专利名称：薄型摄影透镜组的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种摄影透镜组，特别是一种应用于电子产品的小型化二片式的薄型摄影透镜组。
背景技术：
近年来，随着薄型摄影镜头的需求日渐增加，且随着半导体制程技术的精进，使摄影镜头目前不外乎采用感光耦合组件(Charge Coupled Device，CCD)或互补性氧化金属半导体组件(Complementary Metal-Oxide Semiconductor Sensor, CMOS Sensor)的感光组件，其画素尺寸得以小型化，加上现今电子产品以轻薄短小的外型为发展趋势，因此，同时具备良好成像质量与薄型的光学系统俨然成为目前市场上的主流。传统的薄型摄像光学透镜组为考虑像差的补正，多以三片式透镜结构为主，其中最普遍的为正负正Triplet型式，如美国专利第US7145736号。但当镜头尺寸不断往轻薄化缩小时，系统成像空间也跟着紧缩，因此使得三片透镜的置入变得困难，且在有限的空间里，镜片的厚度亦需跟着缩小，将使得塑料成型制作的镜片的材质均勻度不良。为了能有效缩短镜头总长度且兼顾镜片制作上的良率，可使摄像镜头仅含两片透镜。而为了修正像差，一般会采用前置光圈的形式，如美国专利说明书US7436604公开了一种由两片透镜构成的薄型摄像光学镜组，但其第二透镜形状采用双凹透镜，对于像差与像散的修正，其效果不如新月形透镜来的显著。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种薄型摄影透镜组，其能有效缩小镜头体积、修正系统像差与像散，获得较高的解像力。为解决上述技术问题，本实用新型的薄型摄影透镜组由两片构成，其由物侧至像侧依序包含一具正屈折力的第一透镜，其物侧表面为凸面、像侧表面为凹面，该物侧表面与像侧表面至少一面为非球面；一具负屈折力的第二透镜，其物侧表面为凹面、像侧表面为凸面，该物侧表面与像侧表面至少一面为非球面；该薄型摄影透镜组中具屈折力的透镜为两片，且所述第一透镜的色散系数为VI，所述第二透镜的色散系数为V2，该薄型摄影透镜组的整体焦距为f，所述第二透镜的焦距为f2，该第二透镜的物侧表面曲率半径为 R3，此外，该薄型摄影透镜组另设置一光圈，该光圈至成像面于光轴上的距离为SL，所述第一透镜的物侧表面至成像面于光轴上的距离为TTL，且满足下列关系式15 < |V1-V2 < 48 ；-0. 43 < f/f2 < 0 ；-1. 50 < R3/f < -0. 40 ；0. 9 < SL/TTL < 1. 1 ；藉由上述的镜头组配置方式，能有效缩小镜头体积、修正系统像差与像散，更能获得较高的解像力。本实用新型还提供一种薄型摄影透镜组，其由物侧至像侧依序包含一具正屈折力的第一透镜，其物侧表面为凸面、像侧表面为凹面，该物侧表面与像侧表面皆为非球面， 该第一透镜为塑料；一具负屈折力的第二透镜，其物侧表面为凹面、像侧表面为凸面，该物侧表面与像侧表面皆为非球面，该第二透镜为塑料；该薄型摄影透镜组中具屈折力的透镜为两片，且所述第一透镜的 色散系数为VI，所述第二透镜的色散系数为V2，该薄型化摄影透镜组的整体焦距为f，所述第二透镜的焦距为f2，所述第一透镜的折射率为Ni，所述第二透镜的折射率为N2，该第二透镜的像侧表面至成像面于光轴上的距离为Bf，该第二透镜的中心厚度为 CT2，满足下列关系式15 < V1-V2 < 48「O. 43 < f/f2 < O ;N2 > Nl ；0. 4
<Bf/CT2 < 2. 0。其中当所述第一透镜具正屈折力时，则且能提供系统所需的部分屈折力，有助于缩短该系统的总长度。当所述第二透镜具负屈折力时，则其能有效修正系统像差，有助于提高成像品质。当所述第一透镜的物侧表面为凸面、像侧表面为凹面时，则其有助于修正系统像散。当所述第二透镜的物侧表面为凹面、像侧表面为凸面时，则其有利于修正系统的
高阶像差。当15< V1-V2 < 48时，有利于系统色差的修正；较佳地，满足23 < V1-V2
<45 ；最佳地，满足 30 < V1-V2 <42。当-0. 43 < f/f2 < 0时，所述第二透镜的屈折力较为合适，能有效修正系统像差； 较佳地，满足-0. 27 < f/f2 < 0。当-1. 50 < R3/f < -0. 40时，则能加强所述第二透镜修正像差的效果；较佳地，满足-1. 20 < R3/f < -0. 50。当0. 9 < SL/TTL < 1. 1时，则有利于该薄型摄影透镜组在远心与广角特性取得良好的平衡。本实用新型薄型摄影透镜组中，所述第一透镜的物侧表面与像侧表面的曲率半径分别为Rl与R2，当两者满足0 < R1/R2 < 0. 8关系式时，则能有效修正系统球差；较佳地， 满足 0. 40 < R1/R2 < 0. 60。本实用新型薄型摄影透镜组中，所述第一透镜的中心厚度为CT1，所述第二透镜的中心厚度为CT2，当两者满足0. 25 < CT1/CT2 < 0. 95关系式时，则该第一、二透镜厚度大小较为合适，能降低该第一、二透镜制造与组装上的困难度；较佳地，满足0. 40 < CT1/CT2
<0. 76。本实用新型薄型摄影透镜组中，所述第一透镜的折射率为Ni，所述第二透镜的折射率为N2，当两者满足N2 > Nl关系式时，该第一、二透镜折射率则较为合适，有利于缩短系统总长度且保有良好的成像质量；较佳地，满足0. 04 < N2-N1 < 0. 18。本实用新型薄型摄影透镜组中，所述第二透镜的像侧表面至成像面于光轴上的距离为Bf，该第二透镜的中心厚度为CT2，当两者满足0. 4 < Bf/CT2 < 2. 0关系式时，则第二透镜与电子感光组件之间有足够的空间放置其他组件；较佳地，满足0. 95 < Bf/CT2
<1. 65。本实用新型薄型摄影透镜组中，所述第一透镜的物侧表面至成像面于光轴上的距离为TTL，另于该成像面设置一电子感光组件，该电子感光组件有效画素区域对角线长的一半为ImgH，当两者满足TTL/ImgH < 1. 95关系式时，则有利于维持薄型摄影透镜组的小型化，以搭载于轻薄可携式的电子产品上。本实用新型的薄型摄影透镜组，其具有两片透镜，能有效缩小镜头体积；同时，借由调整本实用新型镜头组镜片材质的选择以及曲率的配置，其能够有效修正系统像差与像散，获得较高的解像力。附图与附表说明
以下结合附图、附表与具体实施方式
对本实用新型作进一步详细的说明图IA为本实用新型第一实施例的光学示意图；图IB为本实用新型第一实施例像差曲线图；图2A为本实用新型第二实施例的光学示意图2B为本实用新型第二实施例像差曲线图；图3A为本实用新型第三实施例的光学示意图；图3B为本实用新型第三实施例像差曲线图；图4A为本实用新型第四实施例的光学示意图；图4B为本实用新型第四实施例像差曲线图；图5A为本实用新型第五实施例的光学示意图；图5B为本实用新型第五实施例像差曲线图；图6A为本实用新型第六实施例的光学示意图；图6B为本实用新型第六实施例像差曲线图；表1为第一实施例光学数据；表2为第一实施例非球面数据；表3为第二实施例光学数据；表4为第二实施例非球面数据；表5为第三实施例光学数据；表6为第三实施例非球面数据；表7为第四实施例光学数据；表8为第四实施例非球面数据；表9为第五实施例光学数据；表10为第五实施例非球面数据；表11为第六实施例光学数据；表12为第六实施例非球面数据；表13为本实用新型相关关系式的数值资料；其中第一透镜为110、210、310、410、510、610 ；物侧表面为111、211、311、411、511、611 ；像侧表面为112、212、312、412、512、612 ；第二透镜为120、220、320、420、520、620 ；物侧表面为121、221、321、421、521、621 ；像侧表面为122、222、322、422、522、622 ；光圈为100、200、300、400、500、600 ；光轴为150、250、350、450、550、650 ；红外线滤光片(IRFilter)为 170、270、370、470、570、670 ；成像面为190、290、390、490、590、690 ；[0059]S为弧矢面像散T为子午面像散；说明书中符号含义CTl 第一透镜的中心厚度；CT2 第二透镜的中心厚度；f 光学摄影系统的整体焦距；f2 第二透镜的焦距；ImgH 电子感光组件有效画素区域对角线长的一半；Rl 第一透镜的物侧表面曲率半径；R2 第一透镜的像侧表面曲率半径；R3 第二透镜的物侧表面曲率半径；SL 光圈至成像面于光轴上的距离；TTL 第一透镜的物侧表面至成像面于光轴上的距离；Vl 第一透镜的色散系数；V2 第二透镜的色散系数；Nl 第一透镜的折射率；N2 第二透镜的折射率；Bf 第二透镜的像侧表面至成像面于光轴上的距离。
具体实施方式
本实用新型第一实施例所提供的薄型摄影透镜组，如图IA和
图1B。图IA为本实用新型第一实施例薄型摄影透镜组配置示意图，图IB为本实用新型第一实施例像差曲线图，如图IA所示，第一实施例从物侧到像侧包含—具正屈折力的第一透镜110，其材质为塑料，该第一透镜110物侧表面111为凸面、像侧表面112为凹面，该第一透镜110的物侧表面111与像侧表面112皆设为非球面。一具负屈折力的第二透镜120，其材质为塑料，该第二透镜120物侧表面121为凹面、像侧表面122为凸面，该第二透镜120的物侧表面121与像侧表面122皆设为非球面。一光圈100，其设于被摄物(图上未示)与所述第一透镜110之间。一红外线滤光片(IR-filter) 170，其设于所述第二透镜120像侧表面122与一成像面190之间，该红外线滤光片170的材质为玻璃且不影响该薄型摄影透镜组的焦距。上述的非球面曲线的方程式表示如下x (y) = (YVr) / (1+sqr t (1- (1+k) * (y/r)2)) + σ (▲) * )
i其中X 非球面上距离光轴为Y的点，其与相切于非球面光轴上顶点的切面的相对高度；Y 非球面曲线上的点与光轴的距离；k 锥面系数；Ai 第i阶非球面系数。[0089]第一实施例中，该薄型摄影透镜组的整体焦距为f，其关系式为f = 1. 84。第一实施例中，该薄型摄影透镜组的整体光圈值(f-number)为Fno，其关系式为 Fno = 2. 45。第一实施例中，该薄型摄影透镜组的整体最大视角的一半为HF0V，其关系式为 HFOV = 33. O。 第一实施例中，所述第一透镜110的色散系数为Vl，所述第二透镜120的色散系数为V2，其关系式为|V1-V2| = 32.5。第一实施例中，所述第一透镜110的折射率为Ni，所述第二透镜120的折射率为 N2，其关系式为:N2-N1 = 0. 09。第一实施例中，所述第一透镜110的中心厚度为CT1，所述第二透镜120的中心厚度为CT2，其关系式为:CT1/CT2 = 0. 59。第一实施例中，所述第一透镜110的物侧表面111与像侧表面112的曲率半径分别为Rl与R2，其关系式为R1/R2 = 0. 57。第一实施例中，该薄型摄影透镜组的整体焦距为f，所述第二透镜120的物侧表面 121曲率半径为R3，其关系式为R3/f = -1. 01。第一实施例中，该薄型摄影透镜组的整体焦距为f，所述第二透镜120的焦距为 f2，其关系式为:f/f2 = -0. 004。第一实施例中，所述第二透镜120的像侧表面122至成像面190于光轴150上的距离为Bf，该第二透镜120的中心厚度为CT2，其关系式为Bf/CT2 = 1. 21。第一实施例中，所述光圈100至成像面190于光轴150上的距离为SL，所述第一透镜Iio的物侧表面111至成像面190于光轴150上的距离为TTL，其关系式为SL/TTL = 0. 94。第一实施例中，所述第一透镜110的物侧表面111至成像面190于光轴150上的距离为TTL，该薄型摄影透镜组另设置一电子感光组件(图上未示)于所述成像面190，该电子感光组件有效画素区域对角线长的一半为ImgH，其关系式为TTL/ImgH = 1. 71。第一实施例详细的结构数据如表1所示，参考波长为d-line 587. 6nm，其中第4表面的有效半径为0.31mm，其非球面数据如表2所示，其中，曲率半径、厚度及焦距的单位为公厘(mm)。表权利要求1.一种薄型摄影透镜组，其特征在于，由物侧至像侧依序包含一具正屈折力的第一透镜，其物侧表面为凸面、像侧表面为凹面，该物侧表面与像侧表面至少一面为非球面；一具负屈折力的第二透镜，其物侧表面为凹面、像侧表面为凸面，该物侧表面与像侧表面至少一面为非球面；该薄型摄影透镜组中具屈折力的透镜为两片，且所述第一透镜的色散系数为VI，所述第二透镜的色散系数为V2，该薄型摄影透镜组的整体焦距为f，所述第二透镜的焦距为f2， 该第二透镜的物侧表面曲率半径为R3，此外，该薄型摄影透镜组另设置一光圈，该光圈至成像面于光轴上的距离为SL，所述第一透镜的物侧表面至成像面于光轴上的距离为TTL，满足下列关系式15 < |V1-V2| < 48 ； -0. 43 < f/f2 < 0 ； -1. 50 < R3/f < -0. 40 ； 0. 9 < SL/TTL < 1. 1。
2.如权利要求1所述的薄型摄影透镜组，其特征在于所述第一透镜的材质为塑料，且其物侧表面与像侧表面皆为非球面，所述第二透镜的材质为塑料，且其物侧表面与像侧表面皆为非球面。
3.如权利要求2所述的薄型摄影透镜组，其特征在于所述第一透镜的物侧表面与像侧表面的曲率半径分别为Rl与R2，两者满足下列关系式0 < R1/R2 < 0. 8。
4.如权利要求3所述的薄型摄影透镜组，其特征在于所述第一透镜的色散系数为VI， 所述第二透镜的色散系数为V2，两者满足下列关系式23< |V1-V2 <45。
5.如权利要求4所述的薄型摄影透镜组，其特征在于所述第一透镜的色散系数为VI， 所述第二透镜的色散系数为V2，两者满足下列关系式30< |V1-V2 <42。
6.如权利要求3所述的薄型摄影透镜组，其特征在于该薄型摄影透镜组的整体焦距为f，所述第二透镜的焦距为f2，两者满足下列关系式-0. 27 < f/f2 < 0。
7.如权利要求3所述的薄型摄影透镜组，其特征在于该薄型摄影透镜组的整体焦距为f，所述第二透镜的物侧表面曲率半径为R3，两者满足下列关系式-l. 20 < R3/f<-0. 50。
8.如权利要求3所述的薄型摄影透镜组，其特征在于所述第一透镜的中心厚度为 CT1，所述第二透镜的中心厚度为CT2，两者满足下列关系式0. 25 < CT1/CT2 < 0. 95。
9.如权利要求8所述的薄型摄影透镜组，其特征在于所述第一透镜的中心厚度为 CT1，所述第二透镜的中心厚度为CT2，两者满足下列关系式0. 40 < CT1/CT2 < 0. 76。
10.如权利要求3所述的薄型摄影透镜组，其特征在于所述第一透镜的折射率为m， 所述第二透镜的折射率为N2，两者满足下列关系式0. 04 < N2-N1 < 0. 18。
11.如权利要求3所述的薄型摄影透镜组，其特征在于所述第二透镜的像侧表面至成像面于光轴上的距离为Bf，所述第二透镜的中心厚度为CT2，两者满足下列关系式0. 95<Bf/CT2 < 1. 65。
12.如权利要求3所述的薄型摄影透镜组，其特征在于所述第一透镜的物侧表面与像侧表面的曲率半径分别为Rl与R2，两者满足下列关系式0. 40 < R1/R2 < 0. 60。
13.如权利要求3所述的薄型摄影透镜组，其特征在于所述第一透镜的物侧表面至成像面于光轴上的距离为TTL，另于该成像面设置一电子感光组件，该电子感光组件有效画素区域对角线长的一半为ImgH，两者满足下列关系式TTL/ImgH < 1. 95。
14.一种薄型摄影透镜组，其特征在于，由物侧至像侧依序包含一具正屈折力的第一透镜，其物侧表面为凸面、像侧表面为凹面，该物侧表面与像侧表面皆为非球面，该第一透镜为塑料；一具负屈折力的第二透镜，其物侧表面为凹面、像侧表面为凸面，该物侧表面与像侧表面皆为非球面，该第二透镜为塑料；该薄型摄影透镜组中具屈折力的透镜为两片，且所述第一透镜的色散系数为VI，所述第二透镜的色散系数为V2，该薄型化摄影透镜组的整体焦距为f，所述第二透镜的焦距为 f2，所述第一透镜的折射率为Ni，所述第二透镜的折射率为N2，该第二透镜的像侧表面至成像面于光轴上的距离为Bf，该第二透镜的中心厚度为CT2，满足下列关系式 15 < |V1-V2| < 48 ； -0. 43 < f/f2 < 0 ； N2 > Nl ；0. 4 < Bf/CT2 < 2. 0。
15.如权利要求14所述的薄型摄影透镜组，其特征在于该薄型摄影透镜组的整体焦距为f，所述第二透镜的物侧表面曲率半径为R3，两者满足下列关系式-l. 50 < R3/f<-0. 40。
16.如权利要求15所述的薄型摄影透镜组，其特征在于所述第一透镜的折射率为m， 所述第二透镜的折射率为N2，两者满足下列关系式0. 04 < N2-N1 < 0. 18。
17.如权利要求15所述的薄型摄影透镜组，其特征在于所述第二透镜的像侧表面至成像面于光轴上的距离为Bf，该第二透镜的中心厚度为CT2，两者满足下列关系式0. 95<Bf/CT2 < 1. 65。
18.如权利要求17所述的薄型摄影透镜组，其特征在于该薄型摄影透镜组另设置一光圈，该光圈至成像面于光轴上的距离为SL，所述第一透镜的物侧表面至成像面于光轴上的距离为TTL，满足下列关系式0. 9 < SL/TTL < 1. 1。
19.如权利要求18所述的薄型摄影透镜组，其特征在于所述第一透镜的色散系数为 VI，所述第二透镜的色散系数为V2，两者满足下列关系式30< IV1-V2 <42。
20.如权利要求17所述的薄型摄影透镜组，其特征在于该薄型摄影透镜组的整体焦距为f，所述第二透镜的焦距为f2，两者满足下列关系式-0. 27 < f/f2 < 0。
21.如权利要求17所述的薄型摄影透镜组，其特征在于该薄型摄影透镜组的整体焦距为f，所述第二透镜的物侧表面曲率半径为R3，两者满足下列关系式-l. 20 < R3/f<-0. 50。
22.如权利要求17所述的薄型摄影透镜组，其特征在于所述第一透镜的中心厚度为 CT1，所述第二透镜的中心厚度为CT2，两者满足下列关系式0. 40 < CT1/CT2 < 0. 76。
23.如权利要求17所述的薄型摄影透镜组，其特征在于所述第一透镜的物侧表面与像侧表面的曲率半径分别为Rl与R2，两者满足下列关系式0. 40 < R1/R2 < 0. 60。
专利摘要本实用新型公开了一种薄型摄影透镜组，其由物侧至像侧依序包含一具正屈折力的第一透镜，其物侧表面为凸面、像侧表面为凹面，该物侧表面与像侧表面至少一面为非球面；一具负屈折力的第二透镜，其物侧表面为凹面、像侧表面为凸面，该物侧表面与像侧表面至少一面为非球面；所述第一透镜的色散系数为V1，所述第二透镜的色散系数为V2，该薄型摄影透镜组的整体焦距为f，所述第二透镜的焦距为f2，且其物侧表面曲率半径为R3，该薄型摄影透镜组另设置一光圈，该光圈至成像面于光轴上的距离为SL，所述第一透镜的物侧表面至成像面于光轴上的距离为TTL，满足下列关系式15＜|V1-V2|＜48；-0.43＜f/f2＜0；-1.50＜R3/f＜-0.40；0.9＜SL/TTL＜1.1；藉由上述的透镜组配置方式，能有效缩小镜头体积、修正系统像差与像散，更能获得较高的解像力。
文档编号G02B13/18GK202025118SQ20112007809
公开日2011年11月2日 申请日期2011年3月23日 优先权日2010年11月11日
发明者蔡宗翰, 谢东益, 黄歆璇 申请人:大立光电股份有限公司