光学成像系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种光学成像系统，更具体地，涉及一种应用于电子产品上的小型化 光学成像系统。
【背景技术】
[0002] 近年来，随着具有摄影功能的便携式电子产品的兴起，光学系统的需求日渐提 高。一般光学系统的感光元件不外乎是感光親合元件（Charge Coupled Device ;CCD)或 互补性氧化金属半导体元件（Complementary Metal-Oxide Semiconductor Sensor ;CM0S Sensor)两种，且随着半导体制作工艺技术的精进，使得感光元件的像素尺寸缩小，光学系 统逐渐往高像素领域发展，因此对成像质量的要求也日益增加。
[0003] 传统搭载在便携式装置上的光学系统，多采用四片或五片式透镜结构为主，然而 由于便携式装置不断朝提升像素并且终端消费者对其薄型化的需求殷切，现有的光学成像 系统已无法满足更高级的摄影要求。
【发明内容】
[0004] 因此，本发明实施例的目的在于，提供一种技术，能够有效减少光学成像系统的系 统高度，并进一步提高成像的质量。
[0005] 本发明实施例相关的透镜参数的用语与其代号详列如下，作为后续描述的参考：
[0006] 与长度或高度有关的透镜参数
[0007] 光学成像系统的成像高度以Η0Ι表示；光学成像系统的高度以H0S表示；光学成 像系统的第一透镜物侧面至第六透镜像侧面间的距离以InTL表示；光学成像系统的固定 光阑（光圈）至成像面间的距离以InS表示；光学成像系统的第一透镜与第二透镜间的距 离以Inl2表示（例示）；光学成像系统的第一透镜在光轴上的厚度以TP1表示（例示）。
[0008] 与材料有关的透镜参数
[0009] 光学成像系统的第一透镜的色散系数以NA1表不（例不）；第一透镜的折射律以 Ndl表示（例示）。
[0010] 与视角有关的透镜参数
[0011] 视角以AF表不；视角的一半以HAF表不；主光线角度以MRA表不。
[0012] 与出入瞳有关的透镜参数
[0013] 光学成像系统的入射瞳直径以HEP表不。
[0014] 与透镜面形深度有关的参数
[0015] 第六透镜物侧面在光轴上的交点至第六透镜物侧面的最大有效径位置在光轴的 水平位移距离以InRS61表示（最大有效径深度）；第六透镜像侧面在光轴上的交点至第六 透镜像侧面的最大有效径位置在光轴的水平位移距离以InRS62表示（最大有效径深度）。 其他透镜物侧面或像侧面的最大有效径的深度（沉陷量）表示方式比照前述。
[0016] 与透镜面型有关的参数
[0017] 临界点C是指特定透镜表面上，除与光轴的交点外，与光轴相垂直的切面相切的 点。承上，例如第五透镜物侧面的临界点C51与光轴的垂直距离为HVT51 (例示），第五透 镜像侧面的临界点C52与光轴的垂直距离为HVT52 (例示），第六透镜物侧面的临界点C61 与光轴的垂直距离为HVT61 (例示），第六透镜像侧面的临界点C62与光轴的垂直距离为 HVT62 (例示）。其他透镜物侧面或像侧面上的临界点及其与光轴的垂直距离的表示方式比 照前述。
[0018] 第六透镜物侧面上最接近光轴的反曲点为IF611，该点沉陷量SGI611 (例示）， SGI611亦即第六透镜物侧面在光轴上的交点至第六透镜物侧面最近光轴的反曲点之间与 光轴平行的水平位移距离，IF611该点与光轴间的垂直距离为HIF611 (例示）。第六透镜像 侧面上最接近光轴的反曲点为IF621，该点沉陷量SGI621 (例示），SGI611亦即第六透镜像 侧面在光轴上的交点至第六透镜像侧面最近光轴的反曲点之间与光轴平行的水平位移距 离，IF621该点与光轴间的垂直距离为HIF621 (例示）。
[0019] 第六透镜物侧面上第二接近光轴的反曲点为IF612,该点沉陷量SGI612(例示）， SGI612亦即第六透镜物侧面在光轴上的交点至第六透镜物侧面第二接近光轴的反曲点之 间与光轴平行的水平位移距离，IF612该点与光轴间的垂直距离为HIF612 (例示）。第六透 镜像侧面上第二接近光轴的反曲点为IF622,该点沉陷量SGI622 (例示），SGI622亦即第六 透镜像侧面在光轴上的交点至第六透镜像侧面第二接近光轴的反曲点之间与光轴平行的 水平位移距离，IF622该点与光轴间的垂直距离为HIF622 (例示）。
[0020] 第六透镜物侧面上第三接近光轴的反曲点为IF613,该点沉陷量SGI613 (例示）， SGI613亦即第六透镜物侧面在光轴上的交点至第六透镜物侧面第三接近光轴的反曲点之 间与光轴平行的水平位移距离，IF612该点与光轴间的垂直距离为HIF613 (例示）。第六透 镜像侧面上第三接近光轴的反曲点为IF623,该点沉陷量SGI623 (例示），SGI623亦即第六 透镜像侧面在光轴上的交点至第六透镜像侧面第三接近光轴的反曲点之间与光轴平行的 水平位移距离，IF623该点与光轴间的垂直距离为HIF623 (例示）。
[0021] 其他透镜物侧面或像侧面上的反曲点及其与光轴的垂直距离或其沉陷量的表示 方式比照前述。
[0022] 与像差有关的变数
[0023] 光学成像系统的光学畸变（Optical Distortion)以0DT表示；其TV畸变（TV Distortion)以TDT表示，并且可以进一步限定描述在成像50%至100%视野间像差偏移的 程度；球面像差偏移量以DFS表示；慧星像差偏移量以DFC表示。
[0024] 本发明实施例提供一种光学成像系统，由物侧至像侧依次包括：第一透镜，具有屈 光力；第二透镜，具有屈光力；第三透镜，具有屈光力；第四透镜，具有屈光力；第五透镜，具 有屈光力；第六透镜，具有屈光力；以及成像面，其中所述光学成像系统具有屈光力的透镜 为六枚且多个所述透镜中至少两个透镜中每个透镜的至少一个表面具有至少一个反曲点， 所述第一透镜至所述第六透镜中至少一个透镜具有正屈光力，并且所述第六透镜的物侧表 面及像侧表面均为非球面，所述第一透镜至所述第六透镜的焦距分别为Π 、f2、f3、f4、f5、 f6,所述光学成像系统的焦距为f，所述光学成像系统的入射瞳直径为HEP，所述第一透镜 物侧面至所述成像面具有距离H0S，满足下列条件：1. 2写f/HEP写6. 0 ;以及0. 5写H0S/ f 刍 3. 0〇
[0025] 优选地，所述光学成像系统在结像时的TV畸变为TDT，所述光学成像系统在结像 时的光学畸变为0DT，满足下列公式：丨TDT |兰60%以及| 0DT |兰50%。
[0026] 优选地，所述第五透镜的像侧面具有至少一个反曲点以及所述第六透镜的物侧面 具有至少一个反曲点。
[0027] 优选地，所述反曲点与光轴间的垂直距离为HIF，满足下列公式： 0. 001mm〈HIF 刍 5. 0mm。
[0028] 优选地，所述第一透镜物侧面至所述第六透镜像侧面具有距离InTL，所述反曲点 与光轴间的垂直距离为HIF，满足下列公式：0〈HIF/InTL兰0. 9。
[0029] 优选地，多个所述透镜中的任一透镜上的任一表面在光轴上的交点为PI，所述 交点PI至所述表面上任一个反曲点间平行于光轴的水平位移距离为SGI，满足下列条 件：_2mm 刍 SGI 刍 2mm〇
[0030] 优选地，所述第六透镜为负屈光力并且像侧面具有至少一个反曲点。
[0031] 优选地，所述第一透镜物侧面至所述第六透镜像侧面具有距离InTL，且满足下列 公式：0· 6 刍 InTL/HOS 刍 0· 9。
[0032] 优选地，还包括光圈，在所述光轴上所述光圈至所述成像面具有距离InS，所述光 学成像系统设有图像感测元件于所述成像面，所述图像感测元件有效感测区域对角线长的 半数为Η0Ι，满足下列关系式：0· 5兰InS/HOS兰L 1 ;以及(KHIF/H0I兰3。
[0033] 本发明实施例还提供一种光学成像系统，由物侧至像侧依次包括：第一透镜，具 有正屈光力；第二透镜，具有屈光力；第三透镜，具有屈光力；第四透镜，具有屈光力；第五 透镜，具有屈光力；第六透镜，具有负屈光力；以及成像面，其中所述光学成像系统具有屈 光力的透镜为六枚且多个所述透镜中至少两个透镜中每个透镜的至少一个表面具有至少 一个反曲点，所述第二透镜至所述第五透镜中至少一个透镜具有正屈光力，并且所述第六 透镜的物侧表面及像侧表面均为非球面，所述第一透镜至所述第六透镜的焦距分别为Π 、 f2、f3、f4、f5、f6,所述光学成像系统的焦距为f，所述光学成像系统的入射瞳直径为HEP， 所述第一透镜物侧面至所述成像面具有距离H0S，所述光学成像系统在结像时的TV畸变 与光学畸变分别为TDT与0DT，满足下列条件：L 2兰f/HEP兰6. 0 ;0· 5兰HOS/f兰3. 0 ; | TDT |〈1.5% ;以及 | 0DT | 兰 2.5%。
[0034] 优选地，所述第五透镜的像侧面具有至少一个反曲点以及所述第六透镜的物侧面 具有至少一个反曲点。
[0035] 优选地，所述第三透镜的物侧面具有至少一个反曲点以及所述第四透镜的物侧面 具有至少一个反曲点。
[0036] 优选地，所述光学成像系统满足下列公式：0mm〈H0S兰20mm。
[0037] 优选地，所述第一透镜物侧面至所述第六透镜像侧面在光轴上具有距离InTL，满 足下列公式：0mm〈InTL = 18mm。
[0038] 优选地，在所述光轴上所有具有屈光力的透镜的厚度总和为ΣΤΡ，满足下列公式： 0mm < Σ TP 刍 10mm 〇
[0039] 优选地，所述第六透镜像侧面上具有距离光轴最近的反曲点IF621，所述第 六透镜像侧表面在光轴上的交点至所述反曲点IF621位置之间平行于光轴的水平位 移距离为SGI621，所述第六透镜在光轴上的厚度为TP6,满足下列条件：0 f SGI621/ (TP6+SGI621) ^ 0. 9〇
[0040] 优选地，所述第一透镜与所述第二透镜之间在光轴上的距离为IN12,且满足下列 公式：0〈IN12/f 兰 0· 3。
[0041] 优选地，所述光学成像系统的最大视角的一半为HAF，并满足下列条件： 0· 4 兰丨 tan(HAF)丨兰 3. 0。
[0042] 优选地，所述光学成像系统满足下列条件：0· 001兰| f/Π |兰2. 0 ;0· 01兰| f/ f2 | 兰 5 ;0· 01 兰 | f/f3 | 兰 5 ;0· 01 兰 | f/f4 | 兰 5 ;0· 01 兰 | f/f5 | 兰 5 ;以及 0.01 ^ | f/f6 | ^ 5〇
[0043] 本发明实施例还提供一种光学成像系统，由物侧至像侧依次包括：第一透镜，具有 正屈光力；第二透镜，具有屈光力；第三透镜，具有屈光力；第四透镜，具有屈光力；第五透 镜，具有正屈光力，像侧表面具有至少一个反曲点；第六透镜，具有负屈光力，且物侧表面及 像侧表面中至少一个表面具有至少一个反曲点；以及成像面，其中所述光学成像系统具有 屈光力的透镜为六枚，并且所述第六透镜的物侧表面及像侧表面均为非球面，所述第一透 镜至所述第六透镜的焦距分别为Π 、f2、f3、f4、f5、f6,所述光学成像系统的焦距为f，所 述光学成像系统的入射瞳直径为HEP，所述第一透镜物侧面至所述成像面具有距离H0S，所 述光学成像系统在结像时的光学畸变为0DT并且TV畸变为TDT，满足下列条件：1. 2 f f/ HEP 兰 6· 0 ;0· 5 兰 HOS/f 兰 3· 0 ; I TDT I〈1. 5% ;以及 I ODT I 兰 2· 5%。
[0044] 优选地，所述反曲点与光轴间的垂直距离为HIF，满足下列公式： 0. 001mm〈HIF 刍 5. 0mm。
[0045] 优选地，所述第一透镜物侧面至所述第六透镜像侧面具有距离InTL，且满足下列 公式：0· 6 刍 InTL/HOS 刍 0· 9。
[0046] 优选地，所述第三透镜的物侧面具有至少一个反曲点以及所述第四透镜的物侧面 具有至少一个反曲点。
[0047] 优选地，在所述光轴上所有具有屈光力的透镜的厚度总和为ΣΤΡ，所述第一 透镜物侧面至所述第六透镜像侧面具有距离InTL，且满足下列公式：0.45 5 ΣΤΡ/ InTL 刍 0. 95。
[0048] 优选地，还包括光圈以及图像感测元件，所述图像感测元件设置于所述成像面，并 且在所述光圈至所述成像面具有距离InS，满足下列公式：0. 5 f InS/HOS 5 1. 1。
[0049] 前述光学成像系统可用以搭配成像在对角线长度为1/1. 2英寸大小以下的图像 感测元件，该图像感测元件的尺寸优选地为1/2. 3英寸，该图像感测元件的像素尺寸小于 1. 4微米（μ m)，优选地其像素尺寸小于1. 12微米（μ m)，最优选地其像素尺寸小于0. 9微 米（ym)。此外，该光学成像系统可适用于长宽比为16 :9的图像感测元件。
[0050] 当| fl I >f6时，光学成像系统的系统总高度（HOS ;Height of Optic System) 可以适当缩短以达到微型化的目的。
[0051] 当 | f2 | + | f3 | + | f4 | + | f5 | 以及 | η | + | f6 | 满足 丨f2 I + I f3 I + I f4 I + I f5 I > I η I + I f6 I的条件时，通过第二透镜至第五 透镜中至少一个透镜具有弱的正屈光力或弱的负屈光力。所称弱屈光力，是指特定透镜的 焦距的绝对值大于10。当本发明第二透镜至第五透镜中至少一个透镜具有弱的正屈光力， 其可有效分担第一透镜的正屈光力而避免不必要的像差过早出现，反之若第二透镜至第五 透镜中至少一个透镜具有弱的负屈光力，则可以微调补正系统的像差。
[0052] 当HOS/f满足上述条件时，特别是比值趋近于1时，将有利于制作微型化且可成像 超高像素的光学成像系统。
[0053] 第六透镜可具有负屈光力，其像侧面可为凹面。由此，有利于缩短其后焦距以维持 小型化。另外，第六透镜的至少一个表面可具有至少一个反曲点，可有效地压制离轴视场光 线入射的角度，进一步可修正离轴视场的像差。
[0054] 本发明提供一种光学成像系统，其第六透镜的物侧面或像侧面设置有反曲点，可 有效调整各视场入射于第六透镜的角度，并针对光学畸变与TV畸变进行补正。另外，第六 透镜的表面可具备更好的光路调节能力，以提升成像质量。
[0055] 根据上述技术方案，本发明实施例的一种光学成像系统，能够利用六个透镜的屈 光力、凸面与凹面的组合（本发明所述凸面或凹面原则上是指各透镜的物侧面或像侧面在 光轴上的几何形状描述），进而有效减少光学成像系统的系统高度，同时提高成像质量使总 像素可达800万以上，以应用于小型的电子产品上。
【附图说明】
[0056] 本发明上述及其他特征将通过参照附图详细说明。
[0057] 图1A示出了本发明第一实施例的光学成像系统的示意图；
[0058] 图1B由左至右依次示出了本发明第一实施例的光学成像系统的球差、像散以及 光学畸变的曲线图；
[0059] 图1C示出了本发明第一实施例的光学成像系统的TV畸变曲线图；
[0060] 图2A示出了本发明第二实施例的光学成像系统的示意图；
[0061] 图2B由左至右依次示出了本发明第二实施例的光学成像系统的球差、像散以及 光学畸变的曲线图；
[0062] 图2C示出了本发明第二实施例的光学成像系统的TV畸变曲线图；
[0063] 图3A示出了本发明第三实施例的光学成像系统的示意图；
[0064] 图3B由左至右依次示出了本发明第三实施例的光学成像系统的球差、像散以及 光学畸变的曲线图；
[0065]图3C示出了本发明第三实施例的光学成像系统的TV畸变曲线图；
[0066]图4A示出了本发明第四实施例的光学成像系统的示意图；
[0067] 图4B由左至右依次示出了本发明第四实施例的光学成像系统的球差、像散以及 光学畸变的曲线图；
[0068] 图4C示出了本发明第四实施例的光学成像系统的TV畸变曲线图；
[0069]图5A示出了本发明第五实施例的光学成像系统的示意图；
[0070] 图5B由左至右依次示出了本发明第五实施例的光学成像系统的球差、像散以及 光学畸变的曲线图；
[0071] 图5C示出了本发明第五实施例的光学成像系统的TV畸变曲线图；
[0072] 图6A示出了本发明第六实施例的光学成像系统的示意图；
[0073] 图6B由左至右依次示出了本发明第六实施例的光学成像系统的球差、像散以及 光学畸变的曲线图；
[0074] 图6C示出了本发明第六实施例