CN114609765A - 光学成像系统 - Google Patents

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CN114609765A CN202210424818.0A CN202210424818A CN114609765A CN 114609765 A CN114609765 A CN 114609765A CN 202210424818 A CN202210424818 A CN 202210424818A CN 114609765 A CN114609765 A CN 114609765A
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Samsung Electro Mechanics Co Ltd
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Abstract

光学成像系统包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜以及间隙保持构件，其中第一透镜至第六透镜从物侧依次设置；间隙保持构件设置在一对或多对相邻透镜之间并且包括在与光轴相交的方向上从内圆周表面突出的突起。

Description

光学成像系统
相关申请的交叉引用
本申请要求于2020年2月10日在韩国知识产权局提交的第10-2020-0015631号韩国专利申请和于2020年4月28日在韩国知识产权局提交的第10-2020-0051417号韩国专利申请的优先权权益，上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。
技术领域
本申请涉及光学成像系统，该光学成像系统配置成即使在对附近的物体进行成像时也防止成像面发生显著弯曲。
背景技术
移动终端设备包括小型相机模块。例如，移动电话可以包括用于对前方物体进行成像的前置相机模块和用于对后方物体进行成像的后置相机模块。在上述相机模块中，空间限制导致调整光学放大率存在困难。因此，相机模块包括光学成像系统，该光学成像系统配置成拍摄远距离或中距离物体，并且配置成拍摄近距离物体。然而，由于上述相机模块的光学成像系统具有基于远距离物体的成像而设计的结构，因此当对近距离物体(特别是超近距离物体)进行成像时，成像面可能发生显著弯曲。
发明内容
提供本发明内容部分旨在以简要的形式介绍对发明构思的选择，而在下面的具体实施方式部分中将进一步描述这些发明构思。本发明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。
提供了光学成像系统，其配置成即使在对附近的物体进行成像时也防止成像面发生显著弯曲。
在一个总的方面，光学成像系统包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜以及间隙保持构件，其中第一透镜至第六透镜从物侧依次设置，间隙保持构件设置在一对或多对相邻透镜之间并且包括在与光轴相交的方向上从内圆周表面突出的突起。
突起可以具有波浪形状或锯齿形状。
突起可包括数量为等于或大于50个且小于200个的多个突起。
从光轴到突起的距离可以小于设置在间隙保持构件的物侧的透镜的有效半径。
设置在间隙保持构件的物侧的透镜的屈光力的符号可以不同于设置在间隙保持构件的像侧的透镜的屈光力的符号。
设置在间隙保持构件的物侧的透镜的像侧面的形状可以不同于设置在间隙保持构件的像侧的透镜的物侧面的形状。
光学成像系统可以满足0.1<CT3/TTL，其中CT3是第三透镜的光轴中心厚度，并且TTL是从第一透镜的物侧面到成像面的距离。
光学成像系统可以满足f3/f<2.0，其中f是光学成像系统的焦距，并且f3是第三透镜的焦距。
光学成像系统可以满足0.005mm<LSPi-R2<0.100mm，其中LSPi是设置在间隙保持构件的物侧的透镜的像侧面的有效半径，并且R2是从光轴到突起的顶点的距离。
光学成像系统可以满足1.003<LSPi/R2<1.128，其中LSPi是设置在间隙保持构件的物侧的透镜的像侧面的有效半径，并且R2是从光轴到突起的顶点的距离。
在另一总的方面，光学成像系统包括具有正屈光力的第一透镜、具有负屈光力的第二透镜、具有正屈光力的第三透镜、具有负屈光力的第四透镜、具有正屈光力的第五透镜、具有负屈光力的第六透镜以及间隙保持构件，间隙保持构件设置在第一透镜至第四透镜中的一对或多对相邻透镜之间并且包括在与光轴相交的方向上沿着椭圆形内圆周表面突出的突起。
从光轴中心到内圆周表面在长轴方向上的突起的距离可以小于设置在间隙保持构件的物侧的透镜的像侧面的有效半径。
内圆周表面的长轴方向可以平行于成像面的长轴的长度方向。
光学成像系统可以满足0.005mm<LSPi-Rmax<0.100mm，其中LSPi是设置在间隙保持构件的物侧的透镜的像侧面的有效半径，并且Rmax是从光轴到以最大距离设置在与光轴相交的方向上的突起的顶点的距离。
光学成像系统可以满足1.003<LSPi/Rmax<1.128，其中LSPi是设置在间隙保持构件的物侧的透镜的像侧面的有效半径，并且Rmax是从光轴到以最大距离设置在与光轴相交的方向上的突起的顶点的距离。
间隙保持构件可以设置在第一透镜和第二透镜之间。
根据下面的具体实施方式、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示出了根据第一示例的光学成像系统的配置。
图2是图1中所示的光学成像系统的像差曲线。
图3是图1中所示的光学成像系统在无限远焦点的状态下的像差曲线。
图4是图1中所示的光学成像系统在近焦点的状态下的像差曲线。
图5示出了根据第二示例的光学成像系统的配置。
图6是图5中所示的光学成像系统的像差曲线。
图7是图5中所示的光学成像系统在无限远焦点的状态下的像差曲线。
图8是图5中所示的光学成像系统在近焦点的状态下的像差曲线。
图9示出了根据第三示例的光学成像系统的配置。
图10是图9中所示的光学成像系统的像差曲线。
图11是图9中所示的光学成像系统在无限远焦点的状态下的像差曲线。
图12是图9中所示的光学成像系统在近焦点的状态下的像差曲线。
图13示出了根据比较例的光学成像系统的配置。
图14是图13中所示的光学成像系统的像差曲线。
图15是图13中所示的光学成像系统在无限远焦点的状态下的像差曲线。
图16是图13中所示的光学成像系统在近焦点的状态下的像差曲线。
图17是设置在光学成像系统中的间隙保持构件的示例的平面图。
图18、图19、图20和图21是根据各种示例的间隙保持构件的平面图。
在全部附图和具体实施方式中，相同的附图标记表示相同的元件。为了清楚、说明和方便，附图可能未按比例绘制，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
提供以下具体实施方式以帮助读者获得对本申请中所描述的方法、装置和/或系统的全面理解。然而，本申请中所描述的方法、装置和/或系统的各种改变、修改和等同对于本领域普通技术人员将是显而易见的。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，而是可以如对于本领域普通技术人员将显而易见的进行改变。另外，为了更加清楚和简洁，可省略对本领域的普通技术人员将公知的功能和构造的描述。
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使得本申请将是透彻的和完整的，并且将向本领域普通技术人员完全传达本公开的范围。
在本申请中，应注意，相对于示例或实施方式使用措辞“可以”，例如关于示例或实施方式可以包括或实现的内容，意指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、组件、区域、层或区段，但是这些构件、组件、区域、层或区段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、组件、区域、层或区段与另一构件、组件、区域、层或区段区分开。因此，在不背离本申请中描述的示例的教导的情况下，这些示例中提及的第一构件、第一组件、第一区域、第一层或第一区段也可以称作第二构件、第二组件、第二区域、第二层或第二区段。
诸如“在……之上”、“较上”、“在……之下”和“较下”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设备在使用或操作中的不同的定向。例如，如果附图中的设备翻转，则描述为位于另一元件“之上”或相对于另一元件“较上”的元件将位于该另一元件“之下”或相对于该另一元件“较下”。因此，根据设备的空间定向，措辞“在……之上”涵盖“在......之上”和“在......之下”两种定向。该设备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，但不排除一个或多个其它特征、数字、操作、构件、元件和/或它们的组合的存在或添加。
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具体形状，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。
为了清楚、说明和方便，附图可能未按比例绘制，并且附图中元件的相对尺寸、比例和描绘可能被夸大。
在示例中，第一透镜是指最靠近物体(或对象)的透镜，并且第六透镜是指最靠近成像面(或图像传感器)的透镜。在示例中，曲率半径、厚度、TTL、Img_HT(成像面的高度：成像面的对角线长度的一半)和焦距的单位以毫米(mm)表示。透镜的厚度、透镜之间的间隙和TTL是指透镜在光轴上的距离。此外，在对透镜的形状的描述中，一个表面凸出的配置表示该表面的光轴区域凸出，并且一个表面凹入的配置表示该表面的光轴区域凹入。因此，即使当描述透镜的一个表面凸出时，该透镜的边缘也可以凹入。类似地，即使当描述透镜的一个表面可以凹入时，该透镜的边缘也可以凸出。
光学成像系统包括六个透镜，该六个透镜从物侧向成像面依次设置。例如，光学成像系统可以包括依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜。第一透镜至第六透镜以一定的间隙设置。例如，前透镜的像侧面和后透镜的物侧面之间可以形成有一定的间隙。
第一透镜可以具有屈光力。例如，第一透镜可以具有正屈光力。第一透镜的一个表面可以凸出。例如，第一透镜的物侧面可以凸出。第一透镜可以具有非球面表面。例如，第一透镜的两个表面可以是非球面表面。第一透镜可以由具有高透光率和良好的可加工性的材料形成。例如，第一透镜可以由塑料形成。然而，第一透镜的材料不限于塑料。例如，第一透镜可以由玻璃形成。
第一透镜可以具有一定的折射率。例如，第一透镜的折射率可以小于1.6。第一透镜可以具有一定的阿贝数。例如，第一透镜的阿贝数可以是50或更大。
第二透镜可以具有屈光力。例如，第二透镜可以具有负屈光力。第二透镜的一个表面可以凸出。例如，第二透镜的物侧面可以凸出。第二透镜可以具有非球面表面。例如，第二透镜的两个表面可以是非球面表面。第二透镜可以由具有高透光率和改善的可加工性的材料形成。例如，第二透镜可以由塑料形成。然而，第二透镜的材料不限于塑料。例如，第二透镜可以由玻璃形成。
第二透镜可以具有比第一透镜高的折射率。例如，第二透镜的折射率可以是1.6或更大。第二透镜可以具有一定的阿贝数。例如，第二透镜的阿贝数可以小于23。
第三透镜可以具有屈光力。例如，第三透镜可以具有正屈光力。第三透镜的一个表面可以凸出。例如，第三透镜的像侧面可以凸出。第三透镜可以具有非球面表面。例如，第三透镜的两个表面可以是非球面表面。第三透镜可以具有带反曲点的形状。例如，第三透镜的物侧面或像侧面上可以形成有一个或多个反曲点。第三透镜可以由具有高透光率和改善的可加工性的材料形成。例如，第三透镜可以由塑料形成。然而，第三透镜的材料不限于塑料。例如，第三透镜可以由玻璃形成。
第三透镜可以具有比第二透镜低的折射率。第三透镜的折射率可以小于1.6。第三透镜可以具有比第二透镜大的阿贝数。第三透镜的阿贝数可以是50或更大。
第四透镜可以具有屈光力。第四透镜可以具有负屈光力。第四透镜的一个表面可以凹入。例如，第四透镜的物侧面可以凹入。第四透镜可以具有非球面表面。例如，第四透镜的两个表面可以是非球面表面。第四透镜可以由具有高透光率和改善的可加工性的材料形成。例如，第四透镜可以由塑料形成。然而，第四透镜的材料不限于塑料。例如，第四透镜可以由玻璃形成。
第四透镜可以具有比第三透镜高的折射率。例如，第四透镜的折射率可以是1.6或更大。第四透镜可以具有大于第二透镜并且小于第三透镜的阿贝数。例如，第四透镜的阿贝数可以等于或大于20并且小于30。
第五透镜可以具有屈光力。例如，第五透镜可以具有正屈光力。第五透镜的一个表面可以凸出。例如，第五透镜的物侧面可以凸出。第五透镜可以具有非球面表面。例如，第五透镜的两个表面可以是非球面表面。第五透镜可以具有带反曲点的形状。例如，第五透镜的物侧面或像侧面上可以形成有一个或多个反曲点。第五透镜可以由具有高透光率和改善的可加工性的材料形成。例如，第五透镜可以由塑料形成。然而，第五透镜的材料不限于塑料。例如，第五透镜可以由玻璃形成。
第五透镜可以具有比第四透镜低的折射率。例如，第五透镜的折射率可以小于1.6。第五透镜可以具有比第四透镜大的阿贝数。例如，第五透镜的阿贝数可以是50或更大。
第六透镜可以具有屈光力。例如，第六透镜可以具有负屈光力。第六透镜的一个表面可以凸出。例如，第六透镜的物侧面可以凸出。第六透镜可以具有带反曲点的形状。例如，第六透镜的两个表面上形成有一个或多个反曲点。第六透镜可以具有非球面表面。例如，第六透镜的两个表面可以是非球面表面。
第六透镜可以由具有高透光率和改善的可加工性的材料形成。例如，第六透镜可以由塑料形成。然而，第六透镜的材料不限于塑料。例如，第六透镜可以由玻璃形成。
第六透镜可以具有比第四透镜低的折射率。例如，第六透镜的折射率可以小于1.6。第六透镜可以具有比第四透镜大的阿贝数。例如，第六透镜的阿贝数可以是50或更大。
如上所述，第一透镜至第六透镜中的每一个具有非球面形状。例如，第一透镜至第六透镜的至少一个表面可以具有非球面形状。每个透镜的非球面表面可以由下面的方程式1表示。
方程式1：
Figure BDA0003608074960000081
在方程式1中，“c”是相应透镜的曲率半径的倒数，“k”是圆锥常数，“r”是从透镜的非球面表面上的某一点到光轴的距离，“A至J”是非球面常数，“Z”(或SAG)是从透镜的非球面表面上的某一点到非球面表面的顶点在光轴方向上的高度。.
光学成像系统还可以包括光阑。光阑设置在第二透镜和第三透镜之间。光学成像系统还可以包括滤光器。滤光器阻挡通过第一透镜至第六透镜入射的特定波长的光。例如，滤光器可以阻挡红外波长的入射光。光学成像系统还包括图像传感器。图像传感器提供成像面，通过透镜折射的光可以在该成像面上成像。例如，图像传感器的表面可以形成成像面。图像传感器可以配置成实现高分辨率。
光学成像系统包括间隙保持构件。间隙保持构件的内圆周表面上可以形成有多个突起。突起可以在与光轴相交的方向上突出。突起可以具有诸如锯齿形或波浪形的形状。然而，突起的形状不限于锯齿形或波浪形。突起可以包括多个突起。例如，间隙保持构件的内圆周表面上可以形成有等于或大于50个且小于200个突起。间隙保持构件可以设置在透镜之间。例如，间隙保持构件可以设置在第一透镜的像侧面和第二透镜的物侧面之间，第二透镜的像侧面和第三透镜的物侧面之间，以及第三透镜的像侧面和第四透镜的物侧面之间。可替代地，间隙保持构件可设置在具有不同符号的屈光力的透镜之间。例如，间隙保持构件可以设置在具有正屈光力的透镜和具有负屈光力的透镜之间。可替代地，间隙保持构件可设置在相对的表面具有不同形状的透镜之间。例如，间隙保持构件可以设置在具有凸像侧面的透镜和具有凹物侧面的透镜之间，或者设置在具有凹像侧面的透镜和具有凸物侧面的透镜之间。从间隙保持构件的中心到突起的距离可以小于相邻透镜的有效半径。例如，从光轴到间隙保持构件的突起的距离可以小于设置在间隙保持构件的物侧的透镜的有效半径。
光学成像系统可以满足以下条件表达式中的一个或多个：
0.1<CT3/TTL
f3/f<2.0
f/ImgH<1.4
1.0<TTL/f
f数<2.0
0.005mm<LSPi-R2<0.100mm
1.003<LSPi/R2<1.128
0.005mm<LSPi-Rmax<0.100mm
1.003<LSPi/Rmax<1.128
在上述条件表达式中，“CT3”是第三透镜的光轴中心厚度，“TTL”是从第一透镜的物侧面到成像面的距离，“f”是光学成像系统的焦距，“f3”是第三透镜的焦距，“ImgH”是成像面的对角线长度的一半。“LSPi”是设置在间隙保持构件的物侧的透镜的像侧面的有效半径，“R2”是从光轴到间隙保持构件的突起的顶点的距离，并且“Rmax”是从光轴到以最大距离设置在与光轴相交的方向上的突起的顶点的距离。
第一透镜至第六透镜以及光学成像系统中的每一个可以具有一定的焦距。例如，光学成像系统的焦距f可以在3.8至4.2mm的范围内，第一透镜的焦距f1可以在3.9至4.5mm的范围内，第二透镜的焦距f2可以在-14.0至-8.0mm的范围内，第三透镜的焦距f3可以在5.0至8.2mm的范围内，第四透镜的焦距f4可以在-11.4至-4.8mm的范围内，第五透镜的焦距f5可以在6.5至27mm的范围内，并且第六透镜的焦距f6可以在-110至-12mm的范围内。
接下来，将描述根据各种示例的光学成像系统。
在下文中，将参考图1描述根据第一示例的光学成像系统。
光学成像系统100可以包括多个透镜，每个透镜具有屈光力。例如，光学成像系统100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。在第一透镜中，物侧面凸出，并且像侧面凹入。第二透镜120具有负屈光力，并且物侧面凸出且像侧面凹入。第三透镜130具有正屈光力。在第三透镜中，物侧面凸出，并且像侧面凸出。第三透镜130具有带反曲点的形状。例如，第三透镜130的物侧面上可以形成有反曲点。第四透镜140具有负屈光力。在第四透镜140中，物侧面凹入，并且像侧面凸出。第五透镜150具有正屈光力。在第五透镜150中，物侧面凸出，并且像侧面凹入。第五透镜150具有带反曲点的形状。例如，第五透镜150的物侧面和像侧面中的每一个上可以形成有反曲点。第五透镜150的一个表面上可以形成有凹形和凸形二者。例如，第五透镜150的物侧面在近轴区域中凸出且在近轴区域的周围凹入，并且第五透镜150的像侧面在近轴区域中凹入且在近轴区域的周围凸出。第六透镜160具有负屈光力。在第六透镜160中，物侧面凸出，并且像侧面凹入。第六透镜160具有带反曲点的形状。例如，第六透镜160的物侧面和像侧面中的每一个上可以形成有反曲点。第六透镜160的一个表面上可以形成凹形和凸形二者。例如，第六透镜160的物侧面在近轴区域中凸出且在近轴区域的周围凹入，并且第六透镜160的像侧面在近轴区域中凹入且在近轴区域的周围凸出。
在第一透镜110至第六透镜160中，第二透镜120可以具有最高的折射率。例如，第二透镜120可以具有1.65或更大的折射率，但是其它透镜中的每一个可以具有小于1.65的折射率。在第一透镜110至第六透镜160中，第二透镜120可以具有最小的阿贝数。例如，第二透镜120可以具有小于21的阿贝数，但是其它透镜中的每一个可以具有21或更大的阿贝数。
光学成像系统100包括光阑ST。例如，光阑ST设置在第二透镜120和第三透镜130之间。光阑ST可以控制入射在成像面180上的光量。光学成像系统100包括一个或多个间隙保持构件SP。间隙保持构件SP能够在两个透镜之间保持恒定的距离。此外，间隙保持构件SP可以减少在两个透镜之间产生的散射光。在该示例中，间隙保持构件SP设置在第一透镜110和第二透镜120之间。在间隙保持构件SP的内圆周表面上形成有在与光轴相交的方向上突出的突起。间隙保持构件SP可具有图17至图21中所示的形状之一。光学成像系统100包括滤光器170。例如，滤光器170设置在第六透镜160和成像面180之间。滤光器170可以阻挡具有特定波长的光入射。例如，滤光器170可以阻挡红外线入射在成像面180上。光学成像系统100包括图像传感器。图像传感器提供成像面180，通过透镜折射的光在成像面180上成像。图像传感器将聚焦在成像面180上的光信号转换成电信号。
光学成像系统100表现出图2至图4中所示的像差特性和子午像差特性。与比较例不同(参见图14至图16)，光学成像系统100在0.4至0.7视场中具有改善的像散和子午像差。
表1示出了光学成像系统100的透镜特性，并且表2示出了光学成像系统100的非球面特性。
表1
Figure BDA0003608074960000121
表2
Figure BDA0003608074960000122
Figure BDA0003608074960000131
在下文中，将参考图5描述根据第二示例的光学成像系统。光学成像系统200可以包括多个透镜，每个透镜具有屈光力。例如，光学成像系统200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。在第一透镜210中，物侧面凸出，并且像侧面凹入。第二透镜220具有负屈光力。在第二透镜220中，物侧面凸出，并且像侧面凹入。第三透镜230具有正屈光力。在第三透镜230中，物侧面凸出，并且像侧面凸出。第三透镜230具有带反曲点的形状。例如，第三透镜230的物侧面上可以形成有反曲点。第四透镜240具有负屈光力。在第四透镜240中，物侧面凹入，并且像侧面凸出。第五透镜250具有正屈光力。在第五透镜250中，物侧面凸出，并且像侧面凹入。第五透镜250具有带反曲点的形状。例如，第五透镜250的物侧面和像侧面中的每一个上可以形成有反曲点。第五透镜250的一个表面上形成凹形和凸形二者。例如，第五透镜250的物侧面在近轴区域中凸出且在近轴区域的周围凹入，并且第五透镜250的像侧面在近轴区域中凹入且在近轴区域的周围凸出。第六透镜260具有负屈光力。在第六透镜260中，物侧面凸出，并且像侧面凹入。第六透镜260具有带反曲点的形状。例如，第六透镜260的物侧面和像侧面上可以形成有反曲点。第六透镜260的一个表面上可以形成凹形和凸形二者。例如，第六透镜260的物侧面在近轴区域中凸出且在近轴区域的周围凹入，并且第六透镜260的像侧面在近轴区域中凹入且在近轴区域的周围凸出。
在第一透镜210至第六透镜260中，第二透镜220可以具有最高的折射率。例如，第二透镜220可以具有1.65或更大的折射率，但是其它透镜可以具有小于1.65的折射率。在第一透镜210至第六透镜260中，第二透镜220可以具有最小的阿贝数。例如，第二透镜220可以具有小于21的阿贝数，但是其它透镜可以具有21或更大的阿贝数。
光学成像系统200包括光阑ST。例如，光阑ST设置在第二透镜220和第三透镜230之间。光阑ST可以控制入射在成像面280上的光量。光学成像系统200包括一个或多个间隙保持构件SP。间隙保持构件SP能够在两个透镜之间保持恒定的距离。此外，间隙保持构件SP可以减小在两个透镜之间产生的散射光。在该示例中，间隙保持构件SP设置在第一透镜210和第二透镜220之间。间隙保持构件SP的内圆周表面上形成有在与光轴相交的方向上突出的突起。间隙保持构件SP可具有图17至图21中所示的形状之一。
光学成像系统200包括滤光器270。例如，滤光器270设置在第六透镜260和成像面280之间。滤光器270可以阻挡具有特定波长的光入射。例如，滤光器270可以阻挡红外线入射在成像面280上。光学成像系统200包括图像传感器。图像传感器提供成像面280，通过透镜折射的光在成像面280上成像。图像传感器将在成像面280上成像的光信号转换成电信号。
根据该示例的光学成像系统200表现出图6至图8中所示的像差特性和子午像差特性。与比较例不同(参见图14至图16)，光学成像系统200在0.4至0.7视场中具有改善的像散和子午像差。
表3示出了光学成像系统200的透镜特性，并且表4示出了光学成像系统200的非球面特性。
表3
Figure BDA0003608074960000141
Figure BDA0003608074960000151
表4
Figure BDA0003608074960000152
在下文中，将参考图9描述根据第三示例的光学成像系统。光学成像系统300可以包括多个透镜，每个透镜具有屈光力。例如，光学成像系统300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。在第一透镜中，物侧面凸出，并且像侧面凹入。第二透镜320具有负屈光力。在第二透镜320中，物侧面凸出，并且像侧面凹入。第三透镜330具有正屈光力。在第三透镜中，物侧面凹入，并且像侧面凸出。第三透镜330具有带反曲点的形状。例如，第三透镜330的物侧面上可以形成有反曲点。第四透镜340具有负屈光力。在第四透镜340中，物侧面凹入，并且像侧面凸出。第五透镜350具有正屈光力。在第五透镜中，物侧面凸出，并且像侧面凹入。第五透镜350具有带反曲点的形状。例如，第五透镜350的物侧面和像侧面中的每一个上可以形成有反曲点。第五透镜350的一个表面上形成凹形和凸形二者。例如，第五透镜350的物侧面在近轴区域中凸出且在近轴区域的周围凹入，并且第五透镜350的像侧面在近轴区域中凹入且在近轴区域的周围凸出。第六透镜360具有负屈光力。在第六透镜360中，物侧面凸出，并且像侧面凹入。第六透镜360具有带反曲点的形状。例如，第六透镜360的物侧面和像侧面中的每一个上可以形成有反曲点。第六透镜360的一个表面上可以形成凹形和凸形二者。例如，第六透镜360的物侧面在近轴区域中凸出且在近轴区域的周围凹入，并且第六透镜360的像侧面在近轴区域中凹入且在近轴区域的周围凸出。
在第一透镜310至第六透镜360中，第二透镜320可以具有最高的折射率。例如，第二透镜320可以具有1.65或更大的折射率，但是其它透镜可以具有小于1.65的折射率。在第一透镜310至第六透镜360中，第二透镜320可以具有最小的阿贝数。例如，第二透镜320可以具有小于21的阿贝数，但是其它透镜可以具有21或更大的阿贝数。
光学成像系统300包括光阑ST。例如，光阑ST设置在第二透镜320和第三透镜330之间。光阑ST可以控制入射在成像面380上的光量。光学成像系统300包括一个或多个间隙保持构件SP。间隙保持构件SP可以在两个透镜之间保持恒定的距离。此外，间隙保持构件SP可以减小在两个透镜之间产生的散射光。在该示例中，间隙保持构件SP设置在第一透镜310和第二透镜320之间。间隙保持构件SP的内圆周表面上形成有在与光轴相交的方向上突出的突起。间隙保持构件SP可具有图17至图21中所示的形状之一。
光学成像系统300包括滤光器370。例如，滤光器370设置在第六透镜360和成像面380之间。滤光器370可以阻挡具有特定波长的光入射。例如，滤光器370可以阻挡红外线入射在成像面380上。光学成像系统300包括图像传感器。图像传感器提供成像面380，通过透镜折射的光在成像面380上成像。图像传感器将在成像面380上成像的光信号转换成电信号。
光学成像系统300表现出图10至图12中所示的像差特性和子午像差特性。与比较例不同(参见图14至图16)，光学成像系统300在0.4至0.7视场中具有改善的像散和子午像差。
以下的表5示出了光学成像系统300的透镜特性，并且表6示出了光学成像系统300的非球面特性。
表5
Figure BDA0003608074960000171
表6
Figure BDA0003608074960000172
Figure BDA0003608074960000181
表7和表8示出了根据第一示例至第三示例的光学成像系统的光学特征值和条件表达式值。
表7
标记 第一示例 第二示例 第三示例
f1 4.282 4.186 4.170
f2 -11.169 -11.092 -10.205
f3 6.924 7.179 6.056
f4 -10.348 -7.058 -5.947
f5 25.394 12.839 7.499
f6 -46.282 -102.234 -14.748
TTL 5.243 5.248 5.270
f 4.007 4.005 4.004
f数 1.822 1.820 1.820
FOV 75.00 75.04 75.05
ImgH 3.075 3.075 3.075
表8
条件表达式 第一示例 第二示例 第三示例
CT3/TTL 0.129 0.120 0.128
f3/f 1.728 1.792 1.513
f/ImgH 1.303 1.302 1.302
TTL/f 1.308 1.310 1.316
图13示出了根据比较例的光学成像系统400。在图13中，参考标号410表示第一透镜，参考标号420表示第二透镜，参考标号430表示第三透镜，参考标号440表示第四透镜，参考标号450表示第五透镜，并且参考标号460表示第六透镜，参考标号470表示滤光器，并且参考标号480表示图像传感器的成像面。图14至图16示出了与光学成像系统400相关的像差曲线。
根据本公开的光学成像系统(包括第一示例至第三示例的光学成像系统)包括用于减小耀斑的间隙保持构件。下面将参照图17和图18描述根据示例的间隙保持构件。
间隙保持构件SP配置成保持两个相邻透镜之间的距离。例如，间隙保持构件SP设置在第一透镜和第二透镜之间，以保持从第一透镜的像侧面到第二透镜的物侧面的恒定距离。然而，间隙保持构件SP的设置位置不限于第一透镜和第二透镜之间的位置。例如，间隙保持构件SP可以设置在第二透镜和第三透镜之间，或者设置在第三透镜和第四透镜之间。间隙保持构件SP可以设置在具有不同屈光力的透镜之间。例如，间隙保持构件SP可以设置在具有正屈光力的透镜和具有负屈光力的透镜之间，或者可以设置在具有负屈光力的透镜和具有正屈光力的透镜之间。间隙保持构件SP可以设置在相对的表面具有不同形状的透镜之间。例如，间隙保持构件SP可以设置在具有凸像侧面的透镜和具有凹物侧面的透镜之间。作为另一示例，间隙保持构件SP可以设置在具有凹像侧面的透镜和具有凸物侧面的透镜之间。
间隙保持构件SP的内圆周表面可具有围绕光轴C具有第一半径R1的形状。间隙保持构件SP可配置成减小由透镜的散射光引起的耀斑。例如，间隙保持构件SP的内圆周表面上可以形成有突起SP2和SP4。突起SP2和SP4中的每一个可以具有图17中所示的锯齿形状或图18中所示的波浪形状。突起SP2和SP4可以在围绕光轴C的圆周方向上形成。从光轴C到每个突起SP2和SP4的顶点的最大距离(第二半径R2)可以小于第一半径R1。突起SP2和SP4可以密集地形成在间隙保持构件SP的内圆周表面上。例如，形成在间隙保持构件SP的内圆周表面上的突起SP2和SP4的数量可以是等于或大于50个且小于200个。间隙保持构件SP的内圆周表面可以具有一定的尺寸。例如，间隙保持构件SP的第一半径R1和第二半径R2中的至少一个可以小于第一透镜的有效半径或第二透镜的有效半径。
上述配置的间隙保持构件SP可以阻挡在两个透镜之间产生的散射光的入射，以减少耀斑。
在下文中，将参照图19至图21描述根据另一示例的间隙保持构件。
间隙保持构件SP配置成保持两个相邻透镜之间的距离。例如，间隙保持构件SP设置在第一透镜和第二透镜之间，以保持从第一透镜的像侧面到第二透镜的物侧面的恒定距离。然而，间隙保持构件SP的设置位置不限于第一透镜和第二透镜之间的位置。例如，间隙保持构件SP可以设置在第二透镜和第三透镜之间，或者设置在第三透镜和第四透镜之间。间隙保持构件SP可以设置在具有不同屈光力的透镜之间。例如，间隙保持构件SP可以设置在具有正屈光力的透镜和具有负屈光力的透镜之间，或者可以设置在具有负屈光力的透镜和具有正屈光力的透镜之间。间隙保持构件SP可以设置在相对的表面具有不同形状的透镜之间。例如，间隙保持构件SP可以设置在具有凸像侧面的透镜和具有凹物侧面的透镜之间。作为另一示例，间隙保持构件SP可以设置在具有凹像侧面的透镜和具有凸物侧面的透镜之间。
间隙保持构件SP的内圆周表面可具有围绕光轴C的椭圆形形状，该椭圆形形状具有长轴和短轴。间隙保持构件SP可配置成减少由透镜的散射光引起的耀斑。例如，突起SP2和SP4可以形成在间隙保持构件SP的内圆周表面上。突起SP2和SP4中的每一个可以具有图19中所示的锯齿形状或图20中所示的波浪形状。突起SP2和SP4可以沿着围绕光轴C的内圆周表面以一定间隔形成。突起SP2和SP4可以包括多个突起。例如，形成在间隙保持构件SP的内圆周表面上的突起SP2和SP4的数量可以是等于或大于50个且小于200个。间隙保持构件SP的内圆周表面可以具有一定的尺寸。例如，从光轴C到以最大距离设置在与光轴C相交的方向上的突起SP2和SP4中的每一个的顶点的距离Rmax可以小于相邻透镜的有效半径。此外，Rmax可以小于设置在间隙保持构件SP的物侧的透镜的像侧面的有效半径。作为参考，在图19和图20中，Rmin是从光轴到设置在最短距离处的突起SP2和SP4中的每一个的顶点的距离。
上述配置的间隙保持构件SP可以阻挡在透镜之间产生的散射光的入射，以减少耀斑。
间隙保持构件SP可以以图21中所示的形式制造。例如，间隙保持构件SP的内圆周表面可包括第一内圆周表面SPC1和第二内圆周表面SPC2，其中第一内圆周表面SPC1形成围绕C1的圆弧，第二内圆周表面SPC2形成围绕C2的圆弧。形成第一内圆周表面SPC1的弧和形成第二内圆周表面SPC2的弧可以具有交点NP。形成第一内圆周表面SPC1的弧的半径和形成第二内圆周表面SPC2的弧的半径可以基本上相同。例如，从C1到交点NP的距离SPD1可以与从C2到交点NP的距离SPD2相同。
突起SP3和SP4可以分别形成在第一内圆周表面SPC1和第二内圆周表面SPC2上。例如，第一突起SP3可以形成在第一内圆周表面SPC1上，并且第二突起SP4可以形成在第二内圆周表面SPC2上。突起SP3和SP4的尺寸可以在远离交点NP的方向上增加。例如，具有最大尺寸的突起SP3和SP4可以形成在离交点NP最远的点处。
连接突起SP3和SP4的端部的曲线可以整体为弧形。例如，连接第一突起SP3的端部的曲线可以以连接交点NP的线段为基准相对于形成第二内圆周表面SPC2的弧对称，并且连接第二突起SP4的端部的曲线可以以连接交点NP的线段为基准相对于形成第一内圆周表面SPC1的弧对称。
如上所述，可以减少对近距离物体进行成像时可能出现的成像面弯曲。
此外，可以减少由在光入射过程期间产生的散射光引起的耀斑。
虽然本公开包括具体示例，但是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改变。本申请中所描述的示例仅以描述性的意义进行理解，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。如果所描述的技术以不同的顺序被执行，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补充所描述的系统、架构、设备或电路中的部件，则仍可实现适当的结果。因此，本公开的范围不由具体实施方式限定，而是由权利要求及其等同方案限定，且在权利要求及其等同方案的范围之内的所有变型应被理解为包括在本公开中。

Claims (17)

1.一种光学成像系统，包括：
第一透镜；
第二透镜；
第三透镜；
第四透镜；
第五透镜；
第六透镜，所述第一透镜至所述第六透镜从物侧依次设置，所述第一透镜至所述第六透镜中的至少一者具有非球面表面；以及
间隙保持构件，设置在所述第一透镜至所述第四透镜中的一对或多对相邻透镜之间，并且包括在与光轴相交的方向上沿着内圆周表面突出的突起。
2.根据权利要求1所述的光学成像系统，其中，所述突起具有波浪形状或锯齿形状。
3.根据权利要求1所述的光学成像系统，其中，所述突起包括数量为等于或大于50个且小于200个的多个突起。
4.根据权利要求1所述的光学成像系统，其中，从所述光轴到所述突起的距离小于设置在所述间隙保持构件的物侧的透镜的有效半径。
5.根据权利要求1所述的光学成像系统，其中，设置在所述间隙保持构件的物侧的透镜的屈光力的符号不同于设置在所述间隙保持构件的像侧的透镜的屈光力的符号。
6.根据权利要求1所述的光学成像系统，其中，设置在所述间隙保持构件的物侧的透镜的像侧面的形状不同于设置在所述间隙保持构件的像侧的透镜的物侧面的形状。
7.根据权利要求1所述的光学成像系统，其中，
0.1<CT3/TTL，
其中CT3是所述第三透镜的光轴中心厚度，并且TTL是从所述第一透镜的物侧面到成像面的距离。
8.根据权利要求1所述的光学成像系统，其中，
f3/f<2.0，
其中f是所述光学成像系统的焦距，并且f3是所述第三透镜的焦距。
9.根据权利要求1所述的光学成像系统，其中，
0.005mm<LSPi-R2<0.100mm，
其中LSPi是设置在所述间隙保持构件的物侧的透镜的像侧面的有效半径，并且R2是从所述光轴到所述突起的顶点的距离。
10.根据权利要求1所述的光学成像系统，其中，
1.003<LSPi/R2<1.128，
其中LSPi是设置在所述间隙保持构件的物侧的透镜的像侧面的有效半径，并且R2是从所述光轴到所述突起的顶点的距离。
11.一种光学成像系统，包括：
第一透镜，具有正屈光力；
第二透镜，具有负屈光力；
第三透镜，具有正屈光力；
第四透镜，具有负屈光力；
第五透镜，具有正屈光力；
第六透镜，具有负屈光力，其中，所述第一透镜至所述第六透镜中的至少一者具有非球面表面；以及
间隙保持构件，设置在所述第一透镜至所述第四透镜中的一对或多对相邻透镜之间，并且包括在与光轴相交的方向上沿着椭圆形内圆周表面突出的突起，
其中，所述第一透镜至所述第六透镜从物侧向成像面依次设置。
12.根据权利要求11所述的光学成像系统，其中，从光轴中心到所述内圆周表面在长轴方向上的突起的距离小于设置在所述间隙保持构件的物侧的透镜的像侧面的有效半径。
13.根据权利要求11所述的光学成像系统，其中，所述内圆周表面的长轴方向平行于所述成像面的长轴的长度方向。
14.根据权利要求11所述的光学成像系统，其中，
0.005mm<LSPi-Rmax<0.100mm，
其中LSPi是设置在所述间隙保持构件的物侧的透镜的像侧面的有效半径，并且Rmax是从所述光轴到以最大距离设置在与所述光轴相交的方向上的突起的顶点的距离。
15.根据权利要求11所述的光学成像系统，其中，
1.003<LSPi/Rmax<1.128，
其中LSPi是设置在所述间隙保持构件的物侧的透镜的像侧面的有效半径，并且Rmax是从所述光轴到以最大距离设置在与所述光轴相交的方向上的突起的顶点的距离。
16.根据权利要求11所述的光学成像系统，其中，所述突起包括数量为等于或大于50个且小于200个的多个突起。
17.根据权利要求11所述的光学成像系统，其中，所述间隙保持构件设置在所述第一透镜和所述第二透镜之间。
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