CN104570292B - 影像系统透镜组、取像装置及可携装置 - Google Patents
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Abstract
一种影像系统透镜组、取像装置及可携装置，影像系统透镜组，由物侧至像侧依序包含第一透镜、第二透镜与第三透镜。第一透镜具有正屈折力，其物侧表面为凸面，其像侧表面为凸面，其物侧表面与像侧表面皆为非球面。第二透镜具有正屈折力，其物侧表面为凹面，其像侧表面为凸面，其物侧表面与像侧表面皆为非球面。第三透镜具有负屈折力，其像侧表面于近光轴处为凹面，其像侧表面于离轴处具有至少一凸面，其物侧表面与像侧表面皆为非球面。第一透镜的设计可缩短总长度。当满足特定条件时，影像系统透镜组可在有限的拍摄距离内撷取足够的影像范围。
Description
技术领域
本发明涉及一种影像系统透镜组、取像装置及可携装置，特别涉及一种小型化的影像系统透镜组、取像装置及可携装置。
背景技术
近年来，随着小型化摄影镜头的蓬勃发展，微型取像模块的需求日渐提高，而一般摄影镜头的感光元件不外乎是感光耦合元件（Charge Coupled Device，CCD）或互补性氧化金属半导体元件（Complementary Metal-Oxide Semiconductor Sensor，CMOS Sensor）两种，且随着半导体工艺技术的精进，使得感光元件的像素尺寸缩小，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，具备良好成像品质的小型化摄影镜头俨然成为目前市场上的主流。
现有具三片透镜结构的光学镜组，通常由物侧至像侧依序设计为正屈折力、负屈折力及正屈折力的三片式前置光圈系统，但现有的屈折力与光圈配置方式，易导致影像撷取范围的受限，且于扩大视场角与缩短总长间无法有效取得平衡。
发明内容
本发明提供一种影像系统透镜组、取像装置及可携装置，将第一透镜设计为双凸透镜，不仅可利于缩短总长度，以符合产品轻薄化的需求。此外，影像系统透镜组、取像装置及可携装置亦可使光圈往成像面靠近，而增加视场角度，进而使得影像系统透镜组、取像装置及可携装置在有限的拍摄距离内撷取足够的影像范围。
本发明提供一种影像系统透镜组，由物侧至像侧依序包含第一透镜、第二透镜与第三透镜。第一透镜具有正屈折力，其物侧表面为凸面，其像侧表面为凸面，其物侧表面与像侧表面皆为非球面。第二透镜具有正屈折力，其物侧表面为凹面，其像侧表面为凸面，其物侧表面与像侧表面皆为非球面。第三透镜具有负屈折力，其像侧表面于近光轴处为凹面，其像侧表面于离轴处具有至少一凸面，其物侧表面与像侧表面皆为非球面。影像系统透镜组中具有屈折力的透镜为三片。影像系统透镜组另包括一光圈，光圈置于第一透镜与第二透镜之间。其中，影像系统透镜组的焦距为f，第二透镜的焦距为f2，第三透镜的焦距为f3，光圈至第三透镜像侧表面于光轴上的距离为SD，第一透镜物侧表面至第三透镜像侧表面于光轴上的距离为TD，第一透镜于光轴上的厚度为CT1，第二透镜于光轴上的厚度为CT2，影像系统透镜组的入射瞳孔径为EPD（Entrance Pupil Diameter），其满足下列条件：
-3.0＜f2/f3＜0；
0.58＜SD/TD＜0.82；
0.20＜CT2/CT1＜0.85；以及
1.20＜f/EPD＜2.80。
本发明另提供一种影像系统透镜组，由物侧至像侧依序包含第一透镜、第二透镜与第三透镜。第一透镜具有正屈折力，其物侧表面为凸面，其像侧表面为凸面，其物侧表面与像侧表面皆为非球面。第二透镜具有正屈折力，其物侧表面为凹面，其像侧表面为凸面，其物侧表面与像侧表面皆为非球面。第三透镜具有负屈折力，其物侧表面为凸面，其像侧表面于近光轴处为凹面，其像侧表面于离轴处具有至少一凸面，其物侧表面与像侧表面皆为非球面。影像系统透镜组中具有屈折力的透镜为三片。影像系统透镜组另包括一光圈，光圈置于第一透镜与第二透镜之间。其中，第二透镜的焦距为f2，第三透镜的焦距为f3，光圈至第三透镜像侧表面于光轴上的距离为SD，第一透镜物侧表面至第三透镜像侧表面于光轴上的距离为TD，第一透镜物侧表面的曲率半径为R1，第一透镜像侧表面的曲率半径为R2，其满足下列条件：
-0.90＜f2/f3＜0；
0.58＜SD/TD＜0.82；以及
-3.0＜R2/R1＜-0.2。
本发明又提供一种影像系统透镜组，由物侧至像侧依序包含第一透镜、第二透镜与第三透镜。第一透镜具有正屈折力，其物侧表面为凸面，其像侧表面为凸面，其物侧表面与像侧表面皆为非球面。第二透镜具有正屈折力，其物侧表面为凹面，其像侧表面为凸面，其物侧表面与像侧表面皆为非球面。第三透镜具有负屈折力，其物侧表面为凸面，其像侧表面于近光轴处为凹面，其像侧表面于离轴处具有至少一凸面，其物侧表面与像侧表面皆为非球面。影像系统透镜组中具有屈折力的透镜为三片。影像系统透镜组另包括一光圈，光圈置于第一透镜与第二透镜之间。其中，第二透镜的焦距为f2，第三透镜的焦距为f3，光圈至第三透镜像侧表面于光轴上的距离为SD，第一透镜物侧表面至第三透镜像侧表面于光轴上的距离为TD，第一透镜物侧表面至成像面于光轴上的距离为TL，其满足下列条件：
-3.0＜f2/f3＜0；
0.58＜SD/TD＜0.82；以及
1.0mm＜TL＜2.3mm。
本发明提供一种取像装置，由物侧至像侧依序包含影像系统透镜组以及电子感光元件。影像系统透镜组由物侧至像侧依序包含第一透镜、第二透镜与第三透镜。第一透镜具有正屈折力，其物侧表面为凸面，其像侧表面为凸面，其物侧表面与像侧表面皆为非球面。第二透镜具有正屈折力，其物侧表面为凹面，其像侧表面为凸面，其物侧表面与像侧表面皆为非球面。第三透镜具有负屈折力，其物侧表面为凸面，其像侧表面于近光轴处为凹面，其像侧表面于离轴处具有至少一凸面，其物侧表面与像侧表面皆为非球面。影像系统透镜组中具有屈折力的透镜为三片。影像系统透镜组另包括一光圈，光圈置于第一透镜与第二透镜之间。其中，第二透镜的焦距为f2，第三透镜的焦距为f3，光圈至第三透镜像侧表面于光轴上的距离为SD，第一透镜物侧表面至第三透镜像侧表面于光轴上的距离为TD，第一透镜物侧表面至成像面于光轴上的距离为TL，其满足下列条件：
-3.0＜f2/f3＜0；
0.58＜SD/TD＜0.82；以及
1.0mm＜TL＜2.3mm。
本发明提供一种可携装置，其包含取像装置。取像装置由物侧至像侧依序包含影像系统透镜组以及电子感光元件。影像系统透镜组由物侧至像侧依序包含第一透镜、第二透镜与第三透镜。第一透镜具有正屈折力，其物侧表面为凸面，其像侧表面为凸面，其物侧表面与像侧表面皆为非球面。第二透镜具有正屈折力，其物侧表面为凹面，其像侧表面为凸面，其物侧表面与像侧表面皆为非球面。第三透镜具有负屈折力，其物侧表面为凸面，其像侧表面于近光轴处为凹面，其像侧表面于离轴处具有至少一凸面，其物侧表面与像侧表面皆为非球面。影像系统透镜组中具屈折力的透镜为三片。影像系统透镜组另包括一光圈，光圈置于第一透镜与第二透镜之间。其中，第二透镜的焦距为f2，第三透镜的焦距为f3，光圈至第三透镜像侧表面于光轴上的距离为SD，第一透镜物侧表面至第三透镜像侧表面于光轴上的距离为TD，第一透镜物侧表面至成像面于光轴上的距离为TL，其满足下列条件：
-3.0＜f2/f3＜0；
0.58＜SD/TD＜0.82；以及
1.0mm＜TL＜2.3mm。
本发明所提供的影像系统透镜组、取像装置及可携装置藉由第一透镜设计为双凸透镜，利于缩短总长度，以符合产品轻薄化的需求。
当f2/f3满足上述条件时，可有效加强缩短光学总长度。
当SD/TD满足上述条件时，可利于光圈往成像面靠近，进而增加视场角度，使得影像系统透镜组、取像装置及可携装置在有限的拍摄距离内撷取足够的影像范围。
当CT2/CT1满足上述条件时，可有助于透镜的组装与提高制造良率。
当f/EPD满足上述条件时，可增加系统进光量，进而提高解像能力。
当R2/R1满足上述条件时，可有利于球差的补正。
当TL满足上述条件时，可有利于影像系统透镜组及取像装置维持小型化，适合搭载于轻薄的可携装置上。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1绘示依照本发明第一实施例的取像装置示意图；
图2由左至右依序为第一实施例的球差、像散以及畸变曲线图；
图3绘示依照本发明第二实施例的取像装置示意图；
图4由左至右依序为第二实施例的球差、像散以及畸变曲线图；
图5绘示依照本发明第三实施例的取像装置示意图；
图6由左至右依序为第三实施例的球差、像散以及畸变曲线图；
图7绘示依照本发明第四实施例的取像装置示意图；
图8由左至右依序为第四实施例的球差、像散以及畸变曲线图；
图9绘示依照本发明第五实施例的取像装置示意图；
图10由左至右依序为第五实施例的球差、像散以及畸变曲线图；
图11绘示依照本发明第六实施例的取像装置示意图；
图12由左至右依序为第六实施例的球差、像散以及畸变曲线图；
图13绘示依照本发明第七实施例的取像装置示意图；
图14由左至右依序为第七实施例的球差、像散以及畸变曲线图；
图15绘示依照本发明第八实施例的取像装置示意图；
图16由左至右依序为第八实施例的球差、像散以及畸变曲线图；
图17绘示依照本发明第一实施例的一种可携装置的示意图；
图18绘示依照本发明第二实施例的一种可携装置的示意图；
图19绘示依照本发明第三实施例的一种可携装置的示意图。
其中，附图标记
取像装置︰10
光圈︰100、200、300、400、500、600、700、800
第一透镜︰110、210、310、410、510、610、710、810
物侧表面︰111、211、311、411、511、611、711、811
像侧表面︰112、212、312、412、512、612、712、812
第二透镜︰120、220、320、420、520、620、720、820
物侧表面︰121、221、321、421、521、621、721、821
像侧表面︰122、222、322、422、522、622、722、822
第三透镜︰130、230、330、430、530、630、730、830
物侧表面︰131、231、331、431、531、631、731、831
像侧表面︰132、232、332、432、532、632、732、832
红外线滤除滤光片︰140、240、340、440、540、640、740、840
成像面︰150、250、350、450、550、650、750、850
电子感光元件︰160、260、360、460、560、660、760、860
CT1︰第一透镜于光轴上的厚度
CT2︰第二透镜于光轴上的厚度
EPD︰影像系统透镜的入射瞳孔径
f︰影像系统透镜组的焦距
f2︰第二透镜的焦距
f3︰第三透镜的焦距
Fno︰影像系统透镜组的光圈值
FOV︰影像系统透镜组的最大视角
HFOV︰影像系统透镜组的最大视角一半
ImgH︰最大像高
R1︰第一透镜物侧表面的曲率半径
R2︰第一透镜像侧表面的曲率半径
R3︰第二透镜物侧表面的曲率半径
R4︰第二透镜像侧表面的曲率半径
R5︰第三透镜物侧表面的曲率半径
R6︰第三透镜像侧表面的曲率半径
SD︰光圈至第三透镜像侧表面于光轴上的距离
TD︰第一透镜物侧表面至第三透镜像侧表面于光轴上的距离
TL︰第一透镜物侧表面至成像面于光轴上的距离
具体实施方式
下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：
影像系统透镜组由物侧至像侧依序包含第一透镜、第二透镜与第三透镜。其中，影像系统透镜组中具屈折力的透镜为三片。
第一透镜具有正屈折力。藉此可有效缩短影像系统透镜组的光学总长度。第一透镜物侧表面为凸面，第一透镜像侧表面为凸面，可利于加强缩短总长度，以符合产品轻薄化的需求。
第二透镜具有正屈折力。藉此可降低影像系统透镜组之敏感度。第二透镜物侧表面为凹面，第二透镜像侧表面为凸面，有利于修正像散(Astigmatism)。
第三透镜具有负屈折力。藉此可有效修正像差。第三透镜物侧表面于近光轴处可为凸面，于离轴处可具有至少一凹面，第三透镜像侧表面于近光轴处为凹面，于离轴处具有至少一凸面，除了有助于修像散外，更可有助于修正离轴视场的像差。
第二透镜的焦距为f2，第三透镜的焦距为f3，其满足下列条件式：-3.0＜f2/f3＜0。藉此，可有效缩加强短光学总长度。较佳地，可满足下列条件：-1.5＜f2/f3＜0。更佳地，可满足下列条件：-0.90＜f2/f3＜0。
光圈至第三透镜像侧表面于光轴上的距离为SD，第一透镜物侧表面至第三透镜像侧表面于光轴上的距离为TD，其满足下列条件：0.58＜SD/TD＜0.82。藉此，可利于光圈往成像面靠近，进而增加视场角度，使得影像系统透镜组在有限的拍摄距离内撷取足够的影像范围。
第一透镜于光轴上的厚度为CT1，第二透镜于光轴上的厚度为CT2，其满足下列条件式：0.20＜CT2/CT1＜0.85。藉此，可有助于透镜的组装与提高制造良率。较佳地，可满足下列条件：0.30＜CT2/CT1＜0.75。
影像系统透镜组的焦距为f，影像系统透镜组的入射瞳孔径为EPD，其满足下列条件：1.20＜f/EPD＜2.80。藉此，可增加系统进光量，进而提高解像能力。较佳地，可满足下列条件：1.60＜f/EPD＜2.45。
第一透镜物侧表面的曲率半径为R1，第一透镜像侧表面的曲率半径为R2，其满足下列条件：-3.0＜R2/R1＜-0.2。藉此，可有利于球差的补正。较佳地，可满足下列条件：-2.0＜R2/R1＜-0.2。
第一透镜物侧表面至成像面于光轴上的距离为TL，其满足下列条件：1.0mm＜TL＜2.3mm。藉此，可有利于影像系统透镜组及取像装置维持小型化，适合搭载于轻薄的可携装置上。较佳地，可满足下列条件：1.0mm＜TL＜2.0mm。
影像系统透镜组的最大视角为FOV，其满足下列条件：76度＜FOV＜120度。藉此，可具有适当视场角以获得宽广的取像范围。
第三透镜物侧表面的曲率半径为R5，第三透镜像侧表面的曲率半径为R6，其满足下列条件：|（R5-R6）/（R5+R6）|＜0.35。藉此，可有利于修正像差。较佳地，可满足下列条件：|（R5-R6）/（R5+R6）|＜0.25。
影像系统透镜组的焦距为f，第二透镜的焦距为f2，其满足下列条件：0.4＜f/f2＜1.0。藉此，可有利于降低敏感度。
第二透镜物侧表面的曲率半径为R3，第二透镜像侧表面的曲率半径为R4，其满足下列条件：|（R3-R4）/（R3+R4）|＜0.15。藉此，可有助于影像系统透镜组中像散的补正。
最大像高为ImgH（亦即电子感光元件之有效感测区域对角线长的一半），第一透镜物侧表面至成像面于光轴上的距离为TL，其满足下列条件：TL/ImgH＜1.90。藉此，有利于维持影像系统透镜组的小型化，以搭载于可携式电子产品上。
第一透镜物侧表面至成像面于光轴上的距离为TL，影像系统透镜组的最大视角一半为HFOV，其满足下列条件：1.0mm＜TL/tan﹙HFOV﹚＜3.0mm。藉此，可使影像系统透镜组维持小型化并具有适当可视角度范围。
本发明影像系统透镜组中，透镜的材质可为塑胶或玻璃。当透镜的材质为玻璃，可以增加屈折力配置的自由度。另当透镜材质为塑胶，则可以有效降低生产成本。此外，可于透镜表面上设置非球面，非球面可以容易制作成球面以外的形状，获得较多的控制变数，用以消减像差，进而缩减所需使用透镜的数目，因此可以有效降低光学总长度。
本发明影像系统透镜组中，就以具有屈折力的透镜而言，若透镜表面系为凸面且未界定该凸面位置时，则表示该透镜表面于近光轴处为凸面；若透镜表面是为凹面且未界定该凹面位置时，则表示该透镜表面于近光轴处为凹面。
本发明影像系统透镜组中，可设置有至少一光阑，其位置可设置于第一透镜之前、各透镜之间或最后一透镜之后均可，该光阑的种类如耀光光阑（Glare Stop）或视场光阑（Field Stop）等，用以减少杂散光，有助于提升影像品质。
本发明所揭露的影像系统透镜组中，光圈可设置于第一透镜与第二透镜之间（即为中置光圈），是有助于扩大视场角，使影像系统透镜组具有广角镜头的优势。
本发明更提供一种取像装置，其包含前述影像系统透镜组以及电子感光元件，其中电子感光元件设置于影像系统透镜组的成像面。其可利于缩短总长度，以符合产品轻薄化的需求。此外，亦可使光圈往成像面靠近，而增加视场角度，进而使得在有限的拍摄距离内撷取足够的影像范围。较佳地，该取像装置可进一步包含镜筒(Barrel Member)、支持装置(Holder Member)或其组合。
本发明更提供一种可携装置，其包含前述取像装置。请参照图17、图18与图19，取像装置10可多方面应用于智慧型手机（如图17所示）、平板电脑（如图18所示）与穿戴式装置（如图19所示）等。其可利于缩短总长度，以符合产品轻薄化的需求。此外，亦可使光圈往成像面靠近，而增加视场角度，进而使得在有限的拍摄距离内撷取足够的影像范围。较佳地，该可携装置可进一步包含控制单元(Control Unit)、显示单元(Display)、储存单元(Storage)、暂储存单元(RAM)或其组合。
前揭可携装置仅是示范性地说明本发明的实际运用例子，并非限制本发明的取像装置的运用范围。
本发明的影像系统透镜组更可视需求应用于移动对焦的光学系统中，并兼具优良像差修正与良好成像品质的特色，可多方面应用于3D(三维)影像撷取、数码相机、移动装置、数字平板与穿戴式装置等可携装置中。
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。
<第一实施例>
请参照第1图及第2图，其中图1绘示依照本发明第一实施例的取像装置示意图，图2由左至右依序为第一实施例的球差、像散以及畸变曲线图。由图1可知，取像装置包含影像系统透镜组与电子感光元件160。影像系统透镜组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、红外线滤除滤光片（IR-Cut Filter）140与成像面150。其中，电子感光元件160设置于成像面150上。影像系统透镜组中具有屈折力的透镜为三片。
第一透镜110具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面111为凸面，其像侧表面112为凸面，其两表面皆为非球面。
第二透镜120具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面121为凹面，其像侧表面122为凸面，其两表面皆为非球面。
第三透镜130具有负屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面131于近光轴处为凸面，其物侧表面131于离轴处具有至少一凹面，其像侧表面132于近光轴处为凹面，其像侧表面132于离轴处具有至少一凸面，其两表面皆为非球面。
红外线滤除滤光片140的材质为玻璃，其设置于第三透镜130及成像面150之间，并不影响影像系统透镜组的焦距。
上述各透镜的非球面的曲线方程式表示如下：
；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交点的切面的相对距离；
Y：非球面曲线上的点与光轴的垂直距离；
R：曲率半径；
k：锥面系数；以及
Ai：第i阶非球面系数。
第一实施例的影像系统透镜组中，影像系统透镜组的焦距为f，影像系统透镜组的光圈值（F-number）为Fno，影像系统透镜组中最大视角的一半为HFOV，其数值如下：f=1.21mm；Fno=2.40；以及HFOV=42.8度。
第一实施例的影像系统透镜组中，第一透镜110于光轴上的厚度为CT1，第二透镜120于光轴上的厚度为CT2，其满足下列条件：CT2/CT1=0.61。
第一透镜物侧表面111的曲率半径为R1，第一透镜像侧表面112的曲率半径为R2，其满足下列条件：R2/R1=-1.48。
第二透镜物侧表面121的曲率半径为R3，第二透镜像侧表面122的曲率半径为R4，其满足下列条件式：|（R3-R4）/（R3+R4）|=0.11。
第三透镜物侧表面131的曲率半径为R5，第三透镜像侧表面132的曲率半径为R6，其满足下列条件：|（R5-R6）/（R5+R6）|=0.31。
影像系统透镜组的焦距为f，第二透镜120的焦距为f2，其满足下列条件：f/f2=0.95。
第二透镜120的焦距为f2，第三透镜130的焦距为f3，其满足下列条件：f2/f3=-0.74。
影像系统透镜组的焦距为f，影像系统透镜组的入射瞳孔径为EPD，其满足下列条件：f/EPD=2.40。
光圈100至第三透镜像侧表面132于光轴上的距离为SD，第一透镜物侧表面111至第三透镜像侧表面132于光轴上的距离为TD，其满足下列条件：SD/TD=0.68。
第一透镜物侧表面111至成像面150于光轴上的距离为TL，其满足下列条件：TL=1.82mm。
影像系统透镜组的最大视角为FOV，其满足下列条件：FOV=85.6度。
第一透镜物侧表面111至成像面150于光轴上的距离为TL，影像系统透镜组的最大视角一半为HFOV，其满足下列条件：
TL/tan﹙HFOV﹚=1.97mm。
最大像高为ImgH(于实施例中即为电子感光元件160之有效感测区域对角线长的一半)，第一透镜物侧表面111至成像面150于光轴上的距离为TL，其满足下列条件：TL/ImgH=1.66。
配合参照下列表一以及表二。
表一为图1第一实施例详细的结构数据，其中曲率半径、厚度及焦距的单位为mm，且表面0到10依序表示由物侧至像侧的表面。表二为第一实施例中的非球面数据，其中，k表非球面曲线方程式中的锥面系数，A4到A14则表示各表面第4到14阶非球面系数。此外，以下各实施例表格乃对应各实施例的示意图与像差曲线图，表格中数据的定义皆与第一实施例的表一及表二的定义相同，在此不加以赘述。
<第二实施例>
请参照图3及图4，其中图3绘示依照本发明第二实施例的取像装置示意图，图4由左至右依序为第二实施例的球差、像散以及畸变曲线图。由图3可知，取像装置包含影像系统透镜组与电子感光元件260。影像系统透镜组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、红外线滤除滤光片240与成像面250。其中，电子感光元件260设置于成像面250上。影像系统透镜组中具有屈折力的透镜为三片。
第一透镜210具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面211为凸面，其像侧表面212为凸面，其两表面皆为非球面。
第二透镜220具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面221为凹面，其像侧表面222为凸面，其两表面皆为非球面。
第三透镜230具有负屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面231于近光轴处为凸面，其物侧表面231于离轴处具有至少一凹面，其像侧表面232于近光轴处为凹面，其像侧表面232于离轴处具有至少一凸面，其两表面皆为非球面。
红外线滤除滤光片240的材质为玻璃，其设置于第三透镜230及成像面250之间，并不影响影像系统透镜组的焦距。
请配合参照下列表三以及表四。
第二实施例中，非球面的曲线方程式表示如第一实施例的形式。此外，下表所述的定义皆与第一实施例相同，在此不加以赘述。
<第三实施例>
请参照图5及图6，其中图5绘示依照本发明第三实施例的取像装置示意图，图6由左至右依序为第三实施例的球差、像散以及畸变曲线图。由图5可知，取像装置包含影像系统透镜组与电子感光元件360。影像系统透镜组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、红外线滤除滤光片340与成像面350。其中，电子感光元件360设置于成像面350上。影像系统透镜组中具有屈折力的透镜为三片。
第一透镜310具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面311为凸面，其像侧表面312为凸面，其两表面皆为非球面。
第二透镜320具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面321为凹面，其像侧表面322为凸面，其两表面皆为非球面。
第三透镜330具有负屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面331于近光轴处为凸面，其物侧表面331于离轴处具有至少一凹面，其像侧表面332于近光轴处为凹面，其像侧表面332于离轴处具有至少一凸面，其两表面皆为非球面。
红外线滤除滤光片340的材质为玻璃，其设置于第三透镜330及成像面350之间，并不影响影像系统透镜组的焦距。
请配合参照下列表五以及表六。
第三实施例中，非球面的曲线方程式表示如第一实施例的形式。此外，下表所述的定义皆与第一实施例相同，在此不加以赘述。
<第四实施例>
请参照图7及图8，其中图7绘示依照本发明第四实施例的取像装置示意图，图8由左至右依序为第四实施例的球差、像散以及畸变曲线图。由图7可知，取像装置包含影像系统透镜组与电子感光元件460。影像系统透镜组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、红外线滤除滤光片440与成像面450。其中，电子感光元件460设置于成像面450上。影像系统透镜组中具有屈折力的透镜为三片。
第一透镜410具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面411为凸面，其像侧表面412为凸面，其两表面皆为非球面。
第二透镜420具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面421为凹面，其像侧表面422为凸面，其两表面皆为非球面。
第三透镜430具有负屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面431于近光轴处为凸面，其物侧表面431于离轴处具有至少一凹面，其像侧表面432于近光轴处为凹面，其像侧表面432于离轴处具有至少一凸面，其两表面皆为非球面。
红外线滤除滤光片440的材质为玻璃，其设置于第三透镜430及成像面450之间，并不影响影像系统透镜组的焦距。
请配合参照下列表七以及表八。
第四实施例中，非球面的曲线方程式表示如第一实施例的形式。此外，下表所述的定义皆与第一实施例相同，在此不加以赘述。
<第五实施例>
请参照图9及图10，其中图9绘示依照本发明第五实施例的取像装置示意图，图10由左至右依序为第五实施例的球差、像散以及畸变曲线图。由图9可知，取像装置包含影像系统透镜组与电子感光元件560。影像系统透镜组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、红外线滤除滤光片540与成像面550。其中，电子感光元件560设置于成像面550上。影像系统透镜组中具屈折力的透镜为三片。
第一透镜510具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面511为凸面，其像侧表面512为凸面，其两表面皆为非球面。
第二透镜520具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面521为凹面，其像侧表面522为凸面，其两表面皆为非球面。
第三透镜530具有负屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面531于近光轴处为凸面，其物侧表面531于离轴处具有至少一凹面，其像侧表面532于近光轴处为凹面，其像侧表面532于离轴处具有至少一凸面，其两表面皆为非球面。
红外线滤除滤光片540的材质为玻璃，其设置于第三透镜530及成像面550之间，并不影响影像系统透镜组的焦距。
请配合参照下列表九以及表十。
第五实施例中，非球面的曲线方程式表示如第一实施例的形式。此外，下表所述的定义皆与第一实施例相同，在此不加以赘述。
<第六实施例>
请参照图11及图12，其中图11绘示依照本发明第六实施例的取像装置示意图，图12由左至右依序为第六实施例的球差、像散以及畸变曲线图。由图11可知，取像装置包含影像系统透镜组与电子感光元件660。影像系统透镜组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、红外线滤除滤光片640与成像面650。其中，电子感光元件660设置于成像面650上。影像系统透镜组中具有屈折力的透镜为三片。
第一透镜610具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面611为凸面，其像侧表面612为凸面，其两表面皆为非球面。
第二透镜620具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面621为凹面，其像侧表面622为凸面，其两表面皆为非球面。
第三透镜630具有负屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面631于近光轴处为凸面，其物侧表面631于离轴处具有至少一凹面，其像侧表面632于近光轴处为凹面，其像侧表面632于离轴处具有至少一凸面，其两表面皆为非球面。
红外线滤除滤光片640的材质为玻璃，其设置于第三透镜630及成像面650之间，并不影响影像系统透镜组的焦距。
请配合参照下列表十一以及表十二。
第六实施例中，非球面的曲线方程式表示如第一实施例的形式。此外，下表所述的定义皆与第一实施例相同，在此不加以赘述。
<第七实施例>
请参照图13及图14，其中图13绘示依照本发明第七实施例的取像装置示意图，图14由左至右依序为第七实施例的球差、像散以及畸变曲线图。由图13可知，取像装置包含影像系统透镜组与电子感光元件760。影像系统透镜组由物侧至像侧依序包含第一透镜710、光圈700、第二透镜720、第三透镜730、红外线滤除滤光片740与成像面750。其中，电子感光元件760设置于成像面750上。影像系统透镜组中具有屈折力的透镜为三片。
第一透镜710具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面711为凸面，其像侧表面712为凸面，其两表面皆为非球面。
第二透镜720具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面721为凹面，其像侧表面722为凸面，其两表面皆为非球面。
第三透镜730具有负屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面731于近光轴处为凸面，其物侧表面731于离轴处具有至少一凹面，其像侧表面732于近光轴处为凹面，其像侧表面732于离轴处具有至少一凸面，其两表面皆为非球面。
红外线滤除滤光片740的材质为玻璃，其设置于第三透镜730及成像面750之间，并不影响影像系统透镜组的焦距。
请配合参照下列表十三以及表十四。
第七实施例中，非球面的曲线方程式表示如第一实施例的形式。此外，下表所述的定义皆与第一实施例相同，在此不加以赘述。
<第八实施例>
请参照图15及图16，其中图15绘示依照本发明第八实施例的取像装置示意图，图16由左至右依序为第八实施例的球差、像散以及畸变曲线图。由图15可知，取像装置包含影像系统透镜组与电子感光元件860。影像系统透镜组由物侧至像侧依序包含第一透镜810、光圈800、第二透镜820、第三透镜830、红外线滤除滤光片840与成像面850。其中，电子感光元件860设置于成像面850上。影像系统透镜组中具有屈折力的透镜为三片。
第一透镜810具有正屈折力，且为玻璃材质，其物侧表面811为凸面，其像侧表面812为凸面，其两表面皆为非球面。
第二透镜820具有正屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面821为凹面，其像侧表面822为凸面，其两表面皆为非球面。
第三透镜830具有负屈折力，且为塑胶材质，其物侧表面831于近光轴处为凸面，其物侧表面831于离轴处具有至少一凹面，其像侧表面832于近光轴处为凹面，其像侧表面832于离轴处具有至少一凸面，其两表面皆为非球面。
红外线滤除滤光片840的材质为玻璃，其设置于第三透镜830及成像面850之间，并不影响影像系统透镜组的焦距。
请配合参照下列表十五以及表十六。
第八实施例中，非球面的曲线方程式表示如第一实施例的形式。此外，下表所述的定义皆与第一实施例相同，在此不加以赘述。
上述取像装置可设置于可携装置内。可携装置可藉由影像系统透镜组的第一透镜为双凸透镜的设计，可利于缩短总长度，以符合轻薄化的需求。此外，亦可使光圈往成像面靠近，而增加视场角度，进而使得在有限的拍摄距离内撷取足够的影像范围。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (14)
1.一种影像系统透镜组，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，其像侧表面为凸面，其物侧表面与像侧表面皆为非球面；
一第二透镜，具有正屈折力，其物侧表面为凹面，其像侧表面为凸面，其物侧表面与像侧表面皆为非球面；以及
一第三透镜，具有负屈折力，其像侧表面于近光轴处为凹面，其像侧表面于离轴处具有至少一凸面，其物侧表面与像侧表面皆为非球面；
其中，该影像系统透镜组中具有屈折力的透镜为三片；
其中，该影像系统透镜组另包括一光圈，该光圈置于该第一透镜与该第二透镜之间，该影像系统透镜组的焦距为f，该第二透镜的焦距为f2，该第三透镜的焦距为f3，该光圈至该第三透镜像侧表面于光轴上的距离为SD，该第一透镜物侧表面至该第三透镜像侧表面于光轴上的距离为TD，该第一透镜于光轴上的厚度为CT1，该第二透镜于光轴上的厚度为CT2，该影像系统透镜组的入射瞳孔径为EPD，其满足下列条件：
-3.0＜f2/f3＜0；
0.58＜SD/TD＜0.82；
0.20＜CT2/CT1＜0.85；以及
1.20＜f/EPD＜2.80。
2.根据权利要求1所述的影像系统透镜组，其特征在于，该第三透镜物侧表面于近光轴处为凸面，该第三透镜物侧表面于离轴处具有至少一凹面。
3.根据权利要求1所述的影像系统透镜组，其特征在于，该第二透镜的焦距为f2，该第三透镜的焦距为f3，其满足下列条件：
-1.5＜f2/f3＜0。
4.根据权利要求1所述的影像系统透镜组，其特征在于，该第一透镜于光轴上的厚度为CT1，该第二透镜于光轴上的厚度为CT2，其满足下列条件：
0.30＜CT2/CT1＜0.75。
5.根据权利要求1所述的影像系统透镜组，其特征在于，该影像系统透镜组的最大视角为FOV，其满足下列条件：
76度＜FOV＜120度。
6.根据权利要求1所述的影像系统透镜组，其特征在于，该第一透镜物侧表面至一成像面于光轴上的距离为TL，其满足下列条件：
1.0mm＜TL＜2.3mm。
7.根据权利要求1所述的影像系统透镜组，其特征在于，该第三透镜物侧表面的曲率半径为R5，该第三透镜像侧表面的曲率半径为R6，其满足下列条件：
|(R5-R6)/(R5+R6)|＜0.35。
8.一种影像系统透镜组，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，其像侧表面为凸面，其物侧表面与像侧表面皆为非球面；
一第二透镜，具有正屈折力，其物侧表面为凹面，其像侧表面为凸面，其物侧表面与像侧表面皆为非球面；以及
一第三透镜，具有负屈折力，其物侧表面为凸面，其像侧表面于近光轴处为凹面，其像侧表面于离轴处具有至少一凸面，其物侧表面与像侧表面皆为非球面；
其中，该影像系统透镜组中具有屈折力的透镜为三片；
其中，该影像系统透镜组另包括一光圈，该光圈置于该第一透镜与该第二透镜之间，该影像系统透镜组的焦距为f，该第二透镜的焦距为f2，该第三透镜的焦距为f3，该光圈至该第三透镜像侧表面于光轴上的距离为SD，该第一透镜物侧表面至该第三透镜像侧表面于光轴上的距离为TD，该第一透镜物侧表面的曲率半径为R1，该第一透镜像侧表面的曲率半径为R2，该影像系统透镜组的入射瞳孔径为EPD，其满足下列条件：
-0.90＜f2/f3＜0；
0.58＜SD/TD＜0.82；
-3.0＜R2/R1＜-0.2；以及
1.60＜f/EPD＜2.45。
9.根据权利要求8所述的影像系统透镜组，其特征在于，该第一透镜物侧表面的曲率半径为R1，该第一透镜像侧表面的曲率半径为R2，其满足下列条件：
-2.0＜R2/R1＜-0.2。
10.根据权利要求8所述的影像系统透镜组，其特征在于，该影像系统透镜组的焦距为f，该第二透镜的焦距为f2，其满足下列条件：
0.4＜f/f2＜1.0。
11.根据权利要求8所述的影像系统透镜组，其特征在于，该第二透镜物侧表面的曲率半径为R3，该第二透镜像侧表面的曲率半径为R4，其满足下列条件：
|(R3-R4)/(R3+R4)|＜0.15。
12.根据权利要求8所述的影像系统透镜组，其特征在于，最大像高为ImgH，该第一透镜物侧表面至一成像面于光轴上的距离为TL，其满足下列条件：
TL/ImgH＜1.90。
13.根据权利要求8所述的影像系统透镜组，其特征在于，该第三透镜物侧表面的曲率半径为R5，该第三透镜像侧表面的曲率半径为R6，其满足下列条件：
|(R5-R6)/(R5+R6)|＜0.25。
14.根据权利要求8所述的影像系统透镜组，其特征在于，该第一透镜物侧表面至一成像面于光轴上的距离为TL，该影像系统透镜组的最大视角一半为HFOV，其满足下列条件：
1.0mm＜TL/tan﹙HFOV﹚＜3.0mm。
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