CN103969804A - 移动对焦光学系统 - Google Patents

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CN103969804A CN201310108431.5A CN201310108431A CN103969804A CN 103969804 A CN103969804 A CN 103969804A CN 201310108431 A CN201310108431 A CN 201310108431A CN 103969804 A CN103969804 A CN 103969804A
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Abstract

本发明提供一种移动对焦光学系统，由物侧至像侧依序包含：一第一镜群，包含：一具正屈折力的第一透镜，其物侧面为凸面；及一第二镜群，由物侧至像侧依序包含：一具负屈折力的第二透镜，其像侧面为凹面；一具正屈折力的第三透镜，其像侧面为凸面；及一具负屈折力的第四透镜，其物侧面为凹面，其像侧面于近光轴处为凹面，其物侧面及像侧面皆为非球面，且其像侧面由近光轴处至周边处存在凹面转凸面的变化。当藉由上述结构配置与满足特定条件时，可藉由较小的移动量以改善远拍及近拍时的对焦问题，并同时具有小型化与低功率的特性。

Description

移动对焦光学系统
技术领域
本发明是关于一种移动对焦光学系统，特别是关于一种应用于可携式电子产品的移动对焦光学系统。
背景技术
最近几年来，随着手机相机的兴起，小型化摄影镜头的需求日渐提高，而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(Complementary Metal-Oxide Semiconductor, CMOS)两种，且由于半导体制程技术的进步，使得感光元件的像素面积缩小，小型化摄影镜头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摄影镜头，如美国专利第8,094,231号所示，多采用三片式透镜结构为主，但由于智能型手机(Smart Phone)与平板电脑(Tablet PC)等高规格移动装置的盛行，带动摄影镜头在像素与成像品质上的迅速攀升，公知的三片式摄影镜头已无法满足更高阶的摄影需求。又如美国专利第8,000,030号所揭露的五片式透镜组，其整体总长较大，不利于电子产品的小型化应用。
传统搭载于手机相机的小型化摄影镜头，对焦通常是固定的整体镜组移动的对焦模式，亦即为定焦镜头，如美国专利第8,169,528号所揭露的四片式透镜组，其于远拍、近拍时的对焦能力有限，易使得对焦不够精确而导致成像品质不佳。因此，在摄影镜头往小型化与高像素领域发展的趋势下，同时于远拍与近拍时具有精确的对焦能力也日形重要，虽然有扩展景深技术(EDOF)的影像处理方式来部分弥补实体设备的不足，但却存在影像品质降低或耗电功率较大等缺憾。
因此，领域中需要一种可藉由较小移动量便改善远拍、近拍时的对焦问题，并同时具有小型化与低功率的特性的移动对焦光学系统。
发明内容
本发明实施例提供一种移动对焦光学系统，用于解决现有领域中移动对焦光学系统不能藉由较小移动量便改善远拍、近拍时的对焦问题。
本发明实施例中提供一种移动对焦光学系统，由物侧至像侧依序包含：一第一镜群，包含：一具正屈折力的第一透镜，其物侧面为凸面；及一第二镜群，由物侧至像侧依序包含：一具负屈折力的第二透镜，其像侧面为凹面；一具正屈折力的第三透镜，其像侧面为凸面；及一具负屈折力的第四透镜，其物侧面为凹面，其像侧面于近光轴处为凹面，其物侧面及像侧面皆为非球面，且其像侧面由近光轴处至周边处存在凹面转凸面的变化；其中，当一被摄物距离该移动对焦光学系统由远至近时，藉由该第一镜群沿光轴方向移动以执行对焦调校；其中，该移动对焦光学系统具有屈折力的透镜为4片；其中，该移动对焦光学系统于近拍与远拍时，该第一透镜与该第二透镜于光轴上间隔距离的差异量为△T12，该第二透镜于光轴上的厚度为CT2，满足下列关系式：0.05<|△T12|/CT2<0.80。
上述的移动对焦光学系统，其还包含一光圈，该光圈设置于该被摄物与该第二透镜之间。
上述的移动对焦光学系统，其中，该第二透镜与该第三透镜的物侧面及像侧面皆为非球面，且该第二透镜、该第三透镜与该第四透镜的材质皆为塑胶。
上述的移动对焦光学系统，其中，该移动对焦光学系统于近拍与远拍时，该第一透镜物侧面至该成像面于光轴上距离的差异量为△TTL，该移动对焦光学系统于近拍与远拍时，该第一透镜与该第二透镜于光轴上间隔距离的差异量为△T12，满足下列关系式：
0.95<|△TTL|/|△T12|<1.05。
上述的移动对焦光学系统，其中，该移动对焦光学系统于近拍与远拍时，其视角的差异量为△FOV，满足下列关系式：
0.1<sin(|△FOV|)*10<1.0。
上述的移动对焦光学系统，其中，该移动对焦光学系统于远拍时的焦距为Fi，该第三透镜的焦距为f3，满足下列关系式：
1.5<Fi/f3<3.0。
上述的移动对焦光学系统，其中，该移动对焦光学系统于近拍与远拍时，该第一透镜与该第二透镜于光轴上间隔距离的差异量为△T12，该第二透镜于光轴上的厚度为CT2，满足下列关系式：
0.05<|△T12|/CT2<0.50。
上述的移动对焦光学系统，其中，该第四透镜像侧面的曲率半径为R8，该第四透镜物侧面的曲率半径为R7，满足下列关系式：
-1.0<R8/R7<0。
上述的移动对焦光学系统，其中，该第二透镜的物侧面为凹面。
上述的移动对焦光学系统，其中，该第三透镜物侧面的曲率半径为R5，该第三透镜像侧面的曲率半径为R6，满足下列关系式：
1.0<(R5+R6)/(R5-R6)<3.0。
上述的移动对焦光学系统，其中，该第四透镜像侧面的曲率半径为R8，该第四透镜物侧面的曲率半径为R7，满足下列关系式：
-0.5<R8/R7<0。
上述的移动对焦光学系统，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，满足下列关系式：
1.65<V1/V2<3.0。
上述的移动对焦光学系统，其中，该移动对焦光学系统于远拍时的焦距为Fi，该移动对焦光学系统于近拍时的焦距为Fm，满足下列关系式：
1.0<Fi/Fm<1.06。
上述的移动对焦光学系统，其中，该第一透镜物侧面的曲率半径为R1，该第一透镜像侧面的曲率半径为R2，满足下列关系式：
-0.7<R1/R2<0.3。
上述的移动对焦光学系统，其中，该移动对焦光学系统于远拍时的焦距为Fi，该第四透镜的焦距为f4，满足下列关系式：
-3.0<Fi/f4<-1.6。
上述的移动对焦光学系统，其中，该移动对焦光学系统的光圈值为Fno，满足下列关系式：
1.8<Fno<3.0。
上述的移动对焦光学系统，其中，该移动对焦光学系统于远拍时，该第一透镜物侧面至该第四透镜像侧面于光轴上的距离为TDi，满足下列关系式：
1.5mm<TDi<4.5mm。
上述的移动对焦光学系统，其中，该移动对焦光学系统于远拍与近拍时，其焦距的差异量为△F，该移动对焦光学系统于近拍与远拍时，该第一透镜与该第二透镜于光轴上间隔距离的差异量为△T12，满足下列关系式：
|△F|/|△T12|<2.0。
本发明实施例提供的移动对焦光学系统，通过较小的移动量便可以改善远拍、近拍时的对焦问题，使本发明之移动对焦光学系统同时具有小型化及低功率的特性。
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(被摄物距离为无穷远)；
图1C是本发明第一实施例的像差曲线图(被摄物距离为100mm)；
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(被摄物距离为无穷远)；
图2C是本发明第二实施例的像差曲线图(被摄物距离为100mm)；
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(被摄物距离为无穷远)；
图3C是本发明第三实施例的像差曲线图(被摄物距离为100mm)；
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(被摄物距离为无穷远)；
图4C是本发明第四实施例的像差曲线图(被摄物距离为100mm)；
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(被摄物距离为无穷远)；
图5C是本发明第五实施例的像差曲线图(被摄物距离为100mm)；
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(被摄物距离为无穷远)；
图6C是本发明第六实施例的像差曲线图(被摄物距离为100mm)。
主要元件标号说明：
光圈 100、200、300、400、500、600
第一透镜 110、210、310、410、510、610
物侧面 111、211、311、411、511、611
像侧面 112、212、312、412、512、612
第二透镜 120、220、320、420、520、620
物侧面 121、221、321、421、521、621
像侧面 122、222、322、422、522、622
第三透镜 130、230、330、430、530、630
物侧面 131、231、331、431、531、631
像侧面 132、322、332、432、532、632
第四透镜 140、240、340、440、540、640
物侧面 141、241、341、441、541、641
像侧面 142、422、342、442、542、642
红外线滤除滤光元件 150、250、350、450、550、650
保护玻璃 560
成像面 170、270、370、470、570、670、770、870
第一镜群 G1
第二镜群 G2
该移动对焦光学系统于远拍时的焦距为Fi
该移动对焦光学系统于近拍时的焦距为Fm
该移动对焦光学系统于近拍与远拍时，其焦距的差异量为△F
第三透镜的焦距为f3
第四透镜的焦距为f4
移动对焦光学系统的光圈值为Fno
移动对焦光学系统于远拍时的视角为FOVi
移动对焦光学系统于近拍时的视角为FOVm
该移动对焦光学系统于近拍与远拍时，其视角的差异量为△FOV
第一透镜的色散系数为V1
第二透镜的色散系数为V2
该移动对焦光学系统于远拍时，该第一透镜与该第二透镜于光轴上的间隔距离为T12i
该移动对焦光学系统于近拍时，该第一透镜与该第二透镜于光轴上的间隔距离为T12m
该移动对焦光学系统于近拍与远拍时，其第一透镜与第二透镜于光轴上间隔距离的差异量为△T12
该第二透镜于光轴上的厚度为CT2
该移动对焦光学系统于远拍时，该第一透镜物侧面至该成像面于光轴上的距离为TTLi
该移动对焦光学系统于近拍时，该第一透镜物侧面至该成像面于光轴上的距离为TTLm
该移动对焦光学系统于近拍与远拍时，其第一透镜物侧面至成像面于光轴上距离的差异量为△TTL
第一透镜物侧面的曲率半径为R1
第一透镜像侧面的曲率半径为R2
第三透镜物侧面的曲率半径为R5
第三透镜像侧面的曲率半径为R6
第四透镜物侧面的曲率半径为R7
第四透镜像侧面的曲率半径为R8
该移动对焦光学系统于远拍时，其第一透镜物侧面至第四透镜像侧面于光轴上的距离为TDi
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作进一步详细说明。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。
本发明提供一种移动对焦光学系统，由物侧至像侧依序包含第一镜群(G1)及第二镜群(G2)。所述第一镜群包含第一透镜；而所述第二镜群依序包含第二透镜、第三透镜、以及第四透镜。
该第一透镜具正屈折力，可提供系统所需的正屈折力，有助于缩短系统的总长度。该第一透镜物侧面为凸面时，可有效加强缩短光学总长度的功效。
该第二透镜具负屈折力，有助于补正第一透镜所产生的像差。该第二透镜的物侧面可为凹面，其像侧面为凹面，有助于加强像差修正能力。
该第三透镜具正屈折力，有助于降低系统敏感度。该第三透镜的像侧面为凸面，可进一步降低系统敏感度与减少球差产生。
该第四透镜具负屈折力，可有效修正像差与降低系统敏感度。第四透镜的物侧面为凹面，且其像侧面于近光轴处为凹面时，可使主点远离成像面，进而缩短镜组总长度。此外，其像侧面由近光轴处至周边处存在凹面转凸面的变化时，可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，进一步可修正离轴视场的像差。
该移动对焦光学系统于近拍与远拍时，该第一透镜与该第二透镜于光轴上间隔距离的差异量为△T12，该第二透镜于光轴上的厚度为CT2，当移动对焦光学系统满足下列关系式：0.05<|△T12|/CT2<0.80时，藉由较小的移动量便可以改善远拍及近拍时的对焦问题，使本发明的移动对焦光学系统同时具有小型化及低功率的特性；较佳地，满足下列关系式：0.05<|△T12|/CT2<0.50。
本发明移动对焦光学系统中，光圈可设置于一被摄物与该第二透镜间，有利于远心(Telecentric)效果与广视场角间取得平衡。
该移动对焦光学系统于近拍与远拍时，该第一透镜物侧面至该成像面于光轴上距离的差异量为△TTL，该移动对焦光学系统于近拍与远拍时，该第一透镜与该第二透镜于光轴上间隔距离的差异量为△T12，当移动对焦光学系统满足下列关系式：0.95<|△TTL|/|△T12|<1.05时，该移动对焦光学系统的光学总长度较为合适，且可以适当改善远拍及近拍时的对焦问题。
该移动对焦光学系统于近拍与远拍时，其视角的差异量为△FOV，当移动对焦光学系统满足下列关系式：0.1<sin(|△FOV|)*10<1.0时，可获得充足的视场角以利取景。
该移动对焦光学系统于远拍时的焦距为Fi，该第三透镜的焦距为f3，当移动对焦光学系统满足下列关系式：1.5<Fi/f3<3.0时，有助于减少球差并提高成像品质。
该第四透镜像侧面的曲率半径为R8，该第四透镜物侧面的曲率半径为R7，当移动对焦光学系统满足下列关系式：-1.0<R8/R7<0时，可有效修正像差以提升系统解像能力；较佳地，满足下列关系式：-0.5<R8/R7<0。
该第三透镜物侧面的曲率半径为R5，该第三透镜像侧面的曲率半径为R6，当移动对焦光学系统满足下列关系式：1.0<(R5+R6)/(R5-R6)<3.0时，有助于降低系统敏感度与减少球差。
该第一透镜的色散系数为V1，该第二透镜的色散系数为V2，当移动对焦光学系统满足下列关系式：1.65<V1/V2<3.0时，有助于修正系统色差。
该移动对焦光学系统于远拍时的焦距为Fi，该移动对焦光学系统于近拍时的焦距为Fm，当移动对焦光学系统满足下列关系式：1.0<Fi/Fm<1.06时，可藉由较小的移动量以改善远拍、近拍时的对焦问题。
该第一透镜物侧面的曲率半径为R1，该第一透镜像侧面的曲率半径为R2，当移动对焦光学系统满足下列关系式：-0.7<R1/R2<0.3时，有助于减少球差与像散的产生。
该移动对焦光学系统于远拍时的焦距为Fi，该第四透镜的焦距为f4，当移动对焦光学系统满足下列关系式：-3.0<Fi/f4<-1.6时，可有效修正像差。
该移动对焦光学系统的光圈值为Fno，当移动对焦光学系统满足下列关系式：1.8<Fno<3.0时，可确保在远拍及近拍时，皆具有充足够的进光量。
该移动对焦光学系统于远拍时，该第一透镜物侧面至该第四透镜像侧面于光轴上的距离为TDi，当移动对焦光学系统满足下列关系式：1.5mm<TDi<4.5mm时，有助于该移动对焦光学系统的小型化。
该移动对焦光学系统于远拍与近拍时，其焦距的差异量为△F，该移动对焦光学系统于近拍与远拍时，该第一透镜与该第二透镜于光轴上间隔距离的差异量为△T12，当移动对焦光学系统满足下列关系式：|△F|/|△T12|<2.0时，有助于缩短系统的总长度，并改善远拍及近拍时的对焦问题。
本发明的移动对焦光学系统中，透镜的材质可为玻璃或塑胶，若透镜的材质为玻璃，则可以增加该移动对焦光学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移动对焦光学系统的总长度。
本发明的移动对焦光学系统中，可至少设置一光阑，如孔径光阑(Aperture Stop)、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。
本发明的移动对焦光学系统中，若描述一透镜的表面为凸面，则表示该透镜表面于近光轴处为凸面；若描述一透镜的表面为凹面，则表示该透镜表面于近光轴处为凹面。
本发明的移动对焦光学系统更可视需求应用于变焦的光学系统中，并兼具优良像差修正与良好成像品质的特点可多方面应用于3D(三维)影像撷取、数码相机、移动装置、数码平板等电子影像系统中。
本发明的移动对焦光学系统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(被摄物距离为无穷远，远拍)及图1C(被摄物距离为100mm，近拍)。第一实施例的移动对焦光学系统主要由四片具屈折力的透镜构成，由物侧至像侧依序包含：
一第一镜群G1，其包含：
一具正屈折力的第一透镜110，其材质为塑胶，其物侧面111为凸面，其像侧面112为凸面，且其两面皆为非球面(ASP)；
一第二镜群G2，其由物侧至像侧依序包含：
一具负屈折力的第二透镜120，其材质为塑胶，其物侧面121为凹面，其像侧面122为凹面，且其两面皆为非球面；
一具正屈折力的第三透镜130，其材质为塑胶，其物侧面131为凹面，其像侧面132为凸面，且其两面皆为非球面；及
一具负屈折力的第四透镜140，其材质为塑胶，其物侧面141为凹面，其像侧面142于近光轴处为凹面，且其两面皆为非球面，其像侧面142由近光轴处至周边处存在凹面转凸面的变化；
其中，该移动对焦光学系统另设置有一光圈100，置于一被摄物与该第一透镜110间；另包含有一红外线滤除滤光元件(IR-cut filter)150置于该第四透镜140与一成像面170间，其材质为玻璃且不影响焦距。
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 ( Y ) = ( Y 2 / R ) / ( 1 + sqrt ( 1 - ( 1 + k ) * ( Y / R ) 2 ) ) + &Sigma; i ( Ai ) * ( Y i )
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之切面的相对距离；
Y：非球面曲线上的点与光轴的垂直距离；
R：曲率半径；
k：锥面系数；
Ai：第i阶非球面系数。
当被摄物距离为无穷远时即为远拍，当被摄物距离为100mm时即为近拍；第一实施例的移动对焦光学系统中，该移动对焦光学系统于远拍时的焦距为Fi，该移动对焦光学系统于近拍时的焦距为Fm，该移动对焦光学系统于远拍时的视角为FOVi，该移动对焦光学系统于近拍时的视角为FOVm，该移动对焦光学系统的光圈值为Fno，其数值为：Fi=2.35毫米，Fm=2.34毫米，FOVi=65.2度，FOVm=63.6度，Fno=2.45。
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：V1/V2=2.39。
该移动对焦光学系统于远拍与近拍时，其焦距的差异量为△F，该移动对焦光学系统于近拍与远拍时，该第一透镜110与该第二透镜120于光轴上间隔距离的差异量为△T12，其关系式为：|△F|/|△T12|=0.250。
该移动对焦光学系统于近拍与远拍时，该第一透镜110与该第二透镜120于光轴上间隔距离的差异量为△T12，该第二透镜120于光轴上的厚度为CT2，其关系式为：|△T12|/CT2=0.160。
该移动对焦光学系统于近拍与远拍时，该第一透镜物侧面111至该成像面170于光轴上距离的差异量为△TTL，该移动对焦光学系统于近拍与远拍时，该第一透镜110与该第二透镜(120)于光轴上间隔距离的差异量为△T12，其关系式为：|△TTL|/|△T12|=1.000。
该移动对焦光学系统于近拍与远拍时，其视角的差异量为△FOV，其关系式为：sin(|△FOV|)*10=0.276。
该第一透镜物侧面111的曲率半径为R1，该第一透镜像侧面112的曲率半径为R2，其关系式为：R1/R2=-0.510。
该第三透镜物侧面131的曲率半径为R5，该第三透镜像侧面132的曲率半径为R6，其关系式为：(R5+R6)/(R5-R6)=1.01。
该第四透镜像侧面142的曲率半径为R8，该第四透镜物侧面141的曲率半径为R7，其关系式为：R8/R7=-0.07。
该移动对焦光学系统于远拍时的焦距为Fi，该第三透镜130的焦距为f3，其关系式为：Fi/f3=2.369。
该移动对焦光学系统于远拍时的焦距为Fi，该第四透镜140的焦距为f4，其关系式为：Fi/f4=-2.148。
该移动对焦光学系统于远拍时的焦距为Fi，该移动对焦光学系统于近拍时的焦距为Fm，其关系式为：Fi/Fm=1.004。
该移动对焦光学系统于远拍时，该第一透镜物侧面111至该第四透镜像侧面142于光轴上的距离为TDi，其关系式为：TDi=2.379mm。
其中，该移动对焦光学系统于远拍时，该第一透镜110与该第二透镜120于光轴上的间隔距离为T12i，该移动对焦光学系统于近拍时，该第一透镜110与该第二透镜120于光轴上的间隔距离为T12m，其远拍与近拍的间隔距离差异量△T12即为T12i-T12m或T12m-T12i。
该移动对焦光学系统于远拍时，该第一透镜物侧面111至该成像面170于光轴上的距离为TTLi，该移动对焦光学系统于近拍时，该第一透镜物侧面111至该成像面170于光轴上的距离为TTLm，其远拍与近拍的间隔距离差异量△TTL即为TTLi-TTLm或TTLm-TTLi。
该移动对焦光学系统于远拍时的视角为FOVi，该移动对焦光学系统于近拍时的视角为FOVm，其远拍与近拍的视角差异量△FOV即为FOVi-FOVm或FOVm-FOVi。
该移动对焦光学系统于远拍时的焦距为Fi，该移动对焦光学系统于近拍时的焦距为Fm，其远拍与近拍的焦距差异量△F即为Fi-Fm或Fm-Fi。
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(被摄物距离为无穷远，远拍)及图2C(被摄物距离为100mm，近拍)。第二实施例的移动对焦光学系统主要由四片具屈折力的透镜构成，由物侧至像侧依序包含：
一第一镜群G1，其包含：
一具正屈折力的第一透镜210，其材质为玻璃，其物侧面211为凸面，其像侧面212为凸面，且其两面皆为非球面(ASP)；
一第二镜群G2，其由物侧至像侧依序包含：
一具负屈折力的第二透镜220，其材质为塑胶，其物侧面221为凸面，其像侧面222为凹面，且其两面皆为非球面；
一具正屈折力的第三透镜230，其材质为塑胶，其物侧面231为凹面，其像侧面232为凸面，且其两面皆为非球面；及
一具负屈折力的第四透镜240，其材质为塑胶，其物侧面241为凹面，其像侧面242于近光轴处为凹面，且其两面皆为非球面，其像侧面242由近光轴处至周边处存在凹面转凸面的变化；
其中，该移动对焦光学系统另设置有一光圈200，置于一被摄物与该第一透镜210间；另包含有一红外线滤除滤光元件250置于该第四透镜240与一成像面270间，其材质为玻璃且不影响焦距。
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(被摄物距离为无穷远，远拍)及图3C(被摄物距离为100mm，近拍)。第三实施例的移动对焦光学系统主要由四片具屈折力的透镜构成，由物侧至像侧依序包含：
一第一镜群G1，其包含：
一具正屈折力的第一透镜310，其材质为塑胶，其物侧面311为凸面，其像侧面312为凹面，且其两面皆为非球面(ASP)；
一第二镜群G2，其由物侧至像侧依序包含：
一具负屈折力的第二透镜320，其材质为塑胶，其物侧面321为凸面，其像侧面322为凹面，且其两面皆为非球面；
一具正屈折力的第三透镜330，其材质为塑胶，其物侧面331为凹面，其像侧面332为凸面，且其两面皆为非球面；及
一具负屈折力的第四透镜340，其材质为塑胶，其物侧面341为凹面，其像侧面342于近光轴处为凹面，且其两面皆为非球面，其像侧面342由近光轴处至周边处存在凹面转凸面的变化；
其中，该移动对焦光学系统另设置有一光圈300，置于一被摄物与该第一透镜310间；另包含有一红外线滤除滤光元件350置于该第四透镜340与一成像面370间，其材质为玻璃且不影响焦距。
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(被摄物距离为无穷远，远拍)及图4C(被摄物距离为100mm，近拍)。第四实施例的移动对焦光学系统主要由四片具屈折力的透镜构成，由物侧至像侧依序包含：
一第一镜群G1，其包含：
一具正屈折力的第一透镜410，其材质为塑胶，其物侧面411为凸面，其像侧面412为凸面，且其两面皆为非球面(ASP)；
一第二镜群G2，其由物侧至像侧依序包含：
一具负屈折力的第二透镜420，其材质为塑胶，其物侧面421为凹面，其像侧面422为凹面，且其两面皆为非球面；
一具正屈折力的第三透镜430，其材质为塑胶，其物侧面431为凹面，其像侧面432为凸面，且其两面皆为非球面；及
一具负屈折力的第四透镜440，其材质为塑胶，其物侧面441为凹面，其像侧面442于近光轴处为凹面，且其两面皆为非球面，其像侧面442由近光轴处至周边处存在凹面转凸面的变化；
其中，该移动对焦光学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间；另包含有一红外线滤除滤光元件450置于该第四透镜440与一成像面470间，其材质为玻璃且不影响焦距。
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(被摄物距离为无穷远，远拍)及图5C(被摄物距离为100mm，近拍)。第五实施例的移动对焦光学系统主要由四片具屈折力的透镜构成，由物侧至像侧依序包含：
一第一镜群G1，其包含：
一具正屈折力的第一透镜510，其材质为塑胶，其物侧面511为凸面，其像侧面512为凸面，且其两面皆为非球面(ASP)；
一第二镜群G2，其由物侧至像侧依序包含：
一具负屈折力的第二透镜520，其材质为塑胶，其物侧面521为凹面，其像侧面522为凹面，且其两面皆为非球面；
一具正屈折力的第三透镜530，其材质为塑胶，其物侧面531为凹面，其像侧面532为凸面，且其两面皆为非球面；及
一具负屈折力的第四透镜540，其材质为塑胶，其物侧面541为凹面，其像侧面542于近光轴处为凹面，且其两面皆为非球面，其像侧面542由近光轴处至周边处存在凹面转凸面的变化；
其中，该移动对焦光学系统另设置有一光圈500，置于一被摄物与该第一透镜510间；另包含有一红外线滤除滤光元件550与一保护玻璃560，其依序设置于该第四透镜540与一成像面570间，其材质均为玻璃且均不影响焦距。
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(被摄物距离为无穷远，远拍)及图6C(被摄物距离为100mm，近拍)。第六实施例的移动对焦光学系统主要由四片具屈折力的透镜构成，由物侧至像侧依序包含：
一第一镜群G1，其包含：
一具正屈折力的第一透镜610，其材质为塑胶，其物侧面611为凸面，其像侧面612为凹面，且其两面皆为非球面(ASP)；
一第二镜群G2，其由物侧至像侧依序包含：
一具负屈折力的第二透镜620，其材质为塑胶，其物侧面621为凹面，其像侧面622为凹面，且其两面皆为非球面；
一具正屈折力的第三透镜630，其材质为塑胶，其物侧面631为凹面，其像侧面632为凸面，且其两面皆为非球面；及
一具负屈折力的第四透镜640，其材质为塑胶，其物侧面641为凹面，其像侧面642于近光轴处为凹面，且其两面皆为非球面，其像侧面642由近光轴处至周边处存在凹面转凸面的变化；
其中，该移动对焦光学系统另设置有一光圈600，置于一被摄物与该第一透镜610间；另包含有一红外线滤除滤光元件650置于该第四透镜640与一成像面670间，其材质为玻璃且不影响焦距。
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。
表一至表十七所示为本发明的移动对焦光学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申请专利范围。
以上所述的具体实施方式，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方式而已，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 (18)

1.一种移动对焦光学系统，由物侧至像侧依序包含：
一第一镜群，包含：
一具正屈折力的第一透镜，其物侧面为凸面；
一第二镜群，由物侧至像侧依序包含：
一具负屈折力的第二透镜，其像侧面为凹面；
一具正屈折力的第三透镜，其像侧面为凸面；及
一具负屈折力的第四透镜，其物侧面为凹面，其像侧面于近光轴处为凹面，其物侧面及像侧面皆为非球面，且其像侧面由近光轴处至周边处存在凹面转凸面的变化；
其中，当一被摄物距离该移动对焦光学系统由远至近时，藉由所述第一镜群沿光轴方向移动以执行对焦调校；
其中，该移动对焦光学系统具有屈折力的透镜为4片；
其中，该移动对焦光学系统于近拍与远拍时，该第一透镜与该第二透镜于光轴上间隔距离的差异量为△T12，该第二透镜于光轴上的厚度为CT2，满足下列关系式：
0.05<|△T12|/CT2<0.80。
2.如权利要求1所述的移动对焦光学系统，其特征在于，所述移动对焦光学系统还包含一光圈，该光圈设置于该被摄物与该第二透镜之间。
3.如权利要求2所述的移动对焦光学系统，其特征在于，该第二透镜与该第三透镜的物侧面及像侧面皆为非球面，且该第二透镜、该第三透镜与该第四透镜的材质皆为塑胶。
4.如权利要求3所述的移动对焦光学系统，其特征在于，该移动对焦光学系统于近拍与远拍时，该第一透镜物侧面至该成像面于光轴上距离的差异量为△TTL，该移动对焦光学系统于近拍与远拍时，该第一透镜与该第二透镜于光轴上间隔距离的差异量为△T12，满足下列关系式：
0.95<|△TTL|/|△T12|<1.05。
5.如权利要求3所述的移动对焦光学系统，其特征在于，该移动对焦光学系统于近拍与远拍时，其视角的差异量为△FOV，满足下列关系式：
0.1<sin(|△FOV|)*10<1.0。
6.如权利要求3所述的移动对焦光学系统，其特征在于，该移动对焦光学系统于远拍时的焦距为Fi，该第三透镜的焦距为f3，满足下列关系式：
1.5<Fi/f3<3.0。
7.如权利要求3所述的移动对焦光学系统，其特征在于，该移动对焦光学系统于近拍与远拍时，该第一透镜与该第二透镜于光轴上间隔距离的差异量为△T12，该第二透镜于光轴上的厚度为CT2，满足下列关系式：
0.05<|△T12|/CT2<0.50。
8.如权利要求3所述的移动对焦光学系统，其特征在于，该第四透镜像侧面的曲率半径为R8，该第四透镜物侧面的曲率半径为R7，满足下列关系式：
-1.0<R8/R7<0。
9.如权利要求8所述的移动对焦光学系统，其特征在于，该第二透镜的物侧面为凹面。
10.如权利要求8所述的移动对焦光学系统，其特征在于，该第三透镜物侧面的曲率半径为R5，该第三透镜像侧面的曲率半径为R6，满足下列关系式：
1.0<(R5+R6)/(R5-R6)<3.0。
11.如权利要求8所述的移动对焦光学系统，其特征在于，该第四透镜像侧面的曲率半径为R8，该第四透镜物侧面的曲率半径为R7，满足下列关系式：
-0.5<R8/R7<0。
12.如权利要求8所述的移动对焦光学系统，其特征在于，该第一透镜的色散系数为V1，该第二透镜的色散系数为V2，满足下列关系式：
1.65<V1/V2<3.0。
13.如权利要求8所述的移动对焦光学系统，其特征在于，该移动对焦光学系统于远拍时的焦距为Fi，该移动对焦光学系统于近拍时的焦距为Fm，满足下列关系式：
1.0<Fi/Fm<1.06。
14.如权利要求8所述的移动对焦光学系统，其特征在于，该第一透镜物侧面的曲率半径为R1，该第一透镜像侧面的曲率半径为R2，满足下列关系式：
-0.7<R1/R2<0.3。
15.如权利要求8所述的移动对焦光学系统，其特征在于，该移动对焦光学系统于远拍时的焦距为Fi，该第四透镜的焦距为f4，满足下列关系式：
-3.0<Fi/f4<-1.6。
16.如权利要求8所述的移动对焦光学系统，其特征在于，该移动对焦光学系统的光圈值为Fno，满足下列关系式：
1.8<Fno<3.0。
17.如权利要求3所述的移动对焦光学系统，其特征在于，该移动对焦光学系统于远拍时，该第一透镜物侧面至该第四透镜像侧面于光轴上的距离为TDi，满足下列关系式：
1.5mm<TDi<4.5mm。
18.如权利要求3所述的移动对焦光学系统，其特征在于，该移动对焦光学系统于远拍与近拍时，其焦距的差异量为△F，该移动对焦光学系统于近拍与远拍时，该第一透镜与该第二透镜于光轴上间隔距离的差异量为△T12，满足下列关系式：
|△F|/|△T12|<2.0。
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