CN102566008A - 影像撷取光学系统 - Google Patents

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CN102566008A CN2011100532620A CN201110053262A CN102566008A CN 102566008 A CN102566008 A CN 102566008A CN 2011100532620 A CN2011100532620 A CN 2011100532620A CN 201110053262 A CN201110053262 A CN 201110053262A CN 102566008 A CN102566008 A CN 102566008A
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    • G02B13/0015—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design
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    • G02B13/0035—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 having three lenses

Abstract

本发明提供一种影像撷取光学系统，由物侧至像侧依序包含第一透镜、第二透镜以及第三透镜。第一透镜具有正屈折力，其物侧表面为凸面。第二透镜具有正屈折力，其物侧表面为凹面、像侧表面为凸面。第三透镜具有正屈折力，其物侧表面为凹面、像侧表面为凸面，且其物侧表面与像侧表面皆为非球面。借此，可缩短影像撷取光学系统的总长度，降低系统敏感度，以获得良好的成像质量，且可提供红外线光学系统使用。

Description

影像撷取光学系统
技术领域
本发明是有关于一种影像撷取光学系统，且特别是有关于一种小型化且可应用于红外线光学系统的影像撷取光学系统。
背景技术
最近几年来，随着手机相机的兴起，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(Complementary Metal-Oxide SemiconductorSensor，CMOS Sensor)两种，且随着半导体制程技术的精进，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。
常见的小型化摄影镜头，为降低制造成本，多采两片式透镜结构为主，如美国专利第7,525,741号揭露一种二片式透镜结构的摄影镜头，然而因仅具两片透镜对像差的补正能力有限，无法满足较高阶的摄影模块需求，但配置过多透镜又将导致镜头总长度难以达成小型化。
为了能获得良好的成像质量且兼具小型化的特性，配置三片透镜的摄像光学系统为可行的方案，如美国专利第7,443,613号揭露一种三片式透镜结构的摄影镜头，此设计的第三片透镜为双凹的形状，而该透镜形状易减弱系统屈折力的配置，使得系统总长度难以缩小，因此对于小型化的追求有所限制。
此外，已知摄像透镜与红外线光学透镜乃需使用不同材质的透镜，红外线光学系统透镜大多使用锗或其它材料(如：ZnSe，ZnS等)来制作。因此，一般摄像镜头并不能供红外线光学系统使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种影像撷取光学系统，其可供红外线光学系统使用。
依据本发明提供一种影像撷取光学系统，由物侧至像侧依序包含第一透镜、第二透镜以及第三透镜。第一透镜具有正屈折力，其物侧表面为凸面。第二透镜具有正屈折力，其物侧表面为凹面、像侧表面为凸面。第三透镜具有正屈折力，第三透镜为塑料材质，其物侧表面为凹面、像侧表面为凸面，且其物侧表面与像侧表面皆为非球面。
依据本发明一实施例，该第二透镜为塑料材质，且其物侧表面与像侧表面皆为非球面，而该第三透镜至少有一表面设置有至少一反曲点。
依据本发明一实施例，该影像撷取光学系统包含一光圈，该光圈至一成像面于光轴上的距离为SL，该第一透镜的物侧表面至该成像面于光轴上的距离为TTL，并满足下列关系式：
0.68＜SL/TTL＜0.93。
依据本发明一实施例，该影像撷取光学系统的焦距为f，该第二透镜的焦距为f2，并满足下列关系式：
1.2＜f/f2＜2.4。
依据本发明一实施例，该第二透镜的物侧表面曲率半径为R3、像侧表面曲率半径为R4，并满足下列关系式：
1＜(R3+R4)/(R3-R4)＜5。
依据本发明一实施例，该第一透镜与该第二透镜于光轴上的距离为T12，该第二透镜与该第三透镜于光轴上的距离为T23，并满足下列关系式：
0.1≤T12/T23≤1.0。
依据本发明一实施例，该第一透镜的焦距为f1，该第二透镜的焦距为f2，并满足下列关系式：
0.1＜f2/f1＜0.6。
依据本发明一实施例，该第一透镜的焦距为f1，第二透镜的焦距为f2，并满足下列关系式：
0.2＜f2/f1＜0.4。
依据本发明一实施例，该第一透镜于光轴上的厚度为CT1，该第一透镜与该第二透镜于光轴上的距离为T12，并满足下列关系式：
0.4＜CT1/T12＜1.3。
依据本发明一实施例，该第三透镜的物侧表面曲率半径为R5，该影像撷取光学系统的焦距为f，并满足下列关系式：
-0.4＜R5/f＜-0.1。
依据本发明一实施例，该第一透镜的像侧表面为凹面。
依据本发明一实施例，该影像撷取光学系统的焦距为f，该第三透镜的焦距为f3，并满足下列关系式：
0.0＜f/f3＜0.3。
依据本发明一实施例，该第二透镜的物侧表面曲率半径为R3、像侧表面曲率半径为R4，并满足下列关系式：
1.0＜(R3+R4)/(R3-R4)＜2.5。
依据本发明一实施例，该影像撷取光学系统是使用在波长介于750nm～1200nm的波段中。
依据本发明一实施例，该影像撷取光学系统设置有一影像感测组件于成像面，该影像感测组件有效像素区域对角线长的一半为ImgH，而该第一透镜的物侧表面至该成像面于一光轴上的距离为TTL，并满足下列关系式：
TTL/ImgH＜1.8。
借此，本发明提供的影像撷取光学系统可缩短影像撷取光学系统的总长度，降低系统敏感度，以获得良好的成像质量，且可提供红外线光学系统使用。
附图说明
为让本发明的上述和其它目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的说明如下：
图1是绘示依照本发明实施例1的一种影像撷取光学系统的示意图；
图2由左至右依序为实施例1的影像撷取光学系统的球差、像散及歪曲曲线图；
图3是绘示依照本发明实施例2的一种影像撷取光学系统的示意图；
图4由左至右依序为实施例2的影像撷取光学系统的球差、像散及歪曲曲线图；
图5是绘示依照本发明实施例3的一种影像撷取光学系统的示意图；
图6由左至右依序为实施例3的影像撷取光学系统的球差、像散及歪曲曲线图；
图7是绘示依照本发明实施例4的一种影像撷取光学系统的示意图；
图8由左至右依序为实施例4的影像撷取光学系统的球差、像散及歪曲曲线图；
图9是绘示依照本发明实施例5的一种影像撷取光学系统的示意图；
图10由左至右依序为实施例5的影像撷取光学系统的球差、像散及歪曲曲线图；
图11是绘示依照本发明实施例6的一种影像撷取光学系统的示意图；
图12由左至右依序为实施例6的影像撷取光学系统的球差、像散及歪曲曲线图。
【主要组件符号说明】
光圈：100、200、300、400、500、600
第一透镜：110、210、310、410、510、610
物侧表面：111、211、311、411、511、611
像侧表面：112、212、312、412、512、612
第二透镜：120、220、320、420、520、620
物侧表面：121、221、321、421、521、621
像侧表面：122、222、322、422、522、622
第三透镜：130、230、330、430、530、630
物侧表面：131、231、331、431、531、631
像侧表面：132、232、332、432、532、632
成像面：140、240、340、440、540、640
f：影像撷取光学系统的焦距
f1：第一透镜的焦距
f2：第二透镜的焦距
f3：第三透镜的焦距
R3：第二透镜的物侧表面曲率半径
R4：第二透镜的像侧表面曲率半径
R5：第三透镜的物侧表面曲率半径
CT1：第一透镜于光轴上的厚度
T12：第一透镜与第二透镜于光轴上的距离
T23：第二透镜与第三透镜于光轴上的距离
SL：光圈至成像面于光轴上的距离
TTL：第一透镜的物侧表面至成像面于光轴上的距离
ImgH：影像感测组件有效像素区域对角线长的一半
Fno：整体影像撷取光学系统的光圈值
HFOV：整体影像撷取光学系统中最大视角的一半
具体实施方式
本发明提供一种影像撷取光学系统，其中具有屈折力的透镜为三片。详细来说，影像撷取光学系统由物侧至像侧依序包含第一透镜、第二透镜以及第三透镜，且另设置一影像感测组件于成像面。
第一透镜具有正屈折力，其可提供部分影像撷取光学系统所需的屈折力，有利于缩短整体光学总长度。第一透镜的物侧表面为凸面，而像侧表面可为凸面或凹面。当第一透镜像侧表面为凸面，可加强第一透镜屈折力的配置，使整体光学总长度缩短；而当第一透镜像侧表面为凹面，其可修正影像撷取光学系统的像散，提升成像质量。
第二透镜具有正屈折力，其提供系统主要屈折力，有利于缩短影像撷取光学系统的总长度，且可分配第一透镜的屈折力，以降低影像撷取光学系统的敏感度。第二透镜的物侧表面为凹面、像侧表面为凸面，其可修正第一透镜所产生的像差，且可修正影像撷取光学系统的像散，进而降低影像撷取光学系统的敏感度。再者，第二透镜的物侧表面及像侧表面可皆为非球面。
第三透镜具有正屈折力，其可提供影像撷取光学系统部份屈折力，有利于整体光学总长度的缩短。第三透镜的物侧表面为凹面、像侧表面为凸面，其可修正影像撷取光学系统的像散及高阶像差。再者，第三透镜的物侧表面与像侧表面皆为非球面，且其至少有一表面设置有至少一反曲点。在第三透镜上设置有反曲点，可压制离轴视场的光线入射于影像感测组件的角度，并可进一步修正离轴视场的像差。
影像撷取光学系统可包含一光圈，光圈至成像面于光轴上的距离为SL，第一透镜的物侧表面至成像面于光轴上的距离为TTL，其满足下列关系式：
0.68＜SL/TTL＜0.93，
借此，可提升影像撷取光学系统广视场角的特性，有助于对歪曲(Distortion)及倍率色收差(Chromatic Aberration of Magnification)的修正，且可降低影像撷取光学系统的敏感度。
影像撷取光学系统的焦距为f，第二透镜的焦距为f2，其满足下列关系式：
1.2＜f/f2＜2.4，
借此，可控制第二透镜的屈折力，以缩短影像撷取光学系统的光学总长度。
第二透镜的物侧表面曲率半径为R3、像侧表面曲率半径为R4，其满足下列关系式：
1＜(R3+R4)/(R3-R4)＜5，
借此，该第二透镜为物侧表面为凹面、像侧表面为凸面的新月形透镜，可修正影像撷取光学系统所产生的像散。
另外，影像撷取光学系统可进一步满足下列关系式：
1.0＜(R3+R4)/(R3-R4)＜2.5。
第一透镜与第二透镜于光轴上的距离为T12，第二透镜与第三透镜于光轴上的距离为T23，其满足下列关系式：
0.1≤T12/T23≤1.0，
借此，第二透镜的配置有助于缩短影像撷取光学系统的光学总长度。
第一透镜的焦距为f1，第二透镜的焦距为f2，其满足下列关系式：
0.1＜f2/f1＜0.6，
借此，第二透镜屈折力不会过大，可减少影像撷取光学系统像差的产生，且可降低影像撷取光学系统的敏感度。
另外，影像撷取光学系统可进一步满足下列关系式：
0.2＜f2/f1＜0.4。
第一透镜于光轴上的厚度为CT1，第一透镜与第二透镜于光轴上的距离为T12，并满足下列关系式：
0.4＜CT1/T12＜1.3，
借此，第一透镜的厚度与透镜间距，可分配影像撷取光学系统的屈折力，可降低其敏感度。
第三透镜的物侧表面曲率半径为R5，影像撷取光学系统的焦距为f，并满足下列关系式：
-0.4＜R5/f＜-0.1，
借此，可修正影像撷取光学系统所产生的像散与高阶像差。
影像撷取光学系统的焦距为f，第三透镜的焦距为f3，其满足下列关系式：
0.0＜f/f3＜0.3，
借此，第三透镜的屈折力可分配影像撷取光学系统的整体屈折力，以降低其敏感度。
影像撷取光学系统是使用在波长介于750nm～1200nm的波段中，可提供给如红外线等较长波长的光学系统使用。
影像感测组件有效像素区域对角线长的一半为ImgH，而第一透镜的物侧表面至成像面于一光轴上的距离为TTL，其满足下列关系式：
TTL/ImgH＜1.8，
借此，可维持影像撷取光学系统的小型化，以搭载于轻薄可携式的电子产品上。
上述的影像撷取光学系统中，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。
其中，各透镜的材质可为玻璃或塑料，若透镜的材质为玻璃，则可以增加整体影像撷取光学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，可于透镜的镜面上设置非球面，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光学系统的总长度。
另外，本发明影像撷取光学系统中，可至少设置一光栏以减少杂散光，有助于提升影像质量。
根据上述实施方式，以下提出具体实施例并配合附图予以详细说明。
请参照图1及图2，其中图1绘示依照本发明实施例1的一种影像撷取光学系统的示意图，图2由左至右依序为实施例1的影像撷取光学系统的球差、像散及歪曲曲线图。由图1可知，实施例1的影像撷取光学系统由物侧至像侧依序包含第一透镜110、光圈100、第二透镜120、第三透镜130以及成像面140。其中，影像感测组件设置于成像面140。
进一步说明，第一透镜110的材质为塑料(如：OKP4HT聚脂材料)，其具有正屈折力，第一透镜110的物侧表面111为凸面、像侧表面112为凹面，并且皆为非球面。
第二透镜120的材质为塑料(如：PC；聚碳酸酯材料)，其具有正屈折力，第二透镜120的物侧表面121为凹面、像侧表面122为凸面，并且皆为非球面。
第三透镜130的材质为塑料(如：OKP4HT聚脂材料)，其具有正屈折力，第三透镜130的物侧表面131为凹面、像侧表面132为凸面，并且皆为非球面。其中，第三透镜130的物侧表面131及像侧表面132皆具有反曲点。
上述各透镜的非球面的曲线方程式表示如下：
X ( Y ) = ( Y 2 / R ) / ( 1 + sqrt ( 1 - ( 1 + k ) × ( Y / R ) 2 ) ) + Σ i ( Ai ) × ( Y i )
其中：
X：非球面上距离光轴为Y的点，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；以及
Ai：第i阶非球面系数。
实施例1的影像撷取光学系统中，相关焦距及折射率等参数的计算基准波长为850.0nm。
实施例1中，影像撷取光学系统的焦距为f，整体影像撷取光学系统的光圈值(f-number)为Fno，整体影像撷取光学系统中最大视角的一半为HFOV，其关系式为：
f＝2.29mm；
Fno＝4.05；
HFOV＝49.2度。
实施例1中，影像撷取光学系统的焦距为f，第一透镜110的焦距为f1，第二透镜120的焦距为f2，第三透镜130的焦距为f3，其关系如下：
f/f2＝1.82；
f/f3＝0.04；
f2/f1＝0.23。
实施例1中，第三透镜130的物侧表面131曲率半径为R5，其与影像撷取光学系统的焦距f关系如下：
R5/f＝-0.19。
实施例1中，第二透镜120的物侧表面121曲率半径为R3、像侧表面122曲率半径为R4，其关系如下：
(R3+R4)/(R3-R4)＝1.34。
实施例1中，第一透镜110于光轴上的厚度为CT1，第一透镜110与第二透镜120于光轴上的距离为T12，其关系如下：
CT1/T12＝0.91。
实施例1中，第二透镜120与第三透镜130于光轴上的距离为T23，其与第一透镜110与第二透镜120于光轴上的距离T12关系如下：
T12/T23＝0.60。
实施例1中，光圈100至成像面140于光轴上的距离为SL，第一透镜110的物侧表面111至成像面140于光轴上的距离为TTL，其关系如下：
SL/TTL＝0.88。
实施例1中，影像感测组件有效像素区域对角线长的一半为ImgH，其与第一透镜110的物侧表面111至成像面140于光轴上的距离TTL关系如下：
TTL/ImgH＝1.72。
再配合参照表一以及表二，其中表一为图1实施例1详细的结构数据，表二为实施例1中的非球面数据。
表一中，曲率半径、厚度及焦距的单位为mm，且表面0-9依序表示由物侧至像侧的表面，而表二中，k表示非球面曲线方程式中的锥面系数，A1-A12则表示各表面第1-12阶非球面系数。
表一
非球面系数
Figure BSA00000445000200102
请参照图3及4，其中图3绘示依照本发明实施例2的一种影像撷取光学系统的示意图，图4由左至右依序为实施例2的影像撷取光学系统的球差、像散及歪曲曲线图。由图3可知，实施例2的影像撷取光学系统由物侧至像侧依序包含第一透镜210、光圈200、第二透镜220、第三透镜230以及成像面240。其中，影像感测组件设置于成像面240。
进一步说明，第一透镜210的材质为塑料(如：ARTON-D4532环状烯腈聚合物材料)，其具有正屈折力，第一透镜210的物侧表面211为凸面、像侧表面212为凹面，并且皆为非球面。
第二透镜220的材质为塑料(如：PC聚碳酸酯材料)，其具有正屈折力，第二透镜220的物侧表面221为凹面、像侧表面222为凸面，并且皆为非球面。
第三透镜230的材质为塑料(如：APEL-5514ML环烯烃共聚合体材料)，其具有正屈折力，第三透镜230的物侧表面231为凹面、像侧表面232为凸面，并且皆为非球面。其中，第三透镜230的物侧表面231及像侧表面232皆具有反曲点。
实施例2中非球面的曲线方程式表示如实施例1的形式。
实施例2的影像撷取光学系统中，相关焦距及折射率等参数的计算基准波长为850.0nm。
实施例2中，影像撷取光学系统的焦距为f，整体影像撷取光学系统的光圈值(f-number)为Fno，整体影像撷取光学系统中最大视角的一半为HFOV，其关系式为：
f＝2.28mm；
Fno＝4.05；
HFOV＝49.1度。
实施例2中，影像撷取光学系统的焦距为f，第一透镜210的焦距为f1，第二透镜220的焦距为f2，第三透镜230的焦距为f3，其关系如下：
f/f2＝1.55；
f/f3＝0.03；
f2/f1＝0.34。
实施例2中，第三透镜230的物侧表面231曲率半径为R5，其与影像撷取光学系统的焦距f关系如下：
R5/f＝-0.20。
实施例2中，第二透镜220的物侧表面221曲率半径为R3、像侧表面222曲率半径为R4，其关系如下：
(R3+R4)/(R3-R4)＝1.98。
实施例2中，第一透镜210于光轴上的厚度为CT1，第一透镜210与第二透镜220于光轴上的距离为T12，其关系如下：
CT1/T12＝1.51。
实施例2中，第二透镜220与第三透镜230于光轴上的距离为T23，其与第一透镜210与第二透镜220于光轴上的距离T12关系如下：
T12/T23＝0.37。
实施例2中，光圈200至成像面240于光轴上的距离为SL，第一透镜210的物侧表面211至成像面240于光轴上的距离为TTL，其关系如下：
SL/TTL＝0.87。
实施例2中，影像感测组件有效像素区域对角线长的一半为ImgH，其与第一透镜210的物侧表面211至成像面240于光轴上的距离TTL关系如下：
TTL/ImgH＝1.72。
再配合参照表三以及表四，其中表三为图3实施例2详细的结构数据，表四为实施例2中的非球面数据。
表三中，曲率半径、厚度及焦距的单位为mm，且表面0-9依序表示由物侧至像侧的表面，而表四中，k表示非球面曲线方程式中的锥面系数，A1-A12则表示各表面第1-12阶非球面系数。
Figure BSA00000445000200131
表三
非球面系数
Figure BSA00000445000200132
表四
请参照图5及图6，其中图5绘示依照本发明实施例3的一种影像撷取光学系统的示意图，图6由左至右依序为实施例3的影像撷取光学系统的球差、像散及歪曲曲线图。由图5可知，实施例3的影像撷取光学系统由物侧至像侧依序包含第一透镜310、光圈300、第二透镜320、第三透镜330以及成像面340。其中，影像感测组件设置于成像面340。
进一步说明，第一透镜310的材质为塑料(如：OKP4HT聚脂材料)，其具有正屈折力，第一透镜310的物侧表面311与像侧表面312皆为凸面，并且皆为非球面。
第二透镜320的材质为塑料(如：OKP4HT聚脂材料)，其具有正屈折力，第二透镜320的物侧表面321为凹面、像侧表面322为凸面，并且皆为非球面。
第三透镜330的材质为塑料(如：OKP4HT聚脂材料)，其具有正屈折力，第三透镜330的物侧表面331为凹面、像侧表面332为凸面，并且皆为非球面。其中，第三透镜330的物侧表面331及像侧表面332皆具有反曲点。
实施例3中非球面的曲线方程式表示如实施例1的形式。
实施例3的影像撷取光学系统中，相关焦距及折射率等参数的计算基准波长为850.0nm。
实施例3中，影像撷取光学系统的焦距为f，整体影像撷取光学系统的光圈值(f-number)为Fno，整体影像撷取光学系统中最大视角的一半为HFOV，其关系式为：
f＝2.29mm；
Fno＝4.05；
HFOV＝49.1度。
实施例3中，影像撷取光学系统的焦距为f，第一透镜310的焦距为f1，第二透镜320的焦距为f2，第三透镜330的焦距为f3，其关系如下：
f/f2＝1.78；
f/f3＝0.05；
f2/f1＝0.26。
实施例3中，第三透镜330的物侧表面331曲率半径为R5，其与影像撷取光学系统的焦距f关系如下：
R5/f＝-0.19。
实施例3中，第二透镜320的物侧表面321曲率半径为R3、像侧表面322曲率半径为R4，其关系如下：
(R3+R4)/(R3-R4)＝1.39。
实施例3中，第一透镜310于光轴上的厚度为CT1，第一透镜310与第二透镜320于光轴上的距离为T12，其关系如下：
CT1/T12＝0.71。
实施例3中，第二透镜320与第三透镜330于光轴上的距离为T23，其与第一透镜310与第二透镜320于光轴上的距离T12关系如下：
T12/T23＝0.89。
实施例3中，光圈300至成像面340于光轴上的距离为SL，第一透镜310的物侧表面311至成像面340于光轴上的距离为TTL，其关系如下：
SL/TTL＝0.84。
实施例3中，影像感测组件有效像素区域对角线长的一半为ImgH，其与第一透镜310的物侧表面311至成像面340于光轴上的距离TTL关系如下：
TTL/ImgH＝1.77。
再配合参照表五以及表六，其中表五为图5实施例3详细的结构数据，表六为实施例3中的非球面数据。
表五中，曲率半径、厚度及焦距的单位为mm，且表面0-9依序表示由物侧至像侧的表面，而表六中，k表示非球面曲线方程式中的锥面系数，A1-A12则表示各表面第1-12阶非球面系数。
Figure BSA00000445000200161
表五
非球面系数
Figure BSA00000445000200162
表六
请参照图7及图8，其中图7绘示依照本发明实施例4的一种影像撷取光学系统的示意图，图8由左至右依序为实施例4的影像撷取光学系统的球差、像散及歪曲曲线图。由图7可知，实施例4的影像撷取光学系统由物侧至像侧依序包含第一透镜410、光圈400、第二透镜420、第三透镜430以及成像面440。其中，影像感测组件设置于成像面440。
进一步说明，第一透镜410的材质为塑料(如：OKP4HT聚脂材料)，其具有正屈折力，第一透镜410的物侧表面411为凸面、像侧表面412为凹面，并且皆为非球面。
第二透镜420的材质为塑料(如：OKP4HT聚脂材料)，其具有正屈折力，第二透镜420的物侧表面421为凹面、像侧表面422为凸面，并且皆为非球面。
第三透镜430的材质为塑料(如：ZEONEX F52R环烯烃共聚合体材料)，其具有正屈折力，第三透镜430的物侧表面431为凹面、像侧表面432为凸面，并且皆为非球面。其中，第三透镜430的物侧表面431及像侧表面432皆具有反曲点。
实施例4中非球面的曲线方程式表示如实施例1的形式。
实施例4的影像撷取光学系统中，相关焦距及折射率等参数的计算基准波长为850.0nm。
实施例4中，影像撷取光学系统的焦距为f，整体影像撷取光学系统的光圈值(f-number)为Fno，整体影像撷取光学系统中最大视角的一半为HFOV，其关系式为：
f＝2.29mm；
Fno＝4.00；
HFOV＝49.1度。
实施例4中，影像撷取光学系统的焦距为f，第一透镜410的焦距为f1，第二透镜420的焦距为f2，第三透镜430的焦距为f3，其关系如下：
f/f2＝1.52；
f/f3＝0.03；
f2/f1＝0.31。
实施例4中，第三透镜430的物侧表面431曲率半径为R5，其与影像撷取光学系统的焦距f关系如下：
R5/f＝-0.20。
实施例4中，第二透镜420的物侧表面421曲率半径为R3、像侧表面422曲率半径为R4，其关系如下：
(R3+R4)/(R3-R4)＝2.00。
实施例4中，第一透镜410于光轴上的厚度为CT1，第一透镜410与第二透镜420于光轴上的距离为T12，其关系如下：
CT1/T12＝0.97。
实施例4中，第二透镜420与第三透镜430于光轴上的距离为T23，其与第一透镜410与第二透镜420于光轴上的距离T12关系如下：
T12/T23＝0.48。
实施例4中，光圈400至成像面440于光轴上的距离为SL，第一透镜410的物侧表面411至成像面440于光轴上的距离为TTL，其关系如下：
SL/TTL＝0.88。
实施例4中，影像感测组件有效像素区域对角线长的一半为ImgH，其与第一透镜410的物侧表面411至成像面440于光轴上的距离TTL关系如下：
TTL/ImgH＝1.67。
再配合参照表七以及表八，其中表七为图7实施例4详细的结构数据，表八为实施例4中的非球面数据。
表七中，曲率半径、厚度及焦距的单位为mm，且表面0-9依序表示由物侧至像侧的表面，而表八中，k表示非球面曲线方程式中的锥面系数，A1-A12则表示各表面第1-12阶非球面系数。
Figure BSA00000445000200191
表七
非球面系数
Figure BSA00000445000200192
表八
请参照图9及图10，其中图9绘示依照本发明实施例5的一种影像撷取光学系统的示意图，图10由左至右依序为实施例5的影像撷取光学系统的球差、像散及歪曲曲线图。由图9可知，实施例5的影像撷取光学系统由物侧至像侧依序包含第一透镜510、光圈500、第二透镜520、第三透镜530以及成像面540。其中，影像感测组件设置于成像面540。
进一步说明，第一透镜510的材质为塑料(如：OKP4HT聚脂材料)，其具有正屈折力，第一透镜510的物侧表面511及像侧表面512皆为凸面，并且皆为非球面。
第二透镜520的材质为塑料(如：PC聚碳酸酯材料)，其具有正屈折力，第二透镜520的物侧表面521为凹面、像侧表面522为凸面，并且皆为非球面。
第三透镜530的材质为塑料(如：OKP4HT聚脂材料)，其具有正屈折力，第三透镜530的物侧表面531为凹面、像侧表面532为凸面，并且皆为非球面。其中，第三透镜530的物侧表面531及像侧表面532皆具有反曲点。
实施例5中非球面的曲线方程式表示如实施例1的形式。
实施例5的影像撷取光学系统中，相关焦距及折射率等参数的计算基准波长为587.6nm。
实施例5中，影像撷取光学系统的焦距为f，整体影像撷取光学系统的光圈值(f-number)为Fno，整体影像撷取光学系统中最大视角的一半为HFOV，其关系式为：
f＝2.25mm；
Fno＝4.01；
HFOV＝50.5度。
实施例5中，影像撷取光学系统的焦距为f，第一透镜510的焦距为f1，第二透镜520的焦距为f2，第三透镜530的焦距为f3，其关系如下：
f/f2＝1.79；
f/f3＝0.14；
f2/f1＝0.27。
实施例5中，第三透镜530的物侧表面531曲率半径为R5，其与影像撷取光学系统的焦距f关系如下：
R5/f＝-0.19。
实施例5中，第二透镜520的物侧表面521曲率半径为R3、像侧表面522曲率半径为R4，其关系如下：
(R3+R4)/(R3-R4)＝1.44。
实施例5中，第一透镜510于光轴上的厚度为CT1，第一透镜510与第二透镜520于光轴上的距离为T12，其关系如下：
CT1/T12＝0.71。
实施例5中，第二透镜520与第三透镜530于光轴上的距离为T23，其与第一透镜510与第二透镜520于光轴上的距离T12关系如下：
T12/T23＝0.80。
实施例5中，光圈500至成像面540于光轴上的距离为SL，第一透镜510的物侧表面511至成像面540于光轴上的距离为TTL，其关系如下：
SL/TTL＝0.85。
实施例5中，影像感测组件有效像素区域对角线长的一半为ImgH，其与第一透镜510的物侧表面511至成像面540于光轴上的距离TTL关系如下：
TTL/ImgH＝1.74。
再配合参照表九以及表十，其中表九为图9实施例5详细的结构数据，表十为实施例5中的非球面数据。
表九中，曲率半径、厚度及焦距的单位为mm，且表面0-9依序表示由物侧至像侧的表面，而表十中，k表示非球面曲线方程式中的锥面系数，A1-A12则表示各表面第1-12阶非球面系数。
Figure BSA00000445000200221
表九
非球面系数
Figure BSA00000445000200222
表十
请参照图11及图12，其中图11绘示依照本发明实施例6的一种影像撷取光学系统的示意图，图12由左至右依序为实施例6的影像撷取光学系统的球差、像散及歪曲曲线图。由图11可知，实施例6的影像撷取光学系统由物侧至像侧依序包含第一透镜610、光圈600、第二透镜620、第三透镜630以及成像面640。其中，影像感测组件设置于成像面640。
进一步说明，第一透镜610的材质为塑料(如：OKP4HT聚脂材料)，其具有正屈折力，第一透镜610的物侧表面611为凸面、像侧表面612为凹面，并且皆为非球面。
第二透镜620的材质为塑料(如：PC聚碳酸酯材料)，其具有正屈折力，第二透镜620的物侧表面621为凹面、像侧表面622为凸面，并且皆为非球面。
第三透镜630的材质为塑料(如：OKP4聚脂材料)，其具有正屈折力，第三透镜630的物侧表面631为凹面、像侧表面632为凸面，并且皆为非球面。其中，第三透镜630的物侧表面631及像侧表面632皆具有反曲点。
实施例6中非球面的曲线方程式表示如实施例1的形式。
实施例6的影像撷取光学系统中，相关焦距及折射率等参数的计算基准波长为587.6nm。
实施例6中，影像撷取光学系统的焦距为f，整体影像撷取光学系统的光圈值(f-number)为Fno，整体影像撷取光学系统中最大视角的一半为HFOV，其关系式为：
f＝2.25mm；
Fno＝3.90；
HFOV＝50.6度。
实施例6中，影像撷取光学系统的焦距为f，第一透镜610的焦距为f1，第二透镜620的焦距为f2，第三透镜630的焦距为f3，其关系如下：
f/f2＝1.75；
f/f3＝0.05；
f2/f1＝0.24。
实施例6中，第三透镜630的物侧表面631曲率半径为R5，其与影像撷取光学系统的焦距f关系如下：
R5/f＝-0.20。
实施例6中，第二透镜620的物侧表面621曲率半径为R3、像侧表面622曲率半径为R4，其关系如下：
(R3+R4)/(R3-R4)＝1.44。
实施例6中，第一透镜610于光轴上的厚度为CT1，第一透镜610与第二透镜620于光轴上的距离为T12，其关系如下：
CT1/T12＝0.95。
实施例6中，第二透镜620与第三透镜630于光轴上的距离为T23，其与第一透镜610与第二透镜620于光轴上的距离T12关系如下：
T12/T23＝0.55。
实施例6中，光圈600至成像面640于光轴上的距离为SL，第一透镜610的物侧表面611至成像面640于光轴上的距离为TTL，其关系如下：
SL/TTL＝0.88。
实施例6中，影像感测组件有效像素区域对角线长的一半为ImgH，其与第一透镜610的物侧表面611至成像面640于光轴上的距离TTL关系如下：
TTL/ImgH＝1.65。
再配合参照表十一以及表十二，其中表十一为图11实施例6详细的结构数据，表十二为实施例6中的非球面数据。
表十一中，曲率半径、厚度及焦距的单位为mm，且表面0-9依序表示由物侧至像侧的表面，而表十二中，k表示非球面曲线方程式中的锥面系数，A1-A12则表示各表面第1-12阶非球面系数。
Figure BSA00000445000200251
表十一
非球面系数
Figure BSA00000445000200252
表十二
表一至表十二所示为本发明影像撷取光学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。表十三则为各个实施例对应本发明相关条件式的数值数据。
Figure BSA00000445000200261
表十三
虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (15)

1.一种影像撷取光学系统，其特征在于，由物侧至像侧依序包含：
一第一透镜，具有正屈折力，其物侧表面为凸面；
一第二透镜，具有正屈折力，其物侧表面为凹面、像侧表面为凸面；以及
一第三透镜，具有正屈折力，该第三透镜为塑料材质，其物侧表面为凹面、像侧表面为凸面，且其物侧表面与像侧表面皆为非球面。
2.根据权利要求1所述的影像撷取光学系统，其特征在于，该第二透镜为塑料材质，且其物侧表面与像侧表面皆为非球面，而该第三透镜至少有一表面设置有至少一反曲点。
3.根据权利要求2所述的影像撷取光学系统，其特征在于，该影像撷取光学系统包含一光圈，该光圈至一成像面于光轴上的距离为SL，该第一透镜的物侧表面至该成像面于光轴上的距离为TTL，并满足下列关系式：
0.68＜SL/TTL＜0.93。
4.根据权利要求3所述的影像撷取光学系统，其特征在于，该影像撷取光学系统的焦距为f，该第二透镜的焦距为f2，并满足下列关系式：
1.2＜f/f2＜2.4。
5.根据权利要求4所述的影像撷取光学系统，其特征在于，该第二透镜的物侧表面曲率半径为R3、像侧表面曲率半径为R4，并满足下列关系式：
1＜(R3+R4)/(R3-R4)＜5。
6.根据权利要求5所述的影像撷取光学系统，其特征在于，该第一透镜与该第二透镜于光轴上的距离为T12，该第二透镜与该第三透镜于光轴上的距离为T23，并满足下列关系式：
0.1≤T12/T23≤1.0。
7.根据权利要求5所述的影像撷取光学系统，其特征在于，该第一透镜的焦距为f1，该第二透镜的焦距为f2，并满足下列关系式：
0.1＜f2/f1＜0.6。
8.根据权利要求5所述的影像撷取光学系统，其特征在于，该第一透镜的焦距为f1，第二透镜的焦距为f2，并满足下列关系式：
0.2＜f2/f1＜0.4。
9.根据权利要求5所述的影像撷取光学系统，其特征在于，该第一透镜于光轴上的厚度为CT1，该第一透镜与该第二透镜于光轴上的距离为T12，并满足下列关系式：
0.4＜CT1/T12＜1.3。
10.根据权利要求7所述的影像撷取光学系统，其特征在于，该第三透镜的物侧表面曲率半径为R5，该影像撷取光学系统的焦距为f，并满足下列关系式：
-0.4＜R5/f＜-0.1。
11.根据权利要求7所述的影像撷取光学系统，其特征在于，该第一透镜的像侧表面为凹面。
12.根据权利要求2所述的影像撷取光学系统，其特征在于，该影像撷取光学系统的焦距为f，该第三透镜的焦距为f3，并满足下列关系式：
0.0＜f/f3＜0.3。
13.根据权利要求12所述的影像撷取光学系统，其特征在于，该第二透镜的物侧表面曲率半径为R3、像侧表面曲率半径为R4，并满足下列关系式：
1.0＜(R3+R4)/(R3-R4)＜2.5。
14.根据权利要求1所述的影像撷取光学系统，其特征在于，该影像撷取光学系统是使用在波长介于750nm～1200nm的波段中。
15.根据权利要求2所述的影像撷取光学系统，其特征在于，该影像撷取光学系统设置有一影像感测组件于成像面，该影像感测组件有效像素区域对角线长的一半为ImgH，而该第一透镜的物侧表面至该成像面于一光轴上的距离为TTL，并满足下列关系式：
TTL/ImgH＜1.8。
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