[發(fā)明專利]光學(xué)成像系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710703201.1
• 申請日: 2017-08-16
• 公開（公告）號: CN108020905B
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張永明;賴建勛;劉燿維
• 申請（專利權(quán)）人: 先進(jìn)光電科技股份有限公司
• 主分類號: G02B13/00
• 分類號: G02B13/00;G02B13/18;G02B13/06
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨

本發(fā)明公開了一種光學(xué)成像系統(tǒng)，由物側(cè)至像側(cè)依序包含第一透鏡、第二透鏡以及第三透鏡。第一透鏡具有正屈折力，其物側(cè)面可為凸面。第二透鏡至第三透鏡具有屈折力，前述各透鏡的兩個(gè)表面可皆為非球面。第三透鏡可具有正屈折力，其像側(cè)面可為凹面，其兩個(gè)表面皆為非球面，其中第三透鏡的至少一表面具有反曲點(diǎn)。當(dāng)滿足特定條件時(shí)，可具備更大的收光以及更佳的光路調(diào)節(jié)能力，以提升成像質(zhì)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種光學(xué)成像系統(tǒng)，且特別是有關(guān)于一種應(yīng)用于電子產(chǎn)品上的小型化光學(xué)成像系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近年來，隨著具有攝影功能的可攜式電子產(chǎn)品的興起，光學(xué)系統(tǒng)的需求日漸提高。一般光學(xué)系統(tǒng)的感光元件不外乎是感光耦合元件(Charge Coupled Device；CCD)或互補(bǔ)性氧化金屬半導(dǎo)體元件(Complementary Metal-Oxide SemiconduTPor Sensor；CMOSSensor)兩種，且隨著半導(dǎo)體制造技術(shù)的進(jìn)步，使得感光元件的像素尺寸縮小，光學(xué)系統(tǒng)逐漸往高像素方向發(fā)展，因此對成像質(zhì)量的要求也日益增加。

傳統(tǒng)搭載于便攜設(shè)備上的光學(xué)系統(tǒng)，多采用兩片式透鏡結(jié)構(gòu)，然而，由于便攜設(shè)備不斷朝像素提升方向發(fā)展，并且終端消費(fèi)者對大光圈的需求逐漸增加，例如微光與夜拍功能，或是對廣視角的需求也逐漸增加，例如前置鏡頭的自拍功能。但是，設(shè)計(jì)大光圈的光學(xué)系統(tǒng)常面臨產(chǎn)生更多像差致使周邊成像質(zhì)量隨之劣化以及制造難易度的處境，而設(shè)計(jì)廣視角的光學(xué)系統(tǒng)則會面臨成像的畸變率(distortion)提高，現(xiàn)有的光學(xué)成像系統(tǒng)已無法滿足更高階的攝影要求。

因此，如何有效增加光學(xué)成像鏡頭的進(jìn)光量與增加光學(xué)成像鏡頭的視角，除進(jìn)一步提高成像的總像素與質(zhì)量外同時(shí)能兼顧微型化光學(xué)成像鏡頭的衡平設(shè)計(jì)，便成為一個(gè)相當(dāng)重要的議題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對一種光學(xué)成像系統(tǒng)及光學(xué)影像擷取鏡頭，能夠利用三個(gè)透鏡的屈光力、凸面與凹面的組合(本發(fā)明所述凸面或凹面原則上指各透鏡的物側(cè)面或像側(cè)面于光軸上的幾何形狀描述)，進(jìn)而有效提高光學(xué)成像系統(tǒng)的進(jìn)光量與增加光學(xué)成像鏡頭的視角，同時(shí)提高成像的總像素與質(zhì)量，以應(yīng)用于小型的電子產(chǎn)品上。

本發(fā)明實(shí)施例相關(guān)的透鏡參數(shù)的用語與其代號詳列如下，作為后續(xù)描述的參考：

與長度或高度有關(guān)的透鏡參數(shù)

光學(xué)成像系統(tǒng)的成像高度以HOI表示；光學(xué)成像系統(tǒng)的高度以HOS表示；光學(xué)成像系統(tǒng)的第一透鏡物側(cè)面至第三透鏡像側(cè)面間的距離以InTL表示；光學(xué)成像系統(tǒng)的第三透鏡像側(cè)面至成像面間的距離以InB表示；InTL+InB＝HOS；光學(xué)成像系統(tǒng)的固定光欄(光圈)至成像面間的距離以InS表示；光學(xué)成像系統(tǒng)的第一透鏡與第二透鏡間的距離以IN12表示(例示)；光學(xué)成像系統(tǒng)的第一透鏡于光軸上的厚度以TP1表示(例示)。

與材料有關(guān)的透鏡參數(shù)

光學(xué)成像系統(tǒng)的第一透鏡的色散系數(shù)以NA1表示(例示)；第一透鏡的折射律以Nd1表示(例示)。

與視角有關(guān)的透鏡參數(shù)

視角以AF表示；視角的一半以HAF表示；主光線角度以MRA表示。

與出入瞳有關(guān)的透鏡參數(shù)

光學(xué)成像系統(tǒng)的入射瞳直徑以HEP表示；單一透鏡的任一表面的最大有效半徑系指系統(tǒng)最大視角入射光通過入射瞳最邊緣的光線于該透鏡表面交會點(diǎn)(Effective HalfDiameter；EHD)，該交會點(diǎn)與光軸之間的垂直高度。例如第一透鏡物側(cè)面的最大有效半徑以EHD11表示，第一透鏡像側(cè)面的最大有效半徑以EHD12表示。第二透鏡物側(cè)面的最大有效半徑以EHD21表示，第二透鏡像側(cè)面的最大有效半徑以EHD22表示。光學(xué)成像系統(tǒng)中其余透鏡的任一表面的最大有效半徑表示方式以此類推。

與透鏡面形深度有關(guān)的參數(shù)