[發(fā)明專利]光學(xué)成像系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810199604.1
• 申請(qǐng)日: 2018-03-12
• 公開（公告）號(hào): CN108873249B
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張永明;賴建勛;唐乃元
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 先進(jìn)光電科技股份有限公司
• 主分類號(hào): G02B13/00
• 分類號(hào): G02B13/00;G02B13/18
• 代理公司: 上海思微知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31237
• 代理人: 智云

本發(fā)明公開一種光學(xué)成像系統(tǒng)，由物側(cè)至像側(cè)依次包括第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡、第六透鏡、第七透鏡以及第八透鏡。第一透鏡至第七透鏡中至少一枚透鏡具有正屈折力。第八透鏡可具有負(fù)屈折力，其中第八透鏡的至少一表面具有反曲點(diǎn)。光學(xué)成像系統(tǒng)中具屈折力的透鏡為第一透鏡至第八透鏡。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)，且特別涉及一種應(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(lái)，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)的感光組件不外乎是感光耦合組件(Charge Coupled Device；CCD)或互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體傳感器(Complementary Metal-Oxide Semiconductor Sensor；CMOSSensor)兩種，且隨著半導(dǎo)體工藝技術(shù)的精進(jìn)，使得感光組件的像素尺寸縮小，光學(xué)系統(tǒng)逐漸往高像素領(lǐng)域發(fā)展，因此對(duì)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)，多采用六片或七片式透鏡結(jié)構(gòu)為主，然而由于便攜設(shè)備不斷朝提升像素并且終端消費(fèi)者對(duì)大光圈的需求例如微光與夜拍功能，現(xiàn)有的光學(xué)成像系統(tǒng)已無(wú)法滿足更高階的攝影要求。

因此，如何有效增加光學(xué)成像系統(tǒng)的進(jìn)光量，并進(jìn)一步提高成像的質(zhì)量，便成為一個(gè)相當(dāng)重要的議題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例提供一種光學(xué)成像系統(tǒng)，能夠利用八個(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是指各透鏡的物側(cè)面或像側(cè)面距離光軸不同高度的幾何形狀變化的描述)，進(jìn)而有效提高光學(xué)成像系統(tǒng)的進(jìn)光量，同時(shí)提高成像質(zhì)量，以應(yīng)用于小型的電子產(chǎn)品上。

此外，在特定光學(xué)成像應(yīng)用領(lǐng)域，有需要同時(shí)針對(duì)可見光以及紅外光波長(zhǎng)的光源進(jìn)行成像，例如IP圖像監(jiān)控?cái)z影機(jī)。IP圖像監(jiān)控?cái)z影機(jī)所具備的“日夜功能(DayNight)”，主要是因人類的可見光在光譜上位于400-700nm，但傳感器的成像，包括了人類不可見紅外光，因此為了要確保傳感器最后僅保留了人眼可見光，可視情況在鏡頭前設(shè)置可拆卸式紅外線濾光器(IR Cut filter Removable，ICR)以增加圖像的“真實(shí)度”，其可在白天的時(shí)候杜絕紅外光、避免色偏；夜晚的時(shí)候則讓紅外光進(jìn)來(lái)提升亮度。然而，ICR組件本身占據(jù)相當(dāng)體積且價(jià)格昂貴，不利未來(lái)微型監(jiān)控?cái)z影機(jī)的設(shè)計(jì)與制造。

本發(fā)明實(shí)施例的態(tài)樣同時(shí)針對(duì)一種光學(xué)成像系統(tǒng)，能夠利用八個(gè)透鏡的屈光力、凸面與凹面的組合以及材質(zhì)的選用，令光學(xué)成像系統(tǒng)對(duì)于可見光的成像焦距以及紅外光的成像焦距間的差距縮減，也就是達(dá)到接近“共焦”的效果，因此無(wú)需使用ICR組件。

與光學(xué)成像系統(tǒng)的放大率有關(guān)的透鏡參數(shù)

本發(fā)明的光學(xué)成像系統(tǒng)同時(shí)可設(shè)計(jì)應(yīng)用于生物特征辨識(shí)，例如使用于臉孔辨識(shí)。本發(fā)明的實(shí)施例若作為臉孔辨識(shí)的圖像擷取，可選用以紅外光做為工作波長(zhǎng)，同時(shí)對(duì)于距離約25至30厘米左右且寬度約15厘米的臉孔，可于感光組件(像素尺寸為1.4微米(μm))于水平方向上至少成像出30個(gè)水平像素。紅外光成像面的線放大率為L(zhǎng)M，其滿足下列條件：LM＝(30個(gè)水平像素)乘以(像素尺寸1.4微米)除以被攝物體寬度15厘米；LM≧0.0003。同時(shí)，以可見光做為工作波長(zhǎng)，同時(shí)對(duì)于距離約25至30厘米左右且寬度約15厘米的臉孔，可于感光組件(像素尺寸為1.4微米(μm))于水平方向上至少成像出50個(gè)水平像素。

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

本發(fā)明于可見光頻譜可選用波長(zhǎng)555nm作為主參考波長(zhǎng)以及衡量焦點(diǎn)偏移的基準(zhǔn)，于紅外光頻譜(700nm至1300nm)可選用波長(zhǎng)850nm作為主參考波長(zhǎng)以及衡量焦點(diǎn)偏移的基準(zhǔn)。