CN112083548A - 光学组件、成像模组及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种光学组件、成像模组及电子设备。光学组件由物侧至像侧依次包括：具有负屈折力的第一透镜；光阑；具有正屈折力的第二透镜，第二透镜的像侧面于近轴处为凸面；具有屈折力的第三透镜；具有正屈折力的第四透镜，第四透镜的像侧面于近轴处为凸面；具有负屈折力的第五透镜，第五透镜的物侧面于近轴处为凸面，像侧面于近轴处为凹面，且第五透镜的物侧面和像侧面至少有一面为非球面；且满足关系：0.3≤BFL/f4≤0.85；FNO≤2.6；BFL为第五透镜的像侧面与成像面之间的最短距离，f4为第四透镜的有效焦距，FNO为光学组件的光圈数。满足关系可减小第五透镜的像侧面与成像面之间的最短距离，有利于微型化设计。

Description

光学组件、成像模组及电子设备

技术领域

本发明涉及光学成像领域，特别是涉及光学组件、成像模组及电子设备。

背景技术

当摄影取像模块拥有大视角、高解像力等特性时，常常由于摄影取像模块中的光学组件空间分配不佳，使得系统长度的缩短受到限制，从而导致摄影取像模块的体积较大，难以匹配像素尺寸逐渐减小的感光元件，同时，大体积的摄影取像模块还制约电子设备的厚度缩小及减轻重量。而随着户外网络直播、航拍式无人机、智能驾驶和场景人机互动等众多需要摄影功能的新兴产业的出现，摄影取像模块的微型化设计逐渐成为了人们迫切需要解决的问题之一。

发明内容

基于此，有必要针对如何缩小光学组件的尺寸以实现微型化设计的问题，提供一种光学组件、成像模组及电子设备。

一种光学组件，由物侧至像侧依次包括：

具有负屈折力的第一透镜；

光阑；

具有正屈折力的第二透镜，所述第二透镜的像侧面于近轴处为凸面；

具有屈折力的第三透镜；

具有正屈折力的第四透镜，所述第四透镜的像侧面于近轴处为凸面；

具有负屈折力的第五透镜，所述第五透镜的物侧面于近轴处为凸面，像侧面于近轴处为凹面，且所述第五透镜的物侧面和像侧面至少有一面为非球面；

所述光学组件满足以下关系式：

0.3≤BFL/f4≤0.85；

FNO≤2.6；

其中，BFL为所述第五透镜的像侧面与成像面之间的最短距离，f4为所述第四透镜的有效焦距，FNO为所述光学组件的光圈数。满足上述关系时，可有效减小所述第五透镜的像侧面与成像面之间的最短距离，从而有利于微型化设计。

在其中一个实施例中，所述光学组件满足以下关系式：

6.3≤(TTL-CT24)*Imgh≤9.5；

其中，TTL为所述第一透镜的物侧面至成像面于光轴上的距离，CT24为所述第一透镜的像侧面至所述第二透镜的物侧面于光轴上的距离，Imgh为所述成像面上有效像素区域的对角线长的一半。当光线从所述第一透镜传输至所述第二透镜且保持一定高度时，会增大所述光学组件的视场角度，因此所述第一透镜与所述第二透镜的空气间隙的缩短范围有限。而当满足上述关系时，可通过匹配所述第一透镜与所述第二透镜之间的距离以及光学总长来合理排布镜片，提高系统的空间利用率及缩短系统长度，再者，还可通过调节成像面上的像素区域大小来减小所述光学组件尺寸，降低透镜加工成型难度，从而提高生产良品率，同时平衡所述光学组件广角性与微型化。

在其中一个实施例中，所述光学组件满足以下关系式：

0.12≤CT24/tan(HFOV)≤0.47；

其中，CT24为所述第一透镜的像侧面至所述第二透镜的物侧面于光轴上的距离，CT24的单位为mm，HFOV为所述光学组件的最大视场角的一半。满足上述关系时，所述第一透镜与所述第二透镜的空气间隔距离得到合理调节，从而使所述光学组件具备广角特性，且又能协调成像品质与微型化设计。

在其中一个实施例中，所述光学组件满足以下关系式：

0.13≤f/R2≤1.00；

其中，f为所述光学组件的有效焦距，R2为所述第一透镜的像侧面于近轴处的曲率半径。满足上述关系时，可有效平衡像散，提高所述光学组件的成像质量，同时缩短所述光学组件的有效焦距，从而利于实现广角特性。

在其中一个实施例中，所述光学组件满足以下关系式：

15≤(V2-V3)/f2≤32；

其中，V2为所述第二透镜的阿贝数，V3为所述第三透镜的阿贝数，f2为所述第二透镜的有效焦距，f2的单位为mm。满足上述关系时，可合理布局所述第二透镜和所述第三透镜的阿贝数，并且控制所述第二透镜的有效焦距，从而修正色差，同时增大所述第二透镜的视场角以实现广角特性。

在其中一个实施例中，所述光学组件满足以下关系式：

-1.4≤(R6+R7)/(R6-R7)≤13.0；

其中，R6为所述第三透镜的物侧面于近轴处曲率半径，R7为所述第三透镜的像侧面于近轴处的曲率半径。满足上述关系时，所述第三透镜的主点往像侧方向偏移，以利于增大所述光学组件的视场角。

在其中一个实施例中，所述光学组件满足以下关系式：

0.40≤f/CT411≤1.15；

其中，f为所述光学组件的有效焦距，CT411为所述第二透镜的物侧面至所述第五透镜的像侧面于光轴上的距离。满足上述关系时，所述光学组件的有效焦距缩短，从而有利于大视场角的设计，且可有效利用空间，在获得较大摄像范围的同时使所述光学组件更为紧凑。

在其中一个实施例中，所述光学组件满足以下关系式：

0.014≤|SAG4|/SAG2≤0.500；

其中，SAG2为所述第一透镜的像侧面与光轴的交点至所述第一透镜的像侧面的最大有效半径位置于光轴方向的距离，SAG4为所述第二透镜的物侧面与光轴的交点至所述第二透镜的物侧面的最大有效半径位置于光轴方向的距离。由于所述第一透镜具有负屈折力，所述第二透镜具有正屈折力，且当满足上述关系时，可在保证像差平衡的条件下增大SAG2以使所述光学组件实现广角化设计；另外，满足上述关系时，还可调控光线弯折角度以降低所述第二透镜对于所述光学组件的敏感度，提高生产加工成品率。

在其中一个实施例中，所述光学组件满足以下关系式：

0.03≤SAG11/SD11≤0.26；

其中，SAG11为所述第五透镜的像侧面与光轴的交点至所述第五透镜的像侧面的最大有效半径位置于光轴方向的距离，SD11为所述第五透镜的像侧面的最大有效半口径。满足上述关系时，可有效减小所述光学系统产生的畸变。

在其中一个实施例中，所述光学组件满足以下关系式：

-4.0≤TTL/f5≤-0.5；

其中，TTL为所述第一透镜的物侧面至所述第五透镜的像侧面于光轴上的距离，f5为所述第五透镜的有效焦距。满足上述关系时，可有效缩短所述光学组件的总长并修正光学系统的像差，提高成像品质。

一种成像模组，包括感光元件及上述任意一项实施例所述的光学组件，所述感光元件设置于所述光学组件的像侧。

一种电子设备，包括上述实施例所述的成像模组。

附图说明

图1为本申请第一实施例提供的光学组件示意图；

图2为第一实施例中光学组件的球色差图(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组件的示意图；

图4为第二实施例中光学组件的球色差图(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组件的示意图；

图6为第三实施例中光学组件的球色差图(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组件的示意图；

图8为第四实施例中光学组件的球色差图(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组件的示意图；

图10为第五实施例中光学组件的球色差图(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组件的示意图；

图12为第六实施例中光学组件的球色差图(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组件的示意图；

图14为第七实施例中光学组件的球色差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(％)；

图15为本申请一实施例提供的成像模组的示意图；

图16为本申请一实施例提供的电子设备的示意图。

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。

本申请所提供的具有微型化设计的光学组件可应用于智能手机、航拍式无人机、智能驾驶汽车、游戏机等需要摄像功能的设备。

参考图1，本申请一实施例的光学组件100由物侧至像侧依次包括具有负屈折力的第一透镜L1、光阑STO、具有正屈折力的第二透镜L2、具有屈折力的第三透镜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。

其中，第一透镜L1包括物侧面S1及像侧面S2；第二透镜L2包括物侧面S3及像侧面S4；第三透镜L3包括物侧面S5及像侧面S6；第四透镜L4包括物侧面S7及像侧面S8；第五透镜L5包括物侧面S9及像侧面S10。另外，第五透镜L5的像侧还有一成像面S13，成像面S13可以为感光元件的感光表面。

第二透镜L2的像侧面S4于近轴处为凸面，第四透镜L4的像侧面S8于近轴处为凸面，第五透镜L5的物侧面S9于近轴处为凸面，第五透镜L5的像侧面S10于近轴处为凹面，且第五透镜L5的物侧面S9和像侧面S10至少有一个面为非球面。

非球面的面型公式为：

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。

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及第五透镜L5的物侧面S9及像侧面S10均为非球面。

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及第五透镜L5的材质均为塑料，此时，塑料材质的透镜能够减少光学组件100的重量并降低生产成本。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及第五透镜L5的材质均为玻璃，此时，光学组件100能够耐受较高的温度且具有较好的光学性能。在另一些实施例中，也可以仅是第一透镜L1的材质为玻璃，而其他透镜的材质为塑料，此时，最靠近物侧的第一透镜L1能够很好地耐受物侧的环境温度影响，且由于其他透镜为塑料材质的关系，光学组件100也能够保持较低的生产成本。需要注意的是，根据实际需求，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的材质分别可以为塑料或玻璃中的任一种，此处并不作限定。

继续参考图1，在一些实施例中，第五透镜L5的像侧还设置有红外滤光片110。红外滤光片110能够过滤红外光，防止红外光通过并到达感光元件，避免红外干扰光被感光元件接收而影响正常的成像，从而提升光学组件100的成像品质。在一些实施例中，红外滤光片110可在光学组件100与感光元件组装时随感光元件装配于光学组件100的像侧。红外滤光片110包括物侧面S11和像侧面S12。在一些实施例中，在光学组件100的装配过程中，红外滤光片110可与各透镜一同组装，此时的红外滤光片110属于光学组件100的一个光学元件。而在另一些实施例中，红外滤光片110也可在在光学组件100与感光元件装配成模组时，一并安装至第五透镜L5与感光元件之间。

在一些实施例中，光学组件100满足以下关系：

0.3≤BFL/f4≤0.85；

FNO≤2.6；

其中，BFL为第五透镜L5的像侧面S10与成像面S13之间的最短距离，f4为第四透镜L4的有效焦距，FNO为所述光学组件的光圈数。其中优选地，0.30≤BFL/f4≤0.75。具体地，BFL/f4可以为0.370、0.450、0.500、0.550、0.600、0.680、0.710或0.730；FNO可以为2.00、2.05、2.10、2.20、2.30、2.40、2.50或2.55。满足上述关系时，可有效减小第五透镜L5的像侧面S10与成像面S13之间的最短距离，从而有利于微型化设计，另外还能使光学组件100具备大光圈特性。

在一些实施例中，光学组件100满足以下关系式：

6.3≤(TTL-CT24)*Imgh≤9.5；

其中，TTL为第一透镜L1的物侧面S1至成像面S13于光轴上的距离，CT24为第一透镜L1的像侧面S2至第二透镜L2的物侧面S3于光轴上的距离，Imgh为成像面S13上有效像素区域的对角线长的一半，TTL、CT24及Imgh的单位均为mm。具体地，(TTL-CT24)*Imgh可以为6.80、6.85、7.00、7.60、7.80、8.00、8.50、8.70、8.80或8.90。当光线从第一透镜L1传输至第二透镜L2且保持一定高度时，会增大光学组件100的视场角度，因此第一透镜L1与第二透镜L2之间的空气间隙的缩短范围有限。而当满足上述关系时，可通过匹配第一透镜L1与第二透镜L2之间的距离以及光学总长来合理排布镜片，提高系统的空间利用率及缩短系统长度，再者，还可通过调节成像面S13上的像素区域大小来减小光学组件100尺寸，降低透镜加工成型难度，从而提高生产良品率，同时平衡光学组件100的广角性与微型化。

在一些实施例中，光学组件100满足以下关系式：

0.12≤CT24/tan(HFOV)≤0.47；

其中，CT24为第一透镜L1的像侧面S2至第二透镜L2的物侧面S3于光轴上的距离，CT24的单位为mm，HFOV为光学组件100的最大视场角的一半。具体地，CT24/tan(HFOV)可以为0.165、0.175、0.210、0.250、0.300、0.350、0.400、0.410或0.415。满足上述关系时，第一透镜L1与第二透镜L2的空气间隔距离得到合理调节，从而使光学组件100具备广角特性，且又能协调成像品质与微型化设计。

在一些实施例中，光学组件100满足以下关系式：

0.13≤f/R2≤1.00；

其中，f为光学组件100的有效焦距，R2为第一透镜L1的像侧面S2于近轴处的曲率半径。具体地，f/R2可以为0.210、0.220、0.300、0.400、0.450、0.550、0.750、0.850、0.950或0.980。满足上述关系时，可有效平衡像散，提高光学组件100的成像质量，同时缩短光学组件100的有效焦距，从而利于实现广角特性。

在一些实施例中，光学组件100满足以下关系式：

15≤(V2-V3)/f2≤32；

其中，V2为第二透镜L2的阿贝数，V3为第三透镜L3的阿贝数，f2为第二透镜L2的有效焦距，f2的单位为mm。具体地，(V2-V3)/f2可以为16.000、17.000、18.000、25.000、28.000、29.000或30.000。满足上述关系时，可合理布局第二透镜L2和第三透镜L3的阿贝数，并且控制第二透镜L2的有效焦距，从而修正色差，同时增大第二透镜L2的视场角以实现广角特性。

在一些实施例中，光学组件100满足以下关系式：

-1.4≤(R6+R7)/(R6-R7)≤13.0；

其中，R6为第三透镜L3的物侧面S5于近轴处曲率半径，R7为第三透镜L3的像侧面S6于近轴处的曲率半径。具体地，(R6+R7)/(R6-R7)可以为-1.300、-1.200、0.600、1.800、3.000、10.000、11.000或12.000。满足上述关系时，第三透镜L3的主点往像侧方向偏移，以利于增大光学组件100的视场角。

在一些实施例中，光学组件100满足以下关系式：

0.40≤f/CT411≤1.15；

其中，f为光学组件100的有效焦距，CT411为第二透镜L2的物侧面S3至第五透镜L5的像侧面S10于光轴上的距离。具体地，f/CT411的关系可以为0.620、0.650、0.700、0.800、0.820、0.840、0.870、0.890或0.900。满足上述关系时，光学组件100的有效焦距缩短，从而有利于大视场角的设计，且可有效利用空间，在获得较大摄像范围的同时使光学组件100更为紧凑。

在一些实施例中，光学组件100满足以下关系式：

0.014≤|SAG4|/SAG2≤0.500；

其中，SAG2为第一透镜L1的像侧面S2与光轴的交点至第一透镜L1的像侧面S2的最大有效半径位置于光轴方向的距离，SAG4为第二透镜L2的物侧面S3与光轴的交点至第二透镜L2的物侧面S3的最大有效半径位置于光轴方向的距离。具体地，|SAG4|/SAG2可以为0.025、0.030、0.080、0.150、0.310、0.350或0.380。由于第一透镜L1具有负屈折力，第二透镜L2具有正屈折力，且当满足上述关系时，可在保证像差平衡的条件下增大SAG2以使光学组件100实现广角化设计；另外，满足上述关系时，还可调控光线弯折角度以降低第二透镜L2对于光学组件100的敏感度，提高生产加工成品率。

在一些实施例中，光学组件100满足以下关系式：

0.03≤SAG11/SD11≤0.26；

其中，SAG11为第五透镜L5的像侧面S10与光轴的交点至第五透镜L5的像侧面S10的最大有效半径位置于光轴方向的距离，SD11为第五透镜L5的像侧面S10的最大有效半口径。具体地，SAG11/SD11可以为0.060、0.065、0.075、0.090、0.120、0.150、0.170、0.185或0.190。满足上述关系时，可有效减小光学系统所产生的畸变。

在一些实施例中，光学组件100满足以下关系式：

-4.0≤TTL/f5≤-0.5；

其中，TTL为第一透镜L1的物侧面S1至第五透镜L5的像侧面S10于光轴上的距离，f5为第五透镜L5的有效焦距。具体地，TTL/f5可以为-3.050、-3.000、-2.900、-2.500、-1.700、-1.500、-0.900、-0.850、-0.750、-0.700、-0.670。满足上述关系时，可有效缩短光学组件100的总长并修光学系统的像差，提高成像品质。

第一实施例

如图1所示的第一实施例中，光学组件100由物侧至像侧依次包括具有负屈折力的第一透镜L1、光阑STO、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以及具有负屈折力的第五透镜L5。图2为第一实施例中光学组件100的球色差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(％)，其中的像散图和畸变图为参考波长下的数据图。其中，各实施例中的参考波长为587nm。

其中，第一透镜L1的物侧面S1于近轴处为凹面，第一透镜L1的像侧面S2于近轴处为凹面；第一透镜L1的物侧面S1于圆周处为凸面，第一透镜L1的像侧面S2于圆周处为凹面。第二透镜L2的物侧面S3于近轴处为凸面，第二透镜L2的像侧面S4于近轴处为凸面；第二透镜L2的物侧面S3于圆周处为凸面，第二透镜L2的像侧面S4于圆周处为凸面。第三透镜L3的物侧面S5于近轴处为凸面，第三透镜L3的像侧面S6于近轴处为凹面；第三透镜L3的物侧面S5于圆周处为凹面，第三透镜L3的像侧面S6于圆周处为凹面。第四透镜L4的物侧面S7于近轴处为凹面，第四透镜L4的像侧面S8于近轴处为凸面；第四透镜L4的物侧面S7于圆周处为凹面，第四透镜L4的像侧面S8于圆周处为凹面。第五透镜L5的物侧面S9于近轴处为凸面，第五透镜L5的像侧面S10于近轴处为凹面；第五透镜L5的物侧面S9于圆周处为凸面，第五透镜L5的像侧面S10于圆周处为凸面。

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非球面，非球面的设计能够有效解决视界歪曲的问题，也能够使透镜在较小、较薄且较平的情况下实现优良的光学效果，进而使光学组件100具有更小的体积。

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的材质均为塑料，塑料材质的透镜能够减少光学组件100的重量并降低成本。

另外，在第五透镜L5的像侧还设置有红外滤光片110以滤除红外光，防止红外光到达感光元件。

第一实施例中的光学组件100满足以下各关系：

BFL/f4＝0.447；其中，BFL为第五透镜L5的像侧面S10与成像面S13之间的最短距离，f4为第四透镜L4的有效焦距。满足上述关系时，可有效减小第五透镜L5的像侧面S10与成像面S13之间的最短距离，从而有利于微型化设计。

(TTL-CT24)*Imgh＝8.96；其中，TTL为第一透镜L1的物侧面S1至成像面S13于光轴上的距离，CT24为第一透镜L1的像侧面S2至第二透镜L2的物侧面S3于光轴上的距离，Imgh为成像面S13上有效像素区域的对角线长的一半，TTL、CT24及Imgh的单位均为mm。当光线从第一透镜L1传输至第二透镜L2且保持一定高度时，会增大光学组件100的视场角度，因此第一透镜L1与第二透镜L2之间的空气间隙的缩短范围有限。而当满足上述关系时，可通过匹配第一透镜L1与第二透镜L2之间的距离以及光学总长来合理排布镜片，提高系统的空间利用率及缩短系统长度，再者，还可通过调节成像面S13上的像素区域大小来减小光学组件100尺寸，降低透镜加工成型难度，从而提高生产良品率，同时平衡光学组件100的广角性与微型化。

CT24/tan(HFOV)＝0.409；其中，CT24为第一透镜L1的像侧面S2至第二透镜L2的物侧面S3于光轴上的距离，CT24的单位为mm，HFOV为光学组件100的最大视场角的一半。满足上述关系时，第一透镜L1与第二透镜L2的空气间隔距离得到合理调节，从而使光学组件100具备广角特性，且又能协调成像品质与微型化设计。

f/R2＝0.321；其中，f为光学组件100的有效焦距，R2为第一透镜L1的像侧面S2于近轴处的曲率半径。满足上述关系时，可有效平衡像散，提高光学组件100的成像质量，同时缩短光学组件100的有效焦距，从而利于实现广角特性。

(V2-V3)/f2＝25.102；其中，V2为第二透镜L2的阿贝数，V3为第三透镜L3的阿贝数，f2为第二透镜L2的有效焦距，f2的单位为mm。满足上述关系时，可合理布局第二透镜L2和第三透镜L3的阿贝数，并且控制第二透镜L2的有效焦距，从而修正色差，同时增大第二透镜L2的视场角以实现广角特性。

(R6+R7)/(R6-R7)＝1.984；其中，R6为第三透镜L3的物侧面S5于近轴处曲率半径，R7为第三透镜L3的像侧面S6于近轴处的曲率半径。满足上述关系时，第三透镜L3的主点往像侧方向偏移，以利于增大光学组件100的视场角。

f/CT411＝0.653；其中，f为光学组件100的有效焦距，CT411为第二透镜L2的物侧面S3至第五透镜L5的像侧面S10于光轴上的距离。满足上述关系时，光学组件100的有效焦距缩短，从而有利于大视场角的设计，且可有效利用空间，在获得较大摄像范围的同时使光学组件100更为紧凑。

|SAG4|/SAG2＝0.387；其中，SAG2为第一透镜L1的像侧面S2与光轴的交点至第一透镜L1的像侧面S2的最大有效半径位置于光轴方向的距离，SAG4为第二透镜L2的物侧面S3与光轴的交点至第二透镜L2的物侧面S3的最大有效半径位置于光轴方向的距离。由于第一透镜L1具有负屈折力，第二透镜L2具有正屈折力，且当满足上述关系时，可在保证像差平衡的条件下增大SAG2以使光学组件100实现广角化设计；另外，满足上述关系时，还可调控光线弯折角度以降低第二透镜L2对于光学组件100的敏感度，提高生产加工成品率。

SAG11/SD11＝0.083；其中，SAG11为第五透镜L5的像侧面S10与光轴的交点至第五透镜L5的像侧面S10的最大有效半径位置于光轴方向的距离，SD11为第五透镜L5的像侧面S10的最大有效半口径。满足上述关系时，可有效减小光学系统所产生的畸变。

在一些实施例中，光学组件100满足以下关系式：

TTL/f5＝-2.176；其中，TTL为第一透镜L1的物侧面S1至第五透镜L5的像侧面S10于光轴上的距离，f5为第五透镜L5的有效焦距。满足上述关系时，可有效缩短光学组件100的总长并修正光学系统的像差，提高成像品质。

另外，光学组件100的各项参数由表1和表2给出。由物面至成像面S13的各元件依次按照表1从上至下的各元件的顺序排列。表1中的表面编号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，表面编号较小的表面为物侧面，表面编号较大的表面为像侧面。Y半径为相应表面编号的物侧面或像侧面于近轴处的曲率半径。第一透镜L1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。红外滤光片110于“厚度”参数中表面编号13所对应的数值为红外滤光片110的像侧面S12至成像面S13(表1中的像面)的距离。表2中的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。一般的，表1中的像面为感光元件的感光表面。

另外，各透镜的折射率及焦距均为参考波长下的数值。关系式的计算以透镜参数(如表1的数据)和面型参数(如表2的数据)为准。

在第一实施例中，光学组件100的有效焦距f＝1.65mm，光圈数FNO＝2.29，最大视场角(对角线视角)的一半HFOV＝58.8度(deg.)，第一透镜L1的物侧面S1到成像面S13于光轴上的距离TTL＝4.57mm。

表1

表2

第二实施例

如图3所示的第二实施例中，光学组件100由物侧至像侧依次包括具有负屈折力的第一透镜L1、光阑STO、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以及具有负屈折力的第五透镜L5。图4为第二实施例中光学组件100的球色差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(％)，其中的像散图和畸变图为参考波长下的数据图。

其中，第一透镜L1的物侧面S1于近轴处为凹面，第一透镜L1的像侧面S2于近轴处为凹面；第一透镜L1的物侧面S1于圆周处为凸面，第一透镜L1的像侧面S2于圆周处为凹面。第二透镜L2的物侧面S3于近轴处为凸面，第二透镜L2的像侧面S4于近轴处为凸面；第二透镜L2的物侧面S3于圆周处为凸面，第二透镜L2的像侧面S4于圆周处为凸面。第三透镜L3的物侧面S5于近轴处为凹面，第三透镜L3的像侧面S6于近轴处为凹面；第三透镜L3的物侧面S5于圆周处为凹面，第三透镜L3的像侧面S6于圆周处为凸面。第四透镜L4的物侧面S7于近轴处为凹面，第四透镜L4的像侧面S8于近轴处为凸面；第四透镜L4的物侧面S7于圆周处为凸面，第四透镜L4的像侧面S8于圆周处为凹面。第五透镜L5的物侧面S9于近轴处为凸面，第五透镜L5的像侧面S10于近轴处为凹面；第五透镜L5的物侧面S9于圆周处为凹面，第五透镜L5的像侧面S10于圆周处为凸面。

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的物侧面及像侧面均为非球面。

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的材质均为塑料。

在第二实施例中，光学组件100的有效焦距f＝1.27mm，光圈数FNO＝2.29，最大视场角的一半HFOV＝65度(deg.)，第一透镜L1的物侧面S1到成像面S13于光轴上的距离TTL＝3.76mm。

光学组件100的各参数由表3和表4给出，且其中各参数的定义可从第一实施例中得出，此处不加以赘述。

表3

表4

根据上述所提供的各参数信息，可推得以下关系：

第三实施例

如图5所示的第三实施例中，光学组件100由物侧至像侧依次包括具有负屈折力的第一透镜L1、光阑STO、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以及具有负屈折力的第五透镜L5。图6为第三实施例中光学组件100的球色差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(％)，其中的像散图和畸变图为参考波长下的数据图。

其中，第一透镜L1的物侧面S1于近轴处为凹面，第一透镜L1的像侧面S2于近轴处为凹面；第一透镜L1的物侧面S1于圆周处为凸面，第一透镜L1的像侧面S2于圆周处为凹面。第二透镜L2的物侧面S3于近轴处为凹面，第二透镜L2的像侧面S4于近轴处为凸面；第二透镜L2的物侧面S3于圆周处为凸面，第二透镜L2的像侧面S4于圆周处为凸面。第三透镜L3的物侧面S5于近轴处为凸面，第三透镜L3的像侧面S6于近轴处为凹面；第三透镜L3的物侧面S5于圆周处为凹面，第三透镜L3的像侧面S6于圆周处为凸面。第四透镜L4的物侧面S7于近轴处为凹面，第四透镜L4的像侧面S8于近轴处为凸面；第四透镜L4的物侧面S7于圆周处为凹面，第四透镜L4的像侧面S8于圆周处为凹面。第五透镜L5的物侧面S9于近轴处为凸面，第五透镜L5的像侧面S10于近轴处为凹面；第五透镜L5的物侧面S9于圆周处为凹面，第五透镜L5的像侧面S10于圆周处为凸面。

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的物侧面及像侧面均为非球面。

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的材质均为塑料。

在第三实施例中，光学组件100的有效焦距f＝1.33mm，光圈数FNO＝2.6，最大视场角的一半HFOV＝63.5度(deg.)，第一透镜L1的物侧面S1到成像面S13于光轴上的距离TTL＝3.95mm。

光学组件100的各参数由表5和表6给出，且其中各参数的定义可从第一实施例中得出，此处不加以赘述。

表5

表6

根据上述所提供的各参数信息，可推得以下关系：

第四实施例

如图7所示的第四实施例中，光学组件100由物侧至像侧依次包括具有负屈折力的第一透镜L1、光阑STO、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以及具有负屈折力的第五透镜L5。图8为第四实施例中光学组件100的球色差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(％)，其中的像散图和畸变图为参考波长下的数据图。

其中，第一透镜L1的物侧面S1于近轴处为凹面，第一透镜L1的像侧面S2于近轴处为凹面；第一透镜L1的物侧面S1于圆周处为凸面，第一透镜L1的像侧面S2于圆周处为凹面。第二透镜L2的物侧面S3于近轴处为凸面，第二透镜L2的像侧面S4于近轴处为凸面；第二透镜L2的物侧面S3于圆周处为凸面，第二透镜L2的像侧面S4于圆周处为凸面。第三透镜L3的物侧面S5于近轴处为凸面，第三透镜L3的像侧面S6于近轴处为凹面；第三透镜L3的物侧面S5于圆周处为凹面，第三透镜L3的像侧面S6于圆周处为凸面。第四透镜L4的物侧面S7于近轴处为凸面，第四透镜L4的像侧面S8于近轴处为凸面；第四透镜L4的物侧面S7于圆周处为凹面，第四透镜L4的像侧面S8于圆周处为凹面。第五透镜L5的物侧面S9于近轴处为凸面，第五透镜L5的像侧面S10于近轴处为凹面；第五透镜L5的物侧面S9于圆周处为凸面，第五透镜L5的像侧面S10于圆周处为凹面。

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的物侧面及像侧面均为非球面。

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的材质均为塑料。

在第四实施例中，光学组件100的有效焦距f＝1.12mm，光圈数FNO＝2.29，最大视场角的一半HFOV＝67.4度(deg.)，第一透镜L1的物侧面S1到成像面S13于光轴上的距离TTL＝3.7mm。

光学组件100的各参数由表7和表8给出，且其中各参数的定义可从第一实施例中得出，此处不加以赘述。

表7

表8

根据上述所提供的各参数信息，可推得以下关系：

第五实施例

如图9所示的第五实施例中，光学组件100由物侧至像侧依次包括具有负屈折力的第一透镜L1、光阑STO、具有正屈折力的第二透镜L2、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为第五实施例中光学组件100的球色差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(％)，其中的像散图和畸变图为参考波长下的数据图。

其中，第一透镜L1的物侧面S1于近轴处为凹面，第一透镜L1的像侧面S2于近轴处为凹面；第一透镜L1的物侧面S1于圆周处为凸面，第一透镜L1的像侧面S2于圆周处为凹面。第二透镜L2的物侧面S3于近轴处为凸面，第二透镜L2的像侧面S4于近轴处为凸面；第二透镜L2的物侧面S3于圆周处为凹面，第二透镜L2的像侧面S4于圆周处为凸面。第三透镜L3的物侧面S5于近轴处为凸面，第三透镜L3的像侧面S6于近轴处为凹面；第三透镜L3的物侧面S5于圆周处为凹面，第三透镜L3的像侧面S6于圆周处为凸面。第四透镜L4的物侧面S7于近轴处为凹面，第四透镜L4的像侧面S8于近轴处为凸面；第四透镜L4的物侧面S7于圆周处为凹面，第四透镜L4的像侧面S8于圆周处为凹面。第五透镜L5的物侧面S9于近轴处为凸面，第五透镜L5的像侧面S10于近轴处为凹面；第五透镜L5的物侧面S9于圆周处为凹面，第五透镜L5的像侧面S10于圆周处为凸面。

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的物侧面及像侧面均为非球面。

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的材质均为塑料。

在第五实施例中，光学组件100的有效焦距f＝1.2mm，光圈数FNO＝2.22，最大视场角的一半HFOV＝66度(deg.)，第一透镜L1的物侧面S1到成像面S13于光轴上的距离TTL＝3.69mm。

光学组件100的各参数由表9和表10给出，且其中各参数的定义可从第一实施例中得出，此处不加以赘述。

表9

表10

根据上述所提供的各参数信息，可推得以下关系：

第六实施例

如图11所示的第六实施例中，光学组件100由物侧至像侧依次包括具有负屈折力的第一透镜L1、光阑STO、具有正屈折力的第二透镜L2、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为第六实施例中光学组件100的球色差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(％)，其中的像散图和畸变图为参考波长下的数据图。

其中，第一透镜L1的物侧面S1于近轴处为凹面，第一透镜L1的像侧面S2于近轴处为凹面；第一透镜L1的物侧面S1于圆周处为凸面，第一透镜L1的像侧面S2于圆周处为凹面。第二透镜L2的物侧面S3于近轴处为凸面，第二透镜L2的像侧面S4于近轴处为凸面；第二透镜L2的物侧面S3于圆周处为凹面，第二透镜L2的像侧面S4于圆周处为凸面。第三透镜L3的物侧面S5于近轴处为凹面，第三透镜L3的像侧面S6于近轴处为凸面；第三透镜L3的物侧面S5于圆周处为凹面，第三透镜L3的像侧面S6于圆周处为凸面。第四透镜L4的物侧面S7于近轴处为凹面，第四透镜L4的像侧面S8于近轴处为凸面；第四透镜L4的物侧面S7于圆周处为凹面，第四透镜L4的像侧面S8于圆周处为凹面。第五透镜L5的物侧面S9于近轴处为凸面，第五透镜L5的像侧面S10于近轴处为凹面；第五透镜L5的物侧面S9于圆周处为凹面，第五透镜L5的像侧面S10于圆周处为凸面。

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的物侧面及像侧面均为非球面。

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的材质均为塑料。

在第六实施例中，光学组件100的有效焦距f＝1.5mm，光圈数FNO＝2.13，最大视场角的一半HFOV＝61.2度(deg.)，第一透镜L1的物侧面S1到成像面S13于光轴上的距离TTL＝3.82mm。

光学组件100的各参数由表11和表12给出，且其中各参数的定义可从第一实施例中得出，此处不加以赘述。

表11

表12

根据上述所提供的各参数信息，可推得以下关系：

第七实施例

如图13所示的第七实施例中，光学组件100由物侧至像侧依次包括具有负屈折力的第一透镜L1、光阑STO、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以及具有负屈折力的第五透镜L5。图14为第七实施例中光学组件100的球色差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(％)，其中的像散图和畸变图为参考波长下的数据图。

其中，第一透镜L1的物侧面S1于近轴处为凸面，第一透镜L1的像侧面S2于近轴处为凹面；第一透镜L1的物侧面S1于圆周处为凸面，第一透镜L1的像侧面S2于圆周处为凹面。第二透镜L2的物侧面S3于近轴处为凸面，第二透镜L2的像侧面S4于近轴处为凸面；第二透镜L2的物侧面S3于圆周处为凸面，第二透镜L2的像侧面S4于圆周处为凸面。第三透镜L3的物侧面S5于近轴处为凸面，第三透镜L3的像侧面S6于近轴处为凹面；第三透镜L3的物侧面S5于圆周处为凹面，第三透镜L3的像侧面S6于圆周处为凹面。第四透镜L4的物侧面S7于近轴处为凹面，第四透镜L4的像侧面S8于近轴处为凸面；第四透镜L4的物侧面S7于圆周处为凸面，第四透镜L4的像侧面S8于圆周处为凹面。第五透镜L5的物侧面S9于近轴处为凸面，第五透镜L5的像侧面S10于近轴处为凹面；第五透镜L5的物侧面S9于圆周处为凹面，第五透镜L5的像侧面S10于圆周处为凸面。

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的物侧面及像侧面均为非球面。

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的材质均为塑料。

在第七实施例中，光学组件100的有效焦距f＝0.98mm，光圈数FNO＝1.98，最大视场角的一半HFOV＝70度(deg.)，第一透镜L1的物侧面S1到成像面S13于光轴上的距离TTL＝3.67mm。

光学组件100的各参数由表13和表14给出，且其中各参数的定义可从第一实施例中得出，此处不加以赘述。

表13

表14

根据上述所提供的各参数信息，可推得以下关系：

参考图15，在一些实施例中，光学组件100与感光元件210组装形成成像模组200，感光元件210设置于光学组件100中的第五透镜L5的像侧。另外，在装配过程中可将红外滤光片110一并设置于光学组件100中的第五透镜L5的像侧。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)。通过采用本申请的光学组件100，成像模组200能够实现微型化设计。

在一些实施例中，感光元件210与光学组件100中的各透镜的距离相对固定，此时，成像模组200为定焦模组。在另一些实施例中，可通过设置音圈马达以使感光元件210能够相对光学组件100中的各透镜相对移动，从而实现对焦功能。具体地，音圈马达可驱动装载光学组件100的各透镜的镜筒移动以实现上述对焦功能，或者，也可将光学组件100中的各透镜组装于一个镜筒中，音圈马达驱动镜筒以使各透镜相对感光元件210移动以实现对焦功能。

成像模组200可应用于智能手机、平板电脑、车载(如智能驾驶)、航拍、游戏机、PDA(Personal Digital Assistant，个人数字助理)、家电产品等附有照相功能的电子设备中。具体地，参考图16，当成像模组200应用于智能手机10上时，成像模组200能够作为智能手机10的前置摄像模组，此时的成像模组200可以为定焦模组。当成像模组200作为智能手机10的后置摄像模组时，成像模组200可以为可对焦模组。

以上所述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。

以上所述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 (12)

1.一种光学组件，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；

光阑；

具有正屈折力的第二透镜，所述第二透镜的像侧面于近轴处为凸面；

具有屈折力的第三透镜；

具有正屈折力的第四透镜，所述第四透镜的像侧面于近轴处为凸面；

具有负屈折力的第五透镜，所述第五透镜的物侧面于近轴处为凸面，像侧面于近轴处为凹面，且所述第五透镜的物侧面和像侧面至少有一面为非球面；

所述光学组件满足以下关系式：

0.3≤BFL/f4≤0.85；

FNO≤2.6；

其中，BFL为所述第五透镜的像侧面与成像面之间的最短距离，f4为所述第四透镜的有效焦距，FNO为所述光学组件的光圈数。

2.根据权利要求1所述的光学组件，其特征在于，满足以下关系式：

6.3≤(TTL-CT24)*Imgh≤9.5；

其中，TTL为所述第一透镜的物侧面至成像面于光轴上的距离，CT24为所述第一透镜的像侧面至所述第二透镜的物侧面于光轴上的距离，Imgh为所述成像面上有效像素区域的对角线长的一半。

3.根据权利要求1所述的光学组件，其特征在于，满足以下关系式：

0.12≤CT24/tan(HFOV)≤0.47；

其中，CT24为所述第一透镜的像侧面至所述第二透镜的物侧面于光轴上的距离，CT24的单位为mm，HFOV为所述光学组件的最大视场角的一半。

4.根据权利要求1所述的光学组件，其特征在于，满足以下关系式：

0.13≤f/R2≤1.00；

其中，f为所述光学组件的有效焦距，R2为所述第一透镜的像侧面于近轴处的曲率半径。

5.根据权利要求1所述的光学组件，其特征在于，满足以下关系式：

15≤(V2-V3)/f2≤32；

其中，V2为所述第二透镜的阿贝数，V3为所述第三透镜的阿贝数，f2为所述第二透镜的有效焦距，f2的单位为mm。

6.根据权利要求1所述的光学组件，其特征在于，满足以下关系式：

-1.4≤(R6+R7)/(R6-R7)≤13.0；

其中，R6为所述第三透镜的物侧面于近轴处曲率半径，R7为所述第三透镜的像侧面于近轴处的曲率半径。

7.根据权利要求1所述的光学组件，其特征在于，满足以下关系式：

0.40≤f/CT411≤1.15；

其中，f为所述光学组件的有效焦距，CT411为所述第二透镜的物侧面至所述第五透镜的像侧面于光轴上的距离。

8.根据权利要求1所述的光学组件，其特征在于，满足以下关系式：

0.014≤|SAG4|/SAG2≤0.500；

其中，SAG2为所述第一透镜的像侧面与光轴的交点至所述第一透镜的像侧面的最大有效半径位置于光轴方向的距离，SAG4为所述第二透镜的物侧面与光轴的交点至所述第二透镜的物侧面的最大有效半径位置于光轴方向的距离。

9.根据权利要求1所述的光学组件，其特征在于，满足以下关系式：

0.03≤SAG11/SD11≤0.26；

其中，SAG11为所述第五透镜的像侧面与光轴的交点至所述第五透镜的像侧面的最大有效半径位置于光轴方向的距离，SD11为所述第五透镜的像侧面的最大有效半口径。

10.根据权利要求1所述的光学组件，其特征在于，满足以下关系式：

-4.0≤TTL/f5≤-0.5；

其中，TTL为所述第一透镜的物侧面至成像面于光轴上的距离，f5为所述第五透镜的有效焦距。

11.一种成像模组，其特征在于，包括感光元件及权利要求1至10任意一项所述的光学组件，所述感光元件设置于所述光学组件的像侧。

12.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求11所述的成像模组。

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