虹膜鏡頭的製作方法

2023-05-14 00:15:06 2

本發明涉及一種虹膜鏡頭，更具體地，本發明涉及一種包括三片透鏡的虹膜鏡頭。
背景技術：
：近年來，隨著科學技術的發展，可攜式電子產品逐步興起，具有攝像功能的可攜式電子產品得到人們更多的青睞，因此市場對適用於可攜式電子產品的攝像鏡頭的需求逐漸增大。目前常用的攝像鏡頭的感光元件一般為ccd(charge-coupleddevice，感光耦合元件)或cmos(complementarymetal-oxidesemiconductor，互補性氧化金屬半導體元件)。隨著半導體製程技術的精進，光學系統趨向於更高像素，晶片的像素尺寸越來越小，對相配套使用的鏡頭的高成像品質及小型化均提出了更高的要求。特別是在生物識別領域，隨著生物識別技術的發展，對虹膜鏡頭的要求也越來越高，以滿足在不同產品上的應用需求。而應用在該技術上的虹膜鏡頭不僅需要保證結構緊湊，還需擁有較高的光亮度和解像力，以提高鏡頭的識別精度。因此，需要提供一種結構緊湊、成像品質高、識別精度高的虹膜鏡頭。技術實現要素：本申請提供的技術方案至少部分地解決了以上所述的技術問題。根據本申請的一個方面，提供了這樣一種虹膜鏡頭，該虹膜鏡頭具有總有效焦距f並且沿光軸從物側至成像面依序包括：第一透鏡、第二透鏡和第三透鏡。第一透鏡具有正光焦度，其物側面可為凸面；第二透鏡和第三透鏡均具有正光焦度或負光焦度。其中，第一透鏡的物側面至成像面在光軸上的距離ttl與總有效焦距f之間可滿足0.7<ttl/f<1.1。根據本申請的另一個方面還提供了這樣一種虹膜鏡頭，該虹膜鏡頭沿光軸從物側至成像面依序包括：第一透鏡、第二透鏡和第三透鏡。第一透鏡具有正光焦度，其物側面可為凸面；第二透鏡和第三透鏡均具有正光焦度或負光焦度。其中，第一透鏡於光軸上的中心厚度ct1與第二透鏡於光軸上的中心厚度ct2之間可滿足1.7<ct1/ct2<3。根據本申請的另一個方面還提供了這樣一種虹膜鏡頭，該虹膜鏡頭沿光軸從物側至成像面依序包括：第一透鏡、第二透鏡和第三透鏡。第一透鏡具有正光焦度，其物側面可為凸面；第二透鏡和第三透鏡均具有正光焦度或負光焦度。其中，第三透鏡的像側面和光軸的交點至第三透鏡像側面的有效半徑頂點之間在光軸上的距離sag32與第三透鏡於光軸上的中心厚度ct3之間可滿足0.1<|sag32/ct3|<0.8。在一個實施方式中，上述虹膜鏡頭還可包括設置在物側與第一透鏡之間的孔徑光闌，該孔徑光闌至成像面在光軸上的距離sl與第一透鏡的物側面至成像面在光軸上的距離ttl之間可滿足0.70<sl/ttl<1.25。在一個實施方式中，第一透鏡於光軸上的中心厚度ct1、第二透鏡於光軸上的中心厚度ct2以及第三透鏡於光軸上的中心厚度ct3之間可滿足0.8<ct1/(ct2+ct3)<1.3。在一個實施方式中，第一透鏡的物側面至成像面的軸上距離ttl與成像面上電子感光元件有效像素區域對角線長的一半imgh之間可滿足ttl/imgh≤2.65。在一個實施方式中，第一透鏡的物側面至成像面在光軸上的距離ttl與虹膜鏡頭的總有效焦距f之間可滿足0.7<ttl/f<1.1。在一個實施方式中，第一透鏡至第三透鏡分別於光軸上的中心厚度之和∑ct與第一透鏡的物側面至成像面在光軸上的距離ttl之間可滿足∑ct/ttl<0.4。在一個實施方式中，第三透鏡的像側面和光軸的交點至第三透鏡像側面的有效半徑頂點之間在光軸上的距離sag32與第三透鏡於光軸上的中心厚度ct3之間可滿足0.1<|sag32/ct3|<0.8。在一個實施方式中，第一透鏡的像側面可為凹面，第一透鏡像側面的曲率半徑r2與第一透鏡的有效焦距f1之間可滿足1.2<r2/f1<1.7。在一個實施方式中，第二透鏡可具有負光焦度，第一透鏡的有效焦距f1與第二透鏡的有效焦距f2之間可滿足-0.9<f1/f2<-0.2。在一個實施方式中，第一透鏡的物側面的有效半徑dt11與第二透鏡的像側面的有效半徑dt22之間可滿足1.2<dt11/dt22<1.8。在一個實施方式中，虹膜鏡頭還包括設置在第三透鏡與成像面之間的ir紅外濾光片，其帶通波段為750nm至900nm。更具體地，ir紅外濾光片的帶通波段可為790nm至830nm。本申請採用了多片(例如，三片)透鏡，通過合理分配光學鏡頭的各鏡片的光焦度及面型，使得該虹膜鏡頭具有結構緊湊、小型化、高光亮度、高識別精度、高成像品質等至少一個有益效果。附圖說明結合附圖，通過以下非限制性實施方式的詳細描述，本發明的其他特徵、目的和優點將變得更加明顯。在附圖中：圖1示出了根據本申請實施例1的虹膜鏡頭的結構示意圖；圖2a至圖2d分別示出了實施例1的虹膜鏡頭的軸上色差曲線、象散曲線、畸變曲線以及倍率色差曲線；圖3示出了根據本申請實施例2的虹膜鏡頭的結構示意圖；圖4a至圖4d分別示出了實施例2的虹膜鏡頭的軸上色差曲線、象散曲線、畸變曲線以及倍率色差曲線；圖5示出了根據本申請實施例3的虹膜鏡頭的結構示意圖；圖6a至圖6d分別示出了實施例3的虹膜鏡頭的軸上色差曲線、象散曲線、畸變曲線以及倍率色差曲線；圖7示出了根據本申請實施例4的虹膜鏡頭的結構示意圖；圖8a至圖8d分別示出了實施例4的虹膜鏡頭的軸上色差曲線、象散曲線、畸變曲線以及倍率色差曲線；圖9示出了根據本申請實施例5的虹膜鏡頭的結構示意圖；圖10a至圖10d分別示出了實施例5的虹膜鏡頭的軸上色差曲線、象散曲線、畸變曲線以及倍率色差曲線；圖11示出了根據本申請實施例6的虹膜鏡頭的結構示意圖；圖12a至圖12d分別示出了實施例6的虹膜鏡頭的軸上色差曲線、象散曲線、畸變曲線以及倍率色差曲線；圖13示出了根據本申請實施例7的虹膜鏡頭的結構示意圖；圖14a至圖14d分別示出了實施例7的虹膜鏡頭的軸上色差曲線、象散曲線、畸變曲線以及倍率色差曲線；圖15示出了根據本申請實施例8的虹膜鏡頭的結構示意圖；圖16a至圖16d分別示出了實施例8的虹膜鏡頭的軸上色差曲線、象散曲線、畸變曲線以及倍率色差曲線。具體實施方式為了更好地理解本申請，將參考附圖對本申請的各個方面做出更詳細的說明。應理解，這些詳細說明只是對本申請的示例性實施方式的描述，而非以任何方式限制本申請的範圍。在說明書全文中，相同的附圖標號指代相同的元件。表述「和/或」包括相關聯的所列項目中的一個或多個的任何和全部組合。應注意，在本說明書中，第一、第二、第三等的表述僅用於將一個特徵與另一個特徵區分開來，而不表示對特徵的任何限制。因此，在不背離本申請的教導的情況下，下文中討論的第一透鏡也可被稱作第二透鏡或第三透鏡。在附圖中，為了便於說明，已稍微誇大了透鏡的厚度、尺寸和形狀。具體來講，附圖中所示的球面或非球面的形狀通過示例的方式示出。即，球面或非球面的形狀不限於附圖中示出的球面或非球面的形狀。附圖僅為示例而並非嚴格按比例繪製。此外，近軸區域是指光軸附近的區域。在本文中，每個透鏡中最靠近物體的表面稱為物側面，每個透鏡中最靠近成像面的表面稱為像側面。還應理解的是，用語「包括」、「包括有」、「具有」、「包含」和/或「包含有」，當在本說明書中使用時表示存在所陳述的特徵、整體、步驟、操作、元件和/或部件，但不排除存在或附加有一個或多個其它特徵、整體、步驟、操作、元件、部件和/或它們的組合。此外，當諸如「...中的至少一個」的表述出現在所列特徵的列表之後時，修飾整個所列特徵，而不是修飾列表中的單獨元件。此外，當描述本申請的實施方式時，使用「可以」表示「本申請的一個或多個實施方式」。並且，用語「示例性的」旨在指代示例或舉例說明。除非另外限定，否則本文中使用的所有用語(包括技術用語和科學用語)均具有與本申請所屬領域普通技術人員的通常理解相同的含義。還應理解的是，用語(例如在常用詞典中定義的用語)應被解釋為具有與它們在相關技術的上下文中的含義一致的含義，並且將不被以理想化或過度正式意義解釋，除非本文中明確如此限定。需要說明的是，在不衝突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。下面將參考附圖並結合實施例來詳細說明本申請。以下對本申請的特徵、原理和其他方面進行詳細描述。根據本申請示例性實施方式的虹膜鏡頭包括例如三個透鏡，即第一透鏡、第二透鏡和第三透鏡。這三個透鏡沿著光軸從物側至成像面依序排列。在示例性實施方式中，第一透鏡可具有正光焦度，其物側面可為凸面；第二透鏡具有正光焦度或負光焦度；以及第三透鏡具有正光焦度或負光焦度。在一些實施方式中，可在物側與第一透鏡之間設置有用於限制光束的孔徑光闌sto，以提高虹膜鏡頭的成像質量。孔徑光闌sto至虹膜鏡頭的成像面的軸上距離sl與第一透鏡的物側面至虹膜鏡頭的成像面的軸上距離ttl之間可滿足0.70<sl/ttl<1.25，更具體地，sl和ttl進一步可滿足0.85≤sl/ttl≤1.05，以實現高解像、小型化、前端開孔小的功效。可選地，虹膜鏡頭還可包括設置在第三透鏡與成像面之間的濾光片。該濾光片可為ir紅外濾光片，ir紅外濾光片可用於過濾可見光雜訊，從而實現鏡頭的高性能識別效果。該濾光片的帶通波段可為約750nm至約900nm，更具體地，其帶通波段可為約790nm至約830nm，以降低白光幹擾，提升虹膜鏡頭的識別效果。第一透鏡的物側面至虹膜鏡頭的成像面的軸上距離ttl與虹膜鏡頭的成像面上有效像素區域對角線長的一半imgh之間可滿足ttl/imgh≤2.65，更具體地，ttl和imgh進一步可滿足2.50≤ttl/imgh≤2.64以使得虹膜鏡頭的結構緊湊，實現小型化的功效。第一透鏡的物側面至虹膜鏡頭的成像面的軸上距離ttl與虹膜鏡頭的總有效焦距f之間可滿足0.7<ttl/f<1.1，更具體地，ttl和f進一步可滿足0.88≤ttl/f≤0.94，以在實現小型化的同時，保證較長的焦距。在應用中，可對各透鏡的中心厚度進行合理的配置，以降低像差，提升鏡頭的解像力和識別精度。例如，第一透鏡在光軸上的中心厚度ct1與第二透鏡在光軸上的中心厚度ct2之間可滿足1.7<ct1/ct2<3，更具體地，ct1和ct2進一步可滿足1.91≤ct1/ct2≤2.95。又例如，第一透鏡在光軸上的中心厚度ct1、第二透鏡在光軸上的中心厚度ct2以及第三透鏡在光軸上的中心厚度ct3之間可滿足0.8<ct1/(ct2+ct3)<1.3，更具體地，ct1、ct2以及ct3進一步可滿足0.89≤ct1/(ct2+ct3)≤1.26。另外，第一透鏡至第三透鏡分別於光軸上的中心厚度總和∑ct與第一透鏡的物側面至虹膜鏡頭的成像面的軸上距離ttl之間可滿足∑ct/ttl<0.4，更具體地，∑ct和ttl進一步可滿足0.33≤∑ct/ttl≤0.37。合理的鏡片尺寸布局，有利於鏡頭組立和生產加工。在一些實施方式中，第三透鏡的像側面和光軸的交點至第三透鏡像側面的有效半徑頂點之間的軸上距離sag32與第三透鏡在光軸上的中心厚度ct3之間可滿足0.1<|sag32/ct3|<0.8，更具體地，sag32和ct3進一步可滿足0.14≤|sag32/ct3|≤0.72。合理的配置第三透鏡的形狀和光焦度，有利於提升鏡頭相對照度並有利於控制主光線入射電子感光元件的入射角度。在一些實施方式中，第一透鏡的像側面可為凹面。第一透鏡的像側面的曲率半徑r2與第一透鏡的有效焦距f1之間可滿足1.2<r2/f1<1.7，更具體地，r2和f1進一步可滿足1.22≤r2/f1≤1.58。合理的配置第一透鏡的形狀和光焦度，有利於降低鏡頭的像差，提升解像力和識別精度。在一些實施方式中，第二透鏡可具有負光焦度。第一透鏡的有效焦距f1與第二透鏡的有效焦距f2之間可滿足-0.9<f1/f2<-0.2，更具體地，f1和f2進一步可滿足-0.89≤f1/f2≤-0.56。通過對鏡片光焦度的合理分配，可降低像差，提升解像力和識別精度。在一些實施方式中，第一透鏡的物側面的有效半徑dt11與第二透鏡的像側面的有效半徑dt22之間可滿足1.2<dt11/dt22<1.8，更具體地，dt11和dt22進一步可滿足1.47≤dt11/dt22≤1.56。根據本申請的上述實施方式的虹膜鏡頭可採用多片鏡片，通過合理分配各透鏡的光焦度、面型、各透鏡的中心厚度以及各透鏡之間的軸上間距等，可有效緊湊鏡頭結構、保證鏡頭的小型化，從而使得虹膜鏡頭更有利於生產加工並且可適用於可攜式電子產品。在本申請的實施方式中，各透鏡的鏡面中的至少一個為非球面鏡面。非球面透鏡的特點是：曲率從透鏡中心到周邊是連續變化的。與從透鏡中心到周邊有恆定曲率的球面透鏡不同，非球面透鏡具有更佳的曲率半徑特性，具有改善歪曲像差及改善像散像差的優點。採用非球面透鏡後，能夠儘可能地消除在成像的時候出現的像差，從而改善成像質量。然而，本領域的技術人員應當理解，在未背離本申請要求保護的技術方案的情況下，可改變構成鏡頭的透鏡數量，來獲得本說明書中描述的各個結果和優點。例如，雖然在實施方式中以三個透鏡為例進行了描述，但是該虹膜鏡頭不限於包括三個透鏡。如果需要，該虹膜鏡頭還可包括其它數量的透鏡。下面參照附圖進一步描述可適用於上述實施方式的虹膜鏡頭的具體實施例。實施例1以下參照圖1至圖2d描述根據本申請實施例1的虹膜鏡頭。圖1示出了根據本申請實施例1的虹膜鏡頭的結構示意圖。如圖1所示，虹膜鏡頭沿著光軸包括從物側至成像面依序排列的三個透鏡l1-l3。第一透鏡l1具有物側面s1和像側面s2；第二透鏡l2具有物側面s3和像側面s4；以及第三透鏡l3具有物側面s5和像側面s6。可選地，虹膜鏡頭還可包括具有物側面s7和像側面s8的濾光片l4。濾光片l4為ir紅外濾光片，其帶通波段可為約750nm至約900nm，更進一步地，其帶通波段可為約790nm至約830nm。在本實施例的虹膜鏡頭中，還可在物側與第一透鏡l1之間設置有用於限制光束的孔徑光闌sto，以提高虹膜鏡頭的成像質量。來自物體的光依序穿過各表面s1至s8並最終成像在成像面s9上。表1示出了實施例1中虹膜鏡頭的各透鏡的表面類型、曲率半徑、厚度、材料及圓錐係數。面號表面類型曲率半徑厚度材料圓錐係數obj球面無窮500.0000sto球面無窮-0.4501s1非球面0.98100.61281.53/55.8-0.1718s2非球面3.19530.723110.6865s3非球面-2.35920.24001.62/23.5-99.0000s4非球面41.59790.605250.0000s5非球面-9.83200.29321.53/55.8-99.0000s6非球面17.60920.415350.0000s7球面無窮0.21001.52/64.2s8球面無窮0.4000s9球面無窮表1由表1可得，光闌sto至虹膜鏡頭的成像面s9的軸上距離sl與第一透鏡l1的物側面s1至虹膜鏡頭的成像面s9的軸上距離ttl之間滿足sl/ttl＝0.87；第一透鏡l1在光軸上的中心厚度ct1、第二透鏡l2在光軸上的中心厚度ct2以及第三透鏡l3在光軸上的中心厚度ct3之間滿足ct1/(ct2+ct3)＝1.15；第一透鏡l1在光軸上的中心厚度ct1與第二透鏡l2在光軸上的中心厚度ct2之間滿足ct1/ct2＝2.55；第一透鏡l1至第三透鏡l3分別於光軸上的中心厚度總和∑ct與第一透鏡l1的物側面s1至虹膜鏡頭的成像面s9的軸上距離ttl之間滿足∑ct/ttl＝0.33。本實施例採用了三片透鏡作為示例，通過合理分配各鏡片的焦距與面型，有效縮短鏡頭總長度，保證結構緊湊，提高識別精度；同時矯正各類像差，提高了鏡頭的解析度與成像品質。各非球面面型x由以下公式限定：其中，x為非球面沿光軸方向在高度為h的位置時，距非球面頂點的距離矢高；c為非球面的近軸曲率，c＝1/r(即，近軸曲率c為上表1中曲率半徑r的倒數)；k為圓錐係數(在上表1中已給出)；ai是非球面第i-th階的修正係數。下表2示出了可用於實施例1中各非球面鏡面s1-s6的高次項係數a4、a6、a8、a10、a12、a14、a16、a18和a20。面號a4a6a8a10a12a14a16a18a20s11.0254e-023.0138e-02-3.1064e-02-1.6727e-012.2603e+00-8.4740e+001.6178e+01-1.5686e+016.2594e+00s21.7691e-02-1.0452e-011.2123e+00-8.7076e+003.8492e+01-1.0662e+021.8009e+02-1.6931e+026.8147e+01s3-8.0842e-017.7994e+00-8.7707e+017.8480e+02-5.2582e+032.3632e+04-6.5712e+049.9793e+04-6.1409e+04s44.8225e-016.7030e-01-1.8222e+012.1924e+02-1.7178e+038.5381e+03-2.5903e+044.3625e+04-3.1188e+04s55.5793e-02-2.4684e-011.7817e+00-7.1271e+001.7385e+01-2.4781e+011.9027e+01-6.2447e+001.8396e-01s6-7.1242e-021.1030e-01-1.3744e+006.7488e+00-1.9091e+013.2878e+01-3.3786e+011.8989e+01-4.4811e+00表2以下表3給出了實施例1的虹膜鏡頭的總有效焦距f、各透鏡的有效焦距f1至f3、第一透鏡l1的物側面s1至成像面s9的軸上距離ttl以及成像面s9上有效像素區域對角線長的一半imgh。參數f(mm)f1(mm)f2(mm)f3(mm)ttl(mm)imgh(mm)數值3.982.45-3.58-11.903.501.40表3根據表3可得，第一透鏡l1的物側面s1至成像面s9的軸上距離ttl與成像面s9上有效像素區域對角線長的一半imgh之間滿足ttl/imgh＝2.50；第一透鏡l1的物側面s1至成像面s9的軸上距離ttl與虹膜鏡頭的總有效焦距f之間滿足ttl/f＝0.88；第一透鏡l1的有效焦距f1與第二透鏡l2的有效焦距f2之間滿足f1/f2＝3.51。結合表1和表3可得，第一透鏡l1的像側面s2的曲率半徑r2與第一透鏡l1的有效焦距f1之間滿足r2/f1＝1.31。另外，本實施例中第三透鏡l3的像側面s6和光軸的交點至第三透鏡l3像側面s6的有效半徑頂點之間的軸上距離sag32與第三透鏡l3在光軸上的中心厚度ct3之間滿足|sag32/ct3|＝0.14；第一透鏡l1的物側面s1的有效半徑dt11與第二透鏡l2的像側面s4的有效半徑dt22之間可滿足dt11/dt22＝1.53。圖2a示出了實施例1的虹膜鏡頭的軸上色差曲線，其表示不同波長的光線經由虹膜鏡頭後的會聚焦點偏離。圖2b示出了實施例1的虹膜鏡頭的象散曲線，其表示子午像面彎曲和弧矢像面彎曲。圖2c示出了實施例1的虹膜鏡頭的畸變曲線，其表示不同視角情況下的畸變大小值。圖2d示出了實施例1的虹膜鏡頭的倍率色差曲線，其表示光線經由虹膜鏡頭後在成像面上的不同的像高的偏差。根據圖2a至圖2d可知，實施例1所給出的虹膜鏡頭能夠實現良好的成像品質。實施例2以下參照圖3至圖4d描述了根據本申請實施例2的虹膜鏡頭。在本實施例及以下實施例中，為簡潔起見，將省略部分與實施例1相似的描述。圖3示出了根據本申請實施例2的虹膜鏡頭的結構示意圖。如圖3所示，虹膜鏡頭沿著光軸包括從物側至成像面依序排列的三個透鏡l1-l3。第一透鏡l1具有物側面s1和像側面s2；第二透鏡l2具有物側面s3和像側面s4；以及第三透鏡l3具有物側面s5和像側面s6。可選地，虹膜鏡頭還可包括具有物側面s7和像側面s8的濾光片l4。濾光片l4為ir紅外濾光片，其帶通波段可為約750nm至約900nm，更進一步地，其帶通波段可為約790nm至約830nm。在本實施例的虹膜鏡頭中，還可在物側與第一透鏡l1之間設置有用於限制光束的孔徑光闌sto，以提高虹膜鏡頭的成像質量。來自物體的光依序穿過各表面s1至s8並最終成像在成像面s9上。表4示出了實施例2中虹膜鏡頭的各透鏡的表面類型、曲率半徑、厚度、材料及圓錐係數。表5示出了可用於實施例2中各非球面鏡面s1-s6的高次項係數a4、a6、a8、a10、a12、a14、a16、a18和a20。表6示出了實施例2的虹膜鏡頭的總有效焦距f、各透鏡的有效焦距f1至f3、第一透鏡l1的物側面s1至成像面s9的軸上距離ttl以及成像面s9上有效像素區域對角線長的一半imgh。其中，各非球面面型可由上述實施例1中給出的公式(1)限定。面號表面類型曲率半徑厚度材料圓錐係數obj球面無窮500.0000sto球面無窮-0.4527s1非球面0.97500.61471.53/55.8-0.1722s2非球面3.12530.712310.4413s3非球面-2.31780.24001.62/23.5-94.1421s4非球面無窮0.6034-99.0000s5非球面-5.61950.31261.53/55.8-34.0553s6非球面無窮0.4075-99.0000s7球面無窮0.21001.52/64.2s8球面無窮0.4043s9球面無窮表4面號a4a6a8a10a12a14a16a18a20s11.0130e-023.1592e-02-5.9786e-025.8256e-021.3141e+00-6.1681e+001.2893e+01-1.3136e+015.4189e+00s21.4527e-02-8.1497e-027.9280e-01-5.0532e+001.9699e+01-4.8443e+017.3027e+01-6.1545e+012.2386e+01s3-8.2320e-017.6169e+00-8.2851e+017.2191e+02-4.7303e+032.0741e+04-5.5860e+048.0920e+04-4.5940e+04s44.6484e-016.8695e-01-1.6727e+011.9414e+02-1.4766e+037.1504e+03-2.1210e+043.5033e+04-2.4621e+04s53.7363e-02-1.6890e-011.5377e+00-7.3089e+002.1522e+01-3.8487e+014.0585e+01-2.3160e+015.5097e+00s6-5.2140e-02-1.5707e-017.3896e-01-2.5958e+005.6549e+00-7.3791e+005.5833e+00-2.2318e+003.6138e-01表5參數f(mm)f1(mm)f2(mm)f3(mm)ttl(mm)imgh(mm)數值3.972.44-3.73-10.643.501.40表6圖4a示出了實施例2的虹膜鏡頭的軸上色差曲線，其表示不同波長的光線經由虹膜鏡頭後的會聚焦點偏離。圖4b示出了實施例2的虹膜鏡頭的象散曲線，其表示子午像面彎曲和弧矢像面彎曲。圖4c示出了實施例2的虹膜鏡頭的畸變曲線，其表示不同視角情況下的畸變大小值。圖4d示出了實施例2的虹膜鏡頭的倍率色差曲線，其表示光線經由虹膜鏡頭後在成像面上的不同的像高的偏差。根據圖4a至圖4d可知，實施例2所給出的虹膜鏡頭能夠實現良好的成像品質。實施例3以下參照圖5至圖6d描述了根據本申請實施例3的虹膜鏡頭。圖5示出了根據本申請實施例3的虹膜鏡頭的結構示意圖。如圖5所示，虹膜鏡頭沿著光軸包括從物側至成像面依序排列的三個透鏡l1-l3。第一透鏡l1具有物側面s1和像側面s2；第二透鏡l2具有物側面s3和像側面s4；以及第三透鏡l3具有物側面s5和像側面s6。可選地，虹膜鏡頭還可包括具有物側面s7和像側面s8的濾光片l4。濾光片l4為ir紅外濾光片，其帶通波段可為約750nm至約900nm，更進一步地，其帶通波段可為約790nm至約830nm。在本實施例的虹膜鏡頭中，還可在物側與第一透鏡l1之間設置有用於限制光束的孔徑光闌sto，以提高虹膜鏡頭的成像質量。來自物體的光依序穿過各表面s1至s8並最終成像在成像面s9上。表7示出了實施例3中虹膜鏡頭的各透鏡的表面類型、曲率半徑、厚度、材料及圓錐係數。表8示出了可用於實施例3中各非球面鏡面s1-s6的高次項係數a4、a6、a8、a10、a12、a14、a16、a18和a20。表9示出了實施例3的虹膜鏡頭的總有效焦距f、各透鏡的有效焦距f1至f3、第一透鏡l1的物側面s1至成像面s9的軸上距離ttl以及成像面s9上有效像素區域對角線長的一半imgh。其中，各非球面面型可由上述實施例1中給出的公式(1)限定。表7面號a4a6a8a10a12a14a16a18a20s11.0229e-023.2835e-02-7.8157e-022.0314e-016.7879e-01-4.5194e+001.0374e+01-1.1039e+014.6803e+00s21.4488e-02-7.8860e-027.5269e-01-4.7719e+001.8486e+01-4.5306e+016.8136e+01-5.7281e+012.0726e+01s3-8.4271e-017.9031e+00-8.5539e+017.3987e+02-4.8072e+032.0907e+04-5.5820e+047.9951e+04-4.4546e+04s44.7174e-016.1824e-01-1.5468e+011.8084e+02-1.3921e+036.8242e+03-2.0468e+043.4131e+04-2.4183e+04s54.3473e-02-2.0655e-011.7419e+00-8.1405e+002.3664e+01-4.1896e+014.3834e+01-2.4857e+015.8834e+00s6-4.4013e-02-1.6813e-017.4294e-01-2.5475e+005.4657e+00-7.0315e+005.2374e+00-2.0555e+003.2601e-01表8參數f(mm)f1(mm)f2(mm)f3(mm)ttl(mm)imgh(mm)數值3.972.44-3.76-10.453.501.40表9圖6a示出了實施例3的虹膜鏡頭的軸上色差曲線，其表示不同波長的光線經由虹膜鏡頭後的會聚焦點偏離。圖6b示出了實施例3的虹膜鏡頭的象散曲線，其表示子午像面彎曲和弧矢像面彎曲。圖6c示出了實施例3的虹膜鏡頭的畸變曲線，其表示不同視角情況下的畸變大小值。圖6d示出了實施例3的虹膜鏡頭的倍率色差曲線，其表示光線經由虹膜鏡頭後在成像面上的不同的像高的偏差。根據圖6a至圖6d可知，實施例3所給出的虹膜鏡頭能夠實現良好的成像品質。實施例4以下參照圖7至圖8d描述了根據本申請實施例4的虹膜鏡頭。圖7示出了根據本申請實施例4的虹膜鏡頭的結構示意圖。如圖7所示，虹膜鏡頭沿著光軸包括從物側至成像面依序排列的三個透鏡l1-l3。第一透鏡l1具有物側面s1和像側面s2；第二透鏡l2具有物側面s3和像側面s4；以及第三透鏡l3具有物側面s5和像側面s6。可選地，虹膜鏡頭還可包括具有物側面s7和像側面s8的濾光片l4。濾光片l4為ir紅外濾光片，其帶通波段可為約750nm至約900nm，更進一步地，其帶通波段可為約790nm至約830nm。在本實施例的虹膜鏡頭中，還可在物側與第一透鏡l1之間設置有用於限制光束的孔徑光闌sto，以提高虹膜鏡頭的成像質量。來自物體的光依序穿過各表面s1至s8並最終成像在成像面s9上。表10示出了實施例4中虹膜鏡頭的各透鏡的表面類型、曲率半徑、厚度、材料及圓錐係數。表11示出了可用於實施例4中各非球面鏡面s1-s6的高次項係數a4、a6、a8、a10、a12、a14、a16、a18和a20。表12示出了實施例4的虹膜鏡頭的總有效焦距f、各透鏡的有效焦距f1至f3、第一透鏡l1的物側面s1至成像面s9的軸上距離ttl以及成像面s9上有效像素區域對角線長的一半imgh。其中，各非球面面型可由上述實施例1中給出的公式(1)限定。面號表面類型曲率半徑厚度材料圓錐係數obj球面無窮260.0000sto球面無窮-0.4827s1非球面1.05860.65441.53/55.8-0.1971s2非球面3.99770.716111.1786s3非球面-2.14960.34311.62/23.5-98.9559s4非球面-17.34950.5190-99.0000s5非球面8.07870.38901.53/55.819.8781s6非球面3.91310.4684-5.3078s7球面無窮0.21001.52/64.2s8球面無窮0.4000s9球面無窮表10面號a4a6a8a10a12a14a16a18a20s11.2319e-023.7947e-02-1.9381e-011.0504e+00-3.2546e+006.3644e+00-7.5661e+005.0445e+00-1.4481e+00s23.0785e-02-2.2630e-021.2698e-01-4.5658e-016.0715e-013.3300e-01-2.4165e+003.1320e+00-1.4695e+00s3-9.9775e-011.1166e+01-1.1312e+028.7393e+02-4.9069e+031.8679e+04-4.5100e+046.1734e+04-3.6244e+04s45.4455e-01-4.7677e-013.5692e+00-3.3203e+011.6372e+02-4.3542e+025.3015e+02-4.6745e+01-3.2393e+02s51.5565e-01-5.2177e-012.1161e+00-6.7654e+001.5131e+01-2.1955e+011.9517e+01-9.6009e+001.9932e+00s64.9992e-02-5.6897e-012.0109e+00-4.9764e+008.1370e+00-8.3543e+005.0476e+00-1.5656e+001.7394e-01表11參數f(mm)f1(mm)f2(mm)f3(mm)ttl(mm)imgh(mm)數值3.942.53-3.98-14.843.701.40表12圖8a示出了實施例4的虹膜鏡頭的軸上色差曲線，其表示不同波長的光線經由虹膜鏡頭後的會聚焦點偏離。圖8b示出了實施例4的虹膜鏡頭的象散曲線，其表示子午像面彎曲和弧矢像面彎曲。圖8c示出了實施例4的虹膜鏡頭的畸變曲線，其表示不同視角情況下的畸變大小值。圖8d示出了實施例4的虹膜鏡頭的倍率色差曲線，其表示光線經由虹膜鏡頭後在成像面上的不同的像高的偏差。根據圖8a至圖8d可知，實施例4所給出的虹膜鏡頭能夠實現良好的成像品質。實施例5以下參照圖9至圖10d描述了根據本申請實施例5的虹膜鏡頭。圖9示出了根據本申請實施例5的虹膜鏡頭的結構示意圖。如圖9所示，虹膜鏡頭沿著光軸包括從物側至成像面依序排列的三個透鏡l1-l3。第一透鏡l1具有物側面s1和像側面s2；第二透鏡l2具有物側面s3和像側面s4；以及第三透鏡l3具有物側面s5和像側面s6。可選地，虹膜鏡頭還可包括具有物側面s7和像側面s8的濾光片l4。濾光片l4為ir紅外濾光片，其帶通波段可為約750nm至約900nm，更進一步地，其帶通波段可為約790nm至約830nm。在本實施例的虹膜鏡頭中，還可在物側與第一透鏡l1之間設置有用於限制光束的孔徑光闌sto，以提高虹膜鏡頭的成像質量。來自物體的光依序穿過各表面s1至s8並最終成像在成像面s9上。表13示出了實施例5中虹膜鏡頭的各透鏡的表面類型、曲率半徑、厚度、材料及圓錐係數。表14示出了可用於實施例5中各非球面鏡面s1-s6的高次項係數a4、a6、a8、a10、a12、a14、a16、a18和a20。表15示出了實施例5的虹膜鏡頭的總有效焦距f、各透鏡的有效焦距f1至f3、第一透鏡l1的物側面s1至成像面s9的軸上距離ttl以及成像面s9上有效像素區域對角線長的一半imgh。其中，各非球面面型可由上述實施例1中給出的公式(1)限定。面號表面類型曲率半徑厚度材料圓錐係數obj球面無窮260.0000sto球面無窮-0.5256s1非球面1.06440.70751.53/55.8-0.1853s2非球面3.32490.79249.7285s3非球面-2.50450.24001.62/23.5-78.1820s4非球面-16.29440.622050.0000s5非球面-7.57090.31991.62/23.539.3841s6非球面23.94150.4083-99.0000s7球面無窮0.21001.52/64.2s8球面無窮0.4044s9球面無窮表13面號a4a6a8a10a12a14a16a18a20s16.4373e-031.1060e-021.0444e-02-1.0068e-016.1096e-01-1.6940e+002.5970e+00-2.0708e+006.8751e-01s28.5637e-03-5.3013e-024.5690e-01-2.4941e+008.1190e+00-1.6155e+011.9035e+01-1.2033e+013.1188e+00s3-5.4988e-012.5925e+00-7.3881e+00-8.4448e+011.2391e+03-7.9092e+032.7989e+04-5.2971e+044.1800e+04s42.9879e-013.7091e-01-5.6792e+005.5719e+01-3.6700e+021.5390e+03-3.9560e+035.6648e+03-3.4498e+03s5-6.2743e-02-1.7467e-012.1395e+00-9.2376e+002.3462e+01-3.6013e+013.2593e+01-1.5920e+013.2208e+00s6-1.5806e-017.1017e-02-1.6705e-017.1681e-01-2.2253e+004.0323e+00-4.1462e+002.2389e+00-4.9156e-01表14參數f(mm)f1(mm)f2(mm)f3(mm)ttl(mm)imgh(mm)數值4.082.67-4.79-9.213.701.45表15圖10a示出了實施例5的虹膜鏡頭的軸上色差曲線，其表示不同波長的光線經由虹膜鏡頭後的會聚焦點偏離。圖10b示出了實施例5的虹膜鏡頭的象散曲線，其表示子午像面彎曲和弧矢像面彎曲。圖10c示出了實施例5的虹膜鏡頭的畸變曲線，其表示不同視角情況下的畸變大小值。圖10d示出了實施例5的虹膜鏡頭的倍率色差曲線，其表示光線經由虹膜鏡頭後在成像面上的不同的像高的偏差。根據圖10a至圖10d可知，實施例5所給出的虹膜鏡頭能夠實現良好的成像品質。實施例6以下參照圖11至圖12d描述了根據本申請實施例6的虹膜鏡頭。圖11示出了根據本申請實施例6的虹膜鏡頭的結構示意圖。如圖11所示，虹膜鏡頭沿著光軸包括從物側至成像面依序排列的三個透鏡l1-l3。第一透鏡l1具有物側面s1和像側面s2；第二透鏡l2具有物側面s3和像側面s4；以及第三透鏡l3具有物側面s5和像側面s6。可選地，虹膜鏡頭還可包括具有物側面s7和像側面s8的濾光片l4。濾光片l4為ir紅外濾光片，其帶通波段可為約750nm至約900nm，更進一步地，其帶通波段可為約790nm至約830nm。在本實施例的虹膜鏡頭中，還可在物側與第一透鏡l1之間設置有用於限制光束的孔徑光闌sto，以提高虹膜鏡頭的成像質量。來自物體的光依序穿過各表面s1至s8並最終成像在成像面s9上。表16示出了實施例6中虹膜鏡頭的各透鏡的表面類型、曲率半徑、厚度、材料及圓錐係數。表17示出了可用於實施例6中各非球面鏡面s1-s6的高次項係數a4、a6、a8、a10、a12、a14、a16、a18和a20。表18示出了實施例6的虹膜鏡頭的總有效焦距f、各透鏡的有效焦距f1至f3、第一透鏡l1的物側面s1至成像面s9的軸上距離ttl以及成像面s9上有效像素區域對角線長的一半imgh。其中，各非球面面型可由上述實施例1中給出的公式(1)限定。面號表面類型曲率半徑厚度材料圓錐係數obj球面無窮260.0000sto球面無窮-0.5406s1非球面1.04280.68331.53/55.8-0.1928s2非球面3.21760.84208.0953s3非球面-3.91830.24001.62/23.5-24.2360s4非球面3.57880.4526-99.0000s5非球面5.23610.40991.53/55.8-22.9938s6非球面5.57190.462314.1828s7球面無窮0.21001.52/64.2s8球面無窮0.4044s9球面無窮表16表17參數f(mm)f1(mm)f2(mm)f3(mm)ttl(mm)imgh(mm)數值4.082.63-2.97115.633.701.45表18圖12a示出了實施例6的虹膜鏡頭的軸上色差曲線，其表示不同波長的光線經由虹膜鏡頭後的會聚焦點偏離。圖12b示出了實施例6的虹膜鏡頭的象散曲線，其表示子午像面彎曲和弧矢像面彎曲。圖12c示出了實施例6的虹膜鏡頭的畸變曲線，其表示不同視角情況下的畸變大小值。圖12d示出了實施例6的虹膜鏡頭的倍率色差曲線，其表示光線經由虹膜鏡頭後在成像面上的不同的像高的偏差。根據圖12a至圖12d可知，實施例6所給出的虹膜鏡頭能夠實現良好的成像品質。實施例7以下參照圖13至圖14d描述了根據本申請實施例7的虹膜鏡頭。圖13示出了根據本申請實施例7的虹膜鏡頭的結構示意圖。如圖13所示，虹膜鏡頭沿著光軸包括從物側至成像面依序排列的三個透鏡l1-l3。第一透鏡l1具有物側面s1和像側面s2；第二透鏡l2具有物側面s3和像側面s4；以及第三透鏡l3具有物側面s5和像側面s6。可選地，虹膜鏡頭還可包括具有物側面s7和像側面s8的濾光片l4。濾光片l4為ir紅外濾光片，其帶通波段可為約750nm至約900nm，更進一步地，其帶通波段可為約790nm至約830nm。在本實施例的虹膜鏡頭中，還可在物側與第一透鏡l1之間設置有用於限制光束的孔徑光闌sto，以提高虹膜鏡頭的成像質量。來自物體的光依序穿過各表面s1至s8並最終成像在成像面s9上。表19示出了實施例7中虹膜鏡頭的各透鏡的表面類型、曲率半徑、厚度、材料及圓錐係數。表20示出了可用於實施例7中各非球面鏡面s1-s6的高次項係數a4、a6、a8、a10、a12、a14、a16、a18和a20。表21示出了實施例7的虹膜鏡頭的總有效焦距f、各透鏡的有效焦距f1至f3、第一透鏡l1的物側面s1至成像面s9的軸上距離ttl以及成像面s9上有效像素區域對角線長的一半imgh。其中，各非球面面型可由上述實施例1中給出的公式(1)限定。面號表面類型曲率半徑厚度材料圓錐係數obj球面無窮260.0000sto球面無窮-0.5217s1非球面1.05770.66981.53/55.8-0.1987s2非球面3.29370.82617.9914s3非球面109.13880.24001.62/23.550.0000s4非球面1.99370.4977-39.8432s5非球面19.25160.42051.53/55.8-99.0000s6非球面11.99560.4359-11.3624s7球面無窮0.21001.52/64.2s8球面無窮0.4043s9球面無窮表19面號a4a6a8a10a12a14a16a18a20s16.9669e-03-5.4172e-039.8510e-02-3.1669e-015.7546e-01-5.1187e-011.8913e-010.0000e+000.0000e+00s2-1.6236e-031.1014e-02-1.3186e-013.8565e-01-6.3021e-015.0268e-01-1.6002e-010.0000e+000.0000e+00s3-3.2833e-01-6.0600e-02-3.6752e+001.0216e+011.6359e+02-2.0617e+039.9725e+03-2.3013e+042.0915e+04s45.7321e-01-2.3752e+007.3030e+00-2.0133e+00-1.3303e+027.5692e+02-2.0879e+032.9933e+03-1.7764e+03s5-6.4829e-027.4466e-035.5089e-01-1.8560e+003.8020e+00-5.0604e+004.0427e+00-1.7219e+002.9596e-01s6-1.5443e-014.4545e-02-1.4403e-015.4358e-01-1.2133e+001.6117e+00-1.2748e+005.4630e-01-9.6715e-02表20參數f(mm)f1(mm)f2(mm)f3(mm)ttl(mm)imgh(mm)數值4.082.67-3.27-61.483.701.45表21圖14a示出了實施例7的虹膜鏡頭的軸上色差曲線，其表示不同波長的光線經由虹膜鏡頭後的會聚焦點偏離。圖14b示出了實施例7的虹膜鏡頭的象散曲線，其表示子午像面彎曲和弧矢像面彎曲。圖14c示出了實施例7的虹膜鏡頭的畸變曲線，其表示不同視角情況下的畸變大小值。圖14d示出了實施例7的虹膜鏡頭的倍率色差曲線，其表示光線經由虹膜鏡頭後在成像面上的不同的像高的偏差。根據圖14a至圖14d可知，實施例7所給出的虹膜鏡頭能夠實現良好的成像品質。實施例8以下參照圖15至圖16d描述了根據本申請實施例8的虹膜鏡頭。圖15示出了根據本申請實施例8的虹膜鏡頭的結構示意圖。如圖15所示，虹膜鏡頭沿著光軸包括從物側至成像面依序排列的三個透鏡l1-l3。第一透鏡l1具有物側面s1和像側面s2；第二透鏡l2具有物側面s3和像側面s4；以及第三透鏡l3具有物側面s5和像側面s6。可選地，虹膜鏡頭還可包括具有物側面s7和像側面s8的濾光片l4。濾光片l4為ir紅外濾光片，其帶通波段可為約750nm至約900nm，更進一步地，其帶通波段可為約790nm至約830nm。在本實施例的虹膜鏡頭中，還可在物側與第一透鏡l1之間設置有用於限制光束的孔徑光闌sto，以提高虹膜鏡頭的成像質量。來自物體的光依序穿過各表面s1至s8並最終成像在成像面s9上。表22示出了實施例8中虹膜鏡頭的各透鏡的表面類型、曲率半徑、厚度、材料及圓錐係數。表23示出了可用於實施例8中各非球面鏡面s1-s6的高次項係數a4、a6、a8、a10、a12、a14、a16、a18和a20。表24示出了實施例8的虹膜鏡頭的總有效焦距f、各透鏡的有效焦距f1至f3、第一透鏡l1的物側面s1至成像面s9的軸上距離ttl以及成像面s9上有效像素區域對角線長的一半imgh。其中，各非球面面型可由上述實施例1中給出的公式(1)限定。面號表面類型曲率半徑厚度材料圓錐係數obj球面無窮260.0000sto球面無窮0.2000s1非球面1.07970.65261.53/55.8-0.1889s2非球面3.33960.81878.1297s3非球面-4.92290.24001.53/55.8-87.1979s4非球面5.57470.6385-99.0000s5非球面-8.87020.33071.53/55.849.9990s6非球面16.54970.4095-99.0000s7球面無窮0.21001.52/64.2s8球面無窮0.4051s9球面無窮表22面號a4a6a8a10a12a14a16a18a20s18.0611e-03-1.8992e-021.8570e-01-5.8486e-011.0407e+00-9.3072e-013.4685e-010.0000e+000.0000e+00s2-2.2001e-031.9288e-02-1.3183e-013.8266e-01-6.2426e-015.1899e-01-1.6220e-010.0000e+000.0000e+00s3-3.2833e-01-6.0600e-02-3.6752e+001.0216e+011.6359e+02-2.0617e+039.9725e+03-2.3013e+042.0915e+04s45.7321e-01-2.3752e+007.3030e+00-2.0133e+00-1.3303e+027.5692e+02-2.0879e+032.9933e+03-1.7764e+03s5-6.4829e-027.4466e-035.5089e-01-1.8560e+003.8020e+00-5.0604e+004.0427e+00-1.7219e+002.9596e-01s6-1.5443e-014.4545e-02-1.4403e-015.4358e-01-1.2133e+001.6117e+00-1.2748e+005.4630e-01-9.6715e-02表23參數f(mm)f1(mm)f2(mm)f3(mm)ttl(mm)imgh(mm)數值4.072.75-4.91-10.883.711.45表24圖16a示出了實施例8的虹膜鏡頭的軸上色差曲線，其表示不同波長的光線經由虹膜鏡頭後的會聚焦點偏離。圖16b示出了實施例8的虹膜鏡頭的象散曲線，其表示子午像面彎曲和弧矢像面彎曲。圖16c示出了實施例8的虹膜鏡頭的畸變曲線，其表示不同視角情況下的畸變大小值。圖16d示出了實施例8的虹膜鏡頭的倍率色差曲線，其表示光線經由虹膜鏡頭後在成像面上的不同的像高的偏差。根據圖16a至圖16d可知，實施例8所給出的虹膜鏡頭能夠實現良好的成像品質。綜上，實施例1至實施例8分別滿足以下表25所示的關係。條件式\實施例12345678sl/ttl0.870.870.870.870.860.850.861.05ct1/(ct2+ct3)1.151.111.120.891.261.051.011.14ttl/imgh2.502.502.502.642.562.562.562.56ttl/f0.880.880.880.940.910.910.910.91ct1/ct22.552.562.571.912.952.852.792.72∑ct/ttl0.330.330.330.370.340.360.360.33r2/f11.311.281.271.581.241.221.231.22|sag32/ct3|0.140.260.270.200.460.160.360.72f1/f2-0.68-0.66-0.65-0.64-0.56-0.89-0.82-0.56dt11/dt221.531.501.501.511.551.471.511.56表25本申請還提供一種攝像裝置，其感光元件可以是感光耦合元件(ccd)或互補性氧化金屬半導體元件(cmos)。攝像裝置可以是諸如數位相機的獨立攝像設備，也可以是集成在諸如手機等移動電子設備上的攝像模塊。該攝像裝置裝配有以上描述的虹膜鏡頭。以上描述僅為本申請的較佳實施例以及對所運用技術原理的說明。本領域技術人員應當理解，本申請中所涉及的發明範圍，並不限於上述技術特徵的特定組合而成的技術方案，同時也應涵蓋在不脫離所述發明構思的情況下，由上述技術特徵或其等同特徵進行任意組合而形成的其它技術方案。例如上述特徵與本申請中公開的(但不限於)具有類似功能的技術特徵進行互相替換而形成的技術方案。當前第1頁12