CN106707471A - 一种大光圈光学成像系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种大光圈光学成像系统，从物侧至像侧依次设置有：光阑；第一透镜，第一透镜为正焦距的非球面透镜；第二透镜,第二透镜为负焦距的非球面透镜；第三透镜,第三透镜为正焦距的非球面透镜；第四透镜，第四透镜为负焦距的非球面透镜；滤光片；感光片；第一透镜的焦距为f1，第二透镜的焦距为f2，第三透镜的焦距为f3，第四透镜的焦距为f4，满足：‑0.3<f1/f2<‑0.2，‑1<f3/f4<‑0.6，1<f1/f3<1.5。本发明实现了高像质、高分辨率、大孔径成像，可以满足画质均匀，亮度高的要求，如手机拍照摄像、网络视频等领域。

Description

一种大光圈光学成像系统
【技术领域】
本发明涉及镜头，尤其是一种大光圈光学成像系统。
【背景技术】
目前使用的手机及视频镜头存在一些弊端，大多视场小、像面小、获取信息量少，拍摄图片或视频时不能真实有效地呈现现实情景。
因此，本发明正是基于以上的不足而产生的。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题是提供一种大光圈光学成像系统，该光学成像系统实现了高像质、高分辨率、大孔径成像，可以满足画质均匀，亮度高的要求，如手机拍照摄像、网络视频等领域。
为解决上述技术问题，本发明采用了下述技术方案：一种大光圈光学成像系统，其特征在于：从物侧至像侧依次设置有：
光阑；
第一透镜，所述第一透镜为正焦距的非球面透镜；
第二透镜,所述第二透镜为负焦距的非球面透镜；
第三透镜,所述第三透镜为正焦距的非球面透镜；
第四透镜，所述第四透镜为负焦距的非球面透镜；
滤光片；
感光片；
所述第一透镜的焦距为f1，所述第二透镜的焦距为f2，所述第三透镜的焦距为f3，所述第四透镜的焦距为f4，满足：
-0.3<f1/f2<-0.2，
-1<f3/f4<-0.6，
1<f1/f3<1.5。
如上所述的一种大光圈光学成像系统，其特征在于：所述第一透镜朝向物侧一面为凸形非球面，其朝向像侧一面为凹形非球面；所述第二透镜的两个面均为凹形非球面；所述第三透镜朝向物侧一面为凹形非球面，其朝向像侧一面为凸形非球面；所述第四透镜朝向物侧一面为凸形非球面，其朝向像侧一面为凹形非球面。
如上所述的一种大光圈光学成像系统，其特征在于：满足：
4<f2/f4<4.5，
-1<f1/f4<-0.9，
-6<f2/f3<-5。
如上所述的一种大光圈光学成像系统，其特征在于：所述第一透镜的色散系数为vdlens1，所述第二透镜的色散系数为vdlens2，所述第三透镜的色散系数为vdlens3，所述第四透镜的色散系数为vdlens4，满足：
vdlens1≥55,vdlens3≥55,vdlens4≥55；vdlens2≤30。
如上所述的一种大光圈光学成像系统，其特征在于：光学成像系统的焦距为EFL，所述第一透镜的中心厚度为T1，所述第二透镜的中心厚度为T2，所述第三透镜的中心厚度为T3，所述第四透镜的中心厚度为T4，所述第一透镜与所述第二透镜的间距为A1，所述第二透镜与所述第三透镜的间距为A2，所述第三透镜与所述第四透镜的间距为A3，所述第一透镜与所述感光片的间距为TL，满足：
0.8＜EFL/TL＜0.9，
0.1＜T1/TL＜0.2，
0.08＜T2/TL＜0.1，
0.1＜T3/TL＜0.3，
0.05＜A1/TL＜0.1，
0.06＜A2/TL＜0.1，
0.05＜A3/TL＜0.1。
如上所述的一种大光圈光学成像系统，其特征在于：所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜均为塑胶非球面透镜。
与现有技术相比，本发明的一种大光圈光学成像系统，达到了如下效果：
1、本发明的光学系统中，第一透镜的焦距为f1，第二透镜的焦距为f2，第三透镜的焦距为f3，第四透镜的焦距为f4，满足：-0.3<f1/f2<-0.2，-1<f3/f4<-0.6，1<f1/f3<1.5,4<f2/f4<4.5，-1<f1/f4<-0.9，-6<f2/f3<-5；可以有效控制较大视场角时的畸变，能降低大角度光线在系统主面的高度，同时降低结构公差的敏感度，实现大光圈、大像面、高像质，高分辨率拍照及摄像。
2、本发明光学系统中，所述第一透镜2的色散系数为vdlens1，第二透镜3的色散系数为vdlens2，第三透镜4的色散系数为vdlens3，第四透镜5的色散系数为vdlens4，满足：
vdlens1≥55,vdlens3≥55,vdlens4≥55；vdlens2≤30。
这种搭配可以有效控制系统的轴向色差、从而实现中心视场的高分辨率。
3、本发明的像面整体均匀、亮度高、孔径大(光圈数达到F2.0)。
4、本发明的第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜均采用非球面透镜，有利于像差的校正，使镜头中心视场与边缘视场都具有良好的分辨率。
【附图说明】
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明，其中：
图1为本发明的示意图；
图2为本发明的光路示意图；
附图说明：1、光阑；2、第一透镜；3、第二透镜；4、第三透镜；5、第四透镜；6、滤光片；7、感光片。
【具体实施方式】
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1和图2所示，一种大光圈光学成像系统，从物侧至像侧依次设置有：
光阑1；
第一透镜2，所述第一透镜2为正焦距的非球面透镜；
第二透镜3,所述第二透镜3为负焦距的非球面透镜；
第三透镜4,所述第三透镜4为正焦距的非球面透镜；
第四透镜5，所述第四透镜5为负焦距的非球面透镜；
滤光片6；
感光片7；
所述第一透镜2的焦距为f1，第二透镜3的焦距为f2，第三透镜4的焦距为f3，第四透镜5的焦距为f4，满足：
-0.3<f1/f2<-0.2，
-1<f3/f4<-0.6，
1<f1/f3<1.5；
4<f2/f4<4.5，
-1<f1/f4<-0.9，
-6<f2/f3<-5；
可以解决本发明结构的焦距分配问题及公差分布均衡性问题，可以有效降低大角度光线在系统主面的高度，并降低结构性公差敏感性。
在所述第四透镜5朝向像面的一侧设有滤光片6，光线是从滤光片6进入的，考虑到应用到镜头成像时，会使用CMOS感光片，滤光片对感光片有一定的保护作用，同时也过滤一部分光线以减少杂光，使图像色彩亮丽和锐利的同时具有良好的色彩还原性。
第一透镜2与物面之间设有光阑1，可以控制光线传输的孔径，使得成像画面整体均匀。
如图1和图2所示，在本实施例中，第一透镜2朝向物侧一面为凸形非球面，其朝向像侧一面为凹形非球面；用于控制物方光线入射角并降低成像畸变。
所述第二透镜3的两个面均为凹形非球面；可以控制光线在各透镜之间的折射变化角度。
所述第三透镜4朝向物侧一面为凹形非球面，其朝向像侧一面为凸形非球面；
所述第四透镜5朝向物侧一面为凸形非球面，其朝向像侧一面为凹形非球面，可以减小像面主光线入射角，减小成像像差。
如图1和图2所示，在本实施例中，所述第一透镜2的色散系数为vdlens1，第二透镜3的色散系数为vdlens2，第三透镜4的色散系数为vdlens3，第四透镜5的色散系数为vdlens4，满足：
vdlens1≥55,vdlens3≥55,vdlens4≥55；vdlens2≤30。
这种搭配可以有效控制系统的轴向色差、从而实现中心视场的高分辨率。
如图1和图2所示，在本实施例中，光学成像系统的焦距为EFL，所述第一透镜2的中心厚度为T1，第二透镜3的中心厚度为T2，第三透镜4的中心厚度为T3，第四透镜5的中心厚度为T4，第一透镜2与第二透镜3的间距为A1，第二透镜3与第三透镜4的间距为A2，第三透镜4与第四透镜5的间距为A3，所述第一透镜2与感光片7的间距为TL，满足：
0.8＜EFL/TL＜0.9，
0.1＜T1/TL＜0.2，
0.08＜T2/TL＜0.1，
0.1＜T3/TL＜0.3，
0.05＜A1/TL＜0.1，
0.06＜A2/TL＜0.1，
0.05＜A3/TL＜0.1；
可以有效的压缩色差，并确保加工可行性。
如图1和图2所示，在本实施例中，所述第一透镜2、第二透镜3、第三透镜4、第四透镜5均为塑胶非球面透镜。

Claims (6)

1.一种大光圈光学成像系统，其特征在于：从物侧至像侧依次设置有：
光阑(1)；
第一透镜(2)，所述第一透镜(2)为正焦距的非球面透镜；
第二透镜(3),所述第二透镜(3)为负焦距的非球面透镜；
第三透镜(4),所述第三透镜(4)为正焦距的非球面透镜；
第四透镜(5)，所述第四透镜(5)为负焦距的非球面透镜；
滤光片(6)；
感光片(7)；
所述第一透镜(2)的焦距为f1，所述第二透镜(3)的焦距为f2，所述第三透镜(4)的焦距为f3，所述第四透镜(5)的焦距为f4，满足：
-0.3<f1/f2<-0.2，
-1<f3/f4<-0.6，
1<f1/f3<1.5。
2.根据权利要求1所述的一种大光圈光学成像系统，其特征在于：所述第一透镜(2)朝向物侧一面为凸形非球面，其朝向像侧一面为凹形非球面；所述第二透镜(3)的两个面均为凹形非球面；所述第三透镜(4)朝向物侧一面为凹形非球面，其朝向像侧一面为凸形非球面；所述第四透镜(5)朝向物侧一面为凸形非球面，其朝向像侧一面为凹形非球面。
3.根据权利要求1所述的一种大光圈光学成像系统，其特征在于：满足：
4<f2/f4<4.5，
-1<f1/f4<-0.9，
-6<f2/f3<-5。
4.根据权利要求1所述的一种大光圈光学成像系统，其特征在于：所述第一透镜(2)的色散系数为vdlens1，所述第二透镜(3)的色散系数为vdlens2，所述第三透镜(4)的色散系数为vdlens3，所述第四透镜(5)的色散系数为vdlens4，满足：
vdlens1≥55,vdlens3≥55,vdlens4≥55；vdlens2≤30。
5.根据权利要求1所述的一种大光圈光学成像系统，其特征在于：光学成像系统的焦距为EFL，所述第一透镜(2)的中心厚度为T1，所述第二透镜(3)的中心厚度为T2，所述第三透镜(4)的中心厚度为T3，所述第四透镜(5)的中心厚度为T4，所述第一透镜(2)与所述第二透镜(3)的间距为A1，所述第二透镜(3)与所述第三透镜(4)的间距为A2，所述第三透镜(4)与所述第四透镜(5)的间距为A3，所述第一透镜(2)与所述感光片(7)的间距为TL，满足：
0.8＜EFL/TL＜0.9，
0.1＜T1/TL＜0.2，
0.08＜T2/TL＜0.1，
0.1＜T3/TL＜0.3，
0.05＜A1/TL＜0.1，
0.06＜A2/TL＜0.1，
0.05＜A3/TL＜0.1。
6.根据权利要求1所述的一种大光圈光学成像系统，其特征在于：所述第一透镜(2)、第二透镜(3)、第三透镜(4)、第四透镜(5)均为塑胶非球面透镜。
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