CN103185951A

CN103185951A - 三片式光学成像镜头及应用该镜头的电子装置

Info

Publication number: CN103185951A
Application number: CN2011104511623A
Authority: CN
Inventors: 吕宜隆; 李柏彻
Original assignee: Genius Electronic Optical Xiamen Co Ltd
Current assignee: Genius Electronic Optical Xiamen Co Ltd
Priority date: 2011-12-29
Filing date: 2011-12-29
Publication date: 2013-07-03

Abstract

一种三片式光学成像镜头及应用该镜头的电子装置，该镜头包含一个第一透镜、一个第二透镜及一个第三透镜。该第一透镜为正屈光率的透镜，并具有一个朝向物侧的凸面。该第二透镜具有一个朝向物侧的凹面及一个朝向像侧的凸面。该第三透镜具有一个朝向像侧且在光轴附近区域的凹面。该第一透镜、第二透镜与第三透镜的色散系数分别为v₁、v₂与v₃，并满足v₁-v₂|＜5且v₁-v₃|＞20。利用各透镜表面的凹凸排列设计，再搭配使用不同色散系数材质的透镜，能有效消除色像差，提升整个系统消除色像差能力，使该三片式光学成像镜头在缩短长度的条件下，仍然能够提供良好的光学性能。

Description

三片式光学成像镜头及应用该镜头的电子装置

技术领域

本发明涉及一种光学镜头，特别是涉及一种三片式光学成像镜头及应用该镜头的电子装置。

背景技术

近年来，手机和数字相机等携带型电子产品的普及使得影像模组(主要包含光学成像镜头、后座(holder)与感测器(sensor)等元件)相关技术蓬勃发展，而手机和数字相机的薄型轻巧化趋势也让摄影模组的小型化需求愈来愈高，随着感光耦合元件(Charge Coupled Device，简称为CCD)或互补性氧化金属半导体元件(Complementary Metal-OxideSemiconductor，简称为CMOS)的技术进步和尺寸缩小化，装载在摄影模组中的光学成像镜头也需要相应地缩小体积，但是为了避免摄影效果与质量下降，在进行缩小光学成像镜头的体积的设计时仍然要兼顾良好光学性能。

中国台湾专利公开号200928485的第一实施例，及另一件中国台湾专利公开号200831976的第一实施例皆公开了三片式透镜结构，且其整体系统长度(定义第一透镜的物侧面到成像面的距离为系统长度)均为4mm以上。

中国台湾专利公开号201133023申请案的第二实施例及另一件中国台湾专利公开号201131197申请案的第四实施例皆公开了三片式透镜结构，且其整体系统长度均为3.5mm以上。

中国台湾专利公开号201128218申请案的第二实施例和第三实施例均为三片式透镜结构，且其整体系统长度均为3mm以上。

由上述申请案所公开的镜头的长度范围，可以归纳出截至目前的研发趋势仍是致力于缩短镜头长度，但当镜头长度逐渐缩短，为了能在成像面形成清晰的影像，则光线通过镜头的部分透镜的曲面的折射角度势必会增大，由于不同波长的光线相对于同一个介质原本就有不同折射率，不同折射率会产生不同的折射角度，因为缩短镜头长度而增大的光线折射角度将使不同波长的光线间的折射角度差异更严重，容易形成明显的色像差(color aberration)而影响成像质量，因此，在致力于缩短镜头长度的情况下，需要开发出能有效克服色像差问题的光学成像镜头。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在缩短镜头长度的条件下仍然能够保有良好的光学性能的三片式光学成像镜头。

本发明三片式光学成像镜头，从物侧至像侧依序包含一个第一透镜、一个第二透镜及一个第三透镜。

该第一透镜为正屈光率的透镜，并具有一个朝向物侧的凸面。该第二透镜具有一个朝向物侧的凹面，及一个朝向像侧的凸面。该第三透镜具有一个朝向像侧且在光轴附近区域的凹面。

其中，该第一透镜的色散系数为v₁，该第二透镜的色散系数为v₂，该第三透镜的色散系数为v₃，并满足下列条件式：|v₁-v₂|＜5且|v₁-v₃|＞20。

本发明的三片式光学成像镜头，该第二透镜为正屈光率的透镜。

本发明的三片式光学成像镜头，该第一透镜与该第二透镜满足下列条件式：v₁-v₂|＜3。

本发明的三片式光学成像镜头，进入该三片式光学成像镜头的光线通过该第一透镜、该第二透镜与该第三透镜后会在一成像面形成一个影像，该第三透镜与该成像面的距离关系满足下列条件式：

BFL＜1.3mm，

BFL：该第三透镜的像侧面位于光轴上的中心点到该成像面的垂直距离。

本发明的三片式光学成像镜头，该第一透镜与该第三透镜的距离关系满足下列条件式：

T_L1A1-L3A2/BFL＞1.55，

T_L1A1-L3A2：该第一透镜的物侧面位于光轴上的中心点到该第三透镜的像侧面位于光轴中的中心点的距离。

本发明的三片式光学成像镜头，该第一透镜与该第二透镜满足下列条件式：

0.30mm＜S₁₂＜0.65mm，

S₁₂：该第一透镜的像侧面位于光轴上的中心点到该第二透镜的物侧面位于光轴上的中心点的距离。

0.30mm＜S₁₂＜0.50mm。

本发明三片式光学成像镜头的有益效果在于：本发明利用各透镜表面的凹凸排列设计，再搭配使用不同色散系数的材质，并使该第一透镜、第二透镜与该第三透镜的色散系数分别满足上列条件式的设计，能够维持较佳的收光能力、修正系统色像差及使整个光学系统的像差(Aberration)减少，因而使该三片式光学成像镜头在缩短长度的条件下，仍能提供良好的光学性能。

进一步地，本发明还提供一种应用前述三片式光学成像镜头的电子装置。

本发明的电子装置，包含一个机壳，及一个安装在该机壳内的影像模组。

该影像模组包括一个如前所述的三片式光学成像镜头、一个用于供该三片式光学成像镜头设置的后座，及一个设置于该三片式光学成像镜头像侧的影像感测器。

本发明电子装置的有益效果在于：借由在该电子装置中装载具有前述的三片式光学成像镜头的影像模组，可以利用该三片式光学成像镜头在缩短长度的条件下，仍能提供良好的光学性能的优势，以在不牺牲光学性能的情形下制出更为薄型轻巧的电子装置，使本发明兼具良好的实用性能与轻薄短小化的外观而能满足更高的消费需求。

附图说明

图1是一个配置示意图，说明本发明三片式光学成像镜头的一个第一较佳实施例；

图2是第一较佳实施例的纵向球差与各项像差图；

图3是一个配置示意图，说明本发明三片式光学成像镜头的一个第二较佳实施例；

图4是第二较佳实施例的纵向球差与各项像差图；

图5是一个配置示意图，说明本发明三片式光学成像镜头的一个第三较佳实施例；

图6是第三较佳实施例的纵向球差与各项像差图；

图7是一个配置示意图，说明本发明三片式光学成像镜头的一个第四较佳实施例；

图8是第四较佳实施例的纵向球差与各项像差图；

图9是本发明应用该三片式光学成像镜头的电子装置的一个较佳实施例。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。

在本发明被详细描述以前，要注意的是，在以下的说明内容中，类似的元件是以相同的编号来表示。

参阅图1，本发明三片式光学成像镜头2从物侧至像侧依序包含一个第一透镜3、一个光圈(Aperture Stop)6、一个第二透镜4、一个第三透镜5、一个滤光片7及一个保护玻璃8。当由一个待拍摄物所发出的光线进入该三片式光学成像镜头2，并经由该第一透镜3、该光圈6、该第二透镜4、该第三透镜5、该滤光片7及该保护玻璃8之后，会在一成像面10(Image Plane)形成一个影像。该滤光片7为红外线滤光片(IR Cut Filter)，用于防止光线中的红外线投射至该成像面10而造成色偏，影响成像质量，该保护玻璃8则是用于保护影像感测器避免被刮伤。在本实施例中，元件的物侧是朝向该待拍摄物的一侧，而元件的像侧是朝向该成像面10的一侧。

将所述第一透镜3、第二透镜4、第三透镜5、该滤光片7与该保护玻璃8朝向物侧的一面分别定义为物侧面31、41、51、71、81，朝向像侧的一面分别定义为像侧面32、42、52、72、82。

第一较佳实施例：

参阅图1，为本发明三片式光学成像镜头2的一个第一较佳实施例，其中，该第一透镜3为正屈光率(Reflective Power)的透镜，并具有一个朝向物侧的凸面31及一个朝向像侧的凸面32，两者皆为非球面。该第二透镜4为正屈光率的透镜，具有一个朝向物侧的凹面41及一个朝向像侧的凸面42，两者皆为非球面。该第三透镜5为负屈光率的透镜，具有一个朝向物侧且在光轴I附近区域为一凸面511及在圆周附近区域是一凹面512的海鸥面(Gull wing surface)51，及一个朝向像侧且在光轴I附近区域为一凹面521及在圆周附近区域是一凸面522的海鸥面52。该光圈6是设于该第一透镜3与该第二透镜4之间。该红外线滤光片7是设于该第三透镜5的像侧面52与该成像面10之间，该保护玻璃8则是设置于该滤光片7与该成像面10间。该滤光片7及该保护玻璃8皆为平板玻璃。

此外，该三片式光学成像镜头2中各重要参数间的关系为：

|v₁-v₂|＝0.382------------(1)

|v₁-v₃|＝34.665-----------(2)

BFL＝1.033mm---------------(3)

T_L1A1-L3A2/BFL＝1.893------------(4)

S₁₂＝0.399mm----------------(5)

其中，

v₁为第一透镜3的色散系数；

v₂为第二透镜4的色散系数；

v₃为第三透镜5的色散系数；

BFL(back focal length)为第三透镜5的像侧面52位于光轴I上的中心点到该成像面10的垂直距离；

T_L1A1-L3A2为第一透镜3的物侧面31位于光轴I上的中心点到第三透镜5的像侧面52位于光轴I上的中心点的距离；

S₁₂为第一透镜3的像侧面32位于光轴I上的中心点到第二透镜4的物侧面41位于光轴上的中心点的距离。

其它详细资料如下表所示：

其中，从第一透镜3的物侧面31到第三透镜5的像侧面52，共计六个曲面均是非球面，而该非球面是依下列公式定义：

Z (Y) = \frac{Y^{2}}{R} / (1 + \sqrt{1 - (1 + K) \frac{Y^{2}}{R^{2}}}) + Σ_{i = 1}^{n} a_{i} \times {(\frac{Y}{NR})}^{i} - - - (6)

其中，

R：透镜表面的曲率半径；

Y：非球面曲面上的点与光轴的垂直距离；

Z：非球面的深度(非球面上距离光轴为Y的点，与相切于非球面光轴上顶点的切面，两者间的垂直距离)；

K：锥面系数(Conic Constant)；

a_i：第i阶非球面系数；

NR：归一化半径(normalization radius)。

各项系数列表如下：

面

31

32

41

42

51

52

NR

5.5034E-01

6.2511E-01

4.5165E-01

6.4957E-01

1.1624E+00

1.2261E+00

K

0.0000E+00

-1.0000E+00

a₄

-4.3132E-03

-2.3803E-02

-3.8432E-02

-7.0703E-01

-8.3065E+00

-6.8475E+00

a₆

-1.4696E-02

-3.1628E-02

4.7062E-02

3.6064E+00

9.9683E+01

4.8636E+01

a₈

4.0283E-02

-9.0190E-02

-4.6635E-01

-1.3457E+01

-1.0121E+03

-3.7711E+02

a₁₀

-8.9443E-02

3.7173E-01

1.4141E+00

2.9374E+01

7.4120E+03

2.4645E+03

a₁₂

9.6631E-02

-6.7674E-01

-2.6598E+00

1.1850E+01

-3.8608E+04

-1.2333E+04

a₁₄

-5.6718E-02

5.7710E-01

3.0099E+00

-4.5972E+02

1.4467E+05

4.6102E+04

a₁₆

1.3636E-02

-1.3904E-01

-1.8610E+00

2.3005E+03

-3.9419E+05

-1.2816E+05

a₁₈

-

-6.7522E+03

7.8499E+05

2.6429E+05

a₂₀

-

1.3114E+04

-1.1393E+06

-4.0127E+05

a₂₂

-

-1.7273E+04

1.1895E+06

4.4129E+05

a₂₄

-

1.5274E+04

-8.6908E+05

-3.4105E+05

a₂₆

-

-8.6873E+03

4.2125E+05

1.7530E+05

a₂₈

-

2.8717E+03

-1.2159E+05

-5.3727E+04

a₃₀

-

-4.1918E+02

1.5810E+04

7.4209E+03

配合参阅图2，(a)的图式说明该第一较佳实施例的纵向球差(longitudinal spherical aberration)，(b)与(c)的图式则分别说明该第一较佳实施例在成像面10上有关弧矢(sagittal)方向的像散像差(astigmatism aberration)，及子午(tangential)方向的像散像差，(d)的图式则说明该第一较佳实施例在成像面10上的畸变像差(distortionaberration)。在本实施例的纵向球差图示中，每一种波长所成的曲线都很靠近，说明每一种波长不同高度的离轴光线皆集中在成像点附近，由每一曲线的偏斜幅度可看出不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在±0.02mm，故本实施例确实明显改善不同波长的球差，此外，三种代表波长彼此间的距离皆控制在±0.05mm的范围内，代表不同波长光线的成像位置已相当集中，因而使色像差获得明显改善。

在图2(b)与2(c)的二个像散像差图示中，三种代表波长在整个视场范围内的焦距落在±0.050mm内，且弧矢方向的焦距更控制在±0.03mm的更小范围内，说明本实施例的光学系统能有效消除像差，此外，三种代表波长彼此间的距离已相当接近，代表轴上的色散也有明显的改善。而图2(d)的畸变像差图式则显示本实施例的畸变像差维持在±2％的范围内，说明本实施例的畸变像差已符合光学系统的成像质量要求，据此说明本实施例相较于现有光学镜头，在系统长度已缩短至3mm的条件下，仍然能够有效克服色像差并提供较佳的成像质量，故本实施例能在维持良好光学性能的条件下，缩短镜头长度以实现更加薄型化的产品设计。

第二较佳实施例：

参阅图3，为本发明三片式光学成像镜头2的一个第二较佳实施例，其与该第一较佳实施例相似，该第一透镜3具有一个朝向物侧的凸面31及一个朝向像侧的凸面32。该第二透镜4具有一个朝向物侧的凹面41及一个朝向像侧的凸面42。该第三透镜5具有一个朝向物侧且在光轴I附近区域为一凸面511及在圆周附近区域是一凹面512的海鸥面51，及一个朝向像侧且在光轴I附近区域为一凹面521及在圆周附近区域是一凸面522的海鸥面52。第二较佳实施例与第一较佳实施例的主要差别为：该第二较佳实施例的第二透镜4的色散系数与第一较佳实施例不同。

此外，第二较佳实施例的三片式光学成像镜头2中各重要参数间的关系为：

|v₁-v₂|＝0----------------(7)

|v₁-v₃|＝34.665-----------(8)

BFL＝1.041mm---------------(9)

T_L1A1-L3A2/BFL＝1.645------------(10)

S₁₂＝0.417mm----------------(11)

其它详细资料如下表所示：

其中，从第一透镜3的物侧面31到第三透镜5的像侧面52，共计六个曲面均是非球面，而该非球面是依上述公式(6)定义，各项系数列表如下：

各项系数列表如下：

面

31

32

41

42

51

52

NR

5.3219E-01

6.0461E-01

4.4398E-01

6.5074E-01

1.1619E+00

1.2395E+00

K

0.0000E+00

-1.0000E+00

a₄

-1.2160E-02

-2.4221E-02

-1.8642E-02

-1.5583E-01

-2.7736E+00

-4.6220E+00

a₆

1.8677E-02

-4.7782E-02

-2.4162E-02

2.9034E-01

5.9947E+00

1.4160E+01

a₈

-5.7690E-02

4.9262E-02

-1.1263E-01

-2.8531E+00

-8.2400E+00

-3.6734E+01

a₁₀

7.1688E-02

-5.3019E-02

2.1674E-01

2.7656E+01

9.0659E+00

7.6683E+01

a₁₂

-5.0926E-02

-2.9321E-02

-1.7709E-01

-1.9303E+02

-1.2104E+01

-1.3659E+02

a₁₄

1.4055E-02

9.6185E-02

5.0998E-02

9.2613E+02

2.5032E+01

2.4183E+02

a₁₆

-1.0322E-04

5.2092E-05

6.2266E-05

-3.1137E+03

-6.7174E+01

-4.5544E+02

a₁₈

-

1.4515E-05

7.4356E+03

1.5263E+02

8.0263E+02

a₂₀

-

-1.2664E+04

-2.6507E+02

-1.1555E+03

a₂₂

-

1.5267E+04

3.3890E+02

1.2636E+03

a₂₄

-

-1.2724E+04

-3.0736E+02

-9.9903E+02

a₂₆

-

6.9713E+03

1.8682E+02

5.3639E+02

a₂₈

-

-2.2586E+03

-6.8204E+01

-1.7445E+02

a₃₀

-

3.2781E+02

1.1301E+01

2.5880E+01

参阅图4，由(a)的纵向球差图式、(b)、(c)的像散像差图式，以及(d)的畸变像差图式可看出该第二较佳实施例与第一较佳实施例一样，所得到的纵向球差的三种代表波长的曲线彼此也相当接近，本实施例也有效消除纵向球差，且具有明显改善的色像差。而本实施例所得到的像散像差中三种代表波长在整个视场角范围内的焦距也都落在±0.050mm的范围内，弧矢方向的像散像差的焦距更控制在±0.030mm的范围内，且其畸变像差也维持在±2％的范围内，同样能在系统长度已缩短至3mm的条件下，克服色像差而提供较佳的成像质量，使本实施例也能在维持良好光学性能的条件下，缩短镜头长度，而有利于薄型化产品设计。

第三较佳实施例：

参阅图5，为本发明三片式光学成像镜头2的一个第三较佳实施例，其与该第一较佳实施例相似。其中，该第一透镜3具有一个朝向物侧的凸面31及一个朝向像侧的凸面32。该第二透镜4具有一个朝向物侧的凹面41及一个朝向像侧的凸面42。该第三透镜5具有一个朝向物侧且在光轴I附近区域为一凸面511及在圆周附近区域是一凹面512的海鸥面51，及一个朝向像侧且在光轴I附近区域为一凹面521及在圆周附近区域是一凸面522的海鸥面52。第三较佳实施例与第一较佳实施例的主要差别为：该第三较佳实施例的第二透镜4和第三透镜5的色散系数与第一较佳实施例不同。

此外，第三较佳实施例的三片式光学成像镜头2中各重要参数间的关系为：

|v₁-v₂|＝1.510-------------(12)

|v₁-v₃|＝25.661-----------(13)

BFL＝1.072mm---------------(14)

T_L1A1-L3A2/BFL＝1.589------------(15)

S₁₂＝0.448mm----------------(16)

其它详细资料如下表所示：

面

31

32

41

42

51

52

NR

5.4102E-01

6.3283E-01

4.2896E-01

6.2617E-01

1.1531E+00

1.2346E+00

K

0.0000E+00

-1.0000E+00

a₄

-1.3928E-02

-2.9435E-02

-4.5453E-02

-1.8784E-01

-2.8562E+00

-4.5548E+00

a₆

2.5524E-02

-3.9530E-02

3.3286E-01

9.0329E-01

7.8681E+00

1.3332E+01

a₈

-1.0170E-01

-1.0203E-01

-2.1986E+00

-6.3009E+00

-2.0163E+01

-3.0722E+01

a₁₀

2.1021E-01

8.1499E-01

7.5813E+00

2.6153E+01

5.4348E+01

4.9026E+01

a₁₂

-2.8086E-01

-2.0881E+00

-1.6461E+01

-6.7621E+01

-1.3048E+02

-4.7512E+01

a₁₄

2.2465E-01

2.4592E+00

2.2805E+01

1.0835E+02

2.5967E+02

1.9536E+01

a₁₆

-9.9318E-02

-1.3178E+00

-1.9537E+01

-1.0473E+02

-4.6309E+02

7.5276E+00

a₁₈

1.8621E-02

2.8733E-01

9.4231E+00

5.5864E+01

7.5616E+02

-1.1582E+01

a₂₀

-

-1.9553E+00

-1.2605E+01

-1.0331E+03

3.7854E+00

a₂₂

-

1.0630E+03

1.2346E+00

a₂₄

-

-7.6924E+02

-

a₂₆

-

3.6835E+02

-

a₂₈

-

-1.0498E+02

-

a₃₀

-

1.3477E+01

-

参阅图6，同样说明该第三较佳实施例与第一较佳实施例一样，在系统长度已缩短至3mm的条件下，仍能有效克服色像差并提供较佳的成像质量，故本实施例能在维持良好光学性能的条件下，缩短镜头长度以实现更加薄型化的产品设计。

第四较佳实施例：

参阅图7，为本发明三片式光学成像镜头2的一个第四较佳实施例，其与该第一较佳实施例相似。其中，该第一透镜3具有一个朝向物侧的凸面31及一个朝向像侧的凹面32。该第二透镜4具有一个朝向物侧的凹面41及一个朝向像侧的凸面42。该第三透镜5具有一个朝向物侧且在光轴I附近区域为一凸面511及在圆周附近区域是一凹面512的海鸥面51，及一个朝向像侧且在光轴I附近区域为一凹面521及在圆周附近区域是一凸面522的海鸥面52。第四较佳实施例与第一较佳实施例的主要差别为：该第四较佳实施例的第一透镜3的像侧面32为凹面。

此外，第四较佳实施例的三片式光学成像镜头2中各重要参数间的关系为：

|v₁-v₂|＝0.382-------------(17)

|v₁-v₃|＝34.665-----------(18)

BFL＝1.036mm---------------(19)

T_L1A1-L3A2/BFL＝1.940------------(20)

S₁₂＝0.344mm----------------(21)

其它详细资料如下表所示：

面

31

32

41

42

51

52

NR

5.7799E-01

6.4130E-01

4.1880E-01

6.4351E-01

1.1382E+00

1.1627E+00

K

0.0000E+00

-1.0000E+00

a₄

8.0508E-03

-8.9794E-03

-2.6633E-02

-7.9830E-01

-9.2126E+00

-6.1304E+00

a₆

-2.8807E-02

-1.4371E-02

-6.5597E-02

2.6612E+00

1.1974E+02

3.8011E+01

a₈

8.3669E-02

-3.2724E-01

1.7976E-01

3.2362E+01

-1.2478E+03

-1.8798E+02

a₁₀

-1.4263E-01

9.7658E-01

-4.4150E-01

-6.0508E+02

9.3255E+03

4.2732E+02

a₁₂

1.2844E-01

-1.4267E+00

4.0242E-01

4.9769E+03

-4.9788E+04

1.5296E+03

a₁₄

-6.6300E-02

1.0474E+00

1.5124E-01

-2.5620E+04

1.9214E+05

-1.7392E+04

a₁₆

1.4409E-02

-2.5769E-01

-5.2821E-01

8.9688E+04

-5.4133E+05

7.5192E+04

a₁₈

-

2.5045E-01

-2.2052E+05

1.1179E+06

-2.0017E+05

a₂₀

-

3.8497E+05

-1.6861E+06

3.5939E+05

a₂₂

-

-4.7476E+05

1.8328E+06

-4.4470E+05

a₂₄

-

4.0430E+05

-1.3956E+06

3.7488E+05

a₂₆

-

-2.2617E+05

7.0542E+05

-2.0589E+05

a₂₈

-

7.4774E+04

-2.1237E+05

6.6465E+04

a₃₀

-

-1.1070E+04

2.8790E+04

-9.5673E+03

参阅图8，同样说明该第四较佳实施例与该第一较佳实施例一样，在系统长度已缩短至3mm的条件下，仍能将色像差改善到相当轻微，且也明显将像散像差、畸变像差维持在能表现良好光学性能的范围内，使本实施例也能在维持良好光学性能的条件下，达到缩短镜头长度的目的。

进一步归纳上述四个实施例，将四个实施例中的各项光学参数列表如下：

配合图2、图4、图6与图8的光学性质得到的结果显示，当本发明三片式光学成像镜头2中的各项光学参数间的关系式满足下列条件式时，在系统长度缩短为3mm左右的范围内，仍然会有较佳的光学性能表现，使本发明应用于相关电子装置时，能制出更加薄型化的产品。

一、该第一透镜3、第二透镜4与第三透镜5能满足下列条件式时：

|v₁-v₂|＜5-------------------(22)

|v₁-v₃|＞20------------------(23)

v₁为该第一透镜3的色散系数；

v₂为该第二透镜4的色散系数；及

v₃为该第三透镜5的色散系数。

当|v₁-v₂|满足上述关系式时，表示第一透镜3和第二透镜4的材质色散程度差异不大，能有效分配第一透镜3的正屈光率，且当|v₁-v₃|满足上述关系式时，表示第一透镜3和第三透镜5的色散程度差异拉大，能有效使得正负屈光率和其各自色散系数的比值，经相加后得到较小的数值，代表整个系统消除色像差的能力较佳。值得说明的是，为了提供更佳的成像质量，如第一实施例～第四实施例，较佳的设计是使|v₁-v₂|＜3及v₁-v₃|＞20。

二、该第一透镜3与第二透镜4能满足下列条件式时：

0.30mm＜S₁₂＜0.65mm----------------(24)

S₁₂为该第一透镜3的像侧面32位于光轴I上的中心点到该第二透镜4的物侧面41位于光轴I上的中心点的距离。

当S₁₂＞0.65mm时，表示该第一透镜3与该第二透镜4间的距离过大，无法满足缩短系统长度的设计，当S₁₂＜0.30mm时，表示该第一透镜3与该第二透镜4间的距离过短，影响光线入射至该第二透镜4的物侧面41的高度，除了影响系统屈光率的分配外，像差也无法有效平衡，容易导致成像质量变差。其中，为了提供更佳的成像质量，如第一实施例～第四实施例所示，较佳的设计是使0.30mm＜S₁₂＜0.50mm。

三、该第一透镜3与该成像面10能满足下列条件式时：

BFL＜1.3mm----------------------(25)

BFL为该第三透镜5的像侧面52位于光轴I上的中心点到该成像面10的垂直距离；

当BFL＞1.3mm时，表示该第一透镜3及该成像面10间的距离关系过大，无法满足缩短系统长度的设计。

四、该第一透镜3、第三透镜5与该成像面10能满足下列条件式时：

T_L1A1-L3A2/BFL＞1.55----------------(26)

T_L1A1-L3A2为该第一透镜3的物侧面31位于光轴I上的中心点到该第三透镜5的像侧面52位于光轴I上的中心点的距离；

当T_L1A1-L3A2/BFL＜1.55时，表示系统长度缩短时，T_L1A1-L3A2的缩短比例较BFL大，但该第一透镜3、第二透镜4及该第三透镜5本身具有一定的透镜厚度，因此在缩短时会有制作方面的困难，故并非是一个较佳的设计方式。

配合以上关系式，使本发明所设计的三片式光学成像镜头2的系统长度可以有效缩短(大部分可以达到3mm以内)，且仍能维持良好的光学性能。

归纳上述，本发明三片式光学成像镜头2，可以获致下述的功效及优点，故能够达到本发明的目的：

一、该第一透镜3的物侧面31为凸面且具有正屈光率时，有较佳的收光能力，且能有效地从该第二透镜4分担部分的屈光率，降低透镜系统敏感度。而该第二透镜4的物侧面41为凹面且像侧面42为凸面的设计，则可与该第一透镜3形成对称，增加系统结构的对称性，有助于修正系统色像差。该第三透镜5的像侧面52在光轴I附近区域为一凹面521且圆周附近区域是凸面522的海欧面型式，则有助于消除畸变(distortion)，使整个光学系统维持良好的成像质量，因此，本发明利用该第一透镜3、第二透镜4与该第三透镜5的凹凸排列设计，使该三片式光学成像镜头2能提供较佳的成像质量。

二、本发明借由选用具有不同色散系数材质的第一透镜3、第二透镜4与第三透镜5，并使其色散系数v₁、v₂与v₃满足上述条件式，当|v₁-v₂|＜5时，表示该第一透镜3和该第二透镜4的材质色散程度差异不大，能有效分配该第一透镜3的正屈光率，且当|v₁-v₃|＞20时，表示该第一透镜3和该第三透镜5的色散程度差异拉大，能有效使得正负屈光率和其各自色散系数的比值，经相加后得到较小的数值，借此使整个系统具有较佳的消除色像差能力，再配合所述第一透镜3、第二透镜4、第三透镜5的物侧面31、41、51或像侧面32、42、52的凹凸形状设计与排列，使该光学成像系统2在缩短系统长度的条件下，仍具备能够有效克服色像差的光学性能，并提供较佳的成像质量。

三、由前述数个实施例的说明，显示本发明的三片式光学成像镜头2的设计，大部分实施例的系统总长度可以缩短到3mm以内，但不限于要在3mm以内，相较于现有的光学成像镜头，应用本发明的镜头2能制造出更薄型化的产品，使本发明具有符合市场需求的经济效益。

参阅图9，为应用前述三片式光学成像镜头2的电子装置1的一个较佳实施例，该电子装置1包含一个机壳11，及一个安装在该机壳11内的影像模组12。在此仅是以手机为例说明该电子装置1，但该电子装置1的型式不以此为限。

该影像模组12包括一个如前所述的三片式光学成像镜头2、一个用于供该三片式光学成像镜头2设置的后座121，及一个设置于该三片式光学成像镜头2像侧的影像感测器122。

借由安装该三片式光学成像镜头2，由于该三片式光学成像镜头2的系统长度缩短，使该电子装置1的厚度能相对缩小进而制出更薄型化的产品，且仍然能够提供良好的光学性能与成像质量，借此，使本发明除了具有减少机壳原料用量的经济效益外，还能满足轻薄短小的产品设计趋势与消费需求。

但以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即凡依本发明权利要求及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明涵盖的范围。

Claims

1.一种三片式光学成像镜头，从物侧至像侧依序包含一个第一透镜、一个第二透镜及一个第三透镜，其特征在于：

该第一透镜为正屈光率的透镜，并具有一个朝向物侧的凸面；

该第二透镜具有一个朝向物侧的凹面，及一个朝向像侧的凸面；及

该第三透镜具有一个朝向像侧且在光轴附近区域的凹面；

其中，该第一透镜的色散系数为v₁，该第二透镜的色散系数为v₂，该第三透镜的色散系数为v₃，并满足下列条件式：

|v₁-v₂|＜5且v₁-v₃|＞20。

2.根据权利要求1所述的三片式光学成像镜头，其特征在于：该第二透镜为正屈光率的透镜。

3.根据权利要求1或2所述的三片式光学成像镜头，其特征在于：该第-透镜与该第二透镜满足下列条件式：|v₁-v₂|＜3。

4.根据权利要求1或2所述的三片式光学成像镜头，其特征在于：进入该三片式光学成像镜头的光线通过该第一透镜、该第二透镜与该第三透镜后会在一成像面形成一个影像，该第三透镜与该成像面的距离关系满足下列条件式：

BFL＜1.3mm，

5.根据权利要求4所述的三片式光学成像镜头，其特征在于：该第一透镜与该第三透镜的距离关系满足下列条件式：

T_L1A1-L3A2/BFL＞1.55，

T_L1A1-L3A2：该第一透镜的物侧面位于光轴上的中心点到该第三透镜的像侧面位于光轴上的中心点的距离。

6.根据权利要求5所述的三片式光学成像镜头，其特征在于：该第一透镜与该第二透镜满足下列条件式：

0.30mm＜S₁₂＜0.65mm，

S₁₂：该第一透镜的像侧面位于光轴上的中心点到该第二透镜的

物侧面位于光轴上的中心点的距离。

7.根据权利要求6所述的三片式光学成像镜头，其特征在于：该第一透镜与该第二透镜满足下列条件式：

0.30mm＜S₁₂＜0.50mm。

8.根据权利要求1或2所述的三片式光学成像镜头，其特征在于：进入该三片式光学成像镜头的光线通过该第一透镜、第二透镜与该第三透镜后会在一成像面形成一个影像，该第三透镜与该成像面的距离关系，以及该第一透镜与该第三透镜的距离关系满足下列条件式：

T_L1A1-L3A2/BFL＞1.55，

T_L1A1-L3A2：该第一透镜的物侧面位于光轴上的中心点到该第三透镜的像侧面位于光轴中的中心点的距离，

9.根据权利要求1或2所述的三片式光学成像镜头，其特征在于：该第一透镜与该第二透镜满足下列条件式：

0.30mm＜S₁₂＜0.65mm，

10.一种电子装置，包含一个机壳，以及一个安装在该机壳内的影像模组，其特征在于：

该影像模组包括一个如权利要求1所述的三片式光学成像镜头、一个用于供该三片式光学成像镜头设置的后座，及一个设置于该三片式光学成像镜头像侧的影像感测器。