转换光学系统的制作方法

本申请要求于2016年1月27日在韩国知识产权局提交的第10-2016-0009794号韩国专利申请的优先权和权益，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包含于此。本申请涉及一种转换光学系统(converteropticalsystem)。
背景技术：
：安装在便携式终端中的小型相机模块非常小。小型相机模块具有固定的焦距，并因此可仅对位于距其短距离的对象进行成像。一些小型相机模块可通过数字变焦功能或光学变焦功能对位于距其远距离的对象进行成像。然而，数字变焦功能具有非常低水平的分辨率，光学变焦功能由于便携式终端的尺寸的限制而难以获得期望的变焦比。技术实现要素：提供本
发明内容用于以简化形式介绍在下面的具体实施方式中进一步描述的选择的构思。本
发明内容并不意在确定所要求保护的主题的关键特征或必要技术特征，也不意在用于帮助决定所要求保护的主题的范围。在一个总的方面，一种转换光学系统包括：第一透镜，具有正屈光力；第二透镜，具有负屈光力；第三透镜，具有正屈光力；第四透镜，具有负屈光力；第五透镜，具有正屈光力；其中，所述第一透镜至所述第五透镜从所述转换光学系统的物方朝向所述转换光学系统的像方从第一透镜至第五透镜按照数字顺序顺序地设置；并且所述第四透镜结合到所述第三透镜和所述第五透镜中的任一者或两者。所述转换光学系统的变焦倍率可以是两倍或更大。可满足表达式26mm<d<45mm，这里，d是沿光轴从所述第一透镜的物方表面到所述第五透镜的像方表面的距离。可满足表达式1.55<n1<1.65，这里，n1是所述第一透镜的折射率。可满足表达式f数<2.0，这里，f数是所述转换光学系统的f数。所述第一透镜的物方表面可以是凸面。所述第一透镜的像方表面可以是凹面。所述第二透镜的物方表面可以是凸面。所述第二透镜的像方表面可以是凹面。所述第四透镜的物方表面和像方表面均可以是凹面。所述第五透镜的物方表面可以是凸面。在另一总的方面，一种转换光学系统包括：第一透镜，具有正屈光力；第二透镜，具有屈光力；第三透镜，具有呈凸面的物方表面和呈凸面的像方表面；第四透镜，具有呈凹面的物方表面和呈凹面的像方表面；第五透镜，具有屈光力；其中，所述第一透镜至所述第五透镜从所述转换光学系统的物方朝向所述转换光学系统的像方从第一透镜至第五透镜按照数字顺序顺序地设置；并且所述第三透镜的像方表面结合到所述第四透镜的物方表面。所述第一透镜至所述第五透镜可以是塑料透镜。可满足表达式1000<f/d，这里，f是所述转换光学系统的总焦距，d是沿光轴从所述第一透镜的物方表面到所述第五透镜的像方表面的距离。所述第一透镜至所述第五透镜的有效半径的绝对值可随着透镜距转换光学系统的物方的距离的增大而减小，以满足表达式|r1|>|r2|>|r3|>|r4|>|r5|，这里，r1是所述第一透镜的有效半径，r2是所述第二透镜的有效半径，r3是所述第三透镜的有效半径，r4是所述第四透镜的有效半径，r5是所述第五透镜的有效半径。在另一总的方面，一种转换光学系统包括：第一透镜，具有正屈光力；第二透镜，具有负屈光力；第三透镜，具有正屈光力；第四透镜，具有负屈光力；第五透镜，具有正屈光力；其中，所述第一透镜至所述第五透镜从所述转换光学系统的物方朝向所述转换光学系统的像方从第一透镜至第五透镜按照数字顺序顺序地设置；满足下面表达式中的任意一个或者任意两个或更多个的任何组合：26mm<d<45mm，1.55<n1<1.65，f数<2.0，1000<f/d，这里，d是沿光轴从所述第一透镜的物方表面到所述第五透镜的像方表面的距离，n1是所述第一透镜的折射率，f数是所述转换光学系统的f数，f是所述转换光学系统的总焦距。所述第一透镜至所述第五透镜的有效半径的绝对值可随着透镜距转换光学系统的物方的距离的增大而减小，以满足表达式|r1|>|r2|>|r3|>|r4|>|r5|，这里，r1是所述第一透镜的有效半径，r2是所述第二透镜的有效半径，r3是所述第三透镜的有效半径，r4是所述第四透镜的有效半径，r5是所述第五透镜的有效半径。所述第一透镜的像方表面可以是凹面。所述第四透镜的物方表面可以是凹面。所述第五透镜的像方表面可以是凸面。其他特征和方面将通过具体实施方式、附图和权利要求而显而易见。附图说明图1是转换光学系统的第一示例的示图。图2示出图1中所示的转换光学系统的像差曲线的示例。图3是列出图1中所示的转换光学系统的透镜的特性的示例的表格。图4是列出图1中所示的转换光学系统的非球面特性的示例的表格。图5是转换光学系统的第二示例的示图。图6示出图5中所示的转换光学系统的像差曲线的示例。图7是列出图5中所示的转换光学系统的透镜的特性的示例的表格。图8是列出图5中所示的转换光学系统的非球面特性的示例的表格。图9是转换光学系统的第三示例的示图。图10示出图9中所示的转换光学系统的像差曲线的示例。图11是列出图9中所示的转换光学系统的透镜的特性的示例的表格。图12是列出图9中所示的转换光学系统的非球面特性的示例的表格。图13是其中安装有本申请中所述的转换光学系统的示例的便携式终端的示例的后视透视图。在所有的附图和具体实施方式中，相同的附图标号指示相同的元件。为了清楚、说明及方便起见，附图可不按比例绘制，并且可放大附图中的元件的相对尺寸、比例和描绘。具体实施方式提供以下具体实施方式以帮助读者获得对这里所描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而，在理解本申请的公开内容之后，这里所描述的方法、设备和/或系统的各种变换、修改及等同物将是显而易见的。例如，这里所描述的操作顺序仅仅是示例，并不限于这里所阐述的顺序，而是除了必须以特定顺序发生的操作之外，可作出在理解本申请的公开内容之后将是显而易见的改变。此外，为了提高清楚性和简洁性，可省略本领域中公知的特征的描述。在此描述的特征可按照不同的形式实施，并且将不被解释为局限于在此描述的示例。更确切地说，已经提供了在此描述的示例，仅用于说明实现在此描述的方法、设备和/或系统的在理解本申请的公开内容之后将是显而易见的诸多可能方式中的一些。在本申请中，第一透镜是最接近物体(或对象)的透镜，而第五透镜是最接近成像面(或图像传感器)的透镜。此外，以毫米(mm)表示透镜的曲率半径和厚度、d、图像高度(imght，imageheight)和焦距。此外，透镜的厚度、透镜之间的间距和d是在透镜的光轴上的距离。此外，在透镜的形状的描述中，透镜的一个表面是凸面的描述意味着相应表面的光轴部分凸出，透镜的一个表面是凹面的描述意味着相应表面的光轴部分凹入。因此，即使透镜的一个表面被描述为是凸面，透镜的所述一个表面的边缘部分也可能凹入。同样，即使透镜的一个表面被描述为是凹面，透镜的所述一个表面的边缘部分也可能凸出。此外，每个透镜的物方表面是相应透镜的最接近物体的表面，而每个透镜的像方表面是相应透镜的最接近成像面的表面。接下来，将描述转换光学系统的构造。转换光学系统包括多个透镜。例如，转换光学系统可包括五个透镜。构成转换光学系统的第一透镜至第五透镜从转换光学系统的物方朝向转换光学系统的像方按数字顺序顺序地设置。例如，第一透镜是最接近物方的透镜，而第五透镜是最接近其中安装有转换光学系统的便携式终端的透镜。第一透镜至第五透镜中的至少一个可呈非球面形状。例如，第一透镜至第五透镜中的仅第五透镜可呈非球面形状。此外，第一透镜至第五透镜中的全部透镜的至少一个表面可为非球面。每个透镜的非球面表面可通过下面的等式1来表示：在等式1中，c是透镜的曲率半径的倒数，k是圆锥曲线常数，r是从透镜的非球面表面上的某点到光轴的距离，a到f是非球面常数，z是透镜的非球面表面上的在距光轴的距离r处的某点与切平面之间的距离，其中，所述切平面与透镜的所述非球面表面的顶点相交。接下来，将详细描述构成转换光学系统的五个透镜。第一透镜具有屈光力。例如，第一透镜可具有正屈光力。第一透镜的至少一个表面可为凸面。例如，第一透镜的物方表面可以是凸面。第一透镜可具有球面表面。例如，第一透镜的两个表面可以是球面的。第一透镜可由具有高透光率和优良可加工性的材料形成。例如，第一透镜可由塑料形成。然而，第一透镜的材料不限于塑料。例如，第一透镜可由玻璃形成。第二透镜具有屈光力。例如，第二透镜可具有负屈光力。第二透镜可呈弯月形。例如，第二透镜的物方表面可为凸面，第二透镜的像方表面可为凹面。第二透镜可具有非球面表面。例如，第二透镜的物方表面和像方表面可以是非球面的。第二透镜可由具有高透光率和优良可加工性的材料形成。例如，第二透镜可由塑料形成。然而，第二透镜的材料不限于塑料。例如，第二透镜也可由玻璃形成。第二透镜由具有高折射率的材料形成。例如，第二透镜的折射率可以是1.60或更大。第二透镜可具有低的阿贝数。例如，第二透镜的阿贝数可以是30或更小。如上所述构造的第二透镜改善了由第一透镜产生的色差。第三透镜具有屈光力。例如，第三透镜可具有正屈光力。第三透镜的至少一个表面可为凸面。例如，第三透镜的两个表面可为凸面。第三透镜可具有球面表面。例如，第三透镜的两个表面可以是球面的。第三透镜可由具有高透光率和优良可加工性的材料形成。例如，第三透镜可由塑料形成。然而，第三透镜的材料不限于塑料。例如，第三透镜可由玻璃形成。第三透镜可由具有高折射率的材料形成。例如，第三透镜的折射率可以是1.60或更大。第三透镜可具有低的阿贝数。例如，第三透镜的阿贝数可以是32或更小。第四透镜具有屈光力。例如，第四透镜可具有负屈光力。第四透镜可呈双凹状。例如，第四透镜的两个表面可为凹面。第四透镜可具有球面表面。例如，第四透镜的两个表面可以是球面的。第四透镜可由具有高透光率和优良可加工性的材料形成。例如，第四透镜可由塑料形成。然而，第四透镜的材料不限于塑料。例如，第四透镜可由玻璃形成。第四透镜可由具有高折射率的材料形成。例如，第四透镜的折射率可以是1.90或更大。第四透镜可具有低的阿贝数。例如，第四透镜的阿贝数可以是30或更小。第四透镜可结合到第三透镜和第五透镜中的任一者或两者。例如，第四透镜的物方表面可结合到第三透镜的像方表面，或者第四透镜的像方表面可结合到第五透镜的物方表面，或者第四透镜的物方表面可结合到第三透镜的像方表面且第四透镜的像方表面可结合到第五透镜的物方表面。第五透镜具有屈光力。例如，第五透镜可具有正屈光力。第五透镜的至少一个表面可为凸面。例如，第五透镜的物方表面可为凸面。第五透镜可具有球面表面或非球面表面。例如，第五透镜的两个表面可以是球面或非球面的。第五透镜可由具有高透光率和优良可加工性的材料形成。例如，第五透镜可由塑料形成。然而，第五透镜的材料不限于塑料。例如，第五透镜可由玻璃形成。转换光学系统可满足下面的条件表达式：26mm<d<45mm1.55<n1<1.65f数<2.01000<f/d在上面的条件表达式中，d是沿光轴从第一透镜的物方表面到第五透镜的像方表面的距离，n1是第一透镜的折射率，f数是转换光学系统的f数，f是转换光学系统的总焦距。满足上面的条件表达式的转换光学系统可以被小型化。此外，满足上面的条件表达式的转换光学系统可以对位于长距离处的对象进行清晰地成像。接下来，将描述根据各个示例的转换光学系统。首先，将参照图1描述根据第一示例的转换光学系统。根据第一示例的转换光学系统100包括具有屈光力的多个透镜。例如，转换光学系统100包括第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140和第五透镜150。在第一示例中，第一透镜110具有正屈光力，其物方表面是凸面，其像方表面是凹面。第二透镜120具有负屈光力，其物方表面是凸面，其像方表面是凹面。第三透镜130具有正屈光力，其物方表面和像方表面都是凸面。第四透镜140具有负屈光力，其物方表面和像方表面都是凹面。第五透镜150具有正屈光力，其物方表面是凸面，其像方表面是凹面。第一透镜110至第五透镜150的有效半径的绝对值随着透镜距转换光学系统100的物方的距离的增大而减小。例如，在转换光学系统100中，第一透镜110的有效半径的绝对值最大，第五透镜150的有效半径的绝对值最小。也就是说，满足条件表达式|r1|>|r2|>|r3|>|r4|>|r5|，其中，r1是第一透镜110的有效半径，r2是第二透镜120的有效半径，r3是第三透镜130的有效半径，r4是第四透镜140的有效半径，r5是第五透镜150的有效半径。第四透镜140结合到与其相邻的透镜。例如，第四透镜140的物方表面结合到第三透镜130的像方表面。透镜的结合部分可限于透镜的光轴中央部分。例如，第四透镜140的物方表面的边缘与第三透镜130的像方表面的边缘可不完全彼此结合。图2示出图1中所示的转换光学系统100的像差特性的示例。图3是列出图1中所示的转换光学系统100的透镜的特性的示例的表格。图4是列出图1中所示的转换光学系统100的非球面特性的示例的表格。将参照图5描述根据第二示例的转换光学系统。根据第二示例的转换光学系统200包括具有屈光力的多个透镜。例如，转换光学系统200包括第一透镜210、第二透镜220、第三透镜230、第四透镜240和第五透镜250。在第二示例中，第一透镜210具有正屈光力，其物方表面是凸面，其像方表面是凹面。第二透镜220具有负屈光力，其物方表面是凸面，其像方表面是凹面。第三透镜230具有正屈光力，其物方表面和像方表面都是凸面。第四透镜240具有负屈光力，其物方表面和像方表面都是凹面。第五透镜250具有正屈光力，其物方表面和像方表面都是凸面。第一透镜210至第五透镜250的有效半径的绝对值随着透镜距转换光学系统200的物方的距离的增大而减小。例如，在转换光学系统200中，第一透镜210的有效半径的绝对值最大，第五透镜250的有效半径的绝对值最小。也就是说，满足条件表达式|r1|>|r2|>|r3|>|r4|>|r5|，其中，r1是第一透镜210的有效半径，r2是第二透镜220的有效半径，r3是第三透镜230的有效半径，r4是第四透镜240的有效半径，r5是第五透镜250的有效半径。第四透镜240结合到与其相邻的透镜。例如，第四透镜240的物方表面结合到第三透镜230的像方表面。透镜的结合部分可限于透镜的光轴中央部分。例如，第四透镜240的物方表面的边缘与第三透镜230的像方表面的边缘可不完全彼此结合。图6示出图5中所示的转换光学系统200的像差特性的示例。图7是列出图5中所示的转换光学系统200的透镜的特性的示例的表格。图8是列出图5中所示的转换光学系统200的非球面特性的示例的表格。将参照图9描述根据第三示例的转换光学系统。根据第三示例的转换光学系统300包括具有屈光力的多个透镜。例如，转换光学系统300包括第一透镜310、第二透镜320、第三透镜330、第四透镜340和第五透镜350。在第三示例中，第一透镜310具有正屈光力，其物方表面是凸面，其像方表面是凹面。第二透镜320具有负屈光力，其物方表面是凸面，其像方表面是凹面。第三透镜330具有正屈光力，其物方表面和像方表面都是凸面。第四透镜340具有负屈光力，其物方表面和像方表面都是凹面。第五透镜350具有正屈光力，其物方表面和像方表面都是凸面。第一透镜310至第五透镜350的有效半径的绝对值随着透镜距转换光学系统300的物方的距离的增大而减小。例如，在转换光学系统300中，第一透镜310的有效半径的绝对值最大，第五透镜350的有效半径的绝对值最小。也就是说，满足条件表达式|r1|>|r2|>|r3|>|r4|>|r5|，其中，r1是第一透镜310的有效半径，r2是第二透镜320的有效半径，r3是第三透镜330的有效半径，r4是第四透镜340的有效半径，r5是第五透镜350的有效半径。第四透镜340结合到与其相邻的透镜。例如，第四透镜340的物方表面结合到第三透镜330的像方表面。透镜的结合部分可限于透镜的光轴中央部分。例如，第四透镜340的物方表面的边缘与第三透镜330的像方表面的边缘可不完全彼此结合。图10示出图9中所示的转换光学系统300的像差特性的示例。图11是列出图9中所示的转换光学系统300的透镜的特性的示例的表格。图12是列出图9中所示的转换光学系统300的非球面特性的示例的表格。下面的表1列出了根据第一、第二和第三示例的转换光学系统100、200和300的光学特性和条件表达式的值。转换光学系统的总焦距(f)基本确定为40000mm或更大。在转换光学系统中，第一透镜的焦距(f1)基本确定为在35.0mm至72.0mm的范围之内。在转换光学系统中，第二透镜的焦距(f2)基本确定为在-34.0mm至-64.0mm的范围之内。在转换光学系统中，第三透镜的焦距(f3)基本确定为在8.0mm至17mm的范围之内。在转换光学系统中，第四透镜的焦距(f4)基本确定为在-6.0mm至-2.0mm的范围之内。在转换光学系统中，第五透镜的焦距(f5)基本确定为在5.0mm至10.0mm的范围之内。在转换光学系统中，沿光轴从第一透镜的物方表面到第五透镜的像方表面的距离(d)基本确定为在26mm至45mm的范围之内。表1特性第一示例第二示例第三示例f48328.047047.347120.4f169.877144.369236.7307f2-62.6374-44.0214-35.7526f315.99989.85169.5286f4-4.4239-3.2493-3.0349f58.43967.50966.5519d40.0030.9126.97n11.58911.58911.5891f数1.951.931.94f/d1208.21522.11747.1图13是其中安装有本申请中所述的转换光学系统的示例的便携式终端的示例的后视透视图。上面描述的转换光学系统100安装在便携式终端10中。例如，转换光学系统100结合到嵌在便携式终端10的前表面或后表面中的相机模块11。转换光学系统100改善了相机模块11的变焦倍率。例如，转换光学系统100使相机模块11的焦距增大两倍或更大。也就是说，转换光学系统100提供了长焦镜头功能。因此，当使用转换光学系统100时，可对位于长距离处的对象进行清晰地成像。尽管图13中的示例示出了安装在便携式终端10中的上面所述的转换光学系统100，但是这仅是一个示例，上面所述的转换光学系统200或转换光学系统300或者满足上面所述的条件表达式的另外的转换光学系统也可安装在便携式终端10中。根据上面所述的示例，可提供一种提供长焦镜头功能的转换光学系统。尽管本公开包括特定的示例，但是在理解本申请的公开内容之后将显而易见的是，在不脱离权利要求及其等同物的精神及范围的情况下，可对这些示例作出形式和细节上的各种改变。这里所描述的示例将被理解为仅是描述性的含义，而非限制的目的。每个示例中的特征或方面的描述将被理解为可适用于其他示例中的类似的特征或方面。如果以不同的顺序执行所描述的技术，和/或如果按照不同的方式组合和/或通过其他组件或它们的等同物替换或增补所描述的系统、架构、装置或电路中的组件，则可获得合适的结果。因此，本公开的范围不由具体实施方式而由权利要求及其等同物来限定，并且在权利要求及其等同物的范围之内的全部变型将被理解为包含于本公开中。当前第1页12