[发明专利]四片式成像用光学镜组

说明书

技术领域

本发明涉及一种透镜组，特别是指一种应用于照相手机的小型化四片式成像用光学镜组。

背景技术

最近几年来，随着手机相机的兴起，小型化摄影镜头的需求日渐提高，而一般摄影镜头的感光组件不外乎是感光耦合组件(Charge CoupledDevice，CCD)或互补性氧化金属半导体(Complementary Metal-OxideSemiconductor，CMOS)两种，由于半导体制程技术的进步，使得感光组件的画素面积缩小，小型化摄影镜头逐渐往高画素领域发展，因此，对成像质量的要求也日益增加。

现有的高解像力手机镜头，多采用前置光圈且为四片式的透镜组，其中，第一镜片及第二镜片常以二片球面镜互相黏合而成为Doublet(双合透镜)，用以消除色差，但此方法有其缺点：

其一，过多的球面镜配置使得系统自由度不足，造成光学系全长不易缩短；

其二，玻璃镜片黏合的制程不易，造成制造上的困难。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种四片式成像用光学镜组，以提升光学系的成像质量，并有效缩短镜头体积。

为解决上述技术问题，本发明提供一种由四片透镜构成的全新的光学镜组，其技术方案如下：

一种四片式成像用光学镜组，从物侧到像侧依次配置：一具正屈折力的第一透镜，其前表面为凸面；一具负屈折力的第二透镜，其后表面为凹面；一为新月形且具负屈折力的第三透镜，其后表面为凸面；以及一具负屈折力的第四透镜，其前表面为凸面，且后表面为非球面，藉此透镜的形状及排列方式，可有效提升光学镜组的解像力。

藉由第一透镜前表面提供强大的正屈折力，并将光圈置于接近物侧处，将使得四片式成像用光学镜组的出射瞳(Exit Pupil)远离成像面，因此，光线将以接近垂直入射的方式入射在感光组件上，此即为像侧的Telecentric(远心)特性，此特性对于时下固态感光组件的感光能力是极为重要的，将使得感光组件的感光敏感度提高，减少系统产生暗角的可能性。

本发明四片式成像用光学镜组为了有效修正系统产生的色差，控制第一透镜的色散系数(Abbe Number)V1、第二透镜的色散系数V2及第四透镜的色散系数V4，必须满足以下关系式：

V2＜32；

[(V1+V4)/2]-V2＞15，且V4＞45。

更进一步来说，控制第二透镜的色散系数(Abbe Number)V2＜29，则四片式成像用光学镜组的解像力可以再提升。

此外，四片式成像用光学镜组小型化的趋势，以及系统需涵盖广泛的视角，使得焦距变得很短，在这种情况下，镜片的曲率半径以及镜片的大小皆变得很小，以传统玻璃研磨的方法将难以制造出上述的镜片，因此，在镜片上采用塑料材质，藉由射出成型的方式制作镜片，可以用较低廉的成本生产高精密度的镜片；并于镜面上设置非球面，非球面可以容易制作成球面以外的形状，获得较多的控制变量，用以消减像差，进而缩减镜片使用的数目。而在镜面上设置反曲点，对轴外像差的修正更具效用。

本发明四片式成像用光学镜组中，第一透镜焦距为f1，第二透镜焦距为f2，第三透镜的焦距为f3，第四透镜的焦距为f4，第一透镜与第二透镜的合成焦距为f12，整体四片式成像用光学镜组的焦距为f，其满足以下关系式：

1.2＜f/f1＜2.0；

-0.5＜f/f3＜0；

-0.5＜f/f4＜0；

第一透镜若f/f1小于上述关系式的下限值，则四片式成像用光学镜组的屈折力不足，使得光学总长度过长，而且对于压制光线入射感光组件上的角度较为困难，若f/f1大于上述关系式的上限值，则光学系统产生的高阶像差将难以修正；第三透镜与第四透镜作用如同补正透镜，其屈折力介于上述范围内较为理想；

进一步来说，使f/f1、f/f2、f/f3、f/f4、f/f12满足如下关系式则较为理想：

1.4＜f/f1＜1.7；

-0.8＜f/f2＜-0.5；

-0.2＜f/f3＜0；

-0.5＜f/f4＜0；

0.8＜f/f12＜1.2。

藉由上述关系式所定义的范围，可使本发明在光学镜组的体积和像差的修正中取得平衡。

本发明四片式成像用光学镜组中控制第四透镜后表面有效径位置的镜面角度ANG42＜-28deg.，其镜面角度的方向定义为“当周边有效径角度向像侧倾斜则定义为正、当周边有效径角度向物侧倾斜则定义为负”，如此可以有效缩小光线入射感光组件的角度并且增强系统修正轴外像差的能力。