[发明专利]光学系统和包括该光学系统的摄像设备

说明书

本发明提供一种光学系统和包括该光学系统的摄像设备。光学系统(LO)从物体侧至像侧依次包括第一透镜单元(FL)、孔径光阑(SP)和具有正屈光力的第二透镜单元(RL)。第一透镜单元(FL)包括至少三个负透镜，至少三个负透镜从物体侧至像侧依次包括负透镜(G1N)、负透镜(G2N)和负透镜(G3N)。负透镜(G1N)、负透镜(G2N)和负透镜(G3N)的至少一个透镜面是满足预定条件不等式的非球面。

技术领域

本发明涉及适合于数字摄像机、数字静态照相机、广播用照相机、卤化银胶片照相机和监视照相机的光学系统。

背景技术

近年来，数字静态照相机和摄像机中的诸如电荷耦合器件(CCD)传感器或互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器等的固态摄像元件的像素的数量不断增加，并且要求来自使用这样的摄像元件的摄像设备中的光学系统的更高的光学性能。

另一方面，已知有如在美国专利申请公开2018/0210178中讨论的逆焦(retrofocus)型摄像光学系统作为具有半视角大于45度的宽视角的摄像光学系统。

通常，由于逆焦型光学系统中的透镜单元相对于光阑彼此不对称，因而发生诸如场曲、明显畸变和倍率色像差等的像差，因此变得难以校正这些像差。特别是在视角增加的情况下，物体侧透镜的负屈光力增加，结果这导致上述像差增加。

为了适当地校正逆焦型光学系统中的畸变和场曲并实现高光学性能，适当地设置具有负屈光力的物体侧透镜单元的透镜结构是重要的。

在美国专利申请公开2018/0210178中，尽管减小了各透镜的屈光力并且适当地校正了诸如倍率色像差、场曲和畸变等的像差，但光学系统的尺寸减小的问题仍然存在。

本发明涉及具有高光学性能且尺寸小的光学系统。

发明内容

根据本发明，提供一种一种光学系统，其从物体侧至像侧依次包括第一透镜单元、孔径光阑和具有正屈光力的第二透镜单元，其中，所述第一透镜单元包括至少三个负透镜，所述至少三个负透镜从物体侧至像侧依次包括负透镜(G1N)、负透镜(G2N)和负透镜(G3N)，其中，所述负透镜(G1N)、所述负透镜(G2N)和所述负透镜(G3N)的至少一个透镜面是非球面，以及其中，满足以下条件不等式：

0.700Rb/Rr0.994，

0.80L1S/f21.20，以及

0.45SK/f20.65，

其中，Rb是所述非球面的近轴球面的曲率半径，Rr是所述非球面的近轴球面的曲率中心与所述非球面之间的在关于所述曲率中心相对于光轴50度半开角的方向上的距离，L1S是从所述第一透镜单元中的最靠近物体的透镜面的顶点到所述孔径光阑的距离，f2是所述第二透镜单元的焦距，以及SK是所述光学系统的后焦距。

一种摄像设备，包括摄像元件和上述的光学系统，所述摄像元件被配置为对所述光学系统所形成的光学图像进行光电转换。

通过以下参考附图对实施例的说明，本发明的其它特征将变得明显。

附图说明

图1是根据第一实施例的光学系统的截面图。

图2是根据第一实施例的光学系统的像差图。

图3是根据第二实施例的光学系统的截面图。

图4是根据第二实施例的光学系统的像差图。

图5是根据第三实施例的光学系统的截面图。

图6是根据第三实施例的光学系统的像差图。

图7是示出摄像设备的示意图。

图8是示出用于计算针对非球面的条件不等式的方法的图。