照相鏡頭光學(xué)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種光學(xué)設(shè)備，并且更具體地說，涉及一種用于相機的照相鏡頭光學(xué) 系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 使用例如電荷稱合裝置（charge coupled device,CO))和互補金屬氧化物半導(dǎo)體 (complementary metal oxide semiconductor，CMOS)圖像傳感器等固態(tài)圖像傳感器的相 機快速地得到廣泛使用。
[0003] 為了增加相機的分辨率，要增加固態(tài)圖像傳感器的像素集成度。并且，通過改進相 機中包含的鏡頭光學(xué)系統(tǒng)的性能，相機的尺寸和重量得以減小。
[0004] 在相機的通用鏡頭光學(xué)系統(tǒng)中，使用大量鏡頭來保證鏡頭光學(xué)系統(tǒng)的性能，例如， 保證大視角和校正像差。但是，當(dāng)鏡頭光學(xué)系統(tǒng)包含許多鏡頭時，可能很難制造緊湊而且輕 型的相機。
[0005] 相機電話中使用的現(xiàn)有鏡頭光學(xué)系統(tǒng)一般來說具有大約60到63度的可視角度。 并且，在根據(jù)相關(guān)技術(shù)的廣角鏡頭系統(tǒng)中，靠近物體的第一鏡頭的尺寸通常是最大的。
[0006] 需要開發(fā)一種可視角度較寬并且能夠容易地校正像差的緊湊的鏡頭光學(xué)系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明提供一種緊湊且輕型的而且展現(xiàn)出較寬的可視角度和優(yōu)越的性能的鏡頭 光學(xué)系統(tǒng)。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種鏡頭光學(xué)系統(tǒng)，包含在物體與其中形成所述物體 的圖像的圖像傳感器之間從所述物體一側(cè)依次設(shè)置的第一、第二、第三和第四鏡頭，其中所 述第一鏡頭具有正（+)屈光力并且其兩個表面都是凸出的，所述第二鏡頭具有負（_)屈光 力并且其兩個表面都是凹入的，所述第三鏡頭具有正（+)屈光力并且具有朝向所述圖像傳 感器凸出的凹凸形狀，并且所述第四鏡頭具有負（_)屈光力并且其入射表面和出射表面中 的至少一個是非球面表面。
[0009] 所述鏡頭光學(xué)系統(tǒng)可以滿足以下不等式1到3中的至少一個。
[0010] 〈不等式1>
[0011] SAGlI > |SAG2
[0012] 其中SAGl是所述第二鏡頭的入射表面沿光軸的矢狀深度，并且SAG2是所述第二 鏡頭的出射表面沿所述光軸的矢狀深度。
[0013] 〈不等式2>
[0014] 0· 9 < |tan( Θ /2) I < 1. 2
[0015] 其中Θ指示鏡頭光學(xué)系統(tǒng)的可視角度。
[0016] 〈不等式3>
[0017] I. I < |R1/R2| < 1. 8
[0018] 其中Rl是所述第一鏡頭的入射表面的曲率半徑，并且R2是所述第一鏡頭的出射 表面的曲率半徑。
[0019] 所述鏡頭光學(xué)系統(tǒng)可以進一步滿足以下不等式4-1或不等式4-2。
[0020] 〈不等式 4_1>
[0021] L 3 < f/D4 < 1. 7,并且 BFL > 1. 5。
[0022] 其中f是所述鏡頭光學(xué)系統(tǒng)的焦距，D4是所述第四鏡頭的出射表面的有效半徑， 并且BFL是從所述第四鏡頭的所述出射表面到所述圖像傳感器的距離。
[0023] 〈不等式 4_2>
[0024] I. 0 < f/D4 < 1. 3,并且 BFL < 1. 5。
[0025] 其中f是所述鏡頭光學(xué)系統(tǒng)的焦距，D4是所述第四鏡頭的出射表面的有效半徑， 并且BFL是從所述第四鏡頭的所述出射表面到所述圖像傳感器的距離。
[0026] 第一到第三鏡頭中的至少一個可以是非球面鏡頭。
[0027] 第一到第三鏡頭中的至少一個的入射表面和出射表面中的至少一個可以是非球 面表面。
[0028] 所述第四鏡頭的入射表面和出射表面中的至少一個可以在其中心部分與邊緣之 間具有至少一個反曲點。
[0029] 第四鏡頭的入射表面可以在其中心部分處朝向物體凸出，并且在中心部分周圍朝 向物體凹入。
[0030] 第四鏡頭的出射表面可以在其中心部分處朝向圖像傳感器凹入，并且在中心部分 周圍朝向圖像傳感器凸出。
[0031] 第二、第三和第四鏡頭可以是像差校正鏡頭。
[0032] 鏡頭光學(xué)系統(tǒng)可以在物體與圖像傳感器之間進一步包含孔徑光闌。
[0033] 孔徑光闌可以安置在物體與第一鏡頭之間。
[0034] 鏡頭光學(xué)系統(tǒng)可以在物體與圖像傳感器之間進一步包含紅外線阻擋單元。
[0035] 所述紅外線阻擋單元可以安置在第四鏡頭與圖像傳感器之間。
[0036] 第一到第四鏡頭中的至少一個可以是塑料鏡頭。
[0037] 鏡頭光學(xué)系統(tǒng)的可視角度Θ可以大約是85°或更大。
[0038] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種鏡頭光學(xué)系統(tǒng)，包括在物體與其中形成所述物 體的圖像的圖像傳感器之間從所述物體一側(cè)依次設(shè)置的第一、第二、第三和第四鏡頭，其中 所述第一、第二、第三和第四鏡頭分別具有正（+)、負（_)、正（+)和負（_)屈光力，并且其中 所述鏡頭光學(xué)系統(tǒng)滿足以下不等式。
[0039] 不等式：I SAGl I > I SAG2
[0040] 不等式：I Rl I > I R2
[0041] 其中SAGl是所述第二鏡頭的入射表面沿光軸的矢狀深度，SAG2是所述第二鏡頭 的出射表面沿所述光軸的矢狀深度，Rl是所述第一鏡頭的入射表面的曲率半徑，并且R2是 所述第一鏡頭的出射表面的曲率半徑。
[0042] 所述鏡頭光學(xué)系統(tǒng)可以進一步滿足以下不等式4-1。
[0043] 〈不等式 4_1>
[0044] L 3 < f/D4 < 1. 7,并且 BFL > 1. 5，
[0045] 其中f是所述鏡頭光學(xué)系統(tǒng)的焦距，D4是所述第四鏡頭的出射表面的有效半徑， 并且BFL是從所述第四鏡頭的所述出射表面到所述圖像傳感器的距離。
[0046] 所述鏡頭光學(xué)系統(tǒng)可以進一步滿足以下不等式4-2。
[0047] 〈不等式 4_2>
[0048] I. 0 < f/D4 < 1. 3,并且 BFL < 1. 5，
[0049] 其中f是所述鏡頭光學(xué)系統(tǒng)的焦距，D4是所述第四鏡頭的出射表面的有效半徑， 并且BFL是從所述第四鏡頭的所述出射表面到所述圖像傳感器的距離。
[0050] 所述弟一鏡頭可以是雙凸面鏡頭。
[0051] 所述第二鏡頭可以是雙凹面鏡頭。
[0052] 所述第三鏡頭可以朝向所述圖像傳感器凸出。
[0053] 所述第四鏡頭可以是非球面鏡頭。所述第四鏡頭的入射表面和出射表面中的至少 一個可以在其中心部分與邊緣之間具有至少一個反曲點。
[0054] 所述鏡頭光學(xué)系統(tǒng)的可視角度Θ可以大約是85°或更大。
[0055] 所述鏡頭光學(xué)系統(tǒng)可以用低成本實施、具有優(yōu)越性能且緊湊。
【附圖說明】
[0056] 圖1至圖5是說明根據(jù)本發(fā)明的第一至第五實施例的鏡頭光學(xué)系統(tǒng)的主要元件的 設(shè)置的橫截面圖。
[0057] 圖6是說明根據(jù)本發(fā)明的實施例的鏡頭光學(xué)系統(tǒng)中使用的第二鏡頭的橫截面圖， 用于解釋第二鏡頭的入射表面和出射表面的矢狀深度（sagittal d印th，SAG)。
[0058] 圖7A、圖7B和圖7C是分別說明圖1的鏡頭光學(xué)系統(tǒng)的縱向球面像差、像散場曲率 和失真的像差圖。
[0059] 圖8A、圖8B和圖8C是分別說明圖2的鏡頭光學(xué)系統(tǒng)的縱向球面像差、像散場曲率 和失真的像差圖。
[0060] 圖9A、圖9B和圖9C是分別說明圖3的鏡頭光學(xué)系統(tǒng)的縱向球面像差、像散場曲率 和失真的像差圖。
[0061] 圖10A、圖IOB和圖IOC是分別說明圖4的鏡頭光學(xué)系統(tǒng)的縱向球面像差、像散場 曲率和失真的像差圖。
[0062] 圖11A、圖IlB和圖IlC是分別說明圖5的鏡頭光學(xué)系統(tǒng)的縱向球面像差、像散場 曲率和失真的像差圖。
【具體實施方式】
[0063] 參考用于說明本發(fā)明的示范性實施例的附圖，以便獲得對本發(fā)明、本發(fā)明的優(yōu)點 和通過實施本發(fā)明實現(xiàn)的目標的充分理解。下文中，將通過參照附圖解釋本發(fā)明的示范性 實施例來詳細描述本發(fā)明。在圖式中相同的參考標號表TK相同的兀件。
[0064] 圖1至圖5是說明根據(jù)本發(fā)明的第一至第五實施例的鏡頭光學(xué)系統(tǒng)的主要元件的 設(shè)置的橫截面圖。
[0065] 參看圖1至圖5,根據(jù)本發(fā)明的實施例的鏡頭光學(xué)系統(tǒng)中的每一個可包含第一鏡 頭I、第二鏡頭II、第三鏡頭III和第四鏡頭IV，這些鏡頭從物體OBJ的一側(cè)依次設(shè)置在物 體OBJ與其中形成物體OBJ的圖像的圖像傳感器頂G之間。第一鏡頭I可具有正（+)屈光 力。第一鏡頭I的入射表面2*可以朝向物體OBJ凸出，而第一鏡頭I的出射表面3*可以 朝向圖像傳感器頂G凸出。因此，第一鏡頭I可以是雙凸面鏡頭。第二鏡頭II可以