本發(fā)明涉及一種光學(xué)成像系統(tǒng),且特別是有關(guān)于一種應(yīng)用于電子產(chǎn)品上的小型光學(xué)成像系統(tǒng)。
背景技術(shù):
近年來(lái),隨著具有攝影功能的可攜式電子產(chǎn)品的興起,光學(xué)系統(tǒng)的需求日漸增加。一般光學(xué)系統(tǒng)的感光元件不外乎為感光耦合元件(Charge Coupled Device;CCD)或互補(bǔ)性氧化金屬半導(dǎo)體元件(Complementary Metal-Oxide Semiconductor Sensor;CMOS Sensor)兩種,且隨著半導(dǎo)體制造技術(shù)的進(jìn)步,使得感光元件的像素尺寸縮小,光學(xué)系統(tǒng)逐漸往高像素方向發(fā)展,因此對(duì)成像質(zhì)量的要求也日益增加。
傳統(tǒng)搭載于便攜設(shè)備上的光學(xué)系統(tǒng),多采用三片或四片式透鏡結(jié)構(gòu),然而,由于便攜設(shè)備不斷朝像素提升方向發(fā)展,并且終端消費(fèi)者對(duì)大光圈的需求不斷增加,例如微光與夜拍功能,現(xiàn)有的光學(xué)成像系統(tǒng)已無(wú)法滿足更高階的攝影要求。
因此,如何有效增加光學(xué)成像鏡頭的進(jìn)光量,并進(jìn)一步提高成像的質(zhì)量,便成為一個(gè)相當(dāng)重要的議題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明針對(duì)一種光學(xué)成像系統(tǒng)及光學(xué)影像擷取鏡頭,能夠利用五個(gè)透鏡的屈光力、凸面與凹面的組合(本發(fā)明所述凸面或凹面原則上指各透鏡的物側(cè)面或像側(cè)面距離光軸不同高度的幾何形狀變化的描述),進(jìn)而有效提高光學(xué)成像系統(tǒng)的進(jìn)光量,同時(shí)提高成像質(zhì)量,以應(yīng)用于小型的電子產(chǎn)品上。
本發(fā)明實(shí)施例相關(guān)的透鏡參數(shù)的用語(yǔ)與其代號(hào)詳列如下,作為后續(xù)描述的參考:
與長(zhǎng)度或高度有關(guān)的透鏡參數(shù):
光學(xué)成像系統(tǒng)的成像高度以HOI表示;光學(xué)成像系統(tǒng)的高度以HOS表示;光學(xué)成像系統(tǒng)中的第一透鏡物側(cè)面至第五透鏡像側(cè)面間的距離以InTL表示;光學(xué)成像系統(tǒng)中的固定光欄(光圈)至成像面間的距離以InS表示;光學(xué)成像系統(tǒng)中的第一透鏡與第二透鏡間的距離以IN12表示(例示);光學(xué)成像系統(tǒng)中的第一透鏡于光軸上的厚度以TP1表示(例示)。
與材料有關(guān)的透鏡參數(shù):
光學(xué)成像系統(tǒng)的第一透鏡的色散系數(shù)以NA1表示(例示);第一透鏡的折射律以Nd1表示(例示)。
與視角有關(guān)的透鏡參數(shù):
視角以AF表示;視角的一半以HAF表示;主光線角度以MRA表示。
與出入瞳有關(guān)的透鏡參數(shù):
光學(xué)成像系統(tǒng)的入射瞳直徑以HEP表示;單一透鏡的任一表面的最大有效半徑系指系統(tǒng)最大視角入射光通過(guò)入射瞳最邊緣的光線于該透鏡表面交會(huì)點(diǎn)(Effective Half Diameter;EHD),該交會(huì)點(diǎn)與光軸的間的垂直高度。例如第一透鏡物側(cè)面的最大有效半徑以EHD11表示,第一透鏡像側(cè)面的最大有效半徑以EHD12表示。第二透鏡物側(cè)面的最大有效半徑以EHD21表示,第二透鏡像側(cè)面的最大有效半徑以EHD22表示。光學(xué)成像系統(tǒng)中其余透鏡的任一表面的最大有效半徑表示方式以此類推。
與透鏡面形弧長(zhǎng)及表面輪廓有關(guān)的參數(shù):
單一透鏡的任一表面的最大有效半徑的輪廓曲線長(zhǎng)度指該透鏡的表面與所屬光學(xué)成像系統(tǒng)的光軸的交點(diǎn)為起始點(diǎn),自該起始點(diǎn)沿著該透鏡的表面輪廓直至其最大有效半徑的終點(diǎn)為止,前述兩點(diǎn)間的曲線弧長(zhǎng)為最大有效半徑的輪廓曲線長(zhǎng)度,并以ARS表示。例如第一透鏡物側(cè)面的最大有效半徑的輪廓曲線長(zhǎng)度以ARS11表示,第一透鏡像側(cè)面的最大有效半徑的輪廓曲線長(zhǎng)度以ARS12表示。第二透鏡物側(cè)面的最大有效半徑的輪廓曲線長(zhǎng)度以ARS21表示,第二透鏡像側(cè)面的最大有效半徑的輪廓曲線長(zhǎng)度以ARS22表示。光學(xué)成像系統(tǒng)中其余透鏡的任一表面的最大有效半徑的輪廓曲線長(zhǎng)度表示方式以此類推。
單一透鏡的任一表面的1/2入射瞳直徑(HEP)的輪廓曲線長(zhǎng)度指該透鏡的表面與所屬光學(xué)成像系統(tǒng)的光軸的交點(diǎn)為起始點(diǎn),自該起始點(diǎn)沿著該透鏡的表面輪廓直至該表面上距離光軸1/2入射瞳直徑的垂直高度的坐標(biāo)點(diǎn)為止,前述兩點(diǎn)間的曲線弧長(zhǎng)為1/2入射瞳直徑(HEP)的輪廓曲線長(zhǎng)度,并以ARE表示。例如第一透鏡物側(cè)面的1/2入射瞳直徑(HEP)的輪廓曲線長(zhǎng)度以ARE11表示,第一透鏡像側(cè)面的1/2入射瞳直徑(HEP)的輪廓曲線長(zhǎng)度以ARE12表示。第二透鏡物側(cè)面的1/2入射瞳直徑(HEP)的輪廓曲線長(zhǎng)度以ARE21表示,第二透鏡像側(cè)面的1/2入射瞳直徑(HEP)的輪廓曲線長(zhǎng)度以ARE22表示。光學(xué)成像系統(tǒng)中其余透鏡的任一表面的1/2入射瞳直徑(HEP)的輪廓曲線長(zhǎng)度表示方式以此類推。
與透鏡面形深度有關(guān)的參數(shù):
第五透鏡物側(cè)面于光軸上的交點(diǎn)至第五透鏡物側(cè)面的最大有效半徑的終點(diǎn)為止,前述兩點(diǎn)間水平于光軸的距離以InRS51表示(最大有效半徑深度);第五透鏡像側(cè)面于光軸上的交點(diǎn)至第五透鏡像側(cè)面的最大有效半徑的終點(diǎn)為止,前述兩點(diǎn)間水平于光軸的距離以InRS52表示(最大有效半徑深度)。其他透鏡物側(cè)面或像側(cè)面的最大有效半徑的深度(沉陷量)表示方式比照前述。
與透鏡面型有關(guān)的參數(shù):
臨界點(diǎn)C指特定透鏡表面上,除與光軸的交點(diǎn)外,一與光軸相垂直的切面相切的點(diǎn)。承上,例如第四透鏡物側(cè)面的臨界點(diǎn)C41與光軸的垂直距離為HVT41(例示),第四透鏡像側(cè)面的臨界點(diǎn)C42與光軸的垂直距離為HVT42(例示),第五透鏡物側(cè)面的臨界點(diǎn)C51與光軸的垂直距離為HVT51(例示),第五透鏡像側(cè)面的臨界點(diǎn)C52與光軸的垂直距離為HVT52(例示)。其他透鏡的物側(cè)面或像側(cè)面上的臨界點(diǎn)及其與光軸的垂直距離的表示方式比照前述。
第五透鏡物側(cè)面上最接近光軸的反曲點(diǎn)為IF511,該點(diǎn)沉陷量SGI511(例示),SGI511亦即第五透鏡物側(cè)面于光軸上的交點(diǎn)至第五透鏡物側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離,IF511該點(diǎn)與光軸間的垂直距離為HIF511(例示)。第五透鏡像側(cè)面上最接近光軸的反曲點(diǎn)為IF521,該點(diǎn)沉陷量SGI521(例示),SGI511亦即第五透鏡像側(cè)面于光軸上的交點(diǎn)至第五透鏡像側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離,IF521該點(diǎn)與光軸間的垂直 距離為HIF521(例示)。
第五透鏡物側(cè)面上第二接近光軸的反曲點(diǎn)為IF512,該點(diǎn)沉陷量SGI512(例示),SGI512亦即第五透鏡物側(cè)面于光軸上的交點(diǎn)至第五透鏡物側(cè)面第二接近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離,IF512該點(diǎn)與光軸間的垂直距離為HIF512(例示)。第五透鏡像側(cè)面上第二接近光軸的反曲點(diǎn)為IF522,該點(diǎn)沉陷量SGI522(例示),SGI522亦即第五透鏡像側(cè)面于光軸上的交點(diǎn)至第五透鏡像側(cè)面第二接近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離,IF522該點(diǎn)與光軸間的垂直距離為HIF522(例示)。
第五透鏡物側(cè)面上第三接近光軸的反曲點(diǎn)為IF513,該點(diǎn)沉陷量SGI513(例示),SGI513亦即第五透鏡物側(cè)面于光軸上的交點(diǎn)至第五透鏡物側(cè)面第三接近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離,IF513該點(diǎn)與光軸間的垂直距離為HIF513(例示)。第五透鏡像側(cè)面上第三接近光軸的反曲點(diǎn)為IF523,該點(diǎn)沉陷量SGI523(例示),SGI523亦即第五透鏡像側(cè)面于光軸上的交點(diǎn)至第五透鏡像側(cè)面第三接近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離,IF523該點(diǎn)與光軸間的垂直距離為HIF523(例示)。
第五透鏡物側(cè)面上第四接近光軸的反曲點(diǎn)為IF514,該點(diǎn)沉陷量SGI514(例示),SGI514亦即第五透鏡物側(cè)面于光軸上的交點(diǎn)至第五透鏡物側(cè)面第四接近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離,IF514該點(diǎn)與光軸間的垂直距離為HIF514(例示)。第五透鏡像側(cè)面上第四接近光軸的反曲點(diǎn)為IF524,該點(diǎn)沉陷量SGI524(例示),SGI524亦即第五透鏡像側(cè)面于光軸上的交點(diǎn)至第五透鏡像側(cè)面第四接近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離,IF524該點(diǎn)與光軸間的垂直距離為HIF524(例示)。
其他透鏡物側(cè)面或像側(cè)面上的反曲點(diǎn)及其與光軸的垂直距離或其沉陷量的表示方式比照前述。
與像差有關(guān)的變數(shù):
光學(xué)成像系統(tǒng)的光學(xué)畸變(Optical Distortion)以O(shè)DT表示;其TV畸變(TV Distortion)以TDT表示,并且可以進(jìn)一步限定描述在成像50%至100%視野間像差偏移的程度;球面像差偏移量以DFS表示;慧星像差偏移量以DFC表示。
光圈邊緣橫向像差以STA(STOP Transverse Aberration)表示,評(píng)價(jià)特定光學(xué)成像系統(tǒng)的性能,可利用子午面光扇(tangential fan)或弧矢面光扇(sagittal fan)上計(jì)算任一視場(chǎng)的光線橫向像差,特別是分別計(jì)算最長(zhǎng)工作波長(zhǎng)(例如波長(zhǎng)為650NM或656NM)以及最短工作波長(zhǎng)(例如波長(zhǎng)為470NM或486NM)通過(guò)光圈邊緣的橫向像差大小作為性能優(yōu)異的標(biāo)準(zhǔn)。前述子午面光扇的坐標(biāo)方向,可進(jìn)一步區(qū)分成正向(上光線)與負(fù)向(下光線)。最長(zhǎng)工作波長(zhǎng)通過(guò)光圈邊緣的橫向像差,其定義為最長(zhǎng)工作波長(zhǎng)通過(guò)光圈邊緣入射在成像面上特定視場(chǎng)的成像位置,其與參考波長(zhǎng)主光線(例如波長(zhǎng)為555NM或587.5NM)在成像面上該視場(chǎng)的成像位置兩位置間的距離差,最短工作波長(zhǎng)通過(guò)光圈邊緣的橫向像差,其定義為最短工作波長(zhǎng)通過(guò)光圈邊緣入射在成像面上特定視場(chǎng)的成像位置,其與參考波長(zhǎng)主光線在成像面上該視場(chǎng)的成像位置兩位置間的距離差,評(píng)價(jià)特定光學(xué)成像系統(tǒng)的性能為優(yōu)異,可利用最短以及最長(zhǎng)工作波長(zhǎng)通過(guò)光圈邊緣入射在成像面上0.7視場(chǎng)(即0.7成像高度HOI)的橫向像差均小于20微米(μm)或20像素(Pixel Size)作為檢核方式,甚至可進(jìn)一步以最短以及最長(zhǎng)工作波長(zhǎng)通過(guò)光圈邊緣入射在成像面上0.7視場(chǎng)的橫向像差均小于10微米(μm)或10像素(Pixel Size)作為檢核方式。
光學(xué)成像系統(tǒng)于成像面上垂直于光軸具有一最大成像高度HOI,光學(xué)成像系統(tǒng)的正向子午面光扇的最長(zhǎng)工作波長(zhǎng)通過(guò)該入射瞳邊緣并入射在該成像面上0.7HOI處的橫向像差以PLTA表示,其正向子午面光扇的最短工作波長(zhǎng)通過(guò)該入射瞳邊緣并入射在該成像面上0.7HOI處的橫向像差以PSTA表示,負(fù)向子午面光扇的最長(zhǎng)工作波長(zhǎng)通過(guò)該入射瞳邊緣并入射在該成像面上0.7HOI處的橫向像差以NLTA表示,負(fù)向子午面光扇的最短工作波長(zhǎng)通過(guò)該入射瞳邊緣并入射在該成像面上0.7HOI處的橫向像差以NSTA表示,弧矢面光扇的最長(zhǎng)工作波長(zhǎng)通過(guò)該入射瞳邊緣并入射在該成像面上0.7HOI處的橫向像差以SLTA表示,弧矢面光扇的最短工作波長(zhǎng)通過(guò)該入射瞳邊緣并入射在該成像面上0.7HOI處的橫向像差以SSTA表示。
本發(fā)明提供一種光學(xué)成像系統(tǒng),其第五透鏡的物側(cè)面或像側(cè)面設(shè)置有反曲點(diǎn),可有效調(diào)整各視場(chǎng)入射于第五透鏡的角度,并針對(duì)光學(xué)畸變與TV畸變進(jìn)行 補(bǔ)正。另外,第五透鏡的表面可具備更佳的光路調(diào)節(jié)能力,以提升成像質(zhì)量。
本發(fā)明提供一種光學(xué)成像系統(tǒng),由物側(cè)至像側(cè)依序包含第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡以及一成像面。第一透鏡至第五透鏡均具有屈折力。該第一透鏡至該第五透鏡中至少一透鏡具有正屈折力,該第五透鏡的物側(cè)面及像側(cè)面皆為非球面,該第一透鏡至該第五透鏡的焦距分別為f1、f2、f3、f4和f5,該光學(xué)成像系統(tǒng)的焦距為f,該光學(xué)成像系統(tǒng)的入射瞳直徑為HEP,該第一透鏡物側(cè)面至該成像面的距離為HOS,該第一透鏡物側(cè)面至該第五透鏡像側(cè)面于光軸上的距離為InTL,該多個(gè)透鏡中任一透鏡的任一表面與光軸的交點(diǎn)為起點(diǎn),延著該表面的輪廓直到該表面上距離光軸1/2入射瞳直徑的垂直高度處的坐標(biāo)點(diǎn)為終點(diǎn),前述起點(diǎn)與終點(diǎn)之間的輪廓曲線長(zhǎng)度為ARE,其滿足下列條件:1.2≤f/HEP≤6.0;0.5≤HOS/f≤3.0;0<InTL/HOS<0.9;以及1≤2×(ARE/HEP)≤1.5。
本發(fā)明另提供一種光學(xué)成像系統(tǒng),由物側(cè)至像側(cè)依序包含第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡以及一成像面。第一透鏡具有正屈折力。第二透鏡具有屈折力。第三透鏡具有屈折力。第四透鏡具有屈折力。第五透鏡具有屈折力,其物側(cè)面及像側(cè)面皆為非球面。該第一透鏡至該第五透鏡中至少兩個(gè)透鏡的至少一表面具有至少一反曲點(diǎn),且該第二透鏡至該第五透鏡中至少一透鏡具有正屈折力,該第一透鏡至該第五透鏡的焦距分別為f1、f2、f3、f4和f5,該光學(xué)成像系統(tǒng)的焦距為f,該光學(xué)成像系統(tǒng)的入射瞳直徑為HEP,該第一透鏡物側(cè)面至該成像面的距離為HOS,該第一透鏡物側(cè)面至該第五透鏡像側(cè)面于光軸上的距離為InTL,該多個(gè)透鏡中任一透鏡的任一表面與光軸的交點(diǎn)為起點(diǎn),延著該表面的輪廓直到該表面上距離光軸1/2入射瞳直徑的垂直高度處的坐標(biāo)點(diǎn)為終點(diǎn),前述起點(diǎn)與終點(diǎn)之間的輪廓曲線長(zhǎng)度為ARE,其滿足下列條件:1.2≤f/HEP≤6.0;0.5≤HOS/f≤3.0;0<InTL/HOS<0.9;以及1≤2×(ARE/HEP)≤1.5。
本發(fā)明再提供一種光學(xué)成像系統(tǒng),由物側(cè)至像側(cè)依序包含第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡以及一成像面。其中該第一透鏡至該第四透鏡中至少兩個(gè)透鏡的至少一表面具有至少一反曲點(diǎn)。第一透鏡具有正屈折 力。第二透鏡具有屈折力。第三透鏡具有屈折力。第四透鏡具有正屈折力,該第四透鏡的物側(cè)面及像側(cè)面皆為非球面。第五透鏡具有屈折力,其物側(cè)面及像側(cè)面皆為非球面,且其物側(cè)面及像側(cè)面中至少一表面具有至少一反曲點(diǎn)。該第一透鏡至該第五透鏡的焦距分別為f1、f2、f3、f和、f5,該光學(xué)成像系統(tǒng)的焦距為f,該光學(xué)成像系統(tǒng)的入射瞳直徑為HEP,該光學(xué)成像系統(tǒng)的最大視角的一半為HAF,該第一透鏡物側(cè)面至該成像面的距離為HOS,該第一透鏡物側(cè)面至該第五透鏡像側(cè)面于光軸上的距離為InTL,該多個(gè)透鏡中任一透鏡的任一表面與光軸的交點(diǎn)為起點(diǎn),延著該表面的輪廓直到該表面上距離光軸1/2入射瞳直徑的垂直高度處的坐標(biāo)點(diǎn)為終點(diǎn),前述起點(diǎn)與終點(diǎn)之間的輪廓曲線長(zhǎng)度為ARE,其滿足下列條件:1.2≤f/HEP≤3.5;0.4≤|tan(HAF)|≤6.0;0.5≤HOS/f≤2.5;0<InTL/HOS<0.9;以及1≤2×(ARE/HEP)≤1.5。
單一透鏡的任一表面在最大有效半徑范圍內(nèi)的輪廓曲線長(zhǎng)度影響該表面修正像差以及各視場(chǎng)光線間光程差的能力,輪廓曲線長(zhǎng)度越長(zhǎng)則修正像差的能力提升,然而同時(shí)亦會(huì)增加生產(chǎn)制造上的困難度,因此必須控制單一透鏡的任一表面在最大有效半徑范圍內(nèi)的輪廓曲線長(zhǎng)度,特別是控制該表面的最大有效半徑范圍內(nèi)的輪廓曲線長(zhǎng)度(ARS)與該表面所屬的該透鏡于光軸上的厚度(TP)間的比例關(guān)系(ARS/TP)。例如第一透鏡物側(cè)面的最大有效半徑的輪廓曲線長(zhǎng)度以ARS11表示,第一透鏡于光軸上的厚度為TP1,兩者間的比值為ARS11/TP1,第一透鏡像側(cè)面的最大有效半徑的輪廓曲線長(zhǎng)度以ARS12表示,其與TP1間的比值為ARS12/TP1。第二透鏡物側(cè)面的最大有效半徑的輪廓曲線長(zhǎng)度以ARS21表示,第二透鏡于光軸上的厚度為TP2,兩者間的比值為ARS21/TP2,第二透鏡像側(cè)面的最大有效半徑的輪廓曲線長(zhǎng)度以ARS22表示,其與TP2間的比值為ARS22/TP2。光學(xué)成像系統(tǒng)中其余透鏡的任一表面的最大有效半徑的輪廓曲線長(zhǎng)度與該表面所屬的該透鏡于光軸上的厚度(TP)間的比例關(guān)系,其表示方式以此類推。
單一透鏡的任一表面在1/2入射瞳直徑(HEP)高度范圍內(nèi)的輪廓曲線長(zhǎng)度特別影響該表面上在各光線視場(chǎng)共享區(qū)域的修正像差以及各視場(chǎng)光線間光程差的能力,輪廓曲線長(zhǎng)度越長(zhǎng)則修正像差的能力提升,然而同時(shí)亦會(huì)增加生產(chǎn)制造 上的困難度,因此必須控制單一透鏡的任一表面在1/2入射瞳直徑(HEP)高度范圍內(nèi)的輪廓曲線長(zhǎng)度,特別是控制該表面的1/2入射瞳直徑(HEP)高度范圍內(nèi)的輪廓曲線長(zhǎng)度(ARE)與該表面所屬的該透鏡于光軸上的厚度(TP)間的比例關(guān)系(ARE/TP)。例如第一透鏡物側(cè)面的1/2入射瞳直徑(HEP)高度的輪廓曲線長(zhǎng)度以ARE11表示,第一透鏡于光軸上的厚度為TP1,兩者間的比值為ARE11/TP1,第一透鏡像側(cè)面的1/2入射瞳直徑(HEP)高度的輪廓曲線長(zhǎng)度以ARE12表示,其與TP1間的比值為ARE12/TP1。第二透鏡物側(cè)面的1/2入射瞳直徑(HEP)高度的輪廓曲線長(zhǎng)度以ARE21表示,第二透鏡于光軸上的厚度為TP2,兩者間的比值為ARE21/TP2,第二透鏡像側(cè)面的1/2入射瞳直徑(HEP)高度的輪廓曲線長(zhǎng)度以ARE22表示,其與TP2間的比值為ARE22/TP2。光學(xué)成像系統(tǒng)中其余透鏡的任一表面的1/2入射瞳直徑(HEP)高度的輪廓曲線長(zhǎng)度與該表面所屬的該透鏡于光軸上的厚度(TP)間的比例關(guān)系,其表示方式以此類推。
當(dāng)|f1|>f5時(shí),光學(xué)成像系統(tǒng)的系統(tǒng)總高度(HOS;Height of Optic System)可以適當(dāng)縮短以達(dá)到微型化的目的。
當(dāng)|f2|+|f3|+|f4|以及|f1|+|f5|滿足上述條件時(shí),第二透鏡至第四透鏡中至少一透鏡具有弱的正屈折力或弱的負(fù)屈折力。弱屈折力指特定透鏡的焦距的絕對(duì)值大于10。當(dāng)本發(fā)明中的第二透鏡至第四透鏡中至少一透鏡具有弱的正屈折力時(shí),其可有效分擔(dān)第一透鏡的正屈折力而避免不必要的像差過(guò)早出現(xiàn),反之,若第二透鏡至第四透鏡中至少一透鏡具有弱的負(fù)屈折力,則可以微調(diào)補(bǔ)正系統(tǒng)的像差。
此外,第五透鏡可具有負(fù)屈折力,其像側(cè)面可為凹面。藉此,有利于縮短其后焦距以維持小型化。另外,第五透鏡的至少一表面可具有至少一反曲點(diǎn),可有效地壓制離軸視場(chǎng)光線入射的角度,進(jìn)一步可修正離軸視場(chǎng)的像差。
附圖說(shuō)明
圖1A為本發(fā)明第一實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的示意圖;
圖1B由左至右依序?yàn)楸景l(fā)明第一實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的球差、像散以及光學(xué)畸變的曲線圖;
圖1C為本發(fā)明第一實(shí)施例光學(xué)成像系統(tǒng)的光學(xué)成像系統(tǒng)的子午面光扇以 及弧矢面光扇,最長(zhǎng)工作波長(zhǎng)以及最短工作波長(zhǎng)通過(guò)光圈邊緣于0.7視場(chǎng)處的橫向像差圖;
圖2A為本發(fā)明第二實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的示意圖;
圖2B由左至右依序?yàn)楸景l(fā)明第二實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的球差、像散以及光學(xué)畸變的曲線圖;
圖2C為本發(fā)明第二實(shí)施例光學(xué)成像系統(tǒng)的子午面光扇以及弧矢面光扇,最長(zhǎng)工作波長(zhǎng)以及最短工作波長(zhǎng)通過(guò)光圈邊緣于0.7視場(chǎng)處的橫向像差圖;
圖3A為本發(fā)明第三實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的示意圖;
圖3B由左至右依序?yàn)楸景l(fā)明第三實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的球差、像散以及光學(xué)畸變的曲線圖;
圖3C為本發(fā)明第三實(shí)施例光學(xué)成像系統(tǒng)的子午面光扇以及弧矢面光扇,最長(zhǎng)工作波長(zhǎng)以及最短工作波長(zhǎng)通過(guò)光圈邊緣于0.7視場(chǎng)處的橫向像差圖;
圖4A為本發(fā)明第四實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的示意圖;
圖4B由左至右依序?yàn)楸景l(fā)明第四實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的球差、像散以及光學(xué)畸變的曲線圖;
圖4C為本發(fā)明第四實(shí)施例光學(xué)成像系統(tǒng)的子午面光扇以及弧矢面光扇,最長(zhǎng)工作波長(zhǎng)以及最短工作波長(zhǎng)通過(guò)光圈邊緣于0.7視場(chǎng)處的橫向像差圖;
圖5A為本發(fā)明第五實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的示意圖;
圖5B由左至右依序?yàn)楸景l(fā)明第五實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的球差、像散以及光學(xué)畸變的曲線圖;
圖5C為本發(fā)明第五實(shí)施例光學(xué)成像系統(tǒng)的子午面光扇以及弧矢面光扇,最長(zhǎng)工作波長(zhǎng)以及最短工作波長(zhǎng)通過(guò)光圈邊緣于0.7視場(chǎng)處的橫向像差圖;
圖6A為本發(fā)明第六實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的示意圖;
圖6B由左至右依序?yàn)楸景l(fā)明第六實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的球差、像散以及光學(xué)畸變的曲線圖;
圖6C圖為本發(fā)明第六實(shí)施例光學(xué)成像系統(tǒng)的子午面光扇以及弧矢面光扇,最長(zhǎng)工作波長(zhǎng)以及最短工作波長(zhǎng)通過(guò)光圈邊緣于0.7視場(chǎng)處的橫向像差圖。
附圖標(biāo)記說(shuō)明:光學(xué)成像系統(tǒng):10、20、30、40、50、60
光圈:100、200、300、400、500、600
第一透鏡:110、210、310、410、510、610
物側(cè)面:112、212、312、412、512、612
像側(cè)面:114、214、314、414、514、614
第二透鏡:120、220、320、420、520、620
物側(cè)面:122、222、322、422、522、622
像側(cè)面:124、224、324、424、524、624
第三透鏡:130、230、330、430、530、630
物側(cè)面:132、232、332、432、532、632
像側(cè)面:134、234、334、434、534、634
第四透鏡:140、240、340、440、540、640
物側(cè)面:142、242、342、442、542、642
像側(cè)面:144、244、344、444、544、644
第五透鏡:150、250、350、450、550、650
物側(cè)面:152、252、352、452、552、652
像側(cè)面:154、254、354、454、554、654
紅外線濾光片:180、280、380、480、580、680
成像面:190、290、390、490、590、690
影像感測(cè)元件:192、292、392、492、592
光學(xué)成像系統(tǒng)的焦距:f
第一透鏡的焦距:f1
第二透鏡的焦距:f2
第三透鏡的焦距:f3
第四透鏡的焦距:f4
第五透鏡的焦距:f5
光學(xué)成像系統(tǒng)的光圈值:f/HEP
光學(xué)成像系統(tǒng)的最大視角的一半:HAF
第一透鏡的色散系數(shù):NA1
第二透鏡至第五透鏡的色散系數(shù):NA2、NA3、NA4、NA5
第一透鏡物側(cè)面以及像側(cè)面的曲率半徑:R1、R2
第五透鏡物側(cè)面以及像側(cè)面的曲率半徑:R9、R10
第一透鏡于光軸上的厚度:TP1
第二至第五透鏡于光軸上的厚度:TP2、TP3、TP4、TP5
所有具有屈折力的透鏡的厚度總和:∑TP
第一透鏡與第二透鏡于光軸上的間隔距離:IN12
第二透鏡與第三透鏡于光軸上的間隔距離:IN23
第三透鏡與第四透鏡于光軸上的間隔距離:IN34
第四透鏡與第五透鏡于光軸上的間隔距離:IN45
第五透鏡物側(cè)面于光軸上的交點(diǎn)至第五透鏡物側(cè)面的最大有效半徑位置于光軸的水平位移距離:InRS51
第五透鏡物側(cè)面上最接近光軸的反曲點(diǎn):IF511;該點(diǎn)沉陷量:SGI511
第五透鏡物側(cè)面上最接近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離:HIF511
第五透鏡像側(cè)面上最接近光軸的反曲點(diǎn):IF521;該點(diǎn)沉陷量:SGI521
第五透鏡像側(cè)面上最接近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離:HIF521
第五透鏡物側(cè)面上第二接近光軸的反曲點(diǎn):IF512;該點(diǎn)沉陷量:SGI512
第五透鏡物側(cè)面第二接近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離:HIF512
第五透鏡像側(cè)面上第二接近光軸的反曲點(diǎn):IF522;該點(diǎn)沉陷量:SGI522
第五透鏡像側(cè)面第二接近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離:HIF522
第五透鏡物側(cè)面的臨界點(diǎn):C51
第五透鏡像側(cè)面的臨界點(diǎn):C52
第五透鏡物側(cè)面的臨界點(diǎn)與光軸的水平位移距離:SGC51
第五透鏡像側(cè)面的臨界點(diǎn)與光軸的水平位移距離:SGC52
第五透鏡物側(cè)面的臨界點(diǎn)與光軸的垂直距離:HVT51
第五透鏡像側(cè)面的臨界點(diǎn)與光軸的垂直距離:HVT52
系統(tǒng)總高度(第一透鏡物側(cè)面至成像面于光軸上的距離):HOS
光圈至成像面的距離:InS
第一透鏡物側(cè)面至該第五透鏡像側(cè)面的距離:InTL
第五透鏡像側(cè)面至該成像面的距離:InB
影像感測(cè)元件有效感測(cè)區(qū)域?qū)蔷€長(zhǎng)的一半(最大像高):HOI
光學(xué)成像系統(tǒng)于結(jié)像時(shí)的TV畸變(TV Distortion):TDT
光學(xué)成像系統(tǒng)于結(jié)像時(shí)的光學(xué)畸變(Optical Distortion):ODT
具體實(shí)施方式
本發(fā)明公開(kāi)了一種光學(xué)成像系統(tǒng),由物側(cè)至像側(cè)依序包含具有屈折力的第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡以及一成像面。光學(xué)成像系統(tǒng)還可包含一影像感測(cè)元件,其設(shè)置于成像面。
光學(xué)成像系統(tǒng)可使用三個(gè)工作波長(zhǎng)進(jìn)行設(shè)計(jì),分別為486.1nm、587.5nm、656.2nm,其中587.5nm為主要參考波長(zhǎng)為主要提取技術(shù)特征的參考波長(zhǎng)。光學(xué)成像系統(tǒng)亦可使用五個(gè)工作波長(zhǎng)進(jìn)行設(shè)計(jì),分別為470nm、510nm、555nm、610nm、650nm,其中555nm為主要參考波長(zhǎng)為主要提取技術(shù)特征的參考波長(zhǎng)。
光學(xué)成像系統(tǒng)的焦距f與每一片具有正屈折力的透鏡的焦距fp的比值為PPR,光學(xué)成像系統(tǒng)的焦距f與每一片具有負(fù)屈折力的透鏡的焦距fn的比值為NPR,所有具有正屈折力的透鏡的PPR總和為∑PPR,所有具有負(fù)屈折力的透鏡的NPR總和為∑NPR,當(dāng)滿足下列條件時(shí),有助于控制光學(xué)成像系統(tǒng)的總屈折力以及總長(zhǎng)度:0.5≤∑PPR/|∑NPR|≤3.0,較佳地,可滿足下列條件:1≤∑PPR/|∑NPR|≤2.5。
第一透鏡可具有正屈折力,其物側(cè)面可為凸面。藉此,可適當(dāng)調(diào)整第一透鏡的正屈折力強(qiáng)度,有助于縮短光學(xué)成像系統(tǒng)的總長(zhǎng)度。
第二透鏡可具有負(fù)屈折力,其物側(cè)面可為凸面。藉此,可補(bǔ)正第一透鏡產(chǎn)生的像差。
第三透鏡可具有正屈折力,其像側(cè)面可為凸面。藉此,可分擔(dān)第一透鏡的正屈折力,以避免球差過(guò)度增大并可降低光學(xué)成像系統(tǒng)的敏感度。
第四透鏡可具有正屈折力,且第四透鏡的至少一表面可具有至少一反曲點(diǎn)。藉此,可有效調(diào)整各視場(chǎng)入射于第四透鏡的角度而改善球面像差。
第五透鏡具有負(fù)屈折力,其像側(cè)面可為凹面。藉此,有利于縮短其后焦距 以維持小型化。另外,第五透鏡的至少一表面可具有至少一反曲點(diǎn),可有效地壓制離軸視場(chǎng)光線入射的角度,進(jìn)一步可修正離軸視場(chǎng)的像差。
光學(xué)成像系統(tǒng)可進(jìn)一步包含一影像感測(cè)元件,其設(shè)置于成像面。影像感測(cè)元件有效感測(cè)區(qū)域?qū)蔷€長(zhǎng)度的一半(即為光學(xué)成像系統(tǒng)的成像高度或稱最大像高)為HOI,第一透鏡物側(cè)面至成像面于光軸上的距離為HOS,其滿足下列條件:HOS/HOI≤3;以及0.5≤HOS/f≤2.5。較佳地,可滿足下列條件:1≤HOS/HOI≤2.5;以及1≤HOS/f≤2。藉此,可維持光學(xué)成像系統(tǒng)的小型化,以搭載于輕薄可攜式的電子產(chǎn)品上。
另外,本發(fā)明提供的光學(xué)成像系統(tǒng)中,依需求可設(shè)置至少一光圈,以減少雜散光,有助于提升影像質(zhì)量。
本發(fā)明提供的光學(xué)成像系統(tǒng)中,光圈配置可為前置光圈或中置光圈,其中前置光圈意即光圈設(shè)置于被攝物與第一透鏡之間,中置光圈則表示光圈設(shè)置于第一透鏡與成像面之間。若光圈為前置光圈,可使光學(xué)成像系統(tǒng)的出瞳與成像面產(chǎn)生較長(zhǎng)的距離而容置更多光學(xué)元件,并可提高影像感測(cè)元件接收影像的效率;若為中置光圈,則有助于擴(kuò)大系統(tǒng)的視場(chǎng)角,使光學(xué)成像系統(tǒng)具有廣角鏡頭的優(yōu)勢(shì)。前述光圈至成像面之間的距離為InS,其滿足下列條件:0.5≤InS/HOS≤1.1。藉此,可同時(shí)兼顧維持光學(xué)成像系統(tǒng)的小型化以及具備廣角的特性。
本發(fā)明提供的光學(xué)成像系統(tǒng)中,第一透鏡物側(cè)面至第五透鏡像側(cè)面間的距離為InTL,于光軸上所有具有屈折力的透鏡的厚度總和為∑TP,其滿足下列條件:0.1≤∑TP/InTL≤0.9。藉此,當(dāng)可同時(shí)兼顧系統(tǒng)成像的對(duì)比度以及透鏡制造的合格率并提供適當(dāng)?shù)暮蠼咕嘁匀葜闷渌?/p>
第一透鏡物側(cè)面的曲率半徑為R1,第一透鏡像側(cè)面的曲率半徑為R2,其滿足下列條件:0.01<|R1/R2|<20。藉此,第一透鏡具備適當(dāng)正屈折力強(qiáng)度,避免球差增加過(guò)速。較佳地,可滿足下列條件:0.05<|R1/R2|<0.5。
第五透鏡物側(cè)面的曲率半徑為R9,第五透鏡像側(cè)面的曲率半徑為R10,其滿足下列條件:-7<(R9-R10)/(R9+R10)<2。藉此,有利于修正光學(xué)成像系統(tǒng)所產(chǎn)生的像散。
第一透鏡與第二透鏡于光軸上的間隔距離為IN12,其滿足下列條件:IN12/f≤0.8。藉此,有助于改善透鏡的色差以提升其性能。
第四透鏡與第五透鏡于光軸上的間隔距離為IN45,其滿足下列條件:IN45/f≤0.8。藉此,有助于改善透鏡的色差以提升其性能。
第一透鏡與第二透鏡于光軸上的厚度分別為TP1以及TP2,其滿足下列條件:0.1≤(TP1+IN12)/TP2≤10.0。藉此,有助于控制光學(xué)成像系統(tǒng)制造的敏感度并提升其性能。
第四透鏡與第五透鏡于光軸上的厚度分別為TP4以及TP5,前述兩個(gè)透鏡于光軸上的間隔距離為IN45,其滿足下列條件:0.1≤(TP5+IN45)/TP4≤10.0。藉此,有助于控制光學(xué)成像系統(tǒng)制造的敏感度并降低系統(tǒng)總高度。
第二透鏡、第三透鏡與第四透鏡于光軸上的厚度分別為TP2、TP3以及TP4,第二透鏡與第三透鏡于光軸上的間隔距離為IN23,第三透鏡與第四透鏡于光軸上的間隔距離為IN34,第一透鏡物側(cè)面至第五透鏡像側(cè)面間的距離為InTL,其滿足下列條件:0.1≤TP3/(IN23+TP3+IN34)<1。藉此,有助層層微幅修正入射光行進(jìn)過(guò)程所產(chǎn)生的像差并降低系統(tǒng)總高度。
本發(fā)明提供的光學(xué)成像系統(tǒng)中,第五透鏡物側(cè)面的臨界點(diǎn)C51與光軸的垂直距離為HVT51,第五透鏡像側(cè)面的臨界點(diǎn)C52與光軸的垂直距離為HVT52,第五透鏡物側(cè)面于光軸上的交點(diǎn)至臨界點(diǎn)C51位置于光軸的水平位移距離為SGC51,第五透鏡像側(cè)面于光軸上的交點(diǎn)至臨界點(diǎn)C52位置于光軸的水平位移距離為SGC52,其滿足下列條件:0mm≤HVT51≤3mm;0mm<HVT52≤6mm;0≤HVT51/HVT52;0mm≤|SGC51|≤0.5mm;0mm<|SGC52|≤2mm;以及0<|SGC52|/(|SGC52|+TP5)≤0.9。藉此,可有效修正離軸視場(chǎng)的像差。
本發(fā)明提供的光學(xué)成像系統(tǒng)滿足下列條件:0.2≤HVT52/HOI≤0.9。較佳地,可滿足下列條件:0.3≤HVT52/HOI≤0.8。藉此,有助于光學(xué)成像系統(tǒng)的外圍視場(chǎng)的像差修正。
本發(fā)明提供的光學(xué)成像系統(tǒng)滿足下列條件:0≤HVT52/HOS≤0.5。較佳地,可滿足下列條件:0.2≤HVT52/HOS≤0.45。藉此,有助于光學(xué)成像系統(tǒng)的外圍視場(chǎng)的像差修正。
本發(fā)明提供的光學(xué)成像系統(tǒng)中,第五透鏡物側(cè)面于光軸上的交點(diǎn)至第五透鏡物側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離以SGI511表示,第五透鏡像側(cè)面于光軸上的交點(diǎn)至第五透鏡像側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離以SGI521表示,其滿足下列條件:0<SGI511/(SGI511+TP5)≤0.9;0<SGI521/(SGI521+TP5)≤0.9。較佳地,可滿足下列條件:0.1≤SGI511/(SGI511+TP5)≤0.6;0.1≤SGI521/(SGI521+TP5)≤0.6。
第五透鏡物側(cè)面于光軸上的交點(diǎn)至第五透鏡物側(cè)面第二接近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離以SGI512表示,第五透鏡像側(cè)面于光軸上的交點(diǎn)至第五透鏡像側(cè)面第二接近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離以SGI522表示,其滿足下列條件:0<SGI512/(SGI512+TP5)≤0.9;0<SGI522/(SGI522+TP5)≤0.9。較佳地,可滿足下列條件:0.1≤SGI512/(SGI512+TP5)≤0.6;0.1≤SGI522/(SGI522+TP5)≤0.6。
第五透鏡物側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離以HIF511表示,第五透鏡像側(cè)面于光軸上的交點(diǎn)至第五透鏡像側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離以HIF521表示,其滿足下列條件:0.001mm≤|HIF511|≤5mm;0.001mm≤|HIF521|≤5mm。較佳地,可滿足下列條件:0.1mm≤|HIF511|≤3.5mm;1.5mm≤|HIF521|≤3.5mm。
第五透鏡物側(cè)面第二接近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離以HIF512表示,第五透鏡像側(cè)面于光軸上的交點(diǎn)至第五透鏡像側(cè)面第二接近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離以HIF522表示,其滿足下列條件:0.001mm≤|HIF512|≤5mm;0.001mm≤|HIF522|≤5mm。較佳地,可滿足下列條件:0.1mm≤|HIF522|≤3.5mm;0.1mm≤|HIF512|≤3.5mm。
第五透鏡物側(cè)面第三接近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離以HIF513表示,第五透鏡像側(cè)面于光軸上的交點(diǎn)至第五透鏡像側(cè)面第三接近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離以HIF523表示,其滿足下列條件:0.001mm≤|HIF513|≤5mm;0.001mm≤|HIF523|≤5mm。較佳地,可滿足下列條件:0.1mm≤|HIF523|≤3.5mm;0.1mm≤|HIF513|≤3.5mm。
第五透鏡物側(cè)面第四接近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離以HIF514表 示,第五透鏡像側(cè)面于光軸上的交點(diǎn)至第五透鏡像側(cè)面第四接近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離以HIF524表示,其滿足下列條件:0.001mm≤|HIF514|≤5mm;0.001mm≤|HIF524|≤5mm。較佳地,可滿足下列條件:0.1mm≤|HIF524|≤3.5mm;0.1mm≤|HIF514|≤3.5mm。
本發(fā)明提供的光學(xué)成像系統(tǒng)的一種實(shí)施方式,可通過(guò)具有高色散系數(shù)與低色散系數(shù)的透鏡交錯(cuò)排列,從而助于光學(xué)成像系統(tǒng)色差的修正。
上述非球面的方程式為:
z=ch2/[1+[1(k+1)c2h2]0.5]+A4h4+A6h6+A8h8+A10h10+A12h12+A14h14+A16h16+A18h18+A20h20+… (1)
其中,z為沿光軸方向在高度為h的位置以表面頂點(diǎn)作參考的位置值,k為錐面系數(shù),c為曲率半徑的倒數(shù),且A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18以及A20為高階非球面系數(shù)。
本發(fā)明提供的光學(xué)成像系統(tǒng)中,透鏡的材質(zhì)可為塑料或玻璃。當(dāng)透鏡材質(zhì)為塑料時(shí),可以有效降低生產(chǎn)成本與重量。當(dāng)透鏡的材質(zhì)為玻璃時(shí),則可以控制熱效應(yīng)并且增加光學(xué)成像系統(tǒng)屈折力配置的設(shè)計(jì)空間。此外,光學(xué)成像系統(tǒng)中第一透鏡至第五透鏡的物側(cè)面及像側(cè)面可為非球面,其可獲得較多的控制變量,除用以消減像差外,相較于傳統(tǒng)玻璃透鏡的使用甚至可減少透鏡的使用的數(shù)目,因此能有效降低本發(fā)明提供的光學(xué)成像系統(tǒng)的總高度。
另外,本發(fā)明提供的光學(xué)成像系統(tǒng)中,若透鏡表面為凸面,原則上表示透鏡表面于近光軸處為凸面;若透鏡表面為凹面,原則上表示透鏡表面于近光軸處為凹面。
本發(fā)明提供的光學(xué)成像系統(tǒng)還可視需求應(yīng)用于移動(dòng)對(duì)焦的光學(xué)系統(tǒng)中,并兼具優(yōu)良像差修正與良好成像質(zhì)量的特色,從而擴(kuò)大應(yīng)用層面。
本發(fā)明提供的光學(xué)成像系統(tǒng)還可視需求包括一驅(qū)動(dòng)模塊,該驅(qū)動(dòng)模塊可與該多個(gè)透鏡相耦合并使該多個(gè)透鏡產(chǎn)生位移。前述驅(qū)動(dòng)模塊可以是音圈馬達(dá)(VCM),用于帶動(dòng)鏡頭進(jìn)行對(duì)焦,或者為光學(xué)防手振元件(OIS),用于降低拍攝過(guò)程因鏡頭振動(dòng)所導(dǎo)致失焦的發(fā)生頻率。
根據(jù)上述實(shí)施方式,以下提出具體實(shí)施例并配合圖式予以詳細(xì)說(shuō)明。
第一實(shí)施例
如圖1A及圖1B所示,其中圖1A為本發(fā)明第一實(shí)施例的一種光學(xué)成像系統(tǒng)的示意圖,圖1B由左至右依序?yàn)榈谝粚?shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的球差、像散及光學(xué)畸變曲線圖。圖1C為第一實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的子午面光扇以及弧矢面光扇,最長(zhǎng)工作波長(zhǎng)以及最短工作波長(zhǎng)通過(guò)光圈邊緣于0.7視場(chǎng)處的橫向像差圖。由圖1A可知,光學(xué)成像系統(tǒng)由物側(cè)至像側(cè)依序包含第一透鏡110、光圈100、第二透鏡120、第三透鏡130、第四透鏡140、第五透鏡150、紅外線濾光片180、成像面190以及影像感測(cè)元件192。
第一透鏡110具有正屈折力,且為塑料材質(zhì),其物側(cè)面112為凸面,其像側(cè)面114為凹面,并皆為非球面,且其物側(cè)面112以及像側(cè)面114均具有一反曲點(diǎn)。第一透鏡物側(cè)面的最大有效半徑的輪廓曲線長(zhǎng)度以ARS11表示,第一透鏡像側(cè)面的最大有效半徑的輪廓曲線長(zhǎng)度以ARS12表示。第一透鏡物側(cè)面的1/2入射瞳直徑(HEP)的輪廓曲線長(zhǎng)度以ARE11表示,第一透鏡像側(cè)面的1/2入射瞳直徑(HEP)的輪廓曲線長(zhǎng)度以ARE12表示。第一透鏡于光軸上的厚度為TP1。
第一透鏡物側(cè)面于光軸上的交點(diǎn)至第一透鏡物側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離以SGI111表示,第一透鏡像側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離以SGI121表示,其滿足下列條件:SGI111=0.19728mm;|SGI111|/(|SGI111|+TP1)=0.24340;SGI121=0.00216mm;|SGI121|/(|SGI121|+TP1)=0.00351。
第一透鏡物側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離以HIF111表示,第一透鏡像側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離以HIF121表示,其滿足下列條件:HIF111=0.81258mm;HIF111/HOI=0.27700;HIF121=0.22793mm;HIF121/HOI=0.07770。
第二透鏡120具有負(fù)屈折力,且為塑料材質(zhì),其物側(cè)面122為凸面,其像側(cè)面124為凹面,并皆為非球面。第二透鏡物側(cè)面的最大有效半徑的輪廓曲線長(zhǎng)度以ARS21表示,第二透鏡像側(cè)面的最大有效半徑的輪廓曲線長(zhǎng)度以ARS22表示。第二透鏡物側(cè)面的1/2入射瞳直徑(HEP)的輪廓曲線長(zhǎng)度以ARE21表示,第二透鏡像側(cè)面的1/2入射瞳直徑(HEP)的輪廓曲線長(zhǎng)度以ARE22表示。第二透 鏡于光軸上的厚度為TP2。
第二透鏡物側(cè)面于光軸上的交點(diǎn)至第二透鏡物側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離以SGI211表示,第二透鏡像側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離以SGI221表示。
第二透鏡物側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離以HIF211表示,第二透鏡像側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離以HIF221表示。
第三透鏡130具有正屈折力,且為塑料材質(zhì),其物側(cè)面132為凸面,其像側(cè)面134為凹面,并皆為非球面,且其物側(cè)面132以及像側(cè)面134均具有兩個(gè)反曲點(diǎn)。第三透鏡物側(cè)面的最大有效半徑的輪廓曲線長(zhǎng)度以ARS31表示,第三透鏡像側(cè)面的最大有效半徑的輪廓曲線長(zhǎng)度以ARS32表示。第三透鏡物側(cè)面的1/2入射瞳直徑(HEP)的輪廓曲線長(zhǎng)度以ARE31表示,第三透鏡像側(cè)面的1/2入射瞳直徑(HEP)的輪廓曲線長(zhǎng)度以ARE32表示。第三透鏡于光軸上的厚度為TP3。
第三透鏡物側(cè)面于光軸上的交點(diǎn)至第三透鏡物側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離以SGI311表示,第三透鏡像側(cè)面于光軸上的交點(diǎn)至第三透鏡像側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離以SGI321表示,其滿足下列條件:SGI311=0.03298mm;|SGI311|/(|SGI311|+TP3)=0.09002;SGI321=0.02042mm;|SGI321|/(|SGI321|+TP3)=0.05772。
第三透鏡物側(cè)面于光軸上的交點(diǎn)至第三透鏡物側(cè)面第二接近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離以SGI312表示,第三透鏡像側(cè)面于光軸上的交點(diǎn)至第三透鏡像側(cè)面第二接近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離以SGI322表示,其滿足下列條件:SGI312=0.05207mm;|SGI312|/(|SGI312|+TP3)=0.13510;SGI322=-0.02201mm;|SGI322|/(|SGI322|+TP3)=0.06193。
第三透鏡物側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離以HIF311表示,第三透鏡像側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離以HIF321表示,其滿足下列條件:HIF311=0.44853mm;HIF311/HOI=0.15290;HIF321=0.44486mm;HIF321/HOI=0.15165。
第四透鏡物側(cè)面第二接近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離以HIF412表示,第四透鏡像側(cè)面第二接近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離以HIF422表示,其滿足下列條件:HIF312=0.90272mm;HIF312/HOI=0.30773;HIF322=1.01361mm;HIF322/HOI=0.34553。
第四透鏡140具有正屈折力,且為塑料材質(zhì),其物側(cè)面142為凹面,其像側(cè)面144為凸面,并皆為非球面,且其像側(cè)面144具有兩個(gè)反曲點(diǎn)。第四透鏡物側(cè)面的最大有效半徑的輪廓曲線長(zhǎng)度以ARS41表示,第四透鏡像側(cè)面的最大有效半徑的輪廓曲線長(zhǎng)度以ARS42表示。第四透鏡物側(cè)面的1/2入射瞳直徑(HEP)的輪廓曲線長(zhǎng)度以ARE41表示,第四透鏡像側(cè)面的1/2入射瞳直徑(HEP)的輪廓曲線長(zhǎng)度以ARE42表示。第四透鏡于光軸上的厚度為TP4。
第四透鏡物側(cè)面于光軸上的交點(diǎn)至第四透鏡物側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離以SGI411表示,第四透鏡像側(cè)面于光軸上的交點(diǎn)至第四透鏡像側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離以SGI421表示,其滿足下列條件:SGI421=-0.29255mm;|SGI421|/(|SGI421|+TP4)=0.38267。
第四透鏡物側(cè)面于光軸上的交點(diǎn)至第四透鏡物側(cè)面第二接近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離以SGI412表示,第四透鏡像側(cè)面于光軸上的交點(diǎn)至第四透鏡像側(cè)面第二接近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離以SGI422表示,其滿足下列條件:SGI422=-0.48851mm;|SGI422|/(|SGI422|+TP4)=0.50862。
第四透鏡物側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離以HIF411表示,第四透鏡像側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離以HIF421表示,其滿足下列條件:HIF421=0.82535mm;HIF421/HOI=0.28135。
第四透鏡物側(cè)面第二接近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離以HIF412表示,第四透鏡像側(cè)面第二接近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離以HIF422表示,其滿足下列條件:HIF422=1.28471mm;HIF422/HOI=0.43794。
第五透鏡150具有負(fù)屈折力,且為塑料材質(zhì),其物側(cè)面152為凸面,其像側(cè)面154為凹面,并皆為非球面,且其物側(cè)面152以及像側(cè)面154均具有兩個(gè) 反曲點(diǎn)。第五透鏡物側(cè)面的最大有效半徑的輪廓曲線長(zhǎng)度以ARS51表示,第五透鏡像側(cè)面的最大有效半徑的輪廓曲線長(zhǎng)度以ARS52表示。第五透鏡物側(cè)面的1/2入射瞳直徑(HEP)的輪廓曲線長(zhǎng)度以ARE51表示,第五透鏡像側(cè)面的1/2入射瞳直徑(HEP)的輪廓曲線長(zhǎng)度以ARE52表示。第五透鏡于光軸上的厚度為TP5。
第五透鏡物側(cè)面于光軸上的交點(diǎn)至第五透鏡物側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離以SGI511表示,第五透鏡像側(cè)面于光軸上的交點(diǎn)至第五透鏡像側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離以SGI521表示,其滿足下列條件:SGI511=0.00673mm;|SGI511|/(|SGI511|+TP5)=0.01323;SGI521=0.09725mm;|SGI521|/(|SGI521|+TP5)=0.16225。
第五透鏡物側(cè)面于光軸上的交點(diǎn)至第五透鏡物側(cè)面第二接近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離以SGI512表示,第五透鏡像側(cè)面于光軸上的交點(diǎn)至第五透鏡像側(cè)面第二接近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離以SGI522表示,其滿足下列條件:SGI512=-0.11308mm;|SGI512|/(|SGI512|+TP5)=0.18381;SGI522=-0.00604mm;|SGI522|/(|SGI522|+TP5)=0.01188。
第五透鏡物側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離以HIF511表示,第五透鏡像側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離以HIF521表示,其滿足下列條件:HIF511=0.27152mm;HIF511/HOI=0.09256;HIF521=0.50870mm;HIF521/HOI=0.17341。
第五透鏡物側(cè)面第二接近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離以HIF512表示,第五透鏡像側(cè)面第二接近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離以HIF522表示,其滿足下列條件:HIF512=1.26187mm;HIF512/HOI=0.43016;HIF512=2.13468mm;HIF512/HOI=0.72769。
紅外線濾光片180為玻璃材質(zhì),其設(shè)置于第五透鏡150及成像面190間且不影響光學(xué)成像系統(tǒng)的焦距。
本實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中,光學(xué)成像系統(tǒng)的焦距為f,光學(xué)成像系統(tǒng)的入射瞳直徑為HEP,光學(xué)成像系統(tǒng)中最大視角的一半為HAF,其數(shù)值如下:f= 3.68765mm;f/HEP=2.05;以及HAF=38度與tan(HAF)=0.7813。
本實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中,第一透鏡110的焦距為f1,第五透鏡150的焦距為f5,其滿足下列條件:f1=3.65523mm;|f/f1|=1.0089;f5=-2.41708;以及|f1|>f5。
本實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中,第二透鏡120至第五透鏡150的焦距分別為f2、f3、f4、f5,其滿足下列條件:|f2|+|f3|+|f4|=20.3329;|f1|+|f5|=6.0723以及|f2|+|f3|+|f4|>|f1|+|f5|。
光學(xué)成像系統(tǒng)的焦距f與每一片具有正屈折力的透鏡的焦距fp的比值為PPR,光學(xué)成像系統(tǒng)的焦距f與每一片具有負(fù)屈折力的透鏡的焦距fn的比值為NPR,本實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中,所有具有正屈折力的透鏡的PPR總和為∑PPR=f/f1+f/f3+f/f4=2.70744,所有具有負(fù)屈折力的透鏡的NPR總和為∑NPR=f/f2+f/f5=2.09358,∑PPR/|∑NPR|=1.29321。同時(shí)亦滿足下列條件:|f/f2|=0.5679;|f/f3|=0.3309;|f/f4|=1.3676;|f/f5|=0.83745;|f/f5|=1.5257。
本實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中,第一透鏡物側(cè)面112至第五透鏡像側(cè)面154間的距離為InTL,第一透鏡物側(cè)面112至成像面190間的距離為HOS,光圈100至成像面180間的距離為InS,影像感測(cè)元件192有效感測(cè)區(qū)域?qū)蔷€長(zhǎng)度的一半為HOI,第五透鏡像側(cè)面154至成像面190間的距離為BFL,其滿足下列條件:InTL+BFL=HOS;HOS=4.48mm;HOI=2.9335mm;HOS/HOI=1.5272;HOS/f=1.2149;InS=4.2449mm;以及InS/HOS=0.9475。
本實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中,于光軸上所有具有屈折力的透鏡的厚度總和為∑TP,其滿足下列條件:∑TP=2.2206mm;以及∑TP/InTL=0.6897。藉此,當(dāng)可同時(shí)兼顧系統(tǒng)成像的對(duì)比度以及透鏡制造的合格率并提供適當(dāng)?shù)暮蠼咕嘁匀葜闷渌?/p>
本實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中,第一透鏡物側(cè)面112的曲率半徑為R1,第一透鏡像側(cè)面114的曲率半徑為R2,其滿足下列條件:|R1/R2|=0.1749。藉此,第一透鏡的具備適當(dāng)正屈折力強(qiáng)度,避免球差增加過(guò)速。
本實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中,第五透鏡物側(cè)面152的曲率半徑為R9,第五 透鏡像側(cè)面154的曲率半徑為R10,其滿足下列條件:(R9-R10)/(R9+R10)=0.6433。藉此,有利于修正光學(xué)成像系統(tǒng)所產(chǎn)生的像散。
本實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中,第一透鏡110、第三透鏡130、第四透鏡140的焦距分別為f1、f3、f4,所有具有正屈折力的透鏡的焦距總和為∑PP,其滿足下列條件:∑PP=f1+f3+f4=17.49479mm;以及f1/(f1+f3+f4)=0.20893。藉此,有助于適當(dāng)分配第一透鏡110的正屈折力至其他正透鏡,以抑制入射光線行進(jìn)過(guò)程顯著像差的產(chǎn)生。
本實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中,第二透鏡120與第五透鏡150的焦距分別為f2以及f5,所有具有負(fù)屈折力的透鏡的焦距總和為∑NP,其滿足下列條件:∑NP=f2+f5=-8.91038mm;以及f5/(f2+f5)=0.27127。藉此,有助于適當(dāng)分配第五透鏡的負(fù)屈折力至其他負(fù)透鏡,以抑制入射光線行進(jìn)過(guò)程顯著像差的產(chǎn)生。
本實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中,第一透鏡110與第二透鏡120于光軸上的間隔距離為IN12,其滿足下列條件:IN12=0.0384098mm;IN12/f=0.01042。藉此,有助于改善透鏡的色差以提升其性能。
本實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中,第四透鏡140與第五透鏡150于光軸上的間隔距離為IN45,其滿足下列條件:IN45=0.158316mm;IN45/f=0.04293。藉此,有助于改善透鏡的色差以提升其性能。
本實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中,第一透鏡110、第二透鏡120以及第三透鏡130于光軸上的厚度分別為TP1、TP2以及TP3,其滿足下列條件:TP1=0.61326mm;TP2=0.3mm;TP3=0.33333mm;以及(TP1+IN12)/TP2=2.17223。藉此,有助于控制光學(xué)成像系統(tǒng)制造的敏感度并提升其性能。
本實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中,第四透鏡140與第五透鏡150于光軸上的厚度分別為TP4以及TP5,前述兩個(gè)透鏡于光軸上的間隔距離為IN45,其滿足下列條件:TP4=0.47195mm;TP5=0.50210mm;以及(TP5+IN45)/TP4=1.39935。藉此,有助于控制光學(xué)成像系統(tǒng)制造的敏感度并降低系統(tǒng)總高度。
本實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中,第三透鏡130與第四透鏡140于光軸上的間隔距離為IN34,第一透鏡物側(cè)面112至第五透鏡像側(cè)面164間的距離為InTL,其滿足下列條件:TP2/TP3=0.90002;TP3/TP4=0.70628;TP4/TP5=0.93995;以 及TP3/(IN23+TP3+IN34)=0.64903。藉此有助于層層微幅修正入射光行進(jìn)過(guò)程所產(chǎn)生的像差并降低系統(tǒng)總高度。
本實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中,第四透鏡物側(cè)面142于光軸上的交點(diǎn)至第四透鏡物側(cè)面142的最大有效半徑位置于光軸的水平位移距離為InRS41,第四透鏡像側(cè)面144于光軸上的交點(diǎn)至第五透鏡像側(cè)面144的最大有效半徑位置于光軸的水平位移距離為InRS42,第四透鏡140于光軸上的厚度為TP4,其滿足下列條件:InRS41=-0.3851mm;InRS42=-0.586478mm;|InRS41|/TP4=0.81598以及|InRS42|/TP4=1.24267。藉此,有利于鏡片的制作與成型,并有效維持其小型化。
本實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中,第四透鏡物側(cè)面142的臨界點(diǎn)與光軸的垂直距離為HVT41,第四透鏡像側(cè)面144的臨界點(diǎn)與光軸的垂直距離為HVT42。
本實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中,第五透鏡物側(cè)面152于光軸上的交點(diǎn)至第五透鏡物側(cè)面152的最大有效半徑位置于光軸的水平位移距離為InRS51,第五透鏡像側(cè)面154于光軸上的交點(diǎn)至第五透鏡像側(cè)面154的最大有效半徑位置于光軸的水平位移距離為InRS52,第五透鏡150于光軸上的厚度為TP5,其滿足下列條件:InRS51=-0.204125mm;InRS52=-0.111733mm;|InRS51|/TP5=0.40654以及|InRS52|/TP5=0.22253。藉此,有利于鏡片的制作與成型,并有效維持其小型化。
本實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中,第五透鏡物側(cè)面162的臨界點(diǎn)與光軸的垂直距離為HVT51,第五透鏡像側(cè)面154的臨界點(diǎn)與光軸的垂直距離為HVT52,其滿足下列條件:HVT51=0.512995mm;HVT52=1.30753mm;以及HVT51/HVT52=0.3923。
本實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中,其滿足下列條件:HVT52/HOI=0.4457。藉此,有助于光學(xué)成像系統(tǒng)的外圍視場(chǎng)的像差修正。
本實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中,其滿足下列條件:HVT52/HOS=0.2919。藉此,有助于光學(xué)成像系統(tǒng)的外圍視場(chǎng)的像差修正。
本實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中,第三透鏡以及第五透鏡具有負(fù)屈折力,第三透鏡的色散系數(shù)為NA3,第五透鏡的色散系數(shù)為NA5,其滿足下列條件:NA5/ NA3=1。藉此,有助于光學(xué)成像系統(tǒng)色差的修正。
本實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中,光學(xué)成像系統(tǒng)于結(jié)像時(shí)的TV畸變?yōu)門DT,結(jié)像時(shí)的光學(xué)畸變?yōu)镺DT,其滿足下列條件:|TDT|=0.639157%;|ODT|=2.52459%。
本實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中,正向子午面光扇圖的最長(zhǎng)工作波長(zhǎng)通過(guò)光圈邊緣入射在成像面上0.7視場(chǎng)的橫向像差以PLTA表示,其為0.002mm(像素大小Pixel Size為1.12μm),正向子午面光扇圖的最短工作波長(zhǎng)通過(guò)光圈邊緣入射在成像面上0.7視場(chǎng)的橫向像差以PSTA表示,其為0.002mm(像素大小Pixel Size為1.12μm),負(fù)向子午面光扇圖的最長(zhǎng)工作波長(zhǎng)通過(guò)光圈邊緣入射在成像面上0.7視場(chǎng)的橫向像差以NLTA表示,其為0.003mm(像素大小Pixel Size為1.12μm),負(fù)向子午面光扇圖的最短工作波長(zhǎng)通過(guò)光圈邊緣入射在成像面上0.7視場(chǎng)的橫向像差以NSTA表示,其為-0.003mm(像素大小Pixel Size為1.12μm)?;∈该婀馍葓D的最長(zhǎng)工作波長(zhǎng)通過(guò)光圈邊緣入射在成像面上0.7視場(chǎng)的橫向像差以SLTA表示,其為0.004mm(像素大小Pixel Size為1.12μm),弧矢面光扇圖的最短工作波長(zhǎng)通過(guò)光圈邊緣入射在成像面上0.7視場(chǎng)的橫向像差以SSTA表示,其為0.004mm(像素大小Pixel Size為1.12μm)。
再配合參照下列表一以及表二。
表二、第一實(shí)施例的非球面系數(shù)
依據(jù)表一及表二可得到下列輪廓曲線長(zhǎng)度相關(guān)的數(shù)值:
表一為圖1A圖1B和圖1C第一實(shí)施例詳細(xì)的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù),其中曲率半徑、厚度、距離及焦距的單位為mm,且表面0-16依序表示由物側(cè)至像側(cè)的表面。表二為第一實(shí)施例中的非球面數(shù)據(jù),其中,k表非球面曲線方程式中的錐面系數(shù),A1-A20則表示各表面第1-20階非球面系數(shù)。此外,以下各實(shí)施例表格對(duì)應(yīng)各實(shí)施例的示意圖與像差曲線圖,表格中數(shù)據(jù)的定義皆與第一實(shí)施例的表一及表二的定義相同,在此不加贅述。
第二實(shí)施例
如圖2A及圖2B所示,其中圖2A為本發(fā)明第二實(shí)施例的一種光學(xué)成像系統(tǒng)的示意圖,圖2B由左至右依序?yàn)榈诙?shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的球差、像散及光學(xué)畸變曲線圖。圖2C為第二實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)于0.7視場(chǎng)處的橫向像差 圖。由圖2A可知,光學(xué)成像系統(tǒng)由物側(cè)至像側(cè)依序包含光圈200、第一透鏡210、第二透鏡220、第三透鏡230、第四透鏡240、第五透鏡250、紅外線濾光片280、成像面290以及影像感測(cè)元件292。
第一透鏡210具有正屈折力,且為塑料材質(zhì),其物側(cè)面212為凸面,其像側(cè)面214為凹面,并皆為非球面,且其物側(cè)面212以及像側(cè)面214均具有一反曲點(diǎn)。
第二透鏡220具有正屈折力,且為塑料材質(zhì),其物側(cè)面222為凹面,其像側(cè)面224為凸面,并皆為非球面,且其物側(cè)面222以及像側(cè)面224均具有兩個(gè)反曲點(diǎn)。
第三透鏡230具有負(fù)屈折力,且為塑料材質(zhì),其物側(cè)面232為凸面,其像側(cè)面234為凹面,并皆為非球面,且其物側(cè)面232以及像側(cè)面234均具有一反曲點(diǎn)。
第四透鏡240具有正屈折力,且為塑料材質(zhì),其物側(cè)面242為凸面,其像側(cè)面244為凸面,并皆為非球面,且其像側(cè)面244具有一反曲點(diǎn)。
第五透鏡250具有負(fù)屈折力,且為塑料材質(zhì),其物側(cè)面252為凹面,其像側(cè)面254為凹面。藉此,有利于縮短其后焦距以維持小型化。另外,第五透鏡像側(cè)面254具有兩個(gè)反曲點(diǎn),可有效地壓制離軸視場(chǎng)光線入射的角度,進(jìn)一步可修正離軸視場(chǎng)的像差。
紅外線濾光片280為玻璃材質(zhì),其設(shè)置于第五透鏡250及成像面290之間且不影響光學(xué)成像系統(tǒng)的焦距。
第二實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中,第二透鏡220至第五透鏡250的焦距分別為f2、f3、f4、f5,其滿足下列條件:|f2|+|f3|+|f4|=110.7339mm;|f1|+|f5|=19.4268mm;以及|f2|+|f3|+|f4|>|f1|+|f5|。
第二實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中,所有具有正屈折力的透鏡的焦距總和為∑PP,其滿足下列條件:∑PP=118.70819mm;以及f1/∑PP=0.13514。藉此,有助于適當(dāng)分配第一透鏡210的正屈折力至其他正透鏡,以抑制入射光線行進(jìn)過(guò)程顯著像差的產(chǎn)生。
第二實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中,所有具有負(fù)屈折力的透鏡的焦距總和為∑ NP,其滿足下列條件:∑NP=-11.45249mm;以及f5/∑NP=0.29549。藉此,有助于適當(dāng)分配第五透鏡的負(fù)屈折力至其他負(fù)透鏡。
請(qǐng)配合參照下列表三以及表四。
表四、第二實(shí)施例的非球面系數(shù)
第二實(shí)施例中,非球面的曲線方程式表示如第一實(shí)施例的形式。此外,下表參數(shù)的定義皆與第一實(shí)施例相同,在此不加以贅述。
依據(jù)表三及表四可得到下列條件式數(shù)值:
依據(jù)表三及表四可得到輪廓曲線長(zhǎng)度相關(guān)的數(shù)值:
依據(jù)表三及表四可得到下列數(shù)值:
第三實(shí)施例
如圖3A及圖3B所示,其中圖3A為本發(fā)明第三實(shí)施例的一種光學(xué)成像系統(tǒng)的示意圖,圖3B由左至右依序?yàn)榈谌龑?shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的球差、像散及光學(xué)畸變曲線圖。圖3C為第三實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)于0.7視場(chǎng)處的橫向像差圖。由圖3A可知,光學(xué)成像系統(tǒng)由物側(cè)至像側(cè)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、紅外線濾光片380、成像面390以及影像感測(cè)元件392。
第一透鏡310具有正屈折力,且為塑料材質(zhì),其物側(cè)面312為凸面,其像側(cè)面314為凹面,并皆為非球面。
第二透鏡320具有正屈折力,且為塑料材質(zhì),其物側(cè)面322為凹面,其像側(cè)面324為凸面,并皆為非球面。
第三透鏡330具有負(fù)屈折力,且為塑料材質(zhì),其物側(cè)面332為凹面,其像側(cè)面334為凸面,并皆為非球面,其像側(cè)面334具有一反曲點(diǎn)。
第四透鏡340具有正屈折力,且為塑料材質(zhì),其物側(cè)面342為凸面,其像側(cè)面344為凸面,并皆為非球面,且其物側(cè)面342具有一反曲點(diǎn)及像側(cè)面344具有兩個(gè)反曲點(diǎn)。
第五透鏡350具有負(fù)屈折力,且為塑料材質(zhì),其物側(cè)面352為凸面,其像側(cè)面354為凹面。藉此,有利于縮短其后焦距以維持小型化。另外,其物側(cè)面352具有三個(gè)反曲點(diǎn)以及像側(cè)面354具有一反曲點(diǎn),可有效地壓制離軸視場(chǎng)光線入射的角度,進(jìn)一步可修正離軸視場(chǎng)的像差。
紅外線濾光片380為玻璃材質(zhì),其設(shè)置于第五透鏡350及成像面390之間且不影響光學(xué)成像系統(tǒng)的焦距。
第三實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中,第二透鏡320至第五透鏡360的焦距分別為f2、f3、f4、f5,其滿足下列條件:|f2|+|f3|+|f4|=91.6486;|f1|+|f5|=8.4748;以及|f2|+|f3|+|f4|>|f1|+|f5|。
第三實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中,所有具有正屈折力的透鏡的焦距總和為∑PP,其滿足下列條件:∑PP=34.55259mm;以及f1/∑PP=0.19468mm。藉此,有助于適當(dāng)分配第一透鏡310的正屈折力至其他正透鏡,以抑制入射光線行進(jìn) 過(guò)程顯著像差的產(chǎn)生。
第三實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中,所有具有負(fù)屈折力的透鏡的焦距總和為∑NP,其滿足下列條件:∑NP=-65.57082mm;以及f5/∑NP=0.02666。藉此,有助于適當(dāng)分配第五透鏡的負(fù)屈折力至其他負(fù)透鏡。
請(qǐng)配合參照下列表五以及表六。
表六、第三實(shí)施例的非球面系數(shù)
第三實(shí)施例中,非球面的曲線方程式表示如第一實(shí)施例的形式。此外,下表參數(shù)的定義皆與第一實(shí)施例相同,在此不加以贅述。
依據(jù)表五及表六可得到下列條件式數(shù)值:
依據(jù)表五及表六可得到下列輪廓曲線長(zhǎng)度相關(guān)的數(shù)值:
依據(jù)表五及表六可得到下列條件式數(shù)值:
第四實(shí)施例
如圖4A及圖4B所示,其中圖4A為本發(fā)明第四實(shí)施例的一種光學(xué)成像系統(tǒng)的示意圖,圖4B由左至右依序?yàn)榈谒膶?shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的球差、像散及光學(xué)畸變曲線圖。圖4C為第四實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)于0.7視場(chǎng)處的橫向像差圖。由圖4A可知,光學(xué)成像系統(tǒng)由物側(cè)至像側(cè)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、紅外線濾光片480、成像面490以及影像感測(cè)元件492。
第一透鏡410具有正屈折力,且為塑料材質(zhì),其物側(cè)面412為凸面,其像側(cè)面414為凹面,并皆為非球面,其物側(cè)面412具有一反曲點(diǎn)以及像側(cè)面414具有兩個(gè)反曲點(diǎn)。
第二透鏡420具有正屈折力,且為塑料材質(zhì),其物側(cè)面422為凹面,其像側(cè)面424為凸面,并皆為非球面。
第三透鏡430具有負(fù)屈折力,且為塑料材質(zhì),其物側(cè)面432為凹面,其像側(cè)面434為凸面,并皆為非球面,且其物側(cè)面432以及像側(cè)面434均具有一反曲點(diǎn)。
第四透鏡440具有正屈折力,且為塑料材質(zhì),其物側(cè)面442為凸面,其像側(cè)面444為凸面,并皆為非球面,且其物側(cè)面442以及像側(cè)面444均具有兩個(gè)反曲點(diǎn)。
第五透鏡450具有負(fù)屈折力,且為塑料材質(zhì),其物側(cè)面452為凹面,其像側(cè)面454為凹面。藉此,有利于縮短其后焦距以維持小型化。另外,其物側(cè)面452具有兩個(gè)反曲點(diǎn)以及像側(cè)面454具有一反曲點(diǎn),可有效地壓制離軸視場(chǎng)光線入射的角度,進(jìn)一步可修正離軸視場(chǎng)的像差。
紅外線濾光片480為玻璃材質(zhì),其設(shè)置于第五透鏡450及成像面490之間且不影響光學(xué)成像系統(tǒng)的焦距。
第四實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中,第二透鏡420至第五透鏡450的焦距分別為f2、f3、f4、f5,其滿足下列條件:|f2|+|f3|+|f4|=13.4727mm;|f1|+|f5|=8.1550mm;以及|f2|+|f3|+|f4|>|f1|+|f5|。
第四實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中,所有具有正屈折力的透鏡的焦距總和為∑PP,其滿足下列條件:∑PP=15.01629mm;以及f1/∑PP=0.34444。藉此,有助 于適當(dāng)分配第一透鏡410的正屈折力至其他正透鏡,以抑制入射光線行進(jìn)過(guò)程顯著像差的產(chǎn)生。
第四實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中,所有具有負(fù)屈折力的透鏡的焦距總和為∑NP,其滿足下列條件:∑NP=-6.61138mm;以及f5/∑NP=0.45116。藉此,有助于適當(dāng)分配第五透鏡的負(fù)屈折力至其他負(fù)透鏡。
請(qǐng)配合參照下列表七以及表八。
表八、第四實(shí)施例的非球面系數(shù)
第四實(shí)施例中,非球面的曲線方程式表示如第一實(shí)施例的形式。此外,下表參數(shù)的定義皆與第一實(shí)施例相同,在此不加以贅述。
依據(jù)表七及表八可得到下列條件式數(shù)值:
依據(jù)表七及表八可得到下列輪廓曲線長(zhǎng)度相關(guān)的數(shù)值:
依據(jù)表七及表八可得到下列條件式數(shù)值:
第五實(shí)施例
如圖5A及圖5B所示,其中圖5A為本發(fā)明第五實(shí)施例的一種光學(xué)成像系統(tǒng)的示意圖,圖5B由左至右依序?yàn)榈谖鍖?shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的球差、像散及光學(xué)畸變曲線圖。圖5C為第五實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)于0.7視場(chǎng)處的橫向像差圖。由圖5A可知,光學(xué)成像系統(tǒng)由物側(cè)至像側(cè)依序包含光圈500、第一透鏡510、第二透鏡520、第三透鏡530、第四透鏡540、第五透鏡550、紅外線濾光片580、成像面590以及影像感測(cè)元件592。
第一透鏡510具有正屈折力,且為塑料材質(zhì),其物側(cè)面512為凸面,其像側(cè)面514為凹面,并皆為非球面,且其物側(cè)面512一反曲點(diǎn)以及像側(cè)面514均具有一反曲點(diǎn)。
第二透鏡520具有正屈折力,且為塑料材質(zhì),其物側(cè)面522為凸面,其像側(cè)面524為凸面,并皆為非球面,其物側(cè)面522具有一反曲點(diǎn)。
第三透鏡530具有負(fù)屈折力,且為塑料材質(zhì),其物側(cè)面532為凹面,其像側(cè)面534為凸面,并皆為非球面,且其物側(cè)面532以及像側(cè)面534均具有一反曲點(diǎn)。
第四透鏡540具有正屈折力,且為塑料材質(zhì),其物側(cè)面542為凸面,其像側(cè)面544為凸面,并皆為非球面,且其物側(cè)面542以及像側(cè)面544均具有一反曲點(diǎn)。
第五透鏡550具有負(fù)屈折力,且為塑料材質(zhì),其物側(cè)面552為凹面,其像側(cè)面554為凹面。藉此,有利于縮短其后焦距以維持小型化。另外,且其物側(cè)面552以及像側(cè)面554均具有一反曲點(diǎn),可有效地壓制離軸視場(chǎng)光線入射的角度,并修正離軸視場(chǎng)的像差。
紅外線濾光片580為玻璃材質(zhì),其設(shè)置于第五透鏡550及成像面590之間 且不影響光學(xué)成像系統(tǒng)的焦距。
第五實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中,第二透鏡520至第五透鏡550的焦距分別為f2、f3、f4、f5,其滿足下列條件:|f2|+|f3|+|f4|=19.1654mm;|f1|+|f5|=7.8539mm;以及|f2|+|f3|+|f4|>|f1|+|f5|。
第五實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中,所有具有正屈折力的透鏡的焦距總和為∑PP,其滿足下列條件:∑PP=15.10898mm;以及f1/∑PP=0.34138。據(jù)此,有助于適當(dāng)分配第一透鏡110的正屈折力至其他正透鏡,以抑制入射光行進(jìn)過(guò)程顯著像差的產(chǎn)生。
第五實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中,所有具有負(fù)屈折力的透鏡的焦距總和為∑NP,其滿足下列條件:∑NP=-11.91030mm;以及f5/∑NP=0.22635。據(jù)此,有助于適當(dāng)分配第五透鏡的負(fù)屈折力至其他負(fù)透鏡。
請(qǐng)配合參照下列表九以及表十。
表十、第五實(shí)施例的非球面系數(shù)
第五實(shí)施例中,非球面的曲線方程式表示如第一實(shí)施例的形式。此外,下表參數(shù)的定義皆與第一實(shí)施例相同,在此不加以贅述。
依據(jù)表九及表十可得到下列條件式數(shù)值:
依據(jù)表九及表十可得到輪廓曲線長(zhǎng)度相關(guān)的數(shù)值:
依據(jù)表九及表十可得到下列條件式數(shù)值:
第六實(shí)施例
如圖6A及圖6B所示,其中圖6A為本發(fā)明第六實(shí)施例的一種光學(xué)成像系統(tǒng)的示意圖,圖6B由左至右依序?yàn)榈诹鶎?shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的球差、像散及光學(xué)畸變曲線圖。圖6C為第六實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)于0.7視場(chǎng)處的橫向像差圖。由圖6A可知,光學(xué)成像系統(tǒng)由物側(cè)至像側(cè)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、紅外線濾光片680、成像面690以及影像感測(cè)元件692。
第一透鏡610具有正折力,且為塑料材質(zhì),其物側(cè)面612為凸面,其像側(cè)面614為凹面,并皆為非球面,且其物側(cè)面612以及像側(cè)面614均具有一反曲點(diǎn)。
第二透鏡620具有負(fù)折力,且為塑料材質(zhì),其物側(cè)面622為凸面,其像側(cè)面624為凹面,并皆為非球面,且其物側(cè)面622以及像側(cè)面624均具有一反曲點(diǎn)。
第三透鏡630具有正折力,且為塑料材質(zhì),其物側(cè)面632為凸面,其像側(cè)面634為凸面,并皆為非球面,且其物側(cè)面632具有一反曲點(diǎn)。
第四透鏡640具有正屈折力,且為塑料材質(zhì),其物側(cè)面642為凹面,其像側(cè)面644為凸面,并皆為非球面,且其物側(cè)面642以及像側(cè)面644均具有一反曲點(diǎn)。
第五透鏡650具有負(fù)屈折力,且為塑料材質(zhì),其物側(cè)面652為凸面,其像側(cè)面654為凹面,且其物側(cè)面652以及像側(cè)面654均具有一反曲點(diǎn)。藉此,有利于縮短其后焦距以維持小型化。另外,亦可有效地壓制離軸視場(chǎng)光線入射的 角度,進(jìn)一步可修正離軸視場(chǎng)的像差。
紅外線濾光片680為玻璃材質(zhì),其設(shè)置于第五透鏡650及成像面690之間且不影響光學(xué)成像系統(tǒng)的焦距。
第六實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中,第二透鏡620至第五透鏡650的焦距分別為f2、f3、f4、f5,其滿足下列條件:|f2|+|f3|+|f4|=26.1024mm;|f1|+|f5|=10.9792mm;以及|f2|+|f3|+|f4|>|f1|+|f5|。
第六實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中,第一透鏡610、第三透鏡630、第四透鏡640的焦距分別為f1、f3以及f4,所有具有正屈折力的透鏡的焦距總和為∑PP,其滿足下列條件:∑PP=f1+f3+f4=21.25779mm;以及f1/(f1+f3+f4)=0.35286。藉此,有助于適當(dāng)分配第一透鏡110的正屈折力至其他正透鏡,以抑制入射光線行進(jìn)過(guò)程顯著像差的產(chǎn)生。
第六實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中,第二透鏡620、第五透鏡650的焦距分別為f2、f5,所有具有負(fù)屈折力的透鏡的焦距總和為∑NP,其滿足下列條件:∑NP=f2+f5=-15.82380mm;以及f5/(f2+f5)=0.21980。藉此,有助于適當(dāng)分配第五透鏡的負(fù)屈折力至其他負(fù)透鏡,以抑制入射光線行進(jìn)過(guò)程顯著像差的產(chǎn)生。
請(qǐng)配合參照下列表十一以及表十二。
表十二、第六實(shí)施例的非球面系數(shù)
第六實(shí)施例中,非球面的曲線方程式表示如第一實(shí)施例的形式。此外,下表參數(shù)的定義皆與第一實(shí)施例相同,在此不加以贅述。
依據(jù)表十一及表十二可得到下列條件式數(shù)值:
依據(jù)表十一及表十二可得到輪廓曲線長(zhǎng)度相關(guān)的數(shù)值:
依據(jù)表十一及表十二可得到下列條件式數(shù)值:
雖然本發(fā)明已以實(shí)施方式揭露如上,然其并非用以限定本發(fā)明,任何熟習(xí)此技藝者,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),當(dāng)可作各種的更動(dòng)與潤(rùn)飾,因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視本案權(quán)利要求范圍所界定為準(zhǔn)。
雖然本發(fā)明已參照其例示性實(shí)施例而特別地顯示及描述,將為所屬技術(shù)領(lǐng)域具通常知識(shí)者所理解的是,于不脫離本案權(quán)利要求范圍及其等效物所定義的本發(fā)明的精神與范疇下可對(duì)其進(jìn)行形式與細(xì)節(jié)上的各種變更。