TWI432773B - 攝影透鏡組 - Google Patents
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Description
本發明係關於一種攝影透鏡組;特別是關於一種應用於手機相機的攝影透鏡組。
最近幾年來,隨著手機相機的興起,小型化攝影鏡頭的需求日漸提高,而一般攝影鏡頭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(Complementary Metal-Oxide Semiconductor,CMOS)兩種,且由於半導體製程技術的進步,使得感光元件的畫素面積縮小,小型化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。
傳統搭載於手機相機的小型化攝影鏡頭,如美國專利第7,365,920號所提供的,多採用四片式透鏡結構為主;但由於手機相機的畫素攀升得非常迅速,感光元件的畫素面積逐漸縮小,且在系統成像品質的要求不斷提高的情況下,習知的四片式透鏡組無法滿足更高階的攝影鏡頭模組;為了得到更高畫素與性能的成像品質,則需要增加透鏡的數目,但過多的鏡片數容易造成鏡頭的光學總長度增加,難以兼具小型化的特性。故急需一種可用於高畫素手機相機,且不至於使鏡頭總長度過長的攝影透鏡組。
本發明提供一種攝影透鏡組,由物側至像側依序包含:一具正屈折力的第一透鏡,其物側表面為凸面;一具負屈折力的第二透鏡;一具負屈折力的第三透鏡;一具正屈折力的第四透鏡,其物側表面為凸面;一第五透鏡,其像側表面為凹面,且該第五透鏡設置有反曲點;及一光圈,係設置於被攝物與第三透鏡之間。
本發明藉由上述鏡組的配置方式,可有效修正像差以提升系統成像品質,且可同時縮短攝影透鏡組的光學總長度,維持薄型化的特性。
本發明前述攝影透鏡組藉由該第一透鏡提供正屈折力,並且將光圈置於接近該攝影透鏡組的物體側時,可以有效縮短該攝影透鏡組的光學總長度。另外,上述的鏡組配置可使攝影透鏡組的出射瞳(Exit Pupil)遠離成像面,因此,光線將以接近垂直入射的方式入射在感光元件上,此即為像側的遠心(Telecentric)特性,遠心特性對於現今的固態電子感光元件的感光能力極為重要,可使得電子感光元件的感光敏感度提高,減少系統產生暗角的可能性。此外,本發明係在前述攝影透鏡組的第五透鏡上設置有反曲點,將可更有效地壓制離軸視場的光線入射於感光元件上的角度,並且可進一步修正離軸視場的像差。除此之外,本發明前述攝影透鏡組中,當將光圈置於越接近該第三透鏡處,可有利於廣視場角特性,有助於對歪曲(Distortion)及倍率色收差(Chromatic Aberration of Magnification)的修正,而可以有效降低攝影透鏡組的敏感度。換句話說,本發明前述攝影透鏡組中,當將光圈置於越接近被攝物處,係著重於遠心特性,整體攝影透鏡組的光學總長度可以更短;當將光圈置於越接近該第三透鏡處,則著重於廣視場角的特性,可以有效降低攝影透鏡組的敏感度。
另一方面,本發明提供另一種攝影透鏡組,由物側至像側依序包含:一具正屈折力的第一透鏡,其物側表面為凸面;一具負屈折力的第二透鏡;一具負屈折力的第三透鏡;一具正屈折力的第四透鏡,其物側表面為凸面;一具負屈折力的第五透鏡,其像側表面為凹面;及一光圈,係設置於被攝物與該第二透鏡之間。
本發明前述攝影透鏡組中該第五透鏡為負屈折力,其與該第四透鏡形成一正、一負的望遠(Telephoto)結構,係可以縮短前述攝影透鏡組的後焦距,降低其光學總長度。再者,當本發明前述攝影透鏡組將光圈置於接近物體側,係著重於遠心特性,亦可以使攝影透鏡組的光學總長度變得更短;當將光圈置於越接近該第二透鏡處,則著重於廣視場角的特性,可以有效降低攝影透鏡組的敏感度。
本發明提供一種攝影透鏡組,由物側至像側依序包含:一具正屈折力的第一透鏡,其物側表面為凸面;一具負屈折力的第二透鏡;一具負屈折力的第三透鏡;一具正屈折力的第四透鏡,其物側表面為凸面;一第五透鏡,其像側表面為凹面,且該第五透鏡上設置有反曲點;及一光圈,係設置於被攝物與第三透鏡之間。
本發明前述攝影透鏡組中,第一透鏡具正屈折力,且其物側表面為凸面,可有效縮短該攝影透鏡組的光學總長度;該第二透鏡及第三透鏡具負屈折力,可有效修正本發明攝影透鏡組的佩茲伐曲率(Petzval Sum),使周邊像面變得更平;該第四透鏡具正屈折力,可有效分配第一透鏡的正屈折力,以降低本發明攝影透鏡組的敏感度;該第五透鏡上設置有反曲點,可更有效地壓制離軸視場的光線入射於感光元件上的角度,並且可進一步修正離軸視場的像差。
本發明前述攝影透鏡組中,較佳地,該第四透鏡的像側表面為凹面,且該第四透鏡上設置有反曲點,以有利於修正前述攝影透鏡組的像散(Astigmatism)。
本發明前述攝影透鏡組中,較佳地,該第二透鏡的像側表面為凹面,以有效增大攝影透鏡組的後焦距,使該第五透鏡與成像面之間具有足夠空間放置其它構件。前述攝影透鏡組中,較佳地,該第三透鏡的物側表面及像側表面分別為凹面及凸面。較佳地,該第二透鏡的物側表面為凹面。前述攝影透鏡組中,較佳地,該第五透鏡具有正屈折力,以利於分配第四透鏡的正屈折力,並且在具有負屈折力的第二透鏡及第三透鏡之後,配置具有正屈折力的第四透鏡及第五透鏡,可抑制各種像差的產生,使本發明前述攝影透鏡組獲得更高的解像力。
本發明前述攝影透鏡組中,該第一透鏡的色散係數(Abbe Number)為V1,第二透鏡的色散係數為V2,較佳地,係滿足下列關係式:V1-V2>20,以有效修正色差,更佳地,滿足下列關係式:V1-V2>30。
本發明前述攝影透鏡組中,另設置一電子感光元件供被攝物成像於其上,該第一透鏡的物側表面至該電子感光元件於光軸上的距離為TTL,而該電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半為ImgH,較佳地,係滿足下列關係式:TTL/ImgH<2.15。當TTL/ImgH滿足上述關係式時,可有效維持攝影透鏡組薄型化的特性。
本發明前述攝影透鏡組中,整體攝影透鏡組的焦距為f,該第一透鏡的焦距為f1,較佳地,係滿足下列關係式:1.0<f/f1<2.0。當f/f1滿足上述關係式時,第一透鏡的屈折力大小配置較為平衡,以有效控制系統的光學總長度,維持薄型化的特性,並且可同時避免高階球差(High Order Spherical Aberration)過度增大,進而提升成像品質。
本發明前述攝影透鏡組中,整體攝影透鏡組的焦距為f,該第三透鏡的焦距為f3,第四透鏡的焦距為f4,第五透鏡的焦距為f5,較佳地,係滿足下列關係式:,以控制該第三透鏡、第四透鏡及該第五透鏡的屈折力不會太大,而在本發明前述攝影透鏡組中供做補正透鏡,其功能為平衡及修正系統所產生的各項像差,以有利於修正攝影透鏡組的像散及歪曲,提高系統的成像品質;更佳地,係滿足下列關係式:。
本發明前述攝影透鏡組中,該第一透鏡的物側表面曲率半徑為R1,整體攝影透鏡組的焦距為f,較佳地,係滿足下列關係式:0.30<R1/f<0.50。當R1/f滿足上述關係式時,可有效降低攝影透鏡組的光學總長度,且可避免高階像差過度增大。
本發明前述攝影透鏡組中,較佳地,該第三透鏡、第四透鏡及該第五透鏡中所有為新月形之透鏡滿足下述條件,其中Ro
為該新月形透鏡的物側表面曲率半徑,Ri
為該新月形透鏡的像側表面曲率半徑:0.5<Ro
/Ri
<2.0,以控制該透鏡的屈折力不至於過大,可有效降低系統的敏感度。
本發明前述攝影透鏡組中,較佳地,具有屈折力的僅為該第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡及該第五透鏡。
本發明前述攝影透鏡組中,該第二透鏡與第三透鏡於光軸上的間隔距離為T23,該第一透鏡的物側表面至第五透鏡的像側表面於光軸上的距離為DT,較佳地,係滿足下列關係式:0.15<T23/DT<0.30。當T23/DT滿足上述關係式,可控制該第二透鏡與第三透鏡之間的距離,以避免該攝影透鏡組的光學總長度過長。
本發明前述攝影透鏡組中,透鏡的材質可為玻璃或塑膠,若透鏡的材質為玻璃,則可以增加系統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攝影透鏡組的光學總長度。
本發明提供另一種攝影透鏡組,由物側至像側依序包含:一具正屈折力的第一透鏡,其物側表面為凸面;一具負屈折力的第二透鏡;一具負屈折力的第三透鏡;一具正屈折力的第四透鏡,其物側表面為凸面;一具負屈折力的第五透鏡,其像側表面為凹面;及一光圈,其設置於被攝物與第二透鏡之間。
本發明前述攝影透鏡組中,第一透鏡具正屈折力,且其物側表面為凸面,可有效縮短該攝影透鏡組的光學總長度;該第二透鏡及第三透鏡具負屈折力,可有效修正本發明攝影透鏡組的佩茲伐曲率(Petzval Sum),使周邊像面變得更平;該第四透鏡具正屈折力,可有效分配第一透鏡的正屈折力,以降低本發明攝影透鏡組的敏感度;該第五透鏡具負屈折力,係與第四透鏡形成一正、一負的望遠(Telephoto)結構,有利於縮短該攝影透鏡組的後焦距,以降低其光學總長度。
本發明前述攝影透鏡組中,較佳地,該第四透鏡的像側表面為凹面,以利於修正前述攝影透鏡組的像散,並且該第四透鏡及第五透鏡上設置有反曲點,可更有效地壓制離軸視場的光線入射於感光元件上的角度,並且可進一步修正離軸視場的像差。
本發明前述攝影透鏡組中,較佳地,該第二透鏡的像側表面為凹面,以有效增大攝影透鏡組的後焦距,使該第五透鏡與成像面之間具有足夠空間放置其它構件。前述攝影透鏡組中,較佳地,該第三透鏡的物側表面及像側表面分別為凹面及凸面。較佳地,該第二透鏡的物側表面為凹面。
本發明前述攝影透鏡組中,該第一透鏡的色散係數為V1,第二透鏡的色散係數為V2,係滿足下列關係式:V1-V2>30。當V1-V2滿足上述關係式時,可有效修正色差。
本發明前述攝影透鏡組中,較佳地,該第三透鏡、第四透鏡及該第五透鏡中存在一具正屈折力透鏡,其色散係數為Vp,並且存在一具負屈折力透鏡,其色散係數為Vn,係滿足下列關係式:Vp-Vn>20。當本發明滿足上述關係式時,可有效修正色差。
本發明前述攝影透鏡組中,較佳地,具屈折力的透鏡僅為該第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡及該第五透鏡。
本發明前述攝影透鏡組中,另設置一電子感光元件供被攝物成像於其上,該第一透鏡的物側表面至該電子感光元件於光軸上的距離為TTL,而該電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半為ImgH,較佳地,係滿足下列關係式:TTL/ImgH<2.05。當TTL/ImgH滿足上述關係式時,以有效維持攝影透鏡組薄型化的特性。
本發明前述攝影透鏡組中,整體攝影透鏡組的焦距為f,該第三透鏡的焦距為f3,第四透鏡的焦距為f4,第五透鏡的焦距為f5,較佳地,係滿足下列關係式:,以控制該第三透鏡、第四透鏡及該第五透鏡的屈折力不會太大,而在本發明前述攝影透鏡組中供做補正透鏡,其功能為平衡及修正系統所產生的各項像差,以有利於修正攝影透鏡組的像散及歪曲,提高系統的成像品質;較佳地,進一步滿足下列關係式:0.30<f/f4<0.80,以控制該第四透鏡的屈折力大小配置,有利於修正系統像差及降低系統敏感度。
本發明前述攝影透鏡組中,該第一透鏡的物側表面曲率半徑為R1,較佳地,係滿足下列關係式:0.30<R1/f<0.50。當R1/f滿足上述關係式時,可有效降低攝影透鏡組的光學總長度,且可避免高階像差過度增大。
本發明前述攝影透鏡組中,較佳地,該第三透鏡、第四透鏡及該第五透鏡中所有為新月形之透鏡滿足下述條件,其中Ro
為該新月形透鏡的物側表面曲率半徑,Ri
為該新月形透鏡的像側表面曲率半徑:0.5<Ro
/Ri
<2.0,以控制該透鏡的屈折力不至於過大,以有效降低系統的敏感度。
本發明前述攝影透鏡組中,該第二透鏡與第三透鏡於光軸上的間隔距離為T23,該第一透鏡的物側表面至第五透鏡的像側表面於光軸上的距離為DT,係滿足下列關係式:0.15<T23/DT<0.30。當T23/DT滿足上述關係式,可控制該第二透鏡與第三透鏡之間的距離,而不致於使該攝影透鏡組的光學總長度過長。
本發明前述攝影透鏡組中,透鏡的材質可為玻璃或塑膠,若透鏡的材質為玻璃,則可以增加系統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攝影透鏡組的光學總長度。
本發明攝影透鏡組將藉由以下具體實施例配合所附圖式予以詳細說明。
本發明第一實施例請參閱第一圖,第一實施例之像差曲線請參閱第二圖。第一實施例之攝影透鏡組主要由五枚透鏡構成,由物側至像側依序包含:
一具正屈折力的第一透鏡(100),其物側表面(101)及像側表面(102)皆為凸面,其材質為塑膠,該第一透鏡物側表面(101)、像側表面(102)皆為非球面;
一具負屈折力的第二透鏡(110),其物側表面(111)及像側表面(112)皆為凹面,其材質為塑膠,該第二透鏡物側表面(111)、像側表面(112)皆為非球面;
一具負屈折力的第三透鏡(120),其物側表面(121)為凹面及像側表面(122)凸面,其材質為塑膠,該第三透鏡物側表面(121)、像側表面(122)皆為非球面;
一具正屈折力的第四透鏡(130),其物側表面(131)為凸面及像側表面(132)為凹面,其材質為塑膠,該第四透鏡物側表面(131)、像側表面(132)皆為非球面,並且該第四透鏡物側表面(131)、像側表面(132)上皆設置至少一反曲點;
一具正屈折力的第五透鏡(150),其物側表面(151)為凸面及像側表面(152)為凹面,其材質為塑膠,該第五透鏡物側表面(151)、像側表面(152)皆為非球面,並且該第五透鏡物側表面(151)、像側表面(152)上皆設置至少一反曲點;及
一光圈(140)置於該第一透鏡(100)與該被攝物之間;
另包含有一紅外線濾除濾光片(IR Filter)(160)置於該第五透鏡像側表面(152)與成像面(170)之間;該紅外線濾除濾光片(160)不影響本發明攝影透鏡組的焦距。
上述之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。
第一實施例攝影透鏡組中,整體攝影透鏡組的焦距為f,其關係式為:f=4.91。
第一實施例攝影透鏡組中,整體攝影透鏡組的光圈值(f-number)為Fno,其關係式為:Fno=2.75。
第一實施例攝影透鏡組中,整體攝影透鏡組的半視角為HFOV,其關係式為:HFOV=30.0度。
第一實施例攝影透鏡組中,該第一透鏡(100)的色散係數為V1,該第二透鏡(110)的色散係數為V2,其關係式為:V1-V2=32.5。
第一實施例攝影透鏡組中,具正屈折力的該第四透鏡(130)的色散係數為Vp=55.8,具正屈折力的該第五透鏡(150)的色散係數為Vp=55.9,具負屈折力的第三透鏡(120)的色散係數為Vn=55.8,且滿足下列關係式:
Vp-Vn=0.0(第四透鏡130與第三透鏡120);
Vp-Vn=0.1(第五透鏡150與第三透鏡120)。
第一實施例攝影透鏡組中,第一透鏡(100)的焦距為f1,第三透鏡(120)的焦距為f3,第四透鏡(130)的焦距為f4,第五透鏡(150)的焦距為f5,其關係式為:
f/f1=1.43;
f/f4=0.13;
第一實施例攝影透鏡組中,第一透鏡的物側表面(101)曲率半徑為R1,其關係式為R1/f=0.43。
第一實施例攝影透鏡組中,其中該第三透鏡(120)、第四透鏡(130)、第五透鏡(150)皆係一新月形透鏡,Ro為該新月形透鏡的物側表面曲率半徑,Ri為該新月形透鏡的像側表面曲率半徑,且滿足下列關係式:
Ro
/Ri
=0.88(第三透鏡120);
Ro/Ri=1.10(第四透鏡130);及
Ro/Ri=0.99(第五透鏡150)。
第一實施例攝影透鏡組中,該第二透鏡(110)與第三透鏡(120)於光軸上的間隔距離為T23,該第一透鏡的物側表面(101)至第五透鏡的像側表面(152)於光軸上的距離為DT,其關係式為:
T23/DT=0.21。
第一實施例攝影透鏡組中,該攝影透鏡組另設置一電子感光元件於該成像面(170)處供被攝物成像於其上,該第一透鏡的物側表面(101)至該電子感光元件於光軸上的距離為TTL,而該電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半為ImgH,係滿足下列關係式:
TTL/ImgH=2.04。
第一實施例詳細的光學數據如第九圖表一所示,其非球面數據如第十圖表二所示,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。
本發明第二實施例請參閱第三圖,第二實施例之像差曲線請參閱第四圖。第二實施例之攝影透鏡組主要由五枚透鏡構成,由物側至像側依序包含:
一具正屈折力的第一透鏡(300),其物側表面(301)及像側表面(302)皆為凸面,其材質為塑膠,該第一透鏡物側表面(301)、像側表面(302)皆為非球面;
一具負屈折力的第二透鏡(310),其物側表面(311)為凸面及像側表面(312)為凹面,其材質為塑膠,該第二透鏡物側表面(311)、像側表面(312)皆為非球面;
一具負屈折力之第三透鏡(320),其物側表面(321)為凹面及像側表面(322)為凸面,其材質為塑膠,該第三透鏡物側表面(321)、像側表面(322)皆為非球面;
一具正屈折力的第四透鏡(330),其物側表面(331)為凸面及像側表面(332)為凹面,其材質為塑膠,該第四透鏡物側表面(331)、像側表面(332)皆為非球面,並且該第四透鏡物側表面(331)及像側表面(332)皆設置有至少一反曲點;
一具正屈折力的第五透鏡(350),其物側表面(351)為凸面及像側表面(352)為凹面,其材質為塑膠,該第五透鏡物側表面(351)、像側表面(352)皆為非球面,並且該第五透鏡物側表面(351)及像側表面(352)皆設置有至少一反曲點;及
一光圈(340)置於該第一透鏡(300)與該被攝物之間;
另包含有一紅外線濾除濾光片(IR Filter)(360)置於該第五透鏡像側表面(352)與成像面(370)之間;該紅外線濾除濾光片(360)不影響本發明攝影透鏡組的焦距。
第二實施例非球面曲線方程式的表示式如同第一實施例的型式。
第二實施例攝影透鏡組中,整體攝影透鏡組的焦距為f,其關係式為:f=4.19。
第二實施例攝影透鏡組中,整體攝影透鏡組的光圈值為Fno,其關係式為:Fno=2.85。
第二實施例攝影透鏡組中,整體攝影透鏡組的半視角為HFOV,其關係式為:HFOV=34.0度。
第二實施例攝影透鏡組中,該第一透鏡(300)的色散係數為V1,該第二透鏡(310)的色散係數為V2,其關係式為:V1-V2=32.5。
第二實施例攝影透鏡組中,具正屈折力的該第四透鏡(330)的色散係數為Vp=55.8,具正屈折力的該第五透鏡(350)的色散係數為Vp=55.8,具負屈折力的第三透鏡(320)的色散係數為Vn=55.9,係滿足下列關係式:
Vp-Vn=-0.1(第四透鏡330與第三透鏡320);
Vp-Vn=-0.1(第五透鏡350與第三透鏡320)。
第二實施例攝影透鏡組中,第一透鏡(300)的焦距為f1,第三透鏡(320)的焦距為f3,第四透鏡(330)的焦距為f4,第五透鏡(350)的焦距為f5,其關係式為:
f/f1=1.64;
f/f4=0.03;
第二實施例攝影透鏡組中,第一透鏡的物側表面(301)曲率半徑為R1,其關係式為R1/f=0.37。
第二實施例攝影透鏡組中,其中該第三透鏡(320)、第四透鏡(330)、第五透鏡(350)皆係一新月形透鏡,Ro
為該新月形透鏡的物側表面曲率半徑,Ri
為該新月形透鏡的像側表面曲率半徑,係滿足下列關係式:
Ro
/Ri
=0.85(第三透鏡320);
Ro
/Ri
=1.09(第四透鏡330);及
Ro
/Ri
=0.77(第五透鏡350)。
第二實施例攝影透鏡組中,該第二透鏡(310)與第三透鏡(320)於光軸上的間隔距離為T23,該第一透鏡的物側表面(301)至第五透鏡的像側表面(352)於光軸上的距離為DT,其關係式為:
T23/DT=0.22。
第二實施例攝影透鏡組中,該攝影透鏡組另設置一電子感光元件於該成像面(370)處供被攝物成像於其上,該第一透鏡的物側表面(301)至電子感光元件於光軸上的距離為TTL,而該電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半為ImgH,係滿足下列關係式:
TTL/ImgH=1.71。
第二實施例詳細的光學數據如第十一圖表三所示,其非球面數據如第十二圖表四所示,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。
本發明第三實施例請參閱第五圖,第三實施例之像差曲線請參閱第六圖。第三實施例之攝影透鏡組主要由五枚透鏡構成,由物側至像側依序包含:
一具正屈折力的第一透鏡(500),其物側表面(501)及像側表面(502)皆為凸面,其材質為塑膠,該第一透鏡物側表面(501)、像側表面(502)皆為非球面;
一具負屈折力的第二透鏡(510),其物側表面(511)及像側表面(512)皆為凹面,其材質為塑膠,該第二透鏡物側表面(511)、像側表面(512)皆為非球面;
一具負屈折力的第三透鏡(520),其物側,表面(521)為凹面及像側表面(522)為凸面,其材質為塑膠,該第三透鏡物側表面(521)、像側表面(522)皆為非球面;
一具正屈折力的第四透鏡(530),其物側表面(531)為凸面及像側表面(532)為凹面,其材質為塑膠,該第四透鏡物側表面(531)、像側表面(532)皆為非球面,並且該第四透鏡物側表面(531)及像側表面(532)皆設置有至少一反曲點;
一具負屈折力的第五透鏡(550),其物側表面(551)為凸面及像側表面(552)為凹面,其材質為塑膠,該第五透鏡物側表面(551)、像側表面(552)皆為非球面,並且該第五透鏡物側表面(551)及像側表面(552)皆設置有至少一反曲點;及
一光圈(540)置於該第一透鏡(500)與該被攝物之間;
另包含有一紅外線濾除濾光片(IR Filter)(560)置於該第五透鏡像側表面(552)與成像面(570)之間;該紅外線濾除濾光片(560)不影響本發明攝影透鏡的焦距。
第三實施例非球面曲線方程式的表示式如同第一實施例的型式。
第三實施例攝影透鏡組中,整體攝影透鏡組的焦距為f,其關係式為:f=4.94。
第三實施例攝影透鏡組中,整體攝影透鏡組的光圈值為Fno,其關係式為:Fno=2.85。
第三實施例攝影透鏡組中,整體攝影透鏡組的半視角為HFOV,其關係式為:HFOV=30.1度。
第三實施例攝影透鏡組中,該第一透鏡(500)的色散係數為V1,該第二透鏡(510)的色散係數為V2,其關係式為:V1-V2=32.5。
第三實施例攝影透鏡組中,具正屈折力的該第四透鏡(530)的色散係數為Vp=55.9,具負屈折力的第三透鏡(520)的色散係數為Vn=30.2,具負屈折力的該第五透鏡(550)的色散係數為Vn=55.9,係滿足下列關係式:
Vp-Vn=25.7(第四透鏡530與第三透鏡520);
Vp-Vn=0.0(第四透鏡530與第五透鏡550)。
第三實施例攝影透鏡組中,第一透鏡(500)的焦距為f1,第三透鏡(520)的焦距為f3,第四透鏡(530)的焦距為f4,第五透鏡(550)的焦距為f5,其關係式為:
f/f1=1.59;
f/f4=0.54;
第三實施例攝影透鏡組中,第一透鏡的物側表面(501)曲率半徑為R1,其關係式為R1/f=0.41。
第三實施例攝影透鏡組中,其中該第三透鏡(520)、第四透鏡(530)、第五透鏡(550)皆係一新月形透鏡,Ro
為該新月形透鏡的物側表面曲率半徑,Ri
為該新月形透鏡的像側表面曲率半徑,係滿足下列關係式:
Ro
/Ri
=0.79(第三透鏡520);
Ro
/Ri
=0.73(第四透鏡530);及
Ro
/Ri
=1.65(第五透鏡550)。
第三實施例攝影透鏡組中,該第二透鏡(510)與第三透鏡(520)於光軸上的間隔距離為T23,該第一透鏡的物側表面(501)至第五透鏡的像側表面(552)於光軸上的距離為DT,其關係式為:
T23/DT=0.25。
第三實施例攝影透鏡組中,該攝影透鏡組另設置一電子感光元件於該成像面(570)處供被攝物成像於其上,該第一透鏡的物側表面(501)至電子感光元件於光軸上的距離為TTL,而該電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半為ImgH,係滿足下列關係式:
TTL/ImgH =1.93。
第三實施例詳細的光學數據如第十三圖表五所示,其非球面數據如第十四圖表六所示,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。
本發明第四實施例請參閱第七圖,第四實施例之像差曲線請參閱第八圖。第四實施例之攝影透鏡組主要由五枚透鏡構成,由物側至像側依序包含:
一具正屈折力的第一透鏡(700),其物側表面(701)及像側表面(702)皆為凸面,其材質為塑膠,該第一透鏡物側表面(701)、像側表面(702)皆為非球面;及
一具負屈折力的第二透鏡(710),其物側表面(711)及像側表面(712)皆為凹面,其材質為塑膠,該第二透鏡物側表面(711)、像側表面(712)皆為非球面;
一具負屈折力的第三透鏡(720),其物側表面(721)為凹面及像側表面(722)為凸面,其材質為塑膠,該第三透鏡物側表面(721)、像側表面(722)皆為非球面;
一具正屈折力的第四透鏡(730),其物側表面(731)為凸面及像側表面(732)為凹面,其材質為塑膠,該第四透鏡物側表面(731)、像側表面(732)皆為非球面,並且該第四透鏡物側表面(731)及像側表面(732)皆設置有至少一反曲點;
一具負屈折力的第五透鏡(750),其物側表面(751)及像側表面(752)皆為凹面,其材質為塑膠,該第五透鏡物側表面(751)、像側表面(752)皆為非球面,並且該第五透鏡像側表面(752)設置有至少一反曲點;
一光圈(740)置於該第一透鏡(700)與該被攝物之間;
另包含有一紅外線濾除濾光片(IR Filter)(760)置於該第五透鏡像側表面(752)與成像面(770)之間;該紅外線濾除濾光片(760)不影響本發明攝影透鏡的焦距。
第四實施例非球面曲線方程式的表示式如同第一實施例的型式。
第四實施例攝影透鏡組中,整體攝影透鏡組的焦距為f,其關係式為:f=4.18。
第四實施例攝影透鏡組中,整體攝影透鏡組的光圈值為Fno,其關係式為:Fno=2.85。
第四實施例攝影透鏡組中,整體攝影透鏡組的半視角為HFOV,其關係式為:HFOV=34.6度。
第四實施例攝影透鏡組中,該第一透鏡(700)的色散係數為V1,該第二透鏡(710)的色散係數為V2,其關係式為:V1-V2=32.5。
第四實施例攝影透鏡組中,具正屈折力的該第四透鏡(730)的色散係數為Vp=55.8,具負屈折力的第三透鏡(720)的色散係數為Vn=55.9,具負屈折力的第五透鏡(750)的色散係數為Vn=30.2,係滿足下列關係式:
Vp-Vn=-0.1(第四透鏡730與第三透鏡720);
Vp-Vn=25.6(第四透鏡730與第五透鏡750)。
第四實施例攝影透鏡組中,第一透鏡(700)的焦距為f1,第三透鏡(720)的焦距為f3,第四透鏡(730)的焦距為f4,第五透鏡(750)的焦距為f5,其關係式為:
f/f1=1.32;
f/f4=0.50;
第四實施例攝影透鏡組中,第一透鏡的物側表面(701)曲率半徑為R1,其關係式為R1/f=0.42。
第四實施例攝影透鏡組中,其中該第三透鏡(720)及第四透鏡(730)皆係一新月形透鏡,Ro
為該新月形透鏡的物側表面曲率半徑,Ri
為該新月形透鏡的像側表面曲率半徑,係滿足下列關係式:
Ro
/Ri
=0.90(第三透鏡720)
Ro
/Ri
=0.82(第四透鏡730)
第四實施例攝影透鏡組中,該第二透鏡(710)與第三透鏡(720)於光軸上的間隔距離為T23,該第一透鏡的物側表面(701)至第五透鏡的像側表面(752)於光軸上的距離為DT,其關係式為:
T23/DT=0.24。
第四實施例攝影透鏡組中,該攝影透鏡組另設置一電子感光元件於該成像面(770)處供被攝物成像於其上,該第一透鏡的物側表面(701)至電子感光元件於光軸上的距離為TTL,而該電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半為ImgH,係滿足下列關係式:
TTL/ImgH=1.69。
第四實施例詳細的光學數據如第十五圖表七所示,其非球面數據如第十六A圖表八A及第十六B圖表八B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。
表一至表八(分別對應第九圖至第十六圖)所示為本發明攝影透鏡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。表九(對應第十七圖)為各個實施例對應本發明相關關係式的數值資料。
100、300、500、700...第一透鏡
101、301、501、701...物側表面
102、302、502、702...像側表面
110、310、510、710...第二透鏡
111、311、511、711...物側表面
112、312、512、712...像側表面
120、320、520、720...第三透鏡
121、321、521、721...物側表面
122、322、522、722...像側表面
130、330、530、730...第四透鏡
131、331、531、731...物側表面
132、332、532,732...像側表面
150、350、550、750...第五透鏡
151、351、551、751...物側表面
152、352、552,752...像側表面
140、340、540,740...光圈
160、360、560、760...紅外線濾除濾光片
170、370、570,770...成像面
整體攝影透鏡組的焦距為f
第一透鏡的焦距為f1
第三透鏡的焦距為f3
第四透鏡的焦距為f4
第五透鏡的焦距為f5
第一透鏡的色散係數為V1
第二透鏡的色散係數為V2
第三透鏡、第四透鏡及第五透鏡中存在一具正屈折力透鏡,其色散係數為Vp
第三透鏡、第四透鏡及第五透鏡中存在一具負屈折力透鏡,其色散係數為Vn
第一透鏡的物側表面曲率半徑為R1
第三透鏡、第四透鏡及第五透鏡中所有為新月形之透鏡,該新月形透鏡的物側表面曲率半徑為Ro
第三透鏡、第四透鏡及第五透鏡中所有為新月形之透鏡,該新月形透鏡的像側表面曲率半徑為Ri
第二透鏡與第三透鏡於光軸上的間隔距離為T23
第一透鏡的物側表面至第五透鏡的像側表面於光軸上的距離為DT
第一透鏡的物側表面至電子感光元件於光軸上的距離為TTL
電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半為ImgH
第一圖係本發明第一實施例的光學系統示意圖。
第二圖係本發明第一實施例之像差曲線圖。
第三圖係本發明第二實施例的光學系統示意圖。
第四圖係本發明第二實施例之像差曲線圖。
第五圖係本發明第三實施例的光學系統示意圖。
第六圖係本發明第三實施例之像差曲線圖。
第七圖係本發明第四實施例的光學系統示意圖。
第八圖係本發明第四實施例之像差曲線圖。
第九圖係表一,為本發明第一實施例的光學數據。
第十圖係表二,為本發明第一實施例的非球面數據。
第十一圖係表三,為本發明第二實施例的光學數據。
第十二圖係表四,為本發明第二實施例的非球面數據。
第十三圖係表五,為本發明第三實施例的光學數據。
第十四圖係表六,為本發明第三實施例的非球面數據。
第十五圖係表七,為本發明第四實施例的光學數據。
第十六A圖至第十六B圖分別為表八A及表八B,為本發明第四實施例的非球面數據。
第十七圖係表九,為本發明相關關係式的數值資料。
100...第一透鏡
110...第二透鏡
120...第三透鏡
130...第四透鏡
140...光圈
150...第五透鏡
160...紅外線濾除濾光片
170...成像面
101...物側表面
102...像側表面
111...物側表面
112...像側表面
121...物側表面
122...像側表面
131...物側表面
132...像側表面
151...物側表面
152...像側表面
Claims (26)
- 一種攝影透鏡組,由物側至像側依序包含:一具正屈折力的第一透鏡,其物側表面為凸面;一具負屈折力的第二透鏡;一具負屈折力的第三透鏡;一具正屈折力的第四透鏡,其物側表面為凸面;一第五透鏡,其像側表面為凹面,且該第五透鏡設置有反曲點;及一光圈,係設置於被攝物與該第一透鏡之間;其中該攝影透鏡組中具屈折力的透鏡僅有該第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡及該第五透鏡,且各透鏡之間具有一間隙。
- 如申請專利範圍第1項所述之攝影透鏡組,其中該第四透鏡的像側表面為凹面,且該第四透鏡設置有反曲點。
- 如申請專利範圍第2項所述之攝影透鏡組,其中該第二透鏡的像側表面為凹面,該第三透鏡的物側表面及像側表面分別為凹面及凸面,及該第五透鏡具正屈折力。
- 如申請專利範圍第3項所述之攝影透鏡組,其中該第二透鏡的物側表面為凹面。
- 如申請專利範圍第2項所述之攝影透鏡組,其中該第一透鏡的色散係數為V1,第二透鏡的色散係數為V2,係滿足下列關係式: V1-V2>20。
- 如申請專利範圍第5項所述之攝影透鏡組,其中該第一透鏡的色散係數為V1,第二透鏡的色散係數為V2,係滿足下列關係式:V1-V2>30。
- 如申請專利範圍第2項所述之攝影透鏡組,其中該攝影透鏡組另設置一電子感光元件供被攝物成像於其上,該第一透鏡的物側表面至該電子感光元件於光軸上的距離為TTL,而該電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半為ImgH,係滿足下列關係式:TTL/ImgH<2.15。
- 如申請專利範圍第2項所述之攝影透鏡組,其中該第二透鏡與第三透鏡於光軸上的間隔距離為T23,該第一透鏡的物側表面至第五透鏡的像側表面於光軸上的距離為DT,係滿足下列關係式:0.15<T23/DT<0.30。
- 如申請專利範圍第2項所述之攝影透鏡組,其中整體攝影透鏡組的焦距為f,第一透鏡的焦距為f1,係滿足下列關係式:1.0<f/f1<2.0。
- 如申請專利範圍第9項所述之攝影透鏡組,其中整體攝影透鏡組的焦距為f,該第三透鏡的焦距為f3,第四透 鏡的焦距為f4,第五透鏡的焦距為f5,係滿足下列關係式:
- 如申請專利範圍第10項所述之攝影透鏡組,進一步滿足下列關係式:
- 如申請專利範圍第1項所述之攝影透鏡組,其中該第一透鏡的物側表面曲率半徑為R1,整體攝影透鏡組的焦距為f,係滿足下列關係式:0.30<R1/f<0.50。
- 如申請專利範圍第12項所述之攝影透鏡組,其中該第三透鏡、第四透鏡及該第五透鏡中所有為新月形之透鏡滿足下述條件,Ro 為該新月形透鏡的物側表面曲率半徑,Ri 為該新月形透鏡的像側表面曲率半徑:0.5<Ro /Ri <2.0。
- 一種攝影透鏡組,由物側至像側依序包含:一具正屈折力的第一透鏡,其物側表面為凸面;一具負屈折力的第二透鏡;一具負屈折力的第三透鏡;一具正屈折力的第四透鏡,其物側表面為凸面;一具負屈折力的第五透鏡,其像側表面為凹面,且該第五透鏡設置有反曲點;及 一光圈,係設置於被攝物與該第二透鏡之間;其中該攝影透鏡組中具屈折力的透鏡僅為該第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡及該第五透鏡,且各透鏡之間具有一間隙。
- 如申請專利範圍第14項所述之攝影透鏡組,其中該第四透鏡的像側表面為凹面,且該第四透鏡設置有反曲點。
- 如申請專利範圍第15項所述之攝影透鏡組,其中該第二透鏡的像側表面為凹面,該第三透鏡的物側表面及像側表面分別為凹面及凸面。
- 如申請專利範圍第16項所述之攝影透鏡組,其中該第二透鏡的物側表面為凹面。
- 如申請專利範圍第15項所述之攝影透鏡組,其中該第一透鏡的色散係數為V1,該第二透鏡的色散係數為V2,係滿足下列關係式:V1-V2>30。
- 如申請專利範圍第18項所述之攝影透鏡組,其中該第三透鏡、第四透鏡及該第五透鏡中存在一具正屈折力透鏡,其色散係數為Vp,並且存在一具負屈折力透鏡,其色散係數為Vn,係滿足下列關係式:Vp-Vn>20。
- 如申請專利範圍第15項所述之攝影透鏡組,其中該攝影透鏡組另設置一電子感光元件供被攝物成像於其上, 該第一透鏡的物側表面至電子感光元件於光軸上的距離為TTL,而該電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半為ImgH,係滿足下列關係式:TTL/ImgH<2.05。
- 如申請專利範圍第15項所述之攝影透鏡組,其中該第二透鏡與第三透鏡於光軸上的間隔距離為T23,該第一透鏡的物側表面至第五透鏡的像側表面於光軸上的距離為DT,係滿足下列關係式:0.15<T23/DT<0.30。
- 如申請專利範圍第15項所述之攝影透鏡組,其中整體攝影透鏡組的焦距為f,該第三透鏡的焦距為f3,第四透鏡的焦距為f4,第五透鏡的焦距為f5,係滿足下列關係式:
- 如申請專利範圍第22項所述之攝影透鏡組,其中整體攝影透鏡組的焦距為f,該第四透鏡的焦距為f4,係滿足下列關係式:0.30<f/f4<0.80。
- 如申請專利範圍第14項所述之攝影透鏡組,其中該第一透鏡的物側表面曲率半徑為R1,整體攝影透鏡組的焦距為f,係滿足下列關係式:0.30<R1/f<0.50。
- 如申請專利範圍第24項所述之攝影透鏡組,其中該第三透鏡、第四透鏡及該第五透鏡中所有為新月形之透鏡滿足下述條件,Ro 為該新月形透鏡的物側表面曲率半徑,Ri 為該新月形透鏡的像側表面曲率半徑:0.5<Ro /Ri <2.0。
- 如申請專利範圍第15項所述之攝影透鏡組,其中該光圈設置於該第一透鏡之前。
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