专利名称：单焦点光学取像系统的制作方法
技术领域：
本实用新型是有关于一种单焦点光学取像系统，且特别是有关于一种应用于电子产品上的小型化单焦点光学取像系统。
背景技术：
近年来，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。一般光学系统的感光元件不外乎是感光稱合元件(Charge Coupled Device, CCD)或互补性氧化金属半导体兀件(Complementary Metal-Oxide Semiconductor Sensor, CMOS Sensor)两种，且随着半导体制程技术的精进，使得感光元件的像素尺寸缩小，光学系统逐渐往高像素领域发展，因此，对成像品质的要求也日益增加。光学系统中，TV畸变虽不会影响影像清晰度，但会造成影像外观形状的改变。一般定焦镜头会尽量将TV畸变压制在3%以内，若TV畸变超过3%，其将容易被人眼所察觉，但压制TV畸变的难度随着成像尺寸增加而增加。此外，若该镜头须同时应用于近拍与远拍，一般定焦镜头往往无法同时满足两种情况下均缩小TV畸变像差的要求。目前一般常见的单焦点镜头中，关于TV畸变像差的调控多以远拍为基准，如美国专利第US8000031号所揭示，因此当该镜头使用于近拍情况下便会产生很大的TV畸变。然而，现今消费者对于近拍的需求急速增加，为了使单焦点镜头能够在近拍与远拍均具备良好的成像品质，将近拍与远拍的TV畸变控制在一定范围内方能解决此问题。
实用新型内容因此，本实用新型的一目的是在提供一种单焦点光学取像系统，其可确保远拍与近拍的影像品质，且降低影像外观形状与被摄物的差异，有效将TV畸变变化量控制在小于1. 5%的范围内，方可达到较佳的成像品质。依据本实用新型一实施方式，提供一种单焦点光学取像系统，由物侧至像侧依序包含第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜以及第五透镜。第一透镜具有正屈折力，其物侧表面为凸面。第二透镜具有负屈折力。第三透镜具有屈折力。第四透镜具有屈折力，其物侧表面及像侧表面皆为非球面。第五透镜具有屈折力，其像侧表面为凹面，且其物侧表面及像侧表面皆为非球面，其中第五透镜的至少一表面具有至少一反曲点。当单焦点光学取像系统于近拍时的TV畸变为TVDm，而当单焦点光学取像系统于远拍时的TV畸变为TVDi，其满足下列条件TVD1-TVDm I <1. 5% ；|TVDi I〈1. 5% ;以及I TVDm I〈1.5%。在本实用新型一实施例中，该单焦点光学取像系统于近拍时的TV畸变为TVDm，而该单焦点光学取像系统于远拍时的TV畸变为TVDi，其满足下列条件I TVD1-TVDm I〈1. 0%。[0012]在本实用新型一实施例中，该第四透镜像侧表面为凸面。在本实用新型一实施例中，该单焦点光学取像系统于近拍时的TV畸变为TVDm，而该单焦点光学取像系统于远拍时的TV畸变为TVDi，其满足下列条件|TVDi I〈1. 0% ;以及I TVDm I〈1.0%。在本实用新型一实施例中，该单焦点光学取像系统于远拍时的TV畸变为TVDi，其满足下列条件I TVDi I〈0.5%。在本实用新型一实施例中，该单焦点光学取像系统于近拍时的TV畸变为TVDm，而该单焦点光学取像系统于远拍时的TV畸变为TVDi，其满足下列条件I TVD1-TVDm I〈O. 8%。在本实用新型一实施例中，该第四透镜物侧表面为凹面。在本实用新型一实施例中，所述的单焦点光学取像系统还包含一影像感测元件，设置于一成像面，其中该影像感测元件有效感测区域对角线长的一半为ImgH，该第一透镜的物侧表面至该成像面于光轴上的距离为TTL，该单焦点光学取像系统的焦距为f，其满足下列条件5. 0mm〈TTLX f/ImgH〈7. 0mm。在本实用新型一实施例中，该影像感测元件有效感测区域对角线长的一半为ImgH,该第一透镜的物侧表面至该成像面于光轴上的距离为TTL，该单焦点光学取像系统的焦距为f，其满足下列条件5. 5mm〈TTLX f/ImgH〈6. 5mm。在本实用新型一实施例中，该第二透镜像侧表面为凸面。在本实用新型一实施例中，该第一透镜像侧表面为凹面。在本实用新型一实施例中，该第三透镜具有负屈折力，其像侧表面为凸面。在本实用新型一实施例中，该第五透镜具有负屈折力，其物侧表面为凸面。在本实用新型一实施例中，所述的单焦点光学取像系统还包含一影像感测元件，设置于一成像面，其中该影像感测元件成像区域的垂直距离为V，该影像感测元件成像区域的水平距离为H，其满足下列条件3. 0mm<V<4. 5mm ;以及4. 0mm<H<6. 0mm。在本实用新型一实施例中，该第四透镜具有负屈折力，且其物侧表面曲率半径为R7、像侧表面曲率半径为R8，其满足下列条件-O. 35〈 (R7-R8) / (R7+R8)〈O。在本实用新型一实施例中，该第二透镜的色散系数为V2，该第三透镜的色散系数为V3,该第四透镜的色散系数为V4,其满足下列条件O. 7〈(V2+V4)/V3〈1. O。在本实用新型一实施例中，该第四透镜于光轴上的厚度为CT4，该第五透镜于光轴上的厚度为CT5，其满足下列条件O. 10〈CT4/CT5〈0.60。[0040]依据本实用新型另一实施方式，提供一种单焦点光学取像系统，由物侧至像侧依序包含第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜以及第五透镜。第一透镜具有正屈折力，其物侧表面为凸面。第二透镜具有负屈折力。第三透镜具有屈折力。第四透镜具有屈折力，其物侧表面为凹面、像侧表面为凸面，且皆为非球面。第五透镜具有屈折力，其像侧表面为凹面，且其物侧表面及像侧表面皆为非球面，其中第五透镜的至少一表面具有至少一反曲点。当单焦点光学取像系统于近拍时的TV畸变为TVDm，而当单焦点光学取像系统于远拍时的TV畸变为TVDi，其满足下列条件I TVD1-TVDm I〈1. 0%。在本实用新型另一实施例中，该单焦点光学取像系统于近拍时的TV畸变为TVDm，而该单焦点光学取像系统于远拍时的TV畸变为TVDi，其满足下列条件·|TVDi I〈1. 0% ;以及I TVDm I〈1.0%。在本实用新型另一实施例中，该第三透镜具有正屈折力，且该第四透镜具有负屈折力。在本实用新型另一实施例中，该第二透镜像侧表面为凹面，且其物侧表面曲率半径为R3、像侧表面曲率半径为R4，其满足下列条件O. 3〈R4/R3〈0. 7。在本实用新型另一实施例中，所述的单焦点光学取像系统还包含一影像感测元件，设置于一成像面，其中该影像感测元件成像区域的垂直距离为V,该影像感测元件成像区域的水平距离为H，且该第五透镜的物侧表面为凸面，其满足下列条件3. 0mm<V<4. 5mm ;以及4. 0mm〈H〈6. 0mm。在本实用新型另一实施例中，该单焦点光学取像系统的焦距为f，该第一透镜的焦距为Π，该第二透镜的焦距为f2，该第三透镜的焦距为f3，该第四透镜的焦距为f4，该第五透镜的焦距为f5，其满足下列条件O.1< (If/f4I +1f/f5I)/(If/flI +1f/f2| +1f/f3|)〈0. 4。在本实用新型另一实施例中，该第四透镜于光轴上的厚度为CT4，该第五透镜于光轴上的厚度为CT5，其满足下列条件O. 10〈CT4/CT5〈0. 60。在本实用新型另一实施例中，该第二透镜的色散系数为V2，该第三透镜的色散系数为V3,该第四透镜的色散系数为V4,其满足下列条件O. 7〈(V2+V4)/V3〈1. O。当|TVDi I满足上述条件时，可有效控制单焦点光学取像系统远拍时的TV畸变。当|TVDm|满足上述条件时，可有效控制单焦点光学取像系统近拍时的TV畸变。当ITVD1-TVDmI满足上述条件时，可获得良好的成像品质，且影像外观形状与被摄物不会有过大的差异。
[0061]为让本实用新型的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，各附图的说明如下
绘示依照本实用新型第一实施例的一种单焦点光学取像系统的示意图；为第一实施例的单焦点光学取像系统于远拍时TV畸变的不意由左至右依序为第一实施例的单焦点光学取像系统于远拍时的球差、像散
为第一实施例的单焦点光学取像系统于近拍时TV畸变的不意由左至右依序为第一实施例的单焦点光学取像系统于近拍时的球差、像散
绘示依照本实用新型第二实施例的一种单焦点光学取像系统的示意图；为第二实施例的单焦点光学取像系统于远拍时TV畸变的示意由左至右依序为第二实施例的单焦点光学取像系统于远拍时的球差、像散
为第二实施例的单焦点光学取像系统于近拍时TV畸变的示意由左至右依序为第二实施例的单焦点光学取像系统于近拍时的球差、像散
绘示依照本实用新型第三实施例的一种单焦点光学取像系统的示意图；为第三实施例的单焦点光学取像系统于远拍时TV畸变的示意由左至右依序为第三实施例的单焦点光学取像系统于远拍时的球差、像散
为第三实施例的单焦点光学取像系统于近拍时TV畸变的示意由左至右依序为第三实施例的单焦点光学取像系统于近拍时的球差、像散
绘示依照本实用新型第四实施例的一种单焦点光学取像系统的示意图；为第四实施例的单焦点光学取像系统于远拍时TV畸变的示意由左至右依序为第四实施例的单焦点光学取像系统于远拍时的球差、像散
为第四实施例的单焦点光学取像系统于近拍时TV畸变的示意由左至右依序为第四实施例的单焦点光学取像系统于近拍时的球差、像散
绘示依照本实用新型第五实施例的一种单焦点光学取像系统的示意图；为第五实施例的单焦点光学取像系统于远拍时TV畸变的不意由左至右依序为第五实施例的单焦点光学取像系统于远拍时的球差、像散
为第五实施例的单焦点光学取像系统于近拍时TV畸变的示意由左至右依序为第五实施例的单焦点光学取像系统于近拍时的球差、像散
绘示依照本实用新型第六实施例的一种单焦点光学取像系统的示意图；为第六实施例的单焦点光学取像系统于远拍时TV畸变的示意图；图1A[0063]图1B[0064]图1C及歪曲曲线图[0065]图1D[0066]图1E及歪曲曲线图[0067]图2A[0068]图2B[0069]图2C及歪曲曲线图[0070]图2D[0071]图2E及歪曲曲线图[0072]图3A[0073]图3B[0074]图3C及歪曲曲线图[0075]图3D[0076]图3E及歪曲曲线图[0077]图4A[0078]图4B[0079]图4C及歪曲曲线图[0080]图4D[0081]图4E及歪曲曲线图[0082]图5A[0083]图5B[0084]图5C及歪曲曲线图[0085]图5D[0086]图5E及歪曲曲线图[0087]图6A[0088]图6B[0089]图6C由左至右依序为第六实施例的单焦点光学取像系统于远拍时的球差、像散及歪曲曲线图；图6D为第六实施例的单焦点光学取像系统于近拍时TV畸变的不意图；图6E由左至右依序为第六实施例的单焦点光学取像系统于近拍时的球差、像散及歪曲曲线图；图7A绘示依照本实用新型第七实施例的一种单焦点光学取像系统的示意图；图7B为第七实施例的单焦点光学取像系统于远拍时TV畸变的示意图；图7C由左至右依序为第七实施例的单焦点光学取像系统于远拍时的球差、像散及歪曲曲线图；图7D为第七实施例的单焦点光学取像系统于近拍时TV畸变的示意图；图7E由左至右依序为第七实施例的单焦点光学取像系统于近拍时的球差、像散及歪曲曲线图；图8A绘示依照本实用新型第八实施例的一种单焦点光学取像系统的示意图。图8B为第八实施例的单焦点光学取像系统于远拍时TV畸变的不意图；图8C由左至右依序为第八实施例的单焦点光学取像系统于远拍时的球差、像散及歪曲曲线图；图8D为第八实施例的单焦点光学取像系统于近拍时TV畸变的不意图；图SE由左至右依序为第八实施例的单焦点光学取像系统于近拍时的球差、像散及歪曲曲线图；图9A绘示依照本实用新型第九实施例的一种单焦点光学取像系统的示意图；图9B为第九实施例的单焦点光学取像系统于远拍时TV畸变的不意图；图9C由左至右依序为第九实施例的单焦点光学取像系统于远拍时的球差、像散及歪曲曲线图；图9D为第九实施例的单焦点光学取像系统于近拍时TV畸变的示意图；图9E由左至右依序为第九实施例的单焦点光学取像系统于近拍时的球差、像散及歪曲曲线图；图1OA绘示依照本实用新型第十实施例的一种单焦点光学取像系统的示意图；图1OB为第十实施例的单焦点光学取像系统于远拍时TV畸变的不意图；图1OC由左至右依序为第十实施例的单焦点光学取像系统于远拍时的球差、像散及歪曲曲线图；图1OD为第十实施例的单焦点光学取像系统于近拍时TV畸变的不意图；图1OE由左至右依序为第十实施例的单焦点光学取像系统于近拍时的球差、像散及歪曲曲线图；图1lA绘示依照第一实施例的单焦点光学取像系统中，成像的枕状畸变示意图；图1lB绘示依照第一实施例的单焦点光学取像系统中，成像的桶状畸变示意图。主要元件符号说明光圈:100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000第一透镜:110、210、310、410、510、610、710、810、910、1010物侧表面:111、211、311、411、511、611、711、811、911、10110118]像侧表面:112、212、312、412、512、612、712、812、912、1012
0119]第二透镜:120、220、320、420、520、620、720、820、920、1020
0120]物侧表面:121、221、321、421、521、621、721、821、921、1021
0121]像侧表面:122、222、322、422、522、622、722、822、922、1022
0122]第三透镜:130、230、330、430、530、630、730、830、930、1030
0123]物侧表面:131、231、331、431、531、631、731、831、931、1031
0124]像侧表面:132、232、332、432、532、632、732、832、932、1032
0125]第四透镜:140、240、340、440、540、640、740、840、940、1040
0126]物侧表面:141、241、341、441、541、641、741、841、941、1041
0127]像侧表面:142、242、342、442、542、642、742、842、942、1042
0128]第五透镜:150、250、350、450、550、650、750、850、950、1050
0129]物侧表面:151、251、351、451、551、651、751、851、951、1051
0130]像侧表面:152、252、352、452、552、652、752、852、952、1052
0131]成像面160、260、360、460、560、660、760、860、960、1060
0132]影像161
0133]红外线滤除滤光片:170、270、370、470、570、670、770、870、970、1070
0134]影像感测元件:180、280、380、480、580、680、780、880、980、1080
0135]f :单焦点光学取像系统的焦距
0136]Fno :单焦点光学取像系统的光圈值
0137]HFOV :单焦点光学取像系统中最大视角的一半
0138]V2:第二透镜的色散系数
0139]V3:第三透镜的色散系数
0140]V4:第四透镜的色散系数
0141]CT4 :第四透镜于光轴上的厚度
0142]CT5 :第五透镜于光轴上的厚度
0143]R3 :第二透镜的物侧表面曲率半径
0144]R4 :第二透镜的像侧表面曲率半径
0145]R7 :第四透镜的物侧表面曲率半径
0146]R8 :第四透镜的像侧表面曲率半径
0147]fl :第一透镜的焦距
0148]f2 :第二透镜的焦距
0149]f3 :第三透镜的焦距
0150]f4:第四透镜的焦距
0151]f 5:第五透镜的焦距
0152]TVD1:当被摄物至第一透镜物侧表面于光轴上的距离为IOOOOmm时(即远拍)，单焦点光学取像系统的TV畸变
0153]TVDm :当被摄物至第一透镜物侧表面于光轴上的距离为IOOmm时(即近拍)，单焦点光学取像系统的TV畸变
0154]V :影像感测元件成像区域的垂直距离[0155]H :影像感测元件成像区域的水平距离TTL :第一透镜的物侧表面至成像面于光轴上的距离ImgH :影像感测元件有效感测区域对角线长的一半
具体实施方式
一种单焦点光学取像系统，由物侧至像侧依序包含第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜以及第五透镜。单焦点光学取像系统还包含影像感测元件，设置于一成像面。第一透镜具有正屈折力，其物侧表面为凸面、像侧表面可为凹面，借此可适当调整第一透镜的正屈折力强度，有助于缩短单焦点光学取像系统的总长度。第二透镜具有负屈折力，其可有效对于具有正屈折力的第一透镜所产生的像差作补正。第二透镜的像侧表面可为凸面或凹面。当第二透镜的像侧表面为凸面时，可修正单焦点光学取像系统的像散；而当第二透镜的像侧表面为凹面时，更可进一步对第一透镜所产生的像差作补正。第三透镜可具有正屈折力或负屈折力。当第三透镜具有正屈折力时，可分配第一透镜的屈折力，有助于降低单焦点光学取像系统的敏感度；而当第三透镜具有负屈折力，且其像侧表面为凸面时，有助于降低单焦点光学取像系统的高阶像差，并修正其像散。第四透镜可具有负屈折力，借以进一步降低单焦点光学取像系统的高阶像差。第四透镜的物侧表面可为凹面、像侧表面可为凸面，可更进一步修正单焦点光学取像系统的像散。第五透镜可具有负屈折力，其物侧表面可为凸面、像侧表面为凹面，可使单焦点光学取像系统的主点(Principal Point)远离成像面，有利于缩短其后焦距，维持单焦点光学取像系统的小型化。第五透镜的至少一表面可具有反曲点，可有效地压制离轴视场的光线入射于影像感测元件上的角度，进一步可修正离轴视场的像差。当单焦点光学取像系统于近拍时，被摄物至第一透镜物侧表面于光轴上的距离可设定为100mm，其TV畸变为TVDm，而当单焦点光学取像系统于远拍时，被摄物至第一透镜物侧表面于光轴上的距离可设定为10000mm，其TV畸变为TVDi，并满足下列条件
TVD1-TVDm I〈1. 5%。借此，可获得良好的成像品质，且影像外观形状与被摄物不会有过大的差异。单焦点光学取像系统更可满足下列条件I TVD1-TVDmI〈1. 0%。较佳地，单焦点光学取像系统可满足下列条件I TVD1-TVDm I <0. 8%。当单焦点光学取像系统于远拍时的TV畸变为TVDi，其满足下列条件TVDi I〈1.5%。借此，可有效控制单焦点光学取像系统远拍时的TV畸变。单焦点光学取
像系统更可满足下列条件I TVDi I〈1. 0%。较佳地，单焦点光学取像系统可满足下列条件TVDi I〈O. 5%。当单焦点光学取像系统于近拍时的TV畸变为TVDm，其满足下列条件TVDmI <1. 5%。较佳地，单焦点光学取像系统可满足下列条件I TVDmI <1. 0%。影像感测元件有效感测区域对角线长的一半为ImgH，第一透镜的物侧表面至成像面于光轴上的距离为TTL，单焦点光学取像系统的焦距为f，其满足下列条件5. 0mm〈TTLXf/ImgH〈7. 0mm。借此,可维持单焦点光学取像系统的小型化，以搭载于轻薄可携式的电子产品上。较佳地，单焦点光学取像系统可满足下列条件5.5mm〈TTLXf/ImgH<6. 5mm。影像感测元件成像区域的垂直距离为V，影像感测元件成像区域的水平距离为H，其满足下列条件3. 0mm<V<4. 5mm ;以及4. 0mm<H<6. 0mm。通过将成像控制在此尺寸,可以取得远拍与近拍的最适当的畸变量，以达到成像品质最良好的状况。第四透镜的物侧表面曲率半径为R7、像侧表面曲率半径为R8，其满足下列条件-0. 35〈(R7-R8)/(R7+R8)〈0。通过适当调整第四透镜表面的曲率，有助于单焦点光学取像系统像散的修正。第二透镜的色散系数为V2，第三透镜的色散系数为V3，第四透镜的色散系数为V4，其满足下列条件0. 7〈(V2+V4)/V3〈1. O。借此，可有效修正单焦点光学取像系统的色差。第四透镜于光轴上的厚度为CT4，第五透镜于光轴上的厚度为CT5，其满足下列条件0. 10〈CT4/CT5〈0. 60。通过适当配置透镜的厚度，有利于单焦点光学取像系统的加工制造及组装。第二透镜的物侧表面曲率半径为R3、像侧表面曲率半径为R4，其满足下列条件O. 3〈R4/R3〈0. 7。适当配置第二透镜表面的曲率，可调整第二透镜的负屈折力，已进一步对具有正屈折力的第一透镜所产生的像差作修正。单焦点光学取像系统的焦距为f，第一透镜的焦距为fl，第二透镜的焦距为f2，第三透镜的焦距为f3，第四透镜的焦距为f4，第五透镜的焦距为f5，其满足下列条件O. K (I f/f4 I +1 f/f5 I) / (I f/f 11 +1 f/f2 I +1 f/f3 I)〈0. 4。借此，后群透镜(第四透镜与第五透镜)的屈折力较为适当，可提供良好的高阶像差的补正效果。本实用新型单焦点光学取像系统中，透镜的材质可为塑胶或玻璃。当透镜的材质为玻璃，可以增加单焦点光学取像系统屈折力配置的自由度。另当透镜材质为塑胶，则可以有效降低生产成本。此外，可于透镜表面上设置非球面，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，进而缩减所需使用透镜的数目，因此可以有效降低本实用新型单焦点光学取像系统的总长度。本实用新型单焦点光学取像系统中，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。本实用新型单焦点光学取像系统中，可设置有至少一光阑，其位置可设置于第一透镜之前、各透镜之间或最后一透镜之后均可，该光阑的种类如耀光光阑(Glare Stop)或视场光阑(Field Stop)等，用以减少杂散光，有助于提升影像品质。本实用新型单焦点光学取像系统中，光圈可设置于被摄物与第一透镜间(即为前置光圈)或是第一透镜与成像面间(即为中置光圈)。光圈若为前置光圈，可使单焦点光学取像系统的出射瞳(Exit Pupil)与成像面产生较长的距离,使之具有远心(Telecentric)效果，可增加影像感测元件CCD或CMOS接收影像的效率；若为中置光圈，有助于扩大单焦点光学取像系统的视场角，使单焦点光学取像系统具有广角镜头的优势。本实用新型单焦点光学取像系统，兼具优良像差修正能力以及良好成像品质的特色，亦可应用于3D(三维)影像撷取的领域中。根据上述实施方式，以下提出具体实施例并配合附图予以详细说明。〈第一实施例〉请参照图1A、图1B、图1C、图1D以及图1E，其中图1A绘示依照本实用新型第一实施例的一种单焦点光学取像系统的示意图，图1B则为第一实施例的单焦点光学取像系统于远拍时TV畸变的示意图，图1C由左至右依序为第一实施例的单焦点光学取像系统于远拍时的球差、像散及歪曲曲线图，图1D则为第一实施例的单焦点光学取像系统于近拍时TV畸变的示意图，图1E由左至右依序为第一实施例的单焦点光学取像系统于近拍时的球差、像散及歪曲曲线图。由图1A可知，单焦点光学取像系统由物侧至像侧依序包含光圈100、第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150、红外线滤除滤光片(IR Filter) 170、成像面160以及影像感测元件180。第一透镜110具有正屈折力，其物侧表面111为凸面、像侧表面112为凹面，并皆为非球面，且第一透镜110为塑胶材质。第二透镜120具有负屈折力，其物侧表面121为凸面、像侧表面122为凹面，并皆为非球面，且第二透镜120为塑胶材质。 第三透镜130具有正屈折力，其物侧表面131及像侧表面132皆为凸面，并皆为非球面，且第三透镜130为塑胶材质。第四透镜140具有负屈折力，其物侧表面141为凹面、像侧表面142为凸面，并皆为非球面，且第四透镜140为塑胶材质。第五透镜150具有负屈折力，其物侧表面151为凸面、像侧表面152为凹面，并皆为非球面，且第五透镜150为塑胶材质。另外，第五透镜150的物侧表面151及像侧表面152皆具有反曲点。红外线滤除滤光片170的材质为塑胶，其设置于第五透镜150及成像面160之间，并不影响单焦点光学取像系统的焦距。上述各透镜的非球面的曲线方程式表示如下
权利要求1.一种单焦点光学取像系统，其特征在于，由物侧至像侧依序包含一第一透镜，具有正屈折力，其物侧表面为凸面；一第二透镜，具有负屈折力；一第三透镜，具有屈折力；一第四透镜，具有屈折力，其物侧表面及像侧表面皆为非球面；以及一第五透镜，具有屈折力，其像侧表面为凹面，且其物侧表面及像侧表面皆为非球面， 其中该第五透镜的至少一表面具有至少一反曲点；其中，该单焦点光学取像系统于近拍时的TV畸变为TVDm，而该单焦点光学取像系统于远拍时的TV畸变为TVDi，其满足下列条件TVD1-TVDmI〈1. 5% ；TVDi I〈1. 5%;以及 TVDmI<1. 5%。
2.根据权利要求1所述的单焦点光学取像系统，其特征在于，该单焦点光学取像系统于近拍时的TV畸变为TVDm，而该单焦点光学取像系统于远拍时的TV畸变为TVDi，其满足下列条件TVD1-TVDmI〈1. 0%。
3.根据权利要求2所述的单焦点光学取像系统，其特征在于，该第四透镜像侧表面为凸面。
4.根据权利要求3所述的单焦点光学取像系统，其特征在于，该单焦点光学取像系统于近拍时的TV畸变为TVDm，而该单焦点光学取像系统于远拍时的TV畸变为TVDi，其满足下列条件TVDi I〈1.0%;以及 TVDmI<1. 0%。
5.根据权利要求4所述的单焦点光学取像系统，其特征在于，该单焦点光学取像系统于远拍时的TV畸变为TVDi，其满足下列条件TVDi I〈O. 5%。
6.根据权利要求5所述的单焦点光学取像系统，其特征在于，该单焦点光学取像系统于近拍时的TV畸变为TVDm，而该单焦点光学取像系统于远拍时的TV畸变为TVDi，其满足下列条件TVD1-TVDm I<0. 8%。
7.根据权利要求3所述的单焦点光学取像系统，其特征在于，该第四透镜物侧表面为凹面。
8.根据权利要求7所述的单焦点光学取像系统，其特征在于，还包含一影像感测元件，设置于一成像面，其中该影像感测元件有效感测区域对角线长的一半为ImgH，该第一透镜的物侧表面至该成像面于光轴上的距离为TTL，该单焦点光学取像系统的焦距为f，其满足下列条件5.0mm<TTLX f/ImgH<7. 0mm。
9.根据权利要求8所述的单焦点光学取像系统，其特征在于，该影像感测元件有效感测区域对角线长的一半为ImgH，该第一透镜的物侧表面至该成像面于光轴上的距离为所述的单焦点光学取像系统，其特征在于，该第一透镜像侧表面为所述的单焦点光学取像系统，其特征在于，该第三透镜具有负屈折所述的单焦点光学取像系统，其特征在于，该第五透镜具有负屈折TTL，该单焦点光学取像系统的焦距为f，其满足下列条件·5.5mm<TTLX f/ImgH<6. 5mmη
10.根据权利要求3所述的单焦点光学取像系统，其特征在于，该第二透镜像侧表面为凸面。
11.根据权利要求3 凹面。
12.根据权利要求3 力，其像侧表面为凸面。
13.根据权利要求3 力，其物侧表面为凸面。
14.根据权利要求3所述的单焦点光学取像系统，其特征在于，还包含一影像感测元件，设置于一成像面，其中该影像感测元件成像区域的垂直距离为V，该影像感测元件成像区域的水平距离为H，其满足下列条件3.0mm<V<4. 5mm ；以及4.0mm〈H〈6. 0mm。
15.根据权利要求3所述的单焦点光学取像系统，其特征在于，该第四透镜具有负屈折力，且其物侧表面曲率半径为R7、像侧表面曲率半径为R8，其满足下列条件-O.35〈 (R7-R8)/(R7+R8)〈O。
16.根据权利要求15所述的单焦点光学取像系统，其特征在于，该第二透镜的色散系数为V2,该第三透镜的色散系数为V3,该第四透镜的色散系数为V4,其满足下列条件O.7< (V2+V4) /V3<1. O。
17.根据权利要求15所述的单焦点光学取像系统，其特征在于，该第四透镜于光轴上的厚度为CT4，该第五透镜于光轴上的厚度为CT5，其满足下列条件O.10〈CT4/CT5〈0. 60。
18.一种单焦点光学取像系统，其特征在于，由物侧至像侧依序包含一第一透镜，具有正屈折力，其物侧表面为凸面；一第二透镜，具有负屈折力；一第三透镜，具有屈折力；一第四透镜，具有屈折力，其物侧表面为凹面、像侧表面为凸面，且皆为非球面；以及一第五透镜，具有屈折力，其像侧表面为凹面，且其物侧表面及像侧表面皆为非球面， 其中该第五透镜的至少一表面具有至少一反曲点；其中，该单焦点光学取像系统于近拍时的TV畸变为TVDm，而该单焦点光学取像系统于远拍时的TV畸变为TVDi，其满足下列条件TVD1-TVDmI〈1. 0%。
19.根据权利要求18所述的单焦点光学取像系统，其特征在于，该单焦点光学取像系统于近拍时的TV畸变为TVDm，而该单焦点光学取像系统于远拍时的TV畸变为TVDi，其满足下列条件TVDi I〈1.0%;以及 TVDmI〈1. 0%。
20.根据权利要求19所述的单焦点光学取像系统，其特征在于，该第三透镜具有正屈折力，且该第四透镜具有负屈折力。
21.根据权利要求20所述的单焦点光学取像系统，其特征在于，该第二透镜像侧表面为凹面，且其物侧表面曲率半径为R3、像侧表面曲率半径为R4，其满足下列条件O. 3〈R4/R3〈0. 7。
22.根据权利要求19所述的单焦点光学取像系统，其特征在于，还包含一影像感测元件，设置于一成像面，其中该影像感测元件成像区域的垂直距离为V，该影像感测元件成像区域的水平距离为H，且该第五透镜的物侧表面为凸面，其满足下列条件3.0mm<V<4. 5mm ；以及4.0mm<H<6. 0mm。
23.根据权利要求19所述的单焦点光学取像系统，其特征在于，该单焦点光学取像系统的焦距为f，该第一透镜的焦距为fl，该第二透镜的焦距为f2，该第三透镜的焦距为f3， 该第四透镜的焦距为f4，该第五透镜的焦距为f5，其满足下列条件O.1< (If/f4I +1f/f5I)/(If/flI +1f/f2I +1f/f3I)〈0. 4。
24.根据权利要求19所述的单焦点光学取像系统，其特征在于，该第四透镜于光轴上的厚度为CT4，该第五透镜于光轴上的厚度为CT5，其满足下列条件O.10〈CT4/CT5〈0. 60。
25.根据权利要求19所述的单焦点光学取像系统，其特征在于，该第二透镜的色散系数为V2,该第三透镜的色散系数为V3,该第四透镜的色散系数为V4,其满足下列条件O. 7< (V2+V4) /V3<1. O。
专利摘要一种单焦点光学取像系统，由物侧至像侧依序包含第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜以及第五透镜。第一透镜具有正屈折力，其物侧表面为凸面。第二透镜具有负屈折力。第三透镜具有屈折力。第四透镜具有屈折力，其物侧表面及像侧表面皆为非球面。第五透镜具有屈折力，其像侧表面为凹面，且其物侧表面及像侧表面皆为非球面，其中第五透镜的至少一表面具有至少一反曲点。当控制单焦点光学取像系统的近拍与远拍TV畸变量在一定范围内时，其近拍与远拍均可获得良好的成像品质。
文档编号G02B1/04GK202837659SQ20122052779
公开日2013年3月27日 申请日期2012年10月16日 优先权日2012年6月26日
发明者汤相岐, 黄歆璇 申请人:大立光电股份有限公司