[发明专利]双片组摄像光学系统和具有它的摄像装置

说明书

技术领域

本发明涉及摄像光学系统和具有它的摄像装置，特别是涉及小型且宽视场角下也使色像差得以良好修正的超广角透镜。

背景技术

作为车载用途和监视用途，要求小型广角的摄像光学系统。然而，在只有非球面透镜的光学系统中，透镜片数多达5片以上，因此光学长度变长这样的问题和材料成本耗费这样的问题存在。作为削减透镜片数的方法，提出有使用衍射光栅的透镜结构(参照专利文献1、2和3)。衍射光栅具有逆色散性和异常色散性，具有很大的色像差修正能力。

在专利文献1中，提出有利用了衍射光栅具有的色像差修正能力的3片结构的透镜。在专利文献2中，提出有片数被进一步削减的2片结构的广角摄像透镜。在专利文献3中，提出有对光学系统的焦距和衍射光栅的焦距之比进行调整以修正色像差的透镜。

先行技术文献

专利文献

专利文献1：特开平10-111449号公报、

专利文献2：特开2005-128273号

专利文献3：特开2000-28913号公报

但是，专利文献1中虽然削减了片数，但是依然为3片以上的透镜，因此材料和组装成本高。另外，光学长度长的问题存在。

在专利文献2中虽然是2片结构，但是仅公开了视场角至140°为止的透镜，对更广角的透镜没有给出教导。根据本申请发明者们的研究，在使用专利文献2所公开的透镜时，按140°以上的宽视场角入射的光线会发生很大的色像差。因此，专利文献2所公开的2片的透镜结构中，不能实现例如150°以上的超广角的摄像。

在专利文献3中，对光学系统的焦距与衍射光栅的焦距之比进行调整来尝试进行色像差修正，但其是以视场角70°以下的低视场角的透镜结构为对象，不能适用于超广角的摄像。另外，因为是3片以上的透镜结构，所以材料和组装成本高，并且光学长度长的问题存在。

发明内容

本发明提供一种不仅是透镜的片数为2片的光学系统并且色像差得以良好修正的超广角的摄像光学系统和具有它的摄像装置。

本发明的双片组摄像光学系统，是具有凹透镜和凸透镜的双片组摄像装置，且在该凸透镜设有衍射光栅，其特征在于，满足下式(1)，

4.5＜P1＝(1-f/f_a)·ν_d＜9.0           (1)

在此，f为所述双片组摄像光学系统的有效焦距，f_a是在除去所述衍射光栅时的所述双片组摄像光学系统的有效焦距，ν_d是所述凸透镜的材料的在d线上的阿贝数。

根据有的实施方式，所述双片组摄像光学系统满足下式(2)，

5.0＜P1＝(1-f/f_a)·ν_d＜7.3            (2)

根据有的实施方式，所述双片组摄像光学系统满足下式(3)，

5.2＜P1＝(1-f/f_a)·ν_d＜6.8            (3)

根据有的实施方式，所述凹透镜是弯月形凹透镜。

根据有的实施方式，所述弯月形凹透镜满足下式(4)，

2.8＜P2＝(Cl₁/Cl₂)·n_d1＜4.5           (4)

在此，Cl₁是所述弯月形凹透镜的摄像对象侧的面的有效半径，Cl₂是所述弯月形凹透镜的像侧的面的有效半径，n_d1是所述弯月形凹透镜的在d线上的折射率。

根据有的实施方式，所述弯月形凹透镜满足下式(5)。

n_d1＞1.5                              (5)

根据有的实施方式，所述双片组摄像光学系统满足下式(6)，

P3＝h/[(1-|Ds|/100)·f]＞3.4         (6)

在此，h为像高，Ds为所述双片组摄像光学系统的畸变值。

根据有的实施方式，所述凹透镜由玻璃材料形成。

根据有的实施方式，所述凹透镜两面都具有球面形状。

根据有的实施方式，所述衍射光栅被设置在所述凸透镜的两面中的一面，而在另一面为被设置。

本发明的摄像装置，其特征在于，具有：所述双片组摄像光学系统；对所述双片组摄像光学系统的视场角和入射光量进行规定的光阑；对由所述双片组摄像光学系统形成的像的进行光接收的摄像元件。