DE102005055712A1 - Optical system e.g. zoom lens system, for digital camera module of e.g. digital camera, for imaging object on e.g. charge-coupled device, has lens group with fixed distance to device, and another two lens groups movably arranged - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein optisches System, das insbesondere für digitale Kameramodule geeignet ist, die in tragbaren Telefonen (Handys) angeordnet sind.The The invention relates to an optical system, in particular for digital Camera modules are suitable, which are arranged in portable telephones (mobile phones) are.
Ein digitales Kameramodul, das in einer tragbaren Vorrichtung (beispielsweise eine digitale Kamera, ein Handheld-Computer etc.) angeordnet wird, verwendet ein Objektiv, das mittels einer oder mehrerer Linsen Bilder auf eine Bilderfassungseinheit wie ein CCD oder ein CMOS abbildet. Ein derartiges digitales Kameramodul wird in letzter Zeit insbesondere auch in einem tragbaren Telefon (Handy) angeordnet. Das digitale Kameramodul bzw. dessen Linsen müssen zahlreiche Bedingungen erfüllen. Es ist beispielsweise besonders wichtig, daß das digitale Kameramodul nur sehr geringen Bauraum benötigt und dementsprechend klein und/oder abgewinkelt ausgebildet sein muß. Da es sich hierbei auch um Massenartikel handelt, ist es auch wichtig, daß das digitale Kameramodul zudem noch preiswert sein soll. Auch sollte das digitale Kameramodul Linsen aufweisen, die eine hohe optische Leistungsfähigkeit des Kameramoduls gewährleisten.One digital camera module used in a portable device (e.g. a digital camera, a handheld computer, etc.), uses a lens that uses one or more lenses images imaged on an image acquisition unit such as a CCD or a CMOS. Such a digital camera module has become particularly lately also arranged in a portable phone (mobile phone). The digital Camera module or its lenses must meet many conditions. For example, it is particularly important that the digital camera module only very small space required and accordingly designed to be small and / or angled got to. There it's also important to be mass-produced that this digital camera module should also be inexpensive. Also should the digital camera module lenses have a high optical capacity of the camera module.
Aus dem Stand der Technik sind Zoom-Linsensysteme bekannt, die in digitalen Kameramodulen eingesetzt werden.Out The prior art zoom lens systems are known in digital Camera modules are used.
So
ist aus der
Die
Ein
weiteres Zoom-Linsensystem ist aus der
Die
Ferner
sind aus dem Stand der Technik Zoom-Linsensysteme bekannt, die eine
erste Linsengruppe mit negativer Brechkraft, eine zweite Linsengruppe
mit positiver Brechkraft und eine dritte Linsengruppe mit positiver
Brechkraft aufweisen, nämlich
aus der
Die aus dem Stand der Technik bekannten Zoom-Linsensysteme sind teilweise recht kompliziert aufgebaut und/oder benötigen immer noch einen relativ recht großen Bauraum. Darüber hinaus sind die optischen Eigenschaften und daher die Abbildungsgüte bei einigen der oben genannten Zoom-Linsensysteme nicht sehr hoch.The Zoom lens systems known in the art are partial quite complicated and / or still require a relative pretty big Space. About that In addition, the optical properties and therefore the image quality are some the above zoom lens systems not very high.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Zoom-Linsensystem anzugeben, das einfach aufgebaut ist, einen geringen Bauraum benötigt und zudem gute optische Eigenschaften besitzt.It It is therefore an object of the invention to provide a zoom lens system, which is simple, requires a small amount of space and also has good optical properties.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem optischen System mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere erfindungsgemäße optische Systeme sind durch die Merkmale der Ansprüche 2 und 3 charakterisiert. Die Erfindung betrifft auch ein digitales Kameramodul mit den Merkmalen des Anspruchs 51. These Task is according to the invention with a optical system solved with the features of claim 1. Further according to the invention optical Systems are characterized by the features of claims 2 and 3. The invention also relates to a digital camera module with the features of claim 51.
Das erfindungsgemäße optische System zur Abbildung eines Objekts auf eine Bilderfassungseinheit weist vom Objekt in Richtung der Bilderfassungseinheit eine erste Linsengruppe mit negativer Brechkraft, eine zweite Linsengruppe mit positiver Brechkraft, eine dritte Linsengruppe mit negativer Brechkraft und eine vierte Linsengruppe mit negativer Brechkraft auf. Die erste Linsengruppe besitzt einen festen Abstand zu der Bilderfassungseinheit und besteht aus einem einzelnen Linsenelement. Die zweite Linsengruppe und die dritte Linsengruppe sind im Unterschied zur ersten Linsengruppe beweglich entlang der optischen Achse des optischen Systems angeordnet.The inventive optical system for imaging an object on an image acquisition unit has a first lens group with negative refractive power, a second lens group with positive refractive power, a third lens group with negative refractive power and a fourth lens group with negative refractive power from the object in the direction of the image acquisition unit. The first lens group has a fixed distance to the image capture unit and consists of a single lens element. The second lens group and the third lens group are arranged to be movable along the optical axis of the optical system unlike the first lens group.
Ferner ist gemäß der Erfindung ein optisches System zur Abbildung eines Objekts auf eine Bilderfassungseinheit vorgesehen, die von dem Objekt in Richtung der Bilderfassungseinheit eine erste Linsengruppe mit negativer Brechkraft, eine zweite Linsengruppe mit positiver Brechkraft und eine dritte Linsengruppe mit positiver Brechkraft aufweist. Ferner weist die zweite Linsengruppe ein Element zur Strahlumlenkung, beispielsweise ein Prisma, und einen festen Abstand zur Bilderfassungseinheit auf. Darüber hinaus sind die erste Linsengruppe und die zweite Linsengruppe beweglich angeordnet.Further is according to the invention an optical system for imaging an object on an image acquisition unit provided by the object in the direction of the image capture unit a first lens group having a negative power, a second lens group with positive refractive power and a third lens group with positive refractive power Refractive power has. Further, the second lens group has an element for beam deflection, for example a prism, and a fixed one Distance to the image capture unit. In addition, the first lens group and the second lens group is movably arranged.
Gemäß der Erfindung ist desweiteren ein optisches System zur Abbildung eines Objekts auf eine Bilderfassungseinheit vorgesehen, das vom Objekt in Richtung der Bilderfassungseinheit eine erste Linsengruppe mit negativer Brechkraft, eine zweite Linsengruppe mit positiver Brechkraft und eine dritte Linsengruppe mit positiver Brechkraft aufweist. Die erste Linsengruppe weist zur Bilderfassungseinheit einen festen Abstand und ein einzelnes Linsenelement aufweist, das bikonkav ausgebildet ist. Die zweite Linsengruppe und die dritte Linsengruppe sind beweglich entlang der optischen Achse angeordnet. Ferner weist die dritte Linsengruppe eine Fläche auf, die zur Bilderfassungseinheit hin gekrümmt ausgebildet ist.According to the invention is furthermore an optical system for imaging an object provided on an image acquisition unit, the object in the direction the image acquisition unit a first lens group with negative Refractive power, a second lens group with positive refractive power and has a third lens group with positive refractive power. The first lens group has a fixed to the image capture unit Distance and a single lens element, which formed biconcave is. The second lens group and the third lens group are movable arranged along the optical axis. Furthermore, the third one Lens group a surface on, which is curved towards the image acquisition unit.
Die Erfindung weist den Vorteil auf, daß sie einfach aufgebaut ist und zudem einen geringen Bauraum benötigt. Auch weist sie gute optische Eigenschaften auf.The Invention has the advantage that it is simple and also requires a small space. Also, it has good optical Properties on.
Vorzugsweise weist mindestens eine der Linsengruppen mindestens eine Linse auf, die aus Kunststoff gebildet ist. Alternativ oder zusätzlich hierzu weist mindestens eine der Linsengruppen mindestens eine Linse auf, die aus Glas gebildet ist.Preferably at least one of the lens groups has at least one lens, which is made of plastic. Alternatively or in addition to this at least one of the lens groups has at least one lens, which is made of glass.
Das erfindungsgemäße optische System ist vorzugsweise als Zoom-Linsensystem ausgebildet. Um insbesondere die Baulänge zu verringern und Abbildungsfehler auszugleichen, weist mindestens eine der Linsengruppen mindestens eine Linse auf, an der eine asphärische Fläche ausgebildet ist.The according to the invention optical System is preferably as a zoom lens system educated. In particular, to reduce the length and aberrations At least one of the lens groups has at least a lens on which an aspherical area is trained.
Das erfindungsgemäße optische System mit vier Linsengruppen weist vorzugsweise in der dritten Linsengruppe nur eine einzelne Linse auf. Vorzugsweise weist dieses optische System mindestens eine erste Linse, eine zweite Linse und eine dritte Linse auf. Die Abbe-Zahl v der ersten Linse (L1) und der dritten Linse (L3) genügen der Bedingung: v(L1) – v(L3) > 15. Bevorzugt genügt die Abbe-Zahl v der ersten Linse (L1) der Bedingung v(L1) > 56, und die die Abbe-Zahl v der dritten Linse (L3) genügt der Bedingung v(L3) < 35. Bevorzugt weist die zweite Linsengruppe der vier Linsengruppen drei Linsen auf, wobei die erste Linse der zweiten Linsengruppe positive Brechkraft, die zweite Linse der zweiten Linsengruppe negative Brechkraft und die dritte Linse der zweiten Linsengruppe positive Brechkraft aufweist. Auch weist das optische System eine Gesamtbaulänge auf, die konstant ist.The according to the invention optical System with four lens groups preferably has in the third Lens group only a single lens. Preferably, this has optical system at least a first lens, a second lens and a third lens on. The Abbe number v of the first lens (L1) and the third lens (L3) are sufficient the condition: v (L1) - v (L3)> 15. Preferably the Abbe number is sufficient v of the first lens (L1) of the condition v (L1)> 56, and the Abbe number v of the third Lens (L3) is enough the condition v (L3) <35. Preferably, the second lens group of the four lens groups has three Lenses, wherein the first lens of the second lens group positive Refractive power, the second lens of the second lens group negative refractive power and the third lens of the second lens group has positive refractive power having. Also, the optical system has a total construction length, which is constant.
Das optisches System mit den vier Linsengruppen weist bevorzugt 6 Linsen auf, nämlich eine erste Linse, eine zweite Linse, eine dritte Linse, eine vierte Linse, eine fünfte Linse und eine sechste Linse. Bei einer besonderen Ausführungsform bildet die erste Linse die erste Linsengruppe, und die zweite bis vierte Linse bilden die zweite Linsengruppe. Ferner bildet die fünfte Linse die dritte Linsengruppe und die sechste Linse die vierte Linsengruppe. Bei einer besonderen Ausführungsform ist die erste Linse aus Glas gebildet und die weiteren Linsen sind aus Kunststoff gebildet. Alternativ hierzu ist vorgesehen, die erste Linse und die dritte Linse aus Glas auszubilden, während die zweite Linse sowie die vierte bis sechste Linse aus Kunststoff gebildet sind. Bei einer weiteren Ausführungsform ist die vierte Linse aus Kunststoff gebildet, und die erste bis dritte Linse sowie die fünfte und sechste Linse sind aus Glas gebildet. Bei einer alternativen Ausführungsform sind die erste Linse aus Kunststoff und die weiteren Linsen aus Glas gebildet.The optical system with the four lens groups preferably has 6 lenses on, namely a first lens, a second lens, a third lens, a fourth lens Lens, a fifth Lens and a sixth lens. In a particular embodiment the first lens forms the first lens group, and the second to fourth lens form the second lens group. Further, the fifth lens forms the third lens group and the sixth lens the fourth lens group. In a particular embodiment The first lens is made of glass and the other lenses are made of plastic. Alternatively, it is provided, the first Lens and the third lens made of glass, while the second lens and the fourth to sixth lens made of plastic are. In a further embodiment The fourth lens is made of plastic, and the first one up third lens as well as the fifth and sixth lens are formed of glass. In an alternative embodiment are the first plastic lens and the other lenses off Glass formed.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des optischen Systems mit vier Linsengruppen weist jede Linse jeweils eine erste/und oder eine zweite Fläche auf, wobei die erste und/oder die zweite Fläche mindestens einer der Linsen asphärisch ausgebildet ist/sind, wobei die asphärische Ausbildung sich durch die folgende Gleichung und folgenden Tabellen ergibt: wobei z der Pfeilhöhe der Fläche einer Linse parallel zur z-Achse, c der Krümmung der Fläche im Scheitel der Linse, k der konischen Konstanten sowie A, B, C, D, E, F, G, H und J den asphärischen Koeffizienten der 4ten, 6ten, 8ten, 10ten, 12ten, 14ten, 16ten, 18ten und 20ten Ordnung entsprechen; mit den folgenden Asphärenkoeffizienten In a preferred embodiment of the four lens group optical system, each lens has a first and / or second surface, respectively, the first and / or second surfaces of at least one of the lenses being aspherical, the aspherical configuration being defined by the Figs the following equation and the following tables result: where z is the arrow height of the surface of a lens parallel to the z-axis, c is the curvature of the surface at the apex of the lens, k is the conical constant, and A, B, C, D, E, F, G, H and J are the aspherical coefficients of the 4th, 6th, 8th, 10th, 12th, 14th, 16th, 18th, and 20th order; with the following aspheric coefficients
Bei einer weiteren Ausführungsform des optischen Systems mit den vier Linsengruppen weist jede Linse jeweils eine erste/und oder eine zweite Fläche auf, wobei die erste und/oder die zweite Fläche mindestens einer der Linsen asphärisch ausgebildet ist/sind, wobei die asphärische Ausbildung sich durch die folgende Gleichung und folgenden Tabellen ergibt: (hinsichtlich der Variablen wird auf oben verwiesen) mit den folgenden Asphärenkoeffizienten In a further embodiment of the optical system with the four lens groups, each lens each having a first / and / or a second surface, wherein the first and / or the second surface of at least one of the lenses is / are formed aspherical, wherein the aspheric formation is through the following equation and following tables gives: (for variables reference is made above) with the following aspheric coefficients
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des optischen Systems mit den vier Linsengruppen weist jede Linse jeweils eine erste/und oder eine zweite Fläche auf, wobei die erste und/oder die zweite Fläche mindestens einer der Linsen asphärisch ausgebildet ist/sind, wobei die asphärische Ausbildung sich durch die folgende Gleichung und folgenden Tabellen ergibt: (hinsichtlich der Variablen wird auf oben verwiesen) mit den Asphärenkoeffizienten In a preferred embodiment of the optical system with the four lens groups, each lens each having a first / and / or a second surface, wherein the first and / or the second surface of at least one of the lenses is / are formed aspherical, wherein the aspheric formation is through the following equation and following tables gives: (for variables reference is made above) with the aspheric coefficients
Bei einer alternativen Ausführungsform des optischen Systems mit den vier Linsengruppen weist jede Linse jeweils eine erste/und oder eine zweite Fläche auf, wobei die erste und/oder die zweite Fläche mindestens einer der Linsen asphärisch ausgebildet ist/sind, wobei die asphärische Ausbildung sich durch die folgende Gleichung und folgenden Tabellen ergibt: mit den folgenden Asphärenkoeffizienten In an alternative embodiment of the optical system having the four lens groups, each lens each has a first / and / or a second surface, wherein the first and / or the second surface of at least one of the lenses is / are formed aspherical, wherein the aspheric formation by the following equation and following tables gives: with the following aspheric coefficients
Das erfindungsgemäße, einen Strahlumlenker aufweisende optische System weist vorzugsweise eine erste optische Achse und eine zweite optische Achse auf, die zueinander geneigt sind. Der feste Abstand der zweiten Linsengruppe zur Bilderfassungseinheit wird dabei durch die zweite optische Achse bestimmt. Bei einer weiteren Ausführungsform dieses optischen Systems weist die erste Linsengruppe mindestens eine Linse mit negativer Brechkraft auf. Bevorzugt sind aber höchstens zwei Linsen mit negativer Brechkraft in der ersten Linsengruppe vorgesehen. Die Abbezahl v dieser Linse bzw. Linsen genügen der Bedingung v > 40, vorzugsweise v > 60.The according to the invention Beam deflector having optical system preferably has a first optical axis and a second optical axis to each other are inclined. The fixed distance of the second lens group to the image acquisition unit is determined by the second optical axis. At another embodiment This optical system has the first lens group at least a lens with negative refractive power. But are preferred at most two lenses with negative refractive power in the first lens group intended. The Abbe number v of this lens or lenses are sufficient Condition v> 40, preferably v> 60.
Bei dem einen Strahlumlenker aufweisenden optischen System ist vorzugsweise die zweite Linsengruppe mit einer einzelnen Linse mit positiver Brechkraft versehen. Ferner ist bevorzugt vorgesehen, daß das optische System 8 Linsen, nämlich eine erste Linse, eine zweite Linse, eine dritte Linse, eine vierte Linse, eine fünfte Linse, eine sechste Linse, eine siebte Linse und eine achte Linse umfaßt. Dabei weisen die erste Linsengruppe die erste und die zweite Linse, die zweite Linsengruppe die dritte Linse und die dritte Linsengruppe die vierte bis achte Linse auf. Darüberhinaus ist vorzugsweise vorgesehen, daß jede Linse jeweils eine erste/und oder eine zweite Fläche aufweist, und daß die erste und/oder die zweite Fläche mindestens einer der Linsen asphärisch ausgebildet ist/sind, wobei die asphärische Ausbildung sich durch die folgende Gleichung und folgenden Tabellen ergibt: mit den folgenden Asphärenkoeffizienten In the optical deflector optical system, the second lens group is preferably provided with a single positive power lens. Furthermore, it is preferably provided that the optical system 8 comprises lenses, namely a first lens, a second lens, a third lens, a fourth lens, a fifth lens, a sixth lens, a seventh lens and an eighth lens. In this case, the first lens group, the first and the second lens, the second lens group, the third lens and the third lens group, the fourth to eighth lens. Moreover, it is preferably provided that each lens each having a first / and / or a second surface, and that the first and / or the second surface of at least one of the lenses is / are formed aspherical, the aspherical structure by the following equation and following Tables gives: with the following aspheric coefficients
Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen optischen Systems mit drei Linsengruppen (ohne Strahlumlenker) weist das optische System fünf Linsen, nämlich eine erste Linse, eine zweite Linse, eine dritte Linse, eine vierte Linse und eine fünfte Linse auf. Dabei umfaßt vorzugsweise die erste Linsengruppe die erste Linse, die zweite Linsengruppe die zweite bis vierte Linse und die dritte Linsengruppe die fünfte Linse.at an embodiment of the optical according to the invention System with three lens groups (without beam deflector) has the optical System five Lenses, namely a first lens, a second lens, a third lens, a fourth lens Lens and a fifth Lens on. Includes Preferably, the first lens group, the first lens, the second Lens group the second to fourth lens and the third lens group the fifth Lens.
Das optische System mit den drei Linsengruppen (ohne Strahlumlenker) ist bevorzugt derart ausgestaltet, daß die zweite Linse eine positive Brechkraft, die dritte Linse eine positive Brechkraft und die vierte Linse eine negative Brechkraft aufweist. Alternativ hierzu ist vorgesehen, daß die zweite Linse eine positive Brechkraft, die dritte Linse eine negative Brechkraft und die vierte Linse eine negative Brechkraft aufweist.The optical system with the three lens groups (without beam deflector) is preferably configured such that the second lens is a positive Refractive power, the third lens a positive refractive power and the fourth Lens has a negative refractive power. Alternatively, it is provided that the second lens a positive refractive power, the third lens a negative refractive power Refractive power and the fourth lens has a negative refractive power.
Die
Abbe-Zahl der ersten Linse dieses erfindungsgemäßen optischen Systems genügt vorzugsweise der
Bedingung v > 40.
Hinsichtlich der fünften
Linse gilt bevorzugt die folgende Bedingung:
0,8 < f(LS)/D(G2-3, Tele) < 1,2
wobei
f(LS) die Brennweite der fünften
Linse und D(G2-3, Tele) den axialen Abstand zwischen der zweiten
Linsengruppe und der dritten Linsengruppe in einer Teleposition
bezeichnet.The Abbe number of the first lens of this optical system according to the invention preferably satisfies the condition v> 40. With regard to the fifth lens, the following condition preferably applies:
0.8 <f (LS) / D (G2-3, Tele) <1.2
where f (LS) denotes the focal length of the fifth lens and D (G2-3, Tele) the axial distance between the second lens group and the third lens group in a teleposition.
Bei einer weiteren Ausführungsform dieses optischen Systems ist die zweite Linse als Meniskuslinse ausgebildet. Desweiteren ist vorzugsweise die erste Linse aus Glas gebildet. Alternativ hierzu ist vorgesehen, die erste Linse, die zweite Linse und die fünfte Linse aus Kunststoff auszubilden. Eine weitere alternative Ausführungsform sieht vor, die erste Linse, die vierte Linse und die fünfte Linse aus einem Kunststoff herzustellen. Bei einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, die dritte Linse und die vierte Linse aus Glas zu bilden. Auch können die erste und die fünfte Linse aus Kunststoff und die zweite Linse aus Glas gebildet sein.at a further embodiment In this optical system, the second lens is formed as a meniscus lens. Furthermore, the first lens is preferably made of glass. Alternatively, it is provided, the first lens, the second lens and the fifth Form plastic lens. Another alternative embodiment provides the first lens, the fourth lens and the fifth lens made of a plastic. In another embodiment is provided, the third lens and the fourth lens of glass too form. Also can the first and the fifth Lens made of plastic and the second lens may be formed of glass.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform dieses optischen Systems genügen die Brechzahl n der dritten Linse und die Brechzahl n der vierten Linse den folgenden Bedingungen: n(L3) > 1,78 bzw. n(L4) > 1,78. Vorzugsweise genügen die Abbe-Zahl v der dritten Linse und die Abbezahl v der vierten Linse den folgenden Bedingungen: v(L3) > 40 bzw. v(L4) < 30.at a preferred embodiment satisfy this optical system the refractive index n of the third lens and the refractive index n of the fourth Lens under the following conditions: n (L3)> 1.78 and n (L4)> 1.78, respectively. Preferably, the suffice Abbe number v of the third lens and the Abbe number v of the fourth lens the following conditions: v (L3)> 40 or v (L4) <30.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des optischen Systems mit den drei Linsengruppen (ohne Strahlumlenker) ist nachfolgend beschrieben. Es ist derart ausgestaltet, daß jede Linse jeweils eine erste/und oder eine zweite Fläche aufweist, und daß die erste und/oder die zweite Fläche mindestens einer der Linsen asphärisch ausgebildet ist/sind, wobei die asphärische Ausbildung sich durch die folgende Gleichung und folgenden Tabellen ergibt: mit den Asphärenkoeffizienten A preferred embodiment of the optical system with the three lens groups (without beam deflector) is described below. It is designed such that each lens has a first / and / or a second surface, respectively, and that the first and / or the second surface of at least one of the lenses is / are formed aspherical, the aspheric design being defined by the following equation and following Tables gives: with the aspheric coefficients
Bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen optischen Systems mit den drei Linsengruppen (ohne Strahlumlenker) ist vorgesehen, daß jede Linse jeweils eine erste/und oder eine zweite Fläche aufweist, und daß die erste und/oder die zweite Fläche mindestens einer der Linsen asphärisch ausgebildet ist/sind, wobei die asphärische Ausbildung sich durch die folgende Gleichung und folgenden Tabellen ergibt: mit den Asphärenkoeffizienten In a further preferred embodiment of the optical system according to the invention with the three lens groups (without beam deflector) is provided that each lens each having a first / and / or a second surface, and that the first and / or the second surface of at least one of the lenses formed aspherical is / are, the aspherical design is given by the following equation and the following tables: with the aspheric coefficients
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel dieses optischen Systems ist derart ausgestaltet, daß jede Linse jeweils eine erste/und oder eine zweite Fläche aufweist, und daß die erste und/oder die zweite Fläche mindestens einer der Linsen asphärisch ausgebildet ist/sind, wobei die asphärische Ausbildung sich durch die folgende Gleichung und folgenden Tabellen ergibt: mit den Asphärenkoeffizienten A further preferred embodiment of this optical system is designed such that each lens each having a first / and / or a second surface, and that the first and / or the second surface of at least one of the lenses is / are formed aspherical, wherein the aspheric formation by the following equation and following tables: with the aspheric coefficients
Die Erfindung betrifft auch ein digitales Kameramodul mit einem optischen System, das mindestens eines der oben genannten Merkmale bzw. Merkmalskombinationen aufweist, und mit einer Bilderfassungseinheit, insbesondere ein CMOS oder ein CCD.The The invention also relates to a digital camera module with an optical System, the at least one of the above features or feature combinations and with an image acquisition unit, in particular a CMOS or a CCD.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigenfollowing The invention will be explained in more detail with reference to embodiments. It demonstrate
Die
Das Zoom-Linsensystem dient der Abbildung eines Objekts (nicht dargestellt) auf eine Bilderfassungseinheit BE, wobei das Zoom-Linsensystem vom Objekt in Richtung der Bilderfassungseinheit BE eine erste Linsengruppe G1 mit negativer Brechkraft, eine zweite Linsengruppe G2 mit positiver Brechkraft, eine dritte Linsengruppe G3 mit negativer Brechkraft und eine vierte Linsengruppe mit negativer Brechkraft G4 aufweist.The Zoom lens system is used to image an object (not shown) to an image capture unit BE, wherein the zoom lens system of Object in the direction of the image acquisition unit BE a first lens group G1 with negative refractive power, a second lens group G2 with positive Refractive power, a third lens group G3 with negative refractive power and a fourth lens group having negative refractive power G4.
Die erste Linsengruppe G1 weist einen festen Abstand zu der Bilderfassungseinheit BE auf. Die Linsengruppe G1 ist daher hinsichtlich der optischen Achse des Zoom-Linsensystems fest angeordnet und wird während eines Zoom-Vorgangs nicht bewegt. Hingegen sind die zweite Linsengruppe G2 und die dritte Linsengruppe G3 entlang der optischen Achse beweglich angeordnet. Die Linsengruppen G2 und G3 bewegen sich bei einem Zoom-Vorgang von einer Weitwinkelstellung in eine Telestellung auf das Objekt zu.The first lens group G1 has a fixed distance to the image acquisition unit BE on. The lens group G1 is therefore in terms of optical Axis of the zoom lens system is fixed and is during a Zooming process does not move. On the other hand, the second lens group G2 and the third lens group G3 are movable along the optical axis arranged. The lens groups G2 and G3 move from one during a zooming operation Wide angle position in a telephoto position to the object.
Insgesamt
weist das Zoom-Linsensystem
Bei dieser Ausführungsform genügen die Abbe-Zahlen der Linse L1 und der Linse L3 der folgenden Bedingung: v(L1) > 56 bzw. v(L3) < 35.In this embodiment, the Abbe numbers of the lens L1 and the lens L3 satisfy the following Condition: v (L1)> 56 or v (L3) <35.
Zwischen
der Linse
Bei
der in
Flächen einzelner Linsen sind asphärisch ausgebildet. Diese sind mit einem "*" in der Tabelle 1 gekennzeichnet, wobei sich die asphärische Ausbildung nach der oben genannten Gleichung sowie den folgenden Asphärenkoeffizienten (Tabelle 2) ergibt: Surfaces of individual lenses are aspherical. These are indicated by a "*" in Table 1, the aspherical design according to the above-mentioned equation and the following aspheric coefficients (Table 2):
Hinsichtlich dieses Ausführungsbeispiels ergeben sich die folgenden variablen Abstände (Tabelle 3): With regard to this embodiment, the following variable distances result (Table 3):
In
der Tabelle 3 sind unter anderem die F-Zahl sowie der Abstand der
Flächen
Ein
etwas zu dem Ausführungsbeispiel
gemäß
Bei
diesem Ausführungsbeispiel
sind die Linsen L2, L4, L5 und L6 aus Kunststoff gefertigt, hingegen sind
die Linsen L1 und L3 aus einem optischen Glas gefertigt. Hierdurch
kann eine günstigere
Achromatisierung erzielt werden. Hinsichtlich der Linsengruppen
G1 bis G4 und der Brechkraftverteilung der Linsengruppen G1 bis
G4 bzw. der einzelnen Linsen L1 bis L6 entspricht das in den
Nachfolgend
werden die Eigenschaften der einzelnen Linsen in Bezug auf das optische
System in der nachfolgenden Tabelle (Tabelle 4) angegeben: wobei
mit Nr. 1, 2 4 bis 13 die einzelnen Flächen der einzelnen Linsen und
mit Nr. 14 und 15 die Flächen
des Filters bezeichnet sind. Ferner sind die Radien der einzelnen
Flächen
sowie der Abstand des Scheitelpunktes einer ersten Fläche zu der
nächsten
Fläche
angegeben. nd bezeichnet die Brechzahl und vd bezeichnet die Abbe-Zahl.
Die Blende ist bei Fläche
Flächen einzelner Linsen sind asphärisch ausgebildet. Diese sind mit einem „*" in der Tabelle 4 gekennzeichnet, wobei sich die asphärische Ausbildung nach der oben genannten Gleichung sowie den folgenden Asphärenkoeffizienten (Tabelle 5) ergibt: Surfaces of individual lenses are aspherical. These are indicated by a "*" in Table 4, the aspheric design being given by the above equation and the following aspheric coefficients (Table 5):
Hinsichtlich dieses Ausführungsbeispiels ergeben sich die folgenden variablen Abstände (Tabelle 6): With respect to this embodiment, the following variable distances result (Table 6):
In
der Tabelle 6 sind unter anderem die F-Zahl sowie der Abstand der
Flächen
Ein
weiteres, etwas zu dem Ausführungsbeispiel
gemäß
Nachfolgend
werden die Eigenschaften der einzelnen Linsen in Bezug auf das optische
System in der nachfolgenden Tabelle (Tabelle 7) angegeben: wobei
mit Nr. 1, 2 und 4 bis 13 die einzelnen Flächen der einzelnen Linsen und
mit Nr. 14 und 15 die Flächen des
Filters bezeichnet sind. Ferner sind die Radien der einzelnen Flächen sowie
der Abstand des Scheitelpunktes einer ersten Fläche zu der nächsten Fläche angegeben.
nd bezeichnet die Brechzahl und vd bezeichnet die Abbe-Zahl. Die
Blende ist bei Fläche
Flächen einzelner Linsen sind asphärisch ausgebildet. Diese sind mit einem „*" in der Tabelle 7 gekennzeichnet, wobei sich die asphärische Ausbildung nach der oben genannten Gleichung sowie den folgenden Asphärenkoeffizienten (Tabelle 8) ergibt: Surfaces of individual lenses are aspherical. These are indicated by a "*" in Table 7, with the aspherical design according to the equation given above and the following aspheric coefficients (Table 8):
Hinsichtlich dieses Ausführungsbeispiels ergeben sich die folgenden variablen Abstände (Tabelle 9): With respect to this embodiment, the following variable distances result (Table 9):
In
der Tabelle 9 sind unter anderem die F-Zahl sowie der Abstand der
Flächen
Ein
weiteres etwas zu dem Ausführungsbeispiel
gemäß
Bei
diesem Ausführungsbeispiel
ist die Linse L1 aus Kunststoff gefertigt. Sämtliche weitere Linsen sind aus
einem optischen Glas gefertigt. Hinsichtlich der Linsengruppen G1
bis G4 und der Brechkraftverteilung der Linsengruppen G1 bis G4
bzw. der einzelnen Linsen L1 bis L6 entspricht das in den
Nachfolgend
werden die Eigenschaften der einzelnen Linsen in Bezug auf das optische
System in der nachfolgenden Tabelle (Tabelle 10) angegeben: wobei
mit Nr. 1,2 und 4 bis 13 die einzelnen Flächen der einzelnen Linsen und
mit Nr. 14 und 15 die Flächen des
Filters bezeichnet sind. Ferner sind die Radien der einzelnen Flächen sowie
der Abstand des Scheitelpunktes einer ersten Fläche zu der nächsten Fläche angegeben.
nd bezeichnet die Brechzahl und vd bezeichnet die Abbe-Zahl. Die
Blende ist bei Fläche
Flächen einzelner Linsen sind asphärisch ausgebildet. Diese sind mit einem „*" in der Tabelle 10 gekennzeichnet, wobei sich die asphärische Ausbildung nach der oben genannten Gleichung sowie den folgenden Asphärenkoeffizienten (Tabelle 11) ergibt: Surfaces of individual lenses are aspherical. These are indicated by a "*" in Table 10, with the aspherical design according to the equation given above and the following aspheric coefficients (Table 11):
Hinsichtlich dieses Ausführungsbeispiels ergeben sich die folgenden variablen Abstände (Tabelle 12): With respect to this embodiment, the following variable distances result (Table 12):
Die Bedeutung der Tabelle 12 ergibt sich aus dem bereits oben Genannten.The Meaning of Table 12 results from the above-mentioned.
Die
Das Zoom-Linsensystem dient der Abbildung eines Objekts (nicht dargestellt) auf eine Bilderfassungseinheit BE, wobei das Zoom-Linsensystem vom Objekt in Richtung der Bilderfassungseinheit BE eine erste Linsengruppe G1 mit negativer Brechkraft, eine zweite Linsengruppe G2 mit positiver Brechkraft, und eine dritte Linsengruppe G3 mit positiver Brechkraft aufweist.The Zoom lens system is used to image an object (not shown) to an image capture unit BE, wherein the zoom lens system of Object in the direction of the image acquisition unit BE a first lens group G1 with negative refractive power, a second lens group G2 with positive Refractive power, and a third lens group G3 with positive refractive power having.
Die zweite Linsengruppe G2 weist einen festen Abstand zu der Bilderfassungseinheit BE auf. Die zweite Linsengruppe G2 ist daher hinsichtlich der optischen Achse des Zoom-Linsensystems fest angeordnet und wird während eine Zoom-Vorgangs nicht bewegt. Hingegen sind die erste Linsengruppe G1 und die dritte Linsengruppe G3 entlang der optischen Achse beweglich angeordnet. Die Linsengruppen G1 und G3 bewegen sich bei einem Zoom-Vorgang von einer Weitwinkelstellung in eine Telestellung auf das Objekt zu.The second lens group G2 has a fixed distance to the image capture unit BE on. The second lens group G2 is therefore in terms of optical Axis of the zoom lens system is fixed and is during a Zooming process does not move. On the other hand, the first lens group G1 and the third lens group G3 are movable along the optical axis arranged. The lens groups G1 and G3 move from one in a zooming operation Wide angle position in a telephoto position to the object.
Insgesamt
weist das Zoom-Linsensystem
Die zweite Linsengruppe wird durch die Linse L3, die positive Brechkraft aufweist, und ein hinter der Linse L3 angeordnetes Prisma (vom Objekt in Richtung der Bilderfassungseinheit gesehen) gebildet. Aufgrund des Prismas wird die Baulänge des Systems verkürzt und ein kompakter Aufbau des optischen Systems erzielt. Die Linsen L4 bis L8 bilden die dritte Linsengruppe G3.The second lens group is through the lens L3, the positive power and a prism disposed behind the lens L3 (from the object seen in the direction of the image capture unit). Due to the Prismas becomes the length shortened the system and achieves a compact construction of the optical system. The lenses L4 to L8 form the third lens group G3.
Zwischen
der Linse
Nachfolgend werden die Eigenschaften der einzelnen Linsen in Bezug auf das optische System in der nachfolgenden Tabelle (Tabelle 13) angegeben: wobei mit Nr. 7 und 8 die Flächen des Prismas und mit Nr. 19 und 20 die Flächen des Filters bezeichnet sind. Die weiteren Nummern entsprechenden den einzelnen Flächen der einzelnen Linsen. Ferner sind die Radien der einzelnen Flächen sowie der Abstand des Scheitelpunktes einer ersten Fläche zu der nächsten Fläche angegeben. nd bezeichnet die Brechzahl und vd bezeichnet die Abbe-Zahl.The properties of the individual lenses in relation to the optical system are given in the following table (Table 13): where Nos. 7 and 8 are the areas of the prism and Nos. 19 and 20 are the areas of the filter. The other numbers correspond to the individual surfaces of the individual lenses. Furthermore, the radii of the individual surfaces and the distance of the vertex of a first surface to the next surface are indicated. nd denotes the refractive index and vd denotes the Abbe number.
Flächen einzelner Linsen sind asphärisch ausgebildet. Diese sind mit einem „*" in der Tabelle 13 gekennzeichnet, wobei sich die asphärische Ausbildung nach der oben genannten Gleichung sowie den folgenden Asphärenkoeffizienten (Tabelle 14) ergibt: Surfaces of individual lenses are aspherical. These are indicated by a "*" in Table 13, the aspherical design being given by the above equation and the following aspheric coefficients (Table 14):
Hinsichtlich dieses Ausführungsbeispiels ergeben sich die folgenden variablen Abstände (Tabelle 15): With respect to this embodiment, the following variable distances result (Table 15):
Die Bedeutung der Tabelle 15 ergibt sich aus dem bereits oben Genannten.The Meaning of Table 15 results from the above-mentioned.
Die
Die
optischen Systeme gemäß den
Bei
den optischen Systemen gemäß den
Insgesamt
weist jedes der optischen Systeme nach den
Die
Linsen L3 und L4 sind aus einem optischen Glas gebildet. Ferner
genügen
die Brechzahl n und die Abbe-Zahl v der Linsen L3 und L4 den Bedingungen
n
(L3) > 1,78; v > 40; bzw.
n(L4) > 1,78; v < 30.The lenses L3 and L4 are formed of an optical glass. Further, the refractive index n and the Abbe number v of the lenses L3 and L4 satisfy the conditions
n (L3)>1.78;v>40; respectively.
n (L4)>1.78; v <30.
Auf diese Weise wird die Achromatisierung der einzelnen optischen Systeme günstig beeinflußt.On This is the achromatization of the individual optical systems Cheap affected.
Die
einzelnen optischen Systeme nach den
Nachfolgend
werden die einzelnen Ausführunsgbeispiele
gemäß den
Tabelle
16 gibt die Eigenschaften der einzelnen Linsen in Bezug auf das
optische System nach den
Sämtliche Flächen der Linsen sind asphärisch ausgebildet. Diese sind mit einem „*" in der Tabelle 16 gekennzeichnet, wobei sich die asphärische Ausbildung nach der oben genannten Gleichung sowie den folgenden Asphärenkoeffizienten (Tabelle 17) ergibt: All surfaces of the lenses are aspherical. These are indicated by a "*" in Table 16, the aspherical design being given by the equation given above and the following aspheric coefficients (Table 17):
Hinsichtlich dieses Ausführungsbeispiels ergeben sich die folgenden variablen Abstände (Tabelle 18): With respect to this embodiment, the following variable distances result (Table 18):
Die Bedeutung der Tabelle 18 ergibt sich aus dem bereits oben Genannten.The Meaning of Table 18 results from the above.
Tabelle
19 gibt die Eigenschaften der einzelnen Linsen in Bezug auf das
optische System nach den
Sämtliche Flächen der Linsen sind asphärisch ausgebildet. Diese sind mit einem „*" in der Tabelle 19 gekennzeichnet, wobei sich die asphärische Ausbildung nach der oben genannten Gleichung sowie den folgenden Asphärenkoeffizienten (Tabelle 20) ergibt: All surfaces of the lenses are aspherical. These are indicated by a "*" in Table 19, the aspherical design being given by the above equation and the following aspheric coefficients (Table 20):
Hinsichtlich dieses Ausführungsbeispiels ergeben sich die folgenden variablen Abstände (Tabelle 21): With respect to this embodiment, the following variable distances result (Table 21):
Die Bedeutung der Tabelle 21 ergibt sich aus dem bereits oben Genannten.The Meaning of Table 21 results from the above-mentioned.
Tabelle
22 gibt die Eigenschaften der einzelnen Linsen in Bezug auf das
optische System nach den
Sämtliche Flächen der Linsen sind asphärisch ausgebildet. Diese sind mit einem „*" in der Tabelle 22 gekennzeichnet, wobei sich die asphärische Ausbildung nach der oben genannten Gleichung sowie den folgenden Asphärenkoeffizienten (Tabelle 23) ergibt: All surfaces of the lenses are aspherical. These are indicated by a "*" in Table 22, the aspherical design being given by the above equation and the following aspheric coefficients (Table 23):
Hinsichtlich dieses Ausführungsbeispiels ergeben sich die folgenden variablen Abstände (Tabelle 24): With respect to this embodiment, the following variable distances result (Table 24):
Die Bedeutung der Tabelle 24 ergibt sich aus dem bereits oben Genannten.The Meaning of Table 24 results from the above-mentioned.
- 100100
- Telefonphone
- 101101
- Mikrofonmicrophone
- 102102
- Tastaturfeldkeypad
- 103103
- Bildschirmscreen
- 104104
- Antenneantenna
- 105105
- digitales Kameramoduldigital camera module
- G1 bis G4G1 to G4
- Linsengruppenlens groups
- L1 bis L8L1 to L8
- Linsenlenses
Claims (51)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102005055712A DE102005055712A1 (en) | 2005-11-23 | 2005-11-23 | Optical system e.g. zoom lens system, for digital camera module of e.g. digital camera, for imaging object on e.g. charge-coupled device, has lens group with fixed distance to device, and another two lens groups movably arranged |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102005055712A DE102005055712A1 (en) | 2005-11-23 | 2005-11-23 | Optical system e.g. zoom lens system, for digital camera module of e.g. digital camera, for imaging object on e.g. charge-coupled device, has lens group with fixed distance to device, and another two lens groups movably arranged |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102005055712A1 true DE102005055712A1 (en) | 2007-05-24 |
Family
ID=37989548
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102005055712A Withdrawn DE102005055712A1 (en) | 2005-11-23 | 2005-11-23 | Optical system e.g. zoom lens system, for digital camera module of e.g. digital camera, for imaging object on e.g. charge-coupled device, has lens group with fixed distance to device, and another two lens groups movably arranged |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102005055712A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN108535851A (en) * | 2018-06-12 | 2018-09-14 | 安徽老蛙光学科技有限公司 | Nothing surpasses in reverse wide-angle zoom lens |
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- 2005-11-23 DE DE102005055712A patent/DE102005055712A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |