TW202307509A - 成像透鏡系統 - Google Patents

成像透鏡系統 Download PDF

Info

Publication number
TW202307509A
TW202307509A TW111109257A TW111109257A TW202307509A TW 202307509 A TW202307509 A TW 202307509A TW 111109257 A TW111109257 A TW 111109257A TW 111109257 A TW111109257 A TW 111109257A TW 202307509 A TW202307509 A TW 202307509A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
lens
imaging
lens system
refractive index
imaging lens
Prior art date
Application number
TW111109257A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI795234B (zh
Inventor
金赫柱
蔡奎玟
朴桓秀
Original Assignee
南韓商三星電機股份有限公司
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 南韓商三星電機股份有限公司 filed Critical 南韓商三星電機股份有限公司
Publication of TW202307509A publication Critical patent/TW202307509A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI795234B publication Critical patent/TWI795234B/zh

Links

Images

Classifications

    • 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
    • G02B13/0045—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 five or more lenses
    • 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
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/0087—Simple or compound lenses with index gradient
    • 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 -
    • G02B9/64—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having more than six components
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B2003/0093—Simple or compound lenses characterised by the shape

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lenses (AREA)
  • Cameras In General (AREA)
  • Measurement Of Optical Distance (AREA)
  • Lens Barrels (AREA)

Abstract

一種成像透鏡系統包括：自物體側依序設置的第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡、第六透鏡及第七透鏡。所述第三透鏡具有2.2至3.5[10 -6/℃]的折射率溫度係數，並且0 ＜ f34*0.8 ＜ f，其中f是所述成像透鏡系統的焦距，且f34是所述第三透鏡與所述第四透鏡的合成焦距。

Description

成像透鏡系統
[相關申請案的交叉參考]
本申請案主張於2021年8月5日在韓國智慧財產局提出申請的韓國專利申請案第10-2021-0103230號的優先權的權益，所述韓國專利申請案的全部揭露內容併入本案供參考用於所有目的。
以下說明是有關於一種無論周圍環境的溫度如何變化皆達成恆定光學效能的成像透鏡系統。
由於早期的小型監視照相機被配置成對車輛附近的障礙物進行成像，因此此種照相機具有相對低的解析度，但亦根據-40℃至80℃的溫度變化而具有大範圍的解析度變化。然而，隨著對車輛的自主駕駛功能的需求日益增加，需要開發一種具有高解析度並且即使在惡劣的溫度條件下亦能夠達成特定光學特性的監視照相機。
提供此發明內容是為了以簡化形式介紹下文在實施方式中進一步闡述的一系列概念。此發明內容不旨在辨識所主張標的物的關鍵特徵或本質特徵，亦不旨在用於幫助確定所主張標的物的範圍。
在一個概括態樣中，一種成像透鏡系統包括：自物體側依序設置的第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡、第六透鏡及第七透鏡。所述第三透鏡具有2.2至3.5[10 -6/℃]的折射率溫度係數，並且0 ＜ f34*0.8 ＜ f，其中f是所述成像透鏡系統的焦距，且f34是所述第三透鏡與所述第四透鏡的合成焦距。
所述第一透鏡、所述第二透鏡及所述第三透鏡可由與所述第四透鏡、所述第五透鏡、所述第六透鏡及所述第七透鏡的材料不同的材料形成。
所述成像透鏡系統可滿足35 ＜ V2/Nd2 ＜ 45，其中V2是所述第二透鏡的阿貝數，且Nd2是所述第二透鏡的折射率。
所述成像透鏡系統可滿足20 ＜ V3/Nd3 ＜ 30，其中V3是所述第三透鏡的阿貝數，且Nd3是所述第三透鏡的折射率。
所述成像透鏡系統可滿足10 ＜ V5/Nd5 ＜ 20，其中V5是所述第五透鏡的阿貝數，且Nd5是所述第五透鏡的折射率。
所述成像透鏡系統可滿足30 ＜ V6/Nd6 ＜ 40，其中V6是所述第六透鏡的阿貝數，且Nd6是所述第六透鏡的折射率。
所述成像透鏡系統可滿足27 ＜ Vmin13/Ndmin13 ＜ 37，其中Vmin13是所述第一透鏡、所述第二透鏡及所述第三透鏡的阿貝數中的最小值，且Ndmin13是所述第一透鏡、所述第二透鏡及所述第三透鏡的折射率中的最小值。
所述成像透鏡系統可滿足30 ＜ Vmax47/Ndmax47 ＜ 35，其中Vmax47是所述第四透鏡、所述第五透鏡、所述第六透鏡及所述第七透鏡的阿貝數中的最大值，且Ndmax47是所述第四透鏡、所述第五透鏡、所述第六透鏡及所述第七透鏡的折射率中的最大值。
所述成像透鏡系統可滿足0.4 ＜ f/f3 ＜ 0.9，其中f3是所述第三透鏡的焦距。
在另一概括態樣中，一種成像透鏡系統包括：第一透鏡，具有負折射力；第二透鏡，具有凹的物體側表面；第三透鏡，具有凸的物體側表面；第四透鏡，具有正折射力；第五透鏡，具有凹的物體側表面；第六透鏡，具有凸的物體側表面；以及第七透鏡，具有負折射力。所述成像透鏡系統滿足0 ＜ f34*0.8 ＜ f，其中f是所述成像透鏡系統的焦距，且f34是所述第三透鏡與所述第四透鏡的合成焦距。
所述第一透鏡可具有凸的物體側表面。
所述第一透鏡可具有2.5至4.5[10 -6/℃]的折射率溫度係數。
所述第二透鏡可具有1.0至2.5[10 -6/℃]的折射率溫度係數。
所述第四透鏡可具有-110至-80[10 -6/℃]的折射率溫度係數。
所述第五透鏡可具有凹的影像側表面。
所述成像透鏡系統可滿足1.1 ＜ Nd3/Nd4 ＜ 1.2，其中Nd3是所述第三透鏡的折射率，且Nd4是所述第四透鏡的折射率。
藉由閱讀以下詳細說明、圖式及申請專利範圍，其他特徵及態樣將顯而易見。
提供以下詳細說明是為幫助讀者獲得對本文中所述方法、設備及/或系統的全面理解。然而，對於此項技術中具有通常知識者而言，本文中所述方法、設備及/或系統的各種變化、潤飾及等效形式將顯而易見。本文中所述的操作順序僅為實例，且不限於本文中所述操作順序，而是如對於此項技術中具有通常知識者而言將顯而易見，除必定以特定次序發生的操作以外，均可有所改變。此外，為提高清晰性及簡潔性，可省略對於此項技術中具有通常知識者而言將眾所習知的功能及構造的說明。
本文中所述特徵可以不同形式實施，且不被理解為受限於本文中所述實例。確切而言，提供本文中所述實例是為了使此揭露將透徹及完整，並將向此項技術中具有通常知識者充分傳達本揭露的範圍。
在本文中，應注意，關於實例或實施例（例如關於實例或實施例可包括或實施什麼）使用用語「可」指存在至少一個其中包括或實施此種特徵的實例或實施例，而所有實例及實施例不限於此。
在說明書通篇中，當例如層、區或基板等元件被闡述為「位於」另一元件「上」、「連接至」或「耦合至」另一元件時，所述元件可直接「位於」所述另一元件「上」、直接「連接至」或直接「耦合至」所述另一元件，或者可存在介於其間的一或多個其他元件。反之，當元件被闡述為「直接位於」另一元件「上」、「直接連接至」或「直接耦合至」另一元件時，則可不存在介於其間的其他元件。
本文中所使用的用語「及/或（and/or）」包括相關聯列出項中的任一項或者任意二或更多項的任意組合。
儘管本文中可能使用例如「第一（first）」、「第二（second）」及「第三（third）」等用語來闡述各種構件、組件、區、層或區段，然而該些構件、組件、區、層或區段不受該些用語限制。確切而言，該些用語僅用於區分各個構件、組件、區、層或區段。因此，在不背離實例的教示內容的條件下，在本文中所述實例中提及的第一構件、組件、區、層或區段亦可被稱為第二構件、組件、區、層或區段。
為易於說明，本文中可能使用例如「上方」、「上部」、「下方」及「下部」等空間相對性用語來闡述如圖中所示的一個元件與另一元件的關係。此種空間相對性用語旨在囊括除圖中所繪示的定向以外，裝置在使用或操作中的不同定向。舉例而言，若翻轉圖中的裝置，則闡述為相對於另一元件位於「上方」或「上部」的元件此時將相對於所述另一元件位於「下方」或「下部」。因此，用語「上方」端視裝置的空間定向而同時囊括上方及下方兩種定向。所述裝置亦可以其他方式定向（例如，旋轉90度或處於其他定向），且本文中所使用的空間相對性用語要相應地進行解釋。
本文中所使用的術語僅是為闡述各種實例，而並不用於限制本揭露。除非上下文另外清楚指示，否則冠詞「一（a、an）」及「所述（the）」旨在亦包括複數形式。用語「包括（comprises）」、「包含（includes）」及「具有（has）」指明所陳述特徵、數目、操作、構件、元件及/或其組合的存在，但不排除一或多個其他特徵、數目、操作、構件、元件及/或其組合的存在或添加。
由於製造技術及/或容差，圖式中所示形狀可能出現變型。因此，本文中所述實例不限於圖式中所示的具體形狀，而是包括在製造期間發生的形狀變化。
如在理解本申請案的揭露內容之後將顯而易見，本文中所述實例的特徵可以各種方式組合。此外，儘管本文中所述實例具有各種配置，然而如在理解本申請案的揭露內容之後將顯而易見，可存在其他配置。
圖式可不按比例繪製，且為清晰、例示及方便起見，可誇大圖式中的元件的相對大小、比例及繪示。
一種光學成像系統包括沿光軸設置的多個透鏡。所述多個透鏡可沿光軸彼此間隔開預定的距離。
舉例而言，光學成像系統包括：第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡、第六透鏡及第七透鏡，沿光軸自光學成像系統的物體側朝向光學成像系統的成像平面以數字昇冪依序設置，其中第一透鏡最靠近光學成像系統的物體側，並且[[第七]]透鏡最靠近成像平面。
在各透鏡中，物體側表面或第一表面是最靠近光學成像系統的物體側的透鏡的表面，而影像側表面或第二表面是最靠近成像平面的透鏡的表面。
除非另有說明，否則對透鏡表面的形狀的提及是指透鏡表面的近軸區的形狀。透鏡表面的近軸區是圍繞並包括透鏡表面的光軸的透鏡表面的中心部分，其中入射至透鏡表面的光線與光軸成小角度θ，並且近似值sin θ ≈ θ、tan θ ≈ θ及cos θ ≈ 1是有效的。
舉例而言，透鏡的物體側表面是凸的此陳述意指至少透鏡的物體側表面的近軸區是凸的，並且透鏡的影像側表面是凹的此陳述意指至少透鏡的影像側表面的近軸區是凹的。因此，即使透鏡的物體側表面可被描述為凸的，但可能並非透鏡的整個物體側表面皆為凸的，並且透鏡的物體側表面的周邊區可為凹的。此外，即使透鏡的影像側表面可被描述為凹的，但可能並非透鏡的整個影像側表面皆為凹的，並且透鏡的影像側表面的周邊區可為凸的。
光學成像系統的第一透鏡至第七透鏡中的至少一者可具有至少一個非球面表面。
除了第一透鏡至第七透鏡之外，光學成像系統可更包括其他元件。
光學成像系統可更包括至少一個光闌，所述光闌設置於第一透鏡之前，或者設置於第一透鏡至第七透鏡中的任意兩個相鄰透鏡之間，或者設置於第七透鏡與成像平面之間。光學成像系統可包括設置於不同位置處的二或更多個光闌。
光學成像系統可更包括影像感測器，所述影像感測器具有設置於光學成像系統的成像平面處的成像表面。影像感測器將由光學成像系統的透鏡形成於成像表面的有效成像區域上的物體的影像轉換成電訊號。
光學成像系統可更包括用於對紅外光進行阻擋的紅外阻擋濾光器，以下將所述紅外阻擋濾光器稱為濾光器。所述濾光器可設置於第七透鏡與成像平面之間。
光學成像系統可更包括至少一個反射構件，所述反射構件具有改變光學成像系統中光學路徑的方向的反射表面。舉例而言，反射構件可為稜鏡或反射鏡。
舉例而言，反射構件可設置於第一透鏡的物體側上的光學路徑中，設置於第二透鏡至第七透鏡中的任意兩個透鏡之間，或者設置於第七透鏡的影像側上。
舉例而言，光學成像系統可更包括設置於光學成像系統的物體側與第一透鏡的物體側表面之間的光學路徑中的第一反射構件。因此，第一透鏡可為第一透鏡至第七透鏡中最靠近第一反射構件設置的透鏡。
此外，光學成像系統可更包括第二反射構件，所述第二反射構件設置於第七透鏡的影像側表面與成像平面之間的光學路徑中。因此，第七透鏡可為第一透鏡至第七透鏡中最靠近第二反射構件設置的透鏡。
TTL是沿光軸自第一透鏡的物體側表面至成像平面的距離。
SL是沿光軸自光學成像系統的光闌至成像平面的距離。
BFL是沿光軸自第七透鏡的影像側表面至成像平面的距離。
PTTL是沿光軸自第一反射構件的反射表面至成像平面的距離。
ImgH是光學成像系統的最大有效影像高度，並且等於影像感測器的成像表面的有效成像區域的對角線長度的一半。
f是光學成像系統的焦距，且f1、f2、f3、f4、f5、f6及f7是第一透鏡至第七透鏡各自的焦距。
FOV是光學成像系統的視角。
Fno是光學成像系統的光圈數（ f-number），並且等於光學成像系統的焦距f除以光學成像系統的入瞳直徑。
透鏡表面的有效孔徑半徑（aperture radius）是光實際通過的透鏡表面的一部分的半徑，且未必是透鏡表面的外邊緣的半徑。換言之，透鏡表面的有效孔徑半徑是在垂直於透鏡表面的光軸的方向上光軸與穿過透鏡表面的邊緣光線（marginal ray of light）之間的距離。透鏡的物體側表面與透鏡的影像側表面可具有不同的有效孔徑半徑。
透鏡表面的曲率半徑、透鏡及其他元件的厚度、透鏡及其他元件中的相鄰透鏡及元件之間的距離、透鏡的焦距、光學成像系統的焦距f、第一透鏡至第七透鏡各自的焦距f1、f2、f3、f4、f5、f6及f7、TTL、SL、BFL、PTTL及ImgH以毫米（mm）表示，但亦可使用其他量測單位。FOV是用度數表示的。Fno、透鏡的折射率及透鏡的阿貝數是無量綱的量。
沿光學成像系統的光軸量測透鏡及其他元件的厚度、透鏡及其他元件中的相鄰透鏡及元件之間的距離、TTL、SL、BFL及PTTL。
根據各種實例的成像透鏡系統包括多個透鏡。舉例而言，成像透鏡系統可包括自物體側依序佈置的第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡、第六透鏡及第七透鏡。
成像透鏡系統可包括具有預定折射率溫度係數的透鏡。舉例而言，第三透鏡可具有2.2至3.5[10 -6/℃]的折射率溫度係數。成像透鏡系統可被配置成滿足預定的條件表達式。舉例而言，成像透鏡系統可滿足條件表達式0 ＜ f34*0.8 ＜ f。在所述條件表達式中，f是成像透鏡系統的焦距，且f34是第三透鏡與第四透鏡的合成焦距。根據實例的成像透鏡系統包括多個透鏡。舉例而言，成像透鏡系統可包括自物體側依序設置的第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡、第六透鏡及第七透鏡。成像透鏡系統可包括具有預定折射力的透鏡。舉例而言，第一透鏡及第七透鏡可具有負折射力，且第四透鏡可具有正折射力。此外，根據本實施例的成像透鏡系統可包括具有預定形狀的透鏡。舉例而言，第二透鏡的物體側表面及第五透鏡的物體側表面可為凹的。作為另一實例，第三透鏡的物體側表面及第六透鏡的物體側表面可為凸的。另外，在成像透鏡系統中，可滿足條件表達式0 ＜ f34*0.8 ＜ f。
根據實例的成像透鏡系統可被配置為根據一個實例的成像透鏡系統與根據另一實例的成像透鏡系統的組合。作為實例，成像透鏡系統可被配置成包括根據一個實例的成像透鏡系統的一些特徵及根據另一實例的成像透鏡系統的一些特徵。
作為實例，成像透鏡系統包括自物體側依序設置的第一透鏡至第七透鏡，並且可包括具有負折射力的第一透鏡及具有2.2至3.5[10 -6/℃]的折射率溫度係數的第三透鏡。
作為另一實例，成像透鏡系統包括自物體側依序設置的第一透鏡至第七透鏡，並且可包括具有凹的物體側表面的第二透鏡及具有2.2至3.5[10 -6/℃]的折射率溫度係數的第三透鏡。
必要時，成像透鏡系統可包括一或多個具有以下特性的透鏡。作為實例，成像透鏡系統可包括根據以下特徵的第一透鏡至第七透鏡中的一或多者。作為另一實例，成像透鏡系統可包括根據以下特徵的第一透鏡至第七透鏡中的二或更多者。然而，成像透鏡系統的配置不限於此。
在下文中，將描述第一透鏡至第七透鏡的特性。
第一透鏡具有折射力。第一透鏡的一個表面可為凸的。舉例而言，第一透鏡具有凸的物體側表面。第一透鏡包括球面表面或非球面表面。舉例而言，第一透鏡的兩個表面可皆為球面的。第一透鏡可由具有高透光率及優異可加工性的材料形成。舉例而言，第一透鏡可由玻璃材料形成。第一透鏡具有預定的折射率。舉例而言，第一透鏡的折射率可為1.75或大於1.75。
第二透鏡具有折射力。第二透鏡的一個表面可為凸的。舉例而言，第二透鏡可具有凸的影像側表面。第二透鏡包括球面表面。舉例而言，第二透鏡的兩個表面皆可為球面的。第二透鏡可由具有高透光率及優異可加工性的材料形成。舉例而言，第二透鏡可由玻璃材料形成。第二透鏡具有預定的折射率。舉例而言，第二透鏡的折射率可小於1.53。
第三透鏡具有折射力。第三透鏡的一個表面可為凸的。舉例而言，第三透鏡可具有凸的影像側表面。第三透鏡包括球面表面。舉例而言，第三透鏡的兩個表面皆可為球面的。第三透鏡可由具有高透光率及優異可加工性的材料形成。舉例而言，第三透鏡可由玻璃材料形成。第三透鏡具有較第一透鏡及第二透鏡的折射率大的折射率。舉例而言，第三透鏡的折射率可為1.78或大於1.78。
第四透鏡具有折射力。第四透鏡的一個表面可為凸的。舉例而言，第四透鏡可為凸的物體側表面。第四透鏡包括非球面表面。舉例而言，第四透鏡的兩個表面皆可為非球面的。第四透鏡可由具有高透光率及優異可加工性的材料形成。舉例而言，第四透鏡可由塑膠材料形成。第四透鏡具有預定的折射率。舉例而言，第四透鏡的折射率可小於1.56。
第五透鏡具有折射力。第五透鏡的一個表面可為凹的。舉例而言，第五透鏡可具有凹的影像側表面。第五透鏡包括非球面表面。舉例而言，第五透鏡的兩個表面皆可為非球面的。第五透鏡可由具有高透光率及優異可加工性的材料形成。舉例而言，第五透鏡可由塑膠材料形成。第五透鏡具有預定的折射率。舉例而言，第五透鏡的折射率可為1.6或大於1.6。
第六透鏡具有折射力。第六透鏡的一個表面可為凸的。舉例而言，第六透鏡可具有凸的影像側表面。第六透鏡包括非球面表面。舉例而言，第六透鏡的兩個表面皆可為非球面的。第六透鏡可由具有高透光率及優異可加工性的材料形成。舉例而言，第六透鏡可由塑膠材料形成。第六透鏡具有與第四透鏡的折射率實質上類似的折射率。舉例而言，第六透鏡的折射率可小於1.56。
第七透鏡具有折射力。第七透鏡的一個表面可為凹的。舉例而言，第七透鏡可具有凹的影像側表面。第七透鏡包括非球面表面。舉例而言，第七透鏡的兩個表面皆可為非球面的。第七透鏡可由具有高透光率及優異可加工性的材料形成。舉例而言，第七透鏡可由塑膠材料形成。第七透鏡具有與第六透鏡的折射率實質上類似的折射率。舉例而言，第七透鏡的折射率可小於1.56。
構成成像透鏡系統的非球面透鏡可由以下方程式1來表示。 方程式1：
Figure 02_image001
在方程式1中，c是透鏡的曲率半徑的倒數，k是圓錐常數，r是自非球面表面上的任意點至光軸的距離，A、B、C、D、E、F、F、G是非球面表面常數，且Z（或垂度（SAG））是在光軸方向上自非球面表面上的任意點至非球面表面的頂點的高度。
成像透鏡系統可包括不同材料的透鏡。舉例而言，第一透鏡至第三透鏡可由與第四透鏡至第七透鏡的材料不同的材料形成。作為具體實例，第一透鏡至第三透鏡可由因外部衝擊及溫度變化而具有小的熱膨脹係數的玻璃材料形成，且第四透鏡及第七透鏡可由易於加工的塑膠材料形成。
成像透鏡系統可包括具有預定折射率溫度係數的透鏡。作為實例，成像透鏡系統可包括具有2.5至4.5[10 -6/℃]的折射率溫度係數的第一透鏡。作為另一實例，成像透鏡系統可包括具有1.0至2.5[10 -6/℃]的折射率溫度係數的第二透鏡。作為另一實例，成像透鏡系統可包括具有-110至-80[10 -6/℃]的折射率溫度係數的第四透鏡。
成像透鏡系統包括光闌、成像平面及濾光器。此外，成像透鏡系統可更包括蓋玻璃。
作為實例，光闌可設置於第三透鏡與第四透鏡之間。作為另一實例，光闌可設置於具有正折射力的透鏡的影像側上，或者可設置於具有正折射力的透鏡與具有正折射力的透鏡之間。成像平面可形成於其中形成由第一透鏡至第七透鏡折射的光的點處。成像平面可由影像感測器形成。舉例而言，成像平面可形成於影像感測器的表面上或影像感測器的內部。濾光器可設置於第七透鏡與成像平面之間。濾光器可阻擋某些波長的光。舉例而言，濾光器可阻擋紅外波長的光。蓋玻璃可設置於濾光器與成像平面之間。
成像透鏡系統可滿足以下條件表達式中的一或多者： 20 ＜ V1/Nd1 ＜ 30 35 ＜ V2/Nd2 ＜ 45 20 ＜ V3/Nd3 ＜ 30 30 ＜ V4/Nd4 ＜ 40 10 ＜ V5/Nd5 ＜ 20 30 ＜ V6/Nd6 ＜ 40 30 ＜ V7/Nd7 ＜ 40 27 ＜ Vmin13/Ndmin13 ＜ 37 30 ＜ Vmax47/Ndmax47 ＜ 35 0.4 ＜ f/f3 ＜ 0.9 1.1 ＜ Nd3/Nd4 ＜ 1.2
其中在所述條件表達式中，V1是第一透鏡的阿貝數，Nd1是第一透鏡的折射率，V2是第二透鏡的阿貝數，Nd2是第二透鏡的折射率，V3是第三透鏡的阿貝數，Nd3是第三透鏡的折射率，V4是第四透鏡的阿貝數，Nd4是第四透鏡的折射率，V5是第五透鏡的阿貝數，Nd5是第五透鏡的折射率，且V6是第六透鏡的阿貝數，Nd6是第六透鏡的折射率，V7是第七透鏡的阿貝數，Nd7是第一透鏡的折射率，且Vmin13是第一透鏡至第三透鏡的阿貝數中的最小值，Ndmin13是第一透鏡至第三透鏡的折射率中的最小值，Vmax47是第四透鏡至第七透鏡的阿貝數中的最大值，且Ndmax47是第四透鏡至第七透鏡的折射率中的最大值，f是成像透鏡系統的焦距，且f3是第三透鏡的焦距。
在下文中，將基於所附說明性圖式詳細描述各種實例。
首先，將參照圖1對根據第一實例的成像透鏡系統進行描述。
成像透鏡系統100包括第一透鏡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及第七透鏡170。
第一透鏡110具有負折射力，並且具有凸的物體側表面及凹的影像側表面。第二透鏡120具有負折射力，並且具有凹的物體側表面及凸的影像側表面。第三透鏡130具有正折射力，並且具有凸的物體側表面及凸的影像側表面。第四透鏡140具有正折射力，並且具有凸的物體側表面及凸的影像側表面。第五透鏡150具有負折射力，並且具有凹的物體側表面及凹的影像側表面。第六透鏡160具有正折射力，並且具有凸的物體側表面及凸的影像側表面。第七透鏡170具有負折射力，並且具有凸的物體側表面及凹的影像側表面。
成像透鏡系統100可更包括光闌ST、濾光器IF及成像平面IP。光闌ST可設置於第三透鏡130與第四透鏡140之間。成像平面IP可形成於影像感測器IS中，並且濾光器IF可設置於第七透鏡170與成像平面IP之間。此外，蓋玻璃可與影像感測器IS一體成形。
圖2及圖3示出成像透鏡系統100的MTF特性以及後焦距（ΔBFL：微米）根據溫度的變化量。
表1及表2示出成像透鏡系統100的透鏡特性及非球面值。
[表1]
表面編號 參照 曲率半徑 厚度/距離 折射率 阿貝數 DTn （10 -6/℃
S1 第一透鏡 16.572 0.805 1.773 49.62 3.6
S2   3.657 2.965      
S3 第二透鏡 -3.738 1.846 1.517 64.17 1.6
S4   -7.191 0.200      
S5 第三透鏡 8.541 4.093 1.804 46.5 2.8
S6   -8.541 0.100      
S7   無窮大 0.100      
S8 第四透鏡 5.711 2.000 1.5365 55.91 -95
S9   -4.637 0.080      
S10 第五透鏡 -6.404 0.519 1.6397 23.53 -112
S11   3.315 0.431      
S12 第六透鏡 7.402 1.618 1.5365 55.91 -95
S13   -5.067 0.543      
S14 第七透鏡 11.466 0.600 1.5365 55.91 -95
S15   7.272 0.390      
S16 濾光器 無窮大 0.400 1.517 64.17  
S17   無窮大 1.800      
S18 蓋玻璃 無窮大 0.400 1.517 64.17  
S19   無窮大 0.110      
S20 成像平面 無窮大        
[表2]
表面編號 K A B C D
S8 7.0642.E-02 -2.4369.E-03 -4.6737.E-04 -1.1169.E-05 -2.0495.E-05
S9 -7.5150.E+00 1.1083.E-02 -7.2883.E-03 1.1135.E-03 -6.7702.E-05
S10 -2.0400.E+01 -1.4445.E-02 2.2319.E-03 -5.9120.E-05 -5.2918.E-06
S11 8.3447.E-01 -2.2231.E-02 -3.4868.E-04 1.0260.E-03 -1.7444.E-04
S12 2.6520.E+00 2.0724.E-02 -8.9739.E-03 1.8565.E-03 -1.4093.E-04
S13 2.7857.E+00 1.6853.E-02 -1.2500.E-03 -4.0621.E-05 4.9122.E-05
S14 1.8210.E+01 -2.6214.E-02 1.0575.E-03 -2.8050.E-04 3.7860.E-05
S15 -2.6076.E+01 -2.0768.E-02 1.7587.E-03 -1.6205.E-04 9.8983.E-06
將參照圖4對根據第二實例的成像透鏡系統進行描述。
成像透鏡系統200包括第一透鏡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及第七透鏡270。
第一透鏡210具有負折射力，並且具有凸的物體側表面及凹的影像側表面。第二透鏡220具有負折射力，並且具有凹的物體側表面及凸的影像側表面。第三透鏡230具有正折射力，並且具有凸的物體側表面及凸的影像側表面。第四透鏡240具有正折射力，並且具有凸的物體側表面及凸的影像側表面。第五透鏡250具有負折射力，並且具有凹的物體側表面及凹的影像側表面。第六透鏡260具有正折射力，並且具有凸的物體側表面及凸的影像側表面。第七透鏡270具有負折射力，並且具有凸的物體側表面及凹的影像側表面。
成像透鏡系統200可更包括光闌ST、濾光器IF及成像平面IP。光闌ST可設置於第三透鏡230與第四透鏡240之間。成像平面IP可形成於影像感測器IS中，並且濾光器IF可設置於第七透鏡270與成像平面IP之間。此外，蓋玻璃可與影像感測器IS一體成形。
圖5及圖6示出成像透鏡系統200的MTF特性以及後焦距（ΔBFL：微米）根據溫度的變化量。
表3及表4示出成像透鏡系統200的透鏡特性及非球面值。
[表3]
表面編號 參照 曲率半徑 厚度 距離 折射率 阿貝數 DTn （10 -6/℃
S1 第一透鏡 16.597 0.821 1.773 49.62 3.6
S2   3.692 2.973      
S3 第二透鏡 -3.638 1.860 1.517 64.17 1.6
S4   -7.402 0.200      
S5 第三透鏡 8.611 3.996 1.804 46.5 2.8
S6   -8.611 0.100      
S7   無窮大 0.100      
S8 第四透鏡 5.822 2.000 1.5365 55.91 -95
S9   -3.793 0.080      
S10 第五透鏡 -6.603 0.522 1.6397 23.53 -112
S11   3.205 0.481      
S12 第六透鏡 13.195 1.380 1.5365 55.91 -95
S13   -5.208 0.692      
S14 第七透鏡 12.366 0.684 1.5365 55.91 -95
S15   10.894 0.384      
S16 濾光器 無窮大 0.400 1.517 64.17  
S17   無窮大 1.800      
S18 蓋玻璃 無窮大 0.400 1.517 64.17  
S19   無窮大 0.116      
S20 成像平面 無窮大        
[表4]
表面編號 K A B C D
S8 6.1743.E-02 -2.4007.E-03 -2.9765.E-04 -2.4390.E-05 -1.9528.E-05
S9 -9.8752.E+00 1.1954.E-02 -7.3793.E-03 1.1236.E-03 -7.0377.E-05
S10 -3.3385.E+01 -1.2211.E-02 -2.6904.E-04 5.8774.E-04 -6.0860.E-05
S11 5.5242.E-01 -1.8889.E-02 -2.9707.E-03 1.5675.E-03 -1.9462.E-04
S12 2.3570.E+01 3.2261.E-02 -1.2069.E-02 2.2846.E-03 -1.6979.E-04
S13 2.7339.E+00 2.2043.E-02 -3.3001.E-03 5.6630.E-04 -2.6083.E-05
S14 1.3661.E+01 -9.6564.E-03 -2.4299.E-03 5.9171.E-04 -5.3941.E-05
S15 1.3526.E+01 -1.4778.E-02 1.2140.E-04 1.2956.E-04 -1.9478.E-05
將參照圖7對根據第三實例的成像透鏡系統進行描述。
成像透鏡系統300包括第一透鏡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及第七透鏡370。
第一透鏡310具有負折射力，並且具有凸的物體側表面及凹的影像側表面。第二透鏡320具有負折射力，並且具有凹的物體側表面及凸的影像側表面。第三透鏡330具有正折射力，並且具有凸的物體側表面及凸的影像側表面。第四透鏡340具有正折射力，並且具有凸的物體側表面及凸的影像側表面。第五透鏡350具有負折射力，並且具有凹的物體側表面及凹的影像側表面。第六透鏡360具有正折射力，並且具有凸的物體側表面及凸的影像側表面。第七透鏡370具有負折射力，並且具有凸的物體側表面及凹的影像側表面。
成像透鏡系統300可更包括光闌ST、濾光器IF及成像平面IP。光闌ST可設置於第三透鏡330與第四透鏡340之間。成像平面IP可形成於影像感測器IS中，並且濾光器IF可設置於第七透鏡370與成像平面IP之間。此外，蓋玻璃可與影像感測器IS一體成形。
圖8及圖9示出成像透鏡系統300的MTF特性以及後焦距（ΔBFL：微米）根據溫度的變化量。
表5及表6示出成像透鏡系統300的透鏡特性及非球面值。
[表5]
表面編號 參照 曲率半徑 厚度 距離 折射率 阿貝數 DTn （10 -6/℃
S1 第一透鏡 14.500 0.956 1.773 49.62 3.6
S2   3.278 2.456      
S3 第二透鏡 -3.996 2.155 1.517 64.17 1.6
S4   -5.979 0.130      
S5 第三透鏡 8.604 4.159 1.804 46.5 2.8
S6   -8.604 0.100      
S7   無窮大 0.100      
S8 第四透鏡 10.832 2.000 1.5365 55.91 -95
S9   -5.501 0.082      
S10 第五透鏡 -20.499 0.438 1.6397 23.53 -112
S11   3.101 0.491      
S12 第六透鏡 8.867 1.647 1.5365 55.91 -95
S13   -3.358 0.691      
S14 第七透鏡 11.478 0.496 1.6398 23 -95
S15   5.107 0.500      
S16 濾光器 無窮大 0.400 1.517 64.17  
S17   無窮大 1.600      
S18 蓋玻璃 無窮大 0.400 1.517 64.17  
S19   無窮大 0.200      
S20 成像平面 無窮大        
[表6]
表面編號 K A B C D
S8 -4.7672.E+01 -1.8479.E-04 -1.2522.E-03 5.7369.E-05 -9.2322.E-06
S9 -1.1896.E+01 -6.2097.E-03 -1.7162.E-03 3.8513.E-04 -3.3577.E-05
S10 7.6939.E+01 -2.4136.E-02 7.2951.E-03 -9.5074.E-04 5.0715.E-05
S11 -4.2089.E-01 -2.8224.E-02 4.9170.E-03 -1.4101.E-04 -3.8423.E-05
S12 1.0819.E+01 1.4042.E-02 -7.2970.E-03 1.4972.E-03 -1.0629.E-04
S13 -8.4400.E+00 -5.7902.E-04 -1.0970.E-03 9.4651.E-05 1.8619.E-05
S14 5.5617.E+00 5.3117.E-04 -8.0796.E-03 1.6457.E-03 -1.1181.E-04
S15 2.1566.E+00 -1.6959.E-02 -2.7458.E-03 7.7632.E-04 -6.0830.E-05
表7示出根據第一實例至第三實例的成像透鏡系統的光學特性值，且表8示出根據第一實例至第三實例的成像透鏡系統的條件表達式值。
[表7]
參照 第一實例 第二實例 第三實例
TTL 19.000 18.989 19.001
BFL 3.100 3.100 3.100
F 3.325 3.320 3.278
f1 -6.240 -6.318 -5.691
f2 -18.412 -16.640 -37.013
f3 5.947 5.973 5.997
f4 5.115 4.616 7.104
f5 -3.345 -3.304 -4.180
f6 5.873 7.147 4.764
f7 -39.005 -203.622 -14.831
[表8]
條件表達式 第一實例 第二實例 第三實例
V1/Nd1 27.9865 27.9865 27.9865
V2/Nd2 42.3006 42.3006 42.3006
V3/Nd3 25.7761 25.7761 25.7761
V4/Nd4 36.3879 36.3879 36.3879
V5/Nd5 14.3502 14.3502 14.3502
V6/Nd6 36.3879 36.3879 36.3879
V7/Nd7 36.3879 36.3879 14.0261
Vmin13/Ndmin13 30.6526 30.6526 30.6526
Vmax47/Ndmax47 34.0977 34.0977 34.0956
f/f3 0.5591 0.5559 0.5466
f34*0.8 2.3249 2.2075 2.7262
Nd3/Nd4 1.1741 1.1741 1.1741
如上所述，根據各種實例，可提供一種即使在高溫環境或低溫環境中亦能夠達成恆定光學特性的成像透鏡系統。
儘管本揭露包括具體實例，然而對於此項技術中具有通常知識者而言將顯而易見，在不背離申請專利範圍及其等效範圍的精神及範圍的條件下，可對該些實例作出形式及細節上的各種改變。本文中所述實例僅被視為是說明性的，而非用於限制目的。對每一實例中的特徵或態樣的說明要被視為可應用於其他實例中的相似特徵或態樣。若所述技術被執行成具有不同的次序，及/或若所述系統、架構、裝置或電路中的組件以不同的方式組合及/或被其他組件或其等效物替換或補充，則可達成適合的結果。因此，本揭露的範圍並非由詳細說明來界定，而是由申請專利範圍及其等效範圍來界定，且在申請專利範圍及其等效範圍的範圍內的所有變化要被解釋為包括於本揭露中。
100、200、300:成像透鏡系統 110、210、310:第一透鏡 120、220、320:第二透鏡 130、230、330:第三透鏡 140、240、340:第四透鏡 150、250、350:第五透鏡 160、260、360:第六透鏡 170、270、370:第七透鏡 IF:濾光器 IP:成像平面 IS:影像感測器 ST:光闌
圖1是根據本揭露第一實施例的成像透鏡系統的方塊圖。 圖2是圖1所示成像透鏡系統的調變轉換函數（modulation transfer function，MTF）曲線。 圖3是示出根據圖1所示成像透鏡系統的溫度變化的後焦距（back focal length，BFL）的曲線。 圖4是根據本揭露第二實施例的成像透鏡系統的方塊圖。 圖5是圖4所示成像透鏡系統的MTF曲線。 圖6是示出根據圖4所示成像透鏡系統的溫度變化的BFL的曲線。 圖7是根據本揭露第三實施例的成像透鏡系統的方塊圖。 圖8是圖7所示成像透鏡系統的MTF曲線。 圖9是示出根據圖7所示成像透鏡系統的溫度變化的BTF的曲線。 在所有圖式及詳細說明通篇中，相同的參考編號指代相同的元件。圖式可不按比例繪製，且為清晰、例示及方便起見，可誇大圖式中的元件的相對大小、比例及繪示。
100:成像透鏡系統
110:第一透鏡
120:第二透鏡
130:第三透鏡
140:第四透鏡
150:第五透鏡
160:第六透鏡
170:第七透鏡
IF:濾光器
IP:成像平面
IS:影像感測器
ST:光闌

Claims (16)

  1. 一種成像透鏡系統，包括： 第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡、第六透鏡及第七透鏡，自物體側依序設置， 其中所述第三透鏡具有2.2至3.5[10 -6/℃]的折射率溫度係數，並且 其中 0 ＜ f34*0.8 ＜ f， 其中f是所述成像透鏡系統的焦距，且f34是所述第三透鏡與所述第四透鏡的合成焦距。
  2. 如請求項1所述的成像透鏡系統，其中所述第一透鏡、所述第二透鏡及所述第三透鏡由與所述第四透鏡、所述第五透鏡、所述第六透鏡及所述第七透鏡的材料不同的材料形成。
  3. 如請求項1所述的成像透鏡系統，其中 35 ＜ V2/Nd2 ＜ 45， 其中V2是所述第二透鏡的阿貝數，且Nd2是所述第二透鏡的折射率。
  4. 如請求項1所述的成像透鏡系統，其中 20 ＜ V3/Nd3 ＜ 30， 其中V3是所述第三透鏡的阿貝數，且Nd3是所述第三透鏡的折射率。
  5. 如請求項1所述的成像透鏡系統，其中 10 ＜ V5/Nd5 ＜ 20， 其中V5是所述第五透鏡的阿貝數，且Nd5是所述第五透鏡的折射率。
  6. 如請求項1所述的成像透鏡系統，其中 30 ＜ V6/Nd6 ＜ 40， 其中V6是所述第六透鏡的阿貝數，且Nd6是所述第六透鏡的折射率。
  7. 如請求項1所述的成像透鏡系統，其中 27 ＜ Vmin13/Ndmin13 ＜ 37， 其中Vmin13是所述第一透鏡、所述第二透鏡及所述第三透鏡的阿貝數中的最小值，且Ndmin13是所述第一透鏡、所述第二透鏡及所述第三透鏡的折射率中的最小值。
  8. 如請求項1所述的成像透鏡系統，其中 30 ＜ Vmax47/Ndmax47 ＜ 35， 其中Vmax47是所述第四透鏡、所述第五透鏡、所述第六透鏡及所述第七透鏡的阿貝數中的最大值，且Ndmax47是所述第四透鏡、所述第五透鏡、所述第六透鏡及所述第七透鏡的折射率中的最大值。
  9. 如請求項1所述的成像透鏡系統，其中 0.4 ＜ f/f3 ＜ 0.9， 其中f3是所述第三透鏡的焦距。
  10. 一種成像透鏡系統，包括： 第一透鏡，具有負折射力； 第二透鏡，具有凹的物體側表面； 第三透鏡，具有凸的物體側表面； 第四透鏡，具有正折射力； 第五透鏡，具有凹的物體側表面； 第六透鏡，具有凸的物體側表面；以及 第七透鏡，具有負折射力， 其中 0 ＜ f34*0.8 ＜ f， 其中f是所述成像透鏡系統的焦距，且f34是所述第三透鏡與所述第四透鏡的合成焦距。
  11. 如請求項10所述的成像透鏡系統，其中所述第一透鏡包括凸的物體側表面。
  12. 如請求項10所述的成像透鏡系統，其中所述第一透鏡具有2.5至4.5[10 -6/℃]的折射率溫度係數。
  13. 如請求項10所述的成像透鏡系統，其中所述第二透鏡具有1.0至2.5[10 -6/℃]的折射率溫度係數。
  14. 如請求項10所述的成像透鏡系統，其中所述第四透鏡具有-110至-80[10 -6/℃]的折射率溫度係數。
  15. 如請求項10所述的成像透鏡系統，其中所述第五透鏡包括凹的影像側表面。
  16. 如請求項10所述的成像透鏡系統，其中 1.1 ＜ Nd3/Nd4 ＜ 1.2， 其中Nd3是所述第三透鏡的折射率，且Nd4是所述第四透鏡的折射率。
TW111109257A 2021-08-05 2022-03-14 成像透鏡系統 TWI795234B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2021-0103230 2021-08-05
KR1020210103230A KR20230021399A (ko) 2021-08-05 2021-08-05 촬상 광학계

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202307509A true TW202307509A (zh) 2023-02-16
TWI795234B TWI795234B (zh) 2023-03-01

Family

ID=83354510

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW111109257A TWI795234B (zh) 2021-08-05 2022-03-14 成像透鏡系統
TW111202509U TWM632546U (zh) 2021-08-05 2022-03-14 成像透鏡系統

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW111202509U TWM632546U (zh) 2021-08-05 2022-03-14 成像透鏡系統

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20230059118A1 (zh)
KR (1) KR20230021399A (zh)
CN (2) CN115704950A (zh)
TW (2) TWI795234B (zh)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20200081231A1 (en) * 2016-12-15 2020-03-12 Nidec Sankyo Corporation Wide angle lens
CN112904527A (zh) * 2019-11-19 2021-06-04 天津欧菲光电有限公司 一种成像用光学镜组、摄像头模组及终端
TWI714368B (zh) * 2019-11-27 2020-12-21 大立光電股份有限公司 攝像用光學系統、取像裝置及電子裝置
CN112859289B (zh) * 2019-11-28 2024-01-26 宁波舜宇车载光学技术有限公司 光学镜头及电子设备
TWI690743B (zh) * 2019-12-02 2020-04-11 紘立光電股份有限公司 光學攝像透鏡組、成像裝置及電子裝置
TWI726835B (zh) * 2020-12-23 2021-05-01 紘立光電股份有限公司 光學攝像透鏡組、成像裝置及電子裝置

Also Published As

Publication number Publication date
TWI795234B (zh) 2023-03-01
TW202405478A (zh) 2024-02-01
CN115704950A (zh) 2023-02-17
TWM632546U (zh) 2022-10-01
US20230059118A1 (en) 2023-02-23
KR20230021399A (ko) 2023-02-14
CN217506249U (zh) 2022-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI684042B (zh) 光學成像系統
TWI804226B (zh) 光學成像系統
TWI665485B (zh) 光學成像系統與行動終端
TWI828256B (zh) 光學成像系統
TW202208926A (zh) 成像透鏡系統
TW202206876A (zh) 光學成像系統
JP2018136583A (ja) 撮像レンズ系及び撮像装置
TWI833200B (zh) 成像透鏡系統
TWI807937B (zh) 光學成像系統
TWI783592B (zh) 光學成像系統
TWI792681B (zh) 光學成像系統
TWM631469U (zh) 成像透鏡系統
TWI795234B (zh) 成像透鏡系統
TWI842367B (zh) 成像透鏡系統
CN114815165A (zh) 成像透镜系统
TWI782412B (zh) 光學成像系統
TW202414019A (zh) 光學成像系統
TW202303215A (zh) 成像透鏡系統
TW202316161A (zh) 光學成像系統
TW202326212A (zh) 光學成像系統
TW202407413A (zh) 光學成像系統
TW202323897A (zh) 光學成像系統
TWM642445U (zh) 光學成像系統