TWI477805B - 影像拾取系統鏡片組及取像裝置 - Google Patents

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TWI477805B
TWI477805B TW102127980A TW102127980A TWI477805B TW I477805 B TWI477805 B TW I477805B TW 102127980 A TW102127980 A TW 102127980A TW 102127980 A TW102127980 A TW 102127980A TW I477805 B TWI477805 B TW I477805B
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Chunche Hsueh
Wei Yu Chen
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Largan Precision Co Ltd
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    • G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0015—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design
    • G02B13/002—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface
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Description

影像拾取系統鏡片組及取像裝置
本發明是有關於一種影像拾取系統鏡片組，且特別是有關於一種應用於電子產品上的小型化影像拾取系統鏡片組。
近年來，隨著具有攝影功能的可攜式電子產品的興起，光學系統的需求日漸提高。一般光學系統的感光元件不外乎是感光耦合元件(Charge Coupled Device,CCD)或互補性氧化金屬半導體元件(Complementary Metal-Oxide Semiconductor Sensor,CMOS Sensor)兩種，且隨著半導體製程技術的精進，使得感光元件的畫素尺寸縮小，光學系統逐漸往高畫素領域發展，因此對成像品質的要求也日益增加。
傳統搭載於可攜式電子產品上的光學系統，多採用三片式透鏡結構為主，但由於智慧型手機(Smart Phone)與平板電腦(Tablet PC)等高規格行動裝置的盛行，帶動光學系統在畫素與成像品質上的迅速攀升，習知的光學系統將無法滿足更高階的攝影系統。
目前雖然有進一步發展四片式光學系統，但其透鏡 面形與間距的配置無法兼具大視角與小型化的特徵，使其於小型化可攜電子產品的應用性受限。
本發明提供一種影像拾取系統鏡片組，其具有大視角的特性並有利於搭載於小型化可攜式裝置的鏡頭。再者，影像拾取系統鏡片組的製造敏感度較低，可有效提升製造良率。
依據本發明提供一種影像拾取系統鏡片組，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，其物側表面近光軸處為凸面，其像側表面近光軸處為凸面。第二透鏡具有負屈折力，其物側表面近光軸處為凹面，其像側表面近光軸處為凸面。第三透鏡具有正屈折力，其物側表面近光軸處為凹面，其像側表面近光軸處為凸面。第四透鏡具有屈折力，其像側表面近光軸處為凹面，其像側表面離軸處具有至少一凸面，且其物側表面及像側表面皆為非球面。影像拾取系統鏡片組中具屈折力的透鏡為四片。第一透鏡像側表面的曲率半徑為R2，第二透鏡物側表面的曲率半徑為R3，第一透鏡與第二透鏡於光軸上的間隔距離為T12，第二透鏡與第三透鏡於光軸上的間隔距離為T23，第三透鏡與第四透鏡於光軸上的間隔距離為T34，其滿足下列條件：1.9<R2/R3；以及2.1<T12/(T23+T34)<3.3。
依據本發明另提供一種取像裝置，其包含前述的影像拾取系統鏡片組以及電子感測元件，其中電子感測元件設置於前述的影像拾取系統鏡片組的成像面。
依據本發明更提供一種影像拾取系統鏡片組，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，其物側表面近光軸處為凸面，其像側表面近光軸處為凸面。第二透鏡具有負屈折力，其物側表面近光軸處為凹面，其像側表面近光軸處為凸面。第三透鏡具有正屈折力，其物側表面近光軸處為凹面，其像側表面近光軸處為凸面。第四透鏡具有屈折力，其物側表面近光軸處為凸面，其像側表面近光軸處為凹面，其像側表面離軸處具有至少一凸面，且其物側表面及像側表面皆為非球面。影像拾取系統鏡片組中具屈折力的透鏡為四片。第一透鏡像側表面的曲率半徑為R2，第二透鏡物側表面的曲率半徑為R3，第一透鏡與第二透鏡於光軸上的間隔距離為T12，第二透鏡與第三透鏡於光軸上的間隔距離為T23，第三透鏡與第四透鏡於光軸上的間隔距離為T34，第二透鏡的焦距為f2，第三透鏡的焦距為f3，其滿足下列條件：1.8<R2/R3；1.9<T12/(T23+T34)<3.3；以及f2/f3<-0.80。
當R2/R3滿足上述條件時，有助於降低影像拾取系統鏡片組的製造敏感度，以有效提升製造良率。
當T12/(T23+T34)滿足上述條件時，有助於維持影像拾取系統鏡片組的小型化。
當f2/f3滿足上述條件時，有助於像差及球差的修正。
100、200、300、400、500、600、700、800、900‧‧‧光圈
901‧‧‧光闌
110、210、310、410、510、610、710、810、910‧‧‧第一透鏡
111、211、311、411、511、611、711、811、911‧‧‧物側表面
112、212、312、412、512、612、712、812、912‧‧‧像側表面
120、220、320、420、520、620、720、820、920‧‧‧第二透鏡
121、221、321、421、521、621、721、821、921‧‧‧物側表面
122、222、322、422、522、622、722、822、922‧‧‧像側表面
130、230、330、430、530、630、730、830、930‧‧‧第三透鏡
131、231、331、431、531、631、731、831、931‧‧‧物側表面
132、232、332、432、532、632、732、832、932‧‧‧像側表面
140、240、340、440、540、640、740、840、940‧‧‧第四透鏡
141、241、341、441、541、641、741、841、941‧‧‧物側表面
142、242、342、442、542、642、742、842、942‧‧‧像側表面
150、250、350、450、550、650、750、850、950‧‧‧成像面
160、260、360、460、560、660、760、860、960‧‧‧紅外線濾除濾光片
170、270、370、470、570、670、770、870、970‧‧‧電子感測元件
f‧‧‧影像拾取系統鏡片組的焦距
Fno‧‧‧影像拾取系統鏡片組的光圈值
HFOV‧‧‧影像拾取系統鏡片組中最大視角的一半
T12‧‧‧第一透鏡與第二透鏡於光軸上的間隔距離
T23‧‧‧第二透鏡與第三透鏡於光軸上的間隔距離
T34‧‧‧第三透鏡與第四透鏡於光軸上的間隔距離
R1‧‧‧第一透鏡物側表面的曲率半徑
R2‧‧‧第一透鏡像側表面的曲率半徑
R3‧‧‧第二透鏡物側表面的曲率半徑
R4‧‧‧第二透鏡像側表面的曲率半徑
f2‧‧‧第二透鏡的焦距
f3‧‧‧第三透鏡的焦距
f4‧‧‧第四透鏡的焦距
SD41‧‧‧第四透鏡物側表面的最大有效半徑位置與光軸的垂直距離
SD32‧‧‧第三透鏡像側表面的最大有效半徑位置與光軸的垂直距離
FOV‧‧‧影像拾取系統鏡片組的最大視角
TL‧‧‧第一透鏡物側表面至成像面於光軸上的距離
Sag100‧‧‧第四透鏡物側表面在光軸上的交點至第四透鏡物 側表面的最大有效半徑位置於光軸的水平位移距離
Sag80‧‧‧第四透鏡物側表面在光軸上的交點至第四透鏡物側表面最大有效半徑80%的位置於光軸的水平位移距離
Sag60‧‧‧第四透鏡物側表面在光軸上的交點至第四透鏡物側表面最大有效半徑60%的位置於光軸的水平位移距離
CT4‧‧‧第四透鏡於光軸上的厚度
第1圖繪示依照本發明第一實施例的一種影像拾取系統鏡片組的示意圖；第2圖由左至右依序為第一實施例的影像拾取系統鏡片組的球差、像散及歪曲曲線圖；第3圖繪示依照本發明第二實施例的一種影像拾取系統鏡片組的示意圖；第4圖由左至右依序為第二實施例的影像拾取系統鏡片組的球差、像散及歪曲曲線圖；第5圖繪示依照本發明第三實施例的一種影像拾取系統鏡片組的示意圖；第6圖由左至右依序為第三實施例的影像拾取系統鏡片組的球差、像散及歪曲曲線圖；第7圖繪示依照本發明第四實施例的一種影像拾取系統鏡片組的示意圖；第8圖由左至右依序為第四實施例的影像拾取系統鏡片組的球差、像散及歪曲曲線圖；第9圖繪示依照本發明第五實施例的一種影像拾取系統鏡 片組的示意圖；第10圖由左至右依序為第五實施例的影像拾取系統鏡片組的球差、像散及歪曲曲線圖；第11圖繪示依照本發明第六實施例的一種影像拾取系統鏡片組的示意圖；第12圖由左至右依序為第六實施例的影像拾取系統鏡片組的球差、像散及歪曲曲線圖；第13圖繪示依照本發明第七實施例的一種影像拾取系統鏡片組的示意圖；第14圖由左至右依序為第七實施例的影像拾取系統鏡片組的球差、像散及歪曲曲線圖；第15圖繪示依照本發明第八實施例的一種影像拾取系統鏡片組的示意圖；第16圖由左至右依序為第八實施例的影像拾取系統鏡片組的球差、像散及歪曲曲線圖；第17圖繪示依照本發明第九實施例的一種影像拾取系統鏡片組的示意圖；第18圖由左至右依序為第九實施例的影像拾取系統鏡片組的球差、像散及歪曲曲線圖；第19A圖繪示依照第1圖實施方式的影像拾取系統鏡片組中第四透鏡參數SD41與Sag100的示意圖；第19B圖繪示依照第1圖實施方式的影像拾取系統鏡片組中第四透鏡參數Sag80的示意圖；以及第19C圖繪示依照第1圖實施方式的影像拾取系統鏡片組 中第四透鏡參數Sag60的示意圖。
本發明提供一種影像拾取系統鏡片組，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，其中影像拾取系統鏡片組中具屈折力的透鏡為四片。
第一透鏡具有正屈折力，其物側表面近光軸處為凸面，其像側表面近光軸處為凸面。藉此，可適當調整第一透鏡的正屈折力強度，有助於縮短影像拾取系統鏡片組的總長度。
第二透鏡具有負屈折力，可修正第一透鏡產生的像差，且第二透鏡的物側表面近光軸處為凹面，其像側表面近光軸處為凸面，可使影像拾取系統鏡片組具有較大視角，以利應用於小型化可攜式裝置的鏡頭。
第三透鏡具有正屈折力，其物側表面近光軸處為凹面，其像側表面近光軸處為凸面，可有效避免球差過大與修正像散。
第四透鏡可具有負屈折力，其物側表面近光軸處可為凸面，其像側表面近光軸處為凹面，且其像側表面離軸處具有至少一凸面。藉此，可使影像拾取系統鏡片組的主點(Principal Point)遠離成像面，有利於縮短其後焦距以維持小型化，並可有效修正離軸視場的像差。
第一透鏡像側表面的曲率半徑為R2，第二透鏡物側表面的曲率半徑為R3，其滿足下列條件：1.8<R2/R3。 藉此，有助於降低影像拾取系統鏡片組的製造敏感度，以有效提升製造良率。較佳地，可滿足下列條件：1.9<R2/R3。
第一透鏡與第二透鏡於光軸上的間隔距離為T12，第二透鏡與第三透鏡於光軸上的間隔距離為T23，第三透鏡與第四透鏡於光軸上的間隔距離為T34，其滿足下列條件：1.9<T12/(T23+T34)<3.3。藉此，有助於維持影像拾取系統鏡片組的小型化。較佳地，可滿足下列條件：2.1<T12/(T23+T34)<3.3。
第二透鏡的焦距為f2，第三透鏡的焦距為f3，其滿足下列條件：f2/f3<-0.72。藉此，有助於像差及球差的修正。較佳地，可滿足下列條件：f2/f3<-0.80。較佳地，可滿足下列條件：-3.0<f2/f3<-1.0。
影像拾取系統鏡片組的最大視角為FOV，其滿足下列條件：80度<FOV<105度。藉此，影像拾取系統鏡片組可具有適當的較大視角，以獲得寬廣的取像範圍。
第四透鏡於光軸上的厚度為CT4，第四透鏡物側表面在光軸上的交點至第四透鏡物側表面的最大有效半徑位置於光軸的水平位移距離為Sag100，第四透鏡物側表面在光軸上的交點至第四透鏡物側表面最大有效半徑80%的位置於光軸的水平位移距離為Sag80，第四透鏡物側表面在光軸上的交點至第四透鏡物側表面最大有效半徑60%的位置於光軸的水平位移距離為Sag60，其滿足下列條件：(| Sag100-Sag80 |+| Sag80-Sag60 |)/CT4<0.20。藉此，可使透鏡的形狀不會過於彎曲，除有利於透鏡的製作與成型外， 更有助於使影像拾取系統鏡片組的配置更為緊密。
第二透鏡物側表面的曲率半徑為R3，第二透鏡像側表面的曲率半徑為R4，其滿足下列條件：1.4<R4/R3<3.0。藉此，可使影像拾取系統鏡片組具有較大視角，以利應用於小型化可攜式裝置的鏡頭。
影像拾取系統鏡片組的焦距為f，第四透鏡的焦距為f4，其滿足下列條件：-0.50<f/f4<0.50。藉此，有助於縮短其後焦距，促進其小型化。較佳地，可滿足下列條件：-0.5<f/f4<0。
第一透鏡物側表面至成像面於光軸上的距離為TL，該影像拾取系統鏡片組中最大視角的一半為HFOV，其滿足下列條件：1.5mm<TL/Tan(HFOV)<2.5mm。藉此，可有效縮小其總長度以維持小型化。
第三透鏡像側表面的最大有效半徑位置與光軸的垂直距離為SD32，第四透鏡物側表面的最大有效半徑位置與光軸的垂直距離為SD41，其滿足下列條件：1.35<SD41/SD32<1.80。藉此，可有效壓制光線入射的角度，以增加電子感光元件之接收效率。
第一透鏡物側表面的曲率半徑為R1，第一透鏡像側表面的曲率半徑為R2，其滿足下列條件：-0.6<(R1+R2)/(R1-R2)<0.6。藉此，可適當調整第一透鏡的正屈折力，有效縮短影像拾取系統鏡片組的總長度。
本發明提供的影像拾取系統鏡片組中，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，則可以增加影像拾取系統鏡片組屈折力配置的自由度。此外，影像拾取系統鏡片組中透鏡的物側表面及像側表面可為非球面，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發明影像拾取系統鏡片組的總長度。
本發明的影像拾取系統鏡片組中，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間。若光圈為前置光圈，可使影像拾取系統鏡片組的出射瞳(Exit Pupil)與成像面產生較長的距離，使其具有遠心(Telecentric)效果，並可增加電子感光元件的CCD或CMOS接收影像的效率；若為中置光圈，係有助於擴大系統的視場角，使影像拾取系統鏡片組具有廣角鏡頭的優勢。
另外，本發明的影像拾取系統鏡片組中，依需求可設置至少一光闌，以減少雜散光，有助於提昇影像品質。
本發明影像拾取系統鏡片組中，就以具有屈折力的透鏡而言，若透鏡表面係為凸面且未界定該凸面位置時，則表示該透鏡表面於近光軸處為凸面；若透鏡表面係為凹面且未界定該凹面位置時，則表示該透鏡表面於近光軸處為凹面。
本發明的影像拾取系統鏡片組更可視需求應用於移動對焦的光學系統中，並兼具優良像差修正與良好成像品質的特色，可多方面應用於3D(三維)影像擷取、數位相 機、行動裝置、數位平板等電子影像系統中。
本發明更提供一種取像裝置，其包含前述的影像拾取系統鏡片組以及電子感測元件，其中電子感測元件設置於影像拾取系統鏡片組的成像面。藉此，取像裝置可具有大視角的優勢，並維持小型化的特性。
根據上述實施方式，以下提出具體實施例並配合圖式予以詳細說明。
<第一實施例>
請參照第1圖及第2圖，其中第1圖繪示依照本發明第一實施例的一種影像拾取系統鏡片組的示意圖，第2圖由左至右依序為第一實施例的影像拾取系統鏡片組的球差、像散及歪曲曲線圖。由第1圖可知，影像拾取系統鏡片組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160、成像面150以及電子感測元件170，其中影像拾取系統鏡片組中具屈折力的透鏡為四片。
第一透鏡110具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面111近光軸處為凸面，其像側表面112近光軸處為凸面，並皆為非球面。
第二透鏡120具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面121近光軸處為凹面，其像側表面122近光軸處為凸面，並皆為非球面。
第三透鏡130具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面131近光軸處為凹面，其像側表面132近光軸處為 凸面，並皆為非球面。
第四透鏡140具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面141近光軸處為凸面，其像側表面142近光軸處為凹面，並皆為非球面，且其像側表面142離軸處具有一凸面。
紅外線濾除濾光片160為玻璃材質，其設置於第四透鏡140及成像面150間且不影響影像拾取系統鏡片組的焦距。
上述各透鏡的非球面的曲線方程式表示如下： ；其中：X：非球面上距離光軸為Y的點，其與相切於非球面光軸上交點切面的相對距離；Y：非球面曲線上的點與光軸的垂直距離；R：曲率半徑；k：錐面係數；以及Ai：第i階非球面係數。
第一實施例的影像拾取系統鏡片組中，影像拾取系統鏡片組的焦距為f，影像拾取系統鏡片組的光圈值(f-number)為Fno，影像拾取系統鏡片組中最大視角的一半為HFOV，其數值如下：f=1.34mm；Fno=2.05；以及HFOV=44.0度。
第一實施例的影像拾取系統鏡片組中，第一透鏡 110與第二透鏡120於光軸上的間隔距離為T12，第二透鏡120與第三透鏡130於光軸上的間隔距離為T23，第三透鏡130與第四透鏡140於光軸上的間隔距離為T34，其滿足下列條件：T12/(T23+T34)=2.55。
第一實施例的影像拾取系統鏡片組中，第一透鏡像側表面112的曲率半徑為R2，第二透鏡物側表面121的曲率半徑為R3，第二透鏡像側表面122的曲率半徑為R4，其滿足下列條件：R2/R3=2.18；以及R4/R3=1.89。
第一實施例的影像拾取系統鏡片組中，第二透鏡120的焦距為f2，第三透鏡130的焦距為f3，其滿足下列條件：f2/f3=-1.13。
第一實施例的影像拾取系統鏡片組中，影像拾取系統鏡片組的焦距為f，第四透鏡140的焦距為f4，其滿足下列條件：f/f4=-0.16。
第一實施例的影像拾取系統鏡片組中，第一透鏡物側表面111的曲率半徑為R1，第一透鏡像側表面112的曲率半徑為R2，其滿足下列條件：(R1+R2)/(R1-R2)=0.05。
第一實施例的影像拾取系統鏡片組中，第三透鏡像側表面132的最大有效半徑位置與光軸的垂直距離為SD32，第四透鏡物側表面141的最大有效半徑位置與光軸的垂直距離為SD41，其滿足下列條件：SD41/SD32=1.51。
第一實施例的影像拾取系統鏡片組中，影像拾取系統鏡片組的最大視角為FOV，其滿足下列條件：FOV=88.0度。
第一實施例的影像拾取系統鏡片組中，第一透鏡物側表面111至成像面150於光軸上的距離為TL，影像拾取系統鏡片組中最大視角的一半為HFOV，其滿足下列條件：TL/Tan(HFOV)=2.24mm。
請配合參照第19A圖、第19B圖以及第19C圖，其中第19A圖繪示依照第1圖實施方式的影像拾取系統鏡片組中第四透鏡140參數SD41與Sag100的示意圖，第19B圖繪示依照第1圖實施方式的影像拾取系統鏡片組中第四透鏡140參數Sag80的示意圖，第19C圖繪示依照第1圖實施方式的影像拾取系統鏡片組中第四透鏡140參數Sag60的示意圖。由第19A圖、第19B圖以及第19C圖可知，第四透鏡物側表面141的最大有效半徑位置與光軸的垂直距離為SD41，第四透鏡物側表面141在光軸上的交點至第四透鏡物側表面141的最大有效半徑位置於光軸的水平位移距離為Sag100，第四透鏡物側表面141在光軸上的交點至第四透鏡物側表面141最大有效半徑80%的位置於光軸的水平位移距離為Sag80，第四透鏡物側表面141在光軸上的交點至第四透鏡物側表面141最大有效半徑60%的位置於光軸的水平位移距離為Sag60，且第四透鏡140於光軸上的厚度為CT4，其滿足下列條件：(| Sag100-Sag80 |+| Sag80-Sag60 |)/CT4=0.05。
再配合參照下列表一以及表二。
表一為第1圖第一實施例詳細的結構數據，其中曲率半徑、厚度及焦距的單位為mm，且表面0-12依序表示由物側至像側的表面。表二為第一實施例中的非球面數 據，其中，k表非球面曲線方程式中的錐面係數，A1-A16則表示各表面第1-16階非球面係數。此外，以下各實施例表格乃對應各實施例的示意圖與像差曲線圖，表格中數據的定義皆與第一實施例的表一及表二的定義相同，在此不加贅述。
<第二實施例>
請參照第3圖及第4圖，其中第3圖繪示依照本發明第二實施例的一種影像拾取系統鏡片組的示意圖，第4圖由左至右依序為第二實施例的影像拾取系統鏡片組的球差、像散及歪曲曲線圖。由第3圖可知，影像拾取系統鏡片組由物側至像側依序包含光圈200、第一透鏡210、第二透鏡220、第三透鏡230、第四透鏡240、紅外線濾除濾光片260、成像面250以及電子感測元件270，其中影像拾取系統鏡片組中具屈折力的透鏡為四片。
第一透鏡210具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面211近光軸處為凸面，其像側表面212近光軸處為凸面，並皆為非球面。
第二透鏡220具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面221近光軸處為凹面，其像側表面222近光軸處為凸面，並皆為非球面。
第三透鏡230具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面231近光軸處為凹面，其像側表面232近光軸處為凸面，並皆為非球面。
第四透鏡240具有正屈折力，且為塑膠材質，其物 側表面241近光軸處為凸面，其像側表面242近光軸處為凹面，並皆為非球面，且其像側表面242離軸處具有一凸面。
紅外線濾除濾光片260為玻璃材質，其設置於第四透鏡240及成像面250間且不影響影像拾取系統鏡片組的焦距。
再配合參照下列表三以及表四。
第二實施例中，非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外，下表參數的定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
配合表三及表四可推算出下列數據：
<第三實施例>
請參照第5圖及第6圖，其中第5圖繪示依照本發明第三實施例的一種影像拾取系統鏡片組的示意圖，第6圖由左至右依序為第三實施例的影像拾取系統鏡片組的球差、像散及歪曲曲線圖。由第5圖可知，影像拾取系統鏡片組由物側至像側依序包含光圈300、第一透鏡310、第二透鏡320、第三透鏡330、第四透鏡340、紅外線濾除濾光片360、成像面350以及電子感測元件370，其中影像拾取系統鏡片組中具屈折力的透鏡為四片。
第一透鏡310具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面311近光軸處為凸面，其像側表面312近光軸處為凸面，並皆為非球面。
第二透鏡320具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面321近光軸處為凹面，其像側表面322近光軸處為凸面，並皆為非球面。
第三透鏡330具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面331近光軸處為凹面，其像側表面332近光軸處為凸面，並皆為非球面。
第四透鏡340具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面341近光軸處為凸面，其像側表面342近光軸處為凹面，並皆為非球面，且其像側表面342離軸處具有一凸面。
紅外線濾除濾光片360為玻璃材質，其設置於第四透鏡340及成像面350間且不影響影像拾取系統鏡片組的焦距。
再配合參照下列表五以及表六。
第三實施例中，非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外，下表參數的定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
配合表五及表六可推算出下列數據：
<第四實施例>
請參照第7圖及第8圖，其中第7圖繪示依照本發明第四實施例的一種影像拾取系統鏡片組的示意圖，第8圖由左至右依序為第四實施例的影像拾取系統鏡片組的球差、像散及歪曲曲線圖。由第7圖可知，影像拾取系統鏡片組由物側至像側依序包含光圈400、第一透鏡410、第二透鏡420、第三透鏡430、第四透鏡440、紅外線濾除濾光片460、成像面450以及電子感測元件470，其中影像拾取系統鏡片組中具屈折力的透鏡為四片。
第一透鏡410具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面411近光軸處為凸面，其像側表面412近光軸處為凸面，並皆為非球面。
第二透鏡420具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面421近光軸處為凹面，其像側表面422近光軸處為凸面，並皆為非球面。
第三透鏡430具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面431近光軸處為凹面，其像側表面432近光軸處為凸面，並皆為非球面。
第四透鏡440具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面441近光軸處為凸面，其像側表面442近光軸處為凹面，並皆為非球面，且其像側表面442離軸處具有一凸面。
紅外線濾除濾光片460為玻璃材質，其設置於第四 透鏡440及成像面450間且不影響影像拾取系統鏡片組的焦距。
再配合參照下列表七以及表八。
第四實施例中，非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外，下表參數的定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
配合表七及表八可推算出下列數據：
<第五實施例>
請參照第9圖及第10圖，其中第9圖繪示依照本發明第五實施例的一種影像拾取系統鏡片組的示意圖，第10圖由左至右依序為第五實施例的影像拾取系統鏡片組的球差、像散及歪曲曲線圖。由第9圖可知，影像拾取系統鏡片組由物側至像側依序包含光圈500、第一透鏡510、第二透鏡520、第三透鏡530、第四透鏡540、紅外線濾除濾光片560、成像面550以及電子感測元件570，其中影像拾取系統鏡片組中具屈折力的透鏡為四片。
第一透鏡510具有正屈折力，且為玻璃材質，其物側表面511近光軸處為凸面，其像側表面512近光軸處為凸面，並皆為非球面。
第二透鏡520具有負屈折力，且為塑膠材質，其物 側表面521近光軸處為凹面，其像側表面522近光軸處為凸面，並皆為非球面。
第三透鏡530具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面531近光軸處為凹面，其像側表面532近光軸處為凸面，並皆為非球面。
第四透鏡540具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面541近光軸處為凸面，其像側表面542近光軸處為凹面，並皆為非球面，且其像側表面542離軸處具有一凸面。
紅外線濾除濾光片560為玻璃材質，其設置於第四透鏡540及成像面550間且不影響影像拾取系統鏡片組的焦距。
再配合參照下列表九以及表十。
第五實施例中，非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外，下表參數的定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
配合表九及表十可推算出下列數據：
<第六實施例>
請參照第11圖及第12圖，其中第11圖繪示依照本發明第六實施例的一種影像拾取系統鏡片組的示意圖， 第12圖由左至右依序為第六實施例的影像拾取系統鏡片組的球差、像散及歪曲曲線圖。由第11圖可知，影像拾取系統鏡片組由物側至像側依序包含光圈600、第一透鏡610、第二透鏡620、第三透鏡630、第四透鏡640、紅外線濾除濾光片660、成像面650以及電子感測元件670，其中影像拾取系統鏡片組中具屈折力的透鏡為四片。
第一透鏡610具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面611近光軸處為凸面，其像側表面612近光軸處為凸面，並皆為非球面。
第二透鏡620具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面621近光軸處為凹面，其像側表面622近光軸處為凸面，並皆為非球面。
第三透鏡630具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面631近光軸處為凹面，其像側表面632近光軸處為凸面，並皆為非球面。
第四透鏡640具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面641近光軸處為凸面，其像側表面642近光軸處為凹面，並皆為非球面，且其像側表面642離軸處具有一凸面。
紅外線濾除濾光片660為玻璃材質，其設置於第四透鏡640及成像面650間且不影響影像拾取系統鏡片組的焦距。
再配合參照下列表十一以及表十二。
第六實施例中，非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外，下表參數的定義皆與第一實施例相同， 在此不加以贅述。
配合表十一及表十二可推算出下列數據：
<第七實施例>
請參照第13圖及第14圖，其中第13圖繪示依照本發明第七實施例的一種影像拾取系統鏡片組的示意圖，第14圖由左至右依序為第七實施例的影像拾取系統鏡片組的球差、像散及歪曲曲線圖。由第13圖可知，影像拾取系統鏡片組由物側至像側依序包含光圈700、第一透鏡710、第二透鏡720、第三透鏡730、第四透鏡740、紅外線濾除濾光片760、成像面750以及電子感測元件770，其中影像拾取系統鏡片組中具屈折力的透鏡為四片。
第一透鏡710具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面711近光軸處為凸面，其像側表面712近光軸處為凸面，並皆為非球面。
第二透鏡720具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面721近光軸處為凹面，其像側表面722近光軸處為凸面，並皆為非球面。
第三透鏡730具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面731近光軸處為凹面，其像側表面732近光軸處為 凸面，並皆為非球面。
第四透鏡740具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面741近光軸處為凸面，其像側表面742近光軸處為凹面，並皆為非球面，且其像側表面742離軸處具有一凸面。
紅外線濾除濾光片760為玻璃材質，其設置於第四透鏡740及成像面750間且不影響影像拾取系統鏡片組的焦距。
再配合參照下列表十三以及表十四。
第七實施例中，非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外，下表參數的定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
配合表十三及表十四可推算出下列數據：
<第八實施例>
請參照第15圖及第16圖，其中第15圖繪示依照本發明第八實施例的一種影像拾取系統鏡片組的示意圖，第16圖由左至右依序為第八實施例的影像拾取系統鏡片組的球差、像散及歪曲曲線圖。由第15圖可知，影像拾取系統鏡片組由物側至像側依序包含第一透鏡810、光圈800、第二透鏡820、第三透鏡830、第四透鏡840、紅外線濾除 濾光片860、成像面850以及電子感測元件870，其中影像拾取系統鏡片組中具屈折力的透鏡為四片。
第一透鏡810具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面811近光軸處為凸面，其像側表面812近光軸處為凸面，並皆為非球面。
第二透鏡820具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面821近光軸處為凹面，其像側表面822近光軸處為凸面，並皆為非球面。
第三透鏡830具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面831近光軸處為凹面，其像側表面832近光軸處為凸面，並皆為非球面。
第四透鏡840具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面841近光軸處為凸面，其像側表面842近光軸處為凹面，並皆為非球面，且其像側表面842離軸處具有一凸面。
紅外線濾除濾光片860為玻璃材質，其設置於第四透鏡840及成像面850間且不影響影像拾取系統鏡片組的焦距。
再配合參照下列表十五以及表十六。
第八實施例中，非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外，下表參數的定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
配合表十五及表十六可推算出下列數據：
<第九實施例>
請參照第17圖及第18圖，其中第17圖繪示依照本發明第九實施例的一種影像拾取系統鏡片組的示意圖，第18圖由左至右依序為第九實施例的影像拾取系統鏡片組的球差、像散及歪曲曲線圖。由第17圖可知，影像拾取系統鏡片組由物側至像側依序包含光圈900、第一透鏡910、第二透鏡920、光闌901、第三透鏡930、第四透鏡940、紅外線濾除濾光片960、成像面950以及電子感測元件970，其中影像拾取系統鏡片組中具屈折力的透鏡為四片。
第一透鏡910具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面911近光軸處為凸面，其像側表面912近光軸處為凸面，並皆為非球面。
第二透鏡920具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面921近光軸處為凹面，其像側表面922近光軸處為凸面，並皆為非球面。
第三透鏡930具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面931近光軸處為凹面，其像側表面932近光軸處為凸面，並皆為非球面。
第四透鏡940具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面941近光軸處為凸面，其像側表面942近光軸處為凹面，並皆為非球面，且其像側表面942離軸處具有一凸 面。
紅外線濾除濾光片960為玻璃材質，其設置於第四透鏡940及成像面950間且不影響影像拾取系統鏡片組的焦距。
再配合參照下列表十七以及表十八。
第九實施例中，非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外，下表參數的定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
配合表十七及表十八可推算出下列數據：
雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以 限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作各種的更動與潤飾，因此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。
100‧‧‧光圈
110‧‧‧第一透鏡
111‧‧‧物側表面
112‧‧‧像側表面
120‧‧‧第二透鏡
121‧‧‧物側表面
122‧‧‧像側表面
130‧‧‧第三透鏡
131‧‧‧物側表面
132‧‧‧像側表面
140‧‧‧第四透鏡
141‧‧‧物側表面
142‧‧‧像側表面
150‧‧‧成像面
160‧‧‧紅外線濾除濾光片
170‧‧‧電子感測元件

Claims (20)

  1. 一種影像拾取系統鏡片組，由物側至像側依序包含：一第一透鏡，具有正屈折力，其物側表面近光軸處為凸面，其像側表面近光軸處為凸面；一第二透鏡，具有負屈折力，其物側表面近光軸處為凹面，其像側表面近光軸處為凸面；一第三透鏡，具有正屈折力，其物側表面近光軸處為凹面，其像側表面近光軸處為凸面；以及一第四透鏡，具有屈折力，其物側表面近光軸處為凸面，其像側表面近光軸處為凹面，其像側表面離軸處具有至少一凸面，且其物側表面及像側表面皆為非球面；其中該影像拾取系統鏡片組中具屈折力的透鏡為四片，該第一透鏡像側表面的曲率半徑為R2，該第二透鏡物側表面的曲率半徑為R3，該第一透鏡與該第二透鏡於光軸上的間隔距離為T12，該第二透鏡與該第三透鏡於光軸上的間隔距離為T23，該第三透鏡與該第四透鏡於光軸上的間隔距離為T34，其滿足下列條件：1.9<R2/R3；以及2.1<T12/(T23+T34)<3.3。
  2. 如請求項1所述的影像拾取系統鏡片組，其中該第二透鏡的焦距為f2，該第三透鏡的焦距為f3，其滿足下列條件：f2/f3<-0.72。
  3. 如請求項1所述的影像拾取系統鏡片組，其中該影像拾取系統鏡片組的最大視角為FOV，其滿足下列條件：80度<FOV<105度。
  4. 如請求項1所述的影像拾取系統鏡片組，其中該第四透鏡於光軸上的厚度為CT4，該第四透鏡物側表面在光軸上的交點至該第四透鏡物側表面的最大有效半徑位置於光軸的水平位移距離為Sag100，該第四透鏡物側表面在光軸上的交點至該第四透鏡物側表面最大有效半徑80%的位置於光軸的水平位移距離為Sag80，該第四透鏡物側表面在光軸上的交點至該第四透鏡物側表面最大有效半徑60%的位置於光軸的水平位移距離為Sag60，其滿足下列條件：(| Sag100-Sag80 |+| Sag80-Sag60 |)/CT4<0.20。
  5. 如請求項1所述的影像拾取系統鏡片組，其中該第二透鏡物側表面的曲率半徑為R3，該第二透鏡像側表面的曲率半徑為R4，其滿足下列條件：1.4<R4/R3<3.0。
  6. 如請求項1所述的影像拾取系統鏡片組，其中該影像拾取系統鏡片組的焦距為f，該第四透鏡的焦距為f4，其滿足下列條件：-0.50<f/f4<0.50。
  7. 如請求項1所述的影像拾取系統鏡片組，其中該第一透鏡物側表面至一成像面於光軸上的距離為TL，該影像拾取系統鏡片組中最大視角的一半為HFOV，其滿足下列條件：1.5mm<TL/Tan(HFOV)<2.5mm。
  8. 如請求項1所述的影像拾取系統鏡片組，其中該第四透鏡具有負屈折力。
  9. 如請求項8所述的影像拾取系統鏡片組，其中該第三透鏡像側表面的最大有效半徑位置與光軸的垂直距離為 SD32，該第四透鏡物側表面的最大有效半徑位置與光軸的垂直距離為SD41，其滿足下列條件：1.35<SD41/SD32<1.80。
  10. 如請求項8所述的影像拾取系統鏡片組，其中該影像拾取系統鏡片組的焦距為f，該第四透鏡的焦距為f4，其滿足下列條件：-0.5<f/f4<0。
  11. 如請求項10所述的影像拾取系統鏡片組，其中該第一透鏡物側表面的曲率半徑為R1，該第一透鏡像側表面的曲率半徑為R2，其滿足下列條件：-0.6<(R1+R2)/(R1-R2)<0.6。
  12. 如請求項10所述的影像拾取系統鏡片組，其中該第二透鏡的焦距為f2，該第三透鏡的焦距為f3，其滿足下列條件：-3.0<f2/f3<-1.0。
  13. 一種取像裝置，包含：如請求項1所述的影像拾取系統鏡片組；以及一電子感測元件，設置於該影像拾取系統鏡片組的一成像面。
  14. 一種影像拾取系統鏡片組，由物側至像側依序包含：一第一透鏡，具有正屈折力，其物側表面近光軸處為凸面，其像側表面近光軸處為凸面；一第二透鏡，具有負屈折力，其物側表面近光軸處為凹面，其像側表面近光軸處為凸面；一第三透鏡，具有正屈折力，其物側表面近光軸處為凹 面，其像側表面近光軸處為凸面；以及一第四透鏡，具有屈折力，其物側表面近光軸處為凸面，其像側表面近光軸處為凹面，其像側表面離軸處具有至少一凸面，且其物側表面及像側表面皆為非球面；其中該影像拾取系統鏡片組中具屈折力的透鏡為四片，該第一透鏡像側表面的曲率半徑為R2，該第二透鏡物側表面的曲率半徑為R3，該第一透鏡與該第二透鏡於光軸上的間隔距離為T12，該第二透鏡與該第三透鏡於光軸上的間隔距離為T23，該第三透鏡與該第四透鏡於光軸上的間隔距離為T34，該第二透鏡的焦距為f2，該第三透鏡的焦距為f3，其滿足下列條件：1.8<R2/R3；1.9<T12/(T23+T34)<3.3；以及f2/f3<-0.80。
  15. 如請求項14所述的影像拾取系統鏡片組，其中該第一透鏡物側表面至一成像面於光軸上的距離為TL，該影像拾取系統鏡片組中最大視角的一半為HFOV，其滿足下列條件：1.5mm<TL/Tan(HFOV)<2.5mm。
  16. 如請求項14所述的影像拾取系統鏡片組，其中該影像拾取系統鏡片組的焦距為f，該第四透鏡的焦距為f4，其滿足下列條件：-0.5<f/f4<0。
  17. 如請求項14所述的影像拾取系統鏡片組，其中該第三透鏡像側表面的最大有效半徑位置與光軸的垂直距離為SD32，該第四透鏡物側表面的最大有效半徑位置與光軸 的垂直距離為SD41，其滿足下列條件：1.35<SD41/SD32<1.80。
  18. 如請求項14所述的影像拾取系統鏡片組，其中該第二透鏡物側表面的曲率半徑為R3，該第二透鏡像側表面的曲率半徑為R4，其滿足下列條件：1.4<R4/R3<3.0。
  19. 如請求項14所述的影像拾取系統鏡片組，其中該影像拾取系統鏡片組的最大視角為FOV，其滿足下列條件：80度<FOV<105度。
  20. 如請求項14所述的影像拾取系統鏡片組，其中該第四透鏡於光軸上的厚度為CT4，該第四透鏡物側表面在光軸上的交點至該第四透鏡物側表面的最大有效半徑位置於光軸的水平位移距離為Sag100，該第四透鏡物側表面在光軸上的交點至該第四透鏡物側表面最大有效半徑80%的位置於光軸的水平位移距離為Sag80，該第四透鏡物側表面在光軸上的交點至該第四透鏡物側表面最大有效半徑60%的位置於光軸的水平位移距離為Sag60，其滿足下列條件：(| Sag100-Sag80 |+| Sag80-Sag60 |)/CT4<0.20。
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