CN102109663A - 成像装置 - Google Patents

成像装置 Download PDF

Info

Publication number
CN102109663A
CN102109663A CN2009103123854A CN200910312385A CN102109663A CN 102109663 A CN102109663 A CN 102109663A CN 2009103123854 A CN2009103123854 A CN 2009103123854A CN 200910312385 A CN200910312385 A CN 200910312385A CN 102109663 A CN102109663 A CN 102109663A
Authority
CN
China
Prior art keywords
eyeglass
imaging device
lens
focusing
optical axis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2009103123854A
Other languages
English (en)
Inventor
林宗瑜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd
Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Original Assignee
Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd
Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd, Hon Hai Precision Industry Co Ltd filed Critical Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd
Priority to CN2009103123854A priority Critical patent/CN102109663A/zh
Priority to US12/776,422 priority patent/US7995285B2/en
Publication of CN102109663A publication Critical patent/CN102109663A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
    • G02B15/144—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having four groups only
    • G02B15/1441—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having four groups only the first group being positive
    • G02B15/144103—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having four groups only the first group being positive arranged ++--

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lenses (AREA)

Abstract

一种成像装置，其包括一个具有正光焦度的第一镜片，一个具有正光焦度的第二镜片，一个具有负光焦度的第三镜片，一个具有负光焦度第四镜片，一个影像感测器以及一个驱动装置。该第一镜片、该第二镜片、该第三镜片、该第四镜片及该影像感测器沿该成像装置的像侧至物侧依次排列。该成像装置通过移动该第二镜片改变对焦位置，该驱动装置用于驱动该第二镜片沿该第二镜片的光轴移动，该第二镜片沿该第二镜片的光轴从该成像装置的像侧到物侧方向移动以使该成像装置由对焦在无穷远处向对焦在近拍处切换。该成像装置移动该第二镜片在对焦无穷远及近拍处切换时无需反转该驱动装置及改变现有的成像装置的空间配置，可以保持成像装置的各光学元件的紧凑性。

Description

成像装置
技术领域
本发明涉及一种成像装置。
背景技术
现有的成像装置一般包括多个镜片以及一个影像感测器，所述的成像装置通过移动所述多个镜片间的相对位置改变成像装置的对焦位置。如图1所示为现有的一种成像装置100，所述成像装置100包括一个具有正光焦度的第一镜片11、一个具有负光焦度的第二镜片12、一个具有正光焦度的第三镜片13、一个具有负光焦度的第四镜片14、一个影像感测器16(图中以影像感测器16的成像面表示)以及一个用于驱动镜片11、12、13、14以改变成像装置100的对焦位置的驱动装置17。所述第一镜片11、第二镜片12、第三镜片13、第四镜片14及影像感测器16是从成像装置100的物侧至像侧依次排列。
由于成像装置100小型化的需求，所述驱动装置17采用微机电系统(Micro-Electro-Mechanical Systems，MEMS)产生驱动力，驱动镜片移动，其原理为利用平行板电容器的电容变化驱动镜片移动，该平板电容器形式的驱动装置通电时向单一方向驱动镜片，不通电时镜片回复至初始位置。一般情况下，成像装置100位于对焦无穷远的状态下，所述驱动装置17不通电。当需要近拍时，对所述驱动装置17通电，以驱动镜片对焦在近拍处。上述的成像装置100采用的是移动所述第一镜片11来改变对焦位置，需要近拍时，所述驱动装置17通电后驱动所述第一镜片11向所述成像装置100的物侧移动；近拍完成后，所述驱动装置17断电，则所述第一镜片11向所述成像装置100的像侧移动至初始位置，所述成像装置100重新对焦于无穷远。然而移动第一镜片11容易使得微尘进入成像装置影响成像质量；采用移动第二镜片12改变对焦位置的方式可以避免微尘进入成像装置100，但是由于所述第二镜片12与所述第一镜片11具有相反的光焦度。因此，移动第二镜片12改变对焦位置时，成像装置100在对焦位置从无穷远处移至近拍处，及从近拍处移至无穷远处时第二镜片12的移动方向分别与第一镜片11的移动方向是相反的。因此，需将所述驱动装置17反转，然而反转后的驱动装置17并不适应原来的成像装置100的空间配置，将导致所述成像装置100的体积增加，不能够适应当前成像装置100小型化的趋势。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种能够保持紧凑体积的成像装置。
一种成像装置，其包括一个具有正光焦度的第一镜片，一个具有正光焦度的第二镜片，一个具有负光焦度的第三镜片，一个具有负光焦度第四镜片，一个影像感测器以及一个驱动装置。该第一镜片、该第二镜片、该第三镜片、该第四镜片及该影像感测器沿该成像装置的像侧至物侧依次排列。该成像装置通过移动该第二镜片改变对焦位置，该驱动装置用于驱动该第二镜片沿该第二镜片的光轴移动，该第二镜片沿该第二镜片的光轴从该成像装置的像侧到物侧方向移动以使该成像装置由对焦在无穷远处向对焦在近拍处切换。
所述的成像装置的一般状态为对焦在无穷远处的状态，且通过从成像装置的像侧至物则方向移动所述第二镜片以调整至近拍状态，由于所述第二镜片在对焦在无穷远及近拍状态处切换时的移动方式与现有的成像装置的第一镜片相同，因此无需反转所述驱动装置，亦无需改变现有的成像装置的空间配置，可以保持成像装置的各光学元件的紧凑性。
附图说明
图1是现有的一种成像装置的结构示意图。
图2是本发明成像装置的结构示意图。
图3A是图1的成像装置对焦在无穷远处的场曲特性曲线图。
图3B是图1的成像装置对焦在130mm处的场曲特性曲线图。
图4A是图1的成像装置对焦在无穷远处的畸变特性曲线图。
图4B是图1的成像装置对焦在130mm处的畸变特性曲线图。
图5A是图1的成像装置对焦在无穷远处的相对照度特性曲线图。
图5B是图1的成像装置对焦在130mm处的相对照度特性曲线图。
图6A是图1的成像装置对焦在无穷远处的MTF值与焦点偏移关系特性曲线图。
图6B是图1的成像装置对焦在130mm处的MTF值与焦点偏移关系特性曲线图。
图7A是图1的成像装置对焦在无穷远处的MTF值与空间频率关系特性曲线图。
图7B是图1的成像装置对焦在130mm处的MTF值与空间频率关系特性曲线图。
主要元件符号说明
Figure G200910312385420091228D000031
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作一具体介绍。
请参阅图2，所示为本发明的成像装置200的结构示意图，所述成像装置200自物侧至像侧依次包括一个具有正光焦度的第一镜片21，一个具有正光焦度的第二镜片22，一个具有负光焦度的第三镜片23，一个具有负光焦度第四镜片24，一个红外滤光片25，一个影像感测器26，以及一个驱动装置27。所述驱动装置27与所述第二镜片22相连，用于驱动所述第二镜片22沿该第二镜片22的光轴移动。所述第一镜片21的光轴、所述第二镜片22的光轴、所述第三镜片23的光轴以及所述第四镜片24的光轴位于同一直线上且与所述红外滤光片25及所述影像感测器26的中心对正设置。所述第一镜片21包括一个位于物侧的第一表面S1以及一个位于像侧的第二表面S2，所述第二镜片22包括一个位于物侧的第三表面S3以及一个位于像侧的第四表面S4，所述第三镜片23包括一个位于物侧的第五表面S5以及一个位于像侧的第六表面S6，所述第四镜片24包括一个位于物侧的第七表面S7以及一个位于像侧的第八表面S8，所述红外滤光片25包括一个位于物侧的第九表面S9以及一个位于像侧的第十表面S10，所述影像感测器16包括一个成像面S11。
本实施方式中，所述第一镜片21、第二镜片22、第三镜片23以及第四镜片24均为非球面镜片。具体的，以镜片表面中心为原点，光轴为x轴，镜片表面的非球面面型表达式为：
Figure G200910312385420091228D000041
Figure G200910312385420091228D000051
所述的成像装置200通过移动所述第二镜片22来改变对焦位置，当对焦在无穷远处，所述第二镜片22位于距离所述影像感测器较近的位置，当对焦位置由无穷远处向近拍切换时，所述第二镜片22沿所述成像装置200的光轴向远离所述影像感测器26的方向移动。
本实施方式中，分别选取波长为656.3纳米、587.6纳米、546.1纳米、486.1纳米、436.0纳米的入射光对所述成像装置100100的光学性能进行试验。各光学元件的折射率大于1.5，具体的，各光学元件对不同波长的光线的折射率如表3所示：
表3
Figure G200910312385420091228D000052
在上述的镜片参数条件下，所述成像装置200能够实现对焦在100mm处的近拍状态，本实施方式中，所述成像装置200选取对焦在无穷远处以及对焦在130mm处的情况作为参照。
请参阅图3A及图3B，所示分别为所述成像装置200在对焦在无穷远处及130mm处的场曲特性曲线图，图中曲线t及s分别为子午场曲特性曲线及弧矢场曲特性曲线，其中t1至t5分别为波长为436.0纳米、486.1纳米、546.1纳米、587.6纳米、656.3纳米的光线的子午场曲特性曲线，s1-s5分别为波长为436.0纳米、486.1纳米、546.1纳米、587.6纳米、656.3纳米的光线的弧矢场曲特性曲线。所述成像装置200的场曲量被控制在0.2mm~0.2mm之间。
请参阅图4A及图4B，所示分别为所述成像装置200在对焦在无穷远处及130mm处的畸变特性曲线图，其中，d1-d5分别为波长为436.0纳米、486.1纳米、546.1纳米、587.6纳米、656.3纳米的光线的畸变特性曲线图。所述成像装置100的畸变量被控制在-5％~0之间。
请参阅图5A及图5B，所示为所述成像装置200在对焦在无穷远处及130mm的相对照度特性曲线图，本实施方式中，选取入射光线的波长为546.1纳米。相对照度被控制在50％以上。
请参阅图6A及图6B，所示为所述成像装置200在对焦在无穷远处及130mm的调制传递函数(MTF：Modulation Transfer Function)值与空间频率的关系图，图中每一曲线代表不同光圈对应的MTF值的曲线图。本实施方式中，空间频率表示单位毫米内所具有的光线明暗条纹数(Cycles Per Millimeter，C/mm)，所述成像装置200的MTF随空间频率的变化较为平缓，因此成像装置200能够维持较理想的分辨率及反差。
请参阅图7A及图7B，所示为所述成像装置200在对焦在无穷远处及130mm的MTF值与焦点偏移(Focus Shift)对应的关系图，图中每一曲线代表不同光圈对应的MTF值的曲线图。本实施方式中，所述成像装置200的焦点偏移量在-0.07mm~0.07mm之间。
所述的成像装置的一般状态为对焦在无穷远处的状态，且通过从成像装置的像侧至物则方向移动所述第二镜片以调整至近拍状态，由于所述第二镜片在对焦在无穷远及近拍状态处切换时的移动方式与现有的成像装置的第一镜片相同，因此无需反转所述驱动装置，亦无需改变现有的成像装置的空间配置，可以保持成像装置的各光学元件的紧凑性。
另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (7)

1.一种成像装置，其包括一个具有正光焦度的第一镜片，一个具有正光焦度的第二镜片，一个具有负光焦度的第三镜片，一个具有负光焦度第四镜片，一个影像感测器以及一个驱动装置，所述第一镜片、所述第二镜片、所述第三镜片、所述第四镜片及所述影像感测器沿所述成像装置的像侧至物侧依次排列，其特征在于：所述成像装置通过移动所述第二镜片改变对焦位置，所述驱动装置用于驱动所述第二镜片沿该第二镜片的光轴移动，所述第二镜片沿所述第二镜片的光轴从所述成像装置的像侧到物侧方向移动以使该成像装置由对焦在无穷远处向对焦在近拍处切换。
2.如权利要求1所述的成像装置，其特征在于：所述第一镜片的光轴、所述第二镜片的光轴、所述第三镜片的光轴以及所述第四镜片的光轴位于同一直线上且与所述影像感测器的中心对正设置。
3.如权利要求1所述的成像装置，其特征在于：所述第一镜片、所述第二镜片、所述第三镜片、所述第四镜片均为非球面镜片。
4.如权利要求3所述的成像装置，其特征在于：所述第一镜片、所述第二镜片、所述第三镜片及所述第四镜片的非球面面型满足：
x = ch 2 1 + 1 - ( k + 1 ) c 2 h 2 + ΣA i h i
其中，c为镜面表面中心的曲率，k是二次曲面系数，为从光轴到镜片表面的高度，∑Aihi表示对Aihi累加，i为自然数，Ai为第i阶的非球面面型系数。
5.如权利要求4所述的成像装置，其特征在于：所述系数i分别为2、4、6、8、10、12、14、16。
6.如权利要求1所述的成像装置，其特征在于：所述第一镜片、所述第二镜片、所述第三镜片、所述第四镜片的折射率均大于1.5。
7.如权利要求1所述的成像装置，其特征在于：所述成像装置包括一个设置于所述第四镜片及所述影像感测器之间的红外滤光片。
CN2009103123854A 2009-12-28 2009-12-28 成像装置 Pending CN102109663A (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2009103123854A CN102109663A (zh) 2009-12-28 2009-12-28 成像装置
US12/776,422 US7995285B2 (en) 2009-12-28 2010-05-09 Imaging apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2009103123854A CN102109663A (zh) 2009-12-28 2009-12-28 成像装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102109663A true CN102109663A (zh) 2011-06-29

Family

ID=44173868

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2009103123854A Pending CN102109663A (zh) 2009-12-28 2009-12-28 成像装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US7995285B2 (zh)
CN (1) CN102109663A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024051341A1 (zh) * 2022-09-08 2024-03-14 Oppo广东移动通信有限公司 光学镜头、摄像头模组和电子装置

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI429979B (zh) * 2011-04-13 2014-03-11 Largan Precision Co Ltd 光學影像透鏡組
CN109387919B (zh) * 2017-08-08 2021-10-08 玉晶光电(厦门)有限公司 光学成像镜头

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1274858A (zh) * 1999-05-20 2000-11-29 柯尼卡株式会社 可变焦距透镜
CN1779506A (zh) * 2004-11-27 2006-05-31 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 远视眼镜片
CN101153952A (zh) * 2006-09-25 2008-04-02 富士能株式会社 摄像透镜

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3926504A (en) * 1974-06-21 1975-12-16 Bell & Howell Co Photographic objective
JPS6429812A (en) * 1987-07-24 1989-01-31 Minolta Camera Kk Refraction type optical system for video projector
CN100582856C (zh) * 2007-09-06 2010-01-20 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 透镜系统
CN101685198B (zh) * 2008-09-25 2011-12-21 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 镜头系统
CN101907762B (zh) * 2009-06-02 2012-06-20 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 镜头系统

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1274858A (zh) * 1999-05-20 2000-11-29 柯尼卡株式会社 可变焦距透镜
CN1779506A (zh) * 2004-11-27 2006-05-31 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 远视眼镜片
CN101153952A (zh) * 2006-09-25 2008-04-02 富士能株式会社 摄像透镜

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024051341A1 (zh) * 2022-09-08 2024-03-14 Oppo广东移动通信有限公司 光学镜头、摄像头模组和电子装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20110157714A1 (en) 2011-06-30
US7995285B2 (en) 2011-08-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI407176B (zh) 自動對焦鏡頭模組
CN100374896C (zh) 具有接合透镜的变焦镜头
CN100595623C (zh) 变焦光学系统及摄像装置
CN102662226B (zh) 变焦透镜和包括该变焦透镜的图像拾取装置
US20070247727A1 (en) Zoom optical system having liquid lens
CN103293645B (zh) 变焦镜头、成像设备以及便携数字设备
KR20100116580A (ko) 촬상 렌즈계 및 이것을 이용한 촬상 장치
CN102016685A (zh) 成像光学系统以及具有该成像光学系统的电子摄像装置
CN206848556U (zh) 光学成像系统
CN103026280A (zh) 具有可变焦距的照相机器件
CN103091819A (zh) 变焦镜头和包括该变焦镜头的拍摄设备
CN101470256A (zh) 变焦镜头
CN102262290A (zh) 变焦透镜和具有变焦透镜的图像拾取设备
CN102576145B (zh) 变焦透镜和包括该变焦透镜的图像拾取设备
CN102236156B (zh) 成像镜头、配备其的光学设备和用于制造成像镜头的方法
CN102109663A (zh) 成像装置
CN101915982B (zh) 一种高解像力光学变焦镜头
CN201707493U (zh) 一种高解像力光学变焦镜头
CN101995646B (zh) 取像透镜系统
CN102854611B (zh) 微小型成像镜头
CN103064169B (zh) 取像镜头
CN100388039C (zh) 变焦透镜
CN103376538B (zh) 变焦镜头
US8437089B2 (en) Zoom lens system
KR20050009679A (ko) 변배 파인더 및 촬상 장치

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20110629