TW201111828A - Near infra-red imaging lens assembly - Google Patents

Description

201111828 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明關於一種近紅外線取像透鏡組，特別是 有關於一種應用於電子產品上的近紅外線取像透鏡 【先前技術】 一般可見光之波長範圍約介於400奈米（nm)至 700奈米之間，而在700奈米至106奈米則屬於紅外 線波段，為一般人類肉眼所無法直接感應到的，其 中，波長範圍介於700奈米至2000奈米之間又稱為 近紅外線(Near Infra-red，NIR)波段。由於近紅外線具 有抗干擾、低成本、低耗電以及高隱密（不易被人眼 所察覺）等特性，並可藉由與電子技術之結合’發展 出許多相關的電子產品，如遙控裝置、紅外線監視 器、紅外線偵測系統等。再者，近年來互動式電子 遊戲的盛行，許多電子遊戲廠商均推出包含有一互 動式感應功能的遊戲，其亦可使用近紅外線取像方 式偵測玩家的動作型態，進而達到與遊戲互動的效 果。 然而，一般的近紅外線取像透鏡組，為了避免 其他波段範圍的光源干擾系統的響應，大多需加入 濾光片以濾除所不使用的波段光源，僅保留預設的 響應波長區間，但為了能同時濾除較長端及較短端 波長的光源，所使用的濾光片其製程相對較為複 雜，且需要的濾光片厚度較厚，容易造成鏡頭長度 201111828 與製造成本上的增加。 【發明内容】 本發明提供一種近紅外線取像透鏡組，其包 括：一可吸收可見光材質且具屈折力的透鏡；及一 濾光片，用以濾除紅外線；其中該近紅外線取像透 鏡組中具屈折力的透鏡數為N，且N >2。 本發明藉由上述鏡組的配置，可使特定近紅外 線波段範圍的光源通過鏡組，降低其他波段光源的 影響與干擾，以提升該近紅外線取像透鏡組的解像 品質，並可有效降低其光學總長度，維持鏡頭小型 化的特性。 本發明近紅外線取像透鏡組中，該可吸收可見 光材質且具屈折力的透鏡，其可用以吸收光源中的 可見光波段（較短端波長），降低此可見光波段光源的 干擾，使感光元件獲得較佳的響應；且又因透鏡本 身具有屈折力，可直接用來折射光線而促進系統成 像，如此，可有效降低透鏡系統的光學總長度。 本發明近紅外線取像透鏡組中，該濾光片可用 以濾除光源中波長較長的紅外線波段(較長端波長）， 降低此波段光源的干擾，使感光元件獲得較佳的響 應。再者，藉由該可吸收可見光材質且具屈折力的 透鏡，與該濾光片的雙重作用下，可同時濾除較短 端與較長端波段範圍的光源，而保留住一特定波段 區間的光源（請參閱第六圖）通過鏡組，將可更有效降 低此波段區間外的光源干擾，進一步使感光元件獲 201111828 得更佳的響應。 另一方面，本發明提供一種近紅外線取像透鏡 組，其包括：一可吸收可見光材質且具屈折力的透 鏡；及一濾光膜，其鍍於該近紅外線取像透鏡組中 一具屈折力透鏡上，用以濾除紅外線；其中該濾光 膜可鍍於該可吸收可見光材質且具屈折力的透鏡上 或其他具屈折力的透鏡上，該近紅外線取像透鏡組 中具屈折力的透鏡數為N，且N >2。 φ 本發明近紅外線取像透鏡組中，該鍍有濾光膜 的具屈折力透鏡可用以濾除光源中波長較長的紅外 線波段（較長端波長），降低此波段光源的干擾，使感 光元件獲得較佳的響應；且由於濾光膜係鍍於一具 屈折力的透鏡上，可有助於縮短該近紅外線取像透 鏡組所需的空間，並可降低鏡頭組裝時的複雜度。 【實施方式】 本發明提供一種近紅外線取像透鏡組，其包 鲁括：一可吸收可見光材質且具屈折力的透鏡；及一 濾光片，用以濾除紅外線；其中該近紅外線取像透 鏡組中具屈折力的透鏡數為N，且N匕2;進一步 地，本發明前述近紅外線取像透鏡組中，較佳地， 係滿足下記關係式：N £ 8，有助於控制鏡頭的總長 度，避免鏡頭過長，且可有效降低鏡頭組裝時的複 雜度與生產成本。 本發明前述近紅外線取像透鏡組中，該可吸收 可見光材質且具屈折力的透鏡於波長範圍400奈米至 201111828 ΤΙ二ί的平均穿透率百分比為TA-S，該可吸收可 且具屈折力的透鏡於波長範圍刪奈米至 滿足f :平Γ穿透率百分比為TA-L，較佳地，係 關係式T(s < 20%，TA—L〉60%。當前 :吸：可見鏡組滿足上述關係式時，係可有 的光源，而使紅外線波段的光源 擾。σ兄’’猎此可有效降低可見光波段光源的干 ^ TP c ”卡至6〇〇奈米的平均穿透率百分比 的平均穿’ ?Λ圍9二奈米至1。5 °奈米 關係式：TF S > 40 %、，TF〜T ’ Κ土地’係滿足下圯 娩讯你4 &一 / TF〜L < 20%。當前述近紅外 長't滿足上述關係式時，係可有效濾除波 先_線波段光源，並藉由與該可吸收可見 短端d *:透鏡的雙重作用下’可同時濾除較 =間St範圍的光源，而保留住-特定波 π ;'、通過鏡組，將可更有效降低此波段區 】外的切干擾，進—步使感光元件獲得更佳的響 可見述近紅外線取像透鏡組中，該可吸收 材質；再者，力的透鏡可為塑膠材質或玻璃 組中以π球=地，該近紅外線取像透鏡 像差的修正。^錢，以加強透鏡系統對於 201111828 本發明前述近紅外線取像透鏡組中，該近紅外線 取像透鏡組中最大視角的一半為HFOV，該近紅外線 取像透鏡組中主光線(Chief Ray)入射於一電子感光元 件上的最大角度為CRA，CRA定義為該近紅外線取像 透鏡組中主光線與該電子感光元件之法線所形成的最 大夾角，較佳地，係滿足下記關係式：1.0 < HFOV/CRA < 12.0〇當前述近紅外線取像透鏡組滿足 上述關係式時，係可有效維持該近紅外線取像透鏡組 的視角大小’並能降低光線入射於該電子感光元件上 的角度’以提高該電子感光元件的感光靈敏度。進一 步地，該前述近紅外線取像透鏡組，較佳地，係滿足 下記關係式：2.0 < HFOV/CRA < 6.0。 本發明前述近紅外線取像透鏡組中，該近紅外 線取像透鏡組的穿透率光譜存在一波峰，該波峰對 應的中心波長為CW，該波峰對應的最大穿透率百分 比為MT ’較佳地，係滿足下記關係式：780奈米（nm) < CW < 900奈米(nm) ; MT > 50%。當前述近紅外線 取像透鏡組滿足上述關係式時，係可有效限制入射 於感光元件上的光源為近紅外線波段，避免其他波 段範圍的光源干擾感應’並使感光元件獲得較佳的 響應。 本發明前述近紅外線取像透鏡組中，該近紅外 線取像透鏡組的穿透率光譜存在一波峰，該波峰的 半高寬為FWHM，該波岭對應的最大穿透率百分比 為MT ’較佳地，係滿足下記關係式：3奈米（nm) < FWHM < 25奈米（nm) ; MT之50%。當前述近紅外線 201111828 取像透鏡組滿足上述關係式時，可確保透鏡組有適 當的感應波段範圍的光源通過鏡組，且可有效避免 其他波段範圍的光源干擾感應，並使感光元件獲得 較佳的響應。 本發明前述近紅外線取像透鏡組中，該近紅外線 取像透鏡組另設置一電子感光元件供被攝物成像於其 上，該近紅外線取像透鏡組的光學總長度為TTL， TTL定義為該近紅外線取像透鏡组中最接近被攝物的

具屈折力透鏡’該透鏡的物側表面至該電子感光元件 於光軸上的距離，該近紅外線取像透鏡組的最大成像 高度為ImgH ’ ImgH定義為該電子感光元件有效晝素 區域對角線長的一半，較佳地，係滿足下記關係式： TTL/ImgH < 5.0。當前述近紅外線取像透鏡組滿足上 述關係式時’係有利於維持該近紅外線取像透鏡組 型化的特性，以利於搭載於輕薄可攜式的電子產品 上。 °° 本發明前述近紅外線取像透鏡組中，較佳地， 係為-逆焦式(Retr〇f〇CUS)系統’且最接近被攝物的 具屈折力透鏡其屈折力為負’以利於壓制光線入射 :感光元件上的角&，使感光元件獲得較佳的響 應。 另-方面’本發明提供—料 組，其包括：-可吸收可見光材 =2 的-具屈折力透鏡上，用以濾除紅外線 光膜可鍍於該可吸收可見光材質且具屈折 201111828 上或其他具屈折力的透鏡上，該近紅外線取像透鏡 組中具屈折力的透鏡數為N，且]sr > 2。 本發明前述近紅外線取像透鏡組中，該可吸收 了見光材貝且具屈折力的透鏡於波長範圍400奈米至 600奈米的平均穿透率百分比為TA—s，該可吸收可 見光材質且具屈折力的透鏡於波長範固9〇〇奈米至 1050奈米的平均穿透率百分比為TA—L，較佳地，係 滿足下記關係式：TA_S < 20% ; TA—L〉6〇%。當前 述近紅外線取像透鏡組滿足上述關係式，可有效吸 收可見光波段的光源，而使紅外線波段的光源通過 鏡組，藉此可有效降低可見光波段光源的干擾。 一 本發明前述近紅外線取像透鏡組中，該鍍有濾 光膜的具屈折力透鏡於波長範圍400奈米至600夺米 的平均穿透率百分比為TC—S，該鍍有濾光膜的具屈 折力透鏡於波長範圍9〇〇奈米至105〇奈米的平均穿 透率百分比為TC—L，較佳地，係滿足下記關係式： TC一S > 40 /。，TC—L < 20°/〇。當前述近紅外線取像透 鏡組滿足上述關係式，係可有效濾除波長較長的紅 外線波段光源，並藉由與該可吸收可見光且具屈折 力的透鏡的雙重作用下，可同時濾除較短端與較長 端波段範圍的光源，而保留住一特定波段區間的光 源通過鏡組，將可更有效降低此波段區間外的光源 干擾，進一步使感光元件獲得更佳的響應。 本發明前述近紅外線取像透鏡組中，較佳地， 該可吸收可見光材質且具屈折力的透鏡係為塑膠材 質，且較佳地，該近紅外線取像透鏡組中至少包含 201111828 一非球面透鏡，以加強透鏡系統對於像差的修正。 本發明前述近紅外線取像透鏡組中’該近紅外 線取像透鏡組中最大視角的一半為HF〇v，該近紅外 ，取像透鏡組中主光線入射於一電子感光元件上的 最大角度為CRA，較佳地，係滿足下記關係式：1〇 < HFOV/CRA < 12.0。當前述近紅外線取像透鏡組滿 足上述關係式時，係可有效維持該近紅外線取像透

鏡組的視角大小，並能降低光線入射於該電子感光 7L件上的角度，以提高該電子感光元件的感光靈敏 度。 本發明前述近紅外線取像透鏡組中，該近紅外 線取像透鏡組的穿透率光譜存在一波峰，該波峰對 應的中心波長為CW，該波峰對應的最大穿透率百八 比為MT ’較佳地，係滿足下記關係式·· 78〇奈米刀 < CW < 900 奈米（nm) ; MT 之 5〇%。當前述^卜n=) 取像透鏡組滿足上述關係式時，係可有效限制、、'

於感光元件上的光源為近紅外線波段，避免其〇射 段範圍的光源干擾感應，並使感光元件獲得# 波 響應。 乂佳的 本發明前述近紅外線取像透鏡組中，該 & 線取像透鏡組的穿透率光譜存在一波峰，^纟Χ外 半高寬為FWHM，該波峰對應的最大穿透率八的 為ΜΤ，較佳地，係滿足下記關係式：3奈米&刀比 FWHM < 25 奈米（nm) ; ΜΤ 之 50%。當前< 取像透鏡組滿足上述關係式時，可確保透讀^纟且V t 當的感應波段範圍的光源通過鏡組，且可有致、適 避免 11 201111828 其他波段範圍的光源干擾感應，並使感光元件獲得 較佳的響應。

本發明前述近紅外線取像透鏡組中，該近紅外線 取像透鏡組另設置一電子感光元件供被攝物成像於其 上，該近紅外線取像透鏡組的光學總長度為TTL，該 近紅外線取像透鏡組的最大成像兩度為ImgH，較佳 地，係滿足下記關係式：TTL/ImgH < 5.0。當前述近 紅外線取像透鏡組滿足上述關係式時，係有利於维持 該近紅外線取像透鏡組小型化的特性，以利於搭載於 輕薄可攜式的電子產品上。 ° ' 本發明前述近紅外線取像透鏡組中，較佳地， 係為一逆焦式系統，且最接近被攝物的具屈折力透 鏡其屈折力為負’以利於壓制光線入射於咸光元件 上的角度，使感光元件獲得較佳的響應。 本發明近紅外線取像透鏡組中，透鏡的材質可 為玻璃或塑膠’若透鏡的材質為玻璃，則可以^加 系統屈折力配置的自由度，若透鏡材質為塑朦 可以有效降低生產成本。此外’可於鏡面上設置非 球面，非球面可以容易製作成球面以外的开^ Χ ^ 得較多的控制變數，用以消減像差，進而透$ 使用的數目，因此可以有效降低本發明近紅兄 像透鏡組的光學總長度。 、工夕卜、線# 本發明近紅外線取像透鏡組中，若透_ , 凸面’則表示該透鏡表面於近抽處為凸面·从面係』 面係為凹面，則表示該透鏡表面於近袖處為右透鏡4 本發明的近紅外線取像透鏡組將蕤·、‘、凹面。 符审以下具體1 12 201111828 施例配合所附圖式予以詳細說明。 <第一實施例> 本發明第一實施例請參閱第一圖，第一實施例之 像差曲線請參閱第二圖。第一實施例之近紅外線取像 透鏡組採逆焦式系統，且將具有負屈折力的透鏡配置 在最接近被攝物的透鏡位置上（第一透鏡），該近紅外 線取像透鏡組主要由四枚透鏡構成，由物侧至像側依 序包含： φ 一具負屈折力的第一透鏡（11〇)，其物側表面（ill) 為凸面及像側表面（Π2)為凹面，其材質為塑膠，該第 一透鏡（11 〇)的物側表面（111)、像侧表面（112)皆為非 球面； 一具正屈折力的第二透鏡（120)，其物側表面（121) 及像側表面（122)皆為凸面’其材質為塑膠，該第二透 鏡（120)的物側表面（121)、像側表面（丨22)皆為非球 面； 一具負屈折力的第三透鏡（130)，其物側表面（131) 為凹面及像側表面（132)為凸面，其材質為塑膠，該第 三透鏡（130)的物側表面（131)、像側表面（Π2)皆為非 球面，且該第三透鏡(130)為可吸收可見光材質； 一具正屈折力的第四透鏡（140)，其物側表面（H1) 及像側表面（142)皆為凸面，其材質為塑膠，該第四透 鏡（140)的物側表面（141)、像側表面（142)皆為非球 面；及 一光圈（100)設置於該第一透鏡(110)與該第二透鏡 (120)之間； 13 201111828 另包含有一濾光片（Filter)(150)置於該第四透鏡 (140)的像侧表面（142)與成像面（170)之間；以及一保 護玻璃（Cover-glass)( 160)置於該濾光片（150)與成像面 (170)之間，該濾光片（150)及保護玻璃（160)不影響本 發明前述近紅外線取像透鏡組的焦距； 成像面（170)係設置於該保護玻璃（160)之後。 上述之非球面曲線的方程式表示如下： X( Y)=( Y2/R)/(1+Sqrt( 1 -(1 +k)* (Y/R)2))+ Σ(刈 * (T) 其中： < X:非球面上距離光轴為γ的點，其與相切於非 球面光轴上頂點之切面的相對高度； Υ:非球面曲線上的點與光軸的距離； k:錐面係數；

Ai :第i階非球面係數。 第二圖係為本發明弟一實施例的調制傳遞函數圖 (Modulation Transfer Function，MTF)，其表示於物空 間上’各個空間頻率（Spatial Frequency)經過光學轉換 後，對應於像空間的解像能力，是一種常見於測試鏡 頭反差對比度及銳利度的評估方法。圖中的X軸表示 鏡頭測試的空間頻率，Y軸表示於此空間頻率下的調 制傳遞函數（MTF) ’其曲線值越高表示解像能力越 佳。 第四圖係為本發明第一實施例中該可吸收可見光 材質的該第三透鏡（130)的穿透率光譜圖，圖中的又軸 表示測試光源波長，Y軸表示該波長下的穿透率百分 201111828 比。由第四圖中可知’ 一般可見光波段範圍（400奈米 至700奈米）幾乎皆被該可吸收可見光材質的該第三透 鏡（130)所吸收而無法穿透。第五圖係為本發明第一實 施例中該濾光片（150)的穿透率光譜圖，圖中的X軸表 示測試光源波長’ Y軸表示該波長下的穿透率百分 比。弟六圖係為本發明第一貫施.例整體近紅外線取像 透鏡組的穿透率光譜圖，圖中的X軸表示測試光源波 長，Y軸表示該波長下的穿透率百分比。由第六圖中 顯示，僅有特定近紅外線波段範圍的光源可通過該近 紅外線取像透鏡組。 第一貫施例近紅外線取像透鏡組中，整體近紅外 線取像透鏡組的焦距為f，其關係式為：f= 5 98。 第一實施例近紅外線取像透鏡組中，整體近紅外 線取像透鏡組的光圈值（f-number)為Fno，其關係式 為：Fno = 2.40。 第一實施例近紅外線取像透鏡組中，該进红外線 取像透鏡組中最大視角的一半為HF〇v，其關係式 為：HFOV = 35.0度。 第一實施例近紅外線取像透鏡組中，該第三透 鏡(130)於波長範圍400奈米至600奈米的平^穿透率 百分比為TA—S，該第三透鏡（130)於波長範圍9〇〇夺 米至1050奈米的平均穿透率百分比為TA L，其關係 TA—S = 〇1% ; TA—L = 97.1%。 第一實施例近紅外線取像透鏡組中，該淚光片 201111828 (150)於波長範圍400奈米至600奈米的平均穿透率百八 比為TF一S，該濾光片（150)於波長範圍9〇〇奈米至 奈米的平均穿透率百分比為TF—L，其關係: TF_S = 59.1% ； TF_L = 0.5%。 第一實施例近紅外線取像透鏡組中，該近紅外線 取像透鏡組中最大視角的一半為HFOV，該近紅外線 取像透鏡組中主光線入射於一電子感光元件上的最大 角度為CRA，其關係式為： HFOV/CRA = 3.5。 第一實施例近紅外線取像透鏡組中，該近紅外線 取像透鏡組的穿透率光s兽存在一波峰，該波峰對應 '的 中心波長為CW ’該波峰的半高寬為FWHM，該^峰 對應的最大穿透率百分比為MT，其關係式為： CW = 808奈米(nm); FWHM = 15.3奈米(nm); MT = 86.9%。 第一實施例近紅外線取像透鏡組中，該近紅外線 取像透鏡組另設置一電子感光元件於該成像面（170)處 供被攝物成像於其上’該近紅外線取像透鏡組的光學 總長度為TTL，而該近紅外線取像透鏡組的最大成像 高度為ImgH，其關係式為： TTL/ImgH = 3.57 〇 第一實施例詳細的光學數據如第十圖表一所示， 其非球面數據如第Η—圖表二所示，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 16 201111828 半，且第一實施例的相關焦距與折射率計算基準為波 長808奈米。 〈第一實施例〉 本發明第二實施例請參閱第七圖，第二實施例之 像差曲線請參閱第八圖。第二實施例之近紅外線取像 透，組採逆焦式系統，且將具有負屈折力的透鏡配置 在最接近被攝物的透鏡位置上（第一透鏡），該近紅外 線取像透鏡組主要由四枚透鏡構成，由物側至像側依 序包含： 一具負屈折力的第一透鏡(210)，其物側表面（2U) 為凸面及像側表面（212)為凹面，其材質為塑膠，該第 一透鏡(210)的物侧表面（211)、像侧表面（212)皆為非 球面； 一具正屈折力的第二透鏡(220)，其物側表面（221) 及像側表面(222)皆為凸面，其材質為塑膠，該第二透 鏡（220)的物側表面（221)、像側表面（222)皆為非球 面，且在該第二透鏡(220)的物側表面（221)上鍍有一濾 光膜(250)，用以濾除紅外線； 一具負屈折力的第三透鏡(230)，其物侧表面（231) 為凹面及像侧表面（232)為凸面，其材質為塑膠，該第 三透鏡(230)的物側表面（231)、像側表面（232)皆為非 球面，且該第三透鏡(230)為可吸收可見光材質； 一具正屈折力的第四透鏡(240) ’其物側表面（241) 及像側表面(242)皆為凸面’其材質為塑膠’該第四透 鏡（240)的物側表面（241)、像側表面（242)皆為非球 面；及 [S2 17 201111828 一光圈（200)設置於該第一透鏡(210)與該第二透 鏡(220)之間； 另包含有一保護玻璃（260)置於該第四透鏡(240) 的像側表面（242)與成像面（270)之間，該保護玻璃 (260)不影響本發明前述近紅外線取像透鏡組的焦距； 成像面（270)係設置於該保護玻璃（260)之後。 第二實施例非球面曲線方程式的表示如同第一實 施例的形式。 第九圖係為本發明第二實施例的調制傳遞函數 圖，其表示於物空間上，各個空間頻率經過光學轉換 後，對應於像空間的解像能力，是一種常見於測試鏡 頭反差對比度及銳利度的評估方法。圖中的X轴表示 鏡頭測試的空間頻率，Y軸表示於此空間頻率下的言周 制傳遞函數，其曲線值越高表示解像能力越佳。 第二實施例近紅外線取像透鏡組中，整體近紅夕卜 線取像透鏡組的焦距為f ’其關係式為：f = 5.98。 第二實施例近紅外線取像透鏡組中，整體近紅夕卜 線取像透鏡組的光圈值為Fno，其關係式為：Fn〇 ^ 2.40。

第二實施例近紅外線取像透鏡組中，該近紅外緣 取像透鏡紅中最大視角的一半為HF0V，其關係式 為：HFOV = 35.0度。 X 第二實施例近紅外線取像透鏡組中，該第三遷 鏡(230)於波長範圍400奈米至600奈米的平^穿透率 百分比為TA—S ’該第三透鏡(230)於波長範圍9〇〇奈 米至1050奈米的平均穿透率百分比為ta l，其關係 201111828 式為· TA_S = 0.1% ； TA_L = 97.1%。 第二實施例近紅外線取像透鏡組中，該近紅外線 取像透鏡組中最大視角的一半為HFOV，該近紅外線 取像透鏡組中主光線入射於一電子感光元件上的最大 角度為CRA，其關係式為： HFOV/CRA = 3.5。 第二實施例近紅外線取像透鏡組中，該近紅外線 取像透鏡組另設置一電子感光元件於該成像面（270)處 供被攝物成像於其上，該近紅外線取像透鏡組的光學 總長度為TTL，而該近紅外線取像透鏡組的最大成像 高度為ImgH，其關係式為： TTL/ImgH 二 3.55。 第二實施例詳細的光學數據如第十二圖表三所 杀，其非球面數據如第十三圖表四所示，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，且第二實施例的相關焦距與折射率計算基準 為波長808奈米。 本發明第二實施例中係將濾光膜(25〇)鍍於該第 二透鏡（220)的物側表面（221)上，但本發明並不受限 於此，本發明也可將此一濾光膜鍍於該可吸收可見光 材質且具屈折力的透鏡上或其他具屈折力透鏡上。 本發明為一近紅外線取像透鏡組，藉由上述透 鏡結構及配置方式，可使特定近紅外線波段範圍的 光源通過鏡組，降低其他波段光源的影響與干擾， 201111828 系解像品質’並可有效降低系統的光學 總長度丄維持鏡頭小型化的特性。 私μf 4 t表四（對應第十圖至第十三圖）所示為本 1鈇=線取像透鏡組實施例的不同數值變化 屬於二 值’相同結㈣ 範圍。為例不性，非用以限制本發明的申請專利

20 201111828 【圖式簡單說明】 第一圖係本發明第一實施例的光學系統示意圖。 第二圖係本發明第一實施例的像差曲線圖。 第三圖係本發明第一實施例的調制傳遞函數圖。 第四圖係本發明第一實施例中該可吸收可見光材質 (第三透鏡)的穿透率光譜圖。 第五圖係本發明第一實施例中該濾光片的穿透率光譜 圖。 第六圖係本發明第一實施例中整體近紅外線取像透鏡 組的穿透率光譜圖。 第七圖係本發明第二實施例的光學系統示意圖。 第八圖係本發明第二實施例的像差曲線圖。 第九圖係本發明第二實施例的調制傳遞函數圖。 第十圖為表一，係第一實施例的結構數據。 第十一圖為表二，係第一實施例的非球面數據。 第十二圖為表三，係第二實施例的結構數據。 第十三圖為表四，係第二實施例的非球面數據。 21 201111828 【主要元件符號說明】 第一透鏡110、210 第一透鏡的物側表面111、211 第一透鏡的像側表面112、212 第二透鏡120、220 第二透鏡的物側表面121、221 第二透鏡的像側表面122、222 第三透鏡130、230 第三透鏡的物側表面131、231 第三透鏡的像側表面132、232 第四透鏡140、240 第四透鏡的物側表面141、241 第四透鏡的像側表面142、242 光圈 100、200 濾光片150 濾光膜250 保護玻璃160、260 成像面170、270 整體近紅外線取像透鏡組的焦距f 整體近紅外線取像透鏡組的光圈值為Fno 整體近紅外線取像透鏡組中最大視角的一半為HFOV 可吸收可見光材質且具屈折力的透鏡於波長範圍400 奈米至600奈米的平均穿透率百分比為TA_S 可吸收可見光材質且具屈折力的透鏡於波長範圍900 奈米至1050奈米的平均穿透率百分比為TA_L 濾光片於波長範圍400奈米至600奈米的平均穿透率 22 [S 1 201111828

百分比為TF_S

濾光片於波長範圍900奈米至1050奈米的平均穿透率 百分比為TF_L

鍍有濾光膜的具屈折力透鏡於波長範圍400奈米至 600奈米的平均穿透率百分比為TC_S 鍍有濾光膜的具屈折力透鏡於波長範圍900奈米至 1050奈米的平均穿透率百分比為TC_L 近紅外線取像透鏡組中主光線入射於一電子感光元件 上的最大角度為CRA

近紅外線取像透鏡組的穿透率光譜的波峰對應的中心 波長為CW

近紅外線取像透鏡組的穿透率光譜的波峰對應的最大 穿透率百分比為MT

近紅外線取像透鏡組的穿透率光譜的波峰半高寬為 FWHM

近紅外線取像透鏡組的光學總長度TTL 近紅外線取像透鏡組的最大成像高度ImgH 23 [S1

Claims (1)

1. 201111828 七、申請專利範圍： 1. 一種近紅外線取像透鏡組，其包括： 一可吸收可見光材質且具屈折力的透鏡；及 一濾光片，用以濾除紅外線； 該近紅外線取像透鏡組中具屈折力的透鏡數為 N，且 N > 2。 2. 如申請專利範圍第1項所述之近紅外線取像 透鏡組，其中該可吸收可見光材質且具屈折力的透 鏡於波長範圍400奈米至600奈米的平均穿透率百分 比為TA_S，該可吸收可見光材質且具屈折力的透鏡 於波長範圍900奈米至1050奈米的平均穿透率百分 比為TA_L，係滿足下記關係式： TA_S < 20% ； TA L > 60%。 3. 如申請專利範圍第2項所述之近紅外線取像 透鏡組，其中該濾光片於波長範圍400奈米至600奈 米的平均穿透率百分比為TF_S，該濾光片於波長範 圍900奈米至1050奈米的平均穿透率百分比為 TF_L，係滿足下記關係式： TF_S > 40% ； TF_L < 20%。 4. 如ΐ請專利範圍第3項所述之近紅外線取像 透鏡組，其中該可吸收可見光材質且具屈折力的透 24 201111828 鏡為塑膠材質或玻璃材質。 5. 如申請專利範圍第4項所述之近紅外線取像 透鏡組，其中該近紅外線取像透鏡組中所有具屈折 力的透鏡皆為塑膠材質或玻璃材質。 6. 如申請專利範圍第5項所述之近紅外線取像 透鏡組，其中該近紅外線取像透鏡組中至少包含一 ^ 非球面透鏡。 7. 如申請專利範圍第6項所述之近紅外線取像 透鏡組，其中該近紅外線取像透鏡組中最大視角的 一半為HFOV，該近紅外線取像透鏡組中主光線入射 於一電子感光元件上的最大角度為CRA，係滿足下 記關係式： 1.0 <HFOV/CRA < 12.0。 • 8.如申請專利範圍第7項所述之近紅外線取像 透鏡組，其中該近紅外線取像透鏡組中最大視角的 一半為HFOV，該近紅外線取像透鏡組中主光線入射 於一電子感光元件上的最大角度為CRA，係滿足下 記關係式. 2.0 < HFOV/CRA < 6.0。 9.如令請專利範圍第3項所述之近紅外線取像 透鏡組，其中該近紅外線取像透鏡組的穿透率光譜 25 201111828 存在一波峰，該波峰對應的中心波長為cw，該波峰 對應的最大穿透率百分比為MT，係滿足下記關係 式： 780 奈米（nm) < CW < 900 奈米(nm); MT > 50%。 10. 如申請專利範圍第3項所述之近紅外線取像 透鏡組’其中該近紅外線取像透鏡組的穿透率光譜 存在一波峰，該波峰的半高寬為FWHM，該波峰對 應的最大穿透率百分比為MT，係滿足下記關係式： 3 奈米(nm) < FWHM < 25 奈米(nm); MT 匕 50%。 11. 如申凊專利範圍第1項所述之近紅外線取像 透鏡組，其中該近紅外線取像透鏡組另設置一電子减 光元件於成像面處供被攝物成像於其上，該近紅外線 取像透鏡組的光學總長度為TTL，該近紅外線取像透 鏡組的最大成像兩度為ImgH，係滿足下記關係式. TTL/ImgH < 5.0。 12.如1^士“（…一 ·——

   透鏡組，其中該近紅外 透鏡數為N，且N < 8。

   一逆焦式 13 ·如由m ^ — 像透鏡組， 26 201111828 系統，且最接近被攝物的具屈折力透鏡具有負屈折 力。 14. 一種近紅外線取像透鏡組，其包括： 一可吸收可見光材質且具屈折力的透鏡；及 一濾光膜，其鍍於該近紅外線取像透鏡組中的 一具屈折力透鏡上，用以濾除紅外線； 該近紅外線取像透鏡組中具屈折力的透鏡數為 N，且N匕2。 15. 如申請專利範圍第14項所述之近紅外線取 像透鏡組，其中該可吸收可見光材質且具屈折力的 透鏡於波長範圍400奈米至600奈米的平均穿透率百 分比為TA_S，該可吸收可見光材質且具屈折力的透 鏡於波長範圍900奈米至1050奈米的平均穿透率百 分比為TA_L，係滿足下記關係式： TA_S < 20% ； TA_L > 60%。 16. 如申請專利範圍第15項所述之近紅外線取 像透鏡組，其中該鍍有濾光膜的具屈折力透鏡於波 長範圍400奈米至600奈米的平均穿透率百分比為 TC_S，該鍍有濾光膜的具屈折力透鏡於波長範圍 900奈米至1050奈米的平均穿透率百分比為TC_L， 係滿足下記關係式： TC S > 40 % ； 27 [S] 201111828 TC_L < 20%。 17. 如申請專利範圍第16項所述之近紅外線取 像透鏡組，其中該可吸收可見光材質且具屈折力的 透鏡為塑膠材質。 18. 如申請專利範圍第17項所述之近紅外線取 像透鏡組，其中該近紅外線取像透鏡組中至少包含 ^ 一非球面透鏡。 19. 如申請專利範圍第18項所述之近紅外線取 像透鏡組，其中該近紅外線取像透鏡組中最大視角 的一半為HFOV，該近紅外線取像透鏡組中主光線入 射於一電子感光元件上的最大角度為CRA，係滿足 下記關係式： 1.0 < HFOV/CRA < 12.0。 • 20.如申請專利範圍第16項所述之近紅外線取 像透鏡組，其中該近紅外線取像透鏡組的穿透率光 譜存在一波峰，該波峰對應的中心波長為CW，該波 峰對應的最大穿透率百分比為MT，係滿足下記關係 式： 780 奈米（nm) < CW < 900 奈米（nm); MT > 50%。 21.如申請專利範圍第16項所述之近紅外線取 28 t S 1 201111828 像透鏡組，其中該近紅外線取像透鏡組的穿透率光 譜存在一波峰，該波峰的半高寬為FWHM，該波峰 對應的最大穿透率百分比為MT，係滿足下記關係 式： 3 奈米(nm) < FWHM < 25 奈米（nm); MT > 50%。 22.如申請專利範圍第14項所述之近紅外線取像 透鏡組，其中該近紅外線取像透鏡組另設置一電子感 光元件於成像面處供被攝物成像於其上，該近紅外線 取像透鏡組的光學總長度為TTL，該近紅外線取像透 鏡組的最大成像高度為ImgH，係滿足下記關係式： TTL/ImgH < 5.0。 23.如申請專利範圍第16項所述之近紅外線取 像透鏡組，其中該近紅外線取像透鏡組為一逆焦式 系統，且最接近被攝物的具屈折力透鏡具有負屈折 力。 29