CN108254857B - 光学成像系统及包括该光学成像系统的便携式电子装置 - Google Patents

光学成像系统及包括该光学成像系统的便携式电子装置 Download PDF

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Abstract

本公开提供一种光学成像系统及包括该光学成像系统的便携式电子装置，所述光学成像系统包括：多个透镜，沿着光轴设置；及反射构件，设置为比所述多个透镜的全部更靠近物并且具有被构造为改变光的路径的反射表面。所述多个透镜沿着所述光轴按照预定的距离彼此分开；并且满足条件表达式0.8<TTL/ft<1.1，其中，TTL为从所述多个透镜中的最接近所述物的透镜的物方表面到图像传感器的成像面的距离，并且ft是包括所述多个透镜的光学成像系统的总焦距。

Description

光学成像系统及包括该光学成像系统的便携式电子装置
本申请要求于2016年12月29日提交到韩国知识产权局的第10-2016-0182148号韩国专利申请的优先权和权益，所述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
本申请涉及一种光学成像系统及包括该光学成像系统的便携式电子装置。
背景技术
近来，移动通信终端已经被设置有相机，使其可以进行视频通话和图像捕获。另外，随着在这种移动通信终端中的相机的功能性水平已经逐渐提高，用于移动通信终端中的相机已经逐渐需要具有更高水平的分辨率和性能。
然而，由于移动通信终端小型化和轻量化的趋势，因此在实现具有高水平的分辨率和性能的相机模块时具有限制。
特别地，远摄镜头(telephoto lenses)具有相对长的焦距和总长度，因此难以在移动通信终端中安装远摄镜头。
发明内容
提供本发明内容以按照简化的形式对所选择的构思进行介绍，并在具体实施方式中进一步描述所述构思。本发明内容既不意在限定所要求保护的主题的主要特征或必要特征，也不意在帮助确定所要求保护的主题的范围。
在一个总的方面中，一种光学成像系统包括：多个透镜，沿着光轴设置；及反射构件，设置为比所述多个透镜的全部更靠近物并且具有被构造为改变光的路径的反射表面；其中，所述多个透镜沿着所述光轴按照预定的距离彼此分开；并且满足条件表达式0.8<TTL/ft<1.1，其中，TTL为从所述多个透镜中的最接近物的透镜的物方表面到图像传感器的成像面的距离，并且ft是包括所述多个透镜的光学成像系统的总焦距。
所述多个透镜可具有根据所述光学成像系统和被捕获其图像的被摄体之间的距离而发生变化的视场；并且所述多个透镜的最大视场与所述多个透镜的最小视场的比可大于1且小于1.5。
所述多个透镜可包括从所述光学成像系统的物方朝向所述光学成像系统的像方从第一透镜开始按照数字顺序依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜；并且可满足条件表达式1.5<ft/ft1<3.5，其中ft1是所述第一透镜的焦距。
所述第一透镜可具有正屈光力，并且所述第一透镜的物方表面和像方表面可凸出。
所述第二透镜可具有负屈光力；并且所述第二透镜的像方表面可凹入。
所述第三透镜可具有正屈光力或负屈光力；所述第三透镜的物方表面可凸出；并且所述第三透镜的像方表面可凹入。
所述第四透镜可具有正屈光力；所述第四透镜的物方表面可凹入；并且所述第四透镜的像方表面可凸出。
所述第五透镜可具有负屈光力；所述第五透镜的物方表面可凹入；并且所述第五透镜的像方表面可凸出。
所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜和所述第五透镜的物方表面和像方表面可以是非球面的。
所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜和所述第五透镜可以为塑料透镜。
所述光学成像系统还可包括设置在所述第一透镜的前方的光阑；所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜和所述第五透镜中具有最大有效直径的透镜的有效直径可大于所述光阑的直径。
所述多个透镜可包括：第一透镜，具有正屈光力；第二透镜，具有负屈光力；第三透镜，具有正屈光力；第四透镜，具有正屈光力；及第五透镜，具有负屈光力；并且所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜和所述第五透镜可从所述光学成像系统的物方朝向所述光学成像系统的像方从所述第一透镜开始按照数字顺序依次设置。
所述多个透镜可包括：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，具有正屈光力；及第五透镜，具有负屈光力，并且所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜和所述第五透镜可从所述光学成像系统的物方朝向所述光学成像系统的像方从所述第一透镜开始按照数字顺序依次设置。
在另一总的方面中，一种便携式电子装置包括：第一光学成像系统；第二光学成像系统；及第三光学成像系统，其中，所述第一光学成像系统、所述第二光学成像系统和所述第三光学成像系统具有不同的视场；并且在所述第一光学成像系统、所述第二光学成像系统和所述第三光学成像系统中具有最窄的视场的光学成像系统的光轴的方向与所述第一光学成像系统、第二光学成像系统和第三光学成像系统中的其他光学成像系统的光轴的方向不同。
所述便携式电子装置可满足条件表达式1.8<FOVw/FOVt<4.5，其中，FOVt是在所述第一光学成像系统、所述第二光学成像系统和所述第三光学成像系统中具有最窄的视场的光学成像系统的视场，并且FOVw是所述第一光学成像系统、所述第二光学成像系统和所述第三光学成像系统中具有最宽的视场的光学成像系统的视场。
所述便携式电子装置可满足条件表达式2.0<ft/fw<5.0，其中，ft是所述第一光学成像系统、所述第二光学成像系统和所述第三光学成像系统中具有最窄的视场的光学成像系统的总焦距，并且fw是所述第一光学成像系统、所述第二光学成像系统和所述第三光学成像系统中具有最宽的视场的光学成像系统的总焦距。
在另一总的方面中，一种光学成像系统包括：包括多个透镜的光学系统，被构造成在保持所述多个透镜之间的固定位置关系的同时作为固定单元沿着光轴能够移动以对不同距离处的物进行对焦；及反射构件，被构造成将来自物的光反射到所述光学系统的物方；其中，所述光学系统的视场随着所述光学系统沿着所述光轴移动而改变；并且其中，满足条件表达式0.8<TTL/ft<1.1，其中，TTL为所述多个透镜中最接近物的透镜的物方表面到图像传感器的成像面的距离，并且ft为所述光学系统的总焦距。
所述光学系统可包括：第一透镜，具有正屈光力；第二透镜，具有负屈光力；第三透镜，具有正屈光力或负屈光力；第四透镜，具有正屈光力，及第五透镜，具有负屈光力；并且所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜和所述第五透镜可从所述光学系统的物方朝向所述光学系统的像方从所述第一透镜开始按照数字顺序依次设置。
所述光学成像系统可满足条件表达式1.5<ft/ft1<3.5，其中，ft为所述光学系统的总焦距，并且ft1为所述第一透镜的焦距。
通过以下具体实施方式、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是示出便携式电子装置的示例的透视图。
图2是示出第一光学成像系统的示例的示图。
图3是显示示出图2中所示的第一光学成像系统的像差特性的曲线的曲线图。
图4和图5是列出图2中所示的第一光学成像系统的透镜的特性的表格。
图6是列出图2中所示的第一光学成像系统的透镜的非球面系数的表格。
图7是示出第一光学成像系统的另一示例的示图。
图8是显示示出图7中所示的第一光学成像系统的像差特性的曲线的曲线图。
图9和图10是列出图7中所示的第一光学成像系统的透镜的特性的表格。
图11是列出图7中所示的第一光学成像系统的透镜的非球面系数的表格。
在所有的附图和具体实施方式中，相同的标号指示相同的元件。附图可不按照比例绘制，为了清楚、说明及便利起见，可夸大附图中的元件的相对尺寸、比例和描绘。
具体实施方式
提供以下具体实施方式以帮助读者获得对这里所描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而，在理解本申请的公开内容后，这里所描述的方法、设备和/或系统的各种变换、修改及等同物将是显而易见的。例如，这里所描述的操作顺序仅仅是示例，其并不限于这里所阐述的顺序，而是除了必须以特定顺序发生的操作之外，在理解本申请的公开内容后可做出将是显而易见的改变。此外，为了提高清楚性和简洁性，可省略对于本领域公知的特征的描述。
这里所描述的特征可以以不同的形式实施，并且将不被解释为被这里所描述的示例所限制。更确切的说，已提供这里所描述的示例仅仅为示出在理解本申请的公开内容后将是显而易见的实施这里所描述的方法、设备和/或系统的很多可行的方式中的一些。
在附图中，为便于说明，已经稍微夸大了透镜的厚度、尺寸和形状。具体地，在附图中示出的球面表面或非球面表面的形状是通过示例的方式示出的。也就是说，球面表面或非球面表面的形状不限于附图中所示的特定形状。
图1是示出便携式电子装置的示例的透视图。
参照图1，便携式电子装置1000包括多个光学成像系统，并且所述多个光学成像系统中的每个包括多个透镜。
在图1所示的示例中，便携式电子装置1000包括第一光学成像系统300、第二光学成像系统400和第三光学成像系统500。
第一光学成像系统300、第二光学成像系统400和第三光学成像系统500具有不同的视场(FOV)。
在一个示例中，第一光学成像系统300具有最窄的视场(第一远摄，3×)，第二光学成像系统400(第二远摄，2×)具有比第一光学成像系统300的视场宽的视场，并且第三光学成像系统500具有最宽的视场(广角，1×)。
在一个示例中，第一光学成像系统300的视场(FOVt)小于或等于40°，第二光学成像系统400的视场(FOVm)大于或等于40°，并且第三光学成像系统500的视场(FOVw)在75°(或大于75°)至95°(或小于95°)的范围内。然而，这些仅是示例，并且第一光学成像系统300、第二光学成像系统400和第三光学成像系统500的视场可具有其他值，只要第一光学成像300具有最窄的视场、第三光学成像系统500具有最宽的视场并且第二光学成像系统400具有在第一光学成像系统300的视场和第三光学成像系统500的视场之间的视场即可。
如上所述，所述三个光学成像系统被设计为具有不同的视场以捕获在各种距离的被摄体的图像并实现变焦功能。
另外，可实现3×的变焦倍率，并且可避免便携式电子装置100的厚度的增大。
此外，由于具有高水平的分辨率的图像或者明亮的图像可通过使用(例如，合成)一个被摄体的两个图像而产生，因此即使在低照度的环境中也可清楚地捕获被摄体的图像。
在一个示例中，在第二光学成像系统400中的多个透镜的光轴和在第三光学成像系统500中的多个透镜的光轴的方向为便携式电子装置1000的厚度方向(从便携式电子装置1000的前表面朝向便携式电子装置1000的后表面的方向，或者与该方向相反的方向)，而第一光学成像系统300(具有最窄的视场)的多个透镜的光轴的方向为垂直于便携式电子装置1000的厚度方向的方向。
也就是说，在第一光学成像系统300、第二光学成像系统400和第三光学成像系统500中具有最窄的视场的光学成像系统的光轴方向与其他光学成像系统的光轴方向不同。
在一个示例中，组成第一光学成像系统300的多个透镜的光轴的方向为便携式电子装置1000的宽度方向或长度方向。
因此，第一光学成像系统300的整体长度不影响便携式电子装置1000的厚度。相应地，可最小化便携式电子装置1000。
由于第一光学成像系统300的光轴的方向垂直于便携式电子装置1000的厚度方向，因此第一光学成像系统300改变沿便携式电子装置1000的厚度方向入射的光的路径。
在一个示例中，第一光学成像系统300包括具有反射表面的反射构件P以改变光的路径。反射构件P可以是改变光的路径的镜子或棱镜。
第一光学成像系统300和第三光学成像系统500满足以下条件表达式：
【条件表达式1】
1.8<FOVw/FOVt<4.5
【条件表达式2】
2.0<ft/fw<5.0。
在上述条件表达式中，FOVw为第三光学成像系统500的视场，FOVt为第一光学成像系统300的视场，ft为第一光学成像系统300的焦距，并且fw为第三光学成像系统500的焦距。
在下文中将参照图2至图11描述第一光学成像系统300。
第一光学成像系统300包括沿着光轴设置的多个透镜。所述多个透镜沿着光轴按照预定距离彼此分开。
在这里所描述的示例中，第一光学成像系统300包括五个透镜。
在这里所描述的示例中，第一透镜为最接近物的透镜，而第五透镜为最接近图像传感器的透镜。
另外，透镜的第一表面为透镜的最接近透镜的物方的表面(即，物方表面)，透镜的第二表面为透镜的最接近透镜的像方的表面(即，像方表面)。此外，曲率半径、透镜的厚度、图像高度(IMG HT)和其他参数的全部数值以毫米(mm)表示，并且角度以度表示。此外，透镜的厚度、透镜之间的间距、TTL等是基于透镜的光轴测量的距离。
此外，透镜的一个表面凸出的陈述的意思是该表面的近轴区域凸出，透镜的一个表面凹入的陈述的意思是该表面的近轴区域凹入，透镜的一个表面平坦的陈述的意思是该表面的近轴区域平坦。因此，尽管透镜的表面可描述为凸出，但是该表面的边缘部分可凸出、凹入或平坦。类似地，尽管透镜的表面可描述为凹入，但是该表面的边缘部分可凸出、凹入或平坦。尽管透镜的表面可描述为平坦，但是该表面的边缘部分可凸出、凹入或平坦。
表面的近轴区域是在所述表面的光轴附近的非常狭窄的区域。
在这里所描述的示例中，第一光学成像系统包括从物方从第一透镜开始按照数字顺序依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜。
然而，在这里所描述的示例中的第一光学成像系统不限于仅包括五个透镜，而是还包括除所述五个透镜之外的其他组件。
例如，第一光学成像系统还包括将入射到图像传感器上的被摄体的图像转换成电信号的图像传感器。
另外，第一光学成像系统还包括阻截红外光的红外截止滤光器。红外截止滤光器设置在最接近图像传感器的透镜(第五透镜)和图像传感器之间。然而，这仅是示例，红外截止滤光器可设置在第一光学成像系统的其他位置。
另外，第一光学成像系统还包括具有改变光的路径的反射表面的反射构件。例如，反射构件可以是镜子或棱镜。
反射构件比第一光学成像系统中的任何透镜更靠近物。因此，最接近物的透镜为最接近反射构件的透镜。
第一光学成像系统沿着光轴移动以进行自动对焦(AF)。
在这里所描述的示例中的第一光学成像系统中，所有的透镜可为塑料透镜。
另外，第一透镜至第五透镜均可具有至少一个非球面表面。
也就是说，第一透镜至第五透镜中的全部透镜的第一表面和第二表面中的至少一个表面可以是非球面的。第一透镜至第五透镜的非球面表面由以下等式1表示：
【等式1】
Figure BDA0001375547170000081
在等式1中，c为透镜的曲率(曲率半径的倒数)，K为圆锥常数，并且Y为从透镜的非球面表面上某一点沿着与光轴垂直的方向到透镜的光轴的距离。另外，常数A至F为非球面系数。另外，Z为透镜的非球面表面上的距离为Y的所述某一点和与透镜的该非球面表面的顶点相交的切平面之间的距离。等式1中省略号“……”表示可添加附加项GY16、HY18、JY20等，以进一步限定非球面表面的形状，其中，常数G、H和J为非球面系数。
在一个示例中，包括第一透镜至第五透镜的第一光学成像系统从第一光学成像系统的物方开始按照列出的顺序依次具有正屈光力、负屈光力、正屈光力、正屈光力、负屈光力。
在另一示例中，包括第一透镜至第五透镜的第一光学成像系统从第一光学成像系统的物方开始按照列出的顺序依次具有正屈光力、负屈光力、负屈光力、正屈光力、负屈光力。
在这里描述的示例中的第一光学成像系统满足以下条件表达式：
【条件表达式3】
0.8<TTL/ft<1.1
【条件表达式4】
1.5<ft/ft1<3.5。
在上述条件表达式中，TTL为从第一光学成像系统的第一透镜的物方表面到图像传感器的成像面的距离，ft为第一光学成像系统的总焦距，并且ft1为第一光学成像系统的第一透镜的焦距。
接下来，将描述组成在这里所描述的示例中的光学成像系统的第一透镜至第五透镜。
第一透镜具有正屈光力。
另外，第一透镜的两个表面均凸出。详细地，第一透镜的第一表面和第二表面在近轴区域凸出。
第一透镜的第一表面和第二表面中的至少一个表面是非球面的。在一个示例中，第一透镜的两个表面均是非球面的。
第二透镜具有负屈光力。
在一个示例中，第二透镜的第一表面在近轴区域平坦，并且第二透镜的第二表面在近轴区域凹入。
在另一示例中，第二透镜具有弯月形形状，第二透镜的物方表面凸出。详细地，第二透镜的第一表面在近轴区域凸出，并且第二透镜的第二表面在近轴区域凹入。
第二透镜的第一表面和第二表面中的至少一个表面是非球面的。在一个示例中，第二透镜的两个表面均是非球面的。
第三透镜具有正屈光力或负屈光力。
另外，第三透镜具有弯月形形状，第三透镜的物方表面凸出。详细地，第三透镜的第一表面在近轴区域凸出，并且第三透镜的第二表面在近轴区域凹入。
第三透镜的第一表面和第二表面中的至少一个表面是非球面的。在一个示例中，第三透镜的两个表面均是非球面的。
第四透镜具有正屈光力。
另外，第四透镜具有弯月形形状，第四透镜的像方表面凸出。详细地，第四透镜的第一表面在近轴区域凹入，并且第四透镜的第二表面在近轴区域凸出。
第四透镜的第一表面和第二表面中的至少一个表面是非球面的。在一个示例中，第四透镜的两个表面均是非球面的。
第五透镜具有负屈光力。
另外，第五透镜具有弯月形形状，第五透镜的像方表面凸出。详细地，第五透镜的第一表面在近轴区域凹入，并且第五透镜的第二表面在近轴区域凸出。
第五透镜的第一表面和第二表面中的至少一个表面是非球面的。在一个示例中，第五透镜的两个表面均是非球面的。
在如上所述构造的第一光学成像系统中，多个透镜执行像差校正功能，从而提高像差改善性能。
另外，在这里所描述的示例中的第一光学成像系统具有0.8至1.1之间的远摄比(TTL/ft)，以具有远摄镜头的特征和40°或更小的视场(FOV)。因此，可实现窄的FOV。
现将参照图2至图6描述第一光学成像系统的示例。
图2是示出第一光学成像系统的示例的示图。图3是显示示出图2中所示的第一光学成像系统的像差特性的曲线的曲线图。图4和图5是列出图2中所示的第一光学成像系统的透镜的特性的表格。图6是列出图2中所示的第一光学成像系统的透镜的非球面系数的表格。
参照图2，第一光学成像系统包括具有第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150、红外截止滤光器160和图像传感器170的光学系统。
另外，第一光学成像系统包括比第一透镜110更靠近物的反射构件P，反射构件P具有改变光的路径的反射表面。反射构件P可以是改变光的路径的镜子。
图4示出了透镜的各个特性(曲率半径、厚度或透镜之间的距离(间距)、折射率、焦距、和阿贝数)。
由于第一光学成像系统沿着光轴移动以自动对焦，因此图5所示的表格中的第一位置、第二位置和第三位置指的是第一光学成像系统根据从第一光学成像系统到被捕获其图像的被摄体的距离的位置。
例如，在图5所示的表格中，第一位置为第一光学成像系统在捕获无穷远处的被摄体的图像时的位置，第二位置为第一光学成像系统在捕获正常距离(例如，大约1.5m)处的被摄体的图像时的位置，并且第三位置是第一光学成像系统在捕获微距(micro)距离(例如，大约0.4m)处的被摄体的图像时的位置。
在第一位置的视场(FOVt1)与在第三位置的视场(FOVt3)的比(FOVt1/FOVt3)(即最大视场与最小视场的比)大于1且小于1.5。
在图2至图6示出的示例中，当第一光学成像系统在第一位置时从第一光学成像系统的第一透镜110的物方表面到图像传感器170的成像面的距离TTL为9.68mm，第一光学成像系统的总焦距ft为10.7mm，并且第一光学成像系统的f数Fno在2.6至3.1的范围内。
在图2至图6所示的示例中，第一透镜110具有正屈光力，并且第一透镜110的第一表面和第二表面在近轴区域凸出。
第二透镜120具有负屈光力，第二透镜120的第一表面在近轴区域平坦，并且第二透镜120的第二表面在近轴区域凹入。
第三透镜130具有正屈光力，第三透镜130的第一表面在近轴区域凸出，并且第三透镜130的第二表面在近轴区域凹入。
第四透镜140具有正屈光力，第四透镜140的第一表面在近轴区域凹入，并且第四透镜140的第二表面在近轴区域凸出。
第五透镜150具有负屈光力，第五透镜150的第一表面在近轴区域凹入，并且第五透镜150的第二表面在近轴区域凸出。
第一透镜110至第五透镜150的表面具有如图6所示的非球面系数。在这个示例中，第一透镜110至第五透镜150的所有物方表面和所有像方表面是非球面的。
在一个示例中，光阑设置在第一透镜110的前方，并且第一透镜110至第五透镜150中的至少一个透镜的有效直径大于光阑的直径。
在一个示例中，第一透镜110至第五透镜150中具有最大有效直径的透镜的有效直径大于光阑的直径。
如上所述构造的第一光学成像系统具有图3所示的像差特性。
将参照图7至图11描述第一光学成像系统的另一示例。
图7是示出第一光学成像系统的另一示例的示图。图8是显示示出图7所示的第一光学成像系统的像差特性的曲线的曲线图。图9和图10是列出图7所示的第一光学成像系统的透镜的特性的表格。图11是列出图7所示的第一光学成像系统的透镜的非球面系数的表格。
参照图7，第一光学成像系统包括具有第一透镜210、第二透镜220、第三透镜230、第四透镜240、第五透镜250、红外截止滤光器260和图像传感器270的光学系统。
另外，第一光学成像系统包括比第一透镜210更靠近物的反射构件P，反射构件P具有改变光的路径的反射表面。反射构件P可以是改变光的路径的棱镜。
图9中示出了透镜的各个特性(曲率半径、厚度或透镜之间的距离(间距)、折射率、焦距、和阿贝数)。
由于第一光学成像系统沿着光轴移动以自动对焦，因此图10中所示的表格中的第一位置、第二位置和第三位置指的是第一光学成像系统根据第一光学成像系统到被捕获其图像的被摄体的距离的位置。
例如，在图10所示的表格中，第一位置为第一光学成像系统在捕获无穷远处的被摄体的图像时的位置，第二位置为第一光学成像系统在捕获正常距离(例如，大约1.5m)处的被摄体的图像时的位置，并且第三位置是第一光学成像系统在捕获微距(micro)距离(例如，0.4m)处的被摄体的图像时的位置。
在第一位置的视场角(FOVt1)与在第三位置的视场角(FOVt3)的比(FOVt1/FOVt3)(即最大视场角与最小视场角的比)大于1且小于1.5。
在图7至图11示出的示例中，当第一光学成像系统在第一位置时从第一光学成像系统的第一透镜210的物方表面到图像传感器270的成像面的距离TTL为9.42mm，第一光学成像系统的总焦距ft为10.7mm，并且第一光学成像系统的f数Fno在2.6至3.1的范围内。
在图7至图11所示的示例中，第一透镜210具有正屈光力，并且第一透镜210的第一表面和第二表面在近轴区域凸出。
第二透镜220具有负屈光力，第二透镜220的第一表面在近轴区域凸出，并且第二透镜220的第二表面在近轴区域凹入。
第三透镜230具有负屈光力，第三透镜230的第一表面在近轴区域凸出，并且第三透镜230的第二表面在近轴区域凹入。
第四透镜240具有正屈光力，第四透镜240的第一表面在近轴区域凹入，并且第四透镜240的第二表面在近轴区域凸出。
第五透镜250具有负屈光力，第五透镜250的第一表面在近轴区域凹入，并且第五透镜250的第二表面在近轴区域凸出。
第一透镜210至第五透镜250的表面具有如图11所示的非球面系数。在这个示例中，第一透镜210至第五透镜250的所有物方表面和所有像方表面是非球面的。
在一个示例中，光阑设置在反射构件P的前方(即，物方)，并且第一透镜210至第五透镜250中的至少一个透镜的有效直径大于光阑的直径。
在一个示例中，第一透镜210至第五透镜250中具有最大有效直径的透镜的有效直径大于光阑的直径。
如上所述构造的第一光学成像系统具有图8所示的像差特性。
根据上述示例，可实现具有窄的视场且纤薄的光学成像系统以及包括该光学成像系统的便携式电子装置。
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变化。这里所描述的示例将仅被理解为描述性意义，而非出于限制的目的。在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。如果按照不同的顺序执行描述的技术，和/或如果按照不同的形式组合和/或通过其他组件或他们的等同物替换或增添描述的系统、架构、装置或电路中的组件，则可获得合适的结果。因此，本公开的范围并不通过具体实施方式限定而是通过权利要求及其等同物限定，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括在本公开中。

Claims (15)

1.一种光学成像系统，包括：
多个透镜，沿着光轴设置；及
反射构件，设置为比所述多个透镜的全部更靠近物并且具有被构造为改变光的路径的反射表面，
其中，所述多个透镜包括：
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，具有正屈光力；及
第五透镜，具有负屈光力，并且
所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜和所述第五透镜从所述光学成像系统的物方朝向所述光学成像系统的像方从所述第一透镜开始按照数字顺序依次设置，
其中，所述光学成像系统总共有五个透镜，
其中，所述多个透镜沿着所述光轴按照预定的距离彼此分开，
满足条件表达式0.8<TTL/ft<1.1，其中，TTL为从所述第一透镜的物方表面到图像传感器的成像面的距离，ft是所述光学成像系统的总焦距，并且
满足条件表达式FOVt≤40°，其中，FOVt是所述光学成像系统的视场。
2.根据权利要求1所述的光学成像系统，其中，满足条件表达式1.5<ft/ft1<3.5，其中ft1是所述第一透镜的焦距。
3.根据权利要求1所述的光学成像系统，其中，所述第一透镜的物方表面和像方表面凸出。
4.根据权利要求1所述的光学成像系统，其中，所述第二透镜的像方表面凹入。
5.根据权利要求1所述的光学成像系统，其中，
所述第三透镜的物方表面凸出；并且
所述第三透镜的像方表面凹入。
6.根据权利要求1所述的光学成像系统，其中，所述第四透镜的物方表面凹入；并且
所述第四透镜的像方表面凸出。
7.根据权利要求1所述的光学成像系统，其中，
所述第五透镜的物方表面凹入；并且
所述第五透镜的像方表面凸出。
8.根据权利要求1所述的光学成像系统，其中，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜和所述第五透镜的物方表面和像方表面是非球面的。
9.根据权利要求1所述的光学成像系统，其中，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜和所述第五透镜为塑料透镜。
10.根据权利要求1所述的光学成像系统，所述光学成像系统还包括设置在所述第一透镜的前方的光阑；
其中，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜和所述第五透镜中具有最大有效直径的透镜的有效直径大于所述光阑的直径。
11.一种便携式电子装置，包括：
第一光学成像系统；
第二光学成像系统；及
第三光学成像系统，
其中，所述第一光学成像系统、所述第二光学成像系统和所述第三光学成像系统具有不同的视场；
在所述第一光学成像系统、所述第二光学成像系统和所述第三光学成像系统中具有最窄的视场的光学成像系统的光轴的方向与所述第一光学成像系统、所述第二光学成像系统和所述第三光学成像系统中的其他光学成像系统的光轴的方向不同，
其中，具有最窄的视场的光学成像系统包括：
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，具有正屈光力；及
第五透镜，具有负屈光力，并且
所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜和所述第五透镜从所述光学成像系统的物方朝向所述光学成像系统的像方从所述第一透镜开始按照数字顺序依次设置，并且
其中，具有最窄的视场的光学成像系统总共有五个透镜，
满足条件表达式FOVt≤40°，其中，FOVt是具有最窄的视场的光学成像系统的视场。
12.根据权利要求11所述的便携式电子装置，其中，满足条件表达式1.8<FOVw/FOVt<4.5，其中，FOVw是所述第一光学成像系统、所述第二光学成像系统和所述第三光学成像系统中具有最宽的视场的光学成像系统的视场。
13.根据权利要求11所述的便携式电子装置，其中，满足条件表达式2.0<ft/fw<5.0，其中，ft是所述第一光学成像系统、所述第二光学成像系统和所述第三光学成像系统中具有最窄的视场的光学成像系统的总焦距，并且fw是所述第一光学成像系统、所述第二光学成像系统和所述第三光学成像系统中具有最宽的视场的光学成像系统的总焦距。
14.一种光学成像系统，包括：
光学系统，包括多个透镜，被构造成在保持所述多个透镜之间的固定位置关系的同时作为固定单元沿着光轴能够移动以对不同距离处的物进行对焦；及
反射构件，被构造成将来自物的光反射到所述光学系统的物方；
其中，所述光学系统的视场随着所述光学系统沿着所述光轴移动而改变；
其中，所述光学成像系统包括：
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，具有正屈光力；及
第五透镜，具有负屈光力，并且
所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜和所述第五透镜从所述光学成像系统的物方朝向所述光学成像系统的像方从所述第一透镜开始按照数字顺序依次设置，
其中，所述光学成像系统总共有五个透镜，
其中，满足条件表达式0.8<TTL/ft<1.1，其中，TTL为所述第一透镜的物方表面到图像传感器的成像面的距离，ft为所述光学系统的总焦距，并且
满足条件表达式FOVt≤40°，其中，FOVt是所述光学成像系统的视场。
15.根据权利要求14所述的光学成像系统，其中，满足条件表达式1.5<ft/ft1<3.5，其中，ft为所述光学系统的总焦距，ft1为所述第一透镜的焦距。
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Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101452084B1 (ko) * 2013-01-22 2014-10-16 삼성전기주식회사 초소형 광학계 및 이를 구비하는 휴대용 기기
KR101963591B1 (ko) 2016-12-29 2019-04-01 삼성전기주식회사 촬상 광학계 및 이를 포함하는 휴대용 전자기기
TWI640809B (zh) 2017-05-19 2018-11-11 大立光電股份有限公司 攝影鏡片系統、取像裝置及電子裝置
CN108957708B (zh) * 2017-05-19 2021-06-11 信泰光学(深圳)有限公司 望远镜头
US11493734B2 (en) * 2017-06-13 2022-11-08 Zhejiang Sunny Optical Co., Ltd Camera lens assembly including five lenses of +−++− or +−−+− refractive powers
TWI667509B (zh) * 2018-05-10 2019-08-01 大立光電股份有限公司 攝影用光學鏡組、取像裝置及電子裝置
CN109286707A (zh) * 2018-11-06 2019-01-29 Oppo广东移动通信有限公司 摄像头组件和电子装置
TWI672538B (zh) * 2018-09-12 2019-09-21 大陽科技股份有限公司 相機模組及電子裝置
CN109451102A (zh) * 2018-11-06 2019-03-08 Oppo广东移动通信有限公司 电子装置
CN111381347B (zh) * 2018-12-29 2021-11-09 山东新北洋信息技术股份有限公司 透镜组件及成像装置
US11662552B2 (en) * 2019-08-30 2023-05-30 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Optical imaging system
TW202323900A (zh) * 2019-08-30 2023-06-16 南韓商三星電機股份有限公司 光學成像系統
US11852896B2 (en) * 2019-08-30 2023-12-26 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Optical imaging system and camera module including the same
KR102258604B1 (ko) * 2019-09-10 2021-05-31 삼성전기주식회사 촬상 광학계
KR20210044105A (ko) 2019-10-14 2021-04-22 삼성전기주식회사 촬상 광학계 및 카메라 모듈
KR102350249B1 (ko) * 2020-06-05 2022-01-11 현대모비스 주식회사 차량용 카메라
TWI707172B (zh) * 2020-07-29 2020-10-11 大立光電股份有限公司 成像用光學鏡片組、取像裝置及電子裝置
KR20220017139A (ko) * 2020-08-04 2022-02-11 엘지이노텍 주식회사 광학계
US11463165B2 (en) * 2020-11-23 2022-10-04 Verizon Patent And Licensing Inc. Systems and methods for optical wireless communications
CN113433654B (zh) * 2021-06-09 2023-12-15 江西晶超光学有限公司 光学镜头、摄像模组及电子设备
CN114063250B (zh) * 2021-08-25 2023-12-15 江西晶超光学有限公司 光学系统及取像模组、电子装置
CN117826376B (zh) * 2024-03-05 2024-06-11 江西联益光学有限公司 一种光学镜头

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103907044A (zh) * 2011-10-31 2014-07-02 Lg伊诺特有限公司 成像镜头
CN105359006A (zh) * 2013-07-04 2016-02-24 核心光电有限公司 小型长焦透镜套件
CN105467563A (zh) * 2014-09-11 2016-04-06 玉晶光电(厦门)有限公司 便携设备之小型窄视场光学成像镜头
CN107436482A (zh) * 2016-05-28 2017-12-05 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 转折式望远定焦镜头及摄像装置
CN207164345U (zh) * 2016-12-29 2018-03-30 三星电机株式会社 光学成像系统及包括该光学成像系统的便携式电子装置
CN108254997A (zh) * 2016-12-28 2018-07-06 三星电机株式会社 光学成像系统

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5787313A (en) * 1997-02-20 1998-07-28 Eastman Kodak Company Hybrid camera including viewfinder with masks for parallax correction and image format indication
JP4285957B2 (ja) * 2002-08-29 2009-06-24 オリンパス株式会社 ズームレンズ及びそれを有する電子撮像装置
JP4788953B2 (ja) 2005-11-16 2011-10-05 ソニー株式会社 撮像装置及びズームレンズ
US7471453B2 (en) 2005-11-17 2008-12-30 Panasonic Corporation Zoom lens system, imaging device and camera
JP5038685B2 (ja) 2005-11-17 2012-10-03 パナソニック株式会社 ズームレンズ系、撮像装置及びカメラ
JP2007306282A (ja) 2006-05-11 2007-11-22 Citizen Electronics Co Ltd カメラモジュール
US7859764B2 (en) * 2006-12-20 2010-12-28 Konica Minolta Opto, Inc. Variable-power optical system, image pickup device, and digital apparatus
KR101431539B1 (ko) * 2008-01-11 2014-08-19 삼성전자주식회사 줌 렌즈 시스템
TWI435135B (zh) * 2010-10-06 2014-04-21 Largan Precision Co Ltd 光學透鏡系統
TWI452331B (zh) * 2012-03-08 2014-09-11 Largan Precision Co Ltd 光學成像系統鏡組
JP5894847B2 (ja) * 2012-04-19 2016-03-30 カンタツ株式会社 撮像レンズ
JP6090650B2 (ja) * 2012-11-19 2017-03-08 株式会社リコー 結像レンズ、撮像装置および情報装置
US9122039B2 (en) * 2013-03-06 2015-09-01 Raytheon Company Compact internal field of view switch and pupil relay
US9316810B2 (en) 2014-03-07 2016-04-19 Apple Inc. Folded telephoto camera lens system
KR20160000759A (ko) 2014-06-25 2016-01-05 삼성전자주식회사 소형 망원 렌즈 시스템
TW201632949A (zh) * 2014-08-29 2016-09-16 伊奧克里公司 捕捉在一可攜式電子器件上之影像之影像轉向
TWI541539B (zh) * 2014-12-30 2016-07-11 大立光電股份有限公司 成像光學鏡片組、取像裝置及電子裝置
CN112327463B (zh) 2015-01-03 2022-10-14 核心光电有限公司 微型长焦镜头模块和使用该镜头模块的相机
TWM511632U (zh) * 2015-02-03 2015-11-01 Largan Precision Co Ltd 相機模組及電子裝置
KR102422781B1 (ko) 2015-03-11 2022-07-19 엘지이노텍 주식회사 촬상 렌즈, 이를 포함하는 카메라 모듈 및 디지털 기기
JP6555920B2 (ja) * 2015-04-22 2019-08-07 株式会社タムロン ズームレンズ及び撮像装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103907044A (zh) * 2011-10-31 2014-07-02 Lg伊诺特有限公司 成像镜头
CN105359006A (zh) * 2013-07-04 2016-02-24 核心光电有限公司 小型长焦透镜套件
CN105467563A (zh) * 2014-09-11 2016-04-06 玉晶光电(厦门)有限公司 便携设备之小型窄视场光学成像镜头
CN107436482A (zh) * 2016-05-28 2017-12-05 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 转折式望远定焦镜头及摄像装置
CN108254997A (zh) * 2016-12-28 2018-07-06 三星电机株式会社 光学成像系统
CN207164345U (zh) * 2016-12-29 2018-03-30 三星电机株式会社 光学成像系统及包括该光学成像系统的便携式电子装置

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