TWI436124B - 成像用光學鏡頭組 - Google Patents

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TWI436124B
TWI436124B TW100101119A TW100101119A TWI436124B TW I436124 B TWI436124 B TW I436124B TW 100101119 A TW100101119 A TW 100101119A TW 100101119 A TW100101119 A TW 100101119A TW I436124 B TWI436124 B TW I436124B
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Description

成像用光學鏡頭組
本發明係關於一種成像用光學鏡頭組，特別關於一種由複合透鏡所組成的成像用光學鏡頭組。
近年來，隨著具有攝影功能之可攜式電子產品的興起，微型取像模組的需求日漸提高，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元件(Complementary Metal-Oxide Semiconductor Sensor，CMOS Sensor)兩種，且隨著半導體製程技術的精進，使得感光元件的畫素尺寸縮小，如何在有效的空間條件下提升微型化攝影鏡頭的成像品質成為業者關注的重點。
習知高解析度的攝影鏡頭多採用前置光圈且為四片式透鏡組，如美國專利第7,365,920號所示，其中，第一透鏡及第二透鏡常以二片玻璃球面鏡互相黏合而成為雙合透鏡(Doublet)，用以消除色差。但上述方法因玻璃鏡片黏合的製程不易而存在有製程困難的問題。此外，隨著電子產品朝輕薄短小的方向發展，習知高解析度的攝影鏡頭之玻璃球面鏡存在有質量重且製作成本過高的問題。
因此急需一種適用於輕薄、可攜式電子產品上，使可攜式電子產品的成像品質提升且可以縮小整體鏡頭體積的成像用光學鏡頭組。
為了因應電子產品朝輕薄短小的趨勢發展及改善習知技術所存在的問題，本發明提供一種成像用光學鏡頭組，一方面提升微型攝像鏡頭的成像品質，另一方面製程簡單且成本較低，再一方面減少微型攝像鏡頭的質量。
根據本發明所揭露一實施例之成像用光學鏡頭組，由光軸之物側至像側依序包括：一具正屈折力之第一透鏡、一具負屈折力之第二透鏡、一具正屈折力之第三透鏡及一具負屈折力之第四透鏡。其中，第一透鏡包括一第一透鏡物側面，第三透鏡包括一第三透鏡像側面，第三透鏡像側面可為凸面。第四透鏡包括一第四透鏡物側面及一第四透鏡像側面，第四透鏡像側面為一凹面，第四透鏡物側面及第四透鏡像側面至少其中之一係為非球面。其中，成像用光學鏡頭組另包括一光圈及一配置於一成像面之影像感測元件。
其中，於光軸上，第四透鏡物側面具有一曲率半徑R7 ，第四透鏡像側面具有一曲率半徑R8 ，光圈至成像面具有一距離SL，第一透鏡物側面至成像面具有一距離TTL，影像感測元件之有效畫素區域對角線的一半為Imgh，且滿足以下公式：
(公式1)：-0.7＜R8 /R7 ≦0.0
(公式2)：0.9＜SL/TTL＜1.1
(公式3)：1.15＜TTL/Imgh＜1.65
根據本發明所揭露另一實施例之成像用光學鏡頭組，成像用光學鏡頭組更滿足以下公式：
(公式4)：0.1＜CT2 /T23 ＜0.4
其中，於光軸上，T23 為第二透鏡與第三透鏡之間的一鏡間距，CT2 為第二透鏡的一厚度。
依據本發明所揭露之成像用光學鏡頭組，具正屈折力之第一透鏡提供成像用光學鏡頭組所需的部分屈折力，有助於縮短整體光學總長度。具負屈折力之第二透鏡，可有效修正成像用光學鏡頭組像差與色差。具正屈折力之第三透鏡，可有效配合第一透鏡正屈折力，以降低成像用光學鏡頭組敏感度。具負屈折力之第四透鏡，可提供成像用光學鏡頭組部分負屈折力，有效修正系統的高階像差。此外，當第三透鏡像側面為凸面時，可有助於修正成像用光學鏡頭組的像散與高階像差。當第四透鏡像側面為凹面時，可使成像用光學鏡頭組的主點(Principal Point)遠離成像面，有利於縮短成像用光學鏡頭組的光學總長度，以促進鏡頭的小型化。
當成像用光學鏡頭組滿足上述公式(1)時，使得第四透鏡物側面與第四透鏡像側面分別具有適合的曲率半徑，以利於修正成像用光學鏡頭組的像差。當成像用光學鏡頭組滿足上述公式(2)時，一方面可有效縮短成像用光學鏡頭組的光學總長度，一方面可使成像用光學鏡頭組的出射瞳(Exit Pupil)遠離成像面。光線將以接近垂直入射於成像面上，即產生像側的遠心(Telecentric)特性。當一影像感測元件配置於成像面時，可提高影像感測元件的感光能力，以減少暗角的產生。
當成像用光學鏡頭組滿足上述公式(3)時，可有利於縮短成像用光學鏡頭組的光學總長度，以維持成像用光學鏡頭組的小型化。當成像用光學鏡頭組滿足上述公式(4)時，使得第二透鏡厚度以及第二透鏡與第三透鏡之間的鏡間距較為合適，可有效縮短成像用光學鏡頭組的光學總長度。
以上關於本發明的內容說明及以下之實施方式的說明係用以示範及解釋本發明的精神及原理，並且提供本發明的專利申請範圍更進一步的解釋。
根據本發明所揭露之成像用光學鏡頭組，係先以「第1A圖」作一舉例說明，以說明各實施例中具有相同的透鏡組成及配置關係，以及說明各實施例中具有相同的成像用光學鏡頭組的公式，而其他相異之處將於各實施例中詳細描述。
以「第1A圖」為例，成像用光學鏡頭組10由光軸之物側至像側(如「第1A圖」由左至右)依序包括有一光圈100、一第一透鏡110、一第二透鏡120、一第三透鏡130、一第四透鏡140、一紅外線濾光片160及一影像感測元件190，影像感測元件190配置於一成像面170上。
第一透鏡110包括一第一透鏡物側面111及一第一透鏡像側面112。第一透鏡110具有正屈折力，可提供成像用光學鏡頭組10所需的部分屈折力，且縮短光學總長度。再者，第一透鏡物側面111為一凸面，更可加強第一透鏡110的正屈折力，使成像用光學鏡頭組10的總長度變得更短。
第二透鏡120包括一第二透鏡物側面121及一第二透鏡像側面122。第二透鏡120具有負屈折力，可有效修正成像用光學鏡頭組10的像差與色差。再者，第二透鏡物側面121為一凹面，更有利於修正成像用光學鏡頭組10的像差與色差。
第三透鏡130包括一第三透鏡物側面131及一第三透鏡像側面152。且第三透鏡130具有正屈折力，可有效分配成像用光學鏡頭組10的正屈折力，降低成像用光學鏡頭組10敏感度。再者，第三透鏡像側面132為一凸面，可有助於修正成像用光學鏡頭組10的像散與高階像差。
第四透鏡140包括一第四透鏡物側面141及一第四透鏡像側面142。第四透鏡140具有負屈折力，可有效修正成像用光學鏡頭組10的高階像差。再者，第四透鏡像側面142為一凹面，可使成像用光學鏡頭組10的主點(Principal Point)遠離成像面，有利於縮短成像用光學鏡頭組10的光學總長度，以促進鏡頭的小型化。此外，第四透鏡物側面141及第四透鏡像側面142至少其中之一為一非球面。
此外，第二透鏡120可為塑膠透鏡，以減少成像用光學鏡頭組10的製作成本及重量，且有利於非球面透鏡的製作。
根據本發明所揭露之成像用光學鏡頭組10可滿足以下公式：
(公式1)：-0.7＜R8 /R7 ≦0.0
(公式2)：0.9＜SL/TTL＜1.1
(公式3)：1.15＜TTL/Imgh＜1.65
其中，於光軸上，R7 為第四透鏡物側面141的曲率半徑，R8 為第四透鏡像側面142的曲率半徑，SL為光圈100至成像面170的距離，TTL為第一透鏡物側面111至成像面170的距離，Imgh為影像感測元件190之有效畫素區域對角線的一半。
當成像用光學鏡頭組10係符合(公式1)所述範圍，可有利於修正成像用光學鏡頭組10的像差。當成像用光學鏡頭組10係符合(公式2)所述範圍，可有效縮短光學總長度，更可使光線以接近垂直入射於成像面170上，即產生像側的遠心(Telecentric)特性。當影像感測元件190配置於成像面170時，可提高影像感測元件190的感光能力，以減少暗角的產生。
當成像用光學鏡頭組10滿足(公式3)時，有利於縮短光學總長度，以達成成像用光學鏡頭組10的微型化。其中，符合上述(公式3)之最佳範圍可為1.2＜TTL/Imgh＜1.5。此外，成像用光學鏡頭組10亦可滿足下列公式：
(公式4)：0.1＜CT2 /T23 ＜0.4
當成像用光學鏡頭組10滿足(公式4)時，成像用光學鏡頭組10具有適當的第二透鏡120的厚度(即第二透鏡物側面121與第二透鏡像側面122於光軸上的距離)及第二透鏡120與第三透鏡130之間的鏡間距(即第二透鏡像側面122與第三透鏡物側面131於光軸上的距離)，以有效縮短光學總長度。
再一方面，當成像用光學鏡頭組10另可至少滿足下列公式其中之一：
(公式5)：2.8 mm(毫米)＜TTL＜4.3 mm
(公式6)：25＜V1 －V2 ＜40
(公式7)：-3.0＜f4 /T23 ＜-1.5
(公式8)：0.13mm(毫米)<CT2 <0.3mm
(公式9)：4.5＜10×(CT2 /CT4 )＜9.5
(公式10)：0.1＜T23 /f＜0.3
(公式11)：0.5＜(R2 +R1 )/(R2 -R1 )＜1.5
(公式12)：0＜f3 /|R5 |＜0.2
其中，於光軸上，f4 為第四透鏡140的焦距，CT4 為第四透鏡140的厚度(即第四透鏡物側面141與第四透鏡像側面142於光軸上的距離)，f為成像用光學鏡頭組10的焦距，V1 為第一透鏡110的色散係數，V2 為第二透鏡120的色散係數，R1 為第一透鏡物側面111的曲率半徑，R2 為第一透鏡像側面122的曲率半徑。
當成像用光學鏡頭組10滿足(公式5)時，可有利於成像用光學鏡頭組10小型化，以搭載於輕薄的可攜式電子產品上。當成像用光學鏡頭組10滿足(公式6)時，可有利於修正色差。
當成像用光學鏡頭組10滿足(公式7)時，可使第四透鏡140獲得適當的負屈折力，有效修正高階像差。當成像用光學鏡頭組10滿足(公式8)時，可使第二透鏡120獲得適當的厚度，一方面可有利於成像用光學鏡頭組10的組裝，另一方面可縮短光學總長度。當成像用光學鏡頭組10滿足(公式9)時，可使第二透鏡120與第四透鏡140分別獲得適當的厚度，以有效分配成像用光學鏡頭組10的負屈折力，進而降低敏感度。
當成像用光學鏡頭組10滿足(公式10)時，具有適當的第二透鏡120與第三透鏡130之間的鏡間距，一方面可有利於成像用光學鏡頭組10的組裝，另一方面可縮短光學總長度。當成像用光學鏡頭組10滿足(公式11)時，有助於修正成像用光學鏡頭組10的球差。當成像用光學鏡頭組10滿足(公式12)時，可使第三透鏡物側面131獲得適當的曲率，可加強修正成像用光學鏡頭組10的像差。
其中，成像用光學鏡頭組10中所有透鏡(即第一透鏡110、第二透鏡120、第三透鏡130與第四透鏡140)的材質可為玻璃或塑膠，若透鏡的材質為玻璃，則可以增加成像用光學鏡頭組10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，透鏡表面可為非球面，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，且可以有效降低成像用光學鏡頭組10的總長度。
此外，在成像用光學鏡頭組10中，若透鏡表面係為凸面，則表示透鏡表面於近軸處為凸面；若透鏡表面係為凹面，則表示透鏡表面於近軸處為凹面。
再者，應使用需求可在成像用光學鏡頭組10中***至少一光欄，如耀光光欄(Glare Stop)、視場光欄(Field Stop)等光欄，以排除雜散光並提高成像品質或限制其被攝物的成 像大小。
根據本發明所揭露之成像用光學鏡頭組，將以下述各實施例進一步描述具體方案。其中，各實施例中參數的定義如下：Fno為成像用光學鏡頭組的光圈值，HFOV為成像用光學鏡頭組中最大視角的一半。此外，各實施例中所描述的非球面可利用但不限於下列非球面方程式(公式ASP)表示：
其中，X為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距離，Y為非球面曲線上的點至光軸的距離，k為錐面係數，Ai為第i階非球面係數，在各實施例中i可為但不限於4、6、8、10、12、14、16、18、20。
<第一實施例>
請參照「第1A圖」所示，係為成像用光學鏡頭組的第一實施例結構示意圖。成像用光學鏡頭組10由物側至像側(亦即沿著「第1A圖」之左側至右側)依序包括有一光圈100、一第一透鏡110、一第二透鏡120、一第三透鏡130、一第四透鏡140、一紅外線紅外線濾光片160及一影像感測元件190，影像感測元件190設置於一成像面170上。
在本實施例中，成像用光學鏡頭組10所接受光線的波長係以587.6奈米(nanometer，nm)為例，然而上述波長可根據實際需求進行調整，並不以上述波長數值為限。
在本實施例中，第一透鏡110具有正屈折力，第二透鏡120具有負屈折力，第三透鏡130具有正屈折力，第四透鏡140具有負屈折力。其中，第一透鏡物側面111為凸面，第二透鏡物側面121為凹面，第三透鏡像側面132為凸面，第四透鏡像側面142為凹面。關於成像用光學鏡頭組10的詳細資料如下列「表1-1」所示：
此外，於「表1-1」中，由第一透鏡110之物側面至第四透鏡140之像側面皆可為非球面，且可符合但不限於上述(公式ASP)的非球面，關於各個非球面的參數請參照下列「表1-2」：
此外，從「表1-1」中可推算出「表1-3」所述的內容：
由表1-3可知，在本實施例中，成像用光學鏡頭組10的R8 /R7 為-0.001，符合(公式1)所述之範圍。成像用光學鏡頭組10的SL/TTL為0.95，符合(公式2)所述之範圍。成像用光學鏡頭組10的TTL/Imgh為1.38，符合(公式3)所述之範圍。成像用光學鏡頭 組10的CT2 /T23 為0.27，符合(公式4)所述之範圍。
成像用光學鏡頭組10的TTL為3.60毫米(mm)，符合(公式5)所述之範圍。成像用光學鏡頭組10的V1 -V2 為32.40，符合(公式6)所述之範圍。成像用光學鏡頭組10的f4 /T23 為-2.72，符合(公式7)所述之範圍。成像用光學鏡頭組10的CT2 為0.21毫米(mm)，符合(公式8)所述之範圍。
成像用光學鏡頭組10的10×(CT2 /CT4 )為6.73，符合(公式9)所述之範圍。成像用光學鏡頭組10的T23 /f為0.23，符合(公式10)所述之範圍。成像用光學鏡頭組10的(R2 +R1 )/(R2 -R1 )為1.12，符合(公式11)所述之範圍。成像用光學鏡頭組10的f3 /|R5 |為0.13，符合(公式12)所述之範圍。
請參照「第1B圖」所示，係為波長486.1nm、587.6nm與656.3nm的光線入射於「第1A圖」所揭露之成像用光學鏡頭組的縱向球差(Longitudinal Spherical Aberration)曲線示意圖。其中，波長486.1nm的光線於成像用光學鏡頭組10中的縱向球差曲線係為「第1B圖」圖面中的實線L。波長587.6nm的光線於成像用光學鏡頭組中的縱向球差曲線係為「第1B圖」圖面中的虛線M。波長656.3nm的光線於成像用光學鏡頭組中的縱向球差曲線係為「第1B圖」圖面中的點線N。橫座標為焦點位置(mm)，縱座標為標準化(Normalized)的入射瞳或光圈半徑。也就是說，由縱向球差曲線可看出近軸光(縱座標接近0)及邊緣光(縱座標接近1)分別進入系統後之焦點位置的差異，上述的近軸光及邊緣光皆平行於光軸。 從「第1B圖」中可知，本實施例成像用光學鏡頭組10不論是接收波長486.1nm、587.6nm或656.3nm的光線，成像用光學鏡頭組所產生的縱向球差皆介於-0.05mm至0.02mm之間。
在後述之第二實施例至第四實施例的內容，「第2B圖」、「第3B圖」與「第4B圖」之縱向球差曲線示意圖中，其所表示之實線L係為波長486.1nm的光線的縱向球差曲線，虛線M係為波長587.6nm的光線的縱向球差曲線，點線N係為波長656.3nm的光線的縱向球差曲線，為簡潔篇幅，故不再逐一贅述。
再請參照「第1C圖」所示，係為波長587.6nm的光線入射於「第1A圖」所揭露之成像用光學鏡頭組的像散場曲(Astigmatic Field Curves)曲線示意圖。其中，子午面(Tangential Plane)的像散場曲曲線係為「第1C圖」圖面中的虛線T。弧矢面(Sagittal Plane)的像散場曲曲線係為「第1C圖」圖面中的實線S。橫座標為焦點的位置(mm)，縱座標為像高(mm)。也就是說，由像散場曲曲線可看出子午面及弧矢面因曲率不同所造成焦點位置之差異。從「第1C圖」中可知，波長587.6nm的光線入射成像用光學鏡頭組10所產生的子午面的像散場曲介於-0.1mm至0.05mm之間，弧矢面的像散場曲介於-0.05mm至0mm之間。
在後述之第二實施例至第四實施例的內容，「第2C圖」、「第3C圖」與「第4C圖」之像散場曲曲線示意圖中，其所表示之實線S係為弧矢面的像散場曲曲線，虛線T係為子午面的像散場曲曲線，為簡潔篇幅，故不再逐一贅述。
再請參照「第1D圖」所示，係為波長587.6nm的光線入射於「第1A圖」所揭露之成像用光學鏡頭組的畸變(Distortion)曲線示意圖。其中，水平軸為畸變率(%)，垂直軸為像高(mm)。也就是說，由畸變曲線G可看出不同像高所造成畸變率之差異。從「第1D圖」中可知，波長587.6nm的光線入射成像用光學鏡頭組10所產生的畸變率介於-0.5%至4%之間。如「第1B圖」至「第1D圖」所示，依照上述第一實施例進行設計，成像用光學鏡頭組10可有效改善各種像差。
在後述之第二實施例至第四實施例的內容，「第2D圖」、「第3D圖」與「第4D圖」之畸變曲線示意圖中，其所表示之實線G係為波長587.6nm的光線的畸變曲線，為簡潔篇幅，故不再逐一贅述。
需注意的是，波長486.1nm與656.3nm的光線入射於成像用光學鏡頭組10所分別產生的畸變曲線與像散場曲曲線接近波長587.6nm的光線入射於成像用光學鏡頭組10的畸變曲線與像散場曲曲線，為避免「第1C圖」與「第1D圖」圖式的混亂，於「第1C圖」與「第1D圖」圖中未繪製出波長486.1nm與656.3nm的光線入射於成像用光學鏡頭組10所分別產生的畸變曲線與像散場曲曲線，以下第二實施例至第四實施例亦同。
<第二實施例>
請參照「第2A圖」所示，係為根據本發明所揭露之成像用光學鏡頭組的第二實施例結構示意圖。其具體實施方式及前述第一 實施例大致相同，且第二實施例中所述的元件及第一實施例中所述的元件相同，其元件編號皆以2作為百位數字之開頭，表示其具有相同的功能或結構，為求簡化說明，以下僅就相異之處加以說明，其餘相同處不在贅述。
在本實施例中，成像用光學鏡頭組20所接受光線的波長係以587.6nm為例，然而上述波長可根據實際需求進行調整，並不以上述波長數值為限。
在本實施例中，第一透鏡210具有正屈折力，第二透鏡220具有負屈折力，第三透鏡230具有正屈折力，第四透鏡240具有負屈折力。其中，第一透鏡物側面211為凸面，第二透鏡物側面221為凹面，第三透鏡像側面232為凸面，第四透鏡像側面242為凹面。
成像用光學鏡頭組20的詳細資料如下列「表2-1」所示：
於「表2-1」中，由第一透鏡210之物側面至第四透鏡240之像側面皆可為非球面，且可符合但不限於上述(公式ASP)的非球面，關於各個非球面的參數請參照下列「表2-2」：
此外，從「表2-1」中可推算出「表2-3」所述的內容：
請參照「第2B圖」所示，係為波長486.1nm、587.6nm與656.3nm的光線入射於「第2A圖」所揭露之成像用光學鏡頭組的縱向球差曲線示意圖。從「第2B圖」中可知，本實施例中不論是接收波長486.1nm、587.6nm或656.3nm的光線，成像用光學鏡頭組20所產生的縱向球差皆介於-0.025mm至0.025mm之間。
再請參照「第2C圖」所示，係為波長587.6nm的光線入射於「第2A圖」所揭露之成像用光學鏡頭組的像散場曲曲線示意圖。從「第2C圖」中可知，波長587.6nm的光線入射成像用光學鏡頭組20所產生的子午面像散場曲介於-0.1mm至0.05mm之間，弧矢面像散場曲介於-0.05mm至0.01mm之間。
再請參照「第2D圖」所示，係為波長587.6nm的光線入射於「第2A圖」所揭露之成像用光學鏡頭組的畸變曲線示意圖。從「第2D圖」中可知，波長587.6nm的光線入射成像用光學鏡頭組20所產生的畸變率介於-1.25%至4%之間。如「第2B圖」至「第2D圖」所述，依照上述第二實施例進行設計，本發明所揭露之成像用光學鏡頭組20可有效改善各種像差。
<第三實施例>
請參照「第3A圖」所示，係為根據本發明所揭露之成像用光學鏡頭組的第三實施例結構示意圖。其具體實施方式及前述第一實施例大致相同，且第三實施例中所述的元件及第一實施例中所 述的元件相同，其元件編號皆以3作為百位數字之開頭，表示其具有相同的功能或結構，為求簡化說明，以下僅就相異之處加以說明，其餘相同處不在贅述。
在本實施例中，成像用光學鏡頭組30所接受光線的波長係以587.6nm為例，然而上述波長可根據實際需求進行調整，並不以上述波長數值為限。
在本實施例中，第一透鏡310具有正屈折力，第二透鏡320具有負屈折力，第三透鏡330具有正屈折力，第四透鏡340具有負屈折力。其中，第一透鏡物側面311為凸面，第二透鏡物側面321為凹面，第三透鏡像側面332為凸面，第四透鏡像側面342為凹面。
成像用光學鏡頭組30的詳細資料如下列「表3-1」所示： 表3-1
於「表3-1」中，由第一透鏡310之物側面至第四透鏡340之像側面皆可為非球面，且可符合但不限於上述(公式ASP)的非球面，關於各個非球面的參數請參照下列「表3-2」：
此外，從「表3-1」中可推算出「表3-3」所述的內容：
請參照「第3B圖」所示，係為波長486.1nm、587.6nm與656.3nm的光線入射於「第3A圖」所揭露之成像用光學鏡頭組的縱向球差曲線示意圖。從「第3B圖」中可知，本實施例中不論是接收波長486.1nm、587.6nm或656.3nm的光線，成像用光學鏡頭組30所產生的縱向球差皆介於-0.05mm至0.025mm之間。
再請參照「第3C圖」所示，係為波長587.6nm的光線入射於「第3A圖」所揭露之成像用光學鏡頭組的像散場曲曲線示意圖。從「第3C圖」中可知，波長587.6nm的光線入射成像用光學鏡頭組30所產生的子午面像散場曲介於-0.1mm至0.05mm之間，弧矢面像散場曲介於-0.05mm至0mm之間。
再請參照「第3D圖」所示，係為波長587.6nm的光線入射於「第3A圖」所揭露之成像用光學鏡頭組的畸變曲線示意圖。從「第3D圖」中可知，波長587.6nm的光線入射成像用光學鏡頭組30所產生的畸變率介於-1.25%至4%之間。如「第3B圖」至「第3D圖」所述，依照上述第三實施例進行設計，本發明所揭露之成像用光學鏡頭組30可有效改善各種像差。
<第四實施例>
請參照「第4A圖」所示，係為根據本發明所揭露之成像用光學鏡頭組的第四實施例結構示意圖。其具體實施方式及前述第一實施例大致相同，且第四實施例中所述的元件及第一實施例中所 述的元件相同，其元件編號皆以4作為百位數字之開頭，表示其具有相同的功能或結構，為求簡化說明，以下僅就相異之處加以說明，其餘相同處不在贅述。
在本實施例中，成像用光學鏡頭組40所接受光線的波長係以587.6nm為例，然而上述波長可根據實際需求進行調整，並不以上述波長數值為限。在本實施例中，第一透鏡410具有正屈折力，第二透鏡420具有負屈折力，第三透鏡430具有正屈折力，第四透鏡440具有負屈折力。其中，第一透鏡物側面411為凸面，第二透鏡物側面421為凹面，第三透鏡像側面432為凸面，第四透鏡像側面442為凹面。
成像用光學鏡頭組40的詳細資料如下列「表4-1」所示：
於「表4-1」中，由第一透鏡410之物側面至第四透鏡440之像側面皆可為非球面，且可符合但不限於上述(公式ASP)的非球面，關於各個非球面的參數請參照下列「表4-2」：
此外，從「表4-1」中可推算出「表4-3」所述的內容： 表4-3
請參照「第4B圖」所示，係為波長486.1nm、587.6nm與656.3nm的光線入射於「第4A圖」所揭露之成像用光學鏡頭組的縱向球差曲線示意圖。從「第4B圖」中可知，本實施例中不論是接收波長486.1nm、587.6nm或656.3nm的光線，成像用光學鏡頭組40所產生的縱向球差皆介於-0.025mm至0.025mm之間。
再請參照「第4C圖」所示，係為波長587.6nm的光線入射於「第4A圖」所揭露之成像用光學鏡頭組的像散場曲曲線示意圖。從「第4C圖」中可知，波長587.6nm的光線入射成像用光學鏡頭組40所產生的子午面像散場曲介於-0.18mm至0.07mm之間，弧矢面像散場曲介於-0.02mm至0.05mm之間。
再請參照「第4D圖」所示，係為波長587.6nm的光線入射於「第4A圖」所揭露之成像用光學鏡頭組的畸變曲線示意圖。從「第4D圖」中可知，波長587.6nm的光線入射成像用光學鏡頭組40所產生的畸變率介於-0.05%至4%之間。如「第4B圖」至「第4D圖」所述，依照上述第四實施例進行設計，本發明所揭露之成像用光學鏡頭組40可有效改善各種像差。
雖然本發明以前述的較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動及潤飾，因此本發明的專利保護範圍須視本說明書所附的申請專利範圍所界定者為準。
10,20,30,40‧‧‧成像用光學鏡頭組
100,200,300,400‧‧‧光圈
110,210,310,410‧‧‧第一透鏡
111,211,311,411‧‧‧第一透鏡物側面
112,212,312,412‧‧‧第一透鏡像側面
120,220,320,420‧‧‧第二透鏡
121,221,321,421‧‧‧第二透鏡物側面
122,222,322,422‧‧‧第二透鏡像側面
130,230,330,430‧‧‧第三透鏡
131,231,331,431‧‧‧第三透鏡物側面
132,232,332,432‧‧‧第三透鏡像側面
140,240,340,440‧‧‧第四透鏡
141,241,341,441‧‧‧第四透鏡物側面
142,242,342,442‧‧‧第四透鏡像側面
160,260,360,460‧‧‧紅外線濾光片
170,270,370,470‧‧‧成像面
190,290,390,490‧‧‧影像感測元件
第1A圖為本發明之成像用光學鏡頭組的第一實施例結構示意圖。
第1B圖係為波長486.1nm、587.6nm與656.3nm的光線入射於第1A圖所揭露之成像用光學鏡頭組的縱向球差曲線示意圖。
第1C圖係為波長587.6nm的光線入射於第1A圖所揭露之成像用光學鏡頭組的像散場曲曲線示意圖。
第1D圖係為波長587.6nm的光線入射於第1A圖所揭露之成像用光學鏡頭組的畸變曲線示意圖。
第2A圖為本發明之成像用光學鏡頭組的第二實施例結構示意圖。
第2B圖係為波長486.1nm、587.6nm與656.3nm的光線入射於第2A圖所揭露之成像用光學鏡頭組的縱向球差曲線示意圖。
第2C圖係為波長587.6nm的光線入射於第2A圖所揭露之成像用光學鏡頭組的像散場曲曲線示意圖。
第2D圖係為波長587.6nm的光線入射於第2A圖所揭露之成像用光學鏡頭組的畸變曲線示意圖。
第3A圖為本發明之成像用光學鏡頭組的第三實施例結構示意圖。
第3B圖係為波長486.1nm、587.6nm與656.3nm的光線入射於第3A圖所揭露之成像用光學鏡頭組的縱向球差曲線示意圖。
第3C圖係為波長587.6nm的光線入射於第3A圖所揭露之成像用光學鏡頭組的像散場曲曲線示意圖。
第3D圖係為波長587.6nm的光線入射於第3A圖所揭露之成像用光學鏡頭組的畸變曲線示意圖。
第4A圖為本發明之成像用光學鏡頭組的第四實施例結構示意圖。
第4B圖係為波長486.1nm、587.6nm與656.3nm的光線入射於第4A圖所揭露之成像用光學鏡頭組的縱向球差曲線示意圖。
第4C圖係為波長587.6nm的光線入射於第4A圖所揭露之成像用光學鏡頭組的像散場曲曲線示意圖。
第4D圖係為波長587.6nm的光線入射於第4A圖所揭露之成像用光學鏡頭組的畸變曲線示意圖。
10．．．成像用光學鏡頭組
100．．．光圈
110．．．第一透鏡
111．．．第一透鏡物側面
112．．．第一透鏡像側面
120．．．第二透鏡
121．．．第二透鏡物側面
122．．．第二透鏡像側面
130．．．第三透鏡
131．．．第三透鏡物側面
132．．．第三透鏡像側面
140．．．第四透鏡
141．．．第四透鏡物側面
142．．．第四透鏡像側面
160．．．紅外線濾光片
170．．．成像面
190．．．影像感測元件

Claims (16)

  1. 一種成像用光學鏡頭組，係沿著一光軸之物側至像側依序包括：一具正屈折力之第一透鏡；一具負屈折力之第二透鏡；一具正屈折力之第三透鏡，該第三透鏡之像側面為凸面；以及一具負屈折力之第四透鏡，該第四透鏡之像側面為凹面，且該第四透鏡之物側面及像側面至少其中之一係為非球面；其中，該成像用光學鏡頭組另包含有一光圈與一影像感測元件，該影像感測元件設置於一成像面，於該光軸上，該第四透鏡物側面具有一曲率半徑R7 ，該第四透鏡像側面具有一曲率半徑R8 ，該第二透鏡具有一厚度CT2 ，該光圈至該成像面具有一距離SL，該第一透鏡物側面至該成像面具有一距離TTL，該影像感測元件之有效畫素區域對角線的一半為Imgh，且滿足以下公式：-0.7<R8 /R7 ≦0.0；0.13mm(毫米)<CT2 <0.3mm；0.9<SL/TTL<1.1；以及1.15<TTL/Imgh<1.65。
  2. 如請求項1所述之成像用光學鏡頭組，其中該第一透鏡之物側面為凸面，該第二透鏡為一塑膠透鏡。
  3. 如請求項2所述之成像用光學鏡頭組，其中該第一透鏡之物側 面至該成像面具有一距離TTL，且滿足下列公式：2.8mm(毫米)<TTL<4.3mm。
  4. 如請求項2所述之成像用光學鏡頭組，其中該第一透鏡具有一色散係數V1 ，該第二透鏡具有一色散係數V2 ，且滿足下列公式：25<V1 -V2 <40。
  5. 如請求項4所述之成像用光學鏡頭組，其中於該光軸上，該第二透鏡與該第三透鏡之間具有一鏡間距T23 ，該第四透鏡具有一焦距f4 ，且滿足下列公式：-3.0<f4 /T23 <-1.5。
  6. 如請求項4所述之成像用光學鏡頭組，其中於該光軸上，該第二透鏡具有一厚度CT2 ，該第四透鏡具有一厚度CT4 ，且滿足下列公式：4.5<10×(CT2 /CT4 )<9.5。
  7. 如請求項1所述之成像用光學鏡頭組，其中該第二透鏡之物側面為凹面，且於該光軸上，該第二透鏡與該第三透鏡之間具有一鏡間距T23 ，該成像用光學鏡頭組具有一焦距f，該成像用光學鏡頭組更滿足下列公式：0.1<T23 /f<0.3。
  8. 如請求項1所述之成像用光學鏡頭組，其中該第一透鏡之物側面具有一曲率半徑R1 ，該第一透鏡之像側面具有一曲率半徑R2 ，且滿足下列公式：0.5<(R2 +R1 )/(R2 -R1 )<1.5。
  9. 如請求項8所述之成像用光學鏡頭組，其中該第一透鏡之物側面至該成像面具有一距離TTL，該影像感測元件之有效畫素區域對角線的一半為Imgh，且滿足下列公式：1.2<TTL/Imgh<1.5。
  10. 一種成像用光學鏡頭組，係沿著一光軸之物側至像側依序包括：一具正屈折力之第一透鏡；一具負屈折力之第二透鏡；一具正屈折力之第三透鏡，該第三透鏡之像側面為凸面；以及一具負屈折力之第四透鏡，該第四透鏡之像側面為凹面，該第四透鏡之物側面及像側面至少其中之一係為非球面；其中，該成像用光學鏡頭組另包含有一光圈與一影像感測元件，該影像感測元件設置於一成像面，於該光軸上，該第四透鏡物側面具有一曲率半徑R7 ，該第四透鏡像側面具有一曲率半徑R8 ，該第二透鏡與該第三透鏡之間具有一鏡間距T23 ，該第二透鏡具有一厚度CT2 ，該光圈至該成像面具有一距離SL，該第一透鏡物側面至該成像面具有一距離TTL，該影像感測元件之有效畫素區域對角線的一半為Imgh，且滿足以下公式：-0.7<R8 /R7≦0.0；0.1<CT2 /T23 <0.4；0.13mm(毫米)<CT2 <0.3mm；0.9<SL/TTL<1.1；以及1.15<TTL/Imgh<1.65。
  11. 如請求項10所述之成像用光學鏡頭組，其中於該光軸上，該第二透鏡與該第三透鏡之間具有一鏡間距T23 ，該第四透鏡具 有一焦距f4 ，且滿足下列公式：-3.0<f4 /T23 <-1.5。
  12. 如請求項10所述之成像用光學鏡頭組，其中於該光軸上，該第二透鏡具有一厚度CT2 ，該第四透鏡具有一厚度CT4 ，且滿足下列公式：4.5<10×(CT2 /CT4 )<9.5。
  13. 如請求項12所述之成像用光學鏡頭組，其中該第一透鏡之物側面至該成像面具有一距離TTL，且滿足下列公式：2.8mm(毫米)<TTL<4.3mm。
  14. 如請求項10所述之成像用光學鏡頭組，其中該第一透鏡之物側面具有一曲率半徑R1 ，該第一透鏡之像側面具有一曲率半徑R2 ，且滿足下列公式：0.5<(R2 +R1 )/(R2 -R1 )<1.5。
  15. 如請求項10所述之成像用光學鏡頭組，其中該第三透鏡之物側面具有一曲率半徑R5 ，該第三透鏡具有一焦距f3 ，且滿足下列公式：0<f3 /|R5 |<0.2。
  16. 如請求項10所述之成像用光學鏡頭組，其中該第一透鏡之物側面至該成像面具有一距離TTL，該影像感測元件之有效畫素區域對角線的一半為Imgh，且滿足下列公式：1.2<TTL/Imgh<1.5。
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