光学成像系统的制作方法_2

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>[0056] 图1B由左至右依次示出了本发明第一实施例的光学成像系统的球差、像散以及 光学畸变的曲线图;
[0057] 图1C示出了本发明第一实施例的光学成像系统的TV畸变曲线图;
[0058] 图2A示出了本发明第二实施例的光学成像系统的示意图;
[0059] 图2B由左至右依次示出了本发明第二实施例的光学成像系统的球差、像散以及 光学畸变的曲线图;
[0060] 图2C示出了本发明第二实施例的光学成像系统的TV畸变曲线图;
[0061]图3A示出了本发明第三实施例的光学成像系统的示意图;
[0062] 图3B由左至右依次示出了本发明第三实施例的光学成像系统的球差、像散以及 光学畸变的曲线图;
[0063] 图3C示出了本发明第三实施例的光学成像系统的TV畸变曲线图;
[0064] 图4A示出了本发明第四实施例的光学成像系统的示意图;
[0065] 图4B由左至右依次示出了本发明第四实施例的光学成像系统的球差、像散以及 光学畸变的曲线图;
[0066] 图4C示出了本发明第四实施例的光学成像系统的TV畸变曲线图;
[0067]图5A示出了本发明第五实施例的光学成像系统的示意图;
[0068] 图5B由左至右依次示出了本发明第五实施例的光学成像系统的球差、像散以及 光学畸变的曲线图;
[0069] 图5C示出了本发明第五实施例的光学成像系统的TV畸变曲线图;
[0070] 图6A示出了本发明第六实施例的光学成像系统的示意图;
[0071] 图6B由左至右依次示出了本发明第六实施例的光学成像系统的球差、像散以及 光学畸变的曲线图;
[0072] 图6C示出了本发明第六实施例的光学成像系统的TV畸变曲线图。
[0073] 附图标记说明
[0074] 光学成像系统:10、20、30、40、50、60
[0075] 光圈:100、200、300、400、500、600
[0076] 第一透镜:110、210、310、410、510、610
[0077] 物侧面:112、212、312、412、512、612
[0078] 像侧面:114、214、314、414、514、614
[0079] 第二透镜:120、220、320、420、520、620
[0080] 物侧面:122、222、322、422、522、622
[0081] 像侧面:124、224、324、424、 524、624
[0082] 第三透镜:13〇、23〇、33〇、43〇、 53〇、63〇
[0083] 物侧面:132、232、332、432、532、632
[0084] 像侧面:1:34、234、334、434、 534、634
[0085] 第四透镜:140、240、340、440、540、640
[0086] 物侧面:142、242、342、44 2、542、642
[0087] 像侧面:144、244、344、444、544、644
[0088] 第五透镜:15〇、25〇、35〇、45〇、 55〇、65〇
[0089] 物侧面:152、252、352、452、552、652
[0090] 像侧面:154、254、354、454、554、654
[0091] 第六透镜:160、260、360、460、560、660
[0092] 物侧面:162、262、362、462、 562、662
[0093] 像侧面:164、264、364、464、 564、664
[0094] 第七透镜:17〇、27〇、37〇、47〇、 57〇、67〇
[0095] 物侧面:172、272、372、472、572、672
[0096] 像侧面:174、274、374、474、 574、674
[0097] 红外线滤光片:180、280、380、480、580、680
[0098] 成像面:19〇、29〇、39〇、49〇、 59〇、69〇
[0099] 图像感测元件:192、292、392、492、592
[0100] 光学成像系统的焦距
[0101] 第一透镜的焦距:π ;第二透镜的焦距:f2 ;第三透镜的焦距:f3 ;第四透镜的焦 距:f4 ;第五透镜的焦距:f5 ;第六透镜的焦距:f6 ;第七透镜的焦距:f7
[0102] 光学成像系统的光圈值:f/HEP ;Fno ;F#
[0103] 光学成像系统的最大视角的一半:HAF
[0104] 第一透镜的色散系数:NA1
[0105] 第二透镜至第七透镜的色散系数:NA2、NA3、NA4、NA5、NA6、NA7
[0106] 第一透镜物侧面以及像侧面的曲率半径:R1、R2
[0107] 第二透镜物侧面以及像侧面的曲率半径:R3、R4
[0108] 第三透镜物侧面以及像侧面的曲率半径:R5、R6
[0109] 第四透镜物侧面以及像侧面的曲率半径:R7、R8
[0110] 第五透镜物侧面以及像侧面的曲率半径:R9、R10
[0111] 第六透镜物侧面以及像侧面的曲率半径:R11、R12
[0112] 第七透镜物侧面以及像侧面的曲率半径:R13、R14
[0113] 第一透镜在光轴上的厚度:TP1
[0114] 第二至第七透镜在光轴上的厚度:TP2、TP3、TP4、TP5、TP6、TP7
[0115] 所有具有屈光力的透镜的厚度总和:Σ TP
[0116] 第一透镜与第二透镜在光轴上的间隔距离:IN12
[0117] 第二透镜与第三透镜在光轴上的间隔距离:IN23
[0118] 第三透镜与第四透镜在光轴上的间隔距离:IN34
[0119] 第四透镜与第五透镜在光轴上的间隔距离:IN45
[0120] 第五透镜与第六透镜在光轴上的间隔距离:IN56
[0121] 第六透镜与第七透镜在光轴上的间隔距离:IN67
[0122] 第七透镜物侧面在光轴上的交点至第七透镜物侧面的最大有效径位置在光轴的 水平位移距离:InRS71
[0123] 第七透镜物侧面上最接近光轴的反曲点:IF711 ;该点沉陷量:SGI711
[0124] 第七透镜物侧面上最接近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离:HIF711
[0125] 第七透镜像侧面上最接近光轴的反曲点:IF721 ;该点沉陷量:SGI721
[0126] 第七透镜像侧面上最接近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离:HIF721
[0127] 第七透镜物侧面上第二接近光轴的反曲点:IF712 ;该点沉陷量:SGI712
[0128] 第七透镜物侧面第二接近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离:HIF712
[0129] 第七透镜像侧面上第二接近光轴的反曲点:IF722 ;该点沉陷量:SGI722
[0130] 第七透镜像侧面第二接近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离:HIF722
[0131] 第七透镜物侧面的临界点:C71
[0132] 第七透镜像侧面的临界点:C72
[0133] 第七透镜物侧面的临界点与光轴的水平位移距离:SGC71
[0134] 第七透镜像侧面的临界点与光轴的水平位移距离:SGC72
[0135] 第七透镜物侧面的临界点与光轴的垂直距离:HVT71
[0136] 第七透镜像侧面的临界点与光轴的垂直距离:HVT72
[0137] 系统总高度(第一透镜物侧面至成像面在光轴上的距离):H0S
[0138] 图像感测元件的对角线长度:Dg
[0139] 光圈至成像面的距离:InS
[0140] 第一透镜物侧面至该第七透镜像侧面的距离:InTL
[0141] 第七透镜像侧面至该成像面的距离:InB
[0142] 图像感测元件有效感测区域对角线长的一半(最大像高):Η0Ι
[0143] 光学成像系统在结像时的TV畸变(TV Distortion) :TDT
[0144] 光学成像系统在结像时的光学畸变(Optical Distortion) :0DT
【具体实施方式】
[0145] 一种光学成像系统,由物侧至像侧依次包括具有屈光力的第一透镜、第二透镜、第 三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜以及第七透镜。光学成像系统还可包括图像感测元 件,其设置于成像面,成像高度在以下个实施例均趋近为3. 91_。
[0146] 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。
[0147] 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PPR,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NPR,所有正屈光力的透 镜的PPR总和为SPPR,所有负屈光力的透镜的NPR总和为ΣΝΡΙ?,当满足下列条件时有助 于控制光学成像系统的总屈光力以及总长度:〇.5兰XPPR/ | XNPR |兰2. 5,优选地,可 满足下列条件兰SPPR/ | XNPR |兰2.0。
[0148] 第一透镜可具有正屈光力,其物侧面可为凸面。由此,可适当调整第一透镜的正屈 光力强度,有助于缩短光学成像系统的总长度。
[0149] 第二透镜可具有负屈光力,其物侧面可为凸面。由此,可补正第一透镜产生的像 差。
[0150] 第三透镜可具有正屈光力,其像侧面可为凸面。由此,可分担第一透镜的正屈光 力,以避免球差过度增大并可降低光学成像系统的敏感度。
[0151] 第四透镜可具有负屈光力,其物侧面可为凸面。由此,可修正像散而使像面更平 坦。
[0152] 第五透镜可具有正屈光力,且第五透镜的至少一个表面可具有至少一个反曲点。 由此,可有效调整各视场入射于第五透镜的角度而改善球面像差。
[0153] 第六透镜可具有正屈光力,且第六透镜的至少一个表面可具有至少一个反曲点。 由此,可有效调整各视场入射于第六透镜的角度而改善像差。
[0154] 第七透镜具有负屈光力,其像侧面可为凹面。由此,有利于缩短其后焦距以维持小 型化。另外,第七透镜的至少一个表面可具有至少一个反曲点,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。
[0155] 光学成像系统可还包括图像感测元件,其设置于成像面。图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 面至成像面在光轴上的距离为H0S,其满足下列条件:H0S/H0I = 3 ;以及0. 5 = HOS/f兰3。 优选地,可满足下列条件:1兰H0S/H0I兰2. 5 ;以及1兰HOS/f兰2。由此,可维持光学成 像系统的小型化,以搭载于轻薄便携式的电子产品上。
[0156] 另外,本发明的光学成像系统中,依需求可设置至少一个光圈,以减少杂散光,有 助于提升图像质量。
[0157] 本发明的光学成像系统中,光圈配置可为前置光圈或中置光圈,其中前置光圈表 示光圈设置于被摄物与第一透镜间,中置光圈则表示光圈设置于第一透镜与成像面间。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,并可增加图像感测元件接收图像的效率;若为中置光圈,系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。前述光圈至第六透镜像侧面间的距离为InS,其满足 下列条件:〇. 5 f InS/HOS 5 1. 1。由此,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。
[0158] 本发明的光学成像系统中,第一透镜物侧面至第七透镜像侧面间的距离为InTL, 在光轴上所有具有屈光力的透镜的厚度总和为ΣΤΡ,其满足下列条件:0.45 5 ΣΤΡ/ InTL 5 0. 95。由此,当可同时兼顾系统成像的对比度以及透镜制造的优良率并提供适当的 后焦距以容置其他元件。
[0159] 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:0.01〈 | R1/R2 I〈20。由此,第一透镜的具备适当正屈光力强度,避免球差增加过 速。优选地,可满足下列条件:〇. 〇5〈 I R1/R2 I〈0. 3。
[0160] 第七透镜物侧面的曲率半径为R13,第七透镜像侧面的曲率半径为R14,其满足下 列条件:_7〈 (R13-R14) AR13+R14)〈2。由此,有利于修正光学成像系统所产生的像散。
[0161] 第一透镜与第二透镜在光轴上的间隔距离为IN12,其满足下列条件:0〈IN12/ f 5 0. 3。由此,有助于改善透镜的色差以提升其性能。
[0162] 第一透镜与第二透镜在光轴上的厚度分别为TP1以及TP2,其满足下列条件: 0. 8 5 (ΤΡ1+ΙΝ12)/ΤΡ2 5 6. 0。由此,有助于控制光学成像系统制造的敏感度并提升其性 能。
[0163] 第六透镜与第七透镜在光轴上的厚度分别为ΤΡ6以及ΤΡ7,前述两透镜在光轴上 的间隔距离为ΙΝ67,其满足下列条件:0.8= (ΤΡ7+ΙΝ67)/ΤΡ6 = 3。由此,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。
[0164] 第三透镜、第四透镜与第五透镜在光轴上的厚度分别为TP3、TP4以及TP5,第 三透镜与第四透镜在光轴上的间隔距离为IN34,第四透镜与第五透镜在光轴上的间隔 距离为IN45,第一透镜物侧面至第七透镜像侧面间的距离为InTL,其满足下列条件: 〇. 1 5 (ΤΡ3+ΤΡ4+ΤΡ5)/ΣΤΡ 5 0. 6。由此,有助层层微幅修正入射光行进过程所产生的像 差并降低系统总高度。
[0165] 本发明的光学成像系统中,第七透镜物侧面172在光轴上的交点至第七透镜物侧 面172的最大有效径位置在光轴的水平位移距离为InRS71(若水平位移朝向像侧,InRS71 为正值;若水平位移朝向物侧,InRS71为负值),第七透镜像侧面174在光轴上的交点至 第七透镜像侧面174的最大有效径位置在光轴的水平位移距离为InRS72,第七透镜170 在光轴上的厚度为TP7,其满足下列条件:-5mm兰InRS71兰5mm ;-5mm兰InRS72兰5mm ; 0mm ^ I InRS71 | + | InRS72 | ^ 10mm ;0< | InRS71 | /TP7 ^ 10 ;0< | InRS72 | / TP7
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