TW201314251A - 攝像鏡頭 - Google Patents

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Wei-Yu Chen
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Abstract

本發明提供一種攝像鏡頭，由物側至像側依序包含五片具屈折力的透鏡：一具正屈折力的第一透鏡，其物側面於近光軸處為凸面；一具正屈折力的第二透鏡；一具正屈折力的第三透鏡；一具屈折力的第四透鏡；及一具屈折力的第五透鏡，其像側面於近光軸處為凹面，其物側面及像側面皆為非球面，且其像側面由近光軸處至周邊處存在凹面轉為凸面的變化。當滿足特定條件式時，可有效加強系統望遠(Telephoto)特性，以有效降低系統的光學總長度，該特徵對於五枚透鏡系統而言，更具備有達成高解像力且兼具微型化的特性。

Description

攝像鏡頭
本發明係關於一種攝像鏡頭，特別是關於一種應用於電子產品的小型化攝像鏡頭。
近年來隨著具攝影功能的可攜式電子產品興起，小型化攝影鏡頭的需求日漸提高，而一般攝影鏡頭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，小型化攝影鏡頭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。
傳統搭載於手機相機的小型化攝影鏡頭，如美國專利第8,179,470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)與平板電腦(Tablet PC)等行動裝置，其配置高畫素攝影鏡頭的需求持續增加，且對於成像品質要求也不斷提高的情況下，習知的四片式透鏡組已無法滿足。目前雖有進一步發展五片式光學鏡頭，如美國專利第8,000,030號所揭示，其設計並未採用物側端連續配置三枚具正屈折力透鏡，而無法藉由加強光學系統的望遠(Telephoto)效果而達到有效降低光學系統的總長度，因 而不能在維持高解像力功能的同時，兼具小型化的特性。
本發明攝像鏡頭於靠近物側端連續配置三枚具正屈折力透鏡，可有效加強系統的望遠(Telephoto)特性，以有效降低系統的光學總長度，該特徵對於五枚透鏡系統而言，更具備有達成高解像力且兼具微型化的特性。
本發明提供一種攝像鏡頭，由物側至像側依序包含五片具屈折力的透鏡：一具正屈折力的第一透鏡，其物側面於近光軸處為凸面；一具正屈折力的第二透鏡；一具正屈折力的第三透鏡；一具屈折力的第四透鏡；及一具屈折力的第五透鏡，其像側面於近光軸處為凹面，其物側面及像側面皆為非球面，且其像側面由近光軸處至周邊處存在凹面轉為凸面的變化；其中，該攝像鏡頭的焦距為f，該第二透鏡物側面的曲率半徑為R3，該第四透鏡的焦距為f4，該第五透鏡的焦距為f5，係滿足下列關係式：-0.80<f/R3<4.0；-1.5<f/f4<0.45；及0<|f5/f4|<1.50。
另一方面，本發明提供一種攝像鏡頭，由物側至像側依序包含五片具屈折力的透鏡：一具正屈折力的第一透鏡，其物側面於近光軸處為凸面；一具正屈折力的第二透鏡；一具正屈折力的第三透鏡；一具屈折力的第四透鏡；及一具負屈折力的第五透鏡，其像側面於近光軸處為凹面，其物側面及像側面皆為非球面，且其像側面由近光軸處至周邊處存在凹面轉為凸面的變化；其中，該攝像鏡頭的焦距為f，該第二透鏡物側面的曲率半徑為R3，該第四 透鏡的焦距為f4，該第五透鏡的焦距為f5，該第三透鏡的焦距為f3，該第二透鏡的焦距為f2，係滿足下列關係式：-0.80<f/R3<4.0；-2.0<f/f4<1.0；0<|f5/f4|<1.50；及0<f3/f2<0.60。
當f/R3滿足上述條件時，有助於減少像散的產生。
當f/f4滿足上述條件時，可有效修正系統像差與減少球差的產生，進而可提升成像品質。
當|f5/f4|滿足上述條件時，該第四透鏡與該第五透鏡的屈折力配置較為平衡，有助於減少系統敏感度。
當f3/f2滿足上述條件時，可平衡正屈折力的分布與加強縮短總長度的效果。
本發明提供一種攝像鏡頭，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。
該第一透鏡具正屈折力，可提供系統所需的正屈折力，有助於縮短系統的總長度。該第一透鏡物側面為凸面時，可調整正屈折力配置，進而加強縮短光學總長度。
當該第二透鏡具正屈折力，可平衡正屈折力的分布以減少球差產生。該第二透鏡物側面可為凸面且像側面可為凹面，有助於修正系統的像散，其物側面由近光軸處至周邊處可存在凸面轉為凹面的變化，其像側面由近光軸處至周邊處可存在凹面轉為凸面的變化，可有效壓制離軸視場的光線入射於感光元件上的角度，以增加影像感光元件的接收效率，進一步可修正離軸視場的像差。
該第三透鏡具正屈折力，可降低系統敏感度。該第三透鏡像側面可為凸面，有助於加強降低系統敏感度的功效。
第四透鏡像側面於周邊處表面具有一偏往像側方向的面形變化，有助於加強修正離軸視場的像差。
該第五透鏡可具負屈折力，有助於修正系統像差。該第五透鏡的像側面為凹面，且其像側面由近光軸處至周邊處存在凹面轉為凸面的變化，其可使主點遠離成像面，進而縮短鏡組總長度，並有助於修正離軸視場的像差。該第五透鏡的物側面上設置有至少兩個臨界點，有助於壓制離軸視場光線入射於影像感測元件上的角度，以增加影像感光元件的接收效率。
該攝像鏡頭的焦距為f，該第二透鏡物側面的曲率半徑為R3，當攝像鏡頭滿足下列關係式：-0.80<f/R3<4.0時，有助於減少像散的產生。
該攝像鏡頭的焦距為f，該第四透鏡的焦距為f4，當攝像鏡頭滿足下列關係式：-2.0<f/f4<1.0時，可有效修正系統像差與減少球差的產生，進而可提升成像品質；較佳地，係可滿足下列關係式：-1.5<f/f4<0.45；更佳地，係可滿足下列關係式：-1.0<f/f4<0。
該第五透鏡的焦距為f5，該第四透鏡的焦距為f4，當攝像鏡頭滿足下列關係式：0<|f5/f4|<1.50時，該第四透鏡與該第五透鏡的屈折力配置較為平衡，有助於減少系統敏感度；較佳地，係可滿足下列關係式：0.30<|f5/f4|<1.0。
該第三透鏡像側面至該第五透鏡物側面於光軸上的距 離為Dr6r9，該第三透鏡於光軸上的厚度為CT3，當攝像鏡頭滿足下列關係式：0.5<Dr6r9/CT3<1.2時，有利於攝像鏡頭的組裝，並有助於鏡片在塑膠射出成型時的成型性與均質性，以獲得良好成像品質；較佳地，係可滿足下列關係式：0.5<Dr6r9/CT3<1.0。
該第二透鏡的色散係數為V2，該第四透鏡的色散係數為V4，該第一透鏡的色散係數為V1，當攝像鏡頭滿足下列關係式：0.6<(V2+V4)/V1<1.0時，有助於系統色差的修正。
該攝像鏡頭的焦距為f，該第三透鏡的焦距為f3，當攝像鏡頭滿足下列關係式：1.20<f/f3<2.50時，有助於降低該攝像鏡片系統的敏感度。
該第三透鏡的焦距為f3，該第二透鏡的焦距為f2，當攝像鏡頭滿足下列關係式：0<f3/f2<0.80時，可平衡正屈折力的分布與加強縮短總長度的效果；較佳地，係可滿足下列關係式：0<f3/f2<0.60。
該第一透鏡與該第二透鏡於光軸上的間隔距離為T12，該第二透鏡與該第三透鏡於光軸上的間隔距離為T23，該第三透鏡與該第四透鏡於光軸上的間隔距離為T34，該第四透鏡與該第五透鏡於光軸上的間隔距離為T45，當T23為T12、T23、T34及T45的中最大者時，有助於適當調配透鏡間距的配置，以利於攝像透鏡的組裝，以提高鏡頭製作良率。
該攝像鏡頭的焦距為f，該第一透鏡的焦距為f1，該第二透鏡的焦距為f2，當攝像鏡頭滿足下列關係式：0.3<|f/ f1|+|f/f2|<0.8時，可有效加強系統望遠特性，以有效降低系統的光學總長度。
本發明的攝像鏡頭中，透鏡的材質可為玻璃或塑膠，若透鏡的材質為玻璃，則可以增加該攝像鏡頭屈折力配置的自由度，若透鏡材質為塑膠，則可以有效降低生產成本。此外，可於鏡面上設置非球面，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的攝像鏡頭的總長度。
本發明的攝像鏡頭中，可至少設置一光闌，如孔徑光闌(Aperture Stop)、耀光光闌(Glare Stop)或視場光闌(Field Stop)等，以減少雜散光，有助於提昇影像品質。
本發明攝像鏡頭中，光圈配置可為前置或中置，前置光圈可使攝像鏡頭的出射瞳(Exit Pupil)與成像面產生較長的距離，使其具有遠心(Telecentric)效果，可增加影像感測元件如CCD或CMOS接收影像的效率；中置光圈則有助於擴大系統的視場角，使攝像鏡頭具有廣角鏡頭的優勢。
本發明的攝像鏡頭中，若描述一透鏡的表面為凸面，則表示該透鏡表面於近光軸處為凸面；若描述一透鏡的表面為凹面，則表示該透鏡表面於近光軸處為凹面。透鏡表面上的臨界點(Critical Point)即為垂直於光軸的切面與該透鏡表面相切的切點。
本發明的攝像鏡頭更可視需求應用於移動對焦與變焦的光學系統中，並兼具優良像差修正與良好成像品質的特色可多方面應用於3D(三維)影像擷取、數位相機、行動裝 置、數位平板等電子影像系統中。
請參閱第十二圖，示意該第四透鏡(1240)像側面(1242)於周邊處表面具有一偏往像側方向(1202)的面形變化。
請參閱第十三圖，示意該第五透鏡(1350)的物側面(1351)上，除與光軸(1301)的交點外，該物側面(1351)垂直光軸(1301)的一切面，該切面與該物側面的一切點為臨界點(1302、1303)。
本發明的攝像鏡頭將藉由以下具體實施例配合所附圖式予以詳細說明。
《第一實施例》
本發明第一實施例請參閱第一A圖，第一實施例的像差曲線請參閱第一B圖。第一實施例的攝像鏡頭主要由五片具屈折力的透鏡構成，由物側至像側依序包含：一具正屈折力的第一透鏡(110)，其材質為塑膠，其物側面(111)於近光軸處為凸面，其像側面(112)於近光軸處為凹面，且其兩面皆為非球面；一具正屈折力的第二透鏡(120)，其材質為塑膠，其物側面(121)於近光軸處為凸面，其像側面(122)於近光軸處為凹面，且其兩面皆為非球面，其物側面(121)由近光軸處至周邊處存在凸面轉為凹面的變化，其像側面(122)由近光軸處至周邊處存在凹面轉為凸面的變化；一具正屈折力的第三透鏡(130)，其材質為塑膠，其物側面(131)於近光軸處為凹面，其像側面(132)於近光軸處為凸面，且其兩面皆為非球面； 一具負屈折力的第四透鏡(140)，其材質為塑膠，其物側面(141)於近光軸處為凹面，其像側面(142)於近光軸處為凸面，且其兩面皆為非球面；及一具負屈折力的第五透鏡(150)，其材質為塑膠，其物側面(151)於近光軸處為凸面，其像側面(152)於近光軸處為凹面，且其兩面皆為非球面，其物側面(151)存在至少兩個以上的臨界點，其像側面(152)由近光軸處至周邊處存在凹面轉為凸面的變化；所有具屈折力透鏡於光軸上的間隔距離中，該第二透鏡(120)與該第三透鏡(130)於光軸上的間隔距離為最大者，其中，該攝像鏡頭另設置有一光圈(100)，置於一被攝物與該第一透鏡(110)間；另包含有一紅外線濾除濾光元件(IR-cut filter)(160)置於該第五透鏡(150)與一成像面(170)間，其材質為玻璃且不影響焦距。
第一實施例詳細的光學數據如表一所示，其非球面數據如表二所示，其中曲率半徑、厚度及焦距的單位為mm，HFOV定義為最大視角的一半。
上述的非球面曲線的方程式表示如下：
其中：X：非球面上距離光軸為Y的點，其與相切於非球面光軸上頂點之切面的相對距離；Y：非球面曲線上的點與光軸的垂直距離；R：曲率半徑；k：錐面係數；Ai：第i階非球面係數。
第一實施例的攝像鏡頭中，攝像鏡頭的焦距為f，攝像鏡頭的光圈值為Fno，攝像鏡頭中最大視角的一半為HFOV，其數值為：f=2.19(毫米)，Fno=2.00，HFOV=35.4(度)。
第一實施例的攝像鏡頭中，攝像鏡頭的焦距為f，該第四透鏡(140)的焦距為f4，其關係式為：f/f4=-0.370。
第一實施例的攝像鏡頭中，攝像鏡頭的焦距為f，該第二透鏡(120)物側面(121)的曲率半徑為R3，其關係式為：f/R3=1.788。
第一實施例的攝像鏡頭中，該第五透鏡(150)的焦距為f5，該第四透鏡(140)的焦距為f4，其關係式為：|f5/f4|=0.367。
第一實施例的攝像鏡頭中，該第三透鏡(130)的焦距為f3，該第二透鏡(120)的焦距為f2，其關係式為：f3/f2=0.048。
第一實施例的攝像鏡頭中，該第三透鏡(130)像側面(132)至該第五透鏡(150)物側面(151)於光軸上的距離為Dr6r9，該第三透鏡(130)於光軸上的厚度為CT3，其關係式 為：Dr6r9/CT3=0.899。
第一實施例的攝像鏡頭中，該第二透鏡(120)的色散係數為V2，該第四透鏡(140)的色散係數為V4，該第一透鏡(110)的色散係數為V1，其關係式為：(V2+V4)/V1=0.766。
第一實施例的攝像鏡頭中，攝像鏡頭的焦距為f，該第三透鏡(130)的焦距為f3，其關係式為：f/f3=1.888。
第一實施例的攝像鏡頭中，攝像鏡頭的焦距為f，該第一透鏡(110)的焦距為f1，該第二透鏡(120)的焦距為f2，其關係式為：|f/f1|+|f/f2|=0.617。
《第二實施例》
本發明第二實施例請參閱第二A圖，第二實施例的像差曲線請參閱第二B圖。第二實施例的攝像鏡頭主要由五片具屈折力的透鏡構成，由物側至像側依序包含：一具正屈折力的第一透鏡(210)，其材質為塑膠，其物側面(211)於近光軸處為凸面，其像側面(212)於近光軸處為凹面，且其兩面皆為非球面；一具正屈折力的第二透鏡(220)，其材質為塑膠，其物側面(221)於近光軸處為凸面，其像側面(222)於近光軸處為凹面，且其兩面皆為非球面，其物側面(221)由近光軸處至周邊處存在凸面轉為凹面的變化，其像側面(222)由近光軸處至周邊處存在凹面轉為凸面的變化；一具正屈折力的第三透鏡(230)，其材質為塑膠，其物側面(231)於近光軸處為凹面，其像側面(232)於近光軸處為 凸面，且其兩面皆為非球面；一具負屈折力的第四透鏡(240)，其材質為塑膠，其物側面(241)於近光軸處為凹面，其像側面(242)於近光軸處為凸面，且其兩面皆為非球面；及一具負屈折力的第五透鏡(250)，其材質為塑膠，其物側面(251)於近光軸處為凸面，其像側面(252)於近光軸處為凹面，且其兩面皆為非球面，其物側面(251)存在至少兩個以上的臨界點，其像側面(252)由近光軸處至周邊處存在凹面轉為凸面的變化；所有具屈折力透鏡於光軸上的間隔距離中，該第二透鏡(220)與該第三透鏡(230)於光軸上的間隔距離為最大者，其中，該攝像鏡頭另設置有一光圈(200)，置於一被攝物與該第一透鏡(210)間；另包含有一紅外線濾除濾光元件(IR-cut filter)(260)置於該第五透鏡(250)與一成像面(270)間，其材質為玻璃且不影響焦距。
第二實施例詳細的光學數據如表三所示，其非球面數據如表四所示，其中曲率半徑、厚度及焦距的單位為mm，HFOV定義為最大視角的一半。
第二實施例非球面曲線方程式的表示如同第一實施例的形式。此外，各個關係式的參數係如同第一實施例所闡釋，惟各個關係式的數值係如表五中所列。
《第三實施例》
本發明第三實施例請參閱第三A圖，第三實施例的像差曲線請參閱第三B圖。第三實施例的攝像鏡頭主要由五片具屈折力的透鏡構成，由物側至像側依序包含：一具正屈折力的第一透鏡(310)，其材質為塑膠，其物側面(311)於近光軸處為凸面，其像側面(312)於近光軸處為凹面，且其兩面皆為非球面；一具正屈折力的第二透鏡(320)，其材質為塑膠，其物側面(321)於近光軸處為凸面，其像側面(322)於近光軸處為凹面，且其兩面皆為非球面，其物側面(321)由近光軸處至周邊處存在凸面轉為凹面的變化，其像側面(322)由近光軸處至周邊處存在凹面轉為凸面的變化；一具正屈折力的第三透鏡(330)，其材質為塑膠，其物側面(331)於近光軸處為凸面，其像側面(332)於近光軸處為凸面，且其兩面皆為非球面；一具負屈折力的第四透鏡(340)，其材質為塑膠，其物側面(341)於近光軸處為凹面，其像側面(342)於近光軸處為凸面，且其兩面皆為非球面，其像側面(342)於周邊處表面具有一偏往像側方向的面形變化；及 一具負屈折力的第五透鏡(350)，其材質為塑膠，其物側面(351)於近光軸處為凸面，其像側面(352)於近光軸處為凹面，且其兩面皆為非球面，其物側面(351)存在至少兩個以上的臨界點，其像側面(352)由近光軸處至周邊處存在凹面轉為凸面的變化；所有具屈折力透鏡於光軸上的間隔距離中，該第二透鏡(320)與該第三透鏡(330)於光軸上的間隔距離為最大者，其中，該攝像鏡頭另設置有一光圈(300)，置於一被攝物與該第一透鏡(310)間；另包含有一紅外線濾除濾光元件(IR-cut filter)(360)置於該第五透鏡(350)與一成像面(370)間，其材質為玻璃且不影響焦距。
第三實施例詳細的光學數據如表六所示，其非球面數據如表七所示，其中曲率半徑、厚度及焦距的單位為mm，HFOV定義為最大視角的一半。
第三實施例非球面曲線方程式的表示如同第一實施例的形式。此外，各個關係式的參數係如同第一實施例所闡釋，惟各個關係式的數值係如表八中所列。
《第四實施例》
本發明第四實施例請參閱第四A圖，第四實施例的像差曲線請參閱第四B圖。第四實施例的攝像鏡頭主要由五片具屈折力的透鏡構成，由物側至像側依序包含：一具正屈折力的第一透鏡(410)，其材質為塑膠，其物側面(411)於近光軸處為凸面，其像側面(412)於近光軸處為凹面，且其兩面皆為非球面；一具正屈折力的第二透鏡(420)，其材質為塑膠，其物側面(421)於近光軸處為凸面，其像側面(422)於近光軸處為凹面，且其兩面皆為非球面，其物側面(421)由近光軸處至周邊處存在凸面轉為凹面的變化，其像側面(422)由近光軸處至周邊處存在凹面轉為凸面的變化；一具正屈折力的第三透鏡(430)，其材質為塑膠，其物側面(431)於近光軸處為凹面，其像側面(432)於近光軸處為凸面，且其兩面皆為非球面；一具負屈折力的第四透鏡(440)，其材質為塑膠，其物側面(441)於近光軸處為凹面，其像側面(442)於近光軸處為凸面，且其兩面皆為非球面，其像側面(442)於周邊處表面具有一偏往像側方向的面形變化；及一具負屈折力的第五透鏡(450)，其材質為塑膠，其物側面(451)於近光軸處為凸面，其像側面(452)於近光軸處為凹面，且其兩面皆為非球面，其物側面(451)存在至少兩個以上的臨界點，其像側面(452)由近光軸處至周邊處存在凹 面轉為凸面的變化；所有具屈折力透鏡於光軸上的間隔距離中，該第二透鏡(420)與該第三透鏡(430)於光軸上的間隔距離為最大者，其中，該攝像鏡頭另設置有一光圈(400)，置於一被攝物與該第一透鏡(410)間；另包含有一紅外線濾除濾光元件(IR-cut filter)(460)置於該第五透鏡(450)與一成像面(470)間，其材質為玻璃且不影響焦距。
第四實施例詳細的光學數據如表九所示，其非球面數據如表十所示，其中曲率半徑、厚度及焦距的單位為mm，HFOV定義為最大視角的一半。
第四實施例非球面曲線方程式的表示如同第一實施例的形式。此外，各個關係式的參數係如同第一實施例所闡釋，惟各個關係式的數值係如表十一中所列。
《第五實施例》
本發明第五實施例請參閱第五A圖，第五實施例的像差曲線請參閱第五B圖。第五實施例的攝像鏡頭主要由五片具屈折力的透鏡構成，由物側至像側依序包含：一具正屈折力的第一透鏡(510)，其材質為塑膠，其物側面(511)於近光軸處為凸面，其像側面(512)於近光軸處為凹面，且其兩面皆為非球面；一具正屈折力的第二透鏡(520)，其材質為塑膠，其物側面(521)於近光軸處為凸面，其像側面(522)於近光軸處為凹面，且其兩面皆為非球面，其物側面(521)由近光軸處至周邊處存在凸面轉為凹面的變化，其像側面(522)由近光軸處至周邊處存在凹面轉為凸面的變化；一具正屈折力的第三透鏡(530)，其材質為塑膠，其物側面(531)於近光軸處為凹面，其像側面(532)於近光軸處為凸面，且其兩面皆為非球面；一具負屈折力的第四透鏡(540)，其材質為塑膠，其物側面(541)於近光軸處為凹面，其像側面(542)於近光軸處為凸面，且其兩面皆為非球面，其像側面(542)於周邊處表面具有一偏往像側方向的面形變化；及一具負屈折力的第五透鏡(550)，其材質為塑膠，其物側面(551)於近光軸處為凸面，其像側面(552)於近光軸處為凹面，且其兩面皆為非球面，其物側面(551)存在至少兩個以上的臨界點，其像側面(552)由近光軸處至周邊處存在凹面轉為凸面的變化；所有具屈折力透鏡於光軸上的間隔距離中，該第二透鏡(520)與該第三透鏡(530)於光軸上的間隔距離為最大者， 其中，該攝像鏡頭另設置有一光圈(500)，置於該第一透鏡(510)與該第二透鏡(520)間；另包含有一紅外線濾除濾光元件(IR-cut filter)(560)置於該第五透鏡(550)與一成像面(570)間，其材質為玻璃且不影響焦距。
第五實施例詳細的光學數據如表十二所示，其非球面數據如表十三所示，其中曲率半徑、厚度及焦距的單位為mm，HFOV定義為最大視角的一半。
第五實施例非球面曲線方程式的表示如同第一實施例的形式。此外，各個關係式的參數係如同第一實施例所闡釋，惟各個關係式的數值係如表十四中所列。
《第六實施例》
本發明第六實施例請參閱第六A圖，第六實施例的像差曲線請參閱第六B圖。第六實施例的攝像鏡頭主要由五片具屈折力的透鏡構成，由物側至像側依序包含： 一具正屈折力的第一透鏡(610)，其材質為塑膠，其物側面(611)於近光軸處為凸面，其像側面(612)於近光軸處為凹面，且其兩面皆為非球面；一具正屈折力的第二透鏡(620)，其材質為塑膠，其物側面(621)於近光軸處為凸面，其像側面(622)於近光軸處為凹面，且其兩面皆為非球面，其物側面(621)由近光軸處至周邊處存在凸面轉為凹面的變化，其像側面(622)由近光軸處至周邊處存在凹面轉為凸面的變化；一具正屈折力的第三透鏡(630)，其材質為塑膠，其物側面(631)於近光軸處為凹面，其像側面(632)於近光軸處為凸面，且其兩面皆為非球面；一具負屈折力的第四透鏡(640)，其材質為塑膠，其物側面(641)於近光軸處為凹面，其像側面(642)於近光軸處為凸面，且其兩面皆為非球面；及一具負屈折力的第五透鏡(650)，其材質為塑膠，其物側面(651)於近光軸處為凸面，其像側面(652)於近光軸處為凹面，且其兩面皆為非球面，其物側面(651)存在至少兩個以上的臨界點，其像側面(652)由近光軸處至周邊處存在凹面轉為凸面的變化；所有具屈折力透鏡於光軸上的間隔距離中，該第二透鏡(620)與該第三透鏡(630)於光軸上的間隔距離為最大者，其中，該攝像鏡頭另設置有一光圈(600)，置於一被攝物與該第一透鏡(610)間；另包含有一紅外線濾除濾光元件(IR-cut filter)(660)置於該第五透鏡(650)與一成像面(670)間，其材質為玻璃且不影響焦距。
第六實施例詳細的光學數據如表十五所示，其非球面數據如表十六所示，其中曲率半徑、厚度及焦距的單位為mm，HFOV定義為最大視角的一半。
第六實施例非球面曲線方程式的表示如同第一實施例的形式。此外，各個關係式的參數係如同第一實施例所闡釋，惟各個關係式的數值係如表十七中所列。
《第七實施例》
本發明第七實施例請參閱第七A圖，第七實施例的像差曲線請參閱第七B圖。第七實施例的攝像鏡頭主要由五片具屈折力的透鏡構成，由物側至像側依序包含：一具正屈折力的第一透鏡(710)，其材質為塑膠，其物側面(711)於近光軸處為凸面，其像側面(712)於近光軸處為凹面，且其兩面皆為非球面；一具正屈折力的第二透鏡(720)，其材質為塑膠，其物 側面(721)於近光軸處為凸面，其像側面(722)於近光軸處為凹面，且其兩面皆為非球面，其物側面(721)由近光軸處至周邊處存在凸面轉為凹面的變化，其像側面(722)由近光軸處至周邊處存在凹面轉為凸面的變化；一具正屈折力的第三透鏡(730)，其材質為塑膠，其物側面(731)於近光軸處為凹面，其像側面(732)於近光軸處為凸面，且其兩面皆為非球面；一具負屈折力的第四透鏡(740)，其材質為塑膠，其物側面(741)於近光軸處為凹面，其像側面(742)於近光軸處為凸面，且其兩面皆為非球面，其像側面(742)於周邊處表面具有一偏往像側方向的面形變化；及一具負屈折力的第五透鏡(750)，其材質為塑膠，其物側面(751)於近光軸處為凸面，其像側面(752)於近光軸處為凹面，且其兩面皆為非球面，其像側面(752)由近光軸處至周邊處存在凹面轉為凸面的變化；所有具屈折力透鏡於光軸上的間隔距離中，該第二透鏡(720)與該第三透鏡(730)於光軸上的間隔距離為最大者，其中，該攝像鏡頭另設置有一光圈(700)，置於一被攝物與該第一透鏡(710)間；另包含有一紅外線濾除濾光元件(IR-cut filter)(760)置於該第五透鏡(750)與一成像面(770)間，其材質為玻璃且不影響焦距。
第七實施例詳細的光學數據如表十八所示，其非球面數據如表十九所示，其中曲率半徑、厚度及焦距的單位為mm，HFOV定義為最大視角的一半。
第七實施例非球面曲線方程式的表示如同第一實施例的形式。此外，各個關係式的參數係如同第一實施例所闡釋，惟各個關係式的數值係如表二十中所列。
《第八實施例》
本發明第八實施例請參閱第八A圖，第八實施例的像差曲線請參閱第八B圖。第八實施例的攝像鏡頭主要由五片具屈折力的透鏡構成，由物側至像側依序包含：一具正屈折力的第一透鏡(810)，其材質為塑膠，其物側面(811)於近光軸處為凸面，其像側面(812)於近光軸處為凹面，且其兩面皆為非球面；一具正屈折力的第二透鏡(820)，其材質為塑膠，其物側面(821)於近光軸處為凸面，其像側面(822)於近光軸處為凹面，且其兩面皆為非球面，其物側面(821)由近光軸處至周邊處存在凸面轉為凹面的變化，其像側面(822)由近光軸處至周邊處存在凹面轉為凸面的變化；一具正屈折力的第三透鏡(830)，其材質為塑膠，其物 側面(831)於近光軸處為凹面，其像側面(832)於近光軸處為凸面，且其兩面皆為非球面；一具正屈折力的第四透鏡(840)，其材質為塑膠，其物側面(841)於近光軸處為凹面，其像側面(842)於近光軸處為凸面，且其兩面皆為非球面，其像側面(842)於周邊處表面具有一偏往像側方向的面形變化；及一具負屈折力的第五透鏡(850)，其材質為塑膠，其物側面(851)於近光軸處為凸面，其像側面(852)於近光軸處為凹面，且其兩面皆為非球面，其物側面(851)存在至少兩個以上的臨界點，其像側面(852)由近光軸處至周邊處存在凹面轉為凸面的變化；所有具屈折力透鏡於光軸上的間隔距離中，該第二透鏡(820)與該第三透鏡(830)於光軸上的間隔距離為最大者，其中，該攝像鏡頭另設置有一光圈(800)，置於一被攝物與該第一透鏡(810)間；另包含有一紅外線濾除濾光元件(IR-cut filter)(860)置於該第五透鏡(850)與一成像面(870)間，其材質為玻璃且不影響焦距。
第八實施例詳細的光學數據如表二十一所示，其非球面數據如表二十二所示，其中曲率半徑、厚度及焦距的單位為mm，HFOV定義為最大視角的一半。
第八實施例非球面曲線方程式的表示如同第一實施例 的形式。此外，各個關係式的參數係如同第一實施例所闡釋，惟各個關係式的數值係如表二十三中所列。
《第九實施例》
本發明第九實施例請參閱第九A圖，第九實施例的像差曲線請參閱第九B圖。第九實施例的攝像鏡頭主要由五片具屈折力的透鏡構成，由物側至像側依序包含：一具正屈折力的第一透鏡(910)，其材質為玻璃，其物側面(911)於近光軸處為凸面，其像側面(912)於近光軸處為凹面，且其兩面皆為非球面；一具正屈折力的第二透鏡(920)，其材質為塑膠，其物側面(921)於近光軸處為凸面，其像側面(922)於近光軸處為凹面，且其兩面皆為非球面，其物側面(921)由近光軸處至周邊處存在凸面轉為凹面的變化，其像側面(922)由近光軸處至周邊處存在凹面轉為凸面的變化；一具正屈折力的第三透鏡(930)，其材質為塑膠，其物側面(931)於近光軸處為凸面，其像側面(932)於近光軸處為凸面，且其兩面皆為非球面；一具正屈折力的第四透鏡(940)，其材質為塑膠，其物側面(941)於近光軸處為凹面，其像側面(942)於近光軸處為 凸面，且其兩面皆為非球面，其像側面(942)於周邊處表面具有一偏往像側方向的面形變化；及一具負屈折力的第五透鏡(950)，其材質為塑膠，其物側面(951)於近光軸處為凸面，其像側面(952)於近光軸處為凹面，且其兩面皆為非球面，其物側面(951)存在至少兩個以上的臨界點，其像側面(952)由近光軸處至周邊處存在凹面轉為凸面的變化；所有具屈折力透鏡於光軸上的間隔距離中，該第二透鏡(920)與該第三透鏡(930)於光軸上的間隔距離為最大者，其中，該攝像鏡頭另設置有一光圈(900)，置於該第一透鏡(910)與該第二透鏡(920)間；另包含有一紅外線濾除濾光元件(IR-cut filter)(960)置於該第五透鏡(950)與一成像面(970)間，其材質為玻璃且不影響焦距。
第九實施例詳細的光學數據如表二十四所示，其非球面數據如表二十五所示，其中曲率半徑、厚度及焦距的單位為mm，HFOV定義為最大視角的一半。
第九實施例非球面曲線方程式的表示如同第一實施例的形式。此外，各個關係式的參數係如同第一實施例所闡釋，惟各個關係式的數值係如表二十六中所列。
《第十實施例》
本發明第十實施例請參閱第十A圖，第十實施例的像差曲線請參閱第十B圖。第十實施例的攝像鏡頭主要由五片具屈折力的透鏡構成，由物側至像側依序包含：一具正屈折力的第一透鏡(1010)，其材質為塑膠，其物側面(1011)於近光軸處為凸面，其像側面(1012)於近光軸處為凸面，且其兩面皆為非球面；一具正屈折力的第二透鏡(1020)，其材質為塑膠，其物側面(1021)於近光軸處為凹面，其像側面(1022)於近光軸處為凸面，且其兩面皆為非球面；一具正屈折力的第三透鏡(1030)，其材質為塑膠，其物側面(1031)於近光軸處為凹面，其像側面(1032)於近光軸處為凸面，且其兩面皆為非球面；一具負屈折力的第四透鏡(1040)，其材質為塑膠，其物側面(1041)於近光軸處為凹面，其像側面(1042)於近光軸處為凸面，且其兩面皆為非球面，其像側面(1042)於周邊處表面具有一偏往像側方向的面形變化；及一具負屈折力的第五透鏡(1050)，其材質為塑膠，其物側面(1051)於近光軸處為凸面，其像側面(1052)於近光軸處為凹面，且其兩面皆為非球面，其像側面(1052)由近光軸處 至周邊處存在凹面轉為凸面的變化；其中，該攝像鏡頭另設置有一光圈(1000)，置於一被攝物與該第一透鏡(1010)間；另包含有一紅外線濾除濾光元件(IR-cut filter)(1060)置於該第五透鏡(1050)與一成像面(1070)間，其材質為玻璃且不影響焦距。
第十實施例詳細的光學數據如表二十七所示，其非球面數據如表二十八所示，其中曲率半徑、厚度及焦距的單位為mm，HFOV定義為最大視角的一半。
第十實施例非球面曲線方程式的表示如同第一實施例的形式。此外，各個關係式的參數係如同第一實施例所闡釋，惟各個關係式的數值係如表二十九中所列。
《第十一實施例》
本發明第十一實施例請參閱第十一A圖，第十一實施例的像差曲線請參閱第十一B圖。第十一實施例的攝像鏡頭主要由五片具屈折力的透鏡構成，由物側至像側依序包 含：一具正屈折力的第一透鏡(1110)，其材質為塑膠，其物側面(1111)於近光軸處為凸面，其像側面(1112)於近光軸處為凸面，且其兩面皆為非球面；一具正屈折力的第二透鏡(1120)，其材質為塑膠，其物側面(1121)於近光軸處為凸面，其像側面(1122)於近光軸處為凸面，且其兩面皆為非球面；一具正屈折力的第三透鏡(1130)，其材質為塑膠，其物側面(1131)於近光軸處為凹面，其像側面(1132)於近光軸處為凸面，且其兩面皆為非球面；一具負屈折力的第四透鏡(1140)，其材質為塑膠，其物側面(1141)於近光軸處為凹面，其像側面(1142)於近光軸處為凸面，且其兩面皆為非球面，其像側面(1142)於周邊處表面具有一偏往像側方向的面形變化；及一具負屈折力的第五透鏡(1150)，其材質為塑膠，其物側面(1151)於近光軸處為凸面，其像側面(1152)於近光軸處為凹面，且其兩面皆為非球面，其像側面(1152)由近光軸處至周邊處存在凹面轉為凸面的變化；其中，該攝像鏡頭另設置有一光圈(1100)，置於一被攝物與該第一透鏡(1110)間；另包含有一紅外線濾除濾光元件(IR-cut filter)(1160)置於該第五透鏡(1150)與一成像面(1170)間，其材質為玻璃且不影響焦距。
第十一實施例詳細的光學數據如表三十所示，其非球面數據如表三十一所示，其中曲率半徑、厚度及焦距的單位為mm，HFOV定義為最大視角的一半。
第十一實施例非球面曲線方程式的表示如同第一實施例的形式。此外，各個關係式的參數係如同第一實施例所闡釋，惟各個關係式的數值係如表三十二中所列。
表一至表三十二所示為本發明的攝像鏡頭實施例的不同數值變化表，然本發明各個實施例的數值變化皆屬實驗所得，即使使用不同數值，相同結構的產品仍應屬於本發明的保護範疇，故以上的說明所描述的及圖式僅做為例示性，非用以限制本發明的申請專利範圍。
100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、1100‧‧‧光圈
110、210、310、410、510、610、710、810、910、1010、1110‧‧‧第一透鏡
111、211、311、411、511、611、711、811、911、1011、1111‧‧‧物側面
112、212、312、412、512、612、712、812、912、1012、1112‧‧‧像側面
120、220、320、420、520、620、720、820、920、1020、1120‧‧‧第二透鏡
121、221、321、421、521、621、721、821、921、1021、1121‧‧‧物側面
122、222、322、422、522、622、722、822、922、1022、1122‧‧‧像側面
130、230、330、430、530、630、730、830、930、1030、1130‧‧‧第三透鏡
131、231、331、431、531、631、731、831、931、1031、1131‧‧‧物側面
132、322、332、432、532、632、732、832、932、1032、1132‧‧‧像側面
140、240、340、440、540、640、740、840、940、1040、1140、1240‧‧‧第四透鏡
141、241、341、441、541、641、741、841、941、1041、1141、1241‧‧‧物側面
142、422、342、442、542、642、742、842、942、1042、1142、1242‧‧‧像側面
150、250、350、450、550、650、750、850、950、1050、1150、1350‧‧‧第五透鏡
151、251、351、451、551、651、751、851、951、1051、1151、1351‧‧‧物側面
152、522、352、452、552、652、752、852、952、1052、1152、1352‧‧‧像側面
160、260、360、460、560、660、760、860、960、1060、1160‧‧‧紅外線濾除濾光元件
170、270、370、470、570、670、770、870、970、1070、1170‧‧‧成像面
1201、1301‧‧‧光軸
1302、1303‧‧‧臨界點
1202‧‧‧像側方向
f‧‧‧攝像鏡頭的焦距為
f1‧‧‧第一透鏡的焦距為
f2‧‧‧第二透鏡的焦距為
f3‧‧‧第三透鏡的焦距為
f4‧‧‧第四透鏡的焦距為
f5‧‧‧第五透鏡的焦距為
R3‧‧‧第二透鏡物側面的曲率半徑為
V1‧‧‧第一透鏡的色散係數為
V2‧‧‧第二透鏡的色散係數為
V4‧‧‧第四透鏡的色散係數為
CT3‧‧‧第三透鏡於光軸上的厚度為
T12‧‧‧第一透鏡與第二透鏡於光軸上的間隔距離為
T23‧‧‧第二透鏡與第三透鏡於光軸上的間隔距離為
T34‧‧‧第三透鏡與第四透鏡於光軸上的間隔距離為
T45‧‧‧第四透鏡與第五透鏡於光軸上的間隔距離為
Dr6r9‧‧‧第三透鏡像側面至該第五透鏡物側面於光軸上的距離為
Fno‧‧‧攝像鏡頭的光圈值為
HFOV‧‧‧攝像鏡頭的最大視角的一半為
第一A圖係本發明第一實施例的光學系統示意圖。
第一B圖係本發明第一實施例的像差曲線圖。
第二A圖係本發明第二實施例的光學系統示意圖。
第二B圖係本發明第二實施例的像差曲線圖。
第三A圖係本發明第三實施例的光學系統示意圖。
第三B圖係本發明第三實施例的像差曲線圖。
第四A圖係本發明第四實施例的光學系統示意圖。
第四B圖係本發明第四實施例的像差曲線圖。
第五A圖係本發明第五實施例的光學系統示意圖。
第五B圖係本發明第五實施例的像差曲線圖。
第六A圖係本發明第六實施例的光學系統示意圖。
第六B圖係本發明第六實施例的像差曲線圖。
第七A圖係本發明第七實施例的光學系統示意圖。
第七B圖係本發明第七實施例的像差曲線圖。
第八A圖係本發明第八實施例的光學系統示意圖。
第八B圖係本發明第八實施例的像差曲線圖。
第九A圖係本發明第九實施例的光學系統示意圖。
第九B圖係本發明第九實施例的像差曲線圖。
第十A圖係本發明第十實施例的光學系統示意圖。
第十B圖係本發明第十實施例的像差曲線圖。
第十一A圖係本發明第十一實施例的光學系統示意圖。
第十一B圖係本發明第十一實施例的像差曲線圖。
第十二圖係描述本發明第四透鏡像側面的周邊處面形特徵。
第十三圖係描述本發明第五透鏡物側面的表面特徵。
100‧‧‧光圈
110‧‧‧第一透鏡
111‧‧‧物側面
112‧‧‧像側面
120‧‧‧第二透鏡
121‧‧‧物側面
122‧‧‧像側面
130‧‧‧第三透鏡
131‧‧‧物側面
132‧‧‧像側面
140‧‧‧第四透鏡
141‧‧‧物側面
142‧‧‧像側面
150‧‧‧第五透鏡
151‧‧‧物側面
152‧‧‧像側面
160‧‧‧紅外線濾除濾光元件
170‧‧‧成像面

Claims (23)

  1. 一種攝像鏡頭，由物側至像側依序包含五片具屈折力的透鏡：一具正屈折力的第一透鏡，其物側面於近光軸處為凸面；一具正屈折力的第二透鏡；一具正屈折力的第三透鏡；一具屈折力的第四透鏡；及一具屈折力的第五透鏡，其像側面於近光軸處為凹面，其物側面及像側面皆為非球面，且其像側面由近光軸處至周邊處存在凹面轉為凸面的變化；其中，該攝像鏡頭的焦距為f，該第二透鏡物側面的曲率半徑為R3，該第四透鏡的焦距為f4，該第五透鏡的焦距為f5，係滿足下列關係式：-0.80<f/R3<4.0；-1.5<f/f4<0.45；及0<|f5/f4|<1.50。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的攝像鏡頭，其中該第三透鏡像側面為凸面。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的攝像鏡頭，其中該第四透鏡物側面為凹面，其像側面為凸面。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的攝像鏡頭，其中該第三透鏡像側面至該第五透鏡物側面於光軸上的距離為Dr6r9，該第三透鏡於光軸上的厚度為CT3，係滿足下列關係式： 0.5<Dr6r9/CT3<1.0。
  5. 如申請專利範圍第3項所述的攝像鏡頭，其中該攝像鏡頭的焦距為f，該第四透鏡的焦距為f4，係滿足下列關係式：-1.0<f/f4<0。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的攝像鏡頭，其中該第二透鏡的色散係數為V2，該第四透鏡的色散係數為V4，該第一透鏡的色散係數為V1，係滿足下列關係式：0.6<(V2+V4)/V1<1.0。
  7. 如申請專利範圍第5項所述的攝像鏡頭，其中該第五透鏡的焦距為f5，該第四透鏡的焦距為f4，係滿足下列關係式：0.30<|f5/f4|<1.0。
  8. 如申請專利範圍第5項所述的攝像鏡頭，其中該第二透鏡物側面於近光軸處為凸面，其像側面於近光軸處為凹面，其物側面由近光軸處至周邊處存在凸面轉為凹面的變化，其像側面由近光軸處至周邊處存在凹面轉為凸面的變化。
  9. 如申請專利範圍第2項所述的攝像鏡頭，其中該攝像鏡頭的焦距為f，該第三透鏡的焦距為f3，係滿足下列關係式：1.20<f/f3<2.50。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的攝像鏡頭，其中該第四透鏡像側面於周邊處具有一偏往像側方向的面形變 化。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的攝像鏡頭，其中該第五透鏡具負屈折力，該第五透鏡物側面為凸面。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的攝像鏡頭，其中該第三透鏡的焦距為f3，該第二透鏡的焦距為f2，係滿足下列關係式：0<f3/f2<0.80。
  13. 如申請專利範圍第11項所述的攝像鏡頭，其中該第一透鏡與該第二透鏡於光軸上的間隔距離為T12，該第二透鏡與該第三透鏡於光軸上的間隔距離為T23，該第三透鏡與該第四透鏡於光軸上的間隔距離為T34，該第四透鏡與該第五透鏡於光軸上的間隔距離為T45，其中T23為T12、T23、T34及T45中最大者。
  14. 如申請專利範圍第1項所述的攝像鏡頭，其中該攝像鏡頭的焦距為f，該第一透鏡的焦距為f1，該第二透鏡的焦距為f2，係滿足下列關係式：0.3<|f/f1|+|f/f2|<0.8。
  15. 如申請專利範圍第1項所述的攝像鏡頭，其中該第五透鏡物側面具有至少兩個以上的臨界點。
  16. 一種攝像鏡頭，由物側至像側依序包含五片具屈折力的透鏡：一具正屈折力的第一透鏡，其物側面於近光軸處為凸面；一具正屈折力的第二透鏡；一具正屈折力的第三透鏡； 一具屈折力的第四透鏡；及一具負屈折力的第五透鏡，其像側面於近光軸處為凹面，其物側面及像側面皆為非球面，且其像側面由近光軸處至周邊處存在凹面轉為凸面的變化；其中，該攝像鏡頭的焦距為f，該第二透鏡物側面的曲率半徑為R3，該第四透鏡的焦距為f4，該第五透鏡的焦距為f5，該第三透鏡的焦距為f3，該第二透鏡的焦距為f2，係滿足下列關係式：-0.80<f/R3<4.0；-2.0<f/f4<1.0；0<|f5/f4|<1.50；及0<f3/f2<0.60。
  17. 如申請專利範圍第16項所述的攝像鏡頭，其中該第三透鏡像側面至該第五透鏡物側面於光軸上的距離為Dr6r9，該第三透鏡於光軸上的厚度為CT3，係滿足下列關係式：0.5<Dr6r9/CT3<1.2。
  18. 如申請專利範圍第17項所述的攝像鏡頭，其中該第四透鏡物側面為凹面，其像側面為凸面。
  19. 如申請專利範圍第17項所述的攝像鏡頭，其中該攝像鏡頭的焦距為f，該第四透鏡的焦距為f4，係滿足下列關係式：-1.0<f/f4<0。
  20. 如申請專利範圍第16項所述的攝像鏡頭，其中該第五透鏡的焦距為f5，該第四透鏡的焦距為f4，係滿足下 列關係式：0.30<|f5/f4|<1.0。
  21. 如申請專利範圍第16項所述的攝像鏡頭，其中該第五透鏡物側面具有至少兩個以上的臨界點。
  22. 如申請專利範圍第16項所述的攝像鏡頭，其中該第二透鏡像側面於近光軸處為凹面，其像側面由近光軸處至周邊處存在凹面轉為凸面的變化。
  23. 如申請專利範圍第16項所述的攝像鏡頭，其中該第二透鏡的色散係數為V2，該第四透鏡的色散係數為V4，該第一透鏡的色散係數為V1，係滿足下列關係式：0.6<(V2+V4)/V1<1.0。
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