光学单元和成像装置制造方法及图纸

公开了一种光学单元，其可以用于实现小的、明亮的镜头设备，其具有高MTF并且适宜定焦相机，同时仍展现三组配置的大DOF优点。还公开了一种成像装置。公开的光学单元（100）具有以从物侧到像侧顺序安排的第一透镜组（110）、第二透镜组（120）以及第三透镜组（130）。第一透镜组（110）包括以从物侧到像侧顺序安排的第一透镜元件（111）、第一透明体（112）以及第二透镜元件（113）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及应用于成像设备的光学单元和成像装置。
技术介绍
对于安装在近年来的移动电话、个人计算机(PC)等上的成像设备，强烈要求高分辨率、低成本和小型化。诸如CXD (电荷耦合器件)或CMOS (互补金属氧化物半导体)的图像传感器的成像元件的单元间距已经显著变窄，并且对于光学系统需要抑制光学像差(特别地，比普通光学系统更多地抑制轴向色差像差)的高成像性能。此外，为了成本需求，已知用于以晶片(wafer)形式形成透镜以降低成本的技术。 在专利文献I中公开的技术已知为它们的代表示例。在此的公开称为混合(HYBRID)方法。在混合方法中，通过在晶片形玻璃板上形成多个透镜，同时制造多个相机模块，并且成像元件晶片和透镜元件以晶片形式粘合，并且随后切块。此外，例如，已知在专利文献2中公开的技术为用于在移动电话、PC等上安装的成像设备的通用成像镜头。引用列表专利文献专利文献I :US2006/0044450A1专利文献2 :日本专利公开No. 2008-134411专利文献3 :日本专利公开No. 2007-1219079
技术实现思路
本专利技术要解决的问题混合方法的优点是可以在玻璃晶片上形成IR截止滤光片和光阑，因此与之前不同，这些分开的部分是不需要的，并且可以同时制造多个成品；因此，每个产品的装配工时的数量小，并且可能降低成本。在前一情况下，还存在的优点是不需要分开的IR截止滤光片，并且因此透镜的后焦距可以短。因此，具有高自由度的光学设计是可能的。关于CIF、VGA等，成像区域小，并且因此以晶片形式形成的多个透镜元件的焦点的变化不会成为大问题。因此，这是有利的。然而，混合方法的缺点在于成像区域随着分辨率增加而扩张到高达3M像素或更大，并且因此透镜元件的焦点的变化变大。结果，如果成像元件和透镜元件以晶片形式粘合，散焦的缺陷频繁出现，并且因此变得不能实现以低成本制造的最初目的。在专利文献2中公开的透镜的优点在于通过具有三元件配置和大量使用非球面获得高成像性能，并且通过放置在螺旋桶等中易于调焦，因为透镜投影形状是圆形。然而，存在缺点在于透镜需要IR截止滤光片作为分开的部分，并且各部分的数目大，因为光阑等是分开的部分。已知色差像差大并且存在对于性能的限制。因此，包括外壳的三组配置的小透镜元件在此具有大大弯曲的第二透镜，这导致诸如不能精确蒸发AR涂层的缺点，并且容易变为重影的因素。此外，包括此情况，第三透镜极大地偏离球形，并且因此导致对于像差校正的限制，并且难以增加亮度到小于Fno 2. 4。此外，例如，已知专利文献3中公开的技术为四组配置的代表性示例。该配置目前在具有自动对焦(AF)的相机模块中非常广泛地采用；然而，其景深浅并且不适于定焦(FF)光学单元。 图I是图示当用当前的三组/三元件透镜设计用于1/4尺寸的透镜单元时，典型的MTF特性的视图。图2是图示当用当前的四组/四元件透镜设计用于1/4尺寸的透镜单元时，典型的MTF特性的视图。如在此所示，前者在峰值具有低MTF。然而，对焦特性非常柔和，并且在MTF变为O的情况下对焦范围宽达100 μ m。另一方面，后者在峰值具有高MTF。然而，对焦特性非常陡峭，并且在MTF变为O的情况下对焦范围仅为50 μ m。前者对于FF模块是最佳的，而后者对于AF模块是最佳的。当前光学系统的问题在于如果三组改变为四组以提高光学特性，则景深变浅，并且因此变得不适于FF。因此，此时不存在对于MTF高的FF最佳的光学解决方案，最佳的光学解决方案是明亮的并且其景深深。本专利技术提供一种光学单元和成像装置，其可以实现这样的透镜元件，该透镜元件具有高MTF、小、明亮并且对于定焦相机最佳，同时具有景深深的三组配置的优点。问题的解决方案根据本专利技术第一方面的光学单元包括以从物侧到像平面侧顺序安排的第一透镜组；第二透镜组；以及第三透镜组，其中第一透镜组包括以从物侧到像平面侧顺序安排的第一透镜元件、第一透明体以及第二透镜元件。优选地，第一透镜元件和第二透镜元件形成双合透镜。根据本专利技术第二方面的成像装置，包括成像元件；以及用于在成像元件中形成被摄体的图像的光学单元，其中光学单元包括以从物侧到像平面侧顺序安排的第一透镜组、第二透镜组以及第三透镜组，并且第一透镜组包括以从物侧到像平面侧顺序安排的第一透镜元件、第一透明体以及第二透镜元件。根据本专利技术第三方面的成像装置，包括成像元件；以及用于在成像元件中形成被摄体的图像的光学单元，其中光学单元包括以从物侧到像平面侧顺序安排的第一透镜组、第二透镜组以及第三透镜组，并且第一透镜组包括以从物侧到像平面侧顺序安排的第一透镜元件、第一透明体以及第二透镜元件，并且第一透镜元件和第二透镜元件形成双合透镜。本专利技术的效果根据本专利技术，可能实现这样的透镜元件，其有高MTF、小的、明亮的并且对于定焦相机最佳，同时具有景深深的三组配置的优点。附图说明图I是图示当用当前的三组/三元件透镜设计用于1/4尺寸的透镜单元时，典型的MTF特性的视图。图2是图示当用当前的四组/四元件透镜设计用于1/4尺寸的透镜单元时，典型的MTF特性的视图。图3是图示根据本专利技术的第一实施例的成像镜头的配置示例的视图。·图4是图示分配给构成根据第一实施例的成像镜头的成像单元的构成透镜组的透镜、基片和玻璃盖片的表面号的视图。图5是图示示例I中的球面像差、像散像差和畸变的像差图。图6是图示示例I的从轴上到70%的图像高度、在801ps/mm观看的MTF的散焦特性的视图。图7是图示根据本专利技术的第二实施例的成像镜头的配置示例的视图。图8是图示分配给构成根据第二实施例的成像镜头的成像单元的构成透镜组的透镜、基片和玻璃盖片的表面号的视图。图9是图示示例2中的球面像差、像散像差和畸变的像差图。图10是图示根据本专利技术的第三实施例的成像镜头的配置示例的视图。图11是图示分配给构成根据第三实施例的成像镜头的成像单元的构成透镜组的透镜、基片和玻璃盖片的表面号的视图。图12是图示示例3中的球面像差、像散像差和畸变的像差图。图13是图示根据本专利技术的第四实施例的成像镜头的配置示例的视图。图14是图示示例4中的球面像差、像散像差和畸变的像差图。图15是图示示例4的从轴上到70%的图像高度、在801ps/mm观看的MTF的散焦特性的视图。图16是图示根据本专利技术的第五实施例的成像镜头的配置示例的视图。图17是图示分配给构成根据第五实施例的成像镜头的成像单元的构成透镜组的透镜、基片和玻璃盖片的表面号的视图。图18是图示示例5中的球面像差、像散像差和畸变的像差图。图19是概念性图示根据本专利技术的第六实施例的晶片级光学元件的视图。图20是图示其中采用根据实施例的成像镜头的成像装置的配置示例的框图。具体实施例方式下文中，在将本专利技术实施例与附图结合的同时给出本专利技术实施例的描述。将按以下顺序给出描述I.第一实施例(采用光学单元的成像镜头的第一配置示例)，2.第二实施例(采用光学单元的成像镜头的第二配置示例)，3.第三实施例(采用光学单元的成像镜头的第三配置示例)，4.第四实施例(采用光学单元的成像镜头的第四配置示例)，5.第五实施例(采用光学单元的成像镜头的第五配置示例)，6.第六实施例(晶片光学兀件的概念)7.第七实施例(成像装置的配置示例)〈I.第一实施例&g本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：马场友彦，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：
国别省市：