TWI482990B - Thin wide-angle four-piece imaging lens group - Google Patents

Description

薄型廣角四片式成像鏡頭組

本發明是有關於一種成像鏡頭組，特別是指一種薄型廣角四片式成像鏡頭組。

以往的成像鏡頭組，是適用於行動電話、智慧型手機、平板電腦、筆記型電腦以及攝像頭等電子產品當中的成像鏡頭組。隨著此類電子產品不斷地發展，逐漸朝向輕薄短小的設計傾向，但又同時要求高效能，因此，連帶地使得成像鏡頭組朝向整體更加緊密化的薄型尺寸發展，而為了提高解像力滿足高畫質的成像範圍，例如解析度規格為1920*1080的full HD(High Definition)，成像鏡頭組也需要朝向更廣角的方向發展。

而以往的成像鏡頭組，如專利TW 201217853，雖然揭露有四片式的成像鏡頭組，但前揭專利的實施態樣均未能進一步滿足薄型、廣角的需求。

因此，為了能讓電子產品兼具輕薄短小與高效能的優勢，一種可以使整體更加緊密化的薄型尺寸，且能提高解像力的廣角成像鏡頭組為目前市場所需。

因此，本發明之目的，即在提供一種可以使整 體更加緊密化的薄型尺寸，且能提高解像力的薄型廣角四片式成像鏡頭組。

於是，本發明薄型廣角四片式成像鏡頭組，包含：一個光學組及一個固定光欄，該光學組沿一個光軸從物側至像側依序包括一個第一鏡片、一個第二鏡片、一個第三鏡片，及一個第四鏡片，該第一鏡片在靠近光軸處具有負屈光力，該第一鏡片朝向像側為凹面，該第一鏡片至少一面為非球面，該第二鏡片在靠近光軸處具有正屈光力，該第二鏡片朝向像側為凸面，該第二鏡片至少一面為非球面，該第三鏡片在靠近光軸處具有正屈光力，該第三鏡片朝向像側為凸面，該第三鏡片至少一面為非球面，該第四鏡片在靠近光軸處具有負屈光力，該第四鏡片朝向物側為凹面、朝向像側為凹面，該第四鏡片至少一面為非球面，且從光軸至非球面終止點有反曲點，該固定光欄位於第一鏡片與該第二鏡片間，其中，該薄型廣角四片式成像鏡頭組滿足條件：1.8<TL/f<2.4，TL為該第一鏡片朝向物側面至成像面在光軸上的距離，f為薄型廣角四片式成像鏡頭組的整體焦距值。

本發明所述的薄型廣角四片式成像鏡頭組，其中，該薄型廣角四片式成像鏡頭組滿足條件：0.4<f3/f<0.8，f3為該第三鏡片的焦距值，f為薄型廣角四片式成像鏡頭組的整體焦距值。

本發明1所述的薄型廣角四片式成像鏡頭組，其中，該薄型廣角四片式成像鏡頭組滿足條件：vd4≦30，TL<4.0mm，vd4為該第四鏡片的阿貝數，TL為該第一鏡片朝向物側面至成像面在光軸上的距離。

本發明之功效在於該薄型廣角四片式成像鏡頭組使用中置光圈，也就是將該固定光欄位於第一鏡片與該第二鏡片間，且滿足1.8<TL/f<2.4，因此本發明能讓電子產品兼具輕薄短小與高效能的優勢，而確實能滿足本發明的目的。

1‧‧‧光學組

11‧‧‧第一鏡片

12‧‧‧第二鏡片

13‧‧‧第三鏡片

14‧‧‧第四鏡片

2‧‧‧固定光欄

3‧‧‧濾鏡片

4‧‧‧保護片

5‧‧‧成像面

L‧‧‧光軸

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一個光學結構示意圖，說明本發明薄型廣角四片式成像鏡頭組的第一具體實施例；圖2~4是一個示意圖，說明本第一具體實施例的非點像差、歪曲像差與球面像差；圖5是一個表格，說明本第一具體實施例的設計資料；圖6是一個表格，說明本第一具體實施例的非球面係數；圖7是一個光學結構示意圖，說明本發明薄型廣角四片式成像鏡頭組的第二具體實施例；圖8~10是一個示意圖，說明本第二具體實施例的非點像差、歪曲像差與球面像差；圖11是一個表格，說明本第二具體實施例的設計資料； 圖12是一個表格，說明本第二具體實施例的非球面係數；圖13是一個光學結構示意圖，說明本發明薄型廣角四片式成像鏡頭組的第三具體實施例；圖14~16是一個示意圖，說明本第三具體實施例的非點像差、歪曲像差與球面像差；圖17是一個表格，說明本第三具體實施例的設計資料；圖18是一個表格，說明本第三具體實施例的非球面係數；圖19是一個光學結構示意圖，說明本發明薄型廣角四片式成像鏡頭組的第四具體實施例；圖20~22是一個示意圖，說明本第四具體實施例的非點像差、歪曲像差與球面像差；圖23是一個表格，說明本第四具體實施例的設計資料；及圖24是一個表格，說明本第四具體實施例的非球面係數。

參閱圖1，本發明薄型廣角四片式成像鏡頭組包含一個光學組1、一個固定光欄2、一個濾鏡片3、一個保護片4，及一個成像面5。

該光學組1沿一個光軸L從物側至像側依序包括一個第一鏡片11、一個第二鏡片12、一個第三鏡片13，及一個第四鏡片14，該第一鏡片11具有在靠近中心光軸L附近為負屈光力，且該第一鏡片11朝向像側為凹面，且該第一鏡片11至少一面為非球面，該第二鏡片12具有在靠近中心光軸L附近為正屈光力，且該第二鏡片12朝向像側 為凸面，且該第二鏡片12至少一面為非球面，該第三鏡片13具有在靠近中心光軸L附近為正屈光力，且該第三鏡片13朝向像側為凸面，且該第三鏡片13至少一面為非球面，該第四鏡片14具有在靠近中心光軸L附近為負屈光力，且該第四鏡片14朝向物側為凹面、朝向像側為凹面，且該第四鏡片14至少一面為非球面，且雙面至少一面從該光軸L至非球面終止點有個反曲點。

該固定光欄2位於該第一鏡片11物側與該第二鏡片12間，該固定光欄2屬於中置光圈的設計，當要組裝該光學組1與該固定光欄2時，理想狀態是將該光學組1與該固定光欄2的中心皆對準於光軸L，但實際上組裝會產生偏心誤差，而該固定光欄2採用中置光圈的設計，位於該第一鏡片11物側與該第二鏡片12間，將可以降低偏心的敏感度，本較佳實施例該固定光欄2採用中置光圈，若有組裝誤差時，像差較不嚴重，也可以增加廣角角度。

其中，該薄型廣角四片式成像鏡頭組滿足條件：1.8<TL/f<2.4 (1)，0.4<f3/f<0.8 (2)，vd4≦30 (3)，TL<4.0mm (4)，TL為該第一鏡片11朝向物側面至成像面在光軸上的距離，f為薄型廣角四片式成像鏡頭組的整體焦距值，f3為該第三鏡片的焦距值，vd4為該第四鏡片的阿貝 數(Abbe number，為色散係數)。

在固定的整體焦距值的前提之下，透過滿足條件式(1)，也就是小於條件式(1)的上限值2.4，可以讓本發明的光學總長度降低，確實使整體尺寸更薄，而在固定光學總長度的前提之下，透過滿足條件式(1)的下限值，可以讓本發明的廣角角度加大，達成輕薄短小、廣角的功效且能維持光學效能。

附帶一提的是，本發明的非球面的面型滿足下列公式：

其中，z為沿該光軸L方向在高度為h的位置以表面頂點作參考的位置值，k為錐常度量，c為曲率半徑的倒數，A、B、C、D、E、F、G、H、J…為高階非球面係數，非球面的面型在於可以矯正像差以及降低公差敏感度，也使本發明具有廣角效能。

<第一具體實施例>

圖1說明本第一具體實施例的光學結構，圖2~4分別說明本第一具體實施例的非點像差、歪曲像差與球面像差，圖5是本第一具體實施例的設計資料，圖6是本第一具體實施例的非球面係數，在第一具體實施例中，該第一鏡片11、該第二鏡片12、該第三鏡片13、該第四鏡片14皆為雙面非球面鏡片，第一具體實施例非球面參數為圖6 所示。

本第一具體實施例的各項參數為：TL=2.33mm，f=1.068mm，f3=0.521mm，vd4=23.89。

本第一具體實施例滿足條件式(1)至(4)，TL/f=2.18，f3/f=0.49。

<第二具體實施例>

圖7說明本第二具體實施例的光學結構，圖8~10分別說明本第二具體實施例的非點像差、歪曲像差與球面像差，圖11是本第二具體實施例的設計資料，圖12是本第二具體實施例的非球面係數，在第二具體實施例中，該第一鏡片11、該第二鏡片12、該第三鏡片13、該第四鏡片14皆為雙面非球面鏡片，第二具體實施例非球面參數為圖12所示。

本第二具體實施例的各項參數為：TL=2.33mm，f=1.146mm，f3=0.489mm，vd4=23.89。

本第二具體實施例滿足條件式(1)至(4)，TL/f=2.0，f3/f=0.43。

<第三具體實施例>

圖13說明本第三具體實施例的光學結構，圖14~16分別說明本第三具體實施例的非點像差、歪曲像差與球面像差，圖17是本第三具體實施例的設計資料，圖18是本第三具體實施例的非球面係數，在第三具體實施例中，該第一鏡片11、該第二鏡片12、該第三鏡片13、該第四鏡片14皆為雙面非球面鏡片，第三具體實施例非球面參 數為圖18所示。

本第三具體實施例的各項參數為：TL=3.35mm，f=1.832mm，f3=1.005mm，vd4=23.89。

本第三具體實施例滿足條件式(1)至(4)，TL/f=1.83，f3/f=0.55。

<第四具體實施例>

圖19說明本第四具體實施例的光學結構，圖20~22分別說明本第四具體實施例的非點像差、歪曲像差與球面像差，圖23是本第四具體實施例的設計資料，圖24是本第四具體實施例的非球面係數，在第四具體實施例中，該第一鏡片11、該第二鏡片12、該第三鏡片13、該第四鏡片14皆為雙面非球面鏡片，第四具體實施例非球面參數為圖24所示。

本第四具體實施例的各項參數為：TL=3.52mm，f=1.469mm，f3=1.076mm，vd4=30.00。

本第四具體實施例滿足條件式(1)至(4)，TL/f=2.40，f3/f=0.73。

綜上所述，本發明之功效如下：

一、本發明的特徵在於該薄型廣角四片式成像鏡頭組滿足1.8<TL/f<2.4，在固定的整體焦距值的前提之下，透過滿足條件式(1)，也就是小於條件式(1)的上限值2.4，可以讓本發明的光學總長度降低，確實使整體尺寸更薄，而在固定光學總長度的前提之下，透過滿足條件式(1)的下限值，可以讓本發明的廣角角度加大，達成輕薄短小、 廣角的功效且能維持光學效能。

二、本發明也藉由滿足條件式(2)至(4)來提高解像力、提高廣角角度、降低厚度更加薄型化。

三、本發明使用中置光圈，也就是該固定光欄2位於該第一鏡片11物側與該第二鏡片12間，將可以降低偏心的敏感度，若有組裝誤差時，使得像差較不嚴重，也可以增加廣角角度。

本發明能讓電子產品兼具輕薄短小與高效能的優勢，而確實能滿足本發明的目的。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

1‧‧‧光學組

11‧‧‧第一鏡片

12‧‧‧第二鏡片

13‧‧‧第三鏡片

14‧‧‧第四鏡片

2‧‧‧固定光欄

4‧‧‧保護片

5‧‧‧成像面

Claims (4)

1. 一種薄型廣角四片式成像鏡頭組，包含：一個光學組，該光學組沿一個光軸從物側至像側依序包括一個第一鏡片、一個第二鏡片、一個第三鏡片，及一個第四鏡片所組合，該第一鏡片，在靠近光軸處具有負屈光力，該第一鏡片朝向像側為凹面，該第一鏡片至少一面為非球面，該第二鏡片，在靠近光軸處具有正屈光力，該第二鏡片朝向像側為凸面，該第二鏡片至少一面為非球面，該第三鏡片，在靠近光軸處具有正屈光力，該第三鏡片朝向像側為凸面，該第三鏡片至少一面為非球面，該第四鏡片，在靠近光軸處具有負屈光力，該第四鏡片朝向物側為凹面、朝向像側為凹面，該第四鏡片至少一面為非球面，且從光軸至非球面終止點有反曲點；及一個固定光欄，位於第一鏡片與該第二鏡片間，其中，該薄型廣角四片式成像鏡頭組滿足條件：1.8<TL/f<2.4，TL為該第一鏡片朝向物側面至成像面在光軸上的距離，f為薄型廣角四片式成像鏡頭組的整體焦距值。
2. 如請求項1所述的薄型廣角四片式成像鏡頭組，其中， 該薄型廣角四片式成像鏡頭組滿足條件：0.4<f3/f<0.8，f3為該第三鏡片的焦距值，f為薄型廣角四片式成像鏡頭組的整體焦距值。
3. 如請求項1所述的薄型廣角四片式成像鏡頭組，其中，該薄型廣角四片式成像鏡頭組滿足條件：vd4≦30，vd4為該第四鏡片的阿貝數。
4. 如請求項1所述的薄型廣角四片式成像鏡頭組，其中，該薄型廣角四片式成像鏡頭組滿足條件：TL<4.0mm，TL為該第一鏡片朝向物側面至成像面在光軸上的距離。