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光学成像系统、摄像模组和电子装置

文献发布时间:2023-06-19 09:24:30


光学成像系统、摄像模组和电子装置

技术领域

本发明涉及光学成像技术领域,特别涉及一种光学成像系统、摄像模组和电子装置。

背景技术

目前,潜望棱镜的长焦距结构已成为实现多倍放大效果的首要选择。长焦距结构具有较大的物理焦距,意味着小FNO必须有较大的口径,口径限制让FNO难以下探。此外,受限于潜望模组的空间限制,像面的大小难以获得大幅提升,限制了具有潜望长焦距结构的微型设备的像质与工艺性的提升。

发明内容

本发明的实施方式提供了一种光学成像系统、摄像模组和电子装置。

本发明实施方式提供的一种光学成像系统,沿光轴从物侧至像侧的顺序,所述光学成像系统包括:

具有正屈折力的第一透镜,所述第一透镜的物侧面于所述光轴附近为凸面;

具有屈折力的第二透镜,所述第二透镜的像侧面于所述光轴附近为凹面;

具有屈折力的第三透镜,所述第三透镜的物侧面为非球面,所述第三透镜的像侧面为非球面;

具有屈折力的第四透镜,所述第四透镜的像侧面于所述光轴附近为凸面,所述第四透镜的像侧面于圆周处为凸面,所述第四透镜的物侧面为非球面,所述第四透镜的像侧面为球面;和

具有负屈折力的第五透镜,所述第五透镜的物侧面于所述光轴附近为凹面,所述第五透镜的像侧面于所述光轴附近为凸面,所述第五透镜的物侧面为球面,所述第五透镜的像侧面为非球面;

所述光学成像系统还包括棱镜,所述棱镜设于所述第一透镜的物侧。

上述光学成像系统,通过平衡潜望模组大小,保持足够的长焦焦距,降低面型复杂度,加上合理分配透镜的屈折力,从而提高像质,并具有良好的工艺性。

在某些实施方式中,所述光学成像系统满足以下关系式:

1.1<f/TTL15<2.1;

其中,f表示所述光学成像系统的焦距,TTL15表示所述第一透镜的物侧面和所述第五透镜的像侧面在所述光轴上的距离。

在某些实施方式中,所述光学成像系统满足以下关系式:

CT34/|R31|<0.22;

其中,CT34表示所述第三透镜的像侧面和所述第四透镜的物侧面在所述光轴上的距离,R31表示所述第三透镜的物侧面于所述光轴处的曲率半径。

在某些实施方式中,所述光学成像系统满足以下关系式:

0.66<SD31/SD52<1.0;

其中,SD31表示所述第三透镜的物侧面的最大有效径处距所述光轴的垂直距离,SD52表示所述第五透镜的像侧面的最大有效径处距所述光轴的垂直距离。

在某些实施方式中,所述光学成像系统满足以下关系式:

|R41|/|f4|<4.3;

其中,R41表示所述第四透镜的物侧面于所述光轴处的曲率半径,f4表示所述第四透镜的焦距。

在某些实施方式中,所述光学成像系统满足以下关系式:

|SAG32|/|SAG41|<6.3;

其中,SAG32表示所述第三透镜的像侧面的最大有效径处的矢高,SAG41表示所述第四透镜的物侧面的最大有效径处的矢高。

在某些实施方式中,所述光学成像系统满足以下关系式:

0.7<ET2/CT2<1.4;

其中,ET2表示所述第二透镜物侧面的最大有效径处至像侧面的最大有效径处于所述光轴方向上的距离,CT2表示所述第二透镜于所述光轴上的厚度。

在某些实施方式中,所述光学成像系统满足以下关系式:

0.7<(ET1+ET2+ET3)/(CT1+CT2+CT3)<1.1;

其中,ET1表示所述第一透镜物侧面的最大有效径处至像侧面的最大有效径处于所述光轴方向上的距离,ET2表示所述第二透镜物侧面的最大有效径处至像侧面的最大有效径处于所述光轴方向上的距离,ET3表示所述第三透镜物侧面的最大有效径处至像侧面的最大有效径处于所述光轴方向上的距离,CT1表示所述第一透镜于所述光轴上的厚度,CT2表示所述第二透镜于所述光轴上的厚度,CT3表示所述第三透镜于所述光轴上的厚度。

在某些实施方式中,所述光学成像系统满足以下关系式:

(|f4|+|f5|)/|R41|<30.0;

其中,f4表示所述第四透镜的焦距,f5表示所述第五透镜的焦距,R41表示所述第四透镜的物侧面于所述光轴处的曲率半径。

本发明实施方式提供的一种摄像模组,包括:

感光元件;和

上述任一实施方式所述的光学成像系统,所述感光元件安装在所述光学成像系统的像侧,所述感光元件用于把经过所述光学成像系统并到达所述像侧的光信号转化为电信号。

上述摄像模组,通过平衡潜望模组大小,保持足够的长焦焦距,降低面型复杂度,加上合理分配透镜的屈折力,从而提高像质,并具有良好的工艺性。

本发明实施方式提供的一种电子装置,包括:

壳体;和

上述实施方式所述的摄像模组,所述摄像模组安装在所述壳体。

上述电子装置,通过平衡潜望模组大小,保持足够的长焦焦距,降低面型复杂度,加上合理分配透镜的屈折力,从而提高像质,并具有良好的工艺性。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解,其中:

图1是本发明实施例一的光学成像系统的结构示意图;

图2是本发明实施例一的光学成像系统的另一视向结构示意图;

图3A是本发明实施例一的光学成像系统的球差图(mm);

图3B是本发明实施例一的光学成像系统的像散图(mm);

图3C是本发明实施例一的光学成像系统的畸变图(%);

图4是本发明实施例二的光学成像系统的结构示意图;

图5是本发明实施例二的光学成像系统的另一结构示意图;

图6A是本发明实施例二的光学成像系统的球差图(mm);

图6B是本发明实施例二的光学成像系统的像散图(mm);

图6C是本发明实施例二的光学成像系统的畸变图(%);

图7是本发明实施例三的光学成像系统的结构示意图;

图8是本发明实施例三的光学成像系统的另一结构示意图;

图9A是本发明实施例三的光学成像系统的球差图(mm);

图9B是本发明实施例三的光学成像系统的像散图(mm);

图9C是本发明实施例三的光学成像系统的畸变图(%);

图10是本发明实施例四的光学成像系统的结构示意图;

图11是本发明实施例四的光学成像系统的另一结构示意图;

图12A是本发明实施例四的光学成像系统的球差图(mm);

图12B是本发明实施例四的光学成像系统的像散图(mm);

图12C是本发明实施例四的光学成像系统的畸变图(%);

图13是本发明实施例五的光学成像系统的结构示意图;

图14是本发明实施例五的光学成像系统的另一结构示意图;

图15A是本发明实施例五的光学成像系统的球差图(mm);

图15B是本发明实施例五的光学成像系统的像散图(mm);

图15C是本发明实施例五的光学成像系统的畸变图(%);

图16是本发明实施例六的光学成像系统的结构示意图;

图17是本发明实施例六的光学成像系统的另一结构示意图;

图18A是本发明实施例六的光学成像系统的球差图(mm);

图18B是本发明实施例六的光学成像系统的像散图(mm);

图18C是本发明实施例六的光学成像系统的畸变图(%);

图19是本发明实施例七的光学成像系统的结构示意图;

图20是本发明实施例七的光学成像系统的另一结构示意图;

图21A是本发明实施例七的光学成像系统的球差图(mm);

图21B是本发明实施例七的光学成像系统的像散图(mm);

图21C是本发明实施例七的光学成像系统的畸变图(%);

图22是本发明实施例八的光学成像系统的结构示意图;

图23是本发明实施例八的光学成像系统的另一结构示意图;

图24A是本发明实施例八的光学成像系统的球差图(mm);

图24B是本发明实施例八的光学成像系统的像散图(mm);

图24C是本发明实施例八的光学成像系统的畸变图(%);

图25是本发明实施例九的光学成像系统的结构示意图;

图26是本发明实施例九的光学成像系统的另一结构示意图;

图27A是本发明实施例九的光学成像系统的球差图(mm);

图27B是本发明实施例九的光学成像系统的像散图(mm);

图27C是本发明实施例九的光学成像系统的畸变图(%);

图28是本发明实施例十的光学成像系统的结构示意图;

图29是本发明实施例十的光学成像系统的另一结构示意图;

图30A是本发明实施例十的光学成像系统的球差图(mm);

图30B是本发明实施例十的光学成像系统的像散图(mm);

图30C是本发明实施例十的光学成像系统的畸变图(%);

图31是本发明实施方式的摄像模组的模块示意图;

图32是本发明实施方式的电子装置的结构示意图;

图33是本发明实施方式的电子装置的模块示意图。

主要元件符号说明:

光学成像系统10、棱镜11、光阑13、红外滤波片15;

电子装置20;

车辆100。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式,所述实施方式的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中,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一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或多于两个,除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接。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。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。

在本发明的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本发明。此外,本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外,本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子,但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

请参图1-图30,本发明实施方式提供的一种光学成像系统10,沿光轴L从物侧至像侧的顺序,光学成像系统10包括具有正屈折力的第一透镜L1、具有屈折力的第二透镜L2、具有屈折力的第三透镜L3、具有屈折力的第四透镜L4和具有负屈折力的第五透镜L5。第一透镜L1的物侧面于光轴L附近为凸面。第二透镜L2的像侧面于光轴L附近为凹面。第三透镜L3的物侧面为非球面,第三透镜L3的像侧面为非球面。第四透镜L4的像侧面于光轴L附近为凸面,第四透镜L4的像侧面于圆周处为凸面,第四透镜L4的物侧面为非球面,第四透镜L4的像侧面为球面。第五透镜L5的物侧面于光轴L附近为凹面,第五透镜L5的像侧面于光轴L附近为凸面,第五透镜L5的物侧面为球面,第五透镜L5的像侧面为非球面。光学成像系统10还包括棱镜11,棱镜11设于第一透镜L1的物侧。

上述光学成像系统10,通过平衡潜望模组大小、FNO、像面尺寸与光学系统体积,提供大光圈和有效成像圆直径,保持足够的长焦焦距,降低面型复杂度,加上合理分配透镜的屈折力,从而提高像质,并具有良好的工艺性。

在某些实施方式中,光学成像系统10满足以下关系式:1.1<f/TTL15<2.1;其中,f表示光学成像系统10的焦距,TTL15表示第一透镜L1的物侧面和第五透镜L5的像侧面在光轴L上的距离。

具体地,在一些实施方式中,光学成像系统10的焦距f(mm)的取值范围为[8.4,10.5]。通过使用43mm画幅镜头等效,光学成像系统10的等效焦距可达78.5-98.2mm。如此,与常规24mm焦距镜头相比,具有约3.3-4.1倍的放大效果,更为符合人像的拍摄场景,且更容易在合理的物距下拍摄人物特写画面。

TTL15反映实际光学透镜的占用空间。具体地,在一些实施方式中,TTL15(mm)的取值范围为[4.33,7.87],从而可保持较优性能,并减小光学成像系统10的体积。在一个实施方式中,TTL15为4.33mm。如此,可极大地缩小光学成像系统10在镜头模组中的长度,更有利于透镜承靠的布置,方便外部用于调整光学成像系统10的动力部件(如马达)的移动,并满足不同物距下的调焦需求。

具体地,在一些实施方式中,f/TTL15可以取值为1.631、1.592、1.605、1.518、1.457、1.432、1.247、1.584、2.079、1.144以及其他的大于1.1且小于2.1的任意数值。

在某些实施方式中,光学成像系统10满足以下关系式:CT34/|R31|<0.22;其中,CT34表示第三透镜L3的像侧面和第四透镜L4的物侧面在光轴L上的距离,R31表示第三透镜L3的物侧面于光轴L处的曲率半径。

如此,通过上述关系式的限定,调整第三透镜L3与第四透镜L4之间间距的变化,配合第三透镜L3曲率半径的变化,使得光学成像系统10的体积可进一步缩小,有助于减小镜头模组的厚度。

具体地,在一些实施方式中,CT34/|R31|可以取值为0.216、0.174、0.105、0.075、0.061、0.079、0.078、0.092、0.081、0.120以及其他的小于0.22的任意数值。

另外,由于第三透镜L3采用较少的非球面阶数,从而降低了曲面变化的复杂度,面型更为简单,进而使透镜具备良好的模压成型特性,成型难度低,实用性较高。

此外,可以理解,在超出上述关系式的限定范围的情况下(即CT34/|R31|≥0.22),会影响透镜的成型条件,使得在透镜像差的分配上难以获得良好的平衡,不利于降低公差敏感性,进而会降低实际产品的生产良率。

在某些实施方式中,光学成像系统10满足以下关系式:0.66<SD31/SD52<1.0;其中,SD31表示第三透镜L3的物侧面的最大有效径处距光轴L的垂直距离,SD52表示第五透镜L5的像侧面的最大有效径处距光轴L的垂直距离。

如此,通过上述关系式的限定,可将垂直入射的光路偏折90°,使得光学成像系统10可横向放置在微型设备(如微型摄像头)中。

具体地,在一些实施方式中,SD31/SD52可以取值为0.756、0.744、0.760、0.758、0.739、0.667、0.720、0.909、0.991、0.772以及其他的大于0.66且小于1.0的任意数值。

透镜的口径决定光学成像系统10的厚度。在一些实施方式中,透镜口径的取值范围为[1.4,2.22]。透镜的某一侧面的最大有效径处距光轴L的垂直距离,可以理解为透镜的口径,合理的透镜口径可避免透镜过大而使得光学成像系统10占据更大的体积。在第三透镜L3的口径小于第五透镜L5的口径的情况下,边缘光线可以以合适的入射角入射到像面,有利于边缘视场像差的校正。

另外,通过将光阑13进行前置设置,可充分平衡成像圆大小、fno与透镜口径的关系,使得fno可放大到2.64,从而提供充足的入射光线,有利于提升像质。

在某些实施方式中,光学成像系统10满足以下关系式:|R41|/|f4|<4.3;其中,R41表示第四透镜L4的物侧面于光轴L处的曲率半径,f4表示第四透镜L4的焦距。

如此,通过上述关系式的限定,对第四透镜L4的焦距进行正负变化上的调整,配合前透镜组(即第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3)焦距的分配,可让光学成像系统10的设计更为灵活。

具体地,在一些实施方式中,|R41|/|f4|可以取值为0.978、0.951、0.945、0.843、0.913、4.239、0.265、0.036、0.331、0.377以及其他的小于4.3的任意数值。

另外,第四透镜L4的物侧面采用非球面设计,以及第四透镜L4的像侧面采用球面设计,可降低面型的复杂度,也可以使得光学成像系统10获得良好的像差平衡效果,在高阶像差上可控制在合理的水平,公差分配上更为容易。

此外,可以理解,在超出上述关系式的限定范围的情况下(即|R41|/|f4|≥4.3),则第四透镜L4难以获得较小的弯曲效果,各视场光线在第四透镜L4上也难以以较小的角度进行入射与出射,小的光线角度偏折会具有较大的反射能量的损失,使得像面无法获得更好的相对亮度。

在某些实施方式中,光学成像系统10满足以下关系式:|SAG32|/|SAG41|<6.3;其中,SAG32表示第三透镜L3的像侧面的最大有效径处的矢高,SAG41表示第四透镜L4的物侧面的最大有效径处的矢高。

如此,通过上述关系式的限定,可避免透镜过度弯曲而引起光线偏折角度大以及成型难度高的问题,从而可保持合理的透镜弯曲情况,有利于各透镜的焦距分配,提供给光线合理的偏转角度,降低初级像差在某一个透镜上的集中,也有利于调整公差敏感性至合理范围。在一个实施方式中,第三透镜L3的第四透镜L4的矢高均小于0.55。

具体地,在一些实施方式中,|SAG32|/|SAG41|可以取值为1.887、1.607、1.530、1.225、1.654、2.044、6.254、0.121、0.014、0.289以及其它的小于6.3的任意数值。

此外,可以理解,在超出上述关系式的限定范围的情况下(即|SAG32|/|SAG41|≥6.3),则第三透镜L3和第四透镜L4的弯曲程度不利于配合,使得第三透镜L3的第四透镜L4难以较好地平衡前透镜组(即第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3)所引起的球差、彗差等初级像差,不利于各透镜之间屈折力的合理分配,也不利于提升像质和降低公差敏感性。

在某些实施方式中,光学成像系统10满足以下关系式:0.7<ET2/CT2<1.4;其中,ET2表示第二透镜L2物侧面的最大有效径处至像侧面的最大有效径处于光轴L方向上的距离,CT2表示第二透镜L2于光轴L上的厚度。

可以理解,ET2/CT2即表示第二透镜L2的厚薄比。具体地,厚薄比越大,透镜成型难度越高,制作风险越大。在厚薄比小于1.4的情况下,可使得透镜的中心厚度与边缘厚度之间不会产生较大差异。如此,通过上述关系式的限定,使得第二透镜L2具有良好的可制作特性和成型条件,制作风险低。

具体地,在一些实施方式中,ET2/CT2可以取值为1.273、1.340、1.337、1.381、1.375、1.363、1.286、0.714、0.958、1.350以及其它的大于0.7且小于1.4的任意数值。

另外,在第二透镜L2的口径略低于第一透镜L1的口径的情况下,可将通过光圈外围的边缘光线进行压缩,方便后透镜组(即第四透镜L4和第五透镜L5)对光线的进一步偏折,有利于公差敏感性的控制。

此外,可以理解,在超出上述关系式的限定范围的情况下(即ET2/CT2≤0.7,或ET2/CT2≥1.4),则第二透镜L2的弯曲程度较大,在配合第一透镜L1时,引入的初级像差量就会较大,不利于进行像差平衡以及获得较佳的解像力。

在某些实施方式中,光学成像系统10满足以下关系式:

0.7<(ET1+ET2+ET3)/(CT1+CT2+CT3)<1.1;其中,ET1表示第一透镜L1物侧面的最大有效径处至像侧面的最大有效径处于光轴L方向上的距离,ET2表示第二透镜L2物侧面的最大有效径处至像侧面的最大有效径处于光轴L方向上的距离,ET3表示第三透镜L3物侧面的最大有效径处至像侧面的最大有效径处于光轴L方向上的距离,CT1表示第一透镜L1于光轴L上的厚度,CT2表示第二透镜L2于光轴L上的厚度,CT3表示第三透镜L3于光轴L上的厚度。

如此,通过上述关系式的限定,第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3的边缘厚度均会略大于中心厚度,使得总体为正透镜,依次通过第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3后的光线会具有向内收缩的趋势,有利于光线在后透镜组(即第四透镜L4和第五透镜L5)中的扩展。

具体地,在一些实施方式中,(ET1+ET2+ET3)/(CT1+CT2+CT3)可以取值为0.921、0.931、0.929、0.977、1.002、0.852、0.826、0.748、0.728、0.807以及其他的大于0.7且小于1.1的任意数值。在(ET1+ET2+ET3)/(CT1+CT2+CT3)的取值约等于0.9的情况下,第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3的形状复杂度较低,具有合理的厚薄比。

此外,可以理解,在超出上述关系式的限定范围的情况下(即(ET1+ET2+ET3)/(CT1+CT2+CT3)≤0.7,或(ET1+ET2+ET3)/(CT1+CT2+CT3)≥1.1),则第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3难以具备良好的成型条件,不利于合理配合相互之间的间距,也不利于后续的生产组装。

在某些实施方式中,光学成像系统10满足以下关系式:(|f4|+|f5|)/|R41|<30.0;其中,f4表示第四透镜L4的焦距,f5表示第五透镜L5的焦距,R41表示第四透镜L4的物侧面于光轴L处的曲率半径。

如此,通过上述关系式的限定,在第四透镜L4和第五透镜L5具有不同的有效折射率的情况下,将第四透镜L4和第五透镜L5进行合理搭配,配合前透镜组,可产生多种透镜搭配组合,从而可满足长焦、高像质、合理公差的多种需求。

具体地,在一些实施方式中,(|f4|+|f5|)/|R41|可以取值为3.608、3.803、3.864、5.333、6.147、0.416、6.112、29.115、6.617、7.279以及其他的小于30.0的任意数值。

另外,第四透镜L4和第五透镜L5均为非球面搭配球面的面型设计,使得面型简单,具有良好的工艺性。

另外,可以理解,在超出上述关系式的限定范围的情况下(即(|f4|+|f5|)/|R41|≥30.0),则第四透镜L4和第五透镜L5难以对边缘光线以合适的角度进行偏折,不利于降低鬼像杂光、平衡像差和提升整体成像质量。

另外,在本发明的实施方式中,非球面的面形由以下公式决定:

其中,h是非球面上任一点到光轴的高度,c是顶点曲率,k是锥形常数,Ai是非球面第i-th阶的修正系数。

本发明将通过以下具体实施例配合所附附图予以详细说明。

实施例一:

请参考图1至图3,其中,图2为图1沿Y轴正向方向得到的光学成像系统10的结构示意图。本实施例的光学成像系统10中,从物侧到像侧包括棱镜11、光阑13、第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5和红外滤光片15。

第一透镜L1具有正屈折力,其物侧面S11为凸面,其像侧面S12为凸面,且S11和S12均为非球面。第二透镜L2具有负屈折力,其物侧面S21为凸面,其像侧面S22为凹面,且S21和S22均为非球面。第三透镜L3具有负屈折力,其物侧面S31为凸面,其像侧面S32为凹面,且S31和S32均为非球面。第四透镜L4具有正屈折力,其物侧面S41为凸面,其像侧面S42为凸面,S41为非球面,S42为球面。第五透镜L5具有负屈折力,其物侧面S51为凹面,其像侧面S52为凸面,S51为球面,S52为非球面。

在实施例一中,光学成像系统10的光圈数fno=2.64,光学成像系统10的视场角范围FOV=25°,光学成像系统10的系统总长TTL=9.93mm,光学成像系统10的焦距f=10.18mm。

第一透镜L1的物侧面S11和第五透镜L5的像侧面S52在光轴L上的距离TTL15=6.24mm,第三透镜L3的像侧面S32和第四透镜L4的物侧面S41在光轴L上的距离CT34=1.17mm,第三透镜L3的物侧面于光轴L处的曲率半径R31=5.43mm,第三透镜L3的物侧面的最大有效径处距光轴L的垂直距离SD31=1.46mm,第五透镜L5的像侧面的最大有效径处距光轴L的垂直距离SD52=1.93mm,第四透镜L4的物侧面于光轴L处的曲率半径R41=7.09mm,第四透镜L4的焦距f4=7.2520mm,第三透镜L3的像侧面S32的最大有效径处的矢高SAG32=0.44mm,第四透镜L4的物侧面S41的最大有效径处的矢高SAG41=0.23mm,第一透镜L1的最大有效径处的厚度ET1=1.25mm,第二透镜L2的最大有效径处的厚度ET2=1.01mm,第三透镜L3的最大有效径处的厚度ET3=0.63mm,第一透镜L1于光轴L上的厚度CT1=1.94mm,第二透镜L2于光轴L上的厚度CT2=0.79mm,第三透镜L3于光轴L上的厚度CT3=0.40mm,第五透镜L5的焦距f5=-18.3473mm。

光学成像系统10还满足下面表格的条件:

表1

表2

图3A、图3B、图3C分别为实施例一中球差曲线图、像散曲线图和畸变曲线图。

球差曲线图的横坐标表示焦点偏移、纵坐标表示归一化视场,图3A中给出的波长分别在656.2725nm、587.5618nm、546.0740nm、486.1327nm、435.8343nm时,不同视场的焦点偏移均在±0.05mm以内,说明本实施例中光学成像系统10的球差较小、成像质量较好。

像散曲线图的横坐标表示焦点偏移、纵坐标表示像高,图3B中给出的像散曲线表示波长在546.0740nm时,弧矢像面和子午像面的焦点偏移均在±0.05mm以内,说明本实施例中光学成像系统10的像散较小、成像质量较好。

畸变曲线图的横坐标表示畸变率、纵坐标表示像高,图3C中给出的畸变曲线表示波长在546.0740nm时的畸变在±2.5%以内,说明本实施例中光学成像系统10的畸变得到了较好的矫正、成像质量较好。

根据图3可知,实施例一给出的光学成像系统10能够实现良好的成像效果。

需要说明的是,在图1和图2所示的实施方式中,物侧的光线沿垂直光轴L的方向入射棱镜11,使得光线沿平行与光轴L的方向入射第一透镜L1,并沿光轴L的方向依次经过第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4和第五透镜L5,最终到达光学成像系统10的像侧。可以理解,通过调整棱镜11对光线的反射面角度,可以使物侧沿与光轴L的方向呈其他角度的光线射入棱镜11,并最终可沿平行与光轴L的方向入射第一透镜L1。其他实施例的具体原理可参考上述实施方式,在此不再详细展开。

实施例二:

请参考图4至图6,其中,图5为图4沿Y轴正向方向得到的光学成像系统10的结构示意图。本实施例的光学成像系统10中,从物侧到像侧包括棱镜11、光阑13、第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5和红外滤光片15。

第一透镜L1具有正屈折力,其物侧面S11为凸面,其像侧面S12为凸面,且S11和S12均为非球面。第二透镜L2具有负屈折力,其物侧面S21为凸面,其像侧面S22为凹面,且S21和S22均为非球面。第三透镜L3具有负屈折力,其物侧面S31为凸面,其像侧面S32为凹面,且S31和S32均为非球面。第四透镜L4具有正屈折力,其物侧面S41为凸面,其像侧面S42为凸面,S41为非球面,S42为球面。第五透镜L5具有负屈折力,其物侧面S51为凹面,其像侧面S52为凸面,S51为球面,S52为非球面。

在实施例二中,光学成像系统10的光圈数fno=2.64,光学成像系统10的视场角范围FOV=26.26°,光学成像系统10的系统总长TTL=9.58mm,光学成像系统10的焦距f=9.68mm。

第一透镜L1的物侧面S11和第五透镜L5的像侧面S52在光轴L上的距离TTL15=6.08mm,第三透镜L3的像侧面S32和第四透镜L4的物侧面S41在光轴L上的距离CT34=0.99mm,第三透镜L3的物侧面于光轴L处的曲率半径R31=5.67mm,第三透镜L3的物侧面的最大有效径处距光轴L的垂直距离SD31=1.43mm,第五透镜L5的像侧面的最大有效径处距光轴L的垂直距离SD52=1.93mm,第四透镜L4的物侧面于光轴L处的曲率半径R41=6.55mm,第四透镜L4的焦距f4=6.8819mm,第三透镜L3的像侧面S32的最大有效径处的矢高SAG32=0.40mm,第四透镜L4的物侧面S41的最大有效径处的矢高SAG41=0.25mm,第一透镜L1的最大有效径处的厚度ET1=1.22mm,第二透镜L2的最大有效径处的厚度ET2=1.02mm,第三透镜L3的最大有效径处的厚度ET3=0.61mm,第一透镜L1于光轴L上的厚度CT1=1.90mm,第二透镜L2于光轴L上的厚度CT2=0.76mm,第三透镜L3于光轴L上的厚度CT3=0.40mm,第五透镜L5的焦距f5=-18.0138mm。

光学成像系统10还满足下面表格的条件:

表3

表4

图6A、图6B、图6C分别为实施例二中球差曲线图、像散曲线图和畸变曲线图。

球差曲线图的横坐标表示焦点偏移、纵坐标表示归一化视场,图6A中给出的波长分别在656.2725nm、587.5618nm、546.0740nm、486.1327nm、435.8343nm时,不同视场的焦点偏移均在±0.05mm以内,说明本实施例中光学成像系统10的球差较小、成像质量较好。

像散曲线图的横坐标表示焦点偏移、纵坐标表示像高,图6B中给出的像散曲线表示波长在546.0740nm时,弧矢像面和子午像面的焦点偏移均在±0.05mm以内,说明本实施例中光学成像系统10的像散较小、成像质量较好。

畸变曲线图的横坐标表示畸变率、纵坐标表示像高,图6C中给出的畸变曲线表示波长在546.0740nm时的畸变在±2.5%以内,说明本实施例中光学成像系统10的畸变得到了较好的矫正、成像质量较好。

根据图6可知,实施例二给出的光学成像系统10能够实现良好的成像效果。

实施例三:

请参考图7至图9,其中,图8为图7沿Y轴正向方向得到的光学成像系统10的结构示意图。本实施例的光学成像系统10中,从物侧到像侧包括棱镜11、光阑13、第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5和红外滤光片15。

第一透镜L1具有正屈折力,其物侧面S11为凸面,其像侧面S12为凸面,且S11和S12均为非球面。第二透镜L2具有负屈折力,其物侧面S21为凸面,其像侧面S22为凹面,且S21和S22均为非球面。第三透镜L3具有负屈折力,其物侧面S31为凸面,其像侧面S32为凹面,且S31和S32均为非球面。第四透镜L4具有正屈折力,其物侧面S41为凸面,其像侧面S42为凸面,S41为非球面,S42为球面。第五透镜L5具有负屈折力,其物侧面S51为凹面,其像侧面S52为凸面,S51为球面,S52为非球面。

在实施例三中,光学成像系统10的光圈数fno=2.60,光学成像系统10的视场角范围FOV=26.25°,光学成像系统10的系统总长TTL=9.53mm,光学成像系统10的焦距f=9.69mm。

第一透镜L1的物侧面S11和第五透镜L5的像侧面S52在光轴L上的距离TTL15=6.04mm,第三透镜L3的像侧面S32和第四透镜L4的物侧面S41在光轴L上的距离CT34=0.81mm,第三透镜L3的物侧面于光轴L处的曲率半径R31=7.71mm,第三透镜L3的物侧面的最大有效径处距光轴L的垂直距离SD31=1.42mm,第五透镜L5的像侧面的最大有效径处距光轴L的垂直距离SD52=1.87mm,第四透镜L4的物侧面于光轴L处的曲率半径R41=6.43mm,第四透镜L4的焦距f4=6.7992mm,第三透镜L3的像侧面S32的最大有效径处的矢高SAG32=0.36mm,第四透镜L4的物侧面S41的最大有效径处的矢高SAG41=0.24mm,第一透镜L1的最大有效径处的厚度ET1=1.17mm,第二透镜L2的最大有效径处的厚度ET2=0.98mm,第三透镜L3的最大有效径处的厚度ET3=0.73mm,第一透镜L1于光轴L上的厚度CT1=1.86mm,第二透镜L2于光轴L上的厚度CT2=0.73mm,第三透镜L3于光轴L上的厚度CT3=0.50mm,第五透镜L5的焦距f5=-18.0350mm。

光学成像系统10还满足下面表格的条件:

表5

表6

图9A、图9B、图9C分别为实施例三中球差曲线图、像散曲线图和畸变曲线图。

球差曲线图的横坐标表示焦点偏移、纵坐标表示归一化视场,图9A中给出的波长分别在656.2725nm、587.5618nm、546.0740nm、486.1327nm、435.8343nm时,不同视场的焦点偏移均在±0.05mm以内,说明本实施例中光学成像系统10的球差较小、成像质量较好。

像散曲线图的横坐标表示焦点偏移、纵坐标表示像高,图9B中给出的像散曲线表示波长在546.0740nm时,弧矢像面和子午像面的焦点偏移均在±0.05mm以内,说明本实施例中光学成像系统10的像散较小、成像质量较好。

畸变曲线图的横坐标表示畸变率、纵坐标表示像高,图9C中给出的畸变曲线表示波长在546.0740nm时的畸变在±2.5%以内,说明本实施例中光学成像系统10的畸变得到了较好的矫正、成像质量较好。

根据图9可知,实施例三给出的光学成像系统10能够实现良好的成像效果。

实施例四:

请参考图10至图12,其中,图11为图10沿Y轴正向方向得到的光学成像系统10的结构示意图。本实施例的光学成像系统10中,从物侧到像侧包括棱镜11、光阑13、第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5和红外滤光片15。

第一透镜L1具有正屈折力,其物侧面S11为凸面,其像侧面S12为凸面,且S11和S12均为非球面。第二透镜L2具有负屈折力,其物侧面S21为凸面,其像侧面S22为凹面,且S21和S22均为非球面。第三透镜L3具有负屈折力,其物侧面S31为凸面,其像侧面S32为凹面,且S31和S32均为非球面。第四透镜L4具有正屈折力,其物侧面S41为凸面,其像侧面S42为凸面,S41为非球面,S42为球面。第五透镜L5具有负屈折力,其物侧面S51为凹面,其像侧面S52为凸面,S51为球面,S52为非球面。

在实施例四中,光学成像系统10的光圈数fno=2.64,光学成像系统10的视场角范围FOV=28.59°,光学成像系统10的系统总长TTL=9.15mm,光学成像系统10的焦距f=8.88mm。

第一透镜L1的物侧面S11和第五透镜L5的像侧面S52在光轴L上的距离TTL15=5.85mm,第三透镜L3的像侧面S32和第四透镜L4的物侧面S41在光轴L上的距离CT34=0.47mm,第三透镜L3的物侧面于光轴L处的曲率半径R31=6.27mm,第三透镜L3的物侧面的最大有效径处距光轴L的垂直距离SD31=1.41mm,第五透镜L5的像侧面的最大有效径处距光轴L的垂直距离SD52=1.86mm,第四透镜L4的物侧面于光轴L处的曲率半径R41=4.35mm,第四透镜L4的焦距f4=5.1642mm,第三透镜L3的像侧面S32的最大有效径处的矢高SAG32=0.43mm,第四透镜L4的物侧面S41的最大有效径处的矢高SAG41=0.35mm,第一透镜L1的最大有效径处的厚度ET1=1.20mm,第二透镜L2的最大有效径处的厚度ET2=0.99mm,第三透镜L3的最大有效径处的厚度ET3=0.87mm,第一透镜L1于光轴L上的厚度CT1=1.81mm,第二透镜L2于光轴L上的厚度CT2=0.72mm,第三透镜L3于光轴L上的厚度CT3=0.60mm,第五透镜L5的焦距f5=-18.0447mm。

光学成像系统10还满足下面表格的条件:

表7

表8

图12A、图12B、图12C分别为实施例四中球差曲线图、像散曲线图和畸变曲线图。

球差曲线图的横坐标表示焦点偏移、纵坐标表示归一化视场,图12A中给出的波长分别在656.2725nm、587.5618nm、546.0740nm、486.1327nm、435.8343nm时,不同视场的焦点偏移均在±0.05mm以内,说明本实施例中光学成像系统10的球差较小、成像质量较好。

像散曲线图的横坐标表示焦点偏移、纵坐标表示像高,图12B中给出的像散曲线表示波长在546.0740nm时,弧矢像面和子午像面的焦点偏移均在±0.05mm以内,说明本实施例中光学成像系统10的像散较小、成像质量较好。

畸变曲线图的横坐标表示畸变率、纵坐标表示像高,图12C中给出的畸变曲线表示波长在546.0740nm时的畸变在±2.5%以内,说明本实施例中光学成像系统10的畸变得到了较好的矫正、成像质量较好。

根据图12可知,实施例四给出的光学成像系统10能够实现良好的成像效果。

实施例五:

请参考图13至图15,其中,图14为图13沿Y轴正向方向得到的光学成像系统10的结构示意图。本实施例的光学成像系统10中,从物侧到像侧包括棱镜11、光阑13、第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5和红外滤光片15。

第一透镜L1具有正屈折力,其物侧面S11为凸面,其像侧面S12为凸面,且S11和S12均为非球面。第二透镜L2具有负屈折力,其物侧面S21为凸面,其像侧面S22为凹面,且S21和S22均为非球面。第三透镜L3具有负屈折力,其物侧面S31为凸面,其像侧面S32为凹面,且S31和S32均为非球面。第四透镜L4具有正屈折力,其物侧面S41为凸面,其像侧面S42为凸面,S41为非球面,S42为球面。第五透镜L5具有负屈折力,其物侧面S51为凹面,其像侧面S52为凸面,S51为球面,S52为非球面。

在实施例五中,光学成像系统10的光圈数fno=2.70,光学成像系统10的视场角范围FOV=30.70°,光学成像系统10的系统总长TTL=8.92mm,光学成像系统10的焦距f=8.40mm。

第一透镜L1的物侧面S11和第五透镜L5的像侧面S52在光轴L上的距离TTL15=5.77mm,第三透镜L3的像侧面S32和第四透镜L4的物侧面S41在光轴L上的距离CT34=0.36mm,第三透镜L3的物侧面于光轴L处的曲率半径R31=5.80mm,第三透镜L3的物侧面的最大有效径处距光轴L的垂直距离SD31=1.40mm,第五透镜L5的像侧面的最大有效径处距光轴L的垂直距离SD52=1.90mm,第四透镜L4的物侧面于光轴L处的曲率半径R41=4.47mm,第四透镜L4的焦距f4=4.897994mm,第三透镜L3的像侧面S32的最大有效径处的矢高SAG32=0.46mm,第四透镜L4的物侧面S41的最大有效径处的矢高SAG41=0.28mm,第一透镜L1的最大有效径处的厚度ET1=1.21mm,第二透镜L2的最大有效径处的厚度ET2=0.99mm,第三透镜L3的最大有效径处的厚度ET3=0.90mm,第一透镜L1于光轴L上的厚度CT1=1.76mm,第二透镜L2于光轴L上的厚度CT2=0.72mm,第三透镜L3于光轴L上的厚度CT3=0.62mm,第五透镜L5的焦距f5=-22.601257mm。

光学成像系统10还满足下面表格的条件:

表9

表10

图15A、图15B、图15C分别为实施例五中球差曲线图、像散曲线图和畸变曲线图。

球差曲线图的横坐标表示焦点偏移、纵坐标表示归一化视场,图15A中给出的波长分别在656.2725nm、587.5618nm、546.0740nm、486.1327nm、435.8343nm时,不同视场的焦点偏移均在±0.05mm以内,说明本实施例中光学成像系统10的球差较小、成像质量较好。

像散曲线图的横坐标表示焦点偏移、纵坐标表示像高,图15B中给出的像散曲线表示波长在546.0740nm时,弧矢像面和子午像面的焦点偏移均在±0.10mm以内,说明本实施例中光学成像系统10的像散较小、成像质量较好。

畸变曲线图的横坐标表示畸变率、纵坐标表示像高,图15C中给出的畸变曲线表示波长在546.0740nm时的畸变在±2.5%以内,说明本实施例中光学成像系统10的畸变得到了较好的矫正、成像质量较好。

根据图15可知,实施例五给出的光学成像系统10能够实现良好的成像效果。

实施例六:

请参考图16至图18,其中,图17为图16沿Y轴正向方向得到的光学成像系统10的结构示意图。本实施例的光学成像系统10中,从物侧到像侧包括棱镜11、光阑13、第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5和红外滤光片15。

第一透镜L1具有正屈折力,其物侧面S11为凸面,其像侧面S12为凹面,且S11和S12均为非球面。第二透镜L2具有负屈折力,其物侧面S21于光轴L处为凸面,于第二透镜L2的圆周处为凹面,其像侧面S22为凹面,且S21和S22均为非球面。第三透镜L3具有正屈折力,其物侧面S31为凹面,其像侧面S32为凸面,且S31和S32均为非球面。第四透镜L4具有正屈折力,其物侧面S41于光轴L处为凹面,于第三透镜L3的圆周处为凸面,其像侧面S42为凸面,S41为非球面,S42为球面。第五透镜L5具有负屈折力,其物侧面S51为凹面,其像侧面S52为凸面,S51为球面,S52为非球面。

在实施例六中,光学成像系统10的光圈数fno=2.64,光学成像系统10的视场角范围FOV=24.98°,光学成像系统10的系统总长TTL=9.60mm,光学成像系统10的焦距f=10.50mm。

第一透镜L1的物侧面S11和第五透镜L5的像侧面S52在光轴L上的距离TTL15=7.33mm,第三透镜L3的像侧面S32和第四透镜L4的物侧面S41在光轴L上的距离CT34=1.65mm,第三透镜L3的物侧面于光轴L处的曲率半径R31=-20.77mm,第三透镜L3的物侧面的最大有效径处距光轴L的垂直距离SD31=1.43mm,第五透镜L5的像侧面的最大有效径处距光轴L的垂直距离SD52=2.15mm,第四透镜L4的物侧面于光轴L处的曲率半径R41=-101.26mm,第四透镜L4的焦距f4=23.88mm,第三透镜L3的像侧面S32的最大有效径处的矢高SAG32=-0.12mm,第四透镜L4的物侧面S41的最大有效径处的矢高SAG41=0.06mm,第一透镜L1的最大有效径处的厚度ET1=0.74mm,第二透镜L2的最大有效径处的厚度ET2=1.41mm,第三透镜L3的最大有效径处的厚度ET3=0.60mm,第一透镜L1于光轴L上的厚度CT1=1.55mm,第二透镜L2于光轴L上的厚度CT2=1.04mm,第三透镜L3于光轴L上的厚度CT3=0.65mm,第五透镜L5的焦距f5=-18.26mm。

光学成像系统10还满足下面表格的条件:

表11

表12

图18A、图18B、图18C分别为实施例六中球差曲线图、像散曲线图和畸变曲线图。

球差曲线图的横坐标表示焦点偏移、纵坐标表示归一化视场,图18A中给出的波长分别在656.2725nm、587.5618nm、546.0740nm、486.1327nm、435.8343nm时,不同视场的焦点偏移均在±0.05mm以内,说明本实施例中光学成像系统10的球差较小、成像质量较好。

像散曲线图的横坐标表示焦点偏移、纵坐标表示像高,图18B中给出的像散曲线表示波长在546.0740nm时,弧矢像面和子午像面的焦点偏移均在±0.05mm以内,说明本实施例中光学成像系统10的像散较小、成像质量较好。

畸变曲线图的横坐标表示畸变率、纵坐标表示像高,图18C中给出的畸变曲线表示波长在546.0740nm时的畸变在±2.5%以内,说明本实施例中光学成像系统10的畸变得到了较好的矫正、成像质量较好。

根据图18可知,实施例六给出的光学成像系统10能够实现良好的成像效果。

实施例七:

请参考图19至图21,其中,图20为图19沿Y轴正向方向得到的光学成像系统10的结构示意图。本实施例的光学成像系统10中,从物侧到像侧包括棱镜11、光阑13、第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5和红外滤光片15。

第一透镜L1具有正屈折力,其物侧面S11为凸面,其像侧面S12为凹面,且S11和S12均为非球面。第二透镜L2具有负屈折力,其物侧面S21于光轴L处为凸面,于第二透镜L2的圆周处为凹面,其像侧面S22为凹面,且S21和S22均为非球面。第三透镜L3具有正屈折力,其物侧面S31为凹面,其像侧面S32为凸面,且S31和S32均为非球面。第四透镜L4具有负屈折力,其物侧面S41于光轴L处为凹面,于第三透镜L3的圆周处为凸面,其像侧面S42为凸面,S41为非球面,S42为球面。第五透镜L5具有负屈折力,其物侧面S51为凹面,其像侧面S52为凸面,S51为球面,S52为非球面。

在实施例七中,光学成像系统10的光圈数fno=2.64,光学成像系统10的视场角范围FOV=27.12°,光学成像系统10的系统总长TTL=8.91mm,光学成像系统10的焦距f=9.58mm。

第一透镜L1的物侧面S11和第五透镜L5的像侧面S52在光轴L上的距离TTL15=7.68mm,第三透镜L3的像侧面S32和第四透镜L4的物侧面S41在光轴L上的距离CT34=0.50mm,第三透镜L3的物侧面于光轴L处的曲率半径R31=-6.39mm,第三透镜L3的物侧面的最大有效径处距光轴L的垂直距离SD31=1.60mm,第五透镜L5的像侧面的最大有效径处距光轴L的垂直距离SD52=2.22mm,第四透镜L4的物侧面于光轴L处的曲率半径R41=-7.82mm,第四透镜L4的焦距f4=-29.46mm,第三透镜L3的像侧面S32的最大有效径处的矢高SAG32=-0.54mm,第四透镜L4的物侧面S41的最大有效径处的矢高SAG41=-0.09mm,第一透镜L1的最大有效径处的厚度ET1=0.67mm,第二透镜L2的最大有效径处的厚度ET2=1.25mm,第三透镜L3的最大有效径处的厚度ET3=0.56mm,第一透镜L1于光轴L上的厚度CT1=1.39mm,第二透镜L2于光轴L上的厚度CT2=0.97mm,第三透镜L3于光轴L上的厚度CT3=0.65mm,第五透镜L5的焦距f5=-18.32mm。

光学成像系统10还满足下面表格的条件:

表13

表14

图21A、图21B、图21C分别为实施例七中球差曲线图、像散曲线图和畸变曲线图。

球差曲线图的横坐标表示焦点偏移、纵坐标表示归一化视场,图21A中给出的波长分别在656.2725nm、587.5618nm、546.0740nm、486.1327nm、435.8343nm时,不同视场的焦点偏移均在±0.05mm以内,说明本实施例中光学成像系统10的球差较小、成像质量较好。

像散曲线图的横坐标表示焦点偏移、纵坐标表示像高,图21B中给出的像散曲线表示波长在546.0740nm时,弧矢像面和子午像面的焦点偏移均在±0.05mm以内,说明本实施例中光学成像系统10的像散较小、成像质量较好。

畸变曲线图的横坐标表示畸变率、纵坐标表示像高,图21C中给出的畸变曲线表示波长在546.0740nm时的畸变在±2.5%以内,说明本实施例中光学成像系统10的畸变得到了较好的矫正、成像质量较好。

根据图21可知,实施例七给出的光学成像系统10能够实现良好的成像效果。

实施例八:

请参考图22至图24,其中,图23为图22沿Y轴正向方向得到的光学成像系统10的结构示意图。本实施例的光学成像系统10中,从物侧到像侧包括棱镜11、光阑13、第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5和红外滤光片15。

第一透镜L1具有正屈折力,其物侧面S11为凸面,其像侧面S12于光轴L处为凹面,于第一透镜L1的圆周处为凸面,且S11和S12均为非球面。第二透镜L2具有正屈折力,其物侧面S21为凸面,其像侧面S22于光轴L处为凹面,于第二透镜L2的圆周处为凸面,且S21和S22均为非球面。第三透镜L3具有负屈折力,其物侧面S31为凹面,其像侧面S32于光轴L处为凸面,于第三透镜L3的圆周处为凹面,且S31和S32均为非球面。第四透镜L4具有负屈折力,其物侧面S41为凹面,其像侧面S42为凸面,S41为非球面,S42为球面。第五透镜L5具有负屈折力,其物侧面S51为凹面,其像侧面S52为凸面,S51为球面,S52为非球面。

在实施例八中,光学成像系统10的光圈数fno=2.64,光学成像系统10的视场角范围FOV=28.20°,光学成像系统10的系统总长TTL=8.80mm,光学成像系统10的焦距f=9.00mm。

第一透镜L1的物侧面S11和第五透镜L5的像侧面S52在光轴L上的距离TTL15=5.68mm,第三透镜L3的像侧面S32和第四透镜L4的物侧面S41在光轴L上的距离CT34=0.32mm,第三透镜L3的物侧面于光轴L处的曲率半径R31=-3.50mm,第三透镜L3的物侧面的最大有效径处距光轴L的垂直距离SD31=1.63mm,第五透镜L5的像侧面的最大有效径处距光轴L的垂直距离SD52=1.80mm,第四透镜L4的物侧面于光轴L处的曲率半径R41=-12.24mm,第四透镜L4的焦距f4=-338.14mm,第三透镜L3的像侧面S32的最大有效径处的矢高SAG32=0.02mm,第四透镜L4的物侧面S41的最大有效径处的矢高SAG41=-0.20mm,第一透镜L1的最大有效径处的厚度ET1=0.40mm,第二透镜L2的最大有效径处的厚度ET2=0.31mm,第三透镜L3的最大有效径处的厚度ET3=1.01mm,第一透镜L1于光轴L上的厚度CT1=1.14mm,第二透镜L2于光轴L上的厚度CT2=0.43mm,第三透镜L3于光轴L上的厚度CT3=0.72mm,第五透镜L5的焦距f5=-18.32mm。

光学成像系统10还满足下面表格的条件:

表15

表16

图24A、图24B、图24C分别为实施例八中球差曲线图、像散曲线图和畸变曲线图。

球差曲线图的横坐标表示焦点偏移、纵坐标表示归一化视场,图24A中给出的波长分别在656.2725nm、587.5618nm、546.0740nm、486.1327nm、435.8343nm时,不同视场的焦点偏移均在±0.20mm以内,说明本实施例中光学成像系统10的球差较小、成像质量较好。

像散曲线图的横坐标表示焦点偏移、纵坐标表示像高,图24B中给出的像散曲线表示波长在546.0740nm时,弧矢像面和子午像面的焦点偏移均在±0.05mm以内,说明本实施例中光学成像系统10的像散较小、成像质量较好。

畸变曲线图的横坐标表示畸变率、纵坐标表示像高,图24C中给出的畸变曲线表示波长在546.0740nm时的畸变在±2.5%以内,说明本实施例中光学成像系统10的畸变得到了较好的矫正、成像质量较好。

根据图24可知,实施例八给出的光学成像系统10能够实现良好的成像效果。

实施例九:

请参考图25至图27,其中,图26为图25沿Y轴正向方向得到的光学成像系统10的结构示意图。本实施例的光学成像系统10中,从物侧到像侧包括棱镜11、光阑13、第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5和红外滤光片15。

第一透镜L1具有正屈折力,其物侧面S11为凸面,其像侧面S12于光轴L处为凹面,于第一透镜L1的圆周处为凸面,且S11和S12均为非球面。第二透镜L2具有负屈折力,其物侧面S21为凸面,其像侧面S22于光轴L处为凹面,于第二透镜L2的圆周处为凸面,且S21和S22均为非球面。第三透镜L3具有负屈折力,其物侧面S31于光轴L处为凹面,于第三透镜L3的圆周处为凸面,其像侧面S32于光轴L处为凸面,于第三透镜L3的圆周处为凹面,且S31和S32均为非球面。第四透镜L4具有负屈折力,其物侧面S41为凹面,其像侧面S42为凸面,S41为非球面,S42为球面。第五透镜L5具有负屈折力,其物侧面S51为凹面,其像侧面S52为凸面,S51为球面,S52为非球面。

在实施例九中,光学成像系统10的光圈数fno=2.64,光学成像系统10的视场角范围FOV=27.78°,光学成像系统10的系统总长TTL=8.50mm,光学成像系统10的焦距f=9.00mm。

第一透镜L1的物侧面S11和第五透镜L5的像侧面S52在光轴L上的距离TTL15=4.33mm,第三透镜L3的像侧面S32和第四透镜L4的物侧面S41在光轴L上的距离CT34=0.34mm,第三透镜L3的物侧面于光轴L处的曲率半径R31=-4.20mm,第三透镜L3的物侧面的最大有效径处距光轴L的垂直距离SD31=1.51mm,第五透镜L5的像侧面的最大有效径处距光轴L的垂直距离SD52=1.52mm,第四透镜L4的物侧面于光轴L处的曲率半径R41=-5.11mm,第四透镜L4的焦距f4=-15.44mm,第三透镜L3的像侧面S32的最大有效径处的矢高SAG32=0.00mm,第四透镜L4的物侧面S41的最大有效径处的矢高SAG41=-0.25mm,第一透镜L1的最大有效径处的厚度ET1=0.41mm,第二透镜L2的最大有效径处的厚度ET2=0.50mm,第三透镜L3的最大有效径处的厚度ET3=0.78mm,第一透镜L1于光轴L上的厚度CT1=1.20mm,第二透镜L2于光轴L上的厚度CT2=0.52mm,第三透镜L3于光轴L上的厚度CT3=0.60mm,第五透镜L5的焦距f5=-18.38mm。

光学成像系统10还满足下面表格的条件:

表17

表18

图27A、图27B、图27C分别为实施例九中球差曲线图、像散曲线图和畸变曲线图。

球差曲线图的横坐标表示焦点偏移、纵坐标表示归一化视场,图27A中给出的波长分别在656.2725nm、587.5618nm、546.0740nm、486.1327nm、435.8343nm时,不同视场的焦点偏移均在±0.10mm以内,说明本实施例中光学成像系统10的球差较小、成像质量较好。

像散曲线图的横坐标表示焦点偏移、纵坐标表示像高,图27B中给出的像散曲线表示波长在546.0740nm时,弧矢像面和子午像面的焦点偏移均在±0.05mm以内,说明本实施例中光学成像系统10的像散较小、成像质量较好。

畸变曲线图的横坐标表示畸变率、纵坐标表示像高,图27C中给出的畸变曲线表示波长在546.0740nm时的畸变在±5.0%以内,说明本实施例中光学成像系统10的畸变得到了较好的矫正、成像质量较好。

根据图27可知,实施例九给出的光学成像系统10能够实现良好的成像效果。

实施例十:

请参考图28至图30,其中,图29为图28沿Y轴正向方向得到的光学成像系统10的结构示意图。本实施例的光学成像系统10中,从物侧到像侧包括棱镜11、光阑13、第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5和红外滤光片15。

第一透镜L1具有正屈折力,其物侧面S11于光轴L处为凸面,于第一透镜L1的圆周处为凹面,其像侧面S12为凸面,且S11和S12均为非球面。第二透镜L2具有负屈折力,其物侧面S21为凹面,其像侧面S22于光轴L处为凹面,于第二透镜L2的圆周处为凸面,且S21和S22均为非球面。第三透镜L3具有正屈折力,其物侧面S31为凸面,其像侧面S32于光轴L处为凸面,于第三透镜L3的圆周处为凹面,且S31和S32均为非球面。第四透镜L4具有负屈折力,其物侧面S41为凹面,其像侧面S42为凸面,S41为非球面,S42为球面。第五透镜L5具有负屈折力,其物侧面S51为凹面,其像侧面S52为凸面,S51为球面,S52为非球面。

在实施例十中,光学成像系统10的光圈数fno=2.64,光学成像系统10的视场角范围FOV=27.82°,光学成像系统10的系统总长TTL=9.00mm,光学成像系统10的焦距f=9.00mm。

第一透镜L1的物侧面S11和第五透镜L5的像侧面S52在光轴L上的距离TTL15=7.87mm,第三透镜L3的像侧面S32和第四透镜L4的物侧面S41在光轴L上的距离CT34=2.36mm,第三透镜L3的物侧面于光轴L处的曲率半径R31=19.73mm,第三透镜L3的物侧面的最大有效径处距光轴L的垂直距离SD31=1.57mm,第五透镜L5的像侧面的最大有效径处距光轴L的垂直距离SD52=2.03mm,第四透镜L4的物侧面于光轴L处的曲率半径R41=-3.97mm,第四透镜L4的焦距f4=-10.54mm,第三透镜L3的像侧面S32的最大有效径处的矢高SAG32=0.11mm,第四透镜L4的物侧面S41的最大有效径处的矢高SAG41=-0.37mm,第一透镜L1的最大有效径处的厚度ET1=0.60mm,第二透镜L2的最大有效径处的厚度ET2=0.67mm,第三透镜L3的最大有效径处的厚度ET3=0.57mm,第一透镜L1于光轴L上的厚度CT1=1.17mm,第二透镜L2于光轴L上的厚度CT2=0.50mm,第三透镜L3于光轴L上的厚度CT3=0.62mm,第五透镜L5的焦距f5=-18.38mm。

光学成像系统10还满足下面表格的条件:

表19

表20

图30A、图30B、图30C分别为实施例十中球差曲线图、像散曲线图和畸变曲线图。

球差曲线图的横坐标表示焦点偏移、纵坐标表示归一化视场,图30A中给出的波长分别在656.2725nm、587.5618nm、546.0740nm、486.1327nm、435.8343nm时,在纵坐标范围为[0,0.75]的情况下,不同视场的焦点偏移均在±0.05mm以内,说明本实施例中光学成像系统10对球差和成像质量具有一定的提升效果。

像散曲线图的横坐标表示焦点偏移、纵坐标表示像高,图30B中给出的像散曲线表示波长在546.0740nm时,弧矢像面和子午像面的焦点偏移均在±0.05mm以内,说明本实施例中光学成像系统10的像散较小、成像质量较好。

畸变曲线图的横坐标表示畸变率、纵坐标表示像高,图30C中给出的畸变曲线表示波长在546.0740nm时的畸变在±5.0%以内,说明本实施例中光学成像系统10的畸变得到了较好的矫正、成像质量较好。

根据图30可知,实施例十给出的光学成像系统10能够实现良好的成像效果。

另外,实施例一至十中的光学成像系统10还满足下面表格的条件:

表21

请参考图31,本发明实施方式提供的一种摄像模组110,包括感光元件111和上述任一实施方式的光学成像系统10。感光元件111安装在光学成像系统10的像侧。感光元件111用于把经过光学成像系统10并到达像侧的光信号转化为电信号。

上述摄像模组110,通过平衡潜望模组大小,保持足够的长焦焦距,降低面型复杂度,加上合理分配透镜的屈折力,从而提高像质,并具有良好的工艺性。

可以理解,光信号在经过光学成像系统10后会改变光路传输方向,从而可在光学成像系统10的像侧形成具有高像质的画面。感光元件111可将像侧的光信号处理为相应的电信号,电信号可被传输至电子显示屏,从而可将光信号在像侧形成的画面通过电子显示屏进行显示。在一个实施方式中,感光元件111包括光电传感器和模数转换器,光电传感器用于将光信号转化为模拟信号,模数转换器用于将光电传感器输出的模拟信号转换为数字信号。

另外,可以理解,在光学成像系统10具有棱镜11的情况下,通过调整棱镜11相对于透镜组的朝向,使得光学成像系统10可接收到不同朝向的光信号,从而可在不改变光学成像系统10整体结构的朝向的情况下,增大光学成像系统10的物侧范围。

本发明实施方式提供的一种电子装置20,包括壳体21和上述实施方式的摄像模组110。摄像模组110安装在壳体21。

上述电子装置20,通过平衡潜望模组大小、FNO、像面尺寸与光学系统体积,提供大光圈和有效成像圆直径,保持足够的长焦焦距,降低面型复杂度,加上合理分配透镜的屈折力,从而提高像质,并具有良好的工艺性。

本发明实施方式的电子装置20包括但不限于为摄像头、行车记录仪、智能手机、个人数字助理(Personal Digital Assistant,PDA)、平板电脑、个人计算机(personalcomputer,PC)、智能可穿戴设备等信息终端设备或具有拍照功能的电子装置。

具体地,在图32所示的实施方式中,电子装置20为智能手机,摄像模组110为电子装置20的前置摄像头。可以理解,在其他实施方式中,摄像模组110可设置在电子装置20的任意一处以实现前述实施方式中摄像模组110用于拍摄的效果。

另外,在图33所示的实施方式中,电子装置20可用于车辆100。具体地,电子装置20可以为车辆100的前置摄像头,可以为车辆100的ADAS(Advanced Driver AssistantSystem,高级驾驶辅助系统)中的摄像头,可以为车辆100的行车记录仪,也可以为车辆100的监控安防摄像头。电子装置20的数量可以为一个,也可以为两个,也可以为多于两个。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施方式,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

相关技术
  • 光学成像系统、摄像模组、电子装置和汽车
  • 光学成像系统、摄像模组、电子装置及汽车
技术分类

06120112154840