CN201408283Y - 光学透镜组 - Google Patents

Abstract

一种光学透镜组，由物体侧至成像面依序包括：一第一透镜为具正曲折射率的新月型凸凹非球面透镜，一光圈用以限制光线由物体侧至成像面的通过量，一第二透镜为凹凸非球面透镜，第二透镜其光轴经过的中央区域具有正曲折射率，且越往周围的区域逐渐减缓其正曲折射率，而最外围有效区域则转成负曲折射率，一第三透镜其相对于物体侧及成像侧的中心区域表面为凹状，而非中心区域的两侧为凸状，第三透镜其光轴经过的中央区域具有负曲折射率，且越往周围的区域则逐渐减缓其负曲折射率，而最外围的有效区域转成正曲折射率。本实用新型符合微型化以及轻量化要求，且成像质量优良。

Description

光学透镜组

技术领域

本实用新型涉及一种光学透镜，尤其涉及一种光学透镜组。

背景技术

近来科技发达，而以数码相机或手机上的镜头组而言，目前都朝向微型化以及轻量化的方向发展，而相机的镜头通常是由数个镜片组成，以校正光学像差；而现有镜头皆以玻璃材质的球面镜片制成，而采用球面镜片所制成的镜头组将势必产生球面像差，而必需增加镜片数量来予以校正，如此将造成镜头组的体积增加，再者，玻璃材质的球面镜片尚具有不耐冲击而容易破损，且重量较重的缺点。

因此，如中国台湾新型专利第575184号以及中国台湾专利公开号第200608078号所揭露的镜头组结构，其是利用非球面镜片的不同光学设计，而借以改善成像质量，并符合镜头组微型化的要求，并由此可知，以非球面镜片所制成的镜头组结构，其各镜片间的光学设计为目前微型化镜头在设计与研究时的重点技术。

实用新型内容

本实用新型所要解决的主要技术问题在于，克服现有技术存在的上述缺陷，而提供一种光学透镜组，其符合微型化以及轻量化要求，且成像质量优良。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种光学透镜组，由物体侧至成像面依序设有一第一透镜、一光圈、一第二透镜以及一第三透镜，其特征在于：该第一透镜，以凸面面向物体侧且具正曲折射率的新月型凸凹非球面透镜，该第一透镜的中心厚度CT1满足于0.5mm＜CT1＜1.5mm的条件，而该第一透镜的有效光线通过的周边厚度ET1满足于0.2mm＜ET1＜0.8mm的条件，且该第一透镜物体侧表面非球面形状R值参数为L1R1，而成像侧表面非球面形状R值参数为L1R2，两者之间满足于0.25＜L1R1/L1R2＜0.45的条件；该光圈，设于该第一透镜及第二透镜之间，其用以限制光线由物体侧进入该光学透镜组后，到达成像面的通过量；该第二透镜，以凹面面向物体侧的凹凸非球面透镜，该第二透镜其光轴经过的中央区域具有正曲折射率，且越往周围的区域逐渐减缓其正曲折射率，而最周围有效区域则转成负曲折射率，且该第二透镜与该第三透镜的中心厚度分别为CT2、CT3，并满足于0.5＜CT2/CT3＜1.5的条件，而该第二透镜与该第三透镜的有效光线通过的周围厚度分别为ET2、ET3，并满足于0.7＜ET2/ET3＜1.3的条件，且该第二透镜物体侧表面非球面形状R值参数为L2R1，而成像侧表面非球面形状r值参数为L2R2，两者之间满足于1.0＜L2R1/L2R2＜1.5的条件；该第三透镜，其物体侧及成像侧中心区域的曲率形状皆为凹状，而周围非中心区域的两侧皆反曲转为曲率形状为双凸状的非球面透镜，该第三透镜其光轴经过的中央区域具有负曲折射率，且越往周围的区域则逐渐减缓其负曲折射率，而最外围的有效区域转成为正曲折射率，该第三透镜的中心厚度CT3是满足于0.5＜CT3/CT1＜1.5的条件，而该第三透镜有效光线通过的周围厚度ET3满足于0.7＜ET3/ET1＜1.3的条件，且该第三透镜物体侧表面非球面形状R值参数为L3R1，而成像侧表面非球面形状r值参数为L3R2，两者之间是满足于L3R1/L3R2＞2.0的条件。

前述的光学透镜组，其中第一透镜、第二透镜、第三透镜材质的d光线折射率满足于1.48＜Nd＜1.68的条件，且该第一透镜、第二透镜、第三透镜材质的d光线阿贝系数(Abbe Number)满足于55＜Vd＜65的条件。

前述的光学透镜组，其中光学透镜组全体组成的焦点距离为f，且该第一透镜、该第二透镜、该第三透镜的焦点距离分别为f1、f2、f3，而该各焦距间的关系满足于下列条件：

0.85＜f1/f＜1.15

0.5＜f2/f＜1.0

-1.0＜f3/f＜0。

前述的光学透镜组，其中光学透镜组由该第一透镜物体侧表面至该成像面为止的中心距离为TL，而TL与f之间的比值是满足于0.75＜f/TL＜0.95的条件。

前述的光学透镜组，其中光学透镜组的焦点距离，与该光圈孔径进光量的关系为F/no，且该光学透镜组满足于2.0＜F/no＜3.3的条件。

本实用新型的有益效果是，其符合微型化以及轻量化要求，且成像质量优良。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型光学透镜组的结构示意图

图2是本实用新型的第一透镜的光线穿射示意图

图3是本实用新型的第二透镜的光线穿射示意图

图4是本实用新型的第三透镜的光线穿射示意图

图5是本实用新型的光学透镜组于组装后的光线穿射示意图

图6是本实用新型的光学透镜组于成像时光学特性的非点收差图

图7是本实用新型的光学透镜组于成像时光学特性的歪曲收差图

图8是本实用新型的光学透镜组于成像时光学特性的球面收差图

具体实施方式

请配合参阅图1～图5所示，图中所示为本实用新型所选用的实施例结构。

本实用新型是提供一种光学透镜组，由物体侧1至成像面3依序包括有一第一透镜11、一光圈21、一第二透镜31以及一第三透镜4

1，其中：

如图2所示，该第一透镜11，是以凸面面向物体侧1且具正曲折射率的新月型凸凹非球面透镜，其靠近物体侧1的表面为凸状的第一非球面12，而远离物体侧1的表面为凹状的第二非球面14，该第一透镜11的中心厚度CT1是满足于0.5mm＜CT1＜1.5mm的条件，而该第一透镜11的有效光线通过的周围厚度ET1是满足于0.2mm＜ET1＜0.8mm的条件，且该第一透镜11物体侧表面(第一非球面12)的非球面形状R值参数为L1R1，而成像侧表面(第二非球面14)的非球面形状R值参数为L1R2，两者之间满足于0.25＜L1R1/L1R2＜0.45的条件；

该光圈21，设于该第一透镜11及第二透镜31之间，其用以限制光线由物体侧1进入该光学透镜组后，到达成像面3的通过量；

如图3所示，该第二透镜31，是以凹面面向物体侧1的凹凸非球面透镜，其靠近第一透镜11的表面为凹状的第三非球面32，而远离该第一透镜11的表面为凸状的第四非球面34，该第二透镜31其光轴经过的中央区域具有正曲折射率，且越往周围的区域是逐渐减缓其正曲折射率，而最外围有效区域则转成负曲折射率，且该第二透镜31与该第三透镜41的中心厚度是分别为CT2、CT3，并满足于0.5＜CT2/CT3＜1.5的条件，而该第二透镜31与该第三透镜41的有效光线通过的周围厚度分别为ET2、ET3，并满足于0.7＜ET2/ET3＜1.3的条件，且该第二透镜31物体侧表面(第三非球面32)的非球面形状R值参数为L2R1，而成像侧表面(第四非球面34)的非球面形状r值参数为L2R2，两者之间满足于1.0＜L2R1/L2R2＜1.5的条件；

而如图4所示，该第三透镜41，其靠近该第二透镜31的表面为第五非球面42，而远离该第二透镜31的表面为第六非球面44，该第三透镜41其物体侧表面(第五非球面42)及成像侧表面(第六非球面44)的中心区域的曲率形状皆为凹状，而周围非中心区域的两侧皆反曲转为曲率形状为双凸状的非球面透镜，该第三透镜41其光轴经过的中央区域具有负曲折射率，且越往周围的区域则逐渐减缓其负曲折射率，而最外围的有效区域转成为正曲折射率，该第三透镜41的中心厚度CT3满足于0.5＜CT3/CT1＜1.5的条件，而该第三透镜41有效光线通过的周围厚度ET 3是满足于0.7＜ET3/ET1＜1.3的条件，且该第三透镜41物体侧表面(第五非球面42)的非球面形状R值参数为L3R1，而成像侧表面(第六非球面44)的非球面形状r值参数为L3R2，两者之间满足于L3R1/L3R2＞2.0的条件。

而由上述构件所组成的本实用新型的光学透镜组，其中该第一透镜11、第二透镜31、第三透镜41材质的d光线折射率满足下列条件：

1.48＜Nd＜1.68

且该第一透镜11、该第二透镜31、该第三透镜41材质的d光线阿贝系数(Abbe Number)满足下列条件：

55＜Vd＜65

而该光学透镜组全体组成的焦点距离为f，且该第一透镜11、该第二透镜31、该第三透镜41的焦点距离分别为f1、f2、f3，而该各焦距间的关系满足下列条件：

0.85＜f1/f＜1.15

0.5＜f2/f＜1.0

-1.0＜f3/f＜0

且该光学透镜组由该第一透镜11物体侧1表面至该成像侧3为止的中心距离为TL，而TL与f之间的比值满足于0.75＜f/TL＜0.95的条件；

而该光学透镜组的第三透镜41成像侧(第六非球面44)到成像面3之间，可加入平行平面透镜一片或数片，并不改变该光学透镜组组成的焦点距离f，但会增长TL，所以上列的条件必须在第三透镜41成像侧(第六非球面44)到成像面3之间未加平行平面透镜时。

本实用新型所构成的光学透镜组的焦点距离与该光圈孔径进光量的关系为F/no，且满足下列条件：

2.0＜F/no＜3.3

而利用本实用新型所提供的光学透镜组，当其焦距f为3.6，光圈F/no为2.8，画角为66°，以及

Surf  Type  Rauids    Thickness  Nd    Vd      Conic

Obj                 ∞

1  Asphere  1.317   0.70       1.54    57.2    -2.302

2  Asphere  3.736   0.15                       3.274

3  Stop             0.55

4  Asphere  -0.837  0.50       1.54    57.2    -0.355

5  Asphere  -0.685  0.05                       -2.439

6  Asphere  19.797  0.55       1.54    57.2    84.759

7  Asphere  1.032   1.60                       -6.417

8  Image     ∞

且本实用新型的第一透镜11、第二透镜31以及第三透镜41，皆符合非球面公式：

Z＝cr²/1+〔1-(1+k)c²r²〕^1/2+Ar²+Br⁴+Cr⁶+Dr⁸+Er¹⁰+Fr¹²

其中，Z为沿光轴方向的Z轴向值，其非球面镜片是通过以上公式所得的曲面绕光轴方向旋转而成，k为锥度常量，c＝1/k，r为通光孔径，A、B、C、D、E、F为每一非球面的高阶非球面系数。

该第一非球面12的系数为：

A＝0.040690105

B＝0.16113036

C＝-0.024556509

D＝0.080951504

E＝1.0802372E-05

F＝0.006955751

该第二非球面14系数为：

A＝0.06633659

B＝-0.016292351

C＝0.28781439

D＝-0.5035064

E＝1.9444972E-06

F＝0.46072808

该第三非球面32系数为：

A＝0.057155966

B＝-0.24244273

C＝0.17564233

D＝-0.043638362

E＝-0.12231296

F＝-0.4686445

该第四非球面34系数为：

A＝-0.065050952

B＝-0.20985749

C＝-0.035250715

D＝0.37778412

E＝0.00012680522

F＝-0.11142206

该第五非球面42系数为：

A＝-0.13807385

B＝0.66174097

C＝0.0054039467

D＝-0.0084241229

E＝0.0023121416

F＝-0.00021431647

该第六非球面44系数为：

A＝-0.25093048

B＝-0.0094271265

C＝-0.0017065541

D＝0.00025410189

E＝0.00049238319

F＝-8.5409169E-05

借此，即可得出：

f1/f＝0.98     f2/f＝0.63     f3/f＝-0.72

f/TL＝0.878

L1R1/L1R2＝0.353

L2R1/L2R2＝1.222

L3R1/L3R2＝19.183

并由图6中可知，本实用新型所提供的光学透镜组其非点收差值是小于0.05mm；而由图7中可知，本实用新型的歪曲收差值大于负0.6％，而小于0.6％；再由图8中可知，本实用新型的球面收差值小于0.04mm。

Claims (5)

1.一种光学透镜组，由物体侧至成像面依序设有一第一透镜、一光圈、一第二透镜以及一第三透镜，其特征在于：

该第一透镜，以凸面面向物体侧且具正曲折射率的新月型凸凹非球面透镜，该第一透镜的中心厚度CT1满足于0.5mm＜CT1＜1.5mm的条件，而该第一透镜的有效光线通过的周边厚度ET1满足于0.2mm＜ET1＜0.8mm的条件，且该第一透镜物体侧表面非球面形状R值参数为L1R1，而成像侧表面非球面形状R值参数为L1R2，两者之间满足于0.25＜L1R1/L1R2＜0.45的条件；

该光圈，设于该第一透镜及第二透镜之间，其用以限制光线由物体侧进入该光学透镜组后，到达成像面的通过量；

该第二透镜，以凹面面向物体侧的凹凸非球面透镜，该第二透镜其光轴经过的中央区域具有正曲折射率，且越往周围的区域逐渐减缓其正曲折射率，而最周围有效区域则转成负曲折射率，且该第二透镜与该第三透镜的中心厚度分别为CT2、CT3，并满足于0.5＜CT2/CT3＜1.5的条件，而该第二透镜与该第三透镜的有效光线通过的周围厚度分别为ET2、ET3，并满足于0.7＜ET2/ET3＜1.3的条件，且该第二透镜物体侧表面非球面形状R值参数为L2R1，而成像侧表面非球面形状r值参数为L2R2，两者之间满足于1.0＜L2R1/L2R2＜1.5的条件；

该第三透镜，其物体侧及成像侧中心区域的曲率形状皆为凹状，而周围非中心区域的两侧皆反曲转为曲率形状为双凸状的非球面透镜，该第三透镜其光轴经过的中央区域具有负曲折射率，且越往周围的区域则逐渐减缓其负曲折射率，而最外围的有效区域转成为正曲折射率，该第三透镜的中心厚度CT3是满足于0.5＜CT3/CT1＜1.5的条件，而该第三透镜有效光线通过的周围厚度ET3满足于0.7＜ET3/ET1＜1.3的条件，且该第三透镜物体侧表面非球面形状R值参数为L3R1，而成像侧表面非球面形状r值参数为L3R2，两者之间是满足于L3R1/L3R2＞2.0的条件。

2.根据权利要求1所述的光学透镜组，其特征在于：所述第一透镜、第二透镜、第三透镜材质的d光线折射率满足于1.48＜Nd＜1.68的条件，且该第一透镜、第二透镜、第三透镜材质的d光线阿贝系数(AbbeNumber)满足于55＜Vd＜65的条件。

3.根据权利要求1所述的光学透镜组，其特征在于：所述光学透镜组全体组成的焦点距离为f，且该第一透镜、该第二透镜、该第三透镜的焦点距离分别为f1、f2、f3，而该各焦距间的关系满足于下列条件：

0.85＜f1/f＜1.15

0.5＜f2/f＜1.0

-1.0＜f3/f＜0。

4.根据权利要求3所述的光学透镜组，其特征在于：所述光学透镜组由该第一透镜物体侧表面至该成像面为止的中心距离为TL，而TL与f之间的比值是满足于0.75＜f/TL＜0.95的条件。

5.根据权利要求1所述的光学透镜组，其特征在于：所述光学透镜组的焦点距离，与该光圈孔径进光量的关系为F/no，且该光学透镜组满足于2.0＜F/no＜3.3的条件。

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