TWI601976B - 光學鏡片組 - Google Patents

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Description

光學鏡片組
本發明是有關於一種光學鏡頭，且特別是有關於一種光學鏡片組。
近年來，手機和數位相機等攜帶型電子產品的普及使得影像模組相關技術蓬勃發展，此影像模組主要包含光學鏡片組、模組後座單元（module holder unit）與感測器（sensor）等元件，而手機和數位相機的薄型輕巧化趨勢也讓影像模組的小型化需求愈來愈高。隨著電荷耦合元件（charge coupled device, CCD）與互補式金屬氧化物半導體元件（complementary metal oxide semiconductor, CMOS）之技術進步和尺寸縮小化，裝載在影像模組中的光學鏡片組也需要相應地縮短系統長度。但是，為了避免攝影效果與品質下降，在縮短光學鏡片組的系統長度時仍然要兼顧良好的光學性能。光學鏡片組最重要的特性不外乎就是成像品質與體積。
可攜式電子產品的規格日新月異，其關鍵零組件─光學鏡片組也更加多樣化發展，應用不只僅限於拍攝影像與錄影，還加上環境監視、行車紀錄攝影等，且隨著影像感測技術之進步，消費者對於成像品質等的要求也更加提高。因此，光學鏡片組的設計不僅需求好的成像品質、較小的鏡頭空間，對於因應行車與光線不足的環境，視場角與光圈大小的提升也是需考量之課題。
然而，光學鏡片組設計並非單純將成像品質佳的鏡頭等比例縮小就能製作出兼具成像品質與微型化的光學鏡片組，設計過程牽涉到材料特性，還必須考量到組裝良率等生產線上的實際問題。
微型化鏡頭的製作技術難度明顯高出傳統鏡頭，因此如何製作出符合消費性電子產品需求的光學鏡片組，並持續提升其成像品質，長久以來一直是本領域產、官、學界所熱切追求的。
本發明提供一種光學鏡片組，其在縮短系統長度的條件下，仍能保有良好的光學性能。
本發明的一實施例提出一種光學鏡片組，從物側至像側沿一光軸依序包括一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡及一第四透鏡，且第一透鏡至第四透鏡各自包括一朝向物側且使成像光線通過的物側面及一朝向像側且使成像光線通過的像側面。第一透鏡具有正屈光率，且第一透鏡的像側面具有一位於光軸附近區域的凸面部及一位於圓周附近區域的凸面部。第二透鏡具有負屈光率。第三透鏡的物側面具有一位於圓周附近區域的凹面部。第四透鏡的像側面具有一位於圓周附近區域的凸面部。光學鏡片組符合：（TTL×F/#）/EFL≦2.2以及1.1≦EFL/TTL≦1.3，其中TTL為第一透鏡的物側面到一成像面在光軸上的距離，F/#為光學鏡片組的光圈值，且EFL為光學鏡片組的系統焦距。
本發明的一實施例提出一種光學鏡片組，從物側至像側沿一光軸依序包括一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡及一第四透鏡，且第一透鏡至第四透鏡各自包括一朝向物側且使成像光線通過的物側面及一朝向像側且使成像光線通過的像側面。第一透鏡具有正屈光率，且第一透鏡的像側面具有一位於光軸附近區域的凸面部及一位於圓周附近區域的凸面部。第二透鏡具有負屈光率。第三透鏡的物側面具有一位於圓周附近區域的凹面部。第四透鏡的像側面具有一位於圓周附近區域的凸面部。光學鏡片組符合：（TTL×F/#）/EFL≦2.2，1.1≦EFL/TL≦1.6以及AAG＞ALT，其中TTL為第一透鏡的物側面到一成像面在光軸上的距離，F/#為光學鏡片組的光圈值，EFL為光學鏡片組的系統焦距，TL為第一透鏡的物側面到第四透鏡的像側面在光軸上的距離，AAG為第一透鏡到第二透鏡在光軸上的距離、第二透鏡到第三透鏡在光軸上的距離與第三透鏡到第四透鏡在光軸上的距離之總和，且ALT為第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡及第四透鏡在光軸上的厚度總和。
基於上述，本發明的實施例的光學鏡片組的有益效果在於：藉由上述透鏡的物側面或像側面的凹凸形狀設計與排列，使光學鏡片組在縮短系統長度的條件下，仍具備能夠有效克服像差的光學性能，並提供良好的成像品質。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
本篇說明書所言之「一透鏡具有正屈光率（或負屈光率）」，是指所述透鏡以高斯光學理論計算出來之光軸上的屈光率為正（或為負）。像側面及物側面定義為成像光線通過的範圍，其中成像光線包括了主光線（chief ray）Lc及邊緣光線（marginal ray）Lm。如圖1所示，I為光軸且此一透鏡是以該光軸I為對稱軸徑向地相互對稱，光線通過光軸上的區域為光軸附近區域A，邊緣光線Lm通過的區域為圓周附近區域C。此外，該透鏡還包含一延伸部E（即圓周附近區域C徑向上向外的區域），用以供該透鏡組裝於一光學鏡片組內，理想的成像光線並不會通過該延伸部E，但該延伸部E之結構與形狀並不限於此，以下之實施例為求圖式簡潔均省略了部分的延伸部。更詳細的說，判定面形或光軸附近區域、圓周附近區域、或多個區域的範圍的方法如下：
1. 請參照圖1，其係一透鏡徑向上的剖視圖。以該剖視圖觀之，在判斷前述區域的範圍時，定義一中心點為該透鏡表面上與光軸的一交點，而一轉換點是位於該透鏡表面上的一點，且通過該點的一切線與光軸垂直。如果徑向上向外有複數個轉換點，則依序為第一轉換點，第二轉換點，而有效半效徑上距光軸徑向上最遠的轉換點為第N轉換點。中心點和第一轉換點之間的範圍為光軸附近區域，第N轉換點徑向上向外的區域為圓周附近區域，中間可依各轉換點區分不同的區域。此外，有效半徑為邊緣光線Lm與透鏡表面交點到光軸I上的垂直距離。
2. 如圖2所示，該區域的形狀凹凸係以平行通過該區域的光線（或光線延伸線）與光軸的交點在像側或物側來決定（光線焦點判定方式）。舉例言之，當光線通過該區域後，光線會朝像側聚焦，與光軸的焦點會位在像側，例如圖2中R點，則該區域為凸面部。反之，若光線通過該某區域後，光線會發散，其延伸線與光軸的焦點在物側，例如圖2中M點，則該區域為凹面部，所以中心點到第一轉換點間為凸面部，第一轉換點徑向上向外的區域為凹面部；由圖2可知，該轉換點即是凸面部轉凹面部的分界點，因此可定義該區域與徑向上相鄰該區域的內側的區域，係以該轉換點為分界具有不同的面形。另外，若是光軸附近區域的面形判斷可依該領域中通常知識者的判斷方式，以R值（指近軸的曲率半徑，通常指光學軟體中的透鏡資料庫（lens data）上的R值）正負判斷凹凸。以物側面來說，當R值為正時，判定為凸面部，當R值為負時，判定為凹面部；以像側面來說，當R值為正時，判定為凹面部，當R值為負時，判定為凸面部，此方法判定出的凹凸和光線焦點判定方式相同。
3. 若該透鏡表面上無轉換點，該光軸附近區域定義為有效半徑的0~50%，圓周附近區域定義為有效半徑的50~100%。
圖3範例一的透鏡像側表面在有效半徑上僅具有第一轉換點，則第一區為光軸附近區域，第二區為圓周附近區域。此透鏡像側面的R值為正，故判斷光軸附近區域具有一凹面部；圓周附近區域的面形和徑向上緊鄰該區域的內側區域不同。即，圓周附近區域和光軸附近區域的面形不同；該圓周附近區域係具有一凸面部。
圖4範例二的透鏡物側表面在有效半徑上具有第一及第二轉換點，則第一區為光軸附近區域，第三區為圓周附近區域。此透鏡物側面的R值為正，故判斷光軸附近區域為凸面部；第一轉換點與第二轉換點間的區域（第二區）具有一凹面部，圓周附近區域（第三區）具有一凸面部。
圖5範例三的透鏡物側表面在有效半徑上無轉換點，此時以有效半徑0%~50%為光軸附近區域，50%~100%為圓周附近區域。由於光軸附近區域的R值為正，故此物側面在光軸附近區域具有一凸面部；而圓周附近區域與光軸附近區域間無轉換點，故圓周附近區域具有一凸面部。
圖6為本發明之第一實施例之光學鏡片組的示意圖，而圖7A至圖7D為第一實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。請先參照圖6，本發明的第一實施例之光學鏡片組10從物側至像側沿光學鏡片組10的一光軸I依序包含一光圈2、一第一透鏡3、一第二透鏡4、一第三透鏡5、一第四透鏡6及一濾光片9。當由一待拍攝物所發出的光線進入光學鏡片組10，並經由光圈2、第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5、第四透鏡6及濾光片9之後，會在一成像面100（image plane）形成一影像。濾光片9例如為紅外線截止片（IR cut filter），用於防止光線中的部分波段的紅外線透射至成像面100而影響成像品質。補充說明的是，物側是朝向待拍攝物的一側，而像側是朝向成像面100的一側。
第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5、第四透鏡6及濾光片9都各自具有一朝向物側且使成像光線通過之物側面31、41、51、61、91及一朝向像側且使成像光線通過之像側面32、42、52、62、92。
此外，為了滿足產品輕量化的需求，第一透鏡3至第四透鏡6皆為具備屈光率且都是塑膠材質所製成，但第一透鏡3至第四透鏡6的材質仍不以此為限制。
第一透鏡3具有正屈光率。第一透鏡3的物側面31具有一位於光軸附近區域的凸面部311及一位於圓周附近區域的凸面部312。第一透鏡3的像側面32具有一位於光軸附近區域的凸面部321及一位於圓周附近區域的凸面部322。在本實施例中，第一透鏡3的物側面31與像側面32皆為非球面。
第二透鏡4具有負屈光率。第二透鏡4的物側面41具有一位於光軸附近區域的凸面部411及一位於圓周附近區域的凸面部412。第二透鏡4的像側面42具有一在光軸附近區域的凹面部421及一位於圓周附近區域的凹面部422。在本實施例中，第二透鏡4的物側面41與像側面42皆為非球面。
第三透鏡5具有負屈光率。第三透鏡5的物側面51具有一位於光軸附近區域的凸面部511及一位於圓周附近區域的凹面部512。第三透鏡5的像側面52具有一位於光軸附近區域的凹面部521及一位於圓周附近區域的凸面部522。在本實施例中，第三透鏡5的物側面51與像側面52皆為非球面。
第四透鏡6具有負屈光率。第四透鏡6的物側面61具有一位於光軸附近區域的凸面部611及一位於圓周附近區域的凹面部612。第四透鏡6的像側面62具有一位於光軸附近區域的凹面部621及一位於圓周附近區域的凸面部622。在本實施例中，第四透鏡6的物側面61與像側面62皆為非球面。
在第一實施例中，只有上述透鏡具有屈光率，且具有屈光率的透鏡只有四片。換句話說，在第一實施例中，第三透鏡5是倒數第二透鏡，且第四透鏡6是倒數第一透鏡。
第一實施例的其他詳細光學數據如圖8所示。第一實施例的系統焦距（effective focal length, EFL）為7.070 mm，半視角（half field of view, HFOV）為18.534∘，光圈值（f-number, F/#）為2.397，系統長度為6.380 mm，像高為2.400 mm。上述系統長度是指由第一透鏡3的物側面31到成像面100在光軸I上的距離。
在本實施例中，第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5及第四透鏡6的物側面31、41、51、61及像側面32、42、52、62共計八個面均是非球面，而這些非球面是依下列公式定義： -----------（1） 其中， Y為非球面曲線上的點與光軸I的距離； Z為非球面之深度（非球面上距離光軸I為Y的點，與相切於非球面光軸I上頂點之切面，兩者間的垂直距離）； R為透鏡表面近光軸I處的曲率半徑； K為錐面係數（conic constant）；以及為第i階非球面係數。
第一透鏡3的物側面31到第四透鏡6的像側面62在公式（1）中的各項非球面係數如圖9所示。其中，圖9中欄位編號31表示其為第一透鏡3的物側面31的非球面係數，其它欄位依此類推。由於該八個面的第2階非球面係數a2 皆為0，故圖9省略示出。
另外，第一實施例之光學鏡片組10中各重要參數間的關係如圖74所示。 其中， T1為第一透鏡3在光軸I上的厚度； T2為第二透鏡4在光軸I上的厚度； T3為第三透鏡5在光軸I上的厚度； T4為第四透鏡6在光軸I上的厚度； TF為濾光片9在光軸I上的厚度； G12為第一透鏡3至第二透鏡4在光軸I上的距離，亦即第一透鏡3的像側面32至第二透鏡4的物側面41在光軸I上的距離； G23為第二透鏡4至第三透鏡5在光軸I上的距離，亦即第二透鏡4的像側面42至第三透鏡5的物側面51在光軸I上的距離； G34為第三透鏡5至第四透鏡6在光軸I上的距離，亦即第三透鏡5的像側面52至第四透鏡6的物側面61在光軸I上的距離； G4F為第四透鏡6至濾光片9在光軸I上的距離，亦即第四透鏡6的像側面62至濾光片9的物側面91在光軸I上的距離； GFP為濾光片9至成像面100在光軸I上的距離，亦即濾光片9的像側面92至成像面100在光軸I上的距離； AAG為第一透鏡3到第二透鏡4在光軸I上的距離G12、第二透鏡4到第三透鏡5在光軸I上的距離G23與第三透鏡5到第四透鏡6在光軸I上的距離G34之總和； ALT為第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5及第四透鏡6在光軸I上的厚度總和，即T1、T2、T3與T4之和； TL為第一透鏡3的物側面31至第四透鏡6的像側面62在光軸I上的距離； TTL為第一透鏡3的物側面31到成像面100在光軸I上的距離； BFL為第四透鏡6的像側面62到成像面100在光軸I上的距離；以及 EFL為光學鏡片組10的系統焦距。 另外，再定義： f1為第一透鏡3的焦距； f2為第二透鏡4的焦距； f3為第三透鏡5的焦距； f4為第四透鏡6的焦距； n1為第一透鏡3的折射率； n2為第二透鏡4的折射率； n3為第三透鏡5的折射率； n4為第四透鏡6的折射率； υ1為第一透鏡3的阿貝係數（Abbe number），阿貝係數也可稱為色散係數； υ2為第二透鏡4的阿貝係數； υ3為第三透鏡5的阿貝係數；以及 υ4為第四透鏡6的阿貝係數。
再配合參閱圖7A至圖7D。圖7A的圖式說明第一實施例在光瞳半徑為1.473 mm時的縱向球差（longitudinal spherical aberration）。在圖7A的縱向球差圖示中，每一種波長所成的曲線皆很靠近並向中間靠近，說明每一種波長不同高度的離軸光線皆集中在成像點附近，由每一波長的曲線的偏斜幅度可看出，不同高度的離軸光線的成像點偏差控制在±0.03 mm範圍內，故本實施例確實明顯改善相同波長的球差，此外，三種代表波長彼此間的距離也相當接近，代表不同波長光線的成像位置已相當集中，因而使色像差也獲得明顯改善。
圖7B與圖7C的圖式則分別說明第一實施例在成像面100上有關弧矢（sagittal）方向的像散像差（astigmatism aberration）及子午（tangential）方向的像散像差。在圖7B與圖7C的二個像散像差圖示中，三種代表波長在整個視場範圍內的焦距變化量落在±0.06 mm內，說明第一實施例的光學系統能有效消除像差。
圖7D的圖式則說明第一實施例在成像面100上的畸變像差（distortion aberration）。在圖7D的畸變像差圖式中，畸變像差維持在±1.6 %的範圍內，說明第一實施例的畸變像差已符合光學系統的成像品質要求。
由上述，第一實施例相較於現有光學鏡頭，在系統長度已縮短至6.380 mm左右的條件下，仍能提供良好的成像品質。進一步而言，第一透鏡3具有正屈光率且其物側面31為凸面，有利於光線聚焦。搭配第二透鏡4具有負屈光率，易於修正第一透鏡3產生的主要像差。
第三透鏡5的物側面51具有位於圓周附近區域的凹面部512，且第四透鏡6的像側面62具有位於圓周附近區域的凸面部622，有利於修正第一透鏡3與第二透鏡4產生的主要像差。
光圈2位置設置在第一透鏡3之物側面31並搭配第二透鏡4至第四透鏡6，有助於增加可用光圈，即降低光圈值（f-number, F/#）。
當滿足（TTL×F/#）/EFL≦2.2時，有助於在不增加鏡頭長度的情況下增加入光孔徑，從而易於大光圈望遠鏡頭的設計。在一較佳實施例中，光學鏡片組10符合：0.8≦（TTL×F/#）/EFL≦2.2。
當滿足1.1≦EFL/TTL≦1.3，或同時滿足1.1≦EFL/TL≦1.6與AAG＞ALT時，光學鏡片組10的系統焦距（EFL）與鏡頭長度比值維持一適當值，因此可避免因參數過小而不利於將遠方物體攝像於鏡頭，或是避免因參數過大而使得鏡頭長度過長。
光學鏡片組10可進一步符合其他條件式，以滿足不同的設計需求。以下舉例說明，但本發明不以此為限。
舉例而言，光學鏡片組10可進一步符合：7.3≦EFL/T4≦22。藉由限制系統焦距（EFL）與第四透鏡6之厚度T4的比值，可避免第四透鏡6之厚度T4過小或過大，進而使光學鏡片組10易於製造且良率高。
光學鏡片組10可進一步符合：8.4≦EFL/T3。藉由限制系統焦距（EFL）與第三透鏡5之厚度T3的比值，可避免第三透鏡5之厚度T3過小或過大，進而有利於降低彗差，且有助於降低製造難度並提升良率。在一較佳實施例中，光學鏡片組10符合：8.4≦EFL/T3≦28。
光學鏡片組10可進一步符合：EFL/T2≦39。藉由限制系統焦距（EFL）與第二透鏡4之厚度T2的比值，可避免第二透鏡4之厚度T2過小或過大，且有利於降低第一透鏡3產生的主要像差。在一較佳實施例中，光學鏡片組10符合：12≦EFL/T2≦39。
光學鏡片組10可進一步符合：1.2≦G23/T1，1.8≦G23/T4≦8.5，T3/G12≦17，ALT/G23≦1.8，2≦AAG/T1，1.1≦G23/BFL，2.4≦AAG/T4≦9，3.1≦G23/T3≦12，G23/T2≦16，0.9≦T2/G12，4.0≦T1/G12，4.75≦BFL/G12，10.5≦G23/G12≦72或3.85≦T4/G12。藉由上述設計使各透鏡的厚度與距離維持一適當值，避免任一參數過大而不利於光學鏡片組10之薄型化，或是避免任一參數過小而增加組裝或製造上的難度。
有鑑於光學系統設計的不可預測性，在本發明的架構之下，符合上述條件式能較佳地使系統長度縮短、可用光圈增大、成像品質提升，或組裝良率提升而改善先前技術的缺點。
前述所列之示例性限定條件式，亦可任意選擇性地合併不等數量施用於本發明之實施態樣中，但不以此為限。在實施本發明時，除了前述關係式之外，亦可針對單一透鏡或廣泛性地針對多個透鏡額外設計出其他更多的透鏡的凹凸曲面排列等細部結構，以加強對系統性能及/或解析度的控制，舉例來說，第二透鏡4的像側面42上可選擇性地額外形成有一位於光軸附近區域的凹面部或一位於圓周附近區域的凹面部。應注意的是，此些細節可在無衝突之情況之下，選擇性地合併施用於本發明之其他實施例當中。
圖10為本發明的第二實施例的光學鏡片組的示意圖，而圖11A至圖11D為第二實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。請先參照圖10，本發明光學鏡片組10的一第二實施例，其與第一實施例大致相似。主要差異在於：各光學數據、非球面係數及這些透鏡（第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5及第四透鏡6）間的參數或多或少有些不同。此外，第四透鏡6具有正屈光率，且第四透鏡6的物側面61具有一位於圓周附近區域的凸面部612’。
第二實施例之光學鏡片組10詳細的光學數據如圖12所示，且第二實施例的系統焦距為7.070 mm，半視角（HFOV）為18.505∘，光圈值（F/#）為2.397，系統長度為6.380 mm，像高則為2.400 mm。
圖13示出第二實施例的第一透鏡3的物側面31到第四透鏡6的像側面62在公式（1）中的各項非球面係數。
另外，第二實施例之光學鏡片組10中各重要參數間的關係如圖74所示。
在圖11A的縱向球差圖示中，不同高度的離軸光線的成像點偏差控制在±0.016 mm範圍內。在圖11B與圖11C的二個像散像差圖示中，三種代表波長在整個視場範圍內的焦距變化量落在±0.035 mm內。在圖11D的畸變像差圖式中，畸變像差維持在±1.6 %的範圍內。據此說明第二實施例相較於現有光學鏡頭，在系統長度已縮短至6.380 mm左右的條件下，仍能提供較佳的成像品質。
經由上述說明可得知，第二實施例相較於第一實施例的優點在於：縱向球差及像散像差可做到更小，且第二實施例比第一實施例易於製造，因此良率較高。
圖14為本發明的第三實施例的光學鏡片組的示意圖，而圖15A至圖15D為第三實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。請先參照圖14，本發明光學鏡片組10的一第三實施例，其與第一實施例大致相似。主要差異在於：各光學數據、非球面係數及這些透鏡（第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5及第四透鏡6）間的參數或多或少有些不同。此外，第一透鏡3的像側面32具有一位於光軸附近區域的凹面部321’及一位於圓周附近區域的凹面部322’。第三透鏡5具有正屈光率，其中第三透鏡5的物側面51具有一位於光軸附近區域的凹面部511’，且第三透鏡5的像側面52具有一位於光軸附近區域的凸面部521’。第四透鏡6的物側面61具有一位於光軸附近區域的凹面部611’。
第三實施例之光學鏡片組10詳細的光學數據如圖16所示，且第三實施例的系統焦距為7.070 mm，半視角（HFOV）為18.678∘，光圈值（F/#）為2.399，系統長度為6.380 mm，像高則為2.400 mm。
圖17示出第三實施例的第一透鏡3的物側面31到第四透鏡6的像側面62在公式（1）中的各項非球面係數。
另外，第三實施例之光學鏡片組10中各重要參數間的關係如圖74所示。
在圖15A的縱向球差圖示中，不同高度的離軸光線的成像點偏差控制在±0.025 mm範圍內。在圖15B與圖15C的二個像散像差圖示中，三種代表波長在整個視場範圍內的焦距變化量落在±0.025 mm內。在圖15D的畸變像差圖式中，畸變像差維持在±0.45 %的範圍內。據此說明第三實施例相較於現有光學鏡頭，在系統長度已縮短至6.380 mm左右的條件下，仍能提供較佳的成像品質。
經由上述說明可得知，第三實施例相較於第一實施例的優點在於：第三實施例具有較大的半視角，縱向球差、像散像差以及畸變像差可做到更小，且第三實施例比第一實施例易於製造，因此良率較高。
圖18為本發明的第四實施例的光學鏡片組的示意圖，而圖19A至圖19D為第四實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。請先參照圖18，本發明光學鏡片組10的一第四實施例，其與第一實施例大致相似。主要差異在於：各光學數據、非球面係數及這些透鏡（第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5及第四透鏡6）間的參數或多或少有些不同。此外，第三透鏡5具有正屈光率，其中第三透鏡5的物側面51具有一位於光軸附近區域的凹面部511’，且第三透鏡5的像側面52具有一位於光軸附近區域的凸面部521’。第四透鏡6的物側面61具有一位於光軸附近區域的凹面部611’，且第四透鏡6的像側面62具有一位於光軸附近區域的凸面部621’。
第四實施例之光學鏡片組10詳細的光學數據如圖20所示，且第四實施例的系統焦距為7.070 mm，半視角（HFOV）為18.684∘，光圈值（F/#）為2.390，系統長度為6.380 mm，像高則為2.400 mm。
圖21示出第四實施例的第一透鏡3的物側面31到第四透鏡6的像側面62在公式（1）中的各項非球面係數。
另外，第四實施例之光學鏡片組10中各重要參數間的關係如圖74所示。
在圖19A的縱向球差圖示中，不同高度的離軸光線的成像點偏差控制在±0.016 mm範圍內。在圖19B與圖19C的二個像散像差圖示中，三種代表波長在整個視場範圍內的焦距變化量落在±0.12 mm內。在圖19D的畸變像差圖式中，畸變像差維持在±0.5 %的範圍內。據此說明第四實施例相較於現有光學鏡頭，在系統長度已縮短至6.380 mm左右的條件下，仍能提供較佳的成像品質。
經由上述說明可得知，第四實施例相較於第一實施例的優點在於：第四實施例具有較大的半視角以及較大的光圈（F/#較小），縱向球差以及畸變像差可做到更小，且第四實施例比第一實施例易於製造，因此良率較高。
圖22為本發明的第五實施例的光學鏡片組的示意圖，而圖23A至圖23D為第五實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。請先參照圖22，本發明光學鏡片組10的一第五實施例，其與第一實施例大致相似。主要差異在於：各光學數據、非球面係數及這些透鏡（第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5及第四透鏡6）間的參數或多或少有些不同。此外，第一透鏡3的像側面32具有一位於光軸附近區域的凹面部321’及一位於圓周附近區域的凹面部322’。第三透鏡5的物側面51具有一位於光軸附近區域的凹面部511’，且第三透鏡5的像側面52具有一位於光軸附近區域的凸面部521’。第四透鏡6的物側面61具有一位於光軸附近區域的凹面部611’。
第五實施例之光學鏡片組10詳細的光學數據如圖24所示，且第五實施例的系統焦距為7.070 mm，半視角（HFOV）為18.322∘，光圈值（F/#）為2.377，系統長度為6.380 mm，像高則為2.400 mm。
圖25示出第五實施例的第一透鏡3的物側面31到第四透鏡6的像側面62在公式（1）中的各項非球面係數。
另外，第五實施例之光學鏡片組10中各重要參數間的關係如圖74所示。
在圖23A的縱向球差圖示中，不同高度的離軸光線的成像點偏差控制在±0.06 mm範圍內。在圖23B與圖23C的二個像散像差圖示中，三種代表波長在整個視場範圍內的焦距變化量落在±0.10 mm內。在圖23D的畸變像差圖式中，畸變像差維持在±3.5 %的範圍內。據此說明第五實施例相較於現有光學鏡頭，在系統長度已縮短至6.380 mm左右的條件下，仍能提供較佳的成像品質。
經由上述說明可得知，第五實施例相較於第一實施例的優點在於：第五實施例具有較大的光圈（F/#較小），且第五實施例比第一實施例易於製造，因此良率較高。
圖26為本發明的第六實施例的光學鏡片組的示意圖，而圖27A至圖27D為第六實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。請先參照圖26，本發明光學鏡片組10的一第六實施例，其與第一實施例大致相似。主要差異在於：各光學數據、非球面係數及這些透鏡（第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5及第四透鏡6）間的參數或多或少有些不同。此外，第二透鏡4的物側面41具有一位於光軸附近區域的凹面部411’及一位於圓周附近區域的凹面部412’。第三透鏡5的物側面51具有一位於光軸附近區域的凹面部511’，且第三透鏡5的像側面52具有一位於光軸附近區域的凸面部521’。第四透鏡6的物側面61具有一位於光軸附近區域的凹面部611’。
第六實施例之光學鏡片組10詳細的光學數據如圖28所示，且第六實施例的系統焦距為7.070 mm，半視角（HFOV）為18.125∘，光圈值（F/#）為2.369，系統長度為6.384 mm，像高則為2.400 mm。
圖29示出第六實施例的第一透鏡3的物側面31到第四透鏡6的像側面62在公式（1）中的各項非球面係數。
另外，第六實施例之光學鏡片組10中各重要參數間的關係如圖74所示。
在圖27A的縱向球差圖示中，不同高度的離軸光線的成像點偏差控制在±0.05 mm範圍內。在圖27B與圖27C的二個像散像差圖示中，三種代表波長在整個視場範圍內的焦距變化量落在±0.10 mm內。在圖27D的畸變像差圖式中，畸變像差維持在±4.0 %的範圍內。據此說明第六實施例相較於現有光學鏡頭，在系統長度已縮短至6.384 mm左右的條件下，仍能提供較佳的成像品質。
經由上述說明可得知，第六實施例相較於第一實施例的優點在於：第六實施例具有較大的光圈（F/#較小），且第六實施例比第一實施例易於製造，因此良率較高。
圖30為本發明的第七實施例的光學鏡片組的示意圖，而圖31A至圖31D為第七實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。請先參照圖30，本發明光學鏡片組10的一第七實施例，其與第一實施例大致相似。主要差異在於：各光學數據、非球面係數及這些透鏡（第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5及第四透鏡6）間的參數或多或少有些不同。此外，第二透鏡4的物側面41具有一位於光軸附近區域的凹面部411’及一位於圓周附近區域的凹面部412’。第三透鏡5的像側面52具有一位於圓周附近區域的凹面部522’。第四透鏡6的物側面61具有一位於光軸附近區域的凹面部611’，且第四透鏡6的像側面62具有一位於光軸附近區域的凸面部621’。
第七實施例之光學鏡片組10詳細的光學數據如圖32所示，且第七實施例的系統焦距為7.067 mm，半視角（HFOV）為18.338∘，光圈值（F/#）為2.400，系統長度為6.379 mm，像高則為2.400 mm。
圖33示出第七實施例的第一透鏡3的物側面31到第四透鏡6的像側面62在公式（1）中的各項非球面係數。
另外，第七實施例之光學鏡片組10中各重要參數間的關係如圖74所示。
在圖31A的縱向球差圖示中，不同高度的離軸光線的成像點偏差控制在±0.035 mm範圍內。在圖31B與圖31C的二個像散像差圖示中，三種代表波長在整個視場範圍內的焦距變化量落在±0.07 mm內。在圖31D的畸變像差圖式中，畸變像差維持在±3.0 %的範圍內。據此說明第七實施例相較於現有光學鏡頭，在系統長度已縮短至6.379 mm左右的條件下，仍能提供較佳的成像品質。
經由上述說明可得知，第七實施例相較於第一實施例的優點在於：第七實施例具有較短的系統長度，且第七實施例比第一實施例易於製造，因此良率較高。
圖34為本發明的第八實施例的光學鏡片組的示意圖，而圖35A至圖35D為第八實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。請先參照圖34，本發明光學鏡片組10的一第八實施例，其與第一實施例大致相似。主要差異在於：各光學數據、非球面係數及這些透鏡（第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5及第四透鏡6）間的參數或多或少有些不同。此外，第四透鏡6具有正屈光率，且第四透鏡6的物側面61具有一位於圓周附近區域的凸面部612’。
第八實施例之光學鏡片組10詳細的光學數據如圖36所示，且第八實施例的系統焦距為7.070 mm，半視角（HFOV）為18.727∘，光圈值（F/#）為2.393，系統長度為6.380 mm，像高則為2.400 mm。
圖37示出第八實施例的第一透鏡3的物側面31到第四透鏡6的像側面62在公式（1）中的各項非球面係數。
另外，第八實施例之光學鏡片組10中各重要參數間的關係如圖74所示。
在圖35A的縱向球差圖示中，不同高度的離軸光線的成像點偏差控制在±0.012 mm範圍內。在圖35B與圖35C的二個像散像差圖示中，三種代表波長在整個視場範圍內的焦距變化量落在±0.04 mm內。在圖35D的畸變像差圖式中，畸變像差維持在±0.45 %的範圍內。據此說明第八實施例相較於現有光學鏡頭，在系統長度已縮短至6.380 mm左右的條件下，仍能提供較佳的成像品質。
經由上述說明可得知，第八實施例相較於第一實施例的優點在於：第八實施例具有較大的半視角以及較大的光圈（F/#較小），縱向球差、像散像差以及畸變像差可做到更小，且第八實施例比第一實施例易於製造，因此良率較高。
圖38為本發明的第九實施例的光學鏡片組的示意圖，而圖39A至圖39D為第九實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。請先參照圖38，本發明光學鏡片組10的一第九實施例，其與第一實施例大致相似。主要差異在於：各光學數據、非球面係數及這些透鏡（第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5及第四透鏡6）間的參數或多或少有些不同。此外，第二透鏡4的物側面41具有一位於光軸附近區域的凹面部411’及一位於圓周附近區域的凹面部412’。第三透鏡5的物側面51具有一位於光軸附近區域的凹面部511’，且第三透鏡5的像側面52具有一位於光軸附近區域的凸面部521’。第四透鏡6的物側面61具有一位於光軸附近區域的凹面部611’，且第四透鏡6的像側面62具有一位於光軸附近區域的凸面部621’。
第九實施例之光學鏡片組10詳細的光學數據如圖40所示，且第九實施例的系統焦距為7.070 mm，半視角（HFOV）為18.663∘，光圈值（F/#）為2.389，系統長度為6.379 mm，像高則為2.400 mm。
圖41示出第九實施例的第一透鏡3的物側面31到第四透鏡6的像側面62在公式（1）中的各項非球面係數。
另外，第九實施例之光學鏡片組10中各重要參數間的關係如圖74所示。
在圖39A的縱向球差圖示中，不同高度的離軸光線的成像點偏差控制在±0.03 mm範圍內。在圖39B與圖39C的二個像散像差圖示中，三種代表波長在整個視場範圍內的焦距變化量落在±0.03 mm內。在圖39D的畸變像差圖式中，畸變像差維持在±0.9 %的範圍內。據此說明第九實施例相較於現有光學鏡頭，在系統長度已縮短至6.379 mm左右的條件下，仍能提供較佳的成像品質。
經由上述說明可得知，第九實施例相較於第一實施例的優點在於：第九實施例具有較大的半視角、較大的光圈（F/#較小）以及較短的系統長度，像散像差以及畸變像差可做到更小，且第九實施例比第一實施例易於製造，因此良率較高。
圖42為本發明的第十實施例的光學鏡片組的示意圖，而圖43A至圖43D為第十實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。請先參照圖42，本發明光學鏡片組10的一第十實施例，其與第一實施例大致相似。主要差異在於：各光學數據、非球面係數及這些透鏡（第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5及第四透鏡6）間的參數或多或少有些不同。此外，第二透鏡4的物側面41具有一位於光軸附近區域的凹面部411’及一位於圓周附近區域的凹面部412’。第三透鏡5的物側面51具有一位於光軸附近區域的凹面部511’。第四透鏡6具有正屈光率，且第四透鏡6的像側面62具有一位於光軸附近區域的凸面部621’。
另外，光學鏡片組10還包括一第五透鏡7。第五透鏡7配置在第二透鏡4與第三透鏡5之間。當由待拍攝物所發出的光線進入光學鏡片組10，並經由光圈2、第一透鏡3、第二透鏡4、第五透鏡7、第三透鏡5、第四透鏡6及濾光片9之後，會在成像面100形成影像。第五透鏡7具有一朝向物側且使成像光線通過之物側面71及一朝向像側且使成像光線通過之像側面72。
為了滿足產品輕量化的需求，第一透鏡3至第五透鏡7皆為具備屈光率且都是塑膠材質所製成，但第一透鏡3至第五透鏡7的材質仍不以此為限制。
第五透鏡7具有負屈光率。第五透鏡7的物側面71具有一位於光軸附近區域的凹面部711及一位於圓周附近區域的凹面部712。第五透鏡7的像側面72具有一在光軸附近區域的凸面部721及一位於圓周附近區域的凹面部722。在本實施例中，第五透鏡7的物側面71與像側面72皆為非球面。
在第十實施例中，只有上述透鏡具有屈光率，且具有屈光率的透鏡只有五片。換句話說，在第十實施例中，第三透鏡5是倒數第二透鏡，且第四透鏡6是倒數第一透鏡。
第十實施例之光學鏡片組10詳細的光學數據如圖44所示，且第十實施例的系統焦距為9.000 mm，半視角（HFOV）為18.021∘，光圈值（F/#）為2.391，系統長度為7.952 mm，像高則為2.944 mm。
圖45示出第十實施例的第一透鏡3的物側面31到第四透鏡6的像側面62在公式（1）中的各項非球面係數。
另外，第十實施例之光學鏡片組10中各重要參數間的關係如圖75所示。
圖43A的圖式說明第十實施例在光瞳半徑為1.875 mm時的縱向球差。在圖43A的縱向球差圖示中，每一種波長所成的曲線皆很靠近並向中間靠近，說明每一種波長不同高度的離軸光線皆集中在成像點附近，由每一波長的曲線的偏斜幅度可看出，不同高度的離軸光線的成像點偏差控制在±0.02 mm範圍內，故本實施例確實明顯改善相同波長的球差，此外，三種代表波長彼此間的距離也相當接近，代表不同波長光線的成像位置已相當集中，因而使色像差也獲得明顯改善。
圖43B與圖43C的圖式則分別說明第十實施例在成像面100上有關弧矢方向的像散像差及子午方向的像散像差。在圖43B與圖43C的二個像散像差圖示中，三種代表波長在整個視場範圍內的焦距變化量落在±0.03 mm內，說明第十實施例的光學系統能有效消除像差。
圖43D的圖式則說明第十實施例在成像面100上的畸變像差。在圖43D的畸變像差圖式中，畸變像差維持在±0.9 %的範圍內，說明第十實施例的畸變像差已符合光學系統的成像品質要求。
由上述，第十實施例相較於現有光學鏡頭，在系統長度已縮短至7.952 mm左右的條件下，仍能提供較佳的成像品質。
此外，經由上述說明可得知，第十實施例相較於第一實施例的優點在於：第十實施例具有較大的光圈（F/#較小），且縱向球差、像散像差以及畸變像差可做到更小。
圖46為本發明的第十一實施例的光學鏡片組的示意圖，而圖47A至圖47D為第十一實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。請先參照圖46，本發明光學鏡片組10的一第十一實施例，其與第十實施例大致相似。主要差異在於：各光學數據、非球面係數及這些透鏡（第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5、第四透鏡6及第五透鏡7）間的參數或多或少有些不同。此外，第三透鏡5具有正屈光率，且第三透鏡5的像側面52具有一位於光軸附近區域的凸面部521’。第四透鏡6具有負屈光率，且第四透鏡6的物側面61具有一位於光軸附近區域的凹面部611’。第五透鏡7的像側面72具有一位於光軸附近區域的凹面部721’及一位於圓周附近區域的凸面部722’。
第十一實施例之光學鏡片組10詳細的光學數據如圖48所示，且第十一實施例的系統焦距為9.000 mm，半視角（HFOV）為18.083∘，光圈值（F/#）為2.400，系統長度為8.178 mm，像高則為2.944 mm。
圖49示出第十一實施例的第一透鏡3的物側面31到第四透鏡6的像側面62在公式（1）中的各項非球面係數。
另外，第十一實施例之光學鏡片組10中各重要參數間的關係如圖75所示。
在圖47A的縱向球差圖示中，不同高度的離軸光線的成像點偏差控制在±0.014 mm範圍內。在圖47B與圖47C的二個像散像差圖示中，三種代表波長在整個視場範圍內的焦距變化量落在±0.08 mm內。在圖47D的畸變像差圖式中，畸變像差維持在±0.35 %的範圍內。據此說明第十一實施例相較於現有光學鏡頭，在系統長度已縮短至8.178 mm左右的條件下，仍能提供較佳的成像品質。
經由上述說明可得知，第十一實施例相較於第十實施例的優點在於：第十一實施例具有較大的半視角，縱向球差以及畸變像差可做到更小，且第十一實施例比第十實施例易於製造，因此良率較高。
圖50為本發明的第十二實施例的光學鏡片組的示意圖，而圖51A至圖51D為第十二實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。請先參照圖50，本發明光學鏡片組10的一第十二實施例，其與第十實施例大致相似。主要差異在於：各光學數據、非球面係數及這些透鏡（第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5、第四透鏡6及第五透鏡7）間的參數或多或少有些不同。此外，第三透鏡5具有正屈光率，且第三透鏡5的像側面52具有一位於光軸附近區域的凸面部521’。第四透鏡6具有負屈光率，其中第四透鏡6的物側面61具有一位於光軸附近區域的凹面部611’，且第四透鏡6的像側面62具有一位於光軸附近區域的凹面部621。
第十二實施例之光學鏡片組10詳細的光學數據如圖52所示，且第十二實施例的系統焦距為9.000 mm，半視角（HFOV）為18.046∘，光圈值（F/#）為2.396，系統長度為8.044 mm，像高則為2.944 mm。
圖53示出第十二實施例的第一透鏡3的物側面31到第四透鏡6的像側面62在公式（1）中的各項非球面係數。
另外，第十二實施例之光學鏡片組10中各重要參數間的關係如圖75所示。
在圖51A的縱向球差圖示中，不同高度的離軸光線的成像點偏差控制在±0.03 mm範圍內。在圖51B與圖51C的二個像散像差圖示中，三種代表波長在整個視場範圍內的焦距變化量落在±0.07 mm內。在圖51D的畸變像差圖式中，畸變像差維持在±0.6 %的範圍內。據此說明第十二實施例相較於現有光學鏡頭，在系統長度已縮短至8.044 mm左右的條件下，仍能提供較佳的成像品質。
經由上述說明可得知，第十二實施例相較於第十實施例的優點在於：第十二實施例具有較大的半視角，畸變像差可做到更小，且第十二實施例比第十實施例易於製造，因此良率較高。
圖54為本發明的第十三實施例的光學鏡片組的示意圖，而圖55A至圖55D為第十三實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。請先參照圖54，本發明光學鏡片組10的一第十三實施例，其與第十實施例大致相似。主要差異在於：各光學數據、非球面係數及這些透鏡（第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5、第四透鏡6及第五透鏡7）間的參數或多或少有些不同。此外，第三透鏡5具有正屈光率，且第三透鏡5的像側面52具有一位於光軸附近區域的凸面部521’。第四透鏡6具有負屈光率，其中第四透鏡6的物側面61具有一位於光軸附近區域的凹面部611’，且第四透鏡6的像側面62具有一位於光軸附近區域的凹面部621。
第十三實施例之光學鏡片組10詳細的光學數據如圖56所示，且第十三實施例的系統焦距為9.000 mm，半視角（HFOV）為17.924∘，光圈值（F/#）為2.397，系統長度為8.176 mm，像高則為2.944 mm。
圖57示出第十三實施例的第一透鏡3的物側面31到第四透鏡6的像側面62在公式（1）中的各項非球面係數。
另外，第十三實施例之光學鏡片組10中各重要參數間的關係如圖75所示。
在圖55A的縱向球差圖示中，不同高度的離軸光線的成像點偏差控制在±0.045 mm範圍內。在圖55B與圖55C的二個像散像差圖示中，三種代表波長在整個視場範圍內的焦距變化量落在±0.06 mm內。在圖55D的畸變像差圖式中，畸變像差維持在±1.4 %的範圍內。據此說明第十三實施例相較於現有光學鏡頭，在系統長度已縮短至8.176 mm左右的條件下，仍能提供較佳的成像品質。
經由上述說明可得知，第十三實施例相較於第十實施例的優點在於：第十三實施例比第十實施例易於製造，因此良率較高。
圖58為本發明的第十四實施例的光學鏡片組的示意圖，而圖59A至圖59D為第十四實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。請先參照圖58，本發明光學鏡片組10的一第十四實施例，其與第十實施例大致相似。主要差異在於：各光學數據、非球面係數及這些透鏡（第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5、第四透鏡6及第五透鏡7）間的參數或多或少有些不同。此外，第三透鏡5具有正屈光率，其中第三透鏡5的物側面51具有一位於光軸附近區域的凸面部511，且第三透鏡5的像側面52具有一位於圓周附近區域的凹面部522’。第四透鏡6具有負屈光率，其中第四透鏡6的物側面61具有一位於光軸附近區域的凹面部611’，且第四透鏡6的像側面62具有一位於光軸附近區域的凹面部621。第五透鏡7的物側面71具有一位於光軸附近區域的凸面部711’，且第五透鏡7的像側面72具有一位於光軸附近區域的凹面部721’。
第十四實施例之光學鏡片組10詳細的光學數據如圖60所示，且第十四實施例的系統焦距為9.000 mm，半視角（HFOV）為18.045∘，光圈值（F/#）為2.394，系統長度為8.173 mm，像高則為2.944 mm。
圖61示出第十四實施例的第一透鏡3的物側面31到第四透鏡6的像側面62在公式（1）中的各項非球面係數。
另外，第十四實施例之光學鏡片組10中各重要參數間的關係如圖75所示。
在圖59A的縱向球差圖示中，不同高度的離軸光線的成像點偏差控制在±0.017 mm範圍內。在圖59B與圖59C的二個像散像差圖示中，三種代表波長在整個視場範圍內的焦距變化量落在±0.08 mm內。在圖59D的畸變像差圖式中，畸變像差維持在±0.6 %的範圍內。據此說明第十四實施例相較於現有光學鏡頭，在系統長度已縮短至8.173 mm左右的條件下，仍能提供較佳的成像品質。
經由上述說明可得知，第十四實施例相較於第十實施例的優點在於：第十四實施例具有較大的半視角，縱向球差以及畸變像差可做到更小，且第十四實施例比第十實施例易於製造，因此良率較高。
圖62為本發明的第十五實施例的光學鏡片組的示意圖，而圖63A至圖63D為第十五實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。請先參照圖62，本發明光學鏡片組10的一第十五實施例，其與第十實施例大致相似。主要差異在於：各光學數據、非球面係數及這些透鏡（第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5、第四透鏡6及第五透鏡7）間的參數或多或少有些不同。此外，第五透鏡7的物側面71具有一位於光軸附近區域的凸面部711’，且第五透鏡7的像側面72具有一位於光軸附近區域的凹面部721’。
第十五實施例之光學鏡片組10詳細的光學數據如圖64所示，且第十五實施例的系統焦距為9.000 mm，半視角（HFOV）為17.988∘，光圈值（F/#）為2.400，系統長度為8.173 mm，像高則為2.944 mm。
圖65示出第十五實施例的第一透鏡3的物側面31到第四透鏡6的像側面62在公式（1）中的各項非球面係數。
另外，第十五實施例之光學鏡片組10中各重要參數間的關係如圖75所示。
在圖63A的縱向球差圖示中，不同高度的離軸光線的成像點偏差控制在±0.02 mm範圍內。在圖63B與圖63C的二個像散像差圖示中，三種代表波長在整個視場範圍內的焦距變化量落在±0.025 mm內。在圖63D的畸變像差圖式中，畸變像差維持在±0.8 %的範圍內。據此說明第十五實施例相較於現有光學鏡頭，在系統長度已縮短至8.173 mm左右的條件下，仍能提供較佳的成像品質。
經由上述說明可得知，第十五實施例相較於第十實施例的優點在於：第十五實施例的像散像差以及畸變像差可做到更小，且第十五實施例比第十實施例易於製造，因此良率較高。
圖66為本發明的第十六實施例的光學鏡片組的示意圖，而圖67A至圖67D為第十六實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。請先參照圖66，本發明光學鏡片組10的一第十六實施例，其與第十實施例大致相似。主要差異在於：各光學數據、非球面係數及這些透鏡（第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5、第四透鏡6及第五透鏡7）間的參數或多或少有些不同。此外，第二透鏡4的物側面41具有一位於圓周附近區域的凸面部412。第三透鏡5具有正屈光率，且第三透鏡5的像側面52具有一位於光軸附近區域的凸面部521’。第四透鏡6具有負屈光率，其中第四透鏡6的物側面61具有一位於光軸附近區域的凹面部611’，且第四透鏡6的像側面62具有一位於光軸附近區域的凹面部621。第五透鏡7的像側面72具有一位於光軸附近區域的凹面部721’。
第十六實施例之光學鏡片組10詳細的光學數據如圖68所示，且第十六實施例的系統焦距為9.000 mm，半視角（HFOV）為18.081∘，光圈值（F/#）為2.391，系統長度為8.178 mm，像高則為2.944 mm。
圖69示出第十六實施例的第一透鏡3的物側面31到第四透鏡6的像側面62在公式（1）中的各項非球面係數。
另外，第十六實施例之光學鏡片組10中各重要參數間的關係如圖75所示。
在圖67A的縱向球差圖示中，不同高度的離軸光線的成像點偏差控制在±0.025 mm範圍內。在圖67B與圖67C的二個像散像差圖示中，三種代表波長在整個視場範圍內的焦距變化量落在±0.06 mm內。在圖67D的畸變像差圖式中，畸變像差維持在±0.5 %的範圍內。據此說明第十六實施例相較於現有光學鏡頭，在系統長度已縮短至8.178 mm左右的條件下，仍能提供較佳的成像品質。
經由上述說明可得知，第十六實施例相較於第十實施例的優點在於：第十六實施例具有較大的半視角，畸變像差可做到更小，且第十六實施例比第十實施例易於製造，因此良率較高。
圖70為本發明的第十七實施例的光學鏡片組的示意圖，而圖71A至圖71D為第十七實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。請先參照圖70，本發明光學鏡片組10的一第十七實施例，其與第十實施例大致相似。主要差異在於：各光學數據、非球面係數及這些透鏡（第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5、第四透鏡6及第五透鏡7）間的參數或多或少有些不同。此外，第三透鏡5具有正屈光率，且第三透鏡5的像側面52具有一位於光軸附近區域的凸面部521’。第四透鏡6具有負屈光率，且第四透鏡6的物側面61具有一位於光軸附近區域的凹面部611’。
第十七實施例之光學鏡片組10詳細的光學數據如圖72所示，且第十七實施例的系統焦距為8.999 mm，半視角（HFOV）為18.004∘，光圈值（F/#）為2.399，系統長度為8.176 mm，像高則為2.944 mm。
圖73示出第十七實施例的第一透鏡3的物側面31到第四透鏡6的像側面62在公式（1）中的各項非球面係數。
另外，第十七實施例之光學鏡片組10中各重要參數間的關係如圖75所示。
在圖71A的縱向球差圖示中，不同高度的離軸光線的成像點偏差控制在±0.05 mm範圍內。在圖71B與圖71C的二個像散像差圖示中，三種代表波長在整個視場範圍內的焦距變化量落在±0.06 mm內。在圖71D的畸變像差圖式中，畸變像差維持在±0.8 %的範圍內。據此說明第十七實施例相較於現有光學鏡頭，在系統長度已縮短至8.176 mm左右的條件下，仍能提供較佳的成像品質。
經由上述說明可得知，第十七實施例相較於第十實施例的優點在於：第十七實施例的畸變像差可做到更小，且第十七實施例比第十實施例易於製造，因此良率較高。
綜上所述，本發明的實施例的光學鏡片組可獲致下述的功效及優點：
一、第一透鏡具有正屈光率且其物側面為凸面，有利於光線聚焦。搭配第二透鏡具有負屈光率，易於修正第一透鏡產生的主要像差。
二、第三透鏡的物側面具有位於圓周附近區域的凹面部，且第四透鏡的像側面具有位於圓周附近區域的凸面部，有利於修正第一透鏡與第二透鏡產生的主要像差。
三、光圈位置設置在第一透鏡之物側面並搭配第二透鏡至第四透鏡，有助於增加可用光圈，即降低光圈值（f-number, F/#）。
四、當滿足（TTL×F/#）/EFL≦2.2時，有助於在不增加鏡頭長度的情況下增加入光孔徑，從而易於大光圈望遠鏡頭的設計。
五、當滿足1.1≦EFL/TTL≦1.3，或同時滿足1.1≦EFL/TL≦1.6與AAG＞ALT時，光學鏡片組的系統焦距與鏡頭長度比值維持一適當值，因此可避免因參數過小而不利於將遠方物體攝像於鏡頭，或是避免因參數過大而使得鏡頭長度過長。
六、當滿足7.3≦EFL/T4≦22時，可避免第四透鏡之厚度過小或過大，進而使光學鏡片組易於製造且良率高。
七、當滿足8.4≦EFL/T3時，可避免第三透鏡之厚度過小或過大，進而有利於降低彗差，且有助於降低製造難度並提升良率。
八、當滿足EFL/T2≦39時，可避免第二透鏡之厚度過小或過大，進而有利於降低第一透鏡產生的主要像差。
九、當滿足1.2≦G23/T1，1.8≦G23/T4≦8.5，T3/G12≦17，ALT/G23≦1.8，2≦AAG/T1，1.1≦G23/BFL，2.4≦AAG/T4≦9，3.1≦G23/T3≦12，G23/T2≦16，0.9≦T2/G12，4.0≦T1/G12，4.75≦BFL/G12，10.5≦G23/G12≦72或3.85≦T4/G12時，可避免任一參數過大而不利於光學鏡片組之薄型化，或是避免任一參數過小而增加組裝或製造上的難度。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
2‧‧‧光圈
3‧‧‧第一透鏡
4‧‧‧第二透鏡
5‧‧‧第三透鏡
6‧‧‧第四透鏡
7‧‧‧第五透鏡
9‧‧‧濾光片
10‧‧‧光學鏡片組
100‧‧‧成像面
31、41、51、61、71、91‧‧‧物側面
32、42、52、62、72、92‧‧‧像側面
311、312、321、322、411、412、511、522、611、622、721、521’、612’、621’、711’、722’‧‧‧凸面部
421、422、512、521、612、621、711、712、722、321’、322’、411’、412’、511’、522’、611’、721’‧‧‧凹面部
A‧‧‧光軸附近區域
C‧‧‧圓周附近區域
E‧‧‧延伸部
I‧‧‧光軸
Lc‧‧‧主光線
Lm‧‧‧邊緣光線
R、M‧‧‧點
圖1是一示意圖，說明一透鏡的面型結構。 圖2是一示意圖，說明一透鏡的面型凹凸結構及光線焦點。 圖3是一示意圖，說明一範例一的透鏡的面型結構。 圖4是一示意圖，說明一範例二的透鏡的面型結構。 圖5是一示意圖，說明一範例三的透鏡的面型結構。 圖6為本發明之第一實施例之光學鏡片組的示意圖。 圖7A至圖7D為第一實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。 圖8示出本發明之第一實施例之光學鏡片組的詳細光學數據。 圖9示出本發明之第一實施例之光學鏡片組的非球面參數。 圖10為本發明的第二實施例的光學鏡片組的示意圖。 圖11A至圖11D為第二實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。 圖12示出本發明之第二實施例之光學鏡片組的詳細光學數據。 圖13示出本發明之第二實施例之光學鏡片組的非球面參數。 圖14為本發明的第三實施例的光學鏡片組的示意圖。 圖15A至圖15D為第三實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。 圖16示出本發明之第三實施例之光學鏡片組的詳細光學數據。 圖17示出本發明之第三實施例之光學鏡片組的非球面參數。 圖18為本發明的第四實施例的光學鏡片組的示意圖。 圖19A至圖19D為第四實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。 圖20示出本發明之第四實施例之光學鏡片組的詳細光學數據。 圖21示出本發明之第四實施例之光學鏡片組的非球面參數。 圖22為本發明的第五實施例的光學鏡片組的示意圖。 圖23A至圖23D為第五實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。 圖24示出本發明之第五實施例之光學鏡片組的詳細光學數據。 圖25示出本發明之第五實施例之光學鏡片組的非球面參數。 圖26為本發明的第六實施例的光學鏡片組的示意圖。 圖27A至圖27D為第六實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。 圖28示出本發明之第六實施例之光學鏡片組的詳細光學數據。 圖29示出本發明之第六實施例之光學鏡片組的非球面參數。 圖30為本發明的第七實施例的光學鏡片組的示意圖。 圖31A至圖31D為第七實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。 圖32示出本發明之第七實施例之光學鏡片組的詳細光學數據。 圖33示出本發明之第七實施例之光學鏡片組的非球面參數。 圖34為本發明的第八實施例的光學鏡片組的示意圖。 圖35A至圖35D為第八實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。 圖36示出本發明之第八實施例之光學鏡片組的詳細光學數據。 圖37示出本發明之第八實施例之光學鏡片組的非球面參數。 圖38為本發明的第九實施例的光學鏡片組的示意圖。 圖39A至圖39D為第九實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。 圖40示出本發明之第九實施例之光學鏡片組的詳細光學數據。 圖41示出本發明之第九實施例之光學鏡片組的非球面參數。 圖42為本發明的第十實施例的光學鏡片組的示意圖。 圖43A至圖43D為第十實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。 圖44示出本發明之第十實施例之光學鏡片組的詳細光學數據。 圖45示出本發明之第十實施例之光學鏡片組的非球面參數。 圖46為本發明的第十一實施例的光學鏡片組的示意圖。 圖47A至圖47D為第十一實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。 圖48示出本發明之第十一實施例之光學鏡片組的詳細光學數據。 圖49示出本發明之第十一實施例之光學鏡片組的非球面參數。 圖50為本發明的第十二實施例的光學鏡片組的示意圖。 圖51A至圖51D為第十二實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。 圖52示出本發明之第十二實施例之光學鏡片組的詳細光學數據。 圖53示出本發明之第十二實施例之光學鏡片組的非球面參數。 圖54為本發明的第十三實施例的光學鏡片組的示意圖。 圖55A至圖55D為第十三實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。 圖56示出本發明之第十三實施例之光學鏡片組的詳細光學數據。 圖57示出本發明之第十三實施例之光學鏡片組的非球面參數。 圖58為本發明的第十四實施例的光學鏡片組的示意圖。 圖59A至圖59D為第十四實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。 圖60示出本發明之第十四實施例之光學鏡片組的詳細光學數據。 圖61示出本發明之第十四實施例之光學鏡片組的非球面參數。 圖62為本發明的第十五實施例的光學鏡片組的示意圖。 圖63A至圖63D為第十五實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。 圖64示出本發明之第十五實施例之光學鏡片組的詳細光學數據。 圖65示出本發明之第十五實施例之光學鏡片組的非球面參數。 圖66為本發明的第十六實施例的光學鏡片組的示意圖。 圖67A至圖67D為第十六實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。 圖68示出本發明之第十六實施例之光學鏡片組的詳細光學數據。 圖69示出本發明之第十六實施例之光學鏡片組的非球面參數。 圖70為本發明的第十七實施例的光學鏡片組的示意圖。 圖71A至圖71D為第十七實施例之光學鏡片組的縱向球差與各項像差圖。 圖72示出本發明之第十七實施例之光學鏡片組的詳細光學數據。 圖73示出本發明之第十七實施例之光學鏡片組的非球面參數。 圖74示出本發明之第一至第九實施例之光學鏡片組的各重要參數及其關係式的數值。 圖75示出本發明之第十至第十七實施例之光學鏡片組的各重要參數及其關係式的數值。
2‧‧‧光圈
3‧‧‧第一透鏡
4‧‧‧第二透鏡
5‧‧‧第三透鏡
6‧‧‧第四透鏡
9‧‧‧濾光片
10‧‧‧光學鏡片組
100‧‧‧成像面
31、41、51、61、91‧‧‧物側面
32、42、52、62、92‧‧‧像側面
311、312、321、322、411、412、511、522、611、622‧‧‧凸面部
421、422、512、521、612、621‧‧‧凹面部
I‧‧‧光軸

Claims (20)

  1. 一種光學鏡片組，從物側至像側沿一光軸依序包括一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡及一第四透鏡，該第一透鏡是從該物側數來的第一片透鏡，該第二透鏡是從該物側數來的第二片透鏡，該第三透鏡是從該像側數來的第二片透鏡，該第四透鏡是從該像側數來的第一片透鏡，且該第一透鏡至該第四透鏡各自包括一朝向該物側且使成像光線通過的物側面及一朝向該像側且使成像光線通過的像側面；該第一透鏡具有正屈光率，且該第一透鏡的該物側面具有一位於光軸附近區域的凸面部及一位於圓周附近區域的凸面部；該第二透鏡具有負屈光率；該第三透鏡的該物側面具有一位於圓周附近區域的凹面部；以及該第四透鏡的該像側面具有一位於圓周附近區域的凸面部，且該第四透鏡的該像側面具有一位於光軸附近區域的凹面部；其中，該光學鏡片組符合：(TTL×F/#)/EFL≦2.2；以及1.1≦EFL/TTL≦1.3，其中，TTL為該第一透鏡的該物側面到一成像面在該光軸上的距離，F/#為該光學鏡片組的光圈值，且EFL為該光學鏡片組的系統焦距。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的光學鏡片組，其中該光學鏡片組更符合：1.2≦G23/T1，其中G23為該第二透鏡到該第三透鏡在該光軸上的距離，且T1為該第一透鏡在該光軸上的厚度。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的光學鏡片組，其中該光學鏡片組更符合：7.3≦EFL/T4≦22，其中T4為該第四透鏡在該光軸上的厚度。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的光學鏡片組，其中該光學鏡片組更符合：1.8≦G23/T4≦8.5，其中G23為該第二透鏡到該第三透鏡在該光軸上的距離，且T4為該第四透鏡在該光軸上的厚度。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的光學鏡片組，其中該光學鏡片組更符合：T3/G12≦17，其中T3為該第三透鏡在該光軸上的厚度，且G12為該第一透鏡到該第二透鏡在該光軸上的距離。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的光學鏡片組，其中該光學鏡片組更符合：ALT/G23≦1.8，其中ALT為該第一透鏡、該第二透鏡、該第三透鏡及該第四透鏡在該光軸上的厚度總和，且G23為該第二透鏡到該第三透鏡在該光軸上的距離。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的光學鏡片組，其中該光學鏡片組更符合：2≦AAG/T1，其中AAG為該第一透鏡到該第二透鏡在該光軸上的距離、該第二透鏡到該第三透鏡在該光軸上的距離與該第三透鏡到該第四透鏡在該光軸上的距離之總和，且T1為該第一透鏡在該光軸上的厚度。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的光學鏡片組，其中該光學鏡片組更符合：1.1≦G23/BFL，其中G23為該第二透鏡到該第三透鏡在該光軸上的距離，且BFL為該第四透鏡的該像側面到該成像面在該光軸上的距離。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的光學鏡片組，其中該光學鏡片組更符合：2.4≦AAG/T4≦9，其中AAG為該第一透鏡到該第二透鏡在該光軸上的距離、該第二透鏡到該第三透鏡在該光軸上的距離與該第三透鏡到該第四透鏡在該光軸上的距離之總和，且T4為該第四透鏡在該光軸上的厚度。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的光學鏡片組，其中該光學鏡片組更符合：8.4≦EFL/T3，其中T3為該第三透鏡在該光軸上的厚度。
  11. 一種光學鏡片組，從物側至像側沿一光軸依序包括一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡及一第四透鏡，該第一透鏡是從該物側數來的第一片透鏡，該第二透鏡是從該物側數來的第二片透鏡，該第三透鏡是從該像側數來的第二片透鏡，該第四透鏡是從該像側數來的第一片透鏡，且該第一透鏡至該第四透鏡各自包括一朝向該物側且使成像光線通過的物側面及一朝向該像側且使成像光線通過的像側面；該第一透鏡具有正屈光率，且該第一透鏡的該像側面具有一位於光軸附近區域的凸面部及一位於圓周附近區域的凸面部；該第二透鏡具有負屈光率； 該第三透鏡的該物側面具有一位於圓周附近區域的凹面部；以及該第四透鏡的該像側面具有一位於圓周附近區域的凸面部，且該第四透鏡的該像側面具有一位於光軸附近區域的凹面部；其中，該光學鏡片組符合：(TTL×F/#)/EFL≦2.2；1.1≦EFL/TL≦1.6；以及AAG>ALT，其中，TTL為該第一透鏡的該物側面到一成像面在該光軸上的距離，F/#為該光學鏡片組的光圈值，EFL為該光學鏡片組的系統焦距，TL為該第一透鏡的該物側面到該第四透鏡的該像側面在該光軸上的距離，AAG為該第一透鏡到該第二透鏡在該光軸上的距離、該第二透鏡到該第三透鏡在該光軸上的距離與該第三透鏡到該第四透鏡在該光軸上的距離之總和，且ALT為該第一透鏡、該第二透鏡、該第三透鏡及該第四透鏡在該光軸上的厚度總和。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的光學鏡片組，其中該光學鏡片組更符合：3.1≦G23/T3≦12，其中G23為該第二透鏡到該第三透鏡在該光軸上的距離，且T3為該第三透鏡在該光軸上的厚度。
  13. 如申請專利範圍第11項所述的光學鏡片組，其中該光學鏡片組更符合：G23/T2≦16，其中G23為該第二透鏡到該第三透鏡在該光軸上的距離，且T2為該第二透鏡在該光軸上的厚度。
  14. 如申請專利範圍第11項所述的光學鏡片組，其中該光學鏡片組更符合：0.9≦T2/G12，其中T2為該第二透鏡在該光軸上的厚度，且G12為該第一透鏡到該第二透鏡在該光軸上的距離。
  15. 如申請專利範圍第11項所述的光學鏡片組，其中該光學鏡片組更符合：4.0≦T1/G12，其中T1為該第一透鏡在該光軸上的厚度，且G12為該第一透鏡到該第二透鏡在該光軸上的距離。
  16. 如申請專利範圍第11項所述的光學鏡片組，其中該光學鏡片組更符合：EFL/T2≦39，其中T2為該第二透鏡在該光軸上的厚度。
  17. 如申請專利範圍第11項所述的光學鏡片組，其中該光學鏡片組更符合：4.75≦BFL/G12，其中BFL為該第四透鏡的該像側面到該成像面在該光軸上的距離，且G12為該第一透鏡到該第二透鏡在該光軸上的距離。
  18. 如申請專利範圍第11項所述的光學鏡片組，其中該光學鏡片組更符合：8.4≦EFL/T3，其中T3為該第三透鏡在該光軸上的厚度。
  19. 如申請專利範圍第11項所述的光學鏡片組，其中該光學鏡片組更符合：10.5≦G23/G12≦72，其中G23為該第二透鏡到該第三透鏡在該光軸上的距離，且G12為該第一透鏡到該第二透鏡在該光軸上的距離。
  20. 如申請專利範圍第11項所述的光學鏡片組，其中該光學鏡片組更符合：3.85≦T4/G12，其中T4為該第四透鏡在該光軸上的厚度，且G12為該第一透鏡到該第二透鏡在該光軸上的距離。
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