取像用光学系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种取像用光学系统，其由物侧至像侧依次包括沿着光轴排列的：正屈折力的第一透镜，其第一透镜物侧光学面为凸面；具有负屈折力的第二透镜，其第二透镜物侧光学面为凹面、第二透镜像侧光学面为凸面；具有屈折力的第三透镜；具有屈折力的第四透镜，其第四透镜像侧光学面为凹面，其第四透镜物侧光学面与像侧光学面中至少一面为非球面；具有屈折力的第五透镜，其第五透镜像侧光学面为凹面，其第五透镜物侧光学面与像侧光学面至少一面为非球面，并可设置有至少一个反曲点；可包括光圈与设置于成像面处的影像感测组件，以供被摄物成像；该取像用光学系统满足特定的条件。藉此，本实用新型专利技术除具有良好的像差修正，并可减小光学镜头组总长，以应用于相机、手机相机等良好摄像目的的使用需求。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种取像用光学系统；特别是提供一种由五个透镜构成全长短且低成本的光学镜头组，以应用于电子产品上。
技术介绍
藉由科技的进步，现在的电子产品发展的趋势主要为朝小型化，例如数字相机 (Digital Still Camera) > N^ffil/l (Web camera) ^^ ] !! (mobilephone camera) 等，使用者除需要较小型且低成本的光学镜头组外，同时也希望能达到具有良好的像差修正能力，具高分辨率、高成像质量的光学镜头组。在小型电子产品的取像用光学系统，公知的有二镜片式、三镜片式、四镜片式及五镜片式以上的不同设计，然而以成像质量考虑，四镜片式及五镜片式光学镜头组在像差修正、光学传递函数MTF (modulation transfer function)性能上较具优势；其中，又以五镜片式相较四镜片式的分辨率更高，适用于高质量、高像素(Pixel)要求的电子产品。在各种小型化的五镜片式固定焦距的取像用光学系统设计中，公知技术以不同的正或负屈光度组合；如日本专利公开号JP2003-131136、JP2005-015521，系采用二组迭合 (cemented doublet)的透镜，以缩短光学系统的全长；日本专利公开号JP2003-185917、 JP2006-293042、美国公开号US2004/0196571、US2003/0117722、台湾专利TW M313781、系采用一组迭合的透镜，已达到广角的目的；日本专利公开号JP2003-161879，则使用屈折力相异的第四镜片与第五镜片，以构成光学系统，但其全长过长，不适合小型电子设备使用。在小型数字相机、网络相机、移动电话镜头等产品，其光学镜头组要求小型化、焦距短、像差调整良好；在五镜片式的各种不同设计的固定焦距取像光学系统中，其中以屈折力相异的第四镜片与第五镜片且具有反曲点的第四镜片或第五镜片，较能符合像差修正良好且全长不致于过长的设计要求,如台湾专利TWM313M6、TW201038966、TW201022714、 TWM332199 ；美国专利US7，710，665等，可趋向于良好的像差修正，但在光学系统全长仍难符合小型电子设备使用。美国专禾U US7, 826，151、US2010/0254029、US2010/0253829等分别使用具有反曲点的第四透镜与第五透镜以朝向更短的全长为设计。这些公知的技术中， 采用具有反曲点的第四透镜与第五透镜以修正像差或成像歪曲，但在第三透镜与第四透镜间则必须付出较长的间距，不利于更短的全长为设计。为此，本技术提出更实用性的设计，在缩短光学镜头组同时，利用五个透镜的屈折力、凸面与凹面的组合，除有效缩短光学镜头组的总长度外，可进一步提高成像质量，以应用于小型的电子产品上。
技术实现思路
本技术主要目的之一为提供一种取像用光学系统，沿着光轴排列由物侧至像侧依次包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜及第五透镜；其中，第一透镜具有正屈折力，其第一透镜物侧光学面为凸面；其中，第二透镜具有负屈折力，其第二透镜物侧光学面为凹面、第二透镜像侧光学面为凸面；其中，第三透镜具有屈折力；其中，第四透镜具有屈折力，其第四透镜像侧光学面为凹面，其第四透镜物侧光学面与其第四透镜像侧光学面，至少有一光学面为非球面；其中，第五透镜具有屈折力，其第五透镜像侧光学面为凹面， 其第五透镜物侧光学面与其第五透镜像侧光学面，至少有一光学面为非球面，该第五透镜两侧光学面至少有一光学面设置有至少一个反曲点；取像用光学系统还可包含光圈；为将被摄物形成影像，可设置影像感测组件，影像感测组件设置于该第一透镜、该第二透镜、该第三透镜、该第四透镜及该第五透镜组合后的成像面的位置上；该取像用光学系统满足下列关系式-4. 5< (R3+R4) / (R3-R4) <"1.0；(1)0. 25 < DE1S/DE1E4 < 1. 2(2)其中，民为第二透镜物侧光学面的曲率半径，R4为该第二透镜像侧光学面的曲率半径，Deis为在光轴上，第一透镜物侧光学面至光圈的距离，Deie4为在光轴上，第一透镜物侧光学面至第二透镜像侧光学面的距离。另一方面，提供一种取像用光学系统，如上所述，在成像面处另设置影像感测组件供被摄物形成影像，除满足式(1)、式( 外，进一步满足下列关系式TTL/ImgH < 2. 0(3)其中，TTL为光轴上，第一透镜物侧光学面至成像面在光轴上的距离，另于该成像面设置影像感测组件，ImgH为该影像感测组件的有效感测区域的对角线长的一半。再一方面，提供一种取像用光学系统，沿着光轴排列由物侧至像侧依次包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜及第五透镜；其中，第一透镜具有正屈折力，其第一透镜物侧光学面为凸面；其中，第二透镜具有负屈折力，其第二透镜物侧光学面为凹面、第二透镜像侧光学面为凸面；其中，第三透镜具有正屈折力，其第三透镜物侧光学面为凹面、第三透镜像侧光学面为凸面；其中，第四透镜具有负屈折力，为塑料材料所制成，其第四透镜像侧光学面为凹面，其第四透镜物侧光学面与其第四透镜像侧光学面中至少有一光学面为非球面，其第四透镜像侧光学面与该第四透镜物侧光学面至少有一光学面设置有至少一个反曲点；其中，第五透镜具有屈折力，为塑料材料所制成，其第五透镜物侧光学面为凸面，第五透镜像侧光学面为凹面，其第五透镜物侧光学面与其第五透镜像侧光学面，至少有一光学面为非球面，该第五透镜物侧光学面与该第五透镜像侧光学面至少有一光学面设置有至少一个反曲点；取像用光学系统另可包含光圈；为使被摄物形成影像，可设置影像感测组件，影像感测组件设置于该第一透镜、该第二透镜、该第三透镜、该第四透镜及该第五透镜组合后的成像面的位置上；对于不同的应用目的，除满足式(1)、(2)及(3)关系式外，进一步可分别满足下列关系式之一或其组合-4.5< (R3+R4)/(R3_R4) <-1.0，或(1)较佳地-3.0 < (R3+R4) / (R3-R4) < -1.0 ；(4)28 < V1-V2 < 45 ；(5)R2-R31/f > 1. 0 ；(6)0. 35 < R/f < 0. 50 ；(7)1. 20 < I f/f31 +1 f/f41 +1 f/f51 < 2. 70(8) 其中，该第二透镜物侧光学面的曲率半径为民，该第二透镜像侧光学面的曲率半径为R4 ；该第一透镜的色散系数为V1，该第二透镜的色散系数为V2 ；该第一透镜物侧光学面的曲率半径为R1 ；该第一透镜像侧光学面的曲率半径为& ；该第二透镜物侧光学面的曲率半径为民；该取像用光学系统的焦距为f ；该第三透镜的焦距为f3 ；该第四透镜的焦距为 f4 ；该第五透镜的焦距为f5。又一方面，提供一种取像用光学系统，沿着光轴排列由物侧至像侧依次包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜及第五透镜；其中，第一透镜具有正屈折力，其第一透镜物侧光学面为凸面；其中，第二透镜具有负屈折力，其第二透镜物侧光学面为凹面、第二透镜像侧光学面为凸面；其中，第三透镜具有正屈折力，其第三透镜物侧光学本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种取像用光学系统，其特征在于：所述取像用光学系统由物侧至像侧依次包括沿着光轴排列的：具有正屈折力的第一透镜，第一透镜的第一透镜物侧光学面为凸面；具有负屈折力的第二透镜，第二透镜的第二透镜物侧光学面为凹面、第二透镜的第二透镜像侧光学面为凸面；具有屈折力的第三透镜；具有屈折力的第四透镜，第四透镜的第四透镜像侧光学面为凹面，第四透镜的第四透镜物侧光学面与第四透镜像侧光学面中至少有一光学面为非球面；具有屈折力的第五透镜，第五透镜的第五透镜像侧光学面为凹面，第五透镜的第五透镜物侧光学面与第五透镜像侧光学面中至少有一光学面为非球面，且该第五透镜物侧光学面与该第五透镜像侧光学面中至少有一光学面设置有至少一个反曲点；该取像用光学系统还设置有光圈；其中，该第二透镜物侧光学面的曲率半径为Ｒ３，该第二透镜像侧光学面的曲率半径为Ｒ４，该第一透镜物侧光学面至该光圈在光轴上的距离为ＤＲ１Ｓ，该第一透镜物侧光学面至该第二透镜像侧光学面在光轴上的距离为ＤＲ１Ｒ４，满足下列关系式：－４．５＜（Ｒ３＋Ｒ４）／（Ｒ３－Ｒ４）＜－１．００．２５＜ＤＲ１Ｓ／ＤＲ１Ｒ４＜１．２０。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：蔡宗翰，
申请(专利权)人：大立光电股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：71