CN104730690B - 照相镜头光学系统及使用此照相镜头光学系统的照相设备 - Google Patents

照相镜头光学系统及使用此照相镜头光学系统的照相设备 Download PDF

Info

Publication number
CN104730690B
CN104730690B CN201410815369.8A CN201410815369A CN104730690B CN 104730690 B CN104730690 B CN 104730690B CN 201410815369 A CN201410815369 A CN 201410815369A CN 104730690 B CN104730690 B CN 104730690B
Authority
CN
China
Prior art keywords
optical system
lens
camera lens
photographic film
film optical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201410815369.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104730690A (zh
Inventor
安致浩
宋暻洙
金智恩
姜灿求
裵成熙
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kolen Co Ltd
Original Assignee
Kolen Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kolen Co Ltd filed Critical Kolen Co Ltd
Publication of CN104730690A publication Critical patent/CN104730690A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104730690B publication Critical patent/CN104730690B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/06—Panoramic objectives; So-called "sky lenses" including panoramic objectives having reflecting surfaces
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0015—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design
    • G02B13/002—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface
    • G02B13/004—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface having four lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/18—Optical objectives specially designed for the purposes specified below with lenses having one or more non-spherical faces, e.g. for reducing geometrical aberration
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B9/00—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or -
    • G02B9/34—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having four components only

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lenses (AREA)

Abstract

本发明提供一种照相镜头光学系统及使用此照相镜头光学系统的照相设备。照相镜头光学系统包含：第一镜头，具有负屈光力和凸向物侧的弯月面形状；第二镜头，具有负屈光力和凸向所述物侧的弯月面形状；第三镜头，具有正屈光力和凸向所述物侧的弯月面形状；以及第四镜头，具有正屈光力和双凸形状，其中所述第一镜头到所述第四镜头在从所述物侧到像侧的方向上依序布置，且所述照相镜头光学系统满足以下条件：0.18＜|(tanθ)/f|＜0.35其中θ和f分别表示所述照相镜头光学系统的视角和焦距。

Description

照相镜头光学系统及使用此照相镜头光学系统的照相设备
相关申请
本发明主张2013年12月24日在韩国知识产权局申请的第10-2013-0162911号韩国专利申请的权益，所述申请的揭示内容全文以引用的方式并入本文中。
技术领域
本发明的一个或一个以上实施例涉及光学装置，且更明确地说，涉及用于车辆的相机的照相镜头光学系统及使用此照相镜头光学系统的照相设备。
背景技术
最近，包含例如电荷耦合装置(charge coupled device，CCD)或互补金属氧化物半导体(complimentary metal oxide semiconductor，CMOS)图像传感器等固态成像装置的相机的使用已大幅增加。
且，固态成像装置中的像素集成程度已提高以改进相机的分辨率。随之而来的是，已通过提高相机中所包含的镜头光学系统的性能来开发小型轻便的相机。
一般来说，在镜头光学系统中使用较多镜头可有效于确保高光学性能，例如，广视角、高放大率和像差的校正。然而，如果镜头光学系统包含许多镜头，那么提供小型、轻型且廉价的相机可能不可行。另一方面，如果镜头相机系统中所包含的镜头的数目减小，那么即使这种镜头光学系统可就产品大小和价格竞争性来说是有效的，也可能不能充分校正像差。
因此，必须设计具有适当的光学性能且还有效于获得具有减小的大小、重量和成本的相机的镜头光学系统。
发明内容
本发明的一个或一个以上实施例包含有效减小相机的大小/重量且具有广视角和高性能的镜头光学系统及使用此照相镜头光学系统的照相设备。
额外方面将部分阐述于下文的描述中，且将部分从所述描述显而易见，或可通过所呈现的实施例的实践而了解。
根据本发明的一个或一个以上实施例，一种照相镜头光学系统包含：第一镜头，具有负屈光力和凸向物侧的弯月面形状；第二镜头，具有负屈光力和凸向所述物侧的弯月面形状；第三镜头，具有正屈光力和凸向所述物侧的弯月面形状；以及第四镜头，具有正屈光力和双凸形状，其中所述第一镜头到所述第四镜头在从所述物侧到像侧的方向上依序布置，且所述照相镜头光学系统满足以下条件：
0.18＜|(tanθ)/f|＜0.35
其中θ和f分别表示所述照相镜头光学系统的视角和焦距。
所述照相镜头光学系统可满足以下条件：
1.6＜n3＜1.7
其中n3表示所述第三镜头的折射率。
所述第一镜头、所述第二镜头、所述第三镜头和所述第四镜头中的至少一者可具有至少一个非球面。
所述第二镜头、所述第三镜头和所述第四镜头可为双非球面镜头。
所述第一镜头、所述第二镜头、所述第三镜头和所述第四镜头中的一者或一者以上可由塑料材料形成。
所述照相镜头光学系统可还包含设置在所述第三镜头与所述第四镜头之间的孔径光阑。
根据本发明的一个或一个以上实施例，一种照相设备包含：所述照相镜头光学系统；以及图像传感器，用于将由所述照相镜头光学系统形成的光学图像转换为电信号。
附图说明
结合附图，根据实施例的以下描述，这些和/或其它方面将变得显而易见且更容易了解。
图1为说明根据本发明的第一实施例的照相镜头光学系统的光学布置的横截面图。
图2说明第一实施例的照相镜头光学系统的纵向球面像差、像散场曲线和畸变。
图3为说明根据本发明的第二实施例的照相镜头光学系统的光学布置的横截面图。
图4说明第二实施例的照相镜头光学系统的纵向球面像差、像散场曲线和畸变。
图5为说明根据本发明的第三实施例的照相镜头光学系统的光学布置的横截面图。
图6说明第三实施例的照相镜头光学系统的纵向球面像差、像散场曲线和畸变。
具体实施方式
现将详细参考实施例，其实例在附图中得以说明，其中相同参考数字在全文中指相同元件，且每一元件的大小可被夸示以便清楚地进行说明。就这来说，本发明的实施例可具有不同形式且不应视为限于本文中所阐述的描述。因此，仅在下文通过参考图式、参考本说明书的多个方面来描述实施例。如本文中所使用，术语“和/或”包含相关联的所列项目中的一者或一者以上的任何和所有组合。在元件列表之前的例如“……中的至少一者”等表达修饰元件的整个列表而不修饰列表中的个别元件。
图1、图3和图5分别说明根据本发明的第一实施例、第二实施例和第三实施例的照相镜头光学系统的光学布置。
参看图1、图3和图5，本发明的实施例的照相镜头光学系统中的每一者包含：第一镜头10，具有负屈光力；第二镜头20，具有负屈光力；第三镜头30，具有正屈光力；以及第四镜头40，具有正屈光力，所述镜头在从物侧OBJ到像侧(表面)IMG的方向上依序布置。
第一镜头10可凸向物侧OBJ。举例来说，第一镜头10可具有凸向物侧OBJ的弯月面形状。
第二镜头20可凸向物侧OBJ。举例来说，第二镜头20可具有凸向物侧OBJ的弯月面形状。第二镜头20可为具有至少一个非球面的非球面镜头或可为双非球面镜头。
第三镜头30可凸向物侧OBJ。举例来说，第三镜头30可具有凸向物侧OBJ的弯月面形状。第三镜头30可为具有至少一个非球面的非球面镜头或可为双非球面镜头。
第四镜头40可为双凸形状。第四镜头40可为具有至少一个非球面的非球面镜头或可为双非球面镜头。
孔径光阑ST可设置在第三镜头30与第四镜头40之间。然而，孔径光阑ST的位置不限于此。
滤光片构件F可设置在第四镜头40与像面IMG之间。滤光片构件F可为红外线阻断滤光片。盖玻璃可另外与滤光片构件F一起设置。或者，红外线阻隔涂层可选择性地或与滤光片构件F一起形成在第一镜头10的物侧表面上。
例如电荷耦合装置(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)等图像传感器(未图示)可设置在像面IMG上。
所述实施例的照相镜头光学系统的镜头经配置以满足包含照相镜头光学系统的相机的容易像差校正、广视角特性和大小减小的需要。
照相镜头光学系统中的每一者可满足以下条件1：
0.15＜|(tanθ)/f|＜0.35 (1)
其中θ和f分别表示照相镜头光学系统的视角和焦距。
对于大于条件1的上限的(tanθ)/f的值，照相镜头光学系统可能不具有广视角，且对于小于条件1的下限的(tanθ)/f的值，照相镜头光学系统可具有广视角。然而，可能难以校正例如照相镜头光学系统的球面像差和彗形像差等像差。
条件1可如下所示而修改且应用于照相镜头光学系统。
0.18＜|(tanθ)/f|＜0.35 (1′)
如果照相镜头光学系统满足条件1或1′，那么照相镜头光学系统可具有等于或大于约160°的极广视角，且照相镜头光学系统的像差可有效地得以校正。
照相镜头光学系统还可满足以下条件2：
1.6＜n3＜1.7 (2)
其中n3表示第三镜头30的折射率。
第一镜头10、第二镜头20、第三镜头30和第四镜头40可由玻璃或塑料材料形成。在由塑料材料形成的状况下，第一镜头10、第二镜头20、第三镜头30和第四镜头40可为廉价且轻型的。第一镜头10、第二镜头20、第三镜头30和第四镜头40中的至少一者可为用于校正像差的具有至少一个非球面的非球面镜头。如果非球面由塑料材料形成，那么可容易执行制造工艺。举例来说，第二镜头20、第三镜头30和第四镜头40可为双非球面镜头，且第一镜头10可具有球面镜头。然而，本发明的实施例不限于此。
第一镜头10(球面镜头)可由玻璃形成，且第二镜头20、第三镜头30和第四镜头40可由塑料材料形成，以减小其大小和重量且以低成本确保光学性能提高和像差校正。
下文中，将描述根据本发明的实施例的镜头数据。关于镜头数据，ST表示孔径光阑，且表面的表面编号之后的“*”指示所述表面为非球面的。R、T、Nd和Vd分别表示曲率半径、厚度或间隔、折射率和阿贝数。此外，Fno表示光圈数，f表示焦距，且θ表示视角。焦距、曲率半径和厚度或间隔是以毫米(mm)为单位来表达的。
如下界定非球面。
[方程式1]
其中，Z表示在镜头的光轴的方向上相对于镜头的顶点而测量的距离，Y表示在垂直于光轴的方向上相对于光轴而测量的距离，K表示圆锥常数，A、B、C和D表示非球面系数，且R表示镜头的顶点处的曲率半径。
<第一实施例>
图1为说明第一实施例的照相镜头光学系统的光学布置的横截面图。第一实施例的镜头数据展示在下文中。
[表1]
Fno：2.8，f：1.0155
下表展示非球面系数。
[表2]
表面 K A B C D E
3 0.0973 -0.04 0.0032 0.0001 0 -
4 -0.8864 -0.1462 0.0152 -0.0041 - -
5 -0.3104 -0.0206 0.0214 -0.0093 0.0012 -0.0001
6 0 0.1429 -0.0249 0.0064 0.0691 0.1092
8 0 -0.0366 0.1416 -0.2033 0.1722 -0.0599
9 -1.1968 -0.0111 0.0056 -0.0054 0.004 0.0007
图2说明第一实施例的照相镜头光学系统的纵向球面像差、像散场曲线和畸变。在图2中，关于具有656.27纳米、587.56纳米、546.07纳米、486.13纳米和435.84纳米的波长的光绘制纵向球面像差，且关于具有546.07纳米的波长的光而绘制像散场曲线和畸变。在像散场曲线中，弧矢场曲率和切向场曲率分别表示为S和T。
<第二实施例>
图3为说明第二实施例的照相镜头光学系统的光学布置的横截面图。第二实施例的镜头数据展示在下文中。
[表3]
Fno：2.8，f：0.9864
表面 R T Nd Vd
OBJ 无穷大 无穷大
1 17.9435 2 1.7 55.46
2 2.98 1.703
3* 3.096 0.5 1.534 55.86
4* 0.725 0.2954
5* 1.4423 2.1157 1.642 23.89
6* 7.2716 0.2856
ST 无穷大 0.2496
8* 8.3392 1.5748 1.534 55.86
9* -0.9549 0.1
10 无穷大 0.7
11 无穷大 1.6653
IMG 无穷大 -0.0045
下表展示非球面系数。
[表41
表面 K A B C D E
3 0.0843 -0.0396 0.0031 0 0 -
4 -0.8868 -0.1502 0.0147 -0.0041 - -
5 -0.285 -0.0192 0.0192 -0.0083 0.0014 -0.0002
6 0 0.1854 -0.0473 0.0449 0.1378 0.1705
8 0 -0.0368 0.1506 -0.2207 0.1819 -0.0599
9 -1.1812 -0.0185 -0.0003 -0.0043 0.0051 0.0012
图4说明第二实施例的照相镜头光学系统的纵向球面像差、像散场曲线和畸变。
<第三实施例>
图5为说明第三实施例的照相镜头光学系统的光学布置的横截面图。第三实施例的镜头数据展示在下文中。
[表5]
Fno：2.8，f：0.9572
表面 R T Nd Vd
OBJ 无穷大 无穷大
1 16.8142 2 1.7 55.46
2 2.9848 1.7177
3* 3.1133 0.5 1.534 55.86
4* 0.7179 0.3687
5* 1.4397 2.096 1.642 23.89
6* 6.4443 0.2705
ST 无穷大 0.2425
8* 8.8432 1.5707 1.534 55.86
9* -0.9367 0.1
10 无穷大 0.7
11 无穷大 1.6171
IMG 无穷大 -0.0049
下表展示非球面系数。
[表6]
图6说明第三实施例的照相镜头光学系统的纵向球面像差、像散场曲线和畸变。
下表7展示第一到第三实施例的照相镜头光学系统满足条件1或1′和2。
[表71
条件 第一实施例 第二实施例 第三实施例
tanθ -0.306 -0.194 -0.158
f 1.0155 0.9864 0.9572
|(tanθ)/f| 0.301 0.197 0.165
n3 1.642 1.642 1.642
根据实施例，可提供具有广视角和高光学性能的小型轻薄照相镜头光学系统。
实施例的照相镜头光学系统可与将由照相镜头光学系统形成的光学图像转换为电信号的图像传感器一起用于各种照相设备中。这些照相设备可用于各种电子装置或例如便携式终端、门铃电话和汽车等其它装置中。
照相镜头光学系统通过使用四个镜头而建构为短的、小型且轻型的，且具有广视角。
如果照相镜头光学系统的非球面镜头由塑料材料形成，那么照相镜头光学系统可以低成本来制造，且允许照相镜头光学系统具有高性能。
照相镜头光学系统可适用于车辆的相机中。
应理解，本文中描述的示范性实施例应仅在描述性意义上考虑且不应出于限制的目的。对每一实施例内的特征或方面的描述通常应视为可用于其它实施例中的其它类似特征或方面。
尽管已参考图式描述本发明的一个或一个以上实施例，但所属领域的技术人员应理解，在不脱离由所附权利要求书定义的本发明的精神和范围的情况下可对本发明进行形式和细节的各种改变。

Claims (8)

1.一种照相镜头光学系统，其特征在于包括：
第一镜头，具有负屈光力和凸向物侧的弯月面形状；
第二镜头，具有负屈光力和凸向所述物侧的弯月面形状；
第三镜头，具有正屈光力和凸向所述物侧的弯月面形状；以及
第四镜头，具有正屈光力和双凸形状，
其中所述第一镜头到所述第四镜头在从所述物侧到像侧的方向上依序布置，且所述照相镜头光学系统满足以下条件：
0.18<|(tanθ)/f|≤0.197
其中θ和f分别表示所述照相镜头光学系统的视角和焦距。
2.根据权利要求1所述的照相镜头光学系统，其特征在于所述照相镜头光学系统满足以下条件：
1.6<n3<1.7
其中n3表示所述第三镜头的折射率。
3.根据权利要求1所述的照相镜头光学系统，其特征在于所述第一镜头、所述第二镜头、所述第三镜头和所述第四镜头中的至少一者具有至少一个非球面。
4.根据权利要求3所述的照相镜头光学系统，其特征在于所述第二镜头、所述第三镜头和所述第四镜头为双非球面镜头。
5.根据权利要求3所述的照相镜头光学系统，其特征在于所述第一镜头、所述第二镜头、所述第三镜头和所述第四镜头中的至少一者由塑料材料形成。
6.根据权利要求5所述的照相镜头光学系统，其特征在于具有非球面的所述第一镜头、所述第二镜头、所述第三镜头和所述第四镜头中的一者或一者以上由塑料材料形成。
7.根据权利要求1所述的照相镜头光学系统，其特征在于还包括设置在所述第三镜头与所述第四镜头之间的孔径光阑。
8.一种照相设备，其特征在于包括：
根据权利要求1所述的照相镜头光学系统；以及
图像传感器，用于将由所述照相镜头光学系统形成的光学图像转换为电信号。
CN201410815369.8A 2013-12-24 2014-12-23 照相镜头光学系统及使用此照相镜头光学系统的照相设备 Expired - Fee Related CN104730690B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2013-0162911 2013-12-24
KR1020130162911A KR101570030B1 (ko) 2013-12-24 2013-12-24 촬영 렌즈 광학계

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104730690A CN104730690A (zh) 2015-06-24
CN104730690B true CN104730690B (zh) 2017-05-17

Family

ID=53399818

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410815369.8A Expired - Fee Related CN104730690B (zh) 2013-12-24 2014-12-23 照相镜头光学系统及使用此照相镜头光学系统的照相设备

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20150177487A1 (zh)
KR (1) KR101570030B1 (zh)
CN (1) CN104730690B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101570030B1 (ko) * 2013-12-24 2015-11-19 주식회사 코렌 촬영 렌즈 광학계
CN105242379B (zh) * 2014-06-25 2018-04-10 Kolen株式会社 成像镜头系统
TWI620952B (zh) * 2016-04-28 2018-04-11 先進光電科技股份有限公司 光學成像系統
CN107436478B (zh) * 2017-09-14 2022-09-16 浙江舜宇光学有限公司 光学成像镜头
WO2019052200A1 (zh) 2017-09-14 2019-03-21 浙江舜宇光学有限公司 光学成像镜头
CN115166943B (zh) * 2022-07-18 2024-03-12 歌尔光学科技有限公司 一种光学系统以及增强现实设备

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201440184U (zh) * 2009-03-31 2010-04-21 富士能株式会社 摄像透镜及摄像装置
CN102967926A (zh) * 2012-11-08 2013-03-13 中山联合光电科技有限公司 一种用于监控、车载的光学镜头
CN104730690A (zh) * 2013-12-24 2015-06-24 Kolen株式会社 照相镜头光学系统及使用此照相镜头光学系统的照相设备

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4847150B2 (ja) * 2005-02-21 2011-12-28 富士フイルム株式会社 広角撮像レンズ
WO2009041382A1 (ja) * 2007-09-28 2009-04-02 Konica Minolta Opto, Inc. 広角光学系、撮像レンズ装置、モニタカメラおよびデジタル機器
JP2010107611A (ja) 2008-10-29 2010-05-13 Olympus Imaging Corp 結像光学系及びそれを用いた撮像装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201440184U (zh) * 2009-03-31 2010-04-21 富士能株式会社 摄像透镜及摄像装置
CN102967926A (zh) * 2012-11-08 2013-03-13 中山联合光电科技有限公司 一种用于监控、车载的光学镜头
CN104730690A (zh) * 2013-12-24 2015-06-24 Kolen株式会社 照相镜头光学系统及使用此照相镜头光学系统的照相设备

Also Published As

Publication number Publication date
CN104730690A (zh) 2015-06-24
KR20150075193A (ko) 2015-07-03
KR101570030B1 (ko) 2015-11-19
US20150177487A1 (en) 2015-06-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104730691B (zh) 照相镜头光学系统及使用此照相镜头光学系统的照相设备
CN207424358U (zh) 光学成像系统
US9986157B2 (en) Imaging optical system, camera apparatus and stereo camera apparatus
CN104749750B (zh) 光学透镜系统
CN104730690B (zh) 照相镜头光学系统及使用此照相镜头光学系统的照相设备
TWI519810B (zh) 廣視角光學鏡頭
CN104749751B (zh) 光学镜头系统
US20170322391A1 (en) Wide angle lens system and imaging device having the same
US20170276909A1 (en) Lens optical system and imaging device
US20180017764A1 (en) Photographic lens and photographic apparatus including the same
US20180045925A1 (en) Optical lens
US9007702B2 (en) Five-piece optical lens system
CN101634742B (zh) 取像镜头
US9733452B2 (en) Optical lens system with a wide field of view
CN105929521A (zh) 照相镜头及包含其的照相设备
CN104730689B (zh) 照相镜头光学系统及使用此照相镜头光学系统的照相设备
US9612422B2 (en) Photographing lens system
CN105676415A (zh) 摄影透镜光学系统
JP2005316010A (ja) 撮像レンズ
CN108351495B (zh) 成像镜头
CN105242379B (zh) 成像镜头系统
US20160116709A1 (en) Photographic Lens Optical System
CN104749749B (zh) 照相镜头光学系统
US20160161723A1 (en) Photographing Lens System
TWI524109B (zh) 光學成像鏡頭

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20170517

Termination date: 20191223