CN103257433B - 光学镜头系统 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种光学镜头系统，由物侧至像侧依序包含：一具负屈折力的第一透镜，其物侧面为凸面；一具负屈折力的第二透镜，其物侧面为凹面且像侧面为凸面；一具正屈折力的第三透镜；及一具负屈折力的第四透镜，其物侧面为凹面且像侧面为凸面，其物侧面及像侧面皆为非球面，其物侧面及像侧面中至少一表面设有至少一反曲点，且其材质为塑胶；其中，该光学镜头系统中具有四片具屈折力透镜。通过上述配置，尤其是具有负屈折力的该第一透镜和该第二透镜，使得本发明的光学镜头系统具有足够的后焦距放置所需的光学元件，而适合于多种应用。

Description

光学镜头系统

技术领域

本发明是关于一种光学镜头系统；特别是关于一种应用于电子产品的小型化光学镜头系统。

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 Coupled Device，CCD)或互补性氧化金属半导体元件(Complementary Metal-Oxide Semiconductor Sensor，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。

习见的高解像力摄影镜头，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粘合而成为双合透镜(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，玻璃镜片粘合的制程不易，造成制造上的困难。

此外，如美国专利第7,848,032号所示的四片式透镜组，虽然不含双合透镜而得以避免前述缺点，但该透镜组并不能于红外线波段(750nm～1200nm)中使用。考量到透镜组的应用领域越来越广泛的现况，习用的四片式透镜已无法满足领域中的需求。

据此，领域中需要一种适用于可携式电子产品上，具有优异成像品质和感光灵敏性，且能符合更多用途的应用的小型化镜头组。

发明内容

本发明提供一种光学镜头系统，由物侧至像侧依序包含：一具负屈折力的第一透镜，其物侧面为凸面；一具负屈折力的第二透镜，其物侧面为凹面且像侧面为凸面；一具正屈折力的第三透镜；及一具负屈折力的第四透镜，其物侧面为凹面且像侧面为凸面，其物侧面及像侧面皆为非球面，其物侧面及像侧面中至少一表面设有至少一反曲点，且其材质为塑胶；其中，该光学镜头系统中具有四片具屈折力透镜。

另一方面，本发明提供一种光学镜头系统，由物侧至像侧依序包含：一具负屈折力的第一透镜，其物侧面为凸面；一具负屈折力的第二透镜；一具正屈折力的第三透镜；及一具负屈折力的第四透镜，其物侧面为凹面且像侧面为凸面，其物侧面及像侧面皆为非球面，且其材质为塑胶；其中，该光学镜头系统中具有四片具屈折力透镜；其中该第四透镜的像侧面最大有效径处，其镜面弯曲切线与垂直光轴线的夹角为ANG42，其中该切线向物侧倾斜时角度为负，向像侧倾斜时角度为正，满足下列关系式：ANG42＞0度。

再一方面，本发明提供一种光学镜头系统，由物侧至像侧依序包含：一具负屈折力的第一透镜，其物侧面为凸面；一具负屈折力的第二透镜；一具正屈折力的第三透镜；及一具负屈折力的第四透镜，其物侧面为凹面且像侧面为凸面，其物侧面及像侧面皆为非球面，且其材质为塑胶；其中，该第四透镜的像侧面为凸面，但其周边部位转为凹面；其中，该光学镜头系统中具有四片具屈折力透镜。

通过上述配置，尤其是具有负屈折力的该第一透镜和该第二透镜，使得本发明的光学镜头系统具有足够的后焦距放置所需的光学元件，而适合于多种应用。

本发明的光学镜头系统中，当该第一透镜及/或该第二透镜具负屈折力时，可有效加大系统的后焦距，而有利于确保该系统具有足够的空间放置所需的光学元件(如，滤光元件等)，而因此适合用于红外线等成像系统。当该第三透镜具正屈折力时，可提供系统所需的屈折力，有助于缩短系统的总长度。当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，有利于调整系统的后焦距以避免其过长，达到最适光学总长度的效果。

本发明的光学镜头系统中，该第一透镜可为一双凸透镜，或一物侧面为凸面而像侧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，进而缩短系统总长度；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。当该第二透镜的物侧面为凹面且像侧面为凸面时，有利于修正系统的像散。当第四透镜的物侧面为凹面且像侧面为凸面时，有利于修正系统的像散。若该第四透镜的像侧面的近轴处为凸面，而当该像侧面远离近轴处时则转为凹面时，可有效修正该系统周边光线的歪曲(Distortion)与高阶像差，提高解像力。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是本发明第一实施例的光学系统示意图。

图1B是本发明第一实施例的像差曲线图。

图2A是本发明第二实施例的光学系统示意图。

图2B是本发明第二实施例的像差曲线图。

图3A是本发明第三实施例的光学系统示意图。

图3B是本发明第三实施例的像差曲线图。

图4A是本发明第四实施例的光学系统示意图。

图4B是本发明第四实施例的像差曲线图。

图5A是本发明第五实施例的光学系统示意图。

图5B是本发明第五实施例的像差曲线图。

图6A是本发明第六实施例的光学系统示意图。

图6B是本发明第六实施例的像差曲线图。

图7A是本发明第七实施例的光学系统示意图。

图7B是本发明第七实施例的像差曲线图。

图8A是本发明第八实施例的光学系统示意图。

图8B是本发明第八实施例的像差曲线图。

图9A是本发明第九实施例的光学系统示意图。

图9B是本发明第九实施例的像差曲线图。

图10A是本发明第十实施例的光学系统示意图。

图10B是本发明第十实施例的像差曲线图。

图11A是本发明第十一实施例的光学系统示意图。

图11B是本发明第十一实施例的像差曲线图。

图12是示意本发明关系式ANG42所代表的角度，并示意本发明第四透镜的像侧面为凸面，但该像侧面于远离近轴处时转为凹面的特征。

附图标号：

光圈    100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、1100

第一透镜    110、210、310、410、510、610、710、810、910、1010、1110

物侧面    111、211、311、411、511、611、711、811、911、1011、1111

像侧面    112、212、312、412、512、612、712、812、912、1012、1112

第二透镜    120、220、320、420、520、620、720、820、920、1020、1120

物侧面    121、221、321、421、521、621、721、821、921、1021、1121

像侧面    122、222、322、422、522、622、722、822、922、1022、1122

第三透镜    130、230、330、430、530、630、730、830、930、1030、1130

物侧面    131、231、331、431、531、631、731、831、931、1031、1131

像侧面    132、232、332、432、532、632、732、832、932、1032、1132

第四透镜    140、240、340、440、540、640、740、840、940、1040、1140

物侧面    141、241、341、441、541、641、741、841、941、1041、1141

像侧面    142、242、342、442、542、642、742、842、942、1042、1142

红外线滤光片    150、250、350、450、550、650、750、850、950、1050、1150

保护玻璃    560、660

影像感测元件    170、270、370、470、570、670、770、870、970、1070、1170

成像面    171、280、380、480、580、680、780、880、980、1080、1180

近轴处    1201

远离近轴处    1202

垂直光轴线    1203

切线    1204

光学镜头系统的焦距为f

第一透镜的焦距为f1

第二透镜的焦距为f2

第三透镜的焦距为f3

第四透镜的焦距为f4

第三透镜于光轴上的厚度为CT3

第二透镜与第三透镜之间的距离为T23

第三透镜与第四透镜之间的距离为T34

第一透镜的物侧面的曲率半径为R1

第三透镜的物侧面的曲率半径为R5

第三透镜的像侧面的曲率半径为R6

第四透镜的物侧面的曲率半径为R7

光圈至第五透镜像侧面于光轴上的距离为SD

第一透镜物侧面至第五透镜像侧面于光轴上的距离为TD

光学镜头系统的最大视角的一半为HFOV

第四透镜的像侧面的最大有效径处，其镜面弯曲切线与垂直光轴线的夹角为ANG42，其中该切线向物侧倾斜时角度为负，向像侧倾斜时角度为正

具体实施方式

本发明提供一种光学镜头系统，由物侧至像侧依序包含：一具负屈折力的第一透镜，其物侧面为凸面；一具负屈折力的第二透镜，其物侧面为凹面且像侧面为凸面；一具正屈折力的第三透镜；及一具负屈折力的第四透镜，其物侧面为凹面且像侧面为凸面，其物侧面及像侧面皆为非球面，其物侧面及像侧面中至少一表面设有至少一反曲点，且其材质为塑胶；其中，该光学镜头系统中具有四片具屈折力透镜。

本发明前述光学镜头系统中，该第三透镜的物侧面的曲率半径为R5，该第三透镜的像侧面的曲率半径为R6，较佳地，当前述光学镜头系统满足下列关系式：-1.0＜(R5+R6)/(R5-R6)＜1.0时，有利于修正系统的球差；更佳地，满足下列关系式：-0.5＜(R5+R6)/(R5-R6)＜0.5。

本发明前述光学镜头系统中，该第四透镜的物侧面的曲率半径为R7，该第三透镜的像侧面的曲率半径为R6，较佳地，当前述光学镜头系统满足下列关系式：0＜R7/R6＜0.9时，该第三透镜与该第四透镜的曲率较为合适，有助于缩短镜间距，降低光学镜头系统的总长度。

本发明前述光学镜头系统中，该光学镜头系统的焦距为f，该第一透镜的焦距为f1，该第二透镜的焦距为f2，较佳地，当前述光学镜头系统满足下列关系式：-1.2＜f/f1+f/f2＜-0.35时，该第一透镜与该第二透镜的屈折力配置较为平衡，可在不使该系统的全长过长的前提下，提供足够的后焦距。

本发明前述光学镜头系统中，该光学镜头系统进一步设有一光圈，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，当前述光学镜头系统满足下列关系式：0.50＜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。

本发明前述光学镜头系统中，该光学镜头系统的焦距为f，该第一透镜的物侧面的曲率半径为R1，较佳地，当前述光学镜头系统满足下列关系式：0＜f/R1＜2.4时，可提供系统充足的视角，有利于收集更多的成像光线。

本发明前述光学镜头系统中，该第二透镜与该第三透镜之间于光轴上的距离为T23，该第三透镜与该第四透镜之间于光轴上的距离为T34，该第三透镜于光轴上的厚度为CT3，较佳地，当前述光学镜头系统满足下列关系式：0＜(T23+T34)/CT3＜0.40时，该第三透镜的厚度，与其前后透镜的间距的比例较为合适，可在不使该系统全长过长的前提下，提升成像品质。

本发明前述光学镜头系统中，该光学镜头系统的最大视角的一半为HFOV，较佳地，当前述光学镜头系统满足下列关系式：0.35＜tan(HFOV)＜1.2时，可确保系统具有足够的视场。

本发明前述光学镜头系统中，第四透镜的像侧面最大有效径处，其镜面弯曲切线与垂直光轴线的夹角为ANG42，其中该切线向物侧倾斜时角度为负，向像侧倾斜时角度为正，较佳地，当前述光学镜头系统满足下列关系式：ANG42＞0时，有助于修正周边光线的歪曲与高阶像差，使该系统获得更高的解像力。

本发明前述光学镜头系统中，该光学镜头系统的焦距为f，该第三透镜的焦距为f3，较佳地，当前述光学镜头系统满足下列关系式：1.5＜f/f3＜2.7时，该第三透镜的屈折力较为合适，有助于缩短系统的总长度。

本发明前述光学镜头系统中，该第三透镜的焦距为f3，该第四透镜的焦距为f4，较佳地，当前述光学镜头系统满足下列关系式：-1.0＜f3/f4＜0时，可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，而有效降低系统的光学总长度。

本发明前述光学镜头系统中，该光学镜头系统较佳地可于波长750nm～1200nm的波段中使用，使得该光学镜头系统适合于多种应用。

另一方面，本发明提供一种光学镜头系统，由物侧至像侧依序包含：一具负屈折力的第一透镜，其物侧面为凸面；一具负屈折力的第二透镜；一具正屈折力的第三透镜；及一具负屈折力的第四透镜，其物侧面为凹面且像侧面为凸面，其物侧面及像侧面皆为非球面，且其材质为塑胶；其中，该光学镜头系统中具有四片具屈折力透镜；其中该第四透镜的像侧面最大有效径处，其镜面弯曲切线与垂直光轴线的夹角为ANG42，其中该切线向物侧倾斜时角度为负，向像侧倾斜时角度为正，满足下列关系式：ANG42＞0度。

当前述光学镜头系统满足下列关系式：ANG42＞0时，有助于修正周边光线的歪曲与高阶像差，使该系统获得更高的解像力。

本发明前述光学镜头系统中，该光学镜头系统的焦距为f，该第一透镜的物侧面的曲率半径为R1，较佳地，当前述光学镜头系统满足下列关系式：0＜f/R1＜2.4时，可提供系统充足的视角，有利于收集更多的成像光线。

本发明前述光学镜头系统中，该第三透镜的物侧面的曲率半径为R5，该第三透镜的像侧面的曲率半径为R6，较佳地，当前述光学镜头系统满足下列关系式：-1.0＜(R5+R6)/(R5-R6)＜1.0时，有利于修正系统的球差。

本发明前述光学镜头系统中，该光学镜头系统的最大视角的一半为HFOV，较佳地，当前述光学镜头系统满足下列关系式：0.35＜tan(HFOV)＜1.2时，可确保系统具有足够的视场。

本发明前述光学镜头系统中，该第二透镜与该第三透镜之间于光轴上的距离为T23，该第三透镜与该第四透镜之间于光轴上的距离为T34，该第三透镜于光轴上的厚度为CT3，较佳地，当前述光学镜头系统满足下列关系式：0＜(T23+T34)/CT3＜0.40时，该第三透镜的厚度，与其前后透镜的间距的比例较为合适，可在不使该系统全长过长的前提下，提升成像品质。

本发明前述光学镜头系统中，该第三透镜的焦距为f3，该第四透镜的焦距为f4，较佳地，当前述光学镜头系统满足下列关系式：-1.0＜f3/f4＜0时，可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，而有效降低系统的光学总长度。

本发明前述光学镜头系统中，该光学镜头系统较佳地可于波长750nm～1200nm的波段中使用，使得该光学镜头系统适合于多种应用。

再一方面，本发明提供一种光学镜头系统，由物侧至像侧依序包含：一具负屈折力的第一透镜，其物侧面为凸面；一具负屈折力的第二透镜；一具正屈折力的第三透镜；及一具负屈折力的第四透镜，其物侧面为凹面且像侧面为凸面，其物侧面及像侧面皆为非球面，且其材质为塑胶；其中，该第四透镜的像侧面为凸面，但其周边部位转为凹面；其中，该光学镜头系统中具有四片具屈折力透镜。

本发明前述光学镜头系统中，该光学镜头系统的焦距为f，该第一透镜的物侧面的曲率半径为R1，较佳地，当前述光学镜头系统满足下列关系式：0＜f/R1＜2.4时，可提供系统充足的视角，有利于收集更多的成像光线。

本发明前述光学镜头系统中，该第三透镜的物侧面的曲率半径为R5，该第三透镜的像侧面的曲率半径为R6，较佳地，当前述光学镜头系统满足下列关系式：-0.5＜(R5+R6)/(R5-R6)＜0.5时，有利于修正系统的球差。

本发明前述光学镜头系统中，该第二透镜与该第三透镜之间于光轴上的距离为T23，该第三透镜与该第四透镜之间于光轴上的距离为T34，该第三透镜于光轴上的厚度为CT3，较佳地，当前述光学镜头系统满足下列关系式：0＜(T23+T34)/CT3＜0.40时，该第三透镜的厚度，与其前后透镜的间距的比例较为合适，可在不使该系统全长过长的前提下，提升成像品质。

本发明前述光学镜头系统中，该光学镜头系统的焦距为f，该第三透镜的焦距为f3，较佳地，当前述光学镜头系统满足下列关系式：1.5＜f/f3＜2.7时，该第三透镜的屈折力较为合适，有助于缩短系统的总长度。

本发明的光学镜头系统中，透镜的材质可为玻璃或塑胶，若透镜的材质为玻璃，则可以增加该光学镜头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，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光学镜头系统的总长度。

本发明的光学镜头系统中，可至少设置一光阑，如耀光光阑(Glare Stop)或视场光阑(Field Stop)等，以减少杂散光，有助于提升影像品质。

本发明光学镜头系统中，光圈配置可为前置或中置，前置光圈可使光学镜头系统的出射瞳(exit pupil)与成像面产生较长的距离，使之具有远心(telecentric)效果，可增加影像感测元件如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，使光学镜头系统具有广角镜头的优势。

本发明光学镜头系统中，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12，该第四透镜(1240)的像侧面(1242)为凸面。如前所述，该像侧面(1242)为凸面，表示像侧面(1242)于近轴处(1201)为凸面，但当该第四透镜(1240)像侧面(1242)远离近轴处(1202)时则转为凹面。

再请参图12，该第四透镜(1240)的像侧面(1242)最大有效径处，其镜面弯曲上的切线(1204)与垂直光轴线(1203)所夹的角度为ANG42，其中该切线(1204)若向物侧倾斜，则该角度定义为负；反之，若向像侧倾斜，该角度则为正。

本发明的光学镜头系统将通过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。第一实施例的光学镜头系统主要由四片透镜构成，由物侧至像侧依序包含：

一具负屈折力的第一透镜110，其物侧面111为凸面及像侧面112为凹面，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为凸面，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；

一具正屈折力的第三透镜130，其物侧面131为凸面及像侧面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为凹面及像侧面142为凸面，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，且该物侧面141及该像侧面142皆设有至少一反曲点；

其中，该第四透镜140的像侧面142的近轴处为凸面，而当远离近轴处时则转为凹面；

其中，该光学镜头系统另设置有一光圈100置于该第一透镜110与该第二透镜120之间；

另包含有一滤光元件(filter)150置于该第四透镜140的像侧面142与一成像面180之间；该滤光元件150是一材质为玻璃的红外线滤除滤光片(IRcut-filter)，其不影响本发明该光学镜头系统的焦距；另设置有一影像感测元件170于该成像面180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：

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

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距离；

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。

第一实施例的光学镜头系统中，光学镜头系统的焦距为f，其关系式为：f＝1.69(毫米)。

第一实施例的光学镜头系统中，光学镜头系统的光圈值为Fno，其关系式为：Fno＝2.45。

第一实施例的光学镜头系统中，光学镜头系统中最大视角的一半为HFOV，其关系式为：HFOV＝36.5(度)。

第一实施例的光学镜头系统中，该第二透镜120的像侧面122与该第三透镜130的物侧面131之间于光轴上的距离为T23，该第三透镜130的像侧面132与该第四透镜140的物侧面141之间于光轴上的距离为T34，该第三透镜130于光轴上的厚度为CT3，其关系式为：(T23+T34)/CT3＝0.13。

第一实施例的光学镜头系统中，光学镜头系统的焦距为f，该第一透镜110的物侧面111的曲率半径为R1，其关系式为：f/R1＝0.82。

第一实施例的光学镜头系统中，该第三透镜130的物侧面131的曲率半径为R5，该第三透镜130的像侧面132的曲率半径为R6，其关系式为：(R5+R6)/(R5-R6)＝0.30。

第一实施例的光学镜头系统中，该第四透镜140的物侧面141的曲率半径为R7，该第三透镜130的像侧面132的曲率半径为R6，其关系式为：R7/R6＝0.63。

第一实施例的光学镜头系统中，该光学镜头系统的焦距为f，该第一透镜110的焦距为f1，该第二透镜120的焦距为f2，其关系式为：f/f1+f/f2＝-0.47。

第一实施例的光学镜头系统中，该光学镜头系统的焦距为f，该第三透镜130的焦距为f3，其关系式为：f/f3＝2.13。

第一实施例的光学镜头系统中，该光学镜头系统的焦距为f，该第三透镜130的焦距为f3，该光学镜头系统的焦距为f，该第四透镜140的焦距为f4，其关系式为：f3/f4＝-0.62。

第一实施例的光学镜头系统中，光学镜头系统中最大视角的一半为HFOV，其关系式为：tan(HFOV)＝0.74。

第一实施例的光学镜头系统中，该第四透镜140的像侧面142的最大有效径处，其镜面弯曲的切线与垂直光轴线夹角为ANG42，其关系式为：ANG42＝20.0度。

第一实施例的光学镜头系统中，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＝0.78。

《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。第二实施例的光学镜头系统主要由四片透镜构成，由物侧至像侧依序包含：

一具负屈折力的第一透镜210，其物侧面211为凸面及像侧面212为凹面，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为凸面，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；

一具正屈折力的第三透镜230，其物侧面231为凸面及像侧面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为凹面及像侧面242为凸面，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，且该物侧面241及该像侧面242皆设有至少一反曲点；

其中，该第四透镜240的像侧面242的近轴处为凸面，而当远离近轴处时则转为凹面；

其中，该光学镜头系统另设置有一光圈200置于该第一透镜210与该第二透镜220之间；

另包含有一滤光元件250置于该第四透镜240的像侧面242与一成像面280之间；该滤光元件250是一材质为玻璃的红外线滤除滤光片，其不影响本发明该光学镜头系统的焦距；另设置有一影像感测元件270于该成像面280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，各个关系式的参数如同第一实施例所阐释，惟各个关系式的数值如表五中所列；其中HFOV的单位为度。

《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。第三实施例的光学镜头系统主要由四片透镜构成，由物侧至像侧依序包含：

一具负屈折力的第一透镜310，其物侧面311为凸面及像侧面312为凹面，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为凸面，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；

一具正屈折力的第三透镜330，其物侧面331为凸面及像侧面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为凹面及像侧面342为凸面，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，且该物侧面341及该像侧面342皆设有至少一反曲点；

其中，该第四透镜340的像侧面342的近轴处为凸面，而当远离近轴处时则转为凹面；

其中，该光学镜头系统另设置有一光圈300置于该第一透镜310与该第二透镜320之间；

另包含有一滤光元件350置于该第四透镜340的像侧面342与一成像面380之间；该滤光元件350是一材质为玻璃的红外线滤除滤光片，其不影响本发明该光学镜头系统的焦距；另设置有一影像感测元件370于该成像面380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，各个关系式的参数如同第一实施例所阐释，惟各个关系式的数值如表八中所列；其中HFOV的单位为度。

《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。第四实施例的光学镜头系统主要由四片透镜构成，由物侧至像侧依序包含：

一具负屈折力的第一透镜410，其物侧面411为凸面及像侧面412为凹面，其材质为塑胶，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为凸面，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；

一具正屈折力的第三透镜430，其物侧面431为凸面及像侧面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为凹面及像侧面442为凸面，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，且该物侧面441及该像侧面442皆设有至少一反曲点；

其中，该第四透镜440的像侧面442的近轴处为凸面，而当远离近轴处时则转为凹面；

其中，该光学镜头系统另设置有一光圈400置于该第一透镜410与该第二透镜420之间；

另包含有一滤光元件450置于该第四透镜440的像侧面442与一成像面480之间；该滤光元件450是一材质为玻璃的红外线滤除滤光片，其不影响本发明该光学镜头系统的焦距；另设置有一影像感测元件470于该成像面480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，各个关系式的参数如同第一实施例所阐释，惟各个关系式的数值如表十一中所列；其中HFOV的单位为度。

《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。第五实施例的光学镜头系统主要由四片透镜构成，由物侧至像侧依序包含：

一具负屈折力的第一透镜510，其物侧面511为凸面及像侧面512为凹面，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为凸面及像侧面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为凹面及像侧面542为凸面，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，且该物侧面541及该像侧面542皆设有至少一反曲点；

其中，该第四透镜540的像侧面542的近轴处为凸面，而当远离近轴处时则转为凹面；

其中，该光学镜头系统另设置有一光圈500置于该第一透镜510与该第二透镜520之间；

另包含有一滤光元件550置于该第四透镜540的像侧面542与一保护玻璃560之间；该滤光元件550是一材质为玻璃的红外线穿透滤光片IR pass-滤光元件，其不影响本发明该光学镜头系统的焦距；另设置有一影像感测元件570于一成像面580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，各个关系式的参数如同第一实施例所阐释，惟各个关系式的数值如表十四中所列；其中HFOV的单位为度。

《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B。第六实施例的光学镜头系统主要由四片透镜构成，由物侧至像侧依序包含：

一具负屈折力的第一透镜610，其物侧面611为凸面及像侧面612为凹面，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为凸面，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；

一具正屈折力的第三透镜630，其物侧面631为凸面及像侧面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为凹面及像侧面642为凸面，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，且该物侧面641及该像侧面642皆设有至少一反曲点；

其中，该第四透镜640的像侧面642的近轴处为凸面，而当远离近轴处时则转为凹面；

其中，该光学镜头系统另设置有一光圈600置于该第一透镜610与该第二透镜620之间；

另包含有一滤光元件650置于该第四透镜640的像侧面642与一保护玻璃660之间；该滤光元件650是一材质为玻璃的红外线穿透滤光片，其不影响本发明该光学镜头系统的焦距；另设置有一影像感测元件670于一成像面680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，各个关系式的参数如同第一实施例所阐释，惟各个关系式的数值如表十七中所列；其中HFOV的单位为度。

《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。第七实施例的光学镜头系统主要由四片透镜构成，由物侧至像侧依序包含：

一具负屈折力的第一透镜710，其物侧面711为凸面及像侧面712为凹面，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为凸面，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；

一具正屈折力的第三透镜730，其物侧面731为凸面及像侧面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为凹面及像侧面742为凸面，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，且该物侧面741及该像侧面742皆设有至少一反曲点；

其中，该第四透镜740的像侧面742的近轴处为凸面，而当远离近轴处时则转为凹面；

其中，该光学镜头系统另设置有一光圈700置于该第一透镜710与该第二透镜720之间；

另包含有一滤光元件750置于该第四透镜740的像侧面742与一成像面780之间；该滤光元件750是一材质为玻璃的红外线穿透滤光片，其不影响本发明该光学镜头系统的焦距；另设置有一影像感测元件770于该成像面780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，各个关系式的参数如同第一实施例所阐释，惟各个关系式的数值如表二十中所列；其中HFOV的单位为度。

《第八实施例》

本发明第八实施例请参阅图8A，第八实施例的像差曲线请参阅图8B。第八实施例的光学镜头系统主要由四片透镜构成，由物侧至像侧依序包含：

一具负屈折力的第一透镜810，其物侧面811为凸面及像侧面812为凹面，其材质为塑胶，该第一透镜810的物侧面811及像侧面812皆为非球面；

一具负屈折力的第二透镜820，其物侧面821为凹面及像侧面822为凸面，其材质为塑胶，该第二透镜820的物侧面821及像侧面822皆为非球面；

一具正屈折力的第三透镜830，其物侧面831为凸面及像侧面832为凸面，其材质为玻璃，该第三透镜830的物侧面831及像侧面832皆为非球面；及

一具负屈折力的第四透镜840，其物侧面841为凹面及像侧面842为凸面，其材质为塑胶，该第四透镜840的物侧面841及像侧面842皆为非球面，且该物侧面841及该像侧面842皆设有至少一反曲点；

其中，该第四透镜840的像侧面842的近轴处为凸面，而当远离近轴处时则转为凹面；

其中，该光学镜头系统另设置有一光圈800置于该第一透镜810与该第二透镜820之间；

另包含有一滤光元件850置于该第四透镜840的像侧面842与一成像面880之间；该滤光元件850是一材质为玻璃的红外线穿透滤光片，其不影响本发明该光学镜头系统的焦距；另设置有一影像感测元件870于该成像面880上。

第八实施例详细的光学数据如表二十一所示，其非球面数据如表二十二所示，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。

第八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，各个关系式的参数如同第一实施例所阐释，惟各个关系式的数值如表二十三中所列；其中HFOV的单位为度。

《第九实施例》

本发明第九实施例请参阅图9A，第九实施例的像差曲线请参阅图9B。第九实施例的光学镜头系统主要由四片透镜构成，由物侧至像侧依序包含：

一具负屈折力的第一透镜910，其物侧面911为凸面及像侧面912为凹面，其材质为塑胶，该第一透镜910的物侧面911及像侧面912皆为非球面；

一具负屈折力的第二透镜920，其物侧面921为凹面及像侧面922为凸面，其材质为塑胶，该第二透镜920的物侧面921及像侧面922皆为非球面；

一具正屈折力的第三透镜930，其物侧面931为凸面及像侧面932为凸面，其材质为塑胶，该第三透镜930的物侧面931及像侧面932皆为非球面；及

一具负屈折力的第四透镜940，其物侧面941为凹面及像侧面942为凸面，其材质为塑胶，该第四透镜940的物侧面941及像侧面942皆为非球面，且该物侧面941及该像侧面942皆设有至少一反曲点；

其中，该第四透镜940的像侧面942的近轴处为凸面，而当远离近轴处时则转为凹面；

其中，该光学镜头系统另设置有一光圈900置于该第一透镜910与该第二透镜920之间；

另包含有一滤光元件950置于该第四透镜940的像侧面942与一成像面980之间；该滤光元件950是一材质为玻璃的红外线滤除滤光片，其不影响本发明该光学镜头系统的焦距；另设置有一影像感测元件970于该成像面980上。

第九实施例详细的光学数据如表二十四所示，其非球面数据如表二十五所示，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。

第九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，各个关系式的参数如同第一实施例所阐释，惟各个关系式的数值如表二十六中所列；其中HFOV的单位为度。

《第十实施例》

本发明第十实施例请参阅图10A，第十实施例的像差曲线请参阅图10B。第十实施例的光学镜头系统主要由四片透镜构成，由物侧至像侧依序包含：

一具负屈折力的第一透镜1010，其物侧面1011为凸面及像侧面1012为凹面，其材质为塑胶，该第一透镜1010的物侧面1011及像侧面1012皆为非球面；

一具负屈折力的第二透镜1020，其物侧面1021为凹面及像侧面1022为凸面，其材质为塑胶，该第二透镜1020的物侧面1021及像侧面1022皆为非球面；

一具正屈折力的第三透镜1030，其物侧面1031为凸面及像侧面1032为凸面，其材质为塑胶，该第三透镜1030的物侧面1031及像侧面1032皆为非球面；及

一具负屈折力的第四透镜1040，其物侧面1041为凹面及像侧面1042为凸面，其材质为塑胶，该第四透镜1040的物侧面1041及像侧面1042皆为非球面，且该物侧面1041及该像侧面1042皆设有至少一反曲点；

其中，该第四透镜1040的像侧面1042的近轴处为凸面，而当远离近轴处时则转为凹面；

其中，该光学镜头系统另设置有一光圈1000置于该第一透镜1010与该第二透镜1020之间；

另包含有一滤光元件1050置于该第四透镜1040的像侧面1042与一成像面1080之间；该滤光元件1050是一材质为玻璃的红外线滤除滤光片，其不影响本发明该光学镜头系统的焦距；另设置有一影像感测元件1070于该成像面1080上。

第十实施例详细的光学数据如表二十七所示，其非球面数据如表二十八所示，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。

第十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，各个关系式的参数如同第一实施例所阐释，惟各个关系式的数值如表二十九中所列；其中HFOV的单位为度。

《第十一实施例》

本发明第十一实施例请参阅图11A，第十一实施例的像差曲线请参阅图11B。第十一实施例的光学镜头系统主要由四片透镜构成，由物侧至像侧依序包含：

一具负屈折力的第一透镜1110，其物侧面1111为凸面及像侧面1112为凹面，其材质为塑胶，该第一透镜1110的物侧面1111及像侧面1112皆为非球面；

一具负屈折力的第二透镜1120，其物侧面1121为凹面及像侧面1122为凸面，其材质为塑胶，该第二透镜1120的物侧面1121及像侧面1122皆为非球面；

一具正屈折力的第三透镜1130，其物侧面1131为凸面及像侧面1132为凸面，其材质为塑胶，该第三透镜1130的物侧面1131及像侧面1132皆为非球面；及

一具负屈折力的第四透镜1140，其物侧面1141为凹面及像侧面1142为凸面，其材质为塑胶，该第四透镜1140的物侧面1141及像侧面1142皆为非球面，且该物侧面1141及该像侧面1142皆设有至少一反曲点；

其中，该第四透镜1140的像侧面1142的近轴处为凸面，而当远离近轴处时则转为凹面；

其中，该光学镜头系统另设置有一光圈1100置于该第一透镜1110与该第二透镜1120之间；

另包含有一滤光元件1150置于该第四透镜1140的像侧面1142与一成像面1180之间；该滤光元件1150是一材质为玻璃的红外线滤除滤光片，其不影响本发明该光学镜头系统的焦距；另设置有一影像感测元件1170于该成像面1180上。

第十一实施例详细的光学数据如表三十所示，其非球面数据如表三十一所示，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。

第十一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，各个关系式的参数如同第一实施例所阐释，惟各个关系式的数值如表三十二中所列；其中HFOV的单位为度。

表一至表三十二所示为本发明的光学镜头系统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。

Claims (17)

1.一种光学镜头系统，其特征在于，由物侧至像侧依序包含：

一具负屈折力的第一透镜，其物侧面为凸面且像侧面为凹面，其物侧面及像侧面皆为非球面；

一具负屈折力的第二透镜，其物侧面为凹面且像侧面为凸面，其物侧面及像侧面皆为非球面；

一具正屈折力的第三透镜，其物侧面为凸面且像侧面为凸面，其物侧面及像侧面皆为非球面；及

一具负屈折力的第四透镜，其物侧面为凹面且像侧面为凸面，其物侧面及像侧面皆为非球面，其物侧面及像侧面皆设有至少一反曲点，且其材质为塑胶；

其中，所述第四透镜的像侧面的近轴处为凸面，当远离近轴处时转为凹面；

其中，所述光学镜头系统中具有四片具屈折力透镜；

其中，所述光学镜头系统的焦距为f，所述第一透镜的物侧面的曲率半径为R1，满足下列关系式：

0<f/R1<2.4。

2.如权利要求1所述的光学镜头系统，其特征在于，所述第三透镜的物侧面的曲率半径为R5，所述第三透镜的像侧面的曲率半径为R6，满足下列关系式：

-1.0<(R5+R6)/(R5-R6)<1.0。

3.如权利要求2所述的光学镜头系统，其特征在于，所述第四透镜的物侧面的曲率半径为R7，所述第三透镜的像侧面的曲率半径为R6，满足下列关系式：

0<R7/R6<0.9。

4.如权利要求2所述的光学镜头系统，其特征在于，所述光学镜头系统的焦距为f，所述第一透镜的焦距为f1，所述第二透镜的焦距为f2，满足下列关系式：

-1.2<f/f1+f/f2<-0.35。

5.如权利要求2所述的光学镜头系统，其特征在于，设有一光圈，其设置于所述第一透镜及所述第二透镜间，所述光圈至所述第四透镜的像侧面于光轴上的距离为SD，所述第一透镜物侧面至所述第四透镜的像侧面于光轴上的距离为TD，满足下列关系式：

0.50<SD/TD<0.90。

6.如权利要求2所述的光学镜头系统，其特征在于，所述第三透镜的物侧面的曲率半径为R5，所述第三透镜的像侧面的曲率半径为R6，满足下列关系式：

-0.5<(R5+R6)/(R5-R6)<0.5。

7.如权利要求1所述的光学镜头系统，其特征在于，所述第二透镜与所述第三透镜之间于光轴上的距离为T23，所述第三透镜与所述第四透镜之间于光轴上的距离为T34，所述第三透镜于光轴上的厚度为CT3，满足下列关系式：

0<(T23+T34)/CT3<0.40。

8.如权利要求1所述的光学镜头系统，其特征在于，所述光学镜头系统的最大视角的一半为HFOV，满足下列关系式：

0.35<tan(HFOV)<1.2。

9.如权利要求1所述的光学镜头系统，其特征在于，所述光学镜头系统的焦距为f，所述第三透镜的焦距为f3，满足下列关系式：

1.5<f/f3<2.7。

10.如权利要求1所述的光学镜头系统，其中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：

-1.0<f3/f4<0。

11.如权利要求10所述的光学镜头系统，其特征在于，所述的光学镜头系统使用于波长750nm～1200nm的波段中。

12.一种光学镜头系统，其特征在于，由物侧至像侧依序包含：

一具负屈折力的第一透镜，其物侧面为凸面且像侧面为凹面，其物侧面及像侧面皆为非球面；

一具负屈折力的第二透镜，其物侧面为凹面且像侧面为凸面，其物侧面及像侧面皆为非球面；

一具正屈折力的第三透镜，其物侧面为凸面且像侧面为凸面，其物侧面及像侧面皆为非球面；及

一具负屈折力的第四透镜，其物侧面为凹面且像侧面为凸面，其物侧面及像侧面皆为非球面，其物侧面及像侧面皆设有至少一反曲点，且其材质为塑胶；

其中，所述第四透镜的像侧面的近轴处为凸面，当远离近轴处时转为凹面；

其中，所述光学镜头系统中具有四片具屈折力透镜；

其中所述第四透镜的像侧面最大有效径处，其镜面弯曲切线与垂直光轴线的夹角为ANG42，其中所述切线向物侧倾斜时角度为负，向像侧倾斜时角度为正，所述光学镜头系统的焦距为f，所述第一透镜的物侧面的曲率半径为R1，满足下列关系式：

ANG42>0度；及

0<f/R1<2.4。

13.如权利要求12所述的光学镜头系统，其特征在于，所述第三透镜的物侧面的曲率半径为R5，所述第三透镜的像侧面的曲率半径为R6，满足下列关系式：

-1.0<(R5+R6)/(R5-R6)<1.0。

14.如权利要求12所述的光学镜头系统，其特征在于，所述光学镜头系统的最大视角的一半为HFOV，满足下列关系式：

0.35<tan(HFOV)<1.2。

15.如权利要求12所述的光学镜头系统，其特征在于，所述第二透镜与所述第三透镜之间于光轴上的距离为T23，所述第三透镜与所述第四透镜之间于光轴上的距离为T34，所述第三透镜于光轴上的厚度为CT3，满足下列关系式：

0<(T23+T34)/CT3<0.40。

16.如权利要求12所述的光学镜头系统，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：

-1.0<f3/f4<0。

17.如权利要求12所述的光学镜头系统，其特征在于，所述的光学镜头系统使用于波长750nm～1200nm的波段中。