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光学成像系统、取像模组和电子装置

摘要

本发明提出一种光学成像系统、取像模组和电子装置,光学成像系统由物侧到像侧沿光轴依次包括:第一透镜,具有正屈折力,所述第一透镜的物侧面于光轴附近为凸面,所述第一透镜的像侧面于光轴附近为凹面;第二透镜,具有屈折力,所述第二透镜的物侧面于光轴附近为凸面;第三透镜,具有负屈折力;第四透镜,具有屈折力,所述第四透镜的物侧面与像侧面均为非球面;第五透镜,具有屈折力,所述第五透镜的物侧面与像侧面均为非球面且所述第五透镜的物侧面与像侧面中至少一者设置有至少一个反曲点;具有反射面的光路转向件,设于所述第一透镜的物侧、或所述第一透镜至第四透镜中任意两相邻透镜之间。

著录项

  • 公开/公告号CN112162385A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2021-01-01

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 江西晶超光学有限公司;

    申请/专利号CN202011127808.8

  • 发明设计人 党绪文;刘彬彬;李明;邹海荣;

    申请日2020-10-20

  • 分类号G02B13/00(20060101);G02B13/18(20060101);G02B1/00(20060101);G02B1/04(20060101);

  • 代理机构44334 深圳市赛恩倍吉知识产权代理有限公司;

  • 代理人常云敏

  • 地址 330096 江西省南昌市南昌高新技术产业开发区天祥北大道1404号

  • 入库时间 2023-06-19 09:24:30

说明书

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、取像模组和电子装置。

背景技术

随着手机、平板电脑、无人机、计算机等电子产品在生活中的广泛应用,各种具有拍摄功能的电子产品不断地推陈出新。其中,电子产品中摄像镜头拍摄效果的改进创新成为人们关注的重心之一,特别是具有远距离摄像功能的长焦成像模组,长焦成像模组通过缩减拍摄视角让主面远离镜头焦面,产生足够长的有效焦距,可使得远距离物体在像面上成放大像,获得拉近距离的拍摄效果。

在实现本申请过程中,发明人发现现有技术中至少存在如下问题:现有的光学成像系统的长焦距通常通过牺牲像面大小或增大光学成像系统的光圈数来实现,但增大光学成像系统的光圈数或减少像面大小均会影响光学成像系统图像质量。

发明内容

鉴于以上内容,有必要提出一种光学成像系统、取像模组和电子装置,以解决上述问题。

本申请的实施例提供一种光学成像系统,由物侧到像侧沿光轴依次包括:

第一透镜,具有正屈折力,所述第一透镜的物侧面于光轴附近为凸面,所述第一透镜的像侧面于光轴附近为凹面;

第二透镜,具有屈折力,所述第二透镜的物侧面于光轴附近为凸面;

第三透镜,具有负屈折力;

第四透镜,具有屈折力,所述第四透镜的物侧面与像侧面均为非球面;

第五透镜,具有屈折力,所述第五透镜的物侧面与像侧面均为非球面且所述第五透镜的物侧面与像侧面中至少一者设置有至少一个反曲点;

具有反射面的光路转向件,所述光路转向件设于靠近所述第一透镜的物侧、或所述第一透镜至第四透镜中任意两相邻透镜之间。

如此,通过光路转向件与透镜组合,使光学成像系统保持足够的长焦焦距,并扩大了像面尺寸,实现了大光圈效果。通过合理配置棱镜及分配透镜的面型与屈折力,使光学成像系统具有良好的像质和轻薄性。

在一些实施例中,所述光学成像系统满足以下条件式:

57.0<43*EFL/ImgH<122.0;

其中,EFL为所述光学成像系统的有效焦距,ImgH为所述光学成像系统有效成像圆的直径。

如此,等效焦距处于57mm-122mm之间,具有2.4~5.1倍的放大效果,可满足一定的远摄需求,可支持最大对角线7.6mm的感光芯片,以使光学成像系统的长焦端具有高像素和高解析力的拍摄功能。

在一些实施例中,所述光学成像系统满足以下条件式:

0.35<TTL/(EFL*FNO)<0.6;

其中,当所述具有反射面的光路转向件设于所述第一透镜的物侧时,TTL为所述具有反射面的光路转向件与光轴的近物侧交点至像面的轴上距离;当所述光路转向件设于所述第一透镜与所述第二透镜之间、所述第二透镜与所述第三透镜之间、或所述第三透镜与所述第四透镜之间时,TTL为所述第一透镜物侧面与光轴的交点至像面的轴上距离,EFL为所述光学成像系统的有效焦距,FNO为所述光学成像系统的光圈数。

如此,合理配置光学成像系统的光圈数FNO,以为光学成像系统提供充足的进光量,提升光线不足时的拍摄效果,同时使光学成像系统具有良好的轻薄性。

在一些实施例中,所述光学成像系统满足以下条件式:

f1/|R22|<7.6;

其中,f1为所述第一透镜的有效焦距,R22为所述第二透镜的像侧面于光轴处的曲率半径。

如此,满足上式,第一透镜具有正屈折力,可将无限远光线向内压缩,以减弱因焦距增大而保持小光圈数所带来的大口径问题的影响;第二透镜的曲率半径的变化,为光路转向件的多样化放置提供可能;此外,第一透镜和第二透镜的组合,进一步减小了入射光口径,使第三透镜和第四透镜的光线向外延伸更合理。合理配置第一透镜和第二透镜的面型和屈折力,以降低光学成像系统的敏感性与加工难度。

在一些实施例中,所述光学成像系统满足以下条件式:

7.5<|f45|/ET45<21.85;

其中,f45为所述第四透镜和所述第五透镜的组合焦距,ET45为所述第四透镜的像侧面有效径处与所述第五透镜的物侧面有效径处的轴向距离。

如此,通过将光路转向件放置不同的位置,以使第四透镜和第五透镜的组合产生不同的效果,将第二透镜和第三透镜的小口径光线,通过一定的面型调整,引导以小角度入射至像侧面,并在各个透镜面上偏折小,使得光学成像系统易于适配各种电子感光芯片,同时通过将角度偏折让反射能量损失小,以使像侧面获得更好的相对亮度。

在一些实施例中,所述光学成像系统满足以下条件式:

ET3/|f3|<0.15;

其中,ET3为所述第三透镜有效径处的厚度,f3为所述第三透镜的有效焦距。

如此,第三透镜承接第一透镜和第二透镜向内压缩的光线,提供负屈折力,将光线逐渐扩散;物侧面因光路转向件的加入产生轴上曲率半径的凹凸变化,像侧面总体呈“C”状,弯向像面,提供合理的光线偏折;第三透镜轮引入的像差量不大,合理的面型变化,可进一步减小光学成像系统的总体像差,为每镜片分配适当的像差量,降低光学成像系统的敏感度。

进一步地,所述光学成像系统满足以下条件式:

0.43/mm<nL/(n2+CT1)<0.8/mm;

其中,nL为所述光路转向件在587nm的折射率,n2为所述第二透镜在587nm的折射率,CT1为所述第一透镜于光轴的厚度。

如此,光路转向件可采用玻璃材料或塑料材料。第二透镜采用不同折射率材料,可避免过度弯曲,降低面型的复杂变化;在不同光路转向件的配置下,与第一透镜配合变化,降低像差的引入,通过合理的屈折力配置,有助于解像力的提升。

在一些实施例中,所述光学成像系统满足以下条件式:

BF/|R52|<0.82;

其中,BF为所述第五透镜的像侧面与物侧面的最小轴向距离,R52为所述第五透镜的像侧面于光轴处的曲率半径。

如此,长焦镜头本身具备较长的BF,在芯片的匹配和支撑镜组的结构设计上有较强的多样性,BF的范围为0.7mm~2.42mm,该范围可满足不同结构和匹配方面的需求;第五透镜向外扩展光线,合理的弯曲面型,让球差、彗差、场曲等像差都得到进一步平衡,降低像面的整体像差;第五透镜曲率半径变化降低了面型过度弯曲的可能,提升镜片成型的可制作性,利于组装。

进一步地,所述光学成像系统满足以下条件式:

0.5<ET4/CT4<4.15;

其中,ET4为所述第四透镜有效径处于光轴方向的厚度,CT4为所述第四透镜于光轴上的厚度。

如此,第四透镜厚薄比合理,通过合理的屈折力配置,让镜片成型难度小,对边缘光线的偏折效果良好,不易引起反射与漏光,可提升整体成像质量。

本发明的实施例提出一种取像模组,包括任意实施例所述的光学成像系统;和感光元件,所述感光元件设置于所述光学成像系统的像侧。

本发明实施例的取像模组包括光学成像系统,通过光路转向件与透镜组合,使光学成像系统保持足够的长焦焦距,并扩大了像面尺寸,实现了大光圈效果。通过合理配置棱镜及分配透镜的面型与屈折力,使光学成像系统具有良好的像质和轻薄性。

本发明的实施例提出一种电子装置,包括:壳体和上述实施例的取像模组,所述取像模组安装在所述壳体上。

本发明实施例的电子装置包括上述取像模组,取像模组中的光学成像系统通过光路转向件与透镜组合,使得自身可保持足够的长焦焦距,并扩大了像面尺寸,实现了大光圈效果。通过合理配置棱镜及分配透镜的面型与屈折力,使光学成像系统具有良好的像质和轻薄性。

附图说明

本发明的上述技术内容和优点可以从结合下面附图对实施例的描述中变得明显和容易理解,其中:

图1是本发明第一实施例的光学成像系统的结构示意图。

图2是本发明第一实施例中光学成像系统的球差(mm)、像散(mm)和畸变(%)示意图。

图3是本发明第二实施例的光学成像系统的结构示意图。

图4是本发明第二实施例中光学成像系统的球差(mm)、像散(mm)和畸变(%)示意图。

图5是本发明第三实施例的光学成像系统的结构示意图。

图6是本发明第三实施例中光学成像系统的球差(mm)、像散(mm)和畸变(%)示意图。

图7是本发明第四实施例的光学成像系统的结构示意图。

图8是本发明第四实施例中光学成像系统的球差(mm)、像散(mm)和畸变(%)示意图。

图9是本发明第五实施例的光学成像系统的结构示意图。

图10是本发明第五实施例中光学成像系统的球差(mm)、像散(mm)和畸变(%)示意图。

图11是本发明第六实施例的光学成像系统的结构示意图。

图12是本发明第六实施例中光学成像系统的球差(mm)、像散(mm)和畸变(%)示意图。

图13是本发明实施例的取像模组的结构示意图。

图14是本发明实施例的电子装置的结构示意图。

主要元件符号说明

电子装置 1000

取像模组 100

光学成像系统 10

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

光路转向件 L6

红外滤光片 L7

光阑 STO

物侧面 S1、S3、S5、S7、S9、S14

像侧面 S2、S4、S6、S8、S10、S15

入射面 S11

反射面 S12

出射面 S13

像面 S16

感光元件 20

壳体 200

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。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前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

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”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。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”的含义是两个或两个以上,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,也可以是电连接或可以相互通讯;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。

在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,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”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文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。

请参阅图1,本发明实施例的光学成像系统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、具有负屈折力的第三透镜L3、具有屈折力的第四透镜L4、具有屈折力的第五透镜L5及具有反射面的光路转向件L6,其中第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4及第五透镜L5从物侧至像侧沿光轴依次设置。光路转向件L6可位于靠近第一透镜L1的物侧的一侧、第一透镜L1与第二透镜L2之间、第二透镜L2与第三透镜L3之间或第三透镜L3与第四透镜L4之间。

第一透镜L1具有物侧面S1及像侧面S2,物侧面S1于光轴附近为凸面,像侧面S2于光轴附近为凹面;第二透镜L2具有物侧面S3及像侧面S4,物侧面S3于光轴附近为凸面;第三透镜L3具有物侧面S5及像侧面S6;第四透镜L4具有物侧面S7及像侧面S8,物侧面S7和像侧面S8均为非球面;第五透镜L5具有物侧面S9及像侧面S10,物侧面S9及像侧面S10均为非球面且物侧面S9及像侧面S10中至少一者设置有至少一个反曲点,光路转向件L6可为直角棱镜,则光路转向件L6具有入射面S11、反射面S12和出射面S13,其中入射面S11与出射面S13相垂直,入射面S11和出射面S13与反射面S12的夹角均为45度,光线经由入射面S11射入,经由反射面S12反射后经由出射面S13射出。可以理解,只要光路转向件L6具有反射面,可实现将光线的角度按照预设方向偏转即可,即光路转向件L6还可为平面镜。

本申请实施例的光学成像系统10中,通过光路转向件L6与透镜组合,使光学成像系统10保持足够的长焦焦距,并扩大了像面尺寸,实现了大光圈效果。通过合理配置光路转向件L6及分配透镜的面型与屈折力,使光学成像系统10具有良好的像质和轻薄性。

光学成像系统10的像侧还有一像面S16,优选地,像面S16可以为感光元件的接收面。

光学成像系统10满足以下条件式:

57.0<43*EFL/ImgH<122.0;

其中,EFL为包含光路转向件L6的光学成像系统10的有效焦距,ImgH为光学成像系统10有效成像圆的直径。

该条件式为光学成像系统10相较于43mm画幅镜头的等效焦距,若等效焦距小于57mm,光路转向件L6的长焦效果不明显,光学成像系统10拍摄的画面不能充分地突出主题,远摄能力一般;若等效焦距大于125mm,光路转向件L6的长焦效果有足够的体现,但局限于应用空间,难以保持长焦端的防抖效果;等效焦距处于57mm-122mm之间,相较于24mm常规镜头,具有约2.4~5.1倍的放大效果,可满足一定的远摄需求;此外,提供最大对角线7.6mm的感光芯片支持,以使光学成像系统10长焦端也具有高像素和高解析力的拍摄功能。

在一些实施例中,所述光学成像系统满足以下条件式:

0.35<TTL/(EFL*FNO)<0.6;

其中,当光路转向件L6设于所述第一透镜L1的物侧时,TTL为所述具有反射面的光路转向件L6与光轴的近物侧交点至像面的轴上距离;当所述光路转向件L6设于所述第一透镜L1与所述第二透镜L2之间、所述第二透镜L2与所述第三透镜L3之间、或所述第三透镜L3与所述第四透镜L4之间时,TTL为所述第一透镜L1的物侧与光轴的交点至像面的轴上距离,EFL为包含光路转向件L6的光学成像系统10的有效焦距,FNO为光学成像系统10的光圈数。进一步地,若光路转向件L6为直角棱镜且设于所述第一透镜L1的物侧面S1,则TTL为直角棱镜的入射面S11至像面S16的轴上距离,若直角棱镜设于第一透镜L1与第二透镜L2之间、第二透镜L2与第三透镜L3之间或第三透镜L3与第四透镜L4之间,则TTL为第一透镜L1于光轴交点至像面S16的轴上距离。

进一步地,FNO的范围为1.99~2.6,该范围可为光学成像系统10提供充足的进光量,提升光线不足时的拍摄效果。

满足上式,光学成像系统10具有良好的轻薄性。

在一些实施例中,所述光学成像系统10满足以下条件式:

f1/|R22|<7.6;

其中,f1为所述第一透镜的有效焦距,R22为所述第二透镜的像侧面于光轴处的曲率半径。

满足上式,第一透镜L1具有正屈折力,可将无限远光线向内压缩,以减弱因焦距增大而保持小光圈数所带来的大口径问题的影响;第二透镜L2曲率半径的变化,为光路转向件L6的多样化放置提供可能;此外,第一透镜L1和第二透镜L2的组合,进一步减小了入射光口径,使第三透镜L3和第四透镜L4的光线向外延伸更合理。合理配置第一透镜L1和第二透镜L2的面型和屈折力,以降低光学成像系统10的敏感性与加工难度。

在一些实施例中,所述光学成像系统10满足以下条件式:

7.5<|f45|/ET45<21.85;

其中,f45为所述第四透镜和所述第五透镜的组合焦距,ET45为所述第四透镜的像侧面有效径处与所述第五透镜的物侧面有效径处的轴向距离。

通过将光路转向件L6放置不同的位置,以使第四透镜L4和第五透镜L5的组合产生不同的效果,将第二透镜L2和第三透镜L3的小口径光线,通过一定的面型调整,引导光线以小角度入射像侧面,并在各个透镜面上偏折较小;使得光学成像系统10易于适配各种电子感光芯片,同时通过将角度偏折让反射能量损失小,以使像侧面获得更好的相对亮度。

在一些实施例中,所述光学成像系统10满足以下条件式:

ET3/|f3|<0.15;

其中,ET3为所述第三透镜有效径处的厚度,f3为所述第三透镜的有效焦距。

第三透镜L3承接第一透镜L1和第二透镜L2向内压缩的光线,提供负屈折力,将光线逐渐扩散;物侧面因光路转向件L6的加入产生轴上曲率半径的凹凸变化,像侧面总体呈“C”状,弯向像面,提供合理的光线偏折;第三透镜L3引入的像差量不大,合理的面型变化,可进一步减小光学成像系统10的总体像差,为每镜片分配适当的像差量,降低光学成像系统10的敏感度。

在一些实施例中,所述光学成像系统10满足以下条件式:

0.43/mm<nL/(n2+CT1)<0.8/mm;

其中,nL为所述光路转向件在587nm的折射率,n2为所述第二透镜在587nm的折射率,CT1为所述第一透镜于光轴处的厚度。

光路转向件L6可采用玻璃材料或塑料材料,光路转向件L6通过镀膜形成反射面,以增加透过率,其中塑料材料重量轻,利于实际应用。第二透镜L2采用不同折射率材料,可避免过度弯曲,降低面型的复杂变化;在不同光路转向件L6的配置下,与第一透镜L1配合变化,降低像差的引入;通过合理的屈折力配置,有助于解像力的提升。

在一些实施例中,所述光学成像系统10满足以下条件式:

BF/|R52|<0.82;

其中,BF为第五透镜L5的像侧面S10与物侧面S9的最小轴向距离,R52为第五透镜L5的像侧面S10于光轴处的曲率半径。

长焦镜头本身具备较长的BF,在芯片的匹配和支撑镜组的结构设计上有较强的多样性,BF的范围为0.7mm~2.42mm,该范围可满足不同结构和匹配方面的需求;第五透镜L5向外扩展光线,合理的弯曲面型,让球差、彗差、场曲等像差都得到进一步平衡,降低像面整体像差;第五透镜L5曲率半径变化降低了面型过度弯曲的可能,提升镜片成型的可制作性,利于组装。

在一些实施例中,所述光学成像系统10满足以下条件式:

0.5<ET4/CT4<4.15;

其中,ET4为所述第四透镜有效径处于光轴方向的厚度,CT4为所述第四透镜于光轴上的厚度。

满足上式,第四透镜L4厚薄比合理,通过合理的屈折力配置,让镜片成型难度小,对边缘光线的偏折效果良好,不易引起反射与漏光,可提升整体成像质量。

在一些实施例中,光学成像系统10还包括光阑STO。光阑STO可以设置在第一透镜L1之前、第五透镜L5之后、任意两个透镜之间或任意一个透镜的表面上。光阑STO用以减少杂散光,有助于提升影像质量。例如,在一些实施例中,光阑STO设置于第三透镜L3和第四透镜L4之间。中置光阑的设计为大视角的实现提供了可能。并且,中置光阑使得光学成像系统10的结构呈一定对称性,让光学畸变得到了较好的控制。

在一些实施例中,光学成像系统10还包括红外滤光片L7,红外滤光片L7具有物侧面S14及像侧面S15。红外滤光片L7设置在第五透镜L5的像侧面S10,以滤除例如可见光等其他波段的光线,而仅让红外光通过,以使光学成像系统10能够在昏暗的环境及其他特殊的应用场景下也能成像。

当光学成像系统10用于成像时,被摄物发出或反射的光线从物侧方向进入光学成像系统10,并依次穿过第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5和红外滤光片L7,并穿过位于靠近所述第一透镜L1物侧的一侧或所述第一透镜L1至第四透镜L4中任意两相邻透镜之间的光路转向件L6,最终汇聚到像面S16上。

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均为塑料材质。此时,塑料材质的透镜能够减少光学成像系统10的重量并降低生成成本。在其他实施例中,各透镜也可为玻璃材质,或塑料材质和玻璃材质的任意组合。

在一些实施例中,光学成像系统10中至少有一个透镜的至少一个表面为非球面,有利于校正像差,提高成像质量。例如,在第一实施例中,光学成像系统10中的第四透镜L4和第五透镜L5均为非球面。非球面透镜可实现更多的光线折射角度,使得整个光学成像系统10实现高像素的要求。

非球面的面型由以下公式决定:

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的距离,c为非球面顶点于光轴处的曲率,k为圆锥常数,Ai为非球面面型公式中与第i项高次项相对应的系数。

如此,光学成像系统10可以通过调节各透镜表面的曲率半径和非球面系数,有效减小光学成像系统10的尺寸,并有效地修正像差,提高成像质量。

第一实施例

请参照图1和图2,第一实施例的光学成像系统10由物侧到像侧沿光轴依次包括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、具有负屈折力的第四透镜L4、具有负屈折力的第五透镜L5和光路转向件L6,其中光路转向件L6位于第二透镜L2和第三透镜L3之间。请参见图2,图2示出了第一实施例中光学成像系统10在波长650nm,610nm,587nm,510nm,470nm下的光线球差曲线图,在波长587nm下的光线像散图,在波长587nm下的畸变曲线图,且第一实施例中的光学成像系统10满足下面表格的条件。光路转向件L6为直角棱镜,具有入射面S11、反射面S12和出射面S13,其中入射面S11与出射面S13相垂直。

第一透镜L1的物侧面S1于光轴附近为凸面,像侧面S2于光轴附近为凹面;第二透镜L2的物侧面S3于光轴附近为凸面,像侧面S4于光轴附近为凹面;第三透镜L3的物侧面S5于光轴附近为凸面,像侧面S6于光轴附近为凹面;第四透镜L4的物侧面S7于光轴附近为凹面,像侧面S8于光轴附近为凹面;第五透镜L5的物侧面S9于光轴附近为凸面,像侧面S10于光轴附近为凹面。

第一透镜L1的物侧面S1于圆周附近为凸面,像侧面S2于圆周附近为凸面;第二透镜L2的物侧面S3于圆周附近为凸面,像侧面S4于圆周附近为凹面;第三透镜L3的物侧面S5于圆周附近为凸面,像侧面S6于圆周附近为凹面;第四透镜L4的物侧面S7于圆周附近为凹面,像侧面S8于圆周附近为凸面;第五透镜L5的物侧面S9于圆周附近为凹面,像侧面S10于圆周附近为凹面。

光阑STO设置在第一透镜L1远离第二透镜L2的一侧。

在第一实施例中,光学成像系统10满足以下条件:43*EFL/Img=113.30,TTL/(EFL*FNO)=0.50,f1/|R22|=1.7,|f45|/ET45=21.825,ET3/|f3|=0.009,nL/(n2+CT1)=0.433,BF/|R52|=0.447,ET4/CT4=1.000。

第一实施例中的参考波长为587nm,且第一实施例中的光学成像系统10满足下面表格的条件。由物面至像面的各元件依次按照表1从上至下的各元件的顺序排列。面序号1和2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。表1中的Y半径为相应面序号的物侧面或像侧面于光轴处的曲率半径。第一透镜的“厚度”参数列中的第一个数值为该透镜于光轴上的厚度,第二个数值为该透镜的像侧面至后一透镜的物侧面于光轴上的距离,其中Y半径和厚度的单位均为mm。表2为表1中各透镜的非球面表面的相关参数表,其中K为圆锥常数,Ai为非球面面型公式中与第i项高次项相对应的系数。

表1

需要说明的是,EFL为包含光路转向件L6的光学成像系统10的焦距,FNO为光学成像系统10的光圈数,FOV为光学成像系统10的视场角,TTL为第一透镜L1的物侧面S1至像面S16于光轴上的距离。

表2

第二实施例

请参照图3和图4,第二实施例的光学成像系统10由物侧到像侧沿光轴依次包括具有正屈折力的第一透镜L1、具有正屈折力的第二透镜L2、具有负屈折力的第三透镜L3、具有负屈折力的第四透镜L4、具有正屈折力的第五透镜L5及光路转向件L6,光路转向件L6位于第三透镜L3和第四透镜L4之间。请参见图4,图4示出了第二实施例中光学成像系统10在波长650nm,610nm,587nm,510nm,470nm下的光线球差曲线图,在波长587nm下的光线像散图,在波长587nm下的畸变曲线图,且第二实施例中的光学成像系统10满足下面表格的条件。光路转向件L6为直角棱镜,具有入射面S11、反射面S12和出射面S13,其中入射面S11与出射面S13相垂直。

第一透镜L1的物侧面S1于光轴附近为凸面,像侧面S2于光轴附近为凹面;第二透镜L2的物侧面S3于光轴附近为凸面,像侧面S4于光轴附近为凸面;第三透镜L3的物侧面S5于光轴附近为凹面,像侧面S6于光轴附近为凸面;第四透镜L4的物侧面S7于光轴附近为凹面,像侧面S8于光轴附近为凸面;第五透镜L5的物侧面S9于光轴附近为凹面,像侧面S10于光轴附近为凸面。

第一透镜L1的物侧面S1于圆周附近为凸面,像侧面S2于圆周附近为凸面;第二透镜L2的物侧面S3于圆周附近为凸面,像侧面S4于圆周附近为凸面;第三透镜L3的物侧面S5于圆周附近为凸面,像侧面S6于圆周附近为凹面;第四透镜L4的物侧面S7于圆周附近为凹面,像侧面S8于圆周附近为凸面;第五透镜L5的物侧面S9于圆周附近为凹面,像侧面S10于圆周附近为凸面。

光阑STO设置在第一透镜L1和第二透镜L2之间。

在第二实施例中,光学成像系统10满足以下条件:43*EFL/Img=97.22,TTL/(EFL*FNO)=0.418,f1/|R22|=0.129,|f45|/ET45=7.892,ET3/|f3|=0.13,nL/(n2+CT1)=0.594,BF/|R52|=0.77,ET4/CT4=1.049。

第二实施例中的参考波长为587nm,且第二实施例中的光学成像系统10满足下面表格的条件。其中各参数的定义可由第一实施例得出,在此不再赘述。

表3

需要说明的是,EFL为包含光路转向件L6的光学成像系统10的焦距,FNO为光学成像系统10的光圈数,FOV为光学成像系统10的视场角,TTL为第一透镜L1的物侧面S1至像面S16于光轴上的距离,其中Y半径和厚度的单位均为mm。

表4

第三实施例

请参照图5和图6,第三实施例的光学成像系统10由物侧到像侧沿光轴依次包括具有正屈折力的第一透镜L1、具有正屈折力的第二透镜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、具有负屈折力的第五透镜L5和光路转向件L6,光路转向件L6位于第一透镜L1远离第二透镜L2的一侧。请参见图6,图6示出了第三实施例中光学成像系统10在波长650nm,610nm,587nm,510nm,470nm下的光线球差曲线图,在波长587nm下的光线像散图,在波长587nm下的畸变曲线图,且第三实施例中的光学成像系统10满足下面表格的条件,光路转向件L6为直角棱镜,具有入射面S11、反射面S12和出射面S13,其中入射面S11与出射面S13相垂直。

第一透镜L1的物侧面S1于光轴附近为凸面,像侧面S2于光轴附近为凹面;第二透镜L2的物侧面S3于光轴附近为凸面,像侧面S4于光轴附近为凹面;第三透镜L3的物侧面S5于光轴附近为凸面,像侧面S6于光轴附近为凹面;第四透镜L4的物侧面S7于光轴附近为凹面,像侧面S8于光轴附近为凸面;第五透镜L5的物侧面S9于光轴附近为凸面,像侧面S10于光轴附近为凹面。

第一透镜L1的物侧面S1于圆周附近为凸面,像侧面S2于圆周附近为凸面;第二透镜L2的物侧面S3于圆周附近为凹面,像侧面S4于圆周附近为凸面;第三透镜L3的物侧面S5于圆周附近为凸面,像侧面S6于圆周附近为凹面;第四透镜L4的物侧面S7于圆周附近为凹面,像侧面S8于圆周附近为凸面;第五透镜L5的物侧面S9于圆周附近为凹面,像侧面S10于圆周附近为凹面。

光阑STO设置在第一透镜L1和光路转向件L6之间。

在第三实施例中,光学成像系统10满足以下条件:43*EFL/Img=57.71,TTL/(EFL*FNO)=0.594,f1/|R22|=0.376,|f45|/ET45=15.176,ET3/|f3|=0.032,nL/(n2+CT1)=0.665,BF/|R52|=0.813,ET4/CT4=0.561。

第三实施例中的参考波长为587nm,且第三实施例中的光学成像系统10满足下面表格的条件。

表5

需要说明的是,EFL为包含光路转向件L6的光学成像系统10的焦距,FNO为光学成像系统10的光圈数,FOV为光学成像系统10的视场角,TTL为第一透镜L1的物侧面S1至像面S16于光轴上的距离,其中Y半径和厚度的单位均为mm。

表6

第四实施例

请参照图7和图8,第四实施例的光学成像系统10由物侧到像侧沿光轴依次包括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、具有负屈折力的第五透镜L5及光路转向件L6,光路转向件L6位于第一透镜L1远离第二透镜L2的一侧。请参见图8,图8示出了第四实施例中光学成像系统10在波长650nm,610nm,587nm,510nm,470nm下的光线球差曲线图,在波长587nm下的光线像散图,在波长587nm下的畸变曲线图,且第四实施例中的光学成像系统10满足下面表格的条件。光路转向件L6为直角棱镜,具有入射面S11、反射面S12和出射面S13,其中入射面S11与出射面S13相垂直。

第一透镜L1的物侧面S1于光轴附近为凸面,像侧面S2于光轴附近为凹面;第二透镜L2的物侧面S3于光轴附近为凸面,像侧面S4于光轴附近为凹面;第三透镜L3的物侧面S5于光轴附近为凹面,像侧面S6于光轴附近为凹面;第四透镜L4的物侧面S7于光轴附近为凸面,像侧面S8于光轴附近为凹面;第五透镜L5的物侧面S9于光轴附近为凹面,像侧面S10于光轴附近为凸面。

第一透镜L1的物侧面S1于圆周附近为凸面,像侧面S2于圆周附近为凸面;第二透镜L2的物侧面S3于圆周附近为凸面,像侧面S4于圆周附近为凹面;第三透镜L3的物侧面S5于圆周附近为凹面,像侧面S6于圆周附近为凹面;第四透镜L4的物侧面S7于圆周附近为凸面,像侧面S8于圆周附近为凹面;第五透镜L5的物侧面S9于圆周附近为凸面,像侧面S10于圆周附近为凸面。

光阑STO设置在光路转向件L6和第一透镜L1之间。

在第四实施例中,光学成像系统10满足以下条件:43*EFL/Img=59.89,TTL/(EFL*FNO)=0.485,f1/|R22|=0.441,|f45|/ET45=12.616,ET3/|f3|=0.09,nL/(n2+CT1)=0.52,BF/|R52|=0.025,ET4/CT4=0.9。

第四实施例中的参考波长为587nm,且第四实施例中的光学成像系统10满足下面表格的条件。

表7

需要说明的是,EFL为包含光路转向件L6的光学成像系统10的焦距,FNO为光学成像系统10的光圈数,FOV为光学成像系统10的视场角,TTL为第一透镜L1的物侧面S1至像面S16于光轴上的距离,其中Y半径和厚度的单位均为mm。

表8

第五实施例

请参照图9和图10,第五实施例的光学成像系统10由物侧到像侧沿光轴依次包括具有正屈折力的第一透镜L1、具有正屈折力的第二透镜L2、具有负屈折力的第三透镜L3、具有负屈折力的第四透镜L4、具有负屈折力的第五透镜L5及光路转向件L6,光路转向件L6位于第一透镜L1和第二透镜L2之间。请参见图10,图10示出了第五实施例中光学成像系统10在波长650nm,610nm,587nm,510nm,470nm下的光线球差曲线图,在波长587nm下的光线像散图,在波长587nm下的畸变曲线图,且第五实施例中的光学成像系统10满足下面表格的条件。光路转向件L6为直角棱镜,具有入射面S11、反射面S12和出射面S13,其中入射面S11与出射面S13相垂直。

第一透镜L1的物侧面S1于光轴附近为凸面,像侧面S2于光轴附近为凹面;第二透镜L2的物侧面S3于光轴附近为凸面,像侧面S4于光轴附近为凸面;第三透镜L3的物侧面S5于光轴附近为凹面,像侧面S6于光轴附近为凸面;第四透镜L4的物侧面S7于光轴附近为凹面,像侧面S8于光轴附近为凹面;第五透镜L5的物侧面S9于光轴附近为凹面,像侧面S10于光轴附近为凸面。

第一透镜L1的物侧面S1于圆周附近为凹面,像侧面S2于圆周附近为凸面;第二透镜L2的物侧面S3于圆周附近为凸面,像侧面S4于圆周附近为凸面;第三透镜L3的物侧面S5于圆周附近为凹面,像侧面S6于圆周附近为凸面;第四透镜L4的物侧面S7于圆周附近为凹面,像侧面S8于圆周附近为凹面;第五透镜L5的物侧面S9于圆周附近为凸面,像侧面S10于圆周附近为凸面。

光阑STO设置在第一透镜L1远离光路转向件L6的一侧。

在第五实施例中,光学成像系统10满足以下条件:43*EFL/Img=87.25,TTL/(EFL*FNO)=0.454,f1/|R22|=7.546,|f45|/ET45=7.861,ET3/|f3|=0.066,nL/(n2+CT1)=0.793,BF/|R52|=0.417,ET4/CT4=4.103。

第五实施例中的参考波长为587nm,且第五实施例中的光学成像系统10满足下面表格的条件。

表9

需要说明的是,EFL为包含光路转向件L6的光学成像系统10的焦距,FNO为光学成像系统10的光圈数,FOV为光学成像系统10的视场角,TTL为第一透镜L1的物侧面S1至像面S16于光轴上的距离,其中Y半径和厚度的单位均为mm。

表10

第六实施例

请参照图11和图12,第六实施例的光学成像系统10由物侧到像侧沿光轴依次包括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、具有负屈折力的第四透镜L4、具有负屈折力的第五透镜L5及光路转向件L6,光路转向件L6位于第二透镜L2和第三透镜L3之间。请参见图12,图12示出了第六实施例中光学成像系统10在波长650nm,610nm,587nm,510nm,470nm下的光线球差曲线图,在波长587nm下的光线像散图,在波长587nm下的畸变曲线图,且第六实施例中的光学成像系统10满足下面表格的条件。光路转向件L6为直角棱镜,具有入射面S11、反射面S12和出射面S13,其中入射面S11与出射面S13相垂直。

第一透镜L1的物侧面S1于光轴附近为凸面,像侧面S2于光轴附近为凹面;第二透镜L2的物侧面S3于光轴附近为凸面,像侧面S4于光轴附近为凹面;第三透镜L3的物侧面S5于光轴附近为凹面,像侧面S6于光轴附近为凹面;第四透镜L4的物侧面S7于光轴附近为凹面,像侧面S8于光轴附近为凸面;第五透镜L5的物侧面S9于光轴附近为凹面,像侧面S10于光轴附近为凹面。

第一透镜L1的物侧面S1于圆周附近为凸面,像侧面S2于圆周附近为凸面;第二透镜L2的物侧面S3于圆周附近为凸面,像侧面S4于圆周附近为凹面;第三透镜L3的物侧面S5于圆周附近为凹面,像侧面S6于圆周附近为凸面;第四透镜L4的物侧面S7于圆周附近为凹面,像侧面S8于圆周附近为凸面;第五透镜L5的物侧面S9于圆周附近为凹面,像侧面S10于圆周附近为凸面。

光阑STO设置在第一透镜L1远离第二透镜L2的一侧。

在第六实施例中,光学成像系统10满足以下条件:43*EFL/Img=121.52,TTL/(EFL*FNO)=0.359,f1/|R22|=1.992,|f45|/ET45=15.638,ET3/|f3|=0.019,nL/(n2+CT1)=0.46,BF/|R52|=0.307,ET4/CT4=0.96。

第六实施例中的参考波长为587nm,且第五实施例中的光学成像系统10满足下面表格的条件。

表11

需要说明的是,EFL为包含光路转向件L6的光学成像系统10的焦距,FNO为光学成像系统10的光圈数,FOV为光学成像系统10的视场角,TTL为第一透镜L1的物侧面S1至像面S16于光轴上的距离,其中Y半径和厚度的单位均为mm。

表12

请参照图13,本发明实施例提供一种取像模组100,包括光学成像系统10和感光元件20,感光元件20设置在光学成像系统10的像侧。

具体地,感光元件20可以采用互补金属氧化物半导体(CMOS,ComplementaryMetal Oxide Semiconductor)影像感测器或者电荷耦合元件(CCD,Charge-coupledDevice)。

本发明实施例的取像模组100中的光学成像系统10通过光路转向件L6与透镜组合,使光学成像系统10保持足够的长焦焦距,并扩大了像面尺寸,实现了大光圈效果。通过合理配置光路转向件L6及分配透镜的面型与屈折力,使光学成像系统10具有良好的像质和轻薄性。

请参照图14,本发明实施例的电子装置1000包括壳体200和取像模组100,取像模组100安装在壳体200上。

本发明实施例的电子装置1000包括但不限于为智能手机、平板电脑、笔记本电脑、电子书籍阅读器、便携多媒体播放器(PMP)、便携电话机、视频电话机、数码静物相机、移动医疗装置、可穿戴式设备等支持成像的电子装置。

上述实施例的电子装置1000中的光学成像系统10通过光路转向件L6与透镜组合,使光学成像系统10保持足够的长焦焦距,并扩大了像面尺寸,实现了大光圈效果。通过合理配置光路转向件L6及分配透镜的面型与屈折力,使光学成像系统10具有良好的像质和轻薄性。

对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。

最后应说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

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