[發(fā)明專利]光學(xué)攝影系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010590139.8
• 申請日: 2010-12-15
• 公開（公告）號: CN102566013A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳俊杉;黃歆璇
• 申請（專利權(quán)）人: 大立光電股份有限公司
• 主分類號: G02B13/18
• 分類號: G02B13/18;G02B13/00;G02B13/06;G02B1/04
• 代理公司: 上海浦一知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31211
• 代理人: 丁紀(jì)鐵

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于電子產(chǎn)品的小型化四片式的光學(xué)攝影系統(tǒng)。

背景技術(shù)

最近幾年來，隨著具有攝像功能的可攜式電子產(chǎn)品的興起，小型化攝像鏡頭的需求日漸提高，而一般攝像鏡頭的感光組件不外乎是感光耦合組件(Charge?Coupled?Device，CCD)或互補(bǔ)性氧化金屬半導(dǎo)體組件(Complementary?Metal-Oxide?Semiconductor?Sensor，CMOS?Sensor)兩種，并且由于半導(dǎo)體制程技術(shù)的進(jìn)步，使得感光組件的畫素面積縮小，小型化攝像鏡頭逐漸向高畫素領(lǐng)域發(fā)展，因此，對成像質(zhì)量的要求也日益增加。

傳統(tǒng)搭載于可攜式電子產(chǎn)品上的小型化攝像鏡頭多采用三片式透鏡租結(jié)構(gòu)，透鏡系統(tǒng)從物側(cè)至像側(cè)依序?yàn)橐痪哒哿Φ牡谝煌哥R、一具負(fù)屈折力的第二透鏡以及一具正屈折力的第三透鏡，如美國專利第7,145,736號所示。

在制程技術(shù)的進(jìn)步與電子產(chǎn)品輕薄化發(fā)展的趨勢下，感光組件的畫素尺寸不斷縮小，系統(tǒng)對成像質(zhì)量的要求更加提高，常見的三片式透鏡組已無法滿足更高階攝像鏡頭模塊的需求。

美國專利第7,365,920號揭露了一種四片式透鏡組，其中第一透鏡及第二透鏡以二片玻璃球面鏡互相黏合而成為Doublet(雙合透鏡)，用以消除色差，但此方法有其缺點(diǎn)，一是過多的玻璃球面鏡配置使得系統(tǒng)自由度不足，導(dǎo)致系統(tǒng)的光學(xué)總長度不易縮短；二是玻璃鏡片黏合的制程不易，容易形成制造上的困難。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種由四片透鏡構(gòu)成的光學(xué)攝影系統(tǒng)，其擁有較大的視角，有效地縮小鏡頭體積，并且顯著提高系統(tǒng)的解像力。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的光學(xué)攝影系統(tǒng)由物側(cè)至像側(cè)依序包括：一具負(fù)屈折力的第一透鏡，其物側(cè)表面為凸面，像側(cè)表面為凹面；一具正屈折力的第二透鏡；一具正屈折力的第三透鏡，其物側(cè)表面與像側(cè)表面皆為非球面；一具負(fù)屈折力的第四透鏡，其像側(cè)表面為凹面，且所述第四透鏡的物側(cè)表面與像側(cè)表面皆為非球面；所述光學(xué)攝影系統(tǒng)中具屈折力的透鏡為四片，系統(tǒng)還設(shè)置有一光圈；所述第一透鏡與第二透鏡之間的鏡間距為T12，光學(xué)攝影系統(tǒng)的整體焦距為f，第一透鏡的中心厚度為CT1，光圈至成像面在光軸上的距離為SL，第一透鏡的物側(cè)表面至成像面在光軸上的距離為TTL，其關(guān)系為：0.1＜T12/f＜0.3；0.30＜CT1/f＜0.75；0.52＜SL/TTL＜0.82。

當(dāng)0.1＜T12/f＜0.3時，有利于修正光學(xué)攝影系統(tǒng)的高階像差，并且使得該光學(xué)攝影系統(tǒng)的鏡組配置較為平衡，有利于縮短該光學(xué)攝影系統(tǒng)的光學(xué)總長度，以維持鏡頭的小型化，其中較佳地滿足關(guān)系0.07＜T12/f＜0.50時，該光學(xué)攝影系統(tǒng)可有效地縮短光學(xué)總長度且提供良好的成像質(zhì)量；當(dāng)0.30＜CT1/f＜0.75時，所述第一透鏡的鏡片厚度大小較為合適，可降低制造上的困難以獲得較高的鏡片制作良率；當(dāng)0.52＜SL/TTL＜0.82時，可以增大廣視場角，有助于對歪曲(Di?stortion)及倍率色收差(Chromatic?Aberration?of?Magnification)的修正，并且這樣的配置可有效降低系統(tǒng)的敏感度。

本發(fā)明的光學(xué)攝影系統(tǒng)中，所述第一透鏡具負(fù)屈折力，其物側(cè)表面為凸面而像側(cè)表面為凹面，有利于擴(kuò)大光學(xué)攝影系統(tǒng)的視場角。所述第二透鏡具正屈折力，為系統(tǒng)提供所需的部分屈折力，有助于縮短光學(xué)攝影系統(tǒng)的總長度。所述第三透鏡具正屈折力，可有效地分配第二透鏡的正屈折力，以降低光學(xué)攝影系統(tǒng)的敏感度。在本發(fā)明光學(xué)攝影系統(tǒng)中，當(dāng)所述第三透鏡的物側(cè)表面與像側(cè)表面皆為凸面時，有助于加強(qiáng)第三透鏡的正屈折力，可進(jìn)一步縮短光學(xué)攝影系統(tǒng)的總長度。所述第四透鏡具負(fù)屈折力，其像側(cè)表面為凹面，可使光學(xué)攝影系統(tǒng)的主點(diǎn)(Principal?Point)遠(yuǎn)離成像面，有利于縮短光學(xué)攝影系統(tǒng)的光學(xué)總長度，以實(shí)現(xiàn)光學(xué)攝影系統(tǒng)的小型化。此外，所述第四透鏡上可設(shè)置有反曲點(diǎn)，可以更有效地壓制離軸視場的光線入射到感光組件上的角度，并且可進(jìn)一步地修正離軸視場的像差。

本發(fā)明光學(xué)攝影系統(tǒng)中，所述第二透鏡的焦距為f2，第三透鏡的焦距為f3，兩者關(guān)系滿足0.2＜f3/f2＜0.7時，可使第三透鏡有效分配系統(tǒng)的屈折力，避免單一透鏡的屈折力過大進(jìn)而降低光學(xué)攝影系統(tǒng)的敏感度。

本發(fā)明光學(xué)攝影系統(tǒng)中，所述第一透鏡與該第二透鏡之間具有空氣間距，第一透鏡的中心厚度為CT1，第二透鏡的中心厚度為CT2，兩者滿足關(guān)系0.2＜CT2/CT1＜0.50時，第一透鏡與第二透鏡的厚度不至于過大或過小，有利于各透鏡的組裝配置。