CN107015345A - 镜头光学系统 - Google Patents

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CN107015345A
CN107015345A CN201710056923.2A CN201710056923A CN107015345A CN 107015345 A CN107015345 A CN 107015345A CN 201710056923 A CN201710056923 A CN 201710056923A CN 107015345 A CN107015345 A CN 107015345A
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CN
China
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camera lens
lens
optical system
camera
refractive power
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CN201710056923.2A
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李钟珍
姜灿求
裵成熙
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Kolen Co Ltd
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Kolen Co Ltd
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    • G02B13/0015—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design
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Abstract

本发明提供一种镜头光学系统，其可包括位于物体与图像传感器之间且从所述物体开始依序排列的第一镜头、第二镜头、第三镜头、第四镜头、第五镜头、及第六镜头，物体的图像形成在图像传感器上。第一镜头可具有正的屈光力。第二镜头可具有负的屈光力且可具有相对于图像传感器下凹的出射表面。第三镜头可具有正的屈光力且可具有朝图像传感器凸出的出射表面。第四镜头可具有负的屈光力且可具有朝物体凸出的弯月面形状。第五镜头可具有正的屈光力且可具有朝图像传感器凸出的出射表面。第六镜头可具有负的屈光力，且第六镜头的入射表面与出射表面中的至少一者可从中心部分至边缘具有至少一个反曲点。镜头光学系统的视角FOV可满足85°＜FOV＜95°。

Description

镜头光学系统
相关申请的交叉参考
本申请主张于2016年1月28日在韩国知识产权局提出申请的韩国专利申请第10-2016-0010711号的权利，所述韩国专利申请的公开内容全文并入本文供参考。
技术领域
一个或多个实施例涉及一种光学装置，且更具体来说涉及一种用于照相机中的镜头光学系统。
背景技术
近来，使用例如互补金属氧化物半导体(complementary metal oxidesemiconductor，CMOS)图像传感器或电荷耦合装置(charge-coupled device，CCD)等的固态成像装置的照相机的销售及使用已急剧增加。照相机分辨率已通过提高固态成像装置的像素集成度而得到提高。此外，照相机的尺寸及重量已通过改善嵌置于照相机中的镜头光学系统的性能而得到减小。
一般的小照相机(例如，移动电话的照相机)的镜头光学系统使用包括一个或多个玻璃镜头在内的许多镜头以确保足够高的摄影性能。然而，玻璃镜头的制造成本高且在形成/加工玻璃镜头时存在局限性，进而使得难以使镜头光学系统微型化。此外，用于现有的照相移动电话中的镜头光学系统具有一般介于约60°至约65°范围的视角。
需要一种具有小尺寸、宽视角、及高性能(例如合意的像差校正及高分辨率)、且可解决玻璃镜头的问题的镜头光学系统。
发明内容
一个或多个实施例包括一种具有小(极小)尺寸、宽视角、及高性能的镜头光学系统。
一个或多个实施例包括一种具有小(极小)尺寸及高亮度的镜头光学系统。
一个或多个实施例包括可通过不包括玻璃镜头而以降低的制造成本制作而成的镜头光学系统。
附加方面将在以下说明中被部分地阐述，且将通过阅读所述说明而部分地显而易见，或者可通过实践所呈现实施例而被习得。
根据一个或多个实施例，一种镜头光学系统包括位于物体与图像传感器之间且从所述物体开始依序排列的第一镜头、第二镜头、第三镜头、第四镜头、第五镜头、及第六镜头，所述物体的图像形成在所述图像传感器上，其中所述第一镜头具有正的(+)屈光力，所述第二镜头具有负的(-)屈光力且具有相对于所述图像传感器下凹的出射表面，所述第三镜头具有正的(+)屈光力且具有朝所述图像传感器凸出的出射表面，所述第四镜头具有负的(-)屈光力且具有朝所述物体凸出的弯月面形状，所述第五镜头具有正的(+)屈光力且具有朝所述图像传感器凸出的出射表面，且所述第六镜头具有负的(-)屈光力，且所述第六镜头的入射表面与出射表面中的至少一者从中心部分至边缘具有至少一个反曲点。
所述镜头光学系统可满足条件1至条件8中的至少一者。
85°＜FOV＜95°…(1)，
其中FOV是所述镜头光学系统的视角(viewing angle)(视场角(angle ofview))(θ)。
0.85＜TTL/ImgH＜0.95…(2)，
其中TTL是所述第一镜头的入射表面与所述图像传感器之间的距离且ImgH是所述图像传感器的有效像素区域的对角长度。
0.4＜f/ImgH＜0.5…(3)，
其中f是所述镜头光学系统的焦距，且ImgH是所述图像传感器的有效像素区域的对角长度。
1.6＜Fno＜1.7…(4)，
其中Fno是所述镜头光学系统的F数。
1.4＜D1/D3＜1.8…(5)，
其中D1是所述第一镜头的外径且D3是所述第三镜头的外径。
0.5＜D1/D6＜0.7…(6)，
其中D1是所述第一镜头的外径且D6是所述第六镜头的外径。
10＜f2/f6＜20…(7)，
其中f2是所述第二镜头的焦距且f6是所述第六镜头的焦距。
1.5＜(Nd1+Nd2)/2＜1.7…(8)，
其中Nd1是所述第一镜头的折射率且Nd2是所述第二镜头的折射率。
所述第一镜头的入射表面与出射表面中的至少一者可从中心部分至边缘具有至少一个反曲点。
所述第二镜头的入射表面可朝所述物体凸出。
所述第三镜头可为双凸镜头，其中所述第三镜头的入射表面的曲率半径的绝对值可大于所述第三镜头的所述出射表面的曲率半径的绝对值。
所述第一镜头至所述第六镜头可为非球面镜头。
所述第一镜头至所述第六镜头可为塑料镜头。
所述镜头光学系统可进一步包括位于所述第二镜头与所述第三镜头之间的孔径。
所述孔径可位于所述第二镜头与所述第三镜头之间。
所述镜头光学系统可进一步包括位于所述第六镜头与所述图像传感器之间的红外线阻挡单元。
所述红外线阻挡单元可位于所述第六镜头与所述图像传感器之间。
根据一个或多个实施例，一种镜头光学系统包括位于物体与图像传感器之间且从所述物体开始依序排列的第一镜头、第二镜头、第三镜头、第四镜头、第五镜头、及第六镜头，所述物体的图像形成在所述图像传感器上，其中所述第一镜头、所述第二镜头、所述第三镜头、所述第四镜头、所述第五镜头、及所述第六镜头分别具有正的(+)屈光力、负的(-)屈光力、正的(+)屈光力、负的(-)屈光力、正的(+)屈光力、及负的(-)屈光力，其中FOV是所述镜头光学系统的视角，TTL是所述第一镜头的入射表面与所述图像传感器之间的距离，且ImgH是所述图像传感器的有效像素区域的对角长度，其中FOV、TTL、及ImgH满足
85°＜FOV＜95°，及
0.85＜TTL/ImgH＜0.95。
当f是所述镜头光学系统的焦距、ImgH是所述图像传感器的有效像素区域的对角长度、Fno是所述镜头光学系统的F数、D1是所述第一镜头的外径、D3是所述第三镜头的外径、D6是所述第六镜头的外径、f2是所述第二镜头的焦距、f6是所述第六镜头的焦距、Nd1是所述第一镜头的折射率、且Nd2是所述第二镜头的折射率时，以上f、ImgH、Fno、D1、D3、D6、f2、f6、Nd1、及Nd2可满足以下中的至少一者：
0.4＜f/ImgH＜0.5，
1.6＜Fno＜1.7，
1.4＜D1/D3＜1.8，
0.5＜D1/D6＜0.7，
10＜f2/f6＜20，及
1.5＜(Nd1+Nd2)/2＜1.7。
所述第一镜头的所述入射表面与出射表面中的至少一者可从中心部分至边缘具有至少一个反曲点。
所述第二镜头可相对于所述图像传感器下凹。
所述第三镜头可朝所述图像传感器凸出。
所述第四镜头可为朝所述物体凸出的弯月面镜头。
所述第五镜头可为朝所述图像传感器凸出的弯月面镜头。
所述第六镜头可为非球面镜头。所述第六镜头的入射表面与出射表面中的至少一者可从中心部分至边缘具有至少一个反曲点。
附图说明
通过结合附图阅读对实施例的以下说明，这些和/或其他方面将变得显而易见且更易于理解，在附图中：
图1至图3是说明根据第一实施例至第三实施例的镜头光学系统的主要元件的排列的剖视图。
图4A至图4C说明根据第一实施例的镜头光学系统的纵向球差(longitudinalspherical aberration)、像散场曲率(astigmatic field curvature)、及畸变(distortion)。
图5A至图5C说明根据第二实施例的镜头光学系统的纵向球差、像散场曲率、及畸变。
图6A至图6C说明根据第三实施例的镜头光学系统的纵向球差、像散场曲率、及畸变。
符号的说明
1*、3*、6*、8*、10*、12*：入射表面/表面
2*、4*、7*、9*、11*、13*：出射表面/表面
14、15：表面
I：第一镜头
II：第二镜头
III：第三镜头
IMG：图像传感器
IV：第四镜头
OBJ：物体
S：弧失向场曲率
S1：孔径
T：子午向场曲率
TTL：距离/线性距离/长度/总长度
V：第五镜头
VI：第六镜头
VII：红外线阻挡单元
具体实施方式
现将详细参照各实施例，所述各实施例的实例示出于附图中，其中在所有图中相同的参考编号指代相同的元件。当例如“…中的至少一者(at least one of)”等表达出现在一系列元件之前时，是修饰整个系列的元件而非修饰所述系列中的个别元件。
图1至图3是说明根据第一实施例至第三实施例的镜头光学系统的剖视图。
参照图1至图3，根据第-实施例至第三实施例中的每一者的镜头光学系统可包括位于物体OBJ与图像传感器IMG之间且从物体OBJ开始依序排列的第一镜头I、第二镜头II、第三镜头III、第四镜头IV、第五镜头V、及第六镜头VI，物体OBJ的图像形成在图像传感器IMG上。第一镜头I可具有正的(+)的屈光力。第一镜头I的入射表面1*与出射表面2*中的至少一者可从中心部分至边缘具有至少一个反曲点。第一镜头I的入射表面1*及出射表面2*中的每一者可在所述中心部分处朝图像传感器IMG凸出且可向所述边缘下凹。第二镜头II可具有负的(-)屈光力且可相对于图像传感器IMG下凹。第二镜头II的出射表面4*可相对于图像传感器IMG下凹。第二镜头II的入射表面3*可朝物体OBJ凸出。因此，第二镜头II可为朝物体OBJ凸出的弯月面镜头。
第三镜头III可具有正的(+)屈光力且可朝图像传感器IMG凸出。第三镜头III的出射表面7*可朝图像传感器IMG凸出且第三镜头III的入射表面6*可朝物体OBJ凸出。因此，第三镜头III可为两个表面(即，入射表面6*及出射表面7*)均凸出的双凸镜头。在这种情形中，入射表面6*的曲率半径的绝对值可大于出射表面7*的曲率半径的绝对值。第四镜头IV可具有负的(-)屈光力且可为朝物体OBJ凸出的弯月面镜头。第四镜头IV的入射表面8*及出射表面9*可朝物体OBJ凸出。第五镜头V可具有正的(+)屈光力且可为朝图像传感器IMG凸出的弯月面镜头。第五镜头V的入射表面10*及出射表面11*可朝图像传感器IMG凸出。第五镜头V的出射表面11*的曲率半径的绝对值可小于第五镜头V的入射表面10*的曲率半径的绝对值。
第一镜头I至第五镜头V中的至少一者可为非球面镜头。换句话说，第一镜头I至第五镜头V的入射表面1*、3*、6*、8*、及10*以及出射表面2*、4*、7*、9*、及11*中的至少一者可为非球面表面。举例来说，第一镜头I至第五镜头V的入射表面1*、3*、6*、8*、及10*以及出射表面2*、4*、7*、9*、及11*中的所有者可为非球面表面。
第六镜头VI可具有负的(-)屈光力且第六镜头VI的入射表面12*与出射表面13*中的至少一者可为非球面表面。举例而言，第六镜头VI的入射表面12*与出射表面13*中的至少一者可为从中心部分至边缘具有至少一个反曲点的非球面表面。第六镜头VI的入射表面12*可从中心部分至边缘具有一个或两个反曲点。第六镜头的入射表面12*可在中心部分处朝物体OBJ凸出且可向边缘下凹。作为另外一种选择，第六镜头VI的入射表面12*可在中心部分处凸出、可向边缘下凹、且可再次凸出。第六镜头VI的出射表面13*可从中心部分至边缘具有一个反曲点。第六镜头VI的出射表面13*可在中心部分处相对于图像传感器IMG下凹且可向边缘凸出。
孔径S1及红外线阻挡单元VII可进一步位于物体OBJ与图像传感器IMG之间。孔径S1可位于第二镜头II与第三镜头III之间。红外线阻挡单元VII可位于第六镜头VI与图像传感器IMG之间。红外线阻挡单元VII可为红外线阻挡滤波器(infrared ray blockingfilter)。孔径S1的位置及红外线阻挡单元VII的位置可有所变化。考虑到孔径S1的位置，位于孔径S1前方的第一镜头I及第二镜头II可包含于第一镜头群组中，且位于孔径S1后方的第三镜头III至第六镜头VI可包含于第二镜头群组中。
对于根据实施例的镜头光学系统来说，可满足条件1至条件8中的至少一者。
85°＜FOV＜95°…(1)，
其中FOV是所述镜头光学系统的视角(视场角)θ。所述视角可为所述镜头光学系统的对角视场(diagonal field ofview)。
当所述镜头光学系统满足条件1时，所述镜头光学系统可为小的(极小的)且可具有相对大的视角。用于一般照相移动电话中的镜头光学系统具有介于约60°至约65°范围的视角。具有小尺寸及等于或大于85°的大视角的光学系统是不易制造出来的。然而，根据实施例，通过设计优化，所述镜头光学系统可为小的(极小的)且可具有等于或大于85°的大视角。
0.85＜TTL/ImgH＜0.95…(2)，
其中TLL是第一镜头I的入射表面1*与图像传感器IMG之间的距离，即，所述镜头光学系统的总长度。TTL是沿光轴测量的长度。换句话说，TTL指代沿所述光轴从第一镜头I的入射表面1*的中心部分至图像传感器IMG的线性距离。ImgH是图像传感器IMG的有效像素区域的对角长度。
条件2定义所述镜头光学系统的总长度TTL对图像尺寸(即，ImgH)的比。根据条件2，值TTL/ImgH越靠近下限0.85，则镜头光学系统越紧凑。然而，当值TTL/ImgH小于下限0.85时，例如球差等各种像差可增大。尽管值TTL/ImgH越靠近上限0.95，则可越易于校正像差，然而若值TTL/ImgH大于上限0.95，则镜头光学系统的总长度可增大，进而使得难以使所述镜头光学系统紧凑。因此，当值TTL/ImgH介于0.85至0.95范围内时，所述镜头光学系统可为紧凑的且可确保高性能。
0.4＜f/ImgH＜0.5…(3)，
其中f是所述镜头光学系统的焦距且ImgH是图像传感器IMG的有效像素区域的对角长度。
条件3定义所述镜头光学系统的焦距对图像尺寸(即，ImgH)的比。根据条件3，当值f/ImgH靠近或小于下限0.4时，所述镜头光学系统可具有短的焦距但可能难以控制像差。当值f/ImgH靠近或大于上限0.5时，可能易于控制像差但可能难以优化焦距。
1.6＜Fno＜1.7…(4)，
其中Fno是所述镜头光学系统的F数。
条件4涉及所述镜头光学系统的亮度。Fno是所述镜头光学系统的有效孔径(直径)与焦距之间的比。所述镜头光学系统的亮度可随比Fno的减小而增大。一般的6镜头光学系统具有大于约2.0的Fno。然而，根据实施例，通过设计优化，所述镜头光学系统可为具有等于或小于1.7的Fno的6镜头光学系统。换句话说，所述镜头光学系统可具有难以使用现有的6镜头光学系统来实现的高亮度。因此，所述镜头光学系统可易于获得较亮的图像。
1.4＜D1/D3＜1.8…(5)，
其中D1是第一镜头I的外径且D3是第三镜头III的外径。
条件5定义第一镜头I的外径与第三镜头III的外径之间的比。用于一般的照相移动电话(例如，移动电话)中的光学系统被形成为使得靠近物体的第一镜头的外径最小且使得各镜头的外径朝图像传感器依序增大。然而，在实施例中，第三镜头III的外径可最小。因此，可易于控制像差且可实现宽角度。
0.5＜D1/D6＜0.7…(6)，
其中D1是第一镜头I的外径且D6是第六镜头VI的外径。
条件6定义第一镜头I的外径与第六镜头VI的外径之间的比。也就是说，条件6定义位于两端的第一镜头I与第六镜头VI之间的尺寸比。用于一般的照相移动电话(例如，移动电话)中的光学系统可被形成为使得靠近物体的第一镜头与靠近图像传感器的最末镜头之间的尺寸比等于或小于约0.5。然而，在实施例中，通过对所述镜头光学系统进行新设计优化，比D1/D6可大于0.5且小于0.7。
10＜f2/f6＜20…(7)，
其中f2是第二镜头II的焦距且f6是第六镜头VI的焦距。
条件7定义第二镜头II的焦距与第六镜头VI的焦距之间的比。条件7是用于适当控制所述镜头光学系统的屈光力排列的条件。当满足条件7时，屈光力排列/分布可得到适当控制且所述镜头光学系统可具有小尺寸、宽角度、及高性能。
1.5＜(Nd1+Nd2)/2＜1.7…(8)，
其中Nd1是第一镜头I的折射率且Nd2是第二镜头II的折射率。
条件8是关于第一镜头I的材料及第二镜头II的材料的条件。当满足条件8时，可意为可使用廉价塑料镜头来作为第一镜头I及第二镜头II。因此，根据实施例，预定成本可降低。此外，当满足条件8时，通过控制第一镜头I的折射率及第二镜头II的折射率，例如慧形像差(coma aberration)及像散等问题可得到适当控制。
在以上第一实施例至第三实施例中，条件1至条件8的值示出于表1中。在表1中，视角FOV的单位为°。表2示出获得表1所需的变量。在表2中，值TTL、ImgH、f、f2、f6、D1、D3、及D6的单位均为mm。
表1
条件 公式 第一实施例 第二实施例 第三实施例
1 FOV 89.900 89.991 89.900
2 TTL/ImgH 0.906483 0.895622 0.895622
3 f/ImgH 0.4993 0.4953 0.4959
4 Fno 1.680 1.680 1.680
5 D1/D3 1.651678 1.650159 1.648876
6 D1/D6 0.637556 0.63976 0.642969
7 f2/f6 16.35438 13.96729 13.38085
8 (Nd1+Nd2)/2 1.594413 1.594413 1.594413
表2
第一实施例 第二实施例 第三实施例
TTL 3.887 3.887 3.887
ImgH 4.288 4.340 4.340
f 2.141 2.150 2.152
D1 2.333 2.333 2.333
D3 1.412 1.414 1.415
D6 3.659 3.646 3.628
f2 -24.251 -20.700 -19.959
f6 -1.483 -1.482 -1.492
Nd1 1.547 1.547 1.547
Nd2 1.642 1.642 1.642
参照表1及表2，第一实施例至第三实施例中的每一者中的镜头光学系统满足条件1至条件8。
在根据以上实施例的镜头光学系统中，考虑到形状及尺度，第一镜头I至第六镜头VI可由塑料制成。也就是说，第一镜头I至第六镜头VI中的所有者可为塑料镜头。玻璃镜头的制造成本高且在形成/加工玻璃镜头时存在局限性，进而使得难以使镜头光学系统微型化。然而，由于在本实施例中第一镜头I至第六镜头VI中的所有者可由塑料制成，因此可获得各种优点。然而，各实施例并非仅限于第一镜头I至第六镜头VI均由塑料制成这一特征。若需要，则第一镜头I至第六镜头VI中的至少一者可由玻璃制成。
现将参照镜头数据及附图来更详细地阐释第一实施例至第三实施例。
表3至表5中的每一者示出在图1至图3中的每一者中的镜头光学系统中，每一镜头的曲率半径、镜头厚度或各镜头之间的距离、折射率、及阿贝数(Abbe number)。在表3至表5中，R是曲率半径，D是镜头厚度、镜头间隔、或相邻元件之间的间隔，Nd是镜头的利用d线(d-line)测量的折射率，且Vd是镜头相对于d线的阿贝数。镜头表面编号旁边的*指示镜头表面为非球面的。值R及值D的单位均为mm。
表3
表4
表5
分别与图1至图3对应的第一实施例至第三实施例中的每一者中的镜头光学系统的F数Fno、焦距f、及视角FOV示出于表6中。
表6
实施例 F数Fno 焦距f[mm] 视角FOV[°]
第一实施例 1.680 2.1410 89.900
第二实施例 1.680 2.1496 89.991
第三实施例 1.680 2.1521 89.900
此外，根据第一实施例至第三实施例中的每一者的镜头光学系统中的每一镜头的非球面表面满足以下非球面等式。
<非球面等式>
其中x是在与光轴平行的方向上距镜头的顶点(vertex)的距离，y是在与光轴垂直的方向上的距离，c′是镜头的顶点处的曲率半径的倒数，K是圆锥常数(conic constant)，且A、B、C、D、及E是非球面系数。
表7至表9中的每一者示出根据分别与图1至图3对应的第一实施例至第三实施例中的每一者的镜头系统中的非球面表面的非球面系数。也就是说，表7至表9示出表3至表5所示各镜头的入射表面1*、3*、6*、8*、10*、及12*以及出射表面2*、4*、7*、9*、11*、及13*的非球面系数。
表7
表面 K A B C D E
1* -120.9741 0.2087 -0.2970 0.6270 -0.9157 0.8562
2* -76.1813 -0.0189 1.2390 -5.0116 11.8918 -17.7292
3* -8.2747 -0.1492 0.2516 -0.4077 -8.5709 33.4116
4* -2.0021 -0.6050 2.2462 -17.8775 114.7893 -491.6660
6* 38.4044 -0.0655 -0.7642 4.1310 -22.1120 69.4832
7* -13.7023 -1.0693 4.3824 -15.5304 12.1143 143.9027
8* -7.1391 -0.5519 2.2200 -9.4216 26.4775 -46.6967
9* -2.5867 -0.4500 1.3907 -3.8527 7.8865 -10.6657
10* 1.4337 -0.0130 0.0097 -1.7507 6.5061 -11.2765
11* -1.8288 0.2325 -1.0989 2.8404 -5.4725 7.4420
12* -349.6801 -0.4130 0.2461 0.0793 -0.2424 0.1710
13* -5.4440 -0.2738 0.3056 -0.2719 0.1722 -0.0755
表8
表面 K A B C D E
1* -120.9741 0.2089 -0.2944 0.6184 -0.8912 0.8130
2* -76.1813 -0.0153 1.1859 -4.7251 11.0229 -16.1411
3* -8.2093 -0.1483 0.2415 -0.3988 -8.4161 38.5270
4* -2.0246 -0.6140 2.2230 -16.4048 99.5353 -413.3332
6* 38.6066 -0.0640 -0.7792 4.4293 -24.1691 77.2915
7* -13.7853 -1.0641 4.2886 -14.8075 9.5870 147.1984
8* -6.7283 -0.5454 2.1532 -9.0145 25.1459 -44.0541
9* -2.5594 -0.4551 1.4099 -3.8772 7.8406 -10.3698
10* 1.3138 -0.0077 0.2242 -1.7584 6.5424 -11.2944
11* -1.8301 0.2368 -1.1433 3.0278 -5.9052 8.0656
12* -349.6801 -0.4349 0.2634 0.0921 -0.2810 0.2035
13* -5.4282 -0.2912 0.3377 -0.3126 0.2050 -0.0923
表9
表面 K A B C D E
1* -120.9741 0.2074 -0.2867 0.5810 -0.8081 0.7134
2* -76.1813 -0.0074 1.1573 -4.7034 11.2478 -16.9613
3* -7.8538 -0.1429 0.1859 -0.3301 -7.7045 34.5612
4* -2.1040 -0.6235 2.0826 -13.7295 78.4730 -320.6095
6* 38.8514 -0.0606 -0.8328 5.5220 -32.6750 113.7246
7* -14.1088 -1.0449 4.0817 -13.6707 7.7142 139.4243
8* -6.3332 -0.5085 1.9263 -7.9902 22.2046 -38.8111
9* -2.5042 -0.4445 1.3897 -3.8878 8.0264 -10.9261
10* 1.1160 -0.0026 0.2188 -1.7074 6.2428 -10.5701
11* -1.8450 0.2351 -1.1476 3.1930 -6.5431 9.1813
12* -349.6801 -0.4511 0.3777 -0.1895 0.0550 -0.0074
13* -5.5140 -0.2889 0.3423 -0.3237 0.2130 -0.0949
图4A至图4C说明根据第一实施例(图1)的镜头光学系统(即，具有表3所示值的镜头光学系统)的纵向球差、像散场曲率、及畸变。
图4A示出所述镜头光学系统相对于具有各种波长的光的球差，图4B示出所述镜头光学系统的像散场曲率，即，子午向场曲率T及弧失向场曲率S。用于获得图4A所示数据的光的波长为656.2725nm、587.5618nm、546.0740nm、486.1327nm、及435.8343nm。用于获得图4B及图4C中的数据的光的波长为546.0740nm。使用相同的波长来获得图5A至图5C及图6A至图6C中的数据。
图5A、图5B及图5C分别示出根据第二实施例(图2)的镜头光学系统(即，具有表4所示值的镜头光学系统)的纵向球差、像散场曲率、及畸变。
图6A、图6B及图6C分别示出根据第三实施例(图3)的镜头光学系统(即，具有表5所示值的镜头光学系统)的纵向球差、像散场曲率、及畸变。
如上所述，根据各实施例的镜头光学系统可包括第一镜头I至第六镜头VI，第一镜头I至第六镜头VI分别具有正的(+)、负的(-)、正的(+)、负的(-)、正的(+)、及负的(-)屈光力且从物体OBJ开始依序排列至图像传感器IMG，且可满足条件1至条件8中的至少一者。所述镜头光学系统可具有宽视角(宽角度)及相对短的总长度，且可易于校正各种像差。因此，根据实施例，所述镜头光学系统可具有小(极小)尺寸、宽视角、高性能、及高分辨率。
具体来说，当根据实施例的镜头光学系统中的第六镜头VI的入射表面12*与出射表面13*中的至少一者为从中心部分至边缘具有至少一个反曲点的非球面表面时，可使用具有非球面表面的第六镜头VI而轻易地校正各种像差且可减小主射线的出射角度以防止渐晕(vignetting)。
此外，由于第一镜头I至第六镜头VI由塑料制成且第一镜头I至第六镜头VI中的每一者的两个表面(即，入射表面及出射表面)均为非球面表面，因此所述具有紧凑尺寸及高性能的镜头光学系统可以比使用玻璃镜头的镜头光学系统少的成本形成。
尽管已参照本发明概念的实施例具体示出并阐述了本发明概念，然而所述实施例仅用于阐释本发明概念且不应被视为使本发明概念的范围受限于权利要求书所界定者。举例而言，所属领域中的普通技术人员应理解，可使用阻挡膜替代滤波器来作为红外线阻挡单元VII。可作出各种其他润饰。因此，本发明概念的范围并非由对本发明概念的详细说明界定而是由随附权利要求书界定。

Claims (19)

1.一种镜头光学系统，其特征在于，包括位于物体与图像传感器之间且从所述物体开始依序排列的第一镜头、第二镜头、第三镜头、第四镜头、第五镜头、及第六镜头，所述物体的图像形成在所述图像传感器上，
其中所述第一镜头具有正的屈光力，
所述第二镜头具有负的屈光力且具有相对于所述图像传感器下凹的出射表面，
所述第三镜头具有正的屈光力且具有朝所述图像传感器凸出的出射表面，
所述第四镜头具有负的屈光力且具有朝所述物体凸出的弯月面形状，
所述第五镜头具有正的屈光力且具有朝所述图像传感器凸出的出射表面，且
所述第六镜头具有负的屈光力，且所述第六镜头的入射表面与出射表面中的至少一者从中心部分至边缘具有至少一个反曲点。
2.根据权利要求1所述的镜头光学系统，其特征在于，满足
85°＜FOV＜95°，
其中FOV是所述镜头光学系统的视角。
3.根据权利要求1所述的镜头光学系统，其特征在于，满足
0.85＜TTL/ImgH＜0.95，
其中TTL是所述第一镜头的入射表面与所述图像传感器之间的距离且ImgH是所述图像传感器的有效像素区域的对角长度。
4.根据权利要求1所述的镜头光学系统，其特征在于，满足
0.4＜f/ImgH＜0.5，
其中f是所述镜头光学系统的焦距，且ImgH是所述图像传感器的有效像素区域的对角长度。
5.根据权利要求1所述的镜头光学系统，其特征在于，满足
1.6＜Fno＜1.7，
其中Fno是所述镜头光学系统的F数。
6.根据权利要求1所述的镜头光学系统，其特征在于，满足
1.4＜D1/D3＜1.8，
其中D1是所述第一镜头的外径且D3是所述第三镜头的外径。
7.根据权利要求1所述的镜头光学系统，其特征在于，满足
0.5＜D1/D6＜0.7，
其中D1是所述第一镜头的外径且D6是所述第六镜头的外径。
8.根据权利要求1所述的镜头光学系统，其特征在于，满足
10＜f2/f6＜20，
其中f2是所述第二镜头的焦距且f6是所述第六镜头的焦距。
9.根据权利要求1所述的镜头光学系统，其特征在于，满足
1.5＜(Nd1+Nd2)/2＜1.7，
其中Nd1是所述第一镜头的折射率且Nd2是所述第二镜头的折射率。
10.根据权利要求1所述的镜头光学系统，其特征在于，所述第一镜头的入射表面与出射表面中的至少一者从中心部分至边缘具有至少一个反曲点。
11.根据权利要求1所述的镜头光学系统，其特征在于，所述第二镜头的入射表面朝所述物体凸出。
12.根据权利要求1所述的镜头光学系统，其特征在于，所述第三镜头是双凸镜头，
其中所述第三镜头的入射表面的曲率半径的绝对值大于所述第三镜头的所述出射表面的曲率半径的绝对值。
13.根据权利要求1所述的镜头光学系统，其特征在于，所述第一镜头至所述第六镜头为非球面镜头。
14.根据权利要求1所述的镜头光学系统，其特征在于，所述第一镜头至所述第六镜头为塑料镜头。
15.根据权利要求1所述的镜头光学系统，其特征在于，进一步包括位于所述第二镜头与所述第三镜头之间的孔径。
16.根据权利要求1所述的镜头光学系统，其特征在于，进一步包括位于所述第六镜头与所述图像传感器之间的红外线阻挡单元。
17.一种镜头光学系统，其特征在于，包括位于物体与图像传感器之间且从所述物体开始依序排列的第一镜头、第二镜头、第三镜头、第四镜头、第五镜头、及第六镜头，所述物体的图像形成在所述图像传感器上，
其中所述第一镜头、所述第二镜头、所述第三镜头、所述第四镜头、所述第五镜头、及所述第六镜头分别具有正的屈光力、负的屈光力、正的屈光力、负的屈光力、正的屈光力、及负的屈光力，
其中FOV是所述镜头光学系统的视角，TTL是所述第一镜头的入射表面与所述图像传感器之间的距离，且ImgH是所述图像传感器的有效像素区域的对角长度，
其中FOV、TTL、及ImgH满足
85°＜FOV＜95°，及
0.85＜TTL/ImgH＜0.95。
18.根据权利要求17所述的镜头光学系统，其特征在于，f是所述镜头光学系统的焦距，Fno是所述镜头光学系统的F数，D1是所述第一镜头的外径，D3是所述第三镜头的外径，D6是所述第六镜头的外径，f2是所述第二镜头的焦距，f6是所述第六镜头的焦距，Nd1是所述第一镜头的折射率，且Nd2是所述第二镜头的折射率，
其中f、ImgH、Fno、D1、D3、D6、f2、f6、Nd1、及Nd2满足以下中的至少一者：
0.4＜f/ImgH＜0.5，
1.6＜Fno＜1.7，
1.4＜D1/D3＜1.8，
0.5＜D1/D6＜0.7，
10＜f2/f6＜20，及
1.5＜(Nd1+Nd2)/2＜1.7。
19.根据权利要求17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与出射表面中的至少一者从中心部分至边缘具有至少一个反曲点，
所述第二镜头相对于所述图像传感器下凹，
所述第三镜头朝所述图像传感器凸出，
所述第四镜头是朝所述物体凸出的弯月面镜头，
所述第五镜头是朝所述图像传感器凸出的弯月面镜头，且
所述第六镜头是非球面镜头。
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