示出了图5中的光学系统的像散场曲和崎变的像差图。
[0111] 参照图6,示出了关于波长为8(K)nm、850nm、900皿的光的像散场曲和崎变。在像散 中，T和S分别表示子午表面和弧矢表面的场曲。光学系统的场曲被控制在±0.05mm的范围 内，得到了比较好的校正。光学系统的边缘视场的崎变也被控制在2% W内。
[0112] 图7示出了图5中的光学系统的球面像差的像差图。
[0113] 参照图7,不出了关于波长为80化m、850nm、900皿的光的球面像差。光学系统的球 差被控制在± 0.02mm。
[0114] 图8示出了图5中的光学系统在物体位于400mm处的光学传递函数的曲线图。
[0115] 参照图8，从图8中可W看出，200线对时所有视场的MTF值优于0.3，所有视场的光 学传递函数曲线都接近了衍射极限，说明根据本实用新型的第一实施例的光学系统具有良 好的成像性能。
[0116] 将参照图9对根据本实用新型的第Ξ实施例的光学系统进行描述。图9是根据本实 用新型的第Ξ实施例的光学系统的结构图。
[0117] 参照图9,根据本实用新型的第Ξ实施例的光学系统可包括第一透镜10、第二透镜 20、第Ξ透镜30,并可进一步包括可见光截止滤波器40、图像传感器50和光阔ST。运里，所述 可见光截止滤波器40设置在第一透镜的前方或设置在第Ξ透镜的后方，但本实用新型并不 限制于此，例如，所述可见光截止滤波器40也可直接形成在透镜的表面上。
[0118] 运里，如表9中所示，从第一透镜10的第一表面到图像传感器50的第一表面(成像 平面)的距离(TTL)可为6.77mm。此外，第一透镜10的焦距可为3.87mm，第二透镜20的焦距可 为-14.60mm，第Ξ透镜30的焦距可为-149.35mm，所述光学系统的总焦距可为5.44mm。根据 本实用新型的第Ξ实施例的光学系统的F数巧no)为2.4。
[0119][表 9] 「01201
[0121] 表10示出了透镜的其它特性(透镜的曲率半径、透镜的厚度或透镜之间的距离、透 镜的折射率、透镜的阿贝数）。其中，表面序号为7的表面表示可见光截止滤波器40朝向物方 的表面，表面序号为8的表面表示可见光截止滤波器40朝向成像平面的表面。
[0122] [表 10]
[0123]
[0125]在本实用新型的第Ξ实施例中，第一透镜10可具有正屈光力，且其两个表面均为 凸形。第二透镜20可具有负屈光力，其第一表面可为凹形且其第二表面可为凸形。此外，第 二透镜20可具有形成在其第二表面上的拐点。第Ξ透镜30可具有负屈光力，且可具有朝向 物方凸起的弯月形状。此外，光阔ST可设置在第一透镜10和第二透镜20之间。可见光截止滤 波器40设置在第Ξ透镜30和图像传感器50之间。
[01%]与此同时，第一透镜10至第Ξ透镜30的各个表面可具有表11所示的非球面系数。 也就是说，所有第一透镜10至第Ξ透镜30的各个表面可为非球面。
[0127][表 11]
[012 引
[0129] 与此同时，从表11中可W理解的是，根据本实用新型的第Ξ实施例的光学系统满 足如上所述的条件式1至条件式3。因此，可W提高透镜的光学性能。
[0130] [表 8]
[0131]
[0132] 图10示出了图9中的光学系统的像散场曲和崎变的像差图。
[0133] 参照图10，示出了关于波长为80化m、85化m、900皿的光的像散场曲和崎变。在像散 中，T和S分别表示子午表面和弧矢表面的场曲。光学系统的场曲被控制在±0.05mm的范围 内，得到了比较好的校正。光学系统的边缘视场的崎变也被控制在1%W内。
[0134] 图11示出了图9中的光学系统的球面像差的像差图。
[0135] 参照图11，不出了关于波长为80化m、85化m、900皿的光的球面像差。光学系统的球 差被控制在± 0.02mm。
[0136] 图12示出了图9中的光学系统在物体位于400mm处的光学传递函数的曲线图。
[0137] 参照图12，从图12中可W看出，200线对时所有视场的MTF值优于0.3，所有视场的 光学传递函数曲线都接近了衍射极限，说明根据本实用新型的第一实施例的光学系统具有 良好的成像性能。
[0138] 综上所述，提供了运样的光学系统，所述光学系统的工作波段为800nm~900nm，且 其中屯、波长为850nm;并且所述光学系统的水平方向视场角约17.06%且其垂直方向视场角 约12.84°，且其对角线方向视场角约21.24%并且所述光学系统具有1:2.4的相对孔径;并 且所述光学系统在350mm~450mm范围内都可清晰成像。
[0139]虽然已经参照本实用新型的示例性实施例具体示出并描述了本实用新型，但是本 领域普通技术人员将理解，在不脱离由权利要求限定的本实用新型的精神和范围的情况 下，可W在运里做出形式和细节上的各种修改。
【主权项】
1. 一种光学系统，其特征在于，所述光学系统从物方到像方顺序地包括： 第一透镜，具有正屈光力； 第二透镜，具有负屈光力，且具有形成在其像方表面上的至少一个拐点； 第三透镜，具有正屈光力或负屈光力。2. 根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述第一透镜的物方表面为凸形，并 且所述第一透镜的像方表面为凸形。3. 根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述第二透镜的物方表面为凹形，并 且所述第二透镜的像方表面为凸形。4. 根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述第三透镜具有朝向物方凸起的弯 月形状。5. 根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统还包括设置在所述第一 透镜和所述第二透镜之间的光阑。6. 根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统还包括设置在所述第三 透镜和成像平面之间的可见光截止滤波器。7. 根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述第一透镜至所述第三透镜由塑料 形成。8. 根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述第一透镜至所述第三透镜中的每 一个的物方表面和像方表面中的至少一个是非球面。9. 根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足条件式1: [条件式1] 0.2<|fl/f2|<0.8 其中，Π 是所述第一透镜的焦距，f2是所述第二透镜的焦距。10. 根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足条件式2: [条件式2] 0.2<|f3/f|<40 其中，f是所述光学系统的总焦距，f3是所述第三透镜的焦距。11. 根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足条件式3: [条件式3] 0.8<|f/TTL|<l 其中，f是所述光学系统的总焦距，TTL是从所述第一透镜的物方表面到成像平面的距 离。12. 根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统的F数为2.4。
【专利摘要】本实用新型提供了一种光学系统，其从物方到像方顺序地包括：第一透镜，具有正屈光力；第二透镜，具有负屈光力，且具有形成在其像方表面上的至少一个拐点；第三透镜，具有正屈光力或负屈光力。本实用新型提供的光学系统的工作波段为800nm～900nm，且其中心波长为850nm；并且所述光学系统的水平方向视场角约17.06°，且其垂直方向视场角约12.84°，且其对角线方向视场角约21.24°；并且所述光学系统具有1:2.4的相对孔径；并且所述光学系统在350mm～450mm范围内都可清晰成像。
【IPC分类】G02B13/00
【公开号】CN205301687
【申请号】
【发明人】鲁远甫, 章逸舟, 吕建成, 焦国华, 董玉明, 陈巍, 周志盛, 刘鹏, 陈良培, 刘文权, 罗阿郁, 罗栋
【申请人】深圳先进技术研究院
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2015年12月10日