CN108351491A - 短焦距透镜光学***及包括其的成像设备 - Google Patents
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Abstract
根据本公开的一个或多个实施例，一种光学***可以包括：第一透镜，具有正的折射能力以及被布置为沿着光轴并且面向对象，该第一透镜还具有面向对象的第一凸面；第二透镜，具有正的折射能力以及被布置为沿着光轴并且与第一透镜相邻，该第二透镜还具有面向对象的第二凸面；第三透镜，具有负的折射能力以及被布置为沿着光轴并且与第二透镜相邻，该第三透镜还具有面向图像传感器的第三凹面；第四透镜，被布置为沿着光轴并且与第三透镜相邻，该第四透镜是非球面透镜；第五透镜，被布置为沿着光轴并且与第四透镜相邻，该第五透镜是非球面透镜并且具有面向对象的第四面，该第四面在第五透镜与光轴交叉处为凸形；以及第六透镜，被布置为沿着光轴并且与第五透镜相邻，该第六透镜是非球面透镜。第五透镜的第四面和第六透镜的面向对象的第五面具有至少一个反曲点，并且该光学***的特性满足等式：0.4<f/f2<1.6(这里，“f”表示光学***的焦距，而“f2”表示第二透镜的焦距)。如上所述的光学***可以根据各种实施例而不同地实施。
Description
技术领域
本公开涉及一种透镜光学***以及包括该透镜光学***的电子设备。例如，本公开涉及一种在例如用于电子设备中的成像设备中所提供的短焦距透镜光学***。
背景技术
成像设备(例如，能够拍摄静态图像或视频的相机)已经被广泛地使用。近来，使用固态图像传感器(例如，电耦合器件(CCD)或互补金属氧化物半导体)的数码相机或视频相机已经被广泛地分销。由于图像存储和再现较容易以及大小较小，使用固态图像传感器(CCD或CMOS)的这样的成像设备取代了使用薄膜的其他光学设备。
为了获取高质量图像和/或视频图像，多个透镜可被用于这些成像设备。由透镜组构成的短焦距透镜光学***可以具有，例如，较低的焦距比数(F number)和较少的偏差，从而允许获取较高质量和/或较高分辨率的图像和/或视频。为了获得较低的焦距比数和较少的偏差，例如，为了获得高分辨率的明亮图像，较大数量的透镜通常是必要的。这样的光学设备过去通常被配置作为诸如DSLR相机的专业摄影设备，但是近来也被用于诸如移动通信终端或智能电话的小型化电子设备。
发明内容
为了将诸如短焦距透镜光学***的光学设备装备在小型化电子设备中，需要减小光学***的大小，诸如光学***的长度、宽度和/或高度。通过这样做可能限制在短焦距透镜光学***中所包括的透镜的数量。当要装备在短焦距透镜光学***中的透镜的数量受到限制时，可能难以获取高质量的图像和/或视频图像。例如，通过受限数量的透镜，可能难以制造具有较低的焦距比数和较小的偏差的短焦距透镜光学***。
本公开提供了一种通过装备有较小数量的透镜(例如，六(6)透镜)而小型化的短焦距透镜光学***，并且还提供了一种包括该短焦距透镜光学***的成像设备。
另外，在本公开中所公开的实施例提供了一种光学特性(例如，偏差特性、广角特性和/或亮度特性)优异的短焦距透镜光学***——尽管该短焦距透镜光学***装备有较小数量的透镜(例如，六(6)透镜)——并且还提供了一种包括该短焦距透镜光学***的电子设备。
此外，在本公开中所公开的实施例可以提供一种光学特性优异的短焦距透镜光学***——尽管成像设备装备有较小数量的透镜(例如，六(6)透镜)——从而允许短焦距透镜光学***容易地装备在小型化的电子设备中并且获取高分辨率的静态图像和/或视频。
技术方案
根据本公开的一个实施例，一种光学***可以包括：第一透镜，具有正的折射能力以及被布置为沿着光轴并且面向对象(object)，该第一透镜还具有面向对象的第一凸面；第二透镜，具有正的折射能力(refractive power)以及被布置为沿着光轴并且与第一透镜相邻，该第二透镜还具有面向对象的第二凸面；第三透镜，具有负的折射能力以及被布置为沿着光轴并且与第二透镜相邻，该第三透镜还具有面向图像传感器的第三凹面；第四透镜，被布置为沿着光轴并且与第三透镜相邻，该第四透镜是非球面透镜；第五透镜，被布置为沿着光轴并且与第四透镜相邻，该第五透镜是非球面透镜并且具有面向对象的第四面，该第四面在第五透镜与光轴交叉处为凸形；以及第六透镜，被布置为沿着光轴并且与第五透镜相邻，该第六透镜是非球面透镜。第五透镜的第四面和第六透镜的面向对象的第五面具有至少一个反曲点，并且该光学***的特性满足等式：
这里，“f”表示光学***的焦距，而“f2”表示第二透镜102的焦距。
根据本公开的一个实施例，一种成像设备可以包括：光学***；图像传感器，用于检测对象的图像；以及图像信号处理器。光学***可以包括：第一透镜，具有正的折射能力以及被布置为沿着光轴并且面向对象，该第一透镜还具有面向对象的第一凸面；第二透镜，具有正的折射能力以及被布置为沿着光轴并且与第一透镜相邻，该第二透镜还具有面向对象的第二凸面；第三透镜，具有负的折射能力以及被布置为沿着光轴并且与第二透镜相邻，该第三透镜还具有面向图像传感器的第三凹面；第四透镜，被布置为沿着光轴并且与第三透镜相邻，该第四透镜是非球面透镜；第五透镜，被布置为沿着光轴并且与第四透镜相邻，该第五透镜是非球面透镜并且具有面向对象的第四面，该第四面在第五透镜与光轴交叉处为凸形；以及第六透镜，被布置为沿着光轴并且与第五透镜相邻，该第六透镜是非球面透镜。第五透镜的第四面和第六透镜的面向对象的第五面具有至少一个反曲点，并且该光学***的特性满足等式：
这里，“f”表示光学***的焦距，而“f2”表示第二透镜102的焦距。
本发明的有利效果
根据本公开中所公开的实施例，一种短焦距透镜光学***装备有较小数量的(例如，六(6))透镜，但是可以通过调整光学***中的透镜中的每个的折射面的曲率半径和/或通过将非球面透镜包括在光学***中，来获取具有广角和高分辨率的明亮图像。另外，因为短焦距透镜光学***装备有较小数量的透镜，所以减小了短焦距透镜光学***的大小(例如，光学***在光轴方向上的长度)，从而使得短焦距透镜光学***甚至能够容易地安装在诸如智能电话的小型化的电子设备中。
附图说明
根据结合附图的以下详细说明，本公开的以上和其他方面、特征和优点将变得更加明显。
图1是示出根据本公开的各种实施例中的一个的短焦距透镜光学***的配置的示图；
图2是示出根据本公开的各种实施例中的一个的短焦距透镜光学***的球差的曲线图；
图3是示出根据本公开的各种实施例中的一个的短焦距透镜光学***的像散的曲线图；
图4是示出根据本公开的各种实施例中的一个的短焦距透镜光学***的失真率的曲线图；
图5是示出根据本公开的各种实施例中的另一个的短焦距透镜光学***的配置的示图；
图6是示出根据本公开的各种实施例中的另一个的短焦距透镜光学***的球差的曲线图；
图7是示出根据本公开的各种实施例中的另一个的短焦距透镜光学***的像散的曲线图；
图8是示出根据本公开的各种实施例中的另一个的短焦距透镜光学***的失真率的曲线图；
图9是示出根据本公开的各种实施例中的又一个的短焦距透镜光学***的配置的示图；
图10是示出根据本公开的各种实施例中的又一个的短焦距透镜光学***的球差的曲线图；
图11是示出根据本公开的各种实施例中的又一个的短焦距透镜光学***的像散的曲线图；
图12是示出根据本公开的各种实施例中的又一个的短焦距透镜光学***的失真率的曲线图；
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图18是示出根据本公开的各种实施例中的又一个的短焦距透镜光学***的球差的曲线图；
图19是示出根据本公开的各种实施例中的又一个的短焦距透镜光学***的像散的曲线图；以及
图20是示出根据本公开的各种实施例中的又一个的短焦距透镜光学***的失真率的曲线图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图来描述本公开的各种实施例。在其中使用的实施例和术语不意图将在本文中所公开的技术限制为特定的形式，并且应当被理解为包括对于相对应的实施例的各种修改、等价和/或替选。在描述附图时，相同的附图标记可以被用于指明相同的构成元件。单数表述可以包括复数表述，除非其在上下文中明确地不同。在本公开中，表述“A或B”、“A或/和B中的至少一个”或者“A或/和B中的一个或多个”可以所列举项目的所有可能组合。在本公开的各种实施例使用的表述“第一”、“第二”、“该第一”或“该第二”可以修饰各种组件，而与顺序和/或重要性无关，也不限制相对应的组件。当元件(例如，第一元件)被称为“(功能性地或通信地)连接”或“直接地耦合”到另一元件(第二元件)时，该元件可以直接地连接到该另一元件或者通过又一元件(例如，第三元件)连接到该另一元件。
如在本公开的各种实施例中所使用的表述“被配置为”，就硬件或软件而言，可以根据情形与下述可互换地使用，例如：“适合于”、“具有能力”、“被设计为”、“适配为”、“被制成为”或者“能够”。替选地，在一些情形中，表述“设备，被配置为”可以意味着设备连同其他设备或组件一起“能够”。例如，短语“处理器，被适配为(或被配置为)执行A、B和C”可以意味着仅用于执行相对应的操作的专用处理器(例如，嵌入式处理器)，或者可以通过运行在存储器设备中所存储的一个或多个软件程序来执行相对应的操作的通用处理器(例如，中央处理单元(CPU)或应用处理器(AP))。
应当理解，当元件(例如，第一元件)被称为(可操作地或通信地)“连接”或“耦合”到另一元件(例如，第二元件)时，其可以直接地连接到或直接地耦合到该另一元件，或者其间可以***任何其他元件(例如，第三元件)。相反，可以理解当元件(例如，第一元件)被称为“直接地连接”或“直接地耦合”到另一元件(第二元件)时，不存在***其间的元件(例如，第三元件)。
在本公开中，术语被用于描述一个或多个具体的实施例，而不意图限制本公开。当在本文中使用时，单数形式也意图包括复数形式，除非上下文清楚地另有指示。在说明书中，应当理解，术语“包括”或“具有”指示特征、数量、步骤、操作、结构性元件、部件或其组合的存在，而不预先排除一个或多个另外的特征、数量、步骤、操作、结构性元件、部件或其组合的存在。
除非不同地定义，否则本文中所使用的所有术语——包括技术术语或科学术语——具有与本公开所属领域技术人员所理解的含义相同的含义。这样的术语——如在通用字典中所定义的术语——将被解释为具有与在相关技术领域中上下文含义相同的含义，并且不将被解释为具有其他含义，除非在本说明书中清楚地定义。在一些情况下，甚至在本公开中所定义的术语也不应当被解释为排除本公开的实施例。
根据本公开的一个或多个实施例的电子设备可以包括以下中的至少一个：例如，智能电话、平板式个人计算机(PC)、移动电话、视频电话、电子书阅读器(e-book阅读器)、桌上型PC、膝上型PC、上网本计算机、工作站、服务器、个人数字助理(PDA)、便携式多媒体播放器(PMP)、MPEG-1音频层3(MP3)播放器、移动医疗设备、相机以及可穿戴设备。根据一个或多个实施例，可穿戴设备可以包括以下中的至少一个：配饰类型(例如，手表、戒指、手镯、脚镯、项链、眼镜、隐形眼镜或头戴式显示器(HMD))、织物或衣物集成类型(例如，电子衣物)、身体安装类型(例如，皮肤垫或纹身)、生物可植入类型(例如，可植入电路)。
根据一些实施例，电子设备可以是家用电器。家用电器可以包括以下中的至少一个：例如，电视机、数字视频盘(DVD)播放器、音频设备、电冰箱、空调、真空吸尘器、烤箱、微波炉、洗衣机、空气净化器、机顶盒、家用自动控制面板、安全控制面板、TV盒(例如，SamsungHomeSyncTM、Apple TVTM或者Google TVTM)、游戏控制台(例如，XboxTM和PlayStationTM)、电子词典、电子钥匙、摄录机以及电子相框。
根据另一实施例，电子设备可以包括以下中的至少一个：各种医疗设备(例如，各种便携式医疗测量设备(血糖监测设备、心率监测设备、血压测量设备、体温测量设备等)、磁共振血管造影(MRA)、磁共振成像(MRI)、计算断层扫描(CT)机以及超声机)、导航设备、全球定位***(GPS)接收器、事件数据记录仪(EDR)、飞行数据记录仪(FDR)、车辆信息娱乐设备、航海设备(例如，船载导航设备以及陀螺仪-罗盘)，航空电子设备、安全设备、汽车机头单元、家庭用或工业用机器人、银行中的自动柜员机(ATM)、商店中的销售点(POS)或物联网(例如，灯泡、各种传感器、电表或气表、喷洒设备、火警、恒温器、街灯、烤面包机、运动设备、热水箱、加热器、热水器等)。
根据一些实施例，电子设备可以包括以下中的至少一个：家具或建筑/结构的一部分、电子板、电子签名接收设备、投影仪和各种测量仪器(例如，水表、电表、气表和无线电波测量仪)。在一个或多个实施例中，电子设备可以是前述各种设备中的一个或多个的组合。根据一些实施例，电子设备还可以是柔性设备。此外，根据本公开的实施例的电子设备不限于前述设备，并且根据技术的发展可以包括新的电子设备。
在下文中，将参考附图来描述根据一个或多个实施例的电子设备。在本公开中，术语“用户”可以指示使用电子设备的人或者使用电子设备的设备(例如，人工智能电子设备)。
尽管在描述本公开的各种实施例时可能提出了一些数值等，但是将注意到，只要未在权利要求中限定该数值，则这样的数值不对本公开进行限制。
图1是示出根据本公开的各种实施例中的一个的短焦距透镜光学***100的配置的示图。
参考图1，根据本公开的各种实施例中的一个，短焦距透镜光学***100可以包括多个透镜101、102、103、104、105和106以及图像传感器108。根据本公开的各种实施例中的一个，图像传感器108可以配置在光学设备和/或成像设备中，而包括多个透镜的短焦距透镜光学***可以与图像传感器108一起被安装在光学设备和/或成像设备中。例如，在描述本公开的一个或多个实施例时，将关于图像传感器108被提供在短焦距透镜光学***100中的示例进行描述。然而，图像传感器108还可以被安装在装备有短焦距透镜光学***100的光学设备和/或成像设备中，使得图像传感器108与光学***100分离。图像传感器108可以包括传感器，诸如互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器或电耦合器件(CCD)。在不限于上述这些的情况下，图像传感器108可以是将对象的图像转换为电图像信号的设备。短焦距透镜光学***100的透镜可以包括一个或多个塑料透镜，并且短焦距透镜光学***100可以通过透镜组而具有大约80度的场角。
多个透镜可以包括从对象侧O到图像侧I按照以下顺序布置的第一透镜101、第二透镜102、第三透镜103、第四透镜104、第五透镜105以及第六透镜106。第六透镜106可以具有与例如放置图像传感器108的位置相邻的一侧S12。第六透镜106与图像传感器108相邻的事实可以意味着第六透镜106和图像传感器108在光轴——在此示例中为光轴O-I——重合的同时彼此紧邻。第一透镜至第六透镜101、102、103、104、105和106中的每个可以是塑料透镜，并且第一透镜至第六透镜101、102、103、104、105和106可以被布置为与例如图像传感器108处于光轴对准状态，以便形成短焦距透镜光学***100的光轴O-I。第一透镜101可以具有正的折射能力，第二透镜102可以具有正的折射能力，而第三透镜103可以具有负的折射能力。根据本公开的各种实施例中的一个，第四透镜至第六透镜104、105和106可以具有正的或负的折射能力。另外，根据本公开的各种实施例中的一个或多个，第四透镜至第六透镜104、105和106可以不具有折射能力。根据本公开的各种实施例中的一个，第一透镜101的面向对象侧O的面S1可以是凸形的。第二透镜102的面向对象侧O的面S3以及第二透镜102的面向图像侧I的面S4也可以是凸形的。第三透镜103的面向图像侧I的面S6可以是凹形的，而第五透镜105的面向对象侧O的面S9可以在第五透镜与光轴O-I交叉处是凹形的。另外，根据本公开的各种实施例中的一个，第四透镜104、第五透镜105和第六透镜106可以是非球面透镜。
在以下描述每个透镜的配置时，图像侧可以是指朝向图像传感器108的成像面181的方向，而对象侧可以是指朝向其图像被图像传感器108捕获的对象的方向。另外，透镜的“对象侧的面”可以是指透镜的关于光轴O-I在对象侧的透镜面。作为示例，对象侧是图1中的左侧。此外，“图像侧的面”可以是指透镜的关于光轴O-I在图像侧的透镜面。例如，图像侧是图1的右侧。成像面181可以是例如成像设备或图像传感器的面。
当平行光束入射在具有正的折射能力的透镜上时，光束可以在通过透镜的同时会聚。例如，具有正的折射能力的透镜可以是凸透镜。另一方面，当平行光束入射在具有负的折射能力的透镜上时，光束可以在通过透镜的同时发散。例如，具有负的折射能力的透镜可以是凹透镜。
随着第一透镜至第六透镜101、102、103、104、105和106中每个相邻透镜之间的间隔(例如，气隙)减小，短焦距透镜光学***100在光轴O-I方向上的长度可以减小。根据本公开的一个实施例，依赖于针对短焦距透镜光学***100所需要的光学特性(例如，偏差特性、广角特性和/或亮度特性)，可以在光学***100的设计期间改变这些透镜之间的间隔。
另外，在本公开的各种实施例的一个中，所有曲率半径(R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11和R12)、厚度、TT、YIH、t58(以下定义)以及透镜的焦距f、f2和f4可以以mm为单位，除非特别地提及。此外，注意的是，透镜的厚度、透镜之间的间隔、TT、YIH和t58是参考光学***O-I的光轴所测量的距离。另外，当在针对透镜的形状的描述中描述了面具有凸形形状时，其可以意味着相对应的面的光轴部分是凸形的(即，透镜与光轴O-I交叉的部分是凸形的)，而当描述了面具有凹形形状时，其可以意味着相对应的面的光轴部分是凹形的。因此，即使描述了透镜的面具有凸形形状，该透镜的边缘部分也可以是凹形的。类似地，即使描述了透镜的面具有凹形形状，该透镜的边缘部分也可以是凸形的。另外，在以下详细描述和权利要求中所使用的“反曲点”意味着在不与光轴交叉的部分处曲率半径发生改变的点。
根据本公开的各种实施例中的一个，短焦距透镜光学***100可以包括布置在第一透镜101的面S1上的光圈，其面向对象侧O。当调整光圈的大小时，可以调整到达图像传感器108的成像面181的光的量。
根据本公开的各种实施例中的一个，短焦距透镜光学***100还可以包括放置在第六透镜106与图像传感器108之间的滤波器107。滤波器107可以阻挡由光学设备的传感器检测到的光(例如，红外线)。滤波器107可以包括以下中的至少一个：例如，低通滤波器和盖板玻璃。结果，例如在安装了滤波器107的情况下，可以使得由图像传感器108所检测到的并且拍摄的颜色与人眼观看实际对象时所看见的颜色相似。在一个实施例中，滤波器107允许可见光通过同时使红外线偏转，使得红外线不透射到图像传感器108的成像面181。然而，短焦距透镜光学***100不被如此限制为必须包括滤波器107。
根据本公开的各种实施例中的一个，第五透镜105和第六透镜106中的每个可以包括具有至少一个反曲点的面。反曲点可以是指例如曲率半径从正(+)改变到负(-)或者从负(-)改变到正(+)的点。换言之，反曲点可以是指例如透镜的形状从凸形改变到凹形或者从凹形改变到凸形的点。曲率半径可以指的是指示例如曲面或表面的每个点的弯曲程度的值。
第一透镜101可以增加光学***100的整体的折射能力，这是因为与其他透镜102、103、104、105和106相比，其具有更大的正的折射能力。另外，因为第一透镜101的面向对象侧的面S1是凸形的，所以能够减小球差。
第二透镜102可以具有与其他透镜103、104、105和106相比更大的正的折射能力。另外，因为第二透镜102的面向对象侧的面S3以及第二透镜102的面向图像侧的面S4是凸形的，所以能够有效地校正光学***100的球差。因此，第二透镜102的面向对象侧的面S3以及第二透镜102的面向图像侧的面S4可以减小由制造误差导致的光学***100的性能劣化。
第三透镜103具有负的折射能力，并且第三透镜103的面向对象侧的面S5是凹形的。因此，第三透镜103可以有效地校正可能由于第二透镜102导致的彗形偏差(comaaberration)和图像弯曲。另外，当具有高的色散值的材料被用于第三透镜103时，第三透镜103可以有效地校正在第一透镜101和第二透镜102中产生的色差。
因为第四透镜104是非球面透镜，所以能够防止在图像传感器108的***部分(例如，距光轴O-I最远的部分)中产生彗形偏差。另外，第四透镜104可以具有正的折射能力或者负的折射能力。因为短焦距透镜光学***100的折射能力的分布由第一透镜至第三透镜101、102和103确定，所以第四透镜104也可以不具有折射能力。
另外，因为第五透镜105的面向对象侧的面S9在第五透镜与光轴O-I交叉处为凸形，所以可以使光入射到图像传感器的成像面181以使得在成像面181的***部分上所接收到的光的量增加。因此，短焦距透镜光学***100可以使得图像传感器的成像面181能够甚至在低照度下获取优异的图像。
因为第六透镜106的面向对象侧的面S11或第六透镜S106的面向图像侧的面S12包括至少一个反曲点，所以第六透镜106可以减小从图像传感器的成像面181到其***部分的图像面弯曲。
当满足以下等式1而同时具有大约80度的场角时，以上描述的短焦距透镜光学***100可以具有优异的光学特性而同时被小型化。
等式1
这里，“f”可以表示整个光学***的焦距，而“f2”可以表示第二透镜102的焦距。例如，当第二透镜102的焦距相对于整个光学***的焦距的比率被设置为小于1.6时，能够防止由于透镜102的折射能力的球差的增加。当第二透镜102的焦距相对于整个光学***的焦距的比率被设置为超过0.4时，能够防止第一透镜101的折射能力相对地增加，使得短焦距透镜光学***100可以具有大约80度的场角。
另外，第三透镜103可以满足以下等式2。
等式2
这里，“R5”可以表示第三透镜103的面向对象侧的面S5的曲率半径，而“R6”可以表示第三透镜103的面向图像侧的面S6的曲率半径。当调整第三透镜103的面向图像侧的面S6的曲率半径相对于第三透镜103的面向对象侧的面S5的曲率半径的比率时，可以适当地校正由于大直径透镜产生的图像传感器的成像面181的***部分的慧形偏差。例如，当第三透镜103的面向图像侧的面S6的曲率半径相对于第三透镜103的面向对象侧的面S5的曲率半径的比率被设置为超过-0.6时，能够防止由于大直径透镜产生的、指向图像传感器的成像面181的光相对于光轴的倾斜增加。当第三透镜103的面向图像侧的面S6的曲率半径相对于第三透镜103的面向对象侧的面S5的曲率半径的比率被设置为小于0.6时，能够通过防止第三透镜103的负的折射能力来适当地校正彗形偏差。在超出上限的范围中(例如，当比率超过0.6时)，可能难以有效地校正彗形偏差，或者可能劣化第三透镜的机械加工性。
另外，第三透镜103可以满足以下等式3。
等式3
vd＜45
这里，“vd”可以表示第三透镜的阿贝数(Abbe number)。当第三透明103的阿贝数被设置为小于45时，能够防止偏差(特别地，纵向色差)增加以便增加图像质量。
另外，第二透镜102可以满足以下等式4。
等式4
这里，“R3”可以表示第二透镜102的面向对象侧的面S3的曲率半径，而“R4”可以表示第二透镜102的面向图像侧的面S4的曲率半径。当调整第二透镜102的面向对象侧的面S3的曲率半径相对于第二透镜102的面向图像侧的面S4的曲率半径的比率时，可以适当地校正由于大直径透镜产生的图像传感器的成像面181的***部分的慧形偏差。因此，可以有效地限制图像的球差。即，当第二透镜102的面向对象侧的面S3的曲率半径相对于第二透镜102的面向图像侧的面S4的曲率半径的比率增加时，其倾斜变低使得减小球差值。当等式4的比率超过0时，球差可能经历过多的过校正，因此偏差可能再次增加。另外，在等式4中“R3”被设置为较大而“R4”被设置为较小以使得比率接近为-2的值的情况下，图像的上部部分中的射线的***彗形偏差可能是欠校正的而图像的下部部分中的射线的***彗形偏差可能是过校正的，使得可以减小整体的***彗形偏差。然而，当等式4的比率低于为-2的下限，***彗形偏差可能增加。
另外，第四透镜104可以满足以下等式5。
等式5
这里，“f4”可以表示第四透镜104的焦距。通过调整第四透镜104的折射能力，可以有效地校正图像传感器的成像面181的佩兹伐曲率(Petzval sum)和像散。例如，当整个光学***的焦距相对于第四透镜104的焦距的比率超过为0.15的上限时，可以限制佩兹伐曲率的减小。并且当比率小于为-0.15的下限时，***像散的差异变为10％或更多，使得可能不能抑制图像传感器的成像面181上的图像面弯曲的发生。
另外，短焦距透镜光学***100可以满足以下等式6。
等式6
这里，“t58”可以表示光轴上从第三透镜103的面向对象侧的面S5到第四透镜104的面向图像侧的面S8的距离(例如，气隙)，而“YIH”可以表示由图像传感器捕获的图像的最大高度。例如，“YIH”可以是图像传感器的半径。当图像传感器108的y轴长度(YIH)相对于气隙t58的比率变为小于1时，能够减小短焦距透镜光学***100在光轴O-I方向上的长度，而当图像传感器108的y轴长度(YIH)相对于气隙t58的比率被设置为大于0时，能够有效地校正佩兹伐曲率并且防止在图像传感器的成像面上所捕获的图像失真。
另外，第五透镜105可以满足以下等式7。
等式7
这里，“R9”可以表示第五透镜105的面向对象侧的面S9的曲率半径，而“R10”可以表示第五透镜105的面向图像侧的面S10的曲率半径。当第五透镜105的面向对象侧的面S9的曲率半径R9和第五透镜105的面向图像侧的面S10的曲率半径R10被形成为在等式7的范围内时，第五透镜105可以减小在图像传感器的成像面181上产生的图像面弯曲的量。
另外，第六透镜106可以满足以下等式8。
等式8
这里，“R11”可以表示第六透镜106的面向对象侧的面S11的曲率半径，而“R12”可以表示第六透镜106的面向图像侧的面S12的曲率半径。当第六透镜106的面向对象侧的面S11的曲率半径R11和第六透镜106的面向图像侧的面S12的曲率半径R12被形成为在等式8的范围内时，第六透镜106可以减小在图像传感器的成像面181上产生的图像面弯曲的量。另外，当等式8的比率具有超过0.8的值时，可能发生以下问题：***光线相对于入射到图像面的主射线的倾斜角度可能快速增加。
另外，短焦距透镜光学***100可以满足以下等式9。
等式9
这里，“TT”可以表示在光轴上从第一透镜的面向对象侧的面到图像传感器的成像面的距离。例如，当在光轴上从第一透镜101的面向对象侧的面S1到图像传感器的成像面181的距离TT相对于图像传感器108的半径YIH的比率变为小于1.8时，能够减小短焦距透镜光学***100在光轴方向上的长度。当在光轴上从第一透镜101的面向对象侧的面S1到图像传感器的成像面181的距离TT相对于图像传感器108的半径YIH的比率变为大于1时，能够防止入射到图像传感器108的***部分的光的倾斜相对于光轴增加，而同时减小大约80度的场角产生的失真偏差的量。
在以下的表1中呈现了针对短焦距透镜光学***100中的透镜的各种特性的数据，其中，“S1至S14”可以指示相关透镜101、102、103、104、105和106的面和/或滤波器107的表面。另外，“sto*”可以表示在第一透镜101的面向对象侧的面S1上所提供的光圈。另外，“半径”可以表示曲率半径，“厚度”可以表示厚度或气隙，“nd”可以表示折射率，“vd”可以表示阿贝数，“H-Ape”可以表示面的半径，以及“EFL”可以表示焦距。当焦距比数为1.76、场角为82.20度并且焦距为4.10毫米时，短焦距透镜光学***100可以满足以上提及的需求(和/或以上提及的需求中的至少一个)。
[表1]
| 表面 | 半径 | 厚度 | nd | vd | H-Ape | EFL |
| 对象 | 无限大 | 无限大 | ||||
| sto* | 无限大 | |||||
| S1 | 2.052 | 0.474 | 1.5441 | 56.09 | 1.17 | 5.1 |
| S2 | 7.141 | 0.201 | 1.14 | |||
| S3 | 5.926 | 0.467 | 1.5441 | 56.09 | 1.095 | 5.532 |
| S4 | -6.001 | 0.03 | 1.14 | |||
| S5 | -10.06 | 0.21 | 1.65038 | 21.52 | 1.15 | -5.073 |
| S6 | 5.03 | 0.554 | 1.13 | |||
| S7 | 无限大 | 0.499 | 1.65038 | 21.52 | 1.28 | 无限大 |
| S8 | 无限大 | 0.36 | 1.6 | |||
| S9 | 13.062 | 0.56 | 1.5441 | 56.09 | 2.05 | 4.054 |
| S10 | -2.627 | 0.173 | 2.41 | |||
| S11 | 3.122 | 0.51 | 1.5348 | 55.71 | 3.07 | -3.087 |
| S12 | 1.021 | 0.635 | 3.14 | |||
| S13 | 无限大 | 0.11 | 1.5168 | 64.2 | 3.5 | |
| S14 | 无限大 | 0.3 | ||||
| 图像 |
在以下的表2中呈现了第一透镜至第六透镜101、102、103、104、105和106的非球面系数，其中，可以通过以下等式10来计算非球面系数。
等式10
这里，“z”可以表示在光轴方向上距透镜的顶点的距离，“c”可以表示透镜的基本弯曲，“Y”可以表示在与光轴垂直的方向上的距离，“K”可以表示圆锥(Conic)常数，以及“A”、“B”、“C”、“D”、“E”和“F”可以分别表示非球面系数。
[表2]
图2是示出根据本公开的各种实施例中的一个的短焦距透镜光学***100的球差的曲线图。
在图2中，水平轴表示纵向球差的程度，而垂直轴表示距光轴的中心的归一化的距离。在图2中示出了纵向球差根据光的波长的改变。可以针对分别具有例如656.2725纳米、587.5618纳米、546.0740纳米、486.1327纳米或者435.8343纳米的波长的光来呈现纵向球差。
图3是示出根据本公开的各种实施例中的一个的短焦距透镜光学***100的像散的曲线图。
在图3中，获得短焦距透镜光学***100在波长546.0740纳米处的像散。在图3中，实线表示切线方向(例如，切线场曲线)上的像散，而虚线表示径向方向(例如，径向场曲线)上的像散。
图4是示出根据本公开的各种实施例中的一个的短焦距透镜光学***100的失真率的曲线图。
参考图4，通过短焦距透镜光学***100捕获的图像可以具有在偏离光轴O-I的点处产生的一些失真，但是这样的失真一般发生在使用透镜的光学设备中。短焦距透镜光学***100可以提供具有低于3％的失真率的良好光学特性。
图5是示出根据本公开的各种实施例中的另一个的短焦距透镜光学***200的配置的示图。图6是示出根据本公开的各种实施例中的另一个的短焦距透镜光学***200的球差的曲线图。图7是示出根据本公开的各种实施例中的另一个的短焦距透镜光学***200的像散的曲线图。图8是示出根据本公开的各种实施例中的另一个的短焦距透镜光学***200的失真率的曲线图。
在描述以下的本公开的一个或多个实施例时，其中所描述的、通过之前的实施例的配置可以容易地理解的组件可以通过相同的附图标记来标示或者可以省略附图标记，并且还可以省略对其的详细描述。
参考图5至图8，根据本公开的各种实施例中的另一个，短焦距透镜光学***200可以包括多个透镜201、202、203、204、205和206、滤波器207以及图像传感器208。
在以下的表3中呈现了针对短焦距透镜光学***200中的透镜的各种特性的数据，而在以下的表4中呈现了第一透镜至第六透镜201、202、203、204、205和206的非球面系数。当焦距比数为1.72、场角为79.05度并且焦距为3.97毫米时，短焦距透镜光学***200可以满足以上提及的需求(和/或以上提及的需求中的至少一个)。
[表3]
| 表面 | 半径 | 厚度 | nd | vd | H-Ape | EFL |
| 对象 | 无限大 | 无限大 | ||||
| sto* | 无限大 | |||||
| S1 | 3.295 | 0.564 | 1.5441 | 56.09 | 1.15 | 70 |
| S2 | 3.388 | 0.128 | 1.18 | |||
| S3 | 2.266 | 0.552 | 1.5441 | 56.09 | 1.258 | 3.339 |
| S4 | -8.558 | 0.15 | 1.282 | |||
| S5 | 7.455 | 0.215 | 1.651 | 21.49 | 1.25 | -7.478 |
| S6 | 2.93 | 0.412 | 1.217 | |||
| S7 | 38.424 | 0.275 | 1.6428 | 22.4 | 1.305 | 212.251 |
| S8 | 53.122 | 0.487 | 1.4 | |||
| S9 | 12.534 | 0.619 | 1.5311 | 55.91 | 2.081 | -20.457 |
| S10 | 5.733 | 0.108 | 2.448 | |||
| S11 | 1.292 | 0.751 | 1.5441 | 56.09 | 2.677 | 12.636 |
| S12 | 1.263 | 0.66 | 3.111 | |||
| S13 | 无限大 | 0.118 | 1.5168 | 64.2 | 3.36 | |
| S14 | 无限大 | 0.3 | ||||
| 图像 |
[表4]
图9是示出根据本公开的各种实施例中的又一个的短焦距透镜光学***300的配置的示图。图10是示出根据本公开的各种实施例中的又一个的短焦距透镜光学***300的球差的曲线图。图11是示出根据本公开的各种实施例中的又一个的短焦距透镜光学***300的像散的曲线图。图12是示出根据本公开的各种实施例中的又一个的短焦距透镜光学***300的失真率的曲线图。
在描述以下的本公开的一个或多个实施例时，其中所描述的、通过之前的实施例的配置可以容易地理解的组件可以通过相同的附图标记来标示或者可以省略附图标记，并且还可以省略对其的详细描述。
参考图9至图12，根据本公开的各种实施例中的另一个，短焦距透镜光学***300可以包括多个透镜301、302、303、304、305和306、滤波器307以及图像传感器308。
在以下的表5中呈现了针对短焦距透镜光学***300中的透镜的各种特性的数据，而在以下的表6中呈现了第一透镜至第六透镜301、302、303、304、305和306的非球面系数。当焦距比数为1.77、场角为80.17度并且焦距为3.88毫米时，短焦距透镜光学***300可以满足以上提及的需求(和/或以上提及的需求中的至少一个)。
[表5]
| 表面 | 半径 | 厚度 | nd | vd | H-Ape | EFL |
| 对象 | 无限大 | 无限大 | 9582754 | 87076448000 | ||
| sto* | 无限大 | |||||
| S1 | 2.855 | 0.528 | 1.5441 | 56.09 | 1.1 | 67.057 |
| S2 | 2.894 | 0.115 | 1.18 | |||
| S3 | 2.134 | 0.593 | 1.5441 | 56.09 | 1.259 | 3.417 |
| S4 | -13.471 | 0.106 | 1.282 | |||
| S5 | 5.812 | 0.213 | 1.651 | 21.49 | 1.25 | -7.618 |
| S6 | 2.652 | 0.42 | 1.217 | |||
| S7 | 36.003 | 0.29 | 1.6428 | 22.4 | 1.308 | 32.11 |
| 8* | -49.413 | 0.501 | 1.4 | |||
| 9* | 14.351 | 0.635 | 1.5311 | 55.91 | 2.081 | -17.548 |
| 10* | 5.578 | 0.1 | 2.464 | |||
| 11* | 1.362 | 0.786 | 1.5441 | 56.09 | 2.68 | 15.612 |
| 12* | 1.29 | 0.549 | 3.159 | |||
| 13 | 无限大 | 0.11 | 1.5168 | 64.2 | ||
| 14 | 无限大 | 0.3 | ||||
| 图像 | 无限大 | - |
[表6]
图13是示出根据本公开的各种实施例中的又一个的短焦距透镜光学***400的配置的示图。图14是示出根据本公开的各种实施例中的又一个的短焦距透镜光学***400的球差的曲线图。图15是示出根据本公开的各种实施例中的又一个的短焦距透镜光学***400的像散的曲线图。图16是示出根据本公开的各种实施例中的又一个的短焦距透镜光学***400的失真率的曲线图。
在描述以下的本公开的一个或多个实施例时，其中所描述的、通过之前的实施例的配置可以容易地理解的组件可以通过相同的附图标记来标示或者可以省略附图标记，并且还可以省略对其的详细描述。
参考图13至图16，根据本公开的各种实施例中的另一个，短焦距透镜光学***400可以包括多个透镜401、402、403、404、405和406、滤波器407以及图像传感器408。
在以下的表7中呈现了针对短焦距透镜光学***400中的透镜的各种特性的数据，而在以下的表8中呈现了第一透镜至第六透镜401、402、403、404、405和406的非球面系数。当焦距比数为1.72、场角为79.23度并且焦距为3.95毫米时，短焦距透镜光学***400可以满足以上提及的需求(和/或以上提及的需求中的至少一个)。
[表7]
| 表面 | 半径 | 厚度 | nd | vd | H-Ape | EFL |
| 对象 | 无限大 | 无限大 | ||||
| sto* | 无限大 | |||||
| S1 | 3.236 | 0.532 | 1.5441 | 56.09 | 1.15 | 67.62 |
| S2 | 3.34 | 0.129 | 1.18 | |||
| S3 | 2.223 | 0.572 | 1.5441 | 56.09 | 1.338 | 3.49 |
| S4 | -12.219 | 0.127 | 1.282 | |||
| S5 | 6.662 | 0.2 | 1.65 | 21.5 | 1.355 | -10.161 |
| S6 | 3.295 | 0.424 | 1.217 | |||
| S7 | -21.514 | 0.345 | 1.6428 | 22.4 | 1.322 | -33.254 |
| S8 | 无限大 | 0.451 | 1.4 | |||
| S9 | 8.09 | 0.619 | 1.5311 | 55.91 | 2.081 | -41.402 |
| S10 | 5.763 | 0.108 | 2.524 | |||
| S11 | 1.342 | 0.751 | 1.5441 | 56.09 | 2.805 | 14.022 |
| S12 | 1.305 | 0.679 | 3.259 | |||
| S13 | 无限大 | 0.11 | 1.5168 | 64.2 | ||
| S14 | 无限大 | 0.3 | - | |||
| 图像 | 无限大 | - |
[表8]
图17是示出根据本公开的各种实施例中的又一个的短焦距透镜光学***500的配置的示图。图18是示出根据本公开的各种实施例中的又一个的短焦距透镜光学***500的球差的曲线图。图19是示出根据本公开的各种实施例中的又一个的短焦距透镜光学***500的像散的曲线图。图20是示出根据本公开的各种实施例中的又一个的短焦距透镜光学***500的失真率的曲线图。
在描述以下的本公开的一个或多个实施例时，其中所描述的、通过之前的实施例的配置可以容易地理解的组件可以通过相同的附图标记来标示或者可以省略附图标记，并且还可以省略对其的详细描述。
参考图17至图20，根据本公开的各种实施例中的另一个，短焦距透镜光学***500可以包括多个透镜501、502、503、504、505和506、滤波器507以及图像传感器508。
在以下的表9中呈现了针对短焦距透镜光学***500中的透镜的各种特性的数据，而在以下的表10中呈现了第一透镜至第六透镜501、502、503、504、505和506的非球面系数。当焦距比数为1.82、场角为76.00度并且焦距为4.00毫米时，短焦距透镜光学***500可以满足以上提及的需求(和/或以上提及的需求中的至少一个)。
[表9]
| 表面 | 半径 | 厚度 | nd | vd | H-Ape | EFL |
| 对象 | 无限大 | 无限大 | ||||
| sto* | 无限大 | |||||
| S1 | 3.106 | 0.512 | 1.54419 | 71.95 | 1.1 | 67.611 |
| S2 | 3.194 | 0.127 | 1.18 | |||
| S3 | 2.192 | 0.593 | 1.5441 | 56.09 | 1.336 | 3.459 |
| S4 | -12.428 | 0.1 | 1.282 | |||
| S5 | 6.607 | 0.2 | 1.65 | 35 | 1.363 | -10.463 |
| S6 | 3.322 | 0.434 | 1.217 | |||
| S7 | -13.029 | 0.307 | 1.6428 | 22.4 | 1.247 | -30 |
| S8 | -39.689 | 0.488 | 1.4 | |||
| S9 | 19.861 | 0.62 | 1.5311 | 55.91 | 2.081 | -49.969 |
| S10 | 11.257 | 0.1 | 2.17 | |||
| S11 | 1.331 | 0.751 | 1.5441 | 56.09 | 2.386 | 17.239 |
| S12 | 1.241 | 0.705 | 3.2 | |||
| S13 | 无限大 | 0.11 | 1.5168 | 64.2 | ||
| S14 | 无限大 | 0.3 | ||||
| image | 无限大 |
[表10]
在以下表11中呈现了针对以上参考实施例描述的短焦距透镜光学***100、200、300、400和500中的透镜和/或短焦距透镜光学***100、200、300、400和500中的每个中的透镜的各种特性的数据。数据可以满足以上提及的需求(例如，等式1至等式9)。
[表11]
| 等式1 | 等式2 | 等式3 | 等式4 | 等式5 | 等式6 | 等式7 | 等式8 | 等式9 | |
| 实施例1 | 1.187 | 0.393 | 21.485 | -0.265 | 0.019 | 0.117 | 0.372 | 0.011 | 1.523 |
| 实施例2 | 1.137 | 0.456 | 21.485 | -0.158 | 0.121 | 0.143 | 0.440 | 0.027 | 1.500 |
| 实施例3 | 1.133 | 0.495 | 21.500 | -0.182 | -0.119 | 0.129 | 0.168 | 0.014 | 1.527 |
| 实施例4 | 1.156 | 0.503 | 35.000 | -0.176 | -0.133 | 0.144 | 0.276 | 0.035 | 1.571 |
| 实施例5 | 0.741 | -0.500 | 21.485 | -0.987 | 0.000 | 0.098 | 1.504 | 0.507 | 1.397 |
在以上的表11中，“实施例1”可以是指图1中所示的短焦距透镜光学***100，“实施例2”可以是指图5中所示的短焦距透镜光学***200，“实施例3”可以是指图9中所示的短焦距透镜光学***300，“实施例4”可以是指图13中所示的短焦距透镜光学***400以及“实施例5”可以是指图17中所示的短焦距透镜光学***500。
如上所示，根据本公开的一个或多个实施例，短焦距透镜光学***100、200、300、400或500可以包括较小数量的透镜(例如，六(6)透镜)，并且可以通过调整每个透镜的面的曲率半径容易地获取高质量的图像(例如，高分辨率的明亮图像)。
如上所述，根据本公开的一个实施例，一种光学***可以包括：第一透镜，具有正的折射能力以及被布置为沿着光轴并且面向对象，该第一透镜还具有面向对象的第一凸面；第二透镜，具有正的折射能力以及被布置为沿着光轴并且与第一透镜相邻，该第二透镜还具有面向对象的第二凸面；第三透镜，具有负的折射能力以及被布置为沿着光轴并且与第二透镜相邻，该第三透镜还具有面向图像传感器的第三凹面；第四透镜，被布置为沿着光轴并且与第三透镜相邻，该第四透镜是非球面透镜；第五透镜，被布置为沿着光轴并且与第四透镜相邻，该第五透镜是非球面透镜并且具有面向对象的第四面，该第四面在第五透镜与光轴交叉处为凸形；以及第六透镜，被布置为沿着光轴并且与第五透镜相邻，该第六透镜是非球面透镜。第五透镜的第四面和第六透镜的面向对象的第五面具有至少一个反曲点，并且该光学***的特性满足等式：
其中，“f”表示光学***的焦距，而“f2”表示第二透镜的焦距。
根据一个实施例，第三透镜的特性满足等式：
其中，“R5”表示第三透镜的面向对象的面的曲率半径，而“R6”表示第三透镜的面向图像传感器的第三凹面的曲率半径。
根据一个实施例，第三透镜的特性满足等式：
vd＜45
其中，“vd”表示第三透镜的阿贝数。
根据一个实施例，第二透镜的特性满足等式：
其中，“R3”表示第二透镜的面向对象的第二凸面的曲率半径，而“R4”表示第二透镜的面向图像传感器的面的曲率半径。
根据一个实施例，第四透镜的特性满足等式：
其中，“f4”表示第四透镜的焦距。
根据本公开的一个实施例，第三透镜和第四透镜的特性满足等式：
其中，“t58”表示在光轴上从第三透镜的面向对象的面到第四透镜的面向图像传感器的面的距离，而“YIH”表示由图像传感器捕获的图像的最大高度。
根据本公开的一个实施例，第五透镜的特性满足等式：
其中，“R9”表示第五透镜的面向对象的第四面的曲率半径，而“R10”表示第五透镜的面向图像传感器的面的曲率半径。
根据本公开的一个实施例，第六透镜的特性满足等式：
其中，“R11”表示第六透镜的面向对象的第五面的曲率半径，而“R12”表示第六透镜的面向图像传感器的面的曲率半径。
根据本公开的一个实施例，第一透镜的特性满足等式：
其中，“TT”表示在光轴上从第一透镜的面向对象的第一面到图像传感器的成像面的距离，而“YIH”表示由图像传感器捕获的图像的最大高度。
根据本公开的一个实施例，光学***具有近似80度的场角。
如上所述，根据本公开的一个实施例，一种成像设备可以包括：光学***；图像传感器，用于检测对象的图像；以及图像信号处理器。该光学***可以包括：第一透镜，具有正的折射能力以及被布置为沿着光轴并且面向对象，该第一透镜还具有面向对象的第一凸面；第二透镜，具有正的折射能力以及被布置为沿着光轴并且与第一透镜相邻，该第二透镜还具有面向对象的第二凸面；第三透镜，具有负的折射能力以及被布置为沿着光轴并且与第二透镜相邻，该第三透镜还具有面向图像传感器的第三凹面；第四透镜，被布置为沿着光轴并且与第三透镜相邻，该第四透镜是非球面透镜；第五透镜，被布置为沿着光轴并且与第四透镜相邻，该第五透镜是非球面透镜并且具有面向对象的第四面，该第四面在第五透镜与光轴交叉处为凸形；以及第六透镜，被布置为沿着光轴并且与第五透镜相邻，该第六透镜是非球面透镜。第五透镜的第四面和第六透镜的面向对象的第五面具有至少一个反曲点，并且该光学***的特性满足等式：
其中，“f”表示光学***的焦距，而“f2”表示第二透镜的焦距。
根据一个实施例，第三透镜的特性满足等式：
其中，“R5”表示第三透镜的面向对象的面的曲率半径，而“R6”表示第三透镜的面向图像传感器的第三凹面的曲率半径。
根据一个实施例，第三透镜的特性满足等式：
vd＜45
其中，“vd”表示第三透镜的阿贝数。
根据一个实施例，第二透镜的特性满足等式：
其中，“R3”表示第二透镜的面向对象的第二凸面的曲率半径，而“R4”表示第二透镜的面向图像传感器的面的曲率半径。
根据一个实施例，第四透镜的特性满足等式：
其中，“f4”表示第四透镜的焦距。
根据本公开的一个实施例，第三透镜和第四透镜的特性满足等式：
其中，“t58”表示在光轴上从第三透镜的面向对象的面到第四透镜的面向图像传感器的面的距离，而“YIH”表示由图像传感器捕获的图像的最大高度。
根据本公开的一个实施例，第五透镜的特性满足等式：
其中，“R9”表示第五透镜的面向对象的第四面的曲率半径，而“R10”表示第五透镜的面向图像传感器的面的曲率半径。
根据本公开的一个实施例，第六透镜的特性满足等式：
其中，“R11”表示第六透镜的面向对象的第五面的曲率半径，而“R12”表示第六透镜的面向图像传感器的面的曲率半径。
根据各种实施例，第一透镜的特性满足等式：
其中，“TT”表示在光轴上从第一透镜的面向对象的第一面到图像传感器的成像面的距离，而“YIH”表示由图像传感器检测的图像的最大高度。
根据本公开的一个实施例，图像传感器可以检测顺序地通过第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜的图像，并且图像信号处理器可以存储或输出图像。
根据本公开的一个实施例的成像设备还可以包括存储图像的存储器。
控制单元或处理器可以包括微处理器或任何适合类型的处理电路，诸如，一个或多个通用处理器(例如，基于ARM的处理器)、数字信号处理器(DSP)、可编程逻辑器件(PLD)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、图形处理单元(GPU)、视频卡控制器等。另外，将认识到，当通用计算机访问用于实施这里所示出的处理的代码时，代码的执行将通用计算机转变为用于执行这里所示出的处理的专用计算机。在附图中所提供的任何功能和步骤可以在硬件、软件或两者的组合中实施，并且可以整体地或部分地在计算机的编程的指令内实施。另外，技术人员理解到并且意识到“处理器”或“微处理器”可以是要求保护的公开中的硬件。
如在本领域中所理解到的那样，计算机、处理器、微处理器控制器或可编程硬件包括存储器组件(例如，RAM、ROM、闪存等)，其可以存储或接收当由计算机、处理器或硬件访问和执行时实施这里所描述的处理方法的软件或计算机代码。
提供这里所公开的一个或多个实施例仅用于容易地描述本公开的技术细节和帮助理解本公开，而不意图限制本公开的范围。因此，应当解释为基于本公开的技术构思的所有修改和改变或者修改和改变的形式落入本公开的范围内。
Claims (15)
1.一种光学***包括：
第一透镜，具有正的折射能力以及被布置为沿着光轴并且面向对象，所述第一透镜还具有面向对象的第一凸面；
第二透镜，具有正的折射能力以及被布置为沿着光轴并且与第一透镜相邻，所述第二透镜还具有面向对象的第二凸面；
第三透镜，具有负的折射能力以及被布置为沿着光轴并且与第二透镜相邻，所述第三透镜还具有面向图像传感器的第三凹面；
第四透镜，被布置为沿着光轴并且与第三透镜相邻，所述第四透镜是非球面透镜；
第五透镜，被布置为沿着光轴并且与第四透镜相邻，所述第五透镜是非球面透镜并且具有面向对象的第四面，所述第四面在第五透镜与光轴交叉处为凸形；以及
第六透镜，被布置为沿着光轴并且与第五透镜相邻，所述第六透镜是非球面透镜，
其中，第五透镜的第四面和第六透镜的面向对象的第五面具有至少一个反曲点，并且
所述光学***的特性满足等式
其中，“f”表示光学***的焦距，而“f2”表示第二透镜的焦距。
2.根据权利要求1所述的光学***，其中，第三透镜的特性满足等式
其中，“R5”表示第三透镜的面向对象的面的曲率半径，而“R6”表示第三透镜的面向图像传感器的第三凹面的曲率半径。
3.根据权利要求2所述的光学***，其中，第三透镜的特性满足等式
vd＜45
其中，“vd”表示第三透镜的阿贝数。
4.根据权利要求1所述的光学***，其中，第二透镜的特性满足等式
其中，“R3”表示第二透镜的面向对象的第二凸面的曲率半径，而“R4”表示第二透镜的面向图像传感器的面的曲率半径。
5.根据权利要求1所述的光学***，其中，第四透镜的特性满足等式
其中，“f4”表示第四透镜的焦距。
6.根据权利要求1所述的光学***，其中，第三透镜和第四透镜的特性满足等式
其中，“t58”表示在光轴上从第三透镜的面向对象的面到第四透镜的面向图像传感器的面的距离，而“YIH”表示由图像传感器捕获的图像的最大高度。
7.根据权利要求1所述的光学***，其中，第五透镜的特性满足等式
其中，“R9”表示第五透镜的面向对象的第四面的曲率半径，而“R10”表示第五透镜的面向图像传感器的面的曲率半径。
8.根据权利要求1所述的光学***，其中，第六透镜的特性满足等式
其中，“R11”表示第六透镜的面向对象的第五面的曲率半径，而“R12”表示第六透镜的面向图像传感器的面的曲率半径。
9.根据权利要求1所述的光学***，其中，第一透镜的特性满足等式
其中，“TT”表示在光轴上从第一透镜的面向对象的第一面到图像传感器的成像面的距离，而“YIH”表示由图像传感器捕获的图像的最大高度。
10.一种成像设备，包括：
光学***；
图像传感器，用于检测对象的图像；以及
图像信号处理器，
其中，所述光学***包括：
第一透镜，具有正的折射能力以及被布置为沿着光轴并且面向对象，所述第一透镜还具有面向对象的第一凸面；
第二透镜，具有正的折射能力以及被布置为沿着光轴并且与第一透镜相邻，所述第二透镜还具有面向对象的第二凸面；
第三透镜，具有负的折射能力以及被布置为沿着光轴并且与第二透镜相邻，所述第三透镜还具有面向图像传感器的第三凹面；
第四透镜，被布置为沿着光轴并且与第三透镜相邻，所述第四透镜是非球面透镜；
第五透镜，被布置为沿着光轴并且与第四透镜相邻，所述第五透镜是非球面透镜并且具有面向对象的第四面，所述第四面在第五透镜与光轴交叉处为凸形；以及
第六透镜，被布置为沿着光轴并且与第五透镜相邻，所述第六透镜是非球面透镜，
其中，第五透镜的第四面和第六透镜的面向对象的第五面具有至少一个反曲点，并且
所述光学***的特性满足等式
其中，“f”表示光学***的焦距，而“f2”表示第二透镜的焦距。
11.根据权利要求10所述的成像设备，其中，第三透镜的特性满足等式
其中，“R5”表示第三透镜的面向对象的面的曲率半径，而“R6”表示第三透镜的面向图像传感器的第三凹面的曲率半径，
其中，第三透镜的特性满足等式
vd＜45
其中，“vd”表示第三透镜的阿贝数。
12.根据权利要求10所述的成像设备，其中，第二透镜的特性满足等式
其中，“R3”表示第二透镜的面向对象的第二凸面的曲率半径，而“R4”表示第二透镜的面向图像传感器的面的曲率半径。
13.根据权利要求10所述的成像设备，其中，第四透镜的特性满足等式
其中，“f4”表示第四透镜的焦距。
14.根据权利要求10所述的成像设备，其中，第三透镜和第四透镜的特性满足等式
其中，“t58”表示在光轴上从第三透镜的面向对象的面到第四透镜的面向图像传感器的面的距离，而“YIH”表示由图像传感器检测的图像的最大高度，
其中，第一透镜的特性满足等式
其中，“TT”表示在光轴上从第一透镜的面向对象的第一面到图像传感器的成像面的距离，而“YIH”表示由图像传感器检测的图像的最大高度。
15.根据权利要求10所述的成像设备，其中，第五透镜的特性满足等式
其中，“R9”表示第五透镜的面向对象的第四面的曲率半径，而“R10”表示第五透镜的面向图像传感器的面的曲率半径，
其中，第六透镜的特性满足等式
其中，“R11”表示第六透镜的面向对象的第五面的曲率半径，而“R12”表示第六透镜的面向图像传感器的面的曲率半径。
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