CN1782773A - 使用塑料透镜的高分辨率光学系统 - Google Patents

Abstract

提供了一种仅使用塑料透镜的高分辨率光学系统。该系统从物侧顺序地包括：孔径光阑；塑料第一透镜；塑料第二透镜；塑料第三透镜。第一塑料透镜具有正折射光焦度。第二塑料透镜具有负折射光焦度。第三塑料透镜具有正折射光焦度。第二透镜的折射率和阿贝数满足方程1.59＜n2＜1.65，20＜v2＜30(其中，n2：第二透镜的折射率，v2：第二透镜的阿贝数)。该光学系统可仅使用塑料透镜实现小尺寸和轻重量的高分辨率光学系统。

Description

使用塑料透镜的高分辨率光学系统

本申请基于并要求于2004年12月3日提交的韩国申请号为2004-0100877的优先权，该申请全部公开于此，以资参考。

                         技术领域

本发明涉及一种使用塑料透镜的高分辨率光学系统，更具体地讲，涉及一种使用具有正折射光焦度、负折射光焦度和正折射光焦度的三个塑料透镜能够获得尺寸小和重量轻的高分辨率光学系统。

                         背景技术

通常，移动电话在其早期阶段只具有通信功能。由于移动电话被广泛地使用，所以提供的服务扩展到拍照、图像传输和通信。因此，快速地开发了相关的功能和服务。近来，一种结合数码相机技术和移动电话技术的扩展的新概念移动电话，即所谓的照相电话或照相移动电话引起了注意。另外，已经尝试开发了所谓的摄像移动电话或摄像电话，该电话通过将数字摄像技术与移动电话技术结合，可存储和传输容量超过几十分钟的运动图像多媒体数据。

由于不仅移动电话而且个人计算机(PC)被广泛地分布，所以用于图像聊天和视频会议的PC相机在一般大众之间被快速地广泛地分布并广泛地使用。另外，普通照相机被数码相机快速地替代。

由于这种相机的特性，该相机通常需要小尺寸和轻重量的相机单元。为了这个目的，相关技术的移动电话相机使用了由两个三十万像素等级的透镜组成的塑料非球面透镜。然而，这种透镜不适合环境光并且不能获得期望的分辨率，因此安装上述透镜的相机不能被应用到高分辨率的移动电话中。

同时，与移动电话相比，由于数码相机要求高图像质量，所以具有相对大数量像素的电子耦合组件(CCD)被用于数码相机，并且该数码相机采用具有与视频磁带录像机(VTR)相似的结构的透镜，从而支持高图像质量。

因为根据要求的分辨率和图像质量，这种透镜需要更高的质量，所以已经使用了具有多个的透镜组合的透镜系统，该系统增加了制造成本。另外，这种透镜系统使用了多个透镜，并且该透镜是用玻璃制造的，因此该透镜系统在体积上变大并且在重量上变重，这样就成为小尺寸和轻重量的透镜系统的障碍。

因此，需要能够实现高分辨率的小尺寸和轻重量的光学系统。

                        发明内容

因此，本发明指出一种使用塑料透镜的高分辨率光学系统，该光学系统基本上避免了一个或多个由于相关技术的限制和缺点而导致的问题。

本发明的一方面提供了一种使用小型化塑料透镜的高分辨率光学系统，从而只使用三个塑料透镜来以小数量透镜组合实现高分辨率。

本发明的另一方面提供了一种使用塑料透镜的高分辨率光学系统，该系统由于其容易制造、降低制造成本，和实现了轻重量使得能够被应用到大规模的生产中。

将在接下来的描述中部分阐述本发明另外的优点、目标和特征，还有一部分通过下面的描述将对于本领域的普通技术人员是清楚的，或者可以经过本发明的实施而得知。本发明的目标和其它优点可通过在书面描述及其权利要求和附图中具体指出的结构来实现和获得。

为了实现这些目标和其它优点和与本发明的目的一致，如实施例所述和其中的主要描述，提供了一种使用塑料透镜的高分辨率光学系统，该系统从物侧顺序地包括：最靠近物侧布置的孔径光阑；具有正折射光焦度的第一塑料透镜；具有负折射光焦度的第二塑料透镜；和具有正折射光焦度的第三塑料透镜，第二透镜的折射率满足下面的方程1，并且第二透镜的阿贝数满足下面的方程2：

1.59＜n2＜1.65……方程1，

20＜v2＜30……方程2，

其中，n2：第二透镜的折射率

v2：第二透镜的阿贝数。

对于第一和第三透镜的折射率和第一和第三透镜的阿贝数，该高分辨率的光学系统还满足下面的方程3至6：

1.45＜n1＜1.59……方程3，

50＜v1＜60……方程4，

1.45＜n3＜1.59……方程5，

50＜v3＜60……方程6，

其中，n1：第一透镜的折射率

v1：第一透镜的阿贝数

n3：第三透镜的折射率

v3：第三透镜的阿贝数

对于第一透镜的光焦度，该高分辨率光学系统可还满足下面的方程7，对于在整个透镜系统的光轴方向上的测量，该高分辨率光学系统满足下面的方程8：

0.5＜f1/f＜1.0……方程7

TL/f＜2.0……方程8

其中，f1：第一透镜的焦距

f：整个光学系统的焦距

TL：从孔径光阑到像平面的距离

另外，对于第一和第二透镜的光焦度，该高分辨率光学系统可还满足下面的方程9：

0.5＜|f2|/f1＜2.0……方程9

其中，f2：第二透镜的焦距(f2＜0)

第一、第二和第三透镜的折射平面之中至少一个折射平面是非球形平面。

可以理解本发明的前述的总体描述和下面的详细描述是示例性和解释性的，并且旨在提供如权利要求所述的本发明的进一步解释。

                        附图说明

附图提供了对本发明的进一步理解，并且被具体体现于此作为本申请的一部分。附图示出了本发明的实施例与描述部分一起解释本发明的原则。在附图中：

图1是示出根据本发明的高分辨率的光学系统的透镜结构的示图；

图2a、图2b和图2c是解释在图1中示出的第一实施例的像差的曲线图，其中，图2a、图2b和图2c分别表示球差、像散和畸变；

图3是示出在图1中示出的第一实施例的MTF特性的曲线图；

图4是示出根据本发明第二实施例的高分辨率光学系统的透镜结构的示图；

图5a、图5b和图5c是解释在图4中示出的第二实施例的像差的曲线图，其中，图5a、图5b和图5c分别表示球差、像散和畸变；

图6是示出在图4中示出的第二实施例的MTF特性的曲线图；

图7是示出根据本发明第三实施例的高分辨率光学系统的透镜结构的示图；

图8a、图8b和图8c是解释在图7中示出的第三实施例的像差的曲线图，其中，图8a、图8b和图8c分别表示球差、像散和畸变；和

图9是示出在图7中示出的第三实施例的MTF特性的曲线图

                       具体实施方式

现在将详细地描述本发明的优选实施例，其例子显示在附图中。

图1是示出根据本发明的第一实施例的使用塑料透镜的高分辨率光学系统的透镜结构的示图。在示出透镜结构的下面的示图中，为了解释，透镜的厚度、大小和形状已经被或多或少地夸大。具体地讲，在附图中示出的球面和非球面表面的形状仅为了示例目的被提出，并且不限于那些形状。

参照图1，根据本发明实施例的使用塑料透镜的高分辨率光学系统从物侧顺序地包括：孔径光阑S，为了去除不需要的光，该光阑布置离物侧最近；正折射光焦度的第一塑料透镜L1；具有负折射光焦度的第二塑料透镜L2；具有正折射光焦度的第三塑料透镜L3；和设置在第三透镜L3和像平面(IP)之间由紫外线(uv)滤光片和玻璃组成的光学滤光片(OLPF)。

这里，通过将光学系统的孔径S放置在作为曲率改变的部分的第一透镜L1的前面，能够将在整个场上在第一透镜L1内的曲率变化具有的散焦量的影响最小化。

同时，光学系统需要聚焦远心，采用聚焦远心入射到像平面的主要光线关于光轴平行。本发明可尽可能布置孔径S远离像平面以满足聚焦远心。

即，本发明将孔径S布置在最靠近物侧以减小入射角度，主要光线以该入射角度入射到像平面，由此符合聚焦远心的要求。

第一透镜L1由塑料制成并且具有正折射光焦度，第二透镜L2具有负折射光焦度，该负折射光焦度的大小与第一透镜L1的折射光焦度的大小相似。通过第一和第二透镜L1和L2之间的相互作用来校正像差。

另外，第三透镜L3具有弱的正折射光焦度，从而可使得第一透镜L1的光焦度较小以校正离轴像差。第三透镜L3可以具有两个拐点的海鸥(seagull)形状被形成。

本发明通过采用具有小折射率和大阿贝数(abbe number)的第一透镜L1和具有大折射率和小阿贝数的第二透镜L2并且通过使得第一和第二透镜L1和L2的折射光焦度相互近似来校正光学系统的色差。

同时，第一、第二和第三透镜L1、L2和L3的折射面中的至少一个折射面可是非球面，从而减小由于折射面是球面所产生的像差。

以下将采用上述的整体结构来检验下面的方程1至9。

1.59＜n2＜1.65……方程1，

20＜v2＜30……方程2，

1.45＜n1＜1.59……方程3，

50＜v1＜60……方程4，

1.45＜n3＜1.59……方程5，

50＜v3＜60……方程6

其中，n1：第一透镜的折射率

v1：第一透镜的阿贝数

n2：第二透镜的折射率

v2：第二透镜的阿贝数

n3：第三透镜的折射率

v3：第三透镜的阿贝数

方程1、3和5分别描述了用于第二、第一和第三透镜L2、L1和L3的折射率的条件。第二透镜L2的折射率大于第一和第三透镜L1和L3的折射率。

另外，方程2、4和6描述了用于第二、第一和第三透镜L2、L1和L3的阿贝数的条件。第二透镜L2的阿贝数小于第一和第三透镜L1和L3的阿贝数。

通常，在单个透镜的情况下，当阿贝数变小时，色散值变大，由此色差难以校正。相反，当阿贝数变大时，色散值变小并且折射率的变化变小，由此色差有利地变小。

因此，由于在只使用满足方程1和2的第二透镜L2的情况下，色差难于校正，所以本发明通过将第二透镜L2与第一透镜L1组合来校正色差，第一透镜L1的折射率小于第二透镜L2的折射率并且第一透镜L1的阿贝数相对地大于第二透镜L2的阿贝数。

即，在相关技术的光学系统中，已经使用具有相对大的阿贝数和相对小的折射率的皇冠系列(crown-series)透镜与具有小阿贝数和大折射率的燧石系列(flint-series)透镜之间的相互作用来校正光束的色差。在本文中，根据本发明的高分辨率光学系统使用具有小折射率和大阿贝数的第一透镜L1和具有大折射率和小阿贝数的第二透镜L2来校正色差。

第一透镜L1将被制备直到第一透镜L1折射率小于第二透镜L2的折射率并且阿贝数相对大于第二透镜L2的阿贝数。更期望的是，第一透镜L1可由满足关于以下描述的折射率和阿贝数的方程3和4的普通塑料光学材料形成。

在此，如果第一和第二透镜L1和L2在它们的折射光焦度大小上相差很大，则由它们折射光焦度的差异导致色差难于校正，因此第一和第二透镜L1和L2的折射光焦度可在其大小上与下面的方程9所述的相似。

在相关的技术中，ZEONEX系列的E48R已经被主要地用于塑料透镜，对于d-line波长(可见光的主要波长：587.6nm)，E48R的折射率大约为1.531并且阿贝数大约为55.87。然而，仅采用具有以上折射率和阿贝数的塑料透镜难以校正像差。因此，应该将塑料透镜和玻璃透镜组合并使用。相反，本发明提供了通过将满足方程1和2的塑料透镜与相关技术的塑料透镜组合实现了高分辨率、小尺寸和轻重量的光学系统的优势。

被用于满足方程1和2的第二透镜L2的由塑料制成的光学材料的一个例子，如Osaka Gas Chemical有限公司的OKP4。从而对于d-line波长，折射率为1.613并且阿贝数为26.65可以被使用。

同时，第三透镜L3可由塑料制成，使得第三透镜L3的折射率小于第二透镜L2的折射率并且阿贝数大约第二透镜L2的阿贝数，从而减小已经通过第一和第二透镜L1和L2的光的像差。

如上所述，与相关技术的光学系统相比，通过使用具有不同折射率和不同阿贝数的塑料透镜去除色差，本发明具有实现了小尺寸和薄框架(slim-profile)的光学系统并提供了轻重量的光学系统的优势，可以通过大规模低制造成本的生产处理来制造本发明实现和提供的光学系统。

0.5＜f1/f＜1.0……方程7

TL/f＜2.0……方程8

其中，f1：第一透镜的焦距

f：整个光学系统的焦距

TL：从孔径光阑到像平面的距离

方程7规定了第一透镜L1的光焦度。如果f1变大超过了方程7的上限，则由单一透镜构成的第二和第三透镜L2和L3的光焦度应该增大，这样导致了色差增大的问题。相反，如果f1变小低于方程7的下限，则第一透镜L1的光焦度变得过大，从而球差和慧差变大。另外，组成第一透镜L1的透镜的球形表面的曲率半径变小，这使得该透镜难以加工。

方程8是用于规定透镜的总长度(TL)的小尺寸条件。如果TL超过方程8的上限，则在校正高图像质量的像差上是具有优势的，但是在超小型化特征方面是矛盾的，这是本发明的一个特性。

0.5＜|f2|/f1＜2.0……方程9

其中，f2：第二透镜的焦距(f2＜0)

第一透镜L1具有正折射光焦度，第二透镜具有负折射光焦度，因而如果|f2|/f1超过方程9的上限或超出方程9的下限，并且第一和第二透镜L1和L2的折射光焦度的绝对值的差变得过大，则使用第一和第二透镜L1和L2来消除像差变得困难，从而不能由第三透镜L3来校正像差。

例如，由于第一透镜L1具有较大的阿贝数，L1的色散值小，从而产生较小的色差。相反，第二透镜L2具有较小的阿贝数，L2的色散值大，从而产生较大的色差。因此，如果一个透镜的光焦度相对地过大，则通过组合第一和第二透镜L1和L2来消除像差的效果被显著地减小并且产生更多的色差。

下面将根据优选实施例更加详细地描述本发明。

如上所述，下面的实施例1至3都从物侧顺序地包括：孔径光阑S，布置在离物侧最近；正折射光焦度的第一塑料透镜L1；具有负折射光焦度的第二塑料透镜L2；具有正折射光焦度的第三塑料透镜L3；和光学滤光片(OLPF)，置于第三透镜L3和像平面(IP)之间由紫外线(uv)滤光片和防护玻璃罩组成。

通过以下的已知公式1来获得用于下面的实施例和下面的比较示例的每个的非球形表面。用于二次曲线常数K和非球形系数A、B、C和D的E和E后面的数字表示10的乘方。例如，E+21和E-02分别表示10²¹和10^-2。

$Z=\frac{c{Y}^2}{1+\sqrt{1-(1+K)c^2{Y}^2}}+A{Y}^4+B{Y}^6+C{Y}^8+D{Y}^{10}+E{Y}^{12}+F{Y}^{14}+\·\·\·$ ……公式1

其中，Z：从透镜的顶点到光轴的距离

Y：垂直方向上到光轴的距离

r：透镜顶点的曲率半径

K：二次曲线常数

A、B、C、D、E和F：非球形系数

[第一实施例]

下面的表1表示根据本发明第一实施例的数例。

图1是示出根据本发明第一实施例的使用塑料透镜的高分辨率光学系统的透镜结构的示图，图2a至2c是解释在表1和图1中示出的光学系统的像差的曲线图，图3是示出第一实施例的调制传递函数(MTF)特性的曲线图。

在下面的透镜结构中，透镜的厚度、大小和形状已经或多或少地被夸大，并且在附图中示出的球形和非球形表面的形状仅作为示例目的被提出，并不限于这些形状。

另外，在下面示出像散的曲线图中，“S”、“T”分别表示弧矢的、切线的。

这里，在MTF取决于每毫米周长的空间频率并且由下面光的最大强度和最小强度之间的公式2限定。

$\mathrm{MTF}=\frac{\mathrm{Max}-\mathrm{Min}}{\mathrm{Max}+\mathrm{Min}}$ ……公式2

即，如果MTF为1，则分辨率是最理想的，并且随着MTF减小，分辨率下降。

在第一实施例中，F数(FNo.)是2.46，视角是68°，光学系统中从孔径光阑到像平面(IP)的距离(以下被称作“TL”)是4.9mm，整体焦距f是3.2mm，第一、第二和第三透镜的焦距f1、f2和f3分别是2.0mm、-1.98mmm和3.3mmm。以上的透镜系统适用于两百万像素等级的1/4.5英寸传感器。

另外，在以下的实施例中，ZEONEX系列的E48R已经被用于第一和第三透镜L1和L3。Osaka Gas Chemical有限公司的OKP4已经被用于第二透镜L2。

如在以下的表1、3和5中所述，在E48R中，对于d-line波长(可见光的主要波长：587.6nm)的折射率是1.531，阿贝数是55.87。在OKP4中，对于d-line波长的折射率是1.613，阿贝数是26.65。

表1

平面序号	曲率半径(R)	平面间距(t)	折射率(Nd)	阿贝数(Vd)	标记
						1	∞	0.100000			孔径光阑
*2	3.34615	0.880000	1.531	55.87	第一透镜
						*3	-1.47825	0.490000
*4	-0.69718	0.600000	1.613	26.65	第二透镜
						*5	-2.16773	0.290000
*6	1.24275	1.040000	1.531	55.87							第三透镜
					*7	2.84458	0.168555
8	∞	0.550000	1.519	64.2						光学滤光片
					9	∞	0.800000
10	∞	0.000000									像平面

在表1中，*表示非球形表面。在第一实施例的情况下，第二平面(第一透镜的物侧)、第三平面(第一透镜的像侧)、第四平面(第二透镜的物侧)、第五平面(第二透镜的像侧)、第六平面(第三透镜的物侧)和第七平面(第三透镜的像侧)是非球面。

在下面的表2A和2B中按照公式1给出了第一实施例的非球形系数。

表2A

	K	A	B	C
					第二平面	2.98851E-01	0.00000E+00	-1.01059E-01	-1.67953E-01
第三平面	-6.76476E-01	9.80953E-01	-8.23019E-02	3.63139E-02
					第四平面	-1.43435E+00	-5.58234E-01	2.82041E-01	4.29157E-01
第五平面	-4.61312E-01	3.55830E-02	-1.65353E-01	4.44829E-01
					第六平面	8.04667E-01	-5.95811E+00	-4.89609E-02	4.66073E-02
第七平面	3.51546E-01	-5.61899E-01	-7.23395E-02	1.99414E-02

表2B

	D	E	F
				第二平面	1.74513E-01	-5.19513E-01	0.00000E+00
第三平面	8.87046E-03	-3.48271E-02	0.00000E+00
				第四平面	-5.01234E-02	-3.81588E-01	3.68320E-01
第五平面	-2.37026E-01	4.12749E-02	3.99705E-03
				第六平面	-2.66875E-02	8.13352E-03	-1.08126E-03
第七平面	-6.26436E-03	1.38538E-03	-1.72735E-04

[第二实施例]

下面的表3表示根据本发明第二实施例的数例。

图4是示出根据本发明第二实施例的使用塑料透镜的高分辨率光学系统的透镜结构的示图，图5a至5c是解释在表3和图4中显示的光学系统的像差的曲线图，图6是示出第二实施例的MTF特性的曲线图。

在第二实施例中，F数(FNo.)是2.8，视角是62°，TL是5.15mm，整体焦距f是3.8mm，第一、第二和第三透镜的焦距f1、f2和f3分别是2.3mm、-2.3mmm和4.8mmm。以上的透镜系统适用于两百万像素等级的1/4英寸传感器。

表3

平面序号	曲率半径(R)	平面间距(t)	折射率(Nd)	阿贝数(Vd)	标记
						1	∞	0.100000			孔径光阑
*2	2.666805	0.870000	1.531	55.87	第一透镜
						*3	-1.933730	0.507640
*4	-0.938412	0.670000	1.613	26.65	第二透镜
						*5	-3.609912	0.410000
*6	1.410005	0.970000	1.531	55.87							第三透镜
					*7	2.371143	0.330570
8	∞	0.550000	1.519	64.2						光学滤光片
					9	∞	0.744517
10	∞	0.000000									像平面

在表3中，*表示非球形表面。在第二实施例的情况下，第二平面(第一透镜的物侧)、第三平面(第一透镜的像侧)、第四平面(第二透镜的物侧)、第五平面(第二透镜的像侧)、第六平面(第三透镜的物侧)和第七平面(第三透镜的像侧)是非球面。

在下面的表4A和4B中按照公式1给出了第二实施例的非球形系数

表4A

	K	A	B	C
					第二平面	3.74981E-01	0.00000E+00	-8.34823E-02	-1.00559E-01
第三平面	-5.17135E-01	9.39230E-01	-9.97314E-02	-1.01824E-01
					第四平面	-1.06563E+00	-2.07711E-01	5.46416E-02	3.79384E-01
第五平面	-2.77015E-01	1.56194E+00	-1.72585E-01	3.75689E-01
					第六平面	7.09220E-01	-5.61646E+00	-7.75275E-02	4.10092E-02
第七平面	4.21738E-01	-3.03074E+00	-7.22217E-02	1.01978E-02

表4B

	D	E	F
				第二平面	9.08188E-02	-3.52284E-01	0.00000E+00
第三平面	-1.52933E-01	1.37170E-01	0.00000E+00
				第四平面	-3.16572E-02	-2.83634E-01	2.49969E-01
第五平面	-2.14659E-01	6.34590E-02	-8.35710E-03
				第六平面	-2.00782E-02	7.08146E-03	-1.44373E-03
第七平面	-5.27573E-04	-3.83760E-05	-7.42094E-05

[第三实施例]

下面的表5表示根据本发明第三实施例的数例。

图7是示出根据本发明第三实施例的使用塑料透镜的高分辨率光学系统的透镜结构的示图，图8a至8c是解释在表5和图7中显示的光学系统的像差的曲线图，图9是示出第三实施例的MTF特性的曲线图。

在第三实施例中，F数(FNo.)是2.8，视角是60°，TL是6.1mm，整体焦距f是4.7mm，第一、第二和第三透镜的焦距f1、f2和f3分别是3.3mm、-4.5mmm和8.8mmm。以上的透镜系统适用于两百万像素等级的1/3英寸传感器。

表5

平面序号	曲率半径(R)	平面间距(t)	折射率(Nd)	阿贝数(Vd)	标记
						1	∞	0.100000			孔径光阑
*2	2.70808	0.850000	1.531	55.87	第一透镜
						*3	-4.64176	0.740000
*4	-1.13322	0.560000	1.613	26.65	第二透镜
						*5	-2.29809	0.800000
*6	1.67418	1.010000	1.531	55.87							第三透镜
					*7	2.05961	0.479938
8	∞	0.550000	1.519	64.2						光学滤光片
					9	∞	1.010062
10	∞	0.000000									像平面

在表5中，*表示非球形表面。在第三实施例的情况下，第二平面(第一透镜的物侧)、第三平面(第一透镜的像侧)、第四平面(第二透镜的物侧)、第五平面(第二透镜的像侧)、第六平面(第三透镜的物侧)和第七平面(第三透镜的像侧)是非球面。

在下面的表6A和6B中按照公式1给出了第三实施例的非球形系数

表6A

	K	A	B	C
					第二平面	3.69265E-01	0.00000E+00	-3.32618E-02	-4.11005E-02
第三平面	-2.15436E-01	1.38671E+01	-6.97704E-02	-1.61706E-02
					第四平面	-8.82441E-01	-3.54042E-01	-5.32870E-02	2.01787E-01
第五平面	-4.35144E-01	-1.41363E-01	-9.06073E-02	1.47609E-01
					第六平面	5.97307E-01	-4.37020E+00	-4.35302E-02	1.47621E-02
第七平面	4.85529E-01	-3.85558E+00	-4.52623E-02	1.08727E-02

表6B

	D	E	F
				第二平面	2.26987E-02	-4.11306E-02	0.00000E+00
第三平面	3.45963E-03	-1.79847E-03	0.00000E+00
				第四平面	1.62034E-04	-5.34532E-02	2.13698E-02

第五平面	-2.68155E-02	-1.98525E-03	6.51040E-04
				第六平面	-2.75307E-03	2.31915E-04	-6.82584E-06
第七平面	-1.64742E-03	1.10833E-04	-3.23087E-06

上述的实施例显示了本发明具有获得具有如图2a、图2b、图2c、图5a、图5b、图5c、图8a、图8b和图8c所示的优良像差特性的光学系统和实现具有如图3、图6和图9所示的优良MTF特性的高分辨率光学系统的优势。

如上所述，本发明具有使用仅三个塑料透镜实现具有小透镜组合和高分辨率的小型化光学系统的效果。

另外，本发明不仅实现了轻重量，而且由于其容易制造的特点，通过大规模生产处理可被制造，实现低制造成本的光学系统。

本领域的技术人员应该清楚，可以对本发明进行各种修改和改变。因此，本发明旨在覆盖在所附权利要求及其等同物的范围内进行的本发明的修改和改变。

Claims (5)

1、一种使用塑料透镜的高分辨率光学系统，从物侧顺序地包括：

最靠近物侧布置的孔径光阑；

具有正折射光焦度的第一塑料透镜；

具有负折射光焦度的第二塑料透镜；和

具有正折射光焦度的第三塑料透镜，第二透镜的折射率满足下面的方程1，并且第二透镜的阿贝数满足下面的方程2：

1.59＜n2＜1.65……方程1，

20＜v2＜30……方程2，

其中，n2：第二透镜的折射率，

v2：第二透镜的阿贝数。

2、根据权利要求1所述的系统，其中，第一和第三透镜的折射率和第一和第三透镜的阿贝数满足下面的方程3至6：

1.45＜n1＜1.59……方程3，

50＜v1＜60……方程4，

1.45＜n3＜1.59……方程5，

50＜v3＜60……方程6，

其中，n1：第一透镜的折射率，

v1：第一透镜的阿贝数，

n3：第三透镜的折射率，

v3：第三透镜的阿贝数。

3、根据权利要求2所述的系统，其中，第一透镜的光焦度还满足下面的方程7，并且在整体透镜系统的光轴方向上的测量满足下面的方程8：

0.5＜f1/f＜1.0……方程7

TL/f＜2.0……方程8

其中，f1：第一透镜的焦距，

f：整个光学系统的焦距，

TL：从孔径光阑到像平面的距离。

4、根据权利要求3所述的系统，其中，第一和第二透镜的光焦度还满足下面的方程9：

0.5＜|f2|/f1＜2.0……方程9

其中，f2：第二透镜的焦距(f2＜0)。

5、根据权利要求1所述的系统，其中，第一、第二和第三透镜的折射平面中至少一个折射平面是非球形平面。

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