CN112558270A - 成像透镜系统 - Google Patents

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Abstract

成像透镜系统包括：从物侧依序设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜；以及光阑，设置在第一透镜至第六透镜中的一个透镜的像侧上，并且第二透镜至第七透镜中的设置在光阑的像侧上的一个或多个透镜各自具有正屈光力和负折射率温度系数。

Description

成像透镜系统
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年9月9日提交至韩国知识产权局的第10-2019-0111393号韩国专利申请的优先权的权益，上述韩国专利申请的全部公开内容出于所有目的通过引用并入本申请。
技术领域
以下描述涉及成像透镜系统，其可以实现与环境温度变化无关的恒定的光学性能。
背景技术
小型监视相机被配置成从监视区域获得图像信息。例如，小型监视相机可以安装在车辆的前保险杠和后保险杠上，并且可以将所获得的图像提供给驾驶员。
由于早期型号的小型监视相机被配置成对车辆附近的障碍物成像，因此早期型号的小型监视相机具有相对较低的分辨率，并且分辨率可能会根据-40℃至80℃之间的温度变化而变化。最近，要求车辆具有自动驾驶功能，以及需要具有高分辨率并且可以在恶劣的温度条件下实现恒定的光学特性的监视相机。
发明内容
提供本发明内容部分旨在以简要的形式介绍对发明构思的选择，而在下面的具体实施方式部分中将进一步描述这些发明构思。本发明内容部分目的不在于确认所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不籍此帮助确定所要求保护的主题的范围。
一种成像透镜系统，其可实现与环境温度无关的恒定的光学特性。
在一个总的方面，成像透镜系统包括：从物侧依序设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜；以及光阑，设置在第一透镜至第六透镜中的一个透镜的像侧上，并且第二透镜至第七透镜中的设置在光阑的像侧上的一个或多个透镜各自具有正屈光力和负折射率温度系数。
光阑可设置在第三透镜与第四透镜之间。
第四透镜或第六透镜可具有正屈光力。
第四透镜或第六透镜可具有负折射率温度系数。
第四透镜或第六透镜的折射率温度系数可以大于-10×10-6/℃且小于-0.5×10-6/℃。
第二透镜可具有凹入的物侧面。
第六透镜可具有凸出的像侧面。
第七透镜可具有负屈光力。
第七透镜可具有凹入的物侧面。
在另一个总的方面，成像透镜系统包括：第一透镜组，设置在光阑的物侧上；以及第二透镜组，设置在光阑与成像面之间。第一透镜组中包括的透镜和第二透镜组中包括的透镜的折射率温度系数的总和DTnT是-3.5[10-6/℃]或更大以及3.5[10-6/℃]或更小。
第一透镜组中包括的透镜的折射率温度系数的总和DTnF可以是5.0[10-6/℃]或更大以及15[10-6/℃]或更小。
第二透镜组中包括的透镜的折射率温度系数的总和DTnR可以是-20[10-6/℃]或更大以及-8.0[10-6/℃]或更小。
第一透镜组中包括的透镜的折射率温度系数的总和DTnF和第二透镜组中包括的透镜的折射率温度系数的总和DTnR可以满足0.8≤|DTnF/DTnR|≤1.2。
在第一透镜组中包括的透镜中，最邻近光阑的透镜可具有正屈光力。
在第二透镜组中包括的透镜中，最邻近光阑的透镜可具有正屈光力。
在第二透镜组中包括的透镜中，最邻近成像面的透镜可具有负屈光力。
在另一总的方面，成像透镜系统包括：光阑；第一透镜组，设置在光阑的物侧上并包括两个或更多个透镜，第一透镜组的两个或更多个透镜各自具有正折射率温度系数；以及第二透镜组，设置在光阑的像侧与图像传感器之间并包括两个或更多个透镜，第二透镜组的两个或更多个透镜各自具有负折射率温度系数。
第一透镜组可包括三个透镜，以及第二透镜组可包括四个透镜。
第二透镜组的最邻近光阑设置的透镜可具有正折射率温度系数。
第一透镜组的透镜中的至少两个透镜可各自具有负屈光力，以及第二透镜组的透镜中的至少两个透镜可各自具有负屈光力。
根据下面的具体实施方式、附图和所附权利要求，其它特征和方面将变得显而易见。
附图说明
图1是示出成像透镜系统的第一示例的图。
图2示出了图1中所示出的成像透镜系统的像差曲线。
图3示出了图1中所示出的成像透镜系统的MTF曲线。
图4示出了表示图1中所示出的成像透镜系统的后焦距(BFL)根据温度变化的曲线。
图5是示出成像透镜系统的第二示例的图。
图6示出了图5中所示出的成像透镜系统的像差曲线。
图7示出了图5中所示出的成像透镜系统的MTF曲线。
图8示出了表示图5中所示出的成像透镜系统的后焦距(BFL)根据温度变化的曲线。
图9是示出成像透镜系统的第三示例的图。
图10示出了图9中所示出的成像透镜系统的像差曲线。
图11示出了图9中所示出的成像透镜系统的MTF曲线。
图12示出了表示图9中所示出的成像透镜系统的后焦距(BFL)根据温度变化的曲线。
图13是示出成像透镜系统的第四示例的图。
图14示出了图13中所示出的成像透镜系统的像差曲线。
图15示出了图13中所示出的成像透镜系统的MTF曲线。
图16示出了表示图13中所示出的成像透镜系统的后焦距(BFL)根据温度变化的曲线。
图17是示出成像透镜系统的第五示例的图。
图18示出了图17中所示出的成像透镜系统的像差曲线。
图19示出了图17中所示出的成像透镜系统的MTF曲线。
图20示出了表示图17中所示出的成像透镜系统的后焦距(BFL)根据温度变化的曲线。
图21是示出成像透镜系统的第六示例的图。
图22示出了图21中所示出的成像透镜系统的像差曲线。
图23示出了图21中所示出的成像透镜系统的MTF曲线。
图24示出了表示图21中所示出的成像透镜系统的后焦距(BFL)根据温度变化的曲线。
在全部附图和具体实施方式中，相同的附图标记指代相同的元件。出于清楚、说明和方便的目的，附图可能未按照比例绘制，并且附图中元件的相对尺寸、比例和描绘可能被夸大。
具体实施方式
提供以下具体实施方式以帮助读者获得对本申请中所描述的方法、装置和/或系统的全面理解。然而，本申请中所描述的方法、装置和/或系统的各种改变、修改和等同对本领域普通技术人员将是显而易见的。本申请中所描述的操作的顺序仅仅是示例，并且除了必须以特定顺序发生的操作之外，不限于在本申请中所阐述的顺序，而是可以改变的，这对于本领域普通技术人员来说是显而易见的。另外，为了更加清楚和简洁，可省略对于本领域普通技术人员公知的功能和结构的描述。
本申请中所描述的特征可以以不同的形式实施，而不应被理解为受限于本申请中所描述的示例。更确切地，提供本申请所描述的示例使得本公开将是透彻和完整的，并且将本公开的范围完全传达给本领域普通技术人员。
应注意，在本申请中，措辞“可以”的关于示例或实施方式的使用，例如，关于示例或实施方式可包括或实现的内容，意味着存在其中包括或实现这样的特征的至少一个示例或实施方式，而所有示例和实施方式不限于此。
在整个说明书中，当诸如层、区域或基板的元件被描述为位于另一元件“上”、“连接到”或“联接到”另一元件时，该元件可直接位于该另一元件“上”、直接“连接到”或直接“联接到”该另一元件，或者可存在介于该元件与该另一元件之间的一个或多个其它元件。相反地，当元件被描述为“直接位于”另一元件“上”、“直接连接到”或“直接联接到”另一元件时，则可不存在介于该元件与该另一元件之间的其它元件。
如本申请中所使用的，措辞“和/或”包括相关联的所列项目中的任何一项以及任何两项或更多项的任何组合。
尽管在本申请中可以使用诸如“第一”、“第二”和“第三”的措辞来描述各种构件、部件、区域、层或部分，但是这些构件、部件、区域、层或部分不受这些措辞的限制。更确切地，这些措辞仅用于将一个构件、部件、区域、层或部分与另一个构件、部件、区域、层或部分区分开。因此，在不背离本申请中所描述的示例的教导的情况下，该示例中提及的第一构件、第一部件、第一区域、第一层或第一部分也可以被称作第二构件、第二部件、第二区域、第二层或第二部分。
诸如“在……之上”、“较上”、“在……之下”和“较下”的空间相对措辞可以在本申请中为了描述便利而使用，以描述如附图中所示的一个元件相对于另一个元件的关系。除了涵盖附图中所描绘的定向之外，这些空间相对措辞旨在还涵盖设备在使用或操作中的不同的定向。例如，如果附图中的设备翻转，则描述为在另一元件“之上”或相对于该另一元件“较上”的元件将在该另一元件“之下”或相对于该另一元件“较下”。因此，根据设备的空间定向，措辞“在……之上”涵盖“在……之上”和“在……之下”两种定向。该设备还可以以其它方式定向(例如，旋转90度或在其它定向上)，并且本申请中使用的空间相对措辞应被相应地解释。
本申请中使用的术语仅用于描述各种示例，而不用于限制本公开。除非上下文另有明确指示，否则冠词“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式。措辞“包括”、“包含”和“具有”说明所述特征、数字、操作、构件、元件和/或它们的组合的存在，但不排除一个或多个其它特征、数字、操作、构件、元件和/或它们的组合的存在或添加。
由于制造技术和/或公差，可能出现附图中所示形状的变化。因此，本申请中描述的示例不限于附图中所示的特定形状，而是包括在制造期间出现的形状变化。
可以以在理解本申请的公开内容之后将显而易见的各种方式组合本申请中描述的示例的特征。此外，尽管本申请中描述的示例具有多种配置，但是在理解本申请的公开内容之后将显而易见的其它配置也是可行的。
在示例中，第一透镜是指最邻近物体的透镜，而第七透镜是指最邻近成像面(或图像传感器)的透镜。在示例中，曲率半径、厚度、从第一透镜的物侧面至成像面的距离(TTL)、成像面的对角线长度的一半(IMG HT)以及焦距的单位以毫米(mm)表示。
透镜的厚度、透镜之间的间隔和TTL是指在光轴方向上截取的透镜的距离。另外，在透镜的形状的说明中，其中一个表面是凸出的配置表示该表面的近轴区域是凸出的，以及其中一个表面是凹入的配置表示该表面的近轴区域是凹入的。因此，即使当透镜的一个表面被描述为凸出时，透镜的边缘也可以是凹入的。类似地，即使当透镜的一个表面被描述为凹入时，透镜的边缘也可以是凸出的。
成像透镜系统包括七个透镜。例如，成像透镜系统可包括从物侧依序设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜。第一透镜至第七透镜可设置成在相邻透镜中的每个透镜之间具有一定间隔。例如，相邻透镜的像侧面和物侧面可以在近轴区域中彼此不接触。因此，即使当在附图中在一侧上的透镜的像侧面和在另一侧上的透镜的物侧面被示出为彼此接触时，该像侧面和该物侧面在两个透镜之间也彼此不接触。
第一透镜具有屈光力。例如，第一透镜具有负屈光力。第一透镜的一个面可以凸出。例如，第一透镜的物侧面可以凸出。
第一透镜包括球面表面。例如，第一透镜的两个面可以是球面的。可以使用具有高透光率和优异的可加工性的材料来制造第一透镜。例如，可以使用玻璃或塑料材料来制造第一透镜。第一透镜具有高折射率。例如，第一透镜的折射率可以是1.7或更大。作为另一示例，第一透镜的折射率可以是1.7或更大且1.8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。第二透镜的一个面可以凹入。例如，第二透镜的物侧面或像侧面可以凹入。
第二透镜可包括球面表面。例如，第二透镜的两个面可以是球面的。可以使用具有高透光率和优异的可加工性的材料来制造第二透镜。例如，可以使用玻璃或塑料材料来制造第二透镜。第二透镜可具有比第一透镜的折射率大的折射率。例如，第二透镜的折射率可以是1.8或更大。作为另一示例，第二透镜的折射率可以是1.8或更大且小于2.0。
第三透镜可具有屈光力。例如，第三透镜可具有正屈光力。第三透镜的一个面可以凸出。例如，第三透镜的物侧面可以凸出。
第三透镜可包括球面表面。例如，第三透镜的两个面可以是球面的。可以使用具有高透光率和优异的可加工性的材料来制造第三透镜。例如，可以使用玻璃或塑料材料来制造第三透镜。第三透镜可具有与第二透镜的折射率相似的折射率。例如，第三透镜的折射率可以是1.8或更大。作为另一示例，第三透镜的折射率可以是1.8或更大且小于2.0。
第四透镜可具有屈光力。例如，第四透镜可具有正屈光力。第四透镜的一个面可以凸出。例如，第四透镜的物侧面可以凸出。
第四透镜可包括非球面表面。例如，第四透镜的两个面可以是非球面的。可以使用具有高透光率和优异的可加工性的材料来制造第四透镜。例如，可以使用玻璃或塑料材料来制造第四透镜。在第一透镜至第七透镜之中，第四透镜可具有最低的折射率。作为示例，第四透镜的折射率可以小于1.6。作为另一示例，第四透镜的折射率可以是1.2或更大且小于1.6。
第五透镜可具有屈光力。第五透镜可具有负屈光力。第五透镜的一个面可以凹入。例如，第五透镜的物侧面可以凹入。
第五透镜可包括球面表面。例如，第五透镜的两个面可以是球面的。可以使用具有高透光率和优异的可加工性的材料来制造第五透镜。例如，可以使用玻璃或塑料材料来制造第五透镜。第五透镜可具有与第三透镜的折射率相似的折射率。例如，第五透镜的折射率可以是1.8或更大。作为另一示例，第五透镜的折射率可以是1.8或更大且小于2.0。
第六透镜可具有屈光力。例如，第六透镜可具有正屈光力。第六透镜的一个面可以凸出。例如，第六透镜的像侧面可以凸出。
第六透镜可包括球面表面。例如，第六透镜的两个面可以是球面的。可以使用具有高透光率和优异的可加工性的材料来制造第六透镜。例如，可以使用玻璃或塑料材料来制造第六透镜。第六透镜可具有与第四透镜的折射率相似的折射率。例如，第六透镜的折射率可以是1.5或更大且小于1.7。
第七透镜可具有屈光力。例如，第七透镜可具有负屈光力。第七透镜的至少一个表面可以凹入。例如，第七透镜的物侧面可以凹入。
第七透镜可包括非球面表面。例如，第七透镜的两个面可以是非球面的。可以使用具有高透光率和优异的可加工性的材料来制造第七透镜。例如，可以使用玻璃或塑料材料来制造第七透镜。第七透镜可具有与第一透镜的折射率相似的折射率。例如，第七透镜的折射率可以是1.7或更大。作为另一示例，第七透镜的折射率可以是1.7或更大且小于1.9。
第四透镜和第七透镜可包括如上所述的非球面表面。第四透镜和第七透镜的非球面表面可以由以下等式1表示。
等式1：
Figure BDA0002467241040000081
在等式1中，“c”是相应透镜的曲率半径的倒数，“k”是圆锥常数，“r”是从透镜的非球面表面上的某个点到光轴的距离，“A”、“B”、“C”和“D”是非球面常数，“Z”(或SAG)是从透镜的非球面表面上的某个点到非球面表面的顶点的、在光轴方向上截取的距离。
成像透镜系统可包括滤光片、图像传感器和光阑。成像透镜系统还可包括保护玻璃。
滤光片可设置在第七透镜与图像传感器之间。滤光片可阻挡具有特定波长的光。例如，滤光片可阻挡具有红外波长的光。图像传感器可形成成像面。光阑可被配置成调节入射到透镜的光量。例如，光阑可设置在第三透镜与第四透镜之间。保护玻璃可设置在滤光片与图像传感器之间，并且可防止由异物引起的图像传感器的污染和损坏。
第一透镜至第七透镜中的每一个可具有特定的折射率温度系数(10-6/℃)。透镜的折射率温度系数(DTn)可以通过设置在透镜之间的光阑彼此区分开。作为示例，设置在光阑的物侧上的大多数透镜(第一透镜组)可具有正折射率温度系数，而设置在光阑与成像面之间的大多数透镜(第二透镜组)可具有负折射率温度系数。然而，并非第二透镜组中包括的所有透镜都可具有负折射率温度系数。作为示例，在第二透镜组中包括的透镜中，最邻近成像面设置的透镜可具有正折射率温度系数。
第二透镜组中包括的透镜中的具有正屈光力的透镜可具有负折射率温度系数。例如，第二透镜组中包括的透镜的第四透镜或第六透镜可具有正屈光力，并且可具有负折射率温度系数。
透镜组中的每一个中包括的透镜可以在特定位置具有特定屈光力。作为示例，在第一透镜组中包括的透镜中，最邻近光阑的透镜可具有正屈光力。作为另一示例，在第二透镜组中包括的透镜中，最邻近光阑的透镜可具有正屈光力。作为另一示例，在第二透镜组中包括的透镜中，最邻近成像面的透镜可具有负屈光力。
成像透镜系统中包括的透镜可满足以下关于折射率温度系数(在下文中，称为“DTn”)的条件方程式中的一个或多个条件方程式。
条件方程式1：-3.5≤DTnT≤3.5[10-6/℃]
条件方程式2：5.0≤DTnF≤15[10-6/℃]
条件方程式3：-20≤DTnR≤-8.0[10-6/℃]
条件方程式4：0.8≤|DTnF/DTnR|≤1.2[10-6/℃]
在条件方程式1至4中，“DTnT”是成像透镜系统中包括的透镜的DTn的总和，“DTnF”是设置在光阑的物侧上的透镜(第一透镜组)的DTn的总和，以及“DTnR”是设置在光阑与成像面之间的透镜(第二透镜组)的DTn的总和。
第二透镜组中包括的透镜的DTn可具有特定范围。作为示例，第四透镜的折射率温度系数(DTn4)或第六透镜的折射率温度系数(DTn6)可以大于-10×10-6/℃且小于-0.5×10-6/℃。
成像透镜系统中包括的透镜可具有特定的热膨胀常数(10-6/℃)。例如，第一透镜至第七透镜的热膨胀常数(CTE)可以是2.0[10-6/℃]或更大以及20[10-6/℃]或更小。成像透镜系统中包括的透镜中的至少一个透镜可具有与其他透镜的热膨胀常数不同的热膨胀常数。作为示例，第六透镜的热膨胀常数(CTE6)可以大于其他透镜的热膨胀常数(CTE1、CTE2、CTE3、CTE4、CTE5和CTE7)。作为另一示例，第七透镜的热膨胀常数(CTE7)可以小于第六透镜的热膨胀常数(CTE6)。
第六透镜的热膨胀常数(CTE6)与第七透镜的热膨胀常数(CTE7)之间的差(CTE6-CTE7)可以是1.0[10-6/℃]或更大以及5.0[10-6/℃]或更小。
成像透镜系统中包括的透镜中每一个可具有根据温度而变化的焦距温度系数(VT)。透镜中每一个的焦距温度系数(VT)可以通过以下方程式获得。
VTi＝(DTni/(Ndi-1)-CTEi)-1
在等式中，“VTi”是第i透镜的焦距温度系数，“DTni”是第i透镜的折射率温度系数，“Ndi”是第i透镜的折射率，以及“CTEi”是第i透镜的热膨胀常数。
通过以上方程式获得的焦距温度系数可满足以下条件方程式。
条件方程式5：VT5<VT4
条件方程式6：|1/(f5×VT5)|<|1/(f4×VT4)|
条件方程式7：1/(f4×VT4)+1/(f6×VT6)<-2/(f5×VT5)
在条件方程式5至7中，“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，“VT4”是第四透镜的焦距温度系数，“VT5”是第五透镜的焦距温度系数，以及“VT6”是第六透镜的焦距温度系数。
成像透镜系统中包括的透镜中的每一个可具有负焦距温度系数。负焦距温度系数可以由以下条件方程式表示。
条件方程式8：VTi<0
在成像透镜系统中，其间设置有光阑的透镜的焦距温度系数可满足以下条件方程式。
条件方程式9：100<VTS1-VTS2<400[10-6/℃]
在条件方程式9中，“VTS1”是最邻近光阑的像侧设置的透镜的焦距温度系数，以及“VTS2”是最邻近光阑的物侧设置的透镜的焦距温度系数。
在成像透镜系统中，邻近成像面的透镜的焦距温度系数可以满足以下条件方程式。
条件方程式10：300<VTM2-VTM1<900[10-6/℃]
在成像透镜系统中，邻近成像面的透镜之间的焦距温度系数之差可以大于邻近物体的透镜之间的焦距温度系数之差。该配置可以由下面的条件方程式表示。
条件方程式11：0<(VTO1-VTO2)/(VTM1-VTM2)<1.0
在条件方程式10和11中，“VTO1”是最邻近物体设置的透镜的焦距温度系数，“VTO2”是第二最邻近物体设置的透镜的焦距温度系数，“VTM1”是第二最邻近成像面的透镜的焦距温度系数，以及“VTM2”是最邻近成像面的透镜的焦距温度系数。
成像透镜系统可满足以下条件方程式之一。
条件方程式12：30<V4-V5
条件方程式13：|f4|<2×f
条件方程式14：|f5|<2×f
在条件方程式12至14中，“V4”是第四透镜的阿贝数，“V5”是第五透镜的阿贝数，以及“f”是成像透镜系统的焦距。
在下面的描述中，将根据一个或多个示例来描述成像透镜系统。
将参考图1描述成像透镜系统的第一示例。
成像透镜系统100可包括第一透镜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和第七透镜170。
第一透镜110可具有负屈光力，并且可具有凸出的物侧面和凹入的像侧面。第二透镜120可具有负屈光力，并且可具有凹入的物侧面和凸出的像侧面。第三透镜130可具有正屈光力，并且可具有凸出的物侧面和凸出的像侧面。第四透镜140可具有正屈光力，并且可具有凸出的物侧面和凸出的像侧面。第五透镜150可具有负屈光力，并且可具有凹入的物侧面和凹入的像侧面。第六透镜160可具有正屈光力，并且可具有凸出的物侧面和凸出的像侧面。第七透镜170可具有负屈光力，并且可具有凹入的物侧面和凸出的像侧面。
成像透镜系统100还可包括滤光片182、保护玻璃184、图像传感器190和光阑ST。滤光片182和保护玻璃184可设置在第七透镜170与图像传感器190之间。光阑ST可设置在第三透镜130与第四透镜140之间。
图2和图3示出了成像透镜系统100的像差特性和MTF特性。图4示出了成像透镜系统100的后焦距的根据温度的变化量(ΔBFL：μm)。如图4中所示，成像透镜系统100的后焦距的变化量在-40℃或更小处和在80℃或更大处分别是2.2μm和2.6μm，但是在-20℃至60℃的范围内是1.5μm或更小。
表1和表2列出了成像透镜系统100的透镜特性和非球面表面值。
表1
Figure BDA0002467241040000121
Figure BDA0002467241040000131
表2
面编号 K A B C D
8 -7.7205E-01 5.2940E-06 3.4185E-08 - -
9 -3.4660E+00 2.7021E-05 -3.4495E-08 - -
14 - -7.9572E-05 -2.2783E-07 -9.8448E-10 1.3392E-11
15 - -7.5011E-05 -3.6238E-07 1.9905E-09 5.4521E-13
将参考图5描述成像透镜系统的第二示例。
成像透镜系统200可包括第一透镜210、第二透镜220、第三透镜230、第四透镜240、第五透镜250、第六透镜260和第七透镜270。
第一透镜210可具有负屈光力，并且可具有凸出的物侧面和凹入的像侧面。第二透镜220可具有负屈光力，并且可具有凹入的物侧面和凸出的像侧面。第三透镜230可具有正屈光力，并且可具有凸出的物侧面和凸出的像侧面。第四透镜240可具有正屈光力，并且可具有凸出的物侧面和凸出的像侧面。第五透镜250可具有负屈光力，并且可具有凹入的物侧面和凹入的像侧面。第六透镜260可具有正屈光力，并且可具有凸出的物侧面和凸出的像侧面。第七透镜270可具有负屈光力，并且可具有凹入的物侧面和凸出的像侧面。
成像透镜系统200还可包括滤光片282、保护玻璃284、图像传感器290和光阑ST。滤光片282和保护玻璃284可设置在第七透镜270与图像传感器290之间。光阑ST可设置在第三透镜230与第四透镜240之间。
图6和图7示出了成像透镜系统200的像差特性和MTF特性。图8示出了成像透镜系统200的后焦距的根据温度的变化量(ΔBFL：μm)。如图8中所示，成像透镜系统200的后焦距的变化量预期在-40℃或更小处和在80℃或更大处分别约是2.2μm和2.8μm。然而，使用其中焦距可以根据温度变化而变化的透镜特性(ΔLENS BACK)，即使在-40℃至80℃的范围内，成像透镜系统200的后焦距的实质变化量(DEFOCUS)也减小至±0.5μm。
表3和表4列出了成像透镜系统200的透镜特性和非球面表面值。
表3
Figure BDA0002467241040000141
表4
面编号 K A B C D
8 -7.72E-01 5.01E-06 3.53E-08 - -
9 -3.47E+00 2.80E-05 -3.40E-08 - -
14 - -8.19E-05 -1.97E-07 -7.33E-10 1.23E-11
15 - -8.14E-05 -3.05E-07 1.95E-09 4.71E-13
将参考图9描述成像透镜系统的第三示例。
成像透镜系统300可包括第一透镜310、第二透镜320、第三透镜330、第四透镜340、第五透镜350、第六透镜360和第七透镜370。
第一透镜310可具有负屈光力，并且可具有凸出的物侧面和凹入的像侧面。第二透镜320可具有负屈光力，并且可具有凸出的物侧面和凹入的像侧面。第三透镜330可具有正屈光力，并且可具有凸出的物侧面和凸出的像侧面。第四透镜340可具有正屈光力，并且可具有凸出的物侧面和凸出的像侧面。第五透镜350可具有负屈光力，并且可具有凹入的物侧面和凹入的像侧面。第六透镜360可具有正屈光力，并且可具有凸出的物侧面和凸出的像侧面。第七透镜370可具有负屈光力，并且可具有凹入的物侧面和凸出的像侧面。
成像透镜系统300还可包括滤光片382、保护玻璃384、图像传感器390和光阑ST。滤光片382和保护玻璃384可设置在第七透镜370与图像传感器390之间。光阑ST可设置在第三透镜330与第四透镜340之间。
图10和图11示出了成像透镜系统300的像差特性和MTF特性。图12示出了成像透镜系统300的后焦距的根据温度的变化量(ΔBFL：μm)。如图12中所示，成像透镜系统300的后焦距的变化量预期在-40℃或更小处和在80℃或更大处分别约是1.0μm和4.6μm。然而，使用其中焦距可以根据温度变化而变化的透镜特性(ΔLENS BACK)，即使在-40℃至80℃的范围内，成像透镜系统300的后焦距的实质变化量(DEFOCUS)也减小至±2.0μm。
表5和表6列出了成像透镜系统300的透镜特性和非球面表面值。
表5
Figure BDA0002467241040000151
Figure BDA0002467241040000161
表6
面编号 K A B C D
8 -7.72E-01 3.51E-06 4.83E-08 - -
9 -3.47E+00 2.82E-05 -1.04E-08 - -
14 - 1.33E-05 -4.56E-07 2.63E-10 -4.37E-12
15 - 1.04E-05 -6.41E-07 1.66E-10 2.85E-12
将参考图13描述成像透镜系统的第四示例。
成像透镜系统400可包括第一透镜410、第二透镜420、第三透镜430、第四透镜440、第五透镜450、第六透镜460和第七透镜470。
第一透镜410可具有负屈光力，并且可具有凸出的物侧面和凹入的像侧面。第二透镜420可具有负屈光力，并且可具有凹入的物侧面和凸出的像侧面。第三透镜430可具有正屈光力，并且可具有凸出的物侧面和凸出的像侧面。第四透镜440可具有正屈光力，并且可具有凸出的物侧面和凸出的像侧面。第五透镜450可具有负屈光力，并且可具有凹入的物侧面和凹入的像侧面。第六透镜460可具有正屈光力，并且可具有凸出的物侧面和凸出的像侧面。第七透镜470可具有负屈光力，并且可具有凹入的物侧面和凸出的像侧面。
成像透镜系统400还可包括滤光片482、保护玻璃484、图像传感器490和光阑ST。滤光片482和保护玻璃484可设置在第七透镜470与图像传感器490之间。光阑ST可设置在第三透镜430与第四透镜440之间。
图14和图15示出了成像透镜系统400的像差特性和MTF特性。图16示出了成像透镜系统400的后焦距的根据温度的变化量(ΔBFL：μm)。如图16中所示，成像透镜系统400的后焦距的变化量在-40℃或更小处和在80℃或更大处分别约是-6.0μm和12μm。然而，使用其中焦距可以根据温度变化而变化的透镜特性(ΔLENS BACK)，即使在-40℃至80℃的范围内，成像透镜系统400的后焦距的实质变化量(DEFOCUS)也减小至3.0μm。
表7和表8列出了成像透镜系统400的透镜特性和非球面表面值。
表7
Figure BDA0002467241040000162
Figure BDA0002467241040000171
表8
面编号 K A B C D
8 -7.72E-01 4.69E-06 2.63E-08 - -
9 -3.47E+00 1.96E-05 -2.34E-08 - -
14 - -5.35E-05 -3.29E-07 -9.15E-10 -4.88E-12
15 - -3.68E-05 -3.84E-07 3.62E-10 1.79E-12
将参考图17描述成像透镜系统的第五示例。
成像透镜系统500可包括第一透镜510、第二透镜520、第三透镜530、第四透镜540、第五透镜550、第六透镜560和第七透镜570。
第一透镜510可具有负屈光力，并且可具有凸出的物侧面和凹入的像侧面。第二透镜520可具有负屈光力，并且可具有凹入的物侧面和凸出的像侧面。第三透镜530可具有正屈光力，并且可具有凸出的物侧面和凸出的像侧面。第四透镜540可具有正屈光力，并且可具有凸出的物侧面和凸出的像侧面。第五透镜550可具有负屈光力，并且可具有凹入的物侧面和凹入的像侧面。第六透镜560可具有正屈光力，并且可具有凸出的物侧面和凸出的像侧面。第七透镜570可具有负屈光力，并且可具有凹入的物侧面和凸出的像侧面。
成像透镜系统500还可包括滤光片582、保护玻璃584、图像传感器590和光阑ST。滤光片582和保护玻璃584可设置在第七透镜570与图像传感器590之间。光阑ST可设置在第三透镜530与第四透镜540之间。
图18和图19示出了成像透镜系统500的像差特性和MTF特性。图20示出了成像透镜系统500的后焦距的根据温度的变化量(ΔBFL：μm)。如图20中所示，成像透镜系统500的后焦距的变化量预期在-20℃或更小处和在80℃或更大处分别约是-4.0μm和10μm。然而，使用其中焦距可以根据温度变化而变化的透镜特性(ΔLENS BACK)，即使在-20℃至80℃的范围内，成像透镜系统500的后焦距的实质变化量(DEFOCUS)也减小至2.5μm。
表9和表10列出了成像透镜系统500的透镜特性和非球面表面值。
表9
面编号 标记 曲率半径 厚度/间隔 折射率 阿贝数 DTn CTE VT
1 第一透镜 73.449 2.590 1.773 49.62 3.60 8.00 -301.8
2 13.367 9.679 1.000 0.00
3 第二透镜 -21.099 6.296 1.835 42.72 3.80 8.00 -284.2
4 -27.339 12.933 1.000 0.00
5 第三透镜 70.821 4.826 1.835 42.72 3.80 8.00 -284.2
6 -70.821 5.420 1.000 0.00
7 光阑 无穷大 5.435 1.000 0.00
8 第四透镜 19.439 6.942 1.497 81.56 -6.80 8.00 -46.4
9 -30.510 2.682 1.000 0.00
10 第五透镜 -94.519 2.500 1.808 22.76 -3.70 8.00 -79.5
11 21.323 2.469 1.000 0.00
12 第六透镜 25.687 6.178 1.593 68.62 -7.00 11.10 -43.7
13 -62.987 9.450 1.000 0.00
14 第七透镜 -72.856 6.000 1.770 49.35 3.80 7.40 -401.9
15 -120.000 0.500 1.000 0.00
16 滤光片 无穷大 1.100 1.517 64.17
17 无穷大 0.500 1.000 0.00
18 保护玻璃 无穷大 1.100 1.517 64.17
19 无穷大 3.389 1.000 0.00
20 像侧面 无穷大 0.000 1.000 0.00
表10
Figure BDA0002467241040000181
Figure BDA0002467241040000191
将参考图21描述成像透镜系统的第六示例。
成像透镜系统600可包括第一透镜610、第二透镜620、第三透镜630、第四透镜640、第五透镜650、第六透镜660和第七透镜670。
第一透镜610可具有负屈光力，并且可具有凸出的物侧面和凹入的像侧面。第二透镜620可具有负屈光力，并且可具有凹入的物侧面和凸出的像侧面。第三透镜630可具有正屈光力，并且可具有凸出的物侧面和凸出的像侧面。第四透镜640可具有正屈光力，并且可具有凸出的物侧面和凸出的像侧面。第五透镜650可具有负屈光力，并且可具有凹入的物侧面和凹入的像侧面。第六透镜660可具有正屈光力，并且可具有凸出的物侧面和凸出的像侧面。第七透镜670可具有负屈光力，并且可具有凹入的物侧面和凸出的像侧面。
成像透镜系统600还可包括滤光片682、保护玻璃684、图像传感器690和光阑ST。滤光片682和保护玻璃684可设置在第七透镜670与图像传感器690之间。光阑ST可设置在第三透镜630与第四透镜640之间。
图22和图23示出了成像透镜系统600的像差特性和MTF特性。图24示出了成像透镜系统600的后焦距的根据温度的变化量(ΔBFL：μm)。如图24中所示，成像透镜系统600的后焦距的变化量预期在-20℃或更小处和在80℃或更大处分别约是-4.0μm和10μm。然而，使用其中焦距可以根据温度变化而变化的透镜特性(ΔLENS BACK)，即使在-20℃至80℃的范围内，成像透镜系统600的后焦距的实质变化量(DEFOCUS)也减小至2.5μm。
表11和表12列出了成像透镜系统600的透镜特性和非球面表面值。
表11
Figure BDA0002467241040000192
Figure BDA0002467241040000201
表12
面编号 K A B C D
8 -7.72E-01 4.99E-08 6.95E-09 - -
9 -3.47E+00 2.45E-05 -5.69E-08 - -
14 - -9.06E-05 -2.41E-07 1.27E-09 8.58E-12
15 - -4.84E-05 -3.36E-07 2.69E-09 -4.94E-12
示例中的成像透镜系统可具有如下光学特性。例如，成像透镜系统的总长度TTL可以在60mm至100mm的范围内，焦距f可以在12.0mm至16.0mm的范围内，第一透镜的焦距f1可以在-18mm或更小的范围内，第二透镜的焦距f2可以在-20mm或更小的范围内，第三透镜的焦距f3可以在30mm至50mm的范围内，第四透镜的焦距f4可以在17mm至30mm的范围内，第五透镜的焦距f5可以在-30mm至-10mm的范围内，第六透镜的焦距f6可以在15mm至40mm的范围内，以及第七透镜的焦距f7可以在-20mm或更小的范围内。
表13列出了根据第一示例至第六示例的成像透镜系统的光学特性。
表13
Figure BDA0002467241040000202
Figure BDA0002467241040000211
表14列出了根据第一示例至第六示例的成像透镜系统的条件方程式的值。
表14
方程式 第一示例 第二示例 第三示例 第四示例 第五示例 第六示例
DTnT -1.500 -1.500 -1.500 -2.500 -2.500 1.500
DTnF 11.100 11.100 11.100 11.200 11.200 11.200
DTnR -12.600 -12.600 -12.600 -13.700 -13.700 -9.700
|DTnF/DTnR| 0.8810 0.8810 0.8810 0.8175 0.8175 1.1546
CTE6-CTE7 3.1000 3.1000 3.1000 3.7000 3.7000 1.4000
1/(f4×VT4) -0.0008 -0.0008 -0.0008 -0.0008 -0.0009 -0.0011
1/(f5×VT5) 0.0007 0.0007 0.0006 0.0006 0.0006 0.0006
1/(f6×VT6) -0.0009 -0.0009 -0.0009 -0.0007 -0.0007 -0.0007
VT4-VT3 246.4 246.4 246.4 237.8 237.8 242.8
VT6-VT7 615.1 615.1 615.1 358.2 358.2 824.1
|(VT1-VT2)/(VT6-VT7)| 0.0286 0.0286 0.0286 0.0491 0.0491 0.0147
V4-V5 58.80 58.80 58.80 58.80 58.80 48.92
根据前述示例，可以提供可在高环境温度或低环境温度下实现恒定的光学特性的成像透镜系统。
虽然本公开包括具体示例，但对本领域普通技术人员将显而易见的是，在不背离权利要求及其等同方案的精神和范围的情况下，可对这些示例作出形式和细节上的各种变化。本申请中所描述的示例应仅被认为是描述性意义的，而非出于限制的目的。对每个示例中的特征或方面的描述应被认为是可适用于其它示例中的相似的特征或方面。如果所描述的技术被执行为具有不同的顺序，和/或如果以不同的方式组合和/或通过其它部件或它们的等同件替换或增补所描述的系统、架构、设备或电路中的部件，也可以获得合适的结果。因此，本公开的范围不应通过具体实施方式限定，而是通过权利要求及其等同方案限定，并且在权利要求及其等同方案的范围之内的全部变型应被理解为包括在本公开中。

Claims (16)

1.一种成像透镜系统，包括：
从物侧依序设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜；以及
光阑，设置在所述第一透镜至所述第六透镜中的一个透镜的像侧上，
其中，所述第二透镜至所述第七透镜中的、设置在所述光阑的像侧上的一个或多个透镜各自具有正屈光力和负折射率温度系数。
2.根据权利要求1所述的成像透镜系统，其中，所述光阑设置在所述第三透镜与所述第四透镜之间。
3.根据权利要求1所述的成像透镜系统，其中，所述第四透镜或所述第六透镜具有正屈光力。
4.根据权利要求3所述的成像透镜系统，其中，所述第四透镜或所述第六透镜具有负折射率温度系数。
5.根据权利要求1所述的成像透镜系统，其中，所述第四透镜或所述第六透镜的折射率温度系数大于-10×10-6/℃且小于-0.5×10-6/℃。
6.根据权利要求1所述的成像透镜系统，其中，所述第二透镜具有凹入的物侧面。
7.根据权利要求1所述的成像透镜系统，其中，所述第六透镜具有凸出的像侧面。
8.根据权利要求1所述的成像透镜系统，其中，所述第七透镜具有负屈光力。
9.根据权利要求1所述的成像透镜系统，其中，所述第七透镜具有凹入的物侧面。
10.一种成像透镜系统，包括：
第一透镜组，设置在光阑的物侧上；以及
第二透镜组，设置在所述光阑与成像面之间，
其中，所述第一透镜组中包括的透镜和所述第二透镜组中包括的透镜的折射率温度系数的总和DTnT是-3.5[10-6/℃]或更大以及3.5[10-6/℃]或更小。
11.根据权利要求10所述的成像透镜系统，其中，所述第一透镜组中包括的透镜的折射率温度系数的总和DTnF是5.0[10-6/℃]或更大以及15[10-6/℃]或更小。
12.根据权利要求10所述的成像透镜系统，其中，所述第二透镜组中包括的透镜的折射率温度系数的总和DTnR是-20[10-6/℃]或更大以及-8.0[10-6/℃]或更小。
13.根据权利要求10所述的成像透镜系统，其中，所述第一透镜组中包括的透镜的折射率温度系数的总和DTnF和所述第二透镜组中包括的透镜的折射率温度系数的总和DTnR满足0.8≤|DTnF/DTnR|≤1.2。
14.根据权利要求10所述的成像透镜系统，其中，在所述第一透镜组中包括的透镜中，最邻近所述光阑的透镜具有正屈光力。
15.根据权利要求10所述的成像透镜系统，其中，在所述第二透镜组中包括的透镜中，最邻近所述光阑的透镜具有正屈光力。
16.根据权利要求10所述的成像透镜系统，其中，在所述第二透镜组中包括的透镜中，最邻近所述成像面的透镜具有负屈光力。
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