TWI764836B - 成像透鏡組及攝像模組 - Google Patents

成像透鏡組及攝像模組

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TWI764836B TW110135430A TW110135430A TWI764836B TW I764836 B TWI764836 B TW I764836B TW 110135430 A TW110135430 A TW 110135430A TW 110135430 A TW110135430 A TW 110135430A TW I764836 B TWI764836 B TW I764836B
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Abstract

本發明揭露一種成像透鏡組，由物側至像側依序包含：一光圈；一第一透鏡；一第二透鏡；一第三透鏡；以及一紅外線帶通濾光片；其中該成像透鏡組的入射瞳孔徑為EPD，該成像透鏡組之最大視角的一半為HFOV，並滿足下列條件：0.59 ＜EPD/tan(HFOV)＜ 1.33。

Description

成像透鏡組及攝像模組
本發明係關於一種成像透鏡組及攝像模組，特別是有關於一種應用於電子裝置上的成像透鏡組及攝像模組。
隨著攝像技術的快速發展，搭載紅外線光學透鏡組的電子裝置需求增加，因其可做為飛時測距(Time of Flight；TOF)的攝像模組，用以計算物體與光源之間的距離，因此可應用於遊戲機的紅外線接收模組、手機的攝像模組或汽車的攝像模組。
近年來，應用於手機的紅外線光學透鏡組，為了便於攜帶，如何減少光學透鏡組的體積與重量尤為重要，且不同於過往，紅外線光學透鏡組為提升成像的速度與清晰度，大光圈也為重要欲解決的問題。
本發明的目的在於解決上述先前技術攜帶式電子裝置成像透鏡組光圈偏小、體積偏大之缺失，為達上述目的，本發明提供一種成像透鏡組，由物側至像側依序包含：一光圈；一第一透鏡，具有正屈折力，該第一透鏡之像側表面近光軸處為凸面；一第二透鏡，具有正屈折力，該第二透鏡之物側表面近光軸處為凹面，該第二透鏡之像側表面近光軸處為凸面；一第三透鏡，具有負屈折力，該第三透鏡之物側表面近光軸處為凸面，該第三透鏡之像側表面近光軸處為凹面，且該第三透鏡之物側表面及像側表面的其中一面為非球面；以及一紅外線帶通濾光片。
其中，該成像透鏡組的入射瞳孔徑為EPD，該成像透鏡組之最大視角的一半為HFOV，並滿足下列條件：0.59 ＜EPD/tan(HFOV)＜ 1.33。藉由入射瞳孔徑與最大視角的適當配置，有效平衡短焦距與大畫角的關係。
較佳地，該成像透鏡組中具有屈折力的透鏡總片數為三片。
較佳地，其中，該第三透鏡之物側表面曲率半徑為R5，並滿足下列條件：1.05 ＜R5/EPD＜2.0。藉由調整透鏡大小與光圈關係，以達到薄型化功效。
較佳地，其中，該第二透鏡之物側表面曲率半徑為R3，該第二透鏡之像側表面曲率半徑為R4，並滿足下列條件：0.97 ＜R3/R4＜1.72。藉此，可有效降低該成像透鏡組的球差與像散。
較佳地，其中，該第三透鏡之物側表面曲率半徑為R5，該第三透鏡之像側表面曲率半徑為R6，並滿足下列條件：1.2 ＜R5/R6＜ 2.37。藉此，可有效降低該成像透鏡組的球差與像散。
較佳地，其中，該成像透鏡組的整體焦距為f，該第一透鏡之焦距為f1，並滿足下列條件：0.3 ＜f/f1＜ 0.8。藉此，適當分配該成像透鏡組的屈折力，有利於修正成像透鏡組像差，藉以提高該成像透鏡組成像品質。
較佳地，其中，該成像透鏡組的整體焦距為f，該第一透鏡之焦距為f1，該第三透鏡之焦距係為f3，並滿足下列條件：-2.8 ＜(f1+f3)/f＜ -0.32。藉此，調整屈折力的配置以達到薄型化功效。
較佳地，其中，該第三透鏡之焦距係為f3，該第三透鏡於光軸上的厚度係為CT3，並滿足下列條件：-18.04 ＜f3/CT3＜ -6.71。藉由調整第三透鏡厚度，以減少製造性公差對於成像品質的影響。
較佳地，其中，該成像透鏡組的整體焦距係為f，該第二透鏡之物側表面曲率半徑為R3，該第二透鏡之像側表面曲率半徑為R4，並滿足下列條件：2.27 ＜f/(R3*R4)＜ 4.98。藉由調整第二透鏡的面型，有利於修正成像透鏡組像差以提高成像透鏡組成像品質。
較佳地，其中，該成像透鏡組的整體焦距係為f，該第一透鏡之物側表面曲率半徑為R1，該成像透鏡組之光圈值係為Fno，並滿足下列條件：-5.81 ＜(R1/f)+Fno＜ 7.23。藉此，適當分配透鏡組的整體焦距、第一透鏡之物側表面曲率半徑以及成像透鏡組之光圈值，有利於縮短成像透鏡組焦距。
較佳地，其中，該第一透鏡於光軸上的厚度為CT1，該第二透鏡於光軸上的厚度為CT2，該第一透鏡與第二透鏡於光軸上的間隔距離為T12，並滿足下列條件：1.92 ＜(CT1+CT2)/T12＜ 11.85。藉此，使透鏡之間距分配較為適當，可有利於修正成像透鏡組像差以提高成像透鏡組成像品質。
較佳地，其中，該第一透鏡之焦距為f1，其中該第一透鏡的物側表面至第三透鏡的像側表面於光軸上的距離為TD，並滿足下列條件：0.77 ＜(f1*sin(HFOV))/TD＜ 2.36。藉此，可有效在薄型化下達到最大視角。
較佳地，其中，該第一透鏡於光軸上的厚度為CT1，該第二透鏡於光軸上的厚度為CT2，並滿足下列條件：0.60 ＜CT1/CT2＜ 1.54。藉由平衡第一透鏡與第二透鏡的厚度，以達到較好的成形性。
較佳地，其中，該第三透鏡的像側表面至成像面於光軸上的距離為BFL，該第一透鏡與第二透鏡於光軸上的間隔距離為T12，該第二透鏡與第三透鏡於光軸上的間隔距離為T23，並滿足下列條件：1.93 ＜BFL/(T12+T23)＜ 11.47。藉此，可有效調整各透鏡間距，以減少畸變以及提升成像品質。
此外，本發明再提供一種攝像模組，包含:一鏡筒；一成像透鏡組，設置於該鏡筒中；以及一影像感測器，設置於該成像透鏡組的成像面。
其中，該成像透鏡組由物側至像側依序包含：一光圈；一第一透鏡，具有正屈折力，該第一透鏡之像側表面近光軸處為凸面；一第二透鏡，具有正屈折力，該第二透鏡之物側表面近光軸處為凹面，該第二透鏡之像側表面近光軸處為凸面；一第三透鏡，具有負屈折力，該第三透鏡之物側表面近光軸處為凸面，該第三透鏡之像側表面近光軸處為凹面，且該第三透鏡之物側表面及像側表面的其中一面為非球面；以及一紅外線帶通濾光片。
其中，該成像透鏡組的入射瞳孔徑為EPD，該成像透鏡組之最大視角的一半為HFOV，並滿足下列條件：0.59 ＜EPD/tan(HFOV)＜ 1.33。藉由入射瞳孔徑與最大視角的適當配置，有效平衡短焦距與大視角的關係。
較佳地，該成像透鏡組中具屈折力的透鏡總數為三片。
較佳地，其中該成像透鏡組，該第三透鏡之物側表面曲率半徑為R5，並滿足下列條件：1.05 ＜R5/EPD＜2.0。藉由調整透鏡大小與光圈關係，以達到薄型化功效。
較佳地，其中該成像透鏡組，該第二透鏡之物側表面曲率半徑為R3，該第二透鏡之像側表面曲率半徑為R4，並滿足下列條件：0.97 ＜R3/R4＜1.72。藉此，可有效降低該成像透鏡組的球差與像散。
較佳地，其中該成像透鏡組，該第三透鏡之物側表面曲率半徑為R5，該第三透鏡之像側表面曲率半徑為R6，並滿足下列條件：1.2 ＜R5/R6＜ 2.37。藉此，可有效降低該成像透鏡組的球差與像散。
較佳地，其中，該成像透鏡組的整體焦距為f，該第一透鏡之焦距為f1，並滿足下列條件：0.3 ＜f/f1＜ 0.8。藉此，適當分配該成像透鏡組的屈折力，有利於修正成像透鏡組像差，藉以提高該成像透鏡組成像品質。
較佳地，其中，該成像透鏡組的整體焦距為f，該第一透鏡之焦距為f1，該第三透鏡之焦距係為f3，並滿足下列條件：-2.8 ＜(f1+f3)/f＜ -0.32。藉此，調整屈折力的配置以達到薄型化功效。
較佳地，其中該成像透鏡組，該第三透鏡之焦距係為f3，該第三透鏡於光軸上的厚度係為CT3，並滿足下列條件：-18.04 ＜f3/CT3＜ -6.71。藉由調整第三透鏡厚度，以減少製造性公差對於成像品質的影響。
較佳地，其中，該成像透鏡組的整體焦距係為f，該第二透鏡之物側表面曲率半徑為R3，該第二透鏡之像側表面曲率半徑為R4，並滿足下列條件：2.27 ＜f/(R3*R4)＜ 4.98。藉由調整第二透鏡的面型，有利於修正成像透鏡組像差以提高成像透鏡組成像品質。
較佳地，其中，該成像透鏡組的整體焦距係為f，該第一透鏡之物側表面曲率半徑為R1，該成像透鏡組之光圈值係為Fno，並滿足下列條件：-5.81 ＜(R1/f)+Fno＜ 7.23。藉此，適當分配透鏡組的整體焦距、第一透鏡之物側表面曲率半徑以及成像透鏡組之光圈值，有利於縮短成像透鏡組焦距。
較佳地，其中該成像透鏡組，該第一透鏡於光軸上的厚度為CT1，該第二透鏡於光軸上的厚度為CT2，該第一透鏡與第二透鏡於光軸上的間隔距離為T12，並滿足下列條件：1.92 ＜(CT1+CT2)/T12＜ 11.85。藉此，使透鏡之間距分配較為適當，可有利於修正成像透鏡組像差以提高成像透鏡組成像品質。
較佳地，其中該成像透鏡組，該第一透鏡之焦距為f1，其中該第一透鏡的物側表面至第三透鏡的像側表面於光軸上的距離為TD，並滿足下列條件：0.77 ＜(f1*sin(HFOV))/TD＜ 2.36。藉此，可有效在薄型化下達到最大視角。
較佳地，其中該成像透鏡組，該第一透鏡於光軸上的厚度為CT1，該第二透鏡於光軸上的厚度為CT2，並滿足下列條件：0.60 ＜CT1/CT2＜ 1.54。藉由平衡第一透鏡與第二透鏡的厚度，以達到較好的成形性。
較佳地，其中該成像透鏡組，該第三透鏡的像側表面至成像面於光軸上的距離為BFL，該第一透鏡與第二透鏡於光軸上的間隔距離為T12，該第二透鏡與第三透鏡於光軸上的間隔距離為T23，並滿足下列條件：1.93 ＜BFL/(T12+T23)＜ 11.47。藉此，可有效調整各透鏡間距，以減少畸變以及提升成像品質。
上述各成像透鏡組或各攝像模組，其中該成像透鏡組的入射瞳孔徑為EPD，並滿足下列條件: 0.77＜ EPD ＜1.03。
上述各成像透鏡組或各攝像模組，其中該成像透鏡組的光圈值為Fno，並滿足下列條件: 1.44＜ Fno ＜1.96。
上述各成像透鏡組或各攝像模組，其中該成像透鏡組中最大視角為FOV，並滿足下列條件: 72.27 ＜ FOV ＜ 107.91。
藉由本發明之成像透鏡組及攝像模組可達到提供一個薄型的大光圈紅外線攝像鏡頭，且保有畫面接收角度大之功效。
為使所屬技術領域中具通常知識者，能瞭解本發明之內容並可據以實現本發明之內容，以下茲以適當實施例配合圖示加以說明，基於本發明內容所為之等效置換、修改皆包含於本發明之權利範圍。另外聲明，本發明所附之圖示，並非按實際尺寸的描繪，雖本發明所提供特定參數的實施例，但應瞭解，參數無需完全等於相應的值，在可接受的誤差範圍，其近似於其所相應的參數，以下的實施方式將進一步地詳細說明本發明的技術內容，但所公開的內容並非用以限制本發明的權利範圍。
＜第一實施例＞
請參考圖1A及圖1B，其中，圖1A係為本發明第一實施例之成像透鏡組示意圖，圖1B由左至右依序為第一實施例之成像透鏡組的非點收差、歪曲收差曲線圖。由圖1A可知，成像透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、紅外線帶通濾光片140、以及成像面180。其中該成像透鏡組中具屈折力的透鏡為三片，但不以此為限。
該第一透鏡110具有正屈折力，其物側表面111近光軸190處為凸面，其像側表面112近光軸190處為凸面，且該物側表面111及像側表面112皆為非球面。
該第二透鏡120具有正屈折力，其物側表面121近光軸190處為凹面，其像側表面122近光軸190處為凸面，且該物側表面121及像側表面122皆為非球面。
該第三透鏡130具有負屈折力，其物側表面131近光軸190處為凸面，其像側表面132近光軸190處為凹面，且該物側表面131及像側表面132皆為非球面。
該紅外線帶通濾光片(IR bandpass filter)140設置於該第三透鏡130及成像面180間且不影響該成像透鏡組的焦距；本實施例中，選用可通過光線波段為940nm±30nm的濾光片，但不以此為限。
上述各透鏡的非球面的曲線方程式表示如下：
Figure 02_image001
其中，z為沿光軸190方向在高度為h的位置以表面頂點作參考的位置值；c是透鏡表面靠近光軸190的曲率，並為曲率半徑(R)的倒數(c=1/R)，R為透鏡表面靠近光軸190的曲率半徑，h是透鏡表面距離光軸190的垂直距離，k為圓錐係數（conic constant），而Ai為第i階非球面係數。
於第一實施例中，成像透鏡組的整體焦距為f，成像透鏡組的光圈值(f-number)為Fno，成像透鏡組中最大視角(視角2ω)為FOV，其數值如下：f=1.50(公厘)；Fno= 1.62；以及FOV= 89.5(度)。
第一實施例的成像透鏡組中，該成像透鏡組的入射瞳孔徑為EPD，該成像透鏡組之最大視角的一半為HFOV，並滿足下列條件：EPD/tan(HFOV)=0.94。
第一實施例的成像透鏡組中，該第三透鏡130之物側表面131曲率半徑為R5，並滿足下列條件：R5/EPD=1.34。
第一實施例的成像透鏡組中，該第二透鏡120之物側表面121曲率半徑為R3，該第二透鏡120之像側表面122曲率半徑為R4，並滿足下列條件： R3/R4=1.30。
第一實施例的成像透鏡組中，該第三透鏡130之物側表面131曲率半徑為R5，該第三透鏡130之像側表面132曲率半徑為R6，並滿足下列條件：R5/R6=1.67。
第一實施例的成像透鏡組中，該成像透鏡組的整體焦距為f，該第一透鏡110之焦距為f1，並滿足下列條件：f/f1=0.63。
第一實施例的成像透鏡組中，該成像透鏡組的整體焦距為f，該第一透鏡110之焦距為f1，該第三透鏡130之焦距係為f3，並滿足下列條件： (f1+f3)/f= -1.41。
第一實施例的成像透鏡組中，該第三透鏡130之焦距係為f3，該第三透鏡130於光軸190上的厚度係為CT3，並滿足下列條件： f3/CT3= -10.49。
第一實施例的成像透鏡組中，該成像透鏡組的整體焦距係為f，該第二透鏡120之物側表面121曲率半徑為R3，該第二透鏡120之像側表面122曲率半徑為R4，並滿足下列條件： f/(R3*R4)= 3.23。
第一實施例的成像透鏡組中，該成像透鏡組的整體焦距係為f，該第一透鏡110之物側表面111曲率半徑為R1，該成像透鏡組之光圈值係為Fno，並滿足下列條件： (R1/f)+Fno= 5.17。
第一實施例的成像透鏡組中，該第一透鏡110於光軸190上的厚度為CT1，該第二透鏡120於光軸190上的厚度為CT2，該第一透鏡110與第二透鏡120於光軸190上的間隔距離為T12，並滿足下列條件： (CT1+CT2)/T12= 6.60。
第一實施例的成像透鏡組中，該第一透鏡110之焦距為f1，其中該第一透鏡110的物側表面111至第三透鏡130的像側表面132於光軸190上的距離為TD，並滿足下列條件： (f1*sin(HFOV))= 1.02。
第一實施例的成像透鏡組中，該第一透鏡110於光軸190上的厚度為CT1，該第二透鏡120於光軸190上的厚度為CT2，並滿足下列條件： CT1/CT2= 1.18。
第一實施例的成像透鏡組中，該第三透鏡130的像側表面132至成像面180於光軸190上的距離為BFL，該第一透鏡110與第二透鏡120於光軸190上的間隔距離為T12，該第二透鏡120與第三透鏡130於光軸190上的間隔距離為T23，並滿足下列條件： BFL/(T12+T23)= 5.67。
再配合參考下列表1及表2。
表1
第一實施例
f(焦距)=1.50mm(公厘),Fno(光圈值)=1.62,FOV(視角2ω)=89.5deg.(度)
表面 　 曲率半徑(mm) 厚度/間隙(mm) 折射率(nd) 色散係數(vd) 焦距(mm)
0 被攝物 無限 600.000 　 　 　
1 光圈 無限 0.101 　 　 　
2 第一透鏡 5.333 (ASP) 0.550 1.64 22.5 2.37
3 　 -1.940 (ASP) 0.154 　 　 　
4 第二透鏡 -0.776 (ASP) 0.468 1.64 22.5 2.10
5 　 -0.598 (ASP) 0.032 　 　 　
6 第三透鏡 1.244 (ASP) 0.426 1.64 22.5 -4.48
7 　 0.746 (ASP) 0.404 　 　 　
8 紅外線帶通濾光片 無限 0.210 1.52 64.2 　
9 　 無限 0.440 　 　 　
10 成像面 無限 - 　 　 　
參考波長 940nm
表2
非球面係數
表面 2 3 4 5 6 7
K: 7.9772E+01 5.0422E+00 -5.4837E-01 -1.2447E+00 -2.9453E+00 -5.4642E+00
A2: 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00
A4: -4.4227E-01 -4.5988E-01 -3.3391E-01 3.9894E-01 1.5457E-02 -1.8645E-02
A6: -2.8428E+00 -3.5085E+00 -4.8385E+00 -3.0721E+00 -8.5939E-02 -1.7223E-02
A8: 6.5864E+01 2.4380E+01 3.6090E+01 1.1540E+01 -6.5602E-03 2.3658E-01
A10: -7.2280E+02 -9.9911E+01 -1.3119E+02 -2.4526E+01 4.3650E-01 -8.7879E-01
A12: 3.8696E+03 2.2831E+02 2.8391E+02 3.2292E+01 -1.3545E+00 1.0718E+00
A14: -1.0532E+04 -2.7084E+02 -3.0461E+02 -2.4200E+01 1.4822E+00 -5.9933E-01
A16: 1.1399E+04 1.4264E+02 1.2087E+02 7.7360E+00 -5.9092E-01 1.2620E-01
表1為圖1A第一實施例詳細的結構數據，其中曲率半徑、厚度、間隙及焦距的單位為mm，且表面0-10依序表示由物側至像側的表面，其中表面0為被攝物與光圈100之間在光軸190上的間隙；表面1為光圈100與第一透鏡110物側表面111之間在光軸190上的間隙，且光圈100較該第一透鏡110物側表面111更靠近物側，故以正值表示；表面2、4、6、8分別為第一透鏡110、第二透鏡120、第三透鏡130、紅外線帶通濾光片140在光軸190上的厚度；表面3、5、7、9分別為第一透鏡110與第二透鏡120之間在光軸190上的間隙、第二透鏡120與第三透鏡130之間在光軸190上的間隙、第三透鏡130與紅外線帶通濾光片140之間在光軸190上的間隙、紅外線帶通濾光片140與成像面180之間在光軸190上的間隙。
表2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，A2、A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16為高階非球面係數。此外，以下各實施例表格乃對應各實施例的示意圖與像差曲線圖，實施例表格中數據的定義皆與第一實施例的表1、及表2的定義相同，不再另行贅述。
＜第二實施例＞
請參考圖2A及圖2B，其中，圖2A係為本發明第二實施例之成像透鏡組示意圖，圖2B由左至右依序為第二實施例之成像透鏡組的非點收差、歪曲收差曲線圖。由圖2A可知，成像透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、紅外線帶通濾光片240、以及成像面280。其中該成像透鏡組中具屈折力的透鏡為三片，但不以此為限。
該第一透鏡210具有正屈折力，其物側表面211近光軸290處為凸面，其像側表面212近光軸290處為凸面，且該物側表面211及像側表面212皆為非球面。
該第二透鏡220具有正屈折力，其物側表面221近光軸290處為凹面，其像側表面222近光軸290處為凸面，且該物側表面221及像側表面222皆為非球面。
該第三透鏡230具有負屈折力，其物側表面231近光軸290處為凸面，其像側表面232近光軸290處為凹面，且該物側表面231及像側表面232皆為非球面。
該紅外線帶通濾光片(IR bandpass filter)240設置於該第三透鏡230及成像面280間且不影響該成像透鏡組的焦距；本實施例中，選用可通過光線波段為940nm±30nm的濾光片，但不以此為限。
請配合參考下列表3、以及表4。
表3
第二實施例
f(焦距)=1.50mm(公厘),Fno(光圈值)=1.605,FOV(視角2ω)=84.8deg.(度)
表面 　 曲率半徑(mm) 厚度/間隙(mm) 折射率(nd) 色散係數(vd) 焦距(mm)
0 被攝物 無限 600.000 　 　 　
1 光圈 無限 0.072 　 　 　
2 第一透鏡 6.627 (ASP) 0.447 1.64 22.5 2.43
3 　 -1.894 (ASP) 0.251 　 　 　
4 第二透鏡 -0.730 (ASP) 0.521 1.64 22.5 1.89
5 　 -0.572 (ASP) 0.031 　 　 　
6 第三透鏡 1.227 (ASP) 0.394 1.64 22.5 -4.54
7 　 0.749 (ASP) 0.427 　 　 　
8 紅外線帶通濾光片 無限 0.210 1.52 64.2 　
9 　 無限 0.440 　 　 　
10 成像面 無限 - 　 　 　
參考波長 940nm
表4
非球面係數
表面 2 3 4 5 6 7
K: 1.0002E+02 -1.2333E-01 -9.3836E-01 -1.3036E+00 -3.4087E+00 -6.1217E+00
A2: 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00
A4: -4.7304E-01 -2.4665E-01 -1.4833E-01 3.8222E-01 4.6867E-02 -2.8565E-02
A6: 7.4800E-01 -2.5757E+00 -4.1258E+00 -3.0684E+00 -2.3989E-02 1.2401E-01
A8: -1.1206E+00 1.4702E+01 2.5183E+01 9.9821E+00 9.6030E-02 -7.2887E-02
A10: -4.8067E+01 -4.1226E+01 -7.8440E+01 -2.0130E+01 -1.7531E-01 -1.9850E-01
A12: 2.6891E+02 3.7904E+01 1.3914E+02 2.3980E+01 -2.0338E-02 1.7971E-01
A14: -6.3814E+02 3.0858E+01 -1.1108E+02 -1.4661E+01 1.4038E-01 -2.0396E-02
A16: 5.4021E+02 -5.0135E+01 2.4345E+01 3.5133E+00 -5.6530E-02 -1.2935E-02
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，下表參數的定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
配合表3、以及表4可推算出下列數據：
第二實施例
f(mm) 1.50 (f1+f3)/f -1.41
EPD 0.93 f3/CT3 -11.51
Fno 1.61 f/(R3*R4) 3.59
FOV 84.80 (R1/f)+Fno 6.02
EPD/tan(HFOV) 1.02 (CT1+CT2)/T12 3.85
R5/EPD 1.31 (f1*sin(HFOV))/TD 1.00
R3/R4 1.28 CT1/CT2 0.86
R5/R6 1.64 BFL/(T12+T23) 3.81
f/f1 0.62
＜第三實施例＞
請參考圖3A及圖3B，其中，圖3A係為本發明第三實施例之成像透鏡組示意圖，圖3B由左至右依序為第三實施例之成像透鏡組的非點收差、歪曲收差曲線圖。由圖3A可知，成像透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、紅外線帶通濾光片340、以及成像面380。其中該成像透鏡組中具屈折力的透鏡為三片，但不以此為限。
該第一透鏡310具有正屈折力，其物側表面311近光軸390處為凹面，其像側表面312近光軸390處為凸面，且該物側表面311及像側表面312皆為非球面。
該第二透鏡320具有正屈折力，其物側表面321近光軸390處為凹面，其像側表面322近光軸390處為凸面，且該物側表面321及像側表面322皆為非球面。
該第三透鏡330具有負屈折力，其物側表面331近光軸390處為凸面，其像側表面332近光軸390處為凹面，且該物側表面331及像側表面332皆為非球面。
該紅外線帶通濾光片(IR bandpass filter)340設置於該第三透鏡330及成像面380間且不影響該成像透鏡組的焦距；本實施例中，選用可通過光線波段為940nm±30nm的濾光片，但不以此為限。
請配合參考下列表5、以及表6。
表5
第三實施例
f(焦距)=1.45mm(公厘),Fno(光圈值)=1.704,FOV(視角2ω)=92deg.(度)
表面 　 曲率半徑(mm) 厚度/間隙(mm) 折射率(nd) 色散係數(vd) 焦距(mm)
0 被攝物 無限 600.000 　 　 　
1 光圈 無限 0.030 　 　 　
2 第一透鏡 -9.491 (ASP) 0.411 1.64 22.5 2.45
3 　 -1.331 (ASP) 0.342 　 　 　
4 第二透鏡 -0.705 (ASP) 0.546 1.64 22.5 1.97
5 　 -0.579 (ASP) 0.028 　 　 　
6 第三透鏡 1.390 (ASP) 0.490 1.64 22.5 -5.84
7 　 0.869 (ASP) 0.429 　 　 　
8 紅外線帶通濾光片 無限 0.210 1.52 64.2 　
9 　 無限 0.380 　 　 　
10 成像面 無限 - 　 　 　
參考波長 940nm
表6
非球面係數
表面 2 3 4 5 6 7
K: -2.5001E+02 -3.1130E+00 -1.3915E+00 -1.1263E+00 -5.5446E+00 -7.8586E+00
A2: 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00
A4: -3.6572E-01 -1.4089E-01 -1.1162E-01 3.8258E-01 6.5568E-02 -3.2660E-02
A6: -1.9669E-01 -2.9359E+00 -4.5526E+00 -2.9985E+00 -2.9560E-02 -1.1780E-03
A8: 6.7462E+00 1.7118E+01 2.7317E+01 9.8870E+00 9.0554E-02 1.2820E-01
A10: -8.0306E+01 -4.0489E+01 -7.8622E+01 -2.0330E+01 -1.4690E-01 -2.5638E-01
A12: 2.4326E+02 3.4122E+01 1.3529E+02 2.3953E+01 3.2736E-03 1.4836E-01
A14: -8.0536E+01 3.0840E+01 -1.1701E+02 -1.4309E+01 9.9449E-02 -1.2621E-02
A16: 2.6877E+02 -3.4618E+01 3.4890E+01 3.4159E+00 -4.4521E-02 -9.4853E-03
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，下表參數的定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
配合表5、以及表6可推算出下列數據：
第三實施例
f(mm) 1.45 (f1+f3)/f -2.33
EPD 0.85 f3/CT3 -11.91
Fno 1.70 f/(R3*R4) 3.55
FOV 92.00 (R1/f)+Fno -4.84
EPD/tan(HFOV) 0.82 (CT1+CT2)/T12 2.80
R5/EPD 1.63 (f1*sin(HFOV))/TD 0.97
R3/R4 1.22 CT1/CT2 0.75
R5/R6 1.60 BFL/(T12+T23) 2.76
f/f1 0.59
＜第四實施例＞
請參考圖4A及圖4B，其中，圖4A係為本發明第四實施例之成像透鏡組示意圖，圖4B由左至右依序為第四實施例之成像透鏡組的非點收差、歪曲收差曲線圖。由圖4A可知，成像透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、紅外線帶通濾光片440、以及成像面40。其中該成像透鏡組中具屈折力的透鏡為三片，但不以此為限。
該第一透鏡410具有正屈折力，其物側表面211近光軸290處為凹面，其像側表面412近光軸490處為凸面，且該物側表面411及像側表面412皆為非球面。
該第二透鏡420具有正屈折力，其物側表面421近光軸490處為凹面，其像側表面422近光軸490處為凸面，且該物側表面421及像側表面422皆為非球面。
該第三透鏡430具有負屈折力，其物側表面431近光軸490處為凸面，其像側表面432近光軸390處為凹面，且該物側表面431及像側表面432皆為非球面。
該紅外線帶通濾光片(IR bandpass filter)240設置於該第三透鏡430及成像面480間且不影響該成像透鏡組的焦距；本實施例中，選用可通過光線波段為940nm±30nm的濾光片，但不以此為限。
請配合參考下列表7、以及表8。
表7
第四實施例
f(焦距)=1.48mm(公厘),Fno(光圈值)=1.736,FOV(視角2ω)=98.1deg.(度)
表面 　 曲率半徑(mm) 厚度/間隙(mm) 折射率(nd) 色散係數(vd) 焦距(mm)
0 被攝物 無限 600.000 　 　 　
1 光圈 無限 0.105 　 　 　
2 第一透鏡 -6.702 (ASP) 0.519 1.64 22.5 3.92
3 　 -1.835 (ASP) 0.093 　 　 　
4 第二透鏡 -0.864 (ASP) 0.404 1.64 22.5 2.03
5 　 -0.604 (ASP) 0.030 　 　 　
6 第三透鏡 1.194 (ASP) 0.458 1.64 22.5 -6.88
7 　 0.796 (ASP) 0.534 　 　 　
8 紅外線帶通濾光片 無限 0.210 1.52 64.2 　
9 　 無限 0.440 　 　 　
10 成像面 無限 - 　 　 　
參考波長 940nm
非球面係數
表面 2 3 4 5 6 7
K: -7.5903E+00 5.7674E+00 -6.1713E-01 -1.3080E+00 -2.2423E+00 -6.1692E+00
A2: 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00
A4: -4.3466E-01 -5.6600E-01 -2.9255E-01 3.9774E-01 4.3672E-02 5.9806E-02
A6: -2.6560E-01 -2.8003E+00 -4.0403E+00 -2.9620E+00 -1.1575E-01 2.0504E-02
A8: -1.7066E+00 1.5125E+01 2.5224E+01 1.0214E+01 1.0725E-01 -1.0321E-01
A10: -4.8790E+01 -3.9308E+01 -7.7944E+01 -2.0227E+01 -1.3366E-01 -1.3911E-01
A12: 2.5639E+02 3.9777E+01 1.4137E+02 2.3287E+01 -1.6862E-02 2.2176E-01
A14: -6.5374E+02 2.8113E+01 -1.0865E+02 -1.5402E+01 1.7011E-01 -3.1317E-02
A16: 8.0111E+02 -4.3664E+01 1.2058E+01 4.9324E+00 -8.2121E-02 -2.8301E-02
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，下表參數的定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
配合表7、以及表8可推算出下列數據：
第四實施例
f(mm) 1.48 (f1+f3)/f -2.00
EPD 0.85 f3/CT3 -15.03
Fno 1.74 f/(R3*R4) 2.84
FOV 98.10 (R1/f)+Fno -2.79
EPD/tan(HFOV) 0.74 (CT1+CT2)/T12 9.87
R5/EPD 1.40 (f1*sin(HFOV))/TD 1.97
R3/R4 1.43 CT1/CT2 1.29
R5/R6 1.50 BFL/(T12+T23) 9.56
f/f1 0.38
＜第五實施例＞
請參考圖5A及圖5B，其中，圖5A係為本發明第五實施例之成像透鏡組示意圖，圖5B由左至右依序為第五實施例之成像透鏡組的非點收差、歪曲收差曲線圖。由圖5A可知，成像透鏡組由物側至像側依序包含光圈500、第一透鏡510、第二透鏡520、第三透鏡530、紅外線帶通濾光片540、以及成像面580。其中該成像透鏡組中具屈折力的透鏡為三片，但不以此為限。
該第一透鏡510具有正屈折力，其物側表面511近光軸590處為凸面，其像側表面512近光軸590處為凸面，且該物側表面511及像側表面512皆為非球面。
該第二透鏡520具有正屈折力，其物側表面521近光軸590處為凹面，其像側表面522近光軸590處為凸面，且該物側表面521及像側表面522皆為非球面。
該第三透鏡530具有負屈折力，其物側表面531近光軸590處為凸面，其像側表面532近光軸590處為凹面，且該物側表面531及像側表面532皆為非球面。
該紅外線帶通濾光片(IR bandpass filter)340設置於該第三透鏡530及成像面580間且不影響該成像透鏡組的焦距；本實施例中，選用可通過光線波段為940nm±30nm的濾光片，但不以此為限。
請配合參考下列表9、以及表10。
表9
第五實施例
f(焦距)=1.67mm(公厘),Fno(光圈值)=1.786,FOV(視角2ω)=80.3deg.(度)
表面 　 曲率半徑(mm) 厚度/間隙(mm) 折射率(nd) 色散係數(vd) 焦距(mm)
0 被攝物 無限 600.000 　 　 　
1 光圈 無限 0.030 　 　 　
2 第一透鏡 4.611 (ASP) 0.385 1.64 22.5 2.51
3 　 -2.273 (ASP) 0.361 　 　 　
4 第二透鏡 -0.733 (ASP) 0.481 1.64 22.5 1.76
5 　 -0.549 (ASP) 0.085 　 　 　
6 第三透鏡 1.558 (ASP) 0.379 1.64 22.5 -3.18
7 　 0.789 (ASP) 0.426 　 　 　
8 紅外線帶通濾光片 無限 0.210 1.52 64.2 　
9 　 無限 0.440 　 　 　
10 成像面 無限 - 　 　 　
參考波長 940nm
表10
非球面係數
表面 2 3 4 5 6 7
K: 5.6115E+01 -2.7655E+00 -1.1663E+00 -1.3310E+00 -5.6487E+00 -7.4883E+00
A2: 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00
A4: -4.6416E-01 -1.7854E-01 -6.8049E-02 3.8155E-01 1.6697E-02 -1.1881E-01
A6: 4.4819E-01 -2.7598E+00 -4.1305E+00 -3.0098E+00 -5.0273E-02 9.5878E-02
A8: 4.0168E-01 1.5928E+01 2.6357E+01 1.0077E+01 8.9934E-02 -2.8623E-02
A10: -5.3396E+01 -4.2165E+01 -7.7782E+01 -2.0085E+01 -1.7843E-01 -2.0784E-01
A12: 2.6583E+02 3.0806E+01 1.3663E+02 2.4052E+01 -2.6984E-02 1.6354E-01
A14: -4.9036E+02 3.4006E+01 -1.1688E+02 -1.4326E+01 1.2727E-01 -2.2400E-02
A16: 1.8977E+02 -1.2080E+01 3.2342E+01 3.4967E+00 -5.4431E-02 -8.7064E-03
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，下表參數的定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
配合表7、以及表8可推算出下列數據：
第五實施例
f(mm) 1.67 (f1+f3)/f -0.40
EPD 0.93 f3/CT3 -8.39
Fno 1.79 f/(R3*R4) 4.15
FOV 80.30 (R1/f)+Fno 4.55
EPD/tan(HFOV) 1.11 (CT1+CT2)/T12 2.40
R5/EPD 1.67 (f1*sin(HFOV))/TD 0.96
R3/R4 1.34 CT1/CT2 0.80
R5/R6 1.97 BFL/(T12+T23) 2.41
f/f1 0.66
＜第六實施例＞
請參考圖6，繪示依照本發明第一實施例之攝像模組。在本實施例中，該攝像模組應用於手機，但不以此為限。該攝像模組包含一鏡筒600(Barrel)；一成像透鏡組，設置於該鏡筒600中；以及一影像感測器700，係為電子感光元件，設置於該成像透鏡組的成像面680。該成像透鏡組為上述第一實施例的成像透鏡組，但不以此為限，亦可為其他實施例的成像透鏡組。
在前述的各實施例中，所屬領域中具通常知識者應當可理解，本發明提供的成像透鏡組以及攝像模組中，其中，透鏡可為玻璃材質或塑膠材質，玻璃材質之透鏡可增加成像透鏡組屈折力配置之自由度，而玻璃透鏡係可由研磨或模造等相關技術製成，塑膠材質之透鏡，則可以降低生產成本。
本發明提供的成像透鏡組中，就以具有屈折力的透鏡而言，若透鏡表面係為凸面且未界定該凸面位置時，則表示該透鏡表面於近光軸處為凸面；若透鏡表面係為凹面且未界定該凹面位置時，則表示該透鏡表面於近光軸處為凹面。
本發明提供的成像透鏡組更可視需求應用於移動對焦的光學系統中，並兼具優良像差修正與良好成像品質的特色，可多方面應用於3D(三維)影像擷取、數位相機、行動裝置、數位平板或車用攝影等電子影像系統中。
100、200、300、400、500:光圈 110、210、310、410、510、610:第一透鏡 111、211、311、411、511:物側表面 112、212、312、412、512:像側表面 120、220、320、420、520、620:第二透鏡 121、221、321、421、521:物側表面 122、222、322、422、522:像側表面 130、230、330、430、530、630:第三透鏡 131、231、331、431、531:物側表面 132、232、332、432、532:像側表面 140、240、340、440、540、640:紅外線帶通濾光片 180、280、380、480、580、680:成像面 190、290、390、490、590、690:光軸 600:鏡筒 700:影像感測器 f:成像透鏡組的整體焦距 Fno:成像透鏡組的光圈值 FOV:成像透鏡組中最大視角 HFOV:成像透鏡組之最大視角的一半 EPD:成像透鏡組的入射瞳孔徑為 f1:第一透鏡之焦距 f3:第三透鏡之焦距 R1:第一透鏡物側表面的曲率半徑 R3:第二透鏡物側表面的曲率半徑 R4:第二透鏡像側表面的曲率半徑 R5:第三透鏡物側表面的曲率半徑 R6:第三透鏡像側表面的曲率半徑 CT1:第一透鏡於光軸上的厚度 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間隔距離 T23:第二透鏡與第三透鏡於光軸上的間隔距離 TD:第一透鏡的物側表面至第三透鏡的像側表面於光軸上的距離 BFL:第三透鏡的像側表面至成像面於光軸上的距離
圖1A係本發明第一實施例之成像透鏡組的示意圖。 圖1B由左至右依序為第一實施例的成像透鏡組的非點收差、歪曲收差曲線圖。 圖2A係本發明第二實施例之成像透鏡組的示意圖。 圖2B由左至右依序為第二實施例的成像透鏡組的非點收差、歪曲收差曲線圖。 圖3A係本發明第三實施例之成像透鏡組的示意圖。 圖3B由左至右依序為第三實施例的成像透鏡組的非點收差、歪曲收差曲線圖。 圖4A係本發明第四實施例之成像透鏡組的示意圖。 圖4B由左至右依序為第四實施例的成像透鏡組的非點收差、歪曲收差曲線圖。 圖5A係本發明第五實施例之成像透鏡組的示意圖。 圖5B由左至右依序為第五實施例的成像透鏡組的非點收差、歪曲收差曲線圖。 圖6係本發明第六實施例之攝像模組的示意圖。
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:紅外線帶通濾光片
180:成像面
190:光軸

Claims (14)

  1. 一種成像透鏡組，由物側至像側依序包含： 一光圈； 一第一透鏡，具有正屈折力，該第一透鏡之像側表面近光軸處為凸面； 一第二透鏡，具有正屈折力，該第二透鏡之物側表面近光軸處為凹面，該第二透鏡之像側表面近光軸處為凸面； 一第三透鏡，具有負屈折力，該第三透鏡之物側表面近光軸處為凸面，該第三透鏡之像側表面近光軸處為凹面，且該第三透鏡之物側表面及像側表面的其中一面為非球面；以及 一紅外線帶通濾光片； 其中該成像透鏡組中具屈折力的透鏡總數為三片，該成像透鏡組的入射瞳孔徑為EPD，該成像透鏡組之最大視角的一半為HFOV，並滿足下列條件：0.59 ＜EPD/tan(HFOV)＜ 1.33。
  2. 如請求項1所述之成像透鏡組，其中，該第三透鏡之物側表面曲率半徑為R5，並滿足下列條件：1.05 ＜R5/EPD＜2.0。
  3. 如請求項1所述之成像透鏡組，其中，該第二透鏡之物側表面曲率半徑為R3，該第二透鏡之像側表面曲率半徑為R4，並滿足下列條件：0.97 ＜R3/R4＜1.72。
  4. 如請求項1所述之成像透鏡組，其中，該第三透鏡之物側表面曲率半徑為R5，該第三透鏡之像側表面曲率半徑為R6，並滿足下列條件：1.2 ＜R5/R6＜ 2.37。
  5. 如請求項1所述之成像透鏡組，其中，該成像透鏡組的整體焦距為f，該第一透鏡之焦距為f1，並滿足下列條件：0.3 ＜f/f1＜ 0.8。
  6. 如請求項1所述之成像透鏡組，其中，該成像透鏡組的整體焦距為f，該第一透鏡之焦距為f1，該第三透鏡之焦距係為f3，並滿足下列條件： -2.8 ＜(f1+f3)/f＜ -0.32。
  7. 如請求項1所述之成像透鏡組，其中，該第三透鏡之焦距係為f3，該第三透鏡於光軸上的厚度係為CT3，並滿足下列條件：-18.04 ＜f3/CT3＜ -6.71。
  8. 如請求項1所述之成像透鏡組，其中，該成像透鏡組的整體焦距係為f，該第二透鏡之物側表面曲率半徑為R3，該第二透鏡之像側表面曲率半徑為R4，並滿足下列條件：2.27 ＜f/(R3*R4)＜ 4.98。
  9. 如請求項1所述之成像透鏡組，其中，該成像透鏡組的整體焦距係為f，該第一透鏡之物側表面曲率半徑為R1，該成像透鏡組之光圈值係為Fno，並滿足下列條件：-5.81 ＜(R1/f)+Fno＜ 7.23。
  10. 如請求項1所述之成像透鏡組，其中，該第一透鏡於光軸上的厚度為CT1，該第二透鏡於光軸上的厚度為CT2，該第一透鏡與第二透鏡於光軸上的間隔距離為T12，並滿足下列條件：1.92 ＜(CT1+CT2)/T12＜ 11.85。
  11. 如請求項1所述之成像透鏡組，其中，該第一透鏡之焦距為f1，其中該第一透鏡的物側表面至第三透鏡的像側表面於光軸上的距離為TD，並滿足下列條件：0.77 ＜(f1*sin(HFOV))/TD＜ 2.36。
  12. 如請求項1所述之成像透鏡組，其中，該第一透鏡於光軸上的厚度為CT1，該第二透鏡於光軸上的厚度為CT2，並滿足下列條件：0.60 ＜CT1/CT2＜ 1.54。
  13. 如請求項1所述之成像透鏡組，其中，該第三透鏡的像側表面至成像面於光軸上的距離為BFL，該第一透鏡與第二透鏡於光軸上的間隔距離為T12，該第二透鏡與第三透鏡於光軸上的間隔距離為T23，並滿足下列條件：1.93 ＜BFL/(T12+T23)＜ 11.47。
  14. 一種攝像模組，包含: 一鏡筒； 一如請求項1至13任一項所述的成像透鏡組，設置於該鏡筒中；以及 一影像感測器，設置於該成像透鏡組的成像面。
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