TWI461778B - 光學成像系統組 - Google Patents

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Tsunghan Tsai
Hsin Hsuan Huang
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Largan Precision Co Ltd
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Description

光學成像系統組
本發明是有關於一種光學成像系統組，且特別是關於一種於電子產品的攝像應用或三維(3D)攝像應用之光學成像系統組。
近年來，隨著具有攝影功能之可攜式電子產品的興起，小型化影像鏡片組的需求日漸提高。一般影像鏡片組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，小型化影像鏡片組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攝影系統，如美國專利第7,969,664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，帶動小型化攝影系統在畫素與成像品質上的迅速攀升，習知的四片式透鏡組將無法滿足更高階的攝影系統。
目前雖有進一步發展五片式透鏡攝影系統，如美國專利第8,000,031號所揭示，為具有五片鏡片之攝影系統，雖可提升成像品質與解析力，但其後焦處設有平板元件，其目的為濾除紅外光線或保護感光元件，然而，為了製造性 的考量，該平板元件多有一定程度之厚度，且為了避免因機構組裝誤差所產生的干涉問題，在元件與元件間需保留適當間距，故設置平板元件對於縮短攝影系統總長往往會造成極大的阻礙。
因此，本發明是在提供一種光學成像系統組，透過線膨脹係數較大的材料製作成光學成像系統組所需之平板元件，其具有成型容易的特性，可製作出尺寸精度較高且厚度薄的元件，對於光學成像系統組總長度更能達到節省空間的功效。
依據本發明一實施方式，提供一種光學成像系統組，由物側至像側依序包含第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡以及第五透鏡。第一透鏡具有正屈折力，其物側表面為凸面。第二透鏡具有負屈折力。第三透鏡具有屈折力，其物側表面及像側表面皆為非球面。第四透鏡具有屈折力，其像側表面為凸面，且其物側表面及像側表面皆為非球面。第五透鏡具有屈折力，其像側表面為凹面，且其物側表面及像側表面皆為非球面，其中第五透鏡之像側表面具有至少一反曲點。光學成像系統組更包含至少一平板元件，係設置於第五透鏡與成像面之間，光學成像系統組之焦距為f，第五透鏡之像側表面曲率半徑為R10，第五透鏡像側表面上，除與光軸之交點外，像側表面垂直光軸之一切面，切面與像側表面之一切線，切線與光軸之垂直距離為Yc52，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，平板元件於20℃時的線膨脹係數為α PE，其滿足下列條件：0<R10/f<1.0；0.20<Yc52/Td<0.70；以及3.0×10-5 (1/℃)<α PE<10.0×10-5 (1/℃)。
依據本發明另一實施方式，提供一種光學成像系統組，由物側至像側依序包含第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡以及第五透鏡。第一透鏡具有正屈折力，其物側表面為凸面。第二透鏡具有屈折力。第三透鏡具有屈折力，其物側表面及像側表面皆為非球面。第四透鏡具有屈折力，其物側表面為凹面、像側表面為凸面，並皆為非球面。第五透鏡具有屈折力，其像側表面為凹面，且其物側表面及像側表面皆為非球面，其中第五透鏡之像側表面具有至少一反曲點。光學成像系統組更包含至少一平板元件，係設置於第五透鏡與成像面之間，光學成像系統組之焦距為f，第五透鏡之像側表面曲率半徑為R10，第五透鏡像側表面上，除與光軸之交點外，像側表面垂直光軸之一切面，切面與該像側表面之一切線，切線與光軸之垂直距離為Yc52，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，平板元件之色散係數為VPE，第五透鏡之色散係數為V5，其滿足下列條件：0<R10/f<1.0；0.20<Yc52/Td<0.70；以及2.2<e(VPE/V5) <3.0。
當R10/f滿足上述條件時，可使光學成像系統組的主 點遠離成像面，其有利於縮短光學成像系統組的後焦距。
當Yc52/Td滿足上述條件時，可有效地壓制離軸視場的光線入射於影像感測元件上的角度，並且可以進一步修正離軸視場的像差。
當α PE滿足上述條件時，可製作出尺寸精度較高且厚度更薄的元件，進而對於光學成像系統組整體厚度能達到節省空間的功效。
當e(VPE/V5) 滿足上述條件時，有助於光學成像系統組色差的修正。
一種光學成像系統組，由物側至像側依序包含第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡以及第五透鏡。
第一透鏡具有正屈折力，其物側表面為凸面，藉此可適當調整第一透鏡之正屈折力強度，有助於縮短光學成像系統組的總長度。
第二透鏡具有負屈折力，其可有效對於具有正屈折力的第一透鏡所產生的像差作補正。
第四透鏡可具有正屈折力或負屈折力。當第四透鏡具有正屈折力時，有助於降低第一透鏡正屈折力的配置，避免第一透鏡產生過大的球差，進而降低光學成像系統組之敏感度；當第四透鏡具有負屈折力時，有利於修正光學成像系統組的高階像差。第四透鏡之物側表面為凹面、像側表面為凸面，可更進一步修正光學成像系統組的像散。
第五透鏡可具有負屈折力，其物側表面可為凸面、像 側表面為凹面，可使光學成像系統組的主點(Principal Point)遠離成像面，有利於縮短其後焦距，維持光學成像系統組的小型化。第五透鏡之像側表面具有反曲點，可有效地壓制離軸視場的光線入射於影像感測元件上的角度，進一步可修正離軸視場的像差。
光學成像系統組之焦距為f，第五透鏡之像側表面曲率半徑為R10，其滿足下列條件：0<R10/f<1.0。藉此，可進一步使光學成像系統組的主點遠離成像面，其有利於縮短光學成像系統組的後焦距。
第五透鏡像側表面上，除與光軸之交點外，像側表面垂直光軸之一切面，切面與該像側表面之一切線，切線與光軸之垂直距離為Yc52，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：0.20<Yc52/Td<0.70。藉此，可有效地壓制離軸視場的光線入射於影像感測元件上的角度，並且可以進一步修正離軸視場的像差。
光學成像系統組更包含至少一平板元件，係設置於第五透鏡與成像面之間。平板元件於20℃時的線膨脹係數為α PE，其滿足下列條件：3.0×10-5 (1/℃)<α PE<10.0×10-5 (1/℃)。由於線膨脹係數較大的材料具有成型容易的特性，故將光學成像系統組中之平板元件搭配使用線膨脹係數較大的材料，可製作出尺寸精度較高且厚度更薄的元件，進而對於光學成像系統組整體厚度能達到節省空間的功效。光學成像系統組可進一步滿足下列條件：4.5×10-5 (1/℃)<α PE<10.0×10-5 (1/℃)。
平板元件之色散係數為VPE，第五透鏡之色散係數為V5，其滿足下列條件：2.2<e(VPE/V5) <3.0。藉此，有助於光學成像系統組色差的修正。
光學成像系統組之焦距為f，第四透鏡之焦距為f4，第五透鏡之焦距為f5，其滿足下列條件：3.0<|f/f4|+|f/f5|<5.5。藉此，第四透鏡及第五透鏡的屈折力較為合適，有利於光學成像系統組高階像差與像散的修正，有助於光學成像系統組之解像力的提升。
光學成像系統組之焦距為f，第二透鏡之像側表面曲率半徑為R4，其滿足下列條件：-0.5<f/R40。藉此，第二透鏡像側表面之曲率有助於第一透鏡像差的補正。光學成像系統組可進一步滿足下列條件：-0.2<f/R40。
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：-0.4<(R7-R8)/(R7+R8)<0.8。藉此，第四透鏡表面之曲率有助於光學成像系統組像散的修正。
光學成像系統組之焦距為f，第四透鏡之焦距為f4，其滿足下列條件：-1.0<f/f4<0。藉此，第四透鏡之屈折力較為合適，有助於光學成像系統組高階像差的修正。光學成像系統組可進一步滿足下列條件：-0.55<f/f4<0。
平板元件於光軸上的厚度為CTPE，其滿足下列條件：0.05(mm)<CTPE0.13(mm)。藉此，可進一步縮短光學成像系統組的總長度。
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，第四透鏡於光軸上的厚度為CT4，第五透 鏡於光軸上的厚度為CT5，其滿足下列條件：0.3<(CT2+CT3)/(CT4+CT5)<0.7。藉由適當配置透鏡的厚度，有利於光學成像系統組的加工製造及組裝。
本發明光學成像系統組中，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，則可以增加光學成像系統組屈折力配置的自由度。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，進而縮減透鏡使用的數目，因此可以有效降低本發明光學成像系統組的總長度。
本發明光學成像系統組中，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。
本發明光學成像系統組中，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，該光闌之種類如耀光光闌(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。
本發明光學成像系統組中，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，可使光學成像系統組的出射瞳(Exit Pupil)與成像面產生較長的距離，使之具有遠心(Telecentric)效果，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，係有助於擴大光學成像系統組的視場角，使光學成像系統組具有廣角鏡頭之優勢。
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光學成像系統組之示意圖，第2圖由左至右依序為第一實施例的光學成像系統組之球差、像散及歪曲曲線圖。由第1圖可知，第一實施例之光學成像系統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、平板元件170、平板元件180以及成像面160。
第一透鏡110具有正屈折力，其物側表面111及像側表面112皆為凸面，並皆為非球面，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為凸面、像側表面122為凹面，並皆為非球面，且第二透鏡120為塑膠材質。
第三透鏡130具有負屈折力，其物側表面131及像側表面132皆為凹面，並皆為非球面，且第三透鏡130為塑膠材質。
第四透鏡140具有正屈折力，其物側表面141為凹面、像側表面142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具有負屈折力，其物側表面151及像側表面152皆為凹面，並皆為非球面，且第五透鏡150為塑膠材質。另外，第五透鏡150之像側表面152具有反曲點。
兩平板元件170、180依序設置於第五透鏡150及成像面160間，其中，平板元件170為塑膠材質，平板元件180為玻璃材質，且皆不影響光學成像系統組的焦距。
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，其與相切於非球面之光軸上頂點切面的相對距離；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。
第一實施例之光學成像系統組中，光學成像系統組之焦距為f，光學成像系統組之光圈值(f-number)為Fno，光學成像系統組中最大視角的一半為HFOV，其數值如下：f=4.28mm；Fno=2.45；以及HFOV=33.5度。
第一實施例之光學成像系統組中，平板元件170、180之色散係數分別為VPE1、VPE2，第五透鏡150之色散係數為V5，其分別滿足下列條件：e(VPE1/V5) =2.72；以及e(VPE2/V5) =3.15。
第一實施例之光學成像系統組中，平板元件170、180於20℃時的線膨脹係數分別為α PE1、α PE2，其分別滿足下列條件：α PE1=6.00×10-5 (1/℃)；以及α PE2=0.76×10-5 (1/℃)。
第一實施例之光學成像系統組中，平板元件170、180於光軸上的厚度分別為CTPE1、CTPE2，其分別滿足下列條件：CTPE1=0.100(mm)；以及CTPE2=0.200(mm)。
第一實施例之光學成像系統組中，第二透鏡120於光軸上的厚度為CT2，第三透鏡130於光軸上的厚度為CT3，第四透鏡140於光軸上的厚度為CT4，第五透鏡150於光軸上的厚度為CT5，其滿足下列條件：(CT2+CT3)/(CT4+CT5)=0.51。
第一實施例之光學成像系統組中，光學成像系統組之焦距為f，第五透鏡150之像側表面152曲率半徑為R10，第二透鏡120之像側表面122曲率半徑為R4，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：R10/f=0.33；f/R4=1.46；以及(R7-R8)/(R7+R8)=0.52。
第一實施例之光學成像系統組中，光學成像系統組之焦距為f，第四透鏡140之焦距為f4，第五透鏡150之焦距為f5，其滿足下列條件：f/f4=2.14；以及|f/f4|+|f/f5|=4.36。
配合參照第17圖，其繪示依照第1圖光學成像系統組之參數示意圖。由第17圖可知，第五透鏡150像側表面152上，除與光軸之交點外，像側表面152垂直光軸之一切面，切面與像側表面152之一切線，切線與光軸之垂直距離為Yc52，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：Yc52/Td=0.35。
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0-16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-A14則表示各表面第1-14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光學成像系統組之示意圖，第4圖由左至右依序為第二實施例的光學成像系統組之球差、像散及歪曲曲線圖。由第3圖可知，第二實施例之光學成像系統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23.0、第四透鏡240、第五透鏡250、平板元件270、平板元件280以及成像面260。
第一透鏡210具有正屈折力，其物側表面211為凸面、像側表面212為凹面，並皆為非球面，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為凸面、像側表面222為凹面，並皆為非球面，且第二透鏡220為塑膠材質。
第三透鏡230具有負屈折力，其物側表面231為凹面、像側表面232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具有正屈折力，其物側表面241為凹面、像側表面242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具有負屈折力，其物側表面251及像側表面252皆為凹面，並皆為非球面，且第五透鏡250為塑膠材質。另外，第五透鏡250之像側表面252具有反曲點。
兩平板元件270、280依序設置於第五透鏡250及成像面260間，其中，平板元件270、280皆為塑膠材質，且皆不影響光學成像系統組的焦距。
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，f、Fno、HFOV、VPE1、VPE2、V5、α PE1、α PE2、CTPE1、CTPE2、CT2、CT3、CT4、CT5、R10、R4、R7、R8、f4、f5、Yc52以及Td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光學成像系統組之示意圖，第6圖由左至右依序為第三實施例的光學成像系統組之球差、像散及歪曲曲線圖。由第5圖可知，第三實施例之光學成像系統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、平板元件370、平板元件380以及成像面360。
第一透鏡310具有正屈折力，其物側表面311及像側表面312皆為凸面，並皆為非球面，且第一透鏡310為塑膠材質。
第二透鏡320具有負屈折力，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具有負屈折力，其物側表面331為凹面、像側表面332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具有正屈折力，其物側表面341為凹面、像側表面342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具有負屈折力，其物側表面351及像側 表面352皆為凹面，並皆為非球面，且第五透鏡350為塑膠材質。另外，第五透鏡350之像側表面352具有反曲點。
兩平板元件370、380依序設置於第五透鏡350及成像面360間，其中，平板元件370、380皆為塑膠材質，且皆不影響光學成像系統組的焦距。
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，f、Fno、HFOV、VPE1、VPE2、V5、α PE1、α PE2、CTPE1、CTPE2、CT2、CT3、CT4、CT5、R10、R4、R7、R8、f4、f5、Yc52以及Td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光學成像系統組之示意圖，第8圖由左至右依序為第四實施例的光學成像系統組之球差、像散及 歪曲曲線圖。由第7圖可知，第四實施例之光學成像系統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、平板元件470、平板元件480以及成像面460。
第一透鏡410具有正屈折力，其物側表面411及像側表面412皆為凸面，並皆為非球面，且第一透鏡410為塑膠材質。
第二透鏡420具有負屈折力，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具有負屈折力，其物側表面431為凹面、像側表面432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具有正屈折力，其物側表面441為凹面、像側表面442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具有負屈折力，其物側表面451及像側表面452皆為凹面，並皆為非球面，且第五透鏡450為塑膠材質。另外，第五透鏡450之像側表面452具有反曲點。
兩平板元件470、480依序設置於第五透鏡450及成像面460間，其中，平板元件470為玻璃材質、平板元件480為塑膠材質，且皆不影響光學成像系統組的焦距。
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，f、Fno、HFOV、VPE1、VPE2、V5、α PE1、α PE2、CTPE1、CTPE2、CT2、CT3、CT4、CT5、R10、R4、R7、R8、f4、f5、Yc52以及Td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光學成像系統組之示意圖，第10圖由左至右依序為第五實施例的光學成像系統組之球差、像散及歪曲曲線圖。由第9圖可知，第五實施例之光學成像系統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、平板元件570以及成像面560。
第一透鏡510具有正屈折力，其物側表面511為凸面、像側表面512為凹面，並皆為非球面，且第一透鏡510為塑膠材質。
第二透鏡520具有負屈折力，其物側表面521為凸面、像側表面522為凹面，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及像側表面532皆為凸面，並皆為非球面，且第三透鏡530為塑膠材質。
第四透鏡540具有負屈折力，其物側表面541為凹面、像側表面542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具有負屈折力，其物側表面551為凸面、像側表面552為凹面，並皆為非球面，且第五透鏡550為塑膠材質。另外，第五透鏡550之像側表面552具有反曲點。
平板元件570設置於第五透鏡550及成像面560間，其為塑膠材質，並不影響光學成像系統組的焦距。
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，第五實施例中，VPE為平板元件570之色散係數，α PE為平板元件570於20℃時的線膨脹係數，CTPE為平板元件570於光軸上的厚度，而f、Fno、HFOV、V5、CT2、CT3、CT4、CT5、R10、R4、R7、R8、f4、f5、Yc52以及Td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光學成像系統組之示意圖，第12圖由左至右依序為第六實施例的光學成像系統組之球差、像散及歪曲曲線圖。由第11圖可知，第六實施例之光學成像系統組由物側至像側依序包含光闌601、第一透鏡610、光圈600、第二透鏡620、第三透鏡630、第四透鏡640、第五透鏡650、平板元件670以及成像面660。
第一透鏡610具有正屈折力，其物側表面611為凸面、像側表面612為凹面，並皆為非球面，且第一透鏡610為塑膠材質。
第二透鏡620具有負屈折力，其物側表面621為凸面、像側表面622為凹面，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及像側表面632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為凹面、 像側表面642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為凸面、像側表面652為凹面，並皆為非球面，且第五透鏡650為塑膠材質。另外，第五透鏡650之像側表面652具有反曲點。
平板元件670設置於第五透鏡650及成像面660間，其為塑膠材質，並不影響光學成像系統組的焦距。
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，f、Fno、HFOV、V5、VPE、α PE、CTPE、CT2、CT3、CT4、CT5、R10、R4、R7、R8、f4、f5、Yc52以及Td之定義皆與第五實施例相同，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光學成像系統組之示意圖，第14圖由左至右依序為第七實施例的光學成像系統組之球差、像散及歪曲曲線圖。由第13圖可知，第七實施例之光學成像系統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、平板元件770以及成像面760。
第一透鏡710具有正屈折力，其物側表面711為凸面、像側表面712為凹面，並皆為非球面，且第一透鏡710為塑膠材質。
第二透鏡720具有負屈折力，其物側表面721為凸面、像側表面722為凹面，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為凹面、像側表面732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為凹面、像側表面742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具有負屈折力，其物側表面751為凸面、像側表面752為凹面，並皆為非球面，且第五透鏡750為塑膠材質。另外，第五透鏡750之像側表面752具有反曲點。
平板元件770設置於第五透鏡750及成像面760間，其為塑膠材質，並不影響光學成像系統組的焦距。
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，f、Fno、HFOV、V5、VPE、α PE、CTPE、CT2、CT3、CT4、CT5、R10、R4、R7、R8、f4、f5、Yc52以及Td之定義皆與第五實施例相同，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光學成像系統組之示意圖，第16圖由左至右依序為第八實施例的光學成像系統組之球差、像散及歪曲曲線圖。由第15圖可知，第八實施例之光學成像系統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、平板元件870以及成像面860。
第一透鏡810具有正屈折力，其物側表面811為凸面、像側表面812為凹面，並皆為非球面，且第一透鏡810為塑膠材質。
第二透鏡820具有負屈折力，其物側表面821為凹面、像側表面822為凸面，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及像側表面832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具有正屈折力，其物側表面841為凹面、像側表面842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具有負屈折力，其物側表面851為凸面、像側表面852為凹面，並皆為非球面，且第五透鏡850為塑膠材質。另外，第五透鏡850之像側表面852具有反曲點。
平板元件870設置於第五透鏡850及成像面860間，其為塑膠材質，並不影響光學成像系統組的焦距。
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，f、Fno、HFOV、V5、VPE、α PE、CTPE、CT2、CT3、CT4、CT5、R10、R4、R7、R8、f4、f5、Yc52以及Td之定義皆與第五實施例相同，在此不加以贅述。
配合表十五可推算出下列數據：
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‧‧‧光圈
601‧‧‧光闌
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‧‧‧成像面
170、180、270、280、370、380、470、480、570、670、770、870‧‧‧平板元件
f‧‧‧光學成像系統組之焦距
Fno‧‧‧光學成像系統組之光圈值
HFOV‧‧‧光學成像系統組中最大視角的一半
VPE、VPE1、VPE2‧‧‧平板元件之色散係數
α PE、α PE1、α PE2‧‧‧平板元件於20℃時的線膨脹係數
CTPE、CTPE1、CTPE2‧‧‧平板元件於光軸上的厚度
CT2‧‧‧第二透鏡於光軸上的厚度
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
R10‧‧‧第五透鏡之像側表面曲率半徑
R4‧‧‧第二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
f4‧‧‧第四透鏡之焦距
f5‧‧‧第五透鏡之焦距
Yc52‧‧‧第五透鏡像側表面上，除與光軸之交點外，像側表面垂直光軸之一切面，切面與像側表面之一切線，切線與光軸之垂直距離
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
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光學成像系統組之示意圖。
第2圖由左至右依序為第一實施例的光學成像系統組之球差、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光學成像系統組之示意圖。
第4圖由左至右依序為第二實施例的光學成像系統組之球差、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光學成像系統組之示意圖。
第6圖由左至右依序為第三實施例的光學成像系統組之球差、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光學成像系統組之示意圖。
第8圖由左至右依序為第四實施例的光學成像系統組之球差、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光學成像系統組之示意圖。
第10圖由左至右依序為第五實施例的光學成像系統組之球差、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光學成像系統組之示意圖。
第12圖由左至右依序為第六實施例的光學成像系統組之球差、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光學成像系統組之示意圖。
第14圖由左至右依序為第七實施例的光學成像系統組之球差、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光學成像系統組之示意圖。
第16圖由左至右依序為第八實施例的光學成像系統組之球差、像散及歪曲曲線圖。
第17圖繪示依照第1圖光學成像系統組之參數示意圖。
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、180‧‧‧平板元件

Claims (21)

  1. 一種光學成像系統組，由物側至像側依序包含：一第一透鏡，具有正屈折力，其物側表面為凸面；一第二透鏡，具有負屈折力；一第三透鏡，具有屈折力，其物側表面及像側表面皆為非球面；一第四透鏡，具有屈折力，其像側表面為凸面，且其物側表面及像側表面皆為非球面；以及一第五透鏡，具有屈折力，其像側表面為凹面，且其物側表面及像側表面皆為非球面，其中該第五透鏡之像側表面具有至少一反曲點；其中，該光學成像系統組中具有屈折力的透鏡為五枚，該光學成像系統組更包含至少一平板元件，係設置於該第五透鏡與一成像面之間，該光學成像系統組之焦距為f，該第五透鏡之像側表面曲率半徑為R10，該第五透鏡像側表面上，除與光軸之交點外，該像側表面垂直光軸之一切面，該切面與該像側表面之一切線，該切線與光軸之垂直距離為Yc52，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，該平板元件於20℃時的線膨脹係數為α PE，其滿足下列條件：0<R10/f<1.0；0.20<Yc52/Td<0.70；以及3.0×10-5 (1/℃)<α PE<10.0×10-5 (1/℃)。
  2. 如請求項1所述之光學成像系統組，其中該第四透鏡之物側表面為凹面。
  3. 如請求項2所述之光學成像系統組，其中該平板元件之色散係數為VPE，該第五透鏡之色散係數為V5，其滿足下列條件：2.2<e(VPE/V5) <3.0。
  4. 如請求項3所述之光學成像系統組，其中該第四透鏡具有正屈折力，該第五透鏡具有負屈折力。
  5. 如請求項4所述之光學成像系統組，其中該光學成像系統組之焦距為f，該第四透鏡之焦距為f4，該第五透鏡之焦距為f5，其滿足下列條件：3.0<|f/f4|+|f/f5|<5.5。
  6. 如請求項5所述之光學成像系統組，其中該光學成像系統組之焦距為f，該第二透鏡之像側表面曲率半徑為R4，其滿足下列條件：
  7. 如請求項5所述之光學成像系統組，其中該光學成像系統組之焦距為f，該第二透鏡之像側表面曲率半徑為R4，其滿足下列條件：
  8. 如請求項2所述之光學成像系統組，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：-0.4<(R7-R8)/(R7+R8)<0.8。
  9. 如請求項8所述之光學成像系統組，其中該第四透鏡具有負屈折力。
  10. 如請求項9所述之光學成像系統組，其中該光學成像系統組之焦距為f，該第四透鏡之焦距為f4，其滿足下列條件：-1.0<f/f4<0。
  11. 如請求項9所述之光學成像系統組，其中該光學成像系統組之焦距為f，該第四透鏡之焦距為f4，其滿足下列條件：-0.55<f/f4<0。
  12. 如請求項9所述之光學成像系統組，其中該平板元件於20℃時的線膨脹係數為α PE，其滿足下列條件：4.5×10-5 (1/℃)<α PE<10.0×10-5 (1/℃)。
  13. 如請求項10所述之光學成像系統組，其中該第五透鏡之物側表面為凸面。
  14. 如請求項1所述之光學成像系統組，其中該平板元件於光軸上的厚度為CTPE，其滿足下列條件：
  15. 如請求項14所述之光學成像系統組，其中該第二透鏡於光軸上的厚度為CT2，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，該第五透鏡於光軸上的厚度為CT5，其滿足下列條件：0.3<(CT2+CT3)/(CT4+CT5)<0.7。
  16. 一種光學成像系統組，由物側至像側依序包含：一第一透鏡，具有正屈折力，其物側表面為凸面；一第二透鏡，具有屈折力； 一第三透鏡，具有屈折力，其物側表面及像側表面皆為非球面；一第四透鏡，具有屈折力，其物側表面為凹面、像側表面為凸面，並皆為非球面；一第五透鏡，具有屈折力，其像側表面為凹面，且其物側表面及像側表面皆為非球面，其中該第五透鏡之像側表面具有至少一反曲點；其中，該光學成像系統組中具有屈折力的透鏡為五枚，該光學成像系統組更包含至少一平板元件，係設置於該第五透鏡與一成像面之間，該光學成像系統組之焦距為f，該第五透鏡之像側表面曲率半徑為R10，該第五透鏡像側表面上，除與光軸之交點外，該像側表面垂直光軸之一切面，該切面與該像側表面之一切線，該切線與光軸之垂直距離為Yc52，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，該平板元件之色散係數為VPE，該第五透鏡之色散係數為V5，該平板元件於20℃時的線膨脹係數為α PE，其滿足下列條件：0<R10/f<1.0；0.20<Yc52/Td<0.70；2.2<e(VPE/V5) <3.0；以及3.0×10-5 (1/℃)<α PE<10.0×10-5 (1/℃)。
  17. 如請求項16所述之光學成像系統組，其中該第二透鏡於光軸上的厚度為CT2，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，該第五透鏡於光軸上的厚度為CT5，其滿足下列條件： 0.3<(CT2+CT3)/(CT4+CT5)<0.7。
  18. 如請求項16所述之光學成像系統組，其中該光學成像系統組之焦距為f，該第二透鏡之像側表面曲率半徑為R4，其滿足下列條件：
  19. 如請求項16所述之光學成像系統組，其中該光學成像系統組之焦距為f，該第二透鏡之像側表面曲率半徑為R4，其滿足下列條件：
  20. 如請求項17所述之光學成像系統組，其中該平板元件於光軸上的厚度為CTPE，其滿足下列條件：
  21. 如請求項17所述之光學成像系統組，其中該光學成像系統組之焦距為f，該第四透鏡之焦距為f4，其滿足下列條件：-0.55<f/f4<0。
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