TWI384254B - 取像透鏡組 - Google Patents

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TWI384254B
TWI384254B TW097139702A TW97139702A TWI384254B TW I384254 B TWI384254 B TW I384254B TW 097139702 A TW097139702 A TW 097139702A TW 97139702 A TW97139702 A TW 97139702A TW I384254 B TWI384254 B TW I384254B
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Description

取像透鏡組
本發明係一種取像透鏡組，特別是指一種應用於照相手機的小型化取像透鏡組。
最近幾年來，隨著手機相機的興起，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(Complementary Metal-Oxide Semiconductor,CMOS)兩種，由於半導體製程技術的進步，使得感光元件的畫素面積縮小，小型化攝影鏡頭逐漸往高畫素領域發展，因此，對成像品質的要求也日益增加。
習見的手機鏡頭多採用三片式透鏡組，透鏡組從物側至像側依序為一具正屈折力的第一透鏡、一具負屈折力的第二透鏡及一具正屈折力的第三透鏡，如USP 7,145,736所示。
當感光元件的畫素面積逐漸縮小，系統對成像品質的要求提高，習見的三片式透鏡組將無法滿足更高階的攝影鏡頭模組使用。
USP 7,277,238揭露了一種四片式透鏡組，其解像力較三片式透鏡組佳，然而其第四透鏡為正透鏡，使得其主
點(Principal Point)接近系統的像側，因此其後焦距(Back Focal Length)將較第四透鏡為負透鏡的望遠(Telephoto)形式透鏡組長；此外，透鏡組中只有第二透鏡為負透鏡，對修正系統的Petzval Sum較為不利，使得影像週邊的成像品質較難控制。
本發明為提升光學系的成像品質，並有效縮短鏡頭體積，將提供一種由四片透鏡構成之取像透鏡組，其要旨如下：一種取像透鏡組，由物側至像側依序為：一光圈；一具正屈折力的第一透鏡，其前表面為凸面；一具負屈折力的第二透鏡；一具正屈折力的第三透鏡，其前表面為凹面後表面為凸面；一具負屈折力的第四透鏡，其後表面為凹面，該第四透鏡為塑膠材質，該第四透鏡前表面與後表面皆為非球面；藉由上述配置，可以有效提升系統的成像品質。
藉由上述透鏡正負相間的望遠(Telephoto)型式配置，可以有效使光學總長度縮短，且透過第一透鏡提供正屈折力，並將光圈置第一透鏡之前，將使得取像透鏡組的出射瞳(Exit Pupil)遠離成像面，因此，光線將以接近垂 直入射的方式入射在感光元件上，此即為像側的遠心(Telecentric)特性，此特性對於時下固態感光元件的感光能力是極為重要的，將使得感光元件的感光敏感度提高，減少系統產生暗角的可能性，且對於第四透鏡後表面上所設置的反曲點，將能有效地壓制離軸視場的光線入射於感光元件上的角度；而若於第二透鏡前表面上設置反曲點，將可有效修在系統的彗差(Coma)。
本發明取像透鏡組中，第一透鏡的後表面可為凸面、平面或凹面，當第一透鏡的後表面為凸面時，整體第一透鏡為一雙凸透鏡，可有效加大第一透鏡的屈折力，使得取像透鏡組的光學總長變得較短；當第一透鏡的後表面為平面時，整體第一透鏡為一凸平透鏡，對於修正系統的球差(Spherical Aberration)較為有利；當第一透鏡的後表面為凹面時，整體第一透鏡為一新月形透鏡，對於修正系統的像散(Astigmatism)較為有利。
本發明取像透鏡組中，第四透鏡的前表面可為凸面或凹面，當第四透鏡的前表面為凸面時，整體第四透鏡為一新月形透鏡，有利於對各項像差做進一步的修正；當第四透鏡的前表面為凹面時，整體第四透鏡為一雙凹透鏡，可使第四透鏡的負屈折力變得較大，使得主點更加遠離成像 面，使得取像透鏡組的光學總長變得更短。
本發明取像透鏡組中，第二透鏡與第三透鏡之鏡間距T23，整體取像透鏡組的焦距為f，其關係為：0.4<(T23/f)*100<25；上記關係有利於修正取像透鏡組的像散(Astigmatism)。
本發明取像透鏡組中，透鏡的材質可為玻璃或塑膠，當透鏡的材質為玻璃，則可以增加系統屈折力配置的自由度，若透鏡材質為塑膠，則可以有效降低生產成本。
本發明取像透鏡組中，可於鏡面上設置非球面，非球面可以容易製作成球面以外的形狀，獲得較多的控制變數，用以消減像差，進而縮減透鏡使用的數目，因此可以有效降低取像透鏡組的光學總長度。
本發明取像透鏡組中，整體取像透鏡組的焦距為f，第一透鏡與第二透鏡的合成焦距f12，其關係為：0.98<f/f12<1.82；若f/f12小於上記關係式之下限值，將造成系統的屈折力較小，使得光學總長度變得較長；若f/f12大於上記 關係式之上限值，則系統的高階像差將過大；進一步來說，使f/f12滿足下記關係式較為理想：1.28<f/f12<1.68。
本發明取像透鏡組中，整體取像透鏡組的焦距為f，第一透鏡的焦距為f1，其關係為：1.35<f/f1<2.60；若f/f1小於上記關係式之下限值，將造成系統的屈折力較小，使得光學總長度較長，而且對於壓制光線入射感光元件上的角度較為困難；若f/f1大於上記關係式之上限值，則對於系統的高階像差修正將較為困難；進一步來說，使f/f1滿足下記關係式較為理想：1.55<f/f1<2.45。
本發明取像透鏡組中，整體取像透鏡組的焦距為f，第三透鏡的焦距為f3，其關係為：0.45<f/f3<0.82；使f/f3介於上述範圍，則可以有效分配系統的屈折力同時不致於產生過多額外的高階像差；進一步來說，使f/f3滿足下記關係式較為理想：0.55<f/f3<0.75。
本發明取像透鏡組中，整體取像透鏡組的焦距為f，第四透鏡的焦距為f4，其關係為：0.50<| f/f4 |<1.50；使| f/f4 |介於上述範圍，則可以在像差的修正與光學總長度的壓縮中取得平衡；進一步來說，使| f/f4 |滿足下記關係式較為理想：0.63<| f/f4 |<1.20。
本發明取像透鏡組中，整體取像透鏡組的焦距為f，第一透鏡與第二透鏡之間的鏡間距為T12，第二透鏡與第三透鏡之間的鏡間距為T23，第三透鏡與第四透鏡之間的鏡間距為T34，其關係為：(T12/f)*100>0.4；3.5<(T34/f)*100<12；上記關係可有效提升取像透鏡組修正像散(Astigmatism)的能力。
本發明取像透鏡組中，第一透鏡折射率N1，第二透鏡折射率N2，其關係為：| N1-N2 |<0.108上記關係可有效提升取像透鏡組修正像散(Astigmatism)的能力。
本發明取像透鏡組中，第一透鏡色散係數為V1，第二透鏡色散係數為V2，其關係為：| V1-V2 |>23；上記關係有利於修正系統產生的色差(Chromatic Aberration)。
本發明取像透鏡組中，第一透鏡折射率N1，第二透鏡折射率N2，滿足下記關係：1.50<N1<1.58；1.55<N2<1.64；使N1、N2滿足上記關係，則可以找到適合的光學塑膠材質與系統匹配。
本發明取像透鏡組中，整體取像透鏡組的焦距為f，第一透鏡的前表面曲率半徑為R1，其關係為：0<R1/f<0.4；上記關係可以有效提升第一透鏡的屈折力，使取像透鏡組獲得較高的屈折力，進而降低光學總長度，進一步來說，使整體取像透鏡組的焦距為f與第一透鏡的前表面曲率半徑為R1滿足下記關係較為理想：0<R1/f<0.32。
本發明取像透鏡組中，第二透鏡的前表面曲率半徑為R3，第二透鏡的後表面曲率半徑為R4，其關係為：-0.40<(R3+R4)/(R3-R4)<0.85；上記關係可以修正系統的Petzval Sum，進一步來說，使第二透鏡的前表面曲率半徑為R3與後表面曲率半徑為R4滿足下記關係較為理想：-0.35<(R3+R4)/(R3-R4)<0.5；更進一步來說，使第二透鏡的前表面曲率半徑為R3與後表面曲率半徑為R4滿足下記關係則更為理想：-0.09<(R3+R4)/(R3-R4)<0.15。
本發明取像透鏡組中，整體取像透鏡組光圈至成像面的距離為DT，其包含第四透鏡後表面與成像面間的平板玻璃，整體取像透鏡組的最大像高為ImgH，ImgH定義為電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半，其關係為：DT/ImgH<2.0，且被攝物成像於電子感光元件；上記關係可維持取像透鏡組小型化的特性，進一步來說，使DT/ImgH滿足下記關係則較為理想：DT/ImgH<1.84；更進一步來說，使DT/ImgH滿足下記關係則更為理想：DT/ImgH<1.78。
本發明第一實施例請參閱第1A圖，第一實施例之像差曲線請參閱第1B圖，第一實施例由物側至像側依序為：一具正屈折力的第一透鏡10，其材質為塑膠，第一透鏡10的前表面11與後表面12皆為凸面，另第一透鏡10的前表面11與後表面12皆設為非球面；一具負屈折力的第二透鏡20，其材質為塑膠，第二透鏡20的前表面21與後表面22皆為凹面，另第二透鏡的前表面21與後表面22皆設為非球面，且前表面21設有反曲點；一具正屈折力的第三透鏡30，其材質為塑膠，第三透鏡30的前表面31為凹面，後表面32為凸面，另第三透鏡30的前表面31與後表面32皆設為非球面；一具負屈折力的第四透鏡40，其材質為塑膠，第四透鏡40的前表面41為凸面，後表面42為凹面，另第四透鏡40的前表面41與後表面42皆設為非球面，且皆設有反曲點；一光圈50，置於第一透鏡10之前；一紅外線濾光片(IR Filter)60，置於第四透鏡40之後，其不影響系統的焦距；一成像面70，置於紅外線濾光片60之後。
上述非球面曲線的方程式表示如下： 其中：X：非球面上距離光軸為Y的點，其與相切於非球面光軸上頂點的切面的相對高度；Y：非球面曲線上的點距離光軸的距離；k：錐面係數；Ai：第i階非球面係數。
第一實施例中，整體取像透鏡組的焦距為f，第一透鏡的焦距為f1，第三透鏡的焦距為f3，第四透鏡的焦距為f4，第一透鏡與第二透鏡的合成焦距為f12，第一透鏡與第二透鏡之間的鏡間距為T12，第二透鏡與第三透鏡之間的鏡間距為T23，第三透鏡與第四透鏡之間的鏡間距為T34，其關係為：f=6.26 mm；f/f12=1.33；f/f1=2.15；f/f3=0.70；| f/f4 |=1.00；(T12/f)*100=0.8；(T23/f)*100=12.9； (T34/f)*100=10.4。
第一實施例中，第一透鏡折射率N1=1.544，第二透鏡折射率N2=1.632，其關係為：| N1-N2 |=0.088。
第一實施例中，第一透鏡色散係數為V1，第二透鏡色散係數為V2，其關係為：| V1-V2 |=32.5。
第一實施例中，整體取像透鏡組的焦距為f，第一透鏡的前表面曲率半徑為R1，第二透鏡的前表面曲率半徑為R3，第二透鏡的後表面曲率半徑為R4，其關係為：R1/f=0.30；(R3+R4)/(R3-R4)=-0.07。
第一實施例中，整體取像透鏡組光圈至成像面的距離為DT，整體取像透鏡組的最大像高為ImgH，其關係為：DT/ImgH=1.77且被攝物成像於電子感光元件。
第一實施例詳細的結構數據如同表1所示，其非球面數據如同表2所示，其中，曲率半徑、厚度及焦距的單位為mm，HFOV定義為最大視角的一半。
本發明第二實施例請參閱第2A圖，第二實施例之像差曲線請參閱第2B圖，第二實施例由物側至像側依序為：一具正屈折力的第一透鏡10，其材質為塑膠，第一透鏡10的前表面11與後表面12皆為凸面，另第一透鏡10的前表面11與後表面12皆設為非球面；一具負屈折力的第二透鏡20，其材質為塑膠，第二透鏡20的前表面21與後表面22皆為凹面，另第二透鏡的前表面21與後表面22皆設為非球面，且前表面21設有反曲點；一具正屈折力的第三透鏡30，其材質為塑膠，第三透鏡30的前表面31為凹面，後表面32為凸面，另第三透鏡30的前表面31與後表面32皆設為非球面；一具負屈折力的第四透鏡40，其材質為塑膠，第四透鏡40的前表面41為凸面，後表面42為凹面，另第四透鏡40的前表面41與後表面42皆設為非球面，且皆設有反曲點；一光圈50，置於第一透鏡10之前；一紅外線濾光片(IR Filter)60，置於第四透鏡40之後，其不影響系統的焦距；一成像面70，置於紅外線濾光片60之後。
第二實施例非球面曲線方程式的表示式如同第一實施例的型式。
第二實施例中，整體取像透鏡組的焦距為f，第一透鏡的焦距為f1，第三透鏡的焦距為f3，第四透鏡的焦距為f4，第一透鏡與第二透鏡的合成焦距為f12，第一透鏡與第二透鏡之間的鏡間距為T12，第二透鏡與第三透鏡之間的鏡間距為T23，第三透鏡與第四透鏡之間的鏡間距為T34，其關係為：f=6.59 mm；f/f12=1.29；f/f1=2.32；f/f3=0.62；| f/f4 |=0.84；(T12/f)*100=1.1；(T23/f)*100=15.7；(T34/f)*100=8.2。
第二實施例中，第一透鏡折射率N1=1.544，第二透鏡折射率N2=1.608，其關係為：| N1-N2 |=0.064。
第二實施例中，第一透鏡色散係數為V1，第二透鏡色散係數為V2，其關係為：| V1-V2 |=30.3。
第二實施例中，整體取像透鏡組的焦距為f，第一透 鏡的前表面曲率半徑為R1，第二透鏡的前表面曲率半徑為R3，第二透鏡的後表面曲率半徑為R4，其關係為：R1/f=0.28；(R3+R4)/(R3-R4)=0.10。
第二實施例中，整體取像透鏡組光圈至成像面的距離為DT，整體取像透鏡組的最大像高為ImgH，其關係為：DT/ImgH=1.82且被攝物成像於電子感光元件。
第二實施例詳細的結構數據如同表3所示，其非球面數據如同表4所示，其中，曲率半徑、厚度及焦距的單位為mm，HFOV定義為最大視角的一半。。
本發明第三實施例請參閱第3A圖，第三實施例之像差曲線請參閱第3B圖，第三實施例由物側至像側依序為：一具正屈折力的第一透鏡10，其材質為塑膠，第一透鏡10的前表面11與後表面12皆為凸面，另第一透鏡10的前表面11與後表面12皆設為非球面；一具負屈折力的第二透鏡20，其材質為塑膠，第二透鏡20的前表面21為凸面，後表面22為凹面，另第二透鏡的前表面21與後表面22皆設為非球面；一具正屈折力的第三透鏡30，其材質為塑膠，第三透 鏡30的前表面31為凹面，後表面32為凸面，另第三透鏡30的前表面31與後表面32皆設為非球面；一具負屈折力的第四透鏡40，其材質為塑膠，第四透鏡40的前表面41為凸面，後表面42為凹面，另第四透鏡40的前表面41與後表面42皆設為非球面，且皆設有反曲點；一光圈50，置於第一透鏡10之前；一紅外線濾光片(IR Filter)60，置於第四透鏡40之後，其不影響系統的焦距；一成像面70，置於紅外線濾光片60之後。
第三實施例非球面曲線方程式的表示式如同第一實施例的型式。
第三實施例中，整體取像透鏡組的焦距為f，第一透鏡的焦距為f1，第三透鏡的焦距為f3，第四透鏡的焦距為f4，第一透鏡與第二透鏡的合成焦距為f12，第一透鏡與第二透鏡之間的鏡間距為T12，第二透鏡與第三透鏡之間的鏡間距為T23，第三透鏡與第四透鏡之間的鏡間距為T34，其關係為：f=5.93 mm；f/f12=0.96；f/f1=1.70； f/f3=1.23；| f/f4 |=1.11；(T12/f)*100=1.7；(T23/f)*100=19.1；(T34/f)*100=7.1。
第三實施例中，第一透鏡折射率N1=1.544，第二透鏡折射率N2=1.632，其關係為：| N1-N2 |=0.088。
第三實施例中，第一透鏡色散係數為V1，第二透鏡色散係數為V2，其關係為：| V1-V2 |=32.5。
第三實施例中，整體取像透鏡組的焦距為f，第一透鏡的前表面曲率半徑為R1，第二透鏡的前表面曲率半徑為R3，第二透鏡的後表面曲率半徑為R4，其關係為：R1/f=0.34；(R3+R4)/(R3-R4)=1.08。
第三實施例中，整體取像透鏡組光圈至成像面的距離為DT，整體取像透鏡組的最大像高為ImgH，其關係為：DT/ImgH=1.75且被攝物成像於電子感光元件。
第三實施例詳細的結構數據如同表5所示，其非球面數據如同表6所示，其中，曲率半徑、厚度及焦距的單位為mm，HFOV定義為最大視角的一半。。
本發明第四實施例請參閱第4A圖，第四實施例之像差曲線請參閱第4B圖，第四實施例由物側至像側依序為：一具正屈折力的第一透鏡10，其材質為塑膠，第一透鏡10的前表面11與後表面12皆為凸面，另第一透鏡10的前表面11與後表面12皆設為非球面；一具負屈折力的第二透鏡20，其材質為塑膠，第二透鏡20的前表面21與後表面22皆為凹面，另第二透鏡的前表面21與後表面22皆設為非球面，且前表面21設有反曲點；一具正屈折力的第三透鏡30，其材質為塑膠，第三透鏡30的前表面31為凹面，後表面32為凸面，另第三透鏡30的前表面31與後表面32皆設為非球面；一具負屈折力的第四透鏡40，其材質為塑膠，第四透鏡40的前表面41為凸面，後表面42為凹面，另第四透鏡40的前表面41與後表面42皆設為非球面，且皆設有反曲點；一光圈50，置於第一透鏡10之前；一紅外線濾光片(IR Filter)60，置於第四透鏡40之後，其不影響系統的焦距；一成像面70，置於紅外線濾光片60之後。
第四實施例非球面曲線方程式的表示式如同第一實施例的型式。
第四實施例中，整體取像透鏡組的焦距為f，第一透鏡的焦距為f1，第三透鏡的焦距為f3，第四透鏡的焦距為f4，第一透鏡與第二透鏡的合成焦距為f12，第一透鏡與第二透鏡之間的鏡間距為T12，第二透鏡與第三透鏡之間的鏡間距為T23，第三透鏡與第四透鏡之間的鏡間距為T34，其關係為：f=6.14 mm；f/f12=1.03；f/f1=1.84；f/f3=1.07；| f/f4 |=1.05；(T12/f)*100=1.2；(T23/f)*100=18.5；(T34/f)*100=8.8。
第四實施例中，第一透鏡折射率N1=1.544，第二透鏡折射率N2=1.632，其關係為：| N1-N2 |=0.088。
第四實施例中，第一透鏡色散係數為V1，第二透鏡色 散係數為V2，其關係為：| V1-V2 |=32.5。
第四實施例中，整體取像透鏡組的焦距為f，第一透鏡的前表面曲率半徑為R1，第二透鏡的前表面曲率半徑為R3，第二透鏡的後表面曲率半徑為R4，其關係為：R1/f=0.31；(R3+R4)/(R3-R4)=0.78。
第四實施例中，整體取像透鏡組光圈至成像面的距離為DT，整體取像透鏡組的最大像高為ImgH，其關係為：DT/ImgH=1.75且被攝物成像於電子感光元件。
第四實施例詳細的結構數據如同表7所示，其非球面數據如同表8所示，其中，曲率半徑、厚度及焦距的單位為mm，HFOV定義為最大視角的一半。。
本發明第五實施例請參閱第5A圖，第五實施例之像差曲線請參閱第5B圖，第五實施例由物側至像側依序為：一具正屈折力的第一透鏡10，其材質為塑膠，第一透鏡10的前表面11與後表面12皆為凸面，另第一透鏡10的前表面11與後表面12皆設為非球面；一具負屈折力的第二透鏡20，其材質為塑膠，第二透 鏡20的前表面21與後表面22皆為凹面，另第二透鏡的前表面21與後表面22皆設為非球面，且前表面21設有反曲點；一具正屈折力的第三透鏡30，其材質為塑膠，第三透鏡30的前表面31為凹面，後表面32為凸面，另第三透鏡30的前表面31與後表面32皆設為非球面；一具負屈折力的第四透鏡40，其材質為塑膠，第四透鏡40的前表面41與後表面42皆為凹面，另第四透鏡40的前表面41與後表面42皆設為非球面，且皆設有反曲點；一光圈50，置於第一透鏡10之前；一紅外線濾光片(IR Filter)60，置於第四透鏡40之後，其不影響系統的焦距；一成像面70，置於紅外線濾光片60之後。
第五實施例非球面曲線方程式的表示式如同第一實施例的型式。
第五實施例中，整體取像透鏡組的焦距為f，第一透鏡的焦距為f1，第三透鏡的焦距為f3，第四透鏡的焦距為f4，第一透鏡與第二透鏡的合成焦距為f12，第一透鏡與第二透鏡之間的鏡間距為T12，第二透鏡與第三透鏡之間的鏡間距為T23，第三透鏡與第四透鏡之間的鏡間距為T34，其關係為： f=6.28 mm；f/f12=1.33；f/f1=2.24；f/f3=0.81；| f/f4 |=1.17；(T12/f)*100=0.8；(T23/f)*100=12.8；(T34/f)*100=9.5。
第五實施例中，第一透鏡折射率N1=1.544，第二透鏡折射率N2=1.621，其關係為：| N1-N2 |=0.077。
第五實施例中，第一透鏡色散係數為V1，第二透鏡色散係數為V2，其關係為：| V1-V2 |=31.5。
第五實施例中，整體取像透鏡組的焦距為f，第一透鏡的前表面曲率半徑為R1，第二透鏡的前表面曲率半徑為R3，第二透鏡的後表面曲率半徑為R4，其關係為：R1/f=0.30；(R3+R4)/(R3-R4)=-0.29。
第五實施例中，整體取像透鏡組光圈至成像面的距離 為DT，整體取像透鏡組的最大像高為ImgH，其關係為：DT/ImgH=1.77且被攝物成像於電子感光元件。
第五實施例詳細的結構數據如同表9所示，其非球面數據如同表10所示，其中，曲率半徑、厚度及焦距的單位為mm，HFOV定義為最大視角的一半。
在本發明取像透鏡組中，透鏡的材質可為玻璃或塑膠，若透鏡的材質為玻璃，則可以增加系統屈折力配置的自由度，若透鏡材質為塑膠，則可以有效降低生產成本。
在此先行述明，表1至表10所示為取像透鏡組實施例的不同數值變化表，然本發明各個實施例的數值變化皆屬實驗所得，即使使用不同數值，相同結構的產品仍應屬於本發明的保護範疇，表11為各個實施例對應本發明相關關係式的數值資料。
綜上所述，本發明為一種取像透鏡組，藉此透鏡結構、排列方式與鏡片配置可以有效縮小鏡組體積，更能同時獲得較高的解像力；所以本發明之『具有產業之可利用性』應已毋庸置疑，除此之外，在本案實施例所揭露出的特徵技術，於申請之前並未曾見於諸刊物，亦未曾被公開 使用，不但具有如上所述功效增進之事實，更具有不可輕忽的附加功效，是故，本發明的『新穎性』以及『進步性』都已符合專利法規，爰依法提出發明專利之申請，祈請惠予審查並早日賜准專利，實感德便。
10‧‧‧第一透鏡
11‧‧‧前表面
12‧‧‧後表面
20‧‧‧第二透鏡
21‧‧‧前表面
22‧‧‧後表面
30‧‧‧第三透鏡
31‧‧‧前表面
32‧‧‧後表面
40‧‧‧第四透鏡
41‧‧‧前表面
42‧‧‧後表面
50‧‧‧光圈
60‧‧‧紅外線濾光片
70‧‧‧成像面
f‧‧‧整體取像透鏡組的焦距
f1‧‧‧第一透鏡的焦距
f3‧‧‧第三透鏡的焦距
f4‧‧‧第四透鏡的焦距
f12‧‧‧第一透鏡與第二透鏡的合成焦距
T12‧‧‧第一透鏡與第二透鏡之間的鏡間距
T23‧‧‧第二透鏡與第三透鏡之間的鏡間距
T34‧‧‧第三透鏡與第四透鏡之間的鏡間距
N1‧‧‧第一透鏡折射率
N2‧‧‧第二透鏡折射率
V1‧‧‧第一透鏡色散係數
V2‧‧‧第二透鏡色散係數
R1‧‧‧第一透鏡的前表面曲率半徑
R3‧‧‧第二透鏡的前表面曲率半徑
R4‧‧‧第二透鏡的後表面曲率半徑
DT‧‧‧整體取像透鏡組光圈至成像面的距離
ImgH‧‧‧整體取像透鏡組的最大像高為
第1A圖 本發明第一實施例光學系統示意圖。
第1B圖 本發明第一實施例之像差曲線圖。
第2A圖 本發明第二實施例光學系統示意圖。
第2B圖 本發明第二實施例之像差曲線圖。
第3A圖 本發明第三實施例光學系統示意圖。
第3B圖 本發明第三實施例之像差曲線圖。
第4A圖 本發明第四實施例光學系統示意圖。
第4B圖 本發明第四實施例之像差曲線圖。
第5A圖 本發明第五實施例光學系統示意圖。
第5B圖 本發明第五實施例之像差曲線圖。
【表簡單說明】
表1 本發明第一實施例結構數據。
表2 本發明第一實施例非球面數據。
表3 本發明第二實施例結構數據。
表4 本發明第二實施例非球面數據。
表5 本發明第三實施例結構數據。
表6 本發明第三實施例非球面數據。
表7 本發明第四實施例結構數據。
表8 本發明第四實施例非球面數據。
表9 本發明第五實施例結構數據。
表10本發明第五實施例非球面數據。
表11本發明各個實施例對應相關關係式的數值資料。
10‧‧‧第一透鏡
11‧‧‧前表面
12‧‧‧後表面
20‧‧‧第二透鏡
21‧‧‧前表面
22‧‧‧後表面
30‧‧‧第三透鏡
31‧‧‧前表面
32‧‧‧後表面
40‧‧‧第四透鏡
41‧‧‧前表面
42‧‧‧後表面
50‧‧‧光圈
60‧‧‧紅外線濾光片
70‧‧‧成像面

Claims (25)

  1. 一種取像透鏡組包含，由物側至像側依序為：一光圈；一具正屈折力的第一透鏡，其前表面與後表面皆為凸面；一具負屈折力且為塑膠材質的第二透鏡，其前表面與後表面皆為凹面，該第二透鏡前表面與後表面皆為非球面；一具正屈折力且為塑膠材質的第三透鏡，其前表面為凹面後表面為凸面，該第三透鏡前表面與後表面皆為非球面；以及一具負屈折力的第四透鏡，其前表面為凸面、後表面為凹面，該第四透鏡為塑膠材質，該第四透鏡前表面與後表面皆為非球面，該第四透鏡上設有反曲點；取像透鏡組中，具屈折力的透鏡數目僅為四片；整體取像透鏡組的焦距為f，第一透鏡與第二透鏡的合成焦距為f12，其關係為：0.98<f/f12<1.82。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之取像透鏡組，其中，整體取像透鏡組的焦距為f，第一透鏡與第二透鏡的合成焦距為f12，其關係為：1.28<f/f12<1.68。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之取像透鏡組，其中，第一透鏡為塑膠材質，第一透鏡前表面與後表面皆為非球面，第一透鏡折射率為N1，其關係為：1.50<N1<1.58。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之取像透鏡組，其中，整體取像透鏡組的焦距為f，第一透鏡與第二透鏡之間的鏡間距為T12，第二透鏡與第三透鏡之間的鏡間距為T23，其關係為：(T12/f)*100>0.4；0.4<(T23/f)*100<25。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之取像透鏡組，其中，整體取像透鏡組的焦距為f，第三透鏡與第四透鏡之間的鏡間距為T34，其關係為：3.5<(T34/f)*100<12。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之取像透鏡組，其中，整體取像透鏡組的焦距為f，第一透鏡前表面曲率半徑為R1，其關係為：0<R1/f<0.4。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之取像透鏡組，其中，整體取像透鏡組的焦距為f，第一透鏡前表面曲率半徑為 R1，其關係為：0<R1/f<0.32。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之取像透鏡組，其中，整體取像透鏡組光圈至成像面的距離為DT，整體取像透鏡組的最大成像高度為ImgH，其關係為：DT/ImgH<2.0，且被攝物成像於電子感光元件。
  9. 一種取像透鏡組包含，由物側至像側依序為：一光圈；一具正屈折力的第一透鏡，其前表面與後表面皆為凸面；一具負屈折力的第二透鏡，其前表面為凹面後表面為凹面，該第二透鏡為塑膠材質，該第二透鏡前表面與後表面皆為非球面；一具正屈折力且為塑膠材質的第三透鏡，其前表面為凹面後表面為凸面，該第三透鏡前表面與後表面皆為非球面；以及一具負屈折力且為塑膠材質的第四透鏡，其前表面為凸面後表面為凹面，該第四透鏡前表面與後表面皆為非球面，該第四透鏡上設有反曲點；取像透鏡組中，具屈折力的透鏡數目僅為四片；第二透鏡的前表面曲率半徑為R3， 第二透鏡的後表面曲率半徑為R4，其關係為：-0.40<(R3+R4)/(R3-R4)<0.85；整體取像透鏡組的焦距為f，第一透鏡前表面曲率半徑為R1，其關係為：0<R1/f<0.4。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之取像透鏡組，其中，整體取像透鏡組的焦距為f，第一透鏡與第二透鏡之間的鏡間距為T12，第二透鏡與第三透鏡之間的鏡間距為T23，其關係為：(T12/f)*100>0.4；0.4<(T23/f)*100<25。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之取像透鏡組，其中，第一透鏡為塑膠材質，第一透鏡前表面與後表面皆為非球面，第二透鏡前表面上設有反曲點，整體取像透鏡組的焦距為f，第三透鏡與第四透鏡之間的鏡間距為T34，其關係為：3.5<(T34/f)*100<12。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之取像透鏡組，其中，第二透鏡的前表面曲率半徑為R3，第二透鏡的後表面曲率半徑為R4，其關係為：-0.35<(R3+R4)/(R3-R4)<0.50。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之取像透鏡組，其中，第二透鏡的前表面曲率半徑為R3，第二透鏡的後表面曲率半徑為R4，其關係為：-0.09<(R3+R4)/(R3-R4)<0.15。
  14. 如申請專利範圍第9項所述之取像透鏡組，其中，第一透鏡折射率為N1，第二透鏡折射率為N2，其關係為：| N1-N2 |<0.108，第一透鏡色散係數為V1，第二透鏡色散係數為V2，其關係為：| V1-V2 |>23。
  15. 如申請專利範圍第9項所述之取像透鏡組，其中，整體取像透鏡組光圈至成像面的距離為DT，整體取像透鏡組的最大成像高度為ImgH，其關係為：DT/ImgH<2.0，且被攝物成像於電子感光元件。
  16. 如申請專利範圍第9項所述之取像透鏡組，其中，整體取像透鏡組的焦距為f，第一透鏡前表面曲率半徑為R1，其關係為：0<R1/f<0.32。
  17. 如申請專利範圍第9項所述之取像透鏡組，其中，第二透鏡折射率為N2，其關係為：1.55<N2<1.64。
  18. 一種取像透鏡組包含，由物側至像側依序為：一光圈；一具正屈折力的第一透鏡，其前表面與後表面皆為凸面；一具負屈折力的第二透鏡，其前表面與後表面皆為凹面；一具正屈折力的第三透鏡，其前表面為凹面後表面為凸面；以及一具負屈折力的第四透鏡，其前表面為凸面、後表面為凹面；取像透鏡組中，具屈折力的透鏡數目僅為四片；整體取像透鏡組光圈至成像面的距離為DT，整體取像透鏡組的最大成像高度為ImgH，其關係為：DT/ImgH<2.0，且被攝物成像於電子感光元件；整體取像透鏡組的焦距為f，第一透鏡的前表面曲率半徑為R1，其關係為：0<R1/f<0.4。
  19. 如申請專利範圍第18項所述之取像透鏡組，其中，整體取像透鏡組光圈至成像面的距離為DT，整體取像透鏡組的最大成像高度為ImgH，其關係為：DT/ImgH<1.84。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之取像透鏡組，其中，整體取像透鏡組光圈至成像面的距離為DT，整體取像透鏡組的最大成像高度為ImgH，其關係為：DT/ImgH<1.78。
  21. 如申請專利範圍第20項所述之取像透鏡組，其中，第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡及第四透鏡皆為塑膠材質，且各前表面與後表面皆為非球面，第四透鏡上設有反曲點，整體取像透鏡組的焦距為f，第一透鏡的前表面曲率半徑為R1，其關係為：0<R1/f<0.32。
  22. 一種取像透鏡組包含，由物側至像側依序為：一光圈；一具正屈折力的第一透鏡，其前表面與後表面皆為凸面；一具負屈折力且為塑膠材質的第二透鏡，其前表面為凹面，該第二透鏡前表面與後表面皆為非球面；一具正屈折力且為塑膠材質的第三透鏡，該第三透鏡前表面與後表面皆為非球面；以及一具負屈折力且為塑膠材質的第四透鏡，其後表面為凹面，該第四透鏡前表面與後表面皆為非球面；取像透鏡組中，具屈折力的透鏡數目僅為四片；整體取像透鏡組的 焦距為f，第三透鏡的焦距f3，第四透鏡的焦距f4，其關係為：0.45<f/f3<0.82；0.50<| f/f4 |<1.50；第一透鏡的焦距為f1，其關係為：1.35<f/f1<2.60，第一透鏡折射率為N1，第二透鏡折射率為N2，其關係為：| N1-N2 |<0.108。
  23. 如申請專利範圍第22項所述之取像透鏡組，其中，該第三透鏡前表面為凹面後表面為凸面，整體取像透鏡組的焦距為f，第一透鏡與第二透鏡之間的鏡間距為T12，第二透鏡與第三透鏡之間的鏡間距為T23，其關係為：(T12/f)*100>0.4；0.4<(T23/f)*100<25。
  24. 如申請專利範圍第23項所述之取像透鏡組，其中，第二透鏡後表面為凹面。
  25. 如申請專利範圍第22項所述之取像透鏡組，其中，整體取像透鏡組的焦距為f，第一透鏡的焦距為f1，第三透鏡的焦距為f3，第四透鏡的焦距為f4，其關係為： 1.55<f/f1<2.45；0.55<f/f3<0.75；0.63<| f/f4 |<1.20。
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