CN103018882A - 摄影镜头组 - Google Patents
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Abstract
本发明关于一种摄影镜头组，由物侧至像侧依序包含四片具屈折力的透镜：一具正屈折力的第一透镜，其物侧面为凸面及像侧面为凸面；一具负屈折力的第二透镜，其物侧面为凹面及像侧面为凹面，其物侧面及像侧面皆为非球面，且其材质为塑胶；一具正屈折力的第三透镜，其物侧面为凹面及像侧面为凸面，其物侧面及像侧面皆为非球面，且其材质为塑胶；及一具负屈折力的第四透镜，其物侧面为凸面及像侧面为凹面，其物侧面及像侧面皆为非球面，其材质为塑胶，且其物侧面及像侧面中至少一表面设有至少一反曲点；其中，该第二透镜的像侧面为凹面，但其周边离轴部位转为为凸面。藉由上述配置方式，不仅可以降低光学系统的敏感度及其总长度，更能提升成像品质。
Description
技术领域
本发明系关于一种摄影镜头组；特别是关于一种应用于电子产品的小型化摄影镜头组。
背景技术
最近几年来，随着具有摄影功能的可携式电子产品的兴起，市场上对于小型化摄影镜头的需求日渐提高。一般摄影镜头的感光元件不外乎是感光耦合元件(Charge CoupledDevice，CCD)或互补性氧化金属半导体元件(Complementary Metal-Oxide SemiconductorSensor，CMOS Sensor)两种。随着半导体制程技术的精进，感光元件的像素尺寸缩小，带动小型化摄影镜头逐渐往高像素领域发展，对于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摄影镜头，多采用三片式透镜结构为主，如美国专利第7,184,225号所示一透镜系统，由物侧至像侧依序为一具正屈折力的第一透镜、一具正屈折力的第二透镜及一具负屈折力的第三透镜。由于制程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，习知的三片式透镜组将无法满足更高阶的摄影用光学系统。
为满足更高阶的需求，现行高解像力摄影镜头，如美国专利第7,365,920号所示，多采用前置光圈且为四片式的透镜组，其中第一透镜及第二透镜常以二枚玻璃球面镜互相黏合而成为双合透镜(Doublet)，用以消除色差。然而这类透镜组常具有以下缺点：其一，过多的球面镜配置使得系统自由度不足，导致系统的光学总长度不易缩短，其二，玻璃镜片黏合的制程不易，造成制造上的困难。此外，随着镜头的尺寸愈做愈小，在有限的空间里作紧密的镜片组往往造成不必要的光线在镜筒内多次反射而影响镜头成像；因此，良好的光学设计对于避免非必要的光线进入成像区域，以维持成像品质甚为重要。故，急需一种适用于可携式电子产品，且成像品质佳又不至于使镜头总长度过长的摄影镜头组。
发明内容
本发明提供一种摄影镜头组，由物侧至像侧依序包含四片具屈折力的透镜：一具正屈折力的第一透镜，其物侧面为凸面及像侧面为凸面；一具负屈折力的第二透镜，其物侧面为凹面及像侧面为凹面，其物侧面及像侧面皆为非球面，且其材质为塑胶；一具正屈折力的第三透镜，其物侧面为凹面及像侧面为凸面，其物侧面及像侧面皆为非球面，且其材质为塑胶；及一具负屈折力的第四透镜，其物侧面为凸面及像侧面为凹面，其物侧面及像侧面皆为非球面，其材质为塑胶，且其物侧面及像侧面中至少一表面设有至少一反曲点；其中，该第二透镜的像侧面为凹面，但其的周边部位转为凸面；其中，该第一透镜的焦距为f1，该第四透镜的焦距为f4，该第一透镜与该第二透镜之间于光轴上的距离为T12，该第二透镜与该第三透镜之间于光轴上的距离为T23，系满足下列关系式：0.6＜f1/|f4|＜1.4；及1.0＜T12/T23＜4.5。
另一方面，本发明提供一种摄影镜头组，由物侧至像侧依序包含四片具屈折力的透镜：一具正屈折力的第一透镜，其物侧面为凸面及像侧面为凸面；一具负屈折力的第二透镜，其物侧面为凹面，其物侧面及像侧面皆为非球面，且其材质为塑胶；一具正屈折力的第三透镜，其物侧面为凹面及像侧面为凸面，其物侧面及像侧面皆为非球面，且其材质为塑胶；及一具负屈折力的第四透镜，其物侧面为凸面及像侧面为凹面，其物侧面及像侧面皆为非球面，其材质为塑胶，且其物侧面及像侧面中至少一表面设有至少一反曲点；其中，该第一透镜的焦距为f1，该第四透镜的焦距为f4，该第一透镜与该第二透镜之间于光轴上的距离为T12，该第二透镜与该第三透镜之间于光轴上的距离为T23，该摄影镜头组的整体焦距为f，该第二透镜的焦距为f2，该摄影镜头组的入瞳孔径为EPD，系满足下列关系式：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，本发明提供一种摄影镜头组，由物侧至像侧依序包含四片具屈折力的透镜：一具正屈折力的第一透镜，其物侧面为凸面及像侧面为凸面；一具负屈折力的第二透镜，其物侧面为凹面及像侧面为凹面，其物侧面及像侧面皆为非球面，且其材质为塑胶；一具正屈折力的第三透镜，其物侧面为凹面及像侧面为凸面，其物侧面及像侧面皆为非球面，且其材质为塑胶；及一具负屈折力的第四透镜，其物侧面为凸面及像侧面为凹面，其物侧面及像侧面皆为非球面，其材质为塑胶，且其物侧面及像侧面中至少一表面设有至少一反曲点；其中，该第二透镜的焦距为f2，该第四透镜的焦距为f4，该第一透镜与该第二透镜之间于光轴上的距离为T12，该第二透镜与该第三透镜之间于光轴上的距离为T23，该第四透镜的物侧面的曲率半径为R7，该摄影镜头组的整体焦距为f，该第二透镜的折射率为N2，该第四透镜的折射率为N4，系满足下列关系式：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，不仅可以降低光学系统的敏感度及其总长度，更能提升成像品质。
本发明的摄影镜头组中，该第一透镜具正屈折力，可提供系统所需的屈折力，有助于缩短系统的总长度。该第二透镜具负屈折力时，可有效对具正屈折力的第一透镜所产生的像差做补正。当该第三透镜具正屈折力时，可有效配合第一透镜的正屈折力，达到降低系统敏感度的目的。当该第四透镜具负屈折力，可使光学系统的主点(Principal Point)远离成像面，有利于缩短系统的光学总长度，以促进镜头的小型化。
本发明的摄影镜头组中，该第一透镜为一双凸透镜，可有效加强该第一透镜的屈折力，进而缩短系统总长度。当该第二透镜为一双凹透镜时，有助于系统像差的修正。此外，当该第二透镜的像侧面为凹面，但该像侧面的周边部位转为凸面时，可有效地压制离轴视场的光线入射于感光元件上的角度，增加影像感光元件的接收效率，并可进一步修正离轴视场的像差。据此，可适当地弥补习用四片型透镜的不足，满足更高阶的需求。当该第三透镜的物侧面为凹面及像侧面为凸面时，有助于修正系统的像散。当该第四透镜的物侧面为凸面且像侧面为凹面时，有助于修正系统的像散与高阶像差。此外，当该第四透镜上设置有至少一反曲点时，可有效地压制离轴视场的光线入射于感光元件上的角度，以增加影像感光元件的接收效率，并可进一步修正离轴视场的像差。
附图说明
图1A系本发明第一实施例的光学系统示意图。
图1B系本发明第一实施例的像差曲线图。
图2A系本发明第二实施例的光学系统示意图。
图2B系本发明第二实施例的像差曲线图。
图3A系本发明第三实施例的光学系统示意图。
图3B系本发明第三实施例的像差曲线图。
图4A系本发明第四实施例的光学系统示意图。
图4B系本发明第四实施例的像差曲线图。
图5A系本发明第五实施例的光学系统示意图。
图5B系本发明第五实施例的像差曲线图。
图6A系本发明第六实施例的光学系统示意图。
图6B系本发明第六实施例的像差曲线图。
图7A系本发明第七实施例的光学系统示意图。
图7B系本发明第七实施例的像差曲线图。
图8系描述SAG22所代表的距离与相对位置。
主要元件符号说明：
光圈 100、200、300、400、500、600、700
第一透镜 110、210、310、410、510、610、710
物侧面 111、211、311、411、511、611、711
像侧面 112、212、312、412、512、612、712
第二透镜 120、220、320、420、520、620、720、820
物侧面 121、221、321、421、521、621、721、821
像侧面 122、222、322、422、522、622、722、822
第三透镜 130、230、330、430、530、630、730
物侧面 131、231、331、431、531、631、731
像侧面 132、232、332、432、532、632、732
第四透镜 140、240、340、440、540、640、740
物侧面 141、241、341、441、541、641、741
像侧面 142、242、342、442、542、642、742
红外线滤除滤光片 150、250、350、450、550、650、750
影像感测元件 160、260、360、460、560、660、760
成像面 161、261、361、461、561、661、761
第二透镜像侧面上的最大有效径位置 801
第二透镜像侧面的光轴上顶点 802
近轴处 803
周边部位 804
整体摄影镜头组的焦距为 f
第一透镜的焦距为 f1
第二透镜的焦距为 f2
第四透镜的焦距为 f4
第二透镜的色散系数为 V2
第三透镜的色散系数为 V3
第二透镜的物侧面的曲率半径为 R3
第二透镜的像侧面的曲率半径为 R4
第四透镜的物侧面的曲率半径为 R7
第一透镜与第二透镜之间于光轴上的距离为 T12
第二透镜与第三透镜之间于光轴上的距离为 T23
第二透镜于光轴上的厚度为 CT2
第二透镜像侧面上的最大有效径位置与该像侧面的光轴上顶点，两者于光轴上的水平距离为 SAG22
第二透镜的折射率 N2
第四透镜的折射率 N4
摄影镜头组的最大视角为 FOV
摄影镜头组的入瞳孔径为 EPD(Entrance Pupil Diameter)
光圈至第四透镜的像侧面于光轴上的距离为 SD
第一透镜的物侧面至第四透镜的像侧面于光轴上的距离为 TD
影像感测元件有效感测区域对角线长的一半为 ImgH
具体实施方式
本发明提供一种摄影镜头组，由物侧至像侧依序包含四片具屈折力的透镜：一具正屈折力的第一透镜，其物侧面为凸面及像侧面为凸面；一具负屈折力的第二透镜，其物侧面为凹面及像侧面为凹面，其物侧面及像侧面皆为非球面，且其材质为塑胶；一具正屈折力的第三透镜，其物侧面为凹面及像侧面为凸面，其物侧面及像侧面皆为非球面，且其材质为塑胶；及一具负屈折力的第四透镜，其物侧面为凸面及像侧面为凹面，其物侧面及像侧面皆为非球面，其材质为塑胶，且其物侧面及像侧面中至少一表面设有至少一反曲点；其中，该第二透镜的像侧面为凹面，但其的周边部位转为凸面；其中，该第一透镜的焦距为f1，该第四透镜的焦距为f4，该第一透镜与该第二透镜之间于光轴上的距离为T12，该第二透镜与该第三透镜之间于光轴上的距离为T23，系满足下列关系式：0.6＜f1/|f4|＜1.4；及1.0＜T12/T23＜4.5。
当前述摄影镜头组满足下列关系式：0.6＜f1/|f4|＜1.4时，该第一透镜与该第四透镜的屈折力配置较为平衡，有利于降低系统的总长与像差的产生。
当前述摄影镜头组满足下列关系式：1.0＜T12/T23＜4.5时，透镜之间的间隔距离较为合适，可避免镜片组装上的困难，同时亦可避免间隔距离过长而影响镜头的小型化；较佳地，系满足下列关系式1.3＜T12/T23＜4.0。
本发明前述摄影镜头组中，该摄影镜头组的整体焦距为f，该第一透镜的焦距为f1，较佳地，当前述摄影镜头组满足下列关系式：0.5＜f/f1＜1.25时，该第一透镜的屈折力较为合适，可有适当调整第一透镜的屈折力，进而缩短系统总长度。
本发明前述摄影镜头组中，该第二透镜的物侧面的曲率半径为R3，该第二透镜的像侧面的曲率半径为R4，较佳地，当前述摄影镜头组满足下列关系式：-1.0＜(R3+R4)/(R3-R4)＜0.5时，该第二透镜的曲率将有助于系统像差的修正。
本发明前述摄影镜头组中，该第二透镜的焦距为f2，该第四透镜的焦距为f4，较佳地，当前述摄影镜头组满足下列关系式：0.75＜f2/f4＜1.5时，系统的负屈折力分配较为合适，有利于修正系统像差以提高系统成像品质。
本发明前述摄影镜头组中，该第三透镜的色散系数为V3，该第二透镜的色散系数为V2，较佳地，当前述摄影镜头组满足下列关系式：30＜V3-V2＜42时，可有效修正色差。
本发明前述摄影镜头组中，该摄影镜头组进一步设有一光圈，该光圈至该第四透镜的像侧面于光轴上的距离为SD，该第一透镜的物侧面至该第四透镜的像侧面于光轴上的距离为TD，较佳地，当前述摄影镜头组满足下列关系式：0.70＜SD/TD＜0.90时，有利于该光学透镜组在远心特性与广视场角特性中取得平衡。
本发明前述摄影镜头组中，该第二透镜像侧面上的最大有效径位置与该像侧面的光轴上顶点，两者于光轴上的水平距离为SAG22，该第二透镜于光轴上的厚度为CT2，较佳地，当前述摄影镜头组满足下列关系式：-1.5＜SAG22/CT2＜0时，可使该第二透镜的形状不会太过弯曲，除有利于透镜的制作与成型外，更有助于减少镜片组装所需的空间，使得透镜的配置可更为紧密。
本发明前述摄影镜头组中，该摄影镜头组的整体焦距为f，该摄影镜头组的入瞳孔径为EPD(Entrance Pupil Diameter)，较佳地，当前述摄影镜头组满足下列关系式：1.6＜f/EPD＜2.4时，可确保足够的入射光量，进而提高感光元件的感光效率。
本发明前述摄影镜头组中，该摄影镜头组的最大视角为FOV，较佳地，当前述摄影镜头组满足下列关系式：70度＜FOV＜90度时，可提供系统适当的视场角。
本发明前述摄影镜头组中，该摄影镜头组设有一影像感测元件于一成像面，该影像感测元件有效感测区域对角线长的一半为ImgH，该第一透镜的物侧面至该第四透镜的像侧面于光轴上的距离为TD，较佳地，当前述摄影镜头组满足下列关系式：0.50＜ImgH/TD＜0.85时，有利于维持系统的小型化，以搭载于轻薄可携式的电子产品上。
另一方面，本发明提供一种摄影镜头组，由物侧至像侧依序包含四片具屈折力的透镜：一具正屈折力的第一透镜，其物侧面为凸面及像侧面为凸面；一具负屈折力的第二透镜，其物侧面为凹面，其物侧面及像侧面皆为非球面，且其材质为塑胶；一具正屈折力的第三透镜，其物侧面为凹面及像侧面为凸面，其物侧面及像侧面皆为非球面，且其材质为塑胶；及一具负屈折力的第四透镜，其物侧面为凸面及像侧面为凹面，其物侧面及像侧面皆为非球面，其材质为塑胶，且其物侧面及像侧面中至少一表面设有至少一反曲点；其中，该第一透镜的焦距为f1，该第四透镜的焦距为f4，该第一透镜与该第二透镜之间于光轴上的距离为T12，该第二透镜与该第三透镜之间于光轴上的距离为T23，该摄影镜头组的整体焦距为f，该第二透镜的焦距为f2，该摄影镜头组的入瞳孔径为EPD，系满足下列关系式：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。
当前述摄影镜头组满足下列关系式：0.6＜f1/|f4|＜1.4时，该第一透镜与该第四透镜的屈折力配置较为平衡，有利于降低系统的总长与像差的产生。
当前述摄影镜头组满足下列关系式：1.3＜T12/T23＜4.0时，透镜之间的间隔距离较为合适，可避免镜片组装上的困难，同时亦可避免间隔距离过长而影响镜头的小型化。
当前述摄影镜头组满足下列关系式：-0.9＜f/f2＜-0.4时，该第二透镜的屈折力较为合适，有助于修正系统像差。
当前述摄影镜头组满足下列关系式：1.6＜f/EPD＜2.4时，可确保足够的入射光量，进而提高感光元件的感光效率。
本发明前述摄影镜头组中，该摄影镜头组设有一影像感测元件于一成像面，该影像感测元件有效感测区域对角线长的一半为ImgH，该第一透镜的物侧面至该第四透镜的像侧面于光轴上的距离为TD，较佳地，当前述摄影镜头组满足下列关系式：0.50＜ImgH/TD＜0.85时，有利于维持系统的小型化，以搭载于轻薄可携式的电子产品上。
本发明前述摄影镜头组中，该第四透镜的物侧面的曲率半径为R7，该摄影镜头组的整体焦距为f，较佳地，当前述摄影镜头组满足下列关系式：0.1＜R7/f＜0.8时，可避免像差的产生，并可进一步修正该第三透镜所产生的高阶像差。
本发明前述摄影镜头组中，该摄影镜头组进一步设有一光圈，该光圈至该第四透镜的像侧面于光轴上的距离为SD，该第一透镜的物侧面至该第四透镜的像侧面于光轴上的距离为TD，较佳地，当前述摄影镜头组满足下列关系式：0.70＜SD/TD＜0.90时，有利于该光学透镜组在远心特性与广视场角特性中取得平衡。
再一方面，本发明提供一种摄影镜头组，由物侧至像侧依序包含四片具屈折力的透镜：一具正屈折力的第一透镜，其物侧面为凸面及像侧面为凸面；一具负屈折力的第二透镜，其物侧面为凹面及像侧面为凹面，其物侧面及像侧面皆为非球面，且其材质为塑胶；一具正屈折力的第三透镜，其物侧面为凹面及像侧面为凸面，其物侧面及像侧面皆为非球面，且其材质为塑胶；及一具负屈折力的第四透镜，其物侧面为凸面及像侧面为凹面，其物侧面及像侧面皆为非球面，其材质为塑胶，且其物侧面及像侧面中至少一表面设有至少一反曲点；其中，该第二透镜的焦距为f2，该第四透镜的焦距为f4，该第一透镜与该第二透镜之间于光轴上的距离为T12，该第二透镜与该第三透镜之间于光轴上的距离为T23，该第四透镜的物侧面的曲率半径为R7，该摄影镜头组的整体焦距为f，该第二透镜的折射率为N2，该第四透镜的折射率为N4，系满足下列关系式：0.75＜f2/f4＜1.5；1.0＜T12/T23＜4.5；0.1＜R7/f＜0.8；及|N2-N4|＜0.18。
当前述摄影镜头组满足下列关系式：0.75＜f2/f4＜1.5时，系统的负屈折力分配较为合适，有利于修正系统像差以提高系统成像品质。
当前述摄影镜头组满足下列关系式：1.0＜T12/T23＜4.5时，透镜之间的间隔距离较为合适，可避免镜片组装上的困难，同时亦可避免间隔距离过长而影响镜头的小型化。
当前述摄影镜头组满足下列关系式：0.1＜R7/f＜0.8时，可避免像差的产生，并可进一步修正该第三透镜所产生的高阶像差。
当前述摄影镜头组满足下列关系式：|N2-N4|＜0.18时，可据此选择适当折射率的镜片材质，不仅有助于提升成像品质，也可节省用料成本。
本发明前述摄影镜头组中，该摄影镜头组进一步设有一光圈，该光圈至该第四透镜的像侧面于光轴上的距离为SD，该第一透镜的物侧面至该第四透镜的像侧面于光轴上的距离为TD，较佳地，当前述摄影镜头组满足下列关系式：0.70＜SD/TD＜0.90时，有利于该光学透镜组在远心特性与广视场角特性中取得平衡。
本发明前述摄影镜头组中，该摄影镜头组设有一影像感测元件于一成像面，该影像感测元件有效感测区域对角线长的一半为ImgH，该第一透镜的物侧面至该第四透镜的像侧面于光轴上的距离为TD，较佳地，当前述摄影镜头组满足下列关系式：0.50＜ImgH/TD＜0.85时，有利于维持系统的小型化，以搭载于轻薄可携式的电子产品上。
本发明前述摄影镜头组中，该第二透镜像侧面上的最大有效径位置与该像侧面的光轴上顶点，两者于光轴上的水平距离为SAG22，该第二透镜于光轴上的厚度为CT2，较佳地，当前述摄影镜头组满足下列关系式：-1.5＜SAG22/CT2＜0时，可使该第二透镜的形状不会太过弯曲，除有利于透镜的制作与成型外，更有助于减少镜片组装所需的空间，使得透镜的配置可更为紧密。
本发明前述摄影镜头组中，该摄影镜头组的整体焦距为f，该摄影镜头组的入瞳孔径为EPD，较佳地，当前述摄影镜头组满足下列关系式：1.6＜f/EPD＜2.4时，可确保足够的入射光量，进而提高感光元件的感光效率。
本发明的摄影镜头组中，透镜的材质可为玻璃或塑胶，若透镜的材质为玻璃，则可以增加该摄影镜头组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，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的摄影镜头组的总长度。
本发明的摄影镜头组中，可至少设置一光阑，如耀光光阑(Glare Stop)或视场光阑(FieldStop)等，以减少杂散光，有助于提升影像品质。
本发明摄影镜头组中，光圈配置可为前置或中置，前置光圈可使摄影镜头组的出射瞳(exit pupil)与成像面产生较长的距离，使之具有远心(telecentric)效果，并可增加影像感测元件的CCD或CMOS接收影像的效率；中置光圈则有助于扩大系统的视场角，使摄影镜头组具有广角镜头的优势。
本发明的摄影镜头组中，若透镜表面系为凸面，则表示该透镜表面于近轴处为凸面；若透镜表面系为凹面，则表示该透镜表面于近轴处为凹面。请参考图8，该第二透镜820的物侧面821为凹面且像侧面822为凹面。但值得注意的是，如前所述，该像侧面822为凹面，则表示该像侧面822于近轴处803为凹面，而图8中该第二透镜820的像侧面822的离轴处，即相对于前面所谓近轴处的周边部位804则转为凸面。此外，再请参考图8，该第二透镜820像侧面822上的最大有效径位置801与该像侧面822的光轴上顶点802，两者于光轴上的水平距离为SAG22。
本发明的摄影镜头组将藉由以下具体实施例配合所附图式予以详细说明。
《第一实施例》
本发明第一实施例请参阅图1A，第一实施例的像差曲线请参阅图1B。第一实施例的摄影镜头组主要由四片透镜构成，由物侧至像侧依序包含：
一具正屈折力的第一透镜110，其物侧面111为凸面及像侧面112为凸面，其材质为塑胶，该第一透镜110的物侧面111及像侧面112皆为非球面；
一具负屈折力的第二透镜120，其物侧面121为凹面及像侧面122为凹面，其材质为塑胶，该第二透镜120的物侧面121及像侧面122皆为非球面；此外，该像侧面122的周边部位转为凸面；
一具正屈折力的第三透镜130，其物侧面131为凹面及像侧面132为凸面，其材质为塑胶，该第三透镜130的物侧面131及像侧面132皆为非球面；及
一具负屈折力的第四透镜140，其物侧面141为凸面及像侧面142为凹面，其材质为塑胶，该第四透镜140的物侧面141及像侧面142皆为非球面，且其物侧面141及像侧面142皆设有至少一个反曲点；
其中，该摄影镜头组另设置有一光圈100置于该第一透镜110与该第二透镜120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140的像侧面142与一成像面161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摄影镜头组的焦距；另设置有一影像感测元件160于该成像面161上。
第一实施例详细的光学数据如表一所示，其非球面数据如表二所示，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。
上述的非球面曲线的方程式表示如下：
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；
Ai：第i阶非球面系数。
第一实施例的摄影镜头组中，整体摄影镜头组的焦距为f，其关系式为：f＝2.10(毫米)。
第一实施例的摄影镜头组中，整体摄影镜头组的光圈值为Fno，其关系式为：Fno＝2.08。
第一实施例的摄影镜头组中，整体摄影镜头组中最大视角的一半为HFOV，其关系式为：HFOV＝37.5(度)。
第一实施例的摄影镜头组中，该第二透镜120的折射率为N2，该第四透镜140的折射率为N4，其关系式为：|N2-N4|＝0.11。
第一实施例的摄影镜头组中，该第三透镜130的色散系数为V3，该第二透镜120的色散系数为V2，其关系式为：V3-V2＝32.6。
第一实施例的摄影镜头组中，该第一透镜110的像側面112与该第二透镜120的物側面121之间于光轴上的距离为T12，该第二透镜120的像側面122与该第三透镜130的物側面131之间于光轴上的距离为T23，其关系式为：T12/T23＝2.89。
第一实施例的摄影镜头组中，该第二透镜120的物侧面121的曲率半径为R3，该第二透镜120的像侧面122的曲率半径为R4，其关系式为：(R3+R4)/(R3-R4)＝-0.01。
第一实施例的摄影镜头组中，该第四透镜140的物侧面141的曲率半径为R7，该摄影镜头组的整体焦距为f，其关系式为：R7/f＝0.41。
第一实施例的摄影镜头组中，该摄影镜头组的整体焦距为f，该第一透镜110的焦距为f1，其关系式为：f/f1＝0.80。
第一实施例的摄影镜头组中，该摄影镜头组的整体焦距为f，该第二透镜120的焦距为f2，其关系式为：f/f2＝-0.69。
第一实施例的摄影镜头组中，该第一透镜110的焦距为f1，该第四透镜140的焦距为f4，其关系式为：f1/|f4|＝0.99。
第一实施例的摄影镜头组中，该第二透镜120的焦距为f2，该第四透镜140的焦距为f4，其关系式为：f2/f4＝1.15。
第一实施例的摄影镜头组中，第二透镜120像侧面122上的最大有效径位置与该像侧面122的光轴上顶点，两者于光轴上的水平距离为SAG22，该第二透镜120于光轴上的厚度为CT2，其关系式为：SAG22/CT2＝-0.21。
第一实施例的摄影镜头组中，该摄影镜头组的最大视角为FOV，其关系式为：FOV＝75.0(度)。
第一实施例的摄影镜头组中，该摄影镜头组的整体焦距为f，该摄影镜头组的入瞳孔径为EPD，其关系式为：f/EPD＝2.08。
第一实施例的摄影镜头组中，该光圈100至该第四透镜140的像侧面142于光轴上的距离为SD，该第一透镜110的物侧面111至该第四透镜140的像侧面142于光轴上的距离为TD，其关系式为：SD/TD＝0.82。
第一实施例的摄影镜头组中，该影像感测元件160有效感测区域对角线长的一半为ImgH，该第一透镜110的物侧面111至该第四透镜140的像侧面142于光轴上的距离为TD，其关系式为：ImgH/TD＝0.79。
《第二实施例》
本发明第二实施例请参阅图2A，第二实施例的像差曲线请参阅图2B。第二实施例的摄影镜头组主要由四片透镜构成，由物侧至像侧依序包含：
一具正屈折力的第一透镜210，其物侧面211为凸面及像侧面212为凸面，其材质为塑胶，该第一透镜210的物侧面211及像侧面212皆为非球面；
一具负屈折力的第二透镜220，其物侧面221为凹面及像侧面222为凹面，其材质为塑胶，该第二透镜220的物侧面221及像侧面222皆为非球面；此外，该像侧面222的周边部位转为凸面；
一具正屈折力的第三透镜230，其物侧面231为凹面及像侧面232为凸面，其材质为塑胶，该第三透镜230的物侧面231及像侧面232皆为非球面；及
一具负屈折力的第四透镜240，其物侧面241为凸面及像侧面242为凹面，其材质为塑胶，该第四透镜240的物侧面241及像侧面242皆为非球面，且其物侧面241及像侧面242皆设有至少一个反曲点；
其中，该摄影镜头组另设置有一光圈200置于被摄物与该第一透镜210之间；
另包含有一红外线滤除滤光片250置于该第四透镜240的像侧面242与一成像面261之间；该红外线滤除滤光片250的材质为玻璃且其不影响本发明该摄影镜头组的焦距；另设置有一影像感测元件260于该成像面261上。
第二实施例详细的光学数据如表三所示，其非球面数据如表四所示，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。
第二实施例非球面曲线方程式的表示如同第一实施例的形式。此外，各个关系式的参数系如同第一实施例所阐释，惟各个关系式的数值系如表五中所列：
《第三实施例》
本发明第三实施例请参阅图3A，第三实施例的像差曲线请参阅图3B。第三实施例的摄影镜头组主要由四片透镜构成，由物侧至像侧依序包含：
一具正屈折力的第一透镜310，其物侧面311为凸面及像侧面312为凸面，其材质为塑胶，该第一透镜310的物侧面311及像侧面312皆为非球面；
一具负屈折力的第二透镜320，其物侧面321为凹面及像侧面322为凹面，其材质为塑胶，该第二透镜320的物侧面321及像侧面322皆为非球面；此外，该像侧面322的周边部位转为凸面；
一具正屈折力的第三透镜330，其物侧面331为凹面及像侧面332为凸面，其材质为塑胶，该第三透镜330的物侧面331及像侧面332皆为非球面；及
一具负屈折力的第四透镜340，其物侧面341为凸面及像侧面342为凹面，其材质为塑胶，该第四透镜340的物侧面341及像侧面342皆为非球面，且其物侧面341及像侧面342皆设有至少一个反曲点；
其中，该摄影镜头组另设置有一光圈300置于被摄物与该第一透镜310之间；
另包含有一红外线滤除滤光片350置于该第四透镜340的像侧面342与一成像面361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摄影镜头组的焦距；另设置有一影像感测元件360于该成像面361上。
第三实施例详细的光学数据如表六所示，其非球面数据如表七所示，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。
第三实施例非球面曲线方程式的表示如同第一实施例的形式。此外，各个关系式的参数系如同第一实施例所阐释，惟各个关系式的数值系如表八中所列：
《第四实施例》
本发明第四实施例请参阅图4A，第四实施例的像差曲线请参阅图4B。第四实施例的摄影镜头组主要由四片透镜构成，由物侧至像侧依序包含：
一具正屈折力的第一透镜410，其物侧面411为凸面及像侧面412为凸面，其材质为玻璃，该第一透镜410的物侧面411及像侧面412皆为非球面；
一具负屈折力的第二透镜420，其物侧面421为凹面及像侧面422为凹面，其材质为塑胶，该第二透镜420的物侧面421及像侧面422皆为非球面；此外，该像侧面422的周边部位转为凸面；
一具正屈折力的第三透镜430，其物侧面431为凹面及像侧面432为凸面，其材质为塑胶，该第三透镜430的物侧面431及像侧面432皆为非球面；及
一具负屈折力的第四透镜440，其物侧面441为凸面及像侧面442为凹面，其材质为塑胶，该第四透镜440的物侧面441及像侧面442皆为非球面，且其物侧面441及像侧面442皆设有至少一个反曲点；
其中，该摄影镜头组另设置有一光圈400置于该第一透镜410与该第二透镜420之间；
另包含有一红外线滤除滤光片450置于该第四透镜440的像侧面442与一成像面461之间；该红外线滤除滤光片450的材质为玻璃且其不影响本发明该摄影镜头组的焦距；另设置有一影像感测元件460于该成像面461上。
第四实施例详细的光学数据如表九所示，其非球面数据如表十所示，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。
第四实施例非球面曲线方程式的表示如同第一实施例的形式。此外，各个关系式的参数系如同第一实施例所阐释，惟各个关系式的数值系如表十一中所列：
《第五实施例》
本发明第五实施例请参阅图5A，第五实施例的像差曲线请参阅图5B。第五实施例的摄影镜头组主要由四片透镜构成，由物侧至像侧依序包含：
一具正屈折力的第一透镜510，其物侧面511为凸面及像侧面512为凸面，其材质为塑胶，该第一透镜510的物侧面511及像侧面512皆为非球面；
一具负屈折力的第二透镜520，其物侧面521为凹面及像侧面522为凸面，其材质为塑胶，该第二透镜520的物侧面521及像侧面522皆为非球面；
一具正屈折力的第三透镜530，其物侧面531为凹面及像侧面532为凸面，其材质为塑胶，该第三透镜530的物侧面531及像侧面532皆为非球面；及
一具负屈折力的第四透镜540，其物侧面541为凸面及像侧面542为凹面，其材质为塑胶，该第四透镜540的物侧面541及像侧面542皆为非球面，且其物侧面541及像侧面542皆设有至少一个反曲点；
其中，该摄影镜头组另设置有一光圈500置于被摄物与该第一透镜510之间；
另包含有一红外线滤除滤光片550置于该第四透镜540的像侧面542与一成像面561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摄影镜头组的焦距；另设置有一影像感测元件560于该成像面561上。
第五实施例详细的光学数据如表十二所示，其非球面数据如表十三所示，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。
第五实施例非球面曲线方程式的表示如同第一实施例的形式。此外，各个关系式的参数系如同第一实施例所阐释，惟各个关系式的数值系如表十四中所列：
《第六实施例》
本发明第六实施例请参阅图6A，第六实施例的像差曲线请参阅图6B。第六实施例的摄影镜头组主要由四片透镜构成，由物侧至像侧依序包含：
一具正屈折力的第一透镜610，其物侧面611为凸面及像侧面612为凸面，其材质为塑胶，该第一透镜610的物侧面611及像侧面612皆为非球面；
一具负屈折力的第二透镜620，其物侧面621为凹面及像侧面622为凹面，其材质为塑胶，该第二透镜620的物侧面621及像侧面622皆为非球面；此外，该像侧面622的周边部位转为凸面；
一具正屈折力的第三透镜630，其物侧面631为凹面及像侧面632为凸面，其材质为塑胶，该第三透镜630的物侧面631及像侧面632皆为非球面；及
一具负屈折力的第四透镜640，其物侧面641为凸面及像侧面642为凹面，其材质为塑胶，该第四透镜640的物侧面641及像侧面642皆为非球面，且其物侧面641及像侧面642皆设有至少一个反曲点；
其中，该摄影镜头组另设置有一光圈600置于该第一透镜610与该第二透镜620之间；
另包含有一红外线滤除滤光片650置于该第四透镜640的像侧面642与一成像面661之间；该红外线滤除滤光片650的材质为玻璃且其不影响本发明该摄影镜头组的焦距；另设置有一影像感测元件660于该成像面661上。
第六实施例详细的光学数据如表十五所示，其非球面数据如表十六所示，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。
第六实施例非球面曲线方程式的表示如同第一实施例的形式。此外，各个关系式的参数系如同第一实施例所阐释，惟各个关系式的数值系如表十七中所列：
《第七实施例》
本发明第七实施例请参阅图7A，第七实施例的像差曲线请参阅图7B。第七实施例的摄影镜头组主要由四片透镜构成，由物侧至像侧依序包含：
一具正屈折力的第一透镜710，其物侧面711为凸面及像侧面712为凸面，其材质为塑胶，该第一透镜710的物侧面711及像侧面712皆为非球面；
一具负屈折力的第二透镜720，其物侧面721为凹面及像侧面722为凹面，其材质为塑胶，该第二透镜720的物侧面721及像侧面722皆为非球面；此外，该像侧面722的周边部位转为凸面；
一具正屈折力的第三透镜730，其物侧面731为凹面及像侧面732为凸面，其材质为塑胶，该第三透镜730的物侧面731及像侧面732皆为非球面；及
一具负屈折力的第四透镜740，其物侧面741为凸面及像侧面742为凹面，其材质为塑胶，该第四透镜740的物侧面741及像侧面742皆为非球面，且其物侧面741及像侧面742皆设有至少一个反曲点；
其中，该摄影镜头组另设置有一光圈700置于被摄物与该第一透镜710之间；
另包含有一红外线滤除滤光片750置于该第四透镜740的像侧面742与一成像面761之间；该红外线滤除滤光片750的材质为玻璃且其不影响本发明该摄影镜头组的焦距；另设置有一影像感测元件760于该成像面761上。
第七实施例详细的光学数据如表十八所示，其非球面数据如表十九所示，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。
第七实施例非球面曲线方程式的表示如同第一实施例的形式。此外，各个关系式的参数系如同第一实施例所阐释，惟各个关系式的数值系如表二十中所列：
表一至表二十所示为本发明的摄影镜头组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的及图式仅做为例示性，非用以限制本发明的权利要求范围。
Claims (22)
1.一种摄影镜头组，其特征在于，所述的摄影镜头组由物侧至像侧依序包含四片具屈折力的透镜：
一具正屈折力的第一透镜，其物侧面为凸面及像侧面为凸面；
一具负屈折力的第二透镜，其物侧面为凹面及像侧面为凹面，其物侧面及像侧面皆为非球面，且其材质为塑胶；
一具正屈折力的第三透镜，其物侧面为凹面及像侧面为凸面，其物侧面及像侧面皆为非球面，且其材质为塑胶；及
一具负屈折力的第四透镜，其物侧面为凸面及像侧面为凹面，其物侧面及像侧面皆为非球面，其材质为塑胶，且其物侧面及像侧面中至少一表面设有至少一反曲点；
其中，所述的第二透镜的像侧面为凹面，但其周边部位转为凸面；
其中，所述的第一透镜的焦距为f1，所述的第四透镜的焦距为f4，所述的第一透镜与所述的第二透镜之间于光轴上的距离为T12，所述的第二透镜与所述的第三透镜之间于光轴上的距离为T23，系满足下列关系式：
0.6＜f1/|f4|＜1.4；及
1.0＜T12/T23＜4.5。
2.如权利要求1所述的摄影镜头组，其特征在于，所述的摄影镜头组的整体焦距为f，所述的第一透镜的焦距为f1，系满足下列关系式：
0.5＜f/f1＜1.25。
3.如权利要求2所述的摄影镜头组，其特征在于，所述的第二透镜的物侧面的曲率半径为R3，所述的第二透镜的像侧面的曲率半径为R4，系满足下列关系式：
-1.0＜(R3+R4)/(R3-R4)＜0.5。
4.如权利要求3所述的摄影镜头组，其特征在于，所述的第二透镜的焦距为f2，所述的第四透镜的焦距为f4，系满足下列关系式：
0.75＜f2/f4＜1.5。
5.如权利要求3所述的摄影镜头组，其特征在于，所述的第三透镜的色散系数为V3，所述的第二透镜的色散系数为V2，系满足下列关系式：
30＜V3-V2＜42。
6.如权利要求3所述的摄影镜头组，其特征在于，所述的第一透镜与所述的第二透镜之间于光轴上的距离为T12，所述的第二透镜与所述的第三透镜之间于光轴上的距离为T23，系满足下列关系式：
1.3＜T12/T23＜4.0。
7.如权利要求3所述的摄影镜头组，其特征在于，所述的摄影镜头组其进一步设有一光圈，所述的光圈至所述的第四透镜的像侧面于光轴上的距离为SD，所述的第一透镜的物侧面至所述的第四透镜的像侧面于光轴上的距离为TD，系满足下列关系式：
0.70＜SD/TD＜0.90。
8.如权利要求1所述的摄影镜头组，其特征在于，所述的第二透镜像侧面上的最大有效径位置与所述的像侧面的光轴上顶点，两者于光轴上的水平距离为SAG22，，所述的第二透镜于光轴上的厚度为CT2，系满足下列关系式：
-1.5＜SAG22/CT2＜0。
9.如权利要求1所述的摄影镜头组，其特征在于，所述的摄影镜头组的整体焦距为f，所述的摄影镜头组的入瞳孔径为EPD，系满足下列关系式：
1.6＜f/EPD＜2.4。
10.如权利要求1所述的摄影镜头组，其特征在于，所述的摄影镜头组的最大视角为FOV，系满足下列关系式：
70度＜FOV＜90度。
11.如权利要求3所述的摄影镜头组，其特征在于，所述的摄影镜头组设有一影像感测元件于一成像面，所述的影像感测元件有效感测区域对角线长的一半为ImgH，所述的第一透镜的物侧面至所述的第四透镜的像侧面于光轴上的距离为TD，系满足下列关系式：
0.50＜ImgH/TD＜0.85。
12.一种摄影镜头组，其特征在于，所述的摄影镜头组由物侧至像侧依序包含四片具屈折力的透镜：
一具正屈折力的第一透镜，其物侧面为凸面及像侧面为凸面；
一具负屈折力的第二透镜，其物侧面为凹面，其物侧面及像侧面皆为非球面，且其材质为塑胶；
一具正屈折力的第三透镜，其物侧面为凹面及像侧面为凸面，其物侧面及像侧面皆为非球面，且其材质为塑胶；及
一具负屈折力的第四透镜，其物侧面为凸面及像侧面为凹面，其物侧面及像侧面皆为非球面，其材质为塑胶，且其物侧面及像侧面中至少一表面设有至少一反曲点；
其中，所述的第一透镜的焦距为f1，所述的第四透镜的焦距为f4，所述的第一透镜与所述的第二透镜之间于光轴上的距离为T12，所述的第二透镜与所述的第三透镜之间于光轴上的距离为T23，所述的摄影镜头组的整体焦距为f，所述的第二透镜的焦距为f2，所述的摄影镜头组的入瞳孔径为EPD，系满足下列关系式：
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。
13.如权利要求12所述的摄影镜头组，其特征在于，所述的摄影镜头组设有一影像感测元件于一成像面，所述的影像感测元件有效感测区域对角线长的一半为ImgH，所述的第一透镜的物侧面至所述的第四透镜的像侧面于光轴上的距离为TD，系满足下列关系式：
0.50＜ImgH/TD＜0.85。
14.如权利要求13所述的摄影镜头组，其特征在于，所述的第四透镜的物侧面的曲率半径为R7，所述的摄影镜头组的整体焦距为f，系满足下列关系式：
0.1＜R7/f＜0.8。
15.如权利要求12所述的摄影镜头组，其特征在于，所述的摄影镜头组进一步设有一光圈，所述的光圈至所述的第四透镜的像侧面于光轴上的距离为SD，所述的第一透镜的物侧面至所述的第四透镜的像侧面于光轴上的距离为TD，系满足下列关系式：
0.70＜SD/TD＜0.90。
16.如权利要求12所述的摄影镜头组，其特征在于，所述的第二透镜的像侧面为凹面，但其周边部位转为凸面。
17.一种摄影镜头组，其特征在于，所述的摄影镜头组由物侧至像侧依序包含四片具屈折力的透镜：
一具正屈折力的第一透镜，其物侧面为凸面及像侧面为凸面；
一具负屈折力的第二透镜，其物侧面为凹面及像侧面为凹面，其物侧面及像侧面皆为非球面，且其材质为塑胶；
一具正屈折力的第三透镜，其物侧面为凹面及像侧面为凸面，其物侧面及像侧面皆为非球面，且其材质为塑胶；及
一具负屈折力的第四透镜，其物侧面为凸面及像侧面为凹面，其物侧面及像侧面皆为非球面，其材质为塑胶，且其物侧面及像侧面中至少一表面设有至少一反曲点；
其中，所述的第二透镜的焦距为f2，所述的第四透镜的焦距为f4，所述的第一透镜与所述的第二透镜之间于光轴上的距离为T12，所述的第二透镜与所述的第三透镜之间于光轴上的距离为T23，所述的第四透镜的物侧面的曲率半径为R7，所述的摄影镜头组的整体焦距为f，所述的第二透镜的折射率为N2，所述的第四透镜的折射率为N4，系满足下列关系式：
0.75＜f2/f4＜1.5；
1.0＜T12/T23＜4.5；
0.1＜R7/f＜0.8；及
|N2-N4|＜0.18。
18.如权利要求17所述的摄影镜头组，其特征在于，所述的摄影镜头组进一步设有一光圈，所述的光圈至所述的第四透镜的像侧面于光轴上的距离为SD，所述的第一透镜的物侧面至所述的第四透镜的像侧面于光轴上的距离为TD，系满足下列关系式：
0.70＜SD/TD＜0.90。
19.如权利要求18所述的摄影镜头组，其特征在于，所述的摄影镜头组设有一影像感测元件于一成像面，所述的影像感测元件有效感测区域对角线长的一半为ImgH，所述的第一透镜的物侧面至所述的第四透镜的像侧面于光轴上的距离为TD，系满足下列关系式：
0.50＜ImgH/TD＜0.85。
20.如权利要求19所述的摄影镜头组，其特征在于，所述的第二透镜像侧面上的最大有效径位置与所述的像侧面的光轴上顶点，两者于光轴上的水平距离为SAG22，所述的第二透镜于光轴上的厚度为CT2，系满足下列关系式：
-1.5＜SAG22/CT2＜0。
21.如权利要求17所述的摄影镜头组，其特征在于，所述的摄影镜头组的整体焦距为f，所述的摄影镜头组的入瞳孔径为EPD，系满足下列关系式：
1.6＜f/EPD＜2.4。
22.如权利要求17所述的摄影镜头组，其特征在于，所述的第二透镜的像侧面为凹面，但其周边部位转为凸面。
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