TWI436092B - 攝影鏡頭組 - Google Patents

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TWI436092B
TWI436092B TW100133706A TW100133706A TWI436092B TW I436092 B TWI436092 B TW I436092B TW 100133706 A TW100133706 A TW 100133706A TW 100133706 A TW100133706 A TW 100133706A TW I436092 B TWI436092 B TW I436092B
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Hsiang Chi Tang
Po Lun Hsu
Ming Ta Chou
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Largan Precision Co Ltd
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Description

攝影鏡頭組
本發明係關於一種攝影鏡頭組；特別是關於一種應用於電子產品的小型化攝影鏡頭組。
最近幾年來，隨著具有攝影功能之可攜式電子產品的興起，市場上對於小型化攝影鏡頭的需求日漸提高。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元件(Complementary Metal-Oxide Semiconductor Sensor,CMOS Sensor)兩種。隨著半導體製程技術的精進，感光元件的畫素尺寸縮小，帶動小型化攝影鏡頭逐漸往高畫素領域發展，對於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，如美國專利第7,184,225號所示一透鏡系統，由物側至像側依序為一具正屈折力的第一透鏡、一具正屈折力的第二透鏡及一具負屈折力的第三透鏡。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影用光學系統。
為滿足更高階的需求，現行高解像力攝影鏡頭，如美國專利第7,365,920號所示，多採用前置光圈且為四片式的透鏡組，其中第一透鏡及第二透鏡常以二枚玻璃球面鏡互相黏合而成為雙合透鏡(Doublet)，用以消除色差。然而這類透鏡組常具有以下缺點：其一，過多的球面鏡配置使得系統自由度不足，導致系統的光學總長度不易縮短，其二，玻璃鏡片黏合的製程不易，造成製造上的困難。此外，隨著鏡頭的尺寸愈做愈小，在有限的空間裡作緊密的鏡片組往往造成不必要的光線在鏡筒內多次反射而影響鏡頭成像；因此，良好的光學設計對於避免非必要的光線進入成像區域，以維持成像品質甚為重要。故，急需一種適用於可攜式電子產品，且成像品質佳又不至於使鏡頭總長度過長的攝影鏡頭組。
本發明提供一種攝影鏡頭組，由物側至像側依序包含四片具屈折力的透鏡：一具正屈折力的第一透鏡，其物側面為凸面及像側面為凸面；一具負屈折力的第二透鏡，其物側面為凹面及像側面為凹面，其物側面及像側面皆為非球面，且其材質為塑膠；一具正屈折力的第三透鏡，其物側面為凹面及像側面為凸面，其物側面及像側面皆為非球面，且其材質為塑膠；及一具負屈折力的第四透鏡，其物側面為凸面及像側面為凹面，其物側面及像側面皆為非球面，其材質為塑膠，且其物側面及像側面中至少一表面設有至少一反曲點；其中，該第二透鏡的像側面為凹面，但其的周邊部位轉為凸面；其中，該第一透鏡的焦距為f1，該第四透鏡的焦距為f4，該第一透鏡與該第二透鏡之間的距離為T12，該第二透鏡與該第三透鏡之間的距離為T23，係滿足下列關係式：0.6<f1/|f4|<1.4；及1.0<T12/T23<4.5。
另一方面，本發明提供一種攝影鏡頭組，由物側至像側依序包含四片具屈折力的透鏡：一具正屈折力的第一透鏡，其物側面為凸面及像側面為凸面；一具負屈折力的第二透鏡，其物側面為凹面，其物側面及像側面皆為非球面，且其材質為塑膠；一具正屈折力的第三透鏡，其物側面為凹面及像側面為凸面，其物側面及像側面皆為非球面，且其材質為塑膠；及一具負屈折力的第四透鏡，其物側面為凸面及像側面為凹面，其物側面及像側面皆為非球面，其材質為塑膠，且其物側面及像側面中至少一表面設有至少一反曲點；其中，該第一透鏡的焦距為f1，該第四透鏡的焦距為f4，該第一透鏡與該第二透鏡之間的距離為T12，該第二透鏡與該第三透鏡之間的距離為T23，該攝影鏡頭組的整體焦距為f，該第二透鏡的焦距為f2，該攝影鏡頭組的入瞳孔徑為EPD，係滿足下列關係式：0.6<f1/|f4|<1.4；1.3<T12/T23<4.0；-0.9<f/f2<-0.4；及1.6<f/EPD<2.4。
再一方面，本發明提供一種攝影鏡頭組，由物側至像側依序包含四片具屈折力的透鏡：一具正屈折力的第一透鏡，其物側面為凸面及像側面為凸面；一具負屈折力的第二透鏡，其物側面為凹面及像側面為凹面，其物側面及像側面皆為非球面，且其材質為塑膠；一具正屈折力的第三透鏡，其物側面為凹面及像側面為凸面，其物側面及像側面皆為非球面，且其材質為塑膠；及一具負屈折力的第四透鏡，其物側面為凸面及像側面為凹面，其物側面及像側面皆為非球面，其材質為塑膠，且其物側面及像側面中至少一表面設有至少一反曲點；其中，該第二透鏡的焦距為f2，該第四透鏡的焦距為f4，該第一透鏡與該第二透鏡之間的距離為T12，該第二透鏡與該第三透鏡之間的距離為T23，該第四透鏡的物側面的曲率半徑為R7，該攝影鏡頭組的整體焦距為f，該第二透鏡的折射率為N2，該第四透鏡的折射率為N4，係滿足下列關係式：0.75<f2/f4<1.5；1.0<T12/T23<4.5；0.1<R7/f<0.8；及|N2-N4|<0.18。
藉由上述配置方式，不僅可以降低光學系統的敏感度及其總長度，更能提升成像品質。
本發明之攝影鏡頭組中，該第一透鏡具正屈折力，可提供系統所需的屈折力，有助於縮短系統的總長度。該第二透鏡具負屈折力時，可有效對具正屈折力的第一透鏡所產生的像差做補正。當該第三透鏡具正屈折力時，可有效配合第一透鏡的正屈折力，達到降低系統敏感度的目的。當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。
本發明之攝影鏡頭組中，該第一透鏡為一雙凸透鏡，可有效加強該第一透鏡的屈折力，進而縮短系統總長度。當該第二透鏡為一雙凹透鏡時，有助於系統像差的修正。此外，當該第二透鏡的像側面為凹面，但該像側面的周邊部位轉為凸面時，可有效地壓制離軸視場的光線入射於感光元件上的角度，增加影像感光元件之接收效率，並可進一步修正離軸視場的像差。據此，可適當地彌補習用四片型透鏡的不足，滿足更高階的需求。當該第三透鏡的物側面為凹面及像側面為凸面時，有助於修正系統的像散。當該第四透鏡的物側面為凸面且像側面為凹面時，有助於修正系統的像散與高階像差。此外，當該第四透鏡上設置有至少一反曲點時，可有效地壓制離軸視場的光線入射於感光元件上的角度，以增加影像感光元件之接收效率，並可進一步修正離軸視場的像差。
本發明提供一種攝影鏡頭組，由物側至像側依序包含四片具屈折力的透鏡：一具正屈折力的第一透鏡，其物側面為凸面及像側面為凸面；一具負屈折力的第二透鏡，其物側面為凹面及像側面為凹面，其物側面及像側面皆為非球面，且其材質為塑膠；一具正屈折力的第三透鏡，其物側面為凹面及像側面為凸面，其物側面及像側面皆為非球面，且其材質為塑膠；及一具負屈折力的第四透鏡，其物側面為凸面及像側面為凹面，其物側面及像側面皆為非球面，其材質為塑膠，且其物側面及像側面中至少一表面設有至少一反曲點；其中，該第二透鏡的像側面為凹面，但其的周邊部位轉為凸面；其中，該第一透鏡的焦距為f1，該第四透鏡的焦距為f4，該第一透鏡與該第二透鏡之間的距離為T12，該第二透鏡與該第三透鏡之間的距離為T23，係滿足下列關係式：0.6<f1/|f4|<1.4；及1.0<T12/T23<4.5。
當前述攝影鏡頭組滿足下列關係式：0.6<f1/|f4|<1.4時，該第一透鏡與該第四透鏡的屈折力配置較為平衡，有利於降低系統的總長與像差的產生。
當前述攝影鏡頭組滿足下列關係式：1.0<T12/T23<4.5時，透鏡之間的間隔距離較為合適，可避免鏡片組裝上的困難，同時亦可避免間隔距離過長而影響鏡頭的小型化；較佳地，係滿足下列關係式1.3<T12/T23<4.0。
本發明前述攝影鏡頭組中，該攝影鏡頭組的整體焦距為f，該第一透鏡的焦距為f1，較佳地，當前述攝影鏡頭組滿足下列關係式：0.5<f/f1<1.25時，該第一透鏡的屈折力較為合適，可有適當調整第一透鏡的屈折力，進而縮短系統總長度。
本發明前述攝影鏡頭組中，該第二透鏡的物側面的曲率半徑為R3，該第二透鏡的像側面的曲率半徑為R4，較佳地，當前述攝影鏡頭組滿足下列關係式：-1.0<(R3+R4)/(R3-R4)<0.5時，該第二透鏡的曲率將有助於系統像差的修正。
本發明前述攝影鏡頭組中，該第二透鏡的焦距為f2，該第四透鏡的焦距為f4，較佳地，當前述攝影鏡頭組滿足下列關係式：0.75<f2/f4<1.5時，系統的負屈折力分配較為合適，有利於修正系統像差以提高系統成像品質。
本發明前述攝影鏡頭組中，該第三透鏡的色散係數為V3，該第二透鏡的色散係數為V2，較佳地，當前述攝影鏡頭組滿足下列關係式：30<V3-V2<42時，可有效修正色差。
本發明前述攝影鏡頭組中，該攝影鏡頭組進一步設有一光圈，該光圈至該第四透鏡的像側面於光軸上的距離為SD，該第一透鏡的物側面至該第四透鏡的像側面於光軸上的距離為TD，較佳地，當前述攝影鏡頭組滿足下列關係式：0.70<SD/TD<0.90時，有利於該光學透鏡組在遠心特性與廣視場角特性中取得平衡。
本發明前述攝影鏡頭組中，該第二透鏡像側面上的最大有效徑位置與該像側面之光軸上頂點，兩者於光軸上的水平距離為SAG22，該第二透鏡的中央厚度為CT2，較佳地，當前述攝影鏡頭組滿足下列關係式：-1.5<SAG22/CT2<0時，可使該第二透鏡的形狀不會太過彎曲，除有利於透鏡的製作與成型外，更有助於減少鏡片組裝所需的空間，使得透鏡的配置可更為緊密。
本發明前述攝影鏡頭組中，該攝影鏡頭組的整體焦距為f，該攝影鏡頭組的入瞳孔徑為EPD(Entrance Pupil Diameter)，較佳地，當前述攝影鏡頭組滿足下列關係式：1.6<f/EPD<2.4時，可確保足夠的入射光量，進而提高感光元件的感光效率。
本發明前述攝影鏡頭組中，該攝影鏡頭組的最大視角為FOV，較佳地，當前述攝影鏡頭組滿足下列關係式：70度<FOV<90度時，可提供系統適當的視場角。
本發明前述攝影鏡頭組中，該攝影鏡頭組設有一影像感測元件於一成像面，該影像感測元件有效感測區域對角線長的一半為ImgH，該第一透鏡的物側面至該第四透鏡的像側面於光軸上的距離為TD，較佳地，當前述攝影鏡頭組滿足下列關係式：0.50<ImgH/TD<0.85時，有利於維持系統的小型化，以搭載於輕薄可攜式的電子產品上。
另一方面，本發明提供一種攝影鏡頭組，由物側至像側依序包含四片具屈折力的透鏡：一具正屈折力的第一透鏡，其物側面為凸面及像側面為凸面；一具負屈折力的第二透鏡，其物側面為凹面，其物側面及像側面皆為非球面，且其材質為塑膠；一具正屈折力的第三透鏡，其物側面為凹面及像側面為凸面，其物側面及像側面皆為非球面，且其材質為塑膠；及一具負屈折力的第四透鏡，其物側面為凸面及像側面為凹面，其物側面及像側面皆為非球面，其材質為塑膠，且其物側面及像側面中至少一表面設有至少一反曲點；其中，該第一透鏡的焦距為f1，該第四透鏡的焦距為f4，該第一透鏡與該第二透鏡之間的距離為T12，該第二透鏡與該第三透鏡之間的距離為T23，該攝影鏡頭組的整體焦距為f，該第二透鏡的焦距為f2，該攝影鏡頭組的入瞳孔徑為EPD，係滿足下列關係式：0.6<f1/|f4|<1.4；1.3<T12/T23<4.0；-0.9<f/f2<-0.4；及1.6<f/EPD<2.4。
當前述攝影鏡頭組滿足下列關係式：0.6<f1/|f4|<1.4時，該第一透鏡與該第四透鏡的屈折力配置較為平衡，有利於降低系統的總長與像差的產生。
當前述攝影鏡頭組滿足下列關係式：1.3<T12/T23<4.0時，透鏡之間的間隔距離較為合適，可避免鏡片組裝上的困難，同時亦可避免間隔距離過長而影響鏡頭的小型化。
當前述攝影鏡頭組滿足下列關係式：-0.9<f/f2<-0.4時，該第二透鏡的屈折力較為合適，有助於修正系統像差。
當前述攝影鏡頭組滿足下列關係式：1.6<f/EPD<2.4時，可確保足夠的入射光量，進而提高感光元件的感光效率。
本發明前述攝影鏡頭組中，該攝影鏡頭組設有一影像感測元件於一成像面，該影像感測元件有效感測區域對角線長的一半為ImgH，該第一透鏡的物側面至該第四透鏡的像側面於光軸上的距離為TD，較佳地，當前述攝影鏡頭組滿足下列關係式：0.50<ImgH/TD<0.85時，有利於維持系統的小型化，以搭載於輕薄可攜式的電子產品上。
本發明前述攝影鏡頭組中，該第四透鏡的物側面的曲率半徑為R7，該攝影鏡頭組的整體焦距為f，較佳地，當前述攝影鏡頭組滿足下列關係式：0.1<R7/f<0.8時，可避免像差的產生，並可進一步修正該第三透鏡所產生的高階像差。
本發明前述攝影鏡頭組中，該攝影鏡頭組進一步設有一光圈，該光圈至該第四透鏡的像側面於光軸上的距離為SD，該第一透鏡的物側面至該第四透鏡的像側面於光軸上的距離為TD，較佳地，當前述攝影鏡頭組滿足下列關係式：0.70<SD/TD<0.90時，有利於該光學透鏡組在遠心特性與廣視場角特性中取得平衡。
再一方面，本發明提供一種攝影鏡頭組，由物側至像側依序包含四片具屈折力的透鏡：一具正屈折力的第一透鏡，其物側面為凸面及像側面為凸面；一具負屈折力的第二透鏡，其物側面為凹面及像側面為凹面，其物側面及像側面皆為非球面，且其材質為塑膠；一具正屈折力的第三透鏡，其物側面為凹面及像側面為凸面，其物側面及像側面皆為非球面，且其材質為塑膠；及一具負屈折力的第四透鏡，其物側面為凸面及像側面為凹面，其物側面及像側面皆為非球面，其材質為塑膠，且其物側面及像側面中至少一表面設有至少一反曲點；其中，該第二透鏡的焦距為f2，該第四透鏡的焦距為f4，該第一透鏡與該第二透鏡之間的距離為T12，該第二透鏡與該第三透鏡之間的距離為T23，該第四透鏡的物側面的曲率半徑為R7，該攝影鏡頭組的整體焦距為f，該第二透鏡的折射率為N2，該第四透鏡的折射率為N4，係滿足下列關係式：0.75<f2/f4<1.5；1.0<T12/T23<4.5；0.1<R7/f<0.8；及|N2-N4|<0.18。
當前述攝影鏡頭組滿足下列關係式：0.75<f2/f4<1.5時，系統的負屈折力分配較為合適，有利於修正系統像差以提高系統成像品質。
當前述攝影鏡頭組滿足下列關係式：1.0<T12/T23<4.5時，透鏡之間的間隔距離較為合適，可避免鏡片組裝上的困難，同時亦可避免間隔距離過長而影響鏡頭的小型化。
當前述攝影鏡頭組滿足下列關係式：0.1<R7/f<0.8時，可避免像差的產生，並可進一步修正該第三透鏡所產生的高階像差。
當前述攝影鏡頭組滿足下列關係式：|N2-N4|<0.18時，可據此選擇適當折射率之鏡片材質，不僅有助於提升成像品質，也可節省用料成本。
本發明前述攝影鏡頭組中，該攝影鏡頭組進一步設有一光圈，該光圈至該第四透鏡的像側面於光軸上的距離為SD，該第一透鏡的物側面至該第四透鏡的像側面於光軸上的距離為TD，較佳地，當前述攝影鏡頭組滿足下列關係式：0.70<SD/TD<0.90時，有利於該光學透鏡組在遠心特性與廣視場角特性中取得平衡。
本發明前述攝影鏡頭組中，該攝影鏡頭組設有一影像感測元件於一成像面，該影像感測元件有效感測區域對角線長的一半為ImgH，該第一透鏡的物側面至該第四透鏡的像側面於光軸上的距離為TD，較佳地，當前述攝影鏡頭組滿足下列關係式：0.50<ImgH/TD<0.85時，有利於維持系統的小型化，以搭載於輕薄可攜式的電子產品上。
本發明前述攝影鏡頭組中，該第二透鏡像側面上的最大有效徑位置與該像側面之光軸上頂點，兩者於光軸上的水平距離為SAG22，該第二透鏡的中央厚度為CT2，較佳地，當前述攝影鏡頭組滿足下列關係式：-1.5<SAG22/CT2<0時，可使該第二透鏡的形狀不會太過彎曲，除有利於透鏡的製作與成型外，更有助於減少鏡片組裝所需的空間，使得透鏡的配置可更為緊密。
本發明前述攝影鏡頭組中，該攝影鏡頭組的整體焦距為f，該攝影鏡頭組的入瞳孔徑為EPD，較佳地，當前述攝影鏡頭組滿足下列關係式：1.6<f/EPD<2.4時，可確保足夠的入射光量，進而提高感光元件的感光效率。
本發明之攝影鏡頭組中，透鏡的材質可為玻璃或塑膠，若透鏡的材質為玻璃，則可以增加該攝影鏡頭組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，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之攝影鏡頭組的總長度。
本發明之攝影鏡頭組中，可至少設置一光闌，如耀光光闌(Glare Stop)或視場光闌(Field Stop)等，以減少雜散光，有助於提昇影像品質。
本發明攝影鏡頭組中，光圈配置可為前置或中置，前置光圈可使攝影鏡頭組的出射瞳(exit pupil)與成像面產生較長的距離，使之具有遠心(telecentric)效果，並可增加影像感測元件的CCD或CMOS接收影像的效率；中置光圈則有助於擴大系統的視場角，使攝影鏡頭組具有廣角鏡頭之優勢。
本發明之攝影鏡頭組中，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。請參考第八圖，該第二透鏡(820)的物側面(821)為凹面且像側面(822)為凹面。但值得注意的是，如前所述，該像側面(822)為凹面，則表示該像側面(822)於近軸處(803)為凹面，而第八圖中該第二透鏡(820)的像側面(822)的離軸處，即相對於前面所謂近軸處的周邊部位(804)則轉為凸面。此外，再請參考第八圖，該第二透鏡(820)像側面(822)上的最大有效徑位置(801)與該像側面(822)之光軸上頂點(802)，兩者於光軸上的水平距離為SAG22。
本發明之攝影鏡頭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。第一實施例之攝影鏡頭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)，其物側面(111)為凸面及像側面(112)為凸面，其材質為塑膠，該第一透鏡(110)的物側面(111)及像側面(112)皆為非球面；一具負屈折力的第二透鏡(120)，其物側面(121)為凹面及像側面(122)為凹面，其材質為塑膠，該第二透鏡(120)的物側面(121)及像側面(122)皆為非球面；此外，該像側面(122)的周邊部位轉為凸面；一具正屈折力的第三透鏡(130)，其物側面(131)為凹面及像側面(132)為凸面，其材質為塑膠，該第三透鏡(130)的物側面(131)及像側面(132)皆為非球面；及一具負屈折力的第四透鏡(140)，其物側面(141)為凸面及像側面(142)為凹面，其材質為塑膠，該第四透鏡(140)的物側面(141)及像側面(142)皆為非球面，且其物側面(141)及像側面(142)皆設有至少一個反曲點；其中，該攝影鏡頭組另設置有一光圈(100)置於該第一透鏡(110)與該第二透鏡(120)之間；另包含有一紅外線濾除濾光片(IR-filter)(150)置於該第四透鏡(140)的像側面(142)與一成像面(161)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該攝影鏡頭組的焦距；另設置有一影像感測元件(160)於該成像面(161)上。
第一實施例詳細的光學數據如表一所示，其非球面數據如表二所示，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。
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；
R：曲率半徑；
k：錐面係數；
Ai ：第i階非球面係數。
第一實施例之攝影鏡頭組中，整體攝影鏡頭組的焦距為f，其關係式為：f=2.10(毫米)。
第一實施例之攝影鏡頭組中，整體攝影鏡頭組的光圈值為Fno，其關係式為：Fno=2.08。
第一實施例之攝影鏡頭組中，整體攝影鏡頭組中最大視角的一半為HFOV，其關係式為：HFOV=37.5(度)。
第一實施例之攝影鏡頭組中，該第二透鏡(120)的折射率為N2，該第四透鏡(140)的折射率為N4，其關係式為：|N2-N4|=0.11。
第一實施例之攝影鏡頭組中，該第三透鏡(130)的色散係數為V3，該第二透鏡(120)的色散係數為V2，其關係式為：V3-V2=32.6。
第一實施例之攝影鏡頭組中，該第一透鏡(110)與該第二透鏡(120)之間於光軸上的距離為T12，該第二透鏡(120)與該第三透鏡(130)之間於光軸上的距離為T23，其關係式為：T12/T23=2.89。
第一實施例之攝影鏡頭組中，該第二透鏡(120)的物側面(121)的曲率半徑為R3，該第二透鏡(120)的像側面(122)的曲率半徑為R4，其關係式為：(R3+R4)/(R3-R4)=-0.01。
第一實施例之攝影鏡頭組中，該第四透鏡(140)的物側面(141)的曲率半徑為R7，該攝影鏡頭組的整體焦距為f，其關係式為：R7/f=0.41。
第一實施例之攝影鏡頭組中，該攝影鏡頭組的整體焦距為f，該第一透鏡(110)的焦距為f1，其關係式為：f/f1=0.80。
第一實施例之攝影鏡頭組中，該攝影鏡頭組的整體焦距為f，該第二透鏡(120)的焦距為f2，其關係式為：f/f2=-0.69。
第一實施例之攝影鏡頭組中，該第一透鏡(110)的焦距為f1，該第四透鏡(140)的焦距為f4，其關係式為：f1/|f4|=0.99。
第一實施例之攝影鏡頭組中，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=1.15。
第一實施例之攝影鏡頭組中，第二透鏡(120)像側面(122)上的最大有效徑位置與該像側面(122)之光軸上頂點，兩者於光軸上的水平距離為SAG22，該第二透鏡(120)的中央厚度為CT2，其關係式為：SAG22/CT2=-0.21。
第一實施例之攝影鏡頭組中，該攝影鏡頭組的最大視角為FOV，其關係式為：FOV=75.0(度)。
第一實施例之攝影鏡頭組中，該攝影鏡頭組的整體焦距為f，該攝影鏡頭組的入瞳孔徑為EPD，其關係式為：f/EPD=2.08。
第一實施例之攝影鏡頭組中，該光圈(100)至該第四透鏡(140)的像側面(142)於光軸上的距離為SD，該第一透鏡(110)的物側面(111)至該第四透鏡(140)的像側面(142)於光軸上的距離為TD，其關係式為：SD/TD=0.82。
第一實施例之攝影鏡頭組中，該影像感測元件(160)有效感測區域對角線長的一半為ImgH，該第一透鏡(110)的物側面(111)至該第四透鏡(140)的像側面(142)於光軸上的距離為TD，其關係式為：ImgH/TD=0.79。
《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。第二實施例之攝影鏡頭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)，其物側面(211)為凸面及像側面(212)為凸面，其材質為塑膠，該第一透鏡(210)的物側面(211)及像側面(212)皆為非球面；一具負屈折力的第二透鏡(220)，其物側面(221)為凹面及像側面(222)為凹面，其材質為塑膠，該第二透鏡(220)的物側面(221)及像側面(222)皆為非球面；此外，該像側面(222)的周邊部位轉為凸面；一具正屈折力的第三透鏡(230)，其物側面(231)為凹面及像側面(232)為凸面，其材質為塑膠，該第三透鏡(230)的物側面(231)及像側面(232)皆為非球面；及一具負屈折力的第四透鏡(240)，其物側面(241)為凸面及像側面(242)為凹面，其材質為塑膠，該第四透鏡(240)的物側面(241)及像側面(242)皆為非球面，且其物側面(241)及像側面(242)皆設有至少一個反曲點；其中，該攝影鏡頭組另設置有一光圈(200)置於被攝物與該第一透鏡(210)之間；另包含有一紅外線濾除濾光片(250)置於該第四透鏡(240)的像側面(242)與一成像面(261)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該攝影鏡頭組的焦距；另設置有一影像感測元件(260)於該成像面(261)上。
第二實施例詳細的光學數據如表三所示，其非球面數據如表四所示，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。
第二實施例非球面曲線方程式的表示如同第一實施例的形式。此外，各個關係式的參數係如同第一實施例所闡釋，惟各個關係式的數值係如表五中所列：
《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。第三實施例之攝影鏡頭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)，其物側面(311)為凸面及像側面(312)為凸面，其材質為塑膠，該第一透鏡(310)的物側面(311)及像側面(312)皆為非球面；一具負屈折力的第二透鏡(320)，其物側面(321)為凹面及像側面(322)為凹面，其材質為塑膠，該第二透鏡(320)的物側面(321)及像側面(322)皆為非球面；此外，該像側面(322)的周邊部位轉為凸面；一具正屈折力的第三透鏡(330)，其物側面(331)為凹面及像側面(332)為凸面，其材質為塑膠，該第三透鏡(330)的物側面(331)及像側面(332)皆為非球面；及一具負屈折力的第四透鏡(340)，其物側面(341)為凸面及像側面(342)為凹面，其材質為塑膠，該第四透鏡(340)的物側面(341)及像側面(342)皆為非球面，且其物側面(341)及像側面(342)皆設有至少一個反曲點；其中，該攝影鏡頭組另設置有一光圈(300)置於被攝物與該第一透鏡(310)之間；另包含有一紅外線濾除濾光片(350)置於該第四透鏡(340)的像側面(342)與一成像面(361)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該攝影鏡頭組的焦距；另設置有一影像感測元件(360)於該成像面(361)上。
第三實施例詳細的光學數據如表六所示，其非球面數據如表七所示，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。
第三實施例非球面曲線方程式的表示如同第一實施例的形式。此外，各個關係式的參數係如同第一實施例所闡釋，惟各個關係式的數值係如表八中所列：
《第四實施例》
本發明第四實施例請參閱第四A圖，第四實施例之像差曲線請參閱第四B圖。第四實施例之攝影鏡頭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(410)，其物側面(411)為凸面及像側面(412)為凸面，其材質為玻璃，該第一透鏡(410)的物側面(411)及像側面(412)皆為非球面；一具負屈折力的第二透鏡(420)，其物側面(421)為凹面及像側面(422)為凹面，其材質為塑膠，該第二透鏡(420)的物側面(421)及像側面(422)皆為非球面；此外，該像側面(422)的周邊部位轉為凸面；一具正屈折力的第三透鏡(430)，其物側面(431)為凹面及像側面(432)為凸面，其材質為塑膠，該第三透鏡(430)的物側面(431)及像側面(432)皆為非球面；及一具負屈折力的第四透鏡(440)，其物側面(441)為凸面及像側面(442)為凹面，其材質為塑膠，該第四透鏡(440)的物側面(441)及像側面(442)皆為非球面，且其物側面(441)及像側面(442)皆設有至少一個反曲點；其中，該攝影鏡頭組另設置有一光圈(400)置於該第一透鏡(410)與該第二透鏡(420)之間；另包含有一紅外線濾除濾光片(450)置於該第四透鏡(440)的像側面(442)與一成像面(461)之間；該紅外線濾除濾光片(450)的材質為玻璃且其不影響本發明該攝影鏡頭組的焦距；另設置有一影像感測元件(460)於該成像面(461)上。
第四實施例詳細的光學數據如表九所示，其非球面數據如表十所示，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。
第四實施例非球面曲線方程式的表示如同第一實施例的形式。此外，各個關係式的參數係如同第一實施例所闡釋，惟各個關係式的數值係如表十一中所列：
《第五實施例》
本發明第五實施例請參閱第五A圖，第五實施例之像差曲線請參閱第五B圖。第五實施例之攝影鏡頭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(510)，其物側面(511)為凸面及像側面(512)為凸面，其材質為塑膠，該第一透鏡(510)的物側面(511)及像側面(512)皆為非球面；一具負屈折力的第二透鏡(520)，其物側面(521)為凹面及像側面(522)為凸面，其材質為塑膠，該第二透鏡(520)的物側面(521)及像側面(522)皆為非球面；一具正屈折力的第三透鏡(530)，其物側面(531)為凹面及像側面(532)為凸面，其材質為塑膠，該第三透鏡(530)的物側面(531)及像側面(532)皆為非球面；及一具負屈折力的第四透鏡(540)，其物側面(541)為凸面及像側面(542)為凹面，其材質為塑膠，該第四透鏡(540)的物側面(541)及像側面(542)皆為非球面，且其物側面(541)及像側面(542)皆設有至少一個反曲點；其中，該攝影鏡頭組另設置有一光圈(500)置於被攝物與該第一透鏡(510)之間；另包含有一紅外線濾除濾光片(550)置於該第四透鏡(540)的像側面(542)與一成像面(561)之間；該紅外線濾除濾光片(550)的材質為玻璃且其不影響本發明該攝影鏡頭組的焦距；另設置有一影像感測元件(560)於該成像面(561)上。
第五實施例詳細的光學數據如表十二所示，其非球面數據如表十三所示，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。
第五實施例非球面曲線方程式的表示如同第一實施例的形式。此外，各個關係式的參數係如同第一實施例所闡釋，惟各個關係式的數值係如表十四中所列：
《第六實施例》
本發明第六實施例請參閱第六A圖，第六實施例之像差曲線請參閱第六B圖。第六實施例之攝影鏡頭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(610)，其物側面(611)為凸面及像側面(612)為凸面，其材質為塑膠，該第一透鏡(610)的物側面(611)及像側面(612)皆為非球面；一具負屈折力的第二透鏡(620)，其物側面(621)為凹面及像側面(622)為凹面，其材質為塑膠，該第二透鏡(620)的物側面(621)及像側面(622)皆為非球面；此外，該像側面(622)的周邊部位轉為凸面；一具正屈折力的第三透鏡(630)，其物側面(631)為凹面及像側面(632)為凸面，其材質為塑膠，該第三透鏡(630)的物側面(631)及像側面(632)皆為非球面；及一具負屈折力的第四透鏡(640)，其物側面(641)為凸面及像側面(642)為凹面，其材質為塑膠，該第四透鏡(640)的物側面(641)及像側面(642)皆為非球面，且其物側面(641)及像側面(642)皆設有至少一個反曲點；其中，該攝影鏡頭組另設置有一光圈(600)置於該第一透鏡(610)與該第二透鏡(620)之間；另包含有一紅外線濾除濾光片(650)置於該第四透鏡(640)的像側面(642)與一成像面(661)之間；該紅外線濾除濾光片(650)的材質為玻璃且其不影響本發明該攝影鏡頭組的焦距；另設置有一影像感測元件(660)於該成像面(661)上。
第六實施例詳細的光學數據如表十五所示，其非球面數據如表十六所示，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。
第六實施例非球面曲線方程式的表示如同第一實施例的形式。此外，各個關係式的參數係如同第一實施例所闡釋，惟各個關係式的數值係如表十七中所列：
《第七實施例》
本發明第七實施例請參閱第七A圖，第七實施例之像差曲線請參閱第七B圖。第七實施例之攝影鏡頭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(710)，其物側面(711)為凸面及像側面(712)為凸面，其材質為塑膠，該第一透鏡(710)的物側面(711)及像側面(712)皆為非球面；一具負屈折力的第二透鏡(720)，其物側面(721)為凹面及像側面(722)為凹面，其材質為塑膠，該第二透鏡(720)的物側面(721)及像側面(722)皆為非球面；此外，該像側面(722)的周邊部位轉為凸面；一具正屈折力的第三透鏡(730)，其物側面(731)為凹面及像側面(732)為凸面，其材質為塑膠，該第三透鏡(730)的物側面(731)及像側面(732)皆為非球面；及一具負屈折力的第四透鏡(740)，其物側面(741)為凸面及像側面(742)為凹面，其材質為塑膠，該第四透鏡(740)的物側面(741)及像側面(742)皆為非球面，且其物側面(741)及像側面(742)皆設有至少一個反曲點；其中，該攝影鏡頭組另設置有一光圈(700)置於被攝物與該第一透鏡(710)之間；另包含有一紅外線濾除濾光片(750)置於該第四透鏡(740)的像側面(742)與一成像面(761)之間；該紅外線濾除濾光片(750)的材質為玻璃且其不影響本發明該攝影鏡頭組的焦距；另設置有一影像感測元件(760)於該成像面(761)上。
第七實施例詳細的光學數據如表十八所示，其非球面數據如表十九所示，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。
第七實施例非球面曲線方程式的表示如同第一實施例的形式。此外，各個關係式的參數係如同第一實施例所闡釋，惟各個關係式的數值係如表二十中所列：
表一至表二十所示為本發明之攝影鏡頭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的及圖式僅做為例示性，非用以限制本發明的申請專利範圍。
100、200、300、400、500、600、700．．．光圈
110、210、310、410、510、610、710．．．第一透鏡
111、211、311、411、511、611、711．．．物側面
112、212、312、412、512、612、712．．．像側面
120、220、320、420、520、620、720、820．．．第二透鏡
121、221、321、421、521、621、721、821．．．物側面
122、222、322、422、522、622、722、822．．．像側面
130、230、330、430、530、630、730．．．第三透鏡
131、231、331、431、531、631、731．．．物側面
132、232、332、432、532、632、732．．．像側面
140、240、340、440、540、640、740．．．第四透鏡
141、241、341、441、541、641、741．．．物側面
142、242、342、442、542、642、742．．．像側面
150、250、350、450、550、650、750．．．紅外線濾除濾光片
160、260、360、460、560、660、760．．．影像感測元件
161、261、361、461、561、661、761．．．成像面
801．．．第二透鏡像側面上的最大有效徑位置
802．．．第二透鏡像側面之光軸上頂點
803．．．近軸處
804．．．周邊部位
整體攝影鏡頭組的焦距為f
第一透鏡的焦距為f1
第二透鏡的焦距為f2
第四透鏡的焦距為f4
第二透鏡的色散係數為V2
第三透鏡的色散係數為V3
第二透鏡的物側面的曲率半徑為R3
第二透鏡的像側面的曲率半徑為R4
第四透鏡的物側面的曲率半徑為R7
第一透鏡與第二透鏡之間的距離為T12
第二透鏡與第三透鏡之間的距離為T23
第二透鏡的中央厚度為CT2
第二透鏡像側面上的最大有效徑位置與該像側面之光軸上頂點，兩者於光軸上的水平距離為SAG22
第二透鏡的折射率N2
第四透鏡的折射率N4
攝影鏡頭組的最大視角為FOV
攝影鏡頭組的入瞳孔徑為EPD(Entrance Pupil Diameter)
光圈至第四透鏡的像側面於光軸上的距離為SD
第一透鏡的物側面至第四透鏡的像側面於光軸上的距離為TD
影像感測元件有效感測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A圖係本發明第四實施例的光學系統示意圖。
第四B圖係本發明第四實施例之像差曲線圖。
第五A圖係本發明第五實施例的光學系統示意圖。
第五B圖係本發明第五實施例之像差曲線圖。
第六A圖係本發明第六實施例的光學系統示意圖。
第六B圖係本發明第六實施例之像差曲線圖。
第七A圖係本發明第七實施例的光學系統示意圖。
第七B圖係本發明第七實施例之像差曲線圖。
第八圖係描述SAG22所代表的距離與相對位置。
100．．．光圈
110．．．第一透鏡
111．．．物側面
112．．．像側面
120．．．第二透鏡
121．．．物側面
122．．．像側面
130．．．第三透鏡
131．．．物側面
132．．．像側面
140．．．第四透鏡
141．．．物側面
142．．．像側面
150．．．紅外線濾除濾光片
160．．．影像感測元件
161．．．成像面

Claims (21)

  1. 一種攝影鏡頭組，由物側至像側依序包含四片具屈折力的透鏡：一具正屈折力的第一透鏡，其物側面為凸面及像側面為凸面；一具負屈折力的第二透鏡，其物側面為凹面及像側面為凹面，其物側面及像側面皆為非球面，且其材質為塑膠；一具正屈折力的第三透鏡，其物側面為凹面及像側面為凸面，其物側面及像側面皆為非球面，且其材質為塑膠；及一具負屈折力的第四透鏡，其物側面為凸面及像側面為凹面，其物側面及像側面皆為非球面，其材質為塑膠，且其物側面及像側面中至少一表面設有至少一反曲點；其中，該第二透鏡的像側面為凹面，但其周邊部位轉為凸面；其中，該第一透鏡的焦距為f1，該第四透鏡的焦距為f4，該第一透鏡與該第二透鏡之間的距離為T12，該第二透鏡與該第三透鏡之間的距離為T23，該攝影鏡頭組的最大視角為FOV，係滿足下列關係式：0.6<f1/|f4|<1.4；1.0<T12/T23<4.5；及70度<FOV<90度。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之攝影鏡頭組，其中該攝影鏡頭組的整體焦距為f，該第一透鏡的焦距為f1，係滿足下列關係式： 0.5<f/f1<1.25。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之攝影鏡頭組，其中該第二透鏡的物側面的曲率半徑為R3，該第二透鏡的像側面的曲率半徑為R4，係滿足下列關係式：-1.0<(R3+R4)/(R3-R4)<0.5。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之攝影鏡頭組，其中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：0.75<f2/f4<1.5。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之攝影鏡頭組，其中第三透鏡的色散係數為V3，該第二透鏡的色散係數為V2，係滿足下列關係式：30<V3-V2<42。
  6. 如申請專利範圍第3項所述之攝影鏡頭組，其中該第一透鏡與該第二透鏡之間的距離為T12，該第二透鏡與該第三透鏡之間的距離為T23，係滿足下列關係式：1.3<T12/T23<4.0。
  7. 如申請專利範圍第3項所述之攝影鏡頭組，其進一步設有一光圈，該光圈至該第四透鏡的像側面於光軸上的距離為SD，該第一透鏡的物側面至該第四透鏡的像側面於光軸上的距離為TD，係滿足下列關係式：0.70<SD/TD<0.90。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之攝影鏡頭組，其中該第二透鏡像側面上的最大有效徑位置與該像側面之光軸上頂點，兩者於光軸上的水平距離為SAG22，該第二透鏡 的中央厚度為CT2，係滿足下列關係式：-1.5<SAG22/CT2<0。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之攝影鏡頭組，其中該攝影鏡頭組的整體焦距為f，該攝影鏡頭組的入瞳孔徑為EPD，係滿足下列關係式：1.6<f/EPD<2.4。
  10. 如申請專利範圍第3項所述之攝影鏡頭組，其設有一影像感測元件於一成像面，該影像感測元件有效感測區域對角線長的一半為ImgH，該第一透鏡的物側面至該第四透鏡的像側面於光軸上的距離為TD，係滿足下列關係式：0.50<ImgH/TD<0.85。
  11. 一種攝影鏡頭組，由物側至像側依序包含四片具屈折力的透鏡：一具正屈折力的第一透鏡，其物側面為凸面及像側面為凸面；一具負屈折力的第二透鏡，其物側面為凹面，其物側面及像側面皆為非球面，且其材質為塑膠；一具正屈折力的第三透鏡，其物側面為凹面及像側面為凸面，其物側面及像側面皆為非球面，且其材質為塑膠；及一具負屈折力的第四透鏡，其物側面為凸面及像側面為凹面，其物側面及像側面皆為非球面，其材質為塑膠，且其物側面及像側面中至少一表面設有至少一反曲點；其中，該第一透鏡的焦距為f1，該第四透鏡的焦距為f4，該第一透鏡與該第二透鏡之間的距離為T12，該第二透 鏡與該第三透鏡之間的距離為T23，該攝影鏡頭組的整體焦距為f，該第二透鏡的焦距為f2，該攝影鏡頭組的入瞳孔徑為EPD，該攝影鏡頭組的最大視角為FOV，係滿足下列關係式：0.6<f1/|f4|<1.4；1.3<T12/T23<4.0；-0.9<f/f2<-0.4；1.6<f/EPD<2.4；及70度<FOV<90度。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之攝影鏡頭組，其設有一影像感測元件於一成像面，該影像感測元件有效感測區域對角線長的一半為ImgH，該第一透鏡的物側面至該第四透鏡的像側面於光軸上的距離為TD，係滿足下列關係式：0.50<ImgH/TD<0.85。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之攝影鏡頭組，其中該第四透鏡的物側面的曲率半徑為R7，該攝影鏡頭組的整體焦距為f，係滿足下列關係式：0.1<R7/f<0.8。
  14. 如申請專利範圍第11項所述之攝影鏡頭組，其進一步設有一光圈，該光圈至該第四透鏡的像側面於光軸上的距離為SD，該第一透鏡的物側面至該第四透鏡的像側面於光軸上的距離為TD，係滿足下列關係式：0.70<SD/TD<0.90。
  15. 如申請專利範圍第11項所述之攝影鏡頭組，其中該第二透鏡的像側面為凹面，但其周邊部位轉為凸面。
  16. 一種攝影鏡頭組，由物側至像側依序包含四片具屈折力的透鏡：一具正屈折力的第一透鏡，其物側面為凸面及像側面為凸面；一具負屈折力的第二透鏡，其物側面為凹面及像側面為凹面，其物側面及像側面皆為非球面，且其材質為塑膠；一具正屈折力的第三透鏡，其物側面為凹面及像側面為凸面，其物側面及像側面皆為非球面，且其材質為塑膠；及一具負屈折力的第四透鏡，其物側面為凸面及像側面為凹面，其物側面及像側面皆為非球面，其材質為塑膠，且其物側面及像側面中至少一表面設有至少一反曲點；其中，該第二透鏡的焦距為f2，該第四透鏡的焦距為f4，該第一透鏡與該第二透鏡之間的距離為T12，該第二透鏡與該第三透鏡之間的距離為T23，該第四透鏡的物側面的曲率半徑為R7，該攝影鏡頭組的整體焦距為f，該第二透鏡的折射率為N2，該第四透鏡的折射率為N4，該攝影鏡頭組的最大視角為FOV，係滿足下列關係式：0.75<f2/f4<1.5；1.0<T12/T23<4.5；0.1<R7/f<0.8；|N2-N4|<0.18；及70度<FOV<90度。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之攝影鏡頭組，其進一步設有一光圈，該光圈至該第四透鏡的像側面於光軸上 的距離為SD，該第一透鏡的物側面至該第四透鏡的像側面於光軸上的距離為TD，係滿足下列關係式：0.70<SD/TD<0.90。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之攝影鏡頭組，其設有一影像感測元件於一成像面，該影像感測元件有效感測區域對角線長的一半為ImgH，該第一透鏡的物側面至該第四透鏡的像側面於光軸上的距離為TD，係滿足下列關係式：0.50<ImgH/TD<0.85。
  19. 如申請專利範圍第18項所述之攝影鏡頭組，其中該第二透鏡像側面上的最大有效徑位置與該像側面之光軸上頂點，兩者於光軸上的水平距離為SAG22，該第二透鏡的中央厚度為CT2，係滿足下列關係式：-1.5<SAG22/CT2<0。
  20. 如申請專利範圍第16項所述之攝影鏡頭組，其中該攝影鏡頭組的整體焦距為f，該攝影鏡頭組的入瞳孔徑為EPD，係滿足下列關係式：1.6<f/EPD<2.4。
  21. 如申請專利範圍第16項所述之攝影鏡頭組，其中該第二透鏡的像側面為凹面，但其周邊部位轉為凸面。
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