專利名稱：薄型攝影透鏡組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種攝影透鏡組，特別是一種應(yīng)用于電子產(chǎn)品的小型化二片式的薄型攝影透鏡組。
背景技術(shù)：
近年來，隨著薄型攝影鏡頭的需求日漸增加，且隨著半導(dǎo)體制程技術(shù)的精進(jìn)，使攝影鏡頭目前不外乎采用感光耦合組件(Charge Coupled Device，CCD)或互補(bǔ)性氧化金屬半導(dǎo)體組件(Complementary Metal-Oxide Semiconductor Sensor, CMOS Sensor)的感光組件，其畫素尺寸得以小型化，加上現(xiàn)今電子產(chǎn)品以輕薄短小的外型為發(fā)展趨勢，因此，同時具備良好成像質(zhì)量與薄型的光學(xué)系統(tǒng)儼然成為目前市場上的主流。傳統(tǒng)的薄型攝像光學(xué)透鏡組為考慮像差的補(bǔ)正，多以三片式透鏡結(jié)構(gòu)為主，其中最普遍的為正負(fù)正Triplet型式，如美國專利第US7145736號。但當(dāng)鏡頭尺寸不斷往輕薄化縮小時，系統(tǒng)成像空間也跟著緊縮，因此使得三片透鏡的置入變得困難，且在有限的空間里，鏡片的厚度亦需跟著縮小，將使得塑料成型制作的鏡片的材質(zhì)均勻度不良。為了能有效縮短鏡頭總長度且兼顧鏡片制作上的良率，可使攝像鏡頭僅含兩片透鏡。而為了修正像差，一般會采用前置光圈的形式，如美國專利說明書US7436604公開了一種由兩片透鏡構(gòu)成的薄型攝像光學(xué)鏡組，但其第二透鏡形狀采用雙凹透鏡，對于像差與像散的修正，其效果不如新月形透鏡來的顯著。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種薄型攝影透鏡組，其能有效縮小鏡頭體積、 修正系統(tǒng)像差與像散，獲得較高的解像力。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的薄型攝影透鏡組由兩片構(gòu)成，其由物側(cè)至像側(cè)依序包含一具正屈折力的第一透鏡，其物側(cè)表面為凸面、像側(cè)表面為凹面，該物側(cè)表面與像側(cè)表面至少一面為非球面；一具負(fù)屈折力的第二透鏡，其物側(cè)表面為凹面、像側(cè)表面為凸面，該物側(cè)表面與像側(cè)表面至少一面為非球面；該薄型攝影透鏡組中具屈折力的透鏡為兩片，且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，該薄型攝影透鏡組的整體焦距為f，所述第二透鏡的焦距為f2，該第二透鏡的物側(cè)表面曲率半徑為R3，此外， 該薄型攝影透鏡組另設(shè)置一光圈，該光圈至成像面于光軸上的距離為SL，所述第一透鏡的物側(cè)表面至成像面于光軸上的距離為TTL，且滿足下列關(guān)系式15 < V1-V2 < 48 ；-0. 43 < f/f2 < 0 ；-1. 50 < R3/f < -0. 40 ；0. 9 < SL/TTL < 1. 1 ；藉由上述的鏡頭組配置方式， 能有效縮小鏡頭體積、修正系統(tǒng)像差與像散，更能獲得較高的解像力。其中當(dāng)所述第一透鏡具正屈折力時，則且能提供系統(tǒng)所需的部分屈折力，有助于縮短該系統(tǒng)的總長度。當(dāng)所述第二透鏡具負(fù)屈折力時，則其能有效修正系統(tǒng)像差，有助于提高成像品質(zhì)。當(dāng)所述第一透鏡的物側(cè)表面為凸面、像側(cè)表面為凹面時，則其有助于修正系統(tǒng)像散。當(dāng)所述第二透鏡的物側(cè)表面為凹面、像側(cè)表面為凸面時，則其有利于修正系統(tǒng)的
高階像差。當(dāng)15< V1-V2 < 48時，有利于系統(tǒng)色差的修正；較佳地，滿足23 < V1-V2
<45 ；最佳地，滿足 30 < V1-V2 <42。當(dāng)-0. 43 < f/f2 < 0時，所述第二透鏡的屈折力較為合適，能有效修正系統(tǒng)像差； 較佳地，滿足-0. 27 < f/f2 < 0。當(dāng)-1. 50 < R3/f < -0. 40時，則能加強(qiáng)所述第二透鏡修正像差的效果；較佳地，滿足-1. 20 < R3/f < -0. 50。當(dāng)0. 9 < SL/TTL < 1. 1時，則有利于該薄型攝影透鏡組在遠(yuǎn)心與廣角特性取得良好的平衡。本發(fā)明薄型攝影透鏡組中，所述第一透鏡的物側(cè)表面與像側(cè)表面的曲率半徑分別為Rl與R2，當(dāng)兩者滿足0 < R1/R2 < 0. 8關(guān)系式時，則能有效修正系統(tǒng)球差；較佳地，滿足 0. 40 < R1/R2 < 0. 60。本發(fā)明薄型攝影透鏡組中，所述第一透鏡的中心厚度為CT1，所述第二透鏡的中心厚度為CT2，當(dāng)兩者滿足0. 25 < CT1/CT2 < 0. 95關(guān)系式時，則該第一、二透鏡厚度大小較為合適，能降低該第一、二透鏡制造與組裝上的困難度；較佳地，滿足0. 40 < CT1/CT2
<0. 76。本發(fā)明薄型攝影透鏡組中，所述第一透鏡的折射率為Ni，所述第二透鏡的折射率為N2，當(dāng)兩者滿足N2 > Nl關(guān)系式時，該第一、二透鏡折射率則較為合適，有利于縮短系統(tǒng)總長度且保有良好的成像質(zhì)量；較佳地，滿足0. 04 < N2-N1 < 0. 18。本發(fā)明薄型攝影透鏡組中，所述第二透鏡的像側(cè)表面至成像面于光軸上的距離為 Bf,該第二透鏡的中心厚度為CT2，當(dāng)兩者滿足0. 4 < Bf/CT2 < 2. 0關(guān)系式時，則第二透鏡與電子感光組件之間有足夠的空間放置其他組件；較佳地，滿足0. 95 < Bf/CT2 < 1. 65。本發(fā)明薄型攝影透鏡組中，所述第一透鏡的物側(cè)表面至成像面于光軸上的距離為 TTL，另于該成像面設(shè)置一電子感光組件，該電子感光組件有效畫素區(qū)域?qū)蔷€長的一半為 ImgH,當(dāng)兩者滿足TTL/LngH < 1. 95關(guān)系式時，則有利于維持薄型攝影透鏡組的小型化，以搭載于輕薄可攜式的電子產(chǎn)品上。本發(fā)明的薄型攝影透鏡組，其具有兩片透鏡，能有效縮小鏡頭體積；同時，借由調(diào)整本發(fā)明鏡頭組鏡片材質(zhì)的選擇以及曲率的配置，其能夠有效修正系統(tǒng)像差與像散，獲得較高的解像力。附圖與附表說明下面結(jié)合附圖、附表與具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明圖IA為本發(fā)明第一實(shí)施例的光學(xué)示意圖；圖IB為本發(fā)明第一實(shí)施例像差曲線圖；圖2A為本發(fā)明第二實(shí)施例的光學(xué)示意圖；圖2B為本發(fā)明第二實(shí)施例像差曲線圖；圖3A為本發(fā)明第三實(shí)施例的光學(xué)示意圖；圖;3B為本發(fā)明第三實(shí)施例像差曲線圖4A為本發(fā)明第四實(shí)施例的光學(xué)示意圖；圖4B為本發(fā)明第四實(shí)施例像差曲線圖；圖5A為本發(fā)明第五實(shí)施例的光學(xué)示意圖；圖5B為本發(fā)明第五實(shí)施例像差曲線圖；圖6A為本發(fā)明第六實(shí)施例的光學(xué)示意圖；圖6B為本發(fā)明第六實(shí)施例像差曲線圖；表1為第一實(shí)施例光學(xué)數(shù)據(jù)；表2為第一實(shí)施例非球面數(shù)據(jù)；表3為第二實(shí)施例光學(xué)數(shù)據(jù)；表4為第二實(shí)施例非球面數(shù)據(jù)；表5為第三實(shí)施例光學(xué)數(shù)據(jù)；表6為第三實(shí)施例非球面數(shù)據(jù)；表7為第四實(shí)施例光學(xué)數(shù)據(jù)；表8為第四實(shí)施例非球面數(shù)據(jù)；表9為第五實(shí)施例光學(xué)數(shù)據(jù)；表10為第五實(shí)施例非球面數(shù)據(jù)；表11為第六實(shí)施例光學(xué)數(shù)據(jù)；表12為第六實(shí)施例非球面數(shù)據(jù)；表13為本發(fā)明相關(guān)關(guān)系式的數(shù)值資料；其中第一透鏡為110、210、310、410、510、610 ；物側(cè)表面為111、211、311、411、511、611 ；像側(cè)表面為112、212、312、412、512、612 ；第二透鏡為120、220、320、420、520、620 ；物側(cè)表面為121、221、321、421、521、621 ；像側(cè)表面為122、222、322、422、522、622 ；光圈為100、200、300、400、500、600 ；光軸為150、250、；350、450、550、650 ；紅外線濾光片(IRFilter)為 170、270、370、470、570、670 ；成像面為190、四0、390、490、590、690 ；S為弧矢面像散；T為子午面像散；說明書中符號含義CTl 第一透鏡的中心厚度；CT2 第二透鏡的中心厚度；f 光學(xué)攝影系統(tǒng)的整體焦距；f2 第二透鏡的焦距；ImgH 電子感光組件有效畫素區(qū)域?qū)蔷€長的一半；Rl 第一透鏡的物側(cè)表面曲率半徑；
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；SL 光圈至成像面于光軸上的距離；TTL 第一透鏡的物側(cè)表面至成像面于光軸上的距離；Vl 第一透鏡的色散系數(shù)；V2 第二透鏡的色散系數(shù)；Nl 第一透鏡的折射率；N2 第二透鏡的折射率；Bf 第二透鏡的像側(cè)表面至成像面于光軸上的距離。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明第一實(shí)施例所提供的薄型攝影透鏡組，如圖IA和

圖1B。圖IA為本發(fā)明第一實(shí)施例薄型攝影透鏡組配置示意圖，圖IB為本發(fā)明第一實(shí)施例像差曲線圖，如圖IA所示，第一實(shí)施例從物側(cè)到像側(cè)包含—具正屈折力的第一透鏡110，其材質(zhì)為塑料，該第一透鏡110物側(cè)表面111為凸面、像側(cè)表面112為凹面，該第一透鏡110的物側(cè)表面111與像側(cè)表面112皆設(shè)為非球面。一具負(fù)屈折力的第二透鏡120，其材質(zhì)為塑料，該第二透鏡120物側(cè)表面121為凹面、像側(cè)表面122為凸面，該第二透鏡120的物側(cè)表面121與像側(cè)表面122皆設(shè)為非球面。一光圈100，其設(shè)于被攝物(圖上未示)與所述第一透鏡110之間。一紅外線濾光片(IR-filter) 170，其設(shè)于所述第二透鏡120像側(cè)表面122與一成像面190之間，該紅外線濾光片170的材質(zhì)為玻璃且不影響該薄型攝影透鏡組的焦距。上述的非球面曲線的方程式表示如下X⑴=(YVR) / (1+sqrt (1_(1+k) * (Y/R)2) ) +(廣)
ι其中X 非球面上距離光軸為Y的點(diǎn)，其與相切于非球面光軸上頂點(diǎn)的切面的相對高度；Y 非球面曲線上的點(diǎn)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(shí)施例中，該薄型攝影透鏡組的整體焦距為f，其關(guān)系式為f = 1. 84。第一實(shí)施例中，該薄型攝影透鏡組的整體光圈值(f-number)為 ^ηο，其關(guān)系式為 Fno = 2. 45。第一實(shí)施例中，該薄型攝影透鏡組的整體最大視角的一半為HF0V，其關(guān)系式為 HFOV = 33. 0。第一實(shí)施例中，所述第一透鏡110的色散系數(shù)為Vl，所述第二透鏡120的色散系數(shù)為V2，其關(guān)系式為|V1-V2| = 32.5。第一實(shí)施例中，所述第一透鏡110的折射率為Ni，所述第二透鏡120的折射率為 N2，其關(guān)系式為:N2-N1 = 0. 09。
第一實(shí)施例中，所述第一透鏡110的中心厚度為CT1，所述第二透鏡120的中心厚度為CT2，其關(guān)系式為:CT1/CT2 = 0. 59。第一實(shí)施例中，所述第一透鏡110的物側(cè)表面111與像側(cè)表面112的曲率半徑分別為Rl與R2，其關(guān)系式為R1/R2 = 0. 57。第一實(shí)施例中，該薄型攝影透鏡組的整體焦距為f，所述第二透鏡120的物側(cè)表面 121曲率半徑為R3，其關(guān)系式為R3/f = -1. 01。第一實(shí)施例中，該薄型攝影透鏡組的整體焦距為f，所述第二透鏡120的焦距為 f2，其關(guān)系式為:f/f2 = -0. 004。第一實(shí)施例中，所述第二透鏡120的像側(cè)表面122至成像面190于光軸150上的距離為Bf，該第二透鏡120的中心厚度為CT2，其關(guān)系式為Bf/CT2 = 1. 21。第一實(shí)施例中，所述光圈100至成像面190于光軸150上的距離為SL，所述第一透鏡Iio的物側(cè)表面111至成像面190于光軸150上的距離為TTL，其關(guān)系式為SL/TTL = 0. 94。第一實(shí)施例中，所述第一透鏡110的物側(cè)表面111至成像面190于光軸150上的距離為TTL，該薄型攝影透鏡組另設(shè)置一電子感光組件(圖上未示)于所述成像面190，該電子感光組件有效畫素區(qū)域?qū)蔷€長的一半為LiigH，其關(guān)系式為=TTLAmgH = 1. 71。第一實(shí)施例詳細(xì)的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)如表1所示，參考波長為d-line 587. 6nm，其中第4表面的有效半徑為0.31mm，其非球面數(shù)據(jù)如表2所示，其中，曲率半徑、厚度及焦距的單位為公厘(mm)。表權(quán)利要求
1.一種薄型攝影透鏡組，其特征在于，由物側(cè)至像側(cè)依序包含一具正屈折力的第一透鏡，其物側(cè)表面為凸面、像側(cè)表面為凹面，該物側(cè)表面與像側(cè)表面至少一面為非球面；一具負(fù)屈折力的第二透鏡，其物側(cè)表面為凹面、像側(cè)表面為凸面，該物側(cè)表面與像側(cè)表面至少一面為非球面；該薄型攝影透鏡組中具屈折力的透鏡為兩片，且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，該薄型攝影透鏡組的整體焦距為f，所述第二透鏡的焦距為f2， 該第二透鏡的物側(cè)表面曲率半徑為R3，此外，該薄型攝影透鏡組另設(shè)置一光圈，該光圈至成像面于光軸上的距離為SL，所述第一透鏡的物側(cè)表面至成像面于光軸上的距離為111，滿足下列關(guān)系式15 < |V1-V2| < 48 ； -0. 43 < f/f2 < 0 ； -1. 50 < R3/f < -0. 40 ； 0. 9 < SL/TTL < 1. 1。
2.如權(quán)利要求1所述的薄型攝影透鏡組，其特征在于所述第一透鏡的材質(zhì)為塑料，且其物側(cè)表面與像側(cè)表面皆為非球面，所述第二透鏡的材質(zhì)為塑料，且其物側(cè)表面與像側(cè)表面皆為非球面。
3.如權(quán)利要求2所述的薄型攝影透鏡組，其特征在于所述第一透鏡的物側(cè)表面與像側(cè)表面的曲率半徑分別為Rl與R2，兩者滿足下列關(guān)系式0 < R1/R2 。 0. 8。
4.如權(quán)利要求3所述的薄型攝影透鏡組，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V2，兩者滿足下列關(guān)系式23< |V1-V2 <45。
5.如權(quán)利要求4所述的薄型攝影透鏡組，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V2，兩者滿足下列關(guān)系式30< |V1-V2 <42。
6.如權(quán)利要求3所述的薄型攝影透鏡組，其特征在于該薄型攝影透鏡組的整體焦距為f，所述第二透鏡的焦距為f2，兩者滿足下列關(guān)系式-0. 27 < f/f2 < 0。
7.如權(quán)利要求3所述的薄型攝影透鏡組，其特征在于該薄型攝影透鏡組的整體焦距為f，所述第二透鏡的物側(cè)表面曲率半徑為R3，兩者滿足下列關(guān)系式-。1. 20 < R3/f<-0. 50。
8.如權(quán)利要求3所述的薄型攝影透鏡組，其特征在于所述第一透鏡的中心厚度為 CT1，所述第二透鏡的中心厚度為CT2，兩者滿足下列關(guān)系式0. 25 < CT1/CT2 < 0. 95。
9.如權(quán)利要求8所述的薄型攝影透鏡組，其特征在于所述第一透鏡的中心厚度為 CT1，所述第二透鏡的中心厚度為CT2，兩者滿足下列關(guān)系式0. 40 < CT1/CT2 < 0. 76。
10.如權(quán)利要求3所述的薄型攝影透鏡組，其特征在于所述第一透鏡的折射率為m， 所述第二透鏡的折射率為N2，兩者滿足下列關(guān)系式0. 04 < N2-N1 < 。0. 18。
11.如權(quán)利要求3所述的薄型攝影透鏡組，其特征在于所述第二透鏡的像側(cè)表面至成像面于光軸上的距離為Bf，所述第二透鏡的中心厚度為CT2，兩者滿足下列關(guān)系式0. 95<Bf/CT2 < 1. 65。
12.如權(quán)利要求3所述的薄型攝影透鏡組，其特征在于所述第一透鏡的物側(cè)表面與像側(cè)表面的曲率半徑分別為Rl與R2，兩者滿足下列關(guān)系式0. 40 < R1/R2 < 0. 60。
13.如權(quán)利要求3所述的薄型攝影透鏡組，其特征在于所述第一透鏡的物側(cè)表面至成像面于光軸上的距離為TTL，另于該成像面設(shè)置一電子感光組件，該電子感光組件有效畫素區(qū)域?qū)蔷€長的一半為^iigH,兩者滿足下列關(guān)系式=TTLAmgH < 1. 95。
14.一種薄型攝影透鏡組，其特征在于，由物側(cè)至像側(cè)依序包含一具正屈折力的第一透鏡，其物側(cè)表面為凸面、像側(cè)表面為凹面，該物側(cè)表面與像側(cè)表面皆為非球面，該第一透鏡為塑料；一具負(fù)屈折力的第二透鏡，其物側(cè)表面為凹面、像側(cè)表面為凸面，該物側(cè)表面與像側(cè)表面皆為非球面，該第二透鏡為塑料；該薄型攝影透鏡組中具屈折力的透鏡為兩片，且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，該薄型化攝影透鏡組的整體焦距為f，所述第二透鏡的焦距為 f2，所述第一透鏡的折射率為Ni，所述第二透鏡的折射率為N2，該第二透鏡的像側(cè)表面至成像面于光軸上的距離為Bf，該第二透鏡的中心厚度為CT2，滿足下列關(guān)系式 15 < |V1-V2| < 48 ； -0. 43 < f/f2 < 0 ； N2 > Nl ；0. 4 < Bf/CT2 < 2. 0。
15.如權(quán)利要求14所述的薄型攝影透鏡組，其特征在于該薄型攝影透鏡組的整體焦距為f，所述第二透鏡的物側(cè)表面曲率半徑為R3，兩者滿足下列關(guān)系式-1. 50 < R3/f<-0. 40。
16.如權(quán)利要求15所述的薄型攝影透鏡組，其特征在于所述第一透鏡的折射率為m， 所述第二透鏡的折射率為N2，兩者滿足下列關(guān)系式0. 04 < N2-N1 < 0. 18。
17.如權(quán)利要求15所述的薄型攝影透鏡組，其特征在于所述第二透鏡的像側(cè)表面至成像面于光軸上的距離為Bf，該第二透鏡的中心厚度為CT2，兩者滿足下列關(guān)系式0. 95<Bf/CT2 < 1. 65。
18.如權(quán)利要求17所述的薄型攝影透鏡組，其特征在于該薄型攝影透鏡組另設(shè)置一光圈，該光圈至成像面于光軸上的距離為SL，所述第一透鏡的物側(cè)表面至成像面于光軸上的距離為TTL，滿足下列關(guān)系式0. 9 < SL/TTL < 1. 1。
19.如權(quán)利要求18所述的薄型攝影透鏡組，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V2，兩者滿足下列關(guān)系式30< IV1-V2 <42。
20.如權(quán)利要求17所述的薄型攝影透鏡組，其特征在于該薄型攝影透鏡組的整體焦距為f，所述第二透鏡的焦距為f2，兩者滿足下列關(guān)系式-0. 27 < f/f2 < 0。
21.如權(quán)利要求17所述的薄型攝影透鏡組，其特征在于該薄型攝影透鏡組的整體焦距為f，所述第二透鏡的物側(cè)表面曲率半徑為R3，兩者滿足下列關(guān)系式-1. 20 < R3/f<-0. 50。
22.如權(quán)利要求17所述的薄型攝影透鏡組，其特征在于所述第一透鏡的中心厚度為 CT1，所述第二透鏡的中心厚度為CT2，兩者滿足下列關(guān)系式0. 40 < CT1/CT2 < 0. 76。
23.如權(quán)利要求17所述的薄型攝影透鏡組，其特征在于所述第一透鏡的物側(cè)表面與像側(cè)表面的曲率半徑分別為Rl與R2，兩者滿足下列關(guān)系式0. 40 < R1/R2 < 0. 60。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種薄型攝影透鏡組，其由物側(cè)至像側(cè)依序包含一具正屈折力的第一透鏡，其物側(cè)表面為凸面、像側(cè)表面為凹面，該物側(cè)表面與像側(cè)表面至少一面為非球面；一具負(fù)屈折力的第二透鏡，其物側(cè)表面為凹面、像側(cè)表面為凸面，該物側(cè)表面與像側(cè)表面至少一面為非球面；所述第一透鏡的色散系數(shù)為V1，所述第二透鏡的色散系數(shù)為V2，該薄型攝影透鏡組的整體焦距為f，所述第二透鏡的焦距為f2，且其物側(cè)表面曲率半徑為R3，該薄型攝影透鏡組另設(shè)置一光圈，該光圈至成像面于光軸上的距離為SL，所述第一透鏡的物側(cè)表面至成像面于光軸上的距離為TTL，滿足下列關(guān)系式15＜|V1-V2|＜48；-0.43＜f/f2＜0；-1.50＜R3/f＜-0.40；0.9＜SL/TTL＜1.1；藉由上述的透鏡組配置方式，能有效縮小鏡頭體積、修正系統(tǒng)像差與像散，更能獲得較高的解像力。
文檔編號G02B3/02GK102466868SQ201110070030
公開日2012年5月23日 申請日期2011年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月11日
發(fā)明者蔡宗翰, 謝東益, 黃歆璇 申請人:大立光電股份有限公司