摄像系统镜片组、取像装置及电子装置的制作方法

本揭示涉及一种摄像系统镜片组、取像装置及电子装置，特别是一种适用于电子装置的摄像系统镜片组及取像装置。

背景技术：

1、随着半导体工艺技术更加精进，使得电子感光元件性能有所提升，像素可达到更微小的尺寸，因此，具备高成像品质的光学镜头俨然成为不可或缺的一环。

2、而随着科技日新月异，配备光学镜头的电子装置的应用范围更加广泛，对于光学镜头的要求也是更加多样化。现有的光学镜头较不易在成像品质、敏感度、光圈大小、体积或视角等需求间取得平衡，特别是传统的折射透镜是通过表面曲率的变化来利用折射光学以控制成像品质，使得厚度缩减的空间受到限制，其缺点包括尺寸过大、制造精度有限，阻碍了光学组件在不同领域的应用范围。因此，本发明提供了一种光学镜头以符合需求。

技术实现思路

1、本揭示提供一种摄像系统镜片组、取像装置以及电子装置。其中，摄像系统镜片组沿着光路由物侧至像侧包含依序排列的多片透镜，这些透镜当中至少有一个表面为超表面。超表面(metasurface)可利用制作在基底表面上的亚波长尺度微结构所产生的光学特性来控制光束，调整光的相位来改变光的路径，可以实现光学元件的薄型化，达成紧凑配置的摄像系统镜片组。并且，当满足特定条件时，本揭示提供的摄像系统镜片组能同时满足微型化和高成像品质的需求。

2、本揭示提供一种摄像系统镜片组，包含至少四片透镜。所述至少四片透镜沿光路由物侧至像侧依序为第一透镜、第二透镜、至少一片后续透镜以及最靠近成像面的最后透镜。所述至少四片透镜分别具有朝向物侧方向的物侧表面与朝向像侧方向的像侧表面。较佳地，从第二透镜像侧表面至最后透镜物侧表面当中的至少一表面为具有亚波长微结构的超表面。摄像系统镜片组的焦距为f，摄像系统镜片组的最大成像高度为imgh，第一透镜物侧表面的曲率半径为r1，第一透镜的焦距为f1，其较佳地满足下列条件：

3、0.03<f/|r1|<30.00；以及

4、0.05<|imgh/f1|<10.00；

5、其中，最大视场边缘光线入射至超表面的最大角度为θm，且在最靠近物侧的超表面之处较佳地满足下列条件：

6、θm<40.0[度]。

7、本揭示另提供一种摄像系统镜片组，包含至少三片透镜。所述至少三片透镜分别具有朝向物侧方向的物侧表面与朝向像侧方向的像侧表面。较佳地，所述至少三片透镜当中的至少一片透镜为纯折射透镜，且所述至少三片透镜当中的至少另一片透镜为超透镜(metalens)。较佳地，超透镜其物侧表面与其像侧表面当中的至少一表面为超表面，且超表面包含基底以及形成于基底上的亚波长微结构。较佳地，基底的表面为平面。较佳地，所述至少三片透镜至少包含最靠近物侧的三片透镜，且所述三片透镜沿光路由物侧至像侧依序为第一透镜、第二透镜以及第三透镜。摄像系统镜片组当中最靠近物侧的超表面至成像面于光轴上的距离为ml，第一透镜物侧表面至成像面于光轴上的距离为tl，第二透镜与第三透镜于光轴上的间隔距离为t23，第一透镜物侧表面至最靠近成像面的最后透镜的像侧表面于光轴上的距离为td，摄像系统镜片组当中所有纯折射透镜材料与所有超透镜的基底材料的阿贝数最小值为vmin，其较佳地满足下列条件：

8、0.05<ml/tl<0.98；

9、0.005<t23/td<0.80；以及

10、vmin<30.0；

11、其中，最大视场边缘光线入射至超表面的最大角度为θm，且在最靠近成像面的超表面之处较佳地满足下列条件：

12、θm<32.0[度]。

13、本揭示再提供一种摄像系统镜片组，包含多片透镜。所述透镜至少包含最靠近物侧的第一透镜以及至少一片后续透镜。所述透镜分别具有朝向物侧方向的物侧表面与朝向像侧方向的像侧表面。较佳地，第一透镜为纯折射透镜。较佳地，所述至少一片后续透镜当中的至少一片透镜为超透镜。较佳地，超透镜其物侧表面与其像侧表面当中的至少一表面为超表面，且超表面包含基底以及形成于基底上的亚波长微结构。摄像系统镜片组当中所有纯折射透镜材料与所有超透镜之基底材料的阿贝数最小值为vmin，摄像系统镜片组当中最靠近物侧的纯折射透镜于光轴上的厚度为ctc1，摄像系统镜片组当中最靠近成像面的纯折射透镜其像侧表面的曲率半径为rlci，其较佳地满足下列条件：

14、6.0<vmin<20.0；以及

15、0.01<ctc1/|rlci|<30.00。

16、本揭示又提供一种摄像系统镜片组，包含至少五片透镜。所述至少五片透镜沿光路由物侧至像侧依序为第一透镜、第二透镜、至少两片后续透镜以及最靠近成像面的最后透镜。所述至少五片透镜分别具有朝向物侧方向的物侧表面与朝向像侧方向的像侧表面。较佳地，所述至少五片透镜当中的至少一片透镜为纯折射透镜，且所述至少五片透镜当中的至少另一片透镜为超透镜。较佳地，从第二透镜像侧表面至最后透镜像侧表面当中的至少一表面为具有亚波长微结构的超表面。较佳地，摄像系统镜片组当中最靠近成像面的纯折射透镜其像侧表面于近光轴处为凹面。摄像系统镜片组的焦距为f，摄像系统镜片组当中最靠近物侧的纯折射透镜的焦距为fc1，其较佳地满足下列条件：

17、0.015<f/|fc1|<20.00。

18、本揭示提供一种取像装置，其包含前述的摄像系统镜片组以及一电子感光元件，其中电子感光元件设置于摄像系统镜片组的成像面上。

19、本揭示提供一种电子装置，其包含前述的取像装置。

20、当f/|r1|满足上述条件时，可调整第一透镜物侧表面的曲率半径，以控制光线进入摄像系统镜片组的角度，有助于调整视角与物侧端的外径大小。

21、当|imgh/f1|满足上述条件时，可调整第一透镜的焦距，使摄像系统镜片组在物侧端具有足够的屈折力以修正像差。

22、当在最靠近物侧的超表面之处的θm满足上述条件时，可调整光线于摄像系统镜片组的物侧端的超表面的入射角，有助于避免光线强度于成像过程有过多的损耗。

23、当在最靠近成像面的超表面之处的θm满足上述条件时，可调整光线于摄像系统镜片组的像侧端的超表面的入射角，有助于维持亚波长微结构修正像差的能力，以提升成像品质。

24、当ml/tl满足上述条件时，可调整超表面于摄像系统镜片组中的位置，有助于修正色差等像差以提升成像品质。

25、当t23/td满足上述条件时，可调整透镜间距于摄像系统镜片组中的比例，避免透镜间距过小而导致透镜之间产生干涉或透镜间距过大而导致偏心误差增加。

26、当vmin满足上述条件时，可调整透镜的阿贝数，有助于各透镜相互配合以修正色差。

27、当ctc1/|rlci|满足上述条件时，可调整最靠近成像面的纯折射透镜像侧表面的曲率半径，有助于提升所述纯折射透镜修正像弯曲的能力。

28、当f/|fc1|满足上述条件时，可调整最靠近物侧的纯折射透镜的焦距，使摄像系统镜片组在物侧端具有足够的屈折力以修正像差。

29、以上关于本揭示内容的说明及以下的实施方式的说明用以示范与解释本揭示的精神与原理，并且提供本揭示的权利要求书更进一步的解释。