CN1828355A - 取像透镜系统 - Google Patents

Abstract

一种用于在固态图像传感器上形成图像的取像透镜系统，从其物方一侧起包括：孔径光阑，具有正的光焦度并向物方一侧凸起的第一透镜元件，具有正的光焦度并些像方一侧凸起的第二透镜元件，以及具有负的光焦度并面向像方一侧凹陷的第三透镜元件。或者，用于在固态图像传感器上形成图像的取像透镜系统具有：孔径光阑，具有正的光焦度、半月形且向物方一侧凸起的第一透镜元件，具有正的光焦度的第二透镜元件，以及具有负的光焦度的第三透镜元件。另外，在任一情况下，该取像透镜系统满足规定的条件公式。

Description

取像透镜系统

技术领域

本发明涉及取像透镜系统，尤其涉及高性能且小巧的取像透镜系统，适用于用固态成像传感器来捕获物体图像的数字输入设备(比如，数码相机或数字摄像机)。

背景技术

近年来，随着个人计算机等的普及，允许图像数据轻松进入数字设备中的数码相机和数字摄像机(下文中统称为数字相机)在一般用户群中已越来越普及。将来可预计这种数码相机作为图像数据输入设备会变得更普及。

像CCD(电荷耦合器件)这种用在数码相机中的固态图像传感器已经制作得越来越小，因此在数码相机自身中寻求进一步的微型化。结果，在取像透镜系统中也急切地寻求微型化，因为取像透镜系统在数字输入设备中占据了最大的体积。使取像透镜系统更小的最简单的方法便是使固态图像传感器更小。不过，这包括使感光元件更小，因此使固态图像传感器更难以制造，另外在取像透镜系统中还要求更高的性能。

另一方面，在使固态图像传感器的大小不变的同时使取像透镜系统更小将会不可避免地导致出射光瞳的位置离成像平面更近。当使出射光瞳的位置离成像平面更近时，从取像透镜系统中出射的轴外光线会斜入射到成像平面上。这使得不可能充分利用在固态图像传感器前提供的微透镜的聚光能力，其结果是所获得的图像在中心部分和其边缘部分之间显出了极不均匀的亮度。通过使取像透镜系统的出射光瞳位置离成像平面更远些，可避免上述这一点。

此外，近年来，在激烈的价格竞争中，更低的价格也已经成为取像透镜系统中越来越需要寻求的。此外，近年来，随着在固态图像传感器中寻求不断增大的高密度，在取像透镜系统中已经在寻求越来越高的性能。为了满足这种要求，下面所列的专利出版物1到4提出了与固态图像传感器一起使用的取像透镜系统，这些取像透镜系统在其前面放置一个孔径光阑并由正、正和负三种透镜元件组成。

专利出版物1：US-2004-179275-A1

专利出版物2：JP-A-2004-226487

专利出版物3：JP-A-2004-252312

专利出版物4：JP-A-2004-309695

然而，不利的是，上述专利出版物1到4中所提出的三透镜元件取像透镜系统的缺点在于，第一透镜元件的形状并不适宜并且第一和第二透镜元件的光焦度之间的关系并不适宜。结果，这些结构对与透镜光轴有关的制造误差极为敏感，因此很难制造出令人满意的外围性能。

发明内容

考虑到上述常规情况下所遇到的不方便，本发明的目的在于提供一种光学性能令人满意的低成本小巧型取像透镜系统，适合与固态图像传感器一起使用。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，从物方起依次为用于在固态图像传感器上形成图像的取像透镜系统提供了：孔径光阑；具有正的光焦度并向物方一侧凸起的第一透镜元件；具有正的光焦度并向像方一侧凸起的第二透镜元件；以及具有负的光焦度并面对像方一侧凹陷的第三透镜元件。此处，满足下面的条件公式(1)和(2)：

1.3＜f1/f2＜3              (1)

-4＜(r2+r3)/(r2-r3)＜-2    (2)

此处，

f1  表示第一透镜元件的焦距；

f2  表示第二透镜元件的焦距；

r2  表示第一透镜元件的物方一侧表面的曲率半径；以及

r3  表示第一透镜元件的像方一侧表面的曲率半径。

根据本发明的另一个方面，从物方一侧起依次为用于在固态图像传感器上形成图像的取像透镜系统提供：孔径光阑；具有正的光焦度、半月形且些物方一侧凸起的第一透镜元件；具有正的光焦度的第二透镜元件；以及具有负的光焦度的第三透镜元件。此处，满足上述的条件公式(1)和(2)。

根据本发明，在取像透镜系统中，适当地设置第一透镜元件的形状以及第一和第二透镜元件的光焦度之间的关系。这使取像透镜系统对制造误差的灵敏度降低了，并由此使得很容易制造出其外围性能令人满意的取像透镜系统。由此，有可能实现其光学性能令人满意的低成本小巧型取像透镜系统，适合与固态图像传感器一起使用。通过在数字输入设备(比如，带摄像头的手机或数码相机)中使用根据本发明的取像透镜系统，有可能使数字输入设备性能高、功能多、成本低且小巧。

附图说明

图1是本发明的第一实施例(示例1)的透镜结构图；

图2是本发明的第二实施例(示例2)的透镜结构图；

图3A到3C是示例1的像差图；以及

图4A到4C是示例2的像差图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图描述用于实施本发明的取像透镜系统。图1和2示出了本发明第一和第二实施例的透镜结构，像其光学部分中所观察到的那样。在这些实施例中，取像透镜系统是单焦距透镜系统，设计用于图像获取(例如，用在数码相机中)，即，用于在固态图像传感器(例如，CCD)上形成光学图像。从物方一侧起，取像透镜系统由孔径光阑ST和下面三种透镜元件组成：第一透镜元件L1，具有正的光焦度并向物方一侧凸起；第二透镜元件L2，具有正的光焦度并向成像一侧凸起；以及第三透镜元件L3，具有负的光焦度并面向成像一侧凹陷。在成像一侧还放置一个玻璃滤光片GF，其形状为平面平行的片，并且这对应于光学低通滤光片等。在每种透镜结构图中(图1和2)，符号ri(i＝1、2、3……)表示从物方一侧数第i个表面(符号后面的星号*表示非球面)，并且符号di(i＝1、2、3……)表示从物方一侧数第i个轴向距离。

现在，将更详细地描述各实施例的透镜结构。在第一和第二实施例中(图1和2)，第一到第三透镜元件L1到L3都是半月形透镜元件。具体来讲，第一透镜元件L1是正的透镜元件，其半月形是向物方一侧凸出的，第二透镜元件L2是正的透镜元件，其半月形是向像方一侧凸出的，并且第三透镜元件L3是负的透镜元件，其半月形是面向成像一侧凹陷的。这些三透镜元件的透镜表面都是非球面。

在这些实施例中，三透镜元件(即正正负)结构是这样设计的，即给透镜元件合适的光焦度(此处，光焦度被定义为焦距的倒数)以及通过其它方式，以便在适合与固态图像传感器一起使用的取像透镜系统中实现所需的令人满意的光学性能的同时还能实现小巧和低成本。通过将任一实施例的取像透镜系统用作图像输入设备(比如，数码相机或带摄像头的手机)的取像透镜系统，有可能使图像输入设备性能高、功能多、成本低并且小巧。现在将描述为获得这些相互间具有适当平衡的益处并且也为实现另外的益处(比如，更高的静止光学性能)而应该实现的条件。

首先，将描述应该由各实施例的取像透镜系统来满足的条件公式，即，应该由第一或第二实施例的取像透镜系统来满足的条件公式。不过，应该理解，下面所描述的所有的条件公式并不需要同时得到满足。即，单独满足适合于给定光学结构的那些条件公式中的任何一个可提供相应的益处和优点。从光学性能、小巧性、制造、装配和其它方面看，最好满足尽可能多的条件公式。条件公式可应用于从物方一侧起是孔径光阑和三透镜元件(即正正负)结构的取像透镜系统，并且较佳地可应用于这样一种取像透镜系统，从物方一侧起它包括：孔径光阑和下面三种透镜元件：具有正的光焦度且向物方一侧凸起的第一透镜元件；具有正的光焦度且向像方一侧凸起的第二透镜元件；以及具有负的光焦度且面向成像一侧凹陷的第三透镜元件。较佳的情况是：第一透镜元件应该是正的透镜元件，其半月形向物方一侧凸起；第二透镜元件应该是正的透镜元件，其半月形向像方一侧凸起；并且第三透镜元件应该是负的透镜元件，其半月形面向成像一侧凹陷。

最好满足下面的条件公式(1)。

1.3＜f1/f2＜3                 (1)

此处，

f1  表示第一透镜元件的焦距；并且

f2  表示第二透镜元件的焦距。

条件公式(1)定义了应该由第一和第二透镜元件满足的条件范围，主要是为了在总长度与对制造误差的灵敏度之间实现适当的平衡。就对制造误差的灵敏度而言，不管条件公式(1)的上限将是有利的，但会导致总长度过长。相反，就减小总长度而言，不管条件公式(1)的下限将是有利的，但会导致对制造误差的灵敏度过高，从而导致像差太大。

下面的条件公式(1a)最好能够满足。

1.6＜f1/f2＜2.5               (1a)

从上述内容和其它观点来看，在条件公式(1)所定义的条件范围之内的条件公式(1a)定义了更佳的条件范围。

下面的条件公式(2)最好得到满足。

-4＜(r2+r3)/(r2-r3)＜-2       (2)

此处，

r2  表示第一透镜元件物方一侧的表面的曲率半径；以及

r3  表示第一透镜元件像方一侧的表面的曲率半径。

条件公式(2)定义了应该由第一透镜元件满足的条件范围，主要是为了在出射光瞳位置与所产生的失真之间实现适当的平衡。不管条件公式(2)的下限有利于出射光瞳的位置，但导致失真过大。相反，不管条件公式(2)的上限有利于失真，但不利于出射光瞳的位置。这使得取像透镜系统不适合与固态图像传感器一起使用。

进一步，最好满足下面的条件公式(2a)。

-3.5＜(r2+r3)/(r2-r3)＜-2.5      (2a)

从上述内容和其它观点来看，在条件公式(2)所定义的条件范围之内的条件公式(2a)定义了更佳的条件范围。

较佳地，满足下面的条件公式(3)。

-1.4＜f/f3＜-1                   (3)

此处，

f  表示整个取像透镜系统的焦距；以及

f3 表示第三透镜元件的焦距。

条件公式(3)定义了应该由第三透镜元件满足的条件范围，主要是为了在总长度与所产生的像差之间实现适当的平衡。不管条件公式(3)的上限有利于像差校正，但导致总长度过长。相反，不管条件公式(3)的下限有利于减小总长度，但导致像差过大，尤其是失真和场的曲率。

进一步，应该满足下面的条件公式(3a)。

-1.30＜f/f3＜-1.05         (3a)

从上述内容和其它观点来看，在条件公式(3)所定义的条件范围之内的条件公式(3a)定义了更佳的条件范围。

较佳地，应该满足条件公式(4)。

0.1＜d2/f＜0.3             (4)

此处，

d2  表示第一透镜元件的轴向厚度；以及

f   表示整个取像透镜系统的焦距。

条件公式(4)定义了应该由第一透镜元件的轴向厚度满足的条件范围。不管条件公式(4)的下限有利于减小总长度，但导致像差过大，尤其是失真和场的曲率。相反，不管条件公式(4)的上限有利于获得更高的光学性能，但导致光学总长度过大。

进一步，应该满足下面的条件公式(4a)。

0.15＜d2/f＜0.20           (4a)

从上述内容和其它观点来看，在条件公式(4)所定义的条件范围之内的条件公式(4a)定义了更佳的条件范围。

在这些实施例的情况下，较佳地，每个透镜元件的至少一侧的表面是非球面，并且最好都是非球面。使第一到第三透镜元件中的每一个都至少具有一个非球面，便可以在很大程度上使非球像差、彗差和失真的校正达到令人满意的水平。较佳地，第三透镜元件在其成像一侧具有非球面，并且该表面从中心到边缘具有越来越弱的负光焦度，最终在边缘部分具有正的光焦度。这使得在使光总长度保持紧凑的同时还使出射光瞳位置离得较远。

在所有的实施例中，取像透镜系统只由折射透镜元件组成，它通过折射使入射光偏转(即，在折射率不同的两种介质的界面处使光偏转的那种类型的透镜组件)。不过，有可能用任何其它类型的透镜元件来代替上述这些透镜元件中的任何，例如，通过衍射现象使入射光偏转的衍射透镜元件，或通过组合在一起的衍射和折射现象来使入射光偏转的折射/衍射混合透镜元件，或用分布在介质中的变化着的折射率来使入射光偏转的梯度折射率透镜元件。在这些类型中，在介质中分布有变化的折射率的梯度折射率透镜元件是昂贵的，因为它们要求复杂的制造工艺。因此，在用于实施本发明的取像透镜系统中，较佳地，第一到第三透镜元件都使用由均匀的材料构成的透镜元件。

按照要求，除了孔径光阑之外，也可以安排用于切去不必要的光线的光束限制片等。按照要求，一种棱镜(例如，矩形棱镜)、一种镜子(例如，平面镜)等可排列在光路上使得用其没有光焦度的表面(例如，反射或衍射表面)来使取像透镜系统前面、后面或中间的光路弯曲，以形成弯曲的光学系统(例如，用来反射光束使得光轴弯曲90度的弯曲光学系统)。在何处使光路弯曲可以由特定的需要来确定。通过使光路适当弯曲，有可能制成明显瘦长且小巧的内含取像透镜系统的数字设备(比如，数码相机)。

各实施例的取像透镜系统适合作为小巧的取像透镜系统，可用在配有图像输入能力的数码相机和数字设备(例如，带摄像头的手机)中，通过将这些取像透镜系统之一与光学滤光片和图像传感器组合起来，便有可能构建出一种以光学的方式拍摄物体的图像再以电子信号将其输出的取像透镜设备。取像透镜设备是用来拍摄静止或运动物体的照相机的主要部件。从物方一侧起，取像透镜设备包括：用于形成物体的光学图像的取像透镜系统；光学滤光片，比如光学低通滤光片或隔离红外线的滤光片；图像传感器，比如CCD，用来将取像透镜系统所形成的光学图像转变为电子信号。

这种照相机的示例包括：数码相机；摄像机；监视相机；车载相机；用于视频电话的相机；用于对讲机的相机；以及含在其中或从外部安装到数字设备上的相机，比如个人计算机、移动计算机、手机、便携式数据设备(或个人数字助理，小型PDA)及其外围设备(比如，鼠标、扫描仪和打印机)。如这些示例所示，有可能不仅通过使用取像透镜设备来构建相机，还可以通过将取像透镜设备包含在其中来将相机功能添加到各种设备上。例如，有可能构建出配有图像输入能力的数字设备，比如带有摄像头的手机。相机功能可以以想要的的形式来实现。例如，取像透镜设备可以被做成一个单元，这样便可以以可拆卸的方式或可旋转的方式连接到相机主体上或便携式数据设备上(比如手机或PDA)。

用作图像传感器的可以是固态图像传感器，比如具有多个像素的CCD或CMOS(互补型金属氧化物半导体)传感器。由固态图像传感器将取像透镜系统所形成的光学图像转变为电子信号。要由取像透镜系统形成的光学图像通过光学低通滤光片，其预定的截止频率特性取决于固态图像传感器的像素间距，同时光学图像如此调节其空间频率特性使得当光学图像被转变为电子信号时所产生的所谓的重叠噪声达到最小。按照要求，由固态图像传感器所产生的信号要经过预定的数字图像处理、图像压缩处理等，并作为数字视频信号被存储到存储器(比如，半导体存储器或光盘)中；在某些情况下，信号通过电缆或在转变为红外信号之后被转移到另一个设备中。

在各实施例中，玻璃滤光片GF被用作光学低通滤光片，放置在取像透镜系统的最后一个表面与固态图像传感器之间；相反，有可能使用任何其它与实际所使用的数字输入设备相配的类型。例如，有可能使用：由石英等制成的、其晶轴已适当对齐的双折射类型低通滤光片；相位类型的低通滤光片，通过使用衍射现象来实现所要求的光学截止频率特性；或任何其它类型的低通滤光片。

从上文中可以清楚地看出，上文所描述的实施例与下文所描述的实际示例都包括随后要描述的结构。使用这些结构，有可能实现光学性能令人满意、成本低且小巧的取像透镜设备，通过将它们包括在相机、数字设备等之中，便有可能使这些设备具有高性能、多功能、低成本以及小巧等特点。

(U1)取像透镜设备包括：取像透镜系统，用于形成光学图像；图像传感器，用于将取像透镜系统所形成的光学图像转变为电子信号。取像透镜设备的特征在于，从物方一侧起，取像透镜系统包括：孔径光阑；第一透镜元件，具有正的光焦度且向物方一侧凸起；第二透镜元件，具有正的光焦度且向像方一侧凸起；以及第三透镜元件，具有负的光焦度且面向像方一侧凹陷。取像透镜设备的特征还在于，条件公式(1)、(1a)、(2)、(2a)、(3)、(3a)、(4)和(4a)中的至少一个被满足。

(U2)取像透镜设备包括：取像透镜系统，用于形成光学图像；图像传感器，用于将取像透镜系统所形成的光学图像转变为电子信号。取像透镜设备的特征在于，从物方一侧起，取像透镜系统包括：孔径光阑；第一透镜元件，具有正的光焦度、具有半月形且向物方一侧凸起；第二透镜元件，具有正的光焦度；以及第三透镜元件，具有负的光焦度。取像透镜设备的特征还在于，条件公式(1)、(1a)、(2)、(2a)、(3)、(3a)、(4)和(4a)中的至少一个被满足。

(U3)如上文(U1)和(U2)所述的取像透镜设备，其中第一到第三透镜元件都在其两侧具有非球面。

(U4)如上文(U1)、(U2)和(U3)所述的取像透镜设备，其中第三透镜元件在其像方一侧上具有非球面，并且该表面具有从中心到边缘越来越弱的负的光焦度，这样在其边缘部分最终具有正的光焦度。

(U5)如上文(U1)、(U2)、(U3)和(U4)之一所述的取像透镜设备，其中第一到第三透镜元件都是由均匀材料构成的。

(C1)一种相机，其特征在于，该相机包括如上文(U1)、(U2)、(U3)、(U4)和(U5)之一所述的取像透镜设备，并且该相机至少可用来拍摄物体的静止照片或运动照片。

(C2)如上文(C1)所述的相机，其中该相机是数码相机、摄像机或含在其中或从外部安装到个人计算机上的相机、移动的计算机、手机、便携式数据终端、或其外围设备。

(D1)一种数字设备，其特征在于，该数字设备包括如上文(U1)、(U2)、(U3)、(U4)和(U5)之一所述的取像透镜设备，使得该数字设备在制成时具有拍摄物体的静止照片或移动照片的能力。

(D2)如上文(D1)所述的数字设备，其中该数字设备是个人计算机、移动计算机、手机、便携式数据终端、或其外围设备。

示例

在下文中，将参照结构数据和其它数据来呈现用于实施本发明的取像透镜系统的实际示例。表格1和2分别示出了示例1和2的结构数据。示例1和2是分别对应于上文描述过的第一和第二实施例的数字示例。由此，第一和第二实施例的透镜结构图(图1和图2)也分别示出了示例1和2的透镜结构。

在各示例的结构数据中，形如ri(i＝1、2、3……)的符号表示从物方一侧数第i个表面的曲率半径(mm)，形如di(i＝1、2、3……)的符号表示从物方一侧数第i个轴向距离(mm)，形如Ni(i＝1、2、3……)和υi(i＝1、2、3……)的符号分别表示从物方一侧数第i个光学元件的用于d线的折射率(Nd)以及阿贝数值(υd)。与这些数据一起示出的是取像透镜系统的焦距(f，mm)和f数值(FNO)。表格3示出了在示例1和2中实际观察到的条件公式的值。

其曲率半径ri标有星号(*)的表面是具有非球形的折射光学表面，或其折射效应等价于非球面的表面。这种非球面的表面形状是由下文的公式(AS)来定义的。各示例中所用的非球面的非球面数据也与上述其它数据一起示出(没有等于零的系数被示出)。

$X\left(H\right)=C_0\·H^2/(1+\sqrt{1-\mathrm{\ϵ}\·{C_0}^2\·H^2})+\mathrm{\ΣAj}\·H^j---\left(\mathrm{AS}\right)$

此处，

H    表示在垂直于光轴AX的方向上的高度；

X(H) 表示在高度H处沿光轴AX的位移；

C₀   表示近轴曲率(＝1/ri)；

ε   表示二次曲面参数；

j    表示非球面的阶数；以及

Aj   表示阶数为j的非球面系数。

图3A到3C和4A到4C分别是示例1和2的像差图。在这些像差图中，那些数字后缀有“A”的图示出了球面像差，那些数字后缀有“B”的图示出了象散，而那些数字后缀有“C”的图示出了失真，FNO表示f数字而Y’表示最大的图像高度(mm)。在示出球面象差的图中，实线d、“划线-点”线g、“划线-点-点”线c分别表示针对d-、g-和c-线所观察到的球面象差(mm)，虚线SC表示与sine条件的偏差。在示出象散的图中，虚线DM和实线DS分别表示在子午平面和径向平面上所观察到的象散(mm)。在示出失真的图中，实线表示针对d-线所观察到的失真(％)。

下面是表格1、2和3。

                       表1

示例1

f＝3.56，FNO＝4.0

曲率半径	轴向距离	折射率	阿贝数值
				r1＝∞(ST)r2*＝1.560r3*＝3.205r4*＝-2.378r5*＝-0.944r6*＝5.447r7*＝1.200r8＝∞r9＝∞	d1＝0.000d2＝0.611d3＝0.703d4＝0.966d5＝0.100d6＝0.656d7＝0.500d8＝0.500	N1＝1.53048N2＝1.53048N3＝1.58340N4＝1.51680	v1＝55.72(L1)v2＝55.72(L2)v3＝30.23(L3)v4＝64.20(GF)

[表面r2的非球面数据]

ε＝-0.77750×10，A4＝0.30133，A6＝-0.18716

[表面r3的非球面数据]

ε＝-0.32536×10，A4＝0.12859，A6＝0.96276×10^-1

[表面r4的非球面数据]

ε＝-0.17634×10²，A4＝0.16810，A6＝0.37183×10^-1，A8＝0.13745，A10＝-0.27842×10^-1

[表面r5的非球面数据]

ε＝0.29577，A4＝0.49555×10^-1，A6＝-0.17811×10^-1，A8＝-0.14756×10^-1，A10＝0.29727×10^-1

[表面r6的非球面数据]

ε＝0.17544×10，A4＝-0.24387，A6＝0.11001，A8＝-0.45300×10^-1，A10＝0.24779×10^-1，A12＝-0.87870×10^-2

[表面r7的非球面数据]

ε＝-0.40000×10，A4＝-0.15919，A6＝0.91191×10^-1，A8＝-0.38452×10^-1，A10＝0.91696×10^-2，A12＝-0.97609×10^-3

                         表2

示例2

f＝3.51，FNO＝4.0

曲率半径	轴向距离	折射率	阿贝数值
				r1＝∞(ST)r2*＝1.462r3*＝2.831r4*＝-3.456r5*＝-1.159r6*＝3.554r7*＝1.152r8＝∞r9＝∞	d1＝0.000d2＝0.612d3＝0.764d4＝0.964d5＝0.100d6＝0.656d7＝0.500d8＝0.500	N1＝1.53048N2＝1.53048N3＝1.58340N4＝1.51680	v1＝55.72(L1)v2＝55.72(L2)v3＝30.23(L3)v4＝64.20(GF)

[表面r2的非球面数据]

ε＝-0.52989×10，A4＝0.28235，A6＝-0.14635

[表面r3的非球面数据]

ε＝-0.35960×10，A4＝0.13545，A6＝0.68161×10^-1

[表面r4的非球面数据]

ε＝-0.68322×10，A4＝-0.38560×10^-1，A6＝-0.22741×10^-1，A8＝0.94379×10^-2，A10＝0.36530×10^-1

[表面r5的非球面数据]

ε＝0.45134，A4＝-0.16882×10^-1，A6＝-0.44234×10^-2，A8＝0.17818×10^-1，A10＝0.55365×10^-2

[表面r6的非球面数据]

ε＝0.20629×10，A4＝-0.33010，A6＝0.13147，A8＝-0.49477×10^-1，A10＝0.31953×10^-1，A12＝-0.10098×10^-1

[表面r7的非球面数据]

ε＝-0.40000×10，A4＝-0.15498，A6＝0.82349×10^-1，A8＝-0.35200×10^-1，A10＝0.88419×10^-2，A12＝-0.95148×10^-3

                           表3

条件公式	(1)，(1a)	(2)，(2a)	(3)，(3a)	(4)，(4a)
					f1/f2	(r2+r3)/(r2-r3)	f/f3	d2/f
	示例1	2.12	-2.90	-1.27					0.17
示例2					1.72	-3.14	-1.08	0.17

Claims (4)

1.一种用于在固态图像传感器上形成图像的取像透镜系统，其特征在于，所述取像透镜系统从其物方一侧起包括：

孔径光阑；

第一透镜元件，具有正的光焦度并向物方一侧凸起；

第二透镜元件，具有正的光焦度并向成像表面一侧凸起；

第三透镜元件，具有负的光焦度并面向成像表面一侧凹陷，并且下面的条件公式(1)和(2)要满足：

1.3＜f1/f2＜3              (1)

-4＜(r2+r3)/(r2-r3)＜-2    (2)

此处，

f1  表示所述第一透镜元件的焦距；

f2  表示所述第二透镜元件的焦距；

r2  表示所述第一透镜元件的物方一侧表面的曲率半径；以及

r3  表示所述第一透镜元件的像方一侧表面的曲率半径。

2.一种用于在固态图像传感器上形成图像的取像透镜系统，其特征在于，所述取像透镜系统从其物方一侧起包括：

孔径光阑；

第一透镜元件，具有正的光焦度、半月形且向所述物方一侧凸起；

第二透镜元件，具有正的光焦度；以及

第三透镜元件，具有负的光焦度，并且

下面的条件公式(1)和(2)要满足：

1.3＜f1/f2＜3              (1)

-4＜(r2+r3)/(r2-r3)＜-2    (2)

此处，

f1  表示所述第一透镜元件的焦距；

f2  表示所述第二透镜元件的焦距；

r2  表示所述第一透镜元件的物方一侧的曲率半径；以及

r3  表示所述第一透镜元件的像方一侧的曲率半径。

3.如权利要求1和2所述的取像透镜系统，其特征在于，下面的条件公式(3)要满足：

-1.4＜f/f3＜-1            (3)

此处，

f  表示所述整个取像透镜系统的焦距；以及

f3 表示所述第三透镜元件的焦距。

4.如权利要求1到3所述的取像透镜系统，其特征在于，下面的条件公式(4)要满足：

0.1＜d2/f＜0.3          (4)

此处，

d2 表示所述第一透镜元件的轴向厚度；以及

f  表示所述整个取像透镜系统的焦距。

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