超广角成像光学系统技术方案

一种七片式超广角成像光学系统，其由从物方到像方依序排列的光焦度为正的前透镜组和光焦度为正的后透镜组组成；其中前透镜组由负的第一透镜、正的第二透镜和负的第三透镜组成；后透镜组由正的第四透镜、正的第五透镜、正的第六透镜和负的第七透镜组成，光阑位于前透镜组和后透镜组之间。第四透镜和第五透镜组成胶合透镜，第六透镜和第七透镜组成胶合透镜。满足本申请条件式的成像系统视场角不小于158°。

【技术实现步骤摘要】
超广角成像光学系统
本专利技术涉及一种成像光学系统，特别是一种七片式超广角成像光学系统。
技术介绍
成像光学系统广泛用于监控、航拍、测控等领域中，需要成像系统具有大的视场角和高成像质量，然而，成像光学系统在提升视场角时很容易引入像差、像散，导致成像质量降低。对此，有待进一步提升成像光学系统的视场角，同事校正像差、像散，提升系统的成像质量。
技术实现思路
鉴于上述技术问题，本专利技术提供一种七片式超广角成像光学系统，为解决上述问题，希望获得较大的超大视场角的同时，校正像差和像散。根据本公开的七片式超广角成像光学系统的结构图。其由从物方到像方依序排列的光焦度为正的前透镜组和光焦度为正的后透镜组组成；其中前透镜组由第一透镜、第二透镜和第三透镜组成；后透镜组由第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜组成，光阑位于前透镜组和后透镜组之间。第四透镜和第五透镜组成胶合透镜，第六透镜和第七透镜组成胶合透镜。且成像光学系统进一步包括滤光片。进一步地，成像光学系统可进一步包括图像传感器。其中：第一透镜为负透镜，物侧面为凸面，像侧面为凹面；第二透镜为正透镜，物侧面为凸面，像侧面为凸面；第三透镜为负透镜，物侧面为凹面，像侧面为凸面；第四透镜为正透镜，物侧面为凸面，像侧面为凹面；第五透镜为正透镜，物侧面为凸面，像侧面为凸面；第六透镜为正透镜，物侧面为凸面，像侧面为凸面；第七透镜为负透镜，物侧面为凹面，像侧面为凸面。其中，物侧面以及像侧面为凸面或凹面，应当按照本领域惯用的理解方式，表示透镜物侧面以及像侧面靠近光轴的部分为凸面或凹面。根据本公开的成像光学系统，可满足下列条件式（1）：-2.5<f1/f<-22<f2/f<3-7<f3/f<-64<fG1/f<6（1）满足条件式（1）时，通过对前透镜组的各个镜片的焦距进行合理分配，可以快速聚焦大视场光线，从附图1可以看到边缘视场B处的光线在经过前透镜组时发生最大偏折，能够获得大视场角，而对于中心视场A处的光线几乎不偏折，有利于像差校正。根据本公开的成像光学系统，可满足下列条件式(2)：60<f4/f<652<f5/f<33<f6/f<4-120<f7/f<-1101<fG2/f<2（2）满足条件式(2)时，通过对后透镜组焦距的合理分配，能够减小后透镜组的聚焦压力，在完成了大视场成像的同时有利于减小后透镜组的长度，同时方便色差校正。根据本公开的成像光学系统可满足下列条件式(3)：2.5<f45/f<33<f67/f<435<TTL/fB<405<TTL/f<8（3）满足条件式（3）时，通过合理设置前透镜组和后透镜组的合焦距，使得系统后焦距远远小于系统的总焦距，使得成像面距离最后一片透镜像侧面的距离小，能够缩小系统尺寸。根据本公开的成像光学系统可满足下列条件式(4)：2<r1/r2<338<d2/d1<420.5<r6/r5<11.2<d3/d5<1.6（4）满足条件式（4）时，从附图1可以看到边缘视场B的光线在前透镜组G1中发生偏折时，最大的折射发生在第一透镜处，这样使得第一透镜以最大程度对边缘视场B的光线进行偏折，能使得大视场角的光线尽快靠近中心视场形成近轴光束，这样，一方面边缘光线引入的像差和像散会大幅度减小，另一方面可以更快的进行像差和像散校正。根据本公开的成像光学系统可满足下列条件式(5)：0.5<IH/TTL<0.9（5）满足条件式（5）使得系统具有较大的成像面。而且，本申请采用两组胶合透镜，在校正色差方面更加灵活。另外，本实施例采用六个非球面校正像差，分别是第一透镜像侧面、第二透镜物侧面、第四透镜的物侧面、第五透镜像侧面、第六透镜的物侧面和第七透镜的像侧面。采用本申请的七片式超广角成像光学系统，视场角高达158°，视场角得到提升的同时，能够校正像差和像散，提高成像质量。附图说明通过结合附图，从下面的描述中，本公开的实施例将会更清楚地被理解：图1是根据本公开的第一示例性实施例的七片式超广角成像光学系统的结构图；图2是图1的七片式超广角成像光学系统的视场数据图；其中，L1~L7表示第一至第七透镜，STO表示光阑，G1表示前透镜组，G2表示后透镜组，S1~S15表示各表面序号，IMG表示像面，A表示中心视场，B表示边缘视场。具体实施方式以下，将参照附图1-2来详细描述本公开的实施例。图1是根据本公开的七片式超广角成像光学系统的结构图。其由从物方到像方依序排列的光焦度为正的前透镜组G1和光焦度为正的后透镜组G2组成；其中前透镜组G1由第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3组成；后透镜组G2由第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6和第七透镜L7组成，光阑位于前透镜组G1和后透镜组G2之间。第四透镜L4和第五透镜L5组成胶合透镜，第六透镜L6和第七透镜L7组成胶合透镜。且成像光学系统进一步包括滤光片。进一步地，成像光学系统可进一步包括图像传感器。其中：第一透镜L1为负透镜，物侧面S1为凸面，像侧面S2为凹面；第二透镜L2为正透镜，物侧面S3为凸面，像侧面S4为凸面；第三透镜L3为负透镜，物侧面S5为凹面，像侧面S6为凸面；第四透镜L4为正透镜，物侧面S8为凸面，像侧面S9为凹面；第五透镜L5为正透镜，物侧面S9为凸面，像侧面S10为凸面；第六透镜L6为正透镜，物侧面S11为凸面，像侧面S12为凸面；第七透镜L7为负透镜，物侧面S12为凹面，像侧面S13为凸面。其中，物侧面以及像侧面为凸面或凹面，应当按照本领域惯用的理解方式，表示透镜物侧面以及像侧面靠近光轴的部分为凸面或凹面。根据本公开的成像光学系统，可满足下列条件式（1）：-2.5<f1/f<-22<f2/f<3-7<f3/f<-64<fG1/f<6（1）满足条件式（1）时，通过对前透镜组的各个镜片的焦距进行合理分配，可以快速聚焦大视场光线，从附图1可以看到边缘视场B处的光线在经过前透镜组时发生最大偏折，能够获得大视场角，而对于中心视场A处的光线几乎不偏折，有利于像差校正。根据本公开的成像光学系统，可满足下列条件式(2)：60<f4/f<652<f5/f<33<f6/f<4-120<f7/f<-110...

【技术保护点】
1.一种超广角成像光学系统，其由从物方到像方依序排列的光焦度为正的前透镜组和光焦度为正的后透镜组组成；其中前透镜组由第一透镜、第二透镜和第三透镜组成；后透镜组由第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜组成，光阑位于前透镜组和后透镜组之间；/n第四透镜和第五透镜组成胶合透镜，第六透镜和第七透镜组成胶合透镜；/n其中：/n第一透镜为负透镜，物侧面为凸面，像侧面为凹面；/n第二透镜为正透镜，物侧面为凸面，像侧面为凸面；/n第三透镜为负透镜，物侧面为凹面，像侧面为凸面；/n第四透镜为正透镜，物侧面为凸面，像侧面为凹面；/n第五透镜为正透镜，物侧面为凸面，像侧面为凸面；/n第六透镜为正透镜，物侧面为凸面，像侧面为凸面；/n第七透镜为负透镜，物侧面为凹面，像侧面为凸面；/n且成像光学系统满足下列条件式（1）：/n-2.5<f1/f<-2/n2<f2/f<3/n-7<f3/f<-6/n4<fG1/f<6 （1）。/n

【技术特征摘要】
1.一种超广角成像光学系统，其由从物方到像方依序排列的光焦度为正的前透镜组和光焦度为正的后透镜组组成；其中前透镜组由第一透镜、第二透镜和第三透镜组成；后透镜组由第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜组成，光阑位于前透镜组和后透镜组之间；
第四透镜和第五透镜组成胶合透镜，第六透镜和第七透镜组成胶合透镜；
其中：
第一透镜为负透镜，物侧面为凸面，像侧面为凹面；
第二透镜为正透镜，物侧面为凸面，像侧面为凸面；
第三透镜为负透镜，物侧面为凹面，像侧面为凸面；
第四透镜为正透镜，物侧面为凸面，像侧面为凹面；
第五透镜为正透镜，物侧面为凸面，像侧面为凸面；
第六透镜为正透镜，物侧面为凸面，像侧面为凸面；
第七透镜为负透镜，物侧面为凹面，像侧面为凸面；
且成像光学系统满足下列条件式（1）：
-2.5<f1/f<-2
2<f2/f<3
-7<f3/f<-6
4<fG1/f<6（1）。


2.根据权利要求1所述的超广角成像光学系统，其特征在于：进一步满足下列条件式(2)：
60<f4/f<65
2<f5/f<3
3<f6/f<4

【专利技术属性】
技术研发人员：赵响，
申请(专利权)人：赵响，
类型：发明
国别省市：安徽;34