影像擷取系統(tǒng)組的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種影像擷取系統(tǒng)組，由物側(cè)至像側(cè)依序包含：一具正屈折力的第一透鏡，其物側(cè)面為凸面；一具負(fù)屈折力的第二透鏡，其物側(cè)面為凹面且像側(cè)面為凸面；一具屈折力的第三透鏡；一具正屈折力的第四透鏡，其像側(cè)面為凸面，其物側(cè)面及像側(cè)面皆為非球面；及一具屈折力的第五透鏡，其像側(cè)面為凹面，其物側(cè)面及像側(cè)面皆為非球面，且其像側(cè)面設(shè)有至少一反曲點。當(dāng)滿足特定條件式時，可調(diào)整不同波長光線的焦點位置，有利于延伸景深范圍，以適用于具有延伸影像景深(EDOF)功能的小型化電子產(chǎn)品。
【專利說明】影像擷取系統(tǒng)組
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是關(guān)于ー種影像擷取系統(tǒng)組，特別是關(guān)于ー種應(yīng)用于小型化電子產(chǎn)品的影像擷取系統(tǒng)組。
【背景技術(shù)】
[0002]最近幾年來，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)的需求日漸提高。一般光學(xué)系統(tǒng)常用的感光元件不外乎是感光耦合元件(Charge CoupledDevice, CCD)或互補(bǔ)性氧化金屬半導(dǎo)體兀件(Complementary Metal-Oxide SemiconductorSensor, CMOS Sensor)兩種，半導(dǎo)體制程技術(shù)的精進(jìn)使得感光元件的畫素尺寸縮小，光學(xué)系統(tǒng)因此逐漸往高畫素領(lǐng)域發(fā)展。使用者對于成像品質(zhì)的要求也日益増加。
[0003]目前發(fā)展的五片式光學(xué)系統(tǒng)，如美國專利第8，000，030號所掲示，其拓展景深范圍功能不佳，因而不易實現(xiàn)于高品質(zhì)的大景深的對焦功能需求。此外，習(xí)用光學(xué)系統(tǒng)通常需要搭載如音圈馬達(dá)等對焦機(jī)構(gòu)裝置來執(zhí)行對焦功能，這些額外的對焦機(jī)構(gòu)裝置會使成本提高，不利于大量生產(chǎn)制造。
[0004]有鑒于此，延伸影像景深功能改變傳統(tǒng)光學(xué)設(shè)計的思路，以光學(xué)技術(shù)和數(shù)字技術(shù)相結(jié)合，經(jīng)由對光信息進(jìn)行編碼，再以電腦信息技術(shù)處理解碼，以擴(kuò)展光學(xué)系統(tǒng)的景深，從而實現(xiàn)無對焦機(jī)構(gòu)下的自動對焦(Auto Focus),于不降低光通量(Luminous Flux)和不影響影像品質(zhì)的前提下，擁有較大景深的功能。因此，為了設(shè)計適用于輕薄可攜式電子產(chǎn)品應(yīng)用，除須符合較佳的自動對焦功能，尚須兼具高品質(zhì)成像功能與低制造成本需求。領(lǐng)域中需要ー種光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計，其表面具備一定程度的凸度，可適用于調(diào)整不同波長光線的焦點位置以拓展景深范圍，并具備優(yōu)異成像品質(zhì)且不至于使鏡頭總長度過長的影像擷取系統(tǒng)組。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供ー種影像擷取系統(tǒng)組，由物側(cè)至像側(cè)依序包含:一具正屈折力的第一透鏡，其物側(cè)面為凸面；一具負(fù)屈折力的第二透鏡，其物側(cè)面為凹面且像側(cè)面為凸面；一具屈折力的第三透鏡；一具正屈折力的第四透鏡，其像側(cè)面為凸面，其物側(cè)面及像側(cè)面皆為非球面；及一具屈折力的第五透鏡，其像側(cè)面為凹面，其物側(cè)面及像側(cè)面皆為非球面，且其像側(cè)面設(shè)有至少一反曲點；其中，所述影像擷取系統(tǒng)組的焦距為f，所述第二透鏡的像側(cè)面的曲率半徑為R4，所述第四透鏡的焦距為f4，所述第一透鏡的物側(cè)面的曲率半徑為R1，所述第一透鏡的像側(cè)面的曲率半徑為R2，所述第三透鏡與該第四透鏡之間于光軸上的距離為T34，所述第四透鏡與該第五透鏡之間于光軸上的距離為T45，所述第一透鏡與該第二透鏡之間于光軸上的距離為T12，滿足下列關(guān)系式:-3.0<f/R4<-0.70 ；0.40<f/f4<2.20 ；-2.5< (R1+R2) / (R1 - R2) <-0.4 ;及 0.75く (T34+T45) /T12<2.95。
[0006]另ー方面，本發(fā)明提供ー種應(yīng)用于具延伸影像景深(EDOF)功能的裝置的影像擷取系統(tǒng)組，由物側(cè)至像側(cè)依序包含:一具正屈折力的第一透鏡，其物側(cè)面為凸面；一具負(fù)屈折力的第二透鏡，其物側(cè)面為凹面且像側(cè)面為凸面；一具屈折力的第三透鏡；一具正屈折力的第四透鏡，其物側(cè)面為凹面且像側(cè)面為凸面，其物側(cè)面及像側(cè)面皆為非球面；及一具負(fù)屈折力的第五透鏡，其像側(cè)面為凹面，其物側(cè)面及像側(cè)面皆為非球面，且其像側(cè)面設(shè)有至少一反曲點；其中，所述影像擷取系統(tǒng)組的焦距為f，所述第二透鏡的像側(cè)面的曲率半徑為R4，所述第四透鏡的焦距為f4，所述第一透鏡的物側(cè)面的曲率半徑為R1，所述第一透鏡的像側(cè)面的曲率半徑為R2，所述第三透鏡與所述第四透鏡之間于光軸上的距離為T34，所述第四透鏡與所述第五透鏡之間于光軸上的距離為T45，所述第一透鏡與所述第二透鏡之間于光軸上的距離為T12，滿足下列關(guān)系式:-3.0<f/R4<-0.70 ；0.40<f/f4<2.20 ；-2.5< (R1+R2) / (R1 - R2) <-0.4 ;及 0.75く (T34+T45) /T12<2.95。
[0007]再一方面，本發(fā)明提供ー種影像擷取系統(tǒng)組，由物側(cè)至像側(cè)依序包含:一具正屈折力的第一透鏡，其物側(cè)面為凸面；一具負(fù)屈折力的第二透鏡，其物側(cè)面為凹面且像側(cè)面為凸面；一具屈折力的第三透鏡，其像側(cè)面為凸面；一具正屈折力的第四透鏡，其物側(cè)面為凹面且像側(cè)面為凸面，其物側(cè)面及像側(cè)面皆為非球面；及一具負(fù)屈折力的第五透鏡，其像側(cè)面為凹面，其物側(cè)面及像側(cè)面皆為非球面，且其像側(cè)面設(shè)有至少一反曲點；其中，所述影像擷取系統(tǒng)組的焦距為f，所述第二透鏡的像側(cè)面的曲率半徑為R4，所述第四透鏡的焦距為f4，所述第一透鏡的物側(cè)面的曲率半徑為R1，所述第一透鏡的像側(cè)面的曲率半徑為R2，滿足下列關(guān)系式:-3.0<f/R4<-0.70 ；0.20<f/f4<3.0 ;及-2.5< (R1+R2) / (Rl - R2) <-0.4。
[0008]又一方面，本發(fā)明提供ー種應(yīng)用于具延伸影像景深(EDOF)功能的裝置的影像擷取系統(tǒng)組，由物側(cè)至像側(cè)依序包含:一具正屈折力的第一透鏡，其物側(cè)面為凸面；一具負(fù)屈折力的第二透鏡，其物側(cè)面為凹面且像側(cè)面為凸面；一具屈折力的第三透鏡，其像側(cè)面為凸面；一具正屈折力的第四透鏡，其物側(cè)面為凹面且像側(cè)面為凸面，其物側(cè)面及像側(cè)面皆為非球面；及一具負(fù)屈折力的第五透鏡，其像側(cè)面為凹面，其物側(cè)面及像側(cè)面皆為非球面，且其像側(cè)面設(shè)有至少一反曲點；其中，所述影像擷取系統(tǒng)組的焦距為f，所述第二透鏡的像側(cè)面的曲率半徑為R4，所述第四透鏡的焦距為f4，所述第一透鏡的物側(cè)面的曲率半徑為R1，所述第一透鏡的像側(cè)面的曲率半徑為R2，滿足下列關(guān)系式:-3.0<f/R4<-0.70 ；0.20<f/f4<3.0 ;及-2.5<(R1+R2)/(R1-R2) <-0.4。
[0009]當(dāng)滿足特定條件式時，可調(diào)整不同波長光線的焦點位置，有利于延伸景深范圍，以適用于具有延伸影像景深(EDOF)功能的小型化電子產(chǎn)品。
[0010]本發(fā)明影像擷取系統(tǒng)組中，所述第一透鏡具正屈折力，是提供系統(tǒng)主要的屈折力，有助于縮短系統(tǒng)的總長度。當(dāng)所述第二透鏡具負(fù)屈折カ時，有助于對具正屈折力的第一透鏡所產(chǎn)生的像差做補(bǔ)正。當(dāng)所述第三透鏡具正屈折カ時，可降低系統(tǒng)敏感度。當(dāng)所述第四透鏡具正屈折カ時，可有效分配第一透鏡的屈折力，使第一透鏡正屈折カ不至于過大，可有效減少球差(Spherical Aberration)和慧差(Coma)。當(dāng)所述第五透鏡具負(fù)屈折力，可與所述第四透鏡形成一正、ー負(fù)的望遠(yuǎn)(Tekphoto)結(jié)構(gòu)，其有利于避免系統(tǒng)的后焦距過長，達(dá)到降低光學(xué)總長度的效果。
[0011]本發(fā)明的影像擷取系統(tǒng)組中，所述第一透鏡物側(cè)面為凸面時，可有效加強(qiáng)該第一透鏡的屈折力配置，進(jìn)而縮短該影像擷取系統(tǒng)組的光學(xué)總長度。當(dāng)所述第二透鏡的物側(cè)面為凹面且像側(cè)面為凸面時，有利于修正系統(tǒng)的像散。當(dāng)所述第三透鏡的像側(cè)面為凸面時，可有效加強(qiáng)該第三透鏡的屈折力配置，達(dá)到降低系統(tǒng)敏感度的功效。所述第四透鏡的像側(cè)面為凸面時，可有效加強(qiáng)第四透鏡的正屈折力，并可有效減少球差和慧差。當(dāng)?shù)谒耐哥R的物側(cè)面為凹面且像側(cè)面為凸面時，可有效修正系統(tǒng)的像散。當(dāng)所述第五透鏡的像側(cè)面為凹面吋，可使主點(Principal Point)遠(yuǎn)離成像面，以縮短后焦距，有利于維持鏡頭的小型化。此外，當(dāng)所述第五透鏡的像側(cè)面設(shè)有至少一反曲點時，可有效地壓制離軸視場的光線入射于感光元件上的角度，以增加影像感光元件的接收效率，并可進(jìn)一歩修正離軸視場的像差。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1A是本發(fā)明第一實施例的光學(xué)系統(tǒng)示意圖。
[0013]圖1B是本發(fā)明第一實施例的像差曲線圖。
[0014]圖2A是本發(fā)明第二實施例的光學(xué)系統(tǒng)示意圖。
[0015]圖2B是本發(fā)明第二實施例的像差曲線圖。
[0016]圖3A是本發(fā)明第三實施例的光學(xué)系統(tǒng)示意圖。
[0017]圖3B是本發(fā)明第三實施例的像差曲線圖。
[0018]圖4A是本發(fā)明第四實施例的光學(xué)系統(tǒng)示意圖。
[0019]圖4B是本發(fā)明第四實施例的像差曲線圖。
[0020]圖5A是本發(fā)明第五實施例的光學(xué)系統(tǒng)示意圖。
[0021]圖5B是本發(fā)明第五實施例的像差曲線圖。
[0022]圖6A是本發(fā)明第六實施例的光學(xué)系統(tǒng)示意圖。
[0023]圖6B是本發(fā)明第六實施例的像差曲線圖。
[0024]圖7A是本發(fā)明第七實施例的光學(xué)系統(tǒng)示意圖。
[0025]圖7B是本發(fā)明第七實施例的像差曲線圖。
[0026]圖8A是本發(fā)明第八實施例的光學(xué)系統(tǒng)示意圖。
[0027]圖SB是本發(fā)明第八實施例的像差曲線圖。
[0028]圖9A是本發(fā)明第九實施例的光學(xué)系統(tǒng)示意圖。
[0029]圖9B是本發(fā)明第九實施例的像差曲線圖。
[0030]圖10是描述本發(fā)明的第四透鏡的物側(cè)面的面形特征示意圖。
[0031]附圖標(biāo)號:
[0032]光圈100、200、300、400、500、600、700、800、900
[0033]第一透鏡110、210、310、410、510、610、710、810、910
[0034]物側(cè)面111、211、311、411、511、611、711、811、911
[0035]像側(cè)面112、212、312、412、512、612、712、812、912
[0036]第二透鏡120、220、320、420、520、620、720、820、920
[0037]物側(cè)面121、221、321、421、521、621、721、821、921
[0038]像側(cè)面122、222、322、422、522、622、722、822、922
[0039]第三透鏡130、230、330、430、530、630、730、830、930
[0040]物側(cè)面131、231、331、431、531、631、731、831、931
[0041]像側(cè)面132、322、332、432、532、632、732、832、932
[0042]第四透鏡140、240、340、440、540、640、740、840、940、1040
[0043]物側(cè)面141、241、341、441、541、641、741、841、941、1041
[0044]像側(cè)面I42、422、342、442、542、642、742、842、942[0045]第五透鏡150、250、350、450、550、650、750、850、950
[0046]物側(cè)面151、251、351、451、551、651、751、851、951
[0047]像側(cè)面152、522、352、452、552、652、752、852、952
[0048]紅外線濾光元件160、260、360、460、560、660、760、860、960
[0049]成像面170、270、370、470、570、670、770、870、970
[0050]影像感測元件180、280、380、480、580、680、780、880、980
[0051]第四透鏡物側(cè)面的最大有效徑位置 1001
[0052]第四透鏡物側(cè)面的最大有效徑位置的切線與光軸的交點 1002
[0053]第四透鏡物側(cè)面于光軸上交點 1003
[0054]影像擷取系統(tǒng)組的焦距為f
[0055]第四透鏡的焦距為f4
[0056]第一透鏡的物側(cè)面的曲率半徑為Rl
[0057]第一透鏡的像側(cè)面的曲率半徑為R2
[0058]第二透鏡的物側(cè)面的曲率半徑為R3
[0059]第二透鏡的像側(cè)面的曲率半徑為R4
[0060]第三透鏡的像側(cè)面的曲率半徑為R6
[0061]第四透鏡的物側(cè)面的曲率半徑為R7
[0062]第四透鏡的像側(cè)面的曲率半徑為R8
[0063]第一透鏡與第二透鏡之間于光軸上的距離為T12
[0064]第三透鏡與第四透鏡之間于光軸上的距離為T34
[0065]第四透鏡與第五透鏡之間于光軸上的距離為T45
[0066]第一透鏡物側(cè)面至第五透鏡像側(cè)面于光軸上的距離為Td
[0067]第一透鏡物側(cè)面與成像面之間于光軸上的距離為TTL
[0068]影像擷取系統(tǒng)組的最大像高為ImgH。
【具體實施方式】
[0069]本發(fā)明提供ー種影像擷取系統(tǒng)組，由物側(cè)至像側(cè)依序包含:一具正屈折力的第一透鏡，其物側(cè)面為凸面；一具負(fù)屈折力的第二透鏡，其物側(cè)面為凹面且像側(cè)面為凸面；一具屈折力的第三透鏡；一具正屈折力的第四透鏡，其像側(cè)面為凸面，其物側(cè)面及像側(cè)面皆為非球面；及一具屈折力的第五透鏡，其像側(cè)面為凹面，其物側(cè)面及像側(cè)面皆為非球面，且其像側(cè)面設(shè)有至少一反曲點；其中，該影像擷取系統(tǒng)組的焦距為f，該第二透鏡的像側(cè)面的曲率半徑為R4，該第四透鏡的焦距為f4，該第一透鏡的物側(cè)面的曲率半徑為R1，該第一透鏡的像側(cè)面的曲率半徑為R2，該第三透鏡與該第四透鏡之間于光軸上的距離為T34，該第四透鏡與該第五透鏡之間于光軸上的距離為T45,該第一透鏡與該第二透鏡之間于光軸上的距離為 T12,滿足下列關(guān)系式:-3.0<f/R4<-0.70 ；0.40<f/f4<2.20 ；-2.5< (R1+R2) / (R1 -R2)<-0.4 ;及 0.75く(T34+T45)/T12<2.95。
[0070]當(dāng)前述影像擷取系統(tǒng)組滿足下列關(guān)系式:-3.0<f/R4<-0.70吋，該第二透鏡的像側(cè)面的曲度較為合適，而有利于調(diào)整不同波長的光線的焦點位置，達(dá)到拓展該影像擷取系統(tǒng)組的景深范圍的功效；較佳地，滿足下列關(guān)系式:-2.5<f/R4<-l.0。[0071]當(dāng)前述影像擷取系統(tǒng)組滿足下列關(guān)系式:0.40〈f/f4〈2.20時，該第四透鏡的屈折力配置較為平衡，可有效分配第一透鏡的屈折力，使第一透鏡正屈折カ不至于過大，可有效減少球差(Spherical Aberration)和慧差(Coma)
[0072]當(dāng)前述影像擷取系統(tǒng)組滿足下列關(guān)系式:-2.5<(Rl+R2)/(Rl-R2)<-0.4時，該第一透鏡的曲率較為合適，可有效縮短光學(xué)總長度，并減少球差或像散的產(chǎn)生。
[0073]當(dāng)前述影像擷取系統(tǒng)組滿足下列關(guān)系式:0.75<(T34+T45)/T12<2.95時，各透鏡之間的間距較為合適，有助于鏡片的組裝及系統(tǒng)的小型化。
[0074]本發(fā)明前述影像擷取系統(tǒng)組中，該第二透鏡的像側(cè)面的曲率半徑為R4，該第二透鏡的物側(cè)面的曲率半徑為R3，較佳地，當(dāng)前述影像擷取系統(tǒng)組滿足下列關(guān)系式:1.15〈R4/R3〈3.0時，有助于修正第一透鏡產(chǎn)生的像差。
[0075]本發(fā)明前述影像擷取系統(tǒng)組中，該第二透鏡的色散系數(shù)為V2，該第一透鏡的色散系數(shù)為VI，較佳地，當(dāng)前述影像擷取系統(tǒng)組滿足下列關(guān)系式:0.3<V2/V1<0.5時，有助于系統(tǒng)色差的修正。
[0076]本發(fā)明前述影像擷取系統(tǒng)組中，該影像擷取系統(tǒng)組的焦距為f，該第二透鏡的物側(cè)面的曲率半徑為R3，該第二透鏡的像側(cè)面的曲率半徑為R4，較佳地，當(dāng)前述影像擷取系統(tǒng)組滿足下列關(guān)系式:_8〈(f/R3) + (f/R4)ぐ3時，有利于調(diào)整不同波長的光線的焦點位置，并可具有修正像散的效果。
[0077]本發(fā)明前述影像擷取系統(tǒng)組中，該影像擷取系統(tǒng)組的焦距為f，該第三透鏡的像側(cè)面的曲率半徑為R6，較佳地，當(dāng)前述影像擷取系統(tǒng)組滿足下列關(guān)系式:-2.0〈f/R6〈l.0吋，有助于降低系統(tǒng)敏感度。
[0078]本發(fā)明前述影像擷取系統(tǒng)組中，該第四透鏡的物側(cè)面的曲率半徑為R7，該第四透鏡的像側(cè)面的曲率半徑為R8，較佳地，當(dāng)前述影像擷取系統(tǒng)組滿足下列關(guān)系式:0〈 (R7-R8)/(R7+R8)〈0.6時，有助于像散的修正。
[0079]本發(fā)明前述影像擷取系統(tǒng)組中，該第四透鏡的物側(cè)面的最大有效徑位置的切線與光軸的交點系位于該第四透鏡的物側(cè)面于光軸上交點的物側(cè)方向，當(dāng)此條件滿足時，可使該第四透鏡的周邊形狀不會太過彎曲且厚度適中，有利于透鏡的制作與成型，且空間配置可更為緊密，進(jìn)ー步并可修正離軸視場的像差。
[0080]本發(fā)明前述影像擷取系統(tǒng)組中，該第二透鏡的像側(cè)面的曲率半徑為R4，較佳地，當(dāng)前述影像擷取系統(tǒng)組滿足下列關(guān)系式:-2.0mm-1<l/R4<-0.3mm 1時，該第二透鏡的像側(cè)面的曲度較為合適，有助干拓展該影像擷取系統(tǒng)組的景深范圍。
[0081]本發(fā)明前述影像擷取系統(tǒng)組中，該第一透鏡的物側(cè)面至該第五透鏡的像側(cè)面于光軸上的距離為Td，該第二透鏡的像側(cè)面的曲率半徑為R4，較佳地，當(dāng)前述影像擷取系統(tǒng)組滿足下列關(guān)系式:-8.0mm2〈Td*R4ぐ2.0mm2時，該第二透鏡的像側(cè)面的曲度較為合適，有助干拓展該影像擷取系統(tǒng)組的景深范圍，且可維持系統(tǒng)的小型化。
[0082]另ー方面，本發(fā)明提供ー種應(yīng)用于具延伸影像景深(EDOF)功能的裝置的影像擷取系統(tǒng)組，由物側(cè)至像側(cè)依序包含:一具正屈折力的第一透鏡，其物側(cè)面為凸面；一具負(fù)屈折力的第二透鏡，其物側(cè)面為凹面且像側(cè)面為凸面；一具屈折力的第三透鏡；一具正屈折力的第四透鏡，其物側(cè)面為凹面且像側(cè)面為凸面，其物側(cè)面及像側(cè)面皆為非球面；及一具負(fù)屈折力的第五透鏡，其像側(cè)面為凹面，其物側(cè)面及像側(cè)面皆為非球面，且其像側(cè)面設(shè)有至少一反曲點；其中，該影像擷取系統(tǒng)組的焦距為f，該第二透鏡的像側(cè)面的曲率半徑為R4，該第四透鏡的焦距為f4，該第一透鏡的物側(cè)面的曲率半徑為R1，該第一透鏡的像側(cè)面的曲率半徑為R2，該第三透鏡與該第四透鏡之間于光軸上的距離為T34，該第四透鏡與該第五透鏡之間于光軸上的距離為T45，該第一透鏡與該第二透鏡之間于光軸上的距離為T12，滿足下列關(guān)系式:-3.0<f/R4<-0.70 ；0.40<f/f4<2.20 ；-2.5< (R1+R2) / (R1 - R2) <-0.4 ;及
0.75<(T34+T45)/T12<2.95。
[0083]延伸影像景深(Extend Depth of Field, EDOF)功能是ー種以軟件模擬硬件的技術(shù)，其基于光的3原色于不同距離下具有各自最佳光形的特質(zhì)。在不同攝像距離下，延伸影像景深(EDOF)功能采取當(dāng)下距離具最佳光形的顔色作為主軸光線，再以數(shù)字方式模擬并計算出其他2原色，藉以增加系統(tǒng)景深，使遠(yuǎn)物和近物皆能落入系統(tǒng)的對焦范圍。
[0084]當(dāng)前述影像擷取系統(tǒng)組滿足下列關(guān)系式:-3.0<f/R4<-0.70吋，該第二透鏡的像側(cè)面的曲度更合適于配合該延伸影像景深(EDOF)功能，而有利于調(diào)整不同波長的光線的焦點位置，達(dá)到拓展該影像擷取系統(tǒng)組的景深范圍的功效。
[0085]當(dāng)前述影像擷取系統(tǒng)組滿足下列關(guān)系式:0.40〈f/f4〈2.20時，該第四透鏡的屈折力配置較為平衡，可有效控制系統(tǒng)的總長度，并可修正高階球差，以提升系統(tǒng)成像品質(zhì)。
[0086]當(dāng)前述影像擷取系統(tǒng)組滿足下列關(guān)系式:-2.5< (R1+R2) / (Rl - R2)ぐ0.4時，該第一透鏡的曲率較為合適，可有效縮短光學(xué)總長度，并減少球差或像散產(chǎn)生。
[0087]當(dāng)前述影像擷取系統(tǒng)組滿足下列關(guān)系式:0.75<(T34+T45)/T12<2.95時，各透鏡之間的間距較為合適，有助于鏡片的組裝及系統(tǒng)的小型化。
[0088]再一方面，本發(fā)明提供ー種影像擷取系統(tǒng)組，由物側(cè)至像側(cè)依序包含:一具正屈折力的第一透鏡，其物側(cè)面為凸面；一具負(fù)屈折力的第二透鏡，其物側(cè)面為凹面且像側(cè)面為凸面；一具屈折力的第三透鏡，其像側(cè)面為凸面；一具正屈折力的第四透鏡，其物側(cè)面為凹面且像側(cè)面為凸面，其物側(cè)面及像側(cè)面皆為非球面；及一具負(fù)屈折力的第五透鏡，其像側(cè)面為凹面，其物側(cè)面及像側(cè)面皆為非球面，且其像側(cè)面設(shè)有至少一反曲點；其中，該影像擷取系統(tǒng)組的焦距為f，該第二透鏡的像側(cè)面的曲率半徑為R4，該第四透鏡的焦距為f4，該第一透鏡的物側(cè)面的曲率半徑為R1，該第一透鏡的像側(cè)面的曲率半徑為R2，滿足下列關(guān)系式:-3.0<f/R4<-0.70 ；0.20<f/f4<3.0 ;及-2.5< (R1+R2) / (Rl - R2) <-0.4。
[0089]當(dāng)前述影像擷取系統(tǒng)組滿足下列關(guān)系式:-3.0<f/R4<-0.70吋，該第二透鏡的像側(cè)面的曲度較為合適，而有利于調(diào)整不同波長的光線的焦點位置，達(dá)到拓展該影像擷取系統(tǒng)組的景深范圍的功效；較佳地，滿足下列關(guān)系式:-2.5<f/R4<-l.0。
[0090]當(dāng)前述影像擷取系統(tǒng)組滿足下列關(guān)系式:0.20〈f/f4〈3.0時，該第四透鏡的屈折力配置較為平衡，可有效控制系統(tǒng)的總長度，并可修正高階球差，以提升系統(tǒng)成像品質(zhì)。
[0091]當(dāng)如述影像掘取系統(tǒng)組滿足下列關(guān)系式:-2.5< (R1+R2) / (RトR2)〈-0.4時，該第一透鏡的曲率較為合適，可有效縮短光學(xué)總長度，并減少球差或像散產(chǎn)生。
[0092]本發(fā)明前述影像擷取系統(tǒng)組中，該第二透鏡的色散系數(shù)為V2，該第一透鏡的色散系數(shù)為VI，較佳地，當(dāng)前述影像擷取系統(tǒng)組滿足下列關(guān)系式:0.3<V2/V1<0.5時，有助于系統(tǒng)色差的修正。
[0093]本發(fā)明前述影像擷取系統(tǒng)組中，該第一透鏡的物側(cè)面至該第五透鏡的像側(cè)面于光軸上的距離為Td，該第二透鏡的像側(cè)面的曲率半徑為R4，較佳地，當(dāng)前述影像擷取系統(tǒng)組滿足下列關(guān)系式:-8.0mm2〈Td*R4ぐ2.0mm2時，該第二透鏡的像側(cè)面的曲度較為合適，有助干拓展該影像擷取系統(tǒng)組的景深范圍，且可維持系統(tǒng)的小型化。
[0094]本發(fā)明前述影像擷取系統(tǒng)組中，較佳地，該第四透鏡的物側(cè)面的最大有效徑位置的切線與光軸的交點系位于該第四透鏡的物側(cè)面于光軸上交點的物側(cè)方向，當(dāng)此條件滿足時，可使該第四透鏡的周邊形狀不會太過彎曲且厚度適中，有利于透鏡的制作與成型，且空間配置可更為緊密，進(jìn)ー步并可修正離軸視場的像差。
[0095]本發(fā)明前述影像擷取系統(tǒng)組中，該第三透鏡與該第四透鏡之間于光軸上的距離為T34，該第四透鏡與該第五透鏡之間于光軸上的距離為T45，該第一透鏡與該第ニ透鏡之間于光軸上的距離為T12，較佳地，當(dāng)前述影像擷取系統(tǒng)組滿足下列關(guān)系式:
0.75<(T34+T45)/T12<2.95時，各透鏡之間的間距較為合適，有助于鏡片的組裝及系統(tǒng)的小型化。
[0096]本發(fā)明前述影像擷取系統(tǒng)組中，該第一透鏡的物側(cè)面與一成像面之間于光軸上的距離為TTL，該影像擷取系統(tǒng)組的最大像高(或影像感測元件有效感測區(qū)域?qū)蔷€長的ー半)為ImgH，較佳地，當(dāng)前述影像擷取系統(tǒng)組滿足下列關(guān)系式:TTL/ImgH〈l.80時，有利于維持系統(tǒng)的小型化，以搭載于輕薄可攜式的電子產(chǎn)品上。
[0097]又一方面，本發(fā)明提供ー種應(yīng)用于具延伸影像景深(EDOF)功能的裝置的影像擷取系統(tǒng)組，由物側(cè)至像側(cè)依序包含:一具正屈折力的第一透鏡，其物側(cè)面為凸面；一具負(fù)屈折力的第二透鏡，其物側(cè)面為凹面且像側(cè)面為凸面；一具屈折力的第三透鏡，其像側(cè)面為凸面；一具正屈折力的第四透鏡，其物側(cè)面為凹面且像側(cè)面為凸面，其物側(cè)面及像側(cè)面皆為非球面；及一具負(fù)屈折力的第五透鏡，其像側(cè)面為凹面，其物側(cè)面及像側(cè)面皆為非球面，且其像側(cè)面設(shè)有至少一反曲點；其中，該影像擷取系統(tǒng)組的焦距為f，該第二透鏡的像側(cè)面的曲率半徑為R4，該第四透鏡的焦距為f4，該第一透鏡的物側(cè)面的曲率半徑為R1，該第一透鏡的像側(cè)面的曲率半徑為R2，滿足下列關(guān)系式:-3.0<f/R4<-0.70 ；0.20<f/f4<3.0 ；及-2.5<(R1+R2)/(Rl - R2)<-0.4。
[0098]延伸影像景深(EDOF)功能是ー種以軟件模擬硬件的技術(shù)，其基于光的3原色于不同距離下具有各自最佳光形的特質(zhì)。在不同攝像距離下，延伸影像景深(EDOF)功能采取當(dāng)下距離具最佳光形的顔色作為主軸光線，再以數(shù)字方式模擬并計算出其他2原色，藉以增加系統(tǒng)景深，使遠(yuǎn)物和近物皆能落入系統(tǒng)的對焦范圍。
[0099]當(dāng)前述影像擷取系統(tǒng)組滿足下列關(guān)系式:-3.0<f/R4<-0.70吋，該第二透鏡的像側(cè)面的曲度更合適于配合該延伸影像景深(EDOF)功能，而有利于調(diào)整不同波長的光線的焦點位置，達(dá)到拓展該影像擷取系統(tǒng)組的景深范圍的功效。
[0100]當(dāng)前述影像擷取系統(tǒng)組滿足下列關(guān)系式:0.20〈f/f4〈3.0時，該第四透鏡的屈折力配置較為平衡，可有效控制系統(tǒng)的總長度，并可修正高階球差，以提升系統(tǒng)成像品質(zhì)。
[0101]當(dāng)如述影像掘取系統(tǒng)組滿足下列關(guān)系式:-2.5< (R1+R2) / (R1-R2)〈-0.4時，該第一透鏡的曲率較為合適，可有效縮短光學(xué)總長度，及減少球差或像散產(chǎn)生。
[0102]本發(fā)明前述影像擷取系統(tǒng)組中，該第二透鏡的像側(cè)面的曲率半徑為R4，該第二透鏡的物側(cè)面的曲率半徑為R3，較佳地，當(dāng)前述影像擷取系統(tǒng)組滿足下列關(guān)系式:1.15〈R4/R3〈3.0時，有助于修正第一透鏡產(chǎn)生的像差。
[0103]本發(fā)明前述影像擷取系統(tǒng)組中，該影像擷取系統(tǒng)組的焦距為f，該第二透鏡的物側(cè)面的曲率半徑為R3，該第二透鏡的像側(cè)面的曲率半徑為R4，較佳地，當(dāng)前述影像擷取系統(tǒng)組滿足下列關(guān)系式:_8〈(f/R3) + (f/R4)ぐ3時，有利于調(diào)整不同波長的光線的焦點位置，并可具有修正像散的效果。
[0104]本發(fā)明的影像擷取系統(tǒng)組中，透鏡的材質(zhì)可為玻璃或塑膠，若透鏡的材質(zhì)為玻璃，則可以增加該影像擷取系統(tǒng)組屈折力配置的自由度，若透鏡材質(zhì)為塑膠，則可以有效降低生產(chǎn)成本。此外，可于鏡面上設(shè)置非球面，非球面可以容易制作成球面以外的形狀，獲得較多的控制變數(shù)，用以消減像差，進(jìn)而縮減透鏡使用的數(shù)目，因此可以有效降低本發(fā)明的影像擷取系統(tǒng)組的總長度。
[0105]本發(fā)明的影像擷取系統(tǒng)組中，可至少設(shè)置一光闌，如孔徑光闌(Aperture Stop)、耀光光闌(Glare Stop)或視場光闌(Field Stop)等，以減少雜散光,有助于提升影像品質(zhì)。
[0106]本發(fā)明影像擷取系統(tǒng)組中，光圈配置可為前置或中置，前置光圈可使影像擷取系統(tǒng)組的出射瞳(Exit Pupil)與成像面產(chǎn)生較長的距離，使之具有遠(yuǎn)心(Telecentric)效果，可増加影像感測元件如CCD或CMOS接收影像的效率；中置光圈則有助于擴(kuò)大系統(tǒng)的視場角，使影像擷取系統(tǒng)組具有廣角鏡頭的優(yōu)勢。
[0107]本發(fā)明的影像擷取系統(tǒng)組中，若透鏡表面為凸面，則表示該透鏡表面于近光軸處為凸面；若透鏡表面為凹面，則表示該透鏡表面于近光軸處為凹面。
[0108]請參第十圖，于圖式實施例中，該第四透鏡(1040)的物側(cè)面(1041)為凹面。該物側(cè)面(1041)的最大有效徑位置(1001)的切線與光軸的交點(1002)是位于該第四透鏡(1040)的物側(cè)面(1041)于光軸上交點(1003)的物側(cè)方向。
[0109]本發(fā)明的影像擷取系統(tǒng)組將通過以下具體實施例配合所附圖式予以詳細(xì)說明。
[0110]《第一實施例》
[0111]本發(fā)明第一實施例請參閱圖1A，第一實施例的像差曲線請參閱圖1B。第一實施例的影像擷取系統(tǒng)組主要由五片具屈折力的透鏡構(gòu)成，由物側(cè)至像側(cè)依序包含:
[0112]一具正屈折力的第一透鏡(110)，其物側(cè)面(111)為凸面及像側(cè)面(112)為凹面，其材質(zhì)為塑膠，該第一透鏡(110)的物側(cè)面(111)及像側(cè)面(112)皆為非球面；
[0113]一具負(fù)屈折力的第二透鏡(120)，其物側(cè)面(121)為凹面及像側(cè)面(122)為凸面，其材質(zhì)為塑膠，該第二透鏡(120)的物側(cè)面(121)及像側(cè)面(122)皆為非球面；
[0114]一具正屈折力的第三透鏡(130)，其物側(cè)面(131)為凸面及像側(cè)面(132)為凸面，其材質(zhì)為塑膠，該第三透鏡(130)的物側(cè)面(131)及像側(cè)面(132)皆為非球面；
[0115]一具正屈折力的第四透鏡(140)，其物側(cè)面(141)為凹面及像側(cè)面(142)為凸面，其材質(zhì)為塑膠，該第三透鏡(140)的物側(cè)面(141)及像側(cè)面(142)皆為非球面；及
[0116]一具負(fù)屈折力的第五透鏡(150)，其物側(cè)面(151)為凸面及像側(cè)面(152)為凹面，其材質(zhì)為塑膠，該第五透鏡(150)的物側(cè)面(151)及像側(cè)面(152)皆為非球面，且該像側(cè)面上(152)設(shè)有至少一反曲點；
[0117]其中，該影像擷取系統(tǒng)組另設(shè)置有一光圈(100)，其是一孔徑光闌，置于一被攝物與該第一透鏡(110)之間；另包含有ー紅外線濾光元件(IR cut-filter) (160)置于該第五透鏡(150)的像側(cè)面(152)與一成像面(170)之間；該濾光元件(160)的材質(zhì)為玻璃，且其不影響本發(fā)明的影像擷取系統(tǒng)組的焦距；另設(shè)置有一影像感測元件(180)于該成像面(170)上。
[0118]第一實施例詳細(xì)的光學(xué)數(shù)據(jù)如表一所示，其非球面數(shù)據(jù)如表二所示，其中曲率半徑、厚度及焦距的單位為mm，HFOV定義為最大視角的一半。
[0119]
表一
【權(quán)利要求】
1.ー種影像擷取系統(tǒng)組，其特征是，所述影像擷取系統(tǒng)組由物側(cè)至像側(cè)依序包含: 一具正屈折力的第一透鏡，其物側(cè)面為凸面； 一具負(fù)屈折力的第二透鏡，其物側(cè)面為凹面且像側(cè)面為凸面； 一具屈折力的第三透鏡； 一具正屈折力的第四透鏡，其像側(cè)面為凸面，其物側(cè)面及像側(cè)面皆為非球面；及 一具屈折力的第五透鏡，其像側(cè)面為凹面，其物側(cè)面及像側(cè)面皆為非球面，且其像側(cè)面設(shè)有至少一反曲點； 其中，所述影像擷取系統(tǒng)組的焦距為f，所述第二透鏡的像側(cè)面的曲率半徑為R4，所述第四透鏡的焦距為f4，所述第一透鏡的物側(cè)面的曲率半徑為R1，所述第一透鏡的像側(cè)面的曲率半徑為R2，所述第三透鏡與所述第四透鏡之間于光軸上的距離為T34，所述第四透鏡與所述第五透鏡之間于光軸上的距離為T45，所述第一透鏡與所述第二透鏡之間于光軸上的距離為T12,滿足下列關(guān)系式:
-3.0<f/R4<-0.70 ；
0.40<f/f4<2.20 ；
-2.5<(R1+R2)/(R1-R2) <-0.4 ;及
0.75<(T34+T45)/T12<2.95。
2.如權(quán)利要求1所述的影像擷取系統(tǒng)組，其特征是，所述第五透鏡具負(fù)屈折力。
3.如權(quán)利要求2所述的影像擷取系統(tǒng)組，其特征是，所述第四透鏡的物側(cè)面為凹面。
4.如權(quán)利要求3所述的影像擷取系統(tǒng)組，其特征是，所述第二透鏡的像側(cè)面的曲率半徑為R4，所述第二透鏡的物側(cè)面的曲率半徑為R3，滿足下列關(guān)系式:
1.15〈R4/R3〈3.0。
5.如權(quán)利要求4所述的影像擷取系統(tǒng)組，其特征是，所述第二透鏡的色散系數(shù)為V2，所述第一透鏡的色散系數(shù)為V1，滿足下列關(guān)系式:
0.3<V2/V1<0.5。
6.如權(quán)利要求4所述的影像擷取系統(tǒng)組，其特征是，所述影像擷取系統(tǒng)組的焦距為f，所述第二透鏡的像側(cè)面的曲率半徑為R4，滿足下列關(guān)系式:
-2.5<f/R4<-l.0。
7.如權(quán)利要求4所述的影像擷取系統(tǒng)組，其特征是，所述第三透鏡具正屈折力。
8.如權(quán)利要求3所述的影像擷取系統(tǒng)組，其特征是，所述影像擷取系統(tǒng)組的焦距為f，所述第二透鏡的物側(cè)面的曲率半徑為R3，所述第二透鏡的像側(cè)面的曲率半徑為R4，滿足下列關(guān)系式:
-8<(f/R3) + (f/R4)<-3。
9.如權(quán)利要求3所述的影像擷取系統(tǒng)組，其特征是，所述影像擷取系統(tǒng)組的焦距為f，所述第三透鏡的像側(cè)面的曲率半徑為R6，滿足下列關(guān)系式:
-2.0<f/R6<l.0。
10.如權(quán)利要求9所述的影像擷取系統(tǒng)組，其特征是，所述第四透鏡的物側(cè)面的曲率半徑為R7，所述第四透鏡的像側(cè)面的曲率半徑為R8，滿足下列關(guān)系式:
0<(R7-R8)/(R7+R8)<0.6。
11.如權(quán)利要求9所述的影像擷取系統(tǒng)組，其特征是，所述第四透鏡的物側(cè)面的最大有效徑位置的切線與光軸的交點是位于所述第四透鏡的物側(cè)面于光軸上交點的物側(cè)方向。
12.如權(quán)利要求9所述的影像擷取系統(tǒng)組，其特征是，所述第二透鏡的像側(cè)面的曲率半徑為R4，滿足下列關(guān)系式:
-2.0mm 1<l/R4<-0.3mm、
13.如權(quán)利要求3所述的影像擷取系統(tǒng)組，其特征是，所述第一透鏡的物側(cè)面至所述第五透鏡的像側(cè)面于光軸上的距離為Td，所述第二透鏡的像側(cè)面的曲率半徑為R4，滿足下列關(guān)系式:
-8.0mm2〈Td*R4〈_2.0mm2。
14.ー種應(yīng)用于具延伸影像景深(EDOF)功能的裝置的影像擷取系統(tǒng)組，其特征是，所述影像擷取系統(tǒng)組由物側(cè)至像側(cè)依序包含: 一具正屈折力的第一透鏡，其物側(cè)面為凸面； 一具負(fù)屈折力的第二透鏡，其物側(cè)面為凹面且像側(cè)面為凸面； 一具屈折力的第三透鏡； 一具正屈折力的第四透鏡，其物側(cè)面為凹面且像側(cè)面為凸面，其物側(cè)面及像側(cè)面皆為非球面；及 一具負(fù)屈折力的第五透鏡，其像側(cè)面為凹面，其物側(cè)面及像側(cè)面皆為非球面，且其像側(cè)面設(shè)有至少一反曲點； 其中，所述影像擷取系統(tǒng)組的焦距為f，所述第二透鏡的像側(cè)面的曲率半徑為R4，所述第四透鏡的焦距為f4，所述第一透鏡的物側(cè)面的曲率半徑為R1，所述第一透鏡的像側(cè)面的曲率半徑為R2，所述第三透鏡與該第四透鏡之間于光軸上的距離為T34，所述第四透鏡與所述第五透鏡之間于光軸上的距離為T45，所述第一透鏡與所述第二透鏡之間于光軸上的距離為T12,滿足下列關(guān)系式:
-3.0<f/R4<-0.70 ；
. 0.40<f/f4<2.20 ；
-2.5<(R1+R2)/(R1-R2) <-0.4 ;及
.0.75<(T34+T45)/T12<2.95。
15.ー種影像擷取系統(tǒng)組，其特征是，所述影像擷取系統(tǒng)組由物側(cè)至像側(cè)依序包含: 一具正屈折力的第一透鏡，其物側(cè)面為凸面； 一具負(fù)屈折力的第二透鏡，其物側(cè)面為凹面且像側(cè)面為凸面； 一具屈折力的第三透鏡，其像側(cè)面為凸面； 一具正屈折力的第四透鏡，其物側(cè)面為凹面且像側(cè)面為凸面，其物側(cè)面及像側(cè)面皆為非球面；及 一具負(fù)屈折力的第五透鏡，其像側(cè)面為凹面，其物側(cè)面及像側(cè)面皆為非球面，且其像側(cè)面設(shè)有至少一反曲點； 其中，所述影像擷取系統(tǒng)組的焦距為f，所述第二透鏡的像側(cè)面的曲率半徑為R4，所述第四透鏡的焦距為f4，所述第一透鏡的物側(cè)面的曲率半徑為R1，所述第一透鏡的像側(cè)面的曲率半徑為R2，滿足下列關(guān)系式:
-3.0<f/R4<-0.70 ；
.0.20<f/f4<3.0 ;及-2.5<(R1+R2)/(R1 - R2)<-0.4。
16.如權(quán)利要求15所述的影像擷取系統(tǒng)組，其特征是，所述影像擷取系統(tǒng)組的焦距為f，所述第二透鏡的像側(cè)面的曲率半徑為R4，滿足下列關(guān)系式:
-2.5<f/R4<-l.0。
17.如權(quán)利要求16所述的影像擷取系統(tǒng)組，其特征是，所述第二透鏡的色散系數(shù)為V2，所述第一透鏡的色散系數(shù)為VI，滿足下列關(guān)系式: . 0.3<V2/V1<0.5。
18.如權(quán)利要求16所述的影像擷取系統(tǒng)組，其特征是，所述第一透鏡的物側(cè)面至該第五透鏡的像側(cè)面于光軸上的距離為Td，所述第二透鏡的像側(cè)面的曲率半徑為R4，滿足下列關(guān)系式: . -8.0mm2〈Td*R4〈_2.0mm2。
19.如權(quán)利要求16所述的影像擷取系統(tǒng)組，其特征是，所述第四透鏡的物側(cè)面的最大有效徑位置的切線與光軸的交點是位于所述第四透鏡的物側(cè)面于光軸上交點的物側(cè)方向。
20.如權(quán)利要求15所述的影像擷取系統(tǒng)組，其特征是，所述第三透鏡具正屈折力。
21.如權(quán)利要求20所述的影像擷取系統(tǒng)組，其特征是，所述第三透鏡與所述第四透鏡之間于光軸上的距離為T34，所述第四透鏡與所述第五透鏡之間于光軸上的距離為T45，所述第一透鏡與所述第二透鏡之間于光軸上的距離為T12，滿足下列關(guān)系式: . 0.75<(T34+T45)/T12<2.95。
22.如權(quán)利要求20所述的影像擷取系統(tǒng)組，其特征是，所述第一透鏡的物側(cè)面與一成像面之間于光軸上的距離為TTL，所述影像擷取系統(tǒng)組的最大像高為ImgH，滿足下列關(guān)系式:
TTL/ImgH〈l.80。
23.ー種應(yīng)用于具延伸影像景深(EDOF)功能的裝置的影像擷取系統(tǒng)組，其特征是，所述影像擷取系統(tǒng)組由物側(cè)至像側(cè)依序包含: 一具正屈折力的第一透鏡，其物側(cè)面為凸面； 一具負(fù)屈折力的第二透鏡，其物側(cè)面為凹面且像側(cè)面為凸面； 一具屈折力的第三透鏡，其像側(cè)面為凸面； 一具正屈折力的第四透鏡，其物側(cè)面為凹面且像側(cè)面為凸面，其物側(cè)面及像側(cè)面皆為非球面；及 一具負(fù)屈折力的第五透鏡，其像側(cè)面為凹面，其物側(cè)面及像側(cè)面皆為非球面，且其像側(cè)面設(shè)有至少一反曲點； 其中，所述影像擷取系統(tǒng)組的焦距為f，所述第二透鏡的像側(cè)面的曲率半徑為R4，所述第四透鏡的焦距為f4，所述第一透鏡的物側(cè)面的曲率半徑為R1，所述第一透鏡的像側(cè)面的曲率半徑為R2，滿足下列關(guān)系式: . -3.0<f/R4<-0.70 ； . 0.20<f/f4<3.0 ;及 . -2.5<(R1+R2)/(Rl - R2)<-0.4。
24.如權(quán)利要求23所述的影像擷取系統(tǒng)組，其特征是，所述第二透鏡的像側(cè)面的曲率半徑為R4，所述第二透鏡的物側(cè)面的曲率半徑為R3，滿足下列關(guān)系式:·1.15〈R4/R3〈3.0。
25.如權(quán)利要求23所述的影像擷取系統(tǒng)組，其特征是，所述影像擷取系統(tǒng)組的焦距為f，所述第二透鏡的物側(cè)面的曲率半徑為R3，所述第二透鏡的像側(cè)面的曲率半徑為R4，滿足下列關(guān)系式:
-8<(f/R3) + (f/R4)<-30
【文檔編號】G02B13/18GK103592740SQ201210379854
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2012年10月9日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月15日
【發(fā)明者】廖凌峣, 黃歆璇 申請人:大立光電股份有限公司