光学拾像系统镜组的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种光学拾像系统镜组，由物侧至像侧依序为：一具负屈折力的第一透镜，其物侧面于近光轴处为凸面且像侧面于近光轴处为凹面；一具正屈折力的第二透镜；一具负屈折力的第三透镜；一具正屈折力的第四透镜，其像侧面于近光轴处为凸面；及一具负屈折力的第五透镜，其物侧面于近光轴处为凸面且像侧面于近光轴处为凹面而于周边处为凸面，其物侧面及像侧面中至少一表面为非球面，且其材质为塑料。本发明的光学拾像系统镜组有效提高视角至适当范围并压制图像畸变。此外，本发明的镜组配置更为紧密，具有较小的后焦距，而更适合应用于薄型的装置。
【专利说明】光学拾像系统镜组
【技术领域】
[0001]本发明是关于一种光学拾像系统镜组；特别是关于一种应用于电子产品的小型化光学拾像系统镜组。
【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，市场上对于小型化摄影镜头的需求日渐提高。一般摄影镜头的感光元件不外乎是感光耦合元件(ChargeCoupled Device, CCD)或互补性氧化金属半导体兀件(Comple mentary Metal-OxideSemiconductor Sensor, CMOS Sensor)两种。随着半导体工艺技术的精进,感光兀件的像素尺寸缩小，带动小型化摄影镜头逐渐往高像素领域发展，对于成像品质的要求也日益增加。
[0003]一般应用于汽车、图像监控及电子娱乐装置等方面的摄像镜头，因考量需要单次撷取大范围区域的图像特性，其镜头所需的视场角较大。现有的大视角摄像镜头，多采前群透镜为负屈折力、后群透镜为正屈折力的配置方式，构成所谓的反摄影型(InverseTelephoto)结构，藉此获得广视场角的特性，如美国专利第7，446，955号所示，是采前群负屈折力、后群正屈折力的四片式透镜结构，虽然如此的透镜配置形式可获得较大的视场角，但由于后群仅配置一片透镜，较难以对系统像差做良好的补正。再者，近年来汽车配备倒车图像装置的普及，搭载有高解析度的广视角取像镜组已成为一种趋势，因此急需一种具备有广视场角与高成像品质，且不至于使镜头总长度过长的光学拾像系统镜组。
【发明内容】
[0004]藉由以下配置方式，其光学拾像系统镜组设计可以有效提高该光学拾像系统镜组的视角至适当范围，并同时有效压制广角镜头于较大视角中所产生的图像畸变(distortion);且相较于一般大视角镜头，本发明的镜组配置更为紧密，具有相对较小的后焦距，因此更适合应用于轻薄、小型的装置上。
[0005]本发明提供一种光学拾像系统镜组，由物侧至像侧依序为:一具负屈折力的第一透镜，其物侧面于近光轴处为凸面且像侧面于近光轴处为凹面；一具正屈折力的第二透镜；一具负屈折力的第三透镜；一具正屈折力的第四透镜，其像侧面于近光轴处为凸面 '及一具负屈折力的第五透镜，其物侧面于近光轴处为凸面且像侧面于近光轴处为凹面而于周边处为凸面，其物侧面及像侧面中至少一表面为非球面，且其材质为塑料；其中，该光学拾像系统镜组之具屈折力的透镜为该第一透镜、该第二透镜、该第三透镜、该第四透镜及该第五透镜；且该光学拾像系统镜组的整体焦距为f，该第一透镜的焦距为Π，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，该光学拾像系统镜组中所有具屈折力透镜的中心厚度之总和为2CT，该第四透镜的中心厚度为CT4，系满足下列关系式:-0.33<f/fl<0 ；1.0<Td/XCT<l.33 ;及 0.15<CT4/f<0.60。
[0006]另一方面，本发明提供一种光学拾像系统镜组，由物侧至像侧依序为:一具负屈折力的第一透镜；一具正屈折力的第二透镜；一具负屈折力的第三透镜；一具正屈折力的第四透镜，其像侧面于近光轴处为凸面；及一具负屈折力的第五透镜，其像侧面于近光轴处为凹面而于周边处为凸面，其物侧面及像侧面中至少一表面为非球面，且其材质为塑料；其中，该光学拾像系统镜组之具屈折力的透镜为该第一透镜、该第二透镜、该第三透镜、该第四透镜及该第五透镜；且该光学拾像系统镜组的整体焦距为f，该第一透镜的焦距为Π，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，该光学拾像系统镜组中所有具屈折力透镜的中心厚度的总和为2CT，该第五透镜的物侧面曲率半径为R9，该第五透镜的像侧面曲率半径为R10，系满足下列关系式:
[0007]-0.33〈f/n〈0.0 ;1.0〈Td/2CT〈l.33 ;及 0〈 I R10/R9 I〈0.70。
[0008]再另一方面，本发明提供一种光学拾像系统镜组，由物侧至像侧依序为:一具负屈折力的第一透镜，其物侧面于近光轴处为凸面且像侧面于近光轴处为凹面；一具正屈折力的第二透镜，其物侧面于近光轴处为凸面；一具负屈折力的第三透镜，其物侧面于近光轴处为凹面或平面，其物侧面及像侧面皆为非球面，其材质为塑料；一具正屈折力的第四透镜，其物侧面于近光轴处为凹面且像侧面于近光轴处为凸面，其物侧面及像侧面皆为非球面，且其材质为塑料；及一具负屈折力的第五透镜，其物侧面于近光轴处为凸面且像侧面于近光轴处为凹面而于周边处为凸面，其物侧面及像侧面皆为非球面，且其材质为塑料；其中，该光学拾像系统镜组之具屈折力的透镜为该第一透镜、该第二透镜、该第三透镜、该第四透镜及该第五透镜，且该光学拾像系统镜组另设置一光圈于被摄物与该第二透镜之间；该光学拾像系统镜组的整体焦距为f，该第一透镜的焦距为Π，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，该光学拾像系统镜组中所有具屈折力透镜的中心厚度之总和为2CT，该第四透镜的中心厚度为CT4，系满足下列关系式:-0.45〈f/f 1〈0 ;及
1.0<Td/XCT<l.33。
[0009]本发明之光学拾像系统镜组中，该第一透镜具负屈折力，系有利于扩大系统的视场角。该第二透镜具正屈折力，提供系统主要的屈折力，系有利于缩短该光学拾像系统镜组的总长度。该第三透镜具负屈折力，系有助于对具正屈折力的第二透镜所产生的像差做补正，且同时有利于修正系统的色差。该第四透镜具正屈折力，系可以有效分配该第二透镜的正屈折力，以降低该光学拾像系统镜组的敏感度；该第五透镜具负屈折力，可与该第四透镜形成一正、一负的望远(Tekphoto)结构，系可有效缩短该光学拾像系统镜组的光学总长度。
[0010]本发明光学拾像系统镜组中，当该第一透镜之物侧面于近光轴处为凸面且像侧面于近光轴处为凹面，系有助于扩大系统的视场角，且对于入射光线的折射较为缓和，可避免像差过度增大，因此较有利于在扩大系统视场角与修正像差中取得良好的平衡。当该第二透镜的物侧面于近光轴处为凸面，可有助于修正该第一透镜的像侧面为一曲率较强的凹面时所产生的像散。当该第三透镜的物侧面于近光轴处为凹面且像侧面于近光轴处为凹面时，可有效加强该第三透镜的负屈折力，有助于加强修正系统的像差。此外，当该第三透镜的像侧面于近光轴处为凹面而于周边处为凸面，有利于修正前述摄影透镜组的像散。该第四透镜的物侧面于近光轴处为凹面且像侧面于近光轴处为凸面，可有效修正系统的像散。当该第五透镜的像侧面于近光轴处为凹面时，可使系统的主点远离成像面，并缩短系统的后焦距，而有利于缩短系统的光学总长度，达到维持系统小型化的目的。此外，当该第五透镜的像侧面于近光轴处为凹面而于周边处为凸面时，将可有效地压制离轴视场的光线入射于感光元件上的角度，而进一步修正离轴视场的像差。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[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不意图；
[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1OA是本发明第十实施例的光学系统示意图；
[0031]图1OB是本发明第十实施例的像差曲线图；
[0032]图1lA是本发明第十一实施例的光学系统示意图；
[0033]图1lB是本发明第十一实施例的像差曲线图；
[0034]图12A是本发明第十二实施例的光学系统示意图；
[0035]图12B是本发明第十二实施例的像差曲线图；
[0036]图13A是本发明第十三实施例的光学系统示意图；
[0037]图13B是本发明第十三实施例的像差曲线图。
[0038]附图标号
[0039]光圈100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、1100、1200、1300
[0040]第一透镜110、210、310、410、510、610、710、810、910、1010、1110、1210、1310
[0041]物侧面111、211、311、411、511、611、711、811、911、1011、1111、1211、1311
[0042]像侧面112、212、312、412、512、612、712、812、912、1012、1112、1212、1312
[0043]第二透镜120、220、320、420、520、620、720、820、920、1020、1120、1220、1320[0044]物侧面121、221、321、421、521、621、721、821、921、1021、1121、1221、1321
[0045]像侧面122、222、322、422、522、622、722、822、922、1022、1122、1222、1322
[0046]第三透镜130、230、330、430、530、630、730、830、930、1030、1130、1230、1330
[0047]物侧面131、231、331、431、531、631、731、831、931、1031、1131、1231、1331
[0048]像侧面132、232、332、432、532、632、732、832、932、1032、1132、1232、1332
[0049]第四透镜140、240、340、440、540、640、740、840、940、1040、1140、1240、1340
[0050]物侧面141、241、341、441、541、641、741、841、941、1041、1141、1241、1341
[0051]像侧面142、422、342、442、542、642、742、842、942、1042、1142、1242、1342
[0052]第五透镜150、250、350、450、550、650、750、850、950、1050、1150、1250、1350
[0053]物侧面151、251、351、451、551、651、751、851、951、1051、1151、1251、1351
[0054]像侧面152、252、352、452、552、652、752、852、952、1052、1152、1252、1352
[0055]红外线滤除滤光片160、260、360、460、560、660、760、860、960、1060、1160、1260、1360
[0056]成像面170、270、370、470、570、670、770、870、970、1070、1170、1270、1370
[0057]保护玻璃1380
[0058]光学拾像系统镜组的焦距为f
[0059]第一透镜的焦距为Π
[0060]第二透镜的色散系数为V2
[0061]第三透镜的色散系数为V3
[0062]第四透镜于光轴上的厚度为CT4
[0063]第四透镜的物侧面的曲率半径为R7
[0064]第四透镜的像侧面的曲率半径为R8
[0065]第五透镜的物侧面的曲率半径为R9
[0066]第五透镜的像侧面的曲率半径为RlO
[0067]第一透镜与第二透镜之间于光轴上的距离为T12
[0068]第二透镜与第三透镜之间于光轴上的距离为T23
[0069]第三透镜与第四透镜之间于光轴上的距离为T34
[0070]第四透镜与第五透镜之间于光轴上的距离为T45
[0071]第一透镜的物侧面至第五透镜的像侧面于光轴上的距离为Td
[0072]光学拾像系统镜组中所有具屈折力透镜的中心厚度的总和为SCT
[0073]该光圈至第二透镜之像侧面于光轴上的距离为Dsrt
[0074]第一透镜的物侧面至第二透镜的像侧面于光轴上的距离为Drtrt
[0075]光学拾像系统镜组的最大视角为FOV
【具体实施方式】
[0076]本发明提供一种光学拾像系统镜组，由物侧至像侧依序为:一具负屈折力的第一透镜，其物侧面于近光轴处为凸面且像侧面于近光轴处为凹面；一具正屈折力的第二透镜；一具负屈折力的第三透镜；一具正屈折力的第四透镜，其像侧面于近光轴处为凸面 '及一具负屈折力的第五透镜，其物侧面于近光轴处为凸面且像侧面于近光轴处为凹面而于周边处为凸面，其物侧面及像侧面中至少一表面为非球面，且其材质为塑料；其中，该光学拾像系统镜组的具屈折力的透镜为该第一透镜、该第二透镜、该第三透镜、该第四透镜及该第五透镜；且该光学拾像系统镜组的整体焦距为f，该第一透镜的焦距为Π，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，该光学拾像系统镜组中所有具屈折力透镜的中心厚度的总和为Σστ，该第四透镜的中心厚度为CT4，满足下列关系式:-0.33〈f/fl<0 ；1.0<Td/XCT<l.33 ;及 0.15<CT4/f<0.60。[0077]当前述光学拾像系统镜组满足下列关系式:-0.33<f/fl<0时，可扩大系统的视场角，且对入射光线的折射率较为缓和，以避免像差过度增大，进而在扩大视场角与修正像差中取得平衡；较佳地，满足下列关系式:-0.25 ^ f/fl〈0。
[0078]当前述光学拾像系统镜组满足下列关系式:1.0<Td/XCT<l.33时，透镜厚度配置适宜，有利于镜片制造与成型以提高生产良率，并可使配置较为紧密，有利于维持小型化；较佳地，满足下列关系式:1.05<Td/XCT ^ 1.25。
[0079]当前述光学拾像系统镜组满足下列关系式:0.15〈CT4/f〈0.60时，该第四透镜的镜片厚度大小较为合适，可在考量镜片工艺良率与修正系统像差之间取得良好的平衡。
[0080]本发明前述光学拾像系统镜组中，该第二透镜的色散系数为V2，该第三透镜的色散系数为V3，较佳地，当前述光学拾像系统镜组满足下列关系式:1.5〈V2/V3〈3.0时，有利于该光学透镜系统中色差的修正。
[0081]本发明前述光学拾像系统镜组中，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，该第四透镜的中心厚度为CT4，较佳地，当前述光学拾像系统镜组满足下列关系式:0.1〈(T34+T45)/CT4〈0.5时，各镜片的配置较合适，因此有利于镜头组装及维持适当的光学总长度。
[0082]本发明前述光学拾像系统镜组中，该第五透镜的物侧面曲率半径为R9，该第五透镜的像侧面曲率半径为R10，较佳地，当前述光学拾像系统镜组满足下列关系式:0〈 I RlO/R9 I〈0.70时，可使系统的主点更远离成像面，有利于缩短系统的光学总长度，以维持镜头的小型化。
[0083]本发明前述光学拾像系统镜组中，该光学拾像系统镜组的最大视角为F0V，较佳地，当前述光学拾像系统镜组满足下列关系式:72度<F0V〈95度时，该光学图像透镜系统组的视角较为合适。
[0084]本发明前述光学拾像系统镜组中，该光学拾像系统镜组另设置一光圈，该光圈至该第二透镜的像侧面于光轴上的距离为D Sr 4，该第一透镜的物侧面至该第二透镜的像侧面于光轴上的距离为Drtrt，较佳地，当前述光学拾像系统镜组满足下列关系式:0.3<Dsr4/Drlr4<0.95度时，可有效控制该光圈与其相邻透镜间的相对位置，而有利于该光学拾像系统镜组的感光效果以及其成像品质。
[0085]本发明前述光学拾像系统镜组中，该第一透镜与该第二透镜之间于光轴上的距离为T12，该第二透镜与该第三透镜之间于光轴上的距离为T23，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，较佳地，当T23为T12、T23、T34及T45之中最大者时，有助于该第二透镜提供场曲补正效果的最大化。
[0086]另一方面，本发明提供一种光学拾像系统镜组，由物侧至像侧依序为:一具负屈折力的第一透镜；一具正屈折力的第二透镜；一具负屈折力的第三透镜；一具正屈折力的第四透镜，其像侧面于近光轴处为凸面；及一具负屈折力的第五透镜，其像侧面于近光轴处为凹面而于周边处为凸面，其物侧面及像侧面中至少一表面为非球面，且其材质为塑料；其中，该光学拾像系统镜组的具屈折力的透镜为该第一透镜、该第二透镜、该第三透镜、该第四透镜及该第五透镜；且该光学拾像系统镜组的整体焦距为f，该第一透镜的焦距为Π，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，该光学拾像系统镜组中所有具屈折力透镜的中心厚度的总和为2CT，该第五透镜的物侧面曲率半径为R9，该第五透镜的像侧面曲率半径为R10，满足下列关系式:
[0087]-0.33〈f/fl〈0.0 ;1.0〈Td/2CT〈l.33 ;及 0〈 I R10/R9 I〈0.70。
[0088]当前述光学拾像系统镜组满足下列关系式:-0.33<f/fl<0时，可扩大系统的视场角，且对入射光线的折射较为缓和，以避免像差过度增大，进而在扩大视场角与修正像差中取得平衡；较佳地，满足下列关系式:-0.25 ^ f/n〈0。 [0089]当前述光学拾像系统镜组满足下列关系式:1.0<Td/XCT<l.33时，透镜厚度配置适宜，有利于镜片制造与成型以提高生产良率，并可使配置较为紧密，有利于维持小型化；较佳地，满足下列关系式:1.05<Td/XCT ^ 1.25。
[0090]当前述光学拾像系统镜组满足下列关系式:0〈 I R10/R9 I〈0.70时，可使系统的主点更远离成像面，有利于缩短系统的光学总长度，以维持镜头的小型化。
[0091]本发明前述光学拾像系统镜组中，该第四透镜的物侧面曲率半径为R7，该第四透镜的像侧面曲率半径为R8，较佳地，当前述光学拾像系统镜组满足下列关系式:0.75< (R7+R8) / (R7-R8) <2.5时，该第五透镜的曲率较为合适，有利于修正系统像差。
[0092]本发明前述光学拾像系统镜组中，该光学拾像系统镜组另设置一光圈，该光圈至该第二透镜的像侧面于光轴上的距离为D Sr 4，该第一透镜的物侧面至该第二透镜的像侧面于光轴上的距离为Drtrt，较佳地，当前述光学拾像系统镜组满足下列关系式:0.3<Dsr4/Drlr4<0.95度时，可有效控制该光圈与其相邻透镜间的相对位置，而有利于透镜与光圈的组装配置。
[0093]本发明前述光学拾像系统镜组中，该第一透镜与该第二透镜之间于光轴上的距离为T12，该第二透镜与该第三透镜之间于光轴上的距离为T23，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，较佳地，当T23为T12、T23、T34及T45之中最大者时，有助于该第二透镜提供场曲补正效果的最大化。
[0094]本发明前述光学拾像系统镜组中，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，该光学拾像系统镜组中所有具屈折力透镜的中心厚度的总和为Σστ，较佳地，满足下列关系式:1.05<Td/XCT含1.25时，透镜厚度配置适宜，有利于镜片制造与成型以提高生产良率，并可使配置较为紧密，有利于维持小型化。
[0095]本发明前述光学拾像系统镜组中，该第二透镜的色散系数为V2，该第三透镜的色散系数为V3，较佳地，当前述光学拾像系统镜组满足下列关系式:1.5〈V2/V3〈3.0时，有利于该光学透镜系统中色差的修正。
[0096]本发明前述光学拾像系统镜组中，该光学拾像系统镜组的最大视角为F0V，较佳地，当前述光学拾像系统镜组满足下列关系式:72度<F0V〈95度时，该光学图像透镜系统组的视角较为合适。
[0097]再另一方面，本发明提供一种光学拾像系统镜组，由物侧至像侧依序为:一具负屈折力的第一透镜，其物侧面于近光轴处为凸面且像侧面于近光轴处为凹面；一具正屈折力的第二透镜，其物侧面于近光轴处为凸面；一具负屈折力的第三透镜，其物侧面于近光轴处为凹面或平面，其物侧面及像侧面皆为非球面，其材质为塑料；一具正屈折力的第四透镜，其物侧面于近光轴处为凹面且像侧面于近光轴处为凸面，其物侧面及像侧面皆为非球面，且其材质为塑料；及一具负屈折力的第五透镜，其物侧面于近光轴处为凸面且像侧面于近光轴处为凹面而于周边处为凸面，其物侧面及像侧面皆为非球面，且其材质为塑料；其中，该光学拾像系统镜组的具屈折力的透镜为该第一透镜、该第二透镜、该第三透镜、该第四透镜及该第五透镜，且该光学拾像系统镜组另设置一光圈于被摄物与该第二透镜之间；该光学拾像系统镜组的整体焦距为f，该第一透镜的焦距为Π，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，该光学拾像系统镜组中所有具屈折力透镜的中心厚度的总和为Σστ，该第四透镜的中心厚度为CT4，满足下列关系式:-0.45〈f/fl〈0 ;及1.0〈Td/Σ0Τ<1.33。 [0098]当前述光学拾像系统镜组满足下列关系式:-0.45<f/fl<0时，可扩大系统的视场角，且对入射光线的折射较为缓和，以避免像差过度增大，进而在扩大视场角与修正像差中取得平衡。
[0099]当前述光学拾像系统镜组满足下列关系式:1.0<Td/XCT<l.33时，透镜厚度配置适宜，有利于镜片制造与成型以提高生产良率，并可使配置较为紧密，有利于维持小型化；较佳地，满足下列关系式:1.05<Td/XCT ^ 1.25。
[0100]本发明前述光学拾像系统镜组中，该光圈至该第二透镜的像侧面于光轴上的距离为Dsrt，该第一透镜的物侧面至该第二透镜的像侧面于光轴上的距离为Drtrt，较佳地，满足下列关系式:0.3<Dsr4/Drlr4<0.95度时，可有效控制该光圈与其相邻透镜间的相对位置，而有利于透镜与光圈的组装配置。
[0101]本发明前述光学拾像系统镜组中，该第一透镜与该第二透镜之间于光轴上的距离为T12，该第二透镜与该第三透镜之间于光轴上的距离为T23，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，较佳地，当T23为T12、T23、T34及T45之中最大者时，有助于该第二透镜提供场曲补正效果的最大化。
[0102]本发明前述光学拾像系统镜组中，该第五透镜的物侧面曲率半径为R9，该第五透镜的像侧面曲率半径为R10，较佳地，当前述光学拾像系统镜组满足下列关系式:0〈 I RlO/R9 I〈0.70时，可使系统的主点更远离成像面，有利于缩短系统的光学总长度，以维持镜头的小型化。
[0103]本发明的光学拾像系统镜组中，透镜的材质可为玻璃或塑料，若透镜的材质为玻璃，则可以增加该光学拾像系统镜组屈折力配置的自由度，若透镜材质为塑料，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光学拾像系统镜组的总长度。
[0104]本发明的光学拾像系统镜组中，若透镜表面为凸面，则表示该透镜表面于近轴处为凸面；若透镜表面为凹面，则表示该透镜表面于近轴处为凹面。
[0105]本发明的光学拾像系统镜组中，可至少设置一光阑，如耀光光阑(Glare Stop)或视场光阑(Field Stop)等，以减少杂散光，有助于提升图像品质。此外，本发明的光学拾像系统镜组中，光圈的配置可为前置(第一透镜之前)、中置(第一透镜与成像面之间)或成像面之前，其配置方式乃由光学设计者依照需求来决定。
[0106]本发明的光学拾像系统镜组将藉由以下具体实施例配合所附图式予以详细说明。
[0107]《第一实施例》
[0108]本发明第一实施例请参阅图1A，第一实施例的像差曲线请参阅图1B。第一实施例的光学拾像系统镜组主要由五片透镜构成，由物侧至像侧依序包含:
[0109]一具负屈折力的第一透镜110，其物侧面111于近光轴处为凸面及像侧面112于近光轴处为凹面，其材质为塑料，该第一透镜110的两面皆非球面；
[0110]一具正屈折力的第二透镜120，其物侧面121于近光轴处为凸面及像侧面122于近光轴处为凸面，其材质为塑料，该第二透镜120的两面皆非球面；及
[0111]一具负屈折力的第三透镜130，其物侧面131于近光轴处为凹面及像侧面132于近光轴处为凹面而于周边处为凸面，其材质为塑料，该第三透镜130的两面皆非球面；
[0112]一具正屈折力的第四透镜140，其物侧面141于近光轴处为凹面及像侧面142于近光轴处为凸面，其材质为塑料，该第四透镜140的两面皆非球面；
[0113]一具负屈折力的第五透镜150，其物侧面151于近光轴处为凸面及像侧面152于近光轴处为凹面而于周边处为凸面，其材质为塑料，该第五透镜150的两面皆非球面；
[0114]其中，该光学拾像系统镜组的具屈折力的透镜为五枚透镜，其分别为该第一透镜110、该第二透镜120、该第三透镜130、该第四透镜140及该第五透镜150 ；
[0115]其中，该光学拾像系统镜组另设置有一光圈100置于该第一透镜110与该第二透镜120之间；
[0116]另包含有一红外线滤除滤光片(IR-filter) 160置于该第五透镜150的像侧面152与一成像面170之间；该红外线滤除滤光片160的材质为玻璃且其不影响本发明该光学拾像系统镜组的焦距。
[0117]第一实施例详细的光学数据如表I所示，其非球面数据如表2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。
[0118]表I
[0119]
【权利要求】
1.一种光学拾像系统镜组，其特征在于，所述光学拾像系统镜组由物侧至像侧依序为: 一具负屈折力的第一透镜，其物侧面于近光轴处为凸面且像侧面于近光轴处为凹面； 一具正屈折力的第二透镜； 一具负屈折力的第三透镜； 一具正屈折力的第四透镜，其像侧面于近光轴处为凸面 '及 一具负屈折力的第五透镜，其物侧面于近光轴处为凸面且像侧面于近光轴处为凹面而于周边处为凸面，其物侧面及像侧面中至少一表面为非球面，且其材质为塑料； 其中，该光学拾像系统镜组的具屈折力的透镜为该第一透镜、该第二透镜、该第三透镜、该第四透镜及该第五透镜；且该光学拾像系统镜组的整体焦距为f，该第一透镜的焦距为Π，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，该光学拾像系统镜组中所有具屈折力透镜的中心厚度的总和为Σστ，该第四透镜的中心厚度为CT4，满足下列关系式:
.-0.33<f/fl<0 ；
.1.0<Td/XCT<l.33 ;及
.0.15<CT4/f<0.60。
2.根据权利要求1所述的光学拾像系统镜组，其特征在于，所述第二透镜的物侧面于近光轴处为凸面，该第三透镜的物侧面于近光轴处为凹面或平面。
3.根据权利要求2所述的光学拾像系统镜组，其特征在于，所述第四透镜的物侧面于近光轴处为凹面。
4.根据权利要求3所述的光学拾像系统镜组，其特征在于，所述光学拾像系统镜组另设置一光圈于该第一透镜与该第二透镜之间。
5.根据权利要求3所述的光学拾像系统镜组，其特征在于，所述第二透镜的色散系数为V2,该第三透镜的色散系数为V3,满足下列关系式: . 1.5<V2/V3<3.0。
6.根据权利要求3所述的光学拾像系统镜组，其特征在于，所述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，该第四透镜的中心厚度为CT4，满足下列关系式:
.0.1〈(T34+T45)/CT4〈0.5。
7.根据权利要求3所述的光学拾像系统镜组，其特征在于，所述第五透镜的物侧面曲率半径为R9，该第五透镜的像侧面曲率半径为R10，满足下列关系式:
.0〈 I R10/R9 I〈0.70。
8.根据权利要求3所述的光学拾像系统镜组，其特征在于，所述光学拾像系统镜组的最大视角为FOV,满足下列关系式: . 72 度 <F0V〈95 度。
9.根据权利要求1所述的光学拾像系统镜组，其特征在于，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，该光学拾像系统镜组中所有具屈折力透镜的中心厚度的总和为sct，满足下列关系式: . 1.05<Td/XCT ^ 1.25。
10.根据权利要求9所述的光学拾像系统镜组，其特征在于，所述第三透镜的物侧面于周边处为凹面，该第三透镜的像侧面于周边处为凸面。
11.根据权利要求1所述的光学拾像系统镜组，其特征在于，所述第三透镜的像侧面于近光轴处为凹面而于周边处为凸面。
12.根据权利要求1所述的光学拾像系统镜组，其特征在于，所述光学拾像系统镜组的整体焦距为f，该第一透镜的焦距为Π，满足下列关系式:
-0.25 ^ f/fl〈0。
13.根据权利要求1所述的光学拾像系统镜组，其特征在于，所述光学拾像系统镜组另设置一光圈，该光圈至该第二透镜的像侧面于光轴上的距离为Dsrt，该第一透镜的物侧面至该第二透镜的像侧面于光轴上的距离为Drlrt，满足下列关系式:
0.3<Dsr4/Drlr4<0.95。
14.根据权利要求1所述的光学拾像系统镜组，其特征在于，所述第一透镜与该第二透镜之间于光轴上的距离为T12，该第二透镜与该第三透镜之间于光轴上的距离为T23，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，且T23为T12、T23、T34及T45之中最大者。
15.一种光学拾像系统镜组，其特征在于，所述光学拾像系统镜组由物侧至像侧依序为: 一具负屈折力的第一透镜； 一具正屈折力的第二透镜；` 一具负屈折力的第三透镜； 一具正屈折力的第四透镜，其像侧面于近光轴处为凸面 '及 一具负屈折力的第五透镜，其像侧面于近光轴处为凹面而于周边处为凸面，其物侧面及像侧面中至少一表面为非球面，且其材质为塑料； 其中，该光学拾像系统镜组的具屈折力的透镜为该第一透镜、该第二透镜、该第三透镜、该第四透镜及该第五透镜；且该光学拾像系统镜组的整体焦距为f，该第一透镜的焦距为Π，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，该光学拾像系统镜组中所有具屈折力透镜的中心厚度的总和为2CT，该第五透镜的物侧面曲率半径为R9，该第五透镜的像侧面曲率半径为R10，系满足下列关系式:
-0.33<f/fl<0.0 ；
1.0<Td/XCT<l.33 ;及
0〈 I R10/R9 I〈0.70。
16.根据权利要求15所述的光学拾像系统镜组，其特征在于，所述第四透镜的物侧面曲率半径为R7，该第四透镜的像侧面曲率半径为R8，满足下列关系式:
0.75<(R7+R8)/(R7 - R8)<2.5。
17.根据权利要求16所述的光学拾像系统镜组，其特征在于，所述光学拾像系统镜组另设置一光圈，该光圈至该第二透镜的像侧面于光轴上的距离为Dsrt，该第一透镜的物侧面至该第二透镜的像侧面于光轴上的距离为Drtrt，满足下列关系式:
0.3<Dsr4/Drlr4<0.95。
18.根据权利要求16所述的光学拾像系统镜组，其特征在于，所述光学拾像系统镜组的整体焦距为f，该第一透镜的焦距为Π，满足下列关系式:
-0.25 ^ f/fl〈0。
19.根据权利要求16所述的光学拾像系统镜组，其特征在于，所述第一透镜与该第二透镜之间于光轴上的距离为T12，该第二透镜与该第三透镜之间于光轴上的距离为T23，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，且T23为T12、T23、T34及T45之中最大者。
20.根据权利要求15所述的光学拾像系统镜组，其特征在于，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，该光学拾像系统镜组中所有具屈折力透镜的中心厚度的总和为sct，满足下列关系式:
1.05<Td/XCT ^ 1.25。
21.根据权利要求20所述的光学拾像系统镜组，其特征在于，所述第二透镜的色散系数为V2，该第三透镜的色散系数为V3，满足下列关系式:
1.5<V2/V3<3.0。
22.根据权利要求20所述的光学拾像系统镜组，其特征在于，所述第一透镜的物侧面于近光轴处为凸面，该第一透镜的像侧面于近光轴处为凹面。
23.根据权利要求20所述的光学拾像系统镜组，其特征在于，所述光学拾像系统镜组的最大视角为FOV,满足下列关系式:
72 度 <F0V〈95 度。
24.根据权利要求20所述的光学拾像系统镜组，其特征在于，所述第三透镜的像侧面于近光轴处为凹面而于周边处为凸面。
25.一种光学拾像系统镜组，其特征在于，所述光学拾像系统镜组由物侧至像侧依序为: 一具负屈折力的第一透镜，其物侧面于近光轴处为凸面且像侧面于近光轴处为凹面； 一具正屈折力的第二透镜，其物侧面于近光轴处为凸面； 一具负屈折力的第三透镜，其物侧面于近光轴处为凹面或平面，其物侧面及像侧面皆为非球面，其材质为塑料； 一具正屈折力的第四透镜，其物侧面于近光轴处为凹面且像侧面于近光轴处为凸面，其物侧面及像侧面皆为非球面，且其材质为塑料 '及 一具负屈折力的第五透镜，其物侧面于近光轴处为凸面且像侧面于近光轴处为凹面而于周边处为凸面，其物侧面及像侧面皆为非球面，且其材质为塑料； 其中，该光学拾像系统镜组的具屈折力的透镜为该第一透镜、该第二透镜、该第三透镜、该第四透镜及该第五透镜且该光学拾像系统镜组另设置一光圈于被摄物与该第二透镜之间；该光学拾像系统镜组的整体焦距为f，该第一透镜的焦距为Π，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，该光学拾像系统镜组中所有具屈折力透镜的中心厚度的总和为Σστ，该第四透镜的中心厚度为CT4，满足下列关系式:
-0.45<f/fl<0 ;及
1.0<Td/XCT<l.33。
26.根据权利要求25所述的光学拾像系统镜组，其特征在于，所述第三透镜的像侧面于近光轴处为凹面而于周边处为凸面。
27.根据权利要求25所述的光学拾像系统镜组，其特征在于，所述光圈至该第二透镜的像侧面于光轴上的距离为Dsrt,该第一透镜的物侧面至该第二透镜的像侧面于光轴上的距离为Drtl4，满足下列关系式:
0.3<Dsr4/Drlr4<0.95。
28.根据权利要求25所述的光学拾像系统镜组，其特征在于，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，该光学拾像系统镜组中所有具屈折力透镜的中心厚度的总和为SCT，满足下列关系式:
1.05<Td/XCT ≤ 1.25。
29.根据权利要求25所述的光学拾像系统镜组，其特征在于，所述第一透镜与该第二透镜之间于光轴上的距离为T12，该第二透镜与该第三透镜之间于光轴上的距离为T23，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，且T23为T12、T23、T34及T45之中最大者。
30.根据权利要求25所述的光学拾像系统镜组，其特征在于，所述第五透镜的物侧面曲率半径为R9，该第五透镜的像侧面曲率半径为R10，满足下列关系式:
0〈 |R10/R9 | <0.70。
【文档编号】G02B13/18GK103576285SQ201210370198
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2012年9月28日 优先权日:2012年7月27日
【发明者】蔡宗翰, 陈纬彧 申请人:大立光电股份有限公司