CN102879885B - 拾像透镜系统 - Google Patents

Abstract

本发明是有关于一种拾像透镜系统，其由物侧至像侧依序包含第一透镜、第二透镜、第三透镜以及第四透镜。第一透镜具有负屈折力，其物侧表面为凸面、像侧表面为凹面。第二透镜具有正屈折力，其物侧表面为凹面、像侧表面为凸面。第三透镜具有负屈折力并为塑胶材质，其像侧表面为凹面，且其物侧表面与像侧表面均为非球面。第四透镜具有正屈折力并为塑胶材质，且其物侧表面与像侧表面均为非球面。藉此，可有效缩小拾像透镜系统的总长度，降低其敏感度，并提升成像品质。

Description

拾像透镜系统

技术领域

本发明涉及一种拾像透镜系统，特别是涉及一种应用于电子产品上的小型化拾像透镜系统。

背景技术

近年来，随着具有摄像功能的可携式电子产品的兴起，小型化拾像透镜系统的需求日渐提高。而一般拾像透镜系统的感光元件不外乎是感光耦合元件(Charge Coupled Device，CCD)或互补性金属氧化物半导体元件(Complementary Metal-Oxide Semiconductor Sensor，CMOS Sensor)两种。且由于工艺技术的精进，使得感光元件的像素尺寸缩小，小型化拾像透镜系统逐渐往高像素领域发展，因此，对成像品质的要求也日益增加。

传统搭载于可携式电子产品上的小型化拾像透镜系统，多采用三片式透镜结构为主，拾像透镜系统由物侧至像侧依序为一具有正屈折力的第一透镜、一具有负屈折力的第二透镜及一具有正屈折力的第三透镜，如美国专利第7,145,736号所示。

但由于在工艺技术的进步与电子产品往轻薄化发展的趋势下，感光元件像素尺寸不断地缩小，使得系统对成像品质的要求更加提高，现有习知的三片式透镜组将无法满足更高阶的拾像透镜系统。此外，美国专利第7,365,920号揭露了一种四片式透镜组，其中第一透镜及第二透镜是以二片玻璃球面镜互相粘合而成为Doublet(双合透镜)，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，导致系统的总长度不易缩短；其二，玻璃镜片粘合的工艺不易，容易形成制造上的困难。

由此可见，上述现有的可携式电子产品上的拾像透镜系统在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切的结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型结构的拾像透镜系统，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

发明内容

本发明的主要目的在于，克服现有的可携式电子产品上的拾像透镜系统存在的缺陷，而提供一种新型结构的拾像透镜系统，所要解决的技术问题是使其可有效缩小拾像透镜系统的总长度，降低其敏感度，并提升成像品质，非常适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种拾像透镜系统，由物侧至像侧依序包含第一透镜、第二透镜、第三透镜以及第四透镜。第一透镜具有负屈折力，其物侧表面为凸面、像侧表面为凹面。第二透镜具有正屈折力，其物侧表面为凹面、像侧表面为凸面。第三透镜具有负屈折力并为塑胶材质，其像侧表面为凹面，且其物侧表面及像侧表面皆为非球面。第四透镜具有正屈折力并为塑胶材质，且其物侧表面及像侧表面皆为非球面。拾像透镜系统更包含一光圈，其设置于第一透镜与第二透镜间，而拾像透镜系统的焦距为f，第三透镜的像侧表面曲率半径为R6，第四透镜的物侧表面曲率半径为R7，其满足下列条件：0.1＜|R6-R7|/f。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的拾像透镜系统，其中所述的第四透镜的像侧表面为凸面。

前述的拾像透镜系统，其中所述的第四透镜的物侧表面及像侧表面中至少有一个表面具有至少一反曲点。

前述的拾像透镜系统，其中所述的第一透镜至该第四透镜为独立且非粘合的透镜，该光圈至该第四透镜的像侧表面在光轴上的距离为SD，该第一透镜的物侧表面至该第四透镜的像侧表面在光轴上的距离为TD，其满足下列条件：0.3＜SD/TD＜0.8。

前述的拾像透镜系统，其中所述的第二透镜的色散系数为V2，该第三透镜的色散系数为V3，其满足下列条件：25＜V2-V3＜45。

前述的拾像透镜系统，其中所述的第二透镜的焦距为f2，该第四透镜的焦距为f4，其满足下列条件：0.4＜f2/f4＜1.0。

前述的拾像透镜系统，其中所述的第二透镜的像侧表面曲率半径为R4，该第二透镜在光轴上的厚度为CT2，其满足下列条件：-1.3＜R4/CT2＜-0.2。

前述的拾像透镜系统，其中所述的第二透镜与该第三透镜在光轴上的间隔距离为T23，该第三透镜与该第四透镜在光轴上的间隔距离为T34，其满足下列条件：0.2＜T34/T23＜5.0。

前述的拾像透镜系统，其中第二透镜与该第三透镜在光轴上的间隔距离为T23，该第三透镜与该第四透镜在光轴上的间隔距离为T34，其满足下列条件：0.2＜T34/T23＜5.0。

前述的拾像透镜系统，其中第二透镜与该第三透镜在光轴上的间隔距离为T23，该第三透镜与该第四透镜在光轴上的间隔距离为T34，其满足下列条件：0.2＜T34/T23＜5.0。

前述的拾像透镜系统，其中所述的第二透镜与该第三透镜在光轴上的间隔距离为T23，该第三透镜与该第四透镜在光轴上的间隔距离为T34，其满足下列条件：0.2＜T34/T23＜5.0。

前述的拾像透镜系统，其中该拾像透镜系统的焦距为f，该第一透镜的焦距为f1，该第二透镜的焦距为f2，其满足下列条件：0.5＜(f/f1)+(f/f2)＜1.3。

本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种拾像透镜系统，由物侧至像侧依序包含四枚独立且非粘合的透镜：第一透镜、第二透镜、第三透镜以及第四透镜。第一透镜具有负屈折力，其像侧表面为凹面。第二透镜具有正屈折力，其物侧表面为凹面、像侧表面为凸面。第三透镜具有负屈折力并为塑胶材质，其像侧表面为凹面，且其物侧表面及像侧表面皆为非球面。第四透镜具有正屈折力并为塑胶材质，其物侧表面及像侧表面皆为非球面，而第四透镜的物侧表面及像侧表面中至少有一个表面具有至少一反曲点。拾像透镜系统更包含一影像感测元件，其设置于一成像面，拾像透镜系统有效感测区域对角线长的一半为ImgH，第四透镜像侧表面上的反曲点与光轴的垂直距离为Yz，其满足下列条件：0.4＜Yz/ImgH＜1.0。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的拾像透镜系统，其中所述的第一透镜的物侧表面为凸面，而该第四透镜的像侧表面为凸面。

前述的拾像透镜系统，其中所述的第二透镜的像侧表面曲率半径为R4，该第二透镜在光轴上的厚度为CT2，其满足下列条件：-1.3＜R4/CT2＜-0.2。

前述的拾像透镜系统，其中所述的第一透镜的物侧表面为凸面，而该第二透镜与该第三透镜在光轴上的间隔距离为T23，该第三透镜与该第四透镜在光轴上的间隔距离为T34，其满足下列条件：0.2＜T34/T23＜5.0。

本发明的目的及解决其技术问题另外再采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种拾像透镜系统，由物侧至像侧依序包含四枚独立且非粘合的透镜：第一透镜、第二透镜、第三透镜以及第四透镜。第一透镜具有负屈折力，其像侧表面为凹面。第二透镜具有正屈折力，其物侧表面为凹面、像侧表面为凸面。第三透镜具有负屈折力并为塑胶材质，其像侧表面为凹面，且其物侧表面及像侧表面皆为非球面。第四透镜具有正屈折力并为塑胶材质，其像侧表面为凸面，且其物侧表面及像侧表面皆为非球面。第三透镜的折射率为N3，第二透镜的色散系数为V2，第三透镜的色散系数为V3，其满足下列条件：N3＜1.8；以及25＜V2-V3＜45。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的拾像透镜系统，更包含：一光圈，该光圈至该第四透镜的像侧表面在光轴上的距离为SD，该第一透镜的物侧表面至该第四透镜的像侧表面在光轴上的距离为TD，其满足下列条件：0.3＜SD/TD＜0.8。

前述的拾像透镜系统，更包含：一影像感测元件，其设置于一成像面，该拾像透镜系统有效感测区域对角线长的一半为ImgH，且该第四透镜的物侧表面及像侧表面中至少有一个表面具有至少一反曲点，而该第四透镜像侧表面上的反曲点与光轴的垂直距离为Yz，其满足下列条件：0.4＜Yz/ImgH＜1.0。

前述的拾像透镜系统，其中更包含：一影像感测元件，其设置于一成像面，该拾像透镜系统有效感测区域对角线长的一半为ImgH，且该第四透镜的物侧表面及像侧表面中至少有一个表面具有至少一反曲点，而该第四透镜像侧表面上的反曲点与光轴的垂直距离为Yz，其满足下列条件：0.4＜Yz/ImgH＜1.0。

前述的拾像透镜系统，其中所述的第二透镜的像侧表面曲率半径为R4，该第二透镜在光轴上的厚度为CT2，该第二透镜的焦距为f2，该第四透镜的焦距为f4，其满足下列条件：-1.3＜R4/CT2＜-0.2；以及0.4＜f2/f4＜1.0。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明拾像透镜系统至少具有下列优点及有益效果：

本发明当|R6-R7|/f满足上述条件时，第三透镜的像侧表面曲率与第四透镜的物侧表面曲率可有效调整拾像透镜系统的像差。

本发明当Yz/ImgH满足上述条件时，将更可有效地压制离轴视场的光线入射于感光元件上的角度，并且可以进一步修正离轴视场的像差。

本发明当N3满足上述条件时，可以避免透镜折射率过大，有助于像差的减少。

本发明当V2-V3满足上述条件时，可有助于修正拾像透镜系统的色差。

综上所述，本发明是有关于一种拾像透镜系统，其由物侧至像侧依序包含第一透镜、第二透镜、第三透镜以及第四透镜。第一透镜具有负屈折力，其物侧表面为凸面、像侧表面为凹面。第二透镜具有正屈折力，其物侧表面为凹面、像侧表面为凸面。第三透镜具有负屈折力并为塑胶材质，其像侧表面为凹面，且其物侧表面与像侧表面均为非球面。第四透镜具有正屈折力并为塑胶材质，且其物侧表面与像侧表面均为非球面。藉此，可有效缩小拾像透镜系统的总长度，降低其敏感度，并提升成像品质。本发明在技术上有显著的进步，并具有明显的积极效果，诚为一新颖、进步、实用的新设计。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是依照本发明第一实施例的一种拾像透镜系统的示意图。

图2(a)-图2(c)由左至右依序是第一实施例的拾像透镜系统的球差、像散及歪曲的曲线图。

图3是依照本发明第二实施例的一种拾像透镜系统的示意图。

图4(a)-图4(c)由左至右依序是第二实施例的拾像透镜系统的球差、像散及歪曲的曲线图。

图5是依照本发明第三实施例的一种拾像透镜系统的示意图。

图6(a)-图6(c)由左至右依序是第三实施例的拾像透镜系统的球差、像散及歪曲的曲线图。

图7是依照本发明第四实施例的一种拾像透镜系统的示意图。

图8(a)-图8(c)由左至右依序是第四实施例的拾像透镜系统的球差、像散及歪曲的曲线图。

图9是依照本发明第五实施例的一种拾像透镜系统的示意图。

图10(a)-图10(c)由左至右依序是第五实施例的拾像透镜系统的球差、像散及歪曲的曲线图。

图11是依照本发明第六实施例的一种拾像透镜系统的示意图。

图12(a)-图12(c)由左至右依序是第六实施例的拾像透镜系统的球差、像散及歪曲的曲线图。

图13是依照本发明第七实施例的一种拾像透镜系统之的示意图。

图14(a)-图14(c)由左至右依序是第七实施例的拾像透镜系统的球差、像散及歪曲的曲线图。

图15是依照本发明第八实施例的一种拾像透镜系统的示意图。

图16(a)-图16(c)由左至右依序是第八实施例的拾像透镜系统的球差、像散及歪曲的曲线图。

图17是依照本发明第九实施例的一种拾像透镜系统的示意图。

图18(a)-图18(c)由左至右依序是第九实施例的拾像透镜系统的球差、像散及歪曲的曲线图。

图19是依照图1第一实施例中第四透镜的示意图。

100、200、300、400、500、600、700、800、900：光圈

110、210、310、410、510、610、710、810、910：第一透镜

111、211、311、411、511、611、711、811、911：物侧表面

112、212、312、412、512、612、712、812、912：像侧表面

120、220、320、420、520、620、720、820、920：第二透镜

121、221、321、421、521、621、721、821、921：物侧表面

122、222、322、422、522、622、722、822、922：像侧表面

130、230、330、430、530、630、730、830、930：第三透镜

131、231、331、431、531、631、731、831、931：物侧表面

132、232、332、432、532、632、732、832、932：像侧表面

140、240、340、440、540、640、740、840、940：第四透镜

141、241、341、441、541、641、741、841、941：物侧表面

142、242、342、442、542、642、742、842、942：像侧表面

150、250、350、450、550、650、750、850、950：成像面

160、260、360、460、560、660、760、860、960：红外线滤除滤光片

f：拾像透镜系统的焦距

Fno：拾像透镜系统的光圈值

HFOV：拾像透镜系统中最大视角的一半

V2：第二透镜的色散系数

V3：第三透镜的色散系数

N3：第三透镜的折射率

T23：第二透镜与第三透镜在光轴上的间隔距离

T34：第三透镜与第四透镜在光轴上的间隔距离

CT2：第二透镜在光轴上的厚度

R4：第二透镜的像侧表面曲率半径

R6：第三透镜的像侧表面曲率半径

R7：第四透镜的物侧表面曲率半径

f1：第一透镜的焦距

f2：第二透镜的焦距

f3：第三透镜的焦距

f4：第四透镜的焦距

SD：光圈至第四透镜的像侧表面在光轴上的距离

TD：第一透镜的物侧表面至第四透镜的像侧表面在光轴上的距离

Yz：第四透镜像侧表面上的反曲点与光轴的垂直距离

ImgH：拾像透镜系统有效感测区域对角线长的一半

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的拾像透镜系统其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中将可清楚呈现。通过具体实施方式的说明，应当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效获得一更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。

本发明提供一种拾像透镜系统，由物侧至像侧依序包含第一透镜、第二透镜、第三透镜以及第四透镜，且另外设置一影像感测元件于成像面。其中，第一透镜至第四透镜可为四枚独立且非粘合透镜，意即两相邻的透镜并未相互粘合，而彼此间设置有空气间距。由于粘合透镜的工艺较独立且非粘合透镜复杂，特别在两透镜的粘接面需拥有高准度的曲面，以便达到两透镜粘合时的高密合度，且在粘合的过程中，也可能因偏位而造成粘贴密合度不佳，影响整体光学成像品质。因此，本拾像透镜系统提供四枚独立且非粘合透镜，以改善粘合透镜所产生的问题。

第一透镜具有负屈折力，使透镜系统具有广视角的功能。第一透镜的像侧表面为凹面，物侧表面则可为凹面或凸面。藉此，有利于适当调整拾像透镜系统视角。

第二透镜具有正屈折力，可提供拾像透镜系统所需的主要正屈折力，有助于缩短拾像透镜系统的总长度，促进其小型化。第二透镜的物侧表面为凹面、像侧表面为凸面，其可进一步修正拾像透镜系统的像散。

第三透镜具有负屈折力且其像侧表面为凹面，可对于具有正屈折力的第二透镜所差生的像差做补正。

第四透镜具有正屈折力，可分配第二透镜的正屈折力，降低拾像透镜系统的敏感度。第四透镜的像侧表面可为凸面，其有利于加强第四透镜的正屈折力，以进一步缩短拾像透镜系统的总长度。再者，第四透镜的物侧表面及像侧表面可具有反曲点，其可有效地压制离轴视场的光线入射于影像感测元件上的角度，进一步修正离轴视场的像差。

拾像透镜系统的焦距为f，第三透镜的像侧表面曲率半径为R6，第四透镜的物侧表面曲率半径为R7，其满足下列条件：0.1＜|R6-R7|/f；藉此，第三透镜的像侧表面曲率与第四透镜的物侧表面曲率可有效修正拾像透镜系统的像差。

另外，拾像透镜系统可进一步满足下列条件：0.5＜|R6-R7|/f。

拾像透镜系统更包含一光圈，其设置于第一透镜与第二透镜间，光圈至第四透镜的像侧表面在光轴上的距离为SD，第一透镜的物侧表面至第四透镜的像侧表面在光轴上的距离为TD，其满足下列条件：0.3＜SD/TD＜0.8时，可在远心与广角特性中取得良好平衡，且不至于使整体总长度过长。

第二透镜的色散系数为V2，第三透镜的色散系数为V3，其满足下列条件：25＜V2-V3＜45；藉此，可修正拾像透镜系统的色差。

第二透镜的焦距为f2，第四透镜的焦距为f4，其满足下列条件：0.4＜f2/f4＜1.0；藉此，可控制第二透镜的屈折力在适当范围，避免产生像差过于严重，并有效降低拾像透镜系统敏感度。

第二透镜的像侧表面曲率半径为R4，第二透镜在光轴上的厚度为CT2，其满足下列条件：-1.3＜R4/CT2＜-0.2；藉此，第二透镜的像侧表面曲率有助于进一步修正拾像透镜系统的像散与调整适当镜片厚度，以利于镜片的制作。

第二透镜与第三透镜在光轴上的间隔距离为T23，第三透镜与第四透镜在光轴上的间隔距离为T34，其满足下列条件：0.2＜T34/T23＜5.0；藉此，调整适当镜片间距，利于透镜系统的组装，以提高良率。

拾像透镜系统的焦距为f，第三透镜的焦距为f3，第四透镜的焦距为f4，其满足下列条件：-1.5＜(f/f3)+(f/f4)＜-0.2；藉此，第三透镜与第四透镜互相组合，可具有望远效果，有利于缩短后焦距以减少总长。

第三透镜的折射率为N3，其满足下列条件：N3＜1.8；藉此，避免透镜折射率过大，有助于像差的减少。

拾像透镜系统的焦距为f，第一透镜的焦距为f1，第二透镜的焦距为f2，其满足下列条件：0.5＜(f/f1)+(f/f2)＜1.3；藉此，第一透镜与第二透镜的屈折力有利于广视场角的配置与总长的缩短。

拾像透镜系统有效感测区域对角线长的一半为ImgH，第四透镜像侧表面上的反曲点与光轴的垂直距离为Yz，其满足下列条件：0.4＜Yz/ImgH＜1.0；藉此，将更可有效地压制离轴视场的光线入射于感光元件上的角度，并且可以进一步修正离轴视场的像差。

在本发明拾像透镜系统中，透镜的材质可为塑胶或玻璃。当透镜材质为塑胶，可以有效降低生产成本。另外当透镜的材质为玻璃，则可以增加拾像透镜系统屈折力配置的自由度。此外，可在透镜表面上设置非球面，非球面可以容易制作成球面以外的形状，获得较多的控制变数，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拾像透镜系统的总长度。

在本发明拾像透镜系统中，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。

在本发明拾像透镜系统中，依需求可设置至少一光阑，以减少杂散光，有助于提升影像品质。

根据上述实施方式，以下提出具体实施例并配合图式予以详细说明。

<第一实施例>

请参阅图1及图2(a)-图2(c)所示，其中图1是依照本发明第一实施例的一种拾像透镜系统的示意图，图2(a)-图2(c)由左至右依序是第一实施例的拾像透镜系统的球差、像散及歪曲的曲线图。由图1可知，第一实施例的拾像透镜系统由物侧至像侧依序包含第一透镜110、光圈100、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、红外线滤除滤光片(IR-filter)160以及成像面150。

第一透镜110为塑胶材质，其具有负屈折力。第一透镜110的物侧表面111为凸面、像侧表面112为凹面，且其物侧表面111及像侧表面112皆为非球面(Aspheric；Asp)。

第二透镜120为塑胶材质，其具有正屈折力。第二透镜120的物侧表面121为凹面、像侧表面122为凸面，且其物侧表面121及像侧表面122皆为非球面。

第三透镜130为塑胶材质，其具有负屈折力。第三透镜130的物侧表面131及像侧表面132皆为凹面且皆为非球面。

第四透镜140为塑胶材质，其具有正屈折力。第四透镜140的物侧表面141及像侧表面142皆为凸面且皆为非球面。另外，第四透镜140的像侧表面142具有反曲点。

红外线滤除滤光片160设置于第四透镜140及成像面150之间，并不影响拾像透镜系统的焦距。

上述各透镜的非球面的曲线方程式表示如下：

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

；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；

R：曲率半径；

k：锥面系数；以及

Ai：第i阶非球面系数。

在第一实施例的拾像透镜系统中，拾像透镜系统的焦距为f，拾像透镜系统的光圈值(f-number)为Fno，拾像透镜系统中最大视角的一半是HFOV，其满足下列条件：f＝1.55mm；Fno＝2.00；以及HFOV＝54.0度。

在第一实施例的拾像透镜系统中，第二透镜120的色散系数为V2，第三透镜120的色散系数为V3，其满足下列条件：V2-V3＝35.1。

在第一实施例的拾像透镜系统中，第三透镜的折射率为N3，其满足下列条件：N3＝1.650。

在第一实施例的拾像透镜系统中，第二透镜120与第三透镜130在光轴上的间隔距离为T23，第三透镜130与第四透镜140在光轴上的间隔距离为T34，其满足下列条件：T34/T23＝0.70。

在第一实施例的拾像透镜系统中，第二透镜120的像侧表面122曲率半径为R4，第二透镜120在光轴上的厚度为CT2，其满足下列条件：R4/CT2＝-0.47。

在第一实施例的拾像透镜系统中，拾像透镜系统的焦距为f，第三透镜130的像侧表面132曲率半径为R6，第四透镜140的物侧表面141曲率半径为R7，其满足下列条件：|R6-R7|/f＝1.50。

在第一实施例的拾像透镜系统中，拾像透镜系统的焦距为f，第一透镜110的焦距为f1，第二透镜120的焦距为f2，第三透镜130的焦距为f3，第四透镜140的焦距为f4，其满足下列条件：f2/f4＝0.69；(f/f1)+(f/f2)＝0.65；以及(f/f3)+(f/f4)＝-0.36。

在第一实施例的拾像透镜系统中，光圈100至第四透镜140的像侧表面142在光轴上的距离为SD，第一透镜110的物侧表面111至第四透镜140的像侧表面142在光轴上的距离为TD，其满足下列条件：SD/TD＝0.43。

请配合参阅图19所示，是依照图1第一实施例中第四透镜140的示意图。由图19可知，第四透镜140的像侧表面142上的反曲点与光轴的垂直距离为Yz，而拾像透镜系统更包含影像感测元件设置于成像面150，拾像透镜系统有效感测区域对角线长的一半为ImgH，其满足下列条件：Yz/ImgH＝0.67。

请再配合参照下列表一以及表二。

表一

表二

表一为图1第一实施例详细的结构数据，其中曲率半径、厚度及焦距的单位为mm，且表面0-12依序表示由被摄物至成像面的表面。表二为第一实施例中的非球面数据，其中k表非球面曲线方程式中的锥面系数，A1-A12则表示各表面第1-12阶非球面系数。此外，以下各实施例表格乃对应各实施例的示意图与像差曲线图，表格中数据的定义皆与第一实施例的表一及表二的定义相同，在此不加赘述。

<第二实施例>

请参阅图3及图4(a)-图4(c)所示，其中图3是依照本发明第二实施例的一种拾像透镜系统的示意图，图4(a)-图4(c)由左至右依序是第二实施例的拾像透镜系统的球差、像散及歪曲的曲线图。由图3可知，第二实施例的拾像透镜系统由物侧至像侧依序包含第一透镜210、光圈200、第二透镜220、第三透镜230、第四透镜240、红外线滤除滤光片260以及成像面250。

第一透镜210为塑胶材质，其具有负屈折力。第一透镜210的物侧表面211为凸面、像侧表面212为凹面，且其物侧表面211及像侧表面212皆为非球面。

第二透镜220为塑胶材质，其具有正屈折力。第二透镜220的物侧表面221为凹面、像侧表面222为凸面，且其物侧表面221及像侧表面222皆为非球面。

第三透镜230为塑胶材质，其具有负屈折力。第三透镜230的物侧表面231及像侧表面232皆为凹面且皆为非球面。

第四透镜240为塑胶材质，其具有正屈折力。第四透镜240的物侧表面241及像侧表面242皆为凸面且皆为非球面。另外，第四透镜240的像侧表面242具有反曲点。

红外线滤除滤光片260设置于第四透镜240及成像面250之间，并不影响拾像透镜系统的焦距。

请再配合参照下列表三以及表四。

表三

表四

在第二实施例中，非球面的曲线方程式表示如第一实施例的形式，在此不加以赘述。此外，f、Fno、HFOV以及变数V2、V3、N3、T23、T34、CT2、R4、R6、R7、f1、f2、f3、f4、SD、TD、Yz以及ImgH的定义皆与第一实施例相同，在此不加以赘述。由表三及表四所建立的光学系统可推出下列表五的数据：

表五

<第三实施例>

请参阅图5及图6(a)-图6(c)所示，其中图5是依照本发明第三实施例的一种拾像透镜系统的示意图，图6(a)-图6(c)由左至右依序是第三实施例的拾像透镜系统的球差、像散及歪曲的曲线图。由图5可知，第三实施例的拾像透镜系统由物侧至像侧依序包含第一透镜310、光圈300、第二透镜320、第三透镜330、第四透镜340、红外线滤除滤光片360以及成像面350。

第一透镜310为塑胶材质，其具有负屈折力。第一透镜310的物侧表面311为凸面、像侧表面312为凹面，且其物侧表面311及像侧表面312皆为非球面。

第二透镜320为塑胶材质，其具有正屈折力。第二透镜320的物侧表面321为凹面、像侧表面322为凸面，且其物侧表面321及像侧表面322皆为非球面。

第三透镜330为塑胶材质，其具有负屈折力。第三透镜330的物侧表面331及像侧表面332皆为凹面且皆为非球面。

第四透镜340为塑胶材质，其具有正屈折力。第四透镜340的物侧表面341及像侧表面342皆为凸面且皆为非球面。另外，第四透镜340的像侧表面342具有反曲点。

红外线滤除滤光片360设置于第四透镜340及成像面350之间，并不影响拾像透镜系统的焦距。

请再配合参照下列表六以及表七。

表六

表七

在第三实施例中，非球面的曲线方程式表示如第一实施例的形式，在此不加以赘述。此外，f、Fno、HFOV以及变数V2、V3、N3、T23、T34、CT2、R4、R6、R7、f1、f2、f3、f4、SD、TD、Yz以及ImgH的定义皆与第一实施例相同，在此不加以赘述。由表六及表七所建立的光学系统可推出下列表八的数据：

表八

<第四实施例>

请参阅图7及图8(a)-图8(c)所示，其中图7是依照本发明第四实施例的一种拾像透镜系统的示意图，图8(a)-图8(c)由左至右依序是第四实施例的拾像透镜系统的球差、像散及歪曲的曲线图。由图7可知，第四实施例的拾像透镜系统由物侧至像侧依序包含第一透镜410、光圈400、第二透镜420、第三透镜430、第四透镜440、红外线滤除滤光片460以及成像面450。

第一透镜410为塑胶材质，其具有负屈折力。第一透镜410的物侧表面411为凸面、像侧表面412为凹面，且其物侧表面411及像侧表面412皆为非球面。

第二透镜420为塑胶材质，其具有正屈折力。第二透镜420的物侧表面421为凹面、像侧表面422为凸面，且其物侧表面421及像侧表面422皆为非球面。

第三透镜430为塑胶材质，其具有负屈折力。第三透镜430的物侧表面431为凸面、像侧表面432为凹面，且其物侧表面431及像侧表面432皆为非球面。

第四透镜440为塑胶材质，其具有正屈折力。第四透镜440的物侧表面441及像侧表面442皆为凸面且皆为非球面。另外，第四透镜440的像侧表面442具有反曲点。

红外线滤除滤光片460设置于第四透镜440及成像面450之间，并不影响拾像透镜系统的焦距。

请再配合参照下列表九以及表十。

表九

表十

在第四实施例中，非球面的曲线方程式表示如第一实施例的形式，在此不加以赘述。此外，f、Fno、HFOV以及变数V2、V3、N3、T23、T34、CT2、R4、R6、R7、f1、f2、f3、f4、SD、TD、Yz以及ImgH的定义皆与第一实施例相同，在此不加以赘述。由表九及表十所建立的光学系统可推出下列表十一的数据：

表十一

<第五实施例>

请参阅图9及图10(a)-图10(c)所示，其中图9是依照本发明第五实施例的一种拾像透镜系统的示意图，图10(a)-图10(c)由左至右依序为第五实施例的拾像透镜系统的球差、像散及歪曲的曲线图。由图9可知，第五实施例的拾像透镜系统由物侧至像侧依序包含第一透镜510、光圈500、第二透镜520、第三透镜530、第四透镜540、红外线滤除滤光片560以及成像面550。

第一透镜510为塑胶材质，其具有负屈折力。第一透镜510的物侧表面511为凸面、像侧表面512为凹面，且其物侧表面511及像侧表面512皆为非球面。

第二透镜520为塑胶材质，其具有正屈折力。第二透镜520的物侧表面521为凹面、像侧表面522为凸面，且其物侧表面521及像侧表面522皆为非球面。

第三透镜530为塑胶材质，其具有负屈折力。第三透镜530的物侧表面531为凸面、像侧表面532为凹面，且其物侧表面531及像侧表面532皆为非球面。

第四透镜540为塑胶材质，其具有正屈折力。第四透镜540的物侧表面541为凹面、像侧表面542为凸面，且其物侧表面541及像侧表面542皆为非球面。另外，第四透镜540的物侧表面541及像侧表面542皆具有反曲点。

红外线滤除滤光片560设置于第四透镜540及成像面550之间，并不影响拾像透镜系统的焦距。

请再配合参照下列表十二以及表十三。

表十二

表十三

在第五实施例中，非球面的曲线方程式表示如第一实施例的形式，在此不加以赘述。此外，f、Fno、HFOV以及变数V2、V3、N3、T23、T34、CT2、R4、R6、R7、f1、f2、f3、f4、SD、TD、Yz以及ImgH的定义皆与第一实施例相同，在此不加以赘述。由表十二及表十三所建立的光学系统可推出下列表十四的数据：

表十四

<第六实施例>

请参阅图11及图12(a)-图12(c)所示，其中图11是依照本发明第六实施例的一种拾像透镜系统的示意图，图12(a)-图12(c)由左至右依序是第六实施例的拾像透镜系统的球差、像散及歪曲的曲线图。由图11可知，第六实施例的拾像透镜系统由物侧至像侧依序包含第一透镜610、光圈600、第二透镜620、第三透镜630、第四透镜640、红外线滤除滤光片660以及成像面650。

第一透镜610为玻璃材质，其具有负屈折力。第一透镜610的物侧表面611及像侧表面612皆为凹面并皆为非球面。

第二透镜620为塑胶材质，其具有正屈折力。第二透镜620的物侧表面621为凹面、像侧表面622为凸面，且其物侧表面621及像侧表面622皆为非球面。

第三透镜630为塑胶材质，其具有负屈折力。第三透镜630的物侧表面631及像侧表面632皆为凹面且皆为非球面。

第四透镜640为塑胶材质，其具有正屈折力。第四透镜640的物侧表面641及像侧表面642皆为凸面且皆为非球面。另外，第四透镜640的物侧表面641与像侧表面642皆具有反曲点。

红外线滤除滤光片660设置于第四透镜640及成像面650之间，并不影响拾像透镜系统的焦距。

请再配合参照下列表十五以及表十六。

表十五

表十六

在第六实施例中，非球面的曲线方程式表示如第一实施例的形式，在此不加以赘述。此外，f、Fno、HFOV以及变数V2、V3、N3、T23、T34、CT2、R4、R6、R7、f1、f2、f3、f4、SD、TD、Yz以及ImgH的定义皆与第一实施例相同，在此不加以赘述。由表十五及表十六所建立的光学系统可推出下列表十七的数据：

表十七

<第七实施例>

请参阅图13及图14(a)-图14(c)所示，其中图13是依照本发明第七实施例的一种拾像透镜系统的示意图，图14(a)-图14(c)由左至右依序是第七实施例的拾像透镜系统的球差、像散及歪曲的曲线图。由图13可知，第七实施例的拾像透镜系统由物侧至像侧依序包含第一透镜710、光圈700、第二透镜720、第三透镜730、第四透镜740、红外线滤除滤光片760以及成像面750。

第一透镜710为玻璃材质，其具有负屈折力。第一透镜710的物侧表面711为凸面、像侧表面712为凹面，且其物侧表面711及像侧表面712皆为非球面。

第二透镜720为塑胶材质，其具有正屈折力。第二透镜720的物侧表面721为凹面、像侧表面722为凸面，且其物侧表面721及像侧表面722皆为非球面。

第三透镜730为塑胶材质，其具有负屈折力。第三透镜730的物侧表面731及像侧表面732皆为凹面且皆为非球面。

第四透镜740为塑胶材质，其具有正屈折力。第四透镜740的物侧表面741为凹面、像侧表面742为凸面，且其物侧表面741及像侧表面742皆为非球面。另外，第四透镜740的物侧表面741及像侧表面742皆具有反曲点。

红外线滤除滤光片760设置于第四透镜740及成像面750之间，并不影响拾像透镜系统的焦距。

请再配合参照下列表十八以及表十九。

表十八

表十九

在第七实施例中，非球面的曲线方程式表示如第一实施例的形式，在此不加以赘述。此外，f、Fno、HFOV以及变数V2、V3、N3、T23、T34、CT2、R4、R6、R7、f1、f2、f3、f4、SD、TD、Yz以及ImgH的定义皆与第一实施例相同，在此不加以赘述。由表十八及表十九所建立之光学系统可推出下列表二十的数据：

表二十

<第八实施例>

请参阅图15及图16(a)-图16(c)所示，其中图15是依照本发明第八实施例的一种拾像透镜系统的示意图，图16(a)-图16(c)由左至右依序是第八实施例的拾像透镜系统的球差、像散及歪曲的曲线图。由图15可知，第八实施例的拾像透镜系统由物侧至像侧依序包含第一透镜810、光圈800、第二透镜820、第三透镜830、第四透镜840、红外线滤除滤光片860以及成像面850。

第一透镜810为塑胶材质，其具有负屈折力。第一透镜810的物侧表面811及像侧表面812皆为凹面，且其物侧表面811及像侧表面812皆为非球面。

第二透镜820为塑胶材质，其具有正屈折力。第二透镜820的物侧表面821为凹面、像侧表面822为凸面，且其物侧表面821及像侧表面822皆为非球面。

第三透镜830为塑胶材质，其具有负屈折力。第三透镜830的物侧表面831及像侧表面832皆为凹面且皆为非球面。

第四透镜840为塑胶材质，其具有正屈折力。第四透镜840的物侧表面841及像侧表面842皆为凸面且皆为非球面。另外，第四透镜840的像侧表面842具有反曲点。

红外线滤除滤光片860设置于第四透镜840及成像面850之间，并不影响拾像透镜系统的焦距。

请再配合参照下列表二十一以及表二十二。

表二十一

表二十二

在第八实施例中，非球面的曲线方程式表示如第一实施例的形式，在此不加以赘述。此外，f、Fno、HFOV以及变数V2、V3、N3、T23、T34、CT2、R4、R6、R7、f1、f2、f3、f4、SD、TD、Yz以及ImgH的定义皆与第一实施例相同，在此不加以赘述。由表二十一及表二十二所建立的光学系统可推出下列表二十三的数据：

表二十三

<第九实施例>

请参阅图17及图18(a)-图18(c)所示，其中图17是依照本发明第九实施例的一种拾像透镜系统的示意图，图18(a)-图18(c)由左至右依序是第九实施例的拾像透镜系统的球差、像散及歪曲的曲线图。由图17可知，第九实施例的拾像透镜系统由物侧至像侧依序包含第一透镜910、光圈900、第二透镜920、第三透镜930、第四透镜940、红外线滤除滤光片960以及成像面950。

第一透镜910为塑胶材质，其具有负屈折力。第一透镜910的物侧表面911为凸面、像侧表面912为凹面，且其物侧表面911及像侧表面912皆为非球面。

第二透镜920为塑胶材质，其具有正屈折力。第二透镜920的物侧表面921为凹面、像侧表面922为凸面，且其物侧表面921及像侧表面922皆为非球面。

第三透镜930为塑胶材质，其具有负屈折力。第三透镜930的物侧表面931及像侧表面932皆为凹面且皆为非球面。

第四透镜940为塑胶材质，其具有正屈折力。第四透镜940的物侧表面941及像侧表面942皆为凸面且皆为非球面。另外，第四透镜940的像侧表面942具有反曲点。

红外线滤除滤光片960设置于第四透镜940及成像面950之间，并不影响拾像透镜系统的焦距。

请再配合参照下列表二十四以及表二十五。

表二十四

表二十五

在第九实施例中，非球面的曲线方程式表示如第一实施例的形式，在此不加以赘述。此外，f、Fno、HFOV以及变数V2、V3、N3、T23、T34、CT2、R4、R6、R7、f1、f2、f3、f4、SD、TD、Yz以及ImgH的定义皆与第一实施例相同，在此不加以赘述。由表二十四及表二十五所建立的光学系统可推出下列表二十六的数据：

表二十六

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (21)

1.一种拾像透镜系统，其特征在于其由物侧至像侧依序包含：

一第一透镜，具有负屈折力，其物侧表面为凸面、像侧表面为凹面；

一第二透镜，具有正屈折力，其物侧表面为凹面、像侧表面为凸面；

一第三透镜，具有负屈折力并为塑胶材质，其像侧表面为凹面，且其物侧表面及像侧表面皆为非球面；以及

一第四透镜，具有正屈折力并为塑胶材质，且其物侧表面及像侧表面皆为非球面；

其中，该拾像透镜系统更包含一光圈，其设置于该第一透镜与该第二透镜间，而该拾像透镜系统的焦距为f，该第三透镜的像侧表面曲率半径为R6，该第四透镜的物侧表面曲率半径为R7，其满足下列条件：

0.1＜|R6-R7|/f。

2.根据权利要求1所述的拾像透镜系统，其特征在于其中所述的第四透镜的像侧表面为凸面。

3.根据权利要求2所述的拾像透镜系统，其特征在于其中所述的第四透镜的物侧表面及像侧表面中至少有一个表面具有至少一反曲点。

4.根据权利要求2所述的拾像透镜系统，其特征在于其中所述的第一透镜至该第四透镜为独立且非粘合的透镜，该光圈至该第四透镜的像侧表面在光轴上的距离为SD，该第一透镜的物侧表面至该第四透镜的像侧表面在光轴上的距离为TD，其满足下列条件：

0.3＜SD/TD＜0.8。

5.根据权利要求3所述的拾像透镜系统，其特征在于其中所述的第二透镜的色散系数为V2，该第三透镜的色散系数为V3，其满足下列条件：

25＜V2-V3＜45。

6.根据权利要求5所述的拾像透镜系统，其特征在于其中所述的第二透镜的焦距为f2，该第四透镜的焦距为f4，其满足下列条件：

0.4＜f2/f4＜1.0。

7.根据权利要求5所述的拾像透镜系统，其特征在于其中所述的第二透镜的像侧表面曲率半径为R4，该第二透镜在光轴上的厚度为CT2，其满足下列条件：

-1.3＜R4/CT2＜-0.2。

8.根据权利要求4所述的拾像透镜系统，其特征在于其中所述的第二透镜与该第三透镜在光轴上的间隔距离为T23，该第三透镜与该第四透镜在光轴上的间隔距离为T34，其满足下列条件：

0.2＜T34/T23＜5.0。

9.根据权利要求4所述的拾像透镜系统，其特征在于其中该拾像透镜系统的焦距为f，该第三透镜的像侧表面曲率半径为R6，该第四透镜的物侧表面曲率半径为R7，其满足下列条件：

0.5＜|R6-R7|/f。

10.根据权利要求9所述的拾像透镜系统，其特征在于其中该拾像透镜系统的焦距为f，该第三透镜的焦距为f3，该第四透镜的焦距为f4，其满足下列条件：

-1.5＜(f/f3)+(f/f4)＜-0.2。

11.根据权利要求4所述的拾像透镜系统，其特征在于其中所述的第三透镜的折射率为N3，其满足下列条件：

N3＜1.8。

12.根据权利要求11所述的拾像透镜系统，其特征在于其中该拾像透镜系统的焦距为f，该第一透镜的焦距为f1，该第二透镜的焦距为f2，其满足下列条件：

0.5＜(f/f1)+(f/f2)＜1.3。

13.一种拾像透镜系统，其特征在于其由物侧至像侧依序包含四枚独立且非粘合的透镜：

一第一透镜，具有负屈折力，其像侧表面为凹面；

一第二透镜，具有正屈折力，其物侧表面为凹面、像侧表面为凸面；

一第三透镜，具有负屈折力并为塑胶材质，其像侧表面为凹面，且其物侧表面及像侧表面皆为非球面；以及

一第四透镜，具有正屈折力并为塑胶材质，其物侧表面及像侧表面皆为非球面，而该第四透镜的物侧表面及像侧表面中至少有一个表面具有至少一反曲点；

其中，该拾像透镜系统更包含一影像感测元件，其设置于一成像面，该拾像透镜系统有效感测区域对角线长的一半为ImgH，该第四透镜像侧表面上的反曲点与光轴的垂直距离为Yz，其满足下列条件：

0.4＜Yz/ImgH＜1.0。

14.根据权利要求13所述的拾像透镜系统，其特征在于其中所述的第一透镜的物侧表面为凸面，而该第四透镜的像侧表面为凸面。

15.根据权利要求3所述的拾像透镜系统，其特征在于其中所述的第二透镜的像侧表面曲率半径为R4，该第二透镜在光轴上的厚度为CT2，其满足下列条件：

-1.3＜R4/CT2＜-0.2。

16.根据权利要求13所述的拾像透镜系统，其特征在于其中所述的第一透镜的物侧表面为凸面，而该第二透镜与该第三透镜在光轴上的间隔距离为T23，该第三透镜与该第四透镜在光轴上的间隔距离为T34，其满足下列条件：

0.2＜T34/T23＜5.0。

17.一种拾像透镜系统，其特征在于其由物侧至像侧依序包含四枚独立且非粘合的透镜：

一第一透镜，具有负屈折力，其像侧表面为凹面；

一第二透镜，具有正屈折力，其物侧表面为凹面、像侧表面为凸面；

一第三透镜，具有负屈折力并为塑胶材质，其像侧表面为凹面，且其物侧表面及像侧表面皆为非球面；以及

一第四透镜，具有正屈折力并为塑胶材质，其像侧表面为凸面，且其物侧表面及像侧表面皆为非球面；

其中，该第三透镜的折射率为N3，该第二透镜的色散系数为V2，该第三透镜的色散系数为V3，其满足下列条件：

N3＜1.8；以及

25＜V2-V3＜45。

18.根据权利要求17所述的拾像透镜系统，其特征在于其更包含：

一光圈，该光圈至该第四透镜的像侧表面在光轴上的距离为SD，该第一透镜的物侧表面至该第四透镜的像侧表面在光轴上的距离为TD，其满足下列条件：

0.3＜SD/TD＜0.8。

19.根据权利要求18所述的拾像透镜系统，其特征在于其更包含：

一影像感测元件，其设置于一成像面，该拾像透镜系统的有效感测区域对角线长的一半为ImgH，且该第四透镜的物侧表面及像侧表面中至少有一个表面具有至少一反曲点，而该第四透镜像侧表面上的反曲点与光轴的垂直距离为Yz，其满足下列条件：

0.4＜Yz/ImgH＜1.0。

20.根据权利要求17所述的拾像透镜系统，其特征在于其中该拾像透镜系统的焦距为f，该第三透镜的像侧表面曲率半径为R6，该第四透镜的物侧表面曲率半径为R7，其满足下列条件：

0.5＜|R6-R7|/f。

21.根据权利要求17所述的拾像透镜系统，其特征在于其中所述的第二透镜的像侧表面曲率半径为R4，该第二透镜在光轴上的厚度为CT2，该第二透镜的焦距为f2，该第四透镜的焦距为f4，其满足下列条件：

-1.3＜R4/CT2＜-0.2；以及

0.4＜f2/f4＜1.0。