光学成像系统技术方案

本发明专利技术公开一种光学成像系统，包括：一成像透镜组，其包括至少二片具有屈折力的透镜、一成像面、一第一镜片定位组件；以及一第二镜片定位组件。当满足特定条件时，本发明专利技术的光学成像系统可通过无螺牙与小壁厚的机构组件用以定位透镜的设计，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，同时具备一定相对照度以及提高成像的总像素与质量，以应用于小型或窄边框的电子产品。

【技术实现步骤摘要】
光学成像系统
本专利技术涉及一种光学成像系统，且特别涉及一种应用于电子产品上的小型化光学成像系统。
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提高。一般光学系统的感光组件不外乎是感光耦合组件(ChargeCoupledDevice；CCD)或互补性金属氧化半导体传感器(ComplementaryMetal-OxideSemiconductorSensor；CMOSSensor)两种，且随着半导体工艺技术的精进，使得感光组件的像素尺寸缩小，光学系统逐渐往高像素领域发展，因此对成像质量的要求也日益增加。传统搭载于便携设备上的光学系统，多采用二片式透镜结构为主，然而由于便携设备不断朝提升像素并且终端消费者对大光圈的需求例如微光与夜拍功能，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系统的进光量，并进一步提高成像的质量，便成为一个相当重要的议题。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种光学成像系统，能够利用二个以上的透镜的屈光力、凸面与凹面的组合(本专利技术所述凸面或凹面原则上是指各透镜的物侧面或像侧面距离光轴不同高度的几何形状变化的描述)，以及通过无螺牙与小壁厚的机构组件用以定位透镜的设计，进而有效提高光学成像系统的进光量与增加光学成像系统的视角，同时具备一定相对照度以及提高成像的总像素与质量，以应用于小型或窄边框的电子产品上。本专利技术实施例相关的机构组件参数的用语与其代号详列如下，作为后续描述的参考：请参照图1C，其以第一实施例为例用以说明各实施例相同的机构组件的用语。光学成像系统可包括一图像传感器S；光学成像系统另外可包括一第一镜片定位组件，并以PE1(PositioningElement1)表示，其材质可选用金属例如铝、铜、银、金等或是选用塑料例如聚碳酸酯(PC)或是液晶塑料(LCP)。该第一镜片定位组件PE1包括有一底座PEB以及一镜座PEH，该镜座PEH设置于接近物侧面，呈中空并且不具透光性用以遮蔽成像透镜组，该底座PEB具有一开放的容纳空间，且该底座PEB设置于接近该成像面的方向并用以遮蔽该成像面。该底座PEB的外周缘且垂直于光轴的平面上的最小边长的最大值为PhiD；该第一镜片定位组件PE1可以选择作为通常所熟知的Holder，或是属于一体成型的机构件。该成像透镜组10另外可包括一第二镜片定位组件，并以PE2(PositioningElement2)表示，呈中空筒状并且不具透光性，其容纳于该镜座PEH中并且包括有一定位部PEP，该定位部PEP用以容纳该成像透镜组以及排列所述透镜于光轴上的定位效果。该定位部PEP的外侧不接触该镜座PEH内周缘，该定位部PEP的像侧面的外周缘上且垂直于光轴的平面上的最大直径为PhiC。该底座PEB的最小边长的最大厚度为TH1，该定位部PEP的最小厚度为TH2。本专利技术的光学成像系统，由于该第二镜片定位组件PE2的定位部PEP的外侧不接触该第一镜片定位组件PE1的镜座PEH的内周缘，因此可允许该第一镜片定位组件PE1以及该第二镜片定位组件PE2间先行涂上可固化胶，同时调整成像透镜组的光轴与该图像传感器S的中心法线相重叠，然后固化可固化胶，即进行所谓为主动对位(activealignment)组装方法。目前越精密的光学成像系统或是特殊应用例如多镜头的组装，均需使用主动对位技术，本专利技术的光学成像系统即可满足此需求。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最大成像高度以HOI表示；光学成像系统的高度以HOS表示；光学成像系统的第一透镜物侧面至最后一片透镜像侧面间的距离以InTL表示；光学成像系统的固定光阑(光圈)至成像面间的距离以InS表示；光学成像系统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的第一透镜的色散系数以NA1表示(例示)；第一透镜的折射率以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光瞳直径以HEP表示；单一透镜的任一表面的最大有效半径是指系统最大视角入射光通过入射光瞳最边缘的光线于该透镜表面交会点(EffectiveHalfDiameter；EHD)，该交会点与光轴之间的垂直高度。例如第一透镜物侧面的最大有效半径以EHD11表示，第一透镜像侧面的最大有效半径以EHD12表示。第二透镜物侧面的最大有效半径以EHD21表示，第二透镜像侧面的最大有效半径以EHD22表示。光学成像系统中其余透镜的任一表面的最大有效半径表示方式以此类推。光学成像系统中最接近成像面的透镜的像侧面的最大有效直径以PhiA表示，其满足条件式PhiA＝2倍EHD，若该表面为非球面，则最大有效直径的截止点即为含有非球面的截止点。单一透镜的任一表面的无效半径(IneffectiveHalfDiameter；IHD)是指朝远离光轴方向沿伸自同一表面的最大有效半径的截止点(若该表面为非球面，即该表面上具非球面系数的终点)的表面区段。光学成像系统中最接近成像面的透镜的像侧面的最大直径以PhiB表示，其满足条件式PhiB＝2倍(最大有效半径EHD+最大无效半径IHD)＝PhiA+2倍(最大无效半径IHD)。光学成像系统中最接近成像面(即像空间)的透镜像侧面的最大有效直径，又可称的为光学出瞳，其以PhiA表示，若光学出瞳位于第三透镜像侧面则以PhiA3表示，若光学出瞳位于第四透镜像侧面则以PhiA4表示，若光学出瞳位于第五透镜像侧面则以PhiA5表示，若光学出瞳位于第六透镜像侧面则以PhiA6表示，若光学成像系统具有不同具屈折力片数的透镜，其光学出瞳表示方式以此类推。光学成像系统的瞳放比以PMR表示，其满足条件式为PMR＝PhiA/HEP。与透镜面形弧长及表面轮廓有关的参数单一透镜的任一表面的最大有效半径的轮廓曲线长度，是指该透镜的表面与所属光学成像系统的光轴的交点为起始点，自该起始点沿着该透镜的表面轮廓直至其最大有效半径的终点为止，前述两点间的曲线弧长为最大有效半径的轮廓曲线长度，并以ARS表示。例如第一透镜物侧面的最大有效半径的轮廓曲线长度以ARS11表示，第一透镜像侧面的最大有效半径的轮廓曲线长度以ARS12表示。第二透镜物侧面的最大有效半径的轮廓曲线长度以ARS21表示，第二透镜像侧面的最大有效半径的轮廓曲线长度以ARS22表示。光学成像系统中其余透镜的任一表面的最大有效半径的轮廓曲线长度表示方式以此类推。单一透镜的任一表面的1/2入射光瞳直径(HEP)的轮廓曲线长度，是指该透镜的表面与所属光学成像系统的光轴的交点为起始点，自该起始点沿着该透镜的表面轮廓直至该表面上距离光轴1/2入射光瞳直径的垂直高度的坐标点为止，前述两点间的曲线弧长为1/2入射光瞳直径(HEP)的轮廓曲线长度，并以ARE表示。例如第一透镜物侧面的1/2入射光瞳直径(HEP)的轮廓曲线长度以ARE11表示，第一透镜像侧面的1/2入射光瞳直径(HEP)的轮廓曲线长度以ARE12表示。第二透镜物侧面的1/2入射光瞳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学成像系统，其特征在于，包括：一成像透镜组，其包括至少二片具有屈折力的透镜；一成像面；一第一镜片定位组件，其包括一镜座以及一底座，所述镜座呈中空并且不具透光性并用以遮蔽所述成像透镜组，所述底座设置于接近所述成像面的方向并用以遮蔽所述成像面，所述底座的外周缘上且垂直于光轴的平面上的最小边长的最大值为PhiD；以及一第二镜片定位组件，其容纳于所述镜座中并且包括一定位部，所述定位部呈中空且用以容纳所述成像透镜组，使所述透镜排列于光轴上，其中所述定位部的外侧不接触所述镜座的内周缘，所述定位部的像侧面的外周缘上且垂直于光轴的平面上的最大直径为PhiC，其中所述成像透镜组的焦距为f，所述成像透镜组的入射光瞳直径为HEP，所述成像透镜组的最大可视角度的一半为HAF，其满足下列条件：1.0≦f/HEP≦10.0；0deg

【技术特征摘要】
2017.05.05 TW 1061150531.一种光学成像系统，其特征在于，包括：一成像透镜组，其包括至少二片具有屈折力的透镜；一成像面；一第一镜片定位组件，其包括一镜座以及一底座，所述镜座呈中空并且不具透光性并用以遮蔽所述成像透镜组，所述底座设置于接近所述成像面的方向并用以遮蔽所述成像面，所述底座的外周缘上且垂直于光轴的平面上的最小边长的最大值为PhiD；以及一第二镜片定位组件，其容纳于所述镜座中并且包括一定位部，所述定位部呈中空且用以容纳所述成像透镜组，使所述透镜排列于光轴上，其中所述定位部的外侧不接触所述镜座的内周缘，所述定位部的像侧面的外周缘上且垂直于光轴的平面上的最大直径为PhiC，其中所述成像透镜组的焦距为f，所述成像透镜组的入射光瞳直径为HEP，所述成像透镜组的最大可视角度的一半为HAF，其满足下列条件：1.0≦f/HEP≦10.0；0deg<HAF≦150deg以及0mm<PhiD≦18mm。2.如权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，所述成像透镜组中最接近像侧的透镜的像侧面最大有效直径为PhiA，其满足下列条件：0<PhiA/PhiD≦0.99。3.如权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，所述第一镜片定位组件的基部的最大厚度为TH1，其满足下列条件：0mm<TH1≦0.5mm。4.如权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，所述第二镜片定位组件的最小厚度为TH2，其满足下列条件：0mm<TH2≦0.5mm。5.如权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，所述成像透镜组包括三片具有屈折力的透镜，由物侧至像侧依次为一第一透镜、一第二透镜以及一第三透镜，所述第一透镜物侧面至所述成像面于光轴上具有一距离HOS，所述第一透镜物侧面至所述第三透镜像侧面于光轴上具有一距离InTL，其满足下列条件：0.1≦InTL/HOS≦0.95。6.如权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，所述成像透镜组包括四片具有屈折力的透镜，由物侧至像侧依次为一第一透镜、一第二透镜、一第三透镜以及一第四透镜，所述第一透镜物侧面至所述成像面于光轴上具有一距离HOS，所述第一透镜物侧面至所述第四透镜像侧面于光轴上具有一距离InTL，其满足下列条件：0.1≦InTL/HOS≦0.95。7.如权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，所述成像透镜组包括五片具有屈折力的透镜，由物侧至像侧依次为一第一透镜、一第二透镜、一第三透镜、一第四透镜以及一第五透镜，所述第一透镜物侧面至所述成像面于光轴上具有一距离HOS，所述第一透镜物侧面至所述第五透镜像侧面于光轴上具有一距离InTL，其满足下列条件：0.1≦InTL/HOS≦0.95。8.如权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，所述成像透镜组包括六片具有屈折力的透镜，由物侧至像侧依次为一第一透镜、一第二透镜、一第三透镜、一第四透镜、一第五透镜以及一第六透镜，所述第一透镜物侧面至所述成像面于光轴上具有一距离HOS，所述第一透镜物侧面至所述第六透镜像侧面于光轴上具有一距离InTL，其满足下列条件：0.1≦InTL/HOS≦0.95。9.如权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，所述光学成像系统还包括一图像传感器，所述图像传感器设置于所述成像面，一光圈至所述成像面于光轴上具有一距离InS，同时所述成像透镜组的光轴可调整为与所述图像传感器的中心法线相重叠，所述第一透镜物侧面至所述成像面于光轴上具有一距离HOS，并且满足下列公式：0.2≦InS/HOS≦1.1。10.一种光学成像系统，其特征在于，包括：一成像透镜组，其包括至少二片具有屈折力的透镜；一成像面；一第一镜片定位组件，其包括一镜座以及一底座，所述镜座呈中空并且不具透光性并用以遮蔽所述成像透镜组，所述底座设置于接近所述成像面的方向并用以遮蔽所述成像面，所述底座的外周缘上且垂直于光轴的平面上的最小边长的最大值为PhiD；以及一第二镜片定位组件，其容纳于所述镜座中并且包括一定位部，所述定位部呈中空且用以容纳所述成像透镜组，使所述透镜排列于光轴上，其中所述定位部的外侧不接触所述镜座的内周缘，所述定位部的像侧面的外周缘上且垂直于光轴的平面上的最大直径为PhiC，其中所述成像透镜组的焦距为f，所述成像透镜组的入射光瞳直径为HEP，所述成像透镜组的最大可视角度的一半为HAF，其中所述底座的最小边长的最大厚度为TH1，所述定位部的最小厚度为TH2，其满足下列条件：1.0≦f/HEP≦10.0；0deg<HAF≦150deg；0mm<PhiD≦16mm以及0mm<TH1+TH2≦1.5mm。11.如权利要求10所述的光学成像系统，其特征在于，所述光学成像系统于所述成像面上垂直于光轴具有一最大成像高度HOI，其满足下列公式：0<(TH1+TH2)/HOI≦0.95。12.如权利要求10所述的光学成像系统，其特征在于，所述第一透镜最接近物侧面的透镜的物侧面至所述成像...

【专利技术属性】
技术研发人员：张永明，赖建勋，刘耀维，
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