CN114442284A - 基于自由曲面设计的光学系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种基于自由曲面设计的光学系统,沿光轴从物面到像面依次包括:第一透镜和第七透镜的物面侧均为凸面,像面侧均为凹面,其光焦度均为负;第二透镜为双凹透镜,其光焦度为负;第三透镜的像面侧为凹面,其光焦度为负;第四透镜和第五透镜的物面侧均为凸面,其光焦度均为正;第六透镜的物面侧为凹面,像面侧为凸面,其光焦度为负;第八透镜和第九透镜的物面侧均为凸面,其光焦度均为正;其中,光阑位于光学系统中任两透镜间的某一位置;光学系统中至少使用2个或2个以上非对称自由曲面。本发明实施例之光学系统,主要由9枚透镜构成,采用自由曲面设计面型,具有超广角、高像素、椭圆形像圆和良好消热差等光学性能。
Description
技术领域:
本发明涉及一种光学系统,尤其是一种应用于全景相机领域的基于自由曲 面设计的光学系统。
背景技术:
全景鱼眼光学系统是一种视场角达到或超过180°的光学系统,随着千万 像素高清芯片的发展和图像畸变处理算法的成熟应用,全景鱼眼光学系统及全 景相机的市场化应用越来越多,如运动相机、安防监控、全景地图、智能驾驶 辅助泊车等场景领域。作为全景应用的视觉输入端,全景鱼眼成像光学系统的 成像质量直接决定着全景应用的有效像素、视场范围、图像处理和算法拼接等 关键特性。有效像素是评价光学系统成像质量的关键技术指标,它综合了不同 视场下像素数量占比及畸变软件校正的图像压缩率,反映的是图像的清晰度和 对目标细节的分辨能力。传统的全景鱼眼光学系统的成像区域通过设计成略小 于芯片垂直方向的圆形,有效像素仅为成像圆的面积,存在有效像素少和芯片 有效像素利用率低的缺失。
发明内容:
为克服现有应用于全景相机领域的光学系统,普遍存在镜头成像圆过小, 芯片有效像素利用率低的问题,本发明实施例一方面提供了一种基于自由曲面 设计的光学系统。
一种基于自由曲面设计的光学系统,沿光轴从物面到像面依次包括:第一 透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第 八透镜、以及第九透镜;
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凹面,像面侧为凹面,其光焦度为负;
第三透镜的像面侧为凹面,其光焦度为负;
第四透镜的物面侧为凸面,其光焦度为正;
第五透镜的像面侧为凸面,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;
第七透镜的物面侧为凸面,像面侧为凹面,其光焦度为负;
第八透镜的物面侧为凸面,其光焦度为正;
第九透镜的像面侧为凸面,其光焦度为正;
其中,光阑位于光学系统中任两透镜间的某一位置,以光阑为界将光学系 统划分为前后群组;
光学系统中至少使用2个或2个以上非对称自由曲面,非对称自由曲面分 别位于前后群组中。
本发明实施例之光学系统,主要由9枚透镜构成,采用自由曲面设计面型; 采用不同透镜相互组合及合理分配光焦度,具有超广角、高像素、椭圆形像圆 和良好消热差等光学性能,适用于全景相机领域。
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或摄像模组实施例的结构示意图;
图2为本发明的光学系统或摄像模组实施例的+25℃下的像点图;
图3为本发明的光学系统或摄像模组实施例的+25℃下的MTF曲线图;
图4为本发明的光学系统或摄像模组实施例的+25℃下的畸变图;
图5为本发明的光学系统或摄像模组实施例的+25℃下的成像圆示意;
图6为本发明的光学系统或摄像模组另一实施例的结构示意图;
图7为本发明的光学系统或摄像模组另一实施例的结构示意图;
图8为本发明的光学系统或摄像模组另一实施例的结构示意图;
图9为本发明的光学系统或摄像模组另一实施例的结构示意图;
图10为本发明的光学系统或摄像模组另一实施例的结构示意图。
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。
当本发明实施例提及“第一”、“第二”等序数词时,除非根据上下文其 确实表达顺序之意,应当理解为仅仅是起区分之用。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安 装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是 可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接 相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领 域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
一种基于自由曲面设计的光学系统,沿光轴从物面到像面13依次包括: 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、第六透镜6、 第七透镜7、第八透镜8、第九透镜9、光阑10、红外截止滤光片、芯片保护 玻璃、以及芯片成像面13。
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的物面侧为凹面,像面侧为凹面,其光焦度为负;
第三透镜3的像面侧为凹面,其光焦度为负;
第四透镜4的物面侧为凸面,其光焦度为正;
第五透镜5的像面侧为凸面,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;
第七透镜7的物面侧为凸面,像面侧为凹面,其光焦度为负;
第八透镜8的物面侧为凸面,其光焦度为正;
第九透镜9的像面侧为凸面,其光焦度为正;
其中,光阑10位于光学系统中任两透镜间的某一位置,以光阑10为界将 光学系统划分为前后群组;
光学系统中至少使用2个或2个以上非对称自由曲面,非对称自由曲面分 别位于前后群组中。
本发明实施例之光学系统,主要由9枚透镜构成,采用自由曲面设计面型; 采用不同透镜相互组合及合理分配光焦度,具有超广角、高像素、椭圆形像圆 和良好消热差等光学性能,适用于全景相机领域。
进一步地,作为本发明的一种优选实施方式而非限定,如图1所示,
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的物面侧为内凹的非对称自由曲面,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,像面侧为凹面,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;
第七透镜7的物面侧为凸面,像面侧为凹面,其光焦度为负;
第八透镜8的物面侧为凸面,像面侧为凹面,其光焦度为正;
第九透镜9的物面侧为凹面,像面侧为外凸的非对称自由曲面,其光焦度 为正。
再进一步地,作为本发明的另一种优选实施方式而非限定,如图6所示,
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的物面侧为内凹的非对称自由曲面,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;
第七透镜7的物面侧为凸面,像面侧为凹面,其光焦度为负;
第八透镜8的物面侧为凸面,像面侧为凹面,其光焦度为正;
第九透镜9的物面侧为凹面,像面侧为外凸的非对称自由曲面,其光焦度 为正。
更进一步地,作为本发明的另一种优选实施方式而非限定,如图7所示,
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的物面侧为内凹的非对称自由曲面,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,像面侧为凹面,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;
第七透镜7的物面侧为凸面,像面侧为凹面,其光焦度为负;
第八透镜8的物面侧为凸面,像面侧为凸面,其光焦度为正;
第九透镜9的物面侧为凹面,像面侧为外凸的非对称自由曲面,其光焦度 为正。
更进一步地,作为本发明的另一种优选实施方式而非限定,如图8所示,
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的物面侧为内凹的非对称自由曲面,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,像面侧为凹面,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;
第七透镜7的物面侧为凸面,像面侧为凹面,其光焦度为负;
第八透镜8的物面侧为凸面,像面侧为凹面,其光焦度为正;
第九透镜9的物面侧为凸面,像面侧为外凸的非对称自由曲面,其光焦度 为正。
更进一步地,作为本发明的另一种优选实施方式而非限定,如图9所示,
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的物面侧为内凹的非对称自由曲面,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,像面侧为凹面,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,像面侧为凹面,其光焦度为负;
第七透镜7的物面侧为凸面,像面侧为凹面,其光焦度为负;
第八透镜8的物面侧为凸面,像面侧为凹面,其光焦度为正;
第九透镜9的物面侧为凹面,像面侧为外凸的非对称自由曲面,其光焦度 为正。
更进一步地,作为本发明的另一种优选实施方式而非限定,如图10所示,
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的物面侧为内凹的非对称自由曲面,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,像面侧为凹面,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;
第七透镜7的物面侧为凹面,像面侧为凹面,其光焦度为负;
第八透镜8的物面侧为凸面,像面侧为凹面,其光焦度为正;
第九透镜9的物面侧为凹面,像面侧为外凸的非对称自由曲面,其光焦度 为正。
进一步地,作为本发明的一种优选实施方式而非限定,光学系统满足X 轴和Y轴两个方向具有不同的EFL,分别记为EFLx和EFLy,|EFLx-EFLy|≥ 0.15,其中EFL为光学系统的有效焦距。采用自由曲面设计面型;采用不同透 镜相互组合及合理分配光焦度,具有超广角、高像素、椭圆形像圆和良好消热 差等光学性能。
再进一步地,作为本发明的一种优选实施方式而非限定,光学系统满足X 轴和Y轴两个方向具有相同的FOV,分别记为FOVx和FOVy,EFLx=EFLy≥90°, 其中FOV为光学系统的半视场角。采用自由曲面设计面型;采用不同透镜相互 组合及合理分配光焦度,具有超广角、高像素、椭圆形像圆和良好消热差等光 学性能。
又进一步地,作为本发明的一种优选实施方式而非限定,光学系统满足X 轴和Y轴两个方向具有不同的半像高,分别记为IHx和IHy,|IHx-IHy|≥0.55, 其中IH为光学系统的半像高,光学系统满足成像圆为椭圆形。采用自由曲面 设计面型;采用不同透镜相互组合及合理分配光焦度,具有超广角、高像素、 椭圆形像圆和良好消热差等光学性能。
再进一步地,作为本发明的一种优选实施方式而非限定,光学系统的各透 镜满足如下条件:
(1)-25<f1<-2;
(2)-12<f2<-2;
(3)-20<f3<-3;
(4)1<f4<15;
(5)1<f5<10;
(6)-25<f6<-3;
(7)-25<f7<-3;
(8)2<f8<15;
(9)5<f9<100;
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,f7 为第七透镜的焦距,f8为第八透镜的焦距,f9为第九透镜的焦距。采用自由 曲面设计面型;采用不同透镜相互组合及合理分配光焦度,具有超广角、高像 素、椭圆形像圆和良好消热差等光学性能。
更进一步地,作为本发明的一种优选实施方式而非限定,光学系统的各透 镜满足如下条件:
(1)-20<f1/f<-5;
(2)-10<f2/f<-3;
(3)-15<f3/f<-5;
(4)2<f4/f<10;
(5)2<f5/f<5;
(6)-15<f6/f<-5;
(7)-15<f7/f<-5;
(8)3<f8/f<10;
(9)10<f9/f<70;
其中,f为整个光学系统的焦距,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f7为第七透镜的焦距,f8为第八透镜的焦距,f9为第九透 镜的焦距。采用自由曲面设计面型;采用不同透镜相互组合及合理分配光焦度, 具有超广角、高像素、椭圆形像圆和良好消热差等光学性能。
又进一步地,作为本发明的一种优选实施方式而非限定,第一透镜1、第 三透镜3、第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6、第七透镜7、第八透镜8为 玻璃材质;第二透镜2和第九透镜9为塑料材质。采用自由曲面设计面型,采 用不同透镜相互组合及合理分配光焦度,具有超广角、高像素、椭圆形像圆和 良好消热差等光学性能。具体地,本实施方式中,第三透镜3与第四透镜4、 第五透镜5与第六透镜6、第七透镜7与第八透镜8优选为相互胶合的组合镜 片。结构简单紧凑,可保证良好的光学性能。
再进一步地,作为本发明的一种优选实施方式而非限定,第一透镜1的材 料折射率Nd1、材料阿贝常数Vd1满足:1.70<Nd1<2.00,25<Vd1<55,硬度HK ≥650×107Pa。材质硬度高,可保证表面具有良好耐冲击或摩擦。
更进一步地,作为本发明的一种优选实施方式而非限定,第二透镜2的材 料折射率Nd2、材料阿贝数Vd2满足:1.50<Nd2<1.70,20<Vd2<65。结构简单, 可保证良好的光学性能。
更进一步地,作为本发明的一种优选实施方式而非限定,第三透镜3的材 料折射率Nd3、材料阿贝数Vd3满足:1.70<Nd3<2.00,15<Vd3<45。结构简单, 可保证良好的光学性能。
又进一步地,作为本发明的一种优选实施方式而非限定,第四透镜4的材 料折射率Nd4、材料阿贝数Vd4满足:1.55<Nd4<1.85,25<Vd4<55。结构简单, 可保证良好的光学性能。
又进一步地,作为本发明的一种优选实施方式而非限定,第五透镜5的材 料折射率Nd5、材料阿贝数Vd5满足:1.45<Nd5<1.75,45<Vd5<85。结构简单, 可保证良好的光学性能。
又进一步地,作为本发明的一种优选实施方式而非限定,第六透镜6的材 料折射率Nd6、材料阿贝数Vd6满足:1.75<Nd6<1.95,15<Vd6<35。结构简单, 可保证良好的光学性能。
又进一步地,作为本发明的一种优选实施方式而非限定,第七透镜7的材 料折射率Nd7、材料阿贝数Vd7满足:1.75<Nd7<1.95,15<Vd7<35。结构简单, 可保证良好的光学性能。
又进一步地,作为本发明的一种优选实施方式而非限定,第八透镜8的材 料折射率Nd8、材料阿贝数Vd8满足:1.55<Nd8<1.85,35<Vd8<65。结构简单, 可保证良好的光学性能。
又进一步地,作为本发明的一种优选实施方式而非限定,第九透镜9的材 料折射率Nd9、材料阿贝数Vd9满足:1.50<Nd9<1.70,20<Vd9<65。结构简单, 可保证良好的光学性能。
再进一步地,作为本发明的一种优选实施方式而非限定,沿光轴方向光阑 10后面的第一枚透镜(本实施例中即为第五透镜5)具有负温度系数,满足 dn/dt<0,其中dn为温度变化dt时折射率Nd值的变化量,dt为温度变化量。 正负温度特性镜片组合搭配,可保证良好的温度性能。
再进一步地,作为本方案的优选实施方式而非限定,光学系统的光阑10 位于第四透镜4与第五透镜5之间。结构简单,用来调节光束的强度。
更进一步地,作为本方案的优选实施方式而非限定,第九透镜9后面设有 红外截止滤光片11,用来通过可见光截止红外光,防止产生红曝。
更进一步地,作为本方案的优选实施方式而非限定,红外截止滤光片11 与像面13间设有芯片保护玻璃12,用来保护芯片成像晶元。
具体地,作为本发明的一种优选实施方式而非限定,本发明实施例之光学 系统,第一透镜1的焦距f1=-15.19mm,第二透镜2的焦距f2=-5.81mm, 第三透镜3的焦距f3=-7.68mm,第四透镜4的焦距f4=5.03mm,第五透镜5 的焦距f5=3.82mm,第六透镜6的焦距f6=-7.33,第七透镜7的焦距f7= -7.42,第八透镜8的焦距f8=5.57,第九透镜9的焦距f9=19.78,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, S6、S7对应为第四透镜4的两个表面,其中S6为粘合面;STO对应为光学系 统孔径光阑10所在位置;S9、S10对应为第五透镜5的两个表面,S10、S11 对应为第六透镜6的两个表面,其中S10为粘合面;S12、S13对应为第七透 镜7的两个表面,S13、S14对应为第八透镜8的两个表面,其中S13为粘合 面;S15,S16对应为第九透镜9的两个表面;S17、S18对应为位于第九透镜 9后面的红外截止滤光片的两个表面;S19、S20对应为位于红外截止滤光片与 芯片成像面13之间的芯片保护玻璃的两个表面;S21对应为芯片的成像面13。
又进一步地,作为本发明的一种优选实施方式而非限定,第二透镜2、第 九透镜9各有一个表面为自由曲面,表面类型为Toroidal,满足如下方程式:
其中c为镜片表面的曲率,k为Conic参数,a1~a7分别对应Zemax软件中parameter 2-8数据。
又进一步地,作为本发明的一种优选实施方式而非限定,第二透镜2、第 九透镜9各有一个表面为自由曲面,表面类型为Even Asphere,满足如下方 程式:
其中c为镜片表面的曲率,k为Conic参数,a1~a8分别对应Zemax软件中parameter1-8数据。
从图2至图6中可以看出,本实施例中的光学系统具有非常好的光学性能 和消热差性能。采用自由曲面设计面型,采用不同透镜相互组合及合理分配光 焦度,具有超广角、高像素、椭圆形像圆和良好消热差等光学性能。
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 (10)
1.一种基于自由曲面设计的光学系统,沿光轴从物面到像面依次包括:第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜、以及第九透镜;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凹面,像面侧为凹面,其光焦度为负;
第三透镜的像面侧为凹面,其光焦度为负;
第四透镜的物面侧为凸面,其光焦度为正;
第五透镜的像面侧为凸面,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;
第七透镜的物面侧为凸面,像面侧为凹面,其光焦度为负;
第八透镜的物面侧为凸面,其光焦度为正;
第九透镜的像面侧为凸面,其光焦度为正;
其中,光阑位于光学系统中任两透镜间的某一位置,以光阑为界将光学系统划分为前后群组;
光学系统中至少使用2个或2个以上非对称自由曲面,非对称自由曲面分别位于前后群组中。
2.如权利要求1所述的基于自由曲面设计的光学系统,其特征在于,第二透镜的物面侧为内凹的非对称自由曲面,第九透镜的像面侧为外凸的非对称自由曲面。
3.如权利要求1或2所述的基于自由曲面设计的光学系统,其特征在于,光学系统满足X轴和Y轴两个方向具有不同的EFL,分别记为EFLx和EFLy,|EFLx-EFLy|≥0.15,其中EFL为光学系统的有效焦距;和/或
光学系统满足X轴和Y轴两个方向具有相同的FOV,分别记为FOVx和FOVy,EFLx=EFLy≥90°,其中FOV为光学系统的半视场角;和/或
光学系统满足X轴和Y轴两个方向具有不同的半像高,分别记为IHx和IHy,|IHx-IHy|≥0.55,其中IH为光学系统的半像高,光学系统满足成像圆为椭圆形。
4.如权利要求1或2所述的基于自由曲面设计的光学系统,其特征在于,光学系统的各透镜满足如下条件:
(1)-25<f1<-2;
(2)-12<f2<-2;
(3)-20<f3<-3;
(4)1<f4<15;
(5)1<f5<10;
(6)-25<f6<-3;
(7)-25<f7<-3;
(8)2<f8<15;
(9)5<f9<100;
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,f7为第七透镜的焦距,f8为第八透镜的焦距,f9为第九透镜的焦距。
5.如权利要求1或2所述的基于自由曲面设计的光学系统,其特征在于,光学系统的各透镜满足如下条件:
(1)-20<f1/f<-5;
(2)-10<f2/f<-3;
(3)-15<f3/f<-5;
(4)2<f4/f<10;
(5)2<f5/f<5;
(6)-15<f6/f<-5;
(7)-15<f7/f<-5;
(8)3<f8/f<10;
(9)10<f9/f<70;
其中,f为整个光学系统的焦距,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f7为第七透镜的焦距,f8为第八透镜的焦距,f9为第九透镜的焦距。
6.如权利要求1或2所述的基于自由曲面设计的光学系统,其特征在于,
第三透镜与第四透镜为相互胶合的组合镜片;和/或
第五透镜与第六透镜为相互胶合的组合镜片;和/或
第七透镜与第八透镜为相互胶合的组合镜片。
7.如权利要求1或2所述的基于自由曲面设计的光学系统,其特征在于,
第一透镜的材料折射率Nd1、材料阿贝常数Vd1满足:1.70<Nd1<2.00,25<Vd1<55,硬度HK≥650×107Pa;和/或
第二透镜的材料折射率Nd2、材料阿贝常数Vd2满足:1.50<Nd2<1.70,20<Vd2<65;和/或
第三透镜的材料折射率Nd3、材料阿贝常数Vd3满足:1.70<Nd3<2.00,15<Vd3<45;和/或
第四透镜的材料折射率Nd4、材料阿贝常数Vd4满足:1.55<Nd4<1.85,25<Vd4<55;和/或
第五透镜的材料折射率Nd5、材料阿贝常数Vd5满足:1.45<Nd5<1.75,45<Vd5<85;和/或
第六透镜的材料折射率Nd6、材料阿贝常数Vd6满足:1.75<Nd6<1.95,15<Vd6<35;和/或
第七透镜的材料折射率Nd7、材料阿贝常数Vd7满足:1.75<Nd7<1.95,15<Vd7<35;和/或
第八透镜的材料折射率Nd8、材料阿贝常数Vd8满足:1.55<Nd8<1.85,35<Vd8<65;和/或
第九透镜的材料折射率Nd9、材料阿贝常数Vd9满足:1.50<Nd9<1.70,20<Vd9<65。
8.如权利要求1或2所述的基于自由曲面设计的光学系统,其特征在于,沿光轴方向光阑后面的第一枚透镜具有负温度系数,满足dn/dt<0,其中dn为温度变化dt时折射率Nd值的变化量,dt为温度变化量。
9.如权利要求1或2所述的基于自由曲面设计的光学系统,其特征在于,光阑位于第四透镜与第五透镜之间,靠近第五透镜一侧。
10.如权利要求1或2所述的基于自由曲面设计的光学系统,其特征在于,光阑位于第四透镜与第五透镜之间,靠近第五透镜一侧;第五透镜具有负温度系数,满足dn/dt<0,其中dn为温度变化dt时折射率Nd值的变化量,dt为温度变化量。
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