專利名稱：光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是有關(guān)于一種光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)，且特別是有關(guān)于一種應(yīng)用于數(shù)字相機(jī)、移動裝置、平板電腦或3D取像產(chǎn)品等的電子產(chǎn)品的小型化光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近年來，隨著具有攝影功能的可攜式電子產(chǎn)品的興起，小型化成像光學(xué)鏡片系統(tǒng)的需求日漸提高。一般成像光學(xué)鏡片系統(tǒng)的感光組件不外乎是感光耦合組件(ChargeCoupled Device, CCD)或互補(bǔ)性氧化金屬半導(dǎo)體組件(Complementary Metal-OxideSemiconductor Sensor, CMOS Sensor)兩種，且隨著半導(dǎo)體制程技術(shù)的精進(jìn),使得感光組件的像素尺寸縮小，小型化成像光學(xué)鏡片系統(tǒng)逐漸往高像素領(lǐng)域發(fā)展，因此，對成像品質(zhì)的要求也日益增加。
·[0003]傳統(tǒng)搭載于可攜式電子產(chǎn)品上的小型化攝像鏡頭，多采用三片式成像光學(xué)鏡片系統(tǒng)為主，透鏡系統(tǒng)由物側(cè)至像側(cè)依序?yàn)橐痪哒哿Φ牡谝煌哥R、一具負(fù)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。但由于制程技術(shù)的進(jìn)步與電子產(chǎn)品往輕薄化發(fā)展的趨勢下，感光組件像素尺寸不斷地縮小，使得系統(tǒng)對成像品質(zhì)的要求更加提高，而習(xí)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(jìn)一步發(fā)展四片式成像光學(xué)鏡片系統(tǒng)，如美國專利第7，920，340號所揭示，其系統(tǒng)中的光學(xué)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(jìn)而造成光線入射于感光組件的角度過大，會使得感光組件的響應(yīng)能力較差，影響成像品質(zhì)，且入射或出射于各鏡片表面的光線角度過大，增加光線因反射所產(chǎn)生雜散光線的可能性。再者，系統(tǒng)光圈較小，難以消除因小光圈產(chǎn)生的繞射干擾，使得成像品質(zhì)不佳；同時無法提升進(jìn)光量，可能使得低光源環(huán)境下感光不足，進(jìn)而影響成像品質(zhì)。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、總長度不至于過長、成像品質(zhì)佳與較高解像能力的成像光學(xué)鏡片系統(tǒng)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的一方面是在提供一種光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)，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(yīng)效率提升、消除繞射干擾與增加系統(tǒng)進(jìn)光量，不但可提高其調(diào)制轉(zhuǎn)換函數(shù)繞射極限，有利提高其解像能力，更有利于在低光源環(huán)境下的取像。依據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施方式，提供一種光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)，由物側(cè)至像側(cè)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(cè)表面為凸面。第二透鏡具有負(fù)屈折力。第三透鏡具有正屈折力，其物側(cè)表面及像側(cè)表面皆為非球面。第四透鏡具有屈折力，其像側(cè)表面為凹面，且其物側(cè)表面及像側(cè)表面皆為非球面，其中第四透鏡為塑膠材質(zhì)，且第四透鏡的至少一表面具有至少一反曲點(diǎn)。第四透鏡像側(cè)表面上的反曲點(diǎn)與光軸的垂直距離為Yc42，第四透鏡像側(cè)表面的有效半徑為SD42，光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)于透鏡表面的最大有效半徑為SDmax,光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)于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(shí)用新型的一實(shí)施例中，該第三透鏡的像側(cè)表面為凸面。在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，該光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)于透鏡表面的最大有效半徑為SDmax，該光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)于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(shí)用新型的一實(shí)施例中，該光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)的焦距為f，該光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)的入射瞳直徑為EPD，其滿足下列條件 f/EPD < I. 9o在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，該第一透鏡的物側(cè)表面至一成像面于光軸上的距離為TTL，其滿足下列條件TTL < 2. 1mm。在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，該第一透鏡的物側(cè)表面至一成像面于光軸上的距離為TTL，該光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)的入射瞳直徑為EPD，其滿足下列條件I. 5 < TTL/EPD < 3. O。在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，該第二透鏡的像側(cè)表面為凹面。在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，該第三透鏡的物側(cè)表面為凹面。在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，所述的光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)還包含一光圈，設(shè)置于一被攝物與該第一透鏡間，而該第四透鏡的物側(cè)表面為凸面。在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，該第一透鏡的色散系數(shù)為VI，該第二透鏡的色散系數(shù)為V2,其滿足下列條件2. O < V1/V2 < 3. O。在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，該光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)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(shí)用新型的一實(shí)施例中，該第二透鏡的像側(cè)表面為凹面，該第四透鏡的物側(cè)表面為凸面。在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，該光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)的最大視角為F0V，該光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)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(shí)用新型的一實(shí)施例中，該光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)的中心視場于空間頻率4001p/mm的調(diào)制轉(zhuǎn)換函數(shù)值為MTF400，其滿足下列條件0.4<MTF400。在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，該第一透鏡至該第四透鏡為四枚獨(dú)立且非粘合透鏡，且該第一透鏡至該第四透鏡于光軸的厚度總和為Σ CT，該第一透鏡的物側(cè)表面至該成像面于光軸上的距離為TTL，其滿足下列條件[0033]O. 58 <Σ CT/TTL < O. 80。在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，該光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)于透鏡表面的最大有效半徑為SDmax，該光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)于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(shí)用新型的一實(shí)施例中，該光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)的中心視場于空間頻率400 (lp/mm)的調(diào)制轉(zhuǎn)換函數(shù)值為MTF400，其滿足下列條件0.4<MTF400。依據(jù)本實(shí)用新型另一實(shí)施方式，提供一種光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)，由物側(cè)至像側(cè)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(cè)表面為凸面。第二透鏡具有負(fù)屈折力。第三透鏡具有正屈折力，其像側(cè)表面為凸面，且其物側(cè)表面 及像側(cè)表面皆為非球面。第四透鏡具有屈折力，其像側(cè)表面為凹面，且其物側(cè)表面及像側(cè)表面皆為非球面，其中第四透鏡為塑膠材質(zhì)，且第四透鏡的至少一表面具有至少一反曲點(diǎn)。第四透鏡像側(cè)表面上的反曲點(diǎn)與光軸的垂直距離為Yc42，第四透鏡像側(cè)表面的有效半徑為SD42，光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)的焦距為f，光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)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(shí)用新型的另一實(shí)施例中，該第二透鏡的像側(cè)表面為凹面。在本實(shí)用新型的另一實(shí)施例中，所述的光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)還包含一光圈，設(shè)置于一被攝物與該第一透鏡間，而該第三透鏡的物側(cè)表面為凹面，第四透鏡的物側(cè)表面為凸面。在本實(shí)用新型的另一實(shí)施例中，該光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)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(shí)用新型的另一實(shí)施例中，該光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)的中心視場于空間頻率4001p/mm的調(diào)制轉(zhuǎn)換函數(shù)值為MTF400，其滿足下列條件0.4<MTF400。在本實(shí)用新型的另一實(shí)施例中，該光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)的最大視角為F0V，該第一透鏡的色散系數(shù)為VI，該第二透鏡的色散系數(shù)為V2，其滿足下列條件FOV < 50 度；以及2. O < V1/V2 < 3. O。在本實(shí)用新型的另一實(shí)施例中，該光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)于透鏡表面的最大有效半徑為SDmax，該光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)于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(shí)用新型的另一實(shí)施例中，該光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)的焦距為f，該光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)的入射瞳直徑為EPD，其滿足下列條件f/EPD <1.7。當(dāng)Yc42/SD42滿足上述條件時，可有效地壓制離軸視場的光線入射于影像感測組件上的角度，使感光組件的響應(yīng)效率提升，進(jìn)而增加成像品質(zhì)，并且可以進(jìn)一步修正離軸視場的像差。[0055]當(dāng)SDmax/SDmin滿足上述條件時，可使入射或出射于各鏡片表面的光線角度較為平緩，以減少光線因反射所產(chǎn)生雜散光線的可能性，進(jìn)而增加成像品質(zhì)，且各鏡片的外徑大小相近可使得鏡頭組裝較為容易。當(dāng)f/EH)滿足上述條件時，可使光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)具備較大的光圈，增加系統(tǒng)進(jìn)光量，不但有利于低光源環(huán)境下取像的感光效應(yīng)，同時可提高系統(tǒng)調(diào)制轉(zhuǎn)換函數(shù)繞射極限，使系統(tǒng)不容易受繞射極限限制，而獲得較高的解像能力。

為讓本實(shí)用新型的上述和其他目的、特征、優(yōu)點(diǎn)與實(shí)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(shí)用新型第一實(shí)施例的一種光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)的示意圖；圖2由左至右依序?yàn)榈谝粚?shí)施例的光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)的球差、像散及歪曲曲線圖；圖3為第一實(shí)施例的調(diào)制轉(zhuǎn)換函數(shù)值和繞射極限值分別與空間頻率的關(guān)系圖；圖4繪示依照本實(shí)用新型第二實(shí)施例的一種光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)的示意圖；圖5由左至右依序?yàn)榈诙?shí)施例的光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)的球差、像散及歪曲曲線圖；圖6為第二實(shí)施例的調(diào)制轉(zhuǎn)換函數(shù)值和繞射極限值分別與空間頻率的關(guān)系圖；圖7繪示依照本實(shí)用新型第三實(shí)施例的一種光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)的示意圖；圖8由左至右依序?yàn)榈谌龑?shí)施例的光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)的球差、像散及歪曲曲線圖；圖9為第三實(shí)施例的調(diào)制轉(zhuǎn)換函數(shù)值和繞射極限值分別與空間頻率的關(guān)系圖；圖10繪示依照本實(shí)用新型第四實(shí)施例的一種光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)的示意圖；圖11由左至右依序?yàn)榈谒膶?shí)施例的光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)的球差、像散及歪曲曲線圖；圖12為第四實(shí)施例的調(diào)制轉(zhuǎn)換函數(shù)值和繞射極限值分別與空間頻率的關(guān)系圖；圖13繪示依照本實(shí)用新型第五實(shí)施例的一種光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)的示意圖；圖14由左至右依序?yàn)榈谖鍖?shí)施例的光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)的球差、像散及歪曲曲線圖；圖15為第五實(shí)施例的調(diào)制轉(zhuǎn)換函數(shù)值和繞射極限值分別與空間頻率的關(guān)系圖；圖16繪示依照本實(shí)用新型第六實(shí)施例的一種光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)的示意圖；圖17由左至右依序?yàn)榈诹鶎?shí)施例的光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)的球差、像散及歪曲曲線圖；圖18為第六實(shí)施例的調(diào)制轉(zhuǎn)換函數(shù)值和繞射極限值分別與空間頻率的關(guān)系圖；圖19繪示依照本實(shí)用新型第七實(shí)施例的一種光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)的示意圖；圖20由左至右依序?yàn)榈谄邔?shí)施例的光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)的球差、像散及歪曲曲線圖；圖21為第七實(shí)施例的調(diào)制轉(zhuǎn)換函數(shù)值和繞射極限值分別與空間頻率的關(guān)系圖；圖22繪示依照本實(shí)用新型第八實(shí)施例的一種光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)的示意圖；[0080]圖23由左至右依序?yàn)榈诎藢?shí)施例的光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)的球差、像散及歪曲曲線圖；圖24為第八實(shí)施例的調(diào)制轉(zhuǎn)換函數(shù)值和繞射極限值分別與空間頻率的關(guān)系圖；圖25繪示第一實(shí)施例的第四透鏡相關(guān)參數(shù)的示意圖；圖26繪示第一實(shí)施例的光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)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(cè)表面:111、211、311、411、511、611、711、811像側(cè)表面:112、212、312、412、512、612、712、812第二透鏡120、220、320、420、520、620、720、820物側(cè)表面:121、221、321、421、521、621、721、821像側(cè)表面:122、222、322、422、522、622、722、822第三透鏡130、230、330、430、530、630、730、830物側(cè)表面:131、231、331、431、531、631、731、831像側(cè)表面:132、232、332、432、532、632、732、832第四透鏡140、240、340、440、540、640、740、840物側(cè)表面:141、241、341、441、541、641、741、841像側(cè)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(xué)取像鏡片系統(tǒng)的焦距Fno :光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)的光圈值HFOV :光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)中最大視角的一半FOV :光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)的最大視角Vl :第一透鏡的色散系數(shù)V2 :第二透鏡的色散系數(shù)Σ CT :第一透鏡至第四透鏡于光軸上的厚度總和TTL :第一透鏡的物側(cè)表面至成像面于光軸上的距離f4:第四透鏡的焦距EPD :光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)的入射瞳直徑Y(jié)c42 :第四透鏡像側(cè)表面上的反曲點(diǎn)與光軸的垂直距離SD42 :第四透鏡像側(cè)表面的有效半徑SDmax :光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)于透鏡表面的最大有效半徑SDmin :光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)于透鏡表面的最小有效半徑MTF400 :光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)的中心視場于空間頻率400 (lp/mm)的調(diào)制轉(zhuǎn)換函數(shù)
值CRAmax :光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)的最大主光線角具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型提供一種光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)，由物側(cè)至像側(cè)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(dú)立且非粘合透鏡，意即兩相鄰的透鏡并未相互粘合，而彼此間設(shè)置有空氣間距。由于粘合透鏡的制程較獨(dú)立且非粘合透鏡復(fù)雜，特別在兩透鏡的粘接面需擁有高準(zhǔn)度的曲面，以便達(dá)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(xué)成像品質(zhì)。因此，本光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)提供四枚獨(dú)立且非粘合透鏡，以改善粘合透鏡所產(chǎn)生的問題。第一透鏡具有正屈折力，其物側(cè)表面為凸面，借此可適當(dāng)調(diào)整第一透鏡的正屈折力強(qiáng)度，有助于縮短光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)的總長度。第二透鏡具有負(fù)屈折力，其可有效對于具有正屈折力的第一透鏡所產(chǎn)生的像差作補(bǔ)正。第二透鏡的像側(cè)表面可為凹面，可通過調(diào)整該面形的曲率，進(jìn)而影響第二透鏡的屈折力變化，更可有助于修正光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)的像差。 第三透鏡具有正屈折力，可分配第一透鏡的屈折力，有助于降低光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)的敏感度，且當(dāng)?shù)谌哥R的物側(cè)表面為凹面、像側(cè)表面為凸面時，借此有助于修正光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)的像散。第四透鏡可具有正屈折力或負(fù)屈折力，而其物側(cè)表面可為凸面、像側(cè)表面為凹面，借此，使光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)的主點(diǎn)遠(yuǎn)離成像面，有利于縮短其光學(xué)總長度，維持成像光學(xué)鏡片系統(tǒng)的小型化。另外，第四透鏡的表面具有反曲點(diǎn)，借此可有效地壓制離軸視場的光線入射于影像感測組件上的角度，進(jìn)一步可修正離軸視場的像差。第四透鏡像側(cè)表面上的反曲點(diǎn)與光軸的垂直距離為Yc42，第四透鏡像側(cè)表面的有效半徑為SD42，其滿足下列條件0. 2 < Yc42/SD42 < O. 95。借此，可更進(jìn)一步有效地壓制離軸視場的光線入射于影像感測組件上的角度，使感光組件的響應(yīng)效率提升，進(jìn)而增加成像品質(zhì)，并且可以進(jìn)一步修正離軸視場的像差。光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)于透鏡表面的最大有效半徑為SDmax,光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)于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借此，可使入射或出射于各鏡片表面的光線角度較為平緩，以減少光線因反射所產(chǎn)生雜散光線的可能性，進(jìn)而增加成像品質(zhì)，且各鏡片的外徑大小相近可使得鏡頭組裝較為容易。進(jìn)一步，光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)更可滿足下列條件1. O彡SDmax/SDmin < I. 75。再者，光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)更可滿足下列條件1· O < SDmax/SDmin < I. 5。光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)的焦距為f，光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)的入射瞳直徑為EPD，其滿足下列條件f/Ero< 1.9。借此，可使光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)具備較大的光圈，增加系統(tǒng)進(jìn)光量，不但有利于低光源環(huán)境下取像的感光效應(yīng)，同時可提高系統(tǒng)調(diào)制轉(zhuǎn)換函數(shù)繞射極限，使系統(tǒng)不容易受繞射極限限制，而獲得較高的解像能力。進(jìn)一步，光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)更可滿足下列條件f/EPD < I. 7。第一透鏡的物側(cè)表面至成像面于光軸上的距離為TTL，其滿足下列條件TTL
<2. 1_。借此，有利于維持光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)的小型化，以搭載于輕薄可攜式的電子產(chǎn)品上。第一透鏡的物側(cè)表面至成像面于光軸上的距離為TTL，光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)的入射瞳直徑為EPD，其滿足下列條件1. 5 < TTL/EPD < 3. O0借此，可使光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)具備較大的光圈，增加系統(tǒng)進(jìn)光量，不但有利于低光源環(huán)境下取像的感光效應(yīng)，同時可提高系統(tǒng)調(diào)制轉(zhuǎn)換函數(shù)繞射極限，使系統(tǒng)不容易受繞射極限限制，而獲得較高的解像能力，適當(dāng)?shù)目傞L與入射瞳比例，可設(shè)計為小型化產(chǎn)品所應(yīng)用。第一透鏡的色散系數(shù)為VI,第二透鏡的色散系數(shù)為V2,其滿足下列條件2. O <V1/V2 < 3. O。借此，有助于光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)色差的修正。光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)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。借此，適當(dāng)調(diào)整第四透鏡的屈折力，有助于光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)高階像差的修正。光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)的最大視角為F0V，其滿足下列條件F0V < 50度。借此，可有效地控制光線入射光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)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(dāng)，使感測組件的響應(yīng)效率提升。光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)的最大主光線角為CRAmax，其滿足下列條件=CRAmax < 25. O度?？捎行У乜刂乒饩€入射于影像感測組件上的角度，使感測組件的響應(yīng)效率提升，進(jìn)而增加成像品質(zhì)。光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)的中心視場于空間頻率400 (lp/mm)的調(diào)制轉(zhuǎn)換函數(shù)值為MTF400，其滿足下列條件0. 4 < MTF400。當(dāng)MTF400滿足上述條件，可使光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)的解析力較佳，有助于清楚顯示影像的細(xì)部，可明顯增加影像清晰度。第一透鏡至第四透鏡于光軸上的厚度總和為Σ CT，第一透鏡的物側(cè)表面至成像面于光軸上的距離為TTL，其滿足下列條件0. 58 <Σ CT/TTL < O. 80。借此，透鏡厚度的配置有助于縮短光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)的總長度，促進(jìn)其小型化。本實(shí)用新型光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)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(shè)置于被攝物與第一透鏡間，中置光圈則表示光圈設(shè)置于第一透鏡與成像面之間。若光圈為前置光圈，可使光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)的出射瞳(exit pupil)與成像面產(chǎn)生適當(dāng)?shù)木嚯x，使的具有遠(yuǎn)心(telecentric)效果,并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，是有助于擴(kuò)大系統(tǒng)的視場角，使光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)具有廣角鏡頭的優(yōu)勢。本實(shí)用新型提供的光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)中，透鏡的材質(zhì)可為塑膠或玻璃。當(dāng)透鏡材質(zhì)為塑膠，可以有效降低生產(chǎn)成本。另當(dāng)透鏡的材質(zhì)為玻璃，則可以增加光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)屈折力配置的自由度。此外，可于透鏡表面上設(shè)置非球面，非球面可以容易制作成球面以外的形狀，獲得較多的控制變數(shù)，用以消減像差，進(jìn)而縮減透鏡使用的數(shù)目，因此可以有效降低本實(shí)用新型光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)的總長度。再者，本實(shí)用新型提供光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)中，若透鏡表面為凸面，則表示該透鏡表面于近軸處為凸面；若透鏡表面為凹面，則表示該透鏡表面于近軸處為凹面。另外，本實(shí)用新型光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)中，依需求可設(shè)置至少一光闌，其位置可設(shè)置于第一透鏡的前、各透鏡之間或最后一透鏡的后均可，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,有助于提升影像品質(zhì)。根據(jù)上述實(shí)施方式，以下提出具體實(shí)施例并配合附圖予以詳細(xì)說明?！吹谝粚?shí)施例〉請參照圖I、圖2及圖3，其中圖I繪示依照本實(shí)用新型第一實(shí)施例的一種光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)的示意圖，圖2由左至右依序?yàn)榈谝粚?shí)施例的光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)的球差、像散及歪曲曲線圖，圖3則為第一實(shí)施例的調(diào)制轉(zhuǎn)換函數(shù)值和繞射極限值分別與空間頻率的關(guān)系圖。由圖I可知，第一實(shí)施例的光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)由物側(cè)至像側(cè)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(cè)表面111及像側(cè)表面112皆為凸面并皆為非球面，且第一透鏡110為塑膠材質(zhì)。第二透鏡120具有負(fù)屈折力，其物側(cè)表面121及像側(cè)表面122皆為凹面并皆為非球面，且第二透鏡120為塑膠材質(zhì)。第三透鏡130具有正屈折力，其物側(cè)表面131為凹面、像側(cè)表面132為凸面，并皆為非球面，且第三透鏡130為塑膠材質(zhì)。第四透鏡140具有負(fù)屈折力，其物側(cè)表面141為凸面、像側(cè)表面142為凹面，并皆 為非球面，且第四透鏡140為塑膠材質(zhì)。第四透鏡140的物側(cè)表面141及像側(cè)表面142具有反曲點(diǎn)。紅外線濾除濾光片160的材質(zhì)為玻璃，其設(shè)置于第四透鏡140與成像面150之間，并不影響光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)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(diǎn)，其與相切于非球面的光軸上頂點(diǎn)切面的相對高度；Y :非球面曲線上的點(diǎn)與光軸的距離；R :曲率半徑；k:錐面系數(shù)；以及Ai:第i階非球面系數(shù)。第一實(shí)施例的光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)中，光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)的焦距為f，光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)的光圈值(f-number)為Fno,光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)中最大視角的一半為HF0V,光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)的最大視角為F0V，其數(shù)值如下f = I. 21mm ；Fno = 1.62 ；HF0V = 22. 5度；以及FOV = 45. O 度。第一實(shí)施例的光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)中，第一透鏡110的色散系數(shù)為VI，第二透鏡120的色散系數(shù)為V2，其關(guān)系如下V1/V2 = 2. 40。第一實(shí)施例的光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)中，第一透鏡110至第四透鏡140于光軸上的厚度總和為Σ CT，第一透鏡110的物側(cè)表面111至成像面150于光軸上的距離為TTL，其關(guān)系如下Σ CT/TTL = O. 62。第一實(shí)施例的光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)中，光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)的焦距為f，第四透鏡140的焦距為f4，其關(guān)系如下f/f4 = -O. 29。第一實(shí)施例的光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)中，光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)的焦距為f，光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)的入射瞳直徑為EPD，其關(guān)系如下f/Ero = I. 62。配合參照圖25，其繪示第一實(shí)施例的第四透鏡相關(guān)參數(shù)的示意圖。由圖25可知，第四透鏡140像側(cè)表面142上的反曲點(diǎn)與光軸的垂直距離為Yc42，第四透鏡140像側(cè)表面142的有效半徑為SD42，其關(guān)系如下Yc42/SD42 = O. 39。配合參照圖26，其繪示第一實(shí)施例的光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)光線入射的示意圖。由圖26可知,光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)于透鏡表面的最大有效半徑為SDmax,光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)于透鏡表面的最小有效半徑為SDmin，其關(guān)系如下SDmax/SDmin = I. 28。第一實(shí)施例的光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)中，第一透鏡110的物側(cè)表面111至成像面150于光軸上的距離為TTL，光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)的入射瞳直徑為EPD，其數(shù)值及關(guān)系如下TTL =I. 76mm ；TTL/EPD = 2· 35。第一實(shí)施例的光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)中，光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)的中心視場于空間頻率400 (lp/mm)的調(diào)制轉(zhuǎn)換函數(shù)值為MTF400，其數(shù)值如下MTF400 = 0.43。第一實(shí)施例的光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)中，光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)的最大主光線角為CRAmax,其數(shù)值如下CRAmax = 18. 54 度。 配合參照下列表一及表二。
_表一、第一實(shí)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(zhì)折射率色散系數(shù)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(quán)利要求1.一種光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)，其特征在于，由物側(cè)至像側(cè)依序包含 一第一透鏡，具有正屈折力，其物側(cè)表面為凸面； 一第二透鏡，具有負(fù)屈折力； 一第三透鏡，具有正屈折力，其物側(cè)表面及像側(cè)表面皆為非球面；以及 一第四透鏡，具有屈折力，其像側(cè)表面為凹面，且其物側(cè)表面及像側(cè)表面皆為非球面，其中該第四透鏡為塑膠材質(zhì)，且該第四透鏡的至少一表面具有至少一反曲點(diǎn)； 其中，該第四透鏡像側(cè)表面上的該反曲點(diǎn)與光軸的垂直距離為Yc42，該第四透鏡像側(cè)表面的有效半徑為SD42,該光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)于透鏡表面的最大有效半徑為SDmax,該光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)于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(jù)權(quán)利要求I所述的光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)，其特征在于，該第三透鏡的像側(cè)表面為凸面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)，其特征在于，該光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)于透鏡表面的最大有效半徑為SDmax,該光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)于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(jù)權(quán)利要求3所述的光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)，其特征在于，該光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)的焦距為f，該光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)的入射瞳直徑為EPD，其滿足下列條件f/EPD < I. 9。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)，其特征在于，該第一透鏡的物側(cè)表面至一成像面于光軸上的距離為TTL，其滿足下列條件TTL < 2. 1mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)，其特征在于，該第一透鏡的物側(cè)表面至一成像面于光軸上的距離為TTL，該光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)的入射瞳直徑為EPD，其滿足下列條件 . 1.5 < TTL/EPD < 3. O。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)，其特征在于，該第二透鏡的像側(cè)表面為凹面。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)，其特征在于，該第三透鏡的物側(cè)表面為凹面。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)，其特征在于，還包含 一光圈，設(shè)置于一被攝物與該第一透鏡間，而該第四透鏡的物側(cè)表面為凸面。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)，其特征在于，該第一透鏡的色散系數(shù)為VI，該第二透鏡的色散系數(shù)為V2，其滿足下列條件 . 2.O < V1/V2 < 3. O。
11.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)，其特征在于，該光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)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(jù)權(quán)利要求3所述的光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)，其特征在于，該第二透鏡的像側(cè)表面為凹面，該第四透鏡的物側(cè)表面為凸面。
13.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)，其特征在于，該光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)的最大視角為FOV，該光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)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(jù)權(quán)利要求13所述的光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)，其特征在于，該光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)的中心視場于空間頻率4001p/mm的調(diào)制轉(zhuǎn)換函數(shù)值為MTF400，其滿足下列條件O.4 < MTF400。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)，其特征在于，該第一透鏡至該第四透鏡為四枚獨(dú)立且非粘合透鏡，且該第一透鏡至該第四透鏡于光軸的厚度總和為Σ CT，該第一透鏡的物側(cè)表面至該成像面于光軸上的距離為TTL，其滿足下列條件O.58 <Σ CT/TTL < O. 80。
16.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)取像鏡片系統(tǒng),其特征在于，該光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)于透鏡表面的最大有效半徑為SDmax,該光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)于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(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)，其特征在于，該光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)的中心視場于空間頻率4001p/mm的調(diào)制轉(zhuǎn)換函數(shù)值為MTF400，其滿足下列條件O.4 < MTF400。
18.一種光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)，其特征在于，由物側(cè)至像側(cè)依序包含 一第一透鏡，具有正屈折力，其物側(cè)表面為凸面； 一第二透鏡，具有負(fù)屈折力； 一第三透鏡，具有正屈折力，其像側(cè)表面為凸面，且其物側(cè)表面及像側(cè)表面皆為非球面；以及 一第四透鏡，具有屈折力，其像側(cè)表面為凹面，且其物側(cè)表面及像側(cè)表面皆為非球面，其中該第四透鏡為塑膠材質(zhì)，且該第四透鏡的至少一表面具有至少一反曲點(diǎn)； 其中，該第四透鏡像側(cè)表面上的該反曲點(diǎn)與光軸的垂直距離為Yc42，該第四透鏡像側(cè)表面的有效半徑為SD42，該光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)的焦距為f，該光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)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(jù)權(quán)利要求18所述的光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)，其特征在于，該第二透鏡的像側(cè)表面為凹面。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)，其特征在于，還包含 一光圈，設(shè)置于一被攝物與該第一透鏡間，而該第三透鏡的物側(cè)表面為凹面，第四透鏡的物側(cè)表面為凸面。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)，其特征在于，該光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)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(jù)權(quán)利要求19所述的光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)，其特征在于，該光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)的中心視場于空間頻率4001p/mm的調(diào)制轉(zhuǎn)換函數(shù)值為MTF400，其滿足下列條件O.4 < MTF400。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)，其特征在于，該光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)的最大視角為FOV，該第一透鏡的色散系數(shù)為VI，該第二透鏡的色散系數(shù)為V2，其滿足下列條件FOV < 50度；以及2.O < V1/V2 < 3. O。
24.根據(jù)權(quán)利要求19所述的光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)，其特征在于，該光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)于透鏡表面的最大有效半徑為SDmax,該光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)于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(jù)權(quán)利要求18所述的光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)，其特征在于，該光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)的焦距為f，該光學(xué)取像鏡片系統(tǒng)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(xué)取像鏡片系統(tǒng)，由物側(cè)至像側(cè)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(cè)表面為凸面。第二透鏡具有負(fù)屈折力。第三透鏡具有正屈折力，其物側(cè)表面及像側(cè)表面皆為非球面。第四透鏡具有屈折力，其像側(cè)表面為凹面，且其物側(cè)表面及像側(cè)表面皆為非球面，其中第四透鏡為塑膠材質(zhì)，且第四透鏡的至少一表面具有至少一反曲點(diǎn)。當(dāng)系統(tǒng)的最大有效半徑及最小有效半徑的比值與系統(tǒng)的入射瞳直徑及焦距的比值滿足特定范圍時，可消除雜散光、提升成像品質(zhì)與增進(jìn)解像能力，以應(yīng)用于具攝像功能的電子產(chǎn)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(yōu)先權(quán)日2011年12月14日
發(fā)明者謝東益, 黃歆璇 申請人:大立光電股份有限公司