CN108627957B - 成像系统镜头组、取像装置及电子装置 - Google Patents

成像系统镜头组、取像装置及电子装置 Download PDF

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Abstract

本发明揭露一种成像系统镜头组、取像装置及电子装置。成像系统镜头组包含五片透镜，由物侧至像侧依序为第一透镜、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。第二透镜具有正屈折力。第四透镜具有负屈折力，其物侧表面近光轴处为凸面，其像侧表面近光轴处为凹面，且其物侧表面及像侧表面皆为非球面。第五透镜像侧表面近光轴处为凹面，且其物侧表面及像侧表面皆为非球面，其中第五透镜像侧表面离轴处包含至少一凸临界点。当满足特定条件时，可提高成像品质并实现小型化且广视角的特色。本发明还公开一种具有上述成像系统镜头组的取像装置及具有上述取像装置的电子装置。

Description

成像系统镜头组、取像装置及电子装置
技术领域
本发明是有关于一种成像系统镜头组及取像装置，且特别是有关于一种应用在电子装置上的微型化广视角成像系统镜头组及取像装置。
背景技术
随着摄影模块的应用愈来愈广泛，将摄影模块装置于各种智能电子产品、车用装置、辨识系统、娱乐装置、运动装置与家庭智能辅助系统是未来科技发展的一大趋势。且为了具备更广泛的使用经验，搭载一颗、两颗、甚至三颗镜头以上的智能装置逐渐成为市场主流，为因应不同的应用需求，发展出不同特性的摄影模块。
加上近年来电子产品诉求轻薄化，传统的摄影模块难以同时满足高规格与微型化的需求，特别是大光圈或具有较广视角的微型镜头等特性。已知先前技术中，为达成小型化的透镜配置，往往导致大视角的光线不容易进入摄影模块，而无法满足广视角的需求；相对地，若实现广视角的透镜配置，又会导致摄影模块的总长度变长，无法达到小型化的需求。因此，同时兼具广视角且小型化特色的摄影模块始能满足未来市场的规格与需求。
发明内容
本发明提供的成像系统镜头组、取像装置及电子装置，通过第一透镜的正屈折力辅助大视角光线进入，再配合第二透镜的正屈折力将入射光线引导至成像面上，同时满足广视角及小型化的需求，并由具有负屈折力的第四透镜修正像差，提升成像品质。
依据本发明提供一种成像系统镜头组，其包含五片透镜，由物侧至像侧依序为第一透镜、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。第二透镜具有正屈折力。第四透镜具有负屈折力，其物侧表面近光轴处为凸面，其像侧表面近光轴处为凹面，且其物侧表面及像侧表面皆为非球面。第五透镜具有正屈折力，其像侧表面近光轴处为凹面，且其物侧表面及像侧表面皆为非球面，其中第五透镜像侧表面离轴处包含至少一凸临界点。成像系统镜头组的焦距为f，第一透镜的焦距为f1，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：
0.75<|f/f4|+|f/f5|；以及
|f1/f3|<1.0。
依据本发明另提供一种取像装置，包含如前段所述的成像系统镜头组以及电子感光元件，其中电子感光元件设置于成像系统镜头组的成像面。
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|f/f4|+|f/f5|满足上述条件时，可加强第四透镜及第五透镜的屈折力，搭配具有正屈折力的第一透镜及第二透镜时能够修正成像系统镜头组的像差，提高成像品质，且有助于缩短后焦距，更能实现小型化的特色。
当|f1/f3|满足上述条件时，可避免第一透镜的屈折力太弱且第三透镜的屈折力过强，造成透镜间屈折力变化太大而产生像差修正过度或不足的问题，借以有效提升成像品质。
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、像散及畸变曲线图；
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、像散及畸变曲线图；
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、像散及畸变曲线图；
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、像散及畸变曲线图；
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、像散及畸变曲线图；
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、像散及畸变曲线图；
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、像散及畸变曲线图；
图15绘示第一实施例的成像系统镜头组中参数Dr1s及Dsr2的示意图；
图16绘示依照本发明第八实施例的一种取像装置的立体示意图；
图17A绘示依照本发明第九实施例的一种电子装置的一侧的示意图；
图17B绘示依照图17A中电子装置的另一侧的示意图；
图17C绘示依照图17A中电子装置的系统示意图；
图18绘示依照本发明第十实施例的一种电子装置的示意图；以及
图19绘示依照本发明第十一实施例的一种电子装置的示意图。
【符号说明】
取像装置：10、31、41
成像镜头：11
驱动装置组：12
影像稳定模块：14
电子装置：20、30、40
闪光灯模块：21
对焦辅助模块：22
影像信号处理器：23
使用者界面：24
影像软件处理器：25
被摄物：26
光圈：100、200、300、400、500、600、700
光阑：101、301
第一透镜：110、210、310、410、510、610、710
物侧表面：111、211、311、411、511、611、711
像侧表面：112、212、312、412、512、612、712
第二透镜：120、220、320、420、520、620、720
物侧表面：121、221、321、421、521、621、721
像侧表面：122、222、322、422、522、622、722
第三透镜：130、230、330、430、530、630、730
物侧表面：131、231、331、431、531、631、731
像侧表面：132、232、332、432、532、632、732
第四透镜：140、240、340、440、540、640、740
物侧表面：141、241、341、441、541、641、741
像侧表面：142、242、342、442、542、642、742
第五透镜：150、250、350、450、550、650、750
物侧表面：151、251、351、451、551、651、751
像侧表面：152、252、352、452、552、652、752
红外线滤除滤光元件：160、260、360、460、560、660、760
成像面：170、270、370、470、570、670、770
电子感光元件：13、180、280、380、480、580、680、780
f：成像系统镜头组的焦距
Fno：成像系统镜头组的光圈值
HFOV：成像系统镜头组中最大视角的一半
FOV：成像系统镜头组的最大视角
V1：第一透镜的色散系数
V2：第二透镜的色散系数
V3：第三透镜的色散系数
V4：第四透镜的色散系数
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
R5：第三透镜物侧表面的曲率半径
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
Dr1s：第一透镜物侧表面至光圈于光轴上的位移量
Dsr2：光圈至第一透镜像侧表面于光轴上的位移量
f1：第一透镜的焦距
f2：第二透镜的焦距
f3：第三透镜的焦距
f4：第四透镜的焦距
f5：第五透镜的焦距
TL：第一透镜物侧表面至成像面于光轴上的距离
ImgH：成像系统镜头组的最大像高
Y52：第五透镜像侧表面的最大光学有效半径
具体实施方式
一种成像系统镜头组，包含五片透镜，由物侧至像侧依序为第一透镜、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，借以辅助大视角光线进入成像系统镜头组。第一透镜像侧表面离轴处可包含至少一凸临界点，其有助于大视角光线进入，避免光线折射时因透镜表面周边的形状过于弯曲而产生面反射或是无法聚到成像面。
第二透镜具有正屈折力，借以将光线引导至成像面上。第二透镜像侧表面近光轴处可为凸面，借以修正第一透镜产生的像差，提升影像品质。
第三透镜像侧表面近光轴处可为凸面，借以确保第三透镜修正像差的能力。
第四透镜具有负屈折力，其物侧表面近光轴处可为凸面，其像侧表面近光轴处为凹面，借以修正成像系统镜头组的像差。第四透镜物侧表面离轴处可包含至少一凹临界点，第四透镜像侧表面离轴处可包含至少一凸临界点。借此，有利于修正成像系统镜头组的周边像差。
第五透镜可具有正屈折力，其物侧表面近光轴处可为凸面，其像侧表面近光轴处为凹面。借此，可使成像系统镜头组的主点远离成像面，缩短其后焦距，维持其小型化。第五透镜像侧表面离轴处包含至少一凸临界点，借以有效修正离轴像差。
成像系统镜头组的焦距为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：0.75<|f/f4|+|f/f5|。借此，可加强第四透镜及第五透镜的屈折力，搭配具有正屈折力的第一透镜及第二透镜时能够修正成像系统镜头组的像差，提高成像品质，且有助于缩短后焦距，更能实现小型化的特色。较佳地，可满足下列条件：1.25<|f/f4|+|f/f5|<3.5。
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：|f1/f3|<1.0。借此，可避免第一透镜的屈折力太弱且第三透镜的屈折力过强，造成透镜间屈折力变化太大而产生像差修正过度或不足的问题，借以有效提升成像品质。
第三透镜的色散系数为V3，第四透镜的色散系数为V4，其满足下列条件：10<V3+V4<60。借此，可加强成像系统镜头组修正色差的能力。较佳地，可满足下列条件：25<V3+V4<50。
第二透镜物侧表面的曲率半径为R3，第二透镜像侧表面的曲率半径为R4，其满足下列条件：0.75<(R3+R4)/(R3-R4)<4.0。借此，第二透镜的形状可为较适合搭配第一透镜的配置，以修正第一透镜所产生的像差，提升周边影像的品质。
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，其满足下列条件：|f4|<|f1|<|f3|；|f5|<|f1|<|f3|；|f4|<|f2|<|f3|；以及|f5|<|f2|<|f3|。借此，有助于像差的修正，并缩短后焦距，更能实现小型化的特色。
成像系统镜头组的焦距为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：(|R7|+|R8|)/f<1.50。借此，第四透镜的二表面曲率可提供足够的屈折力，加强其修正像差的能力及应用的灵活度。
成像系统镜头组的焦距为f，第三透镜的焦距为f3，其满足下列条件：-1.0<f/f3<0.50。借此，可避免第一透镜的屈折力太弱且第三透镜的屈折力过强，造成透镜间屈折力变化太大而无法适度修正像差，借以有效提升成像品质。
成像系统镜头组可还包含一光圈，其中第一透镜物侧表面至光圈于光轴上的位移量为Dr1s，光圈至第一透镜像侧表面于光轴上的位移量为Dsr2，其满足下列条件：|Dr1s/Dsr2|<0.33。借此，可使光圈配置较适合大视角光线进入成像系统镜头组。
成像系统镜头组的焦距为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：(f/f4)-(f/f5)<-2.0。借此，可加强第四透镜及第五透镜的屈折力，搭配具有正屈折力的第一透镜及第二透镜时能够修正成像系统镜头组的像差，提高成像品质，且有助于缩短后焦距，更能实现小型化的特色。
成像系统镜头组的最大视角为FOV，其满足下列条件：85度<FOV<120度。借此，有助于实现小型化且大视角的配置，以利于应用在更广泛的用途与装置。
第一透镜物侧表面至成像面于光轴上的距离为TL，成像系统镜头组的最大像高为ImgH，其满足下列条件：TL/ImgH<1.60。借此，有助于加强小型化且大视角的配置，以利于提供更广泛的用途。
成像系统镜头组的焦距为f，第五透镜像侧表面的最大光学有效半径为Y52，其满足下列条件：0.90<f/Y52<1.30。借此，可同时加强大视角的特色并缩小第五透镜的体积，进而实现小型化的配置。
第一透镜物侧表面至成像面于光轴上的距离为TL，成像系统镜头组的最大像高为ImgH，成像系统镜头组中最大视角的一半为HFOV，其满足下列条件：1.80<TL/ImgH+1/tan(HFOV)<2.60。借此，可实现小型化且大视角的配置，以利于应用在更广泛的用途与装置。
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：0.70<|f1/f2|<1.70。借此，第一透镜与第二透镜的配置可引导大视角入射光线至成像面上。
第三透镜物侧表面的曲率半径为R5，第三透镜像侧表面的曲率半径为R6，成像系统镜头组的焦距为f，其满足下列条件：(|R5|+|R6|)/f<1.0。借此，可使第三透镜的二表面皆具有足够的屈折力，以加强第三透镜修正像差的能力。
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：-2.0<f4/f5<-0.75。借此，可避免第四透镜与第五透镜的屈折力相差太大而造成像差修正不足或过度修正的问题。
第一透镜的色散系数为V1，第二透镜的色散系数为V2，第三透镜的色散系数为V3，第四透镜的色散系数为V4，其满足下列条件：1.75<(V1+V2)/(V3+V4)<3.50。借此，可加强成像系统镜头组修正色差的能力，以提升成像品质。
上述本发明成像系统镜头组中的各技术特征皆可组合配置，而达到对应的功效。
本发明提供的成像系统镜头组中，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，则可以增加成像系统镜头组屈折力配置的自由度。此外，成像系统镜头组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成像系统镜头组的总长度。
再者，本发明提供的成像系统镜头组中，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。本发明提供的成像系统镜头组中，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，本发明成像系统镜头组中，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。
本发明的成像系统镜头组的成像面，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。另外，本发明的成像系统镜头组与成像面之间可选择性配置一片以上的成像修正元件(平场元件等)，以达到修正影像的效果(像弯曲等)。该成像修正元件的光学性质，比如曲率、厚度、折射率、位置、面型(凸面或凹面、球面或非球面、绕射表面及菲涅尔表面等)可配合取像装置需求而做调整。一般而言，较佳的成像修正元件配置为具有凹面朝向物侧的薄型平凹元件，其设置于靠近成像面处。
本发明的成像系统镜头组中，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，可使成像系统镜头组的出射瞳(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，使成像系统镜头组具有广角镜头的优势。
本发明的成像系统镜头组中，临界点为透镜表面上，除与光轴的交点外，与一垂直于光轴的切面相切的切点，其中临界点处的凹凸定义方式以曲率半径正负值为准。
本发明的成像系统镜头组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、网路监控设备、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，包含前述的成像系统镜头组以及电子感光元件，其中电子感光元件设置于成像系统镜头组的一成像面。借此，可利用第一透镜的正屈折力辅助大视角光线进入，再配合第二透镜的正屈折力将入射光线引导至成像面上，同时满足广视角及小型化的需求，并由具有负屈折力的第四透镜修正像差，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(Holder Member)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、像散及畸变曲线图。由图1可知，第一实施例的取像装置包含成像系统镜头组(未另标号)以及电子感光元件180。成像系统镜头组由物侧至像侧依序包含光圈100、第一透镜110、光阑101、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设置于成像系统镜头组的成像面170，其中成像系统镜头组包含五片透镜(110-150)，且第一透镜110至第五透镜150间无其他内插的透镜。
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近光轴处为凹面，并皆为非球面。另外，第一透镜像侧表面112离轴处包含至少一凸临界点。
第二透镜120具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面121近光轴处为凹面，其像侧表面122近光轴处为凸面，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近光轴处为凸面，其像侧表面142近光轴处为凹面，并皆为非球面。另外，第四透镜物侧表面141离轴处包含至少一凹临界点，第四透镜像侧表面142离轴处包含至少一凸临界点。
第五透镜150具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面151近光轴处为凸面，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临界点。
红外线滤除滤光元件160为玻璃材质，其设置于第五透镜150及成像面170间且不影响成像系统镜头组的焦距。
上述各透镜的非球面的曲线方程式表示如下：
Figure GDA0002188010680000101
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。
第一实施例的成像系统镜头组中，成像系统镜头组的焦距为f，成像系统镜头组的光圈值(f-number)为Fno，成像系统镜头组中最大视角的一半为HFOV，其数值如下：f＝2.19mm；Fno＝2.25；以及HFOV＝47.5度。
第一实施例的成像系统镜头组中，成像系统镜头组的最大视角为FOV，其满足下列条件：FOV＝95.00度。
第一实施例的成像系统镜头组中，第一透镜110的色散系数为V1，第二透镜120的色散系数为V2，第三透镜130的色散系数为V3，第四透镜140的色散系数为V4，其满足下列条件：(V1+V2)/(V3+V4)＝2.81；以及V3+V4＝39.9。
第一实施例的成像系统镜头组中，第二透镜物侧表面121的曲率半径为R3，第二透镜像侧表面122的曲率半径为R4，其满足下列条件：(R3+R4)/(R3-R4)＝1.73。
第一实施例的成像系统镜头组中，成像系统镜头组的焦距为f，第三透镜物侧表面131的曲率半径为R5，第三透镜像侧表面132的曲率半径为R6，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：(|R5|+|R6|)/f＝0.48；以及(|R7|+|R8|)/f＝0.91。
配合参照图15，是绘示图1第一实施例的成像系统镜头组中参数Dr1s及Dsr2的示意图。由图15可知，第一透镜物侧表面111至光圈100于光轴上的位移量为Dr1s(若第一透镜物侧表面111于光轴上的点比光圈100中心点靠近物侧，Dr1s为正值；若第一透镜物侧表面111于光轴上的点比光圈100中心点靠近像侧，Dr1s为负值)，光圈100至第一透镜像侧表面112于光轴上的位移量为Dsr2(若光圈100中心点比第一透镜像侧表面112于光轴上的点靠近物侧，Dsr2为正值；若光圈100中心点比第一透镜像侧表面112于光轴上的点靠近像侧，Dsr2为负值)，其满足下列条件：|Dr1s/Dsr2|＝0.12。
第一实施例的成像系统镜头组中，成像系统镜头组的焦距为f，第一透镜110的焦距为f1，第二透镜120的焦距为f2，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/f2|＝1.14；|f1/f3|＝0.26；f4/f5＝-1.15；f/f3＝-0.17；|f/f4|+|f/f5|＝2.45；以及(f/f4)-(f/f5)＝-2.45。
第一实施例的成像系统镜头组中，第一透镜物侧表面111至成像面170于光轴上的距离为TL，成像系统镜头组的最大像高为ImgH(即电子感光元件180有效感测区域对角线长的一半)，成像系统镜头组中最大视角的一半为HFOV，其满足下列条件：TL/ImgH＝1.51；以及TL/ImgH+1/tan(HFOV)＝2.43。
第一实施例的成像系统镜头组中，成像系统镜头组的焦距为f，第五透镜像侧表面152的最大光学有效半径为Y52，其满足下列条件：f/Y52＝1.16。
再配合参照下列表一以及表二。
Figure GDA0002188010680000111
Figure GDA0002188010680000121
Figure GDA0002188010680000122
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0-15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。
另外，第一实施例的成像系统镜头组中，第一透镜110的焦距为f1，第二透镜120的焦距为f2，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：|f4|<|f1|<|f3|；|f5|<|f1|<|f3|；|f4|<|f2|<|f3|；以及|f5|<|f2|<|f3|。
<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、像散及畸变曲线图。由图3可知，第二实施例的取像装置包含成像系统镜头组(未另标号)以及电子感光元件280。成像系统镜头组由物侧至像侧依序包含第一透镜210、光圈200、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设置于成像系统镜头组的成像面270，其中成像系统镜头组包含五片透镜(210-250)，且第一透镜210至第五透镜250间无其他内插的透镜。
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离轴处包含至少一凸临界点。
第二透镜220具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面221近光轴处为凹面，其像侧表面222近光轴处为凸面，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近光轴处为凹面，其像侧表面232近光轴处为凸面，并皆为非球面。
第四透镜240具有负屈折力，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近光轴处为凹面，并皆为非球面。另外，第四透镜物侧表面241离轴处包含至少一凹临界点，第四透镜像侧表面242离轴处包含至少一凸临界点。
第五透镜250具有正屈折力，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临界点。
红外线滤除滤光元件260为玻璃材质，其设置于第五透镜250及成像面270间且不影响成像系统镜头组的焦距。
再配合参照下列表三以及表四。
Figure GDA0002188010680000131
Figure GDA0002188010680000141
Figure GDA0002188010680000142
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：
Figure GDA0002188010680000151
另外，第二实施例的成像系统镜头组中，第一透镜210的焦距为f1，第二透镜220的焦距为f2，第三透镜230的焦距为f3，第四透镜240的焦距为f4，第五透镜250的焦距为f5，其满足下列条件：|f4|<|f1|<|f3|；|f5|<|f1|<|f3|；|f4|<|f2|<|f3|；以及|f5|<|f2|<|f3|。
<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、像散及畸变曲线图。由图5可知，第三实施例的取像装置包含成像系统镜头组(未另标号)以及电子感光元件380。成像系统镜头组由物侧至像侧依序包含光圈300、第一透镜310、光阑301、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设置于成像系统镜头组的成像面370，其中成像系统镜头组包含五片透镜(310-350)，且第一透镜310至第五透镜350间无其他内插的透镜。
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。
第二透镜320具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面321近光轴处为凹面，其像侧表面322近光轴处为凸面，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近光轴处为凹面，其像侧表面332近光轴处为凸面，并皆为非球面。
第四透镜340具有负屈折力，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近光轴处为凹面，并皆为非球面。另外，第四透镜物侧表面341离轴处包含至少一凹临界点，第四透镜像侧表面342离轴处包含至少一凸临界点。
第五透镜350具有正屈折力，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临界点。
红外线滤除滤光元件360为玻璃材质，其设置于第五透镜350及成像面370间且不影响成像系统镜头组的焦距。
再配合参照下列表五以及表六。
Figure GDA0002188010680000161
Figure GDA0002188010680000162
Figure GDA0002188010680000171
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：
Figure GDA0002188010680000172
另外，第三实施例的成像系统镜头组中，第一透镜310的焦距为f1，第二透镜320的焦距为f2，第三透镜330的焦距为f3，第四透镜340的焦距为f4，第五透镜350的焦距为f5，其满足下列条件：|f4|<|f1|<|f3|；|f5|<|f1|<|f3|；|f4|<|f2|<|f3|；以及|f5|<|f2|<|f3|。
<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、像散及畸变曲线图。由图7可知，第四实施例的取像装置包含成像系统镜头组(未另标号)以及电子感光元件480。成像系统镜头组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设置于成像系统镜头组的成像面470，其中成像系统镜头组包含五片透镜(410-450)，且第一透镜410至第五透镜450间无其他内插的透镜。
第一透镜410具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面411近光轴处为凸面，其像侧表面412近光轴处为凹面，并皆为非球面。另外，第一透镜像侧表面412离轴处包含至少一凸临界点。
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近光轴处为凸面，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近光轴处为凸面，其像侧表面442近光轴处为凹面，并皆为非球面。另外，第四透镜物侧表面441离轴处包含至少一凹临界点，第四透镜像侧表面442离轴处包含至少一凸临界点。
第五透镜450具有正屈折力，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临界点。
红外线滤除滤光元件460为玻璃材质，其设置于第五透镜450及成像面470间且不影响成像系统镜头组的焦距。
再配合参照下列表七以及表八。
Figure GDA0002188010680000181
Figure GDA0002188010680000191
Figure GDA0002188010680000192
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：
Figure GDA0002188010680000193
Figure GDA0002188010680000201
另外，第四实施例的成像系统镜头组中，第一透镜410的焦距为f1，第二透镜420的焦距为f2，第三透镜430的焦距为f3，第四透镜440的焦距为f4，第五透镜450的焦距为f5，其满足下列条件：|f4|<|f1|<|f3|；|f5|<|f1|<|f3|；|f4|<|f2|<|f3|；以及|f5|<|f2|<|f3|。
<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、像散及畸变曲线图。由图9可知，第五实施例的取像装置包含成像系统镜头组(未另标号)以及电子感光元件580。成像系统镜头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、红外线滤除滤光元件560以及成像面570，而电子感光元件580设置于成像系统镜头组的成像面570，其中成像系统镜头组包含五片透镜(510-550)，且第一透镜510至第五透镜550间无其他内插的透镜。
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离轴处包含至少一凸临界点。
第二透镜520具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面521近光轴处为凹面，其像侧表面522近光轴处为凸面，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近光轴处为凸面，其像侧表面542近光轴处为凹面，并皆为非球面。另外，第四透镜物侧表面541离轴处包含至少一凹临界点，第四透镜像侧表面542离轴处包含至少一凸临界点。
第五透镜550具有正屈折力，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临界点。
红外线滤除滤光元件560为玻璃材质，其设置于第五透镜550及成像面570间且不影响成像系统镜头组的焦距。
再配合参照下列表九以及表十。
Figure GDA0002188010680000211
Figure GDA0002188010680000212
Figure GDA0002188010680000221
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：
Figure GDA0002188010680000222
另外，第五实施例的成像系统镜头组中，第一透镜510的焦距为f1，第二透镜520的焦距为f2，第三透镜530的焦距为f3，第四透镜540的焦距为f4，第五透镜550的焦距为f5，其满足下列条件：|f4|<|f1|<|f3|；|f5|<|f1|<|f3|；|f4|<|f2|<|f3|；以及|f5|<|f2|<|f3|。
<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、像散及畸变曲线图。由图11可知，第六实施例的取像装置包含成像系统镜头组(未另标号)以及电子感光元件680。成像系统镜头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、红外线滤除滤光元件660以及成像面670，而电子感光元件680设置于成像系统镜头组的成像面670，其中成像系统镜头组包含五片透镜(610-650)，且第一透镜610至第五透镜650间无其他内插的透镜。
第一透镜610具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面611近光轴处为凸面，其像侧表面612近光轴处为平面，并皆为非球面。
第二透镜620具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面621近光轴处为凹面，其像侧表面622近光轴处为凸面，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近光轴处为凹面，其像侧表面632近光轴处为凸面，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近光轴处为凸面，其像侧表面642近光轴处为凹面，并皆为非球面。另外，第四透镜物侧表面641离轴处包含至少一凹临界点，第四透镜像侧表面642离轴处包含至少一凸临界点。
第五透镜650具有正屈折力，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临界点。
红外线滤除滤光元件660为玻璃材质，其设置于第五透镜650及成像面670间且不影响成像系统镜头组的焦距。
再配合参照下列表十一以及表十二。
Figure GDA0002188010680000231
Figure GDA0002188010680000241
Figure GDA0002188010680000242
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：
Figure GDA0002188010680000243
另外，第六实施例的成像系统镜头组中，第一透镜610的焦距为f1，第二透镜620的焦距为f2，第三透镜630的焦距为f3，第四透镜640的焦距为f4，第五透镜650的焦距为f5，其满足下列条件：|f4|<|f1|<|f3|；|f5|<|f1|<|f3|；|f4|<|f2|<|f3|；以及|f5|<|f2|<|f3|。
<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、像散及畸变曲线图。由图13可知，第七实施例的取像装置包含成像系统镜头组(未另标号)以及电子感光元件780。成像系统镜头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、红外线滤除滤光元件760以及成像面770，而电子感光元件780设置于成像系统镜头组的成像面770，其中成像系统镜头组包含五片透镜(710-750)，且第一透镜710至第五透镜750间无其他内插的透镜。
第一透镜710具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面711近光轴处为凸面，其像侧表面712近光轴处为凹面，并皆为非球面。另外，第一透镜像侧表面712离轴处包含至少一凸临界点。
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近光轴处为凸面，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近光轴处为凸面，其像侧表面742近光轴处为凹面，并皆为非球面。另外，第四透镜物侧表面741离轴处包含至少一凹临界点，第四透镜像侧表面742离轴处包含至少一凸临界点。
第五透镜750具有正屈折力，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临界点。
红外线滤除滤光元件760为玻璃材质，其设置于第五透镜750及成像面770间且不影响成像系统镜头组的焦距。
再配合参照下列表十三以及表十四。
Figure GDA0002188010680000251
Figure GDA0002188010680000261
Figure GDA0002188010680000262
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：
Figure GDA0002188010680000271
另外，第七实施例的成像系统镜头组中，第一透镜710的焦距为f1，第二透镜720的焦距为f2，第三透镜730的焦距为f3，第四透镜740的焦距为f4，第五透镜750的焦距为f5，其满足下列条件：|f4|<|f1|<|f3|；|f5|<|f1|<|f3|；|f4|<|f2|<|f3|；以及|f5|<|f2|<|f3|。
<第八实施例>
请参照图16，其绘示依照本发明第八实施例的一种取像装置10的立体示意图。由图16可知，第八实施例的取像装置10为一相机模块，取像装置10包含成像镜头11、驱动装置组12以及电子感光元件13，其中成像镜头11包含本发明第一实施例的成像系统镜头组以及一承载成像系统镜头组的镜筒(图未另标示)。取像装置10利用成像镜头11聚光且对被摄物进行摄像并配合驱动装置组12进行影像对焦，最后成像于电子感光元件13，并将影像数据输出。
驱动装置组12可为自动对焦(Auto-Focus)模块，其驱动方式可使用如音圈马达(Voice Coil Motor；VCM)、微机电系统(Micro Electro-Mechanical Systems；MEMS)、压电系统(Piezoelectric)、以及记忆金属(Shape Memory Alloy)等驱动系统。驱动装置组12可让成像系统镜头组取得较佳的成像位置，可提供被摄物于不同物距的状态下，皆能拍摄清晰影像。
取像装置10可搭载一感光度佳及低杂讯的电子感光元件13(如CMOS、CCD)设置于成像系统镜头组的成像面，可真实呈现成像系统镜头组的良好成像品质。
此外，取像装置10更可包含影像稳定模块14，其可为加速计、陀螺仪或霍尔元件(Hall Effect Sensor)等动能感测元件，而第八实施例中，影像稳定模块14为陀螺仪，但不以此为限。通过调整成像系统镜头组不同轴向的变化以补偿拍摄瞬间因晃动而产生的模糊影像，进一步提升动态以及低照度场景拍摄的成像品质，并提供例如光学防手震(OpticalImage Stabilization；OIS)、电子防手震(Electronic Image Stabilization；EIS)等进阶的影像补偿功能。
<第九实施例>
请参照图17A、图17B及图17C，其中图17A绘示依照本发明第九实施例的一种电子装置20的一侧的示意图，图17B绘示依照图17A中电子装置20的另一侧的示意图，图17C绘示依照图17A中电子装置20的系统示意图。由图17A、图17B及图17C可知，第九实施例的电子装置20是一智能手机，电子装置20包含取像装置10、闪光灯模块21、对焦辅助模块22、影像信号处理器23、使用者界面24以及影像软件处理器25。当使用者透过使用者界面24对被摄物26进行拍摄，电子装置20利用取像装置10聚光取像，启动闪光灯模块21进行补光，并使用对焦辅助模块22提供的被摄物物距信息进行快速对焦，再加上影像信号处理器23(ImageSignal Processor；ISP)以及影像软件处理器25进行影像最佳化处理，来进一步提升成像系统镜头组所产生的影像品质。其中对焦辅助模块22可采用红外线或激光对焦辅助系统来达到快速对焦，使用者界面24可采用触控屏幕或实体拍摄按钮，配合影像处理软件的多样化功能进行影像拍摄以及影像处理。
第九实施例中的取像装置10与前述第八实施例中的取像装置10相同，在此不另赘述。
<第十实施例>
请参照图18，是绘示依照本发明第十实施例的一种电子装置30的示意图。第十实施例的电子装置30是一平板电脑，电子装置30包含取像装置31，其中取像装置31可与前述第八实施例相同，在此不另赘述。
<第十一实施例>
请参照图19，是绘示依照本发明第十一实施例的一种电子装置40的示意图。第十一实施例的电子装置40是一穿戴装置(Wearable Device)，电子装置40包含取像装置41，其中取像装置41可与前述第八实施例相同，在此不另赘述。
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 (16)

1.一种成像系统镜头组，其特征在于，包含五片透镜，该五片透镜由物侧至像侧依序为：
一第一透镜，具有正屈折力；
一第二透镜，具有正屈折力；
一第三透镜；
一第四透镜，具有负屈折力，其物侧表面近光轴处为凸面，其像侧表面近光轴处为凹面，且其物侧表面及像侧表面皆为非球面；以及
一第五透镜，具有正屈折力，其像侧表面近光轴处为凹面，且其物侧表面及像侧表面皆为非球面，其中该第五透镜像侧表面离轴处包含至少一凸临界点；
其中该成像系统镜头组的焦距为f，该第一透镜的焦距为f1，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：
0.75<|f/f4|+|f/f5|；以及
|f1/f3|<1.0。
2.根据权利要求1所述的成像系统镜头组，其特征在于，其中该第五透镜物侧表面近光轴处为凸面，该成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，其满足下列条件：
1.25<|f/f4|+|f/f5|<3.5。
3.根据权利要求1所述的成像系统镜头组，其特征在于，其中该第三透镜的色散系数为V3，该第四透镜的色散系数为V4，其满足下列条件：
10<V3+V4<60。
4.根据权利要求1所述的成像系统镜头组，其特征在于，其中该第四透镜物侧表面离轴处包含至少一凹临界点，该第四透镜像侧表面离轴处包含至少一凸临界点。
5.根据权利要求1所述的成像系统镜头组，其特征在于，其中该第二透镜像侧表面近光轴处为凸面，该第二透镜物侧表面的曲率半径为R3，该第二透镜像侧表面的曲率半径为R4，其满足下列条件：
0.75<(R3+R4)/(R3-R4)<4.0。
6.根据权利要求1所述的成像系统镜头组，其特征在于，其中该第一透镜的焦距为f1，该第二透镜的焦距为f2，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：
|f4|<|f1|<|f3|；
|f5|<|f1|<|f3|；
|f4|<|f2|<|f3|；以及
|f5|<|f2|<|f3|。
7.根据权利要求1所述的成像系统镜头组，其特征在于，其中该成像系统镜头组的焦距为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：
(|R7|+|R8|)/f<1.50。
8.根据权利要求1所述的成像系统镜头组，其特征在于，其中该第三透镜像侧表面近光轴处为凸面，该成像系统镜头组的焦距为f，该第三透镜的焦距为f3，其满足下列条件：
-1.0<f/f3<0.50。
9.根据权利要求1所述的成像系统镜头组，其特征在于，还包含：
一光圈，其中该第一透镜物侧表面至该光圈于光轴上的位移量为Dr1s，该光圈至该第一透镜像侧表面于光轴上的位移量为Dsr2，其满足下列条件：
|Dr1s/Dsr2|<0.33。
10.根据权利要求1所述的成像系统镜头组，其特征在于，其中该成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，其满足下列条件：
(f/f4)-(f/f5)<-2.0。
11.根据权利要求1所述的成像系统镜头组，其特征在于，其中该第一透镜像侧表面离轴处包含至少一凸临界点。
12.根据权利要求1所述的成像系统镜头组，其特征在于，其中该成像系统镜头组的最大视角为FOV，该第一透镜物侧表面至一成像面于光轴上的距离为TL，该成像系统镜头组的最大像高为ImgH，其满足下列条件：
85度<FOV<120度；以及
TL/ImgH<1.60。
13.根据权利要求1所述的成像系统镜头组，其特征在于，其中该成像系统镜头组的焦距为f，该第五透镜像侧表面的最大光学有效半径为Y52，其满足下列条件：
0.90<f/Y52<1.30。
14.根据权利要求1所述的成像系统镜头组，其特征在于，其中该第一透镜物侧表面至一成像面于光轴上的距离为TL，该成像系统镜头组的最大像高为ImgH，该成像系统镜头组中最大视角的一半为HFOV，其满足下列条件：
1.80<TL/ImgH+1/tan(HFOV)<2.60。
15.一种取像装置，其特征在于，包含：
如权利要求1所述的成像系统镜头组；以及
一电子感光元件，其设置于该成像系统镜头组的一成像面。
16.一种电子装置，其特征在于，包含：
如权利要求15所述的取像装置。
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