CN111258028A - 光学系统、摄像模组、电子装置及汽车 - Google Patents

光学系统、摄像模组、电子装置及汽车 Download PDF

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CN111258028A CN202010181456.8A CN202010181456A CN111258028A CN 111258028 A CN111258028 A CN 111258028A CN 202010181456 A CN202010181456 A CN 202010181456A CN 111258028 A CN111258028 A CN 111258028A
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蔡雄宇
兰宾利
周芮
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Tianjin OFilm Opto Electronics Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种光学系统、摄像模组、电子装置及汽车。光学系统由物侧至像侧依次包括：具有负屈折力的第一透镜；具有正屈折力的第二透镜、第三透镜及第四透镜，及具有负屈折力的第五透镜。第一透镜的物侧面为凸面，像侧面为凹面；第二透镜的物侧面为凸面；第三透镜的物侧面为凹面，像侧面为凸面；第四透镜的物侧面和像侧面均为凸面；第五透镜的物侧面为凹面，像侧面为凸面；光学系统还包括设于第四透镜物侧的光阑；且系统满足关系：1.5＜Imgh/f≤3.5；Imgh为光学系统的成像面于有效成像区域的对角线长度，f为光学系统的有效焦距。满足上述关系时将有利于系统的小型化及广角化设计，同时有利于系统拥有高像素特性。

Description

光学系统、摄像模组、电子装置及汽车
技术领域
本发明涉及摄像领域，特别是涉及一种光学系统、摄像模组、电子装置及汽车。
背景技术
汽车的左右后视镜只能看到车体两侧的景象，且由于视野范围小，并不能很好地收集到车体周围的更多信息。尤其是汽车由辅路上主路时，驾驶者从左后视镜难以观察到大范围的道路信息，此时在变道时便很容易与正在最内侧车道高速行驶的车辆发生碰撞。虽然通过调整好后视镜角度以及加装凸视镜可将两侧的盲区减小，对于行车安全性有所提升，但这种方式的实际效果比较轻微。
而随着摄像装置的发展，利用摄像装置以监测车体周围的环境也逐渐被普及，但现有的摄像镜头在满足清晰成像的同时却会在广角拍摄方面存在不足，难以同时兼顾，从而同样会存在难以观察到大范围道路信息的问题，从而使得驾驶者或驾驶系统难以及时准确地判断障碍物。
发明内容
基于此，有必要针对如何兼顾清晰成像及广角拍摄的问题，提供一种光学系统、摄像模组、电子装置及汽车。
一种光学系统，由物侧至像侧依次包括：
具有负屈折力的第一透镜，所述第一透镜的物侧面为凸面，像侧面为凹面；
具有正屈折力的第二透镜，所述第二透镜的物侧面为凸面；
具有正屈折力的第三透镜，所述第三透镜的物侧面为凹面，像侧面为凸面；
具有正屈折力的第四透镜，所述第四透镜的物侧面和像侧面均为凸面；
具有负屈折力的第五透镜，所述第五透镜的物侧面为凹面，像侧面为凸面；
所述光学系统还包括光阑，所述光阑设置于所述第四透镜的物侧；
且所述光学系统满足以下关系：
1.5＜Imgh/f≤3.5；
其中，Imgh为所述光学系统的成像面于有效成像区域的对角线长度，f为所述光学系统的有效焦距。
满足上述透镜的屈折力、面型及条件式关系时，可以避免系统的总长过长或焦距过长，从而有利于系统的小型化及广角化设计；同时，满足上述关系还有利于系统拥有高像素特性。
在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下关系：
1＜RS1/f＜5；
其中，RS1为所述第一透镜的物侧面于光轴处的曲率半径，f为所述光学系统的有效焦距。所述第一透镜为负透镜，为系统提供负屈折力。当满足上述关系的下限条件时，可避免所述第一透镜的物侧面过于弯曲，从而降低组装偏心敏感度，提升良率。曲率半径值越大，透镜表面越趋于平缓，此时当满足上述关系的上限条件时，所述第一透镜的物侧面的曲率半径能够被合理控制，从而能够避免该物侧面过于平缓，以减弱入射光线在该表面与系统其他表面之间的相互反射，进而降低产生鬼影的风险。同时，满足上述关系时还有利于捕获大角度射进系统的光线，从而扩大所述光学系统的视场角范围，并使得系统拥有低敏感度以及小型化的特性。
在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下关系：
1＜f2/f＜7；
其中，f2为所述第二透镜的有效焦距，f为所述光学系统的有效焦距。满足上述关系时，能够有效调节进入所述第二透镜的光线的入射角度，使光线充满光瞳，从而有利于提升像面亮度；同时，满足上述关系时也能够校正光线经所述第一透镜过度折转所产生的像差，从而有利于提升解像力。
在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下关系：
1＜f3/f＜7；
其中，f3为所述第三透镜的有效焦距，f为所述光学系统的有效焦距。满足条件式上限，能够确保所述第三透镜具有正屈折力，使所述第三透镜能够补偿由于所述第二透镜的边缘视场像差欠校正的现象，此外还能够减轻第四透镜和第五透镜的会聚作用的负担，因此能够确保设计的自由度。通过满足条件式的下限，所述第三透镜的正屈折力不会变的过强，因此所述第三透镜的物侧面和像侧面的法线与入射光线的夹角不会变的过大，从而容易抑制高阶像差的发生。
在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下关系：
8＜f4*f5/(f4+f5)＜13；
其中，f4为所述第四透镜的有效焦距，f5为所述第五透镜的有效焦距，f4和f5的单位均为mm。满足上述关系时，可合理分配整个系统的屈折力，以抑制像差的产生，提升系统解像力；同时，满足上述关系时还能降低组装敏感度，提高良率，并有利系统的小型化设计。
在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下关系：
1.0＜RS5/RS6＜3.5；
其中，RS5为所述第三透镜的物侧面于光轴处的曲率半径，RS6为所述第三透镜的像侧面于光轴处的曲率半径。满足上述关系时，所述第三透镜的物侧面及像侧面的曲率能够得到合理设置，以使得两个面的曲率半径差异被控制在合理且较小的范围内，从而更易加工生产透镜。若两个面的曲率半径差异太大则会引起加工产生较大的光轴偏心敏感度，增加加工难度，以及引起加工面精度的稳定性变差；同时，满足上述关系还有利于扩展入射光束的宽度，从而提升像面高度，使系统拥有高像素特性。
在其中一个实施例中，所述第四透镜的像侧面与所述第五透镜的物侧面胶合，且所述光学系统满足以下关系：
|α5-α4|＜10；
其中，α4为所述第四透镜的热膨胀系数，α5为所述第五透镜的热膨胀系数，α4和α5的单位为10-7/K。满足上述关系时，可合理搭配所述第四透镜和所述第五透镜的材料特性，以减小温度对系统的影响，使系统在高温或者低温时依然具有良好的成像质量，避免在温度变化较大的环境下，透镜因受热胀冷缩而引起透镜之间的胶合面开裂的风险。
在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下关系：
0.2＜CT4/CT5＜4.0；
其中，CT4为所述第四透镜于光轴上的厚度，CT5为所述第五透镜于光轴上的厚度。满足上述厚度关系以及上述热膨胀系数关系时，可进一步减小温度对系统的影响，使系统在高温或者低温时依然具有良好的成像质量，避免在温度变化较大的环境下，透镜因受热胀冷缩而引起透镜之间的胶合面开裂的风险。
在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下关系：
10＜Vd4-Vd5＜45；
其中，Vd4为所述第四透镜的色散系数，Vd5为所述第五透镜的色散系数。满足上述关系时，有利于校正系统的轴上色差及倍率色差，提升成像解析，同时还能够降低系统的敏感度，提升良率，进而降低生产成本。
在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下关系：
3＜TTL/f＜7；
其中，TTL为所述第一透镜的物侧面至所述光学系统的成像面于光轴上的距离。满足上述关系时，可以避免系统的总长过长或焦距过长，从而有利于系统的小型化及广角化设计。
在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下关系：
40°＜FOV/FNO＜80°；
其中，FOV为所述光学系统于对角线方向的最大视场角，FNO为所述光学系统的光圈数，FOV的单位为度。满足上述关系时，能在满足系统具有广角化的前提下，降低轴外像差对系统的影响，提升成像质量。而超过关系式上限时，在保证广角化的同时会导致系统的光圈变小，不利于成像面亮度的提升，从而影响成像解析以及缩小拍摄景物的景深范围；而低于关系式下限时则不利于系统的广角化设计。
一种摄像模组，包括感光元件及上述任意一个实施例所述的光学系统，所述感光元件设置于所述光学系统的像侧。通过采用上述光学系统，所述摄像模组将能够同时兼顾清晰成像及广角拍摄的性能，另外还能够实现小型化设计。
一种电子装置，包括固定件及上述的摄像模组，所述摄像模组设置于所述固定件。通过采用上述摄像模组，所述电子装置将拥有优良的拍摄性能，能够同时兼顾清晰成像及广角拍摄的性能。
一种汽车，包括车体及上述的电子装置，所述电子装置设置于所述车体。通过采用上述电子装置，所述汽车能够获得更大的视场范围，且同时还能拥有清晰的成像，从而使驾驶者或驾驶系统能够更及时准确地判断路况环境，降低驾驶风险。
附图说明
图1为本申请第一实施例提供的光学系统的示意图；
图2为第一实施例中光学系统的纵向球差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(％)；
图3为本申请第二实施例提供的光学系统的示意图；
图4为第二实施例中光学系统的纵向球差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(％)；
图5为本申请第三实施例提供的光学系统的示意图；
图6为第三实施例中光学系统的纵向球差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(％)；
图7为本申请第四实施例提供的光学系统的示意图；
图8为第四实施例中光学系统的纵向球差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(％)；
图9为本申请第五实施例提供的光学系统的示意图；
图10为第五实施例中光学系统的纵向球差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(％)；
图11为本申请第六实施例提供的光学系统的示意图；
图12为第六实施例中光学系统的纵向球差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(％)；
图13为本申请第七实施例提供的光学系统的示意图；
图14为第七实施例中光学系统的纵向球差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(％)；
图15为本申请第八实施例提供的光学系统的示意图；
图16为第八实施例中光学系统的纵向球差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(％)；
图17为本申请第九实施例提供的光学系统的示意图；
图18为第九实施例中光学系统的纵向球差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(％)；
图19为本申请一实施例提供的摄像模组的示意图；
图20为本申请一实施例提供的电子装置的示意图；
图21为本申请一实施例提供的汽车的示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的首选实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本发明的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个原件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个原件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一原件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
参考图1，在本申请的一些实施例中，光学系统10由物侧至像侧依次包括第一透镜L1、第二透镜L2、光阑STO、第三透镜L3、第四透镜L4及第五透镜L5，第一透镜L1至第五透镜L5分别只含有一个透镜。其中，第一透镜L1具有负屈折力，第二透镜L2具有正屈折力，第三透镜L3具有正屈折力，第四透镜L4具有正屈折力，第五透镜L5具有负屈折力。光学系统10中各透镜与光阑STO同轴设置，即各透镜的光轴与光阑STO的中心均位于同一直线上，该直线可称为光学系统10的光轴。光学系统10中的光阑STO除了可设置于第二透镜L2与第三透镜L3之间外，在一些实施例中，光阑STO也能够设置于第一透镜L1与第二透镜L2之间，或设置于第三透镜L3与第四透镜L4之间，或设置于第一透镜L1的物侧，以上的设置方式均可称光阑STO设置于第四透镜L4的物侧。
第一透镜L1包括物侧面S1和像侧面S2，第二透镜L2包括物侧面S3和像侧面S4，第三透镜L3包括物侧面S5和像侧面S6，第四透镜L4包括物侧面S7和像侧面S8，第五透镜L5包括物侧面S9及像侧面S10。另外，光学系统10还有一虚拟的成像面S11，成像面S11位于第五透镜L5的像侧。一般地，光学系统10的成像面S11与感光元件的感光表面重合。为方便理解，当光学系统10与感光元件装配成摄像模组时，可将此时的感光元件的感光表面视为成像面S11，而感光表面的有效感光区可视为成像面S11的有效成像区域。
在上述实施例中，第一透镜L1的物侧面S1为凸面，像侧面S2为凹面；第二透镜L2的物侧面S3于为凸面，像侧面S4为凸面或凹面；第三透镜L3的物侧面S5为凹面，像侧面S6为凸面；第四透镜L4的物侧面S7为凸面，像侧面S8为凸面；第五透镜L5的物侧面S9为凹面，像侧面S10为凸面。
在一些实施例中，第四透镜L4的像侧面S8与第五透镜L5的物侧面S9胶合，从而使第四透镜L4与第五透镜L5构成胶合透镜。通过上述设计，可降低系统的组装敏感度，降低透镜工艺制作及镜头组装的难度，提高良率。
在上述实施例中，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的物侧面和像侧面均为球面。球面透镜的制作工艺简单，制作成本低。在另一些实施例中，光学系统10中的各透镜均为非球面透镜，即透镜的物侧面和像侧面均为非球面，非球面的面型设置能够进一步帮助光学系统10消除像差，解决视界歪曲的问题，同时还有利于光学系统10的小型化设计，使光学系统10能够在保持小型化设计的前提下同时具备优良的光学效果。当然，在一些实施例中，第一透镜L1至第五透镜L5中任意一个透镜的物侧面可以为球面或非球面，任意一个透镜的像侧面可以是球面或非球面。且需注意的是，实施例中的球面和非球面的具体形状并不限于附图中示出的球面和非球面的形状，附图主要为示例参考而非严格按比例绘制。
在上述实施例中，光学系统10中各透镜的材质均为玻璃。在一些实施例中，光学系统10中各透镜的材质均为塑料。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，而塑料材质的透镜能够减少光学系统10的重量并降低制备成本。在另一些实施例中，第一透镜L1的材质为玻璃，而光学系统10中其他透镜的材质均为塑料，此时，由于光学系统10中位于物方的透镜的材质为玻璃，因此这些位于物方的玻璃透镜对极端环境具有很好耐受效果，不易受物方环境的影响而出现老化等情况，从而当光学系统10处于暴晒高温等极端环境下时，这种结构能够较好地平衡系统的光学性能与成本。当然，光学系统10中透镜材质配置关系并不限于上述实施例，任一透镜的材质可以为塑料，也可以为玻璃。
在一些实施例中，光学系统10包括红外截止滤光片L6，红外截止滤光片L6设置于第五透镜L5的像侧，并与光学系统10中的各透镜相对固定设置。红外截止滤光片L6用于滤除红外光，防止红外光到达系统的成像面S11，从而防止红外光干扰正常成像。红外截止滤光片L6可与各透镜一同装配以作为光学系统10中的一部分。在另一些实施例中，红外截止滤光片L6并不属于光学系统10的元件，此时红外截止滤光片L6可以在光学系统10与感光元件装配成摄像模组时，一并安装至光学系统10与感光元件之间。在一些实施例中，红外截止滤光片L6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红外截止滤光片L6，而是通过在第一透镜L1至第五透镜L5中的任一透镜上设置红外滤光膜以实现滤除红外光的作用。通过设置红外截止滤光片或在透镜表面设置红外滤光膜，从而可避免成像由于红外光的干扰而产生伪色或波纹的现象，同时可以提高有效分辨率和色彩还原性。
在一些实施例中，光学系统10包括保护玻璃L7，保护玻璃L7设置于第五透镜L5的像侧，保护玻璃L7用于保护感光元件。
在一些实施例中，第一透镜L1也可以包含两个或多个透镜，其中最靠近物侧的透镜的物侧面为第一透镜L1的物侧面S1，最靠近像侧的透镜的像侧面为第一透镜L1的像侧面S2。相应地，一些实施例中的第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4及第五透镜L5中的任意一个并不限于只包含一个透镜的情况。
在一些实施例中，光学系统10还满足以下各关系：
1.5＜Imgh/f≤3.5；其中，Imgh为光学系统10的成像面于有效成像区域的对角线长度，f为光学系统10的有效焦距。在一些实施例中，Imgh/f为1.55、1.60、1.65、1.70、1.75、1.80、1.85或1.90。满足上述透镜的屈折力、面型及条件式关系时，可以避免系统的总长过长或焦距过长，从而有利于系统的小型化及广角化设计；同时，满足上述关系还有利于系统拥有高像素特性。
1＜RS1/f＜5；其中，RS1为第一透镜L1的物侧面于光轴处的曲率半径，f为光学系统10的有效焦距。一些实施例中的RS1/f为2.60、2.65、2.70、2.80、3.00、3.40、3.50、4.00、4.30、4.50或4.80。第一透镜L1为负透镜，为系统提供负屈折力，当满足上述关系的下限条件时，可避免第一透镜L1的物侧面过于弯曲，从而降低组装偏心敏感度，提升良率。曲率半径值越大，透镜表面越趋于平缓，此时当满足上述关系的上限条件时，第一透镜L1的物侧面的曲率半径能够被合理控制，从而能够避免该物侧面过于平缓，以减弱入射光线在该表面与系统其他表面之间的相互反射，进而降低产生鬼影的风险。同时，满足上述关系时还有利于捕获大角度射进系统的光线，从而扩大光学系统10的视场角范围，并使得系统拥有低敏感度以及小型化的特性。
1＜f2/f＜7；其中，f2为第二透镜L2的有效焦距，f为光学系统10的有效焦距。一些实施例中的f2/f为2.40、2.50、2.70、3.00、3.50、4.00、4.50、4.80、5.40、5.60或5.80。满足上述关系时，能够有效调节进入第二透镜L2的光线的入射角度，使光线充满光瞳，从而有利于提升像面亮度；同时，满足上述关系时也能够校正光线经第一透镜L1过度折转所产生的像差，从而有利于提升解像力。
1＜f3/f＜7；其中，f3为第三透镜L3的有效焦距，f为光学系统10的有效焦距。一些实施例中的f3/f为2.80、2.90、3.00、3.50、4.00、4.50、5.00、5.50、6.00或6.50。满足条件式上限，能够确保第三透镜L3具有正屈折力，使第三透镜L3能够补偿由于第二透镜L2的边缘视场像差欠校正的现象，此外还能够减轻第四透镜L4和第五透镜L5的会聚作用的负担，因此能够确保设计的自由度。通过满足条件式的下限，第三透镜L3的正屈折力不会变的过强，因此第三透镜L3的物侧面和像侧面的法线与入射光线的夹角不会变的过大，从而容易抑制高阶像差的发生。
8＜f4*f5/(f4+f5)＜13；其中，f4为第四透镜L4的有效焦距，f5为第五透镜L5的有效焦距，f4和f5的单位均为mm。一些实施例中的f4*f5/(f4+f5)为9.10、9.50、9.70、10.00、10.50、11.00、11.30、11.50或11.80，数值单位为mm。满足上述关系时，可合理分配整个系统的屈折力，以抑制像差的产生，提升系统解像力；同时，满足上述关系时还能降低组装敏感度，提高良率，并有利系统的小型化设计。
1.0＜RS5/RS6＜3.5；其中，RS5为第三透镜L3的物侧面于光轴处的曲率半径，RS6为第三透镜L3的像侧面于光轴处的曲率半径。一些实施例中的RS5/RS6为1.20、1.50、1.60、1.80、2.00、2.20、2.30或2.50。满足上述关系时，第三透镜L3的物侧面及像侧面的曲率能够得到合理设置，以使得两个面的曲率半径差异被控制在合理且较小的范围内，从而更易加工生产透镜。第三透镜L3若两个面的曲率半径差异太大则会引起加工产生较大的光轴偏心敏感度，增加加工难度，以及引起加工面精度的稳定性变差；同时，满足上述关系还有利于扩展入射光束的宽度，从而提升像面高度，使系统拥有高像素特性。
在第四透镜L4的像侧面与第五透镜L5的物侧面胶合的实施例中，光学系统10满足关系：|α5-α4|＜10；其中，α4为第四透镜L4的热膨胀系数，α5为第五透镜L5的热膨胀系数，α4和α5的单位为10-7/K。一些实施例中的|α5-α4|为1.0、1.5、2.0、3.0、4.0、5.0、5.5或6.0，数值单位为10-7/K。满足上述关系时，可合理搭配第四透镜L4和第五透镜L5的材料特性，以减小温度对系统的影响，使系统在高温或者低温时依然具有良好的成像质量，避免在温度变化较大的环境下，透镜因受热胀冷缩而引起透镜之间的胶合面开裂的风险。
0.2＜CT4/CT5＜4.0；其中，CT4为第四透镜L4于光轴上的厚度，CT5为第五透镜L5于光轴上的厚度。一些实施例中的CT4/CT5为2.20、2.30、2.50、2.70、3.00、3.10、3.30或3.50。满足上述厚度关系以及上述热膨胀系数关系时，可进一步减小温度对系统的影响，使系统在高温或者低温时依然具有良好的成像质量，避免在温度变化较大的环境下，透镜因受热胀冷缩而引起透镜之间的胶合面开裂的风险。
10＜Vd4-Vd5＜45；其中，Vd4为第四透镜L4的色散系数，Vd5为第五透镜L5的色散系数。一些实施例中的Vd4-Vd5为29.00、29.50、30.00、30.50、31.00、33.00或35.00。满足上述关系时，有利于校正系统的轴上色差及倍率色差，提升成像解析，同时还能够降低系统的敏感度，提升良率，进而降低生产成本。
3＜TTL/f＜7；其中，TTL为第一透镜L1的物侧面至光学系统10的成像面于光轴上的距离。一些实施例中的TTL/f为5.00、5.20、5.40、5.60、5.80、6.00、6.10或6.20。满足上述关系时，可以避免系统的总长过长或焦距过长，从而有利于系统的小型化及广角化设计。
40°＜FOV/FNO＜80°；其中，FOV为光学系统10于对角线方向的最大视场角，FNO为光学系统10的光圈数，FOV的单位为度。一些实施例中的FOV/FNO为47.00、48.00、50.00、51.00、52.00、58.00、60.00、62.00或64.00，数值单位为度。满足上述关系时，能在满足系统具有广角化的前提下，降低轴外像差对系统的影响，提升成像质量。而超过关系式上限时，在保证广角化的同时会导致系统的光圈变小，不利于成像面亮度的提升，从而影响成像解析以及缩小拍摄景物的景深范围；而低于关系式下限时则不利于系统的广角化设计。
接下来以更为具体详细的实施例来对本申请的光学系统10进行说明：
第一实施例
参考图1，在第一实施例中，光学系统10由物侧至像侧依次包括具有负屈折力的第一透镜L1、具有正屈折力的第二透镜L2、光阑STO、具有正屈折力的第三透镜L3、具有正屈折力的第四透镜L4以及具有负屈折力的第五透镜L5。图2包括第一实施例中光学系统10的纵向球差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(％)。其中像散图和畸变图的纵坐标为光学系统10的成像面S11于有效成像区域的对角线长的一半，单位为mm。另外，像散图和畸变图为587.56nm波长下的曲线图。
第一透镜L1的物侧面S1为凸面，像侧面S2为凹面。
第二透镜L2的物侧面S3为凸面，像侧面S4为凸面。
第三透镜L3的物侧面S5为凹面，像侧面S6为凸面。
第四透镜L4的物侧面S7为凸面，像侧面S8为凸面。
第五透镜L5的物侧面S9为凹面，像侧面S10为凸面。
第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第三透镜L3、第四透镜L4及第五透镜L5的物侧面和像侧面均为球面。光学系统10中各透镜的材质均为玻璃，玻璃材质的透镜能够耐受极端的温度且具有优良稳定的光学效果。
另外，在第一实施例至第九实施例中，第四透镜L4的像侧面S8均与第五透镜L5的物侧面S9胶合，以使第四透镜L4与第五透镜L5构成胶合透镜，此时可降低系统的组装敏感度，降低透镜工艺制作及镜头组装的难度，提高良率。
在第一实施例中，光学系统10满足以下各关系：
Imgh/f＝1.81；其中，Imgh为光学系统10的成像面于有效成像区域的对角线长度，f为光学系统10的有效焦距。满足上述透镜的屈折力、面型及条件式关系时，可以避免系统的总长过长或焦距过长，从而有利于系统的小型化及广角化设计；同时，满足上述关系还有利于系统拥有高像素特性。
RS1/f＝3.22；其中，RS1为第一透镜L1的物侧面于光轴处的曲率半径，f为光学系统10的有效焦距。第一透镜L1为负透镜，为系统提供负屈折力，当满足上述关系时，可避免第一透镜L1的物侧面过于弯曲，从而降低组装偏心敏感度，提升良率。另外，曲率半径值越大，透镜表面越趋于平缓，当满足上述关系时，第一透镜L1的物侧面的曲率半径能够被合理控制，从而能够避免该物侧面过于平缓，以减弱入射光线在该表面与系统其他表面之间的相互反射，进而降低产生鬼影的风险。同时，满足上述关系时还有利于捕获大角度射进系统的光线，从而扩大光学系统10的视场角范围，并使得系统拥有低敏感度以及小型化的特性。
f2/f＝3.79；其中，f2为第二透镜L2的有效焦距，f为光学系统10的有效焦距。满足上述关系时，能够有效调节进入第二透镜L2的光线的入射角度，使光线充满光瞳，从而有利于提升像面亮度；同时，满足上述关系时也能够校正光线经第一透镜L1过度折转所产生的像差，从而有利于提升解像力。
f3/f＝3.09；其中，f3为第三透镜L3的有效焦距，f为光学系统10的有效焦距。满足上述关系时，能够确保第三透镜L3具有正屈折力，使第三透镜L3能够补偿由于第二透镜L2的边缘视场像差欠校正的现象此外还能够减轻第四透镜L4和第五透镜L5的会聚作用的负担，因此能够确保设计的自由度。另外，当满足上述关系时，第三透镜L3的正屈折力不会变的过强，因此第三透镜L3的物侧面和像侧面的法线与入射光线的夹角不会变的过大，从而容易抑制高阶像差的发生。
f4*f5/(f4+f5)＝10.74mm；其中，f4为第四透镜L4的有效焦距，f5为第五透镜L5的有效焦距，f4和f5的单位均为mm。满足上述关系时，可合理分配整个系统的屈折力，以抑制像差的产生，提升系统解像力；同时，满足上述关系时还能降低组装敏感度，提高良率，并有利系统的小型化设计。
RS5/RS6＝1.94；其中，RS5为第三透镜L3的物侧面于光轴处的曲率半径，RS6为第三透镜L3的像侧面于光轴处的曲率半径。满足上述关系时，第三透镜L3的物侧面及像侧面的曲率能够得到合理设置，以使得两个面的曲率半径差异被控制在合理且较小的范围内，从而更易加工生产透镜。第三透镜L3若两个面的曲率半径差异太大则会引起加工产生较大的光轴偏心敏感度，增加加工难度，以及引起加工面精度的稳定性变差；同时，满足上述关系还有利于扩展入射光束的宽度，从而提升像面高度，使系统拥有高像素特性。
在第四透镜L4的像侧面与第五透镜L5的物侧面胶合时，光学系统10满足关系：|α5-α4|＝1.0(10-7/K)；其中，α4为第四透镜L4的热膨胀系数，α5为第五透镜L5的热膨胀系数，α4和α5的单位为10-7/K。满足上述关系时，可合理搭配第四透镜L4和第五透镜L5的材料特性，以减小温度对系统的影响，使系统在高温或者低温时依然具有良好的成像质量，避免在温度变化较大的环境下，透镜因受热胀冷缩而引起透镜之间的胶合面开裂的风险。
CT4/CT5＝2.64；其中，CT4为第四透镜L4于光轴上的厚度，CT5为第五透镜L5于光轴上的厚度。满足上述厚度关系以及上述热膨胀系数关系时，可进一步减小温度对系统的影响，使系统在高温或者低温时依然具有良好的成像质量，避免在温度变化较大的环境下，透镜因受热胀冷缩而引起透镜之间的胶合面开裂的风险。
Vd4-Vd5＝31.12；其中，Vd4为第四透镜L4的色散系数，Vd5为第五透镜L5的色散系数。满足上述关系时，有利于校正系统的轴上色差及倍率色差，提升成像解析，同时还能够降低系统的敏感度，提升良率，进而降低生产成本。
TTL/f＝5.94；其中，TTL为第一透镜L1的物侧面至光学系统10的成像面于光轴上的距离。满足上述关系时，可以避免系统的总长过长或焦距过长，从而有利于系统的小型化及广角化设计。
FOV/FNO＝60.5°；其中，FOV为光学系统10于对角线方向的最大视场角，FNO为光学系统10的光圈数，FOV的单位为度。满足上述关系时，能在满足系统具有广角化的前提下，降低轴外像差对系统的影响，提升成像质量。
另外，光学系统10的各透镜参数由表1给出。由物侧至像侧的各元件依次按照表1从上至下的各元件的顺序排列，其中，位于物面的被摄物能够于光学系统10的像面(成像面S11)上形成清晰的成像，成像面S11也可理解为后期装配时感光元件的感光表面。面序号1和2分别表示第一透镜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上的曲率半径。透镜于“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光学元件的物侧面于光轴上的距离。光阑ST0于“厚度”参数列中的数值为光阑ST0至后一透镜的物侧面顶点(顶点指透镜与光轴的交点)于光轴上的距离，我们默认由物侧至像侧的方向为光轴的正方向，当该值为负时，表明光阑ST0设置于透镜的物侧面顶点的右侧，当光阑STO的“厚度”参数为正值时，光阑ST0在透镜物侧面顶点的左侧。本申请实施例中的各透镜的光轴处于同一直线上，该直线作为光学系统10的光轴。
在第一实施例中，光学系统10的有效焦距f＝3.53mm，系统的光圈数FNO＝1.80，对角线方向最大视角FOV＝108.9°，光学总长TTL＝20.97mm，光学总长即第一透镜L1的物侧面S1至成像面S11于光轴上的距离。在一些实施例中，表1中的保护玻璃和滤光片并不属于光学系统10的元件，此时光学系统10的光学总长TTL仍然为20.97mm。
另外，在以下各实施例(第一实施例至第九实施例)中，各透镜的折射率、阿贝数和焦距均为587.56nm波长下的数值。另外，各实施例的关系式计算和透镜结构以透镜参数(如表1、表2、表3、表4等)为准。
表1
Figure BDA0002412710330000071
Figure BDA0002412710330000081
第二实施例
参考图3，在第二实施例中，光学系统10由物侧至像侧依次包括具有负屈折力的第一透镜L1、具有正屈折力的第二透镜L2、光阑STO、具有正屈折力的第三透镜L3、具有正屈折力的第四透镜L4以及具有负屈折力的第五透镜L5。图4包括第二实施例中光学系统10的纵向球差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(％)。其中像散图和畸变图的纵坐标为光学系统10的成像面S11于有效成像区域的对角线长的一半，单位为mm。另外，像散图和畸变图为587.56nm波长下的曲线图。
第一透镜L1的物侧面S1为凸面，像侧面S2为凹面。
第二透镜L2的物侧面S3为凸面，像侧面S4为凸面。
第三透镜L3的物侧面S5为凹面，像侧面S6为凸面。
第四透镜L4的物侧面S7为凸面，像侧面S8为凸面。
第五透镜L5的物侧面S9为凹面，像侧面S10为凸面。
另外，第二实施例中光学系统10的各透镜参数由表2给出，其中各结构和参数的定义可由第一实施例中得出，此处不加以赘述。
表2
Figure BDA0002412710330000082
Figure BDA0002412710330000091
该实施例中的光学系统10满足以下关系：
RS1/f 2.92 |α5-α4| 6.0
f2/f 4.19 Vd4-Vd5 28.73
f3/f 2.97 TTL/f 5.96
f4*f5/(f4+f5) 11.95 FOV/FNO 60.50
RS5/RS6 2.19 Imgh/f 1.82
CT4/CT5 3.59
第三实施例
参考图5，在第三实施例中，光学系统10由物侧至像侧依次包括具有负屈折力的第一透镜L1、具有正屈折力的第二透镜L2、光阑STO、具有正屈折力的第三透镜L3、具有正屈折力的第四透镜L4以及具有负屈折力的第五透镜L5。图6包括第三实施例中光学系统10的纵向球差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(％)。其中像散图和畸变图的纵坐标为光学系统10的成像面S11于有效成像区域的对角线长的一半，单位为mm。另外，像散图和畸变图为587.56nm波长下的曲线图。
第一透镜L1的物侧面S1为凸面，像侧面S2为凹面。
第二透镜L2的物侧面S3为凸面，像侧面S4为凸面。
第三透镜L3的物侧面S5为凹面，像侧面S6为凸面。
第四透镜L4的物侧面S7为凸面，像侧面S8为凸面。
第五透镜L5的物侧面S9为凹面，像侧面S10为凸面。
另外，第三实施例中光学系统10的各透镜参数由表3给出，其中各结构和参数的定义可由第一实施例中得出，此处不加以赘述。
表3
Figure BDA0002412710330000092
Figure BDA0002412710330000101
该实施例中的光学系统10满足以下关系：
RS1/f 2.88 |α5-α4| 5.0
f2/f 5.50 Vd4-Vd5 35.98
f3/f 2.76 TTL/f 5.96
f4*f5/(f4+f5) 10.49 FOV/FNO 57.39
RS5/RS6 2.19 Imgh/f 1.74
CT4/CT5 2.14
第四实施例
参考图7，在第四实施例中，光学系统10由物侧至像侧依次包括具有负屈折力的第一透镜L1、具有正屈折力的第二透镜L2、光阑STO、具有正屈折力的第三透镜L3、具有正屈折力的第四透镜L4以及具有负屈折力的第五透镜L5。图8包括第四实施例中光学系统10的纵向球差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(％)。其中像散图和畸变图的纵坐标为光学系统10的成像面S11于有效成像区域的对角线长的一半，单位为mm。另外，像散图和畸变图为587.56nm波长下的曲线图。
第一透镜L1的物侧面S1为凸面，像侧面S2为凹面。
第二透镜L2的物侧面S3为凸面，像侧面S4为凹面。
第三透镜L3的物侧面S5为凹面，像侧面S6为凸面。
第四透镜L4的物侧面S7为凸面，像侧面S8为凸面。
第五透镜L5的物侧面S9为凹面，像侧面S10为凸面。
另外，第四实施例中光学系统10的各透镜参数由表4给出，其中各结构和参数的定义可由第一实施例中得出，此处不加以赘述。
表4
Figure BDA0002412710330000102
Figure BDA0002412710330000111
该实施例中的光学系统10满足以下关系：
RS1/f 2.56 |α5-α4| 6.0
f2/f 5.90 Vd4-Vd5 28.73
f3/f 2.70 TTL/f 5.96
f4*f5/(f4+f5) 11.29 FOV/FNO 57.39
RS5/RS6 2.69 Imgh/f 1.74
CT4/CT5 3.18
第五实施例
参考图9，在第五实施例中，光学系统10由物侧至像侧依次包括具有负屈折力的第一透镜L1、具有正屈折力的第二透镜L2、光阑STO、具有正屈折力的第三透镜L3、具有正屈折力的第四透镜L4以及具有负屈折力的第五透镜L5。图10包括第五实施例中光学系统10的纵向球差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(％)。其中像散图和畸变图的纵坐标为光学系统10的成像面S11于有效成像区域的对角线长的一半，单位为mm。另外，像散图和畸变图为587.56nm波长下的曲线图。
第一透镜L1的物侧面S1为凸面，像侧面S2为凹面。
第二透镜L2的物侧面S3为凸面，像侧面S4为凸面。
第三透镜L3的物侧面S5为凹面，像侧面S6为凸面。
第四透镜L4的物侧面S7为凸面，像侧面S8为凸面。
第五透镜L5的物侧面S9为凹面，像侧面S10为凸面。
另外，第五实施例中光学系统10的各透镜参数由表5给出，其中各结构和参数的定义可由第一实施例中得出，此处不加以赘述。
表5
Figure BDA0002412710330000112
该实施例中的光学系统10满足以下关系：
Figure BDA0002412710330000113
Figure BDA0002412710330000121
第六实施例
参考图11，在第六实施例中，光学系统10由物侧至像侧依次包括具有负屈折力的第一透镜L1、具有正屈折力的第二透镜L2、光阑STO、具有正屈折力的第三透镜L3、具有正屈折力的第四透镜L4以及具有负屈折力的第五透镜L5。图12包括第六实施例中光学系统10的纵向球差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(％)。其中像散图和畸变图的纵坐标为光学系统10的成像面S11于有效成像区域的对角线长的一半，单位为mm。另外，像散图和畸变图为587.56nm波长下的曲线图。
第一透镜L1的物侧面S1为凸面，像侧面S2为凹面。
第二透镜L2的物侧面S3为凸面，像侧面S4为凸面。
第三透镜L3的物侧面S5为凹面，像侧面S6为凸面。
第四透镜L4的物侧面S7为凸面，像侧面S8为凸面。
第五透镜L5的物侧面S9为凹面，像侧面S10为凸面。
另外，第六实施例中光学系统10的各透镜参数由表6给出，其中各结构和参数的定义可由第一实施例中得出，此处不加以赘述。
表6
Figure BDA0002412710330000122
该实施例中的光学系统10满足以下关系：
Figure BDA0002412710330000123
Figure BDA0002412710330000131
第七实施例
参考图13，在第七实施例中，光学系统10由物侧至像侧依次包括具有负屈折力的第一透镜L1、具有正屈折力的第二透镜L2、光阑STO、具有正屈折力的第三透镜L3、具有正屈折力的第四透镜L4以及具有负屈折力的第五透镜L5。图14包括第七实施例中光学系统10的纵向球差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(％)。其中像散图和畸变图的纵坐标为光学系统10的成像面S11于有效成像区域的对角线长的一半，单位为mm。另外，像散图和畸变图为587.56nm波长下的曲线图。
第一透镜L1的物侧面S1为凸面，像侧面S2为凹面。
第二透镜L2的物侧面S3为凸面，像侧面S4为凸面。
第三透镜L3的物侧面S5为凹面，像侧面S6为凸面。
第四透镜L4的物侧面S7为凸面，像侧面S8为凸面。
第五透镜L5的物侧面S9为凹面，像侧面S10为凸面。
另外，第七实施例中光学系统10的各透镜参数由表7给出，其中各结构和参数的定义可由第一实施例中得出，此处不加以赘述。
表7
Figure BDA0002412710330000132
该实施例中的光学系统10满足以下关系：
RS1/f 2.63 |α5-α4| 6.0
f2/f 4.63 Vd4-Vd5 28.73
f3/f 3.34 TTL/f 6.30
f4*f5/(f4+f5) 10.53 FOV/FNO 51.33
RS5/RS6 1.71 Imgh/f 1.84
CT4/CT5 2.68
第八实施例
参考图15，在第八实施例中，光学系统10由物侧至像侧依次包括具有负屈折力的第一透镜L1、具有正屈折力的第二透镜L2、光阑STO、具有正屈折力的第三透镜L3、具有正屈折力的第四透镜L4以及具有负屈折力的第五透镜L5。图16包括第八实施例中光学系统10的纵向球差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(％)。其中像散图和畸变图的纵坐标为光学系统10的成像面S11于有效成像区域的对角线长的一半，单位为mm。另外，像散图和畸变图为587.56nm波长下的曲线图。
第一透镜L1的物侧面S1为凸面，像侧面S2为凹面。
第二透镜L2的物侧面S3为凸面，像侧面S4为凸面。
第三透镜L3的物侧面S5为凹面，像侧面S6为凸面。
第四透镜L4的物侧面S7为凸面，像侧面S8为凸面。
第五透镜L5的物侧面S9为凹面，像侧面S10为凸面。
另外，第八实施例中光学系统10的各透镜参数由表8给出，其中各结构和参数的定义可由第一实施例中得出，此处不加以赘述。
表8
Figure BDA0002412710330000141
该实施例中的光学系统10满足以下关系：
RS1/f 3.45 |α5-α4| 6.0
f2/f 2.91 Vd4-Vd5 28.73
f3/f 2.71 TTL/f 5.24
f4*f5/(f4+f5) 11.60 FOV/FNO 50.11
RS5/RS6 1.74 Imgh/f 1.53
CT4/CT5 2.32
第九实施例
参考图17，在第九实施例中，光学系统10由物侧至像侧依次包括具有负屈折力的第一透镜L1、具有正屈折力的第二透镜L2、光阑STO、具有正屈折力的第三透镜L3、具有正屈折力的第四透镜L4以及具有负屈折力的第五透镜L5。图18包括第九实施例中光学系统10的纵向球差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(％)。其中像散图和畸变图的纵坐标为光学系统10的成像面S11于有效成像区域的对角线长的一半，单位为mm。另外，像散图和畸变图为587.56nm波长下的曲线图。
第一透镜L1的物侧面S1为凸面，像侧面S2为凹面。
第二透镜L2的物侧面S3为凸面，像侧面S4为凹面。
第三透镜L3的物侧面S5为凹面，像侧面S6为凸面。
第四透镜L4的物侧面S7为凸面，像侧面S8为凸面。
第五透镜L5的物侧面S9为凹面，像侧面S10为凸面。
另外，第九实施例中光学系统10的各透镜参数由表9给出，其中各结构和参数的定义可由第一实施例中得出，此处不加以赘述。
表9
Figure BDA0002412710330000151
该实施例中的光学系统10满足以下关系：
RS1/f 2.54 |α5-α4| 6.0
f2/f 3.15 Vd4-Vd5 28.73
f3/f 2.85 TTL/f 4.94
f4*f5/(f4+f5) 9.97 FOV/FNO 46.35
RS5/RS6 1.45 Imgh/f 1.57
CT4/CT5 2.62
参考图19，在本申请提供的一个实施例中，光学系统10与感光元件210组装以形成摄像模组20，感光元件210设置于第五透镜L5的像侧，即设置于光学系统10的像侧。一般地，感光元件210的感光表面与光学系统10的成像面S11重叠。感光元件210可以为CCD(ChargeCoupled Device，电荷耦合器件)或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)。通过采用上述光学系统10，摄像模组20将能够同时兼顾清晰成像及广角拍摄的性能，另外还能够实现小型化设计。
参考以上各具体实施例及附图(如图1)，在一些实施例中，第五透镜L5与系统的成像面S11之间还设置有保护玻璃L7和红外截止滤光片L6。红外截止滤光片L6用于滤除红外光，保护玻璃L7用于保护感光元件210。保护玻璃L7和红外截止滤光片L6可以属于光学系统10中的一部分，或者也可以在光学系统10与感光元件210装配时一同安装至光学系统10与感光元件210之间。
在一些实施例中，感光元件210与光学系统10中的各透镜的距离相对固定，此时，摄像模组20为定焦模组。在另一些实施例中，可通过设置音圈马达等驱动机构以使感光元件210能够相对光学系统10中的各透镜相对移动，从而实现对焦效果。具体地，在装配上述各透镜的镜筒上设置有与驱动芯片电性连接的线圈，同时摄像模组20还设置有磁石，通过通电后的线圈与磁石之间的磁力作用以驱动镜筒相对感光元件210运动，从而实现对焦效果。在另一些实施例中，也可通过设置类似的驱动机构以驱动光学系统10中的部分透镜移动，从而实现光学变焦效果。
参考图20，本申请的一些实施例还提供了一种电子装置30，摄像模组20应用于电子装置30以使电子装置30具备摄像功能。具体地，电子装置30包括固定件310，摄像模组20安装于固定件310。一些实施例中的固定件310为电路板、中框或壳体等部件。电子装置30可以是但不限于智能手机、智能手表、电子书阅读器、车载摄像设备(如行车记录仪)、监控设备、医疗设备(如内窥镜)、平板电脑、生物识别设备(如指纹识别设备或瞳孔识别设备等)、PDA(Personal Digital Assistant，个人数字助理)、无人机等。具体地，在一些实施例中，电子装置30为智能手机，智能手机包括中框和电路板，电路板设置于中框，摄像模组20安装于智能手机的中框，且其中的感光元件210与电路板电性连接。摄像模组20可作为智能手机的前置摄像模组或者后置摄像模组。通过采用本申请实施例所提供的摄像模组20，电子装置30将拥有优良的拍摄性能，能够同时兼顾清晰成像及广角拍摄的性能。
参考图21，本申请的一些实施例还提供了一种汽车40。此时，当电子装置30为车载摄像设备时，电子装置30可作为汽车40的前视摄像装置、后视摄像装置或侧视摄像装置。具体地，汽车40包括车体410，电子装置30安装于车体410上。电子装置30可安装于车体410的前侧(如进气格栅处)、左前大灯、右前大灯、左后视镜、右后视镜、车尾箱盖板、车顶等任意位置。其次，也可在汽车40内设置显示设备，电子装置30与显示设备通信连接，从而，车体410上的电子装置30所获得的影像能够在显示设备上实时显示，让驾驶者能够获得车体410四周更大范围的环境信息，使驾驶者在行车和泊车时更为方便及安全。当设置有多个电子装置30以获取不同方位的景象时，电子装置30所获得的影像信息能够被合成，并能够以俯视图的形式呈现在显示设备上。
具体地，在一些实施例中，汽车40包括至少四个电子装置30，电子装置30分别安装在车体410的前侧(如进气格栅处)、左侧(如左后视镜处)、右侧(如右后视镜处)及后侧(如车尾箱盖板处)，以构建汽车环视系统。汽车环视系统包括安装在车体410前后左右的四个(或更多个)电子装置30，多个电子装置30可同时采集汽车40四周的景象，随后经电子装置30采集到图像信息经过图像处理单元进行畸变还原、视角转化、图像拼接、图像增强等步骤，最终形成一幅汽车40四周的无缝隙的360°全景俯视图，并于显示设备上显示。当然，除了显示全景图，也可以显示任何一方位的单侧视图。另外，显示设备上也可配置配制与显示图像对应的标尺线以方便驾驶者准确地确定障碍物的方位和距离。
通过采用上述电子装置30，驾驶者或者驾驶系统能够获得更大的视场范围，且同时还能拥有清晰的成像，从而使驾驶者或驾驶系统能够更及时准确地判断路况环境，降低驾驶风险。另一方面，电子装置30的小型化设计也有利提高安装的灵活性，使得电子装置30能够安装在车体410的更多区域，从而增加摄像范围以覆盖视野死角。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (14)

1.一种光学系统，其特征在于，由物侧至像侧依次包括：
具有负屈折力的第一透镜，所述第一透镜的物侧面为凸面，像侧面为凹面；
具有正屈折力的第二透镜，所述第二透镜的物侧面为凸面；
具有正屈折力的第三透镜，所述第三透镜的物侧面为凹面，像侧面为凸面；
具有正屈折力的第四透镜，所述第四透镜的物侧面和像侧面均为凸面；
具有负屈折力的第五透镜，所述第五透镜的物侧面为凹面，像侧面为凸面；
所述光学系统还包括光阑，所述光阑设置于所述第四透镜的物侧；
且所述光学系统满足以下关系：
1.5＜Imgh/f≤3.5；
其中，Imgh为所述光学系统的成像面于有效成像区域的对角线长度，f为所述光学系统的有效焦距。
2.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，满足以下关系：
1＜RS1/f＜5；
其中，RS1为所述第一透镜的物侧面于光轴处的曲率半径。
3.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，满足以下关系：
1＜f2/f＜7；
其中，f2为所述第二透镜的有效焦距。
4.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，满足以下关系：
1＜f3/f＜7；
其中，f3为所述第三透镜的有效焦距。
5.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，满足以下关系：
8＜f4*f5/(f4+f5)＜13；
其中，f4为所述第四透镜的有效焦距，f5为所述第五透镜的有效焦距，f4和f5的单位均为mm。
6.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，满足以下关系：
1.0＜RS5/RS6＜3.5；
其中，RS5为所述第三透镜的物侧面于光轴处的曲率半径，RS6为所述第三透镜的像侧面于光轴处的曲率半径。
7.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述第四透镜的像侧面与所述第五透镜的物侧面胶合，且所述光学系统满足以下关系：
|α5-α4|＜10；
其中，α4为所述第四透镜的热膨胀系数，α5为所述第五透镜的热膨胀系数，α4和α5的单位为10-7/K。
8.根据权利要求7所述的光学系统，其特征在于，满足以下关系：
0.2＜CT4/CT5＜4.0；
其中，CT4为所述第四透镜于光轴上的厚度，CT5为所述第五透镜于光轴上的厚度。
9.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，满足以下关系：
10＜Vd4-Vd5＜45；
其中，Vd4为所述第四透镜的色散系数，Vd5为所述第五透镜的色散系数。
10.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，满足以下关系：
3＜TTL/f＜7；
其中，TTL为所述第一透镜的物侧面至所述光学系统的成像面于光轴上的距离。
11.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，满足以下关系：
40°＜FOV/FNO＜80°；
其中，FOV为所述光学系统于对角线方向的最大视场角，FNO为所述光学系统的光圈数。
12.一种摄像模组，其特征在于，包括感光元件及权利要求1至11任意一项所述的光学系统，所述感光元件设置于所述光学系统的像侧。
13.一种电子装置，其特征在于，包括固定件及权利要求12所述的摄像模组，所述摄像模组设置于所述固定件。
14.一种汽车，其特征在于，包括车体及权利要求13所述的电子装置，所述电子装置设置于所述车体。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7015902B1 (ja) 2020-07-09 2022-02-03 エーエーシー オプティクス （チャンジョウ）カンパニーリミテッド 撮像光学レンズ
CN114911031A (zh) * 2021-02-09 2022-08-16 三营超精密光电(晋城)有限公司 光学成像系统、取像模组及电子装置
CN117233950A (zh) * 2023-11-13 2023-12-15 国药新光医疗科技有限公司 一种多光谱广角内窥镜镜头组件

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7015902B1 (ja) 2020-07-09 2022-02-03 エーエーシー オプティクス （チャンジョウ）カンパニーリミテッド 撮像光学レンズ
JP2022027410A (ja) * 2020-07-09 2022-02-10 エーエーシー オプティクス （チャンジョウ）カンパニーリミテッド 撮像光学レンズ
CN114911031A (zh) * 2021-02-09 2022-08-16 三营超精密光电(晋城)有限公司 光学成像系统、取像模组及电子装置
CN117233950A (zh) * 2023-11-13 2023-12-15 国药新光医疗科技有限公司 一种多光谱广角内窥镜镜头组件
CN117233950B (zh) * 2023-11-13 2024-02-02 国药新光医疗科技有限公司 一种多光谱广角内窥镜镜头组件

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