DE102016004457A1 - Optical lens system for a macro attachment in front of a camera module - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein optisches Linsensystem für einen Makrovorsatz vor ein Kameramodul eines elektronischen Endgeräts, bestehend im Wesentlichen aus einer ersten objektseitigen Linseneinheit mit negativer Brechkraft und einer zweiten bildseitigen Linseneinheit mit positiver Brechkraft.The invention relates to an optical lens system for a macro-front in front of a camera module of an electronic terminal, consisting essentially of a first object-side lens unit with negative refractive power and a second image-side lens unit with positive refractive power.
Description
HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION
1. Gebiet der Erfindung1. Field of the invention
Die Erfindung betrifft ein optisches Linsensystem für einen Makrovorsatz vor ein Kameramodul.The invention relates to an optical lens system for a Makrovorsatz before a camera module.
2. Beschreibung des Standes der Technik2. Description of the Related Art
Heutzutage sind viele mobile elektronische Endgeräte wie beispielsweise Handys, persönliche digitale Assistenten („PDA”) oder Tablets mit einem oder mehreren kompakten Kameramodulen ausgestattet. Diese Kameramodule werden für die verschiedensten Zwecke eingesetzt wie beispielsweise für das Erstellen von Portraitaufnahmen, das Einlesen von Barcodes oder für das Aufnehmen von Videosequenzen. Viele dieser kompakten Kameramodule weisen eine niedrige Standardauflösung zwischen 0.3 Megapixeln („MP”, entsprechend einer VGA-Auflösung) und 3 MP auf. Seit einigen Jahren werden verstärkt hochauflösende Kameramodule mit 5 MP, 8 MP oder 12 MP mit steigenden Marktanteilen verwendet. Alle diese Kameramodule besitzen in der Regel eine feste Brennweite, da eine Mechanik zur Brennweitenverstellung aufgrund der geringen Bautiefen aufwändig und mit hohen Kosten verbunden wäre.Today, many mobile electronic devices such as cell phones, personal digital assistants ("PDAs") or tablets are equipped with one or more compact camera modules. These camera modules are used for a variety of purposes, such as taking portraits, reading barcodes or recording video sequences. Many of these compact camera modules have a low standard resolution between 0.3 megapixels ("MP", equivalent to a VGA resolution) and 3 MP. For some years, high-resolution camera modules with 5 MP, 8 MP or 12 MP with increasing market shares have been increasingly used. As a rule, all these camera modules have a fixed focal length, since a mechanism for adjusting the focal length would be costly and expensive because of the low overall depths.
Die bekannten Kameramodule weisen üblicherweise einen verfügbaren Arbeitsbereich – also eine mögliche Objekt-Bild-Entfernung – von „unendlich” bis 7–10 cm auf. Der Abbildungsmaßstab bei der minimalen optischen Distanz ist typischerweise kleiner als 1:20. Bei einer üblichen Sensorgröße mit einem Durchmesser von 6 mm (entsprechend der Bildgröße) ergibt sich eine minimale Objektgröße von 20 × 6 mm = ca. 120 mm.The known camera modules usually have an available work area - ie a possible object-image distance - from "infinite" to 7-10 cm. The magnification at the minimum optical distance is typically less than 1:20. With a standard sensor size with a diameter of 6 mm (corresponding to the image size), a minimum object size of 20 × 6 mm = approx. 120 mm results.
Für Aufnahmen im Nah- oder Makrobereich bedürfte es bei dem Kameramodul selbst eines größeren Fokussierhubs, was wiederum zu mehr Bauraum im dem Kameramodulobjektiv führen würde. Dies würde die Gesamtdicke des Handys in unerwünschter Weise vergrößern. Gleichzeitig würde eine Optimierung des Makrobereichs des Kameramoduls zu einem insgesamt aufwändigeren Aufbau der Optik des Kameramodulobjektivs mit beispielsweise einer höheren Anzahl an Linsen führen, was ebenfalls den Bauraum vergrößern und somit insgesamt die Gesamtdicke des Handys vergrößern würde. Es sind deshalb im Markt Vorsatzoptiken bekannt, die diesem Umstand abzuhelfen versuchen. So werden beispielsweise Makrovorsatzoptiken angeboten, die den Arbeitsbereich des Gesamtsystems aus Vorsatzoptik und Kameramodul in Richtung kleinerer Abstände verschieben, um so hoch aufgelöste Aufnahmen von Objekten aus geringem Abstand zu ermöglichen. Der Abbildungsmaßstab, also das Verhältnis aus Bildgröße zu Objektgröße des Gesamtsystems aus Vorsatzoptik und Objektiv des Kameramoduls, bei dem eine hochwertige Aufnahme erzeugt werden kann, soll dabei mittels des Makrovorsatzes betragsmäßig größer sein als der Abbildungsmaßstab, der maximal mit dem Objektiv alleine erreicht werden kann.For shooting in the near or macro range, the camera module itself would require a larger focusing stroke, which in turn would lead to more installation space in the camera module objective. This would undesirably increase the overall thickness of the cellphone. At the same time an optimization of the macro range of the camera module would lead to an overall more complex structure of the optics of the camera module lens with, for example, a higher number of lenses, which would also increase the space and thus increase the overall total thickness of the phone. It is therefore known in the market intentional optics that try to remedy this situation. For example, macro lens optics are offered that move the working area of the entire system of optical attachment and camera module in the direction of smaller distances in order to enable high-resolution images of objects from close range. The magnification, ie the ratio of image size to object size of the entire system of attachment optics and lens of the camera module, in which a high-quality recording can be generated by means of Makrovorsatzes amount to be greater than the magnification, which can be achieved with the lens alone.
Die heute am Markt erhältlichen Makrovorsätze bestehen in der Regel aus einer einzigen positiven Linse oder aus einem positiven Achromaten bestehend aus zwei dicht benachbarten, meist verkitteten Linsen. Diese Makrovorsätze weisen eine feste Brennweite auf, womit nur ein bestimmter Abbildungsmaßstabsbereich zugänglich ist. Dabei ergibt sich die Problematik, dass zwar durch eine Wahl einer entsprechenden Brechkraft der Vorsatzoptik der maximale Abbildungsmaßstab in den gewünschten Bereich gebracht werden kann. Der dabei zugängliche Bereich des Abbildungsmaßstabs ist jedoch relativ klein.The Makrovorsätze currently available on the market usually consist of a single positive lens or a positive Achromat consisting of two closely adjacent, mostly cemented lenses. These macro presets have a fixed focal length, with which only a certain magnification range is accessible. This results in the problem that, although by choosing a corresponding refractive power of the optical attachment of the maximum magnification can be brought into the desired range. However, the accessible range of the image scale is relatively small.
Des Weiteren weisen die im Markt erhältlichen Makrovorsätze eine stark kissenförmige Verzeichnung der Gesamtabbildung aus Vorsatzoptik und Kameramodul, einen schwachen Kontrast am Bildrand sowie besonders bei einfachen Linsen eine starke chromatische Aberration auf.Furthermore, the commercially available macro rereads have a strong pincushion distortion of the overall image of optical attachment and camera module, a weak contrast at the edge of the image, and a strong chromatic aberration especially for simple lenses.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein optisches Linsensystem für einen Makrovorsatz vor ein Kameramodul eines elektronischen Endgeräts anzugeben, das die genannten Nachteile vermeidet und insbesondere eine geringe Verzeichnung, eine geringe chromatische Aberration und/oder keine Vignettierung bei gleichzeitig geringen Fertigungskosten aufweist.It is an object of the invention to provide an optical lens system for a macro-front in front of a camera module of an electronic terminal, which avoids the disadvantages mentioned and in particular has a low distortion, a low chromatic aberration and / or no vignetting with low manufacturing costs.
Es ist außerdem eine Aufgabe der Erfindung, ein optisches Linsensystem für einen Makrovorsatz vor ein Kameramodul eines elektronischen Endgeräts anzugeben, das zusammen mit dem Objektiv des Kameramoduls einen größeren zusammenhängenden Abbildungsmaßstabsbereich aufweist. It is also an object of the invention to provide an optical lens system for a macro lens before a camera module of an electronic terminal, which together with the lens of the camera module has a larger coherent Abbildungsmaßstabsbereich.
Es ist außerdem eine Aufgabe der Erfindung, ein optisches Linsensystem für einen Makrovorsatz vor ein Kameramodul eines elektronischen Geräts anzugeben, das eine vom Nutzer akzeptable Größe von beispielsweise 40 mm Durchmesser und 30 mm Baulänge nicht überschreitet, beispielsweise mit einer rein optischen Baugröße von 12,5 mm Durchmesser und einer Länge von 9 mm, und besonders kostenoptimiert konstruiert ist.It is also an object of the invention to provide an optical lens system for a macro lens in front of a camera module of an electronic device that does not exceed a user acceptable size, for example, 40 mm diameter and 30 mm length, for example, with a purely optical size of 12.5 mm diameter and a length of 9 mm, and is designed especially cost-optimized.
Die Aufgabe wird durch ein optisches Linsensystem gemäß Anspruch 1 gelöst.The object is achieved by an optical lens system according to claim 1.
Das erfindungsgemäße optische Linsensystem ist für einen Makrovorsatz vor ein Kameramodul beispielsweise eines mobilen elektronischen Endgeräts geeignet. Ein solches Kameramodul kann beispielsweise in einem Handy oder in einem industriellen Umfeld, beispielsweise an einem Roboterarm, zum Einsatz kommen. Das Kameramodul eines solchen elektronischen Endgeräts weist in der Regel ein abbildendes Objektiv auf. Der Makrovorsatz ist dazu geeignet, vor das Kameramodul befestigt zu werden und den Arbeitsbereich des Gesamtsystems aus Vorsatzoptik und Kameramodul in Richtung eines kleineren Objektabstands zu verschieben und besteht im Wesentlichen aus einer ersten objektseitigen Linseneinheit mit negativer Brechkraft und einer zweiten bildseitigen Linseneinheit mit positiver Brechkraft.The optical lens system according to the invention is suitable for a macro attachment in front of a camera module, for example a mobile electronic terminal. Such a camera module can be used, for example, in a mobile phone or in an industrial environment, for example on a robot arm. The camera module of such an electronic terminal usually has an imaging lens. The macro-preform is adapted to be mounted in front of the camera module and to shift the working area of the entire system of attachment optics and camera module in the direction of a smaller object distance and consists essentially of a first object-side lens unit with negative refractive power and a second image-side lens unit with positive refractive power.
Der Ausdruck „besteht im Wesentlichen aus” bedeutet, dass das optische Linsensystem zusätzlich zu den oben als Bestandteil erwähnten Linsen auch Linsen, die praktisch keine Brechkraft aufweisen, andere optische Elemente als Linsen wie eine Blende, eine Maske, eine Glasabdeckung oder/und einen Filter, mechanische Komponenten wie Linsenflansche, einen Linsentubus, ein Bildgebungselement oder/und einen Kameraverwacklungs-Korrekturmechanismus umfassen kann.The expression "consists essentially of" means that the optical lens system, in addition to the above-mentioned lenses, also lenses which have virtually no refractive power, optical elements other than lenses such as a diaphragm, a mask, a glass cover and / or a filter may include mechanical components such as lens flanges, a lens barrel, an imaging element, and / or a camera shake correction mechanism.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung einer ersten objektseitigen Linseneinheit mit negativer Brechkraft vor einer zweiten bildseitigen Linseneinheit mit positiver Brechkraft ergibt sich gewissermaßen eine Retrofokusanordnung. Mit dieser Anordnung ist es möglich, mit vergleichsweise geringen Kosten eine Korrektur aller Bildfehler zu erreichen. Diese gute Abbildungsqualität bleibt bei allen Fokuseinstellungen des Objektivs des Kameramoduls von der Nahstellung bis zur Unendlichstellung erhalten. Somit wird der nutzbare Bereich des Abbildungsmaßstabs nur durch das Objektiv des Kameramoduls begrenzt.The inventive arrangement of a first object-side lens unit with negative refractive power in front of a second image-side lens unit with positive refractive power results in a sense a retrofocus arrangement. With this arrangement, it is possible to achieve a correction of all aberrations with a comparatively low cost. This good image quality is maintained at all focus settings of the lens of the camera module from Nahstellung to infinity position. Thus, the usable range of the magnification is limited only by the lens of the camera module.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Linsen der ersten und/oder der zweiten Linseneinheit sphärische Flächen aufweisen. Aufgrund der gewählten Anordnung ist es bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform möglich, dass die Linsen der ersten und/oder der zweiten Linseneinheit ausschließlich sphärische Flächen aufweisen. Dies bedeutet eine entscheidende Vereinfachung des Herstellungsprozesses und damit eine besonders kostengünstige Herstellung des Linsensystems.In a preferred embodiment it is provided that the lenses of the first and / or the second lens unit have spherical surfaces. Due to the selected arrangement, it is possible in a particularly preferred embodiment that the lenses of the first and / or the second lens unit have exclusively spherical surfaces. This means a significant simplification of the manufacturing process and thus a particularly cost-effective production of the lens system.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Abstand zwischen der ersten Linseneinheit und der zweiten Linseneinheit variierbar ist. Ein veränderbarer Abstand zwischen der ersten und der zweiten Linseneinheit ermöglicht eine Einstellung des Abbildungsmaßstabs des Gesamtsystems aus Linsensystem und Objektiv des Kameramoduls auf eine besonders einfache Weise, so dass weitere Bereiche des Abbildungsmaßstabs erschlossen werden können.In a development of the invention, it is provided that the distance between the first lens unit and the second lens unit can be varied. A variable distance between the first and the second lens unit makes it possible to adjust the magnification of the overall system of lens system and lens of the camera module in a particularly simple manner, so that further regions of the magnification can be opened.
Besonders bevorzugt ist es, wenn die erste Linseneinheit beweglich gegenüber der zweiten Linseneinheit ist. Dies ist eine mechanisch besonders einfach zu realisierende Ausführungsform, die gleichzeitig eine besonders gute optische Abbildungsqualität gewährleistet.It is particularly preferred if the first lens unit is movable relative to the second lens unit. This is a mechanically particularly easy to implement embodiment, which ensures a very good optical imaging quality at the same time.
Eine ebenfalls vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Abstand zwischen der zweiten Linseneinheit und dem Objektiv variierbar ist. Dies bietet eine weitere Möglichkeit, den nutzbaren Abbildungsmaßstab zu verstellen.Another advantageous development of the invention provides that the distance between the second lens unit and the lens can be varied. This offers another possibility to adjust the usable magnification.
Bei einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die erste Linseneinheit genau eine Linsengruppe und die zweite Linseneinheit genau eine Linsengruppe umfasst.In one embodiment, it is provided that the first lens unit comprises exactly one lens group and the second lens unit comprises exactly one lens group.
Bei einer konkreten Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die erste Linseneinheit in Wesentlichen aus einer Linse und die zweite Linseneinheit im Wesentlichen aus einer Linsengruppe bestehen. Diese Ausführungsform ist besonders einfach zu fertigen und bietet gleichzeitig eine verzeichnungsfreie und farbfehlerkorrigierte Abbildung.In a specific embodiment of the invention, it may be provided that the first lens unit substantially consist of a lens and the second lens unit essentially of a lens group. This embodiment is particularly easy to manufacture while providing a distortion-free and color-corrected image.
Bei einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die zweite Linseneinheit im Wesentlichen aus einer Kittlinse besteht. Bevorzugt besteht die Kittlinse im Wesentlichen aus einer positiven Linse mit einer konkaven Kittoberfläche und einer negativen Linse mit einer konvexen Kittoberfläche. In one embodiment, it is provided that the second lens unit consists essentially of a cemented lens. The cemented lens preferably consists essentially of a positive lens with a concave cemented surface and a negative lens with a convex cemented surface.
Insbesondere können die Linsen der zweiten Linseneinheit verschiedene Glasmaterialien umfassen, um eine chromatische Korrektur zu erreichen.In particular, the lenses of the second lens unit may comprise different glass materials to achieve chromatic correction.
Bei einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass ein Abstand einer bildnahen Hauptebene der ersten objektseitigen Linseneinheit und einer bildnahen Hauptebene der zweiten bildseitigen Linseneinheit mindestens halb so groß wie der Abstand zwischen der zweiten bildseitigen Linseneinheit und einer Eintrittspupille des Kameramoduls ist. Die Hauptebenen einer Linse oder einer Linsengruppe sind diejenigen Ebenen, in denen hypothetisch alle Brechungen der Lichtstrahlen auftreten, Zwischen den Hauptebenen verlaufen die Lichtstrahlen parallel zu der optischen Achse. Bei den genannten Abstand-Verhältnissen ergibt sich eine besonders vorteilhafte Anordnung der beiden Linsengruppen.In one embodiment, provision may be made for a distance between a near-image main plane of the first object-side lens unit and a near-image main plane of the second image-side lens unit to be at least half the distance between the second image-side lens unit and an entrance pupil of the camera module. The principal planes of a lens or a lens group are those planes in which, hypothetically, all refractions of the light rays occur. Between the main planes, the light rays are parallel to the optical axis. In the mentioned distance ratios, a particularly advantageous arrangement of the two lens groups results.
Bei einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein Abstand zwischen dem letztem Linsenscheitel der bildseitigen Linseneinheit (LE2) und einer Eintrittspupille des Kameramoduls höchstens halb so groß wie die Gesamtlänge des Linsensystems ist.In one embodiment, it is provided that a distance between the last lens vertex of the image-side lens unit (LE2) and an entrance pupil of the camera module is at most half as large as the total length of the lens system.
Vorteilhafterweise ist das Objektfeld des Linsensystems größer als 50°, insbesondere 75°.Advantageously, the object field of the lens system is greater than 50 °, in particular 75 °.
Die Aufgabe wird auch durch eine optisches Linsensystem für einen Makrovorsatz vor ein Kameramodul eines elektronischen Endgeräts gelöst, das im Wesentlichen aus einer ersten objektseitigen Linseneinheit mit einer positiven Brechkraft und einer negativen bildseitigen Linseneinheit mit negativer Brechkraft besteht. Bei einer Ausführungsform dieses optischen Linsensystems ist vorgesehen, dass die Linsen der ersten und/oder der zweiten Linseneinheit asphärische Flächen aufweisen. Bevorzugt weist das Linsensystem zumindest drei asphärische Oberflächen, besonders bevorzugt vier asphärische Oberflächen, auf.The object is also achieved by an optical lens system for a macro attachment in front of a camera module of an electronic terminal, which consists essentially of a first object-side lens unit with a positive refractive power and a negative image-side lens unit with negative refractive power. In one embodiment of this optical lens system, it is provided that the lenses of the first and / or the second lens unit have aspherical surfaces. The lens system preferably has at least three aspherical surfaces, particularly preferably four aspherical surfaces.
In diesem Zusammenhang ist es bevorzugt, wenn die erste Linseneinheit im Wesentlichen aus einer Linse und/oder die zweite Linseneinheit im Wesentlichen aus einer Linse bestehen. Die Reduzierung des optischen Linsensystems auf beispielsweise lediglich zwei Linsen bedeutet einen Vorteil bei der Herstellung und kann gegebenenfalls auch vorteilhafterweise zu einer besonders geringeren Gesamtbaulänge des Makrovorsatzes führen.In this context, it is preferable if the first lens unit essentially consists of a lens and / or the second lens unit essentially of a lens. The reduction of the optical lens system to, for example, only two lenses means an advantage in the production and, if appropriate, can advantageously also lead to a particularly smaller total construction length of the macro lens.
Auch bei dieser Ausführungsform kann der Abstand zwischen der ersten Linseneinheit und zweiten Linseneinheit variierbar und/oder der Abstand zwischen der zweiten Linseneinheit und dem Objektiv variierbar sein. Hierfür kann beispielsweise die erste Linseneinheit gegenüber der zweiten Linseneinheit beweglich ausgestaltet sein.Also in this embodiment, the distance between the first lens unit and the second lens unit can be varied and / or the distance between the second lens unit and the lens can be varied. For this purpose, for example, the first lens unit with respect to the second lens unit can be designed to be movable.
Die Aufgabe wird auch durch eine Abbildungsvorrichtung mit einem Linsensystem für ein Kameramodul wie oben beschrieben gelöst. Dabei kann vorgesehen sein, dass der kürzeste Arbeitsabstand des Kameramoduls durch die Abbildungsvorrichtung um einen Faktor 5 verkleinert und/oder ein maximaler Abbildungsmaßstab eines Kameramoduls durch die Abbildungsvorrichtung um einen Faktor 3 erhöht wird.The object is also achieved by an imaging device with a lens system for a camera module as described above. It can be provided that the shortest working distance of the camera module is reduced by the imaging device by a factor of 5 and / or a maximum magnification of a camera module is increased by the imaging device by a factor of 3.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Abbildungsvorrichtung eine Halterung zur Befestigung der Abbildungsvorrichtung an einem tragbaren elektronischen Endgerät aufweist. Bei der Halterung ist besonders bevorzugt, wenn sie eine genaue Positionierung der Abbildungsvorrichtung relativ zu der optischen Achse eines Objektivs des Kameramoduls ermöglicht.A development of the invention provides that the imaging device has a holder for fastening the imaging device to a portable electronic terminal. In the holder is particularly preferred if it allows accurate positioning of the imaging device relative to the optical axis of an objective of the camera module.
Bevorzugt handelt es sich bei dem tragbaren elektronischen Endgerät um ein mobiles Telefon, insbesondere ein Handy.The portable electronic terminal is preferably a mobile telephone, in particular a mobile phone.
Eine weitere Ausgestaltung des Erfindungsgedankens sieht eine Verwendung der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen des optischen Linsensystems als Lupe vor. Bei dem vorgeschlagenen Linsensystem ist das Bildfeld geebnet und gleichmäßig, insbesondere auch chromatisch korrigiert. Somit eignet es sich zur kritischen Prüfung ebener Flächen wie beispielsweise strukturierter Flächen, Falschgeld, etc.A further embodiment of the inventive concept provides for use of the above-described embodiments of the optical lens system as a magnifying glass. In the proposed lens system, the image field is leveled and evenly, especially chromatically corrected. Thus, it is suitable for the critical examination of flat surfaces such as structured surfaces, counterfeit money, etc.
Insbesondere bleibt die hervorragende Bildqualität bei allen Abbildungsmaßstäben erhalten.In particular, the excellent image quality is maintained at all imaging scales.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen:Embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the drawings. In these show:
BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELEDESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS
1. Erste Ausführungsform1. First embodiment
Das hier als Ausführungsform beschriebene Linsensystem
Der Aufbau des Linsensystems
Die konvexe Oberfläche
Grundsätzlich gilt jedoch, dass optische Systeme wie das hier beschriebene proportional vergrößert oder verkleinert werden können, beispielsweise zur Anpassung an eine andere Bildgröße, und somit die hier angegebenen Radien, Durchmesser, Dicken und Abstände lediglich beispielhaft zu verstehen sind.In principle, however, optical systems such as the one described here can be proportionally enlarged or reduced, for example for adaptation to a different image size, and thus the radii, diameters, thicknesses and spacings given here are to be understood merely as examples.
Der Krümmungsradius der konvexen objektseitigen Oberfläche
Bei einer Ausführungsform kann der Radius der konvexen Oberfläche
Der Abstand des Scheitelpunkts der bildseitigen Oberfläche
Die erste Linse
In einer ersten langbrennweitigen Stellung ist eine Ausbildung eines Luftraums
In einer zweiten kurzbrennweitigen Stellung der ersten Linse
Die zweite Linseneinheit LE2 ist als Kittglied aus zwei Linsen, nämlich der zweiten Linse
Bei einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die konvexe objektseitige Oberfläche
Der Krümmungsradius der konvexen objektseitigen Oberfläche
Der Durchmesser der objektseitigen Oberfläche
Die bildseitige Oberfläche
Der Abstand der Scheitelpunkte der objektseitigen Oberfläche
Bei der vorliegenden Beschreibung des Linsensystems
Die dritte Linse
Die Größe des Radius der Krümmung der bildseitigen Oberfläche
Zusammenfassend zeigt die nachfolgende Tabelle Daten des oben als bevorzugte Ausführungsform beschriebenen Linsensystems
Die Vorzeichen der Krümmungsradien sind positiv, wenn die Oberflächenformen zur Objektseite hin konvex sind und negativ, wenn die Oberflächenformen zur Objektseite hin konkav sind.The signs of the radii of curvature are positive when the surface shapes are convex toward the object side and negative when the surface shapes are concave toward the object side.
Die verwendeten und genannten Glasmaterialien weisen die folgenden Materialparameter auf:
Die Brechungsindices und die Abbe-Zahlen sind bezüglich der d-Linie, d. h. bei einer Wellenlänge von 587,6 nm, angegeben.The refractive indices and the Abbe numbers are with respect to the d-line, i. H. at a wavelength of 587.6 nm.
Für das Kameramodul
Mit der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsform ergeben sich je nach Stellung der ersten Linse
Die untere Grenze des jeweiligen Abbildungsmaßstab-Bereichs bezieht sich auf die angenommen Kenndaten des Kameramoduls
2. Zweite AusführungsformSecond embodiment
Dies ermöglicht eine weitere Verbesserung der Abbildungseigenschaften, wenn zusätzlich zu dem Luftraum
3. Dritte Ausführungsform Third embodiment
Das Linsensystem
Die erste objektseitige Linse
Bei einer Ausführungsform kann die erste Linseneinheit LE1 entlang der zentralen optischen Achse A verschiebbar sein. Dies ist durch einen Doppelpfeil B angedeutet.In one embodiment, the first lens unit LE1 may be slidable along the central optical axis A. This is indicated by a double arrow B.
In einer ersten langbrennweitigen Stellung ist eine Ausbildung eines Luftraums
In einer zweiten kurzbrennweitigen Stellung der ersten Linse
Die zweite Linseneinheit LE2 ist als Kittglied aus zwei Linsen, nämlich der zweiten Linse
Die dritte Linse
Grundlegende Linsendaten des Linsensystems
Die Materialparameter der genannten Glasarten sind bereits weiter oben angegeben. Die in der obigen Tabelle angegebenen Krümmungsradien beziehen sich auf die paraxialen Krümmungsradien der asphärischen Oberflächen. Die asphärischen Koeffizienten der entsprechenden Oberfläche (OF), die sich die folgende Formel beziehen, sind in der nachfolgenden Tabelle als Daten aufgelistet: The material parameters of the mentioned types of glass are already given above. The radii of curvature given in the table above refer to the paraxial radii of curvature of the aspherical surfaces. The aspherical coefficients of the corresponding surface (OF), which refer to the following formula, are listed as data in the following table:
In der Formel gilt:
- z:
- Pfeilhöhe
- r:
- Abstand senkrecht zur Achse A
- ρ:
- Scheitelkrümmung
- k:
- konische Konstante
- A2i:
- gerade Koeffizienten des Korrekturpolynoms
- z:
- sagitta
- r:
- Distance perpendicular to the axis A
- ρ:
- vertex curvature
- k:
- conical constant
- A 2i :
- even coefficients of the correction polynomial
Das Kameramodul
4. Vierte Ausführungsform4. Fourth Embodiment
Die erste objektseitige Linse
Die zweite Linse
Grundlegende Linsendaten des Linsensystems
Die in der obigen Tabelle angegebenen Krümmungsradien beziehen sich auf die paraxialen Krümmungsradien der asphärischen Oberflächen. Die asphärischen Koeffizienten der entsprechenden Oberfläche (OF), die sich die folgende Formel beziehen, sind in der nachfolgenden Tabelle als Daten aufgelistet: The radii of curvature given in the table above refer to the paraxial radii of curvature of the aspherical surfaces. The aspherical coefficients of the corresponding surface (OF), which refer to the following formula, are listed as data in the following table:
In der Formel gilt:
- z:
- Pfeilhöhe
- r:
- Abstand senkrecht zur Achse A
- ρ:
- Scheitelkrümmung
- k:
- konische Konstante
- A2i:
- gerade Koeffizienten des Korrekturpolynoms
- z:
- sagitta
- r:
- Distance perpendicular to the axis A
- ρ:
- vertex curvature
- k:
- conical constant
- A 2i :
- even coefficients of the correction polynomial
Das Kameramodul
Dabei bezeichnen die Oberflächen 5 und 6 ein planparalleles Deckglas
Claims (14)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE (1) | DE102016004457A1 (en) |
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