專利名稱：光學鏡頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是有關(guān)于一種光學鏡頭，特別是關(guān)于一種可應(yīng)用于紅外線或是可見光波段的電子產(chǎn)品的小型化光學鏡頭設(shè)計。
背景技術(shù)：
近幾年來，攝像鏡頭的應(yīng)用范圍越來越廣泛，特別是在電腦網(wǎng)絡(luò)相機、車用鏡頭、安全影像監(jiān)控及電子娛樂等產(chǎn)業(yè)。一般攝影鏡頭的感光 元件不外乎是感光耦合元件(Charge Coupled Device, CCD)或互補型金屬氧化物半導(dǎo)體兀件(ComplementaryMetal-Oxide Semiconductor Sensor, CMOS Sensor)兩種。隨著半導(dǎo)體制造工藝技術(shù)的精進，感光元件的像素尺寸縮小，帶動小型化攝影鏡頭逐漸往高像素領(lǐng)域發(fā)展，對于成像品質(zhì)的要求也日益增加?，F(xiàn)有的高解像力攝影鏡頭，如美國專利第7，365，920號所示，多采用前置光圈且為四片式的透鏡組，其中第一透鏡及第二透鏡常以二枚玻璃球面鏡互相粘合而成為雙合透鏡(Doublet)，用以消除色差。然而這類透鏡組常具有以下缺點其一，過多的球面鏡配置使得系統(tǒng)自由度不足，導(dǎo)致系統(tǒng)的光學總長度不易縮短，其二，玻璃鏡片粘合的制造工藝不易，造成制造上的困難。此外，如美國專利第7，848，032號所示的四片式透鏡組，雖然不含雙合透鏡而得以避免前述缺點，但該透鏡組并未對紅外線波段(750nm 1200nm)來優(yōu)化設(shè)計?？剂康酵哥R組同時須于偵測紅外線的應(yīng)用領(lǐng)域需求越來越廣泛的現(xiàn)況，常用的僅設(shè)計用于接收可見光的四片式透鏡已無法滿足需求。據(jù)此，領(lǐng)域中需要一種適用于便攜式電子產(chǎn)品上，具有優(yōu)異成像品質(zhì)和感光靈敏性的多用途的小型化鏡頭組，其除了可應(yīng)用于一般可見光范圍，于夜間或是光線較不充足的場合也可偵測到更多紅外線，以補捉高畫質(zhì)紅外線影像。
實用新型內(nèi)容本實用新型提供一種光學鏡頭，由物側(cè)至像側(cè)依序包括一第一透鏡，其物側(cè)面為凸面；一具負屈折力的第二透鏡，其物側(cè)面為凹面且像側(cè)面為凸面；一具正屈折力的第三透鏡，其物側(cè)面為凸面且像側(cè)面為凸面；及一具負屈折力的第四透鏡，其物側(cè)面為凹面且像側(cè)面為凸面，其物側(cè)面及像側(cè)面皆為非球面，且其材質(zhì)為塑膠；其中，該光學鏡頭中包括有四片具屈折力透鏡；其中，該第四透鏡的焦距為f4，該光學鏡頭的焦距為f，該第二透鏡與該第三透鏡之間于光軸上的距離為T23，該第三透鏡與該第四透鏡之間于光軸上的距離為T34，該第三透鏡于光軸上的厚度為CT3，滿足下列關(guān)系式-1. 25 < f4/f < -0. 30 ;及0
<(T23+T34)/CT3 < 0. 85。另一方面，本實用新型提供一種光學鏡頭，由物側(cè)至像側(cè)依序包括一第一透鏡，其物側(cè)面為凸面；一具負屈折力的第二透鏡，其物側(cè)面為凹面且像側(cè)面為凸面；一具正屈折力的第三透鏡；及一具負屈折力的第四透鏡，其物側(cè)面為凹面且像側(cè)面為凸面，其物側(cè)面及像側(cè)面皆為非球面，且其材質(zhì)為塑膠；其中，該光學鏡頭中包括有四片具屈折力透鏡；其中，該光學鏡頭的焦距為f，該第一透鏡的焦距為H，該第四透鏡的焦距為f4，該第二透鏡與該第三透鏡的于光軸上間的距離為T23，該第三透鏡與該第四透鏡之間于光軸上的距離為T34，該第三透鏡于光軸上的厚度為CT3，滿足下列關(guān)系式-0. 70 < f/fl < 0. 90 ；-l. 25
<f4/f < -0. 30 ;及 0 < (T23+T34)/CT3 < 0. 85。再一方面，本實用新型提供一種光學鏡頭，由物側(cè)至像側(cè)依序包括一第一透鏡，其物側(cè)面為凸面；一具負屈折力的第二透鏡，其物側(cè)面為凹面且像側(cè)面為凸面；一具正屈折力的第三透鏡，其物側(cè)面為凸面且像側(cè)面為凸面；及一具負屈折力的第四透鏡，其物側(cè)面為凹面且像側(cè)面為凸面，其物側(cè)面及像側(cè)面皆為非球面，且其材質(zhì)為塑膠；其中，該第四透鏡的物側(cè)面于近軸處為凹面，當遠離近軸處時轉(zhuǎn)為凸面；其中，該光學鏡頭中包括有四片具屈折力透鏡；其中，該第二透鏡與該第三透鏡之間于光軸上的距離為T23，該第三透鏡與該第四透鏡之間于光軸上的距離為T34,該第三透鏡于光軸上的厚度為CT3,該光學鏡頭的后 焦距為 BFL，滿足下列關(guān)系式0 < (T23+T34) /CT3 < 0. 85 ;及 I. 45 < BFL/CT3 < 3. 5。通過上述配置，可有效壓制周邊光線入射于感測元件上的角度，進而提高系統(tǒng)的感光靈敏度，且可使系統(tǒng)獲得充足的后焦距，有利于放置其他光學元件(如濾光元件等)，更適合用于紅外線等成像系統(tǒng)。本實用新型的光學鏡頭中，當該第一透鏡具正屈折力，可提供系統(tǒng)所需的正屈折力，有助于縮短系統(tǒng)的總長度。該第二透鏡具負屈折力時，可有效對具正屈折力的第一透鏡所產(chǎn)生的像差做補正。當該第三透鏡具正屈折力時，仍可有效提供系統(tǒng)充足的后焦距，以利放置其他光學元件(如，各式濾光元件)，而使該光學鏡頭更適合用于紅外線等成像系統(tǒng)。當該第四透鏡具負屈折力，可與該第三透鏡形成一正、一負的望遠(Tekphoto)結(jié)構(gòu)，是有利于避免系統(tǒng)的后焦距過長，達到降低光學總長度的效果。本實用新型的光學鏡頭中，該第一透鏡可為一雙凸透鏡，或一物側(cè)面為凸面而像側(cè)面為凹面的新月形透鏡；當該第一透鏡為一雙凸透鏡時，可有效加強該第一透鏡的屈折力，進而縮短系統(tǒng)總長度；當該第一透鏡為一凸凹的新月形透鏡時，則對于修正系統(tǒng)的像散(Astigmatism)較為有利。當該第二透鏡的物側(cè)面為凹面且像側(cè)面為凸面時，有利于修正系統(tǒng)的像散。當該第三透鏡為一雙凸透鏡時，可有效加強該第三透鏡的屈折力配置，達到縮短系統(tǒng)總長度的目的且同時可降低系統(tǒng)敏感度。當?shù)谒耐哥R的物側(cè)面為凹面且像側(cè)面為凸面時，可有壓制周邊光線入射于感光元件上的角度，提高系統(tǒng)的感光靈敏度并修正系統(tǒng)的像散。此外，當該第四透鏡的物側(cè)面于近軸處為凹面，而該物測面當遠離近軸處時轉(zhuǎn)為凸面時，同樣能具有壓制離軸視場的光線入射于感光元件上的角度的效果，而可增加系統(tǒng)的感光靈敏度。本實用新型所提供的光學鏡頭適用于便攜式電子產(chǎn)品上，具有優(yōu)異成像品質(zhì)和感光靈敏性的多用途的小型化鏡頭組，其除了可應(yīng)用于一般可見光范圍，于夜間或是光線較不充足的場合也可偵測到更多紅外線，以補捉高畫質(zhì)紅外線影像。
圖IA是本實用新型第一實施例的光學系統(tǒng)示意圖。圖IB是本實用新型第一實施例的像差曲線圖。[0015]圖2A是本實用新型第二實施例的光學系統(tǒng)示意圖。圖2B是本實用新型第二實施例的像差曲線圖。圖3A是本實用新型第三實施例的光學系統(tǒng)示意圖。圖3B是本實用新型第三實施例的像差曲線圖。圖4A是本實用新型第四實施例的光學系統(tǒng)示意圖。圖4B是本實用新型第四實施例的像差曲線圖。圖5A是本實用新型第五實施例的光學系統(tǒng)示意圖。 圖5B是本實用新型第五實施例的像差曲線圖。圖6A是本實用新型第六實施例的光學系統(tǒng)示意圖。圖6B是本實用新型第六實施例的像差曲線圖。圖7A是本實用新型第七實施例的光學系統(tǒng)示意圖。圖7B是本實用新型第七實施例的像差曲線圖。圖8A是本實用新型第八實施例的光學系統(tǒng)示意圖。圖SB是本實用新型第八實施例的像差曲線圖。圖9A是本實用新型第九實施例的光學系統(tǒng)示意圖。圖9B是本實用新型第九實施例的像差曲線圖。圖IOA是本實用新型第十實施例的光學系統(tǒng)示意圖。圖IOB是本實用新型第十實施例的像差曲線圖。圖11是示意本實用新型第四透鏡的物側(cè)面為凹面，但該物側(cè)面于遠離近軸處時轉(zhuǎn)為凸面的特征。附圖標號光圈100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、第一透鏡110、210、310、410、510、610、710、810、910、1010物側(cè)面111、211、311、411、511、611、711、811、911、1011像側(cè)面112、212、312、412、512、612、712、812、912、1012第二透鏡120、220、320、420、520、620、720、820、920、1020物側(cè)面121、221、321、421、521、621、721、821、921、1021像側(cè)面122、222、322、422、522、622、722、822、922、1022第三透鏡130、230、330、430、530、630、730、830、930、1030物側(cè)面131、231、331、431、531、631、731、831、931、1031像側(cè)面132、232、332、432、532、632、732、832、932、1032第四透鏡140、240、340、440、540、640、740、840、940、1040、1140物側(cè)面141、241、341、441、541、641、741、841、941、1041、1141像側(cè)面142、242、342、442、542、642、742、842、942、1042、1142濾光元件150、250、350、450、550、650、750、850、950、1050保護玻璃比0、26O、36O、76O、86OUO6O影像感測元件170、270、370、470、570、670、770、870、970、1070成像面171、271、371、471、571、671、771、871、971、1071光學鏡頭的焦距為f[0053]光學鏡頭的后焦距為BFL第一透鏡的焦距為fl第四透鏡的焦距為f4第三透鏡和第四透鏡的組合焦距為f34第一透鏡的色散系數(shù)為Vl第二透鏡的色散系數(shù)為V2第三透鏡于光軸上的厚度為CT3第二透鏡與第三透鏡之間于光軸上的距離為T23 第三透鏡與第四透鏡之間于光軸上的距離為T34第三透鏡的物側(cè)面的曲率半徑為R5第四透鏡的物側(cè)面的曲率半徑為R7光圈至第五透鏡像側(cè)面于光軸上的距離為SD第一透鏡物側(cè)面至第五透鏡像側(cè)面于光軸上的距離為TD光學鏡頭的最大視角為FOV光學鏡頭的最大視角的一半為HFOV光學鏡頭的主光線入射角度為CRA近軸處1101遠離近軸處110具體實施方式
本實用新型提供一種光學鏡頭，由物側(cè)至像側(cè)依序包括一第一透鏡，其物側(cè)面為凸面；一具負屈折力的第二透鏡，其物側(cè)面為凹面且像側(cè)面為凸面；一具正屈折力的第三透鏡，其物側(cè)面為凸面且像側(cè)面為凸面；及一具負屈折力的第四透鏡，其物側(cè)面為凹面且像側(cè)面為凸面，其物側(cè)面及像側(cè)面皆為非球面，且其材質(zhì)為塑膠；其中，該光學鏡頭中包括有四片具屈折力透鏡；其中，該第四透鏡的焦距為f4，該光學鏡頭的焦距為f，該第二透鏡與該第三透鏡之間于光軸上的距離為T23，該第三透鏡與該第四透鏡之間于光軸上的距離為T34，該第三透鏡于光軸上的厚度為CT3，滿足下列關(guān)系式-1. 25 < f4/f < -0. 30 ;及0
<(T23+T34)/CT3 < 0. 85。當前述光學鏡頭滿足下列關(guān)系式-1. 25 < f4/f < -0. 30時，該第四透鏡可有效修正該第三透鏡所產(chǎn)生的高階像差，以提升系統(tǒng)成像品質(zhì)，且具負屈折力的第四透鏡可與具正屈折力的第三透鏡形成一正、一負的望遠結(jié)構(gòu)，有利于縮短后焦距降低光學總長。當前述光學鏡頭滿足下列關(guān)系式0 < (T23+T34) /CT3 < 0. 85時，該第三透鏡的厚度，與其前后透鏡之間距的比例較為合適，于控制適當?shù)谌哥R厚度與整體鏡組全長不會過長的前提下，有利于透鏡的組裝與制造；較佳地，滿足下列關(guān)系式0 < (T23+T34)/CT3
<0. 40。本實用新型前述光學鏡頭中，該第三透鏡與該第四透鏡的組合焦距為f34，該光學鏡頭的焦距為f，較佳地，當前述光學鏡頭滿足下列關(guān)系式0. 2 < f34/f < 2. 0時，具正屈折力的第三透鏡可與具負屈折力的第四透鏡形成一正、一負的望遠結(jié)構(gòu)，有利于縮短后焦距降低光學總長，并且第三透鏡與第四透鏡的組合焦距可有效分配系統(tǒng)的正屈折力。[0075]本實用新型前述光學鏡頭中，該光學鏡頭進一步設(shè)有一光圈，該光圈至該第四透鏡的像側(cè)面于光軸上的距離為SD，該第一透鏡的物側(cè)面至該第四透鏡的像側(cè)面于光軸上的距離為TD，較佳地，當前述光學鏡頭滿足下列關(guān)系式0. 50 < SD/TD < 0. 93時，有利于該光學透鏡組在遠心特性與廣視場角特性中取得平衡。本實用新型前述光學鏡頭中，該光學鏡頭的最大視角為F0V，較佳地，當前述光學鏡頭滿足下列關(guān)系式25度< FOV < 80度時，可確保系統(tǒng)具有足夠的視場，同時可避免視場過大時所產(chǎn)生影像扭曲過大,失真過大的缺點。本實用新型前述光學鏡頭中，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，較佳地，當前述光學鏡頭滿足下列關(guān)系式|V1-V2| < 15，以選擇具適當色散系數(shù)的材質(zhì)來制造鏡片時，不僅可節(jié)省用料成本，且具有效修正系統(tǒng)色差的功效存在。本實用新型前述光學鏡頭中，該光學鏡頭的焦距為f，該第一透鏡的焦距為fl，較佳地，當前述光學鏡頭滿足下列關(guān)系式-0. 70 < f/fl < 0. 90時，該第一透鏡的屈折力較為合適，當?shù)谝煌哥R具正屈折力，有助于縮短系統(tǒng)總長度，當?shù)谝煌哥R具負屈折力，可利于擴大該系統(tǒng)的視場角；更佳地，滿足下列關(guān)系式-0. 65 < f/fl < 0. 65。本實用新型前述光學鏡頭中，該第四透鏡的物側(cè)面的曲率半徑為R7，該光學鏡頭的焦距為f，較佳地，當前述光學鏡頭滿足下列關(guān)系式-0. 7 < R7/f < 0時，可調(diào)整適當?shù)谒耐哥R物側(cè)面的曲率半徑，而加強修正系統(tǒng)所產(chǎn)生的高階像差。本實用新型前述光學鏡頭中，該光學鏡頭的后焦距為BFL，該第三透鏡于光軸上的厚度為CT3，較佳地，當前述光學鏡頭滿足下列關(guān)系式1. 45 < BFL/CT3 < 3. 5時，可確保系統(tǒng)具有足夠的后焦距以供放置其他所需元件。本實用新型前述光學鏡頭中，該光學鏡頭的主光線入射角度為CRA，較佳地，當前述光學鏡頭滿足下列關(guān)系式0 < tan (CRA) < 0. 4時，可限制光線入射于感光元件的角度，有助于增加系統(tǒng)的感光靈敏度。本實用新型前述光學鏡頭中，該光學鏡頭較佳地可于波長750nm 1200nm的波段中使用，使得該光學鏡頭適合于紅外線波段的應(yīng)用。另一方面，本實用新型提供一種光學鏡頭，由物側(cè)至像側(cè)依序包括一第一透鏡，其物側(cè)面為凸面；一具負屈折力的第二透鏡，其物側(cè)面為凹面且像側(cè)面為凸面；一具正屈折力的第三透鏡；及一具負屈折力的第四透鏡，其物側(cè)面為凹面且像側(cè)面為凸面，其物側(cè)面及像側(cè)面皆為非球面，且其材質(zhì)為塑膠；其中，該光學鏡頭中包括有四片具屈折力透鏡；其中，該光學鏡頭的焦距為f，該第一透鏡的焦距為H，該第四透鏡的焦距為f4，該第二透鏡與該第三透鏡之間于光軸上的距離為T23，該第三透鏡與該第四透鏡之間于光軸上的距離為T34，該第三透鏡于光軸上的厚度為CT3，滿足下列關(guān)系式-0. 70 < f/fl < 0. 90 ；-l. 25
<f4/f < -0. 30 ;及 0 < (T23+T34)/CT3 < 0. 85。當前述光學鏡頭滿足下列關(guān)系式-0. 70 < f/fl < 0. 90時，該第一透鏡的屈折力較為合適，當?shù)谝煌哥R具正屈折力，有助于縮短系統(tǒng)總長度，當?shù)谝煌哥R具負屈折力，可利于擴大該系統(tǒng)的視場角。當前述光學鏡頭滿足下列關(guān)系式-1. 25 < f4/f < -0. 30時，該第四透鏡可有效修正該第三透鏡所產(chǎn)生的高階像差，以提升系統(tǒng)成像品質(zhì)，且具負屈折力的第四透鏡可與具正屈折力的第三透鏡形成一正、一負的望遠結(jié)構(gòu)，有利于縮短后焦距降低光學總長。[0086]當前述光學鏡頭滿足下列關(guān)系式0 < (T23+T34) /CT3 < 0. 85時，該第三透鏡的厚度，與其前后透鏡之間距的比例較為合適，于控制適當?shù)谌哥R厚度與整體鏡組全長不會過長的前提下，有利于透鏡的組裝與制造。本實用新型前述光學鏡頭中，該第三透鏡與該第四透鏡的組合焦距為f34，該光學鏡頭的焦距為f，較佳地，當前述光學鏡頭滿足下列關(guān)系式0. 2 < f34/f < 2. 0時，具正屈折力的第三透鏡可與具負屈折力的第四透鏡形成一正、一負的望遠結(jié)構(gòu)，有利于縮短后焦距降低光學總長，并且第三透鏡與第四透鏡的組合焦距可有效分配系統(tǒng)的正屈折力。本實用新型前述光學鏡頭中，該第三透鏡的物側(cè)面的曲率半徑為R5，該光學鏡頭的焦距為f，較佳地，當前述光學鏡頭滿足下列關(guān)系式0 < R5/f < 0. 7時，該第三透鏡物側(cè)面的曲率較為適合，進而調(diào)整適當?shù)谌哥R屈折力，更可使系統(tǒng)獲得充足的后焦距，有利于鏡頭后端至成像面間放置其他光學元件(如濾光元件等)，更適合用于紅外線等成像系統(tǒng)。本實用新型前述光學鏡頭中，該光學鏡頭的后焦距為BFL，該第三透鏡于光軸上的·厚度為CT3，較佳地，當前述光學鏡頭滿足下列關(guān)系式1. 45 < BFL/CT3 < 3. 5時，可確保系統(tǒng)具有足夠的后焦距以供放置其他所需元件。本實用新型前述光學鏡頭中，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，較佳地，當前述光學鏡頭滿足下列關(guān)系式|V1-V2| < 15度，以選擇具適當色散系數(shù)的材質(zhì)來制造鏡片時，不僅可節(jié)省用料成本，且具有效修正系統(tǒng)色差的功效存在。本實用新型前述光學鏡頭中，該光學鏡頭的最大視角為F0V，較佳地，當前述光學鏡頭滿足下列關(guān)系式25度< FOV < 80度時，可確保系統(tǒng)具有足夠的視場，同時可避免視場過大時所產(chǎn)生影像扭曲過大,失真過大的缺點。本實用新型前述光學鏡頭中，該光學鏡頭較佳地可于波長750nm 1200nm的波段中使用，使得該光學鏡頭適合于紅外線波段的應(yīng)用。本實用新型前述光學鏡頭中，該光學鏡頭的主光線入射角度為CRA，較佳地，當前述光學鏡頭滿足下列關(guān)系式0 < tan (CRA) < 0. 4時，可限制光線入射于感光元件的角度，有助于增加系統(tǒng)的感光靈敏度。再一方面，本實用新型提供一種光學鏡頭，由物側(cè)至像側(cè)依序包括一第一透鏡，其物側(cè)面為凸面；一具負屈折力的第二透鏡，其物側(cè)面為凹面且像側(cè)面為凸面；一具正屈折力的第三透鏡，其物側(cè)面為凸面且像側(cè)面為凸面；及一具負屈折力的第四透鏡，其物側(cè)面為凹面且像側(cè)面為凸面，其物側(cè)面及像側(cè)面皆為非球面，且其材質(zhì)為塑膠；其中，該第四透鏡的物側(cè)面于近軸處為凹面，當遠離近軸處時轉(zhuǎn)為凸面；其中，該光學鏡頭中包括有四片具屈折力透鏡；其中，該第二透鏡與該第三透鏡之間于光軸上的距離為T23，該第三透鏡與該第四透鏡之間于光軸上的距離為T34,該第三透鏡于光軸上的厚度為CT3,該光學鏡頭的后焦距為 BFL，滿足下列關(guān)系式0 < (T23+T34) /CT3 < 0. 85 ;及 I. 45 < BFL/CT3 < 3. 5。當前述光學鏡頭滿足下列關(guān)系式0 < (T23+T34) /CT3 < 0. 85時，該第三透鏡的厚度，與其前后透鏡之間距的比例較為合適，該第三透鏡的厚度，與其前后透鏡之間距的比例較為合適，于控制適當?shù)谌哥R厚度與整體鏡組全長不會過長的前提下，有利于透鏡的組裝與制造。當前述光學鏡頭滿足下列關(guān)系式1. 45 < BFL/CT3 < 3. 5時，可確保系統(tǒng)具有足夠的后焦距以供放置其他所需元件。[0097]本實用新型前述光學鏡頭中，該光學鏡頭的焦距為f，該第一透鏡的焦距為H，較佳地，當前述光學鏡頭滿足下列關(guān)系式-0. 70 < f/fl < 0. 90時，該第一透鏡的屈折力較為合適，當?shù)谝煌哥R具正屈折力，有助于縮短系統(tǒng)總長度，當?shù)谝煌哥R具負屈折力，可利于擴大該系統(tǒng)的視場角。本實用新型前述光學鏡頭中，該第四透鏡的焦距為f4，該光學鏡頭的焦距為f，較佳地，當前述光學鏡頭滿足下列關(guān)系式-1. 25 < f4/f < -0. 30時，該第四透鏡可有效修正該第三透鏡所產(chǎn)生的高階像差，以提升系統(tǒng)成像品質(zhì)，且具負屈折力的第四透鏡可與具正屈折力的第三透鏡形成一正、一負的望遠結(jié)構(gòu)，有利于縮短后焦距降低光學總長。本實用新型前述光學鏡頭中，該光學鏡頭的主光線入射角度為CRA，較佳地，當前述光學鏡頭滿足下列關(guān)系式0 < tan (CRA) < 0. 4時，可限制光線入射于感光元件的角度，有助于增加系統(tǒng)的感光靈敏度。本實用新型前述光學鏡頭中，該光學鏡頭較佳地可于波長750nm 1200nm的波段中使用，使得該光學鏡頭適合于紅外線波段的應(yīng)用。 本實用新型的光學鏡頭中，透鏡的材質(zhì)可為玻璃或塑膠，若透鏡的材質(zhì)為玻璃，則可以增加該光學鏡頭屈折力配置的自由度，若透鏡材質(zhì)為塑膠，則可以有效降低生產(chǎn)成本。此外，可于鏡面上設(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，進而縮減透鏡使用的數(shù)目，因此可以有效降低本實用新型的光學鏡頭的總長度。本實用新型的光學鏡頭中，可至少設(shè)置一光闌，如耀光光闌(Glare Stop)或視場光闌(Field Stop)等，以減少雜散光，有助于提升影像品質(zhì)。本實用新型光學鏡頭中，光圈配置可為前置或中置，前置光圈可使光學鏡頭的出射瞳(exit pupil)與成像面產(chǎn)生較長的距離,使之具有遠心(telecentric)效果,并可增加影像感測元件如CCD或CMOS接收影像的效率；中置光圈則有助于擴大系統(tǒng)的視場角，使光學鏡頭具有廣角鏡頭的優(yōu)勢。本實用新型的光學鏡頭中，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。請參考圖11，該第四透鏡1140的物側(cè)面1141為凹面且像側(cè)面1142為凸面。如前所述,該物側(cè)面1141為凹面，則表示物側(cè)面1141于近軸處1101為凹面，但值得注意的是，圖11中所示的實施態(tài)樣中，該第四透鏡1140的物側(cè)面1141于遠離近軸處1102則轉(zhuǎn)為凸面。本實用新型的光學鏡頭將通過以下具體實施例配合所附附圖予以詳細說明。第一實施例本實用新型第一實施例請參閱圖1A，第一實施例的像差曲線請參閱圖1B。第一實施例的光學鏡頭主要由四片透鏡構(gòu)成，由物側(cè)至像側(cè)依序包括一具正屈折力的第一透鏡110，其物側(cè)面111為凸面及像側(cè)面112為凹面，其材質(zhì)為塑膠，該第一透鏡110的物側(cè)面111及像側(cè)面112皆為非球面；一具負屈折力的第二透鏡120，其物側(cè)面121為凹面及像側(cè)面122為凸面，其材質(zhì)為塑膠，該第二透鏡120的物側(cè)面121及像側(cè)面122皆為非球面；一具正屈折力的第三透鏡130，其物側(cè)面131為凸面及像側(cè)面132為凸面，其材質(zhì)為塑膠，該第三透鏡130的物側(cè)面131及像側(cè)面132皆為非球面；及[0111]一具負屈折力的第四透鏡140，其物側(cè)面141為凹面及像側(cè)面142為凸面，其材質(zhì)為塑膠，該第四透鏡140的物側(cè)面141及像側(cè)面142皆為非球面；其中，該第四透鏡140的物側(cè)面141于近軸處為凹面，當遠離近軸處時則轉(zhuǎn)為凸面；其中，該光學鏡頭另設(shè)置有一光圈100置于該第一透鏡110與該第二透鏡120之間；另包括有一濾光元件(filter) 150置于該第四透鏡140的像側(cè)面142與一保護玻璃160之間；該濾光元件150是一材質(zhì)為玻璃的紅外線穿透濾光片(IR pass-filter),其不影響本實用新型該光學鏡頭的焦距；另設(shè)置有一影像感測元件170于一成像面171上。第一實施例詳細的光學數(shù)據(jù)如表一所示，其非球面數(shù)據(jù)如表二所示，其中曲率半徑、厚度及焦距的單位為mm，HFOV定義為最大視角的一半。
權(quán)利要求1.一種光學鏡頭，其特征在于，由物側(cè)至像側(cè)依序包括 一第一透鏡，其物側(cè)面為凸面； 一具負屈折力的第二透鏡，其物側(cè)面為凹面且像側(cè)面為凸面； 一具正屈折力的第三透鏡，其物側(cè)面為凸面且像側(cè)面為凸面 '及 一具負屈折力的第四透鏡，其物側(cè)面為凹面且像側(cè)面為凸面，其物側(cè)面及像側(cè)面皆為非球面,且其材質(zhì)為塑膠； 其中，所述光學鏡頭中包括有四片具屈折力透鏡； 其中，所述第四透鏡的焦距為f4，所述光學鏡頭的焦距為f，所述第二透鏡與所述第三透鏡之間于光軸上的距離為T23，所述第三透鏡與所述第四透鏡之間于光軸上的距離為T34，所述第三透鏡于光軸上的厚度為CT3，滿足下列關(guān)系式-I. 25 < f4/f < -0. 30 ;及0 < (T23+T34)/CT3 < 0. 85。
2.如權(quán)利要求I所述的光學鏡頭，其特征在于，所述第三透鏡與所述第四透鏡的組合焦距為f34，所述光學鏡頭的焦距為f，滿足下列關(guān)系式0. 2 < f34/f < 2. O。
3.如權(quán)利要求2所述的光學鏡頭，其特征在于，其設(shè)有一光圈，所述光圈至所述第四透鏡像側(cè)面于光軸上的距離為SD，所述第一透鏡物側(cè)面至所述第四透鏡像側(cè)面于光軸上的距離為TD,滿足下列關(guān)系式0.50 < SD/TD < 0. 93。
4.如權(quán)利要求3所述的光學鏡頭，其特征在于，所述第一透鏡具正屈折力。
5.如權(quán)利要求3所述的光學鏡頭，其特征在于，所述光學鏡頭的最大視角為FOVdiM下列關(guān)系式 25 度< FOV < 80 度。
6.如權(quán)利要求2所述的光學鏡頭，其特征在于，所述第一透鏡的色散系數(shù)為Vl，所述第二透鏡的色散系數(shù)為V2，滿足下列關(guān)系式 V1-V2 < 15。
7.如權(quán)利要求2所述的光學鏡頭，其特征在于，所述光學鏡頭的焦距為f，所述第一透鏡的焦距為fl，滿足下列關(guān)系式-0. 70 < f/fl < 0. 90。
8.如權(quán)利要求2所述的光學鏡頭，其特征在于，所述第四透鏡的物側(cè)面的曲率半徑為R7，所述光學鏡頭的焦距為f，滿足下列關(guān)系式-0. 7 < R7/f < O。
9.如權(quán)利要求2所述的光學鏡頭，其特征在于，所述光學鏡頭的后焦距為BFL，所述第三透鏡于光軸上的厚度為CT3，滿足下列關(guān)系式1.45 < BFL/CT3 < 3. 5。
10.如權(quán)利要求I所述的光學鏡頭，其特征在于，所述光學鏡頭的焦距為f，所述第一透鏡的焦距為fl，滿足下列關(guān)系式-0. 65 < f/fl < 0. 65。
11.如權(quán)利要求I所述的光學鏡頭，其特征在于，所述光學鏡頭的主光線入射角度為CRA,滿足下列關(guān)系式O < tan (CRA) < 0. 4。
12.如權(quán)利要求I所述的光學鏡頭，其特征在于，所述第二透鏡與所述第三透鏡之間于光軸上的距離為T23，所述第三透鏡與所述第四透鏡之間于光軸上的距離為T34，所述第三透鏡于光軸上的厚度為CT3，滿足下列關(guān)系式0 < (T23+T34)/CT3 < 0.40。
13.如權(quán)利要求I所述的光學鏡頭，其特征在于，其是使用于波長750nm 1200nm的波段中。
14.如權(quán)利要求I所述的光學鏡頭，其特征在于，所述第四透鏡的物側(cè)面于近軸處為凹面，當遠離近軸處時轉(zhuǎn)為凸面。
15.一種光學鏡頭，其特征在于，所述光學鏡頭由物側(cè)至像側(cè)依序包括 一第一透鏡，其物側(cè)面為凸面； 一具負屈折力的第二透鏡，其物側(cè)面為凹面且像側(cè)面為凸面； 一具正屈折力的第三透鏡；及 一具負屈折力的第四透鏡，其物側(cè)面為凹面且像側(cè)面為凸面，其物側(cè)面及像側(cè)面皆為非球面,且其材質(zhì)為塑膠； 其中，所述光學鏡頭中包括有四片具屈折力透鏡； 其中，所述光學鏡頭的焦距為f，所述第一透鏡的焦距為H，所述第四透鏡的焦距為f4，所述第二透鏡與所述第三透鏡之間于光軸上的距離為T23，所述第三透鏡與所述第四透鏡之間于光軸上的距離為T34，所述第三透鏡于光軸上的厚度為CT3，滿足下列關(guān)系式 -0. 70 < f/fl < 0. 90 ；-I. 25 < f4/f < -0. 30 ;及0 < (T23+T34)/CT3 < 0. 85。
16.如權(quán)利要求15所述的光學鏡頭，其特征在于，所述第四透鏡的物側(cè)面于近軸處為凹面，當遠離近軸處時轉(zhuǎn)為凸面。
17.如權(quán)利要求16所述的光學鏡頭，其特征在于，所述第三透鏡與所述第四透鏡的組合焦距為f34，所述光學鏡頭的焦距為f，滿足下列關(guān)系式0.2 < f34/f < 2. O。
18.如權(quán)利要求16所述的光學鏡頭，其特征在于，所述第三透鏡的物側(cè)面為凸面且像側(cè)面為凸面，所述第三透鏡的物側(cè)面的曲率半徑為R5，所述光學鏡頭的焦距為f，滿足下列關(guān)系式0< R5/f < 0. 7。
19.如權(quán)利要求15所述的光學鏡頭，其特征在于，所述光學鏡頭的后焦距為BFL，所述第三透鏡于光軸上的厚度為CT3，滿足下列關(guān)系式1.45 < BFL/CT3 < 3. 5。
20.如權(quán)利要求19所述的光學鏡頭，其特征在于，所述第一透鏡的色散系數(shù)為VI，所述第二透鏡的色散系數(shù)為V2，滿足下列關(guān)系式V1-V2 < 15。
21.如權(quán)利要求19所述的光學鏡頭,其特征在于,所述光學鏡頭的最大視角為FOV,滿足下列關(guān)系式 .25 度< FOV < 80 度。
22.如權(quán)利要求15所述的光學鏡頭，其特征在于，其是使用于波長750nm 1200nm的波段中。
23.如權(quán)利要求15所述的光學鏡頭，其特征在于，所述光學鏡頭的主光線入射角度為CRA,滿足下列關(guān)系式.0 < tan (CRA) < 0. 4。
24.一種光學鏡頭，其特征在于，所述光學鏡頭由物側(cè)至像側(cè)依序包括 一第一透鏡，其物側(cè)面為凸面； 一具負屈折力的第二透鏡，其物側(cè)面為凹面且像側(cè)面為凸面； 一具正屈折力的第三透鏡，其物側(cè)面為凸面且像側(cè)面為凸面；及一具負屈折力的第四透鏡，其物側(cè)面為凹面且像側(cè)面為凸面，其物側(cè)面及像側(cè)面皆為非球面,且其材質(zhì)為塑膠； 其中，所述第四透鏡的物側(cè)面近軸處為凹面，當遠離近軸處時轉(zhuǎn)為凸面； 其中，所述光學鏡頭中包括有四片具屈折力透鏡； 其中，所述第二透鏡與所述第三透鏡之間于光軸上的距離為T23，所述第三透鏡與所述第四透鏡之間于光軸上的距離為T34，所述第三透鏡于光軸上的厚度為CT3，所述光學鏡頭的后焦距為BFL,滿足下列關(guān)系式.0 < (T23+T34) /CT3 < 0. 85 ;及.1.45 < BFL/CT3 < 3. 5。
25.如權(quán)利要求24所述的光學鏡頭，其特征在于，所述光學鏡頭的焦距為f，所述第一透鏡的焦距為fl，滿足下列關(guān)系式-0. 70 < f/fl < 0. 90。
26.如權(quán)利要求24所述的光學鏡頭，其特征在于，所述第四透鏡的焦距為f4，所述光學鏡頭的焦距為f，，滿足下列關(guān)系式-1. 25 < f4/f < -0. 30。
27.如權(quán)利要求24所述的光學鏡頭，其特征在于，所述光學鏡頭的主光線入射角度為CRA,滿足下列關(guān)系式.0 < tan (CRA) < 0. 4。
28.如權(quán)利要求24所述的光學鏡頭，其特征在于，其是使用于波長750nm 1200nm的波段中。
專利摘要本實用新型關(guān)于一種光學鏡頭，由物側(cè)至像側(cè)依序包括一第一透鏡，其物側(cè)面為凸面；一具負屈折力的第二透鏡，其物側(cè)面為凹面且像側(cè)面為凸面；一具正屈折力的第三透鏡，其物側(cè)面為凸面且像側(cè)面為凸面；及一具負屈折力的第四透鏡，其物側(cè)面為凹面且像側(cè)面為凸面，其物側(cè)面及像側(cè)面皆為非球面，且其材質(zhì)為塑膠；其中，該光學鏡頭中包括有四片具屈折力透鏡。通過上述配置，可有效壓制周邊光線入射于感測元件上的角度，進而提高系統(tǒng)的感光靈敏度，且可使系統(tǒng)獲得充足的后焦距，有利于放置其他光學元件(如濾光元件等)，更適合用于紅外線等成像系統(tǒng)。
文檔編號G02B1/00GK202533645SQ20122018334
公開日2012年11月14日 申請日期2012年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月15日
發(fā)明者周明達, 蔡宗翰, 許志文 申請人:大立光電股份有限公司