CN112698476B

CN112698476B - 光学成像系统、取像模组及电子装置

Info

Publication number: CN112698476B
Application number: CN202011507751.4A
Authority: CN
Inventors: 乐宇明; 蔡雄宇; 许哲源; 赵迪
Original assignee: Tianjin OFilm Opto Electronics Co Ltd
Current assignee: Tianjin OFilm Opto Electronics Co Ltd
Priority date: 2020-12-18
Filing date: 2020-12-18
Publication date: 2022-06-10
Anticipated expiration: 2040-12-18
Also published as: CN112698476A

Abstract

本申请提出一种光学成像系统、取像模组及电子装置。光学成像系统沿光轴由物侧至像侧依次包括光阑、透镜和保护平板；透镜具有正屈折力，所述透镜的物侧面在近光轴处为凹面，所述透镜的像侧面在近光轴处为凸面，所述透镜的物侧面和像侧面均为非球面；所述光学成像系统满足以下关系式：9<SDs1/|sags1|<12；其中，SDs1为透镜物侧面的最大通光口径，sags1为所述透镜物侧面的最大通光口径处至所述透镜物侧面的中心点平行于光轴的距离。上述光学成像系统通过采用一枚具有正屈折力的非球面透镜，光学总长较小，可获得较大的视场角范围，有助于提升光学成像系统的广角化，通过合理配置透镜物侧面的弯曲度，提升成像品质。

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，特别涉及一种光学成像系统、取像模组及电子装置。

背景技术

红外成像系统作为一种无接触识别的实现方式，相较于可见光识别具备全天候识别和高识别率优势，安全性更高，应用场景更广。目前，红外成像系统应用广泛，但市场对于成像系统的高像素的需要愈来愈高，目前，通常通过平衡镜头微缩化、应用大光圈及使用衍射面提高光学成像系统的成像质量。

在实现本申请过程中，申请人发现现有技术中至少存在如下问题：现有的提高分辨率的结构相对复杂，且加工成本较高，难以满足高分辨率大规模使用的需求。

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。

本申请的实施例提出一种光学成像系统，沿光轴由物侧到像侧依次包括：

具有正屈折力的透镜，所述透镜的物侧面在近光轴处为凹面、像侧面在近光轴处为凸面，所述透镜的物侧面和像侧面均为非球面；

所述光学成像系统满足以下关系式：

9<SDs1/|sags1|<12；

其中，SDs1为透镜物侧面的最大通光口径，sags1为透镜物侧面的最大通光口径处至透镜物侧面的中心点平行于光轴的距离。

如此，述光学成像系统通过采用一枚具有正屈折力的非球面透镜，光学总长较小，可获得较大的视场角范围，有助于提升光学成像系统的广角化，通过对透镜的物侧面弯曲度合理配置，既可避免透镜的物侧面面型过弯，减小透镜的加工难度，又能避免透镜太弯以使镀膜不均匀导致不利于大角度光线入射至光学成像系统，从而影响光学成像系统的成像质量，还能避免透镜的物侧面过平，减小产生鬼影的风险。

在一些实施例中，所述光学成像系统满足以下关系式：

2.5mm<f<3.5mm；

其中，f为光学成像系统的有效焦距。

如此，将靠近物体侧透镜组设为正透镜，为光学成像系统提供正屈折力，通过满足该条件，可聚焦入射光束，有利于光学成像系统采集的图像信息有效地传递至成像面。

在一些实施例中，所述光学成像系统满足以下关系式：

2mm<Imgh/Tan(1/2FOV)<3mm；

其中，Imgh为光学成像系统的最大视场角所对应的像高的一半，FOV为光学成像系统的最大视场角。

如此，将拍摄焦距合理设置以减少光学成像系统的畸变，从而可获得较佳的成像效果，同时减小光线射入芯片的角度，提高感光性能。

在一些实施例中，所述光学成像系统满足以下关系式：

3mm<CT1<4mm；

其中，CT1为透镜在光轴上的厚度。

如此，通过合理配置透镜在光轴上的厚度，提升成像品质，结构简单，成本较低。

在一些实施例中，所述光学成像系统满足以下关系式：

3<Rs2/sags2<4；

其中，Rs2为透镜的像侧面在光轴上的曲率半径，sags2为透镜像侧面的最大通光口径处至透镜像侧面的中心点平行于光轴的距离。

如此，有利于在保证所述透镜曲折力强度配置合理的同时，有效的校正光线经透镜表面折射而产生的像散现象，同时避免所述透镜像侧面过于弯曲而导致透镜的加工难度增大。

在一些实施例中，所述光学成像系统满足以下关系式：

-3<Rs1/CT1<-1；

其中，Rs1为透镜的物侧面在光轴上的曲率半径，CT1为透镜在光轴上的厚度。

如此，有利于折转经过透镜的光束，扩展光束宽度，使光线充分有效的传递至感光元件上，从而提高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关系式：

7mm<TTL<9mm；

其中，TTL为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，可在满足光学成像系统具有足够的视场角范围的基础上，具备小型化。

在一些实施例中，光学成像系统满足以下关系式：

FNO<1.2；

其中，FNO为所述光学成像系统的光圈数。

如此，光学成像系统可具有大光圈特性，从而增大进光量，当光学成像系统应用于红外识别类镜头时，有益于镜头在低照度环境下的使用；另外，FNO的缩小，也有助于抑制光学成像系统边缘视场的相对照度下降过快，进而提高成像品质。

本申请实施例还提出了一种取像模组，包括：

光学成像系统；及

感光元件，所述感光元件设置于所述光学成像系统的像侧。

本申请实施例的取像模组包括光学成像系统，该光学成像系统通过采用一枚具有正屈折力的非球面透镜，光学总长较小，可获得较大的视场角范围，有助于提升光学成像系统的广角化，通过对透镜的物侧面弯曲度合理配置，既可避免透镜的物侧面面型过弯，减小透镜的加工难度，又能避免透镜太弯以使镀膜不均匀导致不利于大角度光线入射至光学成像系统，从而影响光学成像系统的成像质量，还能避免透镜的物侧面过平，减小产生鬼影的风险。

本申请实施例还提出一种电子装置，包括壳体和上述实施例的取像模组，所述取像模组安装在所述壳体上。

本申请实施例的电子装置包括取像模组，该取像模组中的光学成像系统通过采用一枚具有正屈折力的非球面透镜，光学总长较小，可获得较大的视场角范围，有助于提升光学成像系统的广角化，通过对透镜的物侧面弯曲度合理配置，既可避免透镜的物侧面的面型过弯，减小透镜的加工难度，又能避免透镜太弯以使镀膜不均匀导致不利于大角度光线入射至光学成像系统，从而影响光学成像系统的成像质量，还能避免透镜的物侧面过平，减小产生鬼影的风险。

附图说明

图1是本申请第一实施例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、像散和畸变曲线图。

图3是本申请第二实施例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、像散和畸变曲线图。

图5是本申请第三实施例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、像散和畸变曲线图。

图7是本申请第四实施例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、像散和畸变曲线图。

图9是本申请第五实施例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、像散和畸变曲线图。

图11是本申请实施例中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

透镜 L1

保护平板 L2

光阑 STO

物侧面 S2、S4

像侧面 S3、S5

成像面 S6

感光元件 20

壳体 200

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。基于本申请中的实施例，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例，都属于本申请保护的范围。

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”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

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。

请参阅图1，本申请实施例的光学成像系统10沿光轴由物侧到像侧包括光阑STO、具有正屈折力的透镜L1以及保护平板L2。

光阑STO可设置在透镜L1之前或透镜L1之后，光阑STO用以减少杂散光，有助于提升影像质量。

透镜L1具有物侧面S2及像侧面S3，透镜L1的物侧面S2在近光轴处为凹面，透镜L1的像侧面S3在近光轴处为凸面，透镜L1的物侧面S2和像侧面S3均为非球面。

保护平板L2设置在透镜L1和成像面S6之间。

光学成像系统满足以下关系式：

9<SDs1/|sags1|<12；

其中，SDs1为光学成像系统10透镜L1的物侧面S2的通光口径，sags1为透镜L1的物侧面S2的最大通光口径处至透镜L1物侧面S2的中心点平行于光轴的距离。

如此，光学成像系统10通过采用一枚具有正屈折力的非球面透镜，光学总长较小，可获得较大的视场角范围，有助于提升光学成像系统10的广角化，通过对透镜L1的物侧面S2的弯曲度合理配置，既可避免透镜L1的物侧面S2面型过弯，减小透镜L1的加工难度，又能避免透镜L1太弯以使镀膜不均匀导致不利于大角度光线入射至光学成像系统10，从而影响光学成像系统10的成像质量，还能避免透镜L1的物侧面S2过平，减小产生鬼影的风险。

非球面透镜的面型可利用但不限于以下非球面公式进行限定：

其中，Z是非球面上任意一点与表面顶点平行于光轴的距离，r是非球面上任意一点到光轴的距离，c是顶点曲率(曲率半径的倒数)，k是圆锥常数，Ai是非球面第i阶的修正系数。

如此，通过调节透镜表面的曲率半径和非球面系数，有效减小光学成像系统10的整体尺寸，占用空间较小，且能够有效地修正像差，提高成像质量。

在一些实施例中，光学成像系统10满足以下关系式：

2.5mm<f<3.5mm；

其中，f为光学成像系统10的有效焦距。

如此，将靠近物体侧透镜组设为正透镜，为光学成像系统10提供正屈折力，通过满足该条件，可聚焦入射光束，有利于摄像镜头采集的图像信息有效的传递至成像面。超过关系式上限，所述透镜L1为光学成像系统10提供的屈折力不足，则大角度光线难以入射至光学成像系统10，不利于扩大光学成像系统10视场角范围。

在一些实施例中，光学成像系统10满足以下关系式：

2mm<Imgh/Tan(1/2FOV)<3mm；

其中，Imgh为光学成像系统10的最大视场角所对应的像高的一半，FOV为光学成像系统10的最大视场角。

如此，将拍摄焦距合理设置以减少光学成像系统10的畸变，从而可获得较佳的成像效果，同时减小光线射入芯片的角度，提高感光性能。超出关系式则视场角不足，光学成像系统10无法获得足够的物空间信息。

在一些实施例中，光学成像系统10满足以下关系式：

3mm<CT1<4mm；

其中，CT1为透镜L1在光轴上的厚度。

上述光学成像系统10通过合理配置透镜L1在光轴上的厚度，提升成像品质。

在一些实施例中，光学成像系统10满足以下关系式：

3<Rs2/Sags2<4；

其中，Rs2为透镜L1的像侧面S3在光轴上的曲率半径，Sags2为透镜L1的像侧面S3的最大通光口径处至透镜L1像侧面S3的中心点平行于光轴的距离。

如此，有利于在保证透镜L1曲折力强度配置合理的同时，有效的校正光线经透镜L1表面折射而产生的像散现象，同时避免透镜L1的像侧面S3过于弯曲而导致透镜的加工难度增大。超出关系式，则透镜L1的曲折力强度不足，从而会出现像差校正不足的现象，且像侧面S3过于弯曲，增加了透镜L1的加工难度，导致非球面工艺成型过程中易出现透镜L1破裂等问题。

在一些实施例中，光学成像系统10满足以下关系式：

-3<Rs1/CT1<-1；

其中，Rs1为透镜L1的物侧面S2在光轴上的曲率半径，CT1为透镜L1在光轴上的厚度。

如此，有利于折转经过透镜的光束，扩展光束宽度，使光线充分有效的传递至感光元件上，从而提高光学成像系统10的成像解析力。

在一些实施例中，光学成像系统10满足以下关系式：

7mm<TTL<9mm；

其中，TTL为透镜L1的物侧面S2至光学成像系统10的成像面S6在光轴上的距离。

如此，可在满足光学成像系统10具有足够的视场角范围的基础上，具备小型化。超过关系式上限，所述光学成像系统总长过长，不利于小型化；超过条件式下限，则不利于满足所述光学成像系统的视场角范围，无法获得足够的物空间信息。

在一些实施例中，光学成像系统10满足以下关系式：

FNO<1.2；

其中，FNO为光学成像系统10的光圈数。

如此，光学成像系统10可具有大光圈特性，从而增大进光量，当光学成像系统10应用于红外识别类镜头时，有益于镜头在低照度环境下的使用；另外，FNO的缩小，也有助于抑制光学成像系统10边缘视场的相对照度下降过快，进而提高光学成像系统10的成像品质。

第一实施例

请参照图1，第一实施例的光学成像系统10由物侧到像侧依次包括光阑STO、具有正屈折力的透镜L1以及保护平板L2。

其中，透镜L1的物侧面S2在近光轴处为凹面，像侧面S3在近光轴处为凸面。

第一实施例中焦距的参考波长为10000nm，材料折射率和阿贝数的参考波长为587.56nm，且第一实施例中的光学成像系统10满足下面表1的条件。其中，本实施例中的Y半径是透镜L1于近光轴处的曲率半径。

表1

需要说明的是，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为透镜L1的物侧面S2到光学成像系统10的成像面S6在光轴上的距离。

表2给出了可用于第一实施例中非球面的面型S2、S3的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18和A20。

表2

请参照图2(A)，图2(A)示出了第一实施例中的光学成像系统10在波长为12000nm，11000nm，10000nm，9000nm，8000nm下的纵向球差曲线图。图2(A)中，横坐标表示焦点偏移，纵坐标表示归一化视场。由图2(A)可以看出，第一实施例中的光学成像系统10的球差数值较佳，说明本实施例中的光学成像系统10的成像质量较好。

请参照图2(B)，图2(B)为第一实施例中的光学成像系统10在波长为10000nm下的光线像散图。其中，横坐标表示焦点偏移，纵坐标表示像高，单位为mm。像散曲线表示子午成像面弯曲T和弧矢成像面弯曲S。由图2(B)可以看出，本实施例中的光学成像系统10的像散得到了较好的补偿。

请参照图2(C)，图2(C)为第一实施例中的光学成像系统10在波长为10000nm下的畸变曲线图。其中，横坐标表示畸变，纵坐标表示像高，单位为mm。由图2(C)可以看出，在波长10000nm下，本实施例中的光学成像系统10的畸变得到了很好的校正。

由图2(A)、图2(B)和图2(C)可以看出，本实施例中的光学成像系统10的像差较小、成像质量较好，具有优良的成像品质。

第二实施例

请参照图3，第二实施例的光学成像系统10由物侧到像侧依次包括光阑STO、具有正屈折力的透镜L1以及保护平板L2。

第二实施例中焦距的参考波长均为10000nm，材料折射率和阿贝数的参考波长为587.56nm，且第二实施例中的光学成像系统10满足下面表3的条件。其中，本实施例中的Y半径是透镜L1于近光轴处的曲率半径。

表3

表4给出了可用于第二实施例中非球面的面型S2、S3的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18和A20。

表4

请参照图4(A)，图4(A)示出了第一实施例中的光学成像系统10在波长为12000nm，11000nm，10000nm，9000nm，8000nm下的纵向球差曲线图。图4(A)中，横坐标表示焦点偏移，纵坐标表示归一化视场。由图4(A)可以看出，第一实施例中的光学成像系统10的球差数值较佳，说明本实施例中的光学成像系统10的成像质量较好。

请参照图4(B)，图4(B)为第一实施例中的光学成像系统10在波长为10000nm下的光线像散图。其中，横坐标表示焦点偏移，纵坐标表示像高，单位为mm。像散曲线表示子午成像面弯曲T和弧矢成像面弯曲S。由图4(B)可以看出，本实施例中的光学成像系统10的像散得到了较好的补偿。

请参照图4(C)，图4(C)为第一实施例中的光学成像系统10在波长为10000nm下的畸变曲线图。其中，横坐标表示畸变，纵坐标表示像高，单位为mm。由图4(C)可以看出，在波长10000nm下，本实施例中的光学成像系统10的畸变得到了很好的校正。

由图4(A)、图4(B)和图4(C)可以看出，本实施例中的光学成像系统10的像差较小、成像质量较好，具有优良的成像品质。

第三实施例

请参照图5，第三实施例的光学成像系统10由物侧到像侧依次包括光阑STO、具有正屈折力的透镜L1以及保护平板L2。

第三实施例中焦距的参考波长均为10000nm，材料折射率和阿贝数的参考波长为587.56nm，且第三实施例中的光学成像系统10满足下面表5的条件。其中，本实施例中的Y半径是透镜L1于近光轴处的曲率半径。

表5

表6给出了可用于第三实施例中非球面的面型S2、S3的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18和A20。

表6

请参照图6(A)，图6(A)示出了第一实施例中的光学成像系统10在波长为12000nm，11000nm，10000nm，9000nm，8000nm下的纵向球差曲线图。图6(A)中，横坐标表示焦点偏移，纵坐标表示归一化视场。由图6(A)可以看出，第一实施例中的光学成像系统10的球差数值较佳，说明本实施例中的光学成像系统10的成像质量较好。

请参照图6(B)，图6(B)为第一实施例中的光学成像系统10在波长为10000nm下的光线像散图。其中，横坐标表示焦点偏移，纵坐标表示像高，单位为mm。像散曲线表示子午成像面弯曲T和弧矢成像面弯曲S。由图6(B)可以看出，本实施例中的光学成像系统10的像散得到了较好的补偿。

请参照图6(C)，图6(C)为第一实施例中的光学成像系统10在波长为10000nm下的畸变曲线图。其中，横坐标表示畸变，纵坐标表示像高，单位为mm。由图6(C)可以看出，在波长10000nm下，本实施例中的光学成像系统10的畸变得到了很好的校正。

由图10(A)、图10(B)和图10(C)可以看出，本实施例中的光学成像系统10的像差较小、成像质量较好，具有优良的成像品质。

第四实施例

请参照图7，第四实施例的光学成像系统10由物侧到像侧依次包括光阑STO、具有正屈折力的透镜L1以及保护平板L2。

第四实施例中焦距的参考波长均为10000nm，材料折射率和阿贝数的参考波长为587.56nm，且第四实施例中的光学成像系统10满足下面表7的条件。其中，本实施例中的Y半径是透镜L1于近光轴处的曲率半径。

表7

表8给出了可用于第四实施例中非球面的面型S2、S3的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18和A20。

表8

请参照图8(A)，图8(A)示出了第一实施例中的光学成像系统10在波长为12000nm，11000nm，10000nm，9000nm，8000nm下的纵向球差曲线图。图8(A)中，横坐标表示焦点偏移，纵坐标表示归一化视场。由图8(A)可以看出，第一实施例中的光学成像系统10的球差数值较佳，说明本实施例中的光学成像系统10的成像质量较好。

请参照图8(B)，图8(B)为第一实施例中的光学成像系统10在波长为10000nm下的光线像散图。其中，横坐标表示焦点偏移，纵坐标表示像高，单位为mm。像散曲线表示子午成像面弯曲T和弧矢成像面弯曲S。由图8(B)可以看出，本实施例中的光学成像系统10的像散得到了较好的补偿。

请参照图8(C)，图8(C)为第一实施例中的光学成像系统10在波长为10000nm下的畸变曲线图。其中，横坐标表示畸变，纵坐标表示像高，单位为mm。由图8(C)可以看出，在波长10000nm下，本实施例中的光学成像系统10的畸变得到了很好的校正。

由图8(A)、图8(B)和图8(C)可以看出，本实施例中的光学成像系统10的像差较小、成像质量较好，具有优良的成像品质。

第五实施例

请参照图9，第五实施例的光学成像系统10由物侧到像侧依次包括光阑STO、具有正屈折力的透镜L1以及保护平板L2。

第五实施例中焦距的参考波长均为10000nm，材料折射率和阿贝数的参考波长为587.56nm，且第五实施例中的光学成像系统10满足下面表9的条件。其中，本实施例中的Y半径是透镜L1于近光轴处的曲率半径。

表9

需要说明的是，f为光学成像系统10的焦距，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为透镜L1的物侧面S2到光学成像系统10的成像面S6在光轴上的距离。

表10给出了可用于第五实施例中非球面的面型S2、S3的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18和A20。

表10

请参照图10(A)，图10(A)示出了第一实施例中的光学成像系统10在波长为12000nm，11000nm，10000nm，9000nm，8000nm下的纵向球差曲线图。图10(A)中，横坐标表示焦点偏移，纵坐标表示归一化视场。由图10(A)可以看出，第一实施例中的光学成像系统10的球差数值较佳，说明本实施例中的光学成像系统10的成像质量较好。

请参照图10(B)，图10(B)为第一实施例中的光学成像系统10在波长为10000nm下的光线像散图。其中，横坐标表示焦点偏移，纵坐标表示像高，单位为mm。像散曲线表示子午成像面弯曲T和弧矢成像面弯曲S。由图10(B)可以看出，本实施例中的光学成像系统10的像散得到了较好的补偿。

请参照图10(C)，图10(C)为第一实施例中的光学成像系统10在波长为10000nm下的畸变曲线图。其中，横坐标表示畸变，纵坐标表示像高，单位为mm。由图10(C)可以看出，在波长10000nm下，本实施例中的光学成像系统10的畸变得到了很好的校正。

本申请各实施例中透镜L1物侧面S2的最大通光口径SDs1、透镜L1物侧面S2的最大通光口径处至透镜L1物侧面S2的中心点平行于光轴的距离sags1、光学成像系统10的有效焦距f、光学成像系统10的最大视场角所对应的像高的一半、光学成像系统10的最大视场角FOV、透镜在光轴上的厚度CT1、透镜L1的像侧面S3在光轴上的曲率半径Rs2、透镜L1像侧面S3的最大通光口径处至透镜L1像侧面S3的中心点平行于光轴的距离sags2、透镜L1的物侧面S2在光轴上的曲率半径Rs1及透镜L1的物侧面S2至光学成像系统10的成像面S6在光轴上的距离TTL所涉及关系式的数值见表11。

表11

	SDs1/\|SAGs1\|	f(mm)	Imgh/Tan(1/2FOV)(mm)	CT1(mm)	3<Rs2/Sags2<4	-3<Rs1/CT1<-1	TTL(mm)
								第一实施例	9.577	3.200	2.769	3.200	3.412	-1.896	8.150
第二实施例	10.918	3.140	2.760	3.700	3.165	-2.037	8.812
								第三实施例	11.712	3.150	2.751	3.619	3.424	-2.010	8.692
第四实施例	10.505	3.050	2.764	3.073	3.789	-2.023	7.981
								第五实施例	10.885	2.900	2.778	3.195	3.042	-2.186	8.148

请参照图11，本申请一实施例还提供了一种取像模组100，取像模组100包括感光元件20和上述任一实施例中的光学成像系统10，感光元件20设置在光学成像系统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 OxideSemiconductor)影像感测器或者电荷耦合元件(CCD，Charge-coupledDevice)。

本申请实施例的取像模组100中的光学成像系统10通过采用一枚具有正屈折力的非球面透镜，光学总长较小，可获得较大的视场角范围，有助于提升光学成像系统10的广角化，通过对透镜L1的物侧面S2弯曲度合理配置，既可避免透镜L1的物侧面S2面型过弯，减小透镜L1的加工难度，又能避免透镜L1太弯以使镀膜不均匀导致不利于大角度光线入射至光学成像系统10，从而影响光学成像系统10的成像质量，还能避免透镜L1的物侧面S2过平，减小产生鬼影的风险。

请参照图11，本申请一实施例还提供了一种电子装置1000，电子装置1000包括壳体200和上述任一实施例中的取像模组100，取像模组100安装在壳体200上以用于获取图像。

本申请实施例的电子装置1000包括但不限于为智能手机、汽车车载镜头、监控镜头、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。

上述实施例的电子装置1000中的光学成像系统10通过采用一枚具有正屈折力的非球面透镜，光学总长较小，可获得较大的视场角范围，有助于提升光学成像系统10的广角化，通过对透镜L1的物侧面S2弯曲度合理配置，既可避免透镜L1的物侧面S2面型过弯，减小透镜L1的加工难度，又能避免透镜L1太弯以使镀膜不均匀导致不利于大角度光线入射至光学成像系统10，从而影响光学成像系统10的成像质量，还能避免透镜L1的物侧面S2过平，减小产生鬼影的风险。

本申请一实施例还提供了一种汽车(图未示)，包括车体(图未示)及如上述任一实施例中所述的取像模组100，取像模组100设于所述车体于以获取所述车体的影像信息。

本申请实施例的汽车包括取像模组100，取像模组100中的光学成像系统10通过采用一枚具有正屈折力的非球面透镜，光学总长较小，可获得较大的视场角范围，有助于提升光学成像系统的广角化，通过对透镜L1的物侧面S2弯曲度合理配置，既可避免透镜L1的物侧面S2的面型过弯，减小透镜的加工难度，又能避免透镜L1太弯以使镀膜不均匀导致不利于大角度光线入射至光学成像系统10，从而影响光学成像系统10的成像质量，还能避免透镜L1的物侧面S2过平，减小产生鬼影的风险。

进一步地，上述实施例中的光学成像系统10可应用于红外热成像，即光学成像系统10在参考波长8000nm至12000nm的范围内，利用光学成像系统10的成像质量高、小型化的特点提高红外热成像的成像质量和便捷性，红外热成像系统作为一种无接触识别的实现方式，相较于可见光识别具备全天候识别和高识别率优势，安全性更高，应用场景更广。

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

1.一种光学成像系统，其特征在于，所述光学成像系统中，具有屈折力的透镜为一片，所述光学成像系统设置有：

所述光学成像系统满足以下关系式：

9<SDs1/|sags1|<12；

2.5mm<f<3.2mm；

其中，SDs1为所述透镜物侧面的最大通光口径，sags1为所述透镜物侧面的最大通光口径处至所述透镜物侧面的中心点平行于光轴的距离，f为所述光学成像系统的有效焦距。

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关系式：

2mm<Imgh/Tan(1/2FOV)<3mm；

其中，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，FOV为所述光学成像系统的最大视场角。

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关系式：

3mm<CT1<4mm；

其中，CT1为所述透镜在光轴上的厚度。

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关系式：

3<Rs2/sags2<4；

其中，Rs2为所述透镜的像侧面在光轴上的曲率半径，sags2为所述透镜像侧面的最大通光口径处至所述透镜像侧面的中心点平行于光轴的距离。

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关系式：

-3<Rs1/CT1<-1；

其中，Rs1为所述透镜的物侧面在光轴上的曲率半径，CT1所述透镜在光轴上的厚度。

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关系式：

7mm<TTL<9mm；

其中，TTL为所述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。

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关系式：

FNO＜1.2；

其中，FNO为所述光学成像系统的光圈数。

8.一种取像模组，其特征在于，包括：

如权利要求1至7中任意一项所述的光学成像系统；及

感光元件，所述感光元件设置于所述光学成像系统的像侧。

9.一种电子装置，其特征在于，包括：

壳体；及

如权利要求8所述的取像模组，所述取像模组安装在所述壳体上。