CN110967809A - 光学成像***和相机模块 - Google Patents

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Abstract

光学成像***，包括从物侧依序设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜，其中，第一透镜至第六透镜中的一个或多个透镜设置在光阑与成像面之间，以及设置在光阑与成像面之间的一个或多个透镜中的一个或多个透镜具有正屈光力并且设置在光阑与成像面之间的一个或多个透镜中的一个透镜由玻璃材料制成，以及第一透镜至第六透镜中的四个或更多个透镜由塑料材料制成。

Description

光学成像***和相机模块
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年9月28日在韩国知识产权局提交的第10-2018-0116288号韩国专利申请的优先权权益，所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文。
技术领域
本申请涉及光学成像***和相机模块，其能够实现与环境温度变化无关的恒定的光学性能。
背景技术
通常，车辆中提供的监视相机仅用于对周围物体的形状进行成像，并且没有必要设计监视相机以提供高分辨率图像。然而，由于近来在车辆中提供了自动驾驶功能，因此需要一种适合于能够在远距离处对物体成像或者能够在近距离处提供更清晰的物体图像的相机的光学***。
以上信息仅作为背景信息呈现，以帮助理解本公开。至于上述任何内容是否可以作为本公开的现有技术，并未作出任何确定且未进行断言。
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。
在一个总的方面，光学成像***包括从物侧依序设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜，其中，第一透镜至第六透镜中的一个或多个透镜设置在光阑与成像面之间，设置在光阑与成像面之间的透镜中的一个透镜由玻璃材料制成，第一透镜至第六透镜中的四个或更多个透镜由塑料材料制成，以及光学成像***满足条件表达式：Gf/f<3.5，其中，f是光学成像***的总焦距，以及Gf是由玻璃材料制成并设置在光阑与成像面之间的透镜的焦距。
第一透镜可具有负屈光力。
第二透镜可具有负屈光力。
第三透镜可具有正屈光力。
第四透镜可具有正屈光力。
第五透镜的两个面可以为凹入的或凸出的。
第一透镜可具有凸出的物侧面。
第一透镜可具有凹入的像侧面。
第四透镜可具有凸出的像侧面。
第六透镜可具有凸出的像侧面。
第一透镜至第六透镜中的两个透镜可由玻璃材料制成。
相机模块可包括光学成像***和壳体，光学成像***设置在具有第一线性热膨胀系数的透镜镜筒中，壳体具有第二线性热膨胀系数、容纳透镜镜筒并包括与透镜镜筒间隔开的成像面。
在另一总的方面，光学成像***包括从物侧依序设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜，其中，第一透镜至第六透镜中的一个或多个透镜设置在光阑与成像面之间，设置在光阑与成像面之间的一个或多个透镜中的一个或多个透镜具有正屈光力并且设置在光阑与成像面之间的一个或多个透镜中的一个透镜由玻璃材料制成，以及第一透镜至第六透镜中的四个或更多个透镜由塑料材料制成。
光阑可设置在第三透镜与第四透镜之间。
第四透镜可由玻璃材料制成。
第一透镜和第六透镜可由玻璃材料制成。
第二透镜和第三透镜可由塑料材料制成。
在另一总的方面，相机模块包括壳体和透镜镜筒，壳体具有第一线性热膨胀系数并包括成像面，透镜镜筒具有第二线性热膨胀系数并设置在壳体中，并且透镜镜筒包括用于将入射光聚焦在成像面上的光学成像***，光学成像***包括从物侧依序设置在透镜镜筒中的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜，其中，第一透镜至第六透镜中的一个或两个透镜由玻璃材料制成，以及第一透镜至第六透镜中的四个或五个透镜由塑料材料制成，由玻璃材料制成的透镜中的一个透镜设置在光学成像***的光阑与壳体的成像面之间。
根据下面的详细描述、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是示出光学成像***的第一示例的图。
图2是图1中所示的光学成像***的示例像差曲线。
图3是图1中所示的光学成像***的取决于温度变化的示例调制传递函数(MTF)曲线。
图4是示出光学成像***的第二示例的图。
图5是图4中所示的光学成像***的示例像差曲线。
图6是图4中所示的光学成像***的取决于温度变化的示例MTF曲线。
图7是示出光学成像***的第三示例的图。
图8是图7中所示的光学成像***的示例像差曲线。
图9是图7中所示的光学成像***的取决于温度变化的示例MTF曲线。
图10是示出光学成像***的第四示例的图。
图11是图10中所示的光学成像***的示例像差曲线。
图12是图10中所示的光学成像***的取决于温度变化的示例MTF曲线。
图13是示出光学成像***的第五示例的图。
图14是图13中所示的光学成像***的示例像差曲线。
图15是图13中所示的光学成像***的取决于温度变化的示例MTF曲线。
图16是示出光学成像***的第六示例的图。
图17是图16中所示的光学成像***的示例像差曲线。
图18是图16中所示的光学成像***的取决于温度变化的示例MTF曲线。
图19是示出光学成像***的第七示例的图。
图20是图19中所示的光学成像***的示例像差曲线。
图21是图19中所示的光学成像***的取决于温度变化的示例MTF曲线。
图22是示出光学成像***的第八示例的图。
图23是图22中所示的光学成像***的示例像差曲线。
图24是图22中所示的光学成像***的取决于温度变化的示例MTF曲线。
图25是示出根据一个或多个示例的相机模块的剖面图。
在整个附图和详细描述中，相同的附图标记指代相同的元件。出于清楚、说明和方便的目的，附图可能未按照比例绘制，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
提供以下详细描述以帮助读者获得对本申请中所描述的方法、设备和/或***的全面理解。然而，在理解本申请的公开内容之后，本申请中所描述的方法、设备和/或***的各种改变、修改和等同将是显而易见的。例如，除了必须以特定顺序发生的操作之外，本申请中所描述的操作的顺序仅仅是示例，并且不限于在本申请中所阐述的顺序，而可以在理解本申请的公开内容之后做出显而易见的改变。另外，为了更加清楚和简洁，可省略对本领域公知的特征的描述。
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仅仅是为了说明实施本申请中所描述的方法、设备和/或***的许多可行方式中的一些方式，在理解本申请的公开内容之后，这些方式将是显而易见的。在下文中，尽管将参考附图详细描述本公开的实施方式，但应注意，示例不限于此。
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”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；同样地，“至少一个”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、部件、区域、层或部分，但是这些构件、部件、区域、层或部分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、部件、区域、层或部分与另一个构件、部件、区域、层或部分区分开。因此，在不背离本申请中所描述的示例的教导的情况下，这些示例中提及的第一构件、第一部件、第一区域、第一层或第一部分也可以被称作第二构件、第二部件、第二区域、第二层或第二部分。
诸如“在……之上”、“上”、“在……之下”和“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装置在使用或操作中的不同的定向。例如，如果附图中的装置翻转，则描述为相对于另一元件为“之上”或“上”的元件将相对于该另一元件为“之下”或“下”。因此，根据装置的空间定向，措辞“在……之上”涵盖“在......之上”和“在......之下”的两个定向。该装置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，但不排除存在或添加一个或多个其它特征、数字、操作、构件、元件和/或它们的组合。
由于制造技术和/或公差，可能发生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示出的特定形状，而是包括在制造期间发生的形状变化。
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。另外，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。
在本申请中，应注意，关于示例使用措辞“可以”，例如关于示例可以包括或实现的内容，意味着存在其中包括或实现这样的特征的至少一个示例，但所有的示例不限于此。
在本申请描述的示例中，透镜的曲率半径、厚度和焦距全部以毫米(mm)表示。另外，透镜的厚度和透镜之间的间隔是基于透镜的光轴而测量的距离。
在对透镜形状的描述中，透镜的面是凸出的表示相应面的光轴区域是凸出的，而透镜的面是凹入的表示相应面的光轴区域是凹入的。因此，在透镜的面被描述为凸出的配置中，透镜的边缘区域可以是凹入的。以类似的方式，在透镜的面被描述为凹入的配置中，透镜的边缘区域可以是凸出的。
本公开的一个方面是提供高分辨率光学成像***和相机模块，其被配置成在宽温度范围内具有光学成像***的恒定水平的光学性能而与温度变化无关。
在本申请描述的示例中，光学成像***可包括多个透镜。例如，光学成像***可包括六个透镜。在下面的描述中，将描述光学成像***的透镜。
第一透镜可具有屈光力。例如，第一透镜可具有负屈光力。
第一透镜可具有凸出的面。例如，第一透镜可具有凸出的物侧面。
第一透镜可具有球面的表面。例如，第一透镜的两个面可以是球面的。第一透镜可由具有与温度变化无关的恒定折射率的材料制成。例如，第一透镜可由玻璃材料制成。然而，第一透镜的材料不限于此。
第一透镜可具有一定的折射率。例如，第一透镜的折射率可以是1.7或更高。然而，当第一透镜由塑料材料制成时，第一透镜的折射率可小于1.7。第一透镜可具有比第二透镜的阿贝数小的阿贝数。然而，当第一透镜由塑料材料制成时，第一透镜的阿贝数可与第二透镜的阿贝数大约相近。
第二透镜可具有屈光力。例如，第二透镜可具有负屈光力。
第二透镜可具有凹入的面。例如，第二透镜可具有凹入的像侧面。
第二透镜可包括非球面的表面。例如，第二透镜的两个面可以是非球面的。第二透镜可由具有高透光率和优良可加工性的材料制成。例如，第二透镜可由塑料材料制成。
第二透镜可具有一定的折射率。例如，第二透镜的折射率可小于1.6。第二透镜可具有一定的阿贝数。例如，第二透镜的阿贝数可以是60或更小。
第三透镜可具有屈光力。例如，第三透镜可具有正屈光力。
第三透镜可具有凸出的面。例如，第三透镜可具有凸出的物侧面或凸出的像侧面。
第三透镜可具有非球面的表面。例如，第三透镜的物侧面和像侧面中的至少一个可以是非球面的。第三透镜可由具有高透光率和优良可加工性的材料制成。例如，第三透镜可由塑料材料制成。
第三透镜可具有一定的折射率。例如，第三透镜的折射率可大于1.6。第三透镜可具有一定的阿贝数。例如，第三透镜的阿贝数可以是30或更小。
第四透镜可具有屈光力。例如，第四透镜可具有正屈光力。
第四透镜可具有凸出的面。例如，第四透镜可具有凸出的像侧面。
第四透镜可包括球面的表面。例如，第四透镜的两个面可以是球面的。第四透镜可由具有与温度变化无关的恒定折射率的材料制成。例如，第四透镜可由玻璃材料制成。然而，第四透镜的材料不限于此。然而，当第五透镜或第六透镜由玻璃材料制成时，第四透镜可由塑料材料制成。
第四透镜可具有一定的折射率。例如，第四透镜的折射率可以是1.5或更高。第四透镜可具有比第三透镜的阿贝数高的阿贝数。例如，第四透镜的阿贝数可以是40或更高。
第五透镜可具有屈光力。例如，第五透镜可具有正屈光力或负屈光力。
第五透镜的两个面可具有相同的形状。例如，第五透镜的两个面可以是凸出的或凹入的。
第五透镜可由具有高透光率和优良可加工性的材料制成。例如，第五透镜可由塑料材料制成。然而，第五透镜的材料可不限于塑料材料。例如，当第四透镜和第六透镜由塑料材料制成时，第五透镜可由玻璃材料制成。
第五透镜可具有一定的折射率。例如，第五透镜的折射率可以是1.5或更高。
第六透镜可具有屈光力。例如，第六透镜可具有正屈光力或负屈光力。
第六透镜可具有凸出的面。例如，第六透镜可具有凸出的像侧面。
第六透镜可由具有高透光率和优良可加工性的材料制成。例如，第六透镜可由塑料材料制成。然而，第六透镜的材料不限于此。例如，当第四透镜和第五透镜由塑料材料制成时，第六透镜可由玻璃材料制成。
第六透镜可具有一定的折射率。例如，第六透镜的折射率可以是1.5或更高。
光学成像***可包括一个或多个非球面的透镜。例如，第一透镜至第六透镜中的三个或更多个透镜可包括非球面的表面。例如，最邻近物侧或成像面设置的透镜以及邻近光阑设置的透镜可包括非球面的表面。可能需要满足上述条件的光学成像***，以实现高分辨率并改善像差。非球面的表面可通过下面的等式1表示。
等式1
Figure BDA0002108567460000091
在等式1中，“c”是各透镜的曲率半径的倒数，“k”是圆锥常数，“r”是从透镜的非球面的表面上的某个点到光轴的距离，“A”至“H”是非球面常数，“Z”(或SAG)是从透镜的非球面的表面上的某个点到非球面的表面的顶点在光轴方向上的高度。
光学成像***可包括图像传感器。图像传感器可配置成实现高水平的分辨率。图像传感器的表面可形成成像面，物体在该成像面上成像。
光学成像***可包括光阑。光阑可设置在透镜之间。例如，光阑可设置在第三透镜与第四透镜之间。如上设置的光阑可调节入射到图像传感器的光量。
光学成像***可包括滤光片。滤光片可设置在第六透镜与图像传感器之间，并且可去除可降低分辨率的元素。例如，滤光片可阻挡红外波长的光。
光学成像***可配置成显著降低由温度引起的焦距变化。例如，第一透镜至第六透镜中的至少四个透镜可由塑料材料制成，并且其他透镜可由玻璃材料制成。由玻璃材料制成的透镜中的一个透镜可设置在光阑与成像面之间，并且可具有正屈光力。满足以上条件的光学成像***可在温度范围内(在相对高的温度下或在相对低的温度下)具有恒定的光学特性，并且可降低光学成像***的制造成本和重量。
光学成像***可满足下面的条件表达式：
Gf/f<3.5 (条件表达式1)
8.0<TL/f<14 (条件表达式2)
在上面的条件表达式中，“f”是光学成像***的总焦距，“Gf”是由玻璃材料制成的且设置在光阑与成像面之间的透镜的焦距，以及“TL”是从第一透镜的物侧面至成像面的距离。
如上配置的光学成像***可在相对高的温度或在相对低的温度下具有恒定的分辨率。因此，即使当光学成像***安装在容易暴露于诸如车辆的前后保险杠的外部环境的地方时，本文描述的示例中的光学成像***也可提供清晰的图像。另外，光学成像***可实现180°或更大的相对宽的视场。
在下面的描述中，将根据示例实施方式描述光学成像***。
将参考图1描述光学成像***的第一示例实施方式。
光学成像***100可包括具有屈光力的多个透镜。例如，光学成像***100可包括第一透镜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可具有负屈光力，并且可具有凸出的物侧面和凹入的像侧面。第二透镜120可具有负屈光力，并且可具有凸出的物侧面和凹入的像侧面。第三透镜130可具有正屈光力，并且可具有凹入的物侧面和凸出的像侧面。第四透镜140可具有正屈光力，并且可具有凸出的物侧面和凸出的像侧面。第五透镜150可具有负屈光力，并且可具有凹入的物侧面和凹入的像侧面。第六透镜160可具有正屈光力，并且可具有凸出的物侧面和凸出的像侧面。
光学成像***100可包括多个非球面透镜。光学成像***100可包括由玻璃材料制成的透镜，以表现出即使在温度因外部条件而变化时也恒定的光学性能。在本示例中，第一透镜110和第四透镜140可由玻璃材料制成，并且其他透镜可由塑料材料制成。
光学成像***100可包括光阑ST。光阑ST可设置在第三透镜130与第四透镜140之间。光学成像***100可包括滤光片170。滤光片170可设置在第六透镜160与成像面180之间。滤光片170可阻挡红外光，并且可防止由外来物引起的成像面的污染。
例如，在光学成像***100中，TL是13.51mm，f是1.137mm，TL/f是11.879，以及Gf/f是2.838。
表1列出了光学成像***100的透镜的特性，以及表2列出了光学成像***100的透镜的非球面系数。图2示出了光学成像***100的示例像差曲线，以及图3示出了本示例的光学成像***100的示例MTF曲线。其中，在表1中，光学成像***100的各个面沿光轴从第一透镜110的物侧面到成像面180依次被表示为S1-S16。
表1
Figure BDA0002108567460000101
Figure BDA0002108567460000111
表2
面编号 K A B C D
S3 0 0.007776 -0.00031 -1.7E-05 -
S4 0 0.008257 0.000568 0.000965 -
S5 0 -0.01791 -0.0007 - -
S6 0 0.004021 0.000687 - -
S10 0 0.02334 -0.02677 0.005554 0.0004
S11 0 -0.0048 -0.00216 0.000051 -
在下面的描述中，将参考图4描述光学成像***的第二示例。
光学成像***200可包括具有屈光力的多个透镜。例如，光学成像***200可包括第一透镜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可具有负屈光力，并且可具有凸出的物侧面和凹入的像侧面。第二透镜220可具有负屈光力，并且可具有凸出的物侧面和凹入的像侧面。第三透镜230可具有正屈光力，并且可具有凸出的物侧面和凹入的像侧面。第四透镜240可具有正屈光力，并且可具有凸出的物侧面和凸出的像侧面。第五透镜250可具有正屈光力，并且可具有凸出的物侧面和凸出的像侧面。第六透镜260可具有负屈光力，并且可具有凹入的物侧面和凸出的像侧面。
光学成像***200可包括多个非球面透镜。光学成像***200可包括由玻璃材料制成的透镜，以表现出即使在温度因外部条件而变化时也恒定的光学性能。在本示例中，第一透镜210和第四透镜240可由玻璃材料制成，并且其他透镜可由塑料材料制成。
光学成像***200可包括光阑ST。光阑ST可设置在第三透镜230与第四透镜240之间。光学成像***200可包括滤光片270。滤光片270可设置在第六透镜260与成像面280之间。滤光片270可阻挡红外光，并且可防止由外来物引起的成像面的污染。
例如，在光学成像***200中，TL是15.01mm，f是1.703mm，TL/f是8.8121，以及Gf/f是2.445。
表3列出了光学成像***200的透镜的特性，以及表4列出了光学成像***200的透镜的非球面系数。图5示出了光学成像***200的示例像差曲线，以及图6示出了本示例的光学成像***200的示例MTF曲线。其中，在表3中，光学成像***200的各个面沿光轴从第一透镜210的物侧面到成像面280依次被表示为S1-S16。
表3
Figure BDA0002108567460000121
表4
Figure BDA0002108567460000122
Figure BDA0002108567460000131
将参考图7描述光学成像***的第三示例。
光学成像***300可包括具有屈光力的多个透镜。例如，光学成像***300可包括第一透镜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可具有负屈光力，并且可具有凸出的物侧面和凹入的像侧面。第二透镜320可具有负屈光力，并且可具有凹入的物侧面和凹入的像侧面。第三透镜330可具有正屈光力，并且可具有凸出的物侧面和凹入的像侧面。第四透镜340可具有正屈光力，并且可具有凹入的物侧面和凸出的像侧面。第五透镜350可具有正屈光力，并且可具有凸出的物侧面和凸出的像侧面。第六透镜360可具有负屈光力，并且可具有凹入的物侧面和凸出的像侧面。
光学成像***300可包括多个非球面透镜。光学成像***300可包括由玻璃材料制成的透镜，以表现出即使在温度因外部条件而变化时也恒定的光学性能。在本示例中，第一透镜310和第四透镜340可由玻璃材料制成，并且其他透镜可由塑料材料制成。
光学成像***300可包括光阑ST。光阑ST可设置在第三透镜330与第四透镜340之间。光学成像***300可包括滤光片370。滤光片370可设置在第六透镜360与成像面380之间。滤光片370可阻挡红外光，并且可防止由外来物引起的成像面的污染。
例如，在光学成像***300中，TL是14.01mm，f是1.224mm，TL/f是11.445，以及Gf/f是3.090。
表5列出了光学成像***300的透镜的特性，以及表6列出了光学成像***300的透镜的非球面系数。图8示出了光学成像***300的示例像差曲线，以及图9示出了本示例的光学成像***300的示例MTF曲线。其中，在表5中，光学成像***300的各个面沿光轴从第一透镜310的物侧面到成像面380依次被表示为S1-S16。
表5
Figure BDA0002108567460000141
表6
面编号 K A B C D E
S3 0 0.022248 -0.005073 0.000539 -0.000022 0
S4 0 0.015053 0.008656 0.008486 -0.004581 0.000534
S5 0 0.005118 0.016724 -0.00187 -0.000267 0
S6 0 0.05904 0.027168 0 0 0
S10 0 -0.003894 0.003384 -0.002718 0.000683 0
S11 0 -0.027791 0.049663 -0.020176 0.00389 0
S12 0 -0.003688 0.051273 -0.024811 0.005314 0
S13 0 0.029963 0.001522 -0.001976 0.000338 0
将参考图10描述光学成像***的第四示例。
光学成像***400可包括具有屈光力的多个透镜。光学成像***400可包括第一透镜410、第二透镜420、第三透镜430、第四透镜440、第五透镜450和第六透镜460。
第一透镜410可具有负屈光力，并且可具有凸出的物侧面和凹入的像侧面。第二透镜420可具有负屈光力，并且可具有凹入的物侧面和凹入的像侧面。第三透镜430可具有正屈光力，并且可具有凹入的物侧面和凸出的像侧面。第四透镜440可具有正屈光力，并且可具有凸出的物侧面和凸出的像侧面。第五透镜450可具有负屈光力，并且可具有凹入的物侧面和凹入的像侧面。第六透镜460可具有正屈光力，并且可具有凸出的物侧面和凸出的像侧面。
光学成像***400可包括多个非球面透镜。光学成像***400可包括由玻璃材料制成的透镜，以表现出即使在温度因外部条件而变化时也恒定的光学性能。在本示例中，第一透镜410和第四透镜440可由玻璃材料制成，并且其他透镜可由塑料材料制成。
光学成像***400可包括光阑ST。光阑ST可设置在第三透镜430与第四透镜440之间。光学成像***400可包括滤光片470。滤光片470可设置在第六透镜460与成像面480之间。滤光片470可阻挡红外光，并且可防止由外来物引起的成像面的污染。
例如，在光学成像***400中，TL是14.00mm，f是1.169mm，TL/f是11.976，以及Gf/f是2.740。
表7列出了光学成像***400的透镜的特性，以及表8列出了光学成像***400的透镜的非球面系数。图11示出了光学成像***400的示例像差曲线，以及图12示出了本示例的光学成像***400的示例MTF曲线。其中，在表7中，光学成像***400的各个面沿光轴从第一透镜410的物侧面到成像面480依次被表示为S1-S16。
表7
Figure BDA0002108567460000151
Figure BDA0002108567460000161
表8
面编号 K A B C D
S3 0 0.022057 -0.00332 0.000293 -0.000012
S4 0 0.021159 0.007749 -0.00158 0.000498
S5 0 -0.023916 0.004073 -0.002305 0.000397
S6 0 -0.001319 0.000823 0 0
S10 0 -0.005284 -0.01539 0.002147 -0.00012
S11 0 -0.023519 0.005969 -0.001652 0.000086
S12 0 -0.062308 0.016333 -0.002216 0
S13 0 -0.017908 -0.000703 0.000752 -0.000063
将参考图13描述光学成像***的第五示例。
光学成像***500可包括具有屈光力的多个透镜。光学成像***500可包括第一透镜510、第二透镜520、第三透镜530、第四透镜540、第五透镜550和第六透镜560。
第一透镜510可具有负屈光力，并且可具有凸出的物侧面和凹入的像侧面。第二透镜520可具有负屈光力，并且可具有凹入的物侧面和凹入的像侧面。第三透镜530可具有正屈光力，并且可具有凸出的物侧面和凹入的像侧面。第四透镜540可具有正屈光力，并且可具有凸出的物侧面和凸出的像侧面。第五透镜550可具有正屈光力，并且可具有凸出的物侧面和凸出的像侧面。第六透镜560可具有负屈光力，并且可具有凹入的物侧面和凸出的像侧面。
光学成像***500可包括多个非球面透镜。光学成像***500可包括由玻璃材料制成的透镜，以表现出即使在温度因外部条件而变化时也恒定的光学性能。在本示例中，第一透镜510和第五透镜550可由玻璃材料制成，并且其他透镜可由塑料材料制成。
光学成像***500可包括光阑ST。光阑ST可设置在第三透镜530与第四透镜540之间。光学成像***500可包括滤光片570。滤光片570可设置在第六透镜560与成像面580之间。滤光片570可阻挡红外光，并且可防止由外来物引起的成像面的污染。
例如，在光学成像***500中，TL是14.00mm，f是1.208mm，TL/f是11.591，以及Gf/f是1.917。
表9列出了光学成像***500的透镜的特性，以及表10列出了光学成像***500的透镜的非球面系数。图14示出了光学成像***500的示例像差曲线，以及图15示出了本示例的光学成像***500的示例MTF曲线。其中，在表9中，光学成像***500的各个面沿光轴从第一透镜510的物侧面到成像面580依次被表示为S1-S16。
表9
Figure BDA0002108567460000171
表10
Figure BDA0002108567460000172
Figure BDA0002108567460000181
将参考图16描述光学成像***的第六示例。
光学成像***600可包括具有屈光力的多个透镜。光学成像***600可包括第一透镜610、第二透镜620、第三透镜630、第四透镜640、第五透镜650和第六透镜660。
第一透镜610可具有负屈光力，并且可具有凸出的物侧面和凹入的像侧面。第二透镜620可具有负屈光力，并且可具有凹入的物侧面和凹入的像侧面。第三透镜630可具有正屈光力，并且可具有凸出的物侧面和凸出的像侧面。第四透镜640可具有正屈光力，并且可具有凸出的物侧面和凸出的像侧面。第五透镜650可具有负屈光力，并且可具有凹入的物侧面和凹入的像侧面。第六透镜660可具有正屈光力，并且可具有凸出的物侧面和凸出的像侧面。
光学成像***600可包括多个非球面透镜。光学成像***600可包括由玻璃材料制成的透镜，以表现出即使在温度因外部条件而变化时也恒定的光学性能。在本示例中，第一透镜610和第六透镜660可由玻璃材料制成，并且其他透镜可由塑料材料制成。
光学成像***600可包括光阑ST。光阑ST可设置在第三透镜630与第四透镜640之间。光学成像***600可包括滤光片670。滤光片670可设置在第六透镜660与成像面680之间。滤光片670可阻挡红外光，并且可防止由外来物引起的成像面的污染。
例如，在光学成像***600中，TL是14.00mm，f是1.173mm，TL/f是11.938，以及Gf/f是2.638。
表11列出了光学成像***600的透镜的特性，以及表12列出了光学成像***600的透镜的非球面系数。图17示出了光学成像***600的示例像差曲线，以及图18示出了本示例的光学成像***600的示例MTF曲线。其中，在表11中，光学成像***600的各个面沿光轴从第一透镜610的物侧面到成像面680依次被表示为S1-S16。
表11
Figure BDA0002108567460000182
Figure BDA0002108567460000191
表12
面编号 K A B C D
S3 0 0.015434 -0.002116 0.00015 -0.000004
S4 0 0.012125 0.003874 0.002595 -0.000985
S5 0 0.010111 0.008928 -0.001295 0.000102
S6 0 0.027193 0.005965 0 0
S8 0 0.001671 -0.03033 0.027011 -0.034769
S9 0 0.084583 -0.077767 0.041918 -0.011029
S10 0 0.06687 -0.074507 0.030336 -0.006024
S11 0 0.031499 -0.011608 0.003965 -0.00062
将参考图19描述光学成像***的第七示例。
光学成像***700可包括具有屈光力的多个透镜。光学成像***700可包括第一透镜710、第二透镜720、第三透镜730、第四透镜740、第五透镜750和第六透镜760。
第一透镜710可具有负屈光力，并且可具有凸出的物侧面和凹入的像侧面。第二透镜720可具有负屈光力，并且可具有凹入的物侧面和凹入的像侧面。第三透镜730可具有正屈光力，并且可具有凹入的物侧面和凸出的像侧面。第四透镜740可具有正屈光力，并且可具有凸出的物侧面和凸出的像侧面。第五透镜750可具有负屈光力，并且可具有凹入的物侧面和凹入的像侧面。第六透镜760可具有正屈光力，并且可具有凸出的物侧面和凸出的像侧面。
光学成像***700可包括多个非球面透镜。光学成像***700可包括由玻璃材料制成的透镜，以表现出即使在温度因外部条件而变化时也恒定的光学性能。在示例性实施方式中，第一透镜710和第六透镜760可由玻璃材料制成，并且其他透镜可由塑料材料制成。
光学成像***700可包括光阑ST。光阑ST可设置在第三透镜730与第四透镜740之间。光学成像***700可包括滤光片770。滤光片770可设置在第六透镜760与成像面780之间。滤光片770可阻挡红外光，并且可防止由外来物引起的成像面的污染。
例如，在光学成像***700中，TL是12.94mm，f是1.149mm，TL/f是11.265，并且Gf/f是2.847。
表13列出了光学成像***700的透镜的特性，以及表14列出了光学成像***700的透镜的非球面系数。图20示出了光学成像***700的示例像差曲线，以及图21示出了本示例的光学成像***700的示例MTF曲线。其中，在表13中，光学成像***700的各个面沿光轴从第一透镜710的物侧面到成像面780依次被表示为S1-S16。
表13
Figure BDA0002108567460000201
表14
Figure BDA0002108567460000202
Figure BDA0002108567460000211
将参考图22描述光学成像***的第八示例。
光学成像***800可包括具有屈光力的多个透镜。光学成像***800可包括第一透镜810、第二透镜820、第三透镜830、第四透镜840、第五透镜850和第六透镜860。
第一透镜810可具有负屈光力，并且可具有凸出的物侧面和凹入的像侧面。第二透镜820可具有负屈光力，并且可具有凸出的物侧面和凹入的像侧面。第三透镜830可具有正屈光力，并且可具有凸出的物侧面和凸出的像侧面。第四透镜840可具有正屈光力，并且可具有凸出的物侧面和凸出的像侧面。第五透镜850可具有负屈光力，并且可具有凹入的物侧面和凹入的像侧面。第六透镜860可具有正屈光力，并且可具有凸出的物侧面和凸出的像侧面。
光学成像***800可包括多个非球面透镜。光学成像***800可包括由玻璃材料制成的透镜，以表现出即使在温度因外部条件而变化时也恒定的光学性能。在本示例中，第四透镜840可由玻璃材料制成，并且其他透镜可由塑料材料制成。
光学成像***800可包括光阑ST。光阑ST可设置在第三透镜830与第四透镜840之间。光学成像***800可包括滤光片870。滤光片870可设置在第六透镜860与成像面880之间。滤光片870可阻挡红外光，并且可防止由外来物引起的成像面的污染。
例如，在光学成像***800中，TL是11.36mm，f是1.193mm，TL/f是9.5239，并且Gf/f是2.240。
表15列出了光学成像***800的透镜的特性，以及表16列出了光学成像***800的透镜的非球面系数。图23示出了光学成像***800的示例像差曲线，以及图24示出了本示例的光学成像***800的示例MTF曲线。其中，在表15中，光学成像***800的各个面沿光轴从第一透镜810的物侧面到成像面880依次被表示为S1-S16。
表15
Figure BDA0002108567460000221
表16
面编号 K A B C D
S1 0 0.001846 -0.000044 0.000001 0
S2 0 -0.007644 0.003375 -0.000765 0.000089
S3 0 0.072528 -0.037415 0.007633 -0.000587
S4 0 0.138667 0.035303 -0.047267 0.027305
S5 0 0.004146 0.003433 -0.000514 0
S6 0 0.004934 -0.00666 0.004389 0
S10 0 -0.06457 -0.016844 0.002349 0
S11 0 -0.093454 0.016541 -0.004134 0.000061
在光学成像***中，第一透镜至第四透镜的焦距可被确定在一定范围内。例如，第一透镜的焦距可被确定在-8.0mm至-3.0mm的范围内，第二透镜的焦距可被确定在-6.0mm至-1.0mm的范围内，第三透镜的焦距可被确定在3.0mm至10.0mm的范围内，以及第四透镜的焦距可被确定在2.0mm至6.0mm的范围内。
在下面的描述中，将参考图25描述相机模块的一个或多个示例。
一个或多个示例中的相机模块10可包括上面参考图1至图24描述的光学成像***的示例中的一个或多个光学成像***(图25示出为包括光学成像***的第一示例)。相机模块10可配置成使得无论温度如何变化都可保持光学成像***的恒定水平的光学性能。例如，相机模块10可包括具有不同线性热膨胀系数的透镜镜筒20和壳体30。透镜镜筒20的线性热膨胀系数可在2×10-5至8×10-5的范围内，以及壳体30的线性热膨胀系数也可在2×10-5至8×10-5的范围内。在一些示例中，透镜镜筒的线性热膨胀系数的范围和壳体的线性热膨胀系数的范围可以相同，但是在本示例中的相机模块中，透镜镜筒20和壳体30可配置成具有不同的线性热膨胀系数。
相机模块10可配置成使得光学成像***100的透镜单元和成像面(图像传感器180)可分开设置。例如，光学成像***100的透镜单元可设置在透镜镜筒20中，而成像面180可设置在壳体30中。壳体30还可包括基板40以支承成像面180。
透镜镜筒20的长度可基于光学成像***100的后焦距(BFL)随温度变化的变化来确定。例如，从透镜镜筒20和壳体30的接合位置B至透镜镜筒20的下端的长度h1可基于光学成像***100的BFL、透镜镜筒20的线性热膨胀系数等来确定。可选地，从透镜镜筒20和壳体30的接合位置B至透镜镜筒20的下端的长度h1可由透镜镜筒20与壳体30之间的线性热膨胀系数的差异来确定。
类似地，透镜镜筒20和壳体30的接合位置B也可基于光学成像***100的后焦距(BFL)随温度变化的变化来确定。例如，从成像面180至接合位置B的长度h2可基于光学成像***100的BFL和透镜镜筒20的线性热膨胀系数来确定。可选地，从成像面180至接合位置B的长度h2可以由透镜镜筒20与壳体30之间的线性热膨胀系数的差异来确定。
根据本文描述的前述示例，可以实现表现出与环境温度变化无关的恒定光学性能的光学成像***。
虽然上面已经示出并描述了具体示例，但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变化。本申请中所描述的示例应仅被认为是描述性意义，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。如果以不同的顺序执行所描述的技术，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***、架构、装置或电路中的部件，也可以获得合适的结果。因此，本公开的范围不应通过该详细描述限定，而是通过权利要求及其等同方案限定，在权利要求及其等同方案的范围之内的全部变型应被理解为包括在本公开中。

Claims (20)

1.光学成像***，包括：
从物侧依序设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜，
其中，所述第一透镜至所述第六透镜中的一个或多个透镜设置在光阑与成像面之间，设置在所述光阑与所述成像面之间的一个或多个透镜中的一个透镜由玻璃材料制成，所述第一透镜至所述第六透镜中的四个或更多个透镜由塑料材料制成，以及所述光学成像***满足条件表达式：
Gf/f<3.5
其中，f是所述光学成像***的总焦距，以及Gf是由玻璃材料制成并设置在所述光阑与所述成像面之间的透镜的焦距。
2.根据权利要求1所述的光学成像***，其中，所述第一透镜具有负屈光力。
3.根据权利要求1所述的光学成像***，其中，所述第二透镜具有负屈光力。
4.根据权利要求1所述的光学成像***，其中，所述第三透镜具有正屈光力。
5.根据权利要求1所述的光学成像***，其中，所述第四透镜具有正屈光力。
6.根据权利要求1所述的光学成像***，其中，所述第五透镜的两个面为凹入的或凸出的。
7.根据权利要求1所述的光学成像***，其中，所述第一透镜包括凸出的物侧面。
8.根据权利要求1所述的光学成像***，其中，所述第一透镜包括凹入的像侧面。
9.根据权利要求1所述的光学成像***，其中，所述第四透镜包括凸出的像侧面。
10.根据权利要求1所述的光学成像***，其中，所述第六透镜包括凸出的像侧面。
11.根据权利要求1所述的光学成像***，其中，所述第一透镜至所述第六透镜中的两个透镜由玻璃材料制成。
12.相机模块，包括：
如权利要求1所述的光学成像***，设置在具有第一线性热膨胀系数的透镜镜筒中；以及
壳体，具有第二线性热膨胀系数，所述壳体容纳所述透镜镜筒并包括与所述透镜镜筒间隔开的所述成像面。
13.光学成像***，包括：
从物侧依序设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜，
其中，所述第一透镜至所述第六透镜中的一个或多个透镜设置在光阑与成像面之间，设置在所述光阑与所述成像面之间的一个或多个透镜中的一个或多个透镜具有正屈光力并且设置在所述光阑与所述成像面之间的一个或多个透镜中的一个透镜由玻璃材料制成，以及所述第一透镜至所述第六透镜中的四个或更多个透镜由塑料材料制成。
14.根据权利要求13所述的光学成像***，其中，所述光阑设置在所述第三透镜与所述第四透镜之间。
15.根据权利要求13所述的光学成像***，其中，所述第四透镜由玻璃材料制成。
16.根据权利要求13所述的光学成像***，其中，所述第一透镜和所述第六透镜由玻璃材料制成。
17.根据权利要求13所述的光学成像***，其中，所述第二透镜和所述第三透镜由塑料材料制成。
18.相机模块，包括：
壳体，具有第一线性热膨胀系数，并且包括成像面；以及
透镜镜筒，具有第二线性热膨胀系数，设置在所述壳体中，并且包括：
光学成像***，用于将入射光聚焦在所述成像面上，所述光学成像***包括：
从物侧依序设置在所述透镜镜筒中的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜，
其中，所述第一透镜至所述第六透镜中的一个或两个透镜由玻璃材料制成，并且所述第一透镜至所述第六透镜中的四个或五个透镜由塑料材料制成，并且由玻璃材料制成的透镜中的一个透镜设置在所述光学成像***的光阑与所述壳体的所述成像面之间。
19.根据权利要求18所述的相机模块，其中，所述光学成像***满足条件表达式：
Gf/f<3.5
其中，f是所述光学成像***的总焦距，以及Gf是由玻璃材料制成并设置在所述光阑与所述成像面之间的透镜的焦距。
20.根据权利要求18所述的相机模块，其中，所述光阑设置在所述第三透镜与所述第四透镜之间。
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