TWI524090B - Wide angle imaging lens group - Google Patents

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TWI524090B
TWI524090B TW103133037A TW103133037A TWI524090B TW I524090 B TWI524090 B TW I524090B TW 103133037 A TW103133037 A TW 103133037A TW 103133037 A TW103133037 A TW 103133037A TW I524090 B TWI524090 B TW I524090B
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Description

廣角成像鏡片組
本發明是有關於一種光學成像系統，特別是指一種廣角成像鏡片組。
以往的成像鏡片組，是適用於行動電話、智慧型手機、平板電腦、筆記型電腦以及攝像頭等電子產品當中的成像鏡片組。隨著此類電子產品不斷地發展，逐漸朝向輕薄短小的設計傾向，但又同時要求高效能，因此，連帶地使得成像鏡片組朝向整體更加緊密化的薄型尺寸發展，而為了提高解像力滿足高畫質的成像範圍，例如解析度規格為1920*1080的full HD(High Definition)，成像鏡片組也需要朝向更廣角的方向發展。
而以往的成像鏡片組，雖然揭露有三片式的成像鏡片組，但均未能進一步滿足薄型、廣角的需求。
因此，為了能讓電子產品兼具輕薄短小與高效能的優勢，一種可以使整體更加緊密化的薄型尺寸，且能提高解像力的廣角成像鏡片組為目前市場所需。
因此，本發明之目的，即在提供一種薄型且廣 角的廣角成像鏡片組。
於是，本發明廣角成像鏡片組，包含一固定光欄及一光學組，該光學組包含一第一鏡片、一第二鏡片及一第三鏡片，排列方式從物側至像側之順序為：該第一鏡片，在靠近中心光軸附近具有正屈光力且朝向物側為凸面朝向像側為凹面；該第二鏡片，在靠近中心光軸附近具有負屈光力且朝向像側為凸面，至少有一面為非球面；該第三鏡片，在靠近中心光軸附近具有屈光力，朝向物側為凸面朝向像側為凹面，至少有一面有反曲點；該固定光欄設置在被攝物與該第一鏡片之間，且滿足以下條件：2.0<OL/EPD<2.5，Vd2-Vd3>20，0.25<EPD/SD32<0.35，其中OL為第一鏡片朝向物側的面延光軸中心到第三鏡片朝向像側的面之間在光軸上的距離，EPD為該成像系統之入朣直徑，Vd2為第二鏡片的阿貝數，Vd3為第三鏡片的阿貝數，SD32為第三鏡片朝向像側的面之最大有效徑。
於是，本發明廣角成像鏡片組，包含：一固定光欄及一光學組，光學組包含一第一鏡片、一第二鏡片及一第三鏡片，其排列方式從物側至像側之順序為：該第一鏡片，在靠近中心光軸附近具有正屈光力且朝向物側為凸面朝向像側為凹面；該第二鏡片，在靠近中心光軸附近具有負屈光力且朝向像側為凸面，至少有一面為非球面，至 少有一面有反曲點；該第三鏡片，在靠近中心光軸附近具有正屈光力且朝向物側為凸面朝向像側為凹面，至少有一面有反曲點；且滿足以下條件：2.0<OL/EPD<2.5，0<f3/Vd3<1.5，0.3<|SAG31|/CT3<0.6，其中OL為第一鏡片朝向物側的面延光軸中心到第三鏡片朝向像側的面之間距離，EPD為該成像系統之入朣直徑，f3為第三鏡片的焦距值，Vd3為第三鏡片的阿貝數，|SAG31|為第三鏡片朝向物側的面之最大有效徑處垂直於光軸的位置對應於該鏡面中心的距離深度，CT3為該第三鏡片之中心厚度。
本發明之功效在於，透過滿足條件式2.0<OL/EPD<2.5，Vd2-Vd3>20，0.25<EPD/SD32<0.35，0<f3/Vd3<1.5及0.3<|SAG31|/CT3<0.6，達到薄型且廣角的功效。
1‧‧‧第一鏡片
2‧‧‧第二鏡片
3‧‧‧第三鏡片
4‧‧‧固定光欄
本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一個光學結構示意圖，說明本發明廣角成像鏡片組的具體實施例一；圖2是一個示意圖，說明具體實施例一的球面像差、非點像差、歪曲像差；圖3是一個表格，說明具體實施例一的設計資料； 圖4是一個表格，說明具體實施例一的非球面係數；圖5是一個光學結構示意圖，說明本發明廣角成像鏡片組的具體實施例二；圖6是一個示意圖，說明具體實施例二的球面像差、非點像差、歪曲像差；圖7是一個表格，說明具體實施例二的設計資料；圖8是一個表格，說明具體實施例二的非球面係數；圖9是一個光學結構示意圖，說明本發明廣角成像鏡片組的具體實施例三；圖10是一個示意圖，說明具體實施例三的球面像差、非點像差、歪曲像差；圖11是一個表格，說明具體實施例三的設計資料；圖12是一個表格，說明具體實施例三的非球面係數；圖13是一個光學結構示意圖，說明本發明廣角成像鏡片組的具體實施例四；圖14是一個示意圖，說明具體實施例四的球面像差、非點像差、歪曲像差；圖15是一個表格，說明具體實施例四的設計資料；圖16是一個表格，說明具體實施例四的非球面係數；圖17是一個光學結構示意圖，說明本發明廣角成像鏡片組的具體實施例五；圖18是一個示意圖，說明具體實施例五的球面像差、非點像差、歪曲像差；圖19是一個表格，說明具體實施例五的設計資料； 圖20是一個表格，說明具體實施例五的非球面係數；圖21是一個表格，說明本發明具體實施例一至五的各項光學參數。
在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。
參閱圖1至圖4，本發明廣角成像鏡片組的第一具體實施例一由物側至像側依序包含：一固定光欄4及一光學組，該光學組包含一第一鏡片1、一第二鏡片2及一第三鏡片3，排列方式從物側至像側之順序為：該第一鏡片1，在靠近中心光軸附近具有正屈光力且朝向物側為凸面朝向像側為凹面，該第二鏡片2，在靠近中心光軸附近具有負屈光力且朝向像側為凸面，至少有一面為非球面，至少有一面有反曲點，該第三鏡片3，在靠近中心光軸附近具有正屈光力，朝向物側為凸面朝向像側為凹面，至少有一面有反曲點，其中，該第一鏡片1、該第二鏡片2及該第三鏡片3皆為塑膠材質，該固定光欄4設置在被攝物與該第一鏡片1之間。
且滿足以下條件：2.0<OL/EPD<2.5 (1)
Vd2-Vd3>20 (2)
0.25<EPD/SD32<0.35 (3)
0.28<YC32/TL<0.31 (4)
0<|Vd1-Vd2|<5 (5)
1.4<D12/D23<2.4 (6)
2.2<TL/R1<3.5 (7)
0.1<D12/f1<0.2 (8)
0.5<Σ CT/f<1 (9)
-3.0<(R2-R3)/(R4+R5)<-1.0 (10)
76<FOV<88 (11)
0<f3/Vd3<1.5 (12)
0.3<|SAG31|/CT3<0.6 (13)
0.50<| SAG22 |+| SAG31 |<0.65 (14)
以下為各種光學參數的定義： OL為第一鏡片1朝向物側的面延光軸中心到第三鏡片3朝向像側的面之間在光軸上的距離。
EPD為該成像系統之入朣直徑。
Vd2為第二鏡片2的阿貝數。
Vd3為第三鏡片3的阿貝數。
SD32為第三鏡片3朝向像側的面之最大有效徑。
該第三鏡片3像側表面上具有至少一個與一垂直於中心光軸的切面相切的臨界點C，該臨界點C與光軸的垂直距離為YC32。
Vd1為該第一鏡片1的阿貝數。
D12為該第一鏡片1與該第二鏡片2於光軸上之距離。
D23為該第二鏡片2與該第三鏡片3於光軸上之距離。
TL為在光軸上該第一鏡片1物側面到成像面之間距離。
R1為該第一鏡片1物側面的曲率半徑。
f1為該第一鏡片1的焦距值。
Σ CT為該成像鏡片組中所有具有屈光力鏡片的中心厚度總和。
f為整個鏡片組的焦距值。
R2為該第一鏡片1像側面的曲率半徑。
R3為該第二鏡片2物側面的曲率半徑。
R4為該第二鏡片2像側面的曲率半徑。
R5為該第三鏡片3物側面的曲率半徑。
FOV為該成像系統中的最大視場角。
f3為第三鏡片3的焦距值。
|SAG31|為第三鏡片3朝向物側的面之最大有效徑處垂直於光軸的位置對應於該鏡面中心的距離深度。
CT3為該第三鏡片3之中心厚度。
|SAG22|為該第二鏡片2朝向像側的面之最大有效徑處垂直於光軸位置對應於該鏡面中心的深度。
|SAG31|為第三鏡片3朝向物側的面之最大有效徑處垂直於光軸位置對應於該鏡面中心的深度。
具體實施例一的各項數值：OL=1.604mm，EPD=0.666mm，f3=7.239mm，Vd1=57.2，Vd2=55.6，Vd3=30， SD32=2.433mm，R1=0.796mm，R2=2.236mm，R3=-4.456mm，R4=-5.270mm，R5=0.686mm，Σ CT=1.143mm，f=1.619mm，f1=2.278mm，D12=0.292mm，D23=0.170mm，TL=2.28，YC32=0.679mm，FOV=84.0，|SAG31|=0.262mm，|SAG22|=0.251mm，CT3=0.474mm。
參閱圖5至圖8，為本發明廣角成像鏡片組的具體實施例二，具體實施例二的各項數值：OL=2.396mm，EPD=1.075mm，f3=9.587mm，Vd1=57.2，Vd2=55.6，Vd3=30，SD32=3.566mm，R1=1.184mm，R2=3.545mm，R3=-6.111mm，R4=-8.889mm，R5=1.075mm，Σ CT=1.779mm，f=2.408mm，f1=3.290mm，D12=0.419mm，D23=0.198mm，TL=3.353mm，YC32=0.997mm，FOV=84.0，|SAG31|=0.337mm，|SAG22|=0.341mm，CT3=0.733mm。
參閱圖9至圖12，為本發明廣角成像鏡片組的具體實施例三，具體實施例三的各項數值：OL=2.447mm，EPD=1.178mm，f3=9.292mm，Vd1=57.2，Vd2=55.6，Vd3=22.4，SD32=3.620mm，R1=1.244mm，R2=4.114mm，R3=-6.189mm，R4=-9.014mm，R5=1.189mm，Σ CT=1.791mm，f=2.393mm，f1=3.319mm，D12=0.427mm，D23=0.229mm，TL=3.393，YC32=1.011mm，FOV=84.0，|SAG31|=0.385mm，|SAG22|=0.420mm，CT3=0.788mm。
參閱圖13至圖16，為本發明廣角成像鏡片組的具體實施例四，具體實施例四的各項數值：OL=2.457mm，EPD=1.097mm，f3=13.518mm，Vd1=57.2，Vd2=56.1， Vd3=22.4，SD32=3.582mm，R1=1.062mm，R2=3.208mm，R3=-5.012mm，R4=-6.105mm，R5=1.105mm，Σ CT=1.939mm，f=2.227mm，f1=2.917mm，D12=0.317mm，D23=0.201mm，TL=3.350mm，YC32=0.976mm，FOV=87.0，|SAG31|=0.385mm，|SAG22|=0.420mm，CT3=0.709mm。
參閱圖17至圖20，為本發明廣角成像鏡片組的具體實施例五，具體實施例五的各項數值：OL=2.597mm，EPD=1.124mm，f3=22.994mm，Vd1=57.2，Vd2=55.6，Vd3=23.9，SD32=3.735mm，R1=1.357mm，R2=4.762mm，R3=-4.592mm，R4=-4.781mm，R5=1.353mm，Σ CT=1.661mm，f=2.716mm，f1=3.558mm，D12=0.643mm，D23=0.293mm，TL=3.57mm，YC32=1.082mm，FOV=77.4，|SAG31|=0.293mm，|SAG22|=0.335mm，CT3=0.792mm。
參閱圖25，為本發明廣角成像鏡片組的具體實施例一至五於條件式(1)至(14)的數值。
綜上所述，本發明廣角成像鏡片組的功效在於透過滿足條件式(1)至(14)，達到薄型、廣角且光學性能佳的功效。
惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
1‧‧‧第一鏡片
2‧‧‧第二鏡片
3‧‧‧第三鏡片
4‧‧‧固定光欄

Claims (20)

  1. 一種廣角成像鏡片組，包含：一固定光欄及一光學組，該光學組包含一第一鏡片、一第二鏡片及一第三鏡片，排列方式從物側至像側之順序為：該第一鏡片，在靠近中心光軸附近具有正屈光力且朝向物側為凸面朝向像側為凹面；該第二鏡片，在靠近中心光軸附近具有負屈光力且朝向像側為凸面，至少有一面為非球面；該第三鏡片，在靠近中心光軸附近具有屈光力，朝向物側為凸面朝向像側為凹面，至少有一面有反曲點；該固定光欄設置在被攝物與該第一鏡片之間，且滿足以下條件：2.0<OL/EPD<2.5，Vd2-Vd3>20，0.25<EPD/SD32<0.35，其中OL為第一鏡片朝向物側的面沿光軸到第三鏡片朝向像側的面之間在光軸上的距離，EPD為該廣角成像鏡片組之入朣直徑，Vd2為第二鏡片的阿貝數，Vd3為第三鏡片的阿貝數，SD32為第三鏡片朝向像側的面之最大有效徑。
  2. 如請求項1所述的廣角成像鏡片組，其中，滿足以下條件： 0.28<YC32/TL<0.31，該第三鏡片像側表面上具有至少一個與一垂直於中心光軸的切面相切的臨界點C，該臨界點C與光軸的垂直距離為YC32，TL為在光軸上該第一鏡片物側面到成像面之間距離。
  3. 如請求項1所述的廣角成像鏡片組，其中，滿足以下條件：0<|Vd1-Vd2|<5，其中Vd1為該第一鏡片的阿貝數，Vd2為該第二鏡片的阿貝數。
  4. 如請求項1所述的廣角成像鏡片組，其中，滿足以下條件：1.4<D12/D23<2.4，其中D12為該第一鏡片與該第二鏡片於光軸上之距離，D23為該第二鏡片與該第三鏡片於光軸上之距離。
  5. 如請求項1所述的廣角成像鏡片組，其中，滿足以下條件：2.2<TL/R1<3.5，其中TL為在光軸上該第一鏡片物側面到成像面之間距離，R1為該第一鏡片物側面的曲率半徑。
  6. 如請求項1所述的廣角成像鏡片組，其中，滿足以下條件：0.1<D12/f1<0.2， 其中D12為該第一鏡片與該第二鏡片於光軸上之距離，f1為該第一鏡片的焦距值。
  7. 如請求項1所述的廣角成像鏡片組，其中，滿足以下條件：0.5<Σ CT/f<1，其中Σ CT為該成像鏡片組中所有具有屈光力鏡片的中心厚度總和，f為整個鏡片組的焦距值。
  8. 如請求項1所述的廣角成像鏡片組，其中，滿足以下條件：-3.0<(R2-R3)/(R4+R5)<-1.0，其中R2為該第一鏡片像側面的曲率半徑，R3為該第二鏡片物側面的曲率半徑，R4為該第二鏡片像側面的曲率半徑，R5為該第三鏡片物側面的曲率半徑。
  9. 如請求項1所述的廣角成像鏡片組，其中，該第三鏡片在靠近中心光軸附近具有正屈光力。
  10. 如請求項1所述的廣角成像鏡片組，其中，滿足以下條件：76 deg<FOV<88 deg，FOV為該廣角成像鏡片組中的最大視場角。
  11. 如請求項1所述的廣角成像鏡片組，其中，該第一鏡片、該第二鏡片及該第三鏡片皆為塑膠材質。
  12. 一種廣角成像鏡片組，包含：一固定光欄及一光學組，光學組包含一第一鏡片、一第二鏡片及一第三鏡片，其排列方式從物側至像側 之順序為：該第一鏡片，在靠近中心光軸附近具有正屈光力且朝向物側為凸面朝向像側為凹面；該第二鏡片，在靠近中心光軸附近具有負屈光力且朝向像側為凸面，至少有一面為非球面，至少有一面有反曲點；該第三鏡片，在靠近中心光軸附近具有正屈光力且朝向物側為凸面朝向像側為凹面，至少有一面有反曲點；該固定光欄設置在被攝物與該第一鏡片之間，且滿足以下條件：2.0<OL/EPD<2.5，0<f3/Vd3<1.5，0.3<|SAG31|/CT3<0.6，其中OL為第一鏡片朝向物側的面沿光軸到第三鏡片朝向像側的面之間距離，EPD為該廣角成像鏡片組之入朣直徑，f3為第三鏡片的焦距值，Vd3為第三鏡片的阿貝數，|SAG31|為第三鏡片朝向物側的面之最大有效徑處垂直於光軸的位置對應於該鏡面中心的距離深度，CT3為該第三鏡片之中心厚度。
  13. 如請求項12所述的廣角成像鏡片組，其中，滿足以下條件：0.50mm<| SAG22 |+| SAG31 |<0.65mm，|SAG22|為該第二鏡片朝向像側的面之最大有效徑處垂 直於光軸位置對應於該鏡面中心的深度，|SAG31|為第三鏡片朝向物側的面之最大有效徑處垂直於光軸位置對應於該鏡面中心的深度。
  14. 如請求項12所述的廣角成像鏡片組，其中，滿足以下條件：0.28<YC32/TL<0.31，該第三鏡片像側表面上具有至少一個與一垂直於中心光軸的切面相切的臨界點C，該臨界點C與光軸的垂直距離為YC32，TL為在光軸上該第一鏡片物側面到成像面之間距離。
  15. 如請求項12所述的廣角成像鏡片組，其中，滿足以下條件：2.2<TL/R1<3.5，其中TL為在光軸上該第一鏡片物側面到成像面之間距離，R1為該第一鏡片物側面的曲率半徑。
  16. 如請求項12所述的廣角成像鏡片組，其中，滿足以下條件：0.1<D12/f1<0.2，其中D12為該第一鏡片與該第二鏡片於光軸上之距離，f1為該第一鏡片的焦距值。
  17. 如請求項12所述的廣角成像鏡片組，其中，滿足以下條件：0.6<Σ CT/f<1，其中Σ CT為該成像鏡片組中所有具有屈光力鏡片的中 心厚度總和，f為整個鏡片組的焦距值。
  18. 如請求項12所述的廣角成像鏡片組，其中，滿足以下條件：-3.0<(R2-R3)/(R4+R5)<-1.0，其中R2為該第一鏡片像側面的曲率半徑，R3為該第二鏡片物側面的曲率半徑，R4為該第二鏡片像側面的曲率半徑，R5為該第三鏡片物側面的曲率半徑。
  19. 如請求項12所述的廣角成像鏡片組，其中，滿足以下條件：76 deg<FOV<88 deg，FOV為該廣角成像鏡片組中的最大視場角。
  20. 如請求項12所述的廣角成像鏡片組，其中，滿足以下條件：0<|Vd1-Vd2|<5，其中Vd1為第一鏡片的阿貝數，Vd2為該第二鏡片的阿貝數。
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