专利名称：摄影用光学镜头组的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光学镜头组，特别涉及一种小型化的光学镜头组。
背景技术：
最近几年来，随着具有摄影功能的可携式电子产品的兴起，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稱合元件(Charge CoupledDevice,CCD)或互补性氧化金属半导体兀件(Complementary Metal-Oxide SemiconductorSensor, CMOS Sensor)两种，且随着半导体工艺技术的精进,使得感光元件的像素尺寸缩小，小型化摄影镜头逐渐往高像素领域发展，因此，对成像质量的要求也日益增加。现有搭载于可携式电子产品上的小型化摄影镜头，如美国专利第7，365，920号 所示，多采用四片式透镜结构为主，但由于智能型手机(Smart Phone)及个人数字助理(Personal Digital Assistant,PDA)等高规格移动装置的盛行,带动小型化摄影镜头在像素及成像质量上的迅速攀升，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、可携式电子产品上，使可携式电子产品的成像质量提升且可以缩小整体镜头体积的光学取像系统。
发明内容
为了因应市场需求及改善现有技术所存在的问题，本发明提供一种摄影用光学镜头组，可有效缩小体积、修正像差及获得良好的成像质量。根据本发明所揭露一实施例的摄影用光学镜头组，沿着一光轴的物侧至像侧依序包括一具有正屈折力的第一透镜、一第二透镜、一第三透镜、一第四透镜、一第五透镜以及一第六透镜。第一透镜具有一为凸面的物侧面，第四透镜具有至少一非球面。第五透镜具有一为凸面的物侧面为凸面及一为凹面的像侧面，第五透镜具有至少一非球面与至少一反曲点。第六透镜具有一为凹面的像侧面，且具有至少一非球面。其中，第五透镜的物侧面具有一曲率半径R9，第五透镜的像侧面具有一曲率半径Rltl，且满足以下公式(公式I) -0. 3 < (R9-R10) / (R9+R10) < 0. 6。根据本发明所揭露另一实施例的摄影用光学镜头组，沿着一光轴的物侧至像侧依序包括一具有正屈折力的第一透镜、一第二透镜、一第三透镜、一第四透镜、一第五透镜以及一第六透镜。第一透镜具有一为凸面的物侧面，第四透镜具有一为凹面的物侧面及一为凸面的像侧面且具有至少一非球面。第五透镜具有一为凸面的物侧面及一为凹面的像侧面，且具有至少一非球面，并为一塑料透镜。第六透镜具有一为凸面的物侧面及一为凹面的像侧面，且具有至少一非球面，并为一塑料透镜。根据本发明所揭露的摄影用光学镜头组，具有正屈折力的第一透镜可提供摄影用光学镜头组所需的部分正屈折力，有助于缩短光学总长度。当第一透镜的物侧面为凸面时，可有助于加强第一透镜正屈折力的配置，进而使得摄影用光学镜头组的总长度变得更短。当第四透镜的物侧面为凹面、像侧面为凸面时，可有助于修正摄影用光学镜头组的像差。当第五透镜的物侧面为凸面、像侧面为凹面时，可有效调整摄影用光学镜头组的像散。当第六透镜的像侧面为凹面时，可有效缩短摄影用光学镜头组的光学总长度。当第六透镜的物侧面为凸面、像侧面为凹面时，可有效校正畸变(Distortion)。此外，当第五透镜具有至少一反曲点时，可有效地压制离轴视场的光线入射于影像感测元件上的角度，并且可进一步修正离轴视场的像差。当第五透镜与第六透镜的材质为塑料时，可有效降低生产成本。于满足上述(公式I)时，第五透镜的物侧面与像侧面具有合适的曲率半径，以有效修正摄影用光学镜头组的高阶像差。以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
图IA为摄影用光学镜头组的第一实施例结构示意图； 图IB为波长486. lnm、587. 6nm与656. 3nm的光线入射于图IA所揭露的摄影用光
学镜头组的纵向球差曲线示意图；图1C、图ID分别为波长587. 6nm的光线入射于图IA所揭露的摄影用光学镜头组的像散场曲、畸变曲线示意图；图2A为摄影用光学镜头组的第二实施例结构示意图；图2B为波长486. lnm、587. 6nm与656. 3nm的光线入射于图2A所揭露的摄影用光
学镜头组的纵向球差曲线示意图；图2C、图2D分别为波长587. 6nm的光线入射于图2A所揭露的摄影用光学镜头组的像散场曲、畸变曲线示意图；图3A为摄影用光学镜头组的第三实施例结构示意图；图3B为波长486. lnm、587. 6nm与656. 3nm的光线入射于图3A所揭露的摄影用光
学镜头组的纵向球差曲线示意图；图3C、图3D分别为波长587. 6nm的光线入射于图3A所揭露的摄影用光学镜头组的像散场曲、畸变曲线示意图；图4A为摄影用光学镜头组的第四实施例结构示意图；图4B为波长486. lnm、587. 6nm与656. 3nm的光线入射于图4A所揭露的摄影用光
学镜头组的纵向球差曲线示意图；图4C、图4D分别为波长587. 6nm的光线入射于图4A所揭露的摄影用光学镜头组的像散场曲、畸变曲线示意图；图5A为摄影用光学镜头组的第五实施例结构示意图；图5B为波长486. lnm、587. 6nm与656. 3nm的光线入射于图5A所揭露的摄影用光
学镜头组的纵向球差曲线示意图；图5C、图分别为波长587. 6nm的光线入射于图5A所揭露的摄影用光学镜头组的像散场曲、畸变曲线示意图；图6A为摄影用光学镜头组的第六实施例结构示意图；图6B为波长486. lnm、587. 6nm与656. 3nm的光线入射于图6A所揭露的摄影用光学镜头组的纵向球差曲线示意图；图6C、图6D分别为波长587. 6nm的光线入射于图6A所揭露的摄影用光学镜头组的像散场曲、畸变曲线示意图；图7A为摄影用光学镜头组的第七实施例结构示意图；图7B为波长486. lnm、587. 6nm与656. 3nm的光线入射于图7A所揭露的摄影用光
学镜头组的纵向球差曲线示意图；图7C、图7D为波长587. 6nm的光线入射于图7A所揭露的摄影用光学镜头组的像散场曲、畸变曲线示意图；图8A为摄影用光学镜头组的第八实施例结构示意图； 图8B为波长486. lnm、587. 6nm与656. 3nm的光线入射于图8A所揭露的摄影用光
学镜头组的纵向球差曲线示意图；图SC、图8D分别为波长587. 6nm的光线入射于图8A所揭露的摄影用光学镜头组的像散场曲、畸变曲线示意图；图9A为摄影用光学镜头组的第九实施例结构示意图；图9B为波长486. lnm、587. 6nm与656. 3nm的光线入射于图9A所揭露的摄影用光
学镜头组的纵向球差曲线示意图；图9C、图9D分别为波长587. 6nm的光线入射于图9A所揭露的摄影用光学镜头组的像散场曲、畸变曲线示意图。其中，附图标记10，20，30，40，50，60，70，80，90 摄影用光学镜头组100，200，300，400，500，600，700，800，900 光圈110,210,310,410,510,610,710,810,910 第一透镜111,211,311,411,511,611,711,811,911 第一透镜物侧面112,212,312,412,512,612,712,812,912 第一透镜像侧面120，220，320，420，520，620，720，820，920 第二透镜121,221,321,421,521,621,721,821,921 第二透镜物侧面122，222，322，422，522，622，722，822，922 第二透镜像侧面130，230，330，430，530，630，730，830，930 第三透镜131,231,331,431,531,631,731,831,931 第三透镜物侧面132，232，332，432，532，632，732，832，932 第三透镜像侧面140，240，340，440，540，640，740，840，940 第四透镜141，241，341，441，541，641，741，841，941 第四透镜物侧面142，242，342，442，542，642，742，842，942 第四透镜像侧面150，250，350，450，550，650，750，850，950 第五透镜151,251,351,451,551,651,751,851,951 第五透镜物侧面152，252，352，452，552，652，752，852，952 第五透镜像侧面153，253，353，453，553，653，753，853，953 第一反曲点160，260，360，460，560，660，760，860，960 第六透镜161，261，361，461，561，661，761，861，961 第六透镜物侧面
162，262，362，462，562，662，762，862，962 第六透镜像侧面163，263，363，463，563，663，763，863，963 第二反曲点170，270，370，470，570，670，770，870，970 红外线滤光片180，280，380,480, 580,680, 780,880,980 成像面182，282，382，482，582，682，782，882，982 影像感测元件
具体实施方式
下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述根据本发明所揭露的摄影用光学镜头组，是先以图IA作一举例说明，以说明各实施例中具有相同的透镜组成及配置关系，以及说明各实施例中具有相同的摄影用光学镜头组的公式，而其它相异之处将于各实施例中详细描述。以图IA为例，摄影用光学镜头组10由光轴的物侧至像侧(如图IA由左至右)依序包括有一具有正屈折力的第一透镜110，可提供摄影用光学镜头组10部分正屈折力，有助于缩短光学总长度。第一透镜110包括一呈凸面的第一透镜物侧面111及一第一透镜像侧面112。当第一透镜物侧面111为凸面时，可加强第一透镜110的正屈折力，使得摄影用光学镜头组10的总长度变得更短。第一透镜110的材质为塑料，且第一透镜物侧面111及第一透镜像侧面112均为非球面。一具有负屈折力的第二透镜120，可修正摄影用光学镜头组10的像差。第二透镜120包括一第二透镜物侧面121及一第二透镜像侧面122。第二透镜120的材质为塑料，且第二透镜物侧面121及第二透镜像侧面122均为非球面。一具有正屈折力的第三透镜130，可降低镜头组的光学敏感度。第三透镜130包括一第三透镜物侧面131及一呈凹面的第三透镜像侧面132，以修正像差。第三透镜130的材质为塑料，且第三透镜物侧面131及第三透镜像侧面132均为非球面。一第四透镜140，包括一呈凹面的第四透镜物侧面141及一呈凸面的第四透镜像侧面142，以修正镜头组中的像差。第四透镜140的材质为塑料，且第四透镜物侧面141及第四透镜像侧面142均为非球面。一第五透镜150，包括一呈凸面的第五透镜物侧面151及一呈凹面的第五透镜像侧面152，有效调整镜头组中的像散。第五透镜120的材质为塑料，且第五透镜物侧面151及第五透镜像侧面152均为非球面。其中，第五透镜150可具有至少一反曲点，例如第一反曲点153，可压制离轴视场的光线入射角度，并修正像差。一第六透镜160，包括一呈凸面的第六透镜物侧面161及一呈凹面的第六透镜像侧面162。当第六透镜像侧面162为凹面时，可将主点往前移，以缩短镜头组的光学总长度。当第六透镜物侧面161为凸面且第六透镜像侧面162为凹面时，可校正畸变(Distortion)。第六透镜160的材质为塑料，且第六透镜物侧面161及第六透镜像侧面162均为非球面。其中，第六透镜160可具有至少一反曲点，例如第二反曲点163，可压制离轴视场的光线入射角度，并修正像差。根据本发明所揭露的摄影用光学镜头组10可满足以下公式(公式I) -0. 3 < (R9-R10) / (R9+R10) <0.6
其中，R9为第五透镜物侧面151的曲率半径，R10为第五透镜像侧面152的曲率半径。于满足上述(公式I)时，令第五透镜物侧面151与第五透镜像侧面152具有合适的曲率半径，以有效修正镜头组中的高阶像差。再者，摄影用光学镜头组10还包括一光圈100。光圈100可设置于第二透镜120之前。此外，摄影用光学镜头组10还依序包括有一红外线滤光片170及一影像感测元件182。其中，影像感测元件182是设置于一成像面180上。此外，摄影用光学镜头组10还可至少满足下列公式其中之一(公式2) :0. 8 < f/f! < I. 9
(公式3) 0. 75 < SD/TD < I. 10(公式4) 0. 10 < BFL/TTL < O. 35(公式5) 0. I < R12/f < O. 5(公式6) (T23+T45) /T34 <1.0(公式7) TTL/ImgH < 2. 5(公式8) I f/f41 +1 f/f51 +1 f/f61 < I. 5(公式9) 0. 05 < (CT2+CT3) /f < O. 19(公式10) -0. 3 < (R7-R8) / (R7+R8) < O. 5(公式11) 23 < V1-V2 < 40其中，于光轴上，SD为光圈100至第六透镜像侧面162之间的距离，TD为第一透镜物侧面111至第六透镜像侧面162之间的距离，BFL为第六透镜像侧面162与成像面180之间的距离，TTL为第一透镜物侧面111与成像面180之间的距离，R12为第六透镜像侧面162的曲率半径，T23为第二透镜像侧面122至第三透镜物侧面131之间的距离，T34为第三透镜像侧面132至第四透镜物侧面141之间的距离，T45为第四透镜像侧面142至第五透镜物侧面151之间的距离，CT2为第二透镜物侧面121至第二透镜像侧面122之间的距离，CT3为第三透镜物侧面131至第三透镜像侧面132之间的距离，R7为第四透镜物侧面141的曲率半径，R8为第四透镜像侧面142的曲率半径，ImgH为影像感测元件182的有效感测区域对角线的一半，f为摄影用光学镜头组10的焦距，为第一透镜110的焦距，f4为第四透镜140的焦距，f5为第五透镜150的焦距，f6为第六透镜160的焦距，V1为第一透镜110的色散系数，V2为第二透镜120的色散系数。于满足上述(公式2)时，第一透镜110的屈折力大小配置较为平衡，可控制摄影用光学镜头组10的光学总长度，维持小型化的目标。于满足上述(公式3)时，令光圈100具有合适的位置，可提供远心的效果，以提高成像质量。于满足上述(公式4)时，可维持足够的后焦距，使得在组装或调焦上能有足够的运用空间。于满足(公式5)时，可有效缩短光学总长度。于满足(公式6)时,有利于修正像差。于满足(公式7)时，有利于镜头组小型化。于满足(公式8)时，令第四透镜140、第五透镜150与第六透镜160之间的屈折力达到平衡，可修正镜头组中的像差与降低镜头组的光学敏感度。于满足(公式9)时，可缩短光学总长度。于满足(公式10)时，令第四透镜物侧面141与第四透镜像侧面142具有合适的曲率半径，不至于使镜头组中的像差过大。于满足(公式11)时，可修正色差。
其中，摄影用光学镜头组10中透镜的材质可为玻璃或塑料。若透镜的材质为玻璃，则可增加镜头组屈折力配置的自由度。若透镜材质为塑料，则可降低生产成本。此外，透镜表面可为非球面，非球面可以容易制作成球面以外的形状，获得较多的控制变量，用以消减像差，且可以有效降低光学总长度。再者，在摄影用光学镜头组10中，若透镜表面是为凸面，则表示透镜表面于近轴处为凸面；若透镜表面是为凹面，则表示透镜表面于近轴处为凹面。此外，为了因应使用需求，可插入至少一光阑，以排除杂散光或限制其被摄物的成像大小。其光阑可为耀光光阑(Glare Stop)或视场光阑(Field Stop)等光阑,但不以此为限。根据本发明所揭露的摄影用光学镜头组，将以下述各实施例进一步描述具体方案。其中，各实施例中参数的定义如下=Fno为摄影用光学镜头组的光圈值，HFOV为摄影用 光学镜头组中最大视角的一半。此外，各实施例中所描述的非球面可利用但不限于下列非球面方程式(公式ASP)表不X (Y) = (Y2/R)/(1+sqrt (l-(l+k) * (Y/R)2) ) + ^(^0*(^)其中，X为非球面上距离光轴为Y的点与相切于非球面光轴上顶点的切面的相对高度，Y为非球面曲线上的点距光轴的距离，k为锥面系数，Ai为第i阶非球面系数，在各实施例中i可为但不限于4、6、8、10、12、14与16。〈第一实施例〉请参照图IA所示，为摄影用光学镜头组的第一实施例结构示意图。本实施例的第一透镜110具有正屈折力，第二透镜120具有负屈折力，第三透镜130具有正屈折力，第四透镜140具有正屈折力，第五透镜150具有负屈折力，第六透镜160具有负屈折力。其中，第一透镜物侧面111为凸面，第三透镜像侧面132为凹面，第四透镜物侧面141为凹面，第四透镜像侧面142为凸面。第五透镜物侧面151为凸面，第五透镜像侧面152为凹面。第六透镜物侧面161为凸面，第六透镜像侧面162为凹面。其中，第五透镜150可具有二第一反曲点153，第六透镜160可具有二第二反曲点163，光圈100可设置于第一透镜110及第二透镜120之间。摄影用光学镜头组10的详细数据如下列表1-1所示
权利要求
1.一种摄影用光学镜头组，其特征在于，沿着一光轴的物侧至像侧依序包括 一具有正屈折力的第一透镜，该第一透镜的物侧面为凸面； 一第二透镜； 一第三透镜； 一第四透镜，该第四透镜具有至少ー非球面； 一第五透镜，该第五透镜的物侧面为凸面，该第五透镜的像侧面为凹面，该第五透镜具有至少ー非球面，该第五透镜具有至少一反曲点；以及 一第六透镜，该第六透镜的像侧面为凹面，该第六透镜具有至少ー非球面； 其中，该第五透镜的物侧面具有一曲率半径R9，该第五透镜的像侧面具有一曲率半径Rltl，且满足以下公式-O. 3 < (R9-R10)/(R9+R10) < O. 60
2.根据权利要求I所述的摄影用光学镜头组，其特征在于，该第六透镜具有至少一反曲点，该第五透镜与该第六透镜均为塑料透镜。
3.根据权利要求2所述的摄影用光学镜头组，其特征在于，该摄影用光学镜头组具有ー焦距f，该第一透镜具有一焦距，且满足以下公式O.8 < f/fi < I. 9。
4.根据权利要求3所述的摄影用光学镜头组，其特征在干，该摄影用光学镜头组还包括一光圈，该光圈至该第六透镜的像侧面间具有ー距离SD，该第一透镜的物侧面至该第六透镜的像侧面间具有ー距离TD，且满足以下公式0. 75 < SD/TD < I. 10。
5.根据权利要求4所述的摄影用光学镜头组，其特征在于，该摄影用光学镜头组还包括一成像面，该摄影用光学镜头组具有一后焦距BFL，该第一透镜的物侧面与该成像面之间的距离TTL，且满足以下公式O.10 < BFL/TTL < O. 35。
6.根据权利要求4所述的摄影用光学镜头组，其特征在于，该第四透镜的物侧面为凹面，该第四透镜的像侧面为凸面。
7.根据权利要求5所述的摄影用光学镜头组，其特征在于，该第六透镜的像侧面具有一曲率半径R12，该摄影用光学镜头组具有ー焦距f，且满足以下公式0. I < R12/f < O. 5。
8.根据权利要求5所述的摄影用光学镜头组，其特征在干，于该光轴上，该第二透镜与该第三透镜之间具有一镜间距T23，该第三透镜与该第四透镜之间具有一镜间距T34，该第四透镜与该第五透镜之间具有一镜间距T45，且满足以下公式(T23+T45)/T34 < I. O。
9.根据权利要求6所述的摄影用光学镜头组，其特征在干，该摄影用光学镜头组还包括一影像感测元件与一成像面，该影像感测元件的有效感测区域对角线的一半为ImgH，于该光轴上，该第一透镜的物侧面与该成像面之间的距离TTL，且满足以下公式TTL/ImgH< 2. 5。
10.根据权利要求6所述的摄影用光学镜头组，其特征在干，该第二透镜具有负屈折力，该第三透镜具有正屈折力，该第三透镜的像侧面为凹面，该第六透镜的物侧面为凸面。
11.根据权利要求I所述的摄影用光学镜头组，其特征在于，该摄影用光学镜头组具有ー焦距f，该第四透镜具有ー焦距f4，该第五透镜具有一焦距f5，该第六透镜具有ー焦距f6，且满足以下公式|"ち|"ち| + |"ち| <1.5。
12.根据权利要求11所述的摄影用光学镜头组，其特征在于，于该光轴上，该第二透镜具有一厚度CT2,该第三透镜具有一厚度CT3,该摄影用光学镜头组具有ー焦距f，且满足以下公式0. 05 < (CT2+CT3)/f < O. 19。
13.根据权利要求11所述的摄影用光学镜头组，其特征在于，该第四透镜的物侧面具有一曲率半径R7,该第四透镜的像侧面具有一曲率半径R8,且满足以下公式-0. 3く (R7-R8) / (R7+R8) < O. 5。
14.根据权利要求11所述的摄影用光学镜头组，其特征在于，该第一透镜具有一色散系数V1，该第二透镜具有一色散系数V2，且满足以下公式23 < V1-V2 < 40。
15.一种摄影用光学镜头组，其特征在于，沿着一光轴的物侧至像侧依序包括 一具有正屈折力的第一透镜，该第一透镜的物侧面为凸面； 一第二透镜； 一第三透镜； 一第四透镜，该第四透镜的物侧面为凹面，该第四透镜的像侧面为凸面，该第四透镜具有至少ー非球面； 一第五透镜，该第五透镜的物侧面为凸面，该第五透镜的像侧面为凹面，该第五透镜具有至少ー非球面且材质为塑料；以及 一第六透镜，该第六透镜的物侧面为凸面，该第六透镜的像侧面为凹面，该第六透镜具有至少ー非球面且材质为塑料。
16.根据权利要求15所述的摄影用光学镜头组，其特征在于，该第五透镜具有至少ー反曲点，该第六透镜具有至少一反曲点。
17.根据权利要求15所述的摄影用光学镜头组，其特征在于，该摄影用光学镜头组还包括一光圈，该光圈至该第六透镜的像侧面间具有ー距离SD，该第一透镜的物侧面至该第六透镜的像侧面间具有ー距离TD，且满足以下公式0. 75 < SD/TD < I. 10。
18.根据权利要求16所述的摄影用光学镜头组，其特征在于，该第二透镜具有负屈折力。
19.根据权利要求18所述的摄影用光学镜头组，其特征在于，于该光轴上，该第二透镜具有一厚度CT2,该第三透镜具有一厚度CT3,该摄影用光学镜头组具有ー焦距f·，且满足以下公式0. 05 < (CT2+CT3)/f < O. 19。
20.根据权利要求18所述的摄影用光学镜头组，其特征在于，该第四透镜的物侧面具有一曲率半径R7，该第四透镜的像侧面具有一曲率半径R8，该第五透镜的物侧面具有一曲率半径R9，该第五透镜的像侧面具有一曲率半径Rltl,且满足以下公式-O. 3 < (R7-R8)/(R7+R8) < O. 5 ;以及 -O. 3 < (R9-R10) / (R9+R10) < O. 6。
21.根据权利要求17所述的摄影用光学镜头组，其特征在于，该摄影用光学镜头组还包括一影像感测元件与一成像面，该影像感测元件的有效感测区域对角线的一半为ImgH，于该光轴上，该第一透镜的物侧面与该成像面之间的距离TTL，该第一透镜具有一色散系数V1，该第二透镜具有一色散系数V2，且满足以下公式；23 < V1-V2 < 40 ;以及TTL/ImgH<2. 5。
22.根据权利要求17所述的摄影用光学镜头组，其特征在于，该摄影用光学镜头组具有ー焦距f，该第四透镜具有ー焦距f4，该第五透镜具有一焦距f5，该第六透镜具有ー焦距ち，且满足以下公式|"ち| + |"ち| + |"ち| < 1.5。
全文摘要
一种摄影用光学镜头组，沿着一光轴的物侧至像侧依序包括有一具有正屈折力的第一透镜、一第二透镜、一第三透镜、一第四透镜、一第五透镜与一第六透镜。第一透镜的物侧面为凸面，第四透镜具有至少一非球面。第五透镜的物侧面为凸面、像侧面为凹面，且具有至少一非球面与至少一反曲点。第六透镜的像侧面为凹面，且具有至少一非球面。通过调整第五透镜的物侧面与像侧面的曲率半径，以使得上述摄影用光学镜头组可具有微型体积、修正像差及获得良好的分辨率。
文档编号G02B1/04GK102692694SQ20111015983
公开日2012年9月26日 申请日期2011年6月9日 优先权日2011年3月25日
发明者蔡宗翰, 黄歆璇 申请人:大立光电股份有限公司