CN102681149B - 光学摄像镜头组 - Google Patents

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CN102681149B CN201110226889.1A CN201110226889A CN102681149B CN 102681149 B CN102681149 B CN 102681149B CN 201110226889 A CN201110226889 A CN 201110226889A CN 102681149 B CN102681149 B CN 102681149B
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Abstract

一种光学摄像镜头组，其沿着光轴排列由物侧至像侧依序包含：正屈折力的第一透镜，其物侧光学面为凸面；具有正屈折力的第二透镜；具正屈折力的第三透镜，其像侧光学面为凸面；具有负屈折力的第四透镜，由塑料材料所制成，其像侧光学面为凹面，其物侧光学面与像侧光学面皆为非球面，第四透镜的物侧光学面与像侧光学面可设置有至少一个反曲点；另设置影像感测组件于成像面处，以供被摄物成像；所述的光学摄像镜头组满足特定的条件。由此，本发明除具有良好的解像力，并可减小光学摄像镜头组总长，以应用于相机、手机相机等良好摄像目的的使用需求。

Description

光学摄像镜头组
技术领域
本发明涉及一种光学摄像镜头组，特别是涉及一种由四个透镜构成且全长短的光学摄像镜头组，以应用于电子产品上。
背景技术
由于科技的进步，现在的电子产品发展的趋势主要为朝向小型化，例如数字相机(Digital Still Camera)、网络相机(Web Camera)、移动电话镜头(MobilePhone Camera)等，用户需求较小型且低成本的光学摄像镜头组外，同时也希望能达到具有良好的像差修正能力，具高分辨率、高成像质量的光学摄像镜头组。
在小型电子产品的光学摄像镜头组，以往有二镜片式、三镜片式、四镜片式及五镜片式以上的不同设计，然而以成像质量考虑，四镜片式及五镜片式光学摄像镜头组在像差修正、光学传递函数MTF(Modulation TransferFunction)性能上较具优势；其中，又以四镜片式相较五镜片式的镜片数量较少，制造成本较低，可使用于高像素(pixel)要求的电子产品。
在各种小型化的四镜片式光学摄像镜头组设计中，现有技术以不同的正或负屈亮度组合，如美国专利US2007/0058256、US2007/0070234、US2007/0242370、US2008/0043346等。
在小型数字相机、网络相机、移动电话镜头等产品，其光学摄像镜头组要求小型化、焦距短、像差调整良好；在以往所公开的技术中，如美国专利US7,785,023、US7,692,887、US7,443,611，美国专利公开号US2008/055742、US2009/0207506、US2010/2717137，欧洲专利EP20909141821129，WIPO专利WO201026691等，提出以第一透镜与第二透镜为正屈亮度，第四透镜为负屈亮度的组合之设计，以可趋向于良好的像差修正与小型化的设计。然而，这些专利所公开的光学摄像镜头组，其镜头总长仍应进一步再缩小。为此，本发明提出更实用性的设计，在缩短光学摄像镜头组同时，利用四个透镜的屈折力、凸面与凹面的组合，在负屈亮度的第四透镜前的各透镜提供更高的正屈折力的幅度，将有利于更为小型化与良好的像差修正能力；以达到有效缩短光学摄像镜头组的总长度外，进一步可提高成像质量，以应用于电子产品上。
发明内容
本发明主要目的为提供一种光学摄像镜头组，沿着光轴排列由物侧至像侧依序包含：第一透镜、第二透镜、第三透镜及第四透镜；其中，第一透镜为具有正屈折力，其物侧光学面为凸面；第二透镜为具有正屈折力；第三透镜为具有正屈折力，其像侧光学面为凸面；第四透镜为具有负屈折力，由塑料材料所制成，其像侧光学面为凹面，其物侧光学面与像侧光学面皆为非球面，且至少一光学面设置有至少一个反曲点；所述光学摄像镜头组满足下列关系式：
0.01＜T34/T23＜0.85    (1)
其中，T23为第二透镜的像侧光学面至第三透镜的物侧光学面的距离，T34为第三透镜的像侧光学面至第四透镜的物侧光学面的距离。
另一方面，本发明提供一种光学摄像镜头组，沿着光轴排列由物侧至像侧依序包含：第一透镜、第二透镜、第三透镜及第四透镜，如前所述；其中，第二透镜的物侧光学面为凸面，其物侧光学面与像侧光学面均为非球面。
再另一方面，本发明提供一种光学摄像镜头组，沿着光轴排列由物侧至像侧依序包含：第一透镜、第二透镜、第三透镜及第四透镜；其中，第一透镜为具有正屈折力，其物侧光学面为凸面；第二透镜为具有正屈折力；第三透镜为具有正屈折力，其像侧光学面为凸面；第四透镜为具有负屈折力，为塑料材料所制成，其像侧光学面为凹面，其物侧光学面及像侧光学面均为非球面，且至少一个光学面设置有至少一个反曲点。本发明的光学摄像镜头组，可再包含光圈与影像感测组件；光圈可设置于第一透镜与第二透镜之间，为后置光圈，也可依不同应用目的，将光圈设置于被摄物与第一透镜之间，为前置光圈；又影像感测组件设置于成像面处，可将被摄物成像，影像感测组件可为CCD(Charge Coupled Device)感光组件、CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor Sensor)感光组件等，并不以此为限。对于不同的应用目的，除满足关系式(1)外，进一步可分别满足下列关系式之一或其组合：
0.75＜SL/TTL＜1.1    (2)
TTL/ImgH＜2.1                                (3)
(pow1+pow2)/(pow3-pow4)＜0.7                 (4)
或优选地，(pow1+pow2)/(pow3-pow4)＜0.4       (11)
0.0＜f/f1＜1.2                               (5)
或优选地，0.0＜f/f1＜0.55                    (13)
25＜v3-v4＜40                                (6)
|R8/R7|＜0.6                                 (7)
HFOV＞36°                                   (8)
0.3＜CT1/CT4＜1.5                            (9)
0＜f/f2＜0.4                                 (10)
其中，SL为光圈至成像面于光轴上的距离，TTL为第一透镜的物侧光学面至成像面于光轴上的距离，ImgH为影像感测组件有效感测区域对角线长的一半，R7为第四透镜的物侧光学面的曲率半径，R8为第四透镜的像侧光学面的曲率半径，f为光学摄像镜头组的焦距，f1为第一透镜的焦距，v3为第三透镜的色散系数，v4为第四透镜的色散系数，光学摄像镜头组的焦距f与第一透镜的焦距f1的比值为屈折力pow1，光学摄像镜头组的焦距f与第二透镜的焦距f2的比值为屈折力pow2，光学摄像镜头组的焦距f与第三透镜的焦距f3的比值为屈折力pow3，光学摄像镜头组的焦距f与第四透镜的焦距f4的比值为屈折力pow4，CT1为第一透镜的厚度，CT4为第四透镜的厚度。
本发明另一个主要目的为提供一种光学摄像镜头组，沿着光轴排列由物侧至像侧依序包含：第一透镜、第二透镜、第三透镜及第四透镜；其中，第一透镜为具有正屈折力；第二透镜为具有正屈折力；第三透镜为具有正屈折力，其像侧光学面为凸面；第四透镜为具有负屈折力，由塑料材质所制成，其像侧光学面为凹面，其物侧光学面及像侧光学面皆为非球面；所述的光学摄像镜头组满足下列关系式：
TTL/ImgH＜2.1            (3)
|R8/R7|＜0.8             (14)
其中，TTL为第一透镜的物侧光学面至成像面于光轴上的距离，ImgH为影像感测组件有效感测区域对角线长的一半，R7为第四透镜的物侧光学面的曲率半径，R8为第四透镜的像侧光学面的曲率半径。
另一方面，本发明提供一种光学摄像镜头组，沿着光轴排列由物侧至像侧依序包含：第一透镜、第二透镜、第三透镜及第四透镜；其中，第一透镜为具有正屈折力；第二透镜为具有正屈折力；第三透镜为具有正屈折力，其像侧光学面为凸面；第四透镜为具有负屈折力，由塑料材质所制成，其像侧光学面为凹面，其物侧光学面及像侧光学面皆为非球面，且至少一个光学面设置有至少一个反曲点；对于不同的应用目的，除满足关系式(3)与(14)外，进一步可分别满足下列关系式之一或其组合：
|R8/R7|＜0.6                        (7)
0＜f/f2＜0.8                        (12)
(pow1+pow2)/(pow3-pow4)＜0.7        (4)
25＜v3-v4＜40                       (6)
0.75＜SL/TTL＜1.1                   (2)
0＜f/f1＜0.55                       (13)
其中，R7为第四透镜的物侧光学面的曲率半径，R8为第四透镜的像侧光学面的曲率半径，f为光学摄像镜头组的焦距，f1为第一透镜的焦距，f2为第二透镜的焦距，v3为第三透镜的色散系数，v4为第四透镜的色散系数，光学摄像镜头组的焦距f与第一透镜的焦距f1的比值为屈折力pow1，光学摄像镜头组的焦距f与第二透镜的焦距f2的比值为屈折力pow2，光学摄像镜头组的焦距f与第三透镜的焦距f3的比值为屈折力pow3，光学摄像镜头组的焦距f与第四透镜的焦距f4的比值为屈折力pow4，SL为光圈至成像面于光轴上的距离，TTL为第一透镜的物侧光学面至成像面于光轴上的距离。
本发明根据上述的第一透镜、第二透镜、第三透镜与第四透镜，在光轴上以适当的间距组合配置，可有效缩短光学摄像镜头组镜头的全长，兼具有良好得像差修正与具有优势的光学传递函数MTF(Modulation TransferFunction)。
本发明光学摄像镜头组中，第一透镜、第二透镜与第三透镜具有正屈折力，提供镜头组较强的屈折力，有助于缩短光学摄像镜头组的总长度；第四透镜具有负屈折力，可有效对具正屈折力的第一透镜、第二透镜与第三透镜所产生的像差做补正、修正系统的佩兹伐和数(Petzval Sum)，使周边像面变得更平，且同时有利于修正系统的色差，以提高光学摄像镜头组的解像力，使整体光学摄像镜头组像差与畸变能符合高分辨率的要求。
附图说明
图1A为本发明第一实施例的光学摄像镜头组示意图；
图1B为本发明第一实施例的像差曲线图；
图2A为本发明第二实施例的光学摄像镜头组示意图；
图2B为本发明第二实施例的像差曲线图；
图3A为本发明第三实施例的光学摄像镜头组示意图；
图3B为本发明第三实施例的像差曲线图；
图4A为本发明第四实施例的光学摄像镜头组示意图；
图4B为本发明第四实施例的像差曲线图；
图5A为本发明第五实施例的光学摄像镜头组示意图；
图5B为本发明第五实施例的像差曲线图；
图6A为本发明第六实施例的光学摄像镜头组示意图；
图6B为本发明第六实施例的像差曲线图；
图7A为本发明第七实施例的光学摄像镜头组示意图；
图7B为本发明第七实施例的像差曲线图；
图8A为本发明第八实施例的光学摄像镜头组示意图；以及
图8B为本发明第八实施例的像差曲线图。
主要符号说明：100、200、300、400、500、600、700、800为光圈；110、210、310、410、510、610、710、810为第一透镜；111、211、311、411、511、611、711、811为第一透镜的物侧光学面；112、212、312、412、512、612、712、812为第一透镜的像侧光学面；120、220、320、420、520、620、720、820为第二透镜；121、221、321、421、521、621、721、821为第二透镜的物侧光学面；122、222、322、422、522、622、722、822为第二透镜的像侧光学面；130、230、330、430、530、630、730、830为第三透镜；131、231、331、431、531、631、731、831为第三透镜的物侧光学面；132、232、332、432、532、632、732、832为第三透镜的像侧光学面；140、240、340、440、540、640、740、840为第四透镜；141、241、341、441、541、641、741、841为第四透镜的物侧光学面；142、242、342、442、542、642、742、842为第四透镜的像侧光学面；160、260、360、460、560、660、760、860为红外线滤除滤光片；170、270、370、470、570、670、770、870为成像面；180、280、380、480、580、680、780、880为影像感测组件；f为光学摄像镜头组的焦距；f1为第一透镜的焦距；f2为第二透镜的焦距；v3：第三透镜的色散系数；v4为第四透镜的色散系数；R7为第四透镜的物侧光学面的曲率半径；R8为第四透镜的像侧光学面的曲率半径；T23为第二透镜的像侧光学面至第三透镜的物侧光学面的距离；T34为第三透镜的像侧光学面至第四透镜的物侧光学面的距离；CT1为第一透镜的厚度；CT4为第四透镜的厚度；pow1为光学摄像镜头组的焦距与第一透镜的焦距的比值；pow2为光学摄像镜头组的焦距与第二透镜的焦距的比值；pow3为光学摄像镜头组的焦距与第三透镜的焦距的比值；pow4为光学摄像镜头组的焦距与第四透镜的焦距的比值；SL为光圈至成像面于光轴上的距离；ImgH为影像感测组件有效感测区域对角线长的一半；TTL为光轴上第一透镜的物侧光学面至成像面的距离；以及HFOV为最大视角的一半。
具体实施方式
本发明提供一种光学摄像镜头组，请参阅图1A，光学摄像镜头组沿着光轴排列由物侧至像侧依序包含：第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、红外线滤除滤光片160及影像感测组件180；其中，第一透镜110的物侧光学面111为凸面；第二透镜120的物侧光学面121为凸面所构成，其物侧光学面121与像侧光学面122为非球面；第三透镜130的像侧光学面132为凸面；其中，第四透镜140为塑料材质所制成，其像侧光学面142为凹面，其物侧光学面141与像侧光学面142均为非球面并设置有至少一个反曲点；其中，影像感测组件180设置于成像面170处，可将被摄物成像。第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130及、第四透镜140的非球面方程式(Aspherical Surface Formula)为式(15)
X ( Y ) = ( Y 2 / R ) 1 + ( 1 - ( 1 + K ) ( Y / R ) 2 ) + Σ i ( A i ) · ( Y i ) - - - ( 15 )
其中，
X：非球面上距离光轴为Y的点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；
R：曲率半径；
K：锥面系数；以及
Ai：第i阶非球面系数。
本发明的光学摄像镜头组根据前述的第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130与第四透镜140的配置，当限制第三透镜130的像侧光学面132至第四透镜140的物侧光学面142的距离T34与第二透镜120的像侧光学面122至第三透镜130的物侧光学面131的距离T23比值时(关系式(1))，可缩短光学摄像镜头组的总长度。
本发明的光学摄像镜头组除满足式(1)外，进一步满足式(2)、(3)、(4)、(5)、(6)、(7)、(8)、(9)、(10)、(11)及(13)之一或其组合。当限制光圈100至影像感测组件180的成像面170距离(SL)与第一透镜110的物侧光学面111至影像感测组件180的成像面170的距离的比值(式(2))，可在光学摄像镜头组在远心特性与较广的视场角中取得良好的平衡，并可有效缩短光学摄像镜头组的总长，使其趋向较薄的设计；更进一步，当满足式(3)时，可有效减少光学摄像镜头组的全长，使在相同的全长下可获得更大的影像感测组件180有效像素的范围。
当第一透镜110的屈折力pow1、第二透镜120的屈折力pow2、第三透镜130的屈折力pow3、第四透镜140的屈折力pow4，满足式(4)、(5)、(10)与(11)时，可调配第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130与第四透镜140的屈折力，有助于修正像差与缩短全长。
而且，本发明的光学摄像镜头组中，主要的负屈折力由第四透镜140所提供，当限制第四透镜140的物侧光学面141的曲率半径R7与像侧光学面142的曲率半径R8的比值，可使第四透镜140的像侧光学面142的曲率半径R8趋向较小的设计，以增加第四透镜140的屈折力，有效提供像差补偿的能力。
当限制第三透镜130与第四透镜140的色散系数差异(式(6))时，有利于光学摄像镜头组中色差的修正。当限制最大场视角的一半HFOV满足式(8)时，可增大光学摄像镜头组的场视角。当限制第一透镜(110)的厚度CT1与第四透镜140的厚度CT4比值(式(9))时，同样地，可缩短光学摄像镜头组的总长度。
本发明的光学摄像镜头组，沿着光轴排列由物侧至像侧依序包含：第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、红外线滤除滤光片160及影像感测组件180；其中，第一透镜110的物侧光学面111及像侧光学面112可为非球面或球面所构成；第二透镜120的物侧光学面121及像侧光学面122可为非球面或球面所构成；第三透镜130的像侧光学面132为凸面；其中，第四透镜140为塑料材质所制成，其像侧光学面142为凹面，其物侧光学面141及像侧光学面142皆为非球面；其中，影像感测组件180设置于成像面170处，可将被摄物成像。根据这样的配置，满足关系式(3)及式(14)。
本发明的光学摄像镜头组的第四透镜140的物侧光学面141及像侧光学面142至少一个光学面设置有至少一个反曲点，除满足关系式(3)及式(14)外，对于不同应用目的，进一步满足式(12)、(6)、(7)、(4)、(2)及(13)之一或其组合。
本发明光学摄像镜头组将通过以下具体实施例配合图式予以详细说明。
<第一实施例>
本发明第一实施例的光学摄像镜头组示意图请参阅图1A，第一实施例的像差曲线请参阅图1B。第一实施例的光学摄像镜头组主要由光圈100、四片透镜、红外线滤除滤光片160及影像感测组件180所构成较大视角的光学摄像镜头组；在光轴上，由物侧至像侧依序包含：具有正屈折力的第一透镜110，由塑料材质所制成，其物侧光学面111为凸面、像侧光学面112为凸面，且其物侧光学面111及像侧光学面112皆为非球面；具有正屈折力的第二透镜120，由塑料材质所制成，其物侧光学面121为凹面、像侧光学面122为凸面，且其物侧光学面121及像侧光学面122皆为非球面；具有正屈折力的第三透镜130，为塑料材质所制成，其物侧光学面131为凹面、像侧光学面132为凸面，且其物侧光学面131与像侧光学面132皆为非球面；具负屈折力的第四透镜140，为塑料材质所制成，其物侧光学面141为凸面、像侧光学面142为凹面，且其物侧光学面141与像侧光学面142皆为非球面并各设置有至少一个反曲点；玻璃材质制成的红外线滤除滤光片(IR-filter)160，其为平板玻璃，不影响本发明光学摄像镜头组的焦距；及设置于成像面170上的影像感测组件180。本实施例中，光圈100设置于第一透镜110与第二透镜120之间，为中置光圈。
本实施例之光学摄像镜头组的光学数据如下列「表1-1」所示：
表1-1
Figure BSA00000553688600081
注：参考波长为d-line 587.6nm，ASP表示非球面。
表1
其中，第一透镜110至第四透镜140的物侧光学面及像侧光学面均使用式15的非球面方程式所构成，其非球面系数如下列「表1-2」所示：
非球面系数(Aspheric Coefficients)
Figure BSA00000553688600092
Figure BSA00000553688600101
表1-2
本实施例光学摄像镜头组中，各变数(f、Fno、HFOV、f1、f2、v3、v4、R7、R8、T23、T34、CT1、CT4、pow1、pow2、pow3、pow4、SL、TTL及ImgH)的关系式定义如前述，在此实施例不再详述；相关关系式数据请参见下列「表1-3」所述的内容：
表1-3
由表1-1的光学数据及由图1B的像差曲线图可知，根据本发明的光学摄像镜头组的本实施例，在球差(longitudinal spherical aberration)、像散(astigmaticfield curving)与歪曲(distortion)有良好的补偿效果。
<第二实施例>
本发明第二实施例的光学摄像镜头组示意图请参阅图2A，第二实施例的像差曲线请参阅图2B。第二实施例的光学摄像镜头组主要由光圈200、四片透镜、红外线滤除滤光片260及影像感测组件280所构成较大视角的光学摄像镜头组；在光轴上，由物侧至像侧依序包含：具有正屈折力的第一透镜210，由塑料材质所制成，其物侧光学面211为凸面、其像侧光学面212为凹面，且其物侧光学面211及像侧光学面212皆为非球面；具有正屈折力的第二透镜220，由塑料材质所制成，其物侧光学面221为凸面、像侧光学面222为凹面，且其物侧光学面221及像侧光学面222皆为非球面；具正屈折力的第三透镜230，为塑料材质所制成，其物侧光学面231为凹面、像侧光学面232为凸面，且其物侧光学面231与像侧光学面232皆为非球面；具有负屈折力的第四透镜240，为塑料材质所制成，其物侧光学面241为凸面、其像侧光学面242为凹面，且其物侧光学面241与像侧光学面242皆为非球面并各设置有至少一个反曲点；玻璃材质制成的红外线滤除滤光片(IR-filter)260，其为平板玻璃，不影响本发明光学摄像镜头组的焦距；及设置于成像面270上的影像感测组件280。本实施例中，光圈200设置于第一透镜210与第二透镜220之间，为中置光圈。
本实施例的光学摄像镜头组的光学数据如下列「表2-1」所示：
(第二实施例)
Figure BSA00000553688600111
注：参考波长为d-line 587.6nm，ASP表示非球面。
表2-1
其中，第一透镜210至第四透镜240的物侧光学面及像侧光学面均使用式(15)的非球面方程式所构成，其非球面系数如下列「表2-2」所示：
非球面系数(Aspheric Coefficients)
Figure BSA00000553688600121
表2-2
本实施例光学摄像镜头组中，各变数(f、Fno、HFOV、f1、f2、v3、v4、R7、R8、T23、T34、CT1、CT4、pow1、pow2、pow3、pow4、SL、TTL及ImgH)的关系式定义如前述，在此实施例不再详述；相关关系式数据，请参见下列「表2-3」所述的内容：
Figure BSA00000553688600122
表2-3
由表2-1之光学数据及由第2B图的像差曲线图可知，根据本发明的光学摄像镜头组的本实施例，在球差、像散与歪曲有良好的补偿效果。
<第三实施例>
本发明第三实施例的光学摄像镜头组示意图请参阅图3A，第三实施例的像差曲线请参阅图3B。第三实施例的光学摄像镜头组主要由光圈300、四片透镜、红外线滤除滤光片360及影像感测组件380所构成较大视角的光学摄像镜头组；在光轴上，由物侧至像侧依序包含：具有正屈折力的第一透镜310，由塑料材质所制成，其物侧光学面311为凸面、其像侧光学面312为凹面，且其物侧光学面311及像侧光学面312皆为非球面；具有正屈折力的第二透镜320，由塑料材质所制成，其物侧光学面321为凸面、其像侧光学面322为凹面，且其物侧光学面321及像侧光学面322皆为非球面；具有正屈折力的第三透镜330，为塑料材质所制成，其物侧光学面331为凹面、像侧光学面332为凸面，且其物侧光学面331与像侧光学面332皆为非球面；具有负屈折力的第四透镜340，为塑料材质所制成，其物侧光学面341为凸面、其像侧光学面342为凹面，且其物侧光学面341与像侧光学面342皆为非球面并各设置有至少一个反曲点；玻璃材质制成的红外线滤除滤光片(IR-filter)360，其为平板玻璃，不影响本发明光学摄像镜头组的焦距；及设置于成像面370上的影像感测组件380。本实施例中，光圈300设置于第一透镜310与被摄物之间，为前置光圈。
本实施例的光学摄像镜头组的光学数据如下列「表3-1」所示：
Figure BSA00000553688600131
Figure BSA00000553688600141
注：参考波长为d-line 587.6nm，ASP表示非球面。
表3-1
其中，第一透镜310至第四透镜340的物侧光学面及像侧光学面均使用式15的非球面方程式所构成，其非球面系数如下列「表3-2」所示：
非球面系数(Aspheric Coefficients)
表3-2
本实施例光学摄像镜头组中，各变数(f、Fno、HFOV、f1、f2、v3、v4、R7、R8、T23、T34、CT1、CT4、pow1、pow2、pow3、pow4、SL、TTL及ImgH)的关系式定义如前述，在此实施例不再详述；相关关系式数据请参见下列「表3-3」所述的内容：
Figure BSA00000553688600151
表3-3
由表3-1的光学数据及由图3B的像差曲线图可知，根据本发明的光学摄像镜头组的本实施例，在球差、像散与歪曲有良好的补偿效果。
<第四实施例>
本发明第四实施例的光学摄像镜头组示意图请参阅图4A，第四实施例的像差曲线请参阅图4B。第四实施例的光学摄像镜头组主要由光圈400、四片透镜、红外线滤除滤光片460及影像感测组件480所构成较大视角的光学摄像镜头组；在光轴上，由物侧至像侧依序包含：具有正屈折力的第一透镜410，由塑料材质所制成，其物侧光学面411为凸面、其像侧光学面412为凹面，且其物侧光学面411及像侧光学面412皆为非球面；具有正屈折力的第二透镜420，由塑料材质所制成，其物侧光学面421为凸面、其像侧光学面422为凹面，且其物侧光学面421及像侧光学面422皆为非球面；具有正屈折力的第三透镜430，为塑料材质所制成，其物侧光学面431为凹面、其像侧光学面432为凸面，且其物侧光学面431与像侧光学面432皆为非球面；具有负屈折力的第四透镜440，为塑料材质所制成，其物侧光学面441为凸面、其像侧光学面442为凹面，且其物侧光学面441与像侧光学面442皆为非球面并各设置有至少一个反曲点；玻璃材质制成之红外线滤除滤光片(IR-filter)460，其为平板玻璃，不影响本发明光学摄像镜头组的焦距；及设置于成像面470上的影像感测组件480。本实施例中，光圈400设置于第一透镜410与被摄物之间，为前置光圈。
本实施例之光学摄像镜头组的光学数据如下列「表4-1」所示：
Figure BSA00000553688600152
Figure BSA00000553688600161
注：参考波长为d-line 587.6nm，ASP表示非球面。
表4-1
其中，第一透镜410至第四透镜440的物侧光学面及像侧光学面使用式15的非球面方程式所构成，其非球面系数如下列「表4-2」所示：
非球面系数(Aspheric Coefficients)
Figure BSA00000553688600162
Figure BSA00000553688600171
表4-2
本实施例光学摄像镜头组中，各变数(f、Fno、HFOV、f1、f2、v3、v4、R7、R8、T23、T34、CT1、CT4、pow1、pow2、pow3、pow4、SL、TTL及ImgH)的关系式定义如前述，在此实施例不再详述；相关关系式数据请参见下列「表4-3」所述的内容：
Figure BSA00000553688600172
表4-3
由表4-1的光学数据及由图4B的像差曲线图可知，根据本发明的光学摄像镜头组的本实施例，在球差、像散与歪曲有良好的补偿效果。
<第五实施例>
本发明第五实施例的光学摄像镜头组示意图请参阅图5A，第五实施例的像差曲线请参阅图5B。第五实施例的光学摄像镜头组主要由光圈500、四片透镜、红外线滤除滤光片560及影像感测组件580所构成较大视角的光学摄像镜头组；在光轴上，由物侧至像侧依序包含：具有正屈折力的第一透镜510，由塑料材质所制成，其物侧光学面511为凸面、其像侧光学面512为凹面，且其物侧光学面511及像侧光学面512皆为非球面；具有正屈折力的第二透镜520，由塑料材质所制成，其物侧光学面521为凸面、其像侧光学面522为凹面，且其物侧光学面521及像侧光学面522皆为非球面；具有正屈折力的第三透镜530，为塑料材质所制成，其物侧光学面531为凸面、其像侧光学面532为凸面，且其物侧光学面531与像侧光学面532皆为非球面；具有负屈折力的第四透镜540，为塑料材质所制成，其物侧光学面541为凸面、其像侧光学面542为凹面，且其物侧光学面541与像侧光学面542皆为非球面并各设置有至少一个反曲点；玻璃材质制成的红外线滤除滤光片(IR-filter)560，其为平板玻璃，不影响本发明光学摄像镜头组的焦距；及设置于成像面570上的影像感测组件580。本实施例中，光圈500设置于第一透镜510与被摄物之间，为前置光圈。
本实施例的光学摄像镜头组的光学数据如下列「表5-1」所示：
Figure BSA00000553688600181
注：参考波长为d-line 587.6nm，ASP表示非球面。
表5-1
其中，第一透镜510至第四透镜540的物侧光学面及像侧光学面均使用式15的非球面方程式所构成，其非球面系数如下列「表5-2」所示：
非球面系数(Aspheric Coefficients)
Figure BSA00000553688600182
Figure BSA00000553688600191
表5-2
本实施例光学摄像镜头组中，各变数(f、Fno、HFOV、f1、f2、v3、v4、R7、R8、T23、T34、CT1、CT4、pow1、pow2、pow3、pow4、SL、TTL及ImgH)的关系式定义如前述，在此实施例不再详述；相关关系式数据请参见下列「表5-3」所述的内容：
Figure BSA00000553688600192
表5-3
由表5-1的光学数据及由第5B图的像差曲线图可知，根据本发明的光学摄像镜头组的本实施例，在球差、像散与歪曲有良好的补偿效果。
<第六实施例>
本发明第六实施例的光学摄像镜头组示意图请参阅图6A，第六实施例的像差曲线请参阅图6B。第六实施例的光学摄像镜头组主要由光圈600、四片透镜、红外线滤除滤光片660及影像感测组件680所构成较大视角的光学摄像镜头组；在光轴上，由物侧至像侧依序包含：具有正屈折力的第一透镜610，由塑料材质所制成，其物侧光学面611为凸面、其像侧光学面612为凹面，且其物侧光学面611及像侧光学面612皆为非球面；具有正屈折力的第二透镜620，由塑料材质所制成，其物侧光学面621为凸面、其像侧光学面622为凸面，且其物侧光学面621及像侧光学面622皆为非球面；具有正屈折力的第三透镜630，为塑料材质所制成，其物侧光学面631为凹面、其像侧光学面632为凸面，且其物侧光学面631与像侧光学面632皆为非球面；具有负屈折力的第四透镜640，为塑料材质所制成，其物侧光学面641为凸面、其像侧光学面642为凹面，且其物侧光学面641与像侧光学面642皆为非球面并各设置有至少一个反曲点；玻璃材质制成的红外线滤除滤光片(IR-filter)660，其为平板玻璃，不影响本发明光学摄像镜头组的焦距；及设置于成像面670上的影像感测组件680。本实施例中，光圈600设置于第一透镜610与第二透镜620之间，为中置光圈。
本实施例的光学摄像镜头组的光学数据如下列「表6-1」所示：
Figure BSA00000553688600201
注：参考波长为d-line 587.6nm，ASP表示非球面。
表6-1
其中，第一透镜610至第四透镜640的物侧光学面及像侧光学面均使用式15的非球面方程式所构成，其非球面系数如下列「表6-2」所示：
非球面系数(Aspheric Coefficients)
Figure BSA00000553688600211
表6-2
本实施例光学摄像镜头组中，各变数(f、Fno、HFOV、f1、f2、v3、v4、R7、R8、T23、T34、CT1、CT4、pow1、pow2、pow3、pow4、SL、TTL及ImgH)的关系式定义如前述，在此实施例不再详述；相关关系式数据请参见下表6-3。
Figure BSA00000553688600212
表6-3
由表6-1的光学数据及由图6B的像差曲线图可知，根据本发明的光学摄像镜头组的本实施例，在球差、像散与歪曲有良好的补偿效果。
<第七实施例>
本发明第七实施例的光学摄像镜头组示意图请参阅图7A，第七实施例的像差曲线请参阅图7B。第七实施例的光学摄像镜头组主要由光圈700、四片透镜、红外线滤除滤光片760及影像感测组件780所构成较大视角的光学摄像镜头组；在光轴上，由物侧至像侧依序包含：具有正屈折力的第一透镜710，由塑料材质所制成，其物侧光学面711为凸面、其像侧光学面712为凸面，且其物侧光学面711及像侧光学面712皆为非球面；具有正屈折力的第二透镜720，由塑料材质所制成，其物侧光学面721为凹面、其像侧光学面722为凸面，且其物侧光学面721及像侧光学面722皆为非球面；具有正屈折力的第三透镜730，为塑料材质所制成，其物侧光学面731为凹面、其像侧光学面732为凸面，且其物侧光学面731与像侧光学面732皆为非球面；具有负屈折力的第四透镜740，为塑料材质所制成，其物侧光学面741为凸面、其像侧光学面742为凹面，且其物侧光学面741与像侧光学面742皆为非球面并各设置有至少一个反曲点；玻璃材质制成的红外线滤除滤光片(IR-filter)760，其为平板玻璃，不影响本发明光学摄像镜头组的焦距；及设置于成像面770上的影像感测组件780。本实施例中，光圈700设置于第一透镜710与第二透镜720之间，为中置光圈。
本实施例的光学摄像镜头组的光学数据如下列「表7-1」所示：
Figure BSA00000553688600221
Figure BSA00000553688600231
注：参考波长为d-line 587.6nm，ASP表示非球面。
表7-1
其中，第一透镜710至第四透镜740的物侧光学面及像侧光学面均使用式15的非球面方程式所构成，其非球面系数如下列「表7-2」所示：
非球面系数(Aspheric Coefficients)
Figure BSA00000553688600232
表7-2
本实施例光学摄像镜头组中，各变数(f、Fno、HFOV、f1、f2、v3、v4、R7、R8、T23、T34、CT1、CT4、pow1、pow2、pow3、pow4、SL、TTL及ImgH)的关系式定义如第一实施例所述，在此实施例不再详述；相关关系式数据请参见下列「表7-3」所述的内容：
Figure BSA00000553688600233
表7-3
由表7-1的光学数据及由图7B的像差曲线图可知，根据本发明的光学摄像镜头组的本实施例，在球差、像散与歪曲有良好的补偿效果。
<第八实施例>
本发明第八实施例的光学摄像镜头组示意图请参阅图8A，第八实施例的像差曲线请参阅图8B。第八实施例的光学摄像镜头组主要由光圈800、四片透镜、红外线滤除滤光片860及影像感测组件880所构成较大视角的光学摄像镜头组；在光轴上，由物侧至像侧依序包含：具有正屈折力的第一透镜810，由塑料材质所制成，其物侧光学面811为凸面、其像侧光学面812为凹面，且其物侧光学面811及像侧光学面812皆为非球面；具有正屈折力的第二透镜820，由塑料材质所制成，其物侧光学面821为凹面、其像侧光学面822为凸面，且其物侧光学面821及像侧光学面822皆为非球面；具有正屈折力的第三透镜830，为塑料材质所制成，其物侧光学面831为凹面、其像侧光学面832为凸面，且其物侧光学面831与像侧光学面832皆为非球面；具有负屈折力的第四透镜840，为塑料材质所制成，其物侧光学面841为凹面、其像侧光学面842为凹面，且其物侧光学面841与像侧光学面842皆为非球面，其像侧光学面842设置有至少一个反曲点；玻璃材质制成的红外线滤除滤光片(IR-filter)860，为平板玻璃其不影响本发明光学摄像镜头组的焦距；及设置于成像面870上的影像感测组件880。本实施例中，光圈800设置于第一透镜810与第二透镜820之间，为中置光圈。
本实施例的光学摄像镜头组的光学数据如下列「表8-1」所示：
Figure BSA00000553688600241
Figure BSA00000553688600251
注：参考波长为d-line 587.6nm，ASP表示非球面。
表8-1
其中，第一透镜810至第四透镜840的物侧光学面及像侧光学面均使用式15的非球面方程式所构成，其非球面系数如下列「表8-2」所示：
非球面系数(Aspheric Coefficients)
Figure BSA00000553688600252
表8-2
本实施例光学摄像镜头组中，各变数(f、Fno、HFOV、f1、f2、v3、v4、R7、R8、T23、T34、CT1、CT4、pow1、pow2、pow3、pow4、SL、TTL及ImgH)的关系式定义如第一实施例所述，在此实施例不再详述；相关关系式数据请参见下列「表8-3」所述的内容：
Figure BSA00000553688600253
Figure BSA00000553688600261
表8-3
由表8-1的光学数据及由第8B图的像差曲线图可知，根据本发明的光学摄像镜头组的本实施例，在球差、像散与歪曲有良好的补偿效果。
本发明光学摄像镜头组中，透镜的材质可为玻璃或塑料，若透镜的材质为玻璃，则可以增加所述的光学摄像镜头组屈折力配置的自由度，若透镜材质为塑料，则可以有效降低生产成本。此外，可于透镜光学面上设置非球面，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光学摄像镜头组的总长度。
本发明光学摄像镜头组中，若透镜表面为凸面，则表示所述的透镜表面在近轴处为凸面；若透镜表面系为凹面，则表示所述的透镜表面在近轴处为凹面。
本发明光学摄像镜头组中，可设置有至少一个孔径光阑，如耀光光阑(Glare Stop)或视场光阑(Field Stop)等，以减少杂散光，有助于提升影像质量。
表1-1至表8-3所示为本发明光学摄像镜头组实施例的不同数值变化表，但本发明各个实施例的数值变化都属于具体实验所得，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，因此以上的说明所描述及图式中所说明仅作为例示性，非用以限制本发明的权利要求范围。

Claims (21)

1.一种光学摄像镜头组，其特征在于，其沿着光轴排列由物侧至像侧依序包含：
具有正屈折力的第一透镜，其物侧光学面为凸面；
具有正屈折力的第二透镜；
具有正屈折力的第三透镜，其像侧光学面为凸面；
具有负屈折力的第四透镜，其为塑料材质所制成，其像侧光学面为凹面，且物侧光学面与像侧光学面皆为非球面，且至少一个光学面设置有至少一个反曲点；
其中，若所述第三透镜的像侧光学面至所述第四透镜的物侧光学面的距离为T34，所述第二透镜的像侧光学面至所述第三透镜的物侧光学面的距离为T23，则满足下列关系式：
0.01＜T34/T23＜0.85。
2.如权利要求1所述的光学摄像镜头组，其特征在于，若所述光学摄像镜头组的焦距为f，所述第一透镜的焦距为f1，则满足下列关系式：
0.0＜f/f1＜1.2。
3.如权利要求2所述的光学摄像镜头组，其特征在于，所述光学摄像镜头组另可设置有光圈及影像感测组件设置于成像面上，供被摄物成像；
其中，若所述光圈至所述光学摄像镜头组的成像面于光轴上的距离为SL，所述第一透镜的物侧光学面至所述成像面于光轴上的距离为TTL，则满足下列关系式：
0.75＜SL/TTL＜1.1。
4.如权利要求3所述的光学摄像镜头组，其特征在于，若所述光学摄像镜头组的焦距f与所述第一透镜的焦距f1的比值为pow1，所述光学摄像镜头组的焦距f与所述第二透镜的焦距f2的比值为pow2，所述光学摄像镜头组的焦距f与所述第三透镜的焦距f3的比值为pow3，所述光学摄像镜头组的焦距f与所述第四透镜的焦距f4的比值为pow4，则满足下列关系式：
(pow1+pow2)/(pow3-pow4)＜0.7。
5.如权利要求4所述的光学摄像镜头组，其特征在于，若所述光学摄像镜头组的焦距f与所述第一透镜的焦距f1的比值为pow1，所述光学摄像镜头组的焦距f与所述第二透镜的焦距f2的比值为pow2，所述光学摄像镜头组的焦距f与所述第三透镜的焦距f3的比值为pow3，所述光学摄像镜头组的焦距f与所述第四透镜的焦距f4的比值为pow4，则满足下列关系式：
(pow1+pow2)/(pow3-pow4)＜0.4。
6.如权利要求3所述的光学摄像镜头组，其特征在于，若所述第一透镜的物侧光学面至所述成像面于光轴上的距离为TTL，所述影像感测组件有效感测区域对角线长的一半为ImgH，则满足下列关系式：
TTL/ImgH＜2.1。
7.如权利要求3所述的光学摄像镜头组，其特征在于，若所述第三透镜的色散系数为v3，所述第四透镜的色散系数为v4，则满足下列关系式：
25＜v3-v4＜40。
8.如权利要求7所述的光学摄像镜头组，其特征在于，若所述第四透镜的物侧光学面的曲率半径为R7，所述第四透镜的像侧光学面的曲率半径为R8，则满足下列关系式：
|R8/R7|＜0.6。
9.如权利要求7所述的光学摄像镜头组，其特征在于，若所述光学摄像镜头组的焦距为f，所述第一透镜的焦距为f1，则满足下列关系式：
0.0＜f/f1＜0.55。
10.如权利要求3所述的光学摄像镜头组，其特征在于，若所述光学摄像镜头组的最大视角的一半为HFOV，则满足下列关系式：
HFOV＞36°。
11.如权利要求1所述的光学摄像镜头组，其特征在于，若所述第一透镜物的厚度CT1，所述第四透镜的厚度为CT4，则满足下列关系式：
0.3＜CT1/CT4＜1.5。
12.如权利要求11所述的光学摄像镜头组，其特征在于，若所述光学摄像镜头组的焦距为f，所述第二透镜的焦距为f2，则满足下列关系式：
0＜f/f2＜0.4。
13.如权利要求1所述的光学摄像镜头组，其特征在于，所述第二透镜的物侧光学面为凸面，且其物侧光学面与像侧光学面均为非球面。
14.一种光学摄像镜头组，其特征在于，其沿着光轴排列由物侧至像侧依序包含：
具有正屈折力的第一透镜；
具有正屈折力的第二透镜；
具有正屈折力的第三透镜，其像侧光学面为凸面；
具有负屈折力的第四透镜，由塑料材质所制成，其像侧光学面为凹面，且其物侧光学面及像侧光学面均为非球面；
其中，所述的光学摄像镜头组所述的光学摄像镜头组设置于成像面上，供被摄物成像；若所述第一透镜的物侧光学面至所述成像面于光轴上的距离为TTL，所述影像感测组件有效感测区域对角线长的一半为ImgH，所述第四透镜的物侧光学面的曲率半径为R7，所述第四透镜的像侧光学面的曲率半径为R8，则满足下列关系式：
TTL/ImgH＜2.1
|R8/R7|＜0.8。
15.如权利要求14所述的光学摄像镜头组，其特征在于，所述第四透镜的物侧光学面与像侧光学面中的至少一个光学面设置有至少一个反曲点。
16.如权利要求15所述的光学摄像镜头组，其特征在于，若所述光学摄像镜头组的焦距为f，所述第二透镜的焦距为f2，则满足下列关系式：
0＜f/f2＜0.8。
17.如权利要求16所述的光学摄像镜头组，其特征在于，若所述第三透镜的色散系数为v3，所述第四透镜的色散系数为v4，则满足下列关系式：
25＜v3-v4＜40。
18.如权利要求16所述的光学摄像镜头组，其特征在于，若所述第四透镜的物侧光学面的曲率半径为R7，所述第四透镜的像侧光学面的曲率半径为R8，则满足下列关系式：
|R8/R7|＜0.6。
19.如权利要求18所述的光学摄像镜头组，其特征在于，若所述光学摄像镜头组的焦距f与所述第一透镜的焦距f1的比值为pow1，所述光学摄像镜头组的焦距f与所述第二透镜的焦距f2的比值为pow2，所述光学摄像镜头组的焦距f与所述第三透镜的焦距f3的比值为pow3，所述光学摄像镜头组的焦距f与所述第四透镜的焦距f4的比值为pow4，则满足下列关系式：
(pow1+pow2)/(pow3-pow4)＜0.7。
20.如权利要求15所述的光学摄像镜头组，其特征在于，所述光学摄像镜头组另设置光圈；
其中，若所述光圈至所述光学摄像镜头组的成像面，于光轴上的距离为SL，所述第一透镜的物侧光学面至所述成像面于光轴上的距离为TTL，则满足下列关系式：
0.75＜SL/TTL＜1.1。
21.如权利要求20所述的光学摄像镜头组，其特征在于，若所述光学摄像镜头组的焦距为f，所述第一透镜的焦距为f1，则满足下列关系式：
0.0＜f/f1＜0.55。
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