CN202837663U - 摄影光学系统镜组 - Google Patents

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CN202837663U CN2012205712066U CN201220571206U CN202837663U CN 202837663 U CN202837663 U CN 202837663U CN 2012205712066 U CN2012205712066 U CN 2012205712066U CN 201220571206 U CN201220571206 U CN 201220571206U CN 202837663 U CN202837663 U CN 202837663U
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蔡宗翰
陈纬彧
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Abstract

本实用新型关于一种摄影光学系统镜组，由物侧至像侧依序包含：一具负屈折力的第一透镜；一具正屈折力的第二透镜，其物侧面于近光轴处为凹面及像侧面于近光轴处为凸面；一具正屈折力的第三透镜，其物侧面于近光轴处为凹面及像侧面于近光轴处为凸面；及一具正屈折力的第四透镜，其物侧面于近光轴处为凸面，其像侧面于近光轴处为凹面而于周边处为凸面，其物侧面及像侧面皆为非球面。上述配置可使系统具有较长的后焦距，有利于降低镜组光线入射感光元件的主光线角(CRA)，以获得更佳的感光响应，并有利于设置其他光学元件，更适用于红外线等成像系统。

Description

摄影光学系统镜组
技术领域
本实用新型是有关于一种摄影光学系统镜组，特别是关于一种可应用于红外线或是可见光波段的电子产品的摄影光学系统镜组。
背景技术
近几年来，摄像镜头的应用范围越来越广泛，特别是在电脑网路相机、车用镜头、安全影像监控及电子娱乐等产业。一般小型化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，感光元件的画素尺寸缩小，带动小型化摄影镜头逐渐往高画素领域发展，对于成像品质的要求也日益增加。
可见光波长范围约介于400奈米(nm)至700奈米之间，红外线波长范围介于700奈米至2000奈米之间又称为近红外线(Near Infra-red,NIR)波段，其为人类肉眼所无法直接感应。由于近红外线具有抗干扰、低成本、低耗电以及人眼不易察觉的高隐密等特性，并可通过与电子技术的结合，发展出许多相关的电子产品，如遥控装置、红外线监视器、红外线侦测系统等。再者，动态捕捉技术的问世，应用于智慧型电视或体感游戏机等，亦扩张了小型化摄影镜头的应用，其最大特色是使用者直觉式操作，直接藉由红外线摄影机捕捉使用者的动作，将体感操作提升到更高的层次，因此使用红外线波段的摄影镜头需求也随之提高，若同时具备广视场角特性则更可以扩张摄影机动态捕捉的范围以增加应用面。
有鉴于此，产业中急需一种适用于可携式电子产品上的摄影光学系统镜组，其具有较长后焦距可有利于降低镜组光线入射感光元件的主光线角(ChiefRay Angle,CRA)，以获得更佳的感光响应，且其较充足后焦距的特性有利于依需求设置滤光元件或特定波长选择器，除可应用于一般广视角、大光圈、高画质等摄影需求，同时可于应用于特定波段(如红外线)光线的摄影需求，于光线不足或夜间场合侦测红外线影像或使用于动态捕捉等特殊应用。
实用新型内容
本实用新型提供一种摄影光学系统镜组，由物侧至像侧依序包含：一具负屈折力的第一透镜；一具正屈折力的第二透镜，其物侧面于近光轴处为凹面，其像侧面于近光轴处为凸面；一具正屈折力的第三透镜，其物侧面于近光轴处为凹面，其像侧面于近光轴处为凸面；及一具正屈折力的第四透镜，其物侧面于近光轴处为凸面，其像侧面于近光轴处为凹面而于周边处为凸面，其物侧面及像侧面皆为非球面；其中，具屈折力的透镜为所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜；其中，所述第一透镜与所述第二透镜之间于光轴上的距离为T12，所述第二透镜与所述第三透镜之间于光轴上的距离为T23，满足下列关系式：0.05<T12/T23<0.52。
优选的，所述第一透镜的物侧面于近光轴处为凸面，其像侧面于近光轴处为凹面。
优选的，所述第一透镜的折射率为N1，所述第二透镜的折射率为N2，所述第三透镜的折射率为N3，所述第四透镜的折射率为N4，是满足下列关系式：0.80<(N1*N2)/(N3*N4)<1.20。
优选的，所述第一透镜的折射率为N1，所述第二透镜的折射率为N2，所述第三透镜的折射率为N3，所述第四透镜的折射率为N4，是满足下列关系式：0.90<(N1*N2)/(N3*N4)<1.14。
优选的，所述摄影光学系统镜组的焦距为f，所述第三透镜的焦距为f3，所述第四透镜的焦距为f4，是满足下列关系式：0<|f/f3|+|f/f4|<0.80。
优选的，所述第二透镜的像侧面的曲率半径为R4，所述摄影光学系统镜组的焦距为f，是满足下列关系式：-0.80<R4/f<0。
优选的，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，是满足下列关系式：0<|(R5-R6)/(R5+R6)|<0.25。
优选的，所述摄影光学系统镜组设有一光圈，所述光圈置于所述第一透镜与所述第二透镜之间，所述光圈至所述第四透镜的像侧面于光轴上的距离为SD，所述第一透镜的物侧面至所述第四透镜的像侧面于光轴上的距离为TD，是满足下列关系式：0.65<SD/TD<0.90。
优选的，所述第三透镜于光轴上的厚度为CT3，所述第一透镜于光轴上的厚度为CT1，是满足下列关系式：0.20<CT3/CT1<2.0。
优选的，所述第三透镜的像侧面上最大光学有效径位置投影到光轴上的点比所述第三透镜的物侧面在光轴上的交点更靠近物侧。
优选的，所述第一透镜与所述第二透镜之间于光轴上的距离为T12，所述第二透镜与所述第三透镜之间于光轴上的距离为T23，是满足下列关系式：0.12<T12/T23<0.40。
优选的，所述摄影光学系统镜组使用于波长780nm~950nm的红外线波长范围。
另一方面，本实用新型提供一种摄影光学系统镜组，由物侧至像侧依序包含：一具负屈折力的第一透镜；一具正屈折力的第二透镜，其像侧面于近光轴处为凸面；一具正屈折力的第三透镜，其物侧面于近光轴处为凹面，其像侧面于近光轴处为凸面；及一具正屈折力的第四透镜，其物侧面于近光轴处为凸面，其像侧面于近光轴处为凹面而于周边处为凸面，其物侧面及像侧面皆为非球面；其中，具屈折力的透镜为所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜；其中，所述第一透镜与所述第二透镜之间于光轴上的距离为T12，所述第二透镜与所述第三透镜之间于光轴上的距离为T23，所述第二透镜的像侧面的曲率半径为R4，所述摄影光学系统镜组的焦距为f，是满足下列关系式：0.05<T12/T23<0.52；及-1.5<R4/f<0。
优选的，所述第一透镜的物侧面于近光轴处为凸面，其像侧面于近光轴处为凹面。
优选的，所述第二透镜的像侧面的曲率半径为R4，所述摄影光学系统镜组的焦距为f，是满足下列关系式：-0.80<R4/f<0。
优选的，所述摄影光学系统镜组的焦距为f，所述第三透镜的焦距为f3，所述第四透镜的焦距为f4，是满足下列关系式：0<|f/f3|+|f/f4|<0.80。
优选的，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，是满足下列关系式：0<|(R5-R6)/(R5+R6)|<0.25。
优选的，所述摄影光学系统镜组使用于波长780nm~950nm的红外线波长范围。
优选的，所述第三透镜于光轴上的厚度为CT3，所述第一透镜于光轴上的厚度为CT1，是满足下列关系式：0.20<CT3/CT1<2.0。
优选的，所述摄影光学系统镜组设有一光圈，所述光圈置于该第一透镜与所述第二透镜之间，所述光圈至所述第四透镜的像侧面于光轴上的距离为SD，所述第一透镜的物侧面至所述第四透镜的像侧面于光轴上的距离为TD，是满足下列关系式：0.65<SD/TD<0.90。
优选的，所述第一透镜的折射率为N1，所述第二透镜的折射率为N2，所述第三透镜的折射率为N3，所述第四透镜的折射率为N4，是满足下列关系式：0.80<(N1*N2)/(N3*N4)<1.20。
再一方面，本实用新型提供一种摄影光学系统镜组，由物侧至像侧依序包含：一具负屈折力的第一透镜，其物侧面于近光轴处为凸面，其像侧面于近光轴处为凹面；一具正屈折力的第二透镜，其像侧面于近光轴处为凸面；一具正屈折力的第三透镜，其物侧面于近光轴处为凹面，其像侧面于近光轴处为凸面；及一具正屈折力的第四透镜，其物侧面于近光轴处为凸面，其物侧面及像侧面皆为非球面，所述第四透镜的像侧面上的点与所述像侧面于光轴交点间与光轴水平的位移距离为Sag42，所述像侧面上的点与光轴间的垂直高度为Y，所述水平位移距离Sag42对所述垂直高度Y的二次微分值为DDsag42，所述DDsag42具有至少一次正负变号；其中，具屈折力的透镜为所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜；其中，所述第一透镜与所述第二透镜之间于光轴上的距离为T12，所述第二透镜与所述第三透镜之间于光轴上的距离为T23，所述第二透镜的像侧面的曲率半径为R4，所述摄影光学系统镜组的焦距为f，所述第一透镜的折射率为N1，所述第二透镜的折射率为N2，所述第三透镜的折射率为N3，所述第四透镜的折射率为N4，是满足下列关系式：0.05<T12/T23<0.75；-1.5<R4/f<0；及0.80<(N1*N2)/(N3*N4)<1.2。
优选的，所述摄影光学系统镜组设有一光圈，所述光圈置于所述第一透镜与所述第二透镜之间，所述光圈至所述第四透镜的像侧面于光轴上的距离为SD，所述第一透镜的物侧面至该第四透镜的像侧面于光轴上的距离为TD，是满足下列关系式：0.65<SD/TD<0.90。
优选的，所述摄影光学系统镜组的焦距为f，所述第三透镜的焦距为f3，所述第四透镜的焦距为f4，是满足下列关系式：0<|f/f3|+|f/f4|<0.80。
优选的，所述第一透镜的折射率为N1，所述第二透镜的折射率为N2，所述第三透镜的折射率为N3，所述第四透镜的折射率为N4，是满足下列关系式：0.90<(N1*N2)/(N3*N4)<1.14。
优选的，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，是满足下列关系式：0<|(R5-R6)/(R5+R6)|<0.25。
优选的，所述摄影光学系统镜组使用于波长780nm~950nm的红外线波长范围。
又一方面，本实用新型提供一种摄影光学系统镜组，由物侧至像侧依序包含：一具负屈折力的第一透镜，其物侧面于近光轴处为凸面，其像侧面于近光轴处为凹面；一具正屈折力的第二透镜，其像侧面于近光轴处为凸面；一具正屈折力的第三透镜，其物侧面于近光轴处为凹面，其像侧面于近光轴处为凸面；及一具正屈折力的第四透镜，其物侧面于近光轴处为凸面，其像侧面于近光轴处为凹面而于周边处为凸面，其物侧面及像侧面皆为非球面；其中，具屈折力之透镜为该第一透镜、该第二透镜、该第三透镜、该第四透镜；其中，所述摄影光学系统镜组系使用于波长780nm~950nm的红外线波长范围；其中，所述第一透镜的折射率为N1，所述第二透镜的折射率为N2，所述第三透镜的折射率为N3，所述第四透镜的折射率为N4，是满足下列关系式：0.80<(N1*N2)/(N3*N4)<1.20。
优选的，所述第一透镜与所述第二透镜之间于光轴上的距离为T12，所述第二透镜与所述第三透镜之间于光轴上的距离为T23，是满足下列关系式：0.05<T12/T23<0.52。
优选的，所述第三透镜于光轴上的厚度为CT3，所述第一透镜于光轴上的厚度为CT1，是满足下列关系式：0.20<CT3/CT1<2.0。
优选的，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，是满足下列关系式：0<|(R5-R6)/(R5+R6)|<0.25。
优选的，所述摄影光学系统镜组设有一光圈，所述光圈置于所述第一透镜与所述第二透镜之间，所述光圈至所述第四透镜的像侧面于光轴上的距离为SD，所述第一透镜的物侧面至所述第四透镜的像侧面于光轴上的距离为TD，是满足下列关系式：0.65<SD/TD<0.90。
优选的，所述第四透镜的像侧面上的点与所述像侧面于光轴交点间与光轴水平的位移距离为Sag42，所述水平位移距离Sag42对所述像侧面上的点与光轴间的垂直高度的二次微分值为DDsag42，且所述DDsag42具有至少一次正负变号。
优选的，所述第二透镜的像侧面的曲率半径为R4，所述摄影光学系统镜组的焦距为f，是满足下列关系式：-0.80<R4/f<0。
所述第一透镜具负屈折力，是有利于扩大系统的视场角，其物侧面于近光轴处可为凸面，其像侧面于近光轴处可为凹面，系有助于调整系统视场角与避免像差过大。
所述第二透镜具正屈折力，可与负屈折力的第一透镜配置为逆焦式(Retrofocus)使系统具有较长的后焦，并可提供系统的主要屈折力，其物侧面于近光轴处可为凹面，其像侧面于近光轴处为凸面，有助于修正像散。
所述第三透镜具正屈折力，有利于降低系统敏感度，其物侧面于近光轴处为凹面，其像侧面于近光轴处为凸面，其面形设计可有助于减少歪曲的产生。
所述第四透镜具正屈折力，可有利于配合第二透镜与第三透镜以加强逆焦式(Retrofocus)设计，使系统具有较长的后焦距，以有利于降低光线入射感光元件的入射角度，使感测元件获得更佳的响应效率，其物侧面于近光轴处为凸面，其像侧面于近光轴处可为凹面，有利于修正像散，当其像侧面于近光轴处为凹面而于周边处为凸面时，可有效地压制离轴视场的光线入射于感光元件上的角度，而进一步修正离轴视场的像差。
上述配置可使系统具有较长的后焦距，有利于降低镜组光线入射感光元件的主光线入射角度(CRA)，以获得更佳的感光响应，且具有较充足的后焦距有利于设置其他光学元件(如滤光元件或波长选择器等)，因此更适用于特定波段(如红外线等)的光学系统上。
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第四透镜的像侧面特性曲线图。
图1C是本发明第二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第四透镜的像侧面特性曲线图。
图2C是本发明第一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第四透镜的像侧面特性曲线图。
图3C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第四透镜的像侧面特性曲线图。
图4C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第四透镜的像侧面特性曲线图。
图5C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第四透镜的像侧面特性曲线图。
图6C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第四透镜的像侧面特性曲线图。
图7C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第四透镜的像侧面特性曲线图。
图8C是本发明第八实施例的像差曲线图。
图9是描述第三透镜的像侧面上最大光学有效径位置投影到光轴上的点与其物侧面于光轴上交点在光轴上的相对位置示意图。
附图标记：
光圈100、200、300、400、500、600、700、800
第一透镜110、210、310、410、510、610、710、810
物侧面111、211、311、411、511、611、711、811
像侧面112、212、312、412、512、612、712、812
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、830、930
物侧面131、231、331、431、531、631、731、831、931
像侧面132、322、332、432、532、632、732、832、932
第四透镜140、240、340、440、540、640、740、840
物侧面141、241、341、441、541、641、741、841
像侧面142、422、342、442、542、642、742、842
滤光元件150、250、350、450、550、650、750、850
保护玻璃160、260、360、560、660、760、860
成像面170、270、370、470、570、670、770、870
该第三透镜的像侧面上最大光学有效径位置901
该第三透镜的像侧面上最大光学有效径位置投影到光轴上的点902
第三透镜的物侧面在光轴上的交点903
摄影光学系统镜组的焦距为f
第三透镜的焦距为f3
第四透镜的焦距为f4
第一透镜于光轴上的厚度为CT1
第三透镜于光轴上的厚度为CT3
第二透镜的像侧面的曲率半径为R4
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
第一透镜的折射率为N1
第二透镜的折射率为N2
第三透镜的折射率为N3
第四透镜的折射率为N4
光圈至该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
摄影光学系统镜组的最大视角的一半为HFOV
第四透镜的像侧面上的点与像侧面于光轴交点间与光轴水平的位移距离为Sag42
第四透镜的像侧面上的点与光轴间的垂直高度为Y
Sag42对Y的一次微分值为Dsag42
Sag42对Y的二次微分值为DDsag42。
具体实施方式
本实用新型提供一种摄影光学系统镜组，由物侧至像侧依序包含一具负屈折力的第一透镜；一具正屈折力的第二透镜，其物侧面于近光轴处为凹面，其像侧面于近光轴处为凸面；一具正屈折力的第三透镜，其物侧面于近光轴处为凹面，其像侧面于近光轴处为凸面；及一具正屈折力的第四透镜，其物侧面于近光轴处为凸面，其像侧面于近光轴处为凹面而于周边处为凸面，其物侧面及像侧面皆为非球面；其中，具屈折力的透镜为该第一透镜、该第二透镜、该第三透镜、该第四透镜；其中，该第一透镜的像侧面与该第二透镜的物侧面于光轴上的距离为T12，该第二透镜的像侧面与该第三透镜的物侧面于光轴上的距离为T23，是满足下列关系式：0.05<T12/T23<0.52。
当摄影光学系统镜组满足下列关系式：0.05<T12/T23<0.52时，透镜的间隔距离较为合适，有助于镜片组装以增加成品良率；较佳地，是满足下列关系式：0.12<T12/T23<0.40。
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，当其满足下列关系式：0.80<(N1*N2)/(N3*N4)<1.20时，可有利于提升系统修正像差的能力；较佳地，是满足下列关系式：0.90<(N1*N2)/(N3*N4)<1.14。
该摄影光学系统镜组的焦距为f，该第三透镜的焦距为f3，该第四透镜的焦距为f4，较佳地，当其满足下列关系式：0<|f/f3|+|f/f4|<0.80时，第三透镜与第四透镜的屈折力配制可加强逆焦式(Retrofocus)设计，使系统具有较长的后焦距。
该第二透镜的像侧面的曲率半径为R4，该摄影光学系统镜组的焦距为f，较佳地，当其满足下列关系式：-0.80<R4/f<0时，有助于调整第二透镜屈折力，使正屈折力配置平衡。
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，当其满足下列关系式：0<|(R5-R6)/(R5+R6)|<0.25时，该第三透镜的曲率较为合适，有利于补正系统的像散。
该摄影光学系统镜组进一步设有一光圈，该光圈置于该第一透镜与该第二透镜之间，该光圈至该第四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四透镜的像侧面于光轴上的距离为TD，较佳地，当前述摄影光学系统镜组满足下列关系式：0.65<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。
该第三透镜于光轴上的厚度为CT3，该第一透镜于光轴上的厚度为CT1，较佳地，当其满足下列关系式：0.20<CT3/CT1<2.0时，可使镜片厚度配置较为合适，不仅有助于镜片在塑胶射出成型时的成型性与均质性，且可避免增加组装困难度。
该摄影光学系统镜组较佳地系使用于780nm~950nm的红外线波长范围，使得该摄影光学系统镜组适合于红外线波段的应用。
另一方面，本实用新型提供一种摄影光学系统镜组，由物侧至像侧依序包含：一具负屈折力的第一透镜；一具正屈折力的第二透镜，其像侧面于近光轴处为凸面；一具正屈折力的第三透镜，其物侧面于近光轴处为凹面，其像侧面于近光轴处为凸面；及一具正屈折力的第四透镜，其物侧面于近光轴处为凸面，其像侧面于近光轴处为凹面而于周边处为凸面，其物侧面及像侧面皆为非球面；其中，具屈折力之透镜为该第一透镜、该第二透镜、该第三透镜、该第四透镜；其中，该第一透镜的像侧面与该第二透镜的物侧面于光轴上的距离为T12，该第二透镜的像侧面与该第三透镜的物侧面于光轴上的距离为T23，该第二透镜的像侧面的曲率半径为R4，该摄影光学系统镜组的焦距为f，系满足下列关系式：0.05<T12/T23<0.52；及-1.5<R4/f<0。
当摄影光学系统镜组满足下列关系式：0.05<T12/T23<0.52时，透镜的间隔距离较为合适，有助于镜片组装以增加成品良率。
当摄影光学系统镜组满足下列关系式：-1.5<R4/f<0时，有助于调整第二透镜屈折力，使正屈折力配置平衡；较佳地，系满足下列关系式：-0.80<R4/f<0。
该摄影光学系统镜组的焦距为f，该第三透镜的焦距为f3，该第四透镜的焦距为f4，较佳地，当其满足下列关系式：0<|f/f3|+|f/f4|<0.80时，第三透镜与第四透镜的屈折力配制可加强逆焦式(Retrofocus)设计，使系统具有较长的后焦距。
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，当其满足下列关系式：0<|(R5-R6)/(R5+R6)|<0.25时，该第三透镜的曲率较为合适，有利于补正系统的像散。
该摄影光学系统镜组较佳地系使用于780nm~950nm的红外线波长范围，使得该摄影光学系统镜组适合于红外线波段的应用。
该第三透镜于光轴上的厚度为CT3，该第一透镜于光轴上的厚度为CT1，较佳地，当其满足下列关系式：0.20<CT3/CT1<2.0时，可使镜片厚度配置较为合适，不仅有助于镜片在塑胶射出成型时的成型性与均质性，且可避免增加组装困难度。
该摄影光学系统镜组进一步设有一光圈，该光圈置于该第一透镜与该第二透镜之间，该光圈至该第四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四透镜的像侧面于光轴上的距离为TD，较佳地，当前述摄影光学系统镜组满足下列关系式：0.65<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。
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，较佳地，当其满足下列关系式：0.80<(N1*N2)/(N3*N4)<1.20时，可有利于提升系统修正像差的能力。
再一方面，本实用新型提供一种摄影光学系统镜组，由物侧至像侧依序包含：一具负屈折力的第一透镜，其物侧面于近光轴处为凸面，其像侧面于近光轴处为凹面；一具正屈折力的第二透镜，其像侧面于近光轴处为凸面；一具正屈折力的第三透镜，其物侧面于近光轴处为凹面，其像侧面于近光轴处为凸面；及一具正屈折力的第四透镜，其物侧面于近光轴处为凸面，其物侧面及像侧面皆为非球面，该第四透镜的像侧面上的点与该像侧面于光轴交点间与光轴水平的位移距离为Sag42，该像侧面上的点与光轴间的垂直高度为Y，该水平位移距离Sag42对该垂直高度Y的二次微分值为DDsag42，且该DDsag42具有至少一次正负变号；其中，具屈折力的透镜为该第一透镜、该第二透镜、该第三透镜、该第四透镜；其中，该第一透镜的像侧面与该第二透镜的物侧面于光轴上的距离为T12，该第二透镜的像侧面与该第三透镜的物侧面于光轴上的距离为T23，该第二透镜的像侧面的曲率半径为R4，该摄影光学系统镜组的焦距为f，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，是满足下列关系式：0.05<T12/T23<0.75；-1.5<R4/f<0；及0.80<(N1*N2)/(N3*N4)<1.2。
当摄影光学系统镜组满足下列关系式：0.05<T12/T23<0.75时，透镜的间隔距离较为合适，有助于镜片组装以增加成品良率。
当摄影光学系统镜组满足下列关系式：-1.5<R4/f<0时，有助于调整第二透镜屈折力，使正屈折力配置平衡。
当摄影光学系统镜组满足下列关系式：0.80<(N1*N2)/(N3*N4)<1.2时，可有利于提升系统修正像差的能力；更佳地，是满足下列关系式：0.90<(N1*N2)/(N3*N4)<1.14。
该摄影光学系统镜组进一步设有一光圈，该光圈置于该第一透镜与该第二透镜之间，该光圈至该第四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四透镜的像侧面于光轴上的距离为TD，较佳地，当前述摄影光学系统镜组满足下列关系式：0.65<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。
该摄影光学系统镜组的焦距为f，该第三透镜的焦距为f3，该第四透镜的焦距为f4，较佳地，当其满足下列关系式：0<|f/f3|+|f/f4|<0.80时，第三透镜与第四透镜的屈折力配制可加强逆焦式(Retrofocus)设计，使系统具有较长的后焦距。
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，当其满足下列关系式：0<|(R5-R6)/(R5+R6)|<0.25时，该第三透镜的曲率较为合适，有利于补正系统的像散。
该摄影光学系统镜组较佳地系使用于780nm~950nm的红外线波长范围，使得该摄影光学系统镜组适合于红外线波段的应用。
又一方面，本实用新型提供一种摄影光学系统镜组，由物侧至像侧依序包含：一具负屈折力的第一透镜，其物侧面于近光轴处为凸面，其像侧面于近光轴处为凹面；一具正屈折力的第二透镜，其像侧面于近光轴处为凸面；一具正屈折力的第三透镜，其物侧面于近光轴处为凹面，其像侧面于近光轴处为凸面；及一具正屈折力的第四透镜，其物侧面于近光轴处为凸面，其像侧面于近光轴处为凹面而于周边处为凸面，其物侧面及像侧面皆为非球面；其中，具屈折力之透镜为该第一透镜、该第二透镜、该第三透镜、该第四透镜；其中，该摄影光学系统镜组系使用于波长780nm~950nm的红外线波长范围；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，系是满足下列关系式：0.80<(N1*N2)/(N3*N4)<1.20。
当摄影光学系统镜组满足下列关系式：0.80<(N1*N2)/(N3*N4)<1.20时，可有利于提升系统修正像差的能力。
该第一透镜的像侧面与该第二透镜的物侧面于光轴上的距离为T12，该第二透镜的像侧面与该第三透镜的物侧面于光轴上的距离为T23，较佳地，当其满足下列关系式：0.05<T12/T23<0.52时，透镜的间隔距离较为合适，有助于镜片组装以增加成品良率。
该第三透镜于光轴上的厚度为CT3，该第一透镜于光轴上的厚度为CT1，较佳地，当其满足下列关系式：0.20<CT3/CT1<2.0时，可使镜片厚度配置较为合适，不仅有助于镜片在塑胶射出成型时的成型性与均质性，且可避免增加组装困难度。
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，当其满足下列关系式：0<|(R5-R6)/(R5+R6)|<0.25时，该第三透镜的曲率较为合适，有利于补正系统的像散。
该摄影光学系统镜组进一步设有一光圈，该光圈置于该第一透镜与该第二透镜之间，该光圈至该第四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四透镜的像侧面于光轴上的距离为TD，较佳地，当前述摄影光学系统镜组满足下列关系式：0.65<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。
该第四透镜之像侧面上的点与该像侧面于光轴交点间与光轴水平的位移距离为Sag42，该像侧面上的点与光轴间之垂直高度为Y，该水平位移距离Sag42对该垂直高度Y的二次微分值为DDsag42，较佳地，当该DDsag42具有至少一次正负变号时，将更可有效地压制离轴视场的光线入射于感光元件上的角度，并且可以进一步修正离轴视场的像差。
该第二透镜的像侧面的曲率半径为R4，该摄影光学系统镜组的焦距为f，较佳地，当其满足下列关系式：-0.80<R4/f<0时，有助于调整第二透镜屈折力，使正屈折力配置平衡。
本实用新型的摄影光学系统镜组中，透镜的材质可为玻璃或塑胶，若透镜的材质为玻璃，则可以增加该摄影光学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实用新型之摄影光学系统镜组的总长度。
本实用新型的摄影光学系统镜组中，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。
本实用新型摄影光学系统镜组中，光圈配置可为前置或中置，前置光圈可使摄影光学系统镜组的出射瞳(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，使摄影光学系统镜组具有广角镜头之优势。
本实用新型的摄影光学系统镜组中，若透镜表面系为凸面，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，则表示该透镜表面于近光轴处为凹面；本实用新型之摄影光学系统镜组中，若透镜表面具有反曲点，则表示该透镜表面的二次微分值，具有一次正负变号。
本实用新型摄影光学系统镜组其更可视需求应用于移动对焦与变焦的光学系统中，并兼具优良像差修正与良好成像品质的特色可多方面应用于3D(三维)影像撷取、数位相机、行动装置、数位平板等电子影像系统中。
请参考图9，该第三透镜(930)的像侧面(932)上最大光学有效径位置(901)投影到光轴上的点(902)比该第三透镜(930)的物侧面(931)在光轴上的交点(903)更靠近物侧。
本实用新型的摄影光学系统镜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》
本实用新型第一实施例请参阅图1A，第一实施例的第四透镜的像侧面特性曲线请参阅图1B，第一实施例的像差曲线请参阅图1C；第一实施例的摄影光学系统镜组由四片具屈折力的透镜构成，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)于近光轴处为凸面，其像侧面(112)于近光轴处为凹面，其材质为塑胶，其两面皆为非球面；
一具正屈折力的第二透镜(120)，其物侧面(121)于近光轴处为凹面，其像侧面(122)于近光轴处为凸面，其材质为塑胶，其两面皆为非球面；
一具正屈折力的第三透镜(130)，其物侧面(131)于近光轴处为凹面，其像侧面(132)于近光轴处为凸面，其材质为塑胶，其两面皆为非球面，其像侧面(132)上最大光学有效径位置投影到光轴上的点比其物侧面(131)在光轴上的交点更靠近物侧；及
一具正屈折力的第四透镜(140)，其物侧面(141)于近光轴处为凸面，其像侧面(142)于近光轴处为凹面而于周边处为凸面，其材质为塑胶，其两面皆为非球面，其像侧面(142)上的点与该像侧面(142)于光轴交点间与光轴水平的位移距离为Sag42，该像侧面(142)上的点与光轴间之垂直高度为Y，该水平位移距离Sag42对该垂直高度Y的二次微分值为DDsag42，该DDsag42具有一次正负变号；
其中，该摄影光学系统镜组另设置有一光圈(100)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(150)及一保护玻璃(Cover-glass)(160)依序置于该第四透镜(140)的像侧面(142)与一成像面(170)之间；该滤光元件(150)及该保护玻璃(160)的材质为玻璃且其不影响本实用新型该摄影光学系统镜组的焦距。
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，该第四透镜(140)的像侧面(142)特性数据如表三所示，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。
Figure BDA00002347088000181
Figure BDA00002347088000182
Figure BDA00002347088000191
Figure BDA00002347088000192
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的切面的相对距离；
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；
第一实施例的摄影光学系统镜组中，摄影光学系统镜组的焦距为f，其数值为：f=6.16(毫米)。
第一实施例的摄影光学系统镜组中，摄影光学系统镜组的光圈值为Fno，其数值为：Fno=2.45。
第一实施例的摄影光学系统镜组中，摄影光学系统镜组中最大视角的一半为HFOV，其数值为：HFOV=34.5(度)。
第一实施例的摄影光学系统镜组中，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，其数值为：(N1*N2)/(N3*N4)=0.96。
第一实施例的摄影光学系统镜组中，该第三透镜(130)于光轴上的厚度为CT3，该第一透镜(110)于光轴上的厚度为CT1，其数值为：CT3/CT1=1.61。
第一实施例的摄影光学系统镜组中，该第一透镜(110)的像侧面(112)与该第二透镜(120)的物侧面(121)于光轴上的距离为T12，该第二透镜(120)的像侧面(122)与该第三透镜(130)的物侧面(131)于光轴上的距离为T23，其数值为：T12/T23=0.30。
第一实施例的摄影光学系统镜组中，该第二透镜(120)的像侧面(122)的曲率半径为R4，该摄影光学系统镜组的焦距为f，其数值为：R4/f=-0.47。
第一实施例的摄影光学系统镜组中，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，其数值为：|(R5-R6)/(R5+R6)|=0.13。
第一实施例的摄影光学系统镜组中，该摄影光学系统镜组的焦距为f，该第三透镜(130)的焦距为f3，该第四透镜(140)的焦距为f4，其数值为：|f/f3|+|f/f4|=0.38。
第一实施例的摄影光学系统镜组中，该摄影光学系统镜组的焦距为f，该第三透镜(130)的焦距为f3，该第四透镜(140)的焦距为f4，其数值为：|f/f3|+|f/f4|=0.38。
第一实施例的摄影光学系统镜组中，该摄影光学系统镜组进一步设有一光圈(100)，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，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(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，其数值为：SD/TD=0.85。
《第二实施例》
本实用新型第二实施例请参阅图2A，第二实施例的第四透镜的像侧面特性曲线请参阅图2B，第二实施例的像差曲线请参阅图2C；第二实施例的摄影光学系统镜组主要由四片具屈折力的透镜构成，由物侧至像侧依序包含：
一具负屈折力的第一透镜(210)，其物侧面(211)于近光轴处为凸面，其像侧面(212)于近光轴处为凹面，其材质为塑胶，其两面皆为非球面；
一具正屈折力的第二透镜(220)，其物侧面(221)于近光轴处为凹面，其像侧面(222)于近光轴处为凸面，其材质为塑胶，其两面皆为非球面；
一具正屈折力的第三透镜(230)，其物侧面(231)于近光轴处为凹面，其像侧面(232)于近光轴处为凸面，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，其像侧面(232)上最大光学有效径位置投影到光轴上的点比其物侧面(231)在光轴上的交点更靠近物侧；及
一具正屈折力的第四透镜(240)，其物侧面(241)于近光轴处为凸面，其像侧面(242)于近光轴处为凹面而于周边处为凸面，其材质为塑胶，其两面皆为非球面，其像侧面(242)上的点与该像侧面(242)于光轴交点间与光轴水平的位移距离为Sag42，该像侧面(242)上的点与光轴间的垂直高度为Y，该水平位移距离Sag42对该垂直高度Y的二次微分值为DDsag42，该DDsag42具有三次正负变号；
其中，该摄影光学系统镜组另设置有一光圈(200)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)及一保护玻璃(Cover-glass)(260)依序置于该第四透镜(240)的像侧面(242)与一成像面(270)之间；该滤光元件(250)及该保护玻璃(260)的材质为玻璃且其不影响本实用新型该摄影光学系统镜组的焦距。
第二实施例详细的光学数据如表四所示，其非球面数据如表五所示，该第四透镜(240)的像侧面(242)特性数据如表六所示，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。
Figure BDA00002347088000221
Figure BDA00002347088000222
Figure BDA00002347088000231
Figure BDA00002347088000232
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七中所列。
Figure BDA00002347088000233
Figure BDA00002347088000241
《第三实施例》
本实用新型第三实施例请参阅图3A，第三实施例的第四透镜的像侧面特性曲线请参阅图3B，第三实施例的像差曲线请参阅图3C；第三实施例的摄影光学系统镜组主要由四片具屈折力的透镜构成，由物侧至像侧依序包含：
一具负屈折力的第一透镜(310)，其物侧面(311)于近光轴处为凸面，其像侧面(312)于近光轴处为凹面，其材质为塑胶，其两面皆为非球面；
一具正屈折力的第二透镜(320)，其物侧面(321)于近光轴处为凹面，其像侧面(322)于近光轴处为凸面，其材质为塑胶，其两面皆为非球面；
一具正屈折力的第三透镜(330)，其物侧面(331)于近光轴处为凹面，其像侧面(332)于近光轴处为凸面，其材质为塑胶，其两面皆为非球面，其像侧面(332)上最大光学有效径位置投影到光轴上的点比其物侧面(331)在光轴上的交点更靠近物侧；及
一具正屈折力的第四透镜(340)，其物侧面(341)于近光轴处为凸面，其像侧面(342)于近光轴处为凹面而于周边处为凸面，其材质为塑胶，其两面皆为非球面，其像侧面(342)上的点与该像侧面(342)于光轴交点间与光轴水平的位移距离为Sag42，该像侧面(342)上的点与光轴间之垂直高度为Y，该水平位移距离Sag42对该垂直高度Y的二次微分值为DDsag42，该DDsag42具有一次正负变号；
其中，该摄影光学系统镜组另设置有一光圈(300)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)及一保护玻璃(Cover-glass)(360)依序置于该第四透镜(340)的像侧面(342)与一成像面(370)之间；该滤光元件(350)及该保护玻璃(360)的材质为玻璃且其不影响本实用新型该摄影光学系统镜组的焦距。
第三实施例详细的光学数据如表八所示，其非球面数据如表九所示，该第四透镜(340)的像侧面(342)特性数据如表十所示，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。
Figure BDA00002347088000251
Figure BDA00002347088000252
Figure BDA00002347088000261
Figure BDA00002347088000262
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十一中所列。
Figure BDA00002347088000263
《第四实施例》
本实用新型第四实施例请参阅图4A，第四实施例的第四透镜的像侧面特性曲线请参阅图4B，第四实施例的像差曲线请参阅图4C；第四实施例的摄影光学系统镜组主要由四片具屈折力的透镜构成，由物侧至像侧依序包含：
一具负屈折力的第一透镜(410)，其物侧面(411)于近光轴处为凸面，其像侧面(412)于近光轴处为凹面，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；
一具正屈折力的第二透镜(420)，其物侧面(421)于近光轴处为凹面，其像侧面(422)于近光轴处为凸面，其材质为塑胶，其两面皆为非球面；
一具正屈折力的第三透镜(430)，其物侧面(431)于近光轴处为凹面，其像侧面(432)于近光轴处为凸面，其材质为塑胶，其两面皆为非球面，其像侧面(432)上最大光学有效径位置投影到光轴上的点比其物侧面(431)在光轴上的交点更靠近物侧；及
一具正屈折力的第四透镜(440)，其物侧面(441)于近光轴处为凸面，其像侧面(442)于近光轴处为凹面而于周边处为凸面，其材质为塑胶，其两面皆为非球面，其像侧面(442)上的点与该像侧面(442)于光轴交点间与光轴水平的位移距离为Sag42，该像侧面(442)上的点与光轴间的垂直高度为Y，该水平位移距离Sag42对该垂直高度Y的二次微分值为DDsag42，该DDsag42具有一次正负变号；
其中，该摄影光学系统镜组另设置有一光圈(400)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(470)之间；该滤光元件(450)的材质为玻璃且其不影响本实用新型该摄影光学系统镜组的焦距。
第四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，该第四透镜(440)的像侧面(442)特性数据如表十四所示，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。
Figure BDA00002347088000282
Figure BDA00002347088000291
Figure BDA00002347088000292
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十五中所列。
Figure BDA00002347088000293
《第五实施例》
本实用新型第五实施例请参阅图5A，第五实施例的第四透镜的像侧面特性曲线请参阅图5B，第五实施例的像差曲线请参阅图5C；第五实施例的摄影光学系统镜组主要由四片具屈折力的透镜构成，由物侧至像侧依序包含：
一具负屈折力的第一透镜(510)，其物侧面(511)于近光轴处为凸面，其像侧面(512)于近光轴处为凹面，其材质为塑胶，其两面皆为非球面；
一具正屈折力的第二透镜(520)，其物侧面(521)于近光轴处为凹面，其像侧面(522)于近光轴处为凸面，其材质为玻璃，其两面皆为非球面；
一具正屈折力的第三透镜(530)，其物侧面(531)于近光轴处为凹面，其像侧面(532)于近光轴处为凸面，其材质为塑胶，其两面皆为非球面，其像侧面(532)上最大光学有效径位置投影到光轴上的点比其物侧面(531)在光轴上的交点更靠近物侧；及
一具正屈折力的第四透镜(540)，其物侧面(541)于近光轴处为凸面，其像侧面(542)于近光轴处为凹面而于周边处为凸面，其材质为塑胶，其两面皆为非球面，其像侧面(542)上的点与该像侧面(542)于光轴交点间与光轴水平的位移距离为Sag42，该像侧面(542)上的点与光轴间的垂直高度为Y，该水平位移距离Sag42对该垂直高度Y的二次微分值为DDsag42，该DDsag42具有一次正负变号；
其中，该摄影光学系统镜组另设置有一光圈(500)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)及一保护玻璃(Cover-glass)(560)依序置于该第四透镜(540)的像侧面(542)与一成像面(570)之间；该滤光元件(550)及该保护玻璃(560)的材质为玻璃且其不影响本实用新型该摄影光学系统镜组的焦距。
第五实施例详细的光学数据如表十六所示，其非球面数据如表十七所示，该第四透镜(540)的像侧面(542)特性数据如表十八所示，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。
Figure BDA00002347088000321
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十九中所列。
Figure BDA00002347088000322
《第六实施例》
本实用新型第六实施例请参阅图6A，第六实施例的第四透镜的像侧面特性曲线请参阅图6B，第六实施例的像差曲线请参阅图6C；第六实施例的摄影光学系统镜组主要由四片具屈折力的透镜构成，由物侧至像侧依序包含：
一具负屈折力的第一透镜(610)，其物侧面(611)于近光轴处为凸面，其像侧面(612)于近光轴处为凹面，其材质为塑胶，其两面皆为非球面；
一具正屈折力的第二透镜(620)，其物侧面(621)于近光轴处为凹面，其像侧面(622)于近光轴处为凸面，其材质为塑胶，其两面皆为非球面；
一具正屈折力的第三透镜(630)，其物侧面(631)于近光轴处为凹面，其像侧面(632)于近光轴处为凸面，其材质为塑胶，其两面皆为非球面，其像侧面(632)上最大光学有效径位置投影到光轴上的点比其物侧面(631)在光轴上的交点更靠近物侧；及
一具正屈折力的第四透镜(640)，其物侧面(641)于近光轴处为凸面，其像侧面(642)于近光轴处为凹面而于周边处为凸面，其材质为塑胶，其两面皆为非球面，其像侧面(642)上的点与该像侧面(642)于光轴交点间与光轴水平的位移距离为Sag42，该像侧面(642)上的点与光轴间的垂直高度为Y，该水平位移距离Sag42对该垂直高度Y的二次微分值为DDsag42，该DDsag42具有一次正负变号；
其中，该摄影光学系统镜组另设置有一光圈(600)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)及一保护玻璃(Cover-glass)(660)依序置于该第四透镜(640)的像侧面(642)与一成像面(670)之间；该滤光元件(650)及该保护玻璃(660)的材质为玻璃且其不影响本实用新型该摄影光学系统镜组的焦距。
第六实施例详细的光学数据如表二十所示，其非球面数据如表二十一所示，该第四透镜(640)的像侧面(642)特性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。
Figure BDA00002347088000331
Figure BDA00002347088000341
Figure BDA00002347088000342
Figure BDA00002347088000351
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二十三中所列。
Figure BDA00002347088000352
《第七实施例》
本实用新型第七实施例请参阅图7A，第七实施例的第四透镜的像侧面特性曲线请参阅图7B，第七实施例的像差曲线请参阅图7C；第七实施例的摄影光学系统镜组主要由四片具屈折力的透镜构成，由物侧至像侧依序包含：
一具负屈折力的第一透镜(710)，其物侧面(711)于近光轴处为凸面，其像侧面(712)于近光轴处为凹面，其材质为塑胶，其两面皆为非球面；
一具正屈折力的第二透镜(720)，其物侧面(721)于近光轴处为凹面，其像侧面(722)于近光轴处为凸面，其材质为塑胶，其两面皆为非球面；
一具正屈折力的第三透镜(730)，其物侧面(731)于近光轴处为凹面，其像侧面(732)于近光轴处为凸面，其材质为塑胶，其两面皆为非球面，其像侧面(732)上最大光学有效径位置投影到光轴上的点比其物侧面(731)在光轴上的交点更靠近物侧；及
一具正屈折力的第四透镜(740)，其物侧面(741)于近光轴处为凸面，其像侧面(742)于近光轴处为凸面而于周边处为凸面，其材质为塑胶，其两面皆为非球面，其像侧面(742)上的点与该像侧面(742)于光轴交点间与光轴水平的位移距离为Sag42，该像侧面(742)上的点与光轴间的垂直高度为Y，该水平位移距离Sag42对该垂直高度Y的二次微分值为DDsag42，该DDsag42不具有正负变号；
其中，该摄影光学系统镜组另设置有一光圈(700)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)及一保护玻璃(Cover-glass)(760)依序置于该第四透镜(740)的像侧面(742)与一成像面(770)之间；该滤光元件(750)及该保护玻璃(760)的材质为玻璃且其不影响本实用新型该摄影光学系统镜组的焦距。
第七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，该第四透镜(740)的像侧面(742)特性数据如表二十六所示，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。
Figure BDA00002347088000361
Figure BDA00002347088000372
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二十七中所列。
Figure BDA00002347088000381
《第八实施例》
本实用新型第八实施例请参阅图8A，第八实施例的第四透镜的像侧面特性曲线请参阅图8B，第八实施例的像差曲线请参阅图8C；第八实施例的摄影光学系统镜组主要由四片具屈折力的透镜构成，由物侧至像侧依序包含：
一具负屈折力的第一透镜(810)，其物侧面(811)于近光轴处为凸面，其像侧面(812)于近光轴处为凹面，其材质为塑胶，其两面皆为非球面；
一具正屈折力的第二透镜(820)，其物侧面(821)于近光轴处为凹面，其像侧面(822)于近光轴处为凸面，其材质为塑胶，其两面皆为非球面；
一具正屈折力的第三透镜(830)，其物侧面(831)于近光轴处为凹面，其像侧面(832)于近光轴处为凸面，其材质为塑胶，其两面皆为非球面，其像侧面(832)上最大光学有效径位置投影到光轴上的点比其物侧面(831)在光轴上的交点更靠近物侧；及
一具正屈折力的第四透镜(840)，其物侧面(841)于近光轴处为凸面，其像侧面(842)于近光轴处为凹面而于周边处为凸面，其材质为塑胶，其两面皆为非球面，其像侧面(842)上的点与该像侧面(842)于光轴交点间与光轴水平的位移距离为Sag42，该像侧面(842)上的点与光轴间的垂直高度为Y，该水平位移距离Sag42对该垂直高度Y的二次微分值为DDsag42，该DDsag42具有一次正负变号；
其中，该摄影光学系统镜组另设置有一光圈(800)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)及一保护玻璃(Cover-glass)(860)依序置于该第四透镜(840)的像侧面(842)与一成像面(870)之间；该滤光元件(850)及该保护玻璃(860)的材质为玻璃且其不影响本实用新型该摄影光学系统镜组的焦距。
第八实施例详细的光学数据如表二十八所示，其非球面数据如表二十九所示，该第四透镜(840)的像侧面(842)特性数据如表三十所示，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。
Figure BDA00002347088000391
Figure BDA00002347088000401
Figure BDA00002347088000402
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，各个关系式的参数系如同第一实施例所阐释，惟各个关系式的数值系如表三十一中所列。
Figure BDA00002347088000403
表一至表三十一所示为本实用新型的摄影光学系统镜组实施例的不同数值变化表，然本实用新型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实用新型的保护范畴，故以上的说明所描述的及图式仅做为例示性，非用以限制本实用新型的申请专利范围。

Claims (34)

1.一种摄影光学系统镜组，其特征是，所述摄影光学系统镜组由物侧至像侧依序包含：
一具负屈折力的第一透镜；
一具正屈折力的第二透镜，其物侧面于近光轴处为凹面，其像侧面于近光轴处为凸面；
一具正屈折力的第三透镜，其物侧面于近光轴处为凹面，其像侧面于近光轴处为凸面；及
一具正屈折力的第四透镜，其物侧面于近光轴处为凸面，其像侧面于近光轴处为凹面而于周边处为凸面，其物侧面及像侧面皆为非球面；
其中，具屈折力之透镜为所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜；
其中，是第一透镜与所述第二透镜之间于光轴上的距离为T12，所述第二透镜与所述第三透镜之间于光轴上的距离为T23，是满足下列关系式：
0.05<T12/T23<0.52。
2.如权利要求1所述的摄影光学系统镜组，其特征是，所述第一透镜的物侧面于近光轴处为凸面，其像侧面于近光轴处为凹面。
3.如权利要求2所述的摄影光学系统镜组，其特征是，所述第一透镜的折射率为N1，所述第二透镜的折射率为N2，所述第三透镜的折射率为N3，所述第四透镜的折射率为N4，是满足下列关系式：
0.80<(N1*N2)/(N3*N4)<1.20。
4.如权利要求3所述的摄影光学系统镜组，其特征是，所述第一透镜的折射率为N1，所述第二透镜的折射率为N2，所述第三透镜的折射率为N3，所述第四透镜的折射率为N4，是满足下列关系式：
0.90<(N1*N2)/(N3*N4)<1.14。
5.如权利要求3所述的摄影光学系统镜组，其特征是，所述摄影光学系统镜组的焦距为f，所述第三透镜的焦距为f3，所述第四透镜的焦距为f4，是满足下列关系式：
0<|f/f3|+|f/f4|<0.80。
6.如权利要求3所述的摄影光学系统镜组，其特征是，所述第二透镜的像侧面的曲率半径为R4，所述摄影光学系统镜组的焦距为f，是满足下列关系式：
-0.80<R4/f<0。
7.如权利要求3所述的摄影光学系统镜组，其特征是，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，是满足下列关系式：
0<|(R5-R6)/(R5+R6)|<0.25。
8.如权利要求2所述的摄影光学系统镜组，其特征是，所述摄影光学系统镜组设有一光圈，所述光圈置于所述第一透镜与所述第二透镜之间，所述光圈至所述第四透镜的像侧面于光轴上的距离为SD，所述第一透镜的物侧面至所述第四透镜的像侧面于光轴上的距离为TD，是满足下列关系式：
0.65<SD/TD<0.90。
9.如权利要求8所述的摄影光学系统镜组，其特征是，所述第三透镜于光轴上的厚度为CT3，所述第一透镜于光轴上的厚度为CT1，是满足下列关系式：
0.20<CT3/CT1<2.0。
10.如权利要求9所述的摄影光学系统镜组，其特征是，所述第三透镜的像侧面上最大光学有效径位置投影到光轴上的点比所述第三透镜的物侧面在光轴上的交点更靠近物侧。
11.如权利要求8所述的摄影光学系统镜组，其特征是，所述第一透镜与所述第二透镜之间于光轴上的距离为T12，所述第二透镜与所述第三透镜之间于光轴上的距离为T23，是满足下列关系式：
0.12<T12/T23<0.40。
12.如权利要求8所述的摄影光学系统镜组，其特征是，所述摄影光学系统镜组使用于波长780nm~950nm的红外线波长范围。
13.一种摄影光学系统镜组，其特征是，所述摄影光学系统镜组由物侧至像侧依序包含：
一具负屈折力的第一透镜；
一具正屈折力的第二透镜，其像侧面于近光轴处为凸面；
一具正屈折力的第三透镜，其物侧面于近光轴处为凹面，其像侧面于近光轴处为凸面；及
一具正屈折力的第四透镜，其物侧面于近光轴处为凸面，其像侧面于近光轴处为凹面而于周边处为凸面，其物侧面及像侧面皆为非球面；
其中，具屈折力的透镜为该第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜；
其中，所述第一透镜与所述第二透镜之间于光轴上的距离为T12，所述第二透镜与所述第三透镜之间于光轴上的距离为T23，所述第二透镜的像侧面的曲率半径为R4，所述摄影光学系统镜组的焦距为f，是满足下列关系式：
0.05<T12/T23<0.52；及
-1.5<R4/f<0。
14.如权利要求13所述的摄影光学系统镜组，其特征是，所述第一透镜的物侧面于近光轴处为凸面，其像侧面于近光轴处为凹面。
15.如权利要求14所述的摄影光学系统镜组，其特征是，所述第二透镜的像侧面的曲率半径为R4，所述摄影光学系统镜组的焦距为f，是满足下列关系式：
-0.80<R4/f<0。
16.如权利要求15所述的摄影光学系统镜组，其特征是，所述摄影光学系统镜组的焦距为f，所述第三透镜的焦距为f3，所述第四透镜的焦距为f4，是满足下列关系式：
0<|f/f3|+|f/f4|<0.80。
17.如权利要求15所述的摄影光学系统镜组，其特征是，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，是满足下列关系式：
0<(R5-R6)/(R5+R6)<0.25。
18.如权利要求15所述的摄影光学系统镜组，其特征是，所述摄影光学系统镜组使用于波长780nm~950nm的红外线波长范围。
19.如权利要求14所述的摄影光学系统镜组，其特征是，所述第三透镜于光轴上的厚度为CT3，所述第一透镜于光轴上的厚度为CT1，是满足下列关系式：
0.20<CT3/CT1<2.0。
20.如权利要求14所述的摄影光学系统镜组，其特征是，所述摄影光学系统镜组设有一光圈，所述光圈置于该第一透镜与所述第二透镜之间，所述光圈至所述第四透镜的像侧面于光轴上的距离为SD，所述第一透镜的物侧面至所述第四透镜的像侧面于光轴上的距离为TD，是满足下列关系式：
0.65<SD/TD<0.90。
21.如权利要求20所述的摄影光学系统镜组，其特征是，所述第一透镜的折射率为N1，所述第二透镜的折射率为N2，所述第三透镜的折射率为N3，所述第四透镜的折射率为N4，是满足下列关系式：
0.80<(N1*N2)/(N3*N4)<1.20。
22.一种摄影光学系统镜组，其特征是，所述摄影光学系统镜组由物侧至像侧依序包含：
一具负屈折力的第一透镜，其物侧面于近光轴处为凸面，其像侧面于近光轴处为凹面；
一具正屈折力的第二透镜，其像侧面于近光轴处为凸面；
一具正屈折力的第三透镜，其物侧面于近光轴处为凹面，其像侧面于近光轴处为凸面；及
一具正屈折力的第四透镜，其物侧面于近光轴处为凸面，其物侧面及像侧面皆为非球面，所述第四透镜的像侧面上的点与所述像侧面于光轴交点间与光轴水平的位移距离为Sag42，所述水平位移距离Sag42对所述像侧面上的点与光轴间的垂直高度的二次微分值为DDsag42，且所述DDsag42具有至少一次正负变号；
其中，具屈折力的透镜为所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜；
其中，所述第一透镜与所述第二透镜之间于光轴上的距离为T12，所述第二透镜与所述第三透镜之间于光轴上的距离为T23，所述第二透镜的像侧面的曲率半径为R4，所述摄影光学系统镜组的焦距为f，所述第一透镜的折射率为N1，所述第二透镜的折射率为N2，所述第三透镜的折射率为N3，所述第四透镜的折射率为N4，是满足下列关系式：
0.05<T12/T23<0.75；
-1.5<R4/f<0；及
0.80<(N1*N2)/(N3*N4)<1.2。
23.如权利要求22所述的摄影光学系统镜组，其特征是，所述摄影光学系统镜组设有一光圈，所述光圈置于所述第一透镜与所述第二透镜之间，所述光圈至所述第四透镜的像侧面于光轴上的距离为SD，所述第一透镜的物侧面至该第四透镜的像侧面于光轴上的距离为TD，是满足下列关系式：
0.65<SD/TD<0.90。
24.如权利要求23所述的摄影光学系统镜组，其特征是，所述摄影光学系统镜组的焦距为f，所述第三透镜的焦距为f3，所述第四透镜的焦距为f4，是满足下列关系式：
0<|f/f3|+|f/f4|<0.80。
25.如权利要求22所述的摄影光学系统镜组，其特征是，所述第一透镜的折射率为N1，所述第二透镜的折射率为N2，所述第三透镜的折射率为N3，所述第四透镜的折射率为N4，是满足下列关系式：
0.90<(N1*N2)/(N3*N4)<1.14。
26.如权利要求22所述的摄影光学系统镜组，其特征是，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，是满足下列关系式：
0<|(R5-R6)/(R5+R6)|<0.25。
27.如权利要求22所述的摄影光学系统镜组，其特征是，所述摄影光学系统镜组使用于波长780nm~950nm的红外线波长范围。
28.一种摄影光学系统镜组，其特征是，所述摄影光学系统镜组由物侧至像侧依序包含：
一具负屈折力的第一透镜，其物侧面于近光轴处为凸面，其像侧面于近光轴处为凹面；
一具正屈折力的第二透镜，其像侧面于近光轴处为凸面；
一具正屈折力的第三透镜，其物侧面于近光轴处为凹面，其像侧面于近光轴处为凸面；及
一具正屈折力的第四透镜，其物侧面于近光轴处为凸面，其像侧面于近光轴处为凹面而于周边处为凸面，其物侧面及像侧面皆为非球面；
其中，具屈折力的透镜为所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜；
其中，所述摄影光学系统镜组是使用于波长780nm~950nm的红外线波长范围；
其中，所述第一透镜的折射率为N1，所述第二透镜的折射率为N2，所述第三透镜的折射率为N3，所述第四透镜的折射率为N4，是满足下列关系式：
0.80<(N1*N2)/(N3*N4)<1.20。
29.如权利要求28所述的摄影光学系统镜组，其特征是，所述第一透镜与所述第二透镜之间于光轴上的距离为T12，所述第二透镜与所述第三透镜之间于光轴上的距离为T23，是满足下列关系式：
0.05<T12/T23<0.52。
30.如权利要求28所述的摄影光学系统镜组，其特征是，所述第三透镜于光轴上的厚度为CT3，所述第一透镜于光轴上的厚度为CT1，是满足下列关系式：
0.20<CT3/CT1<2.0。
31.如权利要求28所述的摄影光学系统镜组，其特征是，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，是满足下列关系式：
0<|(R5-R6)/(R5+R6)|<0.25。
32.如权利要求28所述的摄影光学系统镜组，其特征是，所述摄影光学系统镜组设有一光圈，所述光圈置于所述第一透镜与所述第二透镜之间，所述光圈至所述第四透镜的像侧面于光轴上的距离为SD，所述第一透镜的物侧面至所述第四透镜的像侧面于光轴上的距离为TD，是满足下列关系式：
0.65<SD/TD<0.90。
33.如权利要求32所述的摄影光学系统镜组，其特征是，所述第四透镜的像侧面上的点与所述像侧面于光轴交点间与光轴水平的位移距离为Sag42，所述水平位移距离Sag42对所述像侧面上的点与光轴间的垂直高度的二次微分值为DDsag42，且所述DDsag42具有至少一次正负变号。
34.如权利要求32所述的摄影光学系统镜组，其特征是，所述第二透镜的像侧面的曲率半径为R4，所述摄影光学系统镜组的焦距为f，是满足下列关系式：
-0.80<R4/f<0。
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