CN111965801B - 广角成像光学系统 - Google Patents

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Abstract

一种广角成像光学系统，其由从物方到像方依序排列的具有负光焦度的前透镜组和具有正光焦度的后透镜组组成；其中前透镜组由负的第一透镜、正的第二透镜、负的第三透镜和正的第四透镜组成；后透镜组由负的第五透镜、正的第六透镜和正的第七透镜组成，光阑位于前透镜组和后透镜组之间。满足本申请条件式的成像系统视场角不小于130°。

Description

广角成像光学系统
技术领域
本发明涉及一种成像光学系统，特别是一种有较大视场角的成像光学系统。
背景技术
现有的广角成像光学系统的视场角不足，如CN102621667A公开的广角单焦点透镜，视场角为71°，CN206411328U的视场角也仅有95°，有待进一步增大光学系统的视场角，并且在此基础上减小大视场边缘图像的像差。
发明内容
鉴于上述技术问题，本发明提供一种广角成像光学系统，为解决上述问题，希望获得较大的视场角的同时，校正边缘像差。
根据本公开的广角成像光学系统，其由从物方到像方依序排列的前透镜组和后透镜组组成；其中前透镜组由第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜组成；后透镜组由第六透镜和第七透镜组成，光阑位于前透镜组和后透镜组之间。且成像光学系统进一步包括滤光片。进一步地，成像光学系统可进一步包括图像传感器。其中：
第一透镜为负透镜，物侧面为凸面，像侧面为凹面；
第二透镜为正透镜，物侧面为凸面，像侧面为凸面；
第三透镜为负透镜，物侧面为凹面，像侧面为凸面；
第四透镜为正透镜，物侧面为凸面，像侧面为凸面；
第五透镜为负透镜，物侧面为凹面，像侧面为凹面；
第六透镜为正透镜，物侧面为凸面，像侧面为凸面；
第七透镜为正透镜，物侧面为凸面，像侧面为凸面。
根据本公开的成像光学系统，可满足下列条件式(1)：
-3.5<f1/f<-3
8<f2/f<9
-6<f3/f<-5
3<f4/f<4
-3<f5/f<-2
-1.5<fG1/f<-1 (1)
条件式(1)限定了前透镜组各焦距的关系，满足条件式(1)时，前透镜组的合焦距和各透镜焦距得到合理分配，能够保证系统具有较大视场角。从第一透镜到第五透镜，边缘视场光线与光轴的夹角呈梯度减小的趋势，将广角光线偏折为近轴光线，方便会聚成像以及校正像差。
根据本公开的成像光学系统，可满足下列条件式(2)：
2<f6/f<2.5
3<f7/f<4
1.5<fG2/f<2 (2)
其中，fG2为后透镜组G2的合焦距。条件式(2)对后透镜组焦距进行配置，由于前透镜组已经将大视场角的光线折射为近轴方向，因此后透镜组的光焦度压力得到大大减轻，仅需两个正透镜即可保证顺利地将前透镜组的大视角光线成像。
根据本公开的成像光学系统可满足下列条件式(3)：
0.1<fB/TTL<0.2
0.5<|fG1/fG2|<1 (3)
其中，满足条件式(3)时，保证系统后焦距很小，这样成像面距离最后一片透镜像侧面的距离小，能够保证系统具有较小的尺寸。
根据本公开的成像光学系统可满足下列条件式(4)：
4<r1/r2<5
3<d2/d3<4 (4)
满足条件式(4)时，边缘光线最大的折射发生在第一透镜处，可以使得在进入第二透镜前就发生较大折射，获得大视场并减轻后续镜片的折射压力。
另外，除第一透镜物侧面为球面外，其他透镜表面均为非球面，且第二透镜物侧面、第三透镜的物侧面和像侧面、第四透镜的物侧面和像侧面、第五透镜的物侧面、第六透镜的物侧面和第七透镜的物侧面均包括至少一个反曲点。
采用本申请的广角成像光学系统，视场角可达130°，视场角得到较大提升。
附图说明
通过结合附图，从下面的描述中，本公开的实施例将会更清楚地被理解：
图1是根据本公开的第一示例性实施例的广角成像光学系统的结构图；
图2是图1的广角成像光学系统的视场数据图；
其中，L1～L7表示第一至第七透镜，STO表示光阑，G1表示前透镜组，G2表示后透镜组，S1～S17表示各表面序号，IMG表示像面，A表示中心视场，B表示边缘视场。
具体实施方式
以下，将参照附图1-2来详细描述本公开的实施例。
图1是根据本公开的广角成像光学系统的结构图。在本说明书中，曲率半径的数值、厚度的数值、透镜的厚度的数值的单位都可以是mm。
根据本公开的广角成像光学系统，其由从物方到像方依序排列的前透镜组G1和后透镜组G2组成；其中前透镜组G1由第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4和第五透镜L5组成；后透镜组G2由第六透镜L6和第七透镜L7组成，光阑位于前透镜组G1和后透镜组G2之间。且成像光学系统进一步包括滤光片。进一步地，成像光学系统可进一步包括图像传感器。
其中：
第一透镜L1为负透镜，物侧面S1为凸面，像侧面S2为凹面；
第二透镜L2为正透镜，物侧面S3为凸面，像侧面S4为凸面；
第三透镜L3为负透镜，物侧面S5为凹面，像侧面S6为凸面；
第四透镜L4为正透镜，物侧面S7为凸面，像侧面S8为凸面；
第五透镜L5为负透镜，物侧面S10为凹面，像侧面S11为凹面；
第六透镜L6为正透镜，物侧面S12为凸面，像侧面S13为凸面；
第七透镜L7为正透镜，物侧面S14为凸面，像侧面S15为凸面。
其中，物侧面以及像侧面为凸面或凹面，应当按照本领域惯用的理解方式，表示透镜物侧面以及像侧面靠近光轴的部分为凸面或凹面。
根据本公开的成像光学系统，可满足下列条件式(1)：
-3.5<f1/f<-3
8<f2/f<9
-6<f3/f<-5
3<f4/f<4
-3<f5/f<-2
-1.5<fG1/f<-1 (1)
条件式(1)限定了前透镜组各焦距的关系，满足条件式(1)时，前透镜组的合焦距和各透镜焦距得到合理分配，能够保证系统具有较大视场角，从附图1可以看到满足条件式(1)时，从第一透镜到第五透镜，边缘视场B处光线与光轴的夹角呈梯度减小的趋势，将广角光线偏折为近轴光线，方便会聚成像以及校正像差。
根据本公开的成像光学系统，可满足下列条件式(2)：
2<f6/f<2.5
3<f7/f<4
1.5<fG2/f<2 (2)
其中，fG2为后透镜组G2的合焦距。条件式(2)对后透镜组焦距进行配置，由于前透镜组已经将大视场角的光线折射为近轴方向，因此后透镜组的光焦度压力得到大大减轻，仅需两个正透镜即可保证顺利地将前透镜组的大视角光线成像。
根据本公开的成像光学系统可满足下列条件式(3)：
0.1<fB/TTL<0.2
0.5<|fG1/fG2|<1 (3)
其中，满足条件式(3)时，保证系统后焦距很小，这样成像面距离最后一片透镜像侧面的距离小，能够保证系统具有较小的尺寸。
根据本公开的成像光学系统可满足下列条件式(4)：
4<r1/r2<5
3<d2/d3<4 (4)
满足条件式(4)时，边缘光线最大的折射发生在第一透镜处，可以使得在进入第二透镜前就发生较大折射，获得大视场并减轻后续镜片的折射压力。
另外，本实施例采用十三个非球面校正像差，除第一透镜物侧面为球面外，其他透镜表面均为非球面，且第二透镜物侧面、第三透镜的物侧面和像侧面、第四透镜的物侧面和像侧面、第五透镜的物侧面、第六透镜的物侧面和第七透镜的物侧面均包括至少一个反曲点。
从图2的视场数据图可以看到，边缘光线B处的半视场角为65°，因此系统的视场角可达130°。
表1示出成像光学系统的参数(表面序号、曲率半径、透镜的厚度、透镜之间的距离、透镜的折射率、透镜的阿贝数，其中长度单元均为㎜，入瞳直径D为2mm)。
[表1]
Figure BDA0002695677520000041
Figure BDA0002695677520000051
表2为该成像光学系统采用的非球面系数，非球面的函数表达式为：
Figure BDA0002695677520000052
非球面系数如下：[表2]
Figure BDA0002695677520000053
Figure BDA0002695677520000061
表3为本实施例的成像光学系统的光学参数。
[表3]
f1 -11.555 f1/f -3.454
f2 26.882 f2/f 8.036
f3 -17.515 f3/f -5.236
f4 13.291 f4/f 3.974
f5 -7.703 f5/f -2.303
f6 7.98 f6/f 2.386
f7 13.271 f7/f 3.967
fG1 -4.375 fG1/f -1.308
fG2 5.875 fG2/f 1.756
f<sub>B</sub> 4.475 f<sub>B</sub>/TTL 0.12
r1/r2 4.41 |fG1/fG2| 0.745
d2/d3 3.5 f/D 1.673
f1～f7为各透镜的焦距，fG1为前透镜组G1的合焦距，fG2为后透镜组G2的合焦距，f为整个成像光学系统的焦距，fB为系统后焦距，r1和r2为第一透镜物侧面和像侧面的曲率半径，d3为第二透镜在光轴上的厚度，d2为第一透镜像侧面到第二透镜物侧面在光轴上的距离，TTL为整个光学系统的总长，D为系统的入瞳直径。
虽然以上示例性实施例已被示出和描述，但对本领域的技术人员明显的是，在不脱离由权利要求限定的本公开的精神和范围的情况下，可以对其进行修改和变型。

Claims (6)

1.一种广角成像光学系统，其由从物方到像方依序排列的前透镜组和后透镜组组成；其中前透镜组由第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜组成；后透镜组由第六透镜和第七透镜组成，光阑位于前透镜组和后透镜组之间;其中：
第一透镜为负透镜，物侧面为凸面，像侧面为凹面；
第二透镜为正透镜，物侧面为凸面，像侧面为凸面；
第三透镜为负透镜，物侧面为凹面，像侧面为凸面；
第四透镜为正透镜，物侧面为凸面，像侧面为凸面；
第五透镜为负透镜，物侧面为凹面，像侧面为凹面；
第六透镜为正透镜，物侧面为凸面，像侧面为凸面；
第七透镜为正透镜，物侧面为凸面，像侧面为凸面;
该广角成像光学系统进一步满足下列条件式(1)：
-3.5<f1/f<-3
8<f2/f<9
-6<f3/f<-5
3<f4/f<4
-3<f5/f<-2
-1.5<fG1/f<-1 (1)
f1~f5依次为第一透镜至第五透镜的焦距，fG1为前透镜组G1的合焦距，f为整个成像光学系统的焦距。
2.根据权利要求1所述的广角成像光学系统，进一步满足下列条件式(2)：
2<f6/f<2.5
3<f7/f<4
1.5<fG2/f<2 (2)
f6和f7为第六透镜和第七透镜的焦距，fG2为后透镜组G2的合焦距。
3.根据权利要求2所述的广角成像光学系统，进一步满足下列条件式(3)：
0.1<fB/TTL<0.2
0.5<|fG1/fG2|<1 (3)
fB为系统后焦距，TTL为整个光学系统的总长。
4.根据权利要求1所述的广角成像光学系统，进一步满足下列条件式(4)：
4<r1/r2<5
3<d2/d3<4 (4)
r1和r2为第一透镜物侧面和像侧面的曲率半径，d3为第二透镜在光轴上的厚度，d2为第一透镜像侧面到第二透镜物侧面在光轴上的距离。
5.根据权利要求1-4任一项所述的广角成像光学系统，除第一透镜物侧面为球面外，其他透镜表面均为非球面，且第二透镜物侧面、第三透镜的物侧面和像侧面、第四透镜的物侧面和像侧面、第五透镜的物侧面、第六透镜的物侧面和第七透镜的物侧面均包括至少一个反曲点。
6.根据权利要求1-4任一项所述的广角成像光学系统，其视场角不小于130°。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109425956A (zh) * 2017-08-24 2019-03-05 福州开发区鸿发光电子技术有限公司 一种星光级枪瞄物镜
CN109445077A (zh) * 2019-01-10 2019-03-08 宁波舜宇车载光学技术有限公司 光学镜头及成像设备
CN211478743U (zh) * 2020-01-14 2020-09-11 天津欧菲光电有限公司 成像镜头、取像装置、电子装置及驾驶装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109425956A (zh) * 2017-08-24 2019-03-05 福州开发区鸿发光电子技术有限公司 一种星光级枪瞄物镜
CN109445077A (zh) * 2019-01-10 2019-03-08 宁波舜宇车载光学技术有限公司 光学镜头及成像设备
CN211478743U (zh) * 2020-01-14 2020-09-11 天津欧菲光电有限公司 成像镜头、取像装置、电子装置及驾驶装置

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