TWI457595B - 光學取像系統鏡組 - Google Patents

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Description

光學取像系統鏡組
本發明是有關於一種光學取像系統鏡組，且特別是有關於一種應用於電子產品上的小型化光學取像系統鏡組以及三維(3D)影像延伸應用之光學取像系統鏡組。
近年來，隨著具有攝影功能之可攜式電子產品的興起，小型化光學鏡片系統的需求日漸提高。一般光學鏡片系統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，小型化光學鏡片系統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。
如美國專利號US 7,957,076 B2所揭示者，習見的光學系統，為降低製造成本，多採兩片式透鏡結構為主，然而因僅具兩片透鏡對像差的補正能力有限，無法滿足較高階的光學系統需求。另一方面，如美國專利號US 8,089,704 B2所揭示的四片式透鏡組，則往往由於過多的透鏡數目配置，使得小型化的程度受到限制，且其成本與製造組裝的複雜度也相對較高。
為了能獲得良好的成像品質且兼具小型化的特性，如美國專利US 7,515,358揭露一種三片式光學系統。由於該光學系統包含具有正屈折力之第一透鏡、具有負屈折力之 第二透鏡，該設計無法有效展現望遠鏡組的特性，而使鏡組的總長度不易縮短，且其第三透鏡之正屈折力，無法有效使主點遠離成像面以壓制光學系統後焦距，使得其總長度不易進一步縮短而不利於小型化電子產品之應用。
本發明之光學取像系統鏡組，第一透鏡與第二透鏡皆具有正屈折力，可有效展現光學取像系統鏡組望遠的特性，縮短其總長度。配合第三透鏡為具負屈折力透鏡，可使光學取像系統鏡組的主點遠離成像面，使其後焦距可以縮得更短。另外，適當面形配置更可有效修正光學取像系統鏡組的彗差，以避免周邊影像因彗差太嚴重而產生影像模糊，有助改善影像品質。
本發明之一態樣是在提供一種光學取像系統鏡組，由物側至像側依序包含具有屈折力之一第一透鏡、一第二透鏡以及一第三透鏡。第一透鏡具有正屈折力，其物側表面近光軸處為凸面。第二透鏡具有正屈折力並為塑膠材質，其物側表面近光軸處為凸面、像側表面近光軸處為凹面，且皆為非球面。第三透鏡具有負屈折力並為塑膠材質，其物側表面近光軸處為凹面或平面，其像側表面近光軸處為凹面、遠離近光軸處為凸面，並皆為非球面。第二透鏡之像側表面曲率半徑為R4，第三透鏡之物側表面曲率半徑為R5，其滿足下列條件：-1.0(R4+R5)/(R4-R5)<1.0。
本發明之另一態樣是在提供一種光學取像系統鏡組， 由物側至像側依序包含具有屈折力之一第一透鏡、一第二透鏡以及一第三透鏡。第一透鏡具有正屈折力，其物側表面近光軸處為凸面。第二透鏡具有正屈折力並為塑膠材質，其物側表面近光軸處為凸面、像側表面近光軸處為凹面，且皆為非球面。第三透鏡具有負屈折力並為塑膠材質，其物側表面近光軸處為凹面或平面，其像側表面近光軸處為凹面、遠離近光軸處為凸面，並皆為非球面。第二透鏡之像側表面曲率半徑為R4，第三透鏡之物側表面曲率半徑為R5，第二透鏡於光軸上之厚度為CT2，第三透鏡於光軸上的厚度為CT3，其滿足下列條件：-1.0(R4+R5)/(R4-R5)<1.0；以及0<CT2/CT3<0.70。
當(R4+R5)/(R4-R5)滿足上述條件時，可適當調整第二透鏡像側表面與第三透鏡物側表面之面形，有助於平衡正屈折力配置以減少敏感度與改善正屈折力透鏡所生之像差。
當CT2/CT3滿足上述條件時，第二透鏡及第三透鏡厚度的配置有助於鏡片之製作與成型之良率，過厚或過薄的鏡片易造成碎裂或成型不良。
本發明提供一種光學取像系統鏡組，由物側至像側依序包含具有屈折力之第一透鏡、第二透鏡以及第三透鏡。
第一透鏡具有正屈折力，可適當提供光學取像系統鏡組所需的正屈折力，且其物側表面近光軸處為凸面，藉此 可適當調整第一透鏡之正屈折力強度，有助於縮短光學取像系統鏡組的總長度。
第二透鏡具有正屈折力，其可配合第一透鏡之正屈折力有效展現望遠(Telephoto)的性質，縮短光學取像系統鏡組的總長度。第二透鏡之物側表面近光軸處為凸面而遠離近光軸處為凹面，其像側表面近光軸處為凹面，可有效地修正系統像散與壓制離軸視場的光線入射於感光元件上的角度，以增加影像感光元件之接收效率，進一步可修正離軸視場的像差。
第三透鏡具有負屈折力，其可使光學取像系統鏡組之主點遠離成像面，縮短其後焦距。第三透鏡之物側表面近光軸處為凹面或平面，其像側表面近光軸處為凹面而遠離近光軸處為凸面；也就是說，第三透鏡之像側表面至成像面之距離為BID，其中BID自第三透鏡之光軸處至遠離近光軸處，存在減小後又增大的距離變化。藉此，可有效修正光學取像系統鏡組的彗差(Coma)，以避免周邊影像因彗差太嚴重而產生影像模糊，有助改善影像品質。
第二透鏡之像側表面曲率半徑為R4，第三透鏡之物側表面曲率半徑為R5，其滿足下列條件：-1.0(R4+R5)/(R4-R5)<1.0。藉此，適當調整第二透鏡像側表面與第三透鏡物側表面之面形，有助於平衡正屈折力配置以減少敏感度與改善正屈折力透鏡所生之像差。較佳地，可滿足下列條件：-1.0(R4+R5)/(R4-R5)<0。
光學取像系統鏡組之焦距為f，第二透鏡之焦距為f2，其滿足下列條件：0<f/f2<0.65。藉由適當調整第二透鏡 之正屈折力，有助於提升光學取像系統鏡組望遠性質，進而縮短光學取像系統鏡組的總長度。較佳地，可滿足下列條件：0<f/f2<0.35。
光學取像系統鏡組之焦距為f，第三透鏡之物側表面曲率半徑為R5，其滿足下列條件：-1.0<f/R5<0。藉此，第三透鏡物側表面之曲率可使光學取像系統鏡組之主點遠離成像面，以進一步縮短其總長度。
第一透鏡之色散係數為V1，第三透鏡之色散係數為V3，其滿足下列條件：20<V1-V3<45。藉此，可有效修正光學取像系統鏡組的色差。較佳地，可滿足下列條件：28<V1-V3<45。
光學取像系統鏡組之焦距為f，第一透鏡之焦距為f1，第二透鏡之焦距為f2，第三透鏡之焦距為f3，其滿足下列條件：1.3<(f/f1)+(f/f2)-(f/f3)<2.7。藉由適當分配各透鏡之屈折力，可有效展現光學取像系統鏡組之望遠性質，使其具有更短的總長度，當其主點遠離成像面，可使後焦距縮得更短，使其具有更短的總長度以利於小型化電子產品應用。
第三透鏡之像側表面至成像面於光軸上的距離為BL，第一透鏡之物側表面至成像面於光軸上的距離為TL，其滿足下列條件：0.10<BL/TL<0.35。藉此，適當調整光學取像系統鏡組的後焦距，有利於縮短其光學總長度，促進其小型化。
第二透鏡像側表面最大有效徑處與第三透鏡物側表面最大有效徑處之水平距離為ET23，第二透鏡與第三透鏡於 光軸上的間隔距離為T23，其滿足下列條件：0<ET23/T23<0.80。藉此，適當調整透鏡間的距離，有助於光學取像系統鏡組的組裝以增進鏡組製造良率，並同時具有維持其小型化之功能。
第二透鏡於光軸上之厚度為CT2，該第三透鏡於光軸上之厚度為CT3，其滿足下列條件：0<CT2/CT3<0.50。藉此，第二透鏡及第三透鏡厚度的配置有助於鏡片之製作與成型之良率，過厚或過薄的鏡片易造成碎裂或成型不良。
本發明光學取像系統鏡組中，透鏡之材質可為塑膠或玻璃。當透鏡的材質為玻璃，則可以增加光學取像系統鏡組屈折力配置的自由度。另當透鏡材質為塑膠，可以有效降低生產成本。此外，可於透鏡表面上設置非球面，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取像系統鏡組的總長度。
本發明光學取像系統鏡組中，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。
本發明光學取像系統鏡組中，可設置有至少一光闌，其位置可設置於第一透鏡之前、各透鏡之間或最後一透鏡之後均可，該光闌之種類如耀光光闌(Glare Stop)或視場光闌(Field Stop)等，用以減少雜散光，有助於提昇影像品質。
本發明光學取像系統鏡組中，光圈可設置於被攝物與第一透鏡間(即為前置光圈)或是第一透鏡與成像面間(即為中置光圈)。光圈若為前置光圈，可使光學取像系統鏡組的 出射瞳與成像面產生較長的距離，使之具有遠心效果，並可增加影像感測元件CCD或CMOS接收影像的效率；若為中置光圈，係有助於擴大光學取像系統鏡組的視場角，使光學取像系統鏡組具有廣角鏡頭之優勢。
根據上述實施方式，以下提出具體實施例並配合圖式予以詳細說明。
<第一實施例>
請參照第1圖及第2圖，其中第1圖繪示依照本發明第一實施例的一種光學取像系統鏡組之示意圖，第2圖由左至右依序為第一實施例的光學取像系統鏡組之球差、像散以及歪曲曲線圖。由第1圖可知，光學取像系統鏡組由物側至像側依序包含光圈100、第一透鏡110、第二透鏡120、第三透鏡130、紅外線濾除濾光片(IR Filter)150以及成像面140。
第一透鏡110具有正屈折力，其物側表面111近光軸處為凸面、像側表面112近光軸處為凹面，並皆為非球面，且第一透鏡110為塑膠材質。
第二透鏡120具有正屈折力，其物側表面121近光軸處為凸面而遠離近光軸處為凹面，其像側表面122近光軸處為凹面，並皆為非球面，且第二透鏡120為塑膠材質。
第三透鏡130具有負屈折力，其物側表面131近光軸處為凹面，其像側表面132近光軸處為凹面而遠離近光軸處為凸面，並皆為非球面，且第三透鏡130為塑膠材質。另外，配合參照第19圖，其繪示依照第1圖光學取像系統鏡組中BID及ET23之示意圖。第三透鏡130之像側表面 132至成像面140之距離為BID，其中BID自第三透鏡130之光軸處至遠離近光軸處，存在減小後又增大的距離變化。
紅外線濾除濾光片150之材質為玻璃，其設置於第三透鏡130及成像面140之間，並不影響光學取像系統鏡組之焦距。
上述各透鏡之非球面的曲線方程式表示如下： ；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；R：曲率半徑；k：錐面係數；以及Ai：第i階非球面係數。
第一實施例之光學取像系統鏡組中，光學取像系統鏡組之焦距為f，光學取像系統鏡組之光圈值(f-number)為Fno，光學取像系統鏡組中最大視角的一半為HFOV，其數值如下：f=2.88 mm；Fno=2.95；以及HFOV=33.0度。
第一實施例之光學取像系統鏡組中，第一透鏡110之色散係數為V1，第三透鏡130之色散係數為V3，其滿足下列條件：V1-V3=0.0。
第一實施例之光學取像系統鏡組中，第二透鏡120於光軸上之厚度為CT2，第三透鏡130於光軸上之厚度為CT3，其滿足下列條件：CT2/CT3=0.201。
第一實施例之光學取像系統鏡組中，第二透鏡120像側表面122最大有效徑處與第三透鏡130物側表面131最大有效徑處之水平距離為ET23(請參照第19圖)，第二透鏡120與第三透鏡130於光軸上的間隔距離為T23，其滿足下列條件：ET23/T23=0.37。
第一實施例之光學取像系統鏡組中，第三透鏡130之像側表面132至成像面140於光軸上的距離為BL，第一透鏡110之物側表面111至成像面140於光軸上的距離為TL，其滿足下列條件：BL/TL=0.247。
第一實施例之光學取像系統鏡組中，第二透鏡120之像側表面122曲率半徑為R4，第三透鏡130之物側表面131曲率半徑為R5，其滿足下列條件：(R4+R5)/(R4-R5)=-0.95。
第一實施例之光學取像系統鏡組中，光學取像系統鏡組之焦距為f，第三透鏡130之物側表面131曲率半徑為R5，其滿足下列條件：f/R5=-0.04。
第一實施例之光學取像系統鏡組中，光學取像系統鏡組之焦距為f，第二透鏡120之焦距為f2，其滿足下列條件：f/f2=0.13。
第一實施例之光學取像系統鏡組中，光學取像系統鏡組之焦距為f，第一透鏡110之焦距為f1，第二透鏡120之焦距為f2，第三透鏡130之焦距為f3，其滿足下列條件：(f/f1)+(f/f2)-(f/f3)=1.45。
配合參照下列表一以及表二。
表一為第1圖第一實施例詳細的結構數據，其中曲率半徑、厚度及焦距的單位為mm，且表面0-10依序表示由物側至像側的表面。表二為第一實施例中的非球面數據，其中，k表非球面曲線方程式中的錐面係數，A1-A14則表示各表面第1-14階非球面係數。此外，以下各實施例表格乃對應各實施例之示意圖與像差曲線圖，表格中數據之定義皆與第一實施例之表一及表二的定義相同，在此不加贅述。
<第二實施例>
請參照第3圖及第4圖，其中第3圖繪示依照本發明第二實施例的一種光學取像系統鏡組之示意圖，第4圖由左至右依序為第二實施例的光學取像系統鏡組之球差、像散以及歪曲曲線圖。由第3圖可知，光學取像系統鏡組由物側至像側依序包含光圈200、第一透鏡210、第二透鏡220、第三透鏡230、紅外線濾除濾光片250以及成像面240。
第一透鏡210具有正屈折力，其物側表面211近光軸處為凸面、像側表面212近光軸處為凹面，並皆為非球面，且第一透鏡210為塑膠材質。
第二透鏡220具有正屈折力，其物側表面221近光軸處為凸面而遠離近光軸處為凹面，其像側表面222近光軸處為凹面，並皆為非球面，且第二透鏡220為塑膠材質。
第三透鏡230具有負屈折力，其物側表面231近光軸處為凹面，其像側表面232近光軸處為凹面而遠離近光軸處為凸面，並皆為非球面，且第三透鏡230為塑膠材質。另外，第三透鏡230之像側表面232至成像面240之距離為BID，其中BID自第三透鏡230之光軸處至遠離近光軸處，存在減小後又增大的距離變化。(請配合參照第一實施例之第19圖，本實施例不另加繪示。)
紅外線濾除濾光片250之材質為玻璃，其設置於第三透鏡230及成像面240之間，並不影響光學取像系統鏡組之焦距。
請配合參照下列表三以及表四。
第二實施例中，非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外，f、Fno、HFOV、V1、V3、CT2、CT3、ET23、T23、BL、TL、R4、R5、f1、f2以及f3之定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
配合表三可推算出下列數據：
<第三實施例>
請參照第5圖及第6圖，其中第5圖繪示依照本發明第三實施例的一種光學取像系統鏡組之示意圖，第6圖由左至右依序為第三實施例的光學取像系統鏡組之球差、像散以及歪曲曲線圖。由第5圖可知，光學取像系統鏡組由物側至像側依序包含光圈300、第一透鏡310、第二透鏡320、第三透鏡330、紅外線濾除濾光片350以及成像面340。
第一透鏡310具有正屈折力，其物側表面311近光軸處為凸面、像側表面312近光軸處為凹面，並皆為非球面，且第一透鏡310為塑膠材質。
第二透鏡320具有正屈折力，其物側表面321近光軸處為凸面而遠離近光軸處為凹面，其像側表面322近光軸處為凹面，並皆為非球面，且第二透鏡320為塑膠材質。
第三透鏡330具有負屈折力，其物側表面331近光軸處為凹面，其像側表面332近光軸處為凹面而遠離近光軸處為凸面，並皆為非球面，且第三透鏡330為塑膠材質。另外，第三透鏡330之像側表面332至成像面340之距離為BID，其中BID自第三透鏡330之光軸處至遠離近光軸處，存在減小後又增大的距離變化。(請配合參照第一實施例之第19圖，本實施例不另加繪示。)
紅外線濾除濾光片350之材質為玻璃，其設置於第三透鏡330及成像面340之間，並不影響光學取像系統鏡組 之焦距。
請配合參照下列表五以及表六。
第三實施例中，非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外，f、Fno、HFOV、V1、V3、CT2、CT3、ET23、T23、BL、TL、R4、R5、f1、f2以及f3之定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
配合表五可推算出下列數據：
<第四實施例>
請參照第7圖及第8圖，其中第7圖繪示依照本發明第四實施例的一種光學取像系統鏡組之示意圖，第8圖由左至右依序為第四實施例的光學取像系統鏡組之球差、像散以及歪曲曲線圖。由第7圖可知，光學取像系統鏡組由物側至像側依序包含光圈400、第一透鏡410、第二透鏡420、第三透鏡430、紅外線濾除濾光片450以及成像面440。
第一透鏡410具有正屈折力，其物側表面411近光軸處為凸面、像側表面412近光軸處為凹面，並皆為非球面，且第一透鏡410為塑膠材質。
第二透鏡420具有正屈折力，其物側表面421近光軸處為凸面而遠離近光軸處為凹面，像側表面422近光軸處為凹面，並皆為非球面，且第二透鏡420為塑膠材質。
第三透鏡430具有負屈折力，其物側表面431近光軸處為凹面，其像側表面432近光軸處為凹面而遠離近光軸處為凸面，並皆為非球面，且第三透鏡430為塑膠材質。另外，第三透鏡430之像側表面432至成像面440之距離為BID，其中BID自第三透鏡430之光軸處至遠離近光軸處，存在減小後又增大的距離變化。(請配合參照第一實施 例之第19圖，本實施例不另加繪示。)
紅外線濾除濾光片450之材質為玻璃，其設置於第三透鏡430及成像面440之間，並不影響光學取像系統鏡組之焦距。
請配合參照下列表七以及表八。
第四實施例中，非球面的曲線方程式表示如第一實施 例的形式。此外，f、Fno、HFOV、V1、V3、CT2、CT3、ET23、T23、BL、TL、R4、R5、f1、f2以及f3之定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
配合表七可推算出下列數據：
<第五實施例>
請參照第9圖及第10圖，其中第9圖繪示依照本發明第五實施例的一種光學取像系統鏡組之示意圖，第10圖由左至右依序為第五實施例的光學取像系統鏡組之球差、像散以及歪曲曲線圖。由第9圖可知，光學取像系統鏡組由物側至像側依序包含第一透鏡510、光圈500、第二透鏡520、第三透鏡530、紅外線濾除濾光片550以及成像面540。
第一透鏡510具有正屈折力，其物側表面511近光軸處為凸面、像側表面512近光軸處為凹面，並皆為非球面，且第一透鏡510為玻璃材質。
第二透鏡520具有正屈折力，其物側表面521近光軸處為凸面而遠離近光軸處為凹面，像側表面522近光軸處為凹面，並皆為非球面，且第二透鏡520為塑膠材質。
第三透鏡530具有負屈折力，其物側表面531近光軸處為凹面，其像側表面532近光軸處為凹面而遠離近光軸處為凸面，並皆為非球面，且第三透鏡530為塑膠材質。 另外，第三透鏡530之像側表面532至成像面540之距離為BID，其中BID自第三透鏡530之光軸處至遠離近光軸處，存在減小後又增大的距離變化。(請配合參照第一實施例之第19圖，本實施例不另加繪示。)
紅外線濾除濾光片550之材質為玻璃，其設置於第三透鏡530及成像面540之間，並不影響光學取像系統鏡組之焦距。
請配合參照下列表九以及表十。
第五實施例中，非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外，f、Fno、HFOV、V1、V3、CT2、CT3、ET23、T23、BL、TL、R4、R5、f1、f2以及f3之定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
配合表九可推算出下列數據：
<第六實施例>
請參照第11圖及第12圖，其中第11圖繪示依照本發明第六實施例的一種光學取像系統鏡組之示意圖，第12圖由左至右依序為第六實施例的光學取像系統鏡組之球差、像散以及歪曲曲線圖。由第11圖可知，光學取像系統鏡組由物側至像側依序包含光圈600、第一透鏡610、第二透鏡620、第三透鏡630、紅外線濾除濾光片650以及成像面640。
第一透鏡610具有正屈折力，其物側表面611近光軸處為凸面、像側表面612近光軸處為凹面，並皆為非球面，且第一透鏡610為塑膠材質。
第二透鏡620具有正屈折力，其物側表面621近光軸處為凸面而遠離近光軸處為凹面，像側表面622近光軸處為凹面，並皆為非球面，且第二透鏡620為塑膠材質。
第三透鏡630具有負屈折力，其物側表面631近光軸處為凹面，其像側表面632近光軸處為凹面而遠離近光軸處為凸面，並皆為非球面，且第三透鏡630為塑膠材質。另外，第三透鏡630之像側表面632至成像面640之距離為BID，其中BID自第三透鏡630之光軸處至遠離近光軸處，存在減小後又增大的距離變化。(請配合參照第一實施例之第19圖，本實施例不另加繪示。)
紅外線濾除濾光片650之材質為玻璃，其設置於第三透鏡630及成像面640之間，並不影響光學取像系統鏡組之焦距。
請配合參照下列表十一以及表十二。
第六實施例中，非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外，f、Fno、HFOV、V1、V3、CT2、CT3、ET23、T23、BL、TL、R4、R5、f1、f2以及f3之定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
配合表十一可推算出下列數據：
<第七實施例>
請參照第13圖及第14圖，其中第13圖繪示依照本發明第七實施例的一種光學取像系統鏡組之示意圖，第14圖由左至右依序為第七實施例的光學取像系統鏡組之球差、像散以及歪曲曲線圖。由第13圖可知，光學取像系統鏡組由物側至像側依序包含光圈700、第一透鏡710、第二透鏡720、第三透鏡730、紅外線濾除濾光片750以及成像面740。
第一透鏡710具有正屈折力，其物側表面711近光軸處為凸面、像側表面712近光軸處為凹面，並皆為非球面， 且第一透鏡710為塑膠材質。
第二透鏡720具有正屈折力，其物側表面721近光軸處為凸面而遠離近光軸處為凹面，像側表面722近光軸處為凹面，並皆為非球面，且第二透鏡720為塑膠材質。
第三透鏡730具有負屈折力，其物側表面731近光軸處為平面，其像側表面732近光軸處為凹面而遠離近光軸處為凸面，並皆為非球面，且第三透鏡730為塑膠材質。 另外，第三透鏡730之像側表面732至成像面740之距離為BID，其中BID自第三透鏡730之光軸處至遠離近光軸處，存在減小後又增大的距離變化。(請配合參照第一實施例之第19圖，本實施例不另加繪示。)
紅外線濾除濾光片750之材質為玻璃，其設置於第三透鏡730及成像面740之間，並不影響光學取像系統鏡組之焦距。
請配合參照下列表十三以及表十四。
第七實施例中，非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外，f、Fno、HFOV、V1、V3、CT2、CT3、ET23、T23、BL、TL、R4、R5、f1、f2以及f3之定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
配合表十三可推算出下列數據：
<第八實施例>
請參照第15圖及第16圖，其中第15圖繪示依照本發明第八實施例的一種光學取像系統鏡組之示意圖，第16圖由左至右依序為第八實施例的光學取像系統鏡組之球差、像散以及歪曲曲線圖。由第15圖可知，光學取像系統鏡組由物側至像側依序包含第一透鏡810、光圈800、第二透鏡 820、第三透鏡830、紅外線濾除濾光片850以及成像面840。
第一透鏡810具有正屈折力，其物側表面811近光軸處及像側表面812近光軸處皆為凸面，並皆為非球面，且第一透鏡810為塑膠材質。
第二透鏡820具有正屈折力，其物側表面821近光軸處為凸面、像側表面822近光軸處為凹面，並皆為非球面，且第二透鏡820為塑膠材質。
第三透鏡830具有負屈折力，其物側表面831近光軸處為凹面，其像側表面832近光軸處為凹面而遠離近光軸處為凸面，並皆為非球面，且第三透鏡830為塑膠材質。另外，第三透鏡830之像側表面832至成像面840之距離為BID，其中BID自第三透鏡830之光軸處至遠離近光軸處，存在減小後又增大的距離變化。(請配合參照第一實施例之第19圖，本實施例不另加繪示。)
紅外線濾除濾光片850之材質為玻璃，其設置於第三透鏡830及成像面840之間，並不影響光學取像系統鏡組之焦距。
請配合參照下列表十五以及表十六。
第八實施例中，非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外，f、Fno、HFOV、V1、V3、CT2、CT3、ET23、T23、BL、TL、R4、R5、f1、f2以及f3之定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
配合表十五可推算出下列數據：
<第九實施例>
請參照第17圖及第18圖，其中第17圖繪示依照本發明第九實施例的一種光學取像系統鏡組之示意圖，第18圖 由左至右依序為第九實施例的光學取像系統鏡組之球差、像散以及歪曲曲線圖。由第17圖可知，光學取像系統鏡組由物側至像側依序包含光圈900、第一透鏡910、第二透鏡920、第三透鏡930、紅外線濾除濾光片950以及成像面940。
第一透鏡910具有正屈折力，其物側表面911近光軸處及像側表面912近光軸處皆為凸面，並皆為非球面，且第一透鏡910為玻璃材質。
第二透鏡920具有正屈折力，其物側表面921近光軸處為凸面而遠離近光軸處為凹面，像側表面922近光軸處為凹面，並皆為非球面，且第二透鏡920為塑膠材質。
第三透鏡930具有負屈折力，其物側表面931近光軸處為凹面，其像側表面932近光軸處為凹面而遠離近光軸處為凸面，並皆為非球面，且第三透鏡930為塑膠材質。另外，第三透鏡930之像側表面932至成像面940之距離為BID，其中BID自第三透鏡930之光軸處至遠離近光軸處，存在減小後又增大的距離變化。(請配合參照第一實施例之第19圖，本實施例不另加繪示。)
紅外線濾除濾光片950之材質為玻璃，其設置於第三透鏡930及成像面940之間，並不影響光學取像系統鏡組之焦距。
請配合參照下列表十七以及表十八。
第九實施例中，非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外，f、Fno、HFOV、V1、V3、CT2、CT3、ET23、T23、BL、TL、R4、R5、f1、f2以及f3之定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
配合表十七可推算出下列數據：
雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
110、210、310、410、510、610、710、810、910‧‧‧光圈‧‧‧100、200、300、400、500、600、700、800、900第一透鏡
111、211、311、411、511、611、711、811、911‧‧‧物側表面
112、212、312、412、512、612、712、812、912‧‧‧像側表面
120、220、320、420、520、620、720、820、920‧‧‧第二透鏡
121、221、321、421、521、621、721、821、921‧‧‧物側表面
122、222、322、422、522、622、722、822、922‧‧‧像側表面
130、230、330、430、530、630、730、830、930‧‧‧第三透鏡
131、231、331、431、531、631、731、831、931‧‧‧物側表面
132、232、332、432、532、632、732、832、932‧‧‧像側表面
150、250、350、450、550、650、750、850、950‧‧‧成像面‧‧‧140、240、340、440、540、640、740、840、940紅外線濾除濾光片
光學取像系統鏡組之焦距‧‧‧f
光學取像系統鏡組之光圈值‧‧‧Fno
HFOV‧‧‧光學取像系統鏡組中最大視角的一半
V1‧‧‧第一透鏡之色散係數
V3‧‧‧第三透鏡之色散係數
CT2‧‧‧第二透鏡於光軸上之厚度
CT3‧‧‧第三透鏡於光軸上之厚度
ET23‧‧‧第二透鏡像側表面最大有效徑處與第三透鏡物側表面最大有效徑處之水平距離
T23‧‧‧第二透鏡與第三透鏡於光軸上的間隔距離
BL‧‧‧第三透鏡之像側表面至成像面於光軸上的距離
TL‧‧‧第一透鏡之物側表面至成像面於光軸上的距離
R4‧‧‧第二透鏡之像側表面曲率半徑
R5‧‧‧第三透鏡之物側表面曲率半徑
f1‧‧‧第一透鏡之焦距
f2‧‧‧第二透鏡之焦距
f3‧‧‧第三透鏡之焦距
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：
第1圖繪示依照本發明第一實施例的一種光學取像系統鏡組之示意圖。
第2圖由左至右依序為第一實施例的光學取像系統鏡組之球差、像散以及歪曲曲線圖。
第3圖繪示依照本發明第二實施例的一種光學取像系統鏡組之示意圖。
第4圖由左至右依序為第二實施例的光學取像系統鏡組之球差、像散以及歪曲曲線圖。
第5圖繪示依照本發明第三實施例的一種光學取像系統鏡組之示意圖。
第6圖由左至右依序為第三實施例的光學取像系統鏡組之球差、像散以及歪曲曲線圖。
第7圖繪示依照本發明第四實施例的一種光學取像系統鏡組之示意圖。
第8圖由左至右依序為第四實施例的光學取像系統鏡組之球差、像散以及歪曲曲線圖。
第9圖繪示依照本發明第五實施例的一種光學取像系統鏡組之示意圖。
第10圖由左至右依序為第五實施例的光學取像系統鏡組之球差、像散以及歪曲曲線圖。
第11圖繪示依照本發明第六實施例的一種光學取像系統鏡組之示意圖。
第12圖由左至右依序為第六實施例的光學取像系統鏡組之球差、像散以及歪曲曲線圖。
第13圖繪示依照本發明第七實施例的一種光學取像系統鏡組之示意圖。
第14圖由左至右依序為第七實施例的光學取像系統鏡組之球差、像散以及歪曲曲線圖。
第15圖繪示依照本發明第八實施例的一種光學取像系統鏡組之示意圖。
第16圖由左至右依序為第八實施例的光學取像系統鏡組之球差、像散以及歪曲曲線圖。
第17圖繪示依照本發明第九實施例的一種光學取像系統鏡組之示意圖。
第18圖由左至右依序為第九實施例的光學取像系統鏡組之球差、像散以及歪曲曲線圖。
第19圖繪示依照第1圖光學取像系統鏡組中BID及ET23之示意圖。
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‧‧‧成像面
150‧‧‧紅外線濾除濾光片

Claims (22)

  1. 一種光學取像系統鏡組，由物側至像側依序包含具有屈折力之一第一透鏡、一第二透鏡以及一第三透鏡：該第一透鏡具有正屈折力，其物側表面近光軸處為凸面；該第二透鏡具有正屈折力並為塑膠材質，其物側表面近光軸處為凸面、像側表面近光軸處為凹面，且皆為非球面；以及該第三透鏡具有負屈折力並為塑膠材質，其物側表面近光軸處為凹面或平面，其像側表面近光軸處為凹面、遠離近光軸處為凸面，並皆為非球面；其中，該第二透鏡之像側表面曲率半徑為R4，該第三透鏡之物側表面曲率半徑為R5，其滿足下列條件：-1.0(R4+R5)/(R4-R5)<1.0。
  2. 如請求項1所述之光學取像系統鏡組，其中該光學取像系統鏡組之焦距為f，該第二透鏡之焦距為f2，其滿足下列條件：0<f/f2<0.65。
  3. 如請求項2所述之光學取像系統鏡組，其中該光學取像系統鏡組之焦距為f，該第三透鏡之物側表面曲率半徑為R5，其滿足下列條件：-1.0<f/R5<0。
  4. 如請求項2所述之光學取像系統鏡組，其中該第一透鏡之色散係數為V1，該第三透鏡之色散係數為V3，其滿足下列條件： 20<V1-V3<45。
  5. 如請求項2所述之光學取像系統鏡組，其中該光學取像系統鏡組之焦距為f，該第一透鏡之焦距為f1，該第二透鏡之焦距為f2，該第三透鏡之焦距為f3，其滿足下列條件：1.3<(f/f1)+(f/f2)-(f/f3)<2.7。
  6. 如請求項2所述之光學取像系統鏡組，其中該第二透鏡之像側表面曲率半徑為R4，該第三透鏡之物側表面曲率半徑為R5，其滿足下列條件：-1.0(R4+R5)/(R4-R5)<0。
  7. 如請求項1所述之光學取像系統鏡組，其中該第二透鏡之物側表面遠離近光軸處為凹面。
  8. 如請求項1所述之光學取像系統鏡組，其中該第一透鏡之色散係數為V1，該第三透鏡之色散係數為V3，其滿足下列條件：28<V1-V3<45。
  9. 如請求項1所述之光學取像系統鏡組，其中該第三透鏡之像側表面至一成像面於光軸上的距離為BL，該第一透鏡之物側表面至該成像面於光軸上的距離為TL，其滿足下列條件：0.10<BL/TL<0.35。
  10. 如請求項1所述之光學取像系統鏡組，其中該第二透鏡像側表面最大有效徑處與該第三透鏡物側表面最大有效徑處之水平距離為ET23，該第二透鏡與該第三透鏡於光軸上的間隔距離為T23，其滿足下列條件： 0<ET23/T23<0.80。
  11. 如請求項1所述之光學取像系統鏡組，其中該第二透鏡於光軸上之厚度為CT2，該第三透鏡於光軸上之厚度為CT3，其滿足下列條件：0<CT2/CT3<0.50。
  12. 如請求項1所述之光學取像系統鏡組，其中該光學取像系統鏡組之焦距為f，該第二透鏡之焦距為f2，其滿足下列條件：0<f/f2<0.35。
  13. 如請求項1所述之光學取像系統鏡組，其中該第三透鏡之像側表面至該成像面之距離為BID，其中BID自該第三透鏡之光軸處至遠離近光軸處，存在減小後又增大的距離變化。
  14. 一種光學取像系統鏡組，由物側至像側依序包含具有屈折力之一第一透鏡、一第二透鏡以及一第三透鏡：該第一透鏡具有正屈折力，其物側表面近光軸處為凸面；該第二透鏡具有正屈折力並為塑膠材質，其物側表面近光軸處為凸面、像側表面近光軸處為凹面，且皆為非球面；以及該第三透鏡具有負屈折力並為塑膠材質，其物側表面近光軸處為凹面或平面，且其像側表面近光軸處為凹面、遠離近光軸處為凸面，並皆為非球面；其中，該第二透鏡之像側表面曲率半徑為R4，該第三透鏡之物側表面曲率半徑為R5，該第二透鏡於光軸上之厚 度為CT2，該第三透鏡於光軸上的厚度為CT3，其滿足下列條件：-1.0(R4+R5)/(R4-R5)<1.0；以及0<CT2/CT3<0.70。
  15. 如請求項14所述之光學取像系統鏡組，其中該光學取像系統鏡組之焦距為f，該第二透鏡之焦距為f2，其滿足下列條件：0<f/f2<0.65。
  16. 如請求項14所述之光學取像系統鏡組，其中該光學取像系統鏡組之焦距為f，該第三透鏡之物側表面曲率半徑為R5，其滿足下列條件：-1.0<f/R5<0。
  17. 如請求項14所述之光學取像系統鏡組，其中該第二透鏡之物側表面遠離近光軸處為凹面。
  18. 如請求項14所述之光學取像系統鏡組，其中該第一透鏡之色散係數為V1，該第三透鏡之色散係數為V3，其滿足下列條件：20<V1-V3<45。
  19. 如請求項14所述之光學取像系統鏡組，其中該光學取像系統鏡組之焦距為f，該第一透鏡之焦距為f1，該第二透鏡之焦距為f2，該第三透鏡之焦距為f3，其滿足下列條件：1.3<(f/f1)+(f/f2)-(f/f3)<2.7。
  20. 如請求項14所述之光學取像系統鏡組，其中該第 三透鏡之像側表面至一成像面於光軸上的距離為BL，該第一透鏡之物側表面至該成像面於光軸上的距離為TL，其滿足下列條件：0.10<BL/TL<0.35。
  21. 如請求項14所述之光學取像系統鏡組，其中該第二透鏡像側表面最大有效徑處與該第三透鏡物側表面最大有效徑處之水平距離為ET23，該第二透鏡與該第三透鏡於光軸上的間隔距離為T23，其滿足下列條件：0<ET23/T23<0.80。
  22. 如請求項14所述之光學取像系統鏡組，其中該第三透鏡之像側表面至該成像面之距離為BID，其中BID自該第三透鏡之光軸處至遠離近光軸處，存在減小後又增大的距離變化。
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