透镜光学系统的制作方法_2

文档序号:9786392阅读:来源:国知局
OBJ的图像。透镜表面编号旁边的标记表示 透镜表面为非球面。
[0076] 第一透镜I可具有负(_)折射能力,并且可以朝向物体OBJ凸出。第一透镜I的 入射表面1*可以朝向物体OBJ凸出,并且第一透镜I的出射表面2*可以从图像传感器頂G 凹入。因此,第一透镜I可以是具有相对表面的凹凸透镜,例如,入射表面1*和出射表面 2*,朝向物体0BJ侧凸出。
[0077] 第二透镜II可具有正(+)折射能力。第二透镜II的出射表面4*可以从图像传 感器頂G凹入,并且第二透镜II的入射表面3*可以朝向物体0BJ侧凸出。
[0078] 根据另一示例性实施例,第二透镜II的出射表面4*可以朝向图像传感器頂G凸 出,并且第二透镜II的入射表面3*可以从物体0BJ侧凹入。
[0079] 因此,第二透镜II可以是朝向物体0BJ或图像传感器頂G侧凸出的凹凸透镜。
[0080] 第三透镜III可一个正⑴折射能力。具体而言,第三透镜III可以是凹凸透镜, 例如,第三透镜III的入射表面6*和出射表面7*朝向物体0BJ侧凸出。
[0081] 作为透镜光学系统的最后一个透镜的第四透镜IV可具有正(+)折射能力。此处, 第四透镜IV可以是双凸透镜,也就是说,第四透镜IV的入射表面8*朝向物体0BJ侧凸出, 并且第四透镜IV的出射表面9*可以朝向图像传感器頂G侧凸出。
[0082] 在此类上述第四透镜IV中,入射表面8*和出射表面9*中的至少一个可以是非球 面表面。举例来说,第四透镜IV的入射表面8*可以是具有从中心部分到其边缘的至少两 个反曲点的非球面表面。
[0083] 具体而言,第四透镜IV的出射表面9*可以在其中心部分处凹入,并且朝向图像传 感器頂G侧凸出到其边缘。
[0084] 第一透镜I到第四透镜IV中的至少一个可以是非球面透镜。也就是说,第一透镜 I到第四透镜IV中的至少一个的入射表面1*、3*、6*或8*以及出射表面2*、4*、7*或9*中 的至少一个可以是非球面的。
[0085] 根据另一示例性实施例,第一透镜I到第四透镜IV中的每一个的入射表面1*、3*、 6*和8*以及出射表面2*、4*、7*和9*可以都是非球面表面。
[0086] 另外,光圈S7和红外线阻挡单元V可以进一步安置在物体0BJ与图像传感器頂G 之间。光圈S7可以安置在第三透镜III与第四透镜IV之间。也就是说,光圈S7可以邻近 于第三透镜III的出射表面6*。
[0087] 红外线阻断单元V可以安置在第四透镜IV与图像传感器頂G之间。红外线阻挡 单元V可以是红外线阻挡滤光器。光圈S7和红外线阻挡单元V的位置可以发生改变。
[0088] 在图1到4中,总轨迹长度(total track length,TTL)是从第一透镜I的入射表 面1*的中心到图像传感器頂G的距离,也就是说,透镜光学系统的总长度。
[0089] 另外,AL表示从光圈S7到图像传感器頂G的距离。T12表示从第一透镜I的出射 表面2*的中心到第二透镜II的入射表面3*的中心的距离。
[0090] 根据示例性实施例的具有上文所述的上述结构的透镜光学系统可以满足以下条 件1到条件7中的至少一个。
[0091] 90<F0V<<130-------------------------------------------------------- 一(1)
[0092] 此处,F0V表示光学系统的对角线视角。如上文所述,所述视角是定义用于配置微 距或超微距光学系统的,例如,用于识别指纹的光学系统或能够执行特写摄影的光学系统。
[0093] 5 < |DIST| < 15------------------------------------------------------- -----(2)
[0094] 此处,DIST表示图像传感器頂G的有效区域1. 0场的光学畸变(% )。
[0095] 以上条件定义光学系统的畸变像差以便在与根据现有技术的光学系统进行比较 时实现具有减少畸变的广角。
[0096] 0. 2 < AL/TTL < 0. 9---------------------------------------------------- ---(3)
[0097] 此处,AL表示从光圈S7到图像传感器頂G的距离,并且TTL表示从第一透镜I的 入射表面1*的中心到图像传感器MG的光学距离。以上条件确定调节光学系统的开口的 光圈S7的位置。因此,可以获得优化的广角光学系统。
[0098] 0· 5 < T12/F < 3. 0----------------------------------------------------- ⑷
[0099] 此处,T12表示第一透镜I的出射表面的中心与第二透镜II的入射表面的中心之 间的光学长度。以上条件定义第一透镜I与第二透镜II之间的距离。当满足以上条件4 时,像差可以得到轻易地校正并且可以获得优化光学系统。
[0100] 1. 0 < F4/F < 3. 0------------------------------------------------------ --(5)
[0101] 此处,F表示光学系统的整个有效焦距,并且F4表示第四透镜IV的焦距。
[0102] -5. 0 < F1/F < -0. 5---------------------------------------------------- -----(6)
[0103] 此处,F表示光学系统的整个有效焦距,并且F1表示第一透镜I的焦距。
[0104] 以上条件5和条件6表示光功率的布置,并且同时通过使用第二透镜II或第四透 镜IV的焦距与光学系统的焦距之间的比率定义焦距。因此,可以获得优化的透镜光学系 统。
[0105] 20 < ABV1-ABV3 < 40--------------------------------------------------( 7)
[0106] 此处,ABV1表示第一透镜I的阿贝数,并且ABV3表示第三透镜III的阿贝数。
[0107] 如上文所述,当定义第一透镜I和第三透镜III的阿贝数时使得用通过使用塑料 制造第一透镜I和第三透镜III,并且因此可以降低制造成本并且像差可以得到轻易地校 正。
[0108] 在以上示例性实施例(EMB1到EMB4)中,表1示出了以上条件(EQU1到EQU7)的 值。
[0109] [表 1]
[0110]
[0111] 如表1中所示,示例性实施例EMB1到EMB4全部满足以上条件1到条件7。
[0112] 在具有根据一个或多个示例性实施例的上述结构的透镜光学系统中,通过考虑其 形状和尺寸,第一透镜I到第四透镜IV可以由塑料形成。也就是说,根据示例性实施例,第 一透镜I到第四透镜IV全部可以是塑料透镜。
[0113] 如果使用玻璃透镜,那么透镜光学系统不仅具有高制造单位成本,而且由于在玻 璃透镜的形成/处理上的限制难以进行小型化。然而,根据示例性实施例,由于第一透镜I 到第四透镜IV可以由塑料形成,所以可以减小制造单位成本。
[0114] 然而,根据示例性实施例形成第一透镜I到第四透镜的材料不限于塑料。视需要, 第一透镜I到第四透镜IV中的至少一个可以由玻璃形成。
[0115] 下文将参考透镜数据和附图详细描述一个或多个示例性实施例#1到#4。
[0116] 以下表2到表5示出了曲率半径、透镜厚度或透镜之间的距离、折射率,以及包含 于图1到图4中说明的透镜光学系统中的每个透镜的阿贝数。
[0117] 在表2到表5中,S表示多个透镜表面,R表示曲率半径,D表示透镜厚度、透镜间 隔或邻近元件之间的间隔,Nd表示通过使用d线测量到的透镜的折射率,并且Vd表示透镜 相对于d线的阿贝数。
[0118] 透镜表面编号旁边的标记表示透镜表面为非球面。并且,R和D的值的单位 是毫米。
[0119] [表 2]
[0120] F 数=2. 45/f = 2. 2619nlm

[0132]另外,根据以上示例性实施例,透镜光学系统中的每个透镜的非球面表面满足非 球面公式8。
[0134] 此处,X表示在光轴方向上距透镜的顶点的距离,y表示在与光轴垂直的方向上的 距离,y表示在透镜的顶点处的曲率半径的倒数(=l/r),K表示锥形常数,并且A、B、C、 D和E各自表示非球面系数。
[0135] 以下表6到表9示出根据图1到4中说明的示例性实施例的分别在透镜光学系统 中的非球面表面的非球面系数。换句话说,表6到表9示出表2到表5的入射表面1*、3*、 6*、和8*以及出射表面2*、4*、7*、9*和11*的非球面系数。表8示出了在透镜表面3和4 中没有数据,这表示透镜表面3和4不是非球面表面。
[0136] [表 6]
[0137]


[0145] 图5(a)说明图1的透镜光学系统(也就是说,具有表2的值的透镜光学系统)的 纵向球面像差,
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