光学成像系统、取像装置及电子设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种光学成像系统，其由物侧到像侧依次包括：具有正光焦度的第一透镜、具有光焦度的第二透镜、具有光焦度的第三透镜及具有光焦度的第四透镜；所述光学成像系统还包括：光阑，所述光阑位于光学成像系统的成像面之前；及第一红外滤光片，所述第一红外滤光片位于第一透镜与第四透镜之间。本发明专利技术的光学成像系统将滤光片中置，为后焦距留出压缩的空间，有利于超薄化的设计，在实现光学成像系统小型化的同时，减小了光学成像系统组装的段差，提高了光学成像系统组装的稳定性，从而提高了光学成像系统的良率，降低了生产成本。本发明专利技术还提供了一种取像装置和电子设备。

【技术实现步骤摘要】
光学成像系统、取像装置及电子设备
本专利技术涉及光学成像技术，特别涉及一种光学成像系统、取像装置及电子装置。
技术介绍
随着智能手机、可穿戴设备等便携式移动电子产品的大量普及，人们对于这类移动电子产品的小型化、轻薄化的要求越来越高，因此，对搭载于其上的摄像装置乃至摄像透镜也提出了更小、更薄的要求。随着芯片的尺寸越来越小，像素越来越高，同时对摄像镜头的解析力要求也逐渐攀升，因此，需要一种超薄小型化的镜头，同时又兼具较好的光学性能。本申请采用四片式光学成像系统，保证镜头的小型化设计，以这种较少枚数透镜运用非球面达到不同的形状来满足良好的光学性能，特别是针对CSP(ChipScalePackage，芯片级封装)制程方式的镜头来说，因感光芯片前端通常封装一片保护玻璃，本申请将滤光片中置，为后焦距留出压缩的空间，有利于超薄化的设计；另外，对于一些透镜间距较大的光学成像系统来讲，可以将滤光片中置减小组装段差，从而提升良率稳定性。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种四片式的光学成像系统，其在保证光学成像系统小型化的同时，减小了光学成像系统各透镜的组装段差，提高光学成像系统的良率。还有必要提供一种使用上述光学成像系统的取像装置。此外，还有必要提供一种使用上述取向装置的电子设备。一种光学成像系统，其由物侧到像侧依次包括：具有正光焦度的第一透镜、具有光焦度的第二透镜、具有光焦度的第三透镜及具有光焦度的第四透镜；所述光学成像系统还包括：光阑，所述光阑位于光学成像系统的成像面之前；及第一红外滤光片，所述第一红外滤光片位于第一透镜与第四透镜之间。这样可以减小光学成像系统透镜间的组装段差，同时兼顾小型化设计。其中，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜及第四透镜的物侧面及像侧面均为非球面，所述第四透镜的物侧面及像侧面中至少一面设置有至少一个反曲点。采用非球面透镜，可以容易制作成球面以外的形状，获得更多的控制变数，有利于消减像差，以较少枚数的透镜获得良好成像的优点；进而减少透镜数量，满足小型化。在所述第四透镜的物侧面及像侧面中至少一面设置有至少一个反曲点，该反曲点处可用来修正离轴视场的像差，抑制光线到成像面的入射角度，能更精准地匹配感光元件。其中，所述第一透镜的物侧面近光轴处及圆周处均为凸面。第一透镜物侧面于光轴附近为凸面，能够加强承担光学成像系统主要成像功能的第一透镜的正光焦度，有利于超薄化。其中，所述第二透镜的像侧面近光轴处及圆周处均为凹面。第二透镜像侧面为凹面可以更好的矫正球差。其中，所述第三透镜的物侧面圆周处为凹面，所述第三透镜的像侧面圆周处为凸面。第三透镜L3可以有效减小系统场曲和畸变，提高成像品质。其中，所述第四透镜的物侧面近光轴处为凸面；所述第四透镜的像侧面近光轴处为凹面，圆周处为凸面。所述第四透镜像侧面近光轴处为凹面，有利于调节后焦距，第四透镜像侧面设置成曲率半径由凹变凸的变化趋势是为了更好地修正离轴视场的像差，抑制光线到成像面的入射角度，能更精准地匹配感光元件。其中，所述光学成像系统还包括保护玻璃或第二红外滤光片，所述保护玻璃或第二红外滤光片位于所述第四透镜与成像面之间。保护玻璃用于保护成像面上的感光元件，以达到防尘的效果。第二红外滤光片置于第四透镜与成像面之间，可过滤掉红外波段的光，消减部分鬼像杂光，也可对感光元件起到一定的保护作用。其中，所述光学成像系统还包括第三红外滤光片，所述第三红外滤光片位于所述第一透镜之前。第三红外滤光片能截止红外光线，消减红外波段的光线对成像产生不利的影响，将第三红外滤光片放置在第一透镜前是为了配合不同镜筒结构一种新的透镜堆叠形式，目前有出现最后组装第一透镜的组装形式，第一透镜物侧面突出在镜筒外，在第一透镜前端放置一枚红外截止滤光片，可保护透镜组前端。其中，所述第一红外滤光片为至少一片。其中，所述光学成像系统满足以下条件式：FNO>2.0；其中，FNO为光学成像系统光圈数。若FNO<2.0，光学成像系统多为高阶摄像产品，对成像品质有更高的要求，且光学成像系统多为紧密配合的多片式结构，则红外滤光片中置有一定的难度。但也不排除本申请应用在FNO<2.0的其他产品的可能性，特别是针对CSP制程方式的产品，将红外滤光片中置更利于压缩光学成像系统的总长。其中，所述光学成像系统满足以下条件式：BF/TTL<0.21；其中，BF为所述第四透镜像侧面到所述光学成像系统的成像面在平行于光轴方向上的最短距离，TTL为所述第一透镜物侧面到成像面于光轴上的距离。通常光学成像系统最后一片透镜(例如本专利技术中的第四透镜)的像侧面还依次设有滤光片和CMOS感光芯片，光线射向感光芯片时，先由滤光片过滤，因此滤光片对感光芯片有一定的保护作用，同时也过滤一部分光线，以及减少杂光和光斑等，使图像色彩亮丽和锐利的同时具有良好的色彩还原性。一般少片式光学成像系统像素较低，对部分成像要求不高的规格，可以选择红外滤光片中置结构，另外CSP制程产品感光芯片前端封装保护玻璃，将红外滤光片中置可以为后焦留出可压缩的空间，有利于光学成像系统超薄小型化。其中，所述光学成像系统满足以下条件式：MAX(T12:T23:T34)>0.4；其中，T12为所述第一透镜像侧面到第二透镜物侧面于光轴上的距离，T23为所述第二透镜像侧面到第三透镜物侧面于光轴上的距离，T34为第三透镜像侧面到第四透镜物侧面于光轴上的距离，MAX(T12:T23:T34)为T12、T23、T34中取最大值。当满足上述关系式时，光学成像系统各透镜之间间隔较远，组装段差大，量产组装易不稳定，良率较差，若在间隙较大的透镜间放置红外滤光片，可减小组装段差，提升良率，且为透镜机械后焦节省空间，有利于压缩镜头高度。其中，所述光学成像系统满足以下条件式：0.5<f1/f<1.3；其中f为所述光学成像系统的有效焦距，f1为所述第一透镜的有效焦距。由于第一透镜L1分担大部分正光焦度，合理分配第一透镜L1正光焦度的大小，更利于实现光学成像系统的缩短化，并且可以有效修正光学成像系统的场曲。其中，所述光学成像系统满足以下条件式：R1/f>0.4；其中，R1为所述第一透镜物侧面的曲率半径，f为所述光学成像系统的总有效焦距。第一透镜L1物侧面于光轴附近为凸面，能够加强承担光学成像系统100主要成像功能的第一透镜L1的正光焦度，有利于超薄化；若低于下限，第一透镜L1的正光焦度相对于整个光学成像系统过强，像差校正变得困难。其中，所述光学成像系统满足以下条件式：3<D/CT4<15；其中，D为所述第四透镜像侧面光学有效直径，CT4为所述第四透镜的物侧面到像侧面于光轴上的距离。当透镜厚度薄且外径大时成型难均匀，易产生接合线，当满足上述关系式，可以保证第四透镜易于射出成型，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，其由物侧到像侧依次包括：/n具有正光焦度的第一透镜、具有光焦度的第二透镜、具有光焦度的第三透镜及具有光焦度的第四透镜；/n所述光学成像系统还包括：/n光阑，所述光阑位于光学成像系统的成像面之前；及/n第一红外滤光片，所述第一红外滤光片位于第一透镜与第四透镜之间。/n

【技术特征摘要】
1.一种光学成像系统，其特征在于，其由物侧到像侧依次包括：
具有正光焦度的第一透镜、具有光焦度的第二透镜、具有光焦度的第三透镜及具有光焦度的第四透镜；
所述光学成像系统还包括：
光阑，所述光阑位于光学成像系统的成像面之前；及
第一红外滤光片，所述第一红外滤光片位于第一透镜与第四透镜之间。


2.根据权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜及第四透镜的物侧面及像侧面均为非球面，所述第四透镜的物侧面及像侧面中至少一面设置有至少一个反曲点。


3.根据权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，所述第一透镜的物侧面近光轴处及圆周处均为凸面。


4.根据权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，所述第二透镜的像侧面近光轴处及圆周处均为凹面。


5.根据权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，所述第三透镜的物侧面圆周处为凹面,所述第三透镜的像侧面圆周处为凸面。


6.根据权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，所述第四透镜的物侧面近光轴处为凸面；所述第四透镜的像侧面近光轴处为凹面，圆周处为凸面。


7.根据权利要求1-6任一项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保护玻璃或第二红外滤光片，所述保护玻璃或第二红外滤光片位于所述第四透镜与成像面之间。


8.根据权利要求7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第三红外滤光片，所述第三红外滤光片位于所述第一透镜之前。


9.根据权利要求7所述的光学成像系统，其特征在于，所述第一红外滤光片为至少一片。


10.根据权利要求7所述的光学成像系统，其特征在于，所述光学成像系统满足以下条件式：
FNO>2.0；
其中，FNO为光学成像系统光圈数。


11.根据权利要求7所述的光学成像系统，其特征在于，所述光学成像系统满足以下条件式：
BF/TTL<0.21；
其中，BF为所述第四透镜像侧面到所述光学成像系统的成像面在平行于...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢晗，宋琦，李明，
申请(专利权)人：江西晶超光学有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36