CN112526725A - 光学系统、摄像模组和电子设备 - Google Patents
光学系统、摄像模组和电子设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112526725A CN112526725A CN202011520199.2A CN202011520199A CN112526725A CN 112526725 A CN112526725 A CN 112526725A CN 202011520199 A CN202011520199 A CN 202011520199A CN 112526725 A CN112526725 A CN 112526725A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- lens
- optical system
- image
- lens element
- refractive power
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
- G02B13/0015—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
- G02B13/0015—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design
- G02B13/002—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface
- G02B13/0045—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface having five or more lenses
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
- G02B13/0055—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras employing a special optical element
- G02B13/006—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras employing a special optical element at least one element being a compound optical element, e.g. cemented elements
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
- G02B13/0055—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras employing a special optical element
- G02B13/0065—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras employing a special optical element having a beam-folding prism or mirror
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lenses (AREA)
Abstract
一种光学系统、摄像模组和电子设备,光学系统沿光轴方向的物侧至像侧依次包含:直角棱镜,直角棱镜包括入光面、反射面和出光面,光线垂直进入入光面,并经反射面全反射后从出光面出射;第一透镜至第八透镜,其中至少有一个非球面塑料透镜;第一透镜和第二透镜组成具有负屈折力的第一透镜组,第三透镜至第五透镜组成具有正屈折力的第二透镜组,第六透镜至第八透镜组成具有正屈折力的第三透镜组。通过设置直角棱镜,以使光线发生偏转,组成折叠潜望式结构,并通过对第一透镜至第八透镜的屈折力进行合理设置,一方面缩短了横向距离,减小了光学系统的占用空间;另一方面给光学系统提供了足够的长度,以实现大范围变焦。
Description
技术领域
本发明属于光学成像技术领域,尤其涉及一种光学系统、摄像模组和电子设备。
背景技术
近些年来,市面上出现很多搭载3摄、4摄镜头的手机,这类手机通过切换不同的镜头来实现超清拍摄、广角拍摄和长焦拍摄等效果。此种镜头配置一方面满足了用户在不同场景下的拍照需求,另一方面又存在一些弊端,比如要想获得高变焦比率特性,光学系统总长也会相应变长,但又受制于有限的手机空间,因此如何进一步缩短光学系统的总长,实现小型化的同时再实现大范围变焦成为目前业界欲解决的问题之一。
发明内容
本发明的目的是提供一种光学系统、摄像模组和电子设备,能同时满足大范围变焦与小型化的要求。
为实现本发明的目的,本发明提供了如下的技术方案:
第一方面,本发明提供了一种光学系统,从物侧至像侧沿光轴依次包含:直角棱镜,所述直角棱镜包括入光面、反射面和出光面,所述入光面和所述出光面垂直连接,所述反射面连接所述入光面和所述出光面,光线垂直进入所述入光面,并经所述反射面全反射后从所述出光面出射;第一透镜组,与所述出光面相对,并具有负屈折力,包括沿所述光轴依次设置的第一透镜和第二透镜;第二透镜组,具有正屈折力,包括沿所述光轴依次设置的第三透镜、第四透镜和第五透镜;第三透镜组,具有正屈折力,包括沿所述光轴依次设置的第六透镜、第七透镜和第八透镜;所述第一透镜至所述第八透镜包含至少一个非球面塑料透镜。
通过设置所述直角棱镜,以使光线发生偏转,组成折叠潜望式结构,并通过第一透镜至第八透镜的屈折力进行合理设置,一方面缩短了横向距离,减小了所述光学系统的占用空间;另一方面给所述光学系统提供了足够的长度,以实现大范围变焦。
一种实施方式中,所述光学系统为变焦光学系统,所述变焦光学系统设有长焦端和短焦端。通过使所述光学系统分别处于长焦端和短焦端这两种状态,可以对光学系统的相关参数进行设计和调节,达到提高光学系统的成像质量的目的。
一种实施方式中,所述光学系统满足条件式:Fc/Fd≥2.2;其中,Fc为所述光学系统处于所述长焦端的有效焦距,Fd为所述光学系统处于所述短焦端的有效焦距。满足上述关系式,可以通过合理配置长焦端有效焦距和短焦端有效焦距的比值,使所述光学系统获得较高的变焦比,从而实现大范围拍摄倍率,以实现变焦镜头组连续变焦的特性,使变焦镜头组获得良好的成像质量。当Fc/Fd<2.2时,连续变焦范围不足以满足用户对拍摄体验的更高要求。
一种实施方式中,所述光学系统满足条件式:FOVc/ImgH<3.9;其中,FOVc为所述光学系统处于所述长焦端的全视场角,ImgH为成像面上有效感光区域对角线长度的一半,即半像高。满足上述关系式,通过配置长焦端的全视场角与半像高的比值在合理的范围内,有利于实现所述光学系统长焦端的长焦特性,同时可以匹配更高像素的芯片,实现高清拍摄。
一种实施方式中,所述光学系统满足条件式:5.5<D2c/D2d<14;其中,D2c为所述光学系统处于所述长焦端时所述第五透镜的像侧面和所述第六透镜的物侧面在光轴上的距离;D2d为所述光学系统处于所述短焦端时所述第五透镜的像侧面和所述第六透镜的像侧面在光轴上的距离。满足上述关系式,通过控制光学系统处于长焦端和短焦端时所述第五透镜的像侧面和所述第六透镜的物侧面和像侧面在光轴上的距离的比值,有利于使所述光学系统获得更大的变焦范围,实现更大倍率的拍摄效果,另外合理的所述第五透镜的像侧面和所述第六透镜的像侧面在光轴上的距离控制也可以降低所述光学系统的加工组装难度,进一步提升加工性能。当D2c/D2d≤5.5时,不利于拓宽所述光学系统的变焦范围;D2c/D2d≥14时,短焦状态下所述第二透镜组和所述第三透镜组之间的距离过小,会增加组装难度,也容易在实施连续变焦时出现不顺畅或者镜片碰撞的现象。
一种实施方式中,所述光学系统满足条件式:2.5<et12/ct12<7.5;其中,et12为所述第二透镜的像侧面到所述第三透镜的物侧面在有效径处的水平距离,ct12为所述第二透镜的像侧面到所述第三透镜的物侧面在光轴上的距离。满足上述关系式,通过使第一透镜组和第二透镜组中间和边缘间距的比值保持在合理的范围内,有利于边缘光线以较小的合理的角度从所述第一透镜组过渡到所述第二透镜组,同时有利于所述第二透镜组校正所述第一透镜组的像差,另外还有利于成型制造和加工组装。当et12/ct12≤2.5时,所述第一透镜组和所述第二透镜组之间有效径处的间距过大,会导致射入所述第二透镜组的光线偏转角过大;et12/ct12≥7.5时,所述第一透镜组和所述第二透镜组之间有效径处的距离过小,不利于加工组装,增加装配难度。
一种实施方式中,所述光学系统满足条件式:4<fg3/g3<7.5;其中,fg3为所述第三透镜组的有效焦距,g3为所述第六透镜的物侧面到所述第八透镜的像侧面在光轴上的距离。满足上述关系式,所述第三透镜组承担了部分的正屈折力,控制所述第三透镜组为所述光学系统贡献的正屈折力的占比,有利于矫正具有负屈折力的所述第一透镜组产生的像差,进而提升所述光学系统的成像品质;另外控制所述第三透镜组的总长有利于缩短所述光学系统总长,实现光学系统小型化。当fg3/g3≥7.5时,所述第三透镜组没有提供足够的正屈折力,不利于校正前透镜组产生的像差,影响成像质量;当fg3/g3≤4时,所述第三透镜组总长过长,不利于缩短光学系统总长。
一种实施方式中,所述光学系统满足条件式:1<Fc/(f3+fjh2)<1.3;其中,Fc为所述光学系统处于所述长焦端的有效焦距,f3为所述第三透镜的有效焦距;fjh2为所述第四透镜和所述第五透镜的有效焦距,所述第四透镜和所述第五透镜胶合组成胶合透镜。满足上述关系式时,合理配置长焦端有效焦距与所述第三透镜和所述胶合透镜有效焦距之和的比值,有利于实现长焦特性,同时也有助于扩大所述光学系统的变焦比;另外所述第二透镜组承担了所述光学系统所需要的正屈折力,可以有效校正前透镜组产生的球差,有利于提升光学系统解像力。
一种实施方式中,所述光学系统满足条件式:1.2<|R71|/R82<5.2;其中,R71为所述第七透镜的物侧面于光轴上的曲率半径值,R82为所述第八透镜的像侧面于光轴上的曲率半径值。满足上述关系式,控制所述第七透镜的物侧面于光轴上的曲率半径值与所述第八透镜的像侧面于光轴上的曲率半径值的比值在合理的范围内,可以实现对所述第七透镜和所述第八透镜的形状的有效约束,使得所述第七透镜和所述第八透镜相互配合,共同贡献像差,进而提升所述光学系统的成像质量。当|R71|/R82≤1.2或者|R71|/R82≥5.2时,所述第七透镜和所述第八透镜的形状组合提供的像差不能使所述光学系统的整体像差达到一个合理的平衡状态。
一种实施方式中,所述光学系统满足条件式:5<f8/ct8<50;其中,f8为所述第八透镜的有效焦距,ct8为所述第八透镜在光轴上的厚度,即中厚。满足上述关系式,通过合理配置所述第八透镜的有效焦距和所述第八透镜中厚的比值,一方面可以控制整个光学系统分配给所述第八透镜的像差,使所述光学系统像差处于合理的水平状态进而获得良好的成像质量,另一方面可以帮助进一步缩短所述光学系统的总长,约束所述第八透镜的形状,使所述光学系统具有良好的加工性能。
第二方面,本发明还提供了一种摄像模组,所述摄像模组包括镜筒、电子感光元件和如上述实施方式所述的光学系统,所述光学系统的所述第一透镜至所述第八透镜均安装在所述镜筒内,所述电子感光元件设置在所述光学系统的像侧,用于将穿过所述直角棱镜至所述第八透镜入射到所述电子感光元件上的物的光线转换成图像的电信号。本发明通过在摄像模组内安装该光学系统的直角棱镜至第八透镜,合理配置第一透镜至第八透镜的各透镜的面型和屈折力,可以使得摄像模组同时满足大范围变焦与小型化的要求。
第三方面,本发明还提供了一种电子设备,该电子设备包括壳体和第二方面所述的摄像模组,所述摄像模组设置在所述壳体内。通过在电子设备中加入本发明提供的摄像模组,使得电子设备同时满足大范围变焦与小型化的要求。
综上所述,本发明通过设置能够改变光路走向的直角棱镜,并且安装时可将摄像模组横向置于电子设备外壳中,可减小摄像模组的横向长度和整体高度,满足像素数量逐渐增加、变焦范围逐渐扩大以及光学取像镜头小型化的要求,进而实现电子设备的小型化要求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1a是第一实施例的光学系统处于短焦端的结构示意图;
图1b是第一实施例的光学系统处于短焦端的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线;
图1c第一实施例的光学系统处于中焦端的结构示意图;
图1d是第一实施例的光学系统处于中焦端的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线;
图1e是第一实施例的光学系统处于长焦端的结构示意图;
图1f是第一实施例的光学系统处于长焦端的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线;
图2a是第二实施例的光学系统处于短焦端的结构示意图;
图2b是第二实施例的光学系统处于短焦端的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线;
图2c第二实施例的光学系统处于中焦端的结构示意图;
图2d是第二实施例的光学系统处于中焦端的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线;
图2e是第二实施例的光学系统处于长焦端的结构示意图;
图2f是第二实施例的光学系统处于长焦端的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线;
图3a是第三实施例的光学系统处于短焦端的结构示意图;
图3b是第三实施例的光学系统处于短焦端的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线;
图3c第三实施例的光学系统处于中焦端的结构示意图;
图3d是第三实施例的光学系统处于中焦端的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线;
图3e是第三实施例的光学系统处于长焦端的结构示意图;
图3f是第三实施例的光学系统处于长焦端的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线;
图4a是第四实施例的光学系统处于短焦端的结构示意图;
图4b是第四实施例的光学系统处于短焦端的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线;
图4c第四实施例的光学系统处于中焦端的结构示意图;
图4d是第四实施例的光学系统处于中焦端的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线;
图4e是第四实施例的光学系统处于长焦端的结构示意图;
图4f是第四实施例的光学系统处于长焦端的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线;
图5a是第五实施例的光学系统处于短焦端的结构示意图;
图5b是第五实施例的光学系统处于短焦端的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线;
图5c是第五实施例的光学系统处于中焦端的结构示意图;
图5d是第五实施例的光学系统处于中焦端的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线;
图5e是第五实施例的光学系统处于长焦端的结构示意图;
图5f是第五实施例的光学系统处于长焦端的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线;
图6a是第六实施例的光学系统处于短焦端的结构示意图;
图6b是第六实施例的光学系统处于短焦端的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线;
图6c是第六实施例的光学系统处于中焦端的结构示意图;
图6d是第六实施例的光学系统处于中焦端的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线;
图6e是第六实施例的光学系统处于长焦端的结构示意图;
图6f是第六实施例的光学系统处于长焦端的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式中的附图,对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种光学系统,从物侧至像侧沿光轴依次包含:直角棱镜,直角棱镜包括入光面、反射面和出光面,入光面和出光面垂直连接,反射面连接入光面和出光面,光线垂直进入入光面,并经反射面全反射后从出光面出射;第一透镜组,与出光面相对,并具有负屈折力,包括沿光轴依次设置的第一透镜和第二透镜;第二透镜组,具有正屈折力,包括沿光轴依次设置的第三透镜、第四透镜和第五透镜;第三透镜组,具有正屈折力,包括沿光轴依次设置的第六透镜、第七透镜和第八透镜;第一透镜至第八透镜包含至少一个非球面塑料透镜。
通过设置直角棱镜,以使光线发生偏转,组成折叠潜望式结构,并通过对第一透镜至第八透镜的屈折力进行合理设置,一方面缩短了横向距离,减小了光学系统的占用空间;另一方面给光学系统提供了足够的长度,以实现大范围变焦。
一种实施方式中,光学系统为变焦光学系统,且变焦光学系统设有长焦端和短焦端。其中,长焦端是所述光学系统焦距最大时的状态,短焦端是所述光学系统焦距最小时的状态。通过使光学系统处于长焦端和短焦端两种状态,可以对光学系统的相关参数进行设计和调节,达到提高光学系统的成像质量的目的。
一种实施方式中,光学系统满足条件式:Fc/Fd≥2.2;其中,Fc为所述光学系统处于长焦端的有效焦距,Fd为所述光学系统处于短焦端的有效焦距。满足上述关系式,可以通过合理配置长焦端有效焦距和短焦端有效焦距的比值,使光学系统获得较高的变焦比,从而实现大范围拍摄倍率,以实现变焦镜头组连续变焦的特性,使变焦镜头组获得良好的成像质量。当Fc/Fd<2.2时,连续变焦范围不足以满足用户对拍摄体验的更高要求。
一种实施方式中,光学系统满足条件式:FOVc/ImgH<3.9;其中,FOVc为所述光学系统处于长焦端的全视场角,ImgH为成像面上有效感光区域对角线长度的一半,即半像高。满足上述关系式,通过配置长焦端的全视场角与半像高的比值在合理的范围内,有利于实现光学系统处于长焦端时的长焦特性,同时可以匹配更高像素的芯片,实现高清拍摄。
一种实施方式中,光学系统满足条件式:5.5<D2c/D2d<14;其中,D2c为所述光学系统处于长焦端时第五透镜的像侧面和第六透镜的物侧面在光轴上的距离;D2d为所述光学系统处于短焦端时第五透镜的像侧面和第六透镜的像侧面在光轴上的距离。满足上述关系式,通过控制光学系统处于长焦端和短焦端时第五透镜的像侧面和第六透镜的物侧面和像侧面在光轴上的距离的比值,有利于使光学系统获得更大的变焦范围,实现更大倍率的拍摄效果,另外合理的第五透镜的像侧面和第六透镜的像侧面在光轴上的距离控制也可以降低光学系统的加工组装难度,进一步提升加工性能。当D2c/D2d≤5.5时,不利于拓宽光学系统的变焦范围;D2c/D2d≥14时,短焦状态下第二透镜组和第三透镜组之间的距离过小,会增加组装难度,也容易在实施连续变焦时出现不顺畅或者镜片碰撞的现象。
一种实施方式中,光学系统满足条件式:2.5<et12/ct12<7.5;其中,et12为第二透镜的像侧面到第三透镜的物侧面在有效径处的水平距离,ct12为第二透镜的像侧面到第三透镜的物侧面在光轴上的距离。满足上述关系式,通过使第一透镜组和第二透镜组中间和边缘间距的比值保持在合理的范围内,有利于边缘光线以较小的合理的角度从第一透镜组过渡到第二透镜组,同时有利于第二透镜组校正第一透镜组的像差,另外还有利于成型制造和加工组装。当et12/ct12≤2.5时,第一透镜组和第二透镜组之间有效径处的间距过大,会导致射入第二透镜组的光线偏转角过大;当et12/ct12≥7.5时,第一透镜组和第二透镜组之间有效径处的距离过小,不利于加工组装,增加装配难度。其中,第一透镜组和第二透镜组之间有效径处的距离即第二透镜像侧面有效径处至第三透镜物侧面有效径处在光轴方向上的距离。
一种实施方式中,光学系统满足条件式:4<fg3/g3<7.5;其中,fg3为第三透镜组的有效焦距,g3为第六透镜的物侧面到第八透镜的像侧面在光轴上的距离。满足上述关系式,第三透镜组承担了部分的正屈折力,控制第三透镜组为光学系统贡献的正屈折力的占比,有利于矫正具有负屈折力的第一透镜组产生的像差,进而提升光学系统的成像品质;另外控制第三透镜组的总长有利于缩短光学系统总长,实现光学系统小型化。当fg3/g3≥7.5时,第三透镜组没有提供足够的正屈折力,不利于校正前透镜组产生的像差,影响成像质量;当fg3/g3≤4时,第三透镜组总长过长,不利于缩短光学系统总长。
一种实施方式中,光学系统满足条件式:1<Fc/(f3+fjh2)<1.3;其中,Fc为所述光学系统处于长焦端的有效焦距,f3为第三透镜的有效焦距;fjh2为第四透镜和第五透镜的有效焦距,第四透镜和第五透镜胶合组成胶合透镜。满足上述关系式时,合理配置长焦端有效焦距与第三透镜和胶合透镜有效焦距之和的比值,有利于实现长焦特性,同时也有助于扩大光学系统的变焦比;另外第二透镜组承担了光学系统所需要的正屈折力,可以有效校正前透镜组产生的球差,有利于提升光学系统解像力。
一种实施方式中,光学系统满足条件式:1.2<|R71|/R82<5.2;其中,R71为第七透镜的物侧面于光轴上的曲率半径值,R82为第八透镜的像侧面于光轴上的曲率半径值。满足上述关系式,控制第七透镜的物侧面于光轴上的曲率半径值与第八透镜的像侧面于光轴上的曲率半径值的比值在合理的范围内,可以实现对第七透镜和第八透镜的形状的有效约束,使得第七透镜和第八透镜相互配合共同贡献像差,进而提升光学系统的成像质量。当|R71|/R82≤1.2或者|R71|/R82≥5.2时,第七透镜和第八透镜的形状组合提供的像差不能使光学系统的整体像差达到一个合理的平衡状态。
一种实施方式中,光学系统满足条件式:5<f8/ct8<50;其中,f8为第八透镜的有效焦距,ct8为第八透镜在光轴上的厚度,即中厚。满足上述关系式,通过合理配置第八透镜的有效焦距和第八透镜中厚的比值,一方面可以控制整个光学系统分配给第八透镜的像差,使光学系统像差处于合理的水平状态进而获得良好的成像质量,另一方面可以帮助进一步缩短光学系统的总长,约束第八透镜的形状,使光学系统具有良好的加工性能。
本发明实施例提供了一种摄像模组,该摄像模组包括镜筒、电子感光元件和本发明实施例提供的光学系统,第一透镜至第八透镜均安装在镜筒内,电子感光元件设置在光学系统的像侧,用于将穿过直角棱镜至第八透镜入射到电子感光元件上的物的光线转换成图像的电信号。电子感光元件可以为互补金属氧化物半导体(Complementary Metal OxideSemiconductor,CMOS)或电荷耦合器件(Charge-coupled Device,CCD)。该摄像模组可以是数码相机的独立的镜头,也可以是集成在如智能手机等电子设备上的成像模块。本发明通过在摄像模组内安装该光学系统的直角棱镜至第八透镜,合理配置第一透镜至第八透镜的各透镜的面型和屈折力,可以使得摄像模组同时满足大范围变焦与小型化的要求。
本发明实施例提供了一种电子设备,该电子设备包括壳体和本发明实施例提供的摄像模组。摄像模组和电子感光元件设置在壳体内。该电子设备可以为智能手机、个人数字助理(PDA)、平板电脑、智能手表、无人机、电子书籍阅读器、行车记录仪、可穿戴装置等。通过在电子设备中加入本发明提供的摄像模组,使得电子设备同时满足大范围变焦与小型化的要求。
第一实施例
请参考图1a至图1f,本实施例的光学系统,沿光轴方向的物侧至像侧依次包括:
直角棱镜E,棱镜E具有入射面A1、反射面A2和出射面A3。可以理解的是,当来自被摄物的光线经由入射面A1垂直进入棱镜E时,可被反射面A2全反射地转向至出射面A3沿光轴的方向出射,并进入透镜部分;
第一透镜L1,第一透镜L1,具有负屈折力,第一透镜L1的物侧面S1和像侧面S2于近光轴处均为凹面;第一透镜L1的物侧面S1和像侧面S2于近圆周处均为凸面。
第二透镜L2,具有正屈折力,且第二透镜L2与第一透镜L1胶合。由于第二透镜L2与第一透镜L1胶合,因此第二透镜L2的物侧面与第一透镜L1的像侧面S2重合,本实施例以及其他实施例中,第二透镜L2的物侧面仍用S2表示。第二透镜L2的物侧面S2和像侧面S3于近光轴处均为凸面;第二透镜L2的物侧面S2于近圆周处为凹面,像侧面S3于近圆周处为凸面。
第三透镜L3,具有正屈折力,第三透镜L3的物侧面S4和像侧面S5于近光轴处均为凸面;第三透镜L3的物侧面S4于近圆周处为凸面,像侧面S5于近圆周处为凹面。
第四透镜L4,具有正屈折力,第四透镜的物侧面S6和像侧面S7于近光轴处均为凸面;第四透镜L4的物侧面S6和像侧面S7于近圆周处均为凹面。
第五透镜L5,具有负屈折力,由于第五透镜L5与第四透镜L4胶合,因此第五透镜L5的物侧面与第四透镜L4的像侧面S7重合,本实施例以及其他实施例中,第五透镜L5的物侧面仍用S7表示。第五透镜L5的物侧面S7和像侧面S8于近光轴处均为凹面;第五透镜L5的物侧面S7和像侧面S8于近圆周处均为凸面。
第六透镜L6,具有负屈折力,第六透镜的物侧面S9和像侧面S10于近光轴处均为凹面;第六透镜L6的物侧面S9和像侧面S10于近圆周处均为凹面。
第七透镜L7,具有负屈折力,第七透镜L7的物侧面S11于近光轴处为凸面,像侧面S12于近光轴处为凹面;第七透镜L7的物侧面S11于近圆周处为凹面,像侧面S12于近圆周处为凸面。
第八透镜L8,具有正屈折力,第八透镜L8的物侧面S13和像侧面S14于近光轴处均为凸面;第八透镜L8的物侧面S13于近圆周处为凸面,像侧面S14于近圆周处为凹面。
上述第一透镜L1至第八透镜L8的材质为塑料或者玻璃。第一透镜L1至第八透镜L8中的至少一个透镜为非球面塑料透镜。
此外,光学系统还包括光阑STO、红外截止滤光片IR和成像面IMG。本实施例中光阑STO设置在第第二透镜L2和第三透镜L3之间,用于控制进光量。其他实施例中,光阑STO还可以设置在其他相邻两透镜之间,或者是其他透镜上。红外截止滤光片IR设置在第八透镜L8的像侧面S14和成像面IMG之间,其包括物侧面S15和像侧面S16,红外截止滤光片IR用于过滤掉红外光线,使得射入成像面IMG的光线为可见光,可见光的波长为380nm-780nm。红外截止滤光片的材质为玻璃(GLASS),并可在玻璃上镀膜。电子感光元件的有效像素区域位于成像面IMG。
表1a(1)-表1a(2)示出了本实施例的光学系统的特性的表格,其中,焦距、材料折射率和阿贝数均由参考波长为587.6nm的可见光获得,Y半径、厚度和有效焦距的单位均为毫米(mm),厚度数值的正负仅代表方向。
表1a(1)
表1a(2)
可变距离 | D1 | D2 | D3 | EFL(mm) | FNO | FOV(°) | TTL(mm) |
短焦位置 | 9.7871 | 1.3209 | 5.5264 | 13.00 | 2.80 | 26.47 | 33.20 |
中焦位置 | 5.5359 | 5.4542 | 4.3427 | 17.82 | 3.43 | 19.21 | 31.90 |
长焦位置 | 0.1000 | 12.9164 | 3.0176 | 29.75 | 4.83 | 11.55 | 32.60 |
其中,D1、D2、D3均为当前表面至下一表面的轴上距离,EFL为光学系统的有效焦距,FNO为光学系统的光圈数,FOV为光学系统的最大视场角,TTL为第一透镜L1的物侧面S1到成像面IMG于光轴上的距离。
在本实施例中,第一透镜L1至第八透镜L8的物侧面和像侧面均为非球面,非球面的面型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1a(1)中Y半径R的倒数);k为圆锥系数;Ai是非球面第i阶的修正系数。表1b给出了可用于第一实施例中的非球面镜面S1至S14的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18和A20。
表1b
图1a示出了第一实施例的光学系统处于短焦端的结构示意图。图1b示出了第一实施例的光学系统处于短焦端的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线。其中,纵向球差曲线表示不同波长的光线经由光学系统的各透镜后的会聚焦点偏离;像散曲线表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲;畸变曲线表示不同视场角对应的畸变大小值。根据图1b可知,第一实施例所给出的光学系统能够实现良好的成像品质。
图1c示出了第一实施例的光学系统处于中焦端的结构示意图。图1d示出了第一实施例的光学系统处于中焦端的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线。其中,纵向球差曲线表示不同波长的光线经由光学系统的各透镜后的会聚焦点偏离;像散曲线表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲;畸变曲线表示不同视场角对应的畸变大小值。根据图1d可知,第一实施例所给出的光学系统能够实现良好的成像品质。
图1e示出了第一实施例的光学系统处于长焦端的结构示意图。图1f示出了第一实施例的光学系统处于长焦端的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线。其中,纵向球差曲线表示不同波长的光线经由光学系统的各透镜后的会聚焦点偏离;像散曲线表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲;畸变曲线表示不同视场角对应的畸变大小值。根据图1f可知,第一实施例所给出的光学系统能够实现良好的成像品质。
第二实施例
请参考图2a至图2f,本实施例的光学系统,沿光轴方向的物侧至像侧依次包括:
直角棱镜E,棱镜E具有入射面A1、反射面A2和出射面A3。可以理解的是,当来自被摄物的光线经由入射面A1垂直进入棱镜E时,可被反射面A2全反射地转向至出射面A3沿光轴的方向出射,并进入透镜部分;
第一透镜L1,第一透镜L1,具有负屈折力,第一透镜L1的物侧面S1和像侧面S2于近光轴处均为凹面;第一透镜L1的物侧面S1和像侧面S2于近圆周处均为凸面。
第二透镜L2,具有正屈折力,且第二透镜L2与第一透镜L1胶合。第二透镜L2的物侧面S2和像侧面S3于近光轴处均为凸面;第二透镜L2的物侧面S2于近圆周处为凹面,像侧面S3于近圆周处为凸面。
第三透镜L3,具有正屈折力,第三透镜L3的物侧面S4和像侧面S5于近光轴处均为凸面;第三透镜L3的物侧面S4于近圆周处为凸面,像侧面S5于近圆周处为凹面。
第四透镜L4,具有正屈折力,第四透镜的物侧面S6和像侧面S7于近光轴处均为凸面;第四透镜L4的物侧面S6和像侧面S7于近圆周处均为凹面。
第五透镜L5,具有负屈折力,第五透镜L5的物侧面S7和像侧面S8于近光轴处均为凹面;第五透镜L5的物侧面S7和像侧面S8于近圆周处均为凸面。
第六透镜L6,具有负屈折力,第六透镜的物侧面S9和像侧面S10于近光轴处均为凹面;第六透镜L6的物侧面S9和像侧面S10于近圆周处均为凹面。
第七透镜L7,具有负屈折力,第七透镜L7的物侧面S11和像侧面S12于近光轴处均为凸面;第七透镜L7的物侧面S11于近圆周处为凸面,像侧面S12于近圆周处为凹面。
第八透镜L8,具有正屈折力,第八透镜L8的物侧面S13于近光轴处为凹面,像侧面S14于近光轴处均为凸面;第八透镜L8的物侧面S13于近圆周处为凸面,像侧面S14于近圆周处为凹面。
第二实施例的其他结构与第一实施例相同,参照即可。
表2a(1)-表2a(2)示出了本实施例的光学系统的特性的表格,其中,焦距、材料折射率和阿贝数均由参考波长为587.6nm的可见光获得,Y半径、厚度和有效焦距的单位均为毫米(mm),厚度数值的正负仅代表方向。
表2a(1)
表2a(2)
可变距离 | D1 | D2 | D3 | EFL(mm) | FNO | FOV(°) | TTL(mm) |
短焦位置 | 9.6326 | 1.9173 | 5.6317 | 13.51 | 2.91 | 25.37 | 33.20 |
中焦位置 | 5.7509 | 5.6390 | 4.4897 | 17.82 | 3.45 | 19.13 | 31.90 |
长焦位置 | 0.1000 | 13.3843 | 2.8640 | 30.00 | 4.89 | 11.42 | 32.37 |
其中,表2a(2)的各参数含义均与第一实施例各参数含义相同。
表2b给出了可用于第二实施例中各非球面镜面的高次项系数,其中,各非球面面型可由第一实施例中给出的公式限定。
表2b
图2a示出了第二实施例的光学系统处于短焦端的结构示意图。图2b示出了第二实施例的光学系统处于短焦端的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线。根据图2b可知,第二实施例所给出的光学系统能够实现良好的成像品质。
图2c示出了第二实施例的光学系统处于中焦端的结构示意图。图2d示出了第二实施例的光学系统处于中焦端的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线。根据图2d可知,第二实施例所给出的光学系统能够实现良好的成像品质。
图2e示出了第二实施例的光学系统处于长焦端的结构示意图。图2f示出了第二实施例的光学系统处于长焦端的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线。根据图2f可知,第二实施例所给出的光学系统能够实现良好的成像品质。
第三实施例
请参考图3a至图3f,本实施例的光学系统,沿光轴方向的物侧至像侧依次包括:
直角棱镜E,棱镜E具有入射面A1、反射面A2和出射面A3。可以理解的是,当来自被摄物的光线经由入射面A1垂直进入棱镜E时,可被反射面A2全反射地转向至出射面A3沿光轴的方向出射,并进入透镜部分;
第一透镜L1,第一透镜L1,具有负屈折力,第一透镜L1的物侧面S1和像侧面S2于近光轴处均为凹面;第一透镜L1的物侧面S1和像侧面S2于近圆周处均为凸面。
第二透镜L2,具有正屈折力,且第二透镜L2与第一透镜L1胶合。第二透镜L2的物侧面S2和像侧面S3于近光轴处均为凸面;第二透镜L2的物侧面S2于近圆周处为凹面,像侧面S3于近圆周处为凸面。
第三透镜L3,具有正屈折力,第三透镜L3的物侧面S4和像侧面S5于近光轴处均为凸面;第三透镜L3的物侧面S4于近圆周处为凸面,像侧面S5于近圆周处为凹面。
第四透镜L4,具有正屈折力,第四透镜的物侧面S6和像侧面S7于近光轴处均为凸面;第四透镜L4的物侧面S6和像侧面S7于近圆周处均为凹面。
第五透镜L5,具有负屈折力,第五透镜L5的物侧面S7和像侧面S8于近光轴处均为凹面;第五透镜L5的物侧面S7和像侧面S8于近圆周处均为凸面。
第六透镜L6,具有负屈折力,第六透镜的物侧面S9和像侧面S10于近光轴处均为凹面;第六透镜L6的物侧面S9近圆周处均为凸面,像侧面S10于近圆周处均为凹面。
第七透镜L7,具有负屈折力,第七透镜L7的物侧面S11于近光轴处为凸面,像侧面S12于近光轴处为凹面;第七透镜L7的物侧面S11于近圆周处为凹面,像侧面S12于近圆周处为凸面。
第八透镜L8,具有正屈折力,第八透镜L8的物侧面S13和像侧面S14于近光轴处均为凸面;第八透镜L8的物侧面S13于近圆周处为凸面,像侧面S14于近圆周处为凹面。
第三实施例的其他结构与第一实施例相同,参照即可。
表3a(1)至表3a(2)示出了本实施例的光学系统的特性的表格,其中,焦距、材料折射率和阿贝数均由参考波长为587.6nm的可见光获得,Y半径、厚度和有效焦距的单位均为毫米(mm),厚度数值的正负仅代表方向。
表3a(1)
表3a(2)
可变距离 | D1 | D2 | D3 | EFL(mm) | FNO | FOV(°) | TTL(mm) |
短焦位置 | 10.3179 | 0.9641 | 5.5421 | 12.51 | 2.77 | 27.54 | 33.20 |
中焦位置 | 6.1787 | 4.9911 | 4.3433 | 17.00 | 3.32 | 20.13 | 31.89 |
长焦位置 | 0.0938 | 13.1015 | 2.9798 | 30.00 | 4.84 | 11.45 | 32.55 |
其中,表3a(2)的各参数含义均与第一实施例各参数含义相同。
表3b给出了可用于第三实施例中各非球面镜面的高次项系数,其中,各非球面面型可由第一实施例中给出的公式限定。
表3b
图3a示出了第三实施例的光学系统处于短焦端的结构示意图。图3b示出了第三实施例的光学系统处于短焦端的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线。根据图3b可知,第三实施例所给出的光学系统能够实现良好的成像品质。
图3c示出了第三实施例的光学系统处于中焦端的结构示意图。图3d示出了第三实施例的光学系统处于中焦端的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线。根据图3d可知,第三实施例所给出的光学系统能够实现良好的成像品质。
图3e示出了第三实施例的光学系统处于长焦端的结构示意图。图3f示出了第三实施例的光学系统处于长焦端的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线。根据图3f可知,第三实施例所给出的光学系统能够实现良好的成像品质。
第四实施例
请参考图4a至图4f,本实施例的光学系统,沿光轴方向的物侧至像侧依次包括:
直角棱镜E,棱镜E具有入射面A1、反射面A2和出射面A3。可以理解的是,当来自被摄物的光线经由入射面A1垂直进入棱镜E时,可被反射面A2全反射地转向至出射面A3沿光轴的方向出射,并进入透镜部分;
第一透镜L1,第一透镜L1,具有负屈折力,第一透镜L1的物侧面S1和像侧面S2于近光轴处均为凹面;第一透镜L1的物侧面S1和像侧面S2于近圆周处均为凸面。
第二透镜L2,具有正屈折力,且第二透镜L2与第一透镜L1胶合。第二透镜L2的物侧面S2和像侧面S3于近光轴处均为凸面;第二透镜L2的物侧面S2于近圆周处为凹面,像侧面S3于近圆周处为凸面。
第三透镜L3,具有正屈折力,第三透镜L3的物侧面S4和像侧面S5于近光轴处均为凸面;第三透镜L3的物侧面S4于近圆周处为凸面,像侧面S5于近圆周处为凹面。
第四透镜L4,具有正屈折力,第四透镜的物侧面S6和像侧面S7于近光轴处均为凸面;第四透镜L4的物侧面S6和像侧面S7于近圆周处均为凹面。
第五透镜L5,具有负屈折力,第五透镜L5的物侧面S7和像侧面S8于近光轴处均为凹面;第五透镜L5的物侧面S7和像侧面S8于近圆周处均为凸面。
第六透镜L6,具有负屈折力,第六透镜的物侧面S9和像侧面S10于近光轴处均为凹面;第六透镜L6的物侧面S9和像侧面S10于近圆周处均为凹面。
第七透镜L7,具有负屈折力,第七透镜L7的物侧面S11于近光轴处为凸面,像侧面S12与近光轴处为凹面;第七透镜L7的物侧面S11于近圆周处为凸面,像侧面S12于近圆周处为凹面。
第八透镜L8,具有正屈折力,第八透镜L8的物侧面S13于近光轴处为凹面,像侧面S14于近光轴处为凸面;第八透镜L8的物侧面S13于近圆周处为凸面,像侧面S14于近圆周处为凹面。
第四实施例的其他结构与第一实施例相同,参照即可。
表4a(1)-表4a(2)示出了本实施例的光学系统的特性的表格,其中,焦距、材料折射率和阿贝数均由参考波长为587.6nm的可见光获得,Y半径、厚度和有效焦距的单位均为毫米(mm),厚度数值的正负仅代表方向。
表4a(1)
表4a(2)
其中,表4a(2)的各参数含义均与第一实施例各参数含义相同。
表4b给出了可用于第四实施例中各非球面镜面的高次项系数,其中,各非球面面型可由第一实施例中给出的公式限定。
表4b
图4a示出了第四实施例的光学系统处于短焦端的结构示意图。图4b示出了第四实施例的光学系统处于短焦端的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线。根据图4b可知,第四实施例所给出的光学系统能够实现良好的成像品质。
图4c示出了第四实施例的光学系统处于中焦端的结构示意图。图4d示出了第四实施例的光学系统处于中焦端的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线。根据图4d可知,第四实施例所给出的光学系统能够实现良好的成像品质。
图4e示出了第四实施例的光学系统处于长焦端的结构示意图。图4f示出了第四实施例的光学系统处于长焦端的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线。根据图4f可知,第四实施例所给出的光学系统能够实现良好的成像品质。
第五实施例
请参考图5a至图5f,本实施例的光学系统,沿光轴方向的物侧至像侧依次包括:
直角棱镜E,棱镜E具有入射面A1、反射面A2和出射面A3。可以理解的是,当来自被摄物的光线经由入射面A1垂直进入棱镜E时,可被反射面A2全反射地转向至出射面A3沿光轴的方向出射,并进入透镜部分;
第一透镜L1,第一透镜L1,具有负屈折力,第一透镜L1的物侧面S1和像侧面S2于近光轴处均为凹面;第一透镜L1的物侧面S1和像侧面S2于近圆周处均为凸面。
第二透镜L2,具有正屈折力,且第二透镜L2与第一透镜L1胶合。第二透镜L2的物侧面S2和像侧面S3于近光轴处均为凸面;第二透镜L2的物侧面S2于近圆周处为凹面,像侧面S3于近圆周处为凸面。
第三透镜L3,具有正屈折力,第三透镜L3的物侧面S4和像侧面S5于近光轴处均为凸面;第三透镜L3的物侧面S4于近圆周处为凸面,像侧面S5于近圆周处为凹面。
第四透镜L4,具有正屈折力,第四透镜的物侧面S6和像侧面S7于近光轴处均为凸面;第四透镜L4的物侧面S6和像侧面S7于近圆周处均为凹面。
第五透镜L5,具有负屈折力,第五透镜L5的物侧面S7和像侧面S8于近光轴处均为凹面;第五透镜L5的物侧面S7和像侧面S8于近圆周处均为凸面。
第六透镜L6,具有负屈折力,第六透镜的物侧面S9和像侧面S10于近光轴处均为凹面;第六透镜L6的物侧面S9和像侧面S10于近圆周处均为凹面。
第七透镜L7,具有负屈折力,第七透镜L7的物侧面S11和像侧面S12于近光轴处均为凹面;第七透镜L7的物侧面S11于近圆周处为凸面,像侧面S12于近圆周处为凹面。
第八透镜L8,具有正屈折力,第八透镜L8的物侧面S13于近光轴处为凹面,像侧面S14于近光轴处为凸面;第八透镜L8的物侧面S13和像侧面S14于近圆周处均为凸面。
第五实施例的其他结构与第一实施例相同,参照即可。
表5a(1)-表5a(2)示出了本实施例的光学系统的特性的表格,其中,焦距、材料折射率和阿贝数均由参考波长为587.6nm的可见光获得,Y半径、厚度和有效焦距的单位均为毫米(mm),厚度数值的正负仅代表方向。
表5a(1)
表5a(2)
可变距离 | D1 | D2 | D3 | EFL(mm) | FNO | FOV(°) | TTL(mm) |
短焦位置 | 9.8696 | 2.2813 | 5.1712 | 13.87 | 2.99 | 24.63 | 33.50 |
中焦位置 | 6.3765 | 5.1016 | 4.5441 | 17.55 | 3.44 | 19.42 | 32.20 |
长焦位置 | 0.2054 | 13.4899 | 3.4080 | 31.01 | 5.00 | 11.09 | 33.28 |
其中,表5a(2)的各参数含义均与第一实施例各参数含义相同。
表5b给出了可用于第五实施例中各非球面镜面的高次项系数,其中,各非球面面型可由第一实施例中给出的公式限定。
表5b
图5a示出了第五实施例的光学系统处于短焦端的结构示意图。图5b示出了第五实施例的光学系统处于短焦端的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线。根据图5b可知,第五实施例所给出的光学系统能够实现良好的成像品质。
图5c示出了第五实施例的光学系统处于中焦端的结构示意图。图5d示出了第五实施例的光学系统处于中焦端的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线。根据图5d可知,第五实施例所给出的光学系统能够实现良好的成像品质。
图5e示出了第五实施例的光学系统处于长焦端的结构示意图。图5f示出了第五实施例的光学系统处于长焦端的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线。根据图5f可知,第五实施例所给出的光学系统能够实现良好的成像品质。
第六实施例
请参考图6a至图6f,本实施例的光学系统,沿光轴方向的物侧至像侧依次包括:
直角棱镜E,棱镜E具有入射面A1、反射面A2和出射面A3。可以理解的是,当来自被摄物的光线经由入射面A1垂直进入棱镜E时,可被反射面A2全反射地转向至出射面A3沿光轴的方向出射,并进入透镜部分;
第一透镜L1,第一透镜L1,具有负屈折力,第一透镜L1的物侧面S1和像侧面S2于近光轴处均为凹面;第一透镜L1的物侧面S1和像侧面S2于近圆周处均为凸面。
第二透镜L2,具有正屈折力,且第二透镜L2与第一透镜L1胶合。第二透镜L2的物侧面S2和像侧面S3于近光轴处均为凸面;第二透镜L2的物侧面S2于近圆周处为凹面,像侧面S3于近圆周处为凸面。
第三透镜L3,具有正屈折力,第三透镜L3的物侧面S4和像侧面S5于近光轴处均为凸面;第三透镜L3的物侧面S4于近圆周处为凸面,像侧面S5于近圆周处为凹面。
第四透镜L4,具有正屈折力,第四透镜的物侧面S6和像侧面S7于近光轴处均为凸面;第四透镜L4的物侧面S6和像侧面S7于近圆周处均为凹面。
第五透镜L5,具有负屈折力,第五透镜L5的物侧面S7和像侧面S8于近光轴处均为凹面;第五透镜L5的物侧面S7和像侧面S8于近圆周处均为凸面。
第六透镜L6,具有负屈折力,第六透镜的物侧面S9和像侧面S10于近光轴处均为凹面;第六透镜L6的物侧面S9近圆周处均为凸面,像侧面S10于近圆周处均为凹面。
第七透镜L7,具有负屈折力,第七透镜L7的物侧面S11于近光轴处为凸面,像侧面S12于近光轴处为凹面;第七透镜L7的物侧面S11于近圆周处为凹面,像侧面S12于近圆周处为凸面。
第八透镜L8,具有正屈折力,第八透镜L8的物侧面S13和像侧面S14于近光轴处均为凸面;第八透镜L8的物侧面S13于近圆周处为凸面,像侧面S14于近圆周处为凹面。
第六实施例的其他结构与第一实施例相同,参照即可。
表6a(1)-表6a(2)示出了本实施例的光学系统的特性的表格,其中,焦距、材料折射率和阿贝数均由参考波长为587.6nm的可见光获得,Y半径、厚度和有效焦距的单位均为毫米(mm),厚度数值的正负仅代表方向。
表6a(1)
表6a(2)
可变距离 | D1 | D2 | D3 | EFL(mm) | FNO | FOV(°) | TTL(mm) |
短焦位置 | 9.3622 | 1.1774 | 6.1297 | 14.51 | 3.11 | 23.59 | 33.50 |
中焦位置 | 5.6181 | 5.2911 | 4.6349 | 19.18 | 3.70 | 17.78 | 32.37 |
长焦位置 | 0.0800 | 13.9728 | 2.6165 | 32.98 | 5.33 | 10.39 | 33.50 |
其中,表6a(2)的各参数含义均与第一实施例各参数含义相同。
表6b给出了可用于第六实施例中各非球面镜面的高次项系数,其中,各非球面面型可由第一实施例中给出的公式限定。
表6b
图6a示出了第六实施例的光学系统处于短焦端的结构示意图。图6b示出了第六实施例的光学系统处于短焦端的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线。根据图6b可知,第六实施例所给出的光学系统能够实现良好的成像品质。
图6c示出了第六实施例的光学系统处于中焦端的结构示意图。图6d示出了第六实施例的光学系统处于中焦端的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线。根据图6d可知,第六实施例所给出的光学系统能够实现良好的成像品质。
图6e示出了第六实施例的光学系统处于长焦端的结构示意图。图6f示出了第六实施例的光学系统处于长焦端的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线。根据图6f可知,第六实施例所给出的光学系统能够实现良好的成像品质。
表7示出了第一实施例至第六实施例的光学系统中Fc/Fd、FOVc/ImgH、D2c/D2d、et12/ct12、fg3/g3、Fc/(f3+fjh2)、|R71|/R82、f8/ct8的值。
表7
Fc/Fd | FOVc/ImgH | D2c/D2d | et12/ct12 | |
第一实施例 | 2.29 | 3.85 | 9.78 | 4.21 |
第二实施例 | 2.22 | 3.81 | 6.98 | 3.95 |
第三实施例 | 2.40 | 3.82 | 13.59 | 7.11 |
第四实施例 | 2.20 | 3.75 | 13.49 | 4.88 |
第五实施例 | 2.24 | 3.70 | 5.91 | 2.84 |
第六实施例 | 2.27 | 3.46 | 11.87 | 4.90 |
fg3/g3 | Fc/(f3+fjh2) | |R71|/R82 | f8/ct8 | |
第一实施例 | 4.21 | 1.09 | 1.52 | 8.14 |
第二实施例 | 5.87 | 1.09 | 2.01 | 48.87 |
第三实施例 | 4.09 | 1.10 | 1.76 | 7.51 |
第四实施例 | 6.64 | 1.15 | 5.05 | 24.43 |
第五实施例 | 5.10 | 1.16 | 1.86 | 5.19 |
第六实施例 | 7.01 | 1.25 | 1.34 | 11.61 |
由表7可知,第一实施例至第六实施例的光学系统均满足下列条件式:Fc/Fd≥2.2、FOVc/ImgH<3.9、5.5<D2c/D2d<14、2.5<et12/ct12<7.5、4<fg3/g3<7.5、1<Fc/(f3+fjh2)<1.3、1.2<|R71|/R82<5.2、5<f8/ct8<50。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程,并依本发明权利要求所作的等同变化,仍属于本发明所涵盖的范围。
Claims (12)
1.一种光学系统,其特征在于,从物侧至像侧沿光轴依次包含:
直角棱镜,所述直角棱镜包括入光面、反射面和出光面,所述入光面和所述出光面垂直连接,所述反射面连接所述入光面和所述出光面,光线垂直进入所述入光面,并经所述反射面全反射后从所述出光面出射;
第一透镜组,与所述出光面相对,并具有负屈折力,包括沿所述光轴依次设置的第一透镜和第二透镜;
第二透镜组,具有正屈折力,包括沿所述光轴依次设置的第三透镜、第四透镜和第五透镜;
第三透镜组,具有正屈折力,包括沿所述光轴依次设置的第六透镜、第七透镜和第八透镜;
所述第一透镜至所述第八透镜包含至少一个非球面塑料透镜。
2.如权利要求1所述的光学系统,其特征在于,所述光学系统为变焦光学系统,所述变焦光学系统设有长焦端和短焦端。
3.如权利要求2所述的光学系统,其特征在于,所述光学系统满足条件式:
Fc/Fd≥2.2;
其中,Fc为所述光学系统处于所述长焦端的有效焦距,Fd为所述光学系统处于所述短焦端的有效焦距。
4.如权利要求2所述的光学系统,其特征在于,所述光学系统满足条件式:
FOVc/ImgH<3.9;
其中,FOVc为所述光学系统处于所述长焦端的最大视场角,ImgH为成像面上有效感光区域对角线长度的一半。
5.如权利要求2所述的光学系统,其特征在于,所述光学系统满足条件式:
5.5<D2c/D2d<14;
其中,D2c为所述光学系统处于所述长焦端时所述第五透镜的像侧面和所述第六透镜的物侧面在光轴上的距离;D2d为所述光学系统处于所述短焦端时所述第五透镜的像侧面和所述第六透镜的像侧面在光轴上的距离。
6.如权利要求1所述的光学系统,其特征在于,所述光学系统满足条件式:
2.5<et12/ct12<7.5;
其中,et12为所述第二透镜的像侧面到所述第三透镜的物侧面在有效径处的水平距离,ct12为所述第二透镜的像侧面到所述第三透镜的物侧面在光轴上的距离。
7.如权利要求1所述的光学系统,其特征在于,所述光学系统满足条件式:
4<fg3/g3<7.5;
其中,fg3为所述第三透镜组的有效焦距,g3为所述第六透镜的物侧面到所述第八透镜的像侧面在光轴上的距离。
8.如权利要求2所述的光学系统,其特征在于,所述光学系统满足条件式:
1<Fc/(f3+fjh2)<1.3;
其中,Fc为所述光学系统处于所述长焦端的有效焦距,f3为所述第三透镜的有效焦距;fjh2为所述第四透镜和所述第五透镜的组合有效焦距,所述第四透镜和所述第五透镜胶合组成胶合透镜。
9.如权利要求1所述的光学系统,其特征在于,所述光学系统满足条件式:
1.2<|R71|/R82<5.2;
其中,R71为所述第七透镜的物侧面于光轴上的曲率半径值,R82为所述第八透镜的像侧面于光轴上的曲率半径。
10.如权利要求1所述的光学系统,其特征在于,所述光学系统满足条件式:
5<f8/ct8<50;
其中,f8为所述第八透镜的有效焦距,ct8为所述第八透镜在光轴上的厚度。
11.一种摄像模组,其特征在于,包括镜筒、电子感光元件和如权利要求1至10任一项所述的光学系统,所述光学系统的所述第一透镜至所述第八透镜均安装在所述镜筒内,所述电子感光元件设置在所述光学系统的像侧。
12.一种电子设备,其特征在于,包括壳体和如权利要求11所述的摄像模组,所述摄像模组设置在所述壳体内。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011520199.2A CN112526725A (zh) | 2020-12-21 | 2020-12-21 | 光学系统、摄像模组和电子设备 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011520199.2A CN112526725A (zh) | 2020-12-21 | 2020-12-21 | 光学系统、摄像模组和电子设备 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112526725A true CN112526725A (zh) | 2021-03-19 |
Family
ID=75002131
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202011520199.2A Pending CN112526725A (zh) | 2020-12-21 | 2020-12-21 | 光学系统、摄像模组和电子设备 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN112526725A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022133651A1 (zh) * | 2020-12-21 | 2022-06-30 | 欧菲光集团股份有限公司 | 光学系统、摄像模组和电子设备 |
-
2020
- 2020-12-21 CN CN202011520199.2A patent/CN112526725A/zh active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022133651A1 (zh) * | 2020-12-21 | 2022-06-30 | 欧菲光集团股份有限公司 | 光学系统、摄像模组和电子设备 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111443461A (zh) | 光学系统、镜头模组和电子设备 | |
CN112630947B (zh) | 变焦光学系统、摄像头模组及终端设备 | |
CN112034595A (zh) | 光学系统、摄像模组和电子设备 | |
CN113341539B (zh) | 光学系统、镜头模组和电子设备 | |
CN113296233B (zh) | 光学系统、摄像头模组及电子设备 | |
CN113946038B (zh) | 光学镜头、摄像模组及电子设备 | |
CN111965789A (zh) | 光学镜头、摄像装置及终端 | |
CN111239971A (zh) | 光学系统、摄像模组及电子装置 | |
CN113391430A (zh) | 光学系统、镜头模组和电子设备 | |
CN211786312U (zh) | 光学系统、摄像模组及电子装置 | |
CN114114645B (zh) | 光学镜头、摄像模组及电子设备 | |
CN212111955U (zh) | 光学系统、镜头模组和电子设备 | |
CN211577551U (zh) | 光学系统、摄像模组及电子装置 | |
CN113219628A (zh) | 光学系统、取像模组及电子设备 | |
CN213957728U (zh) | 光学系统、摄像模组和电子设备 | |
CN111239986A (zh) | 光学系统、镜头模组及电子设备 | |
EP4194921A1 (en) | Optical system, lens module, and electronic device | |
CN112526725A (zh) | 光学系统、摄像模组和电子设备 | |
CN114371547B (zh) | 光学镜头、摄像模组及电子设备 | |
CN213482554U (zh) | 光学系统、摄像模组和电子设备 | |
CN214474193U (zh) | 光学系统、摄像模组及电子设备 | |
CN113433652B (zh) | 光学系统、镜头模组和电子设备 | |
CN113296234B (zh) | 光学系统、摄像头模组及电子设备 | |
CN211786337U (zh) | 光学系统、镜头模组及终端设备 | |
CN211786323U (zh) | 光学系统、镜头模组及电子设备 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |