專利名稱：光學攝像鏡頭的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是關于一種光學攝像鏡頭；特別是關于一種應用于電子產品的小型化光學攝像鏡頭。
背景技術：
近幾年來，隨著具有攝像功能的便攜式電子產品的興起，小型化攝像鏡頭的需求日漸提高，而一般攝像鏡頭的感光元件不外乎是感光耦合元件(Charge Coupled Device, CCD)或互補型氧化金屬半導體元件(Complementary Metal-Oxide Semiconductor Sensor,CMOSSensor)兩種，且隨著半導體工藝技術的精進，使得感光元件的像素尺寸縮小， 小型化攝像鏡頭逐漸往高像素領域發(fā)展，因此，對成像品質的要求也日益增加。已知的小型化攝像鏡頭，為降低制造成本，多采以兩枚式透鏡結構為主，如美國專利第7，525，741號揭露一種二枚式透鏡結構的攝像鏡頭，然而因僅具兩枚透鏡對像差的補正能力有限，無法滿足較高階的攝像模塊需求，但配置過多透鏡將造成鏡頭總長度難以達成小型化。為了能獲得良好的成像品質且維持鏡頭的小型化，具備三枚透鏡的光學攝像鏡頭為可行的方案。美國專利第7，436，603號提供了一種三枚透鏡結構的攝像鏡頭，其由物側至像側依序為一具正屈折力的第一透鏡、一具負屈折力的第二透鏡及一具正屈折力的第三透鏡，構成所謂的Triplet型式。雖然這樣的透鏡型式能夠修正該光學系統(tǒng)產生的大部分像差，但其對于光學總長度的需求較大，造成鏡頭結構必須配合光學總長度而增加，以致難以滿足更輕薄、小型化的攝像鏡頭使用。有鑒于此，急需一種適用于輕薄、便攜式電子產品上，成像品質佳且不至于使鏡頭總長度過長的光學攝像鏡頭。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供一種光學攝像鏡頭，由物側至像側依序包括一具正屈折力的第一透鏡，其物側表面為凸面及像側表面為凹面；一具負屈折力的第二透鏡，其物側表面為凹面及像側表面為凸面，且該第二透鏡的物側表面及像側表面皆為非球面；及一具負屈折力的第三透鏡，其物側表面為凸面及像側表面為凹面，該第三透鏡的物側表面及像側表面皆為非球面，且該第三透鏡的像側表面上設置有至少一個反曲點；其中，該光學攝像鏡頭另設置有一光圈與一電子感光元件，該光圈設置于一被攝物與該第一透鏡之間，該電子感光元件設置于成像面處供被攝物成像；該第一透鏡與該第二透鏡于光軸上的間隔距離為T12，該第二透鏡與該第三透鏡于光軸上的間隔距離為T23，整體光學攝像鏡頭的焦距為f，該第二透鏡的焦距為f2，該第一透鏡的物側表面曲率半徑為Rl及像側表面曲率半徑為R2，該第二透鏡的物側表面曲率半徑為R3，該第二透鏡的像側表面于光軸上的頂點為T2，當系統(tǒng)像高為該電子感光元件有效像素區(qū)域對角線長的一半時，該第二透鏡的像側表面上光線通過的最大范圍點為P2，T2點至P2點于光軸上的距離為SAG22(朝向物側方向定義為負，朝向像側方向定義為正)，T2點至P2點與光軸的垂直距離為Y22，該第二透鏡的物側表面于光軸上的頂點為Tl，當系統(tǒng)像高為該電子感光元件有效像素區(qū)域對角線長的一半時，該第二透鏡的物側表面上光線通過的最大范圍點為P1，T1點至Pl點于光軸上的距離為SAG21(朝向物側方向定義為負，朝向像側方向定義為正)，T1點至Pl點與光軸的垂直距離為Υ21，該光圈至該電子感光元件于光軸上的距離為SL，該第一透鏡的物側表面至該電子感光元件于光軸上的距離為 TTL，滿足以下關系式0. 35 < Τ12/Τ23 < 1. 95 ；-0. 50 < f/f2 < -0. 10 ；0. 00
<R1/R2 < 0. 32 ；-0. 65 < R3/f < -0. 30 ； | SAG21/Y211 < 0. 33 ； | SAG22/Y22 | < 0. 23 ；及 0. 90 < SL/TTL < 1. 07。另一方面，本發(fā)明提供一種光學攝像鏡頭，由物側至像側依序包括一具正屈折力的第一透鏡，其物側表面為凸面及像側表面為凹面，且該第一透鏡的物側表面及像側表面皆為非球面；一具負屈折力的第二透鏡，其物側表面為凹面及像側表面為凸面，且該第二透鏡的物側表面及像側表面皆為非球面；及一具負屈折力的第三透鏡，其物側表面為凸面及像側表面為凹面，該第三透鏡的物側表面及像側表面皆為非球面，且該第三透鏡的像側表面上設置有至少一個反曲點；其中，該光學攝像鏡頭另設置有一光圈與一電子感光元件，該光圈設置于一被攝物與該第一透鏡之間，該電子感光元件設置于成像面處供被攝物成像；該第一透鏡與該第二透鏡于光軸上的間隔距離為T12，該第二透鏡與該第三透鏡于光軸上的間隔距離為T23，整體光學攝像鏡頭的焦距為f，該第二透鏡的焦距為f2，該第二透鏡的物側表面曲率半徑為R3，該第一透鏡的色散系數(shù)為VI，該第二透鏡的色散系數(shù)為V2，該光圈至該電子感光元件于光軸上的距離為SL，該第一透鏡的物側表面至該電子感光元件于光軸上的距離為TTL，滿足以下關系式0. 60 < T12/T23 < 1. 65 ；-0. 50 < f/f2
<-0. 10 ；-0. 65 < R3/f < -0. 30 ；32. 0 < V1-V2 < 42. 0 ；及 0. 90 < SL/TTL < 1. 07。本發(fā)明通過上述的鏡組配置方式，可有效縮小鏡頭總長度、降低光學系統(tǒng)的敏感度，且獲得良好的成像品質。本發(fā)明光學攝像鏡頭中，該第一透鏡具正屈折力，提供系統(tǒng)主要的屈折力，有利于縮短該光學攝像鏡頭的總長度。該第二透鏡具負屈折力，有助于對具正屈折力的第一透鏡所產生的像差做補正，且同時有利于修正系統(tǒng)的色差。該第三透鏡具負屈折力，可使光學系統(tǒng)的主點(Principal Point)遠離成像面，有利于縮短系統(tǒng)的光學總長度，以促進鏡頭的小型化。本發(fā)明光學攝像鏡頭中，該第一透鏡為一物側表面為凸面及像側表面為凹面的新月形透鏡，對于修正本發(fā)明光學攝像鏡頭的像散(Astigmatism)較為有利，有助于提升成像品質。該第二透鏡為一物側表面為凹面及像側表面為凸面的新月形透鏡，其有利于修正該第一透鏡所產生的像差，且利于修正系統(tǒng)像散，進而降低該光學攝像鏡頭的敏感度。該第三透鏡可為一物側表面為凸面及像側表面為凹面的新月形透鏡，其可有助于修正系統(tǒng)所產生的像散與高階像差。本發(fā)明光學攝像鏡頭中，該光圈設置于被攝物與該第一透鏡之間。通過該第一透鏡提供正屈折力，并將光圈置于接近該光學攝像鏡頭的被攝物側時，可有效縮短該光學攝像鏡頭的總長度，另外，上述的配置可使該光學攝像鏡頭的出射瞳(Exit Pupil)遠離成像面，因此，光線將以接近垂直入射的方式入射在感光元件上，此即為像側的遠心 (Telecentric)特性，而遠心特性對于固態(tài)電子感光元件的感光能力極為重要，將使得電子感光元件的感光靈敏度提高，減少系統(tǒng)產生暗角的可能性。此外，可于該第三透鏡上設置有反曲點，將更可有效地壓制離軸視場的光線入射于感光元件上的角度，并且可進一步修正離軸視場的像差。因此，本發(fā)明光學攝像鏡頭中，將光圈設置于被攝物與該第一透鏡之間， 有助于系統(tǒng)的遠心特性，整體光學攝像鏡頭的總長度可以更短，更能滿足鏡頭小型化的需求。


圖IA是本發(fā)明第一實施例的光學系統(tǒng)示意圖。圖IB是本發(fā)明第一實施例的像差曲線圖。圖2A是本發(fā)明第二實施例的光學系統(tǒng)示意圖。圖2B是本發(fā)明第二實施例的像差曲線圖。圖3A是本發(fā)明第三實施例的光學系統(tǒng)示意圖。圖3B是本發(fā)明第三實施例的像差曲線圖。圖4A是本發(fā)明第四實施例的光學系統(tǒng)示意圖。圖4B是本發(fā)明第四實施例的像差曲線圖。圖5是表一，為本發(fā)明第一實施例的光學數(shù)據(jù)。圖6是表二，為本發(fā)明第一實施例的非球面數(shù)據(jù)。圖7是表三，為本發(fā)明第二實施例的光學數(shù)據(jù)。圖8是表四，為本發(fā)明第二實施例的非球面數(shù)據(jù)。圖9是表五，為本發(fā)明第三實施例的光學數(shù)據(jù)。圖IOA及圖IOB分別是表六A及表六B，為本發(fā)明第三實施例的非球面數(shù)據(jù)。圖11是表七，為本發(fā)明第四實施例的光學數(shù)據(jù)。圖12是表八，為本發(fā)明第四實施例的非球面數(shù)據(jù)。圖13是表九，為本發(fā)明第一實施例至第四實施例相關關系式的數(shù)值資料。圖14是描述1132、？1、？2、￥21、54621、￥22及SAG22所代表的距離與相對位置。附圖標號光圈100、200、300、400第一透鏡110、210、310、410物側表面111、211、311、411像側表面112、212、312、412第二透鏡120、220、320、42
物側表面121、221、321、421像側表面122、222、322、422第三透鏡130、230、330、4；30物側表面131、231、331、431像側表面132、232、332、432紅外線濾除濾光片140、240、340、440成像面150、250、350、450保護玻璃160
整體光學攝像鏡頭的焦距為f第一透鏡的焦距為Π第二透鏡的焦距為f2第三透鏡的焦距為f3第一透鏡的色散系數(shù)為Vl第二透鏡的色散系數(shù)為V2第一透鏡的物側表面曲率半徑為Rl第一透鏡的像側表面曲率半徑為R2第二透鏡的物側表面曲率半徑為R3第一透鏡與第二透鏡于光軸上的間隔距離為T12第二透鏡與第三透鏡于光軸上的間隔距離為T23該第二透鏡的物側表面于光軸上的頂點為Tl當系統(tǒng)像高為該電子感光元件有效像素區(qū)域對角線長的一半時，該第二透鏡的物側表面上光線通過的最大范圍點為PlTl點至Pl點于光軸上的距離為SAG21Tl點至Pl點與光軸的垂直距離為Y21該第二透鏡的像側表面于光軸上的頂點為T2當系統(tǒng)像高為該電子感光元件有效像素區(qū)域對角線長的一半時，該第二透鏡的像側表面上光線通過的最大范圍點為P2T2點至P2點于光軸上的距離為SAG22T2點至P2點與光軸的垂直距離為Y22光圈至電子感光元件于光軸上的距離為SL第一透鏡的物側表面至電子感光元件于光軸上的距離為TTL電子感光元件有效像素區(qū)域對角線長的一半為ImgH
具體實施例方式本發(fā)明提供一種光學攝像鏡頭，由物側至像側依序包括一具正屈折力的第一透鏡，其物側表面為凸面及像側表面為凹面；一具負屈折力的第二透鏡，其物側表面為凹面及像側表面為凸面，且該第二透鏡的物側表面及像側表面皆為非球面；及一具負屈折力的第三透鏡，其物側表面為凸面及像側表面為凹面，該第三透鏡的物側表面及像側表面皆為非球面，且該第三透鏡的像側表面上設置有至少一個反曲點；其中，該光學攝像鏡頭另設置有一光圈與一電子感光元件于成像面處供被攝物成像，該光圈設置于一被攝物與該第一透鏡之間，該電子感光元件設置于成像面處供被攝物成像；該第一透鏡與該第二透鏡于光軸上的間隔距離為T12，該第二透鏡與該第三透鏡于光軸上的間隔距離為T23，整體光學攝像鏡頭的焦距為f，該第二透鏡的焦距為f2，該第一透鏡的物側表面曲率半徑為Rl及像側表面曲率半徑為R2，該第二透鏡的物側表面曲率半徑為R3。請參考圖14，進一步描述11、12、？1、？2、￥21、54621、￥22及54622所代表的距離與相對位置。該第二透鏡的像側表面于光軸上的頂點為T2，當系統(tǒng)像高為該電子感光元件有效像素區(qū)域對角線長的一半時，該第二透鏡的像側表面上光線通過的最大范圍點為P2，T2點至P2點于光軸上的距離為SAG22，T2點至P2點與光軸的垂直距離為Y22。該第二透鏡的物側表面于光軸上的頂點為Tl，當系統(tǒng)像高為該電子感光元件有效像素區(qū)域對角線長的一半時，該第二透鏡的物側表面上光線通過的最大范圍點為P1，Tl點至Pl點于光軸上的距離為SAG21，Tl點至Pl點與光軸的垂直距離為Y21，該光圈至該電子感光元件于光軸上的距離為SL，該第一透鏡的物側表面至該電子感光元件于光軸上的距離為TTL，滿足以下關系式0· 35 < T12/T23 < 1. 95 ；-0. 50 < f/f2 < -0. 10 ；0. 00 < R1/R2 < 0. 32 ；-0. 65
<R3/f < -0. 30 ； I SAG21/Y211 < 0. 33 ； | SAG22/Y22 | < 0. 23 ；及 0. 90 < SL/TTL < 1. 07。當前述光學攝像鏡頭滿足以下關系式0. 35 < T12/T23 < 1. 95，可使鏡組中鏡片間的間隔距離不至于過大或過小，除有利于鏡片的組裝配置，更有助于鏡組空間的利用，以促進鏡頭的小型化；較佳地，滿足以下關系式0.60 < T12/T23 < 1.65。當前述光學攝像鏡頭滿足以下關系式-0. 50 < f/f2 < -0. 10，該第二透鏡的屈折力較為合適，可有助于修正該第一透鏡所產生的像差，且不至于使本身透鏡屈折力過大，因此較有利于降低系統(tǒng)的敏感度；較佳地，滿足以下關系式-0. 38 < f/f2 < -0. 18。當前述光學攝像鏡頭滿足以下關系式0. 00 < R1/R2 < 0. 32，有利于系統(tǒng)球差(Spherical Aberration)的補正；較佳地，滿足以下關系式0. 00 < R1/R2 < 0. 20。當前述光學攝像鏡頭滿足以下關系式-0. 65
<R3/f < -0. 30，可有效增大系統(tǒng)的后焦距，確保光學攝像鏡頭有足夠的后焦距可放置其他的構件。當前述光學攝像鏡頭滿足以下關系式|SAG21/Y21| <0. 33;|SAG22/Y22 <0. 23，可使該第二透鏡的形狀不會太過彎曲，除有利于透鏡的制作與成型外，更有助于降低鏡組中鏡片組裝配置所需的空間，使得鏡組的配置可更為緊密；較佳地，滿足以下關系式I SAG22/Y22 | < 0. 18。當前述光學攝像鏡頭滿足以下關系式0. 90 < SL/TTL < 1. 07， 有利于維持該光學攝像鏡頭的遠心特性，進而使得鏡頭的總長度可以更短。本發(fā)明前述光學攝像鏡頭中，整體光學攝像鏡頭的焦距為f，該第一透鏡的焦距為 Π，較佳地，滿足以下關系式0.80 < f/fl < 1.45。當f/fl滿足上述關系式時，該第一透鏡的屈折力大小配置較為平衡，可有效控制系統(tǒng)的總長度，維持小型化的特性，并且可同時避免高階球差(High Order Spherical Aberration)過度增大，進而提升成像品質；進一步，較佳地，滿足以下關系式1. 00 < f/fl < 1. 25。本發(fā)明前述光學攝像鏡頭中，該第一透鏡的色散系數(shù)為VI，該第二透鏡的色散系數(shù)為V2，較佳地，滿足以下關系式32.0 < V1-V2 < 42.0。當V1-V2滿足上述關系式時，有利于該光學鏡攝像鏡頭中色差的修正。本發(fā)明前述光學攝像鏡頭中，整體光學攝像鏡頭的焦距為f，該第三透鏡的焦距為 f3，較佳地，滿足以下關系式|f/f3| <0.20。當|f/f3|滿足上述關系式時，可使該第三透鏡的作用如同補正透鏡，有利于修正系統(tǒng)的像散及歪曲，提高該光學攝像鏡頭的解像力。本發(fā)明前述光學攝像鏡頭中，該第一透鏡的物側表面至該電子感光元件于光軸上的距離為TTL，而該電子感光元件有效像素區(qū)域對角線長的一半為ImgH，較佳地，滿足以下關系式TTL/ImgH < 1. 80。當TTL/ImgH滿足上述關系式時，有利于維持該光學攝像鏡頭的小型化，以搭載于輕薄的電子產品上；進一步，較佳地，滿足以下關系式TTL/ImgH < 1. 65。另一方面，本發(fā)明提供一種光學攝像鏡頭，由物側至像側依序包括一具正屈折力的第一透鏡，其物側表面為凸面及像側表面為凹面，且該第一透鏡的物側表面及像側表面皆為非球面；一具負屈折力的第二透鏡，其物側表面為凹面及像側表面為凸面，且該第二透鏡的物側表面及像側表面皆為非球面；及一具負屈折力的第三透鏡，其物側表面為凸面及像側表面為凹面，該第三透鏡的物側表面及像側表面皆為非球面，且該第三透鏡的像側表面上設置有至少一個反曲點；其中，該光學攝像鏡頭另設置有一光圈與一電子感光元件，該光圈設置于一被攝物與該第一透鏡之間，該電子感光元件設置于成像面處供被攝物成像；該第一透鏡與該第二透鏡于光軸上的間隔距離為T12，該第二透鏡與該第三透鏡于光軸上的間隔距離為T23，整體光學攝像鏡頭的焦距為f，該第二透鏡的焦距為f2，該第二透鏡的物側表面曲率半徑為R3，該第一透鏡的色散系數(shù)為VI，該第二透鏡的色散系數(shù)為V2，該光圈至該電子感光元件于光軸上的距離為SL，該第一透鏡的物側表面至該電子感光元件于光軸上的距離為TTL，滿足以下關系式0. 60 < T12/T23 < 1. 65 ；-0. 50 < f/f2
<-0. 10 ；-0. 65 < R3/f < -0. 30 ；32. 0 < V1-V2 < 42. 0 ；及 0. 90 < SL/TTL < 1. 07。當前述光學攝像鏡頭滿足以下關系式0.60 < T12/T23 < 1.65，可使鏡組中鏡片間的間隔距離不至于過大或過小，除有利于鏡片的組裝配置，更有助于鏡組空間的利用， 以促進鏡頭的小型化。當前述光學攝像鏡頭滿足以下關系式-0. 50 < f/f2 < -0. 10，該第二透鏡的屈折力較為合適，可有助于修正該第一透鏡所產生的像差，且不至于使本身透鏡屈折力過大，因此較有利于降低系統(tǒng)的敏感度；較佳地，滿足以下關系式-0. 38 < f/f2
<-0. 18。當前述光學攝像鏡頭滿足以下關系式-0. 65 < R3/f < -0. 30，可有效增大系統(tǒng)的后焦距，確保光學攝像鏡頭有足夠的后焦距可放置其他的構件。當前述光學攝像鏡頭滿足以下關系式32. 0 < V1-V2 < 42. 0，有利于該光學鏡攝像鏡頭中色差的修正。當前述光學攝像鏡頭滿足以下關系式0. 90 < SL/TTL< 1. 07，有利于維持該光學攝像鏡頭的遠心特性，進而使得鏡頭的總長度可以更短。本發(fā)明前述光學攝像鏡頭中，該第二透鏡的色散系數(shù)為V2，較佳地，滿足以下關系式V2 < 24。當V2滿足上述關系式時，更有助于該光學鏡攝像頭中色差的修正。本發(fā)明前述光學攝像鏡頭中，該第一透鏡的物側表面曲率半徑為Rl及像側表面曲率半徑為R2，較佳地，滿足以下關系式0. 00 < R1/R2 < 0. 20。當R1/R2滿足上述關系式時，有利于系統(tǒng)球差的補正。本發(fā)明前述光學攝像鏡頭中，該第一透鏡的物側表面至該電子感光元件于光軸上的距離為TTL，而該電子感光元件有效像素區(qū)域對角線長的一半為ImgH，較佳地，滿足以下關系式TTL/ImgH < 1. 65。當TTL/ImgH滿足上述關系式時，有利于維持該光學攝像鏡頭的小型化，以搭載于輕薄的電子產品上。本發(fā)明光學攝像鏡頭中，透鏡的材質可為玻璃或塑膠，若透鏡的材質為玻璃，則可以增加該光學攝像鏡頭屈折力配置的自由度，若透鏡材質為塑膠，則可以有效降低生產成本。此外，可于鏡面上設置非球面，非球面可以容易制作成球面以外的形狀，獲得較多的控制變數(shù)，用以消減像差，進而縮減透鏡使用的數(shù)目，因此可以有效降低本發(fā)明光學攝像鏡頭的總長度。本發(fā)明光學攝像鏡頭中，若透鏡表面為凸面，則表示該透鏡表面于近軸處為凸面； 若透鏡表面為凹面，則表示該透鏡表面于近軸處為凹面。本發(fā)明光學攝像鏡頭將通過以下具體實施例配合所附附圖予以詳細說明。第一實施例本發(fā)明第一實施例請參閱圖1A，第一實施例的像差曲線請參閱圖1B。第一實施例的光學攝像鏡頭主要由三片透鏡構成，由物側至像側依序包括一具正屈折力的第一透鏡110，其物側表面111為凸面及像側表面112為凹面，其材質為塑膠，該第一透鏡110的物側表面111及像側表面112皆為非球面；一具負屈折力的第二透鏡120，其物側表面121為凹面及像側表面122為凸面，其材質為塑膠，該第二透鏡120的物側表面121及像側表面122皆為非球面；及一具負屈折力的第三透鏡130，其物側表面131為凸面及像側表面132為凹面，其材質為塑膠，該第三透鏡130的物側表面131及像側表面132皆為非球面，且該第三透鏡 130的像側表面132設置有至少一個反曲點；其中，該光學攝像鏡頭另設置有一光圈100置于被攝物與該第一透鏡110之間；另包括一紅外線濾除濾光片(IR-filter) 140置于該第三透鏡130的像側表面132 與一成像面150之間及一保護玻璃(Cover-glass) 160置于該紅外線濾除濾光片140與該成像面150之間；該紅外線濾除濾光片140的材質為玻璃且其不影響本發(fā)明該光學攝像鏡頭的焦距。上述的非球面曲線的方程式表示如下X(Y) = (Y2/R)/(l + sqrt(l-(l + k)*(Y/R)2)) + X04,)*(7')其中X 非球面上距離光軸為Y的點，其與相切于非球面光軸上頂點的切面的相對高度；Y 非球面曲線上的點與光軸的距離；k 錐面系數(shù)；Ai 第i階非球面系數(shù)。第一實施例光學攝像鏡頭中，整體光學攝像鏡頭的焦距為f，其關系式為f = 2. 84(毫米)。第一實施例光學攝像鏡頭中，整體光學攝像鏡頭的光圈值(f-number)為Fno，其關系式為:Fno = 2. 03。第一實施例光學攝像鏡頭中，整體光學攝像鏡頭中最大視角的一半為HF0V，其關系式為=HFOV = 31.8(度)。第一實施例光學攝像鏡頭中，該第一透鏡110的色散系數(shù)為Vl，該第二透鏡120的色散系數(shù)為V2，其關系式為V1-V2 = 32. 5。第一實施例光學攝像鏡頭中，該第一透鏡110與該第二透鏡120于光軸上的間隔距離為T12，該第二透鏡120與該第三透鏡130于光軸上的間隔距離為T23，其關系式為 T12/T23 = 0. 93。第一實施例光學攝像鏡頭中，該第一透鏡110的物側表面曲率半徑為Rl及像側表面曲率半徑為R2，其關系式為R1/R2 = 0. 07。第一實施例光學攝像鏡頭中，該第二透鏡120的物側表面曲率半徑為R3，整體光學攝像鏡頭的焦距為f，其關系式為R3/f = -0. 32。第一實施例光學攝像鏡頭中，整體光學攝像鏡頭的焦距為f，該第一透鏡110的焦距為Π，其關系式為:f/fl = 1. 24。
第一實施例光學攝像鏡頭中，整體光學攝像鏡頭的焦距為f，該第二透鏡120的焦距為f2，其關系式為:f/f2 = -0. 35。第一實施例光學攝像鏡頭中，整體光學攝像鏡頭的焦距為f，該第三透鏡130的焦距為f3，其關系式為|f/f3 =0.05。第一實施例光學攝像鏡頭中，該光學攝像鏡頭另設置一電子感光元件于該成像面 150處供被攝物成像于其上，該第二透鏡120的物側表面121于光軸上的頂點為Tl，當系統(tǒng)像高為該電子感光元件有效像素區(qū)域對角線長的一半時，該第二透鏡120的物側表面上光線通過的最大范圍點為Pl，Tl點至Pl點于光軸上的距離為SAG21，T1點至Pl點與光軸的垂直距離為Y21，其關系式為|SAG21/Y21| = 0.31。第一實施例光學攝像鏡頭中，該第二透鏡120的像側表面122于光軸上的頂點為 T2，當系統(tǒng)像高為該電子感光元件有效像素區(qū)域對角線長的一半時，該第二透鏡120的像側表面上光線通過的最大范圍點為P2，T2點至P2點于光軸上的距離為SAG22，T2點至P2 點與光軸的垂直距離為Y22，其關系式為I SAG22/Y22 = 0. 15。第一實施例光學攝像鏡頭中，該光圈至該電子感光元件于光軸上的距離為SL，該第一透鏡110的物側表面111至該電子感光元件于光軸上的距離為TTL，其關系式為SL/ TTL = 0. 94。第一實施例光學攝像鏡頭中，該第一透鏡110的物側表面111至該電子感光元件于光軸上的距離為TTL，而該電子感光元件有效像素區(qū)域對角線長的一半為ImgH，較佳地， 滿足以下關系式TTL/ImgH = 1. 87。第一實施例詳細的光學數(shù)據(jù)如圖5表一所示，其非球面數(shù)據(jù)如圖6的表二所示，其中曲率半徑、厚度及焦距的單位為mm，HFOV定義為最大視角的一半。第二實施例本發(fā)明第二實施例請參閱圖2A，第二實施例的像差曲線請參閱圖2B。第二實施例的光學攝像鏡頭主要由三片透鏡構成，由物側至像側依序包括一具正屈折力的第一透鏡210，其物側表面211為凸面及像側表面212為凹面，其材質為塑膠，該第一透鏡210的物側表面211及像側表面212皆為非球面；一具負屈折力的第二透鏡220，其物側表面221為凹面及像側表面222為凸面，其材質為塑膠，該第二透鏡220的物側表面221及像側表面222皆為非球面；及一具負屈折力的第三透鏡230，其物側表面231為凸面及像側表面232為凹面，其材質為塑膠，該第三透鏡230的物側表面231及像側表面232皆為非球面，且該第三透鏡 230的像側表面232設置有至少一個反曲點；其中，該光學攝像鏡頭另設置有一光圈200置于被攝物與該第一透鏡210之間；另包括一紅外線濾除濾光片(IR-fiIter) 240置于該第三透鏡230的像側表面232 與一成像面250之間；該紅外線濾除濾光片240的材質為玻璃且其不影響本發(fā)明該光學攝像鏡頭的焦距。第二實施例非球面曲線方程式的表示如同第一實施例的形式。第二實施例光學攝像鏡頭中，整體光學攝像鏡頭的焦距為f，其關系式為f = 2. 20(毫米)。第二實施例光學攝像鏡頭中，整體光學攝像鏡頭的光圈值(f-number)為Fno，其關系式為:Fno = 2. 87。 第二實施例光學攝像鏡頭中，整體光學攝像鏡頭中最大視角的一半為HF0V，其關系式為=HFOV = 33. 2(度)。 第二實施例光學攝像鏡頭中，該第一透鏡210的色散系數(shù)為Vl，該第二透鏡220的色散系數(shù)為V2，其關系式為V1-V2 = 32. 5。第二實施例光學攝像鏡頭中，該第一透鏡210與該第二透鏡220于光軸上的間隔距離為T12，該第二透鏡220與該第三透鏡230于光軸上的間隔距離為T23，其關系式為 T12/T23 = 0. 86。第二實施例光學攝像鏡頭中，該第一透鏡210的物側表面曲率半徑為Rl及像側表面曲率半徑為R2，其關系式為R1/R2 = 0. 45。第二實施例光學攝像鏡頭中，該第二透鏡220的物側表面曲率半徑為R3，整體光學攝像鏡頭的焦距為f，其關系式為R3/f = -0. 54。第二實施例光學攝像鏡頭中，整體光學攝像鏡頭的焦距為f，該第一透鏡210的焦距為Π，其關系式為:f/fl = 1. 35。第二實施例光學攝像鏡頭中，整體光學攝像鏡頭的焦距為f，該第二透鏡220的焦距為f2，其關系式為:f/f2 = -0. 36。第二實施例光學攝像鏡頭中，整體光學攝像鏡頭的焦距為f，該第三透鏡230的焦距為f3，其關系式為|f/f3 =0.36。第二實施例光學攝像鏡頭中，該光學攝像鏡頭另設置一電子感光元件于該成像面 250處供被攝物成像于其上，該第二透鏡220的物側表面221于光軸上的頂點為Tl，當系統(tǒng)像高為該電子感光元件有效像素區(qū)域對角線長的一半時，該第二透鏡220的物側表面上光線通過的最大范圍點為Pl，Tl點至Pl點于光軸上的距離為SAG21，T1點至Pl點與光軸的垂直距離為Y21，其關系式為:|SAG21/Y21 = 0.29。第二實施例光學攝像鏡頭中，該第二透鏡220的像側表面222于光軸上的頂點為 T2，當系統(tǒng)像高為該電子感光元件有效像素區(qū)域對角線長的一半時，該第二透鏡220的像側表面上光線通過的最大范圍點為P2，T2點至P2點于光軸上的距離為SAG22，T2點至P2 點與光軸的垂直距離為Y22，其關系式為I SAG22/Y22 = 0. 15。第二實施例光學攝像鏡頭中，該光圈至該電子感光元件于光軸上的距離為SL，該第一透鏡210的物側表面211至該電子感光元件于光軸上的距離為TTL，其關系式為SL/ TTL = 0. 94。第二實施例光學攝像鏡頭中，該第一透鏡210的物側表面211至該電子感光元件于光軸上的距離為TTL，而該電子感光元件有效像素區(qū)域對角線長的一半為ImgH，較佳地， 滿足以下關系式TTL/ImgH = 1. 56。第二實施例詳細的光學數(shù)據(jù)如圖7表三所示，其非球面數(shù)據(jù)如圖8的表四所示，其中曲率半徑、厚度及焦距的單位為mm，HFOV定義為最大視角的一半。第三實施例本發(fā)明第三實施例請參閱圖3A，第三實施例的像差曲線請參閱圖3B。第三實施例的光學攝像鏡頭主要由三片透鏡構成，由物側至像側依序包括一具正屈折力的第一透鏡310，其物側表面311為凸面及像側表面312為凹面，其材質為塑膠，該第一透鏡310的物側表面311及像側表面312皆為非球面；一具負屈折力的第二透鏡320，其物側表面321為凹面及像側表面322為凸面，其材質為塑膠，該第二透鏡320的物側表面321及像側表面322皆為非球面；及—具負屈折力的第三透鏡330，其物側表面331為凸面及像側表面332為凹面，其材質為塑膠，該第三透鏡330的物側表面331及像側表面332皆為非球面，且該第三透鏡 330的像側表面332設置有至少一個反曲點；其中，該光學攝像鏡頭另設置有一光圈300置于被攝物與該第一透鏡310之間；另包括一紅外線濾除濾光片(IR-fiIter) 340置于該第三透鏡330的像側表面332 與一成像面350之間；該紅外線濾除濾光片340的材質為玻璃且其不影響本發(fā)明該光學攝像鏡頭的焦距。第三實施例非球面曲線方程式的表示如同第一實施例的形式。第三實施例光學攝像鏡頭中，整體光學攝像鏡頭的焦距為f，其關系式為f = 2. 55(毫米)。第三實施例光學攝像鏡頭中，整體光學攝像鏡頭的光圈值(f-number)為Fno，其關系式為:Fno = 2. 80。第三實施例光學攝像鏡頭中，整體光學攝像鏡頭中最大視角的一半為HF0V，其關系式為=HFOV = 34. 1 (度)。第三實施例光學攝像鏡頭中，該第一透鏡310的色散系數(shù)為Vl，該第二透鏡320的色散系數(shù)為V2，其關系式為V1-V2 = 32. 5。第三實施例光學攝像鏡頭中，該第一透鏡310與該第二透鏡320于光軸上的間隔距離為T12，該第二透鏡320與該第三透鏡330于光軸上的間隔距離為T23，其關系式為 T12/T23 = 1. 30。第三實施例光學攝像鏡頭中，該第一透鏡310的物側表面曲率半徑為Rl及像側表面曲率半徑為R2，其關系式為R1/R2 = 0. 19。第三實施例光學攝像鏡頭中，該第二透鏡320的物側表面曲率半徑為R3，整體光學攝像鏡頭的焦距為f，其關系式為R3/f = -0. 43。第三實施例光學攝像鏡頭中，整體光學攝像鏡頭的焦距為f，該第一透鏡310的焦距為Π，其關系式為f/fl = 1. 14。第三實施例光學攝像鏡頭中，整體光學攝像鏡頭的焦距為f，該第二透鏡320的焦距為f2，其關系式為:f/f2 = -0. 25。第三實施例光學攝像鏡頭中，整體光學攝像鏡頭的焦距為f，該第三透鏡330的焦距為f3，其關系式為|f/f3 = 0. 18。第三實施例光學攝像鏡頭中，該光學攝像鏡頭另設置一電子感光元件于該成像面 350處供被攝物成像于其上，該第二透鏡320的物側表面321于光軸上的頂點為Tl，當系統(tǒng)像高為該電子感光元件有效像素區(qū)域對角線長的一半時，該第二透鏡320的物側表面上光線通過的最大范圍點為Pl，Tl點至Pl點于光軸上的距離為SAG21，Tl點至Pl點與光軸的垂直距離為Y21，其關系式為:|SAG21/Y21 = 0.29。第三實施例光學攝像鏡頭中，該第二透鏡320的像側表面322于光軸上的頂點為 T2，當系統(tǒng)像高為該電子感光元件有效像素區(qū)域對角線長的一半時，該第二透鏡320的像側表面上光線通過的最大范圍點為P2，T2點至P2點于光軸上的距離為SAG22，T2點至P2 點與光軸的垂直距離為Y22，其關系式為I SAG22/Y22 = 0. 15。第三實施例光學攝像鏡頭中，該光圈至該電子感光元件于光軸上的距離為SL，該第一透鏡310的物側表面311至該電子感光元件于光軸上的距離為TTL，其關系式為SL/ TTL = 0. 97。第三實施例光學攝像鏡頭中，該第一透鏡310的物側表面311至該電子感光元件于光軸上的距離為TTL，而該電子感光元件有效像素區(qū)域對角線長的一半為ImgH，較佳地， 滿足以下關系式TTL/ImgH = 1. 59。第三實施例詳細的光學數(shù)據(jù)如圖9表五所示，其非球面數(shù)據(jù)如圖IOA及圖IOB(表六A及表六B)所示，其中曲率半徑、厚度及焦距的單位為mm，HF0V定義為最大視角的一半。第四實施例本發(fā)明第四實施例請參閱圖4A，第四實施例的像差曲線請參閱圖4B。第四實施例的光學攝像鏡頭主要由三片透鏡構成，由物側至像側依序包括一具正屈折力的第一透鏡410，其物側表面411為凸面及像側表面412為凹面，其材質為塑膠，該第一透鏡410的物側表面411及像側表面412皆為非球面；一具負屈折力的第二透鏡420，其物側表面421為凹面及像側表面422為凸面，其材質為塑膠，該第二透鏡420的物側表面421及像側表面422皆為非球面；及一具負屈折力的第三透鏡430，其物側表面431為凸面及像側表面432為凹面，其材質為塑膠，該第三透鏡430的物側表面431及像側表面432皆為非球面，且該第三透鏡 430的像側表面432設置有至少一個反曲點；其中，該光學攝像鏡頭另設置有一光圈400置于被攝物與該第一透鏡410之間；另包括一紅外線濾除濾光片(IR-fiIter) 440置于該第三透鏡430的像側表面432 與一成像面450之間；該紅外線濾除濾光片440的材質為玻璃且其不影響本發(fā)明該光學攝像鏡頭的焦距。第四實施例非球面曲線方程式的表示如同第一實施例的形式。第四實施例光學攝像鏡頭中，整體光學攝像鏡頭的焦距為f，其關系式為f = 2. 75(毫米)。第四實施例光學攝像鏡頭中，整體光學攝像鏡頭的光圈值(f-number)為Fno，其關系式為:Fno = 2. 45。第四實施例光學攝像鏡頭中，整體光學攝像鏡頭中最大視角的一半為HF0V，其關系式為=HFOV = 32. 3(度)。第四實施例光學攝像鏡頭中，該第一透鏡410的色散系數(shù)為Vl，該第二透鏡420的色散系數(shù)為V2，其關系式為V1-V2 = 34. 5。第四實施例光學攝像鏡頭中，該第一透鏡410與該第二透鏡420于光軸上的間隔距離為T12，該第二透鏡420與該第三透鏡430于光軸上的間隔距離為T23，其關系式為 T12/T23 = 0. 98。第四實施例光學攝像鏡頭中，該第一透鏡410的物側表面曲率半徑為Rl及像側表面曲率半徑為R2，其關系式為R1/R2 = 021。第四實施例光學攝像鏡頭中，該第二透鏡420的物側表面曲率半徑為R3，整體光學攝像鏡頭的焦距為f，其關系式為R3/f = -0. 39。第四實施例光學攝像鏡頭中，整體光學攝像鏡頭的焦距為f，該第一透鏡410的焦距為Π，其關系式為:f/fl = 1. 25。第四實施例光學攝像鏡頭中，整體光學攝像鏡頭的焦距為f，該第二透鏡420的焦距為f2，其關系式為:f/f2 = -0. 37。第四實施例光學攝像鏡頭中，整體光學攝像鏡頭的焦距為f，該第三透鏡430的焦距為f3，其關系式為|f/f3 = 0. 12。第四實施例光學攝像鏡頭中，該光學攝像鏡頭另設置一電子感光元件于該成像面 450處供被攝物成像于其上，該第二透鏡420的物側表面421于光軸上的頂點為Tl，當系統(tǒng)像高為電子感光元件有效像素區(qū)域對角線長的一半時，該第二透鏡420的物側表面上光線通過的最大范圍點為Pl，Tl點至Pl點于光軸上的距離為SAG21，Tl點至Pl點與光軸的垂直距離為Y21，其關系式為:|SAG21/Y21 = 0.29。第四實施例光學攝像鏡頭中，該第二透鏡420的像側表面422于光軸上的頂點為 T2，當系統(tǒng)像高為電子感光元件有效像素區(qū)域對角線長的一半時，該第二透鏡420的像側表面上光線通過的最大范圍點為P2，T2點至P2點于光軸上的距離為SAG22，T2點至P2點與光軸的垂直距離為Y22，其關系式為I SAG22/Y22 = 0. 15。第四實施例光學攝像鏡頭中，該光圈至該電子感光元件于光軸上的距離為SL，該第一透鏡410的物側表面411至該電子感光元件于光軸上的距離為TTL，其關系式為SL/ TTL = 0. 97。第四實施例光學攝像鏡頭中，該第一透鏡410的物側表面411至該電子感光元件于光軸上的距離為TTL，而該電子感光元件有效像素區(qū)域對角線長的一半為ImgH，較佳地， 滿足以下關系式TTL/ImgH = 1. 76。第四實施例詳細的光學數(shù)據(jù)如圖11表七所示，其非球面數(shù)據(jù)如圖12的表八所示， 其中曲率半徑、厚度及焦距的單位為mm，HFOV定義為最大視角的一半。表一至表八(分別對應圖5至圖12)所示為本發(fā)明光學攝像鏡頭實施例的不同數(shù)值變化表，然本發(fā)明各個實施例的數(shù)值變化皆屬實驗所得，即使使用不同數(shù)值，相同結構的產品仍應屬于本發(fā)明的保護范疇，故以上的說明所描述的及附圖僅作為例示性，非用以限制本發(fā)明的權利要求的保護范圍。表九(對應圖13)為各個實施例對應本發(fā)明相關關系式的數(shù)值資料。
1權利要求
1.一種光學攝像鏡頭，其特征在于，所述光學攝像鏡頭由物側至像側依序包括 一具正屈折力的第一透鏡，其物側表面為凸面及像側表面為凹面；一具負屈折力的第二透鏡，其物側表面為凹面及像側表面為凸面，且所述第二透鏡的物側表面及像側表面皆為非球面；及一具負屈折力的第三透鏡，其物側表面為凸面及像側表面為凹面，所述第三透鏡的物側表面及像側表面皆為非球面，且所述第三透鏡的像側表面上設置有至少一個反曲點；其中，所述光學攝像鏡頭另設置有一光圈與一電子感光元件于成像面處供被攝物成像，所述光圈設置于一被攝物與所述第一透鏡之間；所述第一透鏡與所述第二透鏡于光軸上的間隔距離為T12，所述第二透鏡與所述第三透鏡于光軸上的間隔距離為T23，整體光學攝像鏡頭的焦距為f，所述第二透鏡的焦距為f2，所述第一透鏡的物側表面曲率半徑為Rl 及像側表面曲率半徑為R2，所述第二透鏡的物側表面曲率半徑為R3，所述第二透鏡的像側表面于光軸上的頂點為T2，當系統(tǒng)像高為所述電子感光元件有效像素區(qū)域對角線長的一半時，所述第二透鏡的像側表面上光線通過的最大范圍點為P2，T2點至P2點于光軸上的距離為SAG22，T2點至P2點與光軸的垂直距離為Y22，所述第二透鏡的物側表面于光軸上的頂點為Tl，當系統(tǒng)像高為所述電子感光元件有效像素區(qū)域對角線長的一半時，所述第二透鏡的物側表面上光線通過的最大范圍點為Pl，Tl點至Pl點于光軸上的距離為SAG21，Tl點至Pl點與光軸的垂直距離為Y21，所述光圈至所述電子感光元件于光軸上的距離為SL，所述第一透鏡的物側表面至所述電子感光元件于光軸上的距離為TTL，滿足以下關系式 0. 35 < T12/T23 < 1. 95 ； -0. 50 < f/f2 < -0. 10 ； 0. 00 < R1/R2 < 0. 32 ； -0. 65 < R3/f < -0. 30 ； SAG21/Y21I < 0.33 ； SAG22/Y22 < 0. 23 ；及 0. 90 < SL/TTL < 1. 07。
2.如權利要求1所述的光學攝像鏡頭，其特征在于，整體光學攝像鏡頭的焦距為f，所述第一透鏡的焦距為Π，滿足以下關系式0.80 < f/fl < 1. 45。
3.如權利要求2所述的光學攝像鏡頭，其特征在于，整體光學攝像鏡頭的焦距為f，所述第一透鏡的焦距為Π，滿足以下關系式1.00 < f/fl < 1. 25。
4.如權利要求1所述的光學攝像鏡頭，其特征在于，所述第一透鏡的色散系數(shù)為VI，所述第二透鏡的色散系數(shù)為V2，滿足以下關系式32. 0 < V1-V2 < 42. 0。
5.如權利要求2所述的光學攝像鏡頭，其特征在于，整體光學攝像鏡頭的焦距為f，所述第二透鏡的焦距為f2，滿足以下關系式-0. 38 < f/f2 < -0. 18。
6.如權利要求2所述的光學攝像鏡頭，其特征在于，所述第二透鏡的像側表面于光軸上的頂點為T2，當系統(tǒng)像高為所述電子感光元件有效像素區(qū)域對角線長的一半時，所述第二透鏡的像側表面上光線通過的最大范圍點為P2，T2點至Ρ2點于光軸上的距離為SAG22， Τ2點至Ρ2點與光軸的垂直距離為Υ22，滿足以下關系式 SAG22/Y22 < 0.18。
7.如權利要求2所述的光學攝像鏡頭，其特征在于，所述第一透鏡與所述第二透鏡于光軸上的間隔距離為Τ12，所述第二透鏡與所述第三透鏡于光軸上的間隔距離為Τ23，滿足以下關系式0. 60 < Τ12/Τ23 < 1. 65。
8.如權利要求7所述的光學攝像鏡頭，其特征在于，所述第一透鏡的物側表面曲率半徑為Rl及像側表面曲率半徑為R2，滿足以下關系式0. 00 < R1/R2 < 0. 20。
9.如權利要求4所述的光學攝像鏡頭，其特征在于，整體光學攝像鏡頭的焦距為f，所述第三透鏡的焦距為f3，滿足以下關系式f/f3 < 0. 20。
10.如權利要求1所述的光學攝像鏡頭，其特征在于，所述第一透鏡的物側表面至所述電子感光元件于光軸上的距離為TTL，而所述電子感光元件有效像素區(qū)域對角線長的一半為ImgH，滿足以下關系式TTL/ImgH < 1. 80。
11.如權利要求10所述的光學攝像鏡頭，其特征在于，所述第一透鏡的物側表面至所述電子感光元件于光軸上的距離為TTL，而所述電子感光元件有效像素區(qū)域對角線長的一半為ImgH，滿足以下關系式TTL/ImgH < 1. 65。
12.一種光學攝像鏡頭，其特征在于，所述光學攝像鏡頭由物側至像側依序包括一具正屈折力的第一透鏡，其物側表面為凸面及像側表面為凹面，且所述第一透鏡的物側表面及像側表面皆為非球面；一具負屈折力的第二透鏡，其物側表面為凹面及像側表面為凸面，且所述第二透鏡的物側表面及像側表面皆為非球面；及一具負屈折力的第三透鏡，其物側表面為凸面及像側表面為凹面，所述第三透鏡的物側表面及像側表面皆為非球面，且所述第三透鏡的像側表面上設置有至少一個反曲點；其中，所述光學攝像鏡頭另設置有一光圈與一電子感光元件于成像面處供被攝物成像，所述光圈設置于一被攝物與所述第一透鏡之間；所述第一透鏡與所述第二透鏡于光軸上的間隔距離為T12，所述第二透鏡與所述第三透鏡于光軸上的間隔距離為T23，整體光學攝像鏡頭的焦距為f，所述第二透鏡的焦距為f2，所述第二透鏡的物側表面曲率半徑為R3， 所述第一透鏡的色散系數(shù)為VI，所述第二透鏡的色散系數(shù)為V2，所述光圈至所述電子感光元件于光軸上的距離為SL，所述第一透鏡的物側表面至所述電子感光元件于光軸上的距離為TTL，滿足以下關系式·0. 60 < T12/T23 < 1. 65 ； -0. 50 < f/f2 < -0. 10 ； -0. 65 < R3/f < -0. 30 ； 32. 0 < V1-V2 < 42. 0 ；及·0. 90 < SL/TTL < 1. 07。
13.如權利要求12所述的光學攝像鏡頭，其特征在于，所述第二透鏡的色散系數(shù)為V2， 滿足以下關系式V2 < 24. 0。
14.如權利要求13所述的光學攝像鏡頭，其特征在于，所述第一透鏡的物側表面曲率半徑為Rl及像側表面曲率半徑為R2，滿足以下關系式·0. 00 < R1/R2 < 0. 20。
15.如權利要求13所述的光學攝像鏡頭，其特征在于，整體光學攝像鏡頭的焦距為f， 所述第二透鏡的焦距為f2，滿足以下關系式-0. 38 < f/f2 < -0. 18。
16.如權利要求13所述的光學攝像鏡頭，其特征在于，所述第一透鏡的物側表面至所述電子感光元件于光軸上的距離為TTL，而所述電子感光元件有效像素區(qū)域對角線長的一半為ImgH，滿足以下關系式TTL/ImgH < 1. 65。
全文摘要
本發(fā)明提供一種光學攝像鏡頭，由物側至像側依序包括一具正屈折力的第一透鏡，其物側表面為凸面及像側表面為凹面；一具負屈折力的第二透鏡，其物側表面為凹面及像側表面為凸面，且該第二透鏡的物側表面及像側表面皆為非球面；及一具負屈折力的第三透鏡，其物側表面為凸面及像側表面為凹面，該第三透鏡的物側表面及像側表面皆為非球面，且該第三透鏡的像側表面上設置有至少一個反曲點；其中，該光學攝像鏡頭另設置有一光圈，該光圈設置于一被攝物與該第一透鏡之間。
文檔編號G02B13/18GK102445746SQ20101050279
公開日2012年5月9日 申請日期2010年10月11日 優(yōu)先權日2010年10月11日
發(fā)明者湯相岐, 蔡宗翰 申請人:大立光電股份有限公司