[发明专利]取像用光学系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种取像用光学系统；特别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。

背景技术

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)、网络相机(Web camera)、移动电话镜头(mobile phone 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TWM313246、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。美国专利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，本发明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。

发明内容

本发明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＜D_R1S/D_R1R4＜1.2                      (2)

其中，R₃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，D_R1S为在光轴上，第一透镜物侧光学面至光圈的距离，D_R1R4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。