CN110346913B

CN110346913B - 光学系统

Info

Publication number: CN110346913B
Application number: CN201910649160.1A
Authority: CN
Inventors: 郑弼镐
Original assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Priority date: 2014-10-31
Filing date: 2015-04-16
Publication date: 2021-12-14
Anticipated expiration: 2035-04-16
Also published as: KR20160051185A; CN106154504B; CN110346913A; CN106154504A; KR101670136B1; US20160124190A1; US9678308B2; TW201616175A; TWI630411B

Abstract

一种光学系统包括：第一透镜，具有屈光力，并包括在近轴区域凸出的物方表面；第二透镜，具有屈光力，并包括在近轴区域凸出的物方表面；第三透镜，具有屈光力；第四透镜，具有屈光力；和第五透镜，具有屈光力。从物方起依次设置第一透镜至第五透镜。第一透镜的阿贝数在30和50之间。根据本发明的光学系统，可降低高温和/或低温下的分辨率的劣化，甚至当温度改变时也可保持MTF性能，并且可减少焦点位置的变化。另外，可实现像差改善效果、宽广的视场角以及高水平的分辨率。

Description

光学系统

本申请是申请日为2015年4月16日、申请号为201510179022.3的发明专利申请“光学系统”的分案申请。

技术领域

本公开的一些实施例可涉及一种光学系统。

背景技术

近来，移动通信终端已经普遍设置有相机模块，从而能够进行图像捕获和视频通话。另外，由于这样的移动通信终端中的相机的功能的级别在逐渐升高，因此，也逐渐地要求用于移动通信终端的相机具有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型化的趋势，因此在获得具有高水平的分辨率和高水平的性能的相机模块方面会存在限制。

为了解决这些问题，近来，相机的透镜已由作为比玻璃轻的材料的塑料形成，而且已经用五枚或者更多枚透镜来构造镜头模块，从而获得高水平的分辨率。

发明内容

本公开的一方面可提供一种可实现像差改善效果、高水平的分辨率和/或宽广的视场角的光学系统。

本公开的一方面还可提供一种光学系统，所述光学系统能够降低高温和/或低温下的分辨率的劣化，甚至当温度改变时也能够保持调制传递函数(MTF)的性能，并且减少焦点位置的变化。

根据本公开的一方面，一种光学系统可包括：第一透镜，具有屈光力，并包括在近轴区域为凸面的物方表面；第二透镜，具有屈光力，并包括在近轴区域为凸面的物方表面；第三透镜，具有屈光力；第四透镜，具有屈光力；第五透镜，具有屈光力。从物方至像方依次设置第一透镜至第五透镜。第一透镜的阿贝数可在30至50之间。例如，可降低高温和/或低温下的分辨率的劣化，甚至当温度改变时也可保持MTF性能，并且可减少焦点位置的变化。另外，可实现像差改善效果、宽广的视场角以及高水平的分辨率。

根据本公开的另一方面，一种光学系统包括：第一透镜，具有屈光力以及凸出的物方表面；第二透镜，具有屈光力以及凸出的物方表面；第三透镜，具有屈光力；第四透镜，具有屈光力；和第五透镜，具有屈光力，其中，从物方起依次设置第一透镜至第五透镜。

其中，第一透镜的阿贝数v1满足：

30<v1<50。

根据本公开的另一方面，一种光学系统包括：第一透镜，具有屈光力；第二透镜，具有屈光力以及凸出的物方表面；第三透镜，具有屈光力；第四透镜，具有负屈光力；和第五透镜，具有正屈光力，其中，从物方起依次设置第一透镜至第五透镜。

其中，第一透镜的折射率n1满足：

1.70<n1<2.10。

根据本公开的另一方面，一种光学系统包括：第一透镜，具有屈光力；第二透镜，具有屈光力以及凸出的物方表面；第三透镜，具有屈光力以及凸出的物方表面；第四透镜，具有屈光力；和第五透镜，具有正屈光力以及凹入的像方表面，其中，从物方起依次设置第一透镜至第五透镜。

根据本公开的又一方面，一种光学系统包括从物方起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，其中，第一透镜的阿贝数在30和50之间，第二透镜包括凸出的物方表面。

还描述了其他实施例。上述发明内容并未穷尽列举出本发明的所有方面。认为本发明包括能够根据上面概括的各方面的所有合理的组合而实现的所有的光学系统、以下的具体实施方式中所公开的光学系统以及所提交的申请的权利要求中特别指出的光学系统。这样的组合具有未在上面的发明内容中明确提到的特别的优点。

附图说明

通过下面结合附图而进行的详细描述，本公开的上述和其他方面、特点以及优点将会被更加清楚地理解，其中：

图1是根据本公开的第一示例性实施例的光学系统的视图；

图2是具有示出图1所示的光学系统的像差特性的曲线的曲线图；

图3是示出图1所示的光学系统中的透镜的特性的表格；

图4是示出图1所示的光学系统中的透镜的非球面系数的表格；

图5是根据本公开的第二示例性实施例的光学系统的视图；

图6是具有示出图5所示的光学系统的像差特性的曲线的曲线图；

图7是示出图5所示的光学系统中的透镜的特性的表格；

图8是示出图5所示的光学系统中的透镜的非球面系数的表格；

图9是根据本公开的第三示例性实施例的光学系统的视图；

图10是具有示出图9所示的光学系统的像差特性的曲线的曲线图；

图11是示出图9所示的光学系统中的透镜的特性的表格；

图12是示出图9所示的光学系统中的透镜的非球面系数的表格。

具体实施方式

以下，将参照附图来详细地描述本公开的实施例。

然而，本公开可以许多不同的形式来实施，并且不应被解释为局限于这里阐述的实施例。更确切地说，提供这些实施例以使本公开将是彻底的且完整的，并将本公开的范围充分地传达给本领域技术人员。

在附图中，为了清楚起见，可能夸大元件的形状和尺寸，并且相同的附图标记将始终用于指示相同或相似的元件。

在附图中，为了便于解释，已经稍微夸大了透镜的厚度、尺寸和形状。特别地，球面和非球面的形状仅仅通过示例的方式来示出，但并不限于图中所示的形状。

在本说明书中，第一透镜是指最靠近物方的透镜，第五透镜是指最靠近图像传感器的透镜。

另外，每个透镜的第一表面是指其更靠近或面向物方的表面(或物方表面)，每个透镜的第二表面是指其更靠近或面向像方的表面(或像方表面)。另外，在这里，除非另作说明，在本公开的实施例中，透镜的曲率半径、厚度等的数值均可由毫米(mm)示出。

另外，近轴区域可指光轴上的非常狭窄的区域和/或光轴附近的区域。

根据本公开的示例性实施例的光学系统可包括五枚透镜。

即，光学系统可包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜以及第五透镜。

然而，光学系统不限于仅包括五枚透镜，如果有需要，光学系统可进一步包括其他组件或另外的一枚或更多枚透镜。例如，光学系统可包括用于控制光量的光阑。另外，光学系统还可包括用于滤除红外光的红外(IR)截止滤光器。另外，光学系统还可包括：图像传感器，用于将入射到图像传感器上的对象的像转换为电信号。另外，光学系统还可包括用于调整透镜之间间隔的间隔保持构件。

在根据一些示例性实施例的光学系统中，第一透镜可由玻璃形成，并且第二透镜至第五透镜中的至少一枚可由塑料形成。然而，也可以是第一透镜可由塑料形成，并且/或者第二透镜至第五透镜中的至少一枚可由玻璃形成。

另外，第一透镜的物方表面和像方表面的至少一个可为非球面。

另外，第一透镜至第五透镜中的至少一枚透镜具有非球面。另外，第一透镜至第五透镜中的每枚透镜可具有至少一个非球面。

即，第一透镜至第五透镜的第一表面和第二表面的至少一个可为非球面。这里，第一透镜至第五透镜的非球面可由以下公式1表示：

[公式1]

其中，c是在透镜顶点处的曲率(曲率半径的倒数)，K是圆锥曲线常数，Y是从透镜的非球面上的某一点沿垂直于光轴的方向到光轴的距离。另外，常数A到F是非球面系数，Z是距离为Y处的非球面上的某一点与通过透镜的非球面的顶点的切平面之间的距离。

包括第一透镜至第五透镜的光学系统从物方起可依次分别具有(例如，但不限于)正屈光力的透镜、负屈光力的透镜、正屈光力的透镜、负屈光力的透镜和正屈光力的透镜。

例如，如上述构成的光学系统的一些实施例可通过改善像差来提高光学性能。另外，通过使用由玻璃形成的第一透镜，如上述构成的光学系统的一些实施例可降低高温和/或低温下的分辨率的劣化。

另外，通过使用由玻璃形成的第一透镜，如上述构成的光学系统的一些实施例甚至在温度改变期间也可保持调制传递函数(MTF)的性能，并减少焦点位置的变化。

根据示例性实施例的光学系统可满足条件表达式1。

[条件表达式1]

30<v1<50

这里，v1是第一透镜的阿贝数。

根据示例性实施例的光学系统可满足条件表达式2。

[条件表达式2]

f5/f1>0.3

这里，f1是第一透镜的焦距，f5是第五透镜的焦距。

在本公开的一些实施例中，f5/f1可在条件表达式2的范围之外，但第五透镜的屈光力会较强，从而导致难以确保图像周边部分的分辨率。

根据示例性实施例的光学系统可满足条件表达式3。

[条件表达式3]

-20<v1-v3<-5

这里，v1是第一透镜的阿贝数，v3是第三透镜的阿贝数。

在本公开的一些实施例中，v1-v3可在条件表达式3的范围之外，但会难以校正色差，从而导致难以获得高分辨率。

根据示例性实施例的光学系统可满足条件表达式4。

[条件表达式4]

Th2/Th5<0.4

这里，Th2是第二透镜在近轴区域的厚度，Th5是第五透镜在近轴区域的厚度。

在本公开的一些实施例中，Th2/Th5可在条件表达式4的范围之外，但在对较近的物体进行成像时会难以校正像差，从而导致难以获得高分辨率。

根据示例性实施例的光学系统可满足条件表达式5。

[条件表达式5]

1.0<OAL/EFL<2.0

其中，OAL是从第一透镜的物方表面至图像传感器的成像面的距离，EFL是包括第一透镜至第五透镜的光学系统的总焦距。

在本公开的一些实施例中，OAL/EFL可在条件表达式5的范围之外，但光学系统的视场会变窄，并且难以使光学系统变得较薄。

根据示例性实施例的光学系统可满足条件表达式6。

[条件表达式6]

0.2<Th5/EFL<0.4

其中，Th5是第五透镜在近轴区域的厚度，EFL是包括第一透镜至第五透镜的光学系统的总焦距。

在本公开的一些实施例中，Th5/EFL可在条件表达式6的范围之外，但畸变像差会增加，从而由于成像面的弯曲而导致难以确保图像的周边部分的分辨率。

根据示例性实施例的光学系统可满足条件表达式7。

[条件表达式7]

1.70<n1<2.10

这里，n1是第一透镜的折射率。

在本公开的一些实施例中，n1可在条件表达式7的范围之外，但会难以校正色差，从而导致难以获得高分辨率。

根据示例性实施例的光学系统可满足条件表达式8。

[条件表达式8]

0.5<r1/EFL<0.7

这里，r1是第一透镜的物方表面的曲率半径，EFL是包括第一透镜至第五透镜的光学系统的总焦距。

根据示例性实施例的光学系统可满足条件表达式9。

[条件表达式9]

0.5<EFL/f1<1.2

这里，f1是第一透镜的焦距，EFL是包括第一透镜至第五透镜的光学系统的总焦距。

根据示例性实施例的光学系统可满足条件表达式10。

[条件表达式10]

1<f1/f3<2.5

其中，f1是第一透镜的焦距，f3是第三透镜的焦距。

根据示例性实施例的光学系统可满足条件表达式11。

[条件表达式11]

0.8<EFL/f1+|EFL/f2|<1.9

这里，EFL是光学系统的总焦距，f1是第一透镜的焦距，f2是第二透镜的焦距。

根据示例性实施例的光学系统可满足条件表达式12。

[条件表达式12]

75°<FOV<90°

这里，FOV是光学系统的视场角。这里，光学系统的视场角由度(°)来表示。

接下来，将对构成根据示例性实施例的光学系统的第一透镜至第五透镜进行描述。

第一透镜可具有正屈光力。然而，第一透镜也可具有负屈光力。另外，第一透镜可具有弯月形状。第一透镜的物方表面可为凸面。例如，第一透镜的第一表面在近轴区域可为凸面，并且/或者第一透镜的第二表面在近轴区域可为凹面。

另外，第一透镜的两个表面均可为凸面。例如，第一透镜的第一表面和第二表面在近轴区域均可为凸面。

第一透镜的第一表面和第二表面中的至少一个可为非球面。例如，第一透镜的两个表面均可为非球面。

第二透镜可具有负屈光力。然而，第二透镜也可具有正屈光力。另外，第二透镜可具有弯月形状。第二透镜的物方表面可为凸面。例如第二透镜的第一表面在近轴区域可为凸面，并且/或者第二透镜的第二表面在近轴区域可为凹面。

第二透镜的第一表面和第二表面中的至少一个可为非球面。例如，第二透镜的两个表面均可为非球面。

第三透镜可具有正屈光力。然而，第三透镜也可具有负屈光力。另外，第三透镜的两个表面均可为凸面。例如，第三透镜的第一表面和第二表面在近轴区域可为凸面。

另外，第三透镜可为像方表面是凸面的弯月形状。例如，第三透镜的第一表面在近轴区域可为凹面，并且第三透镜的第二表面在近轴区域可为凸面。

第三透镜的第一表面和第二表面中的至少一个可为非球面。例如，第三透镜的两个表面均可为非球面。

第四透镜可具有负屈光力。然而，第四透镜也可具有正屈光力。另外，第四透镜可具有弯月形状。第四透镜的像方表面可为凸面。例如，第四透镜的第一表面在近轴区域可为凹面，并且第四透镜的第二表面在近轴区域可为凸面。

第四透镜的第一表面和第二表面中的至少一个可为非球面。例如，第四透镜的两个表面均可为非球面。

第五透镜可具有负屈光力。然而，第五透镜也可具有正屈光力。另外，第五透镜可具有弯月形状。第五透镜的物方表面可为凸面。例如，第五透镜的第一表面在近轴区域可为凸面，并且/或者第五透镜的第二表面在近轴区域可为凹面。

第五透镜的第一表面和第二表面中的至少一个可为非球面。例如，第五透镜的两个表面均可为非球面。

另外，第五透镜可具有形成于其第一表面和第二表面的至少一个上的至少一个拐点。例如，第五透镜的第二表面在近轴区域可为凹面，并在其边缘而变为凸面。

在此，光阑可设置于第一透镜和第二透镜之间。因此，可降低对偏心(透镜的光轴没有对准的现象)公差的敏感性。然而，光阑也可设置在第一透镜的前面或者第二透镜至第五透镜之间的任何位置。

另外，第一透镜可由(例如，但不限于)玻璃形成，从而可降低高温和/或低温下的分辨率的劣化。即，第一透镜由玻璃形成，从而甚至当温度改变时也可保持MTF性能，并且可减少焦点位置的变化。

另外，在如上述构成的光学系统中，多个透镜可执行像差校正功能，从而可改善像差特性。

将参照图1至图4来描述根据本公开的第一示例性实施例的光学系统。

根据第一示例性实施例的光学系统可包括第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140以及第五透镜150，还可包括光阑、红外截止滤光器160和图像传感器170。

例如，如表1中所示(如下所示)，第一透镜110的焦距(f1)可为3.053mm，第二透镜120的焦距(f2)可为-4.726mm，第三透镜130的焦距(f3)可为2.836mm，第四透镜140的焦距(f4)可为-4.188mm，第五透镜150的焦距(f5)可为16.230mm，光学系统的总焦距(EFL)可为3.42mm。

另外，第一透镜110的阿贝数(v1)可为49.2，f5/f1可为5.315226,v1-v3可为-6.9，Th2/Th5可为0.27，OAL/EFL可为1.4157149，Th5/f可为0.292，第一透镜110的折射率(n1)可为1.743，r1/EFL可为0.5932105，EFL/f1可为1.1200328，f1/f3可为1.0768419，并且EFL/f1+|EFL/f2|可为1.8436945。

[表1]

f1	3.053
		f2	-4.726
f3	2.836
		f4	-4.188
f5	16.230
		EFL	3.42
BFL	0.792
		FNO	2.8
OAL	4.842
		FOV	79.5

这里，在图3中示出第一透镜110至第五透镜150的各自的特征(曲率半径、厚度或透镜间的距离、折射率以及阿贝数)。

在第一示例性实施例中，第一透镜110可具有正屈光力，并且可具有物方表面为凸面的弯月形状。例如，第一透镜110的第一表面在近轴区域可为凸面，第一透镜110的第二表面在近轴区域可为凹面。然而，第一透镜110也可具有负屈光力，并且/或者第一透镜110的像方表面在光轴处可凸出。

第二透镜120可具有负屈光力，并且可具有物方表面为凸面的弯月形状。例如，第二透镜120的第一表面在近轴区域可为凸面，并且第二透镜120的第二表面在近轴区域可为凹面。然而，第二透镜120也可具有正屈光力，第二透镜120的物方表面在光轴处可凹入，并且/或者第二透镜120的像方表面在光轴处可凸出。

第三透镜130可具有正屈光力，并且其两个表面均可为凸面。例如，第三透镜130的第一表面和第二表面在近轴区域可为凸面。然而，第三透镜130也可具有负屈光力，并且/或者第三透镜130的物方表面和像方表面中的至少一个在光轴处可凹入。

第四透镜140可具有负屈光力，并且可具有像方表面为凸面的弯月形状。例如，第四透镜140的第一表面在近轴区域可为凹面，并且第四透镜140的第二表面在近轴区域可为凸面。然而，第四透镜140也可具有正屈光力，第四透镜140的物方表面在光轴处可凸出，并且/或者第四透镜140的像方表面在光轴处可凹入。

第五透镜150可具有正屈光力，并且可具有物方表面为凸面的弯月形状。例如，第五透镜150的第一表面在近轴区域可为凸面，并且第五透镜150的第二表面在近轴区域可为凹面。另外，第五透镜150的第一表面在周边部分可为凹面，并且/或者第五透镜150的第二表面在周边部分可为凸面。然而，第五透镜150也可具有负屈光力，第五透镜150的物方表面在光轴处可凹入，并且/或者第五透镜150的像方表面可为凸面。另外，至少一个拐点可形成于第五透镜150的第一表面和第二表面中的至少一个上。

同时，第一透镜110至第五透镜150的各自的表面可具有如图4所示的非球面系数。

另外，光阑可被设置在第一透镜110和第二透镜120之间。然而，光阑可被设置在第一透镜110的前面或者可被设置在第二透镜120和第五透镜150之间的任何位置。

另外，如上述构成的光学系统可具有如图2所示的像差特性。

将参照图5至图8来描述根据本公开的第二示例性实施例的光学系统。

根据第二示例性实施例的光学系统可包括第一透镜210、第二透镜220、第三透镜230、第四透镜240以及第五透镜250，还可包括光阑、红外截止滤光器260和图像传感器270。

例如，如表2中所示(如下所示)，第一透镜210的焦距(f1)可为3.108mm，第二透镜220的焦距(f2)可为-4.968mm，第三透镜230的焦距(f3)可为3.029mm，第四透镜240的焦距(f4)可为-5.079mm，第五透镜250的焦距(f5)可为22.884mm，光学系统的总焦距(EFL)可为3.42mm。

另外，第一透镜210的阿贝数(v1)可为49.2，f5/f1可为7.3618404，v1-v3可为-6.9，Th2/Th5可为0.3，OAL/EFL可为1.4390405，Th5/f可为0.292，第一透镜210的折射率(n1)可为1.743，r1/EFL可为0.6913325，EFL/f1可为1.1002364，f1/f3可为1.0260681，并且EFL/f1+|EFL/f2|可为1.788605。

[表2]

这里，在图7中示出第一透镜210至第五透镜250的各自的特征(曲率半径、厚度或透镜间的距离、折射率以及阿贝数)。

在第二示例性实施例中，第一透镜210可具有正屈光力，并且其两个表面均为凸面。例如，第一透镜210的第一表面和第二表面在近轴区域可为凸面。然而，第一透镜210也可具有负屈光力，并且/或者第一透镜210的像方表面和物方表面中的至少一个在光轴处可凹入。

第二透镜220可具有负屈光力，并且可具有物方表面为凸面的弯月形状。例如，第二透镜220的第一表面在近轴区域可为凸面，并且第二透镜220的第二表面在近轴区域可为凹面。然而，第二透镜220也可具有正屈光力，第二透镜220的物方表面在光轴处可凹入，并且/或者第二透镜220的像方表面在光轴处可凸出。

第三透镜230可具有正屈光力，并且可具有像方表面为凸面的弯月形状。例如，第三透镜230的第一表面在近轴区域可为凹面，并且第三透镜230的第二表面在近轴区域可为凸面。然而，第三透镜230也可具有负屈光力，第三透镜230的物方表面在光轴处可凸出，并且/或者第三透镜230的像方表面在光轴处可凸出。

第四透镜240可具有负屈光力，并且可具有像方表面为凸面的弯月形状。例如，第四透镜240的第一表面在近轴区域可为凹面，并且第四透镜240的第二表面在近轴区域可为凸面。然而，第四透镜240也可具有正屈光力，第四透镜240的物方表面在光轴处可凸出，并且/或者第四透镜240的像方表面在光轴处可凹入。

第五透镜250可具有正屈光力，并且可具有物方表面为凸面的弯月形状。例如，第五透镜250的第一表面在近轴区域可为凸面，并且第五透镜250的第二表面在近轴区域可为凹面。另外，第五透镜250的第一表面在周边部分可为凹面，并且/或者第五透镜250的第二表面在周边部分可为凸面。然而，第五透镜250也可具有负屈光力，第五透镜250的物方表面在光轴处可凹入，并且/或者第五透镜250的像方表面可为凸面。另外，至少一个拐点可形成于第五透镜250的第一表面和第二表面中的至少一个上。

同时，第一透镜210至第五透镜250的各自的表面可具有如图8所示的非球面系数。

另外，光阑可被设置在第一透镜210和第二透镜220之间。然而，光阑可被设置在第一透镜210的前面或者可被设置在第二透镜220和第五透镜250之间的任何位置。

另外，如上述构成的光学系统可具有如图6所示的像差特性。

将参照图9至图12来描述根据本公开的第三示例性实施例的光学系统。

根据第三示例性实施例的光学系统可包括第一透镜310、第二透镜320、第三透镜330、第四透镜340以及第五透镜350，还可包括光阑、红外截止滤光器360和图像传感器370。

例如，如表3中所示(如下所示)，第一透镜310的焦距(f1)可为5.354mm，第二透镜320的焦距(f2)可为-10.768mm，第三透镜330的焦距(f3)可为2.183mm，第四透镜340的焦距(f4)可为-4.343mm，第五透镜350的焦距(f5)可为17.154mm，光学系统的总焦距(EFL)可为3.05mm。

另外，第一透镜310的阿贝数(v1)可为44.9，f5/f1可为3.2040098，v1-v3可为-11.2，Th2/Th5可为0.247，OAL/EFL可为1.5071724，Th5/f可为0.332，第一透镜310的折射率(n1)可为1.744，r1/EFL可为0.6039019，EFL/f1可为0.5696767，f1/f3可为2.452596，并且EFL/f1+|EFL/f2|可为0.8529201。

[表3]

f1	5.354
		f2	-10.768
f3	2.183
		f4	-4.343
f5	17.154
		EFL	3.05
BFL	0.831
		FNO	2.4
OAL	4.597
		FOV	86.8

这里，在图11中示出第一透镜310至第五透镜350的各自的特征(曲率半径、厚度或透镜间的距离、折射率以及阿贝数)。

在第三示例性实施例中，第一透镜310可具有正屈光力，并且可具有物方表面为凸面的弯月形状。例如，第一透镜310的第一表面在近轴区域可为凸面，第一透镜310的第二表面在近轴区域可为凹面。然而，第一透镜310也可具有负屈光力，第一透镜310的物方表面在光轴处可凹入，并且/或者第一透镜310的像方表面在光轴处可凸出。

第二透镜320可具有负屈光力，并且可具有物方表面为凸面的弯月形状。例如，第二透镜320的第一表面在近轴区域可为凸面，并且第二透镜320的第二表面在近轴区域可为凹面。然而，第二透镜320也可具有正屈光力，第二透镜320的物方表面在光轴处可凹入，并且/或者第二透镜320的像方表面在光轴处可凸出。

第三透镜330可具有正屈光力，并且其两个表面均可为凸面。例如，第三透镜330的第一表面和第二表面在近轴区域可为凸面。然而，第三透镜330也可具有负屈光力，并且/或者第三透镜330的物方表面和像方表面中的至少一个可为凹面。

第四透镜340可具有负屈光力，并且可具有像方表面为凸面的弯月形状。例如，第四透镜340的第一表面在近轴区域可为凹面，并且第四透镜340的第二表面在近轴区域可为凸面。然而，第四透镜340也可具有正屈光力，第四透镜340的物方表面在光轴处可凸出，并且/或者第四透镜340的像方表面在光轴处可凹入。

第五透镜350可具有正屈光力，并且可具有物方表面为凸面的弯月形状。例如，第五透镜350的第一表面在近轴区域可为凸面，并且第五透镜350的第二表面在近轴区域可为凹面。另外，第五透镜350的第一表面在周边部分可为凹面，并且/或者第五透镜350的第二表面在周边部分可为凸面。然而，第五透镜350也可具有负屈光力，第五透镜350的物方表面在光轴处可凹入，并且/或者第五透镜350的像方表面在光轴处可凸出。另外，至少一个拐点可形成于第五透镜350的第一表面和第二表面中的至少一个。

同时，第一透镜310至第五透镜350的各自的表面可具有如图12所示的非球面系数。

另外，光阑可被设置在第一透镜310和第二透镜320之间。然而，光阑可被设置在第一透镜310的前面或者可被设置在第二透镜320和第五透镜350之间的任何位置。

另外，如上述构成的光学系统可具有如图10所示的像差特性。

如上所述，在根据本公开的一些示例性实施例的光学系统中，所述光学系统可获得像差改善效果，高水平的分辨率以及宽广的视场角。

所述光学系统可降低高温和/或低温下的分辨率的劣化，甚至在温度改变期间也可保持MTF性能。此外，所述光学系统可减少焦点位置的变化。

虽然上面已经示出并描述了示例性实施例，但对于本领域技术人员来说明显的是，在不脱离由权利要求所限定的本发明的范围的情况下，可以进行修改和变形。

Claims

1.一种光学系统，包括：

第一透镜，具有正屈光力以及凸出的物方表面；

第二透镜，具有负屈光力以及凸出的物方表面；

第三透镜，具有正屈光力；

第四透镜，具有负屈光力；和

第五透镜，具有正屈光力，

其中，从物方起依次设置第一透镜至第五透镜，

其中，第一透镜的阿贝数v1满足：

30<v1<50，

其中，第五透镜的厚度Th5和光学系统的总焦距EFL满足：

0.2<Th5/EFL<0.4。

2.如权利要求1所述的光学系统，其中，第一透镜的焦距f1和第五透镜的焦距f5满足：

f5/f1>0.3。

3.如权利要求1所述的光学系统，其中，第一透镜的阿贝数v1和第三透镜的阿贝数v3满足：

-20<v1-v3<-5。

4.如权利要求1所述的光学系统，其中，第二透镜的厚度Th2和第五透镜的厚度Th5满足：

Th2/Th5<0.4。

5.如权利要求1所述的光学系统，还包括：图像传感器，用于将对象的通过第一透镜至第五透镜入射到图像传感器上的像转换为电信号，

其中，从第一透镜的物方表面至图像传感器的成像面的距离OAL和光学系统的总焦距EFL满足：

1.0<OAL/EFL<2.0。

6.如权利要求1所述的光学系统，其中，第一透镜的折射率n1满足：

1.70<n1<2.10。

7.如权利要求1所述的光学系统，其中，第一透镜的物方表面的曲率半径r1和光学系统的总焦距EFL满足：

0.5<r1/EFL<0.7。

8.如权利要求1所述的光学系统，其中，第一透镜的焦距f1和光学系统的总焦距EFL满足：

0.5<EFL/f1<1.2。

9.如权利要求1所述的光学系统，其中，第一透镜的焦距f1和第三透镜的焦距f3满足：

1<f1/f3<2.5。

10.如权利要求1所述的光学系统，其中，第一透镜的焦距f1，第二透镜的焦距f2和光学系统的总焦距EFL满足：

0.8<EFL/f1+|EFL/f2|<1.9。

11.如权利要求1所述的光学系统，其中，光学系统的视场角FOV满足：

75°<FOV<90°。

12.如权利要求1所述的光学系统，其中，第一透镜的屈光力为正。

13.如权利要求1所述的光学系统，其中，第一透镜的像方表面为凹面。

14.如权利要求1所述的光学系统，其中，第一透镜的像方表面为凸面。

15.如权利要求1所述的光学系统，其中，第二透镜的屈光力为负。

16.如权利要求1所述的光学系统，其中，第二透镜的像方表面为凹面。

17.如权利要求1所述的光学系统，其中，第三透镜的屈光力为正。

18.如权利要求1所述的光学系统，其中，第三透镜的物方表面为凸面。

19.如权利要求1所述的光学系统，其中，第三透镜的物方表面为凹面。

20.如权利要求1所述的光学系统，其中，第三透镜的像方表面为凸面。

21.如权利要求1所述的光学系统，其中，第四透镜的屈光力为负。

22.如权利要求1所述的光学系统，其中，第四透镜的物方表面为凹面。

23.如权利要求1所述的光学系统，其中，第四透镜的像方表面为凸面。

24.如权利要求1所述的光学系统，其中，第五透镜的屈光力为正。

25.如权利要求1所述的光学系统，其中，第五透镜的物方表面为凸面。

26.如权利要求1所述的光学系统，其中，第五透镜的物方表面为凹面。

27.如权利要求1所述的光学系统，其中，在第五透镜的物方表面和像方表面中的至少一个表面上形成有至少一个拐点。

28.如权利要求1所述的光学系统，其中，第一透镜的物方表面和像方表面的至少一个表面为非球面。

29.如权利要求1所述的光学系统，还包括设置于第一透镜和第二透镜之间的光阑。

30.如权利要求1所述的光学系统，其中，第一透镜由玻璃形成。

31.一种光学系统，包括：

第一透镜，具有正屈光力；

第二透镜，具有负屈光力以及凸出的物方表面；

第三透镜，具有正屈光力；

第四透镜，具有负屈光力；和

第五透镜，具有正屈光力，

其中，从物方起依次设置第一透镜至第五透镜，

其中，第一透镜的折射率n1满足：

1.70<n1<2.10，

其中，第五透镜的厚度Th5和光学系统的总焦距EFL满足：

0.2<Th5/EFL<0.4。

32.如权利要求31所述的光学系统，其中，第一透镜的阿贝数v1满足：

30<v1<50。

33.如权利要求31所述的光学系统，其中，第一透镜由玻璃形成。

34.一种光学系统，包括：

第一透镜，具有正屈光力；

第二透镜，具有负屈光力以及凸出的物方表面；

第三透镜，具有正屈光力以及凸出的物方表面；

第四透镜，具有负屈光力；和

第五透镜，具有正屈光力以及凹入的像方表面，

其中，从物方起依次设置第一透镜至第五透镜，

其中，第一透镜的物方表面的曲率半径r1和光学系统的总焦距EFL满足：

0.5<r1/EFL<0.7，

其中，第五透镜的厚度Th5和光学系统的总焦距EFL满足：

0.2<Th5/EFL<0.4。

35.一种光学系统，包括从物方起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，其中，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，第四透镜具有负屈光力，第五透镜具有正屈光力，

其中，第一透镜的阿贝数在30和50之间，第二透镜包括凸出的物方表面，

其中，第五透镜的厚度Th5和光学系统的总焦距EFL满足：

0.2<Th5/EFL<0.4。

36.如权利要求35所述的光学系统，其中，第五透镜具有正屈光力。

37.如权利要求35所述的光学系统，其中，第三透镜的物方表面为凸面。

38.如权利要求35所述的光学系统，其中，第一透镜由折射率在1.7和2.1之间的玻璃形成。