CN102073126B - 取像光学镜头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种取像光学镜头，由物侧至像侧依序包含：一具正屈折力第一透镜，其物侧表面为凸面、像侧表面为凸面；一具负屈折力第二透镜，其物侧表面为凹面；一具正屈折力第三透镜，其像侧表面为凸面，第三透镜物侧表面与像侧表面中至少一表面为非球面；一具负屈折力第四透镜，其物侧表面为凸面、像侧表面为凹面，第四透镜像侧表面上设置至少一反曲点；取像光学镜头中具屈折力的透镜仅四片，取像光学镜头设置有一光圈及一电子感光器件，光圈至电子感光器件在光轴上的距离为SL，第一透镜物侧表面至电子感光器件在光轴上的距离为TTL，满足0.75＜SL/TTL＜0.90。通过上述镜组配置方式，可以有效缩小镜头体积、降低光学系统敏感度，更能获得较高解像力。

Description

取像光学镜头

技术领域

本发明涉及一种取像光学镜头，尤其涉及一种应用于手机相机的小型化取像光学镜头。

背景技术

最近几年来，随着手机相机的兴起，小型化摄影镜头的需求日渐提高，而一般摄影镜头的感光器件不外乎是感光耦合器件(Charge Coupled Device，CCD)或互补性金属氧化物半导体器件(Complementary Metal-OxideSemiconductor Sensor，CMOS Sensor)两种，且由于半导体工艺技术的进步，使得感光器件的像素面积缩小，小型化摄影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。

传统搭载于手机相机的摄影镜头多采用前置光圈且以四片式透镜结构为主，如美国专利第7,365,920号所示，其中第一透镜及第二透镜是以二片玻璃球面镜互相黏合而成为Doublet，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系统自由度不足，造成系统的光学总长度不易缩短；其二，玻璃镜片黏合的制造工艺不易，造成制造上的困难。

美国专利第7,277,238号揭露了一种四片独立透镜构成的透镜组，包含有多个非球面透镜，可以有效缩短系统的光学总长度，并获得良好的成像质量，但由于其光圈设置于第一透镜之前，将使得系统的敏感度也相对提高，对制造上成品率的控制较为困难。

有鉴于此，急需一种可用于高像素手机相机，制造工艺简易且不至于使镜头总长度过长及光学系统敏感度太高的取像光学镜头。

发明内容

本发明提供一种取像光学镜头，由物侧至像侧依序包含：一具正屈折力的第一透镜，其物侧表面为凸面、像侧表面为凸面；一具负屈折力的第二透镜，其物侧表面为凹面；一具正屈折力的第三透镜，其像侧表面为凸面，且该第三透镜的物侧表面与像侧表面中至少一表面为非球面；一具负屈折力的第四透镜，其物侧表面为凸面、像侧表面为凹面，且该第四透镜的像侧表面上设置有至少一个反曲点(Inflection Point)；该取像光学镜头中具屈折力的透镜仅为四片；其中，该取像光学镜头设置有一光圈及一电子感光器件供被摄物成像于其上，该光圈设置于该第一透镜与该第二透镜之间，且该光圈至该电子感光器件在光轴上的距离为SL，该第一透镜的物侧表面至该电子感光器件在光轴上的距离为TTL，满足下列关系式：0.75＜SL/TTL＜0.90。

本发明通过上述镜组的配置方式，可以有效缩小镜头体积、降低光学系统的敏感度，更能获得较高的解像力。

本发明取像光学镜头中，该第一透镜具正屈折力，可有效缩短取像光学镜头的光学总长度；该第二透镜具负屈折力，可有利于修正系统的色差；该第三透镜具正屈折力，可有效分配该第一透镜的屈折力，以降低系统的敏感度；该第四透镜具负屈折力，可与该第三透镜形成一正、一负的望远(Telephoto)结构，有利于缩短系统的后焦距，以降低其光学总长度。

本发明取像光学镜头中，该第一透镜可为一物侧表面为凸面、像侧表面为凸面的双凸透镜或物侧表面为凸面、像侧表面为凹面的新月形透镜，当该第一透镜为一双凸透镜时，可有效加强该第一透镜的屈折力配置，进而使得该取像光学镜头的光学总长度变得更短；当该第一透镜为一凸凹的新月形透镜时，则对于修正系统的像散(Astigmatism)较为有利。该第二透镜的物侧表面为凹面，可有利于增大系统的后焦距，以确保取像光学镜头有足够的后焦距可放置其它的构件；当该第二透镜的物侧表面、像侧表面皆为凹面时，更可有效修正系统的佩兹伐和数(Petzval Sum)与增大系统的后焦距。该第三透镜的物侧表面为凹面、像侧表面为凸面，该第四透镜的物侧表面为凸面、像侧表面为凹面，可有助于修正系统的像散与高阶像差。

本发明前述取像光学镜头通过该第一透镜提供正屈折力，并且将光圈置于接近该取像光学镜头的物体侧时，可以有效缩短该取像光学镜头的光学总长度。另外，上述的配置可使该取像光学镜头的出射瞳(Exit Pupil)远离成像面，因此，光线将以接近垂直入射的方式入射在感光器件上，此即为像侧的远心(Telecentric)特性，远心特性对于现今的固态电子感光器件的感光能力极为重要，可使得电子感光器件的感光敏感度提高，减少系统产生暗角的可能性。此外，本发明在前述取像光学镜头中的第四透镜上设置有反曲点，将可更有效地压制离轴视场的光线入射于感光器件上的角度，并且可进一步修正离轴视场的像差。除此之外，本发明前述取像光学镜头中，将光圈置于该第一透镜与该第二透镜之间，可有利于广视场角的特性，有助于对歪曲(Distortion)及倍率色收差(Chromatic Aberration of Magnification)的修正，且能在缩短镜头体积与降低系统敏感度之间取得良好的平衡。

另一方面，本发明提供一种取像光学镜头，由物侧至像侧依序包含：一具正屈折力的第一透镜，其物侧表面为凸面；一具负屈折力的第二透镜，其物侧表面为凹面、像侧表面为凹面；一具正屈折力的第三透镜，其物侧表面为凹面、像侧表面为凸面，且该第三透镜的物侧表面与像侧表面中至少一表面为非球面；一具负屈折力的第四透镜，其物侧表面为凸面、像侧表面为凹面，且该第四透镜的像侧表面上设置有至少一个反曲点；该取像光学镜头中具屈折力的透镜仅为四片；其中，该取像光学镜头设置有一光圈及一电子感光器件供被摄物成像于其上，该光圈设置于该第一透镜与该第二透镜之间，且该光圈至该电子感光器件在光轴上的距离为SL，该第一透镜的物侧表面至该电子感光器件在光轴上的距离为TTL，满足下列关系式：0.75＜SL/TTL＜0.90。

再另一方面，本发明提供一种取像光学镜头，由物侧至像侧依序包含：一具正屈折力的第一透镜，其物侧表面为凸面；一具负屈折力的第二透镜，其物侧表面为凹面；一具正屈折力的第三透镜，其物侧表面及像侧表面皆为非球面；一具负屈折力的第四透镜，其物侧表面为凸面、像侧表面为凹面，该第四透镜的物侧表面及像侧表面皆为非球面，且该第四透镜的像侧表面上设置有至少一个反曲点；该取像光学镜头中具屈折力的透镜仅为四片；其中，该取像光学镜头设置有一光圈及一电子感光器件供被摄物成像于其上，该光圈设置于该第一透镜与该第二透镜之间，且该光圈至该电子感光器件在光轴上的距离为SL，该第一透镜的物侧表面至该电子感光器件在光轴上的距离为TTL，满足下列关系式：0.75＜SL/TTL＜0.90；其中，该第二透镜与该第三透镜在光轴上的距离为T23，整体取像光学镜头的焦距为f，满足下列关系式：7.0＜(T23/f)*100＜20.0；其中，该第一透镜的色散系数为V1，该第二透镜的色散系数为V2，满足下列关系式：30.0＜V1-V2＜38.0。

通过本发明的取像光学镜头的配置方式，可以有效缩小镜头体积、降低光学系统的敏感度，更能获得较高的解像力。

附图说明

图1为本发明第一实施例的光学系统示意图；

图2为本发明第一实施例的像差曲线图；

图3为本发明第二实施例的光学系统示意图；

图4为本发明第二实施例的像差曲线图；

图5为本发明第三实施例的光学系统示意图；

图6为本发明第三实施例的像差曲线图；

图7为表一，为本发明第一实施例的光学数据；

图8A及图8B为表二A及表二B，为本发明第一实施例的非球面数据；

图9为表三，为本发明第二实施例的光学数据；

图10A及图10B为表四A及表四B，为本发明第二实施例的非球面数据；

图11为表五，为本发明第三实施例的光学数据；

图12A及图12B为表六A及表六B，为本发明第三实施例的非球面数据；

图13为表七，为本发明第一实施例至第三实施例相关关系式的数值资料。

附图标号：

第一透镜        100、300、500

物侧表面        101、301、501

像侧表面        102、302、502

第二透镜        110、310、510

物侧表面        111、311、511

像侧表面        112、312、512

第三透镜        120、320、520

物侧表面        121、321、521

像侧表面        122、322、522

第四透镜        130、330、530

物侧表面        131、331、531

像侧表面        132、332、532

光圈            140、340、540

红外线滤除滤光片150、350、550

成像面          160、360、560

整体取像光学镜头的焦距为f

第一透镜的焦距为f1

第三透镜的焦距为f3

第四透镜的焦距为f4

第一透镜的色散系数为V1

第二透镜的色散系数为V2

第一透镜的物侧表面曲率半径为R1

第一透镜的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

第二透镜与第三透镜于光轴上的距离为T23

第三透镜的像侧表面于有效径位置的镜面角度为ANG32

光圈至电子感光器件于光轴上的距离为SL

第一透镜的物侧表面至电子感光器件于光轴上的距离为TTL

电子感光器件有效像素区域对角线长的一半为ImgH

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

本发明提供一种取像光学镜头，由物侧至像侧依序包含：一具正屈折力的第一透镜，其物侧表面为凸面、像侧表面为凸面；一具负屈折力的第二透镜，其物侧表面为凹面；一具正屈折力的第三透镜，其像侧表面为凸面，且该第三透镜的物侧表面与像侧表面中至少一表面为非球面；一具负屈折力的第四透镜，其物侧表面为凸面、像侧表面为凹面，且该第四透镜的像侧表面上设置有至少一个反曲点；该取像光学镜头中具屈折力的透镜仅为四片；其中，该取像光学镜头设置有一光圈及一电子感光器件供被摄物成像于其上，该光圈设置于该第一透镜与该第二透镜之间，且该光圈至该电子感光器件在光轴上的距离为SL，该第一透镜的物侧表面至该电子感光器件在光轴上的距离为TTL，满足下列关系式：0.75＜SL/TTL＜0.90。

当前述取像光学镜头满足下列关系式：0.75＜SL/TTL＜0.90，可有利于广视场角的特性，且能在缩短镜头体积与降低系统敏感度之间取得良好的平衡。

本发明前述取像光学镜头中，较佳地，该第二透镜的像侧表面为凹面，可有效修正系统的佩兹伐和数与增大系统的后焦距；较佳地，该第三透镜的物侧表面为凹面，可有助于修正系统的像散。

本发明前述取像光学镜头中，较佳地，该第三透镜的物侧表面及像侧表面皆为非球面，该第四透镜的物侧表面及像侧表面皆为非球面；非球面可以容易制作成球面以外的形状，获得较多的控制变量，用以消减像差，进而缩减透镜使用的数目，因此可以有效降低本发明取像光学镜头的光学总长度，并能提升系统的成像质量。

本发明前述取像光学镜头中，整体取像光学镜头的焦距为f，该第一透镜的焦距为f1，较佳地，满足下列关系式：1.20＜f/f1＜1.90。当f/f1满足上述关系式时，该第一透镜的屈折力大小配置较为平衡，可有效控制系统的光学总长度，维持小型化的特性，并且可同时避免高阶球差(High Order SphericalAberration)的过度增大，进而提升成像质量；进一步，较佳的是满足下列关系式：1.40＜f/f1＜1.65。

本发明前述取像光学镜头中，该第一透镜的色散系数为V1，该第二透镜的色散系数为V2，较佳地，是满足下列关系式：28.0＜V1-V2＜46.0。当V1-V2满足上述关系式时，有利于该取像光学镜头中色差的修正；进一步，较佳的是满足下列关系式：30.0＜V1-V2＜38.0。

本发明前述取像光学镜头中，该第一透镜的焦距为f1，该第三透镜的焦距为f3，较佳地，是满足下列关系式：0.70＜f1/f3＜1.50。当f1/f3满足上述关系式时，可使该第一透镜与该第三透镜的屈折力配置更为平衡，有利于降低系统的敏感度。

本发明前述取像光学镜头中，该第三透镜的焦距为f3，该第四透镜的焦距为f4，较佳地，是满足下列关系式：-1.50＜f3/f4＜-0.50。当f3/f4满足上述关系式时，可有利于确保该第三透镜与该第四透镜形成的一正、一负的望远结构，可有效降低系统的光学总长度。

本发明前述取像光学镜头中，该第二透镜与该第三透镜在光轴上的距离为T23，整体取像光学镜头的焦距为f，较佳地，是满足下列关系式：7.0＜(T23/f)*100＜20.0。当(T23/f)*100满足上述关系式时，可有利于修正取像光学镜头的高阶像差。

本发明前述取像光学镜头中，该第一透镜的物侧表面曲率半径为R1，该第一透镜的像侧表面曲率半径为R2，较佳地，是满足下列关系式：-0.8＜R1/R2＜0.0。当R1/R2满足上述关系式时，可有利于系统球差(SphericalAberration)的补正。

本发明前述取像光学镜头中，该第二透镜的物侧表面曲率半径为R3，整体取像光学镜头的焦距为f，较佳地，是满足下列关系式：-18.0＜R3/f＜-0.7。当R3/f满足上述关系式时，可有效增加该取像光学镜头的后焦距，以确保该取像光学镜头有足够的后焦距以放置其它构件，且不至于使系统的光学总长度过长。

本发明前述取像光学镜头中，光线通过该第三透镜的像侧表面的最大范围位置为该第三透镜的像侧表面的有效径位置，一切平面与该第三透镜的像侧表面的有效径位置相切，一平面经过该第三透镜的像侧表面的有效径位置且垂直于光轴，该切平面与该平面所形成的角度为该第三透镜的像侧表面在有效径位置的镜面角度，该第三透镜的像侧表面在有效径位置的镜面角度为ANG32，该平面与光轴的交点比该切平面与光轴的交点接近物侧，则该ANG32为负值，该平面与光轴的交点比该切平面与光轴的交点远离物侧则该ANG32为正值，较佳地，是满足下列关系式：ANG32＜-40度。当ANG32满足上述关系式时，可有效压制光线入射于感光器件上的角度，并且较有利于增强系统修正轴外像差的能力。

本发明前述取像光学镜头中，另设置一电子感光器件供被摄物成像于其上，该第一透镜的物侧表面至该电子感光器件在光轴上的距离为TTL，而该电子感光器件有效像素区域对角线长的一半为ImgH，较佳地，是满足下列关系式：TTL/ImgH＜2.15。当TTL/ImgH满足上述关系式时，有利于维持取像光学镜头的小型化，以搭载于轻薄可携式的电子产品上。

另一方面，本发明提供一种取像光学镜头，由物侧至像侧依序包含：一具正屈折力的第一透镜，其物侧表面为凸面；一具负屈折力的第二透镜，其物侧表面为凹面、像侧表面为凹面；一具正屈折力的第三透镜，其物侧表面为凹面、像侧表面为凸面，且该第三透镜的物侧表面与像侧表面中至少一表面为非球面；一具负屈折力的第四透镜，其物侧表面为凸面、像侧表面为凹面，且该第四透镜的像侧表面上设置有至少一个反曲点；该取像光学镜头中具屈折力的透镜仅为四片；其中，该取像光学镜头设置有一光圈及一电子感光器件供被摄物成像于其上，该光圈设置于该第一透镜与该第二透镜之间，且该光圈至该电子感光器件在光轴上的距离为SL，该第一透镜的物侧表面至该电子感光器件在光轴上的距离为TTL，满足下列关系式：0.75＜SL/TTL＜0.90。

当前述取像光学镜头满足下列关系式：0.75＜SL/TTL＜0.90，可有利于广视场角的特性，且能在缩短镜头体积与降低系统敏感度之间取得良好的平衡。

本发明前述取像光学镜头中，较佳地，该第一透镜的像侧表面为凹面，以有利于修正系统像散，且不至于产生过多的高阶像差。

本发明前述取像光学镜头中，较佳地，该第三透镜的物侧表面及像侧表面皆为非球面，该第四透镜的物侧表面及像侧表面皆为非球面；非球面可以容易制作成球面以外的形状，获得较多的控制变量，用以消减像差，进而缩减透镜使用的数目，因此可以有效降低本发明取像光学镜头的光学总长度，并能提升系统的成像质量，且该第三透镜及该第四透镜的材质为塑胶，不仅有利于非球面透镜的制作，更可有效降低生产成本。

本发明前述取像光学镜头中，整体取像光学镜头的焦距为f，该第一透镜的焦距为f1，较佳地，是满足下列关系式：1.20＜f/f1＜1.90。当f/f1满足上述关系式时，该第一透镜的屈折力大小配置较为平衡，可有效控制系统的光学总长度，维持小型化的特性，并且可同时避免高阶球差的过度增大，进而提升成像质量；进一步，较佳的是满足下列关系式：1.40＜f/f1＜1.65。

本发明前述取像光学镜头中，该第一透镜的色散系数为V1，该第二透镜的色散系数为V2，较佳地，是满足下列关系式：30.0＜V1-V2＜38.0。当V1-V2满足上述关系式时，有利于该取像光学镜头中色差的修正。

本发明前述取像光学镜头中，整体取像光学镜头的焦距为f，该第三透镜的焦距为f3，较佳地，是满足下列关系式：1.00＜f/f3＜2.00。当f/f3满足上述关系式时，以确保该第三透镜可有效分配系统所需的屈折力，可使得系统的敏感度相对较小，有利于降低该取像光学镜头的制造变异度。

本发明前述取像光学镜头中，该第三透镜的焦距为f3，该第四透镜的焦距为f4，较佳地，是满足下列关系式：-1.50＜f3/f4＜-0.50。当f3/f4满足上述关系式时，可有利于确保该第三透镜与该第四透镜形成的一正、一负的望远结构，可有效降低系统的光学总长度。

本发明前述取像光学镜头中，该第二透镜与该第三透镜在光轴上的距离为T23，整体取像光学镜头的焦距为f，较佳地，是满足下列关系式：7.0＜(T23/f)*100＜20.0。当(T23/f)*100满足上述关系式时，可有利于修正取像光学镜头的高阶像差。

本发明前述取像光学镜头中，该第二透镜的物侧表面曲率半径为R3，整体取像光学镜头的焦距为f，较佳地，是满足下列关系式：-18.0＜R3/f＜-0.7。当R3/f满足上述关系式时，可有效增加该取像光学镜头的后焦距，以确保该取像光学镜头有足够的后焦距以放置其它构件，且不至于使系统的光学总长度过长。

本发明前述取像光学镜头中，光线通过该第三透镜的像侧表面的最大范围位置为该第三透镜的像侧表面的有效径位置，一切平面与该第三透镜的像侧表面的有效径位置相切，一平面经过该第三透镜的像侧表面的有效径位置且垂直于光轴，该切平面与该平面所形成的角度为该第三透镜的像侧表面在有效径位置的镜面角度，该第三透镜的像侧表面在有效径位置的镜面角度为ANG32，该平面与光轴的交点比该切平面与光轴的交点接近物侧，则该ANG32为负值，该平面与光轴的交点比该切平面与光轴的交点远离物侧，则该ANG32为正值，较佳地，是满足下列关系式：ANG32＜-40度。当ANG32满足上述关系式时，可有效降低光线入射于感光器件上的角度，并且较有利于增强系统修正轴外像差的能力。

本发明前述取像光学镜头中，另设置一电子感光器件供被摄物成像于其上，该第一透镜的物侧表面至该电子感光器件在光轴上的距离为TTL，而该电子感光器件有效像素区域对角线长的一半为ImgH，较佳地，是满足下列关系式：TTL/ImgH＜2.15。当TTL/ImgH满足上述关系式时，有利于维持取像光学镜头的小型化，以搭载于轻薄可携式的电子产品上。

再另一方面，本发明提供一种取像光学镜头，由物侧至像侧依序包含：一具正屈折力的第一透镜，其物侧表面为凸面；一具负屈折力的第二透镜，其物侧表面为凹面；一具正屈折力的第三透镜，其物侧表面及像侧表面皆为非球面；一具负屈折力的第四透镜，其物侧表面为凸面、像侧表面为凹面，该第四透镜的物侧表面及像侧表面皆为非球面，且该第四透镜的像侧表面上设置有至少一个反曲点；该取像光学镜头中具屈折力的透镜仅为四片；其中，该取像光学镜头设置有一光圈及一电子感光器件供被摄物成像于其上，该光圈设置于该第一透镜与该第二透镜之间，且该光圈至该电子感光器件在光轴上的距离为SL，该第一透镜的物侧表面至该电子感光器件在光轴上的距离为TTL，满足下列关系式：0.75＜SL/TTL＜0.90；其中，该第二透镜与该第三透镜在光轴上的距离为T23，整体取像光学镜头的焦距为f，满足下列关系式：7.0＜(T23/f)*100＜20.0；其中，该第一透镜的色散系数为V1，该第二透镜的色散系数为V2，满足下列关系式：30.0＜V1-V2＜38.0。

当前述取像光学镜头满足下列关系式：0.75＜SL/TTL＜0.90，可有利于广视场角的特性，且能在缩短镜头体积与降低系统敏感度之间取得良好的平衡。当前述取像光学镜头满足下列关系式：7.0＜(T23/f)*100＜20.0，可有利于修正取像光学镜头的高阶像差。当前述取像光学镜头满足下列关系式：30.0＜V1-V2＜38.0，有利于取像光学镜头中色差的修正。

本发明前述取像光学镜头中，较佳地，该第三透镜的物侧表面为凹面、像侧表面为凸面，可有助于修正系统的像散；较佳地，该第三透镜及该第四透镜的材质为塑胶，不仅有利于非球面透镜的制作，更可以有效降低生产成本。

本发明前述取像光学镜头中，该第一透镜的物侧表面曲率半径为R1，该第一透镜的像侧表面曲率半径为R2，较佳地，是满足下列关系式：-1.0＜R1/R2＜0.3。当R1/R2满足上述关系式时，可有利于系统球差的补正。

本发明前述取像光学镜头中，该第二透镜的物侧表面曲率半径为R3，整体取像光学镜头的焦距为f，较佳地，是满足下列关系式：-18.0＜R3/f＜-0.7。当R3/f满足上述关系式时，可有效增加该取像光学镜头的后焦距，以确保该取像光学镜头有足够的后焦距以放置其它构件，且不至于使系统的光学总长度过长。

本发明取像光学镜头中，透镜的材质可为玻璃或塑胶，若透镜的材质为玻璃，则可以增加系统屈折力配置的自由度，若透镜材质为塑胶，则可以有效降低生产成本。此外，并可于镜面上设置非球面，非球面可以容易制作成球面以外的形状，获得较多的控制变量，用以消减像差，进而缩减透镜使用的数目，因此可以有效降低本发明取像光学镜头的光学总长度，并能提升系统的成像质量。

本发明取像光学镜头中，若透镜表面为凸面，则表示该透镜表面在近轴处为凸面；若透镜表面为凹面，则表示该透镜表面在近轴处为凹面。

本发明取像光学镜头将通过以下具体实施例配合附图予以详细说明。

第一实施例：

本发明第一实施例请参阅图1，第一实施例的像差曲线请参阅图2。第一实施例的取像光学镜头主要由四枚透镜构成，由物侧至像侧依序包含：

一具正屈折力的第一透镜100，其物侧表面101及像侧表面102皆为凸面，其材质为塑胶，该第一透镜100的物侧表面101、像侧表面102皆为非球面；

一具负屈折力的第二透镜110，其物侧表面111及像侧表面112皆为凹面，其材质为塑胶，该第二透镜110的物侧表面111、像侧表面112皆为非球面；

一具正屈折力的第三透镜120，其物侧表面121为凹面及像侧表面122为凸面，其材质为塑胶，该第三透镜120的物侧表面121、像侧表面122皆为非球面；

一具负屈折力的第四透镜130，其物侧表面131为凸面及像侧表面132为凹面，其材质为塑胶，该第四透镜130的物侧表面131、像侧表面132皆为非球面，并且该第四透镜130的像侧表面132上设置有至少一个反曲点；

一光圈140置于该第一透镜100与该第二透镜110之间；

另包含有一红外线滤除滤光片(IR Filter)150置于该第四透镜130的像侧表面132与一成像面160之间；该红外线滤除滤光片150的材质为玻璃且其不影响本发明该取像光学镜头的焦距。

上述的非球面曲线的方程式表示如下：

$X\left(Y\right)=\left(Y^{2}R\right)/(1+\mathrm{sqrt}(1-(1+k)*{(Y/R)}^2))+\underset{i}{\mathrm{\Σ}}\left(\mathrm{Ai}\right)*\left(Y^i\right)$

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；

Ai：第i阶非球面系数。

第一实施例取像光学镜头中，整体取像光学镜头的焦距为f，其关系式为：f＝3.68(毫米)。

第一实施例取像光学镜头中，整体取像光学镜头的光圈值(f-number)为Fno，其关系式为：Fno＝2.80。

第一实施例取像光学镜头中，整体取像光学镜头中最大视角的一半为HFOV，其关系式为：HFOV＝31.2(度)。

第一实施例取像光学镜头中，该光圈140至该电子感光器件在光轴上的距离为SL，该第一透镜100的物侧表面101至该电子感光器件在光轴上的距离为TTL，其关系式为：SL/TTL＝0.82。

第一实施例取像光学镜头中，整体取像光学镜头的焦距为f，该第一透镜100的焦距为f1，其关系式为：f/f1＝1.50。

第一实施例取像光学镜头中，该第一透镜100的色散系数为V1，该第二透镜110的色散系数为V2，其关系式为：V1-V2＝32.5。

第一实施例取像光学镜头中，该第一透镜100的焦距为f1，该第三透镜120的焦距为f3，其关系式为：f1/f3＝1.00。

第一实施例取像光学镜头中，该第三透镜120的焦距为f3，该第四透镜130的焦距为f4，其关系式为：f3/f4＝-0.76。

第一实施例取像光学镜头中，该第二透镜110与该第三透镜120在光轴上的距离为T23，整体取像光学镜头的焦距为f，其关系式为：(T23/f)*100＝13.9。

第一实施例取像光学镜头中，该第一透镜100的物侧表面曲率半径为R1、像侧表面曲率半径为R2，其关系式为：R1/R2＝-0.34。

第一实施例取像光学镜头中，该第二透镜110的物侧表面曲率半径为R3，整体取像光学镜头的焦距为f，其关系式为：R3/f＝-3.24。

第一实施例取像光学镜头中，整体取像光学镜头的焦距为f，该第三透镜120的焦距为f3，其关系式为：f/f3＝1.50。

第一实施例取像光学镜头中，该第三透镜120的像侧表面122在有效径位置的镜面角度为ANG32，其关系式为：ANG32＝-66.0(度)。

第一实施例取像光学镜头中，该取像光学镜头另设置一电子感光器件在该成像面160处供被摄物成像于其上，该第一透镜100的物侧表面101至该电子感光器件在光轴上的距离为TTL，而该电子感光器件有效像素区域对角线长的一半为ImgH，其关系式为：TTL/ImgH＝2.07。

第一实施例详细的光学数据如图7表一所示，其非球面数据如图8A及图8B的表二A及表二B所示，其中曲率半径、厚度及焦距的单位为mm，HFOV定义为最大视角的一半。

第二实施例：

本发明第二实施例请参阅图3，第二实施例的像差曲线请参阅图4。第二实施例的取像光学镜头主要由四枚透镜构成，由物侧至像侧依序包含：

一具正屈折力的第一透镜300，其物侧表面301及像侧表面302皆为凸面，其材质为塑胶，该第一透镜300的物侧表面301、像侧表面302皆为非球面；

一具负屈折力的第二透镜310，其物侧表面311及像侧表面312皆为凹面，其材质为塑胶，该第二透镜310的物侧表面311、像侧表面312皆为非球面；

一具正屈折力的第三透镜320，其物侧表面321为凹面及像侧表面322为凸面，其材质为塑胶，该第三透镜320的物侧表面321、像侧表面322皆为非球面；

一具负屈折力的第四透镜330，其物侧表面331为凸面及像侧表面332为凹面，其材质为塑胶，该第四透镜330的物侧表面331、像侧表面332皆为非球面，并且该第四透镜330的像侧表面332上设置有至少一个反曲点；

一光圈340置于该第一透镜300与该第二透镜310之间；

另包含有一红外线滤除滤光片350置于该第四透镜330的像侧表面332与一成像面360之间；该红外线滤除滤光片350的材质为玻璃且其不影响本发明该取像光学镜头的焦距。

第二实施例非球面曲线方程式的表示式如同第一实施例的型式。

第二实施例取像光学镜头中，整体取像光学镜头的焦距为f，其关系式为：f＝3.53(毫米)。

第二实施例取像光学镜头中，整体取像光学镜头的光圈值为Fno，其关系式为：Fno＝2.80。

第二实施例取像光学镜头中，整体取像光学镜头中最大视角的一半为HFOV，其关系式为：HFOV＝32.0(度)。

第二实施例取像光学镜头中，该光圈340至该电子感光器件在光轴上的距离为SL，该第一透镜300的物侧表面301至该电子感光器件在光轴上的距离为TTL，其关系式为：SL/TTL＝0.82。

第二实施例取像光学镜头中，整体取像光学镜头的焦距为f，该第一透镜300的焦距为f1，其关系式为：f/f1＝1.60。

第二实施例取像光学镜头中，该第一透镜300的色散系数为V1，该第二透镜310的色散系数为V2，其关系式为：V1-V2＝32.5。

第二实施例取像光学镜头中，该第一透镜300的焦距为f1，该第三透镜320的焦距为f3，其关系式为：f1/f3＝0.79。

第二实施例取像光学镜头中，该第三透镜320的焦距为f3，该第四透镜330的焦距为f4，其关系式为：f3/f4＝-0.83。

第二实施例取像光学镜头中，该第二透镜310与该第三透镜320在光轴上的距离为T23，整体取像光学镜头的焦距为f，其关系式为：(T23/f)*100＝17.5。

第二实施例取像光学镜头中，该第一透镜300的物侧表面曲率半径为R1、像侧表面曲率半径为R2，其关系式为：R1/R2＝-0.37。

第二实施例取像光学镜头中，该第二透镜310的物侧表面曲率半径为R3，整体取像光学镜头的焦距为f，其关系式为：R3/f＝-0.95。

第二实施例取像光学镜头中，整体取像光学镜头的焦距为f，该第三透镜320的焦距为f3，其关系式为：f/f3＝1.26。

第二实施例取像光学镜头中，该第三透镜320的像侧表面322在有效径位置的镜面角度为ANG32，其关系式为：ANG32＝-46.5(度)。

第二实施例取像光学镜头中，该取像光学镜头另设置一电子感光器件在该成像面360处供被摄物成像于其上，该第一透镜300的物侧表面301至该电子感光器件在光轴上的距离为TTL，而该电子感光器件有效像素区域对角线长的一半为ImgH，其关系式为：TTL/ImgH＝1.96。

第二实施例详细的光学数据如图9表三所示，其非球面数据如图10A及图10B的表四A及表四B所示，其中曲率半径、厚度及焦距的单位为mm，HFOV定义为最大视角的一半。

第三实施例：

本发明第三实施例请参阅图5，第三实施例的像差曲线请参阅图6。第三实施例的取像光学镜头主要由四枚透镜构成，由物侧至像侧依序包含：

一具正屈折力的第一透镜500，其物侧表面501为凸面及像侧表面502为凹面，其材质为塑胶，该第一透镜500的物侧表面501、像侧表面502皆为非球面；

一具负屈折力的第二透镜510，其物侧表面511及像侧表面512皆为凹面，其材质为塑胶，该第二透镜510的物侧表面511、像侧表面512皆为非球面；

一具正屈折力的第三透镜520，其物侧表面521为凹面及像侧表面522凸面，其材质为塑胶，该第三透镜520的物侧表面521、像侧表面522皆为非球面；

一具负屈折力的第四透镜530，其物侧表面531为凸面及像侧表面532为凹面，其材质为塑胶，该第四透镜530的物侧表面531、像侧表面532皆为非球面，并且该第四透镜530的像侧表面532上设置有至少一个反曲点；

一光圈540置于该第一透镜500与该第二透镜510之间；

另包含有一红外线滤除滤光片550置于该第四透镜530的像侧表面532与一成像面560之间；该红外线滤除滤光片550的材质为玻璃且其不影响本发明该取像光学镜头的焦距。

第三实施例非球面曲线方程式的表示式如同第一实施例的型式。

第三实施例取像光学镜头中，整体取像光学镜头的焦距为f，其关系式为：f＝3.82(毫米)。

第三实施例取像光学镜头中，整体取像光学镜头的光圈值为Fno，其关系式为：Fno＝2.85。

第三实施例取像光学镜头中，整体取像光学镜头中最大视角的一半为HFOV，其关系式为：HFOV＝30.1(度)。

第三实施例取像光学镜头中，该光圈540至该电子感光器件在光轴上的距离为SL，该第一透镜500的物侧表面501至该电子感光器件在光轴上的距离为TTL，其关系式为：SL/TTL＝0.80。

第三实施例取像光学镜头中，整体取像光学镜头的焦距为f，该第一透镜500的焦距为f1，其关系式为：f/f1＝1.39。

第三实施例取像光学镜头中，该第一透镜500的色散系数为V1，该第二透镜510的色散系数为V2，其关系式为：V1-V2＝32.5。

第三实施例取像光学镜头中，该第一透镜500的焦距为f1，该第三透镜520的焦距为f3，其关系式为：f1/f3＝1.22。

第三实施例取像光学镜头中，该第三透镜520的焦距为f3，该第四透镜530的焦距为f4，其关系式为：f3/f4＝-0.85。

第三实施例取像光学镜头中，该第二透镜510与该第三透镜520在光轴上的距离为T23，整体取像光学镜头的焦距为f，其关系式为：(T23/f)*100＝14.6。

第三实施例取像光学镜头中，该第一透镜500的物侧表面曲率半径为R1、像侧表面曲率半径为R2，其关系式为：R1/R2＝0.11。

第三实施例取像光学镜头中，该第二透镜510的物侧表面曲率半径为R3，整体取像光学镜头的焦距为f，其关系式为：R3/f＝-2.23。

第三实施例取像光学镜头中，整体取像光学镜头的焦距为f，该第三透镜520的焦距为f3，其关系式为：f/f3＝1.70。

第三实施例取像光学镜头中，该第三透镜520的像侧表面522在有效径位置的镜面角度为ANG32，其关系式为：ANG32＝-43.5(度)。

第三实施例取像光学镜头中，该取像光学镜头另设置一电子感光器件在该成像面560处供被摄物成像于其上，该第一透镜500的物侧表面501至该电子感光器件在光轴上的距离为TTL，而该电子感光器件有效像素区域对角线长的一半为ImgH，其关系式为：TTL/ImgH＝2.07。

第三实施例详细的光学数据如图11表五所示，其非球面数据如图12A及图12B的表六A及表六B所示，其中曲率半径、厚度及焦距的单位为mm，HFOV定义为最大视角的一半。

表一至表六(分别对应图7至图12)所示为本发明取像光学镜头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，故以上的说明所描述及附图仅做为例示性，非用以限制本发明的申请专利范围。表七(对应图13)为各个实施例对应本发明相关关系式的数值资料。

Claims (30)

1.一种取像光学镜头，其特征在于，所述取像光学镜头由物侧至像侧依序包含：

一具正屈折力的第一透镜，其物侧表面为凸面、像侧表面为凸面；

一具负屈折力的第二透镜，其物侧表面为凹面；

一具正屈折力的第三透镜，其像侧表面为凸面，且所述第三透镜的物侧表面与像侧表面中至少一表面为非球面；

一具负屈折力的第四透镜，其物侧表面为凸面、像侧表面为凹面，且所述第四透镜的像侧表面上设置有至少一个反曲点；所述取像光学镜头中具屈折力的透镜仅为四片；

其中，所述取像光学镜头设置有一光圈及一电子感光器件供被摄物成像于其上，所述光圈设置于所述第一透镜与所述第二透镜之间，且所述光圈至所述电子感光器件在光轴上的距离为SL，所述第一透镜的物侧表面至所述电子感光器件在光轴上的距离为TTL，满足下列关系式：

0.75＜SL/TTL＜0.90。

2.如权利要求1所述的取像光学镜头，其特征在于，所述第三透镜的物侧表面为凹面，所述第三透镜的物侧表面及像侧表面皆为非球面，所述第四透镜的物侧表面及像侧表面皆为非球面。

3.如权利要求2所述的取像光学镜头，其特征在于，所述第二透镜的像侧表面为凹面。

4.如权利要求2所述的取像光学镜头，其特征在于，其中整体取像光学镜头的焦距为f，所述第一透镜的焦距为f1，满足下列关系式：

1.20＜f/f1＜1.90。

5.如权利要求2所述的取像光学镜头，其特征在于，其中整体取像光学镜头的焦距为f，所述第一透镜的焦距为f1，满足下列关系式：

1.40＜f/f1＜1.65。

6.如权利要求2所述的取像光学镜头，其特征在于，所述第一透镜的色散系数为V1，所述第二透镜的色散系数为V2，满足下列关系式：

28.0＜V1-V2＜46.0。

7.如权利要求2所述的取像光学镜头，其特征在于，所述第一透镜的色散系数为V1，所述第二透镜的色散系数为V2，满足下列关系式：

30.0＜V1-V2＜38.0。

8.如权利要求3所述的取像光学镜头，其特征在于，所述第一透镜的焦距为f1，所述第三透镜的焦距为f3，满足下列关系式：

0.70＜f1/f3＜1.50。

9.如权利要求3所述的取像光学镜头，其特征在于，所述第三透镜的焦距为f3，所述第四透镜的焦距为f4，满足下列关系式：

-1.50＜f3/f4＜-0.50。

10.如权利要求2所述的取像光学镜头，其特征在于，所述第二透镜与所述第三透镜在光轴上的距离为T23，整体取像光学镜头的焦距为f，满足下列关系式：

7.0＜(T23/f)*100＜20.0。

11.如权利要求2所述的取像光学镜头，其特征在于，所述第一透镜的物侧表面曲率半径为R1，所述第一透镜的像侧表面曲率半径为R2，满足下列关系式：

-0.8＜R1/R2＜0.0。

12.如权利要求2所述的取像光学镜头，其特征在于，所述第二透镜的物侧表面曲率半径为R3，整体取像光学镜头的焦距为f，满足下列关系式：

-18.0＜R3/f＜-0.7。

13.如权利要求3所述的取像光学镜头，其特征在于，光线通过所述第三透镜的像侧表面的最大范围位置为所述第三透镜的像侧表面的有效径位置，一切平面与所述第三透镜的像侧表面的有效径位置相切，一平面经过所述第三透镜的像侧表面的有效径位置且垂直于光轴，所述切平面与所述平面所形成的角度为所述第三透镜的像侧表面在有效径位置的镜面角度，所述第三透镜的像侧表面在有效径位置的镜面角度为ANG32，所述平面与光轴的交点比所述切平面与光轴的交点接近物侧，则所述ANG32为负值，所述平面与光轴的交点比所述切平面与光轴的交点远离物侧，则所述ANG32为正值，所述ANG32满足下列关系式：

ANG32＜-40度。

14.如权利要求1所述的取像光学镜头，其特征在于，所述电子感光器件有效像素区域对角线长的一半为ImgH，满足下列关系式：

TTL/ImgH＜2.15。

15.一种取像光学镜头，其特征在于，所述的取像光学镜头由物侧至像侧依序包含：

一具正屈折力的第一透镜，其物侧表面为凸面；

一具负屈折力的第二透镜，其物侧表面为凹面、像侧表面为凹面；

一具正屈折力的第三透镜，其物侧表面为凹面、像侧表面为凸面，且所述第三透镜的物侧表面与像侧表面中至少一表面为非球面；

一具负屈折力的第四透镜，其物侧表面为凸面、像侧表面为凹面，且所述第四透镜的像侧表面上设置有至少一个反曲点；所述取像光学镜头中具屈折力的透镜仅为四片；

其中，所述取像光学镜头设置有一光圈及一电子感光器件供被摄物成像于其上，所述光圈设置于所述第一透镜与所述第二透镜之间，且所述光圈至所述电子感光器件在光轴上的距离为SL，所述第一透镜的物侧表面至所述电子感光器件在光轴上的距离为TTL，满足下列关系式：

0.75＜SL/TTL＜0.90。

16.如权利要求15所述的取像光学镜头，其特征在于，所述第三透镜的物侧表面及像侧表面皆为非球面，且所述第三透镜的材质为塑胶，所述第四透镜的物侧表面及像侧表面皆为非球面，且所述第四透镜的材质为塑胶。

17.如权利要求16所述的取像光学镜头，其特征在于，其中整体取像光学镜头的焦距为f，所述第一透镜的焦距为f1，满足下列关系式：

1.20＜f/f1＜1.90。

18.如权利要求16所述的取像光学镜头，其特征在于，其中整体取像光学镜头的焦距为f，所述第一透镜的焦距为f1，满足下列关系式：

1.40＜f/f1＜1.65。

19.如权利要求16所述的取像光学镜头，其特征在于，所述第一透镜的色散系数为V1，所述第二透镜的色散系数为V2，满足下列关系式：

30.0＜V1-V2＜38.0。

20.如权利要求16所述的取像光学镜头，其特征在于，其中整体取像光学镜头的焦距为f，所述第三透镜的焦距为f3，满足下列关系式：

1.00＜f/f3＜2.00。

21.如权利要求20所述的取像光学镜头，其特征在于，所述第三透镜的焦距为f3，所述第四透镜的焦距为f4，满足下列关系式：

-1.50＜f3/f4＜-0.50。

22.如权利要求16所述的取像光学镜头，其特征在于，所述第二透镜与所述第三透镜在光轴上的距离为T23，整体取像光学镜头的焦距为f，满足下列关系式：

7.0＜(T23/f)*100＜20.0。

23.如权利要求22所述的取像光学镜头，其特征在于，所述第一透镜的像侧表面为凹面。

24.如权利要求16所述的取像光学镜头，其特征在于，所述第二透镜的物侧表面曲率半径为R3，整体取像光学镜头的焦距为f，满足下列关系式：

-18.0＜R3/f＜-0.7。

25.如权利要求16所述的取像光学镜头，其特征在于，光线通过所述第三透镜的像侧表面的最大范围位置为所述第三透镜的像侧表面的有效径位置，一切平面与所述第三透镜的像侧表面的有效径位置相切，一平面经过所述第三透镜的像侧表面的有效径位置且垂直于光轴，所述切平面与所述平面所形成的角度为所述第三透镜的像侧表面在有效径位置的镜面角度，所述第三透镜的像侧表面在有效径位置的镜面角度为ANG32，所述平面与光轴的交点比所述切平面与光轴的交点接近物侧，则所述ANG32为负值，所述平面与光轴的交点比所述切平面与光轴的交点远离物侧，则所述ANG32为正值，所述ANG32满足下列关系式：

ANG32＜-40度。

26.如权利要求15所述的取像光学镜头，其特征在于，所述电子感光器件有效像素区域对角线长的一半为ImgH，满足下列关系式：

TTL/ImgH＜2.15。

27.一种取像光学镜头，其特征在于，所述的取像光学镜头由物侧至像侧依序包含：

一具正屈折力的第一透镜，其物侧表面为凸面；

一具负屈折力的第二透镜，其物侧表面为凹面；

一具正屈折力的第三透镜，其物侧表面及像侧表面皆为非球面；

一具负屈折力的第四透镜，其物侧表面为凸面、像侧表面为凹面，所述第四透镜的物侧表面及像侧表面皆为非球面，且所述第四透镜的像侧表面上设置有至少一个反曲点；所述取像光学镜头中具屈折力的透镜仅为四片；

其中，所述取像光学镜头设置有一光圈及一电子感光器件供被摄物成像于其上，所述光圈设置于所述第一透镜与所述第二透镜之间，且所述光圈至所述电子感光器件在光轴上的距离为SL，所述第一透镜的物侧表面至所述电子感光器件在光轴上的距离为TTL，满足下列关系式：

0.75＜SL/TTL＜0.90；

其中，所述第二透镜与所述第三透镜在光轴上的距离为T23，整体取像光学镜头的焦距为f，满足下列关系式：

7.0＜(T23/f)*100＜20.0；

其中，所述第一透镜的色散系数为V1，所述第二透镜的色散系数为V2，满足下列关系式：

30.0＜V1-V2＜38.0。

28.如权利要求27所述的取像光学镜头，其特征在于，所述第三透镜的物侧表面为凹面、像侧表面为凸面，所述第三透镜的材质为塑胶，所述第四透镜的材质为塑胶。

29.如权利要求28所述的取像光学镜头，其特征在于，所述第一透镜的物侧表面曲率半径为R1，所述第一透镜的像侧表面曲率半径为R2，满足下列关系式：

-1.0＜R1/R2＜0.3。

30.如权利要求28所述的取像光学镜头，其特征在于，所述第二透镜的物侧表面曲率半径为R3，整体取像光学镜头的焦距为f，满足下列关系式：

-18.0＜R3/f＜-07。

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