TWI639036B - 成像鏡片組 - Google Patents
成像鏡片組 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI639036B TWI639036B TW106143445A TW106143445A TWI639036B TW I639036 B TWI639036 B TW I639036B TW 106143445 A TW106143445 A TW 106143445A TW 106143445 A TW106143445 A TW 106143445A TW I639036 B TWI639036 B TW I639036B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- lens
- vicinity
- optical axis
- image side
- imaging
- Prior art date
Links
Abstract
一種成像鏡片組從物側至像側沿光軸依序包括第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡以及第四透鏡。第一透鏡、第三透鏡以及第四透鏡的屈光力依序為正、正、負。第一透鏡的像側面具有位於光軸附近區域的凹面部以及位於圓周附近區域的凸面部。第二透鏡的物側面具有位於光軸附近區域的凸面部以及位於圓周附近區域的凹面部。成像鏡片組滿足：0.4 ≦ f3/EFL ≦ 0.9，其中f3為第三透鏡的焦距，且EFL為成像鏡片組的有效焦距。
Description
本發明是有關於一種光學鏡片組，且特別是有關於一種成像鏡片組。
近年來，可攜式電子產品的普及使得影像模組相關技術蓬勃發展。影像模組主要包括成像鏡片組與光感測器等元件。隨著可攜式電子產品的薄型化趨勢，成像鏡片組與光感測器等元件的小型化需求也愈來愈高。因此，如何能在縮短系統體積以及長度的同時，使成像鏡片組仍能保有良好的光學性能，便成為此領域研發人員亟欲解決的問題之一。
本發明提供一種成像鏡片組，其在縮短系統體積以及長度的同時，仍能保有良好的光學性能。
本發明的一種成像鏡片組從物側至像側沿光軸依序包括第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡以及第四透鏡。第一透鏡至第四透鏡各自包括朝向物側且使成像光線通過的物側面及朝向像側且使成像光線通過的像側面。第一透鏡、第三透鏡以及第四透鏡的屈光力依序為正、正、負。第一透鏡的像側面具有位於光軸附近區域的凹面部以及位於圓周附近區域的凸面部。第二透鏡的物側面具有位於光軸附近區域的凸面部以及位於圓周附近區域的凹面部。成像鏡片組滿足：0.4 ≦ f3/EFL ≦ 0.9，其中f3為第三透鏡的焦距，且EFL為成像鏡片組的有效焦距。
在本發明的一實施例中，成像鏡片組更滿足：0.7 ≦ |f3/f4|≦ 1.3，其中f4為第四透鏡的焦距。
在本發明的一實施例中，成像鏡片組更滿足：19 ≦ V2 ≦ 30，其中V2為第二透鏡的色散係數。
在本發明的一實施例中，第一透鏡的物側面具有位於光軸附近區域的凸面部以及位於圓周附近區域的凸面部。
在本發明的一實施例中，第二透鏡的像側面具有位於光軸附近區域的凹面部。
在本發明的一實施例中，第三透鏡的物側面具有位於光軸附近區域的凹面部，且第三透鏡的像側面具有位於光軸附近區域的凸面部以及位於圓周附近區域的凹面部。
在本發明的一實施例中，第四透鏡的像側面具有位於光軸附近區域的凹面部以及位於圓周附近區域的凸面部。
在本發明的一實施例中，第一透鏡至第四透鏡的材質皆為塑膠。
基於上述，本發明的實施例的成像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，使成像鏡片組在縮短系統體積以及長度的同時，仍能保有良好的光學性能，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。
在本說明書中，「透鏡具有正屈光力（或負屈光力）」是指所述透鏡以高斯光學理論計算出來之光軸上的屈光力為正（或為負）。在成像鏡片組中，每一透鏡以光軸為對稱軸徑向地相互對稱。每一透鏡具有物側面及相對於物側面的像側面。物側面及像側面定義為透鏡被成像光線通過的表面，其中成像光線包括了主光線（chief ray）及邊緣光線（marginal ray）。物側面（或像側面）具有光軸附近區域以及連接且環繞光軸附近區域的圓周附近區域。光軸附近區域為成像光線通過光軸上的區域。圓周附近區域為被邊緣光線通過的區域。
「透鏡的一表面（物側面或像側面）在光軸附近區域（或圓周附近區域）為凸面或凹面」是以所述表面在光軸附近區域（或圓周附近區域）的R值（指近軸的曲率半徑）的正負來判斷。以物側面來說，當R值為正時，判定物側面在光軸附近區域（或圓周附近區域）為凸面，亦即物側面在光軸附近區域（或圓周附近區域）具有凸面部；當R值為負時，判定物側面在光軸附近區域（或圓周附近區域）為凹面，亦即物側面在光軸附近區域（或圓周附近區域）具有凹面部。以像側面來說，當R值為正時，判定像側面在光軸附近區域（或圓周附近區域）為凹面，亦即像側面在光軸附近區域（或圓周附近區域）具有凹面部；當R值為負時，判定像側面在光軸附近區域（或圓周附近區域）為凸面，亦即像側面在光軸附近區域（或圓周附近區域）具有凸面部。
透鏡的一表面（物側面或像側面）可具有一個以上的凸面部、一個以上的凹面部或上述兩者的組合。當所述表面具有凸面部以及凹面部時，所述表面具有反曲點。反曲點即凸面部與凹面部之間的轉換點。也就是說，所述表面在反曲點由凸轉凹，或由凹轉凸。另一方面，當所述表面僅具有凸面部或僅具有凹面部時，所述表面不具有反曲點。
圖1是依照本發明的第一實施例的成像鏡片組的示意圖。請參照圖1，本發明的第一實施例的成像鏡片組10從物側至像側沿光軸I依序包括第一透鏡1、光圈A、第二透鏡2、第三透鏡3、第四透鏡4以及濾光片9。物側是朝向待拍攝物（未繪示）的一側，而像側是朝向光接收元件（未繪示）的一側。由待拍攝物所發出的光線進入成像鏡片組10之後，會依序通過第一透鏡1、光圈A、第二透鏡2、第三透鏡3、第四透鏡4以及濾光片9，然後被光接收元件接收。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被光接收元件接收而影響成像品質，但不以此為限。
第一透鏡1、第二透鏡2、第三透鏡3、第四透鏡4以及濾光片9各自包括朝向物側且使成像光線通過的物側面11、21、31、41、91及朝向像側且使成像光線通過的像側面12、22、32、42、92。光接收元件的光接收面可與濾光片9的像側面92連接，使得濾光片9的像側面92為成像面（image plane），但不以此為限。
第一透鏡1具有正屈光力。第一透鏡1的物側面11具有位於光軸附近區域的凸面部V以及位於圓周附近區域的凸面部V。此外，第一透鏡1的像側面12具有位於光軸附近區域的凹面部C以及位於圓周附近區域的凸面部V。
第二透鏡2具有負屈光力。第二透鏡2的物側面21具有位於光軸附近區域的凸面部V以及位於圓周附近區域的凹面部C。此外，第二透鏡2的像側面22具有位於光軸附近區域的凹面部C以及位於圓周附近區域的凸面部V。
第三透鏡3具有正屈光力。第三透鏡3的物側面31具有位於光軸附近區域的凹面部C以及位於圓周附近區域的凸面部V。此外，第三透鏡3的像側面32具有位於光軸附近區域的凸面部V以及位於圓周附近區域的凹面部C。
第四透鏡4具有負屈光力。第四透鏡4的物側面41具有位於光軸附近區域的凸面部V以及位於圓周附近區域的凹面部C。此外，第四透鏡4的像側面42具有位於光軸附近區域的凹面部C以及位於圓周附近區域的凸面部V。
在第一實施例中，只有上述透鏡具有屈光力，也就是說，在成像鏡片組中，具有屈光力的透鏡只有四片。此外，第一透鏡1至第四透鏡4可皆由塑膠材質製成，以滿足輕量化的需求，但不以此為限。在一實施例中，第一透鏡1至第四透鏡4可皆由玻璃材質製成。或者，第一透鏡1至第四透鏡4的其中至少一者可由玻璃材質製成，而其餘的由塑膠材質製成。
第一實施例的其他詳細光學數據如表一所示。在表一中，第一透鏡1的物側面11所對應的距離（mm）為2.50E-01代表第一透鏡1的物側面11到第一透鏡1的像側面12在光軸I上的距離（即為第一透鏡1在光軸I上的厚度）為0.25mm。第一透鏡1的像側面12所對應的距離（mm）為0.00E+00代表第一透鏡1的像側面12到光圈A在光軸I上的距離為0 mm。也就是說，光圈A的所在平面對齊於第一透鏡1的像側面12在光軸I上的位置。光圈A所對應的距離（mm）為1.70E-01代表光圈A到第二透鏡2的物側面21在光軸I上的距離為0.17 mm。距離（mm）的其它欄位可依此類推，下文便不再重述。
<TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td> 第一實施例 </td></tr><tr><td> </td><td> 表面 </td><td> 曲率(mm) </td><td> 距離(mm) </td><td> 折射率 </td><td> 色散係數 </td><td> 焦距 (mm) </td></tr><tr><td> 第一透鏡1 </td><td> 物側面11 </td><td> 9.93E-01 </td><td> 2.50E-01 </td><td> 1.544 </td><td> 59.95 </td><td> 2.064 </td></tr><tr><td> 像側面12 </td><td> 1.16E-01 </td><td> 0.00E+00 </td></tr><tr><td> 光圈A </td><td> </td><td> 0.00E+00 </td><td> 1.70E-01 </td><td> </td><td> </td><td> </td></tr><tr><td> 第二透鏡2 </td><td> 物側面21 </td><td> 2.59E-01 </td><td> 1.80E-01 </td><td> 1.643 </td><td> 22.44 </td><td> -29.283 </td></tr><tr><td> 像側面22 </td><td> 3.18E-01 </td><td> 8.67E-02 </td></tr><tr><td> 第三透鏡3 </td><td> 物側面31 </td><td> -1.17E+00 </td><td> 3.54E-01 </td><td> 1.544 </td><td> 59.95 </td><td> 1.153 </td></tr><tr><td> 像側面32 </td><td> -2.41E+00 </td><td> 1.41E-01 </td></tr><tr><td> 第四透鏡4 </td><td> 物側面41 </td><td> 2.97E-01 </td><td> 2.94E-01 </td><td> 1.643 </td><td> 22.44 </td><td> -1.193 </td></tr><tr><td> 像側面42 </td><td> 1.65E+00 </td><td> 5.19E-01 </td></tr><tr><td> 濾光片9 </td><td> 物側面91 </td><td> 0 </td><td> 1.10E-01 </td><td> 1.516 </td><td> 64.17 </td><td> </td></tr><tr><td> 像側面92 </td><td> 0 </td><td> 0.00E+00 </td></tr><tr><td> </td><td> 成像面 </td><td> 0 </td><td> 0.00E+00 </td><td> </td><td> </td><td> </td></tr></TBODY></TABLE>表一
在本實施例中，第一透鏡1、第二透鏡2、第三透鏡3以及第四透鏡4的物側面11、21、31、41及像側面12、22、32、42共計八個面均是非球面，而這些非球面是依公式(1)定義：
(1)
在公式(1)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。R為透鏡表面近光軸I處的曲率半徑。K為錐面係數（conic constant）。
為第i階非球面係數。
第一透鏡1的物側面11到第四透鏡4的像側面42在公式(1)中的各項非球面係數如表二所示。其中，表二中欄位編號11表示其為第一透鏡1的物側面11的非球面係數，其它欄位可依此類推。由於八個面的第2階非球面係數A
2皆為0，故省略示出。
<TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td> 表面 </td><td> K </td><td> A<sub>4</sub></td><td> A<sub>6</sub></td><td> A<sub>8</sub></td></tr><tr><td> 11 </td><td> 3.498E+00 </td><td> -5.787E-01 </td><td> -4.892E+00 </td><td> -1.011E+01 </td></tr><tr><td> 12 </td><td> -9.998E+01 </td><td> -1.259E+00 </td><td> 1.168E+00 </td><td> -1.509E+01 </td></tr><tr><td> 21 </td><td> 4.758E+01 </td><td> -1.613E+00 </td><td> -6.661E+00 </td><td> -1.687E+00 </td></tr><tr><td> 22 </td><td> 0.000E+00 </td><td> 2.971E-01 </td><td> -3.718E+00 </td><td> -4.955E+00 </td></tr><tr><td> 31 </td><td> -1.535E+00 </td><td> 1.620E+00 </td><td> 3.564E+00 </td><td> -1.769E+01 </td></tr><tr><td> 32 </td><td> -2.367E+00 </td><td> -4.371E-01 </td><td> 9.323E-01 </td><td> -1.509E+00 </td></tr><tr><td> 41 </td><td> 4.880E+00 </td><td> -4.753E-01 </td><td> -7.223E-01 </td><td> 1.684E+00 </td></tr><tr><td> 42 </td><td> -7.480E+00 </td><td> -4.146E-01 </td><td> 3.097E-01 </td><td> -2.491E-01 </td></tr><tr><td> 表面 </td><td> A<sub>10</sub></td><td> A<sub>12</sub></td><td> A<sub>14</sub></td><td> A<sub>16</sub></td></tr><tr><td> 11 </td><td> 1.272E+02 </td><td> -7.301E+02 </td><td> 0.000E+00 </td><td> 0.000E+00 </td></tr><tr><td> 12 </td><td> -2.098E+02 </td><td> 1.473E+03 </td><td> 0.000E+00 </td><td> 0.000E+00 </td></tr><tr><td> 21 </td><td> -4.948E+01 </td><td> 1.274E+03 </td><td> -2.290E+03 </td><td> 0.000E+00 </td></tr><tr><td> 22 </td><td> 6.238E+01 </td><td> -6.861E+01 </td><td> -1.173E+03 </td><td> 3.075E+03 </td></tr><tr><td> 31 </td><td> -2.137E+01 </td><td> 2.281E+01 </td><td> 6.178E+01 </td><td> 0.000E+00 </td></tr><tr><td> 32 </td><td> 1.996E+01 </td><td> 1.632E+01 </td><td> -5.109E+01 </td><td> -9.052E+01 </td></tr><tr><td> 41 </td><td> -1.422E+00 </td><td> -3.178E-01 </td><td> 1.615E+00 </td><td> -7.143E-01 </td></tr><tr><td> 42 </td><td> 5.813E-02 </td><td> -1.855E-02 </td><td> 6.594E-02 </td><td> -4.076E-02 </td></tr></TBODY></TABLE>表二
有鑑於光學系統設計的不可預測性，在本發明的架構之下，符合下述條件式的其中至少一者能較佳地使系統的長度縮短、成像品質提升，或製造良率提升而改善先前技術的缺點。
藉由滿足0.4 ≦ f3/EFL ≦ 0.9，可在縮短系統體積以及長度的同時，保有良好的光學性能。在上式中，f3為第三透鏡3的焦距，且EFL為成像鏡片組10的有效焦距（Effective Focal Length, EFL）。當f3/EFL超出上限值時，容易造成系統的長度太長。當f3/EFL低於下限值時，容易造成場曲嚴重。
藉由滿足0.7 ≦ |f3/f4|≦ 1.3，可平衡場曲及色差。在上式中，f4為第四透鏡4的焦距，且|f3/f4|為第三透鏡3的焦距除以第四透鏡4的焦距後取絕對值。當|f3/f4|超出上限值時，容易造成場曲不足或色差無法矯正。當|f3/f4|低於下限值時，容易造成場曲過矯正或色差過矯正。
藉由滿足19 ≦ V2 ≦ 30，可矯正色差且具有良好的透光率。在上式中，V2為第二透鏡2的色散係數。當V2超出上限值時，無法矯正色差。當V2低於下限值時，第二透鏡2的材料價格較為昂貴且透光率較低。
第一實施例的成像鏡片組10中各重要參數間的關係如表三所示。在表三中，f-number（F/#）為成像鏡片組10的光圈值，FOV為成像鏡片組10的視場角（Field Of View, FOV），TTL為成像鏡片組10的系統長度，即從第一透鏡1的物側面11到成像面（如濾光片9的像側面92）在光軸I上的距離。
<TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td> EFL </td><td> 1.557 mm </td></tr><tr><td> f-number（F/#） </td><td> 2.2 </td></tr><tr><td> FOV </td><td> 88∘ </td></tr><tr><td> TTL </td><td> 2.1 mm </td></tr><tr><td> f3/EFL </td><td> 0.740 </td></tr><tr><td> |f3/f4| </td><td> 0.966 </td></tr><tr><td> V2 </td><td> 22.44 </td></tr></TBODY></TABLE>表三
圖2A至圖2J是第一實施例的成像鏡片組在半視場角分別為0度、10度、20度、30度以及44度的橫向光束扇形圖。圖3A至圖3C分別是第一實施例的成像鏡片組的場曲像差圖、畸變像差圖以及調制轉換函數曲線圖。圖2A至圖3C所顯示出的圖形均在標準的範圍內，由此可驗證第一實施例的成像鏡片組10在縮短系統體積以及長度的同時，仍能保有良好的光學性能，並提供良好的成像品質。
圖4是依照本發明的第二實施例的成像鏡片組的示意圖。請參照圖4，本發明的成像鏡片組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：第一透鏡1位於光圈A與第二透鏡2之間。第二透鏡2具有正屈光力。此外，第二透鏡2的像側面22具有位於圓周附近區域的凹面部C，且第四透鏡4的物側面41具有位於光軸附近區域的凹面部C。另外，各光學數據、非球面係數及這些透鏡（第一透鏡1、第二透鏡2、第三透鏡3以及第四透鏡4）間的參數或多或少有些不同。
第二實施例的成像鏡片組10詳細的光學數據如表四所示。第二實施例的第一透鏡1的物側面11到第四透鏡4的像側面42在公式（1）中的各項非球面係數如表五所示。第二實施例的成像鏡片組10中各重要參數間的關係如表六所示。
<TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td> 第二實施例 </td></tr><tr><td> </td><td> 表面 </td><td> 曲率(mm) </td><td> 距離(mm) </td><td> 折射率 </td><td> 色散係數 </td><td> 焦距 (mm) </td></tr><tr><td> 光圈A </td><td> </td><td> 0.00E+00 </td><td> -0.05 </td><td> </td><td> </td><td> </td></tr><tr><td> 第一透鏡1 </td><td> 物側面11 </td><td> 1.11E+00 </td><td> 2.86E-01 </td><td> 1.544 </td><td> 59.95 </td><td> 2.277 </td></tr><tr><td> 像側面12 </td><td> 3.44E-01 </td><td> 1.24E-01 </td></tr><tr><td> 第二透鏡2 </td><td> 物側面21 </td><td> 4.35E-01 </td><td> 1.80E-01 </td><td> 1.643 </td><td> 22.44 </td><td> 21.210 </td></tr><tr><td> 像側面22 </td><td> 3.74E-01 </td><td> 9.07E-02 </td></tr><tr><td> 第三透鏡3 </td><td> 物側面31 </td><td> -9.25E-01 </td><td> 4.20E-01 </td><td> 1.544 </td><td> 59.95 </td><td> 0.874 </td></tr><tr><td> 像側面32 </td><td> -2.66E+00 </td><td> 1.22E-01 </td></tr><tr><td> 第四透鏡4 </td><td> 物側面41 </td><td> -2.97E-01 </td><td> 2.60E-01 </td><td> 1.643 </td><td> 22.44 </td><td> -0.809 </td></tr><tr><td> 像側面42 </td><td> 1.56E+00 </td><td> 5.20E-01 </td></tr><tr><td> 濾光片9 </td><td> 物側面91 </td><td> 0 </td><td> 1.10E-01 </td><td> 1.516 </td><td> 64.17 </td><td> </td></tr><tr><td> 像側面92 </td><td> 0 </td><td> 0.00E+00 </td></tr><tr><td> </td><td> 成像面 </td><td> 0 </td><td> 0.00E+00 </td><td> </td><td> </td><td> </td></tr></TBODY></TABLE>表四
<TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td> 表面 </td><td> K </td><td> A<sub>4</sub></td><td> A<sub>6</sub></td><td> A<sub>8</sub></td></tr><tr><td> 11 </td><td> 2.806E+00 </td><td> -5.086E-01 </td><td> -4.597E+00 </td><td> 7.417E+00 </td></tr><tr><td> 12 </td><td> 1.013E+01 </td><td> -1.149E+00 </td><td> 4.147E-01 </td><td> -3.758E+01 </td></tr><tr><td> 21 </td><td> 1.859E+01 </td><td> -1.205E+00 </td><td> -1.110E+01 </td><td> -2.381E+00 </td></tr><tr><td> 22 </td><td> 0.000E+00 </td><td> 7.232E-01 </td><td> -5.237E+00 </td><td> -2.210E+01 </td></tr><tr><td> 31 </td><td> -1.789E+00 </td><td> 1.447E+00 </td><td> 3.067E+00 </td><td> -2.440E+01 </td></tr><tr><td> 32 </td><td> -2.675E+00 </td><td> -3.856E-01 </td><td> -1.615E-01 </td><td> -2.962E+00 </td></tr><tr><td> 41 </td><td> -5.000E+01 </td><td> 3.388E-01 </td><td> -6.222E+00 </td><td> 1.512E+01 </td></tr><tr><td> 42 </td><td> -9.774E+00 </td><td> -4.879E-01 </td><td> 9.556E-02 </td><td> 3.861E-01 </td></tr><tr><td> 表面 </td><td> A<sub>10</sub></td><td> A<sub>12</sub></td><td> A<sub>14</sub></td><td> A<sub>16</sub></td></tr><tr><td> 11 </td><td> -1.238E+01 </td><td> -4.119E+02 </td><td> 0.000E+00 </td><td> 0.000E+00 </td></tr><tr><td> 12 </td><td> 1.638E+02 </td><td> -1.589E+02 </td><td> 0.000E+00 </td><td> 0.000E+00 </td></tr><tr><td> 21 </td><td> -4.064E+01 </td><td> 1.925E+03 </td><td> -4.964E+03 </td><td> 0.000E+00 </td></tr><tr><td> 22 </td><td> 1.523E+02 </td><td> 1.553E+02 </td><td> -1.855E+03 </td><td> 2.601E+03 </td></tr><tr><td> 31 </td><td> -5.993E+00 </td><td> 3.607E+02 </td><td> -7.122E+02 </td><td> 0.000E+00 </td></tr><tr><td> 32 </td><td> 2.504E+01 </td><td> 6.233E+01 </td><td> -2.761E+02 </td><td> 2.066E+02 </td></tr><tr><td> 41 </td><td> -9.625E+00 </td><td> -1.494E+01 </td><td> 9.076E+00 </td><td> 1.447E+01 </td></tr><tr><td> 42 </td><td> -2.384E-01 </td><td> -6.357E-01 </td><td> 8.264E-01 </td><td> -2.972E-01 </td></tr></TBODY></TABLE>表五
<TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td> EFL </td><td> 1.611 mm </td></tr><tr><td> f-number（F/#） </td><td> 2 </td></tr><tr><td> FOV </td><td> 88∘ </td></tr><tr><td> TTL </td><td> 2.11mm </td></tr><tr><td> f3/EFL </td><td> 0.542 </td></tr><tr><td> |f3/f4| </td><td> 1.08 </td></tr><tr><td> V2 </td><td> 22.44 </td></tr></TBODY></TABLE>表六
圖5A至圖5J是第二實施例的成像鏡片組在半視場角分別為0度、10度、20度、30度以及44度的橫向光束扇形圖。圖6A至圖6C分別是第二實施例的成像鏡片組的場曲像差圖、畸變像差圖以及調制轉換函數曲線圖。圖5A至圖6C所顯示出的圖形均在標準的範圍內，由此可驗證第二實施例的成像鏡片組10在縮短系統體積以及長度的同時，仍能保有良好的光學性能，並提供良好的成像品質。
圖7是依照本發明的第三實施例的成像鏡片組的示意圖。請參照圖7，本發明的成像鏡片組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：第一透鏡1位於光圈A與第二透鏡2之間。此外，第二透鏡2的像側面22具有位於圓周附近區域的凹面部C，第三透鏡3的物側面31具有位於圓周附近區域的凹面部C，且第四透鏡4的物側面41具有位於光軸附近區域的凹面部C以及位於圓周附近區域的凸面部V。另外，各光學數據、非球面係數及這些透鏡（第一透鏡1、第二透鏡2、第三透鏡3以及第四透鏡4）間的參數或多或少有些不同。
第三實施例的成像鏡片組10詳細的光學數據如表七所示。第三實施例的第一透鏡1的物側面11到第四透鏡4的像側面42在公式（1）中的各項非球面係數如表八所示。第三實施例的成像鏡片組10中各重要參數間的關係如表九所示。
<TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td> 第三實施例 </td></tr><tr><td> </td><td> 表面 </td><td> 曲率(mm) </td><td> 距離(mm) </td><td> 折射率 </td><td> 色散係數 </td><td> 焦距 (mm) </td></tr><tr><td> 光圈A </td><td> </td><td> 0.00E+00 </td><td> -0.07 </td><td> </td><td> </td><td> </td></tr><tr><td> 第一透鏡1 </td><td> 物側面11 </td><td> 1.18E+00 </td><td> 3.45E-01 </td><td> 1.544 </td><td> 59.95 </td><td> 1.932 </td></tr><tr><td> 像側面12 </td><td> 2.68E-01 </td><td> 8.50E-02 </td></tr><tr><td> 第二透鏡2 </td><td> 物側面21 </td><td> 8.38E-02 </td><td> 2.00E-01 </td><td> 1.643 </td><td> 22.44 </td><td> -8.221 </td></tr><tr><td> 像側面22 </td><td> 2.71E-01 </td><td> 1.19E-01 </td></tr><tr><td> 第三透鏡3 </td><td> 物側面31 </td><td> -5.49E-01 </td><td> 3.92E-01 </td><td> 1.544 </td><td> 59.95 </td><td> 1.001 </td></tr><tr><td> 像側面32 </td><td> -2.21E+00 </td><td> 1.40E-01 </td></tr><tr><td> 第四透鏡4 </td><td> 物側面41 </td><td> -1.12E-01 </td><td> 2.40E-01 </td><td> 1.544 </td><td> 59.95 </td><td> -0.920 </td></tr><tr><td> 像側面42 </td><td> 1.86E+00 </td><td> 4.77E-01 </td></tr><tr><td> 濾光片9 </td><td> 物側面91 </td><td> 0 </td><td> 1.10E-01 </td><td> 1.516 </td><td> 64.17 </td><td> </td></tr><tr><td> 像側面92 </td><td> 0 </td><td> 0.00E+00 </td></tr><tr><td> </td><td> 成像面 </td><td> 0 </td><td> 0.00E+00 </td><td> </td><td> </td><td> </td></tr></TBODY></TABLE>表七
<TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td> 表面 </td><td> K </td><td> A<sub>4</sub></td><td> A<sub>6</sub></td><td> A<sub>8</sub></td></tr><tr><td> 11 </td><td> 2.364E+00 </td><td> -8.851E-01 </td><td> 3.712E+00 </td><td> -5.073E+01 </td></tr><tr><td> 12 </td><td> 4.140E+01 </td><td> -1.080E+00 </td><td> -5.881E+00 </td><td> 1.345E+01 </td></tr><tr><td> 21 </td><td> -1.800E+02 </td><td> -1.055E+00 </td><td> -1.197E+01 </td><td> 2.845E+01 </td></tr><tr><td> 22 </td><td> -2.551E+02 </td><td> 4.249E-01 </td><td> -4.225E+00 </td><td> 3.032E+00 </td></tr><tr><td> 31 </td><td> 1.048E+01 </td><td> 8.787E-01 </td><td> 2.218E-01 </td><td> -6.904E+00 </td></tr><tr><td> 32 </td><td> -1.850E+00 </td><td> 6.834E-01 </td><td> -4.191E+00 </td><td> 9.815E+00 </td></tr><tr><td> 41 </td><td> 7.307E+01 </td><td> -9.795E-01 </td><td> 6.419E-01 </td><td> 9.130E-01 </td></tr><tr><td> 42 </td><td> -6.559E+00 </td><td> -7.479E-01 </td><td> 1.271E+00 </td><td> -1.761E+00 </td></tr><tr><td> 表面 </td><td> A<sub>10</sub></td><td> A<sub>12</sub></td><td> A<sub>14</sub></td><td> A<sub>16</sub></td></tr><tr><td> 11 </td><td> -2.677E+00 </td><td> 1.369E+03 </td><td> -5.980E+03 </td><td> 0.000E+00 </td></tr><tr><td> 12 </td><td> -5.520E+01 </td><td> 1.453E+02 </td><td> 2.621E+02 </td><td> 0.000E+00 </td></tr><tr><td> 21 </td><td> 7.841E+01 </td><td> 6.641E+01 </td><td> -4.241E+02 </td><td> 0.000E+00 </td></tr><tr><td> 22 </td><td> 3.790E+01 </td><td> 1.040E+02 </td><td> -7.310E+02 </td><td> 8.460E+02 </td></tr><tr><td> 31 </td><td> 4.907E+01 </td><td> -4.933E+00 </td><td> -7.424E+02 </td><td> 1.753E+03 </td></tr><tr><td> 32 </td><td> 1.737E+01 </td><td> -2.316E+01 </td><td> -1.029E+02 </td><td> 1.319E+02 </td></tr><tr><td> 41 </td><td> -1.274E-02 </td><td> -1.737E+00 </td><td> 1.214E+00 </td><td> -1.840E-01 </td></tr><tr><td> 42 </td><td> 1.602E+00 </td><td> -8.842E-01 </td><td> 2.489E-01 </td><td> -2.553E-02 </td></tr></TBODY></TABLE>表八
<TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td> EFL </td><td> 1.650 mm </td></tr><tr><td> f-number（F/#） </td><td> 2 </td></tr><tr><td> FOV </td><td> 88.6∘ </td></tr><tr><td> TTL </td><td> 2.11 mm </td></tr><tr><td> f3/EFL </td><td> 0.607 </td></tr><tr><td> |f3/f4| </td><td> 1.087 </td></tr><tr><td> V2 </td><td> 22.44 </td></tr></TBODY></TABLE>表九
圖8A至圖8J是第三實施例的成像鏡片組在半視場角分別為0度、10度、20度、30度以及44度的橫向光束扇形圖。圖9A至圖9C分別是第三實施例的成像鏡片組的場曲像差圖、畸變像差圖以及調制轉換函數曲線圖。圖8A至圖9C所顯示出的圖形均在標準的範圍內，由此可驗證第三實施例的成像鏡片組10在縮短系統體積以及長度的同時，仍能保有良好的光學性能，並提供良好的成像品質。
圖10是依照本發明的第四實施例的成像鏡片組的示意圖。請參照圖10，本發明的成像鏡片組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：第三透鏡3的物側面31具有位於圓周附近區域的凹面部C。另外，各光學數據、非球面係數及這些透鏡（第一透鏡1、第二透鏡2、第三透鏡3以及第四透鏡4）間的參數或多或少有些不同。
第四實施例的成像鏡片組10詳細的光學數據如表十所示。第四實施例的第一透鏡1的物側面11到第四透鏡4的像側面42在公式（1）中的各項非球面係數如表十一所示。第四實施例的成像鏡片組10中各重要參數間的關係如表十二所示。
<TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td> 第四實施例 </td></tr><tr><td> </td><td> 表面 </td><td> 曲率 (mm) </td><td> 距離(mm) </td><td> 折射率 </td><td> 色散係數 </td><td> 焦距 (mm) </td></tr><tr><td> 第一透鏡1 </td><td> 物側面11 </td><td> 9.16E-01 </td><td> 2.60E-01 </td><td> 1.544 </td><td> 59.95 </td><td> 2.049 </td></tr><tr><td> 像側面12 </td><td> 2.47E-02 </td><td> -1.00E-02 </td></tr><tr><td> 光圈A </td><td> </td><td> 0.00E+00 </td><td> 1.77E-01 </td><td> </td><td> </td><td> </td></tr><tr><td> 第二透鏡2 </td><td> 物側面21 </td><td> 1.52E-01 </td><td> 1.90E-01 </td><td> 1.643 </td><td> 22.44 </td><td> -9.061 </td></tr><tr><td> 像側面22 </td><td> 3.26E-01 </td><td> 8.57E-02 </td></tr><tr><td> 第三透鏡3 </td><td> 物側面31 </td><td> -9.68E-01 </td><td> 3.55E-01 </td><td> 1.544 </td><td> 59.95 </td><td> 1.236 </td></tr><tr><td> 像側面32 </td><td> -2.18E+00 </td><td> 1.25E-01 </td></tr><tr><td> 第四透鏡4 </td><td> 物側面41 </td><td> 4.92E-01 </td><td> 2.93E-01 </td><td> 1.643 </td><td> 22.44 </td><td> -1.480 </td></tr><tr><td> 像側面42 </td><td> 1.62E+00 </td><td> 5.86E-01 </td></tr><tr><td> 濾光片9 </td><td> 物側面91 </td><td> 0 </td><td> 1.10E-01 </td><td> 1.516 </td><td> 64.17 </td><td> </td></tr><tr><td> 像側面92 </td><td> 0 </td><td> 0.00E+00 </td></tr><tr><td> </td><td> 成像面 </td><td> 0 </td><td> 0.00E+00 </td><td> </td><td> </td><td> </td></tr></TBODY></TABLE>表十
<TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td> 表面 </td><td> K </td><td> A<sub>4</sub></td><td> A<sub>6</sub></td><td> A<sub>8</sub></td></tr><tr><td> 11 </td><td> 3.691E+00 </td><td> -6.448E-01 </td><td> -3.628E+00 </td><td> 4.478E+00 </td></tr><tr><td> 12 </td><td> 1.000E+02 </td><td> -1.006E+00 </td><td> -2.307E+00 </td><td> -3.268E+00 </td></tr><tr><td> 21 </td><td> -4.784E+01 </td><td> -1.595E+00 </td><td> -3.934E+00 </td><td> 6.952E+00 </td></tr><tr><td> 22 </td><td> 0.000E+00 </td><td> -2.620E-01 </td><td> -5.205E-01 </td><td> -7.267E+00 </td></tr><tr><td> 31 </td><td> -3.787E-01 </td><td> 1.386E+00 </td><td> 1.848E+00 </td><td> -1.010E+01 </td></tr><tr><td> 32 </td><td> -2.745E+00 </td><td> -6.488E-01 </td><td> 1.326E+00 </td><td> 1.370E+00 </td></tr><tr><td> 41 </td><td> -1.711E+00 </td><td> -6.252E-01 </td><td> -2.365E-01 </td><td> 6.869E-01 </td></tr><tr><td> 42 </td><td> -6.806E+00 </td><td> -3.774E-01 </td><td> 1.860E-01 </td><td> -1.111E-01 </td></tr><tr><td> 表面 </td><td> A<sub>10</sub></td><td> A<sub>12</sub></td><td> A<sub>14</sub></td><td> A<sub>16</sub></td></tr><tr><td> 11 </td><td> -4.045E+01 </td><td> -1.176E+02 </td><td> 0.000E+00 </td><td> 0.000E+00 </td></tr><tr><td> 12 </td><td> 2.472E+01 </td><td> -2.022E+01 </td><td> 0.000E+00 </td><td> 0.000E+00 </td></tr><tr><td> 21 </td><td> -1.021E+02 </td><td> 1.394E+03 </td><td> -3.448E+03 </td><td> 0.000E+00 </td></tr><tr><td> 22 </td><td> 1.276E+01 </td><td> -5.036E+00 </td><td> -2.706E+02 </td><td> 5.310E+02 </td></tr><tr><td> 31 </td><td> -2.267E+01 </td><td> -1.547E+01 </td><td> 1.098E+02 </td><td> 0.000E+00 </td></tr><tr><td> 32 </td><td> 4.261E-01 </td><td> 1.379E+01 </td><td> -1.543E+00 </td><td> -4.189E+01 </td></tr><tr><td> 41 </td><td> -4.778E-01 </td><td> -3.108E-01 </td><td> 9.733E-01 </td><td> -4.193E-01 </td></tr><tr><td> 42 </td><td> 3.240E-03 </td><td> 2.126E-02 </td><td> 3.427E-03 </td><td> -1.002E-02 </td></tr></TBODY></TABLE>表十一
<TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td> EFL </td><td> 1.565 mm </td></tr><tr><td> f-number（F/#） </td><td> 2.2 </td></tr><tr><td> FOV </td><td> 88∘ </td></tr><tr><td> TTL </td><td> 2.17 mm </td></tr><tr><td> f3/EFL </td><td> 0.790 </td></tr><tr><td> |f3/f4| </td><td> 0.836 </td></tr><tr><td> V2 </td><td> 22.44 </td></tr></TBODY></TABLE>表十二
圖11A至圖11J是第四實施例的成像鏡片組在半視場角分別為0度、10度、20度、30度以及44度的橫向光束扇形圖。圖12A至圖12C分別是第四實施例的成像鏡片組的場曲像差圖、畸變像差圖以及調制轉換函數曲線圖。圖11A至圖12C所顯示出的圖形均在標準的範圍內，由此可驗證第四實施例的成像鏡片組10在縮短系統體積以及長度的同時，仍能保有良好的光學性能，並提供良好的成像品質。
綜上所述，本發明的實施例的成像鏡片組符合下述條件式的其中至少一者能較佳地使系統的長度縮短、成像品質提升，或製造良率提升而改善先前技術的缺點。當滿足0.4 ≦ f3/EFL ≦ 0.9時，可在縮短系統體積以及長度的同時，保有良好的光學性能。當滿足0.7 ≦ |f3/f4|≦ 1.3時，可平衡場曲及色差。當滿足19 ≦ V2 ≦ 30時，可矯正色差且具有良好的透光率。另外，相較於現有的廣角成像鏡片組（視場角大於90度），本發明實施例的成像鏡片組的視場角設計為落在70度至90度的範圍內可較佳地改善畸變像差，從而具有良好的成像品質。
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。
1‧‧‧第一透鏡
2‧‧‧第二透鏡
3‧‧‧第三透鏡
4‧‧‧第四透鏡
9‧‧‧濾光片
10‧‧‧成像鏡片組
11、21、31、41、91‧‧‧物側面
12、22、32、42、92‧‧‧像側面
A‧‧‧光圈
C‧‧‧凹面部
I‧‧‧光軸
V‧‧‧凸面部
圖1是依照本發明的第一實施例的成像鏡片組的示意圖。 圖2A至圖2J是第一實施例的成像鏡片組在半視場角（Half Field Of View, HFOV）分別為0度、10度、20度、30度以及44度的橫向光束扇形圖。 圖3A至圖3C分別是第一實施例的成像鏡片組的場曲像差（fieldcurvature aberration）圖、畸變像差（distortion aberration）圖以及調制轉換函數（Modulation Transfer Function, MTF）曲線圖。 圖4是依照本發明的第二實施例的成像鏡片組的示意圖。 圖5A至圖5J是第二實施例的成像鏡片組在半視場角分別為0度、10度、20度、30度以及44度的橫向光束扇形圖。 圖6A至圖6C分別是第二實施例的成像鏡片組的場曲像差圖、畸變像差圖以及調制轉換函數曲線圖。 圖7是依照本發明的第三實施例的成像鏡片組的示意圖。 圖8A至圖8J是第三實施例的成像鏡片組在半視場角分別為0度、10度、20度、30度以及44度的橫向光束扇形圖。 圖9A至圖9C分別是第三實施例的成像鏡片組的場曲像差圖、畸變像差圖以及調制轉換函數曲線圖。 圖10是依照本發明的第四實施例的成像鏡片組的示意圖。 圖11A至圖11J是第四實施例的成像鏡片組在半視場角分別為0度、10度、20度、30度以及44度的橫向光束扇形圖。 圖12A至圖12C分別是第四實施例的成像鏡片組的場曲像差圖、畸變像差圖以及調制轉換函數曲線圖。
Claims (8)
- 一種成像鏡片組，從物側至像側沿一光軸依序包括一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡以及一第四透鏡，且該第一透鏡至該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，其中該第一透鏡、該第三透鏡以及該第四透鏡的屈光力依序為正、正、負，該第一透鏡的該像側面具有一位於光軸附近區域的凹面部以及一位於圓周附近區域的凸面部，該第二透鏡的該物側面具有一位於光軸附近區域的凸面部以及一位於圓周附近區域的凹面部，該成像鏡片組滿足：0.4≦f3/EFL≦0.9及4.98≦|f2/EFL|≦18.81，其中f2為該第二透鏡的焦距，f3為該第三透鏡的焦距，且EFL為該成像鏡片組的有效焦距。
- 如申請專利範圍第1項所述的成像鏡片組，更滿足：0.7≦|f3/f4|≦1.3，其中f4為該第四透鏡的焦距。
- 如申請專利範圍第1項所述的成像鏡片組，更滿足：19≦V2≦30，其中V2為該第二透鏡的色散係數。
- 如申請專利範圍第1項所述的成像鏡片組，其中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以及一位於圓周附近區域的凸面部。
- 如申請專利範圍第1項所述的成像鏡片組，其中該第二透鏡的該像側面具有一位於光軸附近區域的凹面部。
- 如申請專利範圍第1項所述的成像鏡片組，其中該第三透鏡的該物側面具有一位於光軸附近區域的凹面部，且該第三透鏡的該像側面具有一位於光軸附近區域的凸面部以及一位於圓周附近區域的凹面部。
- 如申請專利範圍第1項所述的成像鏡片組，其中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以及一位於圓周附近區域的凸面部。
- 如申請專利範圍第1項所述的成像鏡片組，其中該第一透鏡至該第四透鏡的材質皆為塑膠。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW106143445A TWI639036B (zh) | 2017-12-12 | 2017-12-12 | 成像鏡片組 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW106143445A TWI639036B (zh) | 2017-12-12 | 2017-12-12 | 成像鏡片組 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TWI639036B true TWI639036B (zh) | 2018-10-21 |
| TW201928436A TW201928436A (zh) | 2019-07-16 |
Family
ID=64797675
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW106143445A TWI639036B (zh) | 2017-12-12 | 2017-12-12 | 成像鏡片組 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| TW (1) | TWI639036B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI717786B (zh) * | 2019-06-25 | 2021-02-01 | 大陸商玉晶光電（廈門）有限公司 | 光學成像鏡頭 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI438473B (zh) | 2011-12-01 | 2014-05-21 | Largan Precision Co Ltd | 成像光學鏡片系統 |
-
2017
- 2017-12-12 TW TW106143445A patent/TWI639036B/zh active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI438473B (zh) | 2011-12-01 | 2014-05-21 | Largan Precision Co Ltd | 成像光學鏡片系統 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI717786B (zh) * | 2019-06-25 | 2021-02-01 | 大陸商玉晶光電（廈門）有限公司 | 光學成像鏡頭 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW201928436A (zh) | 2019-07-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102494776B1 (ko) | 촬상렌즈 | |
| TWI521231B (zh) | 光學成像鏡頭及應用該光學成像鏡頭的電子裝置 | |
| TWI567415B (zh) | 光學成像鏡頭及應用該光學成像鏡頭的電子裝置 | |
| KR101762006B1 (ko) | 촬상 광학계 및 서로 다른 화각을 가진 복수의 촬상 광학계가 장착된 모바일 기기 | |
| TWI548894B (zh) | 光學透鏡組及取像裝置 | |
| TWI503566B (zh) | An optical imaging lens and an electronic device to which the optical imaging lens is applied | |
| TWI516794B (zh) | 光學成像鏡頭及應用該光學成像鏡頭的電子裝置 | |
| TWI516792B (zh) | 光學成像鏡頭及應用該光學成像鏡頭的電子裝置 | |
| TWI484212B (zh) | 光學成像鏡頭及應用該光學成像鏡頭的電子裝置 | |
| TWI553332B (zh) | 光學成像鏡頭及應用該光學成像鏡頭的電子裝置 | |
| TWI507715B (zh) | Six-piece optical imaging lens and the application of the lens of the electronic device | |
| TWI529409B (zh) | 光學成像鏡頭及應用該光學成像鏡頭的電子裝置 | |
| TWI494589B (zh) | An optical imaging lens and an electronic device to which the optical imaging lens is applied | |
| TWI512323B (zh) | 光學成像鏡頭及應用該光學成像鏡頭的電子裝置 | |
| TWI459025B (zh) | An optical imaging lens and an electronic device to which the optical imaging lens is applied | |
| TWI503568B (zh) | 光學成像鏡頭及應用該光學成像鏡頭的電子裝置 | |
| US8755131B2 (en) | Optical lens assembly for capturing images and image capture device therewith | |
| TW201504671A (zh) | 可攜式電子裝置與其光學成像鏡頭 | |
| TWI498592B (zh) | 光學成像鏡頭及應用該光學成像鏡頭的電子裝置 | |
| TWI516795B (zh) | 光學成像鏡頭及應用該光學成像鏡頭的電子裝置 | |
| TWI507720B (zh) | 光學成像鏡頭及應用該光學成像鏡頭的電子裝置 | |
| TWM510465U (zh) | 光學攝像鏡頭 | |
| TW202011074A (zh) | 廣角成像鏡頭 | |
| TW201508319A (zh) | 光學成像鏡頭及應用該光學成像鏡頭的電子裝置 | |
| TW201441654A (zh) | 光學成像鏡頭及應用該光學成像鏡頭的電子裝置 |