TWI421561B - 光學攝影透鏡組 - Google Patents

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TWI421561B
TWI421561B TW99138523A TW99138523A TWI421561B TW I421561 B TWI421561 B TW I421561B TW 99138523 A TW99138523 A TW 99138523A TW 99138523 A TW99138523 A TW 99138523A TW I421561 B TWI421561 B TW I421561B
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Hsin Hsuan Huang
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Largan Precision Co Ltd
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    • G—PHYSICS
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    • G02B9/00—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or -
    • G02B9/34—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having four components only

Description

光學攝影透鏡組
本發明是有關於一種光學攝影透鏡組，且特別是有關於一種應用於電子產品上的小型化光學攝影透鏡組。
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。而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。
依據本發明提供一光學攝影透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，其物側表面為凸面。第二透鏡具有負屈折力。第三透鏡具有正屈折力，其物側表面為凹面、像側表面為凸面，且具有非球面。第四透鏡具有負屈折力，其物側表面為凹面，且其物側表面與像側表面中至少有一為非球面。其中，光學攝影透鏡組中具屈折力的透鏡為四片，第四透鏡之物側表面曲率半徑為R7，光學攝影透鏡組的焦距為f，第一透鏡之焦距為f1，第三透鏡之焦距為f3，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，且光學攝影透鏡組包含一光圈，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，滿足下列關係式：
-0.5<R7/f<0；
0.5<f1/f3<1.05；
-5.0<(R3+R4)/(R3-R4)<0；以及
0.77<SL/TTL<1.1。
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，其物側表面為凸面。第二透鏡具有負屈折力，其物側表面為凹面。第三透鏡具有正屈折力，其物側表面為凹面、像側表面為凸面。第四透鏡具有負屈折力，其物側表面為凹面、像側表面為凸面，且其物側表面及像側表面皆為非球面。其中，光學攝影透鏡組中具屈折力的透鏡為四片，第四透鏡之物側表面曲率半徑為R7，光學攝影透鏡組的焦距為f，第一透鏡之焦距為f1，第三透鏡之焦距為f3，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，且光學攝影透鏡組包含一光圈，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該成像面於光軸上之距離為TTL，滿足下列關係式：
-1.0<R7/f<0；
0.5<f1/f3<1.05；
1.1<(R5+R6)/(R5-R6)<5；以及
0.77<SL/TTL<1.1。
其中，第一透鏡具有正屈折力，提供光學攝影透鏡組所需的部分屈折力，有助於縮短光學攝影透鏡組的總長度。第二透鏡具有負屈折力，可補正第一透鏡所產生的像差，且修正光學攝影透鏡組整體的色差。第三透鏡具正屈折力，可分配第一透鏡的屈折力，降低光學攝影透鏡組的敏感度。第四透鏡具負屈折力，可使光學攝影透鏡組的主點(Principle Point)遠離成像面，有利於縮短光學攝影透鏡組的光學總長度，以促進鏡頭的小型化。
當R7/f滿足上述關係式時，第四透鏡的曲率可使透鏡的製作與組裝較為容易，且可協助修正光學攝影透鏡組的高階像差。
當f1/f3滿足上述關係式時，可有效分配第一透鏡的正屈折力，降低光學攝影透鏡組的敏感度。
當(R3+R4)/(R3-R4)滿足上述關係式時，可補正第一透鏡所產生的像差，且不至於使第二透鏡的屈折力過大，可避免產生過多的高階像差。
當SL/TTL滿足上述關係式時，即有利於光學攝影透鏡組在遠心特性中取得良好的效果。
當(R5+R6)/(R5-R6)滿足上述關係式時，第三透鏡的曲率可進一步加強修正光學攝影透鏡組的像散。
因此，本發明提供之光學攝影透鏡組，可有效修正整體的像差、降低敏感度，更能獲得較高的解像力。
本揭示內容提供一種光學攝影透鏡組，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，可提供光學攝影透鏡組部分屈折力，有助於縮短該光學攝影透鏡組的總長度。第一透鏡之物側表面及像側表面可皆為凸面，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與像側表面皆為凸面時，可加強第一透鏡屈折力之配置，使光學攝影透鏡組的總長度縮短；而當第一透鏡為上述新月形透鏡時，有助於修正光學攝影透鏡組的球差。
第二透鏡具有負屈折力，可補正具正屈折力的第一透鏡所產生的像差，且同時有利於修正光學攝影透鏡組的色差。第二透鏡之物側表面及像側表面可皆為凹面，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，可修正光學攝影透鏡組的珀茲伐和(Petzval Sum)，並且可以增大光學攝影透鏡組的後焦距，確保光學攝影透鏡組有足夠的後焦距可放置其他的構件；而當第二透鏡物側表面為凹面、像側表面為凸面時，有利於光學攝影透鏡組像差的補正，及光學攝影透鏡組像散的修正。另外，第二透鏡之物側表面與像側表面中至少有一表面可設置有至少一反曲點。
第三透鏡具有正屈折力，可分配第一透鏡的屈折力，降低光學攝影透鏡組的敏感度。第三透鏡之物側表面為凹面、像側表面為凸面，藉此利於光學攝影透鏡組像散的修正。
第四透鏡具有負屈折力，可使光學攝影透鏡組的主點(Principle Point)遠離成像面，有利於縮短光學攝影透鏡組的光學總長度，以促進鏡頭的小型化。另外第四透鏡物側表面與像側表面中至少有一表面可設置有至少一反曲點。
第四透鏡之物側表面曲率半徑為R7，光學攝影透鏡組的焦距為f，其滿足下列關係式：
-0.5<R7/f<0，
藉此，第四透鏡的曲率可使透鏡的製作與組裝較為容易，且可協助修正光學攝影透鏡組高階像差。
另外，光學攝影透鏡組可進一步滿足下列關係式：
-1.0<R7/f<0。
再者，光學攝影透鏡組更可進一步滿足下列關係式：
-0.4<R7/f<-0.17。
第一透鏡之焦距為f1，第三透鏡之焦距為f3，其滿足下列關係式：
0.5<f1/f3<1.05，
藉此，可有效分配第一透鏡的正屈折力，以降低光學攝影透鏡組的敏感度。
另外，光學攝影透鏡組可進一步滿足下列關係式：
0.7<f1/f3<1.0。
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)<0，
藉此，可補正第一透鏡所產生的像差，且不至於使第二透鏡的屈折力過大，避免產生過多的高階像差。
另外，光學攝影透鏡組可進一步滿足下列關係式：
-3.3<(R3+R4)/(R3-R4)<-0.7。
光學攝影透鏡組包含一光圈，光圈至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，滿足下列關係式：
0.77<SL/TTL<1.1，
當SL/TTL小於0.77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1.1時，會使整體光學攝影透鏡組總長度過長。因此，本光學攝影透鏡組在滿足0.77<SL/TTL<1.1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，光學攝影透鏡組可進一步滿足下列關係式：
0.92<SL/TTL<1.1。
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：
1.1<(R5+R6)/(R5-R6)<5，
藉此，第三透鏡的曲率可進一步加強修正光學攝影透鏡組的像散。
光學攝影透鏡組的焦距為f，第一透鏡之焦距為f1，並滿足下列關係式：
1.3<f/f1<2.2，
藉此，第一透鏡的屈折力大小配置較為平衡，可有效控制光學攝影透鏡組的光學總長度，並且可同時避免高階球差。
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：
0<|R1/R2|<0.55，
藉此，有利於球面收差(Spherical Aberration)的補正，且第一透鏡對鏡頭的總長度短縮有作用，所以對鏡頭的小型化也很有效。
另外，光學攝影透鏡組可進一步滿足下列關係式：
0<|R1/R2|<0.35。
光學攝影透鏡組的焦距為f，第四透鏡之焦距為f4，其滿足下列關係式：
-2.5<f/f4<-1.5，
藉此，可使光學攝影透鏡組的主點遠離成像面，有利於縮短光學攝影透鏡組的總長度，以促進鏡頭的小型化。
第一透鏡之色散係數為V1，第二透鏡之色散係數V2，其滿足下列關係式：
29<V1-V2<42，
藉此，可修正光學攝影透鏡組的色差。
光學攝影透鏡組的焦距為f，第二透鏡之焦距為f2，其滿足下列關係式：
-0.75<f/f2<-0.4，
藉此第二透鏡的屈折力可修正第一透鏡的像差以及修正光學攝影透鏡組的色差。
第一透鏡之物側表面至成像面於光軸上之距離為TTL，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，
藉此，可維持光學攝影透鏡組的小型化，以搭載於輕薄可攜式的電子產品上。
本發明光學攝影透鏡組中，透鏡的材質可為玻璃或塑膠，若透鏡的材質為玻璃，則可以增加光學攝像系統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，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光學攝像系統的總長度。
本發明光學攝影透鏡組中，若透鏡表面係為凸面，則表示該透鏡表面於近軸處為凸面；若透鏡表面係為凹面，則表示該透鏡表面於近軸處為凹面。
本發明光學攝影透鏡組中，可至少設置一光欄以減少雜散光，有助於提昇影像品質。
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的一種光學攝影透鏡組之示意圖，第2圖由左至右依序為光學攝影透鏡組實施例1的一種光學攝影透鏡組之球差、像散及歪曲曲線圖。由第1圖可知，實施例1之光學攝影透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160以及成像面150。
第一透鏡110之材質為塑膠，其具有正屈折力，第一透鏡110之物側表面111以及像側表面112皆為凸面，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之材料為塑膠，其具有負屈折力，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為凹面、像側表面132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為凹面、像側表面142為凸面，且其物側表面141及像側表面142皆為非球面。
紅外線濾除濾光片160設置於第四透鏡140與成像面150間，並不影響光學攝影透鏡組的焦距。
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之光學攝影透鏡組中，整體光學攝影透鏡組之焦距為f，整體光學攝影透鏡組的光圈值(f-number)為Fno，整體光學攝影透鏡組中最大視角的一半為HFOV，其數值分別如下：
f=4.52 mm；
Fno=2.77；
HFOV=32.1度。
實施例1之光學攝影透鏡組中，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=32.1。
實施例1之光學攝影透鏡組中，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，其關係為：
|R1/R2|=0.21；
(R3+R4)/(R3-R4)=-3.17；以及
(R5+R6)/(R5-R6)=2.07。
實施例1之光學攝影透鏡組中，第四透鏡140之物側表面141曲率半徑為R7，其與光學攝影透鏡組之焦距f關係為：
R7/f=-0.27。
實施例1之光學攝影透鏡組中，光學攝影透鏡組之焦距為f，第一透鏡110之焦距為f1，第二透鏡120之焦距為f2，第三透鏡130之焦距為f3，第四透鏡140之焦距為f4，其關係為：
f/f1=1.73；
f/f2=-0.69；
f/f4=-1.94；以及
f1/f3=0.82。
實施例1之光學攝影透鏡組中，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=0.97。
實施例1之光學攝影透鏡組中，光學攝影透鏡組另設置有一電子感光元件於成像面150，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=1.79。
配合參照下列之表一及表二，其中表一為第1圖實施例1詳細的結構數據，表二為實施例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0-12依序表示由物側至像側的表面，而表二中，k表非球面曲線方程式中的錐面係數，A1-A12則表示各表面第1-12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的一種光學攝影透鏡組之示意圖，第4圖由左至右依序為光學攝影透鏡組實施例2的一種光學攝影透鏡組之球差、像散及歪曲曲線圖。由第3圖可知，實施例2之光學攝影透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260以及成像面250。
第一透鏡210之材質為塑膠，其具有正屈折力，第一透鏡210之物側表面211及像側表面212皆為凸面，且其物側表面211及像側表面212皆為非球面。
第二透鏡220之材料為塑膠，其具有負屈折力，第二透鏡220之物側表面221及像側表面222皆為凹面，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為凹面、像側表面232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及像側表面242皆為凹面，且其物側表面241及像側表面242皆為非球面。
紅外線濾除濾光片260設置於第四透鏡240與成像面250間，並不影響光學攝影透鏡組的焦距。
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之光學攝影透鏡組中，整體光學攝影透鏡組之焦距為f，整體光學攝影透鏡組的光圈值(f-number)為Fno，整體光學攝影透鏡組中最大視角的一半為HFOV，其數值分別如下：f=4.47mm；Fno=2.85；HFOV=32.3度。
實施例2之光學攝影透鏡組中，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=32.1。
實施例2之光學攝影透鏡組中，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，其關係為：|R1/R2|=0.25； (R3+R4)/(R3-R4)=-0.96；以及(R5+R6)/(R5-R6)=2.47。
實施例2之光學攝影透鏡組中，第四透鏡240之物側表面241曲率半徑為R7，其與光學攝影透鏡組之焦距f關係為：R7/f=-0.41。
實施例2之光學攝影透鏡組中，光學攝影透鏡組之焦距為f，第一透鏡210之焦距為f1，第二透鏡220之焦距為f2，第三透鏡230之焦距為f3，第四透鏡240之焦距為f4，其關係為：f/f1=1.80；f/f2=-0.91；f/f4=-1.99；以及f1/f3=0.80。
實施例2之光學攝影透鏡組中，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之光學攝影透鏡組中，光學攝影透鏡組另設置有一電子感光元件於成像面250，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=1.79。
配合參照下列之表三及表四，其中表三為第3圖實施 例2詳細的結構數據，表四為實施例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，且表面0-12依序表示由物側至像側的表面，而表四中，k表非球面曲線方程式中的錐面係數，A1-A12則表示各表面第1-12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的一種光學攝影透鏡組之示意圖，第6圖由左至右依序為光學攝影透鏡組實施例3的一種光學攝影透鏡組之球差、像散及歪曲曲線圖。由第5圖可知，實施例3之光學攝影透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360以及成像面350。
第一透鏡310之材質為塑膠，其具有正屈折力。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。
第二透鏡320之材料為塑膠，其具有負屈折力。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為凹面、像側表面332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及像側表面342皆為凹面，且其物側表面341及像側表面342皆為非球面。
紅外線濾除濾光片360設置於第四透鏡340與成像面 350間，並不影響光學攝影透鏡組的焦距。
實施例3中非球面的曲線方程式表示如實施例1的形式，在此不加贅述。
實施例3之光學攝影透鏡組中，整體光學攝影透鏡組之焦距為f，整體光學攝影透鏡組的光圈值(f-number)為Fno，整體光學攝影透鏡組中最大視角的一半為HFOV，其數值分別如下：f=4.28mm；Fno=2.80；HFOV=32.3度。
實施例3之光學攝影透鏡組中，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=32.5。
實施例3之光學攝影透鏡組中，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，其關係為：|R1/R2|=0.28；(R3+R4)/(R3-R4)=-4.02；以及(R5+R6)/(R5-R6)=2.09。
實施例3之光學攝影透鏡組中，第四透鏡340之物側表面341曲率半徑為R7，其與光學攝影透鏡組之焦距f關 係為：R7/f=-0.37。
實施例3之光學攝影透鏡組中，光學攝影透鏡組之焦距為f，第一透鏡310之焦距為f1，第二透鏡320之焦距為f2，第三透鏡330之焦距為f3，第四透鏡340之焦距為f4，其關係為：f/f1=1.63；f/f2=-0.57；f/f4=-2.09；以及f1/f3=0.99。
實施例3之光學攝影透鏡組中，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=0.97。
實施例3之光學攝影透鏡組中，光學攝影透鏡組另設置有一電子感光元件於成像面350，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=1.81。
配合參照下列之表五及表六，其中表五為第5圖實施例3詳細的結構數據，表六為實施例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0-12依序表示由物側至像側的表面，而表六中，k表非 球面曲線方程式中的錐面係數，A1-A12則表示各表面第1-12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的一種光學攝影透鏡組之示意圖，第8圖由左至右依序為光學攝影透鏡組實施例4的一種光學攝影透鏡組之球差、像散及歪曲曲線圖。由第7圖可知，實施例4之光學攝影透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460以及成像面450。
第一透鏡410之材質為塑膠，其具有正屈折力。第一透鏡410之物側表面411為凸面、像側表面412皆為凹面，且其物側表面411及像側表面412皆為非球面。
第二透鏡420之材料為塑膠，其具有負屈折力。第二透鏡420之物側表面421為凹面、像側表面422為凸面，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為凹面、像側表面432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，其具有負屈折力。第四透鏡440之物側表面441為凹面、像側表面442為凸面，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與成像面450間，並不影響光學攝影透鏡組的焦距。
實施例4中非球面的曲線方程式表示如實施例1的形式，在此不加贅述。
實施例4之光學攝影透鏡組中，整體光學攝影透鏡組之焦距為f，整體光學攝影透鏡組的光圈值(f-number)為Fno，整體光學攝影透鏡組中最大視角的一半為HFOV，其數值分別如下：f=4.39mm；Fno=2.80；HFOV=32.2度。
實施例4之光學攝影透鏡組中，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=32.5。
實施例4之光學攝影透鏡組中，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，其關係為：|R1/R2|=0.06；(R3+R4)/(R3-R4)=-1.20；以及(R5+R6)/(R5-R6)=2.33。
實施例4之光學攝影透鏡組中，第四透鏡440之物側表面441曲率半徑為R7，其與光學攝影透鏡組之焦距f關係為：R7/f=-0.30。
實施例4之光學攝影透鏡組中，光學攝影透鏡組之焦 距為f，第一透鏡410之焦距為f1，第二透鏡420之焦距為f2，第三透鏡430之焦距為f3，第四透鏡440之焦距為f4，其關係為：f/f1=1.52；f/f2=-0.84；f/f4=-1.68；以及f1/f3=0.98。
實施例4之光學攝影透鏡組中，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=0.85。
實施例4之光學攝影透鏡組中，光學攝影透鏡組另設置有一電子感光元件於成像面450，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=1.81。
配合參照下列之表七及表八，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，且表面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-A12則表示各表面第1-12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的一種光學攝影透鏡組之示意圖，第10圖由左至 右依序為光學攝影透鏡組實施例5的一種光學攝影透鏡組之球差、像散及歪曲曲線圖。由第9圖可知，實施例5之光學攝影透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。第一透鏡510之物側表面511及像側表面512皆為凸面，且其物側表面511及像側表面512皆為非球面。
第二透鏡520之材料為塑膠，其具有負屈折力。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為凹面、像側表面532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為凹面、像側表面542為凸面，且其物側表面541及像側表面542皆為非球面。
紅外線濾除濾光片560設置於第四透鏡540與成像面550間，並不影響光學攝影透鏡組的焦距。
實施例5中非球面的曲線方程式表示如實施例1的形式，在此不加贅述。
實施例5之光學攝影透鏡組中，整體光學攝影透鏡組之焦距為f，整體光學攝影透鏡組的光圈值(f-number)為Fno，整體光學攝影透鏡組中最大視角的一半為HFOV，其數值分別如下： f=4.52mm；Fno=2.77；HFOV=32.1度。
實施例5之光學攝影透鏡組中，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=32.4。
實施例5之光學攝影透鏡組中，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，其關係為：|R1/R2|=0.33；(R3+R4)/(R3-R4)=-4.26；以及(R5+R6)/(R5-R6)=2.75。
實施例5之光學攝影透鏡組中，第四透鏡540之物側表面541曲率半徑為R7，其與光學攝影透鏡組之焦距f關係為：R7/f=-0.24。
實施例5之光學攝影透鏡組中，光學攝影透鏡組之焦距為f，第一透鏡510之焦距為f1，第二透鏡520之焦距為f2，第三透鏡530之焦距為f3，第四透鏡540之焦距為f4，其關係為：f/f1=1.79； f/f2=-0.52；f/f4=-1.84；以及f1/f3=0.65。
實施例5之光學攝影透鏡組中，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=0.97。
實施例5之光學攝影透鏡組中，光學攝影透鏡組另設置有一電子感光元件於成像面550，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=1.79。
配合參照下列之表九及表十，其中表九為第9圖實施例5詳細的結構數據，表十為實施例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，且表面0-12依序表示由物側至像側的表面，而表十中，k表非球面曲線方程式中的錐面係數，A1-A12則表示各表面第1-12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的一種光學攝影透鏡組之示意圖，第12圖由左至右依序為光學攝影透鏡組實施例6的一種光學攝影透鏡組之球差、像散及歪曲曲線圖。由第11圖可知，實施例6之光學攝影透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660以及成像面650。
第一透鏡610之材質為塑膠，其具有正屈折力。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。
第二透鏡620之材料為塑膠，其具有負屈折力。第二透鏡620之物側表面621及像側表面622皆為凹面，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為凹面、像側表面632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，其具有負屈折力。第四透鏡640之物側表面641為凹面、像側表面642為凸面，且其物側表面641及像側表面642皆為非球面。
紅外線濾除濾光片660設置於第四透鏡640與成像面650間，並不影響光學攝影透鏡組的焦距。
實施例6中非球面的曲線方程式表示如實施例1的形式，在此不加贅述。
實施例6之光學攝影透鏡組中，整體光學攝影透鏡組之焦距為f，整體光學攝影透鏡組的光圈值(f-number)為Fno，整體光學攝影透鏡組中最大視角的一半為HFOV，其數值分別如下：f=4.44mm；Fno=2.80；HFOV=32.4度。
實施例6之光學攝影透鏡組中，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=29.2。
實施例6之光學攝影透鏡組中，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，其關係為：|R1/R2|=0.50；(R3+R4)/(R3-R4)=-0.59；以及(R5+R6)/(R5-R6)=1.80。
實施例6之光學攝影透鏡組中，第四透鏡640之物側表面641曲率半徑為R7，其與光學攝影透鏡組之焦距f關係為：R7/f=-0.27。
實施例6之光學攝影透鏡組中，光學攝影透鏡組之焦距為f，第一透鏡610之焦距為f1，第二透鏡620之焦距為f2，第三透鏡630之焦距為f3，第四透鏡640之焦距為f4，其關係為：f/f1=1.82；f/f2=-1.14；f/f4=-1.83；以及f1/f3=0.75。
實施例6之光學攝影透鏡組中，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=0.97。
實施例6之光學攝影透鏡組中，光學攝影透鏡組另設置有一電子感光元件於成像面650，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=1.82。
配合參照下列之表十一及表十二，其中表十一為第11圖實施例6詳細的結構數據，表十二為實施例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，且表面0-12依序表示由物側至像側的表面，而表十二中，k表非球面曲線方程式中的錐面係數，A1-A12則表示各表面第1-12階非球面係數。
前述表一至表十二所示為本發明光學攝影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。下列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影透鏡組可有效修正整體的像差、降低敏感度，更能獲得較高的解像力。
雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明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、520、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
f‧‧‧整體光學攝影透鏡組之焦距
f1‧‧‧第一透鏡之焦距
f2‧‧‧第二透鏡之焦距
f3‧‧‧第三透鏡之焦距
f4‧‧‧第四透鏡之焦距
V1‧‧‧第一透鏡之色散係數
V2‧‧‧第二透鏡之色散係數
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
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
為讓本發明之上述和其他目的、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的一種光學攝影透鏡組之示意圖。
第2圖由左至右依序為光學攝影透鏡組實施例1的一種光學攝影透鏡組之球差、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的一種光學攝影透鏡組之示意圖。
第4圖由左至右依序為光學攝影透鏡組實施例2的一 種光學攝影透鏡組之球差、像散及歪曲曲線圖。
第5圖繪示依照本揭示內容實施例3的一種光學攝影透鏡組之示意圖。
第6圖由左至右依序為光學攝影透鏡組實施例3的一種光學攝影透鏡組之球差、像散及歪曲曲線圖。
第7圖繪示依照本揭示內容實施例4的一種光學攝影透鏡組之示意圖。
第8圖由左至右依序為光學攝影透鏡組實施例4的一種光學攝影透鏡組之球差、像散及歪曲曲線圖。
第9圖繪示依照本揭示內容實施例5的一種光學攝影透鏡組之示意圖。
第10圖由左至右依序為光學攝影透鏡組實施例5的一種光學攝影透鏡組之球差、像散及歪曲曲線圖。
第11圖繪示依照本揭示內容實施例6的一種光學攝影透鏡組之示意圖。
第12圖由左至右依序為光學攝影透鏡組實施例6的一種光學攝影透鏡組之球差、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

Claims (23)

  1. 一種光學攝影透鏡組，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；一第三透鏡，具有正屈折力，其物側表面為凹面、像側表面為凸面，且具有非球面；以及一第四透鏡，具有負屈折力，其物側表面為凹面，且其物側表面與像側表面中至少有一為非球面；其中，該光學攝影透鏡組中具屈折力的透鏡為四片，該第四透鏡之物側表面曲率半徑為R7，該光學攝影透鏡組的焦距為f，該第一透鏡之焦距為f1，該第三透鏡之焦距為f3，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，且該光學攝影透鏡組包含一光圈，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：-0.41R7/f<0；0.5<f1/f3<1.05；-5.0<(R3+R4)/(R3-R4)<-0.7；以及0.77<SL/TTL<1.1。
  2. 如請求項1所述之光學攝影透鏡組，其中該第四透鏡之物側表面及像側表面皆為非球面，且該物側表面與該像側表面中至少有一表面設置有至少一反曲點。
  3. 如請求項2所述之光學攝影透鏡組，其中該第二透鏡之物側表面與像側表面中至少有一為非球面，且該第四透鏡為塑膠材質。
  4. 如請求項3所述之光學攝影透鏡組，其中該光學攝影透鏡組的焦距為f，且該第一透鏡之焦距為f1，並滿足下列關係式：1.3<f/f1<2.2。
  5. 如請求項4所述之光學攝影透鏡組，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，並滿足下列關係式：0<|R1/R2|<0.55。
  6. 如請求項4所述之光學攝影透鏡組，其中該光學攝影透鏡組的焦距為f，且該第四透鏡之焦距為f4，並滿足下列關係式：-2.5<f/f4<-1.5。
  7. 如請求項5所述之光學攝影透鏡組，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：1.1<(R5+R6)/(R5-R6)<5.0。
  8. 如請求項5所述之光學攝影透鏡組，其中該第四透鏡之物側表面曲率半徑為R7，且該光學攝影透鏡組的焦距為f，並滿足下列關係式：-0.4<R7/f<-0.17。
  9. 如請求項6所述之光學攝影透鏡組，其中該第一透鏡之色散係數為V1，且該第二透鏡之色散係數V2，並滿足下列關係式：29<V1-V2<42。
  10. 如請求項6所述之光學攝影透鏡組，其中該光圈位於一被攝物與該第一透鏡之間，而該光圈至一成像面於光軸上之距離為SL，且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<1.1。
  11. 如請求項10所述之光學攝影透鏡組，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，其滿足下列關係式：-3.3<(R3+R4)/(R3-R4)<-0.7。
  12. 如請求項6所述之光學攝影透鏡組，其中該第一透鏡之焦距為f1，而該第三透鏡之焦距為f3，並滿足下列關係式： 0.7<f1/f3<1.0。
  13. 如請求項3所述之光學攝影透鏡組，其中該第二透鏡之物側表面與像側表面中至少有一表面設置有至少一反曲點。
  14. 如請求項13所述之光學攝影透鏡組，其中該光學攝影透鏡組的焦距為f，且該第二透鏡之焦距為f2，並滿足下列關係式：-0.75<f/f2<-0.4。
  15. 如請求項13所述之光學攝影透鏡組，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，並滿足下列關係式：0<|R1/R2|<0.35。
  16. 如請求項1所述之光學攝影透鏡組，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，該光學攝影透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。
  17. 一種光學攝影透鏡組，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，其物側表面為凹面、像側表面為凸面；以及一第四透鏡，具有負屈折力，其物側表面為凹面、像側表面為凸面，且其物側表面及像側表面皆為非球面；其中，該光學攝影透鏡組中具屈折力的透鏡為四片，該第四透鏡之物側表面曲率半徑為R7，該光學攝影透鏡組的焦距為f，該第一透鏡之焦距為f1，該第三透鏡之焦距為f3，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，且該光學攝影透鏡組包含一光圈，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：-1.0<R7/f<0；0.65<f1/f3<1.05；1.1<(R5+R6)/(R5-R6)<5；以及0.77<SL/TTL<1.1。
  18. 如請求項17所述之光學攝影透鏡組，其中該第三透鏡及該第四透鏡皆為塑膠材質，且該第四透鏡之物側表面與像側表面中至少有一表面設置有至少一反曲點。
  19. 如請求項18所述之光學攝影透鏡組，其中該光學攝影透鏡組的焦距為f，且該第四透鏡之焦距為f4，並滿 足下列關係式：-2.5<f/f4<-1.5。
  20. 如請求項19所述之光學攝影透鏡組，其中該第四透鏡之物側表面曲率半徑為R7，且該光學攝影透鏡組的焦距為f，並滿足下列關係式：-0.4<R7/f<-0.17。
  21. 如請求項19所述之光學攝影透鏡組，其中該第二透鏡之物側表面與像側表面中至少有一表面設置有至少一反曲點，且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，其滿足下列關係式：-3.3<(R3+R4)/(R3-R4)<-0.7。
  22. 如請求項19所述之光學攝影透鏡組，其中該光圈位於一被攝物與該第一透鏡之間，而該光圈至一成像面於光軸上之距離為SL，且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<1.1。
  23. 如請求項22所述之光學攝影透鏡組，其中該第一透鏡之焦距為f1，而該第三透鏡之焦距為f3，並滿足下列關係式：0.7<f1/f3<1.0。
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