TWI431356B - 取像用光學鏡片組 - Google Patents

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TWI431356B
TWI431356B TW100100099A TW100100099A TWI431356B TW I431356 B TWI431356 B TW I431356B TW 100100099 A TW100100099 A TW 100100099A TW 100100099 A TW100100099 A TW 100100099A TW I431356 B TWI431356 B TW I431356B
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    • G—PHYSICS
    • 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

Description

取像用光學鏡片組
本發明係關於一種取像用光學鏡片組；特別是關於一種五個透鏡構成全長短且低成本的光學鏡頭組，以應用於電子產品上。
藉由科技的進步，現在的數位相機使用的光學系統、網路相機使用的鏡頭或行動電話鏡頭，主要的發展趨勢為朝向小型化、低成本的光學鏡頭組外，同時也希望能達到具有良好的像差修正能力，具高解析度、高成像品質的光學鏡頭組。
在小型電子產品的取像用光學鏡片組，習知上有二鏡片式、三鏡片式、四鏡片式及五鏡片式以上之不同設計，然而以成像品質考量，四鏡片式及五鏡片式光學鏡頭組在像差修正、光學傳遞函數MTF(modulation transfer function)性能上較具優勢；其中，又以五鏡片式相較四鏡片式的解析度更高，適用於高品質、高畫素(pixel)要求的電子產品。
在各種小型化的五鏡片式固定焦距的取像用光學鏡片組設計中，習知技術係以不同的正或負屈光度組合；如日本專利公開號JP2006-293042、JP2005-015521，美國公開號US2004/0196571、US2003/0117722、台灣專利TWM313781等係採用二組疊合(cemented doublet)的透鏡，以縮短光學系統的全長；但因相鄰 接的兩個光學面必須採用相同的曲面，此造成光學設計上的困難或像差修正不易，在實用上有相當限制。
在小型數位相機、網路相機、行動電話鏡頭等產品，其光學鏡頭組要求小型化、焦距短、像差調整良好；在五鏡片式的各種不同設計的固定焦距取像光學系統中，其中以屈折力相異且具有反曲點的的第四鏡片與第五鏡片，較能符合像差修正良好且全長不致於過長的設計需求；尤其以五片透鏡構成的光學系統，較可設計出高畫素需求的光學系統，如台灣專利TWI329755、TW201038966、TWM332199；美國專利US7,710,665等，可趨向於良好的像差修正，但在光學系統全長仍難符合小型電子設備使用。美國專利US7,826,151、US2010/0254029、US2010/0253829等分別使用具有反曲點的第五透鏡以朝向更短的全長為設計。這些習知的技術中，採用具有反曲點的第五透鏡以修正像差或成像畸變，但在第三透鏡與第四透鏡間則必須付出較長的間距，不利於更短的全長為設計；或者為達較短全長的目的，卻將第四透鏡與第五透鏡間的距離縮至過短，造成像差修正不易。為此，本發明提出更實用性的設計，在縮短光學鏡頭組同時，利用五個透鏡的屈折力、凸面與凹面的組合，除有效縮短光學鏡頭組的總長度外，進一步可提高成像品質、降低製造的複雜度，以應用於小型的電子產品上。
本發明主要目的之一為提供一種取像用光學鏡片組，沿著光軸排列由物側至像側依序包含：第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡及第五透鏡；其中，第一透鏡為具有正屈折力，其第一透 鏡物側光學面為凸面；其中，第二透鏡為負屈折力，其第二透鏡物側光學面為凹面、第二透鏡像側光學面為凸面；其中，第三透鏡為具屈折力，可為正屈折力或在不同應用目時可為負屈折力；其中，第四透鏡為具正屈折力，其第四透鏡物側光學面為凹面、第四透鏡像側光學面為凸面；其中，第五透鏡為負屈折力，其第五透鏡像側光學面為凹面，其第五透鏡物側光學面與其第五透鏡像側光學面均為非球面，第五透鏡像側光學面設置有至少一個反曲點；該取像用光學鏡片組滿足下列關係式：-6.0<(R3+R4)/(R3-R4)<-1.0 (1)
0.3<T34/T45<2.5 (2)
-0.25<N1-N2≦0 (3)
其中，R3為第二透鏡物側光學面之曲率半徑，R4為第二透鏡像側光學面之曲率半徑，T34為在光軸上第三透鏡像側光學面至第四透鏡物側光學面的距離，T45為在光軸上第四透鏡像側光學面至第五透鏡物側光學面的距離，N1為第一透鏡之折射率，N2為第二透鏡之折射率。
另一方面，提供一種取像用光學鏡片組，如上所述，可設置一影像感測元件；影像感測元件設置於第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡及該第五透鏡組合後的一成像面的位置上；除滿足式(1)、式(2)及式(3)外，進一步滿足下列關係式：TTL/ImgH<2.0 (4)
其中，TTL為光軸上，第一透鏡物側光學面至成像面於光軸上的距離，ImgH為影像感測元件有效感測區域對角線長的一半。
再一方面，提供一種取像用光學鏡片組，沿著光軸排列由物側至像側依序包含：第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡及第五透鏡；其中，第一透鏡為具有正屈折力，其第一透鏡物側光學面為凸面；其中，第二透鏡為負屈折力，其第二透鏡物側光學面為凹面、第二透鏡像側光學面為凸面；其中，第三透鏡為具屈折力，可為正屈折力或在不同應用目時可為負屈折力，第三透鏡像側光學面為凹面；其中，第四透鏡為具正屈折力，係由塑膠材料所製成，其第四透鏡物側光學面為凹面、第四透鏡像側光學面為凸面，第四透鏡物側光學面與第四透鏡像側光學面均為非球面；其中，第五透鏡為負屈折力，係由塑膠材料所製成，其第五透鏡像側光學面為凹面，其第五透鏡物側光學面與其第五透鏡像側光學面均為非球面，第五透鏡像側光學面設置有至少一個反曲點；對於不同的應用目的，除滿足式(1)、(2)及(3)關係式外，進一步可分別滿足下列關係式之一或其組合：|f1/f3|<0.75 (5)
28<v1-v2<45 (6)
較佳地-4.0<(R3+R4)/(R3-R4)<-1.0； (7) 0<f/f4<2.0， (8) (|R5|+|R6|)/f<4.0 (9)
較佳地(|R5|+|R6|)/f<2.0 (14)
0.04<CT4/f<0.20 (10)
|f/f4|+|f/f5|<3.5 (11)
較佳地|f1/f3|<0.5，或 (12) 較佳地|f1/f3|<0.35 (13)
其中，T34為在光軸上第三透鏡像側光學面至第四透鏡物側光學面的距離，T45為在光軸上第四透鏡像側光學面至第五透鏡物側光學面的距離，CT4為第四透鏡在光軸上的厚度，v1為第一透鏡之色散係數，v2為第二透鏡之色散係數，f為取像用光學鏡片組之焦距，f1為第一透鏡之焦距，f3為第三透鏡之焦距，f4為第四透鏡之焦距，f5為第五透鏡之焦距，R3為第二透鏡物側光學面之曲率半徑，R4為第二透鏡像側光學面之曲率半徑，R5為第三透鏡物側光學面之曲率半徑，R6為第三透鏡像側光學面之曲率半徑。
本發明另一個主要目的為提供一種取像用光學鏡片組，沿著光軸排列由物側至像側依序包含：第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡及第五透鏡；其中，第一透鏡為具有正屈折力，其第一透鏡物側光學面為凸面；其中，第二透鏡為負屈折力，其第二透鏡物側光學面為凹面、第二透鏡像側光學面為凸面；其中，第三透鏡為具負屈折力；其中，第四透鏡為具屈折力，為塑膠材料所製成，第四透鏡物側光學面為凹面、第四透鏡像側光學面為凸面，第四透鏡物側光學面與第四透鏡像側光學面均為非球面；其中，第五透鏡為具屈折力，為塑膠材料所製成，其第五透鏡像側光學面為凹面，其第五透鏡物側光學面與其第五透鏡像側光學面均為非球面，該第五透鏡像側光學面設置有至少一個反曲點；該取像用光學鏡片組滿足下列關係式：-6.0<(R3+R4)/(R3-R4)<-1.0 (1)
|f1/f3|<0.75 (5)
其中，R3為第二透鏡物側光學面之曲率半徑，R4為第二透鏡像側光學面之曲率半徑，f為取像用光學鏡片組之焦距，f1為第一透 鏡之焦距，f3為第三透鏡之焦距。
另一方面，提供一種取像用光學鏡片組，如前所述，對於不同的應用目的，除滿足式(1)、(5)外，進一步可滿足下列關係式：較佳地|f1/f3|<0.5 (12)
28<v1-v2<45 (6)
其中，f為取像用光學鏡片組之焦距，f1為第一透鏡之焦距，f3為第三透鏡之焦距，v1為第一透鏡之色散係數，v2為第二透鏡之色散係數。
再一方面，提供一種取像用光學鏡片組，沿著光軸排列由物側至像側依序包含：第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡及第五透鏡；其中，第一透鏡為具有正屈折力，其第一透鏡物側光學面為凸面；其中，第二透鏡為負屈折力，其第二透鏡物側光學面為凹面、第二透鏡像側光學面為凸面；其中，第三透鏡為具負屈折力，其第三透鏡像側光學面為凹面；其中，第四透鏡為具正屈折力，為塑膠材料所製成，第四透鏡物側光學面為凹面、第四透鏡像側光學面為凸面，第四透鏡物側光學面與第四透鏡像側光學面均為非球面；其中，第五透鏡為負屈折力，其第五透鏡像側光學面為凹面，其第五透鏡物側光學面與其第五透鏡像側光學面均為非球面，該第五透鏡像側光學面設置有至少一個反曲點；對於不同的應用目的，除滿足式(1)、(5)、(6)及式(12)關係式外，進一步可分別滿足下列關係式之一或其組合：(|R5|+|R6|)/f<4.0 (9)
較佳地|f1/f3|<0.35 (15)
0.04<CT4/f<0.20 (10)
其中，R5為第三透鏡物側光學面之曲率半徑，R6為第三透鏡像側光學面之曲率半徑，CT4為第四透鏡在光軸上的厚度，f為取像用光學鏡片組之焦距，f1為第一透鏡之焦距，f3為第三透鏡之焦距。
本發明再一個主要目的為提供一種取像用光學鏡片組，沿著光軸排列由物側至像側依序包含：其中，第一透鏡為具有正屈折力，其第一透鏡物側光學面為凸面；其中，第二透鏡為負屈折力，其第二透鏡物側光學面為凹面、第二透鏡像側光學面為凸面；其中，第三透鏡為具屈折力，可為正屈折力或負屈折力，其第三透鏡像側光學面為凹面；其中，第四透鏡為具正屈折力，為塑膠材料所製成，第四透鏡像側光學面為凸面，第四透鏡物側光學面與第四透鏡像側光學面均為非球面；其中，第五透鏡為負屈折力，為塑膠材料所製成，其第五透鏡像側光學面為凹面，其第五透鏡物側光學面與其第五透鏡像側光學面均為非球面，該第五透鏡像側光學面設置有至少一個反曲點；該取像用光學鏡片組滿足下列關係式：-6.0<(R3+R4)/(R3-R4)<-1.0 (1)
0.3<T34/T45<2.5 (2)
|f1/f3|<0.75 (5)
其中，R3為第二透鏡物側光學面之曲率半徑，R4為第二透鏡像側光學面之曲率半徑，T34為在光軸上第三透鏡像側光學面至第四透鏡物側光學面的距離，T45為在光軸上第四透鏡像側光學面至第五透鏡物側光學面的距離，f為取像用光學鏡片組之焦距，f1為第一透鏡之焦距，f3為第三透鏡之焦距。
另一方面，提供一種取像用光學鏡片組，如前所述，對於不同的應用目的，除滿足式(1)、(2)與(5)外，進一步可分別滿足下列關係式之一或其組合：28<v1-v2<45 (6)
較佳地|f1/f3|<0.5 (12)
(|R5|+|R6|)/f<2.0 (14)
0.04<CT4/f<0.20 (10)
其中，v1為第一透鏡之色散係數，v2為第二透鏡之色散係數，R5為第三透鏡物側光學面之曲率半徑，R6為第三透鏡像側光學面之曲率半徑，CT4為第四透鏡在光軸上的厚度，f為取像用光學鏡片組之焦距，f1為第一透鏡之焦距，f3為第三透鏡之焦距。
本發明藉由上述的第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡與第五透鏡，在光軸上以適當的間距組合配置，可獲得良好得像差修正與具有優勢的光學傳遞函數MTF(modulation transfer function)，並可有效縮短光學鏡頭組鏡頭的全長，以應用於小型電子設備中攝像用的成像光學系統。
本發明取像用光學鏡片組中，正屈折力的第一透鏡與負屈折力第二透鏡、正或負屈折力第三透鏡，除提供第一透鏡、第二透鏡與第三透鏡組合所需的的屈折力外，並先進行像差補償，再由第四透鏡的正屈折力，提供更大的屈折力，加大影像的幅度；再由第五透鏡以修正第四透鏡之影像的像差與色差，並調合光學傳遞函數，以提高整體取像用光學鏡片組的解像力，使整體取像用光學鏡片組像差與畸變能符合高解析度的要求。
本發明之取像用光學鏡片組中，正屈折力的第一透鏡、負屈折力的第二透鏡與正或負屈折力的第三透鏡、正屈折力的第四透鏡之組合，與負的第五透鏡的屈折力補償，可有效減少取像用光學鏡片組的全長，使在相同的全長下可獲得更大的影像感測元件有效畫素的範圍；或換言之，在相同的影像感測元件有效畫素的範圍，可設計出較短的取像用光學鏡片組。
本發明取像用光學鏡片組中，藉由第四透鏡或第五透鏡可為塑膠材料所製成，有利於製造及降低成本。
100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000‧‧‧光圈
110、210、310、410、510、610、710、810、910、1010‧‧‧第一透鏡
111、211、311、411、511、611、711、811、911、1011‧‧‧第一透鏡物側光學面
112、212、312、412、512、612、712、812、912、1012‧‧‧第一 透鏡像側光學面
120、220、320、420、520、620、720、820、920、1020‧‧‧第二透鏡
121、221、321、421、521、621、721、821、921、1021‧‧‧第二透鏡物側光學面
122、222、322、422、522、622、722、822、922、1022‧‧‧第二透鏡像側光學面
130、230、330、430、530、630、730、830、930、1030‧‧‧第三透鏡
131、231、331、431、531、631、731、831、931、1031‧‧‧第三透鏡物側光學面
132、232、332、432、532、632、732、832、932、1032‧‧‧第三透鏡像側光學面
140、240、340、440、540、640、740、840、940、1040‧‧‧第四透鏡
141、241、341、441、541、641、741、841、941、1041‧‧‧第四透鏡物側光學面
142、242、342、442、542、642、742、842、942、1042‧‧‧第四透鏡像側光學面
150、250、350、450、550、650、750、850、950、1050‧‧‧第五透鏡
151、251、351、451、551、651、751、851、951、1051‧‧‧第五透鏡物側光學面
152、252、352、452、552、652、752、852、952、1052‧‧‧第五透鏡像側光學面
160、260、360、460、560、660、760、860、960、1060‧‧‧紅外線濾除濾光片
170、270、370、470、570、670、770、870、970、1070‧‧‧成像面
180、280、380、480、580、680、780、880、980、1080‧‧‧影像感測元件
CT4‧‧‧第四透鏡在光軸上的厚度
f‧‧‧取像用光學鏡片組的整體之焦距
f1‧‧‧第一透鏡之焦距
f3‧‧‧第三透鏡之焦距
f4‧‧‧第四透鏡之焦距
N1‧‧‧第一透鏡之折射率
N2‧‧‧第二透鏡之折射率
R3‧‧‧第二鏡物側光學面之曲率半徑
R4‧‧‧第二鏡像側光學面之曲率半徑
R5‧‧‧第三鏡物像側光學面之曲率半徑
R6‧‧‧第三鏡像側光學面之曲率半徑
T34‧‧‧在光軸上第三透鏡像側光學面至第四透鏡物側光學面的距離
T45‧‧‧在光軸上第四透鏡像側光學面至第五透鏡物側光學面的距離
v1‧‧‧第一透鏡之色散係數
v3‧‧‧第三透鏡之色散係數
TTL‧‧‧光軸上第一透鏡的物側光學面至成像面的距離
ImgH‧‧‧影像感測元件有效感測區域對角線長的一半
Fno‧‧‧光圈值
HFOV‧‧‧最大視角的一半
第1A圖係本發明第一實施例的光學系統示意圖；第1B圖係本發明第一實施例之像差曲線圖；第2A圖係本發明第二實施例的光學系統示意圖；第2B圖係本發明第二實施例之像差曲線圖；第3A圖係本發明第三實施例的光學系統示意圖；第3B圖係本發明第三實施例之像差曲線圖；第4A圖係本發明第四實施例的光學系統示意圖；第4B圖係本發明第四實施例之像差曲線圖；第5A圖係本發明第五實施例的光學系統示意圖；第5B圖係本發明第五實施例之像差曲線圖；第6A圖係本發明第六實施例的光學系統示意圖；第6B圖係本發明第六實施例之像差曲線圖；第7A圖係本發明第七實施例的光學系統示意圖；第7B圖係本發明第七實施例之像差曲線圖；第8A圖係本發明第八實施例的光學系統示意圖； 第8B圖係本發明第八實施例之像差曲線圖；第9A圖係本發明第九實施例的光學系統示意圖；第9B圖係本發明第九實施例之像差曲線圖；第10A圖係本發明第十實施例的光學系統示意圖；第10B圖係本發明第十實施例之像差曲線圖；第11圖係表一，為本發明第一實施例的光學數據；第12圖係表二，為本發明第一實施例的非球面數據；第13圖係表三，為本發明第二實施例的光學數據；第14圖係表四，為本發明第二實施例的非球面數據；第15圖係表五，為本發明第三實施例的光學數據；第16圖係表六，為本發明第三實施例的非球面數據；第17圖係表七，為本發明第四實施例的光學數據；第18圖係表八，為本發明第四實施例的非球面數據；第19圖係表九，為本發明第五實施例的光學數據；第20圖係表十，為本發明第五實施例的非球面數據；第21圖係表十一，為本發明第六實施例的光學數據；第22圖係表十二，為本發明第六實施例的非球面數據；第23圖係表十三，為本發明第七實施例的光學數據；第24圖係表十四，為本發明第七實施例的非球面數據；第25圖係表十五，為本發明第八實施例的光學數據；第26圖係表十六，為本發明第八實施例的非球面數據；第27圖係表十七，為本發明第九實施例的光學數據；第28圖係表十八，為本發明第九實施例的非球面數據；第29圖係表十九，為本發明第十實施例的光學數據；第30圖係表二十，為本發明第十實施例的非球面數據；以及 第31圖係表二十一，為本發明第一實施例至第十實施例相關關係式的數據資料。
本發明提供一種取像用光學鏡片組，請參閱第1A圖，取像用光學鏡片組沿著光軸排列由物側至像側依序包含：第一透鏡(110)、第二透鏡(120)、第三透鏡(130)、第四透鏡(140)及第五透鏡(150)；其中，第一透鏡(110)為具有正屈折力，在近光軸處，第一透鏡物側光學面(111)為凸面、第一透鏡像側光學面(112)為凸面，第一透鏡物側光學面(111)及第一透鏡像側光學面(112)可為非球面或球面所構成；其中，第二透鏡(120)具負屈折力，在近光軸處，第二透鏡物側光學面(121)為凹面、第二透鏡像側光學面(122)為凸面，第二透鏡物側光學面(121)及第二透鏡像側光學面(122)可為非球面或球面所構成；其中，第三透鏡(130)為具負屈折力，在近光軸處，第三透鏡物側光學面(131)為凸面、第三透鏡像側光學面(132)為凹面，第三透鏡物側光學面(131)及第三透鏡像側光學面(132)可為非球面或球面所構成；其中，第四透鏡(140)具有正屈折力，在近光軸處，其第四透鏡物側光學面(141)為凹面與第四透鏡像側光學面(142)為凸面，第四透鏡物側光學面(141)及第四透鏡像側光學面(142)可為非球面或球面所構成；其中，第五透鏡(150)具有負屈折力，在近光軸處，其第五透鏡物側光學面(151)為凹面，其第五透鏡像側光學面(152)為凹面，第五透鏡物側光學面(151)與第五透鏡像側光學面(152)均為非球面，第五透鏡像側光學面(152)設置有至少一個反曲點；取像用光學鏡片組另包含一光圈(100)與一紅外線濾除濾光片(160) ，該光圈(100)設置於第一透鏡(110)與第二透鏡(120)之間；紅外線濾除濾光片(160)設置於第五透鏡(150)與成像面(170)之間，通常為平板光學材料製成，不影響本發明取像用光學鏡片組的焦距；取像用光學鏡片組並可包含一影像感測元件(180)，設置於成像面(170)上，可將被攝物成像。第一透鏡(110)、第二透鏡(120)、第三透鏡(130)、第四透鏡(140)及第五透鏡(150)之非球面光學面，其非球面之方程式(Aspherical Surface Formula)為式(15)：
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高度；Y：非球面曲線上的點與光軸的距離；K：錐面係數；Ai：第i階非球面係數。
本發明之取像用光學鏡片組藉由前述之第一透鏡(110)、第二透鏡(120)、第三透鏡(130)、第四透鏡(140)、第五透鏡(150)及光圈(100)與影像感測元件(180)配置，滿足關係式：式(1)、式(2)與式(3)。
當限制第二透鏡物側光學面(121)之曲率半徑R3與第二透鏡像側光學面(122)之曲率半徑R4比值(式(1))，可減少出射第二透鏡 (120)角度，此可使第二透鏡(120)減少像差；若限制第三透鏡像側光學面(132)至第四透鏡物側光學面(141)的距離T34與第四透鏡像側光學面(142)與第五透鏡物側光學面(151)間的距離T45比值(式(2))，可使光線通過第二透鏡(120)與空氣間隙進入第三透鏡(130)的折射角度在一定範圍內，以增大折射角減少全長；在限制第一透鏡(110)之折射率N1與第二透鏡(120)之折射率N2差值(式(3))，可減少不同波長的光線在經過第一透鏡(110)與第二透鏡(120)產生折射角的差異，減少光學系統的彗形像差。在限制第一透鏡(110)之色散係數為v1與第二透鏡(120)之色散係數為v2差值時(式(6))，可縮小第一透鏡(110)與第二透鏡(120)的色差，並可增加第二透鏡(120)的像差補償能力。若滿足式(9)時，限制單位長度的取像用光學鏡片組之焦距f下，第三透鏡物側光學面(131)之曲率半徑R5與第三透鏡像側光學面(132)之曲率半徑R6和，可進一步減少第三透鏡(130)之球差。
更進一步，當滿足式(4)時，可有效減少取像用光學鏡片組的全長，使在相同的全長下可獲得更大的影像感測元件有效畫素的範圍。當滿足式(10)時，使單位長度的取像用光學鏡片組之焦距f下，可減少第四透鏡(140)的厚度CT4與，除降低取像用光學鏡片組的全長外，可使第四透鏡(140)不致於過厚，減少製作的困難。
當滿足式(5)、式(8)或式(11)時，即在整體焦距f、第一透鏡(110)的焦距f1、第三透鏡(130)的焦距f3、第四透鏡(140)的焦距f4與第五透鏡(150)的焦距f5間取得平衡，可以有效分配取像用光學鏡片組中第一透鏡(110)、第三透鏡(130)、第四透鏡(140)與 第五透鏡(150)所需的屈折力。
本發明再提供一種取像用光學鏡片組，請參閱第2A圖，取像用光學鏡片組沿著光軸排列由物側至像側依序包含：第一透鏡(210)、第二透鏡(220)、第三透鏡(230)、第四透鏡(240)及第五透鏡(250)；其中，第一透鏡(210)為具有正屈折力，在近光軸處，第一透鏡物側光學面(211)為凸面、第一透鏡像側光學面(212)為凸面，第一透鏡物側光學面(211)及第一透鏡像側光學面(212)可為非球面或球面所構成；其中，第二透鏡(220)具負屈折力，在近光軸處，第二透鏡物側光學面(221)為凹面、第二透鏡像側光學面(222)為凸面，第二透鏡物側光學面(221)及第二透鏡像側光學面(222)可為非球面或球面所構成；其中，第三透鏡(230)為具正屈折力，在近光軸處，第三透鏡物側光學面(231)為凸面、第三透鏡像側光學面(232)為凹面，第三透鏡物側光學面(231)及第三透鏡像側光學面(232)可為非球面或球面所構成；其中，第四透鏡(240)具有正屈折力，在近光軸處，其第四透鏡物側光學面(241)為凹面與第四透鏡像側光學面(242)為凸面，第四透鏡物側光學面(241)及第四透鏡像側光學面(242)可為非球面或球面所構成；其中，第五透鏡(250)具有負屈折力，在近光軸處，其第五透鏡物側光學面(251)為凹面，其第五透鏡像側光學面(252)為凹面，第五透鏡物側光學面(251)與第五透鏡像側光學面(252)均為非球面，第五透鏡像側光學面(252)設置有至少一個反曲點；取像用光學鏡片組另包含一光圈(200)與一紅外線濾除濾光片(260)，該光圈(200)設置於第一透鏡(210)與第二透鏡(220)之間；紅外線濾除濾光片(260)設置於第五透鏡(250)與成像面(270)之間 ，通常為平板光學材料製成，不影響本發明取像用光學鏡片組的焦距；取像用光學鏡片組並可包含一影像感測元件(280)，設置於成像面(270)上，可將被攝物成像。第一透鏡(210)、第二透鏡(220)、第三透鏡(230)、第四透鏡(240)及第五透鏡(250)之非球面光學面，其非球面之方程式為使用式(15)為設計。
本發明之取像用光學鏡片組藉由前述之第一透鏡(210)、第二透鏡(220)、第三透鏡(230)、第四透鏡(240)、第五透鏡(250)及光圈(200)與影像感測元件(280)配置，滿足前述之關係式式(1)至式(14)之一或其組合。
本發明取像用光學鏡片組將藉由以下具體實施例配合圖式予以詳細說明。
<第一實施例>
本發明第一實施例的光學系統示意圖請參閱第1A圖，第一實施例之像差曲線請參閱第1B圖。第一實施例之取像用光學鏡片組主要由五片透鏡、紅外線濾除濾光片(160)、光圈(100)及影像感測元件(180)所構成的光學系統；在光軸上，由物側至像側依序包含：一具有正屈折力之第一透鏡(110)，在本實施例第一透鏡(110)為雙凸型塑膠材質製造之透鏡，其第一透鏡物側光學面(111)及第一透鏡像側光學面(112)皆為非球面；一具負屈折力的第二透鏡(120)，為塑膠材質製造之透鏡，在近軸上第二透鏡物側光學面(121)為凹面、第二透鏡像側光學面(122)為凸面，其第二透鏡物側光學面(121)及第二透鏡像側光學面(122)皆為非球面；一具負屈折力的第三透鏡(130)，為塑膠材質製造之透鏡，在近軸上其第三透鏡物側光學面(131)為凸面、第三透鏡像側光學面(132) 為凹面，第三透鏡物側光學面(131)與第三透鏡像側光學面(132)皆為非球面；一具正屈折力的第四透鏡(140)，為一塑膠材質製造之透鏡，在近軸上第四透鏡物側光學面(141)為凹面、第四透鏡像側光學面(142)為凸面，第四透鏡物側光學面(141)與第四透鏡像側光學面(142)為非球面；一具負屈折力的第五透鏡(150)，為一塑膠材質製造之透鏡，在近軸上第五透鏡物側光學面(151)為凹面、第五透鏡像側光學面(152)為凹面，第五透鏡物側光學面(151)與第五透鏡像側光學面(152)為非球面，第五透鏡像側光學面(152)設有至少一個反曲點；一玻璃材質製成之紅外線濾除濾光片(IR-filter)(160)，為平板玻璃其不影響本發明取像用光學鏡片組的焦距；及一設置於成像面(170)上之影像感測元件(180)。在本實施例中，取像用光學鏡片組另設有一光圈(100)置於第一透鏡(110)與第二透鏡(120)之間。
本實施例的光學數據如第11圖(即表一)所示，其中，第一透鏡物側光學面(111)、第一透鏡像側光學面(112)、第二透鏡物側光學面(121)、第二透鏡像側光學面(122)、第三透鏡物側光學面(131)、第三透鏡像側光學面(132)、第四透鏡物側光學面(141)、第四透鏡像側光學面(142)、第五透鏡物側光學面(151)與第五透鏡像側光學面(152)均使用式(15)之非球面方程式所構成，其非球面係數如第12圖(即表二)所示。
本實施例取像用光學鏡片組中，整體取像用光學鏡片組的焦距為f=4.05(毫米)，構成的整體取像用光學鏡片組的光圈值(f-number)Fno=2.60、最大視角的一半為HFOV=34.8(度)。
參見表一，在本實施例中，第二透鏡物側光學面(121)之曲率半 徑R3，第二透鏡像側光學面(122)之曲率半徑R4，在光軸上，第三透鏡像側光學面(132)至第四透鏡物側光學面(141)的距離T34與第四透鏡像側光學面(142)與第五透鏡物側光學面(151)距離T45，第一透鏡(110)之折射率N1，第二透鏡(120)之折射率N2；其間的關係式(式(1)、式(2)及式(3))如下：(R3+R4)/(R3-R4)=-1.62、T34/T45=0.87；N1-N2=-0.090。
在本實施例中，取像用光學鏡片組另設有一光圈(100)置於第一透鏡(110)與第二透鏡(120)之間，第一透鏡物側光學面(111)至該成像面(170)於光軸上的距離為TTL，另設置一影像感光元件於成像面，該影像感測元件(180)有效感測區域對角線長的一半為ImgH；其關係式(式(4))為TTL/ImgH=1.69。取像用光學鏡片組之第四透鏡(140)在光軸上的厚度CT4與取像用光學鏡片組的焦距f；其關係式(式(10))為CT4/f=0.17。
第一透鏡(110)之色散係數為v1與第二透鏡(120)之色散係數為v2；其關係式(式(6))為v1-v2=32.1；若滿足式(9)時，限制單位長度的取像用光學鏡片組之焦距f下，第三透鏡物側光學面(131)之曲率半徑R5與第三透鏡像側光學面(132)之曲率半徑R6；其關係式(式(9))為(|R5|+|R6|)/f=1.22。
又，整體取像用光學鏡片組的焦距為f與第一透鏡(110)焦距f1、第三透鏡(130)焦距f3、第四透鏡(140)焦距f4、第五透鏡(150)焦距f5之間的關係式(式(5)、式(8)與式(11))為|f1/f3|=0.10；f/f4=1.34；|f/f4|+|f/f5|=2.83；各相關關係式之數據資料彙整於第31圖(即表二十一)。
由第11圖(即表一)之光學數據及由第1B圖之像差曲線圖可知，藉由本發明之取像用光學鏡片組之本實施例，在球差(longitudinal spherical aberration)、像散(astigmatic field curving)與歪曲(distortion)有良好的補償效果。
<第二實施例>
本發明第二實施例的光學系統示意圖請參閱第2A圖，第二實施例之像差曲線請參閱第2B圖。第二實施例之取像用光學鏡片組主要由五片透鏡、紅外線濾除濾光片(260)、光圈(200)及影像感測元件(280)所構成的光學系統；在光軸上，由物側至像側依序包含：一具有正屈折力之第一透鏡(210)，在本實施例第一透鏡(210)為雙凸型塑膠材質製造之透鏡，其第一透鏡物側光學面(211)及第一透鏡像側光學面(212)皆為非球面；一具負屈折力的第二透鏡(220)，為塑膠材質製造之透鏡，在近軸上第二透鏡物側光學面(221)為凹面、第二透鏡像側光學面(222)為凸面，其第二透鏡物側光學面(221)及第二透鏡像側光學面(222)皆為非球面；一具正屈折力的第三透鏡(230)，為塑膠材質製造之透鏡，在近軸上其第三透鏡物側光學面(231)為凸面、第三透鏡像側光學面(232)為凹面，第三透鏡物側光學面(231)與第三透鏡像側光學面(232)皆為非球面；一具正屈折力的第四透鏡(240)，為一塑膠材質製造之透鏡，在近軸上第四透鏡物側光學面(241)為凹面、第四透鏡像側光學面(242)為凸面，第四透鏡物側光學面(241)與第四透鏡像側光學面(242)為非球面；一具負屈折力的第五透鏡(250)，為一塑膠材質製造之透鏡，在近軸上第五透鏡物側光學面(251)為凹面、第五透鏡像側光學面(252)為凹面，第五透鏡物側光學 面(251)與第五透鏡像側光學面(252)為非球面，第五透鏡像側光學面(252)設有至少一個反曲點；一玻璃材質製成之紅外線濾除濾光片(260)，為平板玻璃其不影響本發明取像用光學鏡片組的焦距；及一設置於成像面(270)上之影像感測元件(280)。在本實施例中，取像用光學鏡片組另設有一光圈(200)置於第一透鏡(210)與第二透鏡(220)之間。
本實施例的光學數據如第13圖(即表三)所示，其中，第一透鏡物側光學面(211)、第一透鏡像側光學面(212)、第二透鏡物側光學面(221)、第二透鏡像側光學面(222)、第三透鏡物側光學面(231)、第三透鏡像側光學面(232)、第四透鏡物側光學面(241)、第四透鏡像側光學面(242)、第五透鏡物側光學面(251)與第五透鏡像側光學面(252)均使用式(15)之非球面方程式所構成，其非球面係數如第14圖(即表四)所示。
本實施例取像用光學鏡片組中，整體取像用光學鏡片組的焦距為f=3.90(毫米)，構成的整體取像用光學鏡片組的光圈值Fno=2.15、最大視角的一半為HFOV=35.8(度)。
參見表三，在本實施例中，第二透鏡物側光學面(221)之曲率半徑R3，第二透鏡像側光學面(222)之曲率半徑R4，在光軸上，第三透鏡像側光學面(232)至第四透鏡物側光學面(241)的距離T34與第四透鏡像側光學面(242)與第五透鏡物側光學面(251)距離T45，第一透鏡(210)之折射率N1，第二透鏡(220)之折射率N2；其間的關係式(式(1)、式(2)及式(3))如下：(R3+R4)/(R3-R4)=-2.01、T34/T45=1.7；N1-N2=-0.090。
在本實施例中，取像用光學鏡片組另設有一光圈(200)置於第一透鏡(210)與第二透鏡(220)之間，第一透鏡物側光學面(211)至該成像面(270)於光軸上的距離為TTL，另設置一影像感光元件於成像面，該影像感測元件(280)有效感測區域對角線長的一半為ImgH；其關係式(式(4))為TTL/ImgH=1.64。取像用光學鏡片組之第四透鏡(240)在光軸上的厚度CT4與取像用光學鏡片組的焦距f；其關係式(式(10))為CT4/f=0.14。
第一透鏡(210)之色散係數為v1與第二透鏡(220)之色散係數為v2；其關係式(式(6))為v1-v2=32.1；若滿足式(9)時，限制單位長度的取像用光學鏡片組之焦距f下，第三透鏡物側光學面(231)之曲率半徑R5與第三透鏡像側光學面(232)之曲率半徑R6；其關係式(式(9))為(|R5|+|R6|)/f=0.73。
又，整體取像用光學鏡片組的焦距為f與第一透鏡(210)焦距f1、第三透鏡(230)焦距f3、第四透鏡(240)焦距f4、第五透鏡(250)焦距f5之間的關係式(式(5)、式(8)與式(11))為|f1/f3|=0.39；f/f4=1.39；|f/f4|+|f/f5|=2.88；各相關關係式之數據資料彙整於第31圖(即表二十一)。
由第13圖(即表三)之光學數據及由第2B圖之像差曲線圖可知，藉由本發明之取像用光學鏡片組之本實施例，在球差、像散與歪曲有良好的補償效果。
<第三實施例>
本發明第三實施例的光學系統示意圖請參閱第3A圖，第三實施例之像差曲線請參閱第3B圖。第三實施例之取像用光學鏡片組主要 由五片透鏡、紅外線濾除濾光片(360)、光圈(300)及影像感測元件(380)所構成的光學系統；在光軸上，由物側至像側依序包含：一具有正屈折力之第一透鏡(310)，為塑膠材質製造之透鏡，在近軸上第一透鏡物側光學面(311)為凸面、第一透鏡像側光學面(312)為凹面，其第一透鏡物側光學面(311)及第一透鏡像側光學面(312)皆為非球面；一具負屈折力的第二透鏡(320)，為塑膠材質製造之透鏡，在近軸上第二透鏡物側光學面(321)為凹面、第二透鏡像側光學面(322)為凸面，其第二透鏡物側光學面(321)及第二透鏡像側光學面(322)皆為非球面；一具正屈折力的第三透鏡(330)，為塑膠材質製造之透鏡，在近軸上其第三透鏡物側光學面(331)為凸面、第三透鏡像側光學面(332)為凹面，第三透鏡物側光學面(331)與第三透鏡像側光學面(332)皆為非球面；一具正屈折力的第四透鏡(340)，為一塑膠材質製造之透鏡，在近軸上第四透鏡物側光學面(341)為凹面、第四透鏡像側光學面(342)為凸面，第四透鏡物側光學面(341)與第四透鏡像側光學面(342)為非球面；一具負屈折力的第五透鏡(350)，為一塑膠材質製造之透鏡，在近軸上第五透鏡物側光學面(351)為凸面、第五透鏡像側光學面(352)為凹面，第五透鏡物側光學面(351)與第五透鏡像側光學面(352)為非球面，第五透鏡像側光學面(352)設有至少一個反曲點；一玻璃材質製成之紅外線濾除濾光片(360)，為平板玻璃其不影響本發明取像用光學鏡片組的焦距；及一設置於成像面(370)上之影像感測元件(380)。在本實施例中，取像用光學鏡片組另設有一光圈(300)置於第一透鏡(310)與被攝物之間。
本實施例的光學數據如第15圖(即表五)所示，其中，第一透鏡物側光學面(311)、第一透鏡像側光學面(312)、第二透鏡物側光學面(321)、第二透鏡像側光學面(322)、第三透鏡物側光學面(331)、第三透鏡像側光學面(332)、第四透鏡物側光學面(341)、第四透鏡像側光學面(342)、第五透鏡物側光學面(351)與第五透鏡像側光學面(352)均使用式(15)之非球面方程式所構成，其非球面係數如第16圖(即表六)所示。
本實施例取像用光學鏡片組中，整體取像用光學鏡片組的焦距為f=3.86(毫米)，構成的整體取像用光學鏡片組的光圈值Fno=2.40、最大視角的一半為HFOV=36.3(度)。
參見表五，在本實施例中，第二透鏡物側光學面(321)之曲率半徑R3，第二透鏡像側光學面(322)之曲率半徑R4，在光軸上，第三透鏡像側光學面(332)至第四透鏡物側光學面(341)的距離T34與第四透鏡像側光學面(342)與第五透鏡物側光學面(351)距離T45，第一透鏡(310)之折射率N1，第二透鏡(320)之折射率N2；其間的關係式(式(1)、式(2)及式(3))如下：(R3+R4)/(R3-R4)=-1.79、T34/T45=1.85；N1-N2=-0.090。
在本實施例中，取像用光學鏡片組另設有一光圈(300)置於第一透鏡(310)與被攝物之間，第一透鏡物側光學面(311)至該成像面(370)於光軸上的距離為TTL，另設置一影像感光元件於成像面，該影像感測元件(380)有效感測區域對角線長的一半為ImgH；其關係式(式(4))為TTL/ImgH=1.59。取像用光學鏡片組之第四透鏡(340)在光軸上的厚度CT4與取像用光學鏡片組的焦距f；其關係式(式(10))為CT4/f=0.12。
第一透鏡(310)之色散係數為v1與第二透鏡(320)之色散係數為v2；其關係式(式(6))為v1-v2=32.1；若滿足式(9)時，限制單位長度的取像用光學鏡片組之焦距f下，第三透鏡物側光學面(331)之曲率半徑R5與第三透鏡像側光學面(332)之曲率半徑R6；其關係式(式(9))為(|R5|+|R6|)/f=0.78。
又，整體取像用光學鏡片組的焦距為f與第一透鏡(310)焦距f1、第三透鏡(330)焦距f3、第四透鏡(340)焦距f4、第五透鏡(350)焦距f5之間的關係式(式(5)、式(8)與式(11))為|f1/f3|=0.27；f/f4=0.55；|f/f4|+|f/f5|=1.15；各相關關係式之數據資料彙整於第31圖(即表二十一)。
由第15圖(即表五)之光學數據及由第3B圖之像差曲線圖可知，藉由本發明之取像用光學鏡片組之本實施例，在球差、像散與歪曲有良好的補償效果。
<第四實施例>
本發明第四實施例的光學系統示意圖請參閱第4A圖，第四實施例之像差曲線請參閱第4B圖。第四實施例之取像用光學鏡片組主要由五片透鏡、紅外線濾除濾光片(460)、光圈(400)及影像感測元件(480)所構成的光學系統；在光軸上，由物側至像側依序包含：一具有正屈折力之第一透鏡(410)，為塑膠材質製造之透鏡，在近軸上第一透鏡物側光學面(411)為凸面、第一透鏡像側光學面(412)為凹面，其第一透鏡物側光學面(411)及第一透鏡像側光學面(412)皆為非球面；一具負屈折力的第二透鏡(420)，為塑膠材質製造之透鏡，在近軸上第二透鏡物側光學面(421)為凹面、第二透鏡像側光學面(422)為凸面，其第二透鏡物側光學面(421) 及第二透鏡像側光學面(422)皆為非球面；一具正屈折力的第三透鏡(430)，為塑膠材質製造之透鏡，在近軸上其第三透鏡物側光學面(431)為凸面、第三透鏡像側光學面(432)為凹面，第三透鏡物側光學面(431)與第三透鏡像側光學面(432)皆為非球面；一具正屈折力的第四透鏡(440)，為一塑膠材質製造之透鏡，在近軸上第四透鏡物側光學面(441)為凹面、第四透鏡像側光學面(442)為凸面，第四透鏡物側光學面(441)與第四透鏡像側光學面(442)為非球面；一具負屈折力的第五透鏡(450)，為一塑膠材質製造之透鏡，在近軸上第五透鏡物側光學面(451)為凹面、第五透鏡像側光學面(452)為凹面，第五透鏡物側光學面(451)與第五透鏡像側光學面(452)為非球面，第五透鏡像側光學面(452)設有至少一個反曲點；一玻璃材質製成之紅外線濾除濾光片(460)，為平板玻璃其不影響本發明取像用光學鏡片組的焦距；及一設置於成像面(470)上之影像感測元件(480)。在本實施例中，取像用光學鏡片組另設有一光圈(400)置於第一透鏡(410)與被攝物之間。
本實施例的光學數據如第17圖(即表七)所示，其中，第一透鏡物側光學面(411)、第一透鏡像側光學面(412)、第二透鏡物側光學面(421)、第二透鏡像側光學面(422)、第三透鏡物側光學面(431)、第三透鏡像側光學面(432)、第四透鏡物側光學面(441)、第四透鏡像側光學面(442)、第五透鏡物側光學面(451)與第五透鏡像側光學面(452)均使用式(15)之非球面方程式所構成，其非球面係數如第18圖(即表八)所示。
本實施例取像用光學鏡片組中，整體取像用光學鏡片組的焦距為 f=4.14(毫米)，構成的整體取像用光學鏡片組的光圈值Fno=2.40、最大視角的一半為HFOV=34.5(度)。
參見表七，在本實施例中，第二透鏡物側光學面(421)之曲率半徑R3，第二透鏡像側光學面(422)之曲率半徑R4，在光軸上，第三透鏡像側光學面(432)至第四透鏡物側光學面(441)的距離T34與第四透鏡像側光學面(442)與第五透鏡物側光學面(451)距離T45，第一透鏡(410)之折射率N1，第二透鏡(420)之折射率N2；其間的關係式(式(1)、式(2)及式(3))如下：(R3+R4)/(R3-R4)=-2.54、T34/T45=1.20；N1-N2=-0.088。
在本實施例中，取像用光學鏡片組另設有一光圈(400)置於第一透鏡(410)與被攝物之間，第一透鏡物側光學面(411)至該成像面(470)於光軸上的距離為TTL，另設置一影像感光元件於成像面，該影像感測元件(480)有效感測區域對角線長的一半為ImgH；其關係式(式(4))為TTL/ImgH=1.69。取像用光學鏡片組之第四透鏡(440)在光軸上的厚度CT4與取像用光學鏡片組的焦距f；其關係式(式(10))為CT4/f=0.14。
第一透鏡(410)之色散係數為v1與第二透鏡(420)之色散係數為v2；其關係式(式(6))為v1-v2=32.5；若滿足式(9)時，限制單位長度的取像用光學鏡片組之焦距f下，第三透鏡物側光學面(431)之曲率半徑R5與第三透鏡像側光學面(432)之曲率半徑R6；其關係式(式(9))為(|R5|+|R6|)/f=0.70。
又，整體取像用光學鏡片組的焦距為f與第一透鏡(410)焦距f1、第三透鏡(430)焦距f3、第四透鏡(440)焦距f4、第五透鏡(450)焦 距f5之間的關係式(式(5)、式(8)與式(11))為|f1/f3|=0.28；f/f4=1.13；|f/f4|+|f/f5|=2.32；各相關關係式之數據資料彙整於第31圖(即表二十一)。
由第17圖(即表七)之光學數據及由第4B圖之像差曲線圖可知，藉由本發明之取像用光學鏡片組之本實施例，在球差、像散與歪曲有良好的補償效果。
<第五實施例>
本發明第五實施例的光學系統示意圖請參閱第5A圖，第五實施例之像差曲線請參閱第5B圖。第五實施例之取像用光學鏡片組主要由五片透鏡、紅外線濾除濾光片(560)、光圈(500)及影像感測元件(580)所構成的光學系統；在光軸上，由物側至像側依序包含：一具有正屈折力之第一透鏡(510)，在本實施例第一透鏡(510)為雙凸型塑膠材質製造之透鏡，其第一透鏡物側光學面(511)及第一透鏡像側光學面(512)皆為非球面；一具負屈折力的第二透鏡(520)，為塑膠材質製造之透鏡，在近軸上第二透鏡物側光學面(521)為凹面、第二透鏡像側光學面(522)為凸面，其第二透鏡物側光學面(521)及第二透鏡像側光學面(522)皆為非球面；一具負屈折力的第三透鏡(530)，為塑膠材質製造之透鏡，在近軸上其第三透鏡物側光學面(531)為凸面、第三透鏡像側光學面(532)為凹面，第三透鏡物側光學面(531)與第三透鏡像側光學面(532)皆為非球面；一具正屈折力的第四透鏡(540)，為一塑膠材質製造之透鏡，在近軸上第四透鏡物側光學面(541)為凹面、第四透鏡像側光學面(542)為凸面，第四透鏡物側光學面(541)與第四透鏡像側光學面(542)為非球面；一具負屈折力的第五透鏡(550)， 為一塑膠材質製造之透鏡，在近軸上第五透鏡物側光學面(551)為凹面、第五透鏡像側光學面(552)為凹面，第五透鏡物側光學面(551)與第五透鏡像側光學面(552)為非球面，第五透鏡像側光學面(552)設有至少一個反曲點；一玻璃材質製成之紅外線濾除濾光片(560)，為平板玻璃其不影響本發明取像用光學鏡片組的焦距；及一設置於成像面(570)上之影像感測元件(580)。在本實施例中，取像用光學鏡片組另設有一光圈(500)置於第一透鏡(510)與第二透鏡(520)之間。
本實施例的光學數據如第19圖(即表九)所示，其中，第一透鏡物側光學面(511)、第一透鏡像側光學面(512)、第二透鏡物側光學面(521)、第二透鏡像側光學面(522)、第三透鏡物側光學面(531)、第三透鏡像側光學面(532)、第四透鏡物側光學面(541)、第四透鏡像側光學面(542)、第五透鏡物側光學面(551)與第五透鏡像側光學面(552)均使用式(15)之非球面方程式所構成，其非球面係數如第20圖(即表十)所示。
本實施例取像用光學鏡片組中，整體取像用光學鏡片組的焦距為f=3.72(毫米)，構成的整體取像用光學鏡片組的光圈值Fno=2.50、最大視角的一半為HFOV=37.3(度)。
參見表九，在本實施例中，第二透鏡物側光學面(521)之曲率半徑R3，第二透鏡像側光學面(522)之曲率半徑R4，在光軸上，第三透鏡像側光學面(532)至第四透鏡物側光學面(541)的距離T34與第四透鏡像側光學面(542)與第五透鏡物側光學面(551)距離T45，第一透鏡(510)之折射率N1，第二透鏡(520)之折射率N2；其間的關係式(式(1)、式(2)及式(3))如下：(R3+R4)/(R3-R4)=-4.41、 T34/T45=0.91；N1-N2=-0.090。
在本實施例中，取像用光學鏡片組另設有一光圈(500)置於第一透鏡(510)與第二透鏡(520)之間，第一透鏡物側光學面(511)至該成像面(570)於光軸上的距離為TTL，另設置一影像感光元件於成像面，該影像感測元件(580)有效感測區域對角線長的一半為ImgH；其關係式(式(4))為TTL/ImgH=1.59。取像用光學鏡片組之第四透鏡(540)在光軸上的厚度CT4與取像用光學鏡片組的焦距f；其關係式(式(10))為CT4/f=0.21。
第一透鏡(510)之色散係數為v1與第二透鏡(520)之色散係數為v2；其關係式(式(6))為v1-v2=32.1；若滿足式(9)時，限制單位長度的取像用光學鏡片組之焦距f下，第三透鏡物側光學面(531)之曲率半徑R5與第三透鏡像側光學面(532)之曲率半徑R6；其關係式(式(9))為(|R5|+|R6|)/f=0.98；各相關關係式之數據資料彙整於第31圖(即表二十一)。
又，整體取像用光學鏡片組的焦距為f與第一透鏡(510)焦距f1、第三透鏡(530)焦距f3、第四透鏡(540)焦距f4、第五透鏡(550)焦距f5之間的關係式(式(5)、式(8)與式(11))為|f1/f3|=0.28；f/f4=1.31；|f/f4|+|f/f5|=2.63。
由第19圖(即表九)之光學數據及由第5B圖之像差曲線圖可知，藉由本發明之取像用光學鏡片組之本實施例，在球差、像散與歪曲有良好的補償效果。
<第六實施例>
本發明第六實施例的光學系統示意圖請參閱第6A圖，第六實施例 之像差曲線請參閱第6B圖。第六實施例之取像用光學鏡片組主要由五片透鏡、紅外線濾除濾光片(660)、光圈(600)及影像感測元件(680)所構成的光學系統；在光軸上，由物側至像側依序包含：一具有正屈折力之第一透鏡(610)，為塑膠材質製造之透鏡，在近軸上第一透鏡物側光學面(611)為凸面、第一透鏡像側光學面(612)為凹面，其第一透鏡物側光學面(611)及第一透鏡像側光學面(612)皆為非球面；一具負屈折力的第二透鏡(620)，為塑膠材質製造之透鏡，在近軸上第二透鏡物側光學面(621)為凹面、第二透鏡像側光學面(622)為凸面，其第二透鏡物側光學面(621)及第二透鏡像側光學面(622)皆為非球面；一具負屈折力的第三透鏡(630)，為塑膠材質製造之透鏡，在近軸上其第三透鏡物側光學面(631)為凸面、第三透鏡像側光學面(632)為凹面，第三透鏡物側光學面(631)與第三透鏡像側光學面(632)皆為非球面；一具正屈折力的第四透鏡(640)，為一塑膠材質製造之透鏡，在近軸上第四透鏡物側光學面(641)為凹面、第四透鏡像側光學面(642)為凸面，第四透鏡物側光學面(641)與第四透鏡像側光學面(642)為非球面；一具負屈折力的第五透鏡(650)，為一塑膠材質製造之透鏡，在近軸上第五透鏡物側光學面(651)為凸面、第五透鏡像側光學面(652)為凹面，第五透鏡物側光學面(651)與第五透鏡像側光學面(652)為非球面，第五透鏡像側光學面(652)設有至少一個反曲點；一玻璃材質製成之紅外線濾除濾光片(660)，為平板玻璃其不影響本發明取像用光學鏡片組的焦距；及一設置於成像面(670)上之影像感測元件(680)。在本實施例中，取像用光學鏡片組另設有一光圈(600)置於第一透鏡(610)與第二透鏡(620)之間。
本實施例的光學數據如第21圖(即表十一)所示，其中，第一透鏡物側光學面(611)、第一透鏡像側光學面(612)、第二透鏡物側光學面(621)、第二透鏡像側光學面(622)、第三透鏡物側光學面(631)、第三透鏡像側光學面(632)、第四透鏡物側光學面(641)、第四透鏡像側光學面(642)、第五透鏡物側光學面(651)與第五透鏡像側光學面(652)均使用式(15)之非球面方程式所構成，其非球面係數如第22圖(即表十二)所示。
本實施例取像用光學鏡片組中，整體取像用光學鏡片組的焦距為f=3.90(毫米)，構成的整體取像用光學鏡片組的光圈值Fno=2.70、最大視角的一半為HFOV=36.0(度)。
參見表十一，在本實施例中，第二透鏡物側光學面(621)之曲率半徑R3，第二透鏡像側光學面(622)之曲率半徑R4，在光軸上，第三透鏡像側光學面(632)至第四透鏡物側光學面(641)的距離T34與第四透鏡像側光學面(642)與第五透鏡物側光學面(651)距離T45，第一透鏡(610)之折射率N1，第二透鏡(620)之折射率N2；其間的關係式(式(1)、式(2)及式(3))如下：(R3+R4)/(R3-R4)=-2.76、T34/T45=1.06；N1-N2=-0.106。
在本實施例中，取像用光學鏡片組另設有一光圈(600)置於第一透鏡(610)與第二透鏡(620)之間，第一透鏡物側光學面(611)至該成像面(670)於光軸上的距離為TTL，另設置一影像感光元件於成像面，該影像感測元件(680)有效感測區域對角線長的一半為ImgH；其關係式(式(4))為TTL/ImgH=1.62。取像用光學鏡片組之第四透鏡(640)在光軸上的厚度CT4與取像用光學鏡片組的焦距f；其關係式(式(10))為CT4/f=0.15。
第一透鏡(610)之色散係數為v1與第二透鏡(620)之色散係數為v2；其關係式(式(6))為v1-v2=34.5；若滿足式(9)時，限制單位長度的取像用光學鏡片組之焦距f下，第三透鏡物側光學面(631)之曲率半徑R5與第三透鏡像側光學面(632)之曲率半徑R6；其關係式(式(9))為(|R5|+|R6|)/f=0.90。
又，整體取像用光學鏡片組的焦距為f與第一透鏡(610)焦距f1、第三透鏡(630)焦距f3、第四透鏡(640)焦距f4、第五透鏡(650)焦距f5之間的關係式(式(5)、式(8)與式(11))為|f1/f3|=0.06；f/f4=1.01；|f/f4|+|f/f5|=2.02；各相關關係式之數據資料彙整於第31圖(即表二十一)。
由第21圖(即表十一)之光學數據及由第6B圖之像差曲線圖可知，藉由本發明之取像用光學鏡片組之本實施例，在球差、像散與歪曲有良好的補償效果。
<第七實施例>
本發明第七實施例的光學系統示意圖請參閱第7A圖，第七實施例之像差曲線請參閱第7B圖。第七實施例之取像用光學鏡片組主要由五片透鏡、紅外線濾除濾光片(760)、光圈(700)及影像感測元件(780)所構成的光學系統；在光軸上，由物側至像側依序包含：一具有正屈折力之第一透鏡(710)，為塑膠材質製造之透鏡，在近軸上第一透鏡物側光學面(711)為凸面、第一透鏡像側光學面(712)為凸面，其第一透鏡物側光學面(711)及第一透鏡像側光學面(712)皆為非球面；一具負屈折力的第二透鏡(720)，為塑膠材質製造之透鏡，在近軸上第二透鏡物側光學面(721)為凹面、第二透鏡像側光學面(722)為凸面，其第二透鏡物側光學面(721) 及第二透鏡像側光學面(722)皆為非球面；一具負屈折力的第三透鏡(730)，為塑膠材質製造之透鏡，在近軸上其第三透鏡物側光學面(731)為凸面、第三透鏡像側光學面(732)為凹面，第三透鏡物側光學面(731)與第三透鏡像側光學面(732)皆為非球面；一具正屈折力的第四透鏡(740)，為一塑膠材質製造之透鏡，在近軸上第四透鏡物側光學面(741)為凹面、第四透鏡像側光學面(742)為凸面，第四透鏡物側光學面(741)與第四透鏡像側光學面(742)為非球面；一具負屈折力的第五透鏡(750)，為一塑膠材質製造之透鏡，在近軸上第五透鏡物側光學面(751)為凹面、第五透鏡像側光學面(752)為凹面，第五透鏡物側光學面(751)與第五透鏡像側光學面(752)為非球面，第五透鏡像側光學面(752)設有至少一個反曲點；一玻璃材質製成之紅外線濾除濾光片(760)，為平板玻璃其不影響本發明取像用光學鏡片組的焦距；及一設置於成像面(770)上之影像感測元件(780)。在本實施例中，取像用光學鏡片組另設有一光圈(700)置於第一透鏡(710)與被攝物之間。
本實施例的光學數據如第23圖(即表十三)所示，其中，第一透鏡物側光學面(711)、第一透鏡像側光學面(712)、第二透鏡物側光學面(721)、第二透鏡像側光學面(722)、第三透鏡物側光學面(731)、第三透鏡像側光學面(732)、第四透鏡物側光學面(741)、第四透鏡像側光學面(742)、第五透鏡物側光學面(751)與第五透鏡像側光學面(752)均使用式(15)之非球面方程式所構成，其非球面係數如第24圖(即表十四)所示。
本實施例取像用光學鏡片組中，整體取像用光學鏡片組的焦距為 f=4.21(毫米)，構成的整體取像用光學鏡片組的光圈值Fno=2.40、最大視角的一半為HFOV=34.1(度)。
參見表十三，在本實施例中，第二透鏡物側光學面(721)之曲率半徑R3，第二透鏡像側光學面(722)之曲率半徑R4，在光軸上，第三透鏡像側光學面(732)至第四透鏡物側光學面(741)的距離T34與第四透鏡像側光學面(742)與第五透鏡物側光學面(751)距離T45，第一透鏡(710)之折射率N1，第二透鏡(720)之折射率N2；其間的關係式(式(1)、式(2)及式(3))如下：(R3+R4)/(R3-R4)=-3.92、T34/T45=1.11；N1-N2=-0.088。
在本實施例中，取像用光學鏡片組另設有一光圈(700)置於第一透鏡(710)與被攝物之間，第一透鏡物側光學面(711)至該成像面(770)於光軸上的距離為TTL，另設置一影像感光元件於成像面，該影像感測元件(780)有效感測區域對角線長的一半為ImgH；其關係式(式(4))為TTL/ImgH=1.69。取像用光學鏡片組之第四透鏡(740)在光軸上的厚度CT4與取像用光學鏡片組的焦距f；其關係式(式(10))為CT4/f=0.19。
第一透鏡(710)之色散係數為v1與第二透鏡(720)之色散係數為v2；其關係式(式(6))為v1-v2=32.5；若滿足式(9)時，限制單位長度的取像用光學鏡片組之焦距f下，第三透鏡物側光學面(731)之曲率半徑R5與第三透鏡像側光學面(732)之曲率半徑R6；其關係式(式(9))為(|R5|+|R6|)/f=0.95。
又，整體取像用光學鏡片組的焦距為f與第一透鏡(710)焦距f1、第三透鏡(730)焦距f3、第四透鏡(740)焦距f4、第五透鏡(750)焦 距f5之間的關係式(式(5)、式(8)與式(11))為|f1/f3|=0.20；f/f4=1.30；|f/f4|+|f/f5|=2.68；各相關關係式之數據資料彙整於第31圖(即表二十一)。
由第23圖(即表十三)之光學數據及由第7B圖之像差曲線圖可知，藉由本發明之取像用光學鏡片組之本實施例，在球差、像散與歪曲有良好的補償效果。
<第八實施例>
本發明第八實施例的光學系統示意圖請參閱第8A圖，第八實施例之像差曲線請參閱第8B圖。第八實施例之取像用光學鏡片組主要由五片透鏡、紅外線濾除濾光片(860)、光圈(800)及影像感測元件(880)所構成的光學系統；在光軸上，由物側至像側依序包含：一具有正屈折力之第一透鏡(810)，為塑膠材質製造之透鏡，在近軸上第一透鏡物側光學面(811)為凸面、第一透鏡像側光學面(812)為凹面，其第一透鏡物側光學面(811)及第一透鏡像側光學面(812)皆為非球面；一具負屈折力的第二透鏡(820)，為塑膠材質製造之透鏡，在近軸上第二透鏡物側光學面(821)為凹面、第二透鏡像側光學面(822)為凸面，其第二透鏡物側光學面(821)及第二透鏡像側光學面(822)皆為非球面；一具正屈折力的第三透鏡(830)，為塑膠材質製造之透鏡，在近軸上其第三透鏡物側光學面(831)為凸面、第三透鏡像側光學面(832)為凹面，第三透鏡物側光學面(831)與第三透鏡像側光學面(832)皆為非球面；一具正屈折力的第四透鏡(840)，為一塑膠材質製造之透鏡，在近軸上第四透鏡物側光學面(841)為凹面、第四透鏡像側光學面(842)為凸面，第四透鏡物側光學面(841)與第四透鏡像側光學面 (842)為非球面；一具負屈折力的第五透鏡(850)，為一塑膠材質製造之透鏡，在近軸上第五透鏡物側光學面(851)為凸面、第五透鏡像側光學面(852)為凹面，第五透鏡物側光學面(851)與第五透鏡像側光學面(852)為非球面，第五透鏡像側光學面(852)設有至少一個反曲點；一玻璃材質製成之紅外線濾除濾光片(860)，為平板玻璃其不影響本發明取像用光學鏡片組的焦距；及一設置於成像面(870)上之影像感測元件(880)。在本實施例中，取像用光學鏡片組另設有一光圈(800)置於第一透鏡(810)與被攝物之間。
本實施例的光學數據如第25圖(即表十五)所示，其中，第一透鏡物側光學面(811)、第一透鏡像側光學面(812)、第二透鏡物側光學面(821)、第二透鏡像側光學面(822)、第三透鏡物側光學面(831)、第三透鏡像側光學面(832)、第四透鏡物側光學面(841)、第四透鏡像側光學面(842)、第五透鏡物側光學面(851)與第五透鏡像側光學面(852)均使用式(15)之非球面方程式所構成，其非球面係數如第26圖(即表十六)所示。
本實施例取像用光學鏡片組中，整體取像用光學鏡片組的焦距為f=3.87(毫米)，構成的整體取像用光學鏡片組的光圈值Fno=2.60、最大視角的一半為HFOV=36.2(度)。
參見表十五，在本實施例中，第二透鏡物側光學面(821)之曲率半徑R3，第二透鏡像側光學面(822)之曲率半徑R4，在光軸上，第三透鏡像側光學面(832)至第四透鏡物側光學面(841)的距離T34與第四透鏡像側光學面(842)與第五透鏡物側光學面(851)距離T45，第一透鏡(810)之折射率N1，第二透鏡(820)之折射率N2；其間的 關係式(式(1)、式(2)及式(3))如下：(R3+R4)/(R3-R4)=-2.52、T34/T45=6.74；N1-N2=-0.106。
在本實施例中，取像用光學鏡片組另設有一光圈(800)置於第一透鏡(810)與被攝物之間，第一透鏡物側光學面(811)至該成像面(870)於光軸上的距離為TTL，另設置一影像感光元件於成像面，該影像感測元件(880)有效感測區域對角線長的一半為ImgH；其關係式(式(4))為TTL/ImgH=1.59。取像用光學鏡片組之第四透鏡(840)在光軸上的厚度CT4與取像用光學鏡片組的焦距f；其關係式(式(10))為CT4/f=0.14。
第一透鏡(810)之色散係數為v1與第二透鏡(820)之色散係數為v2；其關係式(式(6))為v1-v2=34.5；若滿足式(9)時，限制單位長度的取像用光學鏡片組之焦距f下，第三透鏡物側光學面(831)之曲率半徑R5與第三透鏡像側光學面(832)之曲率半徑R6；其關係式(式(9))為(|R5|+|R6|)/f=0.82。
又，整體取像用光學鏡片組的焦距為f與第一透鏡(810)焦距f1、第三透鏡(830)焦距f3、第四透鏡(840)焦距f4、第五透鏡(850)焦距f5之間的關係式(式(5)、式(8)與式(11))為|f1/f3|=0.23；f/f4=0.15；|f/f4|+|f/f5|=0.34；各相關關係式之數據資料彙整於第31圖(即表二十一)。
由第25圖(即表十五)之光學數據及由第8B圖之像差曲線圖可知，藉由本發明之取像用光學鏡片組之本實施例，在球差、像散與歪曲有良好的補償效果。
<第九實施例>
本發明第九實施例的光學系統示意圖請參閱第9A圖，第九實施例之像差曲線請參閱第9B圖。第九實施例之取像用光學鏡片組主要由五片透鏡、紅外線濾除濾光片(960)、光圈(900)及影像感測元件(980)所構成的光學系統；在光軸上，由物側至像側依序包含：一具有正屈折力之第一透鏡(910)，為塑膠材質製造之透鏡，在近軸上第一透鏡物側光學面(911)為凸面、第一透鏡像側光學面(912)為凸面，其第一透鏡物側光學面(911)及第一透鏡像側光學面(912)皆為非球面；一具負屈折力的第二透鏡(920)，為塑膠材質製造之透鏡，在近軸上第二透鏡物側光學面(921)為凹面、第二透鏡像側光學面(922)為凸面，其第二透鏡物側光學面(921)及第二透鏡像側光學面(922)皆為非球面；一具負屈折力的第三透鏡(930)，為塑膠材質製造之透鏡，在近軸上其第三透鏡物側光學面(931)為凸面、第三透鏡像側光學面(932)為凹面，第三透鏡物側光學面(931)與第三透鏡像側光學面(932)皆為非球面；一具正屈折力的第四透鏡(940)，為一塑膠材質製造之透鏡，在近軸上第四透鏡物側光學面(941)為凹面、第四透鏡像側光學面(942)為凸面，第四透鏡物側光學面(941)與第四透鏡像側光學面(942)為非球面；一具負屈折力的第五透鏡(950)，為一塑膠材質製造之透鏡，在近軸上第五透鏡物側光學面(951)為凸面、第五透鏡像側光學面(952)為凹面，第五透鏡物側光學面(951)與第五透鏡像側光學面(952)為非球面，第五透鏡像側光學面(952)設有至少一個反曲點；一玻璃材質製成之紅外線濾除濾光片(960)，為平板玻璃其不影響本發明取像用光學鏡片組的焦距；及一設置於成像面(970)上之影像感測元件(980)。在本實施例中，取像用光學鏡片組另設有一光圈(900)置於第一透鏡(910)與第二透鏡 (920)之間。
本實施例的光學數據如第27圖(即表十七)所示，其中，第一透鏡物側光學面(911)、第一透鏡像側光學面(912)、第二透鏡物側光學面(921)、第二透鏡像側光學面(922)、第三透鏡物側光學面(931)、第三透鏡像側光學面(932)、第四透鏡物側光學面(941)、第四透鏡像側光學面(942)、第五透鏡物側光學面(951)與第五透鏡像側光學面(952)均使用式(15)之非球面方程式所構成，其非球面係數如第28圖(即表十八)所示。
本實施例取像用光學鏡片組中，整體取像用光學鏡片組的焦距為f=3.81(毫米)，構成的整體取像用光學鏡片組的光圈值Fno=2.70、最大視角的一半為HFOV=36.6(度)。
參見表十七，在本實施例中，第二透鏡物側光學面(921)之曲率半徑R3，第二透鏡像側光學面(922)之曲率半徑R4，在光軸上，第三透鏡像側光學面(932)至第四透鏡物側光學面(941)的距離T34與第四透鏡像側光學面(942)與第五透鏡物側光學面(951)距離T45，第一透鏡(910)之折射率N1，第二透鏡(920)之折射率N2；其間的關係式(式(1)、式(2)及式(3))如下：(R3+R4)/(R3-R4)=-2.70、T34/T45=0.94；N1-N2=-0.090。
在本實施例中，取像用光學鏡片組另設有一光圈(900)置於第一透鏡(910)與第二透鏡(920)之間，第一透鏡物側光學面(911)至該成像面(970)於光軸上的距離為TTL，另設置一影像感光元件於成像面，該影像感測元件(980)有效感測區域對角線長的一半為ImgH；其關係式(式(4))為TTL/ImgH=1.55。取像用光學鏡片組之 第四透鏡(940)在光軸上的厚度CT4與取像用光學鏡片組的焦距f；其關係式(式(10))為CT4/f=0.15。
第一透鏡(910)之色散係數為v1與第二透鏡(920)之色散係數為v2；其關係式(式(9))為v1-v2=32.1；若滿足式(9)時，限制單位長度的取像用光學鏡片組之焦距f下，第三透鏡物側光學面(931)之曲率半徑R5與第三透鏡像側光學面(932)之曲率半徑R6；其關係式(式(9))為(|R5|+|R6|)/f=0.74。
又，整體取像用光學鏡片組的焦距為f與第一透鏡(910)焦距f1、第三透鏡(930)焦距f3、第四透鏡(940)焦距f4、第五透鏡(950)焦距f5之間的關係式(式(5)、式(8)與式(11))為|f1/f3|=0.04；f/f4=0.93；|f/f4|+|f/f5|=1.94；各相關關係式之數據資料彙整於第31圖(即表二十一)。
由第27圖(即表十七)之光學數據及由第9B圖之像差曲線圖可知，藉由本發明之取像用光學鏡片組之本實施例，在球差、像散與歪曲有良好的補償效果。
<第十實施例>
本發明第十實施例的光學系統示意圖請參閱第10A圖，第十實施例之像差曲線請參閱第10B圖。第十實施例之取像用光學鏡片組主要由五片透鏡、紅外線濾除濾光片(1060)、光圈(1100)及影像感測元件(1080)所構成的光學系統；在光軸上，由物側至像側依序包含：一具有正屈折力之第一透鏡(1010)，為玻璃材質製造之透鏡，在近軸上第一透鏡物側光學面(1011)為凸面、第一透鏡像側光學面(1012)為凸面，其第一透鏡物側光學面(1011)及第一透 鏡像側光學面(1012)皆為非球面；一具負屈折力的第二透鏡(1020)，為塑膠材質製造之透鏡，在近軸上第二透鏡物側光學面(1021)為凹面、第二透鏡像側光學面(1022)為凸面，其第二透鏡物側光學面(1021)及第二透鏡像側光學面(1022)皆為非球面；一具負屈折力的第三透鏡(1030)，為塑膠材質製造之透鏡，在近軸上其第三透鏡物側光學面(1031)為凸面、第三透鏡像側光學面(1032)為凹面，第三透鏡物側光學面(1031)與第三透鏡像側光學面(1032)皆為非球面；一具正屈折力的第四透鏡(1040)，為一塑膠材質製造之透鏡，在近軸上第四透鏡物側光學面(1041)為凹面、第四透鏡像側光學面(1042)為凸面，第四透鏡物側光學面(1041)與第四透鏡像側光學面(1042)為非球面；一具負屈折力的第五透鏡(1050)，為一塑膠材質製造之透鏡，在近軸上第五透鏡物側光學面(1051)為凸面、第五透鏡像側光學面(1052)為凹面，第五透鏡物側光學面(1051)與第五透鏡像側光學面(1052)為非球面，第五透鏡像側光學面(1052)設有至少一個反曲點；一玻璃材質製成之紅外線濾除濾光片(1060)，為平板玻璃其不影響本發明取像用光學鏡片組的焦距；及一設置於成像面(1070)上之影像感測元件(1080)。在本實施例中，取像用光學鏡片組另設有一光圈(1100)置於第一透鏡(1010)與第二透鏡(1020)之間。
本實施例的光學數據如第29圖(即表十九)所示，其中，第一透鏡物側光學面(1011)、第一透鏡像側光學面(1012)、第二透鏡物側光學面(1021)、第二透鏡像側光學面(1022)、第三透鏡物側光學面(1031)、第三透鏡像側光學面(1032)、第四透鏡物側光學面(1041)、第四透鏡像側光學面(1042)、第五透鏡物側光學面 (1051)與第五透鏡像側光學面(1052)均使用式(15)之非球面方程式所構成，其非球面係數如第30圖(即表二十)所示。
本實施例取像用光學鏡片組中，整體取像用光學鏡片組的焦距為f=3.59(毫米)，構成的整體取像用光學鏡片組的光圈值Fno=2.60、最大視角的一半為HFOV=38.1(度)。
參見表十九，在本實施例中，第二透鏡物側光學面(1021)之曲率半徑R3，第二透鏡像側光學面(1022)之曲率半徑R4，在光軸上，第三透鏡像側光學面(1032)至第四透鏡物側光學面(1041)的距離T34與第四透鏡像側光學面(1042)與第五透鏡物側光學面(1051)距離T45，第一透鏡(1010)之折射率N1，第二透鏡(1020)之折射率N2；其間的關係式(式(1)、式(2)及式(3))如下：(R3+R4)/(R3-R4)=-1.56、T34/T45=1.11；N1-N2=-0.016。
在本實施例中，取像用光學鏡片組另設有一光圈(1000)置於第一透鏡(1010)與第二透鏡(1020)之間，第一透鏡物側光學面(1011)至該成像面(1070)於光軸上的距離為TTL，另設置一影像感光元件於成像面，該影像感測元件(1080)有效感測區域對角線長的一半為ImgH；其關係式(式(4))為TTL/ImgH=1.69。取像用光學鏡片組之第四透鏡(1040)在光軸上的厚度CT4與取像用光學鏡片組的焦距f；其關係式(式(10))為CT4/f=0.18。
第一透鏡(1010)之色散係數為v1與第二透鏡(1020)之色散係數為v2；其關係式(式(9))為v1-v2=39.5；若滿足式(9)時，限制單位長度的取像用光學鏡片組之焦距f下，第三透鏡物側光學面(1031)之曲率半徑R5與第三透鏡像側光學面(1032)之曲率半徑R6 ；其關係式(式(9))為(|R5|+|R6|)/f=1.43。
又，整體取像用光學鏡片組的焦距為f與第一透鏡(1010)焦距f1、第三透鏡(1030)焦距f3、第四透鏡(1040)焦距f4、第五透鏡(1050)焦距f5之間的關係式(式(5)、式(8)與式(11))為|f1/f3|=0.09；f/f4=1.22；|f/f4|+|f/f5|=2.30；各相關關係式之數據資料彙整於第31圖(即表二十一)。
由第29圖(即表十九)之光學數據及由第10B圖之像差曲線圖可知，藉由本發明之取像用光學鏡片組之本實施例，在球差、像散與歪曲有良好的補償效果。
本發明取像用光學鏡片組中，透鏡的材質可為玻璃或塑膠，若透鏡的材質為玻璃，則可以增加該取像用光學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，可於透鏡光學面上設置非球面，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取像用光學鏡片組的總長度。
本發明取像用光學鏡片組中，若透鏡表面係為凸面，則表示該透鏡表面於近軸處為凸面；若透鏡表面係為凹面，則表示該透鏡表面於近軸處為凹面。
本發明取像用光學鏡片組中，可至少設置一孔徑光闌(未於圖上標示)以減少雜散光，有助於提昇影像品質。
表一至表二十(分別對應第11圖至第30圖)所示為本發明取像用光學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 變化皆屬具體實驗所得，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及圖式中所說明僅做為例示性，非用以限制本發明的申請專利範園。
100‧‧‧光圈
110‧‧‧第一透鏡
111‧‧‧第一透鏡物側光學面
112‧‧‧第一透鏡像側光學面
120‧‧‧第二透鏡
121‧‧‧第二透鏡物側光學面
122‧‧‧第二透鏡像側光學面
130‧‧‧第三透鏡
131‧‧‧第三透鏡物側光學面
132‧‧‧第三透鏡像側光學面
140‧‧‧第四透鏡
141‧‧‧第四透鏡物側光學面
142‧‧‧第四透鏡像側光學面
150‧‧‧第五透鏡
151‧‧‧第五透鏡物側光學面
152‧‧‧第五透鏡像側光學面
160‧‧‧紅外線濾除濾光片
170‧‧‧成像面
180‧‧‧影像感測元件

Claims (22)

  1. 一種取像用光學鏡片組，其沿著光軸排列由物側至像側依序包含：一具有正屈折力的第一透鏡，其第一透鏡物側光學面為凸面；一具負屈折力的第二透鏡，其第二透鏡物側光學面為凹面、第二透鏡像側光學面為凸面；一具屈折力的第三透鏡；一具正屈折力的第四透鏡，為塑膠材料所製成，其第四透鏡物側光學面為凹面、第四透鏡像側光學面為凸面，其第四透鏡物側光學面與其第四透鏡像側光學面均為非球面；一具負屈折力的第五透鏡，為塑膠材料所製成，其第五透鏡像側光學面為凹面，其第五透鏡物側光學面與其第五透鏡像側光學面均為非球面，該第五透鏡像側光學面設置有至少一個反曲點；其中，該第二透鏡物側光學面之曲率半徑為R3，該第二透鏡像側光學面之曲率半徑為R4，在光軸上該第三透鏡像側光學面至該第四透鏡物側光學面的距離為T34，在光軸上該第四透鏡像側光學面至該第五透鏡物側光學面的距離為T45，該第一透鏡之折射率為N1，該第二透鏡之折射率為N2，該第一透鏡之焦距為f1，該第三透鏡之焦距為f3，滿足下列關係式：-6.0<(R3+R4)/(R3-R4)<-1.0 0.3<T34/T45<2.5 -0.25<N1-N2≦0 |f1/f3|<0.5。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之取像用光學鏡片組，其中，該第一透鏡之色散係數為v1，該第二透鏡之色散係數為v2，滿足下列關係式：28<v1-v2<45。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之取像用光學鏡片組，其中，該第二透鏡物側光學面之曲率半徑為R3，該第二透鏡像側光學面之曲率半徑為R4，較佳地，滿足下列關係式：-4.0<(R3+R4)/(R3-R4)<-1.0。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之取像用光學鏡片組，其中，該取像用光學鏡片組之焦距為f，該第四透鏡之焦距為f4，滿足下列關係式：0<f/f4<2.0。
  5. 如申請專利範圍第2項所述之取像用光學鏡片組，其中，該取像用光學鏡片組之焦距為f，該第三透鏡物側光學面之曲率半徑為R5，該第三透鏡像側光學面之曲率半徑為R6，滿足下列關係式：(|R5|+|R6|)/f<4.0。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之取像用光學鏡片組，其中，該第三透鏡像側光學面為凹面。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之取像用光學鏡片組，其中，該取像用光學鏡片組之焦距為f，該第四透鏡在光軸上的厚度為CT4，係滿足下列關係式：0.04<CT4/f<0.20。
  8. 如申請專利範圍第5項所述之取像用光學鏡片組，其中，該取像用光學鏡片組之焦距為f，該第四透鏡之焦距為f4，該第五透鏡 之焦距為f5，滿足下列關係式：|f/f4|+|f/f5|<3.5。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之取像用光學鏡片組，其中，該第一透鏡之焦距為f1，該第三透鏡之焦距為f3，滿足下列關係式：|f1/f3|<0.35。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之取像用光學鏡片組，其中，該取像用光學鏡片組之焦距為f，該第三透鏡物側光學面之曲率半徑為R5，該第三透鏡像側光學面之曲率半徑為R6，滿足下列關係式：(|R5|+|R6|)/f<2.0。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之取像用光學鏡片組，其中，該取像用光學鏡片組另設置一影像感測元件於一成像面處供被攝物成像；在光軸上，該第一透鏡物側光學面至該成像面於光軸上的距離為TTL，該影像感測元件有效感測區域對角線長的一半為ImgH，滿足下列關係式：TTL/ImgH<2.0。
  12. 一種取像用光學鏡片組，其沿著光軸排列由物側至像側依序包含：一具有正屈折力的第一透鏡，其第一透鏡物側光學面為凸面；一具負屈折力的第二透鏡，其第二透鏡物側光學面為凹面、第二透鏡像側光學面為凸面；一具負屈折力的第三透鏡；一具屈折力的第四透鏡，為塑膠材料所製成，其第四透鏡物側光學面為凹面、第四透鏡像側光學面為凸面，其第四透鏡物側光學面與其第四透鏡像側光學面均為非球面；一具屈折力的第五透鏡，為塑膠材料所製成，其第五透鏡像側光 學面為凹面，其第五透鏡物側光學面與其第五透鏡像側光學面均為非球面，該第五透鏡像側光學面設置有至少一個反曲點；其中，該第二透鏡物側光學面之曲率半徑為R3，該第二透鏡像側光學面之曲率半徑為R4，該第一透鏡之焦距為f1，該第三透鏡之焦距為f3，係滿足下列關係式：-6.0<(R3+R4)/(R3-R4)<-1.0 |f1/f3|<0.5。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之取像用光學鏡片組，其中，該第一透鏡之色散係數為v1，該第二透鏡之色散係數為v2，滿足下列關係式：28<v1-v2<45。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之取像用光學鏡片組，其中，該第四透鏡為具正屈折力、該第五透鏡為具負屈折力。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之取像用光學鏡片組，其中，該取像用光學鏡片組之焦距為f，該第三透鏡物側光學面之曲率半徑為R5，該第三透鏡像側光學面之曲率半徑為R6，滿足下列關係式：(|R5|+|R6|)/f<4.0。
  16. 如申請專利範圍第14項所述之取像用光學鏡片組，其中，該第一透鏡之焦距為f1，該第三透鏡之焦距為f3，較佳地，滿足下列關係式：|f1/f3|<0.35。
  17. 如申請專利範圍第14項所述之取像用光學鏡片組，其中，該取像用光學鏡片組之焦距為f，該第四透鏡在光軸上的厚度為CT4，滿足下列關係式：0.04<CT4/f<0.20。
  18. 如申請專利範圍第13項所述之取像用光學鏡片組，其中，該第三透鏡像側光學面為凹面。
  19. 一種取像用光學鏡片組，其沿著光軸排列由物側至像側依序包含：一具有正屈折力的第一透鏡，其第一透鏡物側光學面為凸面；一具負屈折力的第二透鏡，其第二透鏡物側光學面為凹面、第二透鏡像側光學面為凸面；一具屈折力的第三透鏡，其第三透鏡像側光學面為凹面；一具正屈折力的第四透鏡，為塑膠材料所製成，其第四透鏡像側光學面為凸面，其第四透鏡物側光學面與其第四透鏡像側光學面均為非球面；一具負屈折力的第五透鏡，為塑膠材料所製成，其第五透鏡像側光學面為凹面，第五透鏡物側光學面與其第五透鏡像側光學面均為非球面，該第五透鏡像側光學面設置有至少一個反曲點；其中，該第二透鏡物側光學面之曲率半徑為R3，該第二透鏡像側光學面之曲率半徑為R4，在光軸上該第三透鏡像側光學面至該第四透鏡物側光學面的距離為T34，在光軸上該第四透鏡像側光學面至該第五透鏡物側光學面的距離為T45，該第一透鏡之焦距為f1，該第三透鏡之焦距為f3，滿足下列關係式：-6.0<(R3+R4)/(R3-R4)<-1.0 0.3<T34/T45<2.5 |f1/f3|<0.5。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之取像用光學鏡片組，其中，該第一透鏡之色散係數為v1，該第二透鏡之色散係數為v2，滿足下列關係式： 28<V1-V2<45。
  21. 如申請專利範圍第19項所述之取像用光學鏡片組，其中，該取像用光學鏡片組之焦距為f，該第三透鏡物側光學面之曲率半徑為R5，該第三透鏡像側光學面之曲率半徑為R6，滿足下列關係式：(|R5|+|R6|)/f<2.0。
  22. 如申請專利範圍第19項所述之取像用光學鏡片組，其中，該取像用光學鏡片組之焦距為f，該第四透鏡在光軸上的厚度為CT4，滿足下列關係式：0.04<CT4/f<0.20。
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