本發(fā)明系與廣角成像鏡片組有關(guān)，特別是指一種應(yīng)用于電子產(chǎn)品上的小型化三片式廣角成像鏡片組。

背景技術(shù)：

隨著具有攝影功能的電子產(chǎn)品的興起，光學(xué)系統(tǒng)的需求日漸提高。拍攝中，為獲得較寬的拍攝范圍，需要鏡頭的視角滿足一定要求，因而對于鏡頭拍攝角度與畫質(zhì)的要求也越來越嚴(yán)格。通常鏡頭的畫角(視場角fov)設(shè)計為50度到60度，如果超過以上設(shè)計的角度，不僅像差較大，鏡頭的設(shè)計也較為復(fù)雜。已知us8335043、us8576497使用2鏡片群，5至6片來達(dá)到大角度目的，然其歪曲(distortion)太大，而如us8593737、us8576497、us8395853，其雖然可達(dá)到大角度目的，但其鏡頭組的總長度(tl)卻太長。

所以，如何開發(fā)出一種小型化的廣角成像鏡片組，其除了可配置在數(shù)字相機(jī)使用的鏡頭、網(wǎng)絡(luò)相機(jī)使用的鏡頭或移動電話鏡頭等電子產(chǎn)品之外，更具有較大畫角、降低像差的功效，以降低鏡頭設(shè)計的復(fù)雜性，即是本發(fā)明研發(fā)的動機(jī)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種廣角成像鏡片組，尤指一種提升畫角、具高解析能力、短鏡頭長度、小歪曲的三片式廣角成像鏡片組。

因此，為了達(dá)成前述目的，依據(jù)本發(fā)明所提供的一種廣角成像鏡片組，由物側(cè)至像側(cè)依序包含：一光圈；一第一透鏡，具有正屈折力，其物側(cè)表面近光軸處為凸面，其像側(cè)表面近光軸處為凸面，其物側(cè)表面與像側(cè)表面至少一表面為非球面；一第二透鏡，具有負(fù)屈折力，其物側(cè)表面近光軸處為凹面，其像側(cè)表面近光軸處為凸面，其物側(cè)表面與像側(cè)表面至少一表面為非球面；一第三透鏡，具有正屈折力，其物側(cè)表面近光軸處為凸面，其像側(cè)表面近光軸處為凹面，其物側(cè)表面與像側(cè)表面至少一表面為非球面，其物側(cè)表面及像側(cè)表面至少一表面具有至少一反曲點；

其中該第一透鏡與第二透鏡的合成焦距為f12，該第三透鏡的焦距為f3，并滿足下列條件：0.3<f12/f3<0.9。

當(dāng)f12/f3滿足上述條件時，則可令該廣角成像鏡片組在獲得廣泛的畫角(視場角)的同時，其解像能力顯著提升。

較佳地，該第一透鏡的焦距為f1，該第二透鏡的焦距為f2，并滿足下列條件：-0.7<f1/f2<-0.35。藉此，使該第一透鏡與該第二透鏡的屈折力配置較為合適，可有利于獲得廣泛的畫角(視場角)且減少系統(tǒng)像差的過度增大。

較佳地，該第二透鏡的焦距為f2，該第三透鏡的焦距為f3，并滿足下列條件：-0.85<f2/f3<-0.35。藉此，使該第二透鏡與該第三透鏡的屈折力配置較為平衡，有助于像差的修正與敏感度的降低。

較佳地，該第一透鏡的焦距為f1，該第三透鏡的焦距為f3，并滿足下列條件：0.1<f1/f3<0.45。藉此，有效分配第一透鏡的正屈折力，降低廣角成像鏡片組的敏感度。

較佳地，該第一透鏡的焦距為f1，該第二透鏡與第三透鏡的合成焦距為f23，并滿足下列條件：-0.45<f1/f23<-0.05。藉此，則可令該廣角成像鏡片組在獲得廣泛的畫角(視場角)的同時，其解像能力顯著提升。

較佳地，該第二透鏡與第三透鏡的合成焦距為f23，該廣角成像鏡片組的整體焦距為f，并滿足下列條件：-8<f23/f<-1.7。藉此，當(dāng)f23/f滿足前述關(guān)系式，則可令該廣角成像鏡片組在具備大畫角、大光圈、高畫數(shù)和低鏡頭高度，同時解像能力顯著提升，反之，若超出上述光學(xué)式的數(shù)據(jù)值范圍，則會導(dǎo)致廣角成像鏡片組的性能、解像力低，以及良率不足等問題。

較佳地，該廣角成像鏡片組的整體焦距為f，該第一透鏡的物側(cè)表面至成像面于光軸上的距離為tl，并滿足下列條件：0.5<f/tl<0.8。藉此，可有利于獲得廣泛的畫角(視場角)及有利于維持該廣角成像鏡片組的小型化，以搭載于輕薄的電子產(chǎn)品上。

較佳地，該廣角成像鏡片組的最大視場角為fov，并滿足下列條件：75<fov<95。藉此，使該廣角成像鏡片組可具有適當(dāng)?shù)妮^大視場角。

較佳地，該第一透鏡于光軸上的厚度為ct1，該第二透鏡于光軸上的厚度為ct2，并滿足下列條件：1.5<ct1/ct2<2.5。藉此，使第一透鏡與第二透鏡有適當(dāng)?shù)暮穸龋股涑龀尚洼^容易。

較佳地，該第一透鏡與第二透鏡于光軸上的間隔距離為t12，該第二透鏡于光軸上的厚度為ct2，并滿足下列條件：0.5<t12/ct2<0.95。藉此，可以進(jìn)一步增大該廣角成像鏡片組的最大視場角。

較佳地，該第二透鏡與第三透鏡于光軸上的間隔距離為t23，該第三透鏡于光軸上的厚度為ct3，并滿足下列條件：0.05<t23/ct3<0.7。藉此，可以進(jìn)一步增大該廣角成像鏡片組的最大視場角。

較佳地，該第三透鏡于光軸上的厚度為ct3，該第二透鏡于光軸上的厚度為ct2，并滿足下列條件：0.9<ct3/ct2<1.9。藉此，可進(jìn)一步縮短鏡頭的長度，并使第二透鏡及第三透鏡較易成型，降低成本。

較佳地，該第一透鏡的像側(cè)表面曲率半徑為r2，該第二透鏡的物側(cè)表面曲率半徑為r3，并滿足下列條件：2.4<r2/r3<3.7。藉此，有效降低該廣角成像鏡片組的球差與像散。

較佳地，該第二透鏡的像側(cè)表面曲率半徑為r4，該第三透鏡的物側(cè)表面曲率半徑為r5，并滿足下列條件：-1.55<r4/r5<-0.5。藉此，有效降低該廣角成像鏡片組的球差與像散。

較佳地，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，并滿足下列條件：30<v1-v2<42。藉此，有效降低廣角成像鏡片組的色差。

有關(guān)本發(fā)明為達(dá)成上述目的，所采用的技術(shù)、手段及其他的功效，茲舉四較佳可行實施例并配合圖式詳細(xì)說明如后。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面對本發(fā)明所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1a是本發(fā)明第一實施例的廣角成像鏡片組的示意圖。

圖1b由左至右依序為第一實施例的廣角成像鏡片組的球差、像散及歪曲曲線圖。

圖2a是本發(fā)明第二實施例的廣角成像鏡片組的示意圖。

圖2b由左至右依序為第二實施例的廣角成像鏡片組的球差、像散及歪曲曲線圖。

圖3a是本發(fā)明第三實施例的廣角成像鏡片組的示意圖。

圖3b由左至右依序為第三實施例的廣角成像鏡片組的球差、像散及歪曲曲線圖。

圖4a是本發(fā)明第四實施例的廣角成像鏡片組的示意圖。

圖4b由左至右依序為第四實施例的廣角成像鏡片組的球差、像散及歪曲曲線圖。

附圖標(biāo)記說明

100、200、300、400：光圈

110、210、310、410：第一透鏡

111、211、311、411：物側(cè)表面

112、212、312、412：像側(cè)表面

120、220、320、420：第二透鏡

121、221、321、421：物側(cè)表面

122、222、322、422：像側(cè)表面

130、230、330、430：第三透鏡

131、231、331、431：物側(cè)表面

132、232、332、432：像側(cè)表面

170、270、370、470：紅外線濾除濾光組件

180、280、380、480：成像面

190、290、390、490：光軸

f：廣角成像鏡片組的焦距fno：廣角成像鏡片組的光圈值

fov：廣角成像鏡片組中最大視場角f1：第一透鏡的焦距

f2：第二透鏡的焦距f12：第一透鏡與第二透鏡的合成焦距

f23：第二透鏡與第三透鏡的合成焦距r2：第一透鏡的像側(cè)表面曲率半徑

r3：第二透鏡的物側(cè)表面曲率半徑r4：第二透鏡的像側(cè)表面曲率半徑

r5：第三透鏡的物側(cè)表面曲率半徑v1：第一透鏡的色散系數(shù)

v2：第二透鏡的色散系數(shù)ct1：第一透鏡于光軸上的厚度

ct2：第二透鏡于光軸上的厚度ct3：第三透鏡于光軸上的厚度

t12：第一透鏡與第二透鏡于光軸上的間隔距離

t23：第二透鏡與第三透鏡于光軸上的間隔距離

tl：第一透鏡的物側(cè)表面至成像面于光軸上的距離

具體實施方式

<第一實施例>

請參照圖1a及圖1b，其中圖1a繪示依照本發(fā)明第一實施例的廣角成像鏡片組的示意圖，圖1b由左至右依序為第一實施例的廣角成像鏡片組的球差、像散及歪曲曲線圖。由圖1a可知，廣角成像鏡片組是包含有一光圈100和一光學(xué)組，該光學(xué)組由物側(cè)至像側(cè)依序包含第一透鏡110、第二透鏡120、第三透鏡130、紅外線濾除濾光組件170、以及成像面180，其中該廣角成像鏡片組中具屈折力的透鏡為三片。該光圈100設(shè)置在該第一透鏡110的像側(cè)表面112與被攝物之間。

該第一透鏡110具有正屈折力，且為塑料材質(zhì)，其物側(cè)表面111近光軸190處為凸面，其像側(cè)表面112近光軸190處為凸面，且該物側(cè)表面111及像側(cè)表面112皆為非球面。

該第二透鏡120具有負(fù)屈折力，且為塑料材質(zhì)，其物側(cè)表面121近光軸190處為凹面，其像側(cè)表面122近光軸190處為凸面，且該物側(cè)表面121及像側(cè)表面122皆為非球面。

該第三透鏡130具有正屈折力，且為塑料材質(zhì)，其物側(cè)表面131近光軸190處為凸面，其像側(cè)表面132近光軸190處為凹面，且該物側(cè)表面131及像側(cè)表面132皆為非球面，且該物側(cè)表面131及該像側(cè)表面132至少一表面具有至少一反曲點。

該紅外線濾除濾光組件170為玻璃材質(zhì)，其設(shè)置于該第三透鏡130及成像面180間且不影響該廣角成像鏡片組的焦距。

上述各透鏡的非球面的曲線方程式表示如下：

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，并為曲率半徑(r)的倒數(shù)(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為圓錐系數(shù)(conicconstant)，而a、b、c、d、e、g、……為高階非球面系數(shù)。

第一實施例的廣角成像鏡片組中，廣角成像鏡片組的焦距為f，廣角成像鏡片組的光圈值(f-number)為fno，廣角成像鏡片組中最大視場角(畫角)為fov，其數(shù)值如下：f＝1.261(公厘)；fno＝2.0；以及fov＝77(度)。

第一實施例的廣角成像鏡片組中，該第一透鏡110與第二透鏡120的合成焦距為f12，該第三透鏡130的焦距為f3，并滿足下列條件：f12/f3＝0.3875。

第一實施例的廣角成像鏡片組中，該第一透鏡110的焦距為f1，該第二透鏡120的焦距為f2，并滿足下列條件：f1/f2＝-0.5152。

第一實施例的廣角成像鏡片組中，該第二透鏡120的焦距為f2，該第三透鏡130的焦距為f3，并滿足下列條件：f2/f3＝-0.3650。

第一實施例的廣角成像鏡片組中，該第一透鏡110的焦距為f1，該第三透鏡130的焦距為f3，并滿足下列條件：f1/f3＝0.1881。

第一實施例的廣角成像鏡片組中，該第一透鏡110的焦距為f1，該第二透鏡120與第三透鏡130的合成焦距為f23，并滿足下列條件：f1/f23＝-0.3430。

第一實施例的廣角成像鏡片組中，該第二透鏡120與第三透鏡130的合成焦距為f23，該廣角成像鏡片組的整體焦距為f，并滿足下列條件：f23/f＝-2.0062。

第一實施例的廣角成像鏡片組中，該廣角成像鏡片組的整體焦距為f，該第一透鏡110的物側(cè)表面111至成像面180于光軸190上的距離為tl，并滿足下列條件：f/tl＝0.6731。

第一實施例的廣角成像鏡片組中，該第一透鏡110于光軸180上的厚度為ct1，該第二透鏡120于光軸180上的厚度為ct2，并滿足下列條件：ct1/ct2＝2.3224。

第一實施例的廣角成像鏡片組中，該第一透鏡110與第二透鏡120于光軸190上的間隔距離為t12，該第二透鏡120于光軸190上的厚度為ct2，并滿足下列條件：t12/ct2＝0.7941。

第一實施例的廣角成像鏡片組中，該第二透鏡120與第三透鏡130于光軸190上的間隔距離為t23，該第三透鏡130于光軸190上的厚度為ct3，并滿足下列條件：t23/ct3＝0.0844。

第一實施例的廣角成像鏡片組中，該第三透鏡130于光軸190上的厚度為ct3，該第二透鏡120于光軸180上的厚度為ct2，并滿足下列條件：ct3/ct2＝1.7484。

第一實施例的廣角成像鏡片組中，該第一透鏡110的像側(cè)表面112曲率半徑為r2，該第二透鏡120的物側(cè)表面121曲率半徑為r3，并滿足下列條件：r2/r3＝2.6916。

第一實施例的廣角成像鏡片組中，該第二透鏡120的像側(cè)表面122曲率半徑為r4，該第三透鏡130的物側(cè)表面131曲率半徑為r5，并滿足下列條件：r4/r5＝-0.6278。

第一實施例的廣角成像鏡片組中，該第一透鏡110的色散系數(shù)為v1，該第二透鏡120的色散系數(shù)為v2，并滿足下列條件：v1-v2＝34.5。

再配合參照下列表1及表2。

表1為圖1a第一實施例詳細(xì)的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，其中曲率半徑、厚度及焦距的單位為mm，且表面0-11依序表示由物側(cè)至像側(cè)的表面。表2為第一實施例中的非球面數(shù)據(jù)，其中，k表非球面曲線方程式中的錐面系數(shù)，a、b、c、d、e、f、……為高階非球面系數(shù)。此外，以下各實施例表格乃對應(yīng)各實施例的示意圖與像差曲線圖，表格中數(shù)據(jù)的定義皆與第一實施例的表1、及表2的定義相同，在此不加贅述。

<第二實施例>

請參照圖2a及圖2b，其中圖2a繪示依照本發(fā)明第二實施例的廣角成像鏡片組的示意圖，圖2b由左至右依序為第二實施例的廣角成像鏡片組的球差、像散及歪曲曲線圖。由圖2a可知，廣角成像鏡片組系包含有一光圈200和一光學(xué)組，該光學(xué)組由物側(cè)至像側(cè)依序包含第一透鏡210、第二透鏡220、第三透鏡230、紅外線濾除濾光組件270、以及成像面280，其中該廣角成像鏡片組中具屈折力的透鏡為三片。該光圈200設(shè)置在該第一透鏡210的像側(cè)表面212與被攝物之間。

該第一透鏡210具有正屈折力，且為塑料材質(zhì)，其物側(cè)表面211近光軸290處為凸面，其像側(cè)表面212近光軸290處為凸面，且該物側(cè)表面211及像側(cè)表面212皆為非球面。

該第二透鏡220具有負(fù)屈折力，且為塑料材質(zhì)，其物側(cè)表面221近光軸290處為凹面，其像側(cè)表面222近光軸290處為凸面，且該物側(cè)表面221及像側(cè)表面222皆為非球面。

該第三透鏡230具有正屈折力，且為塑料材質(zhì)，其物側(cè)表面231近光軸290處為凸面，其像側(cè)表面232近光軸290處為凹面，且該物側(cè)表面231及像側(cè)表面232皆為非球面，且該物側(cè)表面231及該像側(cè)表面232至少一表面具有至少一反曲點。

該紅外線濾除濾光組件270為玻璃材質(zhì)，其設(shè)置于該第三透鏡230及成像面280間且不影響該廣角成像鏡片組的焦距。

再配合參照下列表3、以及表4。

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(shù)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(shù)據(jù)：

<第三實施例>

請參照圖3a及圖3b，其中圖3a繪示依照本發(fā)明第三實施例的廣角成像鏡片組的示意圖，圖3b由左至右依序為第三實施例的廣角成像鏡片組的球差、像散及歪曲曲線圖。由圖3a可知，廣角成像鏡片組系包含有一光圈300和一光學(xué)組，該光學(xué)組由物側(cè)至像側(cè)依序包含第一透鏡310、第二透鏡320、第三透鏡330、紅外線濾除濾光組件370、以及成像面380，其中該廣角成像鏡片組中具屈折力的透鏡為三片。該光圈300設(shè)置在該第一透鏡310的像側(cè)表面312與被攝物之間。

該第一透鏡310具有正屈折力，且為塑料材質(zhì)，其物側(cè)表面311近光軸390處為凸面，其像側(cè)表面312近光軸390處為凸面，且該物側(cè)表面311及像側(cè)表面312皆為非球面。

該第二透鏡320具有負(fù)屈折力，且為塑料材質(zhì)，其物側(cè)表面321近光軸390處為凹面，其像側(cè)表面322近光軸390處為凸面，且該物側(cè)表面321及像側(cè)表面322皆為非球面。

該第三透鏡330具有正屈折力，且為塑料材質(zhì)，其物側(cè)表面331近光軸390處為凸面，其像側(cè)表面332近光軸390處為凹面，且該物側(cè)表面331及像側(cè)表面332皆為非球面，且該物側(cè)表面331及該像側(cè)表面332至少一表面具有至少一反曲點。

該紅外線濾除濾光組件370為玻璃材質(zhì)，其設(shè)置于該第三透鏡330及成像面380間且不影響該廣角成像鏡片組的焦距。

一保護(hù)玻璃(coverglass)340，其設(shè)于該紅外線濾除濾光片370與該成像面390之間，令該保護(hù)玻璃340的材質(zhì)為玻璃且不影響該廣角成像鏡片組的焦距，該保護(hù)玻璃340系用以保護(hù)感測組件(圖上未示)。

再配合參照下列表5、以及表6。

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(shù)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(shù)據(jù)：

<第四實施例>

請參照圖4a及圖4b，其中圖4a繪示依照本發(fā)明第四實施例的廣角成像鏡片組的示意圖，圖4b由左至右依序為第四實施例的廣角成像鏡片組的球差、像散及歪曲曲線圖。由圖4a可知，廣角成像鏡片組系包含有一光圈400和一光學(xué)組，該光學(xué)組由物側(cè)至像側(cè)依序包含第一透鏡410、第二透鏡420、第三透鏡430、紅外線濾除濾光組件470、以及成像面480，其中該廣角成像鏡片組中具屈折力的透鏡為三片。該光圈400設(shè)置在該第一透鏡410的像側(cè)表面412與被攝物之間。

該第一透鏡410具有正屈折力，且為塑料材質(zhì)，其物側(cè)表面411近光軸490處為凸面，其像側(cè)表面412近光軸490處為凸面，且該物側(cè)表面411及像側(cè)表面412皆為非球面。

該第二透鏡420具有負(fù)屈折力，且為塑料材質(zhì)，其物側(cè)表面421近光軸490處為凹面，其像側(cè)表面422近光軸490處為凸面，且該物側(cè)表面421及像側(cè)表面422皆為非球面。

該第三透鏡430具有正屈折力，且為塑料材質(zhì)，其物側(cè)表面431近光軸490處為凸面，其像側(cè)表面432近光軸490處為凹面，且該物側(cè)表面431及像側(cè)表面432皆為非球面，且該物側(cè)表面431及該像側(cè)表面432至少一表面具有至少一反曲點。

該紅外線濾除濾光組件470為玻璃材質(zhì)，其設(shè)置于該第三透鏡430及成像面480間且不影響該廣角成像鏡片組的焦距。

一保護(hù)玻璃(coverglass)440，其設(shè)于該紅外線濾除濾光片470與該成像面490之間，令該保護(hù)玻璃440的材質(zhì)為玻璃且不影響該廣角成像鏡片組的焦距，該保護(hù)玻璃440系用以保護(hù)感測組件(圖上未示)。

再配合參照下列表7、以及表8。

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(shù)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(shù)據(jù)：

本發(fā)明提供的廣角成像鏡片組，透鏡的材質(zhì)可為塑料或玻璃，當(dāng)透鏡材質(zhì)為塑料，可以有效降低生產(chǎn)成本，另當(dāng)透鏡的材質(zhì)為玻璃，則可以增加廣角成像鏡片組屈折力配置的自由度。此外，廣角成像鏡片組中透鏡的物側(cè)表面及像側(cè)表面可為非球面，非球面可以容易制作成球面以外的形狀，獲得較多的控制變量，用以消減像差，進(jìn)而縮減透鏡使用的數(shù)目，因此可以有效降低本發(fā)明廣角成像鏡片組的總長度。

本發(fā)明提供的廣角成像鏡片組中，就以具有屈折力的透鏡而言，若透鏡表面系為凸面且未界定該凸面位置時，則表示該透鏡表面于近光軸處為凸面；若透鏡表面系為凹面且未界定該凹面位置時，則表示該透鏡表面于近光軸處為凹面。

本發(fā)明提供的廣角成像鏡片組更可視需求應(yīng)用于移動對焦的光學(xué)系統(tǒng)中，并兼具優(yōu)良像差修正與良好成像質(zhì)量的特色，可多方面應(yīng)用于3d(三維)影像擷取、數(shù)字相機(jī)、行動裝置、數(shù)字繪圖板或車用攝影等電子影像系統(tǒng)中。

綜上所述，上述各實施例及圖式僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，當(dāng)不能以的限定本發(fā)明實施的范圍，即大凡依本發(fā)明申請專利范圍所作的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明專利涵蓋的范圍內(nèi)。