CN112014958A - 成像光学系统 - Google Patents

成像光学系统 Download PDF

Info

Publication number
CN112014958A
CN112014958A CN202011132794.9A CN202011132794A CN112014958A CN 112014958 A CN112014958 A CN 112014958A CN 202011132794 A CN202011132794 A CN 202011132794A CN 112014958 A CN112014958 A CN 112014958A
Authority
CN
China
Prior art keywords
lens
optical system
imaging optical
positive
lens group
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN202011132794.9A
Other languages
English (en)
Inventor
祖树印
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN202011132794.9A priority Critical patent/CN112014958A/zh
Publication of CN112014958A publication Critical patent/CN112014958A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0015—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design
    • G02B13/002—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface
    • G02B13/0045—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface having five or more lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0055—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras employing a special optical element
    • G02B13/006—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras employing a special optical element at least one element being a compound optical element, e.g. cemented elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/06—Panoramic objectives; So-called "sky lenses" including panoramic objectives having reflecting surfaces
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/18—Optical objectives specially designed for the purposes specified below with lenses having one or more non-spherical faces, e.g. for reducing geometrical aberration

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lenses (AREA)

Abstract

一种六片式成像光学系统，其由从物方到像方依序排列的光焦度为正的前透镜组和光焦度为正的后透镜组组成；其中前透镜组由负的第一透镜、正的第二透镜和正的第三透镜组成；后透镜组由正的第四透镜、正的第五透镜和正的第六透镜组成，光阑位于前透镜组和后透镜组之间。第四透镜和第五透镜组成胶合透镜。满足本申请条件式的成像系统视场角不小于160°。

Description

成像光学系统
技术领域
本发明涉及一种成像光学系统，特别是一种六片式成像光学系统。
背景技术
现有的成像光学系统虽然已经取得了不错的性能和广泛的用于，例如安防、监控、航拍、测量等。目前应用较为广泛的六片式成像光学系统，其镜片的焦距分配和物像面的凹凸配置不够合理，导致成像光学系统在提升视场角时很容易引入像差、像散，进而使成像质量降低。因此，有必要进一步提升成像此类光学系统的视场角，同时在成像质量和小型化方面进行改进。
发明内容
鉴于上述技术问题，本发明提供一种六片式成像光学系统，进一步在视场角、成像质量和小型化方面做出改进。
根据本公开的六片式成像光学系统。其由从物方到像方依序排列的光焦度为正的前透镜组和光焦度为正的后透镜组组成；其中前透镜组由第一透镜、第二透镜和第三透镜组成；后透镜组由第四透镜、第五透镜和第六透镜组成，光阑位于前透镜组和后透镜组之间。第四透镜和第五透镜组成胶合透镜。
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；
第三透镜为正透镜，物侧面为凹面，像侧面为凹面；
第四透镜为正透镜，物侧面为凸面，像侧面为凹面；
第五透镜为正透镜，物侧面为凸面，像侧面为凸面；
第六透镜为正透镜，物侧面为凸面，像侧面为凸面。
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）：
-2.4<f1/f<-2
2.5<f2/f<3
18<f3/f<20
3<fG1/f<4.5 （1）
满足条件式（1）时，前透镜组的镜片的焦距得到合理分配，一方面可以快速聚焦大视场角的入射光，另一方面，方便后续像差和像散校正，从附图1可以看到边缘视场B处的光线在经过前透镜组时产生最大偏折，获得大视场角，而对中心视场A的光线偏折很小，有利于像差校正。
根据本公开的成像光学系统，可满足下列条件式(2)：
70<f4/f<73
2.5<f5/f<3
3<f6/f<4
1.5<fG2/f<2 （2）
满足条件式(2)时，后透镜组焦距得到合理分配，在前透镜组获得大视场角的前提下，充分减小后透镜组的聚焦压力，似的后透镜组能以较小的长度完成大视场成像，同时方便色差校正。
根据本公开的成像光学系统可满足下列条件式(3)：
2.5<f45/f<3.5
45<TTL/fB <50
5<TTL/f <8 （3）
满足条件式（3）时，通过合理设置前透镜组和后透镜组的合焦距，一方面使得系统的总体焦距相对于系统总长较小，而且使得系统后焦距远远小于系统的总焦距，二者相差7倍以上，使得成像面距离最后一片透镜像侧面的距离小，能够缩小系统尺寸。
根据本公开的成像光学系统可满足下列条件式(4)：
2<(r1+r2)/(r1-r2) <3
0.8<d2/(d1+d3+d5)<1.2
5<(r5+r6)/(r5-r6)<8
0.5<d6/(d6+d7) <0.8 （4）
满足条件式（4）时，能够使得边缘光线折射角变化最大发生在第一透镜处，从附图1可以看到边缘视场B的光线在前透镜组中发生偏折时，最大的折射发生在第一透镜处，这样使得第一透镜以最大程度对边缘视场B的光线进行偏折，能使得大视场角的光线尽快靠近中心视场形成近轴光束，这样，一方面边缘光线引入的像差和像散会大幅度减小，另一方面可以更快的进行像差和像散校正。
根据本公开的成像光学系统可满足下列条件式(5)：
0.9<IH/TTL<1 （5）
满足条件式（5）使得系统具有较大的成像面。
另外，本实施例采用五个非球面校正像差，分别是第一透镜像侧面、第二透镜物侧面、第四透镜的物侧面、第五透镜像侧面、第六透镜的物侧面。
采用本申请的六片式成像光学系统，视场角高达160°，视场角得到提升的同时，能够校正像差和像散，提高成像质量。
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六片式成像光学系统的结构图；
图2是图1的六片式成像光学系统的视场数据图；
其中，L1~L6表示第一至第六透镜，STO表示光阑，G1表示前透镜组，G2表示后透镜组，S1~S14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是根据本公开的六片式成像光学系统的结构图。其由从物方到像方依序排列的光焦度为正的前透镜组G1和光焦度为正的后透镜组G2组成；其中前透镜组G1由第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3组成；后透镜组G2由第四透镜L4、第五透镜L5和第六透镜L6组成，光阑位于前透镜组G1和后透镜组G2之间。第四透镜L4和第五透镜L5组成胶合透镜。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为正透镜，物侧面S5为凹面，像侧面S6为凹面；
第四透镜L4为正透镜，物侧面S8为凸面，像侧面S9为凹面；
第五透镜L5为正透镜，物侧面S9为凸面，像侧面S10为凸面；
第六透镜L6为正透镜，物侧面S11为凸面，像侧面S12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）：
-2.4<f1/f<-2
2.5<f2/f<3
18<f3/f<20
3<fG1/f<4.5 （1）
满足条件式（1）时，前透镜组的镜片的焦距得到合理分配，一方面可以快速聚焦大视场角的入射光，另一方面，方便后续像差和像散校正，从附图1可以看到边缘视场B处的光线在经过前透镜组时产生最大偏折，获得大视场角，而对中心视场A的光线偏折很小，有利于像差校正。
根据本公开的成像光学系统，可满足下列条件式(2)：
70<f4/f<73
2.5<f5/f<3
3<f6/f<4
1.5<fG2/f<2 （2）
满足条件式(2)时，后透镜组焦距得到合理分配，在前透镜组获得大视场角的前提下，充分减小后透镜组的聚焦压力，似的后透镜组能以较小的长度完成大视场成像，同时方便色差校正。
根据本公开的成像光学系统可满足下列条件式(3)：
2.5<f45/f<3.5
45<TTL/fB <50
5<TTL/f <8 （3）
满足条件式（3）时，通过合理设置前透镜组和后透镜组的合焦距，一方面使得系统的总体焦距相对于系统总长较小，而且使得系统后焦距远远小于系统的总焦距，二者相差7倍以上，使得成像面距离最后一片透镜像侧面的距离小，能够缩小系统尺寸。
根据本公开的成像光学系统可满足下列条件式(4)：
2<(r1+r2)/(r1-r2) <3
0.8<d2/(d1+d3+d5)<1.2
5<(r5+r6)/(r5-r6)<8
0.5<d6/(d6+d7) <0.8 （4）
满足条件式（4）时，能够使得边缘光线折射角变化最大发生在第一透镜处，从附图1可以看到边缘视场B的光线在前透镜组G1中发生偏折时，最大的折射发生在第一透镜处，这样使得第一透镜以最大程度对边缘视场B的光线进行偏折，能使得大视场角的光线尽快靠近中心视场形成近轴光束，这样，一方面边缘光线引入的像差和像散会大幅度减小，另一方面可以更快的进行像差和像散校正。
根据本公开的成像光学系统可满足下列条件式(5)：
0.9<IH/TTL<1 （5）
满足条件式（5）使得系统具有较大的成像面。
另外，本实施例采用五个非球面校正像差，分别是第一透镜像侧面、第二透镜物侧面、第四透镜的物侧面、第五透镜像侧面、第六透镜的物侧面。
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80°，因此系统的视场角高达160°。
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㎜，F#为2）。
[表1]
Figure DEST_PATH_IMAGE001
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 454312DEST_PATH_IMAGE002
。
非球面系数如下：[表2]
Figure DEST_PATH_IMAGE004A
表3为本实施例的成像光学系统的光学参数。
[表3]
Figure DEST_PATH_IMAGE006
f1~f6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，f45为第四透镜与第五透镜的合焦距，r1和r2为第一透镜物侧面和像侧面的曲率半径，r5和r6为第三透镜物侧面和像侧面的曲率半径，d1为第一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，d3为第二透镜在光轴上的厚度，d5为第三透镜在光轴上的厚度，d6为第三透镜像侧面到光阑面在光轴上的距离，d7为光阑面到第四透镜物侧面在光轴上的距离，TTL为整个光学系统的总长，IH为系统像高。
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 (7)

1.一种六片式成像光学系统，其由从物方到像方依序排列的光焦度为正的前透镜组和光焦度为正的后透镜组组成；其中前透镜组由第一透镜、第二透镜和第三透镜组成；后透镜组由第四透镜、第五透镜和第六透镜组成，光阑位于前透镜组和后透镜组之间；
第四透镜和第五透镜组成胶合透镜；
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；
第三透镜为正透镜，物侧面为凹面，像侧面为凹面；
第四透镜为正透镜，物侧面为凸面，像侧面为凹面；
第五透镜为正透镜，物侧面为凸面，像侧面为凸面；
第六透镜为正透镜，物侧面为凸面，像侧面为凸面。
2.且成像光学系统满足下列条件式（1）：
-2.4<f1/f<-2
2.5<f2/f<3
18<f3/f<20
3<fG1/f<4.5 （1）
根据权利要求1所述的成像光学系统，其特征在于：进一步满足下列条件式(2)：
70<f4/f<73
2.5<f5/f<3
3<f6/f<4
1.5<fG2/f<2 （2）。
3.根据权利要求1所述的成像光学系统，其特征在于：进一步满足下列条件式(3)：
2.5<f45/f<3.5
45<TTL/fB <50
5<TTL/f <8 （3）。
4.根据权利要求1所述的成像光学系统，其特征在于：进一步满足下列条件式(4)：
2<(r1+r2)/(r1-r2) <3
0.8<d2/(d1+d3+d5)<1.2
5<(r5+r6)/(r5-r6)<8
0.5<d6/(d6+d7) <0.8 （4）。
5.根据权利要求1所述的成像光学系统，其特征在于：进一步满足下列条件式(5)：
0.9<IH/TTL<1 （5）。
6.根据权利要求1-5任一项所述的成像光学系统，其特征在于：其中第一透镜像侧面、第二透镜物侧面、第四透镜的物侧面、第五透镜像侧面、第六透镜的物侧面为非球面。
7.根据权利要求1-5任一项所述的成像光学系统，其特征在于：其视场角不小于160°。
CN202011132794.9A 2020-10-21 2020-10-21 成像光学系统 Withdrawn CN112014958A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011132794.9A CN112014958A (zh) 2020-10-21 2020-10-21 成像光学系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011132794.9A CN112014958A (zh) 2020-10-21 2020-10-21 成像光学系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112014958A true CN112014958A (zh) 2020-12-01

Family

ID=73527496

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011132794.9A Withdrawn CN112014958A (zh) 2020-10-21 2020-10-21 成像光学系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112014958A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113253424A (zh) * 2021-04-30 2021-08-13 福建福光天瞳光学有限公司 一种5.4mm大孔径高清镜头及其成像方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113253424A (zh) * 2021-04-30 2021-08-13 福建福光天瞳光学有限公司 一种5.4mm大孔径高清镜头及其成像方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6843476B2 (ja) 撮像レンズ
CN109799597B (zh) 一种光学成像镜头
CN108303781B (zh) 摄像镜头
JP2021032935A (ja) 撮像レンズ
CN110261999B (zh) 光学系统和成像镜头
CN208921953U (zh) 光学成像系统
CN108020906B (zh) 光学成像系统
CN107589521B (zh) 光学成像系统
CN107305279B (zh) 光学成像系统
CN111929848B (zh) 广角成像光学系统
KR100920600B1 (ko) 초소형 촬상 광학계
JP2021026063A (ja) 撮像レンズ
EP3474057A1 (en) Image-capturing optical system and image-capturing device
JP2021001993A (ja) 広角レンズ
CN212723507U (zh) 光学成像系统
US20240053586A1 (en) Small lens system
CN212989750U (zh) 光学系统、摄像头模组及终端设备
CN107340585B (zh) 光学成像系统
CN110308542B (zh) 一种光学成像镜头
CN209961992U (zh) 光学系统和成像镜头
CN218332133U (zh) 一种定焦镜头
CN112014958A (zh) 成像光学系统
CN116165772A (zh) 定焦光学系统
CN112014948B (zh) 长焦成像光学系统
CN112130299A (zh) 超广角成像光学系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WW01 Invention patent application withdrawn after publication
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20201201