專利名稱:影像拾取光學(xué)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實用新型涉及一種影像拾取光學(xué)系統(tǒng);特別是涉及一種由六片透鏡所構(gòu)成的全長短且成像質(zhì)量良好的影像拾取光學(xué)系統(tǒng),以應(yīng)用于電子產(chǎn)品上。
背景技術(shù):
在數(shù)字相機(DigitalStill Camera)、移動電話鏡頭(Mobile Phone Camera)等小型電子設(shè)備上常裝設(shè)有影像拾取光學(xué)系統(tǒng),用以對物體進行攝像,而影像拾取光學(xué)系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢為朝向小型化、低成本,但同時也希望能達到具有良好的像差修正能力,具有高分辨率、高成像質(zhì)量的影像拾取光學(xué)系統(tǒng)。在小型電子產(chǎn)品的影像拾取光學(xué)系統(tǒng)中,公知的有二鏡片式、三鏡片式、四鏡片式、五鏡片式及六鏡片式以上的不同設(shè)計,然而從成像質(zhì)量考慮,四鏡片式、五鏡片式及六鏡片式影像拾取光學(xué)系統(tǒng)在像差修正、光學(xué)傳遞函數(shù)MTF(Modulation Transfer Function)性能上較具優(yōu)勢;其中,又以六鏡片式比五鏡片式及四鏡片式的分辨率更高,適用于高質(zhì)量、高畫素(Pixel)要求的電子產(chǎn)品。在各種小型化的六鏡片式固定焦距的影像拾取光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計中,公知技術(shù)是以不同的正或負屈光度組合;如美國公開號US5,682,269, US5, 513,046是采用一組迭合的透鏡,如美國專利US7,564,634系使用負屈折力的第一透鏡與正屈折力的第二透鏡相互搭配,以縮短光學(xué)系統(tǒng)的全長。在小型數(shù)字相機、網(wǎng)絡(luò)相機、移動電話鏡頭等產(chǎn)品中,其影像拾取光學(xué)系統(tǒng)大多要求小型化、焦距短、像差調(diào)整良好。其中,在六鏡片式的固定焦距影像拾取光學(xué)系統(tǒng)中, 為增加視角的幅度以縮短全長,經(jīng)常采用正屈折力的第六透鏡,如美國專利US7,701,649、 US4, 389,099、US4, 550,987等,以趨向于良好的像差修正,但影像拾取光學(xué)系統(tǒng)的全長仍難符合小型電子設(shè)備的使用。另外,為避免過強的正屈折力所造成的像差,如美國專利 US3, 997,248則采用負屈折力的第五透鏡與正屈折力的第六透鏡配置,藉以調(diào)配影像拾取光學(xué)系統(tǒng)的屈折力與后焦距。這些公知的設(shè)計必須增加影像拾取光學(xué)系統(tǒng)的后焦距,以致于難以縮短影像拾取光學(xué)系統(tǒng)的全長。為此,本實用新型提出更實用性的設(shè)計,利用六個透鏡的屈折力、凸面與凹面的組合,可縮短影像拾取光學(xué)系統(tǒng)。其中,第五透鏡與第六透鏡分別具有正屈折力與負屈折力, 如此互補之組合可具有望遠效果,并有利于縮短后焦,更可有效縮短影像拾取光學(xué)系統(tǒng)的總長度外,進一步可提高成像質(zhì)量,以應(yīng)用于小型的電子產(chǎn)品上。
實用新型內(nèi)容本實用新型主要目的是提供一種影像拾取光學(xué)系統(tǒng),其由物側(cè)至像側(cè)依次包括沿著光軸排列的第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡及第六透鏡;其中,第一透鏡具有正屈折力,其物側(cè)光學(xué)面為凸面;第二透鏡具有屈折力;第三透鏡具有屈折力; 第四透鏡具有屈折力;第五透鏡具有屈折力;具有屈折力的第六透鏡,由塑料材質(zhì)所制成,其像側(cè)光學(xué)面為凹面,其物側(cè)光學(xué)面與像側(cè)光學(xué)面皆為非球面,且其像側(cè)光學(xué)面設(shè)有至少一反曲點;影像拾取光學(xué)系統(tǒng)滿足下列關(guān)系式1. 8 < I f/f51 +1 f/f61 < 3. 5(1)其中,f為影像拾取光學(xué)系統(tǒng)的焦距,f5為第五透鏡的焦距,f6為第六透鏡的焦距。另一方面,本實用新型提供一種影像拾取光學(xué)系統(tǒng),如前所述,影像拾取光學(xué)系統(tǒng)中至少三枚透鏡可為塑料材質(zhì)所制成;另可包含光圈及設(shè)置于成像面上的影像感測組件, 以供被攝物成像;其中,第二透鏡可具有負屈折力,其像側(cè)光學(xué)面可為凹面;第五透鏡可具有正屈折力;第六透鏡可具有負屈折力,其物側(cè)光學(xué)面可為凹面;除滿足式(1)外并進一步滿足下列關(guān)系式之一或其組合0. 7 < SD/TD < 1. 2(2)0. 2 < (CT3+CT4+CT5) /f < 0. 4(3)TTL/ImgH < 2. 1(4)0 < (R7-R8) / (R7+R8) <0.6(5)0 < (R3+R4) / (R3-R4) < 1. 5(6)進一步地,2. 0 < I f/f51 +1 f/f61 <3.2 (7)其中,&為光圈至第六透鏡的像側(cè)光學(xué)面在光軸上的距離,Td為第一透鏡的物側(cè)光學(xué)面至第六透鏡的像側(cè)光學(xué)面在光軸上的距離,CT3S第三透鏡在光軸上的厚度,CT4為第四透鏡在光軸上的厚度,CT5S第五透鏡在光軸上的厚度,TTL為第一透鏡的物側(cè)光學(xué)面至成像面在光軸上的距離,^IigH為影像感測組件有效感測區(qū)域?qū)蔷€長的一半,民為第二透鏡的物側(cè)光學(xué)面在近軸上的曲率半徑,R4為第二透鏡的像側(cè)光學(xué)面在近軸上的曲率半徑,R7為第四透鏡的物側(cè)光學(xué)面在近軸上的曲率半徑,&為第四透鏡的像側(cè)光學(xué)面在近軸上的曲率半徑,f為影像拾取光學(xué)系統(tǒng)的焦距,f5為第五透鏡的焦距,f6為第六透鏡的焦距。再一方面,本實用新型提供一種影像拾取光學(xué)系統(tǒng),如前所述,其中,第二透鏡可具有負屈折力,其像側(cè)光學(xué)面可為凹面;第五透鏡可具有正屈折力;第六透鏡可具有負屈折力,其物側(cè)光學(xué)面可為凹面;除滿足式(1)外并進一步滿足下列關(guān)系式之一或其組合0. 1 < Yc/f < 0. 8(12)0. 2 < R12/f < 1. 2(13)0. 03 < T12/T23 < 0. 3(14)其中,Yc為如下所述的切點與光軸的垂直距離,所述切點是第六透鏡的像側(cè)光學(xué)面上的垂直于光軸的切線的切點且所述切點不位于光軸上(請參閱圖7),f為影像拾取光學(xué)系統(tǒng)之焦距,R12為第六透鏡之像側(cè)光學(xué)面在近軸上的曲率半徑,T12為第一透鏡的像側(cè)光學(xué)面至第二透鏡的物側(cè)光學(xué)面在光軸上的距離,Tm為第二透鏡的像側(cè)光學(xué)面至第三透鏡的物側(cè)光學(xué)面在光軸上的距離。又一方面,本實用新型提供一種影像拾取光學(xué)系統(tǒng),如前所述,另可包含設(shè)置于成像面上的影像感測組件,以供被攝物成像;其中,第二透鏡可具有負屈折力,其像側(cè)光學(xué)面可為凹面;第四透鏡的物側(cè)光學(xué)面可為凹面、像側(cè)光學(xué)面可為凸面;第五透鏡的物側(cè)光學(xué)面可為凹面、像側(cè)光學(xué)面可為凸面;第六透鏡可具有負屈折力,其物側(cè)光學(xué)面可為凹面;除滿足式(1)外并進一步滿足下列關(guān)系式之一或其組合[0025]1. 0 < f/fi < 2. 0(8)25 < V1-V2 < 40(9)-0· 2 < (Rn+R12)/(R11-R12) < 0. 9 (10)3. 7mm < TTL < 6. 5mm(11)TTL/ImgH < 2. 1(4)其中,f為影像拾取光學(xué)系統(tǒng)的焦距,為第一透鏡的焦距,V1為第一透鏡的色散系數(shù),V2為第二透鏡的色散系數(shù),R11為第六透鏡的物側(cè)光學(xué)面在近軸上的曲率半徑,R12為第六透鏡的像側(cè)光學(xué)面在近軸上的曲率半徑,TTL為第一透鏡的物側(cè)光學(xué)面至成像面在光軸上的距離,ImgH為影像感測組件有效感測區(qū)域?qū)蔷€長的一半。本實用新型另一個主要目的是提供一種影像拾取光學(xué)系統(tǒng),其由物側(cè)至像側(cè)依序包括沿著光軸排列的第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡及第六透鏡;其中,第一透鏡具有正屈折力,其物側(cè)光學(xué)面為凸面;第二透鏡具有屈折力;第三透鏡具有屈折力;第四透鏡具有屈折力;第五透鏡具有屈折力;具有屈折力的第六透鏡,由塑料材質(zhì)所制成,其像側(cè)光學(xué)面為凹面,其物側(cè)光學(xué)面與像側(cè)光學(xué)面皆為非球面,且其像側(cè)光學(xué)面設(shè)有至少一反曲點;影像拾取光學(xué)系統(tǒng)并滿足下列關(guān)系式1. 8 < I f/f51 +1 f/f61 < 3. 5(1)0. 1 < Yc/f < 0. 8(12)其中,f為影像拾取光學(xué)系統(tǒng)的焦距,f5為第五透鏡的焦距,f6為第六透鏡的焦距, Yc為如下所述的切點與光軸的垂直距離,所述切點屬于第六透鏡的像側(cè)光學(xué)面上的垂直于光軸的切線且所述切點不位于光軸上。另一方面,本實用新型提供一種影像拾取光學(xué)系統(tǒng),如前所述,另可包含成像面; 其中,第二透鏡的像側(cè)光學(xué)面可為凹面;第四透鏡的物側(cè)光學(xué)面可為凹面、像側(cè)光學(xué)面可為凸面;第五透鏡的物側(cè)光學(xué)面可為凹面、像側(cè)光學(xué)面可為凸面;第六透鏡的物側(cè)光學(xué)面可為凹面;除滿足式(1)及式(1 外還進一步滿足下列關(guān)系式3. 7mm < TTL < 6. 5mm(11)TTL為第一透鏡的物側(cè)光學(xué)面至成像面在光軸上的距離。本實用新型藉由上述第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡與第六透鏡,在光軸上以適當(dāng)?shù)拈g距組合配置,可在較大的場視角下,具有良好的像差修正與具有優(yōu)勢的光學(xué)傳遞函數(shù) MTF (Modulation Transfer Function)。本實用新型影像拾取光學(xué)系統(tǒng)中,第一透鏡具有正屈折力,提供系統(tǒng)所需的大部分屈折力,有助于縮短影像拾取光學(xué)系統(tǒng)的總長度,第二透鏡具有負屈折力,可有效地對具有正屈折力的透鏡所產(chǎn)生的像差做補正、修正系統(tǒng)的佩茲伐和數(shù)(Petzval Sum),使周邊像面變得更平。當(dāng)?shù)诙哥R的像側(cè)光學(xué)面為凹面時,可適當(dāng)依面形調(diào)整第二透鏡的負屈折力強度,對于修正系統(tǒng)像差有良好功效。再者,物側(cè)光學(xué)面為凹面且像側(cè)光學(xué)面為凸面的新月形第四透鏡與第五透鏡可有助于修正像散,且若像側(cè)面的周邊位置的曲率比中心位置的曲率大,有利于壓制系統(tǒng)周邊光線入射于感光組件上的角度,有助于提升影像感測組件的感光的靈敏性;藉由第五透鏡的正屈折力與具有負屈折力的第六透鏡的互補配置,可產(chǎn)生望遠效果,亦有利于縮短后焦距以減少總長。又本實用新型影像拾取光學(xué)系統(tǒng)中,光圈的配置,可使影像拾取光學(xué)系統(tǒng)的出射瞳(exit pupil)與成像面產(chǎn)生較長的距離,影像可采用直接入射的方式由影像感測組件接收,除避免暗角發(fā)生外,如此即為像側(cè)的遠心(telecentric)效果;通常遠心效果可提高成像面的亮度,可增加影像感測組件的CCD或CMOS接收影像的效率。本實用新型的影像拾取光學(xué)系統(tǒng)中,正屈折力的第一透鏡、負屈折力的第二透鏡與正或負屈折力的第三透鏡及第四透鏡的組合,且正屈折力的第五透鏡與負屈折力的第六透鏡互相補償,可有效減少影像拾取光學(xué)系統(tǒng)的全長,使在相同的全長下可獲得更大的影像感測組件的有效像素的范圍;或換言之,在相同的影像感測組件有效像素的范圍,可設(shè)計出較短的影像拾取光學(xué)系統(tǒng)。若在第六透鏡設(shè)置有反曲點,可引導(dǎo)射出第六透鏡邊緣的影像光線的角度,使離軸視場的影像光線的角度引導(dǎo)至影像感測組件,由影像感測組件所接收。再者藉由影像拾取光學(xué)系統(tǒng)包含至少三枚透鏡可為塑料材料所制成,有利于制造及降低成本。
圖IA是本實用新型第一實施例的影像拾取光學(xué)系統(tǒng)的示意圖;圖IB是本實用新型第一實施例的像差曲線圖;圖2A是本實用新型第二實施例的影像拾取光學(xué)系統(tǒng)的示意圖;圖2B是本實用新型第二實施例的像差曲線圖;圖3A是本實用新型第三實施例的影像拾取光學(xué)系統(tǒng)的示意圖;圖;3B是本實用新型第三實施例的像差曲線圖;圖4A是本實用新型第四實施例的影像拾取光學(xué)系統(tǒng)的示意圖;圖4B是本實用新型第四實施例的像差曲線圖;圖5A是本實用新型第五實施例的影像拾取光學(xué)系統(tǒng)的示意圖;圖5B是本實用新型第五實施例的像差曲線圖;圖6A是本實用新型第六實施例的影像拾取光學(xué)系統(tǒng)示意圖;圖6B是本實用新型第六實施例的像差曲線圖;以及圖7是本實用新型Yc的示意圖。主要組件符號說明100、200、300、400、500、600 光圈110、210、310、410、510、610 第一透鏡111、211、311、411、511、611 第一透鏡的物側(cè)光學(xué)面112、212、312、412、512、612 第一透鏡的像側(cè)光學(xué)面120、220、320、420、520、620 第二透鏡121、221、321、421、521、621 第二透鏡的物側(cè)光學(xué)面122、222、322、422、522、622 第二透鏡的像側(cè)光學(xué)面130、230、330、430、530、630 第三透鏡131、231、331、431、531、631 第三透鏡的物側(cè)光學(xué)面132、232、332、432、532、632 第三透鏡的像側(cè)光學(xué)面140、240、340、440、540、640 第四透鏡141、241、341、441、541、641 第四透鏡的物側(cè)光學(xué)面
8[0069]142、242、342、442、542、642 第四透鏡的像側(cè)光學(xué)面150,250,350,450,550,650 第五透鏡151、251、351、451、551、651 第五透鏡的物側(cè)光學(xué)面152、252、352、452、552、652 第五透鏡的像側(cè)光學(xué)面160、洸0、360、460、560、660 第六透鏡161、261、361、461、561、661 第六透鏡的物側(cè)光學(xué)面162、洸2、362、462、562、662 第六透鏡的像側(cè)光學(xué)面170、270、370、470、570、670 紅外線濾除濾光片180,280,380,480,580,680 成像面190,290,390,490,590,690 影像感測組件f 影像拾取光學(xué)系統(tǒng)的焦距第一透鏡的焦距f5:第五透鏡的焦距f6 第六透鏡的焦距CT3 第三透鏡在光軸上的厚度CT4 第四透鏡在光軸上的厚度CT5 第五透鏡在光軸上的厚度R3 第二透鏡的物側(cè)光學(xué)面在近軸上的曲率半徑R4 第二透鏡的像側(cè)光學(xué)面在近軸上的曲率半徑R7 第四透鏡的物側(cè)光學(xué)面在近軸上的曲率半徑R8 第四透鏡的像側(cè)光學(xué)面在近軸上的曲率半徑R11 第六透鏡的物側(cè)光學(xué)面在近軸上的曲率半徑R12 第六透鏡的像側(cè)光學(xué)面在近軸上的曲率半徑T12 第一透鏡的像側(cè)光學(xué)面至第二透鏡的物側(cè)光學(xué)面在光軸上的距離T23 第二透鏡的像側(cè)光學(xué)面至第三透鏡的物側(cè)光學(xué)面在光軸上的距離V1 第一透鏡的色散系數(shù)V2 第二透鏡的色散系數(shù)Y。其為如下所述的切點與光軸的垂直距離,所述切點是第六透鏡的像側(cè)光學(xué)面上的垂直于光軸的切線的切點且所述切點不位于光軸上Sd 由光圈至第六透鏡的像側(cè)光學(xué)面在光軸上的距離Td 由第一透鏡的物側(cè)光學(xué)面至第六透鏡的像側(cè)光學(xué)面在光軸上的距離TTL 第一透鏡的物側(cè)光學(xué)面至成像面在光軸上的距離ImgH 影像感測組件有效感測區(qū)域?qū)蔷€長的一半!^no 光圈值HFOV 最大場視角的一半
具體實施方式
本實用新型提供一種影像拾取光學(xué)系統(tǒng),請參閱圖1A,影像拾取光學(xué)系統(tǒng)其沿著光軸排列由物側(cè)至像側(cè)依序包含第一透鏡110、第二透鏡120、第三透鏡130、第四透鏡140、第五透鏡150及第六透鏡160 ;其中,第一透鏡110具有正屈折力,其物側(cè)光學(xué)面111為凸面;第二透鏡120具有屈折力;第三透鏡130具有屈折力;第四透鏡140具有屈折力;第五透鏡150具有屈折力;具有屈折力的第六透鏡160,由塑料材質(zhì)所制成,其像側(cè)光學(xué)面162 為凹面,其物側(cè)光學(xué)面161與像側(cè)光學(xué)面162皆為非球面,且其像側(cè)光學(xué)面162設(shè)有至少一反曲點。影像拾取光學(xué)系統(tǒng)另包含光圈100與紅外線濾除濾光片170,光圈100設(shè)置于第一透鏡110與第二透鏡120之間,為中置光圈;紅外線濾除濾光片170設(shè)置于第六透鏡160與成像面180之間,通常為平板光學(xué)材料制成,不影響本實用新型影像拾取光學(xué)系統(tǒng)的焦距。 影像拾取光學(xué)系統(tǒng)還包含影像感測組件190,其設(shè)置于成像面180上,可將被攝物成像。第一透鏡110、第二透鏡120、第三透鏡130、第四透鏡140、第五透鏡150及第六透鏡160的非球面光學(xué)面的方程式(Aspherical Surface Formula)為式(15)所構(gòu)成,
(15)其中,X 非球面上距離光軸為Y的點,其與相切于非球面光軸上的頂點的切面的相對高度;Y 非球面曲線上的點與光軸的距離;R 曲率半徑;K:錐面系數(shù);以及Ai:第i階非球面系數(shù)。在本實用新型的影像拾取光學(xué)系統(tǒng)中,第一透鏡110、第二透鏡120、第三透鏡 130、第四透鏡140及第五透鏡150的光學(xué)面可設(shè)置球面或非球面,若使用非球面的光學(xué)面, 則可藉由光學(xué)面的曲率半徑改變其屈折力,用以消減像差,進而縮減影像拾取光學(xué)系統(tǒng)透鏡使用的數(shù)目,可以有效降低影像拾取光學(xué)系統(tǒng)的總長度。透鏡的材質(zhì)可為玻璃或塑料,若透鏡的材質(zhì)為玻璃,可以增加影像拾取光學(xué)系統(tǒng)屈折力配置的自由度,若透鏡材質(zhì)為塑料, 可以有效降低生產(chǎn)成本。由此,本實用新型的影像拾取光學(xué)系統(tǒng)藉由前述的第一透鏡110、 第二透鏡120、第三透鏡130、第四透鏡140、第五透鏡150及第六透鏡160配置,滿足關(guān)系式式(1) ο本實用新型的影像拾取光學(xué)系統(tǒng)中,主要的正屈折力由第一透鏡110與第五透鏡 150所提供,當(dāng)滿足式(1)時,即限制第五透鏡150的焦距f5、第六透鏡160的焦距f6與影像拾取光學(xué)系統(tǒng)的焦距f間的比值,可以有效分配影像拾取光學(xué)系統(tǒng)中第五透鏡150所需的屈折力,可降低系統(tǒng)對于誤差的敏感度與提供系統(tǒng)所需的適當(dāng)正屈折力。同時,調(diào)整適宜的第六透鏡160的屈折力,可與第五透鏡150的屈折力互補,產(chǎn)生遠心特性可有利于縮短后焦以減少總長,以達到影像拾取光學(xué)系統(tǒng)小型化之目的。當(dāng)限制第一透鏡110的焦距與影像拾取光學(xué)系統(tǒng)的焦距f的比值(式(8))時, 為適當(dāng)調(diào)配第一透鏡110的正屈折力,進而可調(diào)整系統(tǒng)焦距長度,以適當(dāng)縮短總長。當(dāng)滿足式(13)時,由于第六透鏡160的像側(cè)光學(xué)面162為凹面,可使系統(tǒng)的主點遠離成像面180, 有利于縮短系統(tǒng)的光學(xué)總長度,以促進鏡頭的小型化。當(dāng)滿足式(4)時,可有效減少影像拾取光學(xué)系統(tǒng)的全長,使在相同的全長下可獲得更大的影像感測組件有效像素的范圍。同樣地,當(dāng)滿足式⑵時,可藉由調(diào)配適當(dāng)光圈位置與第一透鏡110至第六透鏡160的距離,以縮短影像拾取光學(xué)系統(tǒng)的長度。當(dāng)限制影像拾取光學(xué)系統(tǒng)全長的值(式(11))時,可使系統(tǒng)有適當(dāng)?shù)目傞L,若總長過短,則各透鏡的厚度需設(shè)計為較薄,使得透鏡制作良率偏低,且也可能使得組裝變得困難。再者,當(dāng)滿足式(3)時,在單位長度的影像拾取光學(xué)系統(tǒng)的焦距f下,可適當(dāng)調(diào)整第三透鏡130、第四透鏡140及第五透鏡150的厚度,有利于降低影像拾取光學(xué)系統(tǒng)的全長, 并有利于制程上的良率提升。當(dāng)限制第一透鏡110的像側(cè)光學(xué)面112至第二透鏡120的物側(cè)光學(xué)面121在光軸上的距離T12以及第二透鏡120的像側(cè)光學(xué)面122與第三透鏡130的物側(cè)光學(xué)面131間在光軸上的距離I3比值(式(14)),可使光線通過第一透鏡110與空氣間隙進入第三透鏡130的折射角度為適當(dāng)?shù)慕嵌?,以減少全長。當(dāng)限制第六透鏡160的物側(cè)光學(xué)面161的曲率半徑R11與像側(cè)光學(xué)面162的曲率半徑R12時(式(10)),可限制第六透鏡160的面形變化,除有助于系統(tǒng)像差的補正,并有利于調(diào)配第六透鏡160的屈折力,以與第五透鏡150的正屈折力互補,組成望遠的配置。再者, 第四透鏡140的像側(cè)光學(xué)面142為凸面,當(dāng)限制其物側(cè)光學(xué)面141與像側(cè)光學(xué)面142的曲率半徑的比值(式(5))時,有助于調(diào)配第四透鏡140使其具有適當(dāng)?shù)那哿?,可降低系統(tǒng)對于誤差的敏感度,可利于制造,以提高良率與節(jié)省生產(chǎn)成本,且物側(cè)光學(xué)面141為凹面與像側(cè)光學(xué)面142為凸面的新月形第四透鏡140具有修正像散的功能;同樣的,當(dāng)滿足式(6) 時,即限制第二透鏡120的面形變化,可有利于具有負屈折力的第二透鏡120的修正像差功能。當(dāng)滿足式(9)時,使第一透鏡110的色散系數(shù)(Abbe number) V1與第二透鏡120的色散系數(shù)(Abbe number) V2的差值于適當(dāng)范圍,可以有效修正第一透鏡110與第二透鏡120 產(chǎn)生的色差,并可增加第二透鏡120的色差補償能力;當(dāng)限制第六透鏡160的如括號中所述的切點與光軸的垂直距離Yc與影像拾取光學(xué)系統(tǒng)的焦距f的比值(式(12))時(所述切點是第六透鏡160的像側(cè)光學(xué)面162上的垂直于光軸的切線的切點且所述切點不位于光軸上),可使第六透鏡160于近軸上負屈折力的范圍相對較大,可加強近軸處的像差修正,并調(diào)整適當(dāng)影像拾取光學(xué)系統(tǒng)的后焦距,有利于縮短系統(tǒng)總長。本實用新型影像拾取光學(xué)系統(tǒng)將藉由以下具體實施例配合附圖予以詳細說明?!吹谝粚嵤├当緦嵱眯滦偷谝粚嵤├挠跋袷叭」鈱W(xué)系統(tǒng)示意圖請參閱圖1A,第一實施例的像差曲線請參閱第IB圖。第一實施例的影像拾取光學(xué)系統(tǒng)主要由六片透鏡、光圈100及紅外線濾除濾光片170構(gòu)成;在光軸上,由物側(cè)至像側(cè)依序包含具有正屈折力的第一透鏡 110,為塑料材質(zhì)所制成,其物側(cè)光學(xué)面111為凸面、其像側(cè)光學(xué)面112為凸面,其物側(cè)光學(xué)面111及像側(cè)光學(xué)面112皆為非球面;光圈100 ;具有負屈折力的第二透鏡120,為塑料材質(zhì)所制成,其物側(cè)光學(xué)面121為凹面、其像側(cè)光學(xué)面122為凹面,其物側(cè)光學(xué)面121及像側(cè)光學(xué)面122皆為非球面;具有負屈折力的第三透鏡130,為塑料材質(zhì)所制成,其物側(cè)光學(xué)面 131為凹面、其像側(cè)光學(xué)面132為凹面,其物側(cè)光學(xué)面131與像側(cè)光學(xué)面132皆為非球面; 具有正屈折力的第四透鏡140,為塑料材質(zhì)制成,其物側(cè)光學(xué)面141為凹面、其像側(cè)光學(xué)面 142為凸面,其物側(cè)光學(xué)面141與像側(cè)光學(xué)面142皆為非球面;具有正屈折力的第五透鏡 150,為塑料材質(zhì)所制成,其物側(cè)光學(xué)面151為凹面、其像側(cè)光學(xué)面152為凸面,其物側(cè)光學(xué)面151與像側(cè)光學(xué)面152皆為非球面;具有負屈折力的第六透鏡160,為塑料材質(zhì)所制成, 其物側(cè)光學(xué)面161為凹面、其像側(cè)光學(xué)面162為凹面,其物側(cè)光學(xué)面161與像側(cè)光學(xué)面162 皆為非球面,且其像側(cè)光學(xué)面化2設(shè)有至少一反曲點;玻璃材質(zhì)制成的紅外線濾除濾光片 (IR-filter) 170為平板玻璃,用以調(diào)整成像的光線之可通過波長區(qū)段;以及設(shè)置于成像面 180上的影像感測組件190 ;經(jīng)由六片透鏡、光圈100及紅外線濾除濾光片170的組合,可使被攝物在影像感測組件190上成像。表一、本實施例的光學(xué)數(shù)據(jù)
權(quán)利要求1. 一種影像拾取光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,所述影像拾取光學(xué)系統(tǒng)由物側(cè)至像側(cè)依次包括沿著光軸排列的具有正屈折力的第一透鏡,其物側(cè)光學(xué)面為凸面;具有屈折力的第二透鏡;具有屈折力的第三透鏡;具有屈折力的第四透鏡;具有屈折力的第五透鏡;以及具有屈折力的第六透鏡,由塑料材質(zhì)所制成,其像側(cè)光學(xué)面為凹面,其物側(cè)光學(xué)面與像側(cè)光學(xué)面皆為非球面,且其像側(cè)光學(xué)面設(shè)有至少一個反曲點;其中,所述影像拾取光學(xué)系統(tǒng)的焦距為f,所述第五透鏡的焦距為f5,所述第六透鏡的焦距為f6,滿足下列關(guān)系式1.8 < f/f51 +1 f/f6 < 3. 5。
2.如權(quán)利要求1所述的影像拾取光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,所述第六透鏡具有負屈折力。
3.如權(quán)利要求2所述的影像拾取光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,所述第二透鏡具有負屈折力。
4.如權(quán)利要求3所述的影像拾取光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,所述第五透鏡具有正屈折力。
5.如權(quán)利要求4所述的影像拾取光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,還包括光圈;所述第一透鏡的物側(cè)光學(xué)面至所述第六透鏡的像側(cè)光學(xué)面在光軸上的距離為TD,所述光圈至所述第六透鏡的像側(cè)光學(xué)面在光軸上的距離為4,滿足下列關(guān)系式0. 7 < SD/TD < 1. 2。
6.如權(quán)利要求5所述的影像拾取光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,所述影像拾取光學(xué)系統(tǒng)的焦距為f,所述第三透鏡在光軸上的厚度為CT3,所述第四透鏡在光軸上的厚度為CT4,所述第五透鏡在光軸上的厚度為CT5,滿足下列關(guān)系式0. 2 < (CT3+CT4+CT5) /f < 0. 4。
7.如權(quán)利要求5所述的影像拾取光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,所述影像拾取光學(xué)系統(tǒng)中包括至少三片塑料透鏡;還在成像面處設(shè)置影像感測組件,以供被攝物成像;所述第一透鏡的物側(cè)光學(xué)面至所述成像面在光軸上的距離為TTL,所述影像感測組件有效感測區(qū)域?qū)蔷€長的一半為LiigH,滿足下列關(guān)系式TTL/ImgH < 2. 1。
8.如權(quán)利要求5所述的影像拾取光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,所述第四透鏡的物側(cè)光學(xué)面在近軸上的曲率半徑為R7,所述第四透鏡的像側(cè)光學(xué)面在近軸上的曲率半徑為&,滿足下列關(guān)系式0 < (R7-R8) / (R7+R8) < 0. 6。
9.如權(quán)利要求5所述的影像拾取光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,所述第二透鏡的物側(cè)光學(xué)面在近軸上的曲率半徑為民,所述第二透鏡的像側(cè)光學(xué)面在近軸上的曲率半徑為R4,滿足下列關(guān)系式0 < (R3+R4) / (R3-R4) < 1. 5。
10.如權(quán)利要求5所述的影像拾取光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,所述第二透鏡的像側(cè)光學(xué)面為凹面;所述第六透鏡的物側(cè)光學(xué)面為凹面;所述影像拾取光學(xué)系統(tǒng)的焦距為f,所述第五透鏡的焦距為f5,所述第六透鏡的焦距為f6,進一步滿足下列關(guān)系式·2.0 < f/f51 +1 f/f6 < 3. 2。
11.如權(quán)利要求3所述的影像拾取光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,所述影像拾取光學(xué)系統(tǒng)的焦距為f,所述第一透鏡的焦距為,滿足下列關(guān)系式1. 0 < f/fi < 2. 0。
12.如權(quán)利要求11所述的影像拾取光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,所述第一透鏡的色散系數(shù)為vl,所述第二透鏡的色散系數(shù)為V2,滿足下列關(guān)系式25 < V1-V2 < 40。
13.如權(quán)利要求12所述的影像拾取光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,所述第二透鏡的像側(cè)光學(xué)面凹面;所述第四透鏡的物側(cè)光學(xué)面為凹面、像側(cè)光學(xué)面為凸面;所述第五透鏡的物側(cè)光學(xué)面為凹面、像側(cè)光學(xué)面為凸面;所述第六透鏡的物側(cè)光學(xué)面為凹面。
14.如權(quán)利要求12所述的影像拾取光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,所述第六透鏡的物側(cè)光學(xué)面在近軸上的曲率半徑為I^11,所述第六透鏡的像側(cè)光學(xué)面在近軸上的曲率半徑為R12,滿足下列關(guān)系式-0. 2 < (Rn+R12)/(R11-R12) < 0. 9。
15.如權(quán)利要求12所述的影像拾取光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,所述影像拾取光學(xué)系統(tǒng)還包括成像面;其中,所述第一透鏡的物側(cè)光學(xué)面至所述成像面在光軸上的距離為TTL,滿足下列關(guān)系式3.7mm < TTL < 6. 5mm。
16.如權(quán)利要求4所述的影像拾取光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,I為如下所述的切點與光軸的垂直距離,所述切點是所述第六透鏡的像側(cè)光學(xué)面上的切線的切點,所述切線垂直于光軸,且所述切點不位于光軸上,所述影像拾取光學(xué)系統(tǒng)的焦距為f,滿足下列關(guān)系式0. 1 < Yc/f < 0. 8。
17.如權(quán)利要求16所述的影像拾取光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,所述第六透鏡的像側(cè)光學(xué)面在近軸上的曲率半徑為隊2,所述影像拾取光學(xué)系統(tǒng)的焦距為f,滿足下列關(guān)系式0. 2 < R12/f < 1. 2。
18.如權(quán)利要求16所述的影像拾取光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,所述第二透鏡的像側(cè)光學(xué)面為凹面;所述第六透鏡的物側(cè)光學(xué)面為凹面。
19.如權(quán)利要求16所述的影像拾取光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,所述第一透鏡的像側(cè)光學(xué)面至所述第二透鏡的物側(cè)光學(xué)面在光軸上的距離為T12,所述第二透鏡的像側(cè)光學(xué)面至所述第三透鏡的物側(cè)光學(xué)面在光軸上的距離為T23,滿足下列關(guān)系式0. 03 < T12/T23 < 0. 3。
20.如權(quán)利要求2所述的影像拾取光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,還在成像面處設(shè)置影像感測組件,以供被攝物成像;所述第一透鏡的物側(cè)光學(xué)面至所述成像面在光軸上的距離為TTL,所述影像感測組件的有效感測區(qū)域的對角線長的一半為LiigH,滿足下列關(guān)系式TTL/ImgH < 2. 1。
21.一種影像拾取光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,其由物側(cè)至像側(cè)依次包括沿著光軸排列的具有正屈折力的第一透鏡,其物側(cè)光學(xué)面為凸面;具有屈折力的第二透鏡;具有屈折力的第三透鏡;具有屈折力的第四透鏡;具有屈折力的第五透鏡;以及具有屈折力的第六透鏡,由塑料材質(zhì)所制成,其像側(cè)光學(xué)面為凹面,其物側(cè)光學(xué)面與像側(cè)光學(xué)面皆為非球面,且其像側(cè)光學(xué)面設(shè)有至少一個反曲點;其中,所述影像拾取光學(xué)系統(tǒng)的焦距為f,所述第五透鏡的焦距為f5,所述第六透鏡的焦距為f6,Y。為如下所述的切點與光軸的垂直距離,所述切點是所述第六透鏡的像側(cè)光學(xué)面上的切線的切點,所述切線垂直于光軸,且所述切點不位于光軸上,滿足下列關(guān)系式\1.8 < f/f5| + |f/f6 < 3.5\0. 1 < Yc/f < 0. 8。
22.如權(quán)利要求21所述的影像拾取光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,所述影像拾取光學(xué)系統(tǒng)還包括成像面;其中,所述第一透鏡的物側(cè)光學(xué)面至所述成像面在光軸上的距離為TTL,滿足下列關(guān)系式3. 7mm < TTL < 6. 5mm。
23.如權(quán)利要求21所述的影像拾取光學(xué)系統(tǒng),其特征在于,所述第二透鏡的像側(cè)光學(xué)面為凹面;所述第四透鏡的物側(cè)光學(xué)面為凹面、像側(cè)光學(xué)面為凸面;所述第五透鏡的物側(cè)光學(xué)面為凹面、像側(cè)光學(xué)面為凸面;所述第六透鏡的物側(cè)光學(xué)面為凹面。
專利摘要一種影像拾取光學(xué)系統(tǒng),其由物側(cè)至像側(cè)依序包含沿著光軸排列的具有正屈折力的第一透鏡,其物側(cè)光學(xué)面為凸面;具有屈折力的第二透鏡;具有屈折力的第三透鏡;具有屈折力的第四透鏡;具有屈折力的第五透鏡;以及具有屈折力的第六透鏡,由塑料材質(zhì)所制成,其像側(cè)光學(xué)面為凹面,其兩側(cè)光學(xué)面皆為非球面,且其像側(cè)光學(xué)面設(shè)有至少一反曲點;所述影像拾取光學(xué)系統(tǒng)滿足特定的條件。藉此,本實用新型除具有良好的像差修正,還可減小影像拾取光學(xué)系統(tǒng)的總長,以應(yīng)用于相機、手機相機等良好攝像目的的使用需求。
文檔編號G02B1/04GK202330843SQ20112042759
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月20日
發(fā)明者黃歆璇 申請人:大立光電股份有限公司