CN102466866B - 光学摄像镜组 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种光学摄像镜组,其自物侧至像侧依序包含一第一透镜、一第二透镜、一第三透镜以及一第四透镜。第一透镜具有正屈折力,且其物侧表面为凸面。第二透镜具有负屈折力,其物侧表面为凹面、像侧表面为凸面。第三透镜具有正屈折力,且物侧表面及像侧表面皆为凸面。第四透镜其物侧表面为凸面、像侧表面为凹面,且皆为非球面。其中,光学摄像镜组具屈折力的透镜为四片。通过上述的镜组配置方式,可有效缩小镜头体积、降低***敏感度,更能获得较高的解像力。
Description
技术领域
本发明是有关于一种光学摄像镜组,且特别是有关于一种应用于电子产品上的小型化光学摄像镜组。
背景技术
近年来,随着具有摄像功能的可携式电子产品的兴起,小型化摄像镜头的需求日渐提高。一般摄像镜头的感光组件不外乎是感光耦合组件(ChargeCoupled Device,CCD)或互补性氧化金属半导体组件(ComplementaryMetal-Oxide Semiconductor Sensor,CMOS Sensor)两种。且由于工艺技术的精进,使得感光组件的像素尺寸缩小,小型化摄像镜头逐渐往高像素领域发展,因此,对成像质量的要求也日益增加。
传统搭载于可携式电子产品上的小型化摄像镜头,多采用三片式透镜结构为主,透镜***由物侧至像侧依序为一具正屈折力的第一透镜、一具负屈折力的第二透镜及一具正屈折力的第三透镜,如美国专利第7,145,736号所示。
但由于工艺技术的进步与电子产品往轻薄化发展的趋势下,感光组件像素尺寸不断地缩小,使得***对成像质量的要求更加提高,已知的三片式透镜组将无法满足更高阶的摄像镜头模块。此外,美国专利第7,365,920号揭露了一种四片式透镜组,其中第一透镜及第二透镜是以二片玻璃球面镜互相粘合而成为Doublet(双合透镜),用以消除色差。但此方法有其缺点,其一,过多的玻璃球面镜配置使得***自由度不足,导致***的总长度不易缩短;其二,玻璃镜片粘合的工艺不易,容易形成制造上的困难。因此,急需一种可用于高像素手机相机,易于制造且不至使镜头总长度过长的光学摄像镜组。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可用于高像素手机相机,易于制造且不至使镜头总长度过长的光学摄像镜组。
依据本发明提供一光学摄像镜组,依序由物侧到像侧,包含一第一透镜、一第二透镜、一第三透镜、一第四透镜。第一透镜具有正屈折力,且第一透镜的物侧表面为凸面。第二透镜具有负屈折力,其物侧表面为凹面、像侧表面为凸面。第三透镜具有正屈折力,其物侧表面及像侧表面皆为凸面。第四透镜其物侧表面为凸面、像侧表面为凹面,且其物侧表面及像侧表面皆为非球面。其中,光学摄像镜组包含一光圈,光圈至一成像面于光轴上的距离为SL,第一透镜的物侧表面至成像面于光轴上的距离为TTL,而第一透镜的物侧表面曲率半径为R1、像侧表面曲率半径为R2,第二透镜的物侧表面曲率半径为R3、像侧表面曲率半径为R4,满足下列关系式:
-5.0<(R3+R4)/(R3-R4)<-2.0;
|R1/R2|<0.5;以及
0.80<SL/TTL<1.20。
根据本发明一实施例,其中该第四透镜具有反曲点,且为塑料材质。
根据本发明一实施例,其中该第四透镜具有负屈折力。
根据本发明一实施例,其中该第一透镜与该第二透镜于光轴上的距离为T12,且该光学摄像镜组的焦距为f,并满足下列关系式:
0.13<T12/f<0.27。
根据本发明一实施例,其中该第二透镜的物侧表面曲率半径为R3、像侧表面曲率半径为R4,满足下列关系式:
-3.5<(R3+R4)/(R3-R4)<-2.3。
根据本发明一实施例,其中该光圈至一成像面于光轴上的距离为SL,该第一透镜的物侧表面至该成像面于光轴上的距离为TTL,并满足下列关系式:
0.92<SL/TTL<1.10。
根据本发明一实施例,其中该第三透镜的物侧表面曲率半径为R5、像侧表面曲率半径为R6,并满足下列关系式:
-2.7<R5/R6<-0.9。
根据本发明一实施例,其中该第一透镜的色散系数为V1,而该第二透镜的色散系数为V2,并满足下列关系式:
28.0<V1-V2<42.0。
根据本发明一实施例,其中该第四透镜的物侧表面曲率半径为R7、像侧表面曲率半径为R8,并满足下列关系式:
3.0<(R7+R8)/(R7-R8)<25.0。
根据本发明一实施例,其中该光学摄像镜组的焦距为f,该第四透镜的焦距为f4,且满足下列关系式:
-0.7<f/f4<0.0。
根据本发明一实施例,其中该第一透镜的物侧表面曲率半径为R1、像侧表面曲率半径为R2,满足下列关系式:
|R1/R2|<0.2。
根据本发明一实施例,其中该第三透镜于光轴上的厚度为CT3,该光学摄像镜组的焦距为f,并满足下列关系式:
0.07<CT3/f<0.28。
根据本发明一实施例,其中该光学摄像镜组的焦距为f,该第二透镜的焦距为f2,并满足下列关系式:
-1.3<f/f2<-0.9。
根据本发明一实施例,其中该第一透镜的物侧表面至该成像面于光轴上的距离为TTL,该光学摄像镜组另设置有一电子感光组件于成像面,该电子感光组件有效像素区域对角线长的一半为ImgH,并满足下列关系式:
TTL/ImgH<1.95。
另一方面,依据本发明提供一光学摄像镜组,由物侧至像侧依序包含一第一透镜、一第二透镜、一第三透镜以及一第四透镜。第一透镜具有正屈折力,且第一透镜的物侧表面为凸面。第二透镜具有负屈折力,且第二透镜的物侧表面为凹面。第三透镜具有正屈折力,且第三透镜的物侧表面及像侧表面皆为凸面。第四透镜的像侧表面为凹面,且具有反曲点。其中,光学摄像镜组包含一光圈,光圈至一成像面于光轴上的距离为SL,第一透镜的物侧表面至成像面于一光轴上的距离为TTL,光学摄像镜组的焦距为f,第一透镜与第二透镜于光轴上的距离为T12,第三透镜的物侧表面曲率半径为R5、像侧表面曲率半径为R6,第三透镜于光轴上的厚度为CT3,满足下列关系式:
-2.7<R5/R6<-0.9;
0.13<T12/f<0.27;
0.07<CT3/f<0.28;以及
0.92<SL/TTL<1.10。
根据本发明另一实施例,其中该第三透镜具有至少一非球面表面,而该第四透镜为塑料材质。
根据本发明另一实施例,其中该第二透镜的像侧表面为凸面。
根据本发明另一实施例,其中该第四透镜的物侧表面为凸面,该光学摄像镜组的焦距为f,该第四透镜的焦距为f4,并满足下列关系式:
-0.7<f/f4<0.0。
根据本发明另一实施例,其中该第一透镜的物侧表面曲率半径为R1、像侧表面曲率半径为R2,且满足下列关系式:
|R1/R2|<0.2。
根据本发明另一实施例,其中该第二透镜的物侧表面曲率半径为R3、像侧表面曲率半径为R4,且满足下列关系式:
-5.0<(R3+R4)/(R3-R4)<-2.0。
根据本发明另一实施例,其中该光学摄像镜组的焦距为f,该第二透镜的焦距为f2,并满足下列关系式:
-1.3<f/f2<-0.9。
根据本发明另一实施例,其中该第一透镜的物侧表面至该成像面于一光轴上的距离为TTL,该光学摄像镜组另设置有一电子感光组件于成像面,该电子感光组件有效像素区域对角线长的一半为ImgH,并满足下列关系式:
TTL/ImgH<1.95。
其中,第一透镜具有正屈折力,可提供光学摄像镜组部份屈折力,有助于缩短光学摄像镜头的总长度。第二透镜具负屈折力,其可补正第一透镜所产生的像差,并可修正光学摄像镜头整体的色差。第三透镜具正屈折力,可分配第一透镜的屈折力,降低光学摄像镜组的敏感度。第三透镜的物侧表面为凸面、像侧表面亦为凸面,借此可加强第三透镜的正屈折力,可进一步缩小光学摄像镜组的光学总长度。
当(R3+R4)/(R3-R4)满足上述关系式时,第二透镜的透镜形状有利于修正第一透镜所产生的像差,且第二透镜的屈折力有利于降低光学摄像镜组整体的敏感度。而当|R1/R2|满足上述关系式时,第一透镜有利于光学摄像镜组球差(Spherical Aberration)的补正。又当SL/TTL满足上述关系式时,即有利于光学摄像镜组在远心特性中取得良好的效果。
当R5/R6满足上述关系式时,有利于修正***的像散。而当T12/f满足上述关系式时,有利于镜片间的组装配置,更有助于光学摄像镜组的空间利用,促进镜头的小型化。且当CT3/f满足上述关系式时,第三透镜的厚度有利于透镜的制造与缩小整体光学摄像镜组的体积。
因此,本发明提供的光学摄像镜组,其可缩小镜头体积、降低***敏感度,更能获得较高的解像力。
附图说明
为让本发明的上述和其它目的、特征、优点与实施例能更明显易懂,所附附图的说明如下:
图1是绘示依照本发明实施例1的一种光学摄像镜组的示意图;
图2由左至右依序为光学摄像镜组实施例1的一种光学摄像镜组的球差、像散及歪曲曲线图;
图3是绘示依照本发明实施例2的一种光学摄像镜组的示意图;
图4由左至右依序为光学摄像镜组实施例2的一种光学摄像镜组的球差、像散及歪曲曲线图;
图5是绘示依照本发明实施例3的一种光学摄像镜组的示意图;
图6由左至右依序为光学摄像镜组实施例3的一种光学摄像镜组的球差、像散及歪曲曲线图;
图7是绘示依照本发明实施例4的一种光学摄像镜组的示意图;
图8由左至右依序为光学摄像镜组实施例4的一种光学摄像镜组的球差、像散及歪曲曲线图;
图9是绘示依照本发明实施例5的一种光学摄像镜组的示意图;
图10由左至右依序为光学摄像镜组实施例5的一种光学摄像镜组的球差、像散及歪曲曲线图;
图11是绘示依照本发明实施例6的一种光学摄像镜组的示意图;
图12由左至右依序为光学摄像镜组实施例6的一种光学摄像镜组的球差、像散及歪曲曲线图。
【主要组件符号说明】
光圈:100、200、300、400、500、600
第一透镜:110、210、310、410、510、610
物侧表面:111、211、311、411、511、611
像侧表面:112、212、312、412、512、612
第二透镜:120、220、320、420、420、620
物侧表面:121、221、321、421、521、621
像侧表面:122、222、322、422、522、622
第三透镜:130、230、330、430、530、630
物侧表面:131、231、331、431、531、631
像侧表面:132、232、332、432、532、632
第四透镜:140、240、340、440、540、640
物侧表面:141、241、341、441、541、641
像侧表面:142、242、342、442、542、642
成像面:150、250、350、450、550、650
红外线滤除滤光片:160、260、360、460、560、660
平板玻璃:170、370、670
f:整体光学摄像镜组的焦距
f2:第二透镜的焦距
f4:第四透镜的焦距
V1:第一透镜的色散系数
V2:第二透镜的色散系数
CT3:第三透镜于光轴上的厚度
T12:第一透镜与第二透镜于光轴上的距离
R1:第一透镜的物侧表面曲率半径
R2:第一透镜的像侧表面曲率半径
R3:第二透镜的物侧表面曲率半径
R4:第二透镜的像侧表面曲率半径
R5:第三透镜的物侧表面曲率半径
R6:第三透镜的像侧表面曲率半径
R7:第四透镜的物侧表面曲率半径
R8:第四透镜的像侧表面曲率半径
SL:光圈至成像面于光轴上的距离
TTL:第一透镜的物侧表面至成像面于光轴上的距离
ImgH:电子感光组件有效像素区域对角线长的一半
具体实施方式
本发明提供一种光学摄像镜组,依序由物侧排列至像侧包含第一透镜、第二透镜、第三透镜及第四透镜,另设置一电子感光组件于成像面。
第一透镜具有正屈折力,可提供光学摄像镜组部份屈折力,有助于缩短光学摄像镜头的总长度。且,第一透镜的物侧表面及像侧表面皆可为凸面,或是物侧表面为凸面、像侧表面为凹面的新月形透镜。当第一透镜的物侧表面及像侧表面皆为凸面时,可加强第一透镜屈折力的配置,进而使得光学摄像镜组的总长度变短;而第一透镜为前述新月形透镜时,可修正光学摄像镜组的像散。
第二透镜具负屈折力,其可补正第一透镜所产生的像差,并可修正光学摄像镜头整体的色差。第二透镜的物侧表面及像侧表面皆可为凹面,或是物侧表面为凹面、像侧表面为凸面。当第二透镜物侧表面及像侧表面皆为凹面时,可修正光学摄像镜组整体的佩兹伐和值(Petzval Sum),并可增大***的后焦距,确保光学摄像镜组有足够的后焦距可放置其它组件;或当第二透镜物侧表面为凹面、像侧表面为凸面时,可修正光学摄像镜组的像散,提升整体成像质量。
第三透镜具正屈折力,可分配第一透镜的屈折力,降低光学摄像镜组的敏感度。第三透镜的物侧表面为凸面、像侧表面亦为凸面,借此可加强第三透镜的正屈折力,进而使得光学摄像镜组的总长度变短,且可分配第一透镜的屈折力,以降低整体光学摄像镜组敏感度。
第四透镜可具负屈折力,并可具有反曲点。当第四透镜具负屈折力时,其可使光学摄像镜组的主点(Principle point)远离成像面,以缩短其光学总长度,促进镜头小型化。第四透镜的像侧表面为凹面,并配合物侧表面为凸面,以修正光学摄像镜组的像散及高阶像差。
第二透镜的物侧表面曲率半径为R3、像侧表面曲率半径为R4,其满足下列关系式:
-5.0<(R.3+R4)/(R3-R4)<-2.0,
借此,第二透镜可修正第一透镜所产生的像差,且第二透镜本身屈折力不会过大,借以降低光学摄像镜组的敏感度。
另外,光学摄像镜组可进一步满足下列关系式:
-3.5<(R3+R4)/(R3-R4)<-2.3。
第一透镜的物侧表面曲率半径为R1、像侧表面曲率半径为R2,其满足下列关系式:
|R1/R2|<0.5,
借此,可补正光学摄像镜组的整体球差。
另外,光学摄像镜组可进一步满足下列关系式:
|R1/R2|<0.2。
光学摄像镜组包含一光圈,光圈至成像面于光轴上的距离为SL,而第一透镜的物侧表面至成像面于光轴上的距离为TTL,其满足下列关系式:
0.80<SL/TTL<1.20,
当该SL/TTL小于0.80时,入射至电子感光组件上的光线角度过大,易造成感光效果不良与色差过大的缺点。又当SL/TTL大于1.20时,会使整体光学***总长度过长。因此,本光学成像镜头组在满足0.80<SL/TTL<1.20时,可取得远心特性的优点且不至于使整体总长度过长。
另外,光学摄像镜组可更进一步满足下列关系式:
0.92<SL/TTL<1.10。
详细来说,第一透镜与第二透镜于光轴上的距离为T12,且光学摄像镜组的焦距为f,并满足下列关系式:
0.13<T12/f<0.27,
借此,光学摄像镜组中透镜间的间隔距离有利于透镜的组装配置,更有助于光学摄像镜组空间的利用,以促进镜头的小型化。
第三透镜的物侧表面曲率半径为R5、像侧表面曲率半径为R6,其满足下列关系式:
-2.7<R5/R6<-0.9,
借此,修正光学摄像镜组的像散。
第一透镜的色散系数为V1,而第二透镜的色散系数为V2,其满足下列关系式:
28.0<V1-V2<42.0,
借此,有利于光学摄像镜组中色差的修正。
第四透镜的物侧表面曲率半径为R7、像侧表面曲率半径为R8,其满足下列关系式:
3.0<(R7+R8)/(R7-R8)<25.0,
借此,可修正光学摄像镜组的高阶像差。
第四透镜的焦距为f4,且光学摄像镜组的焦距为f,其满足下列关系式:
-0.7<f/f4<0.0,
借此,第四透镜的屈折力较为合适,可使光学摄像镜组的主点远离成像面,以缩短光学摄像镜组的光学总长度,以促进镜头的小型化。
第三透镜于光轴上的厚度为CT3,其满足下列关系式:
0.07<CT3/f<0.28,
借此,有利于镜片的制造与缩小整体光学摄像镜组的体积。
第二透镜的焦距为f2,且光学摄像镜组的焦距为f,其满足下列关系式:
-1.3<f/f2<-0.9,
借此,第二透镜的屈折力可修正光学摄像镜组像差。
第一透镜的物侧表面至成像面于光轴上的距离为TTL,且光学摄像镜组另设置有一电子感光组件于成像面,该电子感光组件有效像素区域对角线长的一半为ImgH,其可满足下列关系式:
TTL/ImgH<1.95,
借此,有利于维持光学摄像镜组的小型化,以搭载于轻薄可携式的电子产品上。
根据上述实施方式,以下提出具体实施例并配合图式予以详细说明。
请参照图1及2,其中图1绘示依照本发明实施例1的一种光学摄像镜组的示意图,图2由左至右依序为光学摄像镜组实施例1的一种光学摄像镜组的球差、像散及歪曲曲线图。由图1可知,实施例1的光学摄像镜组由物侧至像侧依序包含光圈100、第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、红外线滤除滤光片(IR Filter)160、平板玻璃170以及成像面150。
第一透镜110的材质为塑料,其具有正屈折力,而第一透镜110的物侧表面111为凸面、像侧表面112为凹面,且其物侧表面111及像侧表面112皆为非球面(Aspheric;Asp)。
第二透镜120的材质为塑料,其具有负屈折力,而第二透镜120的物侧表面121为凹面、像侧表面122为凸面,且其物侧表面121及像侧表面122皆为非球面。
第三透镜130的材质为塑料,其具有正屈折力,第三透镜130的物侧表面131及像侧表面132皆为凸面,且其物侧表面131及像侧表面132皆为非球面。
第四透镜140的材质为塑料,其具有负屈折力,第四透镜140的物侧表面141为凸面、像侧表面142为凹面,且其物侧表面141及像侧表面142皆为非球面。另外,第四透镜140具有反曲点。
红外线滤除滤光片160及平板玻璃170依序设置于第四透镜140之后,并不影响光学摄像镜组的焦距。
上述各透镜的非球面的曲线方程式表示如下:
其中:
X:非球面上距离光轴为Y的点,其与相切于非球面光轴上顶点的切面的相对高度;
Y:非球面曲线上的点与光轴的距离;
k:锥面系数;以及
Ai:第i阶非球面系数。
实施例1的光学摄像镜组中,整体光学摄像镜组的焦距为f,整体光学摄像镜组的光圈值(f-number)为Fno,整体光学摄像镜组中最大视角的一半为HFOV,其关系式为:
f=3.30mm;
Fno=2.85;
HFOV=34.0度。
实施例1的光学摄像镜组中,第一透镜110的色散系数(Abbe number)为V1,第二透镜120的色散系数为V2,其关系为:
V1-V2=32.4。
实施例1的光学摄像镜组中,第三透镜130于光轴上的厚度为CT3,其与整体光学摄像镜组的焦距f的关系为:
CT3/f=0.22。
实施例1的光学摄像镜组中,第一透镜110与第二透镜120于光轴上的距离为T12,其与整体光学摄像镜组的焦距f的关系为:
T12/f=0.19。
实施例1的光学摄像镜组中,第一透镜110的物侧表面111曲率半径为R1、像侧表面112曲率半径为R2,第二透镜120的物侧表面121曲率半径为R3、像侧表面122曲率半径为R4,第三透镜130的物侧表面131曲率半径为R5、像侧表面132曲率半径为R6,第四透镜140的物侧表面141曲率半径为R7、像侧表面142曲率半径为R8,其关系为:
|R1/R2|=0.03;
R5/R6=-1.20;
(R3+R4)/(R3-R4)=-3.01;
(R7+R8)/(R7-R8)=7.06。
实施例1的光学摄像镜组中,第二透镜120的焦距为f2,第四透镜140的焦距为f4,其与整体光学摄像镜组的焦距f的关系分别为:
f/f2=-1.02;
f/f4=-0.29。
实施例1的光学摄像镜组中,光圈100至成像面150于光轴上的距离为SL,第一透镜110的物侧表面111至成像面150于光轴上的距离为TTL,其关系为:
SL/TTL=0.98。
实施例1的光学摄像镜组中,光学摄像镜组另设置有一电子感光组件于成像面150,该电子感光组件有效像素区域对角线长的一半为ImgH,其与第一透镜110的物侧表面111至成像面150于光轴上的距离为TTL的关系为:
TTL/ImgH=1.83。
配合参照表一、表二A及表二B,其中表一为图1实施例1详细的结构数据,表二A及表二B为实施例1中的非球面数据。
表一
非球面系数
表二A
非球面系数
表二B
表一中,曲率半径、厚度及焦距的单位为mm,且表面0-14依序表示由物侧至像侧的表面,而表二A及表二B中,k表示非球面曲线方程式中的锥面系数,A1-A16则表示各表面第1-16阶非球面系数。
请参照图3及4,其中图3绘示依照本发明实施例2的一种光学摄像镜组的示意图,图4由左至右依序为光学摄像镜组实施例2的一种光学摄像镜组的球差、像散及歪曲曲线图。由图3可知,实施例2光学摄像镜组由物侧至像侧依序包含第一透镜210、光圈200、第二透镜220、第三透镜230、第四透镜240、红外线滤除滤光片(IR Filter)260以及成像面250。
进一步说明,实施例2的第一透镜210的材质为塑料,其具有正屈折力,而第一透镜210的物侧表面211为凸面、像侧表面212为凹面,且其物侧表面211及像侧表面212皆为非球面。
第二透镜220的材质为塑料,其具有负屈折力,而第二透镜220的物侧表面221为凹面、像侧表面222为凸面,且其物侧表面221及像侧表面222皆为非球面。
第三透镜230的材质为塑料,其具有正屈折力,第三透镜230的物侧表面231及像侧表面232皆为凸面,且其物侧表面231及像侧表面232皆为非球面。
第四透镜240的材质为塑料,其具有负屈折力,第四透镜240的物侧表面241为凸面、像侧表面242为凹面,且其物侧表面241及像侧表面242皆为非球面。另外,第四透镜240具有反曲点。
红外线滤除滤光片260设置于第四透镜240之后,并不影响光学摄像镜组的焦距。
实施例2中非球面的曲线方程式表示如实施例1的形式,在此不加赘述。
实施例2的光学摄像镜组中,整体光学摄像镜组的焦距为f,整体光学摄像镜组的光圈值(f-number)为Fno,整体光学摄像镜组中最大视角的一半为HFOV,其关系式为:
f=3.06mm;
Fno=3.00;
HFOV=36.2度。
实施例2的光学摄像镜组中,第一透镜210的色散系数(Abbe number)为V1,第二透镜220的色散系数为V2,其关系为:
V1-V2=34.5。
实施例2的光学摄像镜组中,第三透镜330于光轴上的厚度为CT3,其与整体光学摄像镜组的焦距f的关系为:
CT3/f=0.25。
实施例2的光学摄像镜组中,第一透镜210与第二透镜220于光轴上的距离为T12,其与整体光学摄像镜组的焦距f的关系为:
T12/f=0.20。
实施例2的光学摄像镜组中,第一透镜210的物侧表面211曲率半径为R1、像侧表面212曲率半径为R2,第二透镜220的物侧表面221曲率半径为R3、像侧表面222曲率半径为R4,第三透镜230的物侧表面231曲率半径为R5、像侧表面232曲率半径为R6,第四透镜240的物侧表面241曲率半径为R7、像侧表面242曲率半径为R8,其关系为:
|R1/R2|=0.08;
R5/R6=-1.71;
(R3+R4)/(R3-R4)=-2.89;
(R7+R8)/(R7-R8)=5.49。
实施例2中的光学摄像镜组中,第二透镜220的焦距为f2,第四透镜240的焦距为f4,其与整体光学摄像镜组的焦距f的关系分别为:
f/f2=-0.98;
f/f4=-0.41。
实施例2的光学摄像镜组中,光圈200至成像面250于光轴上的距离为SL,第一透镜210的物侧表面211至成像面250于光轴上的距离为TTL,其关系为:
SL/TTL=0.88。
实施例2的光学摄像镜组中,光学摄像镜组另设置有一电子感光组件于成像面250,该电子感光组件有效像素区域对角线长的一半为ImgH,其与第一透镜210的物侧表面211至成像面250于光轴上的距离为TTL的关系为:
TTL/ImgH=1.81。
请配合参照表三、表四A及表四B,其中表三为图3实施例2详细的结构数据,表四A及表四B为实施例2中的非球面数据。
表三
非球面系数
表四A
非球面系数
表四B
表三中,曲率半径、厚度及焦距的单位为mm,表面0-12依序表示由物侧至像侧的表面。表四A及表四B中,k表示非球面曲线方程式中的锥面系数,A1-A16则表示各表面第1-16阶非球面系数。
请参照图5及6,其中图5绘示依照本发明实施例3的一种光学摄像镜组的示意图,图6由左至右依序为光学摄像镜组实施例3的一种光学摄像镜组的球差、像散及歪曲曲线图。由图5可知,实施例3的光学摄像镜组由物侧至像侧依序包含光圈300、第一透镜310、第二透镜320、第三透镜330、第四透镜340、红外线滤除滤光片(IR Filter)360、平板玻璃370以及成像面350。
第一透镜310的材质为塑料,其具有正屈折力,而第一透镜310的物侧表面311及像侧表面312皆为凸面,且其物侧表面311及像侧表面312皆为非球面(Aspheric;Asp)。
第二透镜320的材质为塑料,其具有负屈折力,而第二透镜320的物侧表面321为凹面、像侧表面322为凸面,且其物侧表面321及像侧表面322皆为非球面。
第三透镜330的材质为塑料,其具有正屈折力,第三透镜330的物侧表面331及像侧表面332皆为凸面,且其物侧表面331及像侧表面332皆为非球面。
第四透镜340的材质为塑料,其具有负屈折力,第四透镜340的物侧表面341为凸面、像侧表面342为凹面,且其物侧表面341及像侧表面342皆为非球面。另外,第四透镜340具有反曲点。
红外线滤除滤光片360及平板玻璃370依序设置于第四透镜340之后,并不影响光学摄像镜组的焦距。
实施例3中非球面的曲线方程式表示如实施例1的形式,因此在此不加以赘述。
实施例3的光学摄像镜组中,整体光学摄像镜组的焦距为f,整体光学摄像镜组的光圈值(f-number)为Fno,整体光学摄像镜组中最大视角的一半为HFOV,其关系式为:
f=3.08mm;
Fno=2.85;
HFOV=36.0度。
实施例3的光学摄像镜组中,第一透镜310的色散系数(Abbe number)为V1,第二透镜320的色散系数为V2,其关系为:
V1-V2=32.4。
实施例3的光学摄像镜组中,第三透镜330于光轴上的厚度为CT3,其与整体光学摄像镜组的焦距f的关系为:
CT3/f=0.22。
实施例3的光学摄像镜组中,第一透镜310与第二透镜320于光轴上的距离为T12,其与整体光学摄像镜组的焦距f的关系为:
T12/f=0.19。
实施例3的光学摄像镜组中,第一透镜310的物侧表面311曲率半径为R1、像侧表面312曲率半径为R2,第二透镜320的物侧表面321曲率半径为R3、像侧表面322曲率半径为R4,第三透镜330的物侧表面331曲率半径为R5、像侧表面332曲率半径为R6,第四透镜340的物侧表面341曲率半径为R7、像侧表面342曲率半径为R8,其关系为:
|R1/R2|=0.09;
R5/R6=-1.70;
(R3+R4)/(R3-R4)=-2.43;
(R7+R8)/(R7-R8)=8.13。
实施例3的光学摄像镜组中,第二透镜320的焦距为f2,第四透镜340的焦距为f4,其与整体光学摄像镜组的焦距f的关系分别为:
f/f2=-1.15;
f/f4=-0.17。
实施例3的光学摄像镜组中,光圈300至成像面350于光轴上的距离为SL,第一透镜310的物侧表面311至成像面350于光轴上的距离为TTL,其关系为:
SL/TTL=0.99。
实施例3的光学摄像镜组中,光学摄像镜组另设置有一电子感光组件于成像面350,该电子感光组件有效像素区域对角线长的一半为ImgH,其与第一透镜310的物侧表面311至成像面350于光轴上的距离为TTL的关系为:
TTL/ImgH=1.78。
请配合参照表五、表六A及表六B,其中表五为图5实施例3详细的结构数据,表六A及表六B为实施例3中的非球面数据。
表五
非球面系数
表六A
非球面系数
表六B
表五中,曲率半径、厚度及焦距的单位为mm,且表面0-14依序表示由物侧至像侧的表面,而表六A及表六B中,k表示非球面曲线方程式中的锥面系数,A1-A16则表示各表面第1-16阶非球面系数。
请参照图7及8,其中图7绘示依照本发明实施例4的一种光学摄像镜组的示意图,图8由左至右依序为光学摄像镜组实施例4的一种光学摄像镜组的球差、像散及歪曲曲线图。由图7可知,实施例4光学摄像镜组由物侧至像侧依序包含第一透镜410、光圈400、第二透镜420、第三透镜430、第四透镜440、红外线滤除滤光片(IR Filter)460以及成像面450。
实施例4的第一透镜410的材质为玻璃,其具有正屈折力,而第一透镜410的物侧表面411为凸面、像侧表面412为凹面。
第二透镜420的材质为塑料,其具有负屈折力,而第二透镜420的物侧表面421及、像侧表面422皆为凹面,且其物侧表面421及像侧表面422皆为非球面。
第三透镜430的材质为塑料,其具有正屈折力,第三透镜430的物侧表面431及像侧表面432皆为凸面,且其物侧表面431及像侧表面432皆为非球面。
第四透镜440的材质为塑料,其具有正屈折力,第四透镜440的物侧表面441为凸面、像侧表面442为凹面,且其物侧表面441及像侧表面442皆为非球面。
红外线滤除滤光片460设置于第四透镜440之后,并不影响光学摄像镜组的焦距。
实施例4中非球面的曲线方程式表示如实施例1的形式。
实施例4的光学摄像镜组中,整体光学摄像镜组的焦距为f,整体光学摄像镜组的光圈值(f-number)为Fno,整体光学摄像镜组中最大视角的一半为HFOV,其关系式为:
f=4.88mm;
Fno=3.50;
HFOV=31.0度。
实施例4的光学摄像镜组中,第一透镜410的色散系数(Abbe number)为V1,第二透镜420的色散系数为V2,其关系为:
V1-V2=13.9。
实施例4的光学摄像镜组中,第三透镜430于光轴上的厚度为CT3,其与整体光学摄像镜组的焦距f的关系为:
CT3/f=0.18。
实施例4的光学摄像镜组中,第一透镜410与第二透镜420于光轴上的距离为T12,其与整体光学摄像镜组的焦距f的关系为:
T12/f=0.06。
实施例4的光学摄像镜组中,第一透镜410的物侧表面411曲率半径为R1、像侧表面412曲率半径为R2,第二透镜420的物侧表面421曲率半径为R3、像侧表面422曲率半径为R4,第三透镜430的物侧表面431曲率半径为R5、像侧表面432曲率半径为R6,第四透镜440的物侧表面441曲率半径为R7、像侧表面442曲率半径为R8,其关系为:
|R1/R2|=0.57;
R5/R6=-2.48;
(R3+R4)/(R3-R4)=0.04;
(R7+R8)/(R7-R8)=75.07。
实施例4中的光学摄像镜组中,第二透镜420的焦距为f2,第四透镜440的焦距为f4,其与整体光学摄像镜组的焦距f的关系分别为:
f/f2=-1.40;
f/f4=0.15。
实施例4的光学摄像镜组中,光圈400至成像面450于光轴上的距离为SL,第一透镜410的物侧表面411至成像面450于光轴上的距离为TTL,其关系为:
SL/TTL=0.87。
实施例4的光学摄像镜组中,光学摄像镜组另设置有一电子感光组件于成像面450,该电子感光组件有效像素区域对角线长的一半为ImgH,其与第一透镜410的物侧表面411至成像面450于光轴上的距离为TTL的关系为:
TTL/ImgH=2.19。
请配合参照表七、表八,其中表七为图7实施例4详细的结构数据,表八为实施例4中的非球面数据。
表七
非球面系数
表八
表七中,曲率半径、厚度及焦距的单位为mm,表面0-12依序表示由物侧至像侧的表面。而表八中,k表示非球面曲线方程式中的锥面系数,A1-A16则表示各表面第1-16阶非球面系数。
请参照图9及10,其中图9绘示依照本发明实施例5的一种光学摄像镜组的示意图,图10由左至右依序为光学摄像镜组实施例5的一种光学摄像镜组的球差、像散及歪曲曲线图。由图9可知,实施例5的光学摄像镜组由物侧至像侧依序包含光圈500、第一透镜510、第二透镜520、第三透镜530、第四透镜540、红外线滤除滤光片(IR Filter)560以及成像面550。
第一透镜510的材质为塑料,其具有正屈折力,而第一透镜510的物侧表面511为凸面、像侧表面512为凹面,且其物侧表面511及像侧表面512皆为非球面(Aspheric;Asp)。
第二透镜520的材质为塑料,其具有负屈折力,而第二透镜520的物侧表面521为凹面、像侧表面522为凸面,且其物侧表面521及像侧表面522皆为非球面。
第三透镜530的材质为塑料,其具有正屈折力,第三透镜530的物侧表面531及像侧表面532皆为凸面,且其物侧表面531及像侧表面532皆为非球面。
第四透镜540的材质为塑料,其具有负屈折力,第四透镜540的物侧表面541为凸面、像侧表面542为凹面,且其物侧表面541及像侧表面542皆为非球面。另外,第四透镜540具有反曲点。
红外线滤除滤光片560设置于第四透镜540之后,并不影响光学摄像镜组的焦距。
实施例5中非球面的曲线方程式表示如实施例1的形式。
实施例5的光学摄像镜组中,整体光学摄像镜组的焦距为f,整体光学摄像镜组的光圈值(f-number)为Fno,整体光学摄像镜组中最大视角的一半为HFOV,其关系式为:
f=3.11mm;
Fno=2.80;
HFOV=35.8度。
实施例5的光学摄像镜组中,第一透镜510的色散系数(Abbe number)为V1,第二透镜520的色散系数为V2,其关系为:
V1-V2=34.4。
实施例5的光学摄像镜组中,第三透镜530于光轴上的厚度为CT3,其与整体光学摄像镜组的焦距f的关系为:
CT3/f=0.25。
实施例5的光学摄像镜组中,第一透镜510与第二透镜520于光轴上的距离为T12,其与整体光学摄像镜组的焦距f的关系为:
T12/f=0.18。
实施例5的光学摄像镜组中,第一透镜510的物侧表面511曲率半径为R1、像侧表面512曲率半径为R2,第二透镜520的物侧表面521曲率半径为R3、像侧表面522曲率半径为R4,第三透镜530的物侧表面531曲率半径为R5、像侧表面532曲率半径为R6,第四透镜540的物侧表面541曲率半径为R7、像侧表面542曲率半径为R8,其关系为:
|R1/R2|=0.04;
R5/R6=-1.67;
(R3+R4)/(R3-R4)=-2.88;
(R7+R8)/(R7-R8)=5.35。
实施例5的光学摄像镜组中,第二透镜520的焦距为f2,第四透镜540的焦距为f4,其与整体光学摄像镜组的焦距f的关系分别为:
f/f2=-1.00;
f/f4=-0.43。
实施例5的光学摄像镜组中,光圈500至成像面550于光轴上的距离为SL,第一透镜510的物侧表面511至成像面550于光轴上的距离为TTL,其关系为:
SL/TTL=0.98。
实施例5的光学摄像镜组中,光学摄像镜组另设置有一电子感光组件于成像面550,该电子感光组件有效像素区域对角线长的一半为ImgH,其与第一透镜510的物侧表面511至成像面550于光轴上的距离为TTL的关系为:
TTL/ImgH=1.82。
请配合参照表九、表十A及表十B,其中表九为图9实施例5详细的结构数据,表十A及表十B为实施例5中的非球面数据。
表九
非球面系数
表十A
非球面系数
表十B
表九中,曲率半径、厚度及焦距的单位为mm,表面0-12依序表示由物侧至像侧的表面。而表十A及表十B中,k表示非球面曲线方程式中的锥面系数,A1-A16则表示各表面第1-16阶非球面系数。
请参照图11及12,其中图11绘示依照本发明实施例6的一种光学摄像镜组的示意图,图12由左至右依序为光学摄像镜组实施例6的一种光学摄像镜组的球差、像散及歪曲曲线图。由图11可知,实施例6的光学摄像镜组由物侧至像侧依序包含光圈600、第一透镜610、第二透镜620、第三透镜630、第四透镜640、红外线滤除滤光片(IR Filter)660、平板玻璃670以及成像面650。
第一透镜610的材质为塑料,其具有正屈折力,而第一透镜610的物侧表面611及像侧表面612皆为凸面,且其物侧表面611及像侧表面612皆为非球面(Aspheric;Asp)。
第二透镜620的材质为塑料,其具有负屈折力,而第二透镜620的物侧表面621为凹面、像侧表面622为凸面,且其物侧表面621及像侧表面622皆为非球面。
第三透镜630的材质为塑料,其具有正屈折力,第三透镜630的物侧表面631及像侧表面632皆为凸面,且其物侧表面631及像侧表面632皆为非球面。
第四透镜640的材质为塑料,其具有正屈折力,第四透镜640的物侧表面641为凸面、像侧表面642为凹面,且其物侧表面641及像侧表面642皆为非球面。另外,第四透镜640具有反曲点。
红外线滤除滤光片660及平板玻璃670依序设置于第四透镜640之后,并不影响光学摄像镜组的焦距。
实施例6中非球面的曲线方程式表示如实施例1的形式。
实施例6的光学摄像镜组中,整体光学摄像镜组的焦距为f,整体光学摄像镜组的光圈值(f-number)为Fno,整体光学摄像镜组中最大视角的一半为HFOV,其关系式为:
f=3.34mm;
Fno=2.86;
HFOV=34.7度。
实施例6的光学摄像镜组中,第一透镜610的色散系数(Abbe number)为V1,第二透镜620的色散系数为V2,其关系为:
V1-V2=32.7。
实施例6的光学摄像镜组中,第三透镜630于光轴上的厚度为CT3,其与整体光学摄像镜组的焦距f的关系为:
CT3/f=0.15。
实施例6的光学摄像镜组中,第一透镜610与第二透镜620于光轴上的距离为T12,其与整体光学摄像镜组的焦距f的关系为:
T12/f=0.17。
实施例6的光学摄像镜组中,第一透镜610的物侧表面611曲率半径为R1、像侧表面612曲率半径为R2,第二透镜620的物侧表面621曲率半径为R3、像侧表面622曲率半径为R4,第三透镜630的物侧表面631曲率半径为R5、像侧表面632曲率半径为R6,第四透镜640的物侧表面641曲率半径为R7、像侧表面642曲率半径为R8,其关系为:
|R1/R2|=0.08;
R5/R6=-0.31;
(R3+R4)/(R3-R4)=-2.63;
(R7+R8)/(R7-R8)=23.11。
实施例6中的光学摄像镜组中,第二透镜620的焦距为f2,第四透镜640的焦距为f4,其与整体光学摄像镜组的焦距f的关系分别为:
f/f2=-1.14;
f/f4=0.16。
实施例6的光学摄像镜组中,光圈600至成像面650于光轴上的距离为SL,第一透镜610的物侧表面611至成像面650于光轴上的距离为TTL,其关系为:
SL/TTL=0.99。
实施例6的光学摄像镜组中,光学摄像镜组另设置有一电子感光组件于成像面650,该电子感光组件有效像素区域对角线长的一半为ImgH,其与第一透镜610的物侧表面611至成像面650于光轴上的距离为TTL的关系为:
TTL/ImgH=1.89。
请配合参照表十一、表十二A及表十二B,其中表十一为图11实施例6详细的结构数据,表十二A及表十二B为实施例6中的非球面数据。
表十一
非球面系数
表十二A
非球面系数
表十二B
表十一中,曲率半径、厚度及焦距的单位为mm,表面0-14依序表示由物侧至像侧的表面。而表十二A及表十二B中,k表示非球面曲线方程式中的锥面系数,A1-A16则表示各表面第1-16阶非球面系数。
实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 | |
f | 3.30 | 3.06 | 3.08 | 4.88 | 3.11 | 3.34 |
Fno | 2.85 | 3.00 | 2.85 | 3.50 | 2.80 | 2.86 |
HFOV | 34.0 | 36.2 | 36.0 | 31.0 | 35.8 | 34.7 |
V1-V2 | 32.4 | 34.5 | 32.4 | 13.9 | 34.4 | 32.7 |
CT3/f | 0.22 | 0.25 | 0.22 | 0.18 | 0.25 | 0.15 |
T12/f | 0.19 | 0.20 | 0.19 | 0.06 | 0.18 | 0.17 |
|R1/R2| | 0.03 | 0.08 | 0.09 | 0.57 | 0.04 | 0.08 |
R5/R6 | -1.20 | -1.71 | -1.70 | -248 | -1.67 | -0.31 |
(R3+R4)/(R3-R4) | -3.01 | -2.89 | -2.43 | 0.04 | -2.88 | -2.63 |
(R7+R8)/(R7-R8) | 7.06 | 5.49 | 8.13 | 75.07 | 5.35 | 23.11 |
f/f2 | -1.02 | -0.98 | -1.15 | -1.40 | -1.00 | -1.14 |
f/f4 | -0.29 | -0.41 | -0.17 | 0.15 | -0.43 | 0.16 |
SL/TTL | 0.98 | 0.88 | 0.99 | 0.87 | 0.98 | 0.99 |
TTL/ImgH | 1.83 | 1.81 | 1.78 | 2.19 | 1.82 | 1.89 |
表十三
表一至表十二所示为本发明光学摄像镜组实施例的不同数值变化表,然本发明各个实施例的数值变化皆属实验所得,即使使用不同数值,相同结构的产品仍应属于本发明的保护范畴。表十三为各个实施例对应本发明相关条件式的数值数据。综上所述,本发明提供的光学摄像镜组可缩小体积,增大整体光学摄像镜组的视场角,获得更高的解像力。
虽然本发明已以实施方式揭露如上,然其并非用以限定本发明,任何熟悉此技艺者,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作各种的更动与润饰,因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。
Claims (21)
1.一种光学摄像镜组,其特征在于,由物侧至像侧依序包含:
一第一透镜,具有正屈折力,其物侧表面为凸面;
一第二透镜,具有负屈折力,其物侧表面为凹面、像侧表面为凸面;
一第三透镜,具有正屈折力,其物侧表面及像侧表面皆为凸面;以及
一第四透镜,其物侧表面为凸面、像侧表面为凹面,且其物侧表面及像侧表面皆为非球面;
其中,该光学摄像镜组中具屈折力的透镜为四片,该第二透镜的物侧表面曲率半径为R3、像侧表面曲率半径为R4,该第一透镜的物侧表面曲率半径为R1、像侧表面曲率半径为R2,且该光学摄像镜组包含一光圈,该光圈至一成像面于光轴上的距离为SL,该第一透镜的物侧表面至该成像面于光轴上的距离为TTL,满足下列关系式:
-5.0<(R3+R4)/(R3-R4)<-2.3;
|R1/R2|<0.5;以及
0.80<SL/TTL<1.20。
2.根据权利要求1所述的光学摄像镜组,其特征在于,该第四透镜具有反曲点,且为塑料材质。
3.根据权利要求2所述的光学摄像镜组,其特征在于,该第四透镜具有负屈折力。
4.根据权利要求3所述的光学摄像镜组,其特征在于,该第一透镜与该第二透镜于光轴上的距离为T12,且该光学摄像镜组的焦距为f,并满足下列关系式:
0.13<T12/f<0.27。
5.根据权利要求4所述的光学摄像镜组,其特征在于,该第二透镜的物侧表面曲率半径为R3、像侧表面曲率半径为R4,满足下列关系式:
-3.5<(R3+R4)/(R3-R4)<-2.3。
6.根据权利要求4所述的光学摄像镜组,其特征在于,该光圈至一成像面于光轴上的距离为SL,该第一透镜的物侧表面至该成像面于光轴上的距离为TTL,并满足下列关系式:
0.92<SL/TTL<1.10。
7.根据权利要求6所述的光学摄像镜组,其特征在于,该第三透镜的物侧表面曲率半径为R5、像侧表面曲率半径为R6,并满足下列关系式:
-2.7<R5/R6<-0.9。
8.根据权利要求6所述的光学摄像镜组,其特征在于,该第一透镜的色散系数为V1,而该第二透镜的色散系数为V2,并满足下列关系式:
28.0<V1-V2<42.0。
9.根据权利要求8所述的光学摄像镜组,其特征在于,该第四透镜的物侧表面曲率半径为R7、像侧表面曲率半径为R8,并满足下列关系式:
3.0<(R7+R8)/(R7-R8)<25.0。
10.根据权利要求6所述的光学摄像镜组,其特征在于,该光学摄像镜组的焦距为f,该第四透镜的焦距为f4,且满足下列关系式:
-0.7<f/f4<0.0。
11.根据权利要求10所述的光学摄像镜组,其特征在于,该第一透镜的物侧表面曲率半径为R1、像侧表面曲率半径为R2,满足下列关系式:
|R1/R2|<0.2。
12.根据权利要求5所述的光学摄像镜组,其特征在于,该第三透镜于光轴上的厚度为CT3,该光学摄像镜组的焦距为f,并满足下列关系式:
0.07<CT3/f<0.28。
13.根据权利要求4所述的光学摄像镜组,其特征在于,该光学摄像镜组的焦距为f,该第二透镜的焦距为f2,并满足下列关系式:
-1.3<f/f2<-0.9。
14.根据权利要求1所述的光学摄像镜组,其特征在于,该第一透镜的物侧表面至该成像面于光轴上的距离为TTL,该光学摄像镜组另设置有一电子感光组件于成像面,该电子感光组件有效像素区域对角线长的一半为ImgH,并满足下列关系式:
TTL/ImgH<1.95。
15.一种光学摄像镜组,其特征在于,由物侧至像侧依序包含:
一第一透镜,具有正屈折力,其物侧表面为凸面;
一第二透镜,具有负屈折力,其物侧表面为凹面;
一第三透镜,具有正屈折力,其物侧表面及像侧表面皆为凸面;以及
一第四透镜,其像侧表面为凹面,且具有反曲点;
其中,该光学摄像镜组中具屈折力的透镜为四片,该第三透镜的物侧表面曲率半径为R5、像侧表面曲率半径为R6,该第一透镜与该第二透镜于光轴上的距离为T12,该光学摄像镜组的焦距为f,该第三透镜于光轴上的厚度为CT3,且该光学摄像镜组包含一光圈,该光圈至一成像面于光轴上的距离为SL,该第一透镜的物侧表面至该成像面于一光轴上的距离为TTL,该第二透镜的物侧表面曲率半径为R3、像侧表面曲率半径为R4,满足下列关系式:
-2.7<R5/R6<-0.9;
0.13<T12/f<0.27;
0.07<CT3/f<0.28;
0.92<SL/TTL<1.10;以及
-5.0<(R3+R4)/(R3-R4)<-2.3。
16.根据权利要求15所述的光学摄像镜组,其特征在于,该第三透镜具有至少一非球面表面,而该第四透镜为塑料材质。
17.根据权利要求16所述的光学摄像镜组,其特征在于,该第二透镜的像侧表面为凸面。
18.根据权利要求17所述的光学摄像镜组,其特征在于,该第四透镜的物侧表面为凸面,该光学摄像镜组的焦距为f,该第四透镜的焦距为f4,并满足下列关系式:
-0.7<f/f4<0.0。
19.根据权利要求18所述的光学摄像镜组,其特征在于,该第一透镜的物侧表面曲率半径为R1、像侧表面曲率半径为R2,且满足下列关系式:
|R1/R2|<0.2。
20.根据权利要求17所述的光学摄像镜组,其特征在于,该光学摄像镜组的焦距为f,该第二透镜的焦距为f2,并满足下列关系式:
-1.3<f/f2<-0.9。
21.根据权利要求16所述的光学摄像镜组,其特征在于,该第一透镜的物侧表面至该成像面于一光轴上的距离为TTL,该光学摄像镜组另设置有一电子感光组件于成像面,该电子感光组件有效像素区域对角线长的一半为ImgH,并满足下列关系式:
TTL/ImgH<1.95。
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