CN113552694A - 光学系统、取像模组及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种光学系统、取像模组以及电子设备,光学系统包括沿光轴由物侧至像侧依次设置具有正屈折力的第一透镜、具有负屈折力的第二透镜、具有屈折力的第三透镜、具有曲折力的第四透镜、具有曲折力的第五透镜、具有曲折力的第六透镜以及具有负曲折力的第七透镜,且满足条件式6.35<f*tan(HFOV)<6.6,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。通过控制光学系统的有效焦距f与光学系统的最大视场角的一半HFOV的关系在一定的范围内,可以使光学系统具有大像面的特性,进而使光学系统具有高像素和高清晰度。取像模组包括光学系统以及设置在光学系统的成像面内的感光元件。电子设备包括固定件以及安装在固定件上用以获取图像。
Description
技术领域
本申请涉及光学成像技术领域,尤其涉及一种光学系统、取像模组及电子设备。
背景技术
随着科学技术水平的提高,感光耦合元件(Charge Coupled Device,CCD)和互补性氧化金属半导体元件(Complementary Metal-Oxide Semiconductor Sensor,CMOSSensor)等感光元件在性能上得到较大的提升,为拍摄高质量像质以及光学系统的小型化提供可能。
现有技术中,五片式成像镜头做的较为成熟,但分辨率越来越不能满足消费者的需求。随着感光元件在性能上的不断提升,市场对于高画质感、高分辨率以及高清晰度镜头的需求量逐渐增加,进而对相配套的光学系统的成像质量以及小型化的需求不断增加。
发明内容
本申请实施例提供了一种光学系统、取像模组及电子设备,能够解决现有的五片式成像镜头分辨率低不能满足消费者需求的问题。
第一方面,本申请实施例提供了一种光学系统,光学系统沿光轴由物侧至像侧依次包括:
具有正曲折力的第一透镜,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凹面;
具有负曲折力的第二透镜,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;
具有曲折力的第三透镜;
具有曲折力的第四透镜,所述第四透镜的物侧面于近光轴处为凹面,像侧面于近光轴处为凸面;
具有曲折力的第五透镜;
具有曲折力的第六透镜;所述第六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;
具有负曲折力的第七透镜,所述第七透镜的像侧面于近光轴处为凹面;
所述光学系统满足条件式(1):6.35mm<f*tan(HFOV)<6.6mm;
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。
基于本申请实施例的光学系统,具有正曲折力的第一透镜与具有负曲折力的第二透镜组合,第一透镜与第二透镜物侧面为凸面以及于光轴处像侧面为凹面,有助于光学系统光线的汇聚,提高光学系统的光学性能,进而有利于校正光学系统于光轴上的球差;可具有正曲折力或负曲折力的第三透镜与第四透镜组合,有利于校正光学系统的像散,同时第四透镜于光轴处为凹面以及像侧面为凸面,有利于缩短光学系统的总长;可具有正曲折力或负曲折力的第五透镜和第六透镜,第五透镜与第六透镜均为弯月形,可较好地校正光学系统的球面慧差;具有负曲折力的第七透镜,有助于校正光学系统的场曲,同时第七透镜的像侧面为凹面,有利于校正光学系统的像散和场曲。
通过控制光学系统的有效焦距f与光学系统的最大视场角的一半HFOV两个参数满足上述条件式(1),可以使光学系统具有大像面的特性,进而使光学系统具有高像素和高清晰度。
在一些示例性的实施例中,光学系统满足条件式(2):1.1<TTL/Imgh<1.2,其中,TTL为所述第一透镜物侧面至所述光学系统的成像面于光轴上的距离,ImgH为所述光学系统最大视场角所对应像高的一半。
基于上述实施例,第一透镜物侧面至光学系统的成像面于光轴上的距离TTL与光学系统最大视场角所对应像高的一半ImgH两个参数满足上述条件式(2),使光学系统具有超薄的特性,进而实现光学系统小型化的需求。
在一些示例性的实施例中,光学系统满足条件式(3):1.13<TTL/f<1.5,其中,TTL为所述第一透镜物侧面至所述光学系统的成像面于光轴上的距离。
基于上述实施例,在TTL和f这两个参数满足上述条件式(3)的情况下,可利于光学系统长度的压缩,同时防止光学系统的视场角过大,使光学系统能够在小型化以及降低大视场所带来的像差之间取得平衡。
在一些示例性的实施例中,光学系统满足条件式(4):0.2<|R13+R14|/|R13-R14|<1.5,其中,R13为所述第七透镜的物侧面于近光轴处的曲率半径,R14为所述第七透镜的像侧面于近光轴处的曲率半径。
基于上述实施例,通过控制R13与R14满足上述条件式(4),保证第七透镜的曲率半径满足条件式(4),可以有效的控制第七透镜的厚薄比走势,有利于降低制造的敏感度,且可以平衡光学系统的高级彗差,提高光学系统的成像质量。
在一些示例性的实施例中,光学系统满足条件式(5):2<|f2/f|<5.0;其中,f2为所述第二透镜的焦距。
基于上述的实施例,通过控制f2与f满足上述条件式(5),通过控制第二透镜的有效焦距与整个光学系统有效焦距的比值在一定的范围,对于整个系统有效焦距以及第二透镜的光焦度不会过强,能够校正高级球差,使得光学系统具有良好的成像质量。
在一些示例性的实施例中,光学系统满足条件式(6):1.0<|SAG61/CT6|<2.0,其中,SAG61为所述第六透镜物侧面与光轴的交点至第六透镜物侧面的有效半径顶点之间于光轴上的距离,CT6为所述第六透镜于光轴上的厚度。
基于上述的实施例,在SAG61和CT6这两个参数满足上述条件式(6)的情况下,通过控制条件式(6)在一定的范围,有利于降低第六透镜的敏感度,且利于镜片的加工成型,更好地实现工程制造。
在一些示例性的实施例中,光学系统满足条件式(7):0.5<T56/CT6<0.9,其中,T56为所述第五透镜和所述第六透镜于光轴上的空气间隙,CT6为所述第六透镜于光轴上的厚度。
基于上述实施例,通过控制T56和CT6这两个参数满足上述条件式(7),保证第五透镜和所述第六透镜于光轴上的空气间隙与第六透镜于光轴上的厚度的比值在一定的范围,可以有效的平衡光学系统产生的高级像差,且利于工程制作中的场曲调整,进而提高系统的成像质量。
在一些示例性的实施例中,光学系统满足条件式(8):1.6<MAX10/MIN10<2;其中,MAX10为所述第五透镜像侧面到所述第六透镜物侧面于光轴方向的最大距离,MIN10为所述第五透镜像侧面到所述第六透镜物侧面于光轴方向的最小距离。
基于上述的实施例,通过控制MAX10和MIN10这两个参数满足上述条件式(8),合理控制第五透镜像侧面到第六透镜物侧面的最大距离与最小距离的比值,可使第五透镜与第六透镜不会过于弯曲,可以有效的减小局部象散以及降低光学系统的整体敏感度,且有利于工程的制造。
在一些示例性的实施例中,光学系统满足条件式(9):0.2<|R4/f2|<0.8,其中,R4为所述第二透镜像侧面于近光轴处的曲率半径,f2为所述第二透镜的焦距。
基于上述的实施例,通过控制第二透镜像侧面于近光轴处的曲率半径和第二透镜的有效焦距的比值在一定的范围,可以使第二透镜的像散在合理的范围,可以有效的平衡第一透镜产生的像散,进而使光学系统具有良好的成像质量。
第二方面,本申请实施例提供了一种取像模组,取像模组包括感光元件以及如上述的光学系统,感光元件设置在所述光学系统的成像面内,用于接收穿过所述光学系统的光线并将光线转化成图像信号。
基于本申请实施例的取像模组,通过采用如上述的光学系统使取像模组具有良好的成像解析能力,以及有利于使取像模组获得大像面的拍摄性能,同时还可使取像模组具有小型化的结构特点,便于将取像模组安装于较小的安装空间。
第三方面,本申请实施例提供了一种电子设备,电子设备包括固定件以及如上述的取像模组,取像模组安装在固定件上用以获取图像。
基于本申请实施例的电子设备,通过安装如上述的取像模组能够获得高画质感、高分辨率以及高清晰度的拍摄性能,使电子设备具有良好的成像品质。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例一提供的光学系统的结构示意图;
图2A为本申请实施例一提供光学系统的球差曲线图;图2B为本申请实施例一提供光学系统的像散曲线图;图2C为本申请实施例一提供光学系统的畸变曲线图;
图3为本申请实施例二提供的光学系统的结构示意图;
图4A为本申请实施例二提供光学系统的球差曲线图;图4B为本申请实施例二提供光学系统的像散曲线图;图4C为本申请实施例二提供光学系统的畸变曲线图;
图5为本申请实施例三提供的光学系统的结构示意图;
图6A为本申请实施例三提供光学系统的球差曲线图;图6B为本申请实施例三提供光学系统的像散曲线图;图6C为本申请实施例三提供光学系统的畸变曲线图;
图7为本申请实施例四提供的光学系统的结构示意图;
图8A为本申请实施例四提供光学系统的球差曲线图;图8B为本申请实施例四提供光学系统的像散曲线图;图8C为本申请实施例四提供光学系统的畸变曲线图;
图9为本申请实施例五提供的光学系统的结构示意图;
图10A为本申请实施例五提供光学系统的球差曲线图;图10B为本申请实施例五提供光学系统的像散曲线图;图10C为本申请实施例五提供光学系统的畸变曲线图;
图11为本申请实施例五提供的光学系统的结构示意图;
图12A为本申请实施例五提供光学系统的球差曲线图;图12B为本申请实施例五提供光学系统的像散曲线图;图12C为本申请实施例五提供光学系统的畸变曲线图;
图13为本申请一种实施例中提供的取像模组的剖视图;
图14为本申请一种实施例中提供的电子设备的主视图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请实施例方式作进一步地详细描述。
下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反,它们仅是如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
参见图1、图3、图5、图7、图9以及图11,为本申请实施例提供的光学系统100的结构示意图,该光学系统100沿光轴H由物测到像侧依次包括前置光阑、对光线具有正曲折力的第一透镜L1、具有负曲折力的第二透镜L2、具有曲折力的第三透镜L3、具有曲折力的第四透镜L4、具有曲折力的第五透镜L5、具有曲折力的第六透镜L6以及具有负曲折力的第七透镜L7。当上述光学系统100用于成像时,来自物侧的光线依次穿过第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6以及第七透镜L7后投射至成像面IMG内。成像面IMG内可用于设置感光元件,穿过第七透镜L7后的光线可被成像面IMG内的感光元件接收并转化为图像信号,感光元件再将图像信号传给后端其它系统进行图像解析等处理。
本申请实施例的光学系统,光学成像系统设置有前置光阑ST,可以限制头部口径不会过度增大,调节通过的光束的强弱,进而在扩大视场角的同时维持系统小型化。
本申请实施例的光学系统,第一透镜L1具有正曲折力,第一透镜L1的物侧面于近光轴H处为凸面,第一透镜L1的像侧面于近光轴H处为凹面,第一透镜的物侧面和像侧面于近光轴H处以及于圆周处的面型设置,有助于光学系统光线的汇聚,提高周边视场的相对亮度,进而有利于校正光学系统于光轴上的球差。
第二透镜L2具有负屈折力,第二透镜L2的物侧面于近光轴H处为凸面,第二透镜L2的像侧面于近光轴H处为凹面,通过设置第二透镜L2的面型与第一透镜L1面型结合,进一步协调光线传播的角度,有利于校正光学系统于光轴上的球差。
第三透镜L3具有曲折力,有利于校正系统的象散。
第四透镜L4具有屈折力,第四透镜L4的物侧面于近光轴H处为凹面,第四透镜L4的像侧面于光轴H处为凸面,有利于校正系统的象散。
第五透镜L5具有屈折力,有利于较好地校正光学系统的球面慧差。
第六透镜L6具有屈折力,第六透镜L6的物侧面于近光轴H处为凸面,第六透镜L6像侧面于光轴H处为凹面,有利于较好地校正光学系统的球面慧差。
第七透镜L7具有负屈折力,第七透镜L7像侧面于圆周处为凸面,有利于矫正光学系统的像散和场曲。
光学系统100还满足条件(1):6.35mm<f*tan(HFOV)<6.6mm,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。
f*tan(HFOV)的值可为6.58mm、6.57mm、6.54mm、6.44mm、6.46mm或6.37mm,通过控制光学系统的有效焦距f与光学系统的最大视场角的一半HFOV两个参数满足上述条件式(1),可以使光学系统具有大像面的特性,进而光学系统具有高像素和高清晰度。
本申请实施例中的光学系统100,通过设置各透镜的面型、曲折力以及各透镜间的间距的合理配置,可增强光学系统100的成像解析能力,且有利于光学系统100实现大像面以及长焦距的特性。
在一些示例性的实施例中,第一透镜L1至第七透镜L7的物侧面和/或像侧面可为非球面或球面,非球面设计能够使透镜的物侧面及/或像侧面拥有更灵活的设计,使透镜在较小、较薄的情况下便能良好地解决成像不清,视界歪曲、视野狭小等不良现象,无需设置过多的透镜便能使透镜组拥有良好的成像品质,且有助于缩短光学系统100的长度。球面透镜则制作工艺简单,生产成本低以及便于灵活设计各透镜面型,提升各透镜的成像解析能力。通过球面与非球面的配合也可有效消除系统的像差,使光学系统100具有良好的成像品质,且同时提高光学系统内各透镜的设计及组装的灵活性。其中,光学系统100中各透镜的表面也可以是球面和非球面的任意组合,并不一定是均为球面或均为非球面。
光学系统100中各透镜的材质可均为塑料,也可均为玻璃,或者可为玻璃与塑料的组合搭配。塑料材质的透镜能够减少光学系统100的重量并降低制备成本,而玻璃材质的透镜能够耐受较高的温度且具有优良的光学效果。具体地,在本申请的示例性的实施例中,第一透镜L1至第七透镜L7的材质均为塑料,便于各透镜的加工。当然,光学系统100中透镜材质配置关系并不限于上述实施例,任意一个透镜的材质可以为塑料,也可以为玻璃,具体配置关系根据实际设计需求而定,此处不加以赘述。
在一些示例性的实施例中,光学系统100满足条件式(2):1.1<TTL/Imgh<1.2,其中,TTL为所述第一透镜物侧面至所述光学系统的成像面于光轴上的距离,ImgH为所述光学系统最大视场角所对应像高的一半。TTL/Imgh的值可为1.15、1.17、1.16、1.19、1.18或1.19,第一透镜物侧面至光学系统的成像面于光轴上的距离TTL与光学系统最大视场角所对应像高的一半ImgH两个参数满足上述条件式(2),使光学系统具有超薄的特性,进而实现光学系统小型化的需求。
在一些示例性的实施例中,光学系统100满足条件式(3):1.13<TTL/f<1.5,其中,TTL为所述第一透镜物侧面至所述光学系统的成像面于光轴上的距离,f为所述光学系统的有效焦距。
TTL/f的值可以有1.14、1.16、1.15、1.14、1.15或1.14,在TTL和f这两个参数满足上述条件式(3)的情况下,可利于光学系统长度的压缩,同时防止光学系统的视场角过大,使光学系统能够在小型化以及降低大视场所带来的像差之间取得平衡。
当TTL/f的比值低于1.13时,光学系统的光学长度过短,造成光学系统的敏感度加大,导致像差修正困难;或者导致光学系统的视场角过小,难以满足大视场特性。当TTL/f的比值高于1.5时,光学系统的光学长度过长,不利于光学系统的小型化,且光学系统的边缘视场的光线难以在光学系统的成像面上的有效成像区域上成像,进而造成成像信息不全。
在一些示例性的实施例中,光学系统100满足条件式(4):0.2<|R13+R14|/|R13-R14|<1.5,其中,R13为所述第七透镜的物侧面于光轴处的曲率半径,R14为所述第七透镜的像侧面于光轴处的曲率半径。
|R13+R14|/|R13-R14|的值可以有1.081、1.109、1.093、1.238、1.082或0.301,通过控制R13与R14满足上述条件式(4),保证第七透镜的曲率半径满足条件式(4),可以有效的控制第七透镜的厚薄比走势,有利于降低制造的敏感度,且可以平衡光学系统的高级彗差,提高光学系统的成像质量。
在一些示例性的实施例中,光学系统100满足条件式(5):2<|f2/f|<5.0;其中,f2为所述第二透镜的焦距,f为所述光学系统的有效焦距。
|f2/f|的值可以有2.93、4.14、2.93、3.12、2.96或2.32,通过控制f2与f满足上述条件式(5),通过控制第二透镜的有效焦距与整个光学系统有效焦距的比值在一定的范围,对于整个系统有效焦距以及第二透镜的光焦度不会过强,能够校正高级球差,使得光学系统具有良好的成像质量。
在一些示例性的实施例中,光学系统满足条件式(6):1.0<|SAG61/CT6|<2.0,其中,SAG61为所述第六透镜物侧面与光轴的交点至第六透镜物侧面的有效半径顶点之间于光轴上的距离,CT6为所述第六透镜于光轴上的厚度。
|SAG61/CT6|的值可为1.71、1.72、1.68、1.78、1.60或1.90,通过控制条件式(6)在一定的范围,有利于降低第六透镜的敏感度,且利于镜片的加工成型,更好地实现工程制造。
在一些示例性的实施例中,光学系统100满足条件式(7):0.5<T56/CT6<0.9,其中,T56为所述第五透镜和所述第六透镜于光轴上的空气间隙,CT6为所述第六透镜于光轴上的厚度。
T56/CT6的值可以为0.76、0.76、0.71、0.79、0.75或0.60,通过控制T56和CT6这两个参数满足上述条件式(7),保证第五透镜和所述第六透镜于光轴上的空气间隙与第六透镜于光轴上的厚度的比值在一定的范围,可以有效的平衡光学系统产生的高级像差,且利于工程制作中的场曲调整,进而提高系统的成像质量。
当T56/CT6的比值低于0.5时,光学系统的高级像差难以平衡;当T56/CT6的比值高于0.9时,光学系统的主光线角度难以与芯片的主光线角度相匹配。
在一些示例性的实施例中,光学系统满足条件式(8):1.6<MAX10/MIN10<2;其中,MAX10为所述第五透镜像侧面到所述第六透镜物侧面的最大距离,MIN10为所述第五透镜像侧面到所述第六透镜物侧面的最小距离。
MAX10/MIN10的值可以为1.84、1.83、1.88、1.74、1.85或1.89,通过控制MAX10和MIN10这两个参数满足上述条件式(8),合理控制第五透镜像侧面到第六透镜物侧面的最大距离与最小距离的比值,可使第五透镜与第六透镜不会过于弯曲,可以有效的减小局部象散以及降低光学系统的整体敏感度,且有利于工程的制造。
在一些示例性的实施例中,光学系统满足条件式(9):0.2<|R4/f2|<0.8,其中,R4为所述第二透镜像侧面于光轴处的曲率半径,f2为所述第二透镜的焦距。
|R4/f2|的值可以为0.36、0.30、0.27、0.26、0.27或0.64,通过控制第二透镜像侧面于光轴处的曲率半径和第二透镜的有效焦距的比值在一定的范围,可以使第二透镜的像散在合理的范围,可以有效的平衡第一透镜产生的像散,进而使光学系统具有良好的成像质量。
在一些示例性的实施例中,光学系统满足条件式(10):Fno<2.0,其中,Fno为光学系统的光圈数。
Fno的值可以为1.99、1.99、1.99、1.99、1.99或1.99,控制Fno<2.0,可以保证光学系统有大孔径的特性,让光学系统有足够的进光量,使拍摄图像更加清晰,且可实现拍摄高质量夜景、星空等光亮度不大的物空间场景。
在一些示例性的实施例中,光学系统满足条件式(11):0.1<R5/R6<2.5,其中,R5为所述第三透镜物侧面于光轴处的曲率半径,R6为第三透镜像侧面于光轴处的曲率半径。
R5/R6的值可以为0.29、1.01、2.17、1.97、2.09或0.62,通过合理控制第三透镜物侧面于光轴处的曲率半径与第三透镜像侧面于光轴处的曲率半径间的比值,可以有效的平衡光学系统的像差,降低光学系统的敏感度,提高光学系统的成像质量。
当R5/R6的比值低于0.1时,光学系统的敏感度增大,不利于工程制造;当R5/R6的比值高于2.5时,难以校正光学系统的场曲和像差,导致光学系统的成像质量不佳。
光学系统100还包括光阑ST,光阑ST中心位于光学系统100的光轴H上,在一些示例性的实施例中,光阑ST设置在第一透镜L1的物侧,用于调节通过光线的强弱,进而在扩大视场角的同时维持系统小型化。光阑ST可设置为遮光图层,遮光图层涂覆于透镜的物侧面或像侧面上,并保留通光区域以允许光线穿过。
光学系统100还包括滤光片L8,滤光片L8设置于第七透镜L7的像侧面和成像面IMG之间。滤光片L8为用于滤除红外光的红外截止滤光片L8,防止红外光到达光学系统100的成像面IMG,从而防止红外光干扰正常成像。滤光片L8可与各透镜一同装配以作为光学系统100中的一部分。例如,在一些实施例中,光学系统100中的各透镜安装于镜筒内,滤光片L8安装于镜筒的像端。在另一些实施例中,滤光片L8并不属于光学系统100的元件,此时滤光片L8可以在光学系统100与感光元件装配成取像模组时,一并安装至光学系统100与感光元件之间。在一些实施例中,滤光片L8也可设置在第一透镜L1的物侧。另外,在一些实施例中也可不设置滤光片L8,而是通过在第一透镜L1至第七透镜L7中的至少一个透镜的物侧面或像侧面上设置红外滤光膜,以实现滤除红外光的作用。
本申请的上述实施方式的光学系统100可采用多片透镜,通过合理分配各透镜焦距、屈折力、面型、厚度以及各透镜之间的轴上间距等,可以保证上述光学系统100获得大像面、长焦拍摄性能,从而更好地满足如车载辅助系统的镜头、手机、平板等轻量化移动电子设备的应用需求。
以下将参照附图及表格,结合具体数值介绍本技术方案的光学系统100在各具体实施方式中的组装结构以及对应的实施结果。
各实施例中示出的标记意义如下所示:
S1、S3、S5、S7、S9、S11、S13、S15分别为第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6、第七透镜L7和滤光片L8物侧面的编号,S2、S4、S6、S8、S10、S12、S14、S16分别为第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6、第七透镜L7和滤光片L8像侧面的编号。
“k”表示圆锥常数(Conic Constant),“A4”、“A6”、“A8”、……、“A20”分别表示4阶、6阶、8阶、……、20阶非球面系数。
另外,在以下示出圆锥常数及非球面系数的各表中,数值的表达采用以10为底的指数表达。例如,“0.12E-05”表示“0.12×(10的负5次方)”,“9.87E+03”表示“9.87×(10的3次方)”。
在各实施方式中使用的光学系统100中,具体地,若将垂直于光轴H的方向上的距离设为“r”,将透镜原点处的近轴曲率设为“c”(近轴曲率c为上透镜曲率半径R的倒数,即c=1/R),将圆锥常数设为“k”,将4阶、6阶、8阶、……、i阶的非球面系数分别设为“A4”、“A6”、“A8”、……、“Ai”,则非球面形状x由以下的数学式1定义。
数学式1:
实施例一
本实施例中的光学系统100的结构示意图参见图1所示,光学系统100包括沿光轴H由物侧至像侧依次设置的光阑ST、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、第六透镜L6、第七透镜L7和滤光片L8,光学系统100的成像面IMG位于滤光片L8远离第七透镜L7的一侧。第一透镜L1至第四透镜L7均为塑料非球面透镜,滤光片L8为玻璃材质的红外截止滤光片L8。
其中,第一透镜L1具有正屈折力,第一透镜L1物侧面S1于近光轴H处为凸面、像侧面S2于近光轴H处为凹面,第一透镜L1物侧面S1于圆周为凸面、像侧面S2于圆周为凹面。
第二透镜L2具有负屈折力,第二透镜L2物侧面S3于近光轴H处为凸面、像侧面S4于近光轴H处为凹面,第二透镜L2物侧面S3于圆周为凸面、像侧面S4于圆周为凹面。
第三透镜L3具有正屈折力,第三透镜L3物侧面S5于近光轴H处为凸面、像侧面S6于近光轴H处为凹面,第三透镜L3物侧面S5于圆周为凹面、像侧面S6于圆周为凸面。
第四透镜L4具有正屈折力,第四透镜L4物侧面S7于近光轴H处为凹面、像侧面S8于近光轴H处为凸面,第四透镜L4物侧面S7于圆周为凹面、像侧面S8于圆周为凸面。
第五透镜L5具有正屈折力,第五透镜L5物侧面S9于近光轴H处为凹面、像侧面S10于近光轴H处为凸面,第四透镜L4物侧面S9于圆周为凹面、像侧面S10于圆周为凸面。
第六透镜L6具有正屈折力,第六透镜L6物侧面S11于近光轴H处为凸面、像侧面S12于近光轴H处为凹面,第六透镜L6物侧面S11于圆周为凹面、像侧面S12于圆周为凸面。
第七透镜L7具有负屈折力,第七透镜L7物侧面S13于近光轴H处为凸面、像侧面S14于近光轴H处为凹面,第七透镜L7物侧面S13于圆周为凹面、像侧面S14于圆周为凸面。
实施例一中光学系统100透镜的焦距以波长为555.0000nm的光线为参考,透镜的折射率和阿贝数以波长为587.56nm的光线为参考,光学系统100的相关参数如表1所示。其中,f为光学系统100的有效焦距,FNO表示光圈值,FOV表示光学镜组100的最大视场角,TTL为光学系统100的光学总长,曲率半径、厚度、焦距的单位均为毫米。
表1
根据表1中的参数得出本实施例中光学系统100各透镜相关参数之间的数值关系计算结果如表2所示。
表2
条件式 | 数值 | 条件式 | 数值 |
(1)f*tan(HFOV) | 6.58mm | (7)T56/CT6 | 0.76 |
(2)TTL/Imgh | 1.15 | (8)MAX10/MIN10 | 1.84 |
(3)TTL/f | 1.14 | (9)|R4/f2| | 0.36 |
(4)|R13+R14|/|R13-R14| | 1.081 | (10)Fno | 1.99 |
(5)|f2/f| | 2.93 | (11)R5/R6 | 0.29 |
(6)|SAG61/CT6| | 1.71 |
根据表2中结果可知,本实施例中光学系统100各透镜相关参数之间的数值关系计算结果分别一一对应满足条件式(1)至条件式(11)。
实施例一中各透镜的表面对应的圆锥常数K和非球面系数如表3所示。
表3
图2A、图2B以及图2C分别为实施例一中球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图。
球差曲线图的横坐标表示焦点偏移量、纵坐标表示归一化视场,图2A中给出的波长分别在650.0000nm、610.0000nm、555.0000nm、510.0000nm以及470.0000nm时,不同视场的焦点偏移均在±0.050mm以内,说明本实施例中光学系统100的球差较小、成像质量较好。
像散曲线图横坐标表示焦点偏移,纵坐标表示像高,图2B给出的像散曲线表示波长在555.0000nm时,子午像面和弧矢像面的焦点偏移量均在±0.050mm以内,说明本实施例中光学系统100的像散较小、成像质量较好。
畸变曲线图横坐标表示畸变率,纵坐标表示像高,图2C给出的畸变曲线表示波长在555.0000nm时的畸变在±2.5%以内,说明本实施例中光学系统100的畸变得到了较好的矫正、成像质量较好。
根据图2A、图2B和图2C可知,实施例一中给出的光学系统100能够实现良好的成像效果。
实施例二
本实施例中的光学系统100的结构示意图参见图3所示,光学系统100包括沿光轴H由物侧至像侧依次设置的光阑ST、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、第六透镜L6、第七透镜L7和滤光片L8,光学系统100的成像面IMG位于滤光片L8远离第七透镜L7的一侧。第一透镜L1至第七透镜L7均为塑料非球面透镜,滤光片L8为玻璃材质的红外截止滤光片L8。
其中,第一透镜L1具有正屈折力,第一透镜L1物侧面S1于近光轴H处为凸面、像侧面S2于近光轴H处为凹面,第一透镜L1物侧面S1于圆周为凸面、像侧面S2于圆周为凹面。
第二透镜L2具有负屈折力,第二透镜L2物侧面S3于近光轴H处为凸面、像侧面S4于近光轴H处为凹面,第二透镜L2物侧面S3于圆周为凸面、像侧面S4于圆周为凹面。
第三透镜L3具有负屈折力,第三透镜L3物侧面S5于近光轴H处为凸面、像侧面S6于近光轴H处为凹面,第三透镜L3物侧面S5于圆周为凹面、像侧面S6于圆周为凸面。
第四透镜L4具有正屈折力,第四透镜L4物侧面S7于近光轴H处为凹面、像侧面S8于近光轴H处为凸面,第四透镜L4物侧面S7于圆周为凹面、像侧面S8于圆周为凸面。
第五透镜L5具有正屈折力,第五透镜L5物侧面S9于近光轴H处为凹面、像侧面S10于近光轴H处为凸面,第四透镜L4物侧面S9于圆周为凹面、像侧面S10于圆周为凸面。
第六透镜L6具有正屈折力,第六透镜L6物侧面S11于近光轴H处为凸面、像侧面S12于近光轴H处为凹面,第六透镜L6物侧面S11于圆周为凹面、像侧面S12于圆周为凸面。
第七透镜L7具有负屈折力,第七透镜L7物侧面S13于近光轴H处为凸面、像侧面S14于近光轴H处为凹面,第七透镜L7物侧面S13于圆周为凹面、像侧面S14于圆周为凸面。
实施例二中光学系统100透镜的焦距以波长为555.0000nm的光线为参考,透镜的折射率和阿贝数以波长为587.56nm的光线为参考,光学系统100的相关参数如表4所示。其中,f为光学系统100的有效焦距,FNO表示光圈值,FOV表示光学镜组100的最大视场角,TTL为光学系统100的光学总长,曲率半径、厚度、焦距的单位均为毫米。
表4
根据表4中的参数得出本实施例中光学系统100各透镜相关参数之间的数值关系计算结果如表5所示。
表5
条件式 | 数值 | 条件式 | 数值 |
(1)f*tan(HFOV) | 6.57mm | (7)T56/CT6 | 0.76 |
(2)TTL/Imgh | 1.17 | (8)MAX10/MIN10 | 1.83 |
(3)TTL/f | 1.16 | (9)|R4/f2| | 0.30 |
(4)|R13+R14|/|R13-R14| | 1.109 | (10)Fno | 1.99 |
(5)|f2/f| | 4.14 | (11)R5/R6 | 1.01 |
(6)|SAG61/CT6| | 1.72 |
根据表5中结果可知,本实施例中光学系统100各透镜相关参数之间的数值关系计算结果分别一一对应满足条件式(1)至条件式(11)。
实施例二中各透镜的表面对应的圆锥常数K和非球面系数如表6所示。
表6
图4A、图4B以及图4C分别为实施例二中球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图。
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4A中给出的波长分别在650.0000nm、610.0000nm、555.0000nm、510.0000nm以及470.0000nm时,不同视场的焦点偏移均在±0.04mm以内,说明本实施例中光学系统100的球差较小、成像质量较好。
像散曲线图横坐标表示焦点偏移,纵坐标表示像高,图4B给出的像散曲线表示波长在555.0000nm时,子午像面和弧矢像面的焦点偏移量均在±0.08mm以内,说明本实施例中光学系统100的像散较小、成像质量较好。
畸变曲线图横坐标表示畸变率,纵坐标表示像高,图4C给出的畸变曲线表示波长在555.0000nm时的畸变在±2.5%以内,说明本实施例中光学系统100的畸变得到了较好的矫正、成像质量较好。
根据图4A、图4B和图4C可知,实施例二中给出的光学系统100能够实现良好的成像效果。
实施例三
本实施例中的光学系统100的结构示意图参见图5所示,光学系统100包括沿光轴H由物侧至像侧依次设置的光阑ST、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、第六透镜L6、第七透镜L7和滤光片L8,光学系统100的成像面IMG位于滤光片L8远离第七透镜L7的一侧。第一透镜L1至第七透镜L7均为塑料非球面透镜,滤光片L8为玻璃材质的红外截止滤光片L8。
其中,第一透镜L1具有正屈折力,第一透镜L1物侧面S1于近光轴H处为凸面、像侧面S2于近光轴H处为凹面,第一透镜L1物侧面S1于圆周为凸面、像侧面S2于圆周为凹面。
第二透镜L2具有负屈折力,第二透镜L2物侧面S3于近光轴H处为凸面、像侧面S4于近光轴H处为凹面,第二透镜L2物侧面S3于圆周为凸面、像侧面S4于圆周为凹面。
第三透镜L3具有正屈折力,第三透镜L3物侧面S5于近光轴H处为凹面、像侧面S6于近光轴H处为凸面,第三透镜L3物侧面S5于圆周为凹面、像侧面S6于圆周为凸面。
第四透镜L4具有负屈折力,第四透镜L4物侧面S7于近光轴H处为凹面、像侧面S8于近光轴H处为凸面,第四透镜L4物侧面S7于圆周为凹面、像侧面S8于圆周为凸面。
第五透镜L5具有负屈折力,第五透镜L5物侧面S9于近光轴H处为凹面、像侧面S10于近光轴H处为凸面,第四透镜L4物侧面S9于圆周为凹面、像侧面S10于圆周为凸面。
第六透镜L6具有正屈折力,第六透镜L6物侧面S11于近光轴H处为凸面、像侧面S12于近光轴H处为凹面,第六透镜L6物侧面S11于圆周为凹面、像侧面S12于圆周为凸面。
第七透镜L7具有负屈折力,第七透镜L7物侧面S13于近光轴H处为凸面、像侧面S14于近光轴H处为凹面,第七透镜L7物侧面S13于圆周为凹面、像侧面S14于圆周为凸面。
实施例三中光学系统100透镜的焦距以波长为555.0000nm的光线为参考,透镜的折射率和阿贝数以波长为587.56nm的光线为参考,光学系统100的相关参数如表7所示。其中,f为光学系统100的有效焦距,FNO表示光圈值,FOV表示光学镜组100的最大视场角,TTL为光学系统100的光学总长,曲率半径、厚度、焦距的单位均为毫米。
表7
根据表7中的参数得出本实施例中光学系统100各透镜相关参数之间的数值关系计算结果如表8所示。
表8
条件式 | 数值 | 条件式 | 数值 |
(1)f*tan(HFOV) | 6.54mm | (7)T56/CT6 | 0.71 |
(2)TTL/Imgh | 1.16 | (8)MAX10/MIN10 | 1.88 |
(3)TTL/f | 1.15 | (9)|R4/f2| | 0.27 |
(4)|R13+R14|/|R13-R14| | 1.093 | (10)Fno | 1.99 |
(5)|f2/f| | 2.93 | (11)R5/R6 | 2.17 |
(6)|SAG61/CT6| | 1.68 |
根据表8中结果可知,本实施例中光学系统100各透镜相关参数之间的数值关系计算结果分别一一对应满足条件式(1)至条件式(11)。
实施例三中各透镜的表面对应的圆锥常数K和非球面系数如表9所示。
表9
图6A、图6B以及图6C分别为实施例三中球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图。
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650.0000nm、610.0000nm、555.0000nm、510.0000nm以及470.0000nm时,不同视场的焦点偏移均在±0.050mm以内,说明本实施例中光学系统100的球差较小、成像质量较好。
像散曲线图横坐标表示焦点偏移,纵坐标表示像高,图6B给出的像散曲线表示波长在555.0000nm时,弧矢像面和子午像面的焦点偏移均在±0.050mm以内,说明本实施例中光学系统100的像散较小、成像质量较好。
畸变曲线图横坐标表示畸变率,纵坐标表示像高,图6C给出的畸变曲线表示波长在555.0000nm时的畸变在±2.5%以内,说明本实施例中光学系统100的畸变得到了较好的矫正、成像质量较好。
根据图6A、图6B和图6C可知,实施例三中给出的光学系统100能够实现良好的成像效果。
实施例四
本实施例中的光学系统100的结构示意图参见图7所示,光学系统100包括沿光轴H由物侧至像侧依次设置的光阑ST、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、第六透镜L6、第七透镜L7和滤光片L8,光学系统100的成像面IMG位于滤光片L8远离第七透镜L7的一侧。第一透镜L1至第七透镜L7均为塑料非球面透镜,滤光片L8为玻璃材质的红外截止滤光片L8。
其中,第一透镜L1具有正屈折力,第一透镜L1物侧面S1于近光轴H处为凸面、像侧面S2于近光轴H处为凹面,第一透镜L1物侧面S1于圆周为凸面、像侧面S2于圆周为凹面。
第二透镜L2具有负屈折力,第二透镜L2物侧面S3于近光轴H处为凸面、像侧面S4于近光轴H处为凹面,第二透镜L2物侧面S3于圆周为凸面、像侧面S4于圆周为凹面。
第三透镜L3具有正屈折力,第三透镜L3物侧面S5于近光轴H处为凹面、像侧面S6于近光轴H处为凸面,第三透镜L3物侧面S5于圆周为凹面、像侧面S6于圆周为凸面。
第四透镜L4具有负屈折力,第四透镜L4物侧面S7于近光轴H处为凹面、像侧面S8于近光轴H处为凸面,第四透镜L4物侧面S7于圆周为凹面、像侧面S8于圆周为凸面。
第五透镜L5具有正屈折力,第五透镜L5物侧面S9于近光轴H处为凹面、像侧面S10于近光轴H处为凸面,第四透镜L4物侧面S9于圆周为凹面、像侧面S10于圆周为凸面。
第六透镜L6具有负屈折力,第六透镜L6物侧面S11于近光轴H处为凸面、像侧面S12于近光轴H处为凹面,第六透镜L6物侧面S11于圆周为凹面、像侧面S12于圆周为凸面。
第七透镜L7具有负屈折力,第七透镜L7物侧面S13于近光轴H处为凸面、像侧面S14于近光轴H处为凹面,第七透镜L7物侧面S13于圆周为凹面、像侧面S14于圆周为凸面。
实施例四中光学系统100透镜的焦距以波长为555.0000nm的光线为参考,透镜的折射率和阿贝数以波长为587.56nm的光线为参考,光学系统100的相关参数如表10所示。其中,f为光学系统100的有效焦距,FNO表示光圈值,FOV表示光学镜组100的最大视场角,TTL为光学系统100的光学总长,曲率半径、厚度、焦距的单位均为毫米。
表10
根据表10中的参数得出本实施例中光学系统100各透镜相关参数之间的数值关系计算结果如表11所示。
表11
条件式 | 数值 | 条件式 | 数值 |
(1)f*tan(HFOV) | 6.44mm | (7)T56/CT6 | 0.79 |
(2)TTL/Imgh | 1.19 | (8)MAX10/MIN10 | 1.74 |
(3)TTL/f | 1.14 | (9)|R4/f2| | 0.26 |
(4)|R13+R14|/|R13-R14| | 1.238 | (10)Fno | 1.99 |
(5)|f2/f| | 3.12 | (11)R5/R6 | 1.97 |
(6)|SAG61/CT6| | 1.78 |
根据表11中结果可知,本实施例中光学系统100各透镜相关参数之间的数值关系计算结果分别一一对应满足条件式(1)至条件式(11)。
实施例四中各透镜的表面对应的圆锥常数K和非球面系数如表12所示。
表12
图8A、图8B以及图8C分别为实施例四中球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图。
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8A中给出的波长分别在650.0000nm、610.0000nm、555.0000nm、510.0000nm以及470.0000nm时,不同视场的焦点偏移均在±0.050mm以内,说明本实施例中光学系统100的球差较小、成像质量较好。
像散曲线图横坐标表示焦点偏移,纵坐标表示像高,图8B给出的像散曲线表示波长在555.0000nm时,弧矢像面和子午像面的焦点偏移均在±0.08mm以内,说明本实施例中光学系统100的像散较小、成像质量较好。
畸变曲线图横坐标表示畸变率,纵坐标表示像高,图8C给出的畸变曲线表示波长在555.0000nm时的畸变在±2.0%以内,说明本实施例中光学系统100的畸变得到了较好的矫正、成像质量较好。
根据图8A、图8B和图8C可知,实施例四中给出的光学系统100能够实现良好的成像效果。
实施例五
本实施例中的光学系统100的结构示意图参见图9所示,光学系统100包括沿光轴H由物侧至像侧依次设置的光阑ST、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、第六透镜L6、第七透镜L7和滤光片L8,光学系统100的成像面IMG位于滤光片L8远离第七透镜L7的一侧。第一透镜L1至第七透镜L7均为塑料非球面透镜,滤光片L8为玻璃材质的红外截止滤光片L8。
其中,第一透镜L1具有正屈折力,第一透镜L1物侧面S1于近光轴H处为凸面、像侧面S2于近光轴H处为凹面,第一透镜L1物侧面S1于圆周为凸面、像侧面S2于圆周为凹面。
第二透镜L2具有负屈折力,第二透镜L2物侧面S3于近光轴H处为凸面、像侧面S4于近光轴H处为凹面,第二透镜L2物侧面S3于圆周为凸面、像侧面S4于圆周为凹面。
第三透镜L3具有正屈折力,第三透镜L3物侧面S5于近光轴H处为凹面、像侧面S6于近光轴H处为凸面,第三透镜L3物侧面S5于圆周为凹面、像侧面S6于圆周为凸面。
第四透镜L4具有负屈折力,第四透镜L4物侧面S7于近光轴H处为凹面、像侧面S8于近光轴H处为凸面,第四透镜L4物侧面S7于圆周为凹面、像侧面S8于圆周为凸面。
第五透镜L5具有正屈折力,第五透镜L5物侧面S9于近光轴H处为凹面、像侧面S10于近光轴H处为凸面,第四透镜L4物侧面S9于圆周为凹面、像侧面S10于圆周为凸面。
第六透镜L6具有正屈折力,第六透镜L6物侧面S11于近光轴H处为凸面、像侧面S12于近光轴H处为凹面,第六透镜L6物侧面S11于圆周为凹面、像侧面S12于圆周为凸面。
第七透镜L7具有负屈折力,第七透镜L7物侧面S13于近光轴H处为凸面、像侧面S14于近光轴H处为凹面,第七透镜L7物侧面S13于圆周为凹面、像侧面S14于圆周为凸面。
实施例五中光学系统100透镜的焦距以波长为555.0000nm的光线为参考,透镜的折射率和阿贝数以波长为587.56nm的光线为参考,光学系统100的相关参数如表13所示。其中,f为光学系统100的有效焦距,FNO表示光圈值,FOV表示光学镜组100的最大视场角,TTL为光学系统100的光学总长,曲率半径、厚度、焦距的单位均为毫米。
表13
根据表13中的参数得出本实施例中光学系统100各透镜相关参数之间的数值关系计算结果如表14所示。
表14
条件式 | 数值 | 条件式 | 数值 |
(1)f*tan(HFOV) | 6.46mm | (7)T56/CT6 | 0.75 |
(2)TTL/Imgh | 1.18 | (8)MAX10/MIN10 | 1.85 |
(3)TTL/f | 1.15 | (9)|R4/f2| | 0.27 |
(4)|R13+R14|/|R13-R14| | 1.082 | (10)Fno | 1.99 |
(5)|f2/f| | 2.96 | (11)R5/R6 | 2.09 |
(6)|SAG61/CT6| | 1.60 |
根据表14中结果可知,本实施例中光学系统100各透镜相关参数之间的数值关系计算结果分别一一对应满足条件式(1)至条件式(11)。
实施例五中各透镜的表面对应的圆锥常数K和非球面系数如表15所示。
表15
图10A、图10B以及图10C分别为实施例五中球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图。
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10A中给出的波长分别在650.0000nm、610.0000nm、555.0000nm、510.0000nm以及470.0000nm时,不同视场的焦点偏移均在±0.050mm以内,说明本实施例中光学系统100的球差较小、成像质量较好。
像散曲线图横坐标表示焦点偏移,纵坐标表示像高,图10B给出的像散曲线表示波长在555.0000nm时,弧矢像面和子午像面的焦点偏移均在±0.050mm以内,说明本实施例中光学系统100的像散较小、成像质量较好。
畸变曲线图横坐标表示畸变率,纵坐标表示像高,图10C给出的畸变曲线表示波长在555.0000nm时的畸变在±2.5%以内,说明本实施例中光学系统100的畸变得到了较好的矫正、成像质量较好。
根据图10A、图10B和图10C可知,实施例五中给出的光学系统100能够实现良好的成像效果。
实施例六
本实施例中的光学系统100的结构示意图参见图11所示,光学系统100包括沿光轴H由物侧至像侧依次设置的光阑ST、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、第六透镜L6、第七透镜L7和滤光片L8,光学系统100的成像面IMG位于滤光片L8远离第七透镜L7的一侧。第一透镜L1至第七透镜L7均为塑料非球面透镜,滤光片L8为玻璃材质的红外截止滤光片L8。
其中,第一透镜L1具有正屈折力,第一透镜L1物侧面S1于近光轴H处为凸面、像侧面S2于近光轴H处为凹面,第一透镜L1物侧面S1于圆周为凸面、像侧面S2于圆周为凹面。
第二透镜L2具有负屈折力,第二透镜L2物侧面S3于近光轴H处为凸面、像侧面S4于近光轴H处为凹面,第二透镜L2物侧面S3于圆周为凸面、像侧面S4于圆周为凹面。
第三透镜L3具有正屈折力,第三透镜L3物侧面S5于近光轴H处为凸面、像侧面S6于近光轴H处为凹面,第三透镜L3物侧面S5于圆周为凹面、像侧面S6于圆周为凸面。
第四透镜L4具有正屈折力,第四透镜L4物侧面S7于近光轴H处为凹面、像侧面S8于近光轴H处为凸面,第四透镜L4物侧面S7于圆周为凹面、像侧面S8于圆周为凸面。
第五透镜L5具有负屈折力,第五透镜L5物侧面S9于近光轴H处为凸面、像侧面S10于近光轴H处为凹面,第四透镜L4物侧面S9于圆周为凹面、像侧面S10于圆周为凸面。
第六透镜L6具有正屈折力,第六透镜L6物侧面S11于近光轴H处为凸面、像侧面S12于近光轴H处为凹面,第六透镜L6物侧面S11于圆周为凹面、像侧面S12于圆周为凸面。
第七透镜L7具有负屈折力,第七透镜L7物侧面S13于近光轴H处为凹面、像侧面S14于近光轴H处为凹面,第七透镜L7物侧面S13于圆周为凹面、像侧面S14于圆周为凸面。
实施例六中光学系统100透镜的焦距以波长为555.0000nm的光线为参考,透镜的折射率和阿贝数以波长为587.56nm的光线为参考,光学系统100的相关参数如表16所示。其中,f为光学系统100的有效焦距,FNO表示光圈值,FOV表示光学镜组100的最大视场角,TTL为光学系统100的光学总长,曲率半径、厚度、焦距的单位均为毫米。
表16
根据表16中的参数得出本实施例中光学系统100各透镜相关参数之间的数值关系计算结果如表17所示。
表17
条件式 | 数值 | 条件式 | 数值 |
(1)f*tan(HFOV) | 6.37mm | (7)T56/CT6 | 0.60 |
(2)TTL/Imgh | 1.19 | (8)MAX10/MIN10 | 1.89 |
(3)TTL/f | 1.14 | (9)|R4/f2| | 0.64 |
(4)|R13+R14|/|R13-R14| | 0.301 | (10)Fno | 1.99 |
(5)|f2/f| | 2.32 | (11)R5/R6 | 0.62 |
(6)|SAG61/CT6| | 1.90 |
根据表17中结果可知,本实施例中光学系统100各透镜相关参数之间的数值关系计算结果分别一一对应满足条件式(1)至条件式(11)。
实施例六中各透镜的表面对应的圆锥常数K和非球面系数如表18所示。
表18
图12A、图12B以及图12C分别为实施例六中球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图。
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650.0000nm、610.0000nm、555.0000nm、510.0000nm以及470.0000nm时,不同视场的焦点偏移均在±0.08mm以内,说明本实施例中光学系统100的球差较小、成像质量较好。
像散曲线图横坐标表示焦点偏移,纵坐标表示像高,图12B给出的像散曲线表示波长在555.0000nm时,弧矢像面和子午像面的焦点偏移均在±0.08mm以内,说明本实施例中光学系统100的像散较小、成像质量较好。
畸变曲线图横坐标表示畸变率,纵坐标表示像高,图12C给出的畸变曲线表示波长在555.0000nm时的畸变在±2.5%以内,说明本实施例中光学系统100的畸变得到了较好的矫正、成像质量较好。
根据图12A、图12B和图12C可知,实施例六中给出的光学系统100能够实现良好的成像效果。
如图13所示,本申请的一些实施例中还提供了一种取像模组200,取像模组200包括感光元件210以及如上所述的光学系统100。感光元件210具有感光面,感光面位于光学系统100的成像面内,以接收由所述光学系统100形成的图像的光线。感光元件210可以为CCD(Charge Coupled Device,电荷耦合器件)或CMOS(Complementary Metal OxideSemiconductor,互补金属氧化物半导体)。在装配时,光学系统100的成像面与感光元件210的感光表面211重叠,由于摄像模组200包括上述光学系统100,因而至少具有光学系统100的有效效果,在此不在赘述。
如图14所示,本申请的一些实施例中还提供了一种电子设备300,取像模组200应用于电子设备300以使电子设备300具备摄像功能。具体地,电子设备300包括固定件310以及如上所述的取像模组200,取像模组200安装在固定件310上用以获取图像。固定件310可以为电路板、中框、保护壳体等部件。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、可穿戴装置等移动电子设备。以电子设备300为智能手机为例,取像模组200可安装智能手机的壳体内,如图14所示,为取像模组200安装于智能手机壳体的主视图。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。此外,在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”是指两个或两个以上。“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
以上所揭露的仅为本申请较佳实施例而已,当然不能以此来限定本申请之权利范围,因此依本申请权利要求所作的等同变化,仍属本申请所涵盖的范围。
Claims (10)
1.一种光学系统,其特征在于,沿光轴由物侧至像侧依次包括:
具有正曲折力的第一透镜,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凹面;
具有负曲折力的第二透镜,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;
具有曲折力的第三透镜;
具有曲折力的第四透镜,所述第四透镜的物侧面于近光轴处为凹面,像侧面于近光轴处为凸面;
具有曲折力的第五透镜;
具有曲折力的第六透镜;所述第六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;
具有负曲折力的第七透镜,所述第七透镜的像侧面于近光轴处为凹面;
所述光学系统满足条件式:
6.35mm<f*tan(HFOV)<6.6mm;
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。
2.根据权利要求1所述的光学系统,其特征在于,所述光学系统还满足条件式:
1.1<TTL/Imgh<1.2及1.13<TTL/f<1.5;
其中,TTL为所述第一透镜物侧面至所述光学系统的成像面于光轴上的距离,ImgH为所述光学系统最大视场角所对应像高的一半。
3.根据权利要求1所述的光学系统,其特征在于,所述光学系统还满足条件式:
0.2<|R13+R14|/|R13-R14|<1.5;
其中,R13为所述第七透镜的物侧面于近光轴处的曲率半径,R14为所述第七透镜的像侧面于光轴处的曲率半径。
4.根据权利要求1所述的光学系统,其特征在于,所述光学系统还满足条件式:
2<|f2/f|<5.0;
其中,f2为所述第二透镜的焦距。
5.根据权利要求1所述的光学系统,其特征在于,所述光学系统还满足条件式:
1.0<|SAG61/CT6|<2.0;
其中,SAG61为所述第六透镜物侧面与光轴的交点至第六透镜物侧面的有效半径顶点之间于光轴上的距离,CT6为所述第六透镜于光轴上的厚度。
6.根据权利要求1所述的光学系统,其特征在于,所述光学系统还满足条件式:
0.5<T56/CT6<0.9;
其中,T56为所述第五透镜和所述第六透镜于光轴上的空气间隙,CT6为所述第六透镜于光轴上的厚度。
7.根据权利要求1所述的光学系统,其特征在于,所述光学系统还满足条件式:
1.6<MAX10/MIN10<2;
其中,MAX10为所述第五透镜像侧面到所述第六透镜物侧面于光轴方向的最大距离,MIN10为所述第五透镜像侧面到所述第六透镜物侧面于光轴方向的最小距离。
8.根据权利要求1所述的光学系统,其特征在于,所述光学系统还满足条件式:
0.2<|R4/f2|<0.8;
其中,R4为所述第二透镜像侧面于近光轴处的曲率半径,f2为所述第二透镜的焦距。
9.一种取像模组,其特征在于,包括:
如权利要求1-8中任一项所述光学系统,及
感光元件,所述感光元件设置在所述光学系统的成像面内。
10.一种电子设备,其特征在于,包括:
如权利要求9所述的取像模组;及
固定件,所述取像模组安装于所述固定件上。
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