广角光学系统及光学设备技术方案

一种广角光学系统及光学设备，属于光学技术领域，该广角光学系统包括：自物侧至像侧顺次配置的：具有负光焦度的第一透镜组；具有正光焦度的第二透镜组；孔径光阑；以及，具有正光焦度的第三透镜组；在调焦过程中，所述第三透镜组能够沿着光轴移动，所述第一透镜组、所述第二透镜组和所述孔径光阑相对于像面固定。该广角光学系统及光学设备，在满足大视场角，长后截距的要求以外，通过合理设定透镜组的光焦度和合理选择光学玻璃材料在校正反向望远系统所具有的负畸变的同时，对位置色差和倍率色差进行校正，达到高性能的成像性能。

Wide angle optical system and optical equipment

【技术实现步骤摘要】
广角光学系统及光学设备
本技术涉及光学
，具体而言，涉及一种广角光学系统及光学设备。
技术介绍
近年，在用于图像拾取设备的照相光学系统和用于图像投影设备的投影光学系统中，具有大视场范围的图像拾取和图像投影能力的广角光学系统被广泛需求。而如何达到高性能的成像性能一直是待解决的技术问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种色差和赛德尔五像差能够良好校正，具有优异成像性能的广角光学系统。本技术的另一目的在于提供一种采用上述广角光学系统的光学设备。本技术的实施例是这样实现的：一种广角光学系统，其包括，自物侧至像侧顺次配置的：具有负光焦度的第一透镜组；具有正光焦度的第二透镜组；孔径光阑；以及，具有正光焦度的第三透镜组；在调焦过程中，所述第三透镜组能够沿着光轴移动，所述第一透镜组、所述第二透镜组和所述孔径光阑相对于像面固定。在本技术较佳的实施例中，所述第一透镜组中最接近物侧至少配置一片负透镜L1P，所述负透镜L1P的材料的折射率为n1p，阿贝数为v1p，并满足以下条件式:1.7<n1p<1.9；(1)20<v1p<45。(2)条件式(1)和(2)通过合理设定第一透镜组内的负透镜L1P的材料的折射率和阿贝数，将广角光学系统的位置色差和倍率色差控制在一定的范围内。若阿贝数v1p超过公式(2)的上限时，负透镜L1P的色散过小，倍率色差的校正不足，系统成像性能低下。若阿贝数v1p超过公式(2)的下限时，负透镜L1P的色散过大，倍率色差的校正过剩，系统成像性能低下。若折射率n1p超过公式(1)的上限时，负透镜L1P的光焦度过大，倍率色差向负方向移动，造成倍率色差的校正过量，周边成像性能低下。若折射率n1p超过公式(1)的下限时，则负透镜L1P的光焦度过小，畸变向正方向移动，造成畸变校正过量，周边成像性能低下。在本技术较佳的实施例中，所述第一透镜组满足以下的条件式：其中，F表示光学系统的焦距，F1表示所述第一透镜组的焦距。条件式(3)通过合理设定第一透镜组的光焦度，能够容易实现短焦距和长后截距的要求。若超过公式(3)的下限时，第一透镜组的光焦度过小，则光路长度增加，不利于光学系统的小型化。若超过公式(3)的上限时，第一透镜组的光焦度过大，则产生像差无法靠第二透镜组和第三透镜组校正，系统成像性能低下。在本技术较佳的实施例中，所述第二透镜组中至少配置一片正透镜L2P，所述正透镜L2P的材料的折射率为n2p，阿贝数为v2p，并满足以下条件式：1.70<n2p<1.9；(4)20<v2p<45。(5)条件式(4)和(5)通过合理设定第二透镜组内正透镜材料的折射率和阿贝数，能有效的校正第一透镜组和第二透镜组产生的球差，以及合理的控制了第二透镜组的倍率色差。若折射率n2p超过条件式(4)的下限，则整个镜头的球差会校正不足，造成镜头中心成像不佳，若折射率n2p超过(4)上限，则会导致其他像差过高，整体成像不佳。若阿贝数v2p超过条件式(5)上限或下限，倍率色差校正不足或过度校正，周边成像性能都会变差。在本技术较佳的实施例中，所述第二透镜组满足以下的条件式：其中F2表示所述第二透镜组的焦距。条件式(6)通过合理设定第二透镜组的光焦度，能够容易实现短焦距和长后截距的要求。若超过公式(6)的下限时，第二透镜组的光焦度过大，在大口径的前提下不利于长后截距的实现，无法满足光学设备的使用。若超过公式(6)的上限时，第二透镜组的光焦度过小，不利于光学系统的小型化。在本技术较佳的实施例中，所述第三透镜组至少配置一片正透镜L3P，所述正透镜L3P的材料的阿贝数平均值为AVE(υL3P)，部分色散比差平均值分别用为AVE(ΔθL3P)表示，并满足以下条件式：AVE(υL3P)>50；(7)AVE(ΔθL3P)>0.015。(8)条件式(7)和(8)通过合理设定调焦群内正透镜玻璃材料的阿贝数和部分色散比差，将光学系统的位置色差和倍率色差控制在一定的范围内。若AVE(υL3P)超过公式(7)的下限时，正透镜的色散过大，在调焦过程中C线和F线相对于d线的变化量大，造成光学系统成像性能低下。若AVE(ΔθL3P)超过公式(8)的下限时，正透镜的部分色散比过小，二级光谱校正不足，在调焦过程中g线的变化较大，造成系统成像性能低下。其中ng、nF、nd、nc分别为波长g线(435.8nm)，F线(486.1nm)，d线(587.6nm)，C线(656.3nm)时玻璃材料的折射率。在本技术较佳的实施例中，所述广角光学系统满足以下条件式：其中，Bf表示所述广角光学系统中最接近像侧的透镜表面和像面之间的距离。根据条件式(9)，能增加成像镜头的后截距，满足单透镜反光照相机的结构需求。一种光学设备，包括上述的广角光学系统。在本技术较佳的实施例中，所述光学设备为照相机时，还包括：相连接的相机镜头和相机本体；所述相机镜头包括透镜镜筒，所述透镜镜筒用于承载所述广角光学系统；所述相机本体包括第一反射镜、聚焦屏、多边形棱镜、目镜透镜、固态图像传感器或者卤化银胶片；所述第一反射镜用于将来自相机镜头的光束向上反射；聚焦屏布置在相机镜头的图像形成位置；所述多边形棱镜用于将聚焦屏上形成的倒像转换成正像；所述目镜透镜用于形成放大的正像；照相机镜头将图像形成在所述固态图像传感器或卤化银胶片的感光表面。在本技术较佳的实施例中，所述固态图像传感器包括CCD传感器或CMOS传感器。本技术实施例提供的广角光学系统的有益效果是：该广角光学系统，在满足大视场角，长后截距的要求以外，通过合理设定透镜组的光焦度和合理选择光学玻璃材料在校正反向望远系统所具有的负畸变的同时，对位置色差和倍率色差进行校正，达到高性能的成像性能。附图说明图1是本技术实施例一的广角光学系统的截面图；图2a是当物体处于无限远距离时，第一数值实施例的光学系统的球面像差的示意图；图2b是当物体处于无限远距离时，第一数值实施例的光学系统的图解说明像散的示意图；图3是本技术实施例二的广角光学系统的截面图；图4a是当物体处于无限远距离时，第二数值实施例的光学系统的球面像差的示意图；图4b是当物体处于无限远距离时，第二数值实施例的光学系统的图解说明像散的示意图；图5是本技术第三实施例的广角光学系统的截面图；图6a是当物体处于无限远距离时，第三数值实施例的光学系统的球面像差的示意图；图6b是当物体处于无限远距离时，第三数值实施例的光学系统的图解说明像散的示意图；图7是本技术的光学设备的主要组件的示意图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种广角光学系统，其特征在于，包括：自物侧至像侧顺次配置的：/n具有负光焦度的第一透镜组；/n具有正光焦度的第二透镜组；/n孔径光阑；/n以及，具有正光焦度的第三透镜组；/n在调焦过程中，所述第三透镜组能够沿着光轴移动，所述第一透镜组、所述第二透镜组和所述孔径光阑相对于像面固定。/n

【技术特征摘要】
1.一种广角光学系统，其特征在于，包括：自物侧至像侧顺次配置的：
具有负光焦度的第一透镜组；
具有正光焦度的第二透镜组；
孔径光阑；
以及，具有正光焦度的第三透镜组；
在调焦过程中，所述第三透镜组能够沿着光轴移动，所述第一透镜组、所述第二透镜组和所述孔径光阑相对于像面固定。


2.根据权利要求1所述的广角光学系统，其特征在于，所述第一透镜组中最接近物侧至少配置一片负透镜L1P，所述负透镜L1P的材料的折射率为n1p，阿贝数为v1p，并满足以下条件式：
1.7＜n1p＜1.9；
20＜v1p＜45。


3.根据权利要求2所述的广角光学系统，其特征在于，所述第一透镜组满足以下的条件式：



其中，F表示光学系统的焦距，F1表示所述第一透镜组的焦距。


4.根据权利要求1所述的广角光学系统，其特征在于，所述第二透镜组中至少配置一片正透镜L2P，所述正透镜L2P的材料的折射率为n2p，阿贝数为v2p，并满足以下条件式：
1.70＜n2p＜1.9；
20＜v2p＜45。


5.根据权利要求4所述的广角光学系统，其特征在于，所述第二透镜组满足以下的条件式：



其中F2表示所述第二透镜组的焦距。


6.根据权利要求1所述的广角光学系统，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶远华，庄永盛，庄建南，朱其云，
申请(专利权)人：深圳市永诺摄影器材股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44