專利名稱：光學(xué)透鏡組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種光學(xué)透鏡，尤其涉及一種光學(xué)透鏡組。
背景技術(shù)：
近來科技發(fā)達(dá)，而以數(shù)碼相機(jī)或手機(jī)上的鏡頭組而言，目前都朝向 微型化以及輕量化的方向發(fā)展，而相機(jī)的鏡頭通常是由數(shù)個(gè)鏡片組成，
以校正光學(xué)像差；而現(xiàn)有鏡頭皆以玻璃材質(zhì)的球面鏡片制成，而采用球 面鏡片所制成的鏡頭組將勢必產(chǎn)生球面像差，而必需增加鏡片數(shù)量來予 以校正，如此將造成鏡頭組的體積增加，再者，玻璃材質(zhì)的球面鏡片尚 具有不耐沖擊而容易破損，且重量較重的缺點(diǎn)。
因此，如中國臺(tái)灣新型專利第575184號(hào)以及中國臺(tái)灣專利公開號(hào) 第200608078號(hào)所揭露的鏡頭組結(jié)構(gòu)，其是利用非球面鏡片的不同光學(xué) 設(shè)計(jì)，而借以改善成像質(zhì)量，并符合鏡頭組微型化的要求，并由此可知， 以非球面鏡片所制成的鏡頭組結(jié)構(gòu)，其各鏡片間的光學(xué)設(shè)計(jì)為目前微型 化鏡頭在設(shè)計(jì)與研究時(shí)的重點(diǎn)技術(shù)。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的主要技術(shù)問題在于，克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上 述缺陷，而提供一種光學(xué)透鏡組，其符合微型化以及輕量化要求，且成 像質(zhì)量優(yōu)良。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是
一種光學(xué)透鏡組，由物體側(cè)至成像面依序設(shè)有一第一透鏡、 一光圈、 一第二透鏡以及一第三透鏡，其特征在于該第一透鏡，以凸面面向物 體側(cè)且具正曲折射率的新月型凸凹非球面透鏡，該第一透鏡的中心厚度 CT1滿足于0.5腿< CT1 < 1.5mm的條件，而該第一透鏡的有效光線 通過的周邊厚度ET1滿足于0. 2mm < ET1 < 0. 8mm的條件，且該第一 透鏡物體側(cè)表面非球面形狀R值參數(shù)為L1R1，而成像側(cè)表面非球面形狀 R值參數(shù)為L1R2，兩者之間滿足于0.25 < L1R1 / L1R2 < 0.45的條件；該光圈，設(shè)于該第一透鏡及第二透鏡之間，其用以限制光線由物體
側(cè)進(jìn)入該光學(xué)透鏡組后，到達(dá)成像面的通過量；該第二透鏡，以凹面面 向物體側(cè)的凹凸非球面透鏡，該第二透鏡其光軸經(jīng)過的中央?yún)^(qū)域具有正 曲折射率，且越往周圍的區(qū)域逐漸減緩其正曲折射率，而最周圍有效區(qū) 域則轉(zhuǎn)成負(fù)曲折射率，且該第二透鏡與該第三透鏡的中心厚度分別為 CT2、 CT3，并滿足于0. 5 < CT2 / CT3 < 1. 5的條件，而該第二透鏡 與該第三透鏡的有效光線通過的周圍厚度分別為ET2、 ET3，并滿足于0. 7
< ET2/ET3 < 1.3的條件，且該第二透鏡物體側(cè)表面非球面形狀R值 參數(shù)為L2R1，而成像側(cè)表面非球面形狀r值參數(shù)為L2R2，兩者之間滿足 于1.0 < L2R1 / L2R2 < 1.5的條件；該第三透鏡，其物體側(cè)及成像 側(cè)中心區(qū)域的曲率形狀皆為凹狀，而周圍非中心區(qū)域的兩側(cè)皆反曲轉(zhuǎn)為 曲率形狀為雙凸?fàn)畹姆乔蛎嫱哥R，該第三透鏡其光軸經(jīng)過的中央?yún)^(qū)域具 有負(fù)曲折射率，且越往周圍的區(qū)域則逐漸減緩其負(fù)曲折射率，而最外圍 的有效區(qū)域轉(zhuǎn)成為正曲折射率，該第三透鏡的中心厚度CT3是滿足于0. 5
< CT3 / CT1 < 1.5的條件，而該第三透鏡有效光線通過的周圍厚度 ET3滿足于0.7 < ET3 / ET1 < 1.3的條件，且該第三透鏡物體側(cè)表 面非球面形狀R值參數(shù)為L3R1，而成像側(cè)表面非球面形狀r值參數(shù)為 L3R2，兩者之間是滿足于L3R1 / L3R2 > 2.0的條件。
前述的光學(xué)透鏡組，其中第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡材質(zhì)的d 光線折射率滿足于1.48<配<1.68的條件，且該第一透鏡、第二透鏡、 第三透鏡材質(zhì)的d光線阿貝系數(shù)(Abbe Number)滿足于55<Vd<65的條
前述的光學(xué)透鏡組，其中光學(xué)透鏡組全體組成的焦點(diǎn)距離為f，且該 第一透鏡、該第二透鏡、該第三透鏡的焦點(diǎn)距離分別為fl、 f2、 f3，而 該各焦距間的關(guān)系滿足于下列條件
0. 85 < fl / f < 1. 15 0. 5 < f2 / f < 1. 0 -1.0 < f3 / f < 0。 前述的光學(xué)透鏡組，其中光學(xué)透鏡組由該第一透鏡物體側(cè)表面至該 成像面為止的中心距離為TL，而TL與f之間的比值是滿足于0. 75<f /TL <0. 95的條件。
前述的光學(xué)透鏡組，其中光學(xué)透鏡組的焦點(diǎn)距離，與該光圈孔徑進(jìn) 光量的關(guān)系為F/no，且該光學(xué)透鏡組滿足于2. 0<F/no<3. 3的條件。
本實(shí)用新型的有益效果是，其符合微型化以及輕量化要求，且成像 質(zhì)量優(yōu)良。以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。


圖1是本實(shí)用新型光學(xué)透鏡組的結(jié)構(gòu)示意圖
圖2是本實(shí)用新型的第一透鏡的光線穿射示意圖
圖3是本實(shí)用新型的第二透鏡的光線穿射示意圖
圖4是本實(shí)用新型的第三透鏡的光線穿射示意圖 圖5是本實(shí)用新型的光學(xué)透鏡組于組裝后的光線穿射示意圖 圖6是本實(shí)用新型的光學(xué)透鏡組于成像時(shí)光學(xué)特性的非點(diǎn)收差圖 圖7是本實(shí)用新型的光學(xué)透鏡組于成像時(shí)光學(xué)特性的歪曲收差圖 圖8是本實(shí)用新型的光學(xué)透鏡組于成像時(shí)光學(xué)特性的球面收差圖具體實(shí)施方式
請(qǐng)配合參閱
圖1 圖5所示，圖中所示為本實(shí)用新型所選用的實(shí)施
本實(shí)用新型是提供一種光學(xué)透鏡組，由物體側(cè)1至成像面3依序包 括有一第一透鏡l 1 、 一光圈2 1 、 一第二透鏡3 1以及一第三透鏡4 1，其中
如圖2所示，該第一透鏡l 1，是以凸面面向物體側(cè)l且具正曲折 射率的新月型凸凹非球面透鏡，其靠近物體側(cè)1的表面為凸?fàn)畹牡谝环?球面1 2 ，而遠(yuǎn)離物體側(cè)1的表面為凹狀的第二非球面1 4 ，該第一透 鏡1 1的中心厚度CT1是滿足于0. 5咖< CT1 < 1. 5鵬的條件，而該 第一透鏡1 1的有效光線通過的周圍厚度ET1是滿足于0. 2mra < ET1 < 0. 8mm的條件，且該第一透鏡1 1物體側(cè)表面(第一非球面1 2 )的非球 面形狀R值參數(shù)為L1R1，而成像側(cè)表面(第二非球面l 4)的非球面形 狀R值參數(shù)為L1R2，兩者之間滿足于O. 25 < L1R1 / L1R2 < 0. 45的 條件；該光圈2 1，設(shè)于該第一透鏡l l及第二透鏡3 l之間，其用以限 制光線由物體側(cè)1進(jìn)入該光學(xué)透鏡組后，到達(dá)成像面3的通過量；
如圖3所示，該第二透鏡3 1，是以凹面面向物體側(cè)1的凹凸非球 面透鏡，其靠近第一透鏡l 1的表面為凹狀的第三非球面3 2，而遠(yuǎn)離 該第一透鏡l 1的表面為凸?fàn)畹牡谒姆乔蛎? 4，該第二透鏡3 l其光 軸經(jīng)過的中央?yún)^(qū)域具有正曲折射率，且越往周圍的區(qū)域是逐漸減緩其正 曲折射率，而最外圍有效區(qū)域則轉(zhuǎn)成負(fù)曲折射率，且該第二透鏡3 l與 該第三透鏡4 1的中心厚度是分別為CT2、 CT3，并滿足于0.5 < CT2 / CT3 < 1.5的條件，而該第二透鏡3 l與該第三透鏡4 1的有效光線通 過的周圍厚度分別為ET2、 ET3，并滿足于O. 7 < ET2 / ET3 < 1. 3的 條件，且該第二透鏡3 l物體側(cè)表面(第三非球面3 2)的非球面形狀R 值參數(shù)為L2R1，而成像側(cè)表面(第四非球面3 4 )的非球面形狀r值參 數(shù)為L2R2，兩者之間滿足于l.O < L2R1 / L2R2 < 1. 5的條件；
而如圖4所示，該第三透鏡4 1，其靠近該第二透鏡3 l的表面為 第五非球面4 2，而遠(yuǎn)離該第二透鏡3 l的表面為第六非球面4 4，該 第三透鏡4 l其物體側(cè)表面(第五非球面4 2)及成像側(cè)表面(第六非 球面4 4)的中心區(qū)域的曲率形狀皆為凹狀，而周圍非中心區(qū)域的兩側(cè) 皆反曲轉(zhuǎn)為曲率形狀為雙凸?fàn)畹姆乔蛎嫱哥R，該第三透鏡4 l其光軸經(jīng) 過的中央?yún)^(qū)域具有負(fù)曲折射率，且越往周圍的區(qū)域則逐漸減緩其負(fù)曲折 射率，而最外圍的有效區(qū)域轉(zhuǎn)成為正曲折射率，該第三透鏡4 l的中心 厚度CT3滿足于0. 5 < CT3 / CT1 < 1. 5的條件，而該第三透鏡4 1 有效光線通過的周圍厚度ET3是滿足于0.7 < ET3 / ET1 < 1. 3的條 件，且該第三透鏡4 l物體側(cè)表面(第五非球面4 2)的非球面形狀R 值參數(shù)為L3R1，而成像側(cè)表面(第六非球面4 4)的非球面形狀r值參 數(shù)為L3R2，兩者之間滿足于L3R1 / L3R2 〉 2.0的條件。
而由上述構(gòu)件所組成的本實(shí)用新型的光學(xué)透鏡組，其中該第一透鏡 1 1、第二透鏡3 1 、第三透鏡4 l材質(zhì)的d光線折射率滿足下列條件: 1.48 < Nd < 1.68
且該第一透鏡l 1、該第二透鏡3 1、該第三透鏡4 l材質(zhì)的d光 線阿貝系數(shù)(Abbe Number)滿足下列條件55 < Vd < 65
而該光學(xué)透鏡組全體組成的焦點(diǎn)距離為f ，且該第一透鏡1 1、該第 二透鏡3 1、該第三透鏡4 l的焦點(diǎn)距離分別為fl、 f2、 f3，而該各焦 距間的關(guān)系滿足下列條件
0. 85 < fl / f < 1. 15 0. 5 < f2 / f < 1. 0 -1.0 < f3 / f < 0 且該光學(xué)透鏡組由該第一透鏡1 1物體側(cè)1表面至該成像側(cè)3為止 的中心距離為TL，而TL與f之間的比值滿足于0. 75 < f / TL < 0. 95 的條件；
而該光學(xué)透鏡組的第三透鏡4 1成像側(cè)(第六非球面4 4)到成像面 3之間，可加入平行平面透鏡一片或數(shù)片，并不改變該光學(xué)透鏡組組成 的焦點(diǎn)距離f，但會(huì)增長TL，所以上列的條件必須在第三透鏡4 l成像 側(cè)(第六非球面4 4)到成像面3之間未加平行平面透鏡時(shí)。
本實(shí)用新型所構(gòu)成的光學(xué)透鏡組的焦點(diǎn)距離與該光圈孔徑進(jìn)光量的 關(guān)系為F/no，且滿足下列條件
2. 0 < F/no < 3.3 而利用本實(shí)用新型所提供的光學(xué)透鏡組，當(dāng)其焦距f為3.6，光圈
F/no為2.8:,畫角為66°，以及
Surf TypeRauidsThicknessNdVdConic
0bjCO
1 Asphere1. 3170. 701. 5457. 2-2. 302
2 Asphere3. 7360. 153. 274
3 Stop0. 55
4 Asphere-0. 8370. 501. 5457. 2-O. 355
5 Asphere-0. 6850. 05-2. 439
6 Asphere19. 7970. 551.5457.284. 759
7 Asphere1.0321.60-6. 417
8 Image
且本實(shí)用新型的第一-透鏡1 1 、第二透鏡3 1以及第三透鏡皆符合非球面公式
Z=cr7l+ 〔1-(l+k)cV〕 "2+Ar2+Br4+Cr6+D一+Er")+Fr12
其中，Z為沿光軸方向的Z軸向值，其非球面鏡片是通過以上公式所得的
曲面繞光軸方向旋轉(zhuǎn)而成，k為錐度常量，c=l/k， r為通光孔徑，A、 B、
C、 D、 E、 F為每一非球面的高階非球面系數(shù)。
該第一非球面l2的系數(shù)為
A = 0.040690105
B 二 0.16113036
C 二 _ 0.024556509
D = 0.080951504
E 二 1.0802372E-05
F 二 0.006955751
該第二非球面l4系數(shù)為
A = 0.06633659
B = - 0.016292351
C = 0. 28781439
D = - 0.5035064
E = 1.9444972E-06
F 二 0.46072808
該第三非球面3 2系數(shù)為
A = 0.057155966
B = - 0. 24244273
C = 0,17564233
D = - 0.043638362
E = - 0.12231296
F = - 0. 4686445
該第四非球面3 4系數(shù)為
A = - 0.065050952
B = - 0.20985749
C = — 0.035250715D = 0, 37778412 E = 0. 00012680522 F = - 0. 11142206 該第五非球面4 2系數(shù)為 A = - 0.13807385 B = 0. 66174097 C 二 0.0054039467 D = -0.0084241229 E = 0.0023121416 F — 0. 00021431647 該第六非球面4 4系數(shù)為 A = - 0.25093048 B…0.0094271265 C = - 0.0017065541 D = 0.00025410189 E = 0. 00049238319 F = - 8. 540916犯-05 借此，即可得出
f 1 / f 二 0. 98 f2 / f = 0. 63 f3 / f = -0. 72
f / TL = 0. 878 L1R1 / L1R2 = 0.353 L2R1 / L2R2 = 1.222 L3R1 / L3R2 =19. 183
并由圖6中可知，本實(shí)用新型所提供的光學(xué)透鏡組其非點(diǎn)收差值是 小于0.05im ;而由圖7中可知，本實(shí)用新型的歪曲收差值大于負(fù)0.6%， 而小于0.6% ;再由圖8中可知，本實(shí)用新型的球面收差值小于0.04mm。
權(quán)利要求1.一種光學(xué)透鏡組，由物體側(cè)至成像面依序設(shè)有一第一透鏡、一光圈、一第二透鏡以及一第三透鏡，其特征在于該第一透鏡，以凸面面向物體側(cè)且具正曲折射率的新月型凸凹非球面透鏡，該第一透鏡的中心厚度CT1滿足于0.5mm＜CT1＜1.5mm的條件，而該第一透鏡的有效光線通過的周邊厚度ET1滿足于0.2mm＜ET1＜0.8mm的條件，且該第一透鏡物體側(cè)表面非球面形狀R值參數(shù)為L1R1，而成像側(cè)表面非球面形狀R值參數(shù)為L1R2，兩者之間滿足于0.25＜L1R1/L1R2＜0.45的條件；該光圈，設(shè)于該第一透鏡及第二透鏡之間，其用以限制光線由物體側(cè)進(jìn)入該光學(xué)透鏡組后，到達(dá)成像面的通過量；該第二透鏡，以凹面面向物體側(cè)的凹凸非球面透鏡，該第二透鏡其光軸經(jīng)過的中央?yún)^(qū)域具有正曲折射率，且越往周圍的區(qū)域逐漸減緩其正曲折射率，而最周圍有效區(qū)域則轉(zhuǎn)成負(fù)曲折射率，且該第二透鏡與該第三透鏡的中心厚度分別為CT2、CT3，并滿足于0.5＜CT2/CT3＜1.5的條件，而該第二透鏡與該第三透鏡的有效光線通過的周圍厚度分別為ET2、ET3，并滿足于0.7＜ET2/ET3＜1.3的條件，且該第二透鏡物體側(cè)表面非球面形狀R值參數(shù)為L2R1，而成像側(cè)表面非球面形狀r值參數(shù)為L2R2，兩者之間滿足于1.0＜L2R1/L2R2＜1.5的條件；該第三透鏡，其物體側(cè)及成像側(cè)中心區(qū)域的曲率形狀皆為凹狀，而周圍非中心區(qū)域的兩側(cè)皆反曲轉(zhuǎn)為曲率形狀為雙凸?fàn)畹姆乔蛎嫱哥R，該第三透鏡其光軸經(jīng)過的中央?yún)^(qū)域具有負(fù)曲折射率，且越往周圍的區(qū)域則逐漸減緩其負(fù)曲折射率，而最外圍的有效區(qū)域轉(zhuǎn)成為正曲折射率，該第三透鏡的中心厚度CT3是滿足于0.5＜CT3/CT1＜1.5的條件，而該第三透鏡有效光線通過的周圍厚度ET3滿足于0.7＜ET3/ET1＜1.3的條件，且該第三透鏡物體側(cè)表面非球面形狀R值參數(shù)為L3R1，而成像側(cè)表面非球面形狀r值參數(shù)為L3R2，兩者之間是滿足于L3R1/L3R2＞2.0的條件。
2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的光學(xué)透鏡組，其特征在于所述第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡材質(zhì)的d光線折射率滿足于1. 48<Nd<l. 68的 條件，且該第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡材質(zhì)的d光線阿貝系數(shù)(Abbe Number)滿足于55<Vd<65的條件。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)透鏡組，其特征在于所述光學(xué)透 鏡組全體組成的焦點(diǎn)距離為f ，且該第一透鏡、該第二透鏡、該第三透鏡 的焦點(diǎn)距離分別為fl、 f2、 f3，而該各焦距間的關(guān)系滿足于下列條件0. 85 < fl / f < 1. 15 0. 5 < f2 / f < 1. 0 -l.O < f3 / f < 0。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的光學(xué)透鏡組，其特征在于所述光學(xué)透 鏡組由該第一透鏡物體側(cè)表面至該成像面為止的中心距離為TL，而TL與 f之間的比值是滿足于0.75〈f / TL <0.95的條件。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的光學(xué)透鏡組，其特征在于所述光學(xué)透 鏡組的焦點(diǎn)距離，與該光圈孔徑進(jìn)光量的關(guān)系為F/no，且該光學(xué)透鏡組 滿足于2. 0<F/no<3. 3的條件。
專利摘要一種光學(xué)透鏡組，由物體側(cè)至成像面依序包括一第一透鏡為具正曲折射率的新月型凸凹非球面透鏡，一光圈用以限制光線由物體側(cè)至成像面的通過量，一第二透鏡為凹凸非球面透鏡，第二透鏡其光軸經(jīng)過的中央?yún)^(qū)域具有正曲折射率，且越往周圍的區(qū)域逐漸減緩其正曲折射率，而最外圍有效區(qū)域則轉(zhuǎn)成負(fù)曲折射率，一第三透鏡其相對(duì)于物體側(cè)及成像側(cè)的中心區(qū)域表面為凹狀，而非中心區(qū)域的兩側(cè)為凸?fàn)?，第三透鏡其光軸經(jīng)過的中央?yún)^(qū)域具有負(fù)曲折射率，且越往周圍的區(qū)域則逐漸減緩其負(fù)曲折射率，而最外圍的有效區(qū)域轉(zhuǎn)成正曲折射率。本實(shí)用新型符合微型化以及輕量化要求，且成像質(zhì)量優(yōu)良。
文檔編號(hào)G02B13/00GK201408283SQ20092015418
公開日2010年2月17日 申請(qǐng)日期2009年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月14日
發(fā)明者陳文欽 申請(qǐng)人:陳文欽