光学成像系统的制作方法

本申请要求于2016年10月12日提交到韩国知识产权局的第10-2016-0131910号韩国专利申请的优先权和权益，所述韩国专利申请的全部公开内容出于所有目的通过引用被包含于此。

以下描述涉及一种包括六个透镜的光学成像系统。

背景技术：

小型相机模块能够安装在便携式终端上。例如，小型相机模块可安装在诸如移动电话的具有薄的厚度的装置上。小型相机模块可包括同样通过减小的厚度而改进的光学成像系统，所述光学成像系统包括少量透镜。例如，小型相机模块可具有包括四至六个透镜的光学成像系统。

然而，用具有少量透镜的光学成像系统来实现高分辨率相机模块会有限制。同样的，减小具有大量透镜的光学成像系统的厚度的能力受到限制。因此，需要开发一种能够同时实现高分辨率并具有薄的厚度的光学成像系统。

技术实现要素：

提供本发明内容以简化的形式对所选择的构思进行介绍，并在具体实施方式中进一步描述所述构思。本发明内容既不意在限定所要求保护的主题的主要特征或必要特征，也不意在帮助确定所要求保护的主题的范围。

在一个总的方面，一种光学成像系统包括从物方朝向成像面按顺序设置的透镜。所述透镜的第三透镜、第四透镜和第五透镜均具有负屈光力。所述光学成像系统的f数为1.7或更小。

第三透镜的物方表面可以沿着光学成像系统的光轴凸出，第三透镜的像方表面可以沿着光轴凹入。第四透镜的两个表面均可以沿着光学成像系统的光轴凹入。第五透镜的物方表面可以沿光学成像系统的光轴凸出，第五透镜的像方表面可以沿光轴凹入。第六透镜可设置在第五透镜和成像面之间。

在另一个总的方面，光学成像系统包括：第一透镜，具有正屈光力；第二透镜，具有正屈光力；第三透镜，具有负屈光力；第四透镜，具有负屈光力；第五透镜，具有负屈光力；第六透镜，具有负屈光力。从物方朝向成像面分别设置第一透镜至第六透镜。

第一透镜的物方表面可沿光学成像系统的光轴凸出，第一透镜的像方表面可沿光轴凹入。第二透镜的两个表面可均沿光学成像系统的光轴凸出。第三透镜的物方表面可沿光学成像系统的光轴凸出，第三透镜的像方表面可沿光轴凹入。

第四透镜的两个表面可均沿光学成像系统的光轴凹入。第五透镜的物方表面可沿光学成像系统的光轴凸出，第五透镜的像方表面可以沿光轴凹入。第六透镜的物方表面可沿光学成像系统的光轴凸出，第六透镜的像方表面可以是凹入的。

第五透镜可具有形成在物方表面或像方表面上的拐点。第六透镜可具有形成在物方表面或像方表面上的拐点。

光学成像系统可具有1.7或更小的f数。光学成像系统可满足以下条件表达式中的一个或者其任意组合：1.0<f1/f<2.0，0.5<f2/f<2.0，-2.0<f3/f<-1.0，其中，f表示光学成像系统的总焦距，f1表示第一透镜的焦距，f2表示第二透镜的焦距，f3表示第三透镜的焦距。

在另一总的方面，一种光学成像系统包括：第一透镜，具有呈凸面的物方表面；第二透镜，具有呈凸面的物方表面；第三透镜，具有呈凸面的物方表面；第四透镜，具有呈凹面的物方表面和呈凹面的像方表面；第五透镜，具有负屈光力和呈凸面的物方表面；第六透镜，具有呈凸面的物方表面。

光学成像系统可满足以下条件表达式：0.9<f1/f2<2.0，其中，f1表示第一透镜的焦距，f2表示第二透镜的焦距。光学成像系统可满足以下条件表达式：-1.2<f2/f3<-0.3其中，f2表示第二透镜的焦距，f3表示第三透镜的焦距。光学成像系统还可满足以下条件表达式中的一个或其任意组合：0.3<r1/f，0.7<r5/f，10<r8/f，其中，r1表示第一透镜的物方表面的曲率半径，r5表示第三透镜的物方表面的曲率半径，r8表示第四透镜的像方表面的曲率半径。通过以下具体实施方式、附图和权利要求，其他特征和方面将是显而易见的。

附图说明

图1是根据第一示例的光学成像系统的示图。

图2是示出图1中示出的光学成像系统的像差曲线的一组曲线图。

图3是列出图1中示出的光学成像系统的非球面特性的表格。

图4是根据第二示例的光学成像系统的示图。

图5是示出图4中示出的光学成像系统的像差曲线的一组曲线图。

图6是列出图4中示出的光学成像系统的非球面特性的表格。

图7是根据第三示例的光学成像系统的示图。

图8是示出图7中示出的光学成像系统的像差曲线的一组曲线图。

图9是列出图7中示出的光学成像系统的非球面特性的表格。

在所有的附图和具体实施方式中，在适用的情况下，相同的标号指示相同的元件。附图可不按照比例绘制，为了清楚、说明及便利起见，附图中的元件的相对尺寸、比例和描绘可被夸大。

具体实施方式

提供以下具体实施方式以帮助读者获得对这里所描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而，在理解本申请的公开内容后，这里所描述的方法、设备和/或系统的各种变换、修改及等同物将是显而易见的。例如，这里所描述的操作顺序仅仅是示例，其并不局限于这里所阐述的顺序，而是除了必须以特定顺序发生的操作之外，可做出在理解本申请的公开内容后将是显而易见的改变。此外，为了提高清楚性和简洁性，可省略对于本领域公知的功能和构造的描述。

这里所描述的特征可以以不同的形式实施，并且将不被解释为被这里所描述的示例所限制。更确切的说，提供这里所描述的示例仅仅为示出在理解本申请的公开内容后将是显而易见的实施这里所描述的方法、设备和/或系统的很多可行的方式中的一些。

尽管可在这里使用诸如“第一”、“第二”和“第三”的术语来描述各种组件、区域或部分，但是这些组件、区域或部分不受这些术语的限制。更确切地说，这些术语仅用于将一个组件、区域或部分与另一组件、区域或部分区分开。因而，在不脱离示例的教导的情况下，这里所描述的示例中所称的第一组件、区域或部分可以被称为第二组件、区域或部分。

这里使用的术语仅用于描述各种示例且不用于限制本公开。除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式也意图包括复数形式。术语“包含”、“包括”和“具有”列举存在所陈述的特征、数字、操作、构件、元件和/或他们的组合，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、数字、操作、构件、元件和/或他们的组合。

由于制造技术和/或公差，可发生如图所示的形状的变型。因而，这里所描述的示例不局限于附图中所示的特定形状，而是包括制造中所发生的形状的变化。

正如在理解本申请的公开内容之后将显而易见的，这里所描述的示例的特征可以以各种方式进行组合。进一步地，尽管这里所描述的示例具有各种构造，但是正如在理解本申请的公开内容之后将显而易见的，也可能有其他构造。

示例提供了具有高分辨率的光学成像系统。在下文中，参照附图对示例进行进一步地详细描述。

根据示例，第一透镜指的是最接近对其捕获图像的物体或对象的透镜。第六透镜是最接近成像面或图像传感器的透镜。在实施例中，透镜的曲率半径、厚度、第一透镜的物方表面到成像面的距离(ttl)、成像面的对角线长度的一半(imght)以及各个透镜的焦距均以毫米(mm)表示。相关领域技术人员将理解的是可以使用其他计量单位。此外，在实施例中，曲率半径、厚度、oal(从第一透镜的第一表面至图像传感器的光轴距离)、光阑和图像传感器之间在光轴上的距离(sl)、图像高度(imght)、透镜的后焦距(bfl)、光学系统的总焦距以及各个透镜的焦距均以毫米(mm)表示。另外，透镜的厚度、透镜之间的间距、oal、ttl和sl是基于透镜的光轴测量的距离。

透镜的表面是凸面意味着对应表面的光轴部分凸出，透镜的表面是凹面意味着对应表面的光轴部分凹入。因此，在透镜的一个表面被描述为凸面的构造中，透镜的所述一个表面的边缘部可凹入。相似地，在透镜的一个表面被描述为凹面的构造中，透镜的所述一个表面的边缘部可凸出。换句话说，透镜的近轴区域可凸出，而透镜的近轴区域之外的剩余部分可凸出、凹入或平坦。另外，透镜的近轴区域可凹入，而透镜的近轴区域之外的剩余部分可凸出、凹入或平坦。此外，在实施例中，相对于对应透镜的光轴来测量透镜的厚度和曲率半径。

根据示意性示例，光学系统的所描述的实施例包括具有屈光力的六个透镜。然而，在实现下述各种结果和效果的同时，可改变光学系统的透镜的数量，例如，在两个至六个透镜之间改变。此外，尽管每个透镜被描述为具有特定的屈光力，但是所述透镜的至少一个可采用不同的屈光力以实现预期的结果。

光学成像系统包括六个透镜。例如，光学成像系统可包括从物侧按顺序设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜。

第一透镜具有屈光力。在示例中，第一透镜具有正屈光力。第一透镜的至少一个表面是凸面。例如，第一透镜的物方表面是凸面。

第一透镜可具有非球面表面。在实施例中，第一透镜的两个表面均为非球面。第一透镜由具有高透光率和优良的可加工性的材料形成。例如，第一透镜由塑料材料形成。然而，第一透镜的材料并不局限于塑料。在另一示例中，第一透镜可由玻璃材料形成。第一透镜可具有低折射率。例如，第一透镜的折射率可小于1.6。

第二透镜具有屈光力。在示例中，第二透镜具有正屈光力。第二透镜的一个表面是凸面。例如，第二透镜的物方表面是凸面。

第二透镜具有非球面表面。在实施例中，第二透镜的物方表面是非球面。第二透镜由具有高透光率和优良的可加工性的材料形成。例如，第二透镜由塑料材料形成。然而，第二透镜的材料并不局限于塑料。在另一示例中，第二透镜可由玻璃材料形成。第二透镜可具有与第一透镜的折射率基本相同的折射率。例如，第二透镜的折射率小于1.6。

第三透镜具有屈光力。在示例中，第三透镜具有负屈光力。第三透镜的至少一个表面是凸面。作为示例，第三透镜的物方表面是凸面。

第三透镜具有非球面表面。在实施例中，第三透镜的像方表面为非球面。第三透镜由具有高透光率和优良的可加工性的材料形成。例如，第三透镜由塑料材料形成。然而，第三透镜的材料不局限于塑料。在另一示例中，第三透镜可由玻璃材料形成。第三透镜具有比第一透镜的折射率高的折射率。在实施例中，第三透镜的折射率为1.6或更大。

第四透镜具有屈光力。作为示例，第四透镜具有负屈光力。第四透镜的至少一个表面为凹面。在实施例中，第四透镜的两个表面均为凹面。

第四透镜具有非球面表面。在示例中，第四透镜的两个表面均为非球面。第四透镜由具有高透光率和优良的可加工性的材料形成。例如，第四透镜由塑料材料形成。然而，第四透镜的材料不局限于塑料。在另一示例中，第四透镜可由玻璃材料形成。第四透镜具有比第一透镜的折射率高的折射率。在实施例中，第四透镜的折射率为1.6或更大。

第五透镜具有屈光力。在示例中，第五透镜具有负屈光力。第五透镜的一个表面是凸面。例如，第五透镜的物方表面是凸面。第五透镜具有拐点。在实施例中，第五透镜的物方表面或像方表面具有一个或更多个拐点。

第五透镜包括非球面表面。作为示例，第五透镜的两个表面均为非球面。第五透镜由具有高透光率和优良的可加工性的材料形成。例如，第五透镜由塑料材料形成。然而，第五透镜的材料不局限于塑料。在另一示例中，第五透镜可由玻璃材料形成。第五透镜具有比第一透镜的折射率高的折射率。在实施例中，第五透镜的折射率为1.6或更大。

第六透镜具有屈光力。在示例中，第六透镜具有负屈光力。第六透镜的至少一个表面为凸面。作为示例，第六透镜的物方表面为凸面。第六透镜具有拐点。在一些实施例中，第六透镜的物方表面或像方表面具有一个或更多个拐点。

第六透镜具有非球面表面。例如，第六透镜的两个表面均为非球面。第六透镜由具有高透光率和优良的可加工性的材料形成。作为示例，第六透镜由塑料材料形成。然而，第六透镜的材料不局限于塑料。在另一示例中，第六透镜可由玻璃材料形成。第六透镜可具有与第一透镜的折射率基本相同的折射率。在实施例中，第六透镜的折射率小于1.6。

第一透镜至第六透镜中的每个的非球面表面可由等式1表示。

【等式1】

在等式1中，c为透镜的曲率半径的倒数，k为圆锥常数，r为透镜的非球面表面上的某一点到光轴的距离，a至h以及j为非球面系数，z(或者sag)为透镜的非球面表面上的距所述光轴的距离为r处的所述某一点到与透镜的非球面表面的顶点相切的切平面之间的距离。

光学成像系统还可包括滤光器、图像传感器和光阑。滤光器可设置在第六透镜和图像传感器之间。滤光器可阻挡特定波长的光以获得清晰的图像。例如，滤光器阻挡红外波长的光。图像传感器可形成成像面。在实施例中，图像传感器的表面形成成像面。可设置光阑以调节入射到透镜上的光量。作为示例，光阑可设置在第一透镜的前面。

光学成像系统满足以下条件表达式中的任意一个或者任意两个或更多个的任意组合：

在条件表达式中，f为光学成像系统的总焦距，f1表示第一透镜的焦距，f2表示第二透镜的焦距，f3表示第三透镜的焦距，f4表示第四透镜的焦距，f5表示第五透镜的焦距，f6表示第六透镜的焦距。此外，在条件表达式7至条件表达式9中，v1表示第一透镜的阿贝数，v2表示第二透镜的阿贝数，v3表示第三透镜的阿贝数，v5表示第五透镜的阿贝数。在条件表达式10至条件表达式16中，ttl表示第一透镜的物方表面至成像面的距离，f12表示表示第一透镜和第二透镜的合成焦距，f13表示第一透镜至第三透镜的合成焦距，bfl表示第六透镜的像方表面至成像面的距离，d12表示第一透镜的像方表面至第二透镜的物方表面之间的距离。在条件表达式17至条件表达式20中，r1表示第一透镜的物方表面的曲率半径，r5表示第三透镜的物方表面的曲率半径，r8表示第四透镜的像方表面的曲率半径，fov表示光学成像系统的视场角，epd表示光学成像系统的入瞳直径。

条件表达式1是用于提供光学成像系统的第一透镜的参数的方程式。作为示例，在从光学成像系统获得的值超出条件表达式1的数值范围时，第一透镜可具有显著高或显著低的屈光力，并且光学成像系统的整体性能会降低。

条件表达式2是用于提供光学成像系统的第二透镜的参数的方程式。例如，在第二透镜具有显著高或显著低的屈光力的情况下，从光学成像系统获得的值超出条件表达式2的数值范围，从而会难以执行光学成像系统的像差校正。

条件表达式3至条件表达式6是用于校准光学成像系统的第三透镜至第六透镜的屈光力的方程式。例如，在从第三透镜至第六透镜获得的值超出条件表达式3至条件表达式6的数值范围时，第三透镜至第六透镜会被限制为具有负屈光力。

条件表达式7至条件表达式9是提供用于显著地降低色差的参数的方程式。条件表达式10和条件表达式11是用于减小光学成像系统的尺寸的方程式。例如，在从光学成像系统获得的值超出条件表达式10或条件表达式11的数值范围时，会难以使光学成像系统小型化。

条件表达式12是允许对亮像进行成像的方程式。作为示例，在从光学成像系统获得的值超出条件表达式12的数值范围的情况下，光学成像系统会被限制为具有1.7或更小的f数。

条件表达式13是第一透镜和第二透镜之间的用于改善像差特性的屈光力比的方程式。例如，在从第一透镜和第二透镜获得的值超出条件表达式13的数值范围时，第一透镜和第二透镜中的一个会具有显著高的相对屈光力。因此，会降低光学成像系统的像差特性，并且也会降低光学性能。

条件表达式14是第二透镜和第三透镜之间的用于改善像差特性的屈光力比的方程式。例如，在从第二透镜和第三透镜获得的值超出条件表达式14的数值范围时，第二透镜和第三透镜中的一个会具有显著高的相对屈光力。因此，会降低光学成像系统的像差特性，并且也会降低整体光学性能。

条件表达式15是用于光学成像系统最小化的方程式。例如，在从光学成像系统获得的值超出条件表达式15的数值范围时，会难以使光学成像系统小型化。

条件表达式16是用于改善光学成像系统的纵向色差特性的方程式。例如，当从光学成像系统获得的值超出条件表达式的16的数值范围时，会难以改善纵向色差特性。

条件表达式17至条件表达式19是分别用于限制第一透镜、第三透镜或第四透镜的屈光力的大小的方程式。例如，在从第一透镜、第三透镜或第四透镜获得的值超出条件表达式17至条件表达式19的数值范围时，会降低光学成像系统的性能。

接下来，将根据一些示例对光学成像系统进行描述。将参照图1对根据第一示例的光学成像系统进行描述。根据第一示例，光学成像系统100包括光学系统，所述光学系统包括第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150和第六透镜160。

第一透镜110具有正屈光力。第一透镜110的物方表面为凸面，第一透镜110的像方表面为凹面。第二透镜120具有正屈光力。第二透镜120的两个表面均为凸面。第三透镜130具有负屈光力。第三透镜130的物方表面为凸面，第三透镜130的像方表面为凹面。

第四透镜140具有负屈光力。第四透镜140的两个表面为凹面。第五透镜150具有负屈光力。第五透镜150的物方表面为凸面，第五透镜150的像方表面为凹面。另外，第五透镜150具有形成在物方表面或像方表面上的拐点。第六透镜160具有负屈光力。第六透镜160的物方表面为凸面。第六透镜的像方表面为凹面。另外，第六透镜160具有形成在物方表面或像方表面上的拐点。

根据示例，光学成像系统100还可进一步包括滤光器170、图像传感器180和光阑st。滤光器170设置在第六透镜160和图像传感器180之间，光阑st设置在第一透镜110的物方表面上。

在光学成像系统100中，f12为2.985mm，f13为4.360mm。如上述构造的光学成像系统表现出如图2的曲线图所示的像差特性。图3表示根据第一示例的光学成像系统的非球面特性。表1列出了根据第一示例的光学成像系统100的透镜的特性。

【表1】

将参照图4对根据第二示例的光学成像系统进行描述。根据第二示例的光学成像系统200包括光学系统，所述光学系统包括第一透镜210、第二透镜220、第三透镜230、第四透镜240、第五透镜250和第六透镜260。

第一透镜210具有正屈光力。第一透镜210的物方表面为凸面，第一透镜210的像方表面为凹面。第二透镜220具有正屈光力。第二透镜220的两个表面均为凸面。第三透镜230具有负屈光力。第三透镜230的物方表面为凸面，第三透镜230的像方表面为凹面。

第四透镜240具有负屈光力。第四透镜240的两个表面均为凹面。第五透镜250具有负屈光力。第五透镜250的物方表面为凸面，第五透镜250的像方表面为凹面。另外，第五透镜250具有形成在物方表面或像方表面上的拐点。第六透镜260具有负屈光力。第六透镜260的物方表面为凸面，第六透镜260的像方表面为凹面。此外，第六透镜260具有形成在物方表面或像方表面上的拐点。

光学成像系统200还包括滤光器270、图像传感器280和光阑st。滤光器270设置在第六透镜260和图像传感器280之间，而光阑st可设置在第一透镜210的物方表面上。

在光学系统200中，f12为3.005mm，f13为4.380mm。如上述构造的光学成像系统表现出如图5的曲线图所示的像差特性。图6表示根据第二示例的光学成像系统的非球面特性。表2列出了根据第二示例的光学成像系统200的透镜的特性。

【表2】

将参照图7对根据第三示例的光学成像系统进行描述。根据第三示例的光学成像系统300包括光学系统，所述光学系统包括第一透镜310、第二透镜320、第三透镜330、第四透镜340、第五透镜350和第六透镜360。

第一透镜310具有正屈光力。第一透镜310的物方表面为凸面，第一透镜310的像方表面为凹面。第二透镜320具有正屈光力。第二透镜320的两个表面均为凸面。第三透镜330具有负屈光力，第三透镜330的物方表面为凸面，第三透镜330的像方表面为凹面。

第四透镜340具有负屈光力。第四透镜340的两个表面均为凹面。第五透镜350具有负屈光力。第五透镜350的物方表面为凸面，第五透镜350的像方表面为凹面。另外，第五透镜350具有形成在物方表面或像方表面上的拐点。第六透镜360具有负屈光力。第六透镜360的物方表面为凸面，第六透镜360的像方表面为凹面。另外，第六透镜360具有形成在物方表面或像方表面上的拐点。

光学成像系统300还包括滤光器370、图像传感器380和光阑st。滤光器370设置在第六透镜360和图像传感器380之间，光阑st设置在第一透镜310的物方表面上。

在光学成像系统300中，f12为3.001mm，f13为4.318mm。如上述构造的光学成像系统表现出如图8的曲线图所示的像差特性，图9示出了光学成像系统的非球面特性。表3列出了根据第三示例的光学成像系统300的透镜的特性。

【表3】

表4列出了根据第一示例至第三示例的光学成像系统的条件表达式的值。【表4】

如上所述，根据示例，可实现具有高分辨率的光学成像系统。尽管本公开包括特定示例，然而在理解本申请的公开内容后将显而易见的是，在不脱离权利要求及其等同物的精神和范围的情况下，可以对这些示例进行形式和细节的各种改变。这里所描述的示例须被理解为仅描述性的，而非出于限制的目的。每个示例中的特征或方面的描述也须被理解为适用于其他示例中相似的特征或方面的描述。

如果按照不同的顺序执行描述的技术和/或如果按照不同的形式组合和/或通过其他组件或他们的等同物替换或增添描述的系统、架构、装置或电路中的组件，则可获得合适的结果。因此，本公开的范围并不通过具体实施方式限定而是通过权利要求及其等同物限定，权利要求及其等同物的范围之内的全部变型将被理解为包括在本公开中。