影像撷取系统组的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种影像撷取系统组，由物侧至像侧依序包含：一具正屈折力的第一透镜，其物侧面为凸面；一具负屈折力的第二透镜，其物侧面为凹面且像侧面为凸面；一具屈折力的第三透镜；一具正屈折力的第四透镜，其像侧面为凸面，其物侧面及像侧面皆为非球面；及一具屈折力的第五透镜，其像侧面为凹面，其物侧面及像侧面皆为非球面，且其像侧面设有至少一反曲点。当满足特定条件式时，可调整不同波长光线的焦点位置，有利于延伸景深范围，以适用于具有延伸影像景深(EDOF)功能的小型化电子产品。
【专利说明】影像撷取系统组
【技术领域】
[0001]本发明是关于ー种影像撷取系统组，特别是关于ー种应用于小型化电子产品的影像撷取系统组。
【背景技术】
[0002]最近几年来，随着具有摄影功能的可携式电子产品的兴起，光学系统的需求日渐提高。一般光学系统常用的感光元件不外乎是感光耦合元件(Charge CoupledDevice, CCD)或互补性氧化金属半导体兀件(Complementary Metal-Oxide SemiconductorSensor, CMOS Sensor)两种，半导体制程技术的精进使得感光元件的画素尺寸縮小，光学系统因此逐渐往高画素领域发展。使用者对于成像品质的要求也日益増加。
[0003]目前发展的五片式光学系统，如美国专利第8，000，030号所掲示，其拓展景深范围功能不佳，因而不易实现于高品质的大景深的对焦功能需求。此外，习用光学系统通常需要搭载如音圈马达等对焦机构装置来执行对焦功能，这些额外的对焦机构装置会使成本提高，不利于大量生产制造。
[0004]有鉴于此，延伸影像景深功能改变传统光学设计的思路，以光学技术和数字技术相结合，经由对光信息进行编码，再以电脑信息技术处理解码，以扩展光学系统的景深，从而实现无对焦机构下的自动对焦(Auto Focus),于不降低光通量(Luminous Flux)和不影响影像品质的前提下，拥有较大景深的功能。因此，为了设计适用于轻薄可携式电子产品应用，除须符合较佳的自动对焦功能，尚须兼具高品质成像功能与低制造成本需求。领域中需要ー种光学系统设计，其表面具备一定程度的凸度，可适用于调整不同波长光线的焦点位置以拓展景深范围，并具备优异成像品质且不至于使镜头总长度过长的影像撷取系统组。
【发明内容】
[0005]本发明提供ー种影像撷取系统组，由物侧至像侧依序包含:一具正屈折力的第一透镜，其物侧面为凸面；一具负屈折力的第二透镜，其物侧面为凹面且像侧面为凸面；一具屈折力的第三透镜；一具正屈折力的第四透镜，其像侧面为凸面，其物侧面及像侧面皆为非球面；及一具屈折力的第五透镜，其像侧面为凹面，其物侧面及像侧面皆为非球面，且其像侧面设有至少一反曲点；其中，所述影像撷取系统组的焦距为f，所述第二透镜的像侧面的曲率半径为R4，所述第四透镜的焦距为f4，所述第一透镜的物侧面的曲率半径为R1，所述第一透镜的像侧面的曲率半径为R2，所述第三透镜与该第四透镜之间于光轴上的距离为T34，所述第四透镜与该第五透镜之间于光轴上的距离为T45，所述第一透镜与该第二透镜之间于光轴上的距离为T12，满足下列关系式:-3.0<f/R4<-0.70 ；0.40<f/f4<2.20 ；-2.5< (R1+R2) / (R1 - R2) <-0.4 ;及 0.75く (T34+T45) /T12<2.95。
[0006]另ー方面，本发明提供ー种应用于具延伸影像景深(EDOF)功能的装置的影像撷取系统组，由物侧至像侧依序包含:一具正屈折力的第一透镜，其物侧面为凸面；一具负屈折力的第二透镜，其物侧面为凹面且像侧面为凸面；一具屈折力的第三透镜；一具正屈折力的第四透镜，其物侧面为凹面且像侧面为凸面，其物侧面及像侧面皆为非球面；及一具负屈折力的第五透镜，其像侧面为凹面，其物侧面及像侧面皆为非球面，且其像侧面设有至少一反曲点；其中，所述影像撷取系统组的焦距为f，所述第二透镜的像侧面的曲率半径为R4，所述第四透镜的焦距为f4，所述第一透镜的物侧面的曲率半径为R1，所述第一透镜的像侧面的曲率半径为R2，所述第三透镜与所述第四透镜之间于光轴上的距离为T34，所述第四透镜与所述第五透镜之间于光轴上的距离为T45，所述第一透镜与所述第二透镜之间于光轴上的距离为T12，满足下列关系式:-3.0<f/R4<-0.70 ；0.40<f/f4<2.20 ；-2.5< (R1+R2) / (R1 - R2) <-0.4 ;及 0.75く (T34+T45) /T12<2.95。
[0007]再一方面，本发明提供ー种影像撷取系统组，由物侧至像侧依序包含:一具正屈折力的第一透镜，其物侧面为凸面；一具负屈折力的第二透镜，其物侧面为凹面且像侧面为凸面；一具屈折力的第三透镜，其像侧面为凸面；一具正屈折力的第四透镜，其物侧面为凹面且像侧面为凸面，其物侧面及像侧面皆为非球面；及一具负屈折力的第五透镜，其像侧面为凹面，其物侧面及像侧面皆为非球面，且其像侧面设有至少一反曲点；其中，所述影像撷取系统组的焦距为f，所述第二透镜的像侧面的曲率半径为R4，所述第四透镜的焦距为f4，所述第一透镜的物侧面的曲率半径为R1，所述第一透镜的像侧面的曲率半径为R2，满足下列关系式:-3.0<f/R4<-0.70 ；0.20<f/f4<3.0 ;及-2.5< (R1+R2) / (Rl - R2) <-0.4。
[0008]又一方面，本发明提供ー种应用于具延伸影像景深(EDOF)功能的装置的影像撷取系统组，由物侧至像侧依序包含:一具正屈折力的第一透镜，其物侧面为凸面；一具负屈折力的第二透镜，其物侧面为凹面且像侧面为凸面；一具屈折力的第三透镜，其像侧面为凸面；一具正屈折力的第四透镜，其物侧面为凹面且像侧面为凸面，其物侧面及像侧面皆为非球面；及一具负屈折力的第五透镜，其像侧面为凹面，其物侧面及像侧面皆为非球面，且其像侧面设有至少一反曲点；其中，所述影像撷取系统组的焦距为f，所述第二透镜的像侧面的曲率半径为R4，所述第四透镜的焦距为f4，所述第一透镜的物侧面的曲率半径为R1，所述第一透镜的像侧面的曲率半径为R2，满足下列关系式:-3.0<f/R4<-0.70 ；0.20<f/f4<3.0 ;及-2.5<(R1+R2)/(R1-R2) <-0.4。
[0009]当满足特定条件式时，可调整不同波长光线的焦点位置，有利于延伸景深范围，以适用于具有延伸影像景深(EDOF)功能的小型化电子产品。
[0010]本发明影像撷取系统组中，所述第一透镜具正屈折力，是提供系统主要的屈折力，有助于缩短系统的总长度。当所述第二透镜具负屈折カ时，有助于对具正屈折力的第一透镜所产生的像差做补正。当所述第三透镜具正屈折カ时，可降低系统敏感度。当所述第四透镜具正屈折カ时，可有效分配第一透镜的屈折力，使第一透镜正屈折カ不至于过大，可有效减少球差(Spherical Aberration)和慧差(Coma)。当所述第五透镜具负屈折力，可与所述第四透镜形成一正、ー负的望远(Tekphoto)结构，其有利于避免系统的后焦距过长，达到降低光学总长度的效果。
[0011]本发明的影像撷取系统组中，所述第一透镜物侧面为凸面时，可有效加强该第一透镜的屈折力配置，进而缩短该影像撷取系统组的光学总长度。当所述第二透镜的物侧面为凹面且像侧面为凸面时，有利于修正系统的像散。当所述第三透镜的像侧面为凸面时，可有效加强该第三透镜的屈折力配置，达到降低系统敏感度的功效。所述第四透镜的像侧面为凸面时，可有效加强第四透镜的正屈折力，并可有效减少球差和慧差。当第四透镜的物侧面为凹面且像侧面为凸面时，可有效修正系统的像散。当所述第五透镜的像侧面为凹面吋，可使主点(Principal Point)远离成像面，以缩短后焦距，有利于维持镜头的小型化。此外，当所述第五透镜的像侧面设有至少一反曲点时，可有效地压制离轴视场的光线入射于感光元件上的角度，以增加影像感光元件的接收效率，并可进一歩修正离轴视场的像差。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1A是本发明第一实施例的光学系统示意图。
[0013]图1B是本发明第一实施例的像差曲线图。
[0014]图2A是本发明第二实施例的光学系统示意图。
[0015]图2B是本发明第二实施例的像差曲线图。
[0016]图3A是本发明第三实施例的光学系统示意图。
[0017]图3B是本发明第三实施例的像差曲线图。
[0018]图4A是本发明第四实施例的光学系统示意图。
[0019]图4B是本发明第四实施例的像差曲线图。
[0020]图5A是本发明第五实施例的光学系统示意图。
[0021]图5B是本发明第五实施例的像差曲线图。
[0022]图6A是本发明第六实施例的光学系统示意图。
[0023]图6B是本发明第六实施例的像差曲线图。
[0024]图7A是本发明第七实施例的光学系统示意图。
[0025]图7B是本发明第七实施例的像差曲线图。
[0026]图8A是本发明第八实施例的光学系统示意图。
[0027]图SB是本发明第八实施例的像差曲线图。
[0028]图9A是本发明第九实施例的光学系统示意图。
[0029]图9B是本发明第九实施例的像差曲线图。
[0030]图10是描述本发明的第四透镜的物侧面的面形特征示意图。
[0031]附图标号:
[0032]光圈100、200、300、400、500、600、700、800、900
[0033]第一透镜110、210、310、410、510、610、710、810、910
[0034]物侧面111、211、311、411、511、611、711、811、911
[0035]像侧面112、212、312、412、512、612、712、812、912
[0036]第二透镜120、220、320、420、520、620、720、820、920
[0037]物侧面121、221、321、421、521、621、721、821、921
[0038]像侧面122、222、322、422、522、622、722、822、922
[0039]第三透镜130、230、330、430、530、630、730、830、930
[0040]物侧面131、231、331、431、531、631、731、831、931
[0041]像侧面132、322、332、432、532、632、732、832、932
[0042]第四透镜140、240、340、440、540、640、740、840、940、1040
[0043]物侧面141、241、341、441、541、641、741、841、941、1041
[0044]像侧面I42、422、342、442、542、642、742、842、942[0045]第五透镜150、250、350、450、550、650、750、850、950
[0046]物侧面151、251、351、451、551、651、751、851、951
[0047]像侧面152、522、352、452、552、652、752、852、952
[0048]红外线滤光元件160、260、360、460、560、660、760、860、960
[0049]成像面170、270、370、470、570、670、770、870、970
[0050]影像感测元件180、280、380、480、580、680、780、880、980
[0051]第四透镜物侧面的最大有效径位置 1001
[0052]第四透镜物侧面的最大有效径位置的切线与光轴的交点 1002
[0053]第四透镜物侧面于光轴上交点 1003
[0054]影像撷取系统组的焦距为f
[0055]第四透镜的焦距为f4
[0056]第一透镜的物侧面的曲率半径为Rl
[0057]第一透镜的像侧面的曲率半径为R2
[0058]第二透镜的物侧面的曲率半径为R3
[0059]第二透镜的像侧面的曲率半径为R4
[0060]第三透镜的像侧面的曲率半径为R6
[0061]第四透镜的物侧面的曲率半径为R7
[0062]第四透镜的像侧面的曲率半径为R8
[0063]第一透镜与第二透镜之间于光轴上的距离为T12
[0064]第三透镜与第四透镜之间于光轴上的距离为T34
[0065]第四透镜与第五透镜之间于光轴上的距离为T45
[0066]第一透镜物侧面至第五透镜像侧面于光轴上的距离为Td
[0067]第一透镜物侧面与成像面之间于光轴上的距离为TTL
[0068]影像撷取系统组的最大像高为ImgH。
【具体实施方式】
[0069]本发明提供ー种影像撷取系统组，由物侧至像侧依序包含:一具正屈折力的第一透镜，其物侧面为凸面；一具负屈折力的第二透镜，其物侧面为凹面且像侧面为凸面；一具屈折力的第三透镜；一具正屈折力的第四透镜，其像侧面为凸面，其物侧面及像侧面皆为非球面；及一具屈折力的第五透镜，其像侧面为凹面，其物侧面及像侧面皆为非球面，且其像侧面设有至少一反曲点；其中，该影像撷取系统组的焦距为f，该第二透镜的像侧面的曲率半径为R4，该第四透镜的焦距为f4，该第一透镜的物侧面的曲率半径为R1，该第一透镜的像侧面的曲率半径为R2，该第三透镜与该第四透镜之间于光轴上的距离为T34，该第四透镜与该第五透镜之间于光轴上的距离为T45,该第一透镜与该第二透镜之间于光轴上的距离为 T12,满足下列关系式:-3.0<f/R4<-0.70 ；0.40<f/f4<2.20 ；-2.5< (R1+R2) / (R1 -R2)<-0.4 ;及 0.75く(T34+T45)/T12<2.95。
[0070]当前述影像撷取系统组满足下列关系式:-3.0<f/R4<-0.70吋，该第二透镜的像侧面的曲度较为合适，而有利于调整不同波长的光线的焦点位置，达到拓展该影像撷取系统组的景深范围的功效；较佳地，满足下列关系式:-2.5<f/R4<-l.0。[0071]当前述影像撷取系统组满足下列关系式:0.40〈f/f4〈2.20时，该第四透镜的屈折力配置较为平衡，可有效分配第一透镜的屈折力，使第一透镜正屈折カ不至于过大，可有效减少球差(Spherical Aberration)和慧差(Coma)
[0072]当前述影像撷取系统组满足下列关系式:-2.5<(Rl+R2)/(Rl-R2)<-0.4时，该第一透镜的曲率较为合适，可有效缩短光学总长度，并减少球差或像散的产生。
[0073]当前述影像撷取系统组满足下列关系式:0.75<(T34+T45)/T12<2.95时，各透镜之间的间距较为合适，有助于镜片的组装及系统的小型化。
[0074]本发明前述影像撷取系统组中，该第二透镜的像侧面的曲率半径为R4，该第二透镜的物侧面的曲率半径为R3，较佳地，当前述影像撷取系统组满足下列关系式:1.15〈R4/R3〈3.0时，有助于修正第一透镜产生的像差。
[0075]本发明前述影像撷取系统组中，该第二透镜的色散系数为V2，该第一透镜的色散系数为VI，较佳地，当前述影像撷取系统组满足下列关系式:0.3<V2/V1<0.5时，有助于系统色差的修正。
[0076]本发明前述影像撷取系统组中，该影像撷取系统组的焦距为f，该第二透镜的物侧面的曲率半径为R3，该第二透镜的像侧面的曲率半径为R4，较佳地，当前述影像撷取系统组满足下列关系式:_8〈(f/R3) + (f/R4)ぐ3时，有利于调整不同波长的光线的焦点位置，并可具有修正像散的效果。
[0077]本发明前述影像撷取系统组中，该影像撷取系统组的焦距为f，该第三透镜的像侧面的曲率半径为R6，较佳地，当前述影像撷取系统组满足下列关系式:-2.0〈f/R6〈l.0吋，有助于降低系统敏感度。
[0078]本发明前述影像撷取系统组中，该第四透镜的物侧面的曲率半径为R7，该第四透镜的像侧面的曲率半径为R8，较佳地，当前述影像撷取系统组满足下列关系式:0〈 (R7-R8)/(R7+R8)〈0.6时，有助于像散的修正。
[0079]本发明前述影像撷取系统组中，该第四透镜的物侧面的最大有效径位置的切线与光轴的交点系位于该第四透镜的物侧面于光轴上交点的物侧方向，当此条件满足时，可使该第四透镜的周边形状不会太过弯曲且厚度适中，有利于透镜的制作与成型，且空间配置可更为紧密，进ー步并可修正离轴视场的像差。
[0080]本发明前述影像撷取系统组中，该第二透镜的像侧面的曲率半径为R4，较佳地，当前述影像撷取系统组满足下列关系式:-2.0mm-1<l/R4<-0.3mm 1时，该第二透镜的像侧面的曲度较为合适，有助干拓展该影像撷取系统组的景深范围。
[0081]本发明前述影像撷取系统组中，该第一透镜的物侧面至该第五透镜的像侧面于光轴上的距离为Td，该第二透镜的像侧面的曲率半径为R4，较佳地，当前述影像撷取系统组满足下列关系式:-8.0mm2〈Td*R4ぐ2.0mm2时，该第二透镜的像侧面的曲度较为合适，有助干拓展该影像撷取系统组的景深范围，且可維持系统的小型化。
[0082]另ー方面，本发明提供ー种应用于具延伸影像景深(EDOF)功能的装置的影像撷取系统组，由物侧至像侧依序包含:一具正屈折力的第一透镜，其物侧面为凸面；一具负屈折力的第二透镜，其物侧面为凹面且像侧面为凸面；一具屈折力的第三透镜；一具正屈折力的第四透镜，其物侧面为凹面且像侧面为凸面，其物侧面及像侧面皆为非球面；及一具负屈折力的第五透镜，其像侧面为凹面，其物侧面及像侧面皆为非球面，且其像侧面设有至少一反曲点；其中，该影像撷取系统组的焦距为f，该第二透镜的像侧面的曲率半径为R4，该第四透镜的焦距为f4，该第一透镜的物侧面的曲率半径为R1，该第一透镜的像侧面的曲率半径为R2，该第三透镜与该第四透镜之间于光轴上的距离为T34，该第四透镜与该第五透镜之间于光轴上的距离为T45，该第一透镜与该第二透镜之间于光轴上的距离为T12，满足下列关系式:-3.0<f/R4<-0.70 ；0.40<f/f4<2.20 ；-2.5< (R1+R2) / (R1 - R2) <-0.4 ;及
0.75<(T34+T45)/T12<2.95。
[0083]延伸影像景深(Extend Depth of Field, EDOF)功能是ー种以软件模拟硬件的技术，其基于光的3原色于不同距离下具有各自最佳光形的特质。在不同摄像距离下，延伸影像景深(EDOF)功能采取当下距离具最佳光形的顔色作为主轴光线，再以数字方式模拟并计算出其他2原色，藉以增加系统景深，使远物和近物皆能落入系统的对焦范围。
[0084]当前述影像撷取系统组满足下列关系式:-3.0<f/R4<-0.70吋，该第二透镜的像侧面的曲度更合适于配合该延伸影像景深(EDOF)功能，而有利于调整不同波长的光线的焦点位置，达到拓展该影像撷取系统组的景深范围的功效。
[0085]当前述影像撷取系统组满足下列关系式:0.40〈f/f4〈2.20时，该第四透镜的屈折力配置较为平衡，可有效控制系统的总长度，并可修正高阶球差，以提升系统成像品质。
[0086]当前述影像撷取系统组满足下列关系式:-2.5< (R1+R2) / (Rl - R2)ぐ0.4时，该第一透镜的曲率较为合适，可有效缩短光学总长度，并减少球差或像散产生。
[0087]当前述影像撷取系统组满足下列关系式:0.75<(T34+T45)/T12<2.95时，各透镜之间的间距较为合适，有助于镜片的组装及系统的小型化。
[0088]再一方面，本发明提供ー种影像撷取系统组，由物侧至像侧依序包含:一具正屈折力的第一透镜，其物侧面为凸面；一具负屈折力的第二透镜，其物侧面为凹面且像侧面为凸面；一具屈折力的第三透镜，其像侧面为凸面；一具正屈折力的第四透镜，其物侧面为凹面且像侧面为凸面，其物侧面及像侧面皆为非球面；及一具负屈折力的第五透镜，其像侧面为凹面，其物侧面及像侧面皆为非球面，且其像侧面设有至少一反曲点；其中，该影像撷取系统组的焦距为f，该第二透镜的像侧面的曲率半径为R4，该第四透镜的焦距为f4，该第一透镜的物侧面的曲率半径为R1，该第一透镜的像侧面的曲率半径为R2，满足下列关系式:-3.0<f/R4<-0.70 ；0.20<f/f4<3.0 ;及-2.5< (R1+R2) / (Rl - R2) <-0.4。
[0089]当前述影像撷取系统组满足下列关系式:-3.0<f/R4<-0.70吋，该第二透镜的像侧面的曲度较为合适，而有利于调整不同波长的光线的焦点位置，达到拓展该影像撷取系统组的景深范围的功效；较佳地，满足下列关系式:-2.5<f/R4<-l.0。
[0090]当前述影像撷取系统组满足下列关系式:0.20〈f/f4〈3.0时，该第四透镜的屈折力配置较为平衡，可有效控制系统的总长度，并可修正高阶球差，以提升系统成像品质。
[0091]当如述影像掘取系统组满足下列关系式:-2.5< (R1+R2) / (RトR2)〈-0.4时，该第一透镜的曲率较为合适，可有效缩短光学总长度，并减少球差或像散产生。
[0092]本发明前述影像撷取系统组中，该第二透镜的色散系数为V2，该第一透镜的色散系数为VI，较佳地，当前述影像撷取系统组满足下列关系式:0.3<V2/V1<0.5时，有助于系统色差的修正。
[0093]本发明前述影像撷取系统组中，该第一透镜的物侧面至该第五透镜的像侧面于光轴上的距离为Td，该第二透镜的像侧面的曲率半径为R4，较佳地，当前述影像撷取系统组满足下列关系式:-8.0mm2〈Td*R4ぐ2.0mm2时，该第二透镜的像侧面的曲度较为合适，有助干拓展该影像撷取系统组的景深范围，且可維持系统的小型化。
[0094]本发明前述影像撷取系统组中，较佳地，该第四透镜的物侧面的最大有效径位置的切线与光轴的交点系位于该第四透镜的物侧面于光轴上交点的物侧方向，当此条件满足时，可使该第四透镜的周边形状不会太过弯曲且厚度适中，有利于透镜的制作与成型，且空间配置可更为紧密，进ー步并可修正离轴视场的像差。
[0095]本发明前述影像撷取系统组中，该第三透镜与该第四透镜之间于光轴上的距离为T34，该第四透镜与该第五透镜之间于光轴上的距离为T45，该第一透镜与该第ニ透镜之间于光轴上的距离为T12，较佳地，当前述影像撷取系统组满足下列关系式:
0.75<(T34+T45)/T12<2.95时，各透镜之间的间距较为合适，有助于镜片的组装及系统的小型化。
[0096]本发明前述影像撷取系统组中，该第一透镜的物侧面与一成像面之间于光轴上的距离为TTL，该影像撷取系统组的最大像高(或影像感测元件有效感测区域对角线长的ー半)为ImgH，较佳地，当前述影像撷取系统组满足下列关系式:TTL/ImgH〈l.80时，有利于维持系统的小型化，以搭载于轻薄可携式的电子产品上。
[0097]又一方面，本发明提供ー种应用于具延伸影像景深(EDOF)功能的装置的影像撷取系统组，由物侧至像侧依序包含:一具正屈折力的第一透镜，其物侧面为凸面；一具负屈折力的第二透镜，其物侧面为凹面且像侧面为凸面；一具屈折力的第三透镜，其像侧面为凸面；一具正屈折力的第四透镜，其物侧面为凹面且像侧面为凸面，其物侧面及像侧面皆为非球面；及一具负屈折力的第五透镜，其像侧面为凹面，其物侧面及像侧面皆为非球面，且其像侧面设有至少一反曲点；其中，该影像撷取系统组的焦距为f，该第二透镜的像侧面的曲率半径为R4，该第四透镜的焦距为f4，该第一透镜的物侧面的曲率半径为R1，该第一透镜的像侧面的曲率半径为R2，满足下列关系式:-3.0<f/R4<-0.70 ；0.20<f/f4<3.0 ；及-2.5<(R1+R2)/(Rl - R2)<-0.4。
[0098]延伸影像景深(EDOF)功能是ー种以软件模拟硬件的技术，其基于光的3原色于不同距离下具有各自最佳光形的特质。在不同摄像距离下，延伸影像景深(EDOF)功能采取当下距离具最佳光形的顔色作为主轴光线，再以数字方式模拟并计算出其他2原色，藉以增加系统景深，使远物和近物皆能落入系统的对焦范围。
[0099]当前述影像撷取系统组满足下列关系式:-3.0<f/R4<-0.70吋，该第二透镜的像侧面的曲度更合适于配合该延伸影像景深(EDOF)功能，而有利于调整不同波长的光线的焦点位置，达到拓展该影像撷取系统组的景深范围的功效。
[0100]当前述影像撷取系统组满足下列关系式:0.20〈f/f4〈3.0时，该第四透镜的屈折力配置较为平衡，可有效控制系统的总长度，并可修正高阶球差，以提升系统成像品质。
[0101]当如述影像掘取系统组满足下列关系式:-2.5< (R1+R2) / (R1-R2)〈-0.4时，该第一透镜的曲率较为合适，可有效缩短光学总长度，及減少球差或像散产生。
[0102]本发明前述影像撷取系统组中，该第二透镜的像侧面的曲率半径为R4，该第二透镜的物侧面的曲率半径为R3，较佳地，当前述影像撷取系统组满足下列关系式:1.15〈R4/R3〈3.0时，有助于修正第一透镜产生的像差。
[0103]本发明前述影像撷取系统组中，该影像撷取系统组的焦距为f，该第二透镜的物侧面的曲率半径为R3，该第二透镜的像侧面的曲率半径为R4，较佳地，当前述影像撷取系统组满足下列关系式:_8〈(f/R3) + (f/R4)ぐ3时，有利于调整不同波长的光线的焦点位置，并可具有修正像散的效果。
[0104]本发明的影像撷取系统组中，透镜的材质可为玻璃或塑胶，若透镜的材质为玻璃，则可以增加该影像撷取系统组屈折力配置的自由度，若透镜材质为塑胶，则可以有效降低生产成本。此外，可于镜面上设置非球面，非球面可以容易制作成球面以外的形状，获得较多的控制变数，用以消减像差，进而缩减透镜使用的数目，因此可以有效降低本发明的影像撷取系统组的总长度。
[0105]本发明的影像撷取系统组中，可至少设置一光阑，如孔径光阑(Aperture Stop)、耀光光阑(Glare Stop)或视场光阑(Field Stop)等，以减少杂散光,有助于提升影像品质。
[0106]本发明影像撷取系统组中，光圈配置可为前置或中置，前置光圈可使影像撷取系统组的出射瞳(Exit Pupil)与成像面产生较长的距离，使之具有远心(Telecentric)效果，可増加影像感测元件如CCD或CMOS接收影像的效率；中置光圈则有助于扩大系统的视场角，使影像撷取系统组具有广角镜头的优势。
[0107]本发明的影像撷取系统组中，若透镜表面为凸面，则表示该透镜表面于近光轴处为凸面；若透镜表面为凹面，则表示该透镜表面于近光轴处为凹面。
[0108]请參第十图，于图式实施例中，该第四透镜(1040)的物侧面(1041)为凹面。该物侧面(1041)的最大有效径位置(1001)的切线与光轴的交点(1002)是位于该第四透镜(1040)的物侧面(1041)于光轴上交点(1003)的物侧方向。
[0109]本发明的影像撷取系统组将通过以下具体实施例配合所附图式予以详细说明。
[0110]《第一实施例》
[0111]本发明第一实施例请參阅图1A，第一实施例的像差曲线请參阅图1B。第一实施例的影像撷取系统组主要由五片具屈折力的透镜构成，由物侧至像侧依序包含:
[0112]一具正屈折力的第一透镜(110)，其物侧面(111)为凸面及像侧面(112)为凹面，其材质为塑胶，该第一透镜(110)的物侧面(111)及像侧面(112)皆为非球面；
[0113]一具负屈折力的第二透镜(120)，其物侧面(121)为凹面及像侧面(122)为凸面，其材质为塑胶，该第二透镜(120)的物侧面(121)及像侧面(122)皆为非球面；
[0114]一具正屈折力的第三透镜(130)，其物侧面(131)为凸面及像侧面(132)为凸面，其材质为塑胶，该第三透镜(130)的物侧面(131)及像侧面(132)皆为非球面；
[0115]一具正屈折力的第四透镜(140)，其物侧面(141)为凹面及像侧面(142)为凸面，其材质为塑胶，该第三透镜(140)的物侧面(141)及像侧面(142)皆为非球面；及
[0116]一具负屈折力的第五透镜(150)，其物侧面(151)为凸面及像侧面(152)为凹面，其材质为塑胶，该第五透镜(150)的物侧面(151)及像侧面(152)皆为非球面，且该像侧面上(152)设有至少一反曲点；
[0117]其中，该影像撷取系统组另设置有一光圈(100)，其是一孔径光阑，置于一被摄物与该第一透镜(110)之间；另包含有ー红外线滤光元件(IR cut-filter) (160)置于该第五透镜(150)的像侧面(152)与一成像面(170)之间；该滤光元件(160)的材质为玻璃，且其不影响本发明的影像撷取系统组的焦距；另设置有一影像感测元件(180)于该成像面(170)上。
[0118]第一实施例详细的光学数据如表一所示，其非球面数据如表二所示，其中曲率半径、厚度及焦距的单位为mm，HFOV定义为最大视角的一半。
[0119]
表一
【权利要求】
1.ー种影像撷取系统组，其特征是，所述影像撷取系统组由物侧至像侧依序包含: 一具正屈折力的第一透镜，其物侧面为凸面； 一具负屈折力的第二透镜，其物侧面为凹面且像侧面为凸面； 一具屈折力的第三透镜； 一具正屈折力的第四透镜，其像侧面为凸面，其物侧面及像侧面皆为非球面；及 一具屈折力的第五透镜，其像侧面为凹面，其物侧面及像侧面皆为非球面，且其像侧面设有至少一反曲点； 其中，所述影像撷取系统组的焦距为f，所述第二透镜的像侧面的曲率半径为R4，所述第四透镜的焦距为f4，所述第一透镜的物侧面的曲率半径为R1，所述第一透镜的像侧面的曲率半径为R2，所述第三透镜与所述第四透镜之间于光轴上的距离为T34，所述第四透镜与所述第五透镜之间于光轴上的距离为T45，所述第一透镜与所述第二透镜之间于光轴上的距离为T12,满足下列关系式:
-3.0<f/R4<-0.70 ；
0.40<f/f4<2.20 ；
-2.5<(R1+R2)/(R1-R2) <-0.4 ;及
0.75<(T34+T45)/T12<2.95。
2.如权利要求1所述的影像撷取系统组，其特征是，所述第五透镜具负屈折力。
3.如权利要求2所述的影像撷取系统组，其特征是，所述第四透镜的物侧面为凹面。
4.如权利要求3所述的影像撷取系统组，其特征是，所述第二透镜的像侧面的曲率半径为R4，所述第二透镜的物侧面的曲率半径为R3，满足下列关系式:
1.15〈R4/R3〈3.0。
5.如权利要求4所述的影像撷取系统组，其特征是，所述第二透镜的色散系数为V2，所述第一透镜的色散系数为V1，满足下列关系式:
0.3<V2/V1<0.5。
6.如权利要求4所述的影像撷取系统组，其特征是，所述影像撷取系统组的焦距为f，所述第二透镜的像侧面的曲率半径为R4，满足下列关系式:
-2.5<f/R4<-l.0。
7.如权利要求4所述的影像撷取系统组，其特征是，所述第三透镜具正屈折力。
8.如权利要求3所述的影像撷取系统组，其特征是，所述影像撷取系统组的焦距为f，所述第二透镜的物侧面的曲率半径为R3，所述第二透镜的像侧面的曲率半径为R4，满足下列关系式:
-8<(f/R3) + (f/R4)<-3。
9.如权利要求3所述的影像撷取系统组，其特征是，所述影像撷取系统组的焦距为f，所述第三透镜的像侧面的曲率半径为R6，满足下列关系式:
-2.0<f/R6<l.0。
10.如权利要求9所述的影像撷取系统组，其特征是，所述第四透镜的物侧面的曲率半径为R7，所述第四透镜的像侧面的曲率半径为R8，满足下列关系式:
0<(R7-R8)/(R7+R8)<0.6。
11.如权利要求9所述的影像撷取系统组，其特征是，所述第四透镜的物侧面的最大有效径位置的切线与光轴的交点是位于所述第四透镜的物侧面于光轴上交点的物侧方向。
12.如权利要求9所述的影像撷取系统组，其特征是，所述第二透镜的像侧面的曲率半径为R4，满足下列关系式:
-2.0mm 1<l/R4<-0.3mm、
13.如权利要求3所述的影像撷取系统组，其特征是，所述第一透镜的物侧面至所述第五透镜的像侧面于光轴上的距离为Td，所述第二透镜的像侧面的曲率半径为R4，满足下列关系式:
-8.0mm2〈Td*R4〈_2.0mm2。
14.ー种应用于具延伸影像景深(EDOF)功能的装置的影像撷取系统组，其特征是，所述影像撷取系统组由物侧至像侧依序包含: 一具正屈折力的第一透镜，其物侧面为凸面； 一具负屈折力的第二透镜，其物侧面为凹面且像侧面为凸面； 一具屈折力的第三透镜； 一具正屈折力的第四透镜，其物侧面为凹面且像侧面为凸面，其物侧面及像侧面皆为非球面；及 一具负屈折力的第五透镜，其像侧面为凹面，其物侧面及像侧面皆为非球面，且其像侧面设有至少一反曲点； 其中，所述影像撷取系统组的焦距为f，所述第二透镜的像侧面的曲率半径为R4，所述第四透镜的焦距为f4，所述第一透镜的物侧面的曲率半径为R1，所述第一透镜的像侧面的曲率半径为R2，所述第三透镜与该第四透镜之间于光轴上的距离为T34，所述第四透镜与所述第五透镜之间于光轴上的距离为T45，所述第一透镜与所述第二透镜之间于光轴上的距离为T12,满足下列关系式:
-3.0<f/R4<-0.70 ；
. 0.40<f/f4<2.20 ；
-2.5<(R1+R2)/(R1-R2) <-0.4 ;及
.0.75<(T34+T45)/T12<2.95。
15.ー种影像撷取系统组，其特征是，所述影像撷取系统组由物侧至像侧依序包含: 一具正屈折力的第一透镜，其物侧面为凸面； 一具负屈折力的第二透镜，其物侧面为凹面且像侧面为凸面； 一具屈折力的第三透镜，其像侧面为凸面； 一具正屈折力的第四透镜，其物侧面为凹面且像侧面为凸面，其物侧面及像侧面皆为非球面；及 一具负屈折力的第五透镜，其像侧面为凹面，其物侧面及像侧面皆为非球面，且其像侧面设有至少一反曲点； 其中，所述影像撷取系统组的焦距为f，所述第二透镜的像侧面的曲率半径为R4，所述第四透镜的焦距为f4，所述第一透镜的物侧面的曲率半径为R1，所述第一透镜的像侧面的曲率半径为R2，满足下列关系式:
-3.0<f/R4<-0.70 ；
.0.20<f/f4<3.0 ;及-2.5<(R1+R2)/(R1 - R2)<-0.4。
16.如权利要求15所述的影像撷取系统组，其特征是，所述影像撷取系统组的焦距为f，所述第二透镜的像侧面的曲率半径为R4，满足下列关系式:
-2.5<f/R4<-l.0。
17.如权利要求16所述的影像撷取系统组，其特征是，所述第二透镜的色散系数为V2，所述第一透镜的色散系数为VI，满足下列关系式: . 0.3<V2/V1<0.5。
18.如权利要求16所述的影像撷取系统组，其特征是，所述第一透镜的物侧面至该第五透镜的像侧面于光轴上的距离为Td，所述第二透镜的像侧面的曲率半径为R4，满足下列关系式: . -8.0mm2〈Td*R4〈_2.0mm2。
19.如权利要求16所述的影像撷取系统组，其特征是，所述第四透镜的物侧面的最大有效径位置的切线与光轴的交点是位于所述第四透镜的物侧面于光轴上交点的物侧方向。
20.如权利要求15所述的影像撷取系统组，其特征是，所述第三透镜具正屈折力。
21.如权利要求20所述的影像撷取系统组，其特征是，所述第三透镜与所述第四透镜之间于光轴上的距离为T34，所述第四透镜与所述第五透镜之间于光轴上的距离为T45，所述第一透镜与所述第二透镜之间于光轴上的距离为T12，满足下列关系式: . 0.75<(T34+T45)/T12<2.95。
22.如权利要求20所述的影像撷取系统组，其特征是，所述第一透镜的物侧面与一成像面之间于光轴上的距离为TTL，所述影像撷取系统组的最大像高为ImgH，满足下列关系式:
TTL/ImgH〈l.80。
23.ー种应用于具延伸影像景深(EDOF)功能的装置的影像撷取系统组，其特征是，所述影像撷取系统组由物侧至像侧依序包含: 一具正屈折力的第一透镜，其物侧面为凸面； 一具负屈折力的第二透镜，其物侧面为凹面且像侧面为凸面； 一具屈折力的第三透镜，其像侧面为凸面； 一具正屈折力的第四透镜，其物侧面为凹面且像侧面为凸面，其物侧面及像侧面皆为非球面；及 一具负屈折力的第五透镜，其像侧面为凹面，其物侧面及像侧面皆为非球面，且其像侧面设有至少一反曲点； 其中，所述影像撷取系统组的焦距为f，所述第二透镜的像侧面的曲率半径为R4，所述第四透镜的焦距为f4，所述第一透镜的物侧面的曲率半径为R1，所述第一透镜的像侧面的曲率半径为R2，满足下列关系式: . -3.0<f/R4<-0.70 ； . 0.20<f/f4<3.0 ;及 . -2.5<(R1+R2)/(Rl - R2)<-0.4。
24.如权利要求23所述的影像撷取系统组，其特征是，所述第二透镜的像侧面的曲率半径为R4，所述第二透镜的物侧面的曲率半径为R3，满足下列关系式:·1.15〈R4/R3〈3.0。
25.如权利要求23所述的影像撷取系统组，其特征是，所述影像撷取系统组的焦距为f，所述第二透镜的物侧面的曲率半径为R3，所述第二透镜的像侧面的曲率半径为R4，满足下列关系式:
-8<(f/R3) + (f/R4)<-30
【文档编号】G02B13/18GK103592740SQ201210379854
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2012年10月9日 优先权日:2012年8月15日
【发明者】廖凌峣, 黄歆璇 申请人:大立光电股份有限公司