TW201409109A - 取像透鏡組、取像裝置及可攜裝置 - Google Patents

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    • G02B13/002—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface
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Abstract

本發明提供一種取像透鏡組，由物側至像側依序包含：一具正屈折力的第一透鏡，其物側面於近光軸處為凸面；一具屈折力的第二透鏡，其物側面於近光軸處為凹面且像側面於近光軸處為凸面；一具負屈折力的第三透鏡，其物側面於近光軸處為凹面；及一具屈折力的第四透鏡，其像側面於近光軸處為凹面，其物側面及像側面皆為非球面，且其像側面於離軸處具有至少一凸面。藉由上述結構，在滿足特定條件下，有助於降低系統的敏感度，並提升周邊解像力和照度。

Description

取像透鏡組、取像裝置及可攜裝置
本發明係關於一種取像透鏡組，特別是關於一種應用於可攜式電子產品的取像透鏡組。
隨著個人電子產品逐漸輕薄化，電子產品內部各零組件被要求具有更小的尺寸。攝影鏡頭的尺寸在這個趨勢下同樣面臨著小型化的要求。除了小型化的要求之外，因為半導體製程技術的進步使得感光元件的畫素面積縮小，攝影鏡頭逐漸往高畫素領域發展，因此，對成像品質的要求也日益增加。
傳統搭載於可攜式電子產品上的小型化光學系統，多採用三片式透鏡結構為主，但由於智慧型手機(Smart Phone)、平板電腦(Tablet PC)與可穿戴式設備(Wearable Apparatus)等高規格可攜裝置(Mobile Terminal)的盛行，使得攝影鏡頭在畫素與成像品質上的迅速攀升，習知的三片式攝影鏡頭已無法滿足更高階的攝影需求。
領域中亦提出四片式透鏡組，期能提供更優異的成像品質。然而，習用四片式透鏡組對於周邊影像的解像力與照度未臻理想，且往往具有敏感度過高的缺點，使得生產上的成本增加。
因此，領域中急需一種在滿足小型化的條件下，具有良好的周邊解像力與照度，以及降低之製造敏感度的攝影鏡頭。
本發明提供一種取像透鏡組，由物側至像側依序包含：一具正屈折力的第一透鏡，其物側面於近光軸處為凸面；一具屈折力的第二透鏡，其物側面於近光軸處為凹面且像側面於近光軸處為凸面；一具負屈折力的第三透鏡，其物側面於近光軸處為凹面；及一具屈折力的第四透鏡，其像側面於近光軸處為凹面，其物側面及像側面皆為非球面，且其像側面於離軸處具有至少一凸面；其中，該取像透鏡組中具有屈折力的透鏡為四片，且各透鏡之間於近光軸處具有空氣間隔；其中，該第三透鏡的焦距為f3，該第二透鏡的焦距為f2，該第二透鏡與該第三透鏡於光軸上的間隔距離為T23，該第一透鏡與該第二透鏡於光軸上的間隔距離為T12，係滿足下列關係式：|f3/f2|<0.60；及1.0<T23/T12<3.6。
另一方面，本發明提供一種取像透鏡組，由物側至像側依序包含：一具正屈折力的第一透鏡，其物側面於近光軸處為凸面；一具屈折力的第二透鏡，其物側面於近光軸處為凹面且像側面於近光軸處為凸面；一具負屈折力的第三透鏡，其物側面於近光軸處為凹面；及一具屈折力的第四透鏡，其像側面於近光軸處為凹面，其物側面及像側面皆為非球面，且其像側面於離軸處具有至少一凸面；其中，該取像透鏡組中具有屈折力的透鏡為四片，且各透鏡之間於近光軸處具有空氣間隔；其中，該第三透鏡的焦距為f3，該第二透鏡的焦距為f2，該第二透鏡與該第三透鏡於光軸上的間隔距離為T23，該第一透鏡與該第二透鏡於光軸上的間隔距離為T12，該第一透鏡於光軸上的厚度為CT1，該第二透鏡於光軸上的厚度為CT2，該第三透鏡於光軸上的厚度為CT3，係滿足下列關係式：|f3/f2|<1.25；0.6<T23/T12<3.6；及0.60<CT1/(CT2+CT3)。
又一方面，本發明提供一種取像裝置，包含如前述的取像透鏡組及一電子感光元件。
再一方面，本發明提供一種可攜裝置，包含如前述的取像裝置。
當|f3/f2|滿足上述條件時，可提升系統的周邊解像力及照度。
當T23/T12滿足上述條件時，有助於系統的小型化。
當CT1/(CT2+CT3)滿足上述條件時，有助於調整透鏡的厚薄比平衡，以降低系統的敏感度。
100、200、300、400、500、600、700、800、900‧‧‧光圈
110、210、310、410、510、610、710、810、910‧‧‧第一透鏡
111、211、311、411、511、611、711、811、911‧‧‧物側面
112、212、312、412、512、612、712、812、912‧‧‧像側面
120、220、320、420、520、620、720、820、920‧‧‧第二透鏡
121、221、321、421、521、621、721、821、921‧‧‧物側面
122、222、322、422、522、622、722、822、922‧‧‧像側面
130、230、330、430、530、630、730、830、930‧‧‧第三透鏡
131、231、331、431、531、631、731、831、931‧‧‧物側面
132、322、332、432、532、632、732、832、932‧‧‧像側面
140、240、340、440、540、640、740、840、940‧‧‧第四透鏡
141、241、341、441、541、641、741、841、941‧‧‧物側面
142、422、342、442、542、642、742、842、942‧‧‧像側面
150、250、350、450、550、650、750、850、950‧‧‧紅外線濾除濾光元件
160、260、360、460、560、660、760、860、960‧‧‧成像面
170、270、370、470、570、670、770、870、970‧‧‧電子感光元件
1001‧‧‧有效光線通過之最大範圍位置
1002‧‧‧光軸
1101‧‧‧取像裝置
1110‧‧‧智慧型手機
1120‧‧‧平板電腦
1130‧‧‧可穿戴式設備
f‧‧‧為取像透鏡組的焦距
f1‧‧‧為第一透鏡的焦距
f2‧‧‧為第二透鏡的焦距
f3‧‧‧為第三透鏡的焦距
V1‧‧‧為第一透鏡的色散係數
V2‧‧‧為第二透鏡的色散係數
V3‧‧‧為第三透鏡的色散係數
T12‧‧‧為第一透鏡與第二透鏡於光軸上的間隔距離
T23‧‧‧為第二透鏡與第三透鏡於光軸上的間隔距離
CT1‧‧‧為第一透鏡於光軸上的厚度
CT2‧‧‧為第二透鏡於光軸上的厚度
CT3‧‧‧為第三透鏡於光軸上的厚度
R6‧‧‧為第三透鏡像側面的曲率半徑
Y32‧‧‧為第三透鏡像側面的最大有效半徑
第一A圖係本發明第一實施例的取像裝置示意圖。
第一B圖係本發明第一實施例的像差曲線圖。
第二A圖係本發明第二實施例的取像裝置示意圖。
第二B圖係本發明第二實施例的像差曲線圖。
第三A圖係本發明第三實施例的取像裝置示意圖。
第三B圖係本發明第三實施例的像差曲線圖。
第四A圖係本發明第四實施例的取像裝置示意圖。
第四B圖係本發明第四實施例的像差曲線圖。
第五A圖係本發明第五實施例的取像裝置示意圖。
第五B圖係本發明第五實施例的像差曲線圖。
第六A圖係本發明第六實施例的取像裝置示意圖。
第六B圖係本發明第六實施例的像差曲線圖。
第七A圖係本發明第七實施例的取像裝置示意圖。
第七B圖係本發明第七實施例的像差曲線圖。
第八A圖係本發明第八實施例的取像裝置示意圖。
第八B圖係本發明第八實施例的像差曲線圖。
第九A圖係本發明第九實施例的取像裝置示意圖。
第九B圖係本發明第九實施例的像差曲線圖。
第十圖係示意Y32所代表的距離與相對位置。
第十一A圖係示意裝設有本發明之取像裝置的智慧型手機。
第十一B圖係示意裝設有本發明之取像裝置的平板電腦。
第十一C圖係示意裝設有本發明之取像裝置的可穿戴式設備。
本發明提供一種取像透鏡組，由物側至像側依序包含具屈折力的第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、及第四透鏡。
該第一透鏡具正屈折力，可提供系統所需的正屈折力，有助於縮短系統的總長度。該第一透鏡物側面為凸面，可有效加強縮短光學總長度的功效。
該第二透鏡物側面近光軸處為凹面，其像側面近光軸處為凸面，有助於修正系統的像散。該第二透鏡像側面於離軸處可具有至少一凹面，可壓制離軸視場的光線入射於電子感光元件上的角度，以增加電子感光元件接收效率。
該第三透鏡具負屈折力，有助於系統的像差修正。該第三透鏡物側面近光軸處為凹面，可有助於修正系統的像散。該第三透鏡像側面於離軸處可具有至少一凸面，可壓制離軸視場的光線入射於電子感光元件上的角度，以增加電子感光元件接收效率。
當該第四透鏡具正屈折力時，可使系統主點往成像面移動，以有效控制光線入射於成像面的角度，進而提升影像周邊相對照度，避免影像暗角產生。該第四透鏡物側面近光軸處可為凸面，其像側面近光軸處為凹面，且其像側面於離軸處具有至少一凸面，有助於修正系統非點收差(Astigmatism)，並可有效修正離軸像差。
該第三透鏡的焦距為f3，該第二透鏡的焦距為f2，當取像透鏡組滿足下列關係式：|f3/f2|<1.25時，可提升系統的周邊解像力及照度；較佳地，係滿足以下關係式：|f3/f2|<0.90；更佳地，係滿足以下關係式：|f3/f2|<0.60；又更佳地，係滿足以下關係式：|f3/f2|<0.45。
該第二透鏡與該第三透鏡於光軸上的間隔距離為T23，該第 一透鏡與該第二透鏡於光軸上的間隔距離為T12，當取像透鏡組滿足下列關係式：0.6<T23/T12<3.6時，有助於系統的小型化；較佳地，係滿足以下關係式：0.6<T23/T12<3.6；更佳地，係滿足以下關係式：1.0<T23/T12<2.8。
當各透鏡之間於近光軸處具有空氣間隔，可有利於各透鏡的製造及組裝。
該第二透鏡的色散係數為V2，當取像透鏡組滿足下列關係式：V2<30時，可有效修正系統色差。
該第一透鏡的焦距為f1，該第二透鏡的焦距為f2，當取像透鏡組滿足下列關係式：|f1/f2|<0.50時，可利用該第二透鏡調和該第一透鏡的匯聚能力，而維持良好的色差及球差修正能力。
該第二透鏡的色散係數為V2，該第三透鏡的色散係數為V3，該第一透鏡的色散係數為V1，當取像透鏡組滿足下列關係式：0.60<(V2+V3)/V1<1.20時，可有效修正系統色差。
該取像透鏡組的焦距為f，該第三透鏡像側面的曲率半徑為R6，當取像透鏡組滿足下列關係式：|f/R6|<1.0時，有助於降低成像光學系統鏡組的佩茲伐和數(Petzval Sum)和像差，進一步提升成像光學系統鏡組的解像力。
該第三透鏡像側面的最大有效半徑為Y32，該第三透鏡於光軸上的厚度為CT3，當取像透鏡組滿足下列關係式：3.0<Y32/CT3<6.0時，該第三透鏡可取得更佳厚薄比平衡，有助於降低系統的敏感度。
該第一透鏡於光軸上的厚度為CT1，該第二透鏡於光軸上的厚度為CT2，該第三透鏡於光軸上的厚度為CT3，當取像透鏡組滿足下列關係式：0.60<CT1/(CT2+CT3)時，各透鏡的厚度較為合適，有助於系統的組裝，並具有維持小型化的優點；較佳地，係滿足以下關係式：0.75<CT1/(CT2+CT3)<1.5。
本發明的取像透鏡組中，透鏡的材質可為玻璃或塑膠，若透鏡的材質為玻璃，則可以增加該取像透鏡組屈折力配置的自由 度，若透鏡材質為塑膠，則可以有效降低生產成本。此外，可於鏡面上設置非球面(ASP)，非球面可以容易製作成球面以外的形狀，獲得較多的控制變數，用以消減像差，進而縮減透鏡使用的數目，因此可以有效降低本發明的取像透鏡組的總長度。
本發明的取像透鏡組中，可至少設置一光闌，如孔徑光闌(Aperture Stop)、耀光光闌(Glare Stop)或視場光闌(Field Stop)等。
本發明取像透鏡組中，光圈配置可為前置或中置，其中前置光圈意即光圈設置於被攝物與第一透鏡間，中置光圈則表示光圈設置於第一透鏡與成像面間，前置光圈可使取像透鏡組的出射瞳(Exit Pupil)與成像面產生較長的距離，使之具有遠心(Telecentric)效果，可增加電子感光元件如CCD或CMOS接收影像的效率；中置光圈則有助於擴大系統的視場角，使取像透鏡組具有廣角鏡頭之優勢。
本發明取像透鏡組中，就以具有屈折力的透鏡而言，若透鏡表面係為凸面且未界定該凸面位置時，則表示該透鏡表面於近光軸處為凸面；若透鏡表面係為凹面且未界定該凹面位置時，則表示該透鏡表面於近光軸處為凹面。
本發明的取像透鏡組更可視需求應用於變焦的光學系統中，並兼具優良像差修正與良好成像品質的特色可多方面應用於3D(三維)影像擷取、數位相機、行動裝置、數位平板與可穿戴式設備等可攜裝置中。
本發明更提供一種取像裝置，其包含前述取像透鏡組以及電子感光元件，其中該電子感光元件設置於該取像透鏡組的成像面，因此取像裝置可藉由取像透鏡組的系統設計，有利於縮短大視角的系統總長，並提升周邊解像力與照度，進而達到最佳成像效果。較佳地，該取像裝置可進一步包含鏡筒(Barrel Member)、支持裝置(Holder Member)或其組合。
請參考第十圖，進一步描述Y32所代表的距離與相對位置。 第十一圖為本發明第一實施例(將於以下描述)之第三透鏡的示意圖。該第三透鏡(130)的像側面(132)上有效光線通過之最大範圍位置(1001)(即，最大有效半徑)與光軸(1002)的垂直距離為Y32。
請參第十一A圖、第十一B圖、第十一C圖，該取像裝置(1101)可搭載於可攜裝置，其包括，但不限於：智慧型手機(1110)、平板電腦(1120)、或可穿戴式設備(1130)。前揭可攜裝置僅是示範性地說明本發明之取像裝置的實際運用例子，並非限制本發明之取像裝置的運用範圍。較佳地，該可攜裝置可進一步包含控制單元(Control Unit)、顯示單元(Display)、儲存單元(ROM)、暫儲存單元(RAM)或其組合。
本發明的取像裝置及取像透鏡組將藉由以下具體實施例配合所附圖式予以詳細說明。
《第一實施例》
本發明第一實施例請參閱第一A圖，第一實施例的像差曲線請參閱第一B圖。第一實施例的取像裝置包含取像透鏡組與一電子感光元件(170)，該取像透鏡組主要由四片具屈折力的透鏡構成，由物側至像側依序包含：一具正屈折力的第一透鏡(110)，其材質為塑膠，其物側面(111)於近光軸處為凸面，其像側面(112)於近光軸處為凹面，且其兩面皆為非球面；一具負屈折力的第二透鏡(120)，其材質為塑膠，其物側面(121)於近光軸處為凹面，其像側面(122)於近光軸處為凸面，其兩面皆為非球面，且其像側面(122)於離軸處具有至少一凹面；一具負屈折力的第三透鏡(130)，其材質為塑膠，其物側面(131)於近光軸處為凹面，其像側面(132)於近光軸處為凸面，且其兩面皆為非球面；及一具正屈折力的第四透鏡(140)，其材質為塑膠，其物側面 (141)於近光軸處為凸面，其像側面(142)於近光軸處為凹面，其兩面皆為非球面，且其像側面(142)於離軸處具有至少一凸面；其中，該取像透鏡組另設置有一光圈(100)，置於一被攝物與該第一透鏡(110)間；另包含有一紅外線濾除濾光元件(IR-cut filter)(150)置於該第四透鏡(140)與一成像面(160)間，其材質為玻璃且不影響焦距。
其中，該電子感光元件(170)設置於該成像面(160)上。
第一實施例詳細的光學數據如表一所示，其非球面數據如表二所示，其中曲率半徑、厚度及焦距的單位為毫米，HFOV定義為最大視角的一半。
上述的非球面曲線的方程式表示如下：
其中：X：非球面上距離光軸為Y的點，其與相切於非球面光軸上頂點之切面的相對距離；Y：非球面曲線上的點與光軸的垂直距離；R：曲率半徑；k：錐面係數；Ai：第i階非球面係數。
取像透鏡組的焦距為f，取像透鏡組的光圈值為Fno，取像透鏡組中最大視角的一半為HFOV，其數值為：f=1.97(毫米)，Fno=2.06，HFOV=37.5(度)。
該第二透鏡(120)的色散係數為V2，其關係式為：V2=23.3。
該第二透鏡(120)的色散係數為V2，該第三透鏡(130)的色散係數為V3，該第一透鏡(110)的色散係數為V1，其關係式為：(V2+V3)/V1=0.83。
該第二透鏡(120)與該第三透鏡(130)於光軸上的間隔距離為 T23，該第一透鏡(110)與該第二透鏡(120)於光軸上的間隔距離為T12，其關係式為：T23/T12=1.77。
該第一透鏡(110)於光軸上的厚度為CT1，該第二透鏡(120)於光軸上的厚度為CT2，該第三透鏡(130)於光軸上的厚度為CT3，其關係式為：CT1/(CT2+CT3)=1.02。
該取像透鏡組的焦距為f，該第三透鏡像側面(132)的曲率半徑為R6，其關係式為：|f/R6|=0.51。
該第一透鏡(110)的焦距為f1，該第二透鏡(120)的焦距為f2，其關係式為：|f1/f2|=0.00。
該第三透鏡(130)的焦距為f3，該第二透鏡(120)的焦距為f2，其關係式為：|f3/f2|=0.01。
該第三透鏡像側面(132)的最大有效半徑為Y32，該第三透鏡(130)於光軸上的厚度為CT3，其關係式為：Y32/CT3=4.07。
《第二實施例》
本發明第二實施例請參閱第二A圖，第二實施例的像差曲線請參閱第二B圖。第二實施例的取像裝置包含取像透鏡組與一電子感光元件(270)，該取像透鏡組主要由四片具屈折力的透鏡構成，由物側至像側依序包含：一具正屈折力的第一透鏡(210)，其材質為塑膠，其物側面(211)於近光軸處為凸面，其像側面(212)於近光軸處為凹面，且其兩面皆為非球面；一具正屈折力的第二透鏡(220)，其材質為塑膠，其物側面(221)於近光軸處為凹面，其像側面(222)於近光軸處為凸面，其兩面皆為非球面，且其像側面(222)於離軸處具有至少一凹面；一具負屈折力的第三透鏡(230)，其材質為塑膠，其物側面(231)於近光軸處為凹面，其像側面(232)於近光軸處為凹面，其兩面皆為非球面，且其像側面(232)於離軸處具有至少一凸面；及一具正屈折力的第四透鏡(240)，其材質為塑膠，其物側面 (241)於近光軸處為凸面，其像側面(242)於近光軸處為凹面，其兩面皆為非球面，且其像側面(242)於離軸處具有至少一凸面；其中，該取像透鏡組另設置有一光圈(200)，置於一被攝物與該第一透鏡(210)間；另包含有一紅外線濾除濾光元件(250)置於該第四透鏡(240)與一成像面(260)間，其材質為玻璃且不影響焦距。
其中，該電子感光元件(270)設置於該成像面(260)上。
第二實施例詳細的光學數據如表三所示，其非球面數據如表四所示，其中曲率半徑、厚度及焦距的單位為毫米，HFOV定義為最大視角的一半。
第二實施例非球面曲線方程式的表示如同第一實施例的形式。此外，各個關係式的參數係如同第一實施例所闡釋，惟各個關係式的數值係如表五中所列。
《第三實施例》
本發明第三實施例請參閱第三A圖，第三實施例的像差曲線請參閱第三B圖。第三實施例的取像裝置包含取像透鏡組與一電子感光元件(370)，該取像透鏡組主要由四片具屈折力的透鏡構成，由物側至像側依序包含：一具正屈折力的第一透鏡(310)，其材質為塑膠，其物側面(311)於近光軸處為凸面，其像側面(312)於近光軸處為凹面，且其兩面皆為非球面； 一具正屈折力的第二透鏡(320)，其材質為塑膠，其物側面(321)於近光軸處為凹面，其像側面(322)於近光軸處為凸面，其兩面皆為非球面，且其像側面(322)於離軸處具有至少一凹面；一具負屈折力的第三透鏡(330)，其材質為塑膠，其物側面(331)於近光軸處為凹面，其像側面(332)於近光軸處為凹面，其兩面皆為非球面，且其像側面(332)於離軸處具有至少一凸面；及一具正屈折力的第四透鏡(340)，其材質為塑膠，其物側面(341)於近光軸處為凸面，其像側面(342)於近光軸處為凹面，其兩面皆為非球面，且其像側面(342)於離軸處具有至少一凸面；其中，該取像透鏡組另設置有一光圈(300)，置於一被攝物與該第一透鏡(310)間；另包含有一紅外線濾除濾光元件(350)置於該第四透鏡(340)與一成像面(360)間，其材質為玻璃且不影響焦距。
其中，該電子感光元件(370)設置於該成像面(360)上。
第三實施例詳細的光學數據如表六所示，其非球面數據如表七所示，其中曲率半徑、厚度及焦距的單位為毫米，HFOV定義為最大視角的一半。
第三實施例非球面曲線方程式的表示如同第一實施例的形式。此外，各個關係式的參數係如同第一實施例所闡釋，惟各個關係式的數值係如表八中所列。
《第四實施例》
本發明第四實施例請參閱第四A圖，第四實施例的像差曲線請參閱第四B圖。第四實施例的取像裝置包含取像透鏡組與一電子感光元件(470)，該取像透鏡組主要由四片具屈折力的透鏡構成，由物側至像側依序包含：一具正屈折力的第一透鏡(410)，其材質為塑膠，其物側面(411)於近光軸處為凸面，其像側面(412)於近光軸處為凸面，且其兩面皆為非球面；一具正屈折力的第二透鏡(420)，其材質為塑膠，其物側面(421)於近光軸處為凹面，其像側面(422)於近光軸處為凸面，其兩面皆為非球面，且其像側面(422)於離軸處具有至少一凹面；一具負屈折力的第三透鏡(430)，其材質為塑膠，其物側面(431)於近光軸處為凹面，其像側面(432)於近光軸處為凹面，其兩面皆為非球面，且其像側面(432)於離軸處具有至少一凸面；及一具正屈折力的第四透鏡(440)，其材質為塑膠，其物側面(441)於近光軸處為凸面，其像側面(442)於近光軸處為凹面，其兩面皆為非球面，且其像側面(442)於離軸處具有至少一凸面；其中，該取像透鏡組另設置有一光圈(400)，置於一被攝物與該第一透鏡(410)間；另包含有一紅外線濾除濾光元件(450)置於該第四透鏡(440)與一成像面(460)間，其材質為玻璃且不影響焦距。
其中，該電子感光元件(470)設置於該成像面(460)上。
第四實施例詳細的光學數據如表九所示，其非球面數據如表十所示，其中曲率半徑、厚度及焦距的單位為毫米，HFOV定義為最大視角的一半。
第四實施例非球面曲線方程式的表示如同第一實施例的形式。此外，各個關係式的參數係如同第一實施例所闡釋，惟各個關係式的數值係如表十一中所列。
《第五實施例》
本發明第五實施例請參閱第五A圖，第五實施例的像差曲線請參閱第五B圖。第五實施例的取像裝置包含該取像透鏡組與一電子感光元件(570)，該取像透鏡組主要由四片具屈折力的透鏡構成，由物側至像側依序包含：一具正屈折力的第一透鏡(510)，其材質為塑膠，其物側面(511)於近光軸處為凸面，其像側面(512)於近光軸處為凸面，且其兩面皆為非球面；一具正屈折力的第二透鏡(520)，其材質為塑膠，其物側面(521)於近光軸處為凹面，其像側面(522)於近光軸處為凸面，其兩面皆為非球面，且其像側面(522)於離軸處具有至少一凹面；一具負屈折力的第三透鏡(530)，其材質為塑膠，其物側面(531)於近光軸處為凹面，其像側面(532)於近光軸處為平面，其兩面皆為非球面，且其像側面(532)於離軸處具有至少一凸面；及一具正屈折力的第四透鏡(540)，其材質為塑膠，其物側面(541)於近光軸處為凸面，其像側面(542)於近光軸處為凹面，其兩面皆為非球面，且其像側面(542)於離軸處具有至少一凸面；其中，該取像透鏡組另設置有一光圈(500)，置於一被攝物與該第一透鏡(510)間；另包含有一紅外線濾除濾光元件(550)置於該第四透鏡(540)與一成像面(560)間，其材質為玻璃且不影響焦距。
其中，該電子感光元件(570)設置於該成像面(560)上。
第五實施例詳細的光學數據如表十二所示，其非球面數據如 表十三所示，其中曲率半徑、厚度及焦距的單位為毫米，HFOV定義為最大視角的一半。
第五實施例非球面曲線方程式的表示如同第一實施例的形式。此外，各個關係式的參數係如同第一實施例所闡釋，惟各個關係式的數值係如表十四中所列。
《第六實施例》
本發明第六實施例請參閱第六A圖，第六實施例的像差曲線請參閱第六B圖。第六實施例的取像裝置包含取像透鏡組與一電子感光元件(670)，該取像透鏡組主要由四片具屈折力的透鏡構成，由物側至像側依序包含：一具正屈折力的第一透鏡(610)，其材質為塑膠，其物側面(611)於近光軸處為凸面，其像側面(612)於近光軸處為凸面，且其兩面皆為非球面；一具負屈折力的第二透鏡(620)，其材質為塑膠，其物側面(621)於近光軸處為凹面，其像側面(622)於近光軸處為凸面，其兩面皆為非球面，且其像側面(622)於離軸處具有至少一凹面；一具負屈折力的第三透鏡(630)，其材質為塑膠，其物側面(631)於近光軸處為凹面，其像側面(632)於近光軸處為凹面，其兩面皆為非球面，且其像側面(632)於離軸處具有至少一凸面；及一具負屈折力的第四透鏡(640)，其材質為塑膠，其物側面(641)於近光軸處為凸面，其像側面(642)於近光軸處為凹面，其兩面皆為非球面，且其像側面(642)於離軸處具有至少一凸面； 其中，該取像透鏡組另設置有一光圈(600)，置於一被攝物與該第一透鏡(610)間；另包含有一紅外線濾除濾光元件(650)置於該第四透鏡(640)與一成像面(660)間，其材質為玻璃且不影響焦距。
其中，該電子感光元件(670)設置於該成像面(660)上。
第六實施例詳細的光學數據如表十五所示，其非球面數據如表十六所示，其中曲率半徑、厚度及焦距的單位為毫米，HFOV定義為最大視角的一半。
第六實施例非球面曲線方程式的表示如同第一實施例的形式。此外，各個關係式的參數係如同第一實施例所闡釋，惟各個關係式的數值係如表十七中所列。
《第七實施例》
本發明第七實施例請參閱第七A圖，第一實施例的像差曲線請參閱第七B圖。第七實施例的取像裝置包含取像透鏡組與一電子感光元件(770)，該取像透鏡組主要由四片具屈折力的透鏡構成，由物側至像側依序包含：一具正屈折力的第一透鏡(710)，其材質為塑膠，其物側面(711)於近光軸處為凸面，其像側面(712)於近光軸處為凹面，且其兩面皆為非球面；一具負屈折力的第二透鏡(720)，其材質為塑膠，其物側面(721)於近光軸處為凹面，其像側面(722)於近光軸處為凸面，其 兩面皆為非球面，且其像側面(722)於離軸處具有至少一凹面；一具負屈折力的第三透鏡(730)，其材質為塑膠，其物側面(731)於近光軸處為凹面，其像側面(732)於近光軸處為凸面，且其兩面皆為非球面；及一具正屈折力的第四透鏡(740)，其材質為塑膠，其物側面(741)於近光軸處為凸面，其像側面(742)於近光軸處為凹面，其兩面皆為非球面，且其像側面(742)於離軸處具有至少一凸面；其中，該取像透鏡組另設置有一光圈(700)，置於該第一透鏡(710)與該第二透鏡(720)間；另包含有一紅外線濾除濾光元件(750)置於該第四透鏡(740)與一成像面(760)間，其材質為玻璃且不影響焦距。
其中，該電子感光元件(770)設置於該成像面(760)上。
第七實施例詳細的光學數據如表十八所示，其非球面數據如表十九所示，其中曲率半徑、厚度及焦距的單位為毫米，HFOV定義為最大視角的一半。
第七實施例非球面曲線方程式的表示如同第一實施例的形式。此外，各個關係式的參數係如同第一實施例所闡釋，惟各個關係式的數值係如表二十中所列。
《第八實施例》
本發明第八實施例請參閱第八A圖，第八實施例的像差曲線請參閱第八B圖。第八實施例的取像裝置包含取像透鏡組與一電 子感光元件(870)，該取像透鏡組主要由四片具屈折力的透鏡構成，由物側至像側依序包含：一具正屈折力的第一透鏡(810)，其材質為塑膠，其物側面(811)於近光軸處為凸面，其像側面(812)於近光軸處為凹面，且其兩面皆為非球面；一具負屈折力的第二透鏡(820)，其材質為塑膠，其物側面(821)於近光軸處為凹面，其像側面(822)於近光軸處為凸面，其兩面皆為非球面，且其像側面(822)於離軸處具有至少一凹面；一具負屈折力的第三透鏡(830)，其材質為塑膠，其物側面(831)於近光軸處為凹面，其像側面(832)於近光軸處為凸面，且其兩面皆為非球面；及一具正屈折力的第四透鏡(840)，其材質為塑膠，其物側面(841)於近光軸處為凸面，其像側面(842)於近光軸處為凹面，其兩面皆為非球面，且其像側面(842)於離軸處具有至少一凸面；其中，該取像透鏡組另設置有一光圈(800)，置於該第一透鏡(810)與該第二透鏡(820)間；另包含有一紅外線濾除濾光元件(850)置於該第四透鏡(840)與一成像面(860)間，其材質為玻璃且不影響焦距。
其中，該電子感光元件(870)設置於該成像面(860)上。
第八實施例詳細的光學數據如表二十一所示，其非球面數據如表二十二所示，其中曲率半徑、厚度及焦距的單位為毫米，HFOV定義為最大視角的一半。
第八實施例非球面曲線方程式的表示如同第一實施例的形式。此外，各個關係式的參數係如同第一實施例所闡釋，惟各個關係式的數值係如表二十三中所列。
《第九實施例》
本發明第九實施例請參閱第九A圖，第九實施例的像差曲線請參閱第九B圖。第一實施例的取像裝置包含取像透鏡組與一電子感光元件(970)，該取像透鏡組主要由四片具屈折力的透鏡構成，由物側至像側依序包含：一具正屈折力的第一透鏡(910)，其材質為玻璃，其物側面(911)於近光軸處為凸面，其像側面(912)於近光軸處為凸面，且其兩面皆為非球面；一具正屈折力的第二透鏡(920)，其材質為塑膠，其物側面(921)於近光軸處為凹面，其像側面(922)於近光軸處為凸面，其兩面皆為非球面，且其像側面(922)於離軸處具有至少一凹面；一具負屈折力的第三透鏡(930)，其材質為塑膠，其物側面(931)於近光軸處為凹面，其像側面(932)於近光軸處為凸面，且其兩面皆為非球面；及一具負屈折力的第四透鏡(940)，其材質為塑膠，其物側面(941)於近光軸處為凸面，其像側面(942)於近光軸處為凹面，其兩面皆為非球面，且其像側面(942)於離軸處具有至少一凸面；其中，該取像透鏡組另設置有一光圈(900)，置於一被攝物與該第一透鏡(910)間；另包含有一紅外線濾除濾光元件(950)置於該第四透鏡(940)與一成像面(960)間，其材質為玻璃且不影響焦距。
其中，該電子感光元件(970)設置於該成像面(960)上。
第九實施例詳細的光學數據如表二十四所示，其非球面數據如表二十五所示，其中曲率半徑、厚度及焦距的單位為毫米，HFOV定義為最大視角的一半。
第九實施例非球面曲線方程式的表示如同第一實施例的形式。此外，各個關係式的參數係如同第一實施例所闡釋，惟各個關係式的數值係如表二十六中所列。
表一至表二十六所示為本發明的取像透鏡組實施例的不同數值變化表，然本發明各個實施例的數值變化皆屬實驗所得，即使使用不同數值，相同結構的產品仍應屬於本發明的保護範疇，故以上的說明所描述的及圖式僅做為例示性，非用以限制本發明的申請專利範圍。
100‧‧‧光圈
110‧‧‧第一透鏡
111‧‧‧物側面
112‧‧‧像側面
120‧‧‧第二透鏡
121‧‧‧物側面
122‧‧‧像側面
130‧‧‧第三透鏡
131‧‧‧物側面
132‧‧‧像側面
140‧‧‧第四透鏡
141‧‧‧物側面
142‧‧‧像側面
150‧‧‧紅外線濾除濾光元件
160‧‧‧成像面
170‧‧‧電子感光元件

Claims (25)

  1. 一種取像透鏡組，由物側至像側依序包含：一具正屈折力的第一透鏡，其物側面於近光軸處為凸面；一具屈折力的第二透鏡，其物側面於近光軸處為凹面且像側面於近光軸處為凸面；一具負屈折力的第三透鏡，其物側面於近光軸處為凹面；及一具屈折力的第四透鏡，其像側面於近光軸處為凹面，其物側面及像側面皆為非球面，且其像側面於離軸處具有至少一凸面；其中，該取像透鏡組中具有屈折力的透鏡為四片，且各透鏡之間於近光軸處具有空氣間隔；其中，該第三透鏡的焦距為f3，該第二透鏡的焦距為f2，該第二透鏡與該第三透鏡於光軸上的間隔距離為T23，該第一透鏡與該第二透鏡於光軸上的間隔距離為T12，係滿足下列關係式：|f3/f2|<0.60；及1.0<T23/T12<3.6。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的取像透鏡組，其中該第四透鏡的物側面於近光軸處為凸面。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的取像透鏡組，其中該第二透鏡的色散係數為V2，係滿足下列關係式：V2<30。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的取像透鏡組，其中該第四透鏡具正屈折力。
  5. 如申請專利範圍第2項所述的取像透鏡組，其中該第二透鏡與該第三透鏡於光軸上的間隔距離為T23，該第一透鏡與該第二透鏡於光軸上的間隔距離為T12，係滿足下列關係式：1.0<T23/T12<2.8。
  6. 如申請專利範圍第2項所述的取像透鏡組，其中該第三透鏡的 焦距為f3，該第二透鏡的焦距為f2，係滿足下列關係式：|f3/f2|<0.45。
  7. 如申請專利範圍第2項所述的取像透鏡組，其中該第一透鏡的焦距為f1，該第二透鏡的焦距為f2，係滿足下列關係式：|f1/f2|<0.50。
  8. 如申請專利範圍第2項所述的取像透鏡組，其進一步包含一光圈，且該光圈設置於一被攝物與該第一透鏡之間。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的取像透鏡組，其中該第二透鏡的色散係數為V2，該第三透鏡的色散係數為V3，該第一透鏡的色散係數為V1，係滿足下列關係式：0.60<(V2+V3)/V1<1.20。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的取像透鏡組，其中該取像透鏡組的焦距為f，該第三透鏡像側面的曲率半徑為R6，係滿足下列關係式：|f/R6|<1.0。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的取像透鏡組，其中該第二透鏡的像側面於離軸處具有至少一凹面。
  12. 如申請專利範圍第1項所述的取像透鏡組，其中該第三透鏡的像側面於離軸處具有至少一凸面。
  13. 如申請專利範圍第1項所述的取像透鏡組，其中該第三透鏡像側面的最大有效半徑為Y32，該第三透鏡於光軸上的厚度為CT3，係滿足下列關係式：3.0<Y32/CT3<6.0。
  14. 一種取像裝置，包含如申請專利範圍第1項所述的取像透鏡組及一電子感光元件。
  15. 一種可攜裝置，包含如申請專利範圍第14項所述的取像裝置。
  16. 一種取像透鏡組，由物側至像側依序包含：一具正屈折力的第一透鏡，其物側面於近光軸處為凸面； 一具屈折力的第二透鏡，其物側面於近光軸處為凹面且像側面於近光軸處為凸面；一具負屈折力的第三透鏡，其物側面於近光軸處為凹面；及一具屈折力的第四透鏡，其像側面於近光軸處為凹面，其物側面及像側面皆為非球面，且其像側面於離軸處具有至少一凸面；其中，該取像透鏡組中具有屈折力的透鏡為四片，且各透鏡之間於近光軸處具有空氣間隔；其中，該第三透鏡的焦距為f3，該第二透鏡的焦距為f2，該第二透鏡與該第三透鏡於光軸上的間隔距離為T23，該第一透鏡與該第二透鏡於光軸上的間隔距離為T12，該第一透鏡於光軸上的厚度為CT1，該第二透鏡於光軸上的厚度為CT2，該第三透鏡於光軸上的厚度為CT3，係滿足下列關係式：|f3/f2|<1.25；0.6<T23/T12<3.6；及0.60<CT1/(CT2+CT3)。
  17. 如申請專利範圍第16項所述的取像透鏡組，其中該第二透鏡的像側面於離軸處具有至少一凹面。
  18. 如申請專利範圍第16項所述的取像透鏡組，其中該第二透鏡的色散係數為V2，係滿足下列關係式：V2<30。
  19. 如申請專利範圍第16項所述的取像透鏡組，該第一透鏡於光軸上的厚度為CT1，該第二透鏡於光軸上的厚度為CT2，該第三透鏡於光軸上的厚度為CT3，係滿足下列關係式：0.75<CT1/(CT2+CT3)<1.5。
  20. 如申請專利範圍第16項所述的取像透鏡組，其中該取像透鏡組的焦距為f，該第三透鏡像側面的曲率半徑為R6，係滿足下列關係式：|f/R6|<1.0。
  21. 如申請專利範圍第16項所述的取像透鏡組，其中該第三透鏡的焦距為f3，該第二透鏡的焦距為f2，係滿足下列關係式：|f3/f2|<0.90。
  22. 如申請專利範圍第16項所述的取像透鏡組，其中該第一透鏡的焦距為f1，該第二透鏡的焦距為f2，係滿足下列關係式：|f1/f2|<0.50。
  23. 如申請專利範圍第16項所述的取像透鏡組，其中該第四透鏡的物側面於近光軸處為凸面，且該第四透鏡具正屈折力。
  24. 如申請專利範圍第16項所述的取像透鏡組，其中該第三透鏡像側面的最大有效半徑為Y32，該第三透鏡於光軸上的厚度為CT3，係滿足下列關係式：3.0<Y32/CT3<6.0。
  25. 如申請專利範圍第16項所述的取像透鏡組，其中該第二透鏡的色散係數為V2，該第三透鏡的色散係數為V3，該第一透鏡的色散係數為V1，係滿足下列關係式：0.60<(V2+V3)/V1<1.20。
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