于,该第一透镜物侧表面至该第五透镜像侧表面于光轴上的距离为Td,该结像镜头系统组的入射瞳直径为EPD,其满足下列条件:
1.3<Td/EPD<2.0。
15.根据权利要求11所述的结像镜头系统组,其特征在于,该结像镜头系统组的焦距为f,该第三透镜的焦距为f3,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:
0<|f/f3|+|f/f4|+|f/f5|<2.0。
16.根据权利要求11所述的结像镜头系统组,其特征在于,该第一透镜物侧表面在光轴上的交点至该第一透镜物侧表面的最大有效径位置于光轴的水平位移距离为SAG11,该第一透镜物侧表面与像侧表面间最大有效径范围内平行于光轴的非轴上最小水平距离为ET1,其满足下列条件:
1.85<SAG11/ET1<3.0。
17.根据权利要求11所述的结像镜头系统组,其特征在于,该第一透镜于光轴上的厚度为CT1,该第二透镜于光轴上的厚度为CT2,其满足下列条件:
2.5<CT1/CT2<4.5。
18.根据权利要求11所述的结像镜头系统组,其特征在于,该第二透镜具有负屈折力,其像侧表面为凹面。
19.根据权利要求11所述的结像镜头系统组,其特征在于,该结像镜头系统组的焦距为f,该第四透镜物侧表面的曲率半径为R7,该第四透镜像侧表面的曲率半径为R8,其满足下列条件:
0<f/|R7|+f/|R8|<3.0。
20.根据权利要求11所述的结像镜头系统组,其特征在于,该第一透镜物侧表面至一成像面于光轴上的距离为TTL,该结像镜头系统组的焦距为f,其满足下列条件:
TTL/f<1.25。
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