光學取像鏡片系統的製作方法
2023-05-11 02:27:16 2
專利名稱：光學取像鏡片系統的製作方法
技術領域：
本實用新型是有關於一種光學取像鏡片系統，且特別是有關於一種應用於數字相機、移動裝置、平板電腦或3D取像產品等的電子產品的小型化光學取像鏡片系統。
背景技術：
近年來，隨著具有攝影功能的可攜式電子產品的興起，小型化成像光學鏡片系統的需求日漸提高。一般成像光學鏡片系統的感光組件不外乎是感光耦合組件(ChargeCoupled Device, CCD)或互補性氧化金屬半導體組件(Complementary Metal-OxideSemiconductor Sensor, CMOS Sensor)兩種，且隨著半導體製程技術的精進,使得感光組件的像素尺寸縮小，小型化成像光學鏡片系統逐漸往高像素領域發展，因此，對成像品質的要求也日益增加。
·[0003]傳統搭載於可攜式電子產品上的小型化攝像鏡頭，多採用三片式成像光學鏡片系統為主，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7，957，075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，感光組件像素尺寸不斷地縮小，使得系統對成像品質的要求更加提高，而習知的三片式透鏡組已無法滿足更高階的攝像鏡頭模組。目前雖有進一步發展四片式成像光學鏡片系統，如美國專利第7，920，340號所揭示，其系統中的光學表面具有最大有效半徑與具有最小有效半徑的差值較大，進而造成光線入射於感光組件的角度過大，會使得感光組件的響應能力較差，影響成像品質，且入射或出射於各鏡片表面的光線角度過大，增加光線因反射所產生雜散光線的可能性。再者，系統光圈較小，難以消除因小光圈產生的繞射幹擾，使得成像品質不佳；同時無法提升進光量，可能使得低光源環境下感光不足，進而影響成像品質。因此，急需一種具有最大與最小有效半徑的差距小、較大光圈、總長度不至於過長、成像品質佳與較高解像能力的成像光學鏡片系統。
實用新型內容本實用新型的一方面是在提供一種光學取像鏡片系統，其主要具備較小的有效半徑差與較大的光圈，可使影像感測組件響應效率提升、消除繞射幹擾與增加系統進光量，不但可提高其調製轉換函數繞射極限，有利提高其解像能力，更有利於在低光源環境下的取像。依據本實用新型一實施方式，提供一種光學取像鏡片系統，由物側至像側依序包含第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡以及第四透鏡。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，其物側表面及像側表面皆為非球面。第四透鏡具有屈折力，其像側表面為凹面，且其物側表面及像側表面皆為非球面，其中第四透鏡為塑膠材質，且第四透鏡的至少一表面具有至少一反曲點。第四透鏡像側表面上的反曲點與光軸的垂直距離為Yc42，第四透鏡像側表面的有效半徑為SD42，光學取像鏡片系統於透鏡表面的最大有效半徑為SDmax,光學取像鏡片系統於透鏡表面的最小有效半徑為SDmin,其滿足下列條件O. 2 < Yc42/SD42 < O. 95 ；以及1.0^ SDmax/SDmin < 2. O。在本實用新型的一實施例中，該第三透鏡的像側表面為凸面。在本實用新型的一實施例中，該光學取像鏡片系統於透鏡表面的最大有效半徑為SDmax，該光學取像鏡片系統於透鏡表面的最小有效半徑為SDmin，其滿足下列條件1.0^ SDmax/SDmin < I. 75。在本實用新型的一實施例中，該光學取像鏡片系統的焦距為f，該光學取像鏡片系統的入射瞳直徑為EPD，其滿足下列條件 f/EPD < I. 9o在本實用新型的一實施例中，該第一透鏡的物側表面至一成像面於光軸上的距離為TTL，其滿足下列條件TTL < 2. 1mm。在本實用新型的一實施例中，該第一透鏡的物側表面至一成像面於光軸上的距離為TTL，該光學取像鏡片系統的入射瞳直徑為EPD，其滿足下列條件I. 5 < TTL/EPD < 3. O。在本實用新型的一實施例中，該第二透鏡的像側表面為凹面。在本實用新型的一實施例中，該第三透鏡的物側表面為凹面。在本實用新型的一實施例中，所述的光學取像鏡片系統還包含一光圈，設置於一被攝物與該第一透鏡間，而該第四透鏡的物側表面為凸面。在本實用新型的一實施例中，該第一透鏡的色散係數為VI，該第二透鏡的色散係數為V2,其滿足下列條件2. O < V1/V2 < 3. O。在本實用新型的一實施例中，該光學取像鏡片系統的焦距為f，該第四透鏡的焦距為f4,其滿足下列條件-O. 6 < f/f4 < O. 2o在本實用新型的一實施例中，該第二透鏡的像側表面為凹面，該第四透鏡的物側表面為凸面。在本實用新型的一實施例中，該光學取像鏡片系統的最大視角為F0V，該光學取像鏡片系統的最大主光線角為CRAmax，其滿足下列條件FOV < 50 度；以及CRAmax < 25. O 度。在本實用新型的一實施例中，該光學取像鏡片系統的中心視場於空間頻率4001p/mm的調製轉換函數值為MTF400，其滿足下列條件0.4<MTF400。在本實用新型的一實施例中，該第一透鏡至該第四透鏡為四枚獨立且非粘合透鏡，且該第一透鏡至該第四透鏡於光軸的厚度總和為Σ CT，該第一透鏡的物側表面至該成像面於光軸上的距離為TTL，其滿足下列條件[0033]O. 58 <Σ CT/TTL < O. 80。在本實用新型的一實施例中，該光學取像鏡片系統於透鏡表面的最大有效半徑為SDmax，該光學取像鏡片系統於透鏡表面的最小有效半徑為SDmin，其滿足下列條件1.0^ SDmax/SDmin < I. 5。在本實用新型的一實施例中，該光學取像鏡片系統的中心視場於空間頻率400 (lp/mm)的調製轉換函數值為MTF400，其滿足下列條件0.4<MTF400。依據本實用新型另一實施方式，提供一種光學取像鏡片系統，由物側至像側依序包含第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡以及第四透鏡。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，其像側表面為凸面，且其物側表面 及像側表面皆為非球面。第四透鏡具有屈折力，其像側表面為凹面，且其物側表面及像側表面皆為非球面，其中第四透鏡為塑膠材質，且第四透鏡的至少一表面具有至少一反曲點。第四透鏡像側表面上的反曲點與光軸的垂直距離為Yc42，第四透鏡像側表面的有效半徑為SD42，光學取像鏡片系統的焦距為f，光學取像鏡片系統的入射瞳直徑為EPD，其滿足下列條件O. 2 < Yc42/SD42 < O. 95 ；以及f/EPD <1.9。在本實用新型的另一實施例中，該第二透鏡的像側表面為凹面。在本實用新型的另一實施例中，所述的光學取像鏡片系統還包含一光圈，設置於一被攝物與該第一透鏡間，而該第三透鏡的物側表面為凹面，第四透鏡的物側表面為凸面。在本實用新型的另一實施例中，該光學取像鏡片系統的焦距為f，該第四透鏡的焦距為f4,其滿足下列條件-O. 6 < f/f4 < O. 2o在本實用新型的另一實施例中，該光學取像鏡片系統的中心視場於空間頻率4001p/mm的調製轉換函數值為MTF400，其滿足下列條件0.4<MTF400。在本實用新型的另一實施例中，該光學取像鏡片系統的最大視角為F0V，該第一透鏡的色散係數為VI，該第二透鏡的色散係數為V2，其滿足下列條件FOV < 50 度；以及2. O < V1/V2 < 3. O。在本實用新型的另一實施例中，該光學取像鏡片系統於透鏡表面的最大有效半徑為SDmax，該光學取像鏡片系統於透鏡表面的最小有效半徑為SDmin，其滿足下列條件1.0^ SDmax/SDmin < I. 5。在本實用新型的另一實施例中，該光學取像鏡片系統的焦距為f，該光學取像鏡片系統的入射瞳直徑為EPD，其滿足下列條件f/EPD <1.7。當Yc42/SD42滿足上述條件時，可有效地壓制離軸視場的光線入射於影像感測組件上的角度，使感光組件的響應效率提升，進而增加成像品質，並且可以進一步修正離軸視場的像差。[0055]當SDmax/SDmin滿足上述條件時，可使入射或出射於各鏡片表面的光線角度較為平緩，以減少光線因反射所產生雜散光線的可能性，進而增加成像品質，且各鏡片的外徑大小相近可使得鏡頭組裝較為容易。當f/EH)滿足上述條件時，可使光學取像鏡片系統具備較大的光圈，增加系統進光量，不但有利於低光源環境下取像的感光效應，同時可提高系統調製轉換函數繞射極限，使系統不容易受繞射極限限制，而獲得較高的解像能力。
為讓本實用新型的上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附附圖的說明如下
圖I繪示依照本實用新型第一實施例的一種光學取像鏡片系統的示意圖；圖2由左至右依序為第一實施例的光學取像鏡片系統的球差、像散及歪曲曲線圖；圖3為第一實施例的調製轉換函數值和繞射極限值分別與空間頻率的關係圖；圖4繪示依照本實用新型第二實施例的一種光學取像鏡片系統的示意圖；圖5由左至右依序為第二實施例的光學取像鏡片系統的球差、像散及歪曲曲線圖；圖6為第二實施例的調製轉換函數值和繞射極限值分別與空間頻率的關係圖；圖7繪示依照本實用新型第三實施例的一種光學取像鏡片系統的示意圖；圖8由左至右依序為第三實施例的光學取像鏡片系統的球差、像散及歪曲曲線圖；圖9為第三實施例的調製轉換函數值和繞射極限值分別與空間頻率的關係圖；圖10繪示依照本實用新型第四實施例的一種光學取像鏡片系統的示意圖；圖11由左至右依序為第四實施例的光學取像鏡片系統的球差、像散及歪曲曲線圖；圖12為第四實施例的調製轉換函數值和繞射極限值分別與空間頻率的關係圖；圖13繪示依照本實用新型第五實施例的一種光學取像鏡片系統的示意圖；圖14由左至右依序為第五實施例的光學取像鏡片系統的球差、像散及歪曲曲線圖；圖15為第五實施例的調製轉換函數值和繞射極限值分別與空間頻率的關係圖；圖16繪示依照本實用新型第六實施例的一種光學取像鏡片系統的示意圖；圖17由左至右依序為第六實施例的光學取像鏡片系統的球差、像散及歪曲曲線圖；圖18為第六實施例的調製轉換函數值和繞射極限值分別與空間頻率的關係圖；圖19繪示依照本實用新型第七實施例的一種光學取像鏡片系統的示意圖；圖20由左至右依序為第七實施例的光學取像鏡片系統的球差、像散及歪曲曲線圖；圖21為第七實施例的調製轉換函數值和繞射極限值分別與空間頻率的關係圖；圖22繪示依照本實用新型第八實施例的一種光學取像鏡片系統的示意圖；[0080]圖23由左至右依序為第八實施例的光學取像鏡片系統的球差、像散及歪曲曲線圖；圖24為第八實施例的調製轉換函數值和繞射極限值分別與空間頻率的關係圖；圖25繪示第一實施例的第四透鏡相關參數的示意圖；圖26繪示第一實施例的光學取像鏡片系統光線入射的示意圖。主要組件符號說明光圈100、200、300、400、500、600、700、800第一透鏡:110、210、310、410、510、610、710、810物側表面:111、211、311、411、511、611、711、811像側表面:112、212、312、412、512、612、712、812第二透鏡120、220、320、420、520、620、720、820物側表面:121、221、321、421、521、621、721、821像側表面:122、222、322、422、522、622、722、822第三透鏡130、230、330、430、530、630、730、830物側表面:131、231、331、431、531、631、731、831像側表面:132、232、332、432、532、632、732、832第四透鏡140、240、340、440、540、640、740、840物側表面:141、241、341、441、541、641、741、841像側表面142、242、342、442、542、642、742、842成像面150、250、350、450、550、650、750、850紅外線濾除濾光片160、260、360、460、560、660、760、860f :光學取像鏡片系統的焦距Fno :光學取像鏡片系統的光圈值HFOV :光學取像鏡片系統中最大視角的一半FOV :光學取像鏡片系統的最大視角Vl :第一透鏡的色散係數V2 :第二透鏡的色散係數Σ CT :第一透鏡至第四透鏡於光軸上的厚度總和TTL :第一透鏡的物側表面至成像面於光軸上的距離f4:第四透鏡的焦距EPD :光學取像鏡片系統的入射瞳直徑Yc42 :第四透鏡像側表面上的反曲點與光軸的垂直距離SD42 :第四透鏡像側表面的有效半徑SDmax :光學取像鏡片系統於透鏡表面的最大有效半徑SDmin :光學取像鏡片系統於透鏡表面的最小有效半徑MTF400 :光學取像鏡片系統的中心視場於空間頻率400 (lp/mm)的調製轉換函數
值CRAmax :光學取像鏡片系統的最大主光線角具體實施方式
本實用新型提供一種光學取像鏡片系統，由物側至像側依序包含第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡以及第四透鏡。第一透鏡至第四透鏡可為四枚獨立且非粘合透鏡，意即兩相鄰的透鏡並未相互粘合，而彼此間設置有空氣間距。由於粘合透鏡的製程較獨立且非粘合透鏡複雜，特別在兩透鏡的粘接面需擁有高準度的曲面，以便達到兩透鏡粘合時的高密合度，且在粘合的過程中，也可能因偏位而造成粘貼密合度不佳，影響整體光學成像品質。因此，本光學取像鏡片系統提供四枚獨立且非粘合透鏡，以改善粘合透鏡所產生的問題。第一透鏡具有正屈折力，其物側表面為凸面，藉此可適當調整第一透鏡的正屈折力強度，有助於縮短光學取像鏡片系統的總長度。第二透鏡具有負屈折力，其可有效對於具有正屈折力的第一透鏡所產生的像差作補正。第二透鏡的像側表面可為凹面，可通過調整該面形的曲率，進而影響第二透鏡的屈折力變化，更可有助於修正光學取像鏡片系統的像差。 第三透鏡具有正屈折力，可分配第一透鏡的屈折力，有助於降低光學取像鏡片系統的敏感度，且當第三透鏡的物側表面為凹面、像側表面為凸面時，藉此有助於修正光學取像鏡片系統的像散。第四透鏡可具有正屈折力或負屈折力，而其物側表面可為凸面、像側表面為凹面，藉此，使光學取像鏡片系統的主點遠離成像面，有利於縮短其光學總長度，維持成像光學鏡片系統的小型化。另外，第四透鏡的表面具有反曲點，藉此可有效地壓制離軸視場的光線入射於影像感測組件上的角度，進一步可修正離軸視場的像差。第四透鏡像側表面上的反曲點與光軸的垂直距離為Yc42，第四透鏡像側表面的有效半徑為SD42，其滿足下列條件0. 2 < Yc42/SD42 < O. 95。藉此，可更進一步有效地壓制離軸視場的光線入射於影像感測組件上的角度，使感光組件的響應效率提升，進而增加成像品質，並且可以進一步修正離軸視場的像差。光學取像鏡片系統於透鏡表面的最大有效半徑為SDmax,光學取像鏡片系統於透鏡表面的最小有效半徑為SDmin，其滿足下列條件1. O彡SDmax/SDmin < 2. O0藉此，可使入射或出射於各鏡片表面的光線角度較為平緩，以減少光線因反射所產生雜散光線的可能性，進而增加成像品質，且各鏡片的外徑大小相近可使得鏡頭組裝較為容易。進一步，光學取像鏡片系統更可滿足下列條件1. O彡SDmax/SDmin < I. 75。再者，光學取像鏡片系統更可滿足下列條件1· O < SDmax/SDmin < I. 5。光學取像鏡片系統的焦距為f，光學取像鏡片系統的入射瞳直徑為EPD，其滿足下列條件f/Ero< 1.9。藉此，可使光學取像鏡片系統具備較大的光圈，增加系統進光量，不但有利於低光源環境下取像的感光效應，同時可提高系統調製轉換函數繞射極限，使系統不容易受繞射極限限制，而獲得較高的解像能力。進一步，光學取像鏡片系統更可滿足下列條件f/EPD < I. 7。第一透鏡的物側表面至成像面於光軸上的距離為TTL，其滿足下列條件TTL
<2. 1_。藉此，有利於維持光學取像鏡片系統的小型化，以搭載於輕薄可攜式的電子產品上。第一透鏡的物側表面至成像面於光軸上的距離為TTL，光學取像鏡片系統的入射瞳直徑為EPD，其滿足下列條件1. 5 < TTL/EPD < 3. O0藉此，可使光學取像鏡片系統具備較大的光圈，增加系統進光量，不但有利於低光源環境下取像的感光效應，同時可提高系統調製轉換函數繞射極限，使系統不容易受繞射極限限制，而獲得較高的解像能力，適當的總長與入射瞳比例，可設計為小型化產品所應用。第一透鏡的色散係數為VI,第二透鏡的色散係數為V2,其滿足下列條件2. O <V1/V2 < 3. O。藉此，有助於光學取像鏡片系統色差的修正。光學取像鏡片系統的焦距為f，第四透鏡的焦距為f4，其滿足下列條件-0. 6 < f/f4 < O. 2。藉此，適當調整第四透鏡的屈折力，有助於光學取像鏡片系統高階像差的修正。光學取像鏡片系統的最大視角為F0V，其滿足下列條件F0V < 50度。藉此，可有效地控制光線入射光學取像鏡片系統的角度，使光線以較平行方式入射，將可使光線入射影像感測組件上的角度適當，使感測組件的響應效率提升。光學取像鏡片系統的最大主光線角為CRAmax，其滿足下列條件=CRAmax < 25. O度。可有效地控制光線入射於影像感測組件上的角度，使感測組件的響應效率提升，進而增加成像品質。光學取像鏡片系統的中心視場於空間頻率400 (lp/mm)的調製轉換函數值為MTF400，其滿足下列條件0. 4 < MTF400。當MTF400滿足上述條件，可使光學取像鏡片系統的解析力較佳，有助於清楚顯示影像的細部，可明顯增加影像清晰度。第一透鏡至第四透鏡於光軸上的厚度總和為Σ CT，第一透鏡的物側表面至成像面於光軸上的距離為TTL，其滿足下列條件0. 58 <Σ CT/TTL < O. 80。藉此，透鏡厚度的配置有助於縮短光學取像鏡片系統的總長度，促進其小型化。本實用新型光學取像鏡片系統中，光圈配置可為前置光圈或中置光圈，其中前置光圈意即光圈設置於被攝物與第一透鏡間，中置光圈則表示光圈設置於第一透鏡與成像面之間。若光圈為前置光圈，可使光學取像鏡片系統的出射瞳(exit pupil)與成像面產生適當的距離，使的具有遠心(telecentric)效果,並可增加影像感測組件的(XD或CMOS接收影像的效率；若為中置光圈，是有助於擴大系統的視場角，使光學取像鏡片系統具有廣角鏡頭的優勢。本實用新型提供的光學取像鏡片系統中，透鏡的材質可為塑膠或玻璃。當透鏡材質為塑膠，可以有效降低生產成本。另當透鏡的材質為玻璃，則可以增加光學取像鏡片系統屈折力配置的自由度。此外，可於透鏡表面上設置非球面，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實用新型光學取像鏡片系統的總長度。再者，本實用新型提供光學取像鏡片系統中，若透鏡表面為凸面，則表示該透鏡表面於近軸處為凸面；若透鏡表面為凹面，則表示該透鏡表面於近軸處為凹面。另外，本實用新型光學取像鏡片系統中，依需求可設置至少一光闌，其位置可設置於第一透鏡的前、各透鏡之間或最後一透鏡的後均可，該光闌的種類如耀光光闌(GlareStop)或視場光闌(Field Stop)等,用以減少雜散光,有助於提升影像品質。根據上述實施方式，以下提出具體實施例並配合附圖予以詳細說明。〈第一實施例〉請參照圖I、圖2及圖3，其中圖I繪示依照本實用新型第一實施例的一種光學取像鏡片系統的示意圖，圖2由左至右依序為第一實施例的光學取像鏡片系統的球差、像散及歪曲曲線圖，圖3則為第一實施例的調製轉換函數值和繞射極限值分別與空間頻率的關係圖。由圖I可知，第一實施例的光學取像鏡片系統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(IR Filter) 160以及成像面150。第一透鏡110具有正屈折力，其物側表面111及像側表面112皆為凸面並皆為非球面，且第一透鏡110為塑膠材質。第二透鏡120具有負屈折力，其物側表面121及像側表面122皆為凹面並皆為非球面，且第二透鏡120為塑膠材質。第三透鏡130具有正屈折力，其物側表面131為凹面、像側表面132為凸面，並皆為非球面，且第三透鏡130為塑膠材質。第四透鏡140具有負屈折力，其物側表面141為凸面、像側表面142為凹面，並皆 為非球面，且第四透鏡140為塑膠材質。第四透鏡140的物側表面141及像側表面142具有反曲點。紅外線濾除濾光片160的材質為玻璃，其設置於第四透鏡140與成像面150之間，並不影響光學取像鏡片系統的焦距。上述各透鏡的非球面的曲線方程式表示如下X(7) = (F2/及)/(1 + sqrt{^ - (I + A:)x {Y/))+Σ(^0χ(^);其中X :非球面上距離光軸為Y的點，其與相切於非球面的光軸上頂點切面的相對高度；Y :非球面曲線上的點與光軸的距離；R :曲率半徑；k:錐面係數；以及Ai:第i階非球面係數。第一實施例的光學取像鏡片系統中，光學取像鏡片系統的焦距為f，光學取像鏡片系統的光圈值(f-number)為Fno,光學取像鏡片系統中最大視角的一半為HF0V,光學取像鏡片系統的最大視角為F0V，其數值如下f = I. 21mm ；Fno = 1.62 ；HF0V = 22. 5度；以及FOV = 45. O 度。第一實施例的光學取像鏡片系統中，第一透鏡110的色散係數為VI，第二透鏡120的色散係數為V2，其關係如下V1/V2 = 2. 40。第一實施例的光學取像鏡片系統中，第一透鏡110至第四透鏡140於光軸上的厚度總和為Σ CT，第一透鏡110的物側表面111至成像面150於光軸上的距離為TTL，其關係如下Σ CT/TTL = O. 62。第一實施例的光學取像鏡片系統中，光學取像鏡片系統的焦距為f，第四透鏡140的焦距為f4，其關係如下f/f4 = -O. 29。第一實施例的光學取像鏡片系統中，光學取像鏡片系統的焦距為f，光學取像鏡片系統的入射瞳直徑為EPD，其關係如下f/Ero = I. 62。配合參照圖25，其繪示第一實施例的第四透鏡相關參數的示意圖。由圖25可知，第四透鏡140像側表面142上的反曲點與光軸的垂直距離為Yc42，第四透鏡140像側表面142的有效半徑為SD42，其關係如下Yc42/SD42 = O. 39。配合參照圖26，其繪示第一實施例的光學取像鏡片系統光線入射的示意圖。由圖26可知,光學取像鏡片系統於透鏡表面的最大有效半徑為SDmax,光學取像鏡片系統於透鏡表面的最小有效半徑為SDmin，其關係如下SDmax/SDmin = I. 28。第一實施例的光學取像鏡片系統中，第一透鏡110的物側表面111至成像面150於光軸上的距離為TTL，光學取像鏡片系統的入射瞳直徑為EPD，其數值及關係如下TTL =I. 76mm ；TTL/EPD = 2· 35。第一實施例的光學取像鏡片系統中，光學取像鏡片系統的中心視場於空間頻率400 (lp/mm)的調製轉換函數值為MTF400，其數值如下MTF400 = 0.43。第一實施例的光學取像鏡片系統中，光學取像鏡片系統的最大主光線角為CRAmax,其數值如下CRAmax = 18. 54 度。 配合參照下列表一及表二。
_表一、第一實施例_
Τ焦距)=I 21 mm. Fno(光圈倌)=1.62. HFOV(半視= 22.5 )
表面I~曲率半徑""""厚度材質折射率色散係數焦距
0被攝物__Tffl_______
1光圈平面__-0.075_____
2第一透鏡 0.869910 (ASP) 0.340 塑膠 1.54455.9 0.98
3-1.183900 (ASP) 0.030_____
4第二透鏡-100.000000 (ASP) 0.200 塑膠 1.64023.3 -1.52
50.984890 (ASP) 0.106_____
6第三透鏡-0.762390 (ASP) 0.300 塑膠 1.54455.9 1.58
7-0.459540 (ASP) 0.030_____
8第四透鏡 0.872380 (ASP) 0.250 塑膠 1.54455.9 -4.24
90.569010 (ASP) 0.200_____
10^52 ^平面0.210 玻璃 1.51764.2-
__濾光片_______
11平面0.160____
12成像面_________
參考波長(d-line)為587.6 nm
權利要求1.一種光學取像鏡片系統，其特徵在於，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，其物側表面及像側表面皆為非球面；以及 一第四透鏡，具有屈折力，其像側表面為凹面，且其物側表面及像側表面皆為非球面，其中該第四透鏡為塑膠材質，且該第四透鏡的至少一表面具有至少一反曲點； 其中，該第四透鏡像側表面上的該反曲點與光軸的垂直距離為Yc42，該第四透鏡像側表面的有效半徑為SD42,該光學取像鏡片系統於透鏡表面的最大有效半徑為SDmax,該光學取像鏡片系統於透鏡表面的最小有效半徑為SDmin，其滿足下列條件.0.2 < Yc42/SD42 < O. 95 ；以及 . 1.0≤ SDmax/SDmin < 2. O。
2.根據權利要求I所述的光學取像鏡片系統，其特徵在於，該第三透鏡的像側表面為凸面。
3.根據權利要求2所述的光學取像鏡片系統，其特徵在於，該光學取像鏡片系統於透鏡表面的最大有效半徑為SDmax,該光學取像鏡片系統於透鏡表面的最小有效半徑為SDmin,其滿足下列條件.1.0≤ SDmax/SDmin < I. 75。
4.根據權利要求3所述的光學取像鏡片系統，其特徵在於，該光學取像鏡片系統的焦距為f，該光學取像鏡片系統的入射瞳直徑為EPD，其滿足下列條件f/EPD < I. 9。
5.根據權利要求3所述的光學取像鏡片系統，其特徵在於，該第一透鏡的物側表面至一成像面於光軸上的距離為TTL，其滿足下列條件TTL < 2. 1mm。
6.根據權利要求3所述的光學取像鏡片系統，其特徵在於，該第一透鏡的物側表面至一成像面於光軸上的距離為TTL，該光學取像鏡片系統的入射瞳直徑為EPD，其滿足下列條件 . 1.5 < TTL/EPD < 3. O。
7.根據權利要求6所述的光學取像鏡片系統，其特徵在於，該第二透鏡的像側表面為凹面。
8.根據權利要求7所述的光學取像鏡片系統，其特徵在於，該第三透鏡的物側表面為凹面。
9.根據權利要求8所述的光學取像鏡片系統，其特徵在於，還包含 一光圈，設置於一被攝物與該第一透鏡間，而該第四透鏡的物側表面為凸面。
10.根據權利要求3所述的光學取像鏡片系統，其特徵在於，該第一透鏡的色散係數為VI，該第二透鏡的色散係數為V2，其滿足下列條件 . 2.O < V1/V2 < 3. O。
11.根據權利要求3所述的光學取像鏡片系統，其特徵在於，該光學取像鏡片系統的焦距為f，該第四透鏡的焦距為f4，其滿足下列條件-O. 6 < f/f4 < O. 2。
12.根據權利要求3所述的光學取像鏡片系統，其特徵在於，該第二透鏡的像側表面為凹面，該第四透鏡的物側表面為凸面。
13.根據權利要求5所述的光學取像鏡片系統，其特徵在於，該光學取像鏡片系統的最大視角為FOV，該光學取像鏡片系統的最大主光線角為CRAmax，其滿足下列條件 FOV < 50度；以及CRAmax < 25. O 度。
14.根據權利要求13所述的光學取像鏡片系統，其特徵在於，該光學取像鏡片系統的中心視場於空間頻率4001p/mm的調製轉換函數值為MTF400，其滿足下列條件O.4 < MTF400。
15.根據權利要求13所述的光學取像鏡片系統，其特徵在於，該第一透鏡至該第四透鏡為四枚獨立且非粘合透鏡，且該第一透鏡至該第四透鏡於光軸的厚度總和為Σ CT，該第一透鏡的物側表面至該成像面於光軸上的距離為TTL，其滿足下列條件O.58 <Σ CT/TTL < O. 80。
16.根據權利要求2所述的光學取像鏡片系統,其特徵在於，該光學取像鏡片系統於透鏡表面的最大有效半徑為SDmax,該光學取像鏡片系統於透鏡表面的最小有效半徑為SDmin,其滿足下列條件1.0^ SDmax/SDmin < I. 5。
17.根據權利要求2所述的光學取像鏡片系統，其特徵在於，該光學取像鏡片系統的中心視場於空間頻率4001p/mm的調製轉換函數值為MTF400，其滿足下列條件O.4 < MTF400。
18.一種光學取像鏡片系統，其特徵在於，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，其像側表面為凸面，且其物側表面及像側表面皆為非球面；以及 一第四透鏡，具有屈折力，其像側表面為凹面，且其物側表面及像側表面皆為非球面，其中該第四透鏡為塑膠材質，且該第四透鏡的至少一表面具有至少一反曲點； 其中，該第四透鏡像側表面上的該反曲點與光軸的垂直距離為Yc42，該第四透鏡像側表面的有效半徑為SD42，該光學取像鏡片系統的焦距為f，該光學取像鏡片系統的入射瞳直徑為EPD，其滿足下列條件O.2 < Yc42/SD42 < O. 95 ;以及f/EPD < I. 9。
19.根據權利要求18所述的光學取像鏡片系統，其特徵在於，該第二透鏡的像側表面為凹面。
20.根據權利要求19所述的光學取像鏡片系統，其特徵在於，還包含 一光圈，設置於一被攝物與該第一透鏡間，而該第三透鏡的物側表面為凹面，第四透鏡的物側表面為凸面。
21.根據權利要求20所述的光學取像鏡片系統，其特徵在於，該光學取像鏡片系統的焦距為f，該第四透鏡的焦距為f4，其滿足下列條件-O. 6 < f/f4 < 0. 2。
22.根據權利要求19所述的光學取像鏡片系統，其特徵在於，該光學取像鏡片系統的中心視場於空間頻率4001p/mm的調製轉換函數值為MTF400，其滿足下列條件O.4 < MTF400。
23.根據權利要求19所述的光學取像鏡片系統，其特徵在於，該光學取像鏡片系統的最大視角為FOV，該第一透鏡的色散係數為VI，該第二透鏡的色散係數為V2，其滿足下列條件FOV < 50度；以及2.O < V1/V2 < 3. O。
24.根據權利要求19所述的光學取像鏡片系統，其特徵在於，該光學取像鏡片系統於透鏡表面的最大有效半徑為SDmax,該光學取像鏡片系統於透鏡表面的最小有效半徑為SDmin,其滿足下列條件1.0^ SDmax/SDmin < I. 5。
25.根據權利要求18所述的光學取像鏡片系統，其特徵在於，該光學取像鏡片系統的焦距為f，該光學取像鏡片系統的入射瞳直徑為EPD，其滿足下列條件f/EPD < I. 7。
專利摘要一種光學取像鏡片系統，由物側至像側依序包含第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡以及第四透鏡。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，其物側表面及像側表面皆為非球面。第四透鏡具有屈折力，其像側表面為凹面，且其物側表面及像側表面皆為非球面，其中第四透鏡為塑膠材質，且第四透鏡的至少一表面具有至少一反曲點。當系統的最大有效半徑及最小有效半徑的比值與系統的入射瞳直徑及焦距的比值滿足特定範圍時，可消除雜散光、提升成像品質與增進解像能力，以應用於具攝像功能的電子產品。
文檔編號G02B1/00GK202583578SQ20122015894
公開日2012年12月5日 申請日期2012年4月11日 優先權日2011年12月14日
發明者謝東益, 黃歆璇 申請人:大立光電股份有限公司