CN108121058B - 光学成像系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种光学成像系统，所述光学成像系统包括：第一透镜，具有凸出的像方表面；第二透镜，具有凸出的物方表面；第三透镜，具有凹入的像方表面；第四透镜，具有凹入的物方表面；第五透镜，具有凹入的像方表面；第六透镜，具有凹入的物方表面；以及第七透镜。所述第一透镜至所述第七透镜在从物方朝向成像面的方向上以按照特定间距彼此间隔开的方式顺序地设置。

Description

光学成像系统
本申请要求于2016年11月28日在韩国知识产权局提交的第10-2016-0159269号韩国专利申请的优先权和权益，该韩国专利申请的全部公开内容出于所有目的通过引用被包含于此。
技术领域
下面的描述涉及一种包括七个透镜的望远光学成像系统。
背景技术
能够捕获远距离物体的图像的望远光学成像系统(telescopic optical imagingsystem)可以是相当大的。详细地，就望远光学成像系统而言，望远光学系统的总长度TL与总焦距f的比(TL/f)可高于或等于1。因此，会难以将望远光学成像系统安装在诸如便携式终端的小型电子装置中。
发明内容
提供本发明内容以通过简化形式介绍将在下面的具体实施方式中进一步描述的选择的构思。本发明内容既不意在确定所要求保护主题的关键特征或必要特征，也不意在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。
在一个总体方面，一种光学成像系统包括：第一透镜，具有凸出的像方表面；第二透镜，具有凸出的物方表面；第三透镜，具有凹入的像方表面；第四透镜，具有凹入的物方表面；第五透镜，具有凹入的像方表面；第六透镜，具有凹入的物方表面；以及第七透镜。
所述光学成像系统的所述第一透镜可具有沿着所述光轴凸出的物方表面。所述光学成像系统的所述第二透镜可具有沿着所述光轴凹入的像方表面。所述光学成像系统的所述第三透镜可具有沿着所述光轴凸出的物方表面。所述光学成像系统的所述第四透镜可具有沿着所述光轴凸出的像方表面。
所述光学成像系统的述第五透镜可具有沿着所述光轴凸出的物方表面。所述光学成像系统的所述第六透镜可具有沿着所述光轴凹入的像方表面。所述光学成像系统的所述第七透镜可具有沿着所述光轴相对的凸出的表面。所述光学成像系统的所述第六透镜和所述第七透镜中的一个透镜或两个透镜可具有拐点。
在另一总体方面，一种光学成像系统包括：第一透镜，具有正屈光力；第二透镜，具有负屈光力；第三透镜，具有负屈光力；第四透镜，具有负屈光力；第五透镜；第六透镜；以及第七透镜，从物方至成像面顺序设置所述第一透镜至所述第七透镜。所述光学成像系统满足表达式Nd2<1.67，其中，Nd2表示所述第二透镜的折射率。
所述光学成像系统可满足表达式：0.7<TL/f<1.0，其中，TL表示从所述第一透镜的物方表面至成像面的距离，且f表示所述光学成像系统的总焦距。所述光学成像系统可满足表达式0.1<f/(IMG HT)<2.5，其中，f表示所述光学成像系统的总焦距，且IMG HT表示所述成像面的对角线长度的一半。所述光学成像系统可满足表达式1.5<Nd5<1.7，其中，Nd5表示所述第五透镜的折射率。
所述光学成像系统还可满足表达式1.6<Nd7，其中，Nd7表示所述第七透镜的折射率。所述光学成像系统还可满足表达式-70<f5/f<70，其中，f表示所述光学成像系统的总焦距，且f5表示所述第五透镜的焦距。所述光学成像系统可满足表达式2.4<f/EPD<2.8，其中，f表示所述光学成像系统的总焦距，且EPD表示入瞳直径。
在另一总体方面，一种光学成像系统包括从物方至成像面顺序设置第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜以及第七透镜。所述第一透镜具有正屈光力。所述第七透镜具有沿着光轴凸出的物方表面和沿着所述光轴凸出的像方表面。
所述光学成像系统的所述第一透镜至所述第七透镜中的每个透镜可具有非球面表面。所述光学成像系统的所述第一透镜可包括具有所述光学成像系统的最凸出的点的凸出的物方表面。所述光学成像系统的所述第二透镜可包括具有所述光学成像系统的最凹入的点的凹入的像方表面。所述光学成像系统的所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜和所述第六透镜各自可具有负屈光力。
通过下面的具体实施方式、附图和权利要求，其他特征和方面将是显而易见的。
附图说明
图1是根据第一示例的光学成像系统的示图。
图2是示出图1所示的光学成像系统的像差曲线的一组曲线图。
图3是列出图1所示的光学成像系统的非球面特性的表格。
图4是根据第二示例的光学成像系统的示图。
图5是示出图4所示的光学成像系统的像差曲线的一组曲线图。
图6是列出图4所示的光学成像系统的非球面特性的表格。
图7是根据第三示例的光学成像系统的示图。
图8是示出图7所示的光学成像系统的像差曲线的一组曲线图。
图9是列出图7所示的光学成像系统的非球面特性的表格。
图10是根据第四示例的光学成像系统的示图。
图11是示出图10所示的光学成像系统的像差曲线的一组曲线图。
图12是列出图10所示的光学成像系统的非球面特性的表格。
图13是根据示例的包括安装在其中的光学成像系统的便携式终端的后视图。
图14是图13所示的便携式终端的沿着线I-I′截取的截面图。
在所有的附图和具体实施方式中，相同的标号在适用的情况下指示相同的元件。附图可不按照比例绘制，并且为了清楚、说明及方便起见，可夸大附图中元件的相对尺寸、比例和描绘。
具体实施方式
在下文中，将参照附图对示例进行如下描述。示例提供一种在安装在小型终端中的同时能够捕获远距离物体的图像的光学成像系统。然而，本公开可以以许多不同的形式进行例证，并且不应被解释为局限于这里所阐述的具体实施例。更确切的说，提供这些实施例以使本公开将是彻底的和完整的，并且将在理解本申请之后充分地传达本公开的范围。
在整个说明书中，将理解的是，当诸如层、区域或晶圆(基板)的元件被称为“在”另一元件“上”、“连接到”另一元件或“结合到”另一元件时，该元件可直接“在”另一元件“上”、“连接到”另一元件或“结合到”另一元件，或者可存在介于它们之间的其他元件或层。相比之下，当元件被称为“直接在”另一元件“上”、“直接连接到”另一元件或“直接结合到”另一元件时，可不存在介于它们之间的其他元件或层。如这里使用的，术语“和/或”包括一个或更多个相关所列项的任意组合或所有组合。
尽管可在这里使用诸如“第一”、“第二”和“第三”的术语来描述各个组件、区域或部分，但是这些组件、区域或部分不受这些术语的限制。确切地说，这些术语仅用于将一个组件、区域或部分与另一个组件、区域或部分相区分。因此，在不脱离示例的教导的情况下，这里描述的示例中所提及的第一组件、区域或部分也可被称为第二组件、区域或部分。
除非上下文另外清楚地指明，否则单数形式也意图包括复数形式。术语“包含”、“包括”和“具有”列举存在的所述的特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合，但不排除存在或增加一个或更多个其他特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合。
由于制造技术和/或公差，可出现附图中所示的形状的变化。因此，这里描述的示例不限于附图中所示的特定形状，而是包括在制造期间出现的形状上的改变。
这里描述的示例的特征可按照在理解本申请的公开内容之后将显而易见的各种方式进行组合。此外，尽管这里描述的示例具有各种构造，但是在理解本申请的公开内容之后将显而易见的是，其他构造也是可行的。
根据示例，第一透镜指的是最接近从其捕获图像的物或被摄体的透镜。第七透镜指的是最接近成像面或图像传感器的透镜。在本说明书中，全部以毫米(mm)单位来表示曲率半径、厚度、从第一透镜的物方表面到成像面的距离(TL)、成像面的对角线长度的一半(IMG HT)和透镜的焦距。相关领域技术人员将领会的是，可使用其他测量单位。此外，在实施例中，以毫米(mm)为单位来表示OAL(从第一透镜的第一表面到图像传感器的光轴距离)、光阑与图像传感器之间在光轴上的距离(SL)、图像高度(IMG HT，image height)和透镜的后焦距(BFL)、光学系统的总焦距以及每个透镜的焦距。此外，透镜的厚度、透镜之间的间距、OAL、TL和SL是基于透镜的光轴测量的距离。
在透镜的形状的描述中，透镜的表面凸出的意义是对应表面的光轴部分凸出，透镜的表面凹入的意义是对应表面的光轴部分凹入。因此，在透镜的表面被描述为凸出的构造中，透镜的所述表面的边缘部分可凹入。以与上述情况相同的方式，即使在透镜的表面被描述为凹入的构造中，透镜的所述表面的边缘部分也可凸出。换言之，透镜的近轴区域可凸出，而透镜的近轴区域之外的其余部分可凸出、凹入或平坦。此外，透镜的近轴区域可凹入，而透镜的近轴区域之外的其余部分可凸出、凹入或平坦。此外，在实施例中，相对于对应透镜的光轴测量透镜的厚度和曲率半径。
根据说明性示例，描述光学系统的实施例包括具有屈光力的七个透镜。然而，在实现下面所描述的各种结果和效果时，光学系统中透镜的数量可改变，例如，可在两个透镜至七个透镜之间改变。此外，尽管每个透镜被描述为具有特定的屈光力，但是所述透镜中的至少一个可采用不同屈光力以实现期望的结果。
光学成像系统包括七个透镜。例如，所述光学成像系统可包括从物方至成像面顺序设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜。
第一透镜具有屈光力。例如，第一透镜具有正屈光力。第一透镜具有凸出的表面。在实施例中，第一透镜具有凸出的像方表面。
第一透镜具有非球面表面。例如，第一透镜的两个表面都是非球面的。第一透镜使用具有相对高程度的光透射率和优良可加工性的材料形成。在示例中，第一透镜使用塑料材料形成。然而，第一透镜的材料不限于塑料材料。在另一示例中，第一透镜可使用玻璃材料形成。第一透镜具有相对低的折射率。在实施例中，第一透镜的折射率低于1.6。
第二透镜具有屈光力。例如，第二透镜具有负屈光力。第二透镜具有凸出的表面。在实施例中，第二透镜具有凸出的物方表面。
第二透镜具有非球面表面。例如，第二透镜具有非球面的物方表面。第二透镜使用具有相对高程度的光透射率和优良可加工性的材料形成。在示例中，第二透镜使用塑料材料形成。然而，第二透镜的材料不限于塑料。在另一示例中，第二透镜可使用玻璃材料形成。第二透镜具有折射率。在实施例中，第二透镜的折射率低于1.67。
第三透镜具有屈光力。例如，第三透镜具有负屈光力。第三透镜具有凹入的表面。在实施例中，第三透镜具有凹入的像方表面。
第三透镜具有非球面表面。例如，第三透镜具有非球面的像方表面。第三透镜使用具有相对高程度的光透射率和优良可加工性的材料形成。在示例中，第三透镜使用塑料材料形成。然而，第三透镜的材料不限于塑料。在另一示例中，第三透镜可使用玻璃材料形成。第三透镜具有与第一透镜的折射率大体相似的折射率。对于实施例更详细地，第三透镜的折射率低于1.6。
第四透镜具有屈光力。例如，第四透镜具有负屈光力。第四透镜具有凹入的表面。在实施例中，第四透镜具有凹入的物方表面。
第四透镜具有非球面表面。例如，第四透镜的两个表面都是非球面的。第四透镜使用具有相对高程度的光透射率和优良可加工性的材料形成。在示例中，第四透镜使用塑料材料形成。然而，第四透镜的材料不限于塑料。在另一示例中，第四透镜可使用玻璃材料形成。第四透镜具有比第一透镜的折射率高的折射率。在实施例中，第四透镜的折射率高于或等于1.6。
第五透镜具有屈光力。例如，第五透镜具有正屈光力或负屈光力。第五透镜具有弯月形状。在实施例中，第五透镜可具有物方表面或像方表面凹入的弯月形状。
第五透镜具有非球面表面。例如，第五透镜的两个表面都是非球面的。第五透镜使用具有相对高程度的光透射率和优良可加工性的材料形成。在示例中，第五透镜使用塑料材料形成。然而，第五透镜的材料不限于塑料。在另一示例中，第五透镜可使用玻璃材料形成。第五透镜具有折射率。在实施例中，第五透镜的折射率在大于1.5且小于1.7。
第六透镜具有屈光力。例如，第六透镜具有负屈光力。第六透镜可具有凹入的表面。在一个示例中，第六透镜具有凹入的物方表面。第六透镜可具有拐点。在实施例中，第六透镜可包括形成在相对的表面上的一个或更多个拐点。
第六透镜具有非球面表面。例如，第六透镜的两个表面都是非球面的。第六透镜使用具有相对高程度的光透射率和优良可加工性的材料形成。在示例中，第六透镜使用塑料材料形成。然而，第六透镜的材料不限于塑料。在另一示例中，第六透镜可使用玻璃材料形成。第六透镜具有与第一透镜的折射率大体相似的折射率。在实施例中，第六透镜的折射率低于1.6。
第七透镜具有屈光力。例如，第七透镜具有正屈光力或负屈光力。第七透镜可具有至少一个凸出的表面。例如，第七透镜具有相对的凸出的表面。第七透镜可具有拐点。在实施例中，第七透镜可包括形成在相对的表面上的一个或更多个拐点。
第七透镜具有非球面表面。例如，第七透镜的两个表面都是非球面的。第七透镜使用具有相对高程度的光透射率和优良可加工性的材料形成。在示例中，第七透镜使用塑料材料形成。然而，第七透镜的材料不限于塑料。在另一示例中，第七透镜可使用玻璃材料形成。第七透镜具有比第一透镜的折射率低的折射率。
可使用等式1表示第一透镜至第七透镜的非球面表面。
[等式1]
Figure BDA0001362347370000071
在等式1中，c表示透镜的曲率半径的倒数，k表示圆锥常数，r表示从透镜的非球面表面上的某点到光轴的距离，A到H及J表示非球面常数，Z(或SAG)表示透镜的非球面表面上的距光轴的距离为r的某点与切平面之间的距离，其中，所述切平面与所述透镜的所述非球面表面的顶点相交。
光学成像系统还包括滤光器、图像传感器和光阑。滤光器设置在第七透镜与图像传感器之间。滤光器阻截部分波长的光，以产生清晰的图像。例如，滤光器阻截红外波长的光。
图像传感器形成成像面。例如，图像传感器的表面形成成像面。光阑设置为调节入射在透镜上的光量。在实施例中，光阑介于第三透镜与第四透镜之间。
光学成像系统满足下面的条件表达式。
[条件表达式1]0.7<TL/f<1.0
[条件表达式2]0.1<f/(IMG HT)<2.5
[条件表达式3]Nd2<1.67
[条件表达式4]1.5<Nd5<1.7
[条件表达式5]1.6<Nd7
[条件表达式6]-70<f5/f<70
[条件表达式7]2.4<f/EPD<2.8
在条件表达式中，TL表示从第一透镜的物方表面到成像面的距离，f表示光学成像系统的总焦距，IMG HT表示成像面的对角线长度的一半。Nd2表示第二透镜的折射率，Nd5表示第五透镜的折射率，Nd7表示第七透镜的折射率，f5表示第五透镜的焦距，EPD表示入瞳直径。
提供条件表达式1用于光学成像系统的小型化。更详细地，在光学成像系统在条件表达式1的上限值以上的情况下，则会难以使该光学成像系统小型化，从而会同样地难以在便携式终端中安装该光学成像系统。在光学成像系统在条件表达式1的下限值以下的情况下，则会难以制造该光学成像系统。
提供条件表达式2用于在便携式终端中安装该光学成像系统。更详细地，在光学成像系统在条件表达式2的上限值以上的情况下，则会难以保持分辨率和望远特性以及相对宽的视角。提供条件表达式3用于选择第二透镜的材料。
提供条件表达式4用于选择第五透镜的材料。详细地，在第五透镜的折射率在条件表达式4的下限值以下的情况下，则会难以校正色差。在第五透镜的折射率在条件表达式4的上限值以上的情况下，则会难以通过调整第五透镜和第六透镜之间的距离来校正像差。
提供条件表达式5用于选择第七透镜的材料。详细地，由于满足条件表达式5的数值范围的第七透镜具有小于或等于26的相对低的阿贝数，因此便于容易进行像散、纵向色差和放大色差的校正。
提供条件表达式6作为用于高分辨率光学成像系统的第五透镜的设计参数。详细地，在第五透镜在条件表达式6的数值范围之外的情况下，则第五透镜可能增大像差，从而会难以提供高分辨率光学系统。提供条件表达式7作为用于高分辨率望远光学成像系统的F数的数值范围。
在光学成像系统中，具有相对高程度的正屈光力的透镜可被设置为与物相邻。详细地，光学成像系统中的第一透镜可具有最高程度的正屈光力。在光学成像系统中，具有相对高程度的负屈光力的透镜可被设置为与成像面大体相邻。详细地，第六透镜可具有最高程度的负屈光力。
光学成像系统中的第一透镜可具有包括最凸出的点的表面。详细地，第一透镜的物方表面可包括最凸出的点。光学成像系统中的第二透镜或第三透镜可大体具有包括最凹入的点的表面。详细地，第二透镜的像方表面可包括最凹入的点。
形成光学成像系统的透镜的焦距可从预定范围内选择。例如，从2.2mm至2.8mm的范围内选择第一透镜的焦距，从-7.0mm至-4.0mm的范围内选择第二透镜的焦距，从-21mm至-10mm的范围内选择第三透镜的焦距，从-31mm至-10mm的范围内选择第四透镜的焦距，从-6.0mm至-3.0mm的范围内选择第六透镜的焦距。这些范围是示例，因而在理解本申请的公开内容之后其他范围和范围的组合可以是显而易见的。
在光学成像系统中，透镜的厚度可以是不同的。详细地，在第一透镜至第七透镜中，第一透镜可以是最厚的，而第二透镜或第六透镜可以是最薄的。奇数透镜可大体比与所述奇数透镜相邻设置的偶数透镜厚。在示例中，第一透镜比第二透镜厚，同时第三透镜比第二透镜和第四透镜厚。
光学成像系统中的透镜之间的距离可以是不同的。作为示例，第五透镜和第六透镜之间的距离最长，而第一透镜和第二透镜之间的距离最短。
随后，将描述根据各种示例的光学成像系统。首先，将参照图1描述根据第一示例的光学成像系统。光学成像系统100包括第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150、第六透镜160和第七透镜170。
第一透镜110具有正屈光力和相对的凸出的表面。第二透镜120具有负屈光力、凸出的物方表面和凹入的像方表面。第三透镜130具有负屈光力、凸出的物方表面和凹入的像方表面。第四透镜140具有负屈光力、凹入的物方表面和凸出的像方表面。
第五透镜150具有负屈光力、凹入的物方表面和凸出的像方表面。第六透镜160具有负屈光力和相对的凹入表面。另外，第六透镜160包括在形成在相对的表面上的拐点。第七透镜170具有正屈光力和相对的凸出的表面。另外，第七透镜170包括形成在相对的表面上的拐点。
在上述构造中，第一透镜110具有最高程度的正屈光力，而第六透镜160具有最高程度的负屈光力。在上述示例中，第一透镜110的物方表面比其他透镜的表面凸出，而第三透镜130的像方表面比其他透镜的表面凹入。在上述构造中，第一透镜110的近轴区域形成为比其他透镜的近轴区域厚。偶数透镜120、140和160的近轴区域形成为比奇数透镜110、130、150和170的近轴区域薄。在上述示例中，第五透镜150和第六透镜160之间的距离比其他相邻的透镜之间的距离长。第一透镜110和第二透镜120之间的距离比其他相邻的透镜之间的距离短。
光学成像系统100还包括滤光器180、图像传感器190和光阑ST。滤光器180介于第七透镜170和图像传感器190之间，同时光阑ST介于第三透镜130和第四透镜140之间。
光学成像系统100中的第一透镜110的折射率、第三透镜130的折射率以及第六透镜160的折射率低于或等于1.55。在这种情况下，第一透镜110的折射率与第三透镜130的折射率大体相同。光学成像系统100中的第二透镜120的折射率和第七透镜170的折射率高于或等于1.64。
光学成像系统100中的透镜的有效直径可沿朝向光阑ST的方向逐渐减小。例如，与光阑ST相邻设置的第三透镜130的有效直径或第四透镜140的有效直径分别小于与第三透镜130或第四透镜140相邻的透镜的有效直径。按照与上述情况不同的方式，远离光阑ST设置的透镜可具有相对大的有效直径。作为示例，距离光阑ST最远设置的第七透镜170具有最大的有效直径。
具有上述构造的光学成像系统呈现如图2中的曲线图所示的像差特性。图3列出根据示例的光学成像系统的非球面特性。表1列出根据示例的光学成像系统的透镜特性。
[表1]
Figure BDA0001362347370000101
Figure BDA0001362347370000111
将参照图4描述根据第二示例的光学成像系统。光学成像系统200包括第一透镜210、第二透镜220、第三透镜230、第四透镜240、第五透镜250、第六透镜260和第七透镜270。
第一透镜210具有正屈光力和相对的凸出的表面。第二透镜220具有负屈光力、凸出的物方表面和凹入的像方表面。第三透镜230具有负屈光力、凸出的物方表面和凹入的像方表面。第四透镜240具有负屈光力、凹入的物方表面和凸出的像方表面。
第五透镜250具有负屈光力、凸出的物方表面和凹入的像方表面。第六透镜260具有负屈光力和相对的凹入的表面。另外，第六透镜260包括形成在相对的表面上的拐点。第七透镜270具有正屈光力和相对的凸出的表面。另外，第七透镜270包括形成在相对的表面上的拐点。
在上述构造中，第一透镜210具有最高程度的正屈光力，而第六透镜260具有最高程度的负屈光力。在上述示例中，第一透镜210的物方表面比其他透镜的表面凸出，而第二透镜220的像方表面比其他透镜的表面凹入。在上述构造中，第一透镜210的近轴区域形成为比其他透镜的近轴区域厚。第四透镜240至第六透镜260的近轴区域的厚度形成为大体相同。在上述示例中，第五透镜250和第六透镜260之间的距离比其他相邻的透镜之间的距离长。第一透镜210和第二透镜220之间的距离比其他相邻的透镜之间的距离短。
光学成像系统200还包括滤光器280、图像传感器290和光阑ST。滤光器280介于第七透镜270和图像传感器290之间，同时光阑ST介于第三透镜230和第四透镜240之间。
光学成像系统200中的第一透镜210的折射率、第三透镜230的折射率、第五透镜250的折射率以及第六透镜160的折射率低于或等于1.55。在这种情况下，第一透镜210的折射率与第三透镜230的折射率大体相同。光学成像系统200中的第二透镜220的折射率和第七透镜270的折射率高于或等于1.64。在光学成像系统200中，第二透镜220可具有大体最高的折射率，而第一透镜可具有大体最低的折射率。
光学成像系统200中的透镜的有效直径可沿朝向光阑ST的方向逐渐减小。例如，与光阑ST相邻设置的第四透镜240的有效直径可小于与第四透镜240相邻的透镜的有效直径。按照与上述情况不同的方式，远离光阑ST设置的透镜可具有相对大的有效直径。例如，距离光阑ST最远设置的第七透镜270具有最大的有效直径。
具有上述构造的光学成像系统呈现如图5中的曲线图所示的像差特性。图6列出根据示例的光学成像系统的非球面特性。表2列出根据示例的光学成像系统的透镜特性。
[表2]
Figure BDA0001362347370000121
将参照图7描述根据第三示例的光学成像系统。光学成像系统300包括第一透镜310、第二透镜320、第三透镜330、第四透镜340、第五透镜350、第六透镜360和第七透镜370。
第一透镜310具有正屈光力和相对的凸出的表面。第二透镜320具有负屈光力、凸出的物方表面和凹入的像方表面。第三透镜330具有负屈光力、凸出的物方表里和凹入的像方表面。第四透镜340具有负屈光力、凹入的物方表面和凸出的像方表面。
第五透镜350具有负屈光力、凸出的物方表面和凹入的像方表面。第六透镜360具有负屈光力和相对的凹入表面。另外，第六透镜360包括在形成在相对的表面上的拐点。第七透镜370具有正屈光力和相对的凸出的表面。另外，第七透镜370包括形成在相对的表面上的拐点。
在上述构造中，第一透镜310具有最高程度的正屈光力，而第六透镜360具有最高程度的负屈光力。在上述示例中，第一透镜310的物方表面比其他透镜的表面凸出，而第二透镜320的像方表面比其他透镜的表面凹入。在上述构造中，第一透镜310的近轴区域形成为比其他透镜的近轴区域厚。在上述示例中，第五透镜350和第六透镜360之间的距离比其他相邻的透镜之间的距离长。第一透镜310和第二透镜320之间的距离可比其他相邻的透镜之间的距离短。
光学成像系统300还包括滤光器380、图像传感器390和光阑ST。滤光器380介于第七透镜370和图像传感器390之间，同时光阑ST介于第三透镜330和第四透镜340之间。
光学成像系统300中的第一透镜310的折射率、第三透镜330的折射率、第五透镜350的折射率以及第六透镜360的折射率可低于或等于1.55。在这种情况下，第一透镜310的折射率与第三透镜330的折射率大体相同。光学成像系统300中的第二透镜320的折射率和第七透镜370的折射率高于或等于1.64。在光学成像系统300中，第二透镜320可具有大体最高的折射率，同时第一透镜310可具有大体最低的折射率。
光学成像系统300中的透镜的有效直径可沿朝向光阑ST的方向逐渐减小。例如，与光阑ST相邻设置的第四透镜340的有效直径可小于与第四透镜340相邻的透镜的有效直径。按照与上述情况不同的方式，远离光阑ST设置的透镜可具有相对大的有效直径。例如，距离光阑ST最远设置的第七透镜370具有最大的有效直径。
具有上述构造的光学成像系统呈现如图8中的曲线图所示的像差特性。图9列出根据示例的光学成像系统的非球面特性。表3列出根据示例的光学成像系统的透镜特性。
[表3]
Figure BDA0001362347370000141
将参照图10描述根据第四示例的光学成像系统。光学成像系统400包括第一透镜410、第二透镜420、第三透镜430、第四透镜440、第五透镜450、第六透镜460和第七透镜470。
第一透镜410具有正屈光力和相对的凸出的表面。第二透镜420具有负屈光力、凸出的物方表面和凹入的像方表面。第三透镜430具有负屈光力、凸出的物方表面和凹入的像方表面。第四透镜440具有负屈光力、凹入的物方表面和凸出的像方表面。
第五透镜450具有正屈光力、凸出的物方表面和凹入的像方表面。第六透镜460具有负屈光力和相对的凹入的表面。另外，第六透镜460包括在形成在相对的表面上的拐点。第七透镜470具有负屈光力和相对的凸出的表面。另外，第七透镜470包括形成在相对的表面上的拐点。
在上述构造中，第一透镜410具有最高程度的正屈光力，同时第六透镜460具有最高程度的负屈光力。在上述示例中，第一透镜410的物方表面比其他透镜的表面凸出，同时第二透镜420的像方表面比其他透镜的表面凹入。在上述构造中，第一透镜410的近轴区域形成为比其他透镜的近轴区域厚。第五透镜450的近轴区域形成为比其他透镜的近轴区域薄。在上述示例中，第五透镜450和第六透镜460之间的距离比其他相邻的透镜之间的距离长。第一透镜410和第二透镜420之间的距离比其他相邻的透镜之间的距离短。
光学成像系统400还包括滤光器480、图像传感器490和光阑ST。滤光器480介于第七透镜470和图像传感器490之间，同时光阑ST介于第三透镜430和第四透镜440之间。
光学成像系统400中的第一透镜410的折射率、第三透镜430的折射率、第五透镜450的折射率以及第六透镜460的折射率可低于或等于1.55。光学成像系统400中的第二透镜420的折射率和第七透镜470的折射率可高于或等于1.65。在光学成像系统400中，第二透镜420可具有大体最高的折射率，而第一透镜410可具有大体最低的折射率。光学成像系统400中的第四透镜440的折射率高于或等于1.6。
光学成像系统400中的透镜的有效直径可沿朝向光阑ST的方向逐渐减小。例如，与光阑ST相邻设置的第三透镜430的有效直径小于与第三透镜430相邻的透镜的有效直径。按照与上述情况不同的方式，远离光阑ST设置的透镜可具有相对大的有效直径。例如，距离光阑ST最远设置的第七透镜470具有最大的有效直径。
具有上述构造的光学成像系统呈现如图11中的曲线图所示的像差特性。图12列出根据示例的光学成像系统的非球面特性。表4列出根据示例的光学成像系统的透镜特性。
[表4]
Figure BDA0001362347370000161
表5列出根据第一示例至第四示例的光学成像系统的条件表达式的值。[表5]
Figure BDA0001362347370000162
Figure BDA0001362347370000171
下面，将参照图13和图14描述根据示例的其中安装有光学成像系统的便携式终端。便携式终端10包括相机模块20和30。第一相机模块20包括被构造为捕获在短距离处的被摄体的图像的第一光学成像系统101。第二相机模块30包括形成为捕获远距离的被摄体的图像的第二光学成像系统100、200、300或400。
第一光学成像系统101包括多个透镜。例如，第一光学成像系统101可包括四个或更多个透镜。第一光学成像系统101被构造为捕获在短距离处的物体的图像。详细地，第一光学成像系统101可具有50°或更大的相对宽的视角，同时光学成像系统的总长度TL与总焦距f的比(TL/f)可高于或等于1.0。
第二光学成像系统100、200、300和400包括多个透镜。例如，第二光学成像系统100、200、300和400可包括七个透镜。第二光学成像系统100、200、300和400可设置为根据上述第一示例至第四示例的光学成像系统中的一个光学成像系统。第二光学成像系统100、200、300和400可被构造为捕获远距离的物体的图像。详细地，第二光学成像系统100、200、300和400可具有20°或更大的半视场角，而光学成像系统的总长度TL与总焦距f的比(TL/f)可小于1.0。
第一光学成像系统101和第二光学成像系统100、200、300或400可具有大体相同的尺寸。详细地，第一光学成像系统101的总长度L1与第二光学成像系统100、200、300或400的总长度L2大体相同。可选地，第一光学成像系统101的总长度L1与第二光学成像系统100、200、300或400的总长度L2的比(L1/L2)可以为0.8至1.0。可选地，第二光学成像系统100、200、300或400的总长度L2与便携式终端10的厚度h的比(L2/h)可低于或等于0.8。
如上所述，根据示例，可提供能够捕获远距离的物体的图像且能够被安装在小型终端中的光学成像系统。虽然本公开包括具体示例，但在理解本申请的公开内容之后将显而易见的是，在不脱离权利要求及其等同物的精神及范围的情况下，可对这些示例作出形式和细节上的各种改变。这里所描述的示例将被理解为仅是描述性的含义，而非出于限制的目的。每个示例中的特征或方面的描述将被理解为可适用于其他示例中的类似的特征或方面。如果以不同的顺序执行所描述的技术，和/或如果按照不同的方式组合和/或通过其他组件或它们的等同物替换或增补所描述的系统、架构、装置或电路中的组件，则可获得合适的结果。因此，本公开的范围不由具体实施方式来限定，而由权利要求及其等同物来限定，并且在权利要求及其等同物的范围之内的全部变型将被理解为包含于本公开中。

Claims (18)

1.一种光学成像系统，包括：
第一透镜，具有正屈光力，包括沿着光轴凸出的像方表面；
第二透镜，具有负屈光力，包括沿着所述光轴凸出的物方表面；
第三透镜，具有负屈光力，包括沿着所述光轴凹入的像方表面；
第四透镜，具有负屈光力，包括沿着所述光轴凹入的物方表面；
第五透镜，包括沿着所述光轴凹入的像方表面；
第六透镜，具有负屈光力，包括沿着所述光轴凹入的物方表面；以及
第七透镜，具有正屈光力，其中，从物方至成像面顺序设置所述第一透镜至所述第七透镜，
其中，所述光学成像系统总共有具有屈光力的七个透镜。
2.根据权利要求1所述的光学成像系统，其中，所述第一透镜具有沿着所述光轴凸出的物方表面。
3.根据权利要求1所述的光学成像系统，其中，所述第二透镜具有沿着所述光轴凹入的像方表面。
4.根据权利要求1所述的光学成像系统，其中，所述第三透镜具有沿着所述光轴凸出的物方表面。
5.根据权利要求1所述的光学成像系统，其中，所述第四透镜具有沿着所述光轴凸出的像方表面。
6.根据权利要求1所述的光学成像系统，其中，所述第五透镜具有沿着所述光轴凸出的物方表面。
7.根据权利要求1所述的光学成像系统，其中，所述第六透镜具有沿着所述光轴凹入的像方表面。
8.根据权利要求1所述的光学成像系统，其中，所述第七透镜具有沿着所述光轴相对的凸出的表面。
9.根据权利要求1所述的光学成像系统，其中，所述第六透镜和所述第七透镜中的一个透镜或两个透镜具有拐点。
10.一种光学成像系统，包括：
第一透镜，具有正屈光力；
第二透镜，具有负屈光力；
第三透镜，具有负屈光力；
第四透镜，具有负屈光力；
第五透镜；
第六透镜，具有负屈光力；以及
第七透镜，具有正屈光力，其中，从物方至成像面顺序设置所述第一透镜至所述第七透镜，
其中，所述光学成像系统总共有具有屈光力的七个透镜，
其中，所述光学成像系统满足下面的表达式：
Nd2<1.67
其中，Nd2表示所述第二透镜的折射率，
其中，所述光学成像系统满足下面的表达式：
0.7<TL/f<1.0
其中，TL表示从所述第一透镜的物方表面至所述成像面的距离，且f表示所述光学成像系统的总焦距。
11.根据权利要求10所述的光学成像系统，其中，所述光学成像系统满足下面的表达式：
0.1<f/(IMG HT)<2.5
其中，IMG HT表示所述成像面的对角线长度的一半。
12.根据权利要求10所述的光学成像系统，其中，所述光学成像系统满足下面的表达式：
1.5<Nd5<1.7
其中，Nd5表示所述第五透镜的折射率。
13.根据权利要求10所述的光学成像系统，其中，所述光学成像系统满足下面的表达式：
1.6<Nd7
其中，Nd7表示所述第七透镜的折射率。
14.根据权利要求10所述的光学成像系统，其中，所述光学成像系统满足下面的表达式：
-70<f5/f<70
其中，f5表示第五透镜的焦距。
15.根据权利要求10所述的光学成像系统，其中，所述光学成像系统满足下面的表达式：
2.4<f/EPD<2.8
其中，EPD表示入瞳直径。
16.一种光学成像系统，包括：
第一透镜，具有正屈光力；
第二透镜，具有负屈光力；
第三透镜，具有负屈光力；
第四透镜，具有负屈光力；
第五透镜；
第六透镜，具有负屈光力；以及
第七透镜，具有正屈光力，具有沿着光轴凸出的物方表面和沿着所述光轴凸出的像方表面，
其中，从物方至成像面顺序设置所述第一透镜至所述第七透镜，
其中，所述光学成像系统总共有具有屈光力的七个透镜。
17.根据权利要求16所述的光学成像系统，其中，所述第一透镜至所述第七透镜中的每个透镜具有非球面表面。
18.根据权利要求16所述的光学成像系统，其中，所述第一透镜包括具有所述光学成像系统的最凸出的点的凸出的物方表面，且其中，所述第二透镜或第三透镜包括具有所述光学成像系统的最凹入的点的凹入的像方表面。
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