本技术涉及光学元件领域,具体地,涉及一种光学系统。
背景技术:
1、对于四片式镜头而言,在满足超广角的情况下,第二透镜和第三透镜在光轴上的空气间隔通常最大,经过前方两枚镜片的光线容易在后续镜片中产生鬼影或杂光,同时,如果相邻两镜片之间的间隔元件的尺寸设计不合理也会严重影响镜头的成像质量,例如,间隔元件的内径过大,会对非成像光线的拦截不足,导致成像面上出现鬼像、杂光干扰;间隔元件的内径过小,又会拦截部分成像光线,导致镜头成像清晰度降低、品质差、还原事物的真实性不足等现象。
2、因此,合理设置透镜和间隔元件的空间排布和相关参数,在降低鬼影、杂光风险的同时,提高镜头的清晰度、还原事物的真实性,对镜头领域的进一步的发展具有重要意义。
技术实现思路
1、本技术第一方面提供了这样一种光学系统,该光学系统包括:镜筒以及置于镜筒内的透镜组和间隔元件组,其中,透镜组沿着光轴由物侧至像侧依序包括:具有负光焦度的第一透镜;具有正光焦度的第二透镜;具有正光焦度的第三透镜;以及具有负光焦度的第四透镜;间隔元件组包括:第一间隔元件和第二间隔元件,第一间隔元件置于第一透镜的像侧且与第一透镜的像侧面至少部分接触,第二间隔元件置于第二透镜的像侧且与第二透镜的像侧面至少部分接触;第一透镜至第四透镜中的任意相邻两透镜之间在光轴上具有空气间隔,且第二透镜和第三透镜在光轴上的空气间隔t23最大;第二透镜在光轴上的中心厚度ct2、第一间隔元件的像侧面至第二间隔元件的物侧面沿光轴方向的距离ep12满足:1.40<ct2/ep12<1.91;第一间隔元件的物侧面的内径d1s与第二间隔元件的物侧面的内径d2s满足:1.8<d1s/d2s<3.1;光学系统中具有光焦度的透镜的数量是四。
2、在一个实施方式中,间隔元件组还包括:置于第三透镜的像侧且与第三透镜的像侧面至少部分接触的第三间隔元件;第三透镜在光轴上的中心厚度大于第二透镜在光轴上的中心厚度;光学系统满足:1.7<f23/ep23<4.1,其中,ep23为第二间隔元件的像侧面与第三间隔元件的物侧面沿光轴方向的距离,f23为第二透镜和第三透镜的组合焦距。
3、在一个实施方式中,光学系统满足:-10.3<r1/r2<-9.9及-2.3<d1m/f1<-1.8,其中,r1为第一透镜的物侧面的曲率半径,r2为第一透镜的像侧面的曲率半径,d1m为第一间隔元件的像侧面的内径,f1为第一透镜的有效焦距。
4、在一个实施方式中,光学系统满足:3.6<(d0s-d0m)/f<4.8,其中,d0s为镜筒的物侧端面的内径,d0m为镜筒的像侧端面的内径,f为光学系统的有效焦距。
5、在一个实施方式中,光学系统满足:1.1<f2/(d1m-d2s)<2.7,其中,f2为第二透镜的有效焦距,d1m为第一间隔元件的像侧面的外径,d2s为第二间隔元件的物侧面的外径。
6、在一个实施方式中,光学系统满足:1.5<ep12/(t23-t12)<2.1,其中,ep12为第一间隔元件的像侧面至第二间隔元件的物侧面沿光轴方向的距离,t23为第二透镜和第三透镜在光轴上的空气间隔,t12为第一透镜和第二透镜在光轴上的空气间隔。
7、在一个实施方式中,光学系统满足:2.7<v1/v2<3.0及13.2<(ct2-ct1)/cp1<16.3,其中,v1为第一透镜的阿贝数,v2为第二透镜的阿贝数,ct1为第一透镜在光轴上的中心厚度,ct2为第二透镜在光轴上的中心厚度,cp1为第一间隔件沿光轴方向的最大厚度。
8、在一个实施方式中,光学系统满足:2.6<ep01/epd<3.0,其中,ep01为镜筒的物侧端面至第一间隔元件的物侧面沿光轴方向的距离,epd为光学系统的入瞳直径。
9、在一个实施方式中,间隔元件组包括:置于第三透镜的像侧且与第三透镜的像侧面至少部分接触的第三间隔元件;光学系统满足:1.1<r5/d2m<3.3及-3.9<d3s/r6<-2.8,其中,r5为第三透镜的物侧面的曲率半径,r6为第三透镜的像侧面的曲率半径,d2m为第二间隔元件的像侧面的内径,d3s为第三间隔元件的物侧面的内径。
10、在一个实施方式中,间隔元件组还包括:置于第一透镜的物侧且与第一透镜的物侧面至少部分接触的辅助间隔元件;光学系统满足:1.9<epa1/ct1<2.4,其中,epa1为辅助间隔元件的像侧面至第一间隔元件的物侧面沿光轴方向的距离,ct1为第一透镜在光轴上的中心厚度。
11、在一个实施方式中,光学系统满足:0.7<sag21/ep12<1.3,其中,sag21为第二透镜的物侧面和光轴的交点至第二透镜的物侧面的有效半径顶点之间的轴上距离,ep12为第一间隔元件的像侧面至第二间隔元件的物侧面沿光轴方向的距离。
12、在一个实施方式中,间隔元件组包括:置于第三透镜的像侧且与第三透镜的像侧面至少部分接触的第三间隔元件;光学系统满足:0.5<cp3/t34<12.4,其中,cp3为第三间隔元件沿光轴方向的最大厚度,t34为第三透镜和第四透镜在光轴上的空气间隔。
13、在一个实施方式中,间隔元件组还包括:辅助间隔元件和第三间隔元件,辅助间隔元件置于第一透镜的物侧且与第一透镜的物侧面至少部分接触,第三间隔元件置于第三透镜的像侧且与第三透镜的像侧面至少部分接触的第三间隔元件;辅助间隔元件、第一间隔元件、第二间隔元件、第三间隔元件的物侧面和像侧面的外径均分别依次递减;辅助间隔元件、第一间隔元件、第二间隔元件的物侧面和像侧面的内径均分别依次递减。
14、在一个实施方式中,第一透镜的物侧面为凹面,像侧面为凹面;第二透镜的物侧面为凸面,像侧面为凹面;第三透镜的物侧面为凸面,像侧面为凸面;第四透镜的物侧面为凸面,像侧面为凹面。
15、本技术提供了一种四片式光学系统,该光学系统具有超广角的特点,在满足第二透镜和第三透镜在光轴上的空气间隔t23最大的情况下,保证ct2/ep12在合理的范围内,可以使第二透镜的厚薄比保持在合理的范围内,有利于第二透镜的镜片成型,当ct2/ep12比值小于1.4时,镜片容易出现熔接痕等成型问题,当ct2/ep12比值大于1.91时,会导致镜片的结构部分与镜筒的接触部分过小,同时镜片的边厚过薄也会使镜片在装配时镜片的有效径边缘的面型发生变化,影响到镜头的成像。在保持上述两个条件的情况下,经过第一镜片的光线易在后续镜片中产生杂光,将d1s/d2s控制在合理的范围内时,能够保证第一间隔元件遮挡从第一透镜入射到第二透镜的结构部分的杂光,当d1s/d2s比值大于3.1时,非成像光线能够从第一透镜的边缘入射到第二透镜的结构部分上,然后在镜片内部反射,最终在像面处成像,导致形成杂光,当d1s/d2s比值小于1.8时,第一间隔元件会将成像光线遮挡住一部分,造成光学系统的相对照度(ri)值下降,影响最终的成像效果。
1.一种光学系统,其特征在于,包括:镜筒以及置于所述镜筒内的透镜组和间隔元件组,其中,
2.根据权利要求1所述的光学系统,其特征在于,
3.根据权利要求1所述的光学系统,其特征在于,
4.根据权利要求1所述的光学系统,其特征在于,
5.根据权利要求1所述的光学系统,其特征在于,
6.根据权利要求1所述的光学系统,其特征在于,
7.根据权利要求1所述的光学系统,其特征在于,
8.根据权利要求1-7中任一项所述的光学系统,其特征在于,
9.根据权利要求1、3-7中任一项所述的光学系统,其特征在于,
10.根据权利要求1-7中任一项所述的光学系统,其特征在于,
11.根据权利要求1-7中任一项所述的光学系统,其特征在于,
12.根据权利要求1、3-7中任一项所述的光学系统,其特征在于,
13.根据权利要求1、3-7中任一项所述的光学系统,其特征在于,
14.根据权利要求1所述的光学系统,其特征在于,
