CN106597650A - 光学成像*** - Google Patents
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Abstract
提供一种光学成像***,所述光学成像***包括棱镜、第一固定透镜组、第一可移动透镜组、第二可移动透镜组和第二固定透镜组。所述棱镜被构造为将从物方反射的光朝向成像面和反射构件折射。所述棱镜设置在所述第一固定透镜组中,所述第一可移动透镜组被构造为改变成像面的位置以使总焦距改变。所述第二可移动透镜组被构造为调节成像面的位置以针对物来调节焦距。所述成像面设置在所述第二固定透镜组上。
Description
本申请要求于2015年10月14日提交到韩国知识产权局的第10-2015-0143647号韩国专利申请的优先权和权益,所述韩国专利申请的全部公开内容出于所有目的通过引用包含于此。
技术领域
下面的描述涉及一种焦距可以调节的光学成像***。
背景技术
在多个透镜线性地或成排地设置的针孔型光学成像***中,光学成像***的总长度随着透镜数量的增加而增加。例如,使具有五个透镜的光学成像***小型化比使具有三个透镜的光学成像***小型化更困难。基于这个原因,针孔型光学成像***在小型便携式终端中的安装受到限制。
相反,在弯曲的光学成像***中,仅成排地设置几个透镜。因此,曲线光学成像***可安装在紧凑的空间内。然而,由于曲线光学成像***使用多个折射棱镜,因此光学成像***的制造成本高,且光学成像***的光学性能会劣化。
发明内容
提供本发明内容用于以简化形式介绍在下面的具体实施方式中进一步描述的发明构思的选择。本发明内容并不意在确定所要求保护的主题的关键特征或必要技术特征,也不意在用于帮助决定所要求保护的主题的范围。
根据实施例,提供一种光学成像***,包括:棱镜,被构造为使从物方反射的光朝向成像面和反射构件折射;第一固定透镜组,所述棱镜设置在所述第一固定透镜组中;第一可移动透镜组,被构造为改变成像面的位置以使总焦距改变;第二可移动透镜组,被构造为调节成像面的位置以针对物来调节焦距;第二固定透镜组,所述成像面设置在所述第二固定透镜组中。
所述第一固定透镜组可包括具有不同屈光力的两个或更多个透镜。
所述第一固定透镜组可包括:第一透镜,与所述棱镜的物方表面相邻地设置且具有负屈光力;第二透镜,与所述棱镜的像方表面相邻地设置且具有正屈光力。
所述第一可移动透镜组可包括具有不同屈光力的透镜。
所述第二可移动透镜组可包括具有负屈光力的透镜。
所述第二可移动透镜组可包括具有凹面的物方表面和凹面的像方表面的透镜。
所述第二固定透镜组可包括具有正屈光力的透镜。
所述第二固定透镜组可包括具有凸面的物方表面和凸面的像方表面的透镜。
所述的光学成像***还可包括光阑,光阑设置在所述第一可移动透镜组和所述第二可移动透镜组之间。
在所述光学成像***中,2.0<ft/fw,其中,ft可以为在远摄端处的总焦距,fw可以为在广角端处的总焦距。
在所述光学成像***中,np<2.1,其中,np可以为棱镜的折射率。
在所述光学成像***中,4.5<BFL,其中,BFL可以为从所述第二固定透镜组中的最接近成像面的透镜的像方表面到成像面的距离。
在所述光学成像***中,Yh/(IMG HT)<0.55,其中,Yh可以为成像面的短边的长度的1/2,IMG HT可以为成像面对角线长度的1/2。
根据另一实施例,提供一种光学成像***,包括:第一固定透镜组,包括透镜;棱镜,设置在所述第一固定透镜组的透镜之间;第一可移动透镜组,被构造为可移动;第二可移动透镜组,被构造为可移动;光阑,设置在所述第一可移动透镜组和所述第二可移动透镜组之间;第二固定透镜组,包括具有正屈光力的透镜;反射构件,将从所述第二固定透镜组入射的光反射到成像面。
所述棱镜和所述反射构件可以以对称形式设置。
所述第一可移动透镜组可包括粘合的透镜。
根据又一实施例,提供一种光学成像***,包括:第一固定透镜组,包括具有不同屈光力的透镜;棱镜,设置在所述第一固定透镜组的透镜之间;第一可移动透镜组,被构造为可移动以改变总焦距;校正透镜组,被构造为沿光轴方向或沿移动与光轴交叉的方向移动;第二可移动透镜组,被构造为可移动,以精细地调节总焦距;第二固定透镜组,其中,所述第一可移动透镜组与所述校正透镜组之间的距离在广角端最长,在远摄端最短;其中,所述校正透镜组与所述第二可移动透镜组之间的距离在广角端最长,在远摄端最短。
第一固定透镜组与第一可移动透镜组之间的距离可在广角端最短,且可在远摄端最长。
第二可移动透镜组与第二固定透镜组之间的距离可在广角端最短,在远摄端最长。
所述光学成像***还包括图像传感器,第二固定透镜组与图像传感器之间的距离可不变或基本不变。
在所述光学成像***中,4.5<BFL,其中,BLF为从所述第二固定透镜组中的最接近成像面的透镜的像方表面到成像面的距离。
根据下面的具体实施方式、附图和权利要求,其他特征和方面将变得显而易见。
附图说明
通过下面结合附图对实施例的描述,这些和/或其它方面将变得清楚且更容易领会,附图中:
图1是根据第一实施例示出的光学成像***的视图;
图2示出了根据第一实施例的光学成像***在广角端的图形像差曲线;
图3示出了根据第一实施例的光学成像***在中间端的图形像差曲线;
图4示出了根据第一实施例的光学成像***在远摄端的图形像差曲线;
图5是示出根据第一实施例的光学成像***的透镜的特性的表格;
图6是示出透镜组之间的距离D1至D5根据广角端、中间端和远摄端变化的表格;
图7是示出根据第一实施例的光学成像***的非球面特性的表格;
图8是根据第二实施例的光学成像***的视图;
图9示出了根据第二实施例的光学成像***在广角端的图形像差曲线;
图10示出了根据第二实施例的光学成像***在中间端的图形像差曲线;
图11示出了根据第二实施例的光学成像***在远摄端的图形像差曲线;
图12是示出根据第二实施例的光学成像***的透镜的特性的表格;
图13是示出透镜组之间的距离D1至D5根据广角端、中间端和远摄端变化的表格;
图14是示出根据第二实施例的光学成像***的非球面特性的表格。
在所有的附图和具体实施方式中,除非另外描述,否则相同的附图标号将被理解为指示相同的元件、特征和结构。为了清楚、说明及简洁起见,可放大这些元件的相对尺寸和描绘。
具体实施方式
提供以下具体实施方式以帮助读者获得对这里所描述的方法、装置和/或***的全面理解。然而,这里所描述的方法、装置和/或***的各种变换、修改及等同物对于本领域的普通技术人员将是显而易见的。这里所描述的操作顺序仅仅是示例,其并不限于这里所阐述的顺序,而是除了必须以特定顺序发生的操作之外,可做出对本领域的普通技术人员将是显而易见的变换。此外,为了提高清楚性和简洁性,可省略对于本领域的普通技术人员来说公知的功能和结构的描述。
这里所描述的特征可以以不同的形式实施,并且将不被解释为被这里描述的示例所限制。更确切的说,已经提供了这里所描述的示例,以使本公开将是彻底的和完整的,并将把本公开的全部范围传达给本领域的普通技术人员。
在整个说明书中,将理解的是,当元件(诸如,层、区或晶圆(基板))被称为“在”另一元件“上”、“连接到”另一元件或“结合到”另一元件时,其可直接“在”另一元件“上”、“连接到”另一元件或“结合到”另一元件,或者可存在介于它们之间的其他元件。相反,当元件被称为“直接在”另一元件“上”、“直接连接到”另一元件或“直接结合到”另一元件时,可不存在介于它们之间的元件或层。相同的标号始终指示相同的元件。如在此所使用的,术语“和/或”包括所列出的相关项的一项或更多项的任何以及全部组合。
将明显的是,虽然术语第一、第二、第三等可在此用于描述各个构件、组件、区域、层和/或部分,但这些构件、组件、区域、层和/或部分不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个构件、组件、区域、层或部分与另一构件、组件、区域、层或部分区分开。因此,在不脱离实施例的教导的情况下,下面论述的第一构件、组件、区域、层或部分可被命名为第二构件、组件、区域、层或部分。
在这里可使用诸如“在…之上”、“上部”、“在…之下”和“下部”等的空间关系术语,以易于描述如附图所示的一个元件与其他元件的关系。将理解的是,空间关系术语意图包含除了在附图中所描绘的方位之外的装置在使用或操作中的不同方位。例如,如果附图中的装置被翻转,则被描述为在其他元件“上部”或“之上”的元件随后将定位为在其他元件或特征“下部”或“之下”。因此,术语“在…之上”可根据附图的特定方向而包括“在…之上”和“在…之下”两种方位。所述装置可被另外定位(旋转90度或者处于其他方位),并可对在这里使用的空间关系描述做出相应的解释。
在此使用的术语仅用于描述特定实施例,而不是意图限制实施例。如在此所使用的,除非上下文另外清楚地指明,否则单数的形式也意图包括复数的形式。还将理解的是,在该说明书中使用的术语“包括”和/或“由…组成”列举存在的所述的特征、整数、步骤、操作、构件、元件和/或他们组成的组,但不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整数、步骤、操作、构件、元件和/或他们组成的组。
在下文中,将参照示出各个实施例的示意图描述实施例。在附图中,例如,由于生产技术和/或公差,可估计所示出的形状的变形。因此,实施例不应被解释为局限于在此示出的区域的特定形状,例如,不限于包括由于制造导致的形状的改变。下面的实施例还可由其中一个或其组合构成。
下面描述的各个实施例可具有各种构造,并且仅提出了在此所需的构造,但不限于此。
另外,每个透镜最接近物的表面被称作第一表面或物方表面,每个透镜最接近成像面的表面被称作第二表面或像方表面。第一透镜是最接近物(或对象)的透镜,而第十一透镜或第八透镜是最接近成像面(或图像传感器)的透镜。本领域技术人员将领会的是,可使用其他测量单位。此外,在本说明书中,以毫米(mm)为单位表示透镜的全部曲率半径、厚度、OAL(从第一透镜的第一表面至图像传感器的光轴距离(OAL))、光阑与图像传感器之间在光轴上的距离(SL)、图像高度或成像面的对角线长度的1/2(IMGHs)(图像高度)和后焦距(BFL,back focus length)、光学***的总焦距以及每个透镜的焦距。此外,透镜的厚度、透镜之间的间距、OAL和SL是基于透镜的光轴测量的距离。此外,透镜的厚度、透镜之间的间距以及TTL(through-the-lens,通过透镜)是在光轴上通过透镜的距离。TTL是通过捕捉画面的透镜(而不是单独的测量窗口)测量光照水平的相机特征。
此外,透镜的表面为凸面意味着对应表面的光轴部分凸出,透镜的表面为凹面意味着对应表面的光轴部分凹入。因此,即使在透镜的一个表面被描述为凸面的情况中,透镜的边缘部分可能凹入。类似地,即使在透镜一个表面被描述为为凹面的情况中,透镜的边缘部分可能凸出。换句话说,透镜的近轴区可凸出,而透镜的在近轴区之外的剩余部分是凸出、凹入或平坦中的任何一个。此外,透镜的近轴区可凹入,而透镜的在近轴区之外的剩余部分是凸出、凹入或平坦中的任何一个。
在根据实施例的光学***中,透镜的材料由包括玻璃、塑料或其他相似种类的聚氨酯材料形成。在另一实施例中,透镜中的至少一个透镜由与形成其他透镜的材料不同的材料形成。
光学成像***包括具有透镜的光学***。例如,光学成像***的光学***可包括具有屈光力的透镜。然而,光学成像***不限于仅包括具有屈光力的透镜。例如,光学成像***可包括用于控制光的量的光阑。另外,光学成像***还可包括过滤红外光的红外截止滤波器。此外,光学成像***还可包括图像传感器(诸如,成像装置),图像传感器被构造为将通过光学***入射到其的对象的图像转换为电信号。此外,光学成像***还可包括调节透镜之间间距的间距保持构件。
透镜由具有不同于空气的折射率的材料形成。例如,透镜由塑料或玻璃形成。透镜中的至少一个透镜具有非球面形状。透镜中的每个透镜的非球面可用下述方程式1表示:
方程式1
在该方程式中,c为透镜的曲率半径的倒数,k为圆锥曲线常数,r为从透镜的非球面上的某点到光轴的距离,A至J为非球面常数,Z(或SAG)为透镜在所述距离r处的非球面上的某点与和透镜的非球面顶点的切平面之间的距离。
根据实施例的光学***包括多个透镜组。例如,光学成像***包括第一固定透镜组、第一可移动透镜组、第二可移动透镜组和第二固定透镜组。第一固定透镜组、第一可移动透镜组、第二可移动透镜组和第二固定透镜组从物方朝向成像面顺序地设置。
第一固定透镜组包括一个或更多个透镜,例如,第一固定透镜组包括具有负屈光力的透镜和具有正屈光力的透镜。具有负屈光力的透镜与棱镜的物方表面相邻地设置,具有正屈光力的透镜与棱镜的像方表面相邻地设置。
第一可移动透镜组包括一个或更多个透镜,例如,第一可移动透镜组包括三个透镜。所述三个透镜是具有不同屈光力的透镜。例如,第一可移动透镜组包括具有负屈光力的两个透镜和具有正屈光力的一个透镜。然而,构成第一可移动透镜组的透镜的组合不限于上述示例。根据另一示例,第一可移动透镜组包括具有正屈光力的两个透镜和具有负屈光力的一个透镜。
第二可移动透镜组包括一个或更多个透镜。例如,第二可移动透镜组包括具有负屈光力的一个透镜。然而,第二可移动透镜组不限于仅包括一个透镜。例如,第二可移动透镜组可包括三个透镜。在另一构造中,所述一个透镜具有正屈光力。
第二固定透镜组包括一个或更多个透镜。例如,第二固定透镜组包括具有正屈光力的一个透镜。在另一构造中,所述一个透镜具有负屈光力。
光学成像***包括棱镜、反射构件、滤波器、光阑和图像传感器。
棱镜设置在第一固定透镜组中。例如,棱镜设置在构成第一固定透镜组的透镜之间或与所述透镜相邻地设置。棱镜由具有极低屈光力的材料形成。例如,棱镜具有2.1或更低的屈光力。在棱镜具有极低屈光力的情况下,可降低光学成像***的制造成本。
反射构件设置在第二固定透镜组和图像传感器之间。反射构件反射被棱镜折射的光,以解决光学成像***在一个方向上过长的现象。
滤波器设置在反射构件和图像传感器之间。滤波器过滤入射光的部分波长,以提高光学成像***的分辨率。例如,滤波器过滤入射光的红外波长。
为了调节入射到透镜的光量,设置光阑。例如,光阑设置在第一可移动透镜组和第二可移动透镜组之间。
根据实施例,光学成像***满足如下条件表达式1至4:
【条件表达式1】2.0<ft/fw
【条件表达式2】np<2.1
【条件表达式3】4.5<BFL
【条件表达式4】Yh/(IMG HT)<0.55。
在一示例中,ft是远摄端的总焦距,其中,“端”是变焦范围的端部,fw是广角端的总焦距,np是棱镜的折射率,BFL是从第二固定透镜组中的最接近成像面的透镜的像方表面到成像面的距离,Yh是成像面的短边的长度的1/2,IMG HT是成像面的对角线长度的1/2。
在一个实施例中,满足条件表达式1至4的光学成像***能够使光学成像***小型化。
接下来,将描述根据多个实施例的光学成像***。
将参照图1描述根据第一实施例的光学成像***。
根据第一实施例的光学成像***1000包括光学***,所述光学***包括第一透镜1010、第二透镜1020、第三透镜1030、第四透镜1040、第五透镜1050、第六透镜1060、第七透镜1070、第八透镜1080、第九透镜1090、第十透镜1100和第十一透镜1110。
构成光学成像***1000的透镜可被分为多个透镜组。例如,第一透镜1010和第二透镜1020构成第一固定透镜组Gf1,第三透镜1030至第五透镜1050构成第一可移动透镜组Gm1,第六透镜1060和第七透镜1070构成校正透镜组Go,第八透镜1080至第十透镜1100构成第二可移动透镜组Gm2,第十一透镜1110构成第二固定透镜组Gf2。
第一可移动透镜组Gm1改变光学成像***1000的总焦距。例如,光学成像***1000的焦距根据第一可移动透镜组Gm1的位置在4.80到13.56的范围内变化。
第二移动单元组Gm2调节光学成像***1000的总焦距。例如,可根据第二可移动透镜组Gm2的位置精细地调节光学成像***1000的焦距。
校正透镜组Go校正光学成像***1000的抖动。例如,校正透镜组Go沿光轴方向或沿与光轴方向交叉的方向移动,并校正由于光学成像***1000的抖动产生的噪声或振动。
接下来,将详细地描述构成每个透镜组的透镜。
第一透镜1010具有屈光力。例如,第一透镜1010具有负屈光力。第一透镜1010具有弯月形状。例如,第一透镜1010的物方表面为凸面,其像方表面为凹面。
第二透镜1020具有屈光力。例如,第二透镜1020具有正屈光力。第二透镜1020的一个表面可以为凸面。例如,第二透镜1020的两个表面均为凸面。
第三透镜1030具有屈光力。例如,第三透镜1030具有负屈光力。第三透镜1030具有弯月形状。例如,第三透镜1030的物方表面为凸面,其像方表面为凹面。
第四透镜1040具有屈光力。例如,第四透镜1040具有负屈光力。第四透镜1040具有弯月形状。例如,第四透镜1040的两个表面均为凹面。
第五透镜1050具有屈光力。例如,第五透镜1050具有正屈光力。第五透镜1050具有弯月形状。例如,第五透镜1050的物方表面为凸面,其像方表面为凹面。如上所述构造的第五透镜1050可粘合到第四透镜1040的像方表面。换言之,第五透镜1050的物方表面构造有能够使其配合并接触第四透镜1040的像方表面的凸曲率。根据可替换的实施例,第五透镜1050的物方表面构造有与第四透镜1040的像方表面对应的曲率的凸曲率,而并与第四透镜1040的像方表面距离预定的距离。
第六透镜1060具有屈光力。例如,第六透镜1060具有正屈光力。第六透镜1060具有弯月形状。例如,第六透镜1060的物方表面为凸面,其像方表面为凹面。
第七透镜1070具有屈光力。例如,第七透镜1070具有负屈光力。第七透镜1070具有弯月形状。例如,第七透镜1070的物方表面为凸面,其像方表面为凹面。在可替换示例中,第七透镜1070的物方表面为凹面,其像方表面为凹面。
第八透镜1080具有屈光力。例如,第八透镜1080具有正屈光力。第八透镜1080的至少一个表面为凸面。例如,第八透镜1080的两个表面均为凸面。
第九透镜1090具有屈光力。例如,第九透镜1090具有正屈光力。第九透镜1090的至少一个表面为凸面。例如,第九透镜1090的两个表面均为凸面。
第十透镜1100具有屈光力。例如,第十透镜1100具有负屈光力。第十透镜1100具有弯月形状。例如,第十透镜1100的两个表面为凹面。如上所述构造的第十透镜1100可粘合到第九透镜1090的像方表面。换言之,第十透镜1100的物方表面被构造有能够使其配合并接触第九透镜1090的像方表面的凸曲率。根据可替换的实施例,第十透镜1100的物方表面构造有与第九透镜1090的像方表面对应的曲率的凸曲率,并与第九透镜1090的像方表面距离预定的距离。
第十一透镜1110具有屈光力。例如,第十一透镜1110具有正屈光力。第十一透镜1110的至少一个表面为凸面。例如,第十一透镜1110的两个表面为凸面。
在如上所述透镜的构造中,第一透镜1010与第二透镜1020至第十一透镜1110分开或不平行地设置。例如,第一透镜1010的光轴可与第二透镜1020至第十一透镜1110的光轴交叉。
光学成像***1000包括棱镜P、光阑ST、反射构件M、滤波器1120和图像传感器1130。
棱镜P设置在第一透镜1010与第二头透镜1020之间或与第一透镜1010和第二透镜1020相邻地设置。如上所述设置的棱镜P将从第一透镜1010入射的光折射到第二透镜1020。
光阑ST设置在第一可移动透镜组Gm1与第二可移动透镜组Gm2之间或者设置在校正透镜组Go与第二可移动透镜组Gm2之间。详细地,光阑ST设置在第七透镜1070与第八透镜1080之间。如上所述设置的光阑ST调节从第一可移动透镜组Gm1入射的光量。
反射构件M设置在第十一透镜1110和滤波器1120之间。反射构件M将从第十一透镜1110入射的光反射到图像传感器1130。
滤波器1120设置在反射构件M和图像传感器1130之间。滤波器1120过滤从反射构件M反射的光中的红外线等。
图像传感器1130包括多个光传感器。图像传感器1130将光信号转换成电信号。
如上所述构造的光学成像***可表现出图2至图4中示出的像差特性。图2是示出在广角端位置处的像差曲线的示图;图3示出了在中间端位置处的图形像差曲线;图4示出了在远摄端位置处的图形像差曲线。
图5是示出根据第一示例性实施例的光学成像***的透镜的特性的表格。图6是示出根据广角端位置、中间端位置和远摄端位置的D1、D2、D3、D4、和D5的大小的表格。图7是示出根据第一实施例的光学成像***的非球面特性的表格。
如图6所示,第一固定透镜组Gf1与第一可移动透镜组Gm1之间的距离D1在广角端最短且在远摄端最长。相似地,第二可移动透镜组Gm2与第二固定透镜组Gf2之间的距离D4在广角端最短且在远摄端最长。
相反,第一可移动透镜组Gm1与校正透镜组Go之间的距离D2在广角端最长,在远摄端最短。相似地,校正透镜组Go与第二可移动透镜组Gm2之间的距离D3在广角端最长,在远摄端最短。
无论在广角端、中间端或远摄端,第二固定透镜组Gf2和图像传感器1130之间的距离D5不变或基本上不变。
将参照图8描述根据第二实施例的光学成像***。
根据第二实施例的光学成像***2000包括光学***,所述光学***包括第一透镜2010、第二透镜2020、第三透镜2030、第四透镜2040、第五透镜2050、第六透镜2060、第七透镜2070和第八透镜2080。
构成光学成像***2000的多个透镜被分为多个透镜组。例如,第一透镜2010至第三透镜2030构成第一固定透镜组Gf1,第四透镜2040至第六透镜2060构成第一可移动透镜组Gm1,第七透镜2070构成第二可移动透镜组Gm2,第八透镜2080构成第二固定透镜组Gf2。
第一可移动透镜组Gm1改变光学成像***2000的总焦距。例如,光学成像***2000的焦距根据第一可移动透镜组Gm1的位置在4.90至13.70的范围之内变化。
第二可移动透镜组Gm2调节光学成像***2000的总焦距。例如,可根据第二可移动透镜组Gm2的位置精细地调节光学成像***2000的焦距。
接下来,将详细地描述构成各个透镜组的透镜。
第一透镜2010具有屈光力。例如,第一透镜2010具有负屈光力。第一透镜2010具有弯月形状。例如,第一透镜2010的物方表面为凸面,其像方表面为凹面。
第二透镜2020具有屈光力。例如,第二透镜2020具有负屈光力。例如,第二透2020的两个表面均为凹面。
第三透镜2030具有屈光力。例如,第三透镜2030具有正屈光力。第三透镜2030具有弯月形状。例如,第三透镜2030的物方表面为凸面,其像方表面为凹面。第三透镜2030粘合到第二透镜2020的像方表面。换言之,第三透镜2030的物方表面构造有能够使其配合并接触第二透镜2020的像方表面的凸曲率。根据可替换的实施例,第三透镜2030的物方表面被构造有与第二透镜2020的像方表面对应的曲率的凸曲率,并与第二透镜2020的像方表面距离预定的距离。
第四透镜2040具有屈光力。例如,第四透镜2040具有正屈光力。第四透镜2040的至少一个表面为凸面。例如,第四透镜的两个表面均为凸面。
第五透镜2050具有屈光力。例如,第五透镜2050具有负屈光力。第五透镜2050具有弯月形状。例如,第五透镜2050的物方表面为凸面,第五透镜2050的像方表面为凹面。
第六透镜2060具有屈光力。例如,第六透镜2060具有正屈光力。第六透镜2060的至少一个表面为凸面。例如,第六透镜2060的两个表面均为凸面。如上所述形成的第六透镜2060粘合到第五透镜2050的像方表面。换言之,第六透镜2060的物方表面构造有能够使其配合并接触第五透镜2050的像方表面的凸曲率。根据可替换的实施例,第六透镜2060的物方表面构造有与第五透镜2050的像方表面对应的曲率的凸曲率,并与第五透镜2050的像方表面距离预定的距离。
第七透镜2070具有屈光力。例如,第七透镜2070具有负屈光力。例如,第七透镜2070的两个表面均为凹面。
第八透镜2080具有屈光力。例如,第八透镜2080具有正屈光力。第八透镜2080的至少一个表面为凸面。例如,第八透镜2080的两个表面均为凸面。
在如上所述的透镜的构造中,第一透镜2010与第二透镜2020至第八透镜2080分开或不平行地设置。例如,第一透镜2010的光轴可与第二透镜2020至第八透镜2080的光轴交叉。
光学成像***2000包括棱镜P、光阑ST、反射构件M、滤波器2120和图像传感器2130。
棱镜P设置在第一透镜2010与第二头透镜2020之间或与第一透镜2010和第二透镜2020相邻地设置。如上所述设置的棱镜P将从第一透镜2010入射的光折射到第二透镜2020。
光阑ST设置在第一可移动透镜组Gm1与第二可移动透镜组Gm2之间。详细地,光阑ST设置在第六透镜2060与第七透镜2070之间。如上所述设置的光阑ST调节从第一可移动透镜组Gm1入射的光量。
反射构件M设置在第八透镜2080和滤波器2120之间。反射构件M将从第八透镜2080入射的光反射到图像传感器2130。
滤波器2120设置在反射构件M和图像传感器2130之间。滤波器2120过滤从反射构件M反射的光中的红外线或其他光线(light rays)。
图像传感器2130包括多个光传感器。图像传感器2130将光信号转换成电信号。
在一个实施例中,棱镜P和反射构件M以对称形式设置,但并不限于此。
如上所述构造的光学成像***可表现出图9至图11中示出的像差特性。图9示出了在广角端位置的图形像差曲线;图10示出了在中间端位置的图形像差曲线;图11示出了在远射端位置的图形像差曲线。
图12是示出根据第二实施例的光学成像***的透镜的特性的表格。图13是示出根据广角端位置、中间端位置和远摄端位置的D1、D2、和D3大小的表格。图14是示出根据第二实施例的光学成像***的非球面特性的表格。
如图13所示,第一固定透镜组Gf1与第一可移动透镜组Gm1之间的距离D1可在广角端最长,且在远摄端最短。
相反,第一可移动透镜组Gm1与第二可移动透镜组Gm2之间的距离D2可在广角端最短且在远摄端最长。此外,第二可移动透镜组Gm2与第二固定透镜组Gf2之间的距离D3可在广角端最短,且在远摄端最长。
表1表示根据第一实施例和第二实施例的光学成像***的关于条件表达式1至4的计算值。
表1
条件表达式 | 第一实施例 | 第二实施例 |
ft/fw | 2.825 | 2.80 |
np | 2.001 | 1.91082 |
BFL | 5.897 | 4.910 |
如以上阐述的,根据各种实施例,可实现提高光学性能的光学成像***。
虽然本公开包括具体示例,但对本领域普通技术人员将明显的是,在不脱离权利要求及其等同物的精神及范围的情况下,可在这些实施例中做出形式和细节上的各种变化。这里所描述的示例将仅仅被理解为描述性意义,而非出于限制的目的。在每个示例中的特征或方面的描述将被理解为可适用于其他示例中的类似的特征或方面。如果按照不同的顺序执行所描述的技术,和/或如果按照不同的形式组合和/或通过其他组件或他们的等同物替换或增添描述的***、架构、装置或电路中的组件,则可获得合适的结果。因此,本公开的范围不是通过具体实施方式限定而是通过权利要求及其等同物限定,权利要求及其等同物的范围之内的全部变换将被理解为包括在本公开中。
Claims (21)
1.一种光学成像***,包括:
棱镜,被构造为使从物方反射的光朝向成像面和反射构件折射;
第一固定透镜组,所述棱镜设置在所述第一固定透镜组中;
第一可移动透镜组,被构造为改变成像面的位置,以使总焦距改变;
第二可移动透镜组,被构造为调节成像面的位置,以针对物来调节焦距;
第二固定透镜组,所述成像面设置在所述第二固定透镜组中。
2.根据权利要求1所述的光学成像***,其中,所述第一固定透镜组包括具有不同屈光力的两个或更多个透镜。
3.根据权利要求1所述的光学成像***,其中,所述第一固定透镜组包括:
第一透镜,与所述棱镜的物方表面相邻地设置且具有负屈光力;
第二透镜,与所述棱镜的像方表面相邻地设置且具有正屈光力。
4.根据权利要求1所述的光学成像***,其中,所述第一可移动透镜组包括具有不同屈光力的透镜。
5.根据权利要求1所述的光学成像***,其中,所述第二可移动透镜组包括具有负屈光力的透镜。
6.根据权利要求1所述的光学成像***,其中,所述第二可移动透镜组包括具有凹面的物方表面和凹面的像方表面的透镜。
7.根据权利要求1所述的光学成像***,其中,所述第二固定透镜组包括具有正屈光力的透镜。
8.根据权利要求1所述的光学成像***,其中,所述第二固定透镜组包括具有凸面的物方表面和凸面的像方表面的透镜。
9.根据权利要求1所述的光学成像***,还包括:
光阑,设置在所述第一可移动透镜组和所述第二可移动透镜组之间。
10.根据权利要求1所述的光学成像***,其中,2.0<ft/fw,其中,ft为在远摄端处的总焦距,fw为在广角端处的总焦距。
11.根据权利要求1所述的光学成像***,其中,np<2.1,其中,np为棱镜的折射率。
12.根据权利要求1所述的光学成像***,其中,4.5<BFL,其中,BFL为从所述第二固定透镜组中的最接近成像面的透镜的像方表面到成像面的距离。
13.根据权利要求1所述的光学成像***,其中,Yh/(IMG HT)<0.55,其中,Yh为成像面的短边的长度的1/2,IMG HT为成像面的对角线长度的1/2。
14.一种光学成像***,包括:
第一固定透镜组,包括透镜;
棱镜,设置在所述第一固定透镜组的透镜之间;
第一可移动透镜组,被构造为可移动;
第二可移动透镜组,被构造为可移动;
光阑,设置在所述第一可移动透镜组和所述第二可移动透镜组之间;
第二固定透镜组,包括具有正屈光力的透镜;
反射构件,将从所述第二固定透镜组入射的光反射到成像面。
15.根据权利要求14所述的光学成像***,其中,所述棱镜和所述反射构件以对称形式设置。
16.根据权利要求14所述的光学成像***,其中,所述第一可移动透镜组包括粘合的透镜。
17.一种光学成像***,包括:
第一固定透镜组,包括具有不同屈光力的透镜;
棱镜,设置在所述第一固定透镜组的透镜之间;
第一可移动透镜组,被构造为可移动,以改变总焦距;
校正透镜组,被构造为沿光轴方向移动或沿与光轴交叉的方向移动;
第二可移动透镜组,被构造为可移动,以精细地调节总焦距;
第二固定透镜组,
其中,所述第一可移动透镜组与所述校正透镜组之间的距离在广角端最长,在远摄端最短;
其中,所述校正透镜组与所述第二可移动透镜组之间的距离在广角端最长,在远摄端最短。
18.根据权利要求17所述的光学成像***,其中,第一固定透镜组与第一可移动透镜组之间的距离在广角端最短,在远摄端最长。
19.根据权利要求17所述的光学成像***,其中,第二可移动透镜组与第二固定透镜组之间的距离在广角端最短,在远摄端最长。
20.根据权利要求17所述的光学成像***,其中,所述光学成像***还包括图像传感器,第二固定透镜组与图像传感器之间的距离不变或基本不变。
21.根据权利要求17所述的光学成像***,其中,4.5<BFL,其中,BLF为从所述第二固定透镜组中最接近成像面的透镜的像方表面到成像面的距离。
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