CN102621670B - 光学镜头组 - Google Patents
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Abstract
一种光学镜头组,沿着光轴的物侧至像侧依序包括有一具有正屈折力的第一透镜、一具有负屈折力的第二透镜与一具有正屈折力的第三透镜。其中,第一透镜的物侧面为凸面,第二透镜的物侧面为凹面、像侧面为凸面。第三透镜的物侧面为凸面、像侧面为凸面。通过调整上述透镜及其相对关系,可有效缩小体积、修正像差及获得良好的成像质量。
Description
技术领域
本发明涉及一种光学镜头组,特别涉及一种小型化的光学镜头组。
背景技术
近几年来,由于光学摄像镜头的应用范围越来越广泛,特别是在手机相机、计算机网络相机、车用镜头、安全影像监控及电子娱乐等产业,而一般摄像镜头的影像感测元件不外乎是感光耦合元件(Charge Coupled Device,CCD)或互补性氧化金属半导体元件(Complementary Metal-Oxide Semiconductor Sensor,CMOS Sensor)两种,且由于工艺技术的精进,使得影像感测元件的像素面积缩小,摄像镜头逐渐往高像素及小型化领域发展,因此,如何以微小化的摄像镜头于小型的影像感测元件上产生良好的成像质量是为各业者主要研究与开发的方向。
现有的手机镜头多采用三片式透镜组,请参照美国专利公告号第6,490,102号所揭露的一种包括玻璃与塑料透镜的光学镜头组,其中,由于第三透镜是为玻璃球面透镜,使得光学透镜组修正像差的自由度降低,进而难以控制成像质量。再者,请参照美国专利公告号第7,262,925号所揭露的一种具有三片透镜片的光学镜组,其中,光学镜头组的光圈设置于第一透镜与第二透镜之间,使得光学总长度增加,无法满足小型化的光学镜头组的需求。
发明内容
为了因应市场需求及改善现有技术所存在的问题,本发明提供一种光学镜头组,可有效缩小体积、修正像差及获得良好的成像质量。
根据本发明所揭露一实施例的光学镜头组,由光轴的物侧至像侧依序包括一具有正屈折力的第一透镜、一具有负屈折力的第二透镜与一具有正屈折力的第三透镜。第一透镜具有一为凸面的物侧面,第二透镜具有一为凹面的物侧面及一为凸面的像侧面。第三透镜具有一为凸面的物侧面及一为凸面的像侧面。
其中,于光轴上,第一透镜与第二透镜之间的镜间距T12,第一透镜具有厚度CT1,第一透镜具有焦距f1,第一透镜的像侧面具有曲率半径R2,第三透镜具有厚度CT3,第一透镜、第二透镜与第三透镜的厚度总和∑CT,且满足以下公式:
(公式1):0.9<T12/CT1<1.4;
(公式2):-0.4<f1/R2<0.6;以及
(公式3):0.45<CT3/∑CT<0.75。
根据本发明所揭露另一实施例的光学镜头组,由光轴的物侧至像侧依序包括一具有正屈折力的第一透镜、一具有负屈折力的第二透镜与一具有正屈折力的第三透镜。第一透镜具有一为凸面的物侧面,第二透镜具有一为凹面的物侧面及一为凸面的像侧面。第三透镜具有一为凸面的物侧面及一为凸面的像侧面。
其中,第一透镜的物侧面具有曲率半径R1,第一透镜的像侧面具有曲率半径R2,光学镜头组具有焦距f,第一透镜具有焦距f1,于光轴上,第三透镜具有厚度CT3,第一透镜、第二透镜与第三透镜的厚度总和∑CT,第一透镜具有色散系数V1,第二透镜具有色散系数V2,且满足以下公式:
(公式3):0.45<CT3/∑CT<0.75。
(公式4):-0.20<R1/R2<0.25;
(公式5):0.95<f/f1<1.35;
(公式6):30.0<V1-V2<47.0。
根据本发明所揭露的光学镜头组,具有正屈折力的第一透镜可提供光学镜头组所需的部分正屈折力,有助于缩短光学总长度。具有负屈折力的第二透镜可有效修正光学镜头组的像差与色差。具有正屈折力的第三透镜可有效配合第一透镜的正屈折力,有助于降低光学镜头组的敏感度。
此外,当第一透镜的物侧面为凸面时,可有助于加强第一透镜正屈折力的配置,进而使得光学镜头组的总长度变得更短。当第二透镜的物侧面为凹面、像侧面为凸面时,可有助于修正光学镜头组的像散。当第三透镜的物侧面与像侧面均为凸面时,可有效缩短光学镜头组的总长度。
于满足上述(公式1)时,光学镜头组具有较合适的第一透镜的厚度及第一透镜与第二透镜间的镜间距,以有效缩短光学总长度。于满足上述(公式2)时,第一透镜像侧面具有较合适的曲率,有效缩短光学总长度。于满足上述(公式3)时,第三透镜具有合适的厚度,有益于光学镜头组的组装。于满足上述(公式4)时,第一透镜的物侧面与像侧面均具有合适的曲率,有利于修正球差。于满足上述(公式5)时,第一透镜的屈折力大小配置较为平衡,可较有效控制光学镜头组的总长度,维持薄型化的目标,且可同时避免各种像差的过度增大,进而提升成像质量。满足上述(公式6)时,有利于光学镜头组中色差的修正。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述,但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1A为根据本发明所揭露的光学镜头组的第一实施例结构示意图;
图1B为波长486.1nm、587.6nm与656.3nm的光线入射于图1A所揭露的光学镜头组的纵向球差曲线示意图;
图1C为波长587.6nm的光线入射于图1A所揭露的光学镜头组的像散场曲曲线示意图;
图1D为波长587.6nm的光线入射于图1A所揭露的光学镜头组的畸变曲线示意图;
图2A为根据本发明所揭露的光学镜头组的第二实施例结构示意图;
图2B为波长486.1nm、587.6nm与656.3nm的光线入射于图2A所揭露的光学镜头组的纵向球差曲线示意图;
图2C为波长587.6nm的光线入射于图2A所揭露的光学镜头组的像散场曲曲线示意图;
图2D为波长587.6nm的光线入射于图2A所揭露的光学镜头组的畸变曲线示意图;
图3A为根据本发明所揭露的光学镜头组的第三实施例结构示意图;
图3B为波长486.1nm、587.6nm与656.3nm的光线入射于图3A所揭露的光学镜头组的纵向球差曲线示意图;
图3C为波长587.6nm的光线入射于图3A所揭露的光学镜头组的像散场曲曲线示意图;
图3D为波长587.6nm的光线入射于图3A所揭露的光学镜头组的畸变曲线示意图;
图4A为根据本发明所揭露的光学镜头组的第四实施例结构示意图;
图4B为波长486.1nm、587.6nm与656.3nm的光线入射于图4A所揭露的光学镜头组的纵向球差曲线示意图;
图4C为波长587.6nm的光线入射于图4A所揭露的光学镜头组的像散场曲曲线示意图;
图4D为波长587.6nm的光线入射于图4A所揭露的光学镜头组的畸变曲线示意图;
图5A为根据本发明所揭露的光学镜头组的第五实施例结构示意图;
图5B为波长486.1nm、587.6nm与656.3nm的光线入射于图5A所揭露的光学镜头组的纵向球差曲线示意图;
图5C为波长587.6nm的光线入射于图5A所揭露的光学镜头组的像散场曲曲线示意图;
图5D为波长587.6nm的光线入射于图5A所揭露的光学镜头组的畸变曲线示意图。
其中,附图标记
10,20,30,40,50 光学镜头组
100,200,300,400,500光圈
110,210,310,410,510第一透镜
111,211,311,411,511第一透镜物侧面
112,212,312,412,512第一透镜像侧面
120,220,320,420,520第二透镜
121,221,321,421,521第二透镜物侧面
122,222,322,422,522第二透镜像侧面
123,223,323,423,523反曲点
130,230,330,430,530第三透镜
131,231,331,431,531第三透镜物侧面
132,232,332,432,532第三透镜像侧面
140,240,340,440,540红外线滤光片
150,250,350,450,550成像面
152,252,352,452,552影像感测元件
具体实施方式
根据本发明所揭露的光学镜头组,是先以图1A作一举例说明,以说明各实施例中具有相同的透镜组成及配置关系,以及说明各实施例中具有相同的光学镜头组的公式,而其它相异之处将于各实施例中详细描述。
以图1A为例,光学镜头组10由光轴的物侧至像侧(如图1A由左至右)依序包括有:
一具有正屈折力的第一透镜110,包括一呈凸面的第一透镜物侧面111及一第一透镜像侧面112,且第一透镜物侧面111及第一透镜像侧面112均为非球面。
一具有负屈折力的第二透镜120,包括一呈凹面的第二透镜物侧面121及一呈凸面的第二透镜像侧面122。第二透镜120的材质为塑料,且第二透镜物侧面121及第二透镜像侧面122均为非球面。
一具有正屈折力的第三透镜130,包括一呈凸面的第三透镜物侧面131及一呈凸面的第三透镜像侧面132。
根据本发明所揭露的光学透镜组10可满足以下公式:
(公式1):0.9<T12/CT1<1.4
(公式2):-0.4<f1/R2<0.6
(公式3):0.45<CT3/∑CT<0.75
(公式4):-0.20<R1/R2<0.25
(公式5):0.95<f/f1<1.35
(公式6):30.0<V1-V2<47.0
其中,T12为第一透镜110与第二透镜120之间于光轴上的镜间距,CT1为第一透镜110于光轴上的厚度。f1为第一透镜110的焦距,R2为第一透镜像侧面112的曲率半径。CT3为第三透镜130于光轴上的厚度,∑CT为第一透镜110、第二透镜120与第三透镜130于光轴上的厚度总和。R1为第一透镜物侧面111的曲率半径。f为光学镜头组10的焦距。V1为第一透镜110的色散系数,V2为第二透镜120的色散系数。
于满足上述(公式1)时,光学镜头组10具有较合适的第一透镜110的厚度与镜间距,以有效缩短光学总长度。于满足上述(公式2)时,第一透镜像侧面112具有较合适的曲率,有效缩短光学总长度。于满足上述(公式3)时,第三透镜130具有较合适的厚度,有易于光学镜头组10的组装。于满足上述(公式4)时,第一透镜物侧面111与第一透镜像侧面112均具有合适的曲率,有利于修正球差。于满足上述(公式5)时,第一透镜110的屈折力大小配置较为平衡,以有效控制光学镜头组10的总长度,维持薄型化的目标,且可同时避免各种像差的过度增大,进而提升成像质量。于满足上述(公式6)时,有利于光学镜头组10中色差的修正。
再者,光学透镜组10还包括一光圈100,光圈100可设置于光轴的物侧(如图1A左侧)与第一透镜110之间。此外,光学透镜组10在第三透镜130之后依序包括有一红外线滤光片140、一成像面150及一影像感测元件152。其中,影像感测元件152是设置于成像面150上。
此外,光学透镜组10还可至少满足下列公式其中之一:
(公式7):-6.0<(R3+R4)/(R3-R4)<-3.0
(公式8):0.05<CT2/CT3<0.4
(公式9):0.9<|f1/f2|<1.2
(公式10):0.9<SL/TTL<1.1
(公式11):-0.15<R3/f<-0.05
(公式12):0<CT2/f<0.13
(公式13):-1.0<f/R6<-0.2
(公式14):TTL/ImgH<1.85
其中,于光轴上,R3为第二透镜物侧面121的曲率半径,R4为第二透镜像侧面122的曲率半径。CT2为第二透镜120的厚度。f2为第二透镜120的焦距。SL为光圈100与成像面150之间的距离,TTL为第一透镜物侧面111与成像面150之间的距离。R6为第三透镜像侧面132的曲率半径。ImgH为影像感测元件152的有效像素区域对角线的一半。
于满足(公式7)时,第二透镜物侧面121与第二透镜像侧面122均分别具有合适的曲率,以有效修正像散与高阶像差。于满足(公式8)时,第二透镜120与第三透镜130分别具有合适的厚度,有利于光学透镜组的组装与配置。
于满足(公式9)时,第二透镜120具有合适的屈折力,有助于补偿像差。于满足(公式10)时,光圈具有合适的位置,可有效缩短光学总长度,且可使光学镜头组10具有最佳的像侧远心特性。于满足(公式11)时,有效修正光学透镜组产生的像差。于满足(公式12)时,第二透镜120的厚度大小较为合适,有效降低光学镜头组10的总长度。
于满足(公式13)时,可使进一步的缩短光学总长度。于满足(公式14)时,有利于维持光学镜头组10的小型化,以搭载于轻薄可携式的电子产品上。
此外,第二透镜120具有至少一反曲点123,更有效地压制离轴视场的光线入射于影像感测元件152上的角度,并且可进一步修正离轴视场的像差。
其中,光学镜头组10中的透镜材质可为玻璃或塑料。若透镜的材质为玻璃,则可以增加光学镜头组10屈折力配置的自由度。若透镜材质为塑料,则可以有效降低生产成本。此外,透镜表面可为非球面,非球面可以容易制作成球面以外的形状,获得较多的控制变量,用以消减像差,且可以有效降低光学镜头组10的总长度。
再者,在光学镜头组10中,若透镜表面是为凸面,则表示透镜表面于近轴处为凸面;若透镜表面是为凹面,则表示透镜表面于近轴处为凹面。
此外,为了因应使用需求,可在光学镜头组10中***至少一光阑,以排除杂散光并提高成像质量或限制其被摄物的成像大小。其光阑可为耀光光阑(Glare Stop)或视场光阑(Field Stop)等光阑,但不以此为限。
根据本发明所揭露的光学镜头组,将以下述各实施例进一步描述具体方案。其中,各实施例中参数的定义如下:Fno为光学镜头组的光圈值,HFOV为光学镜头组所具有最大视角的一半。此外,各实施例中所描述的非球面可利用但不限于下列非球面方程式(公式ASP)表示:
其中,X为非球面上距离光轴为Y的点,Y为非球面曲线上的点距光轴的距离,k为锥面系数,Ai为第i阶非球面系数,在各实施例中i可为但不限于4、6、8、10、12。
第一实施例
请参照图1A所示,为根据本发明所揭露的光学镜头组的第一实施例结构示意图。在本实施例中,光学镜头组10所接受光线的波长是以587.6纳米(nanometer,nm)为例,然而上述波长可根据实际需求进行调整,并不以上述波长数值为限。
本实施例的第一透镜110具有正屈折力,第二透镜120具有负屈折力,第三透镜130具有正屈折力。其中,第一透镜物侧面111为凸面。第二透镜物侧面121为凹面,第二透镜像侧面122为凸面,且第二透镜像侧面122具有二反曲点123。第三透镜物侧面131与第三透镜像侧面132均为凸面。
光学镜头组10的详细数据如下列表1-1所示:
表1-1
从表1-1可知,第一透镜110至第三透镜130的材质均为塑料。第一透镜110至第三透镜130均为非球面透镜,且可符合但不限于上述(公式ASP)的非球面,关于各个非球面的参数请参照下列表1-2:
表1-2
此外,从表1-1中可推算出表1-3所述的内容:
表1-3
由表1-3可知,T12/CT1=1.135,符合(公式1)范围。f1/R2=0.06,符合(公式2)范围。CT3/∑CT=0.71,符合(公式3)范围。R1/R2=0.03,符合(公式4)范围。
f/f1=1.28,符合(公式5)范围。V1-V2=32.1,符合(公式6)范围。(R3+R4)/(R3-R4)=-4.41,符合(公式7)范围。CT2/CT3=0.12,符合(公式8)范围。|f1/f2|=0.96,符合(公式9)范围。SL/TTL=0.98,符合(公式10)范围。R3/f=-0.13,符合(公式11)范围。CT2/f=0.06,符合(公式12)范围。f/R6=-0.24,符合(公式13)范围。TTL/ImgH=1.77,符合(公式14)的范围。
请参照图1B所示,为波长486.1nm、587.6nmm与656.3nm的光线入射于图1A所揭露的光学镜头组的纵向球差(Longitudinal Spherical Aberration)曲线示意图。其中,波长486.1nm的光线是为图1B图面中的实线L。波长587.6nm的光线是为图1B图面中的虚线M。波长656.3nm的光线是为图1B图面中的点线N。横坐标为焦点位置(mm),纵坐标为标准化(Normalized)的入射瞳或光圈半径。也就是说,由纵向球差曲线可看出近轴光(纵坐标接近0)及边缘光(纵坐标接近1)分别进入光学镜头组10后的焦点位置的差异,上述的近轴光及边缘光均平行于光轴。从图1B中可知,本实施例光学镜头组10不论是接收波长486.1nm、587.6nm或656.3nm的光线,光学镜头组10所产生的纵向球差均介于-0.025mm至0.075mm之间。
在后述的第二实施例至第五实施例的内容,图2B、图3B、图4B与图5B的纵向球差曲线示意图中,其所表示的实线L是为波长486.1nm的光线的纵向球差曲线,虚线M是为波长587.6nm的光线的纵向球差曲线,点线N是为波长656.3nm的光线的纵向球差曲线,为简洁篇幅,故不再逐一赘述。
再请参照图1C所示,是为波长587.6nm的光线入射于图1A所揭露的光学镜头组的像散场曲(Astigmatic Field Curves)曲线示意图。其中,子午面(Tangential Plane)的像散场曲曲线是为图1C图面中的虚线T。弧矢面(SagittalPlane)的像散场曲曲线是为图1C图面中的实线S。横坐标为焦点的位置(mm),纵坐标为像高(mm)。也就是说,由像散场曲曲线可看出子午面及弧矢面因曲率不同所造成焦点位置的差异。从图1C中可知,波长587.6nm的光线入射光学镜头组10所产生的子午面的像散场曲介于-0.15mm至0.15mm之间,弧矢面的像散场曲介于-0.15mm至0.0mm之间。
在后述的第二实施例至第五实施例的内容,图2C、图3C、图4C与图5C的像散场曲曲线示意图中,其所表示的实线S是为弧矢面的像散场曲曲线,虚线T是为子午面的像散场曲曲线,为简洁篇幅,故不再逐一赘述。
再请参照图1D所示,为波长587.6nm的光线入射于图1A所揭露的光学镜头组的畸变(Distortion)曲线示意图。其中,水平轴为畸变率(%),垂直轴为像高(mm)。也就是说,由畸变曲线G可看出不同像高所造成畸变率的差异。从图1D中可知,波长587.6nm的光线入射光学镜头组10所产生的畸变率介于-3.0%至0%之间。如图1B至图1D所示,依照上述第一实施例进行设计,光学镜头组10可有效地修正各种像差。
在后述的第二实施例至第五实施例的内容,图2D、图3D、图4D与图5D的畸变曲线示意图,其所表示的实线G是为波长587.6nm的光线的畸变曲线,为简洁篇幅,故不再逐一赘述。
需注意的是,波长486.1nm与656.3nm的光线入射于光学镜头组10所分别产生的畸变曲线与像散场曲曲线接近波长587.6nm的光线入射于光学镜头组10的畸变曲线与像散场曲曲线,为避免图1C与图1D附图的混乱,于图1C与图1D图中未绘制出波长486.1nm与656.3nm的光线入射于光学镜头组10所分别产生的畸变曲线与像散场曲曲线,以下第二实施例至第五实施例亦同。
第二实施例
请参照图2A所示,为根据本发明所揭露的光学镜头组的第二实施例结构示意图。其具体实施方式及前述第一实施例大致相同,且第二实施例中所述的元件及第一实施例中所述的元件相同,其元件编号均以2作为百位数字的开头,表示其具有相同的功能或结构,为求简化说明,以下仅就相异之处加以说明,其余相同处不在赘述。
在本实施例中,光学镜头组20所接受光线的波长是以587.6nm为例,然而上述波长可根据实际需求进行调整,并不以上述波长数值为限。
本实施例的第一透镜210具有正屈折力,第二透镜220具有负屈折力,第三透镜230具有正屈折力。其中,第一透镜物侧面211为凸面。第二透镜物侧面221为凹面,第二透镜像侧面222为凸面,且第二透镜像侧面222具有二反曲点223。第三透镜物侧面231与第三透镜像侧面232均为凸面。
光学镜头组20的详细数据如下列表2-1所示:
表2-1
从表2-1可知,第一透镜210的材质为玻璃,第二透镜220与第三透镜230的材质均为塑料。第一透镜210至第三透镜230均为非球面透镜,且可符合但不限于上述(公式ASP)的非球面,关于各个非球面的参数请参照下列表2-2:
表2-2
此外,从表2-1中可推算出表2-3所述的内容:
表2-3
请参照图2B所示,是为波长486.1nm、587.6nm与656.3nm的光线入射于图2A所揭露的光学镜头组的纵向球差曲线示意图。从图2B中可知,本实施例中不论是接收波长486.1nm、587.6nm或656.3nm的光线,光学镜头组20所产生的纵向球差均介于-0.05mm至0.06mm之间。
再请参照图2C所示,是为波长587.6nm的光线入射于图2A所揭露的光学镜头组的像散场曲曲线示意图。从图2C中可知,波长587.6nm的光线入射光学镜头组20所产生的子午面像散场曲介于-0.08mm至0.0mm之间,弧矢面像散场曲介于-0.08mm至0.0mm之间。
再请参照图2D所示,是为波长587.6nm的光线入射于图2A所揭露的光学镜头组的畸变曲线示意图。从图2D中可知,波长587.6nm的光线入射光学镜头组20所产生的畸变率介于-0.8%至0%之间。如图2B至图2D所述,依照上述第二实施例进行设计,本发明所揭露的光学镜头组20可有效地修正各种像差。
第三实施例
请参照图3A所示,为根据本发明所揭露的光学镜头组的第三实施例结构示意图。其具体实施方式及前述第一实施例大致相同,且第三实施例中所述的元件及第一实施例中所述的元件相同,其元件编号均以3作为百位数字的开头,表示其具有相同的功能或结构,为求简化说明,以下仅就相异之处加以说明,其余相同处不在赘述。
在本实施例中,光学镜头组30所接受光线的波长是以587.6nm为例,然而上述波长可根据实际需求进行调整,并不以上述波长数值为限。
本实施例的第一透镜310具有正屈折力,第二透镜320具有负屈折力,第三透镜330具有正屈折力。其中,第一透镜物侧面311为凸面。第二透镜物侧面321为凹面,第二透镜像侧面322为凸面,且第二透镜像侧面322具有二反曲点323。第三透镜物侧面331与第三透镜像侧面332均为凸面。
光学镜头组30的详细数据如下列表3-1所示:
表3-1
从表3-1可知,第一透镜310为球面透镜。第二透镜320与第三透镜330均为非球面透镜,且可符合但不限于上述(公式ASP)的非球面,关于各个非球面的参数请参照下列表3-2:
表3-2
此外,从表3-1中可推算出表3-3所述的内容:
表3-3
请参照图3B所示,是为波长486.1nm、587.6nm与656.3nm的光线入射于图3A所揭露的光学镜头组的纵向球差曲线示意图。从图3B中可知,本实施例中不论是接收波长486.1nm、587.6nm或656.3nm的光线,光学镜头组30所产生的纵向球差均介于-0.05mm至0.05mm之间。
再请参照图3C所示,是为波长587.6nm的光线入射于图3A所揭露的光学镜头组的像散场曲曲线示意图。从图3C中可知,波长587.6nm的光线入射光学镜头组30所产生的子午面像散场曲介于-0.3mm至0.0mm之间,弧矢面像散场曲介于-0.3mm至0.0mm之间。
再请参照图3D所示,是为波长587.6nm的光线入射于图3A所揭露的光学镜头组的畸变曲线示意图。从图3D中可知,波长587.6nm的光线入射光学镜头组30所产生的畸变率介于-1.5%至0%之间。如图3B至图3D所述,依照上述第二实施例进行设计,本发明所揭露的光学镜头组30可有效地修正各种像差。
第四实施例
请参照图4A所示,为根据本发明所揭露的光学镜头组的第四实施例结构示意图。其具体实施方式及前述第一实施例大致相同,且第四实施例中所述的元件及第一实施例中所述的元件相同,其元件编号均以4作为百位数字的开头,表示其具有相同的功能或结构,为求简化说明,以下仅就相异之处加以说明,其余相同处不在赘述。
在本实施例中,光学镜头组40所接受光线的波长是以587.6nm为例,然而上述波长可根据实际需求进行调整,并不以上述波长数值为限。
本实施例的第一透镜410具有正屈折力,第二透镜420具有负屈折力,第三透镜430具有正屈折力。其中,第一透镜物侧面411为凸面。第二透镜物侧面421为凹面,第二透镜像侧面422为凸面,且第二透镜像侧面422具有二反曲点423。第三透镜物侧面431与第三透镜像侧面432均为凸面。
光学镜头组40的详细数据如下列表4-1所示:
表4-1
从表4-1可知,第一透镜410的材质为玻璃,第二透镜420与第三透镜430的材料均为塑料。第一透镜410至第三透镜430均为非球面透镜,且可符合但不限于上述(公式ASP)的非球面,关于各个非球面的参数请参照下列表4-2:
表4-2
此外,从表4-1中可推算出表4-3所述的内容:
表4-3
请参照图4B所示,是为波长486.1nm、587.6nm与656.3nm的光线入射于图4A所揭露的光学镜头组的纵向球差曲线示意图。从图4B中可知,本实施例中不论是接收波长486.1nm、587.6nm或656.3nm的光线,光学镜头组40所产生的纵向球差均介于-0.05mm至0.04mm之间。
再请参照图4C所示,是为波长587.6nm的光线入射于图4A所揭露的光学镜头组的像散场曲曲线示意图。从图4C中可知,波长587.6nm的光线入射光学镜头组40所产生的子午面像散场曲介于-0.25mm至0.0mm之间,弧矢面像散场曲介于-0.2mm至0.0mm之间。
再请参照图4D所示,是为波长587.6nm的光线入射于图4A所揭露的光学镜头组的畸变曲线示意图。从图4D中可知,波长587.6nm的光线入射光学镜头组40所产生的畸变率介于-1.5%至0%之间。如图4B至图4D所述,依照上述第四实施例进行设计,本发明所揭露的光学镜头组40可有效地修正各种像差。
第五实施例
请参照图5A所示,为根据本发明所揭露的光学镜头组的第五实施例结构示意图。其具体实施方式及前述第一实施例大致相同,且第五实施例中所述的元件及第一实施例中所述的元件相同,其元件编号均以5作为百位数字的开头,表示其具有相同的功能或结构,为求简化说明,以下仅就相异之处加以说明,其余相同处不在赘述。
在本实施例中,光学镜头组50所接受光线的波长是以587.6nm为例,然而上述波长可根据实际需求进行调整,并不以上述波长数值为限。
本实施例的第一透镜510具有正屈折力,第二透镜520具有负屈折力,第三透镜530具有正屈折力。其中,第一透镜物侧面511为凸面,第二透镜物侧面521为凹面,第二透镜像侧面522为凸面,且第二透镜像侧面522具有二反曲点523。第三透镜物侧面531与第三透镜像侧面532均为凸面。
光学镜头组50的详细数据如下列表5-1所示:
表5-1
从表5-1可知,第一透镜510至第三透镜530的材料均为塑料。第一透镜510至第三透镜530均为非球面透镜,且可符合但不限于上述(公式ASP)的非球面,关于各个非球面的参数请参照下列表5-2:
表5-2
此外,从表5-1中可推算出表5-3所述的内容:
表5-3
请参照图5B所示,是为波长486.1nm、587.6nm与656.3nm的光线入射于图5A所揭露的光学镜头组的纵向球差曲线示意图。从图5B中可知,本实施例中不论是接收波长486.1nm、587.6nm或656.3nm的光线,光学镜头组50所产生的纵向球差均介于-0.06mm至0.05mm之间。
再请参照图5C所示,是为波长587.6nm的光线入射于图5A所揭露的光学镜头组的像散场曲曲线示意图。从图5C中可知,波长587.6nm的光线入射光学镜头组50所产生的子午面像散场曲介于-0.1mm至0.0mm之间,弧矢面像散场曲介于-0.15mm至0.0mm之间。
再请参照图5D所示,是为波长587.6nm的光线入射于图5A所揭露的光学镜头组的畸变曲线示意图。从图5D中可知,波长587.6nm的光线入射光学镜头组50所产生的畸变率介于-1.0%至0%之间。如图5B至图5D所述,依照上述第五实施例进行设计,本发明所揭露的光学镜头组50可有效地修正各种像差。
当然,本发明还可有其它多种实施例,在不背离本发明精神及其实质的情况下,熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形,但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (22)
1.一种光学镜头组,其特征在于,沿着一光轴的物侧至像侧依序包括:
一具有正屈折力的第一透镜,该第一透镜的物侧面为凸面;
一具有负屈折力的第二透镜,该第二透镜的物侧面为凹面,该第二透镜的像侧面为凸面;以及
一具有正屈折力的第三透镜,该第三透镜的物侧面及像侧面均为凸面;
其中,该光学镜头组具有屈折力透镜为三片,且于该光轴上,该第一透镜与该第二透镜之间的镜间距T12,该第一透镜具有一厚度CT1,该第一透镜具有一焦距f1,该第一透镜的像侧面具有一曲率半径R2,该第三透镜具有一厚度CT3,该第一透镜、该第二透镜与该第三透镜的厚度总和为ΣCT,且满足以下公式:
0.9<T12/CT1<1.4;
-0.4<f1/R2<=0.06;以及
0.45<CT3/ΣCT<0.75。
2.根据权利要求1所述的光学镜头组,其特征在于,该第二透镜为塑料透镜,且该第二透镜的物侧面与像侧面均为非球面。
3.根据权利要求2所述的光学镜头组,其特征在于,该第二透镜的物侧面具有一曲率半径R3,该第二透镜的像侧面具有一曲率半径R4,且满足以下公式:-6.0<(R3+R4)/(R3-R4)<-3.0。
4.根据权利要求3所述的光学镜头组,其特征在于,该第一透镜的物侧面具有一曲率半径R1,该第一透镜的像侧面具有一曲率半径R2,且满足以下公式:-0.20<R1/R2<0.25。
5.根据权利要求3所述的光学镜头组,其特征在于,该光学镜头组具有一焦距f,该第一透镜具有一焦距f1,且满足以下公式:
0.95<f/f1<1.35。
6.根据权利要求3所述的光学镜头组,其特征在于,于该光轴上,该第二透镜具有一厚度CT2,该第三透镜具有一厚度CT3,且满足以下公式:0.05<CT2/CT3<0.4。
7.根据权利要求3所述的光学镜头组,其特征在于,于该光轴上,该第一透镜具有一焦距f1,该第二透镜具有一焦距f2,且满足以下公式:0.9<|f1/f2|<1.2。
8.根据权利要求3所述的光学镜头组,其特征在于,该第一透镜具有一色散系数V1,该第二透镜具有一色散系数V2,且满足以下公式:
30.0<V1-V2<47.0。
9.根据权利要求3所述的光学镜头组,其特征在于,该光学镜头组还包括一光圈与一成像面,于该光轴上,该光圈与该成像面之间的距离SL,该第一透镜的物侧面与该成像面之间的距离TTL,且满足以下公式:0.9<SL/TTL<1.1。
10.根据权利要求9所述的光学镜头组,其特征在于,于该光轴上,该光学镜头组具有一焦距f,该第二透镜的物侧面具有一曲率半径R3,且满足以下公式:-0.15<R3/f<-0.05。
11.根据权利要求3所述的光学镜头组,其特征在于,于该光轴上,该第二透镜具有一厚度CT2,该光学镜头组具有一焦距f,且满足以下公式:0<CT2/f<0.13。
12.根据权利要求3所述的光学镜头组,其特征在于,于该光轴上,该光学镜头组具有一焦距f,该第三透镜的像侧面具有一曲率半径R6,且满足以下公式:-1.0<f/R6<-0.2。
13.根据权利要求3所述的光学镜头组,其特征在于,该第二透镜具有至少一反曲点。
14.根据权利要求2所述的光学镜头组,其特征在于,该光学镜头组还包括一影像感测元件与一成像面,该影像感测元件的有效像素区域对角线的一半为ImgH,于该光轴上,该第一透镜的物侧面与该成像面之间的距离TTL,且满足以下公式:TTL/ImgH<1.85。
15.一种光学镜头组,其特征在于,沿着一光轴的物侧至像侧依序包括:
一具有正屈折力的第一透镜,该第一透镜的物侧面为凸面;
一具有负屈折力的第二透镜,该第二透镜的物侧面为凹面,该第二透镜的像侧面为凸面;以及
一具有正屈折力的第三透镜,该第三透镜的物侧面及像侧面均为凸面;
其中,该光学镜头组具有屈折力透镜为三片,该第一透镜的物侧面具有一曲率半径R1,该第一透镜的像侧面具有一曲率半径R2,该光学镜头组具有一焦距f,该第一透镜具有一焦距f1,于该光轴上,该第三透镜具有一厚度CT3,该第一透镜、该第二透镜与该第三透镜的厚度总和ΣCT,该第一透镜具有一色散系数V1,该第二透镜具有一色散系数V2,且满足以下公式:
-0.20<R1/R2<0.25;
0.95<f/f1<1.35;
0.45<CT3/ΣCT<0.75;
30.0<V1-V2<47.0;以及
-0.4<f1/R2<=0.06。
16.根据权利要求15所述的光学镜头组,其特征在于,该光学镜头组还包括一影像感测元件与一成像面,该影像感测元件的有效像素区域对角线的一半为ImgH,于该光轴上,该第一透镜的物侧面与该成像面之间的距离TTL,且满足以下公式:TTL/ImgH<1.85。
17.根据权利要求15所述的光学镜头组,其特征在于,该第二透镜为塑料透镜,该第二透镜的物侧面与像侧面均为非球面。
18.根据权利要求17所述的光学镜头组,其特征在于,该光学镜头组还包括一光圈与一成像面,于该光轴上,该光圈与该成像面之间的距离SL,该第一透镜的物侧面与该成像面之间的距离TTL,且满足以下公式:0.9<SL/TTL<1.1。
19.根据权利要求18所述的光学镜头组,其特征在于,于该光轴上,该光学镜头组具有一焦距f,该第二透镜的物侧面具有一曲率半径R3,且满足以下公式:-0.15<R3/f<-0.05。
20.根据权利要求18所述的光学镜头组,其特征在于,于该光轴上,该第一透镜与该第二透镜之间的镜间距T12,该第一透镜具有一厚度CT1,且满足以下公式:0.9<T12/CT1<1.4。
21.根据权利要求18所述的光学镜头组,其特征在于,于该光轴上,该第二透镜具有一厚度CT2,该光学镜头组具有一焦距f,且满足以下公式:0<CT2/f<0.13。
22.根据权利要求18所述的光学镜头组,其特征在于,于该光轴上,该光学镜头组具有一焦距f,该第三透镜的像侧面具有一曲率半径R6,且满足以下公式:-1.0<f/R6<-0.2。
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