专利名称：三片式光学成像镜头及应用该镜头的电子装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光学镜头，特别是涉及一种三片式光学成像镜头及应用该镜头的电子装置。
背景技术：
近年来，手机和数字相机等携带型电子产品的普及使得影像模组(主要包含光学成像镜头、后座(holder)与感测器(sensor)等元件)相关技术蓬勃发展，而手机和数字相机的薄型轻巧化趋势也让摄影模组的小型化需求愈来愈高，随着感光稱合元件(ChargeCoupled Device,简称为CCD)或互补性氧化金属半导体兀件(Complementary Metal-OxideSemiconductor,简称为CMOS)的技术进步和尺寸缩小化,装载在摄影模组中的光学成像镜头也需要相应地缩小体积，但是为了避免摄影效果与质量下降，在进行缩小光学成像镜头的体积的设计时仍然要兼顾良好光学性能。中国台湾专利公开号200928485的第一实施例，及另一件中国台湾专利公开号200831976的第一实施例皆公开了三片式透镜结构，且其整体系统长度(定义第一透镜的物侧面到成像面的距离为系统长度)均为4mm以上。中国台湾专利公开号201133023申请案的第二实施例及另一件中国台湾专利公开号201131197申请案的第四实施例皆公开了三片式透镜结构，且其整体系统长度均为
3.5mm以上。中国台湾专利公开号201128218申请案的第二实施例和第三实施例均为三片式透镜结构，且其整体系统长度均为3mm以上。由上述申请案所公开的镜头的长度范围，可以归纳出截至目前的研发趋势仍是致力于缩短镜头长度，但当镜头长度逐渐缩短，为了能在成像面形成清晰的影像，则光线通过镜头的部分透镜的曲面的折射角度势必会增大，由于不同波长的光线相对于同一个介质原本就有不同折射率，不同折射率会产生不同的折射角度，因为缩短镜头长度而增大的光线折射角度将使不同波长的光线间的折射角度差异更严重，容易形成明显的色像差(coloraberration)而影响成像质量，因此，在致力于缩短镜头长度的情况下，需要开发出能有效克服色像差问题的光学成像镜头。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在缩短镜头长度的条件下仍然能够保有良好的光学性能的三片式光学成像镜头。本发明三片式光学成像镜头，从物侧至像侧依序包含一个第一透镜、一个第二透
镜及一个第三透镜。该第一透镜为正屈光率的透镜，并具有一个朝向物侧的凸面。该第二透镜具有一个朝向物侧的凹面，及一个朝向像侧的凸面。该第三透镜具有一个朝向像侧且在光轴附近区域的凹面。
其中，该第一透镜的色散系数为V1，该第二透镜的色散系数为V2，该第三透镜的色散系数为V3,并满足下列条件式:I V1-V21 < 5且I V1-V31 > 20。本发明的三片式光学成像镜头，该第二透镜为正屈光率的透镜。本发明的三片式光学成像镜头，该第一透镜与该第二透镜满足下列条件式=V1-V2< 3。本发明的三片式光学成像镜头，进入该三片式光学成像镜头的光线通过该第一透镜、该第二透镜与该第三透镜后会在一成像面形成一个影像，该第三透镜与该成像面的距离关系满足下列条件式:BFL < 1.3mm,BFL:该第三透镜的像侧面位于光轴上的中心点到该成像面的垂直距离。本发明的三片式光学成像镜头，该第一透镜与该第三透镜的距离关系满足下列条件式:TL1A1_L3A2/BFL > 1.55，TL1A1_L3A2:该第一透镜的物侧面位于光轴上的中心点到该第三透镜的像侧面位于光轴中的中心点的距离。本发明的三片式光学成像镜头，该第一透镜与该第二透镜满足下列条件式:0.30mm < S12 < 0.65mm， S12:该第一透镜的像侧面位于光轴上的中心点到该第二透镜的物侧面位于光轴上的中心点的距离。本发明的三片式光学成像镜头，该第一透镜与该第二透镜满足下列条件式:0.30mm < S12 < 0.50mm。本发明三片式光学成像镜头的有益效果在于:本发明利用各透镜表面的凹凸排列设计，再搭配使用不同色散系数的材质，并使该第一透镜、第二透镜与该第三透镜的色散系数分别满足上列条件式的设计，能够维持较佳的收光能力、修正系统色像差及使整个光学系统的像差(Aberration)减少，因而使该三片式光学成像镜头在缩短长度的条件下，仍能提供良好的光学性能。进一步地，本发明还提供一种应用前述三片式光学成像镜头的电子装置。本发明的电子装置，包含一个机壳，及一个安装在该机壳内的影像模组。该影像模组包括一个如前所述的三片式光学成像镜头、一个用于供该三片式光学成像镜头设置的后座，及一个设置于该三片式光学成像镜头像侧的影像感测器。本发明电子装置的有益效果在于:借由在该电子装置中装载具有前述的三片式光学成像镜头的影像模组，可以利用该三片式光学成像镜头在缩短长度的条件下，仍能提供良好的光学性能的优势，以在不牺牲光学性能的情形下制出更为薄型轻巧的电子装置，使本发明兼具良好的实用性能与轻薄短小化的外观而能满足更高的消费需求。
图1是一个配置示意图，说明本发明三片式光学成像镜头的一个第一较佳实施例；图2是第一较佳实施例的纵向球差与各项像差图3是一个配置示意图，说明本发明三片式光学成像镜头的一个第二较佳实施例；图4是第二较佳实施例的纵向球差与各项像差图；图5是一个配置示意图，说明本发明三片式光学成像镜头的一个第三较佳实施例；图6是第三较佳实施例的纵向球差与各项像差图；图7是一个配置示意图，说明本发明三片式光学成像镜头的一个第四较佳实施例；图8是第四较佳实施例的纵向球差与各项像差图；图9是本发明应用该三片式光学成像镜头的电子装置的一个较佳实施例。
具体实施例方式下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。在本发明被详细描述以前，要注意的是，在以下的说明内容中，类似的元件是以相同的编号来表不。参阅图1，本发明三片式光学成像镜头2从物侧至像侧依序包含一个第一透镜3、一个光圈(Aperture Stop)6、一个第二透镜4、一个第三透镜5、一个滤光片7及一个保护玻璃8。当由一个待拍摄物所发出的光线进入该三片式光学成像镜头2，并经由该第一透镜
3、该光圈6、该第二透镜4、该第三透镜5、该滤光片7及该保护玻璃8之后，会在一成像面10 (Image Plane)形成 一个影像。该滤光片7为红外线滤光片(IR Cut Filter),用于防止光线中的红外线投射至该成像面10而造成色偏，影响成像质量，该保护玻璃8则是用于保护影像感测器避免被刮伤。在本实施例中，元件的物侧是朝向该待拍摄物的一侧，而元件的像侧是朝向该成像面10的一侧。将所述第一透镜3、第二透镜4、第三透镜5、该滤光片7与该保护玻璃8朝向物侧的一面分别定义为物侧面31、41、51、71、81，朝向像侧的一面分别定义为像侧面32、42、52、72,82ο第一较佳实施例:参阅图1，为本发明三片式光学成像镜头2的一个第一较佳实施例，其中，该第一透镜3为正屈光率(Reflective Power)的透镜，并具有一个朝向物侧的凸面31及一个朝向像侧的凸面32，两者皆为非球面。该第二透镜4为正屈光率的透镜，具有一个朝向物侧的凹面41及一个朝向像侧的凸面42，两者皆为非球面。该第三透镜5为负屈光率的透镜，具有一个朝向物侧且在光轴I附近区域为一凸面511及在圆周附近区域是一凹面512的海鸥面(Gull wing surface)51,及一个朝向像侧且在光轴I附近区域为一凹面521及在圆周附近区域是一凸面522的海鸥面52。该光圈6是设于该第一透镜3与该第二透镜4之间。该红外线滤光片7是设于该第三透镜5的像侧面52与该成像面10之间，该保护玻璃8则是设置于该滤光片7与该成像面10间。该滤光片7及该保护玻璃8皆为平板玻璃。此外，该三片式光学成像镜头2中各重要参数间的关系为:V1-V2 = 0.382------------(I)V1-V3 = 34.665-----------(2)
BFL = 1.033mm---------------(3)TL1A1_L3A2/BFL = 1.893------------(4)S12 = 0.399mm----------------(5)其中，V1为第一透镜3的色散系数；V2为第二透镜4的色散系数；V3为第三透镜5的色散系数；BFL(back focal length)为第三透镜5的像侧面52位于光轴I上的中心点到该成像面10的垂直距离；TL1A1_L3A2为第一透镜3的物侧面31位于光轴I上的中心点到第三透镜5的像侧面52位于光轴I上的中心点的距离；S12为第一透镜3的像侧面32位于光轴I上的中心点到第二透镜4的物侧面41位于光轴上的中心点的距离。其它详细资料如下表所示:
权利要求
1.一种三片式光学成像镜头，从物侧至像侧依序包含一个第一透镜、一个第二透镜及一个第三透镜，其特征在于: 该第一透镜为正屈光率的透镜，并具有一个朝向物侧的凸面； 该第二透镜具有一个朝向物侧的凹面，及一个朝向像侧的凸面；及 该第三透镜具有一个朝向像侧且在光轴附近区域的凹面； 其中，该第一透镜的色散系数为V1，该第二透镜的色散系数为V2，该第三透镜的色散系数为V3，并满足下列条件式: |v1-v2|<5且v1-v3|>20。
2.根据权利要求1所述的三片式光学成像镜头，其特征在于:该第二透镜为正屈光率的透镜。
3.根据权利要求1或2所述的三片式光学成像镜头，其特征在于:该第-透镜与该第二透镜满足下列条件式:IV1-V2I < 3。
4.根据权利要求1或2所述的三片式光学成像镜头，其特征在于:进入该三片式光学成像镜头的光线通过该第一透镜、该第二透镜与该第三透镜后会在一成像面形成一个影像，该第三透镜与该成像面的距离关系满足下列条件式:BFL < 1.3mm， BFL:该第三透镜的像侧面位于光轴上的中心点到该成像面的垂直距离。
5.根据权利要求4所述的三片式光学成像镜头，其特征在于:该第一透镜与该第三透镜的距离关系满足下列条件式:Tl1A1-L3A2/BFL〉1.55， Tua1-uA2:该第一透镜的物侧面位于光轴上的中心点到该第三透镜的像侧面位于光轴上的中心点的距离。
6.根据权利要求5所述的三片式光学成像镜头,其特征在于:该第一透镜与该第二透镜满足下列条件式:.0.30mm < S12 < 0.65mm, S12:该第一透镜的像侧面位于光轴上的中心点到该第二透镜的 物侧面位于光轴上的中心点的距离。
7.根据权利要求6所述的三片式光学成像镜头，其特征在于:该第一透镜与该第二透镜满足下列条件式:.0.30mm < S12 < 0.50mm。
8.根据权利要求1或2所述的三片式光学成像镜头，其特征在于:进入该三片式光学成像镜头的光线通过该第一透镜、第二透镜与该第三透镜后会在一成像面形成一个影像，该第三透镜与该成像面的距离关系，以及该第一透镜与该第三透镜的距离关系满足下列条件式:Tl1A1-L3A2/BFL〉1.55， Tua1-uA2:该第一透镜的物侧面位于光轴上的中心点到该第三透镜的像侧面位于光轴中的中心点的距离， BFL:该第三透镜的像侧面位于光轴上的中心点到该成像面的垂直距离。
9.根据权利要求1或2所述的三片式光学成像镜头，其特征在于:该第一透镜与该第二透镜满足下列条件式:.0.30mm < S12 < 0.65mm， S12:该第一透镜的像侧面位于光轴上的中心点到该第二透镜的物侧面位于光轴上的中心点的距离。
10.一种电子装置，包含一个机壳，以及一个安装在该机壳内的影像模组，其特征在于: 该影像模组包括一个如权利要求1所述的三片式光学成像镜头、一个用于供该三片式光学成像镜头设 置的后座，及一个设置于该三片式光学成像镜头像侧的影像感测器。
全文摘要
一种三片式光学成像镜头及应用该镜头的电子装置，该镜头包含一个第一透镜、一个第二透镜及一个第三透镜。该第一透镜为正屈光率的透镜，并具有一个朝向物侧的凸面。该第二透镜具有一个朝向物侧的凹面及一个朝向像侧的凸面。该第三透镜具有一个朝向像侧且在光轴附近区域的凹面。该第一透镜、第二透镜与第三透镜的色散系数分别为v1、v2与v3，并满足v1-v2|＜5且v1-v3|＞20。利用各透镜表面的凹凸排列设计，再搭配使用不同色散系数材质的透镜，能有效消除色像差，提升整个系统消除色像差能力，使该三片式光学成像镜头在缩短长度的条件下，仍然能够提供良好的光学性能。
文档编号G02B13/00GK103185951SQ20111045116
公开日2013年7月3日 申请日期2011年12月29日 优先权日2011年12月29日
发明者吕宜隆, 李柏彻 申请人:玉晶光电(厦门)有限公司