[发明专利]光学摄影系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用于电子产品的小型化四片式的光学摄影系统。

背景技术

最近几年来，随着具有摄像功能的可携式电子产品的兴起，小型化摄像镜头的需求日渐提高，而一般摄像镜头的感光组件不外乎是感光耦合组件(Charge Coupled Device，CCD)或互补性氧化金属半导体组件(Complementary Metal-Oxide Semiconductor Sensor，CMOS Sensor)两种，并且由于半导体制程技术的进步，使得感光组件的画素面积缩小，小型化摄像镜头逐渐向高画素领域发展，因此，对成像质量的要求也日益增加。

传统搭载于可携式电子产品上的小型化摄像镜头多采用三片式透镜租结构，透镜系统从物侧至像侧依序为一具正屈折力的第一透镜、一具负屈折力的第二透镜以及一具正屈折力的第三透镜，如美国专利第7,145,736号所示。

在制程技术的进步与电子产品轻薄化发展的趋势下，感光组件的画素尺寸不断缩小，系统对成像质量的要求更加提高，常见的三片式透镜组已无法满足更高阶摄像镜头模块的需求。

美国专利第7,365,920号揭露了一种四片式透镜组，其中第一透镜及第二透镜以二片玻璃球面镜互相黏合而成为Doublet(双合透镜)，用以消除色差，但此方法有其缺点，一是过多的玻璃球面镜配置使得系统自由度不足，导致系统的光学总长度不易缩短；二是玻璃镜片黏合的制程不易，容易形成制造上的困难。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种由四片透镜构成的光学摄影系统，其拥有较大的视角，有效地缩小镜头体积，并且显著提高系统的解像力。

为解决上述技术问题，本发明的光学摄影系统由物侧至像侧依序包括：一具负屈折力的第一透镜，其物侧表面为凸面，像侧表面为凹面；一具正屈折力的第二透镜；一具正屈折力的第三透镜，其物侧表面与像侧表面皆为非球面；一具负屈折力的第四透镜，其像侧表面为凹面，且所述第四透镜的物侧表面与像侧表面皆为非球面；所述光学摄影系统中具屈折力的透镜为四片，系统还设置有一光圈；所述第一透镜与第二透镜之间的镜间距为T12，光学摄影系统的整体焦距为f，第一透镜的中心厚度为CT1，光圈至成像面在光轴上的距离为SL，第一透镜的物侧表面至成像面在光轴上的距离为TTL，其关系为：0.1＜T12/f＜0.3；0.30＜CT1/f＜0.75；0.52＜SL/TTL＜0.82。

当0.1＜T12/f＜0.3时，有利于修正光学摄影系统的高阶像差，并且使得该光学摄影系统的镜组配置较为平衡，有利于缩短该光学摄影系统的光学总长度，以维持镜头的小型化，其中较佳地满足关系0.07＜T12/f＜0.50时，该光学摄影系统可有效地缩短光学总长度且提供良好的成像质量；当0.30＜CT1/f＜0.75时，所述第一透镜的镜片厚度大小较为合适，可降低制造上的困难以获得较高的镜片制作良率；当0.52＜SL/TTL＜0.82时，可以增大广视场角，有助于对歪曲(Di stortion)及倍率色收差(Chromatic Aberration of Magnification)的修正，并且这样的配置可有效降低系统的敏感度。

本发明的光学摄影系统中，所述第一透镜具负屈折力，其物侧表面为凸面而像侧表面为凹面，有利于扩大光学摄影系统的视场角。所述第二透镜具正屈折力，为系统提供所需的部分屈折力，有助于缩短光学摄影系统的总长度。所述第三透镜具正屈折力，可有效地分配第二透镜的正屈折力，以降低光学摄影系统的敏感度。在本发明光学摄影系统中，当所述第三透镜的物侧表面与像侧表面皆为凸面时，有助于加强第三透镜的正屈折力，可进一步缩短光学摄影系统的总长度。所述第四透镜具负屈折力，其像侧表面为凹面，可使光学摄影系统的主点(Principal Point)远离成像面，有利于缩短光学摄影系统的光学总长度，以实现光学摄影系统的小型化。此外，所述第四透镜上可设置有反曲点，可以更有效地压制离轴视场的光线入射到感光组件上的角度，并且可进一步地修正离轴视场的像差。

本发明光学摄影系统中，所述第二透镜的焦距为f2，第三透镜的焦距为f3，两者关系满足0.2＜f3/f2＜0.7时，可使第三透镜有效分配系统的屈折力，避免单一透镜的屈折力过大进而降低光学摄影系统的敏感度。

本发明光学摄影系统中，所述第一透镜与该第二透镜之间具有空气间距，第一透镜的中心厚度为CT1，第二透镜的中心厚度为CT2，两者满足关系0.2＜CT2/CT1＜0.50时，第一透镜与第二透镜的厚度不至于过大或过小，有利于各透镜的组装配置。