TW201348736A - 拾像系統鏡片組及取像裝置 - Google Patents

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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
    • 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

Abstract

本發明提供一種拾像系統鏡片組，由物側至像側依序包含五片獨立非接合且具屈折力的透鏡：一具正屈折力的第一透鏡，其物側面於近軸處為凸面；一具負屈折力的第二透鏡；一具正屈折力的第三透鏡；一具負屈折力的第四透鏡，其物側面於近軸處為凹面；及一具屈折力的第五透鏡，其像側面於近軸處為凹面，其物側面及像側面皆為非球面，且其像側面設有至少一反曲點。藉由上述結構，在滿足特定條件下，本發明之拾像系統鏡片組可有效分散系統屈折力的分布，有助於修正像差與降低系統之敏感度。

Description

拾像系統鏡片組及取像裝置
本發明係關於一種拾像系統鏡片組及取像裝置，特別是關於一種應用於可攜式電子產品的拾像系統鏡片組及取像裝置。
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，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。
另一方面，領域中亦提出五片式透鏡組，期能提供更優異的成像品質。然而，習用五片式透鏡組常見透鏡間屈折力配置不佳，而影響系統之像差修正與敏感度過高的問題，連帶影響系統的光學平衡，未能滿足領域中所要求的高階成像品質。
因此，領域中急需一種在滿足小型化的條件下，具備良好之修正像差及系統敏感度且光學平衡的拾像系統鏡片組及取像裝置。
本發明提供一種拾像系統鏡片組，由物側至像側依序包含五片獨立非接合且具屈折力的透鏡：一具正屈折力的第一透鏡，其物側面於近軸處為凸面；一具負屈折力的第二透鏡；一具正屈折力的第三透鏡；一具負屈折力的第四透鏡，其物側面於近軸處為凹面；及一具屈折力的第五透鏡，其像側面於近軸處為凹面，其物側面及像側面皆為非球面，且其像側面設有至少一反曲點；其中，該拾像系統鏡片組中所含具屈折力之透鏡為該第一透鏡、該第二透鏡、該第三透鏡、該第四透鏡、該第五透鏡；其中，該第二透鏡的焦距為f2，該第一透鏡的焦距為f1，該第三透鏡的焦距為f3，該第三透鏡於光軸上的厚度為CT3，該第四透鏡於光軸上的厚度為CT4，係滿足下列關係式：|f2|<f1<f3；及1.35<CT3/CT4<5.0。
另一方面，本發明又提供一種取像裝置，包含如前述的拾像系統鏡片組與一電子感光元件。
當|f2|<f1<f3滿足上述條件時，可有效改善因第一與第三透鏡屈折力太大而造成像差校正不易，以及系統敏感度過高等問題。
當CT3/CT4滿足上述條件時，有助於鏡片製作的成型性與均質性。
100、200、300、400、500、600、700、800‧‧‧光圈
110、210、310、410、510、610、710、810‧‧‧第一透鏡
111、211、311、411、511、611、711、81‧‧‧物側面
112、212、312、412、512、612、712、812‧‧‧像側面
120、220、320、420、520、620、720、820‧‧‧第二透鏡
121、221、321、421、521、621、721、821‧‧‧物側面
122、222、322、422、522、622、722、822‧‧‧像側面
130、230、330、430、530、630、730、830‧‧‧第三透鏡
131、231、331、431、531、631、731、831‧‧‧物側面
132、322、332、432、532、632、732、832‧‧‧像側面
140、240、340、440、540、640、740、840‧‧‧第四透鏡
141、241、341、441、541、641、741、841‧‧‧物側面
142、422、342、442、542、642、742、842‧‧‧像側面
150、250、350、450、550、650、750、850‧‧‧第五透鏡
151、251、351、451、551、651、751、851‧‧‧物側面
152、522、352、452、552、652、752、852‧‧‧像側面
160、260、360、460、560、660、760、860‧‧‧紅外線濾除濾光元件
170、270、370、470、570、670、770、870‧‧‧電子感光元件
180、280、380、480、580、680、780、880‧‧‧成像面
f‧‧‧拾像系統鏡片組的焦距為
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
Fno‧‧‧拾像系統鏡片組的光圈值為
HFOV‧‧‧拾像系統鏡片組中最大視角的一半為
R3‧‧‧第二透鏡物側面的曲率半徑為
R4‧‧‧第二透鏡像側面的曲率半徑為
CT2‧‧‧第二透鏡於光軸上的厚度為
CT3‧‧‧第三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
Σ CT‧‧‧拾像系統鏡片組中所有具屈折力透鏡於光軸上的厚度總和為
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
Td‧‧‧第一透鏡物側面至第五透鏡像側面於光軸上的距離為
SL‧‧‧光圈至一成像面於光軸上的距離為
TTL‧‧‧第一透鏡物側面至成像面於光軸上的距離為
Sag21‧‧‧第二透鏡物側面在光軸上交點至第二透鏡物側面最大有效徑位置於光軸上的水平距離為
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。
本發明提供一種拾像系統鏡片組，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軸處為凸面，可有效加強縮短光學總長度的功效。
該第二透鏡具負屈折力，可有效對具正屈折力的第一透鏡所產生的像差做補正。該第二透鏡的像側面於近光軸處可為凹面，其像側面於離軸處可具有至少一為凸面，有助於修正系統的離軸像差。
該第三透鏡具正屈折力，可有效分配第一透鏡的屈折力，以降低系統的敏感度。該第三透鏡的物側面於近光軸處可為凸面，其物側面於離軸處可具有至少一凹面，有助於加強離軸像差的修正。
該第四透鏡具負屈折力，可以有效修正系統的佩茲伐和數，以減少成像彎曲。該第四透鏡物側面於近光軸處為凹面，該第四 透鏡像側面於近光軸處為凸面，可有效修正像散。
該第五透鏡物側面於近軸處可為凸面，該第五透鏡像側面於近軸處為凹面，縮短後焦長，有利於維持鏡頭的小型化。此外，該第五透鏡的像側面具有至少一反曲點，可壓制離軸視場的光線入射於感光元件上的角度，以增加電子感光元件的接收效率。
該第二透鏡的焦距為f2，該第一透鏡的焦距為f1，該第三透鏡的焦距為f3，當拾像系統鏡片組滿足下列關係式：|f2|<f1<f3時，可有效改善因第一與第三透鏡屈折力太大而造成像差校正不易，以及系統敏感度過高等問題； 該第三透鏡於光軸上的厚度為CT3，該第四透鏡於光軸上的厚度為CT4，當拾像系統鏡片組滿足下列關係式：1.35<CT3/CT4<5.0時，有助於鏡片製作的成型性與均質性。較佳地，係滿足下列關係式：1.5<CT3/CT4<3.0。
該拾像系統鏡片組中所有具屈折力透鏡於光軸上的厚度總和為Σ CT，該第一透鏡物側面至該第五透鏡像側面於光軸上的距離為Td。當拾像系統鏡片組滿足下列關係式：0.67<ΣCT/Td<0.90時，可使配置較為緊密，有利於維持小型化。
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，該第三透鏡於光軸上的厚度為CT3。當拾像系統鏡片組滿足下列關係式：0.15<(T23+T34)/CT3<0.80時，有利於透鏡的組裝與製造，以提高製作良率。
該第五透鏡於光軸上的厚度為CT5，該拾像系統鏡片組中所有具屈折力透鏡於光軸上的厚度總和為Σ CT。當拾像系統鏡片組滿足下列關係式：0.25<CT5/ΣCT<0.45時，有助於鏡片製作的成型性與均質性，且可使系統維持小型化。
本發明拾像系統鏡片組進一步包含一光圈；其中，該光圈設置於一被攝物與該第二透鏡之間，該光圈至一成像面於光軸上的距離為SL，該第一透鏡物側面至該成像面於光軸上的距離為 TTL。當滿足下列關係式：0.8<SL/TTL<1.2時，有助於維持遠心特性與增加視場角的功能。
該第二透鏡物側面的曲率半徑為R3，該第二透鏡像側面的曲率半徑為R4。當拾像系統鏡片組滿足下列關係式：-2.0<(R3+R4)/(R3-R4)<1.5時，有利於修正系統像差。
該拾像系統鏡片組的焦距為f，該第四透鏡的焦距為f4。當拾像系統鏡片組滿足下列關係式：-0.6<f/f4<0時，可以有效修正系統的佩茲伐和數，以減少成像彎曲。
該第二透鏡物側面在光軸上交點至該物側面最大有效徑位置於光軸上的水平距離為Sag21，若前述水平距離朝物側方向，Sag21定義為負值，若朝像側方向，Sag21則定義為正值，該第二透鏡於光軸上的厚度為CT2。當拾像系統鏡片組滿足下列關係式：-3.0<Sag21/CT2<-0.3時，可使該第二透鏡的形狀不會太過彎曲且厚度適中，使得透鏡的配置可更為緊密。
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。當拾像系統鏡片組滿足下列關係式：1.0<T12/CT2<2.5時，有助於鏡片製作的成型性與均質性，以提高製作良率。
該第一透鏡的焦距為f1，該第二透鏡的焦距為f2。當拾像系統鏡片組滿足下列關係式：-1.8<f1/f2<-1.1時，可避免球差過大並可修正第一透鏡產生的像差。
該第三透鏡的焦距為f3，該第一透鏡的焦距為f1。當拾像系統鏡片組滿足下列關係式：1.1<f3/f1<2.0時，可有效降低系統敏感度。
本發明的拾像系統鏡片組中，透鏡的材質可為玻璃或塑膠，若透鏡的材質為玻璃，則可以增加該拾像系統鏡片組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(ASP)，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拾像系統鏡片組的總長度。
本發明的拾像系統鏡片組中，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。
本發明拾像系統鏡片組中，光圈配置可為前置或中置，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。前置光圈可使拾像系統鏡片組的出射瞳(Exit Pupil)與成像面產生較長的距離，使之具有遠心(Telecentric)效果，可增加電子感光元件如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，使拾像系統鏡片組具有廣角鏡頭之優勢。
本發明拾像系統鏡片組中，就以具有屈折力的透鏡而言，若透鏡表面係為凸面且未界定該凸面位置時，則表示該透鏡表面於近光軸處為凸面；若透鏡表面係為凹面且未界定該凹面位置時，則表示該透鏡表面於近光軸處為凹面。
本發明的拾像系統鏡片組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、數位平板與穿戴式裝置等可攜式電子影像系統中。
本發明更提供一種取像裝置，其包含前述的拾像系統鏡片組以及電子感光元件，其中電子感光元件設置於前述拾像系統鏡片組的成像面。因此取像裝置可藉由拾像系統鏡片組的合適屈折強度比例，有效分散系統屈折力的分布，有助於修正像差與降低系統之敏感度。
本發明的拾像系統鏡片組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。第一實施例的拾像系統鏡片組主要由五片獨立非接合且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)於近光軸處為凸面，且其兩面皆為非球面；一具負屈折力的第二透鏡(120)，其材質為塑膠，其物側面(121)於近光軸處為凹面，其像側面(122)於近光軸處為凹面，其像側面(122)於離軸處具有凸面，且其兩面皆為非球面；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，其物側面(131)於離軸處具有凹面，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；及一具正屈折力的第五透鏡(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，且其像側面(152)具有反曲點；其中，該拾像系統鏡片組另設置有一光圈(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(180)間，其材質為玻璃且不影響焦距。該拾像系統鏡片組另設置有一電子感光元件(170)於該成像面(180)上。
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。
拾像系統鏡片組的焦距為f，拾像系統鏡片組的光圈值為Fno，拾像系統鏡片組中最大視角的一半為HFOV，其數值為：f=3.90(毫米)，Fno=2.35，HFOV=36.0(度)。
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=2.27。
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，該第三透鏡(130)於光軸上的厚度為CT3，其關係式為：(T23+T34)/CT3=0.70。
該第三透鏡(130)於光軸上的厚度為CT3，該第四透鏡(140)於光軸上的厚度為CT4，其關係式為：CT3/CT4=1.60。
該第五透鏡(150)於光軸上的厚度為CT5，該拾像系統鏡片組中所有具屈折力透鏡於光軸上的厚度總和為Σ CT，其關係式為：CT5/ΣCT=0.36。
該拾像系統鏡片組中所有具屈折力透鏡於光軸上的厚度總和為Σ CT，該第一透鏡物側面(111)至該第五透鏡像側面(152)於光軸上的距離為Td，其關係式為：ΣCT/Td=0.76。
該光圈(100)至一成像面(180)於光軸上的距離為SL，該第一透鏡物側面(111)至該成像面(180)於光軸上的距離為TTL，其關係 式為：SL/TTL=1.00。
該第二透鏡物側面(121)在光軸上交點至該物側面(121)的最大有效徑位置於光軸上的水平距離為Sag21，該第二透鏡(120)於光軸上的厚度為CT2，其關係式為：Sag21/CT2=-2.18。
該第二透鏡物側面(121)的曲率半徑為R3，該第二透鏡像側面(122)的曲率半徑為R4，其關係式為：(R3+R4)/(R3-R4)=-0.95。
該第一透鏡(110)的焦距為f1，其數值為：f1=3.25(毫米)。
該第二透鏡(120)的焦距為f2，其數值為：|f2|=2.82(毫米)。
該第三透鏡(130)的焦距為f3，其數值為：f3=3.76(毫米)。
該拾像系統鏡片組的焦距為f，該第四透鏡(140)的焦距為f4，其關係式為：f/f4=-0.12。
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：f1/f2=-1.15。
該第三透鏡(130)的焦距為f3，該第一透鏡(110)的焦距為f1，其關係式為：f3/f1=1.16。
《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。第二實施例的拾像系統鏡片組主要由五片獨立非接合且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，其像側面(222)於離軸處具有凸面，且其兩面皆為非球面；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)於近光軸處為凹面，其物側面(231)於離軸處具有凹面，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，其兩面皆為非球面；及一具正屈折力的第五透鏡(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，且其像側面(252)具有反曲點；其中，該拾像系統鏡片組另設置有一光圈(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(280)間，其材質為玻璃且不影響焦距。該拾像系統鏡片組另設置有一電子感光元件(270)於該成像面(280)上。
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》
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。
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。第三實施例的拾像系統鏡片組主要由五片獨立非接合且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)於近光軸處為凹面，其像側面(322)於近光軸處為凹面，其像側面(322)於離軸處具有凸面，且其兩面皆為非球面；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)於近光軸處為凹面，其物側面(331)於離軸處具有凹面，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，且其像側面(352)具有反曲點；其中，該拾像系統鏡片組另設置有一光圈(300)，置於該第一透鏡(310)與該第二透鏡(320)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(380)間，其材質為玻璃且不影響焦距。該拾像系統鏡片組另設置有一電子感光元件(370)於該成像面(380)上。
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。第四實施例的拾像系統鏡片組主要由五片獨立非接合且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)於近光軸處為凸面，且其兩面皆為非球面；一具負屈折力的第二透鏡(420)，其材質為塑膠，其物側面(421)於近光軸處為凹面，其像側面(422)於近光軸處為凹面，其像側面(422)於離軸處具有凸面，且其兩面皆為非球面；一具正屈折力的第三透鏡(430)，其材質為塑膠，其物側面(431)於近光軸處為凸面，其像側面(432)於近光軸處為凸面，其物側面(431)於離軸處具有凹面，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，其 兩面皆為非球面，且其像側面(452)具有反曲點；其中，該拾像系統鏡片組另設置有一光圈(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(480)間，其材質為玻璃且不影響焦距。該拾像系統鏡片組另設置有一電子感光元件(470)於該成像面(480)上。
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。第五實施例的拾像系統鏡片組主要由五片獨立非接合且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)於近光軸處為凸面，且其 兩面皆為非球面；一具負屈折力的第二透鏡(520)，其材質為塑膠，其物側面(521)於近光軸處為凹面，其像側面(522)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(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；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，其兩面皆為非球面，且其像側面(552)具有反曲點；其中，該拾像系統鏡片組另設置有一光圈(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(IR-cut filter)(560)置於該第五透鏡(550)與一成像面(580)間，其材質為玻璃且不影響焦距。該拾像系統鏡片組另設置有一電子感光元件(570)於該成像面(580)上。
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。第六實施例的拾像系統鏡片組主要由五片獨立非接合且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)，其材質為玻璃，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)於近光軸處為凹面，其像側面(622)於近光軸處為凹面，其像側面(622)於離軸處具有凸面，且其兩面皆為非球面；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)於近光軸處為凹面，其物側面(631)於離軸處具有凹面，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；及一具正屈折力的第五透鏡(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，且其像側面(652)具有反曲點；其中，該拾像系統鏡片組另設置有一光圈(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(IR-cut filter)(660)置於該第五透鏡(650)與一成像面(680)間，其材質為玻璃且不影響焦距。該拾像系統鏡片組另設置有一電子感 光元件(670)於該成像面(680)上。
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。第七實施例的拾像系統鏡片組主要由五片獨立非接合且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)於近光軸處為凸面，且其兩面皆為非球面；一具負屈折力的第二透鏡(720)，其材質為塑膠，其物側面(721)於近光軸處為凹面，其像側面(722)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(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，其物側面(731)於離軸處具有凹面，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，且其像側面(752)具有反曲點；其中，該拾像系統鏡片組另設置有一光圈(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(780)間，其材質為玻璃且不影響焦距。該拾像系統鏡片組另設置有一電子感光元件(770)於該成像面(780)上。
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。第八實施例的拾像系統鏡片組主要由五片獨立非接合且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)於近光軸處為凹面，其像側面(822)於近光軸處為凹面，其像側面(822)於離軸處具有凸面，且其兩面皆為非球面；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)於近光軸處為凹面，其物側面(831)於離軸處具有凹面，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)於近光軸處為凹面，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，且其像側面(852)具有反曲點；其中，該拾像系統鏡片組另設置有一光圈(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 fi1ter)(860)置於該第五透鏡(850)與一成像面(880)間，其材質為玻璃且不影響焦距。該拾像系統鏡片組另設置有一電子感光元件(870)於該成像面(880)上。
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。
表一至表二十三所示為本發明的拾像系統鏡片組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‧‧‧電子感光元件
180‧‧‧成像面

Claims (18)

  1. 一種拾像系統鏡片組，由物側至像側依序包含五片獨立非接合且具屈折力的透鏡：一具正屈折力的第一透鏡，其物側面於近軸處為凸面；一具負屈折力的第二透鏡；一具正屈折力的第三透鏡；一具負屈折力的第四透鏡，其物側面於近軸處為凹面；及一具屈折力的第五透鏡，其像側面於近軸處為凹面，其物側面及像側面皆為非球面，且其像側面設有至少一反曲點；其中，該拾像系統鏡片組中所含具屈折力之透鏡為該第一透鏡、該第二透鏡、該第三透鏡、該第四透鏡、該第五透鏡；其中，該第二透鏡的焦距為f2，該第一透鏡的焦距為f1，該第三透鏡的焦距為f3，該第三透鏡於光軸上的厚度為CT3，該第四透鏡於光軸上的厚度為CT4，係滿足下列關係式：|f2|<f1<f3；及1.35<CT3/CT4<5.0。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的拾像系統鏡片組，其中該第五透鏡的物側面於近軸處為凸面。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的拾像系統鏡片組，其中該拾像系統鏡片組中所有具屈折力透鏡於光軸上的厚度總和為Σ CT，該第一透鏡物側面至該第五透鏡像側面於光軸上的距離為Td，係滿足下列關係式：0.67<ΣCT/Td<0.90。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的拾像系統鏡片組，其中該第二透鏡與該第三透鏡於光軸上的間隔距離為T23，該第三透鏡與該第四透鏡於光軸上的間隔距離為T34，該第三透鏡於光軸上的厚度為CT3，係滿足下列關係式： 0.15<(T23+T34)/CT3<0.80。
  5. 如申請專利範圍第3項所述的拾像系統鏡片組，其中該第四透鏡的像側面於近軸處為凸面。
  6. 如申請專利範圍第3項所述的拾像系統鏡片組，其中該第五透鏡於光軸上的厚度為CT5，該拾像系統鏡片組中所有具屈折力透鏡於光軸上的厚度總和為Σ CT，係滿足下列關係式：0.25<CT5/ΣCT<0.45。
  7. 如申請專利範圍第3項所述的拾像系統鏡片組，其進一步包含一光圈設置於一被攝物與該第二透鏡之間，該光圈至一成像面於光軸上的距離為SL，該第一透鏡物側面至該成像面於光軸上的距離為TTL，係滿足下列關係式：0.8<SL/TTL<1.2。
  8. 如申請專利範圍第3項所述的拾像系統鏡片組，其中該第二透鏡的像側面於近軸處為凹面且於離軸處具有至少一凸面。
  9. 如申請專利範圍第2項所述的拾像系統鏡片組，其中該第二透鏡物側面的曲率半徑為R3，該第二透鏡像側面的曲率半徑為R4，係滿足下列關係式：-2.0<(R3+R4)/(R3-R4)<1.5。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的拾像系統鏡片組，其中該第三透鏡的物側面於近軸處為凸面且於離軸處具有至少一凹面。
  11. 如申請專利範圍第9項所述的拾像系統鏡片組，其中該第三透鏡於光軸上的厚度為CT3，該第四透鏡於光軸上的厚度為CT4，係滿足下列關係式：1.5<CT3/CT4<3.0。
  12. 如申請專利範圍第1項所述的拾像系統鏡片組，其中該拾像系統鏡片組的焦距為f，該第四透鏡的焦距為f4，係滿足下列關係式：-0.6<f/f4<0。
  13. 如申請專利範圍第12項所述的拾像系統鏡片組，其中該第二透鏡物側面在光軸上交點至該物側面最大有效徑位置於光軸上的水平距離為Sag21，該第二透鏡於光軸上的厚度為CT2，係滿足下列關係式：-3.0<Sag21/CT2<-0.3。
  14. 如申請專利範圍第12項所述的拾像系統鏡片組，其中該第一透鏡、該第二透鏡、該第三透鏡、該第四透鏡與該第五透鏡之物側面及像側面皆為非球面，且其材質皆為塑膠。
  15. 如申請專利範圍第14項所述的拾像系統鏡片組，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：1.0<T12/CT2<2.5。
  16. 如申請專利範圍第1項所述的拾像系統鏡片組，其中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：-1.8<f1/f2<-1.1。
  17. 如申請專利範圍第1項所述的拾像系統鏡片組，其中該第三透鏡的焦距為f3，該第一透鏡的焦距為f1，係滿足下列關係式：1.1<f3/f1<2.0。
  18. 一種取像裝置，包含如申請專利範圍第1項所述的拾像系統鏡片組與一電子感光元件。
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