专利名称：摄影用光学镜组的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种摄影用光学镜组，尤其涉及一种应用于大视角摄影镜头的摄影用光学镜组。
背景技术：
现有的大视角摄影镜头，多采用前群负屈折力、后群正屈折力的配置，即所谓的反摄影型(Inverse Telephoto)结构，藉此获得广视场角的特性，且为了考量像差的补正，往往需要配置4 5枚以上的透镜，如美国专利第7，515，351号所示。然而过多的透镜配置造成镜头难以做到小型化，且对于生产制造上变得相对复杂，导致成本的增加，实不符合经济效益。为了兼具良好的成像品质与小型化的特性，具备三枚透镜的摄影用光学镜组为可行的方案。美国专利第7，397，612号揭露一种三片式透镜结构的摄影镜头，其由物侧至像侧依序配置具负屈折力的第一透镜、具正屈折力的第二透镜与第三透镜，但如此的配置造成该第一透镜的厚度及曲率皆较大，使得系统尺寸难以达到小型化的要求。有鉴于此，急需一种具备广泛视场角且不至于使镜头总长度过长的摄影用光学镜组。
发明内容
本发明提供一种摄影用光学镜组，由物侧至像侧依序包含一具负屈折力的第一透镜，其像侧表面为凹面；一具正屈折力的第二透镜，其物侧表面及像侧表面皆为凸面；及一具负屈折力的第三透镜，其像侧表面为凹面，且该第三透镜的物侧表面及像侧表面皆为非球面；其中，该摄影用光学镜组另设置有一光圈与一电子感光元件供被摄物成像，该光圈设置于该第一透镜与该第二透镜之间，该电子感光元件设置于成像面处，且该摄影用光学镜组中具屈折力的透镜为三片，该第二透镜的色散系数为V2，该第三透镜的色散系数为 V3，该第二透镜的物侧表面曲率半径为R3，该第二透镜的像侧表面曲率半径为R4，该第三透镜的像侧表面至该电子感光元件在光轴上的距离为Bf，该第一透镜的物侧表面至该电子感光元件在光轴上的距离为TTL，满足下列关系式25. 0 < V2-V3 < 45. 0 ；-3. 5 < R3/R4 < -0. 5 ;0. 1 < Bf/TTL < 0. 5。另一方面，本发明提供一种摄影用光学镜组，由物侧至像侧依序包含一具负屈折力的第一透镜，其物侧表面为凸面及像侧表面为凹面；一具正屈折力的第二透镜，其像侧表面为凸面，且该第二透镜的物侧表面与像侧表面中至少一表面为非球面；及一具负屈折力的第三透镜，其物侧表面及像侧表面皆为非球面；其中，该摄影用光学镜组另设置有一光圈与一电子感光元件供被摄物成像，该光圈设置于该第一透镜与该第三透镜之间，该电子感光元件设置于成像面处，该摄影用光学镜组中具屈折力的透镜为三片，整体摄影用光学镜组的焦距为f，该第二透镜的焦距为f2，该第三透镜的焦距为f3，该第一透镜与该第二透镜在光轴上的间隔距离为T12，满足下列关系式0. 5 < T12/f < 2. 1 ；-0. 95 < f2/f3< -0. 30。本发明通过上述镜组的配置方式，可以有效缩短镜头总长度、降低光学系统的敏感度，且能获得良好的成像品质。本发明摄影用光学镜组中，该第一透镜具负屈折力，可扩大该摄影用光学镜组的视场角；该第二透镜具正屈折力，提供系统主要的屈折力，有助于缩短系统的光学长度；该第三透镜具负屈折力，有助于对具正屈折力的第二透镜所产生的像差做补正，且同时有利于修正系统的色差。本发明摄影用光学镜组中，该第一透镜的像侧表面为凹面，有助于扩大该摄影用光学镜组的视场角；且当该第一透镜的物侧表面为凸面及像侧表面为凹面时，对于入射光线的折射较为缓和，可避免像差过度增大，因此较有利于在扩大系统视场角与修正像差中取得良好的平衡。该第二透镜的像侧表面为凸面，可提供系统的主要屈折力；且当该第二透镜的物侧表面及像侧表面皆为凸面时，其可有效加强该第二透镜屈折力的配置，进而使该摄影用光学镜组的光学总长度变得更短。该第三透镜的像侧表面为凹面，其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；而该第三透镜的物侧表面可为凸面或凹面，当该第三透镜的物侧表面为凸面时，有助于修正系统所产生的像散与高阶像差，当该第三透镜的物侧表面为凹面时，可有效缩短镜头总长度，助于维持镜头的小型化。此外，本发明摄影用光学镜组中该第三透镜上可设置有反曲点，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用光学镜组中，该光圈可置于该第一透镜与该第二透镜之间或该第二透镜与该第三透镜之间。在广角光学系中，特别需要对歪曲(Distortion)及倍率色收差 (Chromatic Aberration of Magnification)做修正，其方法为将光圈置于系统光屈折力的平衡处。因此本发明摄影用光学镜组将光圈设置于该第一透镜与该第三透镜之间，其目的为欲在缩短镜头的总长度与广视场角中取得平衡；进一步，较佳地，该光圈设置于该第一透镜与该第二透镜之间。
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中图IA为本发明第一实施例的光学系统示意图；图IB为本发明第一实施例的像差曲线图；图2A为本发明第二实施例的光学系统示意图；图2B为本发明第二实施例的像差曲线图；图3A为本发明第三实施例的光学系统示意图；图;3B为本发明第三实施例的像差曲线图；图4A为本发明第四实施例的光学系统示意图；图4B为本发明第四实施例的像差曲线图；图5为表一，为本发明第一实施例的光学数据；图6为表二，为本发明第一实施例的非球面数据；图7为表三，为本发明第二实施例的光学数据；
图8为表四，为本发明第二实施例的非球面数据；图9为表五，为本发明第三实施例的光学数据；图10为表六，为本发明第三实施例的非球面数据；图11为表七，为本发明第四实施例的光学数据；图12为表八，为本发明第四实施例的非球面数据；图13为表九，为本发明第一实施例至第四实施例相关关系式的数值资料。附图标号光圈100、200、300、400第一透镜110、210、310、410物侧表面111、211、311、411像侧表面112、212、312、412第二透镜120、220、320、420物侧表面121、221、321、421像侧表面122、222、322、422第三透镜130、230、330、4；30物侧表面131、231、331、431像侧表面132、232、332、432红外线滤除滤光片140、M0、340、440保护玻璃150、250、；350、450成像面160 J60、360、460整体摄影用光学镜组的焦距为f整体摄影用光学镜组的光圈值为而0整体摄影用光学镜组中最大视角的一半为HFOV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第二透镜的色散系数为V2第三透镜的色散系数为V3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第二透镜的物侧表面曲率半径为R3第二透镜的像侧表面曲率半径为R4第一透镜与第二透镜在光轴上的间隔距离为T12第三透镜的像侧表面至电子感光元件在光轴上的距离为Bf第一透镜的物侧表面至电子感光元件在光轴上的距离为TTL电子感光元件有效像素区域对角线长的一半为^gH
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。本发明提供一种摄影用光学镜组，由物侧至像侧依序包含一具负屈折力的第一透镜，其像侧表面为凹面；一具正屈折力的第二透镜，其物侧表面及像侧表面皆为凸面；及一具负屈折力的第三透镜，其像侧表面为凹面，且该第三透镜的物侧表面及像侧表面皆为非球面；其中，该摄影用光学镜组另设置有一光圈与一电子感光元件供被摄物成像，该光圈设置于该第一透镜与该第二透镜之间，该电子感光元件设置于成像面处，且该摄影用光学镜组中具屈折力的透镜为三片，该第二透镜的色散系数为V2，该第三透镜的色散系数为 V3，该第二透镜的物侧表面曲率半径为R3，该第二透镜的像侧表面曲率半径为R4，该第三透镜的像侧表面至该电子感光元件在光轴上的距离为Bf，该第一透镜的物侧表面至该电子感光元件在光轴上的距离为TTL，满足下列关系式25. 0 < V2-V3 < 45. 0 ；-3. 5 < R3/R4 < -0. 5 ;0. 1 < Bf/TTL < 0. 5。当前述摄影用光学镜组满足下列关系式25. 0 < V2-V3 < 45. 0，可有利于该摄影用光学镜组中色差的修正；较佳地，是满足下列关系式31. 0<V2-V3< 38.0。当前述摄影用光学镜组满足下列关系式-3. 5 < R3/R4 < -0. 5，可较有利于系统球差的修正，进而提升成像品质；较佳地，是满足下列关系式-2. 0 < R3/R4 < -1. 0。当前述摄影用光学镜组满足下列关系式0. 1< Bf/TTL <0. 5，可确保该摄影用光学镜组有足够的后焦距可放置其他的构件；较佳地，是满足下列关系式0. 15 < Bf/TTL < 0. 35。本发明前述摄影用光学镜组中，较佳地，该第一透镜的物侧表面为凸面，此时，该第一透镜为一物侧表面为凸面及像侧表面为凹面的新月形透镜，其有利于扩大该摄影用光学镜组的视场角且不至于产生过多的像差；较佳地，该第三透镜为一新月形透镜，其物侧表面为凸面及像侧表面为凹面，可有助于修正系统的像散与高阶像差。本发明前述摄影用光学镜组中，较佳地，该第三透镜为塑胶材质，塑胶材质的透镜不仅有利于非球面透镜的制作，更可有效降低生产成本。本发明前述摄影用光学镜组中，整体摄影用光学镜组的焦距为f，该第二透镜的焦距为f2 ；较佳地，是满足下列关系式0. 9 < f/f2 < 1. 8。当f/f2满足上述关系式时，该第二透镜的屈折力大小配置较为平衡，可有效控制系统的光学总长度，并且可同时避免高阶球差(High Order Spherical Aberration)的过度增大，以提升系统的成像品质；较佳地， 是满足下列关系式1. 0 < f/f2 < 1. 3。本发明前述摄影用光学镜组中，该第一透镜的物侧表面曲率半径为R1，该第一透镜的像侧表面曲率半径为R2 ；较佳地，是满足下列关系式0. 0 < R2/R1 < 0. 3。当R2/R1 满足上述关系式时，可有助于扩大摄影用光学镜组的视场角，使其兼具广视场角的特性。本发明前述摄影用光学镜组中，该第二透镜的焦距为f2，该第三透镜的焦距为 f3 ；较佳地，是满足下列关系式-0. 95 < f2/f3 < -0. 30。当f2/f3满足上述关系式时，可使该第二透镜与该第三透镜的屈折力配置较为平衡，有助于像差的修正与敏感度的降低。本发明前述摄影用光学镜组中，整体摄影用光学镜组的焦距为f，该第一透镜与该第二透镜在光轴上的间隔距离为T12 ；较佳地，是满足下列关系式0. 5 < T12/f < 2. 1。当 T12/f满足上述关系式时，可有利于降低离轴视场光线入射于感光元件上的角度，以提升系统的感光灵敏性。
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本发明前述摄影用光学镜组中，该第一透镜的物侧表面至该电子感光元件在光轴上的距离为TTL，该电子感光元件有效像素区域对角线长的一半为LiigH ；较佳地，是满足下列关系式=TTLAmgH < 4. 1。当TTL/LngH满足上述关系式时，有利于维持该摄影用光学镜组的小型化设计。另一方面，本发明提供一种摄影用光学镜组，由物侧至像侧依序包含一具负屈折力的第一透镜，其物侧表面为凸面及像侧表面为凹面；一具正屈折力的第二透镜，其像侧表面为凸面，且该第二透镜的物侧表面与像侧表面中至少一表面为非球面；及一具负屈折力的第三透镜，其物侧表面及像侧表面皆为非球面；其中，该摄影用光学镜组另设置有一光圈与一电子感光元件供被摄物成像，该光圈设置于该第一透镜与该第三透镜之间，该电子感光元件设置于成像面处，该摄影用光学镜组中具屈折力的透镜为三片，整体摄影用光学镜组的焦距为f，该第二透镜的焦距为f2，该第三透镜的焦距为f3，该第一透镜与该第二透镜在光轴上的间隔距离为T12，满足下列关系式0. 5 < T12/f < 2. 1 ；-0. 95 < f2/f3 < -0. 30。当前述摄影用光学镜组满足下列关系式0. 5 < T12/f < 2. 1，可有利于降低离轴视场光线入射于感光元件上的角度，以提升系统的感光灵敏性；较佳地，是满足下列关系式0. 8 < T12/f < 1. 8。当前述摄影用光学镜组满足下列关系式-0. 95 < f2/f3 < -0. 30， 可使该第二透镜与该第三透镜的屈折力配置较为平衡，有助于像差的修正与敏感度的降低。本发明前述摄影用光学镜组中，较佳地，该第三透镜的像侧表面可为凹面，其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；较佳地，该第三透镜的物侧表面可为凸面，可有助于修正系统的像散与高阶像差；此时，该第三透镜像侧表面上可设置有至少一个反曲点，其可更有效地压制离轴视场的光线入射于该电子感光元件上的角度，并且可进一步修正离轴视场的像差。本发明前述摄影用光学镜组中，较佳地，该第三透镜可为塑胶材质，塑胶材质的透镜不仅有利于非球面透镜的制作，更可有效降低生产成本。本发明前述摄影用光学镜组中，整体摄影用光学镜组的焦距为f，该第二透镜的焦距为f2 ；较佳地，是满足下列关系式0. 9 < f/f2 < 1. 8。当f/f2满足上述关系式时，该第二透镜的屈折力大小配置较为平衡，可有效控制系统的光学总长度，并且可同时避免高阶球差的过度增大，以提升系统成像品质；较佳地，是满足下列关系式1. 0 < f/f2 < 1. 3。本发明前述摄影用光学镜组中，该第三透镜的像侧表面至该电子感光元件在光轴上的距离为Bf，该第一透镜的物侧表面至该电子感光元件在光轴上的距离为TTL ；较佳地， 是满足下列关系式0. 1 < Bf/TTL < 0. 5。当Bf/TTL满足上述关系式时，可确保该摄影用光学镜组有足够的后焦距可放置其他的构件。本发明前述摄影用光学镜组中，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，是满足下列关系式31. 0 < V2-V3 < 38. 0。当V2-V3满足上述关系式时，可有利于该摄影用光学镜组中色差的修正。本发明前述摄影用光学镜组中，该第二透镜的物侧表面曲率半径为R3，该第二透镜的像侧表面曲率半径为R4，较佳地，是满足下列关系式-2. 0 < R3/R4 < -1. 0。当R3/R4 满足上述关系式时，可较有利于系统球差的修正，进而提升成像品质。
本发明摄影用光学镜组中，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， 可在镜面上设置非球面，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用光学镜组的光学总长度ο本发明摄影用光学镜组中，若透镜表面为凸面，则表示该透镜表面在近轴处为凸面；若透镜表面为凹面，则表示该透镜表面在近轴处为凹面。本发明摄影用光学镜组将通过以下具体实施例配合附图予以详细说明。第一实施例本发明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。第一实施例的摄影用光学镜组主要由三枚透镜构成，由物侧至像侧依序包含一具负屈折力的第一透镜110，其物侧表面111为凸面及像侧表面112为凹面，其材质为塑胶，该第一透镜110的物侧表面111及像侧表面112皆为非球面；一具正屈折力的第二透镜120，其物侧表面121及像侧表面122皆为凸面，其材质为塑胶，该第二透镜120的物侧表面121及像侧表面122皆为非球面；及一具负屈折力的第三透镜130，其物侧表面131为凸面及像侧表面132为凹面，其材质为塑胶，该第三透镜130的物侧表面131及像侧表面132皆为非球面，并且该第三透镜 130的像侧表面132上设置有至少一个反曲点；其中，该摄影用光学镜组另设置有一光圈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160之间，及一保护玻璃(Cover-glass) 150置于该红外线滤除滤光片140 与该成像面160之间；该红外线滤除滤光片140及该保护玻璃150的材质为玻璃，且其不影响本发明该摄影用光学镜组的焦距。上述的非球面曲线的方程式表示如下X(Y)=(Y2/R)/(l+sqrt( 1 -(1 +k)* (Y/R)2))+ Σ {Α ) * (Γ )其中X 非球面上距离光轴为Y的点，其与相切于非球面光轴上顶点的切面的相对高度；Y 非球面曲线上的点与光轴的距离；k:锥面系数；Ai 第i阶非球面系数。第一实施例摄影用光学镜组中，整体摄影用光学镜组的焦距为f，其关系式为f =1. 14(毫米)。第一实施例摄影用光学镜组中，整体摄影用光学镜组的光圈值(f-number)为 Fno，其关系式为=Fno = 2. 43。第一实施例摄影用光学镜组中，整体摄影用光学镜组中最大视角的一半为HF0V， 其关系式为HF0V = 57.2(度)。
第一实施例摄影用光学镜组中，该第二透镜120的色散系数为V2，该第三透镜130 的色散系数为V3，其关系式为V2-V3 = 32. 5。第一实施例摄影用光学镜组中，整体摄影用光学镜组的焦距为f，该第一透镜110 与该第二透镜120在光轴上的间隔距离为T12，其关系式为T12/f = 1.08。第一实施例摄影用光学镜组中，该第一透镜110的物侧表面曲率半径为R1，该第一透镜Iio的像侧表面曲率半径为R2，其关系式为R2/R1 = 0. 26。第一实施例摄影用光学镜组中，该第二透镜120的物侧表面曲率半径为R3，该第二透镜120的像侧表面曲率半径为R4，其关系式为R3/R4 = -1. 45。第一实施例摄影用光学镜组中，整体摄影用光学镜组的焦距为f，该第二透镜120 的焦距为f2，其关系式为f/f2 = 1. 11。第一实施例摄影用光学镜组中，该第二透镜120的焦距为f2，该第三透镜130的焦距为f3，其关系式为:f2/f3 = -0. 46。第一实施例摄影用光学镜组中，该摄影用光学镜组另设置一电子感光元件在该成像面160处供被摄物成像，该第三透镜130的像侧表面132至该电子感光元件在光轴上的距离为Bf，该第一透镜110的物侧表面111至该电子感光元件在光轴上的距离为TTL，其关系式为:Bf/TTL = 0. 28。第一实施例摄影用光学镜组中，该第一透镜110的物侧表面111至该电子感光元件在光轴上的距离为TTL，而该电子感光元件有效像素区域对角线长的一半为LiigH，其关系式为=TTL/ImgH = 3. 48。第一实施例详细的光学数据如图5表一所示，其非球面数据如图6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。第二实施例本发明第二实施例请参阅图2A，第二实施例的像差曲线请参阅图2B。第二实施例的摄影用光学镜组主要由三枚透镜构成，由物侧至像侧依序包含一具负屈折力的第一透镜210，其物侧表面211为凸面及像侧表面212为凹面，其材质为塑胶，该第一透镜210的物侧表面211及像侧表面212皆为非球面；一具正屈折力的第二透镜220，其物侧表面221及像侧表面222皆为凸面，其材质为塑胶，该第二透镜220的物侧表面221及像侧表面222皆为非球面；及一具负屈折力的第三透镜230，其物侧表面231为凸面及像侧表面232为凹面，其材质为塑胶，该第三透镜230的物侧表面231及像侧表面232皆为非球面，并且该第三透镜 230的像侧表面232上设置有至少一个反曲点；其中，该摄影用光学镜组另设置有一光圈200置于该第一透镜210与该第二透镜 220之间；另包含有一红外线滤除滤光片240置于该第三透镜230的像侧表面232与一成像面260之间，及一保护玻璃250置于该红外线滤除滤光片240与该成像面260之间；该红外线滤除滤光片240及该保护玻璃250的材质为玻璃，且其不影响本发明该摄影用光学镜组的焦距。第二实施例非球面曲线方程式的表示式如同第一实施例的型式。第二实施例摄影用光学镜组中，整体摄影用光学镜组的焦距为f，其关系式为f=1. 11(毫米)。第二实施例摄影用光学镜组中，整体摄影用光学镜组的光圈值为而0，其关系式为Fno = 2. 43。第二实施例摄影用光学镜组中，整体摄影用光学镜组中最大视角的一半为HF0V， 其关系式为HF0V = 58.0(度)。第二实施例摄影用光学镜组中，该第二透镜220的色散系数为V2，该第三透镜230 的色散系数为V3，其关系式为V2-V3 = 32. 5。第二实施例摄影用光学镜组中，整体摄影用光学镜组的焦距为f，该第一透镜210 与该第二透镜220在光轴上的间隔距离为T12，其关系式为T12/f = 1. 23。第二实施例摄影用光学镜组中，该第一透镜210的物侧表面曲率半径为R1，该第一透镜210的像侧表面曲率半径为R2，其关系式为R2/R1 = 0. 25。第二实施例摄影用光学镜组中，该第二透镜220的物侧表面曲率半径为R3，该第二透镜220的像侧表面曲率半径为R4，其关系式为R3/R4 = -1. 61。第二实施例摄影用光学镜组中，整体摄影用光学镜组的焦距为f，该第二透镜220 的焦距为f2，其关系式为:f/f2 = 1. 09。第二实施例摄影用光学镜组中，该第二透镜220的焦距为f2，该第三透镜230的焦距为f3，其关系式为:f2/f3 = -0. 56。第二实施例摄影用光学镜组中，该摄影用光学镜组另设置一电子感光元件在该成像面260处供被摄物成像，该第三透镜230的像侧表面232至该电子感光元件在光轴上的距离为Bf，该第一透镜210的物侧表面211至该电子感光元件在光轴上的距离为TTL，其关系式为:Bf/TTL = 0. 26。第二实施例摄影用光学镜组中，该第一透镜210的物侧表面211至该电子感光元件在光轴上的距离为TTL，而该电子感光元件有效像素区域对角线长的一半为LiigH，其关系式为=TTL/ImgH = 3. 68。第二实施例详细的光学数据如图7表三所示，其非球面数据如图8表四所示，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。第三实施例本发明第三实施例请参阅图3A，第三实施例的像差曲线请参阅图;3B。第三实施例的摄影用光学镜组主要由三枚透镜构成，由物侧至像侧依序包含一具负屈折力的第一透镜310，其物侧表面311为凸面及像侧表面312为凹面，其材质为塑胶，该第一透镜310的物侧表面311及像侧表面312皆为非球面；一具正屈折力的第二透镜320，其物侧表面321及像侧表面322皆为凸面，其材质为塑胶，该第二透镜320的物侧表面321及像侧表面322皆为非球面；及一具负屈折力的第三透镜330，其物侧表面331及像侧表面332皆为凹面，其材质为塑胶，该第三透镜330的物侧表面331及像侧表面332皆为非球面；其中，该摄影用光学镜组另设置有一光圈300置于该第一透镜310与该第二透镜 320之间；另包含有一红外线滤除滤光片340置于该第三透镜330的像侧表面332与一成像面360之间，及一保护玻璃350置于该红外线滤除滤光片340与该成像面360之间；该红外线滤除滤光片340及该保护玻璃350的材质为玻璃，且其不影响本发明该摄影用光学镜组的焦距。第三实施例非球面曲线方程式的表示式如同第一实施例的型式。第三实施例摄影用光学镜组中，整体摄影用光学镜组的焦距为f，其关系式为f =1.00(毫米)。第三实施例摄影用光学镜组中，整体摄影用光学镜组的光圈值为而0，其关系式为Fno = 2. 80。第三实施例摄影用光学镜组中，整体摄影用光学镜组中最大视角的一半为HF0V， 其关系式为HF0V = 58.0(度)。第三实施例摄影用光学镜组中，该第二透镜320的色散系数为V2，该第三透镜330 的色散系数为V3，其关系式为V2-V3 = 32. 5。第三实施例摄影用光学镜组中，整体摄影用光学镜组的焦距为f，该第一透镜310 与该第二透镜320在光轴上的间隔距离为T12，其关系式为T12/f = 1.80。第三实施例摄影用光学镜组中，该第一透镜310的物侧表面曲率半径为R1，该第一透镜310的像侧表面曲率半径为R2，其关系式为R2/R1 = 0. 08。第三实施例摄影用光学镜组中，该第二透镜320的物侧表面曲率半径为R3，该第二透镜320的像侧表面曲率半径为R4，其关系式为R3/R4 = -1. 36。第三实施例摄影用光学镜组中，整体摄影用光学镜组的焦距为f，该第二透镜320 的焦距为f2，其关系式为:f/f2 = 1. 20。 第三实施例摄影用光学镜组中，该第二透镜320的焦距为f2，该第三透镜330的焦距为f3，其关系式为:f2/f3 = -0. 77。第三实施例摄影用光学镜组中，该摄影用光学镜组另设置一电子感光元件在该成像面360处供被摄物成像，该第三透镜330的像侧表面332至该电子感光元件在光轴上的距离为Bf，该第一透镜310的物侧表面311至该电子感光元件在光轴上的距离为TTL，其关系式为:Bf/TTL = 0. 21。第三实施例摄影用光学镜组中，该第一透镜310的物侧表面311至该电子感光元件在光轴上的距离为TTL，而该电子感光元件有效像素区域对角线长的一半为LiigH，其关系式为=TTL/ImgH = 3. 92。第三实施例详细的光学数据如图9表五所示，其非球面数据如图10表六所示，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。第四实施例本发明第四实施例请参阅图4A，第四实施例的像差曲线请参阅图4B。第四实施例的摄影用光学镜组主要由三枚透镜构成，由物侧至像侧依序包含一具负屈折力的第一透镜410，其物侧表面411为凸面及像侧表面412为凹面，其材质为塑胶，该第一透镜410的物侧表面411及像侧表面412皆为非球面；一具正屈折力的第二透镜420，其物侧表面421及像侧表面422皆为凸面，其材质为塑胶，该第二透镜420的物侧表面421及像侧表面422皆为非球面；及一具负屈折力的第三透镜430，其物侧表面431及像侧表面432皆为凹面，其材质为塑胶，该第三透镜430的物侧表面431及像侧表面432皆为非球面，并且该第三透镜430的像侧表面432上设置有至少一个反曲点；其中，该摄影用光学镜组另设置有一光圈400置于该第一透镜410与该第二透镜 420之间；另包含有一红外线滤除滤光片440置于该第三透镜430的像侧表面432与一成像面460之间，及一保护玻璃450置于该红外线滤除滤光片440与该成像面460之间；该红外线滤除滤光片440及该保护玻璃450的材质为玻璃，且其不影响本发明该摄影用光学镜组的焦距。第四实施例非球面曲线方程式的表示式如同第一实施例的型式。第四实施例摄影用光学镜组中，整体摄影用光学镜组的焦距为f，其关系式为f =1.21(毫米)。第四实施例摄影用光学镜组中，整体摄影用光学镜组的光圈值为而0，其关系式为Fno = 2. 80。第四实施例摄影用光学镜组中，整体摄影用光学镜组中最大视角的一半为HF0V， 其关系式为=HFOV = 49.8(度)。第四实施例摄影用光学镜组中，该第二透镜420的色散系数为V2，该第三透镜430 的色散系数为V3，其关系式为V2-V3 = 26. 6。第四实施例摄影用光学镜组中，整体摄影用光学镜组的焦距为f，该第一透镜410 与该第二透镜420在光轴上的间隔距离为T12，其关系式为T12/f = 1. 47。第四实施例摄影用光学镜组中，该第一透镜410的物侧表面曲率半径为R1，该第一透镜410的像侧表面曲率半径为R2，其关系式为R2/R1 = 0. 07。第四实施例摄影用光学镜组中，该第二透镜420的物侧表面曲率半径为R3，该第二透镜420的像侧表面曲率半径为R4，其关系式为R3/R4 = -1. 85。第四实施例摄影用光学镜组中，整体摄影用光学镜组的焦距为f，该第二透镜420 的焦距为f2，其关系式为:f/f2 = 1. 36。第四实施例摄影用光学镜组中，该第二透镜420的焦距为f2，该第三透镜430的焦距为f3，其关系式为:f2/f3 = -0. 75。第四实施例摄影用光学镜组中，该摄影用光学镜组另设置一电子感光元件在该成像面460处供被摄物成像，该第三透镜430的像侧表面432至该电子感光元件在光轴上的距离为Bf，该第一透镜410的物侧表面411至该电子感光元件在光轴上的距离为TTL，其关系式为:Bf/TTL = 0. 20。第四实施例摄影用光学镜组中，该第一透镜410的物侧表面411至该电子感光元件在光轴上的距离为TTL，而该电子感光元件有效像素区域对角线长的一半为LiigH，其关系式为=TTL/ImgH = 3. 94。第四实施例详细的光学数据如图11表七所示，其非球面数据如图12表八所示，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。表一至表八(分别对应图5至图1 所示为本发明摄影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皆属实验所得，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，故以上的说明所描述的及图式仅做为例示性，非用以限制本发明的申请专利保护范围。表九(对应图13)为各个实施例对应本发明相关关系式
14的数值资料。 以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种摄影用光学镜组，其特征在于，所述的摄影用光学镜组由物侧至像侧依序包含一具负屈折力的第一透镜，其像侧表面为凹面；一具正屈折力的第二透镜，其物侧表面及像侧表面皆为凸面；及一具负屈折力的第三透镜，其像侧表面为凹面，且所述第三透镜的物侧表面及像侧表面皆为非球面；其中，所述摄影用光学镜组另设置有一光圈与一电子感光元件供被摄物成像，所述光圈设置于所述第一透镜与所述第二透镜之间，所述电子感光元件设置于成像面处，且所述摄影用光学镜组中具屈折力的透镜为三片。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，所述第二透镜的物侧表面曲率半径为R3，所述第二透镜的像侧表面曲率半径为R4，所述第三透镜的像侧表面至所述电子感光元件在光轴上的距离为Bf，所述第一透镜的物侧表面至所述电子感光元件在光轴上的距离为TTL，满足下列关系式25. 0 < V2-V3 < 45. 0 ；-3. 5 < R3/R4 < -0. 5 ；0. 1 < Bf/TTL < 0. 5。
2.如权利要求1所述的摄影用光学镜组，其特征在于，所述第一透镜的物侧表面为凸面，所述第三透镜的材质为塑胶。
3.如权利要求2所述的摄影用光学镜组，其特征在于，整体摄影用光学镜组的焦距为 f，所述第二透镜的焦距为f2，满足下列关系式0.9 < f/f2 < 1. 8。
4.如权利要求3所述的摄影用光学镜组，其特征在于，整体摄影用光学镜组的焦距为 f，所述第二透镜的焦距为f2，满足下列关系式1.0 < f/f2 < 1. 3。
5.如权利要求3所述的摄影用光学镜组，其特征在于，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31. 0 < V2-V3 < 38. 0。
6.如权利要求3所述的摄影用光学镜组，其特征在于，所述第三透镜的像侧表面至所述电子感光元件在光轴上的距离为Bf，所述第一透镜的物侧表面至所述电子感光元件在光轴上的距离为TTL，满足下列关系式0. 15 < Bf/TTL < 0. 35。
7.如权利要求3所述的摄影用光学镜组，其特征在于，所述第一透镜的物侧表面曲率半径为R1，所述第一透镜的像侧表面曲率半径为R2，满足下列关系式0. 0 < R2/R1 < 0. 3。
8.如权利要求3所述的摄影用光学镜组，其特征在于，所述第三透镜的物侧表面为凸
9.如权利要求8所述的摄影用光学镜组，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. 95 < f2/f3 < -0. 30。
10.如权利要求1所述的摄影用光学镜组，其特征在于，整体摄影用光学镜组的焦距为f，所述第一透镜与所述第二透镜在光轴上的间隔距离为T12，满足下列关系式 、0. 5 < T12/f < 2. 1。
11.如权利要求10所述的摄影用光学镜组，其特征在于，所述第二透镜的物侧表面曲率半径为R3，所述第二透镜的像侧表面曲率半径为R4，满足下列关系式-2. 0 < R3/R4 < -1. 0。
12.如权利要求1所述的摄影用光学镜组，其特征在于，所述第一透镜的物侧表面至所述电子感光元件在光轴上的距离为TTL，所述电子感光元件有效像素区域对角线长的一半为hgH，满足下列关系式TTL/ImgH < 4. 1。
13.—种摄影用光学镜组，其特征在于，所述的摄影用光学镜组由物侧至像侧依序包含一具负屈折力的第一透镜，其物侧表面为凸面及像侧表面为凹面；一具正屈折力的第二透镜，其像侧表面为凸面，且所述第二透镜的物侧表面与像侧表面中至少一表面为非球面；及一具负屈折力的第三透镜，其物侧表面及像侧表面皆为非球面；其中，所述摄影用光学镜组另设置有一光圈与一电子感光元件供被摄物成像，所述光圈设置于所述第一透镜与所述第三透镜之间，所述电子感光元件设置于成像面处，且所述摄影用光学镜组中具屈折力的透镜为三片，整体摄影用光学镜组的焦距为f，所述第二透镜的焦距为f2，所述第三透镜的焦距为f3，所述第一透镜与所述第二透镜在光轴上的间隔距离为T12，满足下列关系式0. 5 < T12/f < 2. 1 ；-0. 95 < f2/f3 < -0. 30。
14.如权利要求13所述的摄影用光学镜组，其特征在于，所述第三透镜的像侧表面为凹面，所述第三透镜的材质为塑胶。
15.如权利要求14所述的摄影用光学镜组，其特征在于，整体摄影用光学镜组的焦距为f，所述第二透镜的焦距为f2，满足下列关系式0. 9 < f/f2 < 1. 8。
16.如权利要求15所述的摄影用光学镜组，其特征在于，整体摄影用光学镜组的焦距为f，所述第一透镜与所述第二透镜在光轴上的间隔距离为T12，满足下列关系式0.8 < T12/f < 1. 8。
17.如权利要求13所述的摄影用光学镜组，其特征在于，整体摄影用光学镜组的焦距为f，所述第二透镜的焦距为f2，满足下列关系式1.0 < f/f2 < 1. 3。
18.如权利要求13所述的摄影用光学镜组，其特征在于，所述第一透镜的物侧表面至所述电子感光元件在光轴上的距离为TTL，所述第三透镜的像侧表面至所述电子感光元件在光轴上的距离为Bf，满足下列关系式0. 1 < Bf/TTL < 0. 5。
19.如权利要求18所述的摄影用光学镜组，其特征在于，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·31. 0 < V2-V3 < 38. 0。
20.如权利要求13所述的摄影用光学镜组，其特征在于，所述第三透镜的物侧表面为凸面，所述第三透镜的像侧表面上设置有至少一个反曲点。
21.如权利要求20所述的摄影用光学镜组，其特征在于，所述第二透镜的物侧表面曲率半径为R3，所述第二透镜的像侧表面曲率半径为R4，满足下列关系式-2. 0 < R3/R4 < -1. 0。
全文摘要
本发明公开了一种摄影用光学镜组，由物侧至像侧依序包含一具负屈折力的第一透镜，其像侧表面为凹面；一具正屈折力的第二透镜，其物侧表面及像侧表面皆为凸面；及一具负屈折力的第三透镜，其像侧表面为凹面，且该第三透镜的物侧表面及像侧表面皆为非球面；其中，该摄影用光学镜组另设置有一光圈与一电子感光元件供被摄物成像，该光圈设置于该第一透镜与该第二透镜之间，该电子感光元件设置于成像面处，且该摄影用光学镜组中具屈折力的透镜为三片。本发明实施例通过上述镜组的配置方式，可以有效缩短镜头总长度、降低光学系统的敏感度，且能获得良好的成像品质。
文档编号G02B13/00GK102236151SQ201010166889
公开日2011年11月9日 申请日期2010年4月21日 优先权日2010年4月21日
发明者蔡宗翰, 许伯纶 申请人:大立光电股份有限公司