CN112505897A - 光学成像系统、取像模组及电子装置 - Google Patents

光学成像系统、取像模组及电子装置 Download PDF

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CN112505897A
CN112505897A CN202011507742.5A CN202011507742A CN112505897A CN 112505897 A CN112505897 A CN 112505897A CN 202011507742 A CN202011507742 A CN 202011507742A CN 112505897 A CN112505897 A CN 112505897A
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optical imaging
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谭怡翔
刘秀
李明
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Abstract

本申请公开了一种光学成像系统、取像模组及电子装置。所述光学成像系统由物侧至像侧依次包括：第一透镜，具有正屈折力，所述第一透镜的物侧面在近光轴处为凸面；第二透镜，具有屈折力；第三透镜，具有屈折力；第四透镜，具有屈折力；及第五透镜，具有屈折力，所述第五透镜的物侧面在近圆周处为凹面；所述光学成像系统满足以下条件式：43*f/(2*ImgH)>147；其中，f为所述光学成像系统的有效焦距，ImgH为所述光学成像系统的最大视场角所对应的像高的一半。上述光学成像系统在满足微型设计的同时，增大了光学成像系统的焦距，可用于远景拍摄；同时，光学成像系统通过满足上述条件式，可获得150mm左右的等效焦距，从而具有长焦摄远特性。

Description

光学成像系统、取像模组及电子装置
技术领域
本申请涉及光学成像技术领域，具体涉及一种光学成像系统、取像模组及电子装置。
背景技术
随着手机、平板电脑、无人机、计算机等电子产品在生活中的广泛应用，各种电子产品不断地推陈出新。其中，电子产品中潜望式摄像镜头拍摄效果的改进创新成为人们关注的重心之一，同时也成为科技改进的一项重要内容。
在实现本申请的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：现有的潜望式光学成像系统难以在保持光学成像系统的长焦距的同时实现高清成像。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提出一种光学成像系统、取像模组及电子装置，以解决上述问题。
本申请的一实施例提供一种光学成像系统，由物侧至像侧依次包括：
第一透镜，具有正屈折力，所述第一透镜的物侧面在近光轴处为凸面；
第二透镜，具有屈折力；
第三透镜，具有屈折力；
第四透镜，具有屈折力；及
第五透镜，具有屈折力，所述第五透镜的物侧面在近圆周处为凹面；
所述光学成像系统满足以下条件式：
43*f/(2*ImgH)>147；
其中，f为所述光学成像系统的有效焦距，ImgH为所述光学成像系统的最大视场角所对应的像高的一半。
上述光学成像系统通过合理地配置各透镜的屈折力和面型，使系统在满足微型设计的同时，增大了光学成像系统的焦距，可用于远景拍摄，能够提升放大倍率，实现较高的像素和良好的像质；同时，光学成像系统通过满足上述条件式，可获得150mm左右的等效焦距，从而具有长焦摄远特性。
在一些实施例中，所述光学成像系统满足以下条件式：
TTL/ImgH<6.7；
其中，TTL为所述第一透镜的物侧面至所述光学成像系统的成像面在光轴上的距离。
如此，光学成像系统通过满足上述条件式，可使光学成像系统支持高像素的感光元件，即ImgH决定了感光元件的大小，ImgH越大，可支持的感光元件的尺寸越大；TTL减小，可使整个光学成像系统的长度压缩，使光学成像系统易于实现超薄化及小型化。当TTL/ImgH的比值大于6.7时，光学成像系统的长度较长，难以保证光学成像系统的超薄化及小型化；另外，ImgH的值可能偏小，不利于支持大尺寸的感光元件。
在一些实施例中，所述光学成像系统满足以下条件式：
TTL/f≤0.96；
其中，TTL为所述第一透镜的物侧面至所述光学成像系统的成像面在光轴上的距离。
如此，光学成像系统通过满足上述条件式，使TTL与f正相关，可使光学成像系统在获得长焦摄远特性的前提下实现小型化。当TTL/f的比值大于0.96时，光学成像系统在具有长焦摄远特性的情况下长度偏大，不利于光学成像系统实现小型化。
在一些实施例中，所述光学成像系统满足以下条件式：
3≤|f/f4|≤6；
其中，f4为所述第四透镜的焦距。
如此，光学成像系统通过满足上述条件式，使第四透镜为光学成像系统提供一部分的正屈折力或负屈折力，可用于调配光学成像系统的整体屈折力，第四透镜与第一透镜、第二透镜及第三透镜形成类高斯结构，可平衡第一透镜、第二透镜及第三透镜产生的畸变，避免折射率过大而造成高阶像差，从而提高光学成像系统的成像品质。当|f/f4|的比值小于3时，光学成像系统的有效焦距偏小，不利于满足长焦摄远特性。当|f/f4|的比值大于6时，第四透镜的焦距偏大，第四透镜难以平衡第一透镜、第二透镜及第三透镜产生的畸变，光学成像系统的折射率过大，容易造成高阶像差。
在一些实施例中，所述光学成像系统满足以下条件式：
|f2/R22|<142；
其中，f2为所述第二透镜的焦距，R22为所述第二透镜的像侧面在光轴处的曲率半径。
如此，光学成像系统通过满足上述条件式，能够合理地配置第二透镜的面型和焦距，可以有效改善光线经第一透镜所产生的像差，提升光学成像系统的成像解析力。当|f2/R22|的比值大于142时，第二透镜的焦距偏大，或第二透镜的像侧面在光轴处的曲率半径偏小，上述情况均难以保证可以有效改善光线经第一透镜所产生的像差，从而影响光学成像系统的成像解析力。
在一些实施例中，所述光学成像系统满足以下条件式：
11mm<FNO*ImgH<13mm；
其中，FNO为所述光学成像系统的光圈数。
如此，光学成像系统通过满足上述条件式，可合理地设置光圈数及成像面的大小，能够在超长焦距的系统参数下获得较为平缓的光线走势，可保持光学成像系统的入射光瞳与成像面的口径大小一致，满足潜望式镜头各透镜口径接近的基本特性。当FNO*ImgH的值小于11mm时，ImgH的值偏小，不利于光学成像系统支持大尺寸的感光元件，不利于高像素成像。当FNO*ImgH的值大于13mm时，FNO的光圈数偏大，难以保持光学成像系统的入射光瞳与成像面的口径大小一致，从而难以保证光学成像系统满足各透镜口径接近的基本特性。
在一些实施例中，所述光学成像系统满足以下条件式：
2.12≤ΣCT/ΣAT≤4.16；
其中，ΣCT为所述光学成像系统各透镜在光轴上的厚度之和，ΣAT为所述光学成像系统相邻透镜在光轴上的空气间隔之和。
如此，光学成像系统通过满足上述条件式，可合理地设置ΣCT和ΣAT在光学成像系统中所占的比例，有利于提升光学成像系统的成像质量，且能够使光线在传递的过程中在各个透镜面上平滑过渡。当ΣCT/ΣAT的比值大于4.16时，则透镜的厚度过大，不利于光线在各透镜之间的汇聚与扩散，迫使透镜以更加弯曲的姿态改变光线走势，增加了各透镜的制造难度；当ΣCT/ΣAT的比值小于2.12时，则透镜的厚度过低，无法有效地控制光线的走势，从而使光学成像系统的成像质量下降。
在一些实施例中，所述光学成像系统满足以下条件式：
BF/TTL>0.6；
其中，BF为所述第五透镜的像侧面至所述光学成像系统的成像面在平行于光轴方向上的最小距离，TTL为所述第一透镜的物侧面至所述光学成像系统的成像面在光轴上的距离。
如此，光学成像系统通过满足上述条件式，可使光学成像系统的后焦更加合理，有利于光学成像系统在取像模组中的组装。当BF/TTL的比值小于0.6时，光学成像系统的后焦过小，导致用于安装光学成像系统的空间不足，不利于光学成像系统在取像模组中的组装。
在一些实施例中，所述光学成像系统还包括：
光路折转元件，设于所述第一透镜的物侧，用于改变光线的传播方向。
如此，光学成像系统通过光路折转元件改变光线的传播方向，光学成像系统可应用于潜望式摄像镜头中。
本申请的一实施例还提供了一种取像模组，包括：
如上所述的光学成像系统；及
感光元件，所述感光元件设于所述光学成像系统的像侧。
上述取像模组包括光学成像系统，光学成像系统通过合理地配置各透镜的屈折力和面型，使系统在满足微型设计的同时，增大了光学成像系统的焦距，可用于远景拍摄，能够提升放大倍率，实现较高的像素和良好的像质；同时，光学成像系统通过满足上述条件式，可获得150mm左右的等效焦距，从而具有长焦摄远特性。
本申请的一实施例还提供了一种电子装置，包括：
壳体；及
如上所述的取像模组，所述取像模组设于所述壳体。
上述电子装置包括取像模组，取像模组包括光学成像系统，光学成像系统通过合理地配置各透镜的屈折力和面型，使系统在满足微型设计的同时，增大了光学成像系统的焦距，可用于远景拍摄，能够提升放大倍率，实现较高的像素和良好的像质；同时，光学成像系统通过满足上述条件式，可获得150mm左右的等效焦距，从而具有长焦摄远特性。
附图说明
图1是本申请第一实施例提供的光学成像系统的结构示意图。
图2是本申请第一实施例中光学成像系统的球差、像散和畸变示意图。
图3是本申请第二实施例提供的光学成像系统的结构示意图。
图4是本申请第二实施例中光学成像系统的球差、像散和畸变示意图。
图5是本申请第三实施例提供的光学成像系统的结构示意图。
图6是本申请第三实施例中光学成像系统的球差、像散和畸变示意图。
图7是本申请第四实施例提供的光学成像系统的结构示意图。
图8是本申请第四实施例中光学成像系统的球差、像散和畸变示意图。
图9是本申请第五实施例提供的光学成像系统的结构示意图。
图10是本申请第五实施例中光学成像系统的球差、像散和畸变示意图。
图11是本申请第六实施例提供的取像模组的结构示意图。
图12是本申请第七实施例提供的电子装置的结构示意图。
主要元件符号说明
电子装置 1000
取像模组 100
光学成像系统 10
第一透镜 L1
第二透镜 L2
第三透镜 L3
第四透镜 L4
第五透镜 L5
滤光片 L6
光阑 STO
物侧面 S1、S3、S5、S7、S9、S11
像侧面 S2、S4、S6、S8、S10、S12
成像面 S13
感光元件 20
光路折转元件 30
壳体 200
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是三个或三个以上，除非另有明确具体的限定。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
请参见图1，本申请第一实施例提出了一种光学成像系统10，由物侧至像侧依次包括第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4及第五透镜L5。
第一透镜L1具有正屈折力，第一透镜L1具有物侧面S1及像侧面S2，第一透镜L1的物侧面S1在近光轴(图1中虚线所示)处为凸面；第二透镜L2具有屈折力，第二透镜L2具有物侧面S3及像侧面S4；第三透镜L3具有屈折力，第三透镜L3具有物侧面S5及像侧面S6；第四透镜L4具有屈折力，第四透镜L4具有物侧面S7及像侧面S8；第五透镜L5具有屈折力，第五透镜L5具有物侧面S9及像侧面S10，第五透镜L5的物侧面S9在近圆周处为凹面。
光学成像系统10满足以下条件式：
43*f/(2*ImgH)>147；
其中，f为光学成像系统10的有效焦距，ImgH为光学成像系统10的最大视场角所对应的像高的一半。
上述光学成像系统10通过合理地控制43*f/(2*ImgH)的值，可获得150mm左右的等效焦距，从而具有长焦摄远特性，适合远景拍摄，并支持高像素拍摄。当43*f/(2*ImgH)的值小于147时，光学成像系统的等效焦距小于147mm，无法保证光学成像系统能够满足长焦摄远特性。
本实施例的光学成像系统10中，通过合理地配置各透镜的屈折力和面型，使系统在满足微型设计的同时，增大了光学成像系统10的焦距，可用于远景拍摄，能够提升放大倍率，实现较高的像素和良好的像质。
本实施例中，光学成像系统10的物侧还有一光路折转元件30，光学成像系统10的像侧还有一成像面S13。其中，光路折转元件30可以改变光线的传播方向，用于缩小光学成像系统10被安装于取像模组时所占的空间，还可使光学成像系统10用于潜望式镜头，光路折转元件30可以为三棱镜；成像面S13可以为感光元件20的接收面。
可以理解地，在其他的实施例中，光路折转元件30还可以为反射镜、五棱镜、七棱镜或其他具有改变光线传播方向的功能的元件。
在一些实施例中，光学成像系统10还包括光阑STO。光阑STO可以设置在任意一个透镜的表面上，或设置在第一透镜L1之前，或设置在任意两个透镜之间，或设置在第五透镜L5的像侧面S10。例如，在图1中，光阑STO设置在第一透镜L1的物侧面S1上。
在一些实施例中，光学成像系统10还包括滤光片L6，滤光片L6具有物侧面S11及像侧面S12。滤光片L6设置在第五透镜L5的像侧，以滤除例如可见光等其他波段的光线，而仅让红外光通过，以使光学成像系统10能够在昏暗的环境及其他特殊的应用场景下也能成像。
可以理解地，在其他的实施例中，光学成像系统10中的滤光片16也可以用于滤除红外光等不可见光，而仅让可见光通过，以适应人眼视物，从而使光学成像系统10能够在光线充足的白天使用时，具有较高的像素和良好的成像品质。
在一些实施例中，光学成像系统10满足以下条件式：
TTL/ImgH<6.7；
其中，TTL为第一透镜L1的物侧面S1至光学成像系统10的成像面S13在光轴上的距离。
通过合理地控制TTL/ImgH的比值，可使光学成像系统10支持高像素的感光元件，即ImgH决定了感光元件的大小，ImgH越大，可支持的感光元件20的尺寸越大；TTL减小，可使整个光学成像系统10的长度压缩，使光学成像系统10易于实现超薄化及小型化。当TTL/ImgH的比值大于6.7时，光学成像系统10的长度较长，难以保证光学成像系统10的超薄化及小型化；另外，ImgH的值可能偏小，不利于支持大尺寸的感光元件20。
在一些实施例中，光学成像系统10满足以下条件式：
TTL/f≤0.96。
TTL与f正相关，通过将TTL/f的比值控制在合理的范围内，可使光学成像系统10在获得长焦摄远特性的前提下实现小型化。当TTL/f的比值大于0.96时，光学成像系统10在具有长焦摄远特性的情况下光学总长偏大，不利于光学成像系统10实现小型化。
在一些实施例中，光学成像系统10满足以下条件式：
3≤|f/f4|≤6；
其中，f4为第四透镜L4的焦距。
通过合理地控制|f/f4|的比值，第四透镜L4为光学成像系统10提供一部分的正屈折力或负屈折力，可用于调配光学成像系统10的整体屈折力，第四透镜L4与第一透镜L1、第二透镜L2及第三透镜L3形成类高斯结构，可平衡第一透镜L1、第二透镜L2及第三透镜L3产生的畸变，避免折射率过大而造成高阶像差，从而提高光学成像系统的成像品质。当|f/f4|的比值小于3时，光学成像系统10的有效焦距偏小，不利于满足长焦摄远特性。当|f/f4|的比值大于6时，第四透镜L4的焦距偏大，难以平衡第一透镜L1、第二透镜L2及第三透镜L3所产生的畸变，光学成像系统10的折射率过大，容易造成高阶像差。
在一些实施例中，光学成像系统10满足以下条件式：
|f2/R22|<142；
其中，f2为第二透镜L2的焦距，R22为第二透镜L2的像侧面S4在光轴处的曲率半径。
通过合理地控制|f2/R22|的比值，可以有效改善光线经第一透镜L1所产生的像差，提升光学成像系统10的成像解析力。当|f2/R22|的比值大于142时，第二透镜L2的焦距偏大，或第二透镜L2的像侧面S4在光轴处的曲率半径偏小，上述情况均难以保证可以有效改善光线经第一透镜L1所产生的像差，从而影响光学成像系统10的成像解析力。
在一些实施例中，光学成像系统10满足以下条件式：
11mm<FNO*ImgH<13mm；
其中，FNO为光学成像系统10的光圈数。
通过合理地控制FNO*ImgH的值，能够在超长焦距的系统参数下获得较为平缓的光线走势，可保持光学成像系统10的入射光瞳与成像面S13的口径大小一致，满足潜望式镜头各透镜口径接近的基本特性。当FNO*ImgH的值小于11mm时，ImgH的值偏小，不利于光学成像系统10支持大尺寸的感光元件20，不利于成像。当FNO*ImgH的值大于13mm时，FNO的光圈数偏大，难以保持光学成像系统10的入射光瞳与成像面S13的口径大小一致，从而难以保证光学成像系统10满足各透镜口径接近的基本特性。
在一些实施例中，光学成像系统10满足以下条件式：
2.12≤ΣCT/ΣAT≤4.16；
其中，ΣCT为光学成像系统10各透镜在光轴上的厚度之和，ΣAT为光学成像系统10相邻透镜在光轴上的空气间隔之和。
通过合理地控制ΣCT/ΣAT的比值，有利于提升光学成像系统10的成像质量，且能够使光线在传递的过程中在各个透镜面上平滑过渡。当ΣCT/ΣAT的比值大于4.16时，则透镜的厚度过大，不利于光线在各透镜之间的汇聚与扩散，迫使透镜以更加弯曲的姿态改变光线走势，增加了各透镜的制造难度；当ΣCT/ΣAT的比值小于2.12时，则透镜的厚度过低，无法有效地控制光线的走势，从而使光学成像系统10的成像质量下降。
在一些实施例中，光学成像系统10满足以下条件式：
BF/TTL>0.6，优选0.6<BF/TTL<0.8；
其中，BF为第五透镜L5的像侧面S10至光学成像系统的成像面S13在平行于光轴方向上的最小距离，TTL为第一透镜L1的物侧面S1至光学成像系统的成像面S13在光轴上的距离。
通过合理地控制BF/TTL的比值，可使光学成像系统10的后焦更加合理，有利于光学成像系统10在取像模组中的组装。当BF/TTL的比值小于0.6时，光学成像系统10的后焦过小，导致用于安装光学成像系统10的空间不足，不利于光学成像系统10在取像模组中的组装。
第一实施例
请参见图1，本实施例中的光学成像系统10中，由物侧至像侧包括光路折转元件30、光阑STO、具有正屈折力的第一透镜L1、具有负屈折力的第二透镜L2、具有正屈折力的第三透镜L3、具有负屈折力的第四透镜L4、具有负屈折力的第五透镜L5及滤光片L6。
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，滤光片L6的材质为玻璃。
可以理解地，在其他的实施例中，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的材质也可以均为玻璃，或者第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4及第五透镜L5中的一者或多者为玻璃，其余为塑料。
第一透镜L1的物侧面S1在近光轴处为凸面，第一透镜L1的像侧面S2在近光轴处为凸面，第二透镜L2的物侧面S3在近光轴处为凹面，第二透镜L2的像侧面S4在近光轴处为凹面，第三透镜L3的物侧面S5在近光轴处为凸面，第三透镜L3的像侧面S6在近光轴处为凸面，第四透镜L4的物侧面S7在近光轴处为凹面，第四透镜L4的像侧面S8在近光轴处为凸面，第五透镜L5的物侧面S9在近光轴处为凹面，第五透镜L5的物侧面S10在近光轴处为凸面。
第一透镜L1的物侧面S1在近圆周处为凸面，第一透镜L1的像侧面S2在近圆周处为凸面，第二透镜L2的物侧面S3在近圆周处为凸面，第二透镜L2的像侧面S4在近圆周处为凹面，第三透镜L3的物侧面S5在近圆周处为凸面，第三透镜L3的像侧面S6在近圆周处为凸面，第四透镜L4的物侧面S7在近圆周处为凹面，第四透镜L4的像侧面S8在近圆周处为凹面，第五透镜L5的物侧面S9在近圆周处为凹面，第五透镜L5的像侧面S10在近圆周处为凸面。
当光学成像系统10用于成像时，被摄物发出或反射的光线从物侧方向进入光学成像系统10，并依次穿过光路折转元件30、光阑STO、第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5及滤光片L6，最终汇聚到成像面S13上。
表格1示出了本实施例的光学成像系统10的特性的表格，其中，焦距、折射率和阿贝数的参考波长均为587.5618nm，Y半径、厚度和焦距的单位均为毫米(mm)。
表格1
Figure BDA0002845404380000071
Figure BDA0002845404380000081
其中，f为光学成像系统10的有效焦距，FNO为光学成像系统10的光圈数，FOV为光学成像系统10的最大视场角，TTL为第一透镜L1的物侧面S1至光学成像系统10的成像面S13在光轴上的距离。
本实施例中，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均为非球面，各球面透镜的面型Z可利用但不限于以下非球面公式进行限定：
Figure BDA0002845404380000082
其中，Z是非球面上任意一点与表面顶点之间平行于光轴的距离，r是非球面上任意一点到光轴的垂直距离，c的顶点曲率(曲率半径的倒数)，k是圆锥常数，Ai是非球面第i-th阶的修正系数，表格2示出了可用于第一实施例中各球面镜片S1-S10的高次项系数K、A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18及A20。
表格2
Figure BDA0002845404380000083
Figure BDA0002845404380000091
图2示出了第一实施例的光学成像系统10的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线，其中纵向球差曲线表示波长分别为656.2725nm、587.5618nm及486.1327nm的光线经由光学成像系统10的各透镜后，会聚焦点偏离的数值均小于0.025mm，说明本实施例的成像质量较好；像散和畸变的参考波长为587.5618nm，像散曲线表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲，其中弧矢场曲和子午场曲的最大值均小于0.025mm，像散和场曲得到了较好的补偿；畸变曲线表示不同视场角对应的畸变大小值，其中最大畸变小于50％，畸变也得到了较好的校正。根据图2可知，第一实施例所给出的光学成像系统10能够实现良好的成像品质。
第二实施例
请参见图3，本实施例中的光学成像系统10中，由物侧至像侧包括光路折转元件30、光阑STO、具有正屈折力的第一透镜L1、具有负屈折力的第二透镜L2、具有正屈折力的第三透镜L3、具有负屈折力的第四透镜L4、具有正屈折力的第五透镜L5及滤光片L6。
第一透镜L1的物侧面S1在近光轴处为凸面，第一透镜L1的像侧面S2在近光轴处为凸面，第二透镜L2的物侧面S3在近光轴处为凹面，第二透镜L2的像侧面S4在近光轴处为凹面，第三透镜L3的物侧面S5在近光轴处为凸面，第三透镜L3的像侧面S6在近光轴处为凸面，第四透镜L4的物侧面S7在近光轴处为凹面，第四透镜L4的像侧面S8在近光轴处为凹面，第五透镜L5的物侧面S9在近光轴处为凸面，第五透镜L5的物侧面S10在近光轴处为凹面。
第一透镜L1的物侧面S1在近圆周处为凸面，第一透镜L1的像侧面S2在近圆周处为凸面，第二透镜L2的物侧面S3在近圆周处为凹面，第二透镜L2的像侧面S4在近圆周处为凹面，第三透镜L3的物侧面S5在近圆周处为凸面，第三透镜L3的像侧面S6在近圆周处为凸面，第四透镜L4的物侧面S7在近圆周处为凹面，第四透镜L4的像侧面S8在近圆周处为凸面，第五透镜L5的物侧面S9在近圆周处为凹面，第五透镜L5的像侧面S10在近圆周处为凹面。
当光学成像系统10用于成像时，被摄物发出或反射的光线从物侧方向进入光学成像系统10，并依次穿过光路折转元件30、光阑STO、第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5及滤光片L6，最终汇聚到成像面S13上。
表格3示出了本实施例的光学成像系统10的特性的表格，其中，焦距、折射率和阿贝数的参考波长均为587.5618nm，Y半径、厚度和焦距的单位均为毫米(mm)。
表格3
Figure BDA0002845404380000092
Figure BDA0002845404380000101
表格4示出了可用于第二实施例中各球面镜片S1-S10的高次项系数K、A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18及A20。
表格4
Figure BDA0002845404380000102
图4示出了第二实施例的光学成像系统10的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线，其中纵向球差曲线表示波长分别为656.2725nm、587.5618nm及486.1327nm的光线经由光学成像系统10的各透镜后，会聚焦点偏离的数值均小于0.05mm，说明本实施例的成像质量较好；像散和畸变的参考波长为587.5618nm，像散曲线表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲，其中弧矢场曲和子午场曲的最大值均小于0.025mm，像散和场曲得到了较好的补偿；畸变曲线表示不同视场角对应的畸变大小值，其中最大畸变小于50％，畸变也得到了较好的校正。根据图4可知，第二实施例所给出的光学成像系统10能够实现良好的成像品质。
第三实施例
请参见图5，本实施例中的光学成像系统10中，由物侧至像侧包括光路折转元件30、光阑STO、具有正屈折力的第一透镜L1、具有负屈折力的第二透镜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、具有负屈折力的第五透镜L5及滤光片L6。
第一透镜L1的物侧面S1在近光轴处为凸面，第一透镜L1的像侧面S2在近光轴处为凸面，第二透镜L2的物侧面S3在近光轴处为凹面，第二透镜L2的像侧面S4在近光轴处为凹面，第三透镜L3的物侧面S5在近光轴处为凸面，第三透镜L3的像侧面S6在近光轴处为凹面，第四透镜L4的物侧面S7在近光轴处为凸面，第四透镜L4的像侧面S8在近光轴处为凸面，第五透镜L5的物侧面S9在近光轴处为凸面，第五透镜L5的物侧面S10在近光轴处为凹面。
第一透镜L1的物侧面S1在近圆周处为凸面，第一透镜L1的像侧面S2在近圆周处为凸面，第二透镜L2的物侧面S3在近圆周处为凹面，第二透镜L2的像侧面S4在近圆周处为凹面，第三透镜L3的物侧面S5在近圆周处为凸面，第三透镜L3的像侧面S6在近圆周处为凹面，第四透镜L4的物侧面S7在近圆周处为凸面，第四透镜L4的像侧面S8在近圆周处为凹面，第五透镜L5的物侧面S9在近圆周处为凹面，第五透镜L5的像侧面S10在近圆周处为凸面。
当光学成像系统10用于成像时，被摄物发出或反射的光线从物侧方向进入光学成像系统，并依次穿过光路折转元件30、光阑STO、第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5及滤光片L6，最终汇聚到成像面S13上。
表格5示出了本实施例的光学成像系统10的特性的表格，其中，焦距、折射率和阿贝数的参考波长均为587.5618nm，Y半径、厚度和焦距的单位均为毫米(mm)。
表格5
Figure BDA0002845404380000111
Figure BDA0002845404380000121
表格6示出了可用于第三实施例中各球面镜片S1-S10的高次项系数K、A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18及A20。
表格6
Figure BDA0002845404380000122
图6示出了第三实施例的光学成像系统10的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线，其中纵向球差曲线表示波长分别为656.2725nm、587.5618nm及486.1327nm的光线经由光学成像系统10的各透镜后，会聚焦点偏离的数值均小于0.025mm，说明本实施例的成像质量较好；像散和畸变的参考波长为587.5618nm，像散曲线表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲，其中弧矢场曲和子午场曲的最大值均小于0.025mm，像散和场曲得到了较好的补偿；畸变曲线表示不同视场角对应的畸变大小值，其中最大畸变小于50％，畸变也得到了较好的校正。根据图6可知，第三实施例所给出的光学成像系统10能够实现良好的成像品质。
第四实施例
请参见图7，本实施例中的光学成像系统10中，由物侧至像侧包括光路折转元件30、光阑STO、具有正屈折力的第一透镜L1、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、具有正屈折力的第五透镜L5及滤光片L6。
第一透镜L1的物侧面S1在近光轴处为凸面，第一透镜L1的像侧面S2在近光轴处为凹面，第二透镜L2的物侧面S3在近光轴处为凸面，第二透镜L2的像侧面S4在近光轴处为凹面，第三透镜L3的物侧面S5在近光轴处为凸面，第三透镜L3的像侧面S6在近光轴处为凹面，第四透镜L4的物侧面S7在近光轴处为凸面，第四透镜L4的像侧面S8在近光轴处为凹面，第五透镜L5的物侧面S9在近光轴处为凸面，第五透镜L5的物侧面S10在近光轴处为凹面。
第一透镜L1的物侧面S1在近圆周处为凸面，第一透镜L1的像侧面S2在近圆周处为凹面，第二透镜L2的物侧面S3在近圆周处为凸面，第二透镜L2的像侧面S4在近圆周处为凸面，第三透镜L3的物侧面S5在近圆周处为凹面，第三透镜L3的像侧面S6在近圆周处为凹面，第四透镜L4的物侧面S7在近圆周处为凸面，第四透镜L4的像侧面S8在近圆周处为凹面，第五透镜L5的物侧面S9在近圆周处为凹面，第五透镜L5的像侧面S10在近圆周处为凹面。
当光学成像系统10用于成像时，被摄物发出或反射的光线从物侧方向进入光学成像系统10，并依次穿过光路折转元件30、光阑STO、第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5及滤光片L6，最终汇聚到成像面S13上。
表格7示出了本实施例的光学成像系统10的特性的表格，其中，焦距、折射率和阿贝数的参考波长均为587.5618nm，Y半径、厚度和焦距的单位均为毫米(mm)。
表格7
Figure BDA0002845404380000131
表格8示出了可用于第四实施例中各球面镜片S1-S10的高次项系数K、A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18及A20。
表格8
Figure BDA0002845404380000132
Figure BDA0002845404380000141
图8示出了第四实施例的光学成像系统10的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线，其中纵向球差曲线表示波长分别为656.2725nm、587.5618nm及486.1327nm的光线经由光学成像系统10的各透镜后，会聚焦点偏离的数值均小于0.025mm，说明本实施例的成像质量较好；像散和畸变的参考波长为587.5618nm，像散曲线表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲，其中弧矢场曲和子午场曲的最大值均小于0.025mm，像散和场曲得到了较好的补偿；畸变曲线表示不同视场角对应的畸变大小值，其中最大畸变小于50％，畸变也得到了较好的校正。根据图8可知，第四实施例所给出的光学成像系统10能够实现良好的成像品质。
第五实施例
请参见图9，本实施例中的光学成像系统10中，由物侧至像侧包括光路折转元件30、光阑STO、具有正屈折力的第一透镜L1、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、具有负屈折力的第五透镜L5及滤光片L6。
第一透镜L1的物侧面S1在近光轴处为凸面，第一透镜L1的像侧面S2在近光轴处为凹面，第二透镜L2的物侧面S3在近光轴处为凸面，第二透镜L2的像侧面S4在近光轴处为凸面，第三透镜L3的物侧面S5在近光轴处为凹面，第三透镜L3的像侧面S6在近光轴处为凹面，第四透镜L4的物侧面S7在近光轴处为凸面，第四透镜L4的像侧面S8在近光轴处为凹面，第五透镜L5的物侧面S9在近光轴处为凸面，第五透镜L5的物侧面S10在近光轴处为凹面。
第一透镜L1的物侧面S1在近圆周处为凸面，第一透镜L1的像侧面S2在近圆周处为凹面，第二透镜L2的物侧面S3在近圆周处为凸面，第二透镜L2的像侧面S4在近圆周处为凸面，第三透镜L3的物侧面S5在近圆周处为凹面，第三透镜L3的像侧面S6在近圆周处为凹面，第四透镜L4的物侧面S7在近圆周处为凸面，第四透镜L4的像侧面S8在近圆周处为凹面，第五透镜L5的物侧面S9在近圆周处为凹面，第五透镜L5的像侧面S10在近圆周处为凹面。
当光学成像系统10用于成像时，被摄物发出或反射的光线从物侧方向进入光学成像系统10，并依次穿过光路折转元件30、光阑STO、第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5及滤光片L6，最终汇聚到成像面S13上。
表格9示出了本实施例的光学成像系统10的特性的表格，其中，焦距、折射率和阿贝数的参考波长均为587.5618nm，Y半径、厚度和焦距的单位均为毫米(mm)。
表格9
Figure BDA0002845404380000151
表格10示出了可用于第五实施例中各球面镜片S1-S10的高次项系数K、A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18及A20。
表格10
Figure BDA0002845404380000152
Figure BDA0002845404380000161
图10示出了第五实施例的光学成像系统10的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线，其中纵向球差曲线表示波长分别为656.2725nm、587.5618nm及486.1327nm的光线经由光学成像系统10的各透镜后，会聚焦点偏离的数值均小于0.025mm，说明本实施例的成像质量较好；像散和畸变的参考波长为587.5618nm，像散曲线表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲，其中弧矢场曲和子午场曲的最大值均小于0.025mm，像散和场曲得到了较好的补偿；畸变曲线表示不同视场角对应的畸变大小值，其中最大畸变小于50％，畸变也得到了较好的校正。根据图10可知，第五实施例所给出的光学成像系统10能够实现良好的成像品质。
表格11示出了第一实施例至第五实施例的光学成像系统10中43*f/(2*ImgH)，TTL/ImgH，TTL/f，|f/f4|，|f2/R21|，FNO*ImgH(mm)，ΣCT/ΣAT和BF/TTL的值。
表格11
实施例 第一实施例 第二实施例 第三实施例 第四实施例 第五实施例
43*f/(2*ImgH) 148.12 148.71 147.53 148.12 152.86
TTL/ImgH 6.56 6.50 6.50 6.61 6.61
TTL/f 0.95 0.94 0.95 0.96 0.93
|f/f4| 3.45 3.65 3.66 4.84 5.27
|f2/R21| 6.73 25.20 8.44 141.40 5.44
FNO*ImgH(mm) 12.52 12.34 12.34 12.34 12.16
ΣCT/ΣAT 4.16 2.93 3.63 2.40 2.12
BF/TTL 0.62 0.63 0.63 0.71 0.64
请参见图11，本申请的第六实施例提供一种取像模组100，包括光学成像系统10及感光元件20，感光元件20设于光学成像系统10的像侧。
具体地，感光元件20可以采用互补金属氧化物半导体(CMOS，ComplementaryMetal Oxide Semiconductor)影像感测器或者电荷耦合元件(CCD，Charge-coupledDevice)。
本实施例的取像模组100中的光学成像系统10通过合理地配置各透镜，使系统在满足微型设计的同时，增大了光学成像系统10的焦距，可用于远景拍摄，能够提升放大倍率，实现较高的像素和良好的像质；同时，光学成像系统10通过满足各条件式，可获得150MM左右的等效焦距，从而具有长焦摄远特性。
请参见图12，本申请第七实施例提供一种电子装置1000，包括壳体200和取像模组100，取像模组100设于壳体200。
本实施例的电子装置1000包括但不限于智能手机、平板电脑、笔记本电脑、电子书籍阅读器、便携多媒体播放器(PMP)、便携电话机、视频电话机、数码静物相机、移动医疗装置、可穿戴式设备等支持成像的电子装置1000。
本实施例的电子装置1000中的光学成像系统10通过合理地配置各透镜，使系统在满足微型设计的同时，增大了光学成像系统10的焦距，可用于远景拍摄，能够提升放大倍率，实现较高的像素和良好的像质；同时，光学成像系统10通过满足各条件式，可获得150MM左右的等效焦距，从而具有长焦摄远特性。
对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本申请内。
最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本申请进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本申请技术方案的精神和范围。

Claims (11)

1.一种光学成像系统，其特征在于，由物侧至像侧依次包括：
第一透镜，具有正屈折力，所述第一透镜的物侧面在近光轴处为凸面；
第二透镜，具有屈折力；
第三透镜，具有屈折力；
第四透镜，具有屈折力；及
第五透镜，具有屈折力，所述第五透镜的物侧面在近圆周处为凹面；
所述光学成像系统满足以下条件式：
43*f/(2*ImgH)>147；
其中，f为所述光学成像系统的有效焦距，ImgH为所述光学成像系统的最大视场角所对应的像高的一半。
2.如权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，所述光学成像系统满足以下条件式：
TTL/ImgH<6.7；
其中，TTL为所述第一透镜的物侧面至所述光学成像系统的成像面在光轴上的距离。
3.如权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，所述光学成像系统满足以下条件式：
TTL/f≤0.96；
其中，TTL为所述第一透镜的物侧面至所述光学成像系统的成像面在光轴上的距离。
4.如权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，所述光学成像系统满足以下条件式：
3≤|f/f4|≤6；
其中，f4为所述第四透镜的焦距。
5.如权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，所述光学成像系统满足以下条件式：
|f2/R22|<142；
其中，f2为所述第二透镜的焦距，R22为所述第二透镜的像侧面在光轴处的曲率半径。
6.如权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，所述光学成像系统满足以下条件式：
11mm<FNO*ImgH<13mm；
其中，FNO为所述光学成像系统的光圈数。
7.如权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，所述光学成像系统满足以下条件式：
2.12≤ΣCT/ΣAT≤4.16；
其中，ΣCT为所述光学成像系统各透镜在光轴上的厚度之和，ΣAT为所述光学成像系统相邻透镜在光轴上的空气间隔之和。
8.如权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，所述光学成像系统满足以下条件式：
BF/TTL>0.6；
其中，BF为所述第五透镜的像侧面至所述光学成像系统的成像面在平行于光轴方向上的最小距离，TTL为所述第一透镜的物侧面至所述光学成像系统的成像面在光轴上的距离。
9.如权利要求1至8中任意一项所述的光学成像系统，其特征在于，所述光学成像系统还包括：
光路折转元件，设于所述第一透镜的物侧，用于改变光线的传播方向。
10.一种取像模组，其特征在于，包括：
如权利要求1至9中任意一项所述的光学成像系统；及
感光元件，所述感光元件设于所述光学成像系统的像侧。
11.一种电子装置，其特征在于，包括：
壳体；及
如权利要求10所述的取像模组，所述取像模组设于所述壳体。
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