TWI593999B - 光學影像拾取系統 - Google Patents

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TWI593999B
TWI593999B TW102116992A TW102116992A TWI593999B TW I593999 B TWI593999 B TW I593999B TW 102116992 A TW102116992 A TW 102116992A TW 102116992 A TW102116992 A TW 102116992A TW I593999 B TWI593999 B TW I593999B
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image pickup
pickup system
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refractive power
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蔡宗翰
黃歆璇
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大立光電股份有限公司
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    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0015—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design
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Description

光學影像拾取系統
本發明係關於一種光學影像拾取系統，特別是關於一種應用於可攜式電子產品的光學影像拾取系統。
隨著個人電子產品逐漸輕薄化，電子產品內部各零組件被要求具有更小的尺寸。攝影鏡頭的尺寸在這個趨勢下同樣面臨著小型化的要求。除了小型化的要求之外，因為半導體製程技術的進步使得感光元件的畫素面積縮小，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。
傳統搭載於可攜式電子產品上的小型化攝影鏡頭，如美國專利第8,169,528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)與平板電腦(Tablet PC)等高規格行動裝置的盛行，帶動攝影鏡頭在畫素與成像品質上的迅速攀升，習知的四片式攝影鏡頭已無法滿足更高階的攝影需求。
另一方面，領域中亦提出五片式透鏡組，期能提供更優異的成像品質。然而，習用五片式透鏡組常見第三透鏡與第四透鏡的搭配不理想的缺點，造成成像品質因為像散修正的能力不佳而未能符合需求，此外，更具有系統總長過長的缺點。
因此，領域中急需一種在滿足小型化的條件下，具備良好之修正像散能力及優異的成像品質的攝影鏡頭。
本發明提供一種光學影像拾取系統，由物側至像側依序包含五片具屈折力的透鏡：一具正屈折力的第一透鏡，其物側面為凸面；一具負屈折力的第二透鏡，其像側面為凹面；一具負屈折力的第三透鏡；一具屈折力的第四透鏡，其像側面為凹面，且其物側面及像側面皆為非球面；及一具屈折力的第五透鏡，其像側面為凹面，其物側面及像側面皆為非球面，且其像側面設有至少一反曲點；其中，該光學影像拾取系統的焦距為f，該第三透鏡物側面的曲率半徑為R5，該第三透鏡像側面的曲率半徑為R6，係滿足下列關係式：f/|R5|+f/|R6|<2.5。
本發明又提供一種光學影像拾取系統，由物側至像側依序包含五片具屈折力的透鏡：一具正屈折力的第一透鏡，其物側面為凸面；一具屈折力的第二透鏡；一具負屈折力的第三透鏡；一具屈折力的第四透鏡，其像側面為凹面，且其物側面及像側面皆為非球面；及一具屈折力的第五透鏡，其像側面為凹面，其物側面及像側面皆為非球面，且其像側面設有至少一反曲點；其中，該第四透鏡的色散係數為V4，該第一透鏡的色散係數為V1，係滿足下列關係式：0.20<V4/V1<0.57。
當f/|R5|+f/|R6|滿足上述條件時，可緩和第三透鏡的曲率配置，而得到較高的成像品質。更甚之，搭配該第四透鏡像側面的曲度，將有利於適度地發散系統光線，而有助於修正佩茲伐和數，避免成像面過度朝物側彎曲；同時，並有利於使系統主點往被攝物移動，達到縮短鏡頭後焦距及進而縮短系統總長的目的。
當V4/V1滿足上述條件時，可有效修正系統色差。
100、200、300、400、500、600、700、800、900‧‧‧光圈
110、210、310、410、510、610、710、810、910‧‧‧第一透鏡
111、211、311、411、511、611、711、811、911‧‧‧物側面
112、212、312、412、512、612、712、812、912‧‧‧像側面
120、220、320、420、520、620、720、820、920‧‧‧第二透鏡
121、221、321、421、521、621、721、821、921‧‧‧物側面
122、222、322、422、522、622、722、822、922‧‧‧像側面
130、230、330、430、530、630、730、830、930‧‧‧第三透鏡
131、231、331、431、531、631、731、831、931‧‧‧物側面
132、322、332、432、532、632、732、832、932‧‧‧像側面
140、240、340、440、540、640、740、840、940‧‧‧第四透鏡
141、241、341、441、541、641、741、841、941、1041‧‧‧物側面
142、422、342、442、542、642、742、842、942‧‧‧像側面
150、250、350、450、550、650、750、850、950‧‧‧第五透鏡
151、251、351、451、551、651、751、851、951‧‧‧物側面
152、522、352、452、552、652、752、852、952‧‧‧像側面
160、260、360、460、560、660、760、860、960‧‧‧紅外線濾除濾光元件
170、270、370、470、570、670、770、870、970‧‧‧成像面
1001‧‧‧光軸上頂點
1002‧‧‧0.5倍最大有效徑位置
1003‧‧‧1倍最大有效徑位置
1004‧‧‧光軸
f‧‧‧為光學影像拾取系統的焦距
f1‧‧‧為第一透鏡的焦距
f2‧‧‧為第二透鏡的焦距
f3‧‧‧為第三透鏡的焦距
f4‧‧‧為第四透鏡的焦距
f5‧‧‧為第五透鏡的焦距
Fno‧‧‧為光學影像拾取系統的光圈值
V1‧‧‧為第一透鏡的色散係數
V2‧‧‧為第二透鏡的色散係數
V3‧‧‧為第三透鏡的色散係數
V4‧‧‧為第四透鏡的色散係數
T34‧‧‧為第三透鏡與第四透鏡於光軸上的間隔距離
T45‧‧‧為第四透鏡與第五透鏡於光軸上的間隔距離
CT1‧‧‧為第一透鏡於光軸上的厚度
CT2‧‧‧為第二透鏡於光軸上的厚度
CT3‧‧‧為第三透鏡於光軸上的厚度
CT4‧‧‧為第四透鏡於光軸上的厚度
CT5‧‧‧為第五透鏡於光軸上的厚度
R5‧‧‧為第三透鏡物側面的曲率半徑
R6‧‧‧為第三透鏡像側面的曲率半徑
R8‧‧‧為第四透鏡像側面的曲率半徑
R9‧‧‧為第五透鏡物側面的曲率半徑
R10‧‧‧為第五透鏡像側面的曲率半徑
Sd‧‧‧為光圈至第五透鏡像側面於光軸上的距離
Td‧‧‧為第一透鏡物側面至第五透鏡像側面於光軸上的距離
AD‧‧‧為光圈的有效直徑
SD‧‧‧為最大有效徑位置
SAGM41‧‧‧為第四透鏡物側面的光軸上頂點至該物側面的0.5倍最大有效徑位置於光軸上的水平距離
SAG41‧‧‧為第四透鏡物側面的光軸上頂點至該物側面的最大有效徑位置於光軸上的水平距離
第一A圖係本發明第一實施例的光學系統示意圖。
第一B圖係本發明第一實施例的像差曲線圖。
第二A圖係本發明第二實施例的光學系統示意圖。
第二B圖係本發明第二實施例的像差曲線圖。
第三A圖係本發明第三實施例的光學系統示意圖。
第三B圖係本發明第三實施例的像差曲線圖。
第四A圖係本發明第四實施例的光學系統示意圖。
第四B圖係本發明第四實施例的像差曲線圖。
第五A圖係本發明第五實施例的光學系統示意圖。
第五B圖係本發明第五實施例的像差曲線圖。
第六A圖係本發明第六實施例的光學系統示意圖。
第六B圖係本發明第六實施例的像差曲線圖。
第七A圖係本發明第七實施例的光學系統示意圖。
第七B圖係本發明第七實施例的像差曲線圖。
第八A圖係本發明第八實施例的光學系統示意圖。
第八B圖係本發明第八實施例的像差曲線圖。
第九A圖係本發明第九實施例的光學系統示意圖。
第九B圖係本發明第九實施例的像差曲線圖。
第十圖係示意本發明關係式SAGM41及SAG41所代表的距離。
本發明提供一種光學影像拾取系統，由物側至像側依序包含具屈折力的第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、及第五透鏡。
該第一透鏡具正屈折力，可提供系統所需的正屈折力，有助於縮短系統的總長度。該第一透鏡物側面為凸面時，可有效加強縮短光學總長度的功效。
該第二透鏡可具負屈折力，有助於補正第一透鏡所產生的像差。該第二透鏡像側面可為凹面，有助於加強像散修正能力。
該第三透鏡具負屈折力，可配合第二透鏡進行像差的補正，且可降低系統的敏感度。該第三透鏡物側面可為凹面，有助於加 強像散修正能力。
該第四透鏡可具負屈折力，可以有效修正系統像差。該第四透鏡像側面為凹面時，可以有效修正系統的佩茲伐和數，使像面更平坦，同時可利於增大系統的後焦距，有助於系統主點遠離成像面，進而降低該光學影像拾取系統的總長度。該第四透鏡像側面於離軸處具有至少一凸面時，配合近光軸處凹面的配置，可修正離軸視場的像差。
該第五透鏡物側面於近光軸處可為凸面，可有助於修正系統的像散。此外，該第五透鏡像側面為凹面且具有至少一反曲點，可壓制離軸視場的光線入射於感光元件上的角度，以增加影像感光元件接收效率，進一步可修正離軸視場的像差。
該光學影像拾取系統的焦距為f，該第三透鏡物側面的曲率半徑為R5，該第三透鏡像側面的曲率半徑為R6。當光學影像拾取系統滿足下列關係式：f/|R5|+f/|R6|<2.5時，可緩和第三透鏡的曲率配置，而得到較高的成像品質。較佳地，係滿足下列關係式：f/|R5|+f/|R6|<1.8。
該第四透鏡的色散係數為V4，該第一透鏡的色散係數為V1。當光學影像拾取系統滿足下列關係式：0.20<V4/V1<0.57時，可有效修正系統色差。
該第四透鏡與該第五透鏡於光軸上的間隔距離為T45，該第三透鏡與該第四透鏡於光軸上的間隔距離為T34。當光學影像拾取系統滿足下列關係式：0.05<T45/T34<0.9時，有利於鏡片的組裝，以提高製作良率。
該第五透鏡物側面的曲率半徑為R9，該第五透鏡像側面的曲率半徑為R10。當光學影像拾取系統滿足下列關係式：0<(R9-R10)/(R9+R10)<0.2時，該第五透鏡的曲面不至於太過彎曲，有利於鏡片的製造與組裝，且可有效修正系統像散。
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，該第一透鏡於 光軸上的厚度為CT1，該第五透鏡於光軸上的厚度為CT5。當光學影像拾取系統滿足下列關係式：0.3<(CT2+CT3+CT4)/(CT1+CT5)<0.7時，各透鏡的厚度較為合適，有助於系統的組裝，並利於縮短系統總長度。
該第一透鏡的焦距為f1，該第二透鏡的焦距為f2。當光學影像拾取系統滿足下列關係式：-0.50<f1/f2<0時，該第一透鏡與第二透鏡的屈折力較合適，可有效修正系統像差。
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。當光學影像拾取系統滿足下列關係式：V2+V3+V4<85時，有利於整體色差的調整與修正。
該光學影像拾取系統進一步包含一光圈，該光圈至該第五透鏡像側面於光軸上的距離為Sd，該第一透鏡物側面至該第五透鏡像側面於光軸上的距離為Td。當光學影像拾取系統滿足下列關係式：0.85<Sd/Td<0.95時，有利於該光學影像拾取系統在遠心特性與廣視場角中取得良好的平衡。
該光學影像拾取系統的焦距為f，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。當光學影像拾取系統滿足下列關係式：|f/f3|+|f/f4|+|f/f5|<0.6時，有助於第三透鏡、第四透鏡與第五透鏡的屈折力做良好的調配，得以降低整體系統敏感度。
該光學影像拾取系統進一步包含一光圈，該第一透鏡物側面至該第五透鏡像側面於光軸上的距離為Td，該光圈的有效直徑為AD。當光學影像拾取系統滿足下列關係式：1.2<Td/AD<2.0時，有助於提供光學影像拾取系統充足的進光量，可有效提升成像品質。
該第四透鏡物側面的光軸上頂點至該物側面的0.5倍最大有效徑位置於光軸上的水平距離為SAGM41，該第四透鏡物側面的光軸上頂點至該物側面的最大有效徑位置於光軸上的水平距離為SAG41。當光學影像拾取系統滿足下列關係式：|SAGM41/ (SAG41-SAGM41)|<0.25時，可使該第四透鏡的形狀不會太過彎曲且厚度適中，除有利於透鏡的製作與成型外，更有助於減少鏡片組裝所需的空間，使得透鏡的配置可更為緊密。
該光學影像拾取系統的焦距為f，該第四透鏡像側面的曲率半徑為R8。當光學影像拾取系統滿足下列關係式：0<f/R8<1.5時，可以有效修正系統的佩茲伐和數，使像面更平坦。
該光學影像拾取系統的光圈值為Fno。當光學影像拾取系統滿足下列關係式：Fno<2.2時，可使系統獲得足夠的進光量。
請參第十圖，該第四透鏡物側面(1041)的光軸(1004)上頂點(1001)至該物側面(1041)的0.5倍最大有效徑位置(0.5*SD；1002)於光軸(1004)上的水平距離為SAGM41，該第四透鏡物側面(1041)的光軸(1004)上頂點(1001)至該物側面(1041)的最大有效徑位置(SD；1003)於光軸(1004)上的水平距離為SAG41。
本發明的光學影像拾取系統中，透鏡的材質可為玻璃或塑膠，若透鏡的材質為玻璃，則可以增加該光學影像拾取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的光學影像拾取系統的總長度。
本發明的光學影像拾取系統中，可至少設置一光闌，如孔徑光闌(Aperture Stop)、耀光光闌(Glare Stop)或視場光闌(Field Stop)等。
本發明光學影像拾取系統中，光圈配置可為前置或中置，前置光圈可使光學影像拾取系統的出射瞳(Exit Pupil)與成像面產生較長的距離，使之具有遠心(Telecentric)效果，可增加影像感測元件如CCD或CMOS接收影像的效率；中置光圈則有助於擴大系統的視場角，使光學影像拾取系統具有廣角鏡頭之優勢。
本發明的光學影像拾取系統中，若描述一透鏡的表面為凸 面，則表示該透鏡表面於近光軸處為凸面；若描述一透鏡的表面為凹面，則表示該透鏡表面於近光軸處為凹面。
本發明的光學影像拾取系統更可視需求應用於變焦的光學系統中，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、數位平板等電子影像系統中。
本發明的光學影像拾取系統將藉由以下具體實施例配合所附圖式予以詳細說明。
《第一實施例》
本發明第一實施例請參閱第一A圖，第一實施例的像差曲線請參閱第一B圖。第一實施例的光學影像拾取系統主要由五片具屈折力的透鏡構成，由物側至像側依序包含：一具正屈折力的第一透鏡(110)，其材質為塑膠，其物側面(111)為凸面，其像側面(112)為凹面，且其兩面皆為非球面(ASP)；一具負屈折力的第二透鏡(120)，其材質為塑膠，其物側面(121)為凹面，其像側面(122)為凹面，其兩面皆為非球面；一具負屈折力的第三透鏡(130)，其材質為塑膠，其物側面(131)為凹面，其像側面(132)為凸面，且其兩面皆為非球面；一具負屈折力的第四透鏡(140)，其材質為塑膠，其物側面(141)為凹面，其像側面(142)為凹面，其兩面皆為非球面，且其像側面(142)於離軸處具有至少一凸面；及一具正屈折力的第五透鏡(150)，其材質為塑膠，其物側面(151)為凸面，其像側面(152)為凹面，其兩面皆為非球面，其像側面(152)設有至少一反曲點；其中，該光學影像拾取系統另設置有一光圈(100)，置於一被攝物與該第一透鏡(110)間；另包含有一紅外線濾除濾光元件(IR-cut filter)(160)置於該第五透鏡(150)與一成像面(170)間，其材質為玻璃且不影響焦距。
第一實施例詳細的光學數據如表一所示，其非球面數據如表 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。
上述的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；Ai：第i階非球面係數。
光學影像拾取系統的焦距為f，光學影像拾取系統的光圈值為Fno，光學影像拾取系統中最大視角的一半為HFOV，其數值為：f=3.81(毫米)，Fno=2.00，HFOV=37.0(度)。
該第四透鏡(140)的色散係數為V4，該第一透鏡(110)的色散係數為V1，其關係式為：V4/V1=0.42。
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，其關係式為：V2+V3+V4=69.9。
該第四透鏡(140)與該第五透鏡(150)於光軸上的間隔距離為T45，該第三透鏡(130)與該第四透鏡(140)於光軸上的間隔距離為T34，其關係式為：T45/T34=0.25。
該第二透鏡(120)於光軸上的厚度為CT2，該第三透鏡(130)於光軸上的厚度為CT3，該第四透鏡(140)於光軸上的厚度為CT4，該第一透鏡於(110)光軸上的厚度為CT1，該第五透鏡(150)於光軸上的厚度為CT5，其關係式為：(CT2+CT3+CT4)/ (CT1+CT5)=0.62。
該光學影像拾取系統的焦距為f，該第三透鏡物側面(131)的曲率半徑為R5，該第三透鏡像側面(132)的曲率半徑為R6，其關係式為：f/|R5|+f/|R6|=1.09。
該光學影像拾取系統的焦距為f，該第四透鏡像側面(142)的曲率半徑為R8，其關係式為：f/R8=0.04
該第五.透鏡物側面(151)的曲率半徑為R9，該第五透鏡像側面(152)的曲率半徑為R10，其關係式為：(R9-R10)/(R9+R10)=0.09。
該第一透鏡(110)的焦距為f1，該第二透鏡(120)的焦距為f2，其關係式為：f1/f2=-0.35。
該光學影像拾取系統的焦距為f，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，其關係式為：|f/f3|+|f/f4|+|f/f5|=0.31。
該第一透鏡物側面(111)至該第五透鏡像側面(152)於光軸上的距離為Td，該光圈(100)的有效直徑為AD，其關係式為：Td/AD=1.78。
該光圈(100)至該第五透鏡像側面(152)於光軸上的距離為Sd，該第一透鏡物側面(111)至該第五透鏡像側面(152)於光軸上的距離為Td，其關係式為：Sd/Td=0.89。
該第四透鏡物側面(141)的光軸上頂點至該物側面(141)的0.5倍最大有效徑位置(0.5*SD)於光軸上的水平距離為SAGM41，該第四透鏡物側面(141)的光軸上頂點至該物側面(141)的最大有效徑位置(SD)於光軸上的水平距離為SAG41，其關係式為：|SAGM41/(SAG41-SAGM41)|=0.06。
《第二實施例》
本發明第二實施例請參閱第二A圖，第二實施例的像差曲線請參閱第二B圖。第二實施例的光學影像拾取系統主要由五片具 屈折力的透鏡構成，由物側至像側依序包含：一具正屈折力的第一透鏡(210)，其材質為塑膠，其物側面(211)為凸面，其像側面(212)為凹面，且其兩面皆為非球面(ASP)；一具負屈折力的第二透鏡(220)，其材質為塑膠，其物側面(221)為凸面，其像側面(222)為凹面，其兩面皆為非球面；一具負屈折力的第三透鏡(230)，其材質為塑膠，其物側面(231)為凹面，其像側面(232)為凸面，且其兩面皆為非球面；一具負屈折力的第四透鏡(240)，其材質為塑膠，其物側面(241)為凹面，其像側面(242)為凹面，其兩面皆為非球面，且其像側面(242)於離軸處具有至少一凸面；及一具正屈折力的第五透鏡(250)，其材質為塑膠，其物側面(251)為凸面，其像側面(252)為凹面，其兩面皆為非球面，其像側面(252)設有至少一反曲點；其中，該光學影像拾取系統另設置有一光圈(200)，置於一被攝物與該第一透鏡(210)間；另包含有一紅外線濾除濾光元件(260)置於該第五透鏡(250)與一成像面(270)間，其材質為玻璃且不影響焦距。
第二實施例詳細的光學數據如表三所示，其非球面數據如表四所示，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。
第二實施例非球面曲線方程式的表示如同第一實施例的形式。此外，各個關係式的參數係如同第一實施例所闡釋，惟各個關係式的數值係如表五中所列。
《第三實施例》
本發明第三實施例請參閱第三A圖，第三實施例的像差曲線請參閱第三B圖。第三實施例的光學影像拾取系統主要由五片具屈折力的透鏡構成，由物側至像側依序包含：一具正屈折力的第一透鏡(310)，其材質為塑膠，其物側面(311)為凸面，其像側面(312)為凸面，且其兩面皆為非球面(ASP)；一具負屈折力的第二透鏡(320)，其材質為塑膠，其物側面(321)為凹面，其像側面(322)為凹面，其兩面皆為非球面；一具負屈折力的第三透鏡(330)，其材質為塑膠，其物側面(331)為凹面，其像側面(332)為凸面，且其兩面皆為非球面；一具負屈折力的第四透鏡(340)，其材質為塑膠，其物側面(341)為凹面，其像側面(342)為凹面，其兩面皆為非球面，且其像側面(342)於離軸處具有至少一凸面；及一具負屈折力的第五透鏡(350)，其材質為塑膠，其物側面(351)為凸面，其像側面(352)為凹面，其兩面皆為非球面，其像側面(352)設有至少一反曲點；其中，該光學影像拾取系統另設置有一光圈(300)，置於一被攝物與該第一透鏡(310)間；另包含有一紅外線濾除濾光元件(360)置於該第五透鏡(350)與一成像面(370)間，其材質為玻璃且不影響焦距。
第三實施例詳細的光學數據如表六所示，其非球面數據如表七所示，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。
第三實施例非球面曲線方程式的表示如同第一實施例的形式。此外，各個關係式的參數係如同第一實施例所闡釋，惟各個關係式的數值係如表八中所列。
《第四實施例》
本發明第四實施例請參閱第四A圖，第四實施例的像差曲線請參閱第四B圖。第四實施例的光學影像拾取系統主要由五片具屈折力的透鏡構成，由物側至像側依序包含：一具正屈折力的第一透鏡(410)，其材質為塑膠，其物側面(411)為凸面，其像側面(412)為凹面，且其兩面皆為非球面(ASP)；一具負屈折力的第二透鏡(420)，其材質為塑膠，其物側面(421)為凹面，其像側面(422)為凹面，其兩面皆為非球面；一具負屈折力的第三透鏡(430)，其材質為塑膠，其物側面(431)為凹面，其像側面(432)為凸面，且其兩面皆為非球面；一具負屈折力的第四透鏡(440)，其材質為塑膠，其物側面(441)為凸面，其像側面(442)為凹面，其兩面皆為非球面，且其像側面(442)於離軸處具有至少一凸面；及一具正屈折力的第五透鏡(450)，其材質為塑膠，其物側面(451)為凸面，其像側面(452)為凹面，其兩面皆為非球面，其像 側面(452)設有至少一反曲點；其中，該光學影像拾取系統另設置有一光圈(400)，置於一被攝物與該第一透鏡(410)間；另包含有一紅外線濾除濾光元件(460)置於該第五透鏡(450)與一成像面(470)間，其材質為玻璃且不影響焦距。
第四實施例詳細的光學數據如表九所示，其非球面數據如表十所示，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。
第四實施例非球面曲線方程式的表示如同第一實施例的形式。此外，各個關係式的參數係如同第一實施例所闡釋，惟各個關係式的數值係如表十一中所列。
《第五實施例》
本發明第五實施例請參閱第五A圖，第五實施例的像差曲線請參閱第五B圖。第五實施例的光學影像拾取系統主要由五片具屈折力的透鏡構成，由物側至像側依序包含：一具正屈折力的第一透鏡(510)，其材質為塑膠，其物側面(511)為凸面，其像側面(512)為凸面，且其兩面皆為非球面(ASP)； 一具負屈折力的第二透鏡(520)，其材質為塑膠，其物側面(521)為凸面，其像側面(522)為凹面，其兩面皆為非球面；一具負屈折力的第三透鏡(530)，其材質為塑膠，其物側面(531)為凹面，其像側面(532)為凸面，且其兩面皆為非球面；一具正屈折力的第四透鏡(540)，其材質為塑膠，其物側面(541)為凸面，其像側面(542)為凹面，其兩面皆為非球面，且其像側面(542)於離軸處具有至少一凸面；及一具負屈折力的第五透鏡(550)，其材質為塑膠，其物側面(551)為凸面，其像側面(552)為凹面，其兩面皆為非球面，其像側面(552)設有至少一反曲點；其中，該光學影像拾取系統另設置有一光圈(500)，置於一被攝物與該第一透鏡(510)間；另包含有一紅外線濾除濾光元件(560)置於該第五透鏡(550)與一成像面(570)間，其材質為玻璃且不影響焦距。
第五實施例詳細的光學數據如表十二所示，其非球面數據如表十三所示，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。
第五實施例非球面曲線方程式的表示如同第一實施例的形式。此外，各個關係式的參數係如同第一實施例所闡釋，惟各個關係式的數值係如表十四中所列。
《第六實施例》
本發明第六實施例請參閱第六A圖，第六實施例的像差曲線請參閱第六B圖。第六實施例的光學影像拾取系統主要由五片具屈折力的透鏡構成，由物側至像側依序包含：一具正屈折力的第一透鏡(610)，其材質為塑膠，其物側面(611)為凸面，其像側面(612)為凹面，且其兩面皆為非球面(ASP)；一具負屈折力的第二透鏡(620)，其材質為塑膠，其物側面(621)為凹面，其像側面(622)為凹面，其兩面皆為非球面；一具負屈折力的第三透鏡(630)，其材質為塑膠，其物側面(631)為凸面，其像側面(632)為凹面，且其兩面皆為非球面；一具負屈折力的第四透鏡(640)，其材質為塑膠，其物側面(641)為凹面，其像側面(642)為凹面，其兩面皆為非球面，且其像側面(642)於離軸處具有至少一凸面；及一具負屈折力的第五透鏡(650)，其材質為塑膠，其物側面(651)為凸面，其像側面(652)為凹面，其兩面皆為非球面，其像側面(652)設有至少一反曲點；其中，該光學影像拾取系統另設置有一光圈(600)，置於一被攝物與該第一透鏡(610)間；另包含有一紅外線濾除濾光元件(660)置於該第五透鏡(650)與一成像面(670)間，其材質為玻璃且不影響焦距。
第六實施例詳細的光學數據如表十五所示，其非球面數據如表十六所示，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。
第六實施例非球面曲線方程式的表示如同第一實施例的形 式。此外，各個關係式的參數係如同第一實施例所闡釋，惟各個關係式的數值係如表十七中所列。
《第七實施例》
本發明第七實施例請參閱第七A圖，第一實施例的像差曲線請參閱第七B圖。第七實施例的光學影像拾取系統主要由五片具屈折力的透鏡構成，由物側至像側依序包含：一具正屈折力的第一透鏡(710)，其材質為塑膠，其物側面(711)為凸面，其像側面(712)為凹面，且其兩面皆為非球面(ASP)；一具負屈折力的第二透鏡(720)，其材質為塑膠，其物側面(721)為凹面，其像側面(722)為凹面，其兩面皆為非球面；一具負屈折力的第三透鏡(730)，其材質為塑膠，其物側面(731)為凹面，其像側面(732)為凹面，且其兩面皆為非球面；一具正屈折力的第四透鏡(740)，其材質為塑膠，其物側面(741)為凸面，其像側面(742)為凹面，其兩面皆為非球面，且其像側面(742)於離軸處具有至少一凸面；及一具正屈折力的第五透鏡(750)，其材質為塑膠，其物側面(751)為凸面，其像側面(752)為凹面，其兩面皆為非球面，其像側面(752)設有至少一反曲點；其中，該光學影像拾取系統另設置有一光圈(700)，置於一被攝物與該第一透鏡(710)間；另包含有一紅外線濾除濾光元件(760) 置於該第五透鏡(750)與一成像面(770)間，其材質為玻璃且不影響焦距。
第七實施例詳細的光學數據如表十八所示，其非球面數據如表十九所示，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。
第七實施例非球面曲線方程式的表示如同第一實施例的形式。此外，各個關係式的參數係如同第一實施例所闡釋，惟各個關係式的數值係如表二十中所列。
《第八實施例》
本發明第八實施例請參閱第八A圖，第八實施例的像差曲線請參閱第八B圖。第八實施例的光學影像拾取系統主要由五片具屈折力的透鏡構成，由物側至像側依序包含：一具正屈折力的第一透鏡(810)，其材質為塑膠，其物側面(811)為凸面，其像側面(812)為凹面，且其兩面皆為非球面(ASP)；一具負屈折力的第二透鏡(820)，其材質為塑膠，其物側面(821)為凹面，其像側面(822)為凹面，其兩面皆為非球面；一具負屈折力的第三透鏡(830)，其材質為塑膠，其物側面(831)為凹面，其像側面(832)為凹面，且其兩面皆為非球面； 一具正屈折力的第四透鏡(840)，其材質為塑膠，其物側面(841)為凸面，其像側面(842)為凹面，其兩面皆為非球面，且其像側面(842)於離軸處具有至少一凸面；及一具負屈折力的第五透鏡(850)，其材質為塑膠，其物側面(851)為凸面，其像側面(852)於近光軸處為凹面，其兩面皆為非球面，其像側面(852)設有至少一反曲點；其中，該光學影像拾取系統另設置有一光圈(800)，置於一被攝物與該第一透鏡(810)間；另包含有一紅外線濾除濾光元件(860)置於該第五透鏡(850)與一成像面(870)間，其材質為玻璃且不影響焦距。
第八實施例詳細的光學數據如表二十一所示，其非球面數據如表二十二所示，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。
第八實施例非球面曲線方程式的表示如同第一實施例的形式。此外，各個關係式的參數係如同第一實施例所闡釋，惟各個關係式的數值係如表二十三中所列。
《第九實施例》
本發明第九實施例請參閱第九A圖，第九實施例的像差曲線請參閱第九B圖。第一實施例的光學影像拾取系統主要由五片具屈折力的透鏡構成，由物側至像側依序包含：一具正屈折力的第一透鏡(910)，其材質為塑膠，其物側面(911)為凸面，其像側面(912)為凹面，且其兩面皆為非球面(ASP)；一具負屈折力的第二透鏡(920)，其材質為塑膠，其物側面(921)為凸面，其像側面(922)為凹面，其兩面皆為非球面；一具負屈折力的第三透鏡(930)，其材質為塑膠，其物側面(931)為凹面，其像側面(932)為凸面，且其兩面皆為非球面；一具負屈折力的第四透鏡(940)，其材質為塑膠，其物側面(941)為凹面，其像側面(942)為凹面，其兩面皆為非球面，且其像側面(942)於離軸處具有至少一凸面；及一具正屈折力的第五透鏡(950)，其材質為塑膠，其物側面(951)為凸面，其像側面(952)為凹面，其兩面皆為非球面，其像側面(952)設有至少一反曲點；其中，該光學影像拾取系統另設置有一光圈(900)，置於該第一透鏡(910)與該第二透鏡(920)間；另包含有一紅外線濾除濾光元件(960)置於該第五透鏡(950)與一成像面(970)間，其材質為玻璃且不影響焦距。
第九實施例詳細的光學數據如表二十四所示，其非球面數據如表二十五所示，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。
第九實施例非球面曲線方程式的表示如同第一實施例的形式。此外，各個關係式的參數係如同第一實施例所闡釋，惟各個關係式的數值係如表二十六中所列。
表一至表二十六所示為本發明的光學影像拾取系統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，故以上的說明所描述的及圖式僅做為例示性，非用以限制本發明的申請專利範圍。
100‧‧‧光圈
110‧‧‧第一透鏡
111‧‧‧物側面
112‧‧‧像側面
120‧‧‧第二透鏡
121‧‧‧物側面
122‧‧‧像側面
130‧‧‧第三透鏡
131‧‧‧物側面
132‧‧‧像側面
140‧‧‧第四透鏡
141‧‧‧物側面
142‧‧‧像側面
150‧‧‧第五透鏡
151‧‧‧物側面
152‧‧‧像側面
160‧‧‧紅外線濾除濾光元件
170‧‧‧成像面

Claims (32)

  1. 一種光學影像拾取系統，由物側至像側依序包含五片具屈折力的透鏡：一具正屈折力的第一透鏡，其物側面為凸面；一具負屈折力的第二透鏡，其像側面為凹面；一具負屈折力的第三透鏡；一具屈折力的第四透鏡，其像側面為凹面，且其物側面及像側面皆為非球面；及一具屈折力的第五透鏡，其像側面為凹面，其物側面及像側面皆為非球面，且其像側面設有至少一反曲點；其中，該光學影像拾取系統中具屈折力透鏡總數為五片，且該光學影像拾取系統進一步包含一光圈，其中，該光學影像拾取系統的焦距為f，該第三透鏡物側面的曲率半徑為R5，該第三透鏡像側面的曲率半徑為R6，該第一透鏡物側面至該第五透鏡像側面於光軸上的距離為Td，該光圈的有效直徑為AD，係滿足下列關係式：f/|R5|+f/|R6|<2.5；及1.2<Td/AD<2.0。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的光學影像拾取系統，其中該第五透鏡的物側面為凸面。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的光學影像拾取系統，其中該第四透鏡與該第五透鏡於光軸上的間隔距離為T45，該第三透鏡與該第四透鏡於光軸上的間隔距離為T34，係滿足下列關係式：0.05<T45/T34<0.9。
  4. 如申請專利範圍第2項所述的光學影像拾取系統，其中該第五透鏡物側面的曲率半徑為R9，該第五透鏡像側面的曲率半徑為R10，係滿足下列關係式： 0<(R9-R10)/(R9+R10)<0.2。
  5. 如申請專利範圍第2項所述的光學影像拾取系統，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，該第一透鏡於光軸上的厚度為CT1，該第五透鏡於光軸上的厚度為CT5，係滿足下列關係式：0.3<(CT2+CT3+CT4)/(CT1+CT5)<0.7。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的光學影像拾取系統，其中該光學影像拾取系統的焦距為f，該第三透鏡物側面的曲率半徑為R5，該第三透鏡像側面的曲率半徑為R6，係滿足下列關係式：f/|R5|+f/|R6|<1.8。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的光學影像拾取系統，其中該第三透鏡的物側面為凹面。
  8. 如申請專利範圍第6項所述的光學影像拾取系統，其中該第一透鏡的焦距為f1，該第二透鏡的焦距為f2，係滿足下列關係式：-0.50<f1/f2<0。
  9. 如申請專利範圍第6項所述的光學影像拾取系統，其中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，係滿足下列關係式：V2+V3+V4<85。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的光學影像拾取系統，其中該光圈設置在一被攝物與該第一透鏡之間，該光圈至該第五透鏡像側面於光軸上的距離為Sd，該第一透鏡物側面至該第五透鏡像側面於光軸上的距離為Td，係滿足下列關係式：0.85<Sd/Td<0.95。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的光學影像拾取系統，其中該光學影像拾取系統的焦距為f，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，係滿足下列關係式： |f/f3|+|f/f4|+|f/f5|<0.6。
  12. 如申請專利範圍第1項所述的光學影像拾取系統，其中該第四透鏡物側面的光軸上頂點至該物側面的0.5倍最大有效徑位置於光軸上的水平距離為SAGM41，該第四透鏡物側面的光軸上頂點至該物側面的最大有效徑位置於光軸上的水平距離為SAG41，係滿足下列關係式：|SAGM41/(SAG41-SAGM41)|<0.25。
  13. 如申請專利範圍第1項所述的光學影像拾取系統，其中該光學影像拾取系統的焦距為f，該第四透鏡像側面的曲率半徑為R8，係滿足下列關係式：0<f/R8<1.5。
  14. 一種光學影像拾取系統，由物側至像側依序包含五片具屈折力的透鏡：一具正屈折力的第一透鏡，其物側面為凸面；一具負屈折力的第二透鏡；一具負屈折力的第三透鏡；一具屈折力的第四透鏡，其像側面為凹面，且其物側面及像側面皆為非球面；及一具屈折力的第五透鏡，其像側面為凹面，其物側面及像側面皆為非球面，且其像側面設有至少一反曲點；其中，該光學影像拾取系統中具屈折力透鏡總數為五片，該第四透鏡的色散係數為V4，該第一透鏡的色散係數為V1，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，該第一透鏡於光軸上的厚度為CT1，該第五透鏡於光軸上的厚度為CT5，係滿足下列關係式：0.20<V4/V1<0.57；0.3<(CT2+CT3+CT4)/(CT1+CT5)<0.7。
  15. 如申請專利範圍第14項所述的光學影像拾取系統，其中該第四 透鏡具負屈折力。
  16. 如申請專利範圍第14項所述的光學影像拾取系統，其中該第二透鏡的像側面為凹面，該第三透鏡的物側面為凹面。
  17. 如申請專利範圍第14項所述的光學影像拾取系統，其中該第五透鏡的物側面為凸面。
  18. 如申請專利範圍第14項所述的光學影像拾取系統，其中該光學影像拾取系統的光圈值為Fno，係滿足下列關係式：Fno<2.2。
  19. 如申請專利範圍第14項所述的光學影像拾取系統，其中該光學影像拾取系統的焦距為f，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，係滿足下列關係式：|f/f3|+|f/f4|+|f/f5|<0.6。
  20. 如申請專利範圍第14項所述的光學影像拾取系統，其中該第四透鏡物側面的光軸上頂點至該物側面的0.5倍最大有效徑位置於光軸上的水平距離為SAGM41，該第四透鏡物側面的光軸上頂點至該物側面的最大有效徑位置於光軸上的水平距離為SAG41，係滿足下列關係式：|SAGM41/(SAG41-SAGM41)|<0.25。
  21. 如申請專利範圍第14項所述的光學影像拾取系統，其中該第四透鏡像側面於離軸處具有至少一凸面。
  22. 如申請專利範圍第14項所述的光學影像拾取系統，其中該光學影像拾取系統的焦距為f，該第三透鏡物側面的曲率半徑為R5，該第三透鏡像側面的曲率半徑為R6，係滿足下列關係式：f/|R5|+f/|R6|<2.5。
  23. 一種光學影像拾取系統，由物側至像側依序包含五片具屈折力的透鏡：一具正屈折力的第一透鏡，其物側面為凸面；一具負屈折力的第二透鏡； 一具負屈折力的第三透鏡；一具屈折力的第四透鏡，其像側面為凹面，且其物側面及像側面皆為非球面；及一具屈折力的第五透鏡，其像側面為凹面，其物側面及像側面皆為非球面，且其像側面設有至少一反曲點；其中，該光學影像拾取系統中具屈折力透鏡總數為五片，該第四透鏡的色散係數為V4，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，係滿足下列關係式：0.20<V4/V1<0.57；及V2+V3+V4<85。
  24. 如申請專利範圍第23項所述的光學影像拾取系統，其中該第四透鏡具負屈折力。
  25. 如申請專利範圍第23項所述的光學影像拾取系統，其中該第二透鏡的像側面為凹面，該第三透鏡的物側面為凹面。
  26. 如申請專利範圍第23項所述的光學影像拾取系統，其中該第五透鏡的物側面為凸面。
  27. 如申請專利範圍第23項所述的光學影像拾取系統，其中該光學影像拾取系統的光圈值為Fno，係滿足下列關係式：Fno<2.2。
  28. 如申請專利範圍第23項所述的光學影像拾取系統，其中該光學影像拾取系統的焦距為f，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，係滿足下列關係式：|f/f3|+|f/f4|+|f/f5|<0.6。
  29. 如申請專利範圍第23項所述的光學影像拾取系統，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，該第一透鏡於光軸上的厚度為CT1，該第五透鏡於光軸上的厚度為CT5，係滿足下 列關係式：0.3<(CT2+CT3+CT4)/(CT1+CT5)<0.7。
  30. 如申請專利範圍第23項所述的光學影像拾取系統，其中該第四透鏡物側面的光軸上頂點至該物側面的0.5倍最大有效徑位置於光軸上的水平距離為SAGM41，該第四透鏡物側面的光軸上頂點至該物側面的最大有效徑位置於光軸上的水平距離為SAG41，係滿足下列關係式：|SAGM41/(SAG41-SAGM41)|<0.25。
  31. 如申請專利範圍第23項所述的光學影像拾取系統，其中該第四透鏡像側面於離軸處具有至少一凸面。
  32. 如申請專利範圍第23項所述的光學影像拾取系統，其中該光學影像拾取系統的焦距為f，該第三透鏡物側面的曲率半徑為R5，該第三透鏡像側面的曲率半徑為R6，係滿足下列關係式：f/|R5|+f/|R6|<2.5。
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