本發(fā)明涉及一種陣列透鏡(array lens)系統(tǒng)，特別是涉及一種具直角棱鏡的陣列透鏡系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

晶片級光學(xué)(WLO)技術(shù)是使用晶片層級的半導(dǎo)體技術(shù)以制造微型光學(xué)裝置，例如透鏡模塊或相機模塊。晶片級光學(xué)技術(shù)可適用于移動或可攜式裝置，而照相已成為這些裝置的必備功能。

隨著影像感測器(例如電荷耦合元件(CCD)或互補金屬氧化半導(dǎo)體影像感測器(CIS))的尺寸愈來愈小，使得所搭配的成像透鏡也需縮小尺寸。

成像透鏡的設(shè)計過程極為嚴謹，如此才能符合體積小、重量輕、成本低但分辨率高的要求。因此，亟需設(shè)計一種新穎的成像光學(xué)裝置，特別是晶片級微型光學(xué)裝置，其影像品質(zhì)高且體積小。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于上述，本發(fā)明的目的之一在于提出一種陣列透鏡系統(tǒng)，其具有高影像品質(zhì)、體積小且重量輕。

為達上述目的，本發(fā)明提供一種陣列透鏡系統(tǒng)，包含多個陣列透鏡，每一陣列透鏡包含具第一反射鏡面的第一光學(xué)裝置、正屈折率第一透鏡群、正屈折率第二透鏡群、負屈折率第三透鏡群、具第二反射鏡面的第二光學(xué)裝置及負屈折率第四透鏡群，從物側(cè)至像側(cè)依序排列。

附圖說明

圖1A為本發(fā)明實施例的陣列透鏡的透鏡排列的示意圖；

圖1B為多個陣列透鏡(圖1A)所組成的陣列透鏡系統(tǒng)的俯視圖。

圖2為圖1A的陣列透鏡的透鏡路徑的示意圖；

圖3為本發(fā)明另一實施例的陣列透鏡的透鏡路徑的示意圖。

主要元件符號說明

100 陣列透鏡

200 陣列透鏡系統(tǒng)

300 陣列透鏡

1 正屈折率第一透鏡群

2 正屈折率第二透鏡群

3 負屈折率第三透鏡群

4 負屈折率第四透鏡群

11 凸面第一透鏡

12 平面第二透鏡

13 凹面第三透鏡

14 凸面第四透鏡

15 平面第五透鏡

16 凹面第六透鏡

17 凹面第七透鏡

18 平面第八透鏡

19 凹面第九透鏡

20 平面第十透鏡

21 第一光學(xué)裝置

211 第一反射鏡面

22 第二光學(xué)裝置

221 第一表面

222 第二反射鏡面

223 第三表面

23 光圈

31 平面第十一透鏡

32 凹面第十二透鏡

33 平面第十三透鏡

s1 非球面凸面物側(cè)表面

s2 平面像側(cè)表面/平面物側(cè)表面

s3 平面像側(cè)表面/平面物側(cè)表面

s4 凹面像側(cè)表面

s5 非球面凸面物側(cè)表面

s6 平面像側(cè)表面/平面物側(cè)表面

s7 平面像側(cè)表面/平面物側(cè)表面

s8 凹面像側(cè)表面

s9 非球面凹面物側(cè)表面

s10 平面像側(cè)表面/平面物側(cè)表面

s11 平面像側(cè)表面

s12 非球面凹面物側(cè)表面

s13 平面像側(cè)表面/平面物側(cè)表面

s14 平面像側(cè)表面

s15 平面物側(cè)表面

s16 平面像側(cè)表面/平面物側(cè)表面

s17 非球面凹面像側(cè)表面

s18 平面物側(cè)表面

s19 平面像側(cè)表面

具體實施方式

圖1A顯示本發(fā)明實施例的陣列透鏡100的透鏡排列。圖1B顯示多個(例如四個)陣列透鏡100所組成的陣列透鏡系統(tǒng)200的俯視圖，其中符號(·)表示射入光線，而符號(x)表示射出光線。圖2顯示圖1A的陣列透鏡100的透鏡路徑。本實施例的陣列透鏡100可使用晶片級光學(xué)技術(shù)來制造。本實施例的陣列透鏡100的材質(zhì)可為透明材質(zhì)，例如玻璃或塑膠。在附圖中，陣列透鏡100的左上角面向物件(object)，而陣列透鏡100的右上角面向像面(image plane)。

在本實施例中，陣列透鏡100從物側(cè)至像側(cè)依序包含(具第一反射鏡面211的)第一光學(xué)裝置21、正屈折率(refractive power)第一透鏡群1、正屈折率第二透鏡群2、負屈折率第三透鏡群3、(具第二反射鏡面222的)第二光學(xué)裝置22及負屈折率第四透鏡群4。

在圖1A所示的實施例中，第一光學(xué)裝置21可包含反射鏡。在另一實施例中，第一光學(xué)裝置21可包含棱鏡。本實施例的第一光學(xué)裝置21為可調(diào)整， 以調(diào)適射入光線所需的角度。第二光學(xué)裝置22可包含棱鏡。在另一實施例中，第二光學(xué)裝置22可包含反射鏡。

正屈折率第一透鏡群1從物側(cè)至像側(cè)依序包含凸面第一透鏡11、光圈23、平面第二透鏡12及凹面第三透鏡13。詳而言之，凸面第一透鏡11具非球面(aspherical)凸面物側(cè)表面s1及平面像側(cè)表面s2。平面第二透鏡12具平面物側(cè)表面s2及平面像側(cè)表面s3。凹面第三透鏡13具平面物側(cè)表面s3及凹面像側(cè)表面s4。在本實施例中，凸面第一透鏡11實質(zhì)接觸于平面第二透鏡12，且平面第二透鏡12實質(zhì)接觸于凹面第三透鏡13。

正屈折率第二透鏡群2從物側(cè)至像側(cè)依序包含凸面第四透鏡14、平面第五透鏡15及凹面第六透鏡16。詳而言之，凸面第四透鏡14具非球面凸面物側(cè)表面s5及平面像側(cè)表面s6。平面第五透鏡15具平面物側(cè)表面s6及平面像側(cè)表面s7。凹面第六透鏡16具平面物側(cè)表面s7及凹面像側(cè)表面s8。在本實施例中，凸面第四透鏡14實質(zhì)接觸于平面第五透鏡15，且平面第五透鏡15實質(zhì)接觸于凹面第六透鏡16。

負屈折率第三透鏡群3從物側(cè)至像側(cè)依序包含凹面第七透鏡17及平面第八透鏡18。詳而言之，凹面第七透鏡17具非球面凹面物側(cè)表面s9及平面像側(cè)表面s10。平面第八透鏡18具平面物側(cè)表面s10及平面像側(cè)表面s11。在本實施例中，凹面第七透鏡17實質(zhì)接觸于平面第八透鏡18。

負屈折率第四透鏡群4從物側(cè)至像側(cè)依序包含凹面第九透鏡19及平面第十透鏡20。詳而言之，凹面第九透鏡19具非球面凹面物側(cè)表面s12及平面像側(cè)表面s13。平面第十透鏡20具平面物側(cè)表面s13及平面像側(cè)表面s14。在本實施例中，凹面第九透鏡19實質(zhì)接觸于平面第十透鏡20。

如圖1A所示，入射光線進入第二光學(xué)裝置22的第一表面221，經(jīng)由第二反射鏡面222的反射，接著離開第二光學(xué)裝置22的第三表面223。在本實施例中，第一表面與第三表面223之間為直角，因而形成直角棱鏡。

在一實施例中，陣列透鏡100還可包含紅外線濾片(未顯示)，涂布于平面第二透鏡12、平面第五透鏡15、平面第八透鏡18或平面第十透鏡20的至少一表面。

根據(jù)本實施例的特征之一，凸面第一透鏡11、凸面第四透鏡14及凹面第六透鏡16的折射率介于1.512與1.52之間，阿貝數(shù)(Abbe number)介于48.7與56.5之間。在另一實施例中，凸面第一透鏡11的阿貝數(shù)V1與凹面 第三透鏡13的阿貝數(shù)V2的差值介于17與25之間(亦即，17<V1-V2<25)。

根據(jù)本實施例的另一特征，平面第二透鏡12、平面第五透鏡15、平面第八透鏡18及平面第十透鏡20的折射率介于1.5與1.6之間，阿貝數(shù)介于40與60之間。在另一實施例中，正屈折率第二透鏡群2的焦距(focal length)EF34與正屈折率第一透鏡群1的焦距EF12的比值介于0.01與0.28之間(亦即，0.01<EF34/EF12<0.28)。

圖3顯示本發(fā)明另一實施例的陣列透鏡300的透鏡路徑。在本實施例中，負屈折率第四透鏡群4從物側(cè)至像側(cè)依序包含平面第十一透鏡31、凹面第十二透鏡32及平面第十三透鏡33。詳而言之，平面第十一透鏡31具平面物側(cè)表面s15及平面像側(cè)表面s16。凹面第十二透鏡32具平面物側(cè)表面s16及非球面凹面像側(cè)表面s17。平面第十三透鏡23具平面物側(cè)表面s18及平面像側(cè)表面s19。在本實施例中，平面第十一透鏡31實質(zhì)接觸于凹面第十二透鏡32。

本實施例的折射率與阿貝數(shù)類似于前一實施例。此外，平面第十一透鏡31及平面第十三透鏡33的折射率介于1.5與1.6之間，阿貝數(shù)介于40與60之間。

非球面(例如s1、s4、s5、s8、s9、s12或s17)可由以下方程式定義：

其中，z為光軸方向上自鏡頭頂點的距離，r為垂直于光軸方向的距離，c為透鏡頂點的曲率半徑的倒數(shù)，k為二次曲線常數(shù)(conic constant)，α₁至α₈為非球面系數(shù)(aspheric coefficient)。值得注意的是，對于陣列透鏡系統(tǒng)200(圖1B)的各個陣列透鏡100，上述方程式的參數(shù)可互為相同，也可互為相異。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并非用以限定本發(fā)明的權(quán)利要求；凡其它未脫離發(fā)明所揭示的精神下所完成的等效改變或修飾，均應(yīng)包含在附上的權(quán)利要求內(nèi)。