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光學(xué)成像系統(tǒng)的制作方法

文檔序號(hào):12730144閱讀:788來(lái)源:國(guó)知局
光學(xué)成像系統(tǒng)的制作方法與工藝

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便攜式電子產(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)的感光元件不外乎是感光耦合元件(Charge Coupled Device;CCD)或互補(bǔ)性氧化金屬半導(dǎo)體元(Complementary Metal-Oxide SemiconduTPor Sensor;CMOS Sensor)兩種,且隨著半導(dǎo)體制作工藝的精進(jìn),使得感光元件的像素尺寸縮小,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)搭載于便攜式裝置上的光學(xué)系統(tǒng),多采用二片或三片式透鏡結(jié)構(gòu)為主,然而由于便攜式裝置不斷朝提高像素并且終端消費(fèi)者對(duì)大光圈的需求例如微光與夜拍功能或是對(duì)廣視角的需求例如前置鏡頭的自拍功能。但是設(shè)計(jì)大光圈的光學(xué)系統(tǒng)常面臨產(chǎn)生更多像差致使周邊成像質(zhì)量隨之劣化以及制造難易度的處境,而設(shè)計(jì)廣視角的光學(xué)系統(tǒng)則會(huì)面臨成像的畸變率(distortion)提高,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。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

因此,本發(fā)明實(shí)施例的目的在于,提供一種技術(shù),如何有效增加光學(xué)成像系統(tǒng)的進(jìn)光量與增加光學(xué)成像系統(tǒng)的視角,除進(jìn)一步提高成像的總像素與質(zhì)量外同時(shí)能兼顧微型化光學(xué)成像系統(tǒng)的衡平設(shè)計(jì)。

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

請(qǐng)參照?qǐng)D7,光學(xué)成像系統(tǒng)可包括圖像感測(cè)模組(未表示),該圖像感測(cè)模組包括有基板以及設(shè)置在該基板上的感光元件;光學(xué)成像系統(tǒng)另外可包括第一鏡片定位元件710,并以PE1(Positioning Element 1)表示,該第一鏡片定位元件,包括有底座以及鏡座;該底座具有開(kāi)放的容置空間,且設(shè)置于該基板上使該感光元件位于該容置空間中;該鏡座(可選擇采用一體制成)呈中空并且不具透光性,且該鏡座具有相互連通的筒部7141以及基部7142,該筒部具有預(yù)定壁厚TPE1(Thickness of Positioning Element 1),且該鏡座于相反的兩端分別具有第一穿孔7143以及第二穿孔7144,該第一穿孔連通該筒部以及該第二穿孔連通該基部。該基部垂直于光軸的平面上的最小邊長(zhǎng)的最大值以PhiD表示。該第二穿孔的最大內(nèi)徑孔徑則以Phi2表示。

光學(xué)成像系統(tǒng)還可包括第二鏡片定位元件720,并以PE2(Positioning Element 2)表示,該第二鏡片定位元件容置于該第一鏡片定位元件的鏡座中,并包括有定位部722以及連接部724。該定位部呈中空,且于光軸方向上相反的兩端分別具有第三穿孔7241以及一第四穿孔7242,該第三穿孔7241連通該定位部722以及該第四穿孔7242連通該基部7142。并具有預(yù)定壁厚TPE2(Thickness of Positioning Element 2),該定位部722系直接接觸本發(fā)明實(shí)施例任一鏡片并產(chǎn)生容置該鏡片以及排列該鏡片在光軸上的定位效果。該連接部724系設(shè)置于該定位部722的外側(cè),可直接結(jié)合于該筒部7141以產(chǎn)生令該第二鏡片定位元件720容置于該第一鏡片定位元件的鏡座中并且令光學(xué)成像系統(tǒng)具備于光軸方向的調(diào)整焦距與定位的功能。該連接部垂直于光軸的平面上的最大外徑以PhiC表示。該第四穿孔7242的最大內(nèi)徑孔徑則以Phi4表示。前述連接部724可具有螺牙而令該第二鏡片定位元件720螺合于該第一鏡片定位元件的鏡座中。

本發(fā)明實(shí)施例任一鏡片,可選擇直接設(shè)置于該第一鏡片定位元件的筒部7141中并較該感光元件接近該第一穿孔7143,且正對(duì)該感光元件。本發(fā)明實(shí)施例任一鏡片,也可選擇間接通過(guò)該第二鏡片定位元件720而設(shè)置于該第一鏡片定位元件710中并較該感光元件接近該第三穿孔7241,且正對(duì)該感光元件。

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

與長(zhǎng)度或高度有關(guān)的透鏡參數(shù)

光學(xué)成像系統(tǒng)的成像高度以HOI表示;光學(xué)成像系統(tǒng)的高度以HOS表示;光學(xué)成像系統(tǒng)的第一透鏡物側(cè)面至第四透鏡像側(cè)面間的距離以InTL表示;光學(xué)成像系統(tǒng)的第四透鏡像側(cè)面至成像面間的距離以InB表示;InTL+InB=HOS;光學(xué)成像系統(tǒng)的固定光闌(光圈)至成像面間的距離以InS表示;光學(xué)成像系統(tǒng)的第一透鏡與第二透鏡間的距離以IN12表示(例示);光學(xué)成像系統(tǒng)的第一透鏡在光軸上的厚度以TP1表示(例示)。

與材料有關(guān)的透鏡參數(shù)

光學(xué)成像系統(tǒng)的第一透鏡的色散系數(shù)以NA1表示(例示);第一透鏡的折射律以Nd1表示(例示)。

與視角有關(guān)的透鏡參數(shù)

視角以AF表示;視角的一半以HAF表示;主光線角度以MRA表示。

與出入瞳有關(guān)的透鏡參數(shù)

光學(xué)成像系統(tǒng)的入射瞳直徑以HEP表示;光學(xué)成像系統(tǒng)的出射光瞳是指孔徑光闌經(jīng)過(guò)孔徑光闌后面的透鏡組并在像空間所成的像,出射光瞳直徑以HXP表示;單一透鏡的任一表面的最大有效半徑是指系統(tǒng)最大視角入射光通過(guò)入射瞳最邊緣的光線于該透鏡表面交會(huì)點(diǎn)(Effective Half Diameter;EHD),該交會(huì)點(diǎn)與光軸之間的垂直高度。例如第一透鏡物側(cè)面的最大有效半徑以EHD11表示,第一透鏡像側(cè)面的最大有效半徑以EHD12表示。第二透鏡物側(cè)面的最大有效半徑以EHD21表示,第二透鏡像側(cè)面的最大有效半 徑以EHD22表示。光學(xué)成像系統(tǒng)中其余透鏡的任一表面的最大有效半徑表示方式以此類(lèi)推。光學(xué)成像系統(tǒng)中最接近成像面的透鏡的像側(cè)面的最大有效直徑以PhiA表示,其滿足條件式PhiA=2倍EHD,若該表面為非球面,則最大有效直徑的截止點(diǎn)即為含有非球面的截止點(diǎn)。單一透鏡的任一表面的無(wú)效半徑(Ineffective Half Diameter;IHD)是指朝遠(yuǎn)離光軸方向延伸自同一表面的最大有效半徑的截止點(diǎn)(若該表面為非球面,即該表面上具非球面系數(shù)的終點(diǎn))的表面區(qū)段。光學(xué)成像系統(tǒng)中最接近成像面的透鏡的像側(cè)面的最大直徑以PhiB表示,其滿足條件式PhiB=2倍(最大有效半徑EHD+最大無(wú)效半徑IHD)=PhiA+2倍(最大無(wú)效半徑IHD)。

光學(xué)成像系統(tǒng)中最接近成像面(即像空間)的透鏡像側(cè)面的最大有效直徑,又可稱(chēng)的為光學(xué)出瞳,其以PhiA表示,若光學(xué)出瞳位于第三透鏡像側(cè)面則以PhiA3表示,若光學(xué)出瞳位于第四透鏡像側(cè)面則以PhiA4表示,若光學(xué)出瞳位于第五透鏡像側(cè)面則以PhiA5表示,若光學(xué)出瞳位于第六透鏡像側(cè)面則以PhiA6表示,若光學(xué)成像系統(tǒng)具有不同具屈光力片數(shù)的透鏡,其光學(xué)出瞳表示方式以此類(lèi)推。光學(xué)成像系統(tǒng)的瞳放比以PMR表示,其滿足條件式為PMR=PhiA/HEP。

與透鏡面形深度有關(guān)的參數(shù)

第四透鏡物側(cè)面在光軸上的交點(diǎn)至第四透鏡物側(cè)面的最大有效半徑位置于光軸的水平位移距離以InRS41表示(例示);第四透鏡像側(cè)面在光軸上的交點(diǎn)至第四透鏡像側(cè)面的最大有效半徑位置于光軸的水平位移距離以InRS42表示(例示)。

與透鏡面型有關(guān)的參數(shù)

臨界點(diǎn)C是指特定透鏡表面上,除與光軸的交點(diǎn)外,與光軸相垂直的切面相切的點(diǎn)。承上,例如第三透鏡物側(cè)面的臨界點(diǎn)C31與光軸的垂直距離為HVT31(例示),第三透鏡像側(cè)面的臨界點(diǎn)C32與光軸的垂直距離為HVT32(例示),第四透鏡物側(cè)面的臨界點(diǎn)C41與光軸的垂直距離為HVT41(例示),第四透鏡像側(cè)面的臨界點(diǎn)C42與光軸的垂直距離為HVT42(例示)。其他透鏡的物側(cè)面或像側(cè)面上的臨界點(diǎn)及其與光軸的垂直距離的表示方式比照前述。

第四透鏡物側(cè)面上最接近光軸的反曲點(diǎn)為IF411,該點(diǎn)沉陷量SGI411(例示),SGI411也即第四透鏡物側(cè)面在光軸上的交點(diǎn)至第四透鏡物側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離,IF411該點(diǎn)與光軸間的垂直距離為HIF411(例示)。第四透鏡像側(cè)面上最接近光軸的反曲點(diǎn)為IF421,該點(diǎn)沉陷量SGI421(例示),SGI411也即第四透鏡像側(cè)面在光軸上的交點(diǎn)至第四透鏡像側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離,IF421該點(diǎn)與光軸間的垂直距離為HIF421(例示)。

第四透鏡物側(cè)面上第二接近光軸的反曲點(diǎn)為IF412,該點(diǎn)沉陷量SGI412(例示),SGI412也即第四透鏡物側(cè)面在光軸上的交點(diǎn)至第四透鏡物側(cè)面第二接近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離,IF412該點(diǎn)與光軸間的垂直距離為HIF412(例示)。第四透鏡像側(cè)面上第二接近光軸的反曲點(diǎn) 為IF422,該點(diǎn)沉陷量SGI422(例示),SGI422也即第四透鏡像側(cè)面在光軸上的交點(diǎn)至第四透鏡像側(cè)面第二接近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離,IF422該點(diǎn)與光軸間的垂直距離為HIF422(例示)。

第四透鏡物側(cè)面上第三接近光軸的反曲點(diǎn)為IF413,該點(diǎn)沉陷量SGI413(例示),SGI413也即第四透鏡物側(cè)面在光軸上的交點(diǎn)至第四透鏡物側(cè)面第三接近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離,IF4132該點(diǎn)與光軸間的垂直距離為HIF413(例示)。第四透鏡像側(cè)面上第三接近光軸的反曲點(diǎn)為IF423,該點(diǎn)沉陷量SGI423(例示),SGI423也即第四透鏡像側(cè)面在光軸上的交點(diǎn)至第四透鏡像側(cè)面第三接近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離,IF423該點(diǎn)與光軸間的垂直距離為HIF423(例示)。

第四透鏡物側(cè)面上第四接近光軸的反曲點(diǎn)為IF414,該點(diǎn)沉陷量SGI414(例示),SGI414也即第四透鏡物側(cè)面在光軸上的交點(diǎn)至第四透鏡物側(cè)面第四接近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離,IF414該點(diǎn)與光軸間的垂直距離為HIF414(例示)。第四透鏡像側(cè)面上第四接近光軸的反曲點(diǎn)為IF424,該點(diǎn)沉陷量SGI424(例示),SGI424也即第四透鏡像側(cè)面在光軸上的交點(diǎn)至第四透鏡像側(cè)面第四接近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離,IF424該點(diǎn)與光軸間的垂直距離為HIF424(例示)。

其他透鏡物側(cè)面或像側(cè)面上的反曲點(diǎn)及其與光軸的垂直距離或其沉陷量的表示方式比照前述。

與像差有關(guān)的參數(shù)

光學(xué)成像系統(tǒng)的光學(xué)畸變(Optical Distortion)以O(shè)DT表示;其TV畸變(TV Distortion)以TDT表示,并且可以進(jìn)一步限定描述在成像50%至100%視野間像差偏移的程度;球面像差偏移量以DFS表示;慧星像差偏移量以DFC表示。

光學(xué)成像系統(tǒng)的調(diào)制轉(zhuǎn)換函數(shù)特性圖(Modulation Transfer Function;MTF),用來(lái)測(cè)試與評(píng)估系統(tǒng)成像的反差對(duì)比度及銳利度。調(diào)制轉(zhuǎn)換函數(shù)特性圖的垂直坐標(biāo)軸表示對(duì)比轉(zhuǎn)移率(數(shù)值從0到1),水平坐標(biāo)軸則表示空間頻率(cycles/mm;lp/mm;line pairs per mm)。完美的成像系統(tǒng)理論上能100%呈現(xiàn)被攝物體的線條對(duì)比,然而實(shí)際的成像系統(tǒng),其垂直軸的對(duì)比轉(zhuǎn)移率數(shù)值小于1。此外,一般而言成像的邊緣區(qū)域會(huì)比中心區(qū)域較難得到精細(xì)的還原度??梢?jiàn)光頻譜在成像面上,光軸、0.3視場(chǎng)以及0.7視場(chǎng)三處于空間頻率55cycles/mm的對(duì)比轉(zhuǎn)移率(MTF數(shù)值)分別以MTFE0、MTFE3以及MTFE7表示,光軸、0.3視場(chǎng)以及0.7視場(chǎng)三處于空間頻率110cycles/mm的對(duì)比轉(zhuǎn)移率(MTF數(shù)值)分別以MTFQ0、MTFQ3以及MTFQ7表示,光軸、0.3視場(chǎng)以及0.7視場(chǎng)三處于空間頻率220cycles/mm的對(duì)比轉(zhuǎn)移率(MTF數(shù)值)分別以MTFH0、MTFH3以及MTFH7表示,光軸、0.3視場(chǎng)以及0.7視場(chǎng)三處于空間頻率440cycles/mm的對(duì)比轉(zhuǎn)移率(MTF數(shù)值)分別以MTF0、MTF3以及MTF7表示,前述此三個(gè)視場(chǎng)對(duì)于鏡頭的中心、內(nèi)視場(chǎng)以及外視場(chǎng)具有代表性,因此可用以評(píng)價(jià)特定光學(xué)成像系統(tǒng)的性能是否優(yōu)異。若光學(xué) 成像系統(tǒng)的設(shè)計(jì)系對(duì)應(yīng)像素大小(Pixel Size)為含1.12微米以下的感光元件,因此調(diào)制轉(zhuǎn)換函數(shù)特性圖的四分的一空間頻率、半數(shù)空間頻率(半頻)以及完全空間頻率(全頻)分別至少為110cycles/mm、220cycles/mm以及440cycles/mm。

光學(xué)成像系統(tǒng)若同時(shí)須滿足針對(duì)紅外線頻譜的成像,例如用于低光源的夜視需求,所使用的工作波長(zhǎng)可為850nm或800nm,由于主要功能在辨識(shí)黑白明暗所形成的物體輪廓,無(wú)須高解析度,因此可僅需選用小于110cycles/mm的空間頻率評(píng)價(jià)特定光學(xué)成像系統(tǒng)在紅外線頻譜頻譜的性能是否優(yōu)異。前述工作波長(zhǎng)850nm當(dāng)聚焦在成像面上,圖像于光軸、0.3視場(chǎng)以及0.7視場(chǎng)三處于空間頻率55cycles/mm的對(duì)比轉(zhuǎn)移率(MTF數(shù)值)分別以MTFI0、MTFI3以及MTFI7表示。然而,也因?yàn)榧t外線工作波長(zhǎng)850nm或800nm與一般可見(jiàn)光波長(zhǎng)差距很遠(yuǎn),若光學(xué)成像系統(tǒng)需同時(shí)能對(duì)可見(jiàn)光與紅外線(雙模)對(duì)焦并分別達(dá)到一定性能,在設(shè)計(jì)上有相當(dāng)難度。

本發(fā)明依據(jù)本發(fā)明提供一種光學(xué)成像系統(tǒng),由物側(cè)至像側(cè)依次包括:

第一透鏡,具有屈光力;

第二透鏡,具有屈光力;

第三透鏡,具有屈光力;

第四透鏡,具有屈光力;以及

成像面,其中所述光學(xué)成像系統(tǒng)具有屈光力的透鏡為四枚且所述第一透鏡至所述第四透鏡中至少一個(gè)透鏡的至少一個(gè)表面具有至少一個(gè)反曲點(diǎn),所述第一透鏡至所述第四透鏡中至少一個(gè)透鏡具有正屈光力,并且所述第四透鏡的物側(cè)表面及像側(cè)表面均為非球面,所述光學(xué)成像系統(tǒng)的焦距為f,所述光學(xué)成像系統(tǒng)的入射瞳直徑為HEP,所述第一透鏡物側(cè)面與光軸的交點(diǎn)至所述成像面與光軸的交點(diǎn)間在光軸上具有距離HOS,所述第一透鏡物側(cè)面至所述第四透鏡像側(cè)面在光軸上具有距離InTL,所述第四透鏡像側(cè)面的最大有效直徑為PhiA4,所述第一透鏡、所述第二透鏡、所述第三透鏡以及所述第四透鏡在1/2HEP高度且平行于光軸的厚度分別為ETP1、ETP2、ETP3以及ETP4,前述ETP1至ETP4的總和為SETP,所述第一透鏡、所述第二透鏡、所述第三透鏡以及所述第四透鏡在光軸的厚度分別為T(mén)P1、TP2、TP3以及TP4,前述TP1至TP4的總和為STP,其滿足下列條件:1.0≤f/HEP≤10;0.5≤HOS/f≤20,0<PhiA4/InTL≤1.4;以及0.5≤SETP/STP<1。

優(yōu)選地,所述第一透鏡物側(cè)面上在1/2HEP高度的坐標(biāo)點(diǎn)至所述成像面間平行于光軸的水平距離為ETL,所述第一透鏡物側(cè)面上在1/2HEP高度的坐標(biāo)點(diǎn)至所述第四透鏡像側(cè)面上在1/2HEP高度的坐標(biāo)點(diǎn)間平行于光軸的水平距離為EIN,其滿足下列條件:0.2≤EIN/ETL<1。

優(yōu)選地,所述第一透鏡在1/2HEP高度且平行于光軸的厚度為ETP1,所述第二透鏡在1/2HEP高度且平行于光軸的厚度為ETP2,所述第三透鏡在1/2HEP高度且平行于光軸的厚度為ETP3,所述第四透鏡在1/2HEP高度且平行于光軸的厚度為ETP4,前述ETP1至ETP4的總和為SETP,所述第一 透鏡物側(cè)面上在1/2HEP高度的坐標(biāo)點(diǎn)至所述第四透鏡像側(cè)面上在1/2HEP高度的坐標(biāo)點(diǎn)間平行于光軸的水平距離為EIN,其滿足下列公式:0.3≤SETP/EIN≤0.8。

優(yōu)選地,所述光學(xué)成像系統(tǒng)包括濾光元件,所述濾光元件位于所述第四透鏡以及所述成像面之間,所述第四透鏡像側(cè)面上在1/2HEP高度的坐標(biāo)點(diǎn)至所述濾光元件間平行于光軸的距離為EIR,所述第四透鏡像側(cè)面上與光軸的交點(diǎn)至所述濾光元件間平行于光軸的距離為PIR,其滿足下列公式:0.2≤EIR/PIR≤5.0。

優(yōu)選地,可見(jiàn)光頻譜在所述成像面上垂直于光軸具有最大成像高度HOI,在所述成像面上的光軸、0.3HOI以及0.7HOI三處在空間頻率110cycles/mm的調(diào)制轉(zhuǎn)換對(duì)比轉(zhuǎn)移率(MTF數(shù)值)分別以MTFQ0、MTFQ3以及MTFQ7表示,其滿足下列條件:MTFQ0≧0.3;MTFQ3≧0.2;以及MTFQ7≧0.01。

優(yōu)選地,所述第四透鏡像側(cè)面上在1/2HEP高度的坐標(biāo)點(diǎn)至所述成像面間平行于光軸的水平距離為EBL,所述第四透鏡像側(cè)面上與光軸的交點(diǎn)至所述成像面平行于光軸的水平距離為BL,其滿足:0.2≤EBL/BL≤1.1。

優(yōu)選地,所述光學(xué)成像系統(tǒng)滿足下列條件:0<PhiA4/HEP≤4.0。

優(yōu)選地,所述光學(xué)成像系統(tǒng)在所述成像面上垂直于光軸具有最大成像高度HOI,其滿足下列公式:0<PhiA4/2HOI≤2.0。

優(yōu)選地,還包括光圈,在所述光軸上所述光圈至所述成像面具有距離InS,所述光學(xué)成像系統(tǒng)設(shè)有圖像感測(cè)元件在所述成像面,其所述光學(xué)成像系統(tǒng)在所述成像面上垂直于光軸具有最大成像高度HOI,滿足下列關(guān)系式:0.2≤InS/HOS≤1.1;以及0.5<HOS/HOI≤15。

依據(jù)本發(fā)明另提供一種光學(xué)成像系統(tǒng),由物側(cè)至像側(cè)依次包括:

第一透鏡,具有屈光力;

第二透鏡,具有屈光力;

第三透鏡,具有屈光力;

第四透鏡,具有屈光力;

成像面;以及

第一鏡片定位元件,其包括有鏡座,所述鏡座呈中空并且不具透光性,且所述鏡座具有相互連通的筒部以及基部,所述筒部用以容置所述第一透鏡至所述第四透鏡,所述基部位于所述第四透鏡以及所述成像面之間,并且所述基部的外周緣大于所述筒部的外周緣,所述基部垂直于光軸的平面上的最小邊長(zhǎng)的最大值為PhiD,其中所述光學(xué)成像系統(tǒng)具有屈光力的透鏡為四枚且所述第一透鏡至所述第四透鏡中至少一個(gè)透鏡的至少一個(gè)表面具有至少一個(gè)反曲點(diǎn),所述第一透鏡至所述第四透鏡中至少一個(gè)透鏡具有正屈光力,所述光學(xué)成像系統(tǒng)的焦距為f,所述光學(xué)成像系統(tǒng)的入射瞳直徑為HEP,所述第一透鏡物側(cè)面與光軸的交點(diǎn)至所述成像面與光軸的交點(diǎn)間在光軸上具有距離HOS,所述光學(xué)成像系統(tǒng)的最大視角的一半為HAF,所述第四透鏡像側(cè)面的最大有效直徑為PhiA4,所述第一透鏡物側(cè)面上在1/2HEP高度的 坐標(biāo)點(diǎn)至所述成像面間平行于光軸的水平距離為ETL,所述第一透鏡物側(cè)面上在1/2HEP高度的坐標(biāo)點(diǎn)至所述第四透鏡像側(cè)面上在1/2HEP高度的坐標(biāo)點(diǎn)間平行于光軸的水平距離為EIN,其滿足下列條件:1.0≤f/HEP≤10;0.5≤HOS/f≤20;0.4≤|tan(HAF)|≤6.0;0mm<PhiD≤4.0mm;0.2≤EIN/ETL<1。

優(yōu)選地,所述第三透鏡像側(cè)面上在1/2HEP高度的坐標(biāo)點(diǎn)至所述第四透鏡物側(cè)面上在1/2HEP高度的坐標(biāo)點(diǎn)間平行于光軸的水平距離為ED34,所述第三透鏡與所述第四透鏡之間在光軸上的距離為IN34,其滿足下列條件:0.5≤ED34/IN34≤10。

優(yōu)選地,所述第二透鏡像側(cè)面上在1/2HEP高度的坐標(biāo)點(diǎn)至所述第三透鏡物側(cè)面上在1/2HEP高度的坐標(biāo)點(diǎn)間平行于光軸的水平距離為ED23,所述第一透鏡與所述第二透鏡之間在光軸上的距離為IN23,其滿足下列條件:0.1≤ED23/IN23≤5。

優(yōu)選地,所述第一透鏡像側(cè)面上在1/2HEP高度的坐標(biāo)點(diǎn)至所述第二透鏡物側(cè)面上在1/2HEP高度的坐標(biāo)點(diǎn)間平行于光軸的水平距離為ED12,所述第一透鏡與所述第二透鏡之間在光軸上的距離為IN12,其滿足下列條件:0.1≤ED12/IN12≤5。

優(yōu)選地,所述第四透鏡在1/2HEP高度且平行于光軸的厚度為ETP4,所述第四透鏡在光軸上的厚度為T(mén)P4,其滿足下列條件:0.5≤ETP4/TP4≤3.0。

優(yōu)選地,所述光學(xué)成像系統(tǒng)滿足下列條件:0<PhiA4/HEP≤4.0。

優(yōu)選地,所述光學(xué)成像系統(tǒng)在所述成像面上垂直于光軸具有最大成像高度HOI,其滿足下列公式:0<PhiA4/2HOI≤2.0。

優(yōu)選地,所述光學(xué)成像系統(tǒng)滿足下列條件:0mm<PhiA4≤1.8mm。

優(yōu)選地,所述第一透鏡與所述第二透鏡之間在光軸上的距離為IN12,且滿足下列公式:0<IN12/f≤5.0。

優(yōu)選地,所述第一透鏡、所述第二透鏡、所述第三透鏡及所述第四透鏡中至少一個(gè)透鏡為波長(zhǎng)小于500nm的光線濾除元件。

依據(jù)本發(fā)明再提供一種光學(xué)成像系統(tǒng),由物側(cè)至像側(cè)依次包括:

第一透鏡,具有屈光力;

第二透鏡,具有屈光力;

第三透鏡,具有屈光力;

第四透鏡,具有屈光力;

成像面;

第一鏡片定位元件,其包括有鏡座,所述鏡座呈中空并且不具透光性,且所述鏡座具有相互連通的筒部以及基部,所述筒部用以容置所述第一透鏡至所述第四透鏡,所述基部位在所述第四透鏡以及所述成像面之間,并且所述基部的外周緣大于所述筒部的外周緣,所述基部垂直于光軸的平面上的最小邊長(zhǎng)的最大值為PhiD;以及

第二鏡片定位元件,其容置在所述鏡座中,并包括有定位部以及連接部,所述定位部呈中空,所述定位部系直接接觸并容置任一透鏡,使所述第一透 鏡至所述第四透鏡排列在光軸上,所述連接部系設(shè)置于所述定位部的外側(cè)并直接接觸所述筒部?jī)?nèi)周緣,所述連接部垂直于光軸的平面上的最大外徑為PhiC,其中所述光學(xué)成像系統(tǒng)具有屈光力的透鏡為四枚且所述第一透鏡至所述第四透鏡中至少一個(gè)透鏡的至少一個(gè)表面具有至少一個(gè)反曲點(diǎn),所述第一透鏡至所述第四透鏡中至少一個(gè)透鏡具有正屈光力,所述光學(xué)成像系統(tǒng)的焦距為f,所述光學(xué)成像系統(tǒng)的入射瞳直徑為HEP,所述第一透鏡物側(cè)面與光軸的交點(diǎn)至所述成像面與光軸的交點(diǎn)間在光軸上具有距離HOS,所述第一透鏡物側(cè)面至所述第四透鏡像側(cè)面在光軸上具有距離InTL,所述光學(xué)成像系統(tǒng)的最大視角的一半為HAF,所述第四透鏡像側(cè)面的最大有效直徑為PhiA4,所述第一透鏡物側(cè)面上在1/2HEP高度的坐標(biāo)點(diǎn)至所述成像面間平行于光軸的水平距離為ETL,所述第一透鏡物側(cè)面上在1/2HEP高度的坐標(biāo)點(diǎn)至所述第四透鏡像側(cè)面上在1/2HEP高度的坐標(biāo)點(diǎn)間平行于光軸的水平距離為EIN,其滿足下列條件:1.0≤f/HEP≤10;0.5≤HOS/f≤15;0.4≤|tan(HAF)|≤6.0;0<PhiA4/InTL≤1.4;PhiC<PhiD;0mm<PhiD≤4.0mm;0.2≤EIN/ETL<1。

優(yōu)選地,其滿足下列公式:0<PhiA4/HEP≤4.0。

優(yōu)選地,所述光學(xué)成像系統(tǒng)在所述成像面上垂直于光軸具有最大成像高度HOI,其滿足下列公式:0<PhiA4/2HOI≤2.0。

優(yōu)選地,所述光學(xué)成像系統(tǒng)滿足下列條件:0mm<PhiA4≤1.8mm。

優(yōu)選地,所述系統(tǒng)在所述成像面上垂直于光軸具有最大成像高度HOI,所述光學(xué)成像系統(tǒng)在所述最大成像高度HOI處的相對(duì)照度以RI表示,可見(jiàn)光頻譜在所述成像面上的光軸、0.3HOI以及0.7HOI三處在空間頻率55cycles/mm的調(diào)制轉(zhuǎn)換對(duì)比轉(zhuǎn)移率分別以MTFE0、MTFE3以及MTFE7表示,其滿足下列條件:MTFE0≧0.3;MTFE3≧0.2;MTFE7≧0.1以及10%≤RI<100%。

優(yōu)選地,所述光學(xué)成像系統(tǒng)還包括光圈、圖像感測(cè)元件以及驅(qū)動(dòng)模組,所述圖像感測(cè)元件設(shè)置在所述成像面,并且在所述光圈至所述成像面具有距離InS,所述驅(qū)動(dòng)模組可與所述第一透鏡至所述第四透鏡相耦合并使所述第一透鏡至所述第四透鏡產(chǎn)生位移,其滿足:0.2≤InS/HOS≤1.1。

單一透鏡在1/2入射瞳直徑(HEP)高度的厚度,特別影響該1/2入射瞳直徑(HEP)范圍內(nèi)各光線視場(chǎng)共用區(qū)域的修正像差以及各視場(chǎng)光線間光程差的能力,厚度越大則修正像差的能力提高,然而同時(shí)也會(huì)增加生產(chǎn)制造上的困難度,因此必須控制單一透鏡在1/2入射瞳直徑(HEP)高度的厚度,特別是控制該透鏡在1/2入射瞳直徑(HEP)高度的厚度(ETP)與該表面所屬的該透鏡在光軸上的厚度(TP)間的比例關(guān)系(ETP/TP)。例如第一透鏡在1/2入射瞳直徑(HEP)高度的厚度以ETP1表示。第二透鏡在1/2入射瞳直徑(HEP)高度的厚度以ETP2表示。光學(xué)成像系統(tǒng)中其余透鏡在1/2入射瞳直徑(HEP)高度的厚度,其表示方式以此類(lèi)推。前述ETP1至ETP4的總和為SETP,本發(fā)明的實(shí)施例可滿足下列公式:0.3≤SETP/EIN≤0.8。

為同時(shí)權(quán)衡提高修正像差的能力以及降低生產(chǎn)制造上的困難度,特別需 控制該透鏡在1/2入射瞳直徑(HEP)高度的厚度(ETP)與該透鏡在光軸上的厚度(TP)間的比例關(guān)系(ETP/TP)。例如第一透鏡在1/2入射瞳直徑(HEP)高度的厚度以ETP1表示,第一透鏡在光軸上的厚度為T(mén)P1,兩者間的比值為ETP1/TP1。第二透鏡在1/2入射瞳直徑(HEP)高度的厚度以ETP2表示,第二透鏡在光軸上的厚度為T(mén)P2,兩者間的比值為ETP2/TP2。光學(xué)成像系統(tǒng)中其余透鏡在1/2入射瞳直徑(HEP)高度的厚度與該透鏡在光軸上的厚度(TP)間的比例關(guān)系,其表示方式以此類(lèi)推。本發(fā)明的實(shí)施例可滿足下列公式:0.5≤ETP/TP≤3。

相鄰兩透鏡在1/2入射瞳直徑(HEP)高度的水平距離以ED表示,前述水平距離(ED)系平行于光學(xué)成像系統(tǒng)的光軸,并且特別影響該1/2入射瞳直徑(HEP)位置各光線視場(chǎng)共用區(qū)域的修正像差以及各視場(chǎng)光線間光程差的能力,水平距離越大則修正像差的能力的可能性將提高,然而同時(shí)也會(huì)增加生產(chǎn)制造上的困難度以及限制光學(xué)成像系統(tǒng)的長(zhǎng)度”微縮”的程度,因此必須控制特定相鄰兩透鏡在1/2入射瞳直徑(HEP)高度的水平距離(ED)。

為同時(shí)權(quán)衡提高修正像差的能力以及降低光學(xué)成像系統(tǒng)的長(zhǎng)度”微縮”的困難度,特別需控制該相鄰兩透鏡在1/2入射瞳直徑(HEP)高度的水平距離(ED)與該相鄰兩透鏡在光軸上的水平距離(IN)間的比例關(guān)系(ED/IN)。例如第一透鏡與第二透鏡在1/2入射瞳直徑(HEP)高度的水平距離以ED12表示,第一透鏡與第二透鏡在光軸上的水平距離為IN12,兩者間的比值為ED12/IN12。第二透鏡與第三透鏡在1/2入射瞳直徑(HEP)高度的水平距離以ED23表示,第二透鏡與第三透鏡在光軸上的水平距離為IN23,兩者間的比值為ED23/IN23。光學(xué)成像系統(tǒng)中其余相鄰兩透鏡在1/2入射瞳直徑(HEP)高度的水平距離與該相鄰兩透鏡在光軸上的水平距離兩者間的比例關(guān)系,其表示方式以此類(lèi)推。

該第四透鏡像側(cè)面上于1/2HEP高度的坐標(biāo)點(diǎn)至該成像面間平行于光軸的水平距離為EBL,該第四透鏡像側(cè)面上與光軸的交點(diǎn)至該成像面平行于光軸的水平距離為BL,本發(fā)明的實(shí)施例為同時(shí)權(quán)衡提高修正像差的能力以及預(yù)留其他光學(xué)元件的容納空間,可滿足下列公式:0.2≤EBL/BL≤1.1。光學(xué)成像系統(tǒng)可還包括濾光元件,該濾光元件位于該第四透鏡以及該成像面之間,該第四透鏡像側(cè)面上于1/2HEP高度的坐標(biāo)點(diǎn)至該濾光元件間平行于光軸的距離為EIR,該第四透鏡像側(cè)面上與光軸的交點(diǎn)至該濾光元件間平行于光軸的距離為PIR,本發(fā)明的實(shí)施例可滿足下列公式:0.2≤EIR/PIR≤5.0。

前述光學(xué)成像系統(tǒng)可用以搭配成像在對(duì)角線長(zhǎng)度為1/1.2英寸大小以下的圖像感測(cè)元件,該圖像感測(cè)元件的尺寸優(yōu)選者為1/2.3英寸,該圖像感測(cè)元件的像素尺寸小于1.4微米(μm),優(yōu)選者其像素尺寸小于1.12微米(μm),最佳者其像素尺寸小于0.9微米(μm)。此外,該光學(xué)成像系統(tǒng)可適用于長(zhǎng)寬比為16:9的圖像感測(cè)元件。

前述光學(xué)成像系統(tǒng)可適用于百萬(wàn)或千萬(wàn)像素以上的攝錄影要求(例如4K2K或稱(chēng)UHD、QHD)并擁有良好的成像質(zhì)量。

當(dāng)|f1|>f4時(shí),光學(xué)成像系統(tǒng)的系統(tǒng)總高度(HOS;Height of Optic System)可以適當(dāng)縮短以達(dá)到微型化的目的。

當(dāng)|f2|+|f3|>|f1|+|f4|時(shí),通過(guò)第二透鏡至第三透鏡中至少一個(gè)透鏡具有弱的正屈光力或弱的負(fù)屈光力。所稱(chēng)弱屈光力,是指特定透鏡的焦距的絕對(duì)值大于10。當(dāng)本發(fā)明第二透鏡至第三透鏡中至少一個(gè)透鏡具有弱的正屈光力,其可有效分擔(dān)第一透鏡的正屈光力而避免不必要的像差過(guò)早出現(xiàn),反的若第二透鏡至第三透鏡中至少一個(gè)透鏡具有弱的負(fù)屈光力,則可以微調(diào)補(bǔ)正系統(tǒng)的像差。

第四透鏡可具有正屈光力,另外,第四透鏡的至少一個(gè)表面可具有至少一個(gè)反曲點(diǎn),可有效地壓制離軸視場(chǎng)光線入射的角度,進(jìn)一步可修正離軸視場(chǎng)的像差。

本發(fā)明提供一種光學(xué)成像系統(tǒng),其第四透鏡的物側(cè)面或像側(cè)面設(shè)置有反曲點(diǎn),可有效調(diào)整各視場(chǎng)入射于第四透鏡的角度,并針對(duì)光學(xué)畸變與TV畸變進(jìn)行補(bǔ)正。另外,第四透鏡的表面可具備更好的光路調(diào)節(jié)能力,以提高成像質(zhì)量。

本發(fā)明實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng),能夠利用四個(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)面在光軸上的幾何形狀描述),以及通過(guò)小壁厚的機(jī)構(gòu)元件用以定位透鏡的設(shè)計(jì),進(jìn)而有效提高光學(xué)成像系統(tǒng)的進(jìn)光量與增加光學(xué)成像系統(tǒng)的視角,同時(shí)具備一定相對(duì)照度以及提高成像的總像素與質(zhì)量,以應(yīng)用于小型或窄邊框的電子產(chǎn)品上。

附圖說(shuō)明

本發(fā)明上述及其他特征將通過(guò)參照附圖詳細(xì)說(shuō)明。

圖1A是表示本發(fā)明第一實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的示意圖;

圖1B由左至右依次表示本發(fā)明第一實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的球差、像散以及光學(xué)畸變的曲線圖;

圖1C是表示本發(fā)明第一實(shí)施例光學(xué)成像系統(tǒng)的可見(jiàn)光頻譜調(diào)制轉(zhuǎn)換特征圖;

圖1D是表示本發(fā)明第一實(shí)施例光學(xué)成像系統(tǒng)的光學(xué)成像系統(tǒng)在成像面上各視場(chǎng)的相對(duì)照度的數(shù)值圖;

圖2A是表示本發(fā)明第二實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的示意圖;

圖2B由左至右依次表示本發(fā)明第二實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的球差、像散以及光學(xué)畸變的曲線圖;

圖2C是表示本發(fā)明第二實(shí)施例光學(xué)成像系統(tǒng)的可見(jiàn)光頻譜調(diào)制轉(zhuǎn)換特征圖;

圖2D是表示本發(fā)明第二實(shí)施例光學(xué)成像系統(tǒng)的光學(xué)成像系統(tǒng)在成像面上各視場(chǎng)的相對(duì)照度的數(shù)值圖;

圖3A是表示本發(fā)明第三實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的示意圖;

圖3B由左至右依次表示本發(fā)明第三實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的球差、像散以及光學(xué)畸變的曲線圖;

圖3C是表示本發(fā)明第三實(shí)施例光學(xué)成像系統(tǒng)的可見(jiàn)光頻譜調(diào)制轉(zhuǎn)換特征圖;

圖3D是表示本發(fā)明第三實(shí)施例光學(xué)成像系統(tǒng)的光學(xué)成像系統(tǒng)在成像面上各視場(chǎng)的相對(duì)照度的數(shù)值圖;

圖4A是表示本發(fā)明第四實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的示意圖;

圖4B由左至右依次表示本發(fā)明第四實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的球差、像散以及光學(xué)畸變的曲線圖;

圖4C是表示本發(fā)明第四實(shí)施例光學(xué)成像系統(tǒng)的可見(jiàn)光頻譜調(diào)制轉(zhuǎn)換特征圖;

圖4D是表示本發(fā)明第四實(shí)施例光學(xué)成像系統(tǒng)的光學(xué)成像系統(tǒng)在成像面上各視場(chǎng)的相對(duì)照度的數(shù)值圖;

圖5A是表示本發(fā)明第五實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的示意圖;

圖5B由左至右依次表示本發(fā)明第五實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的球差、像散以及光學(xué)畸變的曲線圖;

圖5C是表示本發(fā)明第五實(shí)施例光學(xué)成像系統(tǒng)的可見(jiàn)光頻譜調(diào)制轉(zhuǎn)換特征圖;

圖5D是表示本發(fā)明第五實(shí)施例光學(xué)成像系統(tǒng)的光學(xué)成像系統(tǒng)在成像面上各視場(chǎng)的相對(duì)照度的數(shù)值圖;

圖6A是表示本發(fā)明第六實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的示意圖;

圖6B由左至右依次表示本發(fā)明第六實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的球差、像散以及光學(xué)畸變的曲線圖;

圖6C是表示本發(fā)明第六實(shí)施例光學(xué)成像系統(tǒng)的可見(jiàn)光頻譜調(diào)制轉(zhuǎn)換特征圖;

圖6D是表示本發(fā)明第六實(shí)施例光學(xué)成像系統(tǒng)的光學(xué)成像系統(tǒng)在成像面上各視場(chǎng)的相對(duì)照度的數(shù)值圖;

圖7是表示本發(fā)明各實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的第四透鏡像側(cè)面最大有效直徑PhiA4、第四透鏡像側(cè)面最大直徑PhiB、第一鏡片定位元件的基部垂直于光軸的平面上的最小邊長(zhǎng)PhiD、第二鏡片定位元件的連接部垂直于光軸的平面上的最大外徑為PhiC的位置示意圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明

光學(xué)成像系統(tǒng):10、20、30、40、50、60

光圈:100、200、300、400、500、600

第一透鏡:110、210、310、410、510、610

物側(cè)面:112、212、312、412、512、612

像側(cè)面:114、214、314、414、514、614

第二透鏡:120、220、320、420、520、620

物側(cè)面:122、222、322、422、522、622

像側(cè)面:124、224、324、424、524、624

第三透鏡:130、230、330、430、530、630

物側(cè)面:132、232、332、432、532、632

像側(cè)面:134、234、334、434、534、634

第四透鏡:140、240、340、440、540、640

物側(cè)面:142、242、342、442、542、642

像側(cè)面:144、244、344、444、544、644

第一鏡片定位元件710

筒部7141

基部7142

第一穿孔7143

第二穿孔7144

第二鏡片定位元件720

定位部722

連接部724

第三穿孔7241

第四穿孔7242

紅外線濾光片:170、270、370、470、570、670

成像面:180、280、380、480、580、680

圖像感測(cè)元件:190、290、390、490、590、690

符號(hào)說(shuō)明

光學(xué)成像系統(tǒng)的焦距:f

第一透鏡的焦距:f1;第二透鏡的焦距:f2;第三透鏡的焦距:f3;第四透鏡的焦距:f4

光學(xué)成像系統(tǒng)的光圈值:f/HEP;Fno;F#

光學(xué)成像系統(tǒng)的最大視角的一半:HAF

第一透鏡的色散系數(shù):NA1

第二透鏡至第四透鏡的色散系數(shù):NA2、NA3、NA4

第一透鏡物側(cè)面以及像側(cè)面的曲率半徑:R1、R2

第二透鏡物側(cè)面以及像側(cè)面的曲率半徑:R3、R4

第三透鏡物側(cè)面以及像側(cè)面的曲率半徑:R5、R6

第四透鏡物側(cè)面以及像側(cè)面的曲率半徑:R7、R8

第一透鏡在光軸上的厚度:TP1

第二透鏡至第四透鏡在光軸上的厚度:TP2、TP3、TP4

所有具屈光力的透鏡的厚度總和:ΣTP

第一透鏡與第二透鏡在光軸上的間隔距離:IN12

第二透鏡與第三透鏡在光軸上的間隔距離:IN23

第三透鏡與第四透鏡在光軸上的間隔距離:IN34

第四透鏡物側(cè)面在光軸上的交點(diǎn)至第四透鏡物側(cè)面的最大有效半徑位置在光軸的水平位移距離:InRS41

第四透鏡物側(cè)面上最接近光軸的反曲點(diǎn):IF411;該點(diǎn)沉陷量:SGI411

第四透鏡物側(cè)面上最接近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離:HIF411

第四透鏡像側(cè)面上最接近光軸的反曲點(diǎn):IF421;該點(diǎn)沉陷量:SGI421

第四透鏡像側(cè)面上最接近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離:HIF421

第四透鏡物側(cè)面上第二接近光軸的反曲點(diǎn):IF412;該點(diǎn)沉陷量:SGI412

第四透鏡物側(cè)面第二接近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離:HIF412

第四透鏡像側(cè)面上第二接近光軸的反曲點(diǎn):IF422;該點(diǎn)沉陷量:SGI422

第四透鏡像側(cè)面第二接近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離:HIF422

第四透鏡物側(cè)面上第三接近光軸的反曲點(diǎn):IF413;該點(diǎn)沉陷量:SGI413

第四透鏡物側(cè)面第三接近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離:HIF413

第四透鏡像側(cè)面上第三接近光軸的反曲點(diǎn):IF423;該點(diǎn)沉陷量:SGI423

第四透鏡像側(cè)面第三接近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離:HIF423

第四透鏡物側(cè)面上第四接近光軸的反曲點(diǎn):IF414;該點(diǎn)沉陷量:SGI414

第四透鏡物側(cè)面第四接近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離:HIF414

第四透鏡像側(cè)面上第四接近光軸的反曲點(diǎn):IF424;該點(diǎn)沉陷量:SGI424

第四透鏡像側(cè)面第四接近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離:HIF424

第四透鏡物側(cè)面的臨界點(diǎn):C41;第四透鏡像側(cè)面的臨界點(diǎn):C42

第四透鏡物側(cè)面的臨界點(diǎn)與光軸的水平位移距離:SGC41

第四透鏡像側(cè)面的臨界點(diǎn)與光軸的水平位移距離:SGC42

第四透鏡物側(cè)面的臨界點(diǎn)與光軸的垂直距離:HVT41

第四透鏡像側(cè)面的臨界點(diǎn)與光軸的垂直距離:HVT42

系統(tǒng)總高度(第一透鏡物側(cè)面至成像面在光軸上的距離):HOS

圖像感測(cè)元件的對(duì)角線長(zhǎng)度:Dg;光圈至成像面的距離:InS

第一透鏡物側(cè)面至該第四透鏡像側(cè)面的距離:InTL

第四透鏡像側(cè)面至該成像面的距離:InB

圖像感測(cè)元件有效感測(cè)區(qū)域?qū)蔷€長(zhǎng)的一半(最大像高):HOI

光學(xué)成像系統(tǒng)在結(jié)像時(shí)的TV畸變(TV Distortion):TDT

光學(xué)成像系統(tǒng)在結(jié)像時(shí)的光學(xué)畸變(Optical Distortion):ODT

具體實(shí)施方式

一種光學(xué)成像系統(tǒng),由物側(cè)至像側(cè)依次包括具屈光力的第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡以及第四透鏡。光學(xué)成像系統(tǒng)還可包括圖像感測(cè)元件,其設(shè)置在成像面。

光學(xué)成像系統(tǒng)可使用三個(gè)工作波長(zhǎng)進(jìn)行設(shè)計(jì),分別為486.1nm、587.5nm、656.2nm,其中587.5nm為主要參考波長(zhǎng)為主要提取技術(shù)特征的參考波長(zhǎng)。光學(xué)成像系統(tǒng)也可使用五個(gè)工作波長(zhǎng)進(jìn)行設(shè)計(jì),分別為470nm、510nm、 555nm、610nm、650nm,其中555nm為主要參考波長(zhǎng)為主要提取技術(shù)特征的參考波長(zhǎng)。

光學(xué)成像系統(tǒng)的焦距f與每一片具有正屈光力的透鏡的焦距fp的比值PPR,光學(xué)成像系統(tǒng)的焦距f與每一片具有負(fù)屈光力的透鏡的焦距fn的比值NPR,所有正屈光力的透鏡的PPR總和為ΣPPR,所有負(fù)屈光力的透鏡的NPR總和為ΣNPR,當(dāng)滿足下列條件時(shí)有助于控制光學(xué)成像系統(tǒng)的總屈光力以及總長(zhǎng)度:0.5≤ΣPPR/|ΣNPR|≤4.5,優(yōu)選地,可滿足下列條件:0.9≤ΣPPR/|ΣNPR|≤3.5。

光學(xué)成像系統(tǒng)的系統(tǒng)高度為HOS,當(dāng)HOS/f比值趨近于1時(shí),將有利于制作微型化且可成像超高像素的光學(xué)成像系統(tǒng)。

光學(xué)成像系統(tǒng)的每一片具有正屈光力的透鏡的焦距fp的總和為ΣPP,每一片具有負(fù)屈光力的透鏡的焦距總和為ΣNP,本發(fā)明的光學(xué)成像系統(tǒng)的一種實(shí)施方式,其滿足下列條件:0<ΣPP≤200;以及f4/ΣPP≤0.85。優(yōu)選地,可滿足下列條件:0<ΣPP≤150;以及0.01≤f4/ΣPP≤0.7。由此,有助于控制光學(xué)成像系統(tǒng)的聚焦能力,并且適當(dāng)分配系統(tǒng)的正屈光力以抑制顯著的像差過(guò)早產(chǎn)生。

光學(xué)成像系統(tǒng)可還包括圖像感測(cè)元件,其設(shè)置在成像面。圖像感測(cè)元件有效感測(cè)區(qū)域?qū)蔷€長(zhǎng)的一半(即為光學(xué)成像系統(tǒng)的成像高度或稱(chēng)最大像高)為HOI,第一透鏡物側(cè)面至成像面在光軸上的距離為HOS,其滿足下列條件:0.5<HOS/HOI≤15;以及0.5≤HOS/f≤20.0。優(yōu)選地,可滿足下列條件:1≤HOS/HOI≤10;以及0.5≤HOS/f≤15。由此,可維持光學(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。

另外,本發(fā)明的光學(xué)成像系統(tǒng)中,依需求可設(shè)置至少一個(gè)光圈,以減少雜散光,有助于提高圖像質(zhì)量。

本發(fā)明的光學(xué)成像系統(tǒng)中,光圈配置可為前置光圈或中置光圈,其中前置光圈意即光圈設(shè)置在被攝物與第一透鏡間,中置光圈則表示光圈設(shè)置在第一透鏡與成像面間。若光圈為前置光圈,可使光學(xué)成像系統(tǒng)的出瞳與成像面產(chǎn)生較長(zhǎng)的距離而容置更多光學(xué)元件,并可增加圖像感測(cè)元件接收?qǐng)D像的效率;若為中置光圈,有助于擴(kuò)大系統(tǒng)的視場(chǎng)角,使光學(xué)成像系統(tǒng)具有廣角鏡頭的優(yōu)勢(shì)。前述光圈至成像面間的距離為InS,其滿足下列條件:0.2≤InS/HOS≤1.1。優(yōu)選地,可滿足下列條件:0.4≤InS/HOS≤1由此,可同時(shí)兼顧維持光學(xué)成像系統(tǒng)的小型化以及具備廣角的特性。

本發(fā)明的光學(xué)成像系統(tǒng)中,第一透鏡物側(cè)面至第四透鏡像側(cè)面間的距離為InTL,在光軸上所有具屈光力的透鏡的厚度總和ΣTP,其滿足下列條件:0.2≤ΣTP/InTL≤0.95。優(yōu)選地,可滿足下列條件:0.2≤ΣTP/InTL≤0.9。由此,當(dāng)可同時(shí)兼顧系統(tǒng)成像的對(duì)比度以及透鏡制造的良率并提供適當(dāng)?shù)暮蠼咕嘁匀葜闷渌?/p>

第一透鏡物側(cè)面的曲率半徑為R1,第一透鏡像側(cè)面的曲率半徑為R2,其滿足下列條件:0.01≤|R1/R2|≤100。優(yōu)選地,可滿足下列條件: 0.01≤|R1/R2|≤60。

第四透鏡物側(cè)面的曲率半徑為R7,第四透鏡像側(cè)面的曲率半徑為R8,其滿足下列條件:-200<(R7-R8)/(R7+R8)<30。由此,有利于修正光學(xué)成像系統(tǒng)所產(chǎn)生的像散。

第一透鏡與第二透鏡在光軸上的間隔距離為IN12,其滿足下列條件:0<IN12/f≤5.0。優(yōu)選地,可滿足下列條件:0.01≤IN12/f≤4.0。由此,有助于改善透鏡的色差以提高其性能。

第二透鏡與第三透鏡在光軸上的間隔距離為IN23,其滿足下列條件:0<IN23/f≤5.0。優(yōu)選地,可滿足下列條件:0.01≤IN23/f≤3.0。由此,有助于改善透鏡的性能。

第三透鏡與第四透鏡在光軸上的間隔距離為IN34,其滿足下列條件:0<IN34/f≤5.0。優(yōu)選地,可滿足下列條件:0.001≤IN34/f≤3.0。由此,有助于改善透鏡的性能。

第一透鏡與第二透鏡在光軸上的厚度分別為T(mén)P1以及TP2,其滿足下列條件:1≤(TP1+IN12)/TP2≤20。由此,有助于控制光學(xué)成像系統(tǒng)制造的敏感度并提高其性能。

第三透鏡與第四透鏡在光軸上的厚度分別為T(mén)P3以及TP4,前述兩透鏡在光軸上的間隔距離為IN34,其滿足下列條件:0.2≤(TP4+IN34)/TP4≤20。由此,有助于控制光學(xué)成像系統(tǒng)制造的敏感度并降低系統(tǒng)總高度。

第二透鏡與第三透鏡在光軸上的間隔距離為IN23,第一透鏡至第四透鏡在光軸上的總和距離為ΣTP,其滿足下列條件:0.01≤IN23/(TP2+IN23+TP3)≤0.9。優(yōu)選地,可滿足下列條件:0.05≤IN23/(TP2+IN23+TP3)≤0.7。由此有助層層微幅修正入射光行進(jìn)過(guò)程所產(chǎn)生的像差并降低系統(tǒng)總高度。

本發(fā)明的光學(xué)成像系統(tǒng)中,第四透鏡物側(cè)面142在光軸上的交點(diǎn)至第四透鏡物側(cè)面142的最大有效半徑位置在光軸的水平位移距離為InRS41(若水平位移朝向像側(cè),InRS41為正值;若水平位移朝向物側(cè),InRS41為負(fù)值),第四透鏡像側(cè)面144在光軸上的交點(diǎn)至第四透鏡像側(cè)面144的最大有效半徑位置在光軸的水平位移距離為InRS42,第四透鏡140在光軸上的厚度為T(mén)P4,其滿足下列條件:-1mm≤InRS41≤1mm;-1mm≤InRS42≤1mm;1mm≤|InRS41|+|InRS42|≤2mm;0.01≤|InRS41|/TP4≤10;0.01≤|InRS42|/TP4≤10。由此,可控制第四透鏡兩面間最大有效半徑位置,而有助于光學(xué)成像系統(tǒng)的周邊視場(chǎng)的像差修正以及有效維持其小型化。

本發(fā)明的光學(xué)成像系統(tǒng)中,第四透鏡物側(cè)面在光軸上的交點(diǎn)至第四透鏡物側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離以SGI411表示,第四透鏡像側(cè)面在光軸上的交點(diǎn)至第四透鏡像側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離以SGI421表示,其滿足下列條件:0<SGI411/(SGI411+TP4)≤0.9;0<SGI421/(SGI421+TP4)≤0.9。優(yōu)選地,可滿足下列條件:0.01<SGI411/(SGI411+TP4)≤0.7; 0.01<SGI421/(SGI421+TP4)≤0.7。

第四透鏡物側(cè)面在光軸上的交點(diǎn)至第四透鏡物側(cè)面第二接近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離以SGI412表示,第四透鏡像側(cè)面在光軸上的交點(diǎn)至第四透鏡像側(cè)面第二接近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離以SGI422表示,其滿足下列條件:0<SGI412/(SGI412+TP4)≤0.9;0<SGI422/(SGI422+TP4)≤0.9。優(yōu)選地,可滿足下列條件:0.1≤SGI412/(SGI412+TP4)≤0.8;0.1≤SGI422/(SGI422+TP4)≤0.8。

第四透鏡物側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離以HIF411表示,第四透鏡像側(cè)面在光軸上的交點(diǎn)至第四透鏡像側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離以HIF421表示,其滿足下列條件:0.01≤HIF411/HOI≤0.9;0.01≤HIF421/HOI≤0.9。優(yōu)選地,可滿足下列條件:0.09≤HIF411/HOI≤0.5;0.09≤HIF421/HOI≤0.5。

第四透鏡物側(cè)面第二接近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離以HIF412表示,第四透鏡像側(cè)面在光軸上的交點(diǎn)至第四透鏡像側(cè)面第二接近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離以HIF422表示,其滿足下列條件:0.01≤HIF412/HOI≤0.9;0.01≤HIF422/HOI≤0.9。優(yōu)選地,可滿足下列條件:0.09≤HIF412/HOI≤0.8;0.09≤HIF422/HOI≤0.8。

第四透鏡物側(cè)面第三接近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離以HIF413表示,第四透鏡像側(cè)面在光軸上的交點(diǎn)至第四透鏡像側(cè)面第三接近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離以HIF423表示,其滿足下列條件:0.001mm≤|HIF413|≤5mm;0.001mm≤|HIF423|≤5mm。優(yōu)選地,可滿足下列條件:0.1mm≤|HIF423|≤3.5mm;0.1mm≤|HIF413|≤3.5mm。

第四透鏡物側(cè)面第四接近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離以HIF414表示,第四透鏡像側(cè)面在光軸上的交點(diǎn)至第四透鏡像側(cè)面第四接近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離以HIF424表示,其滿足下列條件:0.001mm≤|HIF414|≤5mm;0.001mm≤|HIF424|≤5mm。優(yōu)選地,可滿足下列條件:0.1mm≤|HIF424|≤3.5mm;0.1mm≤|HIF414|≤3.5mm。

本發(fā)明的光學(xué)成像系統(tǒng)的一種實(shí)施方式,可通過(guò)具有高色散系數(shù)與低色散系數(shù)的透鏡交錯(cuò)排列,而助于光學(xué)成像系統(tǒng)色差的修正。

上述非球面的方程式為:

z=ch2/[1+[1(k+1)c2h2]0.5]+A4h4+A6h6+A8h8+A10h10+A12h12+A14h14+A16h16+A18h18+A20h20+…(1)

其中,z為沿光軸方向在高度為h的位置以表面頂點(diǎn)作參考的位置值,k為錐面系數(shù),c為曲率半徑的倒數(shù),且A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18以及A20為高階非球面系數(shù)。

本發(fā)明提供的光學(xué)成像系統(tǒng)中,透鏡的材質(zhì)可為塑膠或玻璃。當(dāng)透鏡材質(zhì)為塑膠,可以有效降低生產(chǎn)成本與重量。另當(dāng)透鏡的材質(zhì)為玻璃,則可以控制熱效應(yīng)并且增加光學(xué)成像系統(tǒng)屈光力配置的設(shè)計(jì)空間。此外,光學(xué)成像系統(tǒng)中第一透鏡至第四透鏡的物側(cè)面及像側(cè)面可為非球面,其可獲得較多的 控制變數(shù),除用以消減像差外,相較于傳統(tǒng)玻璃透鏡的使用甚至可縮減透鏡使用的數(shù)目,因此能有效降低本發(fā)明光學(xué)成像系統(tǒng)的總高度。

再者,本發(fā)明提供的光學(xué)成像系統(tǒng)中,若透鏡表面為凸面,則表示透鏡表面在近光軸處為凸面;若透鏡表面為凹面,則表示透鏡表面在近光軸處為凹面。

另外,本發(fā)明的光學(xué)成像系統(tǒng)中,依需求可設(shè)置至少一個(gè)光闌,以減少雜散光,有助于提高圖像質(zhì)量。

本發(fā)明的光學(xué)成像系統(tǒng)還可視需求應(yīng)用于移動(dòng)對(duì)焦的光學(xué)系統(tǒng)中,并兼具優(yōu)良像差修正與良好成像質(zhì)量的特色,從而擴(kuò)大應(yīng)用層面。

本發(fā)明的光學(xué)成像系統(tǒng)還可視需求包括驅(qū)動(dòng)模組,該驅(qū)動(dòng)模組可與該些透鏡相耦合并使該些透鏡產(chǎn)生位移。前述驅(qū)動(dòng)模組可以是音圈馬達(dá)(VCM)用于帶動(dòng)鏡頭進(jìn)行對(duì)焦,或者為光學(xué)防手振元件(OIS)用于降低拍攝過(guò)程因鏡頭振動(dòng)所導(dǎo)致失焦的發(fā)生頻率。

本發(fā)明的光學(xué)成像系統(tǒng)還可視需求令第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡及第四透鏡中至少一個(gè)透鏡為波長(zhǎng)小于500nm的光線濾除元件,其可通過(guò)該特定具濾除功能的透鏡的至少一個(gè)表面上鍍膜或該透鏡本身即由具可濾除短波長(zhǎng)的材質(zhì)所制作而達(dá)成。

根據(jù)上述實(shí)施方式,以下提出具體實(shí)施例并配合圖式予以詳細(xì)說(shuō)明。

第一實(shí)施例

請(qǐng)參照?qǐng)D1A及圖1B,其中圖1A表示依照本發(fā)明第一實(shí)施例的一種光學(xué)成像系統(tǒng)的示意圖,圖1B由左至右依次為第一實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的球差、像散及光學(xué)畸變曲線圖。圖1C是表示本實(shí)施例的可見(jiàn)光頻譜調(diào)制轉(zhuǎn)換特征圖。圖1D是表示本發(fā)明第一實(shí)施例光學(xué)成像系統(tǒng)的光學(xué)成像系統(tǒng)在成像面上各視場(chǎng)的相對(duì)照度的數(shù)值圖。由圖1A可知,光學(xué)成像系統(tǒng)10由物側(cè)至像側(cè)依次包括第一透鏡110、第二透鏡120、光圈100、第三透鏡130、第四透鏡140、紅外線濾光片170、成像面180以及圖像感測(cè)元件190。

第一透鏡110具有負(fù)屈光力,且為玻璃材質(zhì),其物側(cè)面112為凸面,其像側(cè)面114為凹面,并均為非球面。第一透鏡在光軸上的厚度為T(mén)P1,第一透鏡在1/2入射瞳直徑(HEP)高度的厚度以ETP1表示。

第一透鏡物側(cè)面在光軸上的交點(diǎn)至第一透鏡物側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離以SGI111表示,第一透鏡像側(cè)面在光軸上的交點(diǎn)至第一透鏡像側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離以SGI121表示,其滿足下列條件:SGI111=0mm;SGI121=0mm;∣SGI111∣/(∣SGI111∣+TP1)=0;∣SGI121∣/(∣SGI121∣+TP1)=0。

第一透鏡物側(cè)面在光軸上的交點(diǎn)至第一透鏡物側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離以HIF111表示,第一透鏡像側(cè)面在光軸上的交點(diǎn)至第一透鏡像側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離以HIF121表示,其滿足下列條件:HIF111=0mm;HIF121=0mm;HIF111/HOI=0;HIF121/HOI=0。

第二透鏡120具有正屈光力,且為塑膠材質(zhì),其物側(cè)面122為凹面,其 像側(cè)面124為凸面,并均為非球面,且其物側(cè)面122具有反曲點(diǎn)。第二透鏡在光軸上的厚度為T(mén)P2,第二透鏡在1/2入射瞳直徑(HEP)高度的厚度以ETP2表示。

第二透鏡物側(cè)面在光軸上的交點(diǎn)至第二透鏡物側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離以SGI211表示,第二透鏡像側(cè)面在光軸上的交點(diǎn)至第二透鏡像側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離以SGI221表示,其滿足下列條件:SGI211=-0.13283mm;∣SGI211∣/(∣SGI211∣+TP2)=0.05045。

第二透鏡物側(cè)面在光軸上的交點(diǎn)至第二透鏡物側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離以HIF211表示,第二透鏡像側(cè)面在光軸上的交點(diǎn)至第二透鏡像側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離以HIF221表示,其滿足下列條件:HIF211=2.10379mm;HIF211/HOI=0.69478。

第三透鏡130具有負(fù)屈光力,且為塑膠材質(zhì),其物側(cè)面132為凹面,其像側(cè)面134為凹面,并均為非球面,且其像側(cè)面134具有反曲點(diǎn)。第三透鏡在光軸上的厚度為T(mén)P3,第三透鏡在1/2入射瞳直徑(HEP)高度的厚度以ETP3表示。

第三透鏡物側(cè)面在光軸上的交點(diǎn)至第三透鏡物側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離以SGI311表示,第三透鏡像側(cè)面在光軸上的交點(diǎn)至第三透鏡像側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離以SGI321表示,其滿足下列條件:SGI321=0.01218mm;∣SGI321∣/(∣SGI321∣+TP3)=0.03902。

第三透鏡物側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離以HIF311表示,第三透鏡像側(cè)面在光軸上的交點(diǎn)至第三透鏡像側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離以HIF321表示,其滿足下列條件:HIF321=0.84373mm;HIF321/HOI=0.27864。

第四透鏡140具有正屈光力,且為塑膠材質(zhì),其物側(cè)面142為凸面,其像側(cè)面144為凸面,并均為非球面,且其像側(cè)面144具有反曲點(diǎn)。第四透鏡在光軸上的厚度為T(mén)P4,第四透鏡在1/2入射瞳直徑(HEP)高度的厚度以ETP4表示。

第四透鏡物側(cè)面在光軸上的交點(diǎn)至第四透鏡物側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離以SGI411表示,第四透鏡像側(cè)面在光軸上的交點(diǎn)至第四透鏡像側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離以SGI421表示,其滿足下列條件:SGI411=0mm;SGI421=-0.41627mm;∣SGI411∣/(∣SGI411∣+TP4)=0;∣SGI421∣/(∣SGI421∣+TP4)=0.25015。

第四透鏡物側(cè)面在光軸上的交點(diǎn)至第四透鏡物側(cè)面第二接近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離以SGI412表示,其滿足下列條件:SGI412=0mm;∣SGI412∣/(∣SGI412∣+TP4)=0。

第四透鏡物側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離以HIF411表示,第四透鏡像側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離以HIF411表示,其 滿足下列條件:HIF411=0mm;HIF421=1.55079mm;HIF411/HOI=0;HIF421/HOI=0.51215。

第四透鏡物側(cè)面第二近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離以HIF412表示,其滿足下列條件:HIF412=0mm;HIF412/HOI=0。

第一透鏡物側(cè)面上在1/2HEP高度的坐標(biāo)點(diǎn)至該成像面間平行于光軸的距離為ETL,第一透鏡物側(cè)面上在1/2HEP高度的坐標(biāo)點(diǎn)至該第四透鏡像側(cè)面上在1/2HEP高度的坐標(biāo)點(diǎn)間平行于光軸的水平距離為EIN,其滿足下列條件:ETL=18.744mm;EIN=12.339mm;EIN/ETL=0.658。

本實(shí)施例滿足下列條件,ETP1=0.949mm;ETP2=2.483mm;ETP3=0.345mm;ETP4=1.168mm。前述ETP1至ETP4的總和SETP=4.945mm。TP1=0.918mm;TP2=2.500mm;TP3=0.300mm;TP4=1.248mm;前述TP1至TP4的總和STP=4.966mm;SETP/STP=0.996;SETP/EIN=0.4024。

本實(shí)施例為特別控制各該透鏡在1/2入射瞳直徑(HEP)高度的厚度(ETP)與該表面所屬的該透鏡在光軸上的厚度(TP)間的比例關(guān)系(ETP/TP),以在制造性以及修正像差能力間取得平衡,其滿足下列條件,ETP1/TP1=1.034;ETP2/TP2=0.993;ETP3/TP3=1.148;ETP4/TP4=0.936。

本實(shí)施例為控制各相鄰兩透鏡在1/2入射瞳直徑(HEP)高度的水平距離,以在光學(xué)成像系統(tǒng)的長(zhǎng)度HOS”微縮”程度、制造性以及修正像差能力三者間取得平衡,特別是控制該相鄰兩透鏡在1/2入射瞳直徑(HEP)高度的水平距離(ED)與該相鄰兩透鏡在光軸上的水平距離(IN)間的比例關(guān)系(ED/IN),其滿足下列條件,第一透鏡與第二透鏡間在1/2入射瞳直徑(HEP)高度的平行于光軸的水平距離為ED12=4.529mm;第二透鏡與第三透鏡間在1/2入射瞳直徑(HEP)高度的平行于光軸的水平距離為ED23=2.735mm;第三透鏡與第四透鏡間在1/2入射瞳直徑(HEP)高度的平行于光軸的水平距離為ED34=0.131mm。

第一透鏡與第二透鏡在光軸上的水平距離為IN12=4.571mm,兩者間的比值為ED12/IN12=0.991。第二透鏡與第三透鏡在光軸上的水平距離為IN23=2.752mm,兩者間的比值為ED23/IN23=0.994。第三透鏡與第四透鏡在光軸上的水平距離為IN34=0.094mm,兩者間的比值為ED34/IN34=1.387。

第四透鏡像側(cè)面上在1/2HEP高度的坐標(biāo)點(diǎn)至該成像面間平行于光軸的水平距離為EBL=6.405mm,第四透鏡像側(cè)面上與光軸的交點(diǎn)至該成像面之間平行于光軸的水平距離為BL=6.3642mm,本發(fā)明的實(shí)施例可滿足下列公式:EBL/BL=1.00641。本實(shí)施例第四透鏡像側(cè)面上在1/2HEP高度的坐標(biāo)點(diǎn)至紅外線濾光片之間平行于光軸的距離為EIR=0.065mm,第四透鏡像側(cè)面上與光軸的交點(diǎn)至紅外線濾光片之間平行于光軸的距離為PIR=0.025mm,并滿足下列公式:EIR/PIR=2.631。

紅外線濾光片170為玻璃材質(zhì),其設(shè)置在第四透鏡140及成像面180間且不影響光學(xué)成像系統(tǒng)的焦距。

第一實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中,光學(xué)成像系統(tǒng)的焦距為f,光學(xué)成像系 統(tǒng)的入射瞳直徑為HEP,光學(xué)成像系統(tǒng)中最大視角的一半為HAF,其數(shù)值如下:f=2.6841mm;f/HEP=2.7959;以及HAF=70度與tan(HAF)=2.7475。

第一實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中,第一透鏡110的焦距為f1,第四透鏡140的焦距為f4,其滿足下列條件:f1=-5.4534mm;|f/f1|=0.4922;f4=2.7595mm;以及|f1/f4|=1.9762。

第一實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中,第二透鏡120至第三透鏡130的焦距分別為f2、f3,其滿足下列條件:|f2|+|f3|=13.2561mm;|f1|+|f4|=8.2129mm以及|f2|+|f3|>|f1|+|f4|。

光學(xué)成像系統(tǒng)的焦距f與每一片具有正屈光力的透鏡的焦距fp的比值PPR,光學(xué)成像系統(tǒng)的焦距f與每一片具有負(fù)屈光力的透鏡的焦距fn的比值NPR,第一實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中,所有正屈光力的透鏡的PPR總和為ΣPPR=∣f/f2∣+∣f/f4∣=1.25394,所有負(fù)屈光力的透鏡的NPR總和為ΣNPR=∣f/f1∣+∣f/f2∣=1.21490,ΣPPR/|ΣNPR|=1.03213。同時(shí)也滿足下列條件:|f/f1|=0.49218;|f/f2|=0.28128;|f/f3|=0.72273;|f/f4|=0.97267。

第一實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中,第一透鏡物側(cè)面112至第四透鏡像側(cè)面144間的距離為InTL,第一透鏡物側(cè)面112至成像面180間的距離為HOS,光圈100至成像面180間的距離為InS,圖像感測(cè)元件190有效感測(cè)區(qū)域?qū)蔷€長(zhǎng)的一半為HOI,第四透鏡像側(cè)面144至成像面180間的距離為InB,其滿足下列條件:InTL+InB=HOS;HOS=18.74760mm;HOI=3.088mm;HOS/HOI=6.19141;HOS/f=6.9848;InTL/HOS=0.6605;InS=8.2310mm;以及InS/HOS=0.4390。

第一實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中,在光軸上所有具屈光力的透鏡的厚度總和為ΣTP,其滿足下列條件:ΣTP=4.9656mm;以及ΣTP/InTL=0.4010。由此,當(dāng)可同時(shí)兼顧系統(tǒng)成像的對(duì)比度以及透鏡制造的良率并提供適當(dāng)?shù)暮蠼咕嘁匀葜闷渌?/p>

第一實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中,第一透鏡物側(cè)面112的曲率半徑為R1,第一透鏡像側(cè)面114的曲率半徑為R2,其滿足下列條件:|R1/R2|=9.6100。由此,第一透鏡的具備適當(dāng)正屈光力強(qiáng)度,避免球差增加過(guò)速。

第一實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中,第四透鏡物側(cè)面142的曲率半徑為R7,第四透鏡像側(cè)面144的曲率半徑為R8,其滿足下列條件:(R7-R8)/(R7+R8)=-35.5932。由此,有利于修正光學(xué)成像系統(tǒng)所產(chǎn)生的像散。

第一實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中,所有具正屈光力的透鏡的焦距總和為ΣPP,其滿足下列條件:ΣPP=12.30183mm;以及f4/ΣPP=0.22432。由此,有助于適當(dāng)分配第四透鏡140的正屈光力至其他正透鏡,以抑制入射光線行進(jìn)過(guò)程顯著像差的產(chǎn)生。

第一實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中,所有具負(fù)屈光力的透鏡的焦距總和為ΣNP,其滿足下列條件:ΣNP=-14.6405mm;以及f1/ΣNP=0.59488。由此,有助于適當(dāng)分配第四透鏡的負(fù)屈光力至其他負(fù)透鏡,以抑制入射光線行進(jìn)過(guò) 程顯著像差的產(chǎn)生。

第一實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中,第一透鏡110與第二透鏡120在光軸上的間隔距離為IN12,其滿足下列條件:IN12=4.5709mm;IN12/f=1.70299。由此,有助于改善透鏡的色差以提高其性能。

第一實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中,第二透鏡120與第三透鏡130在光軸上的間隔距離為IN23,其滿足下列條件:IN23=2.7524mm;IN23/f=1.02548。由此,有助于改善透鏡的色差以提高其性能。

第一實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中,第三透鏡130與第四透鏡140在光軸上的間隔距離為IN34,其滿足下列條件:IN34=0.0944mm;IN34/f=0.03517。由此,有助于改善透鏡的色差以提高其性能。

第一實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中,第一透鏡110與第二透鏡120在光軸上的厚度分別為T(mén)P1以及TP2,其滿足下列條件:TP1=0.9179mm;TP2=2.5000mm;TP1/TP2=0.36715以及(TP1+IN12)/TP2=2.19552。由此,有助于控制光學(xué)成像系統(tǒng)制造的敏感度并提高其性能。

第一實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中,第三透鏡130與第四透鏡140在光軸上的厚度分別為T(mén)P3以及TP4,前述兩透鏡在光軸上的間隔距離為IN34,其滿足下列條件:TP3=0.3mm;TP4=1.2478mm;TP3/TP4=0.24043以及(TP4+IN34)/TP3=4.47393。由此,有助于控制光學(xué)成像系統(tǒng)制造的敏感度并降低系統(tǒng)總高度。

第一實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中,其滿足下列條件:IN23/(TP2+IN23+TP3)=0.49572。由此有助層層微幅修正入射光行進(jìn)過(guò)程所產(chǎn)生的像差并降低系統(tǒng)總高度。

第一實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中,第四透鏡物側(cè)面142在光軸上的交點(diǎn)至第四透鏡物側(cè)面142的最大有效半徑位置在光軸的水平位移距離為InRS41,第四透鏡像側(cè)面144在光軸上的交點(diǎn)至第四透鏡像側(cè)面144的最大有效半徑位置在光軸的水平位移距離為InRS42,第四透鏡140在光軸上的厚度為T(mén)P4,其滿足下列條件:InRS41=0.2955mm;InRS42=-0.4940mm;|InRS41|+|InRS42|=0.7894mm;|InRS41|/TP4=0.23679;以及|InRS42|/TP4=0.39590。由此有利于鏡片制作與成型,并有效維持其小型化。

本實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中,第四透鏡物側(cè)面142的臨界點(diǎn)C41與光軸的垂直距離為HVT41,第四透鏡像側(cè)面144的臨界點(diǎn)C42與光軸的垂直距離為HVT42,其滿足下列條件:HVT41=0mm;HVT42=0mm。

本實(shí)施例光學(xué)成像系統(tǒng)其滿足下列條件:HVT42/HOI=0。

本實(shí)施例光學(xué)成像系統(tǒng)其滿足下列條件:HVT42/HOS=0。

第一實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中,第一透鏡的色散系數(shù)為NA1,第二透鏡的色散系數(shù)為NA2,第三透鏡的色散系數(shù)為NA3,第四透鏡的色散系數(shù)為NA4,其滿足下列條件:|NA1-NA2|=0.0351。由此,有助于光學(xué)成像系統(tǒng)色差的修正。

第一實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中,光學(xué)成像系統(tǒng)在結(jié)像時(shí)的TV畸變?yōu)門(mén)DT,結(jié)像時(shí)的光學(xué)畸變?yōu)镺DT,其滿足下列條件:TDT=37.4846%;ODT=-55.3331%。

本實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中,可見(jiàn)光在該成像面上的光軸、0.3HOI以及0.7HOI三處在四分的一空間頻率(110cycles/mm)的調(diào)制轉(zhuǎn)換對(duì)比轉(zhuǎn)移率(MTF數(shù)值)分別以MTFQ0、MTFQ3以及MTFQ7表示,其滿足下列條件:MTFQ0約為0.65;MTFQ3約為0.52;以及MTFQ7約為0.42。可見(jiàn)光在該成像面上的光軸、0.3HOI以及0.7HOI三處在空間頻率55cycles/mm的調(diào)制轉(zhuǎn)換對(duì)比轉(zhuǎn)移率(MTF數(shù)值)分別以MTFE0、MTFE3以及MTFE7表示,其滿足下列條件:MTFE0約為0.84;MTFE3約為0.76;以及MTFE7約為0.69。

本實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中,紅外線工作波長(zhǎng)850nm當(dāng)聚焦在成像面上,圖像在該成像面上的光軸、0.3HOI以及0.7HOI三處在空間頻率(55cycles/mm)的調(diào)制轉(zhuǎn)換對(duì)比轉(zhuǎn)移率(MTF數(shù)值)分別以MTFI0、MTFI3以及MTFI7表示,其滿足下列條件:MTFI0約為0.83;MTFI3約為0.79;以及MTFI7約為0.65。

請(qǐng)參照?qǐng)D1D,是表示本實(shí)施例光學(xué)成像系統(tǒng)的光學(xué)成像系統(tǒng)在成像面上各視場(chǎng)的相對(duì)照度的數(shù)值圖,光軸(0.0視場(chǎng))、0.1視場(chǎng)、0.2視場(chǎng)、0.3視場(chǎng)、0.4視場(chǎng)、0.5視場(chǎng)、0.6視場(chǎng)、0.7視場(chǎng)、0.8視場(chǎng)、0.9視場(chǎng)、1.0視場(chǎng)的相對(duì)照度分別以RI1、RI2、RI3、RI4、RI5、RI6、RI7、RI8、RI9、RI10表示,其中0.9視場(chǎng)的相對(duì)照度RI9約為80%。

請(qǐng)參照?qǐng)D7,本實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)可包括圖像感測(cè)模組(未表示),該圖像感測(cè)模組包括有一基板以及設(shè)置在該基板上的感光元件;光學(xué)成像系統(tǒng)另外可包括第一鏡片定位元件710,該第一鏡片定位元件,包括有底座以及鏡座;該底座具有開(kāi)放的容置空間,且設(shè)置在該基板上使該感光元件位于該容置空間中;該鏡座(可選擇采用一體制成)呈中空并且不具透光性,且該鏡座具有相互連通的筒部7141以及基部7142,且該鏡座在相反的兩端分別具有一第一穿孔7143以及一第二穿孔7144,該第一穿孔連通該筒部以及該第二穿孔連通該基部。該基部垂直于光軸的平面上的最小邊長(zhǎng)的最大值以PhiD表示,其滿足PhiD=3.3mm。

本實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)還包括第二鏡片定位元件720,該第二鏡片定位元件容置在該第一鏡片定位元件的鏡座中,并包括有定位部722以及連接部724。該定位部呈中空,且在光軸方向上相反的兩端分別具有第三穿孔7241以及第四穿孔7242,該第三穿孔7241連通該定位部722以及該第四穿孔7242連通該基部7142,該定位部722直接接觸本實(shí)施例任一鏡片并產(chǎn)生容置該鏡片以及排列該鏡片在光軸上的定位效果。該連接部724系設(shè)置在該定位部722的外側(cè),可直接結(jié)合于該筒部7141以產(chǎn)生令該第二鏡片定位元件720容置在該第一鏡片定位元件的鏡座中并且令光學(xué)成像系統(tǒng)具備在光軸方向的調(diào)整焦距與定位的功能。該連接部垂直于光軸的平面上的最大外徑以PhiC表示,其滿足PhiC=2.85mm。該第四穿孔7242的最大內(nèi)徑孔徑則以Phi4 表示。前述連接部724具有螺牙而令該第二鏡片定位元件720螺合于該第一鏡片定位元件的鏡座中。

本實(shí)施例任一鏡片間接通過(guò)該第二鏡片定位元件720而設(shè)置在該第一鏡片定位元件710中并較該感光元件接近該第三穿孔7241,且正對(duì)該感光元件。

本實(shí)施例最接近成像面的透鏡為第四透鏡140,其像側(cè)面的最大有效直徑以PhiA4表示,其滿足條件式PhiA4=2倍EHD42=1.767mm,該表面為非球面,則最大有效直徑的截止點(diǎn)即為含有非球面的截止點(diǎn)。第四透鏡140像側(cè)面的無(wú)效半徑(Ineffective Half Diameter;IHD)是指朝遠(yuǎn)離光軸方向延伸自同一表面的最大有效半徑的截止點(diǎn)的表面區(qū)段。本實(shí)施例最接近成像面的透鏡為第四透鏡140,其像側(cè)面的最大直徑以PhiB表示,其滿足條件式PhiB=2倍(最大有效半徑EHD42+最大無(wú)效半徑IHD)=PhiA4+2倍(最大無(wú)效半徑IHD)=2.167mm;PhiA4/2HOI=0.2861。

本實(shí)施例最接近成像面(即像空間)的透鏡像側(cè)面的最大有效直徑,又可稱(chēng)的為光學(xué)出瞳,其以PhiA4表示,其瞳放比以PMR表示,其滿足條件式為PMR=PhiA4/HEP=1.84337;其瞳像比以PMMR表示,其滿足條件式為PMMR=PhiA4/ImgH=0.58355;其微縮比以PSMR表示,其滿足條件式為PSMR=PhiA4/InTL=0.14269。

再配合參照下列表一以及表二。

表二、第一實(shí)施例的非球面系數(shù)

表一為第1圖第一實(shí)施例詳細(xì)的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù),其中曲率半徑、厚度、距離及焦距的單位為mm,且表面0-14依次表示由物側(cè)至像側(cè)的表面。表二為第一實(shí)施例中的非球面數(shù)據(jù),其中,k表非球面曲線方程式中的錐面系數(shù),A1-A20則表示各表面第1-20階非球面系數(shù)。此外,以下各實(shí)施例表格乃對(duì)應(yīng)各實(shí)施例的示意圖與像差曲線圖,表格中數(shù)據(jù)的定義均與第一實(shí)施例的表一及表二的定義相同,在此不加贅述。

第二實(shí)施例

請(qǐng)參照?qǐng)D2A及圖2B,其中圖2A表示依照本發(fā)明第二實(shí)施例的一種光學(xué)成像系統(tǒng)的示意圖,圖2B由左至右依次為第二實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的球差、像散及光學(xué)畸變曲線圖。圖2C是表示本實(shí)施例的可見(jiàn)光頻譜調(diào)制轉(zhuǎn)換特征圖。圖2D是表示本發(fā)明第二實(shí)施例光學(xué)成像系統(tǒng)的光學(xué)成像系統(tǒng)在成像面上各視場(chǎng)的相對(duì)照度的數(shù)值圖。由圖2A可知,光學(xué)成像系統(tǒng)20由物側(cè)至像側(cè)依次包括第一透鏡210、光圈200、第二透鏡220、第三透鏡230、第四透鏡240、紅外線濾光片270、成像面280以及圖像感測(cè)元件290。

第一透鏡210具有負(fù)屈光力,且為塑膠材質(zhì),其物側(cè)面212為凸面,其像側(cè)面214為凹面,并均為非球面,且其物側(cè)面212以及像側(cè)面214均具有反曲點(diǎn)。

第二透鏡220具有正屈光力,且為塑膠材質(zhì),其物側(cè)面222為凸面,其像側(cè)面224為凸面,并均為非球面,且其物側(cè)面222具有反曲點(diǎn)。

第三透鏡230具有負(fù)屈光力,且為塑膠材質(zhì),其物側(cè)面232為凹面,其像側(cè)面234為凸面,并均為非球面,且其物側(cè)面232以及像側(cè)面234均具有 反曲點(diǎn)。

第四透鏡240具有正屈光力,且為塑膠材質(zhì),其物側(cè)面242為凸面,其像側(cè)面244為凹面,并均為非球面,且其物側(cè)面242以及像側(cè)面244均具有反曲點(diǎn)。

紅外線濾光片270為玻璃材質(zhì),其設(shè)置在第四透鏡240及成像面280間且不影響光學(xué)成像系統(tǒng)的焦距。

第二實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中,第二透鏡、第四透鏡均為正透鏡,其個(gè)別焦距分別為f2以及f4,所有具正屈光力的透鏡的焦距總和為ΣPP,其滿足下列條件:ΣPP=f2+f4。由此,有助于適當(dāng)分配單一透鏡的正屈光力至其他正透鏡,以抑制入射光行進(jìn)過(guò)程顯著像差的產(chǎn)生。

第二實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中,所有具負(fù)屈光力的透鏡的焦距總和為ΣNP,其滿足下列條件:ΣNP=f1+f3。

請(qǐng)配合參照下列表三以及表四。

表四、第二實(shí)施例的非球面系數(shù)

第二實(shí)施例中,非球面的曲線方程式表示如第一實(shí)施例的形式。此外,下表參數(shù)的定義均與第一實(shí)施例相同,在此不加以贅述。

依據(jù)表三及表四可得到下列條件式數(shù)值:

依據(jù)表三及表四可得到下列條件式數(shù)值:

第三實(shí)施例

請(qǐng)參照?qǐng)D3A及圖3B,其中圖3A表示依照本發(fā)明第三實(shí)施例的一種光學(xué)成像系統(tǒng)的示意圖,圖3B由左至右依次為第三實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的球差、像散及光學(xué)畸變曲線圖。圖3C是表示本實(shí)施例的可見(jiàn)光頻譜調(diào)制轉(zhuǎn)換特征圖。圖3D是表示本發(fā)明第三實(shí)施例光學(xué)成像系統(tǒng)的光學(xué)成像系統(tǒng)在成像面上各視場(chǎng)的相對(duì)照度的數(shù)值圖。由圖3A可知,光學(xué)成像系統(tǒng)30由物 側(cè)至像側(cè)依次包括第一透鏡310、光圈300、第二透鏡320、第三透鏡330、第四透鏡340、紅外線濾光片370、成像面380以及圖像感測(cè)元件390。

第一透鏡310具有負(fù)屈光力,且為塑膠材質(zhì),其物側(cè)面312為凸面,其像側(cè)面314為凹面,并均為非球面,其物側(cè)面312以及像側(cè)面314均具有反曲點(diǎn)。

第二透鏡320具有正屈光力,且為塑膠材質(zhì),其物側(cè)面322為凸面,其像側(cè)面324為凸面,并均為非球面,其物側(cè)面322具有反曲點(diǎn)。

第三透鏡330具有負(fù)屈光力,且為塑膠材質(zhì),其物側(cè)面332為凹面,其像側(cè)面334為凸面,并均為非球面,其物側(cè)面332以及像側(cè)面334均具有反曲點(diǎn)。

第四透鏡340具有正屈光力,且為塑膠材質(zhì),其物側(cè)面342為凸面,其像側(cè)面344為凹面,并均為非球面,且其物側(cè)面342以及像側(cè)面344均具有反曲點(diǎn)。

紅外線濾光片370為玻璃材質(zhì),其設(shè)置在第四透鏡340及成像面380間且不影響光學(xué)成像系統(tǒng)的焦距。

第三實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中,第二透鏡、第四透鏡均為正透鏡,其個(gè)別焦距分別為f2以及f4,所有具正屈光力的透鏡的焦距總和為ΣPP,其滿足下列條件:ΣPP=f2+f4。由此,有助于適當(dāng)分配單一透鏡的正屈光力至其他正透鏡,以抑制入射光行進(jìn)過(guò)程顯著像差的產(chǎn)生。

第三實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中,第一透鏡與第三透鏡的個(gè)別焦距分別為f1以及f3,所有具負(fù)屈光力的透鏡的焦距總和為ΣNP,其滿足下列條件:ΣNP=f1+f3。由此,有助于適當(dāng)分配單一透鏡的負(fù)屈光力至其他負(fù)透鏡。

請(qǐng)配合參照下列表五以及表六。

表六、第三實(shí)施例的非球面系數(shù)

第三實(shí)施例中,非球面的曲線方程式表示如第一實(shí)施例的形式。此外,下表參數(shù)的定義均與第一實(shí)施例相同,在此不加以贅述。

依據(jù)表五及表六可得到下列條件式數(shù)值:

依據(jù)表五及表六可得到下列條件式數(shù)值:

第四實(shí)施例

請(qǐng)參照?qǐng)D4A及圖4B,其中圖4A表示依照本發(fā)明第四實(shí)施例的一種光學(xué)成像系統(tǒng)的示意圖,圖4B由左至右依次為第四實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的球差、像散及光學(xué)畸變曲線圖。圖4C是表示本實(shí)施例的可見(jiàn)光頻譜調(diào)制轉(zhuǎn)換特征圖。圖4D是表示本發(fā)明第四實(shí)施例光學(xué)成像系統(tǒng)的光學(xué)成像系統(tǒng)在成像面上各視場(chǎng)的相對(duì)照度的數(shù)值圖。由圖4A可知,光學(xué)成像系統(tǒng)40由物側(cè)至像側(cè)依次包括第一透鏡410、光圈400、第二透鏡420、第三透鏡430、第四透鏡440、紅外線濾光片470、成像面480以及圖像感測(cè)元件490。

第一透鏡410具有正屈光力,且為塑膠材質(zhì),其物側(cè)面412為凹面,其像側(cè)面414為凸面,并均為非球面。

第二透鏡420具有正屈光力,且為塑膠材質(zhì),其物側(cè)面422為凸面,其像側(cè)面424為凸面,并均為非球面,且其物側(cè)面422以及像側(cè)面424均具有反曲點(diǎn)。

第三透鏡430具有負(fù)屈光力,且為塑膠材質(zhì),其物側(cè)面432為凹面,其像側(cè)面434為凸面,并均為非球面,且其物側(cè)面432以及像側(cè)面434均具有反曲點(diǎn)。

第四透鏡440具有正屈光力,且為塑膠材質(zhì),其物側(cè)面442為凸面,其像側(cè)面444為凹面,并均為非球面,且其物側(cè)面442以及像側(cè)面444均具有反曲點(diǎn)。

紅外線濾光片470為玻璃材質(zhì),其設(shè)置在第四透鏡440及成像面480間且不影響光學(xué)成像系統(tǒng)的焦距。

第四實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中,第一透鏡、第二透鏡與第三透鏡均為正透鏡,其個(gè)別焦距分別為f1、f2以及f3,所有具正屈光力的透鏡的焦距總和為ΣPP,其滿足下列條件:ΣPP=f1+f2+f3。由此,有助于適當(dāng)分配單一透鏡的正屈光力至其他正透鏡,以抑制入射光行進(jìn)過(guò)程顯著像差的產(chǎn)生。

第四實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中,第四透鏡的個(gè)別焦距分別為f4,所有具負(fù)屈光力的透鏡的焦距總和為ΣNP,其滿足下列條件:ΣNP=f4。

請(qǐng)配合參照下列表七以及表八。

表八、第四實(shí)施例的非球面系數(shù)

第四實(shí)施例中,非球面的曲線方程式表示如第一實(shí)施例的形式。此外,下表參數(shù)的定義均與第一實(shí)施例相同,在此不加以贅述。

依據(jù)表七及表八可得到下列條件式數(shù)值:

依據(jù)表七及表八可得到下列條件式數(shù)值:

第五實(shí)施例

請(qǐng)參照?qǐng)D5A及圖5B,其中圖5A表示依照本發(fā)明第五實(shí)施例的一種光學(xué)成像系統(tǒng)的示意圖,圖5B由左至右依次為第五實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的球差、像散及光學(xué)畸變曲線圖。圖5C是表示本實(shí)施例的可見(jiàn)光頻譜調(diào)制轉(zhuǎn)換特征圖。圖5D是表示本發(fā)明第五實(shí)施例光學(xué)成像系統(tǒng)的光學(xué)成像系統(tǒng)在成像面上各視場(chǎng)的相對(duì)照度的數(shù)值圖。由圖5A可知,光學(xué)成像系統(tǒng)50由物側(cè)至像側(cè)依次包括第一透鏡510、光圈500、第二透鏡520、第三透鏡530、第四透鏡540、紅外線濾光片570、成像面580以及圖像感測(cè)元件590。

第一透鏡510具有正屈光力,且為塑膠材質(zhì),其物側(cè)面512為凹面,其像側(cè)面514為凸面,并均為非球面。

第二透鏡520具有正屈光力,且為塑膠材質(zhì),其物側(cè)面522為凸面,其像側(cè)面524為凸面,并均為非球面,且其物側(cè)面522具有反曲點(diǎn)。

第三透鏡530具有負(fù)屈光力,且為塑膠材質(zhì),其物側(cè)面532為凹面,其像側(cè)面534為凸面,并均為非球面,且其物側(cè)面532以及像側(cè)面534均具有反曲點(diǎn)。

第四透鏡540具有正屈光力,且為塑膠材質(zhì),其物側(cè)面542為凸面,其像側(cè)面544為凹面,并均為非球面,且其物側(cè)面542以及像側(cè)面544均具有反曲點(diǎn)。

紅外線濾光片570為玻璃材質(zhì),其設(shè)置在第四透鏡540及成像面580間且不影響光學(xué)成像系統(tǒng)的焦距。

第五實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中,第一透鏡、第二透鏡、第四透鏡均為正透鏡,其個(gè)別焦距分別為f1、f2以及f4,所有具正屈光力的透鏡的焦距總和為ΣPP,其滿足下列條件:ΣPP=f1+f2+f4。由此,有助于適當(dāng)分配單一透鏡的正屈光力至其他正透鏡,以抑制入射光行進(jìn)過(guò)程顯著像差的產(chǎn)生。

第五實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中,所有具負(fù)屈光力的透鏡的焦距總和為ΣNP,其滿足下列條件:ΣNP=f3。

請(qǐng)配合參照下列表九以及表十。

表十、第五實(shí)施例的非球面系數(shù)

第五實(shí)施例中,非球面的曲線方程式表示如第一實(shí)施例的形式。此外,下表參數(shù)的定義均與第一實(shí)施例相同,在此不加以贅述。

依據(jù)表九及表十可得到下列條件式數(shù)值:

依據(jù)表九及表十可得到下列條件式數(shù)值:

第六實(shí)施例

請(qǐng)參照?qǐng)D6A及圖6B,其中圖6A表示依照本發(fā)明第六實(shí)施例的一種光學(xué)成像系統(tǒng)的示意圖,圖6B由左至右依次為第六實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的球差、像散及光學(xué)畸變曲線圖。圖6C是表示本實(shí)施例的可見(jiàn)光頻譜調(diào)制轉(zhuǎn)換特征圖。圖6D是表示本發(fā)明第六實(shí)施例光學(xué)成像系統(tǒng)的光學(xué)成像系統(tǒng)在成像面上各視場(chǎng)的相對(duì)照度的數(shù)值圖。由圖6A可知,光學(xué)成像系統(tǒng)60由物側(cè)至像側(cè)依次包括光圈600、第一透鏡610、第二透鏡620、第三透鏡630、第四透鏡640、紅外線濾光片670、成像面680以及圖像感測(cè)元件690。

第一透鏡610具有正屈光力,且為塑膠材質(zhì),其物側(cè)面612為凸面,其像側(cè)面614為凸面,并均為非球面,且其物側(cè)面612具有反曲點(diǎn)。

第二透鏡620具有正屈光力,且為塑膠材質(zhì),其物側(cè)面622為凹面,其像側(cè)面624為凸面,并均為非球面,且其物側(cè)面622以及像側(cè)面624均具有反曲點(diǎn)。

第三透鏡630具有負(fù)屈光力,且為塑膠材質(zhì),其物側(cè)面632為凹面,其像側(cè)面634為凸面,并均為非球面,且其物側(cè)面632具有反曲點(diǎn)。

第四透鏡640具有負(fù)屈光力,且為塑膠材質(zhì),其物側(cè)面642為凸面,其像側(cè)面644為凹面,并均為非球面,且其物側(cè)面642以及像側(cè)面644均具有反曲點(diǎn)。

紅外線濾光片670為玻璃材質(zhì),其設(shè)置在第四透鏡640及成像面680間且不影響光學(xué)成像系統(tǒng)的焦距。

第六實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中,第一透鏡、第二透鏡均為正透鏡,其個(gè)別焦距分別為f1以及f2,所有具正屈光力的透鏡的焦距總和為ΣPP,其滿足下列條件:ΣPP=f1+f2。由此,有助于適當(dāng)分配單一透鏡的正屈光力至其他正透鏡,以抑制入射光行進(jìn)過(guò)程顯著像差的產(chǎn)生。

第六實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中,所有具負(fù)屈光力的透鏡的焦距總和為ΣNP,其滿足下列條件:ΣNP=f3+f4。由此,有助于適當(dāng)分配單一透鏡的負(fù)屈光力至其他負(fù)透鏡。

請(qǐng)配合參照下列表十一以及表十二。

表十二、第六實(shí)施例的非球面系數(shù)

第六實(shí)施例中,非球面的曲線方程式表示如第一實(shí)施例的形式。此外,下表參數(shù)的定義均與第一實(shí)施例相同,在此不加以贅述。

依據(jù)表十一及表十二可得到下列條件式數(shù)值:

依據(jù)表十一及表十二可得到下列條件式數(shù)值:

雖然本發(fā)明已以實(shí)施方式公開(kāi)如上,然其并非用以限定本發(fā)明,任何本領(lǐng)域技術(shù)人員,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),當(dāng)可作各種的更動(dòng)與潤(rùn)飾,但均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。

雖然本發(fā)明已參照其例示性實(shí)施例而特別地顯示及描述,將為本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的是,在不脫離本發(fā)明范圍及其等效物所定義的本發(fā)明的精神與范疇下可對(duì)其進(jìn)行形式與細(xì)節(jié)上的各種變更。

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