TW201418762A - 取像光學鏡頭、取像裝置以及可攜式裝置 - Google Patents

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Abstract

一種取像光學鏡頭，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。第一透鏡具有屈折力，其物側表面近光軸處為凸面。第二透鏡具有正屈折力，其物側表面近光軸處為凸面。第三透鏡具有負屈折力。第四透鏡具有正屈折力，其像側表面近光軸處為凸面，且其物側表面及像側表面皆為非球面。第五透鏡具有正屈折力，其物側表面近光軸處為凸面，其像側表面近光軸處為凹面且離軸處具有至少一凸面，其物側表面及像側表面皆為非球面。藉此，有利於擴大取像光學鏡頭的視角。

Description

取像光學鏡頭、取像裝置以及可攜式裝置
本發明是有關於一種取像光學鏡頭、取像裝置以及可攜式裝置，且特別是有關於一種應用於可攜式裝置上的小型化取像光學鏡頭以及取像裝置。
近年來，隨著具有攝影功能的可攜式電子產品的興起，光學系統的需求日漸提高。一般光學系統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，光學系統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光學系統，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，帶動光學系統在畫素與成像品質上的迅速攀升，習知的光學系統將無 法滿足更高階的攝影系統。
目前雖然有進一步發展一般傳統五片式光學系統，但其正屈折力的配置，並無法有效擴大光學系統的視角及改善其相對照度，更無法使較大角度的入射光獲得良好的像差補正，進而影響成像品質。
本發明提供一種取像光學鏡頭，其藉由第二透鏡及第五透鏡皆具有正屈折力的配置，可有利於擴大取像光學鏡頭的視角，且有助於壓制離軸光線入射於電子感光元件上的角度，以改善取像光學鏡頭的相對照度，並使較大角度的入射光獲得良好的像差補正。
依據本發明提供一種取像光學鏡頭，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。第一透鏡具有屈折力，其物側表面近光軸處為凸面。第二透鏡具有正屈折力，其物側表面近光軸處為凸面。第三透鏡具有負屈折力。第四透鏡具有正屈折力，其像側表面近光軸處為凸面，且其物側表面及像側表面皆為非球面。第五透鏡具有正屈折力，其物側表面近光軸處為凸面，其像側表面近光軸處為凹面且離軸處具有至少一凸面，其物側表面及像側表面皆為非球面。取像光學鏡頭中具有屈折力的透鏡為五片，第一透鏡物側表面至成像面於光軸上的距離為TL，第一透鏡像側表面的曲率半徑為R2，第五透鏡像側表面的臨界點與光軸的垂直距離為Yc52，第 二透鏡於光軸上的厚度為CT2，第四透鏡於光軸上的厚度為CT4，其滿足下列條件：TL/R2<4.8；TL/Yc52<4.5；以及0<CT2/CT4<1.25。
依據本發明另提供一種取像裝置，包含如上段所述的取像光學鏡頭以及電子感光元件，其中電子感光元件連接於取像光學鏡頭。
依據本發明另提供一種可攜式裝置，包含上段所述的取像裝置。
依據本發明再提供一種取像光學鏡頭，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。第一透鏡具有屈折力，其物側表面近光軸處為凸面。第二透鏡具有正屈折力。第三透鏡具有屈折力，其像側表面近光軸處為凹面。第四透鏡具有屈折力，其像側表面近光軸處為凸面，其物側表面及像側表面皆為非球面。第五透鏡具有正屈折力，其物側表面近光軸處為凸面，其像側表面近光軸處為凹面且離軸處具有至少一凸面，其物側表面及像側表面皆為非球面。取像光學鏡頭中具有屈折力的透鏡為五片。第一透鏡物側表面至成像面於光軸上的距離為TL，該第一透鏡像側表面的曲率半徑為R2，第五透鏡像側表面的臨界點與光軸的垂直距離為Yc52，其滿足下列條件：TL/R2<4.80；以及 TL/Yc52<4.50。
依據本發明又提供一種取像裝置，包含如上段所述的取像光學鏡頭以及電子感光元件，其中電子感光元件連接於取像光學鏡頭。
依據本發明更提供一種可攜式裝置，包含上段所述的取像裝置。
當TL/R2滿足上述條件時，有助於縮短取像光學鏡頭的總長度，維持其小型化。
當TL/Yc52滿足上述條件時，有助於修正離軸視場的像差，並維持其小型化。
當CT2/CT4滿足上述條件時，有助於鏡片的成型性與均質性。
10、20、30‧‧‧可攜式裝置
11、21、31‧‧‧取像裝置
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、811‧‧‧物側表面
112、212、312、412、512、612、712、812‧‧‧像側表面
120、220、320、420、520、620、720、820‧‧‧第二透鏡
121、221、321、421、521、621、721、821‧‧‧物側表面
122、222、322、422、522、622、722、822‧‧‧像側表面
130、230、330、430、530、630、730、830‧‧‧第三透鏡
131、231、331、431、531、631、731、831‧‧‧物側表面
132、232、332、432、532、632、732、832‧‧‧像側表面
140、240、340、440、540、640、740、840‧‧‧第四透鏡
141、241、341、441、541、641、741、841‧‧‧物側表面
142、242、342、442、542、642、742、842‧‧‧像側表面
150、250、350、450、550、650、750、850‧‧‧第五透鏡
151、251、351、451、551、651、751、851‧‧‧物側表面
152、252、352、452、552、652、752、852‧‧‧像側表面
160、260、360、460、560、660、760、860‧‧‧紅外線濾除濾光片
170、270、370、470、570、670、770、870‧‧‧成像面
180、280、380、480、580、680、780、880‧‧‧電子感光元件
f‧‧‧取像光學鏡頭的焦距
Fno‧‧‧取像光學鏡頭的光圈值
HFOV‧‧‧取像光學鏡頭中最大視角的一半
CT2‧‧‧第二透鏡於光軸上的厚度
CT4‧‧‧第四透鏡於光軸上的厚度
T34‧‧‧第三透鏡與第四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
Sd‧‧‧光圈至第五透鏡像側表面於光軸上的距離
Td‧‧‧第一透鏡物側表面至第五透鏡像側表面於光軸上的距離
TL‧‧‧第一透鏡物側表面至成像面於光軸上的距離
Yc52‧‧‧第五透鏡像側表面的臨界點與光軸的垂直距離
R2‧‧‧第一透鏡像側表面的曲率半徑
R5‧‧‧第三透鏡物側表面的曲率半徑
R6‧‧‧第三透鏡像側表面的曲率半徑
R8‧‧‧第四透鏡像側表面的曲率半徑
R10‧‧‧第五透鏡像側表面的曲率半徑
f1‧‧‧第一透鏡的焦距
f2‧‧‧第二透鏡的焦距
f5‧‧‧第五透鏡的焦距
第1圖繪示依照本發明第一實施例的一種取像裝置的示意圖；第2圖由左至右依序為第一實施例的球差、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取像裝置的示意圖；第4圖由左至右依序為第二實施例的球差、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取像裝置的示意 圖；第6圖由左至右依序為第三實施例的球差、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取像裝置的示意圖；第8圖由左至右依序為第四實施例的球差、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取像裝置的示意圖；第10圖由左至右依序為第五實施例的球差、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取像裝置的示意圖；第12圖由左至右依序為第六實施例的球差、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取像裝置的示意圖；第14圖由左至右依序為第七實施例的球差、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取像裝置的示意圖；第16圖由左至右依序為第八實施例的球差、像散及歪曲曲線圖；第17圖繪示依照第1圖中第五透鏡像側表面參數Yc52的 示意圖；第18圖繪示依照本發明第九實施例的一種可攜式裝置的示意圖；第19圖繪示依照本發明第十實施例的一種可攜式裝置的示意圖；以及第20圖繪示依照本發明第十一實施例的一種可攜式裝置的示意圖。
本發明提供一種取像光學鏡頭，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，其中取像光學鏡頭中具有屈折力的透鏡為五片。
第一透鏡物側表面近光軸處為凸面，有助於縮短取像光學鏡頭的總長度。
第二透鏡具有正屈折力，其物側表面近光軸處可為凸面。藉此，有助於平衡正屈折力的配置，可避免過大的像差。
第三透鏡可具有負屈折力，其像側表面近光軸處可為凹面。藉此，有助於取像光學鏡頭中像差的修正。
第四透鏡可具有正屈折力，其物側表面近光軸處可為凹面，其像側表面近光軸處為凸面。藉此，可加強取像光學鏡頭中像散與球差修正的效果。
第五透鏡具有正屈折力，其物側表面近光軸處為凸面，其像側表面近光軸處為凹面且離軸處具有至少一凸 面，其中第五透鏡的屈折力由近光軸處至離軸處可由正轉負。藉由第二透鏡與第五透鏡正屈折力的配置，有利於擴大取像光學鏡頭的視角，且有助於壓制離軸光線入射於電子感光元件上的角度，以改善其相對照度，並使較大角度的入射光獲得良好的像差補正。
第一透鏡物側表面至成像面於光軸上的距離為TL，第一透鏡像側表面的曲率半徑為R2，其滿足下列條件：TL/R2<4.8。藉此，有助於縮短取像光學鏡頭的總長度，維持其小型化。較佳地，可滿足下列條件：-2.0<TL/R2<4.0。
第一透鏡物側表面至成像面於光軸上的距離為TL，第五透鏡像側表面的臨界點與光軸的垂直距離為Yc52，其滿足下列條件：TL/Yc52<4.5。藉此，有助於修正離軸視場的像差，並維持其小型化。
第二透鏡於光軸上的厚度為CT2，第四透鏡於光軸上的厚度為CT4，其滿足下列條件：0<CT2/CT4<1.25。藉此，有助於鏡片的成型性與均質性。
第一透鏡的焦距為f1，第二透鏡的焦距為f2，其滿足下列條件：0<f2/|f1|<1.0。藉此，有助於屈折力的平衡配置，可避免過大的像差。
第三透鏡物側表面的曲率半徑為R5，第三透鏡像側表面的曲率半徑為R6，其滿足下列條件：-0.6<(R5+R6)/(R5-R6)。適當調整第三透鏡表面的曲率，有助於取像光學鏡頭中像差的修正。
第三透鏡與第四透鏡於光軸上的間隔距離為T34，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/T34<10.0。藉由適當調整透鏡間的間距，有助於縮小取像光學鏡頭的總長度，維持其小型化。
取像光學鏡頭可更包含光圈，其中光圈至第五透鏡像側表面於光軸上的距離為Sd，第一透鏡物側表面至第五透鏡像側表面於光軸上的距離為Td，其滿足下列條件：0.80<Sd/Td<1.10。藉此，有助於加強取像光學鏡頭的遠心(Telecentric)效果。
第五透鏡的焦距為f5，第五透鏡像側表面的曲率半徑為R10，其滿足下列條件：5.0<f5/R10。藉此，有助於壓制離軸光線入射於電子感光元件上的角度，以改善其相對照度，並使較大角度的入射光獲得良好的像差補正。
第四透鏡像側表面的曲率半徑為R8，取像光學鏡頭的焦距為f，其滿足下列條件：R8/f<-0.30。藉此，可加強取像光學鏡頭中像散與球差修正的效果。
取像光學鏡頭中最大視角的一半為HFOV，其滿足下列條件：0.85<1/tan(HFOV)<1.40。藉此，取像光學鏡頭可具有大視角的特性，以獲得寬廣的取像範圍。
取像光學鏡頭的焦距為f，第二透鏡的焦距為f2，其滿足下列條件：0.5<f/f2<2.0。適當配置第二透鏡的屈折力，可避免像差的產生。
本發明提供的取像光學鏡頭中，透鏡的材質可為塑 膠或玻璃。當透鏡的材質為塑膠，可以有效降低生產成本。另當透鏡的材質為玻璃，則可以增加取像光學鏡頭屈折力配置的自由度。此外，取像光學鏡頭中的物側表面及像側表面可為非球面，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取像光學鏡頭的總長度。
再者，本發明提供的取像光學鏡頭中，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。
本發明的取像光學鏡頭中，臨界點為透鏡表面上，除與光軸的交點外，與一垂直於光軸的切面相切的切點。
另外，本發明取像光學鏡頭中，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。
本發明的取像光學鏡頭中，光圈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。若光圈為前置光圈，可使取像光學鏡頭的出射瞳(Exit Pupil)與成像面產生較長的距離，使其具有遠心(Telecentric)效果，並可增加電子感光元件的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，使取像光學鏡頭具有廣角鏡頭的優勢。
本發明的取像光學鏡頭更可視需求應用於移動對焦的光學系統中，並兼具優良像差修正與良好成像品質的特色，可多方面應用於三維(3D)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。
本發明提供一種取像裝置，包含前述的取像光學鏡頭以及電子感光元件，其中電子感光元件連接於取像光學鏡頭的成像面。藉由取像光學鏡頭中第二透鏡及第五透鏡正屈折力配置，可有利於擴大取像光學鏡頭的視角，且有助於壓制離軸光線入射於電子感光元件上的角度，以改善取像光學鏡頭的相對照度，並使較大角度的入射光獲得良好的像差補正。較佳地，取像裝置可進一步包含鏡筒(Barrel Member)、支持裝置(Holder Member)或其組合。
本發明提供一種可攜式裝置，包含前述的取像光學鏡頭。藉此，可有效發揮小型化的優勢。較佳地，可攜裝置可進一步包含控制單元(Control Unit)、顯示單元(Display)、儲存單元(Storage Unit)、暫儲存單元(RAM)或其組合。
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取像裝置的示意圖，第2圖由左至右依序為第一實施例的球差、像散及歪曲曲線圖。由第1圖可知，第一實施例的取像裝置包含取像光學鏡頭(未另標號) 以及電子感光元件180。取像光學鏡頭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160以及成像面170，而電子感光元件180連接於取像光學鏡頭的成像面170，其中取像光學鏡頭中具有屈折力的透鏡為五片。
第一透鏡110具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面111近光軸處為凸面，其像側表面112近光軸處為凹面，並皆為非球面。
第二透鏡120具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面121近光軸處為凸面，其像側表面122近光軸處為凸面，並皆為非球面。
第三透鏡130具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面131近光軸處為凹面，其像側表面132近光軸處為凹面，並皆為非球面。
第四透鏡140具有正屈折力，其物側表面141近光軸處為凹面，其像側表面142近光軸處為凸面，並皆為非球面。
第五透鏡150具有正屈折力，其物側表面151近光軸處為凸面，其像側表面152近光軸處為凹面且離軸處具有一凸面，並皆為非球面，其中第五透鏡150的屈折力由近光軸處至離軸處由正轉負。
紅外線濾除濾光片160為玻璃材質，其設置於第五透鏡150及成像面170間且不影響取像光學鏡頭的焦距。
上述各透鏡的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，其與相切於非球面光軸上交點切面的相對距離；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；以及Ai：第i階非球面係數。
第一實施例的取像光學鏡頭中，取像光學鏡頭的焦距為f，取像光學鏡頭的光圈值(f-number)為Fno，取像光學鏡頭中最大視角的一半為HFOV，其數值如下：f=2.99mm；Fno=2.50；以及HFOV=43.1度。
第一實施例的取像光學鏡頭中，第二透鏡120於光軸上的厚度為CT2，第四透鏡140於光軸上的厚度為CT4，其滿足下列條件：CT2/CT4=0.56。
第一實施例的取像光學鏡頭中，第三透鏡130與第四透鏡140於光軸上的間隔距離為T34，第四透鏡140與第五透鏡150於光軸上的間隔距離為T45，其滿足下列條件：T45/T34=0.19。
第一實施例的取像光學鏡頭中，光圈100至第五透鏡像側表面152於光軸上的距離為Sd，第一透鏡物側表面111至第五透鏡像側表面152於光軸上的距離為Td，其滿足下列條件：Sd/Td=1.00。
配合參照第17圖，係繪示依照第1圖中第五透鏡像側表面152參數Yc52的示意圖。由第17圖可知，第一實施例的取像光學鏡頭中，第一透鏡物側表面111至成像面170於光軸上的距離為TL，第五透鏡像側表面152的臨界點與光軸的垂直距離為Yc52，第一透鏡像側表面112的曲率半徑為R2，其滿足下列條件：TL/Yc52=2.43；以及TL/R2=1.32。
第一實施例的取像光學鏡頭中，第三透鏡物側表面131的曲率半徑為R5，第三透鏡像側表面132的曲率半徑為R6，其滿足下列條件：(R5+R6)/(R5-R6)=0.10。
第一實施例的取像光學鏡頭中，第四透鏡像側表面142的曲率半徑為R8，取像光學鏡頭的焦距為f，其滿足下列條件：R8/f=-0.50。
第一實施例的取像光學鏡頭中，第五透鏡150的焦距為f5，第五透鏡像側表面152的曲率半徑為R10，其滿足下列條件：f5/R10=11.57。
第一實施例的取像光學鏡頭中，第一透鏡110的焦距為f1，第二透鏡120的焦距為f2，其滿足下列條件：f2/|f1|=0.35。
第一實施例的取像光學鏡頭中，取像光學鏡頭的焦距為f，第二透鏡120的焦距為f2，其滿足下列條件：f/f2=0.66。
第一實施例的取像光學鏡頭中，取像光學鏡頭中最大視角的一半為HFOV，其滿足下列條件：1/tan(HFOV)= 1.07。
再配合參照下列表一以及表二。
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，A4-A16則表示各表面第4-16階非球面係數。此外，以下各實施例表格乃對應各實施例的示意圖與像差曲線圖，表格中數據的定義皆與第一實施例的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取像裝置的示意圖，第4圖由左至右依序為第二實施例的球差、像散及歪曲曲線圖。由第3圖可知，第二實施例的取像裝置包含取像光學鏡頭(未另標號)以及電子感光元件280。取像光學鏡頭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260以及成像面270，而電子感光元件280連接於取像光學鏡頭的成像面270，其中取像光學鏡頭中具有屈折力的透鏡為五片。
第一透鏡210具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面211近光軸處為凸面，其像側表面212近光軸處為凹面，並皆為非球面。
第二透鏡220具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面221近光軸處為凸面，其像側表面222近光軸處為凸面，並皆為非球面。
第三透鏡230具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面231近光軸處為凸面，其像側表面232近光軸處為凹面，並皆為非球面。
第四透鏡240具有正屈折力，其物側表面241近光軸處為凹面，其像側表面242近光軸處為凸面，並皆為非球面。
第五透鏡250具有正屈折力，其物側表面251近光軸處為凸面，其像側表面252近光軸處為凹面且離軸處具有一凸面，並皆為非球面，其中第五透鏡250的屈折力由近光軸處至離軸處由正轉負。
紅外線濾除濾光片260為玻璃材質，其設置於第五透鏡250及成像面270間且不影響取像光學鏡頭的焦距。
再配合參照下列表三以及表四。
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，下表參數的定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
配合表三及表四可推算出下列數據：
<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取像裝置的示意圖，第6圖由左至右依序為第三實施例的球差、像散及歪曲曲線圖。由第5圖可知，第三實施例的取像裝置包含取像光學鏡頭(未另標號)以及電子感光元件380。取像光學鏡頭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360以及成像面370，而電子感光元件380連接於取像光學鏡頭的成像面370，其中取像光學鏡頭中具有屈折力的透鏡為五片。
第一透鏡310具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面311近光軸處為凸面，其像側表面312近光軸處為凹面，並皆為非球面。
第二透鏡320具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面321近光軸處為凸面，其像側表面322近光軸處為 凸面，並皆為非球面。
第三透鏡330具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面331近光軸處為凸面，其像側表面332近光軸處為凹面，並皆為非球面。
第四透鏡340具有正屈折力，其物側表面341近光軸處為凹面，其像側表面342近光軸處為凸面，並皆為非球面。
第五透鏡350具有正屈折力，其物側表面351近光軸處為凸面，其像側表面352近光軸處為凹面且離軸處具有一凸面，並皆為非球面，其中第五透鏡350的屈折力由近光軸處至離軸處由正轉負。
紅外線濾除濾光片360為玻璃材質，其設置於第五透鏡350及成像面370間且不影響取像光學鏡頭的焦距。
再配合參照下列表五以及表六。
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，下表參數的定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
配合表五及表六可推算出下列數據：
<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取像裝置的示意圖，第8圖由左至右依序為第四實施例的球差、像散及歪曲曲線圖。由第7圖可知，第四實施例的取像裝置包含取像光學鏡頭(未另標號)以及電子感光元件480。取像光學鏡頭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460以及成像面470，而電子感光元件480連接於取像光學鏡頭的成像面470，其中取像光學鏡頭中具有屈折力的透鏡為五片。
第一透鏡410具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面411近光軸處為凸面，其像側表面412近光軸處為凹面，並皆為非球面。
第二透鏡420具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面421近光軸處為凸面，其像側表面422近光軸處為凹面，並皆為非球面。
第三透鏡430具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面431近光軸處為凹面，其像側表面432近光軸處為凹面，並皆為非球面。
第四透鏡440具有正屈折力，其物側表面441近光軸處為凹面，其像側表面442近光軸處為凸面，並皆為非 球面。
第五透鏡450具有正屈折力，其物側表面451近光軸處為凸面，其像側表面452近光軸處為凹面且離軸處具有一凸面，並皆為非球面，其中第五透鏡450的屈折力由近光軸處至離軸處由正轉負。
紅外線濾除濾光片460為玻璃材質，其設置於第五透鏡450及成像面470間且不影響取像光學鏡頭的焦距。
再配合參照下列表七以及表八。
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，下表參數的定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
配合表七及表八可推算出下列數據：
<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取像裝置的示意圖，第10圖由左至右依序為第五實施例的球差、像散及歪曲曲線圖。由第9圖可知，第五實施例的取像裝置包含取像光學鏡頭(未另標號)以及電子感光元件580。取像光學鏡頭由物側至像側依序包含第一透鏡510、光圈500、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560以及成像面570，而電子感光元件580連接於取像光學鏡頭的成像面570，其中取像光學鏡頭中具有屈折力的透鏡為五片。
第一透鏡510具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面511近光軸處為凸面，其像側表面512近光軸處為凸面，並皆為非球面。
第二透鏡520具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面521近光軸處為凸面，其像側表面522近光軸處為凸面，並皆為非球面。
第三透鏡530具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面531近光軸處為凹面，其像側表面532近光軸處為凸面，並皆為非球面。
第四透鏡540具有正屈折力，其物側表面541近光軸處為凹面，其像側表面542近光軸處為凸面，並皆為非球面。
第五透鏡550具有正屈折力，其物側表面551近光軸處為凸面，其像側表面552近光軸處為凹面且離軸處具有一凸面，並皆為非球面，其中第五透鏡550的屈折力由 近光軸處至離軸處由正轉負。
紅外線濾除濾光片560為玻璃材質，其設置於第五透鏡550及成像面570間且不影響取像光學鏡頭的焦距。
再配合參照下列表九以及表十。
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，下表參數的定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
配合表九及表十可推算出下列數據：
<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取像裝置的示意圖，第12圖由左至右依序為第六實施例的球差、像散及歪曲曲線圖。由第11圖可知，第六實施例的取像裝置包含取像光學鏡頭(未另標號)以及電子感光元件680。取像光學鏡頭由物側至像側 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660以及成像面670，而電子感光元件680連接於取像光學鏡頭的成像面670，其中取像光學鏡頭中具有屈折力的透鏡為五片。
第一透鏡610具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面611近光軸處為凸面，其像側表面612近光軸處為凹面，並皆為非球面。
第二透鏡620具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面621近光軸處為凸面，其像側表面622近光軸處為凸面，並皆為非球面。
第三透鏡630具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面631近光軸處為凹面，其像側表面632近光軸處為凹面，並皆為非球面。
第四透鏡640具有負屈折力，其物側表面641近光軸處為凹面，其像側表面642近光軸處為凸面，並皆為非球面。
第五透鏡650具有正屈折力，其物側表面651近光軸處為凸面，其像側表面652近光軸處為凹面且離軸處具有一凸面，並皆為非球面，其中第五透鏡650的屈折力由近光軸處至離軸處由正轉負。
紅外線濾除濾光片660為玻璃材質，其設置於第五透鏡650及成像面670間且不影響取像光學鏡頭的焦距。
再配合參照下列表十一以及表十二。
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，下表參數的定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
配合表十一及表十二可推算出下列數據：
<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取像裝置的示意圖，第14圖由左至右依序為第七實施例的球差、像散及歪曲曲線圖。由第13圖可知，第七實施例的取像裝置包含取像光學鏡頭(未另標號)以及電子感光元件780。取像光學鏡頭由物側至像側依序包含光圈700、第一透鏡710、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760以及成像面770，而電子感光元件780連接於取像光學鏡頭的成像面770，其中取像光學鏡頭中具有屈折力的透鏡為五片。
第一透鏡710具有正屈折力，且為玻璃材質，其物側表面711近光軸處為凸面，其像側表面712近光軸處為凹面，並皆為非球面。
第二透鏡720具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面721近光軸處為凸面，其像側表面722近光軸處為凹面，並皆為非球面。
第三透鏡730具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面731近光軸處為凹面，其像側表面732近光軸處為凸面，並皆為非球面。
第四透鏡740具有正屈折力，其物側表面741近光軸處為凹面，其像側表面742近光軸處為凸面，並皆為非球面。
第五透鏡750具有正屈折力，其物側表面751近光軸處為凸面，其像側表面752近光軸處為凹面且離軸處具有一凸面，並皆為非球面，其中第五透鏡750的屈折力由近光軸處至離軸處由正轉負。
紅外線濾除濾光片760為玻璃材質，其設置於第五透鏡750及成像面770間且不影響取像光學鏡頭的焦距。
再配合參照下列表十三以及表十四。
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，下表參數的定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
配合表十三及表十四可推算出下列數據：
<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取像裝置的示意圖，第16圖由左至右依序為第八實施例的球差、像散及歪曲曲線圖。由第15圖可知，第八實施例的取像裝置包含取像光學鏡頭(未另標號)以及電子感光元件880。取像光學鏡頭由物側至像側依序包含第一透鏡810、光圈800、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860以及成像面870，而電子感光元件880連接於取像光學鏡頭的成像面870，其中取像光學鏡頭中具有屈折力的透鏡為五片。
第一透鏡810具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面811近光軸處為凸面，其像側表面812近光軸處為凸面，並皆為非球面。
第二透鏡820具有正屈折力，且為塑膠材質，其物 側表面821近光軸處為凸面，其像側表面822近光軸處為凸面，並皆為非球面。
第三透鏡830具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面831近光軸處為凹面，其像側表面832近光軸處為凸面，並皆為非球面。
第四透鏡840具有正屈折力，其物側表面841近光軸處為凹面，其像側表面842近光軸處為凸面，並皆為非球面。
第五透鏡850具有正屈折力，其物側表面851近光軸處為凸面，其像側表面852近光軸處為凹面且離軸處具有一凸面，並皆為非球面，其中第五透鏡850的屈折力由近光軸處至離軸處由正轉負。
紅外線濾除濾光片860為玻璃材質，其設置於第五透鏡850及成像面870間且不影響取像光學鏡頭的焦距。
再配合參照下列表十五以及表十六。
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，下表參數的定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
配合表十五及表十六可推算出下列數據：
<第九實施例>
請參照第18圖，係繪示依照本發明第九實施例的一種可攜式裝置10的示意圖。第九實施例的可攜式裝置10係一智慧型手機，可攜式裝置10包含取像裝置11，取像裝置11包含依據本發明的取像光學鏡頭(圖未揭示)以及電子感光元件(圖未揭示)，其中電子感光元件連接於取像光學鏡頭的成像面。
<第十實施例>
請參照第19圖，係繪示依照本發明第十實施例的一種可攜式裝置20的示意圖。第十實施例的可攜式裝置20係一平板電腦，可攜式裝置20包含取像裝置21，取像裝置21包含依據本發明的取像光學鏡頭(圖未揭示)以及電子感光元件(圖未揭示)，其中電子感光元件連接於取像光學鏡頭的成像面。
<第十一實施例>
請參照第20圖，係繪示依照本發明第十一實施例的一種可攜式裝置30的示意圖。第十一實施例的可攜式裝置30係一頭戴式顯示器(Head-mounted display，HMD)，可攜式裝置30包含取像裝置31，取像裝置31包含依據本發明的取像光學鏡頭(圖未揭示)以及電子感光元件(圖 未揭示)，其中電子感光元件設置於取像光學鏡頭的成像面。
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，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作各種的更動與潤飾，因此本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
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‧‧‧紅外線濾除濾光片
170‧‧‧成像面
180‧‧‧電子感光元件

Claims (22)

  1. 一種取像光學鏡頭，由物側至像側依序包含：一第一透鏡，具有屈折力，其物側表面近光軸處為凸面；一第二透鏡，具有正屈折力，其物側表面近光軸處為凸面；一第三透鏡，具有負屈折力；一第四透鏡，具有正屈折力，其像側表面近光軸處為凸面，且其物側表面及像側表面皆為非球面；以及一第五透鏡，具有正屈折力，其物側表面近光軸處為凸面，其像側表面近光軸處為凹面且離軸處具有至少一凸面，其物側表面及像側表面皆為非球面；其中該取像光學鏡頭中具有屈折力的透鏡為五片，該第一透鏡物側表面至一成像面於光軸上的距離為TL，該第一透鏡像側表面的曲率半徑為R2，該第五透鏡像側表面的一臨界點與光軸的垂直距離為Yc52，該第二透鏡於光軸上的厚度為CT2，該第四透鏡於光軸上的厚度為CT4，其滿足下列條件：TL/R2<4.8；TL/Yc52<4.5；以及0<CT2/CT4<1.25。
  2. 如請求項1所述的取像光學鏡頭，其中該第四透鏡物側表面近光軸處為凹面。
  3. 如請求項1所述的取像光學鏡頭，其中該第一透鏡的焦距為f1，該第二透鏡的焦距為f2，其滿足下列條件：0<f2/|f1|<1.0。
  4. 如請求項1所述的取像光學鏡頭，其中該第三透鏡 物側表面的曲率半徑為R5，該第三透鏡像側表面的曲率半徑為R6，其滿足下列條件：-0.6<(R5+R6)/(R5-R6)。
  5. 如請求項1所述的取像光學鏡頭，其中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，其滿足下列條件：0<T45/T34<10.0。
  6. 如請求項1所述的取像光學鏡頭，其中該第一透鏡物側表面至該成像面於光軸上的距離為TL，該第一透鏡像側表面的曲率半徑為R2，其滿足下列條件：-2.0<TL/R2<4.0。
  7. 如請求項1所述的取像光學鏡頭，更包含：一光圈，其中該光圈至該第五透鏡像側表面於光軸上的距離為Sd，該第一透鏡物側表面至該第五透鏡像側表面於光軸上的距離為Td，其滿足下列條件：0.80<Sd/Td<1.10。
  8. 如請求項1所述的取像光學鏡頭，其中該第五透鏡的焦距為f5，該第五透鏡像側表面的曲率半徑為R10，其滿足下列條件：5.0<f5/R10。
  9. 如請求項1所述的取像光學鏡頭，其中該第四透鏡像側表面的曲率半徑為R8，該取像光學鏡頭的焦距為f，其滿足下列條件：R8/f<-0.30。
  10. 如請求項1所述的取像光學鏡頭，其中該取像光學鏡頭中最大視角的一半為HFOV，其滿足下列條件： 0.85<1/tan(HFOV)<1.40。
  11. 一種取像裝置，包含：如請求項1所述的取像光學鏡頭；以及一電子感光元件，連接於該取像光學鏡頭。
  12. 一種可攜式裝置，包含：如請求項11所述的取像裝置。
  13. 一種取像光學鏡頭，由物側至像側依序包含：一第一透鏡，具有屈折力，其物側表面近光軸處為凸面；一第二透鏡，具有正屈折力；一第三透鏡，具有屈折力，其像側表面近光軸處為凹面；一第四透鏡，具有屈折力，其像側表面近光軸處為凸面，其物側表面及像側表面皆為非球面；以及一第五透鏡，具有正屈折力，其物側表面近光軸處為凸面，其像側表面近光軸處為凹面且離軸處具有至少一凸面，其物側表面及像側表面皆為非球面；其中，該取像光學鏡頭中具有屈折力的透鏡為五片，該第一透鏡物側表面至一成像面於光軸上的距離為TL，該第一透鏡像側表面的曲率半徑為R2，該第五透鏡像側表面的一臨界點與光軸的垂直距離為Yc52，其滿足下列條件：TL/R2<4.80；以及TL/Yc52<4.50。
  14. 如請求項13所述的取像光學鏡頭，其中該第二透鏡物側表面近光軸處為凸面。
  15. 如請求項14所述的取像光學鏡頭，其中該第三透鏡具有負屈折力。
  16. 如請求項15所述的取像光學鏡頭，其中該第三透 鏡物側表面的曲率半徑為R5，該第三透鏡像側表面的曲率半徑為R6，其滿足下列條件：-0.6<(R5+R6)/(R5-R6)。
  17. 如請求項15所述的取像光學鏡頭，其中該取像光學鏡頭的焦距為f，該第二透鏡的焦距為f2，其滿足下列條件：0.5<f/f2<2.0。
  18. 如請求項15所述的取像光學鏡頭，其中該取像光學鏡頭的焦距為f，該第四透鏡像側表面的曲率半徑為R8，其滿足下列條件：R8/f<-0.30。
  19. 如請求項13所述的取像光學鏡頭，其中該第五透鏡的屈折力由近光軸處至離軸處由正轉負。
  20. 如請求項13所述的取像光學鏡頭，其中該第一透鏡、該第二透鏡、該第三透鏡、該第四透鏡以及該第五透鏡皆為塑膠材質，且其物側表面及像側表面皆為非球面，該取像光學鏡頭更包含：一光圈，其中該光圈至該第五透鏡像側表面於光軸上的距離為Sd，該第一透鏡物側表面至該第五透鏡像側表面於光軸上的距離為Td，其滿足下列條件：0.80<Sd/Td<1.10。
  21. 一種取像裝置，包含：如請求項13所述的取像光學鏡頭；以及一電子感光元件，連接於該取像光學鏡頭。
  22. 一種可攜式裝置，包含：如請求項21所述的取像裝置。
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