CN103323934B - 成像系统镜组 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种成像系统镜组，由物侧至像侧依序包含两片非接合且具屈折力的透镜：一具正屈折力的第一透镜，其物侧面于近光轴处为凸面，像侧面于近光轴处为凸面或平面；及一具负屈折力的第二透镜，其物侧面于近光轴处为凹面，像侧面于近光轴处为凹面，其物侧面及像侧面皆为非球面；其中，该第二透镜的像侧面于近光轴处为凹面，而其远离近光轴处转为凸面。通过上述配置，本发明成像系统镜组不仅具有较短的系统总长度而适用于小型化电子产品，更具有避免短波长焦点和长波长焦点差异过大的优势，而得以提高影像品质。

Description

成像系统镜组

技术领域

本发明涉及一种成像系统镜组；特别是关于一种应用于小型化电子产品与其三维(3D)成像应用的成像系统镜组。

背景技术

电子产品以轻薄可携为主要诉求，因此除了低成本的要求以外，应用于各种行动装置上，如智能型手机、平板电脑、Ultrabook等各种可携式电子产品，其所搭载的光学系统的体积尺寸也一再地被要求小型化。传统上包含三枚或三枚以上具屈折力透镜的光学系统，如美国专利号US 8,094,231B2、US8,089,704B2所揭示，由于过多的透镜数目配置，使得小型化的程度受到限制，且其成本与制造组装的复杂度也相对较高。

目前虽已有两片式光学系统，如美国专利号US 7,957,076B2所揭示，但其设计造成短波长与长波长间的焦点差异过大，并因而产生散焦(Defocus)的问题。当光学系统无法有效修正上述问题时，其成像能力与品质将不可避免地受到限制。

综上所述，现有两片式光学系统的成像品质不佳，三片式光学系统又难以避免地具有总长度过长的缺点，而不适用于小型化可携式电子产品。显见，产业中存在成像品质和系统总长度难以取得平衡的问题，因此急需一种成像品质佳且不至于使镜头总长度过长，而适用于轻薄、可携式电子产品上的成像系统镜组。

发明内容

本发明提供一种成像系统镜组，由物侧至像侧依序包含两片非接合且具屈折力的透镜：一具正屈折力的第一透镜，其物侧面于近光轴处为凸面，且像侧面于近光轴处为凸面或平面；及一具负屈折力的第二透镜，其物侧面于近光轴处为凹面，像侧面于近光轴处为凹面，其物侧面及像侧面皆为非球面；其中，该第二透镜的像侧面于近光轴处为凹面，而其远离近光轴处转为凸面；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，该第一透镜的物侧面的曲率半径为R1，该第一透镜的像侧面的曲率半径为R2，该成像系统镜组的焦距为f，该成像系统镜组的最大视角的一半为HFOV，满足下列关系式：0.4<ln(V1/V2)<1.1；-1.0≦(R1+R2)/(R1–R2)<0.4；及1.0mm<f/tan(HFOV)<7.5mm。

另一方面，本发明提供一种成像系统镜组，由物侧至像侧依序包含一光圈和两片非接合且具屈折力的透镜：一具正屈折力的第一透镜，其物侧面于近光轴处为凸面，且像侧面于近光轴处为凸面或平面；及一具负屈折力的第二透镜，其物侧面于近光轴处为凹面，像侧面于近光轴处为凹面，其物侧面及像侧面皆为非球面；其中，该第二透镜的像侧面于近光轴处为凹面，而其远离近光轴处转为凸面；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，该第一透镜的物侧面的曲率半径为R1，该第一透镜的像侧面的曲率半径为R2，该成像系统镜组包含一光圈，该光圈至该第二透镜的像侧面于光轴上的距离为SD，若前述距离朝物侧方向，SD定义为负值，若朝像侧方向，SD则定义为正值，该第一透镜的物侧面至该第二透镜的像侧面于光轴上的距离为TD，满足下列关系式：0.4<ln(V1/V2)<1.1；-1.0≦(R1+R2)/(R1-R2)<0.4；及0.9<SD/TD<1.2。

通过上述配置，本发明成像系统镜组不仅具有较短的系统总长度而适用于小型化电子产品，更具有避免短波长焦点和长波长焦点差异过大的优势，而得以提高影像品质。

本发明成像系统镜组中，该第一透镜具正屈折力，提供系统主要的屈折力，有助于缩短系统的总长度。当该第二透镜具负屈折力，有助于对具正屈折力的第一透镜所产生的像差做补正。

本发明的成像系统镜组中，当该第一透镜的物侧面于近光轴处为凸面且像侧面于近光轴处为凸面或平面时，可适当调整该第一透镜的屈折力，有助于缩短系统总长度。当该第二透镜的物侧面于近光轴处为凹面且像侧面于近光轴处为凹面时，可有效加强第二透镜的负屈折力，有助于对具正屈折力的第一透镜所产生的像差做补正。另一方面，当该第二透镜的像侧面于近光轴处为凹面而远离近光轴处时转为凸面时，可有效修正该系统周边光线的歪曲(Distortion)与高阶像差，以提高解像力。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中：

图1A为本发明第一实施例的光学系统示意图。

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系统示意图。

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系统示意图。

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系统示意图。

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系统示意图。

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系统示意图。

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系统示意图。

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系统示意图。

图8B为本发明第八实施例的像差曲线图。

图9A为本发明第九实施例的光学系统示意图。

图9B为本发明第九实施例的像差曲线图。

图10A为本发明第十实施例的光学系统示意图。

图10B为本发明第十实施例的像差曲线图。

图11为描述SAG22所代表的距离与相对位置，并示意第二透镜的像侧面的曲面变化特征。

附图标号：

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

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

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

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

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

滤光元件    130、230、330、430、530、630、730、830、930、1030

保护玻璃    140

影像感测元件150、250、350、450、550、650、750、850、950、1050

成像面      160、260、360、460、560、660、760、860、960、1060

第二透镜的像侧面上的最大有效径位置            1101

第二透镜的像侧面的光轴上顶点                  1102

近光轴处                                      1103

远离近光轴处                                  1104

成像系统镜组的焦距为f

第一透镜的焦距为f1

第二透镜的焦距为f2

第二透镜于光轴上的厚度为CT2

第一透镜与第二透镜之间的距离为T12

第一透镜的物侧面的曲率半径为R1

第一透镜的像侧面的曲率半径为R2

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

第一透镜的色散系数为V1

第二透镜的色散系数为V2

成像系统镜组的最大视角的一半为HFOV

光圈至第二透镜的像侧面于光轴上的距离为SD

第二透镜的像侧面的光轴上顶点至该像侧面的最大有效径位置于光轴上的水平距离为SAG22

第一透镜的物侧面至第二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

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。

本发明提供一种成像系统镜组，由物侧至像侧依序包含两片非接合且具屈折力的透镜：一具正屈折力的第一透镜，其物侧面于近光轴处为凸面，且像侧面于近光轴处为凸面或平面；及一具负屈折力的第二透镜，其物侧面于近光轴处为凹面，像侧面于近光轴处为凹面，其物侧面及像侧面皆为非球面；其中，该第二透镜的像侧面于近光轴处为凹面，而其远离近光轴处转为凸面；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，该第一透镜的物侧面的曲率半径为R1，该第一透镜的像侧面的曲率半径为R2，该成像系统镜组的焦距为f，该成像系统镜组的最大视角的一半为HFOV，满足下列关系式：0.4<ln(V1/V2)<1.1；-1.0≦(R1+R2)/(R1–R2)<0.4；及1.0mm<f/tan(HFOV)<7.5mm。

当前述成像系统镜组满足下列关系式：0.4<ln(V1/V2)<1.1时，可避免短波长焦点和长波长焦点差异过大而产生散焦(Defocus)的问题，同时并具有修正色差的好处；较佳地，满足下列关系式：0.7<ln(V1/V2)<1.1；更佳地，满足下列关系式：0.8<ln(V1/V2)<1.1。

当前述成像系统镜组满足下列关系式：-1.0≦(R1+R2)/(R1–R2)<0.4时，有助于适当控制第一透镜的正屈折力，而有助于球差(Spherical Aberration)的补正；较佳地，满足下列关系式：-1.0≦(R1+R2)/(R1–R2)<-0.3。

当前述成像系统镜组满足下列关系式：1.0mm<f/tan(HFOV)<7.5mm时，可提供适当可视角。由于过大可视角会造成周边影像变形严重，过小可视角则会局限取像的范围，故选择适当可视角，可获得所需适当取像范围又可兼顾影像不变形的效果。

本发明前述成像系统镜组中，该成像系统镜组的焦距为f，该第二透镜的焦距为f2，较佳地，当前述成像系统镜组满足下列关系式：-1.2<f/f2<-0.5时，第二透镜的负屈折力可有效对具正屈折力的第一透镜所产生的像差做补正。

本发明前述成像系统镜组中，该第一透镜的焦距为f1，该第二透镜的焦距为f2，较佳地，当前述成像系统镜组满足下列关系式：-0.9<f1/f2<-0.4时，该第一透镜与该第二透镜的屈折力配置较为平衡，可避免第一透镜的正屈折力过大而产生球差，且第二透镜的负屈折力较为适当而有助于修正第一透镜产生的像差。

本发明前述成像系统镜组中，该第二透镜的像侧面的曲率半径为R4，该第二透镜的物侧面的曲率半径为R3，较佳地，当前述成像系统镜组满足下列关系式：-2.0<R4/R3<0时，可藉此适当地调整第二透镜的负屈折力，而有利于修正系统所产生的像差。

本发明前述成像系统镜组中，该第一透镜与该第二透镜之间于光轴上的距离为T12，该第二透镜于光轴上的厚度为CT2，较佳地，当前述成像系统镜组满足下列关系式：0.3<T12/CT2<1.1时，该第一透镜与该第二透镜的间距较为适当，有助于镜片组装；而适度调整第二透镜的厚度有助于镜片制作与成型，以利提高产品良率。

本发明前述成像系统镜组中，另设有一光圈，该光圈至该第二透镜的像侧面于光轴上的距离为SD，若前述距离朝物侧方向，SD定义为负值，若朝像侧方向，SD则定义为正值；该第一透镜的物侧面至该第二透镜的像侧面于光轴上的距离为TD，较佳地，当前述成像系统镜组满足下列关系式：0.9<SD/TD<1.2时，有利于系统在远心特性与广视场角特性中取得平衡。

本发明前述成像系统镜组中，该第一透镜的物侧面至该第二透镜的像侧面于光轴上的距离为TD，该成像系统镜组另包含一影像感测元件，该影像感测元件有效感测区域对角线长的一半为ImgH，较佳地，当前述成像系统镜组满足下列关系式：0.9<TD/ImgH<1.65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，本发明提供一种成像系统镜组，由物侧至像侧依序包含一光圈和两片非接合且具屈折力的透镜：一具正屈折力的第一透镜，其物侧面于近光轴处为凸面，且像侧面于近光轴处为凸面或平面；及一具负屈折力的第二透镜，其物侧面于近光轴处为凹面，像侧面于近光轴处为凹面，其物侧面及像侧面皆为非球面；其中，该第二透镜的像侧面于近光轴处为凹面，而其远离近光轴处转为凸面；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，该第一透镜的物侧面的曲率半径为R1，该第一透镜的像侧面的曲率半径为R2，该光圈至该第二透镜的像侧面于光轴上的距离为SD，若前述距离朝物侧方向，SD定义为负值，若朝像侧方向，SD则定义为正值，该第一透镜的物侧面至该第二透镜的像侧面于光轴上的距离为TD，满足下列关系式：0.4<ln(V1/V2)<1.1；-1.0≦(R1+R2)/(R1–R2)<0.4；及0.9<SD/TD<1.2。

当前述成像系统镜组满足下列关系式：0.4<ln(V1/V2)<1.1时，可避免短波长焦点和长波长焦点差异过大而产生散焦(Defocus)的问题，同时并具有修正色差的好处；较佳地，满足下列关系式：0.7<ln(V1/V2)<1.1；更佳地，满足下列关系式：0.8<ln(V1/V2)<1.1。

当前述成像系统镜组满足下列关系式：-1.0≦(R1+R2)/(R1–R2)<0.4时，有助于球差(Spherical Aberration)的补正；较佳地，满足下列关系式：-1.0≦(R1+R2)/(R1–R2)<-0.3。

当前述成像系统镜组满足下列关系式：0.9<SD/TD<1.2时，有利于系统在远心特性与广视场角特性中取得平衡。

本发明前述成像系统镜组中，该成像系统镜组的焦距为f，该第一透镜的焦距为f1，该第二透镜的焦距为f2，较佳地，当前述成像系统镜组满足下列关系式：1.5<f(1/f1+1/|f2|)<2.25时，该第一透镜与该第二透镜的屈折力配置较为平衡，可避免第一透镜的正屈折力过大而产生球差，且适当的第二透镜的负屈折力可有助于修正第一透镜产生的像差。

本发明前述成像系统镜组中，该第二透镜的像侧面的曲率半径为R4，该第二透镜的物侧面的曲率半径为R3，较佳地，当前述成像系统镜组满足下列关系式：-2.0<R4/R3<0时，可藉此适当地调整第二透镜的负屈折力，而有利于修正系统所产生的像差。

本发明前述成像系统镜组中，该成像系统镜组的焦距为f，该成像系统镜组的最大视角的一半为HFOV，较佳地，当前述成像系统镜组满足下列关系式：1.0mm<f/tan(HFOV)<7.5mm时，可提供适当可视角。由于过大可视角会造成周边影像变形严重，过小可视角则会局限取像的范围，故选择适当可视角，可获得所需适当取像范围又可兼顾影像不变形的效果。

本发明前述成像系统镜组中，该第二透镜的像侧面的光轴上顶点至该像侧面的最大有效径位置于光轴上的水平距离为SAG22，若前述水平距离朝物侧方向，SAG22定义为负值，若朝像侧方向，SAG22则定义为正值；该第二透镜于光轴上的厚度为CT2，较佳地，当前述成像系统镜组满足下列关系式：-0.5<SAG22/CT2<0时，可使该第二透镜的形状不会太过弯曲且厚度适中，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。

本发明前述成像系统镜组中，该第一透镜的物侧面至该第二透镜的像侧面于光轴上的距离为TD，该成像系统镜组另包含一影像感测元件，该影像感测元件有效感测区域对角线长的一半为ImgH，较佳地，当前述成像系统镜组满足下列关系式：0.9<TD/ImgH<1.65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。

本发明的成像系统镜组中，透镜的材质可为玻璃或塑胶，若透镜的材质为玻璃，则可以增加该成像系统镜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成像系统镜组的总长度。

本发明的成像系统镜组中，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。

本发明成像系统镜组中，光圈配置可为前置或中置，前置光圈可使成像系统镜组的出射瞳(Exit Pupil)与成像面产生较长的距离，使之具有远心(Telecentric)效果，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，使成像系统镜组具有广角镜头的优势。

本发明的成像系统镜组中，若透镜表面为凸面，则表示该透镜表面于近光轴处为凸面；若透镜表面为凹面，则表示该透镜表面于近光轴处为凹面。

请参考图11，该第二透镜1120的物侧面1121为凹面且像侧面1122为凹面。但值得注意的是，图11所示的实施态样中，该第二透镜1120的像侧面1122于近光轴处1103为凹面，而于远离近光轴处1104则转为凸面。此外，该第二透镜1120的像侧面1122的光轴上顶点1102至该像侧面1122的最大有效径位置1101于光轴上的水平距离为SAG22。在本发明说明书的定义中，若前述水平距离朝物侧方向，SAG22定义为负值，若朝像侧方向，SAG22则定义为正值。

本发明的成像系统镜组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。第一实施例的成像系统镜组主要由两片非接合式透镜构成，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；及

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；其中，该第二透镜120的像侧面122的近光轴处为凹面，而其远离近光轴处转为凸面；

其中，该成像系统镜组另设置有一光圈100置于一被摄物与该第一透镜110之间；

另包含有一红外线滤光元件(IR cut-filter)130置于该第二透镜120的像侧面122与一保护玻璃140之间；该滤光元件130的材质为玻璃，且其不影响本发明的成像系统镜组的焦距；另设置有一影像感测元件150于一成像面160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：

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

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。

第一实施例的成像系统镜组中，成像系统镜组的焦距为f，其关系式为：f=2.79(毫米)。

第一实施例的成像系统镜组中，成像系统镜组的光圈值为Fno，其关系式为：Fno=2.87。

第一实施例的成像系统镜组中，成像系统镜组中最大视角的一半为HFOV，其关系式为：HFOV=31.7(度)。

第一实施例的成像系统镜组中，该第一透镜110的色散系数为V1，该第二透镜120的色散系数为V2，其关系式为：ln(V1/V2)=0.88(度)。

第一实施例的成像系统镜组中，该第一透镜110的像侧面112与该第二透镜120的物侧面121之间于光轴上的距离为T12，该第二透镜120于光轴上的厚度为CT2，其关系式为：T12/CT2=0.65。

第一实施例的成像系统镜组中，该第一透镜110的物侧面111的曲率半径为R1，该第一透镜110的像侧面112的曲率半径为R2，其关系式为：(R1+R2)/(R1-R2)=-0.82。

第一实施例的成像系统镜组中，该第二透镜120的像侧面121的曲率半径为R4，该第二透镜120的物侧面122的曲率半径为R3，其关系式为：R4/R3=-0.81。

第一实施例的成像系统镜组中，该成像系统镜组的焦距为f，该第二透镜120的焦距为f2，其关系式为：f/f2=-0.62。

第一实施例的成像系统镜组中，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：f1/f2=-0.50。

第一实施例的成像系统镜组中，该成像系统镜组的焦距为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(1/f1+1/|f2|)=1.85。

第一实施例的成像系统镜组中，该第二透镜120的像侧面122的光轴上顶点至该像侧面122的最大有效径位置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。

第一实施例的成像系统镜组中，成像系统镜组的焦距为f，成像系统镜组中最大视角的一半为HFOV，其关系式为：f/tan(HFOV)=4.51mm。

第一实施例的成像系统镜组中，该光圈100至该第二透镜120的像侧面122于光轴上的距离为SD，该第一透镜110的物侧面111至该第二透镜120的像侧面122于光轴上的距离为TD，其关系式为：SD/TD=0.97。

第一实施例的成像系统镜组中，该第一透镜110的物侧面111至该第二透镜120的像侧面122于光轴上的距离为TD，该影像感测元件150有效感测区域对角线长的一半为ImgH，其关系式为：TD/ImgH=1.39。

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。第二实施例的成像系统镜组主要由两片非接合式透镜构成，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；及

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；其中，该第二透镜220的像侧面222的近光轴处为凹面，而其远离近光轴处转为凸面；

其中，该成像系统镜组另设置有一光圈200置于一被摄物与该第一透镜210之间；

另包含有一红外线滤光元件230置于该第二透镜220的像侧面222与一成像面260之间；该滤光元件230的材质为玻璃，且其不影响本发明的成像系统镜组的焦距；另设置有一影像感测元件250于该成像面260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。

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。第三实施例的成像系统镜组主要由两片非接合式透镜构成，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；及

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；其中，该第二透镜320的像侧面322的近光轴处为凹面，而其远离近光轴处转为凸面；

其中，该成像系统镜组另设置有一光圈300置于一被摄物与该第一透镜310之间；

另包含有一红外线滤光元件330置于该第二透镜320的像侧面322与一成像面360之间；该滤光元件330的材质为玻璃，且其不影响本发明的成像系统镜组的焦距；另设置有一影像感测元件350于该成像面360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。

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。第四实施例的成像系统镜组主要由两片非接合式透镜构成，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；及

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；其中，该第二透镜420的像侧面422的近光轴处为凹面，而其远离近光轴处转为凸面；

其中，该成像系统镜组另设置有一光圈400置于一被摄物与该第一透镜410之间；

另包含有一红外线滤光元件430置于该第二透镜420的像侧面422与一成像面460之间；该滤光元件430的材质为玻璃，且其不影响本发明的成像系统镜组的焦距；另设置有一影像感测元件450于该成像面460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。

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。第五实施例的成像系统镜组主要由两片非接合式透镜构成，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；及

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为凹面，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；其中，该第二透镜520的像侧面522的近光轴处为凹面，而其远离近光轴处转为凸面；

其中，该成像系统镜组另设置有一光圈500置于一被摄物与该第一透镜510之间；

另包含有一红外线滤光元件530置于该第二透镜520的像侧面522与一成像面560之间；该滤光元件530的材质为玻璃，且其不影响本发明的成像系统镜组的焦距；另设置有一影像感测元件550于该成像面560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。

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。第六实施例的成像系统镜组主要由两片非接合式透镜构成，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；及

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；其中，该第二透镜620的像侧面622的近光轴处为凹面，而其远离近光轴处转为凸面；

其中，该成像系统镜组另设置有一光圈600置于一被摄物与该第一透镜610之间；

另包含有一红外线滤光元件630置于该第二透镜620的像侧面622与一成像面660之间；该滤光元件630的材质为玻璃，且其不影响本发明的成像系统镜组的焦距；另设置有一影像感测元件650于该成像面660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。

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。第七实施例的成像系统镜组主要由两片非接合式透镜构成，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，其材质为玻璃，该第一透镜710的物侧面711及像侧面712皆为非球面；及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；其中，该第二透镜720的像侧面722的近光轴处为凹面，而其远离近光轴处转为凸面；

其中，该成像系统镜组另设置有一光圈700置于一被摄物与该第一透镜710之间；

另包含有一红外线滤光元件730置于该第二透镜720的像侧面722与一成像面760之间；该滤光元件730的材质为玻璃，且其不影响本发明的成像系统镜组的焦距；另设置有一影像感测元件750于该成像面760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。

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。第八实施例的成像系统镜组主要由两片非接合式透镜构成，由物侧至像侧依序包含：

一具正屈折力的第一透镜810，其物侧面811为凸面及像侧面812为凸面，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；及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为凹面，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；其中，该第二透镜820的像侧面822的近光轴处为凹面，而其远离近光轴处转为凸面；

其中，该成像系统镜组另设置有一光圈800置于一被摄物与该第一透镜810之间；

另包含有一红外线滤光元件830置于该第二透镜820的像侧面822与一成像面860之间；该滤光元件830的材质为玻璃，且其不影响本发明的成像系统镜组的焦距；另设置有一影像感测元件850于该成像面860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。

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。第九实施例的成像系统镜组主要由两片非接合式透镜构成，由物侧至像侧依序包含：

一具正屈折力的第一透镜910，其物侧面911为凸面及像侧面912为凸面，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；及

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为凹面，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；其中，该第二透镜920的像侧面922的近光轴处为凹面，而其远离近光轴处转为凸面；

其中，该成像系统镜组另设置有一光圈900置于该第一透镜910与该第二透镜920之间；

另包含有一红外线滤光元件930置于该第二透镜920的像侧面922与一成像面960之间；该滤光元件930的材质为玻璃，且其不影响本发明的成像系统镜组的焦距；另设置有一影像感测元件950于该成像面960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。

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。第十实施例的成像系统镜组主要由两片非接合式透镜构成，由物侧至像侧依序包含：

一具正屈折力的第一透镜1010，其物侧面1011为凸面及像侧面1012为平面，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；及

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为凹面，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；其中，该第二透镜1020的像侧面1022的近光轴处为凹面，而其远离近光轴处转为凸面；

其中，该成像系统镜组另设置有一光圈1000置于一被摄物与该第一透镜1010之间；

另包含有一红外线滤光元件1030置于该第二透镜1020的像侧面1022与一成像面1060之间；该滤光元件1030的材质为玻璃，且其不影响本发明的成像系统镜组的焦距；另设置有一影像感测元件1050于该成像面1060上。

第十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。

表一至表二十九所示为本发明的成像系统镜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申请专利范围。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (19)

1.一种成像系统镜组，其特征在于，由物侧至像侧依序包含两片非接合且具屈折力的透镜：

一具正屈折力的第一透镜，其物侧面于近光轴处为凸面，且像侧面于近光轴处为凸面或平面；及

一具负屈折力的第二透镜，其物侧面于近光轴处为凹面，像侧面于近光轴处为凹面，其物侧面及像侧面皆为非球面；其中，所述第二透镜的像侧面于近光轴处为凹面，而其远离近光轴处转为凸面；

其中，所述成像系统镜组中具屈折力的透镜总数为两片；

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，所述第一透镜的物侧面的曲率半径为R1，所述第一透镜的像侧面的曲率半径为R2，所述成像系统镜组的焦距为f，所述成像系统镜组的最大视角的一半为HFOV，满足下列关系式：

0.4<ln(V1/V2)<1.1；

-1.0≦(R1+R2)/(R1–R2)<0.4；及

1.0mm<f/tan(HFOV)<7.5mm。

2.如权利要求1所述的成像系统镜组，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：

0.7<ln(V1/V2)<1.1。

3.如权利要求2所述的成像系统镜组，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：

0.8<ln(V1/V2)<1.1。

4.如权利要求2所述的成像系统镜组，其特征在于，所述成像系统镜组的焦距为f，所述第二透镜的焦距为f2，满足下列关系式：

-1.2<f/f2<-0.5。

5.如权利要求1所述的成像系统镜组，其特征在于，所述第一透镜的物侧面的曲率半径为R1，所述第一透镜的像侧面的曲率半径为R2，满足下列关系式：

-1.0≦(R1+R2)/(R1–R2)<-0.3。

6.如权利要求5所述的成像系统镜组，其特征在于，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：

-0.9<f1/f2<-0.4。

7.如权利要求5所述的成像系统镜组，其特征在于，所述第二透镜的像侧面的曲率半径为R4，所述第二透镜的物侧面的曲率半径为R3，满足下列关系式：

-2.0<R4/R3<0。

8.如权利要求7所述的成像系统镜组，其特征在于，所述第一透镜与所述第二透镜之间于光轴上的距离为T12，所述第二透镜于光轴上的厚度为CT2，满足下列关系式：

0.3<T12/CT2<1.1。

9.如权利要求2所述的成像系统镜组，其特征在于，其设有一光圈，所述光圈至所述第二透镜的像侧面于光轴上的距离为SD，若前述距离朝物侧方向，SD定义为负值，若朝像侧方向，SD则定义为正值，所述第一透镜的物侧面至所述第二透镜的像侧面于光轴上的距离为TD，满足下列关系式：

0.9<SD/TD<1.2。

10.如权利要求2所述的成像系统镜组，其特征在于，所述第一透镜的物侧面及像侧面中至少一表面为非球面，所述第一透镜的物侧面至所述第二透镜的像侧面于光轴上的距离为TD，所述成像系统镜组另包含一影像感测元件，所述影像感测元件有效感测区域对角线长的一半为ImgH，满足下列关系式：

0.9<TD/ImgH<1.65。

11.一种成像系统镜组，其特征在于，由物侧至像侧依序包含一光圈和两片非接合且具屈折力的透镜：

一具正屈折力的第一透镜，其物侧面于近光轴处为凸面，且像侧面于近光轴处为凸面或平面；及

一具负屈折力的第二透镜，其物侧面于近光轴处为凹面，像侧面于近光轴处为凹面，其物侧面及像侧面皆为非球面；其中，所述第二透镜的像侧面于近光轴处为凹面，而其远离近光轴处转为凸面；

其中，所述成像系统镜组中具屈折力的透镜总数为两片；

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，所述第一透镜的物侧面的曲率半径为R1，所述第一透镜的像侧面的曲率半径为R2，所述光圈至所述第二透镜的像侧面于光轴上的距离为SD，若前述距离朝物侧方向，SD定义为负值，若朝像侧方向，SD则定义为正值，所述第一透镜的物侧面至所述第二透镜的像侧面于光轴上的距离为TD，满足下列关系式：

0.4<ln(V1/V2)<1.1；

-1.0≦(R1+R2)/(R1–R2)<0.4；及

0.9<SD/TD<1.2。

12.如权利要求11所述的成像系统镜组，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：

0.7<ln(V1/V2)<1.1。

13.如权利要求12所述的成像系统镜组，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：

0.8<ln(V1/V2)<1.1。

14.如权利要求12所述的成像系统镜组，其特征在于，所述成像系统镜组的焦距为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：

1.5<f(1/f1+1/|f2|)<2.25。

15.如权利要求11所述的成像系统镜组，其特征在于，所述第一透镜的物侧面的曲率半径为R1，所述第一透镜的像侧面的曲率半径为R2，满足下列关系式：

-1.0≦(R1+R2)/(R1–R2)<-0.3。

16.如权利要求15所述的成像系统镜组，其特征在于，所述第二透镜的像侧面的曲率半径为R4，所述第二透镜的物侧面的曲率半径为R3，满足下列关系式：

-2.0<R4/R3<0。

17.如权利要求15所述的成像系统镜组，其特征在于，所述成像系统镜组的焦距为f，所述成像系统镜组的最大视角的一半为HFOV，满足下列关系式：

1.0mm<f/tan(HFOV)<7.5mm。

18.如权利要求11所述的成像系统镜组，其特征在于，所述第二透镜的像侧面的光轴上顶点至所述像侧面的最大有效径位置于光轴上的水平距离为SAG22，若前述水平距离朝物侧方向，SAG22定义为负值，若朝像侧方向，SAG22则定义为正值，所述第二透镜于光轴上的厚度为CT2，满足下列关系式：

-0.5<SAG22/CT2<0。

19.如权利要求11所述的成像系统镜组，其特征在于，所述第一透镜的物侧面至所述第二透镜的像侧面于光轴上的距离为TD，所述成像系统镜组另包含一影像感测元件，所述影像感测元件有效感测区域对角线长的一半为ImgH，满足下列关系式：

0.9<TD/ImgH<1.65。