专利名称：摄影透镜系统的制作方法
技术领域：
本发明是关于一种摄影透镜系统；特别是关于一种应用于手机和相机的小型化摄影透镜系统。
背景技术：
最近几年来，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)或互补性氧化金属半导体兀件(Complementary Metal-OxideSemiconductor Sensor, CMOS Sensor)两禾中，且随着半导体制程技术的精进，使得感光元件的像素尺寸缩小，再加上现今电子产品以功能佳且轻薄短小的外型为发展趋势，因此，具备良好成像品质的小型化摄影镜头俨然成为目前市场上的主流。常见的小型化摄影镜头，为降低制造成本，多采两片式透镜结构为主，然而因仅具两片透镜对像差的补正能力有限，无法满足较高阶的摄影模组需求，但配置过多透镜将造成镜头总长度难以达成小型化。为了能获得良好的成像品质且兼具小型化的特性，具备三片透镜的摄影透镜系统为可行的方案。美国专利第6，490，102号揭露了一种三片式透镜结构的摄影镜头，但其第三透镜采以玻璃球面镜的配置，球面透镜的使用降低了系统修正轴外像差的自由度，使得成像品质较难控制。有鉴于此，急需一种可用于轻薄可携的电子产品，成像品质佳且不至于使镜头总长度过长的摄影透镜系统。
发明内容
本发明提供一种摄影透镜系统，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；一具负屈折力的第二透镜，其物侧表面及像侧表面皆为非球面；一第三透镜，其像侧表面为凹面，该第三透镜的物侧表面及像侧表面皆为非球面，且该第三透镜的物侧表面及像侧表面中至少一表面设置有至少一个反曲点；及一光圈，设置于被摄物与该第一透镜之间；其中，该摄影透镜系统中具屈折力的透镜数仅为三片，整体摄影透镜系统的焦距为f，该第一透镜的焦距为Π，该第二透镜的焦距为f2，该第一透镜的物侧表面曲率半径为R1，该第一透镜的色散系数为VI，该第二透镜的色散系数为V2，满足下列关系式 1. 28 < f/fl < 2. 0 ；23. 0 < (Rl/f)*100 < 33. 0 ；30. 5 < V1-V2 < 46. 0 ；-0. 65 < f/f2 < -0. 25ο本发明通过上述镜组的配置方式，可有效修正像差以提升成像品质，且可同时缩短该摄影透镜系统的光学总长度，维持镜头小型化的特性。本发明摄影透镜系统中，该第一透镜具正屈折力，且其物侧表面为凸面，可以有效缩短该摄影透镜系统的光学总长度；该第二透镜具负屈折力，可有利于修正系统的色差； 该第三透镜可为正屈折力或负屈折力透镜，其作用如同补正透镜，可平衡及修正系统所产生的各项像差，当该第三透镜具正屈折力时，可有效分配该第一透镜的屈折力，以降低系统的敏感度，当该第三透镜具负屈折力时，则可使光学系统的主点(Principal Point)远离成像面，有利于缩短系统的光学总长度，以维持镜头的小型化。本发明摄影透镜系统中，该第一透镜可为一物侧表面、像侧表面皆为凸面的双凸透镜或物侧表面为凸面、像侧表面为凹面的新月形透镜，当该第一透镜为一双凸透镜时，可有效加强该第一透镜的屈折力配置，进而使得该摄影透镜系统的光学总长度变得更短；当该第一透镜为一凸凹的新月形透镜时，则对于修正系统的像散(Astigmatism)较为有利。 该第二透镜的物侧表面为凹面、像侧表面为凸面，可有利于修正系统的像散。该第三透镜可为一物侧表面为凸面、像侧表面为凹面的新月形透镜或物侧表面、像侧表面皆为凹面的双凹透镜，当该第三透镜为一凸凹的新月形透镜时，可有助于修正系统的像散与高阶像差；当该第三透镜为一双凹透镜时，可使光学系统的主点更远离成像面，有利于缩短系统的光学总长度，以维持镜头的小型化。本发明摄影透镜系统通过该第一透镜提供正屈折力，并且将光圈置于接近该摄影透镜系统的物体侧时，可以有效缩短该摄影透镜系统的光学总长度。另外，上述的配置可使该摄影透镜系统的出射瞳(Exit Pupil)远离成像面，因此，光线将以接近垂直入射的方式入射在感光元件上，此即为像侧的远心(Telecentric)特性，远心特性对于现今的固态电子感光元件的感光能力极为重要，可使得电子感光元件的感光敏感度提高，减少系统产生暗角的可能性。此外，本发明摄影透镜系统中的第三透镜上设置有反曲点，将可更有效地压制离轴视场的光线入射于感光元件上的角度，并且可进一步修正离轴视场的像差。除此之外，本发明摄影透镜系统中，当将光圈置于越接近该第二透镜处，可有利于广视场角的特性，有助于对歪曲(Distortion)及倍率色收差(Chromatic Aberration of Magnification)的修正，而且可以有效降低该摄影透镜系统的敏感度。换句话说，本发明摄影透镜系统中，当将光圈置于越接近被摄物处，着重于远心特性，整体摄影透镜系统的光学总长度可以更短；当将光圈置于越接近该第二透镜处，则着重于广视场角的特性，可以有效降低该摄影透镜系统的敏感度。另一方面，本发明提供一种摄影透镜系统，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；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，且该第二透镜的物侧表面及像侧表面皆为非球面；一第三透镜，其像侧表面为凹面，该第三透镜的物侧表面及像侧表面皆为非球面，且该第三透镜的物侧表面及像侧表面中至少一表面设置有至少一个反曲点；及一光圈，设置于被摄物与该第二透镜之间；其中， 该摄影透镜系统中具屈折力的透镜数仅为三片，该第一透镜的物侧表面曲率半径为R1，整体摄影透镜系统的焦距为f，该第一透镜的色散系数为VI，该第二透镜的色散系数为V2，该第二透镜于光轴上的厚度为CT2，该第二透镜与该第三透镜于光轴上的距离为T23，满足下列关系式23. 0 < (Rl/f) *100 < 33. 0 ；30. 5 < V1-V2 <46. 0 ；2. 0 < (CT2/f) *100 < 12. 0 ； 0. 10 [mm] < CT2 < 0. 38 [mm] ；10. 0 < (T23/f)*100 < 22. 0。再另一方面，本发明提供一种摄影透镜系统，由物侧至像侧依序包含一具正屈折力的第一透镜，其物侧表面及像侧表面皆为凸面；一具负屈折力的第二透镜，其物侧表面及像侧表面皆为非球面；一第三透镜，其物侧表面为凸面、像侧表面为凹面，该第三透镜的物侧表面及像侧表面皆为非球面，且该第三透镜的物侧表面及像侧表面中至少一表面设置有至少一个反曲点；及一光圈，设置于被摄物与该第二透镜之间；其中，该摄影透镜系统中具屈折力的透镜数仅为三片，整体摄影透镜系统的焦距为f，该第一透镜的焦距为Π，该第一透镜的色散系数为VI，该第二透镜的色散系数为V2，该第二透镜于光轴上的厚度为CT2，满足下列关系式1. 28 < f/fl < 2. 0 ；30. 5 < V1-V2 < 46. 0 ;2. 0 < (CT2/f)*100 < 12. 0 ； 0. 10 [mm] < CT2 < 0. 38 [mm]。
图1是本发明第一实施例的光学系统示意图；图2是本发明第一实施例的像差曲线图；图3是本发明第二实施例的光学系统示意图；图4是本发明第二实施例的像差曲线图；图5是本发明第三实施例的光学系统示意图；图6是本发明第三实施例的像差曲线图；图7是本发明第四实施例的光学系统示意图；图8是本发明第四实施例的像差曲线图；图9是本发明第五实施例的光学系统示意图；图10是本发明第五实施例的像差曲线图；图11是本发明第六实施例的光学系统示意图；图12是本发明第六实施例的像差曲线图；图13是本发明第七实施例的光学系统示意图；图14是本发明第七实施例的像差曲线图；图15是本发明第八实施例的光学系统示意图；图16是本发明第八实施例的像差曲线图；图17是表一，为本发明第一实施例的光学数据；图18A及图18B分别为表二 A及表二 B，为本发明第一实施例的非球面数据；图19是表三，为本发明第二实施例的光学数据；图20A及图20B分别为表四A及表四B，为本发明第二实施例的非球面数据；图21是表五，为本发明第三实施例的光学数据；图22是表六，为本发明第三实施例的非球面数据；图23是表七，为本发明第四实施例的光学数据；图24A及图24B分别为表八A及表八B，为本发明第四实施例的非球面数据；图25是表九，为本发明第五实施例的光学数据；图沈是表十，为本发明第五实施例的非球面数据；图27是表十一，为本发明第六实施例的光学数据；图28A及图28B分别为表十二 A及表十二 B，为本发明第六实施例的非球面数据；图四是表十三，为本发明第七实施例的光学数据；图30A及图30B分别为表十四A及表十四B，为本发明第七实施例的非球面数据；图31是表十五，为本发明第八实施例的光学数据；图32是表十六，为本发明第八实施例的非球面数据；
图33是表十七，为本发明第一实施例至第八实施例相关关系式的数值资料c光圈100、300、500、700、900、1100、1300、1500第一透镜110、310、510、710、910、1110、1310、1510物侧表面111、311、511、711、911、1111、1311、1511像侧表面112、312、512、712、912、1112、1312、1512第二透镜120、320、520、720、920、1120、1320、1520物侧表面121、321、521、721、921、1121、1321、1521像侧表面122、322、522、722、922、1122、1322、1522第三透镜130、330、530、730、930、1130、1330、1530物侧表面131、331、531、731、931、1131、1331、1531像侧表面132、332、532、732、932、1132、1332、1532红外线滤除滤光片140、；340、讨0、740、940、1140、1；340、1540保护玻璃550、950成像面150、；350、560、750、960、1150、1；350、1550整体摄影透镜系统的焦距为f第一透镜的焦距为Π第二透镜的焦距为f2第三透镜的焦距为f3第一透镜的色散系数为Vl第二透镜的色散系数为V2第一透镜的物侧表面曲率半径为Rl第一透镜的像侧表面曲率半径为R2第三透镜的物侧表面曲率半径为R5第三透镜的像侧表面曲率半径为R6第二透镜与第三透镜于光轴上的距离为T23第二透镜于光轴上的厚度为CT2第一透镜的物侧表面至电子感光元件于光轴上的距离为TTL电子感光元件有效像素区域对角线长的一半为^gH
具体实施例方式
本发明提供一种摄影透镜系统，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；一具负屈折力的第二透镜，其物侧表面及像侧表面皆为非球面；一第三透镜，其像侧表面为凹面，该第三透镜的物侧表面及像侧表面皆为非球面，且该第三透镜的物侧表面及像侧表面中至少一表面设置有至少一个反曲点；及一光圈，设置于被摄物与该第一透镜之间；其中，该摄影透镜系统中具屈折力的透镜数仅为三片，整体摄影透镜系统的焦距为f，该第一透镜的焦距为Π，该第二透镜的焦距为f2，该第一透镜的物侧表面曲率半径为R1，该第一透镜的色散系数为VI，该第二透镜的色散系数为V2，满足下列关系式 1. 28 < f/fl < 2. 0 ；23. 0 < (Rl/f)*100 < 33. 0 ；30. 5 < V1-V2 < 46. 0 ；-0. 65 < f/f2 < -0. 25。
当前述摄影透镜系统满足下列关系式1.观< f/fl < 2. 0，可使该第一透镜的屈折力配置较为平衡，可有效控制系统的光学总长度，维持小型化的特性，并且可同时避免高阶球差(High order spherical aberration)的过度增大，进而提升成像品质；较佳地，满足下列关系式1. 33 < f/fl < 1. 70。当前述摄影透镜统满足下列关系式23. 0 < (Rl/ f)*100 < 33.0，可有效降低该摄影透镜系统的光学总长度，且可避免高阶像差的过度增大；较佳地，满足下列关系式23. 0 < (Rl/f)*100 < 29. 0。当前述摄影透镜系统满足下列关系式30. 5 < V1-V2 < 46. 0，有利于该摄影透镜系统中色差的修正。当前述摄影透镜系统满足下列关系式-0. 65 < f/f2 < -0. 25，更可有效加强系统中色差的修正，且可避免该第二透镜的屈折力太强，进而有助于降低该摄影透镜系统的敏感度。本发明前述摄影透镜系统中，较佳地，该第一透镜的像侧表面为凹面，此时，该第一透镜为一物侧表面为凸面、像侧表面为凹面的新月型透镜，有利于修正系统的像散；较佳地，该第二透镜的物侧表面为凹面、像侧表面为凸面，可有利于修正系统的像散；较佳地，该第三透镜具负屈折力，可使光学系统的主点远离成像面，有利于缩短系统的光学总长度，以维持镜头的小型化；较佳地，该第三透镜的物侧表面为凸面，有助于修正系统的像散与高阶像差；此外，较佳地，该第二透镜及该第三透镜的材质为塑胶，不仅有利于非球面透镜的制作，更可有效降低生产成本。本发明前述摄影透镜系统中，较佳地，该第一透镜的物侧表面及像侧表面中至少一表面为非球面，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发明摄影透镜系统的光学总长度，并能提升系统的成像品质；较佳地，该第一透镜的材质为塑胶，不仅有利于非球面透镜的制作，更可有效降低生产成本。本发明前述摄影透镜系统中，该第二透镜于光轴上的厚度为CT2，整体摄影透镜系统的焦距为f，较佳地，满足下列关系式:2.0 < (CT2/f)*100 < 12. 0 ；0. 10 [mm] < CT2 <0.38 [mm]。当(CT2/f) *100、CT2满足上述关系式时，有利于镜片在塑胶射出成型时的成型性与均质性，且同时较有利于缩短系统的光学总长度。本发明前述摄影透镜系统中，整体摄影透镜系统的焦距为f，该第三透镜的焦距为 f3，较佳地，满足下列关系式0< f/f3 <0.25。当f/f3满足上述关系式时，可使该第三透镜如同补正透镜，其功能为平衡及修正系统所产生的各项像差，有利于修正系统的像散及歪曲，提高该摄影透镜系统的解像力。本发明前述摄影透镜系统中，该第二透镜与该第三透镜于光轴上的距离为T23，整体摄影透镜系统的焦距为f，较佳地，满足下列关系式13.0 < (T23/f)*100 < 20.0。当 (T23/f)*100满足上述关系式时，有利于修正该摄影透镜系统的高阶像差。本发明前述摄影透镜系统中，该第三透镜的物侧表面曲率半径为R5，该第三透镜的像侧表面曲率半径为R6，较佳地，满足下列关系式0. 5 < R5/R6 < 2. O0当R5/R6满足上述关系式时，可使该第三透镜作用如补正透镜，有利于修正系统的高阶像差，提升成像品质。本发明前述摄影透镜系统中，另设置一电子感光元件供被摄物成像于其上，该第一透镜的物侧表面至该电子感光元件于光轴上的距离为TTL，而该电子感光元件有效像素区域对角线长的一半为^iigH,较佳地，满足下列关系式=TTLAmgH < 1. 85。当TTL/LngH满足上述关系式时，有利于维持该摄影透镜系统的小型化，以搭载于轻薄可携式的电子产品上。另一方面，本发明提供一种摄影透镜系统，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；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，且该第二透镜的物侧表面及像侧表面皆为非球面；一第三透镜，其像侧表面为凹面，该第三透镜的物侧表面及像侧表面皆为非球面，且该第三透镜的物侧表面及像侧表面中至少一表面设置有至少一个反曲点；及一光圈，设置于被摄物与该第二透镜之间；其中， 该摄影透镜系统中具屈折力的透镜数仅为三片，该第一透镜的物侧表面曲率半径为R1，整体摄影透镜系统的焦距为f，该第一透镜的色散系数为VI，该第二透镜的色散系数为V2，该第二透镜于光轴上的厚度为CT2，该第二透镜与该第三透镜于光轴上的距离为T23，满足下列关系式:23. 0 < (Rl/f) *100 < 33. 0 ；30. 5< V1-V2 <46.0 ；2. 0 < (CT2/f) *100 < 12. 0 ； 0. 10 [mm] < CT2 < 0. 38 [mm] ；10. 0 < (T23/f)*100 < 22. 0。当前述摄影透镜系统满足下列关系式23. 0 < (Rl/f)*100 < 33. 0，可有效降低该摄影透镜系统的光学总长度，且可避免高阶像差的过度增大。当前述摄影透镜系统满足下列关系式30. 5 < V1-V2 < 46. 0，有利于该摄影透镜系统中色差的修正。当前述摄影透镜系统满足下列关系式2. 0 < (CT2/f) *100 < 12. 0 ；0. 10 [mm] < CT2 < 0. 38 [mm]，有利于镜片在塑胶射出成型时的成型性与均质性，且同时较有利于缩短系统的光学总长度；较佳地， 满足下列关系式2. 0 < (CT2/f)*100 < 9. 0 ；0. 10 [mm] < CT2 < 0. 29 [mm]。当前述摄影透镜系统满足下列关系式10. 0 < (T23/f)*100 < 22. 0，有利于修正该摄影透镜系统的高阶像差；较佳地，满足下列关系式13. 0 < (T23/f)*100 < 20.0o本发明前述摄影透镜系统中，较佳地，该第一透镜的像侧表面为凹面，且该第一透镜的像侧表面及物侧表面中至少一面为非球面，有利于修正系统的像散；较佳地，该第三透镜具负屈折力，可使光学系统的主点远离成像面，有利于缩短系统的光学总长度，以维持镜头的小型化；较佳地，该第三透镜的物侧表面为凸面，有助于修正系统的像散与高阶像差。本发明前述摄影透镜系统中，整体摄影透镜系统的焦距为f，该第一透镜的焦距为 Π，较佳地，满足下列关系式1.观< f/fl < 2. O0当f/Π满足上述关系式时，可使该第一透镜的屈折力配置较为平衡，可有效控制系统的光学总长度，维持小型化的特性，并且可同时避免高阶球差的过度增大，进而提升成像品质；较佳地，满足下列关系式1. 33 < f/fl < 1. 70。本发明前述摄影透镜系统中，较佳地，该光圈设置于被摄物与该第一透镜之间，如此的配置有利于远心特性，整体摄影透镜系统的光学总长度可以更短。本发明前述摄影透镜系统中，整体摄影透镜系统的焦距为f，该第三透镜的焦距为 f3，较佳地，满足下列关系式0< f/f3 <0.25。当f/f3满足上述关系式时，可使该第三透镜如同补正透镜，其功能为平衡及修正系统所产生的各项像差，有利于修正系统的像散及歪曲，提高该摄影透镜系统的解像力。本发明前述摄影透镜系统中，整体摄影透镜系统的焦距为f，该第二透镜的焦距为 f2，较佳地，满足下列关系式-0. 65 < f/f2 < -0. 25。当f/f2满足上述关系式时，更可有效加强系统中色差的修正，且可避免该第二透镜的屈折力太强，进而有助于降低该摄影透镜系统的敏感度。
本发明前述摄影透镜系统中，该第三透镜的物侧表面曲率半径为R5，该第三透镜的像侧表面曲率半径为R6，较佳地，满足下列关系式0. 5 < R5/R6 < 2. O0当R5/R6满足上述关系式时，可使该第三透镜作用如补正透镜，有利于修正系统的高阶像差，提升成像品质。本发明前述摄影透镜系统中，另设置一电子感光元件供被摄物成像于其上，该第一透镜的物侧表面至该电子感光元件于光轴上的距离为TTL，而该电子感光元件有效像素区域对角线长的一半为^iigH,较佳地，满足下列关系式=TTLAmgH < 1. 85。当TTL/LngH满足上述关系式时，有利于维持该摄影透镜系统的小型化，以搭载于轻薄可携式的电子产品上。再另一方面，本发明提供一种摄影透镜系统，由物侧至像侧依序包含一具正屈折力的第一透镜，其物侧表面及像侧表面皆为凸面；一具负屈折力的第二透镜，其物侧表面及像侧表面皆为非球面；一第三透镜，其物侧表面为凸面、像侧表面为凹面，该第三透镜的物侧表面及像侧表面皆为非球面，且该第三透镜的物侧表面及像侧表面中至少一表面设置有至少一个反曲点；及一光圈，设置于被摄物与该第二透镜之间；其中，该摄影透镜系统中具屈折力的透镜数仅为三片，整体摄影透镜系统的焦距为f，该第一透镜的焦距为Π，该第一透镜的色散系数为VI，该第二透镜的色散系数为V2，该第二透镜于光轴上的厚度为CT2，满足下列关系式:1. 28 < f/fl < 2. 0 ；30. 5 < V1-V2 < 46. 0 ;2. 0 < (CT2/f)*100 < 12. 0 ； 0. 10 [mm] < CT2 < 0. 38 [mm]。当前述摄影透镜系统满足下列关系式1.观< f/fl < 2. 0，可使该第一透镜的屈折力配置较为平衡，可有效控制系统的光学总长度，维持小型化的特性，并且可同时避免高阶球差的过度增大，进而提升成像品质；较佳地，满足下列关系式1.33 < f/fl < 1.70。 当前述摄影透镜系统满足下列关系式30. 5 < V1-V2 < 46. 0，有利于该摄影透镜系统中色差的修正。当前述摄影透镜系统满足下列关系式2. 0 < (CT2/f)*100 < 12. 0 ；0. 10[mm]
<CT2 < 0. 38[mm]，有利于镜片在塑胶射出成型时的成型性与均质性，且同时较有利于缩短系统的光学总长度；较佳地，满足下列关系式2.0 < (CT2/f)*100 < 9.0 ；0. 10[mm]
<CT2 < 0. 29[mm]。本发明前述摄影透镜系统中，较佳地，该第二透镜的物侧表面为凹面、像侧表面为凸面，可有利于修正系统的像散；较佳地，该第三透镜具负屈折力，可使光学系统的主点远离成像面，有利于缩短系统的光学总长度，以维持镜头的小型化；此外，较佳地，该第二透镜及该第三透镜的材质为塑胶，不仅有利于非球面透镜的制作，更可有效降低生产成本。本发明前述摄影透镜系统中，较佳地，该光圈设置于被摄物与该第一透镜之间，如此的配置有利于远心特性，整体摄影透镜系统的光学总长度可以更短。本发明前述摄影透镜系统中，整体摄影透镜系统的焦距为f，该第三透镜的焦距为 f3，较佳地，满足下列关系式0< f/f3 <0.25。当f/f3满足上述关系式时，可使该第三透镜如同补正透镜，其功能为平衡及修正系统所产生的各项像差，有利于修正系统的像散及歪曲，提高该摄影透镜系统的解像力。本发明前述摄影透镜系统中，该第二透镜与该第三透镜于光轴上的距离为T23，整体摄影透镜系统的焦距为f，较佳地，满足下列关系式13.0 < (T23/f)*100 < 20.0。当 (T23/f)*100满足上述关系式时，有利于修正该摄影透镜系统的高阶像差。
本发明前述摄影透镜系统中，整体摄影透镜系统的焦距为f，该第二透镜的焦距为 f2，较佳地，满足下列关系式-0. 65 < f/f2 < -0. 25。当f/f2满足上述关系式时，更可有效加强系统中色差的修正，且可避免该第二透镜的屈折力太强，进而有助于降低该摄影透镜系统的敏感度。本发明前述摄影透镜系统中，该第三透镜的物侧表面曲率半径为R5，该第三透镜的像侧表面曲率半径为R6，较佳地，满足下列关系式0. 5 < R5/R6 < 2. O0当R5/R6满足上述关系式时，可使该第三透镜作用如补正透镜，有利于修正系统的高阶像差，提升成像品质。本发明前述摄影透镜系统中，另设置一电子感光元件供被摄物成像于其上，该第一透镜的物侧表面至该电子感光元件于光轴上的距离为TTL，而该电子感光元件有效像素区域对角线长的一半为^iigH,较佳地，满足下列关系式=TTLAmgH < 1. 85。当TTL/LngH满足上述关系式时，有利于维持该摄影透镜系统的小型化，以搭载于轻薄可携式的电子产品上。本发明摄影透镜系统中，透镜的材质可为玻璃或塑胶，若透镜的材质为玻璃，则可以增加系统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发明摄影透镜系统的光学总长度。本发明摄影透镜系统中，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。本发明摄影透镜系统将通过以下具体实施例配合所附图式予以详细说明。《第一实施例》本发明第一实施例请参阅图1，第一实施例的像差曲线请参阅图2。第一实施例的摄影透镜系统主要由三枚透镜构成，由物侧至像侧依序包含一具正屈折力的第一透镜110，其物侧表面111为凸面、像侧表面112为凹面，其材质为塑胶，该第一透镜110的物侧表面111、像侧表面112皆为非球面；一具负屈折力的第二透镜120，其物侧表面121为凹面、像侧表面122为凸面，其材质为塑胶，该第二透镜120的物侧表面121、像侧表面122皆为非球面；—具负屈折力的第三透镜130，其物侧表面131为凸面、像侧表面132为凹面，其材质为塑胶，该第三透镜130的物侧表面131、像侧表面132皆为非球面，且该第三透镜130 的物侧表面131、像侧表面132上皆设置有至少一个反曲点；一光圈100置于被摄物与该第一透镜110之间；另包含有一红外线滤除滤光片(IR Filter) 140置于该第三透镜130的像侧表面 132与一成像面150之间；该红外线滤除滤光片140的材质为玻璃且其不影响本发明该摄影透镜系统的焦距。上述之非球面曲线的方程式表示如下
权利要求
1.一种摄影透镜系统，其特征在于，所述的摄影透镜系统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；一具负屈折力的第二透镜，其物侧表面及像侧表面皆为非球面； 一第三透镜，其像侧表面为凹面，所述第三透镜的物侧表面及像侧表面皆为非球面，且所述第三透镜的物侧表面及像侧表面中至少一表面设置有至少一个反曲点；及一光圈，设置于被摄物与所述第一透镜之间；其中，所述摄影透镜系统中具屈折力的透镜数仅为三片，整体摄影透镜系统的焦距为 f，所述第一透镜的焦距为Π，所述第二透镜的焦距为f2，所述第一透镜的物侧表面曲率半径为R1，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，满足下列关系式 1. 28 < f/fl < 2. 0 ； 23. 0 < (Rl/f)*100 < 33. 0 ； 30. 5 < V1-V2 < 46. 0 ； -0. 65 < f/f2 < -0. 25。
2.如权利要求1所述的摄影透镜系统，其特征在于，所述第二透镜的物侧表面为凹面、 像侧表面为凸面，且所述第二透镜及所述第三透镜的材质皆为塑胶。
3.如权利要求2所述的摄影透镜系统，其特征在于，所述第一透镜的像侧表面为凹面。
4.如权利要求3所述的摄影透镜系统，其特征在于，所述第一透镜的物侧表面及像侧表面中至少一表面为非球面，且所述第一透镜的材质为塑胶。
5.如权利要求3所述的摄影透镜系统，其特征在于，所述第一透镜的物侧表面曲率半径为Rl，整体摄影透镜系统的焦距为f，满足下列关系式23. 0 < (Rl/f)*100 < 29. 0。
6.如权利要求5所述的摄影透镜系统，其特征在于，所述第二透镜于光轴上的厚度为 CT2，整体摄影透镜系统的焦距为f，满足下列关系式2. 0 < (CT2/f)*100 < 12. 0 ；0.10 [mm] < CT2 < 0. 38 [mm]。
7.如权利要求5所述的摄影透镜系统，其特征在于，整体摄影透镜系统的焦距为f，所述第一透镜的焦距为Π，满足下列关系式1.33 < f/fl < 1. 70。
8.如权利要求5所述的摄影透镜系统，其特征在于，所述第三透镜具负屈折力，且所述第三透镜的物侧表面为凸面，整体摄影透镜系统的焦距为f，所述第三透镜的焦距为f3，满足下列关系式0 < f/f3 < 0. 25。
9.如权利要求8所述的摄影透镜系统，其特征在于，所述第二透镜与所述第三透镜于光轴上的距离为T23，整体摄影透镜系统的焦距为f，所述第三透镜的物侧表面曲率半径为 R5，所述第三透镜的像侧表面曲率半径为R6，满足下列关系式13. 0 < (T23/f)*100 < 20. 0 ； 0. 5 < R5/R6 < 2. 0。
10.如权利要求3所述的摄影透镜系统，其特征在于，所述摄影透镜系统另设置一电子感光元件供被摄物成像于其上，所述第一透镜的物侧表面至所述电子感光元件于光轴上的距离为TTL，而所述电子感光元件有效像素区域对角线长的一半为LiigH，满足下列关系式 TTL/ImgH < 1. 85。
11.一种摄影透镜系统，其特征在于，所述的摄影透镜系统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；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，且所述第二透镜的物侧表面及像侧表面皆为非球面；一第三透镜，其像侧表面为凹面，所述第三透镜的物侧表面及像侧表面皆为非球面，且所述第三透镜的物侧表面及像侧表面中至少一表面设置有至少一个反曲点；及一光圈，设置于被摄物与所述第二透镜之间；其中，所述摄影透镜系统中具屈折力的透镜数仅为三片，所述第一透镜的物侧表面曲率半径为R1，整体摄影透镜系统的焦距为f，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，所述第二透镜于光轴上的厚度为CT2，所述第二透镜与所述第三透镜于光轴上的距离为T23，满足下列关系式 23. 0 < (Rl/f)*100 < 33. 0 ； 30. 5 < V1-V2 < 46. 0 ； 2. 0 < (CT2/f)*100 < 12. 0 ；0.10 [mm] < CT2 < 0. 38 [mm]； 10. 0 < (T23/f)*100 < 22. 0。
12.如权利要求11所述的摄影透镜系统，其特征在于，所述第一透镜的像侧表面为凹面，且所述第一透镜的物侧表面及像侧表面中至少一表面为非球面。
13.如权利要求12所述的摄影透镜系统，其特征在于，整体摄影透镜系统的焦距为f， 所述第一透镜的焦距为Π，满足下列关系式1.28 < f/fl < 2. 0。
14.如权利要求13所述的摄影透镜系统，其特征在于，所述第三透镜具负屈折力，且所述第三透镜的物侧表面为凸面。
15.如权利要求14所述的摄影透镜系统，其特征在于，所述第二透镜于光轴上的厚度为CT2，整体摄影透镜系统的焦距为f，满足下列关系式2. 0 < (CT2/f)*100 < 9. 0 ；0.10 [mm] < CT2 < 0. 29 [mm]。
16.如权利要求15所述的摄影透镜系统，其特征在于，所述光圈设置于被摄物与所述第一透镜之间。
17.如权利要求16所述的摄影透镜系统，其特征在于，整体摄影透镜系统的焦距为f， 所述第一透镜的焦距为Π，满足下列关系式1.33 < f/fl < 1. 70。
18.如权利要求16所述的摄影透镜系统，其特征在于，整体摄影透镜系统的焦距为f， 所述第三透镜的焦距为f3，所述第二透镜与所述第三透镜于光轴上的距离为T23，满足下列关系式0 < I f/f3 I < 0. 25 ；13. 0 < (T23/f)*100 < 20. 0。
19.如权利要求18所述的摄影透镜系统，其特征在于，整体摄影透镜系统的焦距为f， 所述第二透镜的焦距为f2，所述第三透镜的物侧表面曲率半径为R5，所述第三透镜的像侧表面曲率半径为R6，满足下列关系式-0. 65 < f/f2 < -0. 25 ；0.5 < R5/R6 < 2. 0。
20.如权利要求11所述的摄影透镜系统，其特征在于，所述摄影透镜系统另设置一电子感光元件供被摄物成像于其上，所述第一透镜的物侧表面至所述电子感光元件于光轴上的距离为TTL，而所述电子感光元件有效像素区域对角线长的一半为LiigH，满足下列关系式TTL/ImgH < 1. 85。
21.一种摄影透镜系统，其特征在于，所述的摄影透镜系统由物侧至像侧依序包含一具正屈折力的第一透镜，其物侧表面及像侧表面皆为凸面；一具负屈折力的第二透镜，其物侧表面及像侧表面皆为非球面；一第三透镜，其物侧表面为凸面、像侧表面为凹面，所述第三透镜的物侧表面及像侧表面皆为非球面，且所述第三透镜的物侧表面及像侧表面中至少一表面设置有至少一个反曲占·及一光圈，设置于被摄物与所述第二透镜之间；其中，所述摄影透镜系统中具屈折力的透镜数仅为三片，整体摄影透镜系统的焦距为 f，所述第一透镜的焦距为Π，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，所述第二透镜于光轴上的厚度为CT2，满足下列关系式1.28 < f/fl < 2. 0 ；30. 5 < V1-V2 < 46. 0 ；2. 0 < (CT2/f)*100 < 12. 0 ；0.10 [mm] < CT2 < 0. 38 [mm]。
22.如权利要求21所述的摄影透镜系统，其特征在于，所述第二透镜的物侧表面为凹面、像侧表面为凸面，且所述第二透镜及第三透镜的材质皆为塑胶。
23.如权利要求22所述的摄影透镜系统，其特征在于，所述光圈设置于被摄物与所述第一透镜之间。
24.如权利要求23所述的摄影透镜系统，其特征在于，所述第三透镜具负屈折力。
25.如权利要求M所述的摄影透镜系统，其特征在于，整体摄影透镜系统的焦距为f， 所述第一透镜的焦距为Π，满足下列关系式1.33 < f/fl < 1. 70。
26.如权利要求25所述的摄影透镜系统，其特征在于，整体摄影透镜系统的焦距为f， 所述第三透镜的焦距为f3，所述第二透镜与所述第三透镜于光轴上的距离为T23，满足下列关系式0 < I f/f3 I < 0. 25 ；13. 0 < (T23/f)*100 < 20. 0。
27.如权利要求沈所述的摄影透镜系统，其特征在于，整体摄影透镜系统的焦距为f， 所述第二透镜的焦距为f2，所述第三透镜的物侧表面曲率半径为R5，所述第三透镜的像侧表面曲率半径为R6，满足下列关系式 -0. 65 < f/f2 < -0. 25 ； 0. 5 < R5/R6 < 2. 0。
28.如权利要求23所述的摄影透镜系统，其特征在于，所述第二透镜于光轴上的厚度为CT2，整体摄影透镜系统的焦距为f，满足下列关系式2. 0 < (CT2/f)*100 < 9. 0 ； 0. 10 [mm] < CT2 < 0. 29 [mm]。
29.如权利要求21所述的摄影透镜系统，其特征在于，所述摄影透镜系统另设置一电子感光元件供被摄物成像于其上，所述第一透镜的物侧表面至所述电子感光元件于光轴上的距离为TTL，而所述电子感光元件有效像素区域对角线长的一半为LiigH，满足下列关系式TTL/ImgH < 1. 85。
全文摘要
本发明提供一种摄影透镜系统，由物侧至像侧依序包含具正屈折力的第一透镜；具负屈折力的第二透镜；第三透镜，该第三透镜物侧表面及像侧表面中至少一表面设置有至少一反曲点；及一光圈，设置于被摄物与该第一透镜之间；该摄影透镜系统中具屈折力的透镜数仅为三片，整体摄影透镜系统的焦距f，第一透镜的焦距f1，第二透镜的焦距为f2，第一透镜物侧表面曲率半径R1，第一透镜色散系数V1，第二透镜色散系数V2满足下列关系式1.28＜f/f1＜2.0；23.0＜(R1/f)*100＜33.0；30.5＜V1-V2＜46.0；-0.65＜f/f2＜-0.25。通过上述镜组配置方式，可有效修正像差以提升系统成像品质，同时缩短系统的光学总长度，维持镜头小型化的特性。
文档编号G02B13/18GK102193168SQ20101012946
公开日2011年9月21日 申请日期2010年3月4日 优先权日2010年3月4日
发明者汤相岐, 蔡宗翰 申请人:大立光电股份有限公司