摄影透镜系统的制作方法

本申请要求2014年12月8日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2014-0175298号的权益，所述申请案的公开内容以全文引用的方式并入本文中。
技术领域：
本发明的一个或多个示例性实施例涉及一种廉价且具有小尺寸的广角摄影透镜系统。
背景技术：
：一般来说，相机安放于移动通信终端、膝上型计算机以及车辆中，以显示周边图像信息或拍摄图片。关于使用固态成像装置的光学设备，如数码相机、可更换透镜系统、或摄像机，使用者已要求高分辨率和高放大率。另外，由于目前许多移动通信终端、计算机或膝上型计算机被制造为具有小尺寸，所以，需要小、轻以及高品质的相机。另外，关于车辆相机，需要小、轻以及高品质相机，以不挡住驾驶员的视线、且不降低车辆外观。另外，此类相机必须具有宽视角以从广大区域获得图像信息。因此，连同通过恰当地配置多个透镜来制造高品质相机的尝试，已进行增加光学视角、减小焦距以制造具有小尺寸且同时实现稳定光学性能的透镜系统的研究。技术实现要素：本发明的一个或多个实施例包含廉价且具有小尺寸的摄影透镜系统。其它方面将部分在以下描述中得到阐述，并且部分地，将从描述中成为明显，或者可以通过对所呈现的实施例的实践习得。根据一个或多个实施例，从物侧到用于在图像传感器上形成图像的图像侧，摄影透镜系统依序包含：第一透镜，具有正屈光力；第二透镜，具 有负屈光力，且包括平坦的物侧表面和朝向所述图像侧凹入的图像侧表面；第三透镜，具有正屈光力；第四透镜，具有负屈光力；以及第五透镜，具有负屈光力，且包括具有至少一个反曲点的图像侧表面。所述摄影透镜系统可以满足以下条件，60度＜FOV＜80度，其中，FOV表示视角。所述摄影透镜系统可以满足以下条件，0.75＜AL/TTL＜1.0，其中，AL表示从孔径光阑到图像传感器的距离，且TTL表示摄影透镜系统的总长度。所述摄影透镜系统可以满足以下条件，0.7＜TTL/ImgH＜1.0，其中，ImgH表示图像传感器的有效像素区域的对角线长度，且TTL表示摄影透镜系统的总长度。所述摄影透镜系统可以满足以下条件，50＜(V3+V4)/2＜60，其中，V3表示第三透镜的阿贝数(Abbe′snumber)，且V4表示第四透镜的阿贝数。所述摄影透镜系统可以满足以下条件，0.6＜(TTL/ImgH)/BFL＜1.5，其中，BFL表示摄影透镜系统的后焦距，ImgH表示图像传感器的有效像素区域的对角线长度，且TTL表示摄影透镜系统的总长度。所述摄影透镜系统可以满足以下条件，1.3＜Ind4＜1.7，其中，Ind4表示第四透镜的折射率。所述摄影透镜系统可以满足以下条件，30＜CRA7＜40，其中，CRA7表示图像传感器的0.7F处的主光线角度。所述摄影透镜系统可以满足以下条件，-1.5＜(R1+R2)/(R1-R2)＜-0.5，其中，R1表示第一透镜的物侧表面的曲率半径，且R2表示第一透镜 的图像侧表面的曲率半径。第三透镜可以朝向图像侧凸出。第四透镜可以朝向图像侧凸出。第五透镜可以进一步包含：具有至少一个反曲点的物侧表面。孔径光阑可以安置在第一透镜的物侧。第三透镜和第四透镜可以是凹凸透镜。第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜以及第五透镜可以是非球面透镜。附图说明通过结合附图对实施例进行的以下描述，将可以清楚地知道并且更容易地理解这些和/或其它方面，在所述附图中：图1为显示根据本发明概念的一个实施例的光学透镜系统的图。图2为图1的光学透镜系统的像差图。图3为显示根据本发明概念的另一实施例的光学透镜系统的图。图4为图3的光学透镜系统的像差图。图5为显示根据本发明概念的另一实施例的光学透镜系统的图。图6为图5的光学透镜系统的像差图。图7为显示根据本发明概念的另一实施例的光学透镜系统的图。图8为图7的光学透镜系统的像差图。附图标记说明：I：图像侧；i：图像侧；IMG：图像平面；L1：第一透镜；L2：第二透镜；L3：第三透镜；L4：第四透镜；L5：第五透镜；O：物侧；P：滤光器；S：弧矢场曲率；S1：透镜表面；S10：透镜表面；S11：透镜表面；S12：透镜表面；S13：透镜表面；S2：透镜表面；S3：透镜表面；S4：透镜表面；S5：透镜表面；S6：透镜表面；S7：透镜表面；S8：透镜表面；S9：透镜表面；ST：孔径光阑；T：切向场曲率。具体实施方式现在将详细参考实施例，所述实施例的实例在附图中示出，其中，在全文中相同的参考标号指代相同的元件。就此而言，本发明的实施例可以具有不同形式并且不应被解释为限于本文中所阐述的描述。因此，这些实施例仅通过参看图式在下文中描述，以说明本说明书的各方面。当在元件列表之前时，如“中的至少一个”的表述，修饰元件的整个列表，而不是修饰列表的个别元件。在下文中，将通过参照附图解释本发明的优选实施例，来详细描述本发明概念。图1为显示根据本发明的一个实施例的光学透镜系统的图。光学透镜系统可以包含：至少一个用于在图像传感器上形成图像的透镜。光学透镜系统可以包含：具有正屈光力的第一透镜L1、具有负屈光力的第二透镜L2、具有正屈光力的第三透镜L3、具有负屈光力的第四透镜L4以及具有负屈光力的第五透镜L5，第一透镜L1、第二透镜L2、第三透 镜L3、第四透镜L4与第五透镜L5从物侧O到图像侧I依序配置。举例来说，第一透镜L1可以具有强正屈光力，且第二透镜和第四透镜L2和L4可以具有负屈光力，以使得第一透镜L1的正屈光力可以恰当地分布且像差可以得到校正。但是，本发明概念的一个或多个实施例并不限于此。第一透镜L1可以具有朝向物侧O的凸表面。举例来说，第一透镜L1可以是凹凸透镜或双凸透镜。第二透镜L2可以具有平坦的表面。举例来说，第二透镜L2的朝向物侧O的表面可以是平面。另外，第二透镜L2的图像侧表面可以朝向图像侧I凹入。第三透镜L3可以具有朝向物侧0凹入的物侧表面。举例来说，第三透镜L3可以是凹凸透镜。第四透镜L4可以具有朝向物侧O凹入的物侧表面。举例来说，第四透镜L4可以是凹凸透镜。第五透镜L5可以具有在光轴周围朝向图像侧I凹入的图像侧表面。第五透镜L5的图像侧表面可以具有至少一个反曲点。反曲点可以表示一个点，在所述点处曲率半径的符号从正(+)变到负(-)、或从负(-)变到正(+)。另外，反曲点可以表示一个点，在所述点处透镜形状从凸形变到凹形、或从凹形变到凸形。第五透镜L5的图像侧表面可以在光轴周围(在距光轴的预定半径内)凹入，且可以远离光轴凸出。第五透镜L5的物侧表面可以具有至少一个反曲点。举例来说，第五透镜L5的物侧表面可以在光轴周围凸出，且可以远离光轴凹入。另外，第五透镜L5的物侧表面可以在光轴周围凸出，可以变得远离光轴凹入，且随后可以再次变为凸出。第五透镜L5的物侧表面和图像侧表面中的至少一者可以具有反曲点，且可以形成为非球面表面以校正像差。主体的图像可以通过第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜以及第五透镜入射到图像平面IMG。图像平面IMG可以是图像拾取装置的表面或图像传感器的表面。至少一个滤光器P可以安置于第五透镜L5与图像平面IMG之间。滤光器P可以包含：例如，选自低通滤光器、红外线(infraredray；IR)-截止滤光器以及防护玻璃罩的至少一者。举例来说，如果IR-截止滤光器用作滤光器，那么滤光器可以透射可见射线且反射IR到外部，以使得IR不可转移到图像平面IMG。但是，摄影透镜可以在不使用滤光器的情况下配置。另外，摄影透镜系统可以包含孔径光阑ST。举例来说，孔径光阑ST 可以安置在第一透镜L1的物侧O处。但是，本发明概念的一个或多个实施例并不限于此，也就是说，孔径光阑ST可以安置于第一透镜L1与第二透镜L2之间。第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5中的每一个，可以具有至少一个非球面表面。举例来说，第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5中的每一个可以是双非球面透镜。因此，可以制造紧凑且具有高分辨率的摄影透镜系统。另外，选自第一透镜L1到第五透镜L5的至少一个可以由塑料材料形成，以减少制造成本且容易地制造非球面表面。举例来说，第一透镜L1到第五透镜L5中的每一个可以是塑料透镜。根据本发明概念的实施例的摄影透镜系统可以满足以下条件。60＜FOV＜80-----------------------------------------------------(1)此处，FOV表示视角。根据本发明概念的实施例的摄影透镜系统可以满足以下条件。0.75＜AL/TTL＜1.0-----------------------------------------------(2)此处，AL表示从孔径光阑ST到图像传感器的距离，且TTL表示摄影透镜系统的总长度。TTL可以是从第一透镜L1的物侧表面的顶点到图像表面(图像平面IMG)的表面的距离。条件(2)定义孔径光阑ST的位置。孔径光阑ST可以安置在第一透镜L1的物侧表面处、或第一透镜L1与第二透镜L2之间。根据本发明概念的实施例的摄影透镜系统可以满足以下条件。0.7＜TTL/ImgH＜1.0---------------------------------------------(3)此处，ImgH表示图像传感器的有效像素区域的对角线长度。以上条件(3)表示图像传感器中的有效像素区域的对角线长度与摄影透镜系统的总长度之间的比率。当TTL/ImgH的值满足条件(3)时，摄影透镜系统可以是细长的且易于校正像差。如果TTL/ImgH的值等于或小于最低限度，那么摄影透镜系统可以是细长的，但其可能难以校正像差。如果TTL/ImgH的值等于或大于最高限度，那么摄影透镜系统的像差可以易于校正，但摄影透镜系统变厚。根据本发明概念的实施例的摄影透镜系统可以满足以下条件。50＜(V3+V4)/2＜60-----------------------------------------------(4)此处，V3表示第三透镜L3的阿贝数，且V4表示第四透镜L4的阿贝数。条件(4)定义第三透镜L3和第四透镜L4的阿贝数。塑料透镜用于减少制造成本且形成紧凑型摄影透镜系统。根据本发明概念的实施例的摄影透镜系统可以满足以下条件。0.6＜(TTL/(ImgH×BFL)＜1.5----------------------------------(5)此处，BFL表示摄影透镜系统的后焦距。也就是说，BFL表示从第五透镜的图像侧表面的顶点到图像传感器的距离。当摄影透镜系统满足条件(5)时，摄影透镜系统可以容易地制造且像差可以有效地校正。根据本发明概念的实施例的摄影透镜系统可以满足以下条件。1.3＜Ind4＜1.7---------------------------------------------------(6)此处，Ind4表示第四透镜L4的折射率。第四透镜L4由具有满足条件(6)的低折射率的材料构成，且因此可以减少制造成本。根据本发明概念的实施例的摄影透镜系统可以满足以下条件。30＜CRA7＜40--------------------------------------------------(7)此处，CRA7表示0.7F处的图像传感器的主光线角度。F表示场，且CRA7表示由入射到对应于图像传感器的对角线的7/10的位置的主光线与光轴形成的角度。当主光线的角度满足条件(7)时，透镜系统的光学性能可以得到改善。根据本发明概念的实施例的摄影透镜系统可以满足以下条件。-1.5＜(R1+R2)/(R1-R2)＜-0.5---------------------------------(8)此处，R1表示第一透镜L1的物侧表面的曲率半径，且R2表示第一透镜L1的图像侧表面的曲率半径。条件(8)表示第一透镜L1的物侧表面的曲率半径与图像侧表面的曲率半径之间的比率。当[(R1+R2)/(R1-R2)]的值满足条件(8)时，可以恰当地调整第一透镜L1的灵敏度且可以容易地校正慧形像差(comaaberration)。然后，根据本发明概念的实施例的摄影透镜系统的非球面表面可以定义为如下。当假定光轴方向为z轴，垂直于光轴方向的方向为y轴，且光线的行进方向为正方向时，根据本发明的实施例的光学透镜系统的非球面表面形 状可以由以下方程式定义。此处，Z表示沿光轴距透镜顶点的距离，Y表示沿垂直于光轴的方向的距离，K表示锥形常数，A、B、C、D、E、F表示非球面系数，且c表示透镜顶点处的曲率半径的倒数(1/R)。Z=cY21+1-(1+K)c2Y2+AY4+BY6+CY8+DY10+EY12+FY14+...--(9)]]>摄影透镜系统可以通过以下实施例根据各种设计实现。在下文中，f表示以毫米为单位表示的焦距，FOV以度为单位表示，且*表示非球面表面。R表示透镜表面的曲率半径，T表示透镜厚度或透镜之间的距离，Nd表示折射率，Vd表示阿贝数，且FNo表示F数。在显示实施例的图式中，至少一个滤光器P可以安置在图像侧I处。滤光器P可以包含例如选自低通滤光器、IR-截止滤光器以及防护玻璃罩的至少一个。但是，摄影透镜系统可以在不使用滤光器的情况下配置。主体的图像可以通过透镜入射到图像平面IMG。图像平面IMG可以例如是图像拾取装置的图像或图像传感器的图像。在实施例的表中，透镜表面(S1、S2、S3..Sn；n为自然数)从物侧O到图像侧I依序编号。＜第一实施例＞图1显示根据第一实施例的摄影透镜系统，且第一实施例的透镜数据如下。F数＝2.33，f＝4.4428毫米[表1]透镜表面RTNdVd物体无限大0.1823S1(ST)无限大-0.1823S2*1.62600.78091.534022.434S3*178.93130.0800S4*无限大0.22001.648355.856S5*4.25420.3629S6*-22.72200.48391.534055.856S7*-4.37950.2665S8*-2.02510.59021.534055.856S9*-2.24760.2050S10*6.58011.36371.534055.856S11*1.97000.3000S12无限大0.21001.529739.068S13无限大0.4810IMG无限大-0.0062根据第一实施例的摄影透镜系统的非球面系数如下。[表2]透镜表面KABCDEFGHJS2-0.14350.00230.0130-0.04250.0503-0.0308----S30.0000-0.0193-0.0061-0.05050.0280-0.0097----S4----------S55.06120.00850.0449-0.02160.04720.0008----S60.0000-0.0985-0.0066-0.0100-0.00520.0415----S70.0000-0.0402-0.06650.02990.00720.0024----S8-13.1890-0.07680.0067-0.02090.01300.00180.0028-0.0037--S9-0.4227-0.0102-0.00540.0128-0.0034-0.00000.0003-0.0001--S10-100.0000-0.12470.0266-0.0000-0.0001-0.0000-0.0000-0.0000-0.0000-S11-5.2728-0.04580.0139-0.00310.0003-0.0000-0.0000-0.00000.0000-0.0000图2显示根据本发明概念的第一实施例的摄影透镜系统的纵向球面像差、像散场曲线以及畸变。作为像散场曲率，显示切向场曲率(T)和弧矢场曲率(S)。＜第二实施例＞图3显示根据第二实施例的摄影透镜系统，且第二实施例的透镜数据如下。F数＝2.33，f＝4.4137毫米[表3]透镜表面RTNdVd物体无限大0.1279S1(ST)无限大-0.1279S2*1.66790.81981.534022.434S3*-65.21800.0800S4*无限大0.21001.648355.856S5*4.02040.3636S6*-28.37600.40631.534055.856S7*-4.18560.2821S8*-1.91600.69121.534055.856S9*-2.17230.1050S10*6.20951.43701.534055.856S11*2.06670.3000S12无限大0.21001.529739.068S13无限大0.5194IMG无限大-0.0069根据第二实施例的摄影透镜系统的非球面系数如下。[表4]透镜表面KABCDEFGHJS2-0.16300.00040.0158-0.04510.0478-0.0265----S30.0000-0.0186-0.0088-0.04400.0329-0.0145----S4----------S54.95040.00910.0419-0.02420.0416-0.0017----S60.0000-0.0845-0.0104-0.0080-0.00660.0356----S70.0000-0.0285-0.06150.02600.00580.0041----S8-11.7576-0.06830.0083-0.01810.01290.00040.0023-0.0030--S9-0.3712-0.0119-0.00510.0132-0.0032-0.00010.0003-0.0001--S10-87.1755-0.11730.0261-0.0002-0.0001-0.0000-0.0000-0.0000-0.0000-S11-4.2583-0.04960.0151-0.00320.0003-0.0000-0.0000-0.00000.0000-0.0000图4显示根据本发明概念的第二实施例的摄影透镜系统的纵向球面像差、像散场曲线以及畸变。＜第三实施例＞图5显示根据第三实施例的摄影透镜系统，且第三实施例的透镜数据如下。F数＝2.33，f＝4.2657毫米[表5]透镜表面RTNdVd物体无限大0.1000S1(ST)无限大-0.1000S2*1.65090.76291.534022.434S3*-88.59450.0800S4*无限大0.21001.648355.856S5*3.96290.3788S6*-24.15760.37861.534055.856S7*-4.65330.2798S8*-1.95100.53971.534055.856S9*-2.15460.2530S10*4.11731.29781.534055.856S11*1.84490.3000S12无限大0.21001.529739.068S13无限大0.5222IMG无限大-0.0126根据第二实施例的摄影透镜系统的非球面系数如下。[表6]透镜表面KABCDEFGHJS2-0.16310.00130.0130-0.04410.0499-0.0321----S30.0000-0.0202-0.0138-004220.0344-0.0192----S4----------S55.47950.01120.0440-0.02400.0406-0.0017----S60.0000-0.0874-0.0139-0.0052-0.00470.0351----S70.0000-0.0272-0.06280.02380.00580.0058----S8-12.5954-0.06500.0104-0.01720.0122-0.00030.0023-0.0026--S9-0.4003-0.0128-0.00390.0140-0.0031-0.00010.0002-0.0001--S10-35.6786-0.11570.0252-0.0004-0.0001-0.0000-0.00000.0000-0.0000-S11-4.5274-0.04990.0151-0.00320.0003-0.0000-0.0000-0.00000.0000-0.0000图6显示根据本发明概念的第三实施例的摄影透镜系统的纵向球面像差、像散场曲线以及畸变。＜第四实施例＞图7显示根据第四实施例的摄影透镜系统，且第四实施例的透镜数据如下。F数＝2.33，f＝4.9647毫米[表7]透镜表面RTNdVd物体无限大0.1000S1(ST)无限大-0.1000S2*1.82790.93121.534022.434S3*-13.06750.0400S4*无限大0.25131.648355.856S5*4.01410.4358S6*-6.29220.67361.534055.856S7*-2.45530.2050S8*-1.54990.66841.534055.856S9*-1.79300.2148S10*9.22781.21781.534055.856S11*1.99900.3000S12无限大0.21001.529739.068S13无限大0.7919IMG无限大-0.0019根据第二实施例的摄影透镜系统的非球面系数如下。[表8]透镜表面KABCDEFGHJS2-0.1823-0.00180.0167-0.04000.0354-0.0157----S30.0000-0.0112-0.0098-0.03310.0272-0.0105----S4----------S51.86620.00570.0333-0.02050.0328-0.0063----S60.0000-0.0730-0.01120.0138-0.03340.0291----S70.0000-0.0142-0.04020.0183-0.0016-0.0007----S8-5.9067-0.05820.0092-0.01350.0099-0.00340.0016-0.0012--S9-2.5508-0.0084-0.01200.0127-0.0033-0.00010.0003-0.0000--S108.7268-0.12470.0278-0.0014-0.00030.00000.00000.0000-0.0000-S11-5.3476-0.05170.0152-0.00320.0003-0.0000-0.0000-0.00000.0000-0.0000图8显示根据本发明概念的第四实施例的摄影透镜系统的纵向球面像差、像散场曲线以及畸变。根据本发明概念的实施例的摄影透镜系统包含五个透镜。另外，屈光力恰当地分布到透镜中的每一个以减少像差，且摄影透镜系统的总长度经减小以形成紧凑型光学系统。另外，摄影透镜具有简化的透镜表面以便容易地制造。下表显示本发明概念的第一实施例到第四实施例满足以上条件(1)到条件(8)。[表9]第一实施例第二实施例第三实施例第四实施例FOV74.49174.90176.78368.735条件(1)74.49174.90176.78368.735AL5.1565.295.15.838TTL5.3385.4175.25.938条件(2)0.9660.9760.9810.983ImgH6.8566.8566.8566.856条件(3)0.7790.790.7580.866V355.85655.85655.85655.856V455.85655.85655.85655.856条件(4)55.85655.85655.85655.856BFL0.9851.0231.021.3条件(5)0.7910.7730.7440.666Ind41.5341.5341.5341.534条件(6)1.5341.5341.5341.534CRA734.45343430.91条件(7)34.45343430.91R11.631.671.651.83R2178.93-65.22-88.59-13.07条件(8)-1.02-0.95-0.96-0.75摄影透镜系统可以采用图像拾取装置或图像传感器形式，如CMOS或CCD、包含至少一个透镜的数码相机、可更换透镜相机、摄像机、监视相机、移动通信装置以及用于车辆的相机。应理解，本文中所描述的示例性实施例应视为仅具有描述性意义，而非出于限制的目的。每一个实施例内的特征或方面的描述，通常应被认为是可用于在其它实施例中的其它类似特征或方面。虽然已参考图式描述一个或多个实施例，但所属领域的一般技术人员应理解，可在不脱离所附权利要求书所界定的发明概念的精神和范围的情况下，对实施例在形式和细节上进行各种改变。当前第1页1 2 3