专利名称：影像撷取透镜系统的制作方法
技术领域：
本发明是关于一种影像撷取透镜系统；特别是关于一种应用于便携式电子产品上的小型化影像撷取透镜系统。
背景技术：
最近几年来，随着具有摄影功能的便携式电子产品的兴起，小型化摄影镜头的需求日渐提高，而一般摄影镜头的感光组件不外乎是感光耦合组件(Charge Coupled Device, CCD)或互补性氧化金属半导体组件(ComplementaryMetal-Oxide Semiconductor Sensor, CMOS Sensor)两种，且由于半导体工艺技术的精进，使得感光组件的像素尺寸缩小，再加上现今电子产品以功能佳且轻薄短小的外型为发展趋势，因此，具备良好成像质量的小型化摄影镜头俨然成为目前市场上的主流。现有的PC CAMERA与大视场角的摄影镜头等，多采以前群透镜为负屈折力、后群透镜为正屈折力的配置方式，构成所谓的反摄影型(IrwerseTel印hoto)结构，藉此获得广视场角的特性，如美国专利第7，515，351号所示，为采前群负屈折力、后群正屈折力的五片式透镜结构，其中第三透镜与第四透镜是以二片玻璃球面镜互相黏合而成为双合透镜 (Doublet)，用以消除色差，但此方法有其缺点，其一，过多的玻璃球面镜配置使得系统自由度不足，造成系统的光学总长度不易缩短，再加上整体透镜系统具有五枚透镜，较难以达成镜头的小型化；其二，玻璃镜片黏合不易，对工艺上容易造成困难。有鉴于此，急需一种可搭载于电子产品上，工艺简易且不至于使镜头总长度过长的影像撷取透镜系统。
发明内容
本发明提供一种影像撷取透镜系统，由物侧至像侧依序包含一具负屈折力的第一透镜，其像侧表面为凹面；一具正屈折力的第二透镜，其像侧表面为凸面；一具正屈折力的第三透镜，其物侧表面及像侧表面中至少一表面为非球面；一具负屈折力的第四透镜，其物侧表面及像侧表面皆为非球面；及一光圈，设置于该第一透镜与该第三透镜之间；其中， 该影像撷取透镜系统中具屈折力的透镜为四片，该第二透镜的像侧表面曲率半径为R4，整体影像撷取透镜系统的焦距为f，该第三透镜与该第四透镜于光轴上的距离为T34，满足下列关系式-2. 0 < R4/f < -0. 2 ;0· 5 < (T34/f)*100 < 20. 0。另一方面，本发明提供一种影像撷取透镜系统，由物侧至像侧依序包含一具负屈折力的第一透镜，其物侧表面为凸面及像侧表面为凹面；一具正屈折力的第二透镜，其像侧表面为凸面；一具正屈折力的第三透镜，其物侧表面及像侧表面中至少一表面为非球面； 一具负屈折力的第四透镜，其物侧表面及像侧表面中至少一表面具有至少一反曲点；及一光圈，设置于该第一透镜与该第二透镜之间；其中，该影像撷取透镜系统中具屈折力的透镜为四片，整体影像撷取透镜系统的焦距为f，该第三透镜的焦距为f3，该第三透镜与该第四透镜于光轴上的距离为T34，满足下列关系式0. 80 < f/f3 < 2. 40 ；0. 5 < (T34/f)*100
本发明通过上述的镜组配置方式，可有效修正像差以提升系统的成像质量，且可同时缩短该影像撷取透镜系统的光学总长度，并且兼具广视场角的特性。本发明影像撷取透镜系统中，该第一透镜具负屈折力，有助于扩大该影像撷取透镜系统的视场角；该第二透镜具正屈折力，可有利于修正具负屈折力的该第一透镜所产生的像差；该第三透镜具正屈折力，提供该影像撷取透镜系统主要的屈折力，可有利于缩短透镜系统的总长度；该第四透镜具负屈折力，可有利于修正该影像撷取透镜系统的色差 (Chromatic Aberration)0本发明影像撷取透镜系统中，该第一透镜的像侧表面为凹面，可有助于扩大系统的视场角；且当该第一透镜为一物侧表面为凸面、像侧表面为凹面的新月形透镜时，更有利于在扩大系统视场角与修正像差中取得较良好的平衡。该第二透镜可为一物侧表面为凹面、像侧表面为凸面的新月形透镜或一双凸透镜，当该第二透镜为一凹凸的月形透镜时，可较有利于修正系统的像散(Astigmatism)；当该第二透镜为一双凸透镜时，则可有效加强该第二透镜的屈折力配置，进而有助于分配该第三透镜的屈折力，以降低系统的敏感度。该第三透镜可为一双凸透镜，双凸透镜可有效加强该第三透镜的屈折力配置，使系统的光学总长度可以更短。该第四透镜可为一物侧表面为凹面、像侧表面为凸面的新月形透镜，有利于修正系统的像散，且可提升该影像撷取透镜系统的成像质量。本发明影像撷取透镜系统中，该光圈可置于该第一透镜与该第二透镜之间或该第二透镜与该第三透镜之间。在广角光学系统中，特别需要对歪曲(Distortion)及倍率色收差(Chromatic Aberration of Magnification)做修正，其方法为将光圈置于系统光屈折力的平衡处。因此，本发明影像撷取透镜系统中，将光圈置于该第一透镜与该第三透镜之间，目的在于缩短镜头的总长度与具备广视场角的特性中取得良好平衡，且如此的配置方式可以有效降低系统的敏感度；当该光圈设置于该第一透镜与该第二透镜之间时，该影像撷取透镜系统的总长度可以较短。
图9是表四，为本发明第二实施例的非球面数据；图10是表五，为本发明第三实施例的光学数据；图11是表六，为本发明第三实施例的非球面数据；图12是表七，为本发明第四实施例的光学数据；图13是表八，为本发明第四实施例的非球面数据；图14是表九，为本发明第五实施例的光学数据；图15是表十，为本发明第五实施例的非球面数据；图16是表十一，为本发明第一实施例至第五实施例相关关系式的数值资料t附图标号光圈100、200、300、400、500第一透镜110、210、310、410、510物侧表面111、211、311、411、511像侧表面112、212、312、412、512第二透镜120、220、320、420、520物侧表面121、221、321、421、521像侧表面122、222、322、422、522第三透镜130、230、330、430、530物侧表面131、231、331、431、531像侧表面132、232、332、432、532第四透镜140、240、340、440、540物侧表面141、241、341、441、541像侧表面142、242、342、442、542滤光片150、250、；350、450、550保护玻璃160 J60、360、460、560成像面170、270、370、470、570整体影像撷取透镜系统的焦距为f第一透镜的焦距为Π第三透镜的焦距为f3第四透镜的焦距为f4第一透镜的色散系数为Vl第二透镜的色散系数为V2第三透镜的色散系数为V3第四透镜的色散系数为V4第二透镜的像侧表面曲率半径为R4第三透镜的物侧表面曲率半径为R5第三透镜的像侧表面曲率半径为R6第一透镜与第二透镜于光轴上的距离为T12第三透镜与第四透镜于光轴上的距离为T34光圈至电子感光组件于光轴上的距离为SL
第一透镜的物侧表面至电子感光组件于光轴上的距离为TTL电子感光组件有效像素区域对角线长的一半为^gH
具体实施例方式本发明提供一种影像撷取透镜系统，由物侧至像侧依序包含一具负屈折力的第一透镜，其像侧表面为凹面；一具正屈折力的第二透镜，其像侧表面为凸面；一具正屈折力的第三透镜，其物侧表面及像侧表面中至少一表面为非球面；一具负屈折力的第四透镜，其物侧表面及像侧表面皆为非球面；及一光圈，设置于该第一透镜与该第三透镜之间；其中， 该影像撷取透镜系统中具屈折力的透镜为四片，该第二透镜的像侧表面曲率半径为R4，整体影像撷取透镜系统的焦距为f，该第三透镜与该第四透镜于光轴上的距离为T34，满足下列关系式:-2. 0 < R4/f < -0. 2 ;0· 5 < (T34/f)*100 < 20. 0。当前述影像撷取透镜系统满足下列关系式-2. 0 < R4/f < -0. 2，可有助于使该第二透镜具有合适的正屈折力，以分配该第三透镜的屈折力，进而降低该影像撷取透镜系统的敏感度，且同时可有效对该第一透镜产生的像差作补正；进一步，较佳地满足下列关系式-1. 0 < R4/f < -0. 5。当前述影像撷取透镜系统满足下列关系式0. 5 < (T34/f)*100 < 20. 0，可有利于修正该影像撷取透镜系统的高阶像差，以提升系统的成像质量；进一步， 较佳地满足下列关系式4. 0 < (T34/f)*100 < 12.0o本发明前述影像撷取透镜系统中，较佳地，该第三透镜的物侧表面及像侧表面皆为凸面，可有效加强该第三透镜的屈折力配置，使系统的光学总长度可以更短；较佳地，该第三透镜的物侧表面及像侧表面皆为非球面，非球面可以容易制作成球面以外的形状，获得较多的控制变量，用以消减像差，进而缩减透镜使用的数目，因此可以有效降低系统的光学总长度，且提升成像质量；较佳地，该第四透镜的物侧表面及像侧表面中至少一表面具有至少一反曲点，有利于压制离轴视场的光线入射于感光组件上的角度，并且可进一步修正离轴视场的像差。本发明前述影像撷取透镜系统中，较佳地，该第一透镜的物侧表面为凸面，有利于在扩大系统视场角与修正像差中取得较良好的平衡；且较佳地，该第四透镜的物侧表面为凹面及像侧表面为凸面，可有利于修正系统的像散，以提升该影像撷取透镜系统的成像质量。本发明前述影像撷取透镜系统中，较佳地，该影像撷取透镜系统中至少三片透镜材质为塑料，且所述透镜的物侧表面及像侧表面皆为非球面，塑料材质透镜不仅有利于非球面透镜的制作，更可有效降低生产成本。本发明前述影像撷取透镜系统中，整体影像撷取透镜系统的焦距为f，该第三透镜的焦距为f3，较佳地，满足下列关系式0. 80 < f/f3 < 2. 40。当f/f3满足上述关系式时， 该第三透镜的屈折力大小配置较为平衡，以有效缩短系统的光学总长度，并且可同时避免高阶球差(High Order Spherical Aberration)的过度增大，进而提升系统的成像质量；进一步，较佳地满足下列关系式1. 25 < f/f3 < 1. 75。本发明前述影像撷取透镜系统中，整体影像撷取透镜系统的焦距为f，该第一透镜的焦距为fl，较佳地，满足下列关系式-1. 00 < f/fl < -0. 30。当f/fl满足上述关系式时，可有利于在扩大该影像撷取透镜系统的视场角与缩短光学总长度中取得平衡。
本发明前述影像撷取透镜系统中，该第三透镜的色散系数为V3，该第四透镜的色散系数为V4，较佳地，满足下列关系式23. 0 < V3-V4 < 46. 0。当V3-V4满足上述关系式时， 有助于提升该影像撷取透镜系统修正色差的能力；进一步，较佳地满足下列关系式30.0
<V3-V4 < 40. 0。本发明前述影像撷取透镜系统中，该第一透镜的色散系数为VI，该第二透镜的色散系数为V2，较佳地，满足下列关系式30. 0 < V2-V1 < 40. 0。当V2-V1满足上述关系式时，更可有效加强系统色差的补正。本发明前述影像撷取透镜系统中，较佳地，该光圈设置于该第一透镜与该第二透镜之间；且该影像撷取透镜系统另设置一电子感光组件供被摄物成像，该光圈至该电子感光组件于光轴上的距离为SL，该第一透镜的物侧表面至该电子感光组件于光轴上的距离为 TTL，较佳地，满足下列关系式0. 65 < SL/TTL < 0. 90。当SL/TTL满足上述关系式时，可有利于确保透镜系统在缩短镜头的总长度与具备广视场角的特性中取得良好平衡。本发明前述影像撷取透镜系统中，该第一透镜与该第二透镜于光轴上的距离为 T12，整体影像撷取透镜系统的焦距为f，较佳地，满足下列关系式0. 05 < T12/f < 1. 20。 当T12/f满足上述关系式时，有利于修正该影像撷取透镜系统的高阶像差，提升系统的成像质量，且可使系统中镜组的配置更为紧密，有利于降低镜头的总长度；进一步，较佳地满足下列关系式0. 10 < T12/f < 0. 50。本发明前述影像撷取透镜系统中，该第三透镜的焦距为f3，该第四透镜的焦距为 f4，较佳地，满足下列关系式-1. 00 < f3/f4 < -0. 50。当f3/f4满足上述关系式时，该第三透镜与该四透镜的屈折力配置较为平衡，可有助于系统色差与高阶像差的补正。本发明前述影像撷取透镜系统中，该第三透镜的物侧表面曲率半径为R5及像侧表面曲率半径为R6，较佳地，满足下列关系式-0. 50 < (R5+R6)/(R5-R6) <0.70。当 (R5+R6)/(R5-R6)满足上述关系式时，可有利于修正系统的球差。本发明前述影像撷取透镜系统中，另设置一电子感光组件供被摄物成像，该第一透镜的物侧表面至该电子感光组件于光轴上的距离为TTL，而该电子感光组件有效像素区域对角线长的一半为hgH，较佳地，满足下列关系式TTL/lmgH < 5. O0当TTL/lmgH满足上述关系式时，有利于维持该影像撷取透镜系统的小型化，以搭载于轻薄便携式的电子产
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ρπ-Co另一方面，本发明提供一种影像撷取透镜系统，由物侧至像侧依序包含一具负屈折力的第一透镜，其物侧表面为凸面及像侧表面为凹面；一具正屈折力的第二透镜，其像侧表面为凸面；一具正屈折力的第三透镜，其物侧表面及像侧表面中至少一表面为非球面； 一具负屈折力的第四透镜，其物侧表面及像侧表面中至少一表面具有至少一反曲点；及一光圈，设置于该第一透镜与该第二透镜之间；其中，该影像撷取透镜系统中具屈折力的透镜为四片，整体影像撷取透镜系统的焦距为f，该第三透镜的焦距为f3，该第三透镜与该第四透镜于光轴上的距离为T34，满足下列关系式0. 80 < f/f3 < 2. 40 ；0. 5 < (T34/f)*100
<20. O0当前述影像撷取透镜系统满足下列关系式0. 80 < f/f3 <2. 40,该第三透镜的屈折力大小配置较为平衡，以有效缩短系统的光学总长度，并且可同时避免高阶球差的过度增大，进而提升系统的成像质量；进一步，较佳地满足下列关系式1. 25 < f/f3 < 1. 75。当前述影像撷取透镜系统满足下列关系式0. 5 < (T34/f)*100 < 20. 0，可有利于修正该影像撷取透镜系统的高阶像差，以提升系统的成像质量。本发明前述影像撷取透镜系统中，较佳地，该第四透镜的物侧表面为凹面及像侧表面为凸面，有利于修正系统的像散，以提升该影像撷取透镜系统的成像质量；且较佳地， 该第三透镜及该第四透镜的物侧表面及像侧表面皆为非球面，非球面可以容易制作成球面以外的形状，获得较多的控制变量，用以消减像差，进而缩减透镜使用的数目，因此可以有效降低系统的光学总长度，且提升成像质量。本发明前述影像撷取透镜系统中，较佳地，该影像撷取透镜系统中至少三片透镜材质为塑料，且所述透镜的物侧表面及像侧表面皆为非球面，塑料材质透镜不仅有利于非球面透镜的制作，更可有效降低生产成本。本发明前述影像撷取透镜系统中，该第一透镜与该第二透镜于光轴上的距离为 T12，整体影像撷取透镜系统的焦距为f，较佳地，满足下列关系式0. 10 < T12/f < 0. 50。 当T12/f满足上述关系式时，有利于修正该影像撷取透镜系统的高阶像差，提升系统的成像质量，且可使系统中镜组的配置更为紧密，有利于降低镜头的总长度。本发明前述影像撷取透镜系统中，该第一透镜的色散系数为VI，该第二透镜的色散系数为V2，该第三透镜的色散系数为V3，该第四透镜的色散系数为V4，较佳地，满足下列关系式30. 0 < V2-V1 < 40. 0 ；30. 0 < V3-V4 < 40. 0。当 V2-V1、V3-V4 满足上述关系式时，有助于提升该影像撷取透镜系统修正色差的能力。本发明前述影像撷取透镜系统中，该第三透镜的物侧表面曲率半径为R5及像侧表面曲率半径为R6，较佳地，满足下列关系式-0. 50 < (R5+R6)/(R5-R6) <0.70。当 (R5+R6)/(R5-R6)满足上述关系式时，可有利于修正系统的球差。本发明影像撷取透镜系统中，透镜的材质可为玻璃或塑料，若透镜的材质为玻璃， 则可以增加系统屈折力配置的自由度，若透镜材质为塑料，则可以有效降低生产成本。此外，可于镜面上设置非球面，非球面可以容易制作成球面以外的形状，获得较多的控制变量，用以消减像差，进而缩减透镜使用的数目，因此可以有效降低本发明影像撷取透镜系统的光学总长度。本发明影像撷取透镜系统中，若透镜表面为凸面，则表示该透镜表面于近轴处为凸面；若透镜表面为凹面，则表示该透镜表面于近轴处为凹面。本发明影像撷取透镜系统将通过以下具体实施例配合所附图式予以详细说明。《第一实施例》本发明第一实施例请参阅图1A，第一实施例的像差曲线请参阅图1B。第一实施例发影像撷取透镜系统主要由四枚透镜构成，由物侧至像侧依序包含一具负屈折力的第一透镜110，其物侧表面111为凸面及像侧表面112为凹面，其材质为塑料，该第一透镜110的物侧表面111及像侧表面112皆为非球面；一具正屈折力的第二透镜120，其物侧表面121为凹面及像侧表面122为凸面，其材质为塑料，该第二透镜120的物侧表面121及像侧表面122皆为非球面；一具正屈折力的第三透镜130，其物侧表面131及像侧表面132皆为凸面，其材质为塑料，该第三透镜130的物侧表面131及像侧表面132皆为非球面；一具负屈折力的第四透镜140，其物侧表面141为凹面及像侧表面142为凸面，其材质为塑料，该第四透镜140的物侧表面141及像侧表面142皆为非球面，并且该第四透镜 140的物侧表面141及像侧表面142皆具有至少一个反曲点；一光圈100置于该第一透镜110与该第二透镜120之间；另包含有一滤光片(Filter) 150及保护玻璃(Cover-glass) 160置于该第四透镜 140的像侧表面142与一成像面170之间；该滤光片150及保护玻璃160的材质为玻璃且其不影响本发明该影像撷取透镜系统的焦距。上述的非球面曲线的方程式表示如下X(Y)=(Y2/R)/(l+sqrt(l-(l+k)*(Y/R)2))+X(^0*(^')
i其中X 非球面上距離光轴为Y的點，其与相切于非球面光轴上顶点的切面的相对高度；Y 非球面曲线上的点与光轴的距离；k:锥面系数；Ai 第i阶非球面系数。第一实施例影像撷取透镜系统中，整体影像撷取透镜系统的焦距为f，其关系式为f = 3. 56(毫米)。第一实施例影像撷取透镜系统中，整体影像撷取透镜系统的光圈值(f-number) 为Fno，其关系式为=Fno = 2. 05。第一实施例影像撷取透镜系统中，整体影像撷取透镜系统中最大视角的一半为 HFOV,其关系式为=HFOV = 38. 3 (度)。第一实施例影像撷取透镜系统中，该第一透镜110的色散系数为VI，该第二透镜 120的色散系数为V2，其关系式为V2-V1 = 32. 5。第一实施例影像撷取透镜系统中，该第三透镜130的色散系数为V3，该第四透镜 140的色散系数为V4，其关系式为V3-V4 = 32. 5。第一实施例影像撷取透镜系统中，整体影像撷取透镜系统的焦距为f，该第一透镜 110的焦距为Π，其关系式为f/fl = -0. 51。第一实施例影像撷取透镜系统中，整体影像撷取透镜系统的焦距为f，该第三透镜 130的焦距为f3，其关系式为:f/f3 = 1. 47。第一实施例影像撷取透镜系统中，该第三透镜130的焦距为f3，该第四透镜140的焦距为f4，其关系式为:f3/f4 = -0. 63。第一实施例影像撷取透镜系统中，该第二透镜120的像侧表面曲率半径为R4，整体影像撷取透镜系统的焦距为f，其关系式为R4/f = -0. 61。第一实施例影像撷取透镜系统中，该第三透镜130的物侧表面曲率半径为R5，该第三透镜130的像侧表面曲率半径为R6，其关系式为(R5+R6)/(R5-R6) = 0. 38。第一实施例影像撷取透镜系统中，该第一透镜110与该第二透镜120于光轴上的距离为T12，整体影像撷取透镜系统的焦距为f，其关系式为T12/f = 0. 26。第一实施例影像撷取透镜系统中，该第三透镜130与该第四透镜140于光轴上的距离为T34，整体影像撷取透镜系统的焦距为f，其关系式为(T34/f)*100 = 6. 24。
第一实施例影像撷取透镜系统中，该影像撷取透镜系统另设置一电子感光组件于该成像面170处供被摄物成像于其上，该光圈至该电子感光组件于光轴上的距离为SL，该第一透镜110的物侧表面111至该电子感光组件于光轴上的距离为TTL，其关系式为SL/ TTL = 0. 81。第一实施例影像撷取透镜系统中，该影像撷取透镜系统另设置一电子感光组件于该成像面170处供被摄物成像于其上，该第一透镜110的物侧表面111至该电子感光组件于光轴上的距离为TTL，而该电子感光组件有效像素区域对角线长的一半为ImgH，其关系式为=TTL/ImgH = 3. 73。第一实施例详细的光学数据如图6表一所示，其非球面数据如图7表二所示，其中曲率半径、厚度及焦距的单位为毫米(mm)，HFOV定义为最大视角的一半。《第二实施例》本发明第二实施例请参阅图2A，第二实施例的像差曲线请参阅图2B。第二实施例的影像撷取透镜系统主要由四枚透镜构成，由物侧至像侧依序包含一具负屈折力的第一透镜210，其物侧表面211为凸面及像侧表面212为凹面，其材质为塑料，该第一透镜210的物侧表面211及像侧表面212皆为非球面；一具正屈折力的第二透镜220，其物侧表面221为凹面及像侧表面222为凸面，其材质为塑料，该第二透镜220的物侧表面221及像侧表面222皆为非球面；一具正屈折力的第三透镜230，其物侧表面231及像侧表面232皆为凸面，其材质为塑料，该第三透镜230的物侧表面231及像侧表面232皆为非球面；一具负屈折力的第四透镜M0，其物侧表面241为凹面及像侧表面242为凸面，其材质为塑料，该第四透镜240的物侧表面241及像侧表面M2皆为非球面，并且该第四透镜 240的物侧表面241及像侧表面M2皆具有至少一个反曲点；一光圈200置于该第一透镜210与该第二透镜220之间；另包含有一滤光片250及保护玻璃260置于该第四透镜240的像侧表面242与一成像面270之间；该滤光片250及保护玻璃沈0的材质为玻璃且其不影响本发明该影像撷取透镜系统的焦距。第二实施例非球面曲线方程式的表示式如同第一实施例的型式。第二实施例影像撷取透镜系统中，整体影像撷取透镜系统的焦距为f，其关系式为f = 3. 04(毫米)。第二实施例影像撷取透镜系统中，整体影像撷取透镜系统的光圈值为而0，其关系式为:Fno = 2. 05。第二实施例影像撷取透镜系统中，整体影像撷取透镜系统中最大视角的一半为 HFOV,其关系式为=HFOV = 37. 6 (度)。第二实施例影像撷取透镜系统中，该第一透镜210的色散系数为VI，该第二透镜 220的色散系数为V2，其关系式为V2-V1 = 32. 5。第二实施例影像撷取透镜系统中，该第三透镜230的色散系数为V3，该第四透镜 240的色散系数为V4，其关系式为V3-V4 = 32. 5。第二实施例影像撷取透镜系统中，整体影像撷取透镜系统的焦距为f，该第一透镜 210的焦距为Π，其关系式为:f/fl = -0. 15。
第二实施例影像撷取透镜系统中，整体影像撷取透镜系统的焦距为f，该第三透镜 230的焦距为f3，其关系式为:f/f3 = 1. 72。第二实施例影像撷取透镜系统中，该第三透镜230的焦距为f3，该第四透镜240的焦距为f4，其关系式为:f3/f4 = -0. 66。第二实施例影像撷取透镜系统中，该第二透镜220的像侧表面曲率半径为R4，整体影像撷取透镜系统的焦距为f，其关系式为R4/f = -0. 55。第二实施例影像撷取透镜系统中，该第三透镜230的物侧表面曲率半径为R5，该第三透镜230的像侧表面曲率半径为R6，其关系式为(R5+R6)/(R5-R6) = 0. 44。第二实施例影像撷取透镜系统中，该第一透镜210与该第二透镜220于光轴上的距离为T12，整体影像撷取透镜系统的焦距为f，其关系式为T12/f = 0. 93。第二实施例影像撷取透镜系统中，该第三透镜230与该第四透镜240于光轴上的距离为T34，整体影像撷取透镜系统的焦距为f，其关系式为(T34/f)*100 = 5. 36。第二实施例影像撷取透镜系统中，该影像撷取透镜系统另设置一电子感光组件于该成像面270处供被摄物成像于其上，该光圈至该电子感光组件于光轴上的距离为SL，该第一透镜210的物侧表面211至该电子感光组件于光轴上的距离为TTL，其关系式为SL/ TTL = 0. 70。第二实施例影像撷取透镜系统中，该影像撷取透镜系统另设置一电子感光组件于该成像面270处供被摄物成像于其上，该第一透镜210的物侧表面211至该电子感光组件于光轴上的距离为TTL，而该电子感光组件有效像素区域对角线长的一半为ImgH，其关系式为=TTL/ImgH = 4. 50。第二实施例详细的光学数据如图8表三所示，其非球面数据如图9表四所示，其中曲率半径、厚度及焦距的单位为毫米(mm)，HFOV定义为最大视角的一半。《第三实施例》本发明第三实施例请参阅图3A，第三实施例的像差曲线请参阅图;3B。第三实施例的影像撷取透镜系统主要由四枚透镜构成，由物侧至像侧依序包含一具负屈折力的第一透镜310，其物侧表面311为凸面及像侧表面312为凹面，其材质为塑料，该第一透镜310的物侧表面311及像侧表面312皆为非球面；一具正屈折力的第二透镜320，其物侧表面321为凹面及像侧表面322为凸面，其材质为塑料，该第二透镜320的物侧表面321及像侧表面322皆为非球面；一具正屈折力的第三透镜330，其物侧表面331及像侧表面332皆为凸面，其材质为塑料，该第三透镜330的物侧表面331及像侧表面332皆为非球面；一具负屈折力的第四透镜340，其物侧表面341为凹面及像侧表面342为凸面，其材质为塑料，该第四透镜340的物侧表面341及像侧表面342皆为非球面，并且该第四透镜 340的物侧表面341及像侧表面342皆具有至少一个反曲点；一光圈300置于该第一透镜310与该第二透镜320之间；另包含有一滤光片350及保护玻璃360置于该第四透镜340的像侧表面342与一成像面370之间；该滤光片350及保护玻璃360的材质为玻璃且其不影响本发明该影像撷取透镜系统的焦距。 第三实施例非球面曲线方程式的表示式如同第一实施例的型式。
第三实施例影像撷取透镜系统中，整体影像撷取透镜系统的焦距为f，其关系式为f = 3.47(毫米)。第三实施例影像撷取透镜系统中，整体影像撷取透镜系统的光圈值为而0，其关系式为:Fno = 2. 05。第三实施例影像撷取透镜系统中，整体影像撷取透镜系统中最大视角的一半为 HFOV,其关系式为=HFOV = 37. 6 (度)。第三实施例影像撷取透镜系统中，该第一透镜310的色散系数为VI，该第二透镜 320的色散系数为V2，其关系式为V2-V1 = 32. 5。第三实施例影像撷取透镜系统中，该第三透镜330的色散系数为V3，该第四透镜 340的色散系数为V4，其关系式为V3-V4 = 32. 5。第三实施例影像撷取透镜系统中，整体影像撷取透镜系统的焦距为f，该第一透镜 310的焦距为Π，其关系式为:f/fl = -0. 58。第三实施例影像撷取透镜系统中，整体影像撷取透镜系统的焦距为f，该第三透镜 330的焦距为f3，其关系式为:f/f3 = 1. 26。第三实施例影像撷取透镜系统中，该第三透镜330的焦距为f3，该第四透镜340的焦距为f4，其关系式为:f3/f4 = -0. 76。第三实施例影像撷取透镜系统中，该第二透镜320的像侧表面曲率半径为R4，整体影像撷取透镜系统的焦距为f，其关系式为R4/f = -0. 62。第三实施例影像撷取透镜系统中，该第三透镜330的物侧表面曲率半径为R5，该第三透镜330的像侧表面曲率半径为R6，其关系式为(R5+R6)/(R5-R6) = -0. 05。第三实施例影像撷取透镜系统中，该第一透镜310与该第二透镜320于光轴上的距离为T12，整体影像撷取透镜系统的焦距为f，其关系式为T12/f = 0. 20。第三实施例影像撷取透镜系统中，该第三透镜330与该第四透镜340于光轴上的距离为T34，整体影像撷取透镜系统的焦距为f，其关系式为(T34/f)*100 = 8. 65。第三实施例影像撷取透镜系统中，该影像撷取透镜系统另设置一电子感光组件于该成像面370处供被摄物成像于其上，该光圈至该电子感光组件于光轴上的距离为SL，该第一透镜310的物侧表面311至该电子感光组件于光轴上的距离为TTL，其关系式为SL/ TTL = 0. 72。第三实施例影像撷取透镜系统中，该影像撷取透镜系统另设置一电子感光组件于该成像面370处供被摄物成像于其上，该第一透镜310的物侧表面311至该电子感光组件于光轴上的距离为TTL，而该电子感光组件有效像素区域对角线长的一半为ImgH，其关系式为=TTL/ImgH = 3. 86。第三实施例详细的光学数据如图10表五所示，其非球面数据如图11表六所示，其中曲率半径、厚度及焦距的单位为毫米(mm)，HFOV定义为最大视角的一半。《第四实施例》本发明第四实施例请参阅图4A，第四实施例的像差曲线请参阅图4B。第四实施例的影像撷取透镜系统主要由四枚透镜构成，由物侧至像侧依序包含一具负屈折力的第一透镜410，其物侧表面411为凸面及像侧表面412为凹面，其材质为塑料，该第一透镜410的物侧表面411及像侧表面412皆为非球面；
一具正屈折力的第二透镜420，其物侧表面421为凹面及像侧表面422为凸面，其材质为塑料，该第二透镜420的物侧表面421及像侧表面422皆为非球面；一具正屈折力的第三透镜430，其物侧表面431及像侧表面432皆为凸面，其材质为塑料，该第三透镜430的物侧表面431及像侧表面432皆为非球面；一具负屈折力的第四透镜440，其物侧表面441为凹面及像侧表面442为凸面，其材质为塑料，该第四透镜440的物侧表面441及像侧表面442皆为非球面，并且该第四透镜 440的物侧表面441及像侧表面442皆具有至少一个反曲点；—光圈400置于该第一透镜410与该第二透镜420之间；另包含有一滤光片450及保护玻璃460置于该第四透镜440的像侧表面442与一成像面470之间；该滤光片450及保护玻璃460的材质为玻璃且其不影响本发明该影像撷取透镜系统的焦距。第四实施例非球面曲线方程式的表示式如同第一实施例的型式。第四实施例影像撷取透镜系统中，整体影像撷取透镜系统的焦距为f，其关系式为f = 3.46(毫米)。第四实施例影像撷取透镜系统中，整体影像撷取透镜系统的光圈值为而0，其关系式为:Fno = 2. 05。第四实施例影像撷取透镜系统中，整体影像撷取透镜系统中最大视角的一半为 HFOV,其关系式为=HFOV = 37. 6 (度)。第四实施例影像撷取透镜系统中，该第一透镜410的色散系数为VI，该第二透镜 420的色散系数为V2，其关系式为:V2-V1 = 32. 5。第四实施例影像撷取透镜系统中，该第三透镜430的色散系数为V3，该第四透镜 440的色散系数为V4，其关系式为V3-V4 = 32. 5。第四实施例影像撷取透镜系统中，整体影像撷取透镜系统的焦距为f，该第一透镜 410的焦距为Π，其关系式为:f/fl = -0. 59。第四实施例影像撷取透镜系统中，整体影像撷取透镜系统的焦距为f，该第三透镜 430的焦距为f3，其关系式为:f/f3 = 1. 57。第四实施例影像撷取透镜系统中，该第三透镜430的焦距为f 3，该第四透镜440的焦距为f4，其关系式为:f3/f4 = -0. 68。第四实施例影像撷取透镜系统中，该第二透镜420的像侧表面曲率半径为R4，整体影像撷取透镜系统的焦距为f，其关系式为R4/f = -0. 65。第四实施例影像撷取透镜系统中，该第三透镜430的物侧表面曲率半径为R5，该第三透镜430的像侧表面曲率半径为R6，其关系式为(R5+R6)/(R5-R6) = 0. 24。第四实施例影像撷取透镜系统中，该第一透镜410与该第二透镜420于光轴上的距离为T12，整体影像撷取透镜系统的焦距为f，其关系式为T12/f = 0. 23。第四实施例影像撷取透镜系统中，该第三透镜430与该第四透镜440于光轴上的距离为T34，整体影像撷取透镜系统的焦距为f，其关系式为(T34/f)*100 = 8. 67。第四实施例影像撷取透镜系统中，该影像撷取透镜系统另设置一电子感光组件于该成像面470处供被摄物成像于其上，该光圈至该电子感光组件于光轴上的距离为SL，该第一透镜410的物侧表面411至该电子感光组件于光轴上的距离为TTL，其关系式为SL/TTL = 0. 72。第四实施例影像撷取透镜系统中，该影像撷取透镜系统另设置一电子感光组件于该成像面470处供被摄物成像于其上，该第一透镜410的物侧表面411至该电子感光组件于光轴上的距离为TTL，而该电子感光组件有效像素区域对角线长的一半为ImgH，其关系式为=TTL/ImgH = 3. 81。第四实施例详细的光学数据如图12表七所示，其非球面数据如图13表八所示，其中曲率半径、厚度及焦距的单位为毫米(mm)，HFOV定义为最大视角的一半。《第五实施例》本发明第五实施例请参阅图5A，第五实施例的像差曲线请参阅图5B。第五实施例的影像撷取透镜系统主要由四枚透镜构成，由物侧至像侧依序包含一具负屈折力的第一透镜510，其物侧表面511为凸面及像侧表面512为凹面，其材质为塑料，该第一透镜510的物侧表面511及像侧表面512皆为非球面；一具正屈折力的第二透镜520，其物侧表面521及像侧表面522皆为凸面，其材质为塑料，该第二透镜520的物侧表面521及像侧表面522皆为非球面；一具正屈折力的第三透镜530，其物侧表面531及像侧表面532皆为凸面，其材质为塑料，该第三透镜530的物侧表面531及像侧表面532皆为非球面；一具负屈折力的第四透镜M0，其物侧表面541为凹面及像侧表面542为凸面，其材质为塑料，该第四透镜540的物侧表面541及像侧表面M2皆为非球面，并且该第四透镜 540的物侧表面541及像侧表面M2皆具有至少一个反曲点；一光圈500置于该第一透镜510与该第二透镜520之间；另包含有一滤光片550及保护玻璃560置于该第四透镜540的像侧表面542与一成像面570之间；该滤光片550及保护玻璃560的材质为玻璃且其不影响本发明该影像撷取透镜系统的焦距。第五实施例非球面曲线方程式的表示式如同第一实施例的型式。第五实施例影像撷取透镜系统中，整体影像撷取透镜系统的焦距为f，其关系式为f = 4.59(毫米)。第五实施例影像撷取透镜系统中，整体影像撷取透镜系统的光圈值为而0，其关系式为Fno = 2. 40。第五实施例影像撷取透镜系统中，整体影像撷取透镜系统中最大视角的一半为 HFOV,其关系式为=HFOV = 30. 1 (度)。第五实施例影像撷取透镜系统中，该第一透镜510的色散系数为VI，该第二透镜 520的色散系数为V2，其关系式为:V2-V1 = 25. 7。第五实施例影像撷取透镜系统中，该第三透镜530的色散系数为V3，该第四透镜 540的色散系数为V4，其关系式为V3-V4 = 32. 5。第五实施例影像撷取透镜系统中，整体影像撷取透镜系统的焦距为f，该第一透镜 510的焦距为Π，其关系式为:f/fl = -0. 67。第五实施例影像撷取透镜系统中，整体影像撷取透镜系统的焦距为f，该第三透镜 530的焦距为f3，其关系式为:f/f3 = 1. 25。第五实施例影像撷取透镜系统中，该第三透镜530的焦距为f3，该第四透镜540的焦距为f4，其关系式为:f3/f4 = -0. 91。第五实施例影像撷取透镜系统中，该第二透镜520的像侧表面曲率半径为R4，整体影像撷取透镜系统的焦距为f，其关系式为R4/f = -0. 77。第五实施例影像撷取透镜系统中，该第三透镜530的物侧表面曲率半径为R5，该第三透镜530的像侧表面曲率半径为R6，其关系式为(R5+R6)/(R5-R6) = -0. 27。第五实施例影像撷取透镜系统中，该第一透镜510与该第二透镜520于光轴上的距离为T12，整体影像撷取透镜系统的焦距为f，其关系式为T12/f = 0. 46。第五实施例影像撷取透镜系统中，该第三透镜530与该第四透镜540于光轴上的距离为T34，整体影像撷取透镜系统的焦距为f，其关系式为(T34/f)*100 = 8. 71。第五实施例影像撷取透镜系统中，该影像撷取透镜系统另设置一电子感光组件于该成像面570处供被摄物成像于其上，该光圈至该电子感光组件于光轴上的距离为SL，该第一透镜510的物侧表面511至该电子感光组件于光轴上的距离为TTL，其关系式为SL/ TTL = 0. 78。第五实施例影像撷取透镜系统中，该影像撷取透镜系统另设置一电子感光组件于该成像面570处供被摄物成像于其上，该第一透镜510的物侧表面511至该电子感光组件于光轴上的距离为TTL，而该电子感光组件有效像素区域对角线长的一半为ImgH，其关系式为=TTL/ImgH = 3. 74。第五实施例详细的光学数据如图14表九所示，其非球面数据如图15表十所示，其中曲率半径、厚度及焦距的单位为毫米(mm)，HFOV定义为最大视角的一半。表一至表十(分别对应图6至图15)所示为本发明影像撷取透镜系统实施例的不同数值变化表，然本发明各个实施例的数值变化皆属实验所得，即使使用不同数值，相同结构的产品仍应属于本发明的保护范畴，故以上的说明所描述及图式仅做为例示性，非用以限制本发明的权利要求。表十一(对应图16)为各个实施例对应本发明相关关系式的数值资料。
权利要求
1.一种影像撷取透镜系统，其特征在于，由物侧至像侧依序包含一具负屈折力的第一透镜，其像侧表面为凹面；一具正屈折力的第二透镜，其像侧表面为凸面；一具正屈折力的第三透镜，其物侧表面及像侧表面中至少一表面为非球面；一具负屈折力的第四透镜，其物侧表面及像侧表面皆为非球面；及一光圈，设置于所述第一透镜与所述第三透镜之间；其中，所述影像撷取透镜系统中具屈折力的透镜为四片，所述第二透镜的像侧表面曲率半径为R4，整体影像撷取透镜系统的焦距为f，所述第三透镜与所述第四透镜于光轴上的距离为T34，满足下列关系式·-2. 0 < R4/f < -0. 2 ；·0. 5 < (T34/f)*100 < 20. 0。
2.如权利要求1所述的影像撷取透镜系统，其特征在于，所述第三透镜的物侧表面及像侧表面皆为凸面，所述第三透镜的物侧表面及像侧表面皆为非球面，且所述第四透镜的物侧表面及像侧表面中至少一表面具有至少一反曲点。
3.如权利要求2所述的影像撷取透镜系统，其特征在于，所述第一透镜的物侧表面为凸面，所述第四透镜的物侧表面为凹面及像侧表面为凸面。
4.如权利要求3所述的影像撷取透镜系统，其特征在于，所述影像撷取透镜系统中至少三片透镜的材质为塑料，且所述透镜的物侧表面及像侧表面皆为非球面。
5.如权利要求1所述的影像撷取透镜系统，其特征在于，整体影像撷取透镜系统的焦距为f，所述第三透镜的焦距为f3，满足下列关系式·0.80 < f/f3 < 2. 40。
6.如权利要求5所述的影像撷取透镜系统，其特征在于，整体影像撷取透镜系统的焦距为f，所述第三透镜的焦距为f3，满足下列关系式·1.25 < f/f3 < 1. 75。
7.如权利要求4所述的影像撷取透镜系统，其特征在于，整体影像撷取透镜系统的焦距为f，所述第一透镜的焦距为fl，满足下列关系式·-1. 00 < f/fl < -0. 30。
8.如权利要求4所述的影像撷取透镜系统，其特征在于，所述第三透镜的色散系数为 V3，所述第四透镜的色散系数为V4，满足下列关系式·23. 0 < V3-V4 < 46. 0。
9.如权利要求8所述的影像撷取透镜系统，其特征在于，所述第三透镜的色散系数为 V3，所述第四透镜的色散系数为V4，满足下列关系式·30. 0 < V3-V4 < 40. O0
10.如权利要求9所述的影像撷取透镜系统，其特征在于，所述第一透镜的色散系数为 VI，所述第二透镜的色散系数为V2，满足下列关系式·30. 0 < V2-V1 < 40. O0
11.如权利要求2所述的影像撷取透镜系统，其特征在于，所述第三透镜与所述第四透镜于光轴上的距离为T34，整体影像撷取透镜系统的焦距为f，满足下列关系式·4. 0 < (T34/f)*100 < 12. 0。
12.如权利要求3所述的影像撷取透镜系统，其特征在于，所述第二透镜的像侧表面曲率半径为R4，整体影像撷取透镜系统的焦距为f，满足下列关系式-1. 0 < R4/f < -0. 5。
13.如权利要求2所述的影像撷取透镜系统，其特征在于，所述光圈设置于所述第一透镜与所述第二透镜之间；且所述影像撷取透镜系统另设置一电子感光组件供被摄物成像， 所述光圈至所述电子感光组件于光轴上的距离为SL，所述第一透镜的物侧表面至所述电子感光组件于光轴上的距离为TTL，满足下列关系式0. 65 < SL/TTL < 0. 90。
14.如权利要求13所述的影像撷取透镜系统，其特征在于，所述第一透镜与所述第二透镜于光轴上的距离为T12，整体影像撷取透镜系统的焦距为f，满足下列关系式0. 05 < T12/f < 1. 20。
15.如权利要求14所述的影像撷取透镜系统，其特征在于，所述第一透镜与所述第二透镜于光轴上的距离为T12，整体影像撷取透镜系统的焦距为f，满足下列关系式0. 10 < T12/f < 0. 50。
16.如权利要求13所述的影像撷取透镜系统，其特征在于，所述第三透镜的焦距为f3， 所述第四透镜的焦距为f4，满足下列关系式-1. 00 < f3/f4 < -0. 50。
17.如权利要求1所述的影像撷取透镜系统，其特征在于，所述第三透镜的物侧表面曲率半径为R5及像侧表面曲率半径为R6，满足下列关系式-0. 50 < (R5+R6)/(R5-R6) < 0.70。
18.如权利要求1所述的影像撷取透镜系统，其特征在于，所述影像撷取透镜系统另设置一电子感光组件供被摄物成像，所述第一透镜的物侧表面至所述电子感光组件于光轴上的距离为TTL，而所述电子感光组件有效像素区域对角线长的一半为LiigH，满足下列关系式TTL/ImgH < 5. 0。
19.一种影像撷取透镜系统，其特征在于，由物侧至像侧依序包含一具负屈折力的第一透镜，其物侧表面为凸面及像侧表面为凹面；一具正屈折力的第二透镜，其像侧表面为凸面；一具正屈折力的第三透镜，其物侧表面及像侧表面中至少一表面为非球面；一具负屈折力的第四透镜，其物侧表面及像侧表面中至少一表面具有至少一反曲点；及一光圈，设置于所述第一透镜与所述第二透镜之间；其中，所述影像撷取透镜系统中具屈折力的透镜为四片，整体影像撷取透镜系统的焦距为f，所述第三透镜的焦距为f3，所述第三透镜与所述第四透镜于光轴上的距离为T34， 满足下列关系式0. 80 < f/f3 < 2. 40 ；0. 5 < (T34/f)*100 < 20. 0。
20.如权利要求19所述的影像撷取透镜系统，其特征在于，所述第四透镜的物侧表面为凹面及像侧表面为凸面，所述第三透镜的物侧表面及像侧表面皆为非球面，所述第四透镜的物侧表面及像侧表面皆为非球面。
21.如权利要求20所述的影像撷取透镜系统，其特征在于，所述影像撷取透镜系统中至少三片透镜的材质为塑料，且所述透镜的物侧表面及像侧表面皆为非球面。
22.如权利要求20所述的影像撷取透镜系统，其特征在于，整体影像撷取透镜系统的焦距为f，所述第三透镜的焦距为f3，满足下列关系式1. 25 < f/f3 < 1. 75。
23.如权利要求19所述的影像撷取透镜系统，其特征在于，所述第一透镜与所述第二透镜于光轴上的距离为T12，整体影像撷取透镜系统的焦距为f，满足下列关系式0. 10 < T12/f < 0. 50。
24.如权利要求19所述的影像撷取透镜系统，其特征在于，所述第一透镜的色散系数为VI，所述第二透镜的色散系数为V2，所述第三透镜的色散系数为V3，所述第四透镜的色散系数为V4，满足下列关系式30. 0 < V2-V1 < 40. 0 ；30. 0 < V3-V4 < 40. O0
25.如权利要求21所述的影像撷取透镜系统，其特征在于，所述第三透镜的物侧表面曲率半径为R5及像侧表面曲率半径为R6，满足下列关系式-0. 50 < (R5+R6)/(R5-R6) < 0.70。
全文摘要
本发明提供一种影像撷取透镜系统，由物侧至像侧依序包含一具负屈折力的第一透镜，其像侧表面为凹面；一具正屈折力的第二透镜，其像侧表面为凸面；一具正屈折力的第三透镜，其物侧表面及像侧表面中至少一表面为非球面；一具负屈折力的第四透镜，其物侧表面及像侧表面皆为非球面；及一光圈，设置于该第一透镜与该第三透镜之间；其中，该影像撷取透镜系统中具屈折力的透镜为四片，该第二透镜像侧表面曲率半径为R4，整体影像撷取透镜系统焦距为f，该第三透镜与该第四透镜于光轴上的距离为T34，满足下列关系式-2.0＜R4/f＜-0.2；0.5＜(T34/f)*100＜20.0。通过上述配置方式，可以有效缩短系统的总长度，兼具广视场角特性，并可提高成像质量。
文档编号G02B13/18GK102213819SQ201010154318
公开日2011年10月12日 申请日期2010年4月8日 优先权日2010年4月8日
发明者蔡宗翰, 谢东益, 陈俊杉 申请人:大立光电股份有限公司