光学系统、取像模组及电子设备的制作方法

专利检索2022-05-11  4



1.本发明涉及摄像领域,特别是涉及一种光学系统、取像模组及电子设备。


背景技术:

2.随着智能手机、平板电脑、电子阅读器等电子设备的迅速发展,业界对电子设备摄像功能的要求也越来越高,具备各种不同特性的摄像镜头能够适应不同的应用场景,满足不同的拍摄需求。其中,具备长焦特性的摄像镜头能够拍摄远处的景象,并能够有效的虚化背景而突出主体,提升对远处景象的成像质量,满足远摄需求。然而,目前长焦镜头的视场角通常过小,导致拍摄视野范围不足,影响拍摄体验。


技术实现要素:

3.基于此,有必要针对目前长焦镜头的视场角过小的问题,提供一种光学系统、取像模组及电子设备。
4.一种光学系统,沿光轴由物侧至像侧依次包括:
5.具有正屈折力的第一透镜,所述第一透镜的物侧面于近光轴处为凸面,像侧面于近光轴处为凸面;
6.具有负屈折力的第二透镜,所述第二透镜的物侧面于近光轴处为凸面,像侧面于近光轴处为凹面;
7.具有负屈折力的第三透镜,所述第三透镜的像侧面于近光轴处为凸面;
8.具有正屈折力的第四透镜;
9.具有负屈折力的第五透镜;
10.且所述光学系统满足以下条件式:
11.11mm≤f/tan(hfov)≤12.5mm;
12.其中,f为所述光学系统的有效焦距,hfov为所述光学系统的最大视场角的一半。
13.上述光学系统,第一透镜具有正屈折力,第一透镜的物侧面于近光轴处为凸面,像侧面于近光轴处为凸面,能够有效会聚光线,有利于缩短光学系统的总长,实现小型化设计。第二透镜具有负屈折力,第二透镜的物侧面于近光轴处为凸面,像侧面于近光轴处为凹面,能够有效平衡第一透镜所产生的球差和色差等像差,有利于提升光学系统的成像质量。第三透镜具有负屈折力,能够平衡光学系统前后端的屈折力,从而缩短各透镜的有效口径。第四透镜具有正屈折力,能够分担光学系统的正屈折力,有利于缩短光学系统的总长,同时也有利于防止单个透镜的屈折力过强而降低透镜的成型良率。第五透镜具有负屈折力,有利于校正光学系统的像散和像弯曲,提升光学系统的成像质量。
14.满足上述条件式时,光学系统具备长焦特性,摄远时能够有效突出对焦主体并虚化背景,提升远摄性能;同时配合各透镜的屈折力和面型设计,有利于扩大光学系统的视场角,使得光学系统在具备长焦特性的同时视场角也不会过小,从而增加拍摄视野范围;另外也有利于光学系统的小型化设计。超过上述条件式的上限,光学系统的有效焦距过长,导致
光学系统的总长难以压缩,不利于小型化设计的实现,从而不利于光学系统在便携式电子设备中的应用;低于上述条件式的下限,光学系统的有效焦距过短,拍摄远处物体细节还原度差,难以满足远摄需求。具备上述屈折力及面型特征并满足上述条件式,光学系统具有长焦特性,能够满足小型化设计,同时具备良好的成像质量。
15.在其中一个实施例中,所述光学系统满足以下条件式:
16.11.3mm≤f/tan(hfov)≤12.3mm。满足上述条件式时,能够进一步提升光学系统的长焦特性并扩大光学系统的视场角。
17.在其中一个实施例中,所述光学系统满足以下条件式:
18.0.15≤f3/r32≤60;
19.其中,f3为所述第三透镜的有效焦距,r32为所述第三透镜的像侧面于光轴处的曲率半径。满足上述条件式时,能够合理配置第三透镜的有效焦距和像侧面曲率半径的比值,使得第三透镜像侧面的凸面面型能够更好的平衡第一透镜与第二透镜凸向物侧的面型配置,同时能够配合第四透镜与第五透镜拉长光学系统的有效焦距,有利于长焦特性的实现;另外也使得第三透镜的面型不会过度弯曲,有利于第三透镜的加工成型。超过上述条件式的上限,第三透镜的像侧面于近光轴处的曲率半径的绝对值过小,第三透镜像侧面的面型弯曲度大,导致光学系统的面形敏感度增加,也不利于第三透镜的注塑成型。
20.在其中一个实施例中,所述光学系统满足以下条件式:
21.62≤v2 v3 v4≤68;
22.其中,v2为所述第二透镜在d光下的阿贝数,即所述第二透镜在587.5618nm波长下的阿贝数,v3为所述第三透镜在d光下的阿贝数,v4为所述第四透镜在d光下的阿贝数。满足上述条件式时,能够合理配置第二透镜、第三透镜与第四透镜的阿贝数之和,有利于提升第二透镜、第三透镜及第四透镜的材质与空气间的密度差异,从而有利于更好的校正光学系统的色差,提升分辨率。超过上述条件式的上限,第二透镜、第三透镜及第四透镜的阿贝数之和过大,导致透镜材料折射率偏低,光路控制能力弱,进而使得在有限的空气间隙中光线偏折角度不充分,进而导致成像品质下降。
23.在其中一个实施例中,所述第四透镜的物侧面于近光轴处为凹面,所述光学系统满足以下条件式:
[0024]-0.5≤r41/f4≤-0.1;
[0025]
其中,r41为所述第四透镜的物侧面于光轴处的曲率半径,f4为所述第四透镜的有效焦距。满足上述条件式时,第四透镜物侧面的凹面面型与具有负屈折力的第五透镜配合,以拉长光学系统的有效焦距,有利于长焦特性的实现。超过上述条件式的上限,第四透镜物侧面的曲率半径的绝对值过小,第四透镜在近轴处弯曲度大,导致与第四透镜配合的第五透镜面形弯曲度也随之增大,从而导致光线偏折角度变大,易产生反射鬼像,影响实际拍摄画面。低于上述条件式的下限,第四透镜的有效焦距过小,负屈折力过大,光线发散严重,不利于分辨率的提升。
[0026]
在其中一个实施例中,所述第三透镜的物侧面于近光轴处为凹面,且所述光学系统满足以下条件式:
[0027]-25≤(r31 r32)/(r31-r32)≤-1;
[0028]
其中,r31为所述第三透镜的物侧面于光轴处的曲率半径,r32为所述第三透镜的
像侧面于光轴处的曲率半径。满足上述条件式时,配合第三透镜的凹凸面型,能够优化第三透镜的物侧面和像侧面的曲率半径和面型,有利于第三透镜合理配合第一透镜的正屈折力以及第二透镜的负屈折力,从而使整个光学系统的轴上球差减小,同时有利于修正第三透镜至第四透镜的光路走向,从而有利于减小光学畸变的产生。
[0029]
在其中一个实施例中,所述光学系统满足以下条件式:
[0030]
0.7≤ct4/ct5≤1.5;
[0031]
其中,ct4为所述第四透镜于光轴上的厚度,即所述第四透镜的中心厚度,ct5为所述第五透镜于光轴上的厚度,即所述第五透镜的中心厚度。满足上述条件式时,能够合理配置第四透镜与第五透镜的中心厚度的比值,从而使第四透镜与第五透镜之间的配合更紧密,更好的达到结构排布的装配要求;同时有利于提升光学系统中镜片厚度配置的均匀性,有利于降低敏感度,另外也有利于矫正光学系统外视场的光学畸变。
[0032]
在其中一个实施例中,所述光学系统满足以下条件式:
[0033]
f123>0mm;
[0034]
f45<0mm;
[0035]-0.4≤f123/f45≤-0.1;
[0036]
其中,f123为所述第一透镜、所述第二透镜和所述第三透镜的组合焦距,f45为所述第四透镜和所述第五透镜的组合焦距。第一透镜、第二透镜与第三透镜形成的前透镜组提供正屈折力,能够汇聚光线成像,第四透镜与第五透镜形成的后透镜组提供负屈折力,能够发散光线,修正像差,并控制光线成像距离,满足上述条件式时,能够合理配置前透镜组与后透镜组的有效焦距的比值,有利于光学系统长焦特性的实现,同时也有利于缩短光学系统的总长,实现小型化设计。超过上述条件式的上限,后透镜组的屈折力过弱,不利于光学系统有效焦距的增大,从而不利于长焦特性的实现;低于上述条件式的下限,后透镜组的负曲折力过强,不利于系统总长的压缩,从而不利于小型化设计的实现。
[0037]
在其中一个实施例中,所述光学系统满足以下条件式:
[0038]
18deg≤fov/fno≤22deg;
[0039]
其中,fov为所述光学系统的最大视场角,fno为所述光学系统的光圈数。满足上述条件式时,能够合理配置光学系统的最大视场角和光圈数的比值,在实现长焦特性的同时还有利于扩大光学系统的光圈,从而满足高明亮摄像要求,有利于提升光学系统的成像质量,同时也有利于减小光学系统畸变的产生。超过上述条件式的上限,光学系统的视场角过大,导致轴外视场畸变过大,从而导致图像外围出现扭曲现象,进而导致成像性能下降,且不利于长焦特性的实现;低于上述条件式的下限,光学系统的光圈数过大,进入光学系统的光线相对较少,导致实际拍摄成像偏暗,影响光学系统的成像品质。
[0040]
在其中一个实施例中,所述光学系统满足以下条件式:
[0041]
|dist|≤1%。满足上述条件式时,光学系统的光学畸变小,实拍画面还原度高,边缘视场图像扭曲失真度小,用户拍摄体验感好。
[0042]
在其中一个实施例中,所述光学系统满足以下条件式:
[0043]
|dist|≤0.5%。满足上述条件式时,能够进一步减小光学系统的畸变,提升光学系统的成像质量。
[0044]
在其中一个实施例中,所述第三透镜的物侧面于近光轴处为凹面,所述第三透镜
的物侧面于圆周处为凹面,像侧面于圆周处为凸面。如此设置,第三透镜的物侧面与像侧面从透镜中心至边缘的曲率朝同一方向变化,使得第三透镜的面型平滑不扭曲,从而有利于降低偏心敏感度,且有利于第三透镜的注塑成型。
[0045]
一种取像模组,包括感光元件以及上述任一实施例所述的光学系统,所述感光元件设置于所述光学系统的像侧。在所述取像模组中采用上述光学系统,取像模组在具备长焦特性的同时视场角也不会过小,并且能够满足小型化设计,还具备良好的成像质量。
[0046]
一种电子设备,包括壳体以及上述的取像模组,所述取像模组设置于所述壳体。在所述电子设备中采用上述取像模组,在具备长焦特性的同时视场角也不会过小,还能够具备良好的成像质量,并且取像模组能够满足小型化设计,从而有利于电子设备的便携式设计。
附图说明
[0047]
图1为本技术第一实施例中的光学系统的结构示意图;
[0048]
图2为本技术第一实施例中的光学系统的纵向球差图、像散图及畸变图;
[0049]
图3为本技术第二实施例中的光学系统的结构示意图;
[0050]
图4为本技术第二实施例中的光学系统的纵向球差图、像散图及畸变图;
[0051]
图5为本技术第三实施例中的光学系统的结构示意图;
[0052]
图6为本技术第三实施例中的光学系统的纵向球差图、像散图及畸变图;
[0053]
图7为本技术第四实施例中的光学系统的结构示意图;
[0054]
图8为本技术第四实施例中的光学系统的纵向球差图、像散图及畸变图;
[0055]
图9为本技术第五实施例中的光学系统的结构示意图;
[0056]
图10为本技术第五实施例中的光学系统的纵向球差图、像散图及畸变图;
[0057]
图11为本技术第六实施例中的光学系统的结构示意图;
[0058]
图12为本技术第六实施例中的光学系统的纵向球差图、像散图及畸变图;
[0059]
图13为本技术一实施例中的取像模组的示意图;
[0060]
图14为本技术一实施例中的电子设备的示意图。
具体实施方式
[0061]
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
[0062]
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
[0063]
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者
隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
[0064]
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0065]
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0066]
需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
[0067]
请参见图1,在本技术的一些实施例中,光学系统100沿光轴110由物侧到像侧依次包括第一透镜l1、第二透镜l2、第三透镜l3、第四透镜l4以及第五透镜l5。具体地,第一透镜l1包括物侧面s1及像侧面s2,第二透镜l2包括物侧面s3及像侧面s4,第三透镜l3包括物侧面s5及像侧面s6,第四透镜l4包括物侧面s7及像侧面s8,第五透镜l5包括物侧面s9及像侧面s10。第一透镜l1、第二透镜l2、第三透镜l3、第四透镜l4以及第五透镜l5同轴设置,光学系统100中各透镜共同的轴线即为光学系统100的光轴110。
[0068]
其中,第一透镜l1具有正屈折力,第一透镜l1的物侧面s1于近光轴110处为凸面,像侧面s2于近光轴110处为凸面,能够有效会聚光线,有利于缩短光学系统100的总长,实现小型化设计。第二透镜l2具有负屈折力,第二透镜l2的物侧面s3于近光轴110处为凸面,像侧面s4于近光轴110处为凹面,能够有效平衡第一透镜l1所产生的球差和色差等像差,有利于提升光学系统100的成像质量。第三透镜l3具有负屈折力,能够平衡光学系统100前后端的屈折力,从而缩短各透镜的有效口径。第三透镜l3的像侧面s6于近光轴110处为凸面。第四透镜l4具有正屈折力,能够分担光学系统100的正屈折力,有利于缩短光学系统100的总长,同时也有利于防止单个透镜的屈折力过强而降低透镜的成型良率。第五透镜l5具有负屈折力,有利于校正光学系统100的像散和像弯曲,提升光学系统100的成像质量。
[0069]
在一些实施例中,第三透镜l3的物侧面s5于近光轴110处为凹面,第三透镜l3的物侧面s5于圆周处为凹面,像侧面s6于圆周处为凸面。如此设置,第三透镜l3的物侧面s5与像侧面s6从透镜中心至边缘的曲率朝同一方向变化,使得第三透镜l3的面型平滑不扭曲,从而有利于降低偏心敏感度,且有利于第三透镜l3的注塑成型。
[0070]
在一些实施例中,光学系统100还包括位于第五透镜l5像侧的成像面s13,入射光经第一透镜l1、第二透镜l2、第三透镜l3、第四透镜l4以及第五透镜l5调节后能够成像于成像面s13。在一些实施例中,光学系统100设置有光阑sto,光阑sto可设置于第一透镜l1的物
侧。在一些实施例中,光学系统100还包括设置于第五透镜l5像侧的红外滤光片l6。红外滤光片l6可为红外截止滤光片,用于滤除干扰光,防止干扰光到达光学系统100的成像面s13而影响正常成像。
[0071]
在一些实施例中,光学系统100的各透镜的物侧面和像侧面均为非球面。非球面结构的采用能够提高透镜设计的灵活性,并有效地校正球差,改善成像质量。在另一些实施例中,光学系统100的各透镜的物侧面和像侧面也可以均为球面。需要注意的是,上述实施例仅是对本技术的一些实施例的举例,在一些实施例中,光学系统100中各透镜的表面可以是非球面或球面的任意组合。
[0072]
在一些实施例中,光学系统100中的各透镜的材质可以均为玻璃或均为塑料。采用塑料材质的透镜能够减少光学系统100的重量并降低生产成本,配合光学系统100的小尺寸以实现光学系统100的轻薄化设计。而采用玻璃材质的透镜使光学系统100具备优良的光学性能以及较高的耐温性能。需要注意的是,光学系统100中各透镜的材质也可以为玻璃和塑料的任意组合,并不一定要是均为玻璃或均为塑料。
[0073]
需要注意的是,第一透镜l1并不意味着只存在一片透镜,在一些实施例中,第一透镜l1中也可以存在两片或多片透镜,两片或多片透镜能够形成胶合透镜,胶合透镜最靠近物侧的表面可视为物侧面s1,最靠近像侧的表面可视为像侧面s2。或者,第一透镜l1中的各透镜之间并不形成胶合透镜,但各透镜之间的距离相对固定,此时最靠近物侧的透镜的物侧面为物侧面s1,最靠近像侧的透镜的像侧面为像侧面s2。另外,一些实施例中的第二透镜l2、第三透镜l3、第四透镜l4或第五透镜l5中的透镜数量也可大于或等于两片,且任意相邻透镜之间可以形成胶合透镜,也可以为非胶合透镜。
[0074]
进一步地,在一些实施例中,光学系统100满足条件式:11mm≤f/tan(hfov)≤12.5mm;其中,f为光学系统100的有效焦距,hfov为光学系统100的最大视场角的一半。具体地,f/tan(hfov)可以为:11.343、11.425、11.538、11.661、11.739、11.892、11.955、12.021、12.187或12.262,数值单位为mm。满足上述条件式时,光学系统100具备长焦特性,摄远时能够有效突出对焦主体并虚化背景,提升远摄性能;同时配合各透镜的屈折力和面型设计,有利于扩大光学系统100的视场角,使得光学系统100在具备长焦特性的同时视场角也不会过小,从而增加拍摄视野范围;另外也有利于光学系统100的小型化设计。超过上述条件式的上限,光学系统100的有效焦距过长,导致光学系统100的总长难以压缩,不利于小型化设计的实现,从而不利于光学系统100在便携式电子设备中的应用;低于上述条件式的下限,光学系统100的有效焦距过短,拍摄远处物体细节还原度差,难以满足远摄需求。具备上述屈折力及面型特征并满足上述条件式,光学系统100具有长焦特性,能够满足小型化设计,同时具备良好的成像质量。
[0075]
需要说明的是,在一些实施例中,光学系统100可以匹配具有矩形感光面的感光元件,光学系统100的成像面s13与感光元件的感光面重合。此时,光学系统100成像面s13上有效像素区域具有水平方向以及对角线方向,则光学系统的最大视场角可以理解为光学系统100对角线方向的最大视场角。
[0076]
在一些实施例中,光学系统100满足条件式:11.3mm≤f/tan(hfov)≤12.3mm。满足上述条件式时,能够进一步提升光学系统100的长焦特性并扩大光学系统100的视场角。
[0077]
在一些实施例中,光学系统100满足条件式:0.15≤f3/r32≤60;其中,f3为第三透
镜l3的有效焦距,r32为第三透镜l3的像侧面s6于光轴110处的曲率半径。具体地,f3/r32可以为:0.171、0.637、0.992、1.435、1.555、1.984、2.651、20.320、30.671或51.318。满足上述条件式时,能够合理配置第三透镜l3的有效焦距和像侧面s6曲率半径的比值,使得第三透镜l3像侧面s6的凸面面型能够更好的平衡第一透镜l1与第二透镜l2凸向物侧的面型配置,同时能够配合第四透镜l4与第五透镜l5拉长光学系统100的有效焦距,有利于长焦特性的实现;另外也使得第三透镜l3的面型不会过度弯曲,有利于第三透镜l3的加工成型。超过上述条件式的上限,第三透镜l3的像侧面s6于近光轴110处的曲率半径的绝对值过小,第三透镜l3像侧面s6的面型弯曲度大,导致光学系统100的面形敏感度增加,也不利于第三透镜l3的注塑成型。
[0078]
在一些实施例中,光学系统100满足条件式:62≤v2 v3 v4≤68;其中,v2为第二透镜l2在d光下的阿贝数,即第二透镜l2在587.5618nm波长下的阿贝数,v3为第三透镜l3在d光下的阿贝数,v4为第四透镜l4在d光下的阿贝数。具体地,v2 v3 v4可以为:62.273、62.557、62.879、63.241、64.558、65.662、65.785、66.325、66.793或67.030。满足上述条件式时,能够合理配置第二透镜l2、第三透镜l3与第四透镜l4的阿贝数之和,有利于提升第二透镜l2、第三透镜l3及第四透镜l4的材质与空气间的密度差异,从而有利于更好的校正光学系统100的色差,提升分辨率。超过上述条件式的上限,第二透镜l2、第三透镜l3及第四透镜l4的阿贝数之和过大,导致透镜材料折射率偏低,光路控制能力弱,进而使得在有限的空气间隙中光线偏折角度不充分,进而导致成像品质下降。
[0079]
在一些实施例中,第四透镜l4的物侧面s7于近光轴110处为凹面,且光学系统100满足条件式:-0.5≤r41/f4≤-0.1;其中,r41为第四透镜l4的物侧面s7于光轴110处的曲率半径,f4为第四透镜l4的有效焦距。具体地,r41/f4可以为:-0.465、-0.455、-0.432、-0.398、-0.355、-0.327、-0.255、-0.231、-0.205或-0.146。满足上述条件式时,第四透镜l4物侧面s7的凹面面型能够与具有负屈折力的第五透镜l5配合,以拉长光学系统100的有效焦距,有利于长焦特性的实现。超过上述条件式的上限,第四透镜l4物侧面s7的曲率半径的绝对值过小,第四透镜l4在近光轴110处弯曲度大,导致与第四透镜l4配合的第五透镜l5面形弯曲度也随之增大,从而导致光线偏折角度变大,易产生反射鬼像,影响实际拍摄画面。低于上述条件式的下限,第四透镜l4的有效焦距过小,负屈折力过大,光线发散严重,不利于分辨率的提升。
[0080]
在一些实施例中,第三透镜l3的物侧面s5于近光轴110处为凹面,且光学系统100满足条件式:-25≤(r31 r32)/(r31-r32)≤-1;其中,r31为第三透镜l3的物侧面s5于光轴110处的曲率半径,r32为第三透镜l3的像侧面s6于光轴110处的曲率半径。具体地,(r31 r32)/(r31-r32)可以为:-23.628、-20.517、-17.585、-12.352、-10.302、-9.547、-6.371、-4.369、-3.541或-1.207。满足上述条件式时,配合第三透镜l3的凹凸面型,能够优化第三透镜l3的物侧面s5和像侧面s6的曲率半径和面型,有利于第三透镜l3合理配合第一透镜l1的正屈折力以及第二透镜l2的负屈折力,从而使整个光学系统100的轴上球差减小,同时有利于修正第三透镜l3至第四透镜l4的光路走向,从而有利于减小光学畸变的产生。
[0081]
在一些实施例中,光学系统100满足条件式:0.7≤ct4/ct5≤1.5;其中,ct4为第四透镜l4于光轴110上的厚度,ct5为第五透镜l5于光轴110上的厚度。具体地,ct4/ct5可以为:0.771、0.785、0.796、0.825、0.963、0.998、1.021、1.132、1.174或1.225。满足上述条件
式时,能够合理配置第四透镜l4与第五透镜l5的中心厚度的比值,从而使第四透镜l4与第五透镜l5之间的配合更紧密,更好的达到结构排布的装配要求;同时有利于提升光学系统100中镜片厚度配置的均匀性,有利于降低敏感度,另外也有利于矫正光学系统100外视场的光学畸变。
[0082]
在一些实施例中,光学系统100满足条件式:f123>0mm;f45<0mm;-0.4≤f123/f45≤-0.1;其中,f123为第一透镜l1、第二透镜l2和第三透镜l3的组合焦距,f45为第四透镜l4和第五透镜l5的组合焦距。具体地,f123/f45可以为:-0.327、-0.315、-0.289、-0.277、-0.255、-0.234、-0.210、-0.188、-0.175或-0.163。第一透镜l1、第二透镜l2与第三透镜l3形成的前透镜组提供正屈折力,能够汇聚光线成像,第四透镜l4与第五透镜l5形成的后透镜组提供负屈折力,能够发散光线,修正像差,并控制光线成像距离,满足上述条件式时,能够合理配置前透镜组与后透镜组的有效焦距的比值,有利于光学系统100长焦特性的实现,同时也有利于缩短光学系统100的总长,实现小型化设计。超过上述条件式的上限,后透镜组的屈折力过弱,不利于光学系统100有效焦距的增大,从而不利于长焦特性的实现;低于上述条件式的下限,后透镜组的负曲折力过强,不利于系统总长的压缩,从而不利于小型化设计的实现。
[0083]
在一些实施例中,光学系统100满足条件式:18deg≤fov/fno≤22deg;其中,fov为光学系统100的最大视场角,fno为光学系统100的光圈数。具体地,fov/fno可以为:18.867、18.933、19.220、19.345、19.597、19.888、20.342、20.673、21.058或21.346,数值单位为deg。满足上述条件式时,能够合理配置光学系统100的最大视场角和光圈数的比值,在实现长焦特性的同时还有利于扩大光学系统100的光圈,从而满足高明亮摄像要求,有利于提升光学系统100的成像质量,同时也有利于减小光学系统100畸变的产生。超过上述条件式的上限,光学系统100的视场角过大,导致轴外视场畸变过大,从而导致图像外围出现扭曲现象,进而导致成像性能下降,且不利于长焦特性的实现;低于上述条件式的下限,光学系统100的光圈数过大,进入光学系统100的光线相对较少,导致实际拍摄成像偏暗,影响光学系统100的成像品质。
[0084]
在一些实施例中,光学系统100满足条件式:|dist|≤1%。具体地,|dist|可以为0.03、0.24、0.31、0.38、0.45、0.61、0.68、0.75、0.82或1.0,数值单位为%。满足上述条件式时,光学系统100的光学畸变小,实拍画面还原度高,边缘视场图像扭曲失真度小,用户拍摄体验感好。
[0085]
在一些实施例中,光学系统100满足以下条件式:|dist|≤0.5%。满足上述条件式时,能够进一步减小光学系统100的畸变,提升光学系统100的成像质量。
[0086]
以上的有效焦距和组合焦距数值的参考波长均为587.5618nm(d光)。
[0087]
根据上述各实施例的描述,以下提出更为具体的实施例及附图予以详细说明。
[0088]
第一实施例
[0089]
请参见图1和图2,图1为第一实施例中的光学系统100的结构示意图,光学系统100由物侧至像侧依次包括光阑sto、具有正屈折力的第一透镜l1、具有负屈折力的第二透镜l2、具有负屈折力的第三透镜l3、具有正屈折力的第四透镜l4以及具有负屈折力的第五透镜l5。图2由左至右依次为第一实施例中光学系统100的纵向球差、像散及畸变的曲线图,其中像散图和畸变图的参考波长为587.5618nm,其他实施例相同。
[0090]
第一透镜l1的物侧面s1于近光轴110处为凸面,于圆周处为凸面;
[0091]
第一透镜l1的像侧面s2于近光轴110处为凸面,于圆周处为凹面;
[0092]
第二透镜l2的物侧面s3于近光轴110处为凸面,于圆周处为凸面;
[0093]
第二透镜l2的像侧面s4于近光轴110处为凹面,于圆周处为凹面;
[0094]
第三透镜l3的物侧面s5于近光轴110处为凹面,于圆周处为凸面;
[0095]
第三透镜l3的像侧面s6于近光轴110处为凸面,于圆周处为凹面;
[0096]
第四透镜l4的物侧面s7于近光轴110处为凹面,于圆周处为凹面;
[0097]
第四透镜l4的像侧面s8于近光轴110处为凸面,于圆周处为凸面;
[0098]
第五透镜l5的物侧面s9于近光轴110处为凹面,于圆周处为凹面;
[0099]
第五透镜l5的像侧面s10于近光轴110处为凸面,于圆周处为凸面。
[0100]
第一透镜l1、第二透镜l2、第三透镜l3、第四透镜l4以及第五透镜l5的物侧面和像侧面均为非球面。
[0101]
需要注意的是,在本技术中,当描述透镜的一个表面于近光轴110处(该表面的中心区域)为凸面时,可理解为该透镜的该表面于光轴110附近的区域为凸面。当描述透镜的一个表面于圆周处为凹面时,可理解为该表面在靠近最大有效半径处的区域为凹面。举例而言,当该表面于近光轴110处为凸面,且于圆周处也为凸面时,该表面由中心(该表面与光轴110的交点)至边缘方向的形状可以为纯粹的凸面;或者是先由中心的凸面形状过渡到凹面形状,随后在靠近最大有效半径处时变为凸面。此处仅为说明光轴110处与圆周处的关系而做出的示例,表面的多种形状结构(凹凸关系)并未完全体现,但其他情况可根据以上示例推导得出。
[0102]
第一透镜l1、第二透镜l2、第三透镜l3、第四透镜l4以及第五透镜l5的材质均为塑料。
[0103]
进一步地,光学系统100满足条件式:f/tan(hfov)=11.518mm;其中,f为光学系统100的有效焦距,hfov为光学系统100的最大视场角的一半。满足上述条件式时,光学系统100具备长焦特性,摄远时能够有效突出对焦主体并虚化背景,提升远摄性能;同时配合各透镜的屈折力和面型设计,有利于扩大光学系统100的视场角,使得光学系统100在具备长焦特性的同时视场角也不会过小,从而增加拍摄视野范围;另外也有利于光学系统100的小型化设计。
[0104]
光学系统100满足条件式:f3/r32=2.356;其中,f3为第三透镜l3的有效焦距,r32为第三透镜l3的像侧面s6于光轴110处的曲率半径。满足上述条件式时,能够合理配置第三透镜l3的有效焦距和像侧面s6曲率半径的比值,使得第三透镜l3像侧面s6的凸面面型能够更好的平衡第一透镜l1与第二透镜l2凸向物侧的面型配置,同时能够配合第四透镜l4与第五透镜l5拉长光学系统100的有效焦距,有利于长焦特性的实现;另外也使得第三透镜l3的面型不会过度弯曲,有利于第三透镜l3的加工成型。
[0105]
光学系统100满足条件式:v2 v3 v4=64.270;其中,v2为第二透镜l2在d光下的阿贝数,即第二透镜l2在587.5618nm波长下的阿贝数,v3为第三透镜l3在d光下的阿贝数,v4为第四透镜l4在d光下的阿贝数。满足上述条件式时,能够合理配置第二透镜l2、第三透镜l3与第四透镜l4的阿贝数之和,有利于提升第二透镜l2、第三透镜l3及第四透镜l4的材质与空气间的密度差异,从而有利于更好的校正光学系统100的色差,提升分辨率。
[0106]
光学系统100满足条件式:r41/f4=-0.465;其中,r41为第四透镜l4的物侧面s7于光轴110处的曲率半径,f4为第四透镜l4的有效焦距。满足上述条件式时,第四透镜l4物侧面s7的凹面面型能够与具有负屈折力的第五透镜l5配合,以拉长光学系统100的有效焦距,有利于长焦特性的实现。
[0107]
光学系统100满足条件式:(r31 r32)/(r31-r32)=-3.844;其中,r31为第三透镜l3的物侧面s5于光轴110处的曲率半径,r32为第三透镜l3的像侧面s6于光轴110处的曲率半径。满足上述条件式时,配合第三透镜l3的凹凸面型,能够优化第三透镜l3的物侧面s5和像侧面s6的曲率半径和面型,有利于第三透镜l3合理配合第一透镜l1的正屈折力以及第二透镜l2的负屈折力,从而使整个光学系统100的轴上球差减小,同时有利于修正第三透镜l3至第四透镜l4的光路走向,从而有利于减小光学畸变的产生。
[0108]
光学系统100满足条件式:ct4/ct5=1.015;其中,ct4为第四透镜l4于光轴110上的厚度,ct5为第五透镜l5于光轴110上的厚度。满足上述条件式时,能够合理配置第四透镜l4与第五透镜l5的中心厚度的比值,从而使第四透镜l4与第五透镜l5之间的配合更紧密,更好的达到结构排布的装配要求;同时有利于提升光学系统100中镜片厚度配置的均匀性,有利于降低敏感度,另外也有利于矫正光学系统100外视场的光学畸变。
[0109]
光学系统100满足条件式:f123>0mm;f45<0mm;f123/f45=-0.327;其中,f123为第一透镜l1、第二透镜l2和第三透镜l3的组合焦距,f45为第四透镜l4和第五透镜l5的组合焦距。第一透镜l1、第二透镜l2与第三透镜l3形成的前透镜组提供正屈折力,能够汇聚光线成像,第四透镜l4与第五透镜l5形成的后透镜组提供负屈折力,能够发散光线,修正像差,并控制光线成像距离,满足上述条件式时,能够合理配置前透镜组与后透镜组的有效焦距的比值,有利于光学系统100长焦特性的实现,同时也有利于缩短光学系统100的总长,实现小型化设计。
[0110]
光学系统100满足条件式:fov/fno=18.867deg;其中,fov为光学系统100的最大视场角,fno为光学系统100的光圈数。满足上述条件式时,能够合理配置光学系统100的最大视场角和光圈数的比值,在实现长焦特性的同时还有利于扩大光学系统100的光圈,从而满足高明亮摄像要求,有利于提升光学系统100的成像质量,同时也有利于减小光学系统100畸变的产生。
[0111]
光学系统100满足条件式:|dist|=0.03%。满足上述条件式时,光学系统100的光学畸变小,实拍画面还原度高,边缘视场图像扭曲失真度小,用户拍摄体验感好。
[0112]
另外,光学系统100的各项参数由表1给出。其中,由物面(图未示出)至成像面s13的各元件依次按照表1从上至下的各元件的顺序排列。表1中的y半径为相应面序号的物侧面或像侧面于光轴110处的曲率半径。面序号s1和面序号s2分别为第一透镜l1的物侧面s1和像侧面s2,即同一透镜中,面序号较小的表面为物侧面,面序号较大的表面为像侧面。第一透镜l1的“厚度”参数列中的第一个数值为该透镜于光轴110上的厚度,第二个数值为该透镜的像侧面至像侧方向的后一表面于光轴110上的距离。
[0113]
需要注意的是,在该实施例及以下各实施例中,光学系统100也可不设置红外滤光片l6,但此时第五透镜l5的像侧面s10至成像面s13的距离保持不变。
[0114]
在第一实施例中,光学系统100的有效焦距f=4.803mm,光圈数fno=2.40,最大视场角fov=45.28deg,光学总长ttl=4.50mm。光学系统100具有长焦特性,能够满足小型化
设计,同时具备良好的成像质量和充足的进光量。
[0115]
且各透镜的焦距、折射率和阿贝数的参考波长均为587.5618nm,其他实施例也相同。
[0116]
表1
[0117][0118]
进一步地,光学系统100各透镜像侧面或物侧面的非球面系数由表2给出。其中,面序号从s1-s10分别表示像侧面或物侧面s1-s10。而从上到下的k-a20分别表示非球面系数的类型,其中,k表示圆锥系数,a4表示四次非球面系数,a6表示六次非球面系数,a8表示八次非球面系数,以此类推。另外,非球面系数公式如下:
[0119][0120]
其中,z为非球面上相应点到与表面顶点相切的平面的距离,r为非球面上相应点到光轴110的距离,c为非球面顶点的曲率,k为圆锥系数,ai为非球面面型公式中与第i项高次项相对应的系数。
[0121]
表2
[0122][0123]
另外,图2包括光学系统100的纵向球差曲线图(longitudinal spherical aberration),纵向球差曲线表示不同波长的光线经由镜头后的汇聚焦点偏离,其中,纵坐标表示归一化的由光瞳中心至光瞳边缘的光瞳坐标(normalized pupil coordinator),横坐标表示焦点偏移,即成像面s13到光线与光轴110交点的距离(单位为mm)。由纵向球差图可知,第一实施例中的各波长光线的汇聚焦点偏离程度趋于一致,成像画面中的弥散斑或色晕得到有效抑制。图2还包括光学系统100的像散曲线图(astigmatic field curves),其中,横坐标表示焦点偏移,纵坐标表示像高,单位为mm,且像散曲线图中的s曲线代表587.5618nm下的弧矢场曲,t曲线代表587.5618nm下的子午场曲。由图中可知,光学系统100的场曲较小,各视场的场曲和像散均得到了良好的校正,视场中心和边缘均拥有清晰的成像。图2还包括光学系统100的畸变曲线图(distortion),畸变曲线表示不同视场角对应的畸变大小值,其中,横坐标表示畸变值,单位为%,纵坐标表示像高,单位为mm。由图中可知,由主光束引起的图像变形较小,系统的成像质量优良。
[0124]
第二实施例
[0125]
请参见图3和图4,图3为第二实施例中的光学系统100的结构示意图,光学系统100由物侧至像侧依次包括光阑sto、具有正屈折力的第一透镜l1、具有负屈折力的第二透镜l2、具有负屈折力的第三透镜l3、具有正屈折力的第四透镜l4以及具有负屈折力的第五透镜l5。图4由左至右依次为第二实施例中光学系统100的纵向球差、像散及畸变的曲线图。
[0126]
第一透镜l1的物侧面s1于近光轴110处为凸面,于圆周处为凸面;
[0127]
第一透镜l1的像侧面s2于近光轴110处为凸面,于圆周处为凹面;
[0128]
第二透镜l2的物侧面s3于近光轴110处为凸面,于圆周处为凸面;
[0129]
第二透镜l2的像侧面s4于近光轴110处为凹面,于圆周处为凹面;
[0130]
第三透镜l3的物侧面s5于近光轴110处为凹面,于圆周处为凸面;
[0131]
第三透镜l3的像侧面s6于近光轴110处为凸面,于圆周处为凹面;
[0132]
第四透镜l4的物侧面s7于近光轴110处为凹面,于圆周处为凹面;
[0133]
第四透镜l4的像侧面s8于近光轴110处为凸面,于圆周处为凸面;
[0134]
第五透镜l5的物侧面s9于近光轴110处为凹面,于圆周处为凹面;
[0135]
第五透镜l5的像侧面s10于近光轴110处为凹面,于圆周处为凸面。
[0136]
第一透镜l1、第二透镜l2、第三透镜l3、第四透镜l4以及第五透镜l5的物侧面和像侧面均为非球面。
[0137]
第一透镜l1、第二透镜l2、第三透镜l3、第四透镜l4以及第五透镜l5的材质均为塑料。
[0138]
另外,光学系统100的各项参数由表3给出,且其中各参数的定义可由第一实施例得出,此处不加以赘述。
[0139]
表3
[0140][0141]
进一步地,光学系统100各透镜像侧面或物侧面的非球面系数由表4给出,且其中各参数的定义可由第一实施例得出,此处不加以赘述。
[0142]
表4
[0143][0144][0145]
根据上述所提供的各参数信息,可推得以下数据:
[0146]
f/tan(hfov)(mm)11.343(r31 r32)/(r31-r32)-2.995f3/r321.604ct4/ct50.771v2 v3 v464.270f123/f45-0.260r41/f4-0.312fov/fno(deg)20.841|dist|(%)0.41
ꢀꢀ
[0147]
另外,由图4中的像差图可知,光学系统100的纵向球差、像散和畸变均得到良好的控制,从而该实施例的光学系统100拥有良好的成像品质。
[0148]
第三实施例
[0149]
请参见图5和图6,图5为第三实施例中的光学系统100的结构示意图,光学系统100由物侧至像侧依次包括光阑sto、具有正屈折力的第一透镜l1、具有负屈折力的第二透镜l2、具有负屈折力的第三透镜l3、具有正屈折力的第四透镜l4以及具有负屈折力的第五透镜l5。图6由左至右依次为第三实施例中光学系统100的纵向球差、像散及畸变的曲线图。
[0150]
第一透镜l1的物侧面s1于近光轴110处为凸面,于圆周处为凸面;
[0151]
第一透镜l1的像侧面s2于近光轴110处为凸面,于圆周处为凹面;
[0152]
第二透镜l2的物侧面s3于近光轴110处为凸面,于圆周处为凸面;
[0153]
第二透镜l2的像侧面s4于近光轴110处为凹面,于圆周处为凹面;
[0154]
第三透镜l3的物侧面s5于近光轴110处为凹面,于圆周处为凸面;
[0155]
第三透镜l3的像侧面s6于近光轴110处为凸面,于圆周处为凹面;
[0156]
第四透镜l4的物侧面s7于近光轴110处为凹面,于圆周处为凹面;
[0157]
第四透镜l4的像侧面s8于近光轴110处为凸面,于圆周处为凸面;
[0158]
第五透镜l5的物侧面s9于近光轴110处为凹面,于圆周处为凹面;
[0159]
第五透镜l5的像侧面s10于近光轴110处为凹面,于圆周处为凸面。
[0160]
第一透镜l1、第三透镜l3以及第五透镜l5的物侧面和像侧面均为非球面,第二透镜l2以及第四透镜l4的物侧面和像侧面均为球面。
[0161]
第一透镜l1、第二透镜l2、第三透镜l3、第四透镜l4以及第五透镜l5的材质均为塑料。
[0162]
另外,光学系统100的各项参数由表5给出,且其中各参数的定义可由第一实施例得出,此处不加以赘述。
[0163]
表5
[0164][0165]
进一步地,光学系统100各透镜像侧面或物侧面的非球面系数由表6给出,且其中各参数的定义可由第一实施例得出,此处不加以赘述。
[0166]
表6
[0167][0168][0169]
并且,根据上述所提供的各参数信息,可推得以下数据:
[0170]
f/tan(hfov)(mm)11.839(r31 r32)/(r31-r32)-1.207f3/r320.171ct4/ct50.901v2 v3 v466.998f123/f45-0.274r41/f4-0.306fov/fno(deg)20.432|dist|(%)1.0%
ꢀꢀ
[0171]
另外,由图6中的像差图可知,光学系统100的纵向球差、像散和畸变均得到良好的控制,从而该实施例的光学系统100拥有良好的成像品质。
[0172]
第四实施例
[0173]
请参见图7和图8,图7为第四实施例中的光学系统100的结构示意图,光学系统100由物侧至像侧依次包括光阑sto、具有正屈折力的第一透镜l1、具有负屈折力的第二透镜l2、具有负屈折力的第三透镜l3、具有正屈折力的第四透镜l4以及具有负屈折力的第五透镜l5。图8由左至右依次为第四实施例中光学系统100的纵向球差、像散及畸变的曲线图。
[0174]
第一透镜l1的物侧面s1于近光轴110处为凸面,于圆周处为凸面;
[0175]
第一透镜l1的像侧面s2于近光轴110处为凸面,于圆周处为凹面;
[0176]
第二透镜l2的物侧面s3于近光轴110处为凸面,于圆周处为凸面;
[0177]
第二透镜l2的像侧面s4于近光轴110处为凹面,于圆周处为凹面;
[0178]
第三透镜l3的物侧面s5于近光轴110处为凹面,于圆周处为凸面;
[0179]
第三透镜l3的像侧面s6于近光轴110处为凸面,于圆周处为凹面;
[0180]
第四透镜l4的物侧面s7于近光轴110处为凹面,于圆周处为凹面;
[0181]
第四透镜l4的像侧面s8于近光轴110处为凸面,于圆周处为凸面;
[0182]
第五透镜l5的物侧面s9于近光轴110处为凹面,于圆周处为凹面;
[0183]
第五透镜l5的像侧面s10于近光轴110处为凹面,于圆周处为凸面。
[0184]
第一透镜l1、第三透镜l3、第四透镜l4以及第五透镜l5的物侧面和像侧面均为非球面,第二透镜l2的物侧面s3和像侧面s4均为球面。
[0185]
第一透镜l1、第二透镜l2、第三透镜l3、第四透镜l4以及第五透镜l5的材质均为塑料。
[0186]
另外,光学系统100的各项参数由表7给出,且其中各参数的定义可由第一实施例得出,此处不加以赘述。
[0187]
表7
[0188][0189][0190]
进一步地,光学系统100各透镜像侧面或物侧面的非球面系数由表8给出,且其中各参数的定义可由第一实施例得出,此处不加以赘述。
[0191]
表8
[0192][0193]
并且,根据上述所提供的各参数信息,可推得以下数据:
[0194]
f/tan(hfov)(mm)12.262(r31 r32)/(r31-r32)-6.626f3/r324.471ct4/ct50.981v2 v3 v467.030f123/f45-0.324r41/f4-0.233fov/fno(deg)21.346|dist|(%)0.76
ꢀꢀ
[0195]
另外,由图8中的像差图可知,光学系统100的纵向球差、像散和畸变均得到良好的控制,从而该实施例的光学系统100拥有良好的成像品质。
[0196]
第五实施例
[0197]
请参见图9和图10,图9为第五实施例中的光学系统100的结构示意图,光学系统100由物侧至像侧依次包括光阑sto、具有正屈折力的第一透镜l1、具有负屈折力的第二透镜l2、具有负屈折力的第三透镜l3、具有正屈折力的第四透镜l4以及具有负屈折力的第五透镜l5。图10由左至右依次为第五实施例中光学系统100的纵向球差、像散及畸变的曲线图。
[0198]
第一透镜l1的物侧面s1于近光轴110处为凸面,于圆周处为凸面;
[0199]
第一透镜l1的像侧面s2于近光轴110处为凸面,于圆周处为凹面;
[0200]
第二透镜l2的物侧面s3于近光轴110处为凸面,于圆周处为凸面;
[0201]
第二透镜l2的像侧面s4于近光轴110处为凹面,于圆周处为凹面;
[0202]
第三透镜l3的物侧面s5于近光轴110处为凹面,于圆周处为凸面;
[0203]
第三透镜l3的像侧面s6于近光轴110处为凸面,于圆周处为凹面;
[0204]
第四透镜l4的物侧面s7于近光轴110处为凹面,于圆周处为凹面;
[0205]
第四透镜l4的像侧面s8于近光轴110处为凸面,于圆周处为凸面;
[0206]
第五透镜l5的物侧面s9于近光轴110处为凹面,于圆周处为凹面;
[0207]
第五透镜l5的像侧面s10于近光轴110处为凹面,于圆周处为凸面。
[0208]
第一透镜l1、第三透镜l3、第四透镜l4以及第五透镜l5的物侧面和像侧面均为非球面,第二透镜l2的物侧面s3和像侧面s4均为球面。
[0209]
第一透镜l1、第二透镜l2、第三透镜l3、第四透镜l4以及第五透镜l5的材质均为塑料。
[0210]
另外,光学系统100的各项参数由表9给出,且其中各参数的定义可由第一实施例得出,此处不加以赘述。
[0211]
表9
[0212][0213]
进一步地,光学系统100各透镜像侧面或物侧面的非球面系数由表10给出,且其中各参数的定义可由第一实施例得出,此处不加以赘述。
[0214]
表10
[0215][0216]
并且,根据上述所提供的各参数信息,可推得以下数据:
[0217]
f/tan(hfov)(mm)11.934(r31 r32)/(r31-r32)-22.089f3/r3223.016ct4/ct50.869v2 v3 v462.273f123/f45-0.163r41/f4-0.195fov/fno(deg)19.491|dist|(%)0.94
ꢀꢀ
[0218]
另外,由图10中的像差图可知,光学系统100的纵向球差、像散和畸变均得到良好的控制,从而该实施例的光学系统100拥有良好的成像品质。
[0219]
第六实施例
[0220]
请参见图11和图12,图11为第六实施例中的光学系统100的结构示意图,光学系统100由物侧至像侧依次包括光阑sto、具有正屈折力的第一透镜l1、具有负屈折力的第二透镜l2、具有负屈折力的第三透镜l3、具有正屈折力的第四透镜l4以及具有负屈折力的第五透镜l5。图12由左至右依次为第六实施例中光学系统100的纵向球差、像散及畸变的曲线图。
[0221]
第一透镜l1的物侧面s1于近光轴110处为凸面,于圆周处为凸面;
[0222]
第一透镜l1的像侧面s2于近光轴110处为凸面,于圆周处为凸面;
[0223]
第二透镜l2的物侧面s3于近光轴110处为凸面,于圆周处为凸面;
[0224]
第二透镜l2的像侧面s4于近光轴110处为凹面,于圆周处为凹面;
[0225]
第三透镜l3的物侧面s5于近光轴110处为凹面,于圆周处为凹面;
[0226]
第三透镜l3的像侧面s6于近光轴110处为凸面,于圆周处为凸面;
[0227]
第四透镜l4的物侧面s7于近光轴110处为凹面,于圆周处为凹面;
[0228]
第四透镜l4的像侧面s8于近光轴110处为凸面,于圆周处为凸面;
[0229]
第五透镜l5的物侧面s9于近光轴110处为凸面,于圆周处为凹面;
[0230]
第五透镜l5的像侧面s10于近光轴110处为凹面,于圆周处为凸面。
[0231]
在第六实施例中,第三透镜l3的物侧面s5与像侧面s6从透镜中心至边缘的曲率朝同一方向变化,使得第三透镜l3的面型平滑不扭曲,从而有利于降低偏心敏感度,且有利于第三透镜l3的注塑成型。
[0232]
第一透镜l1、第三透镜l3、第四透镜l4以及第五透镜l5的物侧面和像侧面均为非球面,第二透镜l2的物侧面s3和像侧面s4均为球面。
[0233]
第一透镜l1、第二透镜l2、第三透镜l3、第四透镜l4以及第五透镜l5的材质均为塑料。
[0234]
另外,光学系统100的各项参数由表11给出,且其中各参数的定义可由第一实施例得出,此处不加以赘述。
[0235]
表11
[0236][0237]
进一步地,光学系统100各透镜像侧面或物侧面的非球面系数由表12给出,且其中各参数的定义可由第一实施例得出,此处不加以赘述。
[0238]
表12
[0239][0240][0241]
并且,根据上述所提供的各参数信息,可推得以下数据:
[0242]
f/tan(hfov)(mm)11.762(r31 r32)/(r31-r32)-23.628f3/r3251.318ct4/ct51.225v2 v3 v462.858f123/f45-0.249r41/f4-0.146fov/fno(deg)19.825|dist|(%)0.44
ꢀꢀ
[0243]
另外,由图12中的像差图可知,光学系统100的纵向球差、像散和畸变均得到良好的控制,从而该实施例的光学系统100拥有良好的成像品质。
[0244]
请参见图13,在一些实施例中,光学系统100可与感光元件210组装形成取像模组200。此时,感光元件210的感光面可视为光学系统100的成像面s13。取像模组200还可设置有红外滤光片l6,红外滤光片l6设置于第五透镜l5的像侧面s10与成像面s13之间。具体地,感光元件210可以为电荷耦合元件(charge coupled device,ccd)或互补金属氧化物半导体器件(complementary metal-oxide semiconductor sensor,cmos sensor)。在取像模组200中采用上述光学系统100,取像模组200在具备长焦特性的同时视场角也不会过小,并且能够满足小型化设计,还具备良好的成像质量。
[0245]
请参见图13和图14,在一些实施例中,取像模组200可应用于电子设备300中,电子
设备包括壳体310,取像模组200设置于壳体310。具体地,电子设备300可以为但不限于便携电话机、视频电话、智能手机、电子书籍阅读器、行车记录仪等车载摄像设备或智能手表等可穿戴装置。当电子设备300为智能手机时,壳体310可以为电子设备300的中框。在电子设备300中采用上述取像模组200,在具备长焦特性的同时视场角也不会过小,还能够具备良好的成像质量,并且取像模组200能够满足小型化设计,从而有利于电子设备300的便携式设计。
[0246]
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
[0247]
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
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