专利名称：：成像用光学镜组的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种光学镜组，特别是指一种应用于照相手机的小型化成像用光学镜组。
背景技术：
：最近几年来，随着照相手机的兴起，摄影镜头的厚度逐渐缩小，而一般数字相机的感光组件不外乎是CMOS或CCD两种，由于半导体制程技术的进步，感光组件的画素大小由早期的7.4咖减少至目前的1.75um，这使得小型化摄影镜头的需求更为殷切。目前的手机镜头，为考虑像差的补正，多采用三枚式镜片结构，其中最普遍的为正负正Triplet型式，但是，当镜头的高度由5nun縮小至3mm时，成像系统体积縮小，使得三枚镜片欲置入此空间变得困难，而镜片厚度也必须缩小，使得以塑料射出成型制作的镜片其材质的均匀度不良。有鉴于此，特提出本发明。
发明内容为解决光学系小型化的问题，本发明提供一种由二枚透镜构成的光学镜组，其要旨如下一成像用光学镜组，由二片具屈折力的塑料镜片构成，由物侧至像侧，首先为一具正屈折力的第一透镜，其前、后表面都为凸面，且其前表面、后表面皆为非球面，再者为一具负屈折力的第二透镜，其前表面为凹面，后表面为凸面，且其前表面、后表面皆为非球面。成像用光学镜组中并设置有一光圈，位于第一透镜之前，用于控制光学系的亮度，并且可使光线在感光组件上的入射角有效减少。成像用光￥镜组中，具正屈折力的第一透镜，其折射率为Nl，具负屈折力的第二透镜，其折射率为N2，两者满足下记关系1.6>N1>1.5N2〉1.55则可使成像用光学镜组获得有效的屈折力，更进一步来看，第一透镜折射率N1及第二透镜折射率N2，需满足下记关系Nl>1.54N2<1.65在成像用光学镜组中，系统的屈折力主要由第一透镜提供，而具负屈折力的第二透镜其功能为平衡及修正系统所产生的各项像差，但若其折射率超过此上限值，将使得系统的髙度增加，因此透过上述各镜片折射率的适当配置，将使得成像用光学镜组在屈折力与像差的修正中取得平衡。成像用光学镜组中，具正屈折力的第一透镜其焦距为n，具负屈折力的第二透镜其焦距为f2，系统焦距为f，其满足下记关系f/fl>2.0|f/f2|<1.0加大正第一透镜的屈折力，可以縮短光学镜组的高度，而且可以使光线在感光组件上的入射角有效减少，而具负屈折力的第二透镜，负屈折力来自于前表面，其功用为修正系统所产生的像差，但若其屈折力过大，将造成光线在感光组件上的入射角不易压縮，同时，后表面的非球面也将过强而使得制造上较为困难。若考量高阶像差的压制，以及欲使成像用光学镜组产生足够的后焦，则第一透镜的焦距n与系统焦距f，需满足下记关系f/fl<2.5为了有效修正系统产生的色差，控制第一透镜的色散系数(AbbeNumber)VI及第二透镜的色散系数(AbbeNumber)V2，必须满足下记关系式Vl〉50V2<40为了有效縮小光线入射感光组件的角度，第一透镜前表面曲率半径Rl，第一透镜后表面曲率半径R2，必须满足以下关系式1.4<(Rl+R2)/(R1-R2)<1.55藉由前置光圈的配置，以及第一透镜后表面提供强大的正屈折力，将使得成像用光学镜组的出射瞳(ExitPupil)远离成像面，因此，光线离开第二透镜后表面后，将以接近垂直入射的方式入射在感光组件上，此即为像侧的Telecentric特性，此特性对于时下固态感光组件的感光能力是极为重要的，将使得感光组件的感光敏感度提高，减少系统产生暗角的可能性。上述关系式称为透镜的形状因子，当其数值低于下限值，R2变得相对较小，将使得系统产生过大的像差而难以控制，另一方面，当其数值高于上限值时，R2变得相对较大，第一透镜后表面的屈折力变小，使得光圈必须前移才能縮小光线入射在感光组件上的角度，而这将会和成像用光学镜组小型化的目标相违背。此外，成像用光学镜组小型化的趋势，以及系统需涵盖广泛的视角，使得焦距变得很短，在这种情况下，镜片的曲率半径以及镜片的大小都变得很小，以传统玻璃研磨的方法将难以制造出上述的镜片，因此，第一透镜及第二透镜都采用塑料材质，藉由射出成型的方式制作镜片，可以用较低廉的成本生产高精密度的镜片；并于各镜面上设置非球面，非球面可以容易制作成球面以外的形状，获得较多的控制变量，用以消减像差，进而縮减镜片使用的数目。下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。图l第一实施例光学系统示意图；图2第一实施例的像差曲线图；图3第二实施例光学系统示意图；图4第二实施例的像差曲线图；表表1第一实施例结构数据；表2第一实施例非球面数据；表3第二实施例结构数据；表4第二实施例非球面数据；表5本发明相关方程式的数值资料；主要组件符号说明光圈IO,第一透镜20，前表面21，后表面22，第二透镜30,前表面31，后表面32，红外线滤除滤光片40，感光组件50,第一透镜折射率N1，第二透镜折射率N2，第一透镜焦距fl，第二透镜焦距f2，成像用光学镜组系统焦距f，第一透镜色散系数V1(Abbenumber),第二透镜色散系数V2(Abbenumber),第一透镜前表面曲率半径R1，第一透镜后表面曲率半径R具体实施例方式本发明第一实施例请参阅图l，第一实施例的像差曲线请参阅图2。第一实施例的主要构造为一成像用光学镜组，由二片具屈折力的塑料镜片构成，由物侧至像侧依序配置一具正屈折力的第一透镜20，其前表面21及后表面22皆为凸面，且其前表面21、后表面22皆为非球面，一具负屈折力的第二透镜30，其前表面31为凹面，后表面32为凸面，且其前表面31、后表面32皆为非球面，另在第二透镜30与感光组件50中间设置有一红外线滤除滤光片(IRCutFilter)40，其不影响系统的焦距。成像用光学镜组中并设置有一光圈10，位于第一透镜20之前，用于控制光学系的亮度；成像用光学镜组中，具正屈折力的第一透镜20，其折射率Nl=1.543，具负屈折力的第二透镜30，其折射率船=1.583;具正屈折力的第一透镜20其焦距为fl，具负屈折力的第二透镜30其焦距为f2，系统焦距为f，其关系为f/fl=2.21、|f/f2|=0.81;第一透镜20的色散系数(AbbeNumber)Vl=60.3，第二透镜30的色散系数(AbbeNumber)V2=30.2;第一透镜20前表面21曲率半径R1，第一透镜20后表面22曲率半径R2，其关系为(R1+R2)/(R1-R2)=1.451;第一透镜20前表面21曲率半径Rl=2.18647;第一透镜20及第二透镜30都采用塑料材质，藉由射出成型的方式制作镜片，并于各镜面上设置非球面，非球面曲线的方程式表示如下X(Y)=(Y7R)/(1+sqrt(1—(1+k)*(Y/R)2))+A4*Y4+A6*YV...其中X:镜片的截面距离Y:非球面曲线上的点距离光轴的高度k:锥面系数A4、Ae、……:4阶、6阶、……的非球面系数。第一实施例详细的结构数据如同表一所示，其非球面数据如同表二所示。本发明第二实施例请参阅图3，第二实施例之像差曲线请参阅第4图。第二实施例的主要构造为一成像用光学镜组，由二片具屈折力的塑料镜片构成，由物側至像侧依序配置一具正屈折力的第一透镜20，其前表面21及后表面22皆为凸面，且其前表面21、后表面22皆为非球面，一具负屈折力的第二透镜30，其前表面31为凹面，后表面32为凸面，且其前表面31、后表面32皆为非球面，另在第二透镜30与感光组件50中间设置有一红外线滤除滤光片(IRCutFilter)40，其不影响系统的焦距。成像用光学镜组中并设置有一光圈10，位于第一透镜20之前，用于控制光学系的亮度；成像用光学镜组中，具正屈折力的第一透镜20,其折射率Nl=1.543，具负屈折力的第二透镜30，其折射率N2二1.583;具正屈折力的第一透镜20其焦距为f1，具负屈折力的第二透镜30其焦距为f2，系统焦距为f，其关系为f/fl=2.34、|f/f2|=0.95;第一透镜20的色散系数(AbbeNumber)Vl=60.3，第二透镜30的色散系数(AbbeNumber)V2=30.2;第一透镜20前表面21曲率半径R1，第一透镜20后表面22曲率半径R2，其关系为-(R1+R2)/(R1-R2)=1.466;第一透镜20前表面21曲率半径Rl=l.78647;第一透镜20及第二透镜30皆采用塑料材质，藉由射出成型的方式制作镜片，并于各镜面上设置非球面，非球面曲线方程式的表示同第一实施例的型式；第二实施例详细的结构数据如同表三所示，其非球面数据如同表四所示。在此先行述明，表一至表四所示为成像用光学镜组实施例的不同数值变化表，然本发明各个实施例的数值变化都属实验所得，即使使用不同数值，相同结构的产品仍应属于本发明的保护范畴。表五为各个实施例对应本发明相关方程式的数值资料。综上所述，本发明成像用光学镜组，藉此透镜结构、排列方式与镜片配置可以有效縮小镜组体积，更能同时获得较高的解像力。<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表一2-1.57641E+01-1.13735E+001.97479E+013-4.02350E-01-1.06416E+00-148M0E+005-1.薩犯+007.97658E-011.76990E+016-3.3914犯+00-1.35033E+007.94356E+00-2.84013E+028.32155E+02--9.85138E+00-1.88537E+02931405E+02-1.45696E+03-2.10179E+029,3加4处+02,,，,。"^M4.02864E+021.47688E+03-1.275OOE+01-2.53080E+M1.29449E+02-1.33906B+O2转溢齿被7/105t<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>表4<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>权利要求1.一种成像用光学镜组，其特征在于该成像用光学镜组由二片具屈折力的塑料镜片构成，由物侧至像侧，依序为具正屈折力的第一透镜，其前表面、后表面皆为凸面，其折射率N1满足L6〉Nl〉1.5的关系，其焦距为fl，系统焦距为f，两者满足f/fl〉2.0的关系，且其前表面、后表面为非球面；具负屈折力的第二透镜，其前表面为凹面，后表面为凸面，其折射率N2〉1.55，且其前表面、后表面都为非球面；于成像光学系第一透镜之前设置有一光圈，用于控制光学系的亮度。2.根据权利要求1所述的成像用光学镜组，其特征在于第一透镜的折射率Nl〉1.54。3.根据权利要求2所述的成像用光学镜组，其特征在于第一透镜的色散系数VI>50。4.根据权利要求3所述的成像用光学镜组，其特征在于第二透镜的色散系数V2<40。5.根据权利要求4所述的成像用光学镜组，其特征在于第二透镜的折射率N2<1.65。6.根据权利要求1所述的成像用光学镜组，其特征在于第一透镜焦距为fl，系统焦距为f，两者满足f/fK2.5的关系。7.根据权利要求6所述的成像用光学镜组，其特征在于第二透镜焦距为f2，系统焦距为f，两者满足lf/f2l〈1.0的关系。8.根据权利要求7所述的成像用光学镜组，其特征在于第一透镜的前、后表面的曲率半径分别为Rl及R2，两者满足1.4<(R1+R2)/(R1-R2)<1.55的关系。9.根据权利要求8所述的成像用光学镜组，其特征在于第一透镜的前表面曲率半径RK4.0。10.根据权利要求1所述的成像用光学镜组，其特征在于该光学镜组内包含有一红外线滤除滤光片，红外线滤除滤光片设置于第二透镜之后。全文摘要本发明公开了一种成像用光学镜组，由二片具屈折力的塑料镜片构成，由物侧至像侧，首先配置一具正屈折力的第一透镜，其前表面、后表面都为凸面，其折射率N1满足1.6＞N1＞1.5的关系，其焦距为f1，系统焦距为f，两者满足f/f1＞2.0的关系，且其前表面、后表面都为非球面，其后为一具负屈折力的第二透镜，其前表面为凹面，后表面为凸面，其折射率N2＞1.55，且其前表面、后表面都为非球面，其中，成像光学系中，设置有一光圈，位于第一透镜之前，用于控制光学系的亮度；藉此透镜结构、排列方式与镜片配置可以有效缩小镜组体积，更能同时获得较高的解像力。文档编号G02B1/04GK101122669SQ200610104300公开日2008年2月13日申请日期2006年8月9日优先权日2006年8月9日发明者汤相岐申请人:大立光电股份有限公司