TWI815574B - 成像透鏡組 - Google Patents

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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：一第一透鏡；一光欄；一第二透鏡；一第三透鏡；以及一紅外線帶通濾光片；其中該成像透鏡組之最大視角為FOV，該成像透鏡組的光圈值為Fno，該第三透鏡之物側表面曲率半徑為R5，該第一透鏡之物側表面至成像面於光軸上的距離為TL，該成像透鏡組的入射瞳孔徑為EPD，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：19.82＜FOV*Fno/(R5*TL)＜50.37 ，以及 6.58 ＜ EPD*TL/T12 ＜ 24.94 。

Description

成像透鏡組
本發明係關於一種成像透鏡組，特別是有關於一種應用於電子裝置上的成像透鏡組。
隨著各種領域使用3D感測技術的快速發展，例如手機、空拍機和掃地機器人等等。為了便於攜帶，小型化的光學鏡頭已不可或缺，並且因半導體製程技術的進步而發展了更小、像素更高的影像感測器，使得大光圈、廣角以及微型化光學鏡頭成為了重要的研究方向。
習知具有超大光圈特性的TOF(Time of Flight)光學鏡頭，普遍由超過四片鏡片的紅外感測光學透鏡組所組成，其體積較大，不易搭載於可攜式電子裝置，如手機、平板電腦，此外其製作成本較高也是一個待改善的問題。
本發明的目的在於解決上述先前技術超大光圈紅外感測光學透鏡組體積大以及成本高的問題，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：一第一透鏡，具有屈折力；一光欄；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凸面，該第二透鏡之像側表面 近光軸處為凸面；一第三透鏡，具有正屈折力，該第三透鏡之物側表面近光軸處為凸面；以及一紅外線帶通濾光片。
其中，該成像透鏡組之最大視角為FOV，該成像透鏡組的光圈值為Fno，該第三透鏡之物側表面曲率半徑為R5，該第一透鏡之物側表面至成像面於光軸上的距離為TL，該成像透鏡組的入射瞳孔徑為EPD，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：19.82<FOV*Fno/(R5*TL)<50.37，以及6.58<EPD*TL/T12<24.94。
當上述成像透鏡組滿足19.82<FOV*Fno/(R5*TL)<50.37，以及6.58<EPD*TL/T12<24.94時，藉由此適當配置可達成兼顧廣角特性之超大光圈及微型化之功效。
該成像透鏡組中具屈折力的透鏡總數為三片。
該成像透鏡組的整體焦距為f，該第二透鏡的焦距為f2，並滿足下列條件：0.33<f/f2<0.86，藉由該第二透鏡焦距與整體焦距的適當配置，可修正大光圈產生的像差，降低光學畸變以提升成像品質。
該第一透鏡的焦距為f1，該第三透鏡的焦距為f3，並滿足下列條件：-3.93<f1/f3<1.44，藉此，該第二透鏡焦距與該第三透鏡焦距之比例分配較為合適，有利於提供較大的該成像透鏡組照度。
該第二透鏡的焦距為f2，該第二透鏡於光軸上的厚度為CT2，並滿足下列條件：0.87<f2/CT2<3.66，藉此使該第二透鏡之屈折力與透鏡厚度之成形性達到最佳平衡以利於製造。
該第三透鏡的焦距為f3，該第三透鏡於光軸上的厚度為CT3，並滿足下列條件：1.86<f3/CT3<68.30，藉此使該第三透鏡的屈折力與厚度的比例達到最佳，滿足所需屈折力外，並維持良好製造性。
該第一透鏡之物側表面曲率半徑為R1，該第一透鏡之像側表面曲率半徑為R2，並滿足下列條件：0.72<R1/R2<3.39，藉由較佳的透鏡曲率配置，以滿足大光圈的特性。
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：-0.08<R5/R6<1.25，藉由透鏡曲率的適當配置，可修正像差並提升成像品質。
該第三透鏡於光軸上的厚度為CT3，該第三透鏡之物側表面曲率半徑為R5，並滿足下列條件：0.24<CT3/R5<0.89，藉此使該第三透鏡的屈折力與厚度的比例達到最佳以減少像差。
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，該第二透鏡的焦距為f2，並滿足下列條件：-69.59<R3/(R4*f2)<-0.01，藉此該第二透鏡的屈折力與曲率達到最佳比例，以提升該成像透鏡組的成像品質。
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，該第三透鏡於光軸上的厚度為CT3，並滿足下列條件：2.37<(CT1+CT2)/CT3<7.61，適當調整透鏡的厚度分配，可兼顧微型化以及該成像透鏡組之性能。
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，並滿足下列條件：0.92<T12/T23<7.52，藉此可優化成像透鏡組之組裝公差。
該第二透鏡於光軸上的厚度為CT2，該成像透鏡組的入射瞳孔徑為EPD，該第三透鏡的像側表面至成像面於光軸上的距離為BFL，並滿足下列條件：0.85<CT2*EPD/BFL<2.93，可提供大光圈的鏡頭與光學後焦長度的適當配置，滿足微型化之功效。
該第三透鏡的像側表面至成像面於光軸上的距離為BFL，該第一透鏡物側表面至成像面於光軸上的距離為TL，並滿足下列條件：0.19<BFL/TL<0.34，藉此後焦與鏡頭組高度達到最佳，滿足微型化及模組後焦空間需求。
該第一透鏡之物側表面至成像面於光軸上的距離為TL，該成像透鏡組之最大成像高度為IMH，並滿足下列條件：2.36<TL/IMH<3.76，藉此有助於在微型化與成像區域取得適當的平衡。
該成像透鏡組之最大視角的一半為HFOV，該成像透鏡組的光圈值為Fno，該第一透鏡的折射率為nd1，該第二透鏡的折射率為nd2，該第三透鏡的折射率為nd3，並滿足下列條件：7.40<HFOV*Fno/(nd1+nd2+nd3)<13.05，藉由適當調整該些鏡片的折射率以兼顧大光圈以及合適的視角範圍。
藉由本發明之成像透鏡組可達到提供一個運用在3D感測技術的超大光圈以及大廣角之三片式紅外感測鏡頭，此外，本發明之成像透鏡組製作成本較低且模組較小，並可在超大光圈以及廣角的條件下提供足夠的相對照度。
100、200、300、400、500、600:光欄
110、210、310、410、510、610:第一透鏡
111、211、311、411、511、611:物側表面
112、212、312、412、512、612:像側表面
120、220、320、420、520、620:第二透鏡
121、221、321、421、521、621:物側表面
122、222、322、422、522、622:像側表面
130、230、330、430、530、630:第三透鏡
131、231、331、431、531、631:物側表面
132、232、332、432、532、632: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
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
TL:第一透鏡之物側表面至成像面於光軸上的距離
f1:第一透鏡之焦距
f2:第二透鏡之焦距
f3:第三透鏡之焦距
R1:第一透鏡物側表面的曲率半徑
R2:第一透鏡像側表面的曲率半徑
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:第三透鏡之像側表面曲率半徑
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
BFL:第三透鏡之像側表面至成像面於
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場曲及畸變曲線圖。
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場曲及畸變曲線圖。
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場曲及畸變曲線圖。
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場曲及畸變曲線圖。
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場曲及畸變曲線圖。
圖6A係本發明第六實施例之成像透鏡組的示意圖。
圖6B由左至右依序為第六實施例的成像透鏡組的場曲及畸變曲線圖。
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場曲及畸變曲線圖。由圖1A可知，成像透鏡組由物側至像側依序包含：一第一透鏡110、一光欄100、一第二透鏡120、一第三透鏡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處為凹面，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處為凸面，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具有正屈折力，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為玻璃材質，其設置於該第三透鏡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；可以理解，該紅外線帶通濾光片140元件也可形成於透鏡表面，該紅外線帶通濾光片140也可以由其他材質製成。
上述各透鏡的非球面的曲線方程式表示如下：
Figure 111127867-A0305-02-0008-1
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=1.18(公厘)；Fno=0.98；以及FOV=88.6(度)。
於第一實施例的成像透鏡組中，該第一透鏡110的焦距為f1，該第二透鏡120的焦距為f2，該第三透鏡130的焦距為f3，其數值如下：f1=17.32(公厘)；f2=1.68(公厘)；以及f3=13.85(公厘)。
於第一實施例的成像透鏡組中，該成像透鏡組之最大視角為FOV，該成像透鏡組的光圈值為Fno，該第三透鏡130之物側表面131曲率半徑為R5，該第一透鏡110之物側表面111至成像面180於光軸190上的距離為TL，該成像透鏡組的入射瞳孔徑為EPD，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：FOV*Fno/(R5*TL)=32.38，以及EPD*TL/T12=19.52。
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，該第二透鏡120的焦距為f2，並滿足下列條件：f/f2=0.70。
第一實施例的成像透鏡組中，該第一透鏡的焦距為f1，該第三透鏡130的焦距為f3，並滿足下列條件：f1/f3=1.25。
第一實施例的成像透鏡組中，該第二透鏡120的焦距為f2，該第二透鏡120於光軸190上的厚度為CT2，並滿足下列條件：f2/CT2=1.06。
第一實施例的成像透鏡組中，該第三透鏡130的焦距為f3，該第三透鏡130於光軸190上的厚度為CT3，並滿足下列條件：f3/CT3=49.30。
第一實施例的成像透鏡組中，該第一透鏡110之物側表面111曲率半徑為R1，該第一透鏡110之像側表面112曲率半徑為R2，並滿足下列條件：R1/R2=0.98。
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=1.05。
第一實施例的成像透鏡組中，該第三透鏡130於光軸190上的厚度為CT3，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：CT3/R5=0.35。
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，該第二透鏡120的焦距為f2，並滿足下列條件：R3/(R4*f2)=-60.51。
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，該第三透鏡130於光軸190上的厚度為CT3，並滿足下列條件：(CT1+CT2)/CT3=6.61。
第一實施例的成像透鏡組中，該第一透鏡110與該第二透鏡120於光軸190上的間隔距離為T12，該第二透鏡120與該第三透鏡130於光軸190上的間隔距離為T23，並滿足下列條件：T12/T23=5.74。
第一實施例的成像透鏡組中，該第二透鏡120於光軸190上的厚度為CT2，該成像透鏡組的入射瞳孔徑為EPD，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，並滿足下列條件：CT2*EPD/BFL=1.94。
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物側表面111至成像面180於光軸190上的距離為TL，並滿足下列條件：BFL/TL=0.29。
第一實施例的成像透鏡組中，該第一透鏡110之物側表面111至成像面180於光軸190上的距離為TL，該成像透鏡組之最大成像高度為IMH，並滿足下列條件：TL/IMH=3.18。
第一實施例的成像透鏡組中，該成像透鏡組之最大視角的一半為HFOV，該成像透鏡組的光圈值為Fno，該第一透鏡110的折射率為nd1，該第二透鏡120的折射率為nd2，該第三透鏡130的折射率為nd3，並滿足下列條件：HFOV*Fno/(nd1+nd2+nd3)=8.77。
再配合參考下列表1及表2。
Figure 111127867-A0305-02-0011-2
Figure 111127867-A0305-02-0012-3
Figure 111127867-A0305-02-0012-4
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為被攝物與光欄100之間在光軸190上的間隙；表面3為光欄100與第二透鏡120物側表面121之間在光軸190上的間隙，且該第二透鏡120物側表面121較該光欄100更靠近物側，故以負值表示，反之，若光欄100較該第二透鏡120物側表面121更靠近物側，則以正值表示；表面1、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2、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、A18以及A20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場曲及畸變曲線圖。由圖2A可知，成像透鏡組由物側至像側依序包含一第一透鏡210、一光欄200、一第二透鏡220、一第三透鏡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處為凹面，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處為凸面，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具有正屈折力，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為玻璃材質，其設置於該第三透鏡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；可以理解，該紅外線帶通濾光片240元件也可形成於透鏡表面，該紅外線帶通濾光片240也可以由其他材質製成。
請配合參考下列表3、以及表4。
Figure 111127867-A0305-02-0014-5
Figure 111127867-A0305-02-0014-6
Figure 111127867-A0305-02-0015-7
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：
Figure 111127867-A0305-02-0015-10
<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場曲及畸變曲線圖。由圖3A可知，成像透鏡組由物側至像側依序包含一第一透鏡310、一光欄300、一第二透鏡320、一第三透鏡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具有負屈折力，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處為凸面，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具有正屈折力，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為玻璃材質，其設置於該第三透鏡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；可以理解，該紅外線帶通濾光片元件也可形成於透鏡表面，該紅外線帶通濾光片340也可以由其他材質製成。
請配合參考下列表5、以及表6。
Figure 111127867-A0305-02-0016-11
Figure 111127867-A0305-02-0017-13
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：
Figure 111127867-A0305-02-0017-14
<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場曲及畸變曲線圖。由圖4A可知，成像透鏡組由物側至像側依序包含一第一透鏡410、一光欄400、一第二透鏡420、一第三透鏡430、紅外線帶通濾光片440、以及成像面480；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具有負屈折力，其物側表面411近光軸490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處為凸面，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具有正屈折力，其物側表面431近光軸490處為凸面，其像側表面432近光軸490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)440為玻璃材質，其設置於該第三透鏡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；可以理解，該紅外線帶通濾光片440元件也可形成於透鏡表面，該紅外線帶通濾光片440也可以由其他材質製成。
請配合參考下列表7、以及表8。
Figure 111127867-A0305-02-0018-15
Figure 111127867-A0305-02-0019-16
Figure 111127867-A0305-02-0019-17
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：
Figure 111127867-A0305-02-0019-18
<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場曲及畸變曲線圖。由圖5A可知，成像透鏡組由物側至像側依序包含一第一透鏡510、一光欄500、一第二透鏡520、一第三透鏡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具有負屈折力，其物側表面511近光軸590處為凸面，其像側表面512近光軸590處為凹面，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處為凸面，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具有正屈折力，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)540為玻璃材質，其設置於該第三透鏡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；可以理解，該紅外線帶通濾光片元件也可形成於透鏡表面，該紅外線帶通濾光片540也可以由其他材質製成。
請配合參考下列表9、以及表10。
Figure 111127867-A0305-02-0020-19
Figure 111127867-A0305-02-0021-20
Figure 111127867-A0305-02-0021-21
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9、以及表10可推算出下列數據：
Figure 111127867-A0305-02-0021-23
Figure 111127867-A0305-02-0022-24
<第六實施例>
請參考圖6A及圖6B，其中，圖6A係為本發明第五實施例之成像透鏡組示意圖，圖6B由左至右依序為第五六實施例之成像透鏡組的場曲及畸變曲線圖。由圖6A可知，成像透鏡組由物側至像側依序包含一第一透鏡610、一光欄600、一第二透鏡620、一第三透鏡630、紅外線帶通濾光片640、以及成像面680；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610具有負屈折力，其物側表面611近光軸690處為凸面，其像側表面612近光軸690處為凹面，且該物側表面611及像側表面612皆為非球面。
該第二透鏡620具有正屈折力，其物側表面621近光軸690處為凸面，其像側表面622近光軸690處為凸面，且該物側表面621及像側表面622皆為非球面。
該第三透鏡630具有正屈折力，其物側表面631近光軸690處為凸面，其像側表面632近光軸690處為凸面，且該物側表面631及像側表面632皆為非球面。
該紅外線帶通濾光片(IR bandpass filter)640為玻璃材質，其設置於該第三透鏡630及成像面680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；可以理解，該紅外線帶通濾光片元件也可形成於透鏡表面，該紅外線帶通濾光片640也可以由其他材質製成。
請配合參考下列表11、以及表12。
Figure 111127867-A0305-02-0023-25
Figure 111127867-A0305-02-0023-26
Figure 111127867-A0305-02-0024-27
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，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11、以及表12可推算出下列數據：
Figure 111127867-A0305-02-0024-28
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需要超大光圈、廣角且微型化的光學系統中，可多方面應用於手機、筆記型電腦、數位平板、行動裝置、數位相機、車用攝影或空拍機等電子影像系統中。
100:光欄
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：一第一透鏡，具有屈折力；一光欄；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凸面，該第二透鏡之像側表面近光軸處為凸面；一第三透鏡，具有正屈折力，該第三透鏡之物側表面近光軸處為凸面；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，該成像透鏡組之最大視角為FOV，該成像透鏡組的光圈值為Fno，該第三透鏡之物側表面曲率半徑為R5，該第一透鏡之物側表面至成像面於光軸上的距離為TL，該成像透鏡組的入射瞳孔徑為EPD，該第一透鏡與第二透鏡於光軸上的間隔距離為T12，該第一透鏡之物側表面至成像面於光軸上的距離為TL，該成像透鏡組之最大成像高度為IMH，並滿足下列條件：19.82<FOV*Fno/(R5*TL)<50.37，6.58<EPD*TL/T12<24.94，以及2.36<TL/IMH<3.76。
  2. 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，該第二透鏡的焦距為f2，並滿足下列條件：0.33<f/f2<0.86。
  3. 如請求項1所述之成像透鏡組，其中，該第一透鏡的焦距為f1，該第三透鏡的焦距為f3，並滿足下列條件：-3.93<f1/f3<1.44。
  4. 如請求項1所述之成像透鏡組，其中，該第二透鏡的焦距為f2，該第二透鏡於光軸上的厚度為CT2，並滿足下列條件：0.87<f2/CT2<3.66。
  5. 如請求項1所述之成像透鏡組，其中，該第三透鏡的焦距為f3，該第三透鏡於光軸上的厚度為CT3，並滿足下列條件：1.86<f3/CT3<68.30。
  6. 如請求項1所述之成像透鏡組，其中，該第一透鏡之物側表面曲率半徑為R1，該第一透鏡之像側表面曲率半徑為R2，並滿足下列條件：0.72<R1/R2<3.39。
  7. 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：-0.08<R5/R6<1.25。
  8. 如請求項1所述之成像透鏡組，其中，該第三透鏡於光軸上的厚度為CT3，該第三透鏡之物側表面曲率半徑為R5，並滿足下列條件：0.24<CT3/R5<0.89。
  9. 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，該第二透鏡的焦距為f2，並滿足下列條件：-69.59<R3/(R4*f2)<-0.01。
  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，該第三透鏡於光軸上的厚度為CT3，並滿足下列條件：2.37<(CT1+CT2)/CT3<7.61。
  11. 如請求項1所述之成像透鏡組，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，並滿足下列條件：0.92<T12/T23<7.52。
  12. 如請求項1所述之成像透鏡組，其中，該第二透鏡於光軸上的厚度為CT2，該成像透鏡組的入射瞳孔徑為EPD，該第三透鏡的像側表面至成像面於光軸上的距離為BFL，並滿足下列條件：0.85<CT2*EPD/BFL<2.93。
  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，該第一透鏡物側表面至成像面於光軸上的距離為TL，並滿足下列條件：0.19<BFL/TL<0.34。
  14. 如請求項1所述之成像透鏡組，其中，該成像透鏡組之最大視角的一半為HFOV，該成像透鏡組的光圈值為Fno，該第一透鏡的折射率為nd1，該第二透鏡的折射率為nd2，該第三透鏡的折射率為nd3，並滿足下列條件：7.40<HFOV*Fno/(nd1+nd2+nd3)<13.05。
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