本發(fā)明大致上關(guān)于一種光學(xué)鏡片組。具體而言，本發(fā)明特別是指一種用于拍攝影像及錄像之光學(xué)鏡片組，并應(yīng)用于可攜式電子產(chǎn)品，例如：移動(dòng)電話、相機(jī)、平板計(jì)算機(jī)、或是個(gè)人數(shù)字助理(Personal Digital Assistant,PDA)等之中。

背景技術(shù)：

可攜式電子產(chǎn)品的規(guī)格日新月異，其關(guān)鍵零組件-光學(xué)成像鏡頭也更加多樣化發(fā)展，應(yīng)用不只僅限于拍攝影像與錄像，還加上望遠(yuǎn)攝像的需求，且隨著影像感測(cè)技術(shù)之進(jìn)步，消費(fèi)者對(duì)于成像質(zhì)量等的要求也更加提高。

鏡頭之焦距愈長(zhǎng)，望遠(yuǎn)放大的倍率也就愈大，因此望遠(yuǎn)鏡頭長(zhǎng)度不易縮短。在縮短鏡頭長(zhǎng)度與增加放大倍率兩相沖突的設(shè)計(jì)概念，再加上維持成像質(zhì)量，在光學(xué)成像鏡頭的設(shè)計(jì)上是很困難選擇的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

于是，本發(fā)明提出一種縮減光學(xué)鏡頭之系統(tǒng)長(zhǎng)度以及維持足夠之光學(xué)性能的五片式光學(xué)鏡片組。本發(fā)明五片式光學(xué)鏡片組從物側(cè)至像側(cè)，在光軸上依序安排有第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡以及第五透鏡。第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡以及第五透鏡都分別具有朝向物側(cè)的物側(cè)面以及朝向像側(cè)的像側(cè)面。

第一透鏡的第一像側(cè)面具有在圓周附近區(qū)域的凹面部，第二透鏡的材質(zhì)為塑料，第三透鏡的第三物側(cè)面具有在光軸附近區(qū)域的凹面部，其第三像側(cè)面具有在圓周附近區(qū)域的凹面部。第四透鏡的第四物側(cè)面具有在光軸附近區(qū)域的凹面部。第五透鏡的第五物側(cè)面具有在圓周附近區(qū)域的凹面部，其第五像側(cè)面具有在光軸附近區(qū)域的凸面部。

在本發(fā)明光學(xué)鏡片組中，第一透鏡的第一物側(cè)面至成像面在光軸上的長(zhǎng)度為TTL、第二透鏡在光軸上的中心厚度為T₂，并且滿足10.50≦TTL/T₂≦22.80。

在本發(fā)明光學(xué)鏡片組中，ALT為第一透鏡到第五透鏡在光軸上的五個(gè)透鏡之中心厚度總和、第一透鏡與第二透鏡之間在光軸上的空氣間隙為G₁₂、第四透鏡與第五透鏡之間在光軸上的空氣間隙為G₄₅，并且滿足5.50≦ALT/(G₁₂+G₄₅)。

在本發(fā)明光學(xué)鏡片組中，又滿足6.50≦ALT/T₂。

在本發(fā)明光學(xué)鏡片組中，第二透鏡與第三透鏡之間在光軸上的空氣間隙為G₂₃，并且滿足4.20≦TTL/(G₁₂+G₂₃+G₄₅)。

在本發(fā)明光學(xué)鏡片組中，第四透鏡在光軸上的中心厚度為T₄，并且滿足ALT/T₄≦8.60。

在本發(fā)明光學(xué)鏡片組中，又滿足4.20≦TTL/(G₂₃+G₄₅)≦8.50。

在本發(fā)明光學(xué)鏡片組中，光學(xué)鏡頭系統(tǒng)有效焦距為EFL，并且滿足EFL/(G₁₂+G₂₃)≦12.70。

在本發(fā)明光學(xué)鏡片組中，第五透鏡在光軸上的中心厚度為T₅，并且滿足TTL/(T₄+T₅)≦6.50。

在本發(fā)明光學(xué)鏡片組中，又滿足EFL/(G₂₃+G₄₅)≦8.6。

在本發(fā)明光學(xué)鏡片組中，第三透鏡在光軸上的中心厚度為T₃，并且滿足4.20≦ALT/(T₂+T₃)。

在本發(fā)明光學(xué)鏡片組中，第一透鏡在光軸上的中心厚度為T₁，并且滿足2.80≦(T₁+T₄)/T₂≦4.50。

在本發(fā)明光學(xué)鏡片組中，又滿足EFL/(G₁₂+G₂₃+G₄₅)≦10.50。

在本發(fā)明光學(xué)鏡片組中，第三透鏡與第四透鏡在光軸上的空氣間隙為G₃₄，并且滿足1.3≦ALT/G₃₄。

在本發(fā)明光學(xué)鏡片組中，又滿足8.50≦EFL/T₅≦11.80。

在本發(fā)明光學(xué)鏡片組中，又滿足3.70≦EFL/G₃₄≦12.50。

在本發(fā)明光學(xué)鏡片組中，又滿足4.00≦TTL/(T₁+T₂)。

在本發(fā)明光學(xué)鏡片組中，又滿足3.20≦TTL/(G₁₂+G₃₄)。

在本發(fā)明光學(xué)鏡片組中，又滿足9.50≦EFL/(T₂+T₄)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明之一實(shí)施例之透鏡剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是透鏡面形與光線焦點(diǎn)的關(guān)系示意圖。

圖3是范例一的透鏡面形與有效半徑的關(guān)系圖。

圖4是范例二的透鏡面形與有效半徑的關(guān)系圖。

圖5是范例三的透鏡面形與有效半徑的關(guān)系圖。

圖6是本發(fā)明五片式光學(xué)鏡片組的第一實(shí)施例之示意圖。

圖7的A部分是第一實(shí)施例在成像面上的縱向球差。

圖7的B部分是第一實(shí)施例在弧矢方向的像散像差。

圖7的C部分是第一實(shí)施例在子午方向的像散像差。

圖7的D部分是第一實(shí)施例的畸變像差。

圖8是本發(fā)明五片式光學(xué)鏡片組的第二實(shí)施例之示意圖。

圖9的A部分是第二實(shí)施例在成像面上的縱向球差。

圖9的B部分是第二實(shí)施例在弧矢方向的像散像差。

圖9的C部分是第二實(shí)施例在子午方向的像散像差。

圖9的D部分是第二實(shí)施例的畸變像差。

圖10是本發(fā)明五片式光學(xué)鏡片組的第三實(shí)施例之示意圖。

圖11的A部分是第三實(shí)施例在成像面上的縱向球差。

圖11的B部分是第三實(shí)施例在弧矢方向的像散像差。

圖11的C部分是第三實(shí)施例在子午方向的像散像差。

圖11的D部分是第三實(shí)施例的畸變像差。

圖12是本發(fā)明五片式光學(xué)鏡片組的第四實(shí)施例之示意圖。

圖13的A部分是第四實(shí)施例在成像面上的縱向球差。

圖13的B部分是第四實(shí)施例在弧矢方向的像散像差。

圖13的C部分是第四實(shí)施例在子午方向的像散像差。

圖13的D部分是第四實(shí)施例的畸變像差。

圖14是本發(fā)明五片式光學(xué)鏡片組的第五實(shí)施例之示意圖。

圖15的A部分是第五實(shí)施例在成像面上的縱向球差。

圖15的B部分是第五實(shí)施例在弧矢方向的像散像差。

圖15的C部分是第五實(shí)施例在子午方向的像散像差。

圖15的D部分是第五實(shí)施例的畸變像差。

圖16是本發(fā)明五片式光學(xué)鏡片組的第六實(shí)施例之示意圖。

圖17的A部分是第六實(shí)施例在成像面上的縱向球差。

圖17的B部分是第六實(shí)施例在弧矢方向的像散像差。

圖17的C部分是第六實(shí)施例在子午方向的像散像差。

圖17的D部分是第六實(shí)施例的畸變像差。

圖18是本發(fā)明五片式光學(xué)鏡片組的第七實(shí)施例之示意圖。

圖19的A部分是第七實(shí)施例在成像面上的縱向球差。

圖19的B部分是第七實(shí)施例在弧矢方向的像散像差。

圖19的C部分是第七實(shí)施例在子午方向的像散像差。

圖19的D部分是第七實(shí)施例的畸變像差。

圖20是本發(fā)明五片式光學(xué)鏡片組的第八實(shí)施例之示意圖。

圖21的A部分是第八實(shí)施例在成像面上的縱向球差。

圖21的B部分是第八實(shí)施例在弧矢方向的像散像差。

圖21的C部分是第八實(shí)施例在子午方向的像散像差。

圖21的D部分是第八實(shí)施例的畸變像差。

圖22是本發(fā)明五片式光學(xué)鏡片組的第九實(shí)施例之示意圖。

圖23的A部分是第九實(shí)施例在成像面上的縱向球差。

圖23的B部分是第九實(shí)施例在弧矢方向的像散像差。

圖23的C部分是第九實(shí)施例在子午方向的像散像差。

圖23的D部分是第九實(shí)施例的畸變像差。

圖24是第一實(shí)施例詳細(xì)的光學(xué)數(shù)據(jù)。

圖25是第一實(shí)施例詳細(xì)的非球面數(shù)據(jù)。

圖26是第二實(shí)施例詳細(xì)的光學(xué)數(shù)據(jù)。

圖27是第二實(shí)施例詳細(xì)的非球面數(shù)據(jù)。

圖28是第三實(shí)施例詳細(xì)的光學(xué)數(shù)據(jù)。

圖29是第三實(shí)施例詳細(xì)的非球面數(shù)據(jù)。

圖30是第四實(shí)施例詳細(xì)的光學(xué)數(shù)據(jù)。

圖31是第四實(shí)施例詳細(xì)的非球面數(shù)據(jù)。

圖32是第五實(shí)施例詳細(xì)的光學(xué)數(shù)據(jù)。

圖33是第五實(shí)施例詳細(xì)的非球面數(shù)據(jù)。

圖34是第六實(shí)施例詳細(xì)的光學(xué)數(shù)據(jù)。

圖35是第六實(shí)施例詳細(xì)的非球面數(shù)據(jù)。

圖36是第七實(shí)施例詳細(xì)的光學(xué)數(shù)據(jù)。

圖37是第七實(shí)施例詳細(xì)的非球面數(shù)據(jù)。

圖38是第八實(shí)施例詳細(xì)的光學(xué)數(shù)據(jù)。

圖39是第八實(shí)施例詳細(xì)的非球面數(shù)據(jù)。

圖40是第九實(shí)施例詳細(xì)的光學(xué)數(shù)據(jù)。

圖41是第九實(shí)施例詳細(xì)的非球面數(shù)據(jù)。

圖42是各實(shí)施例之重要參數(shù)。

具體實(shí)施方式

在開始詳細(xì)描述本發(fā)明之前，首先要說(shuō)明的是，在本發(fā)明附圖中，類似的組件是以相同的編號(hào)來(lái)表示。其中，本篇說(shuō)明書所言之「一透鏡具有正屈光率(或負(fù)屈光率)」，是指所述透鏡以高斯光學(xué)理論計(jì)算出來(lái)之光軸上的屈光率為正(或?yàn)樨?fù))。該像側(cè)面、物側(cè)面定義為成像光線通過(guò)的范圍，其中成像光線包括了主光線(chiefray)Lc及邊緣光線(marginal ray)Lm，如圖1所示，I為光軸且此一透鏡是以該光軸I為對(duì)稱軸徑向地相互對(duì)稱，光線通過(guò)光軸上的區(qū)域?yàn)楣廨S附近區(qū)域A，邊緣光線通過(guò)的區(qū)域?yàn)閳A周附近區(qū)域C，此外，該透鏡還包含一延伸部E(即圓周附近區(qū)域C徑向上向外的區(qū)域)，用以供該透鏡組裝于一光學(xué)鏡片組內(nèi)，理想的成像光線并不會(huì)通過(guò)該延伸部E，但該延伸部E之結(jié)構(gòu)與形狀并不限于此，以下之實(shí)施例為求附圖簡(jiǎn)潔均省略了部分的延伸部。更詳細(xì)的說(shuō)，判定面形或光軸附近區(qū)域、圓周附近區(qū)域、或多個(gè)區(qū)域的范圍的方法如下：

請(qǐng)參照?qǐng)D1，其是一透鏡徑向上的剖視圖。以該剖視圖觀之，在判斷前述區(qū)域的范圍時(shí)，定義一中心點(diǎn)為該透鏡表面上與光軸的一交點(diǎn)，而一轉(zhuǎn)換點(diǎn)是位于該透鏡表面上的一點(diǎn)，且通過(guò)該點(diǎn)的一切線與光軸垂直。如果徑向上向外有復(fù)數(shù)個(gè)轉(zhuǎn)換點(diǎn)，則依序?yàn)榈谝晦D(zhuǎn)換點(diǎn)，第二轉(zhuǎn)換點(diǎn)，而有效半效徑上距光軸徑向上最遠(yuǎn)的轉(zhuǎn)換點(diǎn)為第N轉(zhuǎn)換點(diǎn)。中心點(diǎn)和第一轉(zhuǎn)換點(diǎn)之間的范圍為光軸附近區(qū)域，第N轉(zhuǎn)換點(diǎn)徑向上向外的區(qū)域?yàn)閳A周附近區(qū)域，中間可依各轉(zhuǎn)換點(diǎn)區(qū)分不同的區(qū)域。此外，有效半徑為邊緣光線Lm與透鏡表面交點(diǎn)到光軸I上的垂直距離。

如圖2所示，該區(qū)域的形狀凹凸是以平行通過(guò)該區(qū)域的光線(或光線延伸線)與光軸的交點(diǎn)在像側(cè)或物側(cè)來(lái)決定(光線焦點(diǎn)判定方式)。舉例言之，當(dāng)光線通過(guò)該區(qū)域后，光線會(huì)朝像側(cè)聚焦，與光軸的焦點(diǎn)會(huì)位在像側(cè)，例如圖2中R點(diǎn)，則該區(qū)域?yàn)橥姑娌俊７粗艄饩€通過(guò)該某區(qū)域后，光線會(huì)發(fā)散，其延伸線與光軸的焦點(diǎn)在物側(cè)，例如圖2中M點(diǎn)，則該區(qū)域?yàn)榘济娌浚灾行狞c(diǎn)到第一轉(zhuǎn)換點(diǎn)間為凸面部，第一轉(zhuǎn)換點(diǎn)徑向上向外的區(qū)域?yàn)榘济娌浚挥蓤D2可知，該轉(zhuǎn)換點(diǎn)即是凸面部轉(zhuǎn)凹面部的分界點(diǎn)，因此可定義該區(qū)域與徑向上相鄰該區(qū)域的內(nèi)側(cè)的區(qū)域，以該轉(zhuǎn)換點(diǎn)為分界具有不同的面形。另外，若是光軸附近區(qū)域的面形判斷可依該領(lǐng)域中通常知識(shí)者的判斷方式，以R值(指近軸的曲率半徑，通常指光學(xué)軟件中的透鏡數(shù)據(jù)庫(kù)(lens data)上的R值)正負(fù)判斷凹凸。以物側(cè)面來(lái)說(shuō)，當(dāng)R值為正時(shí)，判定為凸面部，當(dāng)R值為負(fù)時(shí)，判定為凹面部；以像側(cè)面來(lái)說(shuō)，當(dāng)R值為正時(shí)，判定為凹面部，當(dāng)R值為負(fù)時(shí)，判定為凸面部，此方法判定出的凹凸和光線焦點(diǎn)判定方式相同。若該透鏡表面上無(wú)轉(zhuǎn)換點(diǎn)，該光軸附近區(qū)域定義為有效半徑的0～50％，圓周附近區(qū)域定義為有效半徑的50～100％。

圖3范例一的透鏡像側(cè)表面在有效半徑上僅具有第一轉(zhuǎn)換點(diǎn)，則第一區(qū)為光軸附近區(qū)域，第二區(qū)為圓周附近區(qū)域。此透鏡像側(cè)面的R值為正，故判斷光軸附近區(qū)域具有一凹面部；圓周附近區(qū)域的面形和徑向上緊鄰該區(qū)域的內(nèi)側(cè)區(qū)域不同。即，圓周附近區(qū)域和光軸附近區(qū)域的面形不同；該圓周附近區(qū)域具有一凸面部。

圖4范例二的透鏡物側(cè)表面在有效半徑上具有第一及第二轉(zhuǎn)換點(diǎn)，則第一區(qū)為光軸附近區(qū)域，第三區(qū)為圓周附近區(qū)域。此透鏡物側(cè)面的R值為正，故判斷光軸附近區(qū)域?yàn)橥姑娌浚坏谝晦D(zhuǎn)換點(diǎn)與第二轉(zhuǎn)換點(diǎn)間的區(qū)域(第二區(qū))具有一凹面部，圓周附近區(qū)域(第三區(qū))具有一凸面部。

圖5范例三的透鏡物側(cè)表面在有效半徑上無(wú)轉(zhuǎn)換點(diǎn)，此時(shí)以有效半徑0％～50％為光軸附近區(qū)域，50％～100％為圓周附近區(qū)域。由于光軸附近區(qū)域的R值為正，故此物側(cè)面在光軸附近區(qū)域具有一凸面部；而圓周附近區(qū)域與光軸附近區(qū)域間無(wú)轉(zhuǎn)換點(diǎn)，故圓周附近區(qū)域具有一凸面部。

如圖6所示，本發(fā)明光學(xué)鏡片組1，從放置物體(圖未示)的物側(cè)2至成像的像側(cè)3，沿著光軸(optical axis)4，依序包含有光圈80、第一透鏡10、第二透鏡20、第三透鏡30、第四透鏡40、第五透鏡50、濾光片70及成像面(image plane)71。一般說(shuō)來(lái)，第一透鏡10、第二透鏡20、第三透鏡30、第四透鏡40、第五透鏡50都可以是由透明的塑料材質(zhì)所制成，但本發(fā)明不以此為限。各鏡片都有適當(dāng)?shù)那饴省Ｔ诒景l(fā)明光學(xué)鏡片組1中，具有屈光率的鏡片總共只有第一透鏡10、第二透鏡20、第三透鏡30、第四透鏡40、第五透鏡50等這五片透鏡而已。光軸4為整個(gè)光學(xué)鏡片組1的光軸，所以每個(gè)透鏡的光軸和光學(xué)鏡片組1的光軸都是相同的。

此外，光學(xué)鏡片組1還包含光圈(aperture stop)80，而設(shè)置于適當(dāng)之位置。在圖6中，光圈80是設(shè)置在物側(cè)2與第一透鏡10之間。當(dāng)由位于物側(cè)2之待拍攝物(圖未示)所發(fā)出的光線(圖未示)進(jìn)入本發(fā)明光學(xué)鏡片組1時(shí)，即會(huì)經(jīng)由光圈80、第一透鏡10、第二透鏡20、第三透鏡30、第四透鏡40、第五透鏡50與濾光片70之后，會(huì)在像側(cè)3的成像面71上聚焦而形成清晰的影像。在本發(fā)明各實(shí)施例中，選擇性設(shè)置的濾光片70還可以是具各種合適功能之濾鏡，可濾除特定波長(zhǎng)的光線(例如紅外線)，設(shè)于第五透鏡50的朝向像側(cè)的一面52與成像面71之間。

本發(fā)明光學(xué)鏡片組1中之各個(gè)透鏡，都分別具有朝向物側(cè)2的物側(cè)面，與朝向像側(cè)3的像側(cè)面。另外，本發(fā)明光學(xué)鏡片組1中之各個(gè)透鏡，亦都具有接近光軸4的光軸附近區(qū)域、與遠(yuǎn)離光軸4的圓周附近區(qū)域。例如，第一透鏡10具有第一物側(cè)面11與第一像側(cè)面12；第二透鏡20具有第二物側(cè)面21與第二像側(cè)面22；第三透鏡30具有第三物側(cè)面31與第三像側(cè)面32；第四透鏡40具有第四物側(cè)面41與第四像側(cè)面42；第五透鏡50具有第五物側(cè)面51與第五像側(cè)面52。各物側(cè)面與像側(cè)面又有接近光軸4的光軸附近區(qū)域以及遠(yuǎn)離光軸4的圓周附近區(qū)域。

本發(fā)明光學(xué)鏡片組1中之各個(gè)透鏡，還都分別具有位在光軸4上的中心厚度T。例如，第一透鏡10具有第一透鏡厚度T₁、第二透鏡20具有第二透鏡厚度T₂、第三透鏡30具有第三透鏡厚度T₃、第四透鏡40具有第四透鏡厚度T₄、第五透鏡50具有第五透鏡厚度T₅。所以，在光軸4上光學(xué)鏡片組1中透鏡的中心厚度總和稱為ALT。亦即，ALT＝T₁+T₂+T₃+T₄+T₅。

另外，本發(fā)明光學(xué)鏡片組1中在各個(gè)透鏡之間又具有位在光軸4上的空氣間隙(air gap)。例如，第一透鏡10到第二透鏡20之間空氣間隙寬度稱為G₁₂、第二透鏡20到第三透鏡30之間空氣間隙寬度稱為G₂₃、第三透鏡30到第四透鏡40之間空氣間隙寬度稱為G₃₄、第四透鏡40到第五透鏡50之間空氣間隙寬度稱為G₄₅。所以，第一透鏡10到第五透鏡50之間位于光軸4上各透鏡間之四個(gè)空氣間隙寬度之總和即稱為AAG。亦即，AAG＝G₁₂+G₂₃+G₃₄+G₄₅。

另外，第一透鏡10的第一物側(cè)面11至成像面71在光軸上的長(zhǎng)度為TTL。光學(xué)鏡片組的有效焦距為EFL。

另外，再定義：f1為第一透鏡10的焦距；f2為第二透鏡20的焦距；f3為第三透鏡30的焦距；f4為第四透鏡40的焦距；f5為第五透鏡50的焦距；n1為第一透鏡10的折射率；n2為第二透鏡20的折射率；n3為第三透鏡30的折射率；n4為第四透鏡40的折射率；n5為第五透鏡50的折射率；υ1為第一透鏡10的阿貝系數(shù)(Abbe number)；υ2為第二透鏡20的阿貝系數(shù)；υ3為第三透鏡30的阿貝系數(shù)；υ4為第四透鏡10的阿貝系數(shù)；及υ5為第五透鏡50的阿貝系數(shù)。

第一實(shí)施例

請(qǐng)參閱圖6，例示本發(fā)明光學(xué)鏡片組1的第一實(shí)施例。第一實(shí)施例在成像面71上的縱向球差(longitudinal spherical aberration)請(qǐng)參考圖7A、弧矢(sagittal)方向的像散像差(astigmatic field aberration)請(qǐng)參考圖7B、子午(tangential)方向的像散像差請(qǐng)參考圖7C、以及畸變像差(distortion aberration)請(qǐng)參考圖7D。所有實(shí)施例中各球差圖之Y軸代表視場(chǎng)，其最高點(diǎn)均為1.0，實(shí)施例中各像散圖及畸變圖之Y軸代表像高，系統(tǒng)像高為2.62毫米。

第一實(shí)施例之光學(xué)鏡片組系統(tǒng)1主要由五枚具有屈光率之透鏡、濾光片70、光圈80、與成像面71所構(gòu)成。光圈80是設(shè)置在物側(cè)2與第一透鏡10之間。濾光片70可以防止特定波長(zhǎng)的光線(例如紅外線)投射至成像面而影響成像質(zhì)量。

第一透鏡10具有正屈光率。朝向物側(cè)2的第一物側(cè)面11具有位于光軸附近區(qū)域的凸面部13以及位于圓周附近區(qū)域的凸面部14，朝向像側(cè)3的第一像側(cè)面12具有位于光軸附近區(qū)域的凹面部16以及位于圓周附近區(qū)域的凹面部17。第一透鏡之物側(cè)面11及像側(cè)面12均為非球面。

第二透鏡20的材質(zhì)為塑料，具有負(fù)屈光率。朝向物側(cè)2的第二物側(cè)面21具有位于光軸附近區(qū)域的凸面部23以及位于圓周附近區(qū)域的凸面部24，朝向像側(cè)3的第二像側(cè)面22具有位于光軸附近區(qū)域的凹面部26以及位于圓周附近區(qū)域的凹面部27。第二透鏡20之物側(cè)面21及像側(cè)面22均為非球面。

第三透鏡30具有正屈光率，朝向物側(cè)2的第三物側(cè)面31具有位于光軸附近區(qū)域的凹面部33以及位于圓周附近區(qū)域的凸面部34，而朝向像側(cè)3的第三像側(cè)面32具有位于光軸附近區(qū)域的凸面部36以及在圓周附近的凹面部37。第三透鏡30之物側(cè)面31及像側(cè)面32均為非球面。

第四透鏡40具有負(fù)屈光率，朝向物側(cè)2的第四物側(cè)面41具有位于光軸附近區(qū)域的凹面部43以及位于圓周附近區(qū)域的凹面部44，而朝向像側(cè)3的第四像側(cè)面42具有位于光軸附近區(qū)域的凹面部46以及在圓周附近的凸面部47。第四透鏡40之物側(cè)面41及像側(cè)面42均為非球面。

第五透鏡50具有正屈光率，朝向物側(cè)2的第五物側(cè)面51具有位于光軸附近區(qū)域的凹面部53以及位在圓周附近的凹面部54，朝向像側(cè)3的第五像側(cè)面52具有位于光軸附近區(qū)域的凸面部56以及位于圓周附近區(qū)域的凸面部57。另外，第五物側(cè)面51與第五像側(cè)面52均為非球面。

在本發(fā)明光學(xué)鏡片組1中，從第一透鏡10到第五透鏡50中，所有物側(cè)面11/21/31/41/51與像側(cè)面12/22/32/42/52共計(jì)十個(gè)曲面。若為非球面，則這些非球面是經(jīng)由下列公式所定義：

其中：

R表示透鏡表面之曲率半徑；

Z表示非球面之深度(非球面上距離光軸為Y的點(diǎn)，其與相切于非球面光軸上頂點(diǎn)之切面，兩者間的垂直距離)；

Y表示非球面曲面上的點(diǎn)與光軸的垂直距離；

K為圓錐系數(shù)(conic constant)；

a_i為第i階非球面系數(shù)。

第一實(shí)施例光學(xué)透鏡系統(tǒng)的光學(xué)數(shù)據(jù)如圖24所示，非球面數(shù)據(jù)如圖25所示。在以下實(shí)施例之光學(xué)透鏡系統(tǒng)中，整體光學(xué)透鏡系統(tǒng)的光圈值(f-number)為Fno、有效焦距為(EFL)、半視角(HalfField ofView，簡(jiǎn)稱HFOV)為整體光學(xué)透鏡系統(tǒng)中最大視角(Field ofView)的一半，又曲率半徑、厚度及焦距的單位均為毫米(mm)。而TTL為6.0187毫米，F(xiàn)no為2.6614，系統(tǒng)像高為2.62毫米，HFOV為21.6855度。

第二實(shí)施例

請(qǐng)參閱圖8，例示本發(fā)明光學(xué)鏡片組1的第二實(shí)施例。請(qǐng)注意，從第二實(shí)施例開始，為簡(jiǎn)化并清楚表達(dá)附圖，僅在圖上特別標(biāo)示各透鏡與第一實(shí)施例不同之面型，而其余與第一實(shí)施例的透鏡相同的面型，例如凹面部或是凸面部則不另外標(biāo)示。第二實(shí)施例在成像面71上的縱向球差請(qǐng)參考圖9A、弧矢方向的像散像差請(qǐng)參考圖9B、子午方向的像散像差請(qǐng)參考圖9C、畸變像差請(qǐng)參考圖9D。第二實(shí)施例之設(shè)計(jì)與第一實(shí)施例類似，僅曲率半徑、透鏡屈光率、透鏡曲率半徑、透鏡厚度、透鏡非球面系數(shù)或是后焦距等相關(guān)參數(shù)有別，以及第五透鏡50的第五物側(cè)面51具有位于光軸附近區(qū)域的凸面部53’。

第二實(shí)施例詳細(xì)的光學(xué)數(shù)據(jù)如圖26所示，非球面數(shù)據(jù)如圖27所示。TTL為6.1984毫米，系統(tǒng)像高為2.62毫米，F(xiàn)no為2.6014，HFOV為21.5504度。特別是：第二實(shí)施例的半視場(chǎng)角小于第一實(shí)施例。

第三實(shí)施例

請(qǐng)參閱圖10，例示本發(fā)明光學(xué)鏡片組1的第三實(shí)施例。第三實(shí)施例在成像面71上的縱向球差請(qǐng)參考圖11A、弧矢方向的像散像差請(qǐng)參考圖11B、子午方向的像散像差請(qǐng)參考圖11C、畸變像差請(qǐng)參考圖11D。第三實(shí)施例之設(shè)計(jì)與第一實(shí)施例類似，僅曲率半徑、透鏡屈光率、透鏡曲率半徑、透鏡厚度、透鏡非球面系數(shù)或是后焦距等相關(guān)參數(shù)有別，以及第五透鏡50的第五物側(cè)面51具有位于光軸附近區(qū)域的凸面部53’。

第三實(shí)施例詳細(xì)的光學(xué)數(shù)據(jù)如圖28所示，非球面數(shù)據(jù)如圖29所示，TTL為6.1287毫米，系統(tǒng)像高為2.62毫米，F(xiàn)no為2.6744，HFOV為21.4292度。特別是：1.第三實(shí)施例例的半視場(chǎng)角小于第一實(shí)施例。

第四實(shí)施例

請(qǐng)參閱圖12，例示本發(fā)明光學(xué)鏡片組1的第四實(shí)施例。第四實(shí)施例在成像面71上的縱向球差請(qǐng)參考圖13A、弧矢方向的像散像差請(qǐng)參考圖13B、子午方向的像散像差請(qǐng)參考圖13C、畸變像差請(qǐng)參考圖13D。第四實(shí)施例之設(shè)計(jì)與第一實(shí)施例類似，僅曲率半徑、透鏡屈光率、透鏡曲率半徑、透鏡厚度、透鏡非球面系數(shù)或是后焦距等相關(guān)參數(shù)有別，以及第五透鏡50的第五物側(cè)面51具有位于光軸附近區(qū)域的凸面部53’。

第四實(shí)施例詳細(xì)的光學(xué)數(shù)據(jù)如圖30所示，非球面數(shù)據(jù)如圖31所示，TTL為6.2344毫米，系統(tǒng)像高為2.62毫米，F(xiàn)no為2.6751，HFOV為21.5813度。特別是：第四實(shí)施例的半視場(chǎng)角比第一實(shí)施例小。

第五實(shí)施例

請(qǐng)參閱圖14，例示本發(fā)明光學(xué)鏡片組1的第五實(shí)施例。第五實(shí)施例在成像面71上的縱向球差請(qǐng)參考圖15A、弧矢方向的像散像差請(qǐng)參考圖15B、子午方向的像散像差請(qǐng)參考圖15C、畸變像差請(qǐng)參考圖15D。第五實(shí)施例之設(shè)計(jì)與第一實(shí)施例類似，僅曲率半徑、透鏡屈光率、透鏡曲率半徑、透鏡厚度、透鏡非球面系數(shù)或是后焦距等相關(guān)參數(shù)有別，以及第五透鏡50的第五物側(cè)面51具有位于光軸附近區(qū)域的凸面部53’。

第五實(shí)施例詳細(xì)的光學(xué)數(shù)據(jù)如圖32所示，非球面數(shù)據(jù)如圖33所示，TTL為6.2285毫米，系統(tǒng)像高為2.62毫米，F(xiàn)no為2.6750，HFOV為21.5801度。特別是：1.第五實(shí)施例的光圈比第一實(shí)施例大。3.第五實(shí)施例的半視場(chǎng)角比第一實(shí)施例小。

第六實(shí)施例

請(qǐng)參閱圖16，例示本發(fā)明光學(xué)鏡片組1的第六實(shí)施例。第六實(shí)施例在成像面71上的縱向球差請(qǐng)參考圖17A、弧矢方向的像散像差請(qǐng)參考圖17B、子午方向的像散像差請(qǐng)參考圖17C、畸變像差請(qǐng)參考圖17D。第六實(shí)施例之設(shè)計(jì)與第一實(shí)施例類似，不同之處在于，僅曲率半徑、透鏡屈光率、透鏡曲率半徑、透鏡厚度、透鏡非球面系數(shù)或是后焦距等相關(guān)參數(shù)有別，以及第五透鏡50的第五物側(cè)面51具有位于光軸附近區(qū)域的凸面部53’。

第六實(shí)施例詳細(xì)的光學(xué)數(shù)據(jù)如圖34所示，非球面數(shù)據(jù)如圖35所示，TTL為6.1503毫米，系統(tǒng)像高為2.62毫米，F(xiàn)no為2.6030，HFOV為21.7730度。特別是：1.第六實(shí)施例的光圈比第一實(shí)施例大。

第七實(shí)施例

請(qǐng)參閱圖18，例示本發(fā)明光學(xué)鏡片組1的第七實(shí)施例。第七實(shí)施例在成像面71上的縱向球差請(qǐng)參考圖19A、弧矢方向的像散像差請(qǐng)參考圖19B、子午方向的像散像差請(qǐng)參考圖19C、畸變像差請(qǐng)參考圖19D。第七實(shí)施例之設(shè)計(jì)與第一實(shí)施例類似，僅曲率半徑、透鏡屈光率、透鏡曲率半徑、透鏡厚度、透鏡非球面系數(shù)或是后焦距等相關(guān)參數(shù)有別，以及第四透鏡40的第四物側(cè)面41具有位于圓周附近區(qū)域的凸面部44’與第四像側(cè)面42具有位于光軸附近區(qū)域的凸面部46’。

第七實(shí)施例詳細(xì)的光學(xué)數(shù)據(jù)如圖36所示，非球面數(shù)據(jù)如圖37所示，TTL為6.3808毫米，系統(tǒng)像高為2.62毫米，F(xiàn)no為2.6051，HFOV為22.0796度。特別是：1.第七實(shí)施例的光圈比第一實(shí)施例大。

第八實(shí)施例

請(qǐng)參閱圖20，例示本發(fā)明光學(xué)鏡片組1的第八實(shí)施例。第八實(shí)施例在成像面71上的縱向球差請(qǐng)參考圖21A、弧矢方向的像散像差請(qǐng)參考圖21B、子午方向的像散像差請(qǐng)參考圖21C、畸變像差請(qǐng)參考圖21D。第八實(shí)施例之設(shè)計(jì)與第一實(shí)施例類似，僅曲率半徑、透鏡屈光率、透鏡曲率半徑、透鏡厚度、透鏡非球面系數(shù)或是后焦距等相關(guān)參數(shù)有別，以及第四透鏡40的第四像側(cè)面42具有位于光軸附近區(qū)域的凸面部46’。

第八實(shí)施例詳細(xì)的光學(xué)數(shù)據(jù)如圖38所示，非球面數(shù)據(jù)如圖39所示，TTL為5.9812毫米，系統(tǒng)像高為2.62毫米，F(xiàn)no為2.5925，HFOV為21.8230度。1.第八實(shí)施例的鏡頭長(zhǎng)度TTL比第一實(shí)施例短。2.第八實(shí)施例的光圈比第一實(shí)施例大。

第九實(shí)施例

請(qǐng)參閱圖22，例示本發(fā)明光學(xué)鏡片組1的第九實(shí)施例。第九實(shí)施例在成像面71上的縱向球差請(qǐng)參考圖23A、弧矢方向的像散像差請(qǐng)參考圖23B、子午方向的像散像差請(qǐng)參考圖23C、畸變像差請(qǐng)參考圖23D。第九實(shí)施例之設(shè)計(jì)與第一實(shí)施例類似，僅曲率半徑、透鏡屈光率、透鏡曲率半徑、透鏡厚度、透鏡非球面系數(shù)或是后焦距等相關(guān)參數(shù)有別，以及第五透鏡50具有負(fù)屈光率與第四透鏡40的第四像側(cè)面42具有位于光軸附近區(qū)域的凸面部46’。

第九實(shí)施例詳細(xì)的光學(xué)數(shù)據(jù)如圖40所示，非球面數(shù)據(jù)如圖41所示，TTL為5.7772毫米，系統(tǒng)像高為2.62毫米，F(xiàn)no為2.5818，HFOV為22.3974度。1.第九實(shí)施例的鏡頭長(zhǎng)度TTL比第一實(shí)施例短。2第九實(shí)施例的光圈比第一實(shí)施例大。

另外，各實(shí)施例之重要參數(shù)則整理于圖42中。其中第五透鏡50的第五像側(cè)面52至成像面71在光軸4上的長(zhǎng)度為BFL。G5F為第五透鏡50到濾光片70在光軸4上的空氣間隙。TF為濾光片71在光軸4上的厚度。GFP為濾光片70到成像面71在光軸4上的空氣間隙，即BFL＝G5F+TF+GFP。

申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)，本案的透鏡配置，具有以下的特征，以及可以達(dá)成的對(duì)應(yīng)功效：

1.本發(fā)明細(xì)致地設(shè)計(jì)透鏡的光軸附近區(qū)域及圓周附近區(qū)域，其中第一透鏡像側(cè)面具有圓周附近區(qū)域的凹面部可以收復(fù)較大角度的光線；

2.第三透鏡物側(cè)面具有在光軸附近區(qū)域的凹面部以及第三透鏡像側(cè)面具有在圓周附近區(qū)域的凹面部可以有效聚光；

3.搭配第四透鏡物側(cè)面具有在光軸附近區(qū)域的凹面部可修正像差；

4.再加上第五透鏡物側(cè)面具有在圓周附近區(qū)域的凹面部，以及第五透鏡像側(cè)面具有在光軸附近區(qū)域的凸面部的設(shè)計(jì)，以上設(shè)計(jì)彼此互相搭配可縮短鏡頭長(zhǎng)度并同時(shí)確保成像質(zhì)量。

此外，通過(guò)以下各參數(shù)之?dāng)?shù)值控制，可協(xié)助設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)出具備良好光學(xué)性能且技術(shù)上可行之光學(xué)鏡片組。不同參數(shù)之比例有較佳之范圍，例如：

1.本發(fā)明光學(xué)成像鏡頭滿足下列任一條件式時(shí)，表示當(dāng)分母不變時(shí)，分子的長(zhǎng)度能相對(duì)縮短，而能達(dá)到縮減鏡頭體積的功效：

TTL/T₂≦22.80；

ALT/T₄≦8.60；

TTL/(G₂₃+G₄₅)≦8.50；

EFL/(G₁₂+G₂₃)≦12.70；

TTL/(T₄+T₅)≦6.50；

EFL/(G₂₃+G₄₅)≦8.6；

(T₁+T₄)/T₂≦4.50；

EFL/(G₁₂+G₂₃+G₄₅)≦10.50；

EFL/T₅≦11.80；

EFL/G₃₄≦12.50。

若能進(jìn)一步符合下列任一條件式時(shí)，還能夠產(chǎn)生較為優(yōu)良的成像質(zhì)量：

10.50≦TTL/T₂≦22.80；

4.20≦TTL/(G₂₃+G₄₅)≦8.50；

2.80≦(T₁+T₄)/T₂≦4.50；

8.50≦EFL/T₅≦11.80；

3.70≦EFL/G₃₄≦12.50。

2.本發(fā)明光學(xué)成像鏡頭滿足下列其中一條件式：

5.50≦ALT/(G₁₂+G₄₅)；

6.50≦ALT/T₂；

4.20≦TTL/(G₁₂+G₂₃+G₄₅)；

4.20≦ALT/(T₂+T₃)；

1.3≦ALT/G₃₄；

4.00≦TTL/(T₁+T₂)；

3.20≦TTL/(G₁₂+G₃₄)；

9.50≦EFL/(T₂+T₄)；

時(shí)，表示其具有較佳的配置，能在維持適當(dāng)良率的前提之下產(chǎn)生良好的成像質(zhì)量。

若能進(jìn)一步符合下列任一條件式時(shí)，則能進(jìn)一步維持較適當(dāng)?shù)捏w積：

5.50≦ALT/(G₁₂+G₄₅)≦22.90；

6.50≦ALT/T₂≦9.50；

4.20≦TTL/(G₁₂+G₂₃+G₄₅)≦8.0；

4.20≦ALT/(T₂+T₃)≦4.60；

1.3≦ALT/G₃₄≦1.90；

4.00≦TTL/(T₁+T₂)≦5.80；

3.20≦TTL/(G₁₂+G₃₄)≦4.30；

9.50≦EFL/(T₂+T₄)≦11.50。

3.當(dāng)鏡頭滿足：

TTL/T₂≦22.8；

ALT/T₄≦8.60；

TTL/(G₂₃+G₄₅)≦8.50；

TTL/(T₄+T₅)≦6.50；

(T₁+T₄)/T₂≦4.50；

等條件式時(shí)，有利于縮短鏡頭長(zhǎng)度而不致使遠(yuǎn)方物體攝像能力過(guò)于降低；

較佳地限制為：

10.50≦TTL/T₂≦22.8；

5.60≦ALT/T₄≦8.60；

4.20≦TTL/(G₂₃+G₄₅)≦8.50；

5.30≦TTL/(T₄+T₅)≦6.50；

2.80≦(T₁+T4)/T₂≦4.50；

避免過(guò)于增加鏡頭對(duì)于遠(yuǎn)方物體的攝像能力的同時(shí)，使鏡頭長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)。

4.對(duì)于：

EFL/(G₁₂+G₂₃)≦12.70；

EFL/(G₂₃+G₄₅)≦8.60；

EFL/(G₁₂+G₂₃+G₄₅)≦10.50；

EFL/T₅≦11.80；

EFL/G₃₄≦12.50；

借著限制焦距與透鏡厚度與空氣間隙的關(guān)系，以提高望遠(yuǎn)攝像能力的同時(shí)不至影響成像質(zhì)量。

其較佳地限制為對(duì)于：

5.80≦EFL/(G₁₂+G₂₃)≦12.70；

4.60≦EFL/(G₂₃+G₄₅)≦8.60；

4.50≦EFL/(G₁₂+G₂₃+G₄₅)≦10.50；

8.5≦EFL/T₅≦11.80；

3.70≦EFL/G₃₄≦12.50；

目的為使各透鏡的厚度與間隔維持一適當(dāng)值，避免任一參數(shù)過(guò)大而不利于光學(xué)鏡片組整體之薄型化，或是避免任一參數(shù)過(guò)小而影響組裝或是提高制造上之困難度。

5.對(duì)于：

5.5≦ALT/(G₁₂+G₄₅)；

6.5≦ALT/T₂；

4.2≦TTL/(G₁₂+G₂₃+G₄₅)；

4.2≦ALT/(T₂+T₃)；

1.3≦ALT/G₃₄；

4.0≦TTL/(T₁+T₂)；

3.20≦TTL/(G₁₂+G₃₄)；

9.50≦EFL/(T₂+T₄)；

其較佳地限制為：

5.5≦ALT/(G₁₂+G₄₅)≦22.90；

6.5≦ALT/T₂≦9.50；

4.2≦TTL/(G₁₂+G₂₃+G₄₅)≦8.0；

4.2≦ALT/(T₂+T₃)≦4.60；

1.3≦ALT/G₃₄≦1.90；

4.0≦TTL/(T₁+T₂)≦5.80；

3.20≦TTL/(G₁₂+G₃₄)≦4.30；

9.50≦EFL/(T₂+T₄)≦11.50，

目的為使各透鏡的厚度與間隔維持一適當(dāng)值，避免任一參數(shù)過(guò)大而不利于光學(xué)成像鏡頭整體之小型化，或是避免任一參數(shù)過(guò)小而影響組裝或是提高制造上之困難度。

此外另可選擇實(shí)施例參數(shù)之任意組合關(guān)系增加鏡頭限制，以利于本發(fā)明相同架構(gòu)的鏡頭設(shè)計(jì)。有鑒于光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的不可預(yù)測(cè)性，在本發(fā)明的架構(gòu)之下，符合上述條件式能較佳地使本發(fā)明望遠(yuǎn)鏡頭深度縮短、可用光圈增大、成像質(zhì)量提升，或組裝良率提升而改善先前技術(shù)的缺點(diǎn)。

前述所列之示例性限定關(guān)系式，亦可任意選擇性地合并不等數(shù)量施用于本發(fā)明之實(shí)施例中，并不限于此。在實(shí)施本發(fā)明時(shí)，除了前述關(guān)系式之外，亦可針對(duì)單一透鏡或廣泛性地針對(duì)多個(gè)透鏡額外設(shè)計(jì)出其他更多的透鏡的凹凸曲面排列等細(xì)部結(jié)構(gòu)，以加強(qiáng)對(duì)系統(tǒng)性能及/或分辨率的控制，舉例來(lái)說(shuō)，第一透鏡的物側(cè)面上可選擇性地額外形成有一位于光軸附近區(qū)域的凸面部。須注意的是，此些細(xì)節(jié)需在無(wú)沖突之情況之下，選擇性地合并施用于本發(fā)明之其他實(shí)施例當(dāng)中。

本發(fā)明各實(shí)施例的縱向球差、像散像差、畸變皆符合使用規(guī)范。另外，紅、綠、藍(lán)三種代表波長(zhǎng)在不同高度的離軸光線皆集中在成像點(diǎn)附近，由每一曲線的偏斜幅度可看出不同高度的離軸光線的成像點(diǎn)偏差皆獲得控制而具有良好的球差、像差、畸變抑制能力。進(jìn)一步參閱成像質(zhì)量數(shù)據(jù)，紅、綠、藍(lán)三種代表波長(zhǎng)彼此間的距離亦相當(dāng)接近，顯示本發(fā)明在各種狀態(tài)下對(duì)不同波長(zhǎng)光線的集中性佳而具有優(yōu)良的色散抑制能力。綜上所述，本發(fā)明藉由所述透鏡的設(shè)計(jì)與相互搭配，而能產(chǎn)生優(yōu)異的成像質(zhì)量。

盡管結(jié)合優(yōu)選實(shí)施方案具體展示和介紹了本發(fā)明，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不脫離所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，在形式上和細(xì)節(jié)上可以對(duì)本發(fā)明做出各種變化，均為本發(fā)明的保護(hù)范圍。