光学成像系统的制作方法

文档序号:9749839阅读:481来源:国知局
光学成像系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种光学成像系统,且特别涉及一种应用于电子产品上的小型化光学 成像系统。
【背景技术】
[0002] 近年来,随着具有摄影功能的便携式电子产品的兴起,光学系统的需求日渐提高。 一般光学系统的感光元件不外乎是感光親合元件(Charge Coupled Device ;CCD)或互补性 氧化金属半导体元(Complementary Metal-Oxide Semiconductor Sensor ;CM0S Sensor) 两种,且随着半导体制程技术的精进,使得感光元件的像素尺寸缩小,光学系统逐渐往高像 素领域发展,因此对成像质量的要求也日益增加。
[0003] 传统搭载在便携式装置上的光学系统,多采用四片或五片式透镜结构为主,然而 由于便携式装置不断朝提高像素并且终端消费者对大光圈的需求例如微光与夜拍功能或 是对广视角的需求例如前置镜头的自拍功能。惟设计大光圈的光学系统常面临产生更多像 差致使周边成像质量随之劣化以及制造难易度的处境,而设计广视角的光学系统则会面临 成像的畸变率(distortion)提高,现有的光学成像系统已无法满足更高阶的摄影要求。

【发明内容】

[0004] 因此,本发明实施例的目的在于,提供一种技术,能够有效增加光学成像镜头的进 光量与增加光学成像镜头的视角,除进一步提高成像的总像素与质量外同时能兼顾微型化 光学成像镜头的衡平设计。
[0005] 本发明实施例相关的透镜参数的用语与其符号详列如下,作为后续描述的参考:
[0006] 与长度或高度有关的透镜参数
[0007] 光学成像系统的成像高度以Η0Ι表示;光学成像系统的高度以H0S表示;光学成 像系统的第一透镜物侧面至第六透镜像侧面间的距离以InTL表示;光学成像系统的第六 透镜像侧面至成像面间的距离以InB表示;InTL+InB = H0S ;光学成像系统的固定光阑(光 圈)至成像面间的距离以InS表示;光学成像系统的第一透镜与第二透镜间的距离以Inl2 表示(例示);光学成像系统的第一透镜在光轴上的厚度以TP1表示(例示)。
[0008] 与材料有关的透镜参数
[0009] 光学成像系统的第一透镜的色散系数以NA1表示(例示);第一透镜的折射率以 Ndl表示(例示)。
[0010] 与视角有关的透镜参数
[0011] 视角以AF表不;视角的一半以HAF表不;主光线角度以MRA表不。
[0012] 与出入瞳有关的透镜参数
[0013] 光学成像系统的入射瞳直径以HEP表不。
[0014] 与透镜面形深度有关的参数
[0015] 第六透镜物侧面在光轴上的交点至第六透镜物侧面的最大有效径位置在光轴的 水平位移距离以InRS61表示(例示);第六透镜像侧面在光轴上的交点至第六透镜像侧面 的最大有效径位置在光轴的水平位移距离以InRS62表示(例示);第六透镜物侧面在光轴 上的交点至第六透镜物侧面的反曲点与光轴的的水平位移距离以Inf61表示(例示),第 六透镜像侧面在光轴上的交点至第六透镜像侧面的反曲点与光轴的水平位移距离以Inf62 表示(例示)。
[0016] 与透镜面型有关的参数
[0017] 临界点指特定透镜表面上,除与光轴的交点外,与一垂直于光轴的切面相切的切 点。承上,例如第五透镜物侧面的临界点与光轴的垂直距离以HVT51,第五透镜像侧面的临 界点与光轴的垂直距离为HVT52,第六透镜物侧面的临界点与光轴的垂直距离以HVT61,第 六透镜像侧面的临界点与光轴的垂直距离为HVT62。
[0018] 与像差有关的参数
[0019] 光学成像系统的光学畸变(Optical Distortion)以0DT表示;其TV畸变(TV Distortion)以TDT表示,并且可以进一步限定描述在成像50%至100%视野间像差偏移的 程度;球面像差偏移量以DFS表示;慧星像差偏移量以DFC表示。
[0020] 本发明提供一种光学成像系统,由物侧至像侧依次包括第一透镜,具有正屈光力; 第二透镜,具有屈光力;第三透镜,具有屈光力;第四透镜,具有屈光力;第五透镜,具有屈 光力;第六透镜,具有负屈光力,且其物侧表面及像侧表面中至少一个表面具有至少一个 反曲点;以及成像面,其中所述光学成像系统具有屈光力的透镜为六枚,所述第二透镜至 所述第五透镜中至少一个透镜具有正屈光力,所述第六透镜的物侧表面及像侧表面均为非 球面,所述第一透镜至所述第六透镜的焦距分别为Π 、f2、f3、f4、f5、f6,所述光学成像系 统的焦距为f,所述光学成像系统的入射瞳直径为HEP,所述光学成像系统的最大视角的一 半为HAF,所述第一透镜物侧面至所述成像面具有一距离H0S,其满足下列条件:0〈 | f/ η | 刍 2 ;1· 2 刍 f/HEP 刍 2. 8 ;0· 4 刍 I tan(HAF) I 刍 1. 5 ;以及 0· 5 刍 H0S/f 刍 2. 5〇
[0021] 优选地,所述光学成像系统满足下列公式: | f2 | + | f3 | + | f4 | + | f5 | > | π | + | f6 | 〇
[0022] 优选地,所述光学成像系统在结像时的TV畸变为TDT,其满足下列条件: | TDT I〈1. 5%。
[0023] 优选地,所述光学成像系统在结像时的光学畸变为0DT,其满足下列条件: | 0DT I 兰 2. 5%〇
[0024] 优选地,所述第一透镜物侧面至所述第六透镜像侧面具有距离InTL,所述第一透 镜物侧面至所述成像面具有距离H0S,且满足下列公式:0. 6 f InTL/HOS 5 0. 95。
[0025] 优选地,在光轴上,所有具屈光力的透镜的厚度总和为Σ TP,所述第一透镜物侧面 至所述第六透镜像侧面具有距离InTL,且满足下列公式:0. 45兰ΣΤΡ/InTL兰0. 95。
[0026] 优选地,所述第六透镜像侧表面在光轴上的交点至所述第六透镜像侧表面的最大 有效径位置在光轴的水平位移距离为InRS62,所述第六透镜在光轴上的厚度为TP6,其满 足下列条件:〇〈 I InRS62 | /TP6刍3。
[0027] 优选地,还包括光圈;其中,在光轴上,所述光圈至所述成像面具有距离InS,且满 足下列公式:〇· 6兰InS/HOS兰1. 1。
[0028] 优选地,所述光学成像系统设有图像感测元件在所述成像面,所述图像感测元件 有效感测区域对角线长的一半为HOI,满足下列关系式:HOS/HOI f 3。
[0029] 本发明还提供一种光学成像系统,由物侧至像侧依次包括第一透镜,具有正屈光 力;第二透镜,具有负屈光力;第三透镜,具有屈光力;第四透镜,具有屈光力;第五透镜,具 有屈光力;第六透镜,具有负屈光力,且其物侧表面及像侧表面中至少一个表面具有至少 一个反曲点;以及成像面,其中所述光学成像系统具有屈光力的透镜为六枚,所述第三透镜 至所述第五透镜中至少一个透镜具有正屈光力,所述第一透镜的物侧面及像侧面均为非球 面,并且所述第六透镜的物侧表面及像侧表面均为非球面,所述第一透镜至所述第六透镜 的焦距分别为Π 、f2、f3、f4、f5、f6,所述光学成像系统的焦距为f,所述光学成像系统的 入射瞳直径为HEP,所述光学成像系统的最大视角的一半为HAF,所述第一透镜物侧面至所 述成像面具有一距离H0S,所述光学成像系统在结像时的TV畸变与光学畸变分别为TDT与 0DT,其满足下列条件:0〈 | f/Π | 刍 2 ;1· 2 刍 f/HEP 刍 2. 8 ;0· 4 刍 | tan(HAF) | 刍 1. 5 ; 0· 5 兰 HOS/f 兰 2. 5 ; | TDT |〈1. 5% ;以及 | 0DT | 兰 2. 5%。
[0030] 优选地,所述第五透镜为负屈光力。
[0031] 优选地,所述第六透镜像侧表面在光轴上的交点至所述第六透镜像侧表面的最大 有效径位置在光轴的水平位移距离为InRS62,所述第六透镜在光轴上的厚度为TP6,其满 足下列条件:〇〈 I InRS62 | /TP6刍3。
[0032] 优选地,所述第五透镜像侧表面在光轴上的交点至所述第五透镜像侧表面的最大 有效径位置在光轴的水平位移距离为InRS52,所述第五透镜在光轴上的厚度为TP5,其满 足下列条件:〇〈 I InRS52 | /TP5刍5。
[0033] 优选地,所述第六透镜像侧表面上具有至少一个与垂直于光轴的切面相切的临界 点C,临界点C与光轴的垂直距离为HVT62,其满足下列条件:0〈HVT62/H0S兰1。
[0034] 优选地,所述第六透镜像侧面的反曲点垂直投影在光轴的位置为参考点,所述第 六透镜像侧面在光轴上的交点至所述参考点的水平位移距离为Inf62,其满足下列条件: 0<Inf62/ | InRS62 | ^ 120〇
[0035] 优选地,所述第六透镜物侧表面在光轴上的交点至所述第六透镜物侧表面的最大 有效径位置在光轴的水平位移距离为IriRS61,所述第五透镜像侧表面在光轴上的交点至所 述第五透镜像侧表面的最大有效径位置在光轴的水平位移距离为InRS52,其满足下列条 件:0_〈 | InRS52 I + I InRS61 I 兰 5_。
[0036] 优选地,在光轴上,所有具屈光力的透镜的厚度总和为ΣΤΡ,所述第三透镜在光 轴上的厚度为TP3,所述第四透镜在光轴上的厚度为TP4,所述第五透镜在光轴上的厚度为 TP5,其满足下列条件:0〈(ΤΡ3+ΤΡ4+ΤΡ5)/ΣΤΡ = 0.85
[0037] 优选地,所述第一透镜与所述第二透镜之间在光轴上的距离为IN12,其满足下列 公式:0〈IN12/f 兰 0· 25。
[0038] 优选地,所述第一透镜与所述第二透镜之间在光轴上的距离为IN12,所述第 一透镜在光轴上的厚度为TP1,所述第二透镜在光轴上的厚度为TP2,其满足下列公式: 1 刍(TP1+IN12)/TP2 兰 10。
[0039] 本发明还提供一种光学成像系统,由物侧至像侧依次包括第一透镜,具有正屈光 力,其物侧表面近光轴处为凸面;第二透镜,具有负屈光力;第三透镜,具有屈光力;第四 透镜,具有屈光力;第五透镜,具有正屈光力;第六透镜,具有负屈光力,且其物侧表面及 像侧表面中至少一个表面具有至少一个反曲点;以及成像面,其中所述光学成像系统具 有屈光力的透镜为六枚,所述第一透镜的物侧面及像侧面均为非球面,并且所述第六透镜 的物侧表面及像侧表面均为非球面,所述第一透镜至所述第六透镜的焦距分别为Π 、f2、 f3、f4、f5、f6,所述光学成像系统的焦距为f,所述光学成像系统的入射瞳直径为HEP,所 述光学成像系统的最大视角的一半为HAF,所述第一透镜物侧面至所述成像面具有一距离 HOS,所述光学成像系统在结像时的光学畸变为ODT并且TV畸变为TDT,其满足下列条件: 〇< | f/fl | ^ 2 ;1. 2 ^ f/HEP ^ 2. 8 ;0. 4 ^ | tan(HAF) | ^ 1. 5 ;0. 5 ^ HOS/f ^ 2. 5 ; | TDT |〈1.5% ;以及 | 0DT | 兰 2.5%。
[0040] 优选地,所述光学成像系统的焦距f与每一片具有正屈光力的透镜的焦距fp的比 值f/fp为PPR,所述光学成像系统的焦距f与每一片具有负屈光力的透镜的焦距fn的比值 f/fn为NPR,所有正屈光力的透镜的PPR总和为XPPR,所有负屈光力的透镜的NPR总和为 艺陬尺,其满足下列条件 :0.5兰2?卩1?/|2陬1?|兰2.5。
[0041] 优选地,所述第六透镜像侧表面在光轴上的交点至所述第六透镜像侧表面的最大 有效径位置在光轴的水平位移距离为InRS62,所述第六透镜在光轴上的厚度为TP6,所述 第五透镜像侧表面在光轴上的交点至所述第五透镜像侧表面的最大有效径位置在光轴的 水平位移距离为InRS52,所述第五透镜在光轴上的厚度为TP5,所述第六透镜像侧表面上 具有至少一个与垂直于光轴的切面相切的临界点C,临界点C与光轴的垂直距离为HVT62, 其满足下列条件:〇〈 I InRS62 | /TP6 兰 3;0〈 | InRS52 | /TP5 兰 5;以及 0〈HVT62/ H0S 刍 1。
[0042] 优选地,还包括光圈以及图像感测元件,所述图像感测元件设置在所述成像面其 中,并且于光轴上所述光圈至所述成像面具有距离InS,所述第一透镜物侧面至所述成像面 具有距离H0S,其满足下列公式:0· 6兰InS/HOS兰1. 1。
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