TWI440883B - 結像鏡頭 - Google Patents

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Description

結像鏡頭
本發明是有關於一種結像鏡頭，且特別是有關於一種應用於電子產品上的小型化結像鏡頭。
近年來，隨著具有攝影功能之可攜式電子產品的興起，小型化光學鏡頭的需求日漸提高，而一般光學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，小型化光學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光學鏡頭，如美國專利第8,179,470號所示，多採用四片式透鏡結構為主，但由於智慧型手機(Smart Phone)與PDA(Personal Digital Assistant)等高規格行動裝置的盛行，帶動小型化光學鏡頭在畫素與成像品質上的迅速攀升，習知的四片式光學鏡頭將無法滿足更高階的光學鏡頭。
目前雖有進一步發展五片式光學鏡頭，如美國專利第8,000,031號所揭示，其為具有五片鏡片之光學鏡頭，但其第一透鏡之物側表面並未設計具有擴大視場角之凹面，使其整體之視場角受到限制，且其透鏡面形設計也無法有效地修正歪曲(Distortion)像差的產生，因此容易導致影像失 真而影響成像品質。
因此，本發明之一態樣是在提供一種結像鏡頭，其第一透鏡具有較大的有效徑與明顯的非球面外型，有利於第一透鏡同時修正中心視場與離軸視場的像差，可提高視角並降低所產生的光學歪曲。
依據本發明一實施方式，提供一種結像鏡頭，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。第一透鏡具有負屈折力，其物側表面近光軸處為凹面，且其物側表面及像側表面皆為非球面。第二透鏡具有屈折力。第三透鏡具有正屈折力。第四透鏡具有負屈折力。第五透鏡具有正屈折力，其物側表面近光軸處為凸面且由近光軸處至週邊處存在由凸面轉凹面之變化、像側表面近光軸處為凹面，且其物側表面及像側表面皆為非球面。第五透鏡之物側表面上，除與光軸之交點外，物側表面垂直光軸之一切面，該切面與物側表面之一切點，該切點與光軸之垂直距離為Yc51，第五透鏡之物側表面上，除與光軸之交點外，物側表面垂直光軸之一切面，該切面與物側表面之一切點，該切點與物側表面於光軸交點的水平距離為SAGc51，其中SAGc51/Yc51為角度α的正切值tanα，其滿足下列條件：0.10<tanα<0.60。
依據本發明另一實施方式，提供一種結像鏡頭，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。第一透鏡具有負屈折力，其物側表面近光軸處為凹面，且其物側表面及像側表面皆為非球面。第二透鏡具有屈折力。第三透鏡具有正屈折力。第四透鏡具有負屈折力。第五透鏡具有正屈折力，其物側表面近光軸處為凸面且由近光軸處至週邊處存在由凸面轉凹面之變化、像側表面近光軸處為凹面，且其物側表面及像側表面皆為非球面。第五透鏡物側表面的光學有效半徑為Y51，第一透鏡物側表面的光學有效半徑為Y11，其滿足下列條件：0.7<|Y51/Y11|<1.2。
依據本發明又一實施方式，提供一種結像鏡頭，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。第一透鏡具有負屈折力，其物側表面近光軸處為凹面並由近光軸處至週邊處存在由凹面轉凸面之變化，且其物側表面及像側表面皆為非球面。第二透鏡具有屈折力。第三透鏡具有正屈折力。第四透鏡具有負屈折力。第五透鏡具有正屈折力，其物側表面近光軸處為凸面且由近光軸處至週邊處存在由凸面轉凹面之變化、像側表面近光軸處為凹面，且其物側表面及像側表面皆為非球面。第一透鏡之物側表面曲率半徑為R1，第一透鏡之焦距為f1，其滿足下列條件：0<R1/f1<2.0。
當tanα滿足上述條件時，可使中心視場及離軸視場的像差均受到良好的修正，以提升成像品質。
當|Y51/Y11|滿足上述條件時，第一透鏡具有較大的有 效徑，有利於第一透鏡同時修正中心視場與離軸視場的像差，可提高視場角並降低結像鏡頭產生的光學歪曲。
當R1/f1滿足上述條件時，有助於擴大結像鏡頭的視場角。
一種結像鏡頭，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。
第一透鏡具有負屈折力，其物側表面近光軸處為凹面，有助於擴大結像鏡頭的視場角。再者，第一透鏡之物側表面由近光軸處至週邊處存在由凹面轉凸面之變化，可同時修正軸上與離軸的像差。
第三透鏡具有正屈折力，且其像側表面近光軸處可為凸面。藉此，第三透鏡可提供結像鏡頭所需之正屈折力，有助於縮短結像鏡頭之總長度。
第四透鏡具有負屈折力，其物側表面近光軸處可為凹面、像側表面近光軸處可為凸面。藉此，第四透鏡可修正結像鏡頭所產生之像差與像散。
第五透鏡具有正屈折力，其物側表面近光軸處為凸面、像側表面近光軸處為凹面，可平衡系統正屈折力配置與修正高階像差。進一步，第五透鏡物側表面由近光軸處至週邊處存在由凸面轉凹面之變化，可有效地壓制離軸視場的光線入射於成像面的角度，可修正離軸視場的像差。
第五透鏡之物側表面上，除與光軸之交點外，物側表面垂直光軸之一切面，該切面與物側表面之一切點，該切 點與光軸之垂直距離為Yc51，第五透鏡之物側表面上，除與光軸之交點外，物側表面垂直光軸之一切面，該切面與物側表面之一切點，該切點與物側表面於光軸交點的水平距離為SAGc51，其中SAGc51/Yc51為角度α的正切值tanα，其滿足下列條件：0.10<tanα<0.60。藉此，可使中心視場及離軸視場的像差均受到良好的修正，以提升成像品質。較佳地，結像鏡頭可滿足下列條件：0.15<tanα<0.40。
第三透鏡之物側表面曲率半徑為R5、像側表面曲率半徑為R6，其滿足下列條件：0<|R6/R5|<0.7。藉由適當調整第三透鏡之表面曲率，有助於第三透鏡提供適當之正屈折力，以有效縮短結像鏡頭之總長度。
第一透鏡之物側表面曲率半徑為R1，第一透鏡之焦距為f1，其滿足下列條件：0<R1/f1<2.0。藉由適當調整第一透鏡之焦距及其物側表面之曲率，有助於擴大結像鏡頭的視場角。
第五透鏡物側表面的光學有效半徑為Y51，第一透鏡物側表面的光學有效半徑為Y11，其滿足下列條件：0.7<|Y51/Y11|<1.2。藉此，第一透鏡具有較大的有效徑，有利於第一透鏡同時修正中心視場與離軸視場的像差，可提高視場角並降低結像鏡頭產生的光學歪曲。
結像鏡頭之焦距為f，第三透鏡之焦距為f3，其滿足下列條件：0.80<f/f3<1.70。適當調整第三透鏡之正屈折力，有助於縮短結像鏡頭之總長度，且避免產生過多球差。
第五透鏡之物側表面上，除與光軸之交點外，物側表 面垂直光軸之一切面，該切面與物側表面之一切點，該切點與光軸之垂直距離為Yc51，第五透鏡物側表面的光學有效半徑為Y51，其滿足下列條件：0.7<|Yc51/Y51|<0.95。藉此，可使中心視場及離軸視場的像差均受到良好的修正。
第三透鏡之色散係數為V3，第四透鏡之色散係數為V4，其滿足下列條件：26.0<V3-V4<52.0。藉此，有助於結像鏡頭色差的修正。
結像鏡頭之最大視角為FOV，其滿足下列條件：80度<FOV<120度。藉此，結像鏡頭可具有適當之較大視場角以獲得寬廣之取像範圍。
第三透鏡之像側表面曲率半徑為R6，第四透鏡之物側表面曲率半徑為R7，其滿足下列條件：0.2<R7/R6<0.8。有利於第四透鏡修正來自第三透鏡的像差，進一步提升結像鏡頭的解像力。
第一透鏡之物側表面至第五透鏡之像側表面於光軸上的距離為Td，其滿足下列條件：2.1 mm<Td<3.6 mm。藉此，有助於維持結像鏡頭的小型化。
第四透鏡之物側表面曲率半徑為R7、像側表面曲率半徑為R8，其滿足下列條件：-0.80<(R7-R8)/(R7+R8)<0。適當調整第四透鏡之表面曲率，可有效修正結像鏡頭所產生之像散。
本發明提供之結像鏡頭中，透鏡之材質可為塑膠或玻璃。當透鏡材質為塑膠，可以有效降低生產成本。另當透鏡的材質為玻璃，則可以增加結像鏡頭屈折力配置的自由度。此外，結像鏡頭中第一透鏡至第五透鏡之物側表面及 像側表面皆為非球面，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結像鏡頭的總長度。
再者，本發明提供結像鏡頭中，若透鏡表面係為凸面，則表示透鏡表面於近光軸處為凸面；若透鏡表面係為凹面，則表示透鏡表面於近光軸處為凹面。
另外，本發明結像鏡頭中，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。
本發明結像鏡頭中，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之間。若光圈為前置光圈，可使結像鏡頭的出射瞳(Exit Pupil)與成像面產生較長的距離，使之具有遠心(Telecentric)效果，並可增加影像感測元件的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，使結像鏡頭具有廣角鏡頭之優勢。
本發明結像鏡頭兼具優良像差修正與良好成像品質之特色可多方面應用於3D(三維)影像擷取、數位相機、行動裝置、數位平板等電子影像系統中。
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 第一實施例的一種結像鏡頭之示意圖，第2圖由左至右依序為第一實施例的結像鏡頭之球差、像散及歪曲曲線圖。由第1圖可知，結像鏡頭組由物側至像側依序包含第一透鏡110、第二透鏡120、光圈100、第三透鏡130、第四透鏡140、第五透鏡150、紅外線濾除濾光片(IR Filter)170以及成像面160。
第一透鏡110具有負屈折力，其物側表面111近光軸處為凹面且由近光軸處至週邊處存在由凹面轉凸面之變化、像側表面112近光軸處為凸面。第一透鏡110之物側表面111及像側表面112皆為非球面，且第一透鏡110為塑膠材質。
第二透鏡120具有負屈折力，其物側表面121為凹面、像側表面122為凸面，並皆為非球面，且第二透鏡120為塑膠材質。
第三透鏡130具有正屈折力，其物側表面131近光軸處及像側表面132近光軸處皆為凸面，並皆為非球面，且第三透鏡130為塑膠材質。
第四透鏡140具有負屈折力，其物側表面141近光軸處為凹面、像側表面142近光軸處為凸面，並皆為非球面，且第四透鏡140為塑膠材質。
第五透鏡150具有正屈折力，其物側表面151近光軸處為凸面且由近光軸處至週邊處存在由凸面轉凹面之變化、像側表面152近光軸處為凹面。第五透鏡150之物側表面151及像側表面152皆為非球面，且第五透鏡150為塑膠材質。
紅外線濾除濾光片170為玻璃材質，設置於第五透鏡150及成像面160之間，其不影響結像鏡頭之焦距。
上述各透鏡之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頂點之切面的相對距離；Y：非球面曲線上的點與光軸的距離；R：曲率半徑；k：錐面係數；以及Ai：第i階非球面係數。
第一實施例之結像鏡頭中，結像鏡頭之焦距為f，結像鏡頭之光圈值(f-number)為Fno，結像鏡頭中最大視角的一半為HFOV，其數值如下：f=1.13 mm；Fno=2.20；以及HFOV=53.0度。
第一實施例之結像鏡頭中，第三透鏡130之色散係數為V3，第四透鏡140之色散係數為V4，其滿足下列條件：V3-V4=32.6。
第一實施例之結像鏡頭中，第一透鏡110之物側表面111至第五透鏡150之像側表面152於光軸上的距離為Td，其滿足下列條件：Td=2.680 mm。
第一實施例之結像鏡頭中，第三透鏡130之物側表面131曲率半徑為R5、像側表面132曲率半徑為R6，其滿足下列條件：|R6/R5|=0.33。
第一實施例之結像鏡頭中，第三透鏡130之像側表面132曲率半徑為R6，第四透鏡140之物側表面141曲率半徑為R7、像側表面142曲率半徑為R8，其滿足下列條件：R7/R6=0.49；以及(R7-R8)/(R7+R8)=-0.57。
第一實施例之結像鏡頭中，第一透鏡110之物側表面111曲率半徑為R1，第一透鏡110之焦距為f1，其滿足下列條件：R1/f1=0.07。
第一實施例之結像鏡頭中，結像鏡頭之焦距為f，第三透鏡130之焦距為f3，其滿足下列條件：f/f3=1.43。
第一實施例之結像鏡頭中，第五透鏡150物側表面151的光學有效半徑為Y51，第一透鏡110物側表面111的光學有效半徑為Y11，其滿足下列條件：|Y51/Y11|=0.86。
配合參照第21圖，其中第21圖係繪示依照第1圖結像鏡頭中第五透鏡150參數Yc51及SAGc51之示意圖。由第21圖可知，第五透鏡150之物側表面151上，除與光軸之交點外，物側表面151垂直光軸之一切面，該切面與物側表面151之一切點，該切點與光軸之垂直距離為Yc51，第五透鏡150之物側表面151上，除與光軸之交點外，物側表面151垂直光軸之一切面，該切面與物側表面151之一切點，該切點與物側表面151於光軸交點的水平距離為SAGc51，其中SAGc51/Yc51為角度α的正切值tanα，且第五透鏡150物側表面151的光學有效半徑為Y51，其滿足下列條件：|Yc51/Y51|=0.79；以及tanα=0.266。
第一實施例之結像鏡頭中，結像鏡頭之最大視角為FOV，其滿足下列條件：FOV=106度。
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，A1-A16則表示各表面第1-16階非球面係數。此外，以下各實施例表格乃對應各實施例之示意圖與像差曲線圖，表格中數據之定義皆與第一實施例之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結像鏡頭之示意圖，第4圖由左至右依序為第二實施例的結像鏡頭之球差、像散及歪曲曲線圖。由第3圖可知，結像鏡頭組由物側至像側依序包含第一透鏡210、第二透鏡220、光圈200、第三透鏡230、第四透鏡240、第五透鏡250、紅外線濾除濾光片270以及成像面260。
第一透鏡210具有負屈折力，其物側表面211近光軸處為凹面且由近光軸處至週邊處存在由凹面轉凸面之變化、像側表面212近光軸處為凸面。第一透鏡210之物側表面211及像側表面212皆為非球面，且第一透鏡210為塑膠材質。
第二透鏡220具有負屈折力，其物側表面221為凹面、 像側表面222為凸面，並皆為非球面，且第二透鏡220為塑膠材質。
第三透鏡230具有正屈折力，其物側表面231近光軸處及像側表面232近光軸處皆為凸面，並皆為非球面，且第三透鏡230為塑膠材質。
第四透鏡240具有負屈折力，其物側表面241近光軸處為凹面、像側表面242近光軸處為凸面，並皆為非球面，且第四透鏡240為塑膠材質。
第五透鏡250具有正屈折力，其物側表面251近光軸處為凸面且由近光軸處至週邊處存在由凸面轉凹面之變化、像側表面252近光軸處為凹面。第五透鏡250之物側表面251及像側表面252皆為非球面，且第五透鏡250為塑膠材質。
紅外線濾除濾光片270為玻璃材質，設置於第五透鏡250及成像面260之間，其不影響結像鏡頭之焦距。
請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，f、Fno、HFOV、V3、V4、Td、R1、R5、R6、R7、R8、f1、f3、Y51、Y11、Yc51、tanα以及FOV之定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
配合表三可推算出下列數據：
<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結像鏡頭之示意圖，第6圖由左至右依序為第三實施例的結像鏡頭之球差、像散及歪曲曲線圖。由第5圖可知，結像鏡頭組由物側至像側依序包含第一透鏡310、第二透鏡320、光圈300、第三透鏡330、第四透鏡340、第五透鏡350、紅外線濾除濾光片370以及成像面360。
第一透鏡310具有負屈折力，其物側表面311近光軸處為凹面且由近光軸處至週邊處存在由凹面轉凸面之變化、像側表面312近光軸處為凸面。第一透鏡310之物側表面311及像側表面312皆為非球面，且第一透鏡310為塑膠材質。
第二透鏡320具有正屈折力，其物側表面321為凹面、像側表面322為凸面，並皆為非球面，且第二透鏡320為塑膠材質。
第三透鏡330具有正屈折力，其物側表面331近光軸處及像側表面332近光軸處皆為凸面，並皆為非球面，且第三透鏡330為塑膠材質。
第四透鏡340具有負屈折力，其物側表面341近光軸處為凹面、像側表面342近光軸處為凸面，並皆為非球面， 且第四透鏡340為塑膠材質。
第五透鏡350具有正屈折力，其物側表面351近光軸處為凸面且由近光軸處至週邊處存在由凸面轉凹面之變化、像側表面352近光軸處為凹面。第五透鏡350之物側表面351及像側表面352皆為非球面，且第五透鏡350為塑膠材質。
紅外線濾除濾光片370為玻璃材質，設置於第五透鏡350及成像面360之間，其不影響結像鏡頭之焦距。
請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，f、Fno、HFOV、V3、V4、Td、R1、R5、R6、R7、R8、f1、f3、Y51、Y11、Yc51、tanα以及FOV之定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
配合表五可推算出下列數據：
<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結像鏡頭之示意圖，第8圖由左至右依 序為第四實施例的結像鏡頭之球差、像散及歪曲曲線圖。由第7圖可知，結像鏡頭組由物側至像側依序包含第一透鏡410、第二透鏡420、光圈400、第三透鏡430、第四透鏡440、第五透鏡450、紅外線濾除濾光片470以及成像面460。
第一透鏡410具有負屈折力，其物側表面411近光軸處為凹面且由近光軸處至週邊處存在由凹面轉凸面之變化、像側表面412近光軸處為凸面。第一透鏡410之物側表面411及像側表面412皆為非球面，且第一透鏡410為塑膠材質。
第二透鏡420具有正屈折力，其物側表面421為凹面、像側表面422為凸面，並皆為非球面，且第二透鏡420為塑膠材質。
第三透鏡430具有正屈折力，其物側表面431近光軸處及像側表面432近光軸處皆為凸面，並皆為非球面，且第三透鏡430為塑膠材質。
第四透鏡440具有負屈折力，其物側表面441近光軸處為凹面、像側表面442近光軸處為凸面，並皆為非球面，且第四透鏡440為塑膠材質。
第五透鏡450具有正屈折力，其物側表面451近光軸處為凸面且由近光軸處至週邊處存在由凸面轉凹面之變化、像側表面452近光軸處為凹面。第五透鏡450之物側表面451及像側表面452皆為非球面，且第五透鏡450為塑膠材質。
紅外線濾除濾光片470為玻璃材質，設置於第五透鏡 450及成像面460之間，其不影響結像鏡頭之焦距。
請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，f、Fno、HFOV、V3、V4、Td、R1、R5、R6、R7、R8、f1、f3、Y51、Y11、Yc51、tanα以及FOV之定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
配合表七可推算出下列數據：
<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結像鏡頭之示意圖，第10圖由左至右依序為第五實施例的結像鏡頭之球差、像散及歪曲曲線圖。由第9圖可知，結像鏡頭組由物側至像側依序包含第一透鏡510、第二透鏡520、光圈500、第三透鏡530、第四透鏡540、第五透鏡550、紅外線濾除濾光片570以及成像面560。
第一透鏡510具有負屈折力，其物側表面511近光軸處為凹面且由近光軸處至週邊處存在由凹面轉凸面之變 化、像側表面512近光軸處為凸面。第一透鏡510之物側表面511及像側表面512皆為非球面，且第一透鏡510為塑膠材質。
第二透鏡520具有正屈折力，其物側表面521為凹面、像側表面522為凸面，並皆為非球面，且第二透鏡520為塑膠材質。
第三透鏡530具有正屈折力，其物側表面531近光軸處及像側表面532近光軸處皆為凸面，並皆為非球面，且第三透鏡530為玻璃材質。
第四透鏡540具有負屈折力，其物側表面541近光軸處為凹面、像側表面542近光軸處為凸面，並皆為非球面，且第四透鏡540為塑膠材質。
第五透鏡550具有正屈折力，其物側表面551近光軸處為凸面且由近光軸處至週邊處存在由凸面轉凹面之變化、像側表面552近光軸處為凹面。第五透鏡550之物側表面551及像側表面552皆為非球面，且第五透鏡550為塑膠材質。
紅外線濾除濾光片570為玻璃材質，設置於第五透鏡550及成像面560之間，其不影響結像鏡頭之焦距。
請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，f、Fno、HFOV、V3、V4、Td、R1、R5、R6、R7、R8、f1、f3、Y51、Y11、Yc51、tanα以及FOV 之定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
配合表九可推算出下列數據：
<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結像鏡頭之示意圖，第12圖由左至右依序為第六實施例的結像鏡頭之球差、像散及歪曲曲線圖。由第11圖可知，結像鏡頭組由物側至像側依序包含第一透鏡610、第二透鏡620、光圈600、第三透鏡630、第四透鏡640、第五透鏡650、紅外線濾除濾光片670以及成像面660。
第一透鏡610具有負屈折力，其物側表面611近光軸處為凹面且由近光軸處至週邊處存在由凹面轉凸面之變化、像側表面612近光軸處為凹面。第一透鏡610之物側表面611及像側表面612皆為非球面，且第一透鏡610為塑膠材質。
第二透鏡620具有正屈折力，其物側表面621為凹面、像側表面622為凸面，並皆為非球面，且第二透鏡620為塑膠材質。
第三透鏡630具有正屈折力，其物側表面631近光軸 處及像側表面632近光軸處皆為凸面，並皆為非球面，且第三透鏡630為塑膠材質。
第四透鏡640具有負屈折力，其物側表面641近光軸處為凹面、像側表面642近光軸處為凸面，並皆為非球面，且第四透鏡640為塑膠材質。
第五透鏡650具有正屈折力，其物側表面651近光軸處為凸面且由近光軸處至週邊處存在由凸面轉凹面之變化、像側表面652近光軸處為凹面。第五透鏡650之物側表面651及像側表面652皆為非球面，且第五透鏡650為塑膠材質。
紅外線濾除濾光片670為玻璃材質，設置於第五透鏡650及成像面660之間，其不影響結像鏡頭之焦距。
請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，f、Fno、HFOV、V3、V4、Td、R1、R5、R6、R7、R8、f1、f3、Y51、Y11、Yc51、tanα以及FOV之定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
配合表十一可推算出下列數據：
<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結像鏡頭之示意圖，第14圖由左至右依序為第七實施例的結像鏡頭之球差、像散及歪曲曲線圖。由第13圖可知，結像鏡頭組由物側至像側依序包含第一透鏡710、第二透鏡720、光圈700、第三透鏡730、第四透鏡740、第五透鏡750、紅外線濾除濾光片770以及成像面760。
第一透鏡710具有負屈折力，其物側表面711近光軸處為凹面且由近光軸處至週邊處存在由凹面轉凸面之變化、像側表面712近光軸處為凸面。第一透鏡710之物側表面711及像側表面712皆為非球面，且第一透鏡710為塑膠材質。
第二透鏡720具有正屈折力，其物側表面721為凹面、像側表面722為凸面，並皆為非球面，且第二透鏡720為塑膠材質。
第三透鏡730具有正屈折力，其物側表面731近光軸處為凹面、像側表面732近光軸處為凸面，並皆為非球面，且第三透鏡730為塑膠材質。
第四透鏡740具有負屈折力，其物側表面741近光軸處為凹面、像側表面742近光軸處為凸面，並皆為非球面，且第四透鏡740為塑膠材質。
第五透鏡750具有正屈折力，其物側表面751近光軸處為凸面且由近光軸處至週邊處存在由凸面轉凹面之變 化、像側表面752近光軸處為凹面。第五透鏡750之物側表面751及像側表面752皆為非球面，且第五透鏡750為塑膠材質。
紅外線濾除濾光片770為玻璃材質，設置於第五透鏡750及成像面760之間，其不影響結像鏡頭之焦距。
請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，f、Fno、HFOV、V3、V4、Td、R1、R5、R6、R7、R8、f1、f3、Y51、Y11、Yc51、tanα以及FOV之定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
配合表十三可推算出下列數據：
<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結像鏡頭之示意圖，第16圖由左至右依序為第八實施例的結像鏡頭之球差、像散及歪曲曲線圖。由第15圖可知，結像鏡頭組由物側至像側依序包含第一透鏡810、第二透鏡820、光圈800、第三透鏡830、第 四透鏡840、第五透鏡850、紅外線濾除濾光片870以及成像面860。
第一透鏡810具有負屈折力，其物側表面811近光軸處為凹面且由近光軸處至週邊處存在由凹面轉凸面之變化、像側表面812近光軸處為凸面。第一透鏡810之物側表面811及像側表面812皆為非球面，且第一透鏡810為塑膠材質。
第二透鏡820具有正屈折力，其物側表面821為凸面、像側表面822為凹面，並皆為非球面，且第二透鏡820為塑膠材質。
第三透鏡830具有正屈折力，其物側表面831近光軸處及像側表面832近光軸處皆為凸面，並皆為非球面，且第三透鏡830為塑膠材質。
第四透鏡840具有負屈折力，其物側表面841近光軸處為凹面、像側表面842近光軸處為凸面，並皆為非球面，且第四透鏡840為塑膠材質。
第五透鏡850具有正屈折力，其物側表面851近光軸處為凸面且由近光軸處至週邊處存在由凸面轉凹面之變化、像側表面852近光軸處為凹面。第五透鏡850之物側表面851及像側表面852皆為非球面，且第五透鏡850為塑膠材質。
紅外線濾除濾光片870為玻璃材質，設置於第五透鏡850及成像面860之間，其不影響結像鏡頭之焦距。
請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，f、Fno、HFOV、V3、V4、Td、R1、R5、R6、R7、R8、f1、f3、Y51、Y11、Yc51、tanα以及FOV之定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
配合表十五可推算出下列數據：
<第九實施例>
請參照第17圖及第18圖，其中第17圖繪示依照本發明第九實施例的一種結像鏡頭之示意圖，第18圖由左至右依序為第九實施例的結像鏡頭之球差、像散及歪曲曲線圖。由第17圖可知，結像鏡頭組由物側至像側依序包含第一透鏡910、第二透鏡920、光圈900、第三透鏡930、第四透鏡940、第五透鏡950、紅外線濾除濾光片970以及成像面960。
第一透鏡910具有負屈折力，其物側表面911近光軸處為凹面且由近光軸處至週邊處存在由凹面轉凸面之變化、像側表面912近光軸處為凸面。第一透鏡910之物側表面911及像側表面912皆為非球面，且第一透鏡910為塑膠材質。
第二透鏡920具有負屈折力，其物側表面921為凸面、像側表面922為凹面，並皆為非球面，且第二透鏡920為塑膠材質。
第三透鏡930具有正屈折力，其物側表面931近光軸處及像側表面932近光軸處皆為凸面，並皆為非球面，且第三透鏡930為塑膠材質。
第四透鏡940具有負屈折力，其物側表面941為凹面、像側表面942為凸面，並皆為非球面，且第四透鏡940為塑膠材質。
第五透鏡950具有正屈折力，其物側表面951近光軸處為凸面且由近光軸處至週邊處存在由凸面轉凹面之變化、像側表面952近光軸處為凹面。第五透鏡950之物側表面951及像側表面952皆為非球面，且第五透鏡950為塑膠材質。
紅外線濾除濾光片970為玻璃材質，設置於第五透鏡950及成像面960之間，其不影響結像鏡頭之焦距。
請配合參照下列表十七以及表十八。
第九實施例中，非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外，f、Fno、HFOV、V3、V4、Td、R1、R5、R6、R7、R8、f1、f3、Y51、Y11、Yc51、tanα以及FOV之定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
配合表十七可推算出下列數據：
<第十實施例>
請參照第19圖及第20圖，其中第19圖繪示依照本發明第十實施例的一種結像鏡頭之示意圖，第20圖由左至右依序為第十實施例的結像鏡頭之球差、像散及歪曲曲線圖。由第19圖可知，結像鏡頭組由物側至像側依序包含第一透鏡1010、第二透鏡1020、光圈1000、第三透鏡1030、第四透鏡1040、第五透鏡1050、紅外線濾除濾光片1070以及成像面1060。
第一透鏡1010具有負屈折力，其物側表面1011近光軸處為凹面且由近光軸處至週邊處存在由凹面轉凸面之變化、像側表面1012近光軸處為凸面。第一透鏡1010之物側表面1011及像側表面1012皆為非球面，且第一透鏡1010為塑膠材質。
第二透鏡1020具有正屈折力，其物側表面1021為凹面、像側表面1022為凸面，並皆為非球面，且第二透鏡1020為塑膠材質。
第三透鏡1030具有正屈折力，其物側表面1031近光軸處及像側表面1032近光軸處皆為凸面，並皆為非球面，且第三透鏡1030為塑膠材質。
第四透鏡1040具有負屈折力，其物側表面1041近光 軸處為凹面、像側表面1042近光軸處為凸面，並皆為非球面，且第四透鏡1040為塑膠材質。
第五透鏡1050具有正屈折力，其物側表面1051近光軸處為凸面且由近光軸處至週邊處存在由凸面轉凹面之變化、像側表面1052近光軸處為凹面。第五透鏡1050之物側表面1051及像側表面1052皆為非球面，且第五透鏡1050為塑膠材質。
紅外線濾除濾光片1070為玻璃材質，設置於第五透鏡1050及成像面1060之間，其不影響結像鏡頭之焦距。
請配合參照下列表十九以及表二十。
第十實施例中，非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外，f、Fno、HFOV、V3、V4、Td、R1、R5、R6、R7、R8、f1、f3、Y51、Y11、Yc51、tanα以及FOV之定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
配合表十九可推算出下列數據：
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，在不脫離本發明之精神和 範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
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‧‧‧物側表面
112、212、312、412、512、612、712、812、912、1012‧‧‧像側表面
120、220、320、420、520、620、720、820、920、1020‧‧‧第二透鏡
121、221、321、421、521、621、721、821、921、1021‧‧‧物側表面
122、222、322、422、522、622、722、822、922、1022‧‧‧像側表面
130、230、330、430、530、630、730、830、930、1030‧‧‧第三透鏡
131、231、331、431、531、631、731、831、931、1031‧‧‧物側表面
132、232、332、432、532、632、732、832、932、1032‧‧‧像側表面
140、240、340、440、540、640、740、840、940、1040‧‧‧第四透鏡
141、241、341、441、541、641、741、841、941、1041‧‧‧物側表面
142、242、342、442、542、642、742、842、942、1042‧‧‧像側表面
150、250、350、450、550、650、750、850、950、1050‧‧‧第五透鏡
151、251、351、451、551、651、751、851、951、1051‧‧‧物側表面
152、252、352、452、552、652、752、852、952、1052‧‧‧像側表面
160、260、360、460、560、660、760、860、960、1060‧‧‧成像面
170、270、370、470、570、670、770、870、970、1070‧‧‧紅外線濾除濾光片
f‧‧‧結像鏡頭之焦距
Fno‧‧‧結像鏡頭之光圈值
HFOV‧‧‧結像鏡頭中最大視角的一半
V3‧‧‧第三透鏡之色散係數
V4‧‧‧第四透鏡之色散係數
Td‧‧‧第一透鏡之物側表面至第五透鏡之像側表面於光軸上的距離
R1‧‧‧第一透鏡之物側表面曲率半徑
R5‧‧‧第三透鏡之物側表面曲率半徑
R6‧‧‧第三透鏡之像側表面曲率半徑
R7‧‧‧第四透鏡之物側表面曲率半徑
R8‧‧‧第四透鏡之像側表面曲率半徑
f1‧‧‧第一透鏡之焦距
f3‧‧‧第三透鏡之焦距
Y51‧‧‧第五透鏡物側表面的光學有效半徑
Y11‧‧‧第一透鏡物側表面的光學有效半徑
Yc51‧‧‧第五透鏡之物側表面上，除與光軸之交點外，物側表面垂直光軸之一切面，該切面與物側表面之一切點，該切點與光軸之垂直距離
SAGc51‧‧‧第五透鏡之物側表面上，除與光軸之交點外，物側表面垂直光軸之一切面，該切面與物側表面之一切點，該切點與物側表面於光軸交點的水平距離
tanα‧‧‧第五透鏡物側表面之角度α的正切值，即SAGc51/Yc51
FOV‧‧‧結像鏡頭之最大視角
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖繪示依照本發明第一實施例的一種結像鏡頭之示意圖。
第2圖由左至右依序為第一實施例的結像鏡頭之球差、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結像鏡頭之示意圖。
第4圖由左至右依序為第二實施例的結像鏡頭之球差、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結像鏡頭之示意圖。
第6圖由左至右依序為第三實施例的結像鏡頭之球差、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結像鏡頭之示意圖。
第8圖由左至右依序為第四實施例的結像鏡頭之球差、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結像鏡頭之示意圖。
第10圖由左至右依序為第五實施例的結像鏡頭之球差、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結像鏡頭之示意圖。
第12圖由左至右依序為第六實施例的結像鏡頭之球差、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結像鏡頭之示意圖。
第14圖由左至右依序為第七實施例的結像鏡頭之球差、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結像鏡頭之示意圖。
第16圖由左至右依序為第八實施例的結像鏡頭之球差、像散及歪曲曲線圖。
第17圖繪示依照本發明第九實施例的一種結像鏡頭之示意圖。
第18圖由左至右依序為第九實施例的結像鏡頭之球差、像散及歪曲曲線圖。
第19圖繪示依照本發明第十實施例的一種結像鏡頭之示意圖。
第20圖由左至右依序為第十實施例的結像鏡頭之球差、像散及歪曲曲線圖。
第21圖係繪示依照第1圖結像鏡頭中第五透鏡參數Yc51及SAGc51之示意圖。
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‧‧‧成像面
170‧‧‧紅外線濾除濾光片

Claims (28)

  1. 一種結像鏡頭，由物側至像側依序包含：一第一透鏡，具有負屈折力，其物側表面近光軸處為凹面，且其物側表面及像側表面皆為非球面；一第二透鏡，具有屈折力；一第三透鏡，具有正屈折力；一第四透鏡，具有負屈折力；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且由近光軸處至週邊處存在由凸面轉凹面之變化、像側表面近光軸處為凹面，且其物側表面及像側表面皆為非球面；其中，該第五透鏡之物側表面上，除與光軸之交點外，該物側表面垂直光軸之一切面，該切面與該物側表面之一切點，該切點與光軸之垂直距離為Yc51，該第五透鏡之物側表面上，除與光軸之交點外，該物側表面垂直光軸之一切面，該切面與該物側表面之一切點，該切點與該物側表面於光軸交點的水平距離為SAGc51，其中SAGc51/Yc51為角度α的正切值tanα，其滿足下列條件：0.10<tanα<0.60。
  2. 如請求項1所述之結像鏡頭，其中該第一透鏡之物側表面由近光軸處至週邊處存在由凹面轉凸面之變化。
  3. 如請求項2所述之結像鏡頭，其中該第三透鏡之像側表面近光軸處為凸面。
  4. 如請求項3所述之結像鏡頭，其中該第三透鏡之物側表面曲率半徑為R5、像側表面曲率半徑為R6，其滿足 下列條件：0<|R6/R5|<0.7。
  5. 如請求項4所述之結像鏡頭，其中該第一透鏡之物側表面曲率半徑為R1，該第一透鏡之焦距為f1，其滿足下列條件：0<R1/f1<2.0。
  6. 如請求項4所述之結像鏡頭，其中該第五透鏡物側表面的光學有效半徑為Y51，該第一透鏡物側表面的光學有效半徑為Y11，其滿足下列條件：0.7<|Y51/Y11|<1.2。
  7. 如請求項4所述之結像鏡頭，其中該第四透鏡之物側表面近光軸處為凹面、像側表面近光軸處為凸面。
  8. 如請求項4所述之結像鏡頭，其中該第五透鏡之物側表面上，除與光軸之交點外，該物側表面垂直光軸之一切面，該切面與該物側表面之一切點，該切點與光軸之垂直距離為Yc51，該第五透鏡之物側表面上，除與光軸之交點外，該物側表面垂直光軸之一切面，該切面與該物側表面之一切點，該切點與該物側表面於光軸交點的水平距離為SAGc51，其中SAGc51/Yc51為角度α的正切值tanα，其滿足下列條件：0.15<tanα<0.40。
  9. 如請求項4所述之結像鏡頭，其中該結像鏡頭之焦距為f，該第三透鏡之焦距為f3，其滿足下列條件：0.80<f/f3<1.70。
  10. 如請求項4所述之結像鏡頭，其中該第五透鏡之 物側表面上，除與光軸之交點外，該物側表面垂直光軸之一切面，該切面與該物側表面之一切點，該切點與光軸之垂直距離為Yc51，該第五透鏡物側表面的光學有效半徑為Y51，其滿足下列條件：0.7<|Yc51/Y51|<0.95。
  11. 如請求項10所述之結像鏡頭，其中該第三透鏡之色散係數為V3，該第四透鏡之色散係數為V4，其滿足下列條件：26.0<V3-V4<52.0。
  12. 如請求項10所述之結像鏡頭，其中該結像鏡頭之最大視角為FOV，其滿足下列條件：80度<FOV<120度。
  13. 一種結像鏡頭，由物側至像側依序包含：一第一透鏡，具有負屈折力，其物側表面近光軸處為凹面，且其物側表面及像側表面皆為非球面；一第二透鏡，具有屈折力；一第三透鏡，具有正屈折力；一第四透鏡，具有負屈折力；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且由近光軸處至週邊處存在由凸面轉凹面之變化、像側表面近光軸處為凹面，且其物側表面及像側表面皆為非球面；其中，該第五透鏡物側表面的光學有效半徑為Y51，該第一透鏡物側表面的光學有效半徑為Y11，其滿足下列 條件：0.7<|Y51/Y11|<1.2。
  14. 如請求項13所述之結像鏡頭，其中該第四透鏡之物側表面近光軸處為凹面、像側表面近光軸處為凸面。
  15. 如請求項14所述之結像鏡頭，其中該第一透鏡之物側表面由近光軸處至週邊處存在由凹面轉凸面之變化。
  16. 如請求項14所述之結像鏡頭，其中該第五透鏡之物側表面上，除與光軸之交點外，該物側表面垂直光軸之一切面，該切面與該物側表面之一切點，該切點與光軸之垂直距離為Yc51，該第五透鏡之物側表面上，除與光軸之交點外，該物側表面垂直光軸之一切面，該切面與該物側表面之一切點，該切點與該物側表面於光軸交點的水平距離為SAGc51，其中SAGc51/Yc51為角度α的正切值tanα，其滿足下列條件：0.10<tanα<0.60。
  17. 如請求項14所述之結像鏡頭，其中該第五透鏡之物側表面上，除與光軸之交點外，該物側表面垂直光軸之一切面，該切面與該物側表面之一切點，該切點與光軸之垂直距離為Yc51，該第五透鏡物側表面的光學有效半徑為Y51，其滿足下列條件：0.7<|Yc51/Y51|<0.95。
  18. 如請求項14所述之結像鏡頭，其中該第一透鏡之物側表面曲率半徑為R1，該第一透鏡之焦距為f1，其滿足下列條件：0<R1/f1<2.0。
  19. 如請求項14所述之結像鏡頭，其中該第三透鏡之像側表面曲率半徑為R6，該第四透鏡之物側表面曲率半徑為R7，其滿足下列條件：0.2<R7/R6<0.8。
  20. 如請求項14所述之結像鏡頭，其中該結像鏡頭之焦距為f，該第三透鏡之焦距為f3，其滿足下列條件：0.80<f/f3<1.70。
  21. 如請求項20所述之結像鏡頭，其中該第三透鏡之色散係數為V3，該第四透鏡之色散係數為V4，其滿足下列條件：26.0<V3-V4<52.0。
  22. 如請求項20所述之結像鏡頭，其中該結像鏡頭之最大視角為FOV，其滿足下列條件：80度<FOV<120度。
  23. 如請求項13所述之結像鏡頭，其中該第一透鏡之物側表面至該第五透鏡之像側表面於光軸上的距離為Td，其滿足下列條件：2.1 mm<Td<3.6 mm。
  24. 一種結像鏡頭，由物側至像側依序包含：一第一透鏡，具有負屈折力，其物側表面近光軸處為凹面並由近光軸處至週邊處存在由凹面轉凸面之變化，且其物側表面及像側表面皆為非球面；一第二透鏡，具有屈折力；一第三透鏡，具有正屈折力； 一第四透鏡，具有負屈折力；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且由近光軸處至週邊處存在由凸面轉凹面之變化、像側表面近光軸處為凹面，且其物側表面及像側表面皆為非球面；其中該第一透鏡之物側表面曲率半徑為R1，該第一透鏡之焦距為f1，其滿足下列條件：0<R1/f1<2.0。
  25. 如請求項24所述之結像鏡頭，其中該第四透鏡之物側表面近光軸處為凹面、像側表面近光軸處為凸面。
  26. 如請求項25所述之結像鏡頭，其中該第五透鏡物側表面的光學有效半徑為Y51，該第一透鏡物側表面的光學有效半徑為Y11，其滿足下列條件：0.7<|Y51/Y11|<1.2。
  27. 如請求項25所述之結像鏡頭，其中該第四透鏡之物側表面曲率半徑為R7、像側表面曲率半徑為R8，其滿足下列條件：-0.80<(R7-R8)/(R7+R8)<0。
  28. 如請求項25所述之結像鏡頭，其中該第三透鏡之像側表面曲率半徑為R6，該第四透鏡之物側表面曲率半徑為R7，其滿足下列條件：0.2<R7/R6<0.8。
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