專利名稱：光學(xué)成像系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種光學(xué)成像系統(tǒng)；特別是關(guān)于一種應(yīng)用于電子產(chǎn)品的小型化光學(xué)成像系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
最近幾年來，隨著具有攝像功能的便攜式電子產(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元件不外乎是感光耦合元件(Charge Coupled Device, CCD)或互補(bǔ)型金屬氧化物半導(dǎo)體元件(Complementary Metal-Oxide Semiconductor Sensor, CMOSSensor)兩種。且由于制造工藝技術(shù)的精進(jìn)，使得感光元件的像素尺寸縮小，小型化攝像鏡頭逐漸往高像素領(lǐng)域發(fā)展，因此，對(duì)成像品質(zhì)的要求也日益增加。傳統(tǒng)搭載于便攜式電子產(chǎn)品上的小型化攝像鏡頭，多采用三片式透鏡結(jié)構(gòu)為主， 透鏡系統(tǒng)由物側(cè)至像側(cè)依序?yàn)橐痪哒哿Φ牡谝煌哥R、一具負(fù)屈折力的第二透鏡及一具正屈折力的第三透鏡，如美國(guó)專利第7，145，736號(hào)所示。由于制造工藝技術(shù)的進(jìn)步與電子產(chǎn)品往輕薄化發(fā)展的趨勢(shì)下，感光元件像素尺寸不斷地縮小，使得系統(tǒng)對(duì)成像品質(zhì)的要求更加提高，習(xí)知的三片式透鏡組將無法滿足更高階的攝像鏡頭模塊。美國(guó)專利第7，365，920號(hào)揭露了一種四片式透鏡組，其中第一透鏡及第二透鏡是以二片玻璃球面鏡互相粘合而成為Doublet (雙合透鏡)，用以消除色差。但此方法有其缺點(diǎn)，其一，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)的總長(zhǎng)度不易縮短；其二， 玻璃鏡片粘合的制造工藝不易，容易形成制造上的困難。有鑒于此，急需一種適用于輕薄、便攜式電子產(chǎn)品上，成像品質(zhì)佳且不至于使鏡頭總長(zhǎng)度過長(zhǎng)的光學(xué)成像系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種光學(xué)成像系統(tǒng)，由物側(cè)至像側(cè)依序包括一具正屈折力的第一透鏡，其物側(cè)表面為凸面及像側(cè)表面為凹面；一具負(fù)屈折力的第二透鏡，其物側(cè)表面為凸面及像側(cè)表面為凹面；一具正屈折力的第三透鏡；及一第四透鏡，其像側(cè)表面為凹面，且該第四透鏡的物側(cè)表面與像側(cè)表面中至少一表面為非球面；其中，該光學(xué)成像系統(tǒng)另設(shè)置有一光圈及一電子感光元件供被攝物成像，該光圈設(shè)置于被攝物與該第一透鏡之間；該光學(xué)成像系統(tǒng)具屈折力的透鏡為四片；整體光學(xué)成像系統(tǒng)的焦距為f，該第三透鏡的焦距為f3，該第四透鏡的焦距為f4，該第一透鏡與該第二透鏡于光軸上的間隔距離為T12，該第二透鏡與該第三透鏡于光軸上的間隔距離為T23，該光圈至該電子感光元件于光軸上的距離為SL， 該第一透鏡的物側(cè)表面至該電子感光元件于光軸上的距離為TTL，滿足以下關(guān)系式0 < f/ f3 < 0. 9 ； I f/f4 I < 0. 75 ；0 < T12/T23 < 0. 6 ；及 0. 9 < SL/TTL <1.2。另一方面，本發(fā)明提供一種光學(xué)成像系統(tǒng)，由物側(cè)至像側(cè)依序包括一具正屈折力的第一透鏡，其物側(cè)表面為凸面及像側(cè)表面為凹面；一具負(fù)屈折力的第二透鏡，其物側(cè)表面為凸面及像側(cè)表面為凹面；一具正屈折力的第三透鏡，其物側(cè)表面為凹面及像側(cè)表面為凸面；及一具負(fù)屈折力的第四透鏡，其像側(cè)表面為凹面，且該第四透鏡的物側(cè)表面與像側(cè)表面中至少一表面為非球面；其中，該光學(xué)成像系統(tǒng)另設(shè)置有一光圈及一電子感光元件供被攝物成像，該光圈設(shè)置于被攝物與該第一透鏡之間；該光學(xué)成像系統(tǒng)具屈折力的透鏡為四片； 該第二透鏡的像側(cè)表面曲率半徑為R4，該第二透鏡的物側(cè)表面曲率半徑為R3，該光圈至該電子感光元件于光軸上的距離為SL，該第一透鏡的物側(cè)表面至該電子感光元件于光軸上的距離為TTL，滿足以下關(guān)系式0 < R4/R3 < 0. 3 ；及0. 9 < SL/TTL < 1. 2。本發(fā)明通過上述的鏡組配置方式，可有效縮小鏡頭體積、降低系統(tǒng)敏感度，更能獲得較高的解像力。本發(fā)明光學(xué)成像系統(tǒng)中，該第一透鏡具正屈折力，提供系統(tǒng)所需的部分屈折力， 有助于縮短該光學(xué)成像系統(tǒng)的總長(zhǎng)度；該第二透鏡具負(fù)屈折力，可有效對(duì)具正屈折力的第一透鏡所產(chǎn)生的像差做補(bǔ)正，且同時(shí)有利于修正系統(tǒng)的色差；該第三透鏡具正屈折力，可利于分配該第一透鏡的屈折力，有助于降低系統(tǒng)的敏感度；該第四透鏡可為具正屈折力透鏡或具負(fù)屈折力透鏡；該第四透鏡為一正屈折力透鏡時(shí)，可有利于修正系統(tǒng)的高階像差， 提高該光學(xué)取像鏡頭的解像力；該第四透鏡為一負(fù)屈折力透鏡時(shí)，可使光學(xué)系統(tǒng)的主點(diǎn) (PrincipalPoint)遠(yuǎn)離成像面，有利于縮短系統(tǒng)的光學(xué)總長(zhǎng)度，以促進(jìn)鏡頭的小型化。本發(fā)明光學(xué)成像系統(tǒng)中，該第一透鏡為一物側(cè)表面為凸面及像側(cè)表面為凹面的新月形透鏡，對(duì)于修正系統(tǒng)的像散(Astigmatism)較為有利。該第二透鏡的物側(cè)表面為凸面及像側(cè)表面為凹面，有利于修正第一透鏡所產(chǎn)生的像差。該第三透鏡可為一物側(cè)表面為凹面及像側(cè)表面為凸面的新月形透鏡或?yàn)橐浑p凸透鏡；當(dāng)該第三透鏡的物側(cè)表面為凹面及像側(cè)表面為凸面時(shí)，可有利于修正系統(tǒng)的像散與高階像差；當(dāng)該第三透鏡的物側(cè)表面為凸面及像側(cè)表面為凸面，可有助于加強(qiáng)該第三透鏡的正屈折力，有利于分配該第一透鏡的屈折力，以降低系統(tǒng)的敏感度。該第四透鏡的像側(cè)表面為凹面，可使系統(tǒng)的主點(diǎn)遠(yuǎn)離成像面，有利于縮短系統(tǒng)的光學(xué)總長(zhǎng)度，以促進(jìn)鏡頭的小型化；當(dāng)該第四透鏡的物側(cè)表面為凸面及像側(cè)表面為凹面，可有助于修正系統(tǒng)的像散與高階像差。本發(fā)明光學(xué)成像系統(tǒng)中，該光圈可置于被攝物與該第一透鏡之間。通過該第一透鏡提供正屈折力，并將光圈置于接近該光學(xué)成像系統(tǒng)的被攝物側(cè)，可有效縮短該光學(xué)成像系統(tǒng)的總長(zhǎng)度，另外，上述的配置可使該光學(xué)成像系統(tǒng)的出射瞳(Exit Pupil)遠(yuǎn)離成像面， 因此，光線將以接近垂直入射的方式入射在感光元件上，此即為像側(cè)的遠(yuǎn)心(Telecentric) 特性，而遠(yuǎn)心特性對(duì)于固態(tài)電子感光元件的感光能力極為重要，將使得電子感光元件的感光靈敏度提高，減少系統(tǒng)產(chǎn)生色偏的可能性。此外，可于該第四透鏡上設(shè)置有反曲點(diǎn)，將更可有效地壓制離軸視場(chǎng)的光線入射于感光元件上的角度，并且可以進(jìn)一步修正離軸視場(chǎng)的像差。


圖IA是本發(fā)明第一實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)示意圖。圖IB是本發(fā)明第一實(shí)施例的像差曲線圖。圖2A是本發(fā)明第二實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)示意圖。圖2B是本發(fā)明第二實(shí)施例的像差曲線圖。
圖3A是本發(fā)明第三實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)示意圖。圖;3B是本發(fā)明第三實(shí)施例的像差曲線圖。圖4A是本發(fā)明第四實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)示意圖。圖4B是本發(fā)明第四實(shí)施例的像差曲線圖。圖5A是本發(fā)明第五實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)示意圖。圖5B是本發(fā)明第五實(shí)施例的像差曲線圖。圖6是表一，為本發(fā)明第一實(shí)施例的光學(xué)數(shù)據(jù)。圖7是表二，為本發(fā)明第一實(shí)施例的非球面數(shù)據(jù)。圖8是表三，為本發(fā)明第二實(shí)施例的光學(xué)數(shù)據(jù)。圖9是表四，為本發(fā)明第二實(shí)施例的非球面數(shù)據(jù)。圖10是表五，為本發(fā)明第三實(shí)施例的光學(xué)數(shù)據(jù)。圖11是表六，為本發(fā)明第三實(shí)施例的非球面數(shù)據(jù)。圖12是表七，為本發(fā)明第四實(shí)施例的光學(xué)數(shù)據(jù)。圖13A以及圖1 分別是表八A以及表八B，為本發(fā)明第四實(shí)施例的非球面數(shù)據(jù)。圖14是表九，為本發(fā)明第五實(shí)施例的光學(xué)數(shù)據(jù)。圖15是表十，為本發(fā)明第五實(shí)施例的非球面數(shù)據(jù)。圖16是表十一，為本發(fā)明第一實(shí)施例至第五實(shí)施例相關(guān)關(guān)系式的數(shù)值資料。圖17是描述Y32及SAG32所代表的距離與相對(duì)位置。附圖標(biāo)號(hào)光圈100、200、300、400、500第一透鏡110、210、310、410、510物側(cè)表面111、211、311、411、511像側(cè)表面112、212、312、412、512第二透鏡120、220、320、420、520物側(cè)表面121、221、321、421、521像側(cè)表面122、222、322、422、522第三透鏡130、230、330、430、530物側(cè)表面131、231、331、431、531像側(cè)表面132、232、332、432、532第四透鏡140、240、340、440、540物側(cè)表面141、241、341、441、541像側(cè)表面142、242、342、442、542紅外線濾除濾光片150、250、；350、450、550成像面160、洸0、360、460、560整體光學(xué)成像系統(tǒng)的焦距為f第一透鏡的焦距為Π第二透鏡的焦距為f2第三透鏡的焦距為f3第四透鏡的焦距為f4
第一透鏡的色散系數(shù)為Vl第二透鏡的色散系數(shù)為V2第一透鏡的物側(cè)表面曲率半徑為Rl第一透鏡的像側(cè)表面曲率半徑為R2第二透鏡的物側(cè)表面曲率半徑為R3第二透鏡的像側(cè)表面曲率半徑為R4第一透鏡與第二透鏡于光軸上的間隔距離為T12第二透鏡與第三透鏡于光軸上的間隔距離為T23第三透鏡的像側(cè)表面上光線通過的最大范圍位置與光軸的垂直距離為TO2該第三透鏡的像側(cè)表面上距離光軸為Y32的位置與相切于透鏡光軸頂點(diǎn)上切面的距離為SAG32光圈至電子感光元件于光軸上的距離為SL第一透鏡的物側(cè)表面至電子感光元件于光軸上的距離為TTL電子感光元件有效像素區(qū)域?qū)蔷€長(zhǎng)的一半為^gH
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供一種光學(xué)成像系統(tǒng)，由物側(cè)至像側(cè)依序包括一具正屈折力的第一透鏡，其物側(cè)表面為凸面及像側(cè)表面為凹面；一具負(fù)屈折力的第二透鏡，其物側(cè)表面為凸面及像側(cè)表面為凹面；一具正屈折力的第三透鏡；及一第四透鏡，其像側(cè)表面為凹面，且該第四透鏡的物側(cè)表面與像側(cè)表面中至少一表面為非球面；其中，該光學(xué)成像系統(tǒng)另設(shè)置有一光圈及一電子感光元件供被攝物成像，該光圈設(shè)置于被攝物與該第一透鏡之間；該光學(xué)成像系統(tǒng)具屈折力的透鏡為四片；整體光學(xué)成像系統(tǒng)的焦距為f，該第三透鏡的焦距為f3，該第四透鏡的焦距為f4，該第一透鏡與該第二透鏡于光軸上的間隔距離為T12，該第二透鏡與該第三透鏡于光軸上的間隔距離為T23，該光圈至該電子感光元件于光軸上的距離為SL， 該第一透鏡的物側(cè)表面至該電子感光元件于光軸上的距離為TTL，滿足以下關(guān)系式0 < f/ f3 < 0. 9 ； I f/f4 I < 0. 75 ；0 < T12/T23 < 0. 6 ；及 0. 9 < SL/TTL <1.2。當(dāng)前述光學(xué)成像系統(tǒng)滿足以下關(guān)系式0 < f/f3 < 0. 9，可有效分配該第一透鏡的正屈折力，以降低系統(tǒng)的敏感度；較佳滿足以下關(guān)系式0 < f/f3 < 0. 75 ；更佳滿足以下關(guān)系式0<€/^3<0.5。當(dāng)前述光學(xué)成像系統(tǒng)滿足以下關(guān)系式I f/f4 I <0. 75，可使系統(tǒng)的主點(diǎn)更遠(yuǎn)離成像面，有利于縮短系統(tǒng)的光學(xué)總長(zhǎng)度，以促進(jìn)鏡頭的小型化；較佳滿足以下關(guān)系式|f/f4| < 0. 5。當(dāng)前述光學(xué)成像系統(tǒng)滿足以下關(guān)系式0 < T12/T23 < 0. 6，可使鏡組中鏡片間的間隔距離不至于過大或過小，除有利于鏡片的組裝配置，更有助于鏡組空間的利用，以促進(jìn)鏡頭的小型化；較佳滿足以下關(guān)系式0 < T12/T23 < 0. 27。當(dāng)前述光學(xué)成像系統(tǒng)滿足以下關(guān)系式0. 9 < SL/TTL < 1. 2，有利于該光學(xué)成像系統(tǒng)在遠(yuǎn)心特性與廣視場(chǎng)角中取得良好的平衡。本發(fā)明前述光學(xué)成像系統(tǒng)中，較佳地，該第四透鏡的物側(cè)表面與像側(cè)表面中至少一表面設(shè)置有至少一反曲點(diǎn)，其將更可有效地壓制離軸視場(chǎng)的光線入射于感光元件上的角度，并且可以進(jìn)一步修正離軸視場(chǎng)的像差；較佳地，該第四透鏡的材質(zhì)為塑膠，塑膠材質(zhì)透鏡的使用可有效減低鏡組的重量，更可有效降低生產(chǎn)成本。
本發(fā)明前述光學(xué)成像系統(tǒng)中，該第一透鏡的折射率為Ni，較佳地，滿足以下關(guān)系式1. 4 < m < 1. 6，可較有效提升該光學(xué)成像系統(tǒng)修正像散的能力。本發(fā)明前述光學(xué)成像系統(tǒng)中，該第二透鏡的像側(cè)表面曲率半徑為R4，該第二透鏡的物側(cè)表面曲率半徑為R3，較佳地，滿足以下關(guān)系式0 < R4/R3 < 0. 3，有助于對(duì)該第一透鏡所產(chǎn)生的像差做補(bǔ)正，且不至于使該第二透鏡的屈折力過大，可避免產(chǎn)生過多的高階像差。本發(fā)明前述光學(xué)成像系統(tǒng)中，該第三透鏡的像側(cè)表面上光線通過的最大范圍位置與光軸的垂直距離為Y32，該第三透鏡的像側(cè)表面上距離光軸為Y32的位置與相切于透鏡光軸頂點(diǎn)上的切面的距離為SAG32。當(dāng)前述光學(xué)成像系統(tǒng)滿足以下關(guān)系式0. 5 < SAG32/ Y32 < 0.8，可使該第三透鏡的形狀不會(huì)太過彎曲，除有利于透鏡的制作與成型外，更有助于降低鏡組中鏡片組裝配置所需的空間，使得鏡組的配置可更為緊密。本發(fā)明前述光學(xué)成像系統(tǒng)中，整體光學(xué)成像系統(tǒng)的焦距為f，該第一透鏡的焦距為 Π，較佳地，滿足以下關(guān)系式1. 2 < f/fl < 1. 7。當(dāng)f/fl滿足上列關(guān)系式時(shí)，第一透鏡的屈折力大小配置較為平衡，可有效控制系統(tǒng)的光學(xué)總長(zhǎng)度，并且可同時(shí)避免高階球差。本發(fā)明前述光學(xué)成像系統(tǒng)中，該第一透鏡的色散系數(shù)為VI，該第二透鏡的色散系數(shù)為V2，較佳地，滿足以下關(guān)系式30 < V1-V2 < 42。當(dāng)V1-V2滿足上列關(guān)系式時(shí)，有利于該光學(xué)取像鏡頭中色差的修正。本發(fā)明前述光學(xué)成像系統(tǒng)中，該第一透鏡的物側(cè)表面曲率半徑為R1，該第二透鏡的像側(cè)表面曲率半徑為R2，較佳地，滿足以下關(guān)系式0 < R1/R2 < 0. 2。當(dāng)R1/R2滿足上列關(guān)系式時(shí)，對(duì)于球面收差(Spherical Aberration)的補(bǔ)正較有利，另外，因?yàn)榈谝煌哥R對(duì)鏡頭的總長(zhǎng)度短縮有作用，所以對(duì)鏡頭的小型化也很有效。本發(fā)明前述光學(xué)成像系統(tǒng)中，該第一透鏡的物側(cè)表面至該電子感光元件于光軸上的距離為TTL，而該電子感光元件有效像素區(qū)域?qū)蔷€長(zhǎng)的一半為L(zhǎng)iigH，滿足以下關(guān)系式 TTL/LngH < 1. 95。當(dāng)TTL/LngH滿足上列關(guān)系式時(shí)，有利于維持光學(xué)成像系統(tǒng)的小型化，以搭載于輕薄便攜式的電子產(chǎn)品上。另一方面，本發(fā)明提供一種光學(xué)成像系統(tǒng)，由物側(cè)至像側(cè)依序包括一具正屈折力的第一透鏡，其物側(cè)表面為凸面及像側(cè)表面為凹面；一具負(fù)屈折力的第二透鏡，其物側(cè)表面為凸面及像側(cè)表面為凹面；一具正屈折力的第三透鏡，其物側(cè)表面為凹面及像側(cè)表面為凸面；及一具負(fù)屈折力的第四透鏡，其像側(cè)表面為凹面，且該第四透鏡的物側(cè)表面與像側(cè)表面中至少一表面為非球面；其中，該光學(xué)成像系統(tǒng)另設(shè)置有一光圈及一電子感光元件供被攝物成像，該光圈設(shè)置于被攝物與該第一透鏡之間；該光學(xué)成像系統(tǒng)具屈折力的透鏡為四片； 該第二透鏡的像側(cè)表面曲率半徑為R4，該第二透鏡的物側(cè)表面曲率半徑為R3，該光圈至該電子感光元件于光軸上的距離為SL，該第一透鏡的物側(cè)表面至該電子感光元件于光軸上的距離為TTL，滿足以下關(guān)系式0 < R4/R3 < 0. 3 ；及0. 9 < SL/TTL < 1. 2。當(dāng)前述光學(xué)成像系統(tǒng)滿足以下關(guān)系式0 < R4/R3 < 0. 3，有助于對(duì)該第一透鏡所產(chǎn)生的像差做補(bǔ)正，且不至于使該第二透鏡的屈折力過大，可避免產(chǎn)生過多的高階像差。當(dāng)前述光學(xué)成像系統(tǒng)滿足以下關(guān)系式0. 9 < SL/TTL < 1. 2，有利于該光學(xué)成像系統(tǒng)在遠(yuǎn)心特性與廣視場(chǎng)角中取得良好的平衡。本發(fā)明前述光學(xué)成像系統(tǒng)中，較佳地，該第四透鏡的物側(cè)表面與像側(cè)表面中至少
9一表面設(shè)置有至少一反曲點(diǎn)，將更可有效地壓制離軸視場(chǎng)的光線入射于感光元件上的角度，并且可以進(jìn)一步修正離軸視場(chǎng)的像差；較佳地，該第四透鏡的材質(zhì)為塑膠，塑膠材質(zhì)透鏡的使用可有效減低鏡組的重量，更可有效降低生產(chǎn)成本。本發(fā)明前述光學(xué)成像系統(tǒng)中，較佳地，該第三透鏡的物側(cè)表面與像側(cè)表面中至少一表面為非球面，非球面可以容易制作成球面以外的形狀，獲得較多的控制變數(shù)，用以消減像差，進(jìn)而縮減透鏡使用的數(shù)目，因此可有效降低鏡頭的總長(zhǎng)度。本發(fā)明前述光學(xué)成像系統(tǒng)中，整體光學(xué)成像系統(tǒng)的焦距為f，該第三透鏡的焦距為 f3，較佳地，前述光學(xué)成像系統(tǒng)滿足以下關(guān)系式0 < f/f3 <0.9。當(dāng)f/f3滿足上列關(guān)系式，可有效分配該第一透鏡的正屈折力，以降低系統(tǒng)的敏感度；更佳地，滿足以下關(guān)系式0 < f/f3 < 0. 75。本發(fā)明前述光學(xué)成像系統(tǒng)中，該第一透鏡與該第二透鏡于光軸上的間隔距離為 T12，該第二透鏡與該第三透鏡于光軸上的間隔距離為T23，較佳地，前述光學(xué)成像系統(tǒng)滿足以下關(guān)系式0 < T12/T23 < 0. 6。當(dāng)T12/T23滿足上列關(guān)系式，可使鏡組中鏡片間的間隔距離不至于過大或過小，除有利于鏡片的組裝配置，更有助于鏡組空間的利用，以促進(jìn)鏡頭的小型化；更佳地，滿足以下關(guān)系式0 < T12/T23 < 0. 27。本發(fā)明前述光學(xué)成像系統(tǒng)中，整體光學(xué)成像系統(tǒng)的焦距為f，該第四透鏡的焦距為 f4,較佳地，前述光學(xué)成像系統(tǒng)滿足以下關(guān)系式I f/f4 I < 0. 5，當(dāng)I f/f4 I滿足上列關(guān)系式， 可使系統(tǒng)的主點(diǎn)更遠(yuǎn)離成像面，有利于縮短系統(tǒng)的光學(xué)總長(zhǎng)度，以促進(jìn)鏡頭的小型化。本發(fā)明前述光學(xué)成像系統(tǒng)中，該第一透鏡的色散系數(shù)為VI，該第二透鏡的色散系數(shù)為V2，較佳地，滿足以下關(guān)系式30 < V1-V2 < 42。當(dāng)V1-V2滿足上列關(guān)系式時(shí)，有利于該光學(xué)取像鏡頭中色差的修正。本發(fā)明光學(xué)成像系統(tǒng)中，透鏡的材質(zhì)可為玻璃或塑膠，若透鏡的材質(zhì)為玻璃，則可以增加該光學(xué)成像系統(tǒng)屈折力配置的自由度，若透鏡材質(zhì)為塑膠，則可以有效降低生產(chǎn)成本。此外，可于鏡面上設(shè)置非球面，非球面可以容易制作成球面以外的形狀，獲得較多的控制變數(shù)，用以消減像差，進(jìn)而縮減透鏡使用的數(shù)目，因此可以有效降低本發(fā)明光學(xué)成像系統(tǒng)的總長(zhǎng)度。本發(fā)明光學(xué)成像系統(tǒng)中，若透鏡表面系為凸面，則表示該透鏡表面于近軸處為凸面；若透鏡表面系為凹面，則表示該透鏡表面于近軸處為凹面。本發(fā)明攝像用光學(xué)鏡頭中，該第三透鏡的像側(cè)表面上光線通過的最大范圍位置與光軸的垂直距離為Y32，該第三透鏡的像側(cè)表面上距離光軸為Y32的位置與相切于透鏡光軸頂點(diǎn)上的切面的距離為SAG32。請(qǐng)參考圖17，進(jìn)一步描述TO2與SAG32所代表的距離與相對(duì)位置。圖17為本發(fā)明第一實(shí)施例(將于以下描述)中的第三透鏡130的放大圖。該第三透鏡130的像側(cè)表面132上光線通過的最大范圍位置與光軸的垂直距離為Π2,該第三透鏡130的像側(cè)表面132上距離光軸為TO2的位置1701與相切于透鏡光軸頂點(diǎn)上1702的切面的距離為SAG32。本發(fā)明光學(xué)成像系統(tǒng)將通過以下具體實(shí)施例配合所附附圖予以詳細(xì)說明。第一實(shí)施例本發(fā)明第一實(shí)施例請(qǐng)參閱圖1A，第一實(shí)施例的像差曲線請(qǐng)參閱圖1B。第一實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)主要由四片透鏡構(gòu)成，由物側(cè)至像側(cè)依序包括
一具正屈折力的第一透鏡110，其物側(cè)表面111為凸面及像側(cè)表面112為凹面，其材質(zhì)為塑膠，該第一透鏡110的物側(cè)表面111及像側(cè)表面112皆為非球面；一具負(fù)屈折力的第二透鏡120，其物側(cè)表面121為凸面及像側(cè)表面122為凹面，其材質(zhì)為塑膠，該第二透鏡120的物側(cè)表面121及像側(cè)表面122皆為非球面；一具正屈折力的第三透鏡130，其物側(cè)表面131為凹面及像側(cè)表面132為凸面，其材質(zhì)為塑膠，該第三透鏡130的物側(cè)表面131及像側(cè)表面132皆為非球面；及一具負(fù)屈折力的第四透鏡140，其物側(cè)表面141為凸面及像側(cè)表面142為凹面，其材質(zhì)為塑膠，該第四透鏡140的物側(cè)表面141及像側(cè)表面142皆為非球面，且該第四透鏡 140的物側(cè)表面141及像側(cè)表面142皆設(shè)置有至少一個(gè)反曲點(diǎn)；其中，該光學(xué)成像系統(tǒng)另設(shè)置有一光圈100置于被攝物與該第一透鏡110之間；另包括一紅外線濾除濾光片(IR-filter) 150置于該第四透鏡140的像側(cè)表面142 與一成像面160之間；另設(shè)置有一電子感光元件于該成像面160上；該紅外線濾除濾光片 150的材質(zhì)為玻璃且其不影響本發(fā)明該光學(xué)成像系統(tǒng)的焦距。上述的非球面曲線的方程式表示如下
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)成像系統(tǒng)，其特征在于，所述光學(xué)成像系統(tǒng)由物側(cè)至像側(cè)依序包括一具正屈折力的第一透鏡，其物側(cè)表面為凸面及像側(cè)表面為凹面；一具負(fù)屈折力的第二透鏡，其物側(cè)表面為凸面及像側(cè)表面為凹面；一具正屈折力的第三透鏡；及一第四透鏡，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)表面中至少一表面為非球面；其中，所述光學(xué)成像系統(tǒng)另設(shè)置有一光圈及一電子感光元件供被攝物成像，所述光圈設(shè)置于被攝物與所述第一透鏡之間；所述光學(xué)成像系統(tǒng)具屈折力的透鏡為四片；整體光學(xué)成像系統(tǒng)的焦距為f，所述第三透鏡的焦距為f3，所述第四透鏡的焦距為f4，所述第一透鏡與所述第二透鏡于光軸上的間隔距離為T12，所述第二透鏡與所述第三透鏡于光軸上的間隔距離為T23，所述光圈至所述電子感光元件于光軸上的距離為SL，所述第一透鏡的物側(cè)表面至所述電子感光元件于光軸上的距離為TTL，滿足以下關(guān)系式0 < f/f3 < 0. 9 ； f/f4 I <0.75;0 < T12/T23 < 0. 6 ；及0.9 < SL/TTL < 1. 2。
2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)成像系統(tǒng)，其特征在于，所述第四透鏡的物側(cè)表面與像側(cè)表面中至少一表面設(shè)置有至少一反曲點(diǎn)，且所述第四透鏡的材質(zhì)為塑膠。
3.如權(quán)利要求2所述的光學(xué)成像系統(tǒng)，其特征在于，所述第三透鏡的物側(cè)表面為凹面及像側(cè)表面為凸面，且所述第一透鏡的折射率為Ni，滿足以下關(guān)系式1.4 < Nl < 1. 6。
4.如權(quán)利要求3所述的光學(xué)成像系統(tǒng)，其特征在于，所述第二透鏡的像側(cè)表面曲率半徑為R4，所述第二透鏡的物側(cè)表面曲率半徑為R3，滿足以下關(guān)系式0 < R4/R3 < 0. 3。
5.如權(quán)利要求3所述的光學(xué)成像系統(tǒng)，其特征在于，整體光學(xué)成像系統(tǒng)的焦距為f，所述第三透鏡的焦距為f3，滿足以下關(guān)系式0 < f/f3 < 0. 75。
6.如權(quán)利要求5所述的光學(xué)成像系統(tǒng)，其特征在于，所述第一透鏡與所述第二透鏡于光軸上的間隔距離為T12，所述第二透鏡與所述第三透鏡于光軸上的間隔距離為T23，滿足以下關(guān)系式0 < T12/T23 < 0. 27。
7.如權(quán)利要求5所述的光學(xué)成像系統(tǒng)，其特征在于，所述第四透鏡是具負(fù)屈折力的透鏡，且所述第四透鏡的物側(cè)表面為凸面。
8.如權(quán)利要求7所述的光學(xué)成像系統(tǒng)，其特征在于，整體光學(xué)成像系統(tǒng)的焦距為f，所述第四透鏡的焦距為f4，滿足以下關(guān)系式f/f4 < 0. 5。
9.如權(quán)利要求8所述的光學(xué)成像系統(tǒng)，其特征在于，所述第三透鏡的像側(cè)表面上光線通過的最大范圍位置與光軸的垂直距離為Y32，所述第三透鏡的像側(cè)表面上距離光軸為 Y32的位置與相切于透鏡光軸頂點(diǎn)上切面的距離為SAG32，滿足以下關(guān)系式0.5 < SAG32/Y32 < 0. 8。
10.如權(quán)利要求7所述的光學(xué)成像系統(tǒng)，其特征在于，整體光學(xué)成像系統(tǒng)的焦距為f，所述第一透鏡的焦距為Π，滿足以下關(guān)系式1.2 < f/fl < 1. 7。
11.如權(quán)利要求7所述的光學(xué)成像系統(tǒng)，其特征在于，整體光學(xué)成像系統(tǒng)的焦距為f，所述第三透鏡的焦距為f3，滿足以下關(guān)系式0 < f/f3 < 0. 5。
12.如權(quán)利要求7所述的光學(xué)成像系統(tǒng)，其特征在于，所述第一透鏡的色散系數(shù)為VI， 所述第二透鏡的色散系數(shù)為V2，滿足以下關(guān)系式30 < V1-V2 < 42。
13.如權(quán)利要求12所述的光學(xué)成像系統(tǒng)，其特征在于，所述第一透鏡的物側(cè)表面曲率半徑為R1，所述第一透鏡的像側(cè)表面曲率半徑為R2，滿足以下關(guān)系式0 < R1/R2 < 0. 2。
14.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)成像系統(tǒng)，其特征在于，所述第一透鏡的物側(cè)表面至所述電子感光元件于光軸上的距離為TTL，而所述電子感光元件有效像素區(qū)域?qū)蔷€長(zhǎng)的一半為L(zhǎng)iigH，滿足以下關(guān)系式TTL/ImgH < 1. 95。
15.一種光學(xué)成像系統(tǒng)，其特征在于，所述光學(xué)成像系統(tǒng)由物側(cè)至像側(cè)依序包括一具正屈折力的第一透鏡，其物側(cè)表面為凸面及像側(cè)表面為凹面；一具負(fù)屈折力的第二透鏡，其物側(cè)表面為凸面及像側(cè)表面為凹面；一具正屈折力的第三透鏡，其物側(cè)表面為凹面及像側(cè)表面為凸面；及一具負(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)表面中至少一表面為非球面；其中，所述光學(xué)成像系統(tǒng)另設(shè)置有一光圈及一電子感光元件供被攝物成像，所述光圈設(shè)置于被攝物與所述第一透鏡之間；所述光學(xué)成像系統(tǒng)具屈折力的透鏡為四片；所述第二透鏡的像側(cè)表面曲率半徑為R4，所述第二透鏡的物側(cè)表面曲率半徑為R3，所述光圈至所述電子感光元件于光軸上的距離為SL，所述第一透鏡的物側(cè)表面至所述電子感光元件于光軸上的距離為TTL，滿足以下關(guān)系式0 < R4/R3 < 0. 3 ；及0. 9 < SL/TTL < 1. 2。
16.如權(quán)利要求15所述的光學(xué)成像系統(tǒng)，其特征在于，所述第四透鏡的物側(cè)表面與像側(cè)表面中至少一表面設(shè)置有至少一反曲點(diǎn)，且所述第四透鏡的材質(zhì)為塑膠。
17.如權(quán)利要求16所述的光學(xué)成像系統(tǒng)，其特征在于，所述第四透鏡的物側(cè)表面為凸面，且所述第三透鏡的物側(cè)表面與像側(cè)表面中至少一表面為非球面。
18.如權(quán)利要求17所述的光學(xué)成像系統(tǒng)，其特征在于，整體光學(xué)成像系統(tǒng)的焦距為f， 所述第三透鏡的焦距為f3，滿足以下關(guān)系式0 < f/f3 < 0. 9。
19.如權(quán)利要求18所述的光學(xué)成像系統(tǒng)，其特征在于，所述第一透鏡與所述第二透鏡于光軸上的間隔距離為T12，所述第二透鏡與所述第三透鏡于光軸上的間隔距離為T23，滿足以下關(guān)系式0 < T12/T23 < 0. 6。
20.如權(quán)利要求19所述的光學(xué)成像系統(tǒng)，其特征在于，整體光學(xué)成像系統(tǒng)的焦距為f， 所述第四透鏡的焦距為f4，滿足以下關(guān)系式f/f4 < 0. 5。
21.如權(quán)利要求19所述的光學(xué)成像系統(tǒng)，其特征在于，所述第一透鏡與所述第二透鏡于光軸上的間隔距離為T12，所述第二透鏡與所述第三透鏡于光軸上的間隔距離為T23，滿足以下關(guān)系式0 < T12/T23 < 0. 27。
22.如權(quán)利要求19所述的光學(xué)成像系統(tǒng)，其特征在于，所述第一透鏡的色散系數(shù)為VI， 所述第二透鏡的色散系數(shù)為V2，滿足以下關(guān)系式30 < V1-V2 < 42。
23.如權(quán)利要求17所述的光學(xué)成像系統(tǒng)，其特征在于，整體光學(xué)成像系統(tǒng)的焦距為f， 所述第三透鏡的焦距為f3，滿足以下關(guān)系式0 < f/f3 < 0. 75。
全文摘要
本發(fā)明提供一種光學(xué)成像系統(tǒng)，由物側(cè)至像側(cè)依序包括一具正屈折力的第一透鏡，其物側(cè)表面為凸面及像側(cè)表面為凹面；一具負(fù)屈折力的第二透鏡，其物側(cè)表面為凸面及像側(cè)表面為凹面；一具正屈折力的第三透鏡；及一第四透鏡，其像側(cè)表面為凹面，且該第四透鏡的物側(cè)表面與像側(cè)表面中至少一表面為非球面；其中，該光學(xué)成像系統(tǒng)另設(shè)置有一光圈及一電子感光元件供被攝物成像，該光圈設(shè)置于被攝物與前述第一透鏡之間；該光學(xué)成像系統(tǒng)具屈折力的透鏡為四片。通過上述的鏡組配置方式，可有效縮小鏡頭體積、降低系統(tǒng)敏感度，更能獲得較高的解像力。
文檔編號(hào)G02B13/22GK102455484SQ201010521368
公開日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2010年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月26日
發(fā)明者蔡宗翰, 黃歆璇 申請(qǐng)人:大立光電股份有限公司