TWI424214B - 光學攝像鏡頭 - Google Patents

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TWI424214B
TWI424214B TW099130290A TW99130290A TWI424214B TW I424214 B TWI424214 B TW I424214B TW 099130290 A TW099130290 A TW 099130290A TW 99130290 A TW99130290 A TW 99130290A TW I424214 B TWI424214 B TW I424214B
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Hsiang Chi Tang
Tsung Han Tsai
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Largan Precision Co Ltd
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Description

光學攝像鏡頭
本發明係關於一種光學攝像鏡頭；特別是關於一種應用於電子產品的小型化光學攝像鏡頭。
近幾年來，隨著具有攝像功能之可攜式電子產品的興起，小型化攝像鏡頭的需求日漸提高，而一般攝像鏡頭的感光元件不外乎是感光耦合元件(Charge Coupled Device,CCD)或互補性氧化金屬半導體元件(Complementary Metal-Oxide Semiconductor Sensor,CMOS Sensor)兩種，且隨著半導體製程技術的精進，使得感光元件的畫素尺寸縮小，小型化攝像鏡頭逐漸往高畫素領域發展，因此，對成像品質的要求也日益增加。
習見的小型化攝像鏡頭，為降低製造成本，多採以兩枚式透鏡結構為主，如美國專利第7,525,741號揭露一種二枚式透鏡結構的攝像鏡頭，然而因僅具兩枚透鏡對像差的補正能力有限，無法滿足較高階的攝像模組需求，但配置過多透鏡將造成鏡頭總長度難以達成小型化。
為了能獲得良好的成像品質且維持鏡頭的小型化，具備三枚透鏡之光學攝像鏡頭為可行之方案。美國專利第7,436,603號提供了一種三枚透鏡結構的攝像鏡頭，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。雖然這樣的透鏡型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、小型化的攝像鏡頭使用。
有鑑於此，急需一種適用於輕薄、可攜式電子產品上，成像品質佳且不至於使鏡頭總長度過長的光學攝像鏡頭。
本發明提供一種光學攝像鏡頭，由物側至像側依序包含：一具正屈折力的第一透鏡，其物側表面為凸面及像側表面為凹面；一具負屈折力的第二透鏡，其物側表面為凹面及像側表面為凸面，且該第二透鏡的物側表面及像側表面皆為非球面；及一具負屈折力的第三透鏡，其物側表面為凸面及像側表面為凹面，該第三透鏡的物側表面及像側表面皆為非球面，且該第三透鏡的像側表面上設置有至少一個反曲點；其中，該光學攝像鏡頭另設置有一光圈與一電子感光元件，該光圈係設置於一被攝物與該第一透鏡之間，該電子感光元件係設置於成像面處供被攝物成像；該第一透鏡與該第二透鏡於光軸上的間隔距離為T12，該第二透鏡與該第三透鏡於光軸上的間隔距離為T23，整體光學攝像鏡頭的焦距為f，該第二透鏡的焦距為f2，該第一透鏡的物側表面曲率半徑為R1及像側表面曲率半徑為R2，該第二透鏡的物側表面曲率半徑為R3，該第二透鏡的像側表面於光軸上之頂點為T2，當系統像高為該電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半時，該第二透鏡的像側表面上光 線通過之最大範圍點為P2，T2點至P2點於光軸上的距離為SAG22(朝向物側方向定義為負，朝向像側方向定義為正)，T2點至P2點與光軸的垂直距離為Y22，該第二透鏡的物側表面於光軸上之頂點為T1，當系統像高為該電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半時，該第二透鏡的物側表面上光線通過之最大範圍點為P1，T1點至P1點於光軸上的距離為SAG21(朝向物側方向定義為負，朝向像側方向定義為正)，T1點至P1點與光軸的垂直距離為Y21，該光圈至該電子感光元件於光軸上的距離為SL，該第一透鏡的物側表面至該電子感光元件於光軸上的距離為TTL，係滿足下列關係式：0.35<T12/T23<1.95；-0.50<f/f2<-0.10；0.00<R1/R2<0.32；-0.65<R3/f<-0.30；|SAG21/Y21|<0.33；|SAG22/Y22|<0.23；及0.90<SL/TTL<1.07。
另一方面，本發明提供一種光學攝像鏡頭，由物側至像側依序包含：一具正屈折力的第一透鏡，其物側表面為凸面及像側表面為凹面，且該第一透鏡的物側表面及像側表面皆為非球面；一具負屈折力的第二透鏡，其物側表面為凹面及像側表面為凸面，且該第二透鏡的物側表面及像側表面皆為非球面；及一具負屈折力的第三透鏡，其物側表面為凸面及像側表面為凹面，該第三透鏡的物側表面及像側表面皆為非球面，且該第三透鏡的像側表面上設置有至少一個反曲點；其中，該光學攝像鏡頭另設置有一光圈與一電子感光元件，該光圈係設置於一被攝物與該第一透鏡之間，該電子感光元件係設置於成像面處供被攝物成像；該第一透鏡與該第二透鏡於光軸上的間隔距離為T12，該第 二透鏡與該第三透鏡於光軸上的間隔距離為T23，整體光學攝像鏡頭的焦距為f，該第二透鏡的焦距為f2，該第二透鏡的物側表面曲率半徑為R3，該第一透鏡的色散係數為V1，該第二透鏡的色散係數為V2，該光圈至該電子感光元件於光軸上的距離為SL，該第一透鏡的物側表面至該電子感光元件於光軸上的距離為TTL，係滿足下列關係式：0.60<T12/T23<1.65；-0.50<f/f2<-0.10；-0.65<R3/f<-0.30；32.0<V1-V2<42.0；及0.90<SL/TTL<1.07。
本發明藉由上述的鏡組配置方式，可有效縮小鏡頭總長度、降低光學系統的敏感度，且獲得良好的成像品質。
本發明光學攝像鏡頭中，該第一透鏡具正屈折力，提供系統主要的屈折力，係有利於縮短該光學攝像鏡頭的總長度。該第二透鏡具負屈折力，係有助於對具正屈折力的第一透鏡所產生的像差做補正，且同時有利於修正系統的色差。該第三透鏡具負屈折力，可使光學系統的主點(Principal Point)遠離成像面，有利於縮短系統的光學總長度，以促進鏡頭的小型化。
本發明光學攝像鏡頭中，該第一透鏡為一物側表面為凸面及像側表面為凹面的新月形透鏡，對於修正本發明光學攝像鏡頭的像散(Astigmatism)較為有利，有助於提升成像品質。該第二透鏡為一物側表面為凹面及像側表面為凸面的新月形透鏡，其有利於修正該第一透鏡所產生的像差，且利於修正系統像散，進而降低該光學攝像鏡頭的敏感度。該第三透鏡可為一物側表面為凸面及像側表面為凹面的新月形透鏡，其可有助於修正系統所產生的像散與高階 像差。
本發明光學攝像鏡頭中，該光圈係設置於被攝物與該第一透鏡之間。藉由該第一透鏡提供正屈折力，並將光圈置於接近該光學攝像鏡頭的被攝物側時，可有效縮短該光學攝像鏡頭的總長度，另外，上述的配置可使該光學攝像鏡頭的出射瞳(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，而遠心特性對於固態電子感光元件的感光能力極為重要，將使得電子感光元件的感光靈敏度提高，減少系統產生暗角的可能性。此外，可於該第三透鏡上設置有反曲點，將更可有效地壓制離軸視場的光線入射於感光元件上的角度，並且可進一步修正離軸視場的像差。因此，本發明光學攝像鏡頭中，將光圈設置於被攝物與該第一透鏡之間，係有助於系統的遠心特性，整體光學攝像鏡頭的總長度可以更短，更能滿足鏡頭小型化的需求。
本發明提供一種光學攝像鏡頭，由物側至像側依序包含：一具正屈折力的第一透鏡，其物側表面為凸面及像側表面為凹面；一具負屈折力的第二透鏡，其物側表面為凹面及像側表面為凸面，且該第二透鏡的物側表面及像側表面皆為非球面；及一具負屈折力的第三透鏡，其物側表面為凸面及像側表面為凹面，該第三透鏡的物側表面及像側表面皆為非球面，且該第三透鏡的像側表面上設置有至少一個反曲點；其中，該光學攝像鏡頭另設置有一光圈與一 電子感光元件於成像面處供被攝物成像，該光圈係設置於一被攝物與該第一透鏡之間，該電子感光元件係設置於成像面處供被攝物成像；該第一透鏡與該第二透鏡於光軸上的間隔距離為T12，該第二透鏡與該第三透鏡於光軸上的間隔距離為T23，整體光學攝像鏡頭的焦距為f，該第二透鏡的焦距為f2，該第一透鏡的物側表面曲率半徑為R1及像側表面曲率半徑為R2，該第二透鏡的物側表面曲率半徑為R3。
請參考第五圖，進一步描述T1、T2、P1、P2、Y21、SAG21、Y22及SAG22所代表的距離與相對位置。該第二透鏡的像側表面於光軸上之頂點為T2，當系統像高為該電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半時，該第二透鏡的像側表面上光線通過之最大範圍點為P2，T2點至P2點於光軸上的距離為SAG22，T2點至P2點與光軸的垂直距離為Y22。該第二透鏡的物側表面於光軸上之頂點為T1，當系統像高為該電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半時，該第二透鏡的物側表面上光線通過之最大範圍點為P1，T1點至P1點於光軸上的距離為SAG21，T1點至P1點與光軸的垂直距離為Y21，該光圈至該電子感光元件於光軸上的距離為SL，該第一透鏡的物側表面至該電子感光元件於光軸上的距離為TTL，係滿足下列關係式：0.35<T12/T23<1.95；-0.50<f/f2<-0.10；0.00<R1/R2<0.32；-0.65<R3/f<-0.30；|SAG21/Y21|<0.33；|SAG22/Y22|<0.23；及0.90<SL/TTL<1.07。
當前述光學攝像鏡頭滿足下列關係式：0.35<T12/T23 <1.95，可使鏡組中鏡片間的間隔距離不至於過大或過小，除有利於鏡片的組裝配置，更有助於鏡組空間的利用，以促進鏡頭的小型化；較佳地，係滿足下列關係式：0.60<T12/T23<1.65。當前述光學攝像鏡頭滿足下列關係式：-0.50<f/f2<-0.10，該第二透鏡的屈折力較為合適，可有助於修正該第一透鏡所產生的像差，且不至於使本身透鏡屈折力過大，因此較有利於降低系統的敏感度；較佳地，係滿足下列關係式：-0.38<f/f2<-0.18。當前述光學攝像鏡頭滿足下列關係式：0.00<R1/R2<0.32，有利於系統球差(Spherical Aberration)的補正；較佳地，係滿足下列關係式：0.00<R1/R2<0.20。當前述光學攝像鏡頭滿足下列關係式：-0.65<R3/f<-0.30，可有效增大系統的後焦距，確保光學攝像鏡頭有足夠的後焦距可放置其他的構件。當前述光學攝像鏡頭滿足下列關係式：|SAG21/Y21|<0.33；|SAG22/Y22|<0.23，可使該第二透鏡的形狀不會太過彎曲，除有利於透鏡的製作與成型外，更有助於降低鏡組中鏡片組裝配置所需的空間，使得鏡組的配置可更為緊密；較佳地，係滿足下列關係式：|SAG22/Y22|<0.18。當前述光學攝像鏡頭滿足下列關係式：0.90<SL/TTL<1.07，有利於維持該光學攝像鏡頭的遠心特性，進而使得鏡頭的總長度可以更短。
本發明前述光學攝像鏡頭中，整體光學攝像鏡頭的焦距為f，該第一透鏡的焦距為f1，較佳地，係滿足下列關係式：0.80<f/f1<1.45。當f/f1滿足上述關係式時，該第一透鏡的屈折力大小配置較為平衡，可有效控制系統的總長度，維持小型化的特性，並且可同時避免高階球差(High Order Spherical Aberration)過度增大，進而提升成像品質；進一步，較佳地，係滿足下列關係式：1.00<f/f1<1.25。
本發明前述光學攝像鏡頭中，該第一透鏡的色散係數為V1，該第二透鏡的色散係數為V2，較佳地，係滿足下列關係式：32.0<V1-V2<42.0。當V1-V2滿足上述關係式時，有利於該光學鏡攝像鏡頭中色差的修正。
本發明前述光學攝像鏡頭中，整體光學攝像鏡頭的焦距為f，該第三透鏡的焦距為f3，較佳地，係滿足下列關係式：|f/f3|<0.20。當|f/f3|滿足上述關係式時，可使該第三透鏡的作用如同補正透鏡，有利於修正系統的像散及歪曲，提高該光學攝像鏡頭的解像力。
本發明前述光學攝像鏡頭中，該第一透鏡的物側表面至該電子感光元件於光軸上的距離為TTL，而該電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半為ImgH，較佳地，係滿足下列關係式：TTL/ImgH<1.80。當TTL/ImgH滿足上述關係式時，有利於維持該光學攝像鏡頭的小型化，以搭載於輕薄的電子產品上；進一步，較佳地，係滿足下列關係式：TTL/ImgH<1.65。
另一方面，本發明提供一種光學攝像鏡頭，由物側至像側依序包含：一具正屈折力的第一透鏡，其物側表面為凸面及像側表面為凹面，且該第一透鏡的物側表面及像側表面皆為非球面；一具負屈折力的第二透鏡，其物側表面為凹面及像側表面為凸面，且該第二透鏡的物側表面及像側表面皆為非球面；及一具負屈折力的第三透鏡，其物側表面為凸面及像側表面為凹面，該第三透鏡的物側表面及 像側表面皆為非球面，且該第三透鏡的像側表面上設置有至少一個反曲點；其中，該光學攝像鏡頭另設置有一光圈與一電子感光元件，該光圈係設置於一被攝物與該第一透鏡之間，該電子感光元件係設置於成像面處供被攝物成像；該第一透鏡與該第二透鏡於光軸上的間隔距離為T12，該第二透鏡與該第三透鏡於光軸上的間隔距離為T23，整體光學攝像鏡頭的焦距為f，該第二透鏡的焦距為f2，該第二透鏡的物側表面曲率半徑為R3，該第一透鏡的色散係數為V1，該第二透鏡的色散係數為V2，該光圈至該電子感光元件於光軸上的距離為SL，該第一透鏡的物側表面至該電子感光元件於光軸上的距離為TTL，係滿足下列關係式：0.60<T12/T23<1.65；-0.50<f/f2<-0.10；-0.65<R3/f<-0.30；32.0<V1-V2<42.0；及0.90<SL/TTL<1.07。
當前述光學攝像鏡頭滿足下列關係式：0.60<T12/T23<1.65，可使鏡組中鏡片間的間隔距離不至於過大或過小，除有利於鏡片的組裝配置，更有助於鏡組空間的利用，以促進鏡頭的小型化。當前述光學攝像鏡頭滿足下列關係式：-0.50<f/f2<-0.10，該第二透鏡的屈折力較為合適，可有助於修正該第一透鏡所產生的像差，且不至於使本身透鏡屈折力過大，因此較有利於降低系統的敏感度；較佳地，係滿足下列關係式：-0.38<f/f2<-0.18。當前述光學攝像鏡頭滿足下列關係式：-0.65<R3/f<-0.30，可有效增大系統的後焦距，確保光學攝像鏡頭有足夠的後焦距可放置其他的構件。當前述光學攝像鏡頭滿足下列關係式：32.0<V1-V2<42.0，有利於該光學鏡攝像鏡頭中色差的修正。當 前述光學攝像鏡頭滿足下列關係式：0.90<SL/TTL<1.07，有利於維持該光學攝像鏡頭的遠心特性，進而使得鏡頭的總長度可以更短。
本發明前述光學攝像鏡頭中，該第二透鏡的色散係數為V2，較佳地，係滿足下列關係式：V2<24。當V2滿足上述關係式時，更有助於該光學鏡攝像頭中色差的修正。
本發明前述光學攝像鏡頭中，該第一透鏡的物側表面曲率半徑為R1及像側表面曲率半徑為R2，較佳地，係滿足下列關係式：0.00<R1/R2<0.20。當R1/R2滿足上述關係式時，有利於系統球差的補正。
本發明前述光學攝像鏡頭中，該第一透鏡的物側表面至該電子感光元件於光軸上的距離為TTL，而該電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半為ImgH，較佳地，係滿足下列關係式：TTL/ImgH<1.65。當TTL/ImgH滿足上述關係式時，有利於維持該光學攝像鏡頭的小型化，以搭載於輕薄的電子產品上。
本發明光學攝像鏡頭中，透鏡的材質可為玻璃或塑膠，若透鏡的材質為玻璃，則可以增加該光學攝像鏡頭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光學攝像鏡頭的總長度。
本發明光學攝像鏡頭中，若透鏡表面係為凸面，則表示該透鏡表面於近軸處為凸面；若透鏡表面係為凹面，則 表示該透鏡表面於近軸處為凹面。
本發明光學攝像鏡頭將藉由以下具體實施例配合所附圖式予以詳細說明。
《第一實施例》
本發明第一實施例請參閱第一A圖，第一實施例之像差曲線請參閱第一B圖。第一實施例之光學攝像鏡頭主要由三片透鏡構成，由物側至像側依序包含：一具正屈折力的第一透鏡(110)，其物側表面(111)為凸面及像側表面(112)為凹面，其材質為塑膠，該第一透鏡(110)的物側表面(111)及像側表面(112)皆為非球面；一具負屈折力的第二透鏡(120)，其物側表面(121)為凹面及像側表面(122)為凸面，其材質為塑膠，該第二透鏡(120)的物側表面(121)及像側表面(122)皆為非球面；及一具負屈折力的第三透鏡(130)，其物側表面(131)為凸面及像側表面(132)為凹面，其材質為塑膠，該第三透鏡(130)的物側表面(131)及像側表面(132)皆為非球面，且該第三透鏡(130)的像側表面(132)設置有至少一個反曲點；其中，該光學攝像鏡頭另設置有一光圈(100)置於被攝物與該第一透鏡(110)之間；另包含有一紅外線濾除濾光片(IR-filter)(140)置於該第三透鏡(130)的像側表面(132)與一成像面(150)之間及一保護玻璃(Cover-glass)(160)置於該紅外線濾除濾光片(140)與該成像面(150)之間；該紅外線濾除濾光片(140)的材質為玻璃且其不影響本發明該光學攝像鏡頭的焦距。
上述之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。
第一實施例光學攝像鏡頭中，整體光學攝像鏡頭的焦距為f，其關係式為：f=2.84(毫米)。
第一實施例光學攝像鏡頭中，整體光學攝像鏡頭的光圈值(f-number)為Fno，其關係式為：Fno=2.03。
第一實施例光學攝像鏡頭中，整體光學攝像鏡頭中最大視角的一半為HFOV，其關係式為：HFOV=31.8(度)。
第一實施例光學攝像鏡頭中，該第一透鏡(110)的色散係數為V1，該第二透鏡(120)的色散係數為V2，其關係式為：V1-V2=32.5。
第一實施例光學攝像鏡頭中，該第一透鏡(110)與該第二透鏡(120)於光軸上的間隔距離為T12，該第二透鏡(120)與該第三透鏡(130)於光軸上的間隔距離為T23，其關係式為：T12/T23=0.93。
第一實施例光學攝像鏡頭中，該第一透鏡(110)的物側表面曲率半徑為R1及像側表面曲率半徑為R2，其關係式為：R1/R2=0.07。
第一實施例光學攝像鏡頭中，該第二透鏡(120)的物側 表面曲率半徑為R3，整體光學攝像鏡頭的焦距為f，其關係式為：R3/f=-0.32。
第一實施例光學攝像鏡頭中，整體光學攝像鏡頭的焦距為f，該第一透鏡(110)的焦距為f1，其關係式為：f/f1=1.24。
第一實施例光學攝像鏡頭中，整體光學攝像鏡頭的焦距為f，該第二透鏡(120)的焦距為f2，其關係式為：f/f2=-0.35。
第一實施例光學攝像鏡頭中，整體光學攝像鏡頭的焦距為f，該第三透鏡(130)的焦距為f3，其關係式為：|f/f3|=0.05。
第一實施例光學攝像鏡頭中，該光學攝像鏡頭另設置一電子感光元件於該成像面(150)處供被攝物成像於其上，該第二透鏡(120)的物側表面(121)於光軸上之頂點為T1，當系統像高為該電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半時，該第二透鏡(120)的物側表面上光線通過之最大範圍點為P1，T1點至P1點於光軸上的距離為SAG21，T1點至P1點與光軸的垂直距離為Y21，其關係式為：|SAG21/Y21|=0.31。
第一實施例光學攝像鏡頭中，該第二透鏡(120)的像側表面(122)於光軸上之頂點為T2，當系統像高為該電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半時，該第二透鏡(120)的像側表面上光線通過之最大範圍點為P2，T2點至P2點於光軸上的距離為SAG22，T2點至P2點與光軸的垂直距離為Y22，其關係式為：|SAG22/Y22|=0.15。
第一實施例光學攝像鏡頭中，該光圈至該電子感光元件於光軸上的距離為SL，該第一透鏡(110)的物側表面(111)至該電子感光元件於光軸上的距離為TTL，其關係式為：SL/TTL=0.94。
第一實施例光學攝像鏡頭中，該第一透鏡(110)的物側表面(111)至該電子感光元件於光軸上的距離為TTL，而該電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半為ImgH，較佳地，係滿足下列關係式：TTL/ImgH=1.87。
第一實施例詳細的光學數據如本說明書實施方式章節最後表一所示，其非球面數據如本說明書實施方式章節最後表二所示，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。
《第二實施例》
本發明第二實施例請參閱第二A圖，第二實施例之像差曲線請參閱第二B圖。第二實施例之光學攝像鏡頭主要由三片透鏡構成，由物側至像側依序包含：一具正屈折力的第一透鏡(210)，其物側表面(211)為凸面及像側表面(212)為凹面，其材質為塑膠，該第一透鏡(210)的物側表面(211)及像側表面(212)皆為非球面；一具負屈折力的第二透鏡(220)，其物側表面(221)為凹面及像側表面(222)為凸面，其材質為塑膠，該第二透鏡(220)的物側表面(221)及像側表面(222)皆為非球面；及一具負屈折力的第三透鏡(230)，其物側表面(231)為凸面及像側表面(232)為凹面，其材質為塑膠，該第三透鏡(230)的物側表面(231)及像側表面(232)皆為非球面，且該第三透 鏡(230)的像側表面(232)設置有至少一個反曲點；其中，該光學攝像鏡頭另設置有一光圈(200)置於被攝物與該第一透鏡(210)之間；另包含有一紅外線濾除濾光片(IR-filter)(240)置於該第三透鏡(230)的像側表面(232)與一成像面(250)之間；該紅外線濾除濾光片(240)的材質為玻璃且其不影響本發明該光學攝像鏡頭的焦距。
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。
第二實施例光學攝像鏡頭中，整體光學攝像鏡頭的焦距為f，其關係式為：f=2.20(毫米)。
第二實施例光學攝像鏡頭中，整體光學攝像鏡頭的光圈值(f-number)為Fno，其關係式為：Fno=2.87。
第二實施例光學攝像鏡頭中，整體光學攝像鏡頭中最大視角的一半為HFOV，其關係式為：HFOV=33.2(度)。
第二實施例光學攝像鏡頭中，該第一透鏡(210)的色散係數為V1，該第二透鏡(220)的色散係數為V2，其關係式為：V1-V2=32.5。
第二實施例光學攝像鏡頭中，該第一透鏡(210)與該第二透鏡(220)於光軸上的間隔距離為T12，該第二透鏡(220)與該第三透鏡(230)於光軸上的間隔距離為T23，其關係式為：T12/T23=0.86。
第二實施例光學攝像鏡頭中，該第一透鏡(210)的物側表面曲率半徑為R1及像側表面曲率半徑為R2，其關係式為：R1/R2=0.45。
第二實施例光學攝像鏡頭中，該第二透鏡(220)的物側表面曲率半徑為R3，整體光學攝像鏡頭的焦距為f，其關係式為：R3/f=-0.54。
第二實施例光學攝像鏡頭中，整體光學攝像鏡頭的焦距為f，該第一透鏡(210)的焦距為f1，其關係式為：f/f1=1.35。
第二實施例光學攝像鏡頭中，整體光學攝像鏡頭的焦距為f，該第二透鏡(220)的焦距為f2，其關係式為：f/f2=-0.36。
第二實施例光學攝像鏡頭中，整體光學攝像鏡頭的焦距為f，該第三透鏡(230)的焦距為f3，其關係式為：|f/f3|=0.36。
第二實施例光學攝像鏡頭中，該光學攝像鏡頭另設置一電子感光元件於該成像面(250)處供被攝物成像於其上，該第二透鏡(220)的物側表面(221)於光軸上之頂點為T1，當系統像高為該電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半時，該第二透鏡(220)的物側表面上光線通過之最大範圍點為P1，T1點至P1點於光軸上的距離為SAG21，T1點至P1點與光軸的垂直距離為Y21，其關係式為：|SAG21/Y21|=0.29。
第二實施例光學攝像鏡頭中，該第二透鏡(220)的像側表面(222)於光軸上之頂點為T2，當系統像高為該電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半時，該第二透鏡(220)的像側表面上光線通過之最大範圍點為P2，T2點至P2點於光軸上的距離為SAG22，T2點至P2點與光軸的垂直距離 為Y22，其關係式為：|SAG22/Y22|=0.15。
第二實施例光學攝像鏡頭中，該光圈至該電子感光元件於光軸上的距離為SL，該第一透鏡(210)的物側表面(211)至該電子感光元件於光軸上的距離為TTL，其關係式為：SL/TTL=0.94。
第二實施例光學攝像鏡頭中，該第一透鏡(210)的物側表面(211)至該電子感光元件於光軸上的距離為TTL，而該電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半為ImgH，較佳地，係滿足下列關係式：TTL/ImgH=1.56。
第二實施例詳細的光學數據如本說明書實施方式章節最後表三所示，其非球面數據如本說明書實施方式章節最後表四所示，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。
《第三實施例》
本發明第三實施例請參閱第三A圖，第三實施例之像差曲線請參閱第三B圖。第三實施例之光學攝像鏡頭主要由三片透鏡構成，由物側至像側依序包含：一具正屈折力的第一透鏡(310)，其物側表面(311)為凸面及像側表面(312)為凹面，其材質為塑膠，該第一透鏡(310)的物側表面(311)及像側表面(312)皆為非球面；一具負屈折力的第二透鏡(320)，其物側表面(321)為凹面及像側表面(322)為凸面，其材質為塑膠，該第二透鏡(320)的物側表面(321)及像側表面(322)皆為非球面；及一具負屈折力的第三透鏡(330)，其物側表面(331)為凸面及像側表面(332)為凹面，其材質為塑膠，該第三透鏡(330) 的物側表面(331)及像側表面(332)皆為非球面，且該第三透鏡(330)的像側表面(332)設置有至少一個反曲點；其中，該光學攝像鏡頭另設置有一光圈(300)置於被攝物與該第一透鏡(310)之間；另包含有一紅外線濾除濾光片(IR-filter)(340)置於該第三透鏡(330)的像側表面(332)與一成像面(350)之間；該紅外線濾除濾光片(340)的材質為玻璃且其不影響本發明該光學攝像鏡頭的焦距。
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。
第三實施例光學攝像鏡頭中，整體光學攝像鏡頭的焦距為f，其關係式為：f=2.55(毫米)。
第三實施例光學攝像鏡頭中，整體光學攝像鏡頭的光圈值(f-number)為Fno，其關係式為：Fno=2.80。
第三實施例光學攝像鏡頭中，整體光學攝像鏡頭中最大視角的一半為HFOV，其關係式為：HFOV=34.1(度)。
第三實施例光學攝像鏡頭中，該第一透鏡(310)的色散係數為V1，該第二透鏡(320)的色散係數為V2，其關係式為：V1-V2=32.5。
第三實施例光學攝像鏡頭中，該第一透鏡(310)與該第二透鏡(320)於光軸上的間隔距離為T12，該第二透鏡(320)與該第三透鏡(330)於光軸上的間隔距離為T23，其關係式為：T12/T23=1.30。
第三實施例光學攝像鏡頭中，該第一透鏡(310)的物側表面曲率半徑為R1及像側表面曲率半徑為R2，其關係式 為：R1/R2=0.19。
第三實施例光學攝像鏡頭中，該第二透鏡(320)的物側表面曲率半徑為R3，整體光學攝像鏡頭的焦距為f，其關係式為：R3/f=-0.43。
第三實施例光學攝像鏡頭中，整體光學攝像鏡頭的焦距為f，該第一透鏡(310)的焦距為f1，其關係式為：f/f1=1.14。
第三實施例光學攝像鏡頭中，整體光學攝像鏡頭的焦距為f，該第二透鏡(320)的焦距為f2，其關係式為：f/f2=-0.25。
第三實施例光學攝像鏡頭中，整體光學攝像鏡頭的焦距為f，該第三透鏡(330)的焦距為f3，其關係式為：|f/f3|=0.18。
第三實施例光學攝像鏡頭中，該光學攝像鏡頭另設置一電子感光元件於該成像面(350)處供被攝物成像於其上，該第二透鏡(320)的物側表面(321)於光軸上之頂點為T1，當系統像高為該電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半時，該第二透鏡(320)的物側表面上光線通過之最大範圍點為P1，T1點至P1點於光軸上的距離為SAG21，T1點至P1點與光軸的垂直距離為Y21，其關係式為：|SAG21/Y21|=0.29。
第三實施例光學攝像鏡頭中，該第二透鏡(320)的像側表面(322)於光軸上之頂點為T2，當系統像高為該電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半時，該第二透鏡(320)的像側表面上光線通過之最大範圍點為P2，T2點至P2點於 光軸上的距離為SAG22，T2點至P2點與光軸的垂直距離為Y22，其關係式為：|SAG22/Y22|=0.15。
第三實施例光學攝像鏡頭中，該光圈至該電子感光元件於光軸上的距離為SL，該第一透鏡(310)的物側表面(311)至該電子感光元件於光軸上的距離為TTL，其關係式為：SL/TTL=0.97。
第三實施例光學攝像鏡頭中，該第一透鏡(310)的物側表面(311)至該電子感光元件於光軸上的距離為TTL，而該電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半為ImgH，較佳地，係滿足下列關係式：TTL/ImgH=1.59。
第三實施例詳細的光學數據如本說明書實施方式章節最後表五所示，其非球面數據如本說明書實施方式章節最後表六所示，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。
《第四實施例》
本發明第四實施例請參閱第四A圖，第四實施例之像差曲線請參閱第四B圖。第四實施例之光學攝像鏡頭主要由三片透鏡構成，由物側至像側依序包含：一具正屈折力的第一透鏡(410)，其物側表面(411)為凸面及像側表面(412)為凹面，其材質為塑膠，該第一透鏡(410)的物側表面(411)及像側表面(412)皆為非球面；一具負屈折力的第二透鏡(420)，其物側表面(421)為凹面及像側表面(422)為凸面，其材質為塑膠，該第二透鏡(420)的物側表面(421)及像側表面(422)皆為非球面；及一具負屈折力的第三透鏡(430)，其物側表面(431)為凸 面及像側表面(432)為凹面，其材質為塑膠，該第三透鏡(430)的物側表面(431)及像側表面(432)皆為非球面，且該第三透鏡(430)的像側表面(432)設置有至少一個反曲點；其中，該光學攝像鏡頭另設置有一光圈(400)置於被攝物與該第一透鏡(410)之間；另包含有一紅外線濾除濾光片(IR-filter)(440)置於該第三透鏡(430)的像側表面(432)與一成像面(450)之間；該紅外線濾除濾光片(440)的材質為玻璃且其不影響本發明該光學攝像鏡頭的焦距。
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。
第四實施例光學攝像鏡頭中，整體光學攝像鏡頭的焦距為f，其關係式為：f=2.75(毫米)。
第四實施例光學攝像鏡頭中，整體光學攝像鏡頭的光圈值(f-number)為Fno，其關係式為：Fno=2.45。
第四實施例光學攝像鏡頭中，整體光學攝像鏡頭中最大視角的一半為HFOV，其關係式為：HFOV=32.3(度)。
第四實施例光學攝像鏡頭中，該第一透鏡(410)的色散係數為V1，該第二透鏡(420)的色散係數為V2，其關係式為：V1-V2=34.5。
第四實施例光學攝像鏡頭中，該第一透鏡(410)與該第二透鏡(420)於光軸上的間隔距離為T12，該第二透鏡(420)與該第三透鏡(430)於光軸上的間隔距離為T23，其關係式為：T12/T23=0.98。
第四實施例光學攝像鏡頭中，該第一透鏡(410)的物側 表面曲率半徑為R1及像側表面曲率半徑為R2，其關係式為：R1/R2=0.21。
第四實施例光學攝像鏡頭中，該第二透鏡(420)的物側表面曲率半徑為R3，整體光學攝像鏡頭的焦距為f，其關係式為：R3/f=-0.39。
第四實施例光學攝像鏡頭中，整體光學攝像鏡頭的焦距為f，該第一透鏡(410)的焦距為f1，其關係式為：f/f1=1.25。
第四實施例光學攝像鏡頭中，整體光學攝像鏡頭的焦距為f，該第二透鏡(420)的焦距為f2，其關係式為：f/f2=-0.37。
第四實施例光學攝像鏡頭中，整體光學攝像鏡頭的焦距為f，該第三透鏡(430)的焦距為f3，其關係式為：|f/f3|=0.12。
第四實施例光學攝像鏡頭中，該光學攝像鏡頭另設置一電子感光元件於該成像面(450)處供被攝物成像，於其上，該第二透鏡(420)的物側表面(421)於光軸上之頂點為T1，當系統像高為電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半時，該第二透鏡(420)的物側表面上光線通過之最大範圍點為P1，T1點至P1點於光軸上的距離為SAG21，T1點至P1點與光軸的垂直距離為Y21，其關係式為：|SAG21/Y21|=0.29。
第四實施例光學攝像鏡頭中，該第二透鏡(420)的像側表面(422)於光軸上之頂點為T2，當系統像高為電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半時，該第二透鏡(420)的像 側表面上光線通過之最大範圍點為P2，T2點至P2點於光軸上的距離為SAG22，T2點至P2點與光軸的垂直距離為Y22，其關係式為：|SAG22/Y22|=0.15。
第四實施例光學攝像鏡頭中，該光圈至該電子感光元件於光軸上的距離為SL，該第一透鏡(410)的物側表面(411)至該電子感光元件於光軸上的距離為TTL，其關係式為：SL/TTL=0.97。
第四實施例光學攝像鏡頭中，該第一透鏡(410)的物側表面(411)至該電子感光元件於光軸上的距離為TTL，而該電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半為ImgH，較佳地，係滿足下列關係式：TTL/ImgH=1.76。
第四實施例詳細的光學數據如本說明書實施方式章節最後表七所示，其非球面數據如本說明書實施方式章節最後表八所示，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。
下列表一至表八所示為本發明光學攝像鏡頭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，故以上的說明所描述的及圖式僅做為例示性，非用以限制本發明的申請專利範圍。表九為各個實施例對應本發明相關關係式的數值資料。
100、200、300、400‧‧‧光圈
110、210、310、410‧‧‧第一透鏡
111、211、311、411‧‧‧物側表面
112、212、312、412‧‧‧像側表面
120、220、320、420‧‧‧第二透鏡
121、221、321、421‧‧‧物側表面
122、222、322、422‧‧‧像側表面
130、230、330、430‧‧‧第三透鏡
131、231、331、431‧‧‧物側表面
132、232、332、432‧‧‧像側表面
140、240、340、440‧‧‧紅外線濾除濾光片
150、250、350、450‧‧‧成像面
160‧‧‧保護玻璃
f‧‧‧為整體光學攝像鏡頭的焦距
f1‧‧‧為第一透鏡的焦距
f2‧‧‧為第二透鏡的焦距
f3‧‧‧為第三透鏡的焦距
V1‧‧‧為第一透鏡的色散係數
V2‧‧‧為第二透鏡的色散係數
R1‧‧‧為第一透鏡的物側表面曲率半徑
R2‧‧‧為第一透鏡的像側表面曲率半徑
R3‧‧‧為第二透鏡的物側表面曲率半徑
T12‧‧‧為第一透鏡與第二透鏡於光軸上的間隔距離
T23‧‧‧為第二透鏡與第三透鏡於光軸上的間隔距離
T1‧‧‧為該第二透鏡的物側表面於光軸上之頂點
P1‧‧‧為當系統像高為該電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半時，該第二透鏡的物側表面上光線通過之最大範圍點
SAG21‧‧‧為T1點至P1點於光軸上的距離
Y21‧‧‧為T1點至P1點與光軸的垂直距離
T2‧‧‧為該第二透鏡的像側表面於光軸上之頂點
P2‧‧‧為當系統像高為該電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半時，該第二透鏡的像側表面上光線通過之最大範圍點
SAG22‧‧‧為T2點至P2點於光軸上的距離
Y22‧‧‧為T2點至P2點與光軸的垂直距離
SL‧‧‧為光圈至電子感光元件於光軸上的距離
TTL‧‧‧為第一透鏡的物側表面至電子感光元件於光軸上的距離
ImgH‧‧‧為電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半
第一A圖係本發明第一實施例的光學系統示意圖。
第一B圖係本發明第一實施例之像差曲線圖。
第二A圖係本發明第二實施例的光學系統示意圖。
第二B圖係本發明第二實施例之像差曲線圖。
第三A圖係本發明第三實施例的光學系統示意圖。
第三B圖係本發明第三實施例之像差曲線圖。
第四A圖係本發明第四實施例的光學系統示意圖。
第四B圖係本發明第四實施例之像差曲線圖。
第五圖係描述T1、T2、P1、P2、Y21、SAG21、Y22及SAG22所代表的距離與相對位置。
100‧‧‧光圈
110‧‧‧第一透鏡
111‧‧‧物側表面
112‧‧‧像側表面
120‧‧‧第二透鏡
121‧‧‧物側表面
122‧‧‧像側表面
130‧‧‧第三透鏡
131‧‧‧物側表面
132‧‧‧像側表面
140‧‧‧紅外線濾除濾光片
150‧‧‧成像面
160‧‧‧保護玻璃

Claims (16)

  1. 一種光學攝像鏡頭，由物側至像側依序包含：一具正屈折力的第一透鏡，其物側表面為凸面及像側表面為凹面；一具負屈折力的第二透鏡，其物側表面為凹面及像側表面為凸面，且該第二透鏡的物側表面及像側表面皆為非球面；及一具負屈折力的第三透鏡，其物側表面為凸面及像側表面為凹面，該第三透鏡的物側表面及像側表面皆為非球面，且該第三透鏡的像側表面上設置有至少一個反曲點；其中，該光學攝像鏡頭另設置有一光圈與一電子感光元件於成像面處供被攝物成像，該光圈係設置於一被攝物與該第一透鏡之間；該第一透鏡與該第二透鏡於光軸上的間隔距離為T12，該第二透鏡與該第三透鏡於光軸上的間隔距離為T23，整體光學攝像鏡頭的焦距為f，該第二透鏡的焦距為f2，該第一透鏡的物側表面曲率半徑為R1及像側表面曲率半徑為R2，該第二透鏡的物側表面曲率半徑為R3，該第二透鏡的像側表面於光軸上之頂點為T2，當系統像高為該電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半時，該第二透鏡的像側表面上光線通過之最大範圍點為P2，T2點至P2點於光軸上的距離為SAG22，T2點至P2點與光軸的垂直距離為Y22，該第二透鏡的物側表面於光軸上之頂點為T1，當系統像高為該電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半時，該第 二透鏡的物側表面上光線通過之最大範圍點為P1，T1點至P1點於光軸上的距離為SAG21，T1點至P1點與光軸的垂直距離為Y21，該光圈至該電子感光元件於光軸上的距離為SL，該第一透鏡的物側表面至該電子感光元件於光軸上的距離為TTL，係滿足下列關係式：0.35<T12/T23<1.95；-0.50<f/f2<-0.10；0.00<R1/R2<0.32；-0.65<R3/f<-0.30；|SAG21/Y21|<0.33；|SAG22/Y22|<0.23；及0.90<SL/TTL<1.07。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之光學攝像鏡頭，其中整體光學攝像鏡頭的焦距為f，該第一透鏡的焦距為f1，係滿足下列關係式：0.80<f/f1<1.45。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之光學攝像鏡頭，其中整體光學攝像鏡頭的焦距為f，該第一透鏡的焦距為f1，係滿足下列關係式：1.00<f/f1<1.25。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之光學攝像鏡頭，其中該第一透鏡的色散係數為V1，該第二透鏡的色散係數為V2，係滿足下列關係式：32.0<V1-V2<42.0。
  5. 如申請專利範圍第2項所述之光學攝像鏡頭，其中整 體光學攝像鏡頭的焦距為f，該第二透鏡的焦距為f2，係滿足下列關係式：-0.38<f/f2<-0.18。
  6. 如申請專利範圍第2項所述之光學攝像鏡頭，其中該第二透鏡的像側表面於光軸上之頂點為T2，當系統像高為該電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半時，該第二透鏡的像側表面上光線通過之最大範圍點為P2，T2點至P2點於光軸上的距離為SAG22，T2點至P2點與光軸的垂直距離為Y22，係滿足下列關係式：|SAG22/Y22|<0.18。
  7. 如申請專利範圍第2項所述之光學攝像鏡頭，其中該第一透鏡與該第二透鏡於光軸上的間隔距離為T12，該第二透鏡與該第三透鏡於光軸上的間隔距離為T23，係滿足下列關係式：0.60<T12/T23<1.65。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之光學攝像鏡頭，其中該第一透鏡的物側表面曲率半徑為R1及像側表面曲率半徑為R2，係滿足下列關係式：0.00<R1/R2<0.20。
  9. 如申請專利範圍第4項所述之光學攝像鏡頭，其中整體光學攝像鏡頭的焦距為f，該第三透鏡的焦距為f3，係滿足下列關係式：|f/f3|<0.20。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之光學攝像鏡頭，其中該第一透鏡的物側表面至該電子感光元件於光軸上的距離 為TTL，而該電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半為ImgH，係滿足下列關係式：TTL/ImgH<1.80。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之光學攝像鏡頭，其中該第一透鏡的物側表面至該電子感光元件於光軸上的距離為TTL，而該電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半為ImgH，係滿足下列關係式：TTL/ImgH<1.65。
  12. 一種光學攝像鏡頭，由物側至像側依序包含：一具正屈折力的第一透鏡，其物側表面為凸面及像側表面為凹面，且該第一透鏡的物側表面及像側表面皆為非球面；一具負屈折力的第二透鏡，其物側表面為凹面及像側表面為凸面，且該第二透鏡的物側表面及像側表面皆為非球面；及一具負屈折力的第三透鏡，其物側表面為凸面及像側表面為凹面，該第三透鏡的物側表面及像側表面皆為非球面，且該第三透鏡的像側表面上設置有至少一個反曲點；其中，該光學攝像鏡頭另設置有一光圈與一電子感光元件於成像面處供被攝物成像，該光圈係設置於一被攝物與該第一透鏡之間；該第一透鏡與該第二透鏡於光軸上的間隔距離為T12，該第二透鏡與該第三透鏡於光軸上的間隔距離為T23，整體光學攝像鏡頭的焦距為f，該第二透鏡的焦距為f2，該第二透鏡的物側表面曲率半 徑為R3，該第一透鏡的色散係數為V1，該第二透鏡的色散係數為V2，該光圈至該電子感光元件於光軸上的距離為SL，該第一透鏡的物側表面至該電子感光元件於光軸上的距離為TTL，係滿足下列關係式：0.60<T12/T23<1.65；-0.50<f/f2<-0.10；-0.65<R3/f<-0.30；32.0<V1-V2<42.0；及0.90<SL/TTL<1.07。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之光學攝像鏡頭，其中該第二透鏡的色散係數為V2，係滿足下列關係式：V2<24.0。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之光學攝像鏡頭，其中該第一透鏡的物側表面曲率半徑為R1及像側表面曲率半徑為R2，係滿足下列關係式：0.00<R1/R2<0.20。
  15. 如申請專利範圍第13項所述之光學攝像鏡頭，其中整體光學攝像鏡頭的焦距為f，該第二透鏡的焦距為f2，係滿足下列關係式：-0.38<f/f2<-0.18。
  16. 如申請專利範圍第13項所述之光學攝像鏡頭，其中該第一透鏡的物側表面至該電子感光元件於光軸上的距離為TTL，而該電子感光元件有效畫素區域對角線長的一半為ImgH，係滿足下列關係式：TTL/ImgH<1.65。
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