TW201305592A - 影像拾取光學鏡片組 - Google Patents

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Abstract

一種影像拾取光學鏡片組，係沿著光軸之物側至像側依序包括有一具正屈折力之第一透鏡、一具負屈折力之第二透鏡、一具正屈折力之第三透鏡、一具負屈折力之第四透鏡及一第五透鏡。其中，第二透鏡之物側面與像側面皆為凹面。第三透鏡之物側面為凹面，第三透鏡之像側面為凸面。第四透鏡之物側面為凹面，第四透鏡之像側面為凸面。第三透鏡、第四透鏡與第五透鏡皆為非球面塑膠透鏡。藉由調整第二透鏡、第四透鏡與影像拾取光學鏡片組的焦距以及第二透鏡之物側面與像側面的曲率半徑，可有效縮短光學總長度、修正像差與色差及獲得良好的成像品質。

Description

影像拾取光學鏡片組
本發明係關於一種影像拾取光學鏡片組，特別關於一種由複合透鏡所組成的影像拾取光學鏡片組。
近年來，隨著具有攝影功能之可攜式電子產品的興起，微型取像模組的需求日漸提高，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，如何在有效的空間條件下提升微型化攝影鏡頭的成像品質成為業者關注的重點。
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7,365,920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)及個人數位助理(Personal Digital Assistant，PDA)等高規格行動裝置的盛行，帶動小型化攝影鏡頭在畫素及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鏡頭模組，再加上電子產品不斷地往高性能且輕薄化的趨勢發展，因此急需一種適用於輕薄、可攜式電子產品上，使可攜式電子產品的成像品質提升且可以縮小整體鏡頭體積的光學取像系統。
為了改善習知技術所存在的問題，本發明提供一種影像拾取光學鏡片組，藉以提升微型攝像鏡頭的成像品質，並有效縮短光學總長度。
根據本發明所揭露一實施例之影像拾取光學鏡片組，由光軸之物側至像側依序包括：一具正屈折力之第一透鏡、一具負屈折力之第二透鏡、一具正屈折力之第三透鏡、一具負屈折力之第四透鏡及一第五透鏡。其中，第二透鏡之物側面與像側面皆為凹面。第三透鏡之物側面為凹面，第三透鏡之像側面為凸面，第三透鏡之物側面與像側面皆為非球面，且第三透鏡的材質為塑膠。第四透鏡之物側面為凹面，第四透鏡之像側面為凸面，第四透鏡之物側面與像側面皆為非球面，且第四透鏡的材質為塑膠。第五透鏡之物側面與像側面皆為非球面，且第五透鏡的材質為塑膠。
其中，於光軸上，第一透鏡與第二透鏡之間具有一空間距離(air distance)，影像拾取光學鏡片組具有一焦距f，第二透鏡具有一焦距f2，第四透鏡具有一焦距f4，第二透鏡之物側面具有一曲率半徑R3，第二透鏡之像側面具有一曲率半徑R4，且滿足以下條件式：
(條件式1)：-1.4＜f/f2＜-0.3
(條件式2)：-1.5＜f/f4＜-0.2
(條件式3)：-0.6＜(R3+R4)/(R3-R4)＜1.0
根據本發明所揭露另一實施例之影像拾取光學鏡片組，由光軸之物側至像側依序包括：一具正屈折力之第一透鏡、一具負屈折力之第二透鏡、一第三透鏡、一具負屈折力之第四透鏡及一第五透鏡。其中，第二透鏡之物側面與像側面皆為凹面。第三透鏡之物側面為凹面，第三透鏡之像側面為凸面，第三透鏡之物側面與像側面皆為非球面，且第三透鏡的材質為塑膠。第四透鏡之物側面為凹面，第四透鏡之像側面為凸面，第四透鏡之物側面與像側面皆為非球面，且第四透鏡的材質為塑膠。第五透鏡之物側面與像側面皆為非球面，且第五透鏡的材質為塑膠。
其中，於光軸上，第一透鏡與第二透鏡之間具有一空間距離T12，第二透鏡與第三透鏡之間具有一空間距離T23，影像拾取光學鏡片組具有一焦距f，第四透鏡具有一焦距f4，第四透鏡之物側面具有一曲率半徑R7，第四透鏡之像側面具有一曲率半徑R8，第一透鏡具有一色散係數V1，第二透鏡具有一色散係數V2，且滿足(條件式2)與以下條件式：
(條件式4)：-14.0＜(R7+R8)/(R7-R8)＜-2.0
(條件式5)：0＜T12/T23＜1.4
(條件式6)：20＜V1－V2＜45
依據本發明所揭露之影像拾取光學鏡片組，具正屈折力之第一透鏡提供影像拾取光學鏡片組所需的部分屈折力，可有助於縮短影像拾取光學鏡片組的光學總長度。第二透鏡具有負屈折力且第二透鏡之物側面與像側面皆為凹面，可有效修正影像拾取光學鏡片組的像差與色差。第三透鏡具有正屈折力、第三透鏡之物側面為凹面且第三透鏡之像側面為凸面，可有效配合第一透鏡正屈折力，以降低影像拾取光學鏡片組敏感度，並有助於修正影像拾取光學鏡片組的像散。具負屈折力之第四透鏡與第三透鏡形成望遠結構(Telephoto structure)，可有利於降低影像拾取光學鏡片組的光學總長度。第四透鏡具有負屈折力、第四透鏡之物側面為凹面且第四透鏡之像側面為凸面，有效修正影像拾取光學鏡片組的高階像差。
第三透鏡、第四透鏡與第五透鏡的材質為塑膠，可有效降低生產成本。第三透鏡、第四透鏡與第五透鏡的透鏡表面為非球面，可有效消減像差與降低影像拾取光學鏡片組的總長度。
當影像拾取光學鏡片組滿足上述(條件式1)時，可有利於修正影像拾取光學鏡片組的色差與像差。當影像拾取光學鏡片組滿足上述(條件式2)時，可有利於修正影像拾取光學鏡片組的高階像差。當影像拾取光學鏡片組滿足上述(條件式3)時，有效修正影像拾取光學鏡片組的像散。當影像拾取光學鏡片組滿足上述(條件式4)時，令第四透鏡之物側面與第四透鏡之像側面具有合適的曲率半徑，不至於使影像拾取光學鏡片組的像差過大。當影像拾取光學鏡片組滿足上述(條件式5)時，第一透鏡、第二透鏡與第三透鏡之間的距離較為合適，有效縮小光線入射影像感測元件的角度，進而有利於修正影像拾取光學鏡片組的軸外像差。當影像拾取光學鏡片組滿足上述(條件式6)時，有利於修正影像拾取光學鏡片組的色差。
以上關於本發明的內容說明及以下之實施方式的說明係用以示範及解釋本發明的精神及原理，並且提供本發明的專利申請範圍更進一步的解釋。
根據本發明所揭露之影像拾取光學鏡片組，係先以「第1A圖」作一舉例說明，以說明各實施例中具有相同的透鏡組成及配置關係，以及說明各實施例中具有相同的影像拾取光學鏡片組的條件式，而其他相異之處將於各實施例中詳細描述。
以「第1A圖」為例，影像拾取光學鏡片組10由光軸之物側至像側(如「第1A圖」由左至右)依序包括有一第一透鏡110、一第二透鏡120、一第三透鏡130、一第四透鏡140、一第五透鏡150、一紅外線濾光片160及一影像感測元件172，影像感測元件172配置於一成像面170上。
第一透鏡110包括一第一透鏡物側面111及一第一透鏡像側面112。第一透鏡110具有正屈折力，可提供影像拾取光學鏡片組10所需的部分屈折力，且縮短光學總長度。再者，第一透鏡物側面111可為一凸面，更可加強第一透鏡110的正屈折力，使影像拾取光學鏡片組10的總長度變得更短。
第二透鏡120包括一第二透鏡物側面121及一第二透鏡像側面122。第二透鏡120具有負屈折力且第二透鏡物側面121與第二透鏡像側面122皆為凹面，可有效修正影像拾取光學鏡片組10的像差與色差。
第三透鏡130包括一第三透鏡物側面131及一第三透鏡像側面132。第三透鏡130具有正屈折力、第三透鏡物側面131為凹面且第三透鏡像側面132為凸面，可有效分配影像拾取光學鏡片組10的正屈折力，降低影像拾取光學鏡片組10敏感度，並有助於修正影像拾取光學鏡片組10的像散。
第四透鏡140包括一第四透鏡物側面141及一第四透鏡像側面142。具負屈折力的第四透鏡140與具正屈折力的第三透鏡130形成望遠結構(Telephoto structure)，可有效縮短影像拾取光學鏡片組10的光學總長度。第四透鏡140具有負屈折力、第四透鏡物側面141為凹面且第四透鏡像側面142為凸面時，有利於修正影像拾取光學鏡片組10的高階像差。
第五透鏡150包括一第五透鏡物側面151及一第五透鏡像側面152。第五透鏡像側面152為凹面，可使影像拾取光學鏡片組10的主點(Principal Point)更遠離成像面170，以促進鏡頭的小型化。此外，第五透鏡150更包括至少一反曲點153，以有效地壓制離軸視場的光線入射於影像感測元件172上的角度，並且可進一步修正離軸視場的像差。
根據本發明所揭露之影像拾取光學鏡片組10可滿足以下條件式：
(條件式1)：-1.4<f/f2<-0.3
(條件式2)：-1.5<f/f4<-0.2
(條件式3)：-0.6<(R3+R4)/(R3-R4)<1.0
(條件式4)：-14.0<(R7+R8)/(R7-R8)<-2.0
(條件式5)：0＜T12/T23＜1.4
(條件式6)：20＜V1－V2＜45
其中，f為影像拾取光學鏡片組10的焦距，f2為第二透鏡120的焦距，f4為第四透鏡140的焦距，R3為第二透鏡物側面121的曲率半徑，R4為第二透鏡像側面122的曲率半徑，R7為第四透鏡物側面141的曲率半徑，R8為第四透鏡像側面142的曲率半徑，V1為第一透鏡110的色散係數，V2為第二透鏡120的色散係數，於光軸上，T12為第一透鏡110與第二透鏡120之間的空間距離(air distance)，T23為第二透鏡120與第三透鏡130之間的空間距離。
當影像拾取光學鏡片組10滿足上述(條件式1)時，可有利於修正影像拾取光學鏡片組10的色差與像差。當影像拾取光學鏡片組10滿足上述(條件式2)時，可有利於修正影像拾取光學鏡片組10的高階像差。其中，符合上述(條件式2)之最佳範圍可為-0.6＜f/f4＜-0.2。
當影像拾取光學鏡片組10滿足上述(條件式3)時，有效修正影像拾取光學鏡片組10的像散。其中，符合上述(條件式3)之最佳範圍可為0＜(R3+R4)/(R3-R4)＜1.0。當影像拾取光學鏡片組10滿足上述(條件式4)時，令第四透鏡物側面141與第四透鏡像側面142具有合適的曲率半徑，不至於使影像拾取光學鏡片組10的像差過大。其中，符合上述(條件式4)之最佳範圍可為-7.5＜(R7+R8)/(R7-R8)＜-3.0。
當影像拾取光學鏡片組10滿足上述(條件式5)時，第一透鏡110、第二透鏡120與第三透鏡130之間的距離較為合適，有效縮小光線入射影像感測元件172的角度，進而有利於修正影像拾取光學鏡片組10的軸外像差。其中，符合上述(條件式5)之最佳範圍可為0＜T12/T23＜0.5。當影像拾取光學鏡片組10滿足上述(條件式6)時，有利於修正影像拾取光學鏡片組10的色差。其中，符合上述(條件式6)之最佳範圍可為30＜V1－V2＜42。
此外，影像拾取光學鏡片組10亦可滿足下列條件式：
(條件式7)：1.2＜f/f1＜2.0
(條件式8)：-0.5＜f/f3+f/f4+f/f5＜0.3
(條件式9)：TTL/ImgH＜2.1
其中，f1為第一透鏡110的焦距，f3為第三透鏡130的焦距，f5為第五透鏡150的焦距，TTL為第一透鏡物側面111至成像面170之間的距離，ImgH為影像感測元件172之有效感測區域對角線的一半。
當影像拾取光學鏡片組10滿足(條件式7)時，第一透鏡110具有適當的正屈折力，有助於縮短影像拾取光學鏡片組10的光學總長度。當影像拾取光學鏡片組10滿足(條件式8)時，令第三透鏡130、第四透鏡140與第五透鏡150之間的屈折力達到平衡，可修正影像拾取光學鏡片組10的像差。當影像拾取光學鏡片組10滿足(條件式9)時，可維持影像拾取光學鏡片組10小型化的特性。
其中，影像拾取光學鏡片組10中第三透鏡130、第四透鏡140與第五透鏡150的材質可為塑膠，以有效降低生產成本。此外，第三透鏡130、第四透鏡140與第五透鏡150的透鏡表面可為非球面，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，且可以有效降低影像拾取光學鏡片組10的光學總長度。
此外，在影像拾取光學鏡片組10中，若透鏡表面係為凸面，則表示透鏡表面於近軸處為凸面；若透鏡表面係為凹面，則表示透鏡表面於近軸處為凹面。
再者，應使用需求可在影像拾取光學鏡片組10中***至少一光闌，如耀光光闌(Glare Stop)、視場光闌(Field Stop)等光闌，以排除雜散光並提高成像品質或限制其被攝物的成像大小。
根據本發明所揭露之影像拾取光學鏡片組，將以下述各實施例進一步描述具體方案。其中，各實施例中參數的定義如下：Fno為影像拾取光學鏡片組的光圈值，HFOV為影像拾取光學鏡片組中最大視角的一半。此外，各實施例中所描述的非球面可利用但不限於下列非球面方程式(條件式ASP)表示：
其中，X為非球面上距離光軸為Y的點，Y為非球面曲線上的點及光軸的距離，k為錐面係數，Ai為第i階非球面係數，在各實施例中i可為但不限於4、6、8、10、12、14、16。
＜第一實施例＞
請參照「第1A圖」所示，係為影像拾取光學鏡片組的第一實施例結構示意圖。影像拾取光學鏡片組10由物側至像側(亦即沿著「第1A圖」之左側至右側)依序包括有一第一透鏡110、一光圈100、一第二透鏡120、一第三透鏡130、一第四透鏡140、一第五透鏡150、一紅外線紅外線濾光片160及一影像感測元件172，影像感測元件172設置於一成像面170上。
在本實施例中，影像拾取光學鏡片組10所接受光線的波長係以587.6奈米(nanometer，nm)為例，然而上述波長可根據實際需求進行調整，並不以上述波長數值為限。
在本實施例中，第一透鏡110具有正屈折力，第二透鏡120具有負屈折力，第三透鏡130具有正屈折力，第四透鏡140具有負屈折力。其中，第二透鏡物側面121與第二透鏡像側面122皆為凹面，第三透鏡物側面131為凹面，第三透鏡像側面132為凸面，第四透鏡物側面141為凹面，第四透鏡像側面142為凸面。
關於影像拾取光學鏡片組10的詳細資料如下列「表1-1」所示：
此外，於「表1-1」中，由第一透鏡物側面111至第五透鏡之像側面152皆可為非球面，且可符合但不限於上述(條件式ASP)的非球面，關於各個非球面的參數請參照下列「表1-2」：
此外，從「表1-1」中可推算出「表1-3」所述的內容：
由表1-3可知，在本實施例中，影像拾取光學鏡片組10的f/f2為-0.61，符合(條件式1)所述之範圍。影像拾取光學鏡片組10的f/f4為-0.35，符合(條件式2)所述之範圍。影像拾取光學鏡片組10的(R3+R4)/(R3-R4)為0.18，符合(條件式3)所述之範圍。影像拾取光學鏡片組10的(R7+R8)/(R7-R8)為-5.82，符合(條件式4)所述之範圍。
影像拾取光學鏡片組10的T12/T23為0.17，符合(條件式5)所述之範圍。影像拾取光學鏡片組10的V1－V2為32.5，符合(條件式6)所述之範圍。影像拾取光學鏡片組10的f/f1為1.57，符合(條件式7)所述之範圍。影像拾取光學鏡片組10的f/f3+f/f4+f/f5為-0.12，符合(條件式8)所述之範圍。影像拾取光學鏡片組10的TTL/ImgH為1.78，符合(條件式9)所述之範圍。
請參照「第1B圖」所示，係為波長486.1nm、587.6nm與656.3nm的光線入射於「第1A圖」所揭露之影像拾取光學鏡片組的縱向球差(Longitudinal Spherical Aberration)曲線示意圖。其中，波長486.1nm的光線於影像拾取光學鏡片組10中的縱向球差曲線係為「第1B圖」圖面中的實線L。波長587.6nm的光線於影像拾取光學鏡片組10中的縱向球差曲線係為「第1B圖」圖面中的虛線M。波長656.3nm的光線於影像拾取光學鏡片組10中的縱向球差曲線係為「第1B圖」圖面中的點線N。橫座標為焦點位置(mm)，縱座標為標準化(Normalized)的入射瞳或光圈半徑。也就是說，由縱向球差曲線可看出近軸光(縱座標接近0)及邊緣光(縱座標接近1)分別進入系統後之焦點位置的差異，上述的近軸光及邊緣光皆平行於光軸。從「第1B圖」中可知，本實施例影像拾取光學鏡片組10不論是接收波長486.1nm、587.6nm或656.3nm的光線，影像拾取光學鏡片組所產生的縱向球差皆介於-0.05mm至0.01mm之間。
在後述之第二實施例至第六實施例的內容，「第2B圖」、「第3B圖」、「第4B圖」、「第5B圖」與「第6B圖」之縱向球差曲線示意圖中，其所表示之實線L係為波長486.1nm的光線的縱向球差曲線，虛線M係為波長587.6nm的光線的縱向球差曲線，點線N係為波長656.3nm的光線的縱向球差曲線，為簡潔篇幅，故不再逐一贅述。
再請參照「第1C圖」所示，係為波長587.6nm的光線入射於「第1A圖」所揭露之影像拾取光學鏡片組的像散場曲(Astigmatic Field Curves)曲線示意圖。其中，子午面(Tangential Plane)的像散場曲曲線係為「第1C圖」圖面中的虛線T。弧矢面(Sagittal Plane)的像散場曲曲線係為「第1C圖」圖面中的實線S。橫座標為焦點的位置(mm)，縱座標為像高(mm)。也就是說，由像散場曲曲線可看出子午面及弧矢面因曲率不同所造成焦點位置之差異。從「第1C圖」中可知，波長587.6nm的光線入射影像拾取光學鏡片組10所產生的子午面的像散場曲介於-0.05mm至0mm之間，弧矢面的像散場曲介於-0.05mm至0mm之間。
在後述之第二實施例至第六實施例的內容，「第2C圖」、「第3C圖」、「第4C圖」、「第5C圖」與「第6C圖」之像散場曲曲線示意圖中，其所表示之實線S係為弧矢面的像散場曲曲線，虛線T係為子午面的像散場曲曲線，為簡潔篇幅，故不再逐一贅述。
再請參照「第1D圖」所示，係為波長587.6nm的光線入射於「第1A圖」所揭露之影像拾取光學鏡片組的畸變(Distortion)曲線示意圖。其中，水平軸為畸變率(%)，垂直軸為像高(mm)。也就是說，由畸變曲線G可看出不同像高所造成畸變率之差異。從「第1D圖」中可知，波長587.6nm的光線入射影像拾取光學鏡片組10所產生的畸變率介於-0.5%至3%之間。如「第1B圖」至「第1D圖」所示，依照上述第一實施例進行設計，影像拾取光學鏡片組10可有效改善各種像差。
在後述之第二實施例至第六實施例的內容，「第2D圖」、「第3D圖」、「第4D圖」、「第5D圖」與「第6D圖」之畸變曲線示意圖中，其所表示之實線G係為波長587.6nm的光線的畸變曲線，為簡潔篇幅，故不再逐一贅述。
需注意的是，波長486.1nm與656.3nm的光線入射於影像拾取光學鏡片組10所分別產生的畸變曲線與像散場曲曲線接近波長587.6nm的光線入射於影像拾取光學鏡片組10的畸變曲線與像散場曲曲線，為避免「第1C圖」與「第1D圖」圖式的混亂，於「第1C圖」與「第1D圖」圖中未繪製出波長486.1nm與656.3nm的光線入射於影像拾取光學鏡片組10所分別產生的畸變曲線與像散場曲曲線，以下第二實施例至第六實施例亦同。
＜第二實施例＞
請參照「第2A圖」所示，係為根據本發明所揭露之影像拾取光學鏡片組的第二實施例結構示意圖。其具體實施方式及前述第一實施例大致相同，且第二實施例中所述的元件及第一實施例中所述的元件相同，其元件編號皆以2作為百位數字之開頭，表示其具有相同的功能或結構，為求簡化說明，以下僅就相異之處加以說明，其餘相同處不在贅述。
在本實施例中，影像拾取光學鏡片組20所接受光線的波長係以587.6nm為例，然而上述波長可根據實際需求進行調整，並不以上述波長數值為限。
在本實施例中，第一透鏡210具有正屈折力，第二透鏡220具有負屈折力，第三透鏡230具有正屈折力，第四透鏡240具有負屈折力。其中，第二透鏡物側面221與第二透鏡像側面222皆為凹面，第三透鏡物側面231為凹面，第三透鏡像側面232為凸面，第四透鏡物側面241為凹面，第四透鏡像側面242為凸面。
影像拾取光學鏡片組20的詳細資料如下列「表2-1」所示：
於「表2-1」中，由第一透鏡物側面211至第五透鏡像側面252皆可為非球面，且可符合但不限於上述(條件式ASP)的非球面，關於各個非球面的參數請參照下列「表2-2」：
此外，從「表2-1」中可推算出「表2-3」所述的內容：
請參照「第2B圖」所示，係為波長486.1 nm、587.6 nm與656.3nm的光線入射於「第2A圖」所揭露之影像拾取光學鏡片組的縱向球差曲線示意圖。從「第2B圖」中可知，本實施例中不論是接收波長486.1 nm、587.6 nm或656.3nm的光線，影像拾取光學鏡片組20所產生的縱向球差皆介於-0.07mm至0.01mm之間。
再請參照「第2C圖」所示，係為波長587.6nm的光線入射於「第2A圖」所揭露之影像拾取光學鏡片組的像散場曲曲線示意圖。從「第2C圖」中可知，波長587.6nm的光線入射影像拾取光學鏡片組20所產生的子午面像散場曲介於-0.12mm至0mm之間，弧矢面像散場曲介於-0.075mm至0 mm之間。
再請參照「第2D圖」所示，係為波長587.6nm的光線入射於「第2A圖」所揭露之影像拾取光學鏡片組的畸變曲線示意圖。從「第2D圖」中可知，波長587.6nm的光線入射影像拾取光學鏡片組20所產生的畸變率介於-1.5%至1%之間。如「第2B圖」至「第2D圖」所述，依照上述第二實施例進行設計，本發明所揭露之影像拾取光學鏡片組20可有效改善各種像差。
＜第三實施例＞
請參照「第3A圖」所示，係為根據本發明所揭露之影像拾取光學鏡片組的第三實施例結構示意圖。其具體實施方式及前述第一實施例大致相同，且第三實施例中所述的元件及第一實施例中所述的元件相同，其元件編號皆以3作為百位數字之開頭，表示其具有相同的功能或結構，為求簡化說明，以下僅就相異之處加以說明，其餘相同處不在贅述。
在本實施例中，影像拾取光學鏡片組30所接受光線的波長係以587.6nm為例，然而上述波長可根據實際需求進行調整，並不以上述波長數值為限。
在本實施例中，第一透鏡310具有正屈折力，第二透鏡320具有負屈折力，第三透鏡330具有正屈折力，第四透鏡340具有負屈折力。其中，第二透鏡物側面321與第二透鏡像側面322皆為凹面，第三透鏡物側面331為凹面，第三透鏡像側面332為凸面，第四透鏡物側面341為凹面，第四透鏡像側面342為凸面。
影像拾取光學鏡片組30的詳細資料如下列「表3-1」所示：
於「表3-1」中，由第一透鏡物側面311至第五透鏡像側面352皆可為非球面，且可符合但不限於上述(條件式ASP)的非球面，關於各個非球面的參數請參照下列「表3-2」：
此外，從「表3-1」中可推算出「表3-3」所述的內容：
請參照「第3B圖」所示，係為波長486.1 nm、587.6 nm與的縱向球差曲線示意圖。從「第3B圖」中可知，本實施例中不論是接收波長486.1 nm、587.6 nm或656.3nm的光線，影像拾取光學鏡片組30所產生的縱向球差皆介於-0.05mm至0.01mm之間。
再請參照「第3C圖」所示，係為波長587.6nm的光線入射於「第3A圖」所揭露之影像拾取光學鏡片組的像散場曲曲線示意圖。從「第3C圖」中可知，波長587.6nm的光線入射影像拾取光學鏡片組30所產生的子午面像散場曲介於-0.05mm至0mm之間，弧矢面像散場曲介於-0.05mm至0mm之間。
再請參照「第3D圖」所示，係為波長587.6nm的光線入射於「第3A圖」所揭露之影像拾取光學鏡片組的畸變曲線示意圖。從「第3D圖」中可知，波長587.6nm的光線入射影像拾取光學鏡片組30所產生的畸變率介於-0.5%至2.5%之間。如「第3B圖」至「第3D圖」所述，依照上述第三實施例進行設計，本發明所揭露之影像拾取光學鏡片組30可有效改善各種像差。
＜第四實施例＞
請參照「第4A圖」所示，係為根據本發明所揭露之影像拾取光學鏡片組的第四實施例結構示意圖。其具體實施方式及前述第一實施例大致相同，且第四實施例中所述的元件及第一實施例中所述的元件相同，其元件編號皆以4作為百位數字之開頭，表示其具有相同的功能或結構，為求簡化說明，以下僅就相異之處加以說明，其餘相同處不在贅述。
在本實施例中，影像拾取光學鏡片組40所接受光線的波長係以587.6nm為例，然而上述波長可根據實際需求進行調整，並不以上述波長數值為限。在本實施例中，第一透鏡410具有正屈折力，第二透鏡420具有負屈折力，第三透鏡430具有正屈折力，第四透鏡440具有負屈折力。其中，第二透鏡物側面421與第二透鏡像側面422皆為凹面，第三透鏡物側面431為凹面，第三透鏡像側面432為凸面，第四透鏡物側面441為凹面，第四透鏡像側面442為凸面。
影像拾取光學鏡片組40的詳細資料如下列「表4-1」所示：
於「表4-1」中，由第一透鏡物側面411至第五透鏡像側面452皆可為非球面，且可符合但不限於上述(條件式ASP)的非球面，關於各個非球面的參數請參照下列「表4-2」：
於各個非球面的參數請參照下列「表4-2」：
此外，從「表4-1」中可推算出「表4-3」所述的內容：
請參照「第4B圖」所示，係為波長486.1 nm、587.6 nm與656.3nm的光線入射於「第4A圖」所揭露之影像拾取光學鏡片組的縱向球差曲線示意圖。從「第4B圖」中可知，本實施例中不論是接收波長486.1 nm、587.6 nm或656.3nm的光線，影像拾取光學鏡片組40所產生的縱向球差皆介於-0.025mm至0.075mm之間。
再請參照「第4C圖」所示，係為波長587.6nm的光線入射於「第4A圖」所揭露之影像拾取光學鏡片組的像散場曲曲線示意圖。從「第4C圖」中可知，波長587.6nm的光線入射影像拾取光學鏡片組40所產生的子午面像散場曲介於-0.01mm至0.02mm之間，弧矢面像散場曲介於-0.03mm至0mm之間。
再請參照「第4D圖」所示，係為波長587.6nm的光線入射於「第4A圖」所揭露之影像拾取光學鏡片組的畸變曲線示意圖。從「第4D圖」中可知，波長587.6nm的光線入射影像拾取光學鏡片組40所產生的畸變率介於-0.5%至1.5%之間。如「第4B圖」至「第4D圖」所述，依照上述第四實施例進行設計，本發明所揭露之影像拾取光學鏡片組40可有效改善各種像差。
＜第五實施例＞
請參照「第5A圖」所示，係為根據本發明所揭露之影像拾取光學鏡片組的第五實施例結構示意圖。其具體實施方式及前述第一實施例大致相同，且第五實施例中所述的元件及第一實施例中所述的元件相同，其元件編號皆以5作為百位數字之開頭，表示其具有相同的功能或結構，為求簡化說明，以下僅就相異之處加以說明，其餘相同處不在贅述。
在本實施例中，影像拾取光學鏡片組50所接受光線的波長係以587.6nm為例，然而上述波長可根據實際需求進行調整，並不以上述波長數值為限。
在本實施例中，第一透鏡510具有正屈折力，第二透鏡520具有負屈折力，第三透鏡530具有正屈折力，第四透鏡540具有負屈折力。其中，第二透鏡物側面521與第二透鏡像側面522皆為凹面，第三透鏡物側面531為凹面，第三透鏡像側面532為凸面，第四透鏡物側面541為凹面，第四透鏡像側面542為凸面。
影像拾取光學鏡片組50的詳細資料如下列「表5-1」所示：
於「表5-1」中，由第一透鏡物側面511至第五透鏡像側面552皆可為非球面，且可符合但不限於上述(條件式ASP)的非球面，關於各個非球面的參數請參照下列「表5-2」：
此外，從「表5-1」中可推算出「表5-3」所述的內容：
請參照「第5B圖」所示，係為波長486.1 nm、587.6 nm與656.3nm的光線入射於「第5A圖」所揭露之影像拾取光學鏡片組的縱向球差曲線示意圖。從「第5B圖」中可知，本實施例中不論是接收波長486.1 nm、587.6 nm或656.3nm的光線，影像拾取光學鏡片組50所產生的縱向球差皆介於-0.03mm至0.05mm之間。
再請參照「第5C圖」所示，係為波長587.6nm的光線入射於「第5A圖」所揭露之影像拾取光學鏡片組的像散場曲曲線示意圖。從「第5C圖」中可知，波長587.6nm的光線入射影像拾取光學鏡片組50所產生的子午面像散場曲介於-0.03mm至0.01mm之間，弧矢面像散場曲介於-0.04mm至0mm之間。
再請參照「第5D圖」所示，係為波長587.6nm的光線入射於「第5D圖」中可知，波長587.6nm的光線入射影像拾取光學鏡片組50所產生的畸變率介於0%至1.5%之間。如「第5B圖」至「第5D圖」所述，依照上述第五實施例進行設計，本發明所揭露之影像拾取光學鏡片組50可有效改善各種像差。
＜第六實施例＞
請參照「第6A圖」所示，係為根據本發明所揭露之影像拾取光學鏡片組的第六實施例結構示意圖。其具體實施方式及前述第一實施例大致相同，且第六實施例中所述的元件及第一實施例中所述的元件相同，其元件編號皆以6作為百位數字之開頭，表示其具有相同的功能或結構，為求簡化說明，以下僅就相異之處加以說明，其餘相同處不在贅述。
在本實施例中，影像拾取光學鏡片組60所接受光線的波長係以587.6nm為例，然而上述波長可根據實際需求進行調整，並不以上述波長數值為限。在本實施例中，第一透鏡610具有正屈折力，第二透鏡620具有負屈折力，第三透鏡630具有正屈折力，第四透鏡640具有負屈折力。其中，第二透鏡物側面621與第二透鏡像側面622皆為凹面，第三透鏡物側面631為凹面，第三透鏡像側面632為凸面，第四透鏡物側面641為凹面，第四透鏡像側面642為凸面。
影像拾取光學鏡片組60的詳細資料如下列「表6-1」所示：
於「表6-1」中，由第一透鏡物側面611至第五透鏡像側面652皆可為非球面，且可符合但不限於上述(條件式ASP)的非球面，關於各個非球面的參數請參照下列「表6-2」：
此外，從「表6-1」中可推算出「表6-3」所述的內容：
請參照「第6B圖」所示，係為波長486.1 nm、587.6 nm與656.3nm的光線入射於「第6A圖」所揭露之影像拾取光學鏡片組的縱向球差曲線示意圖。從「第6B圖」中可知，本實施例中不論是接收波長486.1 nm、587.6 nm或656.3nm的光線，影像拾取光學鏡片組60所產生的縱向球差皆介於-0.04mm至0.05mm之間。
再請參照「第6C圖」所示，係為波長587.6nm的光線入射於「第6A圖」所揭露之影像拾取光學鏡片組的像散場曲曲線示意圖。從「第6C圖」中可知，波長587.6nm的光線入射影像拾取光學鏡片組60所產生的子午面像散場曲介於0mm至0.11mm之間，弧矢面像散場曲介於0mm至0.05mm之間。
再請參照「第6D圖」所示，係為波長587.6nm的光線入射於「第6A圖」所揭露之影像拾取光學鏡片組的畸變曲線示意圖。從「第6D圖」中可知，波長587.6nm的光線入射影像拾取光學鏡片組60所產生的畸變率介於0%至3%之間。如「第6B圖」至「第6D圖」所述，依照上述第六實施例進行設計，本發明所揭露之影像拾取光學鏡片組60可有效改善各種像差。
雖然本發明以前述的較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動及潤飾，因此本發明的專利保護範圍須視本說明書所附的申請專利範圍所界定者為準。
10,20,30,40,50,60．．．影像拾取光學鏡片組
100,200,300,400,500,600．．．光圈
110,210,310,410,510,610．．．第一透鏡
111,211,311,411,511,611．．．第一透鏡物側面
112,212,312,412,512,612．．．第一透鏡像側面
120,220,320,420,520,620．．．第二透鏡
121,221,321,421,521,621．．．第二透鏡物側面
122,222,322,422,522,622．．．第二透鏡像側面
130,230,330,430,530,630．．．第三透鏡
131,231,331,431,531,631．．．第三透鏡物側面
132,232,332,432,532,632．．．第三透鏡像側面
140,240,340,440,540,640．．．第四透鏡
141,241,341,441,541,641．．．第四透鏡物側面
142,242,342,442,542,642．．．第四透鏡像側面
150,250,350,450,550,650．．．第五透鏡
151,251,351,451,551,651．．．第五透鏡物側面
152,252,352,452,552,652．．．第五透鏡像側面
153,253,353,453,553,653．．．反曲點
160,260,360,460,560,660．．．紅外線濾光片
170,270,370,470,570,670．．．成像面
172,272,372,472,572,672．．．影像感測元件
第1A圖為本發明之影像拾取光學鏡片組的第一實施例結構示意圖。
第1B圖係為波長486.1nm、587.6nm與656.3nm的光線入射於第1A圖所揭露之影像拾取光學鏡片組的縱向球差曲線示意圖。
第1C圖係為波長587.6nm的光線入射於第1A圖所揭露之影像拾取光學鏡片組的像散場曲曲線示意圖。
第1D圖係為波長587.6nm的光線入射於第1A圖所揭露之影像拾取光學鏡片組的畸變曲線示意圖。
第2A圖為本發明之影像拾取光學鏡片組的第二實施例結構示意圖。
第2B圖係為波長486.1nm、587.6nm與656.3nm的光線入射於第2A圖所揭露之影像拾取光學鏡片組的縱向球差曲線示意圖。
第2C圖係為波長587.6nm的光線入射於第2A圖所揭露之影像拾取光學鏡片組的像散場曲曲線示意圖。
第2D圖係為波長587.6nm的光線入射於第2A圖所揭露之影像拾取光學鏡片組的畸變曲線示意圖。
第3B圖係為波長486.1nm、587.6nm與656.3nm的光線入射於第3A圖所揭露之影像拾取光學鏡片組的縱向球差曲線示意圖。
第3C圖係為波長587.6nm的光線入射於第3A圖所揭露之影像拾取光學鏡片組的像散場曲曲線示意圖。
第3D圖係為波長587.6nm的光線入射於第3A圖所揭露之影像拾取光學鏡片組的畸變曲線示意圖；
第4A圖為本發明之影像拾取光學鏡片組的第四實施例結構示意圖。
第4B圖係為波長486.1nm、587.6nm與656.3nm的光線入射於第4A圖所揭露之影像拾取光學鏡片組的縱向球差曲線示意圖。
第4C圖係為波長587.6nm的光線入射於第4A圖所揭露之影像拾取光學鏡片組的像散場曲曲線示意圖。
第4D圖係為波長587.6nm的光線入射於第4A圖所揭露之影像拾取光學鏡片組的畸變曲線示意圖。
第5A圖為本發明之影像拾取光學鏡片組的第五實施例結構示意圖。
第5B圖係為波長486.1nm、587.6nm與656.3nm的光線入射於第5A圖所揭露之影像拾取光學鏡片組的縱向球差曲線示意圖。
第5C圖係為波長587.6nm的光線入射於第5A圖所揭露之影像拾取光學鏡片組的像散場曲曲線示意圖。
第5D圖係為波長587.6nm的光線入射於第5A圖所揭露之影像拾取光學鏡片組的畸變曲線示意圖。
第6A圖為本發明之影像拾取光學鏡片組的第六實施例結構示意圖。
第6B圖係為波長486.1nm、587.6nm與656.3nm的光線入射於第6A圖所揭露之影像拾取光學鏡片組的縱向球差曲線示意圖。
第6C圖係為波長587.6nm的光線入射於第6A圖所揭露之影像拾取光學鏡片組的像散場曲曲線示意圖。
第6D圖係為波長587.6nm的光線入射於第6A圖所揭露之影像拾取光學鏡片組的畸變曲線示意圖。
10．．．影像拾取光學鏡片組
100．．．光圈
110．．．第一透鏡
111．．．第一透鏡物側面
112．．．第一透鏡像側面
120．．．第二透鏡
121．．．第二透鏡物側面
122．．．第二透鏡像側面
130．．．第三透鏡
131．．．第三透鏡物側面
132．．．第三透鏡像側面
140．．．第四透鏡
141．．．第四透鏡物側面
142．．．第四透鏡像側面
150．．．第五透鏡
151．．．第五透鏡物側面
152．．．第五透鏡像側面
153．．．反曲點
160．．．紅外線濾光片
170．．．成像面
172．．．影像感測元件

Claims (19)

  1. 一種影像拾取光學鏡片組，係沿著一光軸之物側至像側依序包括：一具正屈折力之第一透鏡；一具負屈折力之第二透鏡，該第二透鏡之物側面與像側面皆為凹面；一具正屈折力之第三透鏡，該第三透鏡之物側面為凹面，該第三透鏡之像側面為凸面，該第三透鏡之物側面及像側面皆為非球面，該第三透鏡的材質為塑膠；一具負屈折力之第四透鏡，該第四透鏡之物側面為凹面，該第四透鏡之像側面為凸面，該第四透鏡之物側面及像側面皆為非球面，該第四透鏡的材質為塑膠；以及一第五透鏡，該第五透鏡之物側面及像側面皆為非球面，該第五透鏡的材質為塑膠；其中，於該光軸上，該第一透鏡與該第二透鏡之間具有一空間距離(air distance)，該影像拾取光學鏡片組具有一焦距f，該第二透鏡具有一焦距f2，該第四透鏡具有一焦距f4，該第二透鏡之物側面具有一曲率半徑R3，該第二透鏡之像側面具有一曲率半徑R4，且滿足以下條件式：-1.4＜f/f2＜-0.3；-1.5＜f/f4＜-0.2；以及-0.6＜(R3+R4)/(R3-R4)＜1.0。
  2. 如請求項1所述之影像拾取光學鏡片組，其中該第一透鏡之物側面為凸面，該第五透鏡之像側面為凹面。
  3. 如請求項2所述之影像拾取光學鏡片組，其中該第五透鏡具有一反曲點。
  4. 如請求項3所述之影像拾取光學鏡片組，其中該第一透鏡具有一焦距f1，該影像拾取光學鏡片組具有一焦距f，且滿足下列條件式：1.2＜f/f1＜2.0。
  5. 如請求項3所述之影像拾取光學鏡片組，其中該第一透鏡具有一色散係數V1，該第二透鏡具有一色散係數V2，且滿足下列條件式：20＜V1－V2＜45。
  6. 如請求項5所述之影像拾取光學鏡片組，其中該第一透鏡具有一色散係數V1，該第二透鏡具有一色散係數V2，且更滿足下列條件式：30＜V1－V2＜42。
  7. 如請求項3所述之影像拾取光學鏡片組，其中該影像拾取光學鏡片組具有一焦距f，該第四透鏡具有一焦距f4，且更滿足下列條件式：-0.6＜f/f4＜-0.2。
  8. 如請求項3所述之影像拾取光學鏡片組，其中於該光軸上，該第一透鏡與該第二透鏡之間具有一空間距離T12，該第二透鏡與該第三透鏡之間具有一空間距離T23，且滿足下列條件式：0＜T12/T23＜0.5。
  9. 如請求項3所述之影像拾取光學鏡片組，其中該第二透鏡之物側面具有一曲率半徑R3，該第二透鏡之像側面具有一曲率半徑R4，且滿足下列條件式：0＜(R3+R4)/(R3-R4)＜1.0。
  10. 如請求項9所述之影像拾取光學鏡片組，其中該影像拾取光學鏡片組具有一焦距f，該第三透鏡具有一焦距f3，該第四透鏡具有一焦距f4，該第五透鏡具有一焦距f5，且滿足下列條件式：-0.5＜f/f3+f/f4+f/f5＜0.3。
  11. 如請求項9所述之影像拾取光學鏡片組，其中該第四透鏡之物側面具有一曲率半徑R7，該第四透鏡之像側面具有一曲率半徑R8，且滿足下列條件式：-7.5＜(R7+R8)/(R7-R8)＜-3.0。
  12. 如請求項3所述之影像拾取光學鏡片組，其中該影像拾取光學鏡片組另包括一影像感測元件，該影像感測元件配置於一成像面，該第一透鏡之物側面至該成像面具有一距離TTL，該影像感測元件之有效感測區域對角線的一半為ImgH，且滿足下列條件式：TTL/ImgH＜2.1。
  13. 一種影像拾取光學鏡片組，係沿著一光軸之物側至像側依序包括：一具正屈折力之第一透鏡；一具負屈折力之第二透鏡，該第二透鏡之物側面與像側面皆為凹面；一第三透鏡，該第三透鏡之物側面為凹面，該第三透鏡之像側面為凸面，該第三透鏡之物側面及像側面皆為非球面，該第三透鏡的材質為塑膠；一具負屈折力之第四透鏡，該第四透鏡之物側面為凹面，該第四透鏡之像側面為凸面，該第四透鏡之物側面及像側面皆為非球面，該第四透鏡的材質為塑膠；以及一第五透鏡，該第五透鏡之物側面及像側面皆為非球面，該第五透鏡的材質為塑膠；其中，於該光軸上，該第一透鏡與該第二透鏡之間具有一空間距離(air distance)，該影像拾取光學鏡片組具有一焦距f，該第四透鏡具有一焦距f4，該第四透鏡之物側面具有一曲率半徑R7，該第四透鏡之像側面具有一曲率半徑R8，該第一透鏡與該第二透鏡之間具有一空間距離T12，該第二透鏡與該第三透鏡之間具有一空間距離T23，該第一透鏡具有一色散係數V1，該第二透鏡具有一色散係數V2，且滿足以下條件式：-1.5＜f/f4＜-0.2；-14.0＜(R7+R8)/(R7-R8)＜-2.0；0＜T12/T23＜1.4；以及20＜V1－V2＜45。
  14. 如請求項13所述之影像拾取光學鏡片組，其中該第一透鏡之物側面為凸面，該第五透鏡之像側面為凹面，該第五透鏡具有一反曲點。
  15. 如請求項14所述之影像拾取光學鏡片組，其中該影像拾取光學鏡片組具有一焦距f，該第一透鏡具有一焦距f1，且滿足下列條件式：1.2＜f/f1＜2.0。
  16. 如請求項14所述之影像拾取光學鏡片組，其中該影像拾取光學鏡片組具有一焦距f，該第四透鏡具有一焦距f4，且滿足下列條件式：-0.6＜f/f4＜-0.2。
  17. 如請求項15所述之影像拾取光學鏡片組，其中該第二透鏡之物側面具有一曲率半徑R3，該第二透鏡之像側面具有一曲率半徑R4，且滿足下列條件式：0＜(R3+R4)/(R3-R4)＜1.0。
  18. 如請求項15所述之影像拾取光學鏡片組，其中該第一透鏡與該第二透鏡之間具有一空間距離T12，該第二透鏡與該第三透鏡之間具有一空間距離T23，且滿足下列條件式：0＜T12/T23＜0.5。
  19. 如請求項15所述之影像拾取光學鏡片組，其中該影像拾取光學鏡片組具有一焦距f，該第三透鏡具有一焦距f3，該第四透鏡具有一焦距f4，該第五透鏡具有一焦距f5，且滿足下列條件式：-0.5＜f/f3+f/f4+f/f5＜0.3。
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