CN110068909B - 四片式红外波长投影镜片组 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种四片式红外波长投影镜片组，由成像侧至像源侧依次包含：一光圈；一第一透镜，具有正屈折力且为玻璃材质，其成像侧表面近光轴处为凸面；一第二透镜，具有屈折力，其成像侧表面近光轴处为凸面，其像源侧表面近光轴处为凹面；一第三透镜，具有负屈折力，其成像侧表面近光轴处为凹面，其像源侧表面近光轴处为凹面；一第四透镜，具有正屈折力，其成像侧表面近光轴处为凹面，其像源侧表面近光轴处为凸面。由此达成提升焦点长度、具有高解析能力、短镜头长度、小歪曲的四片式红外波长投影镜片组。
Description
技术领域
本发明与镜片组有关，特别是指一种应用于电子产品上的小型化四片式红外波长投影镜片组。
背景技术
现今数字影像技术不断创新、变化，特别是在数字相机与移动电话等的数字载体皆朝小型化发展，而使感光组件如CCD或CMOS亦被要求更小型化，在红外线聚焦镜片应用，除了运用于摄影领域中，近年来亦大量转用于游戏机的红外线接收与感应领域，且为使其游戏机感应使用者的范围更宽广，目前接收红外线波长的镜片组，多半以视场角较大的广角镜片组为主流。
其中，申请人先前亦提出多件有关红外线波长接收的镜片组，目前游戏机以更具立体、真实及临场感的3D游戏为主，故就目前或申请人先前的镜片组，皆以满足2D的平面游戏侦测为设计需求，以致于无法满足3D游戏侧重的纵深感应功效。
再者，有关游戏机专用的红外线接收、感应镜片组，为追求低廉而采用塑料镜片，一来材质透光性较差是影响游戏机纵深侦测精度不足关键要素之一，二来塑料镜片容易因为环境温度过热或过冷，以致镜片组的焦距改变而无法精确对焦侦测，如上所述，目前红外线波长接收的镜片组无法满足3D游戏纵深距离精确感应的两大技术课题。
有鉴于此，如何提供一种精确纵深距离侦测、接收，以及防止镜片组焦距改变影响纵深侦测效果，遂为红外线波长接收的镜片组目前急欲克服的技术瓶颈。
发明内容
本发明的目的在于提供一种四片式红外波长投影镜片组，尤指一种提升焦点长度、具高解析能力、短镜头长度、小歪曲的四片式红外波长投影镜片组。
为了达成前述目的，依据本发明所提供的一种四片式红外波长投影镜片组，由成像侧至像源侧依次包含：一光圈；一第一透镜，具有正屈折力且为玻璃材质，其成像侧表面近光轴处为凸面，其成像侧表面与像源侧表面至少一表面为非球面；一第二透镜，具有屈折力，其成像侧表面近光轴处为凸面，其像源侧表面近光轴处为凹面，其成像侧表面与像源侧表面至少一表面为非球面；一第三透镜，具有负屈折力，其成像侧表面近光轴处为凹面，其像源侧表面近光轴处为凹面，其成像侧表面与像源侧表面至少一表面为非球面；一第四透镜，具有正屈折力，其成像侧表面近光轴处为凹面，其像源侧表面近光轴处为凸面，其成像侧表面与像源侧表面至少一表面为非球面。
据此，第一透镜放置在最接近物体的一侧上且最容易受到外界因素而损坏，所以第一透镜就不能由容易损坏的塑料材质制成而是由玻璃材质制成。因此，可以使第一透镜减少裂缝的生成，而第一透镜能保护其他由塑料材质形成的透镜。同时该第一透镜是由玻璃材质形成，其折射率几乎不会随着温度改变。
较佳地，其中该四片式红外波长投影镜片组的整体焦距为f，该第一透镜的焦距为f1，并满足下列条件：1.0<f/f1<4.0。该第一透镜的屈折力较为合适，避免敏感度过高。
较佳地，其中该四片式红外波长投影镜片组的整体焦距为f，该第二透镜、第三透镜与第四透镜的合成焦距为f234，并满足下列条件：0.35<f/f234<1.2。能将温度变化所导致在整个四片式红外波长投影镜片组中的影像点的位置变化抑制到很低的程度。
较佳地，其中该第一透镜的焦距为f1，该第二透镜的焦距为f2，并满足下列条件：-0.81<f1/f2<1.1。由此，使该第一透镜与该第二透镜的屈折力配置较为合适，可有利于减少系统像差的过度增大。
较佳地，其中该第二透镜的焦距为f2，该第三透镜的焦距为f3，并满足下列条件：-72.3<f2/f3<5.6。由此，可提升系统的周边解像力及照度。
较佳地，其中该第三透镜的焦距为f3，该第四透镜的焦距为f4，并满足下列条件：-0.67<f3/f4<-0.20。由此，可有效平衡系统的屈折力配置，有助于降低敏感度以提升制造良率。
较佳地，其中该第一透镜的焦距为f1，该第三透镜的焦距为f3，并满足下列条件：-4.9<f1/f3<-1.6。由此，有效分配第一透镜的正屈折力，降低四片式红外波长投影镜片组的敏感度。
较佳地，其中该第二透镜的焦距为f2，该第四透镜的焦距为f4，并满足下列条件：-2.5<f2/f4<29.8。由此，系统的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质量。
较佳地，其中该第一透镜的焦距为f1，该第二透镜与第三透镜的合成焦距为f23，并满足下列条件：-4.1<f1/f23<-1.4。当f1/f23满足上述条件时，则可令该四片式红外波长投影镜片组的解像能力显著提升。
较佳地，其中该第一透镜与第二透镜的合成焦距为f12，该第三透镜与第四透镜的合成焦距为f34，并满足下列条件：0.05<f12/f34<0.79。由此，可有效修正像面弯曲。
较佳地，其中该第一透镜的焦距为f1，该第二透镜、第三透镜与第四透镜的合成焦距为f234，并满足下列条件：0.07<f1/f234<0.62。由此，可有效提升焦点长度。
较佳地，其中该第一透镜、第二透镜与第三透镜的合成焦距为f123，该第四透镜的焦距为f4，并满足下列条件：2.8<f123/f4<5.3。经由屈折力的适当配置，有助于减少球差、像散的产生。
较佳地，其中该第一透镜的成像侧表面曲率半径为R1，该第一透镜的像源侧表面曲率半径为R2，并满足下列条件：-0.9<R1/R2<0.9。由此，有效提升该四片式红外波长投影镜片组的合成焦距。
较佳地，其中该第二透镜的成像侧表面曲率半径为R3，该第二透镜的像源侧表面曲率半径为R4，并满足下列条件：0.1<R3/R4<3.6。由此，有效降低该四片式红外波长投影镜片组的球差与像散。
较佳地，其中该第三透镜的成像侧表面曲率半径为R5，该第三透镜的像源侧表面曲率半径为R6，并满足下列条件：-3.9<R5/R6<-0.6。由此，有效降低该四片式红外波长投影镜片组的球差与像散。
较佳地，其中该第四透镜的成像侧表面曲率半径为R7，该第四透镜的像源侧表面曲率半径为R8，并满足下列条件：3.5<R7/R8<29.2。由此，有效降低该四片式红外波长投影镜片组的球差与像散。
较佳地，其中该四片式红外波长投影镜片组的整体焦距为f，该第一透镜的成像侧表面至像源面于光轴上的距离为TL，并满足下列条件：1.0<f/TL<1.67。由此，可有利于维持该四片式红外波长投影镜片组的小型化及长焦点，以搭载于轻薄的电子产品上。
较佳地，其中该第一透镜的折射率为n1，该第二透镜的折射率为n2，该第三透镜的折射率为n3，该第四透镜的折射率为n4，并满足下列条件：n1、n2、n3、n4＞1.6。由此，有利于整体四片式红外波长投影镜片组的透光率，降低镜组对红外单波长的吸收率。
有关本发明为达成上述目的，所采用的技术、手段及其他功效，兹举七较佳可行实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1A为本发明第一实施例的四片式红外波长投影镜片组的示意图。
图1B由左至右依次为第一实施例的四片式红外波长投影镜片组的像面弯曲及歪曲收差曲线图。
图2A为本发明第二实施例的四片式红外波长投影镜片组的示意图。
图2B由左至右依次为第二实施例的四片式红外波长投影镜片组的像面弯曲及歪曲收差曲线图。
图3A为本发明第三实施例的四片式红外波长投影镜片组的示意图。
图3B由左至右依次为第三实施例的四片式红外波长投影镜片组的像面弯曲及歪曲收差曲线图。
图4A为本发明第四实施例的四片式红外波长投影镜片组的示意图。
图4B由左至右依次为第四实施例的四片式红外波长投影镜片组的像面弯曲及歪曲收差曲线图。
图5A为本发明第五实施例的四片式红外波长投影镜片组的示意图。
图5B由左至右依次为第五实施例的四片式红外波长投影镜片组的像面弯曲及歪曲收差曲线图。
图6A为本发明第六实施例的四片式红外波长投影镜片组的示意图。
图6B由左至右依次为第六实施例的四片式红外波长投影镜片组的像面弯曲及歪曲收差曲线图。
图7A为本发明第七实施例的四片式红外波长投影镜片组的示意图。
图7B由左至右依次为第七实施例的四片式红外波长投影镜片组的像面弯曲及歪曲收差曲线图。
附图标记说明。
100、200、300、400、500、600、700：光圈
110、210、310、410、510、610、710：第一透镜
111、211、311、411、511、611、711：成像侧表面
112、212、312、412、512、612、712：像源侧表面
120、220、320、420、520、620、720：第二透镜
121、221、321、421、521、621、721：成像侧表面
122、222、322、422、522、622、722：像源侧表面
130、230、330、430、530、630、730：第三透镜
131、231、331、431、531、631、731：成像侧表面
132、232、332、432、532、632、732：像源侧表面
140、240、340、440、540、640、740：第四透镜
141、241、341、441、541、641、741：成像侧表面
142、242、342、442、542、642、742：像源侧表面
180、280、380、480、580、680、780：像源面
190、290、390、490、590、690、790：光轴
f：四片式红外波长投影镜片组的焦距
Fno：四片式红外波长投影镜片组的光圈值
FOV：四片式红外波长投影镜片组中最大视场角
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
f12：第一透镜与第二透镜的合成焦距
f23：第二透镜与第三透镜的合成焦距
f34：第三透镜与第四透镜的合成焦距
f123：第一透镜、第二透镜与第三透镜的合成焦距
f234：第二透镜、第三透镜与第四透镜的合成焦距
R1：第一透镜的成像侧表面曲率半径
R2：第一透镜的像源侧表面曲率半径
R3：第二透镜的成像侧表面曲率半径
R4：第二透镜的像源侧表面曲率半径
R5：第三透镜的成像侧表面曲率半径
R6：第三透镜的像源侧表面曲率半径
R7：第四透镜的成像侧表面曲率半径
R8：第四透镜的像源侧表面曲率半径
TL：第一透镜的成像侧表面至像源面于光轴上的距离
具体实施方式
<第一实施例>
请参照图1A及图1B，其中图1A绘示依照本发明第一实施例的四片式红外波长投影镜片组的示意图，图1B由左至右依次为第一实施例的四片式红外波长投影镜片组的像面弯曲及歪曲收差曲线图。由图1A可知，四片式红外波长投影镜片组系包含有一光圈100和一光学组，该光学组由成像侧至像源侧依次包含第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、以及像源面180，其中该四片式红外波长投影镜片组中具屈折力的透镜为四片。该光圈100设置在该第一透镜110的成像侧表面111与像源侧表面112之间。
该第一透镜110具有正屈折力，且为玻璃材质，其成像侧表面111近光轴190处为凸面，其像源侧表面112近光轴190处为凸面，且该成像侧表面111及像源侧表面112皆为非球面。
该第二透镜120具有正屈折力，且为塑料材质，其成像侧表面121近光轴190处为凸面，其像源侧表面122近光轴190处为凹面，且该成像侧表面121及像源侧表面122皆为非球面。
该第三透镜130具有负屈折力，且为塑料材质，其成像侧表面131近光轴190处为凹面，其像源侧表面132近光轴190处为凹面，且该成像侧表面131及像源侧表面132皆为非球面。
该第四透镜140具有正屈折力，且为塑料材质，其成像侧表面141近光轴190处为凹面，其像源侧表面142近光轴190处为凸面，且该成像侧表面141及像源侧表面142皆为非球面。
上述各透镜的非球面的曲线方程式表示如下：
其中z为沿光轴190方向在高度为h的位置以表面顶点作参考的位置值；c是透镜表面靠近光轴190的曲率，并为曲率半径(R)的倒数(c＝1/R)，R为透镜表面靠近光轴190的曲率半径，h是透镜表面距离光轴190的垂直距离，k为圆锥系数(conic constant)，而A、B、C、D、E、G、……为高阶非球面系数。
第一实施例的四片式红外波长投影镜片组中，四片式红外波长投影镜片组的焦距为f，四片式红外波长投影镜片组的光圈值(f-number)为Fno，四片式红外波长投影镜片组中最大视场角为FOV，其数值如下：f＝4.80(毫米)；Fno＝2.8；以及FOV＝12.0(度)。
第一实施例的四片式红外波长投影镜片组中，该四片式红外波长投影镜片组的整体焦距为f，该第一透镜110的焦距为f1，并满足下列条件：f/f1＝2.52。
第一实施例的四片式红外波长投影镜片组中，该四片式红外波长投影镜片组的整体焦距为f，该第二透镜120、第三透镜130与第四透镜140的合成焦距为f234，并满足下列条件：f/f234＝0.57。
第一实施例的四片式红外波长投影镜片组中，该第一透镜110的焦距为f1，该第二透镜120的焦距为f2，并满足下列条件：f1/f2＝0.04。
第一实施例的四片式红外波长投影镜片组中，该第二透镜120的焦距为f2，该第三透镜130的焦距为f3，并满足下列条件：f2/f3＝-71.82。
第一实施例的四片式红外波长投影镜片组中，该第三透镜130的焦距为f3，该第四透镜140的焦距为f4，并满足下列条件：f3/f4＝-0.40。
第一实施例的四片式红外波长投影镜片组中，该第一透镜110的焦距为f1，该第三透镜130的焦距为f3，并满足下列条件：f1/f3＝-2.74。
第一实施例的四片式红外波长投影镜片组中，该第二透镜120的焦距为f2，该第四透镜140的焦距为f4，并满足下列条件：f2/f4＝28.75。
第一实施例的四片式红外波长投影镜片组中，该第一透镜110的焦距为f1，该第二透镜120与第三透镜130的合成焦距为f23，并满足下列条件：f1/f23＝-2.58。
第一实施例的四片式红外波长投影镜片组中，该第一透镜110与第二透镜120的合成焦距为f12，该第三透镜130与第四透镜140的合成焦距为f34，并满足下列条件：f12/f34＝0.21。
第一实施例的四片式红外波长投影镜片组中，该第一透镜110的焦距为f1，该第二透镜120、第三透镜130与第四透镜140的合成焦距为f234，并满足下列条件：f1/f234＝0.23。
第一实施例的四片式红外波长投影镜片组中，该第一透镜110、该第二透镜120与第三透镜130的合成焦距为f123，该第四透镜140的焦距为f4，并满足下列条件：f123/f4＝3.34。
第一实施例的四片式红外波长投影镜片组中，该第一透镜110的成像侧表面111曲率半径为R1，该第一透镜110的像源侧表面112曲率半径为R2，并满足下列条件：R1/R2＝-0.01。
第一实施例的四片式红外波长投影镜片组中，该第二透镜120的成像侧表面121曲率半径为R3，该第二透镜120的像源侧表面122曲率半径为R4，并满足下列条件：R3/R4＝0.89。
第一实施例的四片式红外波长投影镜片组中，该第三透镜130的成像侧表面131曲率半径为R5，该第三透镜130的像源侧表面132曲率半径为R6，并满足下列条件：R5/R6＝-3.57。
第一实施例的四片式红外波长投影镜片组中，该第四透镜140的成像侧表面141曲率半径为R7，该第四透镜140的像源侧表面142曲率半径为R8，并满足下列条件：R7/R8＝5.65。
第一实施例的四片式红外波长投影镜片组中，该四片式红外波长投影镜片组的整体焦距为f，该第一透镜110的成像侧表面111至像源面180于光轴190上的距离为TL，并满足下列条件：f/TL＝1.37。
第一实施例的四片式红外波长投影镜片组，其中该第一透镜110的折射率为n1，该第二透镜120的折射率为n2，该第三透镜130的折射率为n3，该第四透镜140的折射率为n4，并满足下列条件：n1＝1.694、n2＝1.636、n3＝1.636、n4＝1.636。
再配合参照下列表1及表2。
表1为图1A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0-11依次表示由成像侧至像源侧的表面。表2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，A、B、C、D、E、F、G、H……为高阶非球面系数。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1、及表2的定义相同，在此不加赘述。
<第二实施例>
请参照图2A及图2B，其中图2A绘示依照本发明第二实施例的四片式红外波长投影镜片组的示意图，图2B由左至右依次为第二实施例的四片式红外波长投影镜片组的像面弯曲及歪曲收差曲线图。由图2A可知，四片式红外波长投影镜片组系包含有一光圈200和一光学组，该光学组由成像侧至像源侧依次包含第一透镜210、第二透镜220、第三透镜230、第四透镜240、以及像源面280，其中该四片式红外波长投影镜片组中具屈折力的透镜为四片。该光圈200设置在该第一透镜210的成像侧表面211与像源侧表面212之间。
该第一透镜210具有正屈折力，且为玻璃材质，其成像侧表面211近光轴290处为凸面，其像源侧表面212近光轴290处为凸面，且该成像侧表面211及像源侧表面212皆为非球面。
该第二透镜220具有负屈折力，且为塑料材质，其成像侧表面221近光轴290处为凸面，其像源侧表面222近光轴290处为凹面，且该成像侧表面221及像源侧表面222皆为非球面。
该第三透镜230具有负屈折力，且为塑料材质，其成像侧表面231近光轴290处为凹面，其像源侧表面232近光轴290处为凹面，且该成像侧表面231及像源侧表面232皆为非球面。
该第四透镜240具有正屈折力，且为塑料材质，其成像侧表面241近光轴290处为凹面，其像源侧表面242近光轴290处为凸面，且该成像侧表面241及像源侧表面242皆为非球面。
再配合参照下列表3、以及表4。
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。此外，下表参数的定义皆与第一实施例相同，在此不加以赘述。
配合表3、以及表4可推算出下列数据：
<第三实施例>
请参照图3A及图3B，其中图3A绘示依照本发明第三实施例的四片式红外波长投影镜片组的示意图，图3B由左至右依次为第三实施例的四片式红外波长投影镜片组的像面弯曲及歪曲收差曲线图。由图3A可知，四片式红外波长投影镜片组系包含有一光圈300和一光学组，该光学组由成像侧至像源侧依次包含第一透镜310、第二透镜320、第三透镜330、第四透镜340、以及像源面380，其中该四片式红外波长投影镜片组中具屈折力的透镜为四片。该光圈300设置在该第一透镜310的成像侧表面311与像源侧表面312之间。
该第一透镜310具有正屈折力，且为玻璃材质，其成像侧表面311近光轴390处为凸面，其像源侧表面312近光轴390处为凸面，且该成像侧表面311及像源侧表面312皆为非球面。
该第二透镜320具有负屈折力，且为塑料材质，其成像侧表面321近光轴390处为凸面，其像源侧表面322近光轴390处为凹面，且该成像侧表面321及像源侧表面322皆为非球面。
该第三透镜330具有负屈折力，且为塑料材质，其成像侧表面331近光轴390处为凹面，其像源侧表面332近光轴390处为凹面，且该成像侧表面331及像源侧表面332皆为非球面。
该第四透镜340具有正屈折力，且为塑料材质，其成像侧表面341近光轴390处为凹面，其像源侧表面342近光轴390处为凸面，且该成像侧表面341及像源侧表面342皆为非球面。
再配合参照下列表5、以及表6。
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。此外，下表参数的定义皆与第一实施例相同，在此不加以赘述。
配合表5、以及表6可推算出下列数据：
<第四实施例>
请参照图4A及图4B，其中图4A绘示依照本发明第四实施例的四片式红外波长投影镜片组的示意图，图4B由左至右依次为第四实施例的四片式红外波长投影镜片组的像面弯曲及歪曲收差曲线图。由图4A可知，四片式红外波长投影镜片组系包含有一光圈400和一光学组，该光学组由成像侧至像源侧依次包含第一透镜410、第二透镜420、第三透镜430、第四透镜440、以及像源面480，其中该四片式红外波长投影镜片组中具屈折力的透镜为四片。该光圈400设置在该第一透镜410的成像侧表面411与像源侧表面412之间。
该第一透镜410具有正屈折力，且为玻璃材质，其成像侧表面411近光轴490处为凸面，其像源侧表面412近光轴490处为凸面，且该成像侧表面411及像源侧表面412皆为非球面。
该第二透镜420具有负屈折力，且为塑料材质，其成像侧表面421近光轴490处为凸面，其像源侧表面422近光轴490处为凹面，且该成像侧表面421及像源侧表面422皆为非球面。
该第三透镜430具有负屈折力，且为塑料材质，其成像侧表面431近光轴490处为凹面，其像源侧表面432近光轴490处为凹面，且该成像侧表面431及像源侧表面432皆为非球面。
该第四透镜440具有正屈折力，且为塑料材质，其成像侧表面441近光轴490处为凹面，其像源侧表面442近光轴490处为凸面，且该成像侧表面441及像源侧表面442皆为非球面。
再配合参照下列表7、以及表8。
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。此外，下表参数的定义皆与第一实施例相同，在此不加以赘述。
配合表7、以及表8可推算出下列数据：
<第五实施例>
请参照图5A及图5B，其中图5A绘示依照本发明第五实施例的四片式红外波长投影镜片组的示意图，图5B由左至右依次为第五实施例的四片式红外波长投影镜片组的像面弯曲及歪曲收差曲线图。由图5A可知，四片式红外波长投影镜片组系包含有一光圈500和一光学组，该光学组由成像侧至像源侧依次包含第一透镜510、第二透镜520、第三透镜530、第四透镜540、以及像源面580，其中该四片式红外波长投影镜片组中具屈折力的透镜为四片。该光圈500设置在该第一透镜510的成像侧表面511与像源侧表面512之间。
该第一透镜510具有正屈折力，且为玻璃材质，其成像侧表面511近光轴590处为凸面，其像源侧表面512近光轴590处为凸面，且该成像侧表面511及像源侧表面512皆为非球面。
该第二透镜520具有负屈折力，且为塑料材质，其成像侧表面521近光轴590处为凸面，其像源侧表面522近光轴590处为凹面，且该成像侧表面521及像源侧表面522皆为非球面。
该第三透镜530具有负屈折力，且为塑料材质，其成像侧表面531近光轴590处为凹面，其像源侧表面532近光轴590处为凹面，且该成像侧表面531及像源侧表面532皆为非球面。
该第四透镜540具有正屈折力，且为塑料材质，其成像侧表面541近光轴590处为凹面，其像源侧表面542近光轴590处为凸面，且该成像侧表面541及像源侧表面542皆为非球面。
再配合参照下列表9、以及表10。
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。此外，下表参数的定义皆与第一实施例相同，在此不加以赘述。
配合表9、以及表10可推算出下列数据：
<第六实施例>
请参照图6A及图6B，其中图6A绘示依照本发明第六实施例的四片式红外波长投影镜片组的示意图，图6B由左至右依次为第六实施例的四片式红外波长投影镜片组的像面弯曲及歪曲收差曲线图。由图6A可知，四片式红外波长投影镜片组系包含有一光圈600和一光学组，该光学组由成像侧至像源侧依次包含第一透镜610、第二透镜620、第三透镜630、第四透镜640、以及像源面680，其中该四片式红外波长投影镜片组中具屈折力的透镜为四片。该光圈600设置在该第一透镜610的成像侧表面611与像源侧表面612之间。
该第一透镜610具有正屈折力，且为玻璃材质，其成像侧表面611近光轴690处为凸面，其像源侧表面612近光轴690处为凹面，且该成像侧表面611及像源侧表面612皆为非球面。
该第二透镜620具有正屈折力，且为塑料材质，其成像侧表面621近光轴690处为凸面，其像源侧表面622近光轴690处为凹面，且该成像侧表面621及像源侧表面622皆为非球面。
该第三透镜630具有负屈折力，且为塑料材质，其成像侧表面631近光轴690处为凹面，其像源侧表面632近光轴690处为凹面，且该成像侧表面631及像源侧表面632皆为非球面。
该第四透镜640具有正屈折力，且为塑料材质，其成像侧表面641近光轴690处为凹面，其像源侧表面642近光轴690处为凸面，且该成像侧表面641及像源侧表面642皆为非球面。
再配合参照下列表11、以及表12。
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。此外，下表参数的定义皆与第一实施例相同，在此不加以赘述。
配合表11、以及表12可推算出下列数据：
<第七实施例>
请参照图7A及图7B，其中图7A绘示依照本发明第七实施例的四片式红外波长投影镜片组的示意图，图7B由左至右依次为第七实施例的四片式红外波长投影镜片组的像面弯曲及歪曲收差曲线图。由图7A可知，四片式红外波长投影镜片组系包含有一光圈700和一光学组，该光学组由成像侧至像源侧依次包含第一透镜710、第二透镜720、第三透镜730、第四透镜740、以及像源面780，其中该四片式红外波长投影镜片组中具屈折力的透镜为四片。该光圈700设置在该第一透镜710的成像侧表面711与像源侧表面712之间。
该第一透镜710具有正屈折力，且为玻璃材质，其成像侧表面711近光轴790处为凸面，其像源侧表面712近光轴790处为凹面，且该成像侧表面711及像源侧表面712皆为非球面。
该第二透镜720具有正屈折力，且为塑料材质，其成像侧表面721近光轴790处为凸面，其像源侧表面722近光轴790处为凹面，且该成像侧表面721及像源侧表面722皆为非球面。
该第三透镜730具有负屈折力，且为塑料材质，其成像侧表面731近光轴790处为凹面，其像源侧表面732近光轴790处为凹面，且该成像侧表面731及像源侧表面732皆为非球面。
该第四透镜740具有正屈折力，且为塑料材质，其成像侧表面741近光轴790处为凹面，其像源侧表面742近光轴790处为凸面，且该成像侧表面741及像源侧表面742皆为非球面。
再配合参照下列表13、以及表14。
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。此外，下表参数的定义皆与第一实施例相同，在此不加以赘述。
配合表13、以及表14可推算出下列数据：
本发明提供的四片式红外波长投影镜片组，透镜的材质可为塑料或玻璃，当透镜材质为塑料，可以有效降低生产成本，另当透镜的材质为玻璃，则可以增加四片式红外波长投影镜片组屈折力配置的自由度且降低环境温度对镜头的整体影响。此外，四片式红外波长投影镜片组中透镜的成像侧表面及像源侧表面可为非球面，非球面可以容易制作成球面以外的形状，获得较多的控制变量，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四片式红外波长投影镜片组的总长度。
本发明提供的四片式红外波长投影镜片组中，就以具有屈折力的透镜而言，若透镜表面系为凸面且未界定该凸面位置时，则表示该透镜表面于近光轴处为凸面；若透镜表面系为凹面且未界定该凹面位置时，则表示该透镜表面于近光轴处为凹面。
本发明提供的四片式红外波长投影镜片组更可视需求应用于移动对焦的光学系统中，并兼具优良像差修正与良好成像质量的特色，可多方面应用于3D(三维)影像撷取、数字相机、行动装置、数字绘图板或车用摄影等电子影像系统中。
综上所述，上述各实施例及附图仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明的实施范围，凡依本发明专利权利要求范围所作的等同变化与修饰，都应属于本发明专利所涵盖的范围。
Claims (16)
1.一种四片式红外波长投影镜片组，其特征在于，由成像侧至像源侧依次包含：
一光圈；
一第一透镜，具有正屈折力且为玻璃材质，其成像侧表面近光轴处为凸面，其成像侧表面与像源侧表面至少一表面为非球面；
一第二透镜，具有屈折力，其成像侧表面近光轴处为凸面，其像源侧表面近光轴处为凹面，其成像侧表面与像源侧表面至少一表面为非球面；
一第三透镜，具有负屈折力，其成像侧表面近光轴处为凹面，其像源侧表面近光轴处为凹面，其成像侧表面与像源侧表面至少一表面为非球面；
一第四透镜，具有正屈折力，其成像侧表面近光轴处为凹面，其像源侧表面近光轴处为凸面，其成像侧表面与像源侧表面至少一表面为非球面；
该四片式红外波长投影镜片组的整体焦距为f，该第一透镜的成像侧表面至像源面于光轴上的距离为TL，并满足下列条件：1.0 < f/TL < 1.67；
该第三透镜的成像侧表面曲率半径为R5，该第三透镜的像源侧表面曲率半径为R6，并满足下列条件：-3.9 < R5/R6 < -0.6。
2.如权利要求1所述的四片式红外波长投影镜片组，其特征在于，该四片式红外波长投影镜片组的整体焦距为f，该第一透镜的焦距为f1，并满足下列条件：1.0< f/f1 < 4.0。
3.如权利要求1所述的四片式红外波长投影镜片组，其特征在于，该四片式红外波长投影镜片组的整体焦距为f，该第二透镜、第三透镜与第四透镜的合成焦距为f234，并满足下列条件：0.35 < f/f234 < 1.2。
4.如权利要求1所述的四片式红外波长投影镜片组，其特征在于，该第一透镜的焦距为f1，该第二透镜的焦距为f2，并满足下列条件：-0.81 < f1/f2 < 1.1。
5.如权利要求1所述的四片式红外波长投影镜片组，其特征在于，该第二透镜的焦距为f2，该第三透镜的焦距为f3，并满足下列条件：-72.3 < f2/f3 < 5.6。
6.如权利要求1所述的四片式红外波长投影镜片组，其特征在于，该第三透镜的焦距为f3，该第四透镜的焦距为f4，并满足下列条件：-0.67 < f3/f4 < -0.20。
7.如权利要求1所述的四片式红外波长投影镜片组，其特征在于，该第一透镜的焦距为f1，该第三透镜的焦距为f3，并满足下列条件：-4.9 < f1/f3 < -1.6。
8.如权利要求1所述的四片式红外波长投影镜片组，其特征在于，该第二透镜的焦距为f2，该第四透镜的焦距为f4，并满足下列条件：-2.5 < f2/f4 < 29.8。
9.如权利要求1所述的四片式红外波长投影镜片组，其特征在于，该第一透镜的焦距为f1，该第二透镜与第三透镜的合成焦距为f23，并满足下列条件：-4.1 < f1/f23 < -1.4。
10.如权利要求1所述的四片式红外波长投影镜片组，其特征在于，该第一透镜与第二透镜的合成焦距为f12，该第三透镜与第四透镜的合成焦距为f34，并满足下列条件：0.05 <f12/f34 < 0.79。
11.如权利要求1所述的四片式红外波长投影镜片组，其特征在于，该第一透镜的焦距为f1，该第二透镜、第三透镜与第四透镜的合成焦距为f234，并满足下列条件：0.07 < f1/f234 < 0.62。
12.如权利要求1所述的四片式红外波长投影镜片组，其特征在于，该第一透镜、第二透镜与第三透镜的合成焦距为f123，该第四透镜的焦距为f4，并满足下列条件：2.8 < f123/f4 < 5.3。
13.如权利要求1所述的四片式红外波长投影镜片组，其特征在于，该第一透镜的成像侧表面曲率半径为R1，该第一透镜的像源侧表面曲率半径为R2，并满足下列条件：-0.9 <R1/R2 < 0.9。
14.如权利要求1所述的四片式红外波长投影镜片组，其特征在于，该第二透镜的成像侧表面曲率半径为R3，该第二透镜的像源侧表面曲率半径为R4，并满足下列条件：0.1 <R3/R4 < 3.6。
15.如权利要求1所述的四片式红外波长投影镜片组，其中该第四透镜的成像侧表面曲率半径为R7，该第四透镜的像源侧表面曲率半径为R8，并满足下列条件：3.5 < R7/R8 <29.2。
16.如权利要求1所述的四片式红外波长投影镜片组，其特征在于，该第一透镜的折射率为n1，该第二透镜的折射率为n2，该第三透镜的折射率为n3，该第四透镜的折射率为n4，并满足下列条件：n1、n2、n3、n4＞1.6。
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