CN107203032A - 成像光学系统 - Google Patents

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Abstract

一种成像光学系统，包括正或负第一透镜组、光阑和正第二透镜组，所述第一透镜组包括最接近于物的负透镜元件。最接近于物的负透镜元件具有物侧非球面表面，所述非球面表面包括近轴凸表面、在有效孔径中最大的近轴曲率和在有效孔径内的具有比近轴曲率的1/2更小的曲率的部分。满足下述条件：R1/f<1.35D1/f>0.4‑2.5<f1/f<‑1.3V>56“f”指示整体焦距；f1、R1和D1分别指示最接近于物的负透镜元件的焦距、物侧表面的近轴曲率半径和厚度；而V指示第二透镜组中最接近于光阑的透镜元件的关于d线的阿贝数。

Description

成像光学系统
技术领域
本发明涉及一种成像光学系统，其能够设置在例如车载摄像机、监控摄像机以及便携式终端(包括移动电话、智能电话或其他智能设备)的成像装置中。
背景技术
相关技术中已知成像光学系统在图框的中心区域能够实现远视像的宽的视角和更高的清晰度。专利文献1公开了一种成像光学系统，其通过引发大量的负畸变而实现了宽的视角，并且实现了在图框的中心区域的放大的(并且畸变的)图像。
专利文献1：日本未审查专利公开第2005-010521号。
然而，在专利文献1的成像光学系统中，当设定为大孔径时，成像光学系统的整体长度会变长；而如果缩短成像光学系统的整体长度，则会存在不能提供大的孔径比的缺陷。例如，专利文献1中的第四实施方案公开了具有相对大的孔径的成像光学系统，所述孔径具有约1.8的光圈值(f-number)。然而，成像光学系统的整体长度除以最大像高所得到的值为9.8；因此，成像光学系统的整体长度相对于最大像高较长。然而，在专利文献1的第一实施方案中，成像光学系统的整体长度除以最大像高的值为5.1，因此成像光学系统的整体长度相对于最大像高较短；然而，光圈值为2.8，即，孔径比并不非常大。
发明内容
本发明考虑上述问题而进行设计，并且提供了一种成像光学系统，其能够在放大在图像屏幕的中心区域的物像的同时获得宽的视角，具有短的整体长度，具有大的孔径，并且各种像差能够得到有利的校正。
根据本发明的一个方面，提供了一种成像光学系统，其从物侧按照顺序包括正或负第一透镜组、孔径光阑和正第二透镜组。第一透镜组包括负透镜元件，所述负透镜元件设置为在所述第一透镜组中最接近于物侧。最接近于物侧的负透镜元件包括在其物侧上的非球面表面，所述非球面表面包括凸向物侧的近轴凸表面、在有效孔径中最大的近轴曲率(中心部分的曲率)和在有效孔径中的这样的部分：所述部分的曲率小于近轴曲率(中心部分的曲率)的1/2。满足下述条件(1)、(2)、(3)和(4)：
R1/f<1.35...(1)，
D1/f>0.4...(2)，
-2.5<f1/f<-1.3...(3)，以及
V>56...(4)，其中f指示所述成像光学系统的焦距，f1指示在所述第一透镜组中设置为最接近于物侧的负透镜元件的焦距，R1指示在所述第一透镜组中设置为最接近于物侧的负透镜元件的物侧上的表面的近轴曲率半径(近轴凸表面的曲率半径)，D1指示在第一透镜组中设置为最接近于物侧的负透镜元件的沿光轴的厚度，以及V指示在第二透镜组中设置为最接近于孔径光阑的透镜元件的关于d线的阿贝数。
可取为在条件(4)的范围内满足下述条件(4’)：
V>63...(4’).
在本说明书中，除了孔径光阑位于第一透镜组上的最接近于像侧的表面和第二透镜组上的最接近于物侧的表面之间的情形之外，“从物侧按照顺序的第一透镜组、孔径光阑和第二透镜组(换句话说，孔径光阑设置在第一透镜组和第二透镜组之间)”还表示其中孔径光阑位于正交于光轴并且正切于第一透镜组上最接近于像侧的表面的平面上，或者在从这样的平面略微朝向物侧的位置从而使得孔径光阑和第一透镜组关于光轴方向而重叠的情形；并且还表示其中孔径光阑设置在正交于光轴并且正切于第二透镜组上最接近于物侧的表面的平面上，或者在从这样的平面略微朝向像侧的位置从而使孔径光阑和第二透镜组关于光轴方向而重叠的情形。
在本说明书中，“透镜元件的有效孔径”表示透镜元件的光线通路的最大面积，该最大面积由在从像(其由包括该透镜元件的光学系统形成)的中心(在光轴上)到最大像高的光线之中的在距光轴最大位置(距离)处穿过透镜元件的光线确定。
可取为满足下述条件(5)：
-0.45<f1/fg1<1...(5)，其中f1指示在第一透镜组中设置为最接近于物侧的负透镜元件的焦距，而fg1指示第一透镜组的焦距。
可取为满足下述条件(6)：
0.3<(R1-R2)/(R1+R2)<0.55...(6)，其中，R1指示在第一透镜组中设置为最接近于物侧的负透镜元件的物侧上的表面的近轴曲率半径(近轴凸表面的曲率半径)，而R2指示在第一透镜组中设置为最接近于物侧的负透镜元件的像侧上的表面的近轴曲率半径。
可取为第一透镜组包括在设置为在所述第一透镜组中最接近于物侧的负透镜元件之后的正透镜元件。
可取为在设置为在所述第一透镜组中最接近于物侧的负透镜元件之后设置的正透镜元件是在像侧具有凸表面的正弯月形透镜元件。
可取为在设置为在所述第一透镜组中最接近于物侧的负透镜元件之后设置的正透镜元件具有至少35的关于d线的阿贝数。
可取为第二透镜组包括至少一个正透镜元件，所述至少一个正透镜元件具有至少70的关于d线的阿贝数。
可取为第二透镜组包括至少一个负透镜元件，所述至少一个负透镜元件具有20或更小的关于d线的阿贝数。
根据本发明获得了一种成像光学系统，其能够在放大在图像屏幕的中心区域的物像的同时获得宽的视角，具有短的整体长度，具有大的孔径，并且各种像差能够得到有利的校正。
本公开涉及(2016年3月16日提交的)日本专利申请第2016-052422中包含的主题，其全部内容明确并入本文。
附图说明
将在下文参考附图对本发明进行详细讨论，其中：
图1显示了根据本发明的成像光学系统的第一数值实施方案的透镜布置；
图2A、2B、2C和2D显示了在图1的透镜布置中发生的各种像差；
图3显示了根据本发明的成像光学系统的第二数值实施方案的透镜布置；
图4A、4B、4C和4D显示了在图3的透镜布置中发生的各种像差；
图5显示了根据本发明的成像光学系统的第三数值实施方案的透镜布置；
图6A、6B、6C和6D显示了在图5的透镜布置中发生的各种像差；
图7显示了根据本发明的成像光学系统的第四数值实施方案的透镜布置；
图8A、8B、8C和8D显示了在图7的透镜布置中发生的各种像差；
图9显示了根据本发明的成像光学系统的第五数值实施方案的透镜布置；
图10A、10B、10C和10D显示了在图9的透镜布置中发生的各种像差；
图11显示了根据本发明的成像光学系统的第六数值实施方案的透镜布置；
图12A、12B、12C和12D显示了在图11的透镜布置中发生的各种像差；
图13显示了根据本发明的成像光学系统的第七数值实施方案的透镜布置；
图14A、14B、14C和14D显示了在图13的透镜布置中发生的各种像差；
图15显示了根据本发明的成像光学系统的第八数值实施方案的透镜布置；
图16A、16B、16C和16D显示了在图15的透镜布置中发生的各种像差；
图17显示了根据本发明的成像光学系统的第九数值实施方案的透镜布置；
图18A、18B、18C和18D显示了在图17的透镜布置中发生的各种像差；
图19显示了根据本发明的成像光学系统的第十数值实施方案的透镜布置；
图20A、20B、20C和20D显示了在图19的透镜布置中发生的各种像差；
图21显示了根据本发明的成像光学系统的第十一数值实施方案的透镜布置；
图22A、22B、22C和22D显示了在图21的透镜布置中发生的各种像差；
图23显示了根据本发明的成像光学系统的第十二数值实施方案的透镜布置；
图24A、24B、24C和24D显示了在图23的透镜布置中发生的各种像差；
图25显示了根据本发明的成像光学系统的第十三数值实施方案的透镜布置；以及
图26A、26B、26C和26D显示了在图25的透镜布置中发生的各种像差。
具体实施方式
本发明的成像光学系统从物侧按照顺序由正或负第一透镜组G1、孔径光阑S和正第二透镜组G2构成。在第一和第五数值实施方案中的每个中，第一透镜组G1具有正的屈光力。在第二至第四以及第六至第十三数值实施方案中的每个中，第一透镜组G1具有负的屈光力。在第一、第二、第四、第五和第七至第十三数值实施方案中的每个中，盖玻璃CG设置在第二透镜组G2和成像表面IM之间。在第三和第六数值实施方案中的每个中，滤光器OP和盖玻璃CG设置在第二透镜组G2和成像表面IM之间。
在第一数值实施方案中，第一透镜组G1从物侧按照顺序由负透镜元件11和正透镜元件12构成，其中所述负透镜元件11由非球面玻璃模塑的透镜元件(在其每侧具有非球面表面)形成，而所述正透镜元件12由球面玻璃透镜元件形成。负透镜元件11的物侧的非球面表面包括凸向物侧的近轴凸表面、在有效孔径中最大的近轴曲率(中心部分的曲率其)以及在有效孔径内的这样的部分(在非近轴部分的外围部分处)：其曲率小于近轴曲率(中心部分的曲率)的1/2。正透镜元件12是双凸正透镜元件。
在第二至第四以及第六至第十三数值实施方案中的每个中，第一透镜组G1从物侧按照顺序由负透镜元件11和正透镜元件12构成，其中所述负透镜元件11由非球面玻璃模塑的透镜元件(在其每侧具有非球面表面)形成，而所述正透镜元件12由非球面玻璃模塑的透镜元件(在其每侧具有非球面表面)形成。负透镜元件11的物侧的非球面表面包括凸向物侧的近轴凸表面、在有效孔径中最大的近轴曲率(中心部分的曲率)以及在有效孔径内的这样的部分(在非近轴部分的外围部分处)：其曲率小于近轴曲率(中心部分的曲率)的1/2。正透镜元件12是具有在像侧的凸表面的正弯月形透镜元件。
在第五数值实施方案中，第一透镜组G1从物侧按照顺序由负透镜元件11’、正透镜元件12’、负透镜元件13’和正透镜元件14’构成，其中所述负透镜元件11’由非球面玻璃模塑的透镜元件(在其每侧具有非球面表面)形成，所述正透镜元件12’由球面玻璃透镜元件形成，所述负透镜元件13’由球面玻璃透镜元件形成，而所述正透镜元件14’由球面玻璃透镜元件形成。负透镜元件11’的物侧的非球面表面包括凸向物侧的近轴凸表面、在有效孔径中最大的近轴曲率(中心部分的曲率)以及在有效孔径内的这样的部分(在非近轴部分的外围部分处)：其曲率小于近轴曲率(中心部分的曲率)的1/2。正透镜元件12’是具有在像侧的凸表面的正弯月形透镜元件。负透镜元件13’是具有在像侧的凸表面的负弯月形透镜元件。正透镜元件14’是双凸正透镜元件。
通过在负透镜元件11或11’(其在第一透镜组G1中最接近物侧)之后紧随着(紧接着)设置正透镜元件12或12’，入射在负透镜元件11或11’上的远轴光束的光线高度能够减小，并且负透镜元件11或11’的直径也能够减小。此外，通过将正透镜元件12或12’设置为具有在像侧的凸表面的正弯月形透镜元件，能够在正透镜元件12或12’的物侧的表面上提供负的屈光力，从而能够有利地校正像散和畸变。此外，通过将正透镜元件12或12’的关于d线的阿贝数设定为35或更大，能够有利地校正横向色差。
如在下文描述的第一至第十三数值实施方案中所示，在第二透镜组G2的配置中存在一定程度的自由度，其中许多变化是可能的。在这些变化之中，可取的是，第二透镜组G2包括至少一个具有至少70的关于d线的阿贝数的正透镜元件，以及/或者至少一个具有20或更小的关于d线的阿贝数的负透镜元件。通过在第二透镜组G2中包括使用关于d线的阿贝数为至少70的低色散玻璃的正透镜元件，能够有利地校正轴向色差。通过在第二透镜组G2中包括使用关于d线的阿贝数为20或更小的高色散玻璃的负透镜元件，由于使用低色散玻璃的正透镜元件和使用高色散玻璃的负透镜元件的协同作用，能够更为有利地校正轴向色差。此外，因为这种负透镜的折射率增大，曲率半径同样增大，因此入射在图像传感器上的光线的角度能够更小。
在第二透镜组G2中，在最接近于孔径光阑(S)侧可以设置正透镜元件或负透镜元件。例如，在第一数值实施方案(将在随后进行具体描述)中，负透镜元件(21)在第二透镜组G2中设置为最接近于孔径光阑(S)侧，而在第二至第十三数值实施方案中(将在随后进行具体描述)，正透镜元件(21’、21”、21A、21B、21C或21D)在第二透镜组G2中设置为最接近于孔径光阑(S)侧。
在示出的实施方案的成像光学系统中，通过减小第一透镜组G1中被设置为最接近于物侧的负透镜元件11或11’的有效孔径，并且减小透镜元件的数量，能够缩短成像光学系统的整体长度，并且实现成像光学系统的微型化，以及相应地实现其中设置所述成像光学系统的成像装置的微型化。此外，示出的实施方案的成像光学系统实现了1.6的光圈值(透镜速度)。
在示出的实施方案的成像光学系统中，为了在放大在图像屏幕的中心区域的物像的同时实现宽的视角，焦距(其决定了透镜的中心区域的放大率)增大，并且在透镜外围部分提供了更宽的视角。
更具体而言，在第一透镜组G1中设置为最接近于物侧的负透镜元件11或11’的物侧的非球面表面具有这样的轮廓，所述轮廓包括凸向物侧的近轴凸表面、在有效孔径中最大的近轴曲率(中心部分的曲率)以及在有效孔径内的这样的部分(在非近轴部分的外围部分处)：其曲率小于近轴曲率(中心部分的曲率)的1/2。因此，能够产生负的畸变从而获得宽的视角。在第一透镜组G1中设置为最接近于物侧的负透镜元件11或11’的上述“部分”的曲率越小(在曲率为负值的情况下，则为负曲率的绝对值越大)，负透镜元件11或11’越有益于加宽视角。例如，负透镜元件11或11’的物侧上的非球面表面可以具有在有效孔径内的最大近轴曲率(中心部分的曲率)，并从中心部分向外围部分曲率可以减小，并且随后在最外的外围部分增大。
条件(1)规定了整个透镜系统(成像光学系统)的焦距与在第一透镜组G1中设置为最接近于物侧的负透镜元件11或11’的物侧的表面的近轴曲率半径(近轴凸表面的曲率半径)的比例。通过满足条件(1)，由于主点(principle point)的位置与成像表面(成像平面)IM的距离变远(这是因为在负透镜元件11或11’的物侧的表面之后关于光学系统的横向放大率增大)，整个光学系统的近轴焦距增大，从而在(图框的)中心部分的物像能够放大。
如果超出条件(1)的上限，则很难在图框的中心部分形成放大的物像。
条件(2)规定了整个透镜系统(成像光学系统)的焦距与在第一透镜组G1中设置为最接近于物侧的负透镜元件11或11’沿光轴的厚度的比例。通过满足条件(2)，由于主点(principle point)的位置与成像表面(成像平面)IM的距离变远(这是因为在负透镜元件11或11’的物侧的表面之后关于光学系统的横向放大率增大)，整个光学系统的近轴焦距增大，从而在(图框的)中心部分的物像能够放大。
如果超出条件(2)的下限，则很难在图框的中心部分形成放大的物像。
通过满足条件(1)和(2)，示出的实施方案的成像光学系统的由图像传感器尺寸归一化的焦距能够增大为1.6mm至1.7mm，从而在(图框的)中心部分的物像能够放大。
条件(3)规定了整个透镜系统(成像光学系统)的焦距与在第一透镜组G1中设置为最接近于物侧的负透镜元件11或11’的焦距的比例。通过满足条件(3)，整个透镜系统(成像光学系统)的整体长度能够缩短，并且在(图框的)中心部分的物像能够放大。
如果超过条件(3)的上限，负透镜元件11或11’的焦距变得太短，从而其后的光学系统(第一透镜组G1中的剩余透镜元件和第二透镜组G2)的横向放大率必须增大，从而增大整个透镜系统(成像光学系统)的整体长度。
如果超出条件(3)的下限，则很难在图框的中心部分形成放大的物像。
条件(4)和(4’)规定了设置为最接近于孔径光阑S并且设置在第二透镜组G2中的透镜元件(21、21’、21”、21A、21B、21C和21D)关于d线的阿贝数。通过满足条件(4)，即便(在第二透镜组G2中)承担大部分正屈光力负担的透镜元件的屈光力增大，也能够抑制轴向色差的发生；因此，可以实现具有增大的正屈光力的成像光学系统，从而在实现大的孔径并有利地校正像差的同时缩短透镜系统的整体长度。示出的实施方案的成像光学系统的光圈值大约为1.6，成像光学系统的整体长度除以最大像高的值大约为6.3至9.9，并且在具有比前述的专利文献1中公开的孔径更大的孔径的同时实现了成像光学系统的整体长度的缩短。当满足条件(4’)时，这些功能效应会更加突出。
如果超过条件(4)的下限，则会难以实现能够具有大的孔径并有利地校正各种像差的成像光学系统。
条件(5)规定了在第一透镜组G1中设置为最接近于物侧的负透镜元件11或11’的焦距与第一透镜组G1的焦距的比例。通过满足条件(5)，(图框的)中心部分的物像能够放大，像散能够得到有利地校正，并且透镜系统(成像光学系统)的整体长度能够缩短。
如果超过条件(5)的规定范围，由于负透镜元件11或11’的屈光力变小(弱)，整体透镜系统(成像光学系统)的焦距变短，从而会难以在图框的中心部分形成放大的物像。
条件(6)规定了在第一透镜组G1中设置为最接近于物侧的负透镜元件11或11’的形状(形状因子)。通过满足条件(6)，负透镜元件11或11’的透镜直径能够减小，透镜系统(成像光学系统)的整体长度能够减小，并且在中心部分的放大的物像能够在图框中的宽的范围上形成。
如果超过条件(6)的上限，负透镜元件11或11’的透镜直径增大，并且透镜系统(成像光学系统)的整体长度增大，从而会难以在图框的中心部分形成放大的物像。
如果超过条件(6)的下限，会难以校正各种像差。
[数值实施方案]
具体的数值第一至第十三实施方案将在此讨论。在像差图表和表格中，d线、g线和C线显示在其各自波长的像差；S指示弧失像，M指示子午像，f指示整个光学系统的焦距，Fno.指光圈值，W指示半视角(°)，Y指示像高(最大像高)，r指示(近轴)曲率半径，d指示透镜厚度或透镜之间的距离，N(d)指示在d线的折射率，而νd指示关于d线的阿贝数。用于各种长度的单位限定为毫米(mm)。在透镜数据中的“有效孔径”指半径(到光轴的距离)。
绕光轴旋转对称的非球面表面定义为：
x＝cy2/(1+[1-{1+K}c2y2]1/2)+A4y4+A6y6+A8y8+A10y10+A12y12...
其中'c'指示非球面顶点的曲率(1/r)，'y'指示到光轴的距离，'K'指示圆锥系数(conic coefficient)，A4指示四阶非球面系数(fourth-order asphericalcoefficient)，A6指示六阶非球面系数，A8指示八阶非球面系数，A10指示十阶非球面系数，A12指示十二阶非球面系数，以及'x'指示下垂量(sag)。
[数值实施方案1]
图1至2D和表1至4显示了根据本发明的成像光学系统的第一数值实施方案。图1显示了成像光学系统的透镜布置。图2A、2B、2C和2D显示了在图1的变焦透镜系统中发生的各种像差。表1显示了表面数据，表2显示了各个透镜系统数据，表3显示了焦距数据，而表4显示了非球面表面数据。
第一数值实施方案的成像光学系统从物侧按照顺序由正第一透镜组G1、孔径光阑S和正第二透镜组G2构成。盖玻璃CG设置在第二透镜组G2和成像表面IM之间。
第一透镜组G1从物侧按照顺序由负透镜元件11和正透镜元件12构成，其中所述负透镜元件11由非球面玻璃模塑的透镜元件(在其每侧具有非球面表面)形成，而所述正透镜元件12由球面玻璃透镜元件形成。负透镜元件11的物侧的非球面表面包括凸向物侧的近轴凸表面、在有效孔径中最大的近轴曲率(中心部分的曲率)以及在有效孔径内的这样的部分(在非近轴部分的外围部分处)：其曲率小于近轴曲率(中心部分的曲率)的1/2。正透镜元件12是双凸正透镜元件。
第二透镜组G2从物侧按照顺序由负透镜元件21、正透镜元件22和正透镜元件23构成，其中所述负透镜元件21由球面玻璃透镜元件形成，所述正透镜元件22由球面玻璃透镜元件形成，而所述正透镜元件23由非球面玻璃模塑的透镜元件(在其每侧具有非球面表面)形成。负透镜元件21是在物侧具有凸表面的负弯月形透镜元件，正透镜元件22是双凸正透镜元件，而负透镜元件(负弯月形透镜元件)21和正透镜元件(双凸正透镜元件)22粘合至彼此。正透镜元件23是在物侧具有凸表面的正弯月形透镜元件。
[表1]
表面数据
表面序号 r d N(d) νd 有效孔径
1* 6.968 4.936 1.58313 59.5 6.77
2* 2.206 4.352 3.86
3 16.598 3.900 1.83481 42.7 3.62
4 -19.444 0.788 3.07
5(光阑) ∞ 2.834 2.55
6 8.751 1.000 1.94595 18.0 3.27
7 5.386 3.800 1.55032 75.5 3.30
8 -12.923 0.889 3.83
9 6.749 2.500 1.55332 71.7 4.58
10* 14.838 3.055 4.21
11* ∞ 1.900 1.51680 64.2 4.03
12 ∞ 0.045 3.93
IM(成像表面)
星号(*)指示关于光轴旋转对称的非球面表面。
[表2]
各个透镜系统数据
f 6.26
FNO. 1.66
W 50
Y 3.82
负透镜元件11的物侧的表面的中心部分的曲率(近轴曲率/近轴凸表面曲率)[1/mm]：0.14
在负透镜元件11的物侧的表面的有效孔径处(或者在其附近)的曲率(即，在最外的外围部分的示例曲率)[1/mm]：-0.23
由图像传感器尺寸归一化的整个光学系统的焦距：1.64
[表3]
焦距数据
第一透镜组G1的焦距： 140.686
第二透镜组G2的焦距： 8.457
负透镜元件11的焦距： -8.954
正透镜元件12的焦距： 11.282
负透镜元件21的焦距： -17.309
正透镜元件22的焦距： 7.458
正透镜元件23的焦距： 20.156
[表4]
非球面表面数据
表面序号 K A4 A6
1 -1.000 -5.92209E-04 -3.49682E-05
2 -1.000 -1.83724E-03 -2.77050E-04
10 0.000 3.35987E-05 2.07529E-05
11 0.000 6.61187E-04 2.50849E-05
表面序号 A8 A10
1 8.18439E-07 -5.71683E-09
2 2.22940E-05 -5.45134E-07
10 -1.49260E-06 5.03668E-08
11 -2.67851E-06 9.50132E-08
[数值实施方案2]
图3至4D和表5至8显示了根据本发明的成像光学系统的第二数值实施方案。图3显示了成像光学系统的透镜布置。图4A、4B、4C和4D显示了在图3的变焦透镜系统中发生的各种像差。表5显示了表面数据，表6显示了各个透镜系统数据，表7显示了焦距数据，而表8显示了非球面表面数据。
除了以下特征外，第二数值实施方案的透镜布置与第一数值实施方案的透镜布置相同：
(1)第一透镜组G1具有负屈光力，而不是正屈光力。
(2)第一透镜组G1的正透镜元件12为正弯月形透镜元件，其在像侧具有凸表面，并且由非球面玻璃模塑的透镜元件(在其每侧具有非球面表面)形成。
(3)第二透镜组G2从物侧按照顺序由正透镜元件21’、负透镜元件22’、正透镜元件23’和正透镜元件24’构成，其中所述正透镜元件21’由球面玻璃透镜元件形成，所述负透镜元件22’由球面玻璃透镜元件形成，所述正透镜元件23’由球面玻璃透镜元件形成，而所述正透镜元件24’由非球面玻璃模塑的透镜元件(在其每侧具有非球面表面)形成。正透镜元件21’是双凸正透镜元件。负透镜元件22’是在物侧具有凸表面的负弯月形透镜元件，而正透镜元件23’为双凸正透镜元件。负透镜元件(负弯月形透镜元件)22’和正透镜元件(双凸正透镜元件)23’粘合至彼此。正透镜元件24’是在物侧具有凸表面的正弯月形透镜元件。
[表5]
表面数据
表面序号 r d N(d) νd 有效孔径
1* 7.910 4.123 1.58313 59.5 6.30
2* 2.860 3.109 3.27
3* -11.725 3.500 1.82080 42.7 2.81
4* -7.355 -0.425 2.89
5(光阑) ∞ 2.951 2.79
6 17.159 2.352 1.55032 75.5 3.05
7 -19.003 1.610 3.47
8 75.691 1.000 1.92119 24.0 4.00
9 6.818 3.602 1.77250 49.6 4.26
10 -16.803 0.307 4.55
11 6.239 2.480 1.55332 71.7 4.97
12* 8.264 3.160 4.57
13* ∞ 1.900 1.51680 64.2 4.17
14 ∞ 0.045 3.93
IM(成像表面)
星号(*)指示关于光轴旋转对称的非球面表面。
[表6]
各个透镜系统数据
f 6.26
FNO. 1.60
W 50
Y 3.82
负透镜元件11的物侧的表面的中心部分的曲率(近轴曲率/近轴凸表面曲率)[1/mm]：0.13
在负透镜元件11的物侧的表面的有效孔径处(或者在其附近)的曲率(即，在最外的外围部分的示例曲率)[1/mm]：-0.03
由图像传感器尺寸归一化的整个光学系统的焦距：1.64
[表7]
焦距数据
第一透镜组G1的焦距： -102.869
第二透镜组G2的焦距： 8.661
负透镜元件11的焦距： -10.988
正透镜元件12的焦距： 17.663
正透镜元件21’的焦距： 16.772
负透镜元件22’的焦距： -8.192
正透镜元件23’的焦距： 6.726
正透镜元件24’的焦距： 32.045
[表8]
非球面表面数据
表面序号 K A4 A6
1 -1.000 -7.68189E-04 -2.77245E-05
2 -1.000 -1.49875E-03 -8.09204E-05
3 -1.000 -1.72566E-03 -1.07195E-04
4 -1.000 -8.83476E-04 -7.55926E-06
12 0.000 -4.13067E-04 2.47787E-05
13 0.000 -8.91090E-04 5.73049E-05
表面序号 A8 A10
1 9.23786E-07 -7.66657E-09
2 1.72640E-07 5.18399E-07
3 2.37421E-06 -3.39708E-07
4 -2.28436E-06 1.33515E-07
12 -1.66662E-06 3.17848E-08
13 -3.97714E-06 9.35300E-08
[数值实施方案3]
图5至6D和表9至12显示了根据本发明的成像光学系统的第三数值实施方案。图5显示了成像光学系统的透镜布置。图6A、6B、6C和6D显示了在图5的变焦透镜系统中发生的各种像差。表9显示了表面数据，表10显示了各个透镜系统数据，表11显示了焦距数据，而表12显示了非球面表面数据。
除了以下特征外，第三数值实施方案的透镜布置与第二数值实施方案的透镜布置相同：
(1)滤光器OP设置在第二透镜组G2和盖玻璃CG之间。
[表9]
表面数据
表面序号 r d N(d) νd 有效孔径
1* 7.646 4.130 1.58313 59.5 6.27
2* 2.816 3.190 3.25
3* -11.666 2.800 1.82080 42.7 2.71
4* -6.72 -0.450 2.77
5(光阑) ∞ 4.690 2.66
6 28.126 2.770 1.55032 75.5 3.82
7 -12.429 0.050 4.28
8 87.122 1.000 1.84666 23.8 4.48
9 7.147 3.870 1.77250 49.6 4.71
10 -24.305 0.100 4.92
11 6.397 2.480 1.55332 71.7 5.16
12* 8.146 1.500 4.72
13* ∞ 1.500 1.51680 64.2 4.66
14 ∞ 1.815 4.43
15 ∞ 0.400 1.51680 64.2 4.00
16 ∞ 0.045 3.93
IM(成像表面)
星号(*)指示关于光轴旋转对称的非球面表面。
[表10]
各个透镜系统数据
f 6.32
FNO. 1.60
W 50
Y 3.82
负透镜元件11的物侧的表面的中心部分的曲率(近轴曲率/近轴凸表面曲率)[1/mm]：0.13
在负透镜元件11的物侧的表面的有效孔径处(或者在其附近)的曲率(即，在最外的外围部分的示例曲率)[1/mm]：-0.02
由图像传感器尺寸归一化的整个光学系统的焦距：1.65
[表11]
焦距数据
[表12]
非球面表面数据
表面序号 K A4 A6
1 -1.000 -7.72450E-04 -2.88140E-05
2 -1.000 -1.61460E-03 -1.10400E-04
3 -1.000 -2.04860E-03 -1.21860E-04
4 -1.000 -1.14890E-03 -1.75890E-05
12 0.000 -3.55960E-04 2.60100E-05
13 0.000 -9.01810E-04 6.93750E-05
表面序号 A8 A10
1 9.37390E-07 -7.64410E-09
2 5.26170E-06 1.58100E-07
3 1.12110E-06 -5.16890E-07
4 -3.12460E-06 1.61930E-07
12 -1.42680E-06 2.25850E-08
13 -4.07240E-06 7.98560E-08
[数值实施方案4]
图7至8D和表13至16显示了根据本发明的成像光学系统的第四数值实施方案。图7显示了成像光学系统的透镜布置。图8A、8B、8C和8D显示了在图7的变焦透镜系统中发生的各种像差。表13显示了表面数据，表14显示了各个透镜系统数据，表15显示了焦距数据，而表16显示了非球面表面数据。
除了以下特征外，第四数值实施方案的透镜布置与第一数值实施方案的透镜布置相同：
(1)第一透镜组G1具有负屈光力，而不是正屈光力。
(2)第一透镜组G1的正透镜元件12为正弯月形透镜元件，其在像侧具有凸表面，并且由非球面玻璃模塑的透镜元件(在其每侧具有非球面表面)形成。
(3)第二透镜组G2从物侧按照顺序由正透镜元件21”、正透镜元件22”、负透镜元件23”、正透镜元件24”和正透镜元件25”构成，其中所述正透镜元件21”由球面玻璃透镜元件形成，所述正透镜元件22”由球面玻璃透镜元件形成，所述负透镜元件23”由球面玻璃透镜元件形成，所述正透镜元件24”由球面玻璃透镜元件形成，而所述正透镜元件25”由球面玻璃透镜元件形成。正透镜元件21”是具有在像侧的凸表面的正弯月形透镜元件。正透镜元件22”是双凸正透镜元件。负透镜元件23”是双凹负透镜元件，而正透镜元件24”是在物侧具有凸表面的正弯月形透镜元件；负透镜元件(双凹负透镜元件)23”和正透镜元件(正弯月形透镜元件)24”粘合至彼此。正透镜元件25”是在物侧具有凸表面的正弯月形透镜元件。
[表13]
表面数据
表面序号 r d N(d) νd 有效孔径
1* 7.838 4.070 1.58313 59.5 6.57
2* 2.767 3.553 3.46
3* -9.748 2.360 1.82080 42.7 3.11
4* -7.041 0.452 3.42
5(光阑) ∞ 3.519 2.82
6 -21.951 1.424 1.55032 75.5 3.08
7 -8.208 2.096 3.18
8 10.873 3.676 1.55032 75.5 4.28
9 -32.839 0.050 4.43
10 -56.671 1.000 1.84666 23.8 4.43
11 8.367 3.259 1.77250 49.6 4.55
12 124.293 0.100 4.71
13 7.775 2.430 1.77250 49.6 5.03
14 15.057 3.000 4.68
15 ∞ 1.900 1.51680 64.2 4.20
16 ∞ 0.045 3.93
IM(成像表面)
星号(*)指示关于光轴旋转对称的非球面表面。
[表14]
各个透镜系统数据
f 6.26
FNO. 1.60
W 50
Y 3.82
负透镜元件11的物侧的表面的中心部分的曲率(近轴曲率/近轴凸表面曲率)[1/mm]：0.13
在负透镜元件11的物侧的表面的有效孔径处(或者在其附近)的曲率(即，在最外的外围部分的示例曲率)[1/mm]：-0.01
由图像传感器尺寸归一化的整个光学系统的焦距：1.64
[表15]
焦距数据
第一透镜组G1的焦距： -33.746
第二透镜组G2的焦距： 8.609
负透镜元件11的焦距： -10.417
正透镜元件12的焦距： 22.171
正透镜元件21”的焦距： 7.838
正透镜元件22”的焦距： 15.300
负透镜元件23”的焦距： -8.551
正透镜元件24”的焦距： 11.473
正透镜元件25”的焦距： 18.168
[表16]
非球面表面数据
表面序号 K A4 A6
1 -1.000 -6.89798E-04 -2.32004E-05
2 -1.000 -4.96111E-04 -1.16038E-04
3 -1.000 -1.45785E-03 -8.37288E-05
4 -1.000 -9.21826E-04 -2.13943E-05
表面序号 A8 A10
1 6.59414E-07 -4.66118E-09
2 6.54900E-06 -4.91580E-08
3 4.66001E-08 -3.99011E-07
4 -1.49741E-06 2.91835E-08
[数值实施方案5]
图9至10D和表17至20显示了根据本发明的成像光学系统的第五数值实施方案。图9显示了成像光学系统的透镜布置。图10A、10B、10C和10D显示了在图9的变焦透镜系统中发生的各种像差。表17显示了表面数据，表18显示了各个透镜系统数据，表19显示了焦距数据，而表20显示了非球面表面数据。
除了以下特征外，第五数值实施方案的透镜布置与第一数值实施方案的透镜布置相同：
(1)第一透镜组G1从物侧按照顺序由负透镜元件11’、正透镜元件12’、负透镜元件13’和正透镜元件14’构成，其中所述负透镜元件11’由非球面玻璃模塑的透镜元件(在其每侧具有非球面表面)形成，所述正透镜元件12’由球面玻璃透镜元件形成,所述负透镜元件13’由球面玻璃透镜元件形成，而所述正透镜元件14’由球面玻璃透镜元件形成。负透镜元件11’的物侧的非球面表面包括凸向物侧的近轴凸表面、在有效孔径中最大的近轴曲率(中心部分的曲率)以及在有效孔径内的这样的部分(在非近轴部分的外围部分处)：其曲率小于近轴曲率(中心部分的曲率)的1/2。正透镜元件12’是具有在像侧的凸表面的正弯月形透镜元件。负透镜元件13’是具有在像侧的凸表面的负弯月形透镜元件。正透镜元件14’是双凸正透镜元件。
(2)第二透镜组G2从物侧按照顺序由正透镜元件21A、负透镜元件22A、正透镜元件23A和正透镜元件24A构成，其中所述正透镜元件21A由球面玻璃透镜元件形成，所述负透镜元件22A由球面玻璃透镜元件形成，所述正透镜元件23A由球面玻璃透镜元件形成，而所述正透镜元件24A由球面玻璃透镜元件形成。正透镜元件21A是双凸正透镜元件。负透镜元件22A是双凹负透镜元件，而正透镜元件23A是双凸正透镜元件；负透镜元件(双凹负透镜元件)22A和正透镜元件(双凸正透镜元件)23A粘合至彼此。正透镜元件24A是在物侧具有凸表面的正弯月形透镜元件。
[表17]
表面数据
表面序号 r d N(d) νd 有效孔径
1* 8.260 4.070 1.58313 59.5 6.46
2* 3.081 3.579 3.45
3 -10.417 2.360 1.91082 35.3 2.88
4 -9.252 0.571 3.17
5 -5.782 2.066 1.55032 75.5 3.16
6 -8.688 0.050 3.60
7 53.769 3.000 1.55032 75.5 3.67
8 -9.907 0.850 3.71
9(光阑) ∞ 4.441 3.38
10 10.713 4.792 1.55032 75.5 5.36
11 -16.979 0.165 5.32
12 -15.718 1.000 1.84666 23.8 5.29
13 13.53 3.449 1.77250 49.6 5.45
14 -51.443 0.100 5.59
15 8.178 2.430 1.77250 49.6 5.70
16 18.668 3.046 5.38
17 ∞ 1.900 1.51680 64.2 4.44
18 ∞ 0.045 3.94
IM(成像表面)
星号(*)指示关于光轴旋转对称的非球面表面。
[表18]
各个透镜系统数据
负透镜元件11’的物侧的表面的中心部分的曲率(近轴曲率/近轴凸表面曲率)[1/mm]：0.12
在负透镜元件11’的物侧的表面的有效孔径处(或者在其附近)的曲率(即，在最外的外围部分的示例曲率)[1/mm]：-0.07
由图像传感器尺寸归一化的整个光学系统的焦距：1.64
[表19]
焦距数据
第一透镜组G1的焦距： 28.746
第二透镜组G2的焦距： 11.505
负透镜元件11’的焦距： -11.857
正透镜元件12’的焦距： 46.207
负透镜元件13’的焦距： -42.015
正透镜元件14’的焦距： 15.460
正透镜元件21A的焦距： 12.717
负透镜元件22A的焦距： -8.455
正透镜元件23A的焦距： 14.196
正透镜元件24A的焦距： 17.112
[表20]
非球面表面数据
表面序号 K A4 A6
1 -1.000 -5.72301E-04 -1.78820E-05
2 -1.000 -3.69277E-04 -5.68434E-05
表面序号 A8 A10
1 4.64073E-07 -3.16690E-09
2 2.03815E-06 1.39353E-07
[数值实施方案6]
图11至12D和表21至24显示了根据本发明的成像光学系统的第六数值实施方案。图11显示了成像光学系统的透镜布置。图12A、12B、12C和12D显示了在图11的变焦透镜系统中发生的各种像差。表21显示了表面数据，表22显示了各个透镜系统数据，表23显示了焦距数据，而表24显示了非球面表面数据。
除了以下特征外，第六数值实施方案的透镜布置与第一数值实施方案的透镜布置相同：
(1)第一透镜组G1具有负屈光力，而不是正屈光力。
(2)第一透镜组G1的正透镜元件12为正弯月形透镜元件，其在像侧具有凸表面，并且由非球面玻璃模塑的透镜元件(在其每侧具有非球面表面)形成。
(3)第二透镜组G2从物侧按照顺序由正透镜元件21B、负透镜元件22B、正透镜元件23B和正透镜元件24B构成，其中所述正透镜元件21B由球面玻璃透镜元件形成，所述负透镜元件22B由球面玻璃透镜元件形成，所述正透镜元件23B由球面玻璃透镜元件形成，而所述正透镜元件24B由球面玻璃透镜元件形成。正透镜元件21B是双凸正透镜元件。负透镜元件22B是在物侧具有凸表面的负弯月形透镜元件，而正透镜元件23B是在物侧具有凸表面的正弯月形透镜元件；负透镜元件(负弯月形透镜元件)22B和正透镜元件(正弯月形透镜元件)23B粘合至彼此。正透镜元件24B是在物侧具有凸表面的正弯月形透镜元件。
(4)滤光器OP设置在第二透镜组G2和盖玻璃CG之间。
[表21]
表面数据
表面序号 r d N(d) νd 有效孔径
1* 5.661 3.869 1.58313 59.5 6.59
2* 2.445 3.918 3.61
3* -8.553 2.500 1.88202 37.2 3.30
4* -7.324 0.340 3.52
5(光阑) ∞ 3.569 2.95
6 25.08 4.100 1.55032 75.5 2.99
7 -10.986 0.138 3.93
8 15.231 1.000 1.92286 20.9 4.29
9 6.525 3.734 1.77250 49.6 4.25
10 28.103 0.100 4.38
11 8.654 3.665 1.55032 75.5 4.63
12 123.416 1.000 4.41
13 ∞ 0.400 1.51680 64.2 4.29
14 ∞ 2.434 4.26
15 ∞ 0.400 1.51680 64.2 3.96
16 ∞ 0.045 3.93
IM(成像表面)
星号(*)指示关于光轴旋转对称的非球面表面。
[表22]
各个透镜系统数据
f 6.26
FNO. 1.60
W 50
Y 3.82
负透镜元件11的物侧的表面的中心部分的曲率(近轴曲率/近轴凸表面曲率)[1/mm]：0.18
在负透镜元件11的物侧的表面的有效孔径处(或者在其附近)的曲率(即，在最外的外围部分的示例曲率)[1/mm]：-0.03
由图像传感器尺寸归一化的整个光学系统的焦距：1.64
[表23]
焦距数据
第一透镜组G1的焦距： -35.594
第二透镜组G2的焦距： 7.882
负透镜元件11的焦距： -13.252
正透镜元件12的焦距： 29.576
正透镜元件21B的焦距： 14.466
负透镜元件22B的焦距： -13.090
正透镜元件23B的焦距： 10.228
正透镜元件24B的焦距： 16.722
[表24]
非球面表面数据
表面序号 K A3 A4 A6
1 -1.000 0.00000E+00 -3.47741E-04 -1.38749E-05
2 -1.000 0.00000E+00 2.34139E-04 -1.57714E-04
3 -1.000 9.86161E-05 -8.50683E-04 -1.57785E-04
4 -1.000 2.60017E-04 -6.84008E-04 -8.48713E-06
表面序号 A8 A10 A12 A14
1 -1.44077E-06 7.07668E-08 -1.15489E-09 6.76641E-12
2 -1.79401E-05 2.77809E-06 -1.31636E-07 2.61888E-09
3 2.17920E-05 -2.65296E-06 1.86141E-07 -5.85140E-09
4 -2.46909E-08 -8.37064E-08 1.25123E-08 -5.52069E-10
[数值实施方案7]
图13至14D和表25至28显示了根据本发明的成像光学系统的第七数值实施方案。图13显示了成像光学系统的透镜布置。图14A、14B、14C和14D显示了在图13的变焦透镜系统中发生的各种像差。表25显示了表面数据，表26显示了各个透镜系统数据，表27显示了焦距数据，而表28显示了非球面表面数据。
除了以下特征外，第七数值实施方案的透镜布置与第一数值实施方案的透镜布置相同：
(1)第一透镜组G1具有负屈光力，而不是正屈光力。
(2)第一透镜组G1的正透镜元件12为正弯月形透镜元件，其在像侧具有凸表面，并且由非球面玻璃模塑的透镜元件(在其每侧具有非球面表面)形成。
(3)第二透镜组G2从物侧按照顺序由正透镜元件21C、正透镜元件22C、负透镜元件23C和正透镜元件24C构成，其中所述正透镜元件21C由球面玻璃透镜元件形成，所述正透镜元件22C由球面玻璃透镜元件形成，所述负透镜元件23C由球面玻璃透镜元件形成，而所述正透镜元件24C由球面玻璃透镜元件形成。正透镜元件21C是双凸正透镜元件。正透镜元件22C是双凸正透镜元件，而负透镜元件23C是双凹负透镜元件；正透镜元件(双凸正透镜元件)22C和负透镜元件(双凹负透镜元件)23C粘合至彼此。正透镜元件24C是在物侧具有凸表面的正弯月形透镜元件。
[表25]
表面数据
表面序号 r d N(d) νd 有效孔径
1* 8.050 3.000 1.80139 45.5 5.10
2* 3.120 2.351 3.15
3* -12.575 3.000 1.82080 42.7 3.00
4* -7.65 -0.360 3.17
5(光阑) ∞ 7.206 3.00
6 21.036 4.000 1.55032 75.5 4.41
7 -13.181 0.100 5.00
8 13.407 3.881 1.58913 61.3 5.30
9 -13.407 1.400 1.92286 20.9 5.17
10 113.853 0.100 5.20
11 8.194 3.413 1.55032 75.5 5.33
12 16.595 4.464 4.80
13 ∞ 0.400 1.51680 64.2 3.99
14 ∞ 0.045 3.94
IM(成像表面)
星号(*)指示关于光轴旋转对称的非球面表面。
[表26]
各个透镜系统数据
f 6.26
FNO. 1.60
W 50
Y 3.82
负透镜元件11的物侧的表面的中心部分的曲率(近轴曲率/近轴凸表面曲率)[1/mm]：0.12
在负透镜元件11的物侧的表面的有效孔径处(或者在其附近)的曲率(即，在最外的外围部分的示例曲率)[1/mm]：0.02
由图像传感器尺寸归一化的整个光学系统的焦距：1.64
[表27]
焦距数据
第一透镜组G1的焦距： -28.321
第二透镜组G2的焦距： 8.807
负透镜元件11的焦距： -8.718
正透镜元件12的焦距： 18.671
正透镜元件21C的焦距： 15.363
正透镜元件22C的焦距： 12.024
负透镜元件23C的焦距： -12.929
正透镜元件24C的焦距： 25.708
[表28]
非球面表面数据
表面序号 K A3 A4 A6
1 -1.000 0.00000E+00 -1.17811E-03 -1.17392E-04
2 -1.000 0.00000E+00 -7.43680E-04 -3.38404E-05
3 -1.000 0.00000E+00 -1.51525E-03 -2.24627E-05
4 -1.000 0.00000E+00 -2.99872E-03 -1.10455E-04
表面序号 A8 A10 A12 A14
1 9.67332E-07 1.33292E-07 1.29888E-08 0.00000E+00
2 -7.41479E-08 1.54911E-07 -8.66691E-09 0.00000E+00
3 3.97479E-07 7.16787E-08 -2.36168E-09 2.02749E-11
4 6.99873E-06 2.03734E-06 -3.11172E-07 1.84754E-08
[数值实施方案8]
图15至16D和表29至32显示了根据本发明的成像光学系统的第八数值实施方案。图15显示了成像光学系统的透镜布置。图16A、16B、16C和16D显示了在图15的变焦透镜系统中发生的各种像差。表29显示了表面数据，表30显示了各个透镜系统数据，表31显示了焦距数据，而表32显示了非球面表面数据。
除了以下特征外，第八数值实施方案的透镜布置与第一数值实施方案的透镜布置相同：
(1)第一透镜组G1具有负屈光力，而不是正屈光力。
(2)第一透镜组G1的正透镜元件12为正弯月形透镜元件，其在像侧具有凸表面，并且由非球面玻璃模塑的透镜元件(在其每侧具有非球面表面)形成。
(3)第二透镜组G2从物侧按照顺序由正透镜元件21D、正透镜元件22D、负透镜元件23D和正透镜元件24D构成，其中所述正透镜元件21D由球面玻璃透镜元件形成，所述正透镜元件22D由球面玻璃透镜元件形成，所述负透镜元件23D由球面玻璃透镜元件形成，而所述正透镜元件24D由非球面玻璃模塑的透镜元件(在其每侧具有非球面表面)形成。正透镜元件21D是双凸正透镜元件。正透镜元件22D是双凸正透镜元件，而负透镜元件23D是双凹负透镜元件；正透镜元件(双凸正透镜元件)22D和负透镜元件(双凹负透镜元件)23D粘合至彼此。正透镜元件24D是双凸正透镜元件。
[表29]
表面数据
表面序号 r d N(d) νd 有效孔径
1* 6.259 3.700 1.80139 45.5 5.87
2* 2.710 2.930 3.10
3* -7.403 2.822 1.85135 40.1 2.82
4* -6.754 -0.254 3.07
5(光阑) ∞ 3.474 2.85
6 20.346 3.422 1.55032 75.5 3.03
7 -10.46 0.100 3.75
8 10.851 3.357 1.65844 50.9 4.13
9 -10.851 1.000 1.84666 23.8 4.07
10 14.583 1.285 4.10
11 7.063 2.861 1.55332 71.7 4.83
12* -83.869 3.658 4.71
13* ∞ 0.400 1.51680 64.2 3.98
14 ∞ 0.045 3.93
IM(成像表面)
星号(*)指示关于光轴旋转对称的非球面表面。
[表30]
各个透镜系统数据
f 6.26
FNO. 1.60
W 50
Y 3.82
负透镜元件11的物侧的表面的中心部分的曲率(近轴曲率/近轴凸表面曲率)[1/mm]：0.16
在负透镜元件11的物侧的表面的有效孔径处(或者在其附近)的曲率(即，在最外的外围部分的示例曲率)[1/mm]：-1.09
由图像传感器尺寸归一化的整个光学系统的焦距：1.64
[表31]
焦距数据
第一透镜组G1的焦距： -25.345
第二透镜组G2的焦距： 7.895
负透镜元件11的焦距： -11.123
正透镜元件12的焦距： 30.158
正透镜元件21D的焦距： 13.068
正透镜元件22D的焦距： 8.779
负透镜元件23D的焦距： -7.218
正透镜元件24D的焦距： 11.907
[表32]
非球面表面数据
表面序号 K A3 A4 A6
1 -1.000 0.00000E+00 -3.79799E-04 -1.13353E-05
2 -1.000 0.00000E+00 8.03159E-05 -2.27561E-04
3 -1.000 0.00000E+00 -1.65137E-03 -1.82980E-04
4 -1.000 0.00000E+00 -8.54271E-04 -4.96999E-05
12 0.000 0.00000E+00 -2.44234E-04 1.78643E-06
13 0.000 0.00000E+00 -1.55469E-04 2.18036E-05
表面序号 A8 A10 A12 A14
1 -8.89522E-07 4.73436E-08 -7.30848E-10 3.84216E-12
2 3.04046E-05 -3.87017E-06 3.30234E-07 -8.34750E-09
3 2.24647E-05 -2.69113E-06 8.72112E-08 0.00000E+00
4 6.34259E-06 -6.66119E-07 2.46417E-08 0.00000E+00
12 -9.03745E-08 -8.31728E-10 0.00000E+00 0.00000E+00
13 -6.95018E-07 7.84930E-09 0.00000E+00 0.00000E+00
[数值实施方案9]
图17至18D和表33至36显示了根据本发明的成像光学系统的第九数值实施方案。图17显示了成像光学系统的透镜布置。图18A、18B、18C和18D显示了在图17的变焦透镜系统中发生的各种像差。表33显示了表面数据，表34显示了各个透镜系统数据，表35显示了焦距数据，而表36显示了非球面表面数据。
除了以下特征外，第九数值实施方案的透镜布置与第八数值实施方案的透镜布置相同：
(1)第二透镜组G2的正透镜元件24D为在物侧具有凸表面的正弯月形透镜元件。
[表33]
表面数据
星号(*)指示关于光轴旋转对称的非球面表面。
[表34]
各个透镜系统数据
f 6.28
FNO. 1.60
W 50
Y 3.82
负透镜元件11的物侧的表面的中心部分的曲率(近轴曲率/近轴凸表面曲率)[1/mm]：0.17
在负透镜元件11的物侧的表面的有效孔径处(或者在其附近)的曲率(即，在最外的外围部分的示例曲率)[1/mm]：-0.05
由图像传感器尺寸归一化的整个光学系统的焦距：1.64
[表35]
焦距数据
第一透镜组G1的焦距： -25.042
第二透镜组G2的焦距： 8.092
负透镜元件11的焦距： -12.020
正透镜元件12的焦距： 35.977
正透镜元件21D的焦距： 13.357
正透镜元件22D的焦距： 10.309
负透镜元件23D的焦距： -9.466
正透镜元件24D的焦距： 14.465
[表36]
非球面表面数据
表面序号 K A3 A4 A6
1 -1.000 0.00000E+00 -5.87800E-04 -2.19240E-05
2 -1.000 0.00000E+00 -1.84270E-05 -4.00680E-04
3 -1.000 0.00000E+00 -1.30600E-03 -9.40530E-05
4 -1.000 0.00000E+00 -6.83630E-04 -6.90430E-06
12 0.000 0.00000E+00 -6.40600E-05 6.29090E-06
13 0.000 0.00000E+00 -4.54950E-05 2.68090E-05
表面序号 A8 A10 A12 A14
1 -1.01330E-06 7.93010E-08 -1.66940E-09 1.22390E-11
2 6.37420E-05 -9.10110E-06 8.30070E-07 -2.94460E-08
3 7.16250E-06 -4.58590E-07 -6.16250E-09 0.00000E+00
4 -1.68400E-06 2.60850E-07 -1.31260E-08 0.00000E+00
12 -8.97570E-08 -1.06430E-09 0.00000E+00 0.00000E+00
13 -8.46770E-07 6.24780E-09 0.00000E+00 0.00000E+00
[数值实施方案10]
图19至20D和表37至40显示了根据本发明的成像光学系统的第十数值实施方案。图19显示了成像光学系统的透镜布置。图20A、20B、20C和20D显示了在图19的变焦透镜系统中发生的各种像差。表37显示了表面数据，表38显示了各个透镜系统数据，表39显示了焦距数据，而表40显示了非球面表面数据。
第十数值实施方案的透镜布置与第八数值实施方案的透镜布置相同。
[表37]
表面数据
星号(*)指示关于光轴旋转对称的非球面表面。
[表38]
各个透镜系统数据
f 6.27
FNO. 1.60
W 50
Y 3.82
负透镜元件11的物侧的表面的中心部分的曲率(近轴曲率/近轴凸表面曲率)[1/mm]：0.18
在负透镜元件11的物侧的表面的有效孔径处(或者在其附近)的曲率(即，在最外的外围部分的示例曲率)[1/mm]：0.03
由图像传感器尺寸归一化的整个光学系统的焦距：1.64
[表39]
焦距数据
第一透镜组G1的焦距： -34.478
第二透镜组G2的焦距： 7.466
负透镜元件11的焦距： -15.002
正透镜元件12的焦距： 38.389
正透镜元件21D的焦距： 12.897
正透镜元件22D的焦距： 8.584
负透镜元件23D的焦距： -9.220
正透镜元件24D的焦距： 23.555
[表40]
非球面表面数据
[数值实施方案11]
图21至22D和表41至44显示了根据本发明的成像光学系统的第十一数值实施方案。图21显示了成像光学系统的透镜布置。图22A、22B、22C和22D显示了在图21的变焦透镜系统中发生的各种像差。表41显示了表面数据，表42显示了各个透镜系统数据，表43显示了焦距数据，而表44显示了非球面表面数据。
除了以下特征外，第十一数值实施方案的透镜布置与第八数值实施方案的透镜布置相同：
(1)第二透镜组G2的双凸正透镜元件21D由非球面玻璃模塑的透镜元件(在其每侧具有非球面表面)形成。
[表41]
表面数据
表面序号 r d N(d) νd 有效孔径
1* 5.518 3.251 1.55332 71.7 5.70
2* 2.493 3.376 3.11
3* -6.802 1.864 1.77377 47.2 2.54
4* -6.11 -0.418 2.56
5(光阑) ∞ 2.806 2.48
6 106.266 3.965 1.55332 71.7 3.19
7* -6.707 0.100 4.04
8* 11.768 3.180 1.72916 54.7 4.40
9 -16.455 1.000 1.92286 20.9 4.32
10 20.581 0.382 4.29
11 14.381 3.494 1.55332 71.7 4.40
12* -88.174 3.555 4.39
13* ∞ 0.400 1.51680 64.2 3.96
14 ∞ 0.045 3.93
IM(成像表面)
星号(*)指示关于光轴旋转对称的非球面表面。
[表42]
各个透镜系统数据
f 6.38
FNO. 1.60
W 50
Y 3.82
负透镜元件11的物侧的表面的中心部分的曲率(近轴曲率/近轴凸表面曲率)[1/mm]：0.18
在负透镜元件11的物侧的表面的有效孔径处(或者在其附近)的曲率(即，在最外的外围部分的示例曲率)[1/mm]：-0.26
由图像传感器尺寸归一化的整个光学系统的焦距：1.67
[表43]
焦距数据
第一透镜组G1的焦距： -27.904
第二透镜组G2的焦距： 7.404
负透镜元件11的焦距： -13.321
正透镜元件12的焦距： 35.686
正透镜元件21D的焦距： 11.547
正透镜元件22D的焦距： 9.879
负透镜元件23D的焦距： -9.782
正透镜元件24D的焦距： 22.620
[表44]
非球面表面数据
表面序号 K A3 A4 A6
1 -1.000 -4.80105E-04 -6.52202E-04 -6.82464E-05
2 -1.000 0.00000E+00 -1.10134E-03 -8.64999E-05
3 -1.000 0.00000E+00 -1.80327E-03 -1.73512E-04
4 -1.000 0.00000E+00 -9.40848E-04 -2.99926E-05
7 0.000 0.00000E+00 -8.63069E-05 4.02963E-06
8 0.000 0.00000E+00 1.64014E-04 9.45447E-06
12 0.000 0.00000E+00 -3.14502E-04 3.55676E-05
13 0.000 0.00000E+00 -2.04304E-03 1.27658E-04
表面序号 A8 A10 A12 A14
1 1.23824E-06 6.69905E-08 -2.72200E-09 2.88840E-11
2 -4.73374E-05 1.27235E-05 -9.80526E-07 2.37229E-08
3 3.19188E-05 -4.65007E-06 1.76472E-07 0.00000E+00
4 -8.61362E-07 1.07511E-07 -1.75149E-08 0.00000E+00
7 -1.69777E-06 2.36113E-08 0.00000E+00 0.00000E+00
8 -4.11245E-07 -7.57629E-09 0.00000E+00 0.00000E+00
12 -1.59155E-06 2.40321E-08 0.00000E+00 0.00000E+00
13 -4.14327E-06 5.64850E-08 0.00000E+00 0.00000E+00
[数值实施方案12]
图23至24D和表45至48显示了根据本发明的成像光学系统的第十二数值实施方案。图23显示了成像光学系统的透镜布置。图24A、24B、24C和24D显示了在图23的变焦透镜系统中发生的各种像差。表45显示了表面数据，表46显示了各个透镜系统数据，表47显示了焦距数据，而表48显示了非球面表面数据。
第十二数值实施方案的透镜布置与第九数值实施方案的透镜布置相同。
[表45]
表面数据
表面序号 r d N(d) νd 有效孔径
1* 5.500 3.537 1.58313 59.5 5.74
2* 2.572 2.917 3.12
3* -7.351 2.821 1.55332 71.7 2.77
4* -6.5 -0.419 2.52
5(光阑) ∞ 3.199 2.48
6 20.209 3.397 1.59282 68.6 3.93
7 -9.695 0.100 4.31
8 10.378 3.815 1.59282 68.6 4.40
9 -10.378 1.000 1.92286 20.9 4.28
10 587.159 0.349 4.33
11 16.685 2.200 1.55332 71.7 4.38
12* 224.469 3.639 4.25
13* ∞ 0.400 1.51680 64.2 3.95
14 ∞ 0.045 3.93
IM(成像表面)
星号(*)指示关于光轴旋转对称的非球面表面。
[表46]
各个透镜系统数据
f 6.61
FNO. 1.60
W 50
Y 3.82
负透镜元件11的物侧的表面的中心部分的曲率(近轴曲率/近轴凸表面曲率)[1/mm]：0.18
在负透镜元件11的物侧的表面的有效孔径处(或者在其附近)的曲率(即，在最外的外围部分的示例曲率)[1/mm]：-0.07
由图像传感器尺寸归一化的整个光学系统的焦距：1.73
[表47]
焦距数据
[表48]
非球面表面数据
表面序号 K A3 A4 A6
1 -1.000 -1.93345E-04 -6.60222E-04 -3.25902E-05
2 -1.000 0.00000E+00 -2.24645E-03 9.65534E-05
3 -1.000 0.00000E+00 -2.20620E-03 -6.27326E-06
4 -1.000 0.00000E+00 -9.71837E-04 1.18419E-04
12 0.000 0.00000E+00 -5.74002E-04 6.78388E-05
13 0.000 0.00000E+00 -1.60217E-03 1.30989E-04
表面序号 A8 A10 A12 A14
1 -1.38790E-06 1.30847E-07 -3.00640E-09 2.31405E-11
2 -8.11262E-05 1.33573E-05 -8.61099E-07 2.38868E-08
3 4.17157E-07 5.80187E-07 -4.65725E-08 0.00000E+00
4 -3.10838E-05 4.44148E-06 -2.37080E-07 0.00000E+00
12 -2.25051E-06 -1.01473E-08 1.55364E-09 0.00000E+00
13 -1.66970E-06 -1.74956E-07 6.00202E-09 0.00000E+00
[数值实施方案13]
图25至26D和表49至52显示了根据本发明的成像光学系统的第十三数值实施方案。图25显示了成像光学系统的透镜布置。图26A、26B、26C和26D显示了在图25的变焦透镜系统中发生的各种像差。表49显示了表面数据，表50显示了各个透镜系统数据，表51显示了焦距数据，而表52显示了非球面表面数据。
除了以下特征外，第十三数值实施方案的透镜布置与第九数值实施方案的透镜布置相同：
(1)第二透镜组G2的负透镜元件23D为在像侧具有凸表面的负弯月形透镜元件。
[表49]
表面数据
星号(*)指示关于光轴旋转对称的非球面表面。
[表50]
各个透镜系统数据
f 6.38
FNO. 1.60
W 50
Y 3.82
负透镜元件11的物侧的表面的中心部分的曲率(近轴曲率/近轴凸表面曲率)[1/mm]：0.21
在负透镜元件11的物侧的表面的有效孔径处(或者在其附近)的曲率(即，在最外的外围部分的示例曲率)[1/mm]：0.00
由图像传感器尺寸归一化的整个光学系统的焦距：1.67
[表51]
焦距数据
第一透镜组G1的焦距： -21.042
第二透镜组G2的焦距： 6.507
负透镜元件11的焦距： -14.065
正透镜元件12的焦距： 63.958
正透镜元件21D的焦距： 11.018
正透镜元件22D的焦距： 8.067
负透镜元件23D的焦距： -10.478
正透镜元件24D的焦距： 31.530
[表52]
非球面表面数据
对于每个实施方案的每个条件的数值显示在表53中。
[表53]
实施方案1 实施方案2 实施方案3 实施方案4
条件(1) 1.11 1.26 1.21 1.25
条件(2) 0.79 0.66 0.65 0.65
条件(3) -1.43 -1.76 -1.77 -1.66
条件(4) 75.5 75.5 75.5 75.5
条件(5) -0.06 0.11 0.02 0.31
条件(6) 0.52 0.47 0.46 0.48
实施方案5 实施方案6 实施方案7 实施方案8 实施方案9
条件(1) 1.32 0.90 1.29 1.00 0.91
条件(2) 0.65 0.62 0.48 0.59 0.59
条件(3) -1.89 -2.12 -1.39 -1.78 -1.91
条件(4) 75.5 75.5 75.5 75.5 75.5
条件(5) -0.41 0.37 0.31 0.44 0.48
条件(6) 0.46 0.40 0.44 0.40 0.41
实施方案10 实施方案11 实施方案12 实施方案13
条件(1) 0.89 0.87 0.83 0.74
条件(2) 0.46 0.51 0.53 0.50
条件(3) -2.39 -2.09 -2.26 -2.20
条件(4) 68.6 71.7 68.6 75.5
条件(5) 0.44 0.48 0.54 0.67
条件(6) 0.34 0.38 0.36 0.35
如可以从表53理解的那样，第一至第十三数值实施方案满足条件(1)至条件(6)。此外，如可以从像差图表理解的那样，各种像差都得到了适当地校正。
在本文描述的本发明的具体实施方案中可以进行明显改变，这种修改落入本发明要求保护的精神和范围内。应当指出，本文包含的所有事项为说明性的并且不限制本发明的范围。

Claims (8)

1.一种成像光学系统，从物侧按照顺序包括正或负第一透镜组、孔径光阑和正第二透镜组，
其中，所述第一透镜组包括负透镜元件，所述负透镜元件设置为在所述第一透镜组中最接近于物侧，
其中，最接近于物侧的负透镜元件包括在其物侧上的非球面表面，所述非球面表面包括凸向物侧的近轴凸表面、在有效孔径中最大的近轴曲率以及在有效孔径中的这样的部分：所述部分的曲率小于近轴曲率的1/2，以及
其中满足下述条件(1)、(2)、(3)和(4)：
R1/f<1.35...(1)，
D1/f>0.4...(2)，
-2.5<f1/f<-1.3...(3)，以及
V>56...(4)，其中
f指示所述成像光学系统的焦距，
f1指示在所述第一透镜组中设置为最接近于物侧的负透镜元件的焦距，
R1指示在所述第一透镜组中设置为最接近于物侧的所述负透镜元件的物侧上的表面的近轴曲率半径，
D1指示在所述第一透镜组中设置为最接近于物侧的所述负透镜元件的沿光轴的厚度，以及
V指示在所述第二透镜组中设置为最接近于孔径光阑的透镜元件的关于d线的阿贝数。
2.根据权利要求1所述的成像光学系统，其中，满足下述条件(5)：
-0.45<f1/fg1<1...(5)，其中
f1指示在所述第一透镜组中设置为最接近于物侧的所述负透镜元件的焦距，以及
fg1指所述第一透镜组的焦距。
3.根据权利要求1所述的成像光学系统，其中，满足下述条件(6)：
0.3<(R1-R2)/(R1+R2)<0.55...(6)，其中
R1指示在所述第一透镜组中设置为最接近于物侧的所述负透镜元件的物侧上的表面的近轴曲率半径，以及
R2指示在所述第一透镜组中设置为最接近于物侧的所述负透镜元件的像侧上的表面的近轴曲率半径。
4.根据权利要求1所述的成像光学系统，其中，所述第一透镜组包括在设置为在所述第一透镜组中最接近于物侧的所述负透镜元件之后的正透镜元件。
5.根据权利要求4所述的成像光学系统，其中，在设置为在所述第一透镜组中最接近于物侧的所述负透镜元件之后设置的所述正透镜元件是在像侧具有凸表面的正弯月形透镜元件。
6.根据权利要求4所述的成像光学系统，其中，在设置为在所述第一透镜组中最接近于物侧的所述负透镜元件之后设置的所述正透镜元件具有至少35的关于d线的阿贝数。
7.根据权利要求1所述的成像光学系统，其中，所述第二透镜组包括至少一个正透镜元件，所述至少一个正透镜元件具有至少70的关于d线的阿贝数。
8.根据权利要求1所述的成像光学系统，其中，所述第二透镜组包括至少一个负透镜元件，所述至少一个负透镜元件具有20或更小的关于d线的阿贝数。
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