TWI410692B - 光學攝像鏡組 - Google Patents

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TWI410692B
TWI410692B TW099135777A TW99135777A TWI410692B TW I410692 B TWI410692 B TW I410692B TW 099135777 A TW099135777 A TW 099135777A TW 99135777 A TW99135777 A TW 99135777A TW I410692 B TWI410692 B TW I410692B
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Hsin Hsuan Huang
Tsung Han Tsai
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Largan Precision Co Ltd
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    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0015Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design
    • G02B13/002Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface
    • G02B13/004Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface having four lenses

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Description

光學攝像鏡組
本發明是有關於一種光學攝像鏡組,且特別是有關於一種應用於電子產品上的小型化光學攝像鏡組。
近年來,隨著具有攝像功能之可攜式電子產品的興起,小型化攝像鏡頭的需求日漸提高。一般攝像鏡頭的感光元件不外乎是感光耦合元件(Charge Coupled Device,CCD)或互補性氧化金屬半導體元件(Complementary Metal-Oxide Semiconductor Sensor,CMOS Sensor)兩種。且由於製程技術的精進,使得感光元件的畫素尺寸縮小,小型化攝像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攝像鏡頭,多採用三片式透鏡結構為主,透鏡系統由物側至像側依序為一具正屈折力的第一透鏡、一具負屈折力的第二透鏡及一具正屈折力的第三透鏡,如美國專利第7,145,736號所示。
但由於製程技術的進步與電子產品往輕薄化發展的趨勢下,感光元件畫素尺寸不斷地縮小,使得系統對成像品質的要求更加提高,習知的三片式透鏡組將無法滿足更高階的攝像鏡頭模組。此外,美國專利第7,365,920號揭露了一種四片式透鏡組,其中第一透鏡及第二透鏡係以二片玻璃球面鏡互相黏合而成為Doublet(雙合透鏡),用以消除色差。但此方法有其缺點,其一,過多的玻璃球面鏡配置使得系統自由度不足,導致系統的總長度不易縮短;其二,玻璃鏡片黏合的製程不易,容易形成製造上的困難。因此,急需一種可用於高畫素手機相機,易於製造且不至使鏡頭總長度過長的光學攝像鏡組。
依據本發明提供一光學攝像鏡組,依序由物側到像側,包含一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡、一第四透鏡。第一透鏡具有正屈折力,且第一透鏡之物側表面為凸面。第二透鏡具有負屈折力,其物側表面為凹面、像側表面為凸面。第三透鏡具有正屈折力,其物側表面及像側表面皆為凸面。第四透鏡其物側表面為凸面、像側表面為凹面,且其物側表面及像側表面皆為非球面。其中,光學攝像鏡組包含一光圈,光圈至一成像面於光軸上之距離為SL,第一透鏡之物側表面至成像面於光軸上之距離為TTL,而第一透鏡之物側表面曲率半徑為R1、像側表面曲率半徑為R2,第二透鏡之物側表面曲率半徑為R3、像側表面曲率半徑為R4,滿足下列關係式:
-5.0<(R3+R4)/(R3-R4)<-2.0;
|R1/R2|<0.5;以及
0.80<SL/TTL<1.20。
另一方面,依據本發明提供一光學攝像鏡組,由物側至像側依序包含一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡以及一第四透鏡。第一透鏡具有正屈折力,且第一透鏡之物側表面為凸面。第二透鏡具有負屈折力,且第二透鏡之物側表面為凹面。第三透鏡具有正屈折力,且第三透鏡之物側表面及像側表面皆為凸面。第四透鏡之像側表面為凹面,且具有反曲點。其中,光學攝像鏡組包含一光圈,光圈至一成像面於光軸上之距離為SL,第一透鏡之物側表面至成像面於一光軸上之距離為TTL,光學攝像鏡組的焦距為f,第一透鏡與第二透鏡於光軸上的距離為T12,第三透鏡之物側表面曲率半徑為R5、像側表面曲率半徑為R6,第三透鏡於光軸上的厚度為CT3,滿足下列關係式:
-2.7<R5/R6<-0.9;
0.13<T12/f<0.27;
0.07<CT3/f<0.28;以及
0.92<SL/TTL<1.10。
其中,第一透鏡具有正屈折力,可提供光學攝像鏡組部份屈折力,有助於縮短光學攝像鏡頭的總長度。第二透鏡具負屈折力,其可補正第一透鏡所產生的像差,並可修正光學攝像鏡頭整體的色差。第三透鏡具正屈折力,可分配第一透鏡之屈折力,降低光學攝像鏡組之敏感度。第三透鏡之物側表面為凸面、像側表面亦為凸面,藉此可加強第三透鏡的正屈折力,可進一步縮小光學攝像鏡組的光學總長度。
當(R3+R4)/(R3-R4)滿足上述關係式時,第二透鏡的透鏡形狀有利於修正第一透鏡所產生的像差,且第二透鏡之屈折力有利於降低光學攝像鏡組整體的敏感度。而當|R1/R2|滿足上述關係式時,第一透鏡有利於光學攝像鏡組球差(Spherical Aberration)的補正。又當SL/TTL滿足上述關係式時,即有利於光學攝像鏡組在遠心特性中取得良好的效果。
當R5/R6滿足上述關係式時,有利於修正系統的像散。而當T12/f滿足上述關係式時,有利於鏡片間的組裝配置,更有助於光學攝像鏡組的空間利用,促進鏡頭的小型化。且當CT3/f滿足上述關係式時,第三透鏡的厚度有利於透鏡的製造與縮小整體光學攝像鏡組的體積。
因此,本發明提供之光學攝像鏡組,其可縮小鏡頭體積、降低系統敏感度,更能獲得較高的解像力。
本揭示內容提供一種光學攝像鏡組,依序由物側排列至像側包含第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡及第四透鏡,另設置一電子感光元件於成像面。
第一透鏡具有正屈折力,可提供光學攝像鏡組部份屈折力,有助於縮短光學攝像鏡頭的總長度。且,第一透鏡之物側表面及像側表面皆可為凸面,或是物側表面為凸面、像側表面為凹面之新月形透鏡。當第一透鏡之物側表面及像側表面皆為凸面時,可加強第一透鏡屈折力的配置,進而使得光學攝像鏡組的總長度變短;而第一透鏡為前述新月形透鏡時,可修正光學攝像鏡組的像散。
第二透鏡具負屈折力,其可補正第一透鏡所產生的像差,並可修正光學攝像鏡頭整體的色差。第二透鏡之物側表面及像側表面皆可為凹面,或是物側表面為凹面、像側表面為凸面。當第二透鏡物側表面及像側表面皆為凹面時,可修正光學攝像鏡組整體的Petzval Sum,並可增大系統的後焦距,確保光學攝像鏡組有足夠的後焦距可放置其他元件;或當第二透鏡物側表面為凹面、像側表面為凸面時,可修正光學攝像鏡組的像散,提升整體成像品質。
第三透鏡具正屈折力,可分配第一透鏡之屈折力,降低光學攝像鏡組之敏感度。第三透鏡之物側表面為凸面、像側表面亦為凸面,藉此可加強第三透鏡的正屈折力,進而使得光學攝像鏡組的總長度變短,且可分配第一透鏡之屈折力,以降低整體光學攝像鏡組敏感度。
第四透鏡可具負屈折力,並可具有反曲點。當第四透鏡具負屈折力時,其可使光學攝像鏡組的主點(Principle point)遠離成像面,以縮短其光學總長度,促進鏡頭小型化。第四透鏡之像側表面為凹面,並配合物側表面為凸面,以修正光學攝像鏡組的像散及高階像差。
第二透鏡之物側表面曲率半徑為R3、像側表面曲率半徑為R4,其滿足下列關係式:
-5.0<(R3+R4)/(R3-R4)<-2.0,
藉此,第二透鏡可修正第一透鏡所產生之像差,且第二透鏡本身屈折力不會過大,藉以降低光學攝像鏡組的敏感度。
另外,光學攝像鏡組可進一步滿足下列關係式:
-3.5<(R3+R4)/(R3-R4)<-2.3。
第一透鏡之物側表面曲率半徑為R1、像側表面曲率半徑為R2,其滿足下列關係式:
|R1/R2|<0.5,
藉此,可補正光學攝像鏡組的整體球差。
另外,光學攝像鏡組可進一步滿足下列關係式:
|R1/R2|<0.2。
光學攝像鏡組包含一光圈,光圈至成像面於光軸上之距離為SL,而第一透鏡之物側表面至成像面於光軸上之距離為TTL,其滿足下列關係式:
0.80<SL/TTL<1.20,
當該SL/TTL小於0.80時,入射至電子感光元件上的光線角度過大,易造成感光效果不良與色差過大之缺點。又當SL/TTL大於1.20時,會使整體光學系統總長度過長。因此,本光學成像鏡頭組在滿足0.80<SL/TTL<1.20時,可取得遠心特性之優點且不至於使整體總長度過長。
另外,光學攝像鏡組可更進一步滿足下列關係式:
0.92<SL/TTL<1.10。
詳細來說,第一透鏡與第二透鏡於光軸上的距離為T12,且光學攝像鏡組的焦距為f,並滿足下列關係式:
0.13<T12/f<0.27,
藉此,光學攝像鏡組中透鏡間的間隔距離有利於鏡透的組裝配置,更有助於光學攝像鏡組空間的利用,以促進鏡頭的小型化。
第三透鏡之物側表面曲率半徑為R5、像側表面曲率半徑為R6,其滿足下列關係式:
-2.7<R5/R6<-0.9,
藉此,修正光學攝像鏡組的像散。
第一透鏡之色散係數為V1,而第二透鏡之色散係數為V2,其滿足下列關係式:
28.0<V1-V2<42.0,
藉此,有利於光學攝像鏡組中色差的修正。
第四透鏡之物側表面曲率半徑為R7、像側表面曲率半徑為R8,其滿足下列關係式:
3.0<(R7+R8)/(R7-R8)<25.0,
藉此,可修正光學攝像鏡組的高階像差。
第四透鏡之焦距為f4,且光學攝像鏡組的焦距為f,其滿足下列關係式:
-0.7<f/f4<0.0,
藉此,第四透鏡之屈折力較為合適,可使光學攝像鏡組的主點遠離成像面,以縮短光學攝像鏡組的光學總長度,以促進鏡頭的小型化。
第三透鏡於光軸上的厚度為CT3,其滿足下列關係式:
0.07<CT3/f<0.28,
藉此,有利於鏡片的製造與縮小整體光學攝像鏡組的體積。
第二透鏡之焦距為f2,且光學攝像鏡組的焦距為f,其滿足下列關係式:
-1.3<f/f2<-0.9,
藉此,第二透鏡的屈折力可修正光學攝像鏡組像差。
第一透鏡之物側表面至成像面於光軸上之距離為TTL,且光學攝像鏡組另設置有一電子感光元件於成像面,該電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半為ImgH,其可滿足下列關係式:
TTL/ImgH<1.95,
藉此,有利於維持光學攝像鏡組的小型化,以搭載於輕薄可攜式的電子產品上。
根據上述實施方式,以下提出具體實施例並配合圖式予以詳細說明。
請參照第1及2圖,其中第1圖繪示依照本揭示內容實施例1的一種光學攝像鏡組之示意圖,第2圖由左至右依序為光學攝像鏡組實施例1的一種光學攝像鏡組之球差、像散及歪曲曲線圖。由第1圖可知,實施例1之光學攝像鏡組由物側至像側依序包含光圈100、第一透鏡110、第二透鏡120、第三透鏡130、第四透鏡140、紅外線濾除濾光片(IR Filter)160、平板玻璃170以及成像面150。
第一透鏡110之材質為塑膠,其具有正屈折力,而第一透鏡110之物側表面111為凸面、像側表面112為凹面,且其物側表面111及像側表面112皆為非球面(Aspheric;Asp)。
第二透鏡120之材質為塑膠,其具有負屈折力,而第二透鏡120之物側表面121為凹面、像側表面122為凸面,且其物側表面121及像側表面122皆為非球面。
第三透鏡130之材質為塑膠,其具有正屈折力,第三透鏡130之物側表面131及像側表面132皆為凸面,且其物側表面131及像側表面132皆為非球面。
第四透鏡140之材質為塑膠,其具有負屈折力,第四透鏡140之物側表面141為凸面、像側表面142為凹面,且其物側表面141及像側表面142皆為非球面。另外,第四透鏡140具有反曲點。
紅外線濾除濾光片160及平板玻璃170依序設置於第四透鏡140之後,並不影響光學攝像鏡組的焦距。
上述各透鏡之非球面的曲線方程式表示如下:
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高度;Y:非球面曲線上的點與光軸的距離;k:錐面係數;以及Ai:第i階非球面係數。
實施例1之光學攝像鏡組中,整體光學攝像鏡組之焦距為f,整體光學攝像鏡組的光圈值(f-number)為Fno,整體光學攝像鏡組中最大視角的一半為HFOV,其關係式為:
f=3.30 mm;
Fno=2.85;
HFOV=34.0度。
實施例1之光學攝像鏡組中,第一透鏡110之色散係數(Abbe number)為V1,第二透鏡120之色散係數為V2,其關係為:
V1-V2=32.4。
實施例1之光學攝像鏡組中,第三透鏡130於光軸上的厚度為CT3,其與整體光學攝像鏡組之焦距f的關係為:
CT3/f=0.22。
實施例1之光學攝像鏡組中,第一透鏡110與第二透鏡120於光軸上的距離為T12,其與整體光學攝像鏡組之焦距f的關係為:
T12/f=0.19。
實施例1之光學攝像鏡組中,第一透鏡110之物側表面111曲率半徑為R1、像側表面112曲率半徑為R2,第二透鏡120之物側表面121曲率半徑為R3、像側表面122曲率半徑為R4,第三透鏡130之物側表面131曲率半徑為R5、像側表面132曲率半徑為R6,第四透鏡140之物側表面141曲率半徑為R7、像側表面142曲率半徑為R8,其關係為:
|R1/R2|=0.03;
R5/R6=-1.20;
(R3+R4)/(R3-R4)=-3.01;
(R7+R8)/(R7-R8)=7.06。
實施例1之光學攝像鏡組中,第二透鏡120之焦距為f2,第四透鏡140之焦距為f4,其與整體光學攝像鏡組之焦距f的關係分別為:
f/f2=-1.02;
f/f4=-0.29。
實施例1之光學攝像鏡組中,光圈100至成像面150於光軸上之距離為SL,第一透鏡110之物側表面111至成像面150於光軸上之距離為TTL,其關係為:
SL/TTL=0.98。
實施例1之光學攝像鏡組中,光學攝像鏡組另設置有一電子感光元件於成像面150,該電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半為ImgH,其與第一透鏡110之物側表面111至成像面150於光軸上之距離為TTL之關係為:
TTL/ImgH=1.83。
配合參照附件之表一、表二A及表二B,其中表一為第1圖實施例1詳細的結構數據,表二A及表二B為實施例1中的非球面數據。
表一中,曲率半徑、厚度及焦距的單位為mm,且表面0-14依序表示由物側至像側的表面,而表二A及表二B中,k表非球面曲線方程式中的錐面係數,A1-A16則表示各表面第1-16階非球面係數。
請參照第3及4圖,其中第3圖繪示依照本揭示內容實施例2的一種光學攝像鏡組之示意圖,第4圖由左至右依序為光學攝像鏡組實施例2的一種光學攝像鏡組之球差、像散及歪曲曲線圖。由第3圖可知,實施例2光學攝像鏡組由物側至像側依序包含第一透鏡210、光圈200、第二透鏡220、第三透鏡230、第四透鏡240、紅外線濾除濾光片(IR Filter)260以及成像面250。
進一步說明,實施例2之第一透鏡210之材質為塑膠,其具有正屈折力,而第一透鏡210之物側表面211為凸面、像側表面212為凹面,且其物側表面211及像側表面212皆為非球面。
第二透鏡220之材質為塑膠,其具有負屈折力,而第二透鏡220之物側表面221為凹面、像側表面222為凸面,且其物側表面221及像側表面222皆為非球面。
第三透鏡230之材質為塑膠,其具有正屈折力,第三透鏡230之物側表面231及像側表面232皆為凸面,且其物側表面231及像側表面232皆為非球面。
第四透鏡240之材質為塑膠,其具有負屈折力,第四透鏡240之物側表面241為凸面、像側表面242為凹面,且其物側表面241及像側表面242皆為非球面。另外,第四透鏡240具有反曲點。
紅外線濾除濾光片260設置於第四透鏡240之後,並不影響光學攝像鏡組的焦距。
實施例2中非球面的曲線方程式表示如實施例1的形式,在此不加贅述。
實施例2之光學攝像鏡組中,整體光學攝像鏡組之焦距為f,整體光學攝像鏡組的光圈值(f-number)為Fno,整體光學攝像鏡組中最大視角的一半為HFOV,其關係式為:
f=3.06 mm;
Fno=3.00;
HFOV=36.2度。
實施例2之光學攝像鏡組中,第一透鏡210之色散係數(Abbe number)為V1,第二透鏡220之色散係數為V2,其關係為:
V1-V2=34.5。
實施例2之光學攝像鏡組中,第三透鏡330於光軸上的厚度為CT3,其與整體光學攝像鏡組之焦距f的關係為:CT3/f=0.25。
實施例2之光學攝像鏡組中,第一透鏡210與第二透鏡220於光軸上的距離為T12,其與整體光學攝像鏡組之焦距f的關係為:
T12/f=0.20。
實施例2之光學攝像鏡組中,第一透鏡210之物側表面211曲率半徑為R1、像側表面212曲率半徑為R2,第二透鏡220之物側表面221曲率半徑為R3、像側表面222曲率半徑為R4,第三透鏡230之物側表面231曲率半徑為R5、像側表面232曲率半徑為R6,第四透鏡240之物側表面241曲率半徑為R7、像側表面242曲率半徑為R8,其關係為:
|R1/R2|=0.08;
R5/R6=-1.71;
(R3+R4)/(R3-R4)=-2.89;
(R7+R8)/(R7-R8)=5.49。
實施例2中之光學攝像鏡組中,第二透鏡220之焦距為f2,第四透鏡240之焦距為f4,其與整體光學攝像鏡組之焦距f的關係分別為:
f/f2=-0.98;
f/f4=-0.41。
實施例2之光學攝像鏡組中,光圈200至成像面250於光軸上之距離為SL,第一透鏡210之物側表面211至成像面250於光軸上之距離為TTL,其關係為:
SL/TTL=0.88。
實施例2之光學攝像鏡組中,光學攝像鏡組另設置有一電子感光元件於成像面250,該電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半為ImgH,其與第一透鏡210之物側表面211至成像面250於光軸上之距離為TTL之關係為:
TTL/ImgH=1.81。
請配合參照附件之表三、表四A及表四B,其中表三為第3圖實施例2詳細的結構數據,表四A及表四B為實施例2中的非球面數據。
表三中,曲率半徑、厚度及焦距的單位為mm,表面0-12依序表示由物側至像側的表面。表四A及表四B中,k表非球面曲線方程式中的錐面係數,A1-A16則表示各表面第1-16階非球面係數。
請參照第5及6圖,其中第5圖繪示依照本揭示內容實施例3的一種光學攝像鏡組之示意圖,第6圖由左至右依序為光學攝像鏡組實施例3的一種光學攝像鏡組之球差、像散及歪曲曲線圖。由第5圖可知,實施例3之光學攝像鏡組由物側至像側依序包含光圈300、第一透鏡310、第二透鏡320、第三透鏡330、第四透鏡340、紅外線濾除濾光片(IR Filter)360、平板玻璃370以及成像面350。
第一透鏡310之材質為塑膠,其具有正屈折力,而第一透鏡310之物側表面311及像側表面312皆為凸面,且其物側表面311及像側表面312皆為非球面(Aspheric;Asp)。
第二透鏡320之材質為塑膠,其具有負屈折力,而第二透鏡320之物側表面321為凹面、像側表面322為凸面,且其物側表面321及像側表面322皆為非球面。
第三透鏡330之材質為塑膠,其具有正屈折力,第三透鏡330之物側表面331及像側表面332皆為凸面,且其物側表面331及像側表面332皆為非球面。
第四透鏡340之材質為塑膠,其具有負屈折力,第四透鏡340之物側表面341為凸面、像側表面342為凹面,且其物側表面341及像側表面342皆為非球面。另外,第四透鏡340具有反曲點。
紅外線濾除濾光片360及平板玻璃370依序設置於第四透鏡340之後,並不影響光學攝像鏡組的焦距。
實施例3中非球面的曲線方程式表示如實施例1的形式,因此在此不加以贅述。
實施例3之光學攝像鏡組中,整體光學攝像鏡組之焦距為f,整體光學攝像鏡組的光圈值(f-number)為Fno,整體光學攝像鏡組中最大視角的一半為HFOV,其關係式為:
f=3.08 mm;
Fno=2.85;
HFOV=36.0度。
實施例3之光學攝像鏡組中,第一透鏡310之色散係數(Abbe number)為V1,第二透鏡320之色散係數為V2,其關係為:
V1-V2=32.4。
實施例3之光學攝像鏡組中,第三透鏡330於光軸上的厚度為CT3,其與整體光學攝像鏡組之焦距f的關係為:
CT3/f=0.22。
實施例3之光學攝像鏡組中,第一透鏡310與第二透鏡320於光軸上的距離為T12,其與整體光學攝像鏡組之焦距f的關係為:
T12/f=0.19。
實施例3之光學攝像鏡組中,第一透鏡310之物側表面311曲率半徑為R1、像側表面312曲率半徑為R2,第二透鏡320之物側表面321曲率半徑為R3、像側表面322曲率半徑為R4,第三透鏡330之物側表面331曲率半徑為R5、像側表面332曲率半徑為R6,第四透鏡340之物側表面341曲率半徑為R7、像側表面342曲率半徑為R8,其關係為:
|R1/R2|=0.09;
R5/R6=-1.70;
(R3+R4)/(R3-R4)=-2.43;
(R7+R8)/(R7-R8)=8.13。
實施例3之光學攝像鏡組中,第二透鏡320之焦距為f2,第四透鏡340之焦距為f4,其與整體光學攝像鏡組之焦距f的關係分別為:
f/f2=-1.15;
f/f4=-0.17。
實施例3之光學攝像鏡組中,光圈300至成像面350於光軸上之距離為SL,第一透鏡310之物側表面311至成像面350於光軸上之距離為TTL,其關係為:
SL/TTL=0.99。
實施例3之光學攝像鏡組中,光學攝像鏡組另設置有一電子感光元件於成像面350,該電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半為ImgH,其與第一透鏡310之物側表面311至成像面350於光軸上之距離為TTL之關係為:
TTL/ImgH=1.78。
請配合參照附件之表五、表六A及表六B,其中表五為第5圖實施例3詳細的結構數據,表六A及表六B為實施例3中的非球面數據。
表五中,曲率半徑、厚度及焦距的單位為mm,且表面0-14依序表示由物側至像側的表面,而表六A及表六B中,k表非球面曲線方程式中的錐面係數,A1-A16則表示各表面第1-16階非球面係數。
請參照第7及8圖,其中第7圖繪示依照本揭示內容實施例4的一種光學攝像鏡組之示意圖,第8圖由左至右依序為光學攝像鏡組實施例4的一種光學攝像鏡組之球差、像散及歪曲曲線圖。由第7圖可知,實施例4光學攝像鏡組由物側至像側依序包含第一透鏡410、光圈400、第二透鏡420、第三透鏡430、第四透鏡440、紅外線濾除濾光片(IR Filter)460以及成像面450。
實施例4之第一透鏡410之材質為玻璃,其具有正屈折力,而第一透鏡410之物側表面411為凸面、像側表面412為凹面。
第二透鏡420之材質為塑膠,其具有負屈折力,而第二透鏡420之物側表面421及、像側表面422皆為凹面,且其物側表面421及像側表面422皆為非球面。
第三透鏡430之材質為塑膠,其具有正屈折力,第三透鏡430之物側表面431及像側表面432皆為凸面,且其物側表面431及像側表面432皆為非球面。
第四透鏡440之材質為塑膠,其具有正屈折力,第四透鏡440之物側表面441為凸面、像側表面442為凹面,且其物側表面441及像側表面442皆為非球面。
紅外線濾除濾光片460設置於第四透鏡440之後,並不影響光學攝像鏡組的焦距。
實施例4中非球面的曲線方程式表示如實施例1的形式。
實施例4之光學攝像鏡組中,整體光學攝像鏡組之焦距為f,整體光學攝像鏡組的光圈值(f-number)為Fno,整體光學攝像鏡組中最大視角的一半為HFOV,其關係式為:
f=4.88 mm;
Fno=3.50;
HFOV=31.0度。
實施例4之光學攝像鏡組中,第一透鏡410之色散係數(Abbe number)為V1,第二透鏡420之色散係數為V2,其關係為:
V1-V2=13.9。
實施例4之光學攝像鏡組中,第三透鏡430於光軸上的厚度為CT3,其與整體光學攝像鏡組之焦距f的關係為:
CT3/f=0.18。
實施例4之光學攝像鏡組中,第一透鏡410與第二透鏡420於光軸上的距離為T12,其與整體光學攝像鏡組之焦距f的關係為:
T12/f=0.06。
實施例4之光學攝像鏡組中,第一透鏡410之物側表面411曲率半徑為R1、像側表面412曲率半徑為R2,第二透鏡420之物側表面421曲率半徑為R3、像側表面422曲率半徑為R4,第三透鏡430之物側表面431曲率半徑為R5、像側表面432曲率半徑為R6,第四透鏡440之物側表面441曲率半徑為R7、像側表面442曲率半徑為R8,其關係為:
|R1/R2|=0.57;
R5/R6=-2.48;
(R3+R4)/(R3-R4)=0.04;
(R7+R8)/(R7-R8)=75.07。
實施例4中之光學攝像鏡組中,第二透鏡420之焦距為f2,第四透鏡440之焦距為f4,其與整體光學攝像鏡組之焦距f的關係分別為:
f/f2=-1.40;
f/f4=0.15。
實施例4之光學攝像鏡組中,光圈400至成像面450於光軸上之距離為SL,第一透鏡410之物側表面411至成像面450於光軸上之距離為TTL,其關係為:
SL/TTL=0.87。
實施例4之光學攝像鏡組中,光學攝像鏡組另設置有一電子感光元件於成像面450,該電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半為ImgH,其與第一透鏡410之物側表面411至成像面450於光軸上之距離為TTL之關係為:
TTL/ImgH=2.19。
請配合參照附件之表七、表八,其中表七為第7圖實施例4詳細的結構數據,表八為實施例4中的非球面數據。
表七中,曲率半徑、厚度及焦距的單位為mm,表面0-12依序表示由物側至像側的表面。而表八中,k表非球面曲線方程式中的錐面係數,A1-A16則表示各表面第1-16階非球面係數。
請參照第9及10圖,其中第9圖繪示依照本揭示內容實施例5的一種光學攝像鏡組之示意圖,第10圖由左至右依序為光學攝像鏡組實施例5的一種光學攝像鏡組之球差、像散及歪曲曲線圖。由第9圖可知,實施例5之光學攝像鏡組由物側至像側依序包含光圈500、第一透鏡510、第二透鏡520、第三透鏡530、第四透鏡540、紅外線濾除濾光片(IR Filter)560以及成像面550。
第一透鏡510之材質為塑膠,其具有正屈折力,而第一透鏡510之物側表面511為凸面、像側表面512為凹面,且其物側表面511及像側表面512皆為非球面(Aspheric;Asp)。
第二透鏡520之材質為塑膠,其具有負屈折力,而第二透鏡520之物側表面521為凹面、像側表面522為凸面,且其物側表面521及像側表面522皆為非球面。
第三透鏡530之材質為塑膠,其具有正屈折力,第三透鏡530之物側表面531及像側表面532皆為凸面,且其物側表面531及像側表面532皆為非球面。
第四透鏡540之材質為塑膠,其具有負屈折力,第四透鏡540之物側表面541為凸面、像側表面542為凹面,且其物側表面541及像側表面542皆為非球面。另外,第四透鏡540具有反曲點。
紅外線濾除濾光片560設置於第四透鏡540之後,並不影響光學攝像鏡組的焦距。
實施例5中非球面的曲線方程式表示如實施例1的形式。
實施例5之光學攝像鏡組中,整體光學攝像鏡組之焦距為f,整體光學攝像鏡組的光圈值(f-number)為Fno,整體光學攝像鏡組中最大視角的一半為HFOV,其關係式為:
f=3.11 mm;
Fno=2.80;
HFOV=35.8度。
實施例5之光學攝像鏡組中,第一透鏡510之色散係數(Abbe number)為V1,第二透鏡520之色散係數為V2,其關係為:
V1-V2=34.4。
實施例5之光學攝像鏡組中,第三透鏡530於光軸上的厚度為CT3,其與整體光學攝像鏡組之焦距f的關係為:
CT3/f=0.25。
實施例5之光學攝像鏡組中,第一透鏡510與第二透鏡520於光軸上的距離為T12,其與整體光學攝像鏡組之焦距f的關係為:
T12/f=0.18。
實施例5之光學攝像鏡組中,第一透鏡510之物側表面511曲率半徑為R1、像側表面512曲率半徑為R2,第二透鏡520之物側表面521曲率半徑為R3、像側表面522曲率半徑為R4,第三透鏡530之物側表面531曲率半徑為R5、像側表面532曲率半徑為R6,第四透鏡540之物側表面541曲率半徑為R7、像側表面542曲率半徑為R8,其關係為:
|R1/R2|=0.04;
R5/R6=-1.67;
(R3+R4)/(R3-R4)=-2.88;
(R7+R8)/(R7-R8)=5.35。
實施例5之光學攝像鏡組中,第二透鏡520之焦距為f2,第四透鏡540之焦距為f4,其與整體光學攝像鏡組之焦距f的關係分別為:
f/f2=-1.00;
f/f4=-0.43。
實施例5之光學攝像鏡組中,光圈500至成像面550於光軸上之距離為SL,第一透鏡510之物側表面511至成像面550於光軸上之距離為TTL,其關係為:
SL/TTL=0.98。
實施例5之光學攝像鏡組中,光學攝像鏡組另設置有一電子感光元件於成像面550,該電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半為ImgH,其與第一透鏡510之物側表面511至成像面550於光軸上之距離為TTL之關係為:
TTL/ImgH=1.82。
請配合參照附件之表九、表十A及表十B,其中表九為第9圖實施例5詳細的結構數據,表十A及表十B為實施例5中的非球面數據。
表九中,曲率半徑、厚度及焦距的單位為mm,表面0-12依序表示由物側至像側的表面。而表十A及表十B中,k表非球面曲線方程式中的錐面係數,A1-A16則表示各表面第1-16階非球面係數。
請參照第11及12圖,其中第11圖繪示依照本揭示內容實施例6的一種光學攝像鏡組之示意圖,第12圖由左至右依序為光學攝像鏡組實施例6的一種光學攝像鏡組之球差、像散及歪曲曲線圖。由第11圖可知,實施例6之光學攝像鏡組由物側至像側依序包含光圈600、第一透鏡610、第二透鏡620、第三透鏡630、第四透鏡640、紅外線濾除濾光片(IR Filter)660、平板玻璃670以及成像面650。
第一透鏡610之材質為塑膠,其具有正屈折力,而第一透鏡610之物側表面611及像側表面612皆為凸面,且其物側表面611及像側表面612皆為非球面(Aspheric;Asp)。
第二透鏡620之材質為塑膠,其具有負屈折力,而第二透鏡620之物側表面621為凹面、像側表面622為凸面,且其物側表面621及像側表面622皆為非球面。
第三透鏡630之材質為塑膠,其具有正屈折力,第三透鏡630之物側表面631及像側表面632皆為凸面,且其物側表面631及像側表面632皆為非球面。
第四透鏡640之材質為塑膠,其具有正屈折力,第四透鏡640之物側表面641為凸面、像側表面642為凹面,且其物側表面641及像側表面642皆為非球面。另外,第四透鏡640具有反曲點。
紅外線濾除濾光片660及平板玻璃670依序設置於第四透鏡640之後,並不影響光學攝像鏡組的焦距。
實施例6中非球面的曲線方程式表示如實施例1的形式。
實施例6之光學攝像鏡組中,整體光學攝像鏡組之焦距為f,整體光學攝像鏡組的光圈值(f-number)為Fno,整體光學攝像鏡組中最大視角的一半為HFOV,其關係式為:
f=3.34 mm;
Fno=2.86;
HFOV=34.7度。
實施例6之光學攝像鏡組中,第一透鏡610之色散係數(Abbe number)為V1,第二透鏡620之色散係數為V2,其關係為:
V1-V2=32.7。
實施例6之光學攝像鏡組中,第三透鏡630於光軸上的厚度為CT3,其與整體光學攝像鏡組之焦距f的關係為:
CT3/f=0.15。
實施例6之光學攝像鏡組中,第一透鏡610與第二透鏡620於光軸上的距離為T12,其與整體光學攝像鏡組之焦距f的關係為:
T12/f=0.17。
實施例6之光學攝像鏡組中,第一透鏡610之物側表面611曲率半徑為R1、像側表面612曲率半徑為R2,第二透鏡620之物側表面621曲率半徑為R3、像側表面622曲率半徑為R4,第三透鏡630之物側表面631曲率半徑為R5、像側表面632曲率半徑為R6,第四透鏡640之物側表面641曲率半徑為R7、像側表面642曲率半徑為R8,其關係為:
|R1/R2|=0.08;
R5/R6=-0.31;
(R3+R4)/(R3-R4)=-2.63;
(R7+R8)/(R7-R8)=23.11。
實施例6中之光學攝像鏡組中,第二透鏡620之焦距為f2,第四透鏡640之焦距為f4,其與整體光學攝像鏡組之焦距f的關係分別為:
f/f2=-1.14;
f/f4=0.16。
實施例6之光學攝像鏡組中,光圈600至成像面650於光軸上之距離為SL,第一透鏡610之物側表面611至成像面650於光軸上之距離為TTL,其關係為:
SL/TTL=0.99。
實施例6之光學攝像鏡組中,光學攝像鏡組另設置有一電子感光元件於成像面650,該電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半為ImgH,其與第一透鏡610之物側表面611至成像面650於光軸上之距離為TTL之關係為:
TTL/ImgH=1.89。
請配合參照附件之表十一、表十二A及表十二B,其中表十一為第11圖實施例6詳細的結構數據,表十二A及表十二B為實施例6中的非球面數據。
表十一中,曲率半徑、厚度及焦距的單位為mm,表面0-14依序表示由物側至像側的表面。而表十二A及表十二B中,k表非球面曲線方程式中的錐面係數,A1-A16則表示各表面第1-16階非球面係數。
附件之表一至表十二所示為本發明光學攝像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。表十三為各個實施例對應本發明相關條件式的數值資料。綜上所述,本揭示內容提供之光學攝像鏡組可縮小體積,增大整體光學攝像鏡組之視場角,獲得更高的解像力。
雖然本揭示內容已以實施方式揭露如上,然其並非用以限定本揭示內容,任何熟習此技藝者,在不脫離本揭示內容之精神和範圍內,當可作各種之更動與潤飾,因此本揭示內容之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100、200、300、400、500、600...光圈
110、210、310、410、510、610...第一透鏡
111、211、311、411、511、611...物側表面
112、212、312、412、512、612...像側表面
120、220、320、420、420、620...第二透鏡
121、221、321、421、521、621...物側表面
122、222、322、422、522、622...像側表面
130、230、330、430、530、630...第三透鏡
131、231、331、431、531、631...物側表面
132、232、332、432、532、632...像側表面
140、240、340、440、540、640...第四透鏡
141、241、341、441、541、641...物側表面
142、242、342、442、542、642...像側表面
150、250、350、450、550、650...成像面
160、260、360、460、560、660...紅外線濾除濾光片
170、370、670...平板玻璃
f...整體光學攝像鏡組之焦距
f2...第二透鏡的焦距
f4...第四透鏡的焦距
V1...第一透鏡之色散係數
V2...第二透鏡之色散係數
CT3...第三透鏡於光軸上的厚度
T12...第一透鏡與第二透鏡於光軸上的距離
R1...第一透鏡之物側表面曲率半徑
R2...第一透鏡之像側表面曲率半徑
R3...第二透鏡之物側表面曲率半徑
R4...第二透鏡之像側表面曲率半徑
R5...第三透鏡之物側表面曲率半徑
R6...第三透鏡之像側表面曲率半徑
R7...第四透鏡之物側表面曲率半徑
R8...第四透鏡之像側表面曲率半徑
SL...光圈至成像面於光軸上之距離
TTL...第一透鏡之物側表面至成像面於光軸上之距離
ImgH...電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半
為讓本揭示內容之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂,所附圖式之說明如下:
第1圖係繪示依照本揭示內容實施例1的一種光學攝像鏡組之示意圖。
第2圖由左至右依序為光學攝像鏡組實施例1的一種光學攝像鏡組之球差、像散及歪曲曲線圖。
第3圖係繪示依照本揭示內容實施例2的一種光學攝像鏡組之示意圖。
第4圖由左至右依序為光學攝像鏡組實施例2的一種光學攝像鏡組之球差、像散及歪曲曲線圖。
第5圖係繪示依照本揭示內容實施例3的一種光學攝像鏡組之示意圖。
第6圖由左至右依序為光學攝像鏡組實施例3的一種光學攝像鏡組之球差、像散及歪曲曲線圖。
第7圖係繪示依照本揭示內容實施例4的一種光學攝像鏡組之示意圖。
第8圖由左至右依序為光學攝像鏡組實施例4的一種光學攝像鏡組之球差、像散及歪曲曲線圖。
第9圖係繪示依照本揭示內容實施例5的一種光學攝像鏡組之示意圖。
第10圖由左至右依序為光學攝像鏡組實施例5的一種光學攝像鏡組之球差、像散及歪曲曲線圖。
第11圖係繪示依照本揭示內容實施例6的一種光學攝像鏡組之示意圖。
第12圖由左至右依序為光學攝像鏡組實施例6的一種光學攝像鏡組之球差、像散及歪曲曲線圖。
100...光圈
110...第一透鏡
111...物側表面
112...像側表面
120...第二透鏡
121...物側表面
122...像側表面
130...第三透鏡
131...物側表面
132...像側表面
140...第四透鏡
141...物側表面
142...像側表面
150...成像面
160...紅外線濾除濾光片
170...平板玻璃

Claims (22)

  1. 一種光學攝像鏡組,由物側至像側依序包含:一第一透鏡,具有正屈折力,其物側表面為凸面;一第二透鏡,具有負屈折力,其物側表面為凹面、像側表面為凸面;一第三透鏡,具有正屈折力,其物側表面及像側表面皆為凸面;以及一第四透鏡,其物側表面為凸面、像側表面為凹面,且其物側表面及像側表面皆為非球面;其中,該光學攝像鏡組中具屈折力的透鏡為四片,該第二透鏡之物側表面曲率半徑為R3、像側表面曲率半徑為R4,該第一透鏡之物側表面曲率半徑為R1、像側表面曲率半徑為R2,且該光學攝像鏡組包含一光圈,該光圈至一成像面於光軸上之距離為SL,該第一透鏡之物側表面至該成像面於光軸上之距離為TTL,滿足下列關係式:-5.0<(R3+R4)/(R3-R4)<-2.0;|R1/R2|<0.5;以及0.80<SL/TTL<1.20。
  2. 如請求項1所述之光學攝像鏡組,其中該第四透鏡具有反曲點,且為塑膠材質。
  3. 如請求項2所述之光學攝像鏡組,其中該第四透鏡具有負屈折力。
  4. 如請求項3所述之光學攝像鏡組,其中該第一透鏡與該第二透鏡於光軸上的距離為T12,且該光學攝像鏡組的焦距為f,並滿足下列關係式:0.13<T12/f<0.27。
  5. 如請求項4所述之光學攝像鏡組,其中該第二透鏡之物側表面曲率半徑為R3、像側表面曲率半徑為R4,滿足下列關係式:-3.5<(R3+R4)/(R3-R4)<-2.3。
  6. 如請求項4所述之光學攝像鏡組,其中該光圈至一成像面於光軸上之距離為SL,該第一透鏡之物側表面至該成像面於光軸上之距離為TTL,並滿足下列關係式:0.92<SL/TTL<1.10。
  7. 如請求項6所述之光學攝像鏡組,其中該第三透鏡之物側表面曲率半徑為R5、像側表面曲率半徑為R6,並滿足下列關係式:-2.7<R5/R6<-0.9。
  8. 如請求項6所述之光學攝像鏡組,其中該第一透鏡之色散係數為V1,而該第二透鏡之色散係數為V2,並滿足下列關係式:28.0<V1-V2<42.0。
  9. 如請求項8所述之光學攝像鏡組,其中該第四透鏡之物側表面曲率半徑為R7、像側表面曲率半徑為R8,並滿足下列關係式:3.0<(R7+R8)/(R7-R8)<25.0。
  10. 如請求項6所述之光學攝像鏡組,其中該光學攝像鏡組的焦距為f,該第四透鏡之焦距為f4,且滿足下列關係式:-0.7<f/f4<0.0。
  11. 如請求項10所述之光學攝像鏡組,其中該第一透鏡之物側表面曲率半徑為R1、像側表面曲率半徑為R2,滿足下列關係式:|R1/R2|<0.2。
  12. 如請求項5所述之光學攝像鏡組,其中該第三透鏡於光軸上的厚度為CT3,該光學攝像鏡組的焦距為f,並滿足下列關係式:0.07<CT3/f<0.28。
  13. 如請求項4所述之光學攝像鏡組,其中該光學攝像鏡組的焦距為f,該第二透鏡之焦距為f2,並滿足下列關係式:-1.3<f/f2<-0.9。
  14. 如請求項1所述之光學攝像鏡組,其中該第一透鏡之物側表面至該成像面於光軸上之距離為TTL,該光學攝像鏡組另設置有一電子感光元件於成像面,該電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半為ImgH,並滿足下列關係式:TTL/ImgH<1.95。
  15. 一種光學攝像鏡組,由物側至像側依序包含:一第一透鏡,具有正屈折力,其物側表面為凸面;一第二透鏡,具有負屈折力,其物側表面為凹面;一第三透鏡,具有正屈折力,其物側表面及像側表面皆為凸面;以及一第四透鏡,其像側表面為凹面,且具有反曲點;其中,該光學攝像鏡組中具屈折力的透鏡為四片,該第三透鏡之物側表面曲率半徑為R5、像側表面曲率半徑為R6,該第一透鏡與該第二透鏡於光軸上的距離為T12,該光學攝像鏡組的焦距為f,該第三透鏡於光軸上的厚度為CT3,且該光學攝像鏡組包含一光圈,該光圈至一成像面於光軸上之距離為SL,該第一透鏡之物側表面至該成像面於一光軸上之距離為TTL,滿足下列關係式:-2.7<R5/R6<-0.9;0.13<T12/f<0.27;0.07<CT3/f<0.28;以及0.92<SL/TTL<1.10。
  16. 如請求項15所述之光學攝像鏡組,其中該第三透鏡具有至少一非球面表面,而該第四透鏡為塑膠材質。
  17. 如請求項16所述之光學攝像鏡組,其中該第二透鏡之像側表面為凸面。
  18. 如請求項17所述之光學攝像鏡組,其中該第四透鏡之物側表面為凸面,該光學攝像鏡組的焦距為f,該第四透鏡的焦距為f4,並滿足下列關係式:-0.7<f/f4<0.0。
  19. 如請求項18所述之光學攝像鏡組,其中該第一透鏡之物側表面曲率半徑為R1、像側表面曲率半徑為R2,且滿足下列關係式:|R1/R2|<0.2。
  20. 如請求項17所述之光學攝像鏡組,其中該第二透鏡之物側表面曲率半徑為R3、像側表面曲率半徑為R4,且滿足下列關係式:-5.0<(R3+R4)/(R3-R4)<-2.0。
  21. 如請求項17所述之光學攝像鏡組,其中該光學攝像鏡組的焦距為f,該第二透鏡之焦距為f2,並滿足下列關係式:-1.3<f/f2<-0.9。
  22. 如請求項16所述之光學攝像鏡組,其中該第一透鏡之物側表面至該成像面於一光軸上之距離為TTL,該光學攝像鏡組另設置有一電子感光元件於成像面,該電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半為ImgH,並滿足下列關係式:TTL/ImgH<1.95。
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