光学镜头制造技术

一种光学镜头，包含依序从物侧至像侧排列的一第一透镜单元、一第二透镜单元、一第三透镜单元，及一第四透镜单元，每一透镜单元具有一面向物侧的物侧面，及一面向像侧的像侧面，且该第一透镜单元的阿贝数相对于该第二透镜单元的阿贝数的差大于30。该第一透镜单元的平均直径相对于该第二透镜单元的平均直径比值介于0.5到0.9之间。该第三透镜单元的平均直径相对于该第四透镜单元的平均直径比值介于0.4到0.7之间。定义上述平均直径是其中一透镜单元的物侧面及像侧面的光学有效径的平均值。本发明专利技术是一种具有良好光学特性的光学镜头及其成像系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种光学镜头及应用该镜头的成像系统，特别是指一种具有四个透镜单元的光学镜头及应用该镜头的成像系统。
技术介绍
近年来，许多电子产品都配备了光学镜头及传感器，以提供照相及录像的功能。为了增进可携带性及影像质量且同时减少电子产品的尺寸及重量，目前已有不同的透镜组合搭配具有感光耦合组件(CXD)或是互补性金属氧化物半导体组件(CMOS)的传感器使用。对于小型化且能提供高质量的光学镜头及成像系统的需求便因而产生。光学镜头要达成小型化，是由系统中每一透镜单元的光学有效径(clear aperture diameters或是clearaperture)决定。在以下的说明中，将简称为透镜单元的直径(diameter)。在美国专利U.S. 7453654中，揭露了一种包含四个透镜单元的光学镜头，每一透镜单元皆有不同形状，藉由特殊的组合以达成预定的光学特性。然而，为了达成某项光学特性，某些其他光学上的质量就被牺牲了。因此，市场上仍然在寻找具有更好光学性能的光学镜头。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的即在于提供一种具有良好光学特性的光学镜头及其成像系统。于是，本专利技术的光学镜头，包含依序从物侧至像侧排列的一第一透镜单元、一第二透镜单元、一第三透镜单元，及一第四透镜单元。每一透镜单元具有一面向物侧的物侧面，及一面向像侧的像侧面，且该第一透镜单元的阿贝数(abbe number)相对于该第二透镜单元的阿贝数的差大于30，即vdl - vd2 > 30，vdl为该第一透镜单元的阿贝数，vd2为该第二透镜单元的阿贝数。该第一透镜单元的平均直径相对于该第二透镜单元的平均直径比值介于O. 5到O. 9之间，即O. 5 < dlavg/d2avg < O. 9, dlavg为该第一透镜单元的平均直径，d2avg为该第二透镜单元的平均直径。该第三透镜单元的平均直径相对于该第四透镜单元的平均直径比值介于O. 4到O. 7之间，即O. 4 < d3avg/d4avg < O. 7，d3avg为该第三透镜单元的平均直径，d4avg为该第四透镜单元的平均直径。其中，定义平均直径是其中一透镜单元的物侧面及像侧面的光学有效径的平均值。本专利技术另一种光学镜头，包含依序从物侧至像侧排列的一光圈、一第一透镜单元、一第二透镜单元、一第三透镜单元，及一第四透镜单元。其中，该光圈具有一供来自物侧的光通过的圆形开孔，每一透镜单元具有一面向物侧的物侧面，及一面向像侧的像侧面，该物侧面的光学有效径为物侧直径，该像侧面的光学有效径为像侧直径，任一透镜单元的物侧直径小于或等于像侧直径。其中，该光圈的圆形开孔的直径小于该第一透镜单元的物侧直径，且该第一透镜的阿贝数相对于该第二透镜的阿贝数的差大于30，该若干透镜单元的物侧面及像侧面都可以覆盖一抗反射膜(或称为“增透膜”)。本专利技术另一种光学镜头，包含依序从物侧至像侧并沿一光轴排列的一第一透镜单兀、一第二透镜单兀、一第三透镜单兀、一第四透镜单兀，及一滤光镜设置在一传感器和该第四透镜单元之间。其中，每一透镜单元具有一面向物侧的物侧面，及一面向像侧的像侧面。该第一透镜单元沿该光轴的厚度为0.42_，该第二透镜单元沿该光轴的厚度为0.26mm，该第三透镜单元沿该光轴的厚度为0.435mm，该第四透镜单元沿该光轴的厚度为0.3mm,该滤光镜沿该光轴的厚度为0.3mm,该第一、第二透镜单兀在光轴上的气隙为0.07mm，该第二、第三透镜单元在光轴上的气隙为0.34mm，该第三、第四透镜单元在光轴上的气隙为0.06mm,该第四透镜单兀和该滤光镜在光轴上的气隙为0.4mm。附图说明图1是一示意图，说明本专利技术光学镜头所使用的名词；图2是一示意图，说明光学镜头架构图3为多个透镜单元的参数表；图4是一示意图，说明多个直径、厚度及气隙的定义；图5为一第一透镜单元的垂度数据表；图6为该第一透镜单元的垂度数据表；图7为一第二透镜单元的垂度数据表；图8为该第二透镜单元的垂度数据表；图9为一第三透镜单元的垂度数据表；`图10为该第三透镜单元的垂度数据表；图11为该第三透镜单元的垂度数据表；图12为一第四透镜单元的垂度数据表；图13为该第四透镜单元的垂度数据表；图14为该第四透镜单元的垂度数据表；图15为该第四透镜单元的垂度数据表；图16是该第四透镜单元的剖面示意图17 —不意图，说明崎变的定义；图18是一示意图，说明影像传感器、感测影像范围及最大影像范围的定义。主要组件符号说明1....光圈11...圆形开孔2....保护镜3....第一透镜单元31...物侧面32...像侧面4....第二透镜单元41...物侧面42...像侧面5....第三透镜单元502...内缩影像504...外扩影像51...物侧面52...像侧面6....第四透镜单元600...感测影像范围602...影像传感器604...最大影像范围61...物侧面62...像侧面7....滤光镜8....成像平面si s5.气隙tl t4.厚度dl、d3、d5、d7…物侧直径d2、d4、d6、d8…像侧直径h....长度Ah...长度变化量。具体实施例方式有关本专利技术的前述及其他
技术实现思路
、特点与功效，在以下配合说明书附图的详细说明中，将可清楚的呈现。透镜单元在此处的定义为透光材质制成的单体，可折射光线且具有分别设置于该单体两侧两折射面(即物侧面及像侧面)。直径的定义是指光学有效径(clear aperturediameter),而总光程长度(total track length)代表从第一个透镜单元的物侧面(面向物侧的折射面)直到成像平面的距离在光轴上的距离。垂度(sag)定义为透镜单元表面的任一点与一垂直于光轴的平面之间的最短距离，垂度可以在距光轴不同径向高度的点测量。参阅图1，例如以透镜单元的光学有效径离光轴最远处至光轴的径向距离为100%，垂度sag (25)表不距离光轴25%长度的点的垂度,垂度sag (50)表不距离光轴50%长度的点的垂度，垂度sag(75)表示距离光轴75%长度的点的垂度，以此类推，垂度(N)表示距离光轴N%长度的表面的垂度。图1中列举两个各具有不同垂度的透镜单元。参阅图2，一光学镜头包含依序从一物侧至一像侧排列的一保护镜2、一第一透镜单元3、一第二透镜单元4、一第三透镜单元5及一第四透镜单元6及一滤光镜7。保护镜2及该若干透镜单元3、4、5、6分别包括一面向物侧的物侧面31、物侧面41、物侧面51、物侧面61，及一面向像侧的像侧 面32、像侧面42、像侧面52、像侧面62。在其它实施例中，可再包含一光圈置该保护镜2的物侧面21之前。来自物侧的光将依序穿过光圈1、保护镜2、该若干透镜单元3 6、滤光镜7，并在一成像平面8上成像，该成像平面8可设置一影像传感器，用以接收穿过该滤光镜7的光线。光圈I是由不透光材料制成，且具有一圆形开孔11，供来自物侧的光线通过。该圆形开孔11的直径小于该第一透镜单元物侧面31的物侧直径，于本较佳实施例中，该圆形开孔11的直径为0.91mm，该第一透镜单元物侧面31的物侧直径为1.01mm。该光圈I也可设置于该保护镜2及第一透镜单元3之间。每一透镜单元是由透光材质例如玻璃或塑料材料制成，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学镜头，包含：依序从物侧至像侧排列的一第一透镜单元、一第二透镜单元、一第三透镜单元，及一第四透镜单元，每一透镜单元具有一面向物侧的物侧面，及一面向像侧的像侧面，且该第一透镜单元的阿贝数相对于该第二透镜单元的阿贝数的差大于30，该第一透镜单元的平均直径相对于该第二透镜单元的平均直径比值介于0.5到0.9之间，该第三透镜单元的平均直径相对于该第四透镜单元的平均直径比值介于0.4到0.7之间，其中，定义平均直径是其中一透镜单元的物侧面及像侧面的光学有效径的平均值。

【技术特征摘要】
1.一种光学镜头，包含:依序从物侧至像侧排列的一第一透镜单元、一第二透镜单元、一第三透镜单元，及一第四透镜单元，每一透镜单元具有一面向物侧的物侧面，及一面向像侧的像侧面，且该第一透镜单元的阿贝数相对于该第二透镜单元的阿贝数的差大于30，该第一透镜单元的平均直径相对于该第二透镜单元的平均直径比值介于0.5到0.9之间，该第三透镜单元的平均直径相对于该第四透镜单元的平均直径比值介于0.4到0.7之间，其中，定义平均直径是其中一透镜单元的物侧面及像侧面的光学有效径的平均值。2.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于:该第一透镜单元的平均直径对其在光轴上厚度的比值介于2到3之间。3.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于:该第二透镜单元的平均直径对其在光轴上厚度的比值介于4到6之间。4.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于:该第三透镜单元的平均直径对其在光轴上厚度的比值介于3到4之间。5.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于:该第四透镜单元的平均直径对其在光轴上厚度的比值介于8到10之间。6.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于:该第三透镜单元的像侧面的垂度sag(75)相对于垂度sag(25)的比值介于5到7之间，其中，垂度定义为透镜单元表面的任一点与一垂直于光轴的平面之间的最短距离，以透镜单元的光学有效径离光轴最远处至光轴径向的距离为100%，垂度sag (25)表示距离光轴25%高度的表面的垂度，垂度sag (75)表示距离光轴75%高度的表面的垂度，垂度sag (N)表示距离光轴N%高度的表面的垂度。7.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于:该第一至第四透镜单元的物侧面及像侧面皆分别覆盖一抗反射层。8.一种光学镜头，包含:依序从物侧至像侧排列的一光圈、一第一透镜单元、一第二透镜单元、一第三透镜单元，及一第四透镜单元，其中，该光圈中心具有一供来自物侧的光通过的圆形开孔，每一透镜单元具有一面向物侧的物侧面，及一面向像侧的像侧面，该物侧面的光学有效径为物侧直径，该像侧面的光学有效径为像侧直径，其中，该光圈的圆形开孔的直径小于该第一透镜单元的该物侧直径，且该第一透镜的阿贝数相对于该第二透镜的阿贝数的差大于30。9.根据权利要求8所述的光学镜头，其特征在于:还包含一滤光镜，设置于该第四透镜单元和位于像侧的一影像传感器之间，用于滤除红外光。10.根据权利要求9所述的光学镜头，其特征在于:该滤光镜的厚度约0.3mm。11.根据权利要求9所述的光学镜头，其特征在于:该影像传感器沿着光轴距离该滤光镜 0.3mm 至 0.4mm。12.根据权利要求9所述的光学镜头，其特征在于:还具有多数分别设置于该第一透镜单元物侧面到第四透镜单元像侧面之间的气隙，且所有气隙的总和相对于总光程长度的比值小于或等于0.25，定义总光程长度为该第一透镜单元的该物侧面到该影像传感器在光轴上的距离。13.根据权利要求8所述的 光学镜头，其特征在于:每一透镜单元的物侧直径不大于像侧直径。14.根据权利要求8所述的光学镜头，其特征在于:位于该第一透镜单元和第二透镜单元之间的气隙相对位于该第二透镜单元和第三透镜单元之间的气隙的长度比值介于O到0.4之间，位于该第三透镜单元和第四透镜单元之间的气隙相对位于该第四透镜单元和滤光镜之间的气隙的长度比值介于O到0.2之间。15.根据权利要求8所述的光学镜头，其特征在于:该第三透镜单元的该像侧面垂度sag(75)相对于垂度sag(25)的比值介于6到7之间，垂度定义为透镜单元表面的任一点与一垂直于光轴的平面之间的最短距离，以透镜单元的光学有效径离光轴最远处至光轴径向的距离为100%，垂度sag(N)表示距离光轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈思翰，
申请(专利权)人：玉晶光电厦门有限公司，
类型：发明
国别省市：