TWI410693B - 取像用光學透鏡組 - Google Patents

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Description

取像用光學透鏡組
本發明係關於一種取像用光學透鏡組；特別是關於一種應用於電子產品上的的取像用光學透鏡組。
最近幾年來，隨著具有攝像功能之可攜式電子產品的興起，小型化攝像鏡頭的需求日漸提高。而一般攝像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元件(Complementary Metal-Oxide Semiconductor Sensor,CMOS Sensor)兩種。且由於製程技術的精進，使得感光元件的畫素尺寸縮小，小型化攝像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。
傳統搭載於可攜式電子產品上的小型化攝像鏡頭，多採用三片式透鏡結構為主，透鏡系統由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，如美國專利第7,145,736號所示。由於製程技術的進步與電子產品往輕薄化發展的趨勢下，感光元件畫素尺寸不斷地縮小，使得系統對成像品質的要求更加提高，習知的三片式透鏡組將無法滿足更高階的攝像鏡頭模組。美國專利第7,365,920號揭露了一種四片式透鏡組，其中第一透鏡及第二透鏡係以二片玻璃球面鏡互相黏合而成為Doublet(雙合透鏡)，用以消除色差。但此方法有其缺點，其一，過多的玻璃球面鏡配置使得系統自由度不足，導致系統的總長度不易縮短；其二，玻璃鏡片黏合的製程不易，容易形成製造上的困難。
有鑑於此，急需一種適用於輕薄、可攜式電子產品上，成像品質佳、擁有較高的解像力且不至於使鏡頭體積過大的取像用光學透鏡組。
本發明提供一種取像用光學透鏡組，由物側至像側依序包含：一具正屈折力的第一透鏡，其物側表面為凸面及像側表面為凸面；一具負屈折力的第二透鏡，其物側表面為凹面及像側表面為凸面；一具正屈折力的第三透鏡，其像側表面為凸面，且該第三透鏡的物側表面與像側表面中至少一表面為非球面；及一具負屈折力的第四透鏡，其物側表面為凸面及像側表面為凹面；且該第四透鏡的物側表面與像側表面中至少一表面為非球面；該取像用光學透鏡組另設置有一光圈，該光圈係設置於被攝物與該第一透鏡之間；該取像用光學透鏡組中具屈折力的透鏡為四片；該取像用光學透鏡組中所有具屈折力透鏡於光軸上的厚度之總和為ΣCT ，該第一透鏡的物側表面至該第四透鏡的像側表面於光軸上的距離為Td，該第一透鏡的物側表面曲率半徑為R1，該第一透鏡的像側表面曲率半徑為R2，整體取像用光學透鏡組的焦距為f，該第二透鏡的焦距為f2，該第三透鏡的焦距為f3，該第四透鏡的焦距為f4，該第一透鏡與該第二透鏡於光軸上的間隔距離為T12，係滿足下列關係式：0.80<<0.98；0.15<(R1+R2)/(R1-R2)<1.0；0.4<<1.7；及0.0<T12/f<0.10。
本發明藉由藉由上述的鏡組配置方式，可有效縮小鏡頭體積、降低系統敏感度，更能獲得較高的解像力。
本發明取像用光學透鏡組中，該第一透鏡具正屈折力，係提供系統所需的部分屈折力，有助於縮短取像用光學透鏡組的總長度。該第二透鏡具負屈折力，可有效對具正屈折力的第一透鏡所產生的像差做補正，且同時有利於修正系統的色差。該第三透鏡具正屈折力，可利於分配該第一透鏡的屈折力，有助於降低系統的敏感度。該第四透鏡具負屈折力，可使光學系統的主點(Principal Point)遠離成像面，有利於縮短系統的光學總長度，以促進鏡頭的小型化。
本發明取像用光學透鏡組中，該第一透鏡為一物側表面為凸面及像側表面為凸面的雙凸透鏡，可有效加強該第一透鏡的正屈折力，縮短系統的光學總長度。該第二透鏡為一物側表面為凹面及像側表面為凸面的新月形透鏡，係對於修正系統的像散(Astigmatism)較為有利，有助於提升系統的成像品質。該第三透鏡為一像側表面為凸面的透鏡，係有助於使光學總長度更短外，係有利於分配該第一透鏡的屈折力，以降低系統的敏感度。該第四透鏡為一物側表面為凸面及像側表面為凹面的新月形透鏡，可有助於修正系統的像散與高階像差。
該光圈可置於被攝物與該第一透鏡之間。藉由該第一透鏡提供正屈折力，並將該光圈置於接近該取像用光學透鏡組的被攝物側，可有效縮短該取像用光學透鏡組的總長度，另外，上述的配置可使該取像用光學透鏡組的出射瞳(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，而遠心特性對於固態電子感光元件的感光能力極為重要，將使得電子感光元件的感光靈敏度提高，減少系統產生暗角的可能性。此外，可於該第四透鏡上設置有反曲點，將更可有效地壓制離軸視場的光線入射於感光元件上的角度，並且可以進一步修正離軸視場的像差。
本發明提供一種取像用光學透鏡組，由物側至像側依序包含：一具正屈折力的第一透鏡，其物側表面為凸面及像側表面為凸面；一具負屈折力的第二透鏡，其物側表面為凹面及像側表面為凸面；一具正屈折力的第三透鏡，其像側表面為凸面，且該第三透鏡的物側表面與像側表面中至少一表面為非球面；及一具負屈折力的第四透鏡，其物側表面為凸面及像側表面為凹面；且該第四透鏡的物側表面與像側表面中至少一表面為非球面；該取像用光學透鏡組另設置有一光圈，該光圈係設置於被攝物與該第一透鏡之間；該取像用光學透鏡組中具屈折力的透鏡為四片；該取像用光學透鏡組中所有具屈折力透鏡於光軸上的厚度之總和為ΣCT ，該第一透鏡的物側表面至該第四透鏡的像側表面於光軸上的距離為Td，該第一透鏡的物側表面曲率半徑為R1，該第一透鏡的像側表面曲率半徑為R2，整體取像用光學透鏡組的焦距為f，該第二透鏡的焦距為f2，該第三透鏡的焦距為f3，該第四透鏡的焦距為f4，該第一透鏡與該第二透鏡於光軸上的間隔距離為T12，係滿足下列關係式：0.80<<0.98；0.15<(R1+R2)/(R1-R2)<1.0；0.4<<1.7；及0.0<T12/f<0.10。
當前述取像用光學透鏡組滿足下列關係式：0.80<<0.98，各透鏡厚度較合適，有利於鏡片組裝與製造；進一步，較佳係滿足下列關係式：0.86<<0.94。當前述取像用光學透鏡組滿足下列關係式：0.15<(R1+R2)/(R1-R2)<1.0，該第一透鏡的曲率較合適，可有效縮短光學總長度，且不至於產生過多的球差；進一步，較佳係滿足下列關係式：0.3<(R1+R2)/(R1-R2)<0.5。當前述取像用光學透鏡組滿足下列關係式：0.4<<1.7，該第四透鏡屈折力較為合適，有利於修正高階系統像差；進一步，較佳係滿足下列關係式：0.5<<1.2。當前述取像用光學透鏡組滿足下列關係式：0.0<T12/f<0.10，該第一透鏡與第二透鏡的鏡間距較合適，可有效縮短系統光學總長度。
本發明前述取像用光學透鏡組中，較佳地，該第四透鏡上設置有至少一反曲點，且該第四透鏡的材質為塑膠，其將更可有效地壓制離軸視場的光線入射於感光元件上的角度，並且可以進一步修正離軸視場的像差。較佳地，該第四透鏡的材質為塑膠，塑膠材質透鏡的使用可有效減低鏡組的重量，更可有效降低生產成本。
本發明前述取像用光學透鏡組中，較佳地，該第三透鏡的物側表面為凹面，可有助於修正系統的像散與高階像差。
本發明前述取像用光學透鏡組中，該取像用光學透鏡組另設置有一成像面供被攝物成像，其中該光圈至該成像面於光軸上的距離為SL，該第一透鏡的物側表面至該成像面於光軸上的距離為TTL，較佳地，係滿足下列關係式：0.90<SL/TTL<1.20。當SL/TTL滿足上述關係式時，該光圈位置可有效產生遠心特性，可提高成像品質。
本發明前述取像用光學透鏡組中，該第二透鏡的物側表面曲率半徑為R3，該第二透鏡的像側表面曲率半徑為R4，較佳地，係滿足下列關係式：-2.0<(R3+R4)/(R3-R4)<-1.0。當(R3+R4)/(R3-R4)滿足上述關係式時，該第二透鏡的曲率不至於太彎曲而造成鏡片製造上的困難。
本發明前述取像用光學透鏡組中，該第一透鏡的焦距為f1，該第二透鏡的焦距為f2，較佳地，係滿足下列關係式：-1.2<f1/f2<-0.8。當f1/f2滿足上述關係式時，該第一透鏡與第二透鏡的屈折力較合適，可有效修正系統像差。
本發明前述取像用光學透鏡組中，該第二透鏡的焦距為f2，該第四透鏡的焦距為f4，較佳地，係滿足下列關係式：0.15<f2/f4<0.45。當f2/f4滿足上述關係式時，系統負屈折力的分配較合適，有利於提高系統成像品質且不至於太過敏感。
本發明前述取像用光學透鏡組中，該第一透鏡的折射率為N1，該第二透鏡的折射率為N2，較佳地，係滿足下列關係式：|N1-N2|<0.12。當|N1-N2|滿足上述關係式時，可較有效提升該取像用光學透鏡組修正像散的能力。
本發明前述取像用光學透鏡組中，該第一透鏡的物側表面之有效半徑為Y11，該第四透鏡的像側表面之有效半徑為Y42，較佳地，係滿足下列關係式：0.4<Y11/Y42<0.7。當Y11/Y42滿足上述關係式時，該取像用光學透鏡組的入射瞳與出射瞳大小較為合適，可有效控制系統內雜散光的數量，以提高成像品質。
本發明前述取像用光學透鏡組中，該第一透鏡的色散係數為V1，該第二透鏡的色散係數為V2，較佳地，係滿足下列關係式：30<V1-V2<45。當V1-V2滿足上述關係式時，有利於該取像用光學透鏡組中色差的修正。
本發明前述取像用光學透鏡組中，該第一透鏡的像側表面曲率半徑為R2，該第二透鏡的物側表面曲率半徑為R3，較佳地，係滿足下列關係式：0.85<R2/R3<1.45。當R2/R3滿足上述關係式時，該第一透鏡像側面與第二透鏡物側面曲率較合適，有利於修正系統像差與系統鏡片的組裝。
本發明前述取像用光學透鏡組中，該第一透鏡的物側表面至該成像面於光軸上的距離為TTL，另於該成像面設置一電子感光元件，該電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半為ImgH，較佳地，係滿足下列關係式：TTL/ImgH<2.4。當TTL/ImgH滿足上述關係式時，係有利於維持取像用光學透鏡組的小型化，以搭載於輕薄可攜式的電子產品上。
本發明取像用光學透鏡組中，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。此外，並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，因此可以有效降低本發明取像用光學透鏡組的總長度。
本發明取像用光學透鏡組中，若透鏡表面係為凸面，則表示該透鏡表面於近軸處為凸面；若透鏡表面係為凹面，則表示該透鏡表面於近軸處為凹面。
本發明取像用光學透鏡組中，可至少設置一光欄以減少雜散光，有助於提昇影像品質。
本發明取像用光學透鏡組中，第一透鏡的物側表面之有效半徑為Y11，該第四透鏡的像側表面之有效半徑為Y42。請參考第十一圖，進一步描述Y11與Y42所代表的距離與相對位置。第十一為本發明第一實施例(將於以下描述)之光學系統示意圖。該第一透鏡(110)的物側表面(111)上有效光線通過之最大範圍位置與光軸的垂直距離為Y11；該第四透鏡(140)的像側表面(142)上有效光線通過之最大範圍位置與光軸的垂直距離為Y42。
本發明取像用光學透鏡組將藉由以下具體實施例配合所附圖式予以詳細說明。
《第一實施例》
本發明第一實施例請參閱第一A圖，第一實施例之像差曲線請參閱第一B圖。第一實施例之取像用光學透鏡組主要由四片透鏡構成，由物側至像側依序包含：一具正屈折力的第一透鏡(110)，其物側表面(111)及像側表面(112)皆為凸面，其材質為塑膠；一具負屈折力的第二透鏡(120)，其物側表面(121)為凹面及像側表面(122)為凸面，其材質為塑膠；一具正屈折力的第三透鏡(130)，其物側表面(131)為凹面及像側表面(132)為凸面，其材質為塑膠，且該第三透鏡(130)的物側表面(131)及像側表面(132)皆為非球面；及一具負屈折力的第四透鏡(140)，其物側表面(141)為凸面及像側表面(142)為凹面，其材質為塑膠，該第四透鏡(140)的物側表面(141)及像側表面(142)皆為非球面，且該第四透鏡(140)的物側表面(141)與像側表面(142)設置有至少一個反曲點；其中，該取像用光學透鏡組另設置有一光圈(100)置於被攝物與該第一透鏡(110)之間；該取像用光學透鏡組另包含有一紅外線濾除濾光片(IR-filter)(150)置於該第四透鏡(140)的像側表面(142)與一成像面(160)之間；該紅外線濾除濾光片(150)的材質為玻璃且其不影響本發明取像用光學透鏡組的焦距。
上述之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之切面的相對高度；Y：非球面曲線上的點與光軸的距離；k：錐面係數；Ai ：第i階非球面係數。
第一實施例取像用光學透鏡組中，整體取像用光學透鏡組的焦距為f，其關係式為：f=2.11(毫米)。
第一實施例取像用光學透鏡組中，整體取像用光學透鏡組的光圈值(f-number)為Fno，其關係式為：Fno=2.07。
第一實施例取像用光學透鏡組中，整體取像用光學透鏡組中最大視角的一半為HFOV，其關係式為：HFOV=37.4(度)。
第一實施例取像用光學透鏡組中，該第一透鏡(110)的色散係數為V1，該第二透鏡(120)的色散係數為V2，其關係式為：V1-V2=32.1。
第一實施例取像用光學透鏡組中，該第一透鏡(110)的折射率為N1，該第二透鏡(120)的折射率為N2，其關係式為：|N1-N2|=0.090。
第一實施例取像用光學透鏡組中，該第一透鏡(110)的像側表面曲率半徑為R2，該第二透鏡(120)的物側表面曲率半徑為R3，其關係式為：R2/R3=1.37。
第一實施例取像用光學透鏡組中，該第一透鏡(110)的物側表面曲率半徑為R1，該第一透鏡(110)的像側表面曲率半徑為R2，其關係式為：(R1+R2)/(R1-R2)=0.42。
第一實施例取像用光學透鏡組中，該第二透鏡(120)的物側表面曲率半徑為R3，該第二透鏡(120)的像側表面曲率半徑為R4，其關係式為：(R3+R4)/(R3-R4)=-1.52。
第一實施例取像用光學透鏡組中，該第一透鏡(110)的焦距為f1，該第二透鏡(120)的焦距為f2，其關係式為：f1/f2=-0.94。
第一實施例取像用光學透鏡組中，該第二透鏡(120)的焦距為f2，該第四透鏡(140)的焦距為f4，其關係式為：f2/f4=0.24。
第一實施例取像用光學透鏡組中，該第一透鏡(110)與該第二透鏡(120)於光軸上的間隔距離為T12，整體取像用光學透鏡組的焦距為f，其關係式為：T12/f=0.09。
第一實施例取像用光學透鏡組中，整體取像用光學透鏡組的焦距為f，該第二透鏡(120)的焦距為f2，該第三透鏡(130)的焦距為f3，該第四透鏡(140)的焦距為f4，其關係式為：
第一實施例取像用光學透鏡組中，該第一透鏡(110)、該第二透鏡(120)、該第三透鏡(130)以及該第四透鏡(140)於光軸上的厚度之總和為ΣCT ，該第一透鏡(110)的物側表面(111)至該第四透鏡(140)的像側表面(142)於光軸上的距離為Td，其關係式為：
第一實施例取像用光學透鏡組中，該第一透鏡(110)的物側表面(111)之有效半徑為Y11，該第四透鏡(140)的像側表面(142)之有效半徑為Y42，其關係式為：Y11/Y42=0.49。
第一實施例取像用光學透鏡組中，該光圈(100)至該成像面(160)於光軸上的距離為SL，該第一透鏡(110)的物側表面(111)至該成像面(160)於光軸上的距離為TTL，其關係式為：SL/TTL=1.06。
第一實施例取像用光學透鏡組中，該第一透鏡(110)的物側表面(111)至該成像面(160)於光軸上的距離為TTL，另於該成像面設置一電子感光元件，而該電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半為ImgH，其關係式為：TTL/ImgH=2.21。
第一實施例詳細的光學數據如第四圖表一所示，其非球面數據如第五圖表二所示，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。
《第二實施例》
本發明第二實施例請參閱第二A圖，第二實施例之像差曲線請參閱第二B圖。第二實施例之取像用光學透鏡組主要由四片透鏡構成，由物側至像側依序包含：一具正屈折力的第一透鏡(210)，其物側表面(211)及像側表面(212)皆為凸面，其材質為塑膠；一具負屈折力的第二透鏡(220)，其物側表面(221)為凹面及像側表面(222)為凸面，其材質為塑膠；一具正屈折力的第三透鏡(230)，其物側表面(231)為凹面及像側表面(232)為凸面，其材質為塑膠，且該第三透鏡(230)的物側表面(231)及像側表面(232)皆為非球面；及一具負屈折力的第四透鏡(240)，其物側表面(241)為凸面及像側表面(242)為凹面，其材質為塑膠，該第四透鏡(240)的物側表面(241)及像側表面(242)皆為非球面，且該第四透鏡(240)的物側表面(241)與像側表面(242)設置有至少一個反曲點；其中，該取像用光學透鏡組另設置有一光圈(200)置於被攝物與該第一透鏡(210)之間；該取像用光學透鏡組另包含有一紅外線濾除濾光片(250)置於該第四透鏡(240)的像側表面(242)與一成像面(260)之間；該紅外線濾除濾光片(250)的材質為玻璃且其不影響本發明取像用光學透鏡組的焦距。
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。
第二實施例取像用光學透鏡組中，整體取像用光學透鏡組的焦距為f，其關係式為：f=2.12(毫米)。
第二實施例取像用光學透鏡組中，整體取像用光學透鏡組的光圈值為Fno，其關係式為：Fno=2.07。
第二實施例取像用光學透鏡組中，整體取像用光學透鏡組中最大視角的一半為HFOV，其關係式為：HFOV=36.9(度)。
第二實施例取像用光學透鏡組中，該第一透鏡(210)的色散係數為V1，該第二透鏡(220)的色散係數為V2，其關係式為：V1-V2=35.1。
第二實施例取像用光學透鏡組中，該第一透鏡(210)的折射率為N1，該第二透鏡(220)的折射率為N2，其關係式為：|N1-N2|=0.107。
第二實施例取像用光學透鏡組中，該第一透鏡(210)的像側表面曲率半徑為R2，該第二透鏡(220)的物側表面曲率半徑為R3，其關係式為：R2/R3=0.98。
第二實施例取像用光學透鏡組中，該第一透鏡(210)的物側表面曲率半徑為R1，該第一透鏡(210)的像側表面曲率半徑為R2，其關係式為：(R1+R2)/(R1-R2)=0.41。
第二實施例取像用光學透鏡組中，該第二透鏡(220)的物側表面曲率半徑為R3，該第二透鏡(220)的像側表面曲率半徑為R4，其關係式為：(R3+R4)/(R3-R4)=-1.07。
第二實施例取像用光學透鏡組中，該第一透鏡(210)的焦距為f1，該第二透鏡(220)的焦距為f2，其關係式為：f1/f2=-0.88。
第二實施例取像用光學透鏡組中，該第二透鏡(220)的焦距為f2，該第四透鏡(240)的焦距為f4，其關係式為：f2/f4=0.28。
第二實施例取像用光學透鏡組中，該第一透鏡(210)與該第二透鏡(220)於光軸上的間隔距離為T12，整體取像用光學透鏡組的焦距為f，其關係式為：T12/f=0.04。
第二實施例取像用光學透鏡組中，整體取像用光學透鏡組的焦距為f，該第二透鏡(220)的焦距為f2，該第三透鏡(230)的焦距為f3，該第四透鏡(240)的焦距為f4，其關係式為：
第二實施例取像用光學透鏡組中，該第一透鏡(210)、該第二透鏡(220)、該第三透鏡(230)以及該第四透鏡(240)於光軸上的厚度之總和為ΣCT ，該第一透鏡(210)的物側表面(211)至該第四透鏡(240)的像側表面(242)於光軸上的距離為Td，其關係式為：
第二實施例取像用光學透鏡組中，該第一透鏡(210)的物側表面(211)之有效半徑為Y11，該第四透鏡(240)的像側表面(242)之有效半徑為Y42，其關係式為：Y11/Y42=0.51。
第二實施例取像用光學透鏡組中，該光圈(200)至該成像面(260)於光軸上的距離為SL，該第一透鏡(210)的物側表面(211)至該成像面(260)於光軸上的距離為TTL，其關係式為：SL/TTL=1.07。
第二實施例取像用光學透鏡組中，該第一透鏡(210)的物側表面(211)至該成像面(260)於光軸上的距離為TTL，另於該成像面設置一電子感光元件，而該電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半為ImgH，其關係式為：TTL/ImgH=2.18。
第二實施例詳細的光學數據如第六圖表三所示，其非球面數據如第七圖表四所示，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。
《第三實施例》
本發明第三實施例請參閱第三A圖，第三實施例之像差曲線請參閱第三B圖。第三實施例之取像用光學透鏡組主要由四片透鏡構成，由物側至像側依序包含：一具正屈折力的第一透鏡(310)，其物側表面(311)及像側表面(312)皆為凸面，其材質為塑膠；一具負屈折力的第二透鏡(320)，其物側表面(321)為凹面及像側表面(322)為凸面，其材質為塑膠；一具正屈折力的第三透鏡(330)，其物側表面(331)為凹面及像側表面(332)為凸面，其材質為塑膠，且該第三透鏡(330)的物側表面(331)及像側表面(332)皆為非球面；及一具負屈折力的第四透鏡(340)，其物側表面(341)為凸面及像側表面(342)為凹面，其材質為塑膠，該第四透鏡(340)的物側表面(341)及像側表面(342)皆為非球面，且該第四透鏡(340)的物側表面(341)與像側表面(342)設置有至少一個反曲點；其中，該取像用光學透鏡組另設置有一光圈(300)置於被攝物與該第一透鏡(310)之間；該取像用光學透鏡組另包含有一紅外線濾除濾光片(350)置於該第四透鏡(340)的像側表面(342)與一成像面(360之間；該紅外線濾除濾光片(350)的材質為玻璃且其不影響本發明取像用光學透鏡組的焦距。
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。
第三實施例取像用光學透鏡組中，整體取像用光學透鏡組的焦距為f，其關係式為：f=2.13(毫米)。
第三實施例取像用光學透鏡組中，整體取像用光學透鏡組的光圈值為Fno，其關係式為：Fno=2.40。
第三實施例取像用光學透鏡組中，整體取像用光學透鏡組中最大視角的一半為HFOV，其關係式為：HFOV=37.3(度)。
第三實施例取像用光學透鏡組中，該第一透鏡(310)的色散係數為V1，該第二透鏡(320)的色散係數為V2，其關係式為：V1-V2=32.5。
第三實施例取像用光學透鏡組中，該第一透鏡(310)的折射率為N1，該第二透鏡(320)的折射率為N2，其關係式為：|N1-N2|=0.089。
第三實施例取像用光學透鏡組中，該第一透鏡(310)的像側表面曲率半徑為R2，該第二透鏡(320)的物側表面曲率半徑為R3，其關係式為：R2/R3=1.25。
第三實施例取像用光學透鏡組中，該第一透鏡(310)的物側表面曲率半徑為R1，該第一透鏡(310)的像側表面曲率半徑為R2，其關係式為：(R1+R2)/(R1-R2)=0.38。
第三實施例取像用光學透鏡組中，該第二透鏡(320)的物側表面曲率半徑為R3，該第二透鏡(320)的像側表面曲率半徑為R4，其關係式為：(R3+R4)/(R3-R4)=-1.13。
第三實施例取像用光學透鏡組中，該第一透鏡(310)的焦距為f1，該第二透鏡(320)的焦距為f2，其關係式為：f1/f2=-0.99。
第三實施例取像用光學透鏡組中，該第二透鏡(320)的焦距為f2，該第四透鏡(340)的焦距為f4，其關係式為：f2/f4=0.31。
第三實施例取像用光學透鏡組中，該第一透鏡(310)與該第二透鏡(320)於光軸上的間隔距離為T12，整體取像用光學透鏡組的焦距為f，其關係式為：T12/f=0.08。
第三實施例取像用光學透鏡組中，整體取像用光學透鏡組的焦距為f，該第二透鏡(320)的焦距為f2，該第三透鏡(330)的焦距為f3，該第四透鏡(340)的焦距為f4，其關係式為：
第三實施例取像用光學透鏡組中，該第一透鏡(310)、該第二透鏡(320)、該第三透鏡(330)以及該第四透鏡(340)於光軸上的厚度之總和為ΣCT ，該第一透鏡(310)的物側表面(311)至該第四透鏡(340)的像側表面(342)於光軸上的距離為Td，其關係式為：
第三實施例取像用光學透鏡組中，該第一透鏡(310)的物側表面(311)之有效半徑為Y11，該第四透鏡(340)的像側表面(342)之有效半徑為Y42，其關係式為：Y11/Y42=0.34。
第三實施例取像用光學透鏡組中，該光圈(300)至該成像面(360)於光軸上的距離為SL，該第一透鏡(310)的物側表面(311)至該成像面(360)於光軸上的距離為TTL，其關係式為：SL/TTL=1.00。
第三實施例取像用光學透鏡組中，該第一透鏡(310)的物側表面(311)至該成像面(360)於光軸上的距離為TTL，另於該成像面設置一電子感光元件，而該電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半為ImgH，其關係式為：TTL/ImgH=2.18。
第三實施例詳細的光學數據如第八圖表五所示，其非球面數據如第九圖表六所示，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。
表一至表六(分別對應第四圖至第九圖)所示為本發明取像用光學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，故以上的說明所描述及圖式僅做為例示性，非用以限制本發明的申請專利範圍。表七(對應第十圖)為各個實施例對應本發明相關關係式的數值資料。
100、200、300．．．光圈
110、210、310．．．第一透鏡
111、211、311．．．物側表面
112、212、312．．．像側表面
120、220、320．．．第二透鏡
121、221、321．．．物側表面
122、222、322．．．像側表面
130、230、330．．．第三透鏡
131、231、331．．．物側表面
132、232、332．．．像側表面
140、240、340．．．第四透鏡
141、241、341．．．物側表面
142、242、342．．．像側表面
150、250、350．．．紅外線濾除濾光片
160、260、360．．．成像面
整體取像用光學透鏡組的焦距為f
第一透鏡的焦距為f1
第二透鏡的焦距為f2
第三透鏡的焦距為f3
第四透鏡的焦距為f4
第一透鏡的色散係數為V1
第二透鏡的色散係數為V2
第一透鏡的折射率為N1
第二透鏡的折射率為N2
第一透鏡的物側表面曲率半徑為R1
第一透鏡的像側表面曲率半徑為R2
第二透鏡的物側表面曲率半徑為R3
第二透鏡的像側表面曲率半徑為R4
第一透鏡與第二透鏡於光軸上的間隔距離為T12
取像用光學透鏡組中所有具屈折力透鏡於光軸上的厚度之總和為ΣCT
第一透鏡的物側表面至第四透鏡的像側表面於光軸上的距離為Td
第一透鏡的物側表面之有效半徑為Y11
第四透鏡的像側表面之有效半徑為Y42
光圈至成像面於光軸上的距離為SL
第一透鏡的物側表面至成像面於光軸上的距離為TTL
電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半為ImgH
第一A圖係本發明第一實施例的光學系統示意圖。
第一B圖係本發明第一實施例之像差曲線圖。
第二A圖係本發明第二實施例的光學系統示意圖。
第二B圖係本發明第二實施例之像差曲線圖。
第三A圖係本發明第三實施例的光學系統示意圖。
第三B圖係本發明第三實施例之像差曲線圖。
第四圖係表一，為本發明第一實施例的光學數據。
第五圖係表二，為本發明第一實施例的非球面數據。
第六圖係表三，為本發明第二實施例的光學數據。
第七圖係表四，為本發明第二實施例的非球面數據。
第八圖係表五，為本發明第三實施例的光學數據。
第九圖係表六，為本發明第三實施例的非球面數據。
第十圖係表七，為本發明第一實施例至第三實施例相關關係式的數值資料。
第十一圖，為本發明之Y11及Y42示意圖。
100．．．光圈
110．．．第一透鏡
111．．．物側表面
112．．．像側表面
120．．．第二透鏡
121．．．物側表面
122．．．像側表面
130．．．第三透鏡
131．．．物側表面
132．．．像側表面
140．．．第三透鏡
141．．．物側表面
142．．．像側表面
150．．．紅外線濾光片
160．．．成像面

Claims (15)

  1. 一種取像用光學透鏡組，由物側至像側依序包含：一具正屈折力的第一透鏡，其物側表面為凸面及像側表面為凸面；一具負屈折力的第二透鏡，其物側表面為凹面及像側表面為凸面；一具正屈折力的第三透鏡，其像側表面為凸面，且該第三透鏡的物側表面與像側表面中至少一表面為非球面；及一具負屈折力的第四透鏡，其物側表面為凸面及像側表面為凹面；且該第四透鏡的物側表面與像側表面中至少一表面為非球面；其中，該取像用光學透鏡組另設置有一光圈，該光圈係設置於被攝物與該第一透鏡之間；該取像用光學透鏡組中具屈折力的透鏡為四片；該取像用光學透鏡組中所有具屈折力透鏡於光軸上的厚度之總和為ΣCT ，該第一透鏡的物側表面至該第四透鏡的像側表面於光軸上的距離為Td，該第一透鏡的物側表面曲率半徑為R1，該第一透鏡的像側表面曲率半徑為R2，整體取像用光學透鏡組的焦距為f，該第二透鏡的焦距為f2，該第三透鏡的焦距為f3，該第四透鏡的焦距為f4，該第一透鏡與該第二透鏡於光軸上的間隔距離為T12，係滿足下列關係式： 0.15<(R1+R2)/(R1-R2)<1.0；0.4<<1.7；及0.0<T12/f<0.10。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之取像用光學透鏡組，其中該第四透鏡的物側表面與像側表面中至少一表面設置有至少一反曲點，且該第四透鏡的材質為塑膠。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之取像用光學透鏡組，其中該第三透鏡的物側表面為凹面。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之取像用光學透鏡組，其中該取像用光學透鏡組另設置有一電子感光元件於成像面以供被攝物成像，其中該光圈至該成像面於光軸上的距離為SL，該第一透鏡的物側表面至該成像面於光軸上的距離為TTL，係滿足下列關係式：0.90<SL/TTL<1.20。
  5. 如申請專利範圍第2項所述之取像用光學透鏡組，其中該取像用光學透鏡組中所有具屈折力透鏡於光軸上的厚度之總和為ΣCT ，該第一透鏡的物側表面至該第四透鏡的像側表面於光軸上的距離為Td，係滿足下列關係式：
  6. 如申請專利範圍第2項所述之取像用光學透鏡組，其中該第一透鏡的物側表面曲率半徑為R1，該第一透鏡的像側表面曲率半徑為R2，係滿足下列關係式：0.3<(R1+R2)/(R1-R2)<0.5。
  7. 如申請專利範圍第2項所述之取像用光學透鏡組，其中該第二透鏡的物側表面曲率半徑為R3，該第二透鏡的像側表面曲率半徑為R4，係滿足下列關係式：-2.0<(R3+R4)/(R3-R4)<-1.0；
  8. 如申請專利範圍第2項所述之取像用光學透鏡組，該第一透鏡的焦距為f1，該第二透鏡的焦距為f2，係滿足下列關係式：-1.2<f1/f2<-0.8。
  9. 如申請專利範圍第4項所述之取像用光學透鏡組，該第二透鏡的焦距為f2，該第四透鏡的焦距為f4，係滿足下列關係式：0.15<f2/f4<0.45。
  10. 如申請專利範圍第4項所述之取像用光學透鏡組，其中該第一透鏡的折射率為N1，該第二透鏡的折射率為N2，係滿足下列關係式：|N1-N2|<0.12。
  11. 如申請專利範圍第4項所述之取像用光學透鏡組，其中該第一透鏡的物側表面之有效半徑為Y11，該第四透鏡的像側表面之有效半徑為Y42，係滿足下列關係式：0.4<Y11/Y42<0.7。
  12. 如申請專利範圍第4項所述之取像用光學透鏡組，其中該第一透鏡的色散係數為V1，該第二透鏡的色散係數為V2，係滿足下列關係式：30<V1-V2<45。
  13. 如申請專利範圍第4項所述之取像用光學透鏡組，其中該第一透鏡的像側表面曲率半徑為R2，該第二透鏡的物側表面曲率半徑為R3，係滿足下列關係式：0.85<R2/R3<1.45。
  14. 如申請專利範圍第4項所述之取像用光學透鏡組，整體取像用光學透鏡組的焦距為f，該第二透鏡的焦距為f2，該第三透鏡的焦距為f3，該第四透鏡的焦距為f4，係滿足下列關係式：
  15. 如申請專利範圍第2項所述之取像用光學透鏡組，其中該第一透鏡的物側表面至該成像面於光軸上的距離為TTL，而該電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半為ImgH，係滿足下列關係式：TTL/ImgH<2.4。
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