光學(xué)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種光學(xué)系統(tǒng)，該光學(xué)系統(tǒng)由4片透鏡構(gòu)造而成，從而具有廣的視角。該光學(xué)系統(tǒng)包括：具有正屈光力的第一透鏡，具有凸出的兩個表面；第二透鏡，具有負(fù)屈光力，第二透鏡的兩個表面凹進(jìn)；第三透鏡，具有正屈光力和彎月形狀；第四透鏡，具有負(fù)屈光力，第四透鏡的兩個表面凹進(jìn)，第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡按從物（即，所述光學(xué)系統(tǒng)的物方）至前方像平面（即，所述光學(xué)系統(tǒng)的像方）的順序設(shè)置。在光學(xué)系統(tǒng)中，第一透鏡和第四透鏡的屈光力滿足下面的條件式1：f1/f4<-1.1……條件式1，在條件式1中，f1為第一透鏡的焦距，f4為第四透鏡的焦距。
【專利說明】光學(xué)系統(tǒng)
[0001]本申請是于2011年2月28日向中國國家知識產(chǎn)權(quán)局提交的申請?zhí)枮?01110053387.3的發(fā)明專利申請的分案申請，其公開通過引用包含于此。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及一種光學(xué)系統(tǒng)，更具體地講，涉及一種被安裝在移動通信終端或PDA等上、或被用在監(jiān)視相機(jī)和數(shù)字相機(jī)或類似物中的光學(xué)系統(tǒng)，該光學(xué)系統(tǒng)由4片透鏡構(gòu)成，從而具有廣的視角。
【背景技術(shù)】
[0003]近來，已經(jīng)對用于與光學(xué)系統(tǒng)有關(guān)的通信終端、數(shù)字靜態(tài)相機(jī)(DSC)、便攜式攝像機(jī)(camcoder)或PC相機(jī)(附于個人計(jì)算機(jī)的光學(xué)裝置)等的相機(jī)模塊進(jìn)行了研究。在圖像拾取系統(tǒng)中，為了得到圖像，最重要的組件是成像的鏡頭系統(tǒng)，即，光學(xué)系統(tǒng)。
[0004]因?yàn)楣鈱W(xué)系統(tǒng)在分辨率和圖像品質(zhì)等方面需要高性能，所以鏡頭的構(gòu)造復(fù)雜化。當(dāng)光學(xué)系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上或光學(xué)上復(fù)雜化時，光學(xué)系統(tǒng)的尺寸增加，從而在光學(xué)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)緊湊和纖薄方面存在問題。
[0005]例如，為了增加安裝在移動電話上的相機(jī)模塊的安裝效率，整個模塊的緊湊性是不可缺少的條件。另外，在其使用的CXD或CMOS的圖像傳感器中，分辨率正逐漸增加，且像素的尺寸在逐漸減小。與其對應(yīng)的鏡頭系統(tǒng)因此需要纖薄和緊湊以及可以滿足高分辨率和優(yōu)良的光學(xué)性能等的要求。
[0006]在這樣的情況下，當(dāng)使用3百萬像素(megapixel)光學(xué)裝置((XD或CMOS)時，即使在使用3片或更少的透鏡構(gòu)造的情況下也可以滿足光學(xué)性能和緊湊性；然而，在5百萬像素或更高的高分辨率光學(xué)裝置(CCD或CMOS)中使用3片或更少的透鏡的情況下，每個透鏡的屈光力很大，因此，不易于加工透鏡，從而難以同時滿足高性能和緊湊性的要求。另夕卜，盡管具有4片或更多的透鏡構(gòu)造，但是當(dāng)使用球面透鏡時光學(xué)系統(tǒng)的總體長度增加，從而難以將其制造為具有小尺寸。另外，具有4片透鏡構(gòu)造的光學(xué)系統(tǒng)在通常被設(shè)計(jì)為具有55°至68°的視角時可以保證良好的光學(xué)特性；然而，當(dāng)其被設(shè)計(jì)為具有68°或更大的視角時，因敏感度的增加導(dǎo)致產(chǎn)率降低。
[0007]因此，在具有4片透鏡構(gòu)造的光學(xué)系統(tǒng)中，存在對于可以同時實(shí)現(xiàn)緊湊性、高光學(xué)性能、廣視角的技術(shù)的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的一方面提供一種具有4片透鏡構(gòu)造的光學(xué)系統(tǒng),該光學(xué)系統(tǒng)具有廣的視角，同時實(shí)現(xiàn)緊湊性并保持良好的諸如像差和遠(yuǎn)心特性的光學(xué)性能。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種光學(xué)系統(tǒng)，包括:第一透鏡，具有正屈光力，第一透鏡的兩個表面凸出；第二透鏡，具有負(fù)屈光力，第二透鏡的兩個表面凹進(jìn)；第三透鏡，具有正屈光力和彎月形狀；第四透鏡，具有負(fù)屈光力，第四透鏡的兩個表面凹進(jìn)，第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡按從物(即，所述光學(xué)系統(tǒng)的物方)至像平面(IP，即，所述光學(xué)系統(tǒng)的像方)的順序設(shè)置，其中，第一透鏡和第四透鏡的屈光力滿足下面的條件式I。
【權(quán)利要求】
1.一種光學(xué)系統(tǒng)，包括: 第一透鏡，具有正屈光力，第一透鏡的兩個表面凸出； 第二透鏡，具有負(fù)屈光力，第二透鏡的像方表面凹進(jìn)； 第三透鏡，具有正屈光力和彎月形狀； 第四透鏡，具有負(fù)屈光力，第四透鏡的像方表面凹進(jìn)， 第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡按從所述光學(xué)系統(tǒng)的物方至所述光學(xué)系統(tǒng)的像方的順序設(shè)置，其中，所述光學(xué)系統(tǒng)滿足下面的條件表達(dá)式:
2.767mm ^ fl ^ 2.965mm, 其中，fl表示第一透鏡的焦距。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)系統(tǒng)，其中，所述光學(xué)系統(tǒng)滿足下面的式子:
-2.424650212 ( F/f2-F/fl ( -2.178580423 其中，F(xiàn)表示所述光學(xué)系統(tǒng)的總焦距，f2表示第二透鏡的焦距。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)系統(tǒng)，其中，所述光學(xué)系統(tǒng)滿足下面的式子:
0.028912179( D1 2/fl ( 0.041237113， 其中，D12表示第一透鏡與第二透鏡之間沿著光軸的距離。
4.一種光學(xué)系統(tǒng)，包括 第一透鏡，具有正屈光力，第一透鏡的兩個表面凸出； 第二透鏡，具有負(fù)屈光力，第二透鏡的像方表面凹進(jìn)； 第三透鏡，具有正屈光力和彎月形狀； 第四透鏡，具有負(fù)屈光力，第四透鏡的像方表面凹進(jìn)， 第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡按從所述光學(xué)系統(tǒng)的物方至所述光學(xué)系統(tǒng)的像方的順序設(shè)置，其中，所述光學(xué)系統(tǒng)滿足下面的條件表達(dá)式:
1.654mm ^ f3 ^ 1.83mm
其中，f3表示第三透鏡的焦距。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光學(xué)系統(tǒng)，其中，所述光學(xué)系統(tǒng)滿足下面的式子:
0.054644809 ( D34/f3 ( 0.060459492, 其中，D34表示第三透鏡與第四透鏡之間沿著光軸的距離。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光學(xué)系統(tǒng)，其中，所述光學(xué)系統(tǒng)滿足下面的式子:
0.409773227 ( d456/F ( 0.452298566， 其中，d456表示從第二透鏡的像方到第四透鏡的物方的距離，F(xiàn)表示所述光學(xué)系統(tǒng)的總焦距。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光學(xué)系統(tǒng)，其中，所述光學(xué)系統(tǒng)滿足下面的式子:
-1.873228681 ( Pair23/P ( -1.452455127，
其中，Pair23= {(l_n2)/r4} + {(n3_l)/r5} - {(1_η2).(n3_l).d23/ (r4.r5)}, 其中，P表不所述光學(xué)系統(tǒng)的總屈光力， n2表示第二透鏡的折射率，n3表示第三透鏡的折射率，r4第二透鏡的像方表面的曲率半徑，r5表示第三透鏡的物方表面的曲率半徑，d23表示第二透鏡與第三透鏡之間沿著光軸的距離。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的光學(xué)系統(tǒng)，其中，所述光學(xué)系統(tǒng)滿足下面的條件式4Vl-V2>25......條件式 4 Vl:與第一透鏡相關(guān)的阿貝數(shù) V2:與第二透鏡相關(guān)的阿貝數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的光學(xué)系統(tǒng)，其中，所述第一透鏡滿足下面的式子:
LlRl|〈|L1R2|, 所述第二透鏡滿足下面的式子:
L2R1I>IL2R2|， 所述第三透鏡滿足下面的式子:
L3R1I>IL3R2|， 所述第四透鏡滿足下面的式子:
L4R1I>IL4R2|， 其中，LlRl表不第一透鏡的物方表面的曲率半徑，L1R2表不第一透鏡的像方表面的曲率半徑，L2R1表示第二透鏡的物方表面的曲率半徑，L2R2表示第二透鏡的像方表面的曲率半徑，L3R1表示第三透鏡的物方表面的曲率半徑，L3R2表示第三透鏡的像方表面的曲率半徑，L4R1表示第四透鏡的物方表面的曲率半徑，L4R2表示第四透鏡的像方表面的曲率半徑。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的光學(xué)系統(tǒng)，其中， 第二透鏡與第三透鏡之間在光軸上的距離大于第一透鏡與第二透鏡之間在光軸上的距離，所述第一透鏡與第二透鏡之間在光軸上的距離小于0.15mm。
11.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的光學(xué)系統(tǒng)，其中，所述光學(xué)系統(tǒng)滿足下面的式子:
. 1.0〈TTL/F〈1.5， 其中，TTL表不從第一透鏡的物方表面到圖像傳感器在光軸上的距離，F(xiàn)表不所述光學(xué)系統(tǒng)的總焦距。
12.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的光學(xué)系統(tǒng)，其中， 第一透鏡的中心厚度/第二透鏡的中心厚度>1.5。
13.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的光學(xué)系統(tǒng)，其中， 第一透鏡、第三透鏡和第四透鏡中的每個的阿貝數(shù)大于49。
14.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的光學(xué)系統(tǒng)，其中， 第二透鏡的阿貝數(shù)小于30。
15.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的光學(xué)系統(tǒng)，其中，所述光學(xué)系統(tǒng)滿足下面的式子:
1.8<TTL/(ImgH/2)<2.5， 其中，TTL表示從第一透鏡的物方表面到圖像傳感器在光軸上的距離，ImgH/2表示像聞的一半。
16.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的光學(xué)系統(tǒng),其中， 第四透鏡的像方表面是凹面且具有拐點(diǎn)。
17.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的光學(xué)系統(tǒng)，其中，第一透鏡和第三透鏡的形狀滿足下面的條件式2: H < -2.0……條件式2rl:第一透鏡的物方表面的曲率半徑 r6:第三透鏡的像方表面的曲率半徑。
18.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的光學(xué)系統(tǒng)，其中，第一透鏡至第四透鏡的屈光力滿足下面的條件式5和條件式6
19.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的光學(xué)系統(tǒng)，所述光學(xué)系統(tǒng)還包括設(shè)置在第一透鏡的物方的孔徑光闌。
【文檔編號】G02B13/18GK103792647SQ201410023783
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2011年2月28日 優(yōu)先權(quán)日:2010年6月17日
【發(fā)明者】柳浩植 申請人:三星電機(jī)株式會社