[發(fā)明專利]光學成像系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811598498.0
• 申請日: 2018-12-26
• 公開（公告）號: CN110133822A
• 公開（公告）日: 2019-08-16
• 發(fā)明（設計）人: 張永明;陳映蓉;賴建勛;劉燿維
• 申請（專利權）人: 先進光電科技股份有限公司
• 主分類號: G02B13/00
• 分類號: G02B13/00;G02B13/18
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所 44237
• 代理人: 高星

一種光學成像系統(tǒng)，由物側至像側依序包括第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡以及第六透鏡。第一透鏡至第五透鏡中至少一個透鏡具有正屈折力。第六透鏡可具有負屈折力。光學成像系統(tǒng)中具有屈折力的透鏡為第一透鏡至第六透鏡。當滿足特定條件時，可具備更大的收光以及更佳的光路調節(jié)能力，以提升成像質量。

技術領域

本發(fā)明是關于一種光學成像系統(tǒng)，且特別是關于一種應用于電子產(chǎn)品上的小型化光學成像系統(tǒng)。

背景技術

近年來，隨著具有攝影功能的可攜帶式電子產(chǎn)品的興起，光學系統(tǒng)的需求日漸提高。一般光學系統(tǒng)的感光組件不外乎是感光耦合組件(Charge Coupled Device；CCD)或互補性氧化金屬半導體元件(Complementary Metal-Oxide Semiconductor Sensor；CMOSSensor)兩種，且隨著半導體制程技術的改進，使得感光組件的像素尺寸縮小，光學系統(tǒng)逐漸往高像素領域發(fā)展，因此對成像質量的要求也日益增加。

傳統(tǒng)搭載于便攜設備上的光學系統(tǒng)，多采用四片或五片式透鏡結構為主，然而由于便攜設備不斷朝提升像素并且終端消費者對大光圈的需求，例如微光與夜拍功能，公知的光學成像系統(tǒng)已無法滿足更高級的攝影要求。

因此，如何有效增加光學成像系統(tǒng)的進光量，并進一步提高成像的質量，便成為一個相當重要的議題。

發(fā)明內容

本發(fā)明實施例提供一種光學成像系統(tǒng)，能夠利用六個透鏡的屈光力、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面或像側面距離光軸不同高度的幾何形狀變化的描述)，進而有效提高光學成像系統(tǒng)的進光量，同時提高成像質量，以應用于小型的電子產(chǎn)品上。

此外，在特定光學成像應用領域，有需要同時針對可見光以及紅外光波長的光源進行成像，例如IP影像監(jiān)控攝影機。IP影像監(jiān)控攝影機所具備的「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置卸除式紅外線阻絕濾光片(IR Cut filter Removable，ICR)以增加影像的「真實度」，其可在白天的時候杜絕紅外光、避免色偏；夜晚的時候則讓紅外光進來提升亮度。然而，ICR組件本身占據(jù)相當體積且價格昂貴，不利未來微型監(jiān)控攝影機的設計與制造。

本發(fā)明實施例的態(tài)樣同時針對一種光學成像系統(tǒng)，能夠利用六個透鏡的屈光力、凸面與凹面的組合以及材質的選用，令光學成像系統(tǒng)對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，亦即達到接近「共焦」的效果，因此無需使用ICR組件。

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

與光學成像系統(tǒng)的放大率有關的透鏡參數(shù)

本發(fā)明的光學成像系統(tǒng)同時可設計應用于生物特征辨識，例如使用于臉孔辨識。本發(fā)明的實施例若作為臉孔辨識的影像擷取，可選用以紅外光做為工作波長，同時對于距離約25至30公分左右且寬度約15公分的臉孔，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個水平像素。紅外光成像面的線放大率為LM，其滿足下列條件：LM＝(30個水平像素)乘以(像素尺寸1.4微米)除以被攝物體寬度15公分；LM≧0.0003。同時，以可見光作為工作波長，同時對于距離約25至30公分左右且寬度約15公分的臉孔，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個水平像素。

與長度或高度有關的透鏡參數(shù)

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