TWM482749U - 攝影透鏡以及具備攝影透鏡的攝影裝置 - Google Patents

Description

攝影透鏡以及具備攝影透鏡的攝影裝置

本創作是關於在攝影元件(諸如，電荷耦合元件(charge coupled device,CCD)及互補金屬氧化物半導體(complementary metal oxide semiconductor,CMOS))上形成主體的光學影像的定焦攝影透鏡，以及攝影裝置(諸如，數位相機、具有相機的蜂巢式電話、行動資訊終端機(個人數位助理(Personal Digital Assistance,PDA))、智慧型電話、平板型終端機以及行動遊戲機)，攝影透鏡安裝於所述攝影裝置上以進行拍攝。

隨著個人電腦在家庭中變得普遍，能夠將關於所拍攝的場景、人物及其類似者的影像資訊輸入至個人電腦中的數位相機已快速地普及。此外，安裝有用於輸入影像的相機模組的蜂巢式電話、智慧型電話或平板型終端機已增加。具有攝影功能的此裝置使用攝影元件，諸如，CCD及CMOS。最近，因為攝影元件已被微型化，所以亦需要將攝影裝置及安裝於其上的攝影透鏡的整體微型化。此外，因為包含於攝影元件中的像素的數目亦已增大， 所以需要增強攝影透鏡的解析度及效能。舉例而言，需要對應於5百萬像素或5百萬像素以上的高解析度的效能且較佳對應於8百萬像素或8百萬像素以上的高解析度的效能。

為了滿足此等需要，可考慮由五個或六個透鏡(所述透鏡為相對大量的透鏡)構成攝影透鏡。舉例而言，中國實用新型第201903684號(專利文件1)及第202141850號(專利文件2)提出由五個透鏡構成的攝影透鏡。專利文件1及2中所揭露的攝影透鏡按自物件側起的次序實質上由五個透鏡組成：第一透鏡，具有正折射能力；第二透鏡，具有負折射能力；第三透鏡，具有負折射能力；第四透鏡，具有正折射能力；以及第五透鏡，具有負折射能力。

特定言之，針對厚度已減小的裝置(諸如，蜂巢式電話、智慧型電話或平板型終端機)中所使用的攝影透鏡，愈來愈多需要減小透鏡的總長度。因此，有必要使專利文件1及2中所揭露的攝影透鏡的總長度進一步減小。

鑒於上述情形，已進行本創作，且本創作的目標為提供一種攝影透鏡，所述攝影透鏡能夠在達成攝影透鏡的總長度的減小的同時在中心視角至周邊視角的範圍中達成高攝影效能。本創作的另一目標為提供一種攝影裝置，所述攝影裝置能夠經由安裝於攝影裝置上的攝影透鏡而獲得具有高解析度的拍攝影像。

本創作的攝影透鏡為按自物件側起的次序實質上由五個透鏡組成的攝影透鏡：第一透鏡，具有正折射能力且具有凹向影像側的彎月面形狀；第二透鏡，具有負折射能力且具有凹向所述影像側的彎月面形狀；第三透鏡，具有雙凹形狀；第四透鏡，具有正折射能力且具有凸向所述影像側的彎月面形狀；以及第五透鏡，具有雙凹形狀且具有在影像側表面上具有至少一個極值點的非球面形狀，其中滿足了以下條件式(1)：-2.127<f/f5<0 (1)，其中f是整個系統的焦距，且f5是所述第五透鏡的焦距。

根據本創作的攝影透鏡，在整體由五個透鏡構成的攝影透鏡中，所述第一透鏡至所述第五透鏡中的每一透鏡部件的組態被最佳化。因此，可達成在使總長度減小的同時具有高解析度效能的透鏡系統。

在本創作的攝影透鏡中，表達「實質上由五個透鏡組成」意謂，本創作的攝影透鏡不僅可包含所述五個透鏡，而且可包含實質上不具有折射能力的透鏡、並非透鏡的光學部件(諸如，光闌及防護玻璃)、機械零件(諸如，透鏡凸緣、透鏡鏡筒、攝影元件及抖動模糊校正機構)及其類似者。當透鏡包含非球面表面時，認為透鏡的表面形狀及折射能力的參考符號處於近軸區中。

在本創作的攝影透鏡中，藉由使用並滿足以下所要組態，可使攝影透鏡的光學效能更佳。

在本創作的攝影透鏡中，希望所述第三透鏡的影像側表 面具有非球面形狀，而所述非球面形狀具有至少一個極值點，所述第三透鏡的所述影像側表面與具有最大視角的主光線之間的相交點定位於所述第三透鏡的所述影像側表面與光軸之間的相交點的物件側上，且所述第三透鏡的物件側表面與具有所述最大視角的所述主光線之間的相交點定位於所述第三透鏡的所述物件側表面與所述光軸之間的相交點的物件側上。

希望本創作的攝影透鏡更包含安置於所述第二透鏡的物件側表面的物件側上的孔徑光闌。

希望本創作的攝影透鏡滿足以下條件式(1-1)至(3)中的任一者。應注意，作為理想模式，可滿足條件式(1-1)至(3)中的任一者，或可滿足前述表達式的任意組合。

-2.06<f/f5<-0.56 (1-1)

-2.01<f/f5<-1.12 (1-2)

0<f/f4<3 (2)

0.7<f/f4<2.5 (2-1)

1.4<f/f4<2.1 (2-2)

| f2 |<| f3 | (3)

此處，f是整個系統的焦距，f2是所述第二透鏡的焦距，f3是所述第三透鏡的焦距，f4是所述第四透鏡的焦距，且 f5是所述第五透鏡的焦距。

本創作的攝影裝置包含本創作的攝影透鏡。

根據本創作的攝影透鏡，在整體由五個透鏡構成的攝影透鏡中，每一透鏡部件的組態被最佳化，且特定言之，所述第五透鏡的形狀適當地形成。因此，可達成一種透鏡系統，所述透鏡系統在達成透鏡系統的總長度減小的同時在中心視角至周邊視角的範圍中具有高解析度效能。

此外，根據本創作的攝影裝置，輸出了由具有高攝影效能的本創作的攝影透鏡形成的光學影像的攝影信號。因此，可獲得具有高解析度的拍攝影像。

1‧‧‧攝影裝置

2‧‧‧軸上光線

3‧‧‧最大視角處的光線

100‧‧‧攝影元件

501‧‧‧攝影裝置

541‧‧‧攝影機單元

CG‧‧‧光學構件

D1^~ D13‧‧‧軸上表面間隔

L‧‧‧攝影透鏡

L1‧‧‧第一透鏡

L2‧‧‧第二透鏡

L3‧‧‧第三透鏡

L4‧‧‧第四透鏡

L5‧‧‧第五透鏡

R1^~ R13‧‧‧曲率半徑

R14‧‧‧影像平面

St‧‧‧孔徑光闌

Z1‧‧‧光軸

圖1為說明根據本創作的實施例且對應於實例1的攝影透鏡的第一組態實例的透鏡橫截面圖。

圖2為說明根據本創作的實施例且對應於實例2的攝影透鏡的第二組態實例的透鏡橫截面圖。

圖3為說明根據本創作的實施例且對應於實例3的攝影透鏡的第三組態實例的透鏡橫截面圖。

圖4為說明根據本創作的實施例且對應於實例4的攝影透鏡的第四組態實例的透鏡橫截面圖。

圖5為說明根據本創作的實例1的攝影透鏡的各種像差的像 差圖，其中A部分展示球面像差，B部分展示像散(場曲率)，C部分展示失真，且D部分展示橫向色像差。

圖6為說明根據本創作的實例2的攝影透鏡的各種像差的像差圖，其中A部分展示球面像差，B部分展示像散(場曲率)，C部分展示失真，且D部分展示橫向色像差。

圖7為說明根據本創作的實例3的攝影透鏡的各種像差的像差圖，其中A部分展示球面像差，B部分展示像散(場曲率)，C部分展示失真，且D部分展示橫向色像差。

圖8為說明根據本創作的實例4的攝影透鏡的各種像差的像差圖，其中A部分展示球面像差，B部分展示像散(場曲率)，C部分展示失真，且D部分展示橫向色像差。

圖9為說明攝影裝置的圖式，所述攝影裝置為包含根據本創作的攝影透鏡的蜂巢式電話終端機。

圖10為說明攝影裝置的圖式，所述攝影裝置為包含根據本創作的攝影透鏡的智慧型電話。

在下文中，將參看附圖來詳細描述本創作的實施例。

圖1展示根據本創作的第一實施例的攝影透鏡的第一組態實例。所述組態實例對應於稍後將描述的第一數值實例(表1及表2)的透鏡組態。同樣地，圖2至圖4展示對應於根據稍後將描述的第二至第四實施例的攝影透鏡的第二至第四組態實例的橫 截面。第二至第四組態實例對應於稍後將描述的第二至第四數值實例(表3至表8)的透鏡組態。在圖1至圖4中，參考符號Ri表示第i表面的曲率半徑，其中數字i為隨著接近影像側(攝影側)而順序地增大的順序數，其中最接近物件側的透鏡部件的表面被視為第一表面。參考符號Di表示光軸Z1上第i表面與第(i+1)表面之間的軸上表面間隔。因為各別組態實例在組態上基本類似，所以將基於圖1所示的攝影透鏡的第一組態實例給出以下描述，且亦將視需要描述圖2至圖4所示的組態實例。此外，圖1至圖4亦展示來自無限遠處的物件點的軸上光線2及最大視角處的光線3的光學路徑。

根據本創作的實施例的攝影透鏡L適合用於使用諸如CCD及CMOS的攝影元件的各種攝影裝置中。具體言之，攝影透鏡L適合用於相對小尺寸的行動終端機裝置(例如，數位相機、具有相機的蜂巢式電話、智慧型電話、平板型終端機以及PDA)中。此攝影透鏡L沿著光軸Z1以自物件側起的次序包含第一透鏡L1、第二透鏡L2、第三透鏡L3、第四透鏡L4以及第五透鏡L5。

圖9為說明蜂巢式電話終端機的示意圖，所述蜂巢式電話終端機為根據本創作的實施例的攝影裝置1。根據本創作的實施例的攝影裝置1包含根據本實施例的攝影透鏡L及諸如CCD的攝影元件100(參看圖1)，攝影元件輸出基於由攝影透鏡L形成的光學影像的攝影信號。攝影元件100安置於攝影透鏡L的影像形成表面(影像平面R14)處。

圖10為說明智慧型電話的示意圖，所述智慧型電話為根據本創作的實施例的攝影裝置501。根據本創作的實施例的攝影裝置501包含相機單元541，相機單元541包含根據本實施例的攝影透鏡L及諸如CCD的攝影元件100(參看圖1)，攝影元件100輸出基於由攝影透鏡L形成的光學影像的攝影信號。攝影元件100安置於攝影透鏡L的影像形成表面(影像平面R14)處。

各種光學構件CG可基於安裝有攝影透鏡的相機的組態而安置於第五透鏡L5與攝影元件100之間。舉例而言，可安置平板形光學構件，諸如，用於保護攝影表面的防護玻璃及紅外線截止濾光片。在此狀況下，可使用(例如)已塗覆具有濾光片(諸如，紅外線截止濾光片及ND濾光片)的效應的塗層的平板形防護玻璃或具有相同效應的材料作為光學構件CG。

或者，可藉由將塗層塗覆至第五透鏡L5或其類似者而不使用光學構件CG來將類似於光學構件CG的效應賦予第五透鏡L5或其類似者。藉此，可減小組件的數目，且減小總長度。

此外，希望攝影透鏡L包含安置於第二透鏡L2的物件側表面的物件側上的孔徑光闌St。因為孔徑光闌St是以此方式安置於第二透鏡L2的物件側表面的物件側上(具體言之，在攝影區域的周邊部分中)，所以可防止穿過光學系統且入射至攝影表面(攝影元件)上的光線的入射角變大。為了進一步增強此效應，較希望孔徑光闌St安置於第一透鏡L的物件側表面的物件側上。此處，表達「安置於第二透鏡L2的物件側表面的物件側上」意謂孔 徑光闌在光軸方向上的位置與軸上邊緣光線與第二透鏡L2的物件側表面之間的相交點相同或位於所述相交點的物件側上。同樣地，表達「安置於第一透鏡L1的物件側表面的物件側上」意謂孔徑光闌在光軸方向上的位置與軸上邊緣光線與第一透鏡L1的物件側表面之間的相交點相同或位於所述相交點的物件側上。

此外，當孔徑光闌St在光軸上安置於第一透鏡L1的物件側表面的物件側上時，希望孔徑光闌St安置於第一透鏡L1的表面的頂點的影像側上。當孔徑光闌St以此方式安置於第一透鏡L1的表面的頂點的影像側上時，可減小包含孔徑光闌St的攝影透鏡的總長度。根據第一至第四實施例的攝影透鏡(參看圖1至圖4)是孔徑光闌St安置於第一透鏡L1的物件側表面的物件側上且孔徑光闌St安置於第一透鏡L1的表面的頂點的影像側上的組態實例。然而，本創作不限於所述實施例，且孔徑光闌St可安置於第一透鏡L1的表面的頂點的物件側上。與孔徑光闌St安置於第一透鏡L1的表面的頂點的影像側上的狀況相比，孔徑光闌St安置於第一透鏡L1的表面的頂點的物件側上的配置就確保周邊光量而言稍微不利。然而，所述配置可在攝影區域的周邊部分中以較理想方式防止穿過光學系統且入射至攝影表面(攝影元件)上的光線的入射角變大。應注意，本文中所示的孔徑光闌St未必表示孔徑光闌的大小或形狀，而是展示孔徑光闌在光軸Z1上的位置。

在攝影透鏡L中，第一透鏡L1具有正折射能力，且具有在光軸附近凹向影像側的彎月面形狀。藉由將第一透鏡L1形成為 在光軸附近凹向影像側的彎月面形狀，第一透鏡L1的後側主點的位置可設定為接近物件側，且因此可適當地減小總長度。此外，如第一至第四實施例所示，藉由將第一透鏡L1形成為非球面形狀，可適當地校正球面像差。

第二透鏡L2在光軸附近具有負折射能力。第二透鏡L2具有在光軸附近凹向影像側的彎月面形狀。因此，可令人滿意地校正當光線穿過第一透鏡L1時所造成的球面像差及縱向色像差。此外，藉由將第二透鏡L2形成為在光軸附近凹向影像側的彎月面形狀，第二透鏡L2的後側主點的位置可設定為接近物件側，且因此可適當地減小總長度。

第三透鏡L3在光軸附近具有負折射能力。另外，第三透鏡L3在光軸附近具有雙凹形狀。此外，希望如第一至第四實施例所示，第三透鏡L3的焦距的絕對值| f3 |設定為第一透鏡L1至第五透鏡L5的焦距的絕對值| f1 |至| f5 |中的最大值。在此狀況下，可適當地減小第三透鏡L3的表面的形狀的改變對整個系統的焦距的影響，且因此，第三透鏡L3可經靈活設計以具有適合用於校正各種像差的表面的形狀。

此外，如圖1至圖4所示，希望第三透鏡L3的影像側表面具有非球面形狀，而所述非球面形狀具有至少一個極值點，第三透鏡L3的影像側表面與具有最大視角的主光線之間的相交點定位於第三透鏡L3的影像側表面與光軸之間的相交點的物件側上，且第三透鏡L3的物件側表面與具有最大視角的主光線之間的 相交點定位於第三透鏡L3的物件側表面與光軸之間的相交點的物件側上。在此狀況下，可適當地校正球面像差及像散，且可在中心視角至周邊視角的範圍中達成高解析度效能。此外，第三透鏡L3的影像側表面的極值點可在第三透鏡L3的徑向方向上安置於第三透鏡L3的影像側表面與具有最大視角的主光線之間的相交點的內部的任意位置處。

應注意，在本說明書中，「極值點」意謂當透鏡表面上的點由(r,fx(r))表示時函數fx(r)處於最大值或最小值的點。此處，在垂直於光軸的方向上與光軸的距離為r(r>0)，且表示在光軸方向上距離r處的位置的函數為fx(r)。本說明書的各別實施例的所有極值點為切平面垂直於光軸的極值點。

此外，在攝影透鏡中，第一透鏡L在光軸附近具有正折射能力，且第二透鏡L2及第三透鏡L3在光軸附近具有負折射能力。因此，可使由第一透鏡L1至第三透鏡L3形成的透鏡群組(在下文中稱為第一透鏡群組)具有遠距照相型(telephoto type)組態。在所述組態中，具有正折射能力的第一透鏡L1安置於物件側上，且具有負折射能力的第二透鏡L2及第三透鏡L3安置於影像側上。因此，由第一透鏡L1至第三透鏡L3形成的第一透鏡群組的後側主點的位置可設定為接近物件側，且因此可適當地減小總長度。

第四透鏡L4在光軸附近具有正折射能力。此外，如第一至第四實施例所示，第四透鏡L4具有在光軸附近凸向影像側的彎 月面形狀。藉此，可使光入射至第四透鏡L4的物件側表面上的入射角減小(與第四透鏡L4在光軸附近凹向影像側的狀況相比)，且可抑制各種像差的出現。因此，可適當地校正趨向於由總長度的減小造成的失真(失真像差)、橫向色像差及像散。

第五透鏡L5在光軸附近具有負折射能力。如上所述，藉由使第四透鏡L4在光軸附近具有正折射能力及使第五透鏡L5在光軸附近具有負折射能力，可使由第四透鏡L4及第五透鏡L5形成的透鏡群組(在下文中稱為第二透鏡群組)具有遠距照相型組態。因此，第二透鏡群組的後側主點的位置可設定為接近物件側，且因此可適當地減小總長度。

第五透鏡L5在光軸附近具有雙凹形狀。此外，如第一至第四實施例所示，第五透鏡L5具有在光軸附近凹向影像側且在影像側表面上具有至少一個極值點的非球面形狀。藉由使第五透鏡L5具有在光軸附近凹向影像側且在影像側表面上具有至少一個極值點的非球面形狀，可令人滿意地校正場曲率且在抑制正方向上的失真出現的同時在中心視角至周邊視角的範圍中達成高解析度效能。第五透鏡L5的影像側表面的極值點可在第五透鏡L5的徑向方向上安置於第五透鏡L5的影像側表面與具有最大視角的主光線之間的相交點的內部的任意位置處。

此外，藉由使第五透鏡L5凹向影像側及使第五透鏡L5的影像側表面具有非球面形狀，而所述非球面形狀具有極值點(尤其在攝影區域的周邊部分中)，可防止穿過光學系統且入射至攝影 表面(攝影元件)上的光線的入射角變大。應注意，本文中所描述的周邊部分意謂在徑向方向上的高度的約60%以外。因此，所述高度為具有最大視角的主光線與表面之間的相交點與光軸相距的高度。

根據攝影透鏡L，在整體由五個透鏡構成的攝影透鏡中，第一透鏡L1至第五透鏡L5中的每一透鏡部件的組態被最佳化。因此，可達成在使總長度減小的同時具有高解析度效能的透鏡系統。

根據攝影透鏡L，所有五個透鏡經組態以分成包含第一透鏡L1至第三透鏡L3的第一透鏡群組以及包含第四透鏡L4及第五透鏡L5的第二透鏡群組，且如上所述，第一透鏡群組及第二透鏡群組分別組態為遠距照相型。因此，可適當地達成總長度的減小。

專利文件1或專利文件2中所揭露的透鏡系統亦按自物件側起的次序實質上由以下各者組成：第一透鏡，具有正折射能力；第二透鏡，具有負折射能力；第三透鏡，具有負折射能力；第四透鏡，具有正折射能力；以及第五透鏡，具有負折射能力，且所述透鏡系統由包含第一至第三透鏡的第一透鏡群組以及包含第四及第五透鏡的第二透鏡群組構成。然而，在專利文件1或專利文件2中所揭露的透鏡系統中，第五透鏡的負折射能力過強，且因此為了達成折射能力的平衡，藉由確保第四透鏡的中心厚度而使第四透鏡具有強折射能力。為此，由第四透鏡及第五透鏡形成的第二透鏡群組的軸上長度未充分減小。結果，新近需要使第 二透鏡群組的總長度減小。

相比而言，根據攝影透鏡L，如條件式(1)所示，第五透鏡L5的折射能力經適當設定而不會變得相對於整個透鏡的折射能力而言過強。因此，為了確保第四透鏡L4的折射能力，不必增大第四透鏡L4的中心厚度，且可減小第二透鏡群組在光軸方向上的長度。結果，可進一步適當地達成總長度的減小。此外，包含第四透鏡L4及第五透鏡L5的第二透鏡群組的負折射能力經適當設定而不會變得相對於整個透鏡的折射能力而言過強。因此，不必使第一透鏡群組的正折射能力比其所需的正折射能力強，且因此可在令人滿意地校正各種像差的同時適當地減小總長度。

在攝影透鏡L中，為了增強攝影透鏡L的效能，希望將第一透鏡L1至第五透鏡L5中的每一透鏡的至少一個表面形成為非球面表面。

此外，希望構成攝影透鏡L的透鏡L1至L5中的每一者並未形成為黏結透鏡，而是形成為單透鏡。原因在於，與透鏡L1至L5中的任一者形成為黏結透鏡的狀況相比，因為非球面表面的數目增大，所以每一透鏡的設計的自由度增強，且可適當地達成透鏡的總長度的減小。

此外，舉例而言，如在根據第一至第四實施例的攝影透鏡中，當攝影透鏡L的第一透鏡L1至第五透鏡L5的每一透鏡組態經設定以使得總視角等於或大於60度時，攝影透鏡L可適當應用於近距離拍攝(close-up shot)中常用的蜂巢式電話終端機及其 類似者。

接著，將詳細描述如上所述而組態的攝影透鏡L的條件式的效應及優點。關於稍後將描述的除條件式(1)外的條件式(條件式(1-1)至(3))，希望攝影透鏡L滿足所述條件式中的任一者或任意組合。希望根據攝影透鏡L所需的因素來適當選擇待滿足的條件式。

首先，整個系統的焦距f及第五透鏡L的焦距f5滿足以下條件式(1)。

-2.127<f/f5<0 (1)

條件式(1)界定整個系統的焦距f與第五透鏡L5的焦距f5的比的理想數值範圍。藉由維持第五透鏡L5的負折射能力以使得f/f5大於條件式(1)的下限，第五透鏡L5的負折射能力不會變得相對於整個系統的折射能力而言過強，且因此，尤其在中等視角下，可防止穿過光學系統且入射至攝影表面(攝影元件)上的光線的入射角變大。此外，藉由確保第五透鏡L5的負折射能力以使得f/f5小於條件式(1)的上限，第五透鏡L5的負折射能力不會變得相對於整個系統的折射能力而言過弱，且因此可在減小總長度的同時令人滿意地校正場曲率。為了進一步增強所述效應，希望滿足條件式(1-1)，且更希望滿足條件式(1-2)。

-2.06<f/f5<-0.56 (1-1)

-2.01<f/f5<-1.12 (1-2)

希望第四透鏡L4的焦距f4及整個系統的焦距f滿足以下 條件式(2)。

0<f/f4<3 (2)

條件式(2)界定整個系統的焦距f與第四透鏡L4的焦距f4的比的理想數值範圍。藉由確保第四透鏡L4的正折射能力以使得f/f4大於條件式(2)的下限，第四透鏡L4的正折射能力不會變得相對於整個系統的折射能力而言過弱，且因此，尤其在中等視角下，可較適當地防止穿過光學系統且入射至攝影表面(攝影元件)上的光線的入射角變大。另外，可適當地校正失真(失真像差)及橫向色像差。藉由維持第四透鏡L4的正折射能力以使得f/f4小於條件式(2)的上限，第四透鏡L4的正折射能力不會變得相對於整個系統的折射能力而言過強，且因此可適當地校正球面像差及像散。為了進一步增強所述效應，希望滿足條件式(2-1)，且更希望滿足條件式(2-2)。

0.7<f/f4<2.5 (2-1)

1.4<f/f4<2.1 (2-2)

此外，希望第三透鏡L3的焦距f3及第二透鏡L2的焦距f2滿足以下條件式(3)。

| f2 |<| f3 | (3)

條件式(3)界定第二透鏡L2的焦距f2與第三透鏡L3的焦距f3的比的理想數值範圍。藉由使第三透鏡L3的負折射能力比第二透鏡L2的負折射能力弱以使得滿足了條件式(3)，可適當地減小第三透鏡L3的表面的形狀的改變對整個系統的焦距的影響。另 外，第三透鏡L3可經靈活設計以具有適合用於校正各種像差的表面的形狀。因此，藉由滿足條件式(3)，可容易在令人滿意地校正各種像差的同時達成總長度的減小。

如上所述，根據本創作的實施例的攝影透鏡，在整體由五個透鏡構成的攝影透鏡中，每一透鏡部件的組態被最佳化。因此，可達成在使總長度減小的同時具有高解析度效能的透鏡系統。

藉由適當滿足所需條件，可達成較高攝影效能。此外，根據實施例的攝影裝置，輸出基於由根據實施例的高效能相機透鏡形成的光學影像的攝影信號。因此，可在中心視角至周邊視角的範圍中獲得具有高解析度的拍攝影像。

接著，將描述根據本創作的實施例的攝影透鏡的特定數例。在下文中，將全體地描述多個數例。

稍後將給出的表1及表2展示對應於圖1所示的攝影透鏡的組態的特定透鏡資料。具體言之，表1展示基本透鏡資料，且表2展示關於非球面表面的資料。在表1所示的透鏡資料中，表面編號欄Si展示實例1的攝影透鏡中的第i表面的表面編號。最接近物件側的透鏡部件的表面為第一表面(孔徑光闌St是第一者)，且表面編號朝著影像側順序地增大。曲率半徑欄Ri展示自物件側起的第i表面的曲率半徑的值(以毫米為單位)，其對應於圖1中的參考符號Ri。同樣地，軸上表面間隔欄Di展示在光軸上自物件側起的第i表面Si與第(i+1)表面Si+1之間在光軸上的間隔(以毫米為單位)。Ndj欄展示針對d線(587.56奈米)自物件側 起的第j光學部件的折射率的值。vdj欄展示針對d線自物件側起的第j光學部件的阿貝數(Abbe number)的值。

在根據實例1的攝影透鏡中，第一透鏡L1至第五透鏡L5中的每一者的兩個表面是非球面的。在表1所示的基本透射資料中，將此等非球面表面的曲率半徑表示為靠近光軸的曲率半徑的數值(近軸曲率半徑)。

表2展示根據實例1的攝影透鏡系統中的非球面表面資料。在表示為非球面表面資料的數值中，參考符號「E」意謂此符號之後的數值是以10為基數的「指數」且以10為基數且由指數函數表示的此數值乘以「E」之前的數值。舉例而言，此意謂「1.0E-02」為「1.0×10^-2 」。

將由以下表達式(A)表示的非球面表面表達式中的係數Ai及KA的值展示為非球面表面資料。具體言之，Z表示自相對於光軸位於高度h處的非球面表面上的點至與所述非球面表面的頂點接觸的平面(垂直於光軸的平面)的垂線的高度(以毫米為單位)。

Z=C．h² /{1+(1-KA．C² ．h² )^1/2 }+Σ Ai．hⁱ (A)

此處，Z為非球面表面的深度(以毫米為單位)，h為光軸至透鏡表面的距離(高度)(以毫米為單位)，C為近軸曲率=1/R(R：近軸曲率半徑)， Ai為第i階非球面表面係數(i為等於或大於3的整數)，且KA為非球面表面係數。

以類似於根據上述實例1的攝影透鏡的方式，表3至表8展示特定透鏡資料作為對應於圖2至圖4所示的攝影透鏡的組態的實例2至實例4。在根據實例1至實例4的攝影透鏡中，第一透鏡L1至第五透鏡L5中的每一者的兩個表面是非球面的。

圖5的A部分至D部分分別展示實例1的攝影透鏡中的球面像差、像散(場曲率)以及橫向色像差(放大率色像差)。說明球面像差、像散(場曲率)及失真(失真像差)的每一像差圖展示針對作為參考波長的d線(波長為587.56奈米)的像差。球面像差圖的圖式及橫向色像差圖的圖式亦展示針對F線(波長為486.1奈米)及C線(波長為656.27奈米)的像差。球面像差的圖式亦展示針對g線(波長為435.83奈米)的像差。在像散的圖式中，實線指示矢狀方向(S)上的像差，且虛線指示切線方向(T)上的像差。

同樣地，圖6的A部分至D部分至圖8的A部分至D部分展示實例2至實例4的攝影透鏡的各種像差。

表9展示對應於根據實例1至實例4的攝影透鏡中的條件式(1)至(3)的各種資料及值。在實例1至實例4中，將d線設定為參考波長，且在表9中展示針對參考波長的值。

在表9中，f為整個系統的焦距，Bf為在光軸上自最接近影像側的透鏡的影像側表面至影像平面的距離(Bf對應於後焦 距)，L為在光軸上自第一透鏡L1的物件側表面至影像平面100的距離，2ω為總視角，且Fno.為光圈數(F-number)。Bf為空氣轉換長度，亦即，指示藉由空氣轉換光學構件CG的厚度而計算的值。同樣地，L的後焦距長度部分使用空氣轉換長度。如自表9可見，所有實例1至實例4滿足條件式(1)至(3)。在表9中，整個系統的焦距f、第一透鏡L1至第五透鏡L5的焦距f1至f5、後焦距Bf以及光軸上自第一透鏡L1的物件側表面至影像平面100的距離L的單位為毫米。

如自上文提及的數值資料及像差圖可見，在每一實例中，在減小總長度的同時達成高攝影效能。

本創作的攝影透鏡不限於上文提及的實施例及實例，且可修改為各種形式。舉例而言，透鏡部件的曲率半徑、軸上表面間隔、折射率、阿貝數、非球面表面係數及其類似者的值不限於數例中所示的值，且可具有不同值。

此外，在所有實例中的每一者的描述中，具有如下前提：攝影透鏡是以固定焦距使用，但可採用焦距可調整的組態。舉例而言，可按照一種方式來組態攝影透鏡，以使得可藉由延長整個透鏡系統或藉由使一些透鏡在光軸上移動而進行自動聚焦。此外，本創作的攝影透鏡可經組態以使得在光軸附近以彎月面形狀形成的每一透鏡中，將在光軸附近具有彎月面形狀的曲率半徑的大絕對值的表面設定為平坦的。換言之，在光軸附近以彎月面形狀形成的透鏡可為平凸透鏡或平凹透鏡，所述透鏡中具有彎月面 形狀的曲率半徑的大絕對值的表面是平坦的。

2‧‧‧軸上光線

3‧‧‧最大視角處的光線

100‧‧‧攝影元件

CG‧‧‧光學構件

D1^~ D13‧‧‧軸上表面間隔

L1‧‧‧第一透鏡

L2‧‧‧第二透鏡

L3‧‧‧第三透鏡

L4‧‧‧第四透鏡

L5‧‧‧第五透鏡

R1^~ R13‧‧‧曲率半徑

R14‧‧‧影像平面

St‧‧‧孔徑光闌

Z1‧‧‧光軸

Claims (10)

1. 一種攝影透鏡，按自物件側起的次序實質上由五個透鏡組成：第一透鏡，具有正折射能力且具有凹向影像側的彎月面形狀；第二透鏡，具有負折射能力且具有凹向所述影像側的彎月面形狀；第三透鏡，具有雙凹形狀；第四透鏡，具有正折射能力且具有凸向所述影像側的彎月面形狀；以及第五透鏡，具有雙凹形狀且具有在影像側表面上具有至少一個極值點的非球面形狀，其中滿足了以下條件式(1)：-2.127<f/f5<0 (1)，其中f是整個系統的焦距，且f5是所述第五透鏡的焦距。
2. 如申請專利範圍第1項所述的攝影透鏡，其中所述第三透鏡的影像側表面具有非球面形狀，而所述非球面形狀具有至少一個極值點，所述第三透鏡的所述影像側表面與具有最大視角的主光線之間的相交點定位於所述第三透鏡的所述影像側表面與光軸之間的相交點的物件側上，且所述第三透鏡的物件側表面與具有所述最大視角的所述主光線之間的相交點定位於所述第三透鏡的所述物件側表面與所述光軸之間的相交點的物件側上。
3. 如申請專利範圍第1項所述的攝影透鏡，其中進一步滿足了以下條件式：-2.06<f/f5<-0.56 (1-1)。
4. 如申請專利範圍第3項所述的攝影透鏡，其中進一步滿足了以下條件式：-2.01<f/f5<-1.12 (1-2)。
5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述的攝影透鏡，其中進一步滿足了以下條件式：0<f/f4<3 (2)，其中f4是所述第四透鏡的焦距。
6. 如申請專利範圍第5項所述的攝影透鏡，其中進一步滿足了以下條件式：0.7<f/f4<2.5 (2-1)。
7. 如申請專利範圍第6項所述的攝影透鏡，其中進一步滿足了以下條件式：1.4<f/f4<2.1 (2-2)。
8. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述的攝影透鏡，其中進一步滿足了以下條件式：| f2 |<| f3 | (3)，其中f2是所述第二透鏡的焦距，且f3是所述第三透鏡的焦距。
9. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述的攝影透鏡， 更包括安置於所述第二透鏡的物件側表面的物件側上的孔徑光闌。
10. 一種攝影裝置，包括：如申請專利範圍第1至9項中任一項所述的攝影透鏡。