專(zhuān)利名稱(chēng)：三片式光學(xué)成像鏡頭及應(yīng)用該鏡頭的電子裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光學(xué)鏡頭，特別是涉及一種三片式光學(xué)成像鏡頭及應(yīng)用該鏡頭的電子裝置。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，手機(jī)和數(shù)字相機(jī)等攜帶型電子產(chǎn)品的普及使得影像模組(主要包含光學(xué)成像鏡頭、后座(holder)與感測(cè)器(sensor)等元件)相關(guān)技術(shù)蓬勃發(fā)展，而手機(jī)和數(shù)字相機(jī)的薄型輕巧化趨勢(shì)也讓攝影模組的小型化需求愈來(lái)愈高，隨著感光稱(chēng)合元件(ChargeCoupled Device,簡(jiǎn)稱(chēng)為CCD)或互補(bǔ)性氧化金屬半導(dǎo)體兀件(Complementary Metal-OxideSemiconductor,簡(jiǎn)稱(chēng)為CMOS)的技術(shù)進(jìn)步和尺寸縮小化,裝載在攝影模組中的光學(xué)成像鏡頭也需要相應(yīng)地縮小體積，但是為了避免攝影效果與質(zhì)量下降，在進(jìn)行縮小光學(xué)成像鏡頭的體積的設(shè)計(jì)時(shí)仍然要兼顧良好光學(xué)性能。中國(guó)臺(tái)灣專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)200928485的第一實(shí)施例，及另一件中國(guó)臺(tái)灣專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)200831976的第一實(shí)施例皆公開(kāi)了三片式透鏡結(jié)構(gòu)，且其整體系統(tǒng)長(zhǎng)度(定義第一透鏡的物側(cè)面到成像面的距離為系統(tǒng)長(zhǎng)度)均為4mm以上。中國(guó)臺(tái)灣專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)201133023申請(qǐng)案的第二實(shí)施例及另一件中國(guó)臺(tái)灣專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)201131197申請(qǐng)案的第四實(shí)施例皆公開(kāi)了三片式透鏡結(jié)構(gòu)，且其整體系統(tǒng)長(zhǎng)度均為
3.5mm以上。中國(guó)臺(tái)灣專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)201128218申請(qǐng)案的第二實(shí)施例和第三實(shí)施例均為三片式透鏡結(jié)構(gòu)，且其整體系統(tǒng)長(zhǎng)度均為3mm以上。由上述申請(qǐng)案所公開(kāi)的鏡頭的長(zhǎng)度范圍，可以歸納出截至目前的研發(fā)趨勢(shì)仍是致力于縮短鏡頭長(zhǎng)度，但當(dāng)鏡頭長(zhǎng)度逐漸縮短，為了能在成像面形成清晰的影像，則光線通過(guò)鏡頭的部分透鏡的曲面的折射角度勢(shì)必會(huì)增大，由于不同波長(zhǎng)的光線相對(duì)于同一個(gè)介質(zhì)原本就有不同折射率，不同折射率會(huì)產(chǎn)生不同的折射角度，因?yàn)榭s短鏡頭長(zhǎng)度而增大的光線折射角度將使不同波長(zhǎng)的光線間的折射角度差異更嚴(yán)重，容易形成明顯的色像差(coloraberration)而影響成像質(zhì)量，因此，在致力于縮短鏡頭長(zhǎng)度的情況下，需要開(kāi)發(fā)出能有效克服色像差問(wèn)題的光學(xué)成像鏡頭。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種在縮短鏡頭長(zhǎng)度的條件下仍然能夠保有良好的光學(xué)性能的三片式光學(xué)成像鏡頭。本發(fā)明三片式光學(xué)成像鏡頭，從物側(cè)至像側(cè)依序包含一個(gè)第一透鏡、一個(gè)第二透
鏡及一個(gè)第三透鏡。該第一透鏡為正屈光率的透鏡，并具有一個(gè)朝向物側(cè)的凸面。該第二透鏡具有一個(gè)朝向物側(cè)的凹面，及一個(gè)朝向像側(cè)的凸面。該第三透鏡具有一個(gè)朝向像側(cè)且在光軸附近區(qū)域的凹面。
其中，該第一透鏡的色散系數(shù)為V1，該第二透鏡的色散系數(shù)為V2，該第三透鏡的色散系數(shù)為V3,并滿足下列條件式:I V1-V21 < 5且I V1-V31 > 20。本發(fā)明的三片式光學(xué)成像鏡頭，該第二透鏡為正屈光率的透鏡。本發(fā)明的三片式光學(xué)成像鏡頭，該第一透鏡與該第二透鏡滿足下列條件式=V1-V2< 3。本發(fā)明的三片式光學(xué)成像鏡頭，進(jìn)入該三片式光學(xué)成像鏡頭的光線通過(guò)該第一透鏡、該第二透鏡與該第三透鏡后會(huì)在一成像面形成一個(gè)影像，該第三透鏡與該成像面的距離關(guān)系滿足下列條件式:BFL < 1.3mm,BFL:該第三透鏡的像側(cè)面位于光軸上的中心點(diǎn)到該成像面的垂直距離。本發(fā)明的三片式光學(xué)成像鏡頭，該第一透鏡與該第三透鏡的距離關(guān)系滿足下列條件式:TL1A1_L3A2/BFL > 1.55，TL1A1_L3A2:該第一透鏡的物側(cè)面位于光軸上的中心點(diǎn)到該第三透鏡的像側(cè)面位于光軸中的中心點(diǎn)的距離。本發(fā)明的三片式光學(xué)成像鏡頭，該第一透鏡與該第二透鏡滿足下列條件式:0.30mm < S12 < 0.65mm， S12:該第一透鏡的像側(cè)面位于光軸上的中心點(diǎn)到該第二透鏡的物側(cè)面位于光軸上的中心點(diǎn)的距離。本發(fā)明的三片式光學(xué)成像鏡頭，該第一透鏡與該第二透鏡滿足下列條件式:0.30mm < S12 < 0.50mm。本發(fā)明三片式光學(xué)成像鏡頭的有益效果在于:本發(fā)明利用各透鏡表面的凹凸排列設(shè)計(jì)，再搭配使用不同色散系數(shù)的材質(zhì)，并使該第一透鏡、第二透鏡與該第三透鏡的色散系數(shù)分別滿足上列條件式的設(shè)計(jì)，能夠維持較佳的收光能力、修正系統(tǒng)色像差及使整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的像差(Aberration)減少，因而使該三片式光學(xué)成像鏡頭在縮短長(zhǎng)度的條件下，仍能提供良好的光學(xué)性能。進(jìn)一步地，本發(fā)明還提供一種應(yīng)用前述三片式光學(xué)成像鏡頭的電子裝置。本發(fā)明的電子裝置，包含一個(gè)機(jī)殼，及一個(gè)安裝在該機(jī)殼內(nèi)的影像模組。該影像模組包括一個(gè)如前所述的三片式光學(xué)成像鏡頭、一個(gè)用于供該三片式光學(xué)成像鏡頭設(shè)置的后座，及一個(gè)設(shè)置于該三片式光學(xué)成像鏡頭像側(cè)的影像感測(cè)器。本發(fā)明電子裝置的有益效果在于:借由在該電子裝置中裝載具有前述的三片式光學(xué)成像鏡頭的影像模組，可以利用該三片式光學(xué)成像鏡頭在縮短長(zhǎng)度的條件下，仍能提供良好的光學(xué)性能的優(yōu)勢(shì)，以在不犧牲光學(xué)性能的情形下制出更為薄型輕巧的電子裝置，使本發(fā)明兼具良好的實(shí)用性能與輕薄短小化的外觀而能滿足更高的消費(fèi)需求。


圖1是一個(gè)配置示意圖，說(shuō)明本發(fā)明三片式光學(xué)成像鏡頭的一個(gè)第一較佳實(shí)施例；圖2是第一較佳實(shí)施例的縱向球差與各項(xiàng)像差圖3是一個(gè)配置示意圖，說(shuō)明本發(fā)明三片式光學(xué)成像鏡頭的一個(gè)第二較佳實(shí)施例；圖4是第二較佳實(shí)施例的縱向球差與各項(xiàng)像差圖；圖5是一個(gè)配置示意圖，說(shuō)明本發(fā)明三片式光學(xué)成像鏡頭的一個(gè)第三較佳實(shí)施例；圖6是第三較佳實(shí)施例的縱向球差與各項(xiàng)像差圖；圖7是一個(gè)配置示意圖，說(shuō)明本發(fā)明三片式光學(xué)成像鏡頭的一個(gè)第四較佳實(shí)施例；圖8是第四較佳實(shí)施例的縱向球差與各項(xiàng)像差圖；圖9是本發(fā)明應(yīng)用該三片式光學(xué)成像鏡頭的電子裝置的一個(gè)較佳實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。在本發(fā)明被詳細(xì)描述以前，要注意的是，在以下的說(shuō)明內(nèi)容中，類(lèi)似的元件是以相同的編號(hào)來(lái)表不。參閱圖1，本發(fā)明三片式光學(xué)成像鏡頭2從物側(cè)至像側(cè)依序包含一個(gè)第一透鏡3、一個(gè)光圈(Aperture Stop)6、一個(gè)第二透鏡4、一個(gè)第三透鏡5、一個(gè)濾光片7及一個(gè)保護(hù)玻璃8。當(dāng)由一個(gè)待拍攝物所發(fā)出的光線進(jìn)入該三片式光學(xué)成像鏡頭2，并經(jīng)由該第一透鏡
3、該光圈6、該第二透鏡4、該第三透鏡5、該濾光片7及該保護(hù)玻璃8之后，會(huì)在一成像面10 (Image Plane)形成 一個(gè)影像。該濾光片7為紅外線濾光片(IR Cut Filter),用于防止光線中的紅外線投射至該成像面10而造成色偏，影響成像質(zhì)量，該保護(hù)玻璃8則是用于保護(hù)影像感測(cè)器避免被刮傷。在本實(shí)施例中，元件的物側(cè)是朝向該待拍攝物的一側(cè)，而元件的像側(cè)是朝向該成像面10的一側(cè)。將所述第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5、該濾光片7與該保護(hù)玻璃8朝向物側(cè)的一面分別定義為物側(cè)面31、41、51、71、81，朝向像側(cè)的一面分別定義為像側(cè)面32、42、52、72,82ο第一較佳實(shí)施例:參閱圖1，為本發(fā)明三片式光學(xué)成像鏡頭2的一個(gè)第一較佳實(shí)施例，其中，該第一透鏡3為正屈光率(Reflective Power)的透鏡，并具有一個(gè)朝向物側(cè)的凸面31及一個(gè)朝向像側(cè)的凸面32，兩者皆為非球面。該第二透鏡4為正屈光率的透鏡，具有一個(gè)朝向物側(cè)的凹面41及一個(gè)朝向像側(cè)的凸面42，兩者皆為非球面。該第三透鏡5為負(fù)屈光率的透鏡，具有一個(gè)朝向物側(cè)且在光軸I附近區(qū)域?yàn)橐煌姑?11及在圓周附近區(qū)域是一凹面512的海鷗面(Gull wing surface)51,及一個(gè)朝向像側(cè)且在光軸I附近區(qū)域?yàn)橐话济?21及在圓周附近區(qū)域是一凸面522的海鷗面52。該光圈6是設(shè)于該第一透鏡3與該第二透鏡4之間。該紅外線濾光片7是設(shè)于該第三透鏡5的像側(cè)面52與該成像面10之間，該保護(hù)玻璃8則是設(shè)置于該濾光片7與該成像面10間。該濾光片7及該保護(hù)玻璃8皆為平板玻璃。此外，該三片式光學(xué)成像鏡頭2中各重要參數(shù)間的關(guān)系為:V1-V2 = 0.382------------(I)V1-V3 = 34.665-----------(2)
BFL = 1.033mm---------------(3)TL1A1_L3A2/BFL = 1.893------------(4)S12 = 0.399mm----------------(5)其中，V1為第一透鏡3的色散系數(shù)；V2為第二透鏡4的色散系數(shù)；V3為第三透鏡5的色散系數(shù)；BFL(back focal length)為第三透鏡5的像側(cè)面52位于光軸I上的中心點(diǎn)到該成像面10的垂直距離；TL1A1_L3A2為第一透鏡3的物側(cè)面31位于光軸I上的中心點(diǎn)到第三透鏡5的像側(cè)面52位于光軸I上的中心點(diǎn)的距離；S12為第一透鏡3的像側(cè)面32位于光軸I上的中心點(diǎn)到第二透鏡4的物側(cè)面41位于光軸上的中心點(diǎn)的距離。其它詳細(xì)資料如下表所示:
權(quán)利要求
1.一種三片式光學(xué)成像鏡頭，從物側(cè)至像側(cè)依序包含一個(gè)第一透鏡、一個(gè)第二透鏡及一個(gè)第三透鏡，其特征在于: 該第一透鏡為正屈光率的透鏡，并具有一個(gè)朝向物側(cè)的凸面； 該第二透鏡具有一個(gè)朝向物側(cè)的凹面，及一個(gè)朝向像側(cè)的凸面；及 該第三透鏡具有一個(gè)朝向像側(cè)且在光軸附近區(qū)域的凹面； 其中，該第一透鏡的色散系數(shù)為V1，該第二透鏡的色散系數(shù)為V2，該第三透鏡的色散系數(shù)為V3，并滿足下列條件式: |v1-v2|<5且v1-v3|>20。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三片式光學(xué)成像鏡頭，其特征在于:該第二透鏡為正屈光率的透鏡。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的三片式光學(xué)成像鏡頭，其特征在于:該第-透鏡與該第二透鏡滿足下列條件式:IV1-V2I < 3。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的三片式光學(xué)成像鏡頭，其特征在于:進(jìn)入該三片式光學(xué)成像鏡頭的光線通過(guò)該第一透鏡、該第二透鏡與該第三透鏡后會(huì)在一成像面形成一個(gè)影像，該第三透鏡與該成像面的距離關(guān)系滿足下列條件式:BFL < 1.3mm， BFL:該第三透鏡的像側(cè)面位于光軸上的中心點(diǎn)到該成像面的垂直距離。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的三片式光學(xué)成像鏡頭，其特征在于:該第一透鏡與該第三透鏡的距離關(guān)系滿足下列條件式:Tl1A1-L3A2/BFL〉1.55， Tua1-uA2:該第一透鏡的物側(cè)面位于光軸上的中心點(diǎn)到該第三透鏡的像側(cè)面位于光軸上的中心點(diǎn)的距離。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的三片式光學(xué)成像鏡頭,其特征在于:該第一透鏡與該第二透鏡滿足下列條件式:.0.30mm < S12 < 0.65mm, S12:該第一透鏡的像側(cè)面位于光軸上的中心點(diǎn)到該第二透鏡的 物側(cè)面位于光軸上的中心點(diǎn)的距離。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的三片式光學(xué)成像鏡頭，其特征在于:該第一透鏡與該第二透鏡滿足下列條件式:.0.30mm < S12 < 0.50mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的三片式光學(xué)成像鏡頭，其特征在于:進(jìn)入該三片式光學(xué)成像鏡頭的光線通過(guò)該第一透鏡、第二透鏡與該第三透鏡后會(huì)在一成像面形成一個(gè)影像，該第三透鏡與該成像面的距離關(guān)系，以及該第一透鏡與該第三透鏡的距離關(guān)系滿足下列條件式:Tl1A1-L3A2/BFL〉1.55， Tua1-uA2:該第一透鏡的物側(cè)面位于光軸上的中心點(diǎn)到該第三透鏡的像側(cè)面位于光軸中的中心點(diǎn)的距離， BFL:該第三透鏡的像側(cè)面位于光軸上的中心點(diǎn)到該成像面的垂直距離。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的三片式光學(xué)成像鏡頭，其特征在于:該第一透鏡與該第二透鏡滿足下列條件式:.0.30mm < S12 < 0.65mm， S12:該第一透鏡的像側(cè)面位于光軸上的中心點(diǎn)到該第二透鏡的物側(cè)面位于光軸上的中心點(diǎn)的距離。
10.一種電子裝置，包含一個(gè)機(jī)殼，以及一個(gè)安裝在該機(jī)殼內(nèi)的影像模組，其特征在于: 該影像模組包括一個(gè)如權(quán)利要求1所述的三片式光學(xué)成像鏡頭、一個(gè)用于供該三片式光學(xué)成像鏡頭設(shè) 置的后座，及一個(gè)設(shè)置于該三片式光學(xué)成像鏡頭像側(cè)的影像感測(cè)器。
全文摘要
一種三片式光學(xué)成像鏡頭及應(yīng)用該鏡頭的電子裝置，該鏡頭包含一個(gè)第一透鏡、一個(gè)第二透鏡及一個(gè)第三透鏡。該第一透鏡為正屈光率的透鏡，并具有一個(gè)朝向物側(cè)的凸面。該第二透鏡具有一個(gè)朝向物側(cè)的凹面及一個(gè)朝向像側(cè)的凸面。該第三透鏡具有一個(gè)朝向像側(cè)且在光軸附近區(qū)域的凹面。該第一透鏡、第二透鏡與第三透鏡的色散系數(shù)分別為v1、v2與v3，并滿足v1-v2|＜5且v1-v3|＞20。利用各透鏡表面的凹凸排列設(shè)計(jì)，再搭配使用不同色散系數(shù)材質(zhì)的透鏡，能有效消除色像差，提升整個(gè)系統(tǒng)消除色像差能力，使該三片式光學(xué)成像鏡頭在縮短長(zhǎng)度的條件下，仍然能夠提供良好的光學(xué)性能。
文檔編號(hào)G02B13/00GK103185951SQ20111045116
公開(kāi)日2013年7月3日 申請(qǐng)日期2011年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月29日
發(fā)明者呂宜隆, 李柏徹 申請(qǐng)人:玉晶光電(廈門(mén))有限公司