成像透镜系统的制作方法

成像透镜系统
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2019年12月17日提交至韩国知识产权局的第10-2019-0168991号韩国专利申请的优先权权益，上述韩国专利申请的全部公开内容通过引用出于所有目的并入本文。
技术领域
3.下文的描述涉及可以实现恒定光学性能而与周围环境温度的变化无关的成像透镜系统。


背景技术：

4.小型监视摄像机可配置为获得监视区域的图像信息。例如，小型监视摄像机可以安装在车辆的前保险杠或后保险杠上，并且可以向驾驶员提供所获得的图像屏幕。
5.随着最初开发的小型监视摄像机已被配置为对车辆附近的障碍物进行成像，这种小型监视摄像机可能具有相对低的分辨率，并且分辨率会根据-40℃至80℃之间的温度变化而显著改变。然而，随着对车辆的自动驾驶功能的需求，有必要开发一种可以具有高分辨率并且即使在苛刻的温度条件下也可实现恒定光学特性的监视摄像机。


技术实现要素：

6.提供本发明内容部分旨在以简要的形式介绍对发明构思的选择，而在下面的具体实施方式部分中将进一步描述这些发明构思。本发明内容部分目的不在于确认所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。
7.一种成像透镜系统，其可实现恒定的光学性能而与环境温度无关。
8.在一个总的方面，成像透镜系统包括从物侧沿朝向成像面的方向依次设置的第一透镜、第二透镜、具有负屈光力的第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜，其中，第一透镜至第六透镜中的一个或多个具有1.8或更大的折射率，并且具有3或更大的折射率温度系数(10-6
/℃)。
9.成像透镜系统可以包括设置在第六透镜和成像面之间的第七透镜。
10.成像透镜系统可以包括设置在第四透镜和第五透镜之间的光阑。
11.第一透镜至第四透镜中的一个或多个可以具有1.7或更大的折射率。
12.第五透镜和第六透镜中的一个或多个可以具有1.8或更大的折射率。
13.第六透镜可以具有3或更大的折射率温度系数(10-6
/℃)。
14.第一透镜至第六透镜中的一个或多个可以具有1.7或更大的折射率和低于0的折射率温度系数(10-6
/℃)。
15.第四透镜可以具有低于0的折射率温度系数(10-6
/℃)。
16.第一透镜到第四透镜中的两个或更多个可以具有负屈光力。
17.在另一总的方面，成像透镜系统包括具有1.7或更大的折射率和低于0的折射率温
度系数(10-6
/℃)的第一聚焦校正透镜；以及具有1.8或更大的折射率和3或更大的折射率温度系数(10-6
/℃)的第二聚焦校正透镜。第一聚焦校正透镜具有凸出的物侧面。
18.成像透镜系统可以包括设置在第一聚焦校正透镜和第二聚焦校正透镜之间的光阑。
19.第一聚焦校正透镜可以具有正屈光力。
20.第一聚焦校正透镜可以具有凸出的像侧面。
21.第二聚焦校正透镜可以具有负屈光力。
22.成像透镜系统可以包括设置在第二聚焦校正透镜和成像面之间并具有正屈光力的后透镜。
23.后透镜可以具有凸出的物侧面。
24.根据下面的具体实施方式、附图和权利要求，其它特征和方面将变得显而易见。
附图说明
25.图1是示出成像透镜系统的第一示例的示图。
26.图2和图3是图1所示的成像透镜系统的mtf曲线。
27.图4是示出成像透镜系统的第二示例的示图。
28.图5是示出成像透镜系统的第三示例的示图。
29.图6是示出成像透镜系统的第四示例的示图。
30.在所有附图和详细描述中，相同的附图标记指代相同的元件。出于清楚、说明和方便的目的，附图可能未按照比例绘制，并且附图中元件的相对尺寸、比例和描绘可能被夸大。
具体实施方式
31.提供以下具体实施方式以帮助读者获得对本技术中所描述的方法、装置和/或系统的全面理解。然而，本技术中所描述的方法、装置和/或系统的各种改变、修改和等同对本领域的普通技术人员将是显而易见的。本技术中所描述的操作的顺序仅仅是示例，并且除了必须以特定顺序发生的操作之外，不限于在本技术中所阐述的顺序，而是可以改变的，这对于本领域的普通技术人员将是显而易见的。另外，为了更加清楚和简洁，可省略对本领域的普通技术人员将公知的功能和构造的描述。
32.本技术中所描述的特征可以以不同的形式实施，而不应被理解为受限于本技术中所描述的示例。更确切地，提供本技术所描述的示例使得本公开将是透彻且完整的，并且将向本领域的普通技术人员充分传达本公开的范围。
33.应注意，在本技术中，相对于示例或实施方式使用措辞“可以”，例如关于示例或实施方式可以包括或实现的内容，意味着存在其中包括或实现这样的特征的至少一个示例或实施方式，而所有示例和实施方式不限于此。
34.在整个说明书中，当诸如层、区域或基板的元件被描述为位于另一元件“上”、“连接到”或“联接到”另一元件时，该元件可直接位于该另一元件“上”、直接“连接到”或直接“联接到”该另一元件，或者可存在介于该元件与该另一元件之间的一个或多个其它元件。相反地，当元件被描述为“直接位于”另一元件“上”、“直接连接到”或“直接联接到”另一元
件时，则可不存在介于该元件与该另一元件之间的其它元件。
35.如本技术中所使用的，措辞“和/或”包括相关联的所列项目中的任何一项以及任何两项或更多项的任何组合。
36.尽管在本技术中可以使用诸如“第一”、“第二”和“第三”的措辞来描述各种构件、部件、区域、层或部分，但是这些构件、部件、区域、层或部分不受这些措辞的限制。更确切地，这些措辞仅用于将一个构件、部件、区域、层或部分与另一个构件、部件、区域、层或部分区分开。因此，在不背离本技术中所描述的示例的教导的情况下，这些示例中提及的第一构件、第一部件、第一区域、第一层或第一部分也可以被称作第二构件、第二部件、第二区域、第二层或第二部分。
37.诸如“在
……
之上”、“较上”、“在
……
之下”和“较下”的空间相对措辞可以在本技术中为了描述便利而使用，以描述如附图中所示的一个元件相对于另一个元件的关系。除了涵盖附图中所描绘的定向之外，这些空间相对措辞旨在还涵盖设备在使用或操作中的不同的定向。例如，如果附图中的设备翻转，则描述为位于另一元件“之上”或相对于另一元件“较上”的元件将位于该另一元件“之下”或相对于该另一元件“较下”。因此，根据设备的空间定向，措辞“在
……
之上”涵盖“在......之上”和“在......之下”两种定向。该设备还可以以其它方式定向(例如，旋转90度或在其它定向上)，并且本技术中使用的空间相对措辞应被相应地解释。
38.本技术中使用的术语仅用于描述各种示例，而不用于限制本公开。除非上下文另有明确指示，否则冠词“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式。措辞“包括”、“包含”和“具有”说明存在所述特征、数字、操作、构件、元件和/或它们的组合，但不排除一个或多个其它特征、数字、操作、构件、元件和/或它们的组合的存在或添加。
39.由于制造技术和/或公差，可能出现附图中所示形状的变化。因此，本技术中描述的示例不限于附图中所示的具体形状，而是包括在制造期间出现的形状变化。
40.可以以在理解本技术的公开内容之后将显而易见的各种方式组合本技术中描述的示例的特征。此外，尽管本技术中描述的示例具有多种配置，但是在理解本技术的公开内容之后将显而易见的其它配置也是可行的。
41.出于清楚、说明和方便的目的，附图可能未按照比例绘制，并且附图中元件的相对尺寸、比例和描绘可能被夸大。
42.在示例中，第一透镜是指最靠近物体(或对象)的透镜，并且第七透镜是指最靠近成像面(或图像传感器)的透镜。在示例中，曲率半径、厚度、ttl(从第一透镜的物侧面到成像面的距离)、2imght(成像面的对角线长度)和焦距的单位以毫米(mm)表示。
43.透镜的厚度、透镜之间的间隔和ttl是指沿着光轴的距离。此外，在透镜形状的描述中，其中一个表面是凸出的配置表示该表面的光轴区域是凸出的，而其中一个表面是凹入的配置表示该表面的光轴区域是凹入的。因此，即使当透镜的一个表面被描述为凸出时，透镜的边缘也可以是凹入的。类似地，即使当透镜的一个表面被描述为凹入时，透镜的边缘也可以是凸出的。
44.示例中的成像透镜系统可以包括多个透镜。例如，成像透镜系统可以包括从物侧依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜。
45.第一透镜可以具有屈光力。第一透镜的一个表面可以是凸出的。例如，第一透镜可
以具有凸出的物侧面。第一透镜可以包括球面表面。例如，第一透镜的两个表面均可以是球面的。第一透镜可以由具有高透光率和优异可加工性的材料形成。例如，第一透镜可以使用玻璃或塑料材料制造。第一透镜可以具有预定的折射率。例如，第一透镜的折射率可以是1.7或更大。第一透镜可以具有预定的阿贝数。例如，第一透镜的阿贝数可以是45或更大。
46.第二透镜可以具有屈光力。第二透镜的一个表面可以是凸出的。例如，第二透镜可以具有凸出的物侧面。第二透镜可以包括球面表面。例如，第二透镜的两个表面均可以是球面的。第二透镜可以由具有高透光率和优异可加工性的材料形成。例如，第二透镜可以使用玻璃或塑料材料制造。第二透镜可以具有预定的折射率。例如，第二透镜的折射率可以是1.7或更大。第二透镜可以具有预定的阿贝数。例如，第二透镜的阿贝数可以是40或更大。
47.第三透镜可以具有屈光力。例如，第三透镜可以具有负屈光力。第三透镜的一个表面可以是凹入的。例如，第三透镜可以具有凹入的物侧面。第三透镜可以包括球面表面。例如，第三透镜的两个表面均可以是球面的。第三透镜可以由具有高透光率和优异可加工性的材料形成。例如，第三透镜可以使用玻璃或塑料材料制造。第三透镜可以具有预定的折射率。例如，第三透镜的折射率可以低于1.65。第三透镜可以具有最高的阿贝数。例如，第三透镜的阿贝数可以是60或更大。
48.第四透镜可以具有屈光力。第四透镜的一个表面可以是凸出的。例如，第四透镜可以具有凸出的像侧面。第四透镜可以包括球面表面。例如，第四透镜的两个表面均可以是球面的。第四透镜可以由具有高透光率和优异可加工性的材料形成。例如，第四透镜可以使用玻璃或塑料材料制造。第四透镜可以具有预定的折射率。例如，第四透镜的折射率可以是1.7或更大。第四透镜可以具有预定的阿贝数。例如，第四透镜的阿贝数可以低于30。
49.第五透镜可以具有屈光力。第五透镜的一个表面可以是凸出的。例如，第五透镜可以具有凸出的物侧面。第五透镜可以包括球面表面。例如，第五透镜的两个表面均可以是球面的。第五透镜可以由具有高透光率和优异可加工性的材料形成。例如，第五透镜可以使用玻璃或塑料材料制造。第五透镜可以具有预定的折射率。例如，第五透镜的折射率可以是1.7或更大。第五透镜可以具有预定的阿贝数。例如，第五透镜的阿贝数可以是40或更大。
50.第六透镜可以具有屈光力。第六透镜的一个表面可以是凹入的。例如，第六透镜可以具有凹入的物侧面。第六透镜可以具有球面表面。例如，第六透镜的两个表面均可以是球面的。第六透镜可以由具有高透光率和优异可加工性的材料形成。例如，第六透镜可以使用玻璃或塑料材料制造。第六透镜可以具有第一透镜至第七透镜中的最高折射率。例如，第六透镜的折射率可以是1.8或更大。第六透镜可以具有第一透镜至第七透镜中的最低阿贝数。例如，第六透镜的阿贝数可以低于20。
51.包括在成像透镜系统中的第一透镜至第六透镜中的一个或多个可以具有1.8或更大的折射率和3或更大的折射率温度系数(10-6
/℃)。
52.包括在成像透镜系统中的第一透镜至第四透镜中的两个或更多个可以具有负屈光力。例如，第一透镜和第二透镜可以具有负屈光力。作为另一示例，第一透镜至第三透镜中的每一个可以具有负屈光力。
53.成像透镜系统还可以包括光阑。光阑可以设置在第四透镜和第五透镜之间，并且可以调整入射到成像面的光量。设置在光阑的物侧上的透镜中的一个或多个可以具有相当大的折射率。例如，设置在光阑的物侧上的第一透镜至第四透镜中的至少一个或多个可以
具有1.7或更大的折射率。设置在光阑的像侧上的透镜中的一个或多个可以具有相当大的折射率。例如，设置在光阑的像侧上的第五透镜和第六透镜中的一个或多个可以具有1.8或更大的折射率。
54.成像透镜系统还可以包括设置在第六透镜的像侧上的第七透镜。
55.第七透镜可以具有屈光力。第七透镜的一个表面可以是凸出的。例如，第七透镜可以具有凸出的物侧面。第七透镜可以包括非球面表面。例如，第七透镜的两个表面均可以是非球面的。第七透镜的非球面表面可以由等式1表示。第七透镜可以由具有高透光率和优异可加工性的材料形成。例如，第七透镜可以使用玻璃或塑料材料制造。第七透镜可以具有预定的折射率。例如，第七透镜的折射率可以是1.5或更大。第七透镜可以具有预定的阿贝数。例如，第七透镜的阿贝数可以是30或更大。
56.等式1：
[0057][0058]
在等式1中，“c”是相应透镜的曲率半径的倒数，“k”是圆锥常数，“r”是从透镜的非球面表面上的某个点到光轴的距离，“a、b、c和d”是非球面常数，“z”(或sag)是在光轴方向上从非球面表面上的某个点到非球面表面的顶点的距离。
[0059]
示例中的成像透镜系统还可以包括多个聚焦校正透镜。每个聚焦校正透镜可以具有相当大的折射率和相当大的折射率温度系数(10-6
/℃)。例如，成像透镜系统可以包括具有1.8或更大的折射率和3或更大的折射率温度系数(10-6
/℃)的第一聚焦校正透镜，以及具有1.7或更大的折射率和低于0的折射率温度系数(10-6
/℃)的第二聚焦校正透镜。
[0060]
第一聚焦校正透镜可以具有正屈光力。第一聚焦校正透镜可以具有凸出的物侧面。第二聚焦校正透镜可以具有负屈光力。第二聚焦校正透镜可以具有凸出的物侧面。
[0061]
示例中的成像透镜系统可以包括光阑。光阑可以设置在第一聚焦校正透镜和第二聚焦校正透镜之间。成像透镜系统还可以包括另一透镜。例如，成像透镜系统可以包括设置在第二聚焦校正透镜和成像面之间的后透镜。后透镜可以具有正屈光力，并且可以具有凸出的物侧面。
[0062]
成像透镜系统可以包括滤光片和图像传感器。滤光片可以设置在设置于后端上的透镜与图像传感器之间。滤光片可以包括第一滤光片和第二滤光片。第一滤光片可以配置为阻挡某些波长的光，以及第二滤光片可以配置为阻挡外来物体的穿透。图像传感器可以配置为将光信号转换为电信号。图像传感器可以具有电荷耦合器件(ccd)的形式。图像传感器可以形成在其上形成有对象的图像的成像面。
[0063]
成像透镜系统可以满足以下条件表达式中的一个或多个：
[0064]
dndtl4《0[10-6
/℃]
[0065]
3≤dndtl6[10-6
/℃]
[0066]
在条件表达式中，“dndtl4”是第四透镜的折射率温度系数，以及“dndtl6”是第六透镜的折射率温度系数。
[0067]
在下面的描述中，将描述成像透镜系统的各种示例。
[0068]
将参考图1描述成像透镜系统的第一示例。
[0069]
成像透镜系统100可以包括第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150、第六透镜160和第七透镜170。
[0070]
第一透镜110可以具有负屈光力，并且可以具有凸出的物侧面和凹入的像侧面。第二透镜120可以具有负屈光力，并且可以具有凸出的物侧面和凹入的像侧面。第三透镜130可以具有负屈光力，并且可以具有凹入的物侧面和凸出的像侧面。第四透镜140可以具有正屈光力，并且可以具有凸出的物侧面和凸出的像侧面。第五透镜150可以具有正屈光力，并且可以具有凸出的物侧面和凸出的像侧面。第六透镜160可以具有负屈光力，并且可以具有凹入的物侧面和凹入的像侧面。第七透镜170可以具有正屈光力，并且可以具有凸出的物侧面和凸出的像侧面。
[0071]
成像透镜系统100可以包括一对双合透镜。例如，第五透镜150的像侧面可以与第六透镜160的物侧面接触。
[0072]
成像透镜系统100可以包括滤光片180、图像传感器190和光阑st。滤光片180可以设置在第七透镜170和图像传感器190之间。光阑st可以设置在第四透镜140和第五透镜150之间。
[0073]
图2和图3示出了成像透镜系统100的像差特性和mtf特性。成像透镜系统可以在室温(20℃)至高温(85℃)的区段中以及在室温至低温(-40℃)的区段中呈现恒定的光学特性。
[0074]
表1和表2列出了成像透镜系统的透镜特性和非球面值。
[0075]
表1
[0076][0077][0078]
表2
[0079]
面编号kabcs14-0.690747-0.001947900.00025400-0.00003130s15-66.635719-0.002088700.00069220-0.00005230
[0080]
下面将参照图4描述成像透镜系统的第二示例。
[0081]
成像透镜系统200可以包括第一透镜210、第二透镜220、第三透镜230、第四透镜240、第五透镜250，第六透镜260和第七透镜270。
[0082]
第一透镜210可以具有负屈光力，并且可以具有凸出的物侧面和凹入的像侧面。第二透镜220可以具有负屈光力，并且可以具有凸出的物侧面和凹入的像侧面。第三透镜230
可以具有负屈光力，并且可以具有凹入的物侧面和凸出的像侧面。第四透镜240可以具有正屈光力，并且可以具有凸出的物侧面和凸出的像侧面。第五透镜250可以具有正屈光力，并且可以具有凸出的物侧面和凸出的像侧面。第六透镜260可以具有负屈光力，并且可以具有凹入的物侧面和凹入的像侧面。第七透镜270可以具有正屈光力，并且可以具有凸出的物侧面和凸出的像侧面。
[0083]
成像透镜系统200可以包括一对双合透镜。例如，第五透镜250的像侧面可以与第六透镜260的物侧面接触。
[0084]
成像透镜系统200可以包括滤光片280、图像传感器290和光阑st。滤光片280可以设置在第七透镜270和图像传感器290之间。滤光片280可以配置为阻挡某些波长的光。光阑st可以设置在第四透镜240和第五透镜250之间。
[0085]
表3和4列出了成像透镜系统200的透镜特性和非球面值。
[0086]
表3
[0087]
[0088][0089]
表4
[0090]
面编号kabcds14-8.8040000.00193800-0.000180700.000001490.00000000s15-99.0000000.000000000.000000000.000000000.00000000
[0091]
下面将参照图5描述成像透镜系统的第三示例。
[0092]
成像透镜系统300可以包括第一透镜310、第二透镜320、第三透镜330、第四透镜340、第五透镜350、第六透镜360和第七透镜370。
[0093]
第一透镜310可以具有负屈光力，并且可以具有凸出的物侧面和凹入的像侧面。第二透镜320可以具有负屈光力，并且可以具有凸出的物侧面和凹入的像侧面。第三透镜330可以具有负屈光力，并且可以具有凹入的物侧面和凸出的像侧面。第四透镜340可以具有正屈光力，并且可以具有凸出的物侧面和凸出的像侧面。第五透镜350可以具有正屈光力，并且可以具有凸出的物侧面和凸出的像侧面。第六透镜360可以具有负屈光力，并且可以具有凹入的物侧面和凹入的像侧面。第七透镜370可以具有正屈光力，并且可以具有凸出的物侧面和凸出的像侧面。
[0094]
成像透镜系统300可以包括一对双合透镜。例如，第五透镜350的像侧面可以与第六透镜360的物侧面接触。
[0095]
成像透镜系统300可以包括滤光片380、图像传感器390和光阑st。滤光片380可以设置在第七透镜370和图像传感器390之间。滤光片380可以包括第一滤光片382和第二滤光片384。第一滤光片382可以配置为阻挡某些波长的光，并且第二滤光片384可以配置为防止由外来物体引起的图像传感器390的污染。光阑st设置在第四透镜340和第五透镜350之间。
[0096]
表5和表6列出了成像透镜系统300的透镜特性和非球面值。
[0097]
表5
[0098]
[0099][0100]
表6
[0101]
面编号kabcs14-0.690747-0.00194790.000254-0.0000313s15-66.635719-0.00208870.0006922-0.0000523
[0102]
将参考图6描述成像透镜系统的第四示例。
[0103]
成像透镜系统400可以包括第一聚焦校正透镜440和第二聚焦校正透镜460。第一聚焦校正透镜440可以具有正屈光力。第一聚焦校正透镜440可以具有凸出的物侧面和凸出的像侧面。第二聚焦校正透镜460可以具有负屈光力。第二聚焦校正透镜460可以具有凹入的物侧面和凹入的像侧面。
[0104]
成像透镜系统400还可以包括具有屈光力的透镜。例如，成像透镜系统400可以包括设置在第二聚焦校正透镜460和成像面490之间的后透镜470。后透镜470可以具有正屈光力，并且可以具有凸出的物侧面和凸出的像侧面。
[0105]
成像透镜系统400还可以包括具有屈光力的透镜。例如，成像透镜系统400还可以包括设置在第一聚焦校正透镜440的物侧上的透镜410、420和430。作为另一示例，成像透镜系统400还可以包括设置在第一聚焦校正透镜440和第二聚焦校正透镜460之间的透镜450。透镜410、420、430和450中的每个可以具有预定的屈光力和预定的形状。然而，透镜410、420、430和450可以不是必须提供的。例如，设置在第一聚焦校正透镜440的前侧上的410、420和430和设置在第一聚焦校正透镜440与第二聚焦校正透镜460之间的透镜450中的一些透镜可以被省略。
[0106]
成像透镜系统400可以包括光阑st。光阑st可以设置在第一聚焦校正透镜440和第二聚焦校正透镜460之间。
[0107]
示例的成像透镜系统可以具有如下的光学特性。例如，成像透镜系统的总长度(ttl)可以在20mm至30mm的范围内，总焦距(f)可以在3.0mm至5.0mm的范围内，第一透镜的
焦距(f1)可以在-15mm至-7.0mm的范围内，第二透镜的焦距(f2)可以在-8.0mm至-4.0mm或更小的范围内。第三透镜的焦距(f3)可以在-50mm至-30mm的范围内，第四透镜的焦距(f4)可以在5.0mm至9.0mm的范围内，第五透镜的焦距(f5)可以在2.5mm至5.0mm的范围内，第六透镜的焦距(f6)可以在-5.0mm至-2.0mm的范围内，以及第七透镜的焦距(f7)可以在5.0mm至10mm的范围内。
[0108]
表7列出了第一示例至第三示例的成像透镜系统的光学特性。
[0109]
表7
[0110]
标记第一示例第二示例第三示例ttl25.385023.601024.9892f1-12.4413-8.4177-12.4379f2-5.4293-5.7164-5.4330f3-35.2702-38.0244-34.9691f46.39887.44346.3988f53.50333.37643.5033f6-2.8224-3.6201-2.8224f76.45378.13516.4537
[0111]
根据上述示例，可以提供即使在高温或低温环境中也可以实现恒定光学特性的成像透镜系统。
[0112]
虽然本公开包括了具体示例，但在理解本技术的公开内容之后将显而易见的是，在不背离权利要求及其等同的精神和范围的情况下，可对这些示例作出形式和细节上的各种变化。本文中所描述的示例应仅以描述性意义解释，而非出于限制的目的。对每个示例中的特征或方面的描述应被认为可适用于其它示例中的相似的特征或方面。如果以不同的顺序执行所描述的技术，和/或如果以不同的方式组合和/或用其它部件或它们的等同替换或增补所描述的系统、架构、装置或电路中的部件，则也可以获得合适的结果。因此，本公开的范围不通过具体实施方式限定，而是通过权利要求及其等同限定，并且在权利要求及其等同的范围之内的全部变型应被理解为包括在本公开中。