TWI421557B - 攝像透鏡系統 - Google Patents

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TWI421557B TW098123694A TW98123694A TWI421557B TW I421557 B TWI421557 B TW I421557B TW 098123694 A TW098123694 A TW 098123694A TW 98123694 A TW98123694 A TW 98123694A TW I421557 B TWI421557 B TW I421557B
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Description

攝像透鏡系統
本發明係關於一種攝像透鏡系統；特別是關於一種應用於手機相機的攝像透鏡系統。
最近幾年來，隨著手機相機的興起，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耦合元件(Charge Coupled Device,CCD)或互補性氧化金屬半導體(Complementary Metal-Oxide Semiconductor,CMOS)兩種，且由於半導體製程技術的進步，使得感光元件的畫素面積縮小，小型化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。
傳統搭載於手機相機的小型化攝影鏡頭，如美國專利第7,365,920號所示，多採用四片式透鏡結構為主；但由於手機相機的畫素攀升得非常迅速，感光元件的晝素面積逐漸縮小，且在系統成像品質的要求不斷提高的情況下，習知的四片式透鏡組將無法滿足更高階的攝影鏡頭模組，並由於電子產品不斷地往輕薄化、高性能的趨勢發展，因此急需一種可用於高畫素手機相機，且不至於使鏡頭總長度過長的攝像透鏡系統。
本發明提供一種攝像透鏡系統，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；一第三透鏡，其像側表面為凹面；一具正屈折力的第四透鏡；一具負屈折力的第五透鏡，其像側表面為凹面，且該第五透鏡至少一表面設置有至少一個反曲點；及一光圈，係設置於被攝物與該第三透鏡之間：其中該攝像透鏡系統中，該第一透鏡與該第二透鏡於光軸上的距離為T12，整體攝像透鏡系統的焦距為f，係滿足下記關係式：0.5<(T12/f)×100<15。
本發明藉由上述配置方式，可以有效修正系統像差以提升成像品質，並可同時有效縮短攝像透鏡系統的光學總長度，且兼具廣視場角的特性。
本發明前述攝像透鏡系統藉由該第一透鏡提供正屈折力，並且將光圈置於接近該攝像透鏡系統的物體側時，可以有效縮短該攝像透鏡系統的光學總長度。另外，上述的配置可使攝像透鏡系統的出射瞳(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，遠心特性對於現今的固態電子感光元件的感光能力極為重要，可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，本發明在前述攝像透鏡系統的第五透鏡設置有反曲點，將可更有效地壓制離軸視場的光線入射於感光元件上的角度，並且可進一步修正離軸視場的像差。除此之外，本發明前述攝像透鏡系統中，當將光圈置於越接近該第三透鏡處，可有利於廣視場角的特性，有助於對歪曲(Distortion)及倍率色收差(Chromatic Aberration of Magnification)的修正，而且可以有效降低該攝像透鏡系統的敏感度。換句話說，本發明前述攝像透鏡系統中，當將光圈置於越接近被攝物處，係著重於遠心特性，整體攝像透鏡系統的光學總長度可以更短；當將光圈置於越接近該第三透鏡處，則著重於廣視場角的特性，可以有效降低該攝像透鏡系統的敏感度。
另一方面，本發明提供另一種攝像透鏡系統，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；一具負屈折力的第三透鏡；一具正屈折力的第四透鏡，其物側表面及像側表面分別為凹面及凸面；一具負屈折力的第五透鏡，其像側表面為凹面，且該第五透鏡至少一表面設置有至少一個反曲點；及一光圈，係設置於被攝物與該第三透鏡之間；其中該攝像透鏡系統中，該第一透鏡與該第二透鏡於光軸上的距離為T12，整體攝像透鏡系統的焦距為f，係滿足下記關係式：0.5<(T12/f)×100<15。
本發明前述攝像透鏡系統中該第三透鏡為負屈折力，可更有效修正系統的佩茲伐和數(Petzval Sum)，使周邊像面變得更平。此外，本發明前述攝像透鏡系統中該第四透鏡，其物側表面及像側表面分別為凹面及凸面，可有效修正系統的像散(Astigmatism)。再者，本發明前述攝像透鏡系統中，當將光圈置於接近物體側，係著重於遠心特性，亦可以使攝像透鏡系統的光學總長度變得更短；當將光圈置於越接近該第三透鏡處，則著重於廣視場角的特性，可以有效降低該攝像透鏡系統的敏感度。
本發明提供一種攝像透鏡系統，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；一第三透鏡，其像側表面為凹面；一具正屈折力的第四透鏡；一具負屈折力的第五透鏡，其像側表面為凹面，且該第五透鏡至少一表面設置有至少一個反曲點；及一光圈，係設置於被攝物與該第三透鏡之間；其中該攝像透鏡系統中，該第一透鏡與該第二透鏡於光軸上的距離為T12，整體攝像透鏡系統的焦距為f，係滿足下記關係式：0.5<(T12/f)×100<15。
本發明前述攝像透鏡系統中，該第一透鏡具正屈折力且其物側表面為凸面，係可以有效縮短該攝像透鏡系統的光學總長度；該第二透鏡具負屈折力，係有利於修正系統的色差(Chromatic Aberration)；該第三透鏡可為負屈折力或正屈折力透鏡，當該第三透鏡具負屈折力，可更有效修正系統的佩茲伐和數(Petzval Sum)，使周邊像面變得更平，當該第三透鏡具正屈折力，則有利於對系統高階像差的補正；該第四透鏡具正屈折力，係可以有效分配該第一透鏡的正屈折力，以降低該攝像透鏡系統的敏感度；該第五透鏡具負屈折力，可與該第四透鏡形成一正、一負的望遠(Telephoto)結構，係可有效縮短該攝像透鏡系統的光學總長度。
本發明前述攝像透鏡系統中，該第一透鏡與該第二透鏡於光軸上的距離為T12，整體攝像透鏡系統的焦距為f，係滿足下記關係式：0.5<(T12/f)×100<15。當T12/f滿足上述關係式時，可防止像散的過度增大。
本發明前述攝像透鏡系統中，較佳地，該第二透鏡的像側表面為凹面，以有效增大該攝像透鏡系統的後焦距，使該第五透鏡與成像面之間具有足夠空間放置其它構件。
進一步地，本發明前述攝像透鏡系統中，較佳地，該第三透鏡的物側表面為凸面，可有利於修正系統的高階像差，以提升系統成像品質；且該第四透鏡的物側表面及像側表面分別為凹面及凸面，可有效修正系統的像散。
進一步地，本發明前述攝像透鏡系統中，該第一透鏡的色散係數(Abbe Number)為V1，第二透鏡的色散係數為V2，較佳地，係滿足下記關係式：V1-V2>20，以有效修正色差，更佳地，係滿足下記關係式：V1-V2>30。
進一步地，本發明前述攝像透鏡系統中，整體攝像透鏡系統的焦距為f，該第一透鏡的焦距為f1，較佳地，係滿足下記關係式：1.0<f/f1<1.8。當f/f1滿足上述關係式時，該第一透鏡的屈折力大小配置較為平衡，以有效縮短系統的光學總長度，並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，更佳地，係滿足下記關係式：1.2<f/f1<1.6。
進一步地，本發明前述攝像透鏡系統中，該第四透鏡的焦距為f4，該第五透鏡的焦距為f5，較佳地，係滿足下記關係式：-1.5<f4/f5<-0.5。當f4/f5滿足上述關係式時，可有效確保第四透鏡與第五透鏡所形成的一正一負的望遠結構，係有助於縮短系統的光學總長度。
進一步地，本發明前述攝像透鏡系統中，較佳地，該第三透鏡、第四透鏡及該第五透鏡中所有為新月形之透鏡滿足下述條件，其中Ro 為該新月形透鏡的物側表面曲率半徑，Ri 為該新月形透鏡的像側表面曲率半徑：0.5<Ro /Ri <2.0，以控制該透鏡的屈折力不至於過大，可有效降低系統的敏感度。
本發明前述攝像透鏡系統中，該第一透鏡的物側表面曲率半徑為R1，整體攝像透鏡系統的焦距為f，較佳地，係滿足下列關係式：0.2<R1/f<0.4。當R1/f滿足上述關係式時，可有效降低該攝像透鏡系統的光學總長度，且可避免高階像差過度增大。
進一步地，本發明前述攝像透鏡系統中，該光圈設置於被攝物與該第一透鏡之間，以有利於於遠心特性，整體攝像透鏡系統的光學總長度可以更短。
進一步地，本發明前述攝像透鏡系統中，另設置一電子感光元件供被攝物成像於其上，該第一透鏡的物側表面至該電子感光元件於光軸上的距離為TTL，而該電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半為ImgH，較佳地，係滿足下記關係式：TTL/ImgH<2.0。當TTL/ImgH滿足上述關係式時，有利於維持攝像透鏡系統的小型化，以搭載於輕薄可攜式的電子產品上。
進一步地，本發明前述攝像透鏡系統中，該第二透鏡的像側表面曲率半徑為R4，整體攝像透鏡系統的焦距為f，較佳地，係滿足下列關係式：0.7<R4/f<1.2。當R4/f滿足上述關係式時，可有效修正系統的色差，且同時不至於使攝像透鏡系統產生過大的後焦距，有利於維持系統的小型化。
本發明前述攝像透鏡系統中，該第二透鏡的色散係數(Abbe Number)為V2，第三透鏡的色散係數為V3，較佳地，係滿足下記關係式：∣V2-V3∣<15，以有效修正系統的色差。
本發明另一方面，提供另一種攝像透鏡系統，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；一具負屈折力的第三透鏡；一具正屈折力的第四透鏡，其物側表面及像側表面分別為凹面及凸面；一具負屈折力的第五透鏡，其像側表面為凹面，且該第五透鏡至少一表面設置有至少一個反曲點；及一光圈，係設置於被攝物與該第三透鏡之間；其中該攝像透鏡系統中，該第一透鏡與該第二透鏡於光軸上的距離為T12，整體攝像透鏡系統的焦距為f，係滿足下記關係式：0.5<(T12/f)×100<15。
本發明前述攝像透鏡系統中，該第一透鏡具正屈折力且其物側表面為凸面，係可以有效縮短該攝像透鏡系統的光學總長度；該第二透鏡具負屈折力，係有利於修正系統的色差(Chromatic Aberration)；該第三透鏡具負屈折力，可更有效修正系統的佩茲伐和數(Petzval Sum)，使周邊像面變得更平；該第四透鏡具正屈折力，係可以有效分配該第一透鏡的正屈折力，以降低該攝像透鏡系統的敏感度，且其物側表面及像側表面分別為凹面及凸面，係有利於修正系統的像散；該第五透鏡具負屈折力，可與該第四透鏡形成一正、一負的望遠(Telephoto)結構，係可有效縮短該攝像透鏡系統的光學總長度。
本發明前述攝像透鏡系統中，該第一透鏡與該第二透鏡於光軸上的距離為T12，整體攝像透鏡系統的焦距為f，係滿足下記關係式：0.5<(T12/f)×100<15。當T12/f滿足上述關係式時，可防止像散的過度增大。
本發明前述攝像透鏡系統中，較佳地，該第二透鏡的像側表面為凹面，以有效增大該攝像透鏡系統的後焦距，使該第五透鏡與成像面之間具有足夠空間放置其它構件。
進一步地，本發明前述攝像透鏡系統中，較佳地，該第三透鏡物側表面及像側表面分別為凸面及凹面，可有利於修正系統的高階像差，以提升系統成像品質。
進一步地，本發明前述攝像透鏡系統中，該第一透鏡的色散係數(Abbe Number)為V1，第二透鏡的色散係數為V2，較佳地，係滿足下記關係式：V1-V2>30，以有效修正色差。
進一步地，本發明前述攝像透鏡系統中，整體攝像透鏡系統的焦距為f，該第一透鏡的焦距為f1，較佳地，係滿足下記關係式：1.0<f/f1<1.8。當f/f1滿足上述關係式時，第一透鏡的屈折力大小配置較為平衡，以有效縮短系統的光學總長度，並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，更佳地，係滿足下記關係式：1.2<f/f1<1.6。
進一步地，本發明前述攝像透鏡系統中，該第四透鏡的焦距為f4，該第五透鏡的焦距為f5，較佳地，係滿足下記關係式：-1.5<f4/f5<-0.5。當f4/f5滿足上述關係式時，可有效確保第四透鏡與第五透鏡所形成的一正一負的望遠結構，係有助於縮短系統的光學總長度。
進一步地，本發明前述攝像透鏡系統中，較佳地，該第三透鏡、第四透鏡及該第五透鏡中所有為新月形之透鏡滿足下述條件，其中Ro 為該新月形透鏡的物側表面曲率半徑，Ri 為該新月形透鏡的像側表面曲率半徑：0.5<Ro /Ri <2.0，以控制該透鏡的屈折力不至於過大，可有效降低系統的敏感度。
本發明前述攝像透鏡系統中，該第一透鏡的物側表面曲率半徑為R1，整體攝像透鏡系統的焦距為f，較佳地，係滿足下記關係式：0.2<R1/f<0.4。當R1/f滿足上述關係式時，可有效降低攝像透鏡系統的光學總長度，且可避免高階像差過度增大。
進一步地，本發明前述攝像透鏡系統中，該光圈設置於被攝物與該第一透鏡之間，以有利於於遠心特性，整體攝像透鏡系統的光學總長度可以更短。
進一步地，本發明前述攝像透鏡系統中，另設置一電子感光元件供被攝物成像於其上，該第一透鏡的物側表面至該電子感光元件於光軸上的距離為TTL，而該電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半為ImgH，較佳地，係滿足下記關係式：TTL/ImgH<2.0。當TTL/ImgH滿足上述關係式時，有利於維持攝像透鏡系統的小型化，以搭載於輕薄可攜式的電子產品上。
本發明攝像透鏡系統中，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攝像透鏡系統的光學總長度。
本發明攝像透鏡系統中，若透鏡表面係為凸面，則表示該透鏡表面於近軸處為凸面；若透鏡表面係為凹面，則表示該透鏡表面於近軸處為凹面。
本發明攝像透鏡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圖，第一實施例之像差曲線請參閱第二圖。第一實施例之攝像透鏡系統主要由五枚透鏡構成，由物側至像側依序包含：一具正屈折力的第一透鏡(100)，其物側表面(101)為凸面及像側表面(102)為凹面，其材質為塑膠，該第一透鏡(100)的物側表面(101)、像側表面(102)皆為非球面；一具負屈折力的第二透鏡(110)，其物側表面(111)為凸面及像側表面(112)為凹面，其材質為塑膠，該第二透鏡(110)的物側表面(111)、像側表面(112)皆為非球面；一具負屈折力的第三透鏡(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，該第三透鏡(120)的物側表面(121)、像側表面(122)皆為非球面；一具正屈折力的第四透鏡(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，該第四透鏡(130)的物側表面(131)、像側表面(132)皆為非球面；一具負屈折力的第五透鏡(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，該第五透鏡(140)的物側表面(141)、像側表面(142)皆為非球面，並且該第五透鏡(140)的物側表面(141)、像側表面(142)皆設置有至少一個反曲點；及一光圈(150)置於一被攝物與該第一透鏡(100)之間；另包含有一紅外線濾除濾光片(IR Filter)(160)置於該第五透鏡(140)的像側表面(142)與成像面(170)之間；該紅外線濾除濾光片(160)不影響本發明前述攝像透鏡系統的焦距。
上述之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高度；Y：非球面曲線上的點與光軸的距離；k：錐面係數；Ai：第i階非球面係數。
第一實施例攝像透鏡系統中，整體攝像透鏡系統的焦距為f，其關係式為：f=5.44。
第一實施例攝像透鏡系統中，整體攝像透鏡系統的光圈值(f-number)為Fno，其關係式為：Fno=2.9。
第一實施例攝像透鏡系統中，整體攝像透鏡系統的半視角為HFOV，其關係式為：HFOV=33.0度。
第一實施例攝像透鏡系統中，該第一透鏡(100)與該第二透鏡(110)於光軸上的距離為T12，整體攝像透鏡系統的焦距為f，其關係式為：(T12/f)×100=1.29。
第一實施例攝像透鏡系統中，該第一透鏡(100)的色散係數為V1，該第二透鏡(110)的色散係數為V2，其關係式為：V1-V2=32.5。
第一實施例攝像透鏡系統中，整體攝像透鏡系統的焦距為f，第一透鏡(100)的焦距為f1，其關係式為：f/f1=1.41。
第一實施例攝像透鏡系統中，第四透鏡(130)的焦距為f4，第五透鏡(140)的焦距為f5，其關係式為：f4/f5=-0.79。
第一實施例攝像透鏡系統中，其中該第三透鏡(120)、第四透鏡(130)、第五透鏡(140)皆係一新月形透鏡，Ro 為該新月形透鏡的物側表面曲率半徑，Ri為該新月形透鏡的像側表面曲率半徑，其關係式為：Ro /Ri =1.09(第三透鏡120)；Ro /Ri=1.27(第四透鏡130)；及Ro /Ri=1.73(第五透鏡140)。
第一實施例攝像透鏡系統中，該第一透鏡(100)的物側表面(101)曲率半徑為R1，整體攝像透鏡系統的焦距為f，其關係式為：R1/f=0.28。
第一實施例攝像透鏡系統中，該攝像透鏡系統另設置一電子感光元件於該成像面(170)處供被攝物成像於其上，該第一透鏡(100)的物側表面(101)至該電子感光元件於光軸上的距離為TTL，而該電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半為ImgH，其關係式為：
TTL/ImgH=1.66。
第一實施例攝像透鏡系統中，該第二透鏡(110)的像側表面(112)曲率半徑為R4，整體攝像透鏡系統的焦距為f，其關係式為：R4/f=0.93。
第一實施例攝像透鏡系統中，該第二透鏡(110)的色散係數為V2，該第三透鏡(120)的色散係數為V3，其關係式為：∣V2-V3∣=32.5。
第一實施例詳細的光學數據如第七圖表一所示，其非球面數據如第八圖表二所示，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。
<第二實施例>
本發明第二實施例請參閱第三圖，第二實施例之像差曲線請參閱第四圖。第二實施例之攝像透鏡系統主要由五枚透鏡構成，由物側至像側依序包含：一具正屈折力的第一透鏡(300)，其物側表面(301)為凸面及像側表面(302)為凹面，其材質為塑膠，該第一透鏡(300)的物側表面(301)、像側表面(302)皆為非球面；一具負屈折力的第二透鏡(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，該第二透鏡(310)的物側表面(311)、像側表面(312)皆為非球面；一具正屈折力的第三透鏡(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，該第三透鏡(320)的物側表面(321)、像側表面(322)皆為非球面；一具正屈折力的第四透鏡(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，該第四透鏡(330)的物側表面(331)、像側表面(332)皆為非球面；一具負屈折力的第五透鏡(340)，其物側表面(341)為凸面及像側表面(342)為凹面，其材質為塑膠，該第五透鏡(340)的物側表面(341)、像側表面(342)皆為非球面，並且該第五透鏡(340)的物側表面(341)及像側表面(342)皆設置有至少一個反曲點；及一光圈(350)置於一被攝物與該第一透鏡(300)之間；另包含有一紅外線濾除濾光片(IR Filter)(360)置於該第五透鏡(340)的像側表面(342)與成像面(370)之間；該紅外線濾除濾光片(360)不影響本發明前述攝像透鏡系統的焦距。
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型式。
第二實施例攝像透鏡系統中，整體攝像透鏡系統的焦距為f，其關係式為：f=5.46。
第二實施例攝像透鏡系統中，整體攝像透鏡系統的光圈值為Fno，其關係式為：Fno=2.9。
第二實施例攝像透鏡系統中，整體攝像透鏡系統的半視角為HFOV，其關係式為：HFOV=33.0度。
第二實施例攝像透鏡系統中，該第一透鏡(300)與該第二透鏡(310)於光軸上的距離為T12，整體攝像透鏡系統的焦距為f，其關係式為：(T12/f)×100=1.28。
第二實施例攝像透鏡系統中，該第一透鏡(300)的色散係數為V1，該第二透鏡(310)的色散係數為V2，其關係式為：V1-V2=32.5。
第二實施例攝像透鏡系統中，整體攝像透鏡系統的焦距為f，第一透鏡(300)的焦距為f1，其關係式為：f/f1=1.42。
第二實施例攝像透鏡系統中，第四透鏡(330)的焦距為f4，第五透鏡(340)的焦距為f5，其關係式為：f4/f5=-0.91。
第二實施例攝像透鏡系統中，其中該第三透鏡(320)、第四透鏡(330)、第五透鏡(340)皆係一新月形透鏡，Ro 為該新月形透鏡的物側表面曲率半徑，Ri 為該新月形透鏡的像側表面曲率半徑，其關係式為：Ro /Ri =0.97(第三透鏡320)；Ro /Ri =1.05(第四透鏡330)；及Ro /Ri =1.48(第五透鏡340)。
第二實施例攝像透鏡系統中，該第一透鏡(300)的物側表面(301)曲率半徑為R1，整體攝像透鏡系統的焦距為f，其關係式為：R1/f=0.30。
第二實施例攝像透鏡系統中，該攝像透鏡系統另設置一電子感光元件於該成像面(370)處供被攝物成像於其上，該第一透鏡(300)的物側表面(301)至該電子感光元件於光軸上的距離為TTL，而該電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半為ImgH，其關係式為：
TTL/ImgH=1.66。
第二實施例攝像透鏡系統中，該第二透鏡(310)的像側表面(312)曲率半徑為R4，整體攝像透鏡系統的焦距為f，其關係式為：R4/f=0.83。
第二實施例攝像透鏡系統中，該第二透鏡(310)的色散係數為V2，該第三透鏡(320)的色散係數為V3，其關係式為：∣V2-V3∣=0.0。
第二實施例詳細的光學數據如第九圖表三所示，其非球面數據如第十圖表四所示，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。
<第三實施例>
本發明第三實施例請參閱第五圖，第三實施例之像差曲線請參閱第六圖。第三實施例之攝像透鏡系統主要由五枚透鏡構成，由物側至像側依序包含：一具正屈折力的第一透鏡(500)，其物側表面(501)為凸面及像側表面(502)為凹面，其材質為塑膠，該第一透鏡(500)的物側表面(501)、像側表面(502)皆為非球面；一具負屈折力的第二透鏡(510)，其物側表面(511)為凸面及像側表面(512)為凹面，其材質為塑膠，該第二透鏡(510)的物側表面(511)、像側表面(512)皆為非球面；一具正屈折力的第三透鏡(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，該第三透鏡(520)的物側表面(521)、像側表面(522)皆為非球面；一具正屈折力的第四透鏡(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，該第四透鏡(530)的物側表面(531)、像側表面(532)皆為非球面；一具負屈折力的第五透鏡(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，該第五透鏡(540)的物側表面(541)、像側表面(542)皆為非球面，並且該第五透鏡(540)的物側表面(541)及像側表面(542)皆設置有至少一個反曲點；及一光圈(550)置於一被攝物與該第一透鏡(500)之間；另包含有一紅外線濾除濾光片(IR Filter)(560)置於該第五透鏡(540)的像側表面(542)與成像面(570)之間；該紅外線濾除濾光片(560)不影響本發明前述攝像透鏡系統的焦距。
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型式。
第三實施例攝像透鏡系統中，整體攝像透鏡系統的焦距為f，其關係式為：f=5.47。
第三實施例攝像透鏡系統中，整體攝像透鏡系統的光圈值為Fno，其關係式為：Fno=2.9。
第三實施例攝像透鏡系統中，整體攝像透鏡系統的半視角為HFOV，其關係式為：HFOV=33.0度。
第三實施例攝像透鏡系統中，該第一透鏡(500)與該第二透鏡(510)於光軸上的距離為T12，整體攝像透鏡系統的焦距為f，其關係式為：(T12/f)×100=0.91。
第三實施例攝像透鏡系統中，該第一透鏡(500)的色散係數為V1，該第二透鏡(510)的色散係數為V2，其關係式為：V1-V2=32.5。
第三實施例攝像透鏡系統中，整體攝像透鏡系統的焦距為f，第一透鏡(500)的焦距為f1，其關係式為：f/f1=1.45。
第三實施例攝像透鏡系統中，第四透鏡(530)的焦距為f4，第五透鏡(540)的焦距為f5，其關係式為：f4/f5=-0.85。
第三實施例攝像透鏡系統中，其中該第三透鏡(520)、第四透鏡(530)、第五透鏡(540)皆係一新月形透鏡，Ro 為該新月形透鏡的物側表面曲率半徑，Ri 為該新月形透鏡的像側表面曲率半徑，其關係式為：Ro /Ri =0.98(第三透鏡520)；Ro /Ri =1.05(第四透鏡530)；及Ro /Ri =1.42(第五透鏡540)。
第三實施例攝像透鏡系統中，該第一透鏡(500)的物側表面(501)曲率半徑為R1，整體攝像透鏡系統的焦距為f，其關係式為：R1/f=0.29。
第三實施例攝像透鏡系統中，該攝像透鏡系統另設置一電子感光元件於該成像面(570)處供被攝物成像於其上，該第一透鏡(500)的物側表面(501)至電子感光元件於光軸上的距離為TTL，而該電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半為ImgH，其關係式為：
TTL/ImgH=1.66。
第三實施例攝像透鏡系統中，該第二透鏡(510)的像側表面(512)曲率半徑為R4，整體攝像透鏡系統的焦距為f，其關係式為：R4/f=0.79。
第三實施例攝像透鏡系統中，該第二透鏡(510)的色散係數為V2，該第三透鏡(520)的色散係數為V3，其關係式為：∣V2-V3∣=0.0。
第三實施例詳細的光學數據如第十一圖表五所示，其非球面數據如第十二圖表六所示，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。
表一至表六(分別對應第七圖至第十二圖)所示為本發明攝像透鏡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及圖示中所說明僅做為例示性，非用以限制本發明的申請專利範圍。表七(對應第十三圖)為各個實施例對應本發明相關關係式的數值資料。
100、300、500．．．第一透鏡
101、301、501．．．物側表面
102、302、502．．．像側表面
110、310、510．．．第二透鏡
111、311、511．．．物側表面
112、312、512．．．像側表面
120、320、520．．．第三透鏡
121、321、521．．．物側表面
122、322、522．．．像側表面
130、330、530．．．第四透鏡
131、331、531．．．物側表面
132、332、532．．．像側表面
140、340、540．．．第五透鏡
141、341、541．．．物側表面
142、342、542．．．像側表面
150、350、550．．．光圈
160、360、560．．．紅外線濾除濾光片
170、370、570．．．成像面
整體攝像透鏡系統的焦距為f
第一透鏡的焦距為f1
第四透鏡的焦距為f4
第五透鏡的焦距為f5
第一透鏡與第二透鏡於光軸上的距離為T12
第一透鏡的色散係數為V1
第二透鏡的色散係數為V2
第三透鏡的色散係數為V3
第一透鏡的物側表面曲率半徑為R1
第二透鏡的像側表面曲率半徑為R4
第三透鏡、第四透鏡及第五透鏡中所有為新月形之透鏡，該新月形透鏡的物側表面曲率半徑為Ro ，該新月形透鏡的像側表面曲率半徑為Ri
第一透鏡的物側表面至電子感光元件於光軸上的距離為TTL
電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半為ImgH
第一圖係本發明第一實施例的光學系統示意圖。
第二圖係本發明第一實施例之像差曲線圖。
第三圖係本發明第二實施例的光學系統示意圖。
第四圖係本發明第二實施例之像差曲線圖。
第五圖係本發明第三實施例的光學系統示意圖。
第六圖係本發明第三實施例之像差曲線圖。
第七圖係表一，為本發明第一實施例的光學數據。
第八圖係表二，為本發明第一實施例的非球面數據。
第九圖係表三，為本發明第二實施例的光學數據。
第十圖係表四，為本發明第二實施例的非球面數據。
第十一圖係表五，為本發明第三實施例的光學數據。
第十二圖係表六，為本發明第三實施例的非球面數據。
第十三圖係表七，為本發明相關關係式的數值資料。
100．．．第一透鏡
101．．．物側表面
102．．．像側表面
110．．．第二透鏡
111．．．物側表面
112．．．像側表面
120．．．第三透鏡
121．．．物側表面
122．．．像側表面
130．．．第四透鏡
131．．．物側表面
132．．．像側表面
140．．．第五透鏡
141．．．物側表面
142．．．像側表面
150．．．光圈
160．．．紅外線濾除濾光片
170．．．成像面

Claims (28)

  1. 一種攝像透鏡系統，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；一第三透鏡，其像側表面為凹面；一具正屈折力的第四透鏡；一具負屈折力的第五透鏡，其物側表面為凸面且像側表面為凹面，且該第五透鏡至少一表面設置有至少一個反曲點；及一光圈，係設置於被攝物與該第三透鏡之間；其中該攝像透鏡系統中，該第一透鏡與該第二透鏡於光軸上的距離為T12，整體攝像透鏡系統的焦距為f，係滿足下記關係式：0.5<(T12/f)×100<15。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之攝像透鏡系統，其中該第二透鏡的像側表面為凹面。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之攝像透鏡系統，其中該第三透鏡的物側表面為凸面，該第四透鏡的物側表面及像側表面分別為凹面及凸面。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之攝像透鏡系統，其中該第三透鏡具正屈折力。
  5. 如申請專利範圍第2項所述之攝像透鏡系統，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，係滿足下記關係式：V1-V2>20。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之攝像透鏡系統，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，係滿足下記關係式：V1-V2>30。
  7. 如申請專利範圍第2項所述之攝像透鏡系統，其中整體攝像透鏡系統的焦距為f，該第一透鏡的焦距為f1，係滿足下記關係式：1.0<f/f1<1.8。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之攝像透鏡系統，其中整體攝像透鏡系統的焦距為f，該第一透鏡的焦距為f1，係滿足下記關係式：1.2<f/f1<1.6。
  9. 如申請專利範圍第2項所述之攝像透鏡系統，其中該攝像透鏡系統中具屈折力的透鏡僅有該第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡及該第五透鏡。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之攝像透鏡系統，其中該第四透鏡的焦距為f4，該第五透鏡的焦距為f5，係滿足下記關係式：-1.5<f4/f5<-0.5。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之攝像透鏡系統，其中該第三透鏡、第四透鏡及該第五透鏡中所有為新月形之透鏡滿足下述條件，Ro 為該新月形透鏡的物側表面曲率半徑，Ri 為該新月形透鏡的像側表面曲率半徑：0.5<Ro /Ri <2.0。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之攝像透鏡系統，其中該第一透鏡的物側表面曲率半徑為R1，整體攝像透鏡系統的焦距為f，係滿足下記關係式：0.2<R1/f<0.4。
  13. 如申請專利範圍第2項所述之攝像透鏡系統，其中該光圈係設置於被攝物與該第一透鏡之間。
  14. 如申請專利範圍第9項所述之攝像透鏡系統，其中該攝像透鏡系統另設置一電子感光元件供被攝物成像於其上，該第一透鏡的物側表面至該電子感光元件於光軸上的距離為TTL，而該電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半為ImgH，係滿足下記關係式：TTL/ImgH<2.0。
  15. 如申請專利範圍第2項所述之攝像透鏡系統，其中該第二透鏡的像側表面曲率半徑為R4，整體攝像透鏡系統的焦距為f，係滿足下記關係式：0.7<R4/f<1.2。
  16. 如申請專利範圍第1項所述之攝像透鏡系統，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，係滿足下記關係式：∣V2-V3∣<15。
  17. 一種攝像透鏡系統，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；一具負屈折力的第三透鏡；一具正屈折力的第四透鏡，其物側表面及像側表面分別為凹面及凸面；一具負屈折力的第五透鏡，其物側表面為凸面且像側表面為凹面，且該第五透鏡至少一表面設置有至少一個反曲點；及一光圈，係設置於被攝物與該第三透鏡之間；其中該攝像透鏡系統中，該第一透鏡與該第二透鏡於光軸上的距離為T12，整體攝像透鏡系統的焦距為f，係滿足下記關係式：0.5<(T12/f)×100<15。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之攝像透鏡系統，其中該第二透鏡的像側表面為凹面。
  19. 如申請專利範圍第18項所述之攝像透鏡系統，其中該第三透鏡的物側表面及像側表面分別為凸面及凹面。
  20. 如申請專利範圍第18項所述之攝像透鏡系統，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，係滿足下記關係式：V1-V2>30。
  21. 如申請專利範圍第18項所述之攝像透鏡系統，其中整體攝像透鏡系統的焦距為f，該第一透鏡的焦距為f1，係滿足下記關係式：1.0<f/f1<1.8。
  22. 如申請專利範圍第21項所述之攝像透鏡系統，其中整體攝像透鏡系統的焦距為f，該第一透鏡的焦距為f1，係滿足下記關係式：1.2<f/f1<1.6。
  23. 如申請專利範圍第18項所述之攝像透鏡系統，其中該攝像透鏡系統中具屈折力的透鏡僅有該第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡及該第五透鏡。
  24. 如申請專利範圍第23項所述之攝像透鏡系統，其中該第四透鏡的焦距為f4，該第五透鏡的焦距為f5，係滿足下記關係式：-1.5<f4/f5<-0.5。
  25. 如申請專利範圍第23項所述之攝像透鏡系統，其中該第三透鏡、第四透鏡及該第五透鏡中所有為新月形之透鏡滿足下述條件，Ro 為該新月形透鏡的物側表面曲率半徑，Ri 為該新月形透鏡的像側表面曲率半徑： 0.5<Ro /Ri <2.0。
  26. 如申請專利範圍第17項所述之攝像透鏡系統，其中該第一透鏡的物側表面曲率半徑為R1，整體攝像透鏡系統的焦距為f，係滿足下記關係式：0.2<R1/f<0.4。
  27. 如申請專利範圍第18項所述之攝像透鏡系統，其中該光圈係設置於被攝物與該第一透鏡之間。
  28. 如申請專利範圍第23項所述之攝像透鏡系統，其中該攝像透鏡系統另設置一電子感光元件供被攝物成像於其上，該第一透鏡的物側表面至電子感光元件於光軸上的距離為TTL，而該電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半為ImgH，係滿足下記關係式：TTL/ImgH<2.0。
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