TWI409496B - 攝像光學透鏡組 - Google Patents

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TWI409496B
TWI409496B TW098104091A TW98104091A TWI409496B TW I409496 B TWI409496 B TW I409496B TW 098104091 A TW098104091 A TW 098104091A TW 98104091 A TW98104091 A TW 98104091A TW I409496 B TWI409496 B TW I409496B
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Hsiang Chi Tang
Tsung Han Tsai
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Largan Precision Co Ltd
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Description

攝像光學透鏡組
本發明關於一種攝像光學透鏡組;特別是有關於一種應用於手機相機的薄型化攝像光學透鏡組。
習見的薄型化手機鏡頭多採用兩片式透鏡為主,例如美國專利第7,436,604號所提供的,但由於市場對於薄型化手機相機畫素與品質上的要求不斷提升,因此兩片式透鏡已無法滿足更高階的攝影鏡頭模組的需求。美國專利第7,436,603號提供了一種以三枚透鏡結構構成的成像透鏡組,其由物側至像側依序為一具正屈折力的第一透鏡、一具負屈折力的第二透鏡及一具正屈折力的第三透鏡,構成所謂的Triplet型式。雖然這樣的形式能夠修正該光學系統產生的大部份像差,但其對於光學總長度的需求較大,造成鏡頭結構必須配合光學總長度而增加,以致難以滿足更輕薄、小型化的攝影鏡頭使用。
本發明提供一種攝像光學透鏡組,其由物側至像側依序包含:一具正屈折力的第一透鏡;一具負屈折力的第二透鏡,其前表面為凹面、後表面為凸面,且其前表面、後表面設置有非球面;一具負屈折力的第三透鏡,其前表面、後表面皆為凹面,且其前表面、後表面設置有非球面,並且該第三透鏡設置有反曲點;此外,本發明攝像光學透鏡組中具屈折力的透鏡數目僅為三片,藉由上述配置,可以有效修正本發明攝像光學透鏡組的像差,提升成像品質,且可同時兼具薄型化的特性。
本發明攝像光學透鏡組中,第一透鏡可為一雙凸透鏡或是前表面為凸面、後表面為凹面的新月型透鏡;當第一透鏡為雙凸透鏡時,係有效加大第一透鏡的屈折力,進而使得本發明攝像光學透鏡組的光學總長度變得更短;當第一透鏡為凸凹新月型透鏡時,係有利於修正本發明攝像光學透鏡組的像散(Astigmatism);而本發明第三透鏡具負屈折力,且其前表面、後表面皆為凹面,使得本發明攝像光學透鏡組的主點(Principal Point)更遠離成像面,而有利於縮短本發明攝像光學透鏡組的光學總長度,以維持鏡頭的薄型化。
根據本發明之一方面,本發明攝像光學透鏡組的第二透鏡的中心厚度為CT2,整體的攝像光學透鏡組的焦距為f,兩者滿足下記關係式:0.03<CT2/f<0.16;當CT2/f滿足上述關係式,係有利於鏡片塑膠射出成型的成型性與均質性,且同時利於縮短光學系統的光學總長度。
根據本發明之另一方面,本發明攝像光學透鏡組的該第一透鏡的色散係數(Abbe Number)為V1,其滿足下記關係式:
V1<62;
當V1滿足上述關係式時,係有利於修正本發明攝像光學透鏡組的像散,提高該攝像光學透鏡組的成像品質。
根據本發明的再一方面,本發明攝像光學透鏡組的第一透鏡的前表面曲率半徑為R1,第一透鏡的後表面曲率半徑為R2,兩者滿足下記關係式:
0<∣R1/R2∣<0.4;
當∣R1/R2∣滿足上述關係式時,係有利於本發明攝像光學透鏡組中球差(Spherical Aberration)的修正。
本發明提供的一種攝像光學透鏡組其由物側至像側依序包含:一具正屈折力的第一透鏡;一具負屈折力的第二透鏡,其前表面為凹面、後表面為凸面,且其前表面、後表面皆為非球面;一具負屈折力的第三透鏡,其前表面、後表面皆為凹面,且其前表面、後表面皆為非球面,並且該第三透鏡設置有反曲點。本發明攝像光學透鏡組中,第一透鏡可為一雙凸透鏡或是前表面為凸面、後表面為凹面的新月型透鏡;當第一透鏡為雙凸透鏡時,係有效加大第一透鏡的屈折力,進而使得本發明攝像光學透鏡組的光學總長度變得更短;當第一透鏡為凸凹新月型透鏡時,係有利於修正本發明攝像光學透鏡組的像散(Astigmatism);而本發明第三透鏡具負屈折力,且其前表面、後表面皆為凹面,使得本發明攝像光學透鏡組的主點(Principal Point)更遠離成像面,而有利於縮短該攝像光學透鏡組的光學總長度,以維持鏡頭的薄型化。
在本發明的攝像光學透鏡組中,當該第一透鏡為一雙凸透鏡時,第二透鏡的中心厚度為CT2,整體的攝像光學透鏡組的焦距為f,兩者滿足下記關係式:0.03<CT2/f<0.16;當CT2/f滿足上述關係式,係有利於鏡片塑膠射出成型的成型性與均質性,且同時較有利於縮短本發明攝像光學透鏡組的光學總長度。具體而言,本發明攝像光學透鏡組的第二透鏡的中心厚度CT2滿足下記關係式:0.15mm<CT2<0.38mm。
在本發明前述攝像光學透鏡組中,第一透鏡的焦距為f1,整體的攝像光學透鏡組的焦距為f,兩者滿足下記關係式:1.30<f/f1<2.00;當f/f1滿足上述關係式時,第一透鏡的屈折力大小配置較為平衡;可較有效控制本發明攝像光學透鏡組的光學總長度,維持小型化的目標,並且較可同時避免高階球差(High Order Spherical Aberration)與慧差(Coma)的過度增大,提升成像品質;進一步來說,本發明較佳使f/f1滿足下記關係式:1.45<f/f1<1.70。
在本發明前述攝像光學透鏡組中,第二透鏡的焦距為f2,整體的攝像光學透鏡組的焦距為f,兩者滿足下記關係式:
-0.58<f/f2<-0.2;
當f/f2滿足上述關係式時,可有利於本發明攝像光學透鏡組的色差(Chromatic Aberration)修正。
在本發明前述攝像光學透鏡組中,第一透鏡的前表面曲率半徑為R1,第一透鏡的後表面曲率半徑為R2,兩者滿足下記關係式:
0<∣R1/R2∣<0.25;
當∣R1/R2∣滿足上述關係式時,可有利於本發明攝像光學透鏡組的球差(Spherical Aberration)修正。
在本發明前述攝像光學透鏡組中,第三透鏡的前表面曲率半徑為R5,第三透鏡的後表面曲率半徑為R6,兩者滿足下記關係式:
R5/R6<-1.5;
當R5/R6滿足上述關係式,係有利於修正本發明攝像光學透鏡組的像散(Astigmatism)及歪曲(Distortion),以提升成像品質。
在本發明前述攝像光學透鏡組中,第三透鏡的中心厚度為CT3,滿足下記關係式:
0.20<CT3/f<0.40;
當CT3/f滿足上述關係式,係有利於修正本發明攝像光學透鏡組的像散及歪曲,同時可避免後焦距過短,以致無足夠的空間設置鏡頭後端機構件。
在本發明前述攝像光學透鏡組中,第一透鏡與第二透鏡於光軸上的距離為T12,第二透鏡與第三透鏡於光軸上的距離為T23,滿足下記關係式:
0.30<T12/T23<2.0;
當T12/T23滿足上述關係式,係有利於修正本發明攝像光學透鏡組的軸外像差。
在本發明前述攝像光學透鏡組中,第二透鏡的色散係數(Abbe Number)為V2,其滿足下記關係式:
V2<25;
當V2滿足上述關係式時,可有效修正本發明攝像光學透鏡組的色差,提高該攝像光學透鏡組的解像力(Resolution)。
在本發明前述攝像光學透鏡組中,該攝像光學透鏡組的被攝物成像於電子感光元件,且該攝像光學透鏡組的光學總長度為TTL,TTL定義為該攝像光學透鏡組中第一透鏡前表面至成像面於光軸上的距離,該攝像光學透鏡組的成像高度為ImgH,ImgH定義為該電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半,滿足下記關係式;
TTL/ImgH<1.90;
上記關係式可以維持本發明攝像光學透鏡組小型化的特性。
另一方面,在本發明的攝像光學透鏡組中,當該第一透鏡為一雙凸透鏡時,該第一透鏡的色散係數(Abbe Number)為V1,其滿足下記關係式:
V1<62;
當V1滿足上述關係式時,可較有利於修正本發明攝像光學透鏡組的像散(Astigmatism),提高該攝像光學透鏡組的成像品質。
在本發明的前述攝像光學透鏡組中,第一透鏡的焦距為f1,整體的攝像光學透鏡組的焦距為f,兩者滿足下記關係式:
1.30<f/f1<2.00;
當f/f1滿足上述關係式時,第一透鏡的屈折力大小配置較為平衡;可較有效控制本發明攝像光學透鏡組的光學總長度,維持小型化的目標,並且較可同時避免高階球差(High Order Spherical Aberration)與慧差(Coma)的過度增大,提升成像品質;進一歩來說,本發明較佳使f/f1滿足下記關係式:
1.45<f/f1<1.70。
在本發明前述攝像光學透鏡組中,第三透鏡的焦距為f3,整體的攝像光學透鏡組的焦距為f,兩者滿足下記關係式:
-0.70<f/f3<-0.45;
當f/f3滿足上述關係式時,可以避免本發明攝像光學透鏡組中,光線入射於感光元件上的角度過大,同時可以使得該攝像光學透鏡組的主點(Principle Point)更遠離成像面,而有利於縮短該攝像光學透鏡組的光學總長度。
在本發明前述攝像光學透鏡組中,第一透鏡的前表面曲率半徑為R1,第一透鏡的後表面曲率半徑為R2,兩者滿足下記關係式:
0<∣R1/R2∣<0.25;
當∣R1/R2∣滿足上述關係式時,可有利於本發明前述攝像光學透鏡組的球差(Spherical Aberration)修正。
在本發明前述攝像光學透鏡組中,第三透鏡的前表面曲率半徑為R5,第三透鏡的後表面曲率半徑為R6,兩者滿足下記關係式:
R5/R6<-1.5;
當R5/R6滿足上述關係式,係有利於修正本發明攝像光學透鏡組的像散及歪曲(Distortion),以提升成像品質。
在本發明前述攝像光學透鏡組中,第二透鏡的色散係數(Abbe Number)為V2,其滿足下記關係式:
V2<25;
當V2滿足上述關係式時,有利於修正本發明前述攝像光學透鏡組的色差(Chromatic Aberration),提高該攝像光學透鏡組的解像力(Resolution)。
在本發明前述攝像光學透鏡組中,該攝像光學透鏡組的被攝物成像於電子感光元件,且該攝像光學透鏡組的光學總長度為TTL,TTL定義為該攝像光學透鏡組中第一透鏡前表面至成像面於光軸上的距離,該攝像光學透鏡組的成像高度為ImgH,ImgH定義為該電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半,滿足下記關係式:
TTL/ImgH<1.90;
上記關係式可以維持本發明攝像光學透鏡組小型化的特性。
另一方面,在本發明的攝像光學透鏡組中,當該第一透鏡為凸凹新月型透鏡時,第一透鏡的前表面曲率半徑為R1,第一透鏡的後表面曲率半徑為R2,兩者滿足下記關係式:
0<∣R1/R2∣<0.4;
當∣R1/R2∣滿足上述關係式時,可較有利於本發明攝像光學透鏡組中球差(Spherical Aberration)的修正。
在本發明的前述攝像光學透鏡組中,第一透鏡的焦距為f1,整體的攝像光學透鏡組的焦距為f,兩者滿足下記關係式:
1.30<f/f1<2.00;
當f/f1滿足上述關係式時,第一透鏡的屈折力大小配置較為平衡;可較有效控制本發明攝像光學透鏡組的光學總長度,維持小型化的目標,並且較可同時避免高階球差(High Order Spherical Aberfation)與慧差(Coma)的過度增大,提升成像品質;進一歩來說,本發明較佳使f/f1滿足下記關係式:
1.45<f/f1<1.70。
在本發明前述攝像光學透鏡組中,第三透鏡的焦距為f3,整體的攝像光學透鏡組的焦距為f,兩者滿足下記關係式:
-0.70<f/f3<-0.45;
當f/f3滿足上述關係式時,可以避免本發明攝像光學透鏡組中,光線入射於感光元件上的角度過大,同時可以使得該攝像光學透鏡組的主點(Principle Point)更遠離成像面,而有利於縮短該攝像光學透鏡組的光學總長度。
在本發明前述攝像光學透鏡組中,第一透鏡的色散係數(Abbe Number)為V1,其滿足下記關係式:
V1<62。
當V1滿足上述關係式時,可較有利於修正本發明攝像光學透鏡組的像散(Astigmatism),提高該攝像光學透鏡組的成像品質。
在本發明前述攝像光學透鏡組中,第二透鏡的色散係數為V2,其滿足下記關係式:
V2<25;
當V2滿足上述關係式時,可有效修正本發明前述攝像光學透鏡組的色差(Chromatic Aberration),進而提高該攝像光學透鏡組的解像力(Resolution)。
在本發明前述攝像光學透鏡組中,第三透鏡的前表面曲率半徑為R5,第三透鏡的後表面曲率半徑為R6,兩者滿足下記關係式:
R5/R6<-1.5。
當R5/R6滿足上述關係式,係有利於修正本發明攝像光學透鏡組的像散及歪曲(Distortion),以提升成像品質。
在本發明前述攝像光學透鏡組中,該攝像光學透鏡組的被攝物成像於電子感光元件,且該攝像光學透鏡組的光學總長度為TTL,TTL定義為該攝像光學透鏡組中第一透鏡前表面至成像面於光軸上的距離,該攝像光學透鏡組的成像高度為ImgH,ImgH定義為該電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半,滿足下記關係式:
TTL/ImgH<1.80;
上記關係式可以維持本發明攝像光學透鏡組小型化的特性。
本發明攝像光學透鏡組藉由第一透鏡提供強大的正屈折力,並且將光圈置於接近該攝像光學透鏡組的物體側,將使得該攝像光學透鏡組的出射瞳(Exit Pupil)遠離成像面,因此,光線將以接近垂直入射的方式入射在感光元件上,此即為像側的遠心(Telecentric)特性,此特性對於時下固態感光元件的感光能力是極為重要的,將使得感光元件的感光敏感度提高,減少本發明攝像光學透鏡組產生暗角的可能性,本發明在第三透鏡設置有反曲點(Ipflection Point),將可更有效地壓制離軸視場的光線入射於感光元件上的角度。
除此之外,在廣角光學系中,特別需要對歪曲(Distortion)以及倍率色收差(Chromatic Aberration of Magnification)做修正,其方法為將光圈置於系統光屈折力的平衡處。本發明若將光圈置於第一透鏡之前,則著重於遠心的特性,系統的光學總長度可以更短;若將光圈置於第一透鏡與第二透鏡之間,則較著重於廣視場角的特性,同時,如此的光圈位置的配置,可以有效降低系統的敏感度。
在本發明的攝像光學透鏡組中,透鏡的材質可為玻璃或塑膠,若透鏡的材質為玻璃,則可以增加系統屈折力配置的自由度,若透鏡材質為塑膠,則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形狀,獲得較多的控制變數,用以消減像差,進而縮減透鏡使用的數目,因此可以有效降低本發明攝像光學透鏡組的光學總長度。
本發明的攝像光學透鏡組將藉由以下具體實施例配合所附圖式予以詳細說明。
本發明第一實施例請參閱第一圖,第一實施例的像差曲線請參閱第二圖。第一實施例的攝像光學透鏡組主要構造由三枚具屈折力的透鏡構成,由物側至像側依序為:一具正屈折力的第一透鏡(100),其前表面(101)為凸面,後表面(102)為凸面,其材質為塑膠,其前表面(101)、後表面(102)皆為非球面;一具負屈折力的第二透鏡(110),其前表面(111)為凹面,後表面(112)為凸面,其材質為塑膠,其前表面(111)、後表面(112)皆為非球面;一具負屈折力的第三透鏡(120),其前表面(121)為凹面,後表面(122)為凹面,其材質為塑膠,其前表面(121)、後表面(122)皆為非球面,並且後表面(122)設置有反曲點;一光圈(130)位於第一透鏡(100)之前;另外包含一紅外線濾除濾光片(140)(IR Filter)置於第三透鏡(120)之後,其不影響本發明攝像光學透鏡組的焦距;及一成像面(150)設於該紅外線濾除濾光片(140)之後。前述非球面曲線的方程式表示如下:
其中:
X:非球面上距離光軸為Y的點,其與相切於非球面光軸上頂點之切面的相對高度;
Y: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。
第一實施例攝像光學透鏡組中,第一透鏡(100)的焦距為f1,第二透鏡(110)的焦距為f2,第三透鏡(120)的焦距為f3,整體攝像光學透鏡組的焦距為f,其關係式為:f/f1=1.60、f/f2=-0.40、f/f3=-0.53。
第一實施例攝像光學透鏡組中,第一透鏡(100)的前表面(101)曲率半徑為R1,第一透鏡(100)的後表面(102)曲率半徑為R2,第三透鏡(120)的前表面(121)曲率半徑為R5,第三透鏡(120)的後表面(122)曲率半徑為R6,其關係為:∣R1/R2∣=0.04、R5/R6=-8.51。
第一實施例攝像光學透鏡組中,第二透鏡(110)於光軸上的厚度為CT2,第三透鏡(120)於光軸上的厚度為CT3,其關係為:CT2=0.372mm、CT2/f=0.10、CT3/f=0.29。
第一實施例攝像光學透鏡組中,第一透鏡(100)的色散係數(Abbe Number)為V1,第二透鏡(110)的色散係數為V2,其中:V1=55.9、V2=23.4。
第一實施例攝像光學透鏡組中,第一透鏡(100)與第二透鏡(110)於光軸上的距離為T12、第二透鏡(110)與第三透鏡(120)於光軸上的距離為T23,其關係為:T12/T23=0.56。
第一實施例攝像光學透鏡組中,攝像光學透鏡組的光學總長度為TTL,攝像光學透鏡組的成像高度為ImgH,其關係為TTL/ImgH=1.78。
第一實施例詳細的結構數據如表一所示,其非球面數據如表二所示,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半。
本發明第二實施例請參閱第三圖,第二實施例的像差曲線請參閱第四圖。第二實施例的攝像光學透鏡組主要構造由三枚具屈折力的透鏡構成,由物側至像側依序為:一具正屈折力的第一透鏡(300),其前表面(301)為凸面,後表面(302)為凸面,其材質為塑膠,其前表面(301)、後表面(302)皆為非球面;一具負屈折力的第二透鏡(310),其前表面(311)為凹面,後表面(312)為凸面,其材質為塑膠,其前表面(311)、後表面(312)皆為非球面;一具負屈折力的第三透鏡(320),其前表面(321)為凹面,後表面(322)為凹面,其材質為塑膠,其前表面(321)、後表面(322)皆為非球面,並且後表面(322)設置有反曲點;一光圈(330)位於第一透鏡(300)之前;另外包含一紅外線濾除濾光片(340)(IR Filter)置於第三透鏡(320)之後,其不影響本發明攝像光學透鏡組的焦距;及一成像面(350)設於該紅外線濾除濾光片(340)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。
第二實施例攝像光學透鏡組中,第一透鏡(300)的焦距為f1,第二透鏡(310)的焦距為f2,第三透鏡(320)的焦距為f3,整體攝像光學透鏡組的焦距為f,其關係式為:f/f1=1.96、f/f2=-0.61、f/f3=-0.80。
第二實施例攝像光學透鏡組中,第一透鏡(300)的前表面(301)曲率半徑為R1,第一透鏡(300)的後表面(302)曲率半徑為R2,第三透鏡(320)的前表面(321)曲率半徑為R5,第三透鏡(320)的後表面(322)曲率半徑為R6,其關係為:R1/R2=|0.72|、R5/R6=-6.94。
第二實施例攝像光學透鏡組中,第二透鏡(310)於光軸上的厚度為CT2,第三透鏡(320)於光軸上的厚度為CT3,其關係為:CT2=0.599m、CT2/f=0.16、CT3/f=0.25。
第二實施例攝像光學透鏡組中,第一透鏡(300)的色散係數(Abbe Number)為V1,第二透鏡(310)的色散係數為V2,其中:V1=55.9、V2=23.4。
第二實施例攝像光學透鏡組中,第一透鏡(300)與第二透鏡(310)於光軸上的距離為T12、第二透鏡(310)與第三透鏡(320)於光軸上的距離為T23,其關係為:T12/T23=0.50。
第二實施例攝像光學透鏡組中,攝像光學透鏡組的光學總長度為TTL,攝像光學透鏡組的成像高度為ImgH,其關係為TTL/ImgH=1.87。
第二實施例詳細的結構數據如表三所示,其非球面數據如表四所示,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。
本發明第三實施例請參閱第五圖,第三實施例的像差曲線請參閱第六圖。第三實施例的攝像光學透鏡組主要構造由三枚具屈折力的透鏡構成,由物側至像側依序為:一具正屈折力的第一透鏡(500),其前表面(501)為凸面,後表面(502)為凸面,其材質為塑膠,其前表面(501)、後表面(502)皆為非球面;一具負屈折力的第二透鏡(510),其前表面(511)為凹面,後表面(512)為凸面,其材質為塑膠,其前表面(511)、後表面(512)皆為非球面;一具負屈折力的第三透鏡(520),其前表面(521)為凹面,後表面(522)為凹面,其材質為塑膠,其前表面(521)、後表面(522)皆為非球面,並且前表面(521)、後表面(522)皆設置有反曲點;一光圈(530)位於第一透鏡(500)之前;另外包含一紅外線濾除濾光片(540)(IR Filter)置於第三透鏡(520)之後,其不影響本發明攝像光學透鏡組的焦距;及一成像面(550)設於該紅外線濾除濾光片(540)之後。
第三實施例非球面曲線方程式的表示如同第一實施例的形式。
第三實施例攝像光學透鏡組中,第一透鏡(500)的焦距為f1,第二透鏡(510)的焦距為f2,第三透鏡(520)的焦距為f3,整體攝像光學透鏡組的焦距為f,其關係式為:f/f1=1.59、f/f2=-0.33、f/f3=-0.64。
第三實施例攝像光學透鏡組中,第一透鏡(500)的前表面(501)曲率半徑為R1,第一透鏡(500)的後表面(502)曲率半徑為R2,第三透鏡(520)的前表面(521)曲率半徑為R5,第三透鏡(520)的後表面(522)曲率半徑為R6,其關係為:∣R1/R2∣=0.07、R5/R6=-2.08。
第三實施例攝像光學透鏡組中,第二透鏡(510)於光軸上的厚度為CT2,第三透鏡(520)於光軸上的厚度為CT3,其關係為:CT2=0.325mm、CT2/f=0.09、CT3/f=0.29。
第三實施例攝像光學透鏡組中,第一透鏡(500)的色散係數(Abbe Number)為V1,第二透鏡(510)的色散係數為V2,其中:V1=55.9、V2=23.4。
第三實施例攝像光學透鏡組中,第一透鏡(500)與第二透鏡(510)於光軸上的距離為T12、第二透鏡(510)與第三透鏡(520)於光軸上的距離為T23,其關係為:T12/T23=0.50。
第三實施例攝像光學透鏡組中,攝像光學透鏡組的光學總長度為TTL,攝像光學透鏡組的成像高度為ImgH,其關係為TTL/ImgH=1.70。
第三實施例詳細的結構數據如表五所示,其非球面數據如表六A及表六B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。
本發明第四實施例請參閱第七圖,第四實施例的像差曲線請參閱第八圖。第四實施例的攝像光學透鏡組主要構造由三枚具屈折力的透鏡構成,由物側至像側依序為:一具正屈折力的第一透鏡(700),其前表面(701)為凸面,後表面(702)為凹面,其材質為塑膠,其前表面(701)、後表面(702)皆為非球面;一具負屈折力的第二透鏡(710),其前表面(711)為凹面,後表面(712)為凸面,其材質為塑膠,其前表面(711)、後表面(712)皆為非球面;一具負屈折力的第三透鏡(720),其前表面(721)為凹面,後表面(722)為凹面,其材質為塑膠,其前表面(721)、後表面(722)皆為非球面,並且前表面(721)、後表面(722)皆設置有反曲點;一光圈(730)位於第一透鏡(700)之前;另外包含一紅外線濾除濾光片(740)(IR Filter)置於第三透鏡(720)之後,其不影響本發明攝像光學透鏡組的焦距;及一成像面(750)設於該紅外線濾除濾光片(740)之後。
第四實施例非球面曲線方程式的表示如同第一實施例的形式。
第四實施例攝像光學透鏡組中,第一透鏡(700)的焦距為f1,第二透鏡(710)的焦距為f2,第三透鏡(720)的焦距為f3,整體攝像光學透鏡組的焦距為f,其關係式為:f/f1=1.52、f/f2=-0.28、f/f3=-0.57。
第四實施例攝像光學透鏡組中,第一透鏡(700)的前表面(701)曲率半徑為R1,第一透鏡(700)的後表面(702)曲率半徑為R2,第三透鏡(720)的前表面(721)曲率半徑為R5,第三透鏡(720)的後表面(722)曲率半徑為R6,其關係為:|R1/R2|=0.02、R5/R6=-5.36。
第四實施例攝像光學透鏡組中,第二透鏡(710)於光軸上的厚度為CT2,第三透鏡(720)於光軸上的厚度為CT3,其關係為:CT2=0.320mm、CT2/f=0.09、CT3/f=0.26。
第四實施例攝像光學透鏡組中,第一透鏡(700)的色散係數(Abbe Number)為V1,第二透鏡(710)的色散係數為V2,其中:V1=55.9、V2=23.4。
第四實施例攝像光學透鏡組中,第一透鏡(700)與第二透鏡(710)於光軸上的距離為T12、第二透鏡(710)與第三透鏡(720)於光軸上的距離為T23,其關係為:T12/T23=0.50。
第四實施例攝像光學透鏡組中,攝像光學透鏡組的光學總長度為TTL,攝像光學透鏡組的成像高度為ImgH,其關係為TTL/ImgH=1.66。
第四實施例詳細的結構數據如表七所示,其非球面數據如表八A及表八B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。
表一至表八所示為本發明攝像光學透鏡組實施例的不同數值變化表,然本發明各個實施例的數值變化皆屬實驗所得,即使使用不同數值,相同結構的產品仍應屬於本發明的保護範疇。表九為各個實施例對應本發明相關條件式的數值資料。
本發明為一攝像光學透鏡組,藉由上述透鏡結構及配置方式可以有效修正本發明攝像光學透鏡組的像差,提升成像品質,同時亦有利於本發明攝像光學透鏡組的薄型化。
100...第一透鏡
101...前表面
102...後表面
110...第二透鏡
111...前表面
112...後表面
120...第三透鏡
121...前表面
122...後表面
130...光圈
140...紅外線濾除濾光片
150...成像面
300...第一透鏡
301...前表面
302...後表面
310...第二透鏡
311...前表面
312...後表面
320...第三透鏡
321...前表面
322...後表面
330...光圈
340...紅外線濾除濾光片
350....成像面
500...第一透鏡
501...前表面
502...後表面
510...第二透鏡
511...前表面
512...後表面
520...第三透鏡
521...前表面
522...後表面
530...光圈
540...紅外線濾除濾光片
550...成像面
700...第一透鏡
701...前表面
702...後表面
710...第二透鏡
711...前表面
712...後表面
720...第三透鏡
721...前表面
722...後表面
730...光圈
740...紅外線濾除濾光片
750...成像面
f...整體攝像光學透鏡組的焦距
f1...第一透鏡的焦距
f2...第二透鏡的焦距
f3...第三透鏡的焦距
V1...第一透鏡的色散係數
V2...第二透鏡的色散係數
CT2...第二透鏡於光軸上的厚度
CT3...第三透鏡於光軸上的厚度
T12...第一透鏡與第二透鏡於光軸上的距離
T23...第二透鏡與第三透鏡於光軸上的距離
R1...第一透鏡的前表面曲率半徑
R2...第一透鏡的後表面曲率半徑
R5...第三透鏡的前表面曲率半徑
R6...第三透鏡的後表面曲率半徑
TTL...攝像光學透鏡組的光學總長度
ImgH...攝像光學透鏡組的成像高度
第一圖係根據本發明第一實施例的攝像光學透鏡組示意圖。
第二圖係第一實施例的像差曲線圖。
第三圖係根據本發明第二實施例的攝像光學透鏡組示意圖。
第四圖係第二實施例的像差曲線圖。
第五圖係根據本發明第三實施例的攝像光學透鏡組示意圖。
第六圖係第三實施例的像差曲線圖。
第七圖係根據本發明第四實施例的攝像光學透鏡組示意圖。
第八圖係第四實施例的像差曲線圖。
第九圖為表一,係第一實施例的結構數據。
第十圖為表二,係第一實施例的非球面數據。
第十一圖為表三,係第二實施例的結構數據。
第十二圖為表四,係第二實施例的非球面數據。
第十三圖為表五,係第三實施例的結構數據。
第十四圖為表六,係第三實施例的非球面數據。
第十五圖為表七,係第四實施例的結構數據。
第十六圖為表八,係第四實施例的非球面數據。
第十七圖為表九,係本發明相關條件式的數值資料。
100...第一透鏡
101...前表面
102...後表面
110...第二透鏡
111...前表面
112...後表面
120...第三透鏡
121...前表面
122...後表面
130...光圈
140...紅外線濾除濾光片
150...成像面

Claims (31)

  1. 一種攝像光學透鏡組,由物側至像側依序包含:一具正屈折力的第一透鏡,其前表面、後表面皆為凸面;一具負屈折力的第二透鏡,其前表面為凹面、後表面為凸面,且其前表面、後表面皆為非球面;及一具負屈折力的第三透鏡,其前表面、後表面皆為凹面,其前表面、後表面皆為非球面,且第三透鏡設置有反曲點;其中該攝像光學透鏡組中,該第二透鏡於光軸上的厚度為CT2,整體攝像光學透鏡組的焦距為f,滿足下記關係式:0.03<CT2/f<0.16。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之攝像光學透鏡組,其中該第二透鏡及該第三透鏡為塑膠材質。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之攝像光學透鏡組,其中具屈折力的透鏡僅為該第一透鏡、該第二透鏡及該第三透鏡。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之攝像光學透鏡組,其中一光圈係設置於該第一透鏡之前。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之攝像光學透鏡組,其中該第一透鏡的焦距為f1,滿足下記關係式:1.30<f/f1<2.00。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之攝像光學透鏡組,其中該第二透鏡的焦距為f2,滿足下記關係式:1.45<f/f1<1.70;及-0.58<f/f2<-0.2。
  7. 如申請專利範圍第4項所述之攝像光學透鏡組,其中該第一透鏡的前表面曲率半徑為R1及其後表面曲率半徑為R2,滿足下記關係式:0<|R1/R2|<0.25。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之攝像光學透鏡組,其中該第三透鏡的前表面曲率半徑為R5及其後表面曲率半徑為R6,滿足下記關係式:R5/R6<-1.5。
  9. 如申請專利範圍第4項所述之攝像光學透鏡組,其中該第三透鏡於光軸上的厚度為CT3,滿足下記關係式:0.20<CT3/f<0.40。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之攝像光學透鏡組,其中該第一透鏡與該第二透鏡於光軸上的距離為T12,及該第二透鏡與該第三透鏡於光軸上的距離為T23,滿足下記關係式:0.3<T12/T23<2.0。
  11. 如申請專利範圍第4項所述之攝像光學透鏡組,其中該第二透鏡的色散係數為V2,滿足下記關係式:V2<25。
  12. 如申請專利範圍第3項所述之攝像光學透鏡組,其中該第二透鏡於光軸上的厚度為CT2,滿足下記關係式:0.15mm<CT2<0.38mm。
  13. 如申請專利範圍第3項所述之攝像光學透鏡組,其中該攝像光學透鏡組的被攝物成像於電子感光元件,且該攝像光學透鏡組的光學總長度為TTL,該攝像光學透鏡組的成像高度為ImgH,滿足下記關係式:TTL/ImgH<1.90。
  14. 一種攝像光學透鏡組,由物側至像側依序包含:一具正屈折力的第一透鏡,其前表面、後表面皆為凸面;一具負屈折力的第二透鏡,其前表面為凹面、後表面為凸面,且其前表面、後表面皆為非球面;及一具負屈折力的第三透鏡,其前表面、後表面皆為凹面,其前表面、後表面皆為非球面,且第三透鏡設置有反曲點;其中該第一透鏡的色散係數為V1,滿足下記關係式:V1<62。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之攝像光學透鏡組,其中該第二透鏡及該第三透鏡為塑膠材質。
  16. 如申請專利範圍第14項所述之攝像光學透鏡組,其中具屈折力的透鏡僅為該第一透鏡、該第二透鏡及該第三透鏡。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之攝像光學透鏡組,其中一光圈係設置於該第一透鏡之前。
  18. .如申請專利範圍第17項所述之攝像光學透鏡組,其中該第一透鏡的焦距為f1,整體攝像光學透鏡組的焦距為f,滿足下記關係式:1.30<f/f1<2.00。
  19. 如申請專利範圍第18項所述之攝像光學透鏡組,其中該第三透鏡的焦距為f3,滿足下記關係式:1.45<f/f1<1.70;及-0.70<f/f3<-0.45。
  20. 如申請專利範圍第17項所述之攝像光學透鏡組,其中該第一透鏡的前表面曲率半徑為R1及其後表面曲率半徑為R2,滿足下記關係式:0<∣R1/R2∣<0.25。
  21. 如申請專利範圍第20項所述之攝像光學透鏡組,其中該第三透鏡的前表面曲率半徑為R5及其後表面曲率半徑為R6,滿足下記關係式:R5/R6<-1.5。
  22. 如申請專利範圍第16項所述之攝像光學透鏡組,其中該第二透鏡的色散係數為V2,滿足下記關係式:V2<25。
  23. 如申請專利範圍第16項所述之攝像光學透鏡組,其中該攝像光學透鏡組的被攝物成像於電子感光元件,且該攝像光學透鏡組的光學總長度為TTL,該攝像光學透鏡組的成像高度為ImgH,滿足下記關係式:TTL/ImgH<1.90。
  24. 一種攝像光學透鏡組,由物側至像側依序包含:一具正屈折力的第一透鏡,其前表面為凸面、後表面為凹面,且其前表面、後表面皆為非球面;一具負屈折力的第二透鏡,其前表面為凹面、後表面為凸面,且其前表面、後表面皆為非球面;及一具負屈折力的第三透鏡,其前表面、後表面皆為凹面,其前表面、後表面皆為非球面,且第三透鏡設置有反曲點;其中該第一透鏡的前表面曲率半徑為R1及其後表面曲率半徑為R2,滿足下記關係式:0<∣R1/R2∣<0.4。
  25. 如申請專利範圍第24項所述之攝像光學透鏡組,其中該第二透鏡及該第三透鏡為塑膠材質。
  26. 如申請專利範圍第24項所述之攝像光學透鏡組,其中具屈折力的透鏡僅為該第一透鏡、該第二透鏡及該第三透鏡。
  27. 如申請專利範圍第26項所述之攝像光學透鏡組,其中該第一透鏡的焦距為f1,整體攝像光學透鏡組的焦距為f,滿足下記關係式:1.30<f/f1<2.00。
  28. 如申請專利範圍第27項所述之攝像光學透鏡組,其中該第三透鏡的焦距為f3,滿足下記關係式:1.45<f/f1<1.70;及-0.70<f/f3<-0.45。
  29. 如申請專利範圍第26項所述之攝像光學透鏡組,其中該第一透鏡的色散係數為V1,滿足下記關係式:V1<62。
  30. 如申請專利範圍第29項所述之攝像光學透鏡組,其中該第二透鏡的色散係數為V2,該第三透鏡的前表面曲率半徑為R5及其後表面曲率半徑為R6,滿足下記關係式:V2<25;及R5/R6<-1.5。
  31. 如申請專利範圍第26項所述之攝像光學透鏡組,其中該攝像光學透鏡組的被攝物成像於電子感光元件,且該攝像光學透鏡組的光學總長度為TTL,該攝像光學透鏡組的成像高度為ImgH,滿足下記關係式:TTL/ImgH<1.80。
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