光学成像系统技术方案

本发明专利技术公开了一种光学成像系统，由物侧至像侧依序包含第一透镜、第二透镜、第三透镜以及第四透镜。第一透镜具有正屈折力，其物侧面可为凸面。第二透镜至第三透镜具有屈折力，前述各透镜的两个表面可皆为非球面。第四透镜可具有负屈折力，其像侧面可为凹面，其两个表面皆为非球面，其中第四透镜的至少一表面具有反曲点。当满足特定条件时，可具备更大的收光以及更佳的光路调节能力，以提升成像质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光学成像系统，且特别是有关于一种应用于电子产品上的小型光学成像系统。
技术介绍
近年来，随着具有摄影功能的可携式电子产品的兴起，光学系统的需求日渐增加。一般光学系统的感光元件不外乎为感光耦合元件(ChargeCoupledDevice；CCD)或互补性氧化金属半导体元件(ComplementaryMetal-OxideSemiconduTPorSensor；CMOSSensor)两种，且随着半导体制造技术的进步，使得感光元件的像素尺寸缩小，光学系统逐渐往高像素方向发展，因此对成像质量的要求也日益增加。传统搭载于便携设备上的光学系统，多采用二片或三片式透镜结构，然而，由于便携设备不断朝像素提升方向发展，并且终端消费者对大光圈的需求不断增加，例如微光与夜拍功能，以及消费者对广视角的需求也逐渐增加，例如前置镜头的自拍功能。但是，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困难，而设计广视角的光学系统则面临成像的畸变率(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。因此，如何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，除了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，便成为一个相当重要的议题。
技术实现思路
本专利技术针对一种光学成像系统及光学影像撷取镜头，能够利用四个透镜的屈光力、凸面与凹面的组合(本专利技术所述凸面或凹面原则上指各透镜的物侧面或像侧面于光轴上的几何形状描述)，进而有效提高光学成像系统的进光量与增加光学成像镜头的视角，同时提高成像的总像素与质量，以应用于小型的电子产品上。本专利技术实施例相关的透镜参数的用语与其代号详列如下，作为后续描述的参考：与长度或高度有关的透镜参数：光学成像系统的成像高度以HOI表示；光学成像系统的高度以HOS表示；光学成像系统中的第一透镜物侧面至第四透镜像侧面之间的距离以InTL表示；光学成像系统中的第四透镜像侧面至成像面之间的距离以InB表示；InTL+InB＝HOS；光学成像系统中的固定光栏(光圈)至成像面之间的距离以InS表示；光学成像系统中的第一透镜与第二透镜间的距离以IN12表示(例示)；光学成像系统中的第一透镜于光轴上的厚度以TP1表示(例示)。与材料有关的透镜参数：光学成像系统中的第一透镜的色散系数以NA1表示(例示)；第一透镜的折射律以Nd1表示(例示)。与视角有关的透镜参数：视角以AF表示；视角的一半以HAF表示；主光线角度以MRA表示。与出入瞳有关的透镜参数：光学成像系统的入射瞳直径以HEP表示。与透镜面形深度有关的参数：第四透镜物侧面于光轴上的交点至第四透镜物侧面的最大有效径位置于光轴的水平位移距离以InRS41表示(例示)；第四透镜像侧面于光轴上的交点至第四透镜像侧面的最大有效径位置于光轴的水平位移距离以InRS42表示(例示)。与透镜面型有关的参数：临界点C指特定透镜表面上，除与光轴的交点外，一与光轴相垂直的切面相切的点。承上，例如第三透镜物侧面的临界点C31与光轴的垂直距离为HVT31(例示)，第三透镜像侧面的临界点C32与光轴的垂直距离为HVT32(例示)，第四透镜物侧面的临界点C41与光轴的垂直距离为HVT41(例示)，第四透镜像侧面的临界点C42与光轴的垂直距离为HVT42(例示)。第四透镜物侧面上最接近光轴的反曲点为IF411，该点沉陷量SGI411，该点与光轴间的垂直距离为HIF411(例示)。第四透镜像侧面上最接近光轴的反曲点为IF421，该点沉陷量SGI421(例示)，该点与光轴间的垂直距离为HIF421(例示)。第四透镜物侧面上第二接近光轴的反曲点为IF412，该点沉陷量SGI412(例示)，该点与光轴间的垂直距离为HIF412(例示)。第四透镜像侧面上第二接近光轴的反曲点为IF422，该点沉陷量SGI422(例示)，该点与光轴间的垂直距离为HIF422(例示)。与像差有关的变数：光学成像系统的光学畸变(OpticalDistortion)以ODT表示；其TV畸变(TVDistortion)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。本专利技术提供了一种光学成像系统，其第四透镜的物侧面或像侧面设置有反曲点，可有效调整各视场入射于第四透镜的角度，并针对光学畸变与TV畸变进行补正。另外，第四透镜的表面可具备更佳的光路调节能力，以提升成像质量。依据本专利技术提供的一种光学成像系统，由物侧至像侧依序包含第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜以及一成像面。第一透镜具有正屈折力，第二透镜至第四透镜具有屈折力。该第二透镜至该第四透镜中至少一透镜具有正屈折力，该第四透镜的物侧面及像侧面皆为非球面，该第一透镜至该第四透镜的焦距分别为f1、f2、f3和f4，该光学成像系统的焦距为f，该光学成像系统的入射瞳直径为HEP，该第一透镜物侧面至该成像面的距离为HOS，该第一透镜物侧面至该第四透镜像侧面于光轴上具有一距离InTL，该多个透镜的物侧面于光轴上的交点至物侧面的最大有效径位置于光轴的水平位移距离的绝对值总和为InRSO，该多个透镜的像侧面于光轴上的交点至像侧面的最大有效径位置于光轴的水平位移距离的绝对值总和为InRSI，InRSO以及InRSI的总和为Σ︱InRS︱，其满足下列条件：1.2≤f/HEP≤3.5；0.5≤HOS/f≤3.0；0<Σ︱InRS︱/InTL≤3。依据本专利技术另提供一种光学成像系统，由物侧至像侧依序包含第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜以及一成像面。第一透镜具有正屈折力。第二透镜具有屈折力。第三透镜具有屈折力。第四透镜具有屈折力。第四透镜具有屈折力，其物侧面及像侧面皆为非球面。该第一透镜至该第四透镜中至少两个透镜的至少一表面具有至少一反曲点，该第二透镜至该第四透镜中至少一透镜具有正屈折力，该第一透镜至该第四透镜的焦距分别为f1、f2、f3和f4，该光学成像系统的焦距为f，该光学成像系统的入射瞳直径为HEP，该第一透镜物侧面至该成像面的距离为HOS，该第一透镜物侧面至该第五透镜像侧面于光轴上具有一距离InTL，该多个透镜的物侧面于光轴上的交点至物侧面的最大有效径位置于光轴的水平位移距离的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学成像系统，其特征在于，由物侧至像侧依序包含：一第一透镜，具有正屈折力；一第二透镜，具有屈折力；一第三透镜，具有屈折力；一第四透镜，具有屈折力；以及一成像面；其中，该第二透镜至该第四透镜中至少一透镜具有正屈折力，并且该第四透镜的物侧面及像侧面皆为非球面，该第一透镜至该第四透镜的焦距分别为f1、f2、f3和f4，该光学成像系统的焦距为f，该光学成像系统的入射瞳直径为HEP，该第一透镜物侧面至该成像面的距离为HOS，该第一透镜物侧面至该第四透镜像侧面于光轴上的距离为InTL，该多个透镜个别的物侧面于光轴上的交点至其物侧面的最大有效径位置于光轴的水平位移距离的绝对值总和为InRSO，该多个透镜个别的像侧面于光轴上的交点至其像侧面的最大有效径位置于光轴的水平位移距离的绝对值总和为InRSI，InRSO以及InRSI的总和为Σ︱InRS︱，其满足下列条件：1.2≤f/HEP≤3.5；0.5≤HOS/f≤3.0；0<Σ︱InRS︱/InTL≤3。

【技术特征摘要】
2014.12.04 TW 1031422531.一种光学成像系统，其特征在于，由物侧至像侧依序包含：
一第一透镜，具有正屈折力；
一第二透镜，具有屈折力；
一第三透镜，具有屈折力；
一第四透镜，具有屈折力；以及
一成像面；
其中，该第二透镜至该第四透镜中至少一透镜具有正屈折力，并且该
第四透镜的物侧面及像侧面皆为非球面，该第一透镜至该第四透镜的焦距
分别为f1、f2、f3和f4，该光学成像系统的焦距为f，该光学成像系统的
入射瞳直径为HEP，该第一透镜物侧面至该成像面的距离为HOS，该第一
透镜物侧面至该第四透镜像侧面于光轴上的距离为InTL，该多个透镜个别
的物侧面于光轴上的交点至其物侧面的最大有效径位置于光轴的水平位移
距离的绝对值总和为InRSO，该多个透镜个别的像侧面于光轴上的交点至
其像侧面的最大有效径位置于光轴的水平位移距离的绝对值总和为InRSI，
InRSO以及InRSI的总和为Σ︱InRS︱，其满足下列条件：1.2≤f/HEP≤
3.5；0.5≤HOS/f≤3.0；0<Σ︱InRS︱/InTL≤3。
2.根据权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，该光学成像系
统于结像时的TV畸变为TDT，其满足下列公式：│TDT│<60％。
3.根据权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，该光学成像系
统于结像时的光学畸变为ODT，其满足下列公式：│ODT│≤50％。
4.根据权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，该光学成像系
统满足下列公式：0mm<HOS≤7mm。
5.根据权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，该光学成像系
统的可视角度的一半为HAF，其满足下列公式：0deg<HAF≤70deg。
6.根据权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，该第四透镜具

\t有负屈折力。
7.根据权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，该光学成像系
统满足下列公式：0.45≤InTL/HOS≤0.9。
8.根据权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，该多个具有屈
折力的透镜的厚度总和为ΣTP，其满足下列条件：0.45≤ΣTP/InTL≤0.95。
9.根据权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，还包括一光圈，
并且该光圈至该成像面的距离为InS，其满足下列公式：0.5≤InS/HOS≤
1.1。
10.一种光学成像系统，其特征在于，由物侧至像侧依序包含：
一第一透镜，具有正屈折力；
一第二透镜，具有屈折力；
一第三透镜，具有屈折力；
一第四透镜，具有屈折力；以及
一成像面；
其中，该第一透镜至该第四透镜中至少两个透镜的至少一表面具有至
少一反曲点，该第二透镜至该第四透镜中至少一透镜具有正屈折力，并且
该第四透镜的物侧面及像侧面皆为非球面，该第一透镜至该第四透镜的焦
距分别为f1、f2、f3和f4，该光学成像系统的焦距为f，该光学成像系统
的入射瞳直径为HEP，该第一透镜物侧面至该成像面的距离为HOS，该第
一透镜物侧面至该第四透镜像侧面于光轴上的距离为InTL，该多个透镜个
别的物侧面于光轴上的交点至其物侧面的最大有效径位置于光轴的水平位
移距离的绝对值总和为InRSO，该多个透镜个别的像侧面于光轴上的交点
至其像侧面的最大有效径位置于光轴的水平位移距离的绝对值总和为
InRSI，InRSO以及InRSI的总和为Σ︱InRS︱，其满足下列条件：1.2≤f/HEP
≤3.5；0.5≤HOS/f≤3.0；0<Σ︱InRS︱/InTL≤3。
11.根据权利要求10所述的光学成像系统，其特征在于，该第四透镜

\t具有负屈折力，且其物侧面及像侧面中至少一表面具有至少一反曲点。
12.根据权利要求10所述的光学成像系统，其特征在于，该光学成像
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f/fp为PPR，
其满足下列条件：0.5≤ΣPPR≤10。
13.根据权利要求10所述的光学成像系统，其特征在于，该光学成像
系统于结像时的TV畸变与光学畸变分别为TDT与ODT，其满足下列条件：
│TDT│<60％；以及│ODT│≤50％。
14.根据权利要求10所述的光学成像系统，其特征在于，该第四透镜
具有负屈折力。
15.根据权利要求10所述的光学成像系统，其特征在于，该光学成像
...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖国裕，李鸿文，刘燿维，张永明，
申请(专利权)人：先进光电科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71