光学成像系统的制作方法

本申请要求于2016年4月6日在韩国知识产权局提交的第10-2016-0042247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。

下面的描述涉及一种安装在监控摄像机中的光学成像系统。

背景技术：

小型监控摄像机通常安装在车辆中，以对车辆的前方视场和后方视场进行成像。例如，小型监控摄像机可安装在车辆的后视镜上，以对在车辆前面的移动的车辆、行人和其他物体进行成像。这样的小型监控摄像机不仅可简单地对在车辆前面和后面的物体进行成像，而是还可用作用于识别在车辆的前面和后面的物体的传感器。

关于这一点，用作传感器的监控摄像机需要高分辨率，以能够感测精细运动。可以利用明亮的光学系统来提高用作传感器的监控摄像机的分辨率。然而，过度明亮的光学系统会引起监控摄像机的内部温度升高，从而降低监控摄像机的分辨率。

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构思的选择。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，一种光学成像系统可包括：第一透镜，具有屈光力；第二透镜，具有屈光力；第三透镜，具有屈光力且粘合到所述第二透镜；第四透镜，具有屈光力；第五透镜，具有屈光力且粘合到所述第四透镜；第六透镜，具有屈光力；第七透镜，具有屈光力；第八透镜，具有屈光力，所述第一透镜至所述第八透镜从所述光学成像系统的物方朝向所述光学成像系统的成像面由所述第一透镜开始按照数字顺序顺序地设置。

所述第一透镜可具有负屈光力。

所述第二透镜可具有负屈光力。

所述第三透镜可具有正屈光力。

所述第四透镜可具有正屈光力。

所述第五透镜可具有负屈光力。

所述第六透镜可具有正屈光力。

所述第七透镜可具有负屈光力。

所述第八透镜可具有正屈光力。

所述光学成像系统还可包括设置在所述第一透镜至所述第八透镜中的两个透镜之间的光阑；所述第一透镜至所述第八透镜中的设置在所述光学成像系统的物方与所述光阑之间的一些透镜的总屈光力可以是负的；所述第一透镜至所述第八透镜中的设置在所述光阑与所述光学成像系统的成像面之间的另一些透镜的总屈光力可以是正的。

所述光学成像系统可满足条件表达式：f2<f1<0、f1<f5<0、f7<f5<0、0<f4<f3、0<f4<f6和0<f4<f8，其中，f1是所述第一透镜的焦距，f2是所述第二透镜的焦距，f3是所述第三透镜的焦距，f4是所述第四透镜的焦距，f5是所述第五透镜的焦距，f6是所述第六透镜的焦距，f7是所述第七透镜的焦距，f8是所述第八透镜的焦距。

在另一总的方面，一种光学成像系统包括从所述光学成像系统的物方朝向所述光学成像系统的成像面由第一透镜开始按照数字顺序顺序地设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、光阑、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜和第八透镜。

所述第一透镜至所述第三透镜和所述第八透镜可分别包括呈凸面的物方表面和呈凹面的像方表面。

所述第四透镜可包括呈凹面的物方表面和呈凸面的像方表面。

所述第五透镜可包括呈凹面的物方表面和呈凸面的像方表面；所述第七透镜可包括呈凸面的物方表面和呈凹面的像方表面。

所述第六透镜可包括呈凸面的物方表面和呈凸面的像方表面。

所述第一透镜和所述第二透镜可具有负屈光力。

所述第三透镜和所述第四透镜可具有正屈光力。

所述光学成像系统还可包括设置在所述第一透镜至所述第八透镜中的两个透镜之间的光阑；所述第一透镜至所述第八透镜中的设置在所述光学成像系统的物方与所述光阑之间的一些透镜的总屈光力可以是负的；所述第一透镜至所述第八透镜中的设置在所述光阑与所述光学成像系统的成像面之间的另一些透镜的总屈光力可以是正的。

所述光学成像系统可满足条件表达式：f2<f1<0、f1<f5<0、f7<f5<0、0<f4<f3、0<f4<f6、0<f4<f8，其中，f1是所述第一透镜的焦距，f2是所述第二透镜的焦距，f3是所述第三透镜的焦距，f4是所述第四透镜的焦距，f5是所述第五透镜的焦距，f6是所述第六透镜的焦距，f7是所述第七透镜的焦距，f8是所述第八透镜的焦距。

根据下面的具体实施方式、附图和权利要求，其他特征和方面将变得显而易见。

附图说明

图1是光学成像系统的示例的示图。

图2是列出图1中所示的光学成像系统的透镜的特性的示例的表格。

图3是示出图1中所示的光学成像系统的调制传递函数(mtf)特性的示例的曲线图。

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。附图可不按比例绘制，并且为了清楚、说明及方便起见，附图中元件的相对尺寸、比例和描绘可被放大。

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，在理解本公开的公开内容之后，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，其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，可做出在理解本公开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/或系统的在理解本公开的公开内容之后将是显而易见的诸多可能方式中的一些。

在本公开中，第一透镜是最接近物或对象的透镜，而第八透镜是最接近成像面或图像传感器的透镜。

在本公开中，以毫米(mm)表示透镜的曲率半径、厚度、总长度(ttl)和焦距。此外，透镜的厚度、透镜之间的间距和ttl是沿着透镜的光轴方向测量的距离。

此外，关于透镜的形状，相对于透镜的光轴描述这些形状。透镜的被描述为凸面的表面意味着相应表面的光轴部分凸出，透镜的被描述为凹面的表面意味着相应表面的光轴部分凹入。因此，在透镜的一个表面被描述为呈凸面的构造中，透镜的所述表面的边缘部分可能是凹入的。类似地，在透镜的一个表面被描述为呈凹面的构造中，透镜的所述表面的边缘部分可能是凸出的。

光学成像系统包括多个透镜。例如，光学成像系统可包括八个透镜。接下来，对上述透镜的构造进行描述。

第一透镜具有屈光力。例如，第一透镜可具有负屈光力。

第一透镜的一个表面是凸面。例如，第一透镜的物方表面可以是凸面。

第一透镜具有球面表面。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，第一透镜可由玻璃形成。然而，第一透镜的材料不限于此。例如，第一透镜可由塑料形成。

第一透镜具有特定的折射率。例如，第一透镜的折射率可以是1.70或更小。第一透镜具有比第二透镜的阿贝数低的阿贝数。例如，第一透镜的阿贝数可以是60或更小。

第二透镜具有屈光力。例如，第二透镜可具有负屈光力。

第二透镜的一个表面是凸面。例如，第二透镜的物方表面可以是凸面。

第二透镜包括球面表面。例如，第二透镜的两个表面可以是球面的。第二透镜由具有高透光率和优良可加工性的材料形成。例如，第二透镜可由玻璃形成。然而，第二透镜的材料不限于此。例如，第二透镜可由塑料形成。

第二透镜具有特定的折射率。例如，第二透镜的折射率可以是1.70或更大。第二透镜可具有比其他透镜的阿贝数高的阿贝数。例如，第二透镜的阿贝数可以是80或更大。

第三透镜具有屈光力。例如，第三透镜可具有正屈光力。

第三透镜的一个表面是凸面。例如，第三透镜的物方表面可以是凸面。

第三透镜包括球面表面。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，第三透镜可由玻璃形成。然而，第三透镜的材料不限于此。例如，第三透镜可由塑料形成。

第三透镜具有特定的折射率。例如，第三透镜的折射率可以是1.90或更大。第三透镜具有比其他透镜的阿贝数低的阿贝数。例如，第三透镜的阿贝数可以是25或更小。

第四透镜具有屈光力。例如，第四透镜可具有正屈光力。

第四透镜的一个表面是凹面。例如，第四透镜的物方表面可以是凹面。

第四透镜包括球面表面。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，第四透镜可由玻璃形成。然而，第四透镜的材料不限于此。例如，第四透镜可由塑料形成。

第四透镜具有特定的折射率。例如，第四透镜的折射率可以是1.80或更小。第四透镜可具有比其相邻的透镜(即，第三透镜和第五透镜)的阿贝数高的阿贝数。例如，第四透镜的阿贝数可以是50或更大。

第五透镜具有屈光力。例如，第五透镜可具有负屈光力。

第五透镜的一个表面是凹面。例如，第五透镜的物方表面可以是凹面。

第五透镜包括球面表面。例如，第五透镜的两个表面可以是球面的。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，第五透镜可由玻璃形成。然而，第五透镜的材料不限于此。例如，第五透镜可由塑料形成。

第五透镜具有特定的折射率。例如，第五透镜的折射率可以是1.90或更大。第五透镜具有比其相邻的透镜(即，第四透镜和第六透镜)的阿贝数低的阿贝数。例如，第五透镜的阿贝数可以是20或更小。

第六透镜具有屈光力。例如，第六透镜可具有正屈光力。

第六透镜的一个表面是凸面。例如，第六透镜的物方表面可以是凸面。

第六透镜包括球面表面。例如，第六透镜的两个表面可以是球面的。第六透镜由具有高透光率和优良可加工性的材料形成。例如，第六透镜可由玻璃形成。然而，第六透镜的材料不限于此。例如，第六透镜可由塑料形成。

第六透镜具有特定的折射率。例如，第六透镜的折射率可以是1.80或更小。第六透镜具有比其相邻的透镜(即，第五透镜和第七透镜)的阿贝数高的阿贝数。例如，第六透镜的阿贝数可以是50或更大。

第七透镜具有屈光力。例如，第七透镜可具有负屈光力。

第七透镜的一个表面是凸面。例如，第七透镜的物方表面可以是凸面。

第七透镜包括球面表面。例如，第七透镜的两个表面可以是球面的。第七透镜由具有高透光率和优良可加工性的材料形成。例如，第七透镜可由玻璃形成。然而，第七透镜的材料不限于此。例如，第七透镜可由塑料形成。

第七透镜具有特定的折射率。例如，第七透镜的折射率可以是1.90或更大。第七透镜具有比其相邻的透镜(即，第六透镜和第八透镜)的阿贝数低的阿贝数。例如，第七透镜的阿贝数可以是30或更小。

第八透镜具有屈光力。例如，第八透镜可具有正屈光力。

第八透镜的一个表面是凸面。例如，第八透镜的物方表面可以是凸面。

第八透镜包括球面表面。例如，第八透镜的两个表面可以是球面的。第八透镜由具有高透光率和优良可加工性的材料形成。例如，第八透镜可由玻璃形成。然而，第八透镜的材料不限于此。例如，第八透镜可由塑料形成。

第八透镜具有特定的折射率。例如，第八透镜的折射率可以是1.80或更小。第八透镜具有比第七透镜的阿贝数高的阿贝数。例如，第八透镜的阿贝数可以是50或更大。

光学成像系统包括图像传感器。图像传感器被构造为具有高分辨率。例如，形成图像传感器的像素的单元尺寸可以是1.12μm或更小。图像传感器的表面形成其上形成图像的成像面。

光学成像系统包括光阑。光阑设置在光学成像系统的透镜中的两个之间。例如，光阑可设置在第三透镜与第四透镜之间。设置在此位置中的光阑调节入射到图像传感器的光量。

光阑设置为将光学成像系统的屈光力一分为二。例如，光学成像系统中的放置在光阑的前面(即，邻近于物方放置)的透镜的总屈光力可以是负的，光学成像系统中的放置在光阑的后面(即，邻近于成像面放置)的透镜的总屈光力可以是正的。这种结构有利于增大光学成像系统的视场并减小光学成像系统的总长度。

光学成像系统包括滤光器。滤光器设置在第八透镜与图像传感器之间，以滤除降低分辨率的分量。例如，滤光器可滤除具有红外波长的光。滤光器具有特定的折射率。例如，滤光器的折射率可以是1.50或更大。滤光器具有比第八透镜的阿贝数高的阿贝数。例如，滤光器的阿贝数可以是60或更大。

光学成像系统满足以下条件表达式：

f2<f1<0

f1<f5<0

f7<f5<0

0<f4<f3

0<f4<f6

0<f4<f8

在上面的条件表达式中，f1是第一透镜的焦距，f2是第二透镜的焦距，f3是第三透镜的焦距，f4是第四透镜的焦距，f5是第五透镜的焦距，f6是第六透镜的焦距，f7是第七透镜的焦距，f8是第八透镜的焦距。

上面的条件表达式是用于对第一透镜至第八透镜适当地分配屈光力的关系式。例如，第一透镜、第二透镜、第五透镜和第七透镜全部可被构造为具有负屈光力。此外，第三透镜、第四透镜、第六透镜和第八透镜全部可被构造为具有正屈光力。

在具有负屈光力的透镜中第五透镜具有最强的屈光力。在具有正屈光力的透镜中第四透镜具有最强的屈光力。

如上所述构造的光学成像系统具有高分辨率。例如，光学成像系统可具有1.6或更小的f数(fno.)。因此，光学成像系统可用于小型感应相机。此外，光学成像系统具有宽视场。例如，光学成像系统可具有75°或更高的水平视场角(fov)。因此，光学成像系统可用在对车辆的前视场和侧视场进行成像的监控摄像机中。

接下来，对光学成像系统的示例进行描述。

图1是光学成像系统的示例的示图。

光学成像系统100包括具有屈光力的多个透镜。例如，光学成像系统100包括第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150、第六透镜160、第七透镜170和第八透镜180。第一透镜110至第八透镜180从光学成像系统100的物方朝向光学成像系统的成像面108由第一透镜110开始按照数字顺序来设置。

在一个示例中，第一透镜110具有负屈光力，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，其物方表面是凸面，其像方表面是凹面。第四透镜140具有正屈光力，其物方表面是凹面，其像方表面是凸面。第五透镜150具有正屈光力，其物方表面是凹面，其像方表面是凸面。第六透镜160具有正屈光力，其物方表面和像方表面是凸面。第七透镜170具有负屈光力，其物方表面是凸面，其像方表面是凹面。第八透镜180具有正屈光力，其物方表面是凸面，其像方表面是凹面。

在如上所述的构造中，第六透镜160和第七透镜170被构造为降低像散像差和畸变像差。在一个示例中，第六透镜160和第七透镜170中形成有凸出的物方表面，以降低由第一透镜110至第五透镜150引起的像差。在另一示例中，第六透镜160和第七透镜170被构造为具有基本上较弱的屈光力，以降低由第一透镜110至第五透镜150引起的像差。

光学成像系统100包括光阑st。光阑st设置在第三透镜130与第四透镜140之间。设置在此位置的光阑st可通过阻挡引起横向像差(彗差)、像散、直线畸变或横向色差的环境光来增大光学成像系统100的分辨率。

光学成像系统100包括滤光器190。滤光器190设置在第八透镜180与成像面108之间。滤光器190可阻挡红外光，并且可防止从成像面108引入异物。

光学成像系统100包括图像传感器。图像传感器包括通过第一透镜110至第八透镜180折射的光聚焦于其上的成像面108。

光学成像系统100包括多个胶合透镜。例如，光学成像系统100包括一对胶合透镜，即，包括通过将第二透镜120粘合到第三透镜130而形成的第一胶合透镜cl1和通过将第四透镜140粘合到第五透镜150而形成的第二胶合透镜cl2。

第一胶合透镜cl1和第二胶合透镜cl2相对于光阑st彼此对称。例如，第一胶合透镜cl1和第二胶合透镜cl2全部可具有正屈光力。此外，第一胶合透镜cl1朝向物体凸出，第二胶合透镜cl2朝向成像面凸出。

如上所述构造的一对第一胶合透镜cl1和第二胶合透镜cl2可补偿阻止形成清晰图像的seidel像差、直线畸变、彗差或横向色差。

第二胶合透镜cl2与第七透镜170及第八透镜180是对称的。在一个示例中，第二胶合透镜cl2中的第四透镜140与第八透镜180是对称的，第二胶合透镜cl2中的第五透镜150与第七透镜170是对称的。在另一示例中，第二胶合透镜cl2中的第四透镜140具有与第八透镜180相同的屈光力，第二胶合透镜cl2中的第五透镜150具有与第七透镜170相同的屈光力。

图2是列出图1中所示的光学成像系统100的透镜的特性的示例的表格。

第一透镜110至第八透镜180全部由玻璃形成。如上所述构造的光学成像系统100可实现清晰、清楚的图像。

第三透镜130、第五透镜150和第七透镜170由高折射材料形成。例如，第三透镜130、第五透镜150和第七透镜170全部具有1.90或更大的折射率。

第三透镜130、第五透镜150和第七透镜170被构造为降低由其相邻的透镜引起的色差。例如，第三透镜130、第五透镜150和第七透镜170全部具有比其相邻的透镜的阿贝数低的阿贝数。

第二透镜120粘合到第三透镜130。例如，第二透镜120的像方表面s4整体地粘附到第三透镜130的物方表面s5。为此，第二透镜120的像方表面s4的曲率半径和第三透镜130的物方表面s5的曲率半径彼此相同。

第四透镜140粘合到第五透镜150。例如，第四透镜140的像方表面s9整体地粘附到第五透镜150的物方表面s10。为此，第四透镜140的像方表面s9的曲率半径和第五透镜150的物方表面s10的曲率半径彼此相同。

第一透镜110、第二透镜120、第五透镜150和第七透镜170全部具有负焦距。例如，第一透镜110、第二透镜120、第五透镜150和第七透镜170全部具有负屈光力。在具有负屈光力的第一透镜110、第二透镜120、第五透镜150和第七透镜170中，第五透镜150具有最大的屈光力。

第三透镜130、第四透镜140、第六透镜160和第八透镜180全部具有正焦距。例如，第三透镜130、第四透镜140、第六透镜160和第八透镜180全部具有正屈光力。在具有正屈光力的第三透镜130、第四透镜140、第六透镜160和第八透镜180中，第四透镜140具有最大的屈光力。

图3是示出图1中所示的光学成像系统100的调制传递函数(mtf)特性的示例的曲线图。

根据上述光学成像系统的示例，即使在高温环境下，也可实现高水平的分辨率。

尽管本公开包括特定的示例，但是在理解本公开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。