TWI524109B - 光學成像鏡頭 - Google Patents

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TWI524109B TW104103829A TW104103829A TWI524109B TW I524109 B TWI524109 B TW I524109B TW 104103829 A TW104103829 A TW 104103829A TW 104103829 A TW104103829 A TW 104103829A TW I524109 B TWI524109 B TW I524109B
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光學成像鏡頭
本發明係與光學鏡頭有關,特別是指一種應用於電子產品上的小型化五片式光學成像鏡頭。
高畫質的小型攝影鏡頭已是當前各種行動裝置的標準配備,又隨著半導體製成的進步,使得電子感光元件上的畫素面積愈來越小,進而使得攝像鏡頭需要有更精細的解析力,以便能呈現更細緻的畫質。
習知搭載於行動裝置,如手機,平板電腦,與可穿戴式的其他電子裝置等的3~4片式小型鏡頭,如US 7,564,635、US 7,920,340,並無法呈現更細緻的畫質;而五片式的小型鏡頭,或許能有較佳之畫質,然而在大光圈時,如US 8,605,368、US8,649,113、TW申請號102137030、102121155,往往易伴隨有製造組裝的感度問題,使量產不易,增加量產的成本。又或者為降低組裝公差,不得已犧牲周邊的成像品質,使周邊的成像模糊或變形。
是以,持續開發出一種具有高解析能力並具備低製造組裝公差的高畫質鏡頭,即是本發明研發的動機。
本發明之目的在於提供一種光學成像鏡頭,尤指一種具高畫數、高解析能力、低歪曲變形及低製造組裝公差感度的五片式光學成像鏡頭。
緣是,為了達成前述目的,依據本發明所提供之一種光學成像鏡頭,係包含有一光圈和一光學組,該光學組由物側至像側依序包含:一第一透 鏡,具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面近光軸處為凸面,其物側表面及像側表面皆為非球面;一第二透鏡,具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側表面近光軸處為凸面,其像側表面近光軸處為凹面,其物側表面及像側表面皆為非球面;一第三透鏡,具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面近光軸處為凸面,其物側表面及像側表面皆為非球面;一第四透鏡,具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面近光軸處為凹面,其像側表面近光軸處為凸面,其物側表面及像側表面皆為非球面;一第五透鏡,具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側表面近光軸處為凹面,其像側表面近光軸處為凹面,其物側表面及像側表面皆為非球面,且物側表面與像側表面皆設置有至少一個反曲點;該光圈設在該第一透鏡的像側表面與一被攝物之間;其中該光學成像鏡頭的整體焦距為f,該第一透鏡的焦距為f1,該第二透鏡的焦距為f2,該第三透鏡的焦距為f3,該第四透鏡的焦距為f4,該第五透鏡的焦距為f5,該第五透鏡的物側表面曲率半徑為R9,該第五透鏡的像側表面曲率半徑為R10,並滿足下列條件:|f5|<|fn|,其中n=1、2、3及4;-0.45<f5/f<-0.2;0<(R9+R10)/(R9-R10)<0.5。
當|f5|<|fn|滿足上述條件時,可使第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡的折射力均勻配置,可平衡鏡頭組的各項像差,使有較佳成像,並同時降低第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡的組裝感度,進一步降低量產成本。
當f5/f滿足上述條件時,可控制第五鏡片的折射力在適當範圍, 降低該鏡片的組裝感度,又能同時維持足夠長的後焦距以置放紅外線濾除濾光元件及提供電子感光元件組裝所需的空間。
當(R9+R10)/(R9-R10)滿足上述條件時,可控制第五透鏡的外型,使得在配置非球面之面形時,易於控制在第五透鏡各表面上因內反射所產生的鬼影現像。
較佳地,該光學成像鏡頭的整體焦距為f,該第一透鏡的焦距為f1,並滿足下列條件:0.7<f1/f<0.81。藉此,讓第一透鏡折射力維持在適當範圍,並使該光學成像鏡頭的最大視場角(FOV)維持在適當角度,同時降低第一透鏡的組裝感度。
較佳地,該光學成像鏡頭的整體焦距為f,該第二透鏡的焦距為f2,並滿足下列條件:-1.5<f2/f<-1。藉此,使第二透鏡折射力維持在適當範圍,並同時降低第二透鏡的組裝感度。
較佳地,該第二透鏡的物側表面曲率半徑為R3,該第二透鏡的像側表面曲率半徑為R4,並滿足下列條件:0.5<(R3-R4)/(R3+R4)<0.85。藉此,有效降低該光學成像鏡頭的球差與像散。
較佳地,該光圈到第五透鏡的像側表面於光軸上的距離為SD,該第一透鏡的物側表面到該第五透鏡的像側表面於光軸上的距離為TD,並滿足下列條件:0.89<SD/TD<1.05。藉此,適當配置光圈位置,可使進入電子感光元件的主光線符合電子感光元件,減少色偏移現象,並使像面周邊有較佳的相對照度,減少暗角產生。
較佳地,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,並滿足下列條件:2<CT3/CT2<3.5。藉此,有效控制第二透鏡與第三透鏡的成型厚度,使射出成型較容易。
較佳地,該光學成像鏡頭的整體焦距為f,該第三透鏡的焦距為f3,並滿足下列條件:4.5<f3/f<12。藉此,使第三透鏡折射力維持在適當範圍,並同時降低第三透鏡的組裝感度。
較佳地,該光學成像鏡頭的整體焦距為f,該第四透鏡的焦距為f4,並滿足下列條件:0.25<f4/f<0.6。藉此,使第四透鏡折射力維持在適當範圍,並適度分散第五透鏡的折射力,以降低第四透鏡與第五透鏡的組裝感度。
較佳地,該第二透鏡與第三透鏡於光軸上的間隔距離為T23,該第三透鏡與第四透鏡於光軸上的間隔距離為T34,並滿足下列條件:0.6<T23/T34≦1。藉此,有效降低本發明光學成像鏡頭的總長度。
較佳地,該第一透鏡的色散係數為V1,該第二透鏡的色散係數為V2,該第三透鏡的色散係數為V3,該第四透鏡的色散係數為V4,該第五透鏡的色散係數為V5,並滿足下列條件:-40<V2-Vn<-25,其中n=1、3、4及5。藉此,有效降低本發明光學成像鏡頭的色差。
另外,同樣為了達成前述目的,依據本發明所提供之一種光學成像鏡頭,係包含有一光圈和一光學組,該光學組由物側至像側依序包含:一第一透鏡,具有正屈折力,其物側表面近光軸處為凸面,其物側表面及像側表面皆為非球面;一第二透鏡,具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側表面近光軸處為凸面,其像側表面近光軸處為凹面,其物側表面及像側表面皆為非球面;一第三透鏡,具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面近光軸處為凸面,其物側表面及像側表面皆為非球面;一第四透鏡,具有正屈折力,且為塑膠材質,其像側表面近光軸處為凸面,其物側表面及像側表面皆為非球面;一第五透鏡, 具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側表面近光軸處為凹面,其像側表面近光軸處為凹面,其物側表面及像側表面皆為非球面,且物側表面與像側表面皆設置有至少一個反曲點;該光圈設在該第一透鏡的像側表面與一被攝物之間;其中該光學成像鏡頭的整體焦距為f,該第一透鏡的焦距為f1,該第二透鏡的焦距為f2,該第三透鏡的焦距為f3,該第四透鏡的焦距為f4,該第五透鏡的焦距為f5,該第二透鏡的物側表面曲率半徑為R3,該第二透鏡的像側表面曲率半徑為R4,並滿足下列條件:|f5|<|f4|<|fn|,其中n=1、2及3;0.5<(R3-R4)/(R3+R4)<0.85。
當|f5|<|f4|<|fn|滿足上述條件時,可使第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡的折射力均勻配置,可平衡鏡頭組的各項像差,使有較佳成像,並同時降低第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡的組裝感度,進一步降低量產成本。
當(R3-R4)/(R3+R4)滿足上述條件時,有效降低該光學成像鏡頭的球差與像散。
較佳地,該光學成像鏡頭的整體焦距為f,該第一透鏡的焦距為f1,並滿足下列條件:0.7<f1/f<0.81。藉此,讓第一透鏡折射力維持在適當範圍,並使該光學成像鏡頭的最大視場角(FOV)維持在適當角度,同時降低第一透鏡的組裝感度。
較佳地,該光學成像鏡頭的整體焦距為f,該第五透鏡的焦距為f5,並滿足下列條件:-0.45<f5/f<-0.2。藉此,可控制第五鏡片的折射力在適當範圍,降低該鏡片的組裝感度,又能同時維持足夠長的後焦距以置放紅外線濾除濾光元件及提供電子感光元件組裝所需的空間。
較佳地,該光圈到第五透鏡的像側表面於光軸上的距離為SD,該第一透鏡的物側表面到該第五透鏡的像側表面於光軸上的距離為TD,並滿足下列條件:0.89<SD/TD<1.05。藉此,適當配置光圈位置,可使進入電子感光元件的主光線符合電子感光元件,減少色偏移現象,並使像面周邊有較佳的相對照度,減少暗角產生。
較佳地,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,並滿足下列條件:1<CT4/CT3<1.4。藉此,使第三透鏡與第四透鏡有適當的厚度,使射出成型較容易。
較佳地,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,該第三透鏡的色散係數為V3,該第四透鏡的色散係數為V4,該第五透鏡的色散係數為V5,並滿足下列條件:-40<V2-Vn<-25,其中n=1、3、4及5。藉此,有效降低本發明光學成像鏡頭的色差。
較佳地,該第五透鏡的物側表面曲率半徑為R9,該第五透鏡的像側表面曲率半徑為R10,並滿足下列條件:0<(R9+R10)/(R9-R10)<0.5。藉此,可控制第五透鏡的外型,使得在配置非球面之面形時,易於控制在第五透鏡各表面上因內反射所產生的鬼影現像。
較佳地,該光學成像鏡頭的整體焦距為f,該第四透鏡的焦距為f4,並滿足下列條件:0.25<f4/f<0.6。藉此,使第四透鏡折射力維持在適當範圍,並適度分散第五透鏡的折射力,以降低第四透鏡與第五透鏡的組裝感度。
較佳地,該光學成像鏡頭的最大視場角為FOV,並滿足下列條件:72<FOV<84。藉此,使該光學成像鏡頭可具有適當之較大視場角。
有關本發明為達成上述目的,所採用之技術、手段及其他之功效,茲舉八較佳可行實施例並配合圖式詳細說明如後。
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
170、270、370、470、570、670、770、870‧‧‧紅外線濾除濾光元件
180、280、380、480、580、680、780、880‧‧‧成像面
190、290、390、490、590、690、790、890‧‧‧光軸
f‧‧‧光學成像鏡頭的焦距
Fno‧‧‧光學成像鏡頭的光圈值
HFOV‧‧‧光學成像鏡頭中最大視場角的一半
FOV‧‧‧光學成像鏡頭中最大視場角
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
R3‧‧‧第二透鏡的物側表面曲率半徑
R4‧‧‧第二透鏡的像側表面曲率半徑
R9‧‧‧第五透鏡的物側表面曲率半徑
R10‧‧‧第五透鏡的像側表面曲率半徑
V2‧‧‧第二透鏡的色散係數
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
TD‧‧‧第一透鏡的物側表面到第五透鏡的像側表面於光軸上的距離
SD‧‧‧光圈到第五透鏡的像側表面於光軸上的距離
T23‧‧‧第二透鏡與第三透鏡於光軸上的間隔距離
T34‧‧‧第三透鏡與第四透鏡於光軸上的間隔距離
圖1A係本發明第一實施例之光學成像鏡頭的示意圖。
圖1B由左至右依序為第一實施例的光學成像鏡頭的球差、像散及歪曲曲線圖。
圖2A係本發明第二實施例之光學成像鏡頭的示意圖。
圖2B由左至右依序為第二實施例的光學成像鏡頭的球差、像散及歪曲曲線圖。
圖3A係本發明第三實施例之光學成像鏡頭的示意圖。
圖3B由左至右依序為第三實施例的光學成像鏡頭的球差、像散及歪曲曲線圖。
圖4A係本發明第四實施例之光學成像鏡頭的示意圖。
圖4B由左至右依序為第四實施例的光學成像鏡頭的球差、像散及歪曲曲線圖。
圖5A係本發明第五實施例之光學成像鏡頭的示意圖。
圖5B由左至右依序為第五實施例的光學成像鏡頭的球差、像散及歪曲曲線圖。
圖6A係本發明第六實施例之光學成像鏡頭的示意圖。
圖6B由左至右依序為第六實施例的光學成像鏡頭的球差、像散及歪曲曲線圖。
圖7A係本發明第七實施例之光學成像鏡頭的示意圖。
圖7B由左至右依序為第七實施例的光學成像鏡頭的球差、像散及歪曲曲線圖。
圖8A係本發明第八實施例之光學成像鏡頭的示意圖。
圖8B由左至右依序為第八實施例的光學成像鏡頭的球差、像散及歪曲曲線圖。
<第一實施例>
請參照圖1A及圖1B,其中圖1A繪示依照本發明第一實施例之光學成像鏡頭的示意圖,圖1B由左至右依序為第一實施例的光學成像鏡頭的球差、像散及歪曲曲線圖。由圖1A可知,光學成像鏡頭係包含有一光圈100和一光學組,該光學組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、第五透鏡150、紅外線濾除濾光元件170、以及成像面180,其中該光學成像鏡頭中具屈折力的透鏡為五片。該光圈100設置在該第一透鏡110的像側表面112與被攝物之間。
該第一透鏡110具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面111近光軸190處為凸面,其像側表面112近光軸190處為凹面,且該物側表面111及像側表面112皆為非球面。
該第二透鏡120具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側表面121近光軸190處為凸面,其像側表面122近光軸190處為凹面,且該物側表面121及像側表面122皆為非球面。
該第三透鏡130具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面131近光軸190處為凸面,其像側表面132近光軸190處為凹面,且該物側表面131及像側表面132皆為非球面。
該第四透鏡140具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面141近光軸190處為凹面,其像側表面142近光軸190處為凸面,且該物側表面141及像側表面142皆為非球面。
該第五透鏡150具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側表面151近光軸190處為凹面,其像側表面152近光軸190處為凹面,且該物側表面151及像側表面152皆為非球面,且該物側表面151及該像側表面152皆設置有至少一個反曲點。
該紅外線濾除濾光元件170為玻璃材質,其設置於該第五透鏡150及成像面180間且不影響該光學成像鏡頭的焦距。
上述各透鏡的非球面的曲線方程式表示如下:
其中z為沿光軸190方向在高度為h的位置以表面頂點作參考的位置值;c是透鏡表面靠近光軸190的曲率,並為曲率半徑(R)的倒數(c=1/R),R為透鏡表面靠近光軸190的曲率半徑,h是透鏡表面距離光軸190的垂直距離,k為圓錐係數(conic constant),而A4,A6,A8,A10,A12,A14分別是四、六、八、十、十二、及十四階的非球面係數。
第一實施例的光學成像鏡頭中,光學成像鏡頭的焦距為f,光學成像鏡頭的光圈值(f-number)為Fno,光學成像鏡頭中最大視場角的一半為HFOV,其數值如下:f=3.66(公厘);Fno=2.1;以及HFOV=38.2(度)。
第一實施例的光學成像鏡頭中,該第一透鏡110的焦距為f1,該第二透鏡120的焦距為f2,該第三透鏡130的焦距為f3,該第四透鏡140的焦距為f4,該第五透鏡150的焦距為f5,並滿足下列條件:|f5|<|fn|,其中n=1、2、3及4;|f5|<|f4|<|fn|,其中n=1、2及3。
第一實施例的光學成像鏡頭中,該光學成像鏡頭的整體焦距為f,該第五透鏡150的焦距為f5,並滿足下列條件:f5/f=-0.36。
第一實施例的光學成像鏡頭中,該第五透鏡150的物側表面151曲率半徑為R9,該第五透鏡150的像側表面152曲率半徑為R10,並滿足下列條件:(R9+R10)/(R9-R10)=0.16。
第一實施例的光學成像鏡頭中,該光學成像鏡頭的整體焦距為f,該第一透鏡110的焦距為f1,並滿足下列條件:f1/f=0.77。
第一實施例的光學成像鏡頭中,該光學成像鏡頭的整體焦距為f,該第二透鏡120的焦距為f2,並滿足下列條件:f2/f=-1.34。
第一實施例的光學成像鏡頭中,該第二透鏡120的物側表面121曲率半徑為R3,該第二透鏡120的像側表面122曲率半徑為R4,並滿足下列條件:(R3-R4)/(R3+R4)=0.62。
第一實施例的光學成像鏡頭中,該光圈100到第五透鏡150的像側表面152於光軸190上的距離為SD,該第一透鏡110的物側表面111到該第五透鏡150的像側表面152於光軸190上的距離為TD,並滿足下列條件:SD/TD=0.92。
第一實施例的光學成像鏡頭中,該第二透鏡120於光軸190上的厚度為CT2,該第三透鏡130於光軸190上的厚度為CT3,並滿足下列條件:CT3/CT2=2.62。
第一實施例的光學成像鏡頭中,該光學成像鏡頭的整體焦距為f,該第三透鏡130的焦距為f3,並滿足下列條件:f3/f=7.00。
第一實施例的光學成像鏡頭中,該光學成像鏡頭的整體焦距為f,該第四透鏡140的焦距為f4,並滿足下列條件:f4/f=0.42。
第一實施例的光學成像鏡頭中,該第二透鏡120與第三透鏡130於光軸190上的間隔距離為T23,該第三透鏡130與第四透鏡140於光軸190上的間隔距離為T34,並滿足下列條件:T23/T34=0.77。
第一實施例的光學成像鏡頭中,該光學成像鏡頭的最大視場角為FOV,並滿足下列條件:FOV=76.42。
第一實施例的光學成像鏡頭中,該第三透鏡130於光軸190上的厚度為CT3,該第四透鏡140於光軸190上的厚度為CT4,並滿足下列條件:CT4/CT3=1.11。
第一實施例的光學成像鏡頭中,該第一透鏡110的色散係數為V1,該第二透鏡120的色散係數為V2,該第三透鏡130的色散係數為V3,該第四透鏡140的色散係數為V4,該第五透鏡150的色散係數為V5,並滿足下列條件:V2-Vn=-33.90,其中n=1、3、4及5。
再配合參照下列表1及表2。
表1為圖1A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2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,A4-A14則表示各表面第4-14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1、及表2的定義相同,在此不加贅述。
<第二實施例>
請參照圖2A及圖2B,其中圖2A繪示依照本發明第二實施例之光學成像鏡頭的示意圖,圖2B由左至右依序為第二實施例的光學成像鏡頭的球差、像散及歪曲曲線圖。由圖2A可知,光學成像鏡頭係包含有一光圈200和一光 學組,該光學組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、第五透鏡250、紅外線濾除濾光元件270、以及成像面280,其中該光學成像鏡頭中具屈折力的透鏡為五片。該光圈200設置在該第一透鏡210的像側表面212與被攝物之間。
該第一透鏡210具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面211近光軸290處為凸面,其像側表面212近光軸290處為凸面,且該物側表面211及像側表面212皆為非球面。
該第二透鏡220具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側表面221近光軸290處為凸面,其像側表面222近光軸290處為凹面,且該物側表面221及像側表面222皆為非球面。
該第三透鏡230具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面231近光軸290處為凸面,其像側表面232近光軸290處為凹面,且該物側表面231及像側表面232皆為非球面。
該第四透鏡240具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面241近光軸290處為凹面,其像側表面242近光軸290處為凸面,且該物側表面241及像側表面242皆為非球面。
該第五透鏡250具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側表面251近光軸290處為凹面,其像側表面252近光軸290處為凹面,且該物側表面251及像側表面252皆為非球面,且該物側表面251及該像側表面252皆設置有至少一個反曲點。
該紅外線濾除濾光元件270為玻璃材質,其設置於該第五透鏡250及成像面280間且不影響該光學成像鏡頭的焦距。
再配合參照下列表3、以及表4。
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,下表參數的定義皆與第一實施例相同,在此不加以贅述。
配合表3、以及表4可推算出下列數據:
<第三實施例>
請參照圖3A及圖3B,其中圖3A繪示依照本發明第三實施例之光學成像鏡頭的示意圖,圖3B由左至右依序為第三實施例的光學成像鏡頭的球差、像散及歪曲曲線圖。由圖3A可知,光學成像鏡頭係包含有一光圈300和一光學組,該光學組由物側至像側依序包含第一透鏡310、第二透鏡320、第三透鏡330、第四透鏡340、第五透鏡350、紅外線濾除濾光元件370、以及成像面380,其中該光學成像鏡頭中具屈折力的透鏡為五片。該光圈300設置在該第一透鏡310的像側表面312與被攝物之間。
該第一透鏡310具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面311近光軸390處為凸面,其像側表面312近光軸390處為凹面,且該物側表面311及像側表面312皆為非球面。
該第二透鏡320具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側表面321近光軸390處為凸面,其像側表面322近光軸390處為凹面,且該物側表面321及像側表面322皆為非球面。
該第三透鏡330具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面331近光軸390處為凸面,其像側表面332近光軸390處為凹面,且該物側表面331及像側表面332皆為非球面。
該第四透鏡340具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面341近光軸390處為凹面,其像側表面342近光軸390處為凸面,且該物側表面341及像側表面342皆為非球面。
該第五透鏡350具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側表面351近光軸390處為凹面,其像側表面352近光軸390處為凹面,且該物側表面351及像側表面352皆為非球面,且該物側表面351與該像側表面352皆設置有至少一個反曲點。
該紅外線濾除濾光元件370為玻璃材質,其設置於該第五透鏡350及成像面380間且不影響該光學成像鏡頭的焦距。
再配合參照下列表5、以及表6。
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,下表參數的定義皆與第一實施例相同,在此不加以贅述。
配合表5、以及表6可推算出下列數據:
<第四實施例>
請參照圖4A及圖4B,其中圖4A繪示依照本發明第四實施例之光學成像鏡頭的示意圖,圖4B由左至右依序為第四實施例的光學成像鏡頭的球差、像散及歪曲曲線圖。由圖4A可知,光學成像鏡頭係包含有一光圈400和一光學組,該光學組由物側至像側依序包含第一透鏡410、第二透鏡420、第三透鏡430、第四透鏡440、第五透鏡450、紅外線濾除濾光元件470、以及成像面480,其中該光學成像鏡頭中具屈折力的透鏡為五片。該光圈400設置在該第一透鏡410的像側表面412與被攝物之間。
該第一透鏡410具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面411近光軸490處為凸面,其像側表面412近光軸490處為凹面,且該物側表面411及像側表面412皆為非球面。
該第二透鏡420具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側表面421近光軸490處為凸面,其像側表面422近光軸490處為凹面,且該物側表面421及像側表面422皆為非球面。
該第三透鏡430具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面431近光軸490處為凸面,其像側表面432近光軸490處為凹面,且該物側表面431及像側表面432皆為非球面。
該第四透鏡440具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面441近光軸490處為凹面,其像側表面442近光軸490處為凸面,且該物側表面441及像側表面442皆為非球面。
該第五透鏡450具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側表面451近光軸490處為凹面,其像側表面452近光軸490處為凹面,且該物側表面451及像側表面452皆為非球面,且該物側表面451與該像側表面452皆設置有至少一個反曲點。
該紅外線濾除濾光元件470為玻璃材質,其設置於該第五透鏡450及成像面480間且不影響該光學成像鏡頭的焦距。
再配合參照下列表7、以及表8。
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,下表參數的定義皆與第一實施例相同,在此不加以贅述。
配合表7、以及表8可推算出下列數據:
<第五實施例>
請參照圖5A及圖5B,其中圖5A繪示依照本發明第五實施例之光學成像鏡頭的示意圖,圖5B由左至右依序為第五實施例的光學成像鏡頭的球差、像散及歪曲曲線圖。由圖5A可知,光學成像鏡頭係包含有一光圈500和一光學組,該光學組由物側至像側依序包含第一透鏡510、第二透鏡520、第三透鏡530、第四透鏡540、第五透鏡550、紅外線濾除濾光元件570、以及成像面580,其中該光學成像鏡頭中具屈折力的透鏡為五片。該光圈500設置在該第一透鏡510的像側表面512與被攝物之間。
該第一透鏡510具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面511近光軸590處為凸面,其像側表面512近光軸590處為凹面,且該物側表面511及像側表面512皆為非球面。
該第二透鏡520具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側表面521近光軸590處為凸面,其像側表面522近光軸590處為凹面,且該物側表面521及像側表面522皆為非球面。
該第三透鏡530具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面531近光軸590處為凸面,其像側表面532近光軸590處為凹面,且該物側表面531及像側表面532皆為非球面。
該第四透鏡540具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面541近光軸590處為凹面,其像側表面542近光軸590處為凸面,且該物側表面541及像側表面542皆為非球面。
該第五透鏡550具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側表面551近光軸590處為凹面,其像側表面552近光軸590處為凹面,且該物側表面551及像側表面552皆為非球面,且該物側表面551與該像側表面552皆設置有至少一個反曲點。
該紅外線濾除濾光元件570為玻璃材質,其設置於該第五透鏡550及成像面580間且不影響該光學成像鏡頭的焦距。
再配合參照下列表9、以及表10。
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,下表參數的定義皆與第一實施例相同,在此不加以贅述。
配合表9、以及表10可推算出下列數據:
<第六實施例>
請參照圖6A及圖6B,其中圖6A繪示依照本發明第六實施例之光學成像鏡頭的示意圖,圖6B由左至右依序為第六實施例的光學成像鏡頭的球差、像散及歪曲曲線圖。由圖6A可知,光學成像鏡頭係包含有一光圈600和一光學組,該光學組由物側至像側依序包含第一透鏡610、第二透鏡620、第三透鏡630、第四透鏡640、第五透鏡650、紅外線濾除濾光元件670、以及成像面680,其中該光學成像鏡頭中具屈折力的透鏡為五片。該光圈600設置在該第一透鏡610的像側表面612與被攝物之間。
該第一透鏡610具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面611近光軸690處為凸面,其像側表面612近光軸690處為凹面,且該物側表面611及像側表面612皆為非球面。
該第二透鏡620具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側表面621近光軸690處為凸面,其像側表面622近光軸690處為凹面,且該物側表面621及像側表面622皆為非球面。
該第三透鏡630具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面631近光軸690處為凸面,其像側表面632近光軸690處為凹面,且該物側表面631及像側表面632皆為非球面。
該第四透鏡640具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面641近光軸690處為凹面,其像側表面642近光軸690處為凸面,且該物側表面641及像側表面642皆為非球面。
該第五透鏡650具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側表面651近光軸690處為凹面,其像側表面652近光軸690處為凹面,且該物側表面651及像側表面652皆為非球面,且該物側表面651與該像側表面652皆設置有至少一個反曲點。
該紅外線濾除濾光元件670為玻璃材質,其設置於該第五透鏡650及成像面680間且不影響該光學成像鏡頭的焦距。
再配合參照下列表11、以及表12。
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,下表參數的定義皆與第一實施例相同,在此不加以贅述。
配合表11、以及表12可推算出下列數據:
<第七實施例>
請參照圖7A及圖7B,其中圖7A繪示依照本發明第七實施例之光學成像鏡頭的示意圖,圖7B由左至右依序為第七實施例的光學成像鏡頭的球差、像散及歪曲曲線圖。由圖7A可知,光學成像鏡頭係包含有一光圈700和一光學組,該光學組由物側至像側依序包含第一透鏡710、第二透鏡720、第三透鏡730、第四透鏡740、第五透鏡750、紅外線濾除濾光元件770、以及成像面780, 其中該光學成像鏡頭中具屈折力的透鏡為五片。該光圈700設置在該第一透鏡710的像側表面712與被攝物之間。
該第一透鏡710具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面711近光軸790處為凸面,其像側表面712近光軸790處為凹面,且該物側表面711及像側表面712皆為非球面。
該第二透鏡720具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側表面721近光軸790處為凸面,其像側表面722近光軸790處為凹面,且該物側表面721及像側表面722皆為非球面。
該第三透鏡730具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面731近光軸790處為凸面,其像側表面732近光軸790處為凹面,且該物側表面731及像側表面732皆為非球面。
該第四透鏡740具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面741近光軸790處為凹面,其像側表面742近光軸790處為凸面,且該物側表面741及像側表面742皆為非球面。
該第五透鏡750具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側表面751近光軸790處為凹面,其像側表面752近光軸790處為凹面,且該物側表面751及像側表面752皆為非球面,且該物側表面751與該像側表面752皆設置有至少一個反曲點。
該紅外線濾除濾光元件770為玻璃材質,其設置於該第五透鏡750及成像面780間且不影響該光學成像鏡頭的焦距。
再配合參照下列表13、以及表14。
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,下表參數的定義皆與第一實施例相同,在此不加以贅述。
配合表13、以及表14可推算出下列數據:
<第八實施例>
請參照圖8A及圖8B,其中圖8A繪示依照本發明第八實施例之光學成像鏡頭的示意圖,圖8B由左至右依序為第八實施例的光學成像鏡頭的球差、像散及歪曲曲線圖。由圖8A可知,光學成像鏡頭係包含有一光圈800和一光學組,該光學組由物側至像側依序包含第一透鏡810、第二透鏡820、第三透鏡830、第四透鏡840、第五透鏡850、紅外線濾除濾光元件870、以及成像面880,其中該光學成像鏡頭中具屈折力的透鏡為五片。該光圈800設置在該第一透鏡810的像側表面812與被攝物之間。
該第一透鏡810具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面811近光軸890處為凸面,其像側表面812近光軸890處為凹面,且該物側表面811及像側表面812皆為非球面。
該第二透鏡820具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側表面821近光軸890處為凸面,其像側表面822近光軸890處為凹面,且該物側表面821及像側表面822皆為非球面。
該第三透鏡830具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面831近光軸890處為凸面,其像側表面832近光軸890處為凸面,且該物側表面831及像側表面832皆為非球面。
該第四透鏡840具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面841近光軸890處為凹面,其像側表面842近光軸890處為凸面,且該物側表面841及像側表面842皆為非球面。
該第五透鏡850具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側表面851近光軸890處為凹面,其像側表面852近光軸890處為凹面,且該物側表面851及像側表面852皆為非球面,且該物側表面851與該像側表面852皆設置有至少一個反曲點。
該紅外線濾除濾光元件870為玻璃材質,其設置於該第五透鏡850及成像面880間且不影響該光學成像鏡頭的焦距。
再配合參照下列表15、以及表16。
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,下表參數的定義皆與第一實施例相同,在此不加以贅述。
配合表15、以及表16可推算出下列數據:
本發明提供的光學成像鏡頭,透鏡的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鏡頭屈折力配置的自由度。此外,光學成像鏡頭中透鏡的物側表面及 像側表面可為非球面,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光學成像鏡頭的總長度。
本發明提供的光學成像鏡頭中,就以具有屈折力的透鏡而言,若透鏡表面係為凸面且未界定該凸面位置時,則表示該透鏡表面於近光軸處為凸面;若透鏡表面係為凹面且未界定該凹面位置時,則表示該透鏡表面於近光軸處為凹面。
本發明提供的光學成像鏡頭更可視需求應用於移動對焦的光學系統中,並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、數位平板或車用攝影等電子影像系統中。
綜上所述,上述各實施例及圖式僅為本發明的較佳實施例而已,當不能以之限定本發明實施之範圍,即大凡依本發明申請專利範圍所作的均等變化與修飾,皆應屬本發明專利涵蓋的範圍內。
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
170‧‧‧紅外線濾除濾光元件
180‧‧‧成像面
190‧‧‧光軸

Claims (18)

  1. 一種光學成像鏡頭,主要由一光圈和一光學組組成,該光學組主要由一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡、一第四透鏡、及一第五透鏡組成,該光學組由物側至像側依序為:該第一透鏡,具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面近光軸處為凸面,其物側表面及像側表面皆為非球面;該第二透鏡,具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側表面近光軸處為凸面,其像側表面近光軸處為凹面,其物側表面及像側表面皆為非球面;該第三透鏡,具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面近光軸處為凸面,其物側表面及像側表面皆為非球面;該第四透鏡,具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面近光軸處為凹面,其像側表面近光軸處為凸面,其物側表面及像側表面皆為非球面;該第五透鏡,具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側表面近光軸處為凹面,其像側表面近光軸處為凹面,其物側表面及像側表面皆為非球面,且物側表面與像側表面皆設置有至少一個反曲點;該光圈設在該第一透鏡的像側表面與一被攝物之間;其中該光學成像鏡頭的整體焦距為f,該第一透鏡的焦距為f1,該第二透鏡的焦距為f2,該第三透鏡的焦距為f3,該第四透鏡的焦距為f4,該第五透鏡的焦距為f5,該第五透鏡的物側表面曲率半徑為R9,該第五透鏡的像側表面曲率半徑為R10,該第二透鏡與第三透鏡於光軸上的間隔距離為T23,該第三透鏡與第四透鏡於光軸上的間隔距離為T34,並滿足下列條件:|f5|<|fn|,其中n=1、2、3及4;-0.45<f5/f<-0.2; 0<(R9+R10)/(R9-R10)<0.5;0.6<T23/T34≦1。
  2. 如請求項1所述的光學成像鏡頭,其中該光學成像鏡頭的整體焦距為f,該第一透鏡的焦距為f1,並滿足下列條件:0.7<f1/f<0.81。
  3. 如請求項1所述的光學成像鏡頭,其中該光學成像鏡頭的整體焦距為f,該第二透鏡的焦距為f2,並滿足下列條件:-1.5<f2/f<-1。
  4. 如請求項3所述的光學成像鏡頭,其中該第二透鏡的物側表面曲率半徑為R3,該第二透鏡的像側表面曲率半徑為R4,並滿足下列條件:0.5<(R3-R4)/(R3+R4)<0.85。
  5. 如請求項1所述的光學成像鏡頭,其中該光圈到第五透鏡的像側表面於光軸上的距離為SD,該第一透鏡的物側表面到該第五透鏡的像側表面於光軸上的距離為TD,並滿足下列條件:0.89<SD/TD<1.05。
  6. 如請求項5所述的光學成像鏡頭,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,並滿足下列條件:2<CT3/CT2<3.5。
  7. 如請求項5所述的光學成像鏡頭,其中該光學成像鏡頭的整體焦距為f,該第三透鏡的焦距為f3,並滿足下列條件:4.5<f3/f<12。
  8. 如請求項1所述的光學成像鏡頭,其中該光學成像鏡頭的整體焦距為f,該第四透鏡的焦距為f4,並滿足下列條件:0.25<f4/f<0.6。
  9. 如請求項5所述的光學成像鏡頭,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,該第三透鏡的色散係數為V3,該第四透鏡的色散係數為V4,該第五透鏡的色散係數為V5,並滿足下列條件:-40<V2-Vn<-25,其中n=1、3、4及5。
  10. 一種光學成像鏡頭,主要由一光圈和一光學組組成,該光學組主要由一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡、一第四透鏡、及一第五透鏡組成,該光學組由物側至像側依序為:該第一透鏡,具有正屈折力,其物側表面近光軸處為凸面,其物側表面及像側表面皆為非球面;該第二透鏡,具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側表面近光軸處為凸面,其像側表面近光軸處為凹面,其物側表面及像側表面皆為非球面;該第三透鏡,具有正屈折力,且為塑膠材質,其物側表面近光軸處為凸面,其物側表面及像側表面皆為非球面;該第四透鏡,具有正屈折力,且為塑膠材質,其像側表面近光軸處為凸面,其物側表面及像側表面皆為非球面;該第五透鏡,具有負屈折力,且為塑膠材質,其物側表面近光軸處為凹面,其像側表面近光軸處為凹面,其物側表面及像側表面皆為非球面,且物側表面與像側表面皆設置有至少一個反曲點;該光圈設在該第一透鏡的像側表面與一被攝物之間;其中該光學成像鏡頭的整體焦距為f,該第一透鏡的焦距為f1,該第二透鏡的焦距為f2,該第三透鏡的焦距為f3,該第四透鏡的焦距為f4,該第五透鏡的焦距為f5,該第二透鏡的物側表面曲率半徑為R3,該第二透鏡的像側表面曲率半徑為R4,該第二透鏡與第三透鏡於光軸上的間隔距離為T23,該第三透鏡與第四透鏡於光軸上的間隔距離為T34,並滿足下列條件: |f5|<|f4|<|fn|,其中n=1、2及3;0.5<(R3-R4)/(R3+R4)<0.85;0.6<T23/T34≦1。
  11. 如請求項11所述的光學成像鏡頭,其中該光學成像鏡頭的整體焦距為f,該第一透鏡的焦距為f1,並滿足下列條件:0.7<f1/f<0.81。
  12. 如請求項11所述的光學成像鏡頭,其中該光學成像鏡頭的整體焦距為f,該第五透鏡的焦距為f5,並滿足下列條件:-0.45<f5/f<-0.2。
  13. 如請求項11所述的光學成像鏡頭,其中該光圈到第五透鏡的像側表面於光軸上的距離為SD,該第一透鏡的物側表面到該第五透鏡的像側表面於光軸上的距離為TD,並滿足下列條件:0.89<SD/TD<1.05。
  14. 如請求項14所述的光學成像鏡頭,其中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,並滿足下列條件:1<CT4/CT3<1.4。
  15. 如請求項15所述的光學成像鏡頭,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,該第三透鏡的色散係數為V3,該第四透鏡的色散係數為V4,該第五透鏡的色散係數為V5,並滿足下列條件:-40<V2-Vn<-25,其中n=1、3、4及5。
  16. 如請求項11所述的光學成像鏡頭,其中該第五透鏡的物側表面曲率半徑為R9,該第五透鏡的像側表面曲率半徑為R10,並滿足下列條件:0<(R9+R10)/(R9-R10)<0.5。
  17. 如請求項14所述的光學成像鏡頭,其中該光學成像鏡頭的整體焦距為f,該第四透鏡的焦距為f4,並滿足下列條件:0.25<f4/f<0.6。
  18. 如請求項18所述的光學成像鏡頭,其中該光學成像鏡頭的最大視場角為FOV,並滿足下列條件:72<FOV<84。
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