TWI470265B - 光學影像擷取系統組 - Google Patents

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Tsunghan Tsai
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Largan Precision Co Ltd
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Description

光學影像擷取系統組
本發明是有關於一種光學影像擷取系統組，且特別是有關於一種應用於電子產品上的小型化光學影像擷取系統組以及三維(3D)影像延伸應用之光學影像擷取系統組。
近年來，隨著具有攝影功能之可攜式電子產品的興起，小型化光學系統的需求日漸提高。一般光學系統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，小型化光學系統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光學系統，如美國專利第7,869,142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PDA(Personal Digital Assistant)等高規格行動裝置的盛行，帶動小型化光學系統在畫素與成像品質上的迅速攀升，習知的四片式光學系統將無法滿足更高階的攝影需求。
目前雖有進一步發展五片式光學系統，如美國專利第7,911,711號所示，但其近被攝物端的透鏡屈折力較強，而近成像面端的透鏡屈折力較弱，容易使入射光線進入光學系統時產生較大的折射角度，而使光學系統產生過多的雜散光，且光學系統之面型設計造成周邊像散過大與系統對稱性較差，繼而使得影像亮度與品質不足。
因此，本發明之一態樣是在提供一種光學影像擷取系統組，其折射角度變化較為和緩以降低雜散光的產生；配置適當屈折力與合適透鏡材料，可避免光學影像擷取系統組周邊像散過大，具有較佳系統對稱性、像差修正與減緩周邊光線入射於電子感光元件之入射角度之功能，使週邊保有足夠的影像亮度與成像品質。
依據本發明一實施方式，提供一種光學影像擷取系統組，由物側至像側依序包含獨立且非接合之具屈折力的第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡以及第五透鏡。第一透鏡具有正屈折力，其物側表面為凸面、像側表面為凹面。第二透鏡具有屈折力。第三透鏡具有正屈折力。第四透鏡具有負屈折力，其物側表面為凹面、像側表面為凸面，並皆為非球面。第五透鏡具有屈折力，其像側表面為凹面，且其物側表面及像側表面皆為非球面，其中第五透鏡之像側表面具有至少一反曲點。第一透鏡之焦距為f1，第二透鏡之焦距為f2，第三透鏡之焦距為f3，第四透鏡之焦距為f4，光學影像擷取系統組之焦距為f，第四透鏡之物側表面曲率半徑為R7，其滿足下列條件：
0<|f3/f1|+|f4/f2|<1.0；以及
-1.0<R7/f<0。
依據本發明另一實施方式，提供一種光學影像擷取系統組，由物側至像側依序包含獨立且非接合之具屈折力的第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡以及第五透鏡。第一透鏡具有正屈折力，其物側表面為凸面。第二透鏡具有屈折力。第三透鏡具有正屈折力，其像側表面為凸面。第四透鏡具有負屈折力，其物側表面為凹面、像側表面為凸面，且皆為非球面。第五透鏡，具有屈折力，其像側表面為凹面，且其物側表面及像側表面皆為非球面，其中第五透鏡之像側表面具有至少一反曲點。第一透鏡之焦距為f1，第二透鏡之焦距為f2，第三透鏡之焦距為f3，第四透鏡之焦距為f4，光學影像擷取系統組之焦距為f，第四透鏡之物側表面曲率半徑為R7，其滿足下列條件：
0<|f3/f1|+|f4/f2|<0.75；以及
-1.0<R7/f<0。
當|f3/f1|+|f4/f2|滿足上述條件時，光學系統近被攝物端之透鏡屈折力配置較弱，近成像面端之透鏡屈折力配置較強，可使入射光線在進入光學影像擷取系統組時其折射角度變化較為和緩，以有效降低系統雜散光的產生。
當R7/f滿足上述條件時，可適當調整第四透鏡物側表面的曲率，可有效控制系統邊緣光線入射於該表面之入射角度，以避免系統周邊像散過大。
一種光學影像擷取系統組，由物側至像側依序包含第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡以及第五透鏡。其中，第一透鏡至第五透鏡為獨立且非接合之透鏡，意即兩相鄰之透鏡並未相互黏合，而彼此間設置有空氣間距。由於黏合透鏡的製程較獨立且非黏合透鏡複雜，特別在兩透鏡之黏接面需擁有高準度的曲面，以便達到兩透鏡黏合時的高密合度，且在黏合的過程中，也可能因偏位而造成黏貼密合度不佳，影響整體光學成像品質。因此，本光學影像擷取系統組提供五枚獨立且非黏合透鏡，以改善黏合透鏡所產生的問題。
第一透鏡具有正屈折力，其物側表面為凸面、像側表面則可為凹面，藉此可適當調整第一透鏡之正屈折力強度，有助於光學影像擷取系統組的總長度。
第二透鏡之物側表面可為凸面、像側表面可為凹面，藉此有助於修正光學影像擷取系統組之像散。第二透鏡之物側表面自光軸處朝周邊處由凸面轉凹面，而第二透鏡之像側表面自光軸處朝周邊處由凹面轉凸面，藉此可有效地壓制離軸視場的光線入射於影像感測元件上的角度，進一步可修正離軸視場的像差。
第三透鏡可具有正屈折力，可提供光學影像擷取系統組所需的正屈折力，進而降低光學影像擷取系統組之敏感度，提升製作良率。第三透鏡之像側表面可為凸面，有助於適當調整光學影像擷取系統組的正屈折力配置。
第四透鏡具負屈折力，可助於修正不同波段光線聚焦的偏差量，而第四透鏡之物側表面為凹面可有效控制光學影像擷取系統組邊緣光線入射於該表面之入射角度，以避免光學影像擷取系統組周邊像散過大，且其像側表面為凸面，可增加光學影像擷取系統組對稱性，以同時修正各種像差，並可有效減緩周邊光線入射於電子感光元件之入射角度，使週邊保有足夠的影像亮度與成像品質。
第五透鏡可具有正屈折力，其像側表面則為凹面，可使光學影像擷取系統組的主點(Principal Point)遠離成像面，有利於縮短光學影像擷取系統組的總長度，進一步，當其物側表面為凸面時，更有助於修正系統的高階像差，有助於提升成像品質。第五透鏡之像側表面具有至少一反曲點，藉此可有效地壓制離軸視場的光線入射於影像感測元件上的角度，進一步可修正離軸視場的像差。
第一透鏡之焦距為f1，第二透鏡之焦距為f2，第三透鏡之焦距為f3，第四透鏡之焦距為f4，其滿足下列條件：0<|f3/f1|+|f4/f2|<1.0。當光學影像擷取系統組符合前述條件時，光學系統近被攝物端之透鏡屈折力配置較弱，近成像面端之透鏡屈折力配置較強，可使入射光線在進入光學影像擷取系統組時其折射角度變化較為和緩，以有效降低系統雜散光的產生。光學影像擷取系統組更可滿足下列條件：0<|f3/f1|+|f4/f2|<0.75。
光學影像擷取系統組之焦距為f，第四透鏡之物側表面曲率半徑為R7，其滿足下列條件：-1.0<R7/f<0。藉此，適當調整第四透鏡物側表面的曲率，可有效控制系統邊緣光線入射於該表面之入射角度，以避免系統周邊像散過大。光學影像擷取系統組更可滿足下列條件：-0.4<R7/f<0。
光學影像擷取系統組之焦距為f，第二透鏡之焦距為f2，其滿足下列條件：0<|f/f2|<0.36。因此，藉由適當調整第二透鏡之屈折力，可提升其對於具有正屈折力的第一透鏡所產生的像差作補正。
第三透鏡之色散係數為V3，第四透鏡之色散係數為V4，其滿足下列條件：0.30<V4/V3<0.50。藉此，有助於光學影像擷取系統組色差的修正。
第三透鏡之像側表面曲率半徑為R6，第三透鏡於光軸上的厚度為CT3，其滿足下列條件：-2.7<R6/CT3<-1.0。藉此，調整第三透鏡之厚度及像側表面的面形，有助於光學影像擷取系統組的鏡片成型與組裝，有助於提升製造良率。
第一透鏡之物側表面至第五透鏡之像側表面於光軸上的距離為Td，其滿足下列條件：1.0 mm<Td<2.8 mm。藉此，有利於縮短光學影像擷取系統組的總長度，以維持其小型化。光學影像擷取系統組更可滿足下列條件：1.0 mm<Td2.4 mm。
第四透鏡之焦距為f4，光學影像擷取系統組之焦距為f，其滿足下列條件：-1.2<f/f4<-0.5。藉此，適當配置第四透鏡之負屈折力，可與該第三透鏡形成一正、一負的望遠(Telephoto)結構，係有利於避免系統的後焦距過長，達到降低光學總長度的效果，並有助於修正不同波段光線聚焦的偏差量，修正各種像差以提升成像品質。
第二透鏡之色散係數為V2，第三透鏡之色散係數為V3，第四透鏡之色散係數為V4，其滿足下列條件：0.6<(V2+V4)/V3<1.0。藉此，有助於光學影像擷取系統組色差的修正。
光學影像擷取系統組之焦距為f，光學影像擷取系統組之入射瞳直徑為EPD，其滿足下列條件：1.2<f/EPD<2.1。藉此，使系統具有入射光量充足的大光圈特性，可提升感光元件的響應效率，於光線不足的環境下也可得到較佳成像品質，並且具有淺景深之突顯主題效果。
本發明光學影像擷取系統組中，透鏡之材質可為塑膠或玻璃。當透鏡材質為塑膠，可以有效降低生產成本。另當透鏡的材質為玻璃，則可以增加光學影像擷取系統組屈折力配置的自由度。此外，可於透鏡表面上設置非球面，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光學影像擷取系統組的總長度。
本發明光學影像擷取系統組中，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。
本發明光學影像擷取系統組中，可設置有至少一光闌，其位置可設置於第一透鏡之前、各透鏡之間或最後一透鏡之後均可，該光闌之種類如耀光光闌(Glare Stop)或視場光闌(Field Stop)等，用以減少雜散光，有助於提昇影像品質。
本發明光學影像擷取系統組中，光圈可設置於被攝物與第一透鏡間(即為前置光圈)或是第一透鏡與成像面間(即為中置光圈)。光圈若為前置光圈，可使光學影像擷取系統組的出射瞳(Exit Pupil)與成像面產生較長的距離，使之具有遠心(Telecentric)效果，並可增加影像感測元件CCD或CMOS接收影像的效率；若為中置光圈，係有助於擴大光學影像擷取系統組的視場角，使光學影像擷取系統組具有廣角鏡頭之優勢。
根據上述實施方式，以下提出具體實施例並配合圖式予以詳細說明。
<第一實施例>
請參照第1圖及第2圖，其中第1圖繪示依照本發明第一實施例的一種光學影像擷取系統組之示意圖，第2圖由左至右依序為第一實施例的光學影像擷取系統組之球差、像散及歪曲曲線圖。由第1圖可知，第一實施例之光學影像擷取系統組由物側至像側依序包含光圈100、第一透鏡110、第二透鏡120、第三透鏡130、第四透鏡140、第五透鏡150、紅外線濾除濾光片(IR Filter)170以及成像面160。
第一透鏡110具有正屈折力，其物側表面111為凸面、像側表面112為凹面，並皆為非球面，且第一透鏡110為塑膠材質。
第二透鏡120具有負屈折力，其物側表面121為凸面、像側表面122為凹面，並皆為非球面，且第二透鏡120為塑膠材質。另外，第二透鏡120之物側表面121自光軸處朝周邊處由凸面轉凹面，而第二透鏡120之像側表面122自光軸處朝周邊處由凹面轉凸面。
第三透鏡130具有正屈折力，其物側表面131及像側表面132皆為凸面，並皆為非球面，且第三透鏡130為塑膠材質。
第四透鏡140具有負屈折力，其物側表面141為凹面、像側表面142為凸面，並皆為非球面，且第四透鏡140為塑膠材質。
第五透鏡150具有正屈折力，其物側表面151為凸面、像側表面152為凹面，並皆為非球面，且第五透鏡150為塑膠材質。另外，第五透鏡150之像側表面152具有反曲點。
紅外線濾除濾光片170之材質為玻璃，其設置於第五透鏡150與成像面160之間，並不影響光學影像擷取系統組的焦距。
上述各透鏡之非球面的曲線方程式表示如下：
；其中：X：非球面上距離光軸為Y的點，其與相切於非球面之光軸上頂點切面的相對距離；Y：非球面曲線上的點與光軸的距離；R：曲率半徑；k：錐面係數；以及Ai：第i階非球面係數。
第一實施例之光學影像擷取系統組中，光學影像擷取系統組之焦距為f，光學影像擷取系統組之光圈值(f-number)為Fno，光學影像擷取系統組中最大視角的一半為HFOV，其數值如下：f=2.25 mm；Fno=1.80；以及HFOV=33.6度。
第一實施例之光學影像擷取系統組中，第二透鏡120之色散係數為V2，第三透鏡130之色散係數為V3，第四透鏡140之色散係數為V4，其滿足下列條件：V4/V3=0.42；以及(V2+V4)/V3=0.83。
第一實施例之光學影像擷取系統組中，第三透鏡130之像側表面132曲率半徑為R6，第三透鏡130於光軸上的厚度為CT3，其滿足下列條件：R6/CT3=-2.14。
第一實施例之光學影像擷取系統組中，光學影像擷取系統組之焦距為f，第四透鏡140之物側表面141曲率半徑為R7，其滿足下列條件：R7/f=-0.18。
第一實施例之光學影像擷取系統組中，第一透鏡110之焦距為f1，第二透鏡120之焦距為f2，第三透鏡130之焦距為f3，第四透鏡140之焦距為f4，光學影像擷取系統組之焦距為f，其滿足下列條件：|f/f2|=0.236；f/f4=-0.950；以及|f3/f1|+|f4/f2|=0.462。
第一實施例之光學影像擷取系統組中，光學影像擷取系統組之焦距為f，光學影像擷取系統組之入射瞳直徑為EPD，其滿足下列條件：f/EPD=1.80。
第一實施例之光學影像擷取系統組中，第一透鏡110之物側表面111至第五透鏡150之像側表面152於光軸上的距離為Td，其滿足下列條件： Td=2.55 mm。
再配合參照下列表一以及表二。
表一為第1圖第一實施例詳細的結構數據，其中曲率半徑、厚度及焦距的單位為mm，且表面0-14依序表示由物側至像側的表面。表二為第一實施例中的非球面數據，其中，k表非球面曲線方程式中的錐面係數，A1-A16則表示各表面第1-16階非球面係數。
此外，以下各實施例表格乃對應各實施例之示意圖與像差曲線圖，表格中數據之定義皆與第一實施例之表一及表二的定義相同，在此不加贅述。
<第二實施例>
請參照第3圖及第4圖，其中第3圖繪示依照本發明第二實施例的一種光學影像擷取系統組之示意圖，第4圖由左至右依序為第二實施例的光學影像擷取系統組之球差、像散及歪曲曲線圖。由第3圖可知，第二實施例之光學影像擷取系統組由物側至像側依序包含第一透鏡210、光圈200、第二透鏡220、第三透鏡230、第四透鏡240、第五透鏡250、紅外線濾除濾光片270以及成像面260。
第一透鏡210具有正屈折力，其物側表面211為凸面、像側表面212為凹面，並皆為非球面，且第一透鏡210為塑膠材質。
第二透鏡220具有負屈折力，其物側表面221為凸面、像側表面222為凹面，並皆為非球面，且第二透鏡220為塑膠材質。另外，第二透鏡220之物側表面221自光軸處朝周邊處由凸面轉凹面，而第二透鏡220之像側表面222自光軸處朝周邊處由凹面轉凸面。
第三透鏡230具有正屈折力，其物側表面231及像側表面232皆為凸面，並皆為非球面，且第三透鏡230為塑膠材質。
第四透鏡240具有負屈折力，其物側表面241為凹面、像側表面242為凸面，並皆為非球面，且第四透鏡240為塑膠材質。
第五透鏡250具有正屈折力，其物側表面251為凸面、像側表面252為凹面，並皆為非球面，且第五透鏡250為塑膠材質。另外，第五透鏡250之像側表面252具有反曲點。
紅外線濾除濾光片270之材質為玻璃，其設置於第五透鏡250與成像面260之間，並不影響光學影像擷取系統組的焦距。
請配合參照下列表三以及表四。
第二實施例中，非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外，f、Fno、HFOV、V2、V3、V4、R6、R7、CT3、f1、f2、f3、f4、EPD以及Td之定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
配合表三可推算出下列數據：
<第三實施例>
請參照第5圖及第6圖，其中第5圖繪示依照本發明第三實施例的一種光學影像擷取系統組之示意圖，第6圖由左至右依序為第三實施例的光學影像擷取系統組之球差、像散及歪曲曲線圖。由第5圖可知，第三實施例之光學影像擷取系統組由物側至像側依序包含光圈300、第一透鏡310、第二透鏡320、第三透鏡330、第四透鏡340、第五透鏡350、紅外線濾除濾光片370以及成像面360。
第一透鏡310具有正屈折力，其物側表面311為凸面、像側表面312為凹面，並皆為非球面，且第一透鏡310為塑膠材質。
第二透鏡320具有負屈折力，其物側表面321為凸面、像側表面322為凹面，並皆為非球面，且第二透鏡320為塑膠材質。另外，第二透鏡320之物側表面321自光軸處朝周邊處由凸面轉凹面，而第二透鏡320之像側表面322自光軸處朝周邊處由凹面轉凸面
第三透鏡330具有正屈折力，其物側表面331及像側表面332皆為凸面，並皆為非球面，且第三透鏡330為塑膠材質。
第四透鏡340具有負屈折力，其物側表面341為凹面、像側表面342為凸面，並皆為非球面，且第四透鏡340為塑膠材質。
第五透鏡350具有正屈折力，其物側表面351為凸面、像側表面352為凹面，並皆為非球面，且第五透鏡350為塑膠材質。另外，第五透鏡350之像側表面352具有反曲點。
紅外線濾除濾光片370之材質為玻璃，其設置於第五透鏡350與成像面360之間，並不影響光學影像擷取系統組的焦距。
請配合參照下列表五以及表六。
第三實施例中，非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外，f、Fno、HFOV、V2、V3、V4、R6、R7、CT3、f1、f2、f3、f4、EPD以及Td之定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
配合表五可推算出下列數據：
<第四實施例>
請參照第7圖及第8圖，其中第7圖繪示依照本發明第四實施例的一種光學影像擷取系統組之示意圖，第8圖由左至右依序為第四實施例的光學影像擷取系統組之球差、像散及歪曲曲線圖。由第7圖可知，第四實施例之光學影像擷取系統組由物側至像側依序包含光圈400、第一透鏡410、第二透鏡420、第三透鏡430、第四透鏡440、第五透鏡450、紅外線濾除濾光片470以及成像面460。
第一透鏡410具有正屈折力，其物側表面411為凸面、像側表面412為凹面，並皆為非球面，且第一透鏡410為塑膠材質。
第二透鏡420具有負屈折力，其物側表面421為凸面、像側表面422為凹面，並皆為非球面，且第二透鏡420為塑膠材質。另外，第二透鏡420之物側表面421自光軸處朝周邊處由凸面轉凹面，而第二透鏡420之像側表面422自光軸處朝周邊處由凹面轉凸面
第三透鏡430具有正屈折力，其物側表面431及像側表面432皆為凸面，並皆為非球面，且第三透鏡430為塑膠材質。
第四透鏡440具有負屈折力，其物側表面441為凹面、像側表面442為凸面，並皆為非球面，且第四透鏡440為塑膠材質。
第五透鏡450具有正屈折力，其物側表面451為凸面、像側表面452為凹面，並皆為非球面，且第五透鏡450為塑膠材質。另外，第五透鏡450之像側表面452具有反曲點。
紅外線濾除濾光片470之材質為玻璃，其設置於第五透鏡450與成像面460之間，並不影響光學影像擷取系統組的焦距。
請配合參照下列表七以及表八。
第四實施例中，非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外，f、Fno、HFOV、V2、V3、V4、R6、R7、CT3、f1、f2、f3、f4、EPD以及Td之定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
配合表七可推算出下列數據：
<第五實施例>
請參照第9圖及第10圖，其中第9圖繪示依照本發明第五實施例的一種光學影像擷取系統組之示意圖，第10圖由左至右依序為第五實施例的光學影像擷取系統組之球差、像散及歪曲曲線圖。由第9圖可知，第五實施例之光學影像擷取系統組由物側至像側依序包含第一透鏡510、光圈500、第二透鏡520、第三透鏡530、第四透鏡540、第五透鏡550、紅外線濾除濾光片570以及成像面560。
第一透鏡510具有正屈折力，其物側表面511為凸面、像側表面512為凹面，並皆為非球面，且第一透鏡510為塑膠材質。
第二透鏡520具有負屈折力，其物側表面521為凸面、像側表面522為凹面，並皆為非球面，且第二透鏡520為塑膠材質。另外，第二透鏡520之物側表面521自光軸處朝周邊處由凸面轉凹面，而第二透鏡520之像側表面522自光軸處朝周邊處由凹面轉凸面
第三透鏡530具有正屈折力，其物側表面531為凹面、像側表面532為凸面，並皆為非球面，且第三透鏡530為塑膠材質。
第四透鏡540具有負屈折力，其物側表面541為凹面、像側表面542為凸面，並皆為非球面，且第四透鏡540為塑膠材質。
第五透鏡550具有正屈折力，其物側表面551為凸面、像側表面552為凹面，並皆為非球面，且第五透鏡550為塑膠材質。另外，第五透鏡550之像側表面552具有反曲點。
紅外線濾除濾光片570之材質為玻璃，其設置於第五透鏡550與成像面560之間，並不影響光學影像擷取系統組的焦距。
請配合參照下列表九以及表十。
第五實施例中，非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外，f、Fno、HFOV、V2、V3、V4、R6、R7、CT3、f1、f2、f3、f4、EPD以及Td之定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
配合表九可推算出下列數據：
<第六實施例>
請參照第11圖及第12圖，其中第11圖繪示依照本發明第六實施例的一種光學影像擷取系統組之示意圖，第12圖由左至右依序為第六實施例的光學影像擷取系統組之球差、像散及歪曲曲線圖。由第11圖可知，第六實施例之光學影像擷取系統組由物側至像側依序包含光圈600、第一透鏡610、第二透鏡620、第三透鏡630、第四透鏡640、第五透鏡650、紅外線濾除濾光片670以及成像面660。
第一透鏡610具有正屈折力，其物側表面611為凸面、像側表面612為凹面，並皆為非球面，且第一透鏡610為塑膠材質。
第二透鏡620具有負屈折力，其物側表面621為凸面、像側表面622為凹面，並皆為非球面，且第二透鏡620為塑膠材質。另外，第二透鏡620之物側表面621自光軸處朝周邊處由凸面轉凹面，而第二透鏡620之像側表面622自光軸處朝周邊處由凹面轉凸面
第三透鏡630具有正屈折力，其物側表面631及像側表面632皆為凸面，並皆為非球面，且第三透鏡630為塑膠材質。
第四透鏡640具有負屈折力，其物側表面641為凹面、像側表面642為凸面，並皆為非球面，且第四透鏡640為塑膠材質。
第五透鏡650具有正屈折力，其物側表面651為凸面、像側表面652為凹面，並皆為非球面，且第五透鏡650為塑膠材質。另外，第五透鏡650之像側表面652具有反曲點。
紅外線濾除濾光片670之材質為玻璃，其設置於第五透鏡650與成像面660之間，並不影響光學影像擷取系統組的焦距。
請配合參照下列表十一以及表十二。
第六實施例中，非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外，f、Fno、HFOV、V2、V3、V4、R6、R7、CT3、f1、f2、f3、f4、EPD以及Td之定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
配合表十一可推算出下列數據：
<第七實施例>
請參照第13圖及第14圖，其中第13圖繪示依照本發明第七實施例的一種光學影像擷取系統組之示意圖，第14圖由左至右依序為第七實施例的光學影像擷取系統組之球差、像散及歪曲曲線圖。由第13圖可知，第七實施例之光學影像擷取系統組由物側至像側依序包含光圈700、第一透鏡710、第二透鏡720、第三透鏡730、第四透鏡740、第五透鏡750、紅外線濾除濾光片770以及成像面760。
第一透鏡710具有正屈折力，其物側表面711為凸面、像側表面712為凹面，並皆為非球面，且第一透鏡710為塑膠材質。
第二透鏡720具有負屈折力，其物側表面721為凸面、像側表面722為凹面，並皆為非球面，且第二透鏡720為塑膠材質。另外，第二透鏡720之物側表面721自光軸處朝周邊處由凸面轉凹面，而第二透鏡720之像側表面722自光軸處朝周邊處由凹面轉凸面。
第三透鏡730具有正屈折力，其物側表面731及像側表面732皆為凸面，並皆為非球面，且第三透鏡730為塑膠材質。
第四透鏡740具有負屈折力，其物側表面741為凹面、像側表面742為凸面，並皆為非球面，且第四透鏡740為塑膠材質。
第五透鏡750具有正屈折力，其物側表面751為凸面、像側表面752為凹面，並皆為非球面，且第五透鏡750為塑膠材質。另外，第五透鏡750之像側表面752具有反曲點。
紅外線濾除濾光片770之材質為玻璃，其設置於第五透鏡750與成像面760之間，並不影響光學影像擷取系統組的焦距。
請配合參照下列表十三以及表十四。
第七實施例中，非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外，f、Fno、HFOV、V2、V3、V4、R6、R7、CT3、f1、f2、f3、f4、EPD以及Td之定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
配合表十三可推算出下列數據：
<第八實施例>
請參照第15圖及第16圖，其中第15圖繪示依照本發明第八實施例的一種光學影像擷取系統組之示意圖，第16圖由左至右依序為第八實施例的光學影像擷取系統組之球差、像散及歪曲曲線圖。由第15圖可知，第八實施例之光學影像擷取系統組由物側至像側依序包含光圈800、第一透鏡810、第二透鏡820、第三透鏡830、第四透鏡840、第五透鏡850、紅外線濾除濾光片870以及成像面860。
第一透鏡810具有正屈折力，其物側表面811為凸面、像側表面812為凹面，並皆為非球面，且第一透鏡810為塑膠材質。
第二透鏡820具有負屈折力，其物側表面821為凸面、像側表面822為凹面，並皆為非球面，且第二透鏡820為塑膠材質。另外，第二透鏡820之物側表面821自光軸處朝周邊處由凸面轉凹面，而第二透鏡820之像側表面822自光軸處朝周邊處由凹面轉凸面。
第三透鏡830具有正屈折力，其物側表面831及像側表面832皆為凸面，並皆為非球面，且第三透鏡830為塑膠材質。
第四透鏡840具有負屈折力，其物側表面841為凹面、像側表面842為凸面，並皆為非球面，且第四透鏡840為塑膠材質。
第五透鏡850具有正屈折力，其物側表面851為凸面、像側表面852為凹面，並皆為非球面，且第五透鏡850為塑膠材質。另外，第五透鏡850之像側表面852具有反曲點。
紅外線濾除濾光片870之材質為玻璃，其設置於第五透鏡850與成像面860之間，並不影響光學影像擷取系統組的焦距。
請配合參照下列表十五以及表十六。
第八實施例中，非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外，f、Fno、HFOV、V2、V3、V4、R6、R7、CT3、f1、f2、f3、f4、EPD以及Td之定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
配合表十五可推算出下列數據：
<第九實施例>
請參照第17圖及第18圖，其中第17圖繪示依照本發明第九實施例的一種光學影像擷取系統組之示意圖，第18圖由左至右依序為第九實施例的光學影像擷取系統組之球差、像散及歪曲曲線圖。由第17圖可知，第九實施例之光學影像擷取系統組由物側至像側依序包含光圈900、第一透鏡910、第二透鏡920、第三透鏡930、第四透鏡940、第五透鏡950、紅外線濾除濾光片970以及成像面960。
第一透鏡910具有正屈折力，其物側表面911為凸面、像側表面912為凹面，並皆為非球面，且第一透鏡910為塑膠材質。
第二透鏡920具有正屈折力，其物側表面921為凸面、像側表面922為凹面，並皆為非球面，且第二透鏡920為塑膠材質。另外，第二透鏡920之物側表面921自光軸處朝周邊處由凸面轉凹面，而第二透鏡920之像側表面922自光軸處朝周邊處由凹面轉凸面。
第三透鏡930具有正屈折力，其物側表面931為凹面、像側表面932為凸面，並皆為非球面，且第三透鏡930為塑膠材質。
第四透鏡940具有負屈折力，其物側表面941為凹面、像側表面942為凸面，並皆為非球面，且第四透鏡940為塑膠材質。
第五透鏡950具有正屈折力，其物側表面951為凸面、像側表面952為凹面，並皆為非球面，且第五透鏡950為塑膠材質。另外，第五透鏡950之像側表面952具有反曲點。
紅外線濾除濾光片970之材質為玻璃，其設置於第五透鏡950與成像面960之間，並不影響光學影像擷取系統組的焦距。
請配合參照下列表十七以及表十八。
第九實施例中，非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外，f、Fno、HFOV、V2、V3、V4、R6、R7、CT3、f1、f2、f3、f4、EPD以及Td之定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
配合表十七可推算出下列數據：
<第十實施例>
請參照第19圖及第20圖，其中第19圖繪示依照本發明第十實施例的一種光學影像擷取系統組之示意圖，第20圖由左至右依序為第十實施例的光學影像擷取系統組之球差、像散及歪曲曲線圖。由第19圖可知，第十實施例之光學影像擷取系統組由物側至像側依序包含光圈1000、第一透鏡1010、第二透鏡1020、第三透鏡1030、第四透鏡1040、第五透鏡1050、紅外線濾除濾光片1070以及成像面1060。
第一透鏡1010具有正屈折力，其物側表面1011為凸面、像側表面1012為凹面，並皆為非球面，且第一透鏡1010為塑膠材質。
第二透鏡1020具有正屈折力，其物側表面1021為凹面、像側表面1022為凸面，並皆為非球面，且第二透鏡1020為塑膠材質。
第三透鏡1030具有正屈折力，其物側表面1031為凹面、像側表面1032為凸面，並皆為非球面，且第三透鏡1030為塑膠材質。
第四透鏡1040具有負屈折力，其物側表面1041為凹面、像側表面1042為凸面，並皆為非球面，且第四透鏡1040為塑膠材質。
第五透鏡1050具有正屈折力，其物側表面1051為凸面、像側表面1052為凹面，並皆為非球面，且第五透鏡1050為塑膠材質。另外，第五透鏡1050之像側表面1052具有反曲點。
紅外線濾除濾光片1070之材質為玻璃，其設置於第五透鏡1050與成像面1060之間，並不影響光學影像擷取系統組的焦距。
請配合參照下列表十九以及表二十。
第十實施例中，非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外，f、Fno、HFOV、V2、V3、V4、R6、R7、CT3、f1、f2、f3、f4、EPD以及Td之定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
配合表十九可推算出下列數據：
<第十一實施例>
請參照第21圖及第22圖，其中第21圖繪示依照本發明第十一實施例的一種光學影像擷取系統組之示意圖，第22圖由左至右依序為第十一實施例的光學影像擷取系統組之球差、像散及歪曲曲線圖。由第21圖可知，第十一實施例之光學影像擷取系統組由物側至像側依序包含光圈1100、第一透鏡1110、第二透鏡1120、第三透鏡1130、第四透鏡1140、第五透鏡1150、紅外線濾除濾光片1170以及成像面1160。
第一透鏡1110具有正屈折力，其物側表面1111為凸面、像側表面1112為凹面，並皆為非球面，且第一透鏡1110為塑膠材質。
第二透鏡1120具有負屈折力，其物側表面1121為凸面、像側表面1122為凹面，並皆為非球面，且第二透鏡1120為塑膠材質。另外，第二透鏡1120之物側表面1121自光軸處朝周邊處由凸面轉凹面，而第二透鏡1120之像側表面1122自光軸處朝周邊處由凹面轉凸面。
第三透鏡1130具有正屈折力，其物側表面1131及像側表面1132皆為凸面，並皆為非球面，且第三透鏡1130為塑膠材質。
第四透鏡1140具有負屈折力，其物側表面1141為凹面、像側表面1142為凸面，並皆為非球面，且第四透鏡1140為塑膠材質。
第五透鏡1150具有正屈折力，其物側表面1151為凸面、像側表面1152為凹面，並皆為非球面，且第五透鏡1150為塑膠材質。另外，第五透鏡1150之像側表面1152具有反曲點。
紅外線濾除濾光片1170之材質為玻璃，其設置於第五透鏡1150與成像面1160之間，並不影響光學影像擷取系統組的焦距。
請配合參照下列表二十一以及表二十二。
第十一實施例中，非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外，f、Fno、HFOV、V2、V3、V4、R6、R7、CT3、f1、f2、f3、f4、EPD以及Td之定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
配合表二十一可推算出下列數據：
<第十二實施例>
請參照第23圖及第24圖，其中第23圖繪示依照本發明第十二實施例的一種光學影像擷取系統組之示意圖，第24圖由左至右依序為第十二實施例的光學影像擷取系統組之球差、像散及歪曲曲線圖。由第23圖可知，第十二實施例之光學影像擷取系統組由物側至像側依序包含光圈1200、第一透鏡1210、第二透鏡1220、第三透鏡1230、第四透鏡1240、第五透鏡1250、紅外線濾除濾光片1270以及成像面1260。
第一透鏡1210具有正屈折力，其物側表面1211及像側表面1212皆為凸面，並皆為非球面，且第一透鏡1210為塑膠材質。
第二透鏡1220具有負屈折力，其物側表面1221為凸面、像側表面1222為凹面，並皆為非球面，且第二透鏡1220為塑膠材質。另外，第二透鏡1220之物側表面1221自光軸處朝周邊處由凸面轉凹面，而第二透鏡1220之像側表面1222自光軸處朝周邊處由凹面轉凸面
第三透鏡1230具有正屈折力，其物側表面1231為凹面、像側表面1232為凸面，並皆為非球面，且第三透鏡1230為塑膠材質。
第四透鏡1240具有負屈折力，其物側表面1241為凹面、像側表面1242為凸面，並皆為非球面，且第四透鏡1240為塑膠材質。
第五透鏡1250具有正屈折力，其物側表面1251為凸面、像側表面1252為凹面，並皆為非球面，且第五透鏡1250為塑膠材質。另外，第五透鏡1250之像側表面1252具有反曲點。
紅外線濾除濾光片1270之材質為玻璃，其設置於第五透鏡1250與成像面1260之間，並不影響光學影像擷取系統組的焦距。
請配合參照下列表二十三以及表二十四。
第十二實施例中，非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外，f、Fno、HFOV、V2、V3、V4、R6、R7、CT3、f1、f2、f3、f4、EPD以及Td之定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
配合表二十三可推算出下列數據：
雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、1100、1200．．．光圈
110、210、310、410、510、610、710、810、910、1010、1110、1210．．．第一透鏡
111、211、311、411、511、611、711、811、911、1011、1111、1211．．．物側表面
112、212、312、412、512、612、712、812、912、1012、1112、1212．．．像側表面
120、220、320、420、520、620、720、820、920、1020、1120、1220．．．第二透鏡
121、221、321、421、521、621、721、821、921、1021、1121、1221．．．物側表面
122、222、322、422、522、622、722、822、922、1022、1122、1222．．．像側表面
130、230、330、430、530、630、730、830、930、1030、1130、1230．．．第三透鏡
131、231、331、431、531、631、731、831、931、1031、1131、1231．．．物側表面
132、232、332、432、532、632、732、832、932、1032、1132、1232．．．像側表面
140、240、340、440、540、640、740、840、940、1040、1140、1240．．．第四透鏡
141、241、341、441、541、641、741、841、941、1041、1141、1241．．．物側表面
142、242、342、442、542、642、742、842、942、1042、1142、1242．．．像側表面
150、250、350、450、550、650、750、850、950、1050、1150、1250．．．第五透鏡
151、251、351、451、551、651、751、851、951、1051、1151、1251．．．物側表面
152、252、352、452、552、652、752、852、952、1052、1152、1252．．．像側表面
160、260、360、460、560、660、760、860、960、1060、1160、1260．．．成像面
170、270、370、470、570、670、770、870、970、1070、1170、1270．．．紅外線濾除濾光片
f．．．光學影像擷取系統組之焦距
Fno．．．光學影像擷取系統組之光圈值
HFOV．．．光學影像擷取系統組中最大視角的一半
V2．．．第二透鏡之色散係數
V3．．．第三透鏡之色散係數
V4．．．第四透鏡之色散係數
R6．．．第三透鏡之像側表面曲率半徑
R7．．．第四透鏡之物側表面曲率半徑
CT3．．．第三透鏡於光軸上的厚度
f1．．．第一透鏡之焦距
f2．．．第二透鏡之焦距
f3．．．第三透鏡之焦距
f4．．．第四透鏡之焦距
EPD．．．光學影像擷取系統組之入射瞳直徑
Td．．．第一透鏡之物側表面至第五透鏡之像側表面於光軸上的距離
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：
第1圖繪示依照本發明第一實施例的一種光學影像擷取系統組之示意圖。
第2圖由左至右依序為第一實施例的光學影像擷取系統組之球差、像散及歪曲曲線圖。
第3圖繪示依照本發明第二實施例的一種光學影像擷取系統組之示意圖。
第4圖由左至右依序為第二實施例的光學影像擷取系統組之球差、像散及歪曲曲線圖。
第5圖繪示依照本發明第三實施例的一種光學影像擷取系統組之示意圖。
第6圖由左至右依序為第三實施例的光學影像擷取系統組之球差、像散及歪曲曲線圖。
第7圖繪示依照本發明第四實施例的一種光學影像擷取系統組之示意圖。
第8圖由左至右依序為第四實施例的光學影像擷取系統組之球差、像散及歪曲曲線圖。
第9圖繪示依照本發明第五實施例的一種光學影像擷取系統組之示意圖。
第10圖由左至右依序為第五實施例的光學影像擷取系統組之球差、像散及歪曲曲線圖。
第11圖繪示依照本發明第六實施例的一種光學影像擷取系統組之示意圖。
第12圖由左至右依序為第六實施例的光學影像擷取系統組之球差、像散及歪曲曲線圖。
第13圖繪示依照本發明第七實施例的一種光學影像擷取系統組之示意圖。
第14圖由左至右依序為第七實施例的光學影像擷取系統組之球差、像散及歪曲曲線圖。
第15圖繪示依照本發明第八實施例的一種光學影像擷取系統組之示意圖。
第16圖由左至右依序為第八實施例的光學影像擷取系統組之球差、像散及歪曲曲線圖。
第17圖繪示依照本發明第九實施例的一種光學影像擷取系統組之示意圖。
第18圖由左至右依序為第九實施例的光學影像擷取系統組之球差、像散及歪曲曲線圖。
第19圖繪示依照本發明第十實施例的一種光學影像擷取系統組之示意圖。
第20圖由左至右依序為第十實施例的光學影像擷取系統組之球差、像散及歪曲曲線圖。
第21圖繪示依照本發明第十一實施例的一種光學影像擷取系統組之示意圖。
第22圖由左至右依序為第十一實施例的光學影像擷取系統組之球差、像散及歪曲曲線圖。
第23圖繪示依照本發明第十二實施例的一種光學影像擷取系統組之示意圖。
第24圖由左至右依序為第十二實施例的光學影像擷取系統組之球差、像散及歪曲曲線圖。
100．．．光圈
110．．．第一透鏡
111．．．物側表面
112．．．像側表面
120．．．第二透鏡
121．．．物側表面
122．．．像側表面
130．．．第三透鏡
131．．．物側表面
132．．．像側表面
140．．．第四透鏡
141．．．物側表面
142．．．像側表面
150．．．第五透鏡
151．．．物側表面
152．．．像側表面
160．．．成像面
170．．．紅外線濾除濾光片

Claims (24)

  1. 一種光學影像擷取系統組，由物側至像側依序包含：一第一透鏡，具有正屈折力，其物側表面為凸面、像側表面為凹面；一第二透鏡，具有屈折力；一第三透鏡，具有正屈折力；一第四透鏡，具有負屈折力，其物側表面為凹面、像側表面為凸面，並皆為非球面；以及一第五透鏡，具有屈折力，其像側表面為凹面，且其物側表面及像側表面皆為非球面，其中該第五透鏡之像側表面具有至少一反曲點；其中，該第一透鏡至該第五透鏡為獨立且非接合之透鏡，該第一透鏡之焦距為f1，該第二透鏡之焦距為f2，該第三透鏡之焦距為f3，該第四透鏡之焦距為f4，該光學影像擷取系統組之焦距為f，該第四透鏡之物側表面曲率半徑為R7，其滿足下列條件：0<|f3/f1|+|f4/f2|<1.0；以及-1.0<R7/f<0。
  2. 如請求項1所述之光學影像擷取系統組，其中該第五透鏡之物側表面為凸面。
  3. 如請求項2所述之光學影像擷取系統組，其中該光學影像擷取系統組之焦距為f，該第四透鏡之物側表面曲率半徑為R7，其滿足下列條件：-0.4<R7/f<0。
  4. 如請求項2所述之光學影像擷取系統組，其中該光學影像擷取系統組之焦距為f，該第二透鏡之焦距為f2，其滿足下列條件：0<|f/f2|<0.36。
  5. 如請求項2所述之光學影像擷取系統組，其中該第三透鏡之色散係數為V3，該第四透鏡之色散係數為V4，其滿足下列條件：0.30<V4/V3<0.50。
  6. 如請求項2所述之光學影像擷取系統組，其中該第一透鏡之焦距為f1，該第二透鏡之焦距為f2，該第三透鏡之焦距為f3，該第四透鏡之焦距為f4，其滿足下列條件：0<|f3/f1|+|f4/f2|<0.75。
  7. 如請求項2所述之光學影像擷取系統組，其中該第三透鏡之像側表面曲率半徑為R6，該第三透鏡於光軸上的厚度為CT3，其滿足下列條件：-2.7<R6/CT3<-1.0。
  8. 如請求項2所述之光學影像擷取系統組，其中該第一透鏡至該第五透鏡之物側表面及像側表面皆為非球面，且該第一透鏡至該第五透鏡皆為塑膠材質。
  9. 如請求項2所述之光學影像擷取系統組，其中該第一透鏡之物側表面至該第五透鏡之像側表面於光軸上的距離為Td，其滿足下列條件：1.0 mm<Td<2.8 mm。
  10. 如請求項2所述之光學影像擷取系統組，其中該第二透鏡之物側表面為凸面、像側表面為凹面。
  11. 如請求項10所述之光學影像擷取系統組，其中該第二透鏡之物側表面自光軸處朝周邊處由凸面轉凹面，而該第二透鏡之像側表面自光軸處朝周邊處由凹面轉凸面。
  12. 如請求項2所述之光學影像擷取系統組，其中該第五透鏡具有正屈折力。
  13. 如請求項1所述之光學影像擷取系統組，其中該第四透鏡之焦距為f4，該光學影像擷取系統組之焦距為f，其滿足下列條件：-1.2<f/f4<-0.5。
  14. 如請求項1所述之光學影像擷取系統組，其中該第二透鏡之色散係數為V2，該第三透鏡之色散係數為V3，該第四透鏡之色散係數為V4，其滿足下列條件：0.6<(V2+V4)/V3<1.0。
  15. 如請求項1所述之光學影像擷取系統組，其中該光學影像擷取系統組之焦距為f，該光學影像擷取系統組之入射瞳直徑為EPD，其滿足下列條件：1.2<f/EPD<2.1。
  16. 如請求項1所述之光學影像擷取系統組，其中該第一透鏡之物側表面至該第五透鏡之像側表面於光軸上的距離為Td，其滿足下列條件：1.0 mm<Td2.4 mm。
  17. 一種光學影像擷取系統組，由物側至像側依序包含：一第一透鏡，具有正屈折力，其物側表面為凸面；一第二透鏡，具有屈折力；一第三透鏡，具有正屈折力，其像側表面為凸面；一第四透鏡，具有負屈折力，其物側表面為凹面、像側表面為凸面，且皆為非球面；以及一第五透鏡，具有屈折力，其像側表面為凹面，且其物側表面及像側表面皆為非球面，其中該第五透鏡之像側表面具有至少一反曲點；其中，該第一透鏡至該第五透鏡為獨立且非接合之透鏡，該第一透鏡之焦距為f1，該第二透鏡之焦距為f2，該第三透鏡之焦距為f3，該第四透鏡之焦距為f4，該光學影像擷取系統組之焦距為f，該第四透鏡之物側表面曲率半徑為R7，其滿足下列條件：0<|f3/f1|+|f4/f2|<0.75；以及-1.0<R7/f<0。
  18. 如請求項17所述之光學影像擷取系統組，其中該第二透鏡之物側表面為凸面、像側表面為凹面，該第五透鏡之物側表面為凸面。
  19. 如請求項18所述之光學影像擷取系統組，其中該第二透鏡之物側表面自光軸處朝周邊處由凸面轉凹面，而該第二透鏡之像側表面自光軸處朝周邊處由凹面轉凸面。
  20. 如請求項17所述之光學影像擷取系統組，其中該光學影像擷取系統組之焦距為f，該第二透鏡之焦距為f2，其滿足下列條件：0<|f/f2|<0.36。
  21. 如請求項17所述之光學影像擷取系統組，其中該第三透鏡之色散係數為V3，該第四透鏡之色散係數為V4，其滿足下列條件：0.30<V4/V3<0.50。
  22. 如請求項17所述之光學影像擷取系統組，其中該光學影像擷取系統組之焦距為f，該光學影像擷取系統組之入射瞳直徑為EPD，其滿足下列條件：1.2<f/EPD<2.1。
  23. 如請求項17所述之光學影像擷取系統組，其中該第五透鏡具有正屈折力。
  24. 如請求項17所述之光學影像擷取系統組，其中該第一透鏡之物側表面至該第五透鏡之像側表面於光軸上的距離為Td，其滿足下列條件：1.0 mm<Td<2.8 mm。
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