CN107728291B - 高像素大靶面大光圈超广角光学系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种高像素大靶面大光圈超广角光学系统,沿光轴从物面到像面依次设有:第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、以及第六透镜;第一透镜的光焦度为负;第二透镜的光焦度为负;第三透镜的光焦度为负;第四透镜的光焦度为正;第五透镜的光焦度为正;第六透镜的光焦度为负;且本光学系统的光学总长TTL满足:20mm≤TTL≤28mm。本发明实施例,其主要由6枚透镜构成,镜片枚数少,结构简单,成本较低;采用不同透镜相互组合及合理分配光焦度,可以有效补偿系统的色差及温度效果,具有大靶面,大光圈,解析力好,畸变小,温度性能优良等良好光学性能。
Description
技术领域:
本发明涉及一种光学系统,尤其是一种高像素大靶面大光圈超广角光学系统。
背景技术:
目前应用于电子产品的全玻光学系统,普遍存在解析力较低,大光圈光学系统紫边严重,温度效果较差等缺陷。同时,高像素大靶面光学系统,通常采用8G以上结构,存在成本高,光圈小,通光量较低等问题。
发明内容:
为克服现有光学系统,普遍存在解析力较低,紫边严重,温度效果较差的问题,本发明实施例提供了一种高像素大靶面大光圈超广角光学系统。
高像素大靶面大光圈超广角光学系统,沿光轴从物面到像面依次设有:第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、以及第六透镜;
第一透镜的物面侧为凸面,像面侧为凹面,其光焦度为负;
第二透镜的物面侧为凸面,像面侧为凹面,其光焦度为负;
第三透镜的物面侧为凸面,像面侧为凹面,其光焦度为负;
第四透镜的物面侧为凸面,像面侧为凸面,其光焦度为正;
第五透镜的物面侧为凸面,像面侧为凸面,其光焦度为正;
第六透镜的物面侧为凹面,像面侧为凸面,其光焦度为负;
且本光学系统的光学总长TTL满足:20mm≤TTL≤28mm。
本发明实施例,其主要由6枚透镜构成,镜片枚数少,结构简单,成本较低;采用不同透镜相互组合及合理分配光焦度,可以有效补偿系统的色差及温度效果,具有大靶面,大光圈,解析力好,畸变小,温度性能优良等良好光学性能。该光学系统,可以满足5M芯片的解像力,充分考虑了大靶面,大视场角和像质的兼顾性,保证其在大视角的情况下具有优良的成像品质,在大光圈条件下有更好的色彩还原性,以及更宽泛的温度使用环境。
附图说明:
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的光学系统的结构示意图;
图2为本发明的光学系统的离焦曲线图;
图3为本发明的光学系统的畸变曲线图;
图4为本发明的光学系统的MTF曲线图;
图5为本发明的光学系统的-20℃离焦曲线图;
图6为本发明的光学系统的60℃离焦曲线图。
具体实施方式:
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
如图1所示,一种高像素大靶面大光圈超广角光学系统,沿光轴从物面到像面依次设有:第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5、以及第六透镜6。
第一透镜1的物面侧为凸面,像面侧为凹面,其光焦度为负;
第二透镜2的物面侧为凸面,像面侧为凹面,其光焦度为负;
第三透镜3的物面侧为凸面,像面侧为凹面,其光焦度为负;
第四透镜4的物面侧为凸面,像面侧为凸面,其光焦度为正;
第五透镜5的物面侧为凸面,像面侧为凸面,其光焦度为正;
第六透镜6的物面侧为凹面,像面侧为凸面,其光焦度为负;
且本光学系统的光学总长TTL满足:20mm≤TTL≤28mm。
本发明实施例,其主要由6枚透镜构成,镜片枚数少,结构简单,成本较低;采用不同透镜相互组合及合理分配光焦度,可以有效补偿系统的色差及温度效果,具有大靶面,大光圈,解析力好,畸变小,温度性能优良等良好光学性能。该光学系统,可以满足5M芯片的解像力,充分考虑了大靶面,大视场角和像质的兼顾性,保证其在大视角的情况下具有优良的成像品质,在大光圈条件下有更好的色彩还原性,以及更宽泛的温度使用环境。
进一步地,本实施例中,第五透镜和第六透镜相互胶合形成组合透镜。结构简单紧凑,通过不同透镜的相互组合及其合理分配光焦度,使光学系统具有大靶面,大光圈,解析力好,畸变小,温度性能优良等良好光学性能。
再进一步地,作为本方案的具体实施方式而非限定,该光学系统的各透镜满足如下条件:
(1)-0.64<f/f1<-0.26;
(2)-0.25<f/f2<-0.05;
(3)-0.32<f/f3<-0.18;
(4)0.50<f/f4<1.21;
(5)0.51<f/f5<1.49;
(6)-0.85<f/f6<-0.38;
(7)Vd2-Vd4>30;
其中,f1为第一透镜1的焦距,f2为第二透镜2的焦距,f3为第三透镜3的焦距,f4为第四透镜4的焦距,f5为第五透镜5的焦距,f6为第六透镜6的焦距,f为整个光学系统的焦距,Vd2和Vd4分别是第二透镜2和第四透镜4的材料阿贝常数。通过不同透镜的相互组合及其合理分配光焦度,使光学系统具有大靶面,大光圈,解析力好,畸变小,温度性能优良等良好光学性能。
更进一步地,作为本方案的优选实施方式而非限定,第一透镜1的焦距f1、材料折射率Nd1、材料阿贝常数Vd1满足:-11.31mm<f1<-4.69mm,1.49<Nd1<1.70,50<Vd1<67。结构简单,可保证良好的光学性能。
又进一步地,作为本方案的优选实施方式而非限定,第二透镜2的焦距f2、材料折射率Nd2、材料阿贝常数Vd2满足:-60.04mm<f2<-11.82mm,1.45<Nd2<1.65,60<Vd2<91。结构简单,可保证良好的光学性能。
具体地,作为本方案的优选实施方式而非限定,第三透镜3的焦距f3、材料折射率Nd3、材料阿贝常数Vd3满足:-16.45mm<f3<-9.28mm,1.55<Nd3<1.85,23<Vd3<45。结构简单,可保证良好的光学性能。
更具体地,作为本方案的优选实施方式而非限定,第四透镜4的焦距f4、材料折射率Nd4、材料阿贝常数Vd4满足:2.47mm<f4<6.02mm,1.80<Nd4<1.96,25<Vd4<50。结构简单,可保证良好的光学性能。
进一步地,作为本方案的优选实施方式而非限定,第五透镜5的焦距f5、材料折射率Nd5、材料阿贝常数Vd5满足:2.01mm<f5<5.93mm,1.55<Nd5<1.76,45<Vd5<70。结构简单,可保证良好的光学性能。
更进一步地,作为本方案的优选实施方式而非限定,第六透镜6的焦距f6、材料折射率Nd6、材料阿贝常数Vd6满足:-7.89mm<f6<-3.53mm,1.80<Nd6<2.05,15<Vd6<30。结构简单,可保证良好的光学性能。
又进一步地,本光学系统的光阑7位于第三透镜3与第四透镜4之间。结构简单,用来调节光束的强度。
具体地,在本实施例中,本光学系统的焦距f为3.24mm,光阑指数FNo.为1.8,视场角2ω=172°,光学总长TTL为21.2mm,最大像圆大小为7.8mm。本光学系统的各项基本参数如下表所示:
上表中,沿光轴从物面到像面,S1、S2对应为第一透镜1的两个表面;S3、S4对应为第二透镜2的两个表面;S5、S6对应为第三透镜3的两个表面;STO为光阑7;S8、S9对应为第四透镜4的两个表面;S10、S11对应为第五透镜5的两个表面;S11、S12对应为第六透镜6的两个表面;IMA为像面8。
从图2至图6中可以看出,本实施例中的光学系统可以有效补偿系统的色差及温度效果,具有大靶面,大光圈,解析力好,畸变小,温度性能优良等良好光学性能。
如上所述是结合具体内容提供的一种或多种实施方式,并不认定本发明的具体实施只局限于这些说明。凡与本发明的方法、结构等近似、雷同,或是对于本发明构思前提下做出若干技术推演或替换,都应当视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.高像素大靶面大光圈超广角光学系统,沿光轴从物面到像面依次由第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、以及第六透镜构成;其特征在于,
第一透镜的物面侧为凸面,像面侧为凹面,其光焦度为负;
第二透镜的物面侧为凸面,像面侧为凹面,其光焦度为负;
第三透镜的物面侧为凸面,像面侧为凹面,其光焦度为负;
第四透镜的物面侧为凸面,像面侧为凸面,其光焦度为正;
第五透镜的物面侧为凸面,像面侧为凸面,其光焦度为正;
第六透镜的物面侧为凹面,像面侧为凸面,其光焦度为负;
且本光学系统的光学总长TTL满足:20mm≤TTL≤28mm;
本光学系统的光阑位于第三透镜与第四透镜之间;
该光学系统的各透镜满足如下条件:
(1)-0.64<f/f1<-0.26;
(2)-0.25<f/f2<-0.05;
(3)-0.32<f/f3<-0.18;
(4)0.50<f/f4<1.21;
(5)0.51<f/f5<1.49;
(6)-0.85<f/f6<-0.38;
(7)Vd2-Vd4>30;
其中,f1为第一透镜的焦距,f2为第二透镜的焦距,f3为第三透镜的焦距,f4为第四透镜的焦距,f5为第五透镜的焦距,f6为第六透镜的焦距,f为整个光学系统的焦距,Vd2和Vd4分别是第二透镜和第四透镜的材料阿贝常数。
2.根据权利要求1所述的高像素大靶面大光圈超广角光学系统,其特征在于,第五透镜和第六透镜相互胶合形成组合透镜。
3.根据权利要求1所述的高像素大靶面大光圈超广角光学系统,其特征在于,第一透镜的焦距f1、材料折射率Nd1、材料阿贝常数Vd1满足:-11.31mm<f1<-4.69mm,1.49<Nd1<1.70,50<Vd1<67。
4.根据权利要求1所述的高像素大靶面大光圈超广角光学系统,其特征在于,第二透镜的焦距f2、材料折射率Nd2、材料阿贝常数Vd2满足:-60.04mm<f2<-11.82mm,1.45<Nd2<1.65,60<Vd2<91。
5.根据权利要求1所述的高像素大靶面大光圈超广角光学系统,其特征在于,第三透镜的焦距f3、材料折射率Nd3、材料阿贝常数Vd3满足:-16.45mm<f3<-9.28mm,1.55<Nd3<1.85,23<Vd3<45。
6.根据权利要求1所述的高像素大靶面大光圈超广角光学系统,其特征在于,第四透镜的焦距f4、材料折射率Nd4、材料阿贝常数Vd4满足:
2.47mm<f4<6.02mm,1.80<Nd4<1.96,25<Vd4<50。
7.根据权利要求1所述的高像素大靶面大光圈超广角光学系统,其特征在于,第五透镜的焦距f5、材料折射率Nd5、材料阿贝常数Vd5满足:
2.01mm<f5<5.93mm,1.55<Nd5<1.76,45<Vd5<70。
8.根据权利要求1所述的高像素大靶面大光圈超广角光学系统,其特征在于,第六透镜的焦距f6、材料折射率Nd6、材料阿贝常数Vd6满足:-7.89mm<f6<-3.53mm,1.80<Nd6<2.05,15<Vd6<30。
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