微型光学取像装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种微型光学取像装置，其从被摄物体方依序包括：负屈光度且凸向被摄物体的第一透镜，孔径光闸，正屈光度且凸向成像面呈半月型的第二透镜，用以过滤特定波长光线的过滤元件，以及图像传感器。本装置用以形成提供超广角，低光学畸变，且只通过所需波长的光线的微型光学取像装置。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种取像装置，尤其涉及一种由最少镜片构成，低光学畸变、尺寸 短小且过滤特定波长光线成像于图像传感器的超广角微型光学取像装置。
技术介绍
近年，随着技术进步与贡献，使用诸如CCD型(电荷耦合装置)图像传感器或 CMOS(互补金属氧化物半导体)型图像传感器的固态成像元件的取像装置的尺寸缩小，使 得设有取像装置的行动通讯装置或计算机设备已很普遍。就设计而言，为了携带方便及符合人性化需求，可拍照手机的取像镜头不仅需要 具有良好的成像质量，还需要有较小的体积及较低的成本。因此，与传统照相机、摄影机及 一般数字相机的可调焦、可变焦镜头不同，可拍照手机中所使用的取像镜头尺寸要小很多， 结构也简单很多，且主要使以定焦镜头为主。然而，随着这些行动通讯装置或计算机设备尺寸缩小的元件高密度趋势，或功能 的增加，都希望可更缩小被装配的取像装置尺寸。现有的取像透镜产品通常安排三个透镜组合的取像装置，以对象侧的顺序包含具 有正折射的第一透镜，具有负折射率的第二透镜，及具有正折射率的第三透镜。三透镜组 合的取像装置的形式不仅在价格因素上失去竞争力，也使得镜头的整体长度仍然较长，重 量也会偏重。也由于各组成元件皆有其个别的尺寸公差，故组装后所累积的组合公差甚为 可观，常导致组装后的焦距改变而无法聚焦成像，造成产品良率不高，必须再进行调焦的步 骤，使得整体制程甚为繁琐，增加制造成本。另外，此类光学取像装置也因为使用目的只是用于可见光通过，所以其过滤元件 只使用红外线过滤元件，无过滤其它特定波长，只通过所需波长的组合，所以无法对其它光 线进行取像应用。
技术实现思路
于是，为解决上述的缺点本技术的目的在于提供一种微型光学取像装置，用 以形成超广视角、大孔径数值及低敏感度，其构件精简，且组合后焦公差小于光学聚焦的可 用的焦深范围，不需进行调焦的动作，可降低制作成本，甚具经济效益，并可以有效校正球 差、像差、场曲及整体长度极短的微型光学取像装置。本技术的另一目的在于提供一种微型光学取像装置，其过滤元件过滤其它 特定波长，通过所需波长的光线，形成可对其它光线进行取像应用的微型光学取像装置。为实现上述目的，本技术采用以下技术方案一种微型光学取像装置，从被摄物体方依序包括具有负屈光度，且凸向被摄物体的第一透镜；孔径光闸；具有正屈光度，且凸向成像面呈半月型的第二透镜；用以过滤特定波长光线的过滤元件；以及用以接收通过前述过滤元件的成像，并将该成像转换成为数字信号的图像传感ο所述第一透镜与第二透镜的折射率为1. 5至1. 7。所述第一透镜满足如下关系式-10 < fl/f < -0. 5 ；所述第二透镜满足如下关系式0. 5 < f2/f < 5 ；且所述第一透镜与第二透镜构成的取像装置满足公式1. 5 < L/f < 5 ；其中上式中，fl为第一透镜的光学焦距，f2为第二透镜的光学焦距，f为微型光学 取像装置整个系统的焦距，L为从微型光学取像装置的光学总长，即孔径光间到成像焦点的 距离。所述第一透镜包含有面对被摄物体的第一面及面对成像面的第二面，该第一面为 相对于被摄物体呈凸面构形的凸面，该第二面为相对于成像面呈凹陷构形的凹陷；及所述第二透镜包含有面对被摄物体的第三面及面对成像面的第四面，该第三面为 相对于被摄物体呈凹陷构形的凹陷，第四面为相对于成像面呈凸面构形的凸面；且，前述第 一、二、三、四面中皆为非球面。所述非球面的面型满足下列公式权利要求一种微型光学取像装置，其特征在于，从被摄物体方依序包括具有负屈光度，且凸向被摄物体的第一透镜；孔径光闸；具有正屈光度，且凸向成像面呈半月型的第二透镜；用以过滤特定波长光线的过滤元件；以及用以接收通过前述过滤元件的成像，并将该成像转换成为数字信号的图像传感器。2.如权利要求1所述的微型光学取像装置，其特征在于，所述第一透镜与第二透镜的 折射率为1.5至1.7。3.如权利要求1所述的微型光学取像装置，其特征在于，所述第一透镜满足如下关系式-10 < fl/f < -0. 5 ； 所述第二透镜满足如下关系式 0. 5 < f2/f < 5 ；且所述第一透镜与第二透镜构成的取像装置满足公式1. 5 < L/f < 5 ； 其中上式中，fl为第一透镜的光学焦距，f2为第二透镜的光学焦距，f为微型光学取 像装置整个系统的焦距，L为从微型光学取像装置的光学总长，即孔径光间到成像焦点的距罔。4.如权利要求3所述的微型光学取像装置，其特征在于，所述第一透镜包含有面对被 摄物体的第一面及面对成像面的第二面，该第一面为相对于被摄物体呈凸面构形的凸面， 该第二面为相对于成像面呈凹陷构形的凹陷；及所述第二透镜包含有面对被摄物体的第三面及面对成像面的第四面，该第三面为相对 于被摄物体呈凹陷构形的凹陷，第四面为相对于成像面呈凸面构形的凸面；且，前述第一、 二、三、四面中皆为非球面。5.如权利要求4所述的微型光学取像装置，其特征在于，所述非球面的面型满足下列 公式ru2Z =-—-Γ + Ah4 + Bh6 + Ch8 + Dhw + Ehu + Fhu + Gh'6\ + 2其中，Z为沿光轴方向在高度为h的位置以表面顶点作参考距光轴的位移值；k为锥度 常量；C为曲率半径的倒数；A、B、C、D、E、F、G为高阶非球面系数。6.如权利要求4所述的微型光学取像装置，其特征在于，所述图像传感器上的最大成 像高度满足如下关系式0. 8 < d/f < 3，其中d为该图像传感器上的最大成像高度，f为微 型光学取像装置整个系统的焦距。7.如权利要求1所述的微型光学取像装置，其特征在于，所述过滤元件进一步设置于 第一透镜与被摄物体之间。8.如权利要求1所述的微型光学取像装置，其特征在于，所述过滤元件为红外线截止 过滤元件。9.如权利要求1所述的微型光学取像装置，其特征在于，所述过滤元件为可见光截止 过滤元件。10.如权利要求9所述的微型光学取像装置，其特征在于，所述可见光截止过滤元件通 过的光线的波长为780至1050nm。11.如权利要求1所述的微型光学取像装置，其特征在于，所述第一透镜与所述第二透 镜为圆形透镜。12.如权利要求1所述的微型光学取像装置，其特征在于，所述第一透镜与所述第二透 镜为圆形去掉两对称边而呈长条状劣弓形的透镜。专利摘要本技术提供一种微型光学取像装置，其从被摄物体方依序包括负屈光度且凸向被摄物体的第一透镜，孔径光闸，正屈光度且凸向成像面呈半月型的第二透镜，用以过滤特定波长光线的过滤元件，以及图像传感器。本装置用以形成提供超广角，低光学畸变，且只通过所需波长的光线的微型光学取像装置。文档编号G02B13/00GK201716461SQ201020120059公开日2011年1月19日 申请日期2010年2月26日 优先权日2010年2月26日专利技术者赖建勋 申请人:先进光电科技股份有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微型光学取像装置，其特征在于，从被摄物体方依序包括：具有负屈光度，且凸向被摄物体的第一透镜；孔径光闸；具有正屈光度，且凸向成像面呈半月型的第二透镜；用以过滤特定波长光线的过滤元件；以及用以接收通过前述过滤元件的成像，并将该成像转换成为数字信号的图像传感器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赖建勋，
申请(专利权)人：先进光电科技股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：71[中国|台湾]