CN202837659U - 单焦点光学取像系统 - Google Patents

单焦点光学取像系统 Download PDF

Info

Publication number
CN202837659U
CN202837659U CN 201220527791 CN201220527791U CN202837659U CN 202837659 U CN202837659 U CN 202837659U CN 201220527791 CN201220527791 CN 201220527791 CN 201220527791 U CN201220527791 U CN 201220527791U CN 202837659 U CN202837659 U CN 202837659U
Authority
CN
China
Prior art keywords
lens
optical image
taking system
focus optical
single focus
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
CN 201220527791
Other languages
English (en)
Inventor
汤相岐
黄歆璇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Largan Precision Co Ltd
Original Assignee
Largan Precision Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Largan Precision Co Ltd filed Critical Largan Precision Co Ltd
Application granted granted Critical
Publication of CN202837659U publication Critical patent/CN202837659U/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • 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
    • G02B13/0045—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 having five or more lenses

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lenses (AREA)

Abstract

一种单焦点光学取像系统，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。第二透镜具有负屈折力。第三透镜具有屈折力。第四透镜具有屈折力，其物侧表面及像侧表面皆为非球面。第五透镜具有屈折力，其像侧表面为凹面，且其物侧表面及像侧表面皆为非球面，其中第五透镜的至少一表面具有至少一反曲点。当控制单焦点光学取像系统的近拍与远拍TV畸变量在一定范围内时，其近拍与远拍均可获得良好的成像品质。

Description

单焦点光学取像系统
技术领域
本实用新型是有关于一种单焦点光学取像系统，且特别是有关于一种应用于电子产品上的小型化单焦点光学取像系统。
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(Charge CoupledDevice,CCD)或互补性氧化金属半导体元件(Complementary Metal-OxideSemiconductor 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。
光学系统中，TV畸变虽不会影响影像清晰度，但会造成影像外观形状的改变。一般定焦镜头会尽量将TV畸变压制在3%以内，若TV畸变超过3%，其将容易被人眼所察觉，但压制TV畸变的难度随着成像尺寸增加而增加。此外，若该镜头须同时应用于近拍与远拍，一般定焦镜头往往无法同时满足两种情况下均缩小TV畸变像差的要求。
目前一般常见的单焦点镜头中，关于TV畸变像差的调控多以远拍为基准，如美国专利第US8000031号所揭示，因此当该镜头使用于近拍情况下便会产生很大的TV畸变。然而，现今消费者对于近拍的需求急速增加，为了使单焦点镜头能够在近拍与远拍均具备良好的成像品质，将近拍与远拍的TV畸变控制在一定范围内方能解决此问题。
实用新型内容
因此，本实用新型的一目的是在提供一种单焦点光学取像系统，其可确保远拍与近拍的影像品质，且降低影像外观形状与被摄物的差异，有效将TV畸变变化量控制在小于1.5%的范围内，方可达到较佳的成像品质。
依据本实用新型一实施方式，提供一种单焦点光学取像系统，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。第二透镜具有负屈折力。第三透镜具有屈折力。第四透镜具有屈折力，其物侧表面及像侧表面皆为非球面。第五透镜具有屈折力，其像侧表面为凹面，且其物侧表面及像侧表面皆为非球面，其中第五透镜的至少一表面具有至少一反曲点。当单焦点光学取像系统于近拍时的TV畸变为TVDm，而当单焦点光学取像系统于远拍时的TV畸变为TVDi，其满足下列条件：
|TVDi-TVDm|<1.5%；
|TVDi|<1.5%；以及
|TVDm|<1.5%。
在本实用新型一实施例中，该单焦点光学取像系统于近拍时的TV畸变为TVDm，而该单焦点光学取像系统于远拍时的TV畸变为TVDi，其满足下列条件：
|TVDi-TVDm|<1.0%。
在本实用新型一实施例中，该第四透镜像侧表面为凸面。
在本实用新型一实施例中，该单焦点光学取像系统于近拍时的TV畸变为TVDm，而该单焦点光学取像系统于远拍时的TV畸变为TVDi，其满足下列条件：
|TVDi|<1.0%；以及
|TVDm|<1.0%。
在本实用新型一实施例中，该单焦点光学取像系统于远拍时的TV畸变为TVDi，其满足下列条件：
|TVDi|<0.5%。
在本实用新型一实施例中，该单焦点光学取像系统于近拍时的TV畸变为TVDm，而该单焦点光学取像系统于远拍时的TV畸变为TVDi，其满足下列条件：
|TVDi-TVDm|<0.8%。
在本实用新型一实施例中，该第四透镜物侧表面为凹面。
在本实用新型一实施例中，所述的单焦点光学取像系统还包含：
一影像感测元件，设置于一成像面，其中该影像感测元件有效感测区域对角线长的一半为ImgH，该第一透镜的物侧表面至该成像面于光轴上的距离为TTL，该单焦点光学取像系统的焦距为f，其满足下列条件：
5.0mm<TTL×f/ImgH<7.0mm。
在本实用新型一实施例中，该影像感测元件有效感测区域对角线长的一半为ImgH，该第一透镜的物侧表面至该成像面于光轴上的距离为TTL，该单焦点光学取像系统的焦距为f，其满足下列条件：
5.5mm<TTL×f/ImgH<6.5mm。
在本实用新型一实施例中，该第二透镜像侧表面为凸面。
在本实用新型一实施例中，该第一透镜像侧表面为凹面。
在本实用新型一实施例中，该第三透镜具有负屈折力，其像侧表面为凸面。
在本实用新型一实施例中，该第五透镜具有负屈折力，其物侧表面为凸面。
在本实用新型一实施例中，所述的单焦点光学取像系统还包含：
一影像感测元件，设置于一成像面，其中该影像感测元件成像区域的垂直距离为V，该影像感测元件成像区域的水平距离为H，其满足下列条件：
3.0mm<V<4.5mm；以及
4.0mm<H<6.0mm。
在本实用新型一实施例中，该第四透镜具有负屈折力，且其物侧表面曲率半径为R7、像侧表面曲率半径为R8，其满足下列条件：
-0.35<(R7-R8)/(R7+R8)<0。
在本实用新型一实施例中，该第二透镜的色散系数为V2，该第三透镜的色散系数为V3，该第四透镜的色散系数为V4，其满足下列条件：
0.7<(V2+V4)/V3<1.0。
在本实用新型一实施例中，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：
0.10<CT4/CT5<0.60。
依据本实用新型另一实施方式，提供一种单焦点光学取像系统，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。第二透镜具有负屈折力。第三透镜具有屈折力。第四透镜具有屈折力，其物侧表面为凹面、像侧表面为凸面，且皆为非球面。第五透镜具有屈折力，其像侧表面为凹面，且其物侧表面及像侧表面皆为非球面，其中第五透镜的至少一表面具有至少一反曲点。当单焦点光学取像系统于近拍时的TV畸变为TVDm，而当单焦点光学取像系统于远拍时的TV畸变为TVDi，其满足下列条件：
|TVDi-TVDm|<1.0%。
在本实用新型另一实施例中，该单焦点光学取像系统于近拍时的TV畸变为TVDm，而该单焦点光学取像系统于远拍时的TV畸变为TVDi，其满足下列条件：
|TVDi|<1.0%；以及
|TVDm|<1.0%。
在本实用新型另一实施例中，该第三透镜具有正屈折力，且该第四透镜具有负屈折力。
在本实用新型另一实施例中，该第二透镜像侧表面为凹面，且其物侧表面曲率半径为R3、像侧表面曲率半径为R4，其满足下列条件：
0.3<R4/R3<0.7。
在本实用新型另一实施例中，所述的单焦点光学取像系统还包含：
一影像感测元件，设置于一成像面，其中该影像感测元件成像区域的垂直距离为V，该影像感测元件成像区域的水平距离为H，且该第五透镜的物侧表面为凸面，其满足下列条件：
3.0mm<V<4.5mm；以及
4.0mm<H<6.0mm。
在本实用新型另一实施例中，该单焦点光学取像系统的焦距为f，该第一透镜的焦距为f1，该第二透镜的焦距为f2，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：
0.1<(|f/f4|+|f/f5|)/(|f/f1|+|f/f2|+|f/f3|)<0.4。
在本实用新型另一实施例中，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：
0.10<CT4/CT5<0.60。
在本实用新型另一实施例中，该第二透镜的色散系数为V2，该第三透镜的色散系数为V3，该第四透镜的色散系数为V4，其满足下列条件：
0.7<(V2+V4)/V3<1.0。
当|TVDi|满足上述条件时，可有效控制单焦点光学取像系统远拍时的TV畸变。
当|TVDm|满足上述条件时，可有效控制单焦点光学取像系统近拍时的TV畸变。
当|TVDi-TVDm|满足上述条件时，可获得良好的成像品质，且影像外观形状与被摄物不会有过大的差异。
附图说明
为让本实用新型的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，各附图的说明如下：
图1A绘示依照本实用新型第一实施例的一种单焦点光学取像系统的示意图；
图1B为第一实施例的单焦点光学取像系统于远拍时TV畸变的示意图；
图1C由左至右依序为第一实施例的单焦点光学取像系统于远拍时的球差、像散及歪曲曲线图；
图1D为第一实施例的单焦点光学取像系统于近拍时TV畸变的示意图；
图1E由左至右依序为第一实施例的单焦点光学取像系统于近拍时的球差、像散及歪曲曲线图；
图2A绘示依照本实用新型第二实施例的一种单焦点光学取像系统的示意图；
图2B为第二实施例的单焦点光学取像系统于远拍时TV畸变的示意图；
图2C由左至右依序为第二实施例的单焦点光学取像系统于远拍时的球差、像散及歪曲曲线图；
图2D为第二实施例的单焦点光学取像系统于近拍时TV畸变的示意图；
图2E由左至右依序为第二实施例的单焦点光学取像系统于近拍时的球差、像散及歪曲曲线图；
图3A绘示依照本实用新型第三实施例的一种单焦点光学取像系统的示意图；
图3B为第三实施例的单焦点光学取像系统于远拍时TV畸变的示意图；
图3C由左至右依序为第三实施例的单焦点光学取像系统于远拍时的球差、像散及歪曲曲线图；
图3D为第三实施例的单焦点光学取像系统于近拍时TV畸变的示意图；
图3E由左至右依序为第三实施例的单焦点光学取像系统于近拍时的球差、像散及歪曲曲线图；
图4A绘示依照本实用新型第四实施例的一种单焦点光学取像系统的示意图；
图4B为第四实施例的单焦点光学取像系统于远拍时TV畸变的示意图；
图4C由左至右依序为第四实施例的单焦点光学取像系统于远拍时的球差、像散及歪曲曲线图；
图4D为第四实施例的单焦点光学取像系统于近拍时TV畸变的示意图；
图4E由左至右依序为第四实施例的单焦点光学取像系统于近拍时的球差、像散及歪曲曲线图；
图5A绘示依照本实用新型第五实施例的一种单焦点光学取像系统的示意图；
图5B为第五实施例的单焦点光学取像系统于远拍时TV畸变的示意图；
图5C由左至右依序为第五实施例的单焦点光学取像系统于远拍时的球差、像散及歪曲曲线图；
图5D为第五实施例的单焦点光学取像系统于近拍时TV畸变的示意图；
图5E由左至右依序为第五实施例的单焦点光学取像系统于近拍时的球差、像散及歪曲曲线图；
图6A绘示依照本实用新型第六实施例的一种单焦点光学取像系统的示意图；
图6B为第六实施例的单焦点光学取像系统于远拍时TV畸变的示意图；
图6C由左至右依序为第六实施例的单焦点光学取像系统于远拍时的球差、像散及歪曲曲线图；
图6D为第六实施例的单焦点光学取像系统于近拍时TV畸变的示意图；
图6E由左至右依序为第六实施例的单焦点光学取像系统于近拍时的球差、像散及歪曲曲线图；
图7A绘示依照本实用新型第七实施例的一种单焦点光学取像系统的示意图；
图7B为第七实施例的单焦点光学取像系统于远拍时TV畸变的示意图；
图7C由左至右依序为第七实施例的单焦点光学取像系统于远拍时的球差、像散及歪曲曲线图；
图7D为第七实施例的单焦点光学取像系统于近拍时TV畸变的示意图；
图7E由左至右依序为第七实施例的单焦点光学取像系统于近拍时的球差、像散及歪曲曲线图；
图8A绘示依照本实用新型第八实施例的一种单焦点光学取像系统的示意图。
图8B为第八实施例的单焦点光学取像系统于远拍时TV畸变的示意图；
图8C由左至右依序为第八实施例的单焦点光学取像系统于远拍时的球差、像散及歪曲曲线图；
图8D为第八实施例的单焦点光学取像系统于近拍时TV畸变的示意图；
图8E由左至右依序为第八实施例的单焦点光学取像系统于近拍时的球差、像散及歪曲曲线图；
图9A绘示依照本实用新型第九实施例的一种单焦点光学取像系统的示意图；
图9B为第九实施例的单焦点光学取像系统于远拍时TV畸变的示意图；
图9C由左至右依序为第九实施例的单焦点光学取像系统于远拍时的球差、像散及歪曲曲线图；
图9D为第九实施例的单焦点光学取像系统于近拍时TV畸变的示意图；
图9E由左至右依序为第九实施例的单焦点光学取像系统于近拍时的球差、像散及歪曲曲线图；
图10A绘示依照本实用新型第十实施例的一种单焦点光学取像系统的示意图；
图10B为第十实施例的单焦点光学取像系统于远拍时TV畸变的示意图；
图10C由左至右依序为第十实施例的单焦点光学取像系统于远拍时的球差、像散及歪曲曲线图；
图10D为第十实施例的单焦点光学取像系统于近拍时TV畸变的示意图；
图10E由左至右依序为第十实施例的单焦点光学取像系统于近拍时的球差、像散及歪曲曲线图；
图11A绘示依照第一实施例的单焦点光学取像系统中，成像的枕状畸变示意图；
图11B绘示依照第一实施例的单焦点光学取像系统中，成像的桶状畸变示意图。
【主要元件符号说明】
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
成像面：160、260、360、460、560、660、760、860、960、1060
影像：161
红外线滤除滤光片：170、270、370、470、570、670、770、870、970、1070
影像感测元件：180、280、380、480、580、680、780、880、980、1080
f：单焦点光学取像系统的焦距
Fno：单焦点光学取像系统的光圈值
HFOV：单焦点光学取像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
V4：第四透镜的色散系数
CT4：第四透镜于光轴上的厚度
CT5：第五透镜于光轴上的厚度
R3：第二透镜的物侧表面曲率半径
R4：第二透镜的像侧表面曲率半径
R7：第四透镜的物侧表面曲率半径
R8：第四透镜的像侧表面曲率半径
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
TVDi：当被摄物至第一透镜物侧表面于光轴上的距离为10000mm时(即远拍)，单焦点光学取像系统的TV畸变
TVDm：当被摄物至第一透镜物侧表面于光轴上的距离为100mm时(即近拍)，单焦点光学取像系统的TV畸变
V：影像感测元件成像区域的垂直距离
H：影像感测元件成像区域的水平距离
TTL：第一透镜的物侧表面至成像面于光轴上的距离
ImgH：影像感测元件有效感测区域对角线长的一半
具体实施方式
一种单焦点光学取像系统，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。单焦点光学取像系统还包含影像感测元件，设置于一成像面。
第一透镜具有正屈折力，其物侧表面为凸面、像侧表面可为凹面，借此可适当调整第一透镜的正屈折力强度，有助于缩短单焦点光学取像系统的总长度。
第二透镜具有负屈折力，其可有效对于具有正屈折力的第一透镜所产生的像差作补正。第二透镜的像侧表面可为凸面或凹面。当第二透镜的像侧表面为凸面时，可修正单焦点光学取像系统的像散；而当第二透镜的像侧表面为凹面时，更可进一步对第一透镜所产生的像差作补正。
第三透镜可具有正屈折力或负屈折力。当第三透镜具有正屈折力时，可分配第一透镜的屈折力，有助于降低单焦点光学取像系统的敏感度；而当第三透镜具有负屈折力，且其像侧表面为凸面时，有助于降低单焦点光学取像系统的高阶像差，并修正其像散。
第四透镜可具有负屈折力，借以进一步降低单焦点光学取像系统的高阶像差。第四透镜的物侧表面可为凹面、像侧表面可为凸面，可更进一步修正单焦点光学取像系统的像散。
第五透镜可具有负屈折力，其物侧表面可为凸面、像侧表面为凹面，可使单焦点光学取像系统的主点(Principal Point)远离成像面，有利于缩短其后焦距，维持单焦点光学取像系统的小型化。第五透镜的至少一表面可具有反曲点，可有效地压制离轴视场的光线入射于影像感测元件上的角度，进一步可修正离轴视场的像差。
当单焦点光学取像系统于近拍时，被摄物至第一透镜物侧表面于光轴上的距离可设定为100mm，其TV畸变为TVDm，而当单焦点光学取像系统于远拍时，被摄物至第一透镜物侧表面于光轴上的距离可设定为10000mm，其TV畸变为TVDi，并满足下列条件：|TVDi-TVDm|<1.5%。借此，可获得良好的成像品质，且影像外观形状与被摄物不会有过大的差异。单焦点光学取像系统更可满足下列条件：|TVDi-TVDm|<1.0%。较佳地，单焦点光学取像系统可满足下列条件：|TVDi-TVDm|<0.8%。
当单焦点光学取像系统于远拍时的TV畸变为TVDi，其满足下列条件：|TVDi|<1.5%。借此，可有效控制单焦点光学取像系统远拍时的TV畸变。单焦点光学取像系统更可满足下列条件：|TVDi|<1.0%。较佳地，单焦点光学取像系统可满足下列条件：|TVDi|<0.5%。
当单焦点光学取像系统于近拍时的TV畸变为TVDm，其满足下列条件：|TVDm|<1.5%。较佳地，单焦点光学取像系统可满足下列条件：|TVDm|<1.0%。
影像感测元件有效感测区域对角线长的一半为ImgH，第一透镜的物侧表面至成像面于光轴上的距离为TTL，单焦点光学取像系统的焦距为f，其满足下列条件：5.0mm<TTL×f/ImgH<7.0mm。借此，可维持单焦点光学取像系统的小型化，以搭载于轻薄可携式的电子产品上。较佳地，单焦点光学取像系统可满足下列条件：5.5mm<TTL×f/ImgH<6.5mm。
影像感测元件成像区域的垂直距离为V，影像感测元件成像区域的水平距离为H，其满足下列条件：3.0mm<V<4.5mm；以及4.0mm<H<6.0mm。通过将成像控制在此尺寸，可以取得远拍与近拍的最适当的畸变量，以达到成像品质最良好的状况。
第四透镜的物侧表面曲率半径为R7、像侧表面曲率半径为R8，其满足下列条件：-0.35<(R7-R8)/(R7+R8)<0。通过适当调整第四透镜表面的曲率，有助于单焦点光学取像系统像散的修正。
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：0.7<(V2+V4)/V3<1.0。借此，可有效修正单焦点光学取像系统的色差。
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：0.10<CT4/CT5<0.60。通过适当配置透镜的厚度，有利于单焦点光学取像系统的加工制造及组装。
第二透镜的物侧表面曲率半径为R3、像侧表面曲率半径为R4，其满足下列条件：0.3<R4/R3<0.7。适当配置第二透镜表面的曲率，可调整第二透镜的负屈折力，已进一步对具有正屈折力的第一透镜所产生的像差作修正。
单焦点光学取像系统的焦距为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，其满足下列条件：0.1<(|f/f4|+|f/f5|)/(|f/f1|+|f/f2|+|f/f3|)<0.4。借此，后群透镜(第四透镜与第五透镜)的屈折力较为适当，可提供良好的高阶像差的补正效果。
本实用新型单焦点光学取像系统中，透镜的材质可为塑胶或玻璃。当透镜的材质为玻璃，可以增加单焦点光学取像系统屈折力配置的自由度。另当透镜材质为塑胶，则可以有效降低生产成本。此外，可于透镜表面上设置非球面，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，进而缩减所需使用透镜的数目，因此可以有效降低本实用新型单焦点光学取像系统的总长度。
本实用新型单焦点光学取像系统中，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。
本实用新型单焦点光学取像系统中，可设置有至少一光阑，其位置可设置于第一透镜之前、各透镜之间或最后一透镜之后均可，该光阑的种类如耀光光阑(Glare Stop)或视场光阑(Field Stop)等，用以减少杂散光，有助于提升影像品质。
本实用新型单焦点光学取像系统中，光圈可设置于被摄物与第一透镜间(即为前置光圈)或是第一透镜与成像面间(即为中置光圈)。光圈若为前置光圈，可使单焦点光学取像系统的出射瞳(Exit Pupil)与成像面产生较长的距离，使之具有远心(Telecentric)效果，可增加影像感测元件CCD或CMOS接收影像的效率；若为中置光圈，有助于扩大单焦点光学取像系统的视场角，使单焦点光学取像系统具有广角镜头的优势。
本实用新型单焦点光学取像系统，兼具优良像差修正能力以及良好成像品质的特色，亦可应用于3D(三维)影像撷取的领域中。
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1A、图1B、图1C、图1D以及图1E，其中图1A绘示依照本实用新型第一实施例的一种单焦点光学取像系统的示意图，图1B则为第一实施例的单焦点光学取像系统于远拍时TV畸变的示意图，图1C由左至右依序为第一实施例的单焦点光学取像系统于远拍时的球差、像散及歪曲曲线图，图1D则为第一实施例的单焦点光学取像系统于近拍时TV畸变的示意图，图1E由左至右依序为第一实施例的单焦点光学取像系统于近拍时的球差、像散及歪曲曲线图。由图1A可知，单焦点光学取像系统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(IR Filter)170、成像面160以及影像感测元件180。
第一透镜110具有正屈折力，其物侧表面111为凸面、像侧表面112为凹面，并皆为非球面，且第一透镜110为塑胶材质。
第二透镜120具有负屈折力，其物侧表面121为凸面、像侧表面122为凹面，并皆为非球面，且第二透镜120为塑胶材质。
第三透镜130具有正屈折力，其物侧表面131及像侧表面132皆为凸面，并皆为非球面，且第三透镜130为塑胶材质。
第四透镜140具有负屈折力，其物侧表面141为凹面、像侧表面142为凸面，并皆为非球面，且第四透镜140为塑胶材质。
第五透镜150具有负屈折力，其物侧表面151为凸面、像侧表面152为凹面，并皆为非球面，且第五透镜150为塑胶材质。另外，第五透镜150的物侧表面151及像侧表面152皆具有反曲点。
红外线滤除滤光片170的材质为塑胶，其设置于第五透镜150及成像面160之间，并不影响单焦点光学取像系统的焦距。
上述各透镜的非球面的曲线方程式表示如下：
X ( Y ) = ( Y 2 / R ) / ( 1 + sqrt ( 1 - ( 1 + k ) &times; ( Y / R ) 2 ) ) + &Sigma; i ( Ai ) &times; ( Y i ) ;
其中：
X：非球面上距离光轴为Y的点，其与非球面光轴上顶点切面的相对距离；
Y：非球面曲线上的点与光轴的距离；
R：曲率半径；
k：锥面系数；以及
Ai：第i阶非球面系数。
第一实施例的单焦点光学取像系统中，单焦点光学取像系统的焦距为f，单焦点光学取像系统的光圈值(f-number)为Fno，单焦点光学取像系统中最大视角的一半为HFOV，其数值如下：f=3.96mm；Fno=2.43；以及HFOV=35.7度。
第一实施例的单焦点光学取像系统中，第二透镜120的色散系数为V2，第三透镜130的色散系数为V3，第四透镜140的色散系数为V4，其满足下列条件：(V2+V4)/V3=0.83。
第一实施例的单焦点光学取像系统中，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，其满足下列条件：CT4/CT5=0.32。
第一实施例的单焦点光学取像系统中，第二透镜120的物侧表面121曲率半径为R3、像侧表面122曲率半径为R4，其满足下列条件：R4/R3=0.49。
第一实施例的单焦点光学取像系统中，第四透镜140的物侧表面141曲率半径为R7、像侧表面142曲率半径为R8，其满足下列条件：(R7-R8)/(R7+R8)=-0.11。
第一实施例的单焦点光学取像系统中，单焦点光学取像系统的焦距为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：(|f/f4|+|f/f5|)/(|f/f1|+|f/f2|+|f/f3|)=0.16。
配合参照图11A及图11B，系绘示依照第一实施例的单焦点光学取像系统中，成像面160上的影像161示意图，其中图11A的影像为枕状畸变的状态，图11B的影像为桶状畸变的状态。由图11A及图11B可知，影像161左右两侧的垂直距离分别为A1及A2，而影像161中心的垂直距离为B，而单焦点光学取像系统的TV畸变为TVD，其关系式如下：TVD=((A-B)/B)×100%，其中A=(A1+A2)/2。
再配合参照图2A及图3A，当被摄物至第一透镜110物侧表面111于光轴上的距离为10000mm时(即远拍)，单焦点光学取像系统的TV畸变为TVDi，而当被摄物至第一透镜110物侧表面111于光轴上的距离为100mm时(即近拍)，单焦点光学取像系统的TV畸变为TVDm，其满足下列条件：|TVDi|=0.293%；|TVDm|=0.438%；以及|TVDi-TVDm|=0.731%。
继续参照图11A及图11B，影像感测元件成像区域的垂直距离为V(即成像区域的短边长度)，影像感测元件成像区域的水平距离为H(即成像区域的长边长度)，其满足下列条件：V=3.468mm；以及H=4.623mm。
第一实施例的单焦点光学取像系统中，影像感测元件有效感测区域对角线长的一半为ImgH，第一透镜110的物侧表面111至成像面160于光轴上的距离为TTL，单焦点光学取像系统的焦距为f，其满足下列条件：TTL×f/ImgH=6.172mm。
配合参照下列表一以及表二。
Figure BDA00002259822200141
Figure BDA00002259822200151
Figure BDA00002259822200161
表一为图1A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、像差曲线图及TV畸变示意图，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2A、图2B、图2C、图2D以及图2E，其中图2A绘示依照本实用新型第二实施例的一种单焦点光学取像系统的示意图，图2B则为第二实施例的单焦点光学取像系统于远拍时TV畸变的示意图，图2C由左至右依序为第二实施例的单焦点光学取像系统于远拍时的球差、像散及歪曲曲线图，图2D则为第二实施例的单焦点光学取像系统于近拍时TV畸变的示意图，图2E由左至右依序为第二实施例的单焦点光学取像系统于近拍时的球差、像散及歪曲曲线图。由图2A可知，单焦点光学取像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、红外线滤除滤光片270、成像面260以及影像感测元件280。
第一透镜210具有正屈折力，其物侧表面211为凸面、像侧表面212为凹面，并皆为非球面，且第一透镜210为塑胶材质。
第二透镜220具有负屈折力，其物侧表面221为凸面、像侧表面222为凹面，并皆为非球面，且第二透镜220为塑胶材质。
第三透镜230具有正屈折力，其物侧表面231为凹面、像侧表面232为凸面，并皆为非球面，且第三透镜230为塑胶材质。
第四透镜240具有负屈折力，其物侧表面241为凹面、像侧表面242为凸面，并皆为非球面，且第四透镜240为塑胶材质。
第五透镜250具有负屈折力，其物侧表面251为凸面、像侧表面252为凹面，并皆为非球面，且第五透镜250为塑胶材质。另外，第五透镜250的物侧表面251及像侧表面252皆具有反曲点。
红外线滤除滤光片270的材质为玻璃，其设置于第五透镜250及成像面260之间，并不影响单焦点光学取像系统的焦距。
请配合参照下列表三以及表四。
Figure BDA00002259822200171
Figure BDA00002259822200181
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，f、Fno、HFOV、V2、V3、V4、CT4、CT5、R3、R4、R5、R7、R8、f1、f2、f3、f4、f5、TVDi、TVDm、V、H、TTL以及ImgH的定义皆与第一实施例相同，在此不加以赘述。
配合表三可推算出下列数据：
Figure BDA00002259822200182
<第三实施例>
请参照图3A、图3B、图3C、图3D以及图3E，其中图3A绘示依照本实用新型第三实施例的一种单焦点光学取像系统的示意图，图3B则为第三实施例的单焦点光学取像系统于远拍时TV畸变的示意图，图3C由左至右依序为第三实施例的单焦点光学取像系统于远拍时的球差、像散及歪曲曲线图，图3D则为第三实施例的单焦点光学取像系统于近拍时TV畸变的示意图，图3E由左至右依序为第三实施例的单焦点光学取像系统于近拍时的球差、像散及歪曲曲线图。由图3A可知，单焦点光学取像系统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、成像面360以及影像感测元件380。
第一透镜310具有正屈折力，其物侧表面311及像侧表面312皆为凸面，并皆为非球面，且第一透镜310为塑胶材质。
第二透镜320具有负屈折力，其物侧表面321为凸面、像侧表面322为凹面，并皆为非球面，且第二透镜320为塑胶材质。
第三透镜330具有正屈折力，其物侧表面331为凹面、像侧表面332为凸面，并皆为非球面，且第三透镜330为塑胶材质。
第四透镜340具有负屈折力，其物侧表面341为凹面、像侧表面342为凸面，并皆为非球面，且第四透镜340为塑胶材质。
第五透镜350具有正屈折力，其物侧表面351为凸面、像侧表面352为凹面，并皆为非球面，且第五透镜350为塑胶材质。另外，第五透镜350的物侧表面351及像侧表面352皆具有反曲点。
红外线滤除滤光片370的材质为塑胶，其设置于第五透镜350及成像面360之间，并不影响单焦点光学取像系统的焦距。
请配合参照下列表五以及表六。
Figure BDA00002259822200191
Figure BDA00002259822200201
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，f、Fno、HFOV、V2、V3、V4、CT4、CT5、R3、R4、R5、R7、R8、f1、f2、f3、f4、f5、TVDi、TVDm、V、H、TTL以及ImgH的定义皆与第一实施例相同，在此不加以赘述。
配合表五可推算出下列数据：
Figure BDA00002259822200202
<第四实施例>
请参照图4A、图4B、图4C、图4D以及图4E，其中图4A绘示依照本实用新型第四实施例的一种单焦点光学取像系统的示意图，图4B则为第四实施例的单焦点光学取像系统于远拍时TV畸变的示意图，图4C由左至右依序为第四实施例的单焦点光学取像系统于远拍时的球差、像散及歪曲曲线图，图4D则为第四实施例的单焦点光学取像系统于近拍时TV畸变的示意图，图4E由左至右依序为第四实施例的单焦点光学取像系统于近拍时的球差、像散及歪曲曲线图。由图4A可知，单焦点光学取像系统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、成像面460以及影像感测元件480。
第一透镜410具有正屈折力，其物侧表面411为凸面、像侧表面412为凹面，并皆为非球面，且第一透镜410为塑胶材质。
第二透镜420具有负屈折力，其物侧表面421为凸面、像侧表面422为凹面，并皆为非球面，且第二透镜420为塑胶材质。
第三透镜430具有正屈折力，其物侧表面431为凹面、像侧表面432为凸面，并皆为非球面，且第三透镜430为塑胶材质。
第四透镜440具有正屈折力，其物侧表面441为凹面、像侧表面442为凸面，并皆为非球面，且第四透镜440为塑胶材质。
第五透镜450具有负屈折力，其物侧表面451为凸面、像侧表面452为凹面，并皆为非球面，且第五透镜450为塑胶材质。另外，第五透镜450物侧表面451及像侧表面452皆具有反曲点。
红外线滤除滤光片470的材质为塑胶，其设置于第五透镜450及成像面460之间，并不影响单焦点光学取像系统的焦距。
请配合参照下列表七以及表八。
Figure BDA00002259822200211
Figure BDA00002259822200221
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，f、Fno、HFOV、V2、V3、V4、CT4、CT5、R3、R4、R5、R7、R8、f1、f2、f3、f4、f5、TVDi、TVDm、V、H、TTL以及ImgH的定义皆与第一实施例相同，在此不加以赘述。
配合表七可推算出下列数据：
Figure BDA00002259822200231
<第五实施例>
请参照图5A、图5B、图5C、图5D以及图5E，其中图5A绘示依照本实用新型第五实施例的一种单焦点光学取像系统的示意图，图5B则为第五实施例的单焦点光学取像系统于远拍时TV畸变的示意图，图5C由左至右依序为第五实施例的单焦点光学取像系统于远拍时的球差、像散及歪曲曲线图，图5D则为第五实施例的单焦点光学取像系统于近拍时TV畸变的示意图，图5E由左至右依序为第五实施例的单焦点光学取像系统于近拍时的球差、像散及歪曲曲线图。由图5A可知，单焦点光学取像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、红外线滤除滤光片570、成像面560以及影像感测元件580。
第一透镜510具有正屈折力，其物侧表面511为凸面、像侧表面512为凹面，并皆为非球面，且第一透镜510为塑胶材质。
第二透镜520具有负屈折力，其物侧表面521为凸面、像侧表面522为凹面，并皆为非球面，且第二透镜520为塑胶材质。
第三透镜530具有正屈折力，其物侧表面531为凹面、像侧表面532为凸面，并皆为非球面，且第三透镜530为塑胶材质。
第四透镜540具有负屈折力，其物侧表面541为凹面、像侧表面542为凸面，并皆为非球面，且第四透镜540为塑胶材质。
第五透镜550具有负屈折力，其物侧表面551为凸面、像侧表面552为凹面，并皆为非球面，且第五透镜550为塑胶材质。另外，第五透镜550的物侧表面551及像侧表面552皆具有反曲点。
红外线滤除滤光片570的材质为塑胶，其设置于第五透镜550及成像面560之间，并不影响单焦点光学取像系统的焦距。
请配合参照下列表九以及表十。
Figure BDA00002259822200241
Figure BDA00002259822200251
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，f、Fno、HFOV、V2、V3、V4、CT4、CT5、R3、R4、R5、R7、R8、f1、f2、f3、f4、f5、TVDi、TVDm、V、H、TTL以及ImgH的定义皆与第一实施例相同，在此不加以赘述。
配合表九可推算出下列数据：
<第六实施例>
请参照图6A、图6B、图6C、图6D以及图6E，其中图6A绘示依照本实用新型第六实施例的一种单焦点光学取像系统的示意图，图6B则为第六实施例的单焦点光学取像系统于远拍时TV畸变的示意图，图6C由左至右依序为第六实施例的单焦点光学取像系统于远拍时的球差、像散及歪曲曲线图，图6D则为第六实施例的单焦点光学取像系统于近拍时TV畸变的示意图，图6E由左至右依序为第六实施例的单焦点光学取像系统于近拍时的球差、像散及歪曲曲线图。由图6A可知，单焦点光学取像系统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、成像面660以及影像感测元件680。
第一透镜610具有正屈折力，其物侧表面611为凸面、像侧表面612为凹面，并皆为非球面，且第一透镜610为塑胶材质。
第二透镜620具有负屈折力，其物侧表面621为凸面、像侧表面622为凹面，并皆为非球面，且第二透镜620为塑胶材质。
第三透镜630具有正屈折力，其物侧表面631为凹面、像侧表面632为凸面，并皆为非球面，且第三透镜630为塑胶材质。
第四透镜640具有负屈折力，其物侧表面641为凹面、像侧表面642为凸面，并皆为非球面，且第四透镜640为塑胶材质。
第五透镜650具有正屈折力，其物侧表面651为凸面、像侧表面652为凹面，并皆为非球面，且第五透镜650为塑胶材质。另外，第五透镜650的物侧表面651及像侧表面652皆具有反曲点。
红外线滤除滤光片670的材质为玻璃，其设置于第五透镜650及成像面660之间，并不影响单焦点光学取像系统的焦距。
请配合参照下列表十一以及表十二。
Figure BDA00002259822200261
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，f、Fno、HFOV、V2、V3、V4、CT4、CT5、R3、R4、R5、R7、R8、f1、f2、f3、f4、f5、TVDi、TVDm、V、H、TTL以及ImgH的定义皆与第一实施例相同，在此不加以赘述。
配合表十一可推算出下列数据：
Figure BDA00002259822200272
Figure BDA00002259822200281
<第七实施例>
请参照图7A、图7B、图7C、图7D以及图7E，其中图7A绘示依照本实用新型第七实施例的一种单焦点光学取像系统的示意图，图7B则为第七实施例的单焦点光学取像系统于远拍时TV畸变的示意图，图7C由左至右依序为第七实施例的单焦点光学取像系统于远拍时的球差、像散及歪曲曲线图，图7D则为第七实施例的单焦点光学取像系统于近拍时TV畸变的示意图，图7E由左至右依序为第七实施例的单焦点光学取像系统于近拍时的球差、像散及歪曲曲线图。由图7A可知，单焦点光学取像系统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、成像面760以及影像感测元件780。
第一透镜710具有正屈折力，其物侧表面711为凸面、像侧表面712为凹面，并皆为非球面，且第一透镜710为塑胶材质。
第二透镜720具有负屈折力，其物侧表面721为凸面、像侧表面722为凹面，并皆为非球面，且第二透镜720为塑胶材质。
第三透镜730具有正屈折力，其物侧表面731为凹面、像侧表面732为凸面，并皆为非球面，且第三透镜730为塑胶材质。
第四透镜740具有负屈折力，其物侧表面741为凹面、像侧表面742为凸面，并皆为非球面，且第四透镜740为塑胶材质。
第五透镜750具有负屈折力，其物侧表面751为凸面、像侧表面752为凹面，并皆为非球面，且第五透镜750为塑胶材质。另外，第五透镜750的物侧表面751及像侧表面752皆具有反曲点。
红外线滤除滤光片770的材质为塑胶，其设置于第五透镜750及成像面760之间，并不影响单焦点光学取像系统的焦距。
请配合参照下列表十三以及表十四。
Figure BDA00002259822200282
Figure BDA00002259822200291
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，f、Fno、HFOV、V2、V3、V4、CT4、CT5、R3、R4、R5、R7、R8、f1、f2、f3、f4、f5、TVDi、TVDm、V、H、TTL以及ImgH的定义皆与第一实施例相同，在此不加以赘述。
配合表十三可推算出下列数据：
Figure BDA00002259822200301
<第八实施例>
请参照图8A、图8B、图8C、图8D以及图8E，其中图8A绘示依照本实用新型第八实施例的一种单焦点光学取像系统的示意图，图8B则为第八实施例的单焦点光学取像系统于远拍时TV畸变的示意图，图8C由左至右依序为第八实施例的单焦点光学取像系统于远拍时的球差、像散及歪曲曲线图，图8D则为第八实施例的单焦点光学取像系统于近拍时TV畸变的示意图，图8E由左至右依序为第八实施例的单焦点光学取像系统于近拍时的球差、像散及歪曲曲线图。由图8A可知，单焦点光学取像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、红外线滤除滤光片870、成像面860以及影像感测元件880。
第一透镜810具有正屈折力，其物侧表面811及像侧表面812皆为凸面，并皆为非球面，且第一透镜810为塑胶材质。
第二透镜820具有负屈折力，其物侧表面821为凹面、像侧表面822为凸面，并皆为非球面，且第二透镜820为塑胶材质。
第三透镜830具有负屈折力，其物侧表面831为凹面、像侧表面832为凸面，并皆为非球面，且第三透镜830为塑胶材质。
第四透镜840具有正屈折力，其物侧表面841为凹面、像侧表面842为凸面，并皆为非球面，且第四透镜840为塑胶材质。
第五透镜850具有负屈折力，其物侧表面851为凸面、像侧表面852为凹面，并皆为非球面，且第五透镜850为塑胶材质。另外，第五透镜850的物侧表面851及像侧表面852皆具有反曲点。
红外线滤除滤光片870的材质为玻璃，其设置于第五透镜850及成像面860之间，并不影响单焦点光学取像系统的焦距。
请配合参照下列表十五以及表十六。
Figure BDA00002259822200311
Figure BDA00002259822200321
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，f、Fno、HFOV、V2、V3、V4、CT4、CT5、R3、R4、R5、R7、R8、f1、f2、f3、f4、f5、TVDi、TVDm、V、H、TTL以及ImgH的定义皆与第一实施例相同，在此不加以赘述。
配合表十五可推算出下列数据：
Figure BDA00002259822200322
<第九实施例>
请参照图9A、图9B、图9C、图9D以及图9E，其中图9A绘示依照本实用新型第九实施例的一种单焦点光学取像系统的示意图，图9B则为第九实施例的单焦点光学取像系统于远拍时TV畸变的示意图，图9C由左至右依序为第九实施例的单焦点光学取像系统于远拍时的球差、像散及歪曲曲线图，图9D则为第九实施例的单焦点光学取像系统于近拍时TV畸变的示意图，图9E由左至右依序为第九实施例的单焦点光学取像系统于近拍时的球差、像散及歪曲曲线图。由图9A可知，单焦点光学取像系统由物侧至像侧依序包含第一透镜910、光圈900、第二透镜920、第三透镜930、第四透镜940、第五透镜950、红外线滤除滤光片970、成像面960以及影像感测元件980。
第一透镜910具有正屈折力，其物侧表面911及像侧表面912皆为凸面，并皆为非球面，且第一透镜910为塑胶材质。
第二透镜920具有负屈折力，其物侧表面921及像侧表面922皆为凹面，并皆为非球面，且第二透镜920为塑胶材质。
第三透镜930具有负屈折力，其物侧表面931为凹面、像侧表面932为凸面，并皆为非球面，且第三透镜930为塑胶材质。
第四透镜940具有正屈折力，其物侧表面941为凹面、像侧表面942为凸面，并皆为非球面，且第四透镜940为塑胶材质。
第五透镜950具有负屈折力，其物侧表面951及像侧表面952皆为凹面，并皆为非球面，且第五透镜950为塑胶材质。另外，第五透镜950的像侧表面952具有反曲点。
红外线滤除滤光片970的材质为玻璃，其设置于第五透镜950及成像面960之间，并不影响单焦点光学取像系统的焦距。
请配合参照下列表十七以及表十八。
Figure BDA00002259822200331
Figure BDA00002259822200341
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，f、Fno、HFOV、V2、V3、V4、CT4、CT5、R3、R4、R5、R7、R8、f1、f2、f3、f4、f5、TVDi、TVDm、V、H、TTL以及ImgH的定义皆与第一实施例相同，在此不加以赘述。
配合表十七可推算出下列数据：
Figure BDA00002259822200342
<第十实施例>
请参照图10A、图10B、图10C、图10D以及图10E，其中图10A绘示依照本实用新型第十实施例的一种单焦点光学取像系统的示意图，图10B则为第十实施例的单焦点光学取像系统于远拍时TV畸变的示意图，图10C由左至右依序为第十实施例的单焦点光学取像系统于远拍时的球差、像散及歪曲曲线图，图10D则为第十实施例的单焦点光学取像系统于近拍时TV畸变的示意图，图10E由左至右依序为第十实施例的单焦点光学取像系统于近拍时的球差、像散及歪曲曲线图。由图10A可知，单焦点光学取像系统由物侧至像侧依序包含光圈1000、第一透镜1010、第二透镜1020、第三透镜1030、第四透镜1040、第五透镜1050、红外线滤除滤光片1070、成像面1060以及影像感测元件1080。
第一透镜1010具有正屈折力，其物侧表面1011为凸面、像侧表面1012为凹面，并皆为非球面，且第一透镜1010为塑胶材质。
第二透镜1020具有负屈折力，其物侧表面1021为凸面、像侧表面1022为凹面，并皆为非球面，且第二透镜1020为塑胶材质。
第三透镜1030具有正屈折力，其物侧表面1031为凸面、像侧表面1032为凹面，并皆为非球面，且第三透镜1030为塑胶材质。
第四透镜1040具有正屈折力，其物侧表面1041为凹面、像侧表面1042为凸面，并皆为非球面，且第四透镜1040为塑胶材质。
第五透镜1050具有负屈折力，其物侧表面1051及像侧表面1052皆为凹面，并皆为非球面，且第五透镜1050为塑胶材质。另外，第五透镜1050的像侧表面1052具有反曲点。
红外线滤除滤光片1070的材质为玻璃，其设置于第五透镜1050及成像面1060之间，并不影响单焦点光学取像系统的焦距。
请配合参照下列表十九以及表二十。
Figure BDA00002259822200351
Figure BDA00002259822200361
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，f、Fno、HFOV、V2、V3、V4、CT4、CT5、R3、R4、R5、R7、R8、f1、f2、f3、f4、f5、TVDi、TVDm、V、H、TTL以及ImgH的定义皆与第一实施例相同，在此不加以赘述。
配合表十九可推算出下列数据：
Figure BDA00002259822200371
虽然本实用新型已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本实用新型，任何熟悉此技艺者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本实用新型的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (25)

1.一种单焦点光学取像系统，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，具有负屈折力；
一第三透镜，具有屈折力；
一第四透镜，具有屈折力，其物侧表面及像侧表面皆为非球面；以及
一第五透镜，具有屈折力，其像侧表面为凹面，且其物侧表面及像侧表面皆为非球面，其中该第五透镜的至少一表面具有至少一反曲点；
其中，该单焦点光学取像系统于近拍时的TV畸变为TVDm，而该单焦点光学取像系统于远拍时的TV畸变为TVDi，其满足下列条件：
|TVDi-TVDm|<1.5%；
|TVDi|<1.5%；以及
|TVDm|<1.5%。
2.根据权利要求1所述的单焦点光学取像系统，其特征在于，该单焦点光学取像系统于近拍时的TV畸变为TVDm，而该单焦点光学取像系统于远拍时的TV畸变为TVDi，其满足下列条件：
|TVDi-TVDm|<1.0%。
3.根据权利要求2所述的单焦点光学取像系统，其特征在于，该第四透镜像侧表面为凸面。
4.根据权利要求3所述的单焦点光学取像系统，其特征在于，该单焦点光学取像系统于近拍时的TV畸变为TVDm，而该单焦点光学取像系统于远拍时的TV畸变为TVDi，其满足下列条件：
|TVDi|<1.0%；以及
|TVDm|<1.0%。
5.根据权利要求4所述的单焦点光学取像系统，其特征在于，该单焦点光学取像系统于远拍时的TV畸变为TVDi，其满足下列条件：
|TVDi|<0.5%。
6.根据权利要求5所述的单焦点光学取像系统，其特征在于，该单焦点光学取像系统于近拍时的TV畸变为TVDm，而该单焦点光学取像系统于远拍时的TV畸变为TVDi，其满足下列条件：
|TVDi-TVDm|<0.8%。
7.根据权利要求3所述的单焦点光学取像系统，其特征在于，该第四透镜物侧表面为凹面。
8.根据权利要求7所述的单焦点光学取像系统，其特征在于，还包含：
一影像感测元件，设置于一成像面，其中该影像感测元件有效感测区域对角线长的一半为ImgH，该第一透镜的物侧表面至该成像面于光轴上的距离为TTL，该单焦点光学取像系统的焦距为f，其满足下列条件：
5.0mm<TTL×f/ImgH<7.0mm。
9.根据权利要求8所述的单焦点光学取像系统，其特征在于，该影像感测元件有效感测区域对角线长的一半为ImgH，该第一透镜的物侧表面至该成像面于光轴上的距离为TTL，该单焦点光学取像系统的焦距为f，其满足下列条件：
5.5mm<TTL×f/ImgH<6.5mm。
10.根据权利要求3所述的单焦点光学取像系统，其特征在于，该第二透镜像侧表面为凸面。
11.根据权利要求3所述的单焦点光学取像系统，其特征在于，该第一透镜像侧表面为凹面。
12.根据权利要求3所述的单焦点光学取像系统，其特征在于，该第三透镜具有负屈折力，其像侧表面为凸面。
13.根据权利要求3所述的单焦点光学取像系统，其特征在于，该第五透镜具有负屈折力，其物侧表面为凸面。
14.根据权利要求3所述的单焦点光学取像系统，其特征在于，还包含：
一影像感测元件，设置于一成像面，其中该影像感测元件成像区域的垂直距离为V，该影像感测元件成像区域的水平距离为H，其满足下列条件：
3.0mm<V<4.5mm；以及
4.0mm<H<6.0mm。
15.根据权利要求3所述的单焦点光学取像系统，其特征在于，该第四透镜具有负屈折力，且其物侧表面曲率半径为R7、像侧表面曲率半径为R8，其满足下列条件：
-0.35<(R7-R8)/(R7+R8)<0。
16.根据权利要求15所述的单焦点光学取像系统，其特征在于，该第二透镜的色散系数为V2，该第三透镜的色散系数为V3，该第四透镜的色散系数为V4，其满足下列条件：
0.7<(V2+V4)/V3<1.0。
17.根据权利要求15所述的单焦点光学取像系统，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：
0.10<CT4/CT5<0.60。
18.一种单焦点光学取像系统，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，具有负屈折力；
一第三透镜，具有屈折力；
一第四透镜，具有屈折力，其物侧表面为凹面、像侧表面为凸面，且皆为非球面；以及
一第五透镜，具有屈折力，其像侧表面为凹面，且其物侧表面及像侧表面皆为非球面，其中该第五透镜的至少一表面具有至少一反曲点；
其中，该单焦点光学取像系统于近拍时的TV畸变为TVDm，而该单焦点光学取像系统于远拍时的TV畸变为TVDi，其满足下列条件：
|TVDi-TVDm|<1.0%。
19.根据权利要求18所述的单焦点光学取像系统，其特征在于，该单焦点光学取像系统于近拍时的TV畸变为TVDm，而该单焦点光学取像系统于远拍时的TV畸变为TVDi，其满足下列条件：
|TVDi|<1.0%；以及
|TVDm|<1.0%。
20.根据权利要求19所述的单焦点光学取像系统，其特征在于，该第三透镜具有正屈折力，且该第四透镜具有负屈折力。
21.根据权利要求20所述的单焦点光学取像系统，其特征在于，该第二透镜像侧表面为凹面，且其物侧表面曲率半径为R3、像侧表面曲率半径为R4，其满足下列条件：
0.3<R4/R3<0.7。
22.根据权利要求19所述的单焦点光学取像系统，其特征在于，还包含：
一影像感测元件，设置于一成像面，其中该影像感测元件成像区域的垂直距离为V，该影像感测元件成像区域的水平距离为H，且该第五透镜的物侧表面为凸面，其满足下列条件：
3.0mm<V<4.5mm；以及
4.0mm<H<6.0mm。
23.根据权利要求19所述的单焦点光学取像系统，其特征在于，该单焦点光学取像系统的焦距为f，该第一透镜的焦距为f1，该第二透镜的焦距为f2，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：
0.1<(|f/f4|+|f/f5|)/(|f/f1|+|f/f2|+|f/f3|)<0.4。
24.根据权利要求19所述的单焦点光学取像系统，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：
0.10<CT4/CT5<0.60。
25.根据权利要求19所述的单焦点光学取像系统，其特征在于，该第二透镜的色散系数为V2，该第三透镜的色散系数为V3，该第四透镜的色散系数为V4，其满足下列条件：
0.7<(V2+V4)/V3<1.0。
CN 201220527791 2012-06-26 2012-10-16 单焦点光学取像系统 Expired - Lifetime CN202837659U (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW101122839 2012-06-26
TW101122839A TWI456251B (zh) 2012-06-26 2012-06-26 單焦點光學取像系統

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN202837659U true CN202837659U (zh) 2013-03-27

Family

ID=47949331

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 201220527791 Expired - Lifetime CN202837659U (zh) 2012-06-26 2012-10-16 单焦点光学取像系统
CN201210391646.8A Active CN103513405B (zh) 2012-06-26 2012-10-16 单焦点光学取像系统

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210391646.8A Active CN103513405B (zh) 2012-06-26 2012-10-16 单焦点光学取像系统

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8736978B2 (zh)
CN (2) CN202837659U (zh)
TW (1) TWI456251B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103513405A (zh) * 2012-06-26 2014-01-15 大立光电股份有限公司 单焦点光学取像系统
CN103969793A (zh) * 2013-12-18 2014-08-06 玉晶光电(厦门)有限公司 光学成像镜头及应用该光学成像镜头的电子装置
JP2015022306A (ja) * 2013-07-16 2015-02-02 玉晶光電股▲ふん▼有限公司 光学撮像レンズ
CN105759408A (zh) * 2014-12-18 2016-07-13 佳凌科技股份有限公司 摄像镜头

Families Citing this family (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101301314B1 (ko) 2011-10-10 2013-08-29 삼성전기주식회사 촬상렌즈 유닛
KR101321276B1 (ko) 2011-10-21 2013-10-28 삼성전기주식회사 촬상 렌즈
TWI438476B (zh) 2012-01-12 2014-05-21 Largan Precision Co Ltd 取像系統
TWI437261B (zh) * 2012-03-30 2014-05-11 玉晶光電股份有限公司 可攜式電子裝置與其光學成像鏡頭
KR101422910B1 (ko) 2012-04-30 2014-07-23 삼성전기주식회사 카메라용 광학계
US8675288B2 (en) 2012-06-12 2014-03-18 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Lens module
TWI487969B (zh) 2012-11-02 2015-06-11 玉晶光電股份有限公司 可攜式電子裝置與其光學成像鏡頭
TWI467224B (zh) * 2012-11-21 2015-01-01 Largan Precision Co Ltd 光學拾像鏡片系統
JP2014153575A (ja) * 2013-02-08 2014-08-25 Konica Minolta Inc 撮像レンズ、撮像装置及び携帯端末
JP5911819B2 (ja) 2013-03-29 2016-04-27 富士フイルム株式会社 撮像レンズおよび撮像レンズを備えた撮像装置
TWI457590B (zh) * 2013-04-08 2014-10-21 Largan Precision Co Ltd 取像系統鏡片組
CN103412395B (zh) * 2013-04-12 2015-10-14 玉晶光电(厦门)有限公司 光学成像镜头及应用此镜头的电子装置
TWI454729B (zh) 2013-06-28 2014-10-01 玉晶光電股份有限公司 Optical imaging lens and the application of the lens of the electronic device
JP6226369B2 (ja) 2013-10-04 2017-11-08 カンタツ株式会社 広角撮像レンズ
CN103913822B (zh) * 2013-11-15 2016-08-17 玉晶光电(厦门)有限公司 光学成像镜头及应用此镜头之电子装置
TWI500962B (zh) * 2013-12-06 2015-09-21 Samsung Electro Mech 鏡頭模組
CN104698570B (zh) * 2013-12-09 2018-05-08 三星电机株式会社 镜头模组
CN104007537B (zh) 2014-01-27 2017-01-11 玉晶光电(厦门)有限公司 光学成像镜头及应用该光学成像镜头的电子装置
CN104007539B (zh) 2014-01-27 2016-05-25 玉晶光电(厦门)有限公司 光学成像镜头及应用该光学成像镜头的电子装置
CN104142559B (zh) 2014-04-18 2016-07-06 玉晶光电(厦门)有限公司 可携式电子装置与其光学成像镜头
TWI500958B (zh) * 2014-06-10 2015-09-21 Glory Science Co Ltd 成像鏡頭組
KR101578647B1 (ko) * 2014-08-11 2015-12-18 주식회사 코렌 촬영 렌즈 광학계
KR101681374B1 (ko) 2014-09-30 2016-11-30 삼성전기주식회사 촬상 광학계
TWI537631B (zh) 2014-10-20 2016-06-11 大立光電股份有限公司 成像透鏡系統、取像裝置以及電子裝置
EP3018517A1 (en) * 2014-11-05 2016-05-11 Calin Technology Co., Ltd. Optical imaging lens
TW201621380A (zh) * 2014-12-08 2016-06-16 Calin Technology Co Ltd 攝像鏡頭
KR101719881B1 (ko) 2014-12-22 2017-03-24 삼성전기주식회사 렌즈 모듈
TWI589916B (zh) * 2015-01-06 2017-07-01 先進光電科技股份有限公司 光學成像系統（五）
TWI567441B (zh) * 2015-03-27 2017-01-21 玉晶光電股份有限公司 光學成像鏡頭及應用此鏡頭之電子裝置
KR101762014B1 (ko) 2015-10-13 2017-07-26 삼성전기주식회사 촬상 광학계
JP5965563B1 (ja) * 2016-04-27 2016-08-10 エーエーシー テクノロジーズ ピーティーイー リミテッドＡａｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｐｔｅ．Ｌｔｄ． 撮像レンズ
KR101901701B1 (ko) 2016-12-28 2018-09-27 삼성전기 주식회사 촬상 광학계
KR102620529B1 (ko) * 2018-09-11 2024-01-03 삼성전기주식회사 촬상 광학계
TWI681228B (zh) * 2019-03-06 2020-01-01 今國光學工業股份有限公司 小型化五片式鏡頭
TWI693427B (zh) * 2019-03-06 2020-05-11 大陸商信泰光學（深圳）有限公司 光學鏡頭（二）
CN110426813A (zh) * 2019-06-28 2019-11-08 江苏光腾光学有限公司 一种光学镜片组
CN112444937B (zh) * 2019-08-27 2022-08-02 宁波舜宇光电信息有限公司 光学成像镜头及成像装置
CN115053511B (zh) * 2019-12-13 2024-04-09 宁波舜宇光电信息有限公司 潜望式摄像模组及其制造方法
CN113093364A (zh) * 2020-01-08 2021-07-09 三营超精密光电(晋城)有限公司 成像镜头
CN111929843B (zh) 2020-09-22 2020-12-18 瑞泰光学(常州)有限公司 摄像光学镜头

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4191416B2 (ja) * 2002-03-04 2008-12-03 日本電産コパル株式会社 ズームレンズ
CN100376915C (zh) * 2004-03-27 2008-03-26 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 数码相机镜头
JP5607398B2 (ja) * 2009-04-07 2014-10-15 富士フイルム株式会社 撮像レンズおよび撮像装置、ならびに携帯端末機器
CN101876743B (zh) * 2009-04-30 2012-02-22 大立光电股份有限公司 摄影透镜组
CN101957492B (zh) * 2009-07-14 2013-03-13 大立光电股份有限公司 摄影镜头
CN102313972B (zh) * 2010-07-09 2014-01-29 玉晶光电股份有限公司 五片式影像镜头及应用该镜头的电子装置
TW201202780A (en) * 2010-07-09 2012-01-16 Genius Electronic Optical Co Ltd Five-lens image lens and electronic device using the same
TWI435135B (zh) * 2010-10-06 2014-04-21 Largan Precision Co Ltd 光學透鏡系統
TWI424215B (zh) * 2010-12-09 2014-01-21 Largan Precision Co 取像用光學系統
TWI447427B (zh) * 2011-10-27 2014-08-01 Largan Precision Co Ltd 影像透鏡組
TWI456251B (zh) * 2012-06-26 2014-10-11 Largan Precision Co Ltd 單焦點光學取像系統

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103513405A (zh) * 2012-06-26 2014-01-15 大立光电股份有限公司 单焦点光学取像系统
CN103513405B (zh) * 2012-06-26 2016-01-13 大立光电股份有限公司 单焦点光学取像系统
JP2015022306A (ja) * 2013-07-16 2015-02-02 玉晶光電股▲ふん▼有限公司 光学撮像レンズ
CN103969793A (zh) * 2013-12-18 2014-08-06 玉晶光电(厦门)有限公司 光学成像镜头及应用该光学成像镜头的电子装置
CN105759408A (zh) * 2014-12-18 2016-07-13 佳凌科技股份有限公司 摄像镜头

Also Published As

Publication number Publication date
TW201248187A (en) 2012-12-01
CN103513405A (zh) 2014-01-15
CN103513405B (zh) 2016-01-13
US8736978B2 (en) 2014-05-27
TWI456251B (zh) 2014-10-11
US20130342919A1 (en) 2013-12-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN202837659U (zh) 单焦点光学取像系统
CN202854391U (zh) 影像系统镜组
CN202886721U (zh) 广视角光学镜头组
CN202904111U (zh) 光学摄影镜片系统
CN202837661U (zh) 取像光学系统镜组
CN202693893U (zh) 光学成像系统镜组
CN202693892U (zh) 影像撷取光学系统组
CN202886713U (zh) 影像镜片系统组
CN202904112U (zh) 结像镜头
CN202693894U (zh) 光学影像系统组
CN202693898U (zh) 摄像光学镜片系统
CN202631837U (zh) 取像光学镜片系统
CN202886720U (zh) 光学影像拾取系统组
CN202794683U (zh) 光学影像撷取系统组
CN202049278U (zh) 取像用光学镜头组
CN202693895U (zh) 单焦点光学镜片系统
CN202631836U (zh) 影像撷取光学透镜组
CN202904113U (zh) 结像镜头组
CN202916484U (zh) 光学影像撷取系统镜组
CN103713377A (zh) 摄像系统镜头组
CN103969802A (zh) 光学拾像系统组
CN103076666A (zh) 摄影光学镜片系统
CN104035186A (zh) 摄像系统透镜组
CN103713380A (zh) 影像系统镜头组
CN104122650A (zh) 摄影系统镜片组

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
AV01 Patent right actively abandoned

Granted publication date: 20130327

Effective date of abandoning: 20160113

AV01 Patent right actively abandoned

Granted publication date: 20130327

Effective date of abandoning: 20160113

C25 Abandonment of patent right or utility model to avoid double patenting