CN112130290A - 光学成像系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种光学成像系统,具有第一光轴、相对第一光轴垂直的第二光轴以及相对第二光轴垂直的第三光轴,第一光轴和第三光轴平行,其沿光轴由物侧至像侧依序包括:光学成像系统包括:第一成像镜片组,包括将沿第一光轴的方向入射的光偏转为沿第二光轴的方向传播的第一折射光学元件;第二成像镜片组,沿第二光轴由物侧至像侧依次包括:具有光焦度的第一透镜、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;以及第三成像镜片组,包括将沿第二光轴的方向入射的光偏转为沿第三光轴的方向传播的第二折射光学元件;第一成像镜片组的物侧端至成像面在第三光轴方向上的距离TTLz与光学成像系统的总有效焦距f满足:TTLz/f<0.7。
Description
技术领域
本申请涉及光学元件领域,更具体地,涉及一种光学成像系统。
背景技术
随着消费式电子产品的升级换代以及消费式电子产品上图像软件功能、视频软件功能的发 展,消费者对手机等电子产品的拍摄质量的要求不断提高。而同时,消费者期望手机等电子产品 轻薄化、小型化。
手机等便携式设备上通常设置有摄像模组,以使手机具有摄像功能。摄像模组中通常设置有 电耦合元件(Charge-coupled Device,CCD)类型的图像传感器或互补金属氧化物半导体元件 (Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)类型的图像传感器,并设置有光学成像系 统。光学成像系统可以收拢物侧的光线,成像光线沿光学成像系统的光路行进并照射到图像传感 器上,进而由图像传感器将光信号转化为电信号,形成图像数据。
在摄像模组所配置的光学成像系统中包括长焦镜头。长焦镜头的结构尺寸往往也较长。为了 满足小型化需求并满足成像要求,需要一种能够兼顾超薄和长焦、超小畸变的光学成像系统。
发明内容
本申请提供了一种光学成像系统,其沿光轴由物侧至像侧依序包括:具有第一光轴、相对第 一光轴垂直的第二光轴以及相对第二光轴垂直的第三光轴,其中,第一光轴和第三光轴平行,光 学成像系统包括:第一成像镜片组,沿第一光轴设置,包括被配置成将沿第一光轴的方向入射的 光偏转为沿第二光轴的方向传播的第一折射光学元件;第二成像镜片组,沿第二光轴由物侧至像 侧依次包括:具有光焦度的第一透镜、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;以及第三成像镜片组,沿第三光轴设置,包括被配置成将沿第二光轴的方向入射的光 偏转为沿第三光轴的方向传播的第二折射光学元件;其中,第一成像镜片组的物侧端至光学成像 系统的成像面在与第三光轴的方向平行的方向上的距离TTLz与光学成像系统的总有效焦距f可 满足:TTLz/f<0.7。
在一个实施方式中,第一透镜的物侧面至第七透镜的像侧面中具有至少一个非球面镜面。
在一个实施方式中,光学成像系统的光学畸变Dist可满足:|Dist|<0.1%。
在一个实施方式中,第一透镜的有效焦距f1和第四透镜的有效焦距f4可满足:0<f1/f4<1.0。
在一个实施方式中,第二透镜的有效焦距f2、第六透镜的有效焦距f6以及第七透镜的有效 焦距f7可满足:0.5<(f2+f6)/f7<2.0。
在一个实施方式中,第一折射光学元件为第一棱镜,第二折射光学元件为第二棱镜。
在一个实施方式中,第一透镜至第七透镜中任意透镜在第二光轴上的厚度的总和∑CT与第 一棱镜在第一光轴上的厚度和第一棱镜在第二光轴上的厚度之和PL1可满足:0.5<∑CT/PL1< 1.0。
在一个实施方式中,第一透镜至第七透镜中任意相邻两透镜在第二光轴上的间隔距离的总和 ∑AT与第二棱镜在第二光轴上的厚度和第二棱镜在第三光轴上的厚度之和PL2可满足:0.3<∑AT/PL2<0.8。
在一个实施方式中,第一透镜的物侧面的曲率半径R1、第二透镜的物侧面的曲率半径R3以 及第二透镜的像侧面的曲率半径R4可满足:0.3<R1/(R3-R4)<1.3。
在一个实施方式中,第三透镜的像侧面的曲率半径R6与第四透镜的物侧面的曲率半径R7 可满足:0.5<R6/R7<1.5。
在一个实施方式中,第七透镜的像侧面的曲率半径R14与光学成像系统的总有效焦距f可满 足:0<R14/f<1.0。
在一个实施方式中,第一透镜在第二光轴上的中心厚度CT1、第六透镜在第二光轴上的中心 厚度CT6以及第七透镜在第二光轴上的中心厚度CT7可满足:0<CT6/(CT1+CT7)<1.0。
在一个实施方式中,第四透镜在第二光轴上的中心厚度CT4、第五透镜在第二光轴上的中心 厚度CT5以及第四透镜和第五透镜在第二光轴上的间隔距离T45可满足:0.6<(CT4+CT5)/T45 <1.6。
在一个实施方式中,第一透镜具有正光焦度,其物侧面为凸面;第二透镜具有负光焦度;第 三透镜的像侧面为凹面;第四透镜具有正光焦度,其物侧面为凸面;第七透镜的像侧面为凹面。
本申请另一方面提供一种光学成像系统,其具有第一光轴、相对第一光轴垂直的第二光轴以 及相对第二光轴垂直的第三光轴,其中,第一光轴和第三光轴平行,光学成像系统包括:第一成 像镜片组,沿第一光轴设置,包括被配置成将沿第一光轴的方向入射的光偏转为沿第二光轴的方 向传播的第一折射光学元件;第二成像镜片组,沿第二光轴由物侧至像侧依次包括:具有光焦度 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;以及第三成像 镜片组,沿第三光轴设置,包括被配置成将沿第二光轴的方向入射的光偏转为沿第三光轴的方向 传播的第二折射光学元件;其中,光学成像系统的光学畸变Dist可满足:|Dist|<0.1%。
在一个实施方式中,第一透镜的有效焦距f1和第四透镜的有效焦距f4可满足:0<f1/f4<1.0。
在一个实施方式中,第一成像镜片组的物侧端至光学成像系统的成像面在与第三光轴的方向 平行的方向上的距离TTLz与光学成像系统的总有效焦距f可满足:TTLz/f<0.7。
在一个实施方式中,第二透镜的有效焦距f2、第六透镜的有效焦距f6以及第七透镜的有效 焦距f7可满足:0.5<(f2+f6)/f7<2.0。
在一个实施方式中,第一折射光学元件为第一棱镜,第二折射光学元件为第二棱镜。
在一个实施方式中,第一透镜至第七透镜中任意透镜在第二光轴上的厚度的总和∑CT与第 一棱镜在第一光轴上的厚度和第一棱镜在第二光轴上的厚度之和PL1可满足:0.5<∑CT/PL1< 1.0。
在一个实施方式中,第一透镜至第七透镜中任意相邻两透镜在第二光轴上的间隔距离的总和 ∑AT与第二棱镜在第二光轴上的厚度和第二棱镜在第三光轴上的厚度之和PL2可满足:0.3<∑ AT/PL2<0.8。
在一个实施方式中,第一透镜的物侧面的曲率半径R1、第二透镜的物侧面的曲率半径R3以 及第二透镜的像侧面的曲率半径R4可满足:0.3<R1/(R3-R4)<1.3。
在一个实施方式中,第三透镜的像侧面的曲率半径R6与第四透镜的物侧面的曲率半径R7 可满足:0.5<R6/R7<1.5。
在一个实施方式中,第七透镜的像侧面的曲率半径R14与光学成像系统的总有效焦距f可满 足:0<R14/f<1.0。
在一个实施方式中,第一透镜在第二光轴上的中心厚度CT1、第六透镜在第二光轴上的中心 厚度CT6以及第七透镜在第二光轴上的中心厚度CT7可满足:0<CT6/(CT1+CT7)<1.0。
在一个实施方式中,第四透镜在第二光轴上的中心厚度CT4、第五透镜在第二光轴上的中心 厚度CT5以及第四透镜和第五透镜在第二光轴上的间隔距离T45可满足:0.6<(CT4+CT5)/T45 <1.6。
在一个实施方式中,第一透镜具有正光焦度,其物侧面为凸面;第二透镜具有负光焦度;第 三透镜的像侧面为凹面;第四透镜具有正光焦度,其物侧面为凸面;第七透镜的像侧面为凹面。
本申请采用了折射光学元件及七片透镜,通过设置棱镜,使得光线的入射方向与多片透镜 的排列方向之间成90度夹角,从而使得光学成像系统在光线入射方向上的尺寸减小。同时通过 合理分配各透镜的光焦度、面型、各透镜的中心厚度以及各透镜之间的轴上间距等,使得上 述光学成像系统具有长焦、超小畸变等至少一个有益效果。
附图说明
结合附图,通过以下非限制性实施方式的详细描述,本申请的其他特征、目的和优点将 变得更加明显。在附图中:
图1示出了根据本申请实施例的一种光学成像系统的结构示意图;
图2示出了根据本申请实施例1的光学成像系统的结构示意图;图3A至图3D分别示出了实施例1的光学成像系统的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线;
图4示出了根据本申请实施例2的光学成像系统的结构示意图;图5A至图5D分别示出了实施例2的光学成像系统的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线;
图6示出了根据本申请实施例3的光学成像系统的结构示意图;图7A至图7D分别示出了实施例3的光学成像系统的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线;
图8示出了根据本申请实施例4的光学成像系统的结构示意图;图9A至图9D分别示出了实施例4的光学成像系统的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线;
图10示出了根据本申请实施例5的光学成像系统的结构示意图;图11A至图11D分别 示出了实施例5的光学成像系统的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线;
图12示出了根据本申请实施例6的光学成像系统的结构示意图;图13A至图13D分别 示出了实施例6的光学成像系统的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线;
图14示出了根据本申请实施例7的光学成像系统的结构示意图;图15A至图15D分别 示出了实施例7的光学成像系统的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线;
图16示出了根据本申请实施例8的光学成像系统的结构示意图;图17A至图17D分别 示出了实施例8的光学成像系统的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线;
图18示出了根据本申请实施例9的光学成像系统的结构示意图;图19A至图19D分别 示出了实施例8的光学成像系统的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线;
图20示出了根据本申请实施例10的光学成像系统的结构示意图;图21A至图21D分别示出了实施例8的光学成像系统的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线;
图22A至图22J示出了根据本申请实施例1至实施例10的光学成像系统的MTF曲线。
具体实施方式
为了更好地理解本申请,将参考附图对本申请的各个方面做出更详细的说明。应理解, 这些详细说明只是对本申请的示例性实施方式的描述,而非以任何方式限制本申请的范围。 在说明书全文中,相同的附图标号指代相同的元件。表述“和/或”包括相关联的所列项目 中的一个或多个的任何和全部组合。
应注意,在本说明书中,第一、第二、第三等的表述仅用于将一个特征与另一个特征区 分开来,而不表示对特征的任何限制。因此,在不背离本申请的教导的情况下,下文中讨论 的第一透镜也可被称作第二透镜或第三透镜。
在附图中,为了便于说明,已稍微夸大了透镜的厚度、尺寸和形状。具体来讲,附图中 所示的球面或非球面的形状通过示例的方式示出。即,球面或非球面的形状不限于附图中示 出的球面或非球面的形状。附图仅为示例而并非严格按比例绘制。
在本文中,近轴区域是指光轴附近的区域。若透镜表面为凸面且未界定该凸面位置时, 则表示该透镜表面至少于近轴区域为凸面;若透镜表面为凹面且未界定该凹面位置时,则表 示该透镜表面至少于近轴区域为凹面。每个透镜最靠近被摄物体的表面称为该透镜的物侧 面,每个透镜最靠近成像面的表面称为该透镜的像侧面。
还应理解的是,用语“包括”、“包括有”、“具有”、“包含”和/或“包含有”,当在本说明书中使用时表示存在所陈述的特征、元件和/或部件,但不排除存在或附加有一个或多个其它特征、元件、部件和/或它们的组合。此外,当诸如“...中的至少一个”的表述出现在所列特征的列表之后时,修饰整个所列特征,而不是修饰列表中的单独元件。此外,当描述本申请的实施方式时,使用“可”表示“本申请的一个或多个实施方式”。并且,用语“示例 性的”旨在指代示例或举例说明。
除非另外限定,否则本文中使用的所有用语(包括技术用语和科学用语)均具有与本申 请所属领域普通技术人员的通常理解相同的含义。还应理解的是,用语(例如在常用词典中 定义的用语)应被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义一致的含义,并且将不被 以理想化或过度正式意义解释,除非本文中明确如此限定。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。 下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
以下对本申请的特征、原理和其他方面进行详细描述。
根据本申请示例性实施方式的光学成像系统可包括例如三个成像镜片组,即第一成像镜 片组、第二成像镜片组和第三成像镜片组。这三个成像镜片组可沿着总光轴由物侧至像侧依 序排列。
参考图1,该光学成像系统可具有第一光轴Z1、第二光轴Y和第三光轴Z2。第一光轴Z1和第三光轴Z2平行且分别与第二光轴Y垂直。进一步地,第一光轴Z1和第三光轴Z2 分别与第一光轴Y相交。
第一成像镜片组沿第一光轴Z1设置,其中包括第一折射光学元件L1。第一折射光学元件 L1被配置成将沿第一光轴Z1的方向入射的光偏转为沿第二光轴Y的方向传播。
第二成像镜片组可包括七片具有光焦度的透镜,即,第一透镜E1、第二透镜E2、第三 透镜E3、第四透镜E4、第五透镜E5、第六透镜E6和第七透镜E7。这七片透镜沿着第二光轴Y由物侧至像侧依序排列。在第一透镜E1至第七透镜E7中,任意相邻两透镜之间均可 具有空气间隔。
第三成像镜片组沿第三光轴Z2设置,其中包括第二折射光学元件L2。第二折射光学元件 L2被配置成将沿第二光轴Y入射的光偏转为沿第三光轴Z2方向。
本申请提供的光学成像系统具有潜望式的结构。
在示例性实施方式中,第一透镜E1可具有正光焦度,其物侧面可为凸面;第二透镜E2可 具有负光焦度;示例性地,第三透镜E3具有正光焦度或负光焦度,其像侧面可为凹面;第四透 镜E4可具有正光焦度,其物侧面可为凸面;第五透镜E5具有正光角度或负光焦度;第六透镜 E6具有正光焦度或负光焦度;第七透镜E7具有正光焦度或负光焦度,其像侧面可为凹面。具有 正光焦度的第一透镜E1、具有负光焦度的第二透镜E1和具有正光焦度的第四透镜E4,能够使 得光线会聚得好。同时,通过合理分配第一透镜E1、第二透镜E2及第四透镜E4的光焦度,有 利于提升光学成像系统的总有效焦距,保证光学成像系统的长焦特性。此外,通过控制光学成像 系统的各镜片的凹凸面,能够有效地避免其产生鬼像,同时有利于改善光学成像系统的场曲。
本申请提供的光学成像系统,通过控制第一成像镜片组、第二成像镜片组和第三成像镜片组 的元件分布,有助于使光学成像系统具备超小畸变的特性。
在示例性实施方式中,本申请的光学成像系统可满足条件式TTLz/f<0.7,其中,TTLz 是第一成像镜片组的物侧端至光学成像系统的成像面在与第三光轴Z2的方向平行的方向上(也 是第一光轴Z1方向上)的距离,f是光学成像系统的总有效焦距。光学成像系统满足TTLz/f< 0.7,能够保证在增加其总有效焦距的情况下,合理的控制光学成像系统在第三光轴Z2方向的总 长,继而实现小型化。更具体地,TTLz与f可满足:0.51<TTLz/f<0.59。
在示例性实施方式中,本申请的光学成像系统可满足条件式|Dist|<0.1%,其中,Dist是 光学成像系统的光学畸变。光学成像系统满足|Dist|<0.1%,可使其具有超小畸变的特性,并有 助于减小光学成像系统的像差,进而使得光学成像系统的成像质量大幅提高。该具有超小光学畸 变的光学成像系统在使用时,可以最大程度地还原物体的真实面貌。更具体地,Dist可满足:|Dist| <0.08%。
在示例性实施方式中,本申请的光学成像系统可满足条件式0<f1/f4<1.0,其中,f1是 第一透镜E1的有效焦距,f4是第四透镜E4的有效焦距。通过控制第一透镜E1的有效焦距与第 四透镜E4的有效焦距的比值在该范围,能够合理控制第四透镜E4对光焦度的贡献率,并使光学 成像系统产生的高级球差得到平衡。更具体地,f1和f4可满足:0.33<f1/f4<0.82。
在示例性实施方式中,本申请的光学成像系统可满足条件式0.5<(f2+f6)/f7<2.0,其中, f2是第二透镜E2的有效焦距,f6是第六透镜E6的有效焦距,f7是第七透镜E7的有效焦距。光 学成像系统满足0.5<(f2+f6)/f7<2.0,能够使其光焦度得到合理的分布,以有效地提升总有效焦 距,同时能够很好地校正其像差,进而改善其成像质量。更具体地,f2、f6以及f7可满足:0.75 <(f2+f6)/f7<1.52。
在示例性实施方式中,第一折射光学元件L1可为第一棱镜。第一棱镜包括位于第一光轴 Z1的入射面、位于第三光轴Z2的出射面以及入射面和出射面之间的反射面。反射面可以与第一 光轴Z1成45°夹角,以将沿第一光轴Z1方向入射的光线折转90°。
在示例性实施方式中,第二折射光学元件L2可为第二棱镜。第二棱镜包括位于第二光轴Y 的入射面、第三光轴Z2的出射面以及入射面和出射面之间的反射面。第二棱镜的反射面与第二 光轴Y的夹角可以为45°,第二棱镜可用于使沿第二光轴Y入射的光线折转90°。
在示例性实施方式中,本申请的光学成像系统可满足条件式0.5<∑CT/PL1<1.0,其中, ∑CT是第一透镜E1至第七透镜E1中任意透镜在第二光轴Y上的厚度的总和,PL1是第一棱镜 在第一光轴Z1上的厚度和第一棱镜在第二光轴Y上的厚度之和。示例性地,∑CT=CT1+CT2+CT3+CT4+CT5+CT6+CT7,其中CT1是第一透镜E1在第二光轴Y上的中心厚度。示例性地,第一棱镜在第一光轴Z1上的厚度等于第一棱镜的入射面至反射面在第一光轴Z1上的 间隔距离。光学成像系统满足0.5<∑CT/PL1<1.0,能够很好地控制光线的入射角度,同时有 利于控制光学成像系统沿第二光轴Y方向的光学总长,继而减小光学成像系统在第二光轴Y方 向的长度。更具体地,∑CT与PL1可满足:0.66<∑CT/PL1<0.85。
在示例性实施方式中,本申请的光学成像系统可满足条件式0.3<∑AT/PL2<0.8,其中, ∑AT是第一透镜E1至第七透镜E7中任意相邻两透镜在第二光轴Y上的间隔距离的总和,PL2 是第二棱镜在第二光轴Y上的厚度和第二棱镜在第三光轴Z2上的厚度之和。示例性地,∑ AT=T12+T23+T34+T45+T56+T67。光学成像系统满足0.3<∑AT/PL2<0.8,能够有效地控制第 一透镜E1处到第七透镜E7处的光线出射角度,使得光学成像系统的结构更加紧凑,进而光学成 像系统可实现小型化。更具体地,∑AT与PL2可满足:0.50<∑AT/PL2<0.70。
在示例性实施方式中,本申请的光学成像系统可满足条件式0.3<R1/(R3-R4)<1.3,其中, R1是第一透镜E1的物侧面的曲率半径,R3是第二透镜E2的物侧面的曲率半径,R4是第二透 镜E2的像侧面的曲率半径。光学成像系统满足0.3<R1/(R3-R4)<1.3,有利于使其色差得到更 好地校正,进而提高其成像质量,同时可避免由光焦度过度集中或表面过度弯曲而造成的系统公 差敏感性增加的问题。更具体地,R1、R3以及R4可满足:0.55<R1/(R3-R4)<1.00。
在示例性实施方式中,本申请的光学成像系统可满足条件式0.5<R6/R7<1.5,其中,R6 是第三透镜E3的像侧面的曲率半径,R7是第四透镜E4的物侧面的曲率半径。光学成像系统满 足0.5<R6/R7<1.5,可以使边缘视场的光线角度在合理的范围内,并能够有效的降低光学成像 系统的敏感性。更具体地,R6与R7可满足:0.8<R6/R7<1.25。
在示例性实施方式中,本申请的光学成像系统可满足条件式0<R14/f<1.0,其中,R14 是第七透镜E7的像侧面的曲率半径,f是光学成像系统的总有效焦距。光学成像系统满足0< R14/f<1.0,可以很好的控制第七透镜E7对光学成像系统五阶球差的贡献量,进而对系统三阶球 差进行补偿,使得光学成像系统在轴上具有良好的成像质量。更具体地,R14与f可满足:0.35 <R14/f<0.85。
在示例性实施方式中,本申请的光学成像系统可满足条件式0<CT6/(CT1+CT7)<1.0, 其中,CT1是第一透镜E2在第二光轴Y上的中心厚度,CT6是第六透镜E6在第二光轴Y上的 中心厚度,CT7是第七透镜E7在第二光轴Y上的中心厚度。光学成像系统满足0< CT6/(CT1+CT7)<1.0,可控制光学成像系统各视场的畸变贡献量在合理的范围内,以提升其成像 质量。更具体地,CT1、CT6以及CT7可满足:0.24<CT6/(CT1+CT7)<0.55。
在示例性实施方式中,本申请的光学成像系统可满足条件式0.6<(CT4+CT5)/T45<1.6, 其中,CT4是第四透镜E4在第二光轴Y上的中心厚度,CT5是第五透镜E5在第二光轴Y上的 中心厚度,T45是第四透镜E4和第五透镜E5在第二光轴Y上的间隔距离。光学成像系统满足 0.6<(CT4+CT5)/T45<1.6,能够改善各视场的场曲,使得第四透镜E4和第五透镜E5对场曲的 贡献量在合理的范围内。更具体地、CT4、CT5以及T45可满足:0.78<(CT4+CT5)/T45<1.47。
在示例性实施方式中,上述光学成像系统还可包括至少一个光阑STO。光阑STO可根 据需要设置在适当位置处,例如,设置在物侧与第一透镜E1之间。更具体地,可设置在第二光轴Y上。可选地,上述光学成像系统还可包括用于校正色彩偏差的滤光片和/或用于保护位于成像面上的感光元件的保护玻璃。
根据本申请的上述实施方式的光学成像系统可采用多片镜片,例如上文所述的九片。通 过合理分配各透镜的光焦度、面型、各透镜的中心厚度以及各透镜之间的轴上间距等,可有 效地缩小光学成像系统的体积、降低光学成像系统的敏感度并提高光学成像系统的可加工 性,使得光学成像系统更有利于生产加工并且可适用于便携式电子产品。第一折射光学元件 L1和第二折射光学元件L1使得光学成像系统具有三根光轴,减小了光学成像镜头在成像面 的法线方向上的尺寸。同时,本申请的光学成像系统还具备长焦、超小畸变、成像质量好等 优良光学性能。
在本申请的实施方式中,各透镜的镜面中的至少一个为非球面镜面,即,第一透镜E1 的物侧面至第七透镜E7的像侧面中的至少一个为非球面镜面。非球面透镜的特点是:从透 镜中心到透镜周边,曲率是连续变化的。与从透镜中心到透镜周边具有恒定曲率的球面透镜 不同,非球面透镜具有更佳的曲率半径特性,具有改善歪曲像差及改善像散像差的优点。采 用非球面透镜后,能够尽可能地消除在成像的时候出现的像差,从而改善成像质量。可选地, 第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、第四透镜E4、第五透镜E5、第六透镜E6和第七透镜E7中的每个透镜的物侧面和像侧面中的至少一个为非球面镜面。可选地,第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、第四透镜E4、第五透镜E5、第六透镜E6和第七透镜E7 中的每个透镜的物侧面和像侧面均为非球面镜面。
然而,本领域的技术人员应当理解,在未背离本申请要求保护的技术方案的情况下,可 改变构成光学成像系统的透镜数量,来获得本说明书中描述的各个结果和优点。例如,虽然 在实施方式中以七个透镜为例进行了描述,但是该光学成像系统不限于包括七个透镜。如果 需要,该光学成像系统还可包括其它数量的透镜。
下面参照附图进一步描述可适用于上述实施方式的光学成像系统的具体实施例。
实施例1
以下参照图2至图3D以及图22A描述根据本申请实施例1的光学成像系统。图2示出了根据本申请实施例1的光学成像系统的结构示意图。
如图2所示,光学成像系统沿第二光轴由物侧至像侧依序包括:第一棱镜L1、光阑STO、 第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、第四透镜E4、第五透镜E5、第六透镜E6、第 七透镜E7、第二棱镜L2和滤光片E8。第一棱镜L1是第一成像镜片组中的第一折射光学元 件,第二棱镜L2是第二成像镜片组中的第二折射光学元件。
第一棱镜L1包括入射面S1、反射面S2和出射面S3。第一透镜E1具有正光焦度,其物侧面S4为凸面,像侧面S5为凹面。第二透镜E2具有负光焦度,其物侧面S6为凸面, 像侧面S7为凹面。第三透镜E3具有负光焦度,其物侧面S8为凹面,像侧面S9为凸面。 第四透镜E4具有正光焦度,其物侧面S10为凸面,像侧面S11为凹面。第五透镜E5具有 正光焦度,其物侧面S12为凹面,像侧面S13为凸面。第六透镜E6具有负光焦度,其物侧 面S14为凹面,像侧面S15为凸面。第七透镜E7具有负光焦度,其物侧面S16为凸面,像 侧面S17为凹面。第二棱镜L2包括入射面S18、反射面S19和出射面S20。滤光片E8具有 物侧面S21和像侧面S22。光学成像系统具有成像面S23。来自物体的光沿第一光轴穿过第 一棱镜L1的入射面S1,被第一棱镜L1的反射面S2折转为沿第二光轴后,依序穿过各表面 S3至S18,在被第二棱镜L2的反射面S19折转为沿第三光轴,再依序穿过各表面S20至 S21,并最终成像在成像面S23上。
表1示出了实施例1的光学成像系统的基本参数表,其中,曲率半径、厚度/距离和焦 距的单位均为毫米(mm)。
表1
在实施例1中,光学成像系统的总有效焦距f的值是24.90mm,第一棱镜L1的物侧面S1 至成像面S23的在第一光轴(或成像面S23的法线方向)的轴上距离TTLz的值是13.59mm,成像面S23上有效像素区域对角线长的一半ImgH的值是3.65mm,以及最大视场角FOV的 值是16.7°。
在实施例1中,第一透镜E1至第七透镜E7中的任意一个透镜的物侧面和像侧面均为 非球面,各非球面透镜的面型x可利用但不限于以下非球面公式进行限定:
其中,x为非球面沿光轴方向在高度为h的位置时,距非球面顶点的距离矢高;c为非 球面的近轴曲率,c=1/R(即,近轴曲率c为上表1中曲率半径R的倒数);k为圆锥系数;Ai是非球面第i-th阶的修正系数。下表2给出了可用于实施例1中各非球面镜面S4至S17 的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18和A20。
表2
图3A示出了实施例1的光学成像系统的轴上色差曲线,其表示不同波长的光线经由镜 头后的汇聚焦点偏离。图3B示出了实施例1的光学成像系统的象散曲线,其表示子午像面 弯曲和弧矢像面弯曲。图3C示出了实施例1的光学成像系统的畸变曲线,其表示不同像高 对应的畸变大小值。图3D示出了实施例1的光学成像系统的倍率色差曲线,其表示光线经 由镜头后在成像面上的不同的像高的偏差。图22A示出了实施例1的光学成像系统的调制 传递函数曲线(Modulation Transfer Function,MTF),其表示调制度对空间频率的变化。根 据图3A至图3D、图22A可知,实施例1所给出的光学成像系统能够实现良好的成像品质。
实施例2
以下参照图4至图5D描述根据本申请实施例2的光学成像系统。在本实施例及以下实 施例中,为简洁起见,将省略部分与实施例1相似的描述。图4示出了根据本申请实施例2的光学成像系统的结构示意图。
如图4所示,光学成像系统沿第二光轴由物侧至像侧依序包括:第一棱镜L1、光阑STO、 第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、第四透镜E4、第五透镜E5、第六透镜E6、第 七透镜E7、第二棱镜L2和滤光片E8。第一棱镜L1是第一成像镜片组中的第一折射光学元 件,第二棱镜L2是第二成像镜片组中的第二折射光学元件。
第一棱镜L1包括入射面S1、反射面S2和出射面S3。第一透镜E1具有正光焦度,其物侧面S4为凸面,像侧面S5为凸面。第二透镜E2具有负光焦度,其物侧面S6为凸面, 像侧面S7为凹面。第三透镜E3具有负光焦度,其物侧面S8为凸面,像侧面S9为凹面。 第四透镜E4具有正光焦度,其物侧面S10为凸面,像侧面S11为凸面。第五透镜E5具有 正光焦度,其物侧面S12为凸面,像侧面S13为凹面。第六透镜E6具有负光焦度,其物侧 面S14为凹面,像侧面S15为凹面。第七透镜E7具有负光焦度,其物侧面S16为凸面,像 侧面S17为凹面。第二棱镜L2包括入射面S18、反射面S19和出射面S20。滤光片E8具有 物侧面S21和像侧面S22。光学成像系统具有成像面S23。来自物体的光沿第一光轴穿过第 一棱镜L1的入射面S1,被第一棱镜L1的反射面S2折转为沿第二光轴后,依序穿过各表面 S3至S18,在被第二棱镜L2的反射面S19折转为沿第三光轴,再依序穿过各表面S20至 S21,并最终成像在成像面S23上。
在实施例2中,光学成像系统的总有效焦距f的值是24.90mm,第一棱镜L1的物侧面S1 至成像面S23的在第一光轴(或成像面S23的法线方向)的轴上距离TTLz的值是13.93mm,成像面S23上有效像素区域对角线长的一半ImgH的值是3.65mm,以及最大视场角FOV的 值是16.7°。
表3示出了实施例2的光学成像系统的基本参数表,其中,曲率半径、厚度/距离和焦 距的单位均为毫米(mm)。表4示出了可用于实施例2中各非球面镜面的高次项系数,其中, 各非球面面型可由上述实施例1中给出的公式(1)限定。
表3
面号 | A4 | A6 | A8 | A10 | A12 | A14 | A16 | A18 | A20 |
S4 | -4.4479E-03 | 6.6523E-03 | 1.9914E-04 | 9.3993E-05 | 5.6736E-05 | 1.9098E-05 | 8.2671E-06 | -8.3695E-06 | -1.9458E-06 |
S5 | -1.5279E-01 | 2.2576E-02 | -4.4710E-03 | 1.4494E-03 | -2.6984E-04 | 2.2188E-04 | -1.3250E-04 | 2.7785E-05 | 2.6326E-05 |
S6 | 4.7042E-02 | -5.1561E-03 | -6.9230E-04 | 8.1456E-04 | -4.4227E-04 | 3.3532E-04 | -1.6706E-04 | 9.3859E-05 | 3.2154E-05 |
S7 | 7.9115E-02 | -6.1501E-03 | -6.2178E-04 | 4.9732E-04 | -5.0870E-04 | 2.0998E-04 | -2.2356E-04 | 2.6087E-05 | -4.7546E-06 |
S8 | -1.5812E-01 | 1.8931E-02 | -5.5798E-03 | 2.1212E-03 | -4.8281E-04 | 1.0080E-04 | -2.5892E-04 | -7.8801E-05 | -1.8545E-05 |
S9 | 2.1856E-02 | -1.0526E-02 | 3.1672E-03 | 4.0479E-04 | 8.5066E-04 | 4.9108E-06 | -3.2324E-04 | -1.7389E-04 | -7.4477E-07 |
S10 | 9.1905E-03 | -6.6508E-03 | 3.0994E-03 | -1.5449E-03 | 1.7372E-03 | 3.0043E-04 | -9.1598E-05 | -1.0268E-04 | -3.8193E-06 |
S11 | -5.7140E-02 | 1.9040E-02 | -2.7562E-03 | -3.8183E-04 | 7.4772E-04 | 1.9504E-05 | 4.2407E-06 | -3.6088E-05 | -1.3976E-05 |
S12 | 2.4151E-01 | -8.1241E-03 | 4.4025E-03 | 2.0674E-03 | -2.2459E-04 | -2.3941E-04 | 7.6563E-05 | -6.6365E-05 | -3.2828E-05 |
S13 | 2.0546E-01 | -1.6134E-02 | 4.6732E-03 | 2.1199E-03 | 5.2868E-05 | 2.0935E-05 | 1.9475E-04 | -5.6526E-05 | -5.6795E-05 |
S14 | -1.1943E-02 | 2.9705E-02 | -8.1891E-03 | 9.2250E-04 | 9.0718E-04 | 3.1498E-04 | 1.1367E-04 | 5.5133E-05 | -4.3784E-05 |
S15 | 2.6462E-01 | 4.6091E-02 | -4.8475E-03 | -1.0760E-04 | 1.2566E-05 | -3.4681E-04 | -1.0686E-04 | 9.5845E-05 | -9.7294E-06 |
S16 | 8.0485E-01 | -1.5854E-02 | 1.2923E-03 | -1.5283E-03 | -7.9949E-04 | -5.0478E-04 | -1.6714E-04 | 6.6912E-05 | 8.9439E-06 |
S17 | 5.4060E-01 | -4.7529E-02 | 2.2370E-03 | -9.9154E-04 | -4.4469E-04 | -2.0193E-04 | -5.4521E-05 | 1.9936E-06 | -2.7357E-05 |
表4
图5A示出了实施例2的光学成像系统的轴上色差曲线,其表示不同波长的光线经由镜 头后的汇聚焦点偏离。图5B示出了实施例2的光学成像系统的象散曲线,其表示子午像面 弯曲和弧矢像面弯曲。图5C示出了实施例2的光学成像系统的畸变曲线,其表示不同像高 对应的畸变大小值。图5D示出了实施例2的光学成像系统的倍率色差曲线,其表示光线经 由镜头后在成像面上的不同的像高的偏差。图22B示出了实施例2的光学成像系统的调制 传递函数曲线(Modulation Transfer Function,MTF),其表示调制度对空间频率的变化。根 据图5A至图5D及图22B可知,实施例2所给出的光学成像系统能够实现良好的成像品质。
实施例3
以下参照图6至图7D描述了根据本申请实施例3的光学成像系统。图6示出了根据本 申请实施例3的光学成像系统的结构示意图。
如图6所示,光学成像系统沿第二光轴由物侧至像侧依序包括:第一棱镜L1、光阑STO、 第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、第四透镜E4、第五透镜E5、第六透镜E6、第 七透镜E7、第二棱镜L2和滤光片E8。第一棱镜L1是第一成像镜片组中的第一折射光学元 件,第二棱镜L2是第二成像镜片组中的第二折射光学元件。
第一棱镜L1包括入射面S1、反射面S2和出射面S3。第一透镜E1具有正光焦度,其物侧面S4为凸面,像侧面S5为凹面。第二透镜E2具有负光焦度,其物侧面S6为凸面, 像侧面S7为凹面。第三透镜E3具有负光焦度,其物侧面S8为凹面,像侧面S9为凹面。 第四透镜E4具有正光焦度,其物侧面S10为凸面,像侧面S11为凸面。第五透镜E5具有 正光焦度,其物侧面S12为凸面,像侧面S13为凸面。第六透镜E6具有负光焦度,其物侧 面S14为凹面,像侧面S15为凹面。第七透镜E7具有负光焦度,其物侧面S16为凸面,像 侧面S17为凹面。第二棱镜L2包括入射面S18、反射面S19和出射面S20。滤光片E8具有 物侧面S21和像侧面S22。光学成像系统具有成像面S23。来自物体的光沿第一光轴穿过第 一棱镜L1的入射面S1,被第一棱镜L1的反射面S2折转为沿第二光轴后,依序穿过各表面 S3至S18,在被第二棱镜L2的反射面S19折转为沿第三光轴,再依序穿过各表面S20至 S21,并最终成像在成像面S23上。
在实施例3中,光学成像系统的总有效焦距f的值是24.90mm,第一棱镜L1的物侧面S1 至成像面S23的在第一光轴(或成像面S23的法线方向)的轴上距离TTLz的值是13.93mm,成像面S23上有效像素区域对角线长的一半ImgH的值是3.65mm,以及最大视场角FOV的 值是16.7°。
表5示出了实施例3的光学成像系统的基本参数表,其中,曲率半径、厚度/距离和焦 距的单位均为毫米(mm)。表6示出了可用于实施例3中各非球面镜面的高次项系数,其中, 各非球面面型可由上述实施例1中给出的公式(1)限定。
表5
面号 | A4 | A6 | A8 | A10 | A12 | A14 | A16 | A18 | A20 |
S4 | -1.0533E-02 | 8.0936E-03 | 2.8452E-04 | 2.7234E-04 | 1.1232E-04 | 1.2236E-05 | 4.0008E-07 | -4.5868E-06 | -1.3779E-06 |
S5 | -1.5146E-01 | 2.3260E-02 | -3.9621E-03 | 1.5465E-03 | 1.4365E-04 | 2.0407E-04 | 1.0889E-04 | 9.5772E-05 | 1.2158E-05 |
S6 | 4.8770E-02 | -4.8519E-03 | -3.6228E-04 | 6.5844E-04 | 1.0531E-04 | 3.4923E-04 | 1.1010E-04 | 9.5163E-05 | 1.8585E-06 |
S7 | 8.0049E-02 | -4.5063E-03 | -5.9864E-04 | 5.4798E-04 | 3.3983E-05 | 2.1761E-04 | -3.8000E-05 | -3.4531E-05 | -1.5351E-05 |
S8 | -1.5202E-01 | 2.0561E-02 | -4.9255E-03 | 2.5358E-03 | -1.8272E-04 | 9.4350E-05 | -1.7545E-04 | -6.3602E-05 | 3.6828E-06 |
S9 | 1.8850E-02 | -1.1533E-02 | 4.5183E-03 | -3.3775E-05 | 5.1139E-04 | -3.2325E-04 | -5.0320E-04 | 1.6234E-05 | 5.1048E-05 |
S10 | 1.2769E-02 | -4.5716E-03 | 1.5381E-03 | -1.7743E-03 | 1.8154E-03 | 3.8183E-04 | -3.1249E-04 | -3.3149E-05 | 2.5148E-06 |
S11 | -5.3922E-02 | 1.7817E-02 | -3.4596E-03 | 7.8672E-04 | 1.0943E-03 | 3.2926E-05 | -2.7528E-04 | -8.3531E-05 | -2.6359E-05 |
S12 | 2.2939E-01 | -7.0984E-03 | 3.3434E-03 | 2.0413E-03 | -4.4504E-04 | 3.0353E-05 | 1.0458E-05 | -2.9921E-05 | -1.2033E-05 |
S13 | 1.9467E-01 | -1.6303E-02 | 2.4314E-03 | 1.4922E-03 | -3.5776E-04 | 1.8117E-04 | 1.1283E-04 | -4.3391E-05 | -9.8845E-06 |
S14 | -1.1771E-02 | 3.2350E-02 | -8.7073E-03 | 1.1495E-03 | 4.1511E-04 | 1.0000E-04 | 1.1472E-04 | -2.3035E-05 | -2.4970E-06 |
S15 | 2.5786E-01 | 4.7390E-02 | -7.2858E-03 | 1.1428E-03 | 1.2249E-04 | -2.7458E-04 | 3.9042E-06 | 3.2271E-05 | -2.3930E-07 |
S16 | 7.8572E-01 | -2.0968E-02 | -3.1069E-03 | -3.1657E-04 | -4.7391E-04 | -4.0203E-04 | -5.7873E-05 | 5.9883E-05 | 1.0532E-05 |
S17 | 5.6277E-01 | -5.8825E-02 | 6.6080E-04 | -2.2396E-04 | -4.7388E-04 | -1.9634E-04 | -2.8531E-06 | 1.0193E-05 | -1.6506E-05 |
表6
图7A示出了实施例3的光学成像系统的轴上色差曲线,其表示不同波长的光线经由镜 头后的汇聚焦点偏离。图7B示出了实施例3的光学成像系统的象散曲线,其表示子午像面 弯曲和弧矢像面弯曲。图7C示出了实施例3的光学成像系统的畸变曲线,其表示不同像高 对应的畸变大小值。图7D示出了实施例3的光学成像系统的倍率色差曲线,其表示光线经 由镜头后在成像面上的不同的像高的偏差。图22C示出了实施例3的光学成像系统的调制 传递函数曲线(Modulation Transfer Function,MTF),其表示调制度对空间频率的变化。根 据图7A至图7D及图22C可知,实施例3所给出的光学成像系统能够实现良好的成像品质。
实施例4
以下参照图8至图9D描述了根据本申请实施例4的光学成像系统。图8示出了根据本 申请实施例4的光学成像系统的结构示意图。
如图8所示,光学成像系统沿第二光轴由物侧至像侧依序包括:第一棱镜L1、光阑STO、 第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、第四透镜E4、第五透镜E5、第六透镜E6、第 七透镜E7、第二棱镜L2和滤光片E8。第一棱镜L1是第一成像镜片组中的第一折射光学元 件,第二棱镜L2是第二成像镜片组中的第二折射光学元件。
第一棱镜L1包括入射面S1、反射面S2和出射面S3。第一透镜E1具有正光焦度,其物侧面S4为凸面,像侧面S5为凹面。第二透镜E2具有负光焦度,其物侧面S6为凸面, 像侧面S7为凹面。第三透镜E3具有负光焦度,其物侧面S8为凸面,像侧面S9为凹面。 第四透镜E4具有正光焦度,其物侧面S10为凸面,像侧面S11为凹面。第五透镜E5具有 正光焦度,其物侧面S12为凸面,像侧面S13为凸面。第六透镜E6具有负光焦度,其物侧 面S14为凹面,像侧面S15为凹面。第七透镜E7具有负光焦度,其物侧面S16为凸面,像 侧面S17为凹面。第二棱镜L2包括入射面S18、反射面S19和出射面S20。滤光片E8具有 物侧面S21和像侧面S22。光学成像系统具有成像面S23。来自物体的光沿第一光轴穿过第 一棱镜L1的入射面S1,被第一棱镜L1的反射面S2折转为沿第二光轴后,依序穿过各表面 S3至S18,在被第二棱镜L2的反射面S19折转为沿第三光轴,再依序穿过各表面S20至 S21,并最终成像在成像面S23上。
在实施例4中,光学成像系统的总有效焦距f的值是24.90mm,第一棱镜L1的物侧面S1 至成像面S23的在第一光轴(或成像面S23的法线方向)的轴上距离TTLz的值是13.73mm,成像面S23上有效像素区域对角线长的一半ImgH的值是3.65mm,以及最大视场角FOV的 值是16.7°。
表7示出了实施例4的光学成像系统的基本参数表,其中,曲率半径、厚度/距离和焦 距的单位均为毫米(mm)。表8示出了可用于实施例4中各非球面镜面的高次项系数,其中, 各非球面面型可由上述实施例1中给出的公式(1)限定。
表7
表8
图9A示出了实施例4的光学成像系统的轴上色差曲线,其表示不同波长的光线经由镜 头后的汇聚焦点偏离。图9B示出了实施例4的光学成像系统的象散曲线,其表示子午像面 弯曲和弧矢像面弯曲。图9C示出了实施例4的光学成像系统的畸变曲线,其表示不同像高 对应的畸变大小值。图9D示出了实施例4的光学成像系统的倍率色差曲线,其表示光线经 由镜头后在成像面上的不同的像高的偏差。图22D示出了实施例4的光学成像系统的调制 传递函数曲线(Modulation Transfer Function,MTF),其表示调制度对空间频率的变化。根 据图9A至图9D及图22D可知,实施例4所给出的光学成像系统能够实现良好的成像品质。
实施例5
以下参照图10至图11D描述了根据本申请实施例5的光学成像系统。图10示出了根据本申请实施例5的光学成像系统的结构示意图。
如图10所示,光学成像系统沿第二光轴由物侧至像侧依序包括:第一棱镜L1、光阑STO、第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、第四透镜E4、第五透镜E5、第六透镜E6、 第七透镜E7、第二棱镜L2和滤光片E8。第一棱镜L1是第一成像镜片组中的第一折射光学 元件,第二棱镜L2是第二成像镜片组中的第二折射光学元件。
第一棱镜L1包括入射面S1、反射面S2和出射面S3。第一透镜E1具有正光焦度,其物侧面S4为凸面,像侧面S5为凹面。第二透镜E2具有负光焦度,其物侧面S6为凸面, 像侧面S7为凹面。第三透镜E3具有负光焦度,其物侧面S8为凸面,像侧面S9为凹面。 第四透镜E4具有正光焦度,其物侧面S10为凸面,像侧面S11为凸面。第五透镜E5具有 正光焦度,其物侧面S12为凹面,像侧面S13为凸面。第六透镜E6具有负光焦度,其物侧 面S14为凹面,像侧面S15为凸面。第七透镜E7具有负光焦度,其物侧面S16为凸面,像 侧面S17为凹面。第二棱镜L2包括入射面S18、反射面S19和出射面S20。滤光片E8具有 物侧面S21和像侧面S22。光学成像系统具有成像面S23。来自物体的光沿第一光轴穿过第 一棱镜L1的入射面S1,被第一棱镜L1的反射面S2折转为沿第二光轴后,依序穿过各表面 S3至S18,在被第二棱镜L2的反射面S19折转为沿第三光轴,再依序穿过各表面S20至 S21,并最终成像在成像面S23上。
在实施例5中,光学成像系统的总有效焦距f的值是24.90mm,第一棱镜L1的物侧面S1 至成像面S23的在第一光轴(或成像面S23的法线方向)的轴上距离TTLz的值是13.56mm,成像面S23上有效像素区域对角线长的一半ImgH的值是3.65mm,以及最大视场角FOV的 值是16.7°。
表9示出了实施例5的光学成像系统的基本参数表,其中,曲率半径、厚度/距离和焦 距的单位均为毫米(mm)。表10示出了可用于实施例5中各非球面镜面的高次项系数,其中,各非球面面型可由上述实施例1中给出的公式(1)限定。
表9
面号 | A4 | A6 | A8 | A10 | A12 | A14 | A16 | A18 | A20 |
S4 | -1.1985E-02 | 7.5543E-03 | 9.4104E-06 | 1.8977E-04 | 1.0734E-04 | 1.9366E-05 | 2.0661E-05 | 2.6786E-07 | -6.1647E-07 |
S5 | -1.5084E-01 | 2.2979E-02 | -4.1940E-03 | 1.6885E-03 | 2.9697E-04 | 3.4125E-04 | 1.3529E-04 | 1.6196E-04 | 2.2398E-07 |
S6 | 4.9501E-02 | -4.5451E-03 | -2.5353E-04 | 8.1598E-04 | 8.0043E-05 | 4.5871E-04 | 6.7377E-05 | 2.0108E-04 | -6.6742E-06 |
S7 | 7.8931E-02 | -4.6711E-03 | -3.7457E-04 | 6.6087E-04 | -2.7395E-05 | 2.7054E-04 | -6.1740E-05 | 5.7489E-05 | 1.0262E-05 |
S8 | -1.5031E-01 | 2.0624E-02 | -4.8731E-03 | 3.0253E-03 | 7.1518E-06 | -1.3488E-04 | -2.4019E-04 | -1.0913E-04 | 3.7804E-05 |
S9 | 1.7389E-02 | -1.0656E-02 | 4.9348E-03 | 3.2026E-04 | 6.0061E-04 | -5.5071E-04 | -6.1585E-04 | -2.6154E-04 | 4.3660E-05 |
S10 | 1.3423E-02 | -6.2537E-03 | 2.0403E-03 | -1.7642E-03 | 1.6511E-03 | 4.5896E-04 | -2.4804E-04 | -1.7150E-04 | -2.5426E-05 |
S11 | -5.5325E-02 | 1.9865E-02 | -4.4512E-03 | 1.1506E-03 | 1.0986E-03 | 4.2955E-04 | -1.5434E-04 | -1.2183E-04 | -5.9423E-05 |
S12 | 2.3402E-01 | -8.1341E-03 | 4.1135E-03 | 2.8748E-03 | -5.2254E-04 | 2.2893E-04 | 3.2217E-05 | -5.1778E-05 | -3.7000E-05 |
S13 | 1.9081E-01 | -1.7044E-02 | 3.1732E-03 | 2.5321E-03 | -3.6354E-04 | 4.0527E-04 | 1.3529E-04 | -5.9572E-05 | -5.7369E-05 |
S14 | 3.5022E-03 | 3.2419E-02 | -8.1448E-03 | 1.1752E-03 | 5.6662E-04 | 1.2644E-04 | 1.7689E-04 | 2.8633E-05 | -2.5020E-05 |
S15 | 2.4359E-01 | 4.4716E-02 | -8.2843E-03 | 6.6008E-04 | 4.1425E-05 | -3.1385E-04 | 5.7858E-05 | 4.8285E-05 | -1.0252E-05 |
S16 | 7.8833E-01 | -2.4530E-02 | -3.3492E-03 | -2.1340E-03 | -1.0759E-03 | -4.6844E-04 | -2.3975E-05 | 7.3874E-05 | 5.7127E-06 |
S17 | 5.6355E-01 | -6.0925E-02 | 1.9775E-03 | -1.4994E-03 | -6.1438E-04 | -2.4491E-04 | -4.2692E-05 | -1.3744E-05 | -2.2435E-05 |
表10
图11A示出了实施例5的光学成像系统的轴上色差曲线,其表示不同波长的光线经由 镜头后的汇聚焦点偏离。图11B示出了实施例5的光学成像系统的象散曲线,其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图11C示出了实施例5的光学成像系统的畸变曲线,其表示不 同像高对应的畸变大小值。图11D示出了实施例5的光学成像系统的倍率色差曲线,其表 示光线经由镜头后在成像面上的不同的像高的偏差。图22E示出了实施例5的光学成像系 统的调制传递函数曲线(Modulation Transfer Function,MTF),其表示调制度对空间频率的变化。根据图11A至图11D及图22E可知,实施例5所给出的光学成像系统能够实现良好 的成像品质。
实施例6
以下参照图12至图13D描述了根据本申请实施例6的光学成像系统。图12示出了根据本申请实施例6的光学成像系统的结构示意图。
如图12所示,光学成像系统沿第二光轴由物侧至像侧依序包括:第一棱镜L1、光阑STO、第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、第四透镜E4、第五透镜E5、第六透镜E6、 第七透镜E7、第二棱镜L2和滤光片E8。第一棱镜L1是第一成像镜片组中的第一折射光学 元件,第二棱镜L2是第二成像镜片组中的第二折射光学元件。
第一棱镜L1包括入射面S1、反射面S2和出射面S3。第一透镜E1具有正光焦度,其物侧面S4为凸面,像侧面S5为凹面。第二透镜E2具有负光焦度,其物侧面S6为凸面, 像侧面S7为凹面。第三透镜E3具有负光焦度,其物侧面S8为凸面,像侧面S9为凹面。 第四透镜E4具有正光焦度,其物侧面S10为凸面,像侧面S11为凸面。第五透镜E5具有 正光焦度,其物侧面S12为凹面,像侧面S13为凸面。第六透镜E6具有负光焦度,其物侧 面S14为凹面,像侧面S15为凹面。第七透镜E7具有负光焦度,其物侧面S16为凹面,像 侧面S17为凹面。第二棱镜L2包括入射面S18、反射面S19和出射面S20。滤光片E8具有 物侧面S21和像侧面S22。光学成像系统具有成像面S23。来自物体的光沿第一光轴穿过第 一棱镜L1的入射面S1,被第一棱镜L1的反射面S2折转为沿第二光轴后,依序穿过各表面 S3至S18,在被第二棱镜L2的反射面S19折转为沿第三光轴,再依序穿过各表面S20至 S21,并最终成像在成像面S23上。
在实施例6中,光学成像系统的总有效焦距f的值是24.90mm,第一棱镜L1的物侧面S1 至成像面S23的在第一光轴(或成像面S23的法线方向)的轴上距离TTLz的值是13.59mm,成像面S23上有效像素区域对角线长的一半ImgH的值是3.65mm,以及最大视场角FOV的 值是16.7°。
表11示出了实施例6的光学成像系统的基本参数表,其中,曲率半径、厚度/距离和焦 距的单位均为毫米(mm)。表12示出了可用于实施例6中各非球面镜面的高次项系数,其中,各非球面面型可由上述实施例1中给出的公式(1)限定。
表11
面号 | A4 | A6 | A8 | A10 | A12 | A14 | A16 | A18 | A20 |
S4 | -1.4317E-02 | 7.4735E-03 | -1.3987E-04 | 1.9954E-04 | 1.5160E-04 | 2.9709E-05 | 1.6811E-05 | 3.6151E-07 | 1.0669E-07 |
S5 | -1.5102E-01 | 2.2640E-02 | -4.1566E-03 | 1.7690E-03 | 3.8113E-04 | 4.0245E-04 | 1.7353E-04 | 1.7329E-04 | 1.9094E-05 |
S6 | 4.9011E-02 | -4.5228E-03 | -4.0677E-04 | 8.6595E-04 | 1.1443E-04 | 5.2401E-04 | 1.2509E-04 | 1.9341E-04 | 7.9763E-06 |
S7 | 7.8661E-02 | -5.1458E-03 | -4.9760E-04 | 5.6643E-04 | 2.9217E-05 | 2.8635E-04 | -2.3809E-05 | 3.7640E-05 | -5.1615E-06 |
S8 | -1.4908E-01 | 2.1118E-02 | -4.1865E-03 | 3.0970E-03 | 1.2995E-04 | -2.0271E-04 | -2.9708E-04 | -1.4060E-04 | -4.9490E-06 |
S9 | 1.5454E-02 | -1.1106E-02 | 4.7042E-03 | 3.1000E-04 | 5.6948E-04 | -6.5494E-04 | -6.9639E-04 | -3.5153E-04 | -2.4464E-05 |
S10 | 1.5358E-02 | -6.2115E-03 | 2.0719E-03 | -1.6515E-03 | 1.7054E-03 | 4.2373E-04 | -2.3312E-04 | -2.3359E-04 | -4.5781E-05 |
S11 | -5.7510E-02 | 2.0689E-02 | -3.7941E-03 | 1.0670E-03 | 1.0965E-03 | 3.9001E-04 | -1.4927E-04 | -1.4925E-04 | -4.3710E-05 |
S12 | 2.3614E-01 | -8.8496E-03 | 4.1107E-03 | 2.8145E-03 | -5.1995E-04 | 2.2642E-04 | -5.5285E-05 | -9.1193E-05 | -2.5436E-05 |
S13 | 1.9033E-01 | -1.5534E-02 | 3.0941E-03 | 3.0384E-03 | -3.1046E-04 | 5.4652E-04 | 4.5604E-05 | -5.9774E-05 | -2.9481E-05 |
S14 | 8.8759E-03 | 3.2427E-02 | -7.8604E-03 | 1.4903E-03 | 3.8103E-04 | 2.4633E-04 | 2.1025E-04 | 7.9898E-05 | -5.4087E-06 |
S15 | 2.5643E-01 | 4.3981E-02 | -7.6276E-03 | 1.0597E-04 | -2.8182E-04 | -2.9046E-04 | 1.2115E-04 | 6.0500E-05 | -1.3330E-05 |
S16 | 7.7111E-01 | -2.2281E-02 | -6.2922E-03 | -3.7083E-03 | -1.6925E-03 | -4.3554E-04 | 1.2939E-04 | 1.2833E-04 | 1.0803E-05 |
S17 | 5.7666E-01 | -5.8714E-02 | -1.9690E-05 | -1.8275E-03 | -8.2443E-04 | -2.8769E-04 | -5.8941E-05 | -2.9599E-05 | -2.7995E-05 |
表12
图13A示出了实施例6的光学成像系统的轴上色差曲线,其表示不同波长的光线经由 镜头后的汇聚焦点偏离。图13B示出了实施例6的光学成像系统的象散曲线,其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图13C示出了实施例6的光学成像系统的畸变曲线,其表示不 同像高对应的畸变大小值。图13D示出了实施例6的光学成像系统的倍率色差曲线,其表 示光线经由镜头后在成像面上的不同的像高的偏差。图22F示出了实施例6的光学成像系统 的调制传递函数曲线(Modulation Transfer Function,MTF),其表示调制度对空间频率的变化。根据图13A至图13D及图22F可知,实施例6所给出的光学成像系统能够实现良好的 成像品质。
实施例7
以下参照图14至图15D描述了根据本申请实施例7的光学成像系统。图14示出了根据本申请实施例7的光学成像系统的结构示意图。
如图14所示,光学成像系统沿第二光轴由物侧至像侧依序包括:第一棱镜L1、光阑STO、第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、第四透镜E4、第五透镜E5、第六透镜E6、 第七透镜E7、第二棱镜L2和滤光片E8。第一棱镜L1是第一成像镜片组中的第一折射光学 元件,第二棱镜L2是第二成像镜片组中的第二折射光学元件。
第一棱镜L1包括入射面S1、反射面S2和出射面S3。第一透镜E1具有正光焦度,其物侧面S4为凸面,像侧面S5为凹面。第二透镜E2具有负光焦度,其物侧面S6为凸面, 像侧面S7为凹面。第三透镜E3具有正光焦度,其物侧面S8为凸面,像侧面S9为凹面。 第四透镜E4具有正光焦度,其物侧面S10为凸面,像侧面S11为凸面。第五透镜E5具有 正光焦度,其物侧面S12为凹面,像侧面S13为凸面。第六透镜E6具有负光焦度,其物侧 面S14为凹面,像侧面S15为凹面。第七透镜E7具有负光焦度,其物侧面S16为凹面,像 侧面S17为凹面。第二棱镜L2包括入射面S18、反射面S19和出射面S20。滤光片E8具有 物侧面S21和像侧面S22。光学成像系统具有成像面S23。来自物体的光沿第一光轴穿过第 一棱镜L1的入射面S1,被第一棱镜L1的反射面S2折转为沿第二光轴后,依序穿过各表面 S3至S18,在被第二棱镜L2的反射面S19折转为沿第三光轴,再依序穿过各表面S20至 S21,并最终成像在成像面S23上。
在实施例7中,光学成像系统的总有效焦距f的值是24.90mm,第一棱镜L1的物侧面S1 至成像面S23的在第一光轴(或成像面S23的法线方向)的轴上距离TTLz的值是13.58mm,成像面S23上有效像素区域对角线长的一半ImgH的值是3.65mm,以及最大视场角FOV的 值是16.7°。
表13示出了实施例7的光学成像系统的基本参数表,其中,曲率半径、厚度/距离和焦 距的单位均为毫米(mm)。表14示出了可用于实施例7中各非球面镜面的高次项系数,其中,各非球面面型可由上述实施例1中给出的公式(1)限定。
表13
面号 | A4 | A6 | A8 | A10 | A12 | A14 | A16 | A18 | A20 |
S4 | -1.3214E-02 | 7.5415E-03 | -3.0083E-04 | 1.3863E-04 | 1.4060E-04 | 3.9409E-06 | 1.2607E-05 | -2.0153E-06 | -3.9391E-07 |
S5 | -1.5171E-01 | 2.2528E-02 | -4.5455E-03 | 1.6739E-03 | 3.2063E-04 | 3.4469E-04 | 1.5218E-04 | 1.7572E-04 | 1.7070E-05 |
S6 | 4.9033E-02 | -4.4079E-03 | -3.1124E-04 | 8.0589E-04 | 6.9097E-05 | 5.4168E-04 | 7.1586E-05 | 2.0593E-04 | -1.7888E-07 |
S7 | 7.8669E-02 | -5.0115E-03 | -3.1474E-04 | 5.6915E-04 | 4.0196E-05 | 3.3068E-04 | -6.6021E-05 | 5.0784E-05 | -1.6006E-05 |
S8 | -1.4854E-01 | 2.1469E-02 | -4.1955E-03 | 3.1405E-03 | 1.5575E-04 | -2.4882E-04 | -2.4030E-04 | -1.3135E-04 | -2.2990E-05 |
S9 | 1.5063E-02 | -1.0996E-02 | 5.1308E-03 | 2.0726E-04 | 6.2281E-04 | -5.6567E-04 | -4.5725E-04 | -3.3514E-04 | -4.9458E-05 |
S10 | 1.5767E-02 | -6.3808E-03 | 1.9008E-03 | -1.6308E-03 | 1.6041E-03 | 4.2449E-04 | -1.3077E-04 | -2.1809E-04 | -5.8837E-05 |
S11 | -5.7716E-02 | 2.0817E-02 | -4.3160E-03 | 1.1126E-03 | 8.4921E-04 | 4.1980E-04 | -7.1902E-05 | -9.2624E-05 | -3.8200E-05 |
S12 | 2.3635E-01 | -9.7245E-03 | 4.1063E-03 | 2.9156E-03 | -6.4613E-04 | 2.4449E-04 | -5.7069E-06 | -3.6810E-05 | -1.9982E-05 |
S13 | 1.9008E-01 | -1.6629E-02 | 2.8829E-03 | 2.9105E-03 | -5.2244E-04 | 5.0606E-04 | 7.2417E-05 | 4.8317E-06 | -3.8321E-05 |
S14 | 7.8869E-03 | 3.1758E-02 | -8.6325E-03 | 1.2625E-03 | 3.2397E-04 | 1.4923E-04 | 1.5537E-04 | 9.1299E-05 | -1.6423E-05 |
S15 | 2.5649E-01 | 4.3822E-02 | -7.3257E-03 | 5.4588E-05 | -1.8797E-04 | -3.4948E-04 | 9.2187E-05 | 5.7240E-05 | -1.2132E-05 |
S16 | 7.9407E-01 | -1.9840E-02 | -3.4273E-03 | -2.8653E-03 | -1.3487E-03 | -5.0446E-04 | 1.7064E-05 | 9.0943E-05 | 8.7218E-06 |
S17 | 5.8735E-01 | -5.4469E-02 | 1.6533E-04 | -1.5737E-03 | -6.8088E-04 | -2.5636E-04 | -4.3357E-05 | -1.8154E-05 | -2.5556E-05 |
表14
图15A示出了实施例7的光学成像系统的轴上色差曲线,其表示不同波长的光线经由 镜头后的汇聚焦点偏离。图15B示出了实施例7的光学成像系统的象散曲线,其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图15C示出了实施例7的光学成像系统的畸变曲线,其表示不 同像高对应的畸变大小值。图15D示出了实施例7的光学成像系统的倍率色差曲线,其表 示光线经由镜头后在成像面上的不同的像高的偏差。图22G示出了实施例7的光学成像系 统的调制传递函数曲线(Modulation Transfer Function,MTF),其表示调制度对空间频率的变化。根据图15A至图15D及图22G可知,实施例7所给出的光学成像系统能够实现良好 的成像品质。
实施例8
以下参照图16至图17D描述了根据本申请实施例8的光学成像系统。图16示出了根据本申请实施例8的光学成像系统的结构示意图。
如图16所示,光学成像系统沿第二光轴由物侧至像侧依序包括:第一棱镜L1、光阑STO、第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、第四透镜E4、第五透镜E5、第六透镜E6、 第七透镜E7、第二棱镜L2和滤光片E8。第一棱镜L1是第一成像镜片组中的第一折射光学 元件,第二棱镜L2是第二成像镜片组中的第二折射光学元件。
第一棱镜L1包括入射面S1、反射面S2和出射面S3。第一透镜E1具有正光焦度,其物侧面S4为凸面,像侧面S5为凹面。第二透镜E2具有负光焦度,其物侧面S6为凸面, 像侧面S7为凹面。第三透镜E3具有负光焦度,其物侧面S8为凸面,像侧面S9为凹面。 第四透镜E4具有正光焦度,其物侧面S10为凸面,像侧面S11为凸面。第五透镜E5具有 负光焦度,其物侧面S12为凹面,像侧面S13为凸面。第六透镜E6具有负光焦度,其物侧 面S14为凹面,像侧面S15为凹面。第七透镜E7具有负光焦度,其物侧面S16为凸面,像 侧面S17为凹面。第二棱镜L2包括入射面S18、反射面S19和出射面S20。滤光片E8具有 物侧面S21和像侧面S22。光学成像系统具有成像面S23。来自物体的光沿第一光轴穿过第 一棱镜L1的入射面S1,被第一棱镜L1的反射面S2折转为沿第二光轴后,依序穿过各表面 S3至S18,在被第二棱镜L2的反射面S19折转为沿第三光轴,再依序穿过各表面S20至 S21,并最终成像在成像面S23上。
在实施例8中,光学成像系统的总有效焦距f的值是24.90mm,第一棱镜L1的物侧面S1 至成像面S23的在第一光轴(或成像面S23的法线方向)的轴上距离TTLz的值是13.59mm,成像面S23上有效像素区域对角线长的一半ImgH的值是3.65mm,以及最大视场角FOV的 值是16.7°。
表15示出了实施例8的光学成像系统的基本参数表,其中,曲率半径、厚度/距离和焦 距的单位均为毫米(mm)。表16示出了可用于实施例8中各非球面镜面的高次项系数,其中,各非球面面型可由上述实施例1中给出的公式(1)限定。
表15
表16
图17A示出了实施例8的光学成像系统的轴上色差曲线,其表示不同波长的光线经由 镜头后的汇聚焦点偏离。图17B示出了实施例8的光学成像系统的象散曲线,其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图17C示出了实施例8的光学成像系统的畸变曲线,其表示不 同像高对应的畸变大小值。图17D示出了实施例8的光学成像系统的倍率色差曲线,其表 示光线经由镜头后在成像面上的不同的像高的偏差。图22H示出了实施例8的光学成像系 统的调制传递函数曲线(Modulation Transfer Function,MTF),其表示调制度对空间频率的变化。根据图17A至图17D及图22H可知,实施例8所给出的光学成像系统能够实现良好 的成像品质。
实施例9
以下参照图18至图19D描述了根据本申请实施例9的光学成像系统。图18示出了根据本申请实施例9的光学成像系统的结构示意图。
如图18所示,光学成像系统沿第二光轴由物侧至像侧依序包括:第一棱镜L1、光阑STO、第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、第四透镜E4、第五透镜E5、第六透镜E6、 第七透镜E7、第二棱镜L2和滤光片E8。第一棱镜L1是第一成像镜片组中的第一折射光学 元件,第二棱镜L2是第二成像镜片组中的第二折射光学元件。
第一棱镜L1包括入射面S1、反射面S2和出射面S3。第一透镜E1具有正光焦度,其物侧面S4为凸面,像侧面S5为凹面。第二透镜E2具有负光焦度,其物侧面S6为凸面, 像侧面S7为凹面。第三透镜E3具有负光焦度,其物侧面S8为凸面,像侧面S9为凹面。 第四透镜E4具有正光焦度,其物侧面S10为凸面,像侧面S11为凸面。第五透镜E5具有 正光焦度,其物侧面S12为凹面,像侧面S13为凸面。第六透镜E6具有负光焦度,其物侧 面S14为凹面,像侧面S15为凹面。第七透镜E7具有负光焦度,其物侧面S16为凸面,像 侧面S17为凹面。第二棱镜L2包括入射面S18、反射面S19和出射面S20。滤光片E8具有 物侧面S21和像侧面S22。光学成像系统具有成像面S23。来自物体的光沿第一光轴穿过第 一棱镜L1的入射面S1,被第一棱镜L1的反射面S2折转为沿第二光轴后,依序穿过各表面 S3至S18,在被第二棱镜L2的反射面S19折转为沿第三光轴,再依序穿过各表面S20至 S21,并最终成像在成像面S23上。
在实施例9中,光学成像系统的总有效焦距f的值是24.90mm,第一棱镜L1的物侧面S1 至成像面S23的在第一光轴(或成像面S23的法线方向)的轴上距离TTLz的值是14.12mm,成像面S23上有效像素区域对角线长的一半ImgH的值是3.65mm,以及最大视场角FOV的 值是16.7°。
表17示出了实施例9的光学成像系统的基本参数表,其中,曲率半径、厚度/距离和焦 距的单位均为毫米(mm)。表18示出了可用于实施例9中各非球面镜面的高次项系数,其中,各非球面面型可由上述实施例1中给出的公式(1)限定。
表17
面号 | A4 | A6 | A8 | A10 | A12 | A14 | A16 | A18 | A20 |
S4 | -1.0309E-02 | 7.6631E-03 | -2.3895E-04 | 2.0958E-04 | 1.6181E-04 | 2.9329E-06 | 2.2444E-05 | -4.6550E-06 | -7.5663E-07 |
S5 | -1.5242E-01 | 2.2282E-02 | -4.6235E-03 | 1.8794E-03 | 3.4085E-04 | 3.6473E-04 | 1.5418E-04 | 1.7170E-04 | 5.2643E-05 |
S6 | 4.9398E-02 | -4.3727E-03 | -3.1871E-04 | 7.2557E-04 | 4.9909E-05 | 5.4864E-04 | 2.1765E-05 | 2.2633E-04 | 2.3976E-05 |
S7 | 7.9231E-02 | -4.8699E-03 | -4.1604E-04 | 4.5649E-04 | -3.9805E-05 | 3.2104E-04 | -1.3232E-04 | 8.1677E-05 | -2.3923E-05 |
S8 | -1.5037E-01 | 2.1598E-02 | -4.5492E-03 | 3.1194E-03 | 1.3141E-04 | -1.3715E-04 | -1.7688E-04 | -9.5963E-05 | -3.2269E-05 |
S9 | 1.7730E-02 | -1.0799E-02 | 5.2726E-03 | -7.3246E-05 | 6.5299E-04 | -6.2077E-04 | -4.1120E-04 | -4.3934E-04 | -8.2794E-05 |
S10 | 1.2859E-02 | -6.7530E-03 | 2.0079E-03 | -1.5882E-03 | 1.4842E-03 | 2.9822E-04 | -7.1544E-05 | -2.9223E-04 | -7.9680E-05 |
S11 | -5.4679E-02 | 2.1575E-02 | -4.5168E-03 | 1.3309E-03 | 5.9022E-04 | 3.9918E-04 | -9.3126E-06 | -7.2807E-05 | -3.6504E-05 |
S12 | 2.3488E-01 | -9.8446E-03 | 4.4883E-03 | 2.9928E-03 | -6.4217E-04 | 2.9691E-04 | -3.2856E-06 | -4.5053E-05 | -2.4508E-05 |
S13 | 1.9052E-01 | -1.7082E-02 | 3.6479E-03 | 2.7849E-03 | -4.6216E-04 | 5.1589E-04 | 8.0753E-05 | -1.5752E-05 | -4.1496E-05 |
S14 | 4.7849E-03 | 3.1899E-02 | -8.4772E-03 | 1.3019E-03 | 2.8514E-04 | 1.7048E-04 | 2.1631E-04 | 9.6805E-05 | -1.1965E-05 |
S15 | 2.5766E-01 | 4.4027E-02 | -7.1941E-03 | -4.5675E-05 | -5.1794E-04 | -2.9651E-04 | 1.3205E-04 | 6.8931E-05 | -8.7153E-06 |
S16 | 7.9641E-01 | -1.9435E-02 | -3.1931E-03 | -3.1150E-03 | -1.5976E-03 | -4.2815E-04 | 4.7828E-05 | 8.6467E-05 | 7.8870E-06 |
S17 | 5.8402E-01 | -5.4292E-02 | 2.9715E-04 | -1.7895E-03 | -7.5085E-04 | -2.0769E-04 | -6.3562E-05 | -2.9258E-05 | -2.3578E-05 |
表18
图19A示出了实施例9的光学成像系统的轴上色差曲线,其表示不同波长的光线经由 镜头后的汇聚焦点偏离。图19B示出了实施例9的光学成像系统的象散曲线,其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图19C示出了实施例9的光学成像系统的畸变曲线,其表示不 同像高对应的畸变大小值。图19D示出了实施例9的光学成像系统的倍率色差曲线,其表 示光线经由镜头后在成像面上的不同的像高的偏差。图22I示出了实施例9的光学成像系统 的调制传递函数曲线(Modulation Transfer Function,MTF),其表示调制度对空间频率的变化。根据图19A至图19D及图22I可知,实施例9所给出的光学成像系统能够实现良好的 成像品质。
实施例10
以下参照图20至图21D描述了根据本申请实施例10的光学成像系统。图20示出了根 据本申请实施例10的光学成像系统的结构示意图。
如图20所示,光学成像系统沿第二光轴由物侧至像侧依序包括:第一棱镜L1、光阑STO、第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、第四透镜E4、第五透镜E5、第六透镜E6、 第七透镜E7、第二棱镜L2和滤光片E8。第一棱镜L1是第一成像镜片组中的第一折射光学 元件,第二棱镜L2是第二成像镜片组中的第二折射光学元件。
第一棱镜L1包括入射面S1、反射面S2和出射面S3。第一透镜E1具有正光焦度,其物侧面S4为凸面,像侧面S5为凹面。第二透镜E2具有负光焦度,其物侧面S6为凸面, 像侧面S7为凹面。第三透镜E3具有负光焦度,其物侧面S8为凸面,像侧面S9为凹面。 第四透镜E4具有正光焦度,其物侧面S10为凸面,像侧面S11为凸面。第五透镜E5具有 正光焦度,其物侧面S12为凸面,像侧面S13为凸面。第六透镜E6具有负光焦度,其物侧 面S14为凹面,像侧面S15为凹面。第七透镜E7具有负光焦度,其物侧面S16为凸面,像 侧面S17为凹面。第二棱镜L2包括入射面S18、反射面S19和出射面S20。滤光片E8具有 物侧面S21和像侧面S22。光学成像系统具有成像面S23。来自物体的光沿第一光轴穿过第 一棱镜L1的入射面S1,被第一棱镜L1的反射面S2折转为沿第二光轴后,依序穿过各表面 S3至S18,在被第二棱镜L2的反射面S19折转为沿第三光轴,再依序穿过各表面S20至 S21,并最终成像在成像面S23上。
在实施例10中,光学成像系统的总有效焦距f的值是24.90mm,第一棱镜L1的物侧面S1 至成像面S23的在第一光轴(或成像面S23的法线方向)的轴上距离TTLz的值是13.99mm, 成像面S23上有效像素区域对角线长的一半ImgH的值是3.65mm,以及最大视场角FOV的 值是16.7°。
表19示出了实施例10的光学成像系统的基本参数表,其中,曲率半径、厚度/距离和 焦距的单位均为毫米(mm)。表20示出了可用于实施例10中各非球面镜面的高次项系数,其中,各非球面面型可由上述实施例1中给出的公式(1)限定。
表19
面号 | A4 | A6 | A8 | A10 | A12 | A14 | A16 | A18 | A20 |
S4 | -7.1707E-03 | 7.5338E-03 | -5.4690E-05 | -3.2930E-05 | -6.3922E-05 | -1.4440E-04 | -9.9177E-05 | -6.2924E-05 | -1.1445E-05 |
S5 | -1.5064E-01 | 2.4246E-02 | -3.1054E-03 | 2.5195E-03 | 6.5580E-04 | 4.5659E-04 | 3.6438E-04 | 2.7040E-04 | 1.1053E-04 |
S6 | 4.9831E-02 | -4.7828E-03 | 3.6659E-04 | 1.4888E-03 | 4.4194E-04 | 6.9786E-04 | 3.7131E-04 | 3.0241E-04 | 3.3926E-05 |
S7 | 7.9758E-02 | -5.9381E-03 | -2.3776E-04 | 1.2862E-03 | 3.5454E-04 | 7.4833E-04 | 3.2708E-04 | 2.1274E-04 | -6.5676E-05 |
S8 | -1.5241E-01 | 1.9529E-02 | -5.2011E-03 | 2.6190E-03 | -7.8094E-04 | -3.3617E-04 | -1.0571E-04 | 1.0983E-05 | -2.0859E-05 |
S9 | 1.8956E-02 | -1.0618E-02 | 4.2533E-03 | 5.9042E-05 | 2.5124E-04 | -8.3788E-04 | -4.1313E-04 | -9.8086E-05 | 2.2466E-04 |
S10 | 1.2007E-02 | -6.1423E-03 | 2.0646E-03 | -1.7147E-03 | 2.0996E-03 | 2.1510E-04 | -1.6192E-04 | -1.5309E-04 | 1.5048E-04 |
S11 | -5.6466E-02 | 2.1179E-02 | -3.8977E-03 | 6.4186E-04 | 1.5328E-03 | 1.7345E-04 | -8.7393E-05 | -3.0305E-05 | 3.5304E-05 |
S12 | 2.2696E-01 | -7.8502E-03 | 4.8319E-03 | 2.1275E-03 | -5.2240E-05 | -1.1037E-04 | -7.4323E-06 | -5.5764E-05 | -1.3056E-05 |
S13 | 1.9620E-01 | -1.5442E-02 | 3.7593E-03 | 1.5660E-03 | 3.7591E-05 | 4.7818E-05 | 1.0764E-04 | -5.4917E-05 | -2.6408E-05 |
S14 | -1.5300E-02 | 3.0723E-02 | -9.2226E-03 | 6.7833E-04 | 8.4767E-04 | 2.4262E-04 | 3.1341E-05 | -6.7449E-05 | -4.5773E-05 |
S15 | 2.5580E-01 | 4.6155E-02 | -5.5932E-03 | 2.7083E-04 | 3.4194E-04 | -2.9520E-04 | -1.3569E-04 | 2.4751E-05 | -9.9002E-06 |
S16 | 7.8836E-01 | -1.9571E-02 | -5.5140E-04 | -1.2357E-03 | -5.0029E-04 | -5.3490E-04 | -2.6835E-04 | -4.9014E-06 | 3.4622E-07 |
S17 | 5.4720E-01 | -5.2478E-02 | 1.4863E-03 | -8.9455E-04 | -5.5039E-04 | -3.3484E-04 | -9.8935E-05 | 9.3598E-07 | -1.9921E-05 |
表20
图21A示出了实施例10的光学成像系统的轴上色差曲线,其表示不同波长的光线经由 镜头后的汇聚焦点偏离。图21B示出了实施例10的光学成像系统的象散曲线,其表示子午 像面弯曲和弧矢像面弯曲。图21C示出了实施例10的光学成像系统的畸变曲线,其表示不 同像高对应的畸变大小值。图21D示出了实施例10的光学成像系统的倍率色差曲线,其表 示光线经由镜头后在成像面上的不同的像高的偏差。图22J示出了实施例10的光学成像系 统的调制传递函数曲线(Modulation Transfer Function,MTF),其表示调制度对空间频率的 变化。根据图21A至图21D及图22J可知,实施例10所给出的光学成像系统能够实现良好 的成像品质。
综上,实施例1至实施例10分别满足表21中所示的关系。
条件式\实施例 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
TTLz/f | 0.55 | 0.56 | 0.56 | 0.55 | 0.54 | 0.55 | 0.55 | 0.55 | 0.57 | 0.56 |
|Dist| | 0.02 | 0.01 | 0.03 | 0.01 | 0.06 | 0.02 | 0.02 | 0.04 | 0.01 | 0.01 |
f1/f4 | 0.44 | 0.40 | 0.80 | 0.40 | 0.40 | 0.41 | 0.35 | 0.47 | 0.44 | 0.43 |
(f2+f6)/f7 | 0.88 | 0.81 | 0.78 | 0.84 | 1.46 | 1.22 | 0.90 | 0.96 | 0.83 | 0.76 |
R1/(R3-R4) | 0.86 | 0.57 | 0.65 | 0.92 | 0.85 | 0.85 | 0.88 | 0.98 | 0.84 | 0.97 |
R6/R7 | 0.82 | 0.76 | 0.92 | 1.22 | 1.03 | 0.97 | 0.82 | 0.95 | 0.84 | 0.87 |
R14/f | 0.69 | 0.37 | 0.48 | 0.45 | 0.51 | 0.82 | 0.55 | 0.54 | 0.54 | 0.36 |
ΣCT/PL1 | 0.70 | 0.83 | 0.77 | 0.76 | 0.73 | 0.71 | 0.70 | 0.71 | 0.70 | 0.82 |
ΣAT/PL2 | 0.66 | 0.52 | 0.62 | 0.61 | 0.63 | 0.68 | 0.67 | 0.67 | 0.62 | 0.53 |
CT6/(CT1+CT7) | 0.51 | 0.45 | 0.52 | 0.53 | 0.44 | 0.47 | 0.48 | 0.26 | 0.44 | 0.52 |
(CT4+CT5)/T45 | 0.79 | 1.25 | 1.03 | 0.95 | 0.85 | 0.80 | 0.79 | 1.45 | 0.79 | 1.19 |
f/EPD | 3.50 | 3.50 | 3.50 | 3.50 | 3.50 | 3.50 | 3.50 | 3.50 | 3.50 | 3.80 |
表21
本申请还提供一种成像装置,其设置有电子感光元件以成像,其电子感光元件可以是感 光耦合元件(Charge Coupled Device,CCD)或互补性氧化金属半导体元件(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)。成像装置可以是诸如数码相机的独立成像设备,也可 以是集成在诸如手机等移动电子设备上的成像模块。该成像装置装配有以上描述的光学成像 系统。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当 理解,本申请中所涉及的保护范围,并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案,同 时也应涵盖在不脱离本申请构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形 成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征 进行互相替换而形成的技术方案。
Claims (10)
1.光学成像系统,其特征在于,具有第一光轴、相对所述第一光轴垂直的第二光轴以及相对所述第二光轴垂直的第三光轴,其中,所述第一光轴和所述第三光轴平行,所述光学成像系统包括:
第一成像镜片组,沿所述第一光轴设置,包括被配置成将沿所述第一光轴的方向入射的光偏转为沿所述第二光轴的方向传播的第一折射光学元件;
第二成像镜片组,沿所述第二光轴由物侧至像侧依次包括:具有光焦度的第一透镜、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;以及
第三成像镜片组,沿所述第三光轴设置,包括被配置成将沿所述第二光轴的方向入射的光偏转为沿所述第三光轴的方向传播的第二折射光学元件;
其中,所述第一成像镜片组的物侧端至所述光学成像系统的成像面在与所述第三光轴的方向平行的方向上的距离TTLz与所述光学成像系统的总有效焦距f满足:TTLz/f<0.7。
2.根据权利要求1所述的光学成像系统,其特征在于,所述光学成像系统的光学畸变Dist满足:|Dist|<0.1%。
3.根据权利要求1所述的光学成像系统,其特征在于,所述第一透镜的有效焦距f1和所述第四透镜的有效焦距f4满足:0<f1/f4<1.0。
4.根据权利要求1所述的光学成像系统,其特征在于,所述第二透镜的有效焦距f2、所述第六透镜的有效焦距f6以及所述第七透镜的有效焦距f7满足:0.5<(f2+f6)/f7<2.0。
5.根据权利要求1所述的光学成像系统,其特征在于,所述第一折射光学元件为第一棱镜,所述第二折射光学元件为第二棱镜。
6.根据权利要求5所述的光学成像系统,其特征在于,所述第一透镜至所述第七透镜中任意透镜在所述第二光轴上的厚度的总和∑CT与所述第一棱镜在所述第一光轴上的厚度和所述第一棱镜在所述第二光轴上的厚度之和PL1满足:0.5<∑CT/PL1<1.0。
7.根据权利要求5所述的光学成像系统,其特征在于,所述第一透镜至所述第七透镜中任意相邻两透镜在所述第二光轴上的间隔距离的总和∑AT与所述第二棱镜在所述第二光轴上的厚度和所述第二棱镜在所述第三光轴上的厚度之和PL2满足:0.3<∑AT/PL2<0.8。
8.根据权利要求1所述的光学成像系统,其特征在于,所述第一透镜的物侧面的曲率半径R1、所述第二透镜的物侧面的曲率半径R3以及所述第二透镜的像侧面的曲率半径R4满足:0.3<R1/(R3-R4)<1.3。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的光学成像系统,其特征在于,
所述第一透镜具有正光焦度,其物侧面为凸面;
所述第二透镜具有负光焦度;
所述第三透镜的像侧面为凹面;
所述第四透镜具有正光焦度,其物侧面为凸面;
所述第七透镜的像侧面为凹面。
10.光学成像系统,其特征在于,具有第一光轴、相对所述第一光轴垂直的第二光轴以及相对所述第二光轴垂直的第三光轴,其中,所述第一光轴和所述第三光轴平行,所述光学成像系统包括:
第一成像镜片组,沿所述第一光轴设置,包括被配置成将沿所述第一光轴的方向入射的光偏转为沿所述第二光轴的方向传播的第一折射光学元件;
第二成像镜片组,沿所述第二光轴由物侧至像侧依次包括:具有光焦度的第一透镜、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;以及
第三成像镜片组,沿所述第三光轴设置,包括被配置成将沿所述第二光轴的方向入射的光偏转为沿所述第三光轴的方向传播的第二折射光学元件;
其中,所述光学成像系统的光学畸变Dist满足:|Dist|<0.1%。
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