光学成像系统的制作方法

xiaoxiao2021-3-2  182

光学成像系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种光学成像系统,且特别是有关于一种应用于电子产品上的小型光 学成像系统。
【背景技术】
[0002] 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增 加。一般光学系统的感光元件不外乎为感光禪合元件烟large Coupled Device ;CCD)或 互补性氧化金属半导体元件(Complementary Metal-Oxide SemiconduTPor Sensor ;CM0S Sensor)两种,且随着半导体制造技术的进步,使得感光元件的像素尺寸缩小,光学系统逐 渐往高像素方向发展,因此对成像质量的要求也日益增加。
[0003] 传统搭载于便携设备上的光学系统,多采用Ξ片或四片式透镜结构,然而,由于便 携设备不断朝像素提升方向发展,并且终端消费者对大光圈的需求不断增加,例如微光与 夜拍功能,W及消费者对广视角的需求也逐渐增加,例如前置镜头的自拍功能。但是,设计 大光圈的光学系统常面临产生更多像差致使周边成像质量随之劣化W及制造困难,而设计 广视角的光学系统则面临成像的崎变率(distodion)提高,现有的光学成像系统已无法 满足更高阶的摄影要求。
[0004] 因此,如何有效增加光学成像镜头的进光量与增加光学成像镜头的视角,除了进 一步提高成像的总像素与质量外,同时能兼顾微型化光学成像镜头的衡平设计,便成为一 个相当重要的议题。

【发明内容】
阳〇化]本发明实施例针对一种光学成像系统及光学影像揃取镜头,能够利用五个透镜的 屈光力、凸面与凹面的组合(本发明所述凸面或凹面原则上指各透镜的物侧面或像侧面于 光轴上的几何形状描述),进而有效提高光学成像系统的进光量W及增加光学成像镜头的 视角,同时提高成像的总像素与质量,W应用于小型的电子产品上。
[0006] 本发明实施例相关的透镜参数的用语与其代号详列如下,作为后续描述的参考:
[0007] 与长度或高度有关的透镜参数:
[0008] 光学成像系统的成像高度W册I表示;光学成像系统的高度W册S表示;光学成 像系统中的第一透镜物侧面至第五透镜像侧面之间的距离W In化表示;光学成像系统中 的第五透镜像侧面至成像面之间的距离W InB表示;InTL+InB =册S ;光学成像系统的固 定光栏(光圈)至成像面之间的距离W InS表示;光学成像系统中的第一透镜与第二透镜 间的距离WIN12表示(例示);光学成像系统中的第一透镜于光轴上的厚度WTP1表示 (例示)。 阳009] 与材料有关的透镜参数:
[0010] 光学成像系统中的第一透镜的色散系数W NA1表示(例示);第一透镜的折射律 W Ndl表示(例示)。
[0011] 与视角有关的透镜参数: 阳01引视角WAF表示;视角的一半WHAF表示;主光线角度WMRA表示。
[0013] 与出入瞳有关的透镜参数:
[0014] 光学成像系统的入射瞳直径W肥P表示。
[0015] 与透镜面形深度有关的参数:
[0016] 第五透镜物侧面于光轴上的交点至第五透镜物侧面的最大有效径位置于光轴的 水平位移距离WlnRS51表示(例示);第五透镜像侧面于光轴上的交点至第五透镜像侧面 的最大有效径位置于光轴的水平位移距离W InRS52表示(例示)。
[0017] 与透镜面型有关的参数:
[0018] 临界点C指特定透镜表面上,除与光轴的交点外,一与光轴相垂直的切面相切的 点。承上,例如第四透镜物侧面的临界点C41与光轴的垂直距离为HVT41 (例示),第四透 镜像侧面的临界点C42与光轴的垂直距离为HVT42 (例示),第五透镜物侧面的临界点巧1 与光轴的垂直距离为ΗΤΓ51 (例示),第五透镜像侧面的临界点C52与光轴的垂直距离为 ΗΤΓ52 (例示)。第五透镜物侧面上最接近光轴的反曲点为IF511,该点沉陷量SGI511,该点 与光轴间的垂直距离为HI巧11 (例示)。第五透镜像侧面上最接近光轴的反曲点为IF521, 该点沉陷量SGI521 (例示),该点与光轴间的垂直距离为HIF521 (例示)。第五透镜物侧 面上第二接近光轴的反曲点为IF512,该点沉陷量SGI512(例示),该点与光轴间的垂直 距离为HIF512(例示)。第五透镜像侧面上第二接近光轴的反曲点为IF522,该点沉陷量 SGI522 (例示),该点与光轴间的垂直距离为HIF522 (例示)。
[0019] 与像差有关的变数:
[0020] 光学成像系统的光学崎变的ptical Distodion) W 0DT表示;其TV崎变灯V Distodion) WTDT表示,并且可W进一步限定描述在成像50%至100%视野间像差偏移的 程度;球面像差偏移量W DFS表示;慧星像差偏移量W DFC表示。
[0021] 本发明提供了一种光学成像系统,其第五透镜的物侧面或像侧面设置有反曲点, 可有效调整各视场入射于第五透镜的角度,并针对光学崎变与TV崎变进行补正。另外,第 五透镜的表面可具备更佳的光路调节能力,W提升成像质量。
[0022] 本发明提供的一种光学成像系统,由物侧至像侧依序包含第一透镜、第二透镜、第 Ξ透镜、第四透镜、第五透镜W及一成像面。第一透镜具有正屈折力,W及第二透镜至第五 透镜具有屈折力。该第一透镜至第五透镜中至少两个透镜的任一表面具有至少一反曲点, 该第二透镜至该第五透镜中至少一个透镜具有正屈折力,该第五透镜的物侧表面及像侧表 面皆为非球面,该第一透镜至该第五透镜的焦距分别为fl、f2、f3、f4和巧,该光学成像系 统的焦距为f,该光学成像系统的入射瞳直径为肥P,该第一透镜物侧面至该成像面的距离 为册S,其满足下列条件:1.2兰f/肥P兰2.8 及0.5兰册S/f兰2. 5。
[0023] 本发明另提供了一种光学成像系统,由物侧至像侧依序包含第一透镜、第二透镜、 第Ξ透镜、第四透镜、第五透镜W及一成像面。第一透镜具有正屈折力,第二透镜具有屈折 力,第Ξ透镜具有屈折力,第四透镜具有屈折力。第五透镜具有负屈折力,该第一透镜至第 五透镜中至少两个透镜的任一表面具有至少一反曲点,该第二透镜至该第四透镜中至少 一个透镜具有正屈折力,并且该第五透镜的物侧面及像侧面皆为非球面。该第一透镜至 该第五透镜的焦距分别为fl、f2、f3、f4和巧,该光学成像系统的焦距为f,该光学成像系 统的入射瞳直径为肥P,该光学成像系统的最大视角的一半为HAF,该第一透镜物侧面至 该成像面的距离为册S,该光学成像系统于结像时的光学崎变为ODT并且TV崎变为TDT, 其满足下列条件:1. 2兰f/肥P兰2. 8 ;0. 4兰I tan(HA巧I兰1. 5 ;0. 5兰册S/f兰2. 5 ; I TDT I <1.5% 及 I ODT I 兰 2. 5%。
[0024] 本发明再提供的一种光学成像系统,由物侧至像侧依序包含第一透镜、第二透镜、 第Ξ透镜、第四透镜、第五透镜W及一成像面。第一透镜具有正屈折力,其像侧表面具有至 少一个反曲点。第二透镜具有屈折力。第Ξ透镜具有屈折力,其物侧表面W及像侧表面中至 少一面具有至少一个反曲点。第四透镜具有正屈折力。第五透镜具有负屈折力,其物侧表 面W及像侧表面中至少一面具有至少一个反曲点,其物侧面及像侧面皆为非球面。该第一 透镜至该第五透镜的焦距分别为n、f2、巧、f4和巧,该光学成像系统的焦距为f,该光学成 像系统的入射瞳直径为肥P,该光学成像系统的最大视角的一半为HAF,该第一透镜物侧面 至该成像面的距离为册S,该光学成像系统于结像时的光学崎变为0DT并且TV崎变为TDT, 其满足下列条件:1. 2兰f/肥P兰2. 8 ;0. 4兰I tan(HA巧I兰1. 5 ;0. 5兰册S/f兰2. 5 ; I TDT I <1.5% 及 I 0DT I 兰 2. 5%。
[00巧]前述光学成像系统可用W搭配成像在对角线长度为1/1. 2英寸大小W下的影像 感测元件,该影像感测元件的尺寸较佳为1/2. 3英寸,该影像感测元件的像素尺寸小于1. 4 微米(μ m),较佳其像素尺寸小于1. 12微米(μ m),最佳其像素尺寸小于0. 9微米(μ m)。 此外,该光学成像系统可适用于长宽比为16:9的影像感测元件。
[00%] 前述光学成像系统可适用于千万像素 W上的摄录像要求(例如4K2K或称U皿、 QHD)并拥有良好的成像质量。
[0027] 当I fl I〉巧时,光学成像系统的系统总高度做S ;Hei曲t of Optic System) 可W适当缩短W达到微型化的目的。
[0028] 当I f2 I + I f3 I + I f4 I〉I η I + I巧I时,通过第二透镜至第四透镜 中至少一透镜具有弱的正屈折力或弱的负屈折力。所称弱屈折力指特定透镜的焦距的绝对 值大于10。当本发明第二透镜至第四透镜中至少一透镜具有弱的正屈折力,其可有效分担 第一透镜的正屈折力而避免不必要的像差过早出现,反之若第二透镜至第四透镜中至少一 透镜具有弱的负屈折力,则可W微调补正系统的像差。
[0029] 第五透镜具有负屈折力,其像侧面可为凹面。藉此,有利于缩短其后焦距W维持小 型化。另外,第五透镜的至少一表面可具有至少一反曲点,可有效地压制离轴视场光线入射 的角度,进一步可修正离轴视场的像差。
【附图说明】
[0030] 图1Α为本发明第一实施例的光学成像系统的示意图;
[0031] 图1Β由左至右依序为本发明第一实施例的光学成像系统的球差、像散W及光学 崎变的曲线图;
[0032] 图1C为本发明第一实施例的光学成像系统的TV崎变曲线图;
[0033] 图2A为本发明第二实施例的光学成像系统的示意图;
[0034] 图2B由左至右依序为本发明第二实施例的光学成像系统的球差、像散W及光学 崎变的曲线图;
[0035] 图2C为本发明第二实施例的光学成像系统的TV崎变曲线图;
[0036] 图3A为本发明第Ξ实施例的光学成像系统的示意图;
[0037] 图3B由左至右依序为本发明第Ξ实施例的光学成像系统的球差、像散W及光学 崎变的曲线图; 阳03引图3C为本发明第Ξ实施例的光学成像系统的TV崎变曲线图;
[0039] 图4A为本发明第四实施例的光学成像系统的示意图;
[0040] 图4B由左至右依序为本发明第四实施例的光学成像系统的球差、像散W及光学 崎变的曲线图;
[0041] 图4C为本发明第四实施例的光学成像系统的TV崎变曲线图;
[0042] 图5A为本发明第五实施例的光学成像系统的示意图;
[0043] 图5B由左至右依序为本发明第五实施例的光学成像系统的球差、像散W及光学 崎变的曲线图; W44] 图5C为本发明第五实施例的光学成像系统的TV崎变曲线图;
[0045] 图6A为本发明第六实施例的光学成像系统的示意图;
[0046] 图6B由左至右依序为本发明第六实施例的光学成像系统的球差、像散W及光学 崎变的曲线图;
[0047] 图6C为本发明第六实施例的光学成像系统的TV崎变曲线图。
[0048] 附图标记说明:光学成像系统:10、20、30、40、50、60
[0049] 光圈:100、200、300、400、500、600 阳0加]第一透镜:110、210、310、410、510、610
[0051] 物侧面:112、212、312、412、512、612
[0052] 像侧面:114、214、314、414、514、614
[0053] 第二透镜:120、220、320、420、520、620
[0054] 物侧面:122、222、322、422、522、622 阳化5]像侧面:124、 224、324、424、524、624
[0056] 第Ξ透镜:130、230、330、430、530、630
[0057] 物侧面:132、232、332、432、532、632
[0058] 像侧面:1:M、2:M、3:M、4:M、5:M、6:M
[0059] 第四透镜:140、240、340、440、540、640
[0060] 物侧面:142、242、342、442、542、642
[0061] 像侧面:144、244、:344、444、544、644
[0062] 第五透镜:150、250、350、450、550、650
[0063] 物侧面:152、252、352、452、552、652
[0064] 像侧面:154、254、354、454、554、654 阳0化]红外线滤光片:170、270、370、470、570、670
[0066] 成像面:180、280、380、480、580、680
[0067] 影像感测元件:190、290、390、490、590、690
[0068] 光学成像系统的焦距:f W例第一透镜的焦距:η 阳070] 第二透镜的焦距:f2
[0071] 第Ξ透镜的焦距:f3
[0072] 第四透镜的焦距:f4
[0073] 第五透镜的焦距:巧
[0074] 光学成像系统的光圈值:f/肥P 阳0巧]光学成像系统的最大视角的一半:HAF
[0076] 第二透镜至第五透镜的色散系数:M2、M3、NA4、NA5
[0077] 第一透镜物侧面W及像侧面的曲率半径:R1、R2
[0078] 第五透镜物侧面W及像侧面的曲率半径:R9、R10 阳0巧]第一透镜于光轴上的厚度:TP1
[0080] 第二透镜至第五透镜于光轴上的厚度:TP2、TP3、TP4、TP5
[0081] 所有具有屈折力的透镜的厚度总和:STP
[0082] 第一透镜与第二透镜于光轴上的间隔距离:IN12
[0083] 第二透镜与第Ξ透镜于光轴上的间隔距离:IN23
[0084] 第Ξ透镜与第四透镜于光轴上的间隔距离:IN34 [00化]第四透镜与第五透镜于光轴上的间隔距离:IM5
[0086] 第五透镜物侧面于光轴上的交点至第五透镜物侧面的最大有效径位置于光轴的 水平位移距离:InRS51 阳087] 第五透镜物侧面上最接近光轴的反曲点:IF511 ;该点沉陷量:SGI511
[0088] 第五透镜物侧面上最接近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离:HIF511
[0089] 第五透镜像侧面上最接近光轴的反曲点:IF521 ;该点沉陷量:SGI521
[0090] 第五透镜像侧面上最接近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离:HIF521
[0091] 第五透镜物侧面上第二接近光轴的反曲点:IF512 ;该点沉陷量:SGI512
[0092] 第五透镜物侧面第二接近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离:HIF512
[0093] 第五透镜像侧面上第二接近光轴的反曲点:IF522 ;该点沉陷量:SGI522
[0094] 第五透镜像侧面第二接近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离:HIF522
[0095] 第五透镜物侧面的临界点:C51
[0096] 第五透镜像侧面的临界点:C52
[0097] 第五透镜物侧面的临界点与光轴的垂直距离:ΗΤΓ51
[0098] 第五透镜像侧面的临界点与光轴的垂直距离:ΗΤΓ52
[0099] 系统总高度(第一透镜物侧面至成像面于光轴上的距离):册S 阳100] 光圈至成像面的距离:InS 阳101] 第一透镜物侧面至该第五透镜像侧面的距离:InTL 阳102] 第五透镜像侧面至该成像面的距离:InB 阳10引影像感测元件有效感测区域对角线长的一半(最大像高):册I 阳104] 光学成像系统于结像时的TV崎变灯V Distodion) :TDT 阳105] 光学成像系统于结像时的光学崎变的ptical Distortion) :0DT
【具体实施方式 】 阳106] 本发明公开了一种光学成像系统组,由物侧至像侧依序包含具有屈折力的第一透 镜、第二透镜、第Ξ透镜、第四透镜、第五透镜W及成像面。光学成像系统还可包含一影像感 测元件,其设置于成像面。 阳107] 光学成像系统使用五个工作波长,分别为470皿、510皿、555皿、610皿、650皿,其中 555nm为王要参考波长。
[0108] 光学成像系统的焦距f与每一片具有正屈折力的透镜的焦距巧的比值为PPR,光 学成像系统的焦距f与每一片具有负屈折力的透镜的焦距化的比值为NPR,所有正屈折力 的透镜的PPR总和为ΣΡΡΚ,所有负屈折力的透镜的WR总和为ΣΝΡΚ,当满足下列条件时 有助于控制光学成像系统的总屈折力W及总长度:0.5兰SPPR/ I SNPR I兰2. 5,较佳 地,可满足下列条件:1兰ΣΡΡΚ/ I ΣΝΡΚ I兰2. 0。
[0109] 光学成像系统的系统高度为册S,当册S/f比值趋近于1时,将有利于制作微型化 且可成像超高像素的光学成像系统。
[0110] 光学成像系统的每一片具有正屈折力的透镜的焦距巧的总和为ΣΡΡ,每一片具 有负屈折力的透镜的焦距总和为ΣΝΡ,本发明的光学成像系统的一种实施方式,其满足下 列条件:〇<ΣΡΡ兰200 及fl/ΣΡΡ兰0. 85。较佳地,可满足下列条件:0<ΣΡΡ兰150 ; W及0.01 ^ fl/ΣΡΡ ^ 0.6。藉此,有助于控制光学成像系统的聚焦能力,并且适当分配 系统的正屈折力W抑制显著的像差过早产生。同时满足下列条件:ΣΝΡ<-0. 1 及巧/ ΣNP兰0.85。较佳地,可满足下列条件:5:NP<0;W及0.01兰巧/ΣNP兰0.5。有助于控 制光学成像系统的总屈折力W及总长度。 阳111] 第一透镜具有正屈折力,其物侧面可为凸面。藉此,可适当调整第一透镜的正屈折 力强度,有助于缩短光学成像系统的总长度。
[0112] 第二透镜可具有负屈折力。藉此,可补正第一透镜产生的像差。
[0113] 第Ξ透镜可具有负屈折力。藉此,可补正第一透镜产生的像差。
[0114] 第四透镜可具有正屈折力,其像侧面可为凹面。藉此,可分担第一透镜的正屈折 力,W避免像差过度增大并可降低光学成像系统的敏感度。
[0115] 第五透镜可具有负屈折力,其像侧面可为凹面。藉此,有利于缩短其后焦距W维持 小型化。另外,第五透镜的至少一表面可具有至少一反曲点,可有效地压制离轴视场光线入 射的角度,进一步可修正离轴视场的像差。较佳地,其物侧面W及像侧面均具有至少一反曲 点。
[0116] 光学成像系统可进一步包含一影像感测元件,其设置于成像面。影像感测元件有 效感测区域对角线长的一半(即为光学成像系统的成像高度或称最大像高)为册I,第一透 镜物侧面至成像面于光轴上的距离为册S,其满足下列条件:册S/册I兰3 及0. 5兰册S/ f兰2. 5。较佳地,可满足下列条件:1兰册S/册I兰2. 5 及1兰册S/f兰2。藉此,可维 持光学成像系统的小型化,W搭载于轻薄可携式的电子产品上。
[0117] 另外,本发明的光学成像系统中,依需求可设置至少一光圈,W减少杂散光,有助 于提升影像质量。
[0118] 本发明提供的光学成像系统中,光圈配置可为前置光圈或中置光圈,其中前置光 圈意即光圈设置于被摄物与第一透镜间,中置光圈则表示光圈设置于第一透镜与成像面 间。若光圈为前置光圈,可使光学成像系统的出瞳与成像面产生较长的距离而容置更多光 学元件,并可增加影像感测元件接收影像的效率;若为中置光圈,有助于扩大系统的视场 角,使光学成像系统具有广角镜头的优势。前述光圈至成像面间的距离为InS,其满足下列 条件:0. 6兰InS/册S兰1. 1。车父佳地,可細足下列条件:0. 8兰InS/册S兰1賴此,可问时 兼顾维持光学成像系统的小型化W及具备广角的特性。
[0119] 本发明提供的光学成像系统中,第一透镜物侧面至第五透镜像侧面之间的距离为 In化,于光轴上所有具有屈折力的透镜的厚度总和为STP, 阳120] 其满足下列条件:0. 45兰STP^nTL兰0. 95。藉此,当可同时兼顾系统成像的对 比度W及透镜制造的合格率并提供适当的后焦距W容置其他元件。 阳121] 第一透镜物侧面的曲率半径为R1,第一透镜像侧面的曲率半径为R2,其满足下列 条件:0.1兰I R1/R2 I兰0.5。藉此,第一透镜具备适当正屈折力强度,避免球差增加过 速。较佳地,可满足下列条件:0.1兰I R1/R2 I兰0.45。
[0122] 第五透镜物侧面的曲率半径为R9,第五透镜像侧面的曲率半径为R10,其满足下 列条件:-10<(R9-R10)/(R9+R10)<30。藉此,有利于修正光学成像系统所产生的像散。
[0123] 第一透镜与第二透镜于光轴上的间隔距离为IN12,其满足下列条件:0<IN12/ f兰0. 25。较佳地,可满足下列条件:0. 01兰IN12^兰0. 20。藉此,有助于改善透镜的色 差W提升其性能。
[0124] 第一透镜与第二透镜于光轴上的厚度分别为TP1 W及TP2,其满足下列条件: 1兰(TP1+IN12)/TP2兰10。藉此,有助于控制光学成像系统制造的敏感度并提升其性能。 [01巧]第四透镜与第五透镜于光轴上的厚度分别为TP4 W及TP5,前述两个透镜于光轴 上的间隔距离为IM5,其满足下列条件:0. 2兰灯P5+IM5)/TP4兰3。藉此,有助于控制光 学成像系统制造的敏感度并降低系统总高度。 阳1%] 第二透镜、第Ξ透镜、第四透镜于光轴上的厚度分别为TP2、TP3、TP4,其满足下列 条件:0. 1兰(TP2巧P3巧P4) / Σ TP兰0. 8。较佳地,可满足下列条件:0. 4兰(TP2巧P3巧P4) / ΣΤΡ ^ 0.8。藉此,有助于层层微幅修正入射光线行进过程所产生的像差并降低系统总高 度。
[0127] 本发明提供的光学成像系统中,第五透镜物侧面152于光轴上的交点至第五透 镜物侧面152的最大有效径位置于光轴的水平位移距离为InRS51 (若水平位移朝向像 侦U,InRS51为正值;若水平位移朝向物侧,InRS51为负值),第五透镜像侧面154于光轴 上的交点至第五透镜像侧面154的最大有效径位置于光轴的水平位移距离为InRS52, 第五透镜150于光轴上的厚度为TP5,其满足下列条件:-lmm兰InRS51兰1mm ;-lmm兰In RS52 = 1mm ; 1mm = | InRSSl | + | InRS52 | = 2mm ;0.01 = | InRSSl | /TP5 = 5 ; 0.01兰I InRS52 I /TP5兰5。藉此,可控制第五透镜两面间最大有效径位置,从而有助于 光学成像系统的外围视场的像差修正W及有效维持其小型化。
[0128] 本发明提供的光学成像系统中,第五透镜物侧面于光轴上的交点至第五透镜 物侧面最近光轴的反曲点之间与光轴平行的水平位移距离WSGI511表示,第五透镜像 侧面于光轴上的交点至第五透镜像侧面最近光轴的反曲点之间与光轴平行的水平位 移距离 W SGI521 表示,其满足下列条件:0<SGI511/(SGI511+TP5)兰 0. 9 ;0<SGI521/ (SGI521+TP5)兰 0. 9。较佳地,可满足下列条件:0. 0KSGI511/(SGI511+TP5)兰 0. 7; 0. 01<SGI521/(SGI521+TP5)兰 0.7。
[0129] 第五透镜物侧面于光轴上的交点至第五透镜物侧面第二接近光轴的反曲点之间 与光轴平行的水平位移距离W SGI512表示,第五透镜像侧面于光轴上的交点至第五透镜 像侧面第二接近光轴的反曲点之间与光轴平行的水平位移距离WSGI522表示,其满足下 列条件:〇<SGI512/(SGI5^+TP5)兰 0. 9;0<SGI522/(SGI52化TP5)兰 0.9。较佳地,可满足 下列条件:〇. 1 兰 SGI512/(SGI5^+TP5)兰 0. 8 ;0. 1 兰 SGI522/(SGI52化TP5)兰 0. 8。
[0130] 第五透镜物侧面最近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离W HI巧11表示,第五透 镜像侧面于光轴上的交点至第五透镜像侧面最近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离W HI巧21表示,其满足下列条件:0. 01兰HIF511/册I兰0. 9 ;0. 01兰HIF521/册I兰0. 9。较 佳地,可满足下列条件:〇. 09兰HIF511/册I兰0. 5 ;0. 09兰HIF521/册I兰0. 5。 阳131] 第五透镜物侧面第二接近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离W HI巧12表示, 第五透镜像侧面于光轴上的交点至第五透镜像侧面第二接近光轴的反曲点与光轴间的 垂直距离W HI巧22表示,其满足下列条件:0. 01兰HIF512/册I兰0. 9 ;0. 01兰HIF522/ 册I兰0. 9。较佳地,可满足下列条件:0. 09兰HIF512/册I兰0. 8 ;0. 09兰HI巧22/ 册I ^ 0. 8。
[0132] 本发明提供的光学成像系统的一种实施方式,可通过具有高色散系数与低色散系 数的透镜交错排列,从而助于光学成像系统色差的修正。
[0133] 上述非球面的方程式为:
[0134] z = ch2/[l+[Uk+l)c^2]0.W+A4h4+AMi6+Aai8+A10hl0+A12hl2+A14hl4+A16hl 6+A18hl8+A20h20+…(1)
[0135] 其中,Z为沿光轴方向在高度为h的位置W表面顶点作参考的位置值,k为锥面系 数,C为曲率半径的倒数,且A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18 W及A20为高阶非球面系 数。
[0136] 本发明提供的光学成像系统中,透镜的材质可为塑料或玻璃。当透镜材质为塑料 时,可W有效降低生产成本与重量。另外,当透镜的材质为玻璃时,则可W控制热效应并且 增加光学成像系统屈折力配置的设计空间。此外,光学成像系统中第一透镜至第五透镜的 物侧面及像侧面可为非球面,其可获得较多的控制变量,除用W消减像差外,相较于传统 玻璃透镜的使用甚至可缩减透镜使用的数目,因此能有效降低本发明光学成像系统的总高 度。
[0137] 另外,本发明提供的光学成像系统中,若透镜表面为凸面,则表示透镜表面于近光 轴处为凸面;若透镜表面为凹面,则表示透镜表面于近光轴处为凹面。
[0138] 本发明提供的光学成像系统还可视需求应用于移动对焦的光学系统中,并兼具优 良像差修正与良好成像质量的特色,从而扩大应用层面。
[0139] 根据上述实施方式,W下提出具体实施例并配合图式予W详细说明。 阳140] 第一实施例 阳141] 如图1A及图1B所示,其中图1A为本发明第一实施例的一种光学成像系统的示意 图,图1B由左至右依序为第一实施例的光学成像系统的球差、像散及光学崎变曲线图。图 1C为第一实施例的光学成像系统的TV崎变曲线图。由图1A可知,光学成像系统由物侧至 像侧依序包含第一透镜110、光圈100、第二透镜120、第Ξ透镜130、第四透镜140、第五透镜 150、红外线滤光片170、成像面180 W及影像感测元件190。
[0142] 第一透镜110具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧面112为凸面,其像侧面114 为凹面,并皆为非球面,且其像侧面114具有一反曲点。第一透镜像侧面于光轴上的交点至 第一透镜像侧面最近光轴的反曲点之间与光轴平行的水平位移距离W SGI121表示,其满 足下列条件:SGI121 = 0.0387148mm ; I SGI121 I /( I SGI121 I +TP1) = 0.061775374。
[0143] 第一透镜像侧面于光轴上的交点至第一透镜像侧面最近光轴的反曲点与光轴 间的垂直距离W HIF121表示,其满足下列条件出IF121 = 0. 61351mm ;HIF121/册I = 0.209139253ο
[0144] 第二透镜120具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧面122为凹面,其像侧面124 为凸面,并皆为非球面,且其像侧面124具有一反曲点。第二透镜像侧面于光轴上的交点至 第二透镜像侧面最近光轴的反曲点之间与光轴平行的水平位移距离W SGI221表示,其满 足下列条件:SGI221 =-0.0657553mm ; I SGI221 I /( I SGI221 I +ΤΡ2) = 0.176581512。
[0145] 第二透镜像侧面于光轴上的交点至第二透镜像侧面最近光轴的反曲点与光轴 间的垂直距离WHIF221表示,其满足下列条件出IF221 = 0.84667mm ;HIF221/册I = 0.288621101ο 阳146] 第Ξ透镜130具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧面132为凹面,其像侧面134 为凸面,并皆为非球面,且其物侧面132 W及像侧面134皆具有两个反曲点。第Ξ透镜物侧 面于光轴上的交点至第Ξ透镜物侧面最近光轴的反曲点之间与光轴平行的水平位移距离 W SGI311表示,第Ξ透镜像侧面于光轴上的交点至第Ξ透镜像侧面最近光轴的反曲点之 间与光轴平行的水平位移距离W SGI321表示,其满足下列条件:SGI311 = -0. 341027mm ; SGI321 =-0. 231534mm ; | SGI311 | /( | SGI311 | +TP3) = 0.525237108; | SGI321 / (I SGI321 I +TP3) = 0. 428934269ο
[0147] 第Ξ透镜物侧面于光轴上的交点至第Ξ透镜物侧面第二接近光轴的反曲点 之间与光轴平行的水平位移距离WSGI312表示,第Ξ透镜像侧面于光轴上的交点至 第Ξ透镜像侧面第二接近光轴的反曲点之间与光轴平行的水平位移距离WSGI322表 示,其满足下列条件:SGI312 = -0.376807mm ;SGI322 = -0.382162mm ; I SGI312 I / (I SGI312 I +TP5) = 0. 550033428; I SGI322 I /( I SGI322 I +TP3) = 0. 55352345。
[0148] 第Ξ透镜物侧面最近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离WHIF311表示,第Ξ透 镜像侧面于光轴上的交点至第Ξ透镜像侧面最近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离W HIF321 表示,其满足下列条件:HIF311 = 0. 987648mm ;HIF321 = 0. 805604mm ;HIF311/册I =0. 336679052 ;HIF321/册I = 0.274622124。
[0149] 第Ξ透镜物侧面第二接近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离W HIF312表示,第 Ξ透镜像侧面于光轴上的交点至第Ξ透镜像侧面第二接近光轴的反曲点与光轴间的垂直 距离 WHIF322 表示,其满足下列条件:HIF312 = 1. 0493mm ;HIF322 = 1. 17741mm ;HIF312/ 册I = 0.357695585 ;HIF322/册I = 0.401366968。
[0150] 第四透镜140具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧面142为凸面,其像侧面144 为凸面,并皆为非球面,且其物侧面142具有一反曲点。第四透镜物侧面于光轴上的交点至 第四透镜物侧面最近光轴的反曲点之间与光轴平行的水平位移距离W SGI411表示,其满 足下列条件:SGI411 = 0.0687683mm ; I SGI411 I /( I SGI411 I +TP4) = 0.118221297。 阳151] 第四透镜物侧面最近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离WHIF411表示,其满足 下列条件:HIF411 = 0. 645213mm ;HIF411/册I = 0. 21994648。
[0152] 第五透镜150具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧面152为凹面,其像侧面 154为凹面,并皆为非球面,且其物侧面152具有Ξ个反曲点W及像侧面154具有一反曲 点。第五透镜物侧面于光轴上的交点至第五透镜物侧面最近光轴的反曲点之间与光轴 平行的水平位移距离W SGI511表示,第五透镜像侧面于光轴上的交点至第五透镜像侧 面最近光轴的反曲点之间与光轴平行的水平位移距离W SGI521表示,其满足下列条件: SGI511 = -0. 236079mm ;SGI521 = 0.023266mm; I SGI511 I /( I SGI511 I +TPW = 0.418297214; I SGI521 I /( I SGI521 I +TP5) = 0.066177809。
[0153] 第五透镜物侧面于光轴上的交点至第五透镜物侧面第二接近光轴的反曲点之间 与光轴平行的水平位移距离WSGI512表示,其满足下列条件:SGI512 = -0.325042mm; I SGI512 I /( I SGI512 I +TP5) = 0.497505143。
[0154] 第五透镜物侧面于光轴上的交点至第五透镜物侧面第Ξ接近光轴的反曲点之间 与光轴平行的水平位移距离WSGI513表示,其满足下列条件:SGI513 = -0.538131mm; I SGI513 I /( I SGI513 I +TP5) = 0.621087839。 阳巧日]第五透镜物侧面最近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离W HI巧11表示,第五 透镜像侧面最近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离W HI巧21表示,其满足下列条件: HI巧 11 = 1. 21551mm ;HIF521 = 0. 575738mm ;HIF511/册I = 0. 414354866 ;HIF521/册I = 0. 196263167ο 阳156] 第五透镜物侧面第二接近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离W HI巧12表示,其 满足下列条件:HIF512 = 1. 49061mm ;HIF512/册I = 0. 508133629。 阳157] 第五透镜物侧面第Ξ接近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离W HI巧13表示,其 满足下列条件:HIF513 = 2. 00664mm ;HIF513/册I = 0. 684042952。
[0158] 红外线滤光片180为玻璃材质,其设置于第五透镜150及成像面170间且不影响 光学成像系统的焦距。
[0159] 第一实施例的光学成像系统中,光学成像系统的焦距为f,光学成像系统的入射瞳 直径为肥P,光学成像系统中最大视角的一半为HAF,其数值如下:f = 3. 73172mm ;f/肥P = 2. 05 ; W及 HAF = 37. 5 度与 tan (HA巧=0. 7673。
[0160] 第一实施例的光学成像系统中,第一透镜110的焦距为η,第五透镜150的焦距为 巧,其满足下列条件:η = 3. 7751mm ; I f/n I = 0. 9885 ;巧=-3. 6601mm ; I η I〉巧; W及 I fl/f5 I = 1. 0314。 阳161] 第一实施例的光学成像系统中,第二透镜120至第四透镜140的焦距分别为f2、 f3、f4,其满足下列条件:I f2 I + I f3 I + I f4 I = 77. 3594mm ; I η I + I 巧= 7.4352mm W及 I f2 I + I f3 I + I f4 I〉I f1 I + I f5 I。
[0162] 光学成像系统的焦距f与每一片具有正屈折力的透镜的焦距巧的比值为PPR,光 学成像系统的焦距f与每一片具有负屈折力的透镜的焦距化的比值为NPR,第一实施例的 光学成像系统中,所有正屈折力的透镜的PPR总和为SPPR = f7fl+f/f4 = 1.9785,所有 负屈折力的透镜的 WR 总和为 ΣΝΡΚ = f/f2+f7f3+f/巧=-1. 2901,ΣΡΡΚ/ I ΣΝΡΚ =1. 5336。同时亦满足下列条件:I f/n I = 0. 9885 ; I f/f2 I = 0. 0676 ; I f/f3 = 0. 2029 ; I f/f4 I = 0. 9900 ; I f/f5 I = 1. 0196。
[0163] 第一实施例的光学成像系统中,第一透镜物侧面112至第五透镜像侧面154的距 离为In化,第一透镜物侧面112至成像面180的距离为册S,光圈100至成像面180的距离 为InS,影像感测元件190有效感测区域对角线长的一半为册I,第五透镜像侧面154至成 像面180的距离为1址,其满足下列条件JnTL+InB =册S ;册S = 4. 5mm ;册I = 2. 9335mm ; 册S/册I = 1. 5:340 ;册S/f = 1. 2059 ;InS = 4. 19216mm ; W及 InS/册S = 0. 9316。
[0164] 第一实施例的光学成像系统中,于光轴上所有具屈折力的透镜的厚度总和为 ΣΤΡ,其满足下列条件:STP = 2. 044092mm ; W及= 0. 5979。藉此,当可同时兼 顾系统成像的对比度W及透镜制造的合格率并提供适当的后焦距W容置其他元件。
[01化]第一实施例的光学成像系统中,第一透镜物侧面112的曲率半径为R1,第一透镜 像侧面114的曲率半径为R2,其满足下列条件:I R1/R2 I = 0.3261。藉此,第一透镜的具 备适当正屈折力强度,避免球差增加过速。
[0166] 第一实施例的光学成像系统中,第五透镜物侧面152的曲率半径为R9,第五透镜 像侧面154的曲率半径为R10,其满足下列条件:(R9-R10)/(R9+R10) = -2. 9828。藉此,有 利于修正光学成像系统所产生的像散。
[0167] 第一实施例的光学成像系统中,第一透镜110与第四透镜140的焦距分别为 η、f4,所有具正屈折力的透镜的焦距总和为SPP,其满足下列条件:ΣΡΡ = fl+f4 = 7. 5444mm ;^及nパn+f4) = 0. 5004。藉此,有助于适当分配第一透镜110的正屈折力至 其他正透镜,W抑制入射光线行进过程显著像差的产生。
[0168] 第一实施例的光学成像系统中,第二透镜120、第Ξ透镜130与第五透镜150的焦 距分别为f2、巧W及巧,所有具有负屈折力的透镜的焦距总和为ΣΝΡ,其满足下列条件: ΣΝΡ = f2+f3+巧=-77. 2502mm ; W及巧パf2+f3+巧)=0. 0474。藉此,有助于适当分配 第五透镜的负屈折力至其他负透镜,W抑制入射光线行进过程显著像差的产生。
[0169] 第一实施例的光学成像系统中,第一透镜110与第二透镜120于光轴上的间隔距 离为IN12,其满足下列条件JN12 = 0. 511659mm ;IN12/f = 0. 1371。藉此,有助于改善透 镜的色差W提升其性能。
[0170] 第一实施例的光学成像系统中,第一透镜110与第二透镜120于光轴上的厚 度分别为 TP1 W及 TP2,其满足下列条件:TP1 = 0. 587988mm ;ΤΡ2 = 0. 306624mm ; W及 (TP1+IN12)/TP2 = 3. 5863。藉此,有助于控制光学成像系统制造的敏感度并提升其性能。 阳171] 第一实施例的光学成像系统中,第四透镜140与第五透镜150于光轴上的厚度 分别为TP4 W及TP5,前述两透镜于光轴上的间隔距离为IM5,其满足下列条件:TP4 = 0. 5129mm ;ΤΡ5 = 0. 3283mm ; W及灯P5+IM5)/TP4 = 1. 5095。藉此,有助于控制光学成像 系统制造的敏感度并降低系统总高度。
[0172] 第一实施例的光学成像系统中,第二透镜120、第Ξ透镜130、第四透镜140与于 光轴上的厚度分别为TP2、TP3、TP4,第二透镜120与第Ξ透镜130于光轴上的间隔距离为 IN23,第Ξ透镜130与第四透镜140于光轴上的间隔距离为IN34,其满足下列条件:TP3 = 0. 3083mm ; W及灯P2巧P3巧P4) / Σ TP = 0. 5517。藉此,有助于层层微幅修正入射光线行进 过程所产生的像差并降低系统总高度。
[0173] 第一实施例的光学成像系统中,第五透镜物侧面152于光轴上的交点至第五透镜 物侧面152的最大有效径位置于光轴的水平位移距离为InRS51,第五透镜像侧面154于光 轴上的交点至第五透镜像侧面154的最大有效径位置于光轴的水平位移距离为InRS52, 第五透镜150于光轴上的厚度为TP5,其满足下列条件:InRS51 = -0. 576871mm ;InRS52 =-0. 555284mm ; | InRSSl | + | InRS52 | = 1. 1132155mm ; | InRSSl | /TP5 = 1. 757 ; W及I InRS52 I /ΤΡ5=1.6914。藉此,有利于镜片的制作与成型,并有效维持其小型化。
[0174] 第一实施例的光学成像系统中,第二透镜120 W及第五透镜150具有负屈折力, 第二透镜的色散系数为ΝΑ2,第五透镜的色散系数为ΝΑ5,其满足下列条件:ΝΑ5/ΝΑ2 = 2.5441。藉此,有助于光学成像系统色差的修正。
[0175] 第一实施例的光学成像系统中,光学成像系统于结像时的TV崎变为TDT,结像时 的光学崎变为0DT,其满足下列条件:I TDT I = 0. 6343% ; I 0DT I = 2. 5001%。 阳176] 再配合参照下列表一 W及表二。 阳177] 表一、第一实施例透镜数据 阳17引
阳1巧]表二、第一实施例的非球面系数 阳 180]
阳182] 表一为图1A、图1B和图1C第一实施例详细的结构数据,其中曲率半径、厚度、距离 及焦距的单位为mm,且表面0-14依序表示由物侧至像侧的表面。表二为第一实施例中的非 球面数据,其中,k表非球面曲线方程式中的锥面系数,A1-A20则表示各表面第1-20阶非球 面系数。此外,w下各实施例表格对应各实施例的示意图与像差曲线图,表格中数据的定义 皆与第一实施例的表一及表二的定义相同,在此不加寶述。 阳183] 第二实施例
[0184] 如图2A及图2B所示,其中图2A为本发明第二实施例的一种光学成像系统的示意 图,图2B由左至右依序为第二实施例的光学成像系统的球差、像散及光学崎变曲线图。图 2C为第二实施例的光学成像系统的TV崎变曲线图。由图2A可知,光学成像系统由物侧至 像侧依序包含光圈200、第一透镜210、第二透镜220、第Ξ透镜230、第四透镜240、第五透镜 250、红外线滤光片270、成像面280 W及影像感测元件290。 阳化5] 第一透镜210具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧面212为凸面,其像侧面214 为凹面,并皆为非球面,且其物侧面212 W及像侧面214皆具有一反曲点。第一透镜物侧 面于光轴上的交点至第一透镜物侧面最近光轴的反曲点之间与光轴平行的水平位移距离 W SGI111表示,第一透镜像侧面于光轴上的交点至第一透镜像侧面最近光轴的反曲点之 间与光轴平行的水平位移距离WSGI121表示,其满足下列条件:SGI111 = 0.289597mm; SGI 121 = 0.0365023mm; | SGIlll | /( | SGI111 | +TP1) = 0.373529438; | SGI121 / (I SGI121 I +TP1) = 0.06990042。
[0186] 第一透镜物侧面最近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离WHIF111表示,第一透 镜像侧面于光轴上的交点至第一透镜像侧面最近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离W HIF121 表示,其满足下列条件:HIF111 = 0. 905831mm ;HIF121 = 0. 652682mm 册I =0. 308788478 ;HIF121/册I = 0.222492586。 阳187] 第二透镜220具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧面222为凹面,其像侧面224 为凸面,并皆为非球面。
[0188] 第Ξ透镜230具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧面232为凹面,其像侧面234 为凸面,并皆为非球面,且其像侧面234具有一反曲点。第Ξ透镜像侧面于光轴上的交点至 第Ξ透镜像侧面最近光轴的反曲点之间与光轴平行的水平位移距离W SGI321表示,其满 足下列条件:SGI321 =-0.127948mm ; I SGI321 I /( I SGI321 I +TP3) = 0.357448568。
[0189] 第Ξ透镜像侧面于光轴上的交点至第Ξ透镜像侧面最近光轴的反曲点与光轴 间的垂直距离W HIF321表示,其满足下列条件:HIF321 = 0. 764648mm ;HIF321/册I = 0.260660644ο 阳190] 第四透镜240具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧面242为凸面,其像侧面244 为凸面,并皆为非球面,且其物侧面242具有一反曲点。第四透镜物侧面于光轴上的交点至 第四透镜物侧面最近光轴的反曲点之间与光轴平行的水平位移距离W SGI411表示,其满 足下列条件:SGI411 = 0.0450907mm ; I SGI411 I /( I SGI411 I +ΤΡ4) = 0.069192674。 阳191] 第四透镜物侧面最近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离WHIF411表示,其满足 下列条件:HIF411 = 0. 614636mm ;HIF411/册I = 0. 209523095。 阳192] 第五透镜250具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧面252为凹面,其像侧面254 为凹面,并皆为非球面,且其像侧面254具有一反曲点。第五透镜像侧面于光轴上的交点至 第五透镜像侧面最近光轴的反曲点之间与光轴平行的水平位移距离W SGI521表示,其满 足下列条件:SGI521 = 0.0335164mm ; I SGI521 I /( I SGI521 I +TP5) = 0.142482679。 [0193] 第五透镜像侧面最近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离W HI巧21表示,其满足 下列条件:HIF521 = 0. 548451mm ;HIF521/册I = 0. 186961309。
[0194] 红外线滤光片270为玻璃材质,其设置于第五透镜250及成像面280间且不影响 光学成像系统的焦距。
[0195] 第二实施例的光学成像系统中,第二透镜220至第五透镜250的焦距分别为f2、 f3、f4、巧,其满足下列条件:I f2 I + I f3 I + I f4 I = 10. 9023mm; I η I + I 巧 =6. 1640mm 及 I f2 I + I f3 I + I f4 I〉I η I + I f5 I。
[0196] 第二实施例的光学成像系统中,第四透镜240于光轴上的厚度为TP4,第五透镜 250于光轴上的厚度为TP5,其满足下列条件:TP4 = 0. 6066mm ; W及TP5 = 0. 2017mm。 阳197] 第二实施例的光学成像系统中,第一透镜210、第二透镜220与第四透镜240均为 正透镜,其焦距分别为η、f2 W及f4,所有具有正屈折力的透镜的焦距总和为Σ PP,其满足 下列条件:XPP = n+f化f4=l 1.2567mm 及 fl/(fl+f2+f4) = 0.3351。藉此,有助于 适当分配第一透镜210的正屈折力至其他正透镜,W抑制入射光线行进过程显著像差的产 生。
[0198] 第二实施例的光学成像系统中,第Ξ透镜230与第五透镜250的焦距分别为巧 W及巧,所有具有负屈折力的透镜的焦距总和为ΣΝΡ,其满足下列条件:ΣΝΡ =巧+巧 =-5. 8096mm 及巧八巧+巧)=0. 4117。藉此,有助于适当分配第五透镜250的负屈折 力至其他负透镜。 阳199] 请配合参照下列表及表四。 阳200] 表Ξ、第二实施例透镜数据 阳 201]
阳202]
阳206]
阳207] 第二实施例中,非球面的曲线方程式表示如第一实施例的形式。此外,下表参数的 定义皆与第一实施例相同,在此不加 W寶述。 阳20引依据表Ξ及表四可得到下列条件式数值: 阳209]
阳 210]
悦11] 第Ξ实施例
[0212] 如图3Α及图3Β所示,其中图3Α绘示依照本发明第Ξ实施例的一种光学成像系统 的示意图,图3Β由 左至右依序为第Ξ实施例的光学成像系统的球差、像散及光学崎变曲线 图。图3C为第Ξ实施例的光学成像系统的TV崎变曲线图。由图3Α可知,光学成像系统由 物侧至像侧依序包含光圈300、第一透镜310、第二透镜320、第Ξ透镜330、第四透镜340、第 五透镜350、红外线滤光片370、成像面380 W及影像感测元件390。
[0213] 第一透镜310具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧面312为凸面,其像侧面314 为凹面,并皆为非球面,且其像侧面314具有一反曲点。第一透镜像侧面于光轴上的交点至 第一透镜像侧面最近光轴的反曲点之间与光轴平行的水平位移距离W SGI121表示,其满 足下列条件:SGI121 = 0.0358931mm ; I SGI121 I /( I SGI121 I +TP1) = 0.063758371。 阳214] 第一透镜像侧面于光轴上的交点至第一透镜像侧面最近光轴的反曲点与光轴 间的垂直距离W HIF121表示,其满足下列条件:HIF121 = 0. 613321mm ;HIF121/册I = 0.209074825ο
[0215] 第二透镜320具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧面322为凸面,其像侧面324 为凸面,并皆为非球面,且其物侧面322具有两个反曲点。第二透镜物侧面于光轴上的交点 至第二透镜物侧面最近光轴的反曲点之间与光轴平行的水平位移距离W SGI211表示,其 满足下列条件:SGI211 = 0.00003mm ; I SGI211 I /( I SGI211 I +ΤΡ2) = 0.0000569。
[0216] 第二透镜物侧面于光轴上的交点至第二透镜物侧面第二接近光轴的反曲点之间 与光轴平行的水平位移距离WSGI212表示,其满足下列条件:SGI212 = -0. 116102mm; I SGI212 1/(1 SGI212 | +TP2) = 0.267770943〇 阳217] 第二透镜物侧面最近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离WHIF211表示,其满足 下列条件:HIF211 = 0. 0902456mm ;HIF211/册I = 0. 030763798。
[0218] 第二透镜物侧面第二接近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离WHIF212表示,其 满足下列条件:HIF212 = 0. 919918mm ;HIF212/册I = 0. 313590591。
[0219] 第Ξ透镜330具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧面332为凹面,其像侧面334 为凸面,并皆为非球面,且其像侧面334具有一反曲点。第Ξ透镜像侧面于光轴上的交点至 第Ξ透镜像侧面最近光轴的反曲点之间与光轴平行的水平位移距离W SGI321表示,其满 足下列条件:SGI321 =-0.238578mm ; I SGI321 I /( I SGI321 I +ΤΡ3) = 0.378170002。 阳220] 第Ξ透镜像侧面于光轴上的交点至第Ξ透镜像侧面最近光轴的反曲点与光轴 间的垂直距离W HIF321表示,其满足下列条件:HIF321 = 0. 854181mm ;HIF321/册I = 0. 291181524ο 阳22U 第四透镜340具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧面342为凹面,其像侧面344 为凸面,并皆为非球面。 阳222] 第五透镜350具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧面352为凹面,其像侧面 354为凹面,并皆为非球面,且其物侧面352具有Ξ个反曲点W及像侧面354具有一反曲 点。第五透镜物侧面于光轴上的交点至第五透镜物侧面最近光轴的反曲点之间与光轴 平行的水平位移距离WSGI511表示,第五透镜像侧面于光轴上的交点至第五透镜像侧 面最近光轴的反曲点之间与光轴平行的水平位移距离W SGI521表示,其满足下列条件: SGI511 = -0.419938mm ;SGI521 = 0.0343486mm ; I SGI511 I /( I SGI511 I +TPW = 0.677387094; I SGI521 I /( I SGI521 I +TP5) = 0.146570536。 阳223] 第五透镜物侧面于光轴上的交点至第五透镜物侧面第二接近光轴的反曲点之间 与光轴平行的水平位移距离WSGI512表示,其满足下列条件:SGI512 = -0.632485mm; I SGI512 1/(1 SGI512 | +TP5) = 0.759755431〇 阳224] 第五透镜物侧面于光轴上的交点至第五透镜物侧面第Ξ接近光轴的反曲点之间 与光轴平行的水平位移距离WSGI513表示,其满足下列条件:SGI513 = -0.659028mm; I SGI513 I /( I SGI513 I +TP5) = 0. 767178718。 阳225] 第五透镜物侧面最近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离W HI巧11表示,第五 透镜像侧面最近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离W HI巧21表示,其满足下列条件: HI巧 11 = 1. 41761mm ;HIF521 = 0. 574215mm ;HIF511/册I = 0. 483248679 ;HIF521/册I = 0. 195743992ο 阳226] 第五透镜物侧面第二接近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离W HI巧12表示,其 满足下列条件:HIF512 = 1. 86371mm ;HIF512/册I = 0. 635319584。 阳227] 第五透镜物侧面第Ξ接近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离W HI巧13表示,其 满足下列条件:HIF513 = 1. 92106mm ;HIF513/册I = 0. 65486961。
[0228] 红外线滤光片370为玻璃材质,其设置于第五透镜350及成像面380间且不影响 光学成像系统的焦距。 阳229] 第Ξ实施例的光学成像系统中,第二透镜320至第五透镜350的焦距分别为f2、 f3、f4、巧,其满足下列条件:I f2 I + I f3 I + I f4 I = 134. 5847mm; I η I + I 巧 =6. 3780mm ; W及 I f2 I + I f3 I + I f4 I〉I η I + I f5 I。 阳230] 第Ξ实施例的光学成像系统中,第四透镜340于光轴上的厚度为TP4,第五透镜 350于光轴上的厚度为ΤΡ5,其满足下列条件:ΤΡ4 = 0. 5810mm ; W及ΤΡ5 = 0. 2000mm。 阳231] 第Ξ实施例的光学成像系统中,第一透镜310、第二透镜320、第Ξ透镜330与第四 透镜340均为正透镜,其焦距分别为n、f2、巧W及f4,所有具有正屈折力的透镜的焦距总 和为 ΣΡΡ,其满足下列条件;ΣΡΡ = fl+f2+f3+f4 = 138. 4992mm 及 fl/(fl+f2+f3+f4) =0. 0283。藉此,有助于适当分配第一透镜310的正屈折力至其他正透镜,W抑制入射光线 行进过程显著像差的产生。 阳232] 第Ξ实施例的光学成像系统中,第五透镜350的焦距为巧,所有具有负屈折力的 透镜的焦距总和为SNP,其满足下列条件:SNP =巧=-2. 4635mm。 阳233] 请配合参照下列表五W及表六。
[0234] 表五、第Ξ实施例透镜数据 阳235]
阳236] 表六、第Ξ实施例的非球面系数 阳237]
[0239] 第Ξ实施例中,非球面的曲线方程式表示如第一实施例的形式。此外,下表参数的 定义皆与第一实施例相同,在此不加 W寶述。
[0240] 依据表五及表六可得到下列条件式数值: 阳 241]
阳2创第四实施例
[0243] 如图4A及图4B所示,其中图4A为本发明第四实施例的一种光学成像系统的示意 图,图4B由左至右依序为第四实施例的光学成像系统的球差、像散及光学崎变曲线图。图 4C为第四实施例的光学成像系统的TV崎变曲线图。由图4A可知,光学成像系统由物侧至 像侧依序包含光圈400、第一透镜410、第二透镜420、第Ξ透镜430、第四透镜440、第五透镜 450、红外线滤光片470、成像面480 W及影像感测元件490。
[0244] 第一透镜410具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧面412为凸面,其像侧面414 为凹面,并皆为非球面,且其物侧面412 W及像侧面414皆具有一反曲点。第一透镜物侧面 于光轴上的交点至第一透镜物侧面最近光轴的反曲点之间与光轴平行的水平位移距离W SGI111表示,第一透镜像侧面于光轴上的交点至第一透镜像侧面最近光轴的反曲点之间与 光轴平行的水平位移距离W SGI121表示,其满足下列条件:SGI111 = 0. 200123mm ;SGI121 =0.00212328mm ; | SGIlll | /( | SGI111 | +TP1) = 0.246038147; | SGI121 / (I SGI121 I +TP1) = 0.003450343ο
[0245] 第一透镜物侧面最近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离WHIFlll表示,第一透 镜像侧面于光轴上的交点至第一透镜像侧面最近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离W HIF121 表示,其满足下列条件:HIF111 = 0. 815455mm ;HIF121 = 0. 225965mm 册I =0. 277980228 ;HIF121/册I = 0.077029146。 阳246] 第二透镜420具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧面422为凸面,其像侧面424 为凹面,并皆为非球面。 阳247] 第Ξ透镜430具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧面432为凹面,其像侧面434 为凸面,并皆为非球面,且其物侧面432 W及像侧面434皆具有两个反曲点。第Ξ透镜物 侧面于光轴上的交点至第Ξ透镜物侧面最近光轴的反曲点之间与光轴平行的水平位移距 离W SGI311表示,第Ξ透镜像侧面于光轴上的交点至第Ξ透镜像侧面最近光轴的反曲点 之间与光轴平行的水平位移距离W SGI321表示,其满足下列条件:SGI311 = 0. 032962mm ; SGI321 = 0.0207769mm ; I SGI311 I /( I SGI311 I +ΤΡ:3) = 0.089989298 ; I SGI321 / (I SGI321 I +TP3) = 0. 058674752ο
[0248] 第Ξ透镜物侧面于光轴上的交点至第Ξ透镜物侧面第二接近光轴的反曲点之间 与光轴平行的水平位移距离W SGI312表示,第Ξ透镜像侧面于光轴上的交点至第Ξ透镜 像侧面第二接近光轴的反曲点之间与光轴平行的水平位移距离WSGI322表示,其满足下 列条件:SGI312 = 0.05311mm ;SGI322 =-0.0196993mm ; I SGI312 I /( I SGI312 I +ΤΡ5) = 0.137435436; I SGI322 I /( I SGI322 I +TP3) = 0.055801383。
[0249] 第Ξ透镜物侧面最近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离W HIF311表示,第Ξ透 镜像侧面于光轴上的交点至第Ξ透镜像侧面最近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离W HIF321 表示,其满足下列条件:HIF311 = 0. 451205mm ;HIF321 = 0. 448495mm ;HIF311/册I =0. 153811147 ;HIF321/册I = 0.152887336。 阳巧0] 第Ξ透镜物侧面第二接近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离W HIF312表示,第 Ξ透镜像侧面于光轴上的交点至第Ξ透镜像侧面第二接近光轴的反曲点与光轴间的垂直 距离 WHIF322 表示,其满足下列条件:HIF312 = 0. 903949mm ;HIF322 = 1. 0168mm ;HIF312/ 册I = 0. 308146923 ;HIF322/册I = 0. :34661667。 阳巧1] 第四透镜440具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧面442为凹面,其像侧面444 为凸面,并皆为非球面,且其像侧面444具有两个反曲点。第四透镜像侧面于光轴上的交点 至第四透镜像侧面最近光轴的反曲点之间与光轴平行的水平位移距离W SGI421表示,其 满足下列条件:SGI421 =-0. 288516mm; I SGI421 I /( I SGI421 I +TP4) =0.379394186。 阳巧2] 第四透镜像侧面于光轴上的交点至第四透镜像侧面第二接近光轴的反曲点之间 与光轴平行的水平位移距离WSGI422表示,其满足下列条件:SGI422 = -0.483235mm; I SGI422 1/(1 SGI422 | +TP4) = 0.505907762〇 阳253] 第四透镜像侧面于光轴上的交点至第四透镜像侧面最近光轴的反曲点与光轴 间的垂直距离W HIF421表示,其满足下列条件:HIF421 = 0. 821549mm ;HIF421/册I = 0.28005761。 阳巧4] 第四透镜像侧面于光轴上的交点至第四透镜像侧面第二接近光轴的反曲点与光 轴间的垂直距离W HIF422表示,其满足下列条件:HIF422 = 1. 29988mm ;HIF422/册I = 0.443115732ο 阳巧日]第五透镜450具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧面452为凹面,其像侧面454 为凹面,并皆为非球面,且其物侧面452 W及像侧面454均具有两个反曲点。第五透镜物侧 面于光轴上的交点至第五透镜物侧面最近光轴的反曲点之间与光轴平行的水平位移距离 W SGI511表示,第五透镜像侧面于光轴上的交点至第五透镜像侧面最近光轴的反曲点之 间与光轴平行的水平位移距离W SGI521表示,其满足下列条件:SGI511 = 0. 00669328mm ; SGI521 = 0. 0960792mm; I SGI511 I /( I SGI511 I +TP5) =0. 013巧5102 ; I SGI521 / (I SGI521 I +TP5) = 0. 160618352。 阳巧6] 第五透镜物侧面于光轴上的交点至第五透镜物侧面第二接近光轴的反曲点 之间与光轴平行的水平位移距离WSGI512表示,第五透镜像侧面于光轴上的交点至 第五透镜像侧面第二接近光轴的反曲点之间与光轴平行的水平位移距离WSGI522表 示,其满足下列条件:SGI512 = -0. 111977mm ;SGI522 =-0. 0598915mm ; I SGI512 / (I SGI512 I +TP5) = 0.182348908; I SGI522 I /( I SGI522 I +TP5) = 0.106569359。 阳巧7] 第五透镜物侧面最近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离W HI巧11表示,第五 透镜像侧面最近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离W HI巧21表示,其满足下列条件: HIF511 = 0.270916mm ;HIF521 = 0.506464mm ;HIF511/册I = 0.09235248 ;HIF521/册I = 0. 172648372ο 阳巧引第五透镜物侧面第二接近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离W HI巧12表示,第 五透镜像侧面第二接近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离W HI巧22表示,其满足下列条 件:HIF512 = 1. 25206mm ;HIF522 = 2. 15071mm ;HIF512/册I = 0. 426814386 ;HIF522/册I =0.733154934ο 阳巧9] 红外线滤光片470为玻璃材质,其设置于第五透镜450及成像面480间且不影响 光学成像系统的焦距。
[0260] 第四实施例的光学成像系统中,第二透镜420至第五透镜450的焦距分别为f2、 f3、f4、巧,其满足下列条件:I f2 I + I f3 I + I f4 I = 20. 3329mm; I η I + I 巧 =6.0723mm;W及 I f2 I + I f3 I + I f4 I〉I η I + I f5 I。 阳%1] 第四实施例的光学成像系统中,第四透镜440于光轴上的厚度为TP4,第五透镜 450于光轴上的厚度为TP5,其满足下列条件:TP4 = 0. 4719mm ; W及TP5 = 0. 5021mm。 阳%2] 第四实施例的光学成像系统中,第一透镜410、第Ξ透镜430与第 四透镜440均为 正透镜,其焦距分别为η、巧W及f4,所有具有正屈折力的透镜的焦距总和为Σ PP,其满足 下列条件:ΣPP = n+f3+f4 = 17.4948mm;W及fl/(fl+f3+f4)= 0.2089。藉此,有助于 适当分配第一透镜410的正屈折力至其他正透镜,W抑制入射光线行进过程显著像差的产 生。 阳%3] 第四实施例的光学成像系统中,第二透镜420与第五透镜450的焦距分别为f2 W及巧,所有具有负屈折力的透镜的焦距总和为ΣΝΡ,其满足下列条件:ΣΝΡ = f2+巧 =-8. 9104mm 及巧パf2+巧)=0. 2713。藉此,有助于适当分配第五透镜的负屈折力至 其他负透镜。
[0264] 请配合参照下列表屯W及表八。 阳2化]表屯、第四实施例透镜数据 阳266]
阳268] 表八、第四实施例的非球面系数
[0269]
阳272] 第四实施例中,非球面的曲线方程式表示如第一实施例的形式。此外,下表参数的 定义皆与第一实施例相同,在此不加 W寶述。 阳273] 依据表屯及表八可得到下列条件式数值: 阳274]
阳276] 第五实施例
[0277] 如图5A及图5B所示,其中图5A为本发明第五实施例的一种光学成像系统的示意 图,图5B由左至右依序为第五实施例的光学成像系统的球差、像散及光学崎变曲线图。图 5C为第五实施例的光学成像系统的TV崎变曲线图。由图5A可知,光学成像系统由物侧至 像侧依序包含光圈500、第一透镜510、第二透镜520、第Ξ透镜530、第四透镜540、第五透镜 550、红外线滤光片570、成像面580 W及影像感测元件590。
[0278] 第一透镜510具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧面512为凸面,其像侧面514 为凸面,并皆为非球面,且其物侧面512具有一反曲点。第一透镜物侧面于光轴上的交点至 第一透镜物侧面最近光轴的反曲点之间与光轴平行的水平位移距离W SGI111表示,其满 足下列条件:SGim = 0.0767781mm ; I SGim I /( I SGim I +TP1) = 0.141136187。 阳279] 第一透镜物侧面最近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离WHIFlll表示,其满足 下列条件:HIF111 = 0. 571706mm 册I = 0. 248892468。 阳280] 第二透镜520具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧面522为凸面,其像侧面524 为凹面,并皆为非球面,且其物侧面522 W及像侧面524皆具有一反曲点。第二透镜物侧 面于光轴上的交点至第二透镜物侧面最近光轴的反曲点之间与光轴平行的水平位移距离 W SGI211表示,第二透镜像侧面于光轴上的交点至第二透镜像侧面最近光轴的反曲点之 间与光轴平行的水平位移距离W SGI221表示,其满足下列条件:SGI211 = 0. 00453749mm ; SGI221 = 0.0802085mm; | SGI211 | /( | SGI211 | +TP2) = 0.009618227; | SGI221 / (I SGI221 I +TP2) = 0. 250488354〇 阳281] 第二透镜物侧面最近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离WHIF211表示,第二透 镜像侧面于光轴上的交点至第二透镜像侧面最近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离W HIF221 表示,其满足下列条件:HIF211 = 0. 403308mm ;HIF221 = 0. 582844mm ;HIF211/册I =0. 175580322 ;HIF221/册I = 0.253741402。 阳282] 第Ξ透镜530具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧面532为凸面,其像侧面534 为凹面,并皆为非球面,且其物侧面532 W及像侧面534皆具有两个反曲点。第Ξ透镜物 侧面于光轴上的交点至第Ξ透镜物侧面最近光轴的反曲点之间与光轴平行的水平位移距 离W SGI311表示,第Ξ透镜像侧面于光轴上的交点至第Ξ透镜像侧面最近光轴的反曲点 之间与光轴平行的水平位移距离W SGI321表示,其满足下列条件:SGI311 = 0. 051302mm ; SGI321 = 0.0132421mm; | SGI311 | /( | SGI311 | +TP3) = 0.122577223; | SGI321 / (I SGI321 I +TP3) = 0. 034804758ο 阳283] 第Ξ透镜物侧面于光轴上的交点至第Ξ透镜物侧面第二接近光轴的反曲点 之间与光轴平行的水平位移距离WSGI312表示,第Ξ透镜像侧面于光轴上的交点至 第Ξ透镜像侧面第二接近光轴的反曲点之间与光轴平行的水平位移距离WSGI322表 示,其满足下列条件:SGI312 = 0.0878365mm ;SGI322 = 0.0185546mm ; I SGI312 I / (I SGI312 I +TP5) = 0. 193020739; I SGI322 I /( I SGI322 I +TP3) = 0.04809625。 阳284] 第Ξ透镜物侧面最近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离W HIF311表示,第Ξ透 镜像侧面于光轴上的交点至第Ξ透镜像侧面最近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离W HIF321 表示,其满足下列条件:HIF311 = 0. 486251mm ;HIF321 = 0. 491163mm ;HIF311/册I =0. 211689595 ;HIF321/册I = 0.213828037。 阳285] 第Ξ透镜物侧面第二接近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离W HIF312表示,第 Ξ透镜像侧面于光轴上的交点至第Ξ透镜像侧面第二接近光轴的反曲点与光轴间的垂 直距离 W HIF322 表示,其满足下列条件:HIF312 = 0. 738394mm ;HIF322 = 0. 806132mm ; HIF312/册I = 0. 321460165 ;HIF322/册I = 0.350949935。
[0286] 第四透镜540具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧面542为凹面,其像侧面544 为凸面,并皆为非球面,且其物侧面542 W及像侧面544皆具有两个反曲点。第四透镜物 侧面于光轴上的交点至第四透镜物侧面最近光轴的反曲点之间与光轴平行的水平位移距 离W SGI411表示,第四透镜像侧面于光轴上的交点至第四透镜像侧面最近光轴的反曲点 之间与光轴平行的水平位移距离W SGI421表示,其满足下列条件:SGI411 = -0. 12685mm ; SGI421 =-0. 301629mm ; | SGI411 | /( | SGI411 | +TP4) = 0.207360014; | SGI421 / (I SGI421 I +TP4) = 0. 383499657ο 阳287] 第四透镜物侧面于光轴上的交点至第四透镜物侧面第二接近光轴的反曲点 之间与光轴平行的水平位移距离WSGI412表示,第四透镜像侧面于光轴上的交点至 第四透镜像侧面第二接近光轴的反曲点之间与光轴平行的水平位移距离WSGI422表 示,其满足下列条件:SGI412 = -0.229331mm ;SGI422 = -0.482163mm ; I SGI412 I / (I SGI412 I +TP4) = 0.32109339; | SGI422 | /( | SGI422 | +TP4) = 0.498591077〇 阳28引第四透镜物侧面最近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离WHIF411表示,第四透 镜像侧面于光轴上的交点至第四透镜像侧面最近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离W HIF421 表示,其满足下列条件:HIF411 = 0. 584829mm ;HIF421 = 0. 710318mm ;HIF411/册I =0. 254605572 ;HIF421/册I = 0.309237266。 阳289] 第四透镜物侧面第二接近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离W HIF412表示,第 四透镜像侧面于光轴上的交点至第四透镜像侧面第二接近光轴的反曲点与光轴间的垂直 距离 WHIF422 表示,其满足下列条件:HIF412 = 0. 935364mm ;HIF422 = 1. 0617mm ;HIF412/ 册I = 0.407211145 ;HIF422/册I = 0.46221158。 阳290] 第五透镜550具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧面552为凸面,其像侧面554 为凹面,并皆为非球面,且其物侧面552 W及像侧面554均具有一反曲点。第五透镜物侧 面于光轴上的交点至第五透镜物侧面最近光轴的反曲点之间与光轴平行的水平位移距离 W SGI511表示,第五透镜像侧面于光轴上的交点至第五透镜像侧面最近光轴的反曲点之 间与光轴平行的水平位移距离W SGI521表示,其满足下列条件:SGI511 = 0. 0421076mm ; SGI521 = 0. 128996mm ; | SGI511 | /( | SGI511 | +TP5) = 0.068110522; | SGI521 / (I SGI521 I +TP5) = 0. 182943727〇 阳291] 第五透镜物侧面最近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离W HI巧11表示,第五 透镜像侧面最近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离W HI巧21表示,其满足下列条件: HI巧11 = 0. 447148mm ;HIF521 = 0. 520736mm ;HIF511/册I = 0. 194666086 ;HIF521/册I = 0.226702656。 阳292] 红外线滤光片570为玻璃材质,其设置于第五透镜550及成像面580间且不影响 光学成像系统的焦距。 阳293] 第五实施例的光学成像系统中,第二透镜520至第五透镜550的焦距分别为f2、 f3、f4、巧,其满足下列条件:I f2 I + I f3 I + I f4 I = 9.4560mm; I η I + I 巧 =5. 2532mm 及 I f2 I + I f3 I + I f4 I〉I η I + I f5 I。 阳294] 第五实施例的光学成像系统中,第四透镜540于光轴上的厚度为TP4,第五透镜 550于光轴上的厚度为TP5,其满足下列条件:TP4 = 0. 4849mm ; W及TP5 = 0. 5761mm。 阳295] 第五实施例的光学成像系统中,第一透镜510、第Ξ透镜530与第四透镜540均为 正透镜,其焦距分别为fl、巧W及f4,所有具有正屈折力的透镜的焦距总和为ΣΡΡ,其满 足下列条件:ΣΡΡ = n+f3+f4 = 9. 1580mm ; W及 fl/(fl+f3+f4) = 0. 2904。藉此,有助于 适当分配第一透镜510的正屈折力至其他正透镜,W抑制入射光线行进过程显著像差的产 生。 阳296] 第五实施例的光学成像系统中,第二透镜520与第五透镜550的焦距分别为f2 W及巧,所有具有负屈折力的透镜的焦距总和为ΣΝΡ,其满足下列条件:ΣΝΡ = f2+巧 = -5. 5513mm 及巧パf2+巧)= 0.4673。藉此,有助于适当分配第五透镜的负屈折力至 其他负透镜。 阳297] 请配合参照下列表九W及表十。 阳29引表九、第五实施例透镜数据 阳299]
阳301] 表十、第五实施例的非球面系数 阳302]
阳305] 第五实施例中,非球面的曲线方程式表示如第一实施例的形式。此外,下表参数的 定义皆与第一实施例相同,在此不加 W寶述。 阳306] 依据表九及表十可得到下列条件式数值: 阳307]
阳30引第六实施例 阳309] 如图6A及图6B所示,其中图6A为本发明第五实施例的一种光学成像系统的示意 图,图6B由左至右依序为第六实施例的光学成像系统的球差、像散及光学崎变曲线图。图 6C为第五实施例的光学成像系统的TV崎变曲线图。由图6A可知,光学成像系统由物侧至 像侧依序包含光圈600、第一透镜610、第二透镜620、第Ξ透镜630、第四透镜640、第五透镜 650、红外线滤光片670、成像面680 W及影像感测元件690。
[0310] 第一透镜610具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧面612为凸面,其像侧面614 为凸面,并皆为非球面,且其物侧面612具有一反曲点。第一透镜物侧面于光轴上的交点至 第一透镜物侧面最近光轴的反曲点之间与光轴平行的水平位移距离W SGI111表示,其满 足下列条件:SGI111 = 0.13282mm ; I SGI111 I /( I SGI111 I +TP1) = 0.249633031。 阳311] 第一透镜物侧面最近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离WHIF111表示,其满足 下列条件:HIF111 = 0. 557356mm 册I = 0. 242328696。
[0312] 第二透镜620具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧面622为凹面,其像侧面624 为凹面,并皆为非球面,且其物侧面622具有Ξ个反曲点。第二透镜物侧面于光轴上的交点 至第二透镜物侧面最近光轴的反曲点之间与光轴平行的水平位移距离W SGI211表示,其 满足下列条件:SGI211 =-0. 006689mm; I SGI211 I /( I SGI211 I +TP2) =0.016478211。
[0313] 第二透镜物侧面于光轴上的交点至第二透镜物侧面第二接近光轴的反曲点之间 与光轴平行的水平位移距离W SGI212表示,第二透镜像侧面于光轴上的交点至第二透镜 像侧面第二接近光轴的反曲点之间与光轴平行的水平位移距离WSGI222表示,其满足下 列条件:SGI212 =-0.013634mm; I SGI212 I /( I SGI212 I +TP2) = 0.059791165。
[0314] 第二透镜物侧面于光轴上的交点至第二透镜物侧面第Ξ接近光轴的反曲点之间 与光轴平行的水平位移距离WSGI213表示,其满足下列条件:SGI213 = -0.025093mm; I SGI213 I /( I SGI213 | +TP2) = 0.104778567〇
[0315] 第二透镜物侧面最近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离WHIF211表示,其满足 下列条件:HIF211 = 0. 230075mm ;HIF211/册I = 0. 100032609。
[0316] 第二透镜物侧面第二接近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离WHIF212表示,其 满足下列条件:HIF212 = 0. 406523mm ;HIF212/册I = 0. 17674913。
[0317] 第二透镜物侧面第Ξ接近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离WHIF213表示,其 满足下列条件:HIF213 = 0. 599935mm ;HIF213/册I = 0. 260841304。
[0318] 第Ξ透镜630具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧面632为凸面,其像侧面634 为凹面,并皆为非球面,且其物侧面632具有Ξ个反曲点W及像侧面634具有两个反曲点。 第Ξ透镜物侧面于光轴上的交点至第Ξ透镜物侧面最近光轴的反曲点之间与光轴平行的 水平位移距离W SGI311表示,第Ξ透镜像侧面于光轴上的交点至第Ξ透镜像侧面最近光 轴的反曲点之间与光轴平行的水平位移距离W SGI321表示,其满足下列条件: 阳319] SGI311 = 0. 008926mm ; 阳320] SGI321 = 0.007233mm ; 阳321] I SGI311 I /( I SGI311 I +TP3) = 0.040333476 ; 阳322] I SGI321 | /( | SGI321 | +TP3) = 0.032935359〇 阳323] 第Ξ透镜物侧面于光轴上的交点至第Ξ透镜物侧面第二接近光轴的反曲点之间 与光轴平行的水平位移距离W SGI312表示,第Ξ透镜像侧面于光轴上的交点至第Ξ透镜 像侧面第二接近光轴的反曲点之间与光轴平行的水平位移距离WSGI322表示,其满足下 列条件:SGI312 = 0.016027mm ;SGI322 = 0.009358mm ;| SGI312 I /( I SGI312 I +ΤΡ:3) = 0.07016891; I SGI322 I /( I SGI322 I +ΤΡ3) = 0.042203巧1。 阳324 ] 第Ξ透镜物侧面于光轴上的交点至第Ξ透镜物侧面第Ξ接近光轴的反曲点之 间与光轴平行的水平位移距离W SGI313表示,其满足下列条件:SGI313 = 0.027532mm; I SGI313 I /( I SGI312 I +TP3) = 0. 114759223。 阳325] 第Ξ透镜物侧面最近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离W HIF311表示,第Ξ透 镜像侧面于光轴上的交点至第Ξ透镜像侧面最近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离W HIF321 表示,其满足下列条件:HIF311 = 0. 242051mm ;HIF321 = 0. 260156mm ;HIF311/册I =0. 105239565 ;HIF321/册I = 0.113111304。 阳326] 第Ξ透镜物侧面第二接近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离W HIF312表示,第 Ξ透镜像侧面于光轴上的交点至第Ξ透镜像侧面第二接近光轴的反曲点与光轴间的垂 直距离 W HIF322 表示,其满足下列条件:HIF312 = 0. 516971mm ;HIF322 = 0. 580997mm ; HIF312/册I = 0. 22477 ;HIF322/册I = 0.252607391。 阳327] 第Ξ透镜物侧面第Ξ接近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离WHIF313表示,其 满足下列条件:HIF313 = 0. 707384mm ;HIF313/册I = 0. 307558261。 阳32引第四透镜640具有正屈折力,且为塑料材质,其物侧面642为凹面,其像侧面644 为凸面,并皆为非球面,且其像侧面644具有两个反曲点。第四透镜像侧面于光轴上的交点 至第四透镜像侧面最近光轴的反曲点之间与光轴平行的水平位移距离W SGI421表示,其 满足下列条件:SGI421 =-0.169119mm; I SGI421 I /( I SGI421 I +ΤΡ4)=0.271054011。 [0329] 第四透镜像侧面于光轴上的交点至第四透镜像侧面第二接近光轴的反曲点之间 与光轴平行的水平位移距离WSGI422表示,其满足下列条件:SGI422 = -0.315768mm; I SGI422 1/(1 SGI422 | +TP4) = 0.409779647〇 阳330] 第四透镜像侧面于光轴上的交点至第四透镜像侧面最近光轴的反曲点与光轴 间的垂直距离W HIF421表示,其满足下列条件:HIF421 = 0. 538907mm ;HIF421/册I = 0. 2:34307391。 阳331] 第四透镜像侧面于光轴上的交点至第四透镜像侧面第二接近光轴的反曲点与光 轴间的垂直距离W HIF422表示,其满足下列条件:HIF422 = 0. 891673mm ;HIF422/册I = 0.387683913。 阳332] 第五透镜650具有负屈折力,且为塑料材质,其物侧面652为凹面,其像侧面654 为凸面,并皆为非球面,且其物侧面652具有一个反曲点W及像侧面654具有Ξ个反曲点。 第五透镜物侧面于光轴上的交点至第五透镜物侧面最近光轴的反曲点之间与光轴平行的 水平位移距离W SGI511表示,第五透镜像侧面于光轴上的交点至第五透镜像侧面最近光 轴的反曲点之间与光轴平行的水平位移距离W SGI521表示,其满足下列条件: 阳33引 SGI511 = -0. 322008mm ; 阳334] SGI521 = -0. 00:M18mm ; 阳335] I SGI511 I /( I SGI511 I +TP5) = 0. 495992114 ; 阳336] I SGI521 I /( I SGI521 I +TP5) = 0.01033784。 阳337] 第五透镜像侧面于光轴上的交点至第五透镜像侧面第二接近光轴的反曲点之间 与光轴平行的水平位移距离WSGI522表示,其满足下列条件:SGI522 = -0.004481mm; I SGI522 I /( I SGI522 I +TP5) = 0.01350948。 阳33引第五透镜像侧面于光轴上的交点至第五透镜像侧面第Ξ接近光轴的反曲点之间 与光轴平行的水平位移距离WSGI523表示,其满足下列条件:SGI523 = -0.349841mm; I SGI523 I /( I SGI523 I +TP5) = 0. 516711395。 阳339] 第五透镜物侧面最近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离W HI巧11表示,第五 透镜像侧面最近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离W HI巧21表示,其满足下列条件: HI巧 11 = 0. 97271mm ;HIF521 = 0. 226561mm ;HIF511/册I = 0. 422917391 ;HIF521/册I = 0.098504783。
[0340] 第五透镜像侧面第二接近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离W HI巧22表示,其 满足下列条件:HIF522 = 0. 641323mm ;HIF522/册I = 0. 278836087。 阳341 ] 第五透镜像侧面第Ξ接近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离W HI巧23表示,其 满足下列条件:HIF523 = 1. 694681mm ;HIF523/册I = 0. 736817826。 阳342] 红外线滤光片680为玻璃材质,其设置于第五透镜650及成像面580间且不影响 光学成像系统的焦距。 阳343] 第六实施例的光学成像系统中,第二透镜620至第五透镜650的焦距分别为f2、 f3、f4、巧,其满足下列条件:I f2 I + I f3 I + I f4 I = 19. 7606mm; I η I + I 巧 =3. 2700mm 及 I f2 I + I f3 I + I f4 I〉I η I + I f5 I。
[0344] 第六实施例的光学成像系统中,第四透镜640于光轴上的厚度为TP4,第五透镜 650于光轴上的厚度为TP5,其满足下列条件:TP4 = 0. 4548mm ; W及TP5 = 0. 3272mm。
[0345] 第六实施例的光学成像系统中,第一透镜610、第Ξ透镜630与第四透镜640均为 正透镜,其焦距分别为η、巧W及f4,所有具有正屈折力的透镜的焦距总和为Σ PP,其满足 下列条件:ΣPP = n+f3+f4 = 19.0837mm;W及fl/(fl+f3+f4)= 0.0886。藉此,有助于 适当分配第一透镜610的正屈折力至其他正透镜,W抑制入射光线行进过程显著像差的产 生。 阳346] 第六实施例的光学成像系统中,第二透镜620与第五透镜550的焦距分别为f2 W及巧,所有具有负屈折力的透镜的焦距总和为ΣΝΡ,其满足下列条件:ΣΝΡ = f2+巧 =-3. 9469mm 及巧パf2+巧)=0. 4000。藉此,有助于适当分配第五透镜的负屈折力至 其他负透镜。 阳347] 请配合参照下列表十一 W及表十二。
[0348] 表十一、第六实施例透镜数据
[0349]
阳批]
阳354] 第六实施例中,非球面的曲线方程式表示如第一实施例的形式。此外,下表参数的 定义皆与第一实施例相同,在此不加 W寶述。 阳355] 依据表十一及表十二可得到下列条件式数值: 阳356]
阳357]
阳35引虽然本发明已W实施方式掲露如上,然其并非用W限定本发明,任何熟习此技艺 者,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作各种的更动与润饰,因此本发明的保护范围当 视本案权利要求范围所界定为准。 阳359] 虽然本发明已参照其例示性实施例而特别地显示及描述,将为所属技术领域具通 常知识者所理解的是,于不脱离本案权利要求范围及其等效物所定义的本发明的精神与范 畴下可对其进行形式与细节上的各种变更。
【主权项】
1. 一种光学成像系统,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; 一第二透镜,具有屈折力; 一第三透镜,具有屈折力; 一第四透镜,具有屈折力; 一第五透镜,具有屈折力;以及 一成像面; 其中,该第一透镜至第五透镜中至少两个透镜的任一表面具有至少一反曲点,该第二 透镜至该第五透镜中至少一个透镜具有正屈折力,并且该第五透镜的物侧表面及像侧表面 皆为非球面,该第一透镜至该第五透镜的焦距分别为Π、f2、f3、f4和f5,该光学成像系统 的焦距为f,该光学成像系统的入射瞳直径为HEP,该第一透镜物侧面至该成像面的距离为 HOS,其满足下列条件:1· 2兰f/HEP兰2. 8 ;以及0· 5兰HOS/f兰2. 5。2. 根据权利要求1所述的光学成像系统,其特征在于,该光学成像系统于结像时的TV 畸变为TDT,该光学成像系统于结像时的光学畸变为0DT,该光学成像系统的可视角度的一 半为HAF,其满足下列公式:|TDT|〈1.5%以及| 0DT|〈2.5%。3. 根据权利要求1所述的光学成像系统,其特征在于,该第三透镜的每一面均具有至 少一个反曲点以及该第五透镜的每一面均具有至少一个反曲点。4. 根据权利要求1所述的光学成像系统,其特征在于,该多个反曲点与光轴之间的垂 直距离为HIF,其满足下列公式:0mm〈HIF兰5mm。5. 根据权利要求4所述的光学成像系统,其特征在于,该第一透镜物侧面至该第五透 镜像侧面的距离为InTL,该多个反曲点与光轴之间的垂直距离为HIF,其满足下列公式: 0〈HIF/InTL刍 5。6. 根据权利要求4所述的光学成像系统,其特征在于,该第一透镜至第五透镜中的任 一透镜上的任一表面于光轴上的交点至该表面上任一反曲点间,平行于光轴的水平位移距 离为SGI,其满足下列条件:0mm〈SGI兰1mm。7. 根据权利要求1所述的光学成像系统,其特征在于,该第四透镜具有正屈折力,以及 该第五透镜具有负屈折力。8. 根据权利要求1所述的光学成像系统,其特征在于,该第一透镜物侧面至该第五透 镜像侧面的距离为InTL,且满足下列公式:0· 6兰InTL/HOS兰0· 9。9. 根据权利要求5所述的光学成像系统,其特征在于,还包括一光圈,该光轴上的该光 圈至该成像面的距离为InS,该光学成像系统于该成像面上设有一影像感测元件,该影像感 测元件有效感测区域对角线长度的一半为H0I,其满足下列关系式:0. 6fInS/HOS5 1. 1 ; 以及 0〈HIF/H0I兰 0· 9。10. -种光学成像系统,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; 一第二透镜,具有屈折力; 一第三透镜,具有屈折力; 一第四透镜,具有屈折力; 一第五透镜,具有负屈折力;以及 一成像面; 其中,该第一透镜至第五透镜中至少两个透镜的任一表面具有至少一反曲点,该第二 透镜至该第四透镜中至少一个透镜具有正屈折力,并且该第五透镜的物侧表面及像侧表面 皆为非球面,该第一透镜至该第五透镜的焦距分别为Π、f2、f3、f4和f5,该光学成像系 统的焦距为f,该光学成像系统的入射瞳直径为HEP,该第一透镜物侧面至该成像面的距离 为HOS,该光学成像系统的最大视角的一半为HAF,该光学成像系统于结像时的TV畸变与 光学畸变分别为TDT与ODT,其满足下列条件:1· 2兰f/HEP兰2. 8 ;0· 5兰HOS/f兰2. 5 ; 0· 4 兰 |tan(HAF) | 兰 1. 5 ; |TDT|〈1. 5% ;以及 | 0DT| 兰 2. 5%。11. 根据权利要求10所述的光学成像系统,其特征在于,该第一透镜的每一面均具有 至少一个反曲点,该第三透镜的每一面均具有至少一个反曲点,以及该第五透镜的每一面 均具有至少一个反曲点。12. 根据权利要求10所述的光学成像系统,其特征在于,该第三透镜的物侧面以及像 侧面中至少一面具有至少两个反曲点。13. 根据权利要求10所述的光学成像系统,其特征在于,该光学成像系统满足下列公 式:0mm〈H0S兰 5mm〇14. 根据权利要求10所述的光学成像系统,其特征在于,该第一透镜物侧面至该第五 透镜像侧面于光轴上具有一距离InTL,其满足下列公式:0mm〈InTL写4mm。15. 根据权利要求10所述的光学成像系统,其特征在于,于该光轴上所有具有屈折力 的透镜的厚度总和为ΣΤΡ,其满足下列公式:0πιπι〈ΣΤΡ写3mm。16. 根据权利要求10所述的光学成像系统,其特征在于,该第五透镜像侧面上具有一 距离光轴最近的反曲点IF521,该第五透镜像侧表面于光轴上的交点至该反曲点IF521位 置之间平行于光轴的水平位移距离为SGI521,该第五透镜于光轴上的厚度为TP5,其满足 下列条件:〇〈SGI52lATP5+SGI521)兰 0· 5。17. 根据权利要求10所述的光学成像系统,其特征在于,该第一透镜与该第二透镜之 间于光轴上的距离为IN12,且满足下列公式:0〈IN12/f兰0. 2。18. 根据权利要求10所述的光学成像系统,其特征在于,该光学成像系统满足下列条 件:0· 01 刍flAfl+f3+f4)刍 0· 8。19. 根据权利要求10所述的光学成像系统,其特征在于,该光学成像系统满足下列条 件:0〈 |f/fl| 兰 2 ;0〈If/f2I兰 2 ;0〈If/f3I兰 2 ;0〈If/f4I兰 2 ;以及 0〈If/ f5 | 刍 2〇20. -种光学成像系统,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,其像侧表面具有至少一个反曲点; 一第二透镜,具有屈折力; 一第三透镜,具有屈折力,其物侧表面以及像侧表面中至少一面具有至少一个反曲 占. 一第四透镜,具有正屈折力; 一第五透镜,具有负屈折力,其物侧表面以及像侧表面中至少一面具有至少一个反曲 点;以及 一成像面; 其中,该第五透镜的物侧表面及像侧表面皆为非球面,该第一透镜至该第五透镜的焦 距分别为Π、f2、f3、f4和f5,该光学成像系统的焦距为f,该光学成像系统的入射瞳直径 为HEP,该光学成像系统的最大视角的一半为HAF,该第一透镜物侧面至该成像面的距离 为HOS,该光学成像系统于结像时的光学畸变为ODT并且TV畸变为TDT,其满足下列条件: 1. 2 ^f/HEP^ 2. 8 ;0. 4 ^ |tan(HAF) | ^ 1. 5 ;0. 5 ^HOS/f^ 2. 5 ; |TDT| <1. 5% ; 以及 | 0DT| 兰 2. 5%。21. 根据权利要求20所述的光学成像系统,其特征在于,该多个反曲点与光轴之间的 垂直距离为HIF,其满足下列公式:0mm〈HIF兰5mm。22. 根据权利要求21所述的光学成像系统,其特征在于,该第一透镜物侧面至该第五 透镜像侧面的距离为InTL,且满足下列公式:0· 6兰InTL/HOS兰0· 9。23. 根据权利要求20所述的光学成像系统,其特征在于,该第三透镜的物侧面具有 至少两个反曲点以及该第五透镜的每一面均具有至少一个反曲点,并且满足下列条件: 0· 01 刍flAfl+f3+f4)刍 0· 8 ;以及 0· 01 刍f5Af2+f5)刍 0· 8。24. 根据权利要求23所述的光学成像系统,其特征在于,于该光轴上所有具有屈折力 的透镜的厚度总和为ΣΤΡ,该第一透镜物侧面至该第五透镜像侧面的距离为InTL,且满足 下列公式:0· 45兰ΣΤΡ/InTL兰0· 95。25. 根据权利要求23所述的光学成像系统,其特征在于,还包括一光圈以及一影像感 测元件,该影像感测元件设置于该成像面,并且该光圈至该成像面的距离为InS,其满足下 列公式:0· 6刍InS/HOS刍1. 1。
【专利摘要】本发明公开了一种光学成像系统,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,其物侧面可为凸面。第二透镜至第四透镜具有屈折力,前述各透镜的两个表面皆为非球面。第五透镜可具有负屈折力,其像侧面可为凹面,其两个表面皆为非球面,其中第五透镜的至少一表面具有反曲点。当满足特定条件时,可具备更大的收光以及更佳的光路调节能力,以提升成像质量。
【IPC分类】G02B13/00
【公开号】CN105487200
【申请号】CN201510639966
【发明人】廖国裕, 游鸿国, 廖柏睿, 李鸿文, 唐乃元, 张永明
【申请人】先进光电科技股份有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年9月30日
【公告号】US20160097917

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