專利名稱：光學取像系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明關于一種光學組件及光學系統(tǒng)，特別關于一種由復合透鏡所組成的光學取像系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
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，小型化攝影鏡頭的需求日漸提高，而一般攝影鏡頭的感光元件不外乎是感光耦合元件(Charge Coupled Device,CCD)或互補性氧化金屬半導體元件(Complementary Metal-Oxide Semiconductor Sensor, CMOS Sensor)兩種，且隨著半導體制程技術(shù)的精進，使得感光元件的像素尺寸縮小，小型化攝影鏡頭逐漸往高像素領域發(fā)展，因此，對成像質(zhì)量的要求也日益增加。傳統(tǒng)搭載于可攜式電子產(chǎn)品上的小型化攝影鏡頭，如美國專利第7，365，920號所示，多采用四片式透鏡結(jié)構(gòu)為主，但由于智能型手機(Smart Phone)及個人數(shù)字助理 (Personal Digital Assistant,PDA)等高規(guī)格行動裝置的盛行，帶動小型化攝影鏡頭在像素及成像質(zhì)量上的迅速攀升，現(xiàn)有的四片式透鏡組將無法滿足更高階的攝影鏡頭模塊，再加上電子產(chǎn)品不斷地往高性能且輕薄化的趨勢發(fā)展，因此急需一種適用于輕薄、可攜式電子產(chǎn)品上，使可攜式電子產(chǎn)品的成像質(zhì)量提升且可以縮小整體鏡頭體積的光學取像系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
為了適應微型電子產(chǎn)品的趨勢發(fā)展及改善現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題，本發(fā)明提供一種光學取像系統(tǒng)，以適用于微型化的可攜式電子產(chǎn)品上，并同時提升光學取像系統(tǒng)的成像質(zhì)量。根據(jù)本發(fā)明所提供一實施例的光學取像系統(tǒng)，由光軸的物側(cè)至像側(cè)依序包括一具正屈折力的第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡、一具正屈折力的第四透鏡及一具負屈折力的第五透鏡。其中，第一透鏡包括一第一透鏡物側(cè)面。第四透鏡包括一第四透鏡物側(cè)面及一第四透鏡像側(cè)面，且第四透鏡物側(cè)面及第四透鏡像側(cè)面至少其中之一為一非球面。第五透鏡包括一第五透鏡物側(cè)面及一第五透鏡像側(cè)面，且第五透鏡物側(cè)面及第五透鏡像側(cè)面至少其中之一為一非球面，并第五透鏡像側(cè)面為一凹面。其中，于光軸上具有屈折力的各透鏡的厚度總和為(Σ CT)，第一透鏡物側(cè)面至第五透鏡像側(cè)面具有一距離Td，且滿足以下公式0. 77 < ( Σ CT) /Td < 0. 95所述的光學取像系統(tǒng)，其中，該第四透鏡像側(cè)面為一凸面。所述的光學取像系統(tǒng)，其中，該第三透鏡具有負屈折力，該第三透鏡包括一第三透鏡像側(cè)面，該第三透鏡像側(cè)面為一凹面。所述的光學取像系統(tǒng)，其中，該第五透鏡為一塑料透鏡，該第五透鏡像側(cè)面上包含至少一反曲點。所述的光學取像系統(tǒng)，其中，該第一透鏡物側(cè)面為一凸面。
所述的光學取像系統(tǒng)，其中，還包括一光圈；以及一成像面；其中，于該光軸上，該光圈至該成像面具有一距離SL，該第一透鏡物側(cè)面至該成像面具有一距離TTL，且滿足下列公式0. 65 < SL/TTL < 1. 10。所述的光學取像系統(tǒng)，其中，該光學取像系統(tǒng)具有一焦距f，該第四透鏡具有一焦距f4，該第五透鏡具有一焦距f5，且滿足下列公式3. 8 < |f/f4| + |f/f5| < 5. 7。所述的光學取像系統(tǒng)，其中，該光學取像系統(tǒng)具有一焦距f，該第五透鏡像側(cè)面具有一曲率半徑1 1(1，且滿足下列公式0. 1 < R10/f < 0. 5。所述的光學取像系統(tǒng)，其中，該第一透鏡具有一色散系數(shù)V1,該第三透鏡具有一色散系數(shù)V3，且滿足下列公式29 < V1-V3 < 45。所述的光學取像系統(tǒng)，其中，該第一透鏡還包括一第一透鏡像側(cè)面，該第一透鏡物側(cè)面具有一曲率半徑隊，該第一透鏡像側(cè)面具有一曲率半徑&，且滿足下列公式0. 70 < IR1A2I < 2. 50。所述的光學取像系統(tǒng)，其中，于該光軸上，該第三透鏡具有一厚度CT3，該第四透鏡具有一厚度CT4，且滿足下列公式0. 20 < CT3/CT4 < 0. 55。所述的光學取像系統(tǒng)，其中，該第一透鏡具有一色散系數(shù)V1,該第二透鏡具有一色散系數(shù)V2,該第三透鏡具有一色散系數(shù)V3,且滿足下列公式(XV1-(VV3)OS0所述的光學取像系統(tǒng)，其中，該第一透鏡物側(cè)面至該第五透鏡像側(cè)面具有一距離 Td，且滿足以下公式2. OOmm < Td < 3. 00mm。所述的光學取像系統(tǒng)，其中，該第一透鏡物側(cè)面至該第五透鏡像側(cè)面具有一距離 Td，滿足下列公式2. 20mm < Td < 2. 80mm。所述的光學取像系統(tǒng)，其中，于該光軸上，所有具屈折力的透鏡的厚度總和為 (Σ CT)，該第一透鏡物側(cè)面至該第五透鏡像側(cè)面具有一距離Td，滿足下列公式0. 81 < ( Σ CT)/Td < 0. 93。所述的光學取像系統(tǒng)，其中，于該光軸上，所有具屈折力的透鏡的厚度總和為 (Σ CT)，該第一透鏡物側(cè)面至該第五透鏡像側(cè)面具有一距離Td，滿足下列公式0. 85 < ( Σ CT)/Td < 0. 91。根據(jù)本發(fā)明所提供另一實施例的光學取像系統(tǒng)，由光軸的物側(cè)至像側(cè)依序包括 一具正屈折力的第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡、一具正屈折力的第四透鏡及一具負屈折力的第五透鏡。其中，第一透鏡包括一第一透鏡物側(cè)面，第四透鏡為塑料透鏡且包括一第四透鏡物側(cè)面及一第四透鏡像側(cè)面，且第四透鏡物側(cè)面及第四透鏡像側(cè)面至少其中之一為一非球面。第五透鏡為一塑料透鏡且包括一第五透鏡物側(cè)面及一第五透鏡像側(cè)面，且第五透鏡物側(cè)面及第五透鏡像側(cè)面至少其中之一為一非球面，并第五透鏡像側(cè)面為一凹面。其中，光學取像系統(tǒng)中另設置一光圈及一成像面。光圈至成像面具有一距離SL，第一透鏡物側(cè)面至成像面具有一距離TTL，且滿足以下公式0. 65 < SL/TTL < 1. 10再者，第一透鏡物側(cè)面至第五透鏡像側(cè)面的距離為Td，且滿足以下公式2. OOmm (毫米)< Td < 3. OOmm所述的光學取像系統(tǒng)，其中，該第五透鏡像側(cè)面包含至少一反曲點。所述的光學取像系統(tǒng)，其中，該第三透鏡具有負屈折力，該第三透鏡包括一第三透鏡像側(cè)面，該第三透鏡像側(cè)面為一凹面。所述的光學取像系統(tǒng)，其中，該光學取像系統(tǒng)具有一焦距f，該第四透鏡具有一焦距f4，該第五透鏡具有一焦距f5，且滿足下列公式3. 8 < I f/f41 +1 f/f51 < 5· 7。所述的光學取像系統(tǒng)，其中，該光學取像系統(tǒng)具有一焦距f，該第五透鏡像側(cè)面具有一曲率半徑1 1(|，且滿足下列公式0. 1 < R10/f < 0. 5。所述的光學取像系統(tǒng)，其中，該第一透鏡具有一色散系數(shù)V1,該第三透鏡具有一色散系數(shù)V3，且滿足下列公式29 < V1-V3 < 45。所述的光學取像系統(tǒng)，其中，該第一透鏡具有一色散系數(shù)V1,該第二透鏡具有一色散系數(shù)V2,該第三透鏡具有一色散系數(shù)V3,且滿足下列公式(XV1-(VV3)OSo所述的光學取像系統(tǒng)，其中，該第一透鏡還包括一第一透鏡像側(cè)面，該第一透鏡物側(cè)面具有一曲率半徑隊，該第一透鏡像側(cè)面具有一曲率半徑&，且滿足下列公式0. 70 < IR1A2I < 2. 50。所述的光學取像系統(tǒng)，其中，于該光軸上，該第三透鏡具有一厚度CT3，該第四透鏡具有一厚度CT4，且滿足下列公式0. 20 < CT3/CT4 < 0. 55。所述的光學取像系統(tǒng)，其中，該第一透鏡物側(cè)面至該第五透鏡像側(cè)面具有一距離 Td，滿足下列公式2. 20mm < Td < 2. 80mm。所述的光學取像系統(tǒng)，其中，于該光軸上，所有具有屈折力的透鏡的厚度總和為 (Σ CT)，該第一透鏡物側(cè)面至該第五透鏡像側(cè)面具有一距離Td，且滿足以下公式0. 81 < ( Σ CT)/Td < 0. 93。所述的光學取像系統(tǒng)，其中，于該光軸上，所有具有屈折力的透鏡的厚度總和為 (Σ CT)，該第一透鏡物側(cè)面至該第五透鏡像側(cè)面具有一距離Td，滿足下列公式0. 85 < ( Σ CT)/Td < 0. 91。本發(fā)明的功效在于，具正屈折力的第一透鏡提供光學取像系統(tǒng)所需的部分屈折力，有助于縮短整體光學總長度。而具正屈折力的第四透鏡可分配第一透鏡的正屈折力，進而降低系統(tǒng)敏感度。而具負屈折力的第五透鏡則與第四透鏡形成一望遠鏡頭(Tekphoto lens)，可縮短光學總長度，以維持系統(tǒng)小型化。此外，當?shù)谖逋哥R像側(cè)面為凹面時，可使光學取像系統(tǒng)的主點(Principal Point)至成像面的距離變大，更有利于縮短光學總長度，使得光學取像系統(tǒng)更加小型化，以便搭載于輕薄的可攜式電子裝置上。當光學取像系統(tǒng)滿足0. 77< ( Σ CT)/Td<0. 95時，有利于控制各透鏡的厚度，以縮短光學取像系統(tǒng)總長度，最佳范圍可為0. 81 < ( Σ CT)/Td < 0. 93或0. 85 < ( Σ CT)/ Td < 0. 91。此外，當光學取像系統(tǒng)滿足2. OOmm < Td < 3. OOmm時，可有效控制各透鏡厚度及各透鏡間的距離，在維持良好的成像質(zhì)量下，達到光學取像系統(tǒng)小型化的目標，以搭載于輕薄可攜式電子裝置上，最佳范圍可為2. 20mm < Td < 2. 80mm。當SL/TTL接近1. 10時，可使光學取像系統(tǒng)的出射瞳(Exit Pupil)遠離成像面。光線將以接近垂直入射于成像面上，即產(chǎn)生像側(cè)的遠心(Telecentric)特性。當一電子感光元件配置于成像面時，可提高電子感光元件的感光能力，以減少暗角的產(chǎn)生。當SL/TTL接近0. 65時，可利于廣視場角的特性，且有助于對畸變(Distortion)及倍率色差(Chromatic Aberration of Magnification)的修正，同時可有效降低系統(tǒng)的敏感度。當光學取像系統(tǒng)滿足3.8 < |f/f4| + |f/f5| <5. 7時，可使得第四透鏡及第五透鏡分別具有最佳的屈折力，且不會產(chǎn)生過多高階像差。當光學取像系統(tǒng)滿足0. 1 < R10/f < 0. 5時，可使得系統(tǒng)主點更遠離成像面，進一步縮短系統(tǒng)的總長度。當光學取像系統(tǒng)滿足四< V1-V3 <45時，可有利于系統(tǒng)色差的修正。當光學取像系統(tǒng)滿足0. 70 < IR1A2I <2. 50 時，可有利于系統(tǒng)球差(Spherical Aberration)的補正。當光學取像系統(tǒng)滿足0. 20 < CT3/ CT4 < 0. 55時，第三透鏡及第四透鏡可分別具有最佳的厚度，有利于系統(tǒng)的組裝配置。當光學取像系統(tǒng)滿足0 < V1-(VfV3) < 25時，可有利于系統(tǒng)色差的修正。


圖IA為本發(fā)明的光學取像系統(tǒng)的第一實施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖IB為波長486. lnm、587. 6nm、656. 3nm的光線入射于圖IA所提供的光學取像系統(tǒng)的縱向球差曲線示意圖；圖IC為波長587. 6nm的光線入射于圖IA所提供的光學取像系統(tǒng)的像散場曲曲線示意圖；圖ID為波長587. 6nm的光線入射于圖IA所提供的光學取像系統(tǒng)的畸變曲線示意圖；圖2A為本發(fā)明的光學取像系統(tǒng)的第二實施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖2B為波長486. lnm、587. 6nm、656. 3nm的光線入射于圖2A所提供的光學取像系統(tǒng)的縱向球差曲線示意圖；圖2C為波長587. 6nm的光線入射于圖2A所提供的光學取像系統(tǒng)的像散場曲曲線示意圖；圖2D為波長587. 6nm的光線入射于圖2A所提供的光學取像系統(tǒng)的畸變曲線示意圖；圖3A為本發(fā)明的光學取像系統(tǒng)的第三實施例結(jié)構(gòu)示意圖;3B為波長486. lnm、587. 6nm、656. 3nm的光線入射于圖3A所提供的光學取像系
統(tǒng)的縱向球差曲線示意圖；圖3C為波長587. 6nm的光線入射于圖3A所提供的光學取像系統(tǒng)的像散場曲曲線示意圖；圖3D為波長587. 6nm的光線入射于圖3A所提供的光學取像系統(tǒng)的畸變曲線示意圖；圖4A為本發(fā)明的光學取像系統(tǒng)的第四實施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖4B為波長486. lnm、587. 6nm、656. 3nm的光線入射于圖4A所提供的光學取像系統(tǒng)的縱向球差曲線示意圖；圖4C為波長587. 6nm的光線入射于圖4A所提供的光學取像系統(tǒng)的像散場曲曲線示意圖；圖4D為波長587. 6nm的光線入射于圖4A所提供的光學取像系統(tǒng)的畸變曲線示意圖；圖5A為本發(fā)明的光學取像系統(tǒng)的第五實施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖5B為波長486. lnm、587. 6nm、656. 3nm的光線入射于圖5A所提供的光學取像系統(tǒng)的縱向球差曲線示意圖；圖5C為波長587. 6nm的光線入射于圖5A所提供的光學取像系統(tǒng)的像散場曲曲線示意圖；圖5D為波長587. 6nm的光線入射于圖5A所提供的光學取像系統(tǒng)的畸變曲線示意圖；圖6A為本發(fā)明的光學取像系統(tǒng)的第六實施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖6B為波長486. lnm、587. 6nm、656. 3nm的光線入射于圖6A所提供的光學取像系統(tǒng)的縱向球差曲線示意圖；圖6C為波長587. 6nm的光線入射于圖6A所提供的光學取像系統(tǒng)的像散場曲曲線示意圖；圖6D為波長587. 6nm的光線入射于圖6A所提供的光學取像系統(tǒng)的畸變曲線示意圖；圖7A為本發(fā)明的光學取像系統(tǒng)的第七實施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖7B為波長486. lnm、587. 6nm、656. 3nm的光線入射于圖7A所提供的光學取像系統(tǒng)的縱向球差曲線示意圖；圖7C為波長587. 6nm的光線入射于圖7A所提供的光學取像系統(tǒng)的像散場曲曲線示意圖；圖7D為波長587. 6nm的光線入射于圖7A所提供的光學取像系統(tǒng)的畸變曲線示意圖；圖8A為本發(fā)明的光學取像系統(tǒng)的第八實施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖8B為波長486. lnm、587. 6nm、656. 3nm的光線入射于圖8A所提供的光學取像系統(tǒng)的縱向球差曲線示意圖；圖8C為波長587. 6nm的光線入射于圖8A所提供的光學取像系統(tǒng)的像散場曲曲線示意9
圖8D為波長587. 6nm的光線入射于圖8A所提供的光學取像系統(tǒng)的畸變曲線示意圖。其中，附圖標記10，20，30，40，50，60，70，80 光學取像系統(tǒng)100，200，300，400，500，600，700，800光圈110,210,310,410,510,610,710,810第一透鏡111,211,311,411,511,611,711,811第一透鏡物側(cè)面112,212,312,412,512,612,712,812第一透鏡像側(cè)面120，220，320，420，520，620，720，820第二透鏡121,221,321,421,521,621,721,821第二透鏡物側(cè)面122，222，322，422，522，622，722，822第二透鏡像側(cè)面130，230，330，430，530，630，730，830第三透鏡131,231,331,431,531,631,731,831第三透鏡物側(cè)面132，232，332，432，532，632，732，832第三透鏡像側(cè)面140，240，340，440，540，640，740，840第四透鏡141，241，341，441，541，641，741，841第四透鏡物側(cè)面142，242，342，442，542，642，742，842第四透鏡像側(cè)面150，250，350，450，550，650，750，850第五透鏡151,251,351,451,551,651,751,851第五透鏡物側(cè)面152，252，352，452，552，652，752，852第五透鏡像側(cè)面153, 253, 353,453, 553,653, 753,853反曲點160, 260, 360,460, 560,660, 760,860紅外線濾光片170，270，370，470，570，670，770，870成像面
具體實施例方式以上關于本發(fā)明的內(nèi)容說明及以下的實施方式的說明用以示范及解釋本發(fā)明的精神及原理，并且提供本發(fā)明的專利申請范圍更進一步的解釋。根據(jù)本發(fā)明所提供的光學取像系統(tǒng)，先以圖IA作一舉例說明，以說明各實施例中具有相同的透鏡組成及配置關系，以及說明各實施例中具有相同的光學取像系統(tǒng)的公式， 而其它相異之處將于各實施例中詳細描述。以圖IA為例，光學取像系統(tǒng)10由光軸的物側(cè)至像側(cè)(如圖IA由左至右)依序包括有一第一透鏡110、一第二透鏡120、一第三透鏡130、一第四透鏡140及一第五透鏡150。此外，光學取像系統(tǒng)10另設置一光圈100及一成像面170，一電子感光元件(未繪示)可配置于成像面170上以提供光學取像系統(tǒng)10成像。第一透鏡110包括一第一透鏡物側(cè)面111及一第一透鏡像側(cè)面112。第一透鏡110 具有正屈折力，可提供光學取像系統(tǒng)10所需的部分屈折力，且縮短光學總長度。再者，第一透鏡物側(cè)面111為一凸面，可加強第一透鏡110的正屈折力，使系統(tǒng)總長度變得更短。第二透鏡120包括一第二透鏡物側(cè)面121及一第二透鏡像側(cè)面122。第三透鏡130包括一第三透鏡物側(cè)面131及一第三透鏡像側(cè)面132。且第三透鏡130具有負屈折力，可有效對光學取像系統(tǒng)10的像差進行補正，同時修正系統(tǒng)色差。再者， 第三透鏡像側(cè)面132為一凹面，可加強第三透鏡130的負屈折力，進而補正系統(tǒng)像差。第四透鏡140包括一第四透鏡物側(cè)面141及一第四透鏡像側(cè)面142。且第四透鏡 140具有正屈折力，可分配第一透鏡110的正屈折力，進而降低系統(tǒng)敏感度。此外，第四透鏡物側(cè)面141及第四透鏡像側(cè)面142至少其中之一為一非球面。再者，第四透鏡像側(cè)面142 為一凸面，可加強第四透鏡140的正屈折力，使光學總長度變得更短。第五透鏡150包括一第五透鏡物側(cè)面151及一第五透鏡像側(cè)面152。且第五透鏡 150具有負屈折力，與第四透鏡140形成望遠鏡頭，可縮短系統(tǒng)總長度，以維持系統(tǒng)小型化。 此外，第五透鏡物側(cè)面151及第五透鏡像側(cè)面152中至少其中之一為一非球面。再者，第五透鏡像側(cè)面152為一凹面，使系統(tǒng)主點及成像面170的距離變大，有利于縮短光學總長度， 以維持光學取像系統(tǒng)10的小型化。此外，第四透鏡140及第五透鏡150為塑料透鏡，可減少光學取像系統(tǒng)10的制作成本及重量，且有利于非球面透鏡的制作。根據(jù)本發(fā)明所提供的光學取像系統(tǒng)10可滿足以下公式(公式 1) :0· 77 < ( Σ CT)/Td < 0. 95其中，(Σ CT)為第一透鏡110、第二透鏡120、第三透鏡130、第四透鏡140及第五透鏡150于光軸上的厚度總和。也就是說，沿著光軸將第一透鏡物側(cè)面111至第一透鏡像側(cè)面112的距離、第二透鏡物側(cè)面121至第二透鏡像側(cè)面122的距離、第三透鏡物側(cè)面131 至第三透鏡像側(cè)面132的距離、第四透鏡物側(cè)面141至第四透鏡像側(cè)面142的距離以及第五透鏡物側(cè)面151至第五透鏡像側(cè)面152的距離相加合計。而Td則為第一透鏡物側(cè)面111 至第五透鏡像側(cè)面152于光軸上的距離。根據(jù)本發(fā)明所提供的光學取像系統(tǒng)10符合(公式1)所述范圍，可縮短光學總長度，以達到系統(tǒng)小型化。其中，符合上述(公式1)的最佳范圍可為0.81 < ( Σ CT)/Td < 0. 93 或 0. 85 < ( Σ CT) /Td < 0. 91。當光圈100的位置愈接近第三透鏡130時，一方面可利于廣視場角的特性，而有助于對畸變及倍率色差的修正，另一方面可有效降低系統(tǒng)敏感度。此時，光學取像系統(tǒng)10可滿足下列公式(公式 2) :0. 65 < SL/TTL < 1. 10其中，SL為光圈100至成像面170于光軸上的距離，TTL為第一透鏡物側(cè)面111至成像面170于光軸上的距離。此外，本發(fā)明所提供的光學取像系統(tǒng)10亦可滿足下列公式(公式 3) 2. OOmm < Td < 3. OOmm根據(jù)本發(fā)明所提供的光學取像系統(tǒng)10滿足(公式3)時，有利于維持光學取像系統(tǒng)10的小型化，以搭載于輕薄可攜式電子裝置上。其中，上述(公式3)的最佳范圍可為 2. 20mm < Td < 2. 80mm。再一方面，根據(jù)本發(fā)明所提供的光學取像系統(tǒng)10另可至少滿足下列公式其中之(公式4) 3.8 < f/f41 +1 f/f5 <5.7(公式 5) :0. 1 < R1(l/f < 0. 5(公式 6) :29 < V1-V3 < 45
(公式 7) :0. 70 < I VR21 < 2. 50(公式 8) 0. 20 < CT3/CT4 < 0. 55(公式 9) 0 < V(VV3) < 25其中，f為光學取像系統(tǒng)10的整體焦距，f4為第四透鏡140的焦距，f5為第五透鏡 150的焦距，R10為第五透鏡像側(cè)面152的曲率半徑，V1為第一透鏡110的色散系數(shù)(Abbe number)，V2為第二透鏡120的色散系數(shù)，V3為第三透鏡130的色散系數(shù)。R1為第一透鏡物側(cè)面111的曲率半徑，R2為第一透鏡像側(cè)面112的曲率半徑，CT3為第三透鏡130的厚度， CT4為第四透鏡的厚度。根據(jù)本發(fā)明所提供的光學取像系統(tǒng)10滿足(公式4)時，使得第四透鏡140及第五透鏡150分別具有最佳的屈折力，且不會產(chǎn)生過多高階像差。根據(jù)本發(fā)明所提供的光學取像系統(tǒng)10滿足(公式5)時，使得系統(tǒng)主點更遠離成像面170，進一步縮短系統(tǒng)的總長度。 根據(jù)本發(fā)明所提供的光學取像系統(tǒng)10滿足(公式6)時，有利于系統(tǒng)色差的修正。根據(jù)本發(fā)明所提供的光學取像系統(tǒng)10滿足(公式7)時，有利于系統(tǒng)球差(Spherical Aberration) 的補正。根據(jù)本發(fā)明所提供的光學取像系統(tǒng)10滿足(公式8)時，第三透鏡130及第四透鏡140分別具有最佳的厚度，有利于系統(tǒng)的組裝配置。根據(jù)本發(fā)明所提供的光學取像系統(tǒng) 10滿足(公式9)時，有利于系統(tǒng)色差的修正。本發(fā)明所提供的光學取像系統(tǒng)10中，所有透鏡(即第一透鏡110、第二透鏡120、 第三透鏡130、第四透鏡140與第五透鏡150)的材質(zhì)可為玻璃或塑料，若透鏡的材質(zhì)為玻璃，則可以增加光學取像系統(tǒng)10屈折力配置的自由度，若透鏡材質(zhì)為塑料，則可以有效降低生產(chǎn)成本。此外，透鏡表面可為非球面，非球面可以容易制作成球面以外的形狀，獲得較多的控制變量，用以消減像差，且可以有效降低光學取像系統(tǒng)10的總長度。本發(fā)明所提供的光學取像系統(tǒng)10中，若透鏡表面為凸面，則表示透鏡表面于近軸處為凸面；若透鏡表面為凹面，則表示透鏡表面于近軸處為凹面。此外，應使用需求可在光學取像系統(tǒng)10中插入至少一光欄(未繪示)，以排除雜散光并提高成像質(zhì)量。根據(jù)本發(fā)明所提供的光學取像系統(tǒng)10，將以下述各實施例進一步描述具體方案。 其中，各實施例中參數(shù)的定義如下Jno為光學取像系統(tǒng)的光圈值，HFOV為光學取像系統(tǒng)中最大視角的一半。此外，各實施例中所描述的非球面可利用但不限于下列非球面方程式 (公式ASP)表示X(Y)=(Y2/R)/(l+sqrt(l-(l+k)*(Y/R)2))+ X (^0 * iX')
i其中，X為非球面上距離光軸為Y的點，Y為非球面曲線上的點及光軸的距離，k為錐面系數(shù)，Ai為第i階非球面系數(shù)，在各實施例中i可為但不限于4、6、8、10、12、14?！吹谝粚嵤├嫡垍⒄請DIA所示，為光學取像系統(tǒng)的第一實施例結(jié)構(gòu)示意圖。光學取像系統(tǒng)10由物側(cè)至像側(cè)(亦即沿著圖IA的左側(cè)至右側(cè))依序包括有一第一透鏡110、一第二透鏡120、 一光圈100、一第三透鏡130、一第四透鏡140、一第五透鏡150、一紅外線濾光片160及一成像面170。在本實施例中，光學取像系統(tǒng)10所接受光線的波長以587. 6納米(nanometer，nm) 為例，然而光學取像系統(tǒng)10所接受光線的波長可根據(jù)實際需求進行調(diào)整，并不以上述波長
12數(shù)值為限。此外，第四透鏡140及第五透鏡150皆為非球面透鏡，且可符合但不限于上述(公
式ASP)的非球面，關于各個非球面的參數(shù)請參照下列「表1-1」
權(quán)利要求
1.一種光學取像系統(tǒng)，其特征在于，由一光軸的物側(cè)至像側(cè)依序包括 一具正屈折力的第一透鏡，包括一第一透鏡物側(cè)面；一第二透鏡； 一第三透鏡；一具正屈折力的第四透鏡，包括一第四透鏡物側(cè)面與一第四透鏡像側(cè)面，該第四透鏡物側(cè)面及該第四透鏡像側(cè)面至少其中之一為一非球面；以及一具負屈折力的第五透鏡，包括一第五透鏡物側(cè)面與一第五透鏡像側(cè)面，該第五透鏡像側(cè)面為一凹面，且該第五透鏡物側(cè)面及該第五透鏡像側(cè)面至少其中之一為一非球面；其中，于該光軸上，所有具屈折力的透鏡的厚度總和為(Σ CT)，該第一透鏡物側(cè)面至該第五透鏡像側(cè)面具有一距離Td，且滿足以下公式 0. 77 < ( Σ CT) /Td < 0. 95。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學取像系統(tǒng)，其特征在于，該第四透鏡像側(cè)面為一凸面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學取像系統(tǒng)，其特征在于，該第三透鏡具有負屈折力，該第三透鏡包括一第三透鏡像側(cè)面，該第三透鏡像側(cè)面為一凹面。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學取像系統(tǒng)，其特征在于，該第五透鏡為一塑料透鏡，該第五透鏡像側(cè)面上包含至少一反曲點。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光學取像系統(tǒng)，其特征在于，該第一透鏡物側(cè)面為一凸面。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光學取像系統(tǒng)，其特征在于，還包括 一光圈；以及一成像面；其中，于該光軸上，該光圈至該成像面具有一距離SL，該第一透鏡物側(cè)面至該成像面具有一距離TTL，且滿足下列公式 0. 65 < SL/TTL < 1. 10。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光學取像系統(tǒng)，其特征在于，該光學取像系統(tǒng)具有一焦距f， 該第四透鏡具有一焦距f4，該第五透鏡具有一焦距f5，且滿足下列公式`3. 8 < f/f41 +1 f/f5 < 5. 7。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光學取像系統(tǒng)，其特征在于，該光學取像系統(tǒng)具有一焦距f， 該第五透鏡像側(cè)面具有一曲率半徑Rltl，且滿足下列公式`0. 1 < R10/f < 0. 5。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光學取像系統(tǒng)，其特征在于，該第一透鏡具有一色散系數(shù)V1, 該第三透鏡具有一色散系數(shù)V3，且滿足下列公式`29 < V1-V3 < 45。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光學取像系統(tǒng)，其特征在于，該第一透鏡還包括一第一透鏡像側(cè)面，該第一透鏡物側(cè)面具有一曲率半徑隊，該第一透鏡像側(cè)面具有一曲率半徑民，且滿足下列公式`ο. 70 < Ir1A2I < 2.50。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學取像系統(tǒng)，其特征在于，于該光軸上，該第三透鏡具有一厚度CT3，該第四透鏡具有一厚度CT4，且滿足下列公式`0. 20 < CVCT4 < 0. 55。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學取像系統(tǒng)，其特征在于，該第一透鏡具有一色散系數(shù) V1,該第二透鏡具有一色散系數(shù)v2，該第三透鏡具有一色散系數(shù)V3,且滿足下列公式.0 < V1-(VV3) < 25。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學取像系統(tǒng)，其特征在于，該第一透鏡物側(cè)面至該第五透鏡像側(cè)面具有一距離Td，且滿足以下公式.2. OOmm < Td < 3. 00mm。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的光學取像系統(tǒng)，其特征在于，該第一透鏡物側(cè)面至該第五透鏡像側(cè)面具有一距離Td，滿足下列公式.2. 20mm < Td < 2. 80mm。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學取像系統(tǒng)，其特征在于，于該光軸上，所有具屈折力的透鏡的厚度總和為(Σ CT)，該第一透鏡物側(cè)面至該第五透鏡像側(cè)面具有一距離Td，滿足下列公式.0. 81 < ( Σ CT) /Td < 0. 93。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光學取像系統(tǒng)，其特征在于，于該光軸上，所有具屈折力的透鏡的厚度總和為(Σ CT)，該第一透鏡物側(cè)面至該第五透鏡像側(cè)面具有一距離Td，滿足下列公式.0. 85 < ( Σ CT) /Td < 0. 91。
17.一種光學取像系統(tǒng)，其特征在于，沿著一光軸的物側(cè)至像側(cè)依序包括一具正屈折力的第一透鏡，包括一第一透鏡物側(cè)面；一第二透鏡；一第三透鏡；一具正屈折力的第四透鏡，為一塑料透鏡，該第四透鏡包括一第四透鏡物側(cè)面與一第四透鏡像側(cè)面，該第四透鏡像側(cè)面為一凸面，該第四透鏡物側(cè)面及該第四透鏡像側(cè)面至少其中之一為一非球面；以及一具負屈折力的第五透鏡，為一塑料透鏡，該第五透鏡包括一第五透鏡物側(cè)面與一第五透鏡像側(cè)面，該第五透鏡像側(cè)面為一凹面，該第五透鏡物側(cè)面及該第五透鏡像側(cè)面至少其中之一為一非球面；其中，還包括一光圈及一成像面，于該光軸上，該光圈至該成像面具有一距離SL，該第一透鏡物側(cè)面至該成像面具有一距離TTL，該第一透鏡物側(cè)面至該第五透鏡像側(cè)面具有一距離Td，且滿足以下公式.0. 65 < SL/TTL < 1. 10 ；以及.2.OOmm < Td < 3. 00mm。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的光學取像系統(tǒng)，其特征在于，該第五透鏡像側(cè)面包含至少一反曲點。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的光學取像系統(tǒng)，其特征在于，該第三透鏡具有負屈折力，該第三透鏡包括一第三透鏡像側(cè)面，該第三透鏡像側(cè)面為一凹面。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的光學取像系統(tǒng)，其特征在于，該光學取像系統(tǒng)具有一焦距 f，該第四透鏡具有一焦距f4，該第五透鏡具有一焦距f5，且滿足下列公式.3.8 < f/f41 +1 f/f5 < 5. 7。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的光學取像系統(tǒng)，其特征在于，該光學取像系統(tǒng)具有一焦距 f，該第五透鏡像側(cè)面具有一曲率半徑I 1Q，且滿足下列公式0. 1 < R10/f < 0. 5。
22.根據(jù)權(quán)利要求18所述的光學取像系統(tǒng)，其特征在于，該第一透鏡具有一色散系數(shù) V1,該第三透鏡具有一色散系數(shù)V3,且滿足下列公式29 < V1 — V3 < 45。
23.根據(jù)權(quán)利要求18所述的光學取像系統(tǒng)，其特征在于，該第一透鏡具有一色散系數(shù) V1,該第二透鏡具有一色散系數(shù)v2，該第三透鏡具有一色散系數(shù)V3,且滿足下列公式0 < V1-(VV3) < 25。
24.根據(jù)權(quán)利要求18所述的光學取像系統(tǒng)，其特征在于，該第一透鏡還包括一第一透鏡像側(cè)面，該第一透鏡物側(cè)面具有一曲率半徑隊，該第一透鏡像側(cè)面具有一曲率半徑R2，且滿足下列公式ο. 70 < Ir1A2I < 2.50。
25.根據(jù)權(quán)利要求18所述的光學取像系統(tǒng)，其特征在于，于該光軸上，該第三透鏡具有一厚度CT3，該第四透鏡具有一厚度CT4，且滿足下列公式0. 20 < CVCT4 < 0. 55。
26.根據(jù)權(quán)利要求18所述的光學取像系統(tǒng)，其特征在于，該第一透鏡物側(cè)面至該第五透鏡像側(cè)面具有一距離Td，滿足下列公式2. 20mm < Td < 2. 80mm。
27.根據(jù)權(quán)利要求18所述的光學取像系統(tǒng)，其特征在于，于該光軸上，所有具有屈折力的透鏡的厚度總和為(Σ CT)，該第一透鏡物側(cè)面至該第五透鏡像側(cè)面具有一距離Td，且滿足以下公式0. 81 < ( Σ CT) /Td < 0. 93。
28.根據(jù)權(quán)利要求18所述的光學取像系統(tǒng)，其特征在于，于該光軸上，所有具有屈折力的透鏡的厚度總和為(ECT)，該第一透鏡物側(cè)面至該第五透鏡像側(cè)面具有一距離Td，滿足下列公式.0. 85 < ( Σ CT) /Td < 0. 91。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種光學取像系統(tǒng)，由光軸的物側(cè)至像側(cè)依序包括有一具正屈折力的第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡、一具正屈折力的第四透鏡及一具負屈折力的第五透鏡。并且第四透鏡包含至少一非球面，而第五透鏡包含至少一非球面，并使第五透鏡的像側(cè)面為凹面。通過調(diào)整上述所有透鏡于光軸上的厚度總和，以及第一透鏡的物側(cè)面至第五透鏡的像側(cè)面于光軸上的距離，可有效縮短光學取像系統(tǒng)的總長度、降低敏感度及獲得更高的分辨率。
文檔編號G02B13/06GK102478704SQ20111003545
公開日2012年5月30日 申請日期2011年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月19日
發(fā)明者蔡宗翰, 陳俊杉, 黃歆璇 申請人:大立光電股份有限公司