高分辨率光學(xué)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高分辨率光學(xué)系統(tǒng)。本發(fā)明的光學(xué)系統(tǒng)從物側(cè)開始依次包括：第一透鏡，具有正折射能力和朝向物側(cè)凸起的物側(cè)表面；第二透鏡，具有負折射能力和向上凹的上表面；第三透鏡，具有正折射能力；第四透鏡，具有負折射能力；第五透鏡，具有正折射能力和向上凸起的上表面；以及第六透鏡，具有負折射能力和向上凹的表面。
【專利說明】高分辨率光學(xué)系統(tǒng)
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求以下國內(nèi)優(yōu)先權(quán)申請和國外優(yōu)先權(quán)申請的優(yōu)先權(quán),并且所述優(yōu)先權(quán)申請通過引用結(jié)合于此:
[0003]根據(jù)美國法典第35篇第119條(35U.S.C Sectionll9)的規(guī)定，本申請要求于2012年10月25日提交的韓國專利申請系列號10-2012-0118915的權(quán)益，其由此通過引用整體
結(jié)合于本申請中。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0004]本發(fā)明涉及一種光學(xué)系統(tǒng)，更具體地，涉及一種通過使用六個透鏡能夠?qū)崿F(xiàn)高分辨率的光學(xué)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0005]通常，移動通信裝置(諸如移動式通信終端、PDA和智能手機)隨著其用途的增多以及通過通信技術(shù)提供的服務(wù)的多樣化而變得除了基本的溝通功能外還具有各種附加功能。
[0006]具體地，安裝于移動通信裝置的相機模塊除了用于使用單一聚焦的簡單拍照外作為用于高清攝像、自動對焦調(diào)整和QR碼識別的各種會聚裝置的需求日益增加。
[0007]此外，隨著相機模塊的尺寸逐漸減小，因而需要更高分辨率，并且隨著圖像傳感器的像素的數(shù)目逐漸增加，因而需要高分辨率光學(xué)系統(tǒng)。
[0008]并且，最近，隨著移動通信裝置的降價，相機模塊的制造成本逐漸降低。
[0009]為了降低相機模塊的單價，首先，優(yōu)選地降低透鏡組的制造成本，所述透鏡組構(gòu)成嵌入于相機模塊的光學(xué)系統(tǒng)。然而，為了滿足關(guān)于改進分辨率方面的上述條件，應(yīng)通過應(yīng)用具有高光學(xué)性能的玻璃透鏡構(gòu)成光學(xué)系統(tǒng)，但由于使用多片昂貴的玻璃透鏡而導(dǎo)致不可能降低相機模塊的制造成本。
[0010]此外，當采用多個玻璃透鏡來克服分辨率問題時，不可能降低光學(xué)系統(tǒng)的重量。
[0011][相關(guān)技術(shù)文獻]
[0012][專利文獻]
[0013]專利文獻1:韓國專利公開第2011-24872號
【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]因此，為了克服傳統(tǒng)移動式相機光學(xué)系統(tǒng)中出現(xiàn)的上述缺點和問題而發(fā)明了本發(fā)明，因此，本發(fā)明的目的是提供一種光學(xué)系統(tǒng)，所述光學(xué)系統(tǒng)通過使用六個非球面塑料透鏡來配置光學(xué)系統(tǒng)而能夠能夠?qū)崿F(xiàn)高分辨率并降低制造成本。
[0015]此外，本發(fā)明的另一個目的是提供一種高分辨率光學(xué)系統(tǒng)，所述高分辨率光學(xué)系統(tǒng)通過為六個塑料透鏡適當安排光強度(optical power,光學(xué)功率)而實現(xiàn)高分辨率并配置緊湊的光學(xué)系統(tǒng)。
[0016]為實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面提供了一種光學(xué)系統(tǒng)，所述光學(xué)系統(tǒng)從物側(cè)依次為:第一透鏡，具有正折射能力(positive refractive power,正屈光度)和朝向物側(cè)凸起的物側(cè)表面；第二透鏡，具有負折射能力(negative refractive power,負屈光度)和向上凹的上表面；第三透鏡，具有正折射能力；第四透鏡，具有負折射能力；第五透鏡，具有正折射能力和向上凸起的上表面；以及第六透鏡，具有負折射能力和向上凹的上表面。
[0017]這時，孔徑光欄(aperture stop，孔徑光闌)可布置在第一透鏡前面或布置在第一透鏡與第二透鏡之間以阻擋入射或穿過光學(xué)系統(tǒng)的光中的不必要的光。
[0018]此外，光學(xué)系統(tǒng)滿足以下關(guān)于光強度條件的條件表達式。
[0019][條件表達式]|f4/f|>2.5
[0020]在此，f4表示第四透鏡的焦距，f表示整個光學(xué)系統(tǒng)的焦距。
[0021]此外，光學(xué)系統(tǒng)滿足以下關(guān)于色差的修正條件的條件表達式。
[0022][條件表達式]V1_V4〈40
[0023]在此，Vl表示第一透鏡的色散系數(shù)(Abbe number，阿貝常數(shù))，且V4表示第四透鏡的色散系數(shù)。
[0024]此外，光學(xué)系統(tǒng)滿足以下關(guān)于第四透鏡的形狀的條件的條件表達式。
[0025][條件表達式]0.5<0AL/f<2.0
[0026]在此,OAL表不從光軸的頂點到第一透鏡的上表面的距離,而f表不整個光學(xué)系統(tǒng)的焦距。
[0027]并且，光學(xué)系統(tǒng)滿足以下關(guān)于色差的條件的條件表達式。
[0028][條件表達式]V2〈30
[0029]在此，V2表示第二透鏡的色散系數(shù)。
[0030]此外，第一至第六透鏡可用塑料透鏡形成，而且第一透鏡至第六透鏡的兩個表面中至少一個可形成為非球面表面。優(yōu)選地，第一透鏡至第六透鏡的兩個表面均可形成為非球面表面。
[0031 ] 此外，濾光器可進一步包含在第六透鏡與圖像表面之間，所述濾光器由覆蓋有紅外截止濾光器的護罩玻璃構(gòu)成，所述紅外截止濾光器用于阻斷包含在從外部引進的光中的過多紅外線。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]從結(jié)合附圖的以下實施例的描述中，本發(fā)明的總發(fā)明構(gòu)思的這些和/或其他方面和優(yōu)點將變得清晰可見并易于理解:
[0033]圖1為示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的光學(xué)系統(tǒng)的透鏡布置的構(gòu)造示圖；
[0034]圖2為表I和圖1中示出的光學(xué)系統(tǒng)的色差圖；
[0035]圖3為示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的光學(xué)系統(tǒng)的透鏡布置的構(gòu)造示圖；
[0036]圖4為表3和圖3中不出的光學(xué)系統(tǒng)的色差圖；
[0037]圖5為示出了根據(jù)本發(fā)明第三實施例的光學(xué)系統(tǒng)的透鏡布置的構(gòu)造示圖；以及
[0038]圖6為表5和圖5中不出的光學(xué)系統(tǒng)的色差圖。
【具體實施方式】[0039]通過參照示出本發(fā)明優(yōu)選實施例的附圖的以下描述，將清晰領(lǐng)會關(guān)于操作效果的內(nèi)容，所述操作效果包括用于根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)系統(tǒng)的目的的技術(shù)構(gòu)造。
[0040]然而，在下列各個實施方式的透鏡構(gòu)造示圖中，為了詳細說明本發(fā)明，透鏡的厚度、大小以及形狀可略微放大。具體地，透鏡構(gòu)造示圖中示出的球面表面或者非球面表面的形狀作為實例示出但并不限制于此。
[0041]首先，圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明光學(xué)系統(tǒng)的實施例的透鏡構(gòu)造示圖。如圖所示，本實施例的高分辨率光學(xué)系統(tǒng)可包括第一透鏡LI，具有正折射能力；第二透鏡L2，具有負折射能力；第三透鏡L3，具有正折射能力；第四透鏡L4，具有負折射能力；第五透鏡L5，具有正折射能力；以及第六透鏡L6，具有負折射能力。
[0042]這時，關(guān)于組成光學(xué)系統(tǒng)的透鏡的形狀，第一透鏡LI可具有的形狀為，物側(cè)表面朝向物體凸起；第二透鏡L2可具有的形狀為，上表面向上凹；第五透鏡L5可具有的形狀為，上表面向上凸；以及第六透鏡L6可具有的形狀為，上表面向上凹。
[0043]此外,濾光器OF可設(shè)置在第六透鏡L6與圖像表面15之間,所述濾光器OF由用于阻擋包含在穿過光學(xué)系統(tǒng)的光中的過多紅外線的紅外濾光片或覆蓋有所述紅外濾光片的護罩玻璃構(gòu)成。
[0044]此外，在本發(fā)明的光學(xué)系統(tǒng)中，第一至第六透鏡LI至L6全都可由塑料透鏡形成，并且第一至第六透鏡LI至L6 —個表面形成為非球面表面或兩個表面都能形成為非球面表面。
[0045]將構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明光學(xué)系統(tǒng)的透鏡中的第一透鏡LI和第二透鏡L2的兩個表面中至少一個形成為非球面表面的原因是，為了改善設(shè)計方面的自由度，以便于校正包含色差的像差并減輕制造公差。此外，用塑料透鏡形成所有的第一至第六透鏡LI至L6的原因是為了構(gòu)造這樣一種光學(xué)系統(tǒng)，盡管所述光學(xué)系統(tǒng)由多個透鏡構(gòu)成，但由于與玻璃透鏡相比該光學(xué)系統(tǒng)在制造非球面表面方面具有更容易的特性，因而所述光學(xué)系統(tǒng)由于實現(xiàn)了輕量化而能夠用在移動裝置中并主要安裝于移動裝置。
[0046]同時，如上所述，本發(fā)明的光學(xué)系統(tǒng)在使用以下條件表達式I和條件表達式4的多個透鏡的情況下，可執(zhí)行色差修正并達到小型化。條件表達式的操作效果將描述如下。
[0047][條件表達式I] I f4/f I <2.5
[0048]在此，f4表示第四透鏡的焦距，f表示整個光學(xué)系統(tǒng)的焦距。
[0049]條件表達式I涉及第四透鏡的光功率和整個光學(xué)系統(tǒng)的條件。通過調(diào)整條件表達式I的第四透鏡的折射能力可以整個光學(xué)系統(tǒng)制造為緊湊的。這時，當偏離條件表達式I的下限時，由于增加第四透鏡的負功率很難確保透鏡外圍部分的分辨率性能，因而可增加整個光學(xué)系統(tǒng)的長度來進行補償。
[0050][條件表達式2] Vl - V4〈40
[0051]在此，Vl表示第一透鏡的色散系數(shù)，而V4表示第四透鏡的色散系數(shù)。
[0052]條件表達式2涉及光學(xué)系統(tǒng)的色差修正的條件。當偏離條件表達式2的下限時，由于在色差修正方面存在困難，因此不可能實現(xiàn)整個光學(xué)系統(tǒng)的高分辨率。
[0053][條件表達式3] 0.5<0AL<f<2.0
[0054]在此,OAL表不從光軸的頂點到第一透鏡的上表面的距離,而f表不整個光學(xué)系統(tǒng)的焦距。[0055]條件表達式3涉及光學(xué)系統(tǒng)透鏡的形狀的條件。當偏離條件表達式3的下限時，因為不可能確保光學(xué)系統(tǒng)的合適視野，所以視野減小。當超過上限時，因為光學(xué)系統(tǒng)的整個長度增加，因而不可能構(gòu)造出緊湊的光學(xué)系統(tǒng)。
[0056][條件表達式4]V2〈30
[0057]在此，V2表示第二透鏡的色散系數(shù)。
[0058]條件表達式4涉及光學(xué)系統(tǒng)的色差的條件。當偏離條件表達式4的下限時，由于在修正色差方面存在困難，因此不可能實現(xiàn)整個光學(xué)系統(tǒng)的高分辨率。
[0059]在下文中，將參考具體數(shù)值實施例詳細描述根據(jù)本發(fā)明的緊湊廣角光學(xué)系統(tǒng)。
[0060]如上所述，所有以下第一至第三實施方式可包括:第一透鏡LI，具有正折射能力和朝向物側(cè)凸起的物側(cè)表面；第二透鏡L2，具有負折射能力和向上凹的上表面；第三透鏡L3，具有正折射能力；第四透鏡L4，具有負折射能力；第五透鏡L5，具有正折射能力和向上凸起的上表面；以及第六透鏡L6，具有負折射能力和向上凹的上表面，濾光器OF可布置在第六透鏡L6與圖像表面15之間，所述濾光器由紅外濾光片或者覆蓋有紅外濾光片的護罩玻璃構(gòu)成。
[0061]此外，孔徑光欄(AS)可安裝于第一透鏡LI中或者安裝于第一透鏡LI與第二透鏡L2之間以阻擋不必要的光入射在光學(xué)系統(tǒng)上。
[0062]此外，第一至第六透鏡LI至L6可由塑料透鏡形成，并且第一至第六透鏡LI至L6的一個表面可形成為非球面表面或兩個表面都可形成為非球面表面。
[0063]同時，用在以下各個實施方式中的非球面表面由已知等式I獲得，而且在二次曲線常數(shù)K以及非球面系數(shù)A`、B、C、D、E和F中使用的E連同E后面的數(shù)字表示10的冪。例如，E+02表示IO2,且E-02表示10'
[0064][等式I]
【權(quán)利要求】
1.一種高分辨率光學(xué)系統(tǒng)，從物側(cè)開始依次包括: 第一透鏡，具有正折射能力和朝向所述物側(cè)凸起的物側(cè)表面； 第二透鏡，具有負折射能力和向上凹的上表面； 第三透鏡，具有正折射能力； 第四透鏡，具有負折射能力； 第五透鏡，具有正折射能力和向上凸起的上表面；以及 第六透鏡，具有負折射能力和向上凹的上表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分辨率光學(xué)系統(tǒng)，其中，孔徑光欄布置在所述第一透鏡的前面或布置在所述第一透鏡與所述第二透鏡之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分辨率光學(xué)系統(tǒng)，其中，所述光學(xué)系統(tǒng)滿足關(guān)于光功率的條件的下列條件表達式； [條件表達式]|f4/f| > 2.5 在此，f4表示所述第四透鏡的焦距， 以及 f表示所述整個光學(xué)系統(tǒng)的焦距。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分辨率光學(xué)系統(tǒng)，其中，所述光學(xué)系統(tǒng)滿足關(guān)于色差修正的條件的下列條件表達式； [條件表達式]Vl _V4〈40 在此，Vl表示所述第一透鏡的色散系數(shù)，以及 V4表示所述第四透鏡的色散系數(shù)。
5.根據(jù)所述權(quán)利要求1所述的高分辨率光學(xué)系統(tǒng)，其中，所述光學(xué)系統(tǒng)滿足關(guān)于所述第四透鏡的形狀的條件的下列條件表達式: [條件表達式]()? 5<0AL/f<2.0 在此，OAL表示從光軸的頂點到所述第一透鏡的上表面的距離，以及 f表示所述整個光學(xué)系統(tǒng)的焦距。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分辨率光學(xué)系統(tǒng)，其中，所述光學(xué)系統(tǒng)滿足關(guān)于色差的條件的下列條件表達式: [條件表達式]V2〈30 在此，V2表示所述第二透鏡的色散系數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分辨率光學(xué)系統(tǒng)，其中，所述第一透鏡至所述第六透鏡由塑料透鏡形成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高分辨率光學(xué)系統(tǒng)，其中，所述第一透鏡至所述第六透鏡的至少一個表面形成為非球面或兩個表面都形成為非球面。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分辨率光學(xué)系統(tǒng),進一步包括: 位于所述第六透鏡與圖像表面之間的濾光器，所述濾光器包括覆蓋有紅外截止濾光器的護罩玻璃，用于阻擋包含在從外部引進的光內(nèi)的過多紅外線。
【文檔編號】G03B17/12GK103777311SQ201310303653
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年7月18日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月25日
【發(fā)明者】鄭弼鎬, 樸一容 申請人:三星電機株式會社