TWI459026B

TWI459026B - 結像系統鏡片組

Info

Publication number: TWI459026B
Application number: TW102117591A
Authority: TW
Inventors: Po Lun Hsu; Wei Yu Chen
Original assignee: Largan Precision Co Ltd
Priority date: 2013-05-17
Filing date: 2013-05-17
Publication date: 2014-11-01
Also published as: US20140340766A1; CN105739065B; CN105739065A; CN104166222A; TW201335619A; CN104166222B; US8934180B2

Description

結像系統鏡片組

本發明係關於一種結像系統鏡片組，特別是一種應用於電子產品上的小型化結像系統鏡片組。

近年來，隨著小型化攝影鏡頭的蓬勃發展，微型取像模組的需求日漸提高，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，再加上現今電子產品以功能佳且輕薄短小的外型為發展趨勢，因此，具備良好成像品質的小型化攝影鏡頭儼然成為目前市場上的主流。

習知鏡頭技術，如美國專利第8,189,273號所揭示之五片鏡片光學系統，其最接近物側端與像側端的屈折力配置，無法有效發揮光學系統的望遠特性，以致於縮短光學系統後焦距的效果受限而使總長較大，且其離軸像差未透過較佳的補正，使得其不易實現與應用於高品質之小型化鏡頭。

本發明提供一種結像系統鏡片組，其第一透鏡與第二透鏡皆具正屈折力，可加強結像系統鏡片組的望遠特性，進而縮短光學總長度。此外，藉由結像系統鏡片組的焦距、其第四透鏡的焦距與第五透鏡的焦距滿足0<f/f4+|f/f5|<3.0，可使第四透鏡與第五透鏡作為補正透鏡，以有效校正結像系統鏡片組的離軸像差，進而提高成像品質。

本發明提供一種結像系統鏡片組，由物側至像側依序包含第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡與第五透鏡。第一透鏡具正屈折力，其物側表面於近光軸處為凸面。第二透鏡具正屈折力，其物側表面於近光軸處為凹面，其像側表面於近光軸處為凸面。第三透鏡具負屈折力，其物側表面於近光軸處為凹面，其像側表面於近光軸處為凸面。第四透鏡具正屈折力，其像側表面於近光軸處為凸面。第五透鏡具屈折力，其像側表面於近光軸處為凹面，其物側表面及像側表面皆為非球面，其像側表面於離軸處具有至少一凸面。結像系統鏡片組中具屈折力的透鏡為五片。其中，結像系統鏡片組的焦距為f，第四透鏡的焦距為f4，第五透鏡的焦距為f5，第四透鏡物側表面的曲率半徑為R7，第四透鏡像側表面的曲率半徑為R8，第三透鏡於光軸上的厚度為CT3，第四透鏡於光軸上的厚度為CT4，其滿足下列條件：0<f/f4+|f/f5|<3.0；-1.5<R8/|R7|<0；以及0.3<CT4/CT3<1.6。

本發明提供另一種結像系統鏡片組，由物側至像側依序包含第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡與第五透鏡。第一透鏡具正屈折力。第二透鏡具正屈折力，其物側表面於近光軸處為凹面，其像側表面於近光軸處為凸面。第三透鏡具負屈折力，其物側表面於近光軸處為凹面。第四透鏡具正屈折力。第五透鏡具屈折力，其像側表面於近光軸處為凹面，其物側表面及像側表面皆為非球面，其像側表面於離軸處具有至少一凸面。結像系統鏡片組中具屈折力的透鏡為五片。其中，結像系統鏡片組的焦距為f，第一透鏡的焦距為f1，第二透鏡的焦距為f2，第四透鏡的焦距為f4，第五透鏡的焦距為f5，其滿足下列條件：0.2<f/f4+|f/f5|<1.0；以及0<f1/f2。

當f/f4+|f/f5|滿足上述條件時，可使第四透鏡與第五透鏡作為補正透鏡，以有效校正結像系統鏡片組的離軸像差，進而提高成像品質。

當R8/|R7|滿足上述條件時，可有助於修正像散與球差。

當CT4/CT3滿足上述條件時，可使第三透鏡與第四透鏡的厚度較為合適，有助於結像系統鏡片組的組裝與空間配置。

當f1/f2滿足上述條件時，可有效加強望遠特性使總長縮短。

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

CT3‧‧‧第三透鏡於光軸上的厚度

CT4‧‧‧第四透鏡於光軸上的厚度

CT5‧‧‧第五透鏡於光軸上的厚度

ΣCT‧‧‧第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡與第五透鏡於光軸上的厚度總和

Dr6r9‧‧‧第三透鏡像側表面至第五透鏡物側表面於光軸上的距離

f‧‧‧結像系統鏡片組的焦距

f1‧‧‧第一透鏡的焦距

f2‧‧‧第二透鏡的焦距

f3‧‧‧第三透鏡的焦距

f4‧‧‧第四透鏡的焦距

f5‧‧‧第五透鏡的焦距

Fno‧‧‧結像系統鏡片組的光圈值

HFOV‧‧‧結像系統鏡片組的最大視角一半

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

R7‧‧‧第四透鏡物側表面的曲率半徑

R8‧‧‧第四透鏡像側表面的曲率半徑

R9‧‧‧第五透鏡物側表面的曲率半徑

R10‧‧‧第五透鏡像側表面的曲率半徑

SAG42‧‧‧第四透鏡像側表面在光軸上的交點至第四透鏡像側表面的最大有效徑位置於光軸上的水平位移距離

SD42‧‧‧第四透鏡像側表面的最大有效徑位置與光軸的垂直距離(即第四透鏡像側表面的最大有效半徑)

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

V3‧‧‧第三透鏡的色散係數

V4‧‧‧第四透鏡的色散係數

第1圖繪示依照本發明第一實施例的一種結像系統鏡片組的示意圖。

第2圖由左至右依序為第一實施例的結像系統鏡片組的球差、像散以及畸變曲線圖。

第3圖繪示依照本發明第二實施例的一種結像系統鏡片組的示意圖。

第4圖由左至右依序為第二實施例的結像系統鏡片組的球差、像散以及畸變曲線圖。

第5圖繪示依照本發明第三實施例的一種結像系統鏡片組的示意圖。

第6圖由左至右依序為第三實施例的結像系統鏡片組的球差、像散以及畸變曲線圖。

第7圖繪示依照本發明第四實施例的一種結像系統鏡片組的示意圖。

第8圖由左至右依序為第四實施例的結像系統鏡片組的球差、像散以及畸變曲線圖。

第9圖繪示依照本發明第五實施例的一種結像系統鏡片組的示意圖。

第10圖由左至右依序為第五實施例的結像系統鏡片組的球差、像散以及畸變曲線圖。

第11圖繪示依照本發明第六實施例的一種結像系統鏡片組的示意圖。

第12圖由左至右依序為第六實施例的結像系統鏡片組的球差、像散以及畸變曲線圖。

第13圖繪示依照本發明第七實施例的一種結像系統鏡片組的示意圖。

第14圖由左至右依序為第七實施例的結像系統鏡片組的球差、像散以及畸變曲線圖。

第15圖繪示依照本發明第八實施例的一種結像系統鏡片組的示意圖。

第16圖由左至右依序為第八實施例的結像系統鏡片組的球差、像散以及畸變曲線圖。

第17圖繪示第1圖之第四透鏡的SAG42與SD42示意圖。

本發明提供一種結像系統鏡片組，由物側至像側依序包含第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡與第五透鏡。其中，結像系統鏡片組中具屈折力的透鏡為五片。

第一透鏡具正屈折力。藉此可提供結像系統鏡片組所需的正屈折力，並可有效加強縮短結像系統鏡片組的光學總長度。第一透鏡物側表面於近光軸處為凸面，其像側表面於近光軸處可為凸面，有助於加強正屈折力配置，更有利於縮短光學總長度。

第二透鏡具正屈折力，其物側表面於近光軸處為凹面，其像側表面於近光軸處為凸面。藉此可有利於修正像散(Astigmatism)，並可加強結像系統鏡片組的望遠特性，進而縮短光學總長度。

第三透鏡具負屈折力，其物側表面於近光軸處為凹面，其像側面於近光軸處可為凸面。藉此，可有效補正像差。

第四透鏡具正屈折力。藉此可有減少結像系統鏡片組的敏感度。第四透鏡像側表面於近光軸處可為凸面，且其像側表面由近光軸處至周邊處可存在凸面轉凹面再轉凸面的變化，可有效減少球差與壓制離軸視場的光線入射於感光元件上的角度。

第五透鏡具屈折力，其物側表面於近光軸可為凸面，其像側表面於近光軸處為凹面，且其像側表面於離軸處具有至少一凸面。藉此，可有效使結像系統鏡片組的主點(Principal Point)遠離成像面，有利於縮短光學總長度，以促進鏡頭的小型化，更可有效地修正離軸視場的像差。

結像系統鏡片組的焦距為f，第四透鏡的焦距為f4，第五透鏡的焦距為f5，其滿足下列條件式：0<f/f4+|f/f5|<3.0。藉此，可使第四透鏡與第五透鏡作為補正透鏡，以有效校正結像系統鏡片組的離軸像差，進而提高成像品質。較佳地，可滿足下列條件：0.2<f/f4+|f/f5|<1.5。更佳地，可滿足下列條件：0.2<f/f4+|f/f5|<1.0。

第四透鏡物側表面的曲率半徑為R7，第四透鏡像側表面的曲率半徑為R8，其滿足下列條件：-1.5<R8/|R7|<0。藉此，可有助於修正像散與球差。較佳地，可滿足下列條件：-1.0<R8/|R7|<0。

第三透鏡於光軸上的厚度為CT3，第四透鏡於光軸上的厚度為CT4，其滿足下列條件式：0.3<CT4/CT3<1.6。藉此，可使第三透鏡與第四透鏡的厚度較為合適，有助於結像系統鏡片組的組裝與空間配置。

第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡與第五透鏡於光軸上的厚度總和為ΣCT，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：0.75<ΣCT/Td<0.95。藉此，可有效維持結像系統鏡片組的小型化。

第四透鏡像側表面在光軸上的交點至第四透鏡像側表面的最大有效徑位置於光軸上的水平位移距離為SAG42(當水平位移距離朝物側方向時為負值，當其朝像側方向時為正值)，第四透鏡像側表面的最大有效徑位置與光軸的垂直距離為SD42，其滿足下列條件：|SAG42/SD42|<0.25。藉此，除有利於透鏡的製作與成型外，並使結像系統鏡片組的配置可更為緊密。

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<f1/f2。藉此，可有效加強望遠特性使總長縮短。較佳地，可滿足下列條件：0<f1/f2<1.0。

第三透鏡像側表面至第五透鏡物側表面於光軸上的距離為Dr6r9，第五透鏡於光軸上的厚度為CT5，其滿足下列條件：0.5<Dr6r9/CT5<1.3。藉此，可有效維持結像系統鏡片組的小型化。

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：-0.60<(R5-R6)/(R5+R6)<-0.15。藉此，可有助於修正結像系統鏡片組的像散。

第三透鏡的焦距為f3，第四透鏡的焦距為f4，其滿足下列條件：-1.0<f3/f4<0。藉此，有助於修正像差且減少敏感度。

第三透鏡的色散係數為V3，第四透鏡的色散係數為V4，其滿足下列條件0.2<V3/V4<0.6。藉此，可有利於修正色差。

第五透鏡物側表面的曲率半徑為R9，第五透鏡像側表面的曲率半徑為R10，其滿足下列條件：0<|(R9-R10)/(R9+R10)|<0.5。藉此，有助於加強像散的補正。

本發明結像系統鏡片組中，透鏡的材質可為塑膠或玻璃。當透鏡的材質為玻璃，可以增加結像系統鏡片組屈折力配置的自由度。另當透鏡材質為塑膠，則可以有效降低生產成本。此外，可於透鏡表面上設置非球面，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，進而縮減所需使用透鏡的數目，因此可以有效降低本發明結像系統鏡片組的總長度。

本發明結像系統鏡片組中，可設置有至少一光闌，其位置可設置於第一透鏡之前、各透鏡之間或最後一透鏡之後均可，該光闌的種類如耀光光闌(Glare Stop)或視場光闌(Field Stop)等，用以減少雜散光，有助於提昇影像品質。

本發明所揭露之結像系統鏡片組中，光圈可設置於被攝物與第一透鏡間(即為前置光圈)或是第一透鏡與成像面間(即為中置光圈)。光圈若為前置光圈，可使結像系統鏡片組的出射瞳(Exit Pupil)與成像面產生較長的距離，使之具有遠心(Telecentric)效果，可增加感光元件接收影像的效率；若為中置光圈，係有助於擴大結像系統鏡片組的視場角，使結像系統鏡片組具有廣角鏡頭的優勢。

本發明所揭露之結像系統鏡片組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3D(三維)影像擷取、數位相機、行動裝置與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系統鏡片組的示意圖，第2圖由左至右依序為第一實施例的結像系統鏡片組的球差、像散以及畸變曲線圖。由第1圖可知，結像系統鏡片組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(IR-Cut Filter)160以及成像面170。其中，結像系統鏡片組中具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於近光軸處為凸面，其像側表面112於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面。

第二透鏡120具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面121於近光軸處為凹面，其像側表面122於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面。

第三透鏡130具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面131於近光軸處為凹面，其像側表面132於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面。

第四透鏡140具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面141於近光軸處為凹面，其像側表面142於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面，其像側表面142由近光軸處至周邊處存在凸面轉凹面再轉凸面的變化。

第五透鏡150具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面151於近光軸處為凸面，其像側表面152於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面，其像側表面152於離軸處具有至少一凸面。

紅外線濾除濾光片160的材質為玻璃，其設置於第五透鏡150及成像面170之間，並不影響結像系統鏡片組的焦距。

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的切面的相對距離；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。

第一實施例的結像系統鏡片組中，結像系統鏡片組的焦距為f，結像系統鏡片組的光圈值(F-number)為Fno，結像系統鏡片組中最大視角的一半為HFOV，其數值如下：f=2.04mm；Fno=2.45；以及HFOV=40.4度。

第一實施例的結像系統鏡片組中，第三透鏡的色散係數為V3，第四透鏡的色散係數為V4，其滿足下列條件：V3/V4=0.42。

第三透鏡於光軸上的厚度為CT3，第四透鏡於光軸上的厚度為CT4，其滿足下列條件：CT4/CT3=1.08。

第三透鏡像側表面至第五透鏡物側表面於光軸上的距離為Dr6r9，第五透鏡於光軸上的厚度為CT5，其滿足下列條件：Dr6r9/CT5=0.80。

第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡與第五透鏡於光軸上的厚度總和為ΣCT，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：ΣCT/Td=0.83。

結像系統鏡片組的焦距為f，第四透鏡的焦距為f4，第五透鏡的焦距為f5，其滿足下列條件：f/f4+|f/f5|=0.52。

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，其滿足下列條件式：(R5-R6)/(R5+R6)=-0.40。

第四透鏡物側表面的曲率半徑為R7，第四透鏡像側表面的曲率半徑為R8，其滿足下列條件：R8/|R7|=-0.70。

第五透鏡物側表面的曲率半徑為R9，第五透鏡像側表面的曲率半徑為R10，其滿足下列條件式：|(R9-R10)/(R9+R10)|=0.08。

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：f1/f2=0.35。

第三透鏡的焦距為f3，第四透鏡的焦距為f4，其滿足下列條件：f3/f4=-0.41。

配合參照第17圖，係為繪示第1圖之第四透鏡的SAG42與SD42示意圖。由第17圖可知，第四透鏡像側表面在光軸上的交點至第四透鏡像側表面的最大有效徑位置於光軸上的水平位移距離為SAG42(當水平位移距離朝物側方向時為負值，當其朝像側方向時為正值)，第四透鏡像側表面的最大有效徑位置與光軸的垂直距離為SD42，其滿足下列條件：|SAG42/SD42|=0.08。

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到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到A16則表示各表面第1到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，在此不加以贅述。

<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系統鏡片組的示意圖，第4圖由左至右依序為第二實施例的結像系統鏡片組的球差、像散以及畸變曲線圖。由第3圖可知，結像系統鏡片組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。其中，結像系統鏡片組中具屈折力的透鏡為五片。

第一透鏡210具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面211於近光軸處為凸面，其像側表面212於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面。

第二透鏡220具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面221於近光軸處為凹面，其像側表面222於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面。

第三透鏡230具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面231於近光軸處為凹面，其像側表面232於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面。

第四透鏡240具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面241於近光軸處為凹面，其像側表面242於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面，其像側表面242由近光軸處至周邊處存在凸面轉凹面再轉凸面的變化。

第五透鏡250具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面251於近光軸處為凸面，其像側表面252於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面，其像側表面252於離軸處具有至少一凸面。

紅外線濾除濾光片260的材質為玻璃，其設置於第五透鏡250及成像面270之間，並不影響結像系統鏡片組的焦距。

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，下表所述的定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。

<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系統鏡片組的示意圖，第6圖由左至右依序為第三實施例的結像系統鏡片組的球差、像散以及畸變曲線圖。由第5圖可知，結像系統鏡片組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。其中，結像系統鏡片組中具屈折力的透鏡為五片。

第一透鏡310具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面311於近光軸處為凸面，其像側表面312於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面。

第二透鏡320具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面321於近光軸處為凹面，其像側表面322於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面。

第三透鏡330具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面331於近光軸處為凹面，其像側表面332於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面。

第四透鏡340具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面 341於近光軸處為凹面，其像側表面342於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面，其像側表面342由近光軸處至周邊處存在凸面轉凹面再轉凸面的變化。

第五透鏡350具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面351於近光軸處為凸面，其像側表面352於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面，其像側表面352於離軸處具有至少一凸面。

紅外線濾除濾光片360的材質為玻璃，其設置於第五透鏡350及成像面370之間，並不影響結像系統鏡片組的焦距。

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，下表所述的定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。

<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系統鏡片組的示意圖，第8圖由左至右依序為第四實施例的結像系統鏡片組的球差、像散以及畸變曲線圖。由第7圖可知，結像系統鏡片組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。其中，結像系統鏡片組中具屈折力的透鏡為五片。

第一透鏡410具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面411於近光軸處為凸面，其像側表面412於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面。

第二透鏡420具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面421於近光軸處為凹面，其像側表面422於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面。

第三透鏡430具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面431於近光軸處為凹面，其像側表面432於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面。

第四透鏡440具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面441於近光軸處為凸面，其像側表面442於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面，其像側表面442由近光軸處至周邊處存在凸面轉凹面再轉凸面的變化。

第五透鏡450具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面451於近光軸處為凸面，其像側表面452於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面，其像側表面452於離軸處具有至少一凸面。

紅外線濾除濾光片460的材質為玻璃，其設置於第五透鏡450及成像面470之間，並不影響結像系統鏡片組的焦距。

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，下表所述的定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。

<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系統鏡片組的示意圖，第10圖由左至右依序為第五實施例的結像系統鏡片組的球差、像散以及畸變曲線圖。由第9圖可知，結像系統鏡片組由物側至像側依序包含光圈500、第一透鏡510、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。其中，結像系統鏡片組中具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於近光軸處為凸面，其像側表面512於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面。

第二透鏡520具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面521於近光軸處為凹面，其像側表面522於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面。

第三透鏡530具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面531於近光軸處為凹面，其像側表面532於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面。

第四透鏡540具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面541於近光軸處為凸面，其像側表面542於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面，其像側表面542由近光軸處至周邊處存在凸面轉凹面再轉凸面的變化。

第五透鏡550具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面551於近光軸處為凸面，其像側表面552於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面，其像側表面552於離軸處具有至少一凸面。

紅外線濾除濾光片560的材質為玻璃，其設置於第五透鏡550及成像面570之間，並不影響結像系統鏡片組的焦距。

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，下表所述的定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。

<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系統鏡片組的示意圖，第12圖由左至右依序為第六實施例的結像系統鏡片組的球差、像散以及畸變曲線圖。由第11圖可知，結像系統鏡片組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。其中，結像系統鏡片組中具屈折力的透鏡為五片。

第一透鏡610具有正屈折力，且為玻璃材質，其物側表面611於近光軸處為凸面，其像側表面612於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面。

第二透鏡620具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面621於近光軸處為凹面，其像側表面622於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面。

第三透鏡630具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面631於近光軸處為凹面，其像側表面632於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面。

第四透鏡640具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面641於近光軸處為凹面，其像側表面642於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面，其像側表面642由近光軸處至周邊處存在凸面轉凹面再轉凸面的變化。

第五透鏡650具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面651於近光軸處為凸面，其像側表面652於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面，其像側表面652於離軸處具有至少一凸面。

紅外線濾除濾光片660的材質為玻璃，其設置於第五透鏡650及成像面670之間，並不影響結像系統鏡片組的焦距。

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，下表所述的定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。

<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系統鏡片組的示意圖，第14圖由左至右依序為第七實施例的結像系統鏡片組的球差、像散以及畸變曲線圖。由第13圖可知，結像系統鏡片組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。其中，結像系統鏡片組中具屈折力的透鏡為五片。

第一透鏡710具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面711於近光軸處為凸面，其像側表面712於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面。

第二透鏡720具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面721於近光軸處為凹面，其像側表面722於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面。

第三透鏡730具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面731於近光軸處為凹面，其像側表面732於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面。

第四透鏡740具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面741於近光軸處為凹面，其像側表面742於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面，其像側表面742由近光軸處至周邊處存在凸面轉凹面再轉凸面的變化。

第五透鏡750具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面751於近光軸處為凸面，其像側表面752於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面，其像側表面752於離軸處具有至少一凸面。

紅外線濾除濾光片760的材質為玻璃，其設置於第五透鏡750及成像面770之間，並不影響結像系統鏡片組的焦距。

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，下表所述的定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。

<第八實施例>

請參照第15圖及第16圖，其中第16圖繪示依照本發明第八實施例的一種結像系統鏡片組的示意圖，第15圖由左至右依序為第八實施例的結像系統鏡片組的球差、像散以及畸變曲線圖。由第15圖可知，結像系統鏡片組由物側至像側依序包含光圈800、第一透鏡810、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。其中，結像系統鏡片組中具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於近光軸處為凸面，其像側表面812於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面。

第二透鏡820具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面821於近光軸處為凹面，其像側表面822於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面。

第三透鏡830具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面831於近光軸處為凹面，其像側表面832於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面。

第四透鏡840具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面841於近光軸處為凹面，其像側表面842於近光軸處為凸面，其兩表面皆為非球面，其像側表面842由近光軸處至周邊處存在凸面轉凹面再轉凸面的變化。

第五透鏡850具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面851於近光軸處為凸面，其像側表面852於近光軸處為凹面，其兩表面皆為非球面，其像側表面852於離軸處具有至少一凸面。

紅外線濾除濾光片860的材質為玻璃，其設置於第五透鏡850及成像面870之間，並不影響結像系統鏡片組的焦距。

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，下表所述的定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。

雖然本發明以前述之較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之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

Claims

一種結像系統鏡片組，由物側至像側依序包含：一第一透鏡，具有正屈折力，其物側表面於近光軸處為凸面；一第二透鏡，具有正屈折力，其物側表面於近光軸處為凹面，其像側表面於近光軸處為凸面；一第三透鏡，具有負屈折力，其物側表面於近光軸處為凹面，其像側表面於近光軸處為凸面；一第四透鏡，具有正屈折力，其像側表面於近光軸處為凸面；以及一第五透鏡，具有屈折力，其像側表面於近光軸處為凹面，其物側表面與像側表面皆為非球面，其像側表面於離軸處具有至少一凸面；其中，該結像系統鏡片組中具屈折力的透鏡為五片；其中，該結像系統鏡片組的焦距為f，該第四透鏡的焦距為f4，該第五透鏡的焦距為f5，該第四透鏡物側表面的曲率半徑為R7，該第四透鏡像側表面的曲率半徑為R8，該第三透鏡於光軸上的厚度為CT3，該第四透鏡於光軸上的厚度為CT4，其滿足下列條件：0<f/f4+|f/f5|<3.0；-1.5<R8/|R7|<0；以及0.3<CT4/CT3<1.6。
如請求項1所述之結像系統鏡片組，其中該第五透鏡物側表面於近光軸處為凸面。
如請求項2所述之結像系統鏡片組，其中該第一透鏡像側表面於近光軸處為凸面。
如請求項3所述之結像系統鏡片組，其中該結像系統鏡片組的焦距為f，該第四透鏡的焦距為f4，該第五透鏡的焦距為f5，其滿足下列條件：0.2<f/f4+|f/f5|<1.5。
如請求項3所述之結像系統鏡片組，其中該第一透鏡、該第二透鏡、該第三透鏡、該第四透鏡與該第五透鏡於光軸上的厚度總和為ΣCT，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：0.75<ΣCT/Td<0.95。
如請求項2所述之結像系統鏡片組，其中該第四透鏡像側表面在光軸上的交點至該第四透鏡像側表面的最大有效徑位置於光軸上的水平位移距離為SAG42，該第四透鏡像側表面的最大有效徑位置與光軸的垂直距離為SD42，其滿足下列條件：|SAG42/SD42|<0.25。
如請求項1所述之結像系統鏡片組，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<f1/f2<1.0。
如請求項7所述之結像系統鏡片組，其中該第四透鏡物側表面的曲率半徑為R7，該第四透鏡像側表面的曲率半徑為R8，其滿足下列條件：-1.0<R8/|R7|<0。
如請求項8所述之結像系統鏡片組，其中該第三透鏡像側表面至該第五透鏡物側表面於光軸上的距離為Dr6r9，該第五透鏡於光軸上的厚度為CT5，其滿足下列條件： 0.5<Dr6r9/CT5<1.3。
如請求項8所述之結像系統鏡片組，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：-0.60<(R5-R6)/(R5+R6)<-0.15。
如請求項2所述之結像系統鏡片組，其中該第三透鏡的焦距為f3，該第四透鏡的焦距為f4，其滿足下列條件：-1.0<f3/f4<0。
如請求項11所述之結像系統鏡片組，其中該第三透鏡的色散係數為V3，該第四透鏡的色散係數為V4，其滿足下列條件：0.2<V3/V4<0.6。
如請求項11所述之結像系統鏡片組，其中該結像系統鏡片組另包括一光圈，該光圈配置於一被攝物與該第一透鏡之間。
如請求項13所述之結像系統鏡片組，其中該第四透鏡像側表面由近光軸處至周邊處存在凸面轉凹面再轉凸面的變化。
一種結像系統鏡片組，由物側至像側依序包含：一第一透鏡，具有正屈折力，一第二透鏡，具有正屈折力，其物側表面於近光軸處為凹面，其像側表面於近光軸處為凸面，一第三透鏡，具有負屈折力，其物側表面於近光軸處為凹面；一第四透鏡，具有正屈折力；以及一第五透鏡，具有屈折力，其像側表面於近光軸處為凹面，其物側表面與像側表面皆為非球面，其像側表面於離軸處具有至少一凸面；其中，該結像系統鏡片組中具屈折力的透鏡為五片；其中，該結像系統鏡片組的焦距為f，該第一透鏡的焦距為f1，該第二透鏡的焦距為f2，該第四透鏡的焦距為f4，該第五透鏡的焦距為f5，其滿足下列條件：0.2<f/f4+|f/f5|<1.0；以及0<f1/f2。
如請求項15所述之結像系統鏡片組，其中該第五透鏡物側表面的曲率半徑為R9，該第五透鏡像側表面的曲率半徑為R10，其滿足下列條件：0<|(R9-R10)/(R9+R10)|<0.5。
如請求項15所述之結像系統鏡片組，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：-0.60<(R5-R6)/(R5+R6)<-0.15。
如請求項15所述之結像系統鏡片組，其中該第三透鏡像側表面於近光軸處為凸面。
如請求項15所述之結像系統鏡片組，其中該第四透鏡物側表面的曲率半徑為R7，該第四透鏡像側表面的曲率半徑為R8，其滿足下列條件：-1.0<R8/|R7|<0。
如請求項15所述之結像系統鏡片組，其中該第四透鏡像側表面由近光軸處至周邊處存在凸面轉凹面再轉凸面的變化。
如請求項15所述之結像系統鏡片組，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<f1/f2<1.0。
如請求項15所述之結像系統鏡片組，其中該第三透鏡的焦距為f3，該第四透鏡的焦距為f4，其滿足下列條件：-1.0<f3/f4<0。
如請求項15所述之結像系統鏡片組，其中該第三透鏡像側表面至該第五透鏡物側表面於光軸上的距離為Dr6r9，該第五透鏡於光軸上的厚度為CT5，其滿足下列條件：0.5<Dr6r9/CT5<1.3。
如請求項15所述之結像系統鏡片組，其中該第一透鏡物側表面於近光軸處為凸面，該第一透鏡像側表面於近光軸處為凸面。