光学成像系统的制作方法

相关申请的交叉引用本申请要求于2018年11月19日提交至韩国知识产权局的第10-2018-0142402号韩国专利申请的优先权权益，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并入本申请。以下描述涉及一种能够实现亮图像的光学成像系统。
背景技术：
：安装在小型终端中的用于相机的光学系统具有短的总长度，并因此其可能难以实现低f数。就这一点而言，用于小型终端的相机可能无法获得物体的高分辨率图像拍摄并且无法在低照度环境中对物体进行成像。技术实现要素：提供本
实用新型内容部分旨在以简要的形式介绍对实用新型构思的选择，而在下面的具体实施方式部分中将进一步描述这些实用新型构思。本
实用新型内容部分目的不在于确认所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不籍此帮助确定所要求保护的主题的范围。本申请涉及一种能够在安装在小型终端上的同时在低照度环境中对对象进行成像的光学成像系统。在一个总的方面，光学成像系统包括具有正屈光力的第一透镜、具有正屈光力的第二透镜、具有正屈光力的第三透镜以及具有正屈光力的第四透镜，并且光学成像系统的fno.等于或小于1.0。第一透镜的可见光透射率可等于或小于5％。第二透镜可包括在像侧面上的反曲点第三透镜可包括凸出的像侧面。第四透镜可包括凹入的像侧面。光学成像系统可满足5.0<(f1+f2)/f<80，其中，f是光学成像系统的焦距，f1是第一透镜的焦距，并且f2是第二透镜的焦距。光学成像系统可满足1.0<f3/f<2.5，其中，f是光学成像系统的焦距，并且f3是第三透镜的焦距。光学成像系统可满足1.0<f4/f<6.0，其中，f是光学成像系统的焦距，并且f4是第四透镜的焦距。光学成像系统可满足0.3<r1/f<2.0，其中，f是光学成像系统的焦距，并且r1是第一透镜的物侧面的曲率半径。光学成像系统可满足0.3<r3/f<2.0，其中，f是光学成像系统的焦距，并且r3是第二透镜的物侧面的曲率半径。光学成像系统可满足5.0<r5/f<80，其中，f是光学成像系统的焦距，并且r5是第三透镜的物侧面的曲率半径。光学成像系统可满足1.580<nd1<1.640，其中，nd1是第一透镜的折射率。在另一个总的方面，光学成像系统包括从光学成像系统的物侧至成像面依序设置的多个透镜，并且多个透镜中的每个透镜具有屈光力。在多个透镜中，最靠近物侧的透镜具有正屈光力，并且光学成像系统的fno.等于或小于1.0。光学成像系统可满足1.0<ttl/f<2.0，其中，ttl是从最靠近物侧的透镜的物侧面至成像面的距离，并且f是光学成像系统的焦距。光学成像系统可满足0.3<r1/ttl<5.0，其中，ttl是从最靠近物侧的透镜的物侧面至成像面的距离，并且r1是最靠近物侧的透镜的物侧面的曲率半径。光学成像系统可满足0.5<epd/ttl<0.7，其中，ttl是从最靠近物侧的透镜的物侧面至成像面的距离，并且epd是入瞳直径。根据下面的详细描述、附图和所附权利要求，其它特征和方面将变得显而易见。附图说明图1是示出根据第一示例的光学成像系统的视图。图2是图1中所示的光学成像系统的像差曲线。图3是示出根据第二示例的光学成像系统的视图。图4是图3中所示的光学成像系统的像差曲线。图5是示出根据第三示例的光学成像系统的视图。图6是图5中所示的光学成像系统的像差曲线。图7是示出根据第四示例的光学成像系统的视图。图8是图7中所示的光学成像系统的像差曲线。图9是示出根据第五示例的光学成像系统的视图。图10是图9中所示的光学成像系统的像差曲线。在整个附图和详细描述中，相同的附图标记指代相同的元件。出于清楚、说明和方便的目的，附图可能未按照比例绘制，并且附图中元件的相对尺寸、比例和描绘可能被夸大。具体实施方式提供以下详细描述以帮助读者获得对本申请中所描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而，在理解本申请的公开内容之后，本申请中所描述的方法、设备和/或系统的各种改变、修改和等同将是显而易见的。例如，本申请中所描述的操作的顺序仅仅是示例，并且除了必须以特定顺序发生的操作之外，不限于在本申请中所阐述的顺序，而可以在理解本申请的公开内容之后做出显而易见的改变。另外，为了更加清楚和简洁，可省略对本领域公知的特征的描述。本申请中所描述的特征可以以不同的形式实施，而不应被理解为受限于本申请中所描述的示例。更确切地，提供本申请所描述的示例仅仅是为了说明实施本申请中所描述的方法、设备和/或系统的许多可行方式中的一些方式，在理解本申请的公开内容之后，这些方式将是显而易见的。应注意，在本申请中，关于示例或实施方式的措辞“可以”的使用，例如关于示例或实施方式可包括或实现的内容，意味着存在其中包括或实现这样的特征的至少一个示例或实施方式，而所有示例和实施方式不限于此。在整个说明书中，当诸如层、区域或基板的元件被描述为位于另一元件“上”、“连接到”或“联接到”另一元件时，该元件可直接位于该另一元件“上”、直接“连接到”或直接“联接到”该另一元件，或者可存在介于该元件与该另一元件之间的一个或多个其它元件。相反地，当元件被描述为“直接位于”另一元件“上”、“直接连接到”或“直接联接到”另一元件时，则可不存在介于该元件与该另一元件之间的其它元件。如本申请中所使用的，措辞“和/或”包括相关联的所列项目中的任何一项以及任何两项或更多项的任何组合。尽管在本申请中可以使用诸如“第一”、“第二”和“第三”的措辞来描述各种构件、部件、区域、层或部分，但是这些构件、部件、区域、层或部分不受这些措辞的限制。更确切地，这些措辞仅用于将一个构件、部件、区域、层或部分与另一个构件、部件、区域、层或部分区分开。因此，在不背离本申请中所描述的示例的教导的情况下，该示例中提及的第一构件、第一部件、第一区域、第一层或第一部分也可以被称作第二构件、第二部件、第二区域、第二层或第二部分。诸如“在……之上”、“上”、“在……之下”和“下”的空间相对措辞可以在本申请中为了描述便利而使用，以描述如附图中所示的一个元件相对于另一个元件的关系。除了涵盖附图中所描绘的定向之外，这些空间相对措辞旨在还涵盖装置在使用或操作中的不同的定向。例如，如果附图中的装置翻转，则描述为相对于另一元件“之上”或“上”的元件将相对于该另一元件“之下”或“下”。因此，根据装置的空间定向，措辞“在……之上”涵盖“在......之上”和“在......之下”两种定向。该装置还可以以其它方式定向(例如，旋转90度或在其它定向上)，并且本申请中使用的空间相对措辞应被相应地解释。本申请中使用的术语仅用于描述各种示例，而不用于限制本公开。除非上下文另有明确指示，否则冠词“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式。措辞“包括”、“包含”和“具有”说明存在所述特征、数字、操作、构件、元件和/或它们的组合，但不排除存在或添加一个或多个其它特征、数字、操作、构件、元件和/或它们的组合。由于制造技术和/或公差，可能出现附图中所示形状的变化。因此，本申请中描述的示例不限于附图中所示的特定形状，而是包括在制造期间出现的形状变化。可以以在理解本申请的公开内容之后将显而易见的各种方式组合本申请中描述的示例的特征。此外，尽管本申请中描述的示例具有多种配置，但是在理解本申请的公开内容之后将显而易见的其它配置也是可行的。出于说明性目的，可能夸大地示出附图中所示的透镜的厚度、尺寸和形状。另外，在具体实施方式或附图中描述和示出的透镜的球面或非球面表面的形状仅是示例，并且不受限于透镜的形状。在本说明书中，透镜的曲率半径和厚度、距离、焦距等的所有数值均以毫米(mm)表示，并且角度以度表示。在本说明书中，透镜的形状的描述是指透镜的近轴区域的形状。例如，第一透镜的物侧面凸出的含义是第一透镜的物侧面的近轴区域凸出。因此，即使当将透镜的物侧面描述为凸出时，透镜的物侧面的整体也可以不凸出。例如，即使当将第一透镜的像侧面描述为凹入时，第一透镜的像侧面的边缘也可以凸出。作为参考，上面描述的近轴区域是指包括光轴的区域。根据示例的光学成像系统可包括沿光轴设置的多个透镜。例如，光学成像系统包括沿光轴依序设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜。这里，第一透镜是指最靠近物体(或对象)的透镜，而第四透镜是指最靠近成像面或图像传感器的透镜。接下来，将描述光学成像系统的配置。光学成像系统包括多个透镜。光学成像系统包括如上所述的从物侧依序设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜。光学成像系统还可包括图像传感器和滤光片。图像传感器形成成像面，并且将通过第一透镜至第四透镜折射的光转换成电信号。滤光片设置在透镜与成像面之间，并阻挡异物的侵入。滤光片可以是使红外线通过的红外线通过滤光片。此外，滤光片可配置成显著减少可见光的透射率。光学成像系统还可包括光阑和隔圈。光阑设置在第一透镜的前面或透镜与相邻透镜之间，以调节入射在成像面上的光量。隔圈设置在透镜与透镜之间，以允许透镜之间的距离恒定。此外，隔圈由遮光材料制成，并且可阻挡不必要的光渗透至透镜的肋侧。接下来，将描述形成光学成像系统的透镜。第一透镜具有屈光力。例如，第一透镜可具有正屈光力。第一透镜的一个面凸出。例如，第一透镜的物侧面可以凸出。第一透镜包括非球面表面。例如，第一透镜的两个面可以是非球面表面。第一透镜配置成减少可见光的透射率。例如，第一透镜的可见光透射率可以等于或小于5％。第一透镜可制造成基本上呈深颜色。例如，第一透镜可使用基于黑色的原材料制造，从而减少可见光透射率并增加红外线透射率。第一透镜具有相对高的折射率。例如，第一透镜的折射率可大于第二透镜至第四透镜中每个透镜的折射率。第二透镜具有屈光力。例如，第二透镜可具有正屈光力。第二透镜的一个面凸出。例如，第二透镜的物侧面可以凸出。第二透镜可具有非球面表面。例如，第二透镜的两个面可以是非球面表面。在一些实施方式中，第二透镜可包括在其像侧面上的反曲点。第三透镜具有屈光力。例如，第三透镜可具有正屈光力。第三透镜的至少一个面凸出。例如，第三透镜的物侧面或像侧面可以凸出，或第三透镜的两个面可以凸出。第三透镜包括非球面表面。例如，第三透镜的两个面可以是非球面表面。第四透镜具有屈光力。例如，第四透镜可具有正屈光力。第四透镜的一个面凹入。例如，第四透镜的像侧面可以凹入。第四透镜具有包括反曲点的形状。例如，在第四透镜的物侧面和像侧面中的至少一个面中可形成反曲点。因此，在第四透镜的至少一个面中，近轴区域的形状可以与周边部分的形状不同。例如，在第四透镜中，近轴区域凹入并且近轴区域的边缘部分可以凸出。第四透镜包括非球面表面。例如，第四透镜的两个面可以是非球面表面。第一透镜至第四透镜的非球面表面可以由下面的等式1表示：等式1在等式1中，c是透镜的曲率半径的倒数，k是圆锥常数，y是从透镜的非球面表面上的某个点到光轴的在与光轴垂直的方向上的距离，以及a至h是非球面常数。此外，z(或sag)是在透镜的非球面表面上的到光轴的距离为y处的某个点与和透镜的非球面表面的顶点相交的切平面之间在光轴方向上的距离。光学成像系统可满足以下条件表达式中的一个或多个条件表达式：条件表达式11.0<ttl/f<2.0条件表达式20.3<r1/ttl<5.0条件表达式30.5<epd/ttl<0.7条件表达式45.0<(f1+f2)/f<80条件表达式51.0<f3/f<2.5条件表达式61.0<f4/f<6.0条件表达式70.3<r1/f<2.0条件表达式80.3<r3/f<2.0条件表达式95.0<r5/f<80条件表达式100.8<fno.<1.5条件表达式111.580<nd1<1.640。在条件表达式中，ttl是从第一透镜的物侧面至成像面的距离，f是光学成像系统的焦距，f1是第一透镜的焦距，f2是第二透镜的焦距，f3是第三透镜的焦距，f4是第四透镜的焦距，r1是第一透镜的物侧面的曲率半径，r3是第二透镜的物侧面的曲率半径，r5是第三透镜的物侧面的曲率半径，epd是入瞳直径，以及nd1是第一透镜的折射率。接下来，将描述光学成像系统的各个示例。图1是示出根据实施方式第一示例的光学成像系统的视图，并且图2是图1的光学成像系统的像差曲线。光学成像系统100包括第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130和第四透镜140。第一透镜110具有正屈光力，并且物侧面凸出且像侧面凹入。第二透镜120具有正屈光力，并且物侧面凸出且像侧面凹入。第三透镜130具有正屈光力，并且物侧面凸出且像侧面凸出。第四透镜140具有正屈光力，并且物侧面凸出且像侧面凹入。此外，在第四透镜140的物侧面和像侧面上形成有反曲点。光学成像系统100还包括光阑st、滤光片150和图像传感器160。光阑st设置在第一透镜110的前面，并且调整入射在图像传感器160上的光量。滤光片150设置在第四透镜140与图像传感器160之间。图像传感器160形成成像面，对象的图像可以在该成像面上聚焦。表1示出了构成光学成像系统100的透镜的物理特性，并且表2示出了构成光学成像系统100的透镜的非球面系数。表1表2图3是示出根据实施方式第二示例的光学成像系统的视图，并且图4是图3的光学成像系统的像差曲线。光学成像系统200包括第一透镜210、第二透镜220、第三透镜230和第四透镜240。第一透镜210具有正屈光力，并且物侧面凸出且像侧面凹入。第二透镜220具有正屈光力，并且物侧面凸出且像侧面凹入。第三透镜230具有正屈光力，并且物侧面凸出且像侧面凸出。第四透镜240具有正屈光力，并且物侧面凸出且像侧面凹入。此外，在第四透镜240的物侧面和像侧面上形成有反曲点。光学成像系统200还包括光阑st、滤光片250和图像传感器260。光阑st设置在第一透镜210的前面，并且调整入射在图像传感器260上的光量。滤光片250设置在第四透镜240与图像传感器260之间。图像传感器260形成成像面，对象的图像可以在该成像面上聚焦。表3示出了构成光学成像系统200的透镜的物理特性，并且表4示出了构成光学成像系统200的透镜的非球面系数。表3表4图5是示出根据实施方式第三示例的光学成像系统的视图，并且图6是图5的光学成像系统的像差曲线。光学成像系统300包括第一透镜310、第二透镜320、第三透镜330和第四透镜340。第一透镜310具有正屈光力，并且物侧面凸出且像侧面凹入。第二透镜320具有正屈光力，并且物侧面凸出且像侧面凹入。第三透镜330具有正屈光力，并且物侧面凸出且像侧面凸出。第四透镜340具有正屈光力，并且物侧面凸出且像侧面凹入。此外，在第四透镜340的物侧面和像侧面上形成有反曲点。光学成像系统300还包括光阑st、滤光片350和图像传感器360。光阑st设置在第一透镜310的前面，并且调整入射在图像传感器360上的光量。滤光片350设置在第四透镜340与图像传感器360之间。图像传感器360形成成像面，对象的图像可以在该成像面上聚焦。表5示出了构成光学成像系统300的透镜的物理特性，并且表6示出了构成光学成像系统300的透镜的非球面系数。表5表6图7是示出根据实施方式第四示例的光学成像系统的视图，并且图8是图7的光学成像系统的像差曲线。光学成像系统400包括第一透镜410、第二透镜420、第三透镜430和第四透镜440。第一透镜410具有正屈光力，并且物侧面凸出且像侧面凹入。第二透镜420具有正屈光力，并且物侧面凸出且像侧面凹入。第三透镜430具有正屈光力，并且物侧面凸出且像侧面凸出。第四透镜440具有正屈光力，并且物侧面凸出且像侧面凹入。此外，在第四透镜440的物侧面和像侧面上形成有反曲点。光学成像系统400还包括光阑st、滤光片450和图像传感器460。光阑st设置在第一透镜410的前面，并且调整入射在图像传感器460上的光量。滤光片450设置在第四透镜440与图像传感器460之间。图像传感器460形成成像面，对象的图像可以在该成像面上聚焦。表7示出了构成光学成像系统400的透镜的物理特性，并且表8示出了构成光学成像系统400的透镜的非球面系数。表7表8面编号s1s2s3s4s5s6s7s8k-0.63110-7.37100-1.953000.1324092.09000-99.00000-0.68650-0.69820a-0.03269-0.03513-0.05978-0.003490.14740-0.13870-0.124500.01949b0.047520.01375-0.12680-0.18340-0.162400.04687-0.00301-0.11130c-0.055070.011360.104500.086240.132500.11680-0.003730.05649d0.04047-0.01110-0.03937-0.00633-0.07049-0.144000.00200-0.01576e-0.017770.002160.00938-0.009060.020750.07326-0.000220.00252f0.003990.00001-0.001450.00347-0.00251-0.01783-1.2e-06-0.00021g-0.000380.000000.00014-0.00045-0.000020.00169-5.7e-080.00001h00000000图9是示出根据实施方式第五示例的光学成像系统的视图，并且图10是图9的光学成像系统的像差曲线。光学成像系统500包括第一透镜510、第二透镜520、第三透镜530和第四透镜540。第一透镜510具有正屈光力，并且物侧面凸出且像侧面凹入。第二透镜520具有正屈光力，并且物侧面凸出且像侧面凹入。第三透镜530具有正屈光力，并且物侧面凸出且像侧面凸出。第四透镜540具有正屈光力，并且物侧面凸出且像侧面凹入。此外，在第四透镜540的物侧面和像侧面上形成有反曲点。光学成像系统500还包括光阑st、滤光片550和图像传感器560。光阑st设置在第一透镜510的前面，并且调整入射在图像传感器560上的光量。滤光片550设置在第四透镜540与图像传感器560之间。图像传感器560形成成像面，对象的图像可以在该成像面上聚焦。表9示出了构成光学成像系统500的透镜的物理特性，并且表10示出了构成光学成像系统500的透镜的非球面系数。表9表10面编号s1s2s3s4s5s6s7s8k-0.64240-5.62200-2.10700-0.1051092.09000-99.00000-0.61060-0.46600a-0.03129-0.03600-0.05234-0.000640.16820-0.12020-0.095220.04899b0.053920.02173-0.12650-0.18290-0.179000.04382-0.01529-0.12440c-0.058600.012800.105400.088240.135500.11290-0.003270.05591d0.04136-0.01129-0.03825-0.00656-0.07045-0.143000.00237-0.01479e-0.017380.002000.00960-0.009170.020750.07327-0.000300.00236f0.00384-0.00009-0.001710.00368-0.00251-0.01783-1.1e-06-0.00021g-0.000380.000000.00014-0.00045-0.000020.00169-9.6e-150.00001h00000000表11示出了根据第一示例至第五示例的光学成像系统的主要光学特性值，并且表12示出了根据第一示例至第五示例的光学成像系统的条件表达式值。表11光学特性第一示例第二示例第三示例第四示例第五示例epd3.01353.01353.08003.17383.2163ttl4.6504.6504.6504.6504.650f2.9002.9402.9503.0203.020f1129.211101.54490.74033.57325.335f27.5507.5657.5459.1119.844f34.8595.0655.3826.2436.328f413.84813.61812.2428.7838.102表12根据示例的光学成像系统通常可具有以下光学特性。例如，光学成像系统的总长度ttl可以在4.0mm至5.2mm的范围内，焦距f可以在2.6mm至3.4mm的范围内，以及入瞳直径epd可以在2.80mm至3.4mm的范围内。第一透镜的焦距f1可以在20mm至140mm的范围内，第二透镜的焦距f2可以在5.0mm至12mm的范围内，第三透镜的焦距f3可以在3.0mm至8.0mm的范围内，以及第四透镜的焦距f4可以在6.0mm至16.0mm的范围内。在根据示例的光学成像系统中，第二透镜与第三透镜之间的距离可以是最大的。另外，从第二透镜的像侧面至第三透镜的物侧面的距离d23可以大于从第一透镜的像侧面至第二透镜的物侧面的距离d12以及从第三透镜的像侧面至第四透镜的物侧面的距离d34。在根据示例的光学成像系统中，第三透镜与第四透镜之间的距离可以是最小的。另外，从第三透镜的像侧面至第四透镜的物侧面的距离d34可以小于从第一透镜的像侧面至第二透镜的物侧面的距离d12以及从第二透镜的像侧面至第三透镜的物侧面的距离d23。在根据示例的光学成像系统中，第一透镜可以是最厚的透镜。另外，第一透镜在光轴的中心处的厚度td1大于第二透镜在光轴的中心处的厚度td2、第三透镜在光轴的中心处的厚度td3以及第四透镜在光轴的中心处的厚度td4。在根据示例的光学成像系统中，第二透镜或第四透镜可以是比相邻透镜更薄的透镜。另外，第二透镜在光轴的中心处的厚度td2小于第一透镜在光轴的中心处的厚度td1以及第三透镜在光轴的中心处的厚度td3。此外，第四透镜在光轴的中心处的厚度td4小于第三透镜在光轴的中心处的厚度td3。如上所述，根据示例，可实现能够在低照度下拍摄图像的同时实现小型化的光学成像系统。虽然本公开包括了具体示例，但在理解本申请的公开内容之后将显而易见的是，在不背离权利要求及其等同方案的精神和范围的情况下，可对这些示例作出形式和细节上的各种变化。本申请中所描述的示例应仅被认为是描述性意义的，而非出于限制的目的。对每个示例中的特征或方面的描述应被认为是可适用于其它示例中的相似的特征或方面。如果以不同的顺序执行所描述的技术，和/或如果以不同的方式组合和/或通过其它部件或它们的等同件替换或增补所描述的系统、架构、装置或电路中的部件，也可以获得合适的结果。因此，本公开的范围不应通过该详细描述限定，而是通过权利要求及其等同方案限定，在权利要求及其等同方案的范围之内的全部变型应被理解为包括在本公开中。当前第1页12