光学成像系统的制作方法_2

文档序号:9921444阅读:来源:国知局
20、320、420、520、620
[0054] 物侧面:122、222、322、422、522、622
[0055] 像侧面:124、224、324、424、524、624
[0056] 第三透镜:130、230、330、430、530、630
[0057] 物侧面:132、232、332、432、532、632
[0058] 像侧面:134、234、334、434、534、634
[0059] 第四透镜:140、240、340、440、540、640
[0060] 物侧面:142、242、342、442、542、642 [0061 ]像侧面:144、244、344、444、544、644
[0062] 第五透镜:150、250、350、450、550、650
[0063] 物侧面:152、252、352、452、552、652
[0064] 像侧面:154、254、354、454、554、654
[0065] 红外线滤光片:170、270、370、470、570、670
[0066] 成像面:180、280、380、480、580、680
[0067] 影像感测元件:190、290、390、490、590、690 [0068]光学成像系统的焦距
[0069] 第一透镜的焦距:Π
[0070] 第二透镜的焦距:f2
[0071] 第三透镜的焦距:f3
[0072] 第四透镜的焦距:f4
[0073] 第五透镜的焦距:f5
[0074] 光学成像系统的光圈值:f/HEP
[0075] 光学成像系统之最大视角的一半:HAF
[0076] 第二透镜至第五透镜的色散系数:NA2、NA3、NA4、NA5
[0077] 第一透镜物侧面以及像侧面的曲率半径:R1、R2
[0078] 第五透镜物侧面以及像侧面的曲率半径:R9、R10
[0079] 第一透镜于光轴上的厚度:TP1
[0080] 第二透镜至第五透镜于光轴上的厚度:TP2、TP3、TP4、TP5
[0081 ]所有具有屈折力的透镜的厚度总和:ΣΤΡ [0082]第一透镜与第二透镜于光轴上的间隔距离:IN12
[0083] 第二透镜与第三透镜于光轴上的间隔距离:IN23
[0084] 第三透镜与第四透镜于光轴上的间隔距离:IN34
[0085] 第四透镜与第五透镜于光轴上的间隔距离:IN45
[0086] 第五透镜物侧面于光轴上的交点至第五透镜物侧面的最大有效径位置于光轴的 水平位移距离:InRS51
[0087] 第五透镜物侧面上最接近光轴的反曲点:IF511;该点沉陷量:SG1511 [0088]第五透镜物侧面上最接近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离:HIF511 [0089]第五透镜像侧面上最接近光轴的反曲点:IF521;该点沉陷量:SGI521 [0090]第五透镜像侧面上最接近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离:HIF521 [0091]第五透镜物侧面上第二接近光轴的反曲点:IF512;该点沉陷量:SGI512 [0092]第五透镜物侧面第二接近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离:HIF512 [0093]第五透镜像侧面上第二接近光轴的反曲点:IF522;该点沉陷量:SGI522 [0094]第五透镜像侧面第二接近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离:HIF522 [0095]第五透镜物侧面的临界点:C51
[0096]第五透镜像侧面的临界点:C52
[0097]第五透镜物侧面的临界点与光轴的垂直距离:HVT51
[0098]第五透镜像侧面的临界点与光轴的垂直距离:HVT52
[0099]系统总高度(第一透镜物侧面至成像面于光轴上的距离):H0S
[0100] 光圈至成像面的距离:InS
[01 01 ]第一透镜物侧面至该第五透镜像侧面的距离:InTL
[0102] 第五透镜像侧面至该成像面的距离:InB
[0103] 影像感测元件有效感测区域对角线长的一半(最大像高):Η0Ι
[0104] 光学成像系统于结像时的TV畸变(TV Distortion) :TDT
[0105] 光学成像系统于结像时的光学畸变(Optical Distortion) :0DT
【具体实施方式】
[0106]本发明公开了一种光学成像系统,由物侧至像侧依序包含具有屈折力的第一透 镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜以及第五透镜。光学成像系统还可包含一影像感测元件, 其设置于成像面。
[0107] 光学成像系统使用三个工作波长进行设计,分别为486 · lnm、587 · 5nm、656 · 2nm,其 中587.5nm为主要参考波长并以555nm为主要提取技术特征的参考波长。
[0108]光学成像系统的焦距f与每一片具有正屈折力的透镜的焦距fp的比值为PPR,光学 成像系统的焦距f与每一片具有负屈折力的透镜的焦距fn的比值为NPR,所有具有正屈折力 的透镜的PPR总和为Σ PPR,所有具有负屈折力的透镜的NPR总和为Σ NPR,当满足下列条件 时有助于控制光学成像系统的总屈折力以及总长度:〇.5<2??1?/|2即1?|<2.5,较佳地, 可满足下列条件:1 < SPPR/| XNPR| <2.0。
[0109] 光学成像系统的系统高度为H0S,当HOS/f比值趋近于1时,将有利于制作微型化且 可成像超高像素的光学成像系统。
[0110] 光学成像系统中的每一片具有正屈折力的透镜的焦距fp的总和为ΣΡΡ,每一片具 有负屈折力的透镜的焦距总和为ΣΝΡ,本发明提供的光学成像系统的一种实施方式,其满 足下列条件 :〇〈2??< 200;以及0/2??<〇.85。较佳地,可满足下列条件:0〈2??<150;以 及0.01 < Π / Σ PP < 〇.6。藉此,有助于控制光学成像系统的聚焦能力,并且适当分配系统的 正屈折力以抑制显著的像差过早产生。同时满足下列条件:ΣΝΡ〈-0.1;&&?5/ΣΝΡ< 0.85。较佳地,可满足下列条件:Σ ΝΡ〈0;以及0.01 < f 5/ Σ ΝΡ < 0.5。有助于控制光学成像系 统的总屈折力以及总长度。
[0111] 第一透镜具有负屈折力,其物侧面可为凸面。藉此,可适当调整第一透镜的负屈折 力强度,有助于缩短光学成像系统的总长度。
[0112]第二透镜可具有负屈折力。藉此,可补正第一透镜产生的像差。
[0113]第三透镜可具有正屈折力。藉此,可分担第一透镜的正屈折力。
[0114]第四透镜可具有正屈折力,其像侧面可为凹面。藉此,可分担第一透镜的正屈折 力,以避免像差过度增大并可降低光学成像系统的敏感度。
[0115]第五透镜可具有负屈折力,其像侧面可为凹面。藉此,有利于缩短其后焦距以维持 小型化。另外,第五透镜的至少一表面可具有至少一反曲点,可有效地压制离轴视场光线入 射的角度,进一步可修正离轴视场的像差。较佳地,其物侧面以及像侧面均具有至少一反曲 点。
[0116]光学成像系统可进一步包含一影像感测元件,其设置于成像面。影像感测元件有 效感测区域对角线长的一半(即为光学成像系统的成像高度或称最大像高)为Η0Ι,第一透 镜物侧面至成像面于光轴上的距离为H0S,其满足下列条件:H0S/H0I < 3;以及0.5 < HOS/f < 2.5。较佳地,可满足下列条件:1 < H0S/H0I < 2.5;以及1 < HOS/f < 2。藉此,可维持光学成 像系统的小型化,以搭载于轻薄可携式的电子产品上。
[0117] 另外,本发明提供的光学成像系统中,依需求可设置至少一光圈,以减少杂散光, 有助于提升影像质量。
[0118] 本发明提供的光学成像系统中,光圈配置可为前置光圈或中置光圈,其中前置光 圈意即光圈设置于被摄物与第一透镜之间,中置光圈则表示光圈设置于第一透镜与成像面 之间。若光圈为前置光圈,可使光学成像系统的出瞳与成像面产生较长的距离而容置更多 光学元件,并可增加影像感测元件接收影像的效率;若为中置光圈,则有助于扩大系统的视 场角,使光学成像系统具有广角镜头的优势。前述光圈至成像面的距离为InS,其满足下列 条件:0.5 < InS/HOS .1。较佳地,可满足下列条件:0.8 < InS/HOS < 1藉此,可同时兼顾维 持光学成像系统的小型化以及具备广角的特性。
[0119] 本发明提供的光学成像系统中,第一透镜物侧面至第五透镜像侧面的距离为 InTL,于光轴上所有具有屈折力透镜的厚度总和ΣΤΡ,
[0120] 其满足下列条件:0.45 < ΣΤΡ/ΙηΚ 0.95。藉此,当可同时兼顾系统成像的对比 度以及透镜制造的合格率并提供适当的后焦距以容置其他元件。
[0121 ]第一透镜物侧面的曲率半径为R1,第一透镜像侧面的曲率半径为R2,其满足下列 条件:0.1 < |R1/R2| <0.5。藉此,第一透镜的具备适当正屈折力强度,避免球差增加过速。 较佳地,可满足下列条件:0.1引Rl/R2| <0.45。
[0122] 第五透镜物侧面的曲率半径为R9,第五透镜像侧面的曲率半径为R10,其满足下列 条件:-200〈(1?9-1?10)/(1?9+1?10)〈30。藉此,有利于修正光学成像系统所产生的像散。
[0123] 第一透镜与第二透镜于光轴上的间隔距离为IN12,其满足下列条件:0〈IN12/f< 0.25。较佳地,可满足下列条件:0.01 < IN12/f < 0.20。藉此,有助于改善透镜的色差以提升 其性能。
[0124] 第一透镜与第二透镜于光轴上的厚度分别为TP1以及TP2,其满足下列条件:1< (TP1+IN12)/TP2 < 10。藉此,有助于控制光学成像系统制造的敏感度并提升其性能。
[0125] 第四透镜与第五透镜于光轴上的厚度分别为TP4以及TP5,前述两个透镜于光轴上 的间隔距离为IN45,其满足下列条件:0.2 < (TP5+IN45 )/TP4 < 3。藉此,有助于控制光学成 像系统制造的敏感度并降低系统总高度。
[0126] 第二透镜、第三透镜、第四透镜于光轴上的厚度分别为ΤΡ2、ΤΡ3、ΤΡ4,第二透镜与 第三透镜于光轴上的间隔距离为ΙΝ23,第三透镜与第四透镜于光轴上的间隔距离为ΙΝ34, 第一透镜物侧面至第五透镜像侧面间的距离为InTL,其满足下列条件:0.1 < (ΤΡ2+ΤΡ3+ TP4) / Σ TP < 0 · 9。较佳地,可满足下列条件:0 · 4 < (TP2+TP3+TP4) / Σ TP < 0 · 8。藉此,有助于 层层微幅修正入射光线行进过程所产生的像差并降低系统总高度。
[0127] 本发明提供的光学成像系统中,第五透镜物侧面152于光轴上的交点至第五透镜 物侧面152的最大有效径位置于光轴的水平位移距离为InRS51(若水平位移朝向像侧, InRS51为正值;若水平位移朝向物侧,InRS51为负值),第五透镜像侧面154于光轴上的交点 至第五透镜像侧面154的最大有效径位置于光轴的水平位移距离为InRS52,第五透镜150于 光轴上的厚度为TP5,其满足下列条件:-1mm < InRS51 < 1mm; -1mm < InRS52 < 1mm; 1mm < | InRS5l| + |lnRS52| <
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