TWI522645B - 成像鏡頭 - Google Patents

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TWI522645B
TWI522645B TW104100032A TW104100032A TWI522645B TW I522645 B TWI522645 B TW I522645B TW 104100032 A TW104100032 A TW 104100032A TW 104100032 A TW104100032 A TW 104100032A TW I522645 B TWI522645 B TW I522645B
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信泰光學(深圳)有限公司
亞太光電股份有限公司
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Description

成像鏡頭
本發明係有關於一種成像鏡頭。
目前手機鏡頭為了達到小型化、輕量化,其鏡頭中所使用的透鏡都採用塑膠材質製成。但是,使用全塑膠透鏡的鏡頭其溫度效應較大,成像品質容易受到環境溫度影響。習知的成像鏡頭已經無法滿足現今的需求,需要有另一種新架構的成像鏡頭,才能同時滿足小型化、輕量化、低溫度效應等需求。
有鑑於此,本發明之主要目的在於提供一種成像鏡頭,其鏡頭總長度短小、溫度效應較低,但是仍具有良好的光學性能,鏡頭解析度也能滿足要求。
本發明之成像鏡頭沿著光軸從物側至像側依序包括一第一透鏡、一第二透鏡及一第三透鏡。第一透鏡為雙凸透鏡具有正屈光力。第二透鏡具有負屈光力。第三透鏡具有正屈光力。第一透鏡及第二透鏡膠合成一膠合透鏡,此膠合透鏡具有正屈光力。
其中第二透鏡為雙凹透鏡。
其中第三透鏡為凸凹透鏡,第三透鏡之凸面朝向物側凹面朝向像側。
其中第一透鏡及第二透鏡滿足以下條件: 1.2965f12/f1.3368;其中,f12為第一透鏡及第二透鏡之組合有效焦距,f為成像鏡頭之有效焦距。
其中第一透鏡及第二透鏡滿足以下條件:1.0308f12/TTL1.0459;其中,f12為第一透鏡及第二透鏡之組合有效焦距,TTL為第一透鏡之物側面至成像面於光軸上之距離。
其中第一透鏡滿足以下條件:0.5844f1/f0.6067;其中,f1為第一透鏡之有效焦距,f為成像鏡頭之有效焦距。
其中第二透鏡滿足以下條件:-0.7226f2/f-0.7052;其中,f2為第二透鏡之有效焦距,f為成像鏡頭之有效焦距。
其中第三透鏡滿足以下條件:4.1071f3/f5.1124;其中,f3為第三透鏡之有效焦距,f為成像鏡頭之有效焦距。
其中成像鏡頭滿足以下條件:0.7824f/TTL0.7945;其中,f為成像鏡頭之有效焦距,TTL為第一透鏡之物側面至成像面於光軸上之距離。
其中第一透鏡及第二透鏡係由玻璃材質製成,第三透鏡係由塑膠材質製成。
其中第一透鏡之物側面及像側面至少有一面為非球面表面,第二透鏡之物側面及像側面至少有一面為非球面表面,第三透鏡之物側面及像側面皆為非球面表面。
本發明之成像鏡頭,可更包括一光圈,設置於物側與第一透鏡之間。
為使本發明之上述目的、特徵、和優點能更明顯易懂,下文特舉較佳實施例並配合所附圖式做詳細說明。
1、2‧‧‧成像鏡頭
L1G、L2G‧‧‧膠合透鏡
L11、L21‧‧‧第一透鏡
L12、L22‧‧‧第二透鏡
L13、L23‧‧‧第三透鏡
ST1、ST2‧‧‧光圈
OF1、OF2‧‧‧濾光片
OA1、OA2‧‧‧光軸
IMA1、IMA2‧‧‧成像面
S11、S12、S13、S14、S15‧‧‧面
S16、S17、S18、S19‧‧‧面
S21、S22、S23、S24、S25‧‧‧面
S26、S27、S28、S29‧‧‧面
第1圖係依據本發明之成像鏡頭之第一實施例的透鏡配置與光路示意圖。
第2A圖係第1圖之成像鏡頭之縱向像差圖。
第2B圖係第1圖之成像鏡頭之場曲圖。
第2C圖係第1圖之成像鏡頭之畸變圖。
第2D圖係第1圖之成像鏡頭之橫向色差圖。
第3圖係依據本發明之成像鏡頭之第二實施例的透鏡配置與光路示意圖。
第4A圖係第3圖之成像鏡頭之縱向像差圖。
第4B圖係第3圖之成像鏡頭之場曲圖。
第4C圖係第3圖之成像鏡頭之畸變圖。
第4D圖係第3圖之成像鏡頭之橫向色差圖。
請參閱第1圖,第1圖係依據本發明之成像鏡頭之第一實施例的透鏡配置與光路示意圖。成像鏡頭1沿著光軸OA1從物側至像側依序包括一光圈ST1、一第一透鏡L11、一第二透鏡L12、一第三透鏡L13及一濾光片OF1。成像時,來自物側之光線最後成像於一成像面IMA1上。第一透鏡L11為雙凸透鏡具有正屈光力由玻璃材質製成,其物側面S12為非球面表面,像側面S13為球面表面。第二透鏡L12為雙凹透鏡具有負屈光力由玻璃材質製成,其物側面S14為球面表面,像側面S15為非球面表面。第一透鏡L11與第二透鏡L12膠合成一膠合透鏡L1G,膠合透鏡L1G具有正屈光力。第三透鏡L13為凸凹透鏡具有正屈光力由塑膠材質製成,其物 側面S16為凸面,像側面S17為凹面,物側面S16與像側面S17皆為非球面表面。濾光片OF1其物側面S18與像側面S19皆為平面。
另外,為使本發明之成像鏡頭能保持良好的光學性能,第一實施例中的成像鏡頭1需滿足底下六條件:
其中,f112為第一透鏡L11及第二透鏡L12之組合有效焦距,f1為成像鏡頭1之有效焦距,TTL1為第一透鏡L11之物側面S12至成像面IMA1於光軸OA1上之距離,f11為第一透鏡L11之有效焦距,f12為第二透鏡L12之有效焦距,f13為第三透鏡L13之有效焦距。
利用上述透鏡與光圈ST1之設計,使得成像鏡頭1能有效的縮短鏡頭總長度、有效的修正像差、提升鏡頭解析度、降低環境溫度對成像品質的影響。
表一為第1圖中成像鏡頭1之各透鏡之相關參數表,表一資料顯示第一實施例之成像鏡頭1之有效焦距等於1.116mm、光圈值等於2.8、視角等於61.0度。
表一中各個透鏡之非球面表面凹陷度z由下列公式所得到:z=ch2/{1+[1-(k+1)c2h2]1/2}+Ah4+Bh6+Ch8+Dh10+Eh12
其中:c:曲率;h:透鏡表面任一點至光軸之垂直距離;k:圓錐係數;A~E:非球面係數。
表二為表一中各個透鏡之非球面表面之相關參數表,其中k為圓錐係數(Conic Constant)、A~E為非球面係數。
第一實施例之成像鏡頭1其第一透鏡L11及第二透鏡L12之組合有效焦距f112=1.447mm,成像鏡頭1之有效焦距f1=1.116mm,第一透鏡L11之物側面S12至成像面IMA1於光軸OA1上之距離TTL1=1.404mm,第一透鏡L11之有效焦距f11=0.652mm,第二透鏡L12之有效焦距f12=-0.787mm,第三透鏡L13之有效焦距f13=5.705mm。由上述資料可得到f112/f1=1.2965、f112/TTL1=1.0308、f11/f1=0.5844、f12/f1=-0.7052、f13/f1=5.1124、f1/TTL1=0.7945,皆能滿足上述條件(1)至條件(6)之要求。
另外,第一實施例之成像鏡頭1的光學性能也可達到要求,這可從第2A至第2D圖看出。第2A圖所示的,是第一實施例之成像鏡頭1的縱向像差(Longitudinal Aberration)圖。第2B圖所示的,是第一實施例之成像鏡頭1的場曲(Field Curvature)圖。第2C圖所示的,是第一實施例之成像鏡頭1的畸變(Distortion)圖。第2D圖所示的,是第一實施例之成像鏡頭1的橫向色差(Lateral Color)圖。
由第2A圖可看出,第一實施例之成像鏡頭1對波長為0.470μm、0.555μm、0.650μm之光線所產生的縱向像差值介於-0.0105mm至0.009mm之間。由第2B圖可看出,第一實施例之成像鏡頭1對波長為0.470 μm、0.555μm、0.650μm之光線,於子午(Tangential)方向與弧矢(Sagittal)方向之場曲介於-0.06mm至0.00mm之間。由第2C圖可看出,第一實施例之成像鏡頭1對波長為0.470μm、0.555μm、0.650μm之光線所產生的畸變介於0.0%至1.0%之間。由第2D圖可看出,第一實施例之成像鏡頭1對波長為0.470μm、0.555μm、0.650μm之光線於不同視場高度所產生的橫向色差值介於-1.0μm至0.75μm之間。顯見第一實施例之成像鏡頭1之縱向像差、場曲、畸變、橫向色差都能被有效修正,鏡頭解析度也能滿足要求,從而得到較佳的光學性能。
請參閱第3圖,第3圖係依據本發明之成像鏡頭之第二實施例的透鏡配置與光路示意圖。成像鏡頭2沿著光軸OA2從物側至像側依序包括一光圈ST2、一第一透鏡L21、一第二透鏡L22、一第三透鏡L23及一濾光片OF2。成像時,來自物側之光線最後成像於一成像面IMA2上。第一透鏡L21為雙凸透鏡具有正屈光力由玻璃材質製成,其物側面S22為非球面表面,像側面S23為球面表面。第二透鏡L22為雙凹透鏡具有負屈光力由玻璃材質製成,其物側面S24為球面表面,像側面S25為非球面表面。第一透鏡L21與第二透鏡L22膠合成一膠合透鏡L2G,膠合透鏡L2G具有正屈光力。第三透鏡L23為凸凹透鏡具有正屈光力由塑膠材質製成,其物側面S26為凸面,像側面S27為凹面,物側面S26與像側面S27皆為非球面表面。濾光片OF2其物側面S28與像側面S29皆為平面。
另外,為使本發明之成像鏡頭能保持良好的光學性能,第二實施例中的成像鏡頭2需滿足底下六條件:
其中,f212為第一透鏡L21及第二透鏡L22之組合有效焦距,f2為成像鏡頭2之有效焦距,TTL2為第一透鏡L21之物側面S22至成像面IMA2於光軸OA2上之距離,f21為第一透鏡L21之有效焦距,f22為第二透鏡L22之有效焦距,f23為第三透鏡L23之有效焦距。
利用上述透鏡與光圈ST2之設計,使得成像鏡頭2能有效的縮短鏡頭總長度、有效的修正像差、提升鏡頭解析度、降低環境溫度對成像品質的影響。
表三為第3圖中成像鏡頭2之各透鏡之相關參數表,表三資料顯示第二實施例之成像鏡頭2之有效焦距等於1.117mm、光圈值等於2.4、視角等於61.0度。
表三中各個透鏡之非球面表面凹陷度z由下列公式所得到:z=ch2/{1+[1-(k+1)c2h2]1/2}+Ah4+Bh6+Ch8+Dh10+Eh12
其中:c:曲率;h:透鏡表面任一點至光軸之垂直距離;k:圓錐係數;A~E:非球面係數。
表四為表三中各個透鏡之非球面表面之相關參數表,其中k為圓錐係數(Conic Constant)、A~E為非球面係數。
第二實施例之成像鏡頭2其第一透鏡L21及第二透鏡L22之組合有效焦距f212=1.493mm,成像鏡頭2之有效焦距f2=1.117mm,第一透鏡L21之物側面S22至成像面IMA2於光軸OA2上之距離TTL2=1.427mm,第一透鏡L21之有效焦距f21=0.678mm,第二透鏡L22之有效焦距f22=-0.807mm,第三透鏡L23之有效焦距f23=4.588mm。由上述資料可得到f212/f2=1.3368、f212/TTL2=1.0459、f21/f2=0.6067、f22/f2=-0.7226、f23/f2=4.1071、f2/TTL2=0.7824,皆能滿足上述條件(7)至條件(12)之要求。
另外,第二實施例之成像鏡頭2的光學性能也可達到要求,這可從第4A至第4D圖看出。第4A圖所示的,是第二實施例之成像鏡頭2的縱向像差(Longitudinal Aberration)圖。第4B圖所示的,是第二實施例之成像鏡頭2的場曲(Field Curvature)圖。第4C圖所示的,是第二實施例之成像鏡頭2的畸變(Distortion)圖。第4D圖所示的,是第二實施例之成像鏡頭2的橫向色差(Lateral Color)圖。
由第4A圖可看出,第二實施例之成像鏡頭2對波長為0.470μm、0.555μm、0.650μm之光線所產生的縱向像差值介於-0.0135mm至0.009mm之間。由第4B圖可看出,第二實施例之成像鏡頭2對波長為0.470μm、0.555μm、0.650μm之光線,於子午(Tangential)方向與弧矢(Sagittal)方向之場曲介於-0.08mm至0.00mm之間。由第4C圖可看出,第二實施例之成像鏡頭2對波長為0.470μm、0.555μm、0.650μm之光線所產生的畸變介於0.0%至1.2%之間。由第4D圖可看出,第二實施例之成像鏡頭2對波長為0.470μm、0.555μm、0.650μm之光線於不同視場高度所產生的橫向色差值介於-1.0μm至0.75μm之間。顯見第二實施例之成像鏡頭2之縱向像差、場曲、畸變、橫向色差都能被有效修正,鏡頭解析度也能滿 足要求,從而得到較佳的光學性能。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何於其所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本發明之精神和範圍內,仍可作些許的更動與潤飾,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。
1‧‧‧成像鏡頭
L1G‧‧‧膠合透鏡
L11‧‧‧第一透鏡
L12‧‧‧第二透鏡
L13‧‧‧第三透鏡
ST1‧‧‧光圈
OF1‧‧‧濾光片
OA1‧‧‧光軸
IMA1‧‧‧成像面
S11、S12、S13、S14、S15‧‧‧面
S16、S17、S18、S19‧‧‧面

Claims (11)

  1. 一種成像鏡頭,沿著光軸從物側至像側依序包括:一第一透鏡,該第一透鏡為雙凸透鏡具有正屈光力;一第二透鏡,該第二透鏡為雙凹透鏡具有負屈光力;以及一第三透鏡,該第三透鏡具有正屈光力;其中該第一透鏡以及該第二透鏡膠合成一膠合透鏡,該膠合透鏡具有正屈光力;其中該第一透鏡以及該第二透鏡滿足以下條件:1.2965f12/f1.3368其中,f12為該第一透鏡以及該第二透鏡之組合有效焦距,f為該成像鏡頭之有效焦距。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之成像鏡頭,其中該第二透鏡為雙凹透鏡。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之成像鏡頭,其中該第三透鏡為凸凹透鏡,該第三透鏡之凸面朝向該物側凹面朝向該像側。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之成像鏡頭,其中該第一透鏡以及該第二透鏡滿足以下條件:1.0308f12/TTL1.0459其中,f12為該第一透鏡以及該第二透鏡之組合有效焦距,TTL為該第一透鏡之物側面至一成像面於該光軸上之距離。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之成像鏡頭,其中該第一透鏡滿足以下條件:0.5844f1/f0.6067 其中,f1為該第一透鏡之有效焦距,f為該成像鏡頭之有效焦距。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之成像鏡頭,其中該第二透鏡滿足以下條件:-0.7226f2/f-0.7052其中,f2為該第二透鏡之有效焦距,f為該成像鏡頭之有效焦距。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之成像鏡頭,其中該第三透鏡滿足以下條件:4.1071f3/f5.1124其中,f3為該第三透鏡之有效焦距,f為該成像鏡頭之有效焦距。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之成像鏡頭,其中該成像鏡頭滿足以下條件:0.7824f/TTL0.7945其中,f為該成像鏡頭之有效焦距,TTL為該第一透鏡之物側面至一成像面於該光軸上之距離。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之成像鏡頭,其中該第一透鏡以及該第二透鏡係由玻璃材質製成,該第三透鏡係由塑膠材質製成。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之成像鏡頭,其中該第一透鏡之物側面以及像側面至少有一面為非球面表面,該第二透鏡之物側面以及像側面至少有一面為非球面表面,該第三透鏡之物側面以及像側面皆為非球面表面。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之成像鏡頭,其更包括一光圈,設置於該物側與該第一透鏡之間。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109557643B (zh) * 2019-01-03 2020-06-23 江西联益光学有限公司 长焦镜头及移动终端
CN111025576A (zh) * 2019-12-26 2020-04-17 天津大学 一种双焦双向组合成像光学系统

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5173809A (en) * 1989-02-28 1992-12-22 Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha Objective lens system of optical information recording/reproducing apparatus
JP2000019388A (ja) * 1998-06-30 2000-01-21 Sony Corp 色収差補正用光学素子およびこれを具備する光学ピックアップ装置、ならびにこの光学ピックアップ装置を具備する光再生装置および光記録再生装置
JP2002023051A (ja) * 2000-07-13 2002-01-23 Asahi Optical Co Ltd 光空間伝送装置
JP2007097631A (ja) * 2005-09-30 2007-04-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd 虹彩撮影用レンズ
JP2013120312A (ja) * 2011-12-08 2013-06-17 Konica Minolta Advanced Layers Inc 集光レンズ

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