CN202362524U - 拾像光学镜头 - Google Patents

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CN202362524U
CN202362524U CN201120532130.1U CN201120532130U CN202362524U CN 202362524 U CN202362524 U CN 202362524U CN 201120532130 U CN201120532130 U CN 201120532130U CN 202362524 U CN202362524 U CN 202362524U
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CN
China
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lens
optical
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CN201120532130.1U
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蔡宗翰
周明达
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Largan Precision Co Ltd
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Largan Precision Co Ltd
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    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0015—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design
    • G02B13/002—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface
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Abstract

一种拾像光学镜头，其沿着光轴由物侧至像侧依次包含：一具正屈折力的第一透镜，其物侧光学面为凸面；一具负屈折力的第二透镜；一具屈折力的第三透镜；一具正屈折力的第四透镜，由塑料材质所制成，其物侧光学面与像侧光学面皆为凸面，其物侧光学面与像侧光学面至少一光学面为非球面；以及一具负屈折力的第五透镜，由塑料材质所制成，其像侧光学面为凹面，其物侧光学面与像侧光学面至少一光学面为非球面，且至少一光学面设有至少一反曲点；所述拾像光学镜头满足特定的条件。因此，本实用新型所述的拾像光学镜头，除具有良好的像差修正功能外，并可减小拾像光学镜头总长，以应用于相机、手机相机等良好摄像目的的使用需求。

Description

拾像光学镜头
技术领域
本实用新型涉及一种拾像光学镜头，特别涉及一种由五枚透镜所构成的成像质量良好的拾像光学镜头，以应用于电子产品上。
背景技术
在数位相机(Digital Still Camera)、行动电话镜头(Mobile Phone Camera)等小型电子设备上常装设有拾像光学镜头，用来对物体进行摄像，拾像光学镜头发展的主要趋势为朝向小型化、低成本，但同时也希望能达到具有良好的像差修正能力，具高分辨率、高成像质量的拾像光学镜头。
应用于小型电子产品的拾像光学镜头，现有技术中有二镜片式、三镜片式、四镜片式及五镜片式以上的不同设计。然而以成像质量考虑，四镜片式及五镜片式拾像光学镜头在像差修正、光学传递函数MTF(ModulationTransfer Function)的性能上较具优势。在各种小型化的五镜片式固定焦距的拾像光学镜头设计中，现有技术是以不同的正或负屈光度组合；如美国公开号US7,663,813的专利申请是采用一组迭合的透镜，但是两片黏合的玻璃透镜，在成本制造上较为昂贵，且在大量生产时非常不利于成本控制；或如美国专利US7,480,105使用负屈折力的第一透镜与正屈折力的第二透镜相互搭配，但是这种结构对于光学系统总长的缩短不易，难以减少系统总长以符合小型化的需求。
为此，本实用新型提出更具实用性的设计，在缩短拾像光学镜头的同时，利用五个透镜的屈折力、凸面与凹面的组合，除在高质量的成像能力下，且容易量产以降低成本，以应用于电子产品上。
实用新型内容
本实用新型的主要目的是提供一种拾像光学镜头，其沿着光轴由物侧至像侧依次包含：第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜及第五透镜；其中，第一透镜具有正屈折力，其物侧光学面为凸面；第二透镜具有负屈折力；第三透镜具有屈折力；第四透镜具有正屈折力，由塑料材质所制成，其物侧光学面与像侧光学面皆为凸面，且至少一光学面为非球面；第五透镜具有负屈折力，由塑料材质所制成，其像侧光学面为凹面，其物侧光学面与像侧光学面中至少一光学面为非球面，且至少一光学面设有至少一反曲点，并满足下列关系式：
-1.0＜R7/R8＜0                (1)
其中，R7为第四透镜的物侧光学面在近轴上的曲率半径，R8为第四透镜的像侧光学面在近轴上的曲率半径。
另一方面，本实用新型提供一种拾像光学镜头，如前所述，其中，第二透镜的像侧光学面可为凹面；除满足式(1)外并进一步满足下列关系式之一或其组合：
0＜f/f4＜1.0                  (2)
0＜(R3+R4)/(R3-R4)＜1.8       (3)
1.2＜f/f1＜1.8                (4)
0.2＜CT4/CT5＜1.4             (5)
其中，f为拾像光学镜头的焦距，f1为第一透镜的焦距，f4为第四透镜的焦距，R3为第二透镜的物侧光学面在近轴上的曲率半径，R4为第二透镜的像侧光学面在近轴上的曲率半径，CT4为第四透镜在光轴上的厚度，CT5为第五透镜在光轴上的厚度。
再一方面，本实用新型提供一种拾像光学镜头，如前所述，其中，第二透镜的像侧光学面可为凹面；除满足式(1)外并进一步满足下列关系式之一或其组合：
1.7＜v1/v2＜3.0               (6)
0＜R4/f＜1.5                  (7)
0.2＜CT2/CT3＜0.8             (8)
其中，v1为第一透镜的色散系数，v2为第二透镜的色散系数，R4为第二透镜的像侧光学面在近轴上的曲率半径，f为拾像光学镜头的焦距，CT2为第二透镜在光轴上的厚度，CT3为第三透镜在光轴上的厚度。
又一方面，本实用新型提供一种拾像光学镜头，如前所述，其中，第四透镜的物侧光学面与像侧光学面中，至少一光学面设有至少一反曲点；除满足式(1)外并进一步满足下列关系式：
-0.5＜R7/R8＜0                (9)
其中，R7为第四透镜的物侧光学面在近轴上的曲率半径，R8为第四透镜的像侧光学面在近轴上的曲率半径。
本实用新型的另一个目的是提供一种拾像光学镜头，其沿着光轴由物侧至像侧依次包含：第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜及第五透镜；其中，第一透镜具有正屈折力，其物侧光学面为凸面；第二透镜具有负屈折力，其像侧光学面为凹面；第三透镜具有屈折力，其物侧光学面为凹面；第四透镜具有正屈折力，由塑料材质所制成，其物侧光学面与像侧光学面皆为凸面，且至少一光学面为非球面；第五透镜具有负屈折力，由塑料材质所制成，其像侧光学面为凹面，其物侧光学面与像侧光学面中至少一光学面为非球面，且至少一光学面设有至少一反曲点，并满足下列关系式：
0＜f/f4＜1.0                 (2)
0.2＜CT4/CT5＜1.4            (5)
其中，f为拾像光学镜头的焦距，f4为第四透镜的焦距，CT4为第四透镜在光轴上的厚度，CT5为第五透镜在光轴上的厚度。
另一方面，本实用新型提供一种拾像光学镜头，如前所述，其中，第三透镜的像侧光学面为凸面；除满足式(2)及式(5)外并进一步满足下列关系式之一或其组合：
1.2＜f/f1＜1.8               (4)
1.7＜v1/v2＜3.0              (6)
-0.7＜f/R8＜0                (10)
-0.5＜R7/R8＜0               (9)
0＜(R3+R4)/(R3-R4)＜1.8      (11)
其中，f为拾像光学镜头的焦距，f1为第一透镜的焦距，v1为第一透镜的色散系数，v2为第二透镜的色散系数，R3为第二透镜的物侧光学面在近轴上的曲率半径，R4为第二透镜的像侧光学面在近轴上的曲率半径，R7为第四透镜的物侧光学面在近轴上的曲率半径，R8为第四透镜的像侧光学面在近轴上的曲率半径。
本实用新型的又一个目的是提供一种拾像光学镜头，其沿着光轴由物侧至像侧依次包含：第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜及第五透镜；其中，第一透镜具有正屈折力，其物侧光学面为凸面；第二透镜具有负屈折力，其像侧光学面为凹面；第三透镜具有屈折力，其物侧光学面为凹面，其像侧光学面为凸面；第四透镜具有正屈折力，由塑料材质所制成，其物侧光学面与像侧光学面皆为凸面，且至少一光学面为非球面；第五透镜具有负屈折力，由塑料材质所制成，其物侧光学面与像侧光学面中至少一光学面为非球面，且至少一光学面设有至少一反曲点，并满足下列关系式：
0＜f/f4＜1.0                (2)
0＜R4/f＜1.5                (7)
-0.7＜f/R8＜0               (10)
其中，f为拾像光学镜头的焦距，f4为第四透镜的焦距，R4为第二透镜的像侧光学面在近轴上的曲率半径，R8为第四透镜的像侧光学面在近轴上的曲率半径。
另一方面，本实用新型提供一种拾像光学镜头，如前所述，其中，拾像光学镜头除满足式(2)、式(7)及式(10)外并进一步满足下列关系式之一或其组合：
1.7＜v1/v2＜3.0             (6)
0.2＜CT4/CT5＜1.4           (5)
1.2＜f/f1＜1.8              (4)
0.2＜CT2/CT3＜0.8           (8)
其中，v1为第一透镜的色散系数，v2为第二透镜的色散系数，f为拾像光学镜头的焦距，f1为第一透镜的焦距，CT2为第二透镜在光轴上的厚度，CT3为第三透镜在光轴上的厚度，CT4为第四透镜在光轴上的厚度，CT5为第五透镜在光轴上的厚度。
本实用新型所提供的拾像光学镜头中，由第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜与第五透镜所组成；第一透镜具正屈折力，提供系统所需的大部分屈折力，第二透镜具负屈折力，可有效对具正屈折力的透镜所产生的像差做补正、修正系统的佩兹伐和数(Petzval Sum)，使周边像面变得更平。当第二透镜的像侧光学面为凹面时，可适当依面形调整第二透镜的负屈折力强度，对于修正系统像差有良好功效。若当第三透镜为物侧光学面为凹面且像侧光学面为凸面的新月形透镜时，可有助于修正像散，且若像侧光学面的周边位置的曲率比中心位置的曲率强，有利于压制系统周边光线入射在感光组件上的角度，有助于提升影像感测组件的感光的灵敏性。再者，通过第四透镜的正屈折力与具负屈折力的第五透镜互补配置，可产生望远效果，亦有利于缩短后焦以减少总长。此外，若第四透镜的像侧光学面为凸面时，有助于修正拾像光学镜头的像散与高阶像差。当第五透镜的像侧光学面为凹面时，可使拾像光学镜头的主点(Principal Point)远离成像面，有利于缩短拾像光学镜头的总长度，以促进系统的小型化。此种配置在拾像光学镜头中，可使在相同的全长下影像感测组件可获得更大的有效像素范围。
若在第五透镜设置有反曲点，可导引射出第五透镜边缘的影像光线的角度，使离轴视场的影像光线的角度导引至影像感测组件，由影像感测组件所接收。再者，由于第四透镜与第五透镜可由塑料材料所制成，有利于制造及降低成本。
附图说明
图1A是本实用新型实施例一的拾像光学镜头示意图；
图1B是本实用新型实施例一的像差曲线图；
图2A是本实用新型实施例二的拾像光学镜头示意图；
图2B是本实用新型实施例二的像差曲线图；
图3A是本实用新型实施例三的拾像光学镜头示意图；
图3B是本实用新型实施例三的像差曲线图；
图4A是本实用新型实施例四的拾像光学镜头示意图；
图4B是本实用新型实施例四的像差曲线图；
图5A是本实用新型实施例五的拾像光学镜头示意图；
图5B是本实用新型实施例五的像差曲线图；
图6A是本实用新型实施例六的拾像光学镜头示意图；
图6B是本实用新型实施例六的像差曲线图。
附图标号说明
100、200、300、400、500、600：光圈
110、210、310、410、510、610：第一透镜
111、211、311、411、511、611：第一透镜的物侧光学面
112、212、312、412、512、612：第一透镜的像侧光学面
120、220、320、420、520、620：第二透镜
121、221、321、421、521、621：第二透镜的物侧光学面
122、222、322、422、522、622：第二透镜的像侧光学面
130、230、330、430、530、630：第三透镜
131、231、331、431、531、631：第三透镜的物侧光学面
132、232、332、432、532、632：第三透镜的像侧光学面
140、240、340、440、540、640：第四透镜
141、241、341、441、541、641：第四透镜的物侧光学面
142、242、342、442、542、642：第四透镜的像侧光学面
150、250、350、450、550、650：第五透镜
151、251、351、451、551、651：第五透镜的物侧光学面
152、252、352、452、552、652：第五透镜的像侧光学面
160、260、360、460、560、660：红外线滤除滤光片
170、270、370、470、570、670：成像面
f：拾像光学镜头的焦距
f1：第一透镜的焦距
f4：第四透镜的焦距
R3：第二透镜的物侧光学面在近轴上的曲率半径
R4：第二透镜的像侧光学面在近轴上的曲率半径
R7：第四透镜的物侧光学面在近轴上的曲率半径
R8：第四透镜的像侧光学面在近轴上的曲率半径
CT2：第二透镜在光轴上的厚度
CT3：第三透镜在光轴上的厚度
CT4：第四透镜在光轴上的厚度
CT5：第五透镜在光轴上的厚度
v1：第一透镜的色散系数
v2：第二透镜的色散系数
Fno：光圈值
HFOV：最大场视角的一半
具体实施方式
本实用新型提供一种拾像光学镜头，请参阅图1A，其沿着光轴由物侧至像侧依次包含：第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140及第五透镜150；其中，第一透镜110具有正屈折力，其物侧光学面111为凸面；第二透镜120具有负屈折力；第三透镜130具有屈折力；第四透镜140具有正屈折力，由塑料材质所制成，其物侧光学面141为凸面，其像侧光学面142为凸面，其物侧光学面141与像侧光学面142中至少一光学面为非球面；第五透镜150具有负屈折力，由塑料材质所制成，其像侧光学面152为凹面，其物侧光学面151与像侧光学面152中至少一光学面为非球面，且至少一光学面设有至少一反曲点。拾像光学镜头另包含一光圈100与一红外线滤除滤光片160，光圈100设置于被摄物与第一透镜110之间为前置光圈。红外线滤除滤光片160设置于第五透镜150与成像面170之间，通常为平板光学材料制成，不影响本实用新型拾像光学镜头的焦距。第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140及第五透镜150的非球面光学面，其非球面的方程式(Aspherical Surface Formula)为式(12)所构成，
X ( Y ) = ( Y 2 / R ) 1 + ( 1 - ( 1 + K ) ( Y / R ) 2 ) + Σ i ( A i ) · ( Y i ) - - - ( 12 )
其中，X表示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高度；
Y表示非球面曲线上的点与光轴的距离；
R表示曲率半径；
K表示锥面系数；以及
Ai表示第i阶非球面系数。
在本实用新型的拾像光学镜头中，第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130的光学面可设置为非球面，此时可通过光学面的曲率半径改变其屈折力，用以消减像差，进而缩减拾像光学镜头透镜使用的数目，以有效降低拾像光学镜头的总长度。由此，本实用新型的拾像光学镜头通过前述的第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140及第五透镜150配置，以满足关系式(1)。
本实用新型的拾像光学镜头中，主要的正屈折力是由第一透镜110及第四透镜140所提供，当限制第四透镜140的物侧光学面141的曲率半径R7与像侧光学面142的曲率半径R8的比值(式(1))时，可限制第四透镜140的物侧光学面141与像侧光学面142的面形变化，除有利于第四透镜140的像差修正及球差补正外，在满足式(2)情况下，调整适宜的第四透镜140屈折力，可与第五透镜150的屈折力互补，产生远心特性，可有利于缩短后焦以减少总长，达到镜头小型化的目的。
当满足式(10)时，可使第四透镜140的像侧光学面142在近轴上的曲率半径R8大于拾像光学镜头的焦距f，可有利于限制第四透镜140的正屈折力，以较容易补偿近轴的像差。当限制第一透镜110的焦距f1与拾像光学镜头的焦距f的比值(式(4))时，可适当调配第一透镜110的正屈折力，从而可调整系统焦距长度，以适当缩短总长。当满足式(7)时，由于第二透镜120的像侧光学面122为凹面，可使第二透镜120的像侧光学面122在近轴上的曲率半径R4小于拾像光学镜头的焦距f，有利于增加第二透镜120的屈折力，以较容易补偿近轴的像差，若关系式比值过大时，即表示负屈折力相对较弱，继而使消色差能力减弱，若关系式比值过小，即表示负屈折力相对较强，继而无法有效缩短总长，故当限制此关系式于上述适当范围内时，可同时具有效修正像差与缩短总长的效果，并有助于第一透镜110与第二透镜120的屈折力配置。
当限制第二透镜120的物侧光学面121的曲率半径R3与像侧光学面122的曲率半径R4时(式(3)及式(11))，可限制第二透镜120的面形变化，可有利于具负屈折力第二透镜120的修正像差功能。再者，第四透镜140的像侧光学面142为凸面，当限制其物侧光学面141与像侧光学面142的曲率半径的比值(式(9))时，有助于调配第四透镜140具有适当的屈折力，可降低系统对于误差的敏感度，且利于制造以提高优良率并节省生产成本。
当满足式(6)时，使第一透镜110的色散系数(Abbe number)v1与第二透镜120的色散系数(Abbe number)v2的差值在适当范围内，可以有效修正第一透镜110与第二透镜120产生的色差。当限制式(5)或式(8)时，可适当调整第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140及第五透镜150的厚度，有利于降低影像拾取光学系统的全长，且使其厚度不至于过薄，可有利于制程上的优良率提升。
本实用新型所提供的拾像光学镜头将通过以下具体实施例并配合附图予以详细说明。
<实施例一>
本实用新型实施例一的拾像光学镜头示意图请参阅图1A，实施例一的像差曲线请参阅图1B。实施例一的拾像光学镜头主要由五片透镜、光圈100及红外线滤除滤光片160所构成。在光轴上由物侧至像侧依次包含：一具正屈折力的第一透镜110，为塑料材质所制成，其物侧光学面111为凸面且其像侧光学面112为凸面，其物侧光学面111及像侧光学面112皆为非球面；一光圈100；一具负屈折力的第二透镜120，为塑料材质所制成，其物侧光学面121为凹面且其像侧光学面122为凹面，其物侧光学面121及像侧光学面122皆为非球面；一具负屈折力的第三透镜130，为塑料材质所制成，其物侧光学面131为凹面且其像侧光学面132为凸面，其物侧光学面131与像侧光学面132皆为非球面；一具正屈折力的第四透镜140，为塑料材质所制成，其物侧光学面141为凸面且其像侧光学面142为凸面，其物侧光学面141与像侧光学面142皆为非球面；一具负屈折力的第五透镜150，为塑料材质所制成，其物侧光学面151为凸面且其像侧光学面152为凹面，其物侧光学面151与像侧光学面152皆为非球面，且至少一光学面设有至少一反曲点；以及一由平板玻璃材质制成的红外线滤除滤光片(IR-filter)160，其用以调整成像的光线波长区段；经由五片透镜、光圈100及红外线滤除滤光片160的组合，可将被摄物在一成像面170上成像。
表一、本实施例一的光学数据
f＝4.30mm，Fno＝2.60，HFOV＝32.5deg.
Figure BSA00000638614600091
注：参考波长为d-line 587.6nm，ASP表示非球面。
本实施例的光学数据如上表一所示，其中，第一透镜110至第五透镜150的物侧光学面与像侧光学面均使用式(12)的非球面方程式所构成，其非球面系数如下表二所示。
表二、本实施例一的非球面系数
Figure BSA00000638614600102
Figure BSA00000638614600111
参见表一及图1B，本实施例拾像光学镜头中，拾像光学镜头的焦距f＝4.30(毫米)，构成整体的光圈值(f-number)Fno＝2.60，最大场视角的一半HFOV＝32.5°；本实施例各光学数据经计算推导后，可满足相关关系式，如下表三，相关符号如前所述，此不再赘述。
表三、本实施例一满足相关关系式的数据
Figure BSA00000638614600112
由表一的光学数据及由图1B的像差曲线图可知，本实用新型的拾像光学镜头的实施例一，在球差(longitudinal spherical aberration)、像散(astigmaticfield curving)与歪曲(distortion)具有良好的补偿效果。
<实施例二>
本实用新型实施例二的拾像光学镜头示意图请参阅图2A，实施例二的像差曲线请参阅图2B。实施例二的拾像光学镜头主要由五片透镜、光圈200及红外线滤除滤光片260所构成。在光轴上由物侧至像侧依次包含：一光圈200；一具正屈折力的第一透镜210，为塑料材质所制成，其物侧光学面211为凸面且其像侧光学面212为凹面，其物侧光学面211及像侧光学面212皆为非球面；一具负屈折力的第二透镜220，为塑料材质所制成，其物侧光学面221为凸面且其像侧光学面222为凹面，其物侧光学面221及像侧光学面222皆为非球面；一具负屈折力的第三透镜230，为塑料材质所制成，其物侧光学面231为凹面且其像侧光学面232为凸面，其物侧光学面231与像侧光学面232皆为非球面；一具正屈折力的第四透镜240，为塑料材质所制成，其物侧光学面241为凸面且其像侧光学面242为凸面，其物侧光学面241与像侧光学面242皆为非球面；一具负屈折力的第五透镜250，为塑料材质所制成，其物侧光学面251为凸面且其像侧光学面252为凹面，其物侧光学面251与像侧光学面252皆为非球面，且至少一光学面设有至少一反曲点；以及一由平板玻璃材质制成的红外线滤除滤光片260，其用以调整成像的光线波长区段；经由五片透镜、光圈200及红外线滤除滤光片260的组合，可将被摄物在一成像面270上成像。
表四、本实施例二的光学数据
f＝4.05mm，Fno＝2.60，HFOV＝34.3deg.
注：参考波长为d-line 587.6nm，ASP表示非球面。
本实施例二的光学数据如上表四所示，其中，第一透镜210至第五透镜250的物侧光学面与像侧光学面均使用式(12)的非球面方程式所构成，其非球面系数如下表五所示。
表五、本实施例二的非球面系数
Figure BSA00000638614600122
Figure BSA00000638614600131
参见表四及图2B，本实施例二的拾像光学镜头中，拾像光学镜头的焦距f＝4.05(毫米)，构成整体的光圈值Fno＝2.60，最大场视角的一半HFOV＝34.3°；本实施例各光学数据经计算推导后，可满足相关关系式，如下表六，相关符号如前所述，此不再赘述。
表六、本实施例二满足相关关系式的数据
Figure BSA00000638614600132
由表四的光学数据及由图2B的像差曲线图可知，本实用新型的拾像光学镜头的实施例二，在球差、像散与歪曲具有良好的补偿效果。
<实施例三>
本实用新型实施例三的拾像光学镜头示意图请参阅图3A，实施例三的像差曲线请参阅图3B。实施例三的拾像光学镜头主要由五片透镜、光圈300及红外线滤除滤光片360所构成。在光轴上由物侧至像侧依次包含：一具正屈折力的第一透镜310，为塑料材质所制成，其物侧光学面311为凸面且其像侧光学面312为凸面，其物侧光学面311及像侧光学面312皆为非球面；一光圈300；一具负屈折力的第二透镜320，为塑料材质所制成，其物侧光学面321为凹面且其像侧光学面322为凹面，其物侧光学面321及像侧光学面322皆为非球面；一具正屈折力的第三透镜330，为塑料材质所制成，其物侧光学面331为凹面且其像侧光学面332为凸面，其物侧光学面331与像侧光学面332皆为非球面；一具正屈折力的第四透镜340，为塑料材质所制成，其物侧光学面341为凸面且其像侧光学面342为凸面，其物侧光学面341与像侧光学面342皆为非球面；一具负屈折力的第五透镜350，为塑料材质所制成，其物侧光学面351为凹面且其像侧光学面352为凹面，其物侧光学面351与像侧光学面352皆为非球面，且至少一光学面设有至少一反曲点；以及一由平板玻璃材质制成的红外线滤除滤光片360，其用以调整成像的光线波长区段；经由五片透镜、光圈300及红外线滤除滤光片360的组合，可将被摄物在一成像面370上成像。
表七、本实施例三的光学数据
f＝4.71mm，Fno＝3.50，HFOV＝28.0deg.
Figure BSA00000638614600151
注：参考波长为d-line 587.6nm，ASP表示非球面。
本实施例三的光学数据如上表七所示，其中，第一透镜310至第五透镜350的物侧光学面与像侧光学面均使用式(12)的非球面方程式所构成，其非球面系数如下表八所示。
表八、本实施例三的非球面系数
Figure BSA00000638614600152
参见表七及图3B，本实施例三的拾像光学镜头中，拾像光学镜头的焦距f＝4.71(毫米)，构成整体的光圈值Fno＝3.50，最大场视角的一半HFOV＝28.0°；本实施例各光学数据经计算推导后，可满足相关关系式，如下表九，相关符号如前所述，此不再赘述。
表九、本实施例三满足相关关系式的数据
Figure BSA00000638614600153
Figure BSA00000638614600161
由表七的光学数据及由图3B的像差曲线图可知，本实用新型的拾像光学镜头的实施例三，在球差、像散与歪曲具有良好的补偿效果。
<实施例四>
本实用新型实施例四的拾像光学镜头示意图请参阅图4A，实施例四的像差曲线请参阅图4B。实施例四的拾像光学镜头主要由五片透镜、光圈400及红外线滤除滤光片460所构成。在光轴上由物侧至像侧依次包含：一具正屈折力的第一透镜410，为塑料材质所制成，其物侧光学面411为凸面且其像侧光学面412为凹面，其物侧光学面411及像侧光学面412皆为非球面；一光圈400；一具负屈折力的第二透镜420，为塑料材质所制成，其物侧光学面421为凸面且其像侧光学面422为凹面，其物侧光学面421及像侧光学面422皆为非球面；一具正屈折力的第三透镜430，为塑料材质所制成，其物侧光学面431为凹面且其像侧光学面432为凸面，其物侧光学面431与像侧光学面432皆为非球面；一具正屈折力的第四透镜440，为塑料材质所制成，其物侧光学面441为凸面且其像侧光学面442为凸面，其物侧光学面441与像侧光学面442皆为非球面；一具负屈折力的第五透镜450，为塑料材质所制成，其物侧光学面451为凹面且其像侧光学面452为凹面，其物侧光学面451与像侧光学面452皆为非球面，且至少一光学面设有至少一反曲点；以及一由平板玻璃材质制成的红外线滤除滤光片460，其用以调整成像的光线波长区段；经由五片透镜、光圈400及红外线滤除滤光片460的组合，可将被摄物在一成像面470上成像。
表十、本实施例四的光学数据
f＝4.53mm，Fno＝3.22，HFOV＝29.2deg.
Figure BSA00000638614600162
Figure BSA00000638614600171
注：参考波长为d-line 587.6nm，ASP表示非球面。
本实施例四的光学数据如上表十所示，其中，第一透镜410至第五透镜450的物侧光学面与像侧光学面均使用式(12)的非球面方程式所构成，其非球面系数如下表十一所示。
表十一、本实施例的非球面系数
Figure BSA00000638614600172
参见表十及图4B，本实施例四的拾像光学镜头中，拾像光学镜头的焦距f＝4.53(毫米)，构成整体的光圈值Fno＝3.22，最大场视角的一半HFOV＝29.2°；本实施例各光学数据经计算推导后，可满足相关关系式，如下表十二，相关符号如前所述，此不再赘述。
表十二、本实施例四满足相关关系式的数据
由表十的光学数据及由图4B的像差曲线图可知，本实用新型的拾像光学镜头的实施例四，在球差、像散与歪曲具有良好的补偿效果。
<实施例五>
本实用新型实施例五的拾像光学镜头示意图请参阅图5A，实施例五的像差曲线请参阅图5B。实施例五的拾像光学镜头主要由五片透镜、光圈500及红外线滤除滤光片560所构成。在光轴上由物侧至像侧依次包含：一具正屈折力的第一透镜510，为塑料材质所制成，其物侧光学面511为凸面且其像侧光学面512为凸面，其物侧光学面511及像侧光学面512皆为非球面；一光圈500；一具负屈折力的第二透镜520，为塑料材质所制成，其物侧光学面521为凸面且其像侧光学面522为凹面，其物侧光学面521及像侧光学面522皆为非球面；一具正屈折力的第三透镜530，为塑料材质所制成，其物侧光学面531为凹面且其像侧光学面532为凸面，其物侧光学面531与像侧光学面532皆为非球面；一具正屈折力的第四透镜540，为塑料材质所制成，其物侧光学面541为凸面且其像侧光学面542为凸面，其物侧光学面541与像侧光学面542皆为非球面；一具负屈折力的第五透镜550，为塑料材质所制成，其物侧光学面551为凹面且其像侧光学面552为凹面，其物侧光学面551与像侧光学面552皆为非球面，且至少一光学面设有至少一反曲点；以及一由平板玻璃材质制成的红外线滤除滤光片560，其用以调整成像的光线波长区段；经由五片透镜、光圈500及红外线滤除滤光片560的组合，可将被摄物在一成像面570上成像。
表十三、本实施例五的光学数据
f＝4.48mm，Fno＝3.22，HFOV＝28.7deg.
注：参考波长为d-line 587.6nm，ASP表示非球面。
本实施例五的光学数据如上表十三所示，其中，第一透镜510至第五透镜550的物侧光学面与像侧光学面均使用式(12)的非球面方程式所构成，其非球面系数如下表十四所示。
表十四、本实施例五的非球面系数
Figure BSA00000638614600192
Figure BSA00000638614600201
参见表十三及图5B，本实施例五的拾像光学镜头中，拾像光学镜头的焦距f＝4.48(毫米)，构成整体的光圈值Fno＝3.22，最大场视角的一半HFOV＝28.7°；本实施例各光学数据经计算推导后，可满足相关关系式，如下表十五，相关符号如前所述，此不再赘述。
表十五、本实施例五满足相关关系式的数据
Figure BSA00000638614600202
由表十三的光学数据及由图5B的像差曲线图可知，本实用新型的拾像光学镜头的实施例五，在球差、像散与歪曲具有良好的补偿效果。
<实施例六>
本实用新型实施例六的拾像光学镜头示意图请参阅图6A，实施例六的像差曲线请参阅图6B。实施例六的拾像光学镜头主要由五片透镜、光圈600及红外线滤除滤光片660所构成。在光轴上由物侧至像侧依次包含：一具正屈折力的第一透镜610，为塑料材质所制成，其物侧光学面611为凸面且其像侧光学面612为凸面，其物侧光学面611及像侧光学面612皆为非球面；一光圈600；一具负屈折力的第二透镜620，为塑料材质所制成，其物侧光学面621为凸面且其像侧光学面622为凹面，其物侧光学面621及像侧光学面622皆为非球面；一具正屈折力的第三透镜630，为塑料材质所制成，其物侧光学面631为凹面且其像侧光学面632为凸面，其物侧光学面631与像侧光学面632皆为非球面；一具正屈折力的第四透镜640，为塑料材质所制成，其物侧光学面641为凸面且其像侧光学面642为凸面，其物侧光学面641与像侧光学面642皆为非球面；一具负屈折力的第五透镜650，为塑料材质所制成，其物侧光学面651为凸面且其像侧光学面652为凹面，其物侧光学面651与像侧光学面652皆为非球面，且至少一光学面设有至少一反曲点；以及一由平板玻璃材质制成的红外线滤除滤光片660，其用以调整成像的光线波长区段；经由五片透镜、光圈600及红外线滤除滤光片660的组合，可将被摄物在一成像面670上成像。
表十六、本实施例六的光学数据
f＝4.45mm，Fno＝3.22，HFOV＝28.7deg.
Figure BSA00000638614600211
注：参考波长为d-line 587.6nm，ASP表示非球面。
本实施例六的光学数据如上表十六所示，其中，第一透镜610至第五透镜650的物侧光学面与像侧光学面均使用式(12)的非球面方程式所构成，其非球面系数如下表十七所示。
表十七、本实施例六的非球面系数
Figure BSA00000638614600221
参见表十六及图6B，本实施例六的拾像光学镜头中，拾像光学镜头的焦距f＝4.45(毫米)，构成整体的光圈值Fno＝3.22，最大场视角的一半HFOV＝28.7°；本实施例各光学数据经计算推导后，可满足相关关系式，如下表十八，相关符号如前所述，此不再赘述。
表十八、本实施例六满足相关关系式的数据
Figure BSA00000638614600222
由表十六的光学数据及由图6B的像差曲线图可知，本实用新型的拾像光学镜头的实施例六，在球差、像散与歪曲具有良好的补偿效果。
本实用新型拾像光学镜头中，透镜的材质可为玻璃或塑料，若透镜的材质为玻璃，可以增加拾像光学镜头屈折力配置的自由度，若透镜材质为塑料，可以有效降低生产成本。
本实用新型拾像光学镜头中，若透镜表面为凸面，表示透镜表面在近轴处为凸面；若透镜表面为凹面，表示透镜表面在近轴处为凹面。
本实用新型拾像光学镜头中，可设置有至少一光阑，如耀光光阑(GlareStop)或视场光阑(Field Stop)等，以减少杂散光，有助于提升影像质量。
本实用新型拾像光学镜头中，光圈配置可为前置或中置，光圈若为前置光圈，可使拾像光学镜头的出射瞳(exit pupil)与成像面产生较长的距离，使之具有远心(telecentric)效果，并可增加影像感测组件，如CCD或CMOS接收影像的效率；若为中置光圈，则有助于扩大系统的视场角，使拾像光学镜头具有广角镜头的优势。
表一至表十八所示为本实用新型拾像光学镜头各实施例的不同数值变化表，因此本实用新型各个实施例的数值变化皆属具体实验所得，即使使用不同数值，相同结构的产品仍应属于本实用新型的保护范畴，故以上的描述及附图中的说明仅作为例示，并非用来限制本实用新型的保护范围。

Claims (23)

1.一种拾像光学镜头，其特征在于，沿着光轴由物侧至像侧依次包含：
一具正屈折力的第一透镜，其物侧光学面为凸面；
一具负屈折力的第二透镜；
一具屈折力的第三透镜；
一具正屈折力的第四透镜，由塑料材质所制成，其物侧光学面为凸面，其像侧光学面为凸面，其物侧光学面与像侧光学面中至少一光学面为非球面；
一具负屈折力的第五透镜，由塑料材质所制成，其像侧光学面为凹面，其物侧光学面与像侧光学面中至少一光学面为非球面，且至少一光学面设有至少一反曲点；
其中，所述第四透镜的物侧光学面在近轴上的曲率半径为R7，所述第四透镜的像侧光学面在近轴上的曲率半径为R8，并满足下列关系式：
-1.0＜R7/R8＜0。
2.如权利要求1所述的拾像光学镜头，其特征在于，所述第二透镜的像侧光学面为凹面。
3.如权利要求2所述的拾像光学镜头，其特征在于，所述拾像光学镜头的焦距为f，所述第四透镜的焦距为f4，满足下列关系式：
0＜f/f4＜1.0。
4.如权利要求3所述的拾像光学镜头，其特征在于，所述第二透镜的物侧光学面在近轴上的曲率半径为R3，所述第二透镜的像侧光学面在近轴上的曲率半径为R4，并满足下列关系式：
0＜(R3+R4)/(R3-R4)＜1.8。
5.如权利要求2所述的拾像光学镜头，其特征在于，所述拾像光学镜头的焦距为f，所述第一透镜的焦距为f1，满足下列关系式：
1.2＜f/f1＜1.8。
6.如权利要求5所述的拾像光学镜头，其特征在于，所述第四透镜在光轴上的厚度为CT4，所述第五透镜在光轴上的厚度为CT5，满足下列关系式：
0.2＜CT4/CT5＜1.4。
7.如权利要求2所述的拾像光学镜头，其特征在于，所述第一透镜的色散系数为v1，所述第二透镜的色散系数为v2，满足下列关系式：
1.7＜v1/v2＜3.0。
8.如权利要求7所述的拾像光学镜头，其特征在于，所述第二透镜的像侧光学面在近轴上的曲率半径为R4，所述拾像光学镜头的焦距为f，满足下列关系式：
0＜R4/f＜1.5。
9.如权利要求7所述的拾像光学镜头，其特征在于，所述第二透镜在光轴上的厚度为CT2，所述第三透镜在光轴上的厚度为CT3，满足下列关系式：
0.2＜CT2/CT3＜0.8。
10.如权利要求1所述的拾像光学镜头，其特征在于，所述第四透镜的物侧光学面在近轴上的曲率半径为R7，所述第四透镜的像侧光学面在近轴上的曲率半径为R8，并满足下列关系式：
-0.5＜R7/R8＜0。
11.如权利要求1所述的拾像光学镜头，其特征在于，所述第四透镜的物侧光学面与像侧光学面中，至少一光学面设有至少一反曲点。
12.一种拾像光学镜头，其特征在于，沿着光轴由物侧至像侧依次包含：
一具正屈折力的第一透镜，其物侧光学面为凸面；
一具负屈折力的第二透镜，其像侧光学面为凹面；
一具屈折力的第三透镜，其物侧光学面为凹面；
一具正屈折力的第四透镜，由塑料材质所制成，其物侧光学面为凸面，其像侧光学面为凸面，其物侧光学面与像侧光学面中至少一光学面为非球面；
一具负屈折力的第五透镜，由塑料材质所制成，其像侧光学面为凹面，其物侧光学面与像侧光学面中至少一光学面为非球面，且至少一光学面设有至少一反曲点；
其中，所述拾像光学镜头的焦距为f，所述第四透镜的焦距为f4，所述第四透镜在光轴上的厚度为CT4，所述第五透镜在光轴上的厚度为CT5，满足下列关系式：
0＜f/f4＜1.0；
0.2＜CT4/CT5＜1.4。
13.如权利要求12所述的拾像光学镜头，其特征在于，所述拾像光学镜头的焦距为f，所述第一透镜的焦距为f1，满足下列关系式：
1.2＜f/f1＜1.8。
14.如权利要求13所述的拾像光学镜头，其特征在于，所述第一透镜的色散系数为v1，所述第二透镜的色散系数为v2，满足下列关系式：
1.7＜v1/v2＜3.0。
15.如权利要求13所述的拾像光学镜头，其特征在于，所述拾像光学镜头的焦距为f，所述第四透镜的像侧光学面在近轴上的曲率半径为R8，并满足下列关系式：
-0.7＜f/R8＜0。
16.如权利要求13所述的拾像光学镜头，其特征在于，所述第四透镜的物侧光学面在近轴上的曲率半径为R7，所述第四透镜的像侧光学面在近轴上的曲率半径为R8，满足下列关系式：
-0.5＜R7/R8＜0。
17.如权利要求14所述的拾像光学镜头，其特征在于，所述第二透镜的物侧光学面为R3，所述第二透镜的像侧光学面为R4，满足下列关系式：
0＜(R3+R4)/(R3-R4)＜1.8。
18.如权利要求13所述的拾像光学镜头，其特征在于，所述第三透镜的像侧光学面为凸面。
19.一种拾像光学镜头，其特征在于，沿着光轴由物侧至像侧依次包含：
一具正屈折力的第一透镜，其物侧光学面为凸面；
一具负屈折力的第二透镜，其像侧光学面为凹面；
一具屈折力的第三透镜，其物侧光学面为凹面，其像侧光学面为凸面；
一具正屈折力的第四透镜，由塑料材质所制成，其物侧光学面为凸面，其像侧光学面为凸面，其物侧光学面与像侧光学面中至少一光学面为非球面；
一具负屈折力的第五透镜，由塑料材质所制成，其物侧光学面与像侧光学面中至少一光学面为非球面，且至少一光学面设有至少一反曲点；
其中，所述拾像光学镜头的焦距为f，所述第四透镜的焦距为f4，所述第二透镜的像侧光学面在近轴上的曲率半径为R4，所述第四透镜的像侧光学面在近轴上的曲率半径为R8，满足下列关系式：
0＜f/f4＜1.0；
0＜R4/f＜1.5；
-0.7＜f/R8＜0。
20.如权利要求19所述的拾像光学镜头，其特征在于，所述第一透镜的色散系数为v1，所述第二透镜的色散系数为v2，满足下列关系式：
1.7＜v1/v2＜3.0。
21.如权利要求19所述的拾像光学镜头，其特征在于，所述第四透镜在光轴上的厚度为CT4，所述第五透镜在光轴上的厚度为CT5，满足下列关系式：
0.2＜CT4/CT5＜1.4。
22.如权利要求19所述的拾像光学镜头，其特征在于，所述拾像光学镜头的焦距为f，所述第一透镜的焦距为f1，满足下列关系式：
1.2＜f/f1＜1.8。
23.如权利要求19所述的拾像光学镜头，其特征在于，所述第二透镜在光轴上的厚度为CT2，所述第三透镜在光轴上的厚度为CT3，满足下列关系式：
0.2＜CT2/CT3＜0.8。
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