TWI513998B - Thin wide-angle four-piece imaging lens group - Google Patents

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TWI513998B TW102139518A TW102139518A TWI513998B TW I513998 B TWI513998 B TW I513998B TW 102139518 A TW102139518 A TW 102139518A TW 102139518 A TW102139518 A TW 102139518A TW I513998 B TWI513998 B TW I513998B
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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，即在提供一種薄型且廣角的四片式成像鏡頭組。
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圈，該光學組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具有正屈光力，且朝向物側為凸面，該第一鏡片至少有一面為非球面，該第二鏡片在靠近光軸具有正屈光力，且朝向像側為凸面，該第二鏡片至少有一面為非球面，該第三鏡片在靠近光軸具有負屈光力，且朝向物側為凹面且朝向像側為凸面的鏡片，該第三鏡片至少有一面為非球面，該第四鏡片在靠近光軸具有負屈光力，且朝向像側在靠近光軸附近為凹面，該第四鏡片至少有一面為非球面且從光軸至非球面終止點至少有一反曲點，該固定光圈位於物側與該第二鏡片之間。
本發明之功效在於，透過該第一鏡片至該第四鏡片依序為正、正、負、負的屈光力，以及該第二鏡片朝向像側為凸面、該第三鏡片朝向物側為凹面，有效縮短該第二鏡片到該第三鏡片的距離，達到薄型且廣角的功效。
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‧‧‧固定光圈
3‧‧‧濾鏡片
4‧‧‧成像面
5‧‧‧保護鏡片
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具體實施例一；圖2是一個示意圖，說明具體實施例一的非點像差、歪 曲像差；圖3是一個示意圖，說明具體實施例一的球面像差；圖4是一個表格，說明具體實施例一的設計資料；圖5是一個表格，說明具體實施例一的非球面係數；圖6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具體實施例二；圖7是一個示意圖，說明具體實施例二的非點像差、歪曲像差；圖8是一個示意圖，說明具體實施例二的與球面像差；圖9是一個表格，說明具體實施例二的設計資料；圖10是一個表格，說明具體實施例二的非球面係數；圖11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具體實施例三；圖12是一個示意圖，說明具體實施例三的非點像差、歪曲像差；圖13是一個示意圖，說明具體實施例三的球面像差；圖14是一個表格，說明具體實施例三的設計資料；圖15是一個表格，說明具體實施例三的非球面係數；及圖16是一個表格，說明本發明具體實施例一至三的各項光學參數。
在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。
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及一個固定光圈2。
該光學組1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在靠近光軸L具有正屈光力，且朝向物側為凸面，該第一鏡片11至少有一面為非球面，該第二鏡片12在靠近光軸L具有正屈光力，且朝向像側為凸面，該第二鏡片12至少有一面為非球面，該第三鏡片13在靠近光軸L具有負屈光力，且朝向物側為凹面且朝向像側為凸面的鏡片，該第三鏡片13至少有一面為非球面，該第四鏡片14在靠近光軸L具有負屈光力，且朝向像側在靠近光軸附近為凹面，該第四鏡片14至少有一面為非球面且從光軸至非球面終止點至少有一反曲點。
該固定光圈2位於物側與該第二鏡片12之間。
薄型廣角四片式成像鏡頭組滿足下列條件式：1<TL/f<2 (1)
0.5<TL/Dg<2 (2)
0.5<ct1/ct2<2 (3)
Nd2<1.66 (4)
Nd3>1.56 (5)
Vd2>33 (6)
Vd3<33 (7)
其中，光軸L上該第一鏡片11物側面到成像面4之間距離為TL，該薄型廣角四片式成像鏡頭組的焦距值為f，該薄型廣角四片式成像鏡頭組的最大使用視角成像在 像面之對角線長為Dg，ct1為該第一鏡片11之中心厚度為ct1，該第二鏡片12之中心厚度為ct2，該第二鏡片12在光譜587.6nm之折射率為Nd2，該第三鏡片13在光譜587.6nm之折射率為Nd3，該第二鏡片12在光譜587.6nm之阿貝數為Vd2，該第三鏡片13在光譜587.6nm之阿貝數為Vd3。
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，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條件： ，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。
<具體實施例一>
圖1說明具體實施例一的光學結構，圖2、3分別說明具體實施例一的非點像差、歪曲像差與球面像差， 圖4是具體實施例一的設計資料，在具體實施例一中，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5所示。
具體實施例一的各項參數如圖16的具體實施例一欄位所示，滿足條件式(1)至(6)。
更進一步說明的是，具體實施例一的該第一鏡片11朝向像側為凹面，該第二鏡片12朝向物側為凹面，該第四鏡片14朝向物側且靠近光軸L為凸面，該第四鏡片14雙面都具有一個反曲點，該第一鏡片11至該第四鏡片14皆為雙面非球面鏡片，具體實施例一的固定光圈2位於該第一鏡片11的物側面，具體實施例一還包含一個位於該第四鏡片14與成像面4之間的濾鏡片3。
<具體實施例二>
圖6說明具體實施例二的光學結構，圖7、8分別說明具體實施例二的非點像差、歪曲像差與球面像差，圖9是具體實施例二的設計資料，在具體實施例二中，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10所示。
具體實施例二的各項參數如圖16的具體實施例二欄位所示，滿足條件式(1)至(6)。
更進一步說明的是，具體實施例二的該第一鏡片11朝向像側為凹面，該第二鏡片12朝向物側為凹面， 該第四鏡片14朝向物側且靠近光軸L為凸面，該第四鏡片14雙面都具有一個反曲點，該第一鏡片11至該第四鏡片14皆為雙面非球面鏡片，具體實施例二的固定光圈2位於該第一鏡片11的物側面，具體實施例二還包含位於該第四鏡片14與成像面4之間的該濾鏡片3。
<具體實施例三>
圖11說明具體實施例三的光學結構，圖12、13分別說明具體實施例三的非點像差、歪曲像差與球面像差，圖14是具體實施例三的設計資料，在具體實施例三中，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15所示。
具體實施例三的各項參數如圖16的具體實施例三欄位所示，滿足條件式(1)至(6)。
更進一步說明的是，具體實施例三的該第一鏡片11朝向像側為凹面，該第二鏡片12朝向物側為凹面，該第四鏡片14朝向物側且靠近光軸L為凸面，該第四鏡片14雙面都具有一個反曲點，該第一鏡片11至該第四鏡片14皆為雙面非球面鏡片，具體實施例三的固定光圈2位於該第一鏡片11的物側面，具體實施例三還包含位於該第四鏡片14與成像面4之間的該濾鏡片3，及一個位於該濾鏡片3與成像面4之間的保護鏡片5。
綜上所述，本發明的功效在於：
一、透過該第一鏡片11至該第四鏡片14依序 為正、正、負、負的屈光力，以及該第二鏡片12朝向像側為凸面、該第三鏡片13朝向物側為凹面，有效縮短該第二鏡片12到該第三鏡片13的距離，達到薄型且廣角的功效。
二、本發明的特徵在於該薄型廣角四片式成像鏡頭組滿足1<TL/f<2，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，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。
三、本發明也藉由滿足條件式(2)至(6)來提高解像力、提高廣角角度、降低厚度更加薄型化。
四、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‧‧‧固定光圈
3‧‧‧濾鏡片
4‧‧‧成像面
L‧‧‧光軸

Claims (4)

  1. 一種薄型廣角四片式成像鏡頭組，包含：一個光學組，該光學組從物側至像側依序包括；一個第一鏡片，在靠近光軸具有正屈光力，且朝向物側為凸面，該第一鏡片至少有一面為非球面，一個第二鏡片，在靠近光軸具有正屈光力，且朝向像側為凸面，該第二鏡片至少有一面為非球面，一個第三鏡片，在靠近光軸具有負屈光力，且朝向物側為凹面且朝向像側為凸面的鏡片，該第三鏡片至少有一面為非球面，及一個第四鏡片，在靠近光軸具有負屈光力，且朝向像側在靠近光軸附近為凹面，該第四鏡片至少有一面為非球面且從光軸至非球面終止點至少有一反曲點；及一個固定光圈，位於物側與該第二鏡片之間，其中，該薄型廣角四片式成像鏡頭組滿足條件：1.37<TL/f<2，TL為光軸上該第一鏡片物側面到成像面之間的距離，f為該薄型廣角四片式成像鏡頭組的焦距值。
  2. 如請求項1所述的薄型廣角四片式成像鏡頭組，其中，光軸上該第一鏡片物側面到成像面之間距離為TL，該薄型廣角四片式成像鏡頭組的最大使用視角成像在像面之對角線長為Dg，並滿足下列條件式：0.5<TL/Dg<2。
  3. 如請求項1所述的薄型廣角四片式成像鏡頭組，其中， ct1為該第一鏡片之中心厚度為ct1，該第二鏡片之中心厚度為ct2，並滿足下列條件式：0.5<ct1/ct2<1.09。
  4. 如請求項1所述的薄型廣角四片式成像鏡頭組，其中，該第二鏡片在光譜587.6nm之折射率為Nd2，該第三鏡片在光譜587.6nm之折射率為Nd3，該第二鏡片在光譜587.6nm之阿貝數為Vd2，該第三鏡片在光譜587.6nm之阿貝數為Vd3，並滿足下列條件式：Nd2<1.66，Nd3>1.56，Vd2>33，Vd3<33。
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