TW201312152A - 拾像光學透鏡組 - Google Patents

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TW201312152A
TW201312152A TW100131541A TW100131541A TW201312152A TW 201312152 A TW201312152 A TW 201312152A TW 100131541 A TW100131541 A TW 100131541A TW 100131541 A TW100131541 A TW 100131541A TW 201312152 A TW201312152 A TW 201312152A
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Chun-Shan Chen
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Abstract

一種拾像光學透鏡組，由物側至像側依序包含第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡以及第五透鏡。第一透鏡具有正屈折力，其物側表面為凸面。第二透鏡具有負屈折力，其物側表面為凹面、像側表面為凸面。第三透鏡具有屈折力，其物側表面為凹面。第四透鏡具有正屈折力。第五透鏡具有屈折力其物側表面及像側表面中至少有一表面具有至少一反曲點。其中，第三透鏡、第四透鏡及第五透鏡之物側表面及像側表面皆為非球面。藉此，可有效縮小光學影像擷取鏡頭組的總長度，降低其敏感度，並提升成像品質。

Description

拾像光學透鏡組
本發明是有關於一種拾像光學透鏡組，且特別是有關於一種應用於電子產品上的小型化拾像光學透鏡組。
近年來，隨著具有攝影功能之可攜式電子產品的興起，小型化拾像光學透鏡組的需求日漸提高。一般拾像光學透鏡組的感光元件不外乎是感光耦合元件(Charge Coupled Device,CCD)或互補性氧化金屬半導體元件(Complementary Metal-Oxide Semiconductor Sensor,CMOS Sensor)兩種，且隨著半導體製程技術的精進，使得感光元件的畫素尺寸縮小，小型化拾像光學透鏡組逐漸往高畫素領域發展，因此，對成像品質的要求也日益增加。
傳統搭載於可攜式電子產品上的小型化拾像光學透鏡組，如美國專利第7,355,801號所示，多採用四片式透鏡結構為主，但由於智慧型手機(Smart Phone)與PDA(Personal Digital Assistant)等高規格行動裝置的盛行，帶動小型化拾像光學透鏡組在畫素與成像品質上的迅速攀升，習知的四片式透鏡組將無法滿足更高階的拾像光學透鏡組，再加上電子產品不斷地往高性能且輕薄化的趨勢發展，因此急需一種適用於輕薄、可攜式電子產品上，成像品質佳且不至於使鏡頭總長度過長的拾像光學透鏡組。
本發明之一態樣是在提供一種拾像光學透鏡組，由物側至像側依序包含第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡以及第五透鏡。第一透鏡具有正屈折力，其物側表面為凸面。第二透鏡具有負屈折力，其物側表面為凹面、像側表面為凸面。第三透鏡具有屈折力，其物側表面為凹面，且其物側表面及像側表面皆為非球面。第四透鏡具有正屈折力，其物側表面及像側表面皆為非球面。第五透鏡具有屈折力，其物側表面及像側表面皆為非球面，且其物側表面及像側表面中至少有一表面具有至少一反曲點。其中，拾像光學透鏡組之焦距為f，第三透鏡之焦距為f3，第五透鏡之焦距為f5，第五透鏡之物側表面曲率半徑為R9、像側表面曲率半徑為R10，其滿足下列條件：
-1.75<f/f5<0.50；
-1.3<f/f3<0.5；以及
|R10/R9|<1.0。
本發明之另一態樣是在提供一種拾像光學透鏡組，由物側至像側依序包含第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡以及第五透鏡。第一透鏡具有正屈折力，其物側表面為凸面。第二透鏡具有負屈折力，其物側表面為凹面、像側表面為凸面。第三透鏡具有屈折力，其物側表面為凹面、像側表面為凸面。第四透鏡具有正屈折力並為塑膠材質，其物側表面為凹面、像側表面為凸面，其物側表面及像側表面皆為非球面。第五透鏡具有屈折力並為塑膠材質，其像側表面為凹面，且其物側表面及像側表面皆為非球面，物側表面及像側表面中至少有一表面具有至少一反曲點。
第一透鏡具有正屈折力，用以提供拾像光學透鏡組所需之部分屈折力，其有助於縮短拾像光學透鏡組的總長度，促進鏡頭小型化。第一透鏡物側表面為凸面，當配合不同形狀的像側表面可進一步縮短拾像光學透鏡組的光學總長度或修正拾像光學透鏡組的像散。
第二透鏡具有負屈折力，且其物側表面為凹面、像側表面為凸面，其可有效對於具有正屈折力的第一透鏡所產生的像差作補正。
第三透鏡具有屈折力且其物側表面為凹面，可進一步增進第三透鏡修正高階像差的能力。
第四透鏡具有正屈折力且其物側表面及像側表面皆為非球面，可配合第一透鏡降低拾像光學透鏡組的敏感度。
第五透鏡具有屈折力，其物側表面及像側表面皆為非球面，且其至少一表面具有至少一反曲點。反曲點的設置可有效地壓制離軸視場的光線入射於影像感測元件上的角度，進一步可修正離軸視場的像差。
當f/f5滿足上述條件時，第五透鏡的屈折力有利於修正第四透鏡產生的像差。
當-1.3<f/f3<0.5滿足上述條件時，第三透鏡之屈折力有利於修正拾像光學透鏡組的像差。
當|R10/R9|滿足上述條件時，第五透鏡表面的曲率有利於修正拾像光學透鏡組的像散及歪曲，且同時可有效降低光線入射於影像感測元件的角度，提高其感光的敏感度，減少暗角產生的可能性。
本發明提供一種拾像光學透鏡組，由物側至像側依序包含第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡以及第五透鏡，且另包含一影像感測元件設置於成像面。
第一透鏡具有正屈折力，用以提供拾像光學透鏡組所需之部分屈折力，其有助於縮短拾像光學透鏡組的總長度，促進鏡頭小型化。第一透鏡物側表面為凸面，像側表面則可為凸面或凹面。當第一透鏡像側表面為凸面時，其可加強第一透鏡屈折力之配置，以進一步縮短拾像光學透鏡組的光學總長度；而當第一透鏡像側表面為凹面時，則有利修正拾像光學透鏡組的像散，進而提升拾像光學透鏡組的成像品質。
第二透鏡具有負屈折力，且其物側表面為凹面、像側表面為凸面，其可有效對於具有正屈折力的第一透鏡所產生的像差作補正。
第三透鏡可具有正屈折力或負屈折力。當第三透鏡具有正屈折力時，可用以調整拾像光學透鏡組的敏感度。當第三透鏡具有負屈折力時，可配合第二透鏡降低拾像光學透鏡組的高階像差。第三透鏡之物側表面為凹面、像側表面為凸面，藉此有助於修正拾像光學透鏡組的像差。第三透鏡之物側表面及像側表面皆為非球面。
第四透鏡具有正屈折力，可配合第一透鏡降低拾像光學透鏡組的敏感度。第四透鏡之物側表面為凹面、像側表面為凸面，係有利於修正拾像光學透鏡組的像散。第四透鏡為塑膠材質，且其側表面及像側表面皆為非球面。
第五透鏡可具有正屈折力或負屈折力。當第五透鏡具有正屈折力時，可進一步縮短拾像光學透鏡組的總長度。當第五透鏡具有負屈折力且其物側表面為凸面、像側表面為凹面時，可使光學系統的主點遠離成像面，有利於縮短其光學總長度，維持拾像光學透鏡組的小型化。第五透鏡為塑膠材質，且其側表面及像側表面皆為非球面。再者，第五透鏡中至少一表面具有至少一反曲點。反曲點的設置可有效地壓制離軸視場的光線入射於影像感測元件上的角度，進一步可修正離軸視場的像差。
拾像光學透鏡組之焦距為f，第五透鏡之焦距為f5，其滿足下列條件：-1.75<f/f5<0.50，藉此，第五透鏡的屈折力有利於修正第四透鏡產生的像差。
另外，拾像光學透鏡組更可滿足下列條件：-1.3<f/f5<0。
拾像光學透鏡組之焦距為f，第三透鏡之焦距為f3，其滿足下列條件：-1.3<f/f3<0.5，藉此，第三透鏡之屈折力有利於修正拾像光學透鏡組的像差。
另外，拾像光學透鏡組更可滿足下列條件：-0.5<f/f3<0.5。
再者，拾像光學透鏡組可進一步滿足下列條件：-0.5<f/f3<0。
第五透鏡之物側表面曲率半徑為R9、像側表面曲率半徑為R10，其滿足下列條件：|R10/R9|<1.0；藉此，第五透鏡表面的曲率有利於修正拾像光學透鏡組的像散及歪曲，且同時可有效降低光線入射於影像感測元件的角度，提高其感光的敏感度，減少暗角產生的可能性。
第一透鏡之色散係數為V1，第二透鏡之色散係數為V2，其滿足下列條件：31<V1-V2<42；藉此，可修正拾像光學透鏡組的色差。
第二透鏡之物側表面曲率半徑為R3、像側表面曲率半徑為R4，其滿足下列條件：-1.8<(R3+R4)/(R3-R4)<-1.0；藉此，第二透鏡表面之曲率更可進一步有效對第一透鏡產生的像差做補正。
另外，拾像光學透鏡組更可滿足下列條件：-1.5<(R3+R4)/(R3-R4)<-1.0。
第一透鏡之物側表面曲率半徑為R1、像側表面曲率半徑為R2，其滿足下列條件：|R1/R2|<0.3；藉此，不僅有助於拾像光學透鏡組球差的補正，更可進一步縮短其總長度。
第二透鏡與第三透鏡於光軸上的間隔距離為T23，第四透鏡與第五透鏡於光軸上的間隔距離為T45，其滿足下列條件：0<T45/T23<0.5；藉此，透鏡間距的配置有利於透鏡的組裝。
第三透鏡之物側表面曲率半徑為R5、像側表面曲率半徑為R6，其滿足下列條件：-0.5<(R5-R6)/(R5+R6)<0.5；藉此，由第三透鏡表面之曲率可調整其屈折力大小及修正像差的能力。
拾像光學透鏡組有效感測區域對角線長的一半為ImgH，第一透鏡之物側表面至成像面於光軸上之距離為TTL，並滿足下列條件：TTL/ImgH<2.3；藉此，有利於維持拾像光學透鏡組的小型化，以搭載於輕薄可攜式的電子產品上。
拾像光學透鏡組之焦距為f，第四透鏡之焦距為f4，並滿足下列條件：0<f/f4<2.0；藉此，第四透鏡之屈折力有利於配合第一透鏡之屈折力降低拾像光學透鏡組之敏感度。
本發明提供之拾像光學透鏡組中，透鏡之材質可為塑膠或玻璃。當透鏡材質為塑膠，可以有效降低生產成本。另當透鏡的材質為玻璃，則可以增加拾像光學透鏡組屈折力配置的自由度。此外，可於透鏡表面上設置非球面，非球面可以容易製作成球面以外的形狀，獲得較多的控制變數，用以消減像差，進而縮減透鏡使用的數目，因此可以有效降低本發明拾像光學透鏡組的總長度。
再者，本發明提供拾像光學透鏡組中，若透鏡表面係為凸面，則表示該透鏡表面於近軸處為凸面；若透鏡表面係為凹面，則表示該透鏡表面於近軸處為凹面。
另外，本發明拾像光學透鏡組中，依需求可設置至少一光闌，以減少雜散光，有助於提昇影像品質。
本發明拾像光學透鏡組中，光圈的配置可為前置光圈或中置光圈，其中前置光圈意即光圈設置於被攝物與第一透鏡間，中置光圈則表示光圈設置於第一透鏡與成像面間之位置。光圈若為前置光圈，可使拾像光學透鏡組的出射瞳(exit pupil)與成像面產生較長的距離，使之具有遠心(telecentric)效果，並可增加影像感測元件的CCD或CMOS接收影像的效率；若為中置光圈，係有助於擴大系統的視場角，使拾像光學透鏡組具有廣角鏡頭之優勢。
根據上述實施方式，以下提出具體實施例並配合圖式予以詳細說明。
<第一實施例>
請參照第1圖及第2圖，其中第1圖繪示依照本發明第一實施例的一種拾像光學透鏡組之示意圖，第2圖由左至右依序為第一實施例的拾像光學透鏡組之球差、像散及歪曲曲線圖。由第1圖可知，第一實施例之拾像光學透鏡組由物側至像側依序包含光圈100、第一透鏡110、第二透鏡120、第三透鏡130、第四透鏡140、第五透鏡150、紅外線濾除濾光片(IR Filter)170以及成像面160。
第一實施例之光圈100設置於被攝物及第一透鏡110間，係為一前置光圈。
第一透鏡110為塑膠材質，其具有正屈折力。第一透鏡110之物側表面111及像側表面112皆為凸面，且皆為非球面。
第二透鏡120為塑膠材質，其具有負屈折力。第二透鏡120之物側表面121為凹面、像側表面122為凸面，且皆為非球面。
第三透鏡130為塑膠材質，其具有負屈折力。第三透鏡130之物側表面131為凹面、像側表面132為凸面，且皆為非球面。
第四透鏡140為塑膠材質，其具有正屈折力。第四透鏡140之物側表面141為凹面、像側表面142為凸面，且皆為非球面。
第五透鏡150為塑膠材質，其具有負屈折力。第五透鏡150之物側表面151為凸面、像側表面152為凹面，且皆為非球面。第五透鏡150之物側表面151及像側表面152皆具有反曲點。
紅外線濾除濾光片170之材質為玻璃，其設置於第五透鏡150與成像面160之間，並不影響拾像光學透鏡組的焦距。
上述各透鏡之非球面的曲線方程式表示如下：
其中：
X：非球面上距離光軸為Y的點，其與相切於非球面之光軸上頂點切面的相對高度；
Y：非球面曲線上的點與光軸的距離；
R：曲率半徑。
k：錐面係數；以及
Ai：第i階非球面係數。
第一實施例之拾像光學透鏡組中，拾像光學透鏡組之焦距為f，拾像光學透鏡組之光圈值(f-number)為Fno，拾像光學透鏡組中最大視角的一半為HFOV，其數值如下：f=4.22 mm；Fno=2.45；以及HFOV=33.8度。
第一實施例之拾像光學透鏡組中，第一透鏡110之色散係數為V1，第二透鏡120之色散係數為V2，其關係如下：V1-V2=32.6。
第一實施例之拾像光學透鏡組中，第一透鏡110之物側表面111曲率半徑為R1、像側表面112曲率半徑為R2，第二透鏡120之物側表面121曲率半徑為R3、像側表面122曲率半徑為R4，第三透鏡130之物側表面131曲率半徑為R5、像側表面132曲率半徑為R6，第五透鏡150之物側表面151曲率半徑為R9、像側表面152曲率半徑為R10，其關係如下：|R1/R2|=0.24；|R10/R9|=0.50；(R3+R4)/(R3-R4)=-1.22；以及(R5-R6)/(R5+R6)=-0.13。
第一實施例之拾像光學透鏡組中，拾像光學透鏡組之焦距為f，第三透鏡130之焦距為f3，第四透鏡140之焦距為f4，第五透鏡150之焦距為f5，其關係如下：f/f3=-0.35；f/f4=0.57；以及f/f5=-0.58。
第一實施例之拾像光學透鏡組中，第二透鏡120與第三透鏡130於光軸上的間隔距離為T23，第四透鏡140與第五透鏡150於光軸上的間隔距離為T45，其關係如下：T45/T23=0.05。
第一實施例之拾像光學透鏡組中，拾像光學透鏡組有效感測區域對角線長的一半為ImgH，第一透鏡110之物側表面111至成像面160於光軸上之距離為TTL，其關係如下：TTL/ImgH=1.81。
再配合參照下列表一以及表二。
表一
表二
表一為第1圖第一實施例詳細的結構數據，其中曲率半徑、厚度及焦距的單位為mm，且表面0-14依序表示由物側至像側的表面。表二為第一實施例中的非球面數據，其中，k表非球面曲線方程式中的錐面係數，A1-A16則表示各表面第1-16階非球面係數。此外，以下各實施例表格乃對應各實施例之示意圖與像差曲線圖，表格中數據之定義皆與第一實施例之表一及表二的定義相同，在此不加贅述。
<第二實施例>
請參照第3圖及第4圖，其中第3圖繪示依照本發明第二實施例的一種拾像光學透鏡組之示意圖，第4圖由左至右依序為第二實施例的拾像光學透鏡組之球差、像散及歪曲曲線圖。由第3圖可知，第二實施例之拾像光學透鏡組由物側至像側依序包含光圈200、第一透鏡210、第二透鏡220、第三透鏡230、第四透鏡240、第五透鏡250、紅外線濾除濾光片270、平板玻璃280以及成像面260。
第二實施例之光圈200設置於被攝物及第一透鏡210間，係為一前置光圈。
第一透鏡210為塑膠材質，其具有正屈折力。第一透鏡210之物側表面211及像側表面212皆為凸面，且皆為非球面。
第二透鏡220為塑膠材質，其具有負屈折力。第二透鏡220之物側表面221為凹面、像側表面222為凸面，且皆為非球面。
第三透鏡230為塑膠材質，其具有負屈折力。第三透鏡230之物側表面231為凹面、像側表面232為凸面，且皆為非球面。
第四透鏡240為塑膠材質，其具有正屈折力。第四透鏡240之物側表面241為凹面、像側表面242為凸面，且皆為非球面。
第五透鏡250為塑膠材質，其具有負屈折力。第五透鏡250之物側表面251為凸面、像側表面252為凹面，且皆為非球面。第五透鏡250之物側表面251及像側表面252皆具有反曲點。
紅外線濾除濾光片270之材質為玻璃，係與平板玻璃280依序設置於第五透鏡250後，並於成像面260前，並不影響拾像光學透鏡組的焦距。請配合參照下列表三以及表四。
表三
表四
第二實施例中，非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外，f、Fno、HFOV、V1、V2、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R9、R10、f3、f4、f5、T23、T34、TTL以及ImgH之定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
配合表三可推算出下列數據：
<第三實施例>
請參照第5圖及第6圖，其中第5圖繪示依照本發明第三實施例的一種拾像光學透鏡組之示意圖，第6圖由左至右依序為第三實施例的拾像光學透鏡組之球差、像散及歪曲曲線圖。由第5圖可知，第三實施例之拾像光學透鏡組由物側至像側依序包含光圈300、第一透鏡310、第二透鏡320、第三透鏡330、第四透鏡340、第五透鏡350、紅外線濾除濾光片370以及成像面360。
第三實施例之光圈300設置於被攝物及第一透鏡310間，係為一前置光圈。
第一透鏡310為塑膠材質，其具有正屈折力。第一透鏡310之物側表面311及像側表面312皆為凸面，且皆為非球面。
第二透鏡320為塑膠材質，其具有負屈折力。第二透鏡320之物側表面321為凹面、像側表面322為凸面，且皆為非球面。
第三透鏡330為塑膠材質，其具有負屈折力。第三透鏡330之物側表面331為凹面、像側表面332為凸面，且皆為非球面。
第四透鏡340為塑膠材質，其具有正屈折力。第四透鏡340之物側表面341為凹面、像側表面342為凸面，且皆為非球面。
第五透鏡350為塑膠材質，其具有負屈折力。第五透鏡350之物側表面351為凸面、像側表面352為凹面，且皆為非球面。第五透鏡350之物側表面351及像側表面352皆具有反曲點。
紅外線濾除濾光片370之材質為玻璃，其設置於第五透鏡350與成像面360之間，並不影響拾像光學透鏡組的焦距。
請配合參照下列表五以及表六。
表五
表六
第三實施例中，非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外，f、Fno、HFOV、V1、V2、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R9、R10、f3、f4、f5、T23、T34、TTL以及ImgH之定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
配合表五可推算出下列數據：
<第四實施例>
請參照第7圖及第8圖，其中第7圖繪示依照本發明第四實施例的一種拾像光學透鏡組之示意圖，第8圖由左至右依序為第四實施例的拾像光學透鏡組之球差、像散及歪曲曲線圖。由第7圖可知，第四實施例之拾像光學透鏡組由物側至像側依序包含光圈400、第一透鏡410、第二透鏡420、第三透鏡430、第四透鏡440、第五透鏡450、紅外線濾除濾光片470以及成像面460。
第四實施例之光圈400設置於被攝物及第一透鏡410間，係為一前置光圈。
第一透鏡410為塑膠材質，其具有正屈折力。第一透鏡410之物側表面411為凸面、像側表面412為凹面，且皆為非球面。
第二透鏡420為塑膠材質，其具有負屈折力。第二透鏡420之物側表面421為凹面、像側表面422為凸面，且皆為非球面。
第三透鏡430為塑膠材質，其具有正屈折力。第三透鏡430之物側表面431為凹面、像側表面432為凸面，且皆為非球面。
第四透鏡440為塑膠材質，其具有正屈折力。第四透鏡440之物側表面441為凹面、像側表面442為凸面，且皆為非球面。
第五透鏡450為塑膠材質，其具有負屈折力。第五透鏡450之物側表面451為凸面、像側表面452為凹面，且皆為非球面。第五透鏡450之物側表面451及像側表面452皆具有反曲點。
紅外線濾除濾光片470之材質為玻璃，其設置於第五透鏡450與成像面460之間，並不影響拾像光學透鏡組的焦距。
請配合參照下列表七以及表八。
表七
表八
第四實施例中，非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外，f、Fno、HFOV、V1、V2、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R9、R10、f3、f4、f5、T23、T34、TTL以及ImgH之定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
配合表七可推算出下列數據：
<第五實施例>
請參照第9圖及第10圖，其中第9圖繪示依照本發明第五實施例的一種拾像光學透鏡組之示意圖，第10圖由左至右依序為第五實施例的拾像光學透鏡組之球差、像散及歪曲曲線圖。由第9圖可知，第五實施例之拾像光學透鏡組由物側至像側依序包含光圈500、第一透鏡510、第二透鏡520、第三透鏡530、第四透鏡540、第五透鏡550、紅外線濾除濾光片570以及成像面560。
第五實施例之光圈500設置於被攝物及第一透鏡510間，係為一前置光圈。
第一透鏡510為塑膠材質，其具有正屈折力。第一透鏡510之物側表面511及像側表面512皆為凸面，且皆為非球面。
第二透鏡520為塑膠材質，其具有負屈折力。第二透鏡520之物側表面521為凹面、像側表面522為凸面，且皆為非球面。
第三透鏡530為塑膠材質，其具有正屈折力。第三透鏡530之物側表面531為凹面、像側表面532為凸面，且皆為非球面。
第四透鏡540為塑膠材質，其具有正屈折力。第四透鏡540之物側表面541為凹面、像側表面542為凸面，且皆為非球面。
第五透鏡550為塑膠材質，其具有負屈折力。第五透鏡550之物側表面551及像側表面552皆為凹面，且皆為非球面。第五透鏡550之物側表面551及像側表面552皆具有反曲點。
紅外線濾除濾光片570之材質為玻璃，其設置於第五透鏡550與成像面560之間，並不影響拾像光學透鏡組的焦距。
請配合參照下列表九以及表十。
表九
表十
第五實施例中，非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外，f、Fno、HFOV、V1、V2、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R9、R10、f3、f4、f5、T23、T34、TTL以及ImgH之定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
配合表九可推算出下列數據：
<第六實施例>
請參照第11圖及第12圖，其中第11圖繪示依照本發明第六實施例的一種拾像光學透鏡組之示意圖，第12圖由左至右依序為第六實施例的拾像光學透鏡組之球差、像散及歪曲曲線圖。由第11圖可知，第六實施例之拾像光學透鏡組由物側至像側依序包含光圈600、第一透鏡610、第二透鏡620、第三透鏡630、第四透鏡640、第五透鏡650、紅外線濾除濾光片670以及成像面660。
第六實施例之光圈600設置於被攝物及第一透鏡610間，係為一前置光圈。
第一透鏡610為塑膠材質，其具有正屈折力。第一透鏡610之物側表面611及像側表面612皆為凸面，且皆為非球面。
第二透鏡620為塑膠材質，其具有負屈折力。第二透鏡620之物側表面621為凹面、像側表面622為凸面，且皆為非球面。
第三透鏡630為塑膠材質，其具有負屈折力。第三透鏡630之物側表面631為凹面、像側表面632為凸面，且皆為非球面。
第四透鏡640為塑膠材質，其具有正屈折力。第四透鏡640之物側表面641為凹面、像側表面642為凸面，且皆為非球面。
第五透鏡650為塑膠材質，其具有正屈折力。第五透鏡650之物側表面651為凸面、像側表面652為凹面，且皆為非球面。第五透鏡650之物側表面651及像側表面652皆具有反曲點。
紅外線濾除濾光片670之材質為玻璃，其設置於第五透鏡650與成像面660之間，並不影響拾像光學透鏡組的焦距。
請配合參照下列表十一以及表十二。
表十一
表十二
第六實施例中，非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外，f、Fno、HFOV、V1、V2、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R9、R10、f3、f4、f5、T23、T34、TTL以及ImgH之定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
配合表十一可推算出下列數據：
<第七實施例>
請參照第13圖及第14圖，其中第13圖繪示依照本發明第七實施例的一種拾像光學透鏡組之示意圖，第14圖由左至右依序為第七實施例的拾像光學透鏡組之球差、像散及歪曲曲線圖。由第13圖可知，第七實施例之拾像光學透鏡組由物側至像側依序包含第一透鏡710、光圈700、第二透鏡720、第三透鏡730、第四透鏡740、第五透鏡750、紅外線濾除濾光片770以及成像面760。
第一透鏡710為塑膠材質，其具有正屈折力。第一透鏡710之物側表面711及像側表面712皆為凸面，且皆為非球面。
第二透鏡720為塑膠材質，其具有負屈折力。第二透鏡720之物側表面721為凹面、像側表面722為凸面，且皆為非球面。
第三透鏡730為塑膠材質，其具有負屈折力。第三透鏡730之物側表面731為凹面、像側表面732為凸面，且皆為非球面。
第四透鏡740為塑膠材質，其具有正屈折力。第四透鏡740之物側表面741為凹面、像側表面742為凸面，且皆為非球面。
第五透鏡750為塑膠材質，其具有負屈折力。第五透鏡750之物側表面751為凸面、像側表面752為凹面，且皆為非球面。第五透鏡750之物側表面751及像側表面752皆具有反曲點。
紅外線濾除濾光片770之材質為玻璃，其設置於第五透鏡750與成像面760之間，並不影響拾像光學透鏡組的焦距。
請配合參照下列表十三以及表十四。
表十三
表十四
第七實施例中，非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外，f、Fno、HFOV、V1、V2、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R9、R10、f3、f4、f5、T23、T34、TTL以及ImgH之定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
配合表十三可推算出下列數據：
<第八實施例>
請參照第15圖及第16圖，其中第15圖繪示依照本發明第八實施例的一種拾像光學透鏡組之示意圖，第16圖由左至右依序為第八實施例的拾像光學透鏡組之球差、像散及歪曲曲線圖。由第15圖可知，第八實施例之拾像光學透鏡組由物側至像側依序包含光圈800、第一透鏡810、第二透鏡820、第三透鏡830、第四透鏡840、第五透鏡850、紅外線濾除濾光片870以及成像面860。
第一透鏡810為塑膠材質，其具有正屈折力。第一透鏡810之物側表面811及像側表面812皆為凸面，且皆為非球面。
第二透鏡820為塑膠材質，其具有負屈折力。第二透鏡820之物側表面821為凹面、像側表面822為凸面，且皆為非球面。
第三透鏡830為塑膠材質，其具有負屈折力。第三透鏡830之物側表面831為凹面、像側表面832為凸面，且皆為非球面。
第四透鏡840為塑膠材質，其具有正屈折力。第四透鏡840之物側表面841及像側表面842皆為凸面，且皆為非球面。
第五透鏡850為塑膠材質，其具有負屈折力。第五透鏡850之物側表面851為凸面、像側表面852為凹面，且皆為非球面。第五透鏡850之物側表面851及像側表面852皆具有反曲點。
紅外線濾除濾光片870之材質為玻璃，其設置於第五透鏡850與成像面860之間，並不影響拾像光學透鏡組的焦距。
請配合參照下列表十五以及表十六。
表十五
表十六
第八實施例中，非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外，f、Fno、HFOV、V1、V2、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R9、R10、f3、f4、f5、T23、T34、TTL以及ImgH之定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
配合表十五可推算出下列數據：
<第九實施例>
請參照第17圖及第18圖，其中第17圖繪示依照本發明第九實施例的一種拾像光學透鏡組之示意圖，第18圖由左至右依序為第九實施例的拾像光學透鏡組之球差、像散及歪曲曲線圖。由第17圖可知，第九實施例之拾像光學透鏡組由物側至像側依序包含光圈900、第一透鏡910、第二透鏡920、第三透鏡930、第四透鏡940、第五透鏡950、紅外線濾除濾光片970以及成像面960。
第一透鏡910為塑膠材質，其具有正屈折力。第一透鏡910之物側表面911及像側表面912皆為凸面，且皆為非球面。
第二透鏡920為塑膠材質，其具有負屈折力。第二透鏡920之物側表面921為凹面、像側表面922為凸面，且皆為非球面。
第三透鏡930為塑膠材質，其具有負屈折力。第三透鏡930之物側表面931為凹面、像側表面932為凸面，且皆為非球面。
第四透鏡940為塑膠材質，其具有正屈折力。第四透鏡940之物側表面941為凹面、像側表面942為凸面，且皆為非球面。
第五透鏡950為塑膠材質，其具有負屈折力。第五透鏡950之物側表面951及像側表面952皆為凹面，且皆為非球面。第五透鏡950之物側表面951及像側表面952皆具有反曲點。
紅外線濾除濾光片970之材質為玻璃，其設置於第五透鏡950與成像面960之間，並不影響拾像光學透鏡組的焦距。
請配合參照下列表十七以及表十八。
表十七
表十八
第九實施例中，非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外，f、Fno、HFOV、V1、V2、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R9、R10、f3、f4、f5、T23、T34、TTL以及ImgH之定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
配合表十七可推算出下列數據：
<第十實施例>
請參照第19圖及第20圖，其中第19圖繪示依照本發明第十實施例的一種拾像光學透鏡組之示意圖，第20圖由左至右依序為第十實施例的拾像光學透鏡組之球差、像散及歪曲曲線圖。由第19圖可知，第十實施例之拾像光學透鏡組由物側至像側依序包含光圈1000、第一透鏡1010、第二透鏡1020、第三透鏡1030、第四透鏡1040、第五透鏡1050、紅外線濾除濾光片1070以及成像面1060。
第一透鏡1010為塑膠材質，其具有正屈折力。第一透鏡1010之物側表面1011為凸面、像側表面1012為凹面，且皆為非球面。
第二透鏡1020為塑膠材質，其具有負屈折力。第二透鏡1020之物側表面1021為凹面、像側表面1022為凸面，且皆為非球面。
第三透鏡1030為塑膠材質，其具有負屈折力。第三透鏡1030之物側表面1031為凹面、像側表面1032為凸面，且皆為非球面。
第四透鏡1040為塑膠材質，其具有正屈折力。第四透鏡1040之物側表面1041為凹面、像側表面1042為凸面，且皆為非球面。
第五透鏡1050為塑膠材質，其具有負屈折力。第五透鏡1050之物側表面1051及像側表面1052皆為凹面，且皆為非球面。第五透鏡1050之物側表面1051及像側表面1052皆具有反曲點。
紅外線濾除濾光片1070之材質為玻璃，其設置於第五透鏡1050與成像面1060之間，並不影響拾像光學透鏡組的焦距。
請配合參照下列表十九以及表二十。
表十九
表二十
第十實施例中，非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外，f、Fno、HFOV、V1、V2、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R9、R10、f3、f4、f5、T23、T34、TTL以及ImgH之定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
配合表十九可推算出下列數據：
雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000．．．光圈
110、210、310、410、510、610、710、810、910、1010．．．第一透鏡
111、211、311、411、511、611、711、811、911、1011．．．物側表面
112、212、312、412、512、612、712、812、912、1012．．．像側表面
120、220、320、420、520、620、720、820、920、1020．．．第二透鏡
121、221、321、421、521、621、721、821、921、1021．．．物側表面
122、222、322、422、522、622、722、822、922、1022．．．像側表面
130、230、330、430、530、630、730、830、930、1030．．．第三透鏡
131、231、331、431、531、631、731、831、931、1031．．．物側表面
132、232、332、432、532、632、732、832、932、1032．．．像側表面
140、240、340、440、540、640、740、840、940、1040．．．第四透鏡
141、241、341、441、541、641、741、841、941、1041．．．物側表面
142、242、342、442、542、642、742、842、942、1042．．．像側表面
150、250、350、450、550、650、750、850、950、1050．．．第五透鏡
151、251、351、451、551、651、751、851、951、1051．．．物側表面
152、252、352、452、552、652、752、852、952、1052．．．像側表面
160、260、360、460、560、660、760、860、960、1060．．．成像面
170、270、370、470、570、670、770、870、970、1070．．．紅外線濾除濾光片
280．．．平板玻璃
f．．．拾像光學透鏡組之焦距
Fno．．．拾像光學透鏡組之光圈值
HFOV．．．拾像光學透鏡組中最大視角的一半
V1．．．第一透鏡之色散係數
V2．．．第二透鏡之色散係數
R1．．．第一透鏡之物側表面曲率半徑
R2．．．第一透鏡之像側表面曲率半徑
R3．．．第二透鏡之物側表面曲率半徑
R4．．．第二透鏡之像側表面曲率半徑
R5．．．第三透鏡之物側表面曲率半徑
R6．．．第三透鏡之像側表面曲率半徑
R9．．．第五透鏡之物側表面曲率半徑
R10．．．第五透鏡之像側表面曲率半徑
f3．．．第三透鏡之焦距
f4．．．第四透鏡之焦距
f5．．．第五透鏡之焦距
T23．．．第二透鏡與第三透鏡於光軸上的間隔距離
T45．．．第四透鏡與第五透鏡於光軸上的間隔距離
TTL．．．第一透鏡之物側表面至成像面於光軸上之距離
ImgH．．．拾像光學透鏡組有效感測區域對角線長的一半
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：
第1圖繪示依照本發明第一實施例的一種拾像光學透鏡組之示意圖。
第2圖由左至右依序為第一實施例的拾像光學透鏡組之球差、像散及歪曲曲線圖。
第3圖繪示依照本發明第二實施例的一種拾像光學透鏡組之示意圖。
第4圖由左至右依序為第二實施例的拾像光學透鏡組之球差、像散及歪曲曲線圖。
第5圖繪示依照本發明第三實施例的一種拾像光學透鏡組之示意圖。
第6圖由左至右依序為第三實施例的拾像光學透鏡組之球差、像散及歪曲曲線圖。
第7圖繪示依照本發明第四實施例的一種拾像光學透鏡組之示意圖。
第8圖由左至右依序為第四實施例的拾像光學透鏡組之球差、像散及歪曲曲線圖。
第9圖繪示依照本發明第五實施例的一種拾像光學透鏡組之示意圖。
第10圖由左至右依序為第五實施例的拾像光學透鏡組之球差、像散及歪曲曲線圖。
第11圖繪示依照本發明第六實施例的一種拾像光學透鏡組之示意圖。
第12圖由左至右依序為第六實施例的拾像光學透鏡組之球差、像散及歪曲曲線圖。
第13圖繪示依照本發明第七實施例的一種拾像光學透鏡組之示意圖。
第14圖由左至右依序為第七實施例的拾像光學透鏡組之球差、像散及歪曲曲線圖。
第15圖繪示依照本發明第八實施例的一種拾像光學透鏡組之示意圖。
第16圖由左至右依序為第八實施例的拾像光學透鏡組之球差、像散及歪曲曲線圖。
第17圖繪示依照本發明第九實施例的一種拾像光學透鏡組之示意圖。
第18圖由左至右依序為第九實施例的拾像光學透鏡組之球差、像散及歪曲曲線圖。
第19圖繪示依照本發明第十實施例的一種拾像光學透鏡組之示意圖。
第20圖由左至右依序為第十實施例的拾像光學透鏡組之球差、像散及歪曲曲線圖。
100．．．光圈
110．．．第一透鏡
111．．．物側表面
112．．．像側表面
120．．．第二透鏡
121．．．物側表面
122．．．像側表面
130．．．第三透鏡
131．．．物側表面
132．．．像側表面
140．．．第四透鏡
141．．．物側表面
142．．．像側表面
150．．．第五透鏡
151．．．物側表面
152．．．像側表面
160．．．成像面
170．．．紅外線濾除濾光片

Claims (23)

  1. 一種拾像光學透鏡組，由物側至像側依序包含：一第一透鏡，具有正屈折力，其物側表面為凸面；一第二透鏡，具有負屈折力，其物側表面為凹面、像側表面為凸面；一第三透鏡，具有屈折力，其物側表面為凹面，且其物側表面及像側表面皆為非球面；一第四透鏡，具有正屈折力，其物側表面及像側表面皆為非球面；以及一第五透鏡，具有屈折力，其物側表面及像側表面皆為非球面，且其物側表面及像側表面中至少有一表面具有至少一反曲點；其中，該拾像光學透鏡組之焦距為f，該第三透鏡之焦距為f3，該第五透鏡之焦距為f5，該第五透鏡之物側表面曲率半徑為R9、像側表面曲率半徑為R10，其滿足下列條件：-1.75<f/f5<0.50；-1.3<f/f3<0.5；以及|R10/R9|<1.0。
  2. 如請求項1所述之拾像光學透鏡組，其中該第五透鏡之像側表面為凹面。
  3. 如請求項2所述之拾像光學透鏡組，其中該第四透鏡之物側表面為凹面、像側表面為凸面。
  4. 如請求項2所述之拾像光學透鏡組，其中該第一透鏡之色散係數為V1，該第二透鏡之色散係數為V2，其滿足下列條件：31<V1-V2<42。
  5. 如請求項2所述之拾像光學透鏡組，其中該拾像光學透鏡組之焦距為f，該第三透鏡之焦距為f3，其滿足下列條件：-0.5<f/f3<0.5。
  6. 如請求項2所述之拾像光學透鏡組，其中該第三透鏡之像側表面為凸面。
  7. 如請求項3所述之拾像光學透鏡組，其中該第五透鏡之物側表面為凸面。
  8. 如請求項3所述之拾像光學透鏡組，其中該第二透鏡之物側表面曲率半徑為R3、像側表面曲率半徑為R4，其滿足下列條件：-1.8<(R3+R4)/(R3-R4)<-1.0。
  9. 如請求項8所述之拾像光學透鏡組，其中該第二透鏡之物側表面曲率半徑為R3、像側表面曲率半徑為R4，其滿足下列條件：-1.5<(R3+R4)/(R3-R4)<-1.0。
  10. 如請求項3所述之拾像光學透鏡組，更包含：一光圈，其設置於一被攝物與該第一透鏡間，且該第一透鏡之物側表面曲率半徑為R1、像側表面曲率半徑為R2，其滿足下列條件：|R1/R2|<0.3。
  11. 如請求項6所述之拾像光學透鏡組，其中該第三透鏡具有負屈折力，且該拾像光學透鏡組之焦距為f，該第五透鏡之焦距為f5，其滿足下列條件：-1.3<f/f5<0。
  12. 如請求項6所述之拾像光學透鏡組，其中該第二透鏡與該第三透鏡於光軸上的間隔距離為T23，該第四透鏡與該第五透鏡於光軸上的間隔距離為T45，其滿足下列條件：0<T45/T23<0.5。
  13. 如請求項6所述之拾像光學透鏡組，其中該第三透鏡之物側表面曲率半徑為R5、像側表面曲率半徑為R6，其滿足下列條件：-0.5<(R5-R6)/(R5+R6)<0.5。
  14. 如請求項5所述之拾像光學透鏡組，更包含：一光圈，其設置於一被攝物與該第一透鏡間；以及一影像感測元件，其設置於一成像面；其中該拾像光學透鏡組有效感測區域對角線長的一半為ImgH，該第一透鏡之物側表面至該成像面於光軸上之距離為TTL，並滿足下列條件：TTL/ImgH<2.3。
  15. 一種拾像光學透鏡組，由物側至像側依序包含：一第一透鏡，具有正屈折力，其物側表面為凸面；一第二透鏡，具有負屈折力，其物側表面為凹面、像側表面為凸面；一第三透鏡，具有屈折力，其物側表面為凹面、像側表面為凸面；一第四透鏡，具有正屈折力並為塑膠材質，其物側表面為凹面、像側表面為凸面，其物側表面及像側表面皆為非球面；以及一第五透鏡，具有屈折力並為塑膠材質，其像側表面為凹面，且其物側表面及像側表面皆為非球面，物側表面及像側表面中至少有一表面具有至少一反曲點。
  16. 如請求項15所述之拾像光學透鏡組，其中該拾像光學透鏡組之焦距為f，該第四透鏡之焦距為f4，並滿足下列條件：0<f/f4<2.0。
  17. 如請求項16所述之拾像光學透鏡組，其中該拾像光學透鏡組之焦距為f，該第五透鏡之焦距為f5，並滿足下列條件：-1.75<f/f5<0.50。
  18. 如請求項16所述之拾像光學透鏡組，其中該第三透鏡具有負屈折力，且該第五透鏡具有負屈折力。
  19. 如請求項16所述之拾像光學透鏡組，其中該第五透鏡之物側表面曲率半徑為R9、像側表面曲率半徑為R10，並滿足下列條件：|R10/R9|<1.0。
  20. 如請求項15所述之拾像光學透鏡組，其中該拾像光學透鏡組之焦距為f，該第三透鏡之焦距為f3，並滿足下列條件：-0.5<f/f3<0。
  21. 如請求項15所述之拾像光學透鏡組，其中該第二透鏡之物側表面曲率半徑為R3、像側表面曲率半徑為R4，並滿足下列條件：-1.8<(R3+R4)/(R3-R4)<-1.0。
  22. 如請求項21所述之拾像光學透鏡組，其中該第二透鏡之物側表面曲率半徑為R3、像側表面曲率半徑為R4，並滿足下列條件：-1.5<(R3+R4)/(R3-R4)<-1.0。
  23. 如請求項21所述之拾像光學透鏡組，其中該第三透鏡之物側表面曲率半徑為R5、像側表面曲率半徑為R6，並滿足下列條件：-0.5<(R5-R6)/(R5+R6)<0.5。
TW100131541A 2011-09-01 2011-09-01 拾像光學透鏡組 TWI467221B (zh)

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