专利名称：影像拾取镜片组的制作方法
技术领域：
本实用新型关于一种影像拾取镜片组；特别是关于一种应用于电子产品的小型化影像拾取镜片组。
背景技术：
在科技不断创新求变的过程中，随着手机相机的兴起，小型化摄影镜头的需求日渐提高，而一般摄影镜头的感光元件不外乎是感光耦合元件(Charge Coupled Device, CCD)或互补型金属氧化物半导体(Complementary Metal-Oxide Semiconductor, CMOS)两种，且由于半导体工艺技术的进步，使得感光元件的像素面积缩小，而带领小型化摄影镜头逐渐往高像素领域发展，同时，市场上对于成像品质的要求也日益增加。传统搭载于便携式电子产品上的小型化摄影镜头，如美国专利第7，355，801号所揭露者，该实用新型为一种具有三群透镜结构的影像拾取镜片组，其采用四片式透镜结构， 但其第三镜组仅配置一片透镜，因而修正像差或色差的能力仍嫌不足。此外，随着智能型手机(Smart Phone)与PDA (Personal Digital Assistant)等高规格行动装置的盛行，带动小型化摄影镜头在像素与成像品质上的迅速攀升，现有的四片式透镜组将无法满足更高阶的摄影镜头模块，再加上电子产品不断地往高性能且轻薄化的趋势发展，因此急需一种适用于轻薄、便携式电子产品上，成像品质佳且不至于使镜头总长度过长的成像用光学镜片组。
实用新型内容本实用新型提供一种影像拾取镜片组，由物侧至像侧依序包括一具正屈折力的第一透镜，其物侧面为凸面；一具负屈折力的第二透镜；一具负屈折力的第三透镜，其物侧面为凹面；一第四透镜，其物侧面为凹面及像侧面为凸面；及一第五透镜，其像侧面为凹面，其物侧面及像侧面皆为非球面，其物侧面及像侧面中至少一表面设置有至少一反曲点； 其中，该影像拾取镜片组的整体焦距为f，该第三透镜的焦距为f3，该第三透镜于光轴上的厚度为CT3，该第二透镜于光轴上的厚度为CT2，该第二透镜的焦距为f2，满足下列关系式-1· 5 < f/f3 < -0. 3 ；CT3/CT2 > 1. 5 ；及 0 < f2/f3。另一方面，本实用新型提供一种影像拾取镜片组，由物侧至像侧依序包括一具正屈折力的第一透镜，其物侧面为凸面；一具负屈折力的第二透镜；一具负屈折力的第三透镜，其物侧面为凹面；一具正屈折力的第四透镜，其物侧面为凹面及像侧面为凸面，且其材质为塑胶；及一具负屈折力的第五透镜，其物侧面为凹面及像侧面为凹面，其物侧面及像侧面皆为非球面，其物侧面及像侧面中至少一表面设置有至少一反曲点，且其材质为塑胶； 其中，该影像拾取镜片组的整体焦距为f，该第三透镜的焦距为f3，该第三透镜于光轴上的厚度为CT3，该第二透镜于光轴上的厚度为CT2，该第二透镜的焦距为f2，满足下列关系式-1· 5 < f/f3 < -0. 3 ；CT3/CT2 > 1. 5 ；及 0 < f2/f3。通过上述透镜的配置方式，可以有效调整光学系统的像差、缩小镜头体积，更能获得较高的解像力。[0007]本实用新型影像拾取镜片组中，该第一透镜具正屈折力时，提供系统所需的主要屈折力，有利于缩短系统总长度。当该第二透镜具负屈折力时，可有效修正系统像散。当该第三透镜具负屈折力时，可有效修正多种系统像差，有助于提高成像品质。当该第四透镜具正屈折力时，可有效缩短系统总长度，且降低系统敏感度。当该第五透镜具负屈折力时，可有效修正系统高阶像差。本实用新型影像拾取镜片组中，该第一透镜的物侧面为凸面时，可加强镜片的正屈折力，并使镜组的总长度更短。当该第三透镜为一新月形透镜时，可有利于修正系统所产生的像差而获得良好的成像品质。当该第四透镜的物侧面为凹面且像侧面为凸面时，对于修正系统的像散(Astigmatism)较为有利。当第五透镜的像侧面为凹面时，可使主点远离成像面，并进而缩短镜组的总长度。当该第五透镜的物侧面及像侧面皆为凹面时，可有效修正系统的佩兹伐和数(Petzval Sum)，使周边像面变得更平。
第三透镜130、230、330、430、530、630、730、830、930物侧面131、231、331、431、531、631、731、831、931像侧面132、232、332、432、532、632、732、832、932第四透镜140、240、340、440、540、640、740、840、940物侧面141、241、341、441、541、641、741、841、941像侧面142、242、342、442、542、642、742、842、942第五透镜150、250、350、450、550、650、750、850、950物侧面151、251、351、451、551、651、751、851、951像侧面152、252、352、452、552、652、752、852、952红外线滤除滤光片160、260、360、460、560、660、760、860、960影像感测元件170、270、370、470、570、670、770、870、970成像面171、271、371、471、571、671、771、871、971整体影像拾取镜片组的焦距为f第二透镜的焦距为f2第三透镜的焦距为f3第四透镜的焦距为f4第五透镜的焦距为f5第一透镜的色散系数为Vl第二透镜的色散系数为V2第三透镜的色散系数为V3第二透镜于光轴上的厚度为CT2第三透镜于光轴上的厚度为CT3第一透镜的物侧面的曲率半径为Rl第一透镜的像侧面的曲率半径为R2第四透镜的物侧面的曲率半径为R7第四透镜的像侧面的曲率半径为R8第五透镜的物侧面的曲率半径为R9第五透镜的像侧面的曲率半径为RlO第一透镜的像侧面至第二透镜的物侧面于光轴上的距离为T12第二透镜的像侧面与第三透镜的物侧面于光轴上的距离为T23第三透镜的像侧面至第四透镜的物侧面于光轴上的距离为T34第四透镜的像侧面至第五透镜的物侧面于光轴上的距离为T45光圈至第五透镜像侧面于光轴上的距离为SD第一透镜的物侧面至第五透镜的像侧面于光轴上的距离为TD第一透镜的物侧面至成像面于光轴上的距离为TTL影像感测元件有效感测区域对角线长的一半为ImgH
具体实施方式
本实用新型提供一种影像拾取镜片组，由物侧至像侧依序包括一具正屈折力的第一透镜，其物侧面为凸面；一具负屈折力的第二透镜；一具负屈折力的第三透镜，其物侧面为凹面；一第四透镜，其物侧面为凹面及像侧面为凸面；及一第五透镜，其像侧面为凹面，其物侧面及像侧面皆为非球面，其物侧面及像侧面中至少一表面设置有至少一反曲点； 其中，该影像拾取镜片组的整体焦距为f，该第三透镜的焦距为f3，该第三透镜于光轴上的厚度为CT3，该第二透镜于光轴上的厚度为CT2，该第二透镜的焦距为f2，是满足下列关系式-1· 5 < f/f3 < -0. 3 ；CT3/CT2 > 1. 5 ；及 0 < f2/f3。当前述影像拾取镜片组满足下列关系式-l. 5 < f/f3 < -0. 3时，通过控制第三透镜的屈折力，可协助修正系统像差，并进而提高成像品质；较佳地，是满足下列关系式-1· 0 < f/f3 < -0. 5。当前述影像拾取镜片组满足下列关系式CT3/CT2 > 1. 5时，该第二透镜与该第三透镜的厚度配置较为合适，可有助于镜头的组装与空间配置。当前述影像拾取镜片组满足下列关系式0 < f2/f3时，该第二透镜与该第三透镜的负屈折力分配较合适，有助于降低系统敏感度且有效的修正系统像差；较佳地，是满足下列关系式0. 35 < f2/f3 < 2. 5。本实用新型前述影像拾取镜片组中，该第四透镜的焦距为f4，该第五透镜的焦距为f5，较佳地，当前述影像拾取镜片组满足下列关系式-l. 2 < f4/f5 < -0. 7时，该第五透镜的负屈折力分配较为合适，有效的修正系统高阶像差。本实用新型前述影像拾取镜片组中，该第一透镜的像侧面至该第二透镜的物侧面于光轴上的距离为T12，该第二透镜的像侧面至该第三透镜的物侧面于光轴上的距离为 T23，较佳地，当前述影像拾取镜片组满足下列关系式0. 04 < T12/T23 < 0. 40时，可使镜组中镜片间的间隔距离不至于过大或过小，除有利于镜片的组装配置，更有助于镜组空间的利用，以促进镜头的小型化。本实用新型前述影像拾取镜片组中，该第四透镜的物侧面曲率半径为R7，该第四透镜的像侧面曲率半径为R8，较佳地，当前述影像拾取镜片组满足下列关系式0.2
<(R7-R8)/(R7+R8) < 0. 9时，可确保该第四透镜为一新月形透镜，以利于修正系统所产生的像散。本实用新型前述影像拾取镜片组中，该第三透镜的像侧面至该第四透镜的物侧面于光轴上的距离为T34，该第四透镜的像侧面至该第五透镜的物侧面于光轴上的距离为 T45，较佳地，当前述影像拾取镜片组满足下列关系式0. 3 < T34/T45 < 0. 85时，可使镜组中镜片间的间隔距离不至于过大或过小，除有利于镜片的组装配置，更有助于镜组空间的利用，以促进镜头的小型化。本实用新型前述影像拾取镜片组中，该第四透镜的像侧面曲率半径为R8，该影像拾取镜片组的整体焦距为f，较佳地，当前述影像拾取镜片组满足下列关系式-0. 3 < R8/f
<-0. 1时，可有效消除系统像散，提高成像品质。本实用新型前述影像拾取镜片组中，该第五透镜的物侧面曲率半径为R9，该第五透镜的像侧面曲率半径为R10，较佳地，当前述影像拾取镜片组满足下列关系式-0.01
<(R9+R10)/(R9-R10) < 0. 8时，可有利于修正系统所产生的像散。本实用新型前述影像拾取镜片组中，该第一透镜的物侧面曲率半径为R1，该第一透镜的像侧面曲率半径为R2，较佳地，当前述影像拾取镜片组满足下列关系式_1.6<(R1+R2)/(R1-R2) < _0. 7时，可有效调整第一透镜的球差。本实用新型前述影像拾取镜片组中，该影像拾取镜片组另设置一光圈，该光圈至该第五透镜像侧面于光轴上的距离为SD，该第一透镜的物侧面至该第五透镜的像侧面于光轴上的距离为TD，较佳地，当前述影像拾取镜片组满足下列关系式0. 65 < SD/TD < 0. 97 时，有利于在广视场角特性中取得良好的效果。本实用新型前述影像拾取镜片组中，该第一透镜的色散系数为VI，该第二透镜的色散系数为V2，该第三透镜的色散系数为V3，较佳地，当前述影像拾取镜片组满足下列关系式0 < V1-V2-V3 < 25时，有利于该影像拾取镜片组整体中色差的调整与修正。本实用新型前述影像拾取镜片组中，该影像拾取镜片组另设置有一影像感测元件于一成像面，该第一透镜的物侧面至该成像面于光轴上的距离为TTL，该影像感测元件有效感测区域对角线长的一半为LiigH，较佳地，当前述影像拾取镜片组满足下列关系式TTL/ ImgH < 2. 0时，有利于维持镜片组的小型化，以搭载于轻薄便携式的电子产品上。另一方面，本实用新型提供一种影像拾取镜片组，由物侧至像侧依序包括一具正屈折力的第一透镜，其物侧面为凸面；一具负屈折力的第二透镜；一具负屈折力的第三透镜，其物侧面为凹面；一具正屈折力的第四透镜，其物侧面为凹面及像侧面为凸面，且其材质为塑胶；及一具负屈折力的第五透镜，其物侧面为凹面及像侧面为凹面，其物侧面及像侧面皆为非球面，其物侧面及像侧面中至少一表面设置有至少一反曲点，且其材质为塑胶； 其中，该影像拾取镜片组的整体焦距为f，该第三透镜的焦距为f3，该第三透镜于光轴上的厚度为CT3，该第二透镜于光轴上的厚度为CT2，该第二透镜的焦距为f2，是满足下列关系式-1. 5 < f/f3 < -0. 3 ；CT3/CT2 > 1. 5 ；及 0 < f2/f3。当前述影像拾取镜片组满足下列关系式-1. 5 < f/f3 < -0. 3时，通过调整第三透镜的屈折力，可协助修正系统像差，提高成像品质。当前述影像拾取镜片组满足下列关系式CT3/CT2 > 1. 5时，该第二透镜与该第三透镜的厚度配置较为合适，可有助于镜头的组装与空间配置。当前述影像拾取镜片组满足下列关系式0 < f2/f3时，该第二透镜与该第三透镜的负屈折力分配较合适，有助于降低系统敏感度且有效的修正系统像差。本实用新型前述影像拾取镜片组中，该第四透镜的焦距为f4，该第五透镜的焦距为f5，较佳地，当前述影像拾取镜片组满足下列关系式-1. 2 < f4/f5 < -0. 7时，该第五透镜的屈折力分配较为合适，有助于降低系统敏感度且有效的修正系统像差。本实用新型前述影像拾取镜片组中，该第一透镜的色散系数为VI，该第二透镜的色散系数为V2，该第三透镜的色散系数为V3，较佳地，当前述影像拾取镜片组满足下列关系式0 < V1-V2-V3 < 25时，有利于该影像拾取镜片组整体中色差的调整与修正。本实用新型前述影像拾取镜片组中，该第四透镜的像侧面曲率半径为R8，该影像拾取镜片组的整体焦距为f，较佳地，当前述影像拾取镜片组满足下列关系式-0. 3 < R8/f
<"O. 1时，可有效消除系统像散，提高成像品质。本实用新型前述影像拾取镜片组中，该第三透镜的像侧面至该第四透镜的物侧面于光轴上的距离为T34，该第四透镜的像侧面至该第五透镜的物侧面于光轴上的距离为 T45，较佳地，当前述影像拾取镜片组满足下列关系式0. 3 < T34/T45 < 0. 85时，可使镜组中镜片间的间隔距离不至于过大或过小，除有利于镜片的组装配置，更有助于镜组空间的利用，以促进镜头的小型化。本实用新型影像拾取镜片组中，透镜的材质可为玻璃或塑胶，若透镜的材质为玻璃，则可以增加该影像拾取镜片组屈折力配置的自由度，若透镜材质为塑胶，则可以有效降低生产成本。此外，可于镜面上设置非球面，非球面可以容易制作成球面以外的形状，获得较多的控制变数，用以消减像差，进而缩减透镜使用的数目，因此可以有效降低本实用新型影像拾取镜片组的总长度。本实用新型影像拾取镜片组中，若透镜表面为凸面，则表示该透镜表面于近轴处为凸面；若透镜表面为凹面，则表示该透镜表面于近轴处为凹面。本实用新型影像拾取镜片组中，可至少设置一光阑，如耀光光阑(Glare Stop)或视场光阑(Field Stop)等，以减少杂散光，有助于提升影像品质。本实用新型影像拾取镜片组将通过以下具体实施例配合所附附图予以详细说明。第一实施例本实用新型第一实施例请参阅图1A，第一实施例的像差曲线请参阅图1B。第一实施例的影像拾取镜片组主要由五片透镜构成，由物侧至像侧依序包括一具正屈折力的第一透镜110，其物侧面111为凸面及像侧面112为凸面，其材质为塑胶，该第一透镜110的物侧面111及像侧面112皆为非球面；一具负屈折力的第二透镜120，其物侧面121为凹面及像侧面122为凹面，其材质为塑胶，该第二透镜120的物侧面121及像侧面122皆为非球面；一具负屈折力的第三透镜130，其物侧面131为凹面及像侧面132为凸面，其材质为塑胶，该第三透镜130的物侧面131及像侧面132皆为非球面；一具正屈折力的第四透镜140，其物侧面141为凹面及像侧面142为凸面，其材质为塑胶，该第四透镜140的物侧面141及像侧面142皆为非球面；及一具负屈折力的第五透镜150，其物侧面151为凹面及像侧面152为凹面，其材质为塑胶，该第五透镜150的物侧面151及像侧面152皆为非球面，且该第五透镜150的像侧面152设有至少一个反曲点；其中，该影像拾取镜片组另设置有一光圈100置于该第一透镜110与该第二透镜 120之间；另包括一红外线滤除滤光片(IR-filter) 160置于该第五透镜150的像侧面152 与一成像面171之间；该红外线滤除滤光片160的材质为玻璃且其不影响本实用新型该影像拾取镜片组的焦距；另设置有一影像感测元件170于该成像面171上。第一实施例详细的光学数据如表一所示，其非球面数据如表二所示，其中曲率半径、厚度及焦距的单位为mm，HFOV定义为最大视角的一半。
权利要求1.一种影像拾取镜片组，其特征在于，所述影像拾取镜片组由物侧至像侧依序包括 一具正屈折力的第一透镜，其物侧面为凸面；一具负屈折力的第二透镜； 一具负屈折力的第三透镜，其物侧面为凹面； 一第四透镜，其物侧面为凹面及像侧面为凸面；及一第五透镜，其像侧面为凹面，其物侧面及像侧面皆为非球面，其物侧面及像侧面中至少一表面设置有至少一反曲点；其中，所述影像拾取镜片组的整体焦距为f，所述第三透镜的焦距为f3，所述第三透镜于光轴上的厚度为CT3，所述第二透镜于光轴上的厚度为CT2，所述第二透镜的焦距为f2， 满足下列关系式-1. 5 < f/f3 < -0. 3 ； CT3/CT2 > 1. 5；及 0 < f2/f3。
2.如权利要求1所述的影像拾取镜片组，其特征在于，所述第四透镜具有正屈折力且其材质为塑胶，所述第五透镜具有负屈折力且其材质为塑胶。
3.如权利要求2所述的影像拾取镜片组，其特征在于，所述第五透镜的物侧面为凹面。
4.如权利要求3所述的影像拾取镜片组，其特征在于，所述第二透镜的焦距为f2，所述第三透镜的焦距为f3，满足下列关系式0. 35 < f2/f3 < 2. 5。
5.如权利要求4所述的影像拾取镜片组，其特征在于，所述第四透镜的焦距为f4，所述第五透镜的焦距为f5，满足下列关系式-1. 2 < f4/f5 < -0. 7。
6.如权利要求4所述的影像拾取镜片组，其特征在于，所述第一透镜的像侧面至所述第二透镜的物侧面于光轴上的距离为T12，所述第二透镜的像侧面至所述第三透镜的物侧面于光轴上的距离为T23，满足下列关系式0. 04 < T12/T23 < 0. 40。
7.如权利要求2所述的影像拾取镜片组，其特征在于，所述第四透镜的物侧面曲率半径为R7，所述第四透镜的像侧面曲率半径为R8，满足下列关系式0. 2 < (R7-R8) / (R7+R8) < 0. 9。
8.如权利要求7所述的影像拾取镜片组，其特征在于，所述第三透镜的像侧面至所述第四透镜的物侧面于光轴上的距离为T34，所述第四透镜的像侧面至所述第五透镜的物侧面于光轴上的距离为T45，满足下列关系式0. 3 < T34/T45 < 0. 85。
9.如权利要求7所述的影像拾取镜片组，其特征在于，所述第四透镜的像侧面曲率半径为R8，所述影像拾取镜片组的整体焦距为f，满足下列关系式-0. 3 < R8/f < -0. 1。
10.如权利要求7所述的影像拾取镜片组，其特征在于，所述第五透镜的物侧面曲率半径为R9，所述第五透镜的像侧面曲率半径为R10，满足下列关系式-0.01 < (R9+R10)/(R9-R10) <0.8。
11.如权利要求1所述的影像拾取镜片组，其特征在于，所述影像拾取镜片组的整体焦距为f，所述第三透镜的焦距为f3，满足下列关系式-1. 0 < f/f3 < -0. 5。
12.如权利要求11所述的影像拾取镜片组，其特征在于，所述第一透镜的物侧面曲率半径为R1，所述第一透镜的像侧面曲率半径为R2，满足下列关系式-1. 6 < (R1+R2)/(R1-R2) < -0. 7。
13.如权利要求11所述的影像拾取镜片组，其特征在于，所述影像拾取镜片组另设置一光圈，所述光圈至所述第五透镜像侧面于光轴上的距离为SD，所述第一透镜的物侧面至所述第五透镜的像侧面于光轴上的距离为TD，满足下列关系式0. 65 < SD/TD < 0. 97。
14.如权利要求2所述的影像拾取镜片组，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，所述第三透镜的色散系数为V3，满足下列关系式0 < V1-V2-V3 < 25。
15.如权利要求1所述的影像拾取镜片组，其特征在于，所述影像拾取镜片组另设置有一影像感测元件于一成像面，所述第一透镜的物侧面至所述成像面于光轴上的距离为TTL， 所述影像感测元件有效感测区域对角线长的一半为ImgH，满足下列关系式TTL/ImgH < 2. 0。
16.一种影像拾取镜片组，其特征在于，所述影像拾取镜片组由物侧至像侧依序包括 一具正屈折力的第一透镜，其物侧面为凸面；一具负屈折力的第二透镜； 一具负屈折力的第三透镜，其物侧面为凹面；一具正屈折力的第四透镜，其物侧面为凹面及像侧面为凸面，且其材质为塑胶；及一具负屈折力的第五透镜，其物侧面为凹面及像侧面为凹面，其物侧面及像侧面皆为非球面，其物侧面及像侧面中至少一表面设置有至少一反曲点，且其材质为塑胶；其中，所述影像拾取镜片组的整体焦距为f，所述第三透镜的焦距为f3，所述第三透镜于光轴上的厚度为CT3，所述第二透镜于光轴上的厚度为CT2，所述第二透镜的焦距为f2， 满足下列关系式-1. 5 < f/f3 < -0. 3 ； CT3/CT2 > 1. 5；及 0 < f2/f3。
17.如权利要求16所述的影像拾取镜片组，其特征在于，所述第四透镜的焦距为f4，所述第五透镜的焦距为f5，满足下列关系式-1. 2 < f4/f5 < -0. 7。
18.如权利要求17所述的影像拾取镜片组，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，所述第三透镜的色散系数为V3，满足下列关系式0 < V1-V2-V3 < 25。
19.如权利要求18所述的影像拾取镜片组，其特征在于，所述第四透镜的像侧面曲率半径为R8，所述影像拾取镜片组的整体焦距为f，满足下列关系式-0. 3 < R8/f < -0. 1。
20.如权利要求18所述的影像拾取镜片组，其特征在于，所述第三透镜的像侧面至所述第四透镜的物侧面于光轴上的距离为T34，所述第四透镜的像侧面至所述第五透镜的物侧面于光轴上的距离为T45，满足下列关系式 0. 3 < T34/T45 < 0. 85。
专利摘要本实用新型关于一种影像拾取镜片组，由物侧至像侧依序包括一具正屈折力的第一透镜，其物侧面为凸面；一具负屈折力的第二透镜；一具负屈折力的第三透镜，其物侧面为凹面；一第四透镜，其物侧面为凹面及像侧面为凸面；及一第五透镜，其像侧面为凹面，其物侧面及像侧面皆为非球面，其物侧面及像侧面中至少一表面设置有至少一反曲点。上述透镜的配置方式，可以有效调整光学系统的像差、缩小镜头体积，更能获得较高的解像力。
文档编号G02B1/04GK202141850SQ20112024282
公开日2012年2月8日 申请日期2011年7月11日 优先权日2011年5月24日
发明者陈俊杉, 黄歆璇 申请人:大立光电股份有限公司