物镜光学系统技术方案

提供一种像差校正良好且也能够适当地对应于高清晰、高像素的固体摄像元件、同时小型且广角的物镜光学系统。提供一种物镜光学系统（1），其从物体侧依次包括亮度光圈（S）、正的第1透镜组（G1）、第2透镜组（G2）以及第3透镜组（G3），第1透镜组（G1）的像侧的面朝向像侧凸起，第2透镜组（G2）由两片正透镜或单透镜（L3）构成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】提供一种像差校正良好且也能够适当地对应于高清晰、高像素的固体摄像元件、同时小型且广角的物镜光学系统。提供一种物镜光学系统（1），其从物体侧依次包括亮度光圈（S）、正的第1透镜组（G1）、第2透镜组（G2）以及第3透镜组（G3），第1透镜组（G1）的像侧的面朝向像侧凸起，第2透镜组（G2）由两片正透镜或单透镜（L3）构成。【专利说明】物镜光学系统
本专利技术涉及一种在带摄像机的手机、内窥镜等中使用的小型且广角的物镜光学系统。
技术介绍
近年来，(XD、CM0S传感器等固体摄像元件的高清晰、高像素化不断推进，也期望扩大摄影范围、即广角化。另一方面，摄影光学系统在便携性、机动性方面强烈要求小型化。特别是内窥镜用的摄像光学系统同时要求小型化、低成本化、广角化及高清晰化，期望有一种广角且利用少数透镜抑制了像差的结构的物镜光学系统。以往的内窥镜用的物镜光学系统一般是反远距焦点型且4片?6片透镜结构的物镜光学系统(例如，参照专利文献1)、2片?4片透镜结构的物镜光学系统(例如，参照专利文献2、3、5)。另外，作为数字摄像机、带摄像机的手机用，公知有被称作三合透镜的3片透镜结构的物镜光学系统(例如，参照专利文献4)、4组透镜结构的物镜光学系统(例如，参照专利文献6)。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2009 - 223183号公报专利文献2:日本特开2009 - 251227号公报专利文献3:日本特开2011 - 17918号公报专利文献4:日本特开2004 - 325713号公报专利文献5:日本特开2002 - 162561号公报专利文献6:日本特开2006 - 293042号公报专利文献7:日本特开平10 - 197806号公报专利文献8:国际公开第2008/032447号
技术实现思路
专利技术要解决的问题为了对应于固体摄像元件的高清晰、高像素化，需要将物镜光学系统所产生的像差抑制得更小。另外，为了广角化，需要将对周边性能影响较强的倍率的色像差抑制为特别小。在专利文献I中，通过使用阿贝数不同的各种玻璃材料、接合透镜来对像差、特别是倍率的色像差进行校正并适合于广角化，但是物镜的长度变长为像高(IH)的6倍以上。另外，在专利文献I和专利文献6中，由于光圈配置在光学系统的中间，因此存在于广角化了的情况下入射侧透镜直径变大这样的问题。另一方面，在专利文献2至专利文献5中，由于光圈配置在比第I透镜靠物体侧的位置，虽然因此能够缩小第I透镜的外径并使全长变短，但是存在成像性能不能够充分地满足摄像元件的高清晰化和广角化这样的问题。作为抑制倍率的色像差的方法，像专利文献7和专利文献8那样，考虑取代接合透镜而使用D0E。但是，专利文献7、8的光学系统两者均存在不能够充分地满足同时实现小型化与广角化的这样的问题。本专利技术是鉴于上述情况而做成的，其目的在于提供一种像差校正良好且也能够适当地对应于高清晰、高像素的固体摄像元件、同时小型且广角的物镜光学系统。用于解决问题的方案为了达到上述目的，本专利技术提供以下技术方案。本专利技术提供一种物镜光学系统，该物镜光学系统从物体侧依次包括:亮度光圈、正的第I透镜组、第2透镜组以及第3透镜组，上述第I透镜组的像侧的面朝向像侧凸起，上述第2透镜组由两片正透镜或两片单透镜构成。在上述专利技术的一技术方案中，也可以是，该物镜光学系统从物体侧依次包括:亮度光圈、正的第I透镜组、正的第2透镜组以及第3透镜组，上述第I透镜组由接合正透镜与负透镜而成的接合透镜构成，该接合透镜的最靠物体侧的面朝向物体侧凹陷，最靠像侧的面朝向像侧凸起，上述第3透镜组由I片满足下述条件式(I)的透镜构成，具有60°以上的视角:条件式(I)0.001 ^ I f/f3 I ≤ 0.3其中，f3是上述第3透镜组的焦距；f是整个系统的焦距。为了使物镜光学系统小型化，如专利文献3所示，在物体侧配置光圈、并设为由正的第I透镜组与正的第2透镜组构成的结构是有效的。但是，在该结构中，在将视角设为广角时无法充分地抑制轴外像差，难以确`保与高清晰的摄像元件对应的性能。因此，在本专利技术的一技术方案中，通过设为从物体侧依次包括亮度光圈、正的第I透镜组、正的第2透镜组以及第3透镜组的结构，从而即使在较广的视角中，也能够良好地校正轴外像差(彗形像差、像散差、像面弯曲)并抑制其产生。特别是能够利用基于3组透镜结构的光焦度分配将佩兹伐和抑制得较小。另外，根据上述一技术方案的结构，能够使轴外光束与中心光轴之间的距离从配置于最靠物体侧的亮度光圈朝向像侧慢慢地拉远。因此，能够在第2透镜组和第3透镜组将对轴上性能、焦距、全长的影响抑制得较小，同时能够校正在第I透镜组产生的彗形像差。另外，为了设为广角并确保与高清晰的摄像元件对应的性能，需要充分地抑制倍率的色像差。在专利文献3中，利用配置在像侧的接合透镜对倍率的色像差进行了校正，但是在该配置中，接合透镜的大小成为与摄像元件相同的水平。这样，在接合透镜的性质方面，凸透镜的光焦度变大，因此为了确保透镜边缘的边缘厚度而需要使中心变厚、并增大外径和整体。而且，由于在接合面的曲率半径相对于外径变小，因此需要凹面较深的负透镜，加工性变差。与此相对，在本专利技术的一技术方案中，通过在能够将透镜外径设为最小的第I透镜组配置接合透镜，能够使接合透镜小型化，也能够使加工性良好。另外，在第I透镜组中，通过将最靠物体侧的面朝向物体侧设为凹面，而且，将最靠像侧的面朝向像侧设为凸面，从而第I透镜组的主点位置从亮度光圈向像侧离开。由此，第I透镜组的光焦度配置相对于亮度光圈成为大致同心圆状，能够抑制像散差和轴外彗形像差的广生。另外，通过利用条件式(I)将第3透镜组的光焦度限定在适当的范围内，能够良好地校正像差。在I f/f3 I大于上限0.3的情况下，第3透镜组的光焦度相对变得过强，从而由于佩兹伐和的过度校正，轴外像面倾斜，或者彗形像差变大，画质降低。另一方面，在If/f3 I小于下限0.0Ol的情况下，第3透镜组的光焦度相对变小，第I透镜组的光焦度相对变大，因此在第I透镜组较大地产生彗形像差，或者无法充分地校正像面弯曲，画质降低。在上述一技术方案中，优选的是，上述第3透镜组由凸面朝向物体侧的凹凸透镜构成。第3透镜组用于校正佩兹伐和并调整像面弯曲，校正在第I透镜组产生的彗形像差。第3透镜组通过使物体侧面向物体侧凸起而能够良好地校正彗形像差，而且，通过使像侧面向像侧凹陷而能够良好地校正像面弯曲。在上述一技术方案中，优选以下结构:上述第3透镜组满足下述条件式(2):条件式(2)2 < I (Ca + Cb) / (Ca — Cb) I < 50其中，Ca是上述凹凸透镜的物体侧面的曲率；Cb是上述凹凸透镜的像侧面的曲率。在I (Ca + Cb)/ (Ca 一 Cb) I为下限2以下的情况下，凹凸透镜的形状接近于双凸透镜或双凹透镜，彗形像差的校正变难。另一方面，在I (Ca +Cb)/ (Ca-Cb) I为上限50以上的情况下，凹凸透镜的凸面的突出量增大，并变厚。另外，难以确保透镜边缘的边缘厚度。在满足上述条件式(2)的结构中，优选的是，上述第I透镜组满足下述条件式(3):条件式(3)0.2 < f/f I < 0.7其中，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：中村稔，牛尾恭章，
申请(专利权)人：奥林巴斯医疗株式会社，
类型：
国别省市：