專利名稱：廣角光學(xué)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及廣角光學(xué)系統(tǒng)，尤其涉及以魚眼鏡頭等為代表的具有
180。以上的視場角的攝像光學(xué)系統(tǒng)或投影光學(xué)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
以往基本上沒有以180。以上的觀察視場角來設(shè)計(jì)的廣角光學(xué)系統(tǒng)， 公知的只有專利文獻(xiàn)1記載的觀察視場角為216。的光學(xué)系統(tǒng)和專利文獻(xiàn) 2記載的觀察視場角為270。的光學(xué)系統(tǒng)。
專利文獻(xiàn)1
曰本特開平10—288742號公報(bào)專利文獻(xiàn)2
美國專利第2， 947， 219號說明書
以往的上述視場角超過180。的光學(xué)系統(tǒng)不具有像在視場角周邊不變 小的f一e特性。并且，F(xiàn)數(shù)較大且比較暗，或光學(xué)系統(tǒng)全長較長，因此 不是小型且明亮的光學(xué)系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是鑒于現(xiàn)有技術(shù)的這種狀況而完成的，其目的在于提供作 為具有超過180。的視場角的廣角光學(xué)系統(tǒng)、小型且F數(shù)小的明亮的超廣 角攝像光學(xué)系統(tǒng)和投影光學(xué)系統(tǒng)。
達(dá)到上述目的的本發(fā)明的廣角光學(xué)系統(tǒng)的特征在于，在僅由透射面 構(gòu)成的超廣角的攝像光學(xué)系統(tǒng)或投影光學(xué)系統(tǒng)中，具有180°以上的視場 角，所述攝像光學(xué)系統(tǒng)或投影光學(xué)系統(tǒng)包括由至少一個(gè)具有負(fù)焦距的 彎月透鏡構(gòu)成的前組、開口、和由至少兩個(gè)具有正焦距的透鏡構(gòu)成的后 組，所述前組的至少一個(gè)透射面由擴(kuò)展旋轉(zhuǎn)自由曲面構(gòu)成。此時(shí)，優(yōu)選的是，所述前組由一個(gè)或兩個(gè)具有負(fù)焦距的彎月透鏡構(gòu) 成，所述前組的所有透射面由擴(kuò)展旋轉(zhuǎn)自由曲面構(gòu)成。
此外，優(yōu)選的是，所述擴(kuò)展旋轉(zhuǎn)自由曲面在與其旋轉(zhuǎn)對稱軸的交點(diǎn) 處與旋轉(zhuǎn)對稱軸正交。
此外，當(dāng)設(shè)所述前組的焦距為Ff、所述后組的焦距為Fb時(shí)，優(yōu)選滿 足以下條件-
—l.l<Ff/Fb<—0.2 (1)。 此外，當(dāng)設(shè)整個(gè)系統(tǒng)的焦距為F、所述前組的焦距為Ff時(shí)，優(yōu)選滿 足以下條件
—5<Ff/F<_l (2)。 此外，當(dāng)設(shè)整個(gè)系統(tǒng)的焦距為F、所述后組的焦距為Fb時(shí)，優(yōu)選滿 足以下條件
1.5<Fb/F<5 (3)。


圖1是用于說明在本發(fā)明的廣角光學(xué)系統(tǒng)中使用的擴(kuò)展旋轉(zhuǎn)自由曲 面的圖。
圖2是沿本發(fā)明的實(shí)施例1的廣角光學(xué)系統(tǒng)的中心軸剖切的剖視圖。 圖3是示出實(shí)施例1的廣角光學(xué)系統(tǒng)的橫像差和失真的像差圖。 圖4是沿本發(fā)明的實(shí)施例2的廣角光學(xué)系統(tǒng)的中心軸剖切的剖視圖。 圖5是實(shí)施例2的廣角光學(xué)系統(tǒng)的與圖3相同的像差圖。 圖6是沿本發(fā)明的實(shí)施例3的廣角光學(xué)系統(tǒng)的中心軸剖切的剖視圖。 圖7是實(shí)施例3的廣角光學(xué)系統(tǒng)的與圖3相同的像差圖。
具體實(shí)施例方式
以下，對本發(fā)明的廣角光學(xué)系統(tǒng)的原理進(jìn)行說明。 作為廣角光學(xué)系統(tǒng)， 一般有以魚眼鏡頭為代表的光學(xué)系統(tǒng)。但是， 至今為止的魚眼鏡頭為不大于180。的視場角，并且具有像在圖像周邊相 對變小的特性，尤其不適于拍攝/觀察周邊的用途。并且，光學(xué)系統(tǒng)還只
4是大且重的光學(xué)系統(tǒng)。
作為廣角光學(xué)系統(tǒng)的其他結(jié)構(gòu)，還有使用凸面鏡的方法，但是照相 機(jī)自身被拍入到畫面中心從而不能觀察中心。此外，在沒有使用比較大 的凸面鏡時(shí)，由凸面鏡產(chǎn)生的像散變大到無法忽視的程度從而分辨率降 低。此外，具有在反射面上產(chǎn)生光量損失等問題。
因此，在本發(fā)明中，其特征在于，在僅由透射面構(gòu)成的超廣角的攝 像光學(xué)系統(tǒng)或投影光學(xué)系統(tǒng)中，具有180。以上的視場角，該攝像光學(xué)系 統(tǒng)或投影光學(xué)系統(tǒng)包括由至少一個(gè)具有負(fù)焦距的彎月透鏡構(gòu)成的前組、 開口、和由至少兩個(gè)具有正焦距的透鏡構(gòu)成的后組，前組的至少一個(gè)面 由擴(kuò)展旋轉(zhuǎn)自由曲面構(gòu)成。
廣角的光學(xué)系統(tǒng)一般由如下的光學(xué)系統(tǒng)構(gòu)成該光學(xué)系統(tǒng)由負(fù)的前 組和正的后組構(gòu)成，但是具有以下等問題在以往的非球面中無法跟蹤 廣視場角的光線，限制了設(shè)計(jì)的自由度。
因此，在本發(fā)明中，通過使用面的定義坐標(biāo)處于旋轉(zhuǎn)中心軸外的擴(kuò) 展旋轉(zhuǎn)自由曲面，從而第一次能夠?qū)崿F(xiàn)這種情況。
此處，參照圖1對在本發(fā)明中使用的擴(kuò)展旋轉(zhuǎn)自由曲面進(jìn)行說明。 擴(kuò)展旋轉(zhuǎn)自由曲面是通過以下的定義給出的旋轉(zhuǎn)對稱面。
首先，確定在Y—Z坐標(biāo)面上通過原點(diǎn)的下述曲線(b)。
Z= (Y2 /RY) / [1+ {1— (d +1) Y2 /RY2 } 1力]
C2 Y+C3 Y2 +C4 Y3 +C5 Y4 +C8 Y5 +C7 Ye + …+C21Y20+ +Cn+1 .Yn +…
(a)
接著，確定將該曲線(a)朝向X軸正方向并以左旋轉(zhuǎn)為正旋轉(zhuǎn)了角 度0 (。)而得到的曲線F (Y)。該曲線F (Y)也在Y—Z坐標(biāo)面上通過 原點(diǎn)。
將使該曲線F (Y)向Y正方向平行移動距離R (為負(fù)時(shí)為Y負(fù)方 向)，然后使該平行移動后的曲線(圖1的粗實(shí)線描繪的曲線)繞Z軸旋 轉(zhuǎn)而得到的旋轉(zhuǎn)對稱面設(shè)為擴(kuò)展旋轉(zhuǎn)自由曲面。
其結(jié)果，擴(kuò)展旋轉(zhuǎn)自由曲面在Y—Z面內(nèi)成為自由曲面(自由曲線)， 在X—Y面內(nèi)成為半徑為i R I的圓。
5根據(jù)該定義Z軸成為擴(kuò)展旋轉(zhuǎn)自由曲面的軸(旋轉(zhuǎn)對稱軸)。
此處，RY是Y—Z截面上的球面項(xiàng)的曲率半徑，d是圓錐常數(shù)，C2、 C3、 C4、 Cs…分別是l次、2次、3次、4次…的非球面系數(shù)。
還優(yōu)選的是，當(dāng)設(shè)通過單側(cè)視場角的中心視場角(例如整體的視場 角是200。時(shí)，單側(cè)視場角是0。到100°，其中心視場角是50。)的光圈(開 口)中心的光線為基準(zhǔn)主光線時(shí)，通過使基準(zhǔn)主光線通過如下的點(diǎn)該 點(diǎn)是將定義擴(kuò)展旋轉(zhuǎn)自由曲面時(shí)的曲線F (Y)的原點(diǎn)向Y正方向移動了 距離R而得到的點(diǎn)，從而像差校正上的自由度提高(能夠分離面的傾斜 項(xiàng)和曲率項(xiàng))，自動校正像差時(shí)的收斂性提高。
還優(yōu)選的是，通過使用3次項(xiàng)Q，能夠使光學(xué)系統(tǒng)的f一e特性等提高。
還優(yōu)選的是，擴(kuò)展旋轉(zhuǎn)自由曲面的奇數(shù)次項(xiàng)Q、 C6、 Q...在光學(xué)系 統(tǒng)的第2個(gè)凹面中，從旋轉(zhuǎn)中心朝向外周增大凹面的曲率半徑(減小或 減弱曲率)非常重要。由此，能夠改善f一e特性。
此外，如果前組由一個(gè)或兩個(gè)具有負(fù)焦距的彎月透鏡構(gòu)成，則能夠 構(gòu)成視場角180。以上的廣角光學(xué)系統(tǒng)，此時(shí)，通過由擴(kuò)展旋轉(zhuǎn)自由曲面
構(gòu)成前組的所有透射面，能夠使f一e特性變得十分優(yōu)良。
進(jìn)一步優(yōu)選的是，擴(kuò)展旋轉(zhuǎn)自由曲面在與其旋轉(zhuǎn)對稱軸的交點(diǎn)處與 旋轉(zhuǎn)對稱軸正交非常重要。由此，擴(kuò)展旋轉(zhuǎn)自由曲面在旋轉(zhuǎn)對稱軸上成 為連續(xù)的面，能夠使旋轉(zhuǎn)對稱軸附近的物點(diǎn)的像連續(xù)地成像。
進(jìn)一步優(yōu)選的是，當(dāng)設(shè)前組的焦距為Ff、后組的焦距為Fb時(shí)，滿足 _l.l<Ff/Fb<—0.2 (1) 的條件非常重要。該條件式是表示所謂反遠(yuǎn)距焦點(diǎn)(retrofocus)的程度 的系數(shù)，并且當(dāng)高于上限的一0.2時(shí)，與前組相比，后組的焦距變長，光 學(xué)系統(tǒng)全長變長。此外，當(dāng)?shù)陀谙孪薜囊籰.l時(shí)，前組的焦距變長，光學(xué) 系統(tǒng)的外徑變大。
還優(yōu)選的是，優(yōu)選滿足以下條件
—0.9<Ff/Fb<—0.3 (1 — 1)。
還優(yōu)選的是，當(dāng)設(shè)整個(gè)系統(tǒng)的焦距為F、前組的焦距為Ff時(shí)，滿足—5<Ff/F< —1 (2) 的條件非常重要。該條件式是前組的焦距和整個(gè)系統(tǒng)的焦距之比，并且 當(dāng)?shù)陀谙孪薜囊?時(shí)，前組的焦距變長，不能減小光學(xué)系統(tǒng)外徑同時(shí)成為 廣視場角。此外，當(dāng)高于上限的一l時(shí)，前組的焦距變得過短，不能成為 明亮的光學(xué)系統(tǒng)。
還優(yōu)選的是，優(yōu)選滿足以下條件
—3<Ff/F< —1,3 (2—1)。 還優(yōu)選的是，當(dāng)設(shè)整個(gè)系統(tǒng)的焦距為F、所述后組的焦距為Fb時(shí)，
滿足
1.5<Fb/F<5 (3) 的條件非常重要。該條件式是后組的焦距和整個(gè)系統(tǒng)的焦距之比，并且 當(dāng)?shù)陀谙孪薜?.5時(shí)，后組的焦距變得過短，由于觀察視場角大彗形像差 和像散的發(fā)生變得過大，不能成像良好的像。此外當(dāng)i^于上限的5時(shí)， 光學(xué)系統(tǒng)的外徑變得過大。難以構(gòu)成小型的光學(xué)系統(tǒng)。'
還優(yōu)選的是，優(yōu)選滿足以下條件-
2<Fb/F<3.5 (3 — 1)。
后述的實(shí)施例1 3及專利文獻(xiàn)1、 2的F數(shù)F。。和與條件式(1) (3)相關(guān)的參數(shù)值如下。
實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3專利文獻(xiàn)1專利文獻(xiàn)2Fn。3.33 35.65.010
Ff-0.腳■0.839■0.5044.061-&91
F0.4450.5060.4141.000化3
F, ZF-1.502-l.卿-L2184.062-0.72
Fb1.007L033U124312關(guān)
Fb /FZ26120433.1724312
"O.鵬-0.812-0.3840.942-0.63
以下，對本發(fā)明的廣角光學(xué)系統(tǒng)的實(shí)施例1 3進(jìn)行說明。這些光學(xué) 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)后述。例如如圖2所示，這些實(shí)施例的結(jié)構(gòu)參數(shù)基于從 無限遠(yuǎn)的物體面經(jīng)由光學(xué)系統(tǒng)1到達(dá)像面2的順光線跟蹤的結(jié)果。
在順光線跟蹤中，坐標(biāo)系例如如圖2所示，以光圈面S中心為原點(diǎn)，
7以旋轉(zhuǎn)對稱軸(中心軸)3的朝向像面2的方向?yàn)閆軸正向，將圖2的紙 面內(nèi)設(shè)為Y—Z平面。此外，將從圖2的面的紙面表面朝向里面的方向設(shè) 為X軸正向，將與X軸、Z軸構(gòu)成右手正交坐標(biāo)系的軸設(shè)為Y軸正向。 對偏心面賦予定義該面的坐標(biāo)系距上述光學(xué)系統(tǒng)的原點(diǎn)中心的偏 心量(X軸方向、Y軸方向、Z軸方向分別為X、 Y、 Z);和對如下各面 進(jìn)行定義的坐標(biāo)系的傾角(分別為a，卩，y (。))，所述各面分別將由光 學(xué)系統(tǒng)的原點(diǎn)定義的坐標(biāo)系的X軸、Y軸、Z軸作為中心。此時(shí)，a和卩
為正意味著相對于各個(gè)軸的正向逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，y為正意味著相對于z軸的 正向順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。這里，使面的中心軸旋轉(zhuǎn)ot、 |3、 y的方法是使定義各 面的坐標(biāo)系首先繞由光學(xué)系統(tǒng)的原點(diǎn)定義的坐標(biāo)系的X軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)a， 接著繞該旋轉(zhuǎn)后的新的坐標(biāo)系的Y軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)卩，然后繞該旋轉(zhuǎn)后的 又一新的坐標(biāo)系的Z軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)y。
此外，在構(gòu)成各實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)作用面中的特定的面和與 其連續(xù)的面構(gòu)成共軸光學(xué)系統(tǒng)(除擴(kuò)展旋轉(zhuǎn)自由曲面外)的情況下，賦 予面間隔，此外，根據(jù)慣用方法給出面的曲率半徑、介質(zhì)的折射率和阿 貝數(shù)。 '
另外，與在后述的結(jié)構(gòu)參數(shù)中沒有記載數(shù)據(jù)的非球面相關(guān)的項(xiàng)是0。 折射率、阿貝數(shù)表示針對d線(波長587.56nm)的參數(shù)。長度的單位是 mm。如上所述，各面的偏心利用距光圈面中心的偏心量來表示。
另外，擴(kuò)展旋轉(zhuǎn)自由曲面是按照上述式(a)的定義給出的旋轉(zhuǎn)對稱面。
圖2表示沿實(shí)施例1的廣角光學(xué)系統(tǒng)的中心軸(旋轉(zhuǎn)對稱軸)3剖 切的剖視圖。
該實(shí)施例的廣角光學(xué)系統(tǒng)1包括任意一個(gè)都繞中心軸3旋轉(zhuǎn)對稱 的由折射率大于l的透明介質(zhì)構(gòu)成的5塊透鏡L1 L5、光圈(開口) S、 以及保護(hù)像面2的平行平面板P，透鏡L1由凸面朝向物體側(cè)的負(fù)彎月透 鏡構(gòu)成，透鏡L2由凹面朝向物體側(cè)的正彎月透鏡構(gòu)成，透鏡L3由凹面 朝向物體側(cè)的負(fù)彎月透鏡構(gòu)成，透鏡L4由雙凸正透鏡構(gòu)成，透鏡L5由 凹面朝向物體側(cè)的負(fù)彎月透鏡構(gòu)成，透鏡L2和透鏡L3接合，透鏡L4和透鏡L5接合，透鏡L1構(gòu)成具有負(fù)焦距的前組Gf，透鏡L2 透鏡L5 構(gòu)成具有正焦距的后組Gb，光圈S配置在該前組Gf和后組Gb之間。此 夕卜，如后述的結(jié)構(gòu)參數(shù)所示，透鏡Ll的兩個(gè)面由具有奇數(shù)次項(xiàng)C4、 C6 的擴(kuò)展旋轉(zhuǎn)自由曲面構(gòu)成，其他的透鏡面中的任意一個(gè)都由球面構(gòu)成。
此外，該實(shí)施例1的規(guī)格為-
入射光瞳直徑 <D0.133mm
半視場角 120°
焦距 0.445mm
像的大小 (D2.000mm。
圖3 (a)示出該實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)的橫像差。在該橫像差圖中，co 表示半視場角，coO。表示軸上，示出該視場角下的Y方向(子午方向)和 X方向(弧矢方向)的橫像差。此外，圖3 (b)示出該實(shí)施例的失真(歪 曲像差)。在該像差圖中，縱軸表示相對于最大視場角的視場角比。以下 同樣。
圖4示出實(shí)施例2的與圖2相同的圖。
該實(shí)施例的廣角光學(xué)系統(tǒng)1包括任意一個(gè)都繞中心軸3旋轉(zhuǎn)對稱 的由折射率大于1的透明介質(zhì)構(gòu)成的6塊透鏡L1 L6、光圈(開口) S、 以及保護(hù)像面2的平行平面板P，透鏡L1由凸面朝向物體側(cè)的負(fù)彎月透 鏡構(gòu)成，透鏡L2由凹面朝向物體側(cè)的正彎月透鏡構(gòu)成，透鏡L3由凹面 朝向物體側(cè)的負(fù)彎月透鏡構(gòu)成，透鏡L4由雙凸正透鏡構(gòu)成，透鏡L5由 雙凸正透鏡構(gòu)成，透鏡L6由凹面朝向物體側(cè)的負(fù)彎月透鏡構(gòu)成，透鏡 L2和透鏡L3接合，透鏡L5和透鏡L6接合，透鏡Ll構(gòu)成具有負(fù)焦距的 前組Gf，透鏡L2 透鏡L6構(gòu)成具有正焦距的后組Gb，光圈S配置在該 前組Gf和后組Gb之間。此外，如后述的結(jié)構(gòu)參數(shù)所示，透鏡L1的兩個(gè) 面由具有奇數(shù)次項(xiàng)Q、 C6的擴(kuò)展旋轉(zhuǎn)自由曲面構(gòu)成，其他透鏡面的任意 一個(gè)都由球面構(gòu)成。
此外，該實(shí)施例2的規(guī)格為
入射光瞳直徑 (D0.154mm
半視場角 120°焦距 0.506mm
像的大小 cD2.000mm。
圖5示出該實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)的與圖3相同的像差。
圖6示出實(shí)施例3的與圖2相同的圖。
該實(shí)施例的廣角光學(xué)系統(tǒng)1包括任意一個(gè)都繞中心軸3旋轉(zhuǎn)對稱 的由折射率大于1的透明介質(zhì)構(gòu)成的6塊透鏡L1 L6、光圈(開口) S、 以及保護(hù)像面2的平行平面板P，透鏡L1由凸面朝向物體側(cè)的負(fù)彎月透 鏡構(gòu)成，透鏡L2由凸面朝向物體側(cè)的負(fù)彎月透鏡構(gòu)成，透鏡L3由凹面 朝向物體側(cè)的正彎月透鏡構(gòu)成，透鏡L4由凹面朝向物體側(cè)的負(fù)彎月透鏡 構(gòu)成，透鏡L5由雙凸正透鏡構(gòu)成，透鏡L6由凹面朝向物體側(cè)的負(fù)彎月 透鏡構(gòu)成，透鏡L3和透鏡L4接合，透鏡L5和透鏡L6接合，透鏡Ll 和透鏡L2構(gòu)成具有負(fù)焦距的前組Gf，透鏡L3 透鏡L6構(gòu)成具有正焦距 的后組Gb，光圈S配置在該前組Gf和后組Gb之間。此外，如后述的結(jié) 構(gòu)參數(shù)所示，透鏡L1、 L2的各兩個(gè)面由具有奇數(shù)次項(xiàng)C4、 C6的擴(kuò)展旋 轉(zhuǎn)自由曲面構(gòu)成，其他透鏡面的任意一個(gè)都由球面構(gòu)成。
此外，該實(shí)施例3的規(guī)格為
入射光瞳直徑 (D0.074mm
半視場角 120°
焦距 0.414mm
像的大小 02.000mm。
圖7示出該實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)的與圖3相同的像差。
以下，示出上述實(shí)施例1 3的結(jié)構(gòu)參數(shù)。另夕卜，以下表中的"ERFS" 表示擴(kuò)展旋轉(zhuǎn)自由曲面。
實(shí)施例1
面編號 曲率半徑 面間隔偏心 折射率阿貝數(shù)1ERFS[l]偏心'(l)1.883040.7
2ERFS[2〗偏心.(2)
3°° (光圈)0.030
4A 9280.4001.623859.6
5-0.3050.3001.805225.4
6-0.6030.387
72 282l眉4R5
8-1.0220.3001.805225.4
9-2,7080.225
10OOO.柳1.516364.1
11OO0.000
像面oo ERFS[l]
RY3.326
15.526
R-1.027
Cx-L2390 xlO一1
c4-4 3688 xlO-3
c5-8.1874 xl(T4
-1.2432 xlO一3
ERFS[2]
RY0.604
46.662
R-0.416
d-a5505X10—2
c41,5249X10一1
c51.漏xlO—2C6 3腦xl(T
偏心(1)
X0.000 Y0,000 Z -1.559
a 0.00030.000 7 0.000
偏心(2)
X0.000 Y0.000 Z "0.756
a 0.000^ 0.000 7 0.000
實(shí)施例2
面編號 曲率半徑 面間隔偏心 折射率阿貝數(shù)
121 ERFS[l] 偏心〈1) l.微O 40.7
2 ERFS[2] 偏心.(2)
3 oo (光圈) 0.030
4 -"55 0眉 1.6250 59.3
5 -0.282 0.300 1.8052 25.4
6 -0.595 0.100
7 25.577 0.695 1.6832 50.6
8 -4413 0,100
9 4 286 1,200 1.7157 47.2
10 -1.135 0.300 1.8052 25.4
11 -2 773 0.218
12 °o 0,400 1.5163 641
13 w 0.000 -像面 00
ERFS[l〗
RY 3,366
0 15.951
R -1.咖
d -l.鵬xicr1C4 -4.6493 X10-3 C5 -1.0380 xl(T3 Cs -1.3781 XlO-3 ERFS[2]
RY0.600
47.041
R-o眉
d-9.8101 XlO-2
c41.1219 XlO-1
c5-2.0321 xlO一2
2.9140 XlO—1
.偏心(l)
X0.000 Y0.000 Z -L561
ct 0.000 /S0.000 7 0.000
偏心.(2)
X0.000 Y0.000 Z -0.780
a 0.000;S 0.000 y 0.000
實(shí)施例2 面編號
1
2
3
4
5
6
7
8
9
曲率半徑
ERFS[l〗 ERFS[2] ERFS[3] ERFS[4]
oo (光圈)
-4 530 -0.367 -0,769 2_081
面間隔偏心折射率阿貝數(shù)
偏心<1) 偏心(2) 偏心(3) 偏心(4)
0.030 0.500 0.300 0.990 1.600
1.8830 1.8830
1.6199 ! 8052
肌7 40.7
60.3
25.4
1.7440 4i810 -1.463
11 -33.586
12 w
13 w 像面 00
ERFS[l〗
RY3.710
2Z976
R-L 587
9.9144xlO--2
c4-3,5147X10- 3
c5-L謹(jǐn)xlO--S
C6-2.5757X10—1
ERFS[2]
RY1.602
44.420
R-1.109
C,1.8227xlO--2
c4a 3889xlO--5
c5-1.9742xlO'-3
c61.2183xlO—-3
ERFS[3]
RY 2.214 0 14 648 R ~0.551
C、 l,鵬
C4 -5.5024 xl(T3
C5 -1.8307 xl(Ts
Cs 1.1043 xlO一3
ERFS[4]
0.300 1.8052 25.4 O,鄉(xiāng)
0.400 1.5163 64.1 0.000
15RY0.615
36.534
R-0.358
CI7,0131 X10-2
C48.0161 X10-2
C53.隨X10-2
C6-2_7667 xlO-1
偏心
X0.000 Y 0.000 Z -Z650
a0.000 5 0.000 r 0.000
偏心<2)
X0.000 Y 0， Z -2>111
ct0.000 ^ 0.000 y 0.000
偏心'(3)
X0.000 Y 0.000 Z -1.422
a0.000 3 0.000 y 0.000
偏心'(4)
X0.000 Y 0.000 Z -1.049
a 0.000/3 0.000 y 0.000
以上，根據(jù)廣角光學(xué)系統(tǒng)的原理和實(shí)施例對本發(fā)明的廣角光學(xué)系統(tǒng) 進(jìn)行了說明，但是本發(fā)明不限于這些實(shí)施例而能夠進(jìn)行各種變形。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
根據(jù)以上的本發(fā)明，能夠提供作為具有超過180。的視場角的廣角光
學(xué)系統(tǒng)、小型且f數(shù)小的、明亮的、f一e特性優(yōu)異的超廣角攝像光學(xué)系
統(tǒng)和投影光學(xué)系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種廣角光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，在僅由透射面構(gòu)成的超廣角的攝像光學(xué)系統(tǒng)或投影光學(xué)系統(tǒng)中，具有180°以上的視場角，所述攝像光學(xué)系統(tǒng)或投影光學(xué)系統(tǒng)包括由至少一個(gè)具有負(fù)焦距的彎月透鏡構(gòu)成的前組、開口、和由至少兩個(gè)具有正焦距的透鏡構(gòu)成的后組，所述前組的至少一個(gè)透射面由擴(kuò)展旋轉(zhuǎn)自由曲面構(gòu)成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的廣角光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述前組由一個(gè)或兩個(gè)具有負(fù)焦距的彎月透鏡構(gòu)成，所述前組的所有透射面由擴(kuò)展 旋轉(zhuǎn)自由曲面構(gòu)成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的廣角光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述擴(kuò) 展旋轉(zhuǎn)自由曲面在與其旋轉(zhuǎn)對稱軸的交點(diǎn)處與旋轉(zhuǎn)對稱軸正交。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的廣角光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)設(shè)所述前 組的焦距為Ff、所述后組的焦距為Fb時(shí)，滿足以下條件—l.l<Ff/Fb<—0.2 (1)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的廣角光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)設(shè)整 個(gè)系統(tǒng)的焦距為F、所述前組的焦距為Ff時(shí)，滿足以下條件—5<Ff/F< — l (2)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3 5的任意一項(xiàng)所述的廣角光學(xué)系統(tǒng)，其特征在 于，當(dāng)設(shè)整個(gè)系統(tǒng)的焦距為F、所述后組的焦距為Fb時(shí)，滿足以下條件,1.5<Fb/F<5 (3)。
全文摘要
本發(fā)明涉及作為具有超過180°的視場角的廣角光學(xué)系統(tǒng)的、小型且F數(shù)小的、明亮的超廣角攝像光學(xué)系統(tǒng)和投影光學(xué)系統(tǒng)，在僅由透射面構(gòu)成的超廣角的攝像光學(xué)系統(tǒng)或投影光學(xué)系統(tǒng)中，具有180°以上的視場角，包括由至少一個(gè)具有負(fù)焦距的彎月透鏡(L1)構(gòu)成的前組(G_f)、開口(S)、和至少兩個(gè)具有正焦距的透鏡構(gòu)成的后組(G_b)，前組(G_f)的至少一個(gè)透射面由擴(kuò)展旋轉(zhuǎn)自由曲面構(gòu)成。
文檔編號H01L21/02GK101558345SQ20078004601
公開日2009年10月14日 申請日期2007年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月15日
發(fā)明者研野孝吉 申請人:奧林巴斯株式會社