成像光学系统技术方案

一种成像光学系统，其包括正或负的第一透镜组、光阑以及正第二透镜组。第一透镜组包括设置为最靠近物体侧的正透镜元件，该正透镜元件在其物体侧包括非球面表面，非球面表面包括凸向物体侧的近轴凸面。该非球面表面在其近轴部分具有沿着子午截面为正的曲率，并且子午截面的曲率在从非球面表面的近轴部分至外周的有效孔径的75％以内的区域中从正值变为负值。

Imaging optical system

An imaging optical system comprises a positive or negative first lens group, an aperture and a positive second lens group. The first lens group includes a positive lens element set closest to the side of the object, which includes an aspherical surface on the side of the object, and the aspheric surface including the convex surface of the convex object side. The surface of the aspheric surface has a positive curvature along the meridian section in its paraxial section, and the curvature of the meridian section changes from positive to negative in the area within 75% of the effective aperture from the paraxial part to the outer circumference of the surface of the aspheric surface.

【技术实现步骤摘要】
成像光学系统
本技术涉及成像光学系统，其可以设置在成像装置中，所述成像装置例如为车载摄像机、监控摄像机和便携式终端(包括移动电话、智能电话或其它智能设备)。
技术介绍
专利文献1公开了设置有图像传感器和成像透镜组的成像光学系统，所述图像传感器将光学图像转换成电信号，而所述成像透镜组在图像传感器的光接收表面上形成光学图像。成像透镜组在最靠近物体侧的透镜表面上设置有非球面表面，该非球面表面在透镜表面的中心区域具有正光学折射力，并且在透镜表面的外周区域具有负光学折射力，由此该非球面表面产生负畸变。专利文献1：日本未审查专利公开第2005-010521号。然而，在专利文献1的该成像光学系统中，存在无法充分同时实现宽视角和在图框的中心区域处的图像放大两者的问题。在专利文献1公开的实施方案中，当通过将整个光学系统的焦距除以最大图像高度来计算值时，该值在第二实施方案中最大(约为2.7)，并且在第一实施方案中最小(约为2.2)。由于整个光学系统的焦距除以最大图像高度的值对应于图像尺寸恒定的情况下的焦距，所以该值越大，在图框的中心区域处可获得的图像越大。在专利文献1中公开的实施方案中，第二实施方案指定了这样的值(整个光学系统的焦距除以最大图像高度的值)的最大值，并且可以在图框的中心区域处获得放大的图像，然而，视角仅为66度，从而无法实现具有宽视角的图像。反之，在专利文献1的第一实施方案中，其中，视角为110度(其为宽视角)，将整个光学系统的焦距除以最大图像高度的值仅为约2.2，所以在图框的中心区域处的图像的放大率不足。
技术实现思路
本技术考虑上述问题进行设计，并且提供了一种成像光学系统，该成像光学系统能够在放大画面的中心区域处的物体图像的同时实现宽视角。根据本技术的一个方面，提供了一种成像光学系统，所述成像光学系统从物体侧开始依次包括正或负的第一透镜组、孔径光阑以及正第二透镜组。所述第一透镜组包括设置为最靠近物体侧的正透镜元件。在第一透镜组中设置为最靠近物体侧的正透镜元件在其物体侧包括非球面表面，该非球面表面包括凸向物体侧的近轴凸面。在第一透镜组中设置为最靠近物体侧的正透镜元件的物体侧的非球面表面在其近轴部分具有沿着子午截面为正的曲率，并且子午截面的曲率在从非球面表面的近轴部分至外周的有效孔径的75％以内的区域中从正值变为负值。可取为，在第一透镜组中设置为最靠近物体侧的正透镜元件的物体侧的非球面表面在其近轴部分具有沿着子午截面为正的曲率，并且子午截面的曲率在从非球面表面的近轴部分至外周的有效孔径的50％至75％以内的区域中从正值变为负值。在本说明书中，除了孔径光阑位于第一透镜组的最靠近图像侧的表面和第二透镜组的最靠近物体侧的表面之间的情况之外，“从物体侧开始按照第一透镜组、孔径光阑和第二透镜组的顺序(换句话说，在第一透镜组和第二透镜组之间设置孔径光阑)”也涉及孔径光阑位于与光轴正交并且与第一透镜组的最靠近图像侧的表面相切的平面，或者在从这样的平面稍微朝向物体侧的位置处，使得孔径光阑和第一透镜组关于光轴方向重叠的情况；并且还涉及孔径光阑位于与光轴正交并且与第二透镜组的最靠近物体侧的表面相切的平面上，或者在从这样的平面稍微朝向图像侧的位置处，使得孔径光阑和第二透镜组关于光轴方向重叠的情况。在本说明书中，“透镜元件的有效孔径”指的是通过从由包括透镜元件的光学系统形成的图像的中心(在光轴上)至最大图像高度的光线中在距离光轴的最大位置(距离)处穿过透镜元件的光线而确定的透镜元件的光线通路的最大区域。可取为，满足以下条件(1)、(2)、(3)和(4)：R1/f<1.4(1)，D1/f>0.2(2)，f1/f<20(3)，以及V>56(4)，其中，f表示整个成像光学系统的焦距，f1表示在第一透镜组中设置为最靠近物体侧的正透镜元件的焦距，R1表示在第一透镜组中设置为最靠近物体侧的正透镜元件的物体侧的表面的近轴曲率半径，D1表示在第一透镜组中设置为最靠近物体侧的正透镜元件沿着光轴的厚度，以及V表示在第二透镜组中设置为最靠近孔径光阑的透镜元件的关于d线的阿贝数。可取为满足以下条件(5)：-2<f1/fg1<1(5)，其中，f1表示在第一透镜组中设置为最靠近物体侧的正透镜元件的焦距，以及fg1表示第一透镜组的焦距。可取为满足以下条件(6)：-0.20<(R1-R2)/(R1+R2)<0.55(6)，其中，R1表示在第一透镜组中设置为最靠近物体侧的正透镜元件的物体侧的表面的近轴曲率半径，以及R2表示在第一透镜组中设置为最靠近物体侧的正透镜元件的图像侧的表面的近轴曲率半径。第一透镜组可以包括紧接着设置为最靠近物体侧的正透镜元件之后而设置的负透镜元件。紧接着设置为最靠近物体侧的正透镜元件之后而设置的负透镜元件可以在其近轴部分的图像侧包括凹面。设置为最靠近物体侧的正透镜元件与紧接着设置为最靠近物体侧的正透镜元件之后而设置的负透镜元件之间的关于d线的阿贝数的差可以为10或更大。第二透镜组可以包括具有70或更大的关于d线的阿贝数的至少一个正透镜元件。第二透镜组可以包括具有30或更小的关于d线的阿贝数的至少一个负透镜元件。可取为整个光学系统的焦距除以最大图像高度的值大于或等于2.9。根据本技术，获得了一种成像光学系统，其可以在放大画面的中心区域处的物体图像的同时实现宽视角。附图说明下面将参考附图详细讨论本技术，在附图中：图1示出了根据本技术的成像光学系统的第一数值实施方案的透镜布置；图2A、图2B、图2C和图2D示出了在图1的透镜布置中发生的各种像差；图3示出了根据本技术的成像光学系统的第二数值实施方案的透镜布置；图4A、图4B、图4C和图4D示出了在图3的透镜布置中发生的各种像差；图5示出了根据本技术的成像光学系统的第三数值实施方案的透镜布置；图6A、图6B、图6C和图6D示出了在图5的透镜布置中发生的各种像差；图7示出了根据本技术的成像光学系统的第四数值实施方案的透镜布置；图8A、图8B、图8C和图8D示出了在图7的透镜布置中发生的各种像差；图9示出了根据本技术的成像光学系统的第五数值实施方案的透镜布置；图10A、图10B、图10C和图10D示出了在图9的透镜布置中发生的各种像差；图11示出了根据本技术的成像光学系统的第六数值实施方案的透镜布置；图12A、图12B、图12C和图12D示出了在图11的透镜布置中发生的各种像差；图13示出了根据本技术的成像光学系统的第七数值实施方案的透镜布置；图14A、图14B、图14C和图14D示出了在图13的透镜布置中发生的各种像差；图15示出了根据本技术的成像光学系统的第八数值实施方案的透镜布置；图16A、图16B、图16C和图16D示出了在图15的透镜布置中发生的各种像差；图17示出了根据本技术的成像光学系统的第九数值实施方案的透镜布置；以及图18A、图18B、图18C和图18D示出了在图17的透镜布置中发生的各种像差。具体实施方式本技术的成像光学系统从物体侧开始依次由正或负第一透镜组G1、孔径光阑S和正第二透镜组G2构成。在第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种成像光学系统，其特征在于，其从物体侧开始依次包括正或负的第一透镜组、孔径光阑以及正第二透镜组，其中，所述第一透镜组包括设置为最靠近物体侧的正透镜元件，其中，在所述第一透镜组中设置为最靠近物体侧的所述正透镜元件在其物体侧包括非球面表面，所述非球面表面包括凸向物体侧的近轴凸面，并且其中，在所述第一透镜组中设置为最靠近物体侧的所述正透镜元件的物体侧的所述非球面表面在其近轴部分具有沿着子午截面为正的曲率，并且子午截面的曲率在从非球面表面的近轴部分至外周的有效孔径的75％以内的区域中从正值变为负值。

【技术特征摘要】
2016.11.30 JP 2016-2320671.一种成像光学系统，其特征在于，其从物体侧开始依次包括正或负的第一透镜组、孔径光阑以及正第二透镜组，其中，所述第一透镜组包括设置为最靠近物体侧的正透镜元件，其中，在所述第一透镜组中设置为最靠近物体侧的所述正透镜元件在其物体侧包括非球面表面，所述非球面表面包括凸向物体侧的近轴凸面，并且其中，在所述第一透镜组中设置为最靠近物体侧的所述正透镜元件的物体侧的所述非球面表面在其近轴部分具有沿着子午截面为正的曲率，并且子午截面的曲率在从非球面表面的近轴部分至外周的有效孔径的75％以内的区域中从正值变为负值。2.根据权利要求1所述的成像光学系统，其特征在于，其中，在所述第一透镜组中设置为最靠近物体侧的所述正透镜元件的物体侧的所述非球面表面在其近轴部分具有沿着子午截面为正的曲率，并且子午截面的曲率在从非球面表面的近轴部分至外周的有效孔径的50％至75％以内的区域中从正值变为负值。3.根据权利要求1所述的成像光学系统，其特征在于，其中，满足以下条件1)、2)、3)和4)：R1/f<1.41)，D1/f>0.22)，f1/f<203)，以及V>564)，其中f表示整个成像光学系统的焦距，f1表示在所述第一透镜组中设置为最靠近物体侧的所述正透镜元件的焦距，R1表示在所述第一透镜组中设置为最靠近物体侧的所述正透镜元件的物体侧的表面的近轴曲率半径，D1表示在所述第一透镜组中设置为最靠近物体侧的所述正透镜元件沿着光轴的厚度，以及V表示在所述第二透镜组中设置为最靠近孔径光阑的透镜元件的关于d线的阿...

【专利技术属性】
技术研发人员：高漥豊，多田英二郎，
申请(专利权)人：HOYA株式会社，
类型：新型
国别省市：日本,JP