專利名稱：成像光學鏡片組的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種成像光學鏡片組，尤其涉及一種應用于可攜式電子產品上的小型化成像光學鏡片組。
背景技術：
最近幾年來，隨著具有攝影功能的可攜式電子產品的興起，小型化攝影鏡頭的需求日漸提高。而一般攝影鏡頭的感光元件不外乎是感光稱合元件(Charge CoupledDevice, CCD)或互補金屬氧化物半導體兀件(Complementary Metal-Oxide Semiconductor Sensor, CMOS Sensor)兩種。且由于制造工藝技術的精進,使得感光元件的像素尺寸縮小，小型化攝影鏡頭逐漸往高像素領域發展，因此，對成像品質的要求也日益增加。傳統搭載于可攜式電子產品上的小型化攝影鏡頭，多采用四片式透鏡結構為主，如美國專利第7，365，920號所示，其中第一透鏡及第二透鏡是以二片玻璃球面鏡互相粘合而成為Doublet (雙合透鏡)，用以消除色差。但此方法有其缺點，其一，過多的玻璃球面鏡配置使得系統自由度不足，導致系統的總長度不易縮短；其二，玻璃鏡片粘合的制造工藝不易，容易形成制造上的困難。此外，美國專利第7，643，225號揭露了一種四片獨立透鏡構成的攝影鏡頭，包含有多個非球面透鏡，可有效縮短系統的總長度，且獲得不錯的成像品質。但由于智慧型手機(SmartPhone)與 PDA(Personal Digital Assistant)等高規格移動裝置的盛行，帶動了小型化攝影鏡頭在像素與成像品質上的迅速攀升，現有的四片式透鏡組將無法滿足更高階的攝影鏡頭模塊，再加上電子產品不斷地往高性能且輕薄化的趨勢發展，搭載有高像素、高性能的小型化攝影鏡頭儼然已成為高階電子產品發展的重要標的。有鑒于此，急需一種適用于輕薄、可攜式電子產品上，成像品質佳且不至于使鏡頭總長度過長的成像光學鏡片組。

發明內容
本發明提供一種成像光學鏡片組，由物側至像側依序包含一具正屈折力的第一透鏡，其物側表面為凸面；一具負屈折力的第二透鏡，其物側表面為凸面及像側表面為凹面；一具正屈折力的第三透鏡，其物側表面為凹面及像側表面為凸面；一具負屈折力的第四透鏡，其像側表面為凹面，該第四透鏡的物側表面及像側表面皆為非球面；及一第五透鏡，其像側表面為凹面，該第五透鏡的物側表面及像側表面皆為非球面；其中，該成像光學鏡片組另設置有一光圈及一電子感光元件供被攝物成像，該光圈設置于被攝物與該第二透鏡之間，該電子感光元件設置于成像面處，該第一透鏡的物側表面曲率半徑為R1，整體成像光學鏡片組的焦距為f，該光圈至該電子感光元件在光軸上的距離為SL，該第一透鏡的物側表面至該電子感光元件在光軸上的距離為TTL，滿足下列關系式0. 25〈Rl/f〈0. 50 ;及O.75〈SL/TTL〈1. 10。另一方面，本發明提供一種成像光學鏡片組，由物側至像側依序包含一具正屈折力的第一透鏡，其物側表面為凸面；一具負屈折力的第二透鏡，其物側表面為凸面及像側表面為凹面；一具正屈折力的第三透鏡，其物側表面為凹面及像側表面為凸面；一第四透鏡，其像側表面為凹面，該第四透鏡的物側表面及像側表面皆為非球面；及一第五透鏡，其像側表面為凹面，該第五透鏡的物側表面及像側表面皆為非球面；其中，該成像光學鏡片組另設置有一光圈，該光圈設置于被攝物與該第二透鏡之間，該第一透鏡的焦距為Π，該第三透鏡的焦距為f3，該成像光學鏡片組中最物側端的具屈折力透鏡的物側表面至最像側端的具屈折力透鏡的像側表面在光軸上的距離為Td，整體成像光學鏡片組的焦距為f，滿足下列關系式0. 55<fl/f3<l. 30 ;及 O. 80<Td/f<0. 96。本發明通過上述的鏡片組配置方式，可以有效縮小鏡片組體積、降低光學系統的敏感度，更能獲得較高的解像力。 本發明成像光學鏡片組中，該第一透鏡具正屈折力，提供系統主要的屈折力，有助于縮短該成像光學鏡片組的總長度。該第二透鏡具負屈折力，可有效對具正屈折力的該第一透鏡所產生的像差做補正，且同時有利于修正系統的色差。該第三透鏡具正屈折力，可有效分配該第一透鏡的屈折力，有助于降低系統的敏感度。該第四透鏡可具負屈折力，可與該第三透鏡形成一正、一負的望遠(Tekphoto)結構，可有效降低該成像光學鏡片組的總長度。該第五透鏡可為正屈折力或負屈折力透鏡，其作用如同補正透鏡，可平衡及修正系統所產生的各項像差。當該第五透鏡具正屈折力時，可有利于修正系統的高階像差，提高該成像光學鏡片組的解像力；當該第五透鏡具負屈折力時，則可使光學系統的主點(PrincipalPoint)遠離成像面，有利于縮短系統的光學總長度，以促進鏡頭的小型化。本發明成像光學鏡片組中，該第一透鏡可為一雙凸透鏡或一物側表面為凸面、像側表面為凹面的新月形透鏡。當該第一透鏡為一雙凸透鏡時，可有效加強該第一透鏡的屈折力配置，進而使得該成像光學鏡片組的總長度變得更短；當該第一透鏡為一凸凹的新月形透鏡時，則對于修正系統的像散(Astigmatism)較為有利。該第二透鏡的物側表面為凸面及像側表面為凹面，可利于在增大系統的后焦距與降低該成像光學鏡片組的總長度中取得平衡，且可有效修正系統像差。該第三透鏡的物側表面為凹面及像側表面為凸面，可有助于修正該成像光學鏡片組的像散。該第四透鏡的像側表面為凹面以及該五透鏡的像側表面為凹面，可使系統的主點更遠離成像面，有利于縮短系統的光學總長度，以促進鏡頭的小型化；進一步，較佳地，該第四透鏡的物側表面亦為凹面。本發明成像光學鏡片組中，該光圈可置于被攝物與該第一透鏡之間或該第一透鏡與該第二透鏡之間。通過該第一透鏡提供正屈折力，并將該光圈置于接近該成像光學鏡片組的被攝物側時，可以有效縮短該成像光學鏡片組的光學總長度。另外，上述的配置可使該成像光學鏡片組的出射瞳(Exit Pupil)遠離成像面，因此，光線將以接近垂直入射的方式入射在感光元件上，此即為像側的遠心(Telecentric)特性。遠心特性對于固態電子感光元件的感光能力極為重要，將使得電子感光元件的感光敏感度提高，減少系統產生暗角的可能性。此外，可在該第五透鏡上設置有反曲點，將更可有效地壓制離軸視場的光線入射在該感光元件上的角度，并且可以進一步修正離軸視場的像差。另一方面，當將該光圈置于愈接近該第二透鏡處，可有利于廣視場角的特性，有助于歪曲(Distortion)以及倍率色收差(Chromatic Aberration of Magnification)的修正，且如此的配置方式較有利于降低系統的敏感度。因此，本發明成像光學鏡片組中，若將該光圈設置于被攝物與該第二透鏡之間，目的在于使該成像光學鏡片組在遠心特性與廣視場角中取得良好的平衡；當將光圈置于被攝物與該第一透鏡之間時，較著重于遠心特性，整體成像光學鏡片組的總長度可以更短。


圖IA為本發明第一實施例的光學系統不意圖；圖IB為本發明第一實施例的像差曲線圖；圖2A為本發明第二實施例的光學系統示意圖； 圖2B為本發明第二實施例的像差曲線圖；圖3A為本發明第三實施例的光學系統示意圖；圖3B為本發明第三實施例的像差曲線圖；圖4A為本發明第四實施例的光學系統示意圖；圖4B為本發明第四實施例的像差曲線圖；圖5A為本發明第五實施例的光學系統不意圖；圖5B為本發明第五實施例的像差曲線圖；圖6為表一，為本發明第一實施例的光學數據；圖7A為表二 A及圖7B為表二 B，為本發明第一實施例的非球面數據；圖8為表三，為本發明第二實施例的光學數據；圖9為表四，為本發明第二實施例的非球面數據；圖10為表五,為本發明第三實施例的光學數據；圖IlA為表六A及圖IlB為表六B，為本發明第三實施例的非球面數據；圖12為表七，為本發明第四實施例的光學數據；圖13為表八，為本發明第四實施例的非球面數據；圖14為表九,為本發明第五實施例的光學數據；圖15A為表十A及圖15B為表十B，為本發明第五實施例的非球面數據；圖16為表十一，為本發明第一至第五實施例相關關系式的數值數據。附圖標號光圈100、200、300、400、500第一透鏡110、210、310、410、510物側表面111、211、311、411、511像側表面112、212、312、412、512第二透鏡120、220、320、420、520物側表面121、221、321、421、521像側表面122、222、322、422、522第三透鏡130、230、330、430、530物側表面131、231、331、431、531
像側表面132、232、332、432、532第四透鏡140、240、340、440、540物側表面141、241、341、441、541像側表面142、242、342、442、542第五透鏡150、250、350、450、550物側表面151、251、351、451、551像側表面152、252、352、452、552紅外線濾除濾光片160、260、360、460、560
成像面170、270、370、470、570整體成像光學鏡片組的焦距為f第一透鏡的焦距為fl第三透鏡的焦距為f3第五透鏡的焦距為f5第一透鏡的色散系數為Vl第二透鏡的色散系數為V2第一透鏡的物側表面曲率半徑為Rl第二透鏡的像側表面曲率半徑為R4第二透鏡在光軸上的厚度為CT2第三透鏡與第四透鏡在光軸上的間隔距離為T34最物側端的具屈折力透鏡的物側表面至最像側端的具屈折力透鏡的像側表面在光軸上的距離為Td第一透鏡的物側表面至電子感光元件在光軸上的距離為TTL電子感光元件有效像素區域對角線長的一半為ImgH
具體實施例方式為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，下面結合附圖對本發明實施例做進一步詳細說明。在此，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，但并不作為對本發明的限定。本發明提供一種成像光學鏡片組，由物側至像側依序包含一具正屈折力的第一透鏡，其物側表面為凸面；一具負屈折力的第二透鏡，其物側表面為凸面及像側表面為凹面；一具正屈折力的第三透鏡，其物側表面為凹面及像側表面為凸面；一具負屈折力的第四透鏡，其像側表面為凹面，該第四透鏡的物側表面及像側表面皆為非球面；及一第五透鏡，其像側表面為凹面，該第五透鏡的物側表面及像側表面皆為非球面；其中，該成像光學鏡片組另設置有一光圈及一電子感光元件供被攝物成像，該光圈設置于被攝物與該第二透鏡之間，該電子感光元件設置于成像面處，該第一透鏡的物側表面曲率半徑為R1，整體成像光學鏡片組的焦距為f，該光圈至該電子感光元件在光軸上的距離為SL，該第一透鏡的物側表面至該電子感光元件在光軸上的距離為TTL，滿足下列關系式0. 25〈Rl/f〈0. 50 ;及O.75〈SL/TTL〈1. 10。當前述成像光學鏡片組滿足下列關系式0. 25〈Rl/f〈0. 50，可提供該第一透鏡足夠的正屈折力，且同時避免產生過多的高階像差。當前述成像光學鏡片組滿足下列關系式O. 75〈SL/TTL〈1. 10，有利于該成像光學鏡片組在遠心特性與廣視場角中取得良好的平衡；進一步，較佳地，該光圈設置于被攝物與該第一透鏡之間，并滿足下列關系式0. 92〈SL/TTL〈1. 05，較著重于遠心特性，整體成像光學鏡片組的總長度可以更短。本發明前述成像光學鏡片組中，較佳地，該第四透鏡的物側表面為凹面，此時該第四透鏡為一雙凹的透鏡形式，有助于使系統的主點更遠離成像面，有利于縮短系統的光學總長度，以促進鏡頭的小型化。本發明前述成像光學鏡片組中，較佳地，該第五透鏡的像側表面上設置有至少一個反曲點，可有效地壓制離軸視場的光線入射在感光元件上的角度，并且可以進一步修正離軸視場的像差；較佳地，該第五透鏡的材質為塑膠，塑膠材質透鏡的使用可有效減低鏡組的重量，更可有效降低生產成本。 本發明前述成像光學鏡片組中，整體成像光學鏡片組的焦距為f，該第一透鏡的焦距為fl，較佳地，滿足下列關系式1. 00〈f/fl〈l. 80。當f/fl滿足上述關系式時，該第一透鏡的屈折力大小配置較為平衡，可有效控制系統的總長度，維持小型化的特性，并且可同時避免高階球差(High Order Spherical Aberration)過度增大,進而提升成像品質；進一步，較佳地，滿足下列關系式1. 30〈f/fl〈l. 70。本發明前述成像光學鏡片組中，該第一透鏡的焦距為Π，該第三透鏡的焦距為f3，較佳地，滿足下列關系式0. 55<fl/f3<l. 30。當fl/f3滿足上述關系式時，可有效分配該第一透鏡的屈折力且同時確保該第三透鏡的屈折力不會過大，有利于降低系統敏感度且減少像差的廣生。本發明前述成像光學鏡片組中，該第一透鏡的色散系數為VI，該第二透鏡的色散系數為V2，較佳地，滿足下列關系式30. 0〈V1-V2〈42. O。當V1-V2滿足上述關系式時，有利于該成像光學鏡片組中色差的修正。本發明前述成像光學鏡片組中，該第二透鏡的像側表面曲率半徑為R4，整體成像光學鏡片組的焦距為f，較佳地，滿足下列關系式0. 30〈R4/f〈0. 57。當R4/f滿足上述關系式時，可有效增大系統的后焦距，以確保該成像光學鏡片組有足夠的后焦距可放置其他的構件。本發明前述成像光學鏡片組中，該成像光學鏡片組中最物側端的具屈折力透鏡的物側表面至最像側端的具屈折力透鏡的像側表面在光軸上的距離為Td，整體成像光學鏡片組的焦距為f，較佳地，滿足下列關系式0. 80〈Td/f〈0. 96。當Td/f滿足上述關系式時，可使系統中鏡組的配置較為緊密，以促進鏡頭的小型化；進一步，較佳地，滿足下列關系式O.80<Td/f<0. 93。本發明前述成像光學鏡片組中，該第二透鏡在光軸上的厚度為CT2，整體成像光學鏡片組的焦距為f，較佳地，滿足下列關系式0. 30〈(CT2/f) X10〈0. 95。當CT2/f滿足上述關系式時，該第二透鏡的鏡片厚度大小較為合適，可在考量鏡片制造工藝良品率與修正系統像差之間取得良好的平衡，且有利于塑膠鏡片在射出成型時的成型性與均質性。本發明前述成像光學鏡片組中，整體成像光學鏡片組的焦距為f，該第五透鏡的焦距為f5，較佳地，滿足下列關系式|f/f5|〈0. 35。當I f/f5 I滿足上述關系式時，該第五透鏡的作用如同補正透鏡，有利于修正系統的像散及歪曲，提高該成像光學鏡片組的解像力。
本發明前述成像光學鏡片組中，該第三透鏡與該第四透鏡在光軸上的間隔距離為T34，整體成像光學鏡片組的焦距為f，較佳地，滿足下列關系式0. 50〈(T34/f) X 100<4. 50。當T34/f滿足上述關系式時，有利于修正該成像光學鏡片組的高階像差，以提升系統成像品質。本發明前述成像光學鏡片組中，該第一透鏡的物側表面至該電子感光元件在光軸上的距離為TTL，該電子感光元件有效像素區域對角線長的一半為ImgH，較佳地，滿足下列關系式TTL/ImgH〈1.95。當TTL/ImgH滿足上述關系式時，有利于維持該成像光學鏡片組的小型化，以搭載于輕薄可攜式的電子產品上。另一方面，本發明提供一種成像光學鏡片組，由物側至像側依序包含一具正屈折力的第一透鏡，其物側表面為凸面；一具負屈折力的第二透鏡，其物側表面為凸面及像側表面為凹面；一具正屈折力的第三透鏡，其物側表面為凹面及像側表面為凸面；一第四透鏡， 其像側表面為凹面，該第四透鏡的物側表面及像側表面皆為非球面；及一第五透鏡，其像側表面為凹面，該第五透鏡的物側表面及像側表面皆為非球面；其中，該成像光學鏡片組另設置有一光圈，該光圈設置于被攝物與該第二透鏡之間，該第一透鏡的焦距為Π，該第三透鏡的焦距為f3，該成像光學鏡片組中最物側端的具屈折力透鏡的物側表面至最像側端的具屈折力透鏡的像側表面在光軸上的距離為Td，整體成像光學鏡片組的焦距為f，滿足下列關系式0. 55<fl/f3<l. 30 ;及 O. 80<Td/f<0. 96。當前述成像光學鏡片組滿足下列關系式0. 55<fl/f3<l. 30，可有效分配該第一透鏡的屈折力且同時確保該第三透鏡的屈折力不會過大，有利于降低系統敏感度且減少像差的產生；進一步，較佳地，滿足下列關系式0. 65〈fl/f3〈l. 00。當前述成像光學鏡片組滿足下列關系式0. 80〈Td/f〈0. 96，可使系統中鏡組的配置較為緊密，以促進鏡頭的小型化；進一步，較佳地，滿足下列關系式0. 80〈Td/f〈0. 93。本發明前述成像光學鏡片組中，較佳地，該第四透鏡具負屈折力，可與該第三透鏡形成一正、一負的望遠結構，可有效降低該成像光學鏡片組的總長度。本發明前述成像光學鏡片組中，較佳地，該第五透鏡的像側表面上設置有至少一個反曲點，可有效地壓制離軸視場的光線入射在感光元件上的角度，并且可以進一步修正離軸視場的像差；較佳地，該第四透鏡的材質為塑膠，該第五透鏡的材質為塑膠，塑膠材質透鏡的使用可有效減低鏡組的重量，更可有效降低生產成本。本發明前述成像光學鏡片組中，整體成像光學鏡片組的焦距為f，該第一透鏡的焦距為fl，較佳地，滿足下列關系式1. 30〈f/fl〈l. 70。當f/fl滿足上述關系式時，該第一透鏡的屈折力大小配置較為平衡，可有效控制系統的總長度，維持小型化的特性，并且可同時避免高階球差過度增大，進而提升成像品質。本發明前述成像光學鏡片組中，該第二透鏡在光軸上的厚度為CT2，整體成像光學鏡片組的焦距為f，較佳地，滿足下列關系式0. 30〈(CT2/f) X10〈0. 95。當CT2/f滿足上述關系式時，該第二透鏡的鏡片厚度大小較為合適，可在考量鏡片制造工藝良品率與修正系統像差之間取得良好的平衡，且有利于塑膠鏡片在射出成型時的成型性與均質性。本發明前述成像光學鏡片組中，該第三透鏡與該第四透鏡在光軸上的間隔距離為T34，整體成像光學鏡片組的焦距為f，較佳地，滿足下列關系式0. 50〈(T34/f) X 100<4. 50。當T34/f滿足上述關系式時，有利于修正該成像光學鏡片組的高階像差，以提升系統成像品質。本發明前述成像光學鏡片組中，較佳地，該成像光學鏡片組另設置有一電子感光元件供被攝物成像，該光圈設置于被攝物與該第一透鏡之間，該電子感光元件設置于成像面處，該光圈至該電子感光元件在光軸上的距離為SL，該第一透鏡的物側表面至該電子感光元件在光軸上的距離為TTL，并滿足下列關系式0. 92〈SL/TTL〈1. 05。當SL/TTL滿足上述關系式時，較著重于遠心特性，整體成像光學鏡片組的總長度可以更短。本發明前述成像光學鏡片組中，該第一透鏡的色散系數為VI，該第二透鏡的色散系數為V2，較佳地，滿足下列關系式30. 0〈V1-V2〈42. O。當V1-V2滿足上述關系式時，有利于該成像光學鏡片組中色差的修正。本發明成像光學鏡片組中，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，并可在鏡面上設置非球面，非球面可以容易制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成像光學鏡片組的總 長度。本發明成像光學鏡片組中，若透鏡表面為凸面，則表示該透鏡表面在近軸處為凸面；若透鏡表面為凹面，則表示該透鏡表面在近軸處為凹面。本發明成像光學鏡片組將通過以下具體實施例配合附圖予以詳細說明。第一實施例本發明第一實施例的光學系統示意圖請參閱圖1A，第一實施例的像差曲線請參閱圖1B。第一實施例的成像光學鏡片組主要由五片透鏡構成，由物側至像側依序包含一具正屈折力的第一透鏡110，其物側表面111為凸面及像側表面112為凸面，其材質為玻璃，該第一透鏡Iio的物側表面111及像側表面112皆為非球面；一具負屈折力的第二透鏡120，其物側表面121為凸面及像側表面122為凹面，其材質為塑膠，該第二透鏡120的物側表面121及像側表面122皆為非球面；一具正屈折力的第三透鏡130，其物側表面131為凹面及像側表面132為凸面，其材質為塑膠，該第三透鏡130的物側表面131及像側表面132皆為非球面；一具負屈折力的第四透鏡140，其物側表面141為凸面及像側表面142為凹面，其材質為塑膠，該第四透鏡140的物側表面141及像側表面142皆為非球面；及一具負屈折力的第五透鏡150，其物側表面151為凸面及像側表面為凹面152，其材質為塑膠，該第五透鏡的物側表面151及像側表面152皆為非球面，并且該第五透鏡150的像側表面152上設置有至少一個反曲點；其中，該成像光學鏡片組另設置有一光圈100置于被攝物與該第一透鏡110之間；另包含有一紅外線濾除濾光片(IR-filter) 160置于該第五透鏡150的像側表面152與一成像面170之間；該紅外線濾除濾光片160的材質為玻璃且其不影響本發明成像光學鏡片組的焦距。上述的非球面曲線的方程式表示如下X(Y)=(Y2/R)/(l+sqn(i-(l+k)x(Y/R)2))+ Σ( (η
I
其中X :非球面上距離光軸為Y的點，其與相切于非球面光軸上頂點的切面的相對高度；Y :非球面曲線上的點與光軸的距離；k:錐面系數；Ai :第i階非球面系數。第一實施例成像光學鏡片組中，整體成像光學鏡片組的焦距為f，其關系式為f=5. 27 (毫米)。第一實施例成像光學鏡片組中，整體成像光學鏡片組的光圈值(f-number)為 Fno，其關系式為Fno=2. 80。第一實施例成像光學鏡片組中，整體成像光學鏡片組中最大視角的一半為HF0V,其關系式為HF0V=34. O (度)。第一實施例成像光學鏡片組中，該第一透鏡110的色散系數為VI，該第二透鏡120的色散系數為V2，其關系式為V1-V2=48. 8。第一實施例成像光學鏡片組中，該第一透鏡110的物側表面曲率半徑為R1，整體成像光學鏡片組的焦距為f，其關系式為Rl/f=0. 46。第一實施例成像光學鏡片組中，該第二透鏡120的像側表面曲率半徑為R4，整體成像光學鏡片組的焦距為f，其關系式為R4/f=0. 43。第一實施例成像光學鏡片組中，整體成像光學鏡片組的焦距為f，該第一透鏡110的焦距為fl，其關系式為f/fl=l. 23。第一實施例成像光學鏡片組中，整體成像光學鏡片組的焦距為f，該第五透鏡150的焦距為f5，其關系式為I f/f5 I =0. 44。第一實施例成像光學鏡片組中，該第一透鏡110的焦距為fl，該第三透鏡130的焦距為f3，其關系式為fl/f3=0. 69。第一實施例成像光學鏡片組中，該第二透鏡120在光軸上的厚度為CT2，整體成像光學鏡片組的焦距為f，其關系式為(CT2/f) X 10=0. 66。第一實施例成像光學鏡片組中，該第三透鏡130與該第四透鏡140在光軸上的間隔距離為T34，整體成像光學鏡片組的焦距為f，其關系式為(T34/f) X 100=1. 01。第一實施例成像光學鏡片組中，該成像光學鏡片組中最物側端的具屈折力透鏡的物側表面至最像側端的具屈折力透鏡的像側表面在光軸上的距離為Td，整體成像光學鏡片組的焦距為f，其關系式為Td/f=0. 91。第一實施例成像光學鏡片組中，該成像光學鏡片組另設置有一電子感光元件在該成像面170處供被攝物成像于其上，該光圈100至該電子感光元件在光軸上的距離為SL，該第一透鏡110的物側表面111至該電子感光元件在光軸上的距離為TTL，其關系式為SL/TTL=O. 99。第一實施例成像光學鏡片組中，該第一透鏡110的物側表面111至該電子感光元件在光軸上的距離為TTL，該電子感光元件有效像素區域對角線長的一半為ImgH，其關系式為TTL/ImgH= I. 79。第一實施例詳細的光學數據如圖6表一所示，其非球面數據如圖7A表二 A及圖7B表二 B所示，其中曲率半徑、厚度及焦距的單位為mm(毫米)，HFOV定義為最大視角的一半。第二實施例本發明第二實施例的光學系統示意圖請參閱圖2A，第二實施例的像差曲線請參閱圖2B。第二實施例的成像光學鏡片組主要由五片透鏡構成，由物側至像側依序包含一具正屈折力的第一透鏡210，其物側表面211為凸面及像側表面212為凹面，其材質為塑膠，該第一透鏡210的物側表面211及像側表面212皆為非球面；一具負屈折力的第二透鏡220，其物側表面221為凸面及像側表面222為凹面，其材質為塑膠，該第二透鏡220的物側表面221及像側表面222皆為非球面；一具正屈折力的第三透鏡230，其物側表面231為凹面及像側表面232為凸面，其 材質為塑膠，該第三透鏡230的物側表面231及像側表面232皆為非球面；一具負屈折力的第四透鏡240，其物側表面241為凸面及像側表面242為凹面，其材質為塑膠，該第四透鏡240的物側表面241及像側表面242皆為非球面；及一具負屈折力的第五透鏡250，其物側表面251為凸面及像側表面252為凹面，其材質為塑膠，該第五透鏡250的物側表面251及像側表面252皆為非球面，并且該第五透鏡250的像側表面252上設置有至少一個反曲點；其中，該成像光學鏡片組另設置有一光圈200置于被攝物與該第一透鏡210之間；另包含有一紅外線濾除濾光片260置于該第五透鏡250的像側表面252與一成像面270之間；該紅外線濾除濾光片260的材質為玻璃且其不影響本發明成像光學鏡片組的焦距。第二實施例非球面曲線方程式的表示式如同第一實施例的形式。第二實施例成像光學鏡片組中，整體成像光學鏡片組的焦距為f，其關系式為f=5. 27 (毫米)。第二實施例成像光學鏡片組中，整體成像光學鏡片組的光圈值為Fno，其關系式為Fno=2.40。第二實施例成像光學鏡片組中，整體成像光學鏡片組中最大視角的一半為HF0V,其關系式為HF0V=34. O (度)。第二實施例成像光學鏡片組中，該第一透鏡210的色散系數為VI，該第二透鏡220的色散系數為V2，其關系式為V1-V2=34. 5。第二實施例成像光學鏡片組中，該第一透鏡210的物側表面曲率半徑為R1，整體成像光學鏡片組的焦距為f，其關系式為Rl/f=0. 35。第二實施例成像光學鏡片組中，該第二透鏡220的像側表面曲率半徑為R4，整體成像光學鏡片組的焦距為f，其關系式為R4/f=0. 64。第二實施例成像光學鏡片組中，整體成像光學鏡片組的焦距為f，該第一透鏡210的焦距為fl，其關系式為f/fl=l. 54。第二實施例成像光學鏡片組中，整體成像光學鏡片組的焦距為f，該第五透鏡250的焦距為f5，其關系式為I f/f5 |=0. 10。第二實施例成像光學鏡片組中，該第一透鏡210的焦距為fl，該第三透鏡230的焦距為f3，其關系式為fl/f3=0. 78。
第二實施例成像光學鏡片組中，該第二透鏡220在光軸上的厚度為CT2，整體成像光學鏡片組的焦距為f，其關系式為(CT2/f) X 10=0. 78。第二實施例成像光學鏡片組中，該第三透鏡230與該第四透鏡240在光軸上的間隔距離為T34，整體成像光學鏡片組的焦距為f，其關系式為(T34/f) X 100=1. 33。第二實施例成像光學鏡片組中，該成像光學鏡片組中最物側端的具屈折力透鏡的物側表面至最像側端的具屈折力透鏡的像側表面在光軸上的距離為Td，整體成像光學鏡片組的焦距為f，其關系式為Td/f=0. 89。第二實施例成像光學鏡片組中，該成像光學鏡片組另設置有一電子感光元件在該成像面270處供被攝物成像于其上，該光圈200至該電子感光元件在光軸上的距離為SL，該第一透鏡210的物側表面211至該電子感光元件在光軸上的距離為TTL，其關系式為SL/TTL=O. 95。
第二實施例成像光學鏡片組中，該第一透鏡210的物側表面211至該電子感光元件在光軸上的距離為TTL，該電子感光元件有效像素區域對角線長的一半為ImgH，其關系式為TTL/ImgH= L 70。第二實施例詳細的光學數據如圖8表三所示，其非球面數據如圖9表四所示，其中曲率半徑、厚度及焦距的單位為mm(毫米)，HFOV定義為最大視角的一半。第三實施例本發明第三實施例的光學系統示意圖請參閱圖3A，第三實施例的像差曲線請參閱圖3B。第三實施例的成像光學鏡片組主要由五片透鏡構成，由物側至像側依序包含一具正屈折力的第一透鏡310，其物側表面311為凸面及像側表面312為凹面，其材質為塑膠，該第一透鏡310的物側表面311及像側表面312皆為非球面；一具負屈折力的第二透鏡320，其物側表面321為凸面及像側表面322為凹面，其材質為塑膠，該第二透鏡320的物側表面321及像側表面322皆為非球面；一具正屈折力的第三透鏡330，其物側表面331為凹面及像側表面332為凸面，其材質為塑膠，該第三透鏡330的物側表面331及像側表面332皆為非球面；一具負屈折力的第四透鏡340，其物側表面341為凹面及像側表面342為凹面，其材質為塑膠，該第四透鏡340的物側表面341及像側表面342皆為非球面；及一具負屈折力的第五透鏡350，其物側表面351為凸面及像側表面352為凹面，其材質為塑膠，該第五透鏡350的物側表面351及像側表面352皆為非球面，并且該第五透鏡350的像側表面352上設置有至少一個反曲點；其中，該成像光學鏡片組另設置有一光圈300置于該第一透鏡310與該第二透鏡320之間；另包含有一紅外線濾除濾光片360置于該第五透鏡350的像側表面352與一成像面370之間；該紅外線濾除濾光片360的材質為玻璃且其不影響本發明成像光學鏡片組的焦距。第三實施例非球面曲線方程式的表示式如同第一實施例的形式。第三實施例成像光學鏡片組中，整體成像光學鏡片組的焦距為f，其關系式為f=5. 44 (毫米)。第三實施例成像光學鏡片組中，整體成像光學鏡片組的光圈值為Fno，其關系式為Fno=2. 75。第三實施例成像光學鏡片組中，整體成像光學鏡片組中最大視角的一半為HF0V,其關系式為HF0V=33. 2 (度)。第三實施例成像光學鏡片組中，該第一透鏡310的色散系數為VI，該第二透鏡320的色散系數為V2，其關系式為V1-V2=32. 5。第三實施例成像光學鏡片組中，該第一透鏡310的物側表面曲率半徑為R1，整體成像光學鏡片組的焦距為f，其關系式為Rl/f=0. 35。第三實施例成像光學鏡片組中，該第二透鏡320的像側表面曲率半徑為R4，整體成像光學鏡片組的焦距為f，其關系式為R4/f=0. 41。
第三實施例成像光學鏡片組中，整體成像光學鏡片組的焦距為f，該第一透鏡310的焦距為fl，其關系式為f/fl=l. 50。第三實施例成像光學鏡片組中，整體成像光學鏡片組的焦距為f，該第五透鏡350的焦距為f5，其關系式為|f/f5|=0. 22。第三實施例成像光學鏡片組中，該第一透鏡310的焦距為f I，該第三透鏡330的焦距為f3，其關系式為fl/f3=l. 13。第三實施例成像光學鏡片組中，該第二透鏡320在光軸上的厚度為CT2，整體成像光學鏡片組的焦距為f，其關系式為(CT2/f) X 10=0. 56。第三實施例成像光學鏡片組中，該第三透鏡330與該第四透鏡340在光軸上的間隔距離為T34，整體成像光學鏡片組的焦距為f，其關系式為(T34/f) X 100=1. 29。第三實施例成像光學鏡片組中，該成像光學鏡片組中最物側端的具屈折力透鏡的物側表面至最像側端的具屈折力透鏡的像側表面在光軸上的距離為Td，整體成像光學鏡片組的焦距為f，其關系式為Td/f=0. 93。第三實施例成像光學鏡片組中，該成像光學鏡片組另設置有一電子感光元件在該成像面370處供被攝物成像于其上，該光圈300至該電子感光元件在光軸上的距離為SL，該第一透鏡310的物側表面311至該電子感光元件在光軸上的距離為TTL，其關系式為SL/TTL=O. 87。第三實施例成像光學鏡片組中，該第一透鏡310的物側表面311至該電子感光元件在光軸上的距離為TTL，該電子感光元件有效像素區域對角線長的一半為ImgH，其關系式為TTL/ImgH= I. 81。第三實施例詳細的光學數據如圖10表五所示，其非球面數據如圖IlA表六A及圖IlB表六B所示，其中曲率半徑、厚度及焦距的單位為mm(毫米)，HFOV定義為最大視角的一半。第四實施例本發明第四實施例的光學系統示意圖請參閱圖4A，第四實施例的像差曲線請參閱圖4B。第四實施例的成像光學鏡片組主要由五片透鏡構成，由物側至像側依序包含一具正屈折力的第一透鏡410，其物側表面411為凸面及像側表面412為凸面，其材質為塑膠，該第一透鏡410的物側表面411及像側表面412皆為非球面；一具負屈折力的第二透鏡420，其物側表面421為凸面及像側表面422為凹面，其材質為塑膠，該第二透鏡420的物側表面421及像側表面422皆為非球面；
一具正屈折力的第三透鏡430，其物側表面431為凹面及像側表面432為凸面，其材質為塑膠，該第三透鏡430的物側表面431及像側表面432皆為非球面；一具負屈折力的第四透鏡440，其物側表面441為凹面及像側表面442為凹面，其材質為塑膠，該第四透鏡440的物側表面441及像側表面442皆為非球面；及一具正屈折力的第五透鏡450，其物側表面451為凸面及像側表面452為凹面，其材質為塑膠，該第五透鏡450的物側表面451及像側表面452皆為非球面，并且該第五透鏡450的像側表面452上設置有至少一個反曲點；其中，該成像光學鏡片組另設置有一光圈400置于被攝物與該第一透鏡410之間；另包含有一紅外線濾除濾光片460置于該第五透鏡450的像側表面452與一成像 面470之間；該紅外線濾除濾光片460的材質為玻璃且其不影響本發明成像光學鏡片組的焦距。第四實施例非球面曲線方程式的表示式如同第一實施例的形式。第四實施例成像光學鏡片組中，整體成像光學鏡片組的焦距為f，其關系式為f=5. 27 (毫米)。第四實施例成像光學鏡片組中，整體成像光學鏡片組的光圈值為Fno，其關系式為Fno=2. 60。第四實施例成像光學鏡片組中，整體成像光學鏡片組中最大視角的一半為HF0V,其關系式為HF0V=34. O (度)。第四實施例成像光學鏡片組中，該第一透鏡410的色散系數為VI，該第二透鏡420的色散系數為V2，其關系式為V1-V2=32. 5。第四實施例成像光學鏡片組中，該第一透鏡410的物側表面曲率半徑為R1，整體成像光學鏡片組的焦距為f，其關系式為Rl/f=0. 36。第四實施例成像光學鏡片組中，該第二透鏡420的像側表面曲率半徑為R4，整體成像光學鏡片組的焦距為f，其關系式為R4/f=0. 57。第四實施例成像光學鏡片組中，整體成像光學鏡片組的焦距為f，該第一透鏡410的焦距為fl，其關系式為f/fl=l. 66。第四實施例成像光學鏡片組中，整體成像光學鏡片組的焦距為f，該第五透鏡450的焦距為f5，其關系式為I f/f5 |=0. 13。第四實施例成像光學鏡片組中，該第一透鏡410的焦距為fl，該第三透鏡430的焦距為f3，其關系式為fl/f3=0. 75。第四實施例成像光學鏡片組中，該第二透鏡420在光軸上的厚度為CT2，整體成像光學鏡片組的焦距為f，其關系式為(CT2/f) X 10=0. 76。第四實施例成像光學鏡片組中，該第三透鏡430與該第四透鏡440在光軸上的間隔距離為T34，整體成像光學鏡片組的焦距為f，其關系式為(T34/f) X 100=2. 39。第四實施例成像光學鏡片組中，該成像光學鏡片組中最物側端的具屈折力透鏡的物側表面至最像側端的具屈折力透鏡的像側表面在光軸上的距離為Td，整體成像光學鏡片組的焦距為f，其關系式為Td/f=0. 89。第四實施例成像光學鏡片組中，該成像光學鏡片組另設置有一電子感光元件在該成像面470處供被攝物成像于其上，該光圈400至該電子感光元件在光軸上的距離為SL，該第一透鏡410的物側表面411至該電子感光元件在光軸上的距離為TTL，其關系式為SL/TTL=O. 96。第四實施例成像光學鏡片組中，該第一透鏡410的物側表面411至該電子感光元件在光軸上的距離為TTL，該電子感光元件有效像素區域對角線長的一半為ImgH，其關系式為TTL/ImgH= L 70。第四實施例詳細的光學數據如圖12表七所示，其非球面數據如圖13表八所示，其中曲率半徑、厚度及焦距的單位為mm(毫米)，HFOV定義為最大視角的一半。第五實施例本發明第五實施例的光學系統示意圖請參閱圖5A，第五實施例的像差曲線請參閱圖5B。第五實施例的成像光學鏡片組主要由五片透鏡構成，由物側至像側依序包含 一具正屈折力的第一透鏡510，其物側表面511為凸面及像側表面512為凸面，其材質為玻璃，該第一透鏡510的物側表面511及像側表面512皆為非球面；一具負屈折力的第二透鏡520，其物側表面521為凸面及像側表面522為凹面，其材質為塑膠，該第二透鏡520的物側表面521及像側表面522皆為非球面；一具正屈折力的第三透鏡530，其物側表面531為凹面及像側表面532為凸面，其材質為塑膠，該第三透鏡530的物側表面531及像側表面532皆為非球面；一具負屈折力的第四透鏡540，其物側表面541為凸面及像側表面542為凹面，其材質為塑膠，該第四透鏡540的物側表面541及像側表面542皆為非球面；及一具負屈折力的第五透鏡550，其物側表面551為凸面及像側表面552為凹面，其材質為塑膠，該第五透鏡550的物側表面551及像側表面552皆為非球面，并且該第五透鏡550的像側表面552上設置有至少一個反曲點；其中，該成像光學鏡片組另設置有一光圈500置于該第一透鏡510與該第二透鏡520之間；另包含有一紅外線濾除濾光片560置于該第五透鏡550的像側表面552與一成像面570之間；該紅外線濾除濾光片560的材質為玻璃且其不影響本發明成像光學鏡片組的焦距。第五實施例非球面曲線方程式的表不式如同第一實施例的形式。第五實施例成像光學鏡片組中，整體成像光學鏡片組的焦距為f，其關系式為f=5. 37 (毫米)。第五實施例成像光學鏡片組中，整體成像光學鏡片組的光圈值為Fno，其關系式為Fno=2. 45。第五實施例成像光學鏡片組中，整體成像光學鏡片組中最大視角的一半為HF0V,其關系式為HF0V=33. 6 (度)。第五實施例成像光學鏡片組中，該第一透鏡510的色散系數為VI，該第二透鏡520的色散系數為V2，其關系式為V1-V2=40. 7。第五實施例成像光學鏡片組中，該第一透鏡510的物側表面曲率半徑為R1，整體成像光學鏡片組的焦距為f，其關系式為Rl/f=0. 55。第五實施例成像光學鏡片組中，該第二透鏡520的像側表面曲率半徑為R4，整體成像光學鏡片組的焦距為f，其關系式為R4/f=0. 34。第五實施例成像光學鏡片組中，整體成像光學鏡片組的焦距為f，該第一透鏡510的焦距為Π，其關系式為f/fl=l. 31。第五實施例成像光學鏡片組中，整體成像光學鏡片組的焦距為f，該第五透鏡550的焦距為f5，其關系式為|f/f5|=0.01。第五實施例成像光學鏡片組中， 該第一透鏡510的焦距為f I，該第三透鏡530的焦距為f3，其關系式為fl/f3=0. 49。第五實施例成像光學鏡片組中，該第二透鏡520在光軸上的厚度為CT2，整體成像光學鏡片組的焦距為f，其關系式為(CT2/f) X 10=0. 53。第五實施例成像光學鏡片組中，該第三透鏡530與該第四透鏡540在光軸上的間隔距離為T34，整體成像光學鏡片組的焦距為f，其關系式為(T34/f) XlOO=L 30。第五實施例成像光學鏡片組中，該成像光學鏡片組中最物側端的具屈折力透鏡的物側表面至最像側端的具屈折力透鏡的像側表面在光軸上的距離為Td，整體成像光學鏡片組的焦距為f，其關系式為Td/f=0. 92。第五實施例成像光學鏡片組中，該成像光學鏡片組另設置有一電子感光元件在該成像面570處供被攝物成像于其上，該光圈500至該電子感光元件在光軸上的距離為SL，該第一透鏡510的物側表面511至該電子感光元件在光軸上的距離為TTL，其關系式為SL/TTL=O. 89。第五實施例成像光學鏡片組中，該第一透鏡510的物側表面511至該電子感光元件在光軸上的距離為TTL，該電子感光元件有效像素區域對角線長的一半為ImgH，其關系式為TTL/ImgH=L 87。第五實施例詳細的光學數據如圖14表九所示，其非球面數據如圖15A表十A及圖15B表十B所示，其中曲率半徑、厚度及焦距的單位為mm(毫米)，HFOV定義為最大視角的一半。表一至表十(分別對應圖6至圖15)所示為本發明成像光學鏡片組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于本發明的保護范疇，故以上的說明所描述及附圖中所說明僅做為例示性，非用以限制本發明的申請專利范圍。表十一(對應圖16)為各個實施例對應本發明相關關系式的數值數據。以上所述的具體實施例，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施例而已，并不用于限定本發明的保護范圍，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種成像光學鏡片組，其特征在于，所述的成像光學鏡片組由物側至像側依序包含: 一具正屈折力的第一透鏡，其物側表面為凸面； 一具負屈折力的第二透鏡，其物側表面為凸面及像側表面為凹面； 一具正屈折力的第三透鏡，其物側表面為凹面及像側表面為凸面； 一第四透鏡，其像側表面為凹面，所述第四透鏡的物側表面及像側表面皆為非球面；及 一第五透鏡，其像側表面為凹面，所述第五透鏡的物側表面及像側表面皆為非球面； 其中，所述成像光學鏡片組另設置有一光圈，所述光圈設置于被攝物與該第二透鏡之間，所述第一透鏡的焦距為Π，所述第三透鏡的焦距為f3，所述成像光學鏡片組中最物側端的具屈折力透鏡的物側表面至最像側端的具屈折力透鏡的像側表面在光軸上的距離為Td，整體成像光學鏡片組的焦距為f，滿足下列關系式O. 55<fl/f3<l. 30 ;及0.80<Td/f<0.96。
2.如權利要求I所述的成像光學鏡片組，其特征在于，所述第五透鏡的像側表面上設置有至少一個反曲點，且所述第四透鏡的材質為塑膠，所述第五透鏡的材質為塑膠。
3.如權利要求2所述的成像光學鏡片組，其特征在于，整體成像光學鏡片組的焦距為f，所述第一透鏡的焦距為Π，滿足下列關系式1.30<f/fl<l. 70。
4.如權利要求2所述的成像光學鏡片組，其特征在于，所述第二透鏡在光軸上的厚度為CT2，整體成像光學鏡片組的焦距為f，滿足下列關系式O. 30< (CT2/f) Χ10〈0· 95。
5.如權利要求2所述的成像光學鏡片組，其特征在于，所述第三透鏡與所述第四透鏡在光軸上的間隔距離為Τ34，整體成像光學鏡片組的焦距為f，滿足下列關系式O. 50< (T34/f) Χ100〈4· 50。
6.如權利要求2所述的成像光學鏡片組，其特征在于，所述成像光學鏡片組另設置有一電子感光元件供被攝物成像，所述光圈設置于被攝物與該第一透鏡之間，所述電子感光元件設置于成像面處，所述光圈至所述電子感光元件在光軸上的距離為SL，所述第一透鏡的物側表面至所述電子感光元件在光軸上的距離為TTL，滿足下列關系式O.92<SL/TTL<1. 05。
7.如權利要求6所述的成像光學鏡片組，其特征在于，所述第一透鏡的色散系數為Vl，所述第二透鏡的色散系數為V2，滿足下列關系式30. 0<V1-V2<42.O。
8.如權利要求6所述的成像光學鏡片組，其特征在于，所述第一透鏡的焦距為Π，所述第三透鏡的焦距為f3，滿足下列關系式O.65<fl/f3<l. 00。
9.如權利要求I所述的成像光學鏡片組，其特征在于，所述成像光學鏡片組中最物側端的具屈折力透鏡的物側表面至最像側端的具屈折力透鏡的像側表面在光軸上的距離為Td，整體成像光學鏡片組的焦距為f，滿足下列關系式O.80<Td/f<0. 93。
10.如權利要求6所述的成像光學鏡片組，其特征在于，所述第四透鏡具負屈折力。
全文摘要
本發明公開了一種成像光學鏡片組，由物側至像側依序包含一具正屈折力的第一透鏡，其物側表面為凸面；一具負屈折力的第二透鏡，其物側表面為凸面及像側表面為凹面；一具正屈折力的第三透鏡，其物側表面為凹面及像側表面為凸面；一具負屈折力的第四透鏡，其像側表面為凹面，該第四透鏡的物側表面及像側表面皆為非球面及一第五透鏡，其像側表面為凹面，該第五透鏡的物側表面及像側表面皆為非球面；其中，該成像光學鏡片組另設置有一光圈，該光圈設置于被攝物與該第二透鏡之間。本發明通過上述的鏡片組配置方式，可以有效縮小鏡片組體積、降低光學系統的敏感度，更能獲得較高的解像力。
文檔編號G02B13/22GK102879889SQ20121034136
公開日2013年1月16日 申請日期2010年7月9日 優先權日2010年7月9日
發明者蔡宗翰 申請人:大立光電股份有限公司