TW202026689A - 光學成像透鏡組、成像裝置及電子裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種光學成像透鏡組、成像裝置及電子裝置。此光學成像透鏡組,由物側至像側依序包含光圈、具有正屈折力之第一透鏡、具有負屈折力之第二透鏡、具有正屈折力之第三透鏡、第四透鏡,以及具有負屈折力之第五透鏡。第一透鏡之物側面為凸面;第二透鏡之物側面及像側面皆為凹面;第三透鏡之物側面為凸面,像側面為凹面且於離軸處具有至少一反曲點;第四透鏡之物側面為凹面,像側面為凸面;第五透鏡之像側面為凹面且於離軸處具有至少一反曲點。當此光學成像透鏡組滿足特定條件時,可有效縮短系統整體總長度並提供良好的成像效果。

Description

光學成像透鏡組、成像裝置及電子裝置
本發明係有關於一種光學成像裝置,特別是一種可用於可攜式電子裝置之光學成像透鏡組,以及具有此光學成像透鏡組之成像裝置及電子裝置。
隨著半導體製程技術的進步,使得攝影裝置所需之感光元件(如CCD及CMOS Image Sensor)的尺寸可以縮小並且符合小型化攝影裝置的要求,因此帶動消費性電子產品搭載小型攝影裝置(Miniaturized Camera)以提高產品附加價值的發展趨勢。以可攜式電子裝置如手機為例,因為其便利可攜性,現今的消費者多以手機拍照的方式取代使用傳統數位相機的習慣。然而,消費者對於可攜式電子裝置的要求日益提高,除外型美觀外亦追求體積小及輕量化。因此,此一趨勢使得可攜式電子裝置所搭載之小型攝影裝置必須在整體尺寸上亦進一步小型化,方能容納在外型輕薄短小的電子產品中。
此外,消費者對於小型攝像裝置成像品質的要求亦日漸提高,傳統的規格難以滿足消費者需求,大角度、大光圈及微型化是目前發展趨勢,而此類型需求最難克服的則是因大光圈及大角度的雜散光所造成影像品質變差,以及製程上的困難度。
是故,為解決上述之問題,本發明提供一種光學成像透鏡組,由物側至像側依序包含光圈、第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡及第五透鏡。其中,第一透鏡,具有正屈折力,並包含一物側面及一像側面,且其物側面為凸面;第二透鏡,具有負屈折力,並包含一物側面及一像側面,且其物側面為凹面,其像側面為凹面;第三透鏡,具有正屈折力,並包含一物側面及一像側面,且其物側面為凸面,其像側面為凹面,其中,其像側面於離軸處具有至少一反曲點;第四透鏡,具有正屈折力,並包含一物側面及一像側面,且其物側面為凹面,其像側面為凸面;第五透鏡,具有負屈折力,並包含一物側面及一像側面,且物側面為凸面,其像側面為凹面,其中,其像側面於離軸處具有至少一反曲點;第一透鏡至第五透鏡之該些物側面及該些像側面皆為非球面;此光學成像透鏡組滿足以下條件:
0.8<V2/V3<1.1;
0.3<(V2+V3)/(V4+V5)<0.45;以及
0<(CT2+AT2+CT3)/TA<0.25;
其中,V2為第二透鏡之色散係數,V3為第三透鏡之色散係數,V4為第四透鏡之色散係數,V5為第五透鏡之色散係數,CT2為第二透鏡於光軸上的厚度,CT3為第三透鏡於光軸上的厚度,AT2為第二透鏡之像側面至第三透鏡之物側面於光軸上的間隔距離,TA為第一透鏡之物側面至第五透鏡之像側面於光軸上之距離。
根據本發明之一實施例,第一透鏡之焦距為f1,第二透鏡之焦距為f2,此光學成像透鏡組滿足以下條件:
1.5<|f2/f1|<2.6。
根據本發明之一實施例,此光學成像透鏡組滿足以下條件:
1.7<|f2/f1|<2.4。
根據本發明之一實施例,此光學成像透鏡組之有效焦距為f,第四透鏡之物側面之曲率半徑為R7,此光學成像透鏡組滿足以下條件:
1<f/|R7|<1.55。
根據本發明之一實施例,第三透鏡之物側面及像側面之曲率半徑分別為R3及R4,此光學成像透鏡組滿足以下條件:
-0.5<(R3+R4)/(R3-R4)<0.5。
根據本發明之一實施例,第三透鏡及第四透鏡之合成焦距為f34,此光學成像透鏡組滿足以下條件:
0.85<f34/f<1。
本發明更提供一種成像裝置,其包含如前述之光學成像透鏡組。
本發明進一步提供一種電子裝置,其包含如前述之成像裝置。
為使本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂,以下列舉數個實施例,並配合所附圖式詳細說明如下,然而以下說明內容及圖式僅為了示例之用,並非用限制本發明之範圍。
本發明之光學成像透鏡組由物側至像側依序包含光圈、第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡及第五透鏡。
在本發明之實施例中,每一個透鏡皆包含朝向被攝物之一物側面,及朝向成像表面之一像側面。每一個物側面及像側面皆包含靠近光軸處(近軸處)之表面區域及遠離光軸處(離軸處)之表面區域。在以下說明內容中,每一透鏡表面之形狀為凸面或凹面,若未明確指明為近軸處或遠離光軸處,則代表其近軸處表面區域之形狀為凸面或凹面。
光圈設置於第一透鏡前,用以減少雜散光。
第一透鏡具有正屈折力,其靠近物側之表面(物側面)為凸面。藉由設置具有正屈折力之第一透鏡,可以縮短光學成像透鏡組的總長度。
第二透鏡具有負屈折力,其物側面為凹面,像側面為凹面。有利於降低鏡頭組製造敏感度,以利於鏡片加工。
第三透鏡具有正屈折力,其物側面為凸面,像側面為凹面,且其像側面於離軸處具有至少一反曲點。較佳地,第三透鏡之物側面於離軸處亦具有至少一反曲點。第四透鏡具有正屈折力,其物側面為凹面,像側面為凸面。
第五透鏡具有負屈折力,其物側面為凸面,像側面為凹面,且其像側面於離軸處具有至少一反曲點。
其中,第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡及第五透鏡之色散係數分別為V2、V3、V4及V5,此光學成像透鏡組滿足以下條件:0.8<V2/V3<1.1;及0.3<(V2+V3)/(V4+V5)<0.45。藉由前述各透鏡之屈折力的配置及搭配不同的透鏡色散係數之組合,可以有效地修正此光學成像透鏡組之像差及色差。
第二透鏡於光軸上的厚度為CT2,第三透鏡於光軸上的厚度為CT3,第二透鏡之像側面至第三透鏡之物側面於光軸上的距離為AT2,第一透鏡之物側面至第五透鏡之像側面於光軸上的距離為TA,此光學成像透鏡組滿足以下條件:0<(CT2+AT2+CT3)/TA<0.25。藉此,可以有效縮短光學成像透鏡組之總長度。
更詳細地說,第一透鏡之焦距為f1,第二透鏡之焦距為f2,此光學成像透鏡組滿足以下條件:1.5<|f2/f1|<2.6。藉由適當地分配第一透鏡與第二透鏡之屈折力,有效地縮光學成像透鏡組之總長度及修正像差。較佳地,此光學成像透鏡組滿足以下條件:1.7<|f2/f1|<2.4。
此光學成像透鏡組之有效焦距為f,第四透鏡之物側面的曲率半徑為R7,此光學成像透鏡組滿足以下條件:1<f/|R7|<1.55。藉此,可以使得第四透鏡之物側面具有較合適的曲率,降低加工困難度。
第二透鏡之物側面的曲率半徑為R3及像側面之曲率半徑為R4,此光學成像透鏡組滿足以下條件:-0.5<(R3+R4)/(R3-R4)<0.5。藉此,可以避免第二透鏡之物側面及像側面過於彎曲,並有助於修正像差。
第三透鏡與第四透鏡之合成焦距(Composite Focal Length)為f34,其與此光學成像透鏡組之有效焦距f滿足以下條件:0.85<f34/f<1。藉由此方式配置光學成像透鏡組之屈折力,可以有助於修正像差。 〈第一實施例〉
圖1A為本發明第一實施例之光學成像透鏡組之示意圖。圖1B由左至右依序為本發明第一實施例之縱向球差圖(Longitudinal Spherical Aberration)、像散(Astigmatism)像差圖及畸變(Distortion)像差圖。
如圖1A所示,第一實施例之光學成像透鏡組10自物側至像側依序包含光圈ST、第一透鏡11、第二透鏡12、第三透鏡13、第四透鏡14、第五透鏡15、濾光元件16及成像面17。其中,所述物側為靠近被攝物之一側,而像側為靠近成像面17之一側。此光學成像透鏡組10更可搭配一電子感光元件100 (設置於成像面17上),以構成一成像裝置(未另標號)。
第一透鏡11具有正屈折力,其材質為塑膠。第一透鏡11具有朝向物側之物側面11a及朝向像側之像側面11b,其中,物側面11a為凸面,且此二表面11a及11b皆為非球面。
第二透鏡12具有負屈折力,其材質為塑膠。第二透鏡12具有朝向物側之物側面12a及朝向像側之像側面12b,且此二表面12a及12b皆為非球面。其中,物側面12a為凹面,像側面12b為凹面。
第三透鏡13具有正屈折力,其材質為塑膠。第三透鏡13具有朝向物側之物側面13a及朝向像側之像側面13b,且此二表面13a及13b皆為非球面。其中,第三透鏡13的物側面13a為凸面;而像側面13b於近軸處為凹面,於離軸處為凸面,亦即,第三透鏡13之像側面13b於離軸處具有至少一反曲點(Inflection Point)。
第四透鏡14具有正屈折力,其材質為塑膠。第四透鏡14具有朝向物側之物側面14a及朝向像側之像側面14b,且此二表面14a及14b皆為非球面。其中,物側面14a為凹面,而像側面14b為凸面。
第五透鏡15具有負屈折力,其材質為塑膠。第五透鏡15具有朝向物側之物側面15a及朝向像側之像側面15b,且此二表面15a及15b皆為非球面。其中,物側面15a為凸面,而像側面15b於近光軸處為凹面,於遠離光軸處為凸面,亦即,第五透鏡15之像側面15b於離軸處具有至少一反曲點。
濾光元件16設置於第五透鏡15與成像面17之間,其材質為玻璃,其表面16a及16b皆為平面。濾光元件16例如是一紅外線濾除元件(IR Filter)。
上述各透鏡之非球面的曲線方程式表示如下:
Figure 02_image001
其中,X:非球面上距離光軸為Y的點與非球面於光軸上之切面間的距離;
Y:非球面上的點與光軸間之垂直距離;
R:透鏡於近光軸處的曲率半徑;
K:錐面係數;以及
Ai:第i階非球面係數。
第一實施例之光學成像透鏡組10之有效焦距為f,光圈值(F-number)為Fno,系統總長(Total Track Length)為TTL,最大視角之一半為HFOV(Half Field of View),最大像高(Image Height)為IMH,其數值如下:f=3.3mm,Fno=2.05,TTL=3.98mm,HFOV=39度,IMH=2.72mm。
第二透鏡12之色散係數為V2,第三透鏡13之色散係數為V3,其滿足以下條件:V2/V3=0.85。此外,第四透鏡14之色散係數為V4,第五透鏡15之色散係數為V5,此光學成像透鏡組10滿足以下條件:(V2+V3)/(V4+V5)=0.40。
第二透鏡12於光軸上的厚度為CT2,第三透鏡13於光軸上的厚度為CT3,第二透鏡12之像側面12b至第三透鏡13之物側面13a於光軸上的距離為AT2,及第一透鏡11之物側面11a至第五透鏡15之像側面15b於光軸上的距離為TA,此光學成像透鏡組10滿足以下條件:(CT2+AT2+CT3)/TA=0.20。
第一透鏡11之焦距為f1,第二透鏡12之焦距為f2,其滿足以下條件:|f2/f1|=1.79。
此光學成像透鏡組10之有效焦距為f,及第四透鏡14之物側面的曲率半徑為R7,其滿足以下條件:f/|R7|=1.50。
第二透鏡12之物側面12a及像側面12b的曲率半徑為R3及R4,其滿足以下條件:(R3+R4)/(R3-R4)= -0.19。
第三透鏡13與第四透鏡14之合成焦距為f34,其與此光學成像透鏡組10之有效焦距f,滿足以下條件:f34/f=0.87。
請參見下方表一,其為本發明第一實施例之光學成像透鏡組的詳細光學數據。其中,第一透鏡11之物側面11a標示為表面11a、像側面11b標示為表面11b,其他各透鏡表面則依此類推;表中標示為ASP之表面,例如第一透鏡11之物側面11a,則表示該表面為非球面。表中距離欄位的數值代表該表面至下一表面的距離,例如光圈ST至第一透鏡11之物側面11a之距離為-0.221mm。第一透鏡11之物側面11a至像側面11b之距離為0.530mm,代表第一透鏡11之厚度為0.530mm。第一透鏡11之像側面11b至第二透鏡12之物側面12a之距離為0.157mm。其它可依此類推,以下不再重述。
第一實施例
 f= 3.3 mm , Fno = 2.05 , HFOV = 39 deg
  表面 曲率半徑(mm) 距離(mm) 折射率 色散係數 焦距(mm) 材質
被攝物   平面   無限        
光圈 ST     -0.221        
第一透鏡 11a 1.285 ASP 0.530 1.54 55.950 2.840 塑膠
11b 6.407 ASP 0.157        
第二透鏡 12a -5.729 ASP 0.191 1.66 20.410 -5.070 塑膠
12b 8.357 ASP 0.179        
第三透鏡 13a 2.602 ASP 0.228 1.64 23.970 13.080 塑膠
13b 3.645 ASP 0.349        
第四透鏡 14a -2.200 ASP 0.525 1.54 55.950 3.270 塑膠
14b -1.069 ASP 0.388        
第五透鏡 15a 5.635 ASP 0.427 1.54 55.950 -2.840 塑膠
15b 1.182 ASP 0.350        
濾光元件 16a 平面   0.210 1.52 64.140   玻璃
16b 平面   0.440        
成像面   平面            
參考波長:555nm            
表一
請參見表二,其為本發明第一實施例之各透鏡表面的非球面係數。其中,K為非球面曲線方程式中的錐面係數,A4至A16則代表各表面第4階至第16階非球面係數。例如第一透鏡11之物側面 11a之錐面係數K為-0.76339。其它可依此類推,以下不再重述。此外,以下各實施例的表格係對應至各實施例之光學成像透鏡組,各表格的定義係與本實施例相同,故在以下實施例中不再加以贅述。
第一實施例之非球面係數
表面 11a 11b 12a 12b 13a 13b
K -7.6339E-01 2.6417E+01 -1.8503E+02 -3.2620E+01 -4.0589E+00 -6.7704E-01
A4 3.8858E-02 -6.9342E-02 -1.6032E-01 -7.8467E-02 -3.4070E-01 -1.8430E-01
A6 6.2972E-02 -2.6717E-02 6.4805E-01 6.7828E-01 2.2349E-01 -1.6080E-01
A8 -8.7546E-02 1.7739E-01 -1.2626E+00 -1.2123E+00 -3.1926E-01 3.4329E-01
A10 -1.1319E-01 -1.7351E-01 7.0358E-01 1.4036E+00 7.0157E-02 -4.0127E-01
A12 5.3780E-01 1.3915E+00 2.3827E-01 -1.0839E+00 1.3441E-01 3.4795E-02
A14 -5.8975E-01 -5.5422E-01 -6.0496E-02 7.4102E-01 0.0000E+00 2.4000E-01
表面 14a 14b 15a 15b
K 2.8778E+00 -7.6235E-01 -1.1097E+00 -6.1050E+00
A4 1.0394E-01 1.4097E-01 -2.5463E-01 -1.3074E-01
A6 -2.9130E-01 -1.4217E-01 1.4641E-01 6.5229E-02
A8 5.3021E-01 9.4279E-02 -4.4614E-02 -2.3879E-02
A10 -4.7086E-01 7.2185E-02 7.9263E-03 5.3071E-03
A12 1.0124E-01 -8.0084E-02 -7.7250E-04 -6.6575E-04
A14 7.3146E-02 1.7417E-02 3.2759E-05 3.6214E-05
表二 〈第二實施例〉
圖2A為本發明第二實施例之光學成像透鏡組之示意圖。圖2B由左至右依序為本發明第二實施例之縱向球差圖(Longitudinal Spherical Aberration)、像散(Astigmatism)像差圖及畸變(Distortion)像差圖。
如圖2A所示,第二實施例之光學成像透鏡組20自物側至像側依序包含光圈ST、第一透鏡21、第二透鏡22、第三透鏡23、第四透鏡24、第五透鏡25、濾光元件26及成像面27。此光學成像透鏡組20更可搭配一電子感光元件200 (設置於成像面27上),以構成一成像裝置(未另標號)。
第一透鏡21具有正屈折力,其材質為塑膠。第一透鏡21具有朝向物側之物側面21a及朝向像側之像側面21b,其中,物側面21a為凸面,且此二表面21a及21b皆為非球面。
第二透鏡22具有負屈折力,其材質為塑膠。第二透鏡22具有朝向物側之物側面22a及朝向像側之像側面22b,且此二表面22a及22b皆為非球面。其中,物側面22a於近軸處為凹面,於離軸處為凸面,而像側面22b為凹面。
第三透鏡23具有正屈折力,其材質為塑膠。第三透鏡23具有朝向物側之物側面23a及朝向像側之像側面23b,且此二表面23a及23b皆為非球面。其中,第三透鏡23的物側面23a為凸面;而像側面23b於近光軸處為凹面,於離軸處為凸面,亦即,第三透鏡23之像側面23b於離軸處具有至少一反曲點。
第四透鏡24具有正屈折力,其材質為塑膠。第四透鏡24具有朝向物側之物側面24a及朝向像側之像側面24b,其中,物側面24a為凹面,而像側面24b為凸面,且此二表面24a及24b皆為非球面。
第五透鏡25具有負屈折力,其材質為塑膠。第五透鏡25具有朝向物側之物側面25a及朝向像側之像側面25b,且此二表面25a及25b皆為非球面。其中,物側面25a為凸面,而像側面25b於近光軸處為凹面,於遠離光軸處為凸面,亦即,第五透鏡25之像側面25b具有至少一反曲點。
濾光元件26設置於第五透鏡25與成像面27之間,其材質為玻璃,其表面26a及26b皆為平面。濾光元件26例如是一紅外線濾除元件(IR Filter)。
第二實施例之光學成像透鏡組20之參數定義皆與第一實施例相同,例如有效焦距為f,光圈值(F-number)為Fno,及最大視角之一半為HFOV等,相關之參數數值請參見表三。
有效焦距f (mm) 3.38  V2 / V3 1
Fno 2.06  ( V2 + V3 ) / V4 + V5 ) 0.42
鏡頭總長(mm) 3.95  ( CT2 +TT2+ CT3 ) / TA 0.24
IMH(mm) 2.88 |f2 / f1| 2.37
HFOV (度) 40  f / |R7| 1.12
     ( R3 + R4 ) / ( R3 - R4 ) 0.24
     f34 / f 0.98
表三
其次,請參見下方表四及表五,其中,表四為本發明第二實施例之光學成像透鏡組的詳細光學數據,表五為本發明第二實施例之各透鏡表面的非球面係數。
第二實施例
f = 3.38 mm , Fno = 2.06 , HFOV = 40 deg
  表面 曲率半徑(mm) 距離(mm) 折射率 色散係數 焦距(mm) 材質
被攝物   平面   無限        
光圈 ST     -0.025        
第一透鏡 21a 1.333 ASP -0.503 1.54 55.950 2.820 塑膠
21b 8.616 ASP 0.059        
第二透鏡 22a -11.360 ASP 0.229 1.64 23.530 -6.680 塑膠
22b 6.995 ASP 0.233        
第三透鏡 23a 3.773 ASP 0.236 1.64 23.530 100.600 塑膠
23b 3.908 ASP 0.383        
第四透鏡 24a -3.011 ASP 0.508 1.54 55.950 3.320 塑膠
24b -1.197 ASP 0.479        
第五透鏡 25a 3.340 ASP 0.328 1.54 55.950 -2.610 塑膠
25b 0.964 ASP 0.350        
濾光元件 26a 平面   0.210 1.52 64.140   玻璃
26b 平面   0.430        
成像面   平面            
參考波長:555nm            
表四
第二實施例之非球面係數
表面 21a 21b 22a 22b 23a 23b
K -8.1769E-01 4.0070E+01 -5.4858E+02 5.3320E+00 -7.1870E+00 1.5301E+01
A4 3.6823E-02 -2.1951E-01 -2.9313E-01 -1.8536E-01 -3.9789E-01 -2.7921E-01
A6 1.4778E-02 3.9774E-01 1.0701E+00 8.1524E-01 7.4259E-02 -1.0221E-01
A8 5.4707E-02 -1.3437E-01 -1.4657E+00 -1.2743E+00 1.7054E-02 2.2707E-01
A10 -3.3685E-01 -6.7083E-01 9.6138E-01 1.0121E+00 -2.6329E-01 -3.1989E-01
A12 5.9229E-01 7.2950E-01 -2.5022E-01 -2.7288E-01 3.2814E-01 2.5593E-01
A14 -4.6641E-01 -2.5515E-01 9.7507E-02 -2.3015E-02 0.0000E+00 0.0000E+00
表面 24a 24b 25a 25b
K 6.8413E+00 -3.4433E-01 -1.2019E+02 -6.8832E+00
A4 1.3833E-01 1.8603E-01 -2.7235E-01 -1.4395E-01
A6 -2.1266E-01 -7.2420E-02 1.4589E-01 6.8573E-02
A8 3.1479E-01 5.4116E-02 -4.0325E-02 -2.3826E-02
A10 -3.6620E-01 2.8760E-02 6.8207E-03 5.1805E-03
A12 2.4300E-01 -3.6803E-02 6.9130E-04 6.6989E-04
A14 -6.3226E-02 9.0181E-03 3.1995E-05 3.7734E-05
表五 〈第三實施例〉
圖3A為本發明第三實施例之光學成像透鏡組之示意圖。圖3B由左至右依序為本發明第三實施例之縱向球差圖(Longitudinal Spherical Aberration)、像散(Astigmatism)像差圖及畸變(Distortion)像差圖。
如圖3A所示,第三實施例之光學成像透鏡組30自物側至像側依序包含光圈ST、第一透鏡31、第二透鏡32、第三透鏡33、第四透鏡34、第五透鏡35、濾光元件36及成像面37。其中,此光學成像透鏡組30更可以搭配一電子感光元件300(設置於成像面37上),以構成一成像裝置(未另標號)。
第一透鏡31具有正屈折力,其材質為塑膠。第一透鏡31具有朝向物側之物側面31a及朝向像側之像側面31b,其中,物側面31a為凸面,且此二表面31a及31b皆為非球面。
第二透鏡32具有負屈折力,其材質為塑膠。第二透鏡32具有朝向物側之物側面32a及朝向像側之像側面32b,其中,物側面32a為凹面,像側面32b為凹面,且此二表面32a及32b皆為非球面。
第三透鏡33具有正屈折力,其材質為塑膠。第三透鏡33具有朝向物側之物側面33a及朝向像側之像側面33b,且此二表面33a及33b皆為非球面。其中,第三透鏡33的物側面33a為凸面,而像側面33b於近光軸處為凹面,於遠離光軸處為凸面,亦即,第三透鏡33之像側面33b於離軸處具有至少一反曲點。
第四透鏡34具有正屈折力,其材質為塑膠。第四透鏡34具有朝向物側之物側面34a及朝向像側之像側面34b,且此二表面34a及34b皆為非球面。其中,物側面34a為凹面,而像側面34b為凸面。
第五透鏡35具有負屈折力,其材質為塑膠。第五透鏡35具有朝向物側之物側面35a及朝向像側之像側面35b,且此二表面35a及35b皆為非球面。其中,物側面35a為凸面,而像側面35b於近光軸處為凹面,於遠離光軸處為凸面,亦即,第五透鏡35之像側面35b於離軸處具有至少一反曲點。
濾光元件36設置於第五透鏡35與成像面37之間,其材質為玻璃,其表面36a及36b皆為平面。濾光元件36例如是一紅外線濾除元件(IR Filter)。
第三實施例之光學成像透鏡組30之參數定義皆與第一實施例相同,例如有效焦距為f,光圈值(F-number)為Fno,及最大視角之一半為HFOV等,相關之參數數值請參見表六。
有效焦距f (mm) 3.33  V2 / V3 0.851
Fno 2.05  ( V2 + V3 ) / V4 + V5 ) 0.396
鏡頭總長(mm) 3.9  ( CT2 +TT2+ CT3 ) / TA 0.21
IMH (mm) 2.96 |f2 / f1| 1.775
HFOV (度) 40  f / |R7| 1.54
     ( R3 + R4 ) / ( R3 - R4 ) -0.22
     f34 / f 0.91
表六
其次,請參見下方表七及表八,其中,表七為本發明第三實施例之光學成像透鏡組的詳細光學數據,表八為本發明第三實施例之各透鏡表面的非球面係數。
第三實施例
f = 3.33 mm , Fno = 2.05 , HFOV = 40 deg
  表面 曲率半徑(mm) 距離(mm) 折射率 色散係數 焦距(mm) 材質
被攝物   平面   無限        
光圈 ST     -0.243        
第一透鏡 31a 1.335 ASP 0.513 1.54 55.950 2.980 塑膠
31b 6.446 ASP 0.145        
第二透鏡 32a -5.808 ASP 0.227 1.66 20.410 -5.290 塑膠
32b 9.136 ASP 0.157        
第三透鏡 33a 2.440 ASP 0.240 1.63 23.970 10.590 塑膠
33b 3.665 ASP 0.472        
第四透鏡 34a -2.158 ASP 0.342 1.54 55.950 3.710 塑膠
34b -1.104 ASP 0.440        
第五透鏡 35a 7.113 ASP 0.409 1.54 56.080 -2.910 塑膠
35b 1.256 ASP 0.350        
濾光元件 36a 平面   0.210 1.52 64.142   玻璃
36b 平面   0.400        
成像面   平面            
參考波長:555nm            
擋光位置:第三透鏡像側面通光孔半徑為0.93mm ; 第五透鏡物側面通光孔半徑為2.15mm
表七
第三實施例之非球面係數
表面 31a 31b 32a 32b 33a 33b
K -8.2651E-01 2.5070E+01 -2.0035E+02 -2.3358E+02 -3.9538E+00 1.6794E+00
A4 3.5175E-02 -6.3821E-02 -1.6977E-01 -1.0395E-01 -3.3817E-01 -1.7942E-01
A6 5.0067E-02 -4.2257E-02 6.3503E-01 6.4938E-01 2.4086E-01 -1.4975E-01
A8 -9.4199E-02 1.5111E-01 -1.2867E+00 -1.2484E+00 -3.3462E-01 3.3199E-01
A10 -1.1966E-01 -1.1828E+00 7.3702E-01 1.4365E+00 2.9427E-02 -4.0993E-01
A12 5.3861E-01 1.3842E+00 2.5483E-01 -1.0604E+00 1.5334E-01 3.7293E-02
A14 -6.0875E-01 -4.6345E-01 -4.9794E-02 5.3389E-01 0.0000E+00 2.4939E-01
表面 34a 34b 35a 35b
K 2.9347E+00 -7.5877E-01 -1.3290E+01 -6.4081E+00
A4 1.0378E-01 1.3668E-01 -2.5661E-01 -1.3024E-01
A6 -3.0612E-01 -1.4103E-01 1.4701E-01 6.4755E-02
A8 5.3647E-01 9.4942E-02 -4.4564E-02 -2.3931E-02
A10 -4.6824E-01 7.0007E-02 7.9266E-03 5.3097E-03
A12 9.6767E-02 -7.7449E-02 7.6724E-04 6.6374E-04
A14 6.9014E-02 1.7379E-02 3.1538E-05 3.5938E-05
表八 〈第四實施例〉
圖4A為本發明第四實施例之光學成像透鏡組之示意圖。圖4B由左至右依序為本發明第四實施例之縱向球差圖(Longitudinal Spherical Aberration)、像散(Astigmatism)像差圖及畸變(Distortion)像差圖。
如圖4A所示,第四實施例之光學成像透鏡組40自物側至像側依序包含光圈ST、第一透鏡41、第二透鏡42、第三透鏡43、第四透鏡44、第五透鏡45、濾光元件46及成像面47。其中,此光學成像透鏡組40更可以搭配一電子感光元件400(設置於成像面47上),以構成一成像裝置(未另標號)。
第一透鏡41具有正屈折力,其材質為塑膠。第一透鏡41具有朝向物側之物側面41a及朝向像側之像側面41b,其中,物側面41a為凸面,且此二表面41a及41b皆為非球面。
第二透鏡42具有負屈折力,其材質為塑膠。第二透鏡42具有朝向物側之物側面42a及朝向像側之像側面42b,其中,物側面42a為凹面,像側面42b為凹面,且此二表面42a及42b皆為非球面。
第三透鏡43具有正屈折力,其材質為塑膠。第三透鏡43具有朝向物側之物側面43a及朝向像側之像側面43b,且此二表面43a及43b皆為非球面。其中,第三透鏡43的物側面43a為凸面,而像側面43b於近軸處為凹面,於離軸處為凸面,亦即,第三透鏡43之像側面43b於離軸處具有至少一反曲點。
第四透鏡44具有正屈折力,其材質為塑膠。第四透鏡44具有朝向物側之物側面44a及朝向像側之像側面44b,其中,物側面44a為凹面,而像側面44b為凸面,且此二表面44a及44b皆為非球面。
第五透鏡45具有負屈折力,其材質為塑膠。第五透鏡45具有朝向物側之物側面45a及朝向像側之像側面45b,且此二表面45a及45b皆為非球面。其中,第五透鏡45的物側面45a為凸面,而像側面45b於近光軸處為凹面,於遠離光軸處為凸面,亦即,第五透鏡45之像側面45b於離軸處具有至少一反曲點。
濾光元件46設置於第五透鏡45與成像面47之間,其材質為玻璃,其表面46a及46b皆為平面。濾光元件46例如是一紅外線濾除元件(IR Filter)。
第四實施例之光學成像透鏡組40之參數定義皆與第一實施例相同,例如有效焦距為f,光圈值(F-number)為Fno,及最大視角之一半為HFOV等,相關之參數數值請參見表九。
有效焦距f (mm) 3.16  V2 / V3 0.824
Fno 2.05  ( V2 + V3 ) / V4 + V5 ) 0.383
鏡頭總長(mm) 3.89  ( CT2 +TT2+ CT3 ) / TA 0.2
IMH (mm) 2.57 |f2 / f1| 1.706
HFOV (度) 39  f / |R7| 1.42
     ( R3 + R4 ) / ( R3 - R4 ) -0.29
     f34 / f 0.88
表九
其次,請參見下方表十及表十一,其中,表十為本發明第四實施例之光學成像透鏡組的詳細光學數據,表十一為本發明第四實施例之各透鏡表面的非球面係數。
第四實施例
f = 3.16 mm , Fno = 2.05 , HFOV = 39 deg
  表面 曲率半徑(mm) 距離(mm) 折射率 色散係數 焦距(mm) 材質
被攝物   平面   無限        
光圈 ST     -0.223        
第一透鏡 41a 1.340 ASP 0.518 1.54 55.950 2.930 塑膠
41b 6.675 ASP 0.165        
第二透鏡 42a -5.361 ASP 0.198 1.67 19.400 -5.000 塑膠
42b 9.779 ASP 0.164        
第三透鏡 43a 2.446 ASP 0.237 1.64 23.970 12.000 塑膠
43b 3.617 ASP 0.399        
第四透鏡 44a -2.241 ASP 0.429 1.54 55.950 3.190 塑膠
44b -1.061 ASP 0.384        
第五透鏡 45a 4.101 ASP 0.444 1.54 56.080 -2.940 塑膠
45b 1.099 ASP 0.350        
濾光元件 46a 平面   0.210 1.52 64.142   玻璃
46b 平面   0.390        
成像面   平面            
參考波長:555nm            
表十
第四實施例之非球面係數
表面 41a 41b 42a 42b 43a 43b
K -8.1387E-01 2.4664E+01 -1.7062E+02 -1.8266E+02 -5.0106E+00 1.8518E+00
A4 3.5906E-02 -6.5246E-02 -1.7047E-01 -1.0181E-01 -3.4416E-01 -1.7835E-01
A6 5.0521E-02 -3.9830E-02 6.3145E-01 6.5354E-01 2.3788E-01 -1.5313E-01
A8 -9.4302E-02 1.5446E-01 -1.2908E+00 -1.2449E+00 -3.3813E-01 3.3070E-01
A10 -1.2009E-01 -1.1822E+00 7.3455E-01 1.4379E+00 2.5695E-02 -4.0979E-01
A12 5.3825E-01 1.3791E+00 2.5565E-01 -1.0614E+00 1.4938E-01 3.6991E-02
A14 -6.0778E-01 -4.7778E-01 -4.4635E-02 5.2816E-01 0.0000E+00 2.4780E-01
表面 44a 44b 45a 45b
K 2.7989E+00 -7.2736E-01 -1.6354E+01 -5.3842E+00
A4 1.0574E-01 1.3221E-01 -2.5542E-01 -1.2907E-01
A6 -2.9949E-01 -1.4381E-01 1.4711E-01 6.4889E-02
A8 5.3826E-01 9.4932E-02 -4.4593E-02 -2.4004E-02
A10 -4.7092E-01 7.0054E-02 7.9186E-03 5.2948E-03
A12 9.2937E-02 -7.7788E-02 -7.6759E-04 -6.6377E-04
A14 6.6568E-02 1.6872E-02 3.1978E-05 3.6648E-05
表十一 〈第五實施例〉
圖5A為本發明第五實施例之光學成像透鏡組之示意圖。圖5B由左至右依序為本發明第五實施例之縱向球差圖(Longitudinal Spherical Aberration)、像散(Astigmatism)像差圖及畸變(Distortion)像差圖。
如圖5A所示,第五實施例之光學成像透鏡組50自物側至像側依序包含光圈ST、第一透鏡51、第二透鏡52、第三透鏡53、第四透鏡54、第五透鏡55、濾光元件56及成像面57。其中,此光學成像透鏡組50更可以搭配一電子感光元件500(設置於成像面57上),以構成一成像裝置(未另標號)。
第一透鏡51具有正屈折力,其材質為塑膠。第一透鏡51具有朝向物側之物側面51a及朝向像側之像側面51b,其中,物側面51a為凸面,且此二表面51a及51b皆為非球面。
第二透鏡52具有負屈折力,其材質為塑膠。第二透鏡52具有朝向物側之物側面52a及朝向像側之像側面52b,其中,物側面52a為凹面,像側面52b為凹面,且此二表面52a及52b皆為非球面。
第三透鏡53具有正屈折力,其材質為塑膠。第三透鏡53具有朝向物側之物側面53a及朝向像側之像側面53b,,且此二表面53a及53b皆為非球面。其中,第三透鏡53的物側面53a為凸面,而像側面53b於近軸處為凹面,於離軸處為凸面,亦即,第三透鏡53之像側面53b於離軸處具有至少一反曲點。
第四透鏡54具有正屈折力,其材質為塑膠。第四透鏡54具有朝向物側之物側面54a及朝向像側之像側面54b,其中,物側面54a為凹面,而像側面54b為凸面,且此二表面54a及54b皆為非球面。
第五透鏡55具有負屈折力,其材質為塑膠。第五透鏡55具有朝向物側之物側面55a及朝向像側之像側面55b,且此二表面55a及55b皆為非球面。其中,物側面55a為凸面,而像側面55b於近光軸處為凹面,於遠離光軸處為凸面,亦即,第五透鏡55之像側面55b於離軸處具有至少一反曲點。
濾光元件56設置於第五透鏡55與成像面57之間,其材質為玻璃,其表面56a及56b皆為平面。濾光元件56例如是一紅外線濾除元件(IR Filter)。
第五實施例之光學成像透鏡組50之參數定義皆與第一實施例相同,例如有效焦距為f,光圈值(F-number)為Fno,及最大視角之一半為HFOV等,相關之參數數值請參見表十二。
有效焦距f (mm) 3.2  V2 / V3 0.824
Fno 2.05  ( V2 + V3 ) / V4 + V5 ) 0.392
鏡頭總長(mm) 3.98  ( CT2 +TT2+ CT3 ) / TA 0.2
IMH (mm) 2.6 |f2 / f1| 1.73
HFOV (度) 38.5  f / |R7| 1.43
     ( R3 + R4 ) / ( R3 - R4 ) -0.35
     f34 / f 0.86
表十二
其次,請參見下方表十三及表十四,其中,表十三為本發明第五實施例之光學成像透鏡組的詳細光學數據,表十四為本發明第五實施例之各透鏡表面的非球面係數。
第五實施例
f = 3.2 mm , Fno = 2.05 , HFOV = 38.5 deg
  表面 曲率半徑(mm) 距離(mm) 折射率 色散係數 焦距(mm) 材質
被攝物   平面   無限        
光圈 ST     -0.217        
第一透鏡 51a 1.345 ASP 0.524 1.54 55.950 2.950 塑膠
51b 7.032 ASP 0.171        
第二透鏡 52a -5.123 ASP 0.210 1.67 19.400 -5.090 塑膠
52b 10.674 ASP 0.160        
第三透鏡 53a 2.477 ASP 0.231 1.64 23.530 12.210 塑膠
53b 3.482 ASP 0.356        
第四透鏡 54a -2.235 ASP 0.497 1.54 55.950 3.190 塑膠
54b -1.055 ASP 0.350        
第五透鏡 55a 4.039 ASP 0.483 1.54 56.080 -2.950 塑膠
55b 1.090 ASP 0.250        
濾光元件 56a 平面   0.210 1.52 64.142   玻璃
56b 平面   0.541        
成像面   平面            
參考波長:555nm            
表十三
第五實施例之非球面係數
表面 51a 51b 52a 52b 53a 53b
K -8.0925E-01 2.4280E+01 -1.5184E+02 -1.4733E+02 -5.4091E+00 1.4323E+00
A4 3.6765E-02 -6.8439E-02 -1.7180E-01 -9.9350E-02 -3.4713E-01 -1.8036E-01
A6 4.9120E-02 -3.9402E-02 6.3116E-01 6.5275E-01 2.3135E-01 -1.5714E-01
A8 -9.6861E-02 1.5597E-01 -1.2950E+00 -1.2494E+00 -3.5519E-01 3.3452E-01
A10 -1.2462E-01 -1.1851E+00 7.2675E-01 1.4344E+00 2.1813E-02 -4.0842E-01
A12 5.3214E-01 1.3723E+00 2.5449E-01 -1.0635E+00 1.6136E-01 3.5338E-02
A14 -6.0518E-01 -4.8802E-01 -4.1203E-02 5.3073E-01 0.0000E+00 2.4423E-01
表面 54a 54b 55a 55b
K 2.8350E+00 -7.1040E-01 -1.6041E+01 -5.2156E+00
A4 1.0310E-01 1.2288E-01 -2.5291E-01 -1.2931E-01
A6 -2.7979E-01 -1.3766E-01 1.4768E-01 6.5598E-02
A8 5.4230E-01 9.8611E-02 -4.4496E-02 -2.3888E-02
A10 -4.7269E-01 7.0893E-02 7.9301E-03 5.3024E-03
A12 9.1129E-02 -7.8271E-02 -7.6728E-04 -6.6440E-04
A14 6.6291E-02 1.5427E-02 3.1879E-05 3.7496E-05
表十四 〈第六實施例〉
本發明第六實施例為一成像裝置(未圖示),此成像裝置包含如前述實施例之光學成像透鏡組,以及一電子感光元件。電子感光元件例如是電荷耦合元件(Charge-Coupled Device,CCD)或互補式金屬氧化半導體(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)影像感測元件等。此成像裝置例如是可攜式電子產品攝影裝置,或監控攝影機等。 〈第七實施例〉
本發明第七實施例為一電子裝置(未圖示),此電子裝置包含如第六實施例之成像裝置。此電子裝置例如是可攜式電子裝置,如手機、平板,或是電子監控系統,以及車用監控設備。
雖然本發明使用前述數個實施例加以說明,然而該些實施例並非用以限制本發明之範圍。對任何熟知此項技藝者而言,在不脫離本發明之精神與範圍內,仍可以參照本發明所揭露的實施例內容進行形式上和細節上的多種變化。是故,此處需明白的是,本發明係以下列申請專利範圍所界定者為準,任何在申請專利範圍內或其等效的範圍內所作的各種變化,仍應落入本發明之申請專利範圍之內。
10、20、30、40、50:光學成像透鏡組 11、21、31、41、51:第一透鏡 12、22、32、42、52:第二透鏡 13、23、33、43、53:第三透鏡 14、24、34、44、54:第四透鏡 15、25、35、45、55:第五透鏡 11a、21a、31a、41a、51a:第一透鏡之物側面 11b、21b、31b、41b、51b:第一透鏡之像側面 12a、22a、32a、42a、52a:第二透鏡之物側面 12b、22b、32b、42b、52b:第二透鏡之像側面 13a、23a、33a、43a、53a:第三透鏡之物側面 13b、23b、33b、43b、53b:第三透鏡之像側面 14a、24a、34a、44a、54a:第四透鏡之物側面 14b、24b、34b、44b、54b:第四透鏡之像側面 15a、25a、35a、45a、55a:第五透鏡之物側面 15b、25b、35b、45b、55b:第五透鏡之像側面 16、26、36、46、56:濾光元件 17、27、37、47、57:成像面 I:光軸 ST:光圈 100、200、300、400、500:電子感光元件
圖1A為本發明第一實施例之光學成像透鏡組示意圖。
圖1B由左至右依序為本發明第一實施例之縱向球差圖、像散像差圖及畸變像差圖。
圖2A為本發明第二實施例之光學成像透鏡組示意圖。
圖2B由左至右依序為本發明第二實施例之縱向球差圖、像散像差圖及畸變像差圖。
圖3A為本發明第三實施例之光學成像透鏡組示意圖。
圖3B由左至右依序為本發明第三實施例之縱向球差圖、像散像差圖及畸變像差圖。
圖4A為本發明第四實施例之光學成像透鏡組示意圖。
圖4B由左至右依序為本發明第四實施例之縱向球差圖、像散像差圖及畸變像差圖。
圖5A為本發明第五實施例之光學成像透鏡組示意圖。
圖5B為由左至右依序為本發明第五實施例之縱向球差圖、像散像差圖及畸變像差圖。
10:光學成像透鏡組
11:第一透鏡
12:第二透鏡
13:第三透鏡
14:第四透鏡
15:第五透鏡
11a:第一透鏡之物側面
11b:第一透鏡之像側面
12a:第二透鏡之物側面
12b:第二透鏡之像側面
13a:第三透鏡之物側面
13b:第三透鏡之像側面
14a:第四透鏡之物側面
14b:第四透鏡之像側面
15a:第五透鏡之物側面
15b:第五透鏡之像側面
16:濾光元件
16a、16b:濾光元件之二表面
17:成像面
I:光軸
ST:光圈
100:電子感光元件

Claims (8)

  1. 一種光學成像透鏡組,由物側至像側依序包含: 一光圈; 一第一透鏡,具有正屈折力,該第一透鏡包含一物側面及一像側面,且該第一透鏡之該物側面為凸面; 一第二透鏡,具有負屈折力,該第二透鏡包含一物側面及一像側面,且該第二透鏡之該物側面為凹面,該像側面為凹面; 一第三透鏡,具有正屈折力,該第三透鏡包含一物側面及一像側面,且該第三透鏡之該物側面為凸面,該像側面為凹面,且該像側面於離軸處具有至少一反曲點; 一第四透鏡,具有正屈折力,該第四透鏡包含一物側面及一像側面,該第四透鏡之該物側面為凹面,該像側面為凸面;以及 一第五透鏡,具有負屈折力,該第五透鏡包含一物側面及一像側面,該第五透鏡之該物側面為凸面,該像側面為凹面,且該像側面於離軸處具有至少一反曲點;其中,該第一透鏡至該第五透鏡之該些物側面及該些像側面皆為非球面;且該光學成像透鏡組滿足以下條件: 0.8<V2/V3<1.1; 0.3<(V2+V3)/(V4+V5)<0.45;以及 0<(CT2+AT2+CT3)/TA<0.25; 其中,V2為該第二透鏡之色散係數,V3為該第三透鏡之色散係數,V4為該第四透鏡之色散係數,V5為該第五透鏡之色散係數,CT2為該第二透鏡於光軸上的厚度,CT3為該第三透鏡於光軸上的厚度,AT2為該第二透鏡之該像側面至該第三透鏡之該物側面於光軸上的間隔距離,TA為該第一透鏡之該物側面至該第五透鏡之該像側面於光軸上之距離。
  2. 如申請專利範圍第1項之光學成像透鏡組,其中,該第一透鏡之焦距為f1,該第二透鏡之焦距為f2,該光學成像透鏡組滿足以下條件: 1.5<|f2/f1|<2.6。
  3. 如申請專利範圍第2項之光學成像透鏡組,其中,該光學成像透鏡組滿足以下條件: 1.7<|f2/f1|<2.4。
  4. 如申請專利範圍第1項之光學成像透鏡組,其中,該光學成像透鏡組之有效焦距為f,該第四透鏡之該物側面之曲率半徑為R7,該光學成像透鏡組滿足以下條件: 1<f/|R7|<1.55。
  5. 如申請專利範圍第1項之光學成像透鏡組,其中,該第三透鏡之該物側面及該像側面之曲率半徑分別為R3及R4,該光學成像透鏡組滿足以下條件: -0.5<(R3+R4)/(R3-R4)<0.5。
  6. 如申請專利範圍第1項之光學成像透鏡組,其中,該第三透鏡及該第四透鏡之合成焦距為f34,該光學成像透鏡組滿足以下條件: 0.85<f34/f<1。
  7. 一種成像裝置,其包含如申請專利範圍第1項之光學成像透鏡組。
  8. 一種電子裝置,其包含如申請專利範圍第7項之成像裝置。
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