TW201326884A - 結像鏡頭 - Google Patents

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Tsung-Han Tsai
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Abstract

本發明提供一種結像鏡頭，由物側至像側依序包含：一具正屈折力的第一透鏡，其物側面於近光軸處為凸面；一具屈折力的第二透鏡；一具屈折力的第三透鏡；一具負屈折力的第四透鏡，其物側面於近光軸處為凹面，其像側面於近光軸處為凸面；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凸面的變化。當滿足特定條件時，可在適當系統總長度前提下，有效加大該第一透鏡與該第二透鏡的間隔距離，以利於設置其他機構元件，如快門，進而強化影像調節能力。

Description

結像鏡頭
本發明係關於一種結像鏡頭，特別是關於一種應用於可攜式電子產品的結像鏡頭。
隨著個人電子產品逐漸輕薄化，電子產品內部各零組件被要求具有更小的尺寸。攝影鏡頭的尺寸在這個趨勢下同樣面臨著小型化的要求。除了小型化的要求之外，因為半導體製程技術的進步使得感光元件的畫素面積縮小，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。
傳統搭載於可攜式電子產品上的小型化攝影鏡頭，如美國專利第8,169,528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)等高規格行動裝置的盛行，帶動攝影鏡頭在畫素與成像品質上的迅速攀升，習知的四片式攝影鏡頭已無法滿足更高階的攝影需求。又如美國專利第8,233,224號所揭露的五片式透鏡組，其整體系統總長較大，且透鏡的間隔距離設計已無法配置其他機構元件(如快門，Shutter)。
因此，欲滿足攝影鏡頭模組的小型化規格，並於其中置入機構元件與達到優良成像品質的困難度也相對提高，解決上述問題已成為光學領域中的關鍵課題。因此，領域中需要一種藉由適當的結構配置以預留空間設置其他機構元件的攝影鏡頭，其並可同時滿足小型化及高成像品質的要求。
本發明提供一種結像鏡頭，由物側至像側依序包含：一具正屈折力的第一透鏡，其物側面於近光軸處為凸面；一具屈折力的第二透鏡；一具屈折力的第三透鏡；一具負屈折力的第四透鏡，其物側面於近光軸處為凹面，其像側面於近光軸處為凸面；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凸面的變化；其中，該結像鏡頭具有屈折力的透鏡為5片；其中，該第一透鏡與該第二透鏡於光軸上的間隔距離為T12，該第二透鏡於光軸上的厚度為CT2，該第三透鏡與該第四透鏡於光軸上的間隔距離為T34，該第四透鏡的焦距為f4，該第五透鏡的焦距為f5，係滿足下列關係式：1.08<T12/CT2<3.0；1.08<T12/T34<3.0；及0<|f4/f5|<0.50。
本發明又提供一種結像鏡頭，由物側至像側依序包含：一具正屈折力的第一透鏡，其物側面於近光軸處為凸面；一具屈折力的第二透鏡；一具屈折力的第三透鏡；一具負屈折力的第四透鏡，其物側面於近光軸處為凹面，其像側面於近光軸處為凸面；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凸面的變化；其中，該結像鏡頭具有屈折力的透鏡為5片；其中，該第一透鏡與該第二透鏡於光軸上的間隔距離為T12，該第二透鏡於光軸上的厚度為CT2，該第三透鏡與該第四透鏡於光軸上的間隔距離為T34，該第四透鏡的焦距為f4，該第五透鏡的焦距為f5，該第四透鏡像側面在光軸上的交點至該像側面的最大有效徑位置於光軸上的水平位移距離為SAG42，該第四透鏡於光軸上的厚度為CT4，係滿足下列關係式： 1.08<T12/CT2<3.0；0.85<T12/T34<3.0；0<|f4/f5|<0.50；及0.6<|SAG42/CT4|<1.3。
當T12/CT2滿足上述條件時，可有效加大該第一透鏡與該第二透鏡間的間距而用以設置其他機構元件，並進而控制影像的進光量、曝光時間長短、濾光等性質，達到強化影像調節能力的效果。
當T12/T34滿足上述條件時，各透鏡間的間距較為合適，有利於鏡片的組裝，以提高製作良率。
當|f4/f5|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，並能有效修正系統的像差，進而提升系統的解像力。
當|SAG42/CT4|滿足上述條件時，可使該第四透鏡的形狀不會太過彎曲且厚度適中，除有利於透鏡的製作與成型外，更有助於減少鏡片組裝所需的空間，使得透鏡的配置可更為緊密。
100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000‧‧‧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‧‧‧物側面
112、212、312、412、512、612、712、812、912、1012‧‧‧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‧‧‧物側面
122、222、322、422、522、622、722、822、922、1022‧‧‧像側面
130、230、330、430、530、630、730、830、930、1030‧‧‧第三透鏡
131、231、331、431、531、631、731、831、931、1031‧‧‧物側面
132、322、332、432、532、632、732、832、932、1032‧‧‧像側面
140、240、340、440、540、640、740、840、940、1040‧‧‧第四透鏡
141、241、341、441、541、641、741、841、941、1041‧‧‧物側面
142、422、342、442、542、642、742、842、942、1042‧‧‧像側面
150、250、350、450、550、650、750、850、950、1050‧‧‧第五透鏡
151、251、351、451、551、651、751、851、951、1051‧‧‧物側面
152、522、352、452、552、652、752、852、952、1052‧‧‧像側面
160、260、360、460、560、660、760、860、960、1060‧‧‧紅外線濾除濾光元件
170、270、370、470、570、670、770、870、970、1070‧‧‧成像面
1101‧‧‧快門
f‧‧‧結像鏡頭的焦距為
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
Fno‧‧‧結像鏡頭的光圈值為
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
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
CT2‧‧‧第二透鏡於光軸上的厚度為
CT4‧‧‧第四透鏡於光軸上的厚度為
CT5‧‧‧第五透鏡於光軸上的厚度為
R5‧‧‧第三透鏡物側面的曲率半徑為
R6‧‧‧第三透鏡像側面的曲率半徑為
R8‧‧‧第四透鏡像側面的曲率半徑為
SAG42‧‧‧第四透鏡像側面在光軸上的交點至該像側面的最大有效徑位置於光軸上的水平位移距離為
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。
第十一圖係本發明的結構配置示意圖，其於第一透鏡與第二透鏡間示意設置快門等機構元件。
本發明提供一種結像鏡頭，由物側至像側依序包含具屈折力的第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、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。該第一透鏡物側面於近光軸處為凸面時，可有效加強縮短光學總長度的功效。該第一透鏡像側面於近光軸處可為凹面，有助於修正系統的像散。
該第二透鏡可具負屈折力，有助於補正第一透鏡所產生的像差。該第二透鏡物側面於近光軸處可為凸面，其像側面於近光軸處可為凹面，有助於加強像散修正能力。此外，該第二透鏡物側面於近光軸處為凸面，且由近光軸處至周邊處可存在凸面轉凹面的變化，可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。
該第三透鏡可具正屈折力，有助於降低系統敏感度與減少球差產生。該第三透鏡像側面於近光軸處可為凸面，可加強降低系統敏感度。
該第四透鏡具負屈折力，可以有效修正系統的佩茲伐和數， 使像面更平坦。該第四透鏡物側面於近光軸處為凹面，其像側面於近光軸處為凸面，有利於修正系統的像散，以提升系統的成像品質。
該第五透鏡物側面於近光軸處可為凸面，其像側面於近光軸處為凹面，可有助於修正系統的像散。此外，該第五透鏡像側面由近光軸處至周邊處存在凹面轉凸面的變化，可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接收效率，進一步可修正離軸視場的像差。
該第一透鏡與該第二透鏡於光軸上的間隔距離為T12。該第二透鏡於光軸上的厚度為CT2。當結像鏡頭滿足下列關係式：1.08<T12/CT2<3.0時，可有效加大該第一透鏡與該第二透鏡間的間距而用以設置其他機構元件，並進而控制影像的進光量、曝光時間長短、濾光等性質，達到強化影像調節能力的效果。較佳地，係滿足下列關係式：1.2<T12/CT2<2.0。
該第一透鏡與該第二透鏡於光軸上的間隔距離為T12。該第三透鏡與該第四透鏡於光軸上的間隔距離為T34。當結像鏡頭滿足下列關係式：1.08<T12/T34<3.0時，有利於鏡片的組裝，以提高製作良率。較佳地，係滿足下列關係式：0.85<T12/T34<3.0。
該第四透鏡的焦距為f4。該第五透鏡的焦距為f5。當結像鏡頭滿足下列關係式：0<|f4/f5|<0.50時，該第四透鏡與該第五透鏡的屈折力配置較為平衡，並能有效修正系統的像差，進而提升系統的解像力。
該第四透鏡像側面在光軸上的交點至該像側面的最大有效徑位置於光軸上的水平位移距離為SAG42(水平位移距離朝物側方向定義為負值，若朝像側方向則定義為正值)。該第四透鏡於光軸上的厚度為CT4。當結像鏡頭滿足下列關係式：0.6<|SAG42/CT4|<1.3時，可使該第四透鏡的形狀不會太過彎曲且厚度適中，除有利於透鏡的製作與成型外，更有助於減少鏡片組裝所需的空 間，使得透鏡的配置可更為緊密。
該結像鏡頭的焦距為f。該第三透鏡的焦距為f3。當結像鏡頭滿足下列關係式：0.7<f/f3<1.7時，有助於降低系統敏感度與減少球差產生。
該第三透鏡物側面的曲率半徑為R5。該第三透鏡像側面的曲率半徑為R6。當結像鏡頭滿足下列關係式：0.5<(R5+R6)/(R5-R6)<2.0時，有助於減少球差。
該第四透鏡像側面的曲率半徑為R8。該第四透鏡的焦距為f4。當結像鏡頭滿足下列關係式：0<R8/f4<0.8時，有利於修正系統的像差，以提升系統的成像品質。
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。該第五透鏡於光軸上的厚度為CT5。當結像鏡頭滿足下列關係式：0.30<(T23+T34+T45)/CT5<0.85時，可避免鏡片成型不良的製作問題，並有助鏡片的組裝以提高製作良率。
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。當結像鏡頭滿足下列關係式：0.6<(V2+V4)/V1<1.0時，可有效修正系統色差。
請參第十一圖，在本發明的前述結構配置下，可有效加大第一透鏡(1110)與第二透鏡(1120)間的間距。據此，可於該第一透鏡(1110)與該第二透鏡(1120)間設置快門(1101)機構元件，可控制影像的進光量、曝光時間長短、濾光等性質的需求，而達到強化影像調節能力的目的。
本發明的結像鏡頭中，透鏡的材質可為玻璃或塑膠，若透鏡的材質為玻璃，則可以增加該結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結像鏡頭的總長度。
本發明的結像鏡頭中，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。
本發明的結像鏡頭中，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。
本發明的結像鏡頭更可視需求應用於變焦的光學系統中，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。
本發明的結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。第一實施例的結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(ASP)；一具負屈折力的第二透鏡(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，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凹面的變化；一具正屈折力的第三透鏡(130)，其材質為塑膠，其物側面(131)於近光軸處為凸面，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，其兩面皆為非球面，其像側面(152)由近光軸處至周邊處存在凹面轉凸面的變化；其中，該結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。
結像鏡頭的焦距為f，結像鏡頭的光圈值為Fno，結像鏡頭中最大視角的一半為HFOV，其數值為：f=3.81(毫米)，Fno=2.08，HFOV=38.7(度)。
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=0.85。
該第一透鏡(110)與該第二透鏡(120)於光軸上的間隔距離為T12，該第二透鏡(120)於光軸上的厚度為CT2，其關係式為：T12/CT2=1.47。
該第一透鏡(110)與該第二透鏡(120)於光軸上的間隔距離為T12，該第三透鏡(130)與該第四透鏡(140)於光軸上的間隔距離為T34，其關係式為：T12/T34=1.37。
該第二透鏡(120)與該第三透鏡(130)於光軸上的間隔距離為T23，該第三透鏡(130)與該第四透鏡(140)於光軸上的間隔距離為T34，該第四透鏡(140)與該第五透鏡(150)於光軸上的間隔距離為T45，該第五透鏡(150)於光軸上的厚度為CT5，其關係式為：(T23+T34+T45)/CT5=0.57。
該第四透鏡像側面(142)在光軸上的交點至該像側面(142)的最大有效徑位置於光軸上的水平位移距離為SAG42，該第四透鏡(140)於光軸上的厚度為CT4，其關係式為：|SAG42/CT4|=1.14。
該第三透鏡物側面(131)的曲率半徑為R5，該第三透鏡像側面(132)的曲率半徑為R6，其關係式為：(R5+R6)/(R5-R6)=0.78。
該第四透鏡像側面(142)的曲率半徑為R8，該第四透鏡(140)的焦距為f4，其關係式為：R8/f4=0.20。
結像鏡頭的焦距為f，該第三透鏡(130)的焦距為f3，其關係式為：f/f3=1.08。
該第四透鏡(140)的焦距為f4，該第五透鏡(150)的焦距為f5，其關係式為：|f4/f5|=0.16。
《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。第二實施例的結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(ASP)；一具負屈折力的第二透鏡(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，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凹面的變化；一具正屈折力的第三透鏡(230)，其材質為塑膠，其物側面(231)於近光軸處為凸面，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，其兩面皆為非球面，其像側面(252)由近光軸處至周邊處存在凹面轉凸面的變化；其中，該結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(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。第三實施例的結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(ASP)；一具負屈折力的第二透鏡(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，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凹面的變化；一具正屈折力的第三透鏡(330)，其材質為塑膠，其物側面(331)於近光軸處為凹面，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；及一具正屈折力的第五透鏡(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，其兩面皆為非球面，其像側面(352)由近光軸處至周邊處存在凹面轉凸面的變化；其中，該結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(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。第四實施例的結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(ASP)；一具負屈折力的第二透鏡(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，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凹面的變化；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；及一具正屈折力的第五透鏡(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，其兩面皆為非球面，其像側面(452)由近光軸處至周邊處存在凹面轉凸面的變化；其中，該結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(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。第五實施例的結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(ASP)；一具負屈折力的第二透鏡(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，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凹面的變化；一具正屈折力的第三透鏡(530)，其材質為塑膠，其物側面(531)於近光軸處為凸面，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；及一具正屈折力的第五透鏡(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，其兩面皆為非球面，其像側面(552)由近光軸處至周邊處存在凹面轉凸面的變化；其中，該結像鏡頭另設置有一光圈(500)，置於一被攝物與該第一透鏡(510)間；另包含有一紅外線濾除濾光元件(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。第六實施例的結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(ASP)；一具負屈折力的第二透鏡(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，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凹面的變化；一具正屈折力的第三透鏡(630)，其材質為塑膠，其物側面(631)於近光軸處為凸面，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，其兩面皆為非球面，其像側面(652)由近光軸處至周邊處存在凹面轉凸面的變化；其中，該結像鏡頭另設置有一光圈(600)，置於該第一透鏡(610)與該第二透鏡(620)間；另包含有一紅外線濾除濾光元件(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，第一實施例的像差曲線請參閱第七B圖。第七實施例的結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)，其材質為玻璃，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(ASP)；一具負屈折力的第二透鏡(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，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凹面的變化；一具正屈折力的第三透鏡(730)，其材質為塑膠，其物側面 (731)於近光軸處為凸面，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；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，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凸面的變化；其中，該結像鏡頭另設置有一光圈(700)，置於該第一透鏡(710)與該第二透鏡(720)間；另包含有一紅外線濾除濾光元件(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。第八實施例的結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(ASP)；一具負屈折力的第二透鏡(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，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凹面的變化；一具正屈折力的第三透鏡(830)，其材質為塑膠，其物側面(831)於近光軸處為凸面，其像側面(832)於近光軸處為凸面，且其兩面皆為非球面；一具負屈折力的第四透鏡(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；及一具正屈折力的第五透鏡(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，其兩面皆為非球面，其像側面(852)由近光軸處至周邊處存在凹面轉凸面的變化；其中，該結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(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。第一實施例的結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)，其材質為塑膠，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(ASP)；一具負屈折力的第二透鏡(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，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凹面的變化；一具正屈折力的第三透鏡(930)，其材質為塑膠，其物側面(931)於近光軸處為凹面，其像側面(932)於近光軸處為凸面，且其兩面皆為非球面；一具負屈折力的第四透鏡(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；及一具正屈折力的第五透鏡(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，其兩面皆為非球面，其像側面(952)由近光軸處至周邊處存在凹面轉 凸面的變化；其中，該結像鏡頭另設置有一光圈(900)，置於一被攝物與該第一透鏡(910)間；另包含有一紅外線濾除濾光元件(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。第十實施例的結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)於近光軸處為凹面，且其兩面皆為非球面(ASP)；一具負屈折力的第二透鏡(1020)，其材質為塑膠，其物側面(1021)於近光軸處為凸面，其像側面(1022)於近光軸處為凹面，其兩面皆為非球面，其物側面(1021)由近光軸處至周邊處存在凸 面轉凹面的變化；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；及一具正屈折力的第五透鏡(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，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凸面的變化；其中，該結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(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。
表一至表二十九所示為本發明的結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‧‧‧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 (21)

  1. 一種結像鏡頭，由物側至像側依序包含：一具正屈折力的第一透鏡，其物側面於近光軸處為凸面；一具屈折力的第二透鏡；一具屈折力的第三透鏡；一具負屈折力的第四透鏡，其物側面於近光軸處為凹面，其像側面於近光軸處為凸面；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凸面的變化；其中，該結像鏡頭具有屈折力的透鏡為5片；其中，該第一透鏡與該第二透鏡於光軸上的間隔距離為T12，該第二透鏡於光軸上的厚度為CT2，該第三透鏡與該第四透鏡於光軸上的間隔距離為T34，該第四透鏡的焦距為f4，該第五透鏡的焦距為f5，係滿足下列關係式：1.08<T12/CT2<3.0；1.08<T12/T34<3.0；及0<|f4/f5|<0.50。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的結像鏡頭，其中該第三透鏡的像側面於近光軸處為凸面。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的結像鏡頭，其中該第五透鏡的物側面於近光軸處為凸面。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的結像鏡頭，其中該第二透鏡具負屈折力。
  5. 如申請專利範圍第3項所述的結像鏡頭，其中該第一透鏡的像側面於近光軸處為凹面。
  6. 如申請專利範圍第3項所述的結像鏡頭，其中該結像鏡頭的焦 距為f，該第三透鏡的焦距為f3，係滿足下列關係式：0.7<f/f3<1.7。
  7. 如申請專利範圍第3項所述的結像鏡頭，其中該第一透鏡與該第二透鏡於光軸上的間隔距離為T12，該第二透鏡於光軸上的厚度為CT2，係滿足下列關係式：1.2<T12/CT2<2.0。
  8. 如申請專利範圍第2項所述的結像鏡頭，其中該第二透鏡的物側面於近光軸處為凸面，其像側面於近光軸處為凹面。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的結像鏡頭，其中該第三透鏡具正屈折力，該第三透鏡物側面的曲率半徑為R5，該第三透鏡像側面的曲率半徑為R6，係滿足下列關係式：0.5<(R5+R6)/(R5-R6)<2.0。
  10. 如申請專利範圍第8項所述的結像鏡頭，其中該第二透鏡的物側面於近光軸處為凸面，且該第二透鏡的物側面由近光軸處至周邊處存在凸面轉凹面的變化。
  11. 如申請專利範圍第2項所述的結像鏡頭，其中該第四透鏡像側面的曲率半徑為R8，該第四透鏡的焦距為f4，係滿足下列關係式：0<R8/f4<0.8。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的結像鏡頭，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，該第五透鏡於光軸上的厚度為CT5，係滿足下列關係式：0.30<(T23+T34+T45)/CT5<0.85。
  13. 如申請專利範圍第11項所述的結像鏡頭，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。
  14. 如申請專利範圍第11項所述的結像鏡頭，其中該第四透鏡像側面在光軸上的交點至該像側面的最大有效徑位置於光軸上的水平位移距離為SAG42，該第四透鏡於光軸上的厚度為CT4，0.6<|SAG42/CT4|<1.3。
  15. 如申請專利範圍第2項所述的結像鏡頭，其在該第一透鏡與該第二透鏡間另包含一快門。
  16. 一種結像鏡頭，由物側至像側依序包含：一具正屈折力的第一透鏡，其物側面於近光軸處為凸面；一具屈折力的第二透鏡；一具屈折力的第三透鏡；一具負屈折力的第四透鏡，其物側面於近光軸處為凹面，其像側面於近光軸處為凸面；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凸面的變化；其中，該結像鏡頭具有屈折力的透鏡為5片；其中，該第一透鏡與該第二透鏡於光軸上的間隔距離為T12，該第二透鏡於光軸上的厚度為CT2，該第三透鏡與該第四透鏡於光軸上的間隔距離為T34，該第四透鏡的焦距為f4，該第五透鏡的焦距為f5，該第四透鏡像側面在光軸上的交點至該像側面的最大有效徑位置於光軸上的水平位移距離為SAG42，該第四透鏡於光軸上的厚度為CT4，係滿足下列關係式：1.08<T12/CT2<3.0；0.85<T12/T34<3.0；0<|f4/f5|<0.50；及0.6<|SAG42/CT4|<1.3。
  17. 如申請專利範圍第16項所述的結像鏡頭，其中該第三透鏡具正 屈折力，該第三透鏡物側面的曲率半徑為R5，該第三透鏡像側面的曲率半徑為R6，係滿足下列關係式：0.5<(R5+R6)/(R5-R6)<2.0。
  18. 如申請專利範圍第17項所述的結像鏡頭，其中該第四透鏡像側面的曲率半徑為R8，該第四透鏡的焦距為f4，係滿足下列關係式：0<R8/f4<0.8。
  19. 如申請專利範圍第17項所述的結像鏡頭，其中該第一透鏡與該第二透鏡於光軸上的間隔距離為T12，該第二透鏡於光軸上的厚度為CT2，係滿足下列關係式：1.2<T12/CT2<2.0。
  20. 如申請專利範圍第17項所述的結像鏡頭，其中該第二透鏡的物側面於近光軸處為凸面，其像側面於近光軸處為凹面。
  21. 如申請專利範圍第20項所述的結像鏡頭，其中該第二透鏡的物側面於近光軸處為凸面，且該第二透鏡的物側面由近光軸處至周邊處存在凸面轉凹面的變化。
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