TWM462376U - 三片式成像鏡頭組 - Google Patents

Description

三片式成像鏡頭組

本創作係有關於一種三片式成像鏡頭組，尤其是指可用於丞相鏡頭之三片式成像鏡頭組。

習知透鏡結構係使用於行動電話、筆記型電腦以及攝像頭(webcam)等電子產品中的顯像鏡頭組。隨著此類電子產品不斷地發展為更輕、薄、短、小且同時又必須具有更高的效能，前述顯像鏡頭組中的影像感測器，如CCD是電荷耦合元件或是CMOS互補金屬氧化物導體等，不斷朝向高畫素，這類透鏡結構也因而不斷地朝緊密化且更高解像力的方向發展。因此本創作係依據這類顯像鏡頭組的發展需要，針對多片式透鏡結構，尤其是至少包括三片透鏡之透鏡結構的三片式成像鏡頭組進行創作。

本創作係有關於一種三片式成像鏡頭組，其主要目的在於透過一包括三片透鏡之透鏡結構，提供一結構緊密化且具高解像力之薄型透鏡結構。

本創作之三片式成像鏡頭組的次一目的係可提供一透鏡結構，並可在緊密化結構中，具有較佳的成像效果。

本創作之三片式成像鏡頭組的再一目的係可提供一透鏡結 構，並可應用於成像光學裝置，包括行動電話、智慧型手機、PC CAM、手提電腦等各式電子產品或視訊設備之微型顯像鏡頭組中。

本創作係有關於一種三片式成像鏡頭組，其係一端定義為一物側且另一端定義為一像側，並包括：一透鏡組，其係包括一第一透鏡、一第二透鏡以及一第三透鏡，且該些透鏡係分別自該物側至該像側依序排列而構成一光學結構；以及一固定光圈，其係設置於該物側與該第二透鏡之間；其中該第一透鏡係正屈光度且包括一第一鏡面以及一第二鏡面，該第一鏡面係朝向該物側的一弧面以及該第二鏡面係朝向該像側的一弧面；該第二透鏡係正屈光度且包括一第三鏡面以及一第四鏡面，該第三鏡面係朝向該物側的一弧面以及該第四鏡面係朝向該像側的一弧面；以及該第三透鏡係負屈光度且包括一第五鏡面以及一第六鏡面，該第五鏡面係朝向該物側的一弧面以及該第六鏡面係朝向該像側的一弧面，且該第三透鏡係從光軸至非球面終止點至少有一反曲點。

本創作所述之三片式成像鏡頭組，該第一透鏡與該第二透鏡之材料阿貝數分別係定義為V1與V2，且滿足|V1-V2|<10。

前述本創作之三片式成像鏡頭組中，該像側進一步係一影像感測器，且定義該像側之有效像素區域對角線長係Dg，且定義該透鏡組的焦距值係f，並滿足0.55<f/Dg<0.85。

前述本創作之三片式成像鏡頭組中，該像側係選擇電荷耦合元件以及互補金屬氧化物導體中的任一光學影像感應裝置。

前述本創作之三片式成像鏡頭組中，至少該第一透鏡、該第二透鏡以及該第三透鏡之中的一透鏡的鏡面係非球面。

前述本創作之三片式成像鏡頭組中，該非球面曲面之定義係滿足下列公式：其中z為沿光軸方向在高度為h的位置以表面頂點作參考的位置值，k為錐常度量，c為曲率半徑的倒數，且A、B、C、D、E、F、G、H以及J為高階非球面係數。

前述本創作之三片式成像鏡頭組中，該固定光圈係設置於該第一透鏡與該物側之間。

前述本創作之三片式成像鏡頭組中，該固定光圈係設置於該第一透鏡與該第二透鏡之間。

為使熟悉該項技藝人士瞭解本創作之目的、特徵及功效，茲藉由下述具體實施例，並配合所附之圖式，詳加說明如後。

100‧‧‧物側

200‧‧‧像側

210‧‧‧覆蓋鏡片

211‧‧‧第九鏡面

212‧‧‧第十鏡面

300‧‧‧固定光圈

400‧‧‧濾鏡片

401‧‧‧第七鏡面

402‧‧‧第八鏡面

500‧‧‧透鏡組

510‧‧‧第一透鏡

511‧‧‧第一鏡面

512‧‧‧第二鏡面

520‧‧‧第二透鏡

521‧‧‧第三鏡面

522‧‧‧第四鏡面

530‧‧‧第三透鏡

531‧‧‧第五鏡面

532‧‧‧第六鏡面

第1圖係顯示本創作三片式成像鏡頭組之第一較佳實施例的元件結構示意圖；第2圖係顯示本創作依據表1參數之較佳實施例的光學像散圖；第3圖係顯示本創作依據表1參數之較佳實施例的光學畸變圖；第4圖係顯示本創作依據表1參數之較佳實施例的球面像差圖； 第5圖係顯示本創作三片式成像鏡頭組之第二較佳實施例的元件結構示意圖；第6圖係顯示本創作依據表3參數之較佳實施例的光學像散圖；第7圖係顯示本創作依據表3參數之較佳實施例的光學畸變圖；第8圖係顯示本創作依據表3參數之較佳實施例的球面像差圖；第9圖係顯示本創作三片式成像鏡頭組之第三較佳實施例的元件結構示意圖；第10圖係顯示本創作依據表5參數之較佳實施例的光學像散圖；第11圖係顯示本創作依據表5參數之較佳實施例的光學畸變圖；以及第12圖係顯示本創作依據表5參數之較佳實施例的球面像差圖。

為使本創作能被更清楚的了解，以下將以一個具體實施方式作為本創作之說明。

第1圖係顯示本創作三片式成像鏡頭組之第一較佳實施例的元件結構示意圖。參考第1圖所顯示，本創作三片式成像鏡頭組係包括一透鏡組500；其中本創作三片式成像鏡頭組一端係定義為一物側100且另一端係定義為一像側200，該透鏡組500係由數個光學透鏡所構成，並至少包括一第一透鏡510、一第二透鏡520以及一第三透鏡530，且該些透鏡係分別自該物側100至該像側200依序排列形成一光學結構。因此，該物側100之物像光線經過該透鏡組500，並於該像側200處成像。

再次參考第1圖所顯示，本創作三片式成像鏡頭組係進一步包括一固定光圈300，並係設置於該物側100與該像側200之間。

另外，本創作三片式成像鏡頭組可以係進一步包括一濾鏡片400，該濾鏡片400係一帶通的光學透鏡，並係設置於該第三透鏡530朝向該像側200之一側處。其中該濾鏡片400係包括一第七鏡面401以及一第八鏡面402，該第七鏡面401係朝向該物側100的一表面以及該第八鏡面402係朝向該像側200的一表面。

因此，基於前述本創作三片式成像鏡頭組，該物側100之物像光線經過該透鏡組500時，會穿過該固定光圈300與該濾鏡片400而於該像側200處成像。

前述本創作三片式成像鏡頭組之具體實施例的透鏡組500中，該第一透鏡510係正屈光度且包括一第一鏡面511以及一第二鏡面512，該第一鏡面511係朝向該物側100的一弧面以及該第二鏡面512係朝向該像側200的一弧面；該第二透鏡520係正屈光度且包括一第三鏡面521以及一第四鏡面522，該第三鏡面521係朝向該物側100的一弧面以及該第四鏡面522係朝向該像側200的一弧面；以及該第三透鏡530係負屈光度且包括一第五鏡面531以及一第六鏡面532，該第五鏡面531係朝向該物側100的一弧面以及該第六鏡面532係朝向該像側200的一弧面。再者，該第三透鏡530係從光軸至非球面終止點至少有一反曲點，且該第三透鏡530係從光軸至非球面終止點至少有一反曲點。

前述本創作三片式成像鏡頭組之具體實施例中，該固定光圈300之位置係可以選擇在該物側100與該第二透鏡520之間的任一位置。

再者，前述本創作三片式成像鏡頭組之具體實施例中，定義V1係該第一透鏡510之材料的阿貝數(abbe number)，V2係該第二透鏡520之 材料的阿貝數，且前述本創作三片式成像鏡頭組之較佳實施例中，該第一透鏡510與該第二透鏡520係滿足公式：|V1-V2|<10，並使得可進而達成最佳成像效果。

另外，前述之像側200進一步係一影像感測器且該影像感測器係一光學影像感應裝置，用以感測該透鏡組500所傳輸之光學影像訊號，並可以係選擇電荷耦合元件(CCD)以及互補金屬氧化物導體(CMOS)中的任一光學影像感應裝置。其中，定義Dg係該像側200之影像感測器的有效像素區域對角線長，且定義f為該透鏡組500的焦距值，則前述本創作三片式成像鏡頭組之較佳實施例係滿足：0.55<f/Dg<0.85，並使得可進而達成最佳成像效果。

前述本創作三片式成像鏡頭組之具體實施例的透鏡組500中，該第一透鏡510、該第二透鏡520以及該第三透鏡530之中的各個透鏡分別至少有一鏡面係非球面，且該非球面曲面之定義係滿足下列公式： 其中z為沿光軸方向在高度為h的位置以表面頂點作參考的位置值，k為錐常度量，c為曲率半徑的倒數，且A、B、C、D、E、F、G、H以及J為高階非球面係數。

表1係顯示本創作三片式成像鏡頭組之第一較佳實施例的透鏡參數表及相關性能指數。參考表1所顯示，並再次參考第1圖所顯示，基於本創作三片式成像鏡頭組之第一較佳實施例，該透鏡組500中的各個透鏡 之鏡面以及該濾鏡片400之鏡面所對應的曲率半徑、厚度/間隔、折射率以及阿貝數係如表1所顯示。其中，該第一透鏡510中的第一鏡面511係一凸面，且該第二鏡面512係一凹面，使得該第一透鏡510為正屈光度；該第二透鏡520中的第三鏡面521係一凹面，且該第二透鏡520中的第四鏡面522係一凸面，使得該第二透鏡520係正屈光度；以及該第三透鏡530中的第五鏡面531係一凸面，且該第三透鏡530中的第六鏡面532係一凹面，使得該第三透鏡530係負屈光度。

再者，該固定光圈300係可以設置於該第一透鏡510與該物側100之間。其中，該固定光圈300可以進一步係設置於該第一透鏡510之第一鏡面511的表面上。

表2係顯示本創作對應表1之較佳實施例的曲面參數表；第2圖係顯示本創作依據表1參數之較佳實施例的光學像散圖；第3圖係顯示本創作依據表1參數之較佳實施例的光學畸變圖；以及第4圖係顯示本創作依據表1參數之較佳實施例的球面像差圖。參考表2、第2圖、第3圖以及第4圖所顯示，並再次參考第1圖以及表1所顯示，前述本創作三片式成像鏡頭組之具體實施例中，該第一透鏡510中的該第一鏡面511與該第二鏡面512、該第二透鏡520中的該第三鏡面521與該第四鏡面522以及該第三透鏡530中的該第五鏡面531與該第六鏡面532皆可以係選擇為非球面曲面。基於前述本創作三片式成像鏡頭組之非球面曲面定義，且更具體來說，該非球面係數係選擇20次項為最高項次，而使得本創作三片式成像鏡頭組之透鏡組得以實施前述表1之較佳實施例。再者，基於前述本創作之三片式成像鏡頭組之表1以及表2參數之較佳實施例，該些參數係分別為V1=56.07，V2=56.07，且使得|V1-V2|=0；以及f=1.30mm，Dg=2.056mm，且使得f/Dg=0.63。因此可透過以上各鏡片其相互間之適切光學參數、焦距比值以及幾何參數比值，本創作之三片式成像鏡頭組可得到較佳的光學像散、光學畸變以及球面像差。

第5圖係顯示本創作三片式成像鏡頭組之第二較佳實施例的元件結構示意圖；以及表3係顯示本創作第5圖較佳實施例的透鏡參數表及相關性能指數。參考第5圖以及表3所顯示，基於本創作三片式成像鏡頭組之第二較佳實施例，該透鏡組500中的各個透鏡之鏡面所對應的曲率半徑、厚度/間隔、折射率以及阿貝數係如表3所顯示。其中，該第一透鏡510中的第一鏡面511係一凸面，且該第二鏡面512係一凹面，使得該第一透鏡510為正屈光度；該第二透鏡520中的第三鏡面521係一凹面，且該第二透鏡520中的第四鏡面522係一凸面，使得該第二透鏡520係正屈光度；以及該第三透鏡530中的第五鏡面531係一凸面，且該第三透鏡530中的第六鏡面532係一凹面，使得該第三透鏡530係負屈光度。再者，該固定光圈300可以係設置於該第一透鏡510與該第二透鏡520之間；以及該像側20之影像感測器與該濾鏡片400之間係進一步包括一覆蓋鏡片210，該覆蓋鏡片210係用以保護該像側20之影像感測器且進一步包括一第九鏡面211以及一第十鏡面212，該第九鏡面 211係朝向該物側100的一表面以及該第十鏡面212係朝向該像側200的一表面。

另外，表4係顯示本創作對應表3之較佳實施例的曲面參數表；第6圖係顯示本創作依據表3參數之較佳實施例的光學像散圖；第7圖係顯示本創作依據表3參數之較佳實施例的光學畸變圖；以及第8圖係顯示本創作依據表3參數之較佳實施例的球面像差圖。參考表4、第6圖、第7圖以及第8圖所顯示，並再次參考第4圖以及表3所顯示，前述本創作三片式成像鏡頭組之具體實施例中，該第一透鏡510中的該第一鏡面511與該第二鏡面512、該第二透鏡520中的該第三鏡面521與該第四鏡面522以及該第三透鏡530中的該第五鏡面531與該第六鏡面532皆可以係選擇為非球面曲面。

基於前述本創作三片式成像鏡頭組之非球面曲面定義，且更具體來說，該非球面係數係選擇16次項為最高項次，而使得本創作三片式成像鏡頭組之透鏡組得以實施前述表3之較佳實施例。再者，基於前述本創作之三片式成像鏡頭組之表3以及表4參數之較佳實施例，該些參數係分別為V1=56.07，V2=56.07，且使得|V1-V2|=0；以及f=1.89mm，Dg=2.64mm，且使得f/Dg=0.71。因此可透過以上各鏡片其相互間之適切光學參數、焦距比值以及幾何參數比值，本創作之三片式成像鏡頭組可得到較佳的光學像散、光學畸變以及球面像差。

第9圖係顯示本創作三片式成像鏡頭組之第三較佳實施例的元件結構示意圖；以及表5係顯示本創作第9圖較佳實施例的透鏡參數表及相關性能指數。參考第9圖以及表5所顯示，基於本創作三片式成像鏡頭組之第三較佳實施例，該透鏡組500中的各個透鏡之鏡面所對應的曲率半徑、厚度/間隔、折射率以及阿貝數係如表5所顯示。其中，該第一透鏡510中的第一鏡面511係一凸面，且該第二鏡面512係一凹面，使得該第一透鏡510為正屈光度；該第二透鏡520中的第三鏡面521係一凹面，且該第二透鏡520中的第四鏡面522係一凸面，使得該第二透鏡520係正屈光度；以及該第三透鏡530中的第五鏡面531係一凸面，且該第三透鏡530中的第六鏡面532係一凹面，使得該第三透鏡530係負屈光度。再者，該固定光圈300可以係設置於該第一透鏡510與該第二透鏡520之間。

另外，表6係顯示本創作對應表5之較佳實施例的曲面參數表；第10圖係顯示本創作依據表5參數之較佳實施例的光學像散圖；第11圖係顯示本創作依據表5參數之較佳實施例的光學畸變圖；以及第12圖係顯示本創作依據表5參數之較佳實施例的球面像差圖。參考表6、第10圖、第11圖以及第12圖所顯示，並再次參考第9圖以及表5所顯示，前述本創作三片式成像鏡頭組之具體實施例中，該第一透鏡510中的該第一鏡面511與該第二鏡面512、該第二透鏡520中的該第三鏡面521與該第四鏡面522以及該第三透鏡530中的該第五鏡面531與該第六鏡面532皆可以係選擇為非球面曲面。基於前述本創作三片式成像鏡頭組之非球面曲面定義，且更具體來說，該非球面係數係選擇16次項為最高項次，而使得本創作三片式成像鏡頭組之透鏡組得以實施前述表5之較佳實施例。再者，基於前述本創作之三片式成像鏡 頭組之表5以及表6參數之較佳實施例，該些參數係分別為V1=56.07，V2=56.07，且使得|V1-V2|=0；以及f=1.82mm，Dg=2.30mm，且使得f/Dg=0.79。因此可透過以上各鏡片其相互間之適切光學參數、焦距比值以及幾何參數比值，本創作之三片式成像鏡頭組可得到較佳的光學像散、光學畸變以及球面像差。

是以，本創作所提供之一種三片式成像鏡頭組，並已將本創作作一詳細說明，惟以上所述者，僅為本創作之一較佳實施例而已，當不能限定本創作實施之範圍。即凡依本創作申請範圍所作之均等變化與修飾等，皆應仍屬本創作之專利涵蓋範圍內。

100‧‧‧物側

200‧‧‧像側

300‧‧‧固定光圈

400‧‧‧濾鏡片

401‧‧‧第七鏡面

402‧‧‧第八鏡面

500‧‧‧透鏡組

510‧‧‧第一透鏡

511‧‧‧第一鏡面

512‧‧‧第二鏡面

520‧‧‧第二透鏡

521‧‧‧第三鏡面

522‧‧‧第四鏡面

530‧‧‧第三透鏡

531‧‧‧第五鏡面

532‧‧‧第六鏡面

Claims (14)

1. 一種三片式成像鏡頭組，其係一端定義為一物側且另一端定義為一像側，並包括：一透鏡組，其係包括一第一透鏡、一第二透鏡以及一第三透鏡，且該些透鏡係分別自該物側至該像側依序排列而構成一光學結構；以及一固定光圈，其係設置於該物側與該第二透鏡之間；其中該第一透鏡係正屈光度且包括一第一鏡面以及一第二鏡面，該第一鏡面係朝向該物側的一弧面以及該第二鏡面係朝向該像側的一弧面；該第二透鏡係正屈光度且包括一第三鏡面以及一第四鏡面，該第三鏡面係朝向該物側的一弧面以及該第四鏡面係朝向該像側的一弧面；以及該第三透鏡係負屈光度且包括一第五鏡面以及一第六鏡面，該第五鏡面係朝向該物側的一弧面以及該第六鏡面係朝向該像側的一弧面，且該第三透鏡係從光軸至非球面終止點至少有一反曲點。
2. 如申請專利範圍第1項所述之三片式成像鏡頭組，其中定義該第一透鏡與該第二透鏡之材料阿貝數分別係V1與V2，且滿足|V1-V2|<10。
3. 如申請專利範圍第1項所述之三片式成像鏡頭組，其中該像側進一步係一影像感測器，且定義該像側之有效像素區域對角線長係Dg，且定義該透鏡組的焦距值係f，並滿足0.55<f/Dg<0.85。
4. 如申請專利範圍第3項所述之三片式成像鏡頭組，其中該像側係選擇電荷耦合元件以及互補金屬氧化物導體中的任一光學影像感應裝置。
5. 如申請專利範圍第1項所述之三片式成像鏡頭組，其中至少該第一透鏡、該第二透鏡以及該第三透鏡之中的一透鏡的鏡面係非球面。
6. 如申請專利範圍第5項所述之三片式成像鏡頭組，其中該非球面曲面之定義係滿足下列公式： 其中z為沿光軸方向在高度為h的位置以表面頂點作參考的位置值，k為錐常度量，c為曲率半徑的倒數，且A、B、C、D、E、F、G、H以及J為高階非球面係數。
7. 如申請專利範圍第1項所述之三片式成像鏡頭組，其中該第一透鏡中的第一鏡面係一凸面，該第二鏡面係一凹面，且該第一透鏡為正屈光度；該第二透鏡中的第三鏡面係一凹面，該第二透鏡中的第四鏡面係一凸面，且該第二透鏡係正屈光度；以及該第三透鏡中的第五鏡面係一凸面，該第三透鏡中的第六鏡面係一凹面，且該第三透鏡係負屈光度。
8. 如申請專利範圍第7項所述之三片式成像鏡頭組，其中該固定光圈係設置於該第一透鏡與該物側之間。
9. 如申請專利範圍第7項所述之三片式成像鏡頭組，其中該固定光圈係設置於該第一透鏡與該第二透鏡之間。
10. 一種三片式成像鏡頭組，其係一端定義為一物側且另一端定義為一像側，並包括：一透鏡組，其係包括一第一透鏡、一第二透鏡以及一第三透鏡，且該些透鏡係分別自該物側至該像側依序排列而構成一光學結構；以及一固定光圈，其係設置於該物側與該第二透鏡之間；其中該第一透鏡係正屈光度且包括一第一鏡面以及一第二鏡面，該第一鏡面係朝向該物側的一弧面以及該第二鏡面係朝向該像側的一弧面；該第二透鏡係正屈光度且包括一第三鏡面以及一第四鏡面，該第三鏡面係朝向該物側的一弧面以及該第四鏡面係朝向該像側的一弧面；以及該第三透鏡係負屈光度且包括一第五鏡面以及一第六鏡面，該第五鏡面係朝向該物側的一弧面以及該第六鏡面係朝向該像側的一弧面，且該第三透鏡係從光軸至非球面終止點至少有一反曲點；定義該第一透鏡與該第二透鏡之材料阿貝數分別係V1與V2，且滿足|V1-V2|<10；以及該像側進一步係一影像感測器，且定義該像側之有效像素區域對角線長係Dg，且定義該透鏡組的焦距值係f，並滿足0.55<f/Dg<0.85。
11. 如申請專利範圍第10項所述之三片式成像鏡頭組，其中至少該第一透鏡、該第二透鏡以及該第三透鏡之中的一透鏡的鏡面係非球面，且該非球面曲面之定義係滿足下列公式： 其中z為沿光軸方向在高度為h的位置以表面頂點作參考的位置值，k為錐常度量，c為曲率半徑的倒數，且A、B、C、D、E、F、G、H以及J為高階非球面係數。
12. 如申請專利範圍第11項所述之三片式成像鏡頭組，其中該第一透鏡中的第一鏡面係一凸面，該第二鏡面係一凹面，且該第一透鏡為正屈光度；該第二透鏡中的第三鏡面係一凹面，該第二透鏡中的第四鏡面係一凸面，且該第二透鏡係正屈光度；以及該第三透鏡中的第五鏡面係一凸面，該第三透鏡中的第六鏡面係一凹面，且該第三透鏡係負屈光度。
13. 如申請專利範圍第12項所述之三片式成像鏡頭組，其中該固定光圈係設置於該第一透鏡與該物側之間。
14. 如申請專利範圍第12項所述之三片式成像鏡頭組，其中該固定光圈係設置於該第一透鏡與該第二透鏡之間。