CN114556180B - 光学透镜***、相机、以及终端 - Google Patents

光学透镜***、相机、以及终端 Download PDF

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Abstract

一种六片式光学透镜***，从物侧面(O)到像侧面(I)依次包括：具有正屈光力的第一透镜元件(L1)；具有负屈光力的第二透镜元件(L2)；具有正屈光力的第三透镜元件(L3)；具有负屈光力的第四透镜元件(L4)；具有正屈光力的第五透镜元件(L5)，在中心具有凸像侧面(50)；以及第六透镜元件(L6)。其满足以下关系：1.05<L4ET/L4CT<2.7以及0.23<L6ET/L6CT<0.95，其中，L4CT是第四透镜元件(L4)的中心厚度，L4ET是第四透镜元件(L4)的边缘厚度，L6CT是第六透镜元件(L6)的中心厚度，L6ET是第六透镜元件(L6)的边缘厚度。

Description

光学透镜***、相机、以及终端
技术领域
本公开涉及用于取像的光学透镜***，尤其涉及具有到图像传感器的低入射角的六片式光学透镜***，该***被微型化以安装在例如手机相机的移动设备相机中。
背景技术
近年来，随着手机相机的普及，用于取像的光学透镜***变得越来越薄，一般数码相机的电子成像传感器通常是电荷耦合器件(charge coupled device，CCD)或互补金属氧化物半导体(complementary metal oxide semiconductor，CMOS)传感器。由于半导体制造的进步，传感器的像素尺寸不断减小，用于取像的小型化光学透镜***具有越来越高的分辨率。
因此，对缩小现有光学透镜单元的尺寸存在强烈需求。类似地，对于手机，为了最小化手机本身的尺寸并确保有安装多个功能的空间，需要小型化的光学透镜单元。
由于严格的尺寸限制，传统的便携式透镜往往具有较大的入射角以缩短光学总长。同时，众所周知，由于各种原因，光到图像传感器的入射角最好是小的(接***行于光轴)，因为到图像传感器的入射角相差一度都会显著影响光学设计和图像质量。图像传感器的入射角可能是最佳光学透镜设计的主要因素。
然而，众所周知，光学透镜***的小型化与图像传感器的入射角的减小相矛盾。主光线角度(chief ray of angle，CRA)低的光学透镜***总是大且长，不适合移动设备。因此，如何提供一种同时具有小尺寸和低入射角的光学透镜***是本公开所必需的。
发明内容
本公开的主要目的是提供一种具有六个光学透镜元件的低CRA透镜，用于成像高质量图像而不会具有过长的镜头总长(total track length，TTL)。由于低CRA透镜***的高分辨率、短TTL、低高度、以及低CRA，该***可以容易地应用于高分辨率移动设备相机。低CRA透镜***还适用于如上所述的传感相机。
根据本公开的六片式光学透镜***从物侧面到像侧面依次包括：具有正屈光力的第一透镜元件，具有负屈光力的第二透镜元件，具有正屈光力的第三透镜元件，具有负屈光力的第四透镜元件，具有正屈光力的第五透镜元件，以及第六透镜元件，其中第五透镜元件在中心具有凸像侧面。L4CT是第四透镜元件的中心厚度，L4ET是第四透镜元件的边缘厚度，L6CT是第六透镜元件的中心厚度，L6ET是第六透镜元件的边缘厚度，这些参数满足以下关系：1.05<L4ET/L4CT<2.7以及0.23<L6ET/L6CT<0.95。L4ET/L4CT定义了第四透镜的最优形状，用于降低到图像传感器的入射角。L6ET/L6CT定义了第六透镜的最优形状，用于降低到图像传感器的入射角。对于L4ET/L4CT和L6ET/L6CT，以下范围是更优选的。
可选地，1.6<L4ET/L4CT<2.2。
可选地，0.3<L6ET/L6CT<0.8。
根据上述六片式光学透镜***的一个方面，主光线到图像传感器的最大入射角为CRA，六片式光学透镜***的镜头总长(TTL：从第一透镜元件的物侧面到成像面)为TTL，这些参数满足以下关系：2.2<CRA/TTL<4.0。CRA/TTL保证了优选的光学性能，并且定义了到图像传感器的入射角和光学总长的最优条件。对于CRA/TTL，以下范围是更优选的。
可选地，2.2<CRA/TTL<3.1。
根据上述六片式光学透镜***的一个方面，主光线到图像传感器的最大入射角为CRA，从第一透镜元件到第四透镜元件的复合焦距为f1234，这些参数满足以下关系：1.2<CRA/f1234<4.0。CRA/f1234定义了用于降低到图像传感器的入射角和实现优选的光学性能的条件。对于CRA/f1234，以下范围是更优选的。
可选地，1.9<CRA/f1234<3.3。
根据上述六片式光学透镜***的一个方面，从第一透镜元件到第四透镜元件的复合焦距为f1234，六片式光学透镜***的焦距为fa，这些参数满足以下关系：0.27<fa/f1234<0.77。fa/f1234调节了从第一透镜到第四透镜的总屈光力和总光学长度之间的平衡，以降低到图像传感器的入射角并确保优选的良好光学性能。对于fa/f1234，以下范围是更优选的。
可选地，0.4<fa/f1234<0.77。
根据上述六片式光学透镜***的一个方面，从第一透镜元件到第四透镜元件的复合焦距为f1234，从第五透镜元件到第六透镜元件的复合焦距为f56，这些参数满足以下关系：0.77<f1234/f56<4.5。f1234/f56定义了第五透镜和第六透镜的屈光力，用于降低到图像传感器的入射角和确保优选的光学性能。对于f1234/f56，以下范围是更优选的。
可选地，1.0<f1234/f56<2.5。
根据上述六片式光学透镜***的一个方面，六片式光学透镜***的焦距为fa，从第五透镜元件到第六透镜元件的复合焦距为f56，这些参数满足以下关系：0.55<fa/f56<1.4。fa/f56定义了从第五透镜到第六透镜的组合屈光力的平衡，以便降低到图像传感器的入射角并缩短总光学长度。对于fa/f56，以下范围是更优选的。
可选地，0.7<fa/f56<1.4。
根据上述六片式光学透镜***的一个方面，六片式光学透镜***的镜头总长(从第一透镜元件的物侧面到成像面)为TTL，从第五透镜元件到第六透镜元件的复合焦距为f56，这些参数满足以下关系：0.75<TTL/f56<2.2。TTL/f56定义了从第五透镜到第六透镜的组合屈光力和总光学长度之间的平衡，以便降低总光学长度的高度，同时降低到图像传感器的入射角。对于TTL/f56，以下范围是更优选的。
可选地，0.95<TTL/f56<1.75。
根据第二方面，提供了一种相机。该相机包括六片式光学透镜***和图像传感器。该六片式光学透镜***是根据第一方面所述的任何六片式光学透镜***。特别地，该六片式光学透镜***用于将光输入到图像传感器，光用于携带图像数据；图像传感器用于根据图像数据显示图像。通过第二方面，在图像传感器之前可以使用各种滤光器，这是因为上述透镜具有非常低的入射角，从而不需要考虑入射角依赖性。
根据第三方面，提供了一种终端。该终端包括相机以及图像处理单元(graphicprocessing unit，GPU)，该相机是第二方面中提供的相机。该相机与GPU连接。相机用于获得图像数据并将该图像数据输入GPU，GPU用于处理从相机接收的图像数据。由于其高分辨率、短TTL、低高度、以及低CRA，该终端可以应用于高分辨率移动设备相机，例如手机相机。
本公开将通过以下描述和附图进一步详细呈现，附图仅出于说明的目的示出了根据本公开的优选实施例。
附图说明
通过本公开的非限制性实施例的以下具体实施方式并审阅附图，可以更好地理解本公开，其中：
图1-1示出了根据本公开第一实施例的光学透镜***的剖面图。
图1-2示出了根据本公开第一实施例的纵向球差曲线、像散场曲线、以及畸变曲线。
图1-3示出了本公开第一实施例的主光线入射角。
图2-1示出了根据本公开第二实施例的光学透镜***的剖面图。
图2-2示出了根据本公开第二实施例的纵向球差曲线、像散场曲线、以及畸变曲线。
图2-3示出了本公开第二实施例的主光线入射角。
图3-1示出了根据本公开第三实施例的光学透镜***的剖面图。
图3-2示出了根据本公开第三实施例的纵向球差曲线、像散场曲线、以及畸变曲线。
图3-3示出了本公开第三实施例的主光线入射角。
图4-1示出了根据本公开第四实施例的光学透镜***的剖面图。
图4-2示出了根据本公开第四实施例的纵向球差曲线、像散场曲线、以及畸变曲线。
图4-3示出了本公开第四实施例的主光线入射角。
图5-1示出了根据本公开第五实施例的光学透镜***的剖面图。
图5-2示出了根据本公开第五实施例的纵向球差曲线、像散场曲线、以及畸变曲线。
图5-3示出了本公开第五实施例的主光线入射角。
图6-1示出了根据本公开第六实施例的光学透镜***的剖面图。
图6-2示出了根据本公开第流实施例的纵向球差曲线、像散场曲线、以及畸变曲线。
图6-3示出了本公开第六实施例的主光线入射角。
图7示出了本公开的第二实施方式。
具体实施方式
将参考附图和光学数据描述本公开的低CRA六片式光学透镜***的以下实施例。该透镜***可以应用于高分辨率移动设备相机，例如手机相机。另外，透镜元件的布置为设置在图像传感器之前的任何滤光器(例如IR截止滤光器)有效地实现了到图像传感器的低入射角以及相对较短的镜头总长(TTL)。
到图像传感器的低入射角使得光学设计者能够易于选择放置在光学器件和图像传感器之间的滤光器，这是因为到图像传感器的低入射角将产生较少的光学效应。在需要使用滤光器以实现所需效应的情况下，当光学器件的入射角大于一定范围时，光学设计者不能使用某些滤光器。由于传感相机(例如高光谱相机)往往具有一定程度的入射角依赖性，所以这些滤光器也不能用于传感相机。
当到图像传感器的入射角接近于平行时，图像传感器的光敏度增加，从而可以在不管待使用的滤光器的特性的情况下进行光学设计，图像传感器的对齐变得较不敏感，并且透镜***可以用于成像和传感。
第一实施例
图1-1示出了六片式光学透镜***的第一实施例的剖面图。图1-1还示出了在图像传感器表面I之前的滤光器。
在第一实施例中，六片式透镜***从物侧O到像侧I依次包括：第一透镜元件L1、第二透镜元件L2、第三透镜元件L3、第四透镜元件L4、第五透镜元件L5、第六透镜元件L6。第一透镜元件具有正屈光力，第二透镜元件具有负屈光力，第三透镜元件具有正屈光力，第四透镜元件具有负屈光力，第五透镜元件具有正屈光力，并且在中心具有凸像侧面50，第六透镜元件为L6。每个透镜元件具有物侧O上的前表面R1和像侧I上的背表面R2。
表1-1示出了第一实施例的六片式光学透镜***的每个光学元件的每个光学表面的曲率半径(r)和厚度或间隔(d)以及折射率(N)和阿贝数(v)。在表1-1中，术语“光阑(stop)”表示虹膜表面(iris surface)，IRCF表示IR截止滤光器。
表1-1
Figure BDA0003582951380000041
表1-2示出了六片式光学透镜***的每个光学表面的非球面系数，其中，数字3、4、5、…、10表示非球面系数的高次项。非球面面型的公式如下表示：
Figure BDA0003582951380000042
其中：
X：非球面上的点的高度，该点相对于非球面顶点处的切面与光轴的距离为Y；
Y：从非球面曲线上的点到光轴的距离；
k：圆锥系数；
Ai：阶数i的非球面系数。
表1-2
非球面系数
Figure BDA0003582951380000043
表1-3示出了第一实施例的六片式光学透镜***的视角(FOV)、F数(Fno)、以及镜头总长(从第一透镜元件的物侧面到成像表面)(TTL)。表1-3还示出了L4ET/L4CT、L6ET/L6CT、CRA/TTL、CRA/f1234、fa/f1234、f1234/f56、fa/f56、以及TTL/f56的每个值，其中，L4CT是第四透镜元件的中心厚度，L4ET是第四透镜元件的边缘厚度，L6CT是第六透镜元件的中心厚度，L6ET是第六透镜元件的边缘厚度，CRA是主光线到图像传感器的最大入射角，TTL是六片式光学透镜***的镜头总长，f1234是从第一透镜元件到第四透镜元件的复合焦距，f56是从第五透镜元件到第六透镜元件的复合焦距，fa是六片式光学透镜***的焦距。这些参数用于定义本公开的光学条件。
表1-3
FOV 65.6deg
Fno 2.4
TTL 4.1
L4ET/L4CT 1.9
L6ET/L6CT 0.5
CRA/TTL 2.4
CRA/f1234 2.1
fa/f1234 0.6
f1234/f56 1.7
fa/f56 1.0
TTL/f56 1.5
图1-2示出了本公开第一实施例的纵向球差曲线、像散场曲线、以及畸变曲线，其示出了图像质量。
图1-3示出了本公开第一实施例的主光线入射角，其示出了主光线到图像传感器的最大入射角小于10度，而传统光学透镜***到图像传感器的入射角小于35度。传统低入射角光学透镜***到图像传感器的入射角可以小于20度。
第二实施例
图2-1示出了六片式光学透镜***的第二实施例的剖视图。图2-1还示出了在图像传感器表面I之前的滤光器。
在第二实施例中，六片式光学透镜***包括与第一实施例相同的元件，提供的TTL比第一实施例的TTL长。
表2-1示出了第二实施例的六片式光学透镜***的每个光学元件的每个光学表面的曲率半径(r)和厚度或间隔(d)以及折射率(N)和阿贝数(v)。
表2-1
Figure BDA0003582951380000061
表2-2示出了六片式光学透镜***的每个光学表面的非球面系数，其中，数字3、4、5、...、10表示非球面系数的高次项。
表2-2
非球面系数
Figure BDA0003582951380000062
表2-3示出了第二实施例的六片式光学透镜***的视角(FOV)、F数(Fno)、以及镜头总长(从第一透镜元件的物侧面到成像表面)(TTL)。表2-3还示出了L4ET/L4CT、L6ET/L6CT、CRA/TTL、CRA/n234、fa/f1234、f1234/f56、fa/f56、以及TTL/f56的每个值。
表2-3
FOV 65.6deg
Fno 2.4
TTL 5.8
L4ET/L4CT 1.8
L6ET/L6CT 0.4
CRA/TTL 2.6
CRA/f1234 2.6
fa/f1234 0.7
f1234/f56 1.0
fa/f56 0.7
TTL/f56 1.0
图2-2示出了本公开第二实施例的纵向球差曲线、像散场曲线、以及畸变曲线，其示出了图像质量。
图2-3示出了本公开第二实施例的主光线入射角，其示出了主光线到图像传感器的最大入射角小于16度。
第三实施例
图3-1示出了六片式光学透镜***的第三实施例的剖视图。图3-1还示出了在图像传感器表面I之前的滤光器。
在第三实施例中，六片式光学透镜***包括与第一实施例相同的元件，提供的F数比第一实施例的F数小。
表3-1示出了第三实施例的六片式光学透镜***的每个光学元件的每个光学表面的曲率半径(r)和厚度或间隔(d)以及折射率(N)和阿贝数(v)。
表3-1
Figure BDA0003582951380000071
表3-2示出了六片式光学透镜***的每个光学表面的非球面系数，其中，数字3、4、5、…、10表示非球面系数的高次项。
表3-2非球面系数
Figure BDA0003582951380000072
表3-3示出了第三实施例的六片式光学透镜***的视角(FOV)、F数(Fno)、以及镜头总长(从第一透镜元件的物侧面到成像表面)(TTL)。表3-3还示出了L4ET/L4CT、L6ET/L6CT、CRA/TTL、CRA/f1234、fa/f1234、f1234/f56、fa/f56、以及TTL/f56的每个值。
表3-3
FOV 79.4deg
Fno 2.0
TTL 4.3
L4ET/L4CT 2.0
L6ET/L6CT 0.3
CRA/TTL 2.4
CRA/f1234 1.2
fa/f1234 0.3
f1234/f56 4.2
fa/f56 1.3
TTL/f56 2.1
图3-2示出了本公开第三实施例的纵向球差曲线、像散场曲线、以及畸变曲线，其示出了图像质量。
图3-3示出了本公开第三实施例的主光线入射角，其示出了主光线到图像传感器的最大入射角小于11度。
第四实施例
图4-1示出了六片式光学透镜***的第四实施例的剖视图。图4-1还示出了在图像传感器表面I之前的滤光器。
在第四实施例中，六片式光学透镜***包括与第一实施例相同的元件，提供的F数比第一实施例的F数小。
表4-1示出了第四实施例的六片式光学透镜***的每个光学元件的每个光学表面的曲率半径(r)和厚度或间隔(d)以及折射率(N)和阿贝数(v)。
表4-1
Figure BDA0003582951380000081
表4-2示出了六片式光学透镜***的每个光学表面的非球面系数，其中，数字3、4、5、...、10表示非球面系数的高次项。
表4-2非球面系数
Figure BDA0003582951380000091
表4-3示出了第四实施例的六片式光学透镜***的视角(FOV)、F数(Fno)、以及镜头总长(从第一透镜元件的物侧面到成像表面)(TTL)。表4-3还示出了L4ET/L4CT、L6ET/L6CT、CRA/TTL、CRA/f1234、fa/f1234、f1234/f56、fa/f56、以及TTL/f56的每个值。
表4-3
FOV 72.3deg
Fno 2.0
TTL 4.8
L4ET/L4CT 2.0
L6ET/L6CT 0.5
CRA/TTL 3.0
CRA/f1234 2.1
fa/f1234 0.5
f1234/f56 2.3
fa/f56 1.1
TTL/f56 1.6
图4-2示出了本公开第四实施例的纵向球差曲线、像散场曲线、以及畸变曲线，其示出了图像质量。
图4-3示出了本公开第四实施例的主光线入射角，其示出了主光线到图像传感器的最大入射角小于15度。
第五实施例
图5-1示出了六片式光学透镜***的第五实施例的剖视图。图5-1还示出了在图像传感器表面I之前的滤光器。
在第五实施例中，六片式光学透镜***包括与第一实施例相同的元件，提供的F数比第一实施例的F数小，并且提供的TTL比第一实施例的TTL长。
表5-1示出了第五实施例的六片式光学透镜***的每个光学元件的每个光学表面的曲率半径(r)和厚度或间隔(d)以及折射率(N)和阿贝数(v)。
表5-1
Figure BDA0003582951380000101
表5-2示出了六片式光学透镜***的每个光学表面的非球面系数，其中，数字3、4、5、...、10表示非球面系数的高次项。
表5-2非球面系数
Figure BDA0003582951380000102
表5-3示出了第五实施例的六片式光学透镜***的视角(FOV)、F数(Fno)、以及镜头总长(从第一透镜元件的物侧面到成像表面)(TTL)。表5-3还示出了L4ET/L4CT、L6ET/L6CT、CRA/TTL、CRA/f1234、fa/f1234、f1234/f56、fa/f56、以及TTL/f56的每个值。
表5-3
FOV 78.0deg
Fno 2.0
TTL 5.3
L4ET/L4CT 1.2
L6ET/L6CT 0.8
CRA/TTL 3.7
CRA/f1234 3.7
fa/f1234 0.7
f1234/f56 0.9
fa/f56 0.6
TTL/f56 0.9
图5-2示出了本公开第五实施例的纵向球差曲线、像散场曲线、以及畸变曲线，其示出了图像质量。
图5-3示出了本公开第五实施例的主光线入射角，其示出了主光线到图像传感器的最大入射角小于20度。
第六实施例
图6-1示出了六片式光学透镜***的第五实施例的剖视图。图6-1还示出了在图像传感器表面I之前的滤光器。
在第六实施例中，六片式光学透镜***包括与第一实施例相同的元件，提供的F数比第一实施例的F数小，并且提供的TTL比第一实施例的TTL长。
表6-1示出了第三实施例的六片式光学透镜***的每个光学元件的每个光学表面的曲率半径(r)和厚度或间隔(d)以及折射率(N)和阿贝数(v)。
表6-1
Figure BDA0003582951380000111
表6-2示出了六片式光学透镜***的每个光学表面的非球面系数，其中，数字3、4、5、…、10表示非球面系数的高次项。
表6-2
非球面系数
Figure BDA0003582951380000112
表6-3示出了第六实施例的六片式光学透镜***的视角(FOV)、F数(Fno)、以及镜头总长(从第一透镜元件的物侧面到成像表面)(TTL)。表6-3还示出了L4ET/L4CT、L6ET/L6CT、CRA/TTL、CRA/f1234、fa/f1234、f1234/f56、fa/f56、以及TTL/f56的每个值。
表6-3
FOV 79.5deg
Fno 2.2
TTL 5.6
L4ET/L4CT 2.5
L6ET/L6CT 0.9
CRA/TTL 3.6
CRA/f1234 3.2
fa/f1234 0.6
f1234/f56 1.5
fa/f56 0.9
TTL/f56 1.4
图6-2示出了本公开第六实施例的纵向球差曲线、像散场曲线、以及畸变曲线，其示出了图像质量。
图6-3示出了本公开第六实施例的主光线入射角，其示出了主光线到图像传感器的最大入射角小于20度。
从光学数据中可见，根据本公开的六片式光学透镜***显示了图像质量同时具有到图像传感器的低入射角和短TTL。这在满足以下关系时实现：
(1)：1.05＜L4ET/L4CT＜2.7；
注意，L4ET是第四透镜元件的边缘厚度，L4CT是第四透镜元件的中心厚度。
(2)：0.23＜L6ET/L6CT＜0.95；
注意，L6ET是第六透镜元件的边缘厚度，L6CT是第六透镜元件的中心厚度。
(3)：2.2＜CRA/TTL＜4.0；
注意，CRA是主光线到图像传感器的最大入射角，TTL是六片式光学透镜***的镜头总长。
(4)：1.2＜CRA/f1234＜4.0；
注意，CRA是主光线到图像传感器的最大入射角，f1234是从第一透镜元件到第四透镜元件的复合焦距。
(5)：0.27＜fa/f1234＜0.77；
注意，fa是六片式光学透镜***的焦距，f1234是从第一透镜元件到第四透镜元件的复合焦距。
(6)：0.77＜f1234/f56＜4.5；
注意，f1234是从第一透镜元件到第四透镜元件的复合焦距，f56是从第五透镜元件到第六透镜元件的复合焦距。
(7)：0.55＜fa/f56＜1.4；
注意，fa是六片式光学透镜***的焦距，f56是从第五透镜元件到第六透镜元件的复合焦距。
(8)：0.75＜TTL/f56＜2.2；
注意，TTL是六片式光学透镜***的镜头总长，f56是从第五透镜元件到第六透镜元件的复合焦距。
关系(1)定义了第四透镜的最优形状，用于降低到图像传感器的入射角。当L4ET/L4CT小于下限时，降低到图像传感器的入射角的效果减小。相反，当L4ET/L4CT超过上限时，形成了极不均匀的形状，模塑性大大受损。
从这一点来看，对于L4ET/L4CT，以下范围是更优选的。
(1)-2：1.6<L4ET/L4CT<2.2
关系(2)指定了第六透镜的最优形状，用于降低到图像传感器的入射角。当L6ET/L6CT小于下限时，形成了极不均匀的形状，模塑性大大受损。相反，当L6ET/L6CT超过上限时，降低到图像传感器的入射角的效果减小。
从这一点来看，对于L6ET/L6CT，以下范围是更优选的。
(2)-2：0.3<L6ET/L6CT<0.8
关系(3)确保了优选的光学性能并定义了到图像传感器的入射角和光学总长度的最优条件。当CRA/TTL小于下限时，可以满足最优性能，但是总光学长度变得过长。当CRA/TTL超过上限时，总光学长度变短，但光学性能大大受损。
从这一点来看，对于CRA/TTL，以下范围是更优选的。
(3)-2：2.2<CRA/TTL<3.1
关系(4)定义了降低到图像传感器的入射角以及实现优选光学性能的条件。当f1234被设计为小于下限时，从第一透镜到第四透镜的屈光力将变得过小，以致无法确保光学性能和降低高度。当f1234超过上限时，穿过L4的光束的角度变得过大，以致无法降低到图像传感器的入射角。
从这一点来看，对于f1234，以下范围是更优选的，
(4)-2：1.9<CRA/f1234<3.3
关系(5)调节从第一透镜到第四透镜的总屈光力以及总光学长度之间的平衡，以降低到图像传感器的入射角并确保优选的良好光学性能。当fa/f1234小于下限时，从第一透镜到第四透镜的屈光力变得过小，以致无法减小总光学长度。当fa/f1234超过上限时，屈光力偏向透镜的物侧，使得难以降低到图像传感器的入射角。
从这一点来看，对于fa/f1234，以下范围是更优选的。
(5)-2：0.4<fa/f1234<0.77
关系(6)定义了第五透镜和第六透镜的屈光力，用于降低到图像传感器的入射角和确保优选的光学性能。当f1234/f56小于下限时，第五透镜和第六透镜的屈光力变得过小，以致无法降低到图像传感器的入射角。当f1234/f56超过上限时，屈光力过多地偏向第五透镜和第六透镜，使得难以确保优选的光学性能。
从这一点来看，对于f1234/f56，以下范围是更优选的。
(6)-2：1.0<f1234/f56<2.5
关系(7)定义了从第五透镜到第六透镜的组合屈光力的平衡，以降低到图像传感器的入射角以及降低总光学长度。当fa/f56小于下限时，第五透镜和第六透镜的屈光力变得过小，以致无法降低入射角。当fa/f56超过上限时，屈光力变得太强，以致无法降低总光学长度。
从这一点来看，对于fa/f56，以下范围是更优选的。
(7)-2：0.7<fa/f56<1.4
关系(8)定义了从第五透镜到第六透镜的组合屈光力以及总光学长度之间的平衡，以便降低总光学长度的高度，同时降低到图像传感器的入射角。如果TTL/f56小于下限，降低到图像传感器的入射角的效果受损。当TTL/f56超过上限时，将难以降低光学总长度。
从这一点来看，对于TTL/f56，以下范围是更优选的。
(8)-2：0.95<TTL/f56<1.75
此外，提供了一种相机。本公开中的相机包括本公开的六片式光学透镜***、滤光器、以及图像传感器。六片式光学透镜***用于输出光，光用于将图像投影到图像传感器；图像传感器用于将图像转换成数字图像数据。在另一实施例中，可以在图像传感器之前使用各种滤光器，这是因为六片式光学透镜***具有低的到图像传感器的入射角，从而该相机能够使用具有各种入射角依赖性的多种滤光器，同时该相机的TTL足够短，从而可以安装在移动设备上。
图7示出了本公开中公开的终端1000。终端1000包括上述实施方式中提供的相机100以及图像处理单元(graphic processing unit，GPU)200。相机100用于将通过本公开的六片式光学透镜***的图像转换成数字图像数据，并将数字图像数据输入GPU 200，GPU200用于处理从相机接收到的图像数据。
在图7中，终端包括两个相机100。然而，终端可以包括单个相机或两个以上的相机，并且这些相机可以连接到单个GPU 200。由于其高分辨率、短TTL、低高度、以及低CRA，终端1000可以应用于高分辨率移动设备相机，例如手机相机。
本领域技术人员将理解，降低到图像传感器的入射角和缩短TTL是彼此矛盾的。本公开通过满足上述关系满足了这两个需求。
术语“低CRA”应被理解为透镜具有到图像传感器的低入射角，更具体地，主光线到图像传感器的最大入射角小于10°。
虽然根据本公开的透镜***可以特别应用于移动手机相机，但其也可以应用于任何移动设备中的相机，例如平板型设备和可穿戴设备，或者应用于任何传感相机，例如高频谱相机，其具有一定角度依赖性结构。
尽管为了说明的目的公开了本公开的优选实施例，但是本领域技术人员将理解，在不脱离所附权利要求中公开的本公开的范围和精神的情况下，可以进行各种修改、添加、和替换。

Claims (15)

1.一种六片式光学透镜***，包括六个透镜元件，从物侧面到像侧面依次为：
具有正屈光力的第一透镜元件；
具有负屈光力的第二透镜元件；
具有正屈光力的第三透镜元件；
具有负屈光力的第四透镜元件；
具有正屈光力的第五透镜元件，在中心具有凸像侧面；以及
第六透镜元件，
其中，L4CT是所述第四透镜元件的中心厚度，L4ET是所述第四透镜元件的边缘厚度，L6CT是所述第六透镜元件的中心厚度，L6ET是所述第六透镜元件的边缘厚度，这些参数满足以下关系：
1.05<L4ET/L4CT<2.7；
0.23<L6ET/L6CT<0.95，
其中，从所述第一透镜元件到所述第四透镜元件的复合焦距为f1234，所述六片式光学透镜***的焦距为fa，这些参数满足以下关系：
0.27<fa/f1234<0.77。
2.根据权利要求1所述的六片式光学透镜***，其中，1.6<L4ET/L4CT<2.2，并且0.3<L6ET/L6CT<0.8。
3.根据权利要求1或2所述的六片式光学透镜***，其中，主光线到图像传感器的最大入射角为CRA，所述CRA的单位为度，所述六片式光学透镜***的镜头总长为TTL，所述TTL的单位为毫米，这些参数满足以下关系：
2.2<CRA/TTL<4.0。
4.根据权利要求3所述的六片式光学透镜***，其中，2.2<CRA/TTL<3.1。
5.根据权利要求1或2所述的六片式光学透镜***，其中，主光线到图像传感器的最大入射角为CRA，所述CRA的单位为度，从所述第一透镜元件到所述第四透镜元件的复合焦距为f1234，所述f1234的单位为毫米，这些参数满足以下关系：
1.2<CRA/f1234<4.0。
6.根据权利要求5所述的六片式光学透镜***，其中，1.9<CRA/f1234<3.3。
7.根据权利要求1所述的六片式光学透镜***，其中，0.4<fa/f1234<0.77。
8.根据权利要求1或2所述的六片式光学透镜***，其中，从所述第一透镜元件到所述第四透镜元件的复合焦距为f1234，从所述第五透镜元件到所述第六透镜元件的复合焦距为f56，这些参数满足以下关系：
0.77<f1234/f56<4.5。
9.根据权利要求8所述的六片式光学透镜***，其中，1.0<f1234/f56<2.5。
10.根据权利要求1或2所述的六片式光学透镜***，其中，所述六片式光学透镜***的焦距为fa，从所述第五透镜元件到所述第六透镜元件的复合焦距为f56，这些参数满足以下关系：
0.55<fa/f56<1.4。
11.根据权利要求10所述的六片式光学透镜***，其中，0.7<fa/f56<1.4。
12.根据权利要求1或2所述的六片式光学透镜***，其中，所述六片式光学透镜***的镜头总长为TTL，从所述第五透镜元件到所述第六透镜元件的复合焦距为f56，这些参数满足以下关系：
0.75<TTL/f56<2.2。
13.根据权利要求12所述的六片式光学透镜***，其中，0.95<TTL/f56<1.75。
14.一种相机，包括根据权利要求1至13中任一项所述的六片式光学透镜***、滤光器、以及图像传感器，其中，所述六片式光学透镜***用于将图像投影到所述图像传感器，所述滤光器设置在所述六片式光学透镜***以及所述图像传感器之间，以通过预定波长的光，并且所述图像传感器用于将所述图像转换成数字图像数据。
15.一种终端，包括根据权利要求14所述的相机以及图像处理单元GPU，其中，所述GPU连接至所述相机以接收和处理数字图像。
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