CN112835174B - 光学成像系统、取像装置及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种光学成像系统，其由物侧到像侧依次包括具有正光焦度的第一透镜，所述第一透镜的物侧面为凸面；具有负光焦度的第二透镜，所述第二透镜的物侧面和像侧面均为凹面；具有正光焦度的第三透镜，所述第三透镜的物侧面和像侧面均为凸面；具有正光焦度的第四透镜，所述第四透镜的物侧面和像侧面均为凸面；及具有负光焦度的第五透镜，所述第五透镜的物侧面和像侧面均为凹面。本发明的光学成像系统具有高像素分辨率，体积小。此外，本发明还提供了一种取像装置及电子设备。
Description
技术领域
本发明涉及光学成像技术，特别涉及一种光学成像系统、取像装置及电子设备。
背景技术
随着汽车的普及，疲劳驾驶等因素产生的交通事故频繁发生。现今车载行业迅速发展，ADAS(Advanced Driving Assistant System，先进驾驶辅助系统)、DMS(DriverMonitor System，驾驶预警系统)等车载驾驶的技术也逐渐成熟，而这些车载技术的发展都离不开摄像技术。但是现有满足车载小型化要求的摄像装置，其分辨率较低，不能很好的对对驾驶员的状态进行监测，根据眼睛状态、闭眼次数、闭眼幅度、打哈欠、面部状态等相关信息进行推测，判断出驾驶员是否进行疲劳驾驶，从而提出预警，提高驾驶安全性。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种光学成像系统，其具有高像素分辨率。
还有必要提供一种使用上述光学成像系统的取像装置。
此外，还有必要提供一种使用上述取向装置的电子设备。
一种光学成像系统，其由物侧到像侧依次包括：
具有正光焦度的第一透镜，所述第一透镜的物侧面为凸面；
具有负光焦度的第二透镜，所述第二透镜的物侧面和像侧面均为凹面；
具有正光焦度的第三透镜，所述第三透镜的物侧面和像侧面均为凸面；
具有正光焦度的第四透镜，所述第四透镜的物侧面和像侧面均为凸面；及
具有负光焦度的第五透镜，所述第五透镜的物侧面和像侧面均为凹面。
其中，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜至少一片透镜为非球面透镜。采用非球面透镜，可以容易制作成球面以外的形状，获得更多的控制变数，有利于消减像差，以较少枚数的透镜获得良好成像的优点；进而减少透镜数量，满足小型化。
其中，所述第一透镜的像侧面为平面。第一透镜像侧面采用平面有便于光学成像系统的组装，减小偏心，扩大后焦距；此外，当需要在该像侧面上镀膜时，还有利于带通滤光膜的镀膜工艺，降低鬼影风险。
其中，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜的物侧面和像侧面中的至少一面设有红外带通滤光膜。通过设置红外带通滤光膜可以保证光学成像系统仅通过需要的光波长范围，滤掉非工作波段的光波，避免非工作范围的光波干扰感光元件的成像效果。
其中，光学成像系统还包括光阑，所述光阑的有效径为所述第一透镜物侧面的口径。采用第一透镜物侧面口径作为光阑，可以保证光学成像系统具有较大的光圈以及充足的通光量，使像面成像清晰、明亮。
其中，所述光学成像系统还包括保护玻璃，所述保护玻璃位于所述第五透镜与成像面之间。保护玻璃用于保护成像面的感光元件，以达到防尘的效果。
其中，所述光学成像系统满足以下条件式：
0＜f3/f＜2；
其中，f3为所述第三透镜的焦距，f为所述光学成像系统的有效焦距。
当0＜f3/f＜2时，可以为光学成像系统提供正光焦度，有利于校正光学成像系统的像差，保证光学成像系统100的高像素成像质量。
其中，所述光学成像系统满足以下条件式：
1≤f4/f＜2；
其中，f4为所述第四透镜的焦距，f为所述光学成像系统的有效焦距。
当1≤f4/f＜2时，可以为光学成像系统提供正光焦度，可收敛入射光束射出光学成像系统的光束宽度，有利于优化边缘像差，缩短光学成像系统总长，使光学成像系统具有小型化的特征。
其中，所述光学成像系统满足以下条件式：
-25<(f3-f4)/D34<-0.5；
其中，f3为所述第三透镜的焦距，f4为所述第四透镜的焦距，D34为所述第三透镜像侧面与第四透镜物侧面于光轴上的距离。
当-25<(f3-f4)/D34<-0.5时，可以利用凸面相对的两透镜相互校正像差提高光学成像系统的光学性能；同时有利于光学成像系统结构接凑，小型化。
其中，所述光学成像系统满足以下条件式：
0.1≤ET S8＜0.3；
其中，ET S8为所述第四透镜像侧面至第五透镜物侧面在最大有效径处平行于光轴的距离。
当0.1≤ET S8＜0.3时，有利于第四透镜与第五透镜直接接触，减少光学成像系统的非光学组装部件，降低组装敏感度；同时有利于光学成像系统在温度差异较大的环境时有较小的焦距变化量。
其中，所述光学成像系统满足以下条件式：
-3<f5/f≤-1；
其中，f5为所述第五透镜的焦距，f为所述光学成像系统的有效焦距。
靠近成像面的第五透镜具有负光焦度，可扩大入射光束射出光学成像系统的光束宽度，有利于感光元件最大面积的接收到携带图像信息的光线，保证光学成像系统的高像素成像品质。
其中，所述光学成像系统满足以下条件式：
-5＜RS9/f＜-1；
其中，RS9为所述第五透镜物侧面的曲率半径，f为所述光学成像系统的有效焦距。
当-5＜RS9/f＜-1时，有利于优化光学成像系统的像差，降低鬼影的产生。
进一步地，光学成像系统满足-2＜RS9/f＜-1，此时，可以更好的优化光学成像系统的像差，更好的降低鬼影的产生。
其中，所述光学成像系统满足以下条件式：
0<sag10<0.7；
其中，sag10为所述第五透镜像侧面矢高。
当0<sag10<0.7时，有利于优化像差，减小主光线入射至成像面的角度，增强成像元件的感光性，同时有利于缩短系统总长,增加调焦距离。
其中，所述光学成像系统满足以下条件式：
1＜Imgh/f＜1.2；
其中，Imgh为所述光学成像系统成像面对角线方向的像高，f为所述光学成像系统的有效焦距。
1＜Imgh/f＜1.2时，既可保证光学成像系统高像素成像品质，又可控制光学成像系统的总长，使光学成像系统体积最小化。
其中，所述光学成像系统满足以下条件式：
0.1<BFL/TTL<0.3；
其中，BFL为所述光学成像系统的光学后焦，TTL为所述光学成像成像系统的总长。
当0.1<BFL/TTL<0.3时，可保证系统小型化。
其中，所述光学成像系统满足以下条件式：
3＜FOV/CRA＜4；
其中，FOV为所述光学成像系统对角方向的视场角，CRA为所述光学成像系统主光线的入射角。
3＜FOV/CRA＜4时，使光学成像系统具有充足的视场角，以满足手机、相机、车载、监控、医疗等电子产品高FOV的要求，同时减小光线射入芯片的角度，提高感光性能。
进一步地，3.41≤FOV/CRA＜4，此时，光学成像系统具有最佳的视场角，感光性能更佳。
其中，所述光学成像系统满足以下条件式：
CT-DT>0；
其中，CT为所述光学成像系统中双凸透镜于光轴处的中心厚度，DT为所述光学成像系统中双凹透镜于光轴处的中心厚度。
当CT大于DT时，有利于光学成像系统校正相差，有效的控制双凸透镜与双凹透镜中心厚度，使光学成像系统小型化。
其中，所述光学成像系统满足以下条件式：
nd3≥1.66，vd3≤45；
其中，nd3为所述第三透镜的d光折射率，vd3为所述第三透镜的阿贝数。
这样有利于校正轴外色差，提高光学成像系统应用于可见光波段时的成像品质。
其中，所述光学成像系统满足以下条件式：
1.2<ΣCT/f<1.35
其中，f为所述光学成像系统的有效焦距，ΣCT为所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜及第五透镜于光轴上透镜厚度的总和。
通过合理配置各透镜中心厚度，使光学成像系统的结构紧凑，减小光学成像系统的总长，有利于小型化。
一种取像装置，其包括：
上述的光学成像系统；及
感光元件，其位于所述光学成像系统的像侧。
一种电子设备，其包括：
设备主体及；
上述的取像装置，所述取像装置安装在设备主体上。
由此，本发明的光学成像系统由五片透镜组成，体积小，具有高像素分辨率。
附图说明
为更清楚地阐述本发明的构造特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对其进行详细说明。
图1-1是本发明第一实施例光学成像系统的结构示意图。
图1-2由左到右依次是本发明第一实施例光学成像系统的球差、像散以及畸变曲线图。
图2-1是本发明第二实施例的光学成像系统的结构示意图。
图2-2由左到右依次是本发明第二实施例光学成像系统的球差、像散以及畸变曲线图。
图3-1是本发明第三实施例的光学成像系统的结构示意图。
图3-2由左到右依次是本发明第三实施例光学成像系统的球差、像散以及畸变曲线图。
图4-1是本发明第四实施例的光学成像系统的结构示意图。
图4-2由左到右依次是本发明第四实施例光学成像系统的球差、像散以及畸变曲线图。
图5-1是本发明第五实施例的光学成像系统的结构示意图。
图5-2由左到右依次是本发明第五实施例光学成像系统的球差、像散以及畸变曲线图。
图6-1是本发明第六实施例的光学成像系统的结构示意图。
图6-2由左到右依次是本发明第六实施例光学成像系统的球差、像散以及畸变曲线图。
图7-1是本发明第七实施例的光学成像系统的结构示意图。
图7-2由左到右依次是本发明第七实施例光学成像系统的球差、像散以及畸变曲线图。
图8本发明实施例的取像装置的结构示意图。
图9本发明实施例的电子设备的结构示意图。
具体实施例
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
请参阅图1-1、图2-1、图3-1、图4-1、图5-1、图6-1及图7-1，本发明实施例的光学成像系统100应用在车载摄像装置上，用于近红外光波段成像，其由物侧到像侧依次包括具有正光焦度的第一透镜L1、具有负光焦度的第二透镜L2、具有正光焦度的第三透镜L3、具有正光焦度的第四透镜L4及具有负光焦度的第五透镜L5。
可选地，第一透镜L1为玻璃材质，具有物侧面S1及像侧面S2。物侧面S1为凸面，像侧面S2为平面。第一透镜L1像侧面S2采用平面有便于光学成像系统的组装，减小偏心，扩大后焦距；此外，当需要在像侧面S2上镀膜时，还有利于带通滤光膜的镀膜工艺，降低鬼影风险。
术语“带通滤光膜”是指光谱特性曲线透射带两侧邻接截止带的滤光膜。带通滤光膜根据光谱特性大致分为宽带滤光膜和窄带滤光膜两种，两种滤光膜通常都是组合而成的，应用了光波干涉原理制备带通滤光膜。
术语“鬼影”又叫鬼像，是指由于透镜表面反射而在光学系统焦面附近产生的附加像，其亮度一般较暗，且与原像错开。
可选地，第二透镜L2为玻璃材质，具有物侧面S3及像侧面S4。物侧面S3和像侧面S4均为凹面。
可选地，第三透镜L3为玻璃材质，具有物侧面S5及像侧面S6。物侧面S5和像侧面S6均为凸面。
可选地，第四透镜L4为玻璃材质，具有物侧面S7及像侧面S8。物侧面S7和像侧面S8均为凸面。
可选地，第五透镜L5为玻璃材质，具有物侧面S9及像侧面S10。物侧面S9和像侧面S10均为凹面。
本发明的光学成像系统100体积小，具有高像素分辨率，可以用于基于车载使用的高像素摄像镜头、自动驾驶、监控装置等。
在一些实施例中，第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4和第五透镜L5至少一片透镜为非球面透镜。采用非球面透镜，可以容易制作成球面以外的形状，获得更多的控制变数，有利于消减像差，以较少枚数的透镜获得良好成像的优点；进而减少透镜数量，满足小型化。
在一些实施例中，第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4和第五透镜L5的物侧面和像侧面中的一面设有红外带通滤光膜。通过设置红外带通滤光膜可以保证光学成像系统仅通过需要的光波长范围，滤掉非工作波段的光波，避免非工作范围的光波干扰感光元件的成像效果。
在一些实施例中，光学成像系统100还包括光阑(图未示)，光阑的有效径为第一透镜L1物侧面S1口径形成。采用第一透镜物侧面口径作为光阑，可以保证光学成像系统具有较大的光圈以及充足的通光量，使像面成像清晰、明亮。
在一些实施例中，光学成像系统100还包括保护玻璃10。保护玻璃10具有第一面11和第二面12。保护玻璃10为玻璃材质，位于第五透镜L5与成像面30之间。保护玻璃10用于保护成像面30的感光元件，以达到防尘的效果。
在一些实施例中，光学成像系统100满足以下条件式：
0＜f3/f＜2；
其中，f3为第三透镜的焦距，f为所述光学成像系统的有效焦距。
也就是说，f3/f可以为0和2之间的任意数值，例如0.1、0.5、0.8、1.0、1.2、1.5、1.6、1.9等。
当0＜f3/f＜2时，可以为光学成像系统提供正光焦度，有利于校正光学成像系统的像差，保证光学成像系统100的高像素成像质量。
在一些实施例中，光学成像系统100满足以下条件式：
1≤f4/f＜2；
其中，f4为第四透镜的焦距，f为所述光学成像系统的有效焦距。
也就是说，f4/f可以为1和2之间的任意数值，例如1、1.2、1.3、1.5、1.7、1.9等。
当1≤f4/f＜2时，可以为光学成像系统提供正光焦度，可收敛入射光束射出光学成像系统的光束宽度，有利于优化边缘像差，缩短光学成像系统总长，使光学成像系统具有小型化的特征。
在一些实施例中，光学成像系统100满足以下条件式：
-25<(f3-f4)/D34<-0.5；
其中，f3为第三透镜的焦距，f4为第四透镜的焦距，D34为所述第三透镜像侧面与第四透镜物侧面于光轴上的距离。
也就是说，(f3-f4)/D34可以为-25和-0.5之间的任意数值，例如-24、-22、-20、-15、-10、-8、-3、-0.8等。
当-25<(f3-f4)/D34<-0.5时，可以利用凸面相对的两透镜相互校正像差提高光学成像系统的光学性能；同时有利于光学成像系统结构接凑，小型化。
在一些实施例中，光学成像系统100满足以下条件式：
0.1≤ET S8＜0.3；
其中，ET S8为所述第四透镜像侧面至第五透镜物侧面在最大有效径处平行于光轴的距离。
也就是说，ET S8可以0.1和0.3之间的任意数值，例如0.1、0.15、0.18、0.2、0.25、0.3等。
当0.1≤ET S8＜0.3时，有利于第四透镜与第五透镜直接接触，减少光学成像系统的非光学组装部件，降低组装敏感度；同时有利于光学成像系统在温度差异较大的环境时有较小的焦距变化量。
在一些实施例中，光学成像系统100满足以下条件式：
-3<f5/f≤-1；
其中，f5为第五透镜的焦距，f为所述光学成像系统的有效焦距。
也就是说，f5/f可以为-3和-1之间的任意数值，例如-3、-2.5、-2、-1.5、-1.2等。
靠近成像面的第五透镜具有负光焦度，可扩大入射光束射出光学成像系统的光束宽度，有利于感光元件最大面积的接收到携带图像信息的光线，保证光学成像系统的高像素成像品质。
在一些实施例中，光学成像系统100满足以下条件式：
-5＜RS9/f＜-1；
其中，RS9为所述第五透镜物侧面的曲率半径，f为所述光学成像系统的有效焦距。
也就是说，RS9/f可以为-5和-1之间的任意数值，例如-4.8、-4.5、-4、-3.5、-2、-1.5等。
当-5＜RS9/f＜-1时，有利于优化光学成像系统的像差，降低鬼影的产生。
进一步地，光学成像系统100满足-2＜RS9/f＜-1，此时，可以更好的优化光学成像系统的像差，更好的降低鬼影的产生。
在一些实施例中，光学成像系统100满足以下条件式：
0<sag10<0.7；
其中，sag10为所述第五透镜像侧面的矢高。
也就是说，sag10可以为0和0.7之间的任意数值，例如0.05、0.1、0.2、0.3、0.5、0.68等。
当0<sag10<0.7时，有利于优化像差，减小主光线入射至成像面的角度，增强成像元件的感光性，同时有利于缩短系统总长,增加调焦距离。
在一些实施例中，光学成像系统100满足以下条件式：
1＜Imgh/f＜1.2；
其中，Imgh为所述光学成像系统成像面对角线方向的像高，f为所述光学成像系统的有效焦距。
也就是说，Imgh/f可以为1和1.2之间的任意数值，例如1.05、1.08、1.1、1.15、1.18等。
1＜Imgh/f＜1.2时，既可保证光学成像系统高像素成像品质，又可控制光学成像系统的总长，使光学成像系统体积最小化。
在一些实施例中，光学成像系统100满足以下条件式：
0.1<BFL/TTL<0.3；
其中，BFL为所述光学成像系统的光学后焦，TTL为所述光学成像成像系统的总长。
也就是说，BFL/TTL可以为0.1和0.3之间的任意数值，例如0.11、0.15、0.18、0.2、0.25、0.29等。
0.1<BFL/TTL<0.3时，可保证系统小型化。
在一些实施例中，光学成像系统100满足以下条件式：
3＜FOV/CRA＜4；
其中，FOV为所述光学成像系统对角方向的视场角，CRA为所述光学成像系统主光线的入射角。
也就是说，FOV/CRA可以为3和4之间的任意数值，例如3.1、3.2、3.5、3.6、3.7、3.9等。
3＜FOV/CRA＜4时，使光学成像系统具有充足的视场角，以满足手机、相机、车载、监控、医疗等电子产品高FOV的要求，同时减小光线射入芯片的角度，提高感光性能。
进一步地，3.41≤FOV/CRA＜4，此时，光学成像系统具有最佳的视场角，感光性能更佳。
在一些实施例中，光学成像系统100满足以下条件式：
CT-DT>0；
其中，CT为所述光学成像系统中双凸透镜于光轴处的中心厚度，DT为所述光学成像系统中双凹透镜于光轴处的中心厚度。
当CT大于DT时，有利于光学成像系统校正相差，有效的控制双凸透镜与双凹透镜中心厚度，使光学成像系统小型化。
在一些实施例中，光学成像系统100满足以下条件式：
nd3≥1.66，vd3≤45；
其中，nd3为所述第三透镜的d光折射率，vd3为所述第三透镜的阿贝数。
这样有利于校正轴外色差，提高光学成像系统应用于可见光波段时的成像品质。
在一些实施例中，光学成像系统100满足以下条件式：
1.2<ΣCT/f<1.35
其中，f为所述光学成像系统的有效焦距，ΣCT为所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜及第五透镜于光轴上透镜厚度的总和。
也就是说，ΣCT/f可以为1.2和1.35之间的任意数值，例如1.21、1.25、1.28、1.30、1.32、1.33、1.34等。
通过合理配置各透镜中心厚度，使光学成像系统的结构紧凑，减小光学成像系统的总长，有利于小型化。
以下结合具体实施例对本发明的光学成像系统100做进一步详细描述。
第一实施例
请参见图1-1及图1-2，其中图1-1为第一实施例的光学成像系统100的结构示意图，图1-2由左到右依次是本发明第一实施例球差、像散以及畸变曲线图。由图1-1可知，本实施例的光学成像系统100由物侧到像侧依次包括具有正光焦度的第一透镜L1、具有负光焦度的第二透镜L2、具有正光焦度的第三透镜L3、具有正光焦度的第四透镜L4、具有负光焦度的第五透镜L5、保护玻璃10及成像面30。光学成像系统100还包括红外带通滤光膜(图未示)，红外带通滤光膜镀在第一透镜L1的像侧面S2。
第一透镜L1为玻璃材质，其物侧面S1及像侧面S2均为球面。物侧面S1为凸面，像侧面S2为平面。
第二透镜L2为玻璃材质，其物侧面S3及像侧面S4均为球面。物侧面S3和像侧面S4均为凹面。
第三透镜L3为玻璃材质，其物侧面S5及像侧面S6均为非球面。物侧面S5和像侧面S6均为凸面。
第四透镜L4为玻璃材质，其物侧面S7及像侧面S8均为球面。物侧面S7和像侧面S8均为凸面。
第五透镜L5为玻璃材质，其物侧面S9及像侧面S10均为球面。物侧面S9和像侧面S10均为凹面。
在本实施例中，f3＝5.22，f＝5.54，f3/f＝0.94；f4＝6.25，f4/f＝1.13；(f3-f4)/D34＝-10.25；ET S8＝0.1；f5＝-5.75，f5/f＝-1.04；RS9＝-7.3，RS9/f＝-1.32；sag10＝0.48；Imgh＝6，Imgh/f＝1.08；BFL＝2.35，TTL＝11.27，BFL/TTL＝0.21；FOV＝59.6，CRA＝17.5，FOV/CRA＝3.41；ΣCT＝7.14，ΣCT/f＝1.29。
在本实施例中，光学成像系统100满足以下表1及表2的条件。
表1中FNO为光学成像系统光圈数。
表2为第一实施例的非球面数据，其中，k为各面的圆锥系数，A4-A20为各表面第4-20阶非球面系数。
由图1-2可知，本发明光学成像系统100的在满足小型化情况下，具有较高的像素分辨率。
第二实施例
请参见图2-1及图2-2，其中图2-1为第二实施例的光学成像系统100的结构示意图，图2-2由左到右依次是本发明第二实施例球差、像散以及畸变曲线图。由图2-1可知，本实施例的光学成像系统100由物侧到像侧依次包括具有正光焦度的第一透镜L1、具有负光焦度的第二透镜L2、具有正光焦度的第三透镜L3、具有正光焦度的第四透镜L4、具有负光焦度的第五透镜L5、保护玻璃10及成像面30。光学成像系统100还包括红外带通滤光膜(图未示)，红外带通滤光膜镀在第一透镜L1的像侧面S2。
第一透镜L1为玻璃材质，其物侧面S1及像侧面S2均为球面。物侧面S1为凸面，像侧面S2为平面。
第二透镜L2为玻璃材质，其物侧面S3及像侧面S4均为球面。物侧面S3和像侧面S4均为凹面。
第三透镜L3为玻璃材质，其物侧面S5及像侧面S6均为非球面。物侧面S5和像侧面S6均为凸面。
第四透镜L4为玻璃材质，其物侧面S7及像侧面S8均为球面。物侧面S7和像侧面S8均为凸面。
第五透镜L5为玻璃材质，其物侧面S9及像侧面S10均为球面。物侧面S9和像侧面S10均为凹面。
在本实施例中，f3＝5.19，f＝5.54，f3/f＝0.94；f4＝7.41，f4/f＝1.34；(f3-f4)/D34＝-22.23；ET S8＝0.1；f5＝-7.04，f5/f＝-1.27；RS9＝-27.34，RS9/f＝-4.93；sag10＝0.62；Imgh＝6，Imgh/f＝1.08；BFL＝2.85，TTL＝11.12，BFL/TTL＝0.26；FOV＝59.6，CRA＝17.5，FOV/CRA＝3.41；ΣCT＝6.86，ΣCT/f＝1.24。
在本实施例中，光学成像系统100满足以下表3及表4的条件。
表3中FNO为光学成像系统光圈数。
表4为第二实施例的非球面数据，其中，k为各面的圆锥系数，A4-A20为各表面第4-20阶非球面系数。
由图2-2可知，本发明光学成像系统100的在满足小型化情况下，具有较高的像素。
第三实施例
请参见图3-1及图3-2，其中图3-1为第三实施例的光学成像系统100的结构示意图，图3-2由左到右依次是本发明第三实施例球差、像散以及畸变曲线图。由图3-1可知，本实施例的光学成像系统100由物侧到像侧依次包括具有正光焦度的第一透镜L1、具有负光焦度的第二透镜L2、具有正光焦度的第三透镜L3、具有正光焦度的第四透镜L4、具有负光焦度的第五透镜L5、保护玻璃10及成像面30。光学成像系统100还包括红外带通滤光膜(图未示)，红外带通滤光膜镀在第一透镜L1的像侧面S2。
第一透镜L1为玻璃材质，其物侧面S1及像侧面S2均为球面。物侧面S1为凸面，像侧面S2为平面。
第二透镜L2为玻璃材质，其物侧面S3及像侧面S4均为球面。物侧面S3和像侧面S4均为凹面。
第三透镜L3为玻璃材质，其物侧面S5及像侧面S6均为非球面。物侧面S5和像侧面S6均为凸面。
第四透镜L4为玻璃材质，其物侧面S7及像侧面S8均为球面。物侧面S7和像侧面S8均为凸面。
第五透镜L5为玻璃材质，其物侧面S9及像侧面S10均为球面。物侧面S9和像侧面S10均为凹面。
在本实施例中，f3＝5.56，f＝5.53，f3/f＝1.00；f4＝5.7，f4/f＝1.03；(f3-f4)/D34＝-1.47；ET S8＝0.1；f5＝-5.61，f5/f＝-1.01；RS9＝-7.26，RS9/f＝-1.31；sag10＝0.5；Imgh＝6，Imgh/f＝1.08；BFL＝2.45，TTL＝11.21，BFL/TTL＝0.22；FOV＝59.6，CRA＝17.5，FOV/CRA＝3.41；ΣCT＝7.08，ΣCT/f＝1.28。
在本实施例中，光学成像系统100满足以下表5及表6的条件。
表5中FNO为光学成像系统光圈数。
表6为第三实施例的非球面数据，其中，k为各面的圆锥系数，A4-A20为各表面第4-20阶非球面系数。
由图3-2可知，本发明光学成像系统100的在满足小型化情况下，具有较高的像素。
第四实施例
请参见图4-1及图4-2，其中图4-1为第四实施例的光学成像系统100的结构示意图，图4-2由左到右依次是本发明第四实施例球差、像散以及畸变曲线图。由图4-1可知，本实施例的光学成像系统100由物侧到像侧依次包括具有正光焦度的第一透镜L1、具有负光焦度的第二透镜L2、具有正光焦度的第三透镜L3、具有正光焦度的第四透镜L4、具有负光焦度的第五透镜L5、保护玻璃10及成像面30。光学成像系统100还包括红外带通滤光膜(图未示)，红外带通滤光膜镀在第五透镜L5的像侧面S10。
第一透镜L1为玻璃材质，其物侧面S1及像侧面S2均为球面。物侧面S1为凸面，像侧面S2为平面。
第二透镜L2为玻璃材质，其物侧面S3及像侧面S4均为球面。物侧面S3和像侧面S4均为凹面。
第三透镜L3为玻璃材质，其物侧面S5及像侧面S6均为非球面。物侧面S5和像侧面S6均为凸面。
第四透镜L4为玻璃材质，其物侧面S7及像侧面S8均为球面。物侧面S7和像侧面S8均为凸面。
第五透镜L5为玻璃材质，其物侧面S9及像侧面S10均为球面。物侧面S9和像侧面S10均为凹面。
在本实施例中，f3＝5.56，f＝5.54，f3/f＝1.00；f4＝5.77，f4/f＝1.04；(f3-f4)/D34＝-2.14；ET S8＝0.1；f5＝-6.06，f5/f＝-1.09；RS9＝-6.95，RS9/f＝-1.26；sag10＝0.37；Imgh＝6，Imgh/f＝1.08；BFL＝2.45，TTL＝11.14，BFL/TTL＝0.22；FOV＝59.6，CRA＝17.5，FOV/CRA＝3.41；ΣCT＝7.10，ΣCT/f＝1.28。
在本实施例中，光学成像系统100满足以下表7及表8的条件。
表7中FNO为光学成像系统光圈数。
表8为第四实施例的非球面数据，其中，k为各面的圆锥系数，A4-A20为各表面第4-20阶非球面系数。
由图4-2可知，本发明光学成像系统100的在满足小型化情况下，具有较高的像素。
第五实施例
请参见图5-1及图5-2，其中图5-1为第五实施例的光学成像系统100的结构示意图，图5-2由左到右依次是本发明第五实施例球差、像散以及畸变曲线图。由图5-1可知，本实施例的光学成像系统100由物侧到像侧依次包括具有正光焦度的第一透镜L1、具有负光焦度的第二透镜L2、具有正光焦度的第三透镜L3、具有正光焦度的第四透镜L4、具有负光焦度的第五透镜L5、保护玻璃10及成像面30。光学成像系统100还包括红外带通滤光膜(图未示)，红外带通滤光膜镀在第一透镜L1的像侧面S2。
第一透镜L1为玻璃材质，其物侧面S1及像侧面S2均为球面。物侧面S1为凸面，像侧面S2为平面。
第二透镜L2为玻璃材质，其物侧面S3及像侧面S4均为球面。物侧面S3和像侧面S4均为凹面。
第三透镜L3为玻璃材质，其物侧面S5及像侧面S6均为非球面。物侧面S5和像侧面S6均为凸面。
第四透镜L4为玻璃材质，其物侧面S7及像侧面S8均为球面。物侧面S7和像侧面S8均为凸面。
第五透镜L5为玻璃材质，其物侧面S9及像侧面S10均为球面。物侧面S9和像侧面S10均为凹面。
在本实施例中，f3＝5.47，f＝5.54，f3/f＝0.99；f4＝6.34，f4/f＝1.14；(f3-f4)/D34＝-8.63；ET S8＝0.1；f5＝-5.93，f5/f＝-1.07；RS9＝-8.04，RS9/f＝-1.45；sag10＝0.5；Imgh＝6，Imgh/f＝1.08；BFL＝2.45，TTL＝11.20，BFL/TTL＝0.22；FOV＝59.6，CRA＝17.5，FOV/CRA＝3.41；ΣCT＝6.98，ΣCT/f＝1.26。
在本实施例中，光学成像系统100满足以下表9及表10的条件。
表9中FNO为光学成像系统光圈数。
表10为第五实施例的非球面数据，其中，k为各面的圆锥系数，A4-A20为各表面第4-20阶非球面系数。
由图5-2可知，本发明光学成像系统100的在满足小型化情况下，具有较高的像素。
第六实施例
请参见图6-1及图6-2，其中图6-1为第六实施例的光学成像系统100的结构示意图，图6-2由左到右依次是本发明第六实施例球差、像散以及畸变曲线图。由图6-1可知，本实施例的光学成像系统100由物侧到像侧依次包括具有正光焦度的第一透镜L1、具有负光焦度的第二透镜L2、具有正光焦度的第三透镜L3、具有正光焦度的第四透镜L4、具有负光焦度的第五透镜L5、保护玻璃10及成像面30。光学成像系统100还包括红外带通滤光膜(图未示)，红外带通滤光膜镀在第四透镜L4的像侧面S8。
第一透镜L1为玻璃材质，其物侧面S1及像侧面S2均为球面。物侧面S1为凸面，像侧面S2为平面。
第二透镜L2为玻璃材质，其物侧面S3及像侧面S4均为球面。物侧面S3和像侧面S4均为凹面。
第三透镜L3为玻璃材质，其物侧面S5及像侧面S6均为非球面。物侧面S5和像侧面S6均为凸面。
第四透镜L4为玻璃材质，其物侧面S7及像侧面S8均为球面。物侧面S7和像侧面S8均为凸面。
第五透镜L5为玻璃材质，其物侧面S9及像侧面S10均为球面。物侧面S9和像侧面S10均为凹面。
在本实施例中，f3＝5.43，f＝5.53，f3/f＝0.98；f4＝7.57，f4/f＝1.37；(f3-f4)/D34＝-21.47；ET S8＝0.1；f5＝-7.37，f5/f＝-1.33；RS9＝-10.29，RS9/f＝-1.86；sag10＝0.49；Imgh＝6，Imgh/f＝1.08；BFL＝2.45，TTL＝11.92，BFL/TTL＝0.22；FOV＝59.6，CRA＝17.5，FOV/CRA＝3.41；ΣCT＝6.75，ΣCT/f＝1.22。
在本实施例中，光学成像系统100满足以下表11及表12的条件。
表11中FNO为光学成像系统光圈数。
表12为第六实施例的非球面数据，其中，k为各面的圆锥系数，A4-A20为各表面第4-20阶非球面系数。
由图6-2可知，本发明光学成像系统100的在满足小型化情况下，具有较高的像素。
第七实施例
请参见图7-1及图7-2，其中图7-1为第七实施例的光学成像系统100的结构示意图，图7-2由左到右依次是本发明第七实施例球差、像散以及畸变曲线图。由图7-1可知，本实施例的光学成像系统100由物侧到像侧依次包括具有正光焦度的第一透镜L1、具有负光焦度的第二透镜L2、具有正光焦度的第三透镜L3、具有正光焦度的第四透镜L4、具有负光焦度的第五透镜L5、保护玻璃10及成像面30。光学成像系统100还包括红外带通滤光膜(图未示)，红外带通滤光膜镀在第一透镜L1的像侧面S2。
第一透镜L1为玻璃材质，其物侧面S1及像侧面S2均为球面。物侧面S1为凸面，像侧面S2为平面。
第二透镜L2为玻璃材质，其物侧面S3及像侧面S4均为球面。物侧面S3和像侧面S4均为凹面。
第三透镜L3为玻璃材质，其物侧面S5及像侧面S6均为非球面。物侧面S5和像侧面S6均为凸面。
第四透镜L4为玻璃材质，其物侧面S7及像侧面S8均为球面。物侧面S7和像侧面S8均为凸面。
第五透镜L5为玻璃材质，其物侧面S9及像侧面S10均为球面。物侧面S9和像侧面S10均为凹面。
在本实施例中，f3＝5.53，f＝5.53，f3/f＝1.00；f4＝5.59，f4/f＝1.01；(f3-f4)/D34＝-0.67；ET S8＝0.1；f5＝-5.55，f5/f＝-1.00；RS9＝-7.10，RS9/f＝-1.28；sag10＝0.37；Imgh＝6，Imgh/f＝1.08；BFL＝2.45，TTL＝11.22，BFL/TTL＝0.22；FOV＝59.6，CRA＝17.5，FOV/CRA＝3.41；ΣCT＝7.11，ΣCT/f＝1.29。
在本实施例中，光学成像系统100满足以下表13及表14的条件。
表13中FNO为光学成像系统光圈数。
表14为第七实施例的非球面数据，其中，k为各面的圆锥系数，A4-A20为各表面第4-20阶非球面系数。
由图7-2可知，本发明光学成像系统100的在满足小型化情况下，具有较高的像素分辨率。
如图8所示，本发明还提供取像装置200包括本发明的光学成像系统100及感光元件210。感光元件210位于光学成像系统100的像侧。
本发明的感光元件210可以为感光耦合元件(Charge Coupled Device，CCD)或互补性氧化金属半导体元件(Complementary Metal-Oxide Semiconductor Sensor，CMOSsensor)。
该取像装置200的其他特征描述请参考上述描述，在此不再赘述。
如图9所示，本发明还提供一种电子设备300，其包括设备主体310及本发明的取像装置200。所述取向装置200安装在所述设备主体310上。
本发明的电子设备300包括但不限于电脑、笔记本电脑、平板电脑、手机、相机、智能手环、智能手表、智能眼镜等。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易的想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (19)
1.一种光学成像系统，其特征在于，共有五片具有屈折力的透镜，由物侧到像侧依次包括：
具有正光焦度的第一透镜，所述第一透镜的物侧面为凸面；
具有负光焦度的第二透镜，所述第二透镜的物侧面和像侧面均为凹面；
具有正光焦度的第三透镜，所述第三透镜的物侧面和像侧面均为凸面；
具有正光焦度的第四透镜，所述第四透镜的物侧面和像侧面均为凸面；及
具有负光焦度的第五透镜，所述第五透镜的物侧面和像侧面均为凹面；
所述光学成像系统满足以下条件式：
1≤f4/f＜2、1＜Imgh/f＜1.2及0.1<BFL/TTL<0.3；
其中，f4为所述第四透镜的焦距，f为所述光学成像系统的有效焦距，Imgh为所述光学成像系统成像面对角线方向的像高，BFL为所述光学成像系统的光学后焦，TTL为所述光学成像系统的总长。
2.根据权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜至少一片透镜为非球面透镜。
3.根据权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，所述第一透镜的像侧面为平面。
4.根据权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜的物侧面和像侧面中的至少一面设有红外带通滤光膜。
5.根据权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，光学成像系统还包括光阑，所述光阑的有效径为所述第一透镜物侧面口径。
6.根据权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，所述光学成像系统满足以下条件式：
0＜f3/f＜2；
其中，f3为所述第三透镜的焦距，f为所述光学成像系统的有效焦距。
7.根据权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，所述光学成像系统满足以下条件式：
-25<(f3-f4)/D34<-0.5；
其中，f3为所述第三透镜的焦距，f4为所述第四透镜的焦距，D34为所述第三透镜像侧面与第四透镜物侧面于光轴上的距离。
8.根据权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，所述光学成像系统满足以下条件式：
0.1≤ET S8＜0.3；
其中，ET S8为所述第四透镜像侧面至第五透镜物侧面在最大有效径处平行于光轴的距离。
9.根据权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，所述光学成像系统满足以下条件式：
-3<f5/f≤-1；
其中，f5为所述第五透镜的焦距，f为所述光学成像系统的有效焦距。
10.根据权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，所述光学成像系统满足以下条件式：
-5＜RS9/f＜-1；
其中，RS9为所述第五透镜物侧面的曲率半径，f为所述光学成像系统的有效焦距。
11.根据权利要求10所述的光学成像系统，其特征在于，所述光学成像系统满足条件式：-2＜RS9/f＜-1。
12.根据权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，所述光学成像系统满足以下条件式：
0<sag10<0.7；
其中，sag10为所述第五透镜像侧面矢高。
13.根据权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，所述光学成像系统满足以下条件式：
3＜FOV/CRA＜4；
其中，FOV为所述光学成像系统对角方向的视场角，CRA为所述光学成像系统主光线的入射角。
14.根据权利要求13所述的光学成像系统，其特征在于，所述光学成像系统满足条件式：3.41≤FOV/CRA＜4。
15.根据权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，所述光学成像系统满足以下条件式：
CT-DT>0；
其中，CT为所述光学成像系统中双凸透镜于光轴处的中心厚度，DT为所述光学成像系统中双凹透镜于光轴处的中心厚度。
16.根据权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，所述光学成像系统满足以下条件式：
nd3≥1.66，vd3≤45；
其中，nd3为所述第三透镜的d光折射率，vd3为所述第三透镜的阿贝数。
17.根据权利要求1-16任一项所述的光学成像系统，其特征在于，所述光学成像系统满足以下条件式：
1.2<ΣCT/f<1.35
其中，f为所述光学成像系统的有效焦距，ΣCT为所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜及第五透镜于光轴上透镜厚度的总和。
18.一种取像装置，其特征在于，包括：
权利要求1-17任一项所述的光学成像系统；及
感光元件，其位于所述光学成像系统的像侧。
19.一种电子设备，其特征在于，包括：
设备主体及；
权利要求18所述的取像装置，所述取像装置安装在设备主体上。
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