CN105549178A

CN105549178A - 镜头光学系统

Info

Publication number: CN105549178A
Application number: CN201510697822.4A
Authority: CN
Inventors: 李钟珍; 姜灿求
Original assignee: Kolen Co Ltd
Current assignee: Kolen Co Ltd
Priority date: 2014-10-24
Filing date: 2015-10-23
Publication date: 2016-05-04
Also published as: US20160116709A1; KR20160048540A; KR101691350B1

Abstract

本发明提供镜头光学系统。一种镜头光学系统包含第一镜头、第二镜头、第三镜头和第四镜头，其在从物体到图像传感器的方向上依次布置。所述第一镜头可以具有负(-)折射力和朝向所述物体凸出的入射表面。所述第二镜头可以具有负(-)折射力和朝向所述图像传感器凹入的出射表面。所述第三镜头可以具有正(+)折射力和朝向所述物体凸出的凹凸形状。所述第四镜头可以具有正(+)折射力和双凸形状。所述镜头光学系统可以具有满足下面的公式的对角线视野FOV_D：180°＜FOV_D＜220°，并且可以具有满足下面的公式的垂直视野FOV_V：125°＜FOV_V＜155°。

Description

镜头光学系统

相关申请的交叉引用

本申请要求2014年10月24日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2014-0145399号的权益，该申请的公开内容的全文通过引用并入本文中。

技术领域

一或多个示例性实施例涉及一种光学装置，尤其涉及一种相机用的镜头光学系统。

背景技术

近年来，包含例如电荷耦合装置(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器之类的固态成像装置的相机的使用大大增加(下文中，包含固态成像装置的相机将简称为相机)。并且，固态成像装置中的像素集成度增加，以改进相机分辨率。与此同时，通过改善相机中包含的镜头光学系统的性能，研发出了体积小重量轻的相机。

汽车相机的镜头光学系统一般由五个或更多个镜头构成以便确保必需的光学性能。然而，如果镜头光学系统包含许多镜头，它可能就无法提供体积小重量轻的相机。此外，汽车相机的镜头光学系统一般由多个玻璃镜头构成，因而镜头光学系统的制造成本颇高。因此，需要一种尺寸小、视角广并且像差容易校正的光学镜头系统。

发明内容

一或多个示例性实施例提供一种小型(紧凑)且轻量并且具有广视角和高性能的镜头光学系统。

一或多个示例性实施例提供一种可以用低成本制造的镜头光学系统。

另外的方面将部分地在以下描述中得到阐述，并且部分地，将从描述中显而易见，或者可以通过实践所呈现的实施例而习得。

根据一或多个示例性实施例，一种镜头光学系统包含第一镜头、第二镜头、第三镜头和第四镜头，这些镜头在从物体到形成所述物体的图像的图像传感器的方向上依次布置，其中所述第一镜头具有负(-)折射力和朝向所述物体凸出的入射表面，所述第二镜头具有负(-)折射力和朝向所述图像传感器凹入的出射表面，所述第三镜头具有正(+)折射力和朝向所述物体凸出的凹凸形状，并且所述第四镜头具有正(+)折射力和双凸形状。

所述镜头光学系统可以满足下面的公式中的至少一个。

<公式1>

180°＜FOV_D＜220°，125°＜FOV_V＜155°

在公式1中，FOV_D表示镜头光学系统的对角线视野，并且FOV_V表示镜头光学系统的垂直视野。

<公式2>

0.5＜(R5+R6)/(R6-R5)＜1.5

在公式2中，R5表示第三镜头的入射表面的曲率半径，并且R6表示第三镜头的出射表面的曲率半径。

<公式3>

-3.5＜SAG4/SAG3＜-2.5

在公式3中，SAG3表示沿镜头光学系统的光轴从第二镜头的入射表面测量到的矢状深度，并且SAG4表示沿所述光轴从第二镜头的出射表面测量到的矢状深度。

<公式4>

20＜Vd3＜25

在公式4中，Vd3表示第三镜头的阿贝数。

所述镜头光学系统可以满足公式1到4中的至少两个。

所述第一镜头可以具有朝向物体凸出的出射表面。

所述第一镜头的入射表面和出射表面可以是球形表面。

所述第二到第四镜头可以是非球面镜头。

所述第二镜头的入射表面可以朝向所述物体凹入。

所述第一镜头可以是玻璃镜头。

所述第二镜头到所述第四镜头可以是塑料镜头。

孔径光阑可以安置于所述物体与所述图像传感器之间。

所述孔径光阑可以安置于第三镜头与第四镜头之间。

红外线阻挡元件可以安置于所述物体与所述图像传感器之间。

所述红外线阻挡元件可以安置于所述第四镜头与所述图像传感器之间。

根据一或多个示例性实施例，一种镜头光学系统包含第一镜头、第二镜头、第三镜头和第四镜头，这些镜头在从物体到形成所述物体的图像的图像传感器的方向上依次布置，其中所述第一镜头、所述第二镜头、所述第三镜头和所述第四镜头分别具有负(-)折射力、负(-)折射力、正(+)折射力和正(+)折射力，并且所述镜头光学系统满足下面的公式1：

<公式1>

180°＜FOV_D＜220°，125°＜FOV_V＜155°

其中FOV_D表示所述镜头光学系统的对角线视野，并且FOV_V表示所述镜头光学系统的垂直视野。

所述镜头光学系统可以进一步满足下面的公式2：

<公式2>

0.5＜(R5+R6)/(R6-R5)＜1.5

所述镜头光学系统可以进一步满足下面的公式3：

<公式3>

-3.5＜SAG4/SAG3＜-2.5

所述镜头光学系统可以进一步满足下面的公式4：

<公式4>

20＜Vd3＜25

在公式4中，Vd3表示第三镜头的阿贝数。

第一镜头可以朝向所述物体凸出。

第二镜头可以是双凹面镜头。

第三镜头可以朝向物体凸出。

第四镜头可以是双凸面镜头。

第一镜头可以是球面镜头。

第二镜头到第四镜头可以是非球面镜头。

第一镜头可以是玻璃镜头。

第二镜头到第四镜头可以是塑料镜头。

所述镜头光学系统可进一步包含孔径光阑和/或红外线阻挡元件。

附图说明

通过结合附图对实施例进行的以下描述，将可以清楚地知道并且更容易地理解这些和/或其它方面，附图中：

图1是说明根据第一示例性实施例的镜头光学系统的元件的布置的横截面图；

图2是说明根据第二示例性实施例的镜头光学系统的元件的布置的横截面图；

图3是说明根据第三示例性实施例的镜头光学系统的元件的布置的横截面图；

图4A是说明根据示例性实施例的镜头光学系统的传感器区域和图像区域的平面图；

图4B是说明根据另一示例性实施例的镜头光学系统的传感器区域和图像区域的平面图；

图5是说明根据示例性实施例的镜头光学系统的对角线视野FOV_D的横截面图；

图6是说明根据示例性实施例的镜头光学系统的垂直视野FOV_V的横截面图；

图7是说明根据示例性实施例的镜头光学系统的分别从第二镜头的入射表面和出射表面测量到的矢状深度的横截面图；

图8(a)、图8(b)、图8(c)是说明第一示例性实施例的镜头光学系统的纵向球面像差、像散场曲率和畸变的像差图；

图9(a)、图9(b)、图9(c)是说明第二示例性实施例的镜头光学系统的纵向球面像差、像散场曲率和畸变的像差图；以及

图10(a)、图10(b)、图10(c)是说明第三示例性实施例的镜头光学系统的纵向球面像差、像散场曲率和畸变的像差图。

具体实施方式

现在将详细参考各实施例，所述实施例的实例在附图中图示出，其中在全文中相同的参考标号指代相同的元件。在此方面，本发明的实施例可以具有不同形式并且不应被解释为限于本文中所阐述的描述。因此，仅通过参考图式在下文中描述示例性实施例以说明本说明书的各方面。如本文中所使用，术语“和/或”包含相关联的所列项目中的一或多个的任何和所有组合。例如“中的至少一个”等表述当在元件列表之前时修饰元件的整个列表而不是修饰列表的个体元件。

下文中，将参看根据示例性实施例的附图描述镜头光学系统。图中相同参考标号指代相同(或相似)元件。

图1至图3说明根据第一示例性实施例到第三示例性实施例的镜头光学系统。

参看图1至图3，第一示例性实施例到第三示例性实施例的镜头光学系统中的每一个包含第一镜头I、第二镜头II、第三镜头III和第四镜头IV，这些镜头在从物体OBJ朝向形成物体OBJ的图像的图像传感器IMG的方向上依次布置。第一镜头I可以具有负(-)折射力，并且可以具有朝向物体OBJ凸出的入射表面1。第一镜头I的出射表面2也可以朝向物体OBJ凸出。因此，第一镜头I可以是朝向物体OBJ凸出的凹凸镜头。第一镜头I的入射表面1的曲率半径可以大于第一镜头I的出射表面2的曲率半径。第二镜头II可以具有负(-)折射力，并且可以具有朝向图像传感器IMG凹入的出射表面4*。第二镜头II的入射表面3*可以朝向物体OBJ凹入。因此，第二镜头II的两个表面(即，入射表面3*和出射表面4*)都可以是凹面。也就是说，第二镜头II可以是双凹面镜头。第三镜头III可以具有正(+)折射力，并且可以是朝向物体OBJ凸出的凹凸镜头。也就是说，第三镜头III的两个表面(即，入射表面5*和出射表面6*)都可以朝向物体OBJ凸出。第三镜头III的入射表面5*的曲率半径可以小于第三镜头III的出射表面6*的曲率半径。第四镜头IV可以具有正(+)折射力，并且第四镜头IV的两个表面(即，入射表面8*和出射表面9*)可以是凸面。第一镜头I可以在第一镜头I到第四镜头IV当中具有最大外径。第一镜头I到第四镜头IV的外径可以按照第一镜头I到第四镜头IV的顺序减小。举例来说，第二镜头II的外径可以小于第一镜头I的出射表面2的有效直径(即，有效区域的外径)。

第一镜头I的入射表面1和出射表面2中的至少一个可以是球形表面。举例来说，第一镜头I的入射表面1和出射表面2都可以是球形。第一镜头I可以包含玻璃。也就是说，第一镜头I可以是玻璃镜头。由于第一镜头I位于镜头光学系统中的最外面，所以第一镜头I可能会暴露于镜筒外部。因此，如果第一镜头I包含玻璃，则第一镜头I的强度可以改善，因而第一镜头I受到的损坏可能更少。

第二镜头II到第四镜头IV中的至少一个可以是非球面镜头。换句话说，第二镜头II到第四镜头IV中的至少一个的入射表面3*、5*或8*和出射表面4*、6*或9*中的至少一个可以是非球形表面。举例来说，第二镜头II到第四镜头IV的所有入射表面3*、5*和8*和出射表面4*、6*和9*可以是非球形表面。第二镜头II到第四镜头IV中的至少一个可以包含塑料材料。举例来说，第镜头II二到第四镜头IV可以全都是塑料镜头。如果第二镜头II到第四镜头IV是塑料镜头，则可以容易在第二镜头II到第四镜头IV的两侧上形成非球形表面。如果向第三镜头III和第四镜头IV分配正(+)折射力，并且第二镜头II到第四镜头IV是具有非球形表面的塑料镜头，则可以容易校正镜头光学系统的各种像差，并且可以容易改善镜头光学系统的性能。此外，由于塑料镜头与玻璃镜头相比容易用相对低的成本制造/加工，所以如果镜头光学系统包含多个塑料镜头，则可以用低成本制造镜头光学系统。

孔径光阑S1和红外线阻挡元件V可以安置于物体OBJ与图像传感器IMG之间。孔径光阑S1可以安置于第三镜头III与第四镜头IV之间。红外线阻挡元件V可以安置于第四镜头IV与图像传感器IMG之间。红外线阻挡元件V可以是红外线截止滤光片。孔径光阑S1和红外线阻挡元件V的位置可以改变。

示例性实施例的镜头光学系统中的每一个可以满足下面的公式1到公式4中的至少一个。

<公式1>

180°＜FOV_D＜220°，125°＜FOV_V＜155°

在公式1中，FOV_D表示镜头光学系统的对角线视野，并且FOV_V表示镜头光学系统的垂直视野。换句话说，FOV_D表示镜头光学系统的对应于最大图像高度的视角，并且FOV_V表示镜头光学系统的对应于垂直图像高度的视角。在这种情况下，垂直图像高度可为最大图像高度的约0.7倍。被参看图4A、图4B、图5和图6进一步描述FOV_D和FOV_V。

图4A是说明根据示例性实施例的镜头光学系统的传感器区域R10和图像区域R20的平面图。传感器区域R10可以对应于图像传感器IMG，并且图像区域R20可以是由镜头光学系统形成的图像区域。图像区域R20可被称为“图像圆”。

参看图4A，传感器区域R10可以具有四边形(矩形)形状，并且图像区域R20可以具有圆形形状。当图像区域R20的直径等于或小于传感器区域R10的对角线时，对应于图像区域R20的直径的直线D1可以对应于最大图像高度(下文中为方便起见直线D1将被称作对角线D1)。此外，传感器区域R10的垂直线(中心垂直线)V1可以对应于垂直图像高度。在这种情况下，垂直图像高度可为最大图像高度的约0.7倍。换句话说，垂直线V1的长度可为对角线D1的长度的约0.7倍。

图4B是说明根据另一示例性实施例的镜头光学系统的传感器区域R10′和图像区域R20′的平面图。参看图4B，当图像区域R20′的直径大于传感器区域R10′的对角线D1′时，传感器区域R10′的对角线D1′可以对应于最大图像高度。此外，传感器区域R10′的垂直线(中心垂直线)V1′可以对应于垂直图像高度。在这种情况下，垂直图像高度可为最大图像高度的约0.7倍。

在公式1中，FOV_D指代镜头光学系统的对应于图4A或图4B中说明的对角线D1或D1′的视角，并且FOV_V指代镜头光学系统的对应于图4A或图4B中说明的垂直线V1或V1′的视角。图5和图6中对此予以说明。在图5中，参考字母D可以对应于图4A和图4B中说明的对角线D1和D1′，并且对应于参考字母D的视角可以是FOV_D。在图6中，对应于垂直线V1和V1′的视角可以是FOV_V。

公式1描述镜头光学系统的视角的条件。也就是说，当镜头光学系统的对角线视野FOV_D在180°到220°的范围内时，镜头光学系统的垂直视野FOV_V在125°到155°的范围内。这可能意味着，示例性实施例的镜头光学系统是在对角线和垂直方向上具有广视角的超广角镜头系统。因此，可以通过使用示例性实施例的镜头光学系统在等于或大于180°的广视角上获得图像。举例来说，示例性实施例的镜头光学系统可以用作汽车光学系统。

<公式2>

0.5＜(R5+R6)/(R6-R5)＜1.5

在公式2中，R5表示第三镜头III的入射表面5*的曲率半径，并且R6表示第三镜头III的出射表面6*的曲率半径。

公式2描述用于确定第三镜头III的形状的条件。在所述示例性实施例中，第三镜头III的出射表面6*的曲率半径R6可以大于第三镜头III的入射表面5*的曲率半径R5，并且曲率半径R5和R6可以满足公式2，由此使得可以最佳地校正镜头光学系统的像差并且使用第三镜头III改善镜头光学系统的性能。也就是说，如果光学系统满足公式2的话，可以容易制造具有紧凑的尺寸和广视角的光学系统。

<公式3>

-3.5＜SAG4/SAG3＜-2.5

在公式3中，SAG3表示沿镜头光学系统的光轴从第二镜头II的入射表面3*测量到的矢状深度，并且SAG4表示沿所述光轴从第二镜头II的出射表面4*测量到的矢状深度。换句话说，SAG3表示沿所述光轴从触摸入射表面3*的边缘部分的切面到入射表面3*的顶点测量到的距离，并且SAG4表示沿所述光轴从触摸出射表面4*的边缘部分的切面到出射表面4*的顶点测量到的距离。边缘部分指代入射表面3*和出射表面4*的有效镜头区域(即，有效直径区域)的末端部分。举例来说，SAG3和SAG4可以按照图7中说明的定义。如图7中所示，SAG3可被称为具有负(-)值，并且SAG4可被称为具有正(+)值。

公式3描述用于确定第二镜头II的形状的条件，也就是说，第二镜头II的入射表面3*的矢状深度SAG3与出射表面4*的矢状深度SAG4之间的具体关系。第二镜头II可以是双凹面镜头，并且第二镜头II的出射表面4*的矢状深度SAG4的绝对值可为第二镜头II的入射表面3*的矢状深度SAG3的绝对值的约2.5倍到约3.5倍。如果示例性实施例的镜头光学系统满足公式3，则镜头光学系统可以具有广视角和紧凑的形状，并且可以容易校正镜头光学系统的各种像差和改善镜头光学系统的性能。

<公式4>

20＜Vd3＜25

在公式4中，Vd3表示第三镜头III的阿贝数(Abbenumber)。阿贝数Vd3是使用d线测量的。

公式4是关于第三镜头III的材料。也就是说，公式4描述第三镜头III包含阿贝数为20到25的材料。公式4可以表明第三镜头III包含具有相对高折射率的高折射性材料。举例来说，随着塑料材料的阿贝数减小，塑料材料的折射率可以增加。公式4可以是用于减少镜头光学系统的色像差的条件。如果镜头光学系统满足公式4，则可以校正镜头光学系统的轴向色像差和色度差，并且镜头光学系统可以具有紧凑的尺寸和改善的性能。

在第一示例性实施例到第三示例性实施例中，在下面的表1到表4中展示通过公式1到公式4调节的值。在下面的表中，用度数(°)表示对角线视野FOV_D和垂直视野FOV_V，并且用毫米(mm)表示曲率半径R5、曲率半径R6、矢状深度SAG3和矢状深度SAG4。

[表1]

[表2]

[表3]

[表4]

参看表1到表4，第一实施例到第三实施例的镜头光学系统满足公式1到公式4。

在示例性实施例的镜头光学系统中，当考虑到第二镜头II到第四镜头IV的形状和尺寸时，第二镜头II到第四镜头IV可以由塑料形成。举例来说，第二镜头II到第四镜头IV可以全都是塑料镜头。塑料镜头可以用低成本制造并且可以容易形成/加工。根据本发明，第二镜头II到第四镜头IV可以全都是塑料镜头，并且这样可以确保多个特征/优点。然而，可以用于形成第二镜头II到第四镜头IV的材料不限于塑料材料。必要时，第二镜头II到第四镜头IV中的至少一个可以包含玻璃。第一镜头I可以如上所述包含玻璃。然而，必要时，第一镜头I可以包含塑料材料而不是玻璃。如果第一镜头I包含塑料材料，则第一镜头I的表面可以包覆有预定材料。

下文中，将参看镜头数据和附图描述第一示例性实施例到第三示例性实施例。

下面的表5到7展示了一些数据，例如图1到图3中展示的镜头光学系统的镜头的曲率半径、厚度或间隔、折射率和阿贝数。在表5到表7中，R表示曲率半径，D表示镜头的厚度、镜头之间的间隔或邻近元件之间的间隔，Nd表示使用d线测量到的镜头的折射率，并且Vd表示镜头相对于d线的阿贝数。如果“*”附加到表面的表面编号，则表面是非球形的。R和D用毫米(mm)表示。

[表5]

[表6]

[表7]

下面的表8中展示图1至图3中分别说明的第一示例性实施例到第三示例性实施例的镜头光学系统中的每一个的焦距和视角(θ)。这里，视角(θ)对应于公式1中描述的对角线视野FOV_D。

[表8]

实施例	焦距(f)[mm]	视角(θ)[°]
			第一实施例	0.9	187.72
第二实施例	0.88	200.00
			第三实施例	0.9	208.00

第一示例性实施例到第三示例性实施例的镜头光学系统的镜头的非球形表面中的每一个满足下面的公式5(非球形表面等式)：

<公式5>

x = \frac{c^{'} y^{2}}{1 + \sqrt{1 - (K + 1) c^{' 2} y^{2}}} + {Ay}^{4} + {By}^{6} + {Cy}^{8} + {Dy}^{10} + {Ey}^{12}

在公式5中，x表示在镜头的光轴的方向上从镜头的顶点测量到的距离，y表示在垂直于光轴的方向上从光轴测量到的距离，c′表示镜头的顶点处的曲率半径的倒数(1/r)，K表示锥形常数，并且A、B、C、D和E指代非球形表面系数。

下面的表9到表11展示图1至图3中分别说明的第一示例性实施例到第三示例性实施例的镜头光学系统的非球形表面系数。也就是说，表9到表11展示表5到表7的镜头的入射表面3*、5*和8*以及出射表面4*、6*和9*的非球形表面系数。

[表9]

表面

K

A

B

C

D

E

3*	0.0000	-0.0021	0.0006	0.0000	0.0000	-
							4*	-1.0546	-0.0204	-0.0035	-0.0017	0.0003	-
5*	-0.6545	0.0234	-0.0035	0.0000	0.0005	-
							6*	0.0000	0.1361	0.0093	0.0286	0.0287	-
8*	0.0000	-0.0541	0.1127	-0.0473	0.0098	-
							9*	-0.8900	0.0136	0.0294	-0.0223	0.0144	0.0050

[表10]

表面	K	A	B	C	D	E
							3*	0.0000	-0.0022	0.0005	0.0000	0.0000	-
4*	-1.3686	-0.0398	0.0000	-0.0003	0.0001	-
							5*	-0.7357	-0.0242	0.0075	0.0013	0.0001	-
6*	0.0000	0.2315	0.0466	0.1397	0.0943	-
							8*	0.0000	-0.0238	0.2547	-0.2347	0.0943	-
9*	-0.9546	0.0122	0.0865	-0.0866	0.0840	0.0050

[表11]

表面	K	A	B	C	D	E
							3*	0.0000	-0.0028	0.0005	0.0000	0.0000	-
4*	-1.2133	-0.0270	-0.0002	-0.0009	0.0001	-
							5*	-0.6921	-0.0032	0.0016	0.0012	0.0001	-
6*	0.0000	0.1372	0.0486	0.0048	0.0479	-
							8*	0.0000	-0.0495	0.1555	-0.0666	0.0104	-
9*	-0.8895	0.0074	0.0627	-0.0650	0.0485	0.0050

图8(a)、图8(b)、图8(c)是说明具有表5中展示的数据的第一示例性实施例的镜头光学系统(图1中展示)的纵向球面像差、像散场曲率和畸变的像差图。

图8(a)展示镜头光学系统相对于具有多个波长的光的球面像差，并且图8(b)展示镜头光学系统的像散场曲率，包含切线场曲率T和矢状场曲率S。图8(a)的数据是使用具有435.8400nm、486.1300nm、546.0700nm、587.5600nm和656.2700nm的波长的光获得的。图8(b)和图8(c)的数据是使用具有546.0700nm的波长的光获得的。图9(a)、图9(b)、图9(c)和图10(a)、图10(b)、图10(c)的曲线图是以相同方式获得的。

图9(a)、图9(b)、图9(c)是说明具有表6中展示的数据的第二示例性实施例的镜头光学系统(图2中展示)的纵向球面像差、像散场曲率和畸变的像差图。

图10(a)、图10(b)、图10(c)是说明具有表7中展示的数据的第三示例性实施例的镜头光学系统(图3中展示)的纵向球面像差、像散场曲率和畸变的像差图。

如上所述，示例性实施例的镜头光学系统中的每一个包含第一镜头I、第二镜头II、第三镜头III到第四镜头IV，其从物体侧OBJ到图像传感器IMG依次布置，并且具有负(-)折射力、负(-)折射力、正(+)折射力和正(+)折射力。镜头光学系统中的每一个可以满足公式1到公式4中的至少一个。所述镜头光学系统可以具有相对短的总长度和超宽视角(大约180°或更大)，并且它的各种像差可以容易校正。也就是说，根据示例性实施例，镜头光学系统的尺寸小、重量轻、视角宽，并且可以提供高分辨率。此外，示例性实施例的镜头光学系统中的每一个可以由一个玻璃镜头和多个塑料镜头构成。因此，与玻璃镜头构成的镜头光学系统相比，示例性实施例的镜头光学系统可以用低成本制造，并且可以具有高光学性能。

示例性实施例的镜头光学系统可以用作汽车相机的镜头系统。举例来说，示例性实施例的镜头光学系统可以应用于多种汽车装置，例如全景监视(AVM)系统、黑盒或后视相机。由于示例性实施例的镜头光学系统具有紧凑的结构和宽视角，并且容易校正像差，所以采用所述镜头光学系统的汽车装置的性能可以得到改善。此外，示例性实施例的镜头光学系统可以应用于多种其它装置以及汽车装置。

应理解，本文中所描述的示例性实施例应认为仅具有描述意义，而非出于限制的目的。每个示例性实施例内的特征或方面的描述应通常被视为可用于其它示例性实施例中的其它相似特征或方面。举例来说，所属领域的技术人员将显而易见的是，虽然示例性实施例的镜头光学系统的镜头的形状在一定程度上经过修改，但是如果镜头光学系统满足公式1到公式4中的至少一个，则可以获得上述效果。此外，所属领域的技术人员可以使用阻挡膜而不是滤光片作为红外线阻挡元件V。虽然已参看各图描述一或多个示例性实施例，但所属领域的技术人员应理解可在不脱离所附技术方案所界定的发明概念的精神和范围的情况下进行形式和细节上的各种改变。

Claims

1.一种镜头光学系统，其特征在于包括第一镜头、第二镜头、第三镜头和第四镜头，在从物体到形成所述物体的图像的图像传感器的方向上依次布置，

其中所述第一镜头具有负折射力和朝向所述物体凸出的入射表面，

所述第二镜头具有负折射力和朝向所述图像传感器凹入的出射表面，

所述第三镜头具有正折射力和朝向所述物体凸出的凹凸形状，并且

所述第四镜头具有正折射力和双凸形状。

2.根据权利要求1所述的镜头光学系统，其特征在于，所述镜头光学系统具有满足下面的公式的对角线视野FOV_D：

<公式>

180°＜FOV_D＜220°。

3.根据权利要求1或2所述的镜头光学系统，其特征在于，所述镜头光学系统具有满足下面的公式的垂直视野FOV_V：

<公式>

125°＜FOV_V＜155°。

4.根据权利要求1所述的镜头光学系统，其特征在于，所述第三镜头的入射表面的曲率半径R5和所述第三镜头的出射表面的曲率半径R6满足下面的公式，

<公式>

0.5＜(R5+R6)/(R6-R5)＜1.5。

5.根据权利要求1所述的镜头光学系统，其特征在于，沿所述镜头光学系统的光轴从所述第二镜头的入射表面测量到的矢状深度SAG3和沿所述光轴从所述第二镜头的所述出射表面测量到的矢状深度SAG4满足下面的公式：

<公式>

-3.5＜SAG4/SAG3＜-2.5。

6.根据权利要求1所述的镜头光学系统，其特征在于，所述第三镜头具有满足下面的公式的阿贝数Vd3：

<公式>

20＜Vd3＜25。

7.根据权利要求1所述的镜头光学系统，其特征在于，所述镜头光学系统满足下面的公式中的至少两个：

<公式>180°＜FOV_D＜220°，125°＜FOV_V＜155°

<公式>0.5＜(R5+R6)/(R6-R5)＜1.5

<公式>-3.5＜SAG4/SAG3＜-2.5

<公式>20＜Vd3＜25

其中FOV_D表示所述镜头光学系统的对角线视野，FOV_V表示所述镜头光学系统的垂直视野，R5表示所述第三镜头的入射表面的曲率半径，R6表示所述第三镜头的出射表面的曲率半径，SAG3表示沿光轴从所述第二镜头的入射表面测量到的矢状深度，SAG4表示沿所述光轴从所述第二镜头的所述出射表面测量到的矢状深度，并且Vd3表示所述第三镜头的阿贝数。

8.根据权利要求1所述的镜头光学系统，其特征在于，所述第一镜头具有朝向所述物体凸出的出射表面。

9.根据权利要求1或8所述的镜头光学系统，其特征在于，所述第一镜头的所述入射表面和出射表面是球形表面。

10.根据权利要求1所述的镜头光学系统，其特征在于，所述第二镜头到所述第四镜头是非球面镜头。

11.根据权利要求1所述的镜头光学系统，其特征在于，所述第二镜头具有朝向所述物体凹入的入射表面。

12.根据权利要求1所述的镜头光学系统，其特征在于，所述第一镜头是玻璃镜头，并且

所述第二镜头到所述第四镜头是塑料镜头。

13.根据权利要求1所述的镜头光学系统，其特征在于，进一步包括在所述第三镜头与所述第四镜头之间的孔径光阑。

14.根据权利要求1所述的镜头光学系统，其特征在于，进一步包括在所述第四镜头与所述图像传感器之间的红外线阻挡元件。

15.一种镜头光学系统，其特征在于包括第一镜头、第二镜头、第三镜头和第四镜头，在从物体到形成所述物体的图像的图像传感器的方向上依次布置，

其中所述第一镜头、所述第二镜头、所述第三镜头和所述第四镜头分别具有负折射力、负折射力、正折射力和正折射力，并且

所述镜头光学系统满足下面的公式：

<公式>

180°＜FOV_D＜220°

125°＜FOV_V＜155°

16.根据权利要求15所述的镜头光学系统，其特征在于，所述第三镜头的入射表面的曲率半径R5和所述第三镜头的出射表面的曲率半径R6满足下面的公式：

<公式>

0.5＜(R5+R6)/(R6-R5)＜1.5。

17.根据权利要求15所述的镜头光学系统，其特征在于，沿所述镜头光学系统的光轴从所述第二镜头的入射表面测量到的矢状深度SAG3和沿所述光轴从所述第二镜头的出射表面测量到的矢状深度SAG4满足下面的公式：

<公式>

-3.5＜SAG4/SAG3＜-2.5。

18.根据权利要求15所述的镜头光学系统，其特征在于，所述第三镜头具有满足下面的公式的阿贝数Vd3：

<公式>

20＜Vd3＜25。

19.根据权利要求15所述的镜头光学系统，其特征在于，所述第一镜头朝向所述物体凸出，

所述第二镜头是双凹面的，

所述第三镜头朝向所述物体凸出，并且

所述第四镜头是双凸面的。

20.根据权利要求15所述的镜头光学系统，其特征在于，所述第一镜头是球面镜头，并且

所述第二镜头到所述第四镜头是非球面镜头。

21.根据权利要求15所述的镜头光学系统，其特征在于，所述第一镜头是玻璃镜头，并且

所述第二镜头到所述第四镜头是塑料镜头。