本申請(qǐng)要求于2016年1月28日在韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的第10-2016-0010776號(hào)韓國(guó)專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益,所述韓國(guó)專利申請(qǐng)的公開內(nèi)容通過引用被全部包含于此。
下面的描述涉及一種包括七個(gè)透鏡的光學(xué)成像系統(tǒng)。
背景技術(shù):
用于無(wú)人飛行器(aerialvehicle)的監(jiān)控?cái)z像機(jī)通常用于監(jiān)控寬的區(qū)域,從這樣的監(jiān)控?cái)z像機(jī)到所監(jiān)控的目標(biāo)的距離可以是相當(dāng)大的。因此,這樣的監(jiān)控?cái)z像機(jī)需要一種具有寬視場(chǎng)并實(shí)現(xiàn)高水平的分辨率的光學(xué)成像系統(tǒng)。類似地,用于車輛的監(jiān)控?cái)z像機(jī)用于捕獲在該車輛的前方和后方的車輛的圖像。因此,用于這樣的車輛的監(jiān)控?cái)z像機(jī)需要一種實(shí)現(xiàn)高水平的分辨率的光學(xué)成像系統(tǒng)。
包括由玻璃形成的透鏡的光學(xué)成像系統(tǒng)能夠使實(shí)現(xiàn)具有高水平的分辨率的攝像機(jī)成為可能。然而,包括由玻璃制成的透鏡的這樣的光學(xué)成像系統(tǒng)的重量明顯重于包括由塑料制成的透鏡的光學(xué)成像系統(tǒng)的重量,因此,使得難以在小的終端中安裝具有由玻璃形成的透鏡的光學(xué)成像系統(tǒng)。
相比之下,包括由塑料制成的透鏡的光學(xué)成像系統(tǒng)相對(duì)輕量化。然而,相比于包括由玻璃制成的透鏡的光學(xué)成像系統(tǒng)的分辨率的水平,可能難以用包括由塑料制成的透鏡的光學(xué)成像系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)更高水平的分辨率。因此,需要開發(fā)一種可在輕量化的同時(shí)實(shí)現(xiàn)高水平的分辨率的光學(xué)成像系統(tǒng)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
提供該內(nèi)容以簡(jiǎn)化形式介紹選擇的發(fā)明構(gòu)思,以在具體實(shí)施方式中進(jìn)一步描述該發(fā)明構(gòu)思。本發(fā)明內(nèi)容無(wú)意限定所要求保護(hù)主題的主要特征或必要特征,也無(wú)意用于幫助確定所要求保護(hù)的主題的范圍。
本公開的一方面可提供一種具有高水平的分辨率的光學(xué)成像系統(tǒng)。
根據(jù)實(shí)施例,可提供一種光學(xué)成像系統(tǒng),所述光學(xué)成像系統(tǒng)包括:第一透鏡,具有正屈光力;第二透鏡,具有正屈光力;第三透鏡,具有負(fù)屈光力,第三透鏡的物方表面是凸面;第四透鏡,具有正屈光力;第五透鏡,具有負(fù)屈光力;第六透鏡,具有負(fù)屈光力;第七透鏡,具有負(fù)屈光力并包括形成在其像方表面上的拐點(diǎn),其中,第一透鏡至第七透鏡從物方朝向成像面順序地設(shè)置。
第一透鏡的物方表面可以是凸面,第一透鏡的像方表面可以是凹面。
第二透鏡的物方表面和像方表面可以是凸面。
第三透鏡的像方表面可以是凹面。
第四透鏡的物方表面和像方表面可以是凸面。
第五透鏡的物方表面可以是凹面,第五透鏡的像方表面可以是凸面。
第六透鏡的物方表面可以是凸面,第六透鏡的像方表面可以是凹面。
第七透鏡的物方表面可以是凸面,第七透鏡的像方表面可以是凹面。
光學(xué)成像系統(tǒng)還可滿足0<f1/f<2.0,其中,f是光學(xué)成像系統(tǒng)的總焦距,f1是第一透鏡的焦距。
光學(xué)成像系統(tǒng)還可滿足0<f2/f<1.5,其中,f是光學(xué)成像系統(tǒng)的總焦距,f2是第二透鏡的焦距。
光學(xué)成像系統(tǒng)還可滿足-3.0<f3/f<-1.0,其中,f是光學(xué)成像系統(tǒng)的總焦距,f3是第三透鏡的焦距。
光學(xué)成像系統(tǒng)還可滿足3.0<|f4/f|,其中,f是光學(xué)成像系統(tǒng)的總焦距,f4是第四透鏡的焦距。
光學(xué)成像系統(tǒng)還可滿足1.3<f1/f2,其中,f1是第一透鏡的焦距,f2是第二透鏡的焦距。
光學(xué)成像系統(tǒng)還可滿足-2.0<f2/f3<0,其中,f2是第二透鏡的焦距,f3是第三透鏡的焦距。
光學(xué)成像系統(tǒng)還可滿足r11/f<0,其中,f是光學(xué)成像系統(tǒng)的總焦距,r11是第五透鏡的像方表面的曲率半徑。
第一透鏡至第七透鏡彼此之間可分開預(yù)定的間距或距離。
光學(xué)成像系統(tǒng)還可滿足v1-v2<25、25<v1-v3<45以及25<v1-v5<45,其中,v1是第一透鏡的阿貝數(shù),v2是第二透鏡的阿貝數(shù),v3是第三透鏡的阿貝數(shù),v5是第五透鏡的阿貝數(shù)。
光學(xué)成像系統(tǒng)還可滿足f5/f<0、f6/f<0以及f7/f<0,其中,f是光學(xué)成像系統(tǒng)的總焦距,f5是第五透鏡的焦距,f6是第六透鏡的焦距,f7是第七透鏡的焦距。
光學(xué)成像系統(tǒng)還可滿足oal/f<1.4、bfl/f<0.4、d12/f<0.1以及0.2<r7/f<1.5,其中,f是光學(xué)成像系統(tǒng)的總焦距,oal是從第一透鏡的物方表面到成像面在光軸上的距離,bfl是從第七透鏡的像方表面到成像面在光軸上的距離,d12是從第一透鏡的像方表面到第二透鏡的物方表面的在光軸上的距離,r7是第三透鏡的像方表面的曲率半徑。
根據(jù)實(shí)施例,提供一種光學(xué)成像系統(tǒng),所述光學(xué)成像系統(tǒng)包括:第一透鏡;第二透鏡,包括凸出的物方表面和凸出的像方表面;第三透鏡;第四透鏡;第五透鏡,具有負(fù)屈光力;第六透鏡,具有負(fù)屈光力;第七透鏡,包括凸出的物方表面并包括形成在其像方表面上的拐點(diǎn),其中,第一透鏡至第七透鏡從物方朝向成像面順序地設(shè)置。
其他特征和方面將通過下面的具體實(shí)施方式、附圖和權(quán)利要求而顯而易見。
附圖說明
圖1是根據(jù)第一實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的示圖;
圖2是表示圖1中所示的光學(xué)成像系統(tǒng)的像差曲線的曲線圖;
圖3是表示圖1中所示的光學(xué)成像系統(tǒng)的透鏡的特性的表格;
圖4是表示圖1中所示的光學(xué)成像系統(tǒng)的非球面特性的表格;
圖5是根據(jù)第二實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的示圖;
圖6是表示圖5中所示的光學(xué)成像系統(tǒng)的像差曲線的曲線圖;
圖7是表示圖5中所示的光學(xué)成像系統(tǒng)的透鏡的特性的表格;
圖8是表示圖5中所示的光學(xué)成像系統(tǒng)的非球面特性的表格;
圖9是根據(jù)第三實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的示圖;
圖10示出了表示圖9中所示的光學(xué)成像系統(tǒng)的像差曲線的曲線圖;
圖11是表示圖9中所示的光學(xué)成像系統(tǒng)的透鏡的特性的表格;
圖12是表示圖9中所示的光學(xué)成像系統(tǒng)的非球面特性的表格;
圖13是根據(jù)第四實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的示圖;
圖14示出了表示圖13中所示的光學(xué)成像系統(tǒng)的像差曲線的曲線圖;
圖15是表示圖13中所示的光學(xué)成像系統(tǒng)的透鏡的特性的表格;以及
圖16是表示圖13中所示的光學(xué)成像系統(tǒng)的非球面特性的表格。
在所有的附圖和具體實(shí)施方式中,除非另外描述,否則相同的附圖標(biāo)號(hào)將被理解為指示相同的元件、特征和結(jié)構(gòu)。為了清楚、說明及方便起見,可放大這些元件的相對(duì)尺寸和描繪。
具體實(shí)施方式
提供以下具體實(shí)施方式以幫助讀者獲得對(duì)這里所描述的方法、設(shè)備和/或系統(tǒng)的全面理解。然而,這里所描述的方法、設(shè)備和/或系統(tǒng)的各種變換、修改及等同物對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將是顯而易見的。這里所描述的操作順序僅僅是示例,并且不限于這里所闡述的順序,而是除了必須以特定順序發(fā)生的操作之外,可做出對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將是顯而易見的變換。此外,為了提高清楚性和簡(jiǎn)潔性,可省略對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說公知的功能和結(jié)構(gòu)的描述。
這里所描述的特征可以以不同的形式實(shí)施,而不被解釋為局限于這里所描述的示例。更確切的說,提供這里所描述的示例是為了使本公開將是徹底的和完整的,并將把本公開的全部適用范圍傳達(dá)給本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員。
將理解的是,盡管可在這里使用術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”等來(lái)描述各個(gè)透鏡,但是這些透鏡不應(yīng)受這些術(shù)語(yǔ)所限制。這些術(shù)語(yǔ)僅用于將一個(gè)透鏡與另一透鏡相區(qū)分。這些術(shù)語(yǔ)不一定意味著透鏡的特定順序或特定排列。因此,在不脫離各個(gè)實(shí)施例的教導(dǎo)實(shí)施方式的情況下,下面討論的第一透鏡可被稱為第二透鏡。
現(xiàn)在將參照附圖對(duì)本公開的示例性實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
此外,每個(gè)透鏡的最接近物體的表面被稱為第一表面或物方表面,每個(gè)透鏡的最接近成像面的表面被稱為第二表面或像方表面。此外,以毫米(mm)為單位來(lái)表示透鏡的曲率半徑、厚度/距離、ttl、y(成像面的對(duì)角線長(zhǎng)度的1/2)和焦距中的全部數(shù)值。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員將領(lǐng)會(huì)的是,可使用其他測(cè)量單位。此外,在本說明書中,均以毫米(mm)為單位來(lái)表示透鏡的全部曲率半徑、厚度、oal(從第一透鏡的第一表面至圖像傳感器的光軸距離(oal))、光闌與圖像傳感器之間在光軸上的距離(sl)、圖像高度(imgh,imageheight)和后焦距(bfl,backfocuslength)、光學(xué)系統(tǒng)的總焦距以及每個(gè)透鏡的焦距。此外,透鏡的厚度、透鏡之間的間距、oal、bfl和sl均是基于透鏡的光軸測(cè)量的距離。
此外,在實(shí)施例中,相對(duì)于透鏡的光軸部分對(duì)透鏡的形狀進(jìn)行描述和說明。
透鏡的表面是凸面意味著對(duì)應(yīng)表面的光軸部分凸出,透鏡的表面是凹面意味著對(duì)應(yīng)表面的光軸部分凹入。因此,在透鏡的一個(gè)表面被描述為凸面的構(gòu)造中,透鏡的所述一個(gè)表面的邊緣部分可能凹入。類似地,在透鏡一個(gè)表面被描述為凹面的構(gòu)造中,透鏡的所述一個(gè)表面的邊緣部分可能凸出。換言之,透鏡的近軸區(qū)域可凸出,而透鏡的在近軸區(qū)域之外的其余部分凸出、凹入或平坦。此外,透鏡的近軸區(qū)域可凹入,而透鏡的在近軸區(qū)域之外的其余部分凸出、凹入或平坦。
此外,在實(shí)施例中,相對(duì)于對(duì)應(yīng)透鏡的光軸來(lái)測(cè)量透鏡的厚度和曲率半徑。
根據(jù)實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)包括七個(gè)透鏡。作為示例,光學(xué)系統(tǒng)可包括第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡、第六透鏡和第七透鏡。在不脫離這里所描述的實(shí)施例的范圍的情況下,鏡頭模塊可包括四個(gè)透鏡至七個(gè)透鏡。根據(jù)示出的示例,描述的光學(xué)系統(tǒng)的實(shí)施例包括具有屈光力的七個(gè)透鏡。然而,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將領(lǐng)會(huì)的是,在實(shí)現(xiàn)下面所描述的各種結(jié)果和效果時(shí),可改變光學(xué)系統(tǒng)中透鏡的數(shù)量,(例如,兩個(gè)透鏡至六個(gè)透鏡)。此外,盡管每個(gè)透鏡被描述為具有特定的屈光力,但是透鏡中的至少一個(gè)透鏡可采用不同的屈光力以獲得期望的結(jié)果。
在根據(jù)實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)中,第一透鏡至第七透鏡由包括玻璃、塑料或其他相似類型的聚碳酸酯材料的材料形成。在另一實(shí)施例中,第一透鏡至第七透鏡中的至少一個(gè)透鏡由與形成第一透鏡至第七透鏡中的其他透鏡的材料不同的材料形成。
第一透鏡至第七透鏡可由具有與空氣的折射率不同的折射率的材料形成。例如,第一透鏡至第七透鏡由塑料或玻璃形成。第一透鏡至第七透鏡中的至少一個(gè)可呈非球面形狀。在一個(gè)示例中,第一透鏡至第七透鏡中的僅第七透鏡呈非球面形狀。此外,第一透鏡至第七透鏡中的全部透鏡的至少一個(gè)表面可以是非球面的。這里,可通過下面的式1表示每個(gè)透鏡的非球面表面:
[式1]
在式1中,c是透鏡的曲率半徑的倒數(shù),k是圓錐曲線常數(shù),r是從透鏡的非球面表面上的某點(diǎn)到光軸的距離,a到j(luò)是非球面常數(shù),z(或sag)是透鏡的非球面表面上的在距所述光軸的距離r處的某點(diǎn)與切平面之間的距離,其中,所述切平面與透鏡的所述非球面表面的頂點(diǎn)相交。
根據(jù)實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)包括具有屈光力的多個(gè)透鏡。例如,光學(xué)成像系統(tǒng)包括七個(gè)透鏡。在下面的部分中,將詳細(xì)描述構(gòu)成光學(xué)成像系統(tǒng)的第一透鏡至第七透鏡。
第一透鏡具有屈光力(諸如正屈光力或負(fù)屈光力)。例如,第一透鏡具有正屈光力。第一透鏡的一個(gè)表面可以是凸面。例如,第一透鏡的物方表面是凸面。第一透鏡可具有非球面表面。例如,第一透鏡的兩個(gè)表面是非球面的。第一透鏡可由具有高透光率和優(yōu)良可加工性的材料形成。例如,第一透鏡由塑料形成。然而,第一透鏡的材料不限于塑料。例如,第一透鏡還可由玻璃形成。第一透鏡可具有預(yù)定的焦距。例如,第一透鏡的焦距被預(yù)定在6.0mm至8.0mm的范圍內(nèi)。
第二透鏡可具有屈光力(諸如正屈光力或負(fù)屈光力)。例如,第二透鏡具有正屈光力。第二透鏡的至少一個(gè)表面可以是凸面。例如,第二透鏡的兩個(gè)表面是凸面。第二透鏡可具有非球面表面。例如,第二透鏡的兩個(gè)表面是非球面的。第二透鏡可由具有高透光率和優(yōu)良可加工性的材料形成。例如,第二透鏡由塑料形成。然而,第二透鏡的材料不限于塑料。例如,第二透鏡還可由玻璃形成。第二透鏡可具有預(yù)定的焦距。例如,第二透鏡的焦距被預(yù)定在3.5mm至5.5mm的范圍內(nèi)。
第三透鏡可具有屈光力(諸如正屈光力或負(fù)屈光力)。例如,第三透鏡具有負(fù)屈光力。第三透鏡的一個(gè)表面可以是凸面。例如,第三透鏡的物方表面是凸面。第三透鏡可具有非球面表面。例如,第三透鏡的兩個(gè)表面是非球面的。第三透鏡可由具有高透光率和優(yōu)良可加工性的材料形成。例如,第三透鏡由塑料形成。然而,第三透鏡的材料不限于塑料。例如,第三透鏡還可由玻璃形成。第三透鏡可具有高折射率。例如,第三透鏡的折射率是1.60或更大。第三透鏡可具有預(yù)定的焦距。例如,第三透鏡的焦距被預(yù)定在-6.0mm至-4.0mm的范圍內(nèi)。
第四透鏡可具有屈光力(諸如正屈光力或負(fù)屈光力)。例如,第四透鏡具有正屈光力。第四透鏡的至少一個(gè)表面可以是凸面。例如,第四透鏡的兩個(gè)表面是凸面。第四透鏡可具有非球面表面。例如,第四透鏡的兩個(gè)表面是非球面的。第四透鏡可由具有高透光率和優(yōu)良可加工性的材料形成。例如,第四透鏡由塑料形成。然而,第四透鏡的材料不限于塑料。例如,第四透鏡還可由玻璃形成。第四透鏡可具有高折射率。例如,第四透鏡的折射率是1.60或更大。第四透鏡可具有預(yù)定的焦距。例如,第四透鏡的焦距被預(yù)定在12.0mm至17.0mm的范圍內(nèi)。
第五透鏡可具有屈光力(諸如正屈光力或負(fù)屈光力)。例如,第五透鏡具有負(fù)屈光力。第五透鏡的至少一個(gè)表面可以是凹面。例如,第五透鏡的物方表面是凹面。第五透鏡可具有非球面表面。例如,第五透鏡的兩個(gè)表面是非球面的。第五透鏡可由具有高透光率和優(yōu)良可加工性的材料形成。例如,第五透鏡由塑料形成。然而,第五透鏡的材料不限于塑料。例如,第五透鏡還可由玻璃形成。第五透鏡可具有高折射率。例如,第五透鏡的折射率是1.60或更大。第五透鏡可具有預(yù)定的焦距。例如,第五透鏡的焦距被預(yù)定在-90.0mm或更小的范圍內(nèi)。
第六透鏡可具有屈光力(諸如正屈光力或負(fù)屈光力)。例如,第六透鏡具有負(fù)屈光力。第六透鏡的至少一個(gè)表面可以是凸面。例如,第六透鏡的物方表面是凸面。第六透鏡可具有非球面表面,如圖1所示,例如,第六透鏡的端點(diǎn)可朝向物方延伸來(lái)包圍、覆蓋、包封或完全覆蓋第一透鏡至第五透鏡。例如,第六透鏡的兩個(gè)表面可以是非球面的。第六透鏡可具有拐點(diǎn)。例如,一個(gè)或更多個(gè)拐點(diǎn)形成在第六透鏡的像方表面上。第六透鏡可由具有高透光率和優(yōu)良可加工性的材料形成。例如,第六透鏡由塑料形成。然而,第六透鏡的材料不限于塑料。例如,第六透鏡還可由玻璃形成。第六透鏡可具有預(yù)定的焦距。例如,第六透鏡的焦距被預(yù)定在-90.0mm或更小的范圍內(nèi)。
第七透鏡可具有屈光力(諸如正屈光力或負(fù)屈光力)。例如,第七透鏡具有負(fù)屈光力。第七透鏡的至少一個(gè)表面可以是凸面。例如,第七透鏡的物方表面是凸面。第七透鏡可具有非球面表面。例如,第七透鏡的兩個(gè)表面是非球面的。第七透鏡可具有拐點(diǎn)。例如,一個(gè)或更多個(gè)拐點(diǎn)形成在第七透鏡的像方表面上。第七透鏡可由具有高透光率和優(yōu)良可加工性的材料形成。例如,第七透鏡由塑料形成。然而,第七透鏡的材料不限于塑料。例如,第七透鏡還可由玻璃形成。第七透鏡可具有預(yù)定的焦距。例如,第七透鏡的焦距被預(yù)定在-15.0mm或更大的范圍內(nèi)。
根據(jù)可選的示例,第一透鏡至第七透鏡中的每個(gè)可被構(gòu)造為具有與上面所述的構(gòu)造相反的屈光力。例如,在可選的構(gòu)造中,第一透鏡具有負(fù)屈光力,第二透鏡具有負(fù)屈光力,第三透鏡具有正屈光力,第四透鏡具有負(fù)屈光力,第五透鏡具有正屈光力,第六透鏡具有正屈光力,第七透鏡具有正屈光力。
光學(xué)成像系統(tǒng)可包括光闌。例如,光學(xué)成像系統(tǒng)包括與第一透鏡的物方表面相鄰設(shè)置的第一光闌。此外,光學(xué)成像系統(tǒng)包括設(shè)置在第二透鏡與第三透鏡之間的第二光闌。
光學(xué)成像系統(tǒng)包括圖像傳感器。圖像傳感器被構(gòu)造為實(shí)現(xiàn)高水平的分辨率。例如,構(gòu)成圖像傳感器的像素的單位尺寸是1.12μm或更小。圖像傳感器形成成像面。
光學(xué)成像系統(tǒng)可包括濾光器。例如,光學(xué)成像系統(tǒng)包括設(shè)置在第七透鏡與圖像傳感器之間的濾光器。濾光器可從入射穿過第一透鏡至第七透鏡的入射光中濾除部分波長(zhǎng)的光。例如,濾光器濾除紅外波長(zhǎng)的入射光。
光學(xué)成像系統(tǒng)滿足下面的條件表達(dá)式:
[條件表達(dá)式1]0<f1/f<2.0
[條件表達(dá)式2]v1-v2<25
[條件表達(dá)式3]25<v1-v3<45
[條件表達(dá)式4]25<v1-v5<45
[條件表達(dá)式5]0<f2/f<1.5
[條件表達(dá)式6]-3.0<f3/f<-1.0
[條件表達(dá)式7]3.0<|f4/f|
[條件表達(dá)式8]f5/f<0
[條件表達(dá)式9]f6/f<0
[條件表達(dá)式10]f7/f<0
[條件表達(dá)式11]oal/f<1.4
[條件表達(dá)式12]1.3<f1/f2
[條件表達(dá)式13]-2.0<f2/f3<0
[條件表達(dá)式14]bfl/f<0.4
[條件表達(dá)式15]d12/f<0.1
[條件表達(dá)式16]0.2<r7/f<1.5
[條件表達(dá)式17]r11/f<0
這里,f是光學(xué)成像系統(tǒng)的總焦距,f1是第一透鏡的焦距,f2是第二透鏡的焦距,f3是第三透鏡的焦距,f4是第四透鏡的焦距,f5是第五透鏡的焦距,f6是第六透鏡的焦距,f7是第七透鏡的焦距。此外,v1是第一透鏡的阿貝數(shù),v2是第二透鏡的阿貝數(shù),v3是第三透鏡的阿貝數(shù),v5是第五透鏡的阿貝數(shù)。此外,oal是從第一透鏡的物方表面到成像面在光軸上的距離,bfl是從第七透鏡的像方表面到成像面在光軸上的距離,d12是從第一透鏡的像方表面到第二透鏡的物方表面的在光軸上的距離。在條件表達(dá)式中,r7是第三透鏡的像方表面的曲率半徑,r11是第五透鏡的像方表面的曲率半徑。
條件表達(dá)式1是用于限制第一透鏡的屈光力的式子。例如,在f1/f在條件表達(dá)式1的數(shù)值范圍之外的示例中,第一透鏡將使分配其他透鏡的屈光力是困難的。
條件表達(dá)式2至4是用于改善光學(xué)成像系統(tǒng)的色差的式子。例如,在v1-v2、v1-v3和v1-v5分別在條件表達(dá)式2至4的數(shù)值范圍之外的情況下,改善光學(xué)成像系統(tǒng)的色差將是困難的。
條件表達(dá)式5至7是用于改善光學(xué)成像系統(tǒng)的像差的式子。例如,在f2/f、f3/f和|f4/f|分別在條件表達(dá)式5至7的數(shù)值范圍之外的情況下,光學(xué)成像系統(tǒng)的第二透鏡至第四透鏡的屈光力過小,使得校正光學(xué)成像系統(tǒng)的像差將是困難的。
條件表達(dá)式8至10是用于限制光學(xué)成像系統(tǒng)的屈光力的式子。例如,在f5/f、f6/f和f7/f分別在條件表達(dá)式8至10的數(shù)值范圍之外的情況下,第五透鏡至第七透鏡將使設(shè)計(jì)光學(xué)成像系統(tǒng)是困難的。
條件表達(dá)式11和14是用于使光學(xué)成像系統(tǒng)小型化的式子。例如,在oal/f和bfl/f分別在條件表達(dá)式11至14的數(shù)值范圍之外的情況下,從第一透鏡到成像面的距離過長(zhǎng),使得使光學(xué)成像系統(tǒng)小型化將是困難的。
條件表達(dá)式12和13是用于減小光學(xué)成像系統(tǒng)的像差的式子。例如,在f1/f2和f2/f3分別在條件表達(dá)式12和13的數(shù)值范圍之外的情況下,第一透鏡至第三透鏡中的特定透鏡的屈光力過大,使得光學(xué)成像系統(tǒng)的像差特性將增大。
條件表達(dá)式14至17是用于改善光學(xué)成像系統(tǒng)的像差特性的式子。
在滿足條件表達(dá)式14至17的示例中,光學(xué)成像系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)清晰的圖像。例如,光學(xué)成像系統(tǒng)具有1.80或更小的f數(shù)(fno.)。此外,根據(jù)實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)13百萬(wàn)像素或更大的分辨率。
接下來(lái),將描述根據(jù)多個(gè)實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)。
將參照?qǐng)D1描述根據(jù)第一實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)。
根據(jù)第一實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)100包括具有第一透鏡110、第二透鏡120、第三透鏡130、第四透鏡140、第五透鏡150、第六透鏡160和第七透鏡170的光學(xué)系統(tǒng)。第一透鏡110至第七透鏡170從物方朝向成像面190順序地設(shè)置。第一透鏡110至第七透鏡170彼此之間分開預(yù)定的間距或距離。例如,第一透鏡110至第七透鏡170在近軸區(qū)域中不接觸其相鄰的透鏡。在可選的實(shí)施例中,第二透鏡120和第三透鏡130可在光軸的某點(diǎn)處或在近軸區(qū)域中相接觸。
光學(xué)成像系統(tǒng)100包括濾光器180和圖像傳感器。濾光器180設(shè)置在第七透鏡170與圖像傳感器之間。圖像傳感器將通過第一透鏡110至第七透鏡170折射的光轉(zhuǎn)換為電信號(hào),并且提供光學(xué)成像系統(tǒng)100所需的成像面190。
光學(xué)成像系統(tǒng)100包括一個(gè)或更多個(gè)光闌st1和st2。第一光闌st1與第一透鏡的物方表面相鄰設(shè)置,第二光闌st2設(shè)置在第二透鏡與第三透鏡之間。以供參考,如果必要的話,可省略第二光闌st2。
在實(shí)施例中,第一透鏡110具有正屈光力,其物方表面是凸面,而其像方表面是凹面。第二透鏡120具有正屈光力,其兩個(gè)表面是凸面。第三透鏡130具有負(fù)屈光力,其物方表面是凸面,其像方表面是凹面。第四透鏡140具有正屈光力,其兩個(gè)表面是凸面。第五透鏡150具有負(fù)屈光力,其物方表面是凹面,而其像方表面是凸面。第六透鏡160具有負(fù)屈光力,其物方表面是凸面,其像方表面是凹面。一個(gè)或更多個(gè)拐點(diǎn)形成在第六透鏡160的兩個(gè)表面上。第七透鏡170具有負(fù)屈光力,其物方表面是凸面,而其像方表面是凹面。一個(gè)或更多個(gè)拐點(diǎn)形成在第七透鏡170的兩個(gè)表面上。
如上所述構(gòu)造的光學(xué)成像系統(tǒng)表現(xiàn)出如圖2所示的像差特性。以供參考,圖2的imght指的是成像面的對(duì)角線長(zhǎng)度的1/2。在實(shí)施例中,imght是3.51mm。圖3和圖4分別是表示根據(jù)第一實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的透鏡特性和非球面特性的表格。
接下來(lái),將參照?qǐng)D5描述根據(jù)第二實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)。
根據(jù)第二實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)200包括具有第一透鏡210、第二透鏡220、第三透鏡230、第四透鏡240、第五透鏡250、第六透鏡260和第七透鏡270的光學(xué)系統(tǒng)。第一透鏡210至第七透鏡270從物方朝向成像面290順序地設(shè)置。第一透鏡210至第七透鏡270也設(shè)置為彼此分開預(yù)定的間距。例如,第一透鏡210至第七透鏡270在近軸區(qū)域中不接觸其相鄰的透鏡。在可選的實(shí)施例中,第二透鏡220和第三透鏡230可在光軸的某點(diǎn)處或在近軸區(qū)域中相接觸。
光學(xué)成像系統(tǒng)200包括濾光器280和圖像傳感器。濾光器280設(shè)置在第七透鏡270與圖像傳感器之間。圖像傳感器將通過第一透鏡210至第七透鏡270折射的光轉(zhuǎn)換為電信號(hào),并且提供光學(xué)成像系統(tǒng)200所需的成像面290。
光學(xué)成像系統(tǒng)200包括一個(gè)或更多個(gè)光闌st1和st2。第一光闌st1與第一透鏡的物方表面相鄰設(shè)置,第二光闌st2設(shè)置在第二透鏡與第三透鏡之間。以供參考,如果必要的話,可省略第二光闌st2。
在實(shí)施例中,第一透鏡210具有正屈光力,其物方表面是凸面,其像方表面是凹面。第二透鏡220具有正屈光力,其兩個(gè)表面是凸面。第三透鏡230具有負(fù)屈光力,其物方表面是凸面,而其像方表面是凹面。第四透鏡240具有正屈光力,其兩個(gè)表面是凸面。第五透鏡250具有負(fù)屈光力,其物方表面是凹面,其像方表面是凸面。第六透鏡260具有負(fù)屈光力,其物方表面是凸面,而其像方表面是凹面。一個(gè)或更多個(gè)拐點(diǎn)形成在第六透鏡260的兩個(gè)表面上。第七透鏡270具有負(fù)屈光力,其物方表面是凸面,而其像方表面是凹面。一個(gè)或更多個(gè)拐點(diǎn)形成在第七透鏡270的兩個(gè)表面上。
如上所述構(gòu)造的光學(xué)成像系統(tǒng)表現(xiàn)出如圖6所示的像差特性。在實(shí)施例中,如圖6所示,imght可以是3.51mm。圖7和圖8分別是表示根據(jù)第二實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的透鏡特性和非球面特性的表格。
將參照?qǐng)D9描述根據(jù)第三實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)。
根據(jù)第三實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)300包括具有第一透鏡310、第二透鏡320、第三透鏡330、第四透鏡340、第五透鏡350、第六透鏡360和第七透鏡370的光學(xué)系統(tǒng)。第一透鏡310至第七透鏡370從物方朝向成像面390順序地設(shè)置。第一透鏡310至第七透鏡370設(shè)置為彼此分開預(yù)定的間距。例如,第一透鏡310至第七透鏡370在近軸區(qū)域中不接觸其相鄰的透鏡。在可選的實(shí)施例中,第二透鏡320和第三透鏡330可在光軸的某點(diǎn)處或在近軸區(qū)域中相接觸。
光學(xué)成像系統(tǒng)300包括濾光器380和圖像傳感器。濾光器380設(shè)置在第七透鏡370與圖像傳感器之間。圖像傳感器將通過第一透鏡310至第七透鏡370折射的光轉(zhuǎn)換為電信號(hào),并且提供光學(xué)成像系統(tǒng)300所需的成像面390。
光學(xué)成像系統(tǒng)300包括一個(gè)或更多個(gè)光闌st1和st2。第一光闌st1與第一透鏡的物方表面相鄰設(shè)置,第二光闌st2設(shè)置在第二透鏡與第三透鏡之間。以供參考,如果必要的話,可省略第二光闌st2。
在實(shí)施例中,第一透鏡310具有正屈光力,其物方表面是凸面,其像方表面是凹面。第二透鏡320具有正屈光力,其兩個(gè)表面是凸面。第三透鏡330具有負(fù)屈光力,其物方表面是凸面,其像方表面是凹面。第四透鏡340具有正屈光力,其兩個(gè)表面是凸面。第五透鏡350具有負(fù)屈光力,其物方表面是凹面,而其像方表面是凸面。第六透鏡360具有負(fù)屈光力,其物方表面是凸面,其像方表面是凹面。一個(gè)或更多個(gè)拐點(diǎn)形成在第六透鏡360的兩個(gè)表面上。第七透鏡370具有負(fù)屈光力,其物方表面是凸面,其像方表面是凹面。一個(gè)或更多個(gè)拐點(diǎn)形成在第七透鏡370的兩個(gè)表面上。
如上所述構(gòu)造的光學(xué)成像系統(tǒng)表現(xiàn)出如圖10所示的像差特性。在實(shí)施例中,如圖10所示,imght可以是3.50mm。圖11和圖12分別是表示根據(jù)第三實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的透鏡特性和非球面特性的表格。
下面是參照?qǐng)D13的根據(jù)第四示例性實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的描述。
根據(jù)第四實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)400包括具有第一透鏡410、第二透鏡420、第三透鏡430、第四透鏡440、第五透鏡450、第六透鏡460和第七透鏡470的光學(xué)系統(tǒng)。第一透鏡410至第七透鏡470從物方朝向成像面490順序地設(shè)置。第一透鏡410至第七透鏡470設(shè)置為彼此分開預(yù)定的間距。例如,第一透鏡410至第七透鏡470在近軸區(qū)域中不接觸其相鄰的透鏡。在可選的實(shí)施例中,第二透鏡420和第三透鏡430可在光軸的某點(diǎn)處或在近軸區(qū)域中相接觸。
光學(xué)成像系統(tǒng)400包括濾光器480和圖像傳感器。濾光器480設(shè)置在第七透鏡470與圖像傳感器之間。圖像傳感器將通過第一透鏡410至第七透鏡470折射的光轉(zhuǎn)換為電信號(hào),并且提供光學(xué)成像系統(tǒng)400所需的成像面490。
光學(xué)成像系統(tǒng)400包括一個(gè)或更多個(gè)光闌st1和st2。第一光闌st1與第一透鏡的物方表面相鄰設(shè)置,第二光闌st2設(shè)置在第二透鏡與第三透鏡之間。以供參考,如果必要的話,可省略第二光闌st2。
在實(shí)施例中,第一透鏡410具有正屈光力,其物方表面是凸面,其像方表面是凹面。第二透鏡420具有正屈光力,其兩個(gè)表面是凸面。第三透鏡430具有負(fù)屈光力,其物方表面是凸面,而其像方表面是凹面。第四透鏡440具有正屈光力,其兩個(gè)表面是凸面。第五透鏡450具有負(fù)屈光力,其物方表面是凹面,其像方表面是凸面。第六透鏡460具有負(fù)屈光力,其物方表面是凸面,而其像方表面是凹面。一個(gè)或更多個(gè)拐點(diǎn)形成在第六透鏡460的兩個(gè)表面上。第七透鏡470具有負(fù)屈光力,其物方表面是凸面,其像方表面是凹面。一個(gè)或更多個(gè)拐點(diǎn)形成在第七透鏡470的兩個(gè)表面上。
如上所述構(gòu)造的光學(xué)成像系統(tǒng)表現(xiàn)出如圖14所示的像差特性。在實(shí)施例中,如圖14所示,imght可以是3.51mm。圖15和圖16分別是表示根據(jù)第四實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的透鏡特性和非球面特性的表格。
表1表示根據(jù)第一實(shí)施例至第四實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的條件表達(dá)式的值。
[表1]
如上所述,根據(jù)實(shí)施例,光學(xué)成像系統(tǒng)可安裝在小的終端中且具有高水平的分辨率。
雖然本公開包括具體示例,但對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將顯而易見的是,在不脫離權(quán)利要求及其等同物的精神及范圍的情況下,可對(duì)這些示例作出形式和細(xì)節(jié)上的各種改變。這里所描述的示例將被理解為僅是描述性的含義,而非限制的目的。每個(gè)示例中的特征或方面的描述將被理解為可適用于其他示例中的類似的特征或方面。如果以不同的順序執(zhí)行所描述的技術(shù),和/或如果按照不同的方式組合和/或通過其他組件或它們的等同物替換或增補(bǔ)所描述的系統(tǒng)、架構(gòu)、裝置或電路中的組件,則可獲得合適的結(jié)果。因此,本公開的范圍不由具體實(shí)施方式而由權(quán)利要求及其等同物來(lái)限定,并且在權(quán)利要求及其等同物的范圍之內(nèi)的全部變型將被理解為包含于本公開中。