CN106526786B - 取像用光学系统、取像装置及电子装置 - Google Patents

Abstract

本发明揭露一种取像用光学系统、取像装置及电子装置。取像用光学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。第二透镜具有正屈折力，其物侧表面为凸面，其像侧表面为凹面。第三透镜具有负屈折力，其像侧表面为凹面。第四透镜具有正屈折力。第五透镜具有负屈折力，其像侧表面为凹面且其离轴处包含至少一凸面，其中第五透镜的物侧表面及像侧表面皆为非球面。当满足特定条件时，有利于取像用光学系统的成像品质及组装的稳定。本发明还公开具有上述取像用光学系统的取像装置及具有取像装置的电子装置。

Description

取像用光学系统、取像装置及电子装置

技术领域

本发明是有关于一种取像用光学系统及取像装置，且特别是有关于一种应用在电子装置上的小型化取像用光学系统及取像装置。

背景技术

近年来，随着具有摄影功能的电子产品的兴起，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(Charge Coupled Device,CCD)或互补性氧化金属半导体元件(Complementary Metal-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，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。

目前市面上可携式电子产品所配置的镜头为同时满足具有大视角及小型化的特色以符合电子产品薄型化趋势，但镜头常因此导致过强的杂散光产生而无法维持优良的成像品质。

发明内容

本发明提供的取像用光学系统、取像装置及电子装置，是将第一透镜及第二透镜皆配置具有正屈折力，可有效抑制总长并同时兼具较大视角，以符合小型化与大视角的需求。再者，通过第一透镜及第二透镜面形的配置，可减缓第二透镜像侧表面周边的曲率，避免第二透镜像侧表面周边曲率过强，进而降低杂散光的产生且提升成像品质。

依据本发明提供一种取像用光学系统，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。第二透镜具有正屈折力，其物侧表面为凸面，其像侧表面为凹面。第三透镜具有负屈折力，其像侧表面为凹面。第四透镜具有正屈折力。第五透镜具有负屈折力，其像侧表面为凹面且其离轴处包含至少一凸面，其中第五透镜的物侧表面及像侧表面皆为非球面。取像用光学系统中的透镜为五片，且任二相邻透镜间于光轴上皆具有一空气间隔，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，第四透镜于光轴上的厚度为CT4，第一透镜与第二透镜于光轴上的间隔距离为T12，取像用光学系统的焦距为f，第三透镜像侧表面的曲率半径为R6，第二透镜的色散系数为V2，第三透镜的色散系数为V3，第二透镜的焦距为f2，第二透镜像侧表面的曲率半径为R4，其满足下列条件：

1.0<CT4/(CT1+T12+CT2)；

0.55<f/R6；

1.0<(V2+V3)/(V2-V3)<3.5；以及

1.0<f2/R4<5.0。

依据本发明再提供一种取像装置，包含如前段所述的取像用光学系统以及电子感光元件，其中电子感光元件设置于取像用光学系统的成像面。

依据本发明更提供一种电子装置，包含如前段所述的取像装置。

当CT4/(CT1+T12+CT2)满足上述条件时，有利于取像用光学系统中的透镜配置，有效利用空间以符合小型化，并达成品质与组装的稳定。

当f/R6满足上述条件时，可使第三透镜像侧表面具有较合适的曲率，使第三透镜具有合适的负屈折力，借以有效修正第一透镜与第二透镜所产生的像差与色差。

当(V2+V3)/(V2-V3)满足上述条件时，可使取像用光学系统的色差与像散得到较适合的平衡，并且较能充分利用适合成形的材质。

当f2/R4满足上述条件时，可进一步减缓第二透镜像侧表面的周边曲率，更能实现降低杂散光的特性。

附图说明

图1绘示依照本发明第一实施例的一种取像装置的示意图；

图2由左至右依序为第一实施例的球差、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装置的示意图；

图4由左至右依序为第二实施例的球差、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装置的示意图；

图6由左至右依序为第三实施例的球差、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装置的示意图；

图8由左至右依序为第四实施例的球差、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装置的示意图；

图10由左至右依序为第五实施例的球差、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装置的示意图；

图12由左至右依序为第六实施例的球差、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装置的示意图；

图14由左至右依序为第七实施例的球差、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装置的示意图；

图16由左至右依序为第八实施例的球差、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装置的示意图；

图18由左至右依序为第九实施例的球差、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装置的示意图；

图20由左至右依序为第十实施例的球差、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电子装置的示意图；

图22绘示依照本发明第十二实施例的一种电子装置的示意图；以及

图23绘示依照本发明第十三实施例的一种电子装置的示意图。

【符号说明】

电子装置：10、20、30

取像装置：11、21、31

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

电子感光元件：180、280、380、480、580、680、780、880、980、1080

f：取像用光学系统的焦距

Fno：取像用光学系统的光圈值

HFOV：取像用光学系统中最大视角的一半

V2：第二透镜的色散系数

V3：第三透镜的色散系数

CT1：第一透镜于光轴上的厚度

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

ΣCT：第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜以及第五透镜于光轴上厚度的总和

T12：第一透镜与第二透镜于光轴上的间隔距离

Td：第一透镜物侧表面至第五透镜像侧表面于光轴上的距离

R3：第二透镜物侧表面的曲率半径

R4：第二透镜像侧表面的曲率半径

R6：第三透镜像侧表面的曲率半径

R7：第四透镜物侧表面的曲率半径

R8：第四透镜像侧表面的曲率半径

f1：第一透镜的焦距

f2：第二透镜的焦距

具体实施方式

一种取像用光学系统，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，其中取像用光学系统中的透镜为五片。

前段所述取像用光学系统的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜以及第五透镜中，任二相邻的透镜间于光轴上皆具有一空气间隔；也就是说，取像用光学系统具有五片单一非黏合的透镜。由于黏合透镜的制程较非黏合透镜复杂，特别在两透镜的黏合面需拥有高准度的曲面，以便达到两透镜黏合时的高密合度，且在黏合的过程中，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，本发明取像用光学系统中，任二相邻透镜间于光轴上皆具有一空气间隔，可有效改善黏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，其像侧表面可为凸面且其离轴处可包含至少一凹面。借此，可有效抑制取像用光学系统的总长度，并兼具较大视角，使其同时符合小型化与大视角的需求，并可降低离轴像差。

第二透镜具有正屈折力，其物侧表面为凸面，其像侧表面为凹面。借此，第一透镜与第二透镜面形的配置，可减缓第二透镜像侧表面周边的曲率，避免第二透镜像侧表面周边曲率过强，进而降低杂散光的产生且提升成像品质。

第三透镜具有负屈折力，其像侧表面可为凹面且其离轴处可包含至少一凸面。借此，可修正第一透镜及第二透镜所产生的像差，并有效控制取像用光学系统的像散，进一步可修正离轴像差以提升周边成像品质。

第四透镜可具有正屈折力，其物侧表面可为凸面，其像侧表面可为凸面且其离轴处可包含至少一凹面。借此，可降低取像用光学系统的敏感度，并减少其球差的产生，进一步可修正离轴像差以提升周边成像品质。

第五透镜具有负屈折力，其像侧表面为凹面且其离轴处包含至少一凸面。借此，可使取像用光学系统的主点(Principal Point)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，使电子感光元件的响应效率提升。

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，第四透镜于光轴上的厚度为CT4，第一透镜与第二透镜于光轴上的间隔距离为T12，其满足下列条件：0.80<CT4/(CT1+T12+CT2)。借此，有利于取像用光学系统中的透镜配置，有效利用空间以符合小型化，并达成品质与组装的稳定。较佳地，可满足下列条件：1.0<CT4/(CT1+T12+CT2)。更佳地，可满足下列条件：1.25<CT4/(CT1+T12+CT2)<3.0。

取像用光学系统的焦距为f，第三透镜像侧表面的曲率半径为R6，其满足下列条件：0.55<f/R6。借此，可使第三透镜像侧表面具有较合适的曲率，使第三透镜具有合适的负屈折力，借以有效修正第一透镜与第二透镜所产生的像差与色差。较佳地，可满足下列条件：0.55<f/R6<1.25。

第二透镜的色散系数为V2，第三透镜的色散系数为V3，其满足下列条件：1.0<(V2+V3)/(V2-V3)<3.5。借此，可使取像用光学系统的色差与像散得到较适合的平衡，并且较能充分利用适合成形的材质。

取像用光学系统的焦距为f，第二透镜物侧表面的曲率半径为R3，其满足下列条件：0<R3/f<2.5。借此，可进一步减少杂散光的产生以有效提升成像品质。

第二透镜的焦距为f2，第二透镜像侧表面的曲率半径为R4，其满足下列条件：0.20<f2/R4<10.0。借此，可进一步减缓第二透镜像侧表面的周边曲率，更能实现降低杂散光的特性。较佳地，可满足下列条件：1.0<f2/R4<5.0。

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，第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜以及第五透镜于光轴上厚度的总和为ΣCT，其满足下列条件：1.10<Td/ΣCT<1.50。借此，可有效利用取像用光学系统的空间，进一步缩小其体积。

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：1.0<CT2/CT1<2.5。借此，有助于透镜的制造及成型。

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：0.5<(R7+R8)/(R7-R8)<2.0。借此，可降低取像用光学系统的敏感度，减少其球差的产生。

第一透镜的焦距为f1，第二透镜的焦距为f2，其满足下列条件：1.25<f2/f1<2.5。借此，有利于平衡第一透镜与第二透镜之间屈折力的配置。

第二透镜于光轴上的厚度为CT2，第一透镜与第二透镜于光轴上的间隔距离为T12，其满足下列条件：1.5<CT2/T12。借此，可有效利用取像用光学系统物侧端的空间，以缩短总长度，有利其小型化。

本发明提供的取像用光学系统中，透镜的材质可为塑胶或玻璃。当透镜的材质为塑胶，可以有效降低生产成本。另当透镜的材质为玻璃，则可以增加取像用光学系统屈折力配置的自由度。此外，取像用光学系统中的物侧表面及像侧表面可为非球面(ASP)，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取像用光学系统的总长度。

再者，本发明提供的取像用光学系统中，若透镜表面为凸面且未界定该凸面位置时，则表示该透镜表面可于近光轴处为凸面；若透镜表面为凹面且未界定该凹面位置时，则表示该透镜表面可于近光轴处为凹面。本发明提供的取像用光学系统中，若透镜具有正屈折力或负屈折力，或是透镜的焦距，皆可指透镜近光轴处的屈折力或是焦距。

另外，本发明取像用光学系统中，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。

本发明的取像用光学系统的成像面，依其对应的电子感光元件的不同，可为一平面或有任一曲率的曲面，特别是指凹面朝往物侧方向的曲面。

本发明的取像用光学系统中，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，可使取像用光学系统的出射瞳(Exit Pupil)与成像面产生较长的距离，使其具有远心(Telecentric)效果，并可增加电子感光元件的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，使取像用光学系统具有广角镜头的优势。

本发明的取像用光学系统亦可多方面应用于三维(3D)影像撷取、数字相机、移动产品、数字平板、智能电视、网络监控设备、体感游戏机、行车记录仪、倒车显影装置与穿戴式产品等电子装置中。

本发明提供一种取像装置，包含前述的取像用光学系统以及电子感光元件，其中电子感光元件设置于取像用光学系统的成像面。通过前述取像用光学系统中第一透镜及第二透镜屈折力的配置，可有效抑制其总长度并同时兼具大视角的特性。再者，通过第一透镜及第二透镜的面形，可有效减缓第二透镜像侧表面周边的曲率，降低杂散光的产生，以提升成像品质。较佳地，取像装置可进一步包含镜筒(Barrel Member)、支持装置(HolderMember)或其组合。

本发明提供一种电子装置，包含前述的取像装置。借此，提升成像品质。较佳地，电子装置可进一步包含控制单元(Control Unit)、显示单元(Display)、储存单元(StorageUnit)、随机存取存储器(RAM)或其组合。

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装置的示意图，图2由左至右依序为第一实施例的球差、像散及歪曲曲线图。由图1可知，第一实施例的取像装置包含取像用光学系统(未另标号)以及电子感光元件180。取像用光学系统由物侧至像侧依序包含第一透镜110、光圈100、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150、红外线滤除滤光元件160以及成像面170，而电子感光元件180设置于取像用光学系统的成像面170，其中取像用光学系统中的透镜为五片(110-150)，且任二相邻透镜间于光轴上皆具有一空气间隔。

第一透镜110具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面111近光轴处为凸面，其像侧表面112近光轴处为凸面，并皆为非球面。另外，第一透镜像侧表面112离轴处包含至少一凹面。

第二透镜120具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面121近光轴处为凸面，其像侧表面122近光轴处为凹面，并皆为非球面。

第三透镜130具有负屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面131近光轴处为凹面，其像侧表面132近光轴处为凹面，并皆为非球面。另外，第三透镜像侧表面132离轴处包含至少一凸面。

第四透镜140具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面141近光轴处为凸面，其像侧表面142近光轴处为凸面，并皆为非球面。另外，第四透镜像侧表面142离轴处包含至少一凹面。

第五透镜150具有负屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面151近光轴处为凹面，其像侧表面152近光轴处为凹面，并皆为非球面。另外，第五透镜像侧表面152离轴处包含至少一凸面。

红外线滤除滤光片160为玻璃材质，其设置于第五透镜150及成像面170间且不影响取像用光学系统的焦距。

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。

第一实施例的取像用光学系统中，取像用光学系统的焦距为f，取像用光学系统的光圈值(f-number)为Fno，取像用光学系统中最大视角的一半为HFOV，其数值如下：f＝2.59mm；Fno＝2.15；以及HFOV＝42.0度。

第一实施例的取像用光学系统中，第二透镜120的色散系数为V2，第三透镜130的色散系数为V3，其满足下列条件：(V2+V3)/(V2-V3)＝2.15。

第一实施例的取像用光学系统中，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，其满足下列条件：CT2/CT1＝1.54。

第一实施例的取像用光学系统中，第二透镜120于光轴上的厚度为CT2，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：CT2/T12＝8.02。

第一实施例的取像用光学系统中，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：CT4/(CT1+T12+CT2)＝1.80。

第一实施例的取像用光学系统中，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，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，第三透镜130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、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140以及第五透镜150于光轴上厚度的总和为ΣCT(ΣCT＝CT1+CT2+CT3+CT4+CT5)，其满足下列条件：Td/ΣCT＝1.29。

第一实施例的取像用光学系统中，取像用光学系统的焦距为f，第二透镜物侧表面121的曲率半径为R3，其满足下列条件：R3/f＝0.98。

第一实施例的取像用光学系统中，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：(R7+R8)/(R7-R8)＝0.81。

第一实施例的取像用光学系统中，取像用光学系统的焦距为f，第三透镜像侧表面132的曲率半径为R6，其满足下列条件：f/R6＝0.78。

第一实施例的取像用光学系统中，第二透镜120的焦距为f2，第二透镜像侧表面122的曲率半径为R4，其满足下列条件：f2/R4＝1.78。

第一实施例的取像用光学系统中，第一透镜110的焦距为f1，第二透镜120的焦距为f2，其满足下列条件：f2/f1＝1.48。

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，A4-A16则表示各表面第4-16阶非球面系数。此外，以下各实施例表格是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装置的示意图，图4由左至右依序为第二实施例的球差、像散及歪曲曲线图。由图3可知，第二实施例的取像装置包含取像用光学系统(未另标号)以及电子感光元件280。取像用光学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、红外线滤除滤光元件260以及成像面270，而电子感光元件280设置于取像用光学系统的成像面270，其中取像用光学系统中的透镜为五片(210-250)，且任二相邻透镜间于光轴上皆具有一空气间隔。

第一透镜210具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面211近光轴处为凸面，其像侧表面212近光轴处为凹面，并皆为非球面。另外，第一透镜像侧表面212离轴处包含至少一凹面。

第二透镜220具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面221近光轴处为凸面，其像侧表面222近光轴处为凹面，并皆为非球面。

第三透镜230具有负屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面231近光轴处为凸面，其像侧表面232近光轴处为凹面，并皆为非球面。另外，第三透镜像侧表面232离轴处包含至少一凸面。

第四透镜240具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面241近光轴处为凸面，其像侧表面242近光轴处为凸面，并皆为非球面。另外，第四透镜像侧表面242离轴处包含至少一凹面。

第五透镜250具有负屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面251近光轴处为凸面，其像侧表面252近光轴处为凹面，并皆为非球面。另外，第五透镜像侧表面252离轴处包含至少一凸面。

红外线滤除滤光片260为玻璃材质，其设置于第五透镜250及成像面270间且不影响取像用光学系统的焦距。

再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取像装置的示意图，图6由左至右依序为第三实施例的球差、像散及歪曲曲线图。由图5可知，第三实施例的取像装置包含取像用光学系统(未另标号)以及电子感光元件380。取像用光学系统由物侧至像侧依序包含第一透镜310、光圈300、第二透镜320、第三透镜330、第四透镜340、第五透镜350、红外线滤除滤光元件360以及成像面370，而电子感光元件380设置于取像用光学系统的成像面370，其中取像用光学系统中的透镜为五片(310-350)，且任二相邻透镜间于光轴上皆具有一空气间隔。

第一透镜310具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面311近光轴处为凸面，其像侧表面312近光轴处为凸面，并皆为非球面。另外，第一透镜像侧表面312离轴处包含至少一凹面。

第二透镜320具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面321近光轴处为凸面，其像侧表面322近光轴处为凹面，并皆为非球面。

第三透镜330具有负屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面331近光轴处为凹面，其像侧表面332近光轴处为凹面，并皆为非球面。另外，第三透镜像侧表面332离轴处包含至少一凸面。

第四透镜340具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面341近光轴处为凸面，其像侧表面342近光轴处为凸面，并皆为非球面。另外，第四透镜像侧表面342离轴处包含至少一凹面。

第五透镜350具有负屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面351近光轴处为凸面，其像侧表面352近光轴处为凹面，并皆为非球面。另外，第五透镜像侧表面352离轴处包含至少一凸面。

红外线滤除滤光片360为玻璃材质，其设置于第五透镜350及成像面370间且不影响取像用光学系统的焦距。

再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取像装置的示意图，图8由左至右依序为第四实施例的球差、像散及歪曲曲线图。由图7可知，第四实施例的取像装置包含取像用光学系统(未另标号)以及电子感光元件480。取像用光学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、红外线滤除滤光元件460以及成像面470，而电子感光元件480设置于取像用光学系统的成像面470，其中取像用光学系统中的透镜为五片(410-450)，且任二相邻透镜间于光轴上皆具有一空气间隔。

第一透镜410具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面411近光轴处为凸面，其像侧表面412近光轴处为凸面，并皆为非球面。另外，第一透镜像侧表面412离轴处包含至少一凹面。

第二透镜420具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面421近光轴处为凸面，其像侧表面422近光轴处为凹面，并皆为非球面。

第三透镜430具有负屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面431近光轴处为凹面，其像侧表面432近光轴处为凹面，并皆为非球面。另外，第三透镜像侧表面432离轴处包含至少一凸面。

第四透镜440具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面441近光轴处为凸面，其像侧表面442近光轴处为凸面，并皆为非球面。另外，第四透镜像侧表面442离轴处包含至少一凹面。

第五透镜450具有负屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面451近光轴处为凸面，其像侧表面452近光轴处为凹面，并皆为非球面。另外，第五透镜像侧表面452离轴处包含至少一凸面。

红外线滤除滤光片460为玻璃材质，其设置于第五透镜450及成像面470间且不影响取像用光学系统的焦距。

再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取像装置的示意图，图10由左至右依序为第五实施例的球差、像散及歪曲曲线图。由图9可知，第五实施例的取像装置包含取像用光学系统(未另标号)以及电子感光元件580。取像用光学系统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、红外线滤除滤光元件560以及成像面570，而电子感光元件580设置于取像用光学系统的成像面570，其中取像用光学系统中的透镜为五片(510-550)，且任二相邻透镜间于光轴上皆具有一空气间隔。

第一透镜510具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面511近光轴处为凸面，其像侧表面512近光轴处为凹面，并皆为非球面。另外，第一透镜像侧表面512离轴处包含至少一凹面。

第二透镜520具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面521近光轴处为凸面，其像侧表面522近光轴处为凹面，并皆为非球面。

第三透镜530具有负屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面531近光轴处为凹面，其像侧表面532近光轴处为凹面，并皆为非球面。另外，第三透镜像侧表面532离轴处包含至少一凸面。

第四透镜540具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面541近光轴处为凸面，其像侧表面542近光轴处为凸面，并皆为非球面。另外，第四透镜像侧表面542离轴处包含至少一凹面。

第五透镜550具有负屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面551近光轴处为凸面，其像侧表面552近光轴处为凹面，并皆为非球面。另外，第五透镜像侧表面552离轴处包含至少一凸面。

红外线滤除滤光片560为玻璃材质，其设置于第五透镜550及成像面570间且不影响取像用光学系统的焦距。

再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取像装置的示意图，图12由左至右依序为第六实施例的球差、像散及歪曲曲线图。由图11可知，第六实施例的取像装置包含取像用光学系统(未另标号)以及电子感光元件680。取像用光学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、红外线滤除滤光元件660以及成像面670，而电子感光元件680设置于取像用光学系统的成像面670，其中取像用光学系统中的透镜为五片(610-650)，且任二相邻透镜间于光轴上皆具有一空气间隔。

第一透镜610具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面611近光轴处为凸面，其像侧表面612近光轴处为凸面，并皆为非球面。另外，第一透镜像侧表面612离轴处包含至少一凹面。

第二透镜620具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面621近光轴处为凸面，其像侧表面622近光轴处为凹面，并皆为非球面。

第三透镜630具有负屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面631近光轴处为凹面，其像侧表面632近光轴处为凹面，并皆为非球面。另外，第三透镜像侧表面632离轴处包含至少一凸面。

第四透镜640具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面641近光轴处为凸面，其像侧表面642近光轴处为凸面，并皆为非球面。另外，第四透镜像侧表面642离轴处包含至少一凹面。

第五透镜650具有负屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面651近光轴处为凸面，其像侧表面652近光轴处为凹面，并皆为非球面。另外，第五透镜像侧表面652离轴处包含至少一凸面。

红外线滤除滤光片660为玻璃材质，其设置于第五透镜650及成像面670间且不影响取像用光学系统的焦距。

再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取像装置的示意图，图14由左至右依序为第七实施例的球差、像散及歪曲曲线图。由图13可知，第七实施例的取像装置包含取像用光学系统(未另标号)以及电子感光元件780。取像用光学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、红外线滤除滤光元件760以及成像面770，而电子感光元件780设置于取像用光学系统的成像面770，其中取像用光学系统中的透镜为五片(710-750)，且任二相邻透镜间于光轴上皆具有一空气间隔。

第一透镜710具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面711近光轴处为凸面，其像侧表面712近光轴处为凸面，并皆为非球面。另外，第一透镜像侧表面712离轴处包含至少一凹面。

第二透镜720具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面721近光轴处为凸面，其像侧表面722近光轴处为凹面，并皆为非球面。

第三透镜730具有负屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面731近光轴处为凹面，其像侧表面732近光轴处为凹面，并皆为非球面。另外，第三透镜像侧表面732离轴处包含至少一凸面。

第四透镜740具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面741近光轴处为凸面，其像侧表面742近光轴处为凸面，并皆为非球面。另外，第四透镜像侧表面742离轴处包含至少一凹面。

第五透镜750具有负屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面751近光轴处为凸面，其像侧表面752近光轴处为凹面，并皆为非球面。另外，第五透镜像侧表面752离轴处包含至少一凸面。

红外线滤除滤光片760为玻璃材质，其设置于第五透镜750及成像面770间且不影响取像用光学系统的焦距。

再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：

<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装置的示意图，图16由左至右依序为第八实施例的球差、像散及歪曲曲线图。由图15可知，第八实施例的取像装置包含取像用光学系统(未另标号)以及电子感光元件880。取像用光学系统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、红外线滤除滤光元件860以及成像面870，而电子感光元件880设置于取像用光学系统的成像面870，其中取像用光学系统中的透镜为五片(810-850)，且任二相邻透镜间于光轴上皆具有一空气间隔。

第一透镜810具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面811近光轴处为凸面，其像侧表面812近光轴处为凹面，并皆为非球面。另外，第一透镜像侧表面812离轴处包含至少一凹面。

第二透镜820具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面821近光轴处为凸面，其像侧表面822近光轴处为凹面，并皆为非球面。

第三透镜830具有负屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面831近光轴处为凸面，其像侧表面832近光轴处为凹面，并皆为非球面。另外，第三透镜像侧表面832离轴处包含至少一凸面。

第四透镜840具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面841近光轴处为凸面，其像侧表面842近光轴处为凸面，并皆为非球面。另外，第四透镜像侧表面842离轴处包含至少一凹面。

第五透镜850具有负屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面851近光轴处为凸面，其像侧表面852近光轴处为凹面，并皆为非球面。另外，第五透镜像侧表面852离轴处包含至少一凸面。

红外线滤除滤光片860为玻璃材质，其设置于第五透镜850及成像面870间且不影响取像用光学系统的焦距。

再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，下表参数的定义皆与第一实施例相同，在此不加以赘述。

配合表十五及表十六可推算出下列数据：

<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装置的示意图，图18由左至右依序为第九实施例的球差、像散及歪曲曲线图。由图17可知，第九实施例的取像装置包含取像用光学系统(未另标号)以及电子感光元件980。取像用光学系统由物侧至像侧依序包含光圈900、第一透镜910、第二透镜920、第三透镜930、第四透镜940、第五透镜950、红外线滤除滤光元件960以及成像面970，而电子感光元件980设置于取像用光学系统的成像面970，其中取像用光学系统中的透镜为五片(910-950)，且任二相邻透镜间于光轴上皆具有一空气间隔。

第一透镜910具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面911近光轴处为凸面，其像侧表面912近光轴处为凹面，并皆为非球面。另外，第一透镜像侧表面912离轴处包含至少一凹面。

第二透镜920具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面921近光轴处为凸面，其像侧表面922近光轴处为凹面，并皆为非球面。

第三透镜930具有负屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面931近光轴处为凸面，其像侧表面932近光轴处为凹面，并皆为非球面。另外，第三透镜像侧表面932离轴处包含至少一凸面。

第四透镜940具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面941近光轴处为凹面，其像侧表面942近光轴处为凸面，并皆为非球面。另外，第四透镜像侧表面942离轴处包含至少一凹面。

第五透镜950具有负屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面951近光轴处为凸面，其像侧表面952近光轴处为凹面，并皆为非球面。另外，第五透镜像侧表面952离轴处包含至少一凸面。

红外线滤除滤光片960为玻璃材质，其设置于第五透镜950及成像面970间且不影响取像用光学系统的焦距。

再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，下表参数的定义皆与第一实施例相同，在此不加以赘述。

配合表十七及表十八可推算出下列数据：

<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装置的示意图，图20由左至右依序为第十实施例的球差、像散及歪曲曲线图。由图19可知，第十实施例的取像装置包含取像用光学系统(未另标号)以及电子感光元件1080。取像用光学系统由物侧至像侧依序包含第一透镜1010、光圈1000、第二透镜1020、第三透镜1030、第四透镜1040、第五透镜1050、红外线滤除滤光元件1060以及成像面1070，而电子感光元件1080设置于取像用光学系统的成像面1070，其中取像用光学系统中的透镜为五片(1010-1050)，且任二相邻透镜间于光轴上皆具有一空气间隔。

第一透镜1010具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面1011近光轴处为凸面，其像侧表面1012近光轴处为凸面，并皆为非球面。

第二透镜1020具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面1021近光轴处为凸面，其像侧表面1022近光轴处为凹面，并皆为非球面。

第三透镜1030具有负屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面1031近光轴处为凹面，其像侧表面1032近光轴处为凹面，并皆为非球面。另外，第三透镜像侧表面1032离轴处包含至少一凸面。

第四透镜1040具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面1041近光轴处为凹面，其像侧表面1042近光轴处为凸面，并皆为非球面。另外，第四透镜像侧表面1042离轴处包含至少一凹面。

第五透镜1050具有负屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面1051近光轴处为凸面，其像侧表面1052近光轴处为凹面，并皆为非球面。另外，第五透镜像侧表面1052离轴处包含至少一凸面。

红外线滤除滤光片1060为玻璃材质，其设置于第五透镜1050及成像面1070间且不影响取像用光学系统的焦距。

再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，下表参数的定义皆与第一实施例相同，在此不加以赘述。

配合表十九及表二十可推算出下列数据：

<第十一实施例>

请参照图21，是绘示依照本发明第十一实施例的一种电子装置10的示意图。第十一实施例的电子装置10是一智能手机，电子装置10包含取像装置11，取像装置11包含依据本发明的取像用光学系统(图未揭示)以及电子感光元件(图未揭示)，其中电子感光元件设置于取像用光学系统的成像面。

<第十二实施例>

请参照图22，是绘示依照本发明第十二实施例的一种电子装置20的示意图。第十二实施例的电子装置20是一平板电脑，电子装置20包含取像装置21，取像装置21包含依据本发明的取像用光学系统(图未揭示)以及电子感光元件(图未揭示)，其中电子感光元件设置于取像用光学系统的成像面。

<第十三实施例>

请参照图23，是绘示依照本发明第十三实施例的一种电子装置30的示意图。第十三实施例的电子装置30是一头戴式显示器(Head-mounted display，HMD)，电子装置30包含取像装置31，取像装置31包含依据本发明的取像用光学系统(图未揭示)以及电子感光元件(图未揭示)，其中电子感光元件设置于取像用光学系统的成像面。

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 (14)

1.一种取像用光学系统，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，具有正屈折力，其物侧表面为凸面，其像侧表面为凹面；

一第三透镜，具有负屈折力，其像侧表面为凹面；

一第四透镜，具有正屈折力；以及

一第五透镜，具有负屈折力，其像侧表面为凹面且其离轴处包含至少一凸面，其中该第五透镜的物侧表面及像侧表面皆为非球面；

其中，该取像用光学系统中的透镜为五片，且任二相邻透镜间于光轴上皆具有一空气间隔，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，该第四透镜于光轴上的厚度为CT4，该第一透镜与该第二透镜于光轴上的间隔距离为T12，该取像用光学系统的焦距为f，该第三透镜像侧表面的曲率半径为R6，该第二透镜的色散系数为V2，该第三透镜的色散系数为V3，该第二透镜的焦距为f2，该第二透镜像侧表面的曲率半径为R4，其满足下列条件：

1.0<CT4/(CT1+T12+CT2)；

0.55<f/R6；

1.0<(V2+V3)/(V2-V3)<3.5；以及

1.0<f2/R4<5.0。

2.根据权利要求1所述的取像用光学系统，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，该第四透镜于光轴上的厚度为CT4，该第一透镜与该第二透镜于光轴上的间隔距离为T12，其满足下列条件：

1.25<CT4/(CT1+T12+CT2)<3.0。

3.根据权利要求1所述的取像用光学系统，其特征在于，该第四透镜的物侧表面为凸面，其像侧表面为凸面。

4.根据权利要求1所述的取像用光学系统，其特征在于，该第四透镜像侧表面为凸面且其离轴处包含至少一凹面。

5.根据权利要求1所述的取像用光学系统，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，该第一透镜、该第二透镜、该第三透镜、该第四透镜以及该第五透镜于光轴上厚度的总和为ΣCT，其满足下列条件：

1.10<Td/ΣCT<1.50。

6.根据权利要求1所述的取像用光学系统，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：

1.0<CT2/CT1<2.5。

7.根据权利要求1所述的取像用光学系统，其特征在于，该取像用光学系统的焦距为f，该第三透镜像侧表面的曲率半径为R6，其满足下列条件：

0.55<f/R6<1.25。

8.根据权利要求7所述的取像用光学系统，其特征在于，该第三透镜像侧表面离轴处包含至少一凸面。

9.根据权利要求7所述的取像用光学系统，其特征在于，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：

0.5<(R7+R8)/(R7-R8)<2.0。

10.根据权利要求1所述的取像用光学系统，其特征在于，该第一透镜的焦距为f1，该第二透镜的焦距为f2，其满足下列条件：

1.25<f2/f1<2.5。

11.根据权利要求1所述的取像用光学系统，其特征在于，该第一透镜像侧表面为凸面。

12.根据权利要求1所述的取像用光学系统，其特征在于，该第二透镜于光轴上的厚度为CT2，该第一透镜与该第二透镜于光轴上的间隔距离为T12，其满足下列条件：

1.5<CT2/T12。

13.一种取像装置，其特征在于，包含：

如权利要求1所述的取像用光学系统；以及

一电子感光元件，其设置于该取像用光学系统的一成像面。

14.一种电子装置，其特征在于，包含：

如权利要求13所述的取像装置。