CN113671664A - 拍摄光学系统、透镜单元以及拍摄装置 - Google Patents

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Abstract

本发明在比以往宽视场角的光学系统中，良好地校正像差并且实现光学总长的小型化，且更容易制造。拍摄光学系统(10)从物体侧开始依次具备：具有负折射力并使凸面朝向物体侧的弯月形的第一透镜(L1)、开口光阑(S)、具有正折射力的第二透镜(L2)、以及双凹形的第三透镜(L3)。拍摄光学系统(10)满足以下的条件式：0.10＜d12/f≤0.81…(1)其中，d12：第一透镜(L1)和第二透镜(L2)在光轴上的空气间隔，f：拍摄光学系统(10)的整个系统的焦距。

Description

拍摄光学系统、透镜单元以及拍摄装置
技术领域
本发明涉及拍摄光学系统、透镜单元以及拍摄装置。
背景技术
以往，例如已知有用于内视镜等的小型的拍摄光学系统。这种拍摄光学系统除了小型以外，还需要宽视场角和高画质。
但是，专利文献1、2中记载的光学系统的视场角窄到小于90°。另外，专利文献3中记载的光学系统虽然视场角扩大到120°，但是失真像差为40％以上，很难说是高品位的画质。
专利文献1：中国专利公开第108957729号说明书
专利文献2：中国专利公开第108873311号说明书
专利文献3：中国专利公开第102768396号说明书
发明内容
本发明是鉴于这样的问题点而完成的，目的在于在比以往宽视场角的光学系统中，良好地校正像差并且实现光学总长的小型化，且更容易制造。
为了实现上述目的，本申请的第一发明是一种拍摄光学系统，其特征在于，
从物体侧开始依次具备：
第一透镜，是将凸面朝向物体侧的弯月形，并具有负折射力；
光阑；
第二透镜，具有正折射力；以及
双凹形的第三透镜，
上述拍摄光学系统满足以下的条件式：
0.10＜d12/f≤0.81…(1)
其中，
d12：第一透镜和第二透镜在光轴上的空气间隔
f：拍摄光学系统整个系统的焦距。
另外，本申请的第二发明是一种拍摄光学系统，其特征在于，
从物体侧开始依次具备：
第一透镜，是将凸面朝向物体侧的弯月形，并具有负折射力；
光阑；
第二透镜，具有正折射力；以及
双凹形的第三透镜，
上述拍摄光学系统满足以下的条件式：
1.0≤f1/f3≤2.6…(2)
其中，
f1：第一透镜的焦距
f3：第三透镜的焦距。
另外，本申请的第三发明是一种拍摄光学系统，其特征在于，
从物体侧开始依次具备：
第一透镜，使凸面朝向物体侧的弯月形，并具有负折射力；
光阑；
第二透镜，具有正折射力；以及
双凹形的第三透镜，
上述拍摄光学系统满足以下的条件式：
20＜ν1＜35…(3)
其中，
ν1：第一透镜的阿贝数。
另外，本申请的第四发明是一种拍摄光学系统，其特征在于，
从物体侧开始依次具备：
第一透镜，使凸面朝向物体侧的弯月形，并具有负折射力；
光阑；
第二透镜，具有正折射力；以及
双凹形的第三透镜，
上述拍摄光学系统满足以下的条件式：
0.1≤d1/f≤0.4…(4)
其中，
d1：第一透镜的中心厚度
f：拍摄光学系统整个系统的焦距。
另外，本申请的第五发明是一种拍摄光学系统，其特征在于，
从物体侧开始依次具备：
第一透镜，使凸面朝向物体侧的弯月形，并具有负折射力；
光阑；
第二透镜，具有正折射力；以及
双凹形的第三透镜，
上述拍摄光学系统满足以下的条件式：。
－2.1＜f1/f≤－1.0…(5)
其中，
f1：第一透镜的焦距
f：拍摄光学系统整个系统的焦距。
另外，本申请的第六发明是一种拍摄光学系统，其特征在于，
从物体侧开始依次具备：
第一透镜，使凸面朝向物体侧的弯月形，并具有负折射力；
光阑；
第二透镜，具有正折射力；以及
双凹形的第三透镜，
上述拍摄光学系统满足以下的条件式：
1.5＜(r1+r2)/(r1－r2)＜4.5…(6)
其中，
r1：第一透镜的物体侧面的曲率半径
r2：第一透镜的像侧面的曲率半径。
另外，本申请的第七发明是一种透镜单元，其特征在于，具备：
上述拍摄光学系统；以及
镜筒，保持上述拍摄光学系统。
另外，本申请的第八发明是一种拍摄装置，其特征在于，具备：
上述透镜单元；以及
拍摄元件，检测由上述拍摄光学系统形成的像。
根据本发明，在比以往宽视场角的光学系统中，能够良好地校正像差并且实现光学总长的小型化，且更容易制造。
附图说明
图1是本实施方式的拍摄装置的剖视图。
图2是表示本实施方式的拍摄装置的简要的控制结构的框图。
图3是实施例1的拍摄光学系统的(a)是剖视图，(b)是纵向像差图，(c)是子午线横向像差图。
图4是实施例2的拍摄光学系统的(a)是剖视图，(b)是纵向像差图，(c)是子午线横向像差图。
图5是实施例3的拍摄光学系统的(a)是剖视图，(b)是纵向像差图，(c)是子午线横向像差图。
图6是实施例4的拍摄光学系统的(a)是剖视图，(b)是纵向像差图，(c)是子午线横向像差图。
图7是实施例5的拍摄光学系统的(a)是剖视图，(b)是纵向像差图，(c)是子午线横向像差图。
图8是实施例6的拍摄光学系统的(a)是剖视图，(b)是纵向像差图，(c)是子午线横向像差图。
图9是实施例7的拍摄光学系统的(a)是剖视图，(b)是纵向像差图，(c)是子午线横向像差图。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。
图1是作为本发明的一个实施方式的拍摄装置100的剖视图。
如该图所示，拍摄装置100具备用于形成图像信号的照相机模块30。
照相机模块30具备内置拍摄光学系统10的透镜单元40、以及将由拍摄光学系统10形成的被拍摄体图像转换为图像信号的传感器部50。
透镜单元40具备作为广角光学系统的拍摄光学系统10、以及嵌入有拍摄光学系统10的镜筒41。
拍摄光学系统10具备滤光器F、以及第一～第三透镜L1～L3。对于拍摄光学系统10的结构的详细内容后述。
镜筒41由树脂、金属、对树脂混合了玻璃纤维而成的材料等形成，将拍摄光学系统10等收纳于内部并保持。在由金属、对树脂混合了玻璃纤维而成的材料形成镜筒41的情况下，与树脂相比难以热膨胀，能够稳定地固定拍摄光学系统10。镜筒41具有使来自物体侧的光入射的开口OP。镜筒41直接或者间接地保持构成拍摄光学系统10的滤光器F、第一～第三透镜L1～L3，并将它们相对于拍摄光学系统10的光轴Ax方向以及与光轴Ax垂直的方向定位。
传感器部50具备拍摄元件(固体拍摄元件)51，该拍摄元件51检测由拍摄光学系统10形成的被拍摄体图像并进行光电转换。
拍摄元件51例如是CMOS型的图像传感器。拍摄元件51以相对于光轴Ax定位的状态被固定。该拍摄元件51具有作为拍摄面I的光电转换部，在其周边形成有未图示的信号处理电路。在光电转换部，二维地配置有像素即光电转换元件。此外，拍摄元件51并不限于上述的CMOS型的图像传感器，也可以是嵌入有CCD等其它拍摄元件的部件。
图2是表示拍摄装置100的简要的控制结构的框图。
如该图所示，拍摄装置100具备使照相机模块30动作的处理部60。
处理部60具备元件驱动部62、输入部63、存储部64、图像处理部65、显示部66以及控制部67。
元件驱动部62通过从控制部67中接受用于驱动拍摄元件51的电压、时钟信号的供给并输出至附带在拍摄元件51中的电路等，使拍摄元件51动作。
输入部63是受理用户的操作或者来自外部装置的指令的部分。
存储部64是保管拍摄装置100的动作所需的信息、由照相机模块30获取到的图像数据、图像处理所使用的透镜校正数据等的部分。
图像处理部65对从拍摄元件51输出的图像信号执行颜色校正、灰度校正、缩放等图像处理。
显示部66是显示应向用户提示的信息、拍摄到的图像等的部分。此外，显示部66能够兼作输入部63的功能。
控制部67统一地控制元件驱动部62、输入部63、存储部64、图像处理部65、显示部66等的动作，例如对通过照相机模块30获得的图像数据进行各种图像处理。
以下，返回到图1，对拍摄光学系统10进行更详细的说明。
在本实施方式中，拍摄光学系统10从物体侧开始依次具备如下部件而构成：滤光器F、第一透镜L1、(开口)光阑S、第二透镜L2、第三透镜L3、防护玻璃C。
其中，在本实施方式中，滤光器F是假定光学低通滤波器、IR截止滤波器、拍摄元件51的密封玻璃等的平行平板。滤光器F可以作为独立的滤波器部件来配置，也可以对构成拍摄光学系统10的任意一个透镜面赋予该功能。例如，在为红外截止滤波器的情况下，也可以对1片或者多片透镜的表面上实施红外截止涂层。
滤光器F配置于比第一透镜L1靠物体侧，即，由于无需在作为最终透镜的第三透镜L3与拍摄面I之间配置滤光器，所以能够相对地缩短拍摄光学系统10的后焦距。由此，由于各透镜的功率配置难以过载，所以能够获得相对良好的光学性能，另外，能够抑制各透镜中的制造误差的灵敏度(制造误差对光学性能的影响程度)。
第一透镜L1具有负折射力，并是将凸面朝向物体侧的弯月形。
第二透镜L2具有正折射力。
第三透镜L3形成为双凹形。
防护玻璃C是覆盖拍摄元件51的图像传感器用的罩。
第一透镜L1、第二透镜L2以及第三透镜L3分别是由单一的材料构成的单透镜。
因此，在这些第一透镜L1～第三透镜L3中，与使用接合不同的材料的透镜的情况相比可用于像差校正的透镜面数增加，所以像差校正变得相对容易，而能够获得良好的光学性能。
另外，优选拍摄光学系统10满足以下的条件式(1)。
0.10＜d12/f≤0.81…(1)
其中，d12是第一透镜L1和第二透镜L2在光轴Ax上的空气间隔，f是拍摄光学系统10整个系统的焦距。
通过d12/f高于条件式(1)的下限，第一透镜L1与第二透镜L2的间隔不会过度变窄。由此，能够较小地抑制第一透镜L1以及第二透镜L2的折射力过大而在这些透镜中产生的像差、由这些透镜的制造误差引起的光学性能变动。
另一方面，通过d12/f低于条件式(1)的上限，第一透镜L1与第二透镜L2的间隔不会过度变宽，能够实现拍摄光学系统10的小型化。
另外，优选拍摄光学系统10满足以下的条件式(2)。
1.0≤f1/f3≤2.6…(2)
其中，f1是第一透镜L1的焦距，f3是第三透镜L3的焦距。
通过f1/f3高于条件式(2)的下限，第一透镜L1的折射力不会比第三透镜L3的折射力过度强。另一方面，通过f1/f3低于条件式(2)的上限，第三透镜L3的折射力不会比第一透镜L1的折射力过度强。由此，能够在这两个透镜间平衡良好地校正非点像差、失真像差、倍率色像差等。
另外，优选拍摄光学系统10满足以下的条件式(3)。
20＜ν1＜35…(3)
其中，ν1是第一透镜L1的阿贝数。
通过ν1高于条件式(3)的下限，第一透镜L1的色散不会过度增大。因此，降低在该第一透镜L1中产生的像高的短波长侧的倍率色像差不会过度增大。
另一方面，通过ν1低于条件式(3)的上限，第一透镜L1的色散不会过度减小。因此，增高在该第一透镜L1中产生的像高的短波长侧的倍率色像差不会过度增大。
另外，优选拍摄光学系统10满足以下的条件式(4)。
0.1≤d1/f≤0.4…(4)
其中，d1是第一透镜L1的中心厚度(光轴Ax上的厚度)，f是拍摄光学系统10整个系统的焦距。
通过d1/f高于条件式(4)的下限，第一透镜L1不会过度变薄。由此，适度地保持第一透镜L1的物体侧面与像侧面的距离，并可以平衡良好地进行这些各面中的像差校正。另外，由于能够适当地确保第一透镜L1的强度，所以在朝向镜筒41的嵌入时等能够抑制该第一透镜L1变形等问题。
另一方面，通过d1/f低于条件式(4)的上限，第一透镜L1不会过度变厚。由此，即使在具有相同的曲率半径、折射率的情况下，也能够相对容易地维持第一透镜L1的折射力。另外，由于能够相对地缩短从光阑S到第一透镜L1的物体侧面的距离，所以能够实现拍摄光学系统10的小型化。
另外，优选拍摄光学系统10满足以下的条件式(5)。
－2.1＜f1/f≤－1.0…(5)
其中，f1是第一透镜L1的焦距，f是拍摄光学系统10整个系统的焦距。
通过f1/f高于条件式(5)的下限，第一透镜L1的折射力不会过度增强。由此，能够抑制在第一透镜L1中产生的失真像差、非点像差、倍率色像差等、或抑制由第一透镜L1的形状误差、偏芯误差引起的光学性能的劣化。
另一方面，通过f1/f低于条件式(5)的上限，第一透镜L1的折射力不会过度变弱，所以能够抑制拍摄光学系统10的大型化。
另外，优选拍摄光学系统10满足以下的条件式(6)。
1.5＜(r1+r2)/(r1－r2)＜4.5…(6)
其中，r1是第一透镜L1的物体侧面的曲率半径，r2是第一透镜L1的像侧面的曲率半径。
通过(r1+r2)/(r1－r2)高于条件式(6)的下限，第一透镜L1的物体侧面的曲率半径与像侧面相比不会过度增大，另外，该第一透镜L1的像侧面的曲率半径与物体侧面相比不会过度减小。因此，由于第一透镜L1的朝向物体侧面的光线入射角不会过度增大，另外，第一透镜L1的像侧面的折射角不会过度增大，所以能够抑制在这各个面产生的像差。
另一方面，通过(r1+r2)/(r1－r2)低于条件式(6)的上限，第一透镜L1的物体侧面和像侧面的曲率半径的值不会过度接近。因此，能够相对容易地确保对拍摄光学系统10的小型化、后焦距的保持充分的第一透镜L1的负折射力。
此外，拍摄光学系统10可以不满足上述条件式(1)～(6)的全部，而满足这些条件式(1)～(6)中的至少一个即可。
进一步，优选拍摄光学系统10满足以下的条件式(7)。
1.0≤f1/f3≤1.9…(7)
通过f1/f3满足条件式(7)的范围，能够进一步提高由满足上述的条件式(2)起到的效果。
进一步，优选拍摄光学系统10满足以下的条件式(8)。
－2.1≤f1/f≤－1.55…(8)
通过f1/f满足条件式(8)的范围，能够进一步提高由满足上述的条件式(5)起到的效果。
进一步，优选拍摄光学系统10满足以下的条件式(9)。
0.4＜f2/f＜0.7…(9)
其中，f2是第二透镜L2的焦距。
通过f2/f高于条件式(9)的下限，第二透镜L2的折射力不会过度增强。由此，能够抑制在第二透镜L2中产生的球面像差、彗形像差、轴上色像差等、或抑制由第二透镜L2的形状误差、偏芯误差引起的光学性能的劣化。
另一方面，通过f2/f低于条件式(9)的上限，第二透镜L2的折射力不会过度变弱，所以能够抑制拍摄光学系统10的大型化。
进一步，优选拍摄光学系统10满足以下的条件式(10)。
－1.5＜f3/f＜－0.6…(10)
其中，f3是第三透镜L3的焦距。
通过f3/f高于条件式(10)的下限，第三透镜L3的折射力不会过度增强。由此，能够抑制在第三透镜L3中产生的失真像差、非点像差、倍率色像差等、或抑制由第三透镜L3的形状误差、偏芯误差引起的光学性能的劣化。
另一方面，通过f3/f低于条件式(10)的上限，第三透镜L3的折射力不会过度变弱，所以能够抑制拍摄光学系统10的大型化。
进一步，优选拍摄光学系统10满足以下的条件式(11)。
0.3＜(r3+r4)/(r3－r4)＜0.7…(11)
其中，r3是第二透镜L2的物体侧面的曲率半径，r4是第二透镜L2的像侧面的曲率半径。
通过满足条件式(11)，能够较小地抑制在第二透镜L2中产生的负(Under)的球面像差，并能够保持良好的光学性能。
进一步，优选拍摄光学系统10满足以下的条件式(12)。
0.2＜(r5+r6)/(r5－r6)＜0.8…(12)
其中，r5是第三透镜L3的物体侧面的曲率半径，r6是第三透镜L3的像侧面的曲率半径。
通过(r5+r6)/(r5－r6)高于条件式(12)的下限，使第三透镜L3的前侧主点位置靠近物体侧，所以能够缩小第二透镜L2与第三透镜L3的主点间隔。由此，由于能够将拍摄光学系统10整个系统的焦距f保持在相同的值并且使第三透镜L3的折射力相对地减弱，所以能够较小地抑制由在该第三透镜L3中产生的像差、由制造误差引起的光学性能的变动。
另一方面，通过(r5+r6)/(r5－r6)低于条件式(12)的上限，第三透镜L3的折射力不会过度地增强，所以能够较小地抑制由在该第三透镜L3中产生的像差、制造误差引起的光学性能的变动。
综上所述，根据本实施方式，拍摄光学系统10从物体侧开始依次具备：使凸面朝向物体侧的弯月形的具有负折射力的第一透镜L1、光阑S、具有正折射力的第二透镜L2、以及双凹形的第三透镜L3。
由此，通过将第一透镜L1设为负透镜，与第一透镜L1为正透镜的情况相比容易使入射光瞳位置靠近物体侧，即使是具有宽视场角的光学系统也能够减小前透镜直径，而能够实现拍摄光学系统10的小型化。
另外，由于能够使后焦距与焦距相比相对地延长，所以即使是视场角较宽且焦距较短的光学系统，也容易确保设置滤光器F、防护玻璃C等光学元件的空间。
另外，由于具有相同符号的折射力的第一透镜L1和第三透镜L3相对于光阑S在其前后对称配置，所以能够良好地校正各种像差，特别是失真像差、倍率色像差。
另外，通过将第一透镜L1设为凸面朝向物体侧的弯月形，能够减小第一透镜L1的物体侧面中的光线入射角，并能够较小地抑制在该面中产生的像差。另外，由于与第一透镜L1为双凹形的情况相比能够使第一透镜L1的后侧主点位置靠近像侧，所以能够缩小第一透镜L1与第二透镜L2的主点间隔。由此，由于能够将拍摄光学系统10整个系统的焦距f保持为相同的值并且使第一透镜L1的折射力相对减弱，所以能够较小地抑制由在该第一透镜L1中产生的像差、制造误差引起的光学性能的变动。
另外，通过将第三透镜L3设为双凹透镜，作为该第三透镜L3整体获得相对较强的负折射力，并能够延长后焦距。由此，能够容易地确保滤光器F、防护玻璃C等光学元件的设置空间。另外，由于能够向第三透镜L3的物体侧面和像侧面平衡良好地分配负折射力，所以能够较小地抑制由在该第三透镜L3中产生的像差、制造误差引起的光学性能的变动。
因此，即使是比以往宽视场角的光学系统，也能够良好地校正像差并且实现光学总长的小型化，且更容易制造。
另外，通过拍摄光学系统10满足条件式(1)，能够抑制在第一透镜L1以及第二透镜L2中产生的像差、由这些透镜的制造误差引起的光学性能变动，并且实现拍摄光学系统10的小型化。
另外，通过拍摄光学系统10满足条件式(2)，能够在第一透镜L1与第三透镜L3之间平衡良好地校正非点像差、失真像差、倍率色像差等。
另外，通过拍摄光学系统10满足条件式(3)，能够抑制降低在第一透镜L1中产生的像高的短波长侧的倍率色像差、升高该像高的短波长侧的倍率色像差。
另外，通过拍摄光学系统10满足条件式(4)，可以平衡良好地进行第一透镜L1的物体侧面和像侧面的各面中的像差校正，并且能够适当地确保第一透镜L1的强度。进一步，即使在具有相同的曲率半径、折射率的情况下也能够相对容易地维持第一透镜L1的折射力，并且，能够缩短从光阑S到第一透镜L1的物体侧面的距离实现拍摄光学系统10的小型化。
另外，通过拍摄光学系统10满足条件式(5)，能够抑制在第一透镜L1中产生的失真像差、非点像差、倍率色像差等、或抑制由第一透镜L1的形状误差、偏芯误差引起的光学性能的劣化。进一步，由于第一透镜L1的折射力不会过度减弱，所以能够抑制拍摄光学系统10的大型化。
另外，通过拍摄光学系统10满足条件式(6)，能够抑制在第一透镜L1的物体侧面以及像侧面的各面中产生的像差，并且能够相对容易地确保对拍摄光学系统10的小型化、后焦距的保持充分的第一透镜L1的负折射力。
以上，对本发明的一个实施方式进行了说明，但能够应用本发明的实施方式并不限于上述的实施方式，能够在不脱离本发明的主旨的范围内适当地变更。
[实施例]
以下，示出本发明的拍摄光学系统的实施例。在各实施例中使用的符号如下。
f：拍摄光学系统整个系统的焦距
F：F数
2Y：固体拍摄元件的拍摄面对角线长度
ω：最大半视场角
R：曲率半径
D：光轴上的面间隔
Nd：透镜材料针对d线的折射率
νd：透镜材料的阿贝数
在各实施例中，在透镜面数据的各面编号的后面记载有“＊”的面是具有非球面形状的面，非球面的形状将面的顶点设为原点，并在光轴方向上取X轴，将与光轴垂直方向的高度设为h，通过以下的“式1”来表示。
[式1]
Figure BDA0002489800070000131
其中，
Ai：i次的非球面系数
R：曲率半径
K：圆锥常量
(实施例1)
在图3中示出实施例1的拍摄光学系统的剖视图以及像差图。其中，(a)是实施例1的拍摄光学系统的剖视图，(b)是实施例1的纵向像差图(球面像差、非点像差、失真像差)，(c)是实施例1的子午线横向像差图。
以下，示出实施例1的拍摄光学系统的整体规格。
f＝1.232mm
F＝4.4
2Y＝2.736mm
2ω＝90.7°
将实施例1的透镜面的数据示于以下的表1。
[表1]
Figure BDA0002489800070000132
将实施例1的透镜面的非球面系数示于以下的表2。此外，以下(包括表的透镜数据)，使用E(例如2.5E－02)来表示10的幂(例如2.5×10－02)。
[表2]
Figure BDA0002489800070000141
以下，示出实施例1的拍摄光学系统中的条件式(1)～(6)、(9)～(12)的各数值。
条件式(1)：d12/f＝0.1
条件式(2)：f1/f3＝2.60
条件式(3)：ν1＝23.9
条件式(4)：d1/f＝0.25
条件式(5)：f1/f＝-1.69
条件式(6)：(r1+r2)/(r1－r2)＝2.73
条件式(9)：f2/f＝0.48
条件式(10)：f3/f＝-0.65
条件式(11)：(r3+r4)/(r3－r4)＝0.66
条件式(12)：(r5+r6)/(r5－r6)＝0.25
(实施例2)
在图4中示出实施例2的拍摄光学系统的剖视图以及像差图。其中，(a)是实施例2的拍摄光学系统的剖视图，(b)是实施例2的纵向像差图(球面像差、非点像差、失真像差)，(c)是实施例2的子午线横向像差图。
以下，示出实施例2的拍摄光学系统的整体规格。
f＝1.14mm
F＝4.4
2Y＝2.736mm
2ω＝92.0°
将实施例2的透镜面的数据示于以下的表3。
[表3]
Figure BDA0002489800070000151
将实施例2的透镜面的非球面系数示于以下的表4。
表4
Figure BDA0002489800070000161
以下，示出实施例2的拍摄光学系统中的条件式(1)～(6)、(9)～(12)的各数值。
条件式(1)：d12/f＝0.80
条件式(2)：f1/f3＝1.00
条件式(3)：ν1＝23.9
条件式(4)：d1/f＝0.26
条件式(5)：f1/f＝-1.00
条件式(6)：(r1+r2)/(r1－r2)＝2.44
条件式(9)：f2/f＝0.56
条件式(10)：f3/f＝-1.00
条件式(11)：(r3+r4)/(r3－r4)＝0.37
条件式(12)：(r5+r6)/(r5－r6)＝0.21
(实施例3)
在图5中示出实施例3的拍摄光学系统的剖视图以及像差图。其中，(a)是实施例3的拍摄光学系统的剖视图，(b)是实施例3的纵向像差图(球面像差、非点像差、失真像差)，(c)是实施例3的子午线横向像差图。
以下，示出实施例3的拍摄光学系统的整体规格。
f＝1.014mm
F＝4.4
2Y＝2.736mm
2ω＝93.9°
将实施例3的透镜面的数据示于以下的表5。
[表5]
Figure BDA0002489800070000171
将实施例3的透镜面的非球面系数示于以下的表6。
表6
Figure BDA0002489800070000181
以下，示出实施例3的拍摄光学系统中的条件式(1)～(6)、(9)～(12)的各数值。
条件式(1)：d12/f＝0.81
条件式(2)：f1/f3＝1.35
条件式(3)：ν1＝23.9
条件式(4)：d1/f＝0.28
条件式(5)：f1/f＝-1.55
条件式(6)：(r1+r2)/(r1－r2)＝2.45
条件式(9)：f2/f＝0.63
条件式(10)：f3/f＝-1.14
条件式(11)：(r3+r4)/(r3－r4)＝0.61
条件式(12)：(r5+r6)/(r5－r6)＝0.52
(实施例4)
在图6中示出实施例4的拍摄光学系统的剖视图以及像差图。其中，(a)是实施例4的拍摄光学系统的剖视图，(b)是实施例4的纵向像差图(球面像差、非点像差、失真像差)，(c)是实施例4的子午线横向像差图。
以下，示出实施例4的拍摄光学系统的整体规格。
f＝1.083mm
F＝4.4
2Y＝2.736mm
2ω＝93.8°
将实施例4的透镜面的数据示于以下的表7。
[表7]
Figure BDA0002489800070000191
将实施例4的透镜面的非球面系数示于以下的表8。
表8
Figure BDA0002489800070000201
以下，示出实施例4的拍摄光学系统中的条件式(1)～(6)、(9)～(12)的各数值。
条件式(1)：d12/f＝0.42
条件式(2)：f1/f3＝1.00
条件式(3)：ν1＝30.2
条件式(4)：d1/f＝0.29
条件式(5)：f1/f＝-1.48
条件式(6)：(r1+r2)/(r1－r2)＝1.54
条件式(9)：f2/f＝0.65
条件式(10)：f3/f＝-1.48
条件式(11)：(r3+r4)/(r3－r4)＝0.37
条件式(12)：(r5+r6)/(r5－r6)＝0.59
(实施例5)
在图7中示出实施例5的拍摄光学系统的剖视图以及像差图。其中，(a)是实施例5的拍摄光学系统的剖视图，(b)是实施例5的纵向像差图(球面像差、非点像差、失真像差)，(c)是实施例5的子午线横向像差图。
以下，示出实施例5的拍摄光学系统的整体规格。
f＝1.151mm
F＝4.4
2Y＝2.736mm
2ω＝93.9°
将实施例5的透镜面的数据示于以下的表9。
[表9]
Figure BDA0002489800070000211
将实施例5的透镜面的非球面系数示于以下的表10。
表10
Figure BDA0002489800070000221
以下，示出实施例5的拍摄光学系统中的条件式(1)～(6)、(9)～(12)的各数值。
条件式(1)：d12/f＝0.29
条件式(2)：f1/f3＝1.90
条件式(3)：ν1＝20.5
条件式(4)：d1/f＝0.3
条件式(5)：f1/f＝-1.79
条件式(6)：(r1+r2)/(r1－r2)＝2.40
条件式(9)：f2/f＝0.57
条件式(10)：f3/f＝-0.94
条件式(11)：(r3+r4)/(r3－r4)＝0.58
条件式(12)：(r5+r6)/(r5－r6)＝0.43
(实施例6)
在图8中示出实施例6的拍摄光学系统的剖视图以及像差图。其中，(a)是实施例6的拍摄光学系统的剖视图，(b)是实施例6的纵向像差图(球面像差、非点像差、失真像差)，(c)是实施例6的子午线横向像差图。
以下，示出实施例6的拍摄光学系统的整体规格。
f＝1.211mm
F＝4.4
2Y＝2.736mm
2ω＝93.8°
将实施例6的透镜面的数据示于以下的表11。
[表11]
Figure BDA0002489800070000231
将实施例6的透镜面的非球面系数示于以下的表12。
表12
Figure BDA0002489800070000241
以下，示出实施例6的拍摄光学系统中的条件式(1)～(6)、(9)～(12)的各数值。
条件式(1)：d12/f＝0.37
条件式(2)：f1/f3＝1.88
条件式(3)：ν1＝23.9
条件式(4)：d1/f＝0.10
条件式(5)：f1/f＝-1.78
条件式(6)：(r1+r2)/(r1－r2)＝4.01
条件式(9)：f2/f＝0.57
条件式(10)：f3/f＝-0.95
条件式(11)：(r3+r4)/(r3－r4)＝0.54
条件式(12)：(r5+r6)/(r5－r6)＝0.52
(实施例7)
在图9中示出实施例7的拍摄光学系统的剖视图以及像差图。其中，(a)是实施例7的拍摄光学系统的剖视图，(b)是实施例7的纵向像差图(球面像差、非点像差、失真像差)，(c)是实施例7的子午线横向像差图。
以下，示出实施例7的拍摄光学系统的整体规格。
f＝1.097mm
F＝4.4
2Y＝2.736mm
2ω＝92.5°
将实施例7的透镜面的数据示于以下的表13。
[表13]
Figure BDA0002489800070000251
将实施例7的透镜面的非球面系数示于以下的表14。
表14
Figure BDA0002489800070000261
以下，示出实施例7的拍摄光学系统中的条件式(1)～(6)、(9)～(12)的各数值。
条件式(1)：d12/f＝0.22
条件式(2)：f1/f3＝1.82
条件式(3)：ν1＝23.9
条件式(4)：d1/f＝0.40
条件式(5)：f1/f＝-2.07
条件式(6)：(r1+r2)/(r1－r2)＝2.40
条件式(9)：f2/f＝0.60
条件式(10)：f3/f＝-1.14
条件式(11)：(r3+r4)/(r3－r4)＝0.58
条件式(12)：(r5+r6)/(r5－r6)＝0.75
附图标记说明
10…拍摄光学系统；40…透镜单元；51…拍摄元件；100…拍摄装置；Ax…光轴；I…拍摄面；L1…第一透镜；L2…第二透镜；L3…第三透镜；F…滤光器；S…光阑。

Claims (21)

1.一种拍摄光学系统，其特征在于，
从物体侧依次具备：
第一透镜，是将凸面朝向物体侧的弯月形，并具有负折射力；
光阑；
第二透镜，具有正折射力；以及
双凹形的第三透镜，
上述拍摄光学系统满足以下的条件式：
0.10＜d12/f≤0.81…(1)
其中，
d12：第一透镜和第二透镜的光轴上的空气间隔，
f：拍摄光学系统整个系统的焦距。
2.一种拍摄光学系统，其特征在于，
从物体侧依次具备：
第一透镜，是将凸面朝向物体侧的弯月形，并具有负折射力；
光阑；
第二透镜，具有正折射力；以及
双凹形的第三透镜，
上述拍摄光学系统满足以下的条件式：
1.0≤f1/f3≤2.6…(2)
其中，
f1：第一透镜的焦距，
f3：第三透镜的焦距。
3.一种拍摄光学系统，其特征在于，
从物体侧依次具备：
第一透镜，是将凸面朝向物体侧的弯月形，并具有负折射力；
光阑；
第二透镜，具有正折射力；以及
双凹形的第三透镜，
上述拍摄光学系统满足以下的条件式：
20＜ν1＜35…(3)
其中，
ν1：第一透镜的阿贝数。
4.一种拍摄光学系统，其特征在于，
从物体侧依次具备：
第一透镜，是将凸面朝向物体侧的弯月形，并具有负折射力；
光阑；
第二透镜，具有正折射力；以及
双凹形的第三透镜，
上述拍摄光学系统满足以下的条件式：
0.1≤d1/f≤0.4…(4)
其中，
d1：第一透镜的中心厚度，
f：拍摄光学系统整个系统的焦距。
5.一种拍摄光学系统，其特征在于，
从物体侧依次具备：
第一透镜，是将凸面朝向物体侧的弯月形，并具有负折射力；
光阑；
第二透镜，具有正折射力；以及
双凹形的第三透镜，
上述拍摄光学系统满足以下的条件式：
－2.1＜f1/f≤－1.0…(5)
其中，
f1：第一透镜的焦距，
f：拍摄光学系统整个系统的焦距。
6.一种拍摄光学系统，其特征在于，
从物体侧依次具备：
第一透镜，是将凸面朝向物体侧的弯月形，并具有负折射力；
光阑；
第二透镜，具有正折射力；以及
双凹形的第三透镜，
上述拍摄光学系统满足以下的条件式：
1.5＜(r1+r2)/(r1－r2)＜4.5…(6)
其中，
r1：第一透镜的物体侧面的曲率半径，
r2：第一透镜的像侧面的曲率半径。
7.根据权利要求1所述的拍摄光学系统，其特征在于，
满足以下的条件式：
1.0≤f1/f3≤2.6…(2)
其中，
f1：第一透镜的焦距，
f3：第三透镜的焦距。
8.根据权利要求1或7所述的拍摄光学系统，其特征在于，
满足以下的条件式：
20＜ν1＜35…(3)
其中，
ν1：第一透镜的阿贝数。
9.根据权利要求1、7、以及8中任一项所述的拍摄光学系统，其特征在于，
满足以下的条件式：
0.1≤d1/f≤0.4…(4)
其中，
d1：第一透镜的中心厚度，
f：拍摄光学系统整个系统的焦距。
10.根据权利要求1、以及7～9中任一项所述的拍摄光学系统，其特征在于，
满足以下的条件式：
－2.1＜f1/f≤－1.0…(5)
其中，
f1：第一透镜的焦距，
f：拍摄光学系统整个系统的焦距。
11.根据权利要求1、以及7～10中任一项所述的拍摄光学系统，其特征在于，
满足以下的条件式：
1.5＜(r1+r2)/(r1－r2)＜4.5…(6)
其中，
r1：第一透镜的物体侧面的曲率半径，
r2：第一透镜的像侧面的曲率半径。
12.根据权利要求1～11中任一项所述的拍摄光学系统，其特征在于，
满足以下的条件式：
1.0≤f1/f3≤1.9…(7)
其中，
f1：第一透镜的焦距，
f3：第三透镜的焦距。
13.根据权利要求1～12中任一项所述的拍摄光学系统，其特征在于，
满足以下的条件式：
－2.1≤f1/f≤－1.55…(8)
其中，
f1：第一透镜的焦距，
f：拍摄光学系统整个系统的焦距。
14.根据权利要求1～13中任一项所述的拍摄光学系统，其特征在于，
上述第一透镜、上述第二透镜以及上述第三透镜分别为单透镜。
15.根据权利要求1～14中任一项所述的拍摄光学系统，其特征在于，
满足以下的条件式：
0.4＜f2/f＜0.7…(9)
其中，
f2：第二透镜的焦距。
16.根据权利要求1～15中任一项所述的拍摄光学系统，其特征在于，
满足以下的条件式：
－1.5＜f3/f＜－0.6…(10)
其中，
f3：第三透镜的焦距。
17.根据权利要求1～16中任一项所述的拍摄光学系统，其特征在于，
满足以下的条件式：
0.3＜(r3+r4)/(r3－r4)＜0.7…(11)
其中，
r3：第二透镜的物体侧面的曲率半径，
r4：第二透镜的像侧面的曲率半径。
18.根据权利要求1～17中任一项所述的拍摄光学系统，其特征在于，
满足以下的条件式：
0.2＜(r5+r6)/(r5－r6)＜0.8…(12)
其中，
r5：第三透镜的物体侧面的曲率半径，
r6：第三透镜的像侧面的曲率半径。
19.根据权利要求1～18中任一项所述的拍摄光学系统，其特征在于，
具备滤光器，上述滤光器配置于比上述第一透镜靠近物体侧。
20.一种透镜单元，其特征在于，具备：
权利要求1～19中任一项所述的拍摄光学系统；以及
镜筒，保持上述拍摄光学系统。
21.一种拍摄装置，其特征在于，具备：
权利要求20所述的透镜单元；以及
拍摄元件，检测由上述拍摄光学系统形成的像。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006047944A (ja) * 2004-03-24 2006-02-16 Fuji Photo Film Co Ltd 撮影レンズ
TW201133024A (en) * 2010-03-19 2011-10-01 Largan Precision Co Ltd Photographing optical lens assembly
JP2015075592A (ja) * 2013-10-08 2015-04-20 株式会社ニコン 接眼レンズ及びこれを備える光学機器
CN107976770A (zh) * 2016-10-21 2018-05-01 大立光电股份有限公司 微型取像系统、取像装置及电子装置
CN110018555A (zh) * 2019-04-23 2019-07-16 广东旭业光电科技股份有限公司 一种光学成像系统及摄像装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI533020B (zh) * 2015-01-09 2016-05-11 大立光電股份有限公司 薄型光學系統、取像裝置及電子裝置
CN116299963A (zh) * 2021-02-05 2023-06-23 玉晶光电(厦门)有限公司 光学成像镜头

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006047944A (ja) * 2004-03-24 2006-02-16 Fuji Photo Film Co Ltd 撮影レンズ
TW201133024A (en) * 2010-03-19 2011-10-01 Largan Precision Co Ltd Photographing optical lens assembly
JP2015075592A (ja) * 2013-10-08 2015-04-20 株式会社ニコン 接眼レンズ及びこれを備える光学機器
CN107976770A (zh) * 2016-10-21 2018-05-01 大立光电股份有限公司 微型取像系统、取像装置及电子装置
CN110018555A (zh) * 2019-04-23 2019-07-16 广东旭业光电科技股份有限公司 一种光学成像系统及摄像装置

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