成像鏡頭的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種成像鏡頭，所述成像鏡頭從物體側(cè)依次包括：具有正（+）折射力的第一鏡頭；具有負(fù)（-）折射力的第二鏡頭；具有負(fù)（-）折射力的第三鏡頭；具有負(fù)（-）折射力的第四鏡頭，其中所述成像鏡頭滿足-0.5<f/f3<0和-0.5<f/f4<0的條件表達(dá)式，這里f是所述成像鏡頭的整體焦距，f3是所述第三鏡頭的焦距，以及f4是所述第四鏡頭的焦距。
【專利說(shuō)明】成像f競(jìng)頭
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的教導(dǎo)一般涉及一種成像鏡頭。
【背景技術(shù)】
[0002]近來(lái)，在移動(dòng)電話用相機(jī)模塊、數(shù)字靜態(tài)相機(jī)(DSC)、便攜式攝像機(jī)和PC相機(jī)(附接至個(gè)人電腦的成像設(shè)備)領(lǐng)域中的研究工作方興未艾，這些設(shè)備都與圖像提取系統(tǒng)連接。為使與這樣的圖像提取系統(tǒng)相關(guān)的相機(jī)模塊獲得圖像，最重要元件之一是產(chǎn)生圖像的成像鏡頭。
[0003]之前，已經(jīng)嘗試通過(guò)使用五片鏡頭來(lái)構(gòu)造高分辨率的成像鏡頭。五片鏡頭中的每一個(gè)由具有正(+ )折射力(refractive power)的鏡頭和具有負(fù)(-)折射力的鏡頭組成。例如，以從物體側(cè)開始依次為PNNPN (++-),PNPNN (+-+—)或PPNPN (++_+_)的結(jié)構(gòu)構(gòu)造成像鏡頭。然而，這種構(gòu)架的成像模塊無(wú)法展現(xiàn)令人滿意的光學(xué)特性或像差特性。因此，需要一種具有新能力結(jié)構(gòu)的高分辨率成像鏡頭。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004][技術(shù)問(wèn)題]
[0005]因此，本發(fā)明的實(shí)施例可涉及一種成像鏡頭，其基本上消除了由于相關(guān)技術(shù)的限制和缺點(diǎn)導(dǎo)致的一個(gè)或多個(gè)上述缺點(diǎn)/問(wèn)題，因此，本發(fā)明的目的在于提供一種配置為補(bǔ)償像差及實(shí)現(xiàn)清晰圖像的緊湊和小型化的成像鏡頭的光學(xué)系統(tǒng)。
[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題不限于如上所述的問(wèn)題，并且對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，到目前為止未提及的任何其它技術(shù)問(wèn)題將從以下描述中清楚地得以理解。
[0007][技術(shù)方案]
[0008]在本發(fā)明的一個(gè)總的方案中，提供一種成像鏡頭，所述成像鏡頭包括從物體側(cè)依次為:具有正(+ )折射力的第一鏡頭；具有負(fù)(_)折射力的第二鏡頭；具有負(fù)(_)折射力的第三鏡頭；具有負(fù)(-)折射力的第四鏡頭，其中所述成像鏡頭滿足-0.5〈f/f3〈0和-0.5<f/f4〈0的條件表達(dá)式，這里f是所述成像鏡頭的整體焦距，f3是所述第三鏡頭的焦距，以及f4是所述第四鏡頭的焦距。
[0009]優(yōu)選地，但不是 必須地，所述第一鏡頭的物體側(cè)表面被凸出地形成。
[0010]優(yōu)選地，但不是必須地，所述第一鏡頭的所述物體側(cè)表面的前方遠(yuǎn)端設(shè)置有單獨(dú)的光圈。
[0011]優(yōu)選地，但不是必須地，所述第一鏡頭在物體側(cè)表面處呈凸出形成的彎月形或在兩側(cè)呈凸出形成的彎月形。
[0012]優(yōu)選地，但不是必須地，所述第二鏡頭在上側(cè)表面處凹入地形成，且呈彎月形。
[0013]優(yōu)選地，但不是必須地，所述第三鏡頭在上側(cè)表面處凹入地形成，且呈彎月形。
[0014]優(yōu)選地，但不是必須地，所述第四鏡頭在物體側(cè)表面處凸面形成，且呈彎月形。
[0015]優(yōu)選地，但不是必須地，所述成像鏡頭滿足0.5〈fl/f〈l.5的條件表達(dá)式，這里f?是所述成像鏡頭的整體焦距，以及n是所述第一鏡頭的焦距。
[0016]優(yōu)選地，但不是必須地，所述成像鏡頭滿足0.5〈 E T/f<l.5的條件表達(dá)式，這里f是所述成像鏡頭的整體焦距，以及E T是從所述第一鏡頭的物體側(cè)表面到圖像形成表面的距離。
[0017]優(yōu)選地，但不是必須地，所述成像鏡頭滿足10〈[(vl+v3)/2-v2]〈20和v3〈30、或者10<[(vl+v4)/2-v2]<20和v4〈30的條件表達(dá)式，這里V1、V2、V3和V4是所述第一到第四鏡頭的阿貝系數(shù)(Abbe，s number)o
[0018]優(yōu)選地,但不是必須地,所述成像鏡頭滿足20〈V2〈30的條件表達(dá)式,這里V2是所述第二鏡頭的阿貝系數(shù)。
[0019][有益效果]
[0020]根據(jù)本發(fā)明的成像鏡頭具有如下有益效果:通過(guò)構(gòu)造具有由第一、第二、第三和第四鏡頭組成的四片鏡頭的成像鏡頭，能夠配置緊湊和小型化的成像鏡頭的光學(xué)系統(tǒng)以補(bǔ)償像差及實(shí)現(xiàn)清晰圖像。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的相機(jī)模塊鏡頭的結(jié)構(gòu)圖。
[0022]圖2和圖3是測(cè)量根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的彗形像差(coma aberration)的曲線圖。
[0023]圖4是測(cè)量根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的像差的曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]以下描述并不旨在將本發(fā)明限制為本文公開的形式。因此，通過(guò)以下教導(dǎo)進(jìn)行的改變和變型，以及相關(guān)技術(shù)的技能和知識(shí)都在本發(fā)明的范圍內(nèi)。本文描述的實(shí)施例還旨在解釋實(shí)施本發(fā)明的已知的方式，并且使其他本領(lǐng)域技術(shù)人員以這樣或其它的實(shí)施例并采用對(duì)于特定應(yīng)用所需的或使用本發(fā)明所需的各種變型來(lái)使用本發(fā)明。
[0025]通過(guò)參照附圖中的圖1到圖4能夠更好地理解所公開的實(shí)施例及其優(yōu)點(diǎn)，類似的附圖標(biāo)記用于各附圖中類似和對(duì)應(yīng)的部件。基于對(duì)以下附圖和詳細(xì)描述的審視，所公開的實(shí)施例的其他特征和優(yōu)點(diǎn)對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是或?qū)⒆兊蔑@而易見(jiàn)。還希望所有這些附加特征和優(yōu)點(diǎn)被包含在所公開實(shí)施例的范圍內(nèi)，并且被附圖所保護(hù)。此外，所示出的附圖僅為示例性的，而并不旨在聲稱或暗示對(duì)實(shí)施不同實(shí)施例的環(huán)境、結(jié)構(gòu)或過(guò)程的任何限制。因此，所描述的方案旨在涵蓋本發(fā)明范圍和新穎性構(gòu)思內(nèi)的所有改動(dòng)、變型和改變。
[0026]應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)術(shù)語(yǔ)“包括了”和/或“包括有”用在本說(shuō)明書中時(shí)，是用來(lái)表明所述特征、區(qū)域、整體、步驟、操作、元件和/或部件的存在，但是不排除還存在或附加有一個(gè)或多個(gè)其他特征、區(qū)域、整體、步驟、操作、元件、部件和/或它們的組。也就是說(shuō)，在詳細(xì)描述和/或權(quán)利要求中使用術(shù)語(yǔ)“包括有”、“包括了”、“具有”、“有”、“帶有”或其變形以與術(shù)語(yǔ)“包括”相似方式表示非窮盡性的包含。
[0027]此外，“示例性”僅僅是指示例，而不是最優(yōu)的。而且還應(yīng)當(dāng)理解，本文用具體尺寸和/或彼此相對(duì)的取向示出的特征、層和/或元件僅出于簡(jiǎn)化和易于理解的目的，也應(yīng)理解到實(shí)際的尺寸和/或取向可基本上與所描述的不同。也就是說(shuō)，在附圖中，為了清楚起見(jiàn)，層、區(qū)域和/或其他元件的尺寸和相對(duì)尺寸可以被放大或縮小。全文中類似的附圖標(biāo)記表示類似的元件，并且將省略彼此重復(fù)的說(shuō)明?，F(xiàn)將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明。
[0028]諸如“從而”、“然后”、“接著”、“因此”等之類的詞語(yǔ)不是旨在限制該過(guò)程的順序；這些詞語(yǔ)僅僅是用于通過(guò)方法的描述來(lái)弓I導(dǎo)讀者。
[0029]應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)元件被稱為“連接”或“耦接”至另一個(gè)元件時(shí)，其能夠直接連接或耦接至其他元件，或者可以存在插入元件。相反地，當(dāng)元件被稱為“直接連接”或“直接耦接”至另一個(gè)元件時(shí)，則不存在插入元件。
[0030]應(yīng)當(dāng)理解，雖然本文可以使用術(shù)語(yǔ)第一、第二等描述各種元件，但這些元件不應(yīng)被這些術(shù)語(yǔ)所限制。這些術(shù)語(yǔ)僅用于使一個(gè)元件區(qū)別于另一個(gè)元件。例如，第一區(qū)域/層可以被稱為第二區(qū)域/層，并且類似地，第二區(qū)域/層可以被稱為第一區(qū)域/層而不脫離本公開文本的教導(dǎo)。
[0031]本文所使用的術(shù)語(yǔ)僅用于描述特定的實(shí)施例的目的，并不旨在限制總的發(fā)明構(gòu)思。如本文所使用的，除非上下文中清楚地另有說(shuō)明，否則單數(shù)形式“一”、“一個(gè)”以及“該”還旨在包括復(fù)數(shù)形式。
[0032]現(xiàn)將參照附圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的成像鏡頭。
[0033]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的成像鏡頭的結(jié)構(gòu)圖。
[0034]由多個(gè)鏡頭組成的成像鏡頭圍繞光軸(ZO)布置，為了說(shuō)明起見(jiàn)，每個(gè)鏡頭的厚度、尺寸和形狀被夸大，而球面形狀或非球面形狀僅作為一個(gè)實(shí)施例被展示，但本發(fā)明顯然不限于此形狀。
[0035]參見(jiàn)圖1，根據(jù)本發(fā)明的相機(jī)鏡頭模塊包括從物體側(cè)依次為:第一鏡頭(10)、第二鏡頭(20)、第三鏡頭(30)、第四鏡頭(40)、濾色鏡(50)和光檢測(cè)器(70)。與對(duì)象(subject)的圖像信息對(duì)應(yīng)的光經(jīng)過(guò)第一鏡頭(10)、第二鏡頭(20)、第三鏡頭(30)、第四鏡頭(40)和濾色鏡(50 )而入射在光檢測(cè)器(70 )上。
[0036]根據(jù)本發(fā)明的成像鏡頭包括了包括有第一鏡頭(10)、第二鏡頭(20)、第三鏡頭
(30)和第四鏡頭(40)的四片鏡頭，使得根據(jù)本發(fā)明的成像鏡頭具有如下優(yōu)點(diǎn):能夠配置緊湊和小型化的成像鏡頭的光學(xué)系統(tǒng)以補(bǔ)償像差及實(shí)現(xiàn)清晰圖像。也就是說(shuō)，根據(jù)本發(fā)明的成像鏡頭能夠提高鏡頭的分辨率以及實(shí)現(xiàn)優(yōu)良的像差特性。
[0037]在下文中，在每個(gè)鏡頭結(jié)構(gòu)的描述中，“物體側(cè)表面”是指相對(duì)于光軸面向物體側(cè)的鏡頭的表面，“圖像側(cè)表面”是指相對(duì)于光軸面向成像表面的鏡頭的表面，“上側(cè)表面”是指相對(duì)于光軸面向拍攝(capturing)表面的鏡頭的表面。
[0038]在本說(shuō)明書中，“成像”基本上可以指成像鏡頭接收來(lái)自視場(chǎng)(field)中的對(duì)象的光并輸出表示該對(duì)象的圖像(圖像信號(hào)和圖像數(shù)據(jù))的過(guò)程。然而，如果成像鏡頭以預(yù)定周期重復(fù)地產(chǎn)生表示視場(chǎng)中的對(duì)象的圖像，則“成像”可以指將來(lái)自由成像鏡頭產(chǎn)生的圖像中的特定圖像存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元中的過(guò)程。換言之，從某個(gè)角度來(lái)看，“成像”可以指如下過(guò)程:成像鏡頭在某個(gè)期望時(shí)刻獲取表示視場(chǎng)中的對(duì)象的內(nèi)容并在能夠進(jìn)行測(cè)量過(guò)程的狀態(tài)下具有視場(chǎng)中該對(duì)象的內(nèi)容。
[0039]第一鏡頭(10)具有正(+ )折射力，且在物體側(cè)表面(SI)處呈凸出形成的彎月形或在兩側(cè)處呈凸出地形成。第二鏡頭(20)具有負(fù)(-)折射力，在上側(cè)表面(S4)凹入地形成，且呈彎月形。[0040]第三鏡頭和第四鏡頭(30、40)具有負(fù)(-)折射力，這里第三鏡頭(30)在上側(cè)表面(S6)凹入地形成，且呈彎月形，而第四鏡頭(40)在物體側(cè)表面(S7)凸出地形成，且呈彎月形。
[0041]為了參考起見(jiàn)，圖1中的‘SI’是第一鏡頭(10)的物體側(cè)表面，‘S3’是第二鏡頭(20)的物體側(cè)表面，‘S5’是第三鏡頭(30)的上側(cè)表面，‘S8’是第四鏡頭(40)的上側(cè)表面，以及‘S9’和‘S10’分別是濾色鏡(50)的物體側(cè)表面和上側(cè)表面。濾色鏡(50)可以是由包括紅外濾色鏡和蓋玻片(cover glass)的光學(xué)濾色鏡組成的至少任一濾色鏡。
[0042]在采用紅外濾色鏡作為濾色鏡(50)的情況下，紅外濾色鏡阻止從外部光線發(fā)射的輻射熱傳送到光檢測(cè)器(70)。此外，紅外濾色鏡傳導(dǎo)可見(jiàn)光并反射紅外線以將被反射的紅外線輸出到外部。光檢測(cè)器(70)為例如CCD (電荷耦合器件)或CMOS (互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)等的圖像傳感器。 [0043]因?yàn)楹笫龅臈l件表達(dá)式和示例性實(shí)施例是提高相互作用的效果的優(yōu)選實(shí)施例，因而本發(fā)明不是必須包括以下的條件對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見(jiàn)的。例如，僅通過(guò)滿足后述條件表達(dá)式的一些條件，本發(fā)明的鏡頭結(jié)構(gòu)(構(gòu)架)就可以具有提高的相互作用的效果。
[0044][條件表達(dá)式1]0.5<fl/f<l.5
[0045][條件表達(dá)式2] -0.5<f/f3<0
[0046][條件表達(dá)式3] -0.5〈f/f4〈0
[0047][條件表達(dá)式4]0.5〈 E T/f<l.5
[0048][條件表達(dá)式5] 10< [ (vl+v3) /2-v2] <20 和 v3〈30
[0049][條件表達(dá)式6] 10< [ (vl+v4) /2-v2] <20 和 v4〈30
[0050][條件表達(dá)式7] 20〈V2〈30，
[0051]這里f是成像鏡頭的整體焦距，fl是第一鏡頭的焦距，f3是第三鏡頭的焦距，f4是第四鏡頭的焦距，E T從第一鏡頭的物體側(cè)表面到圖像形成表面的距離，以及V1、V2、V3和V4是第一到第四鏡頭的阿貝系數(shù)。
[0052]條件表達(dá)式I表明第一鏡頭(10)的折射率，條件表達(dá)式2表明第二鏡頭(20)的折射率以及條件表達(dá)式3表明第四鏡頭(40)的折射率。
[0053]第一、第二和第四鏡頭(10、20、40)具有折射力，該折射力根據(jù)條件表達(dá)式1、2和3的每個(gè)具有對(duì)于球面像差和適當(dāng)?shù)纳畹倪m當(dāng)補(bǔ)償。條件表達(dá)式4表明整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的光軸方向的尺寸，并且其為用于超小型鏡頭的條件和用于適當(dāng)像差補(bǔ)償?shù)臈l件。
[0054]條件表達(dá)式5表明第一、第二和第三鏡頭(10、20、30 )的阿貝系數(shù)，條件表達(dá)式6表明第一、第二和第四鏡頭(10、20、40)的阿貝系數(shù)，以及條件表達(dá)式7表明第二鏡頭(20)的阿貝系數(shù)。每個(gè)鏡頭的阿貝系數(shù)的規(guī)格是用于更好地補(bǔ)償色差的條件。
[0055]在下文中，將參照具體的示例性實(shí)施例來(lái)描述本發(fā)明的作用和效果。從已知的方程I中獲得在稍后的示例性實(shí)施例中提及的非球面，在二次曲面常數(shù)(Conic constant) k和非球面系數(shù)A、B、C、D、E、F中采用的'E和其后的數(shù)字、表示10的冪。例如，E+01是指 10\￡-02 是指 10_2。
[0056]【方程I】
【權(quán)利要求】
1.一種成像鏡頭，從物體側(cè)依次包括：具有正（+)折射力的第一鏡頭；具有負(fù)（-)折射力的第二鏡頭；具有負(fù)（-)折射力的第三鏡頭；具有負(fù)（-)折射力的第四鏡頭，其中所述成像鏡頭滿足-0. 5〈f/f3〈0和-0. 5〈f/f4〈0的條件表達(dá)式，這里f是所述成像鏡頭的整體焦距，f3是所述第三鏡頭的焦距，以及f4是所述第四鏡頭的焦距。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像鏡頭，其中所述第一鏡頭的物體側(cè)表面被凸出地形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像鏡頭，其中所述第一鏡頭的物體側(cè)表面的前方遠(yuǎn)端設(shè)置有單獨(dú)的光圈。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像鏡頭，其中所述第一鏡頭在物體側(cè)表面處呈凸出地形成的彎月形或在兩側(cè)處凸出地形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像鏡頭，其中所述第二鏡頭在上側(cè)表面處凹入地形成，且呈彎月形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像鏡頭，其中所述第三鏡頭在上側(cè)表面處凹入地形成，且呈彎月形。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像鏡頭，其中所述第四鏡頭在物體側(cè)表面處凸出地形成，且呈彎月形。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像鏡頭，其中所述成像鏡頭滿足0.5〈fl/f〈l. 5的條件表達(dá)式，這里f是所述成像鏡頭的整體焦距，以及n是所述第一鏡頭的焦距。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像 鏡頭，其中所述成像鏡頭滿足0.5〈 E T/f<l. 5的條件表達(dá)式，這里f?是所述成像鏡頭的整體焦距，以及E T是從所述第一鏡頭的物體側(cè)表面到圖像形成表面的距離。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像鏡頭，其中所述成像鏡頭滿足10〈[(vl+V3)/2-V2]〈20和v3〈30、或者10〈[(vl+v4)/2-v2]〈20和v4〈30的條件表達(dá)式，這里VI、V2、V3和V4是所述第一到第四鏡頭的阿貝系數(shù)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像鏡頭，其中所述成像鏡頭滿足20〈V2〈30的條件表達(dá)式，這里V2是所述第二鏡頭的阿貝系數(shù)。
【文檔編號(hào)】G02B11/22GK103608711SQ201280028517
【公開日】2014年2月26日 申請(qǐng)日期:2012年6月8日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月10日
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