CN112711127A - 一种成像系统、镜头模组及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种成像系统、镜头模组及电子设备,属于光学成像技术领域;沿光轴从物面到像面依次包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜以及第七透镜。成像系统满足以下条件式:‑19.5mm<f4*f5/f<‑4mm,其中,f4为所述第四透镜的焦距,f5为所述第五透镜的焦距,f为所述成像系统的焦距。本申请实施例通过对第四透镜的焦距、以及成像系统的焦距的合理限定,能够提高成像质量,保证高像素和较大景深。
Description
技术领域
本申请涉及光学成像技术领域,尤其涉及一种成像系统、镜头模组及电子设备。
背景技术
随着汽车技术(如辅助驾驶技术、自动驾驶和无人驾驶)的不断发展以及人们对汽车驾驶安全要求的提高,车载摄像头的应用也越来越普及。车载摄像头可以观察到较远距离以外的影像,实时掌握前方路口,为安全行驶提供保障。
然而,现有的车载摄像头需要远距离物体捕捉观察,整体像素难以得到保证,且景深范围小。
发明内容
本申请实施例提供了一种成像系统、镜头模组及电子设备,能够提高成像质量,保证高像素和较大景深。所述技术方案如下;
第一方面,本申请实施例提供了一种成像系统,沿光轴从物面到像面依次包括:
第一透镜,所述第一透镜具有负屈折力,所述第一透镜的物侧面于近光轴处为凸面;
第二透镜,所述第二透镜具有负屈折力,所述第二透镜的物侧面于近光轴处为凹面;
第三透镜,所述第三透镜具有正屈折力,所述第三透镜的物侧面于近光轴处为凸面;
第四透镜,所述第四透镜具有正屈折力,所述第四透镜的物侧面于近光轴处为凸面,所述第四透镜的像侧面于近光轴处为凸面;
第五透镜,所述第五透镜具有负屈折力,所述第五透镜的物侧面于近光轴处为凹面;
第六透镜,所述第六透镜具有正屈折力,所述第六透镜的物侧面于近光轴处为凸面;
第七透镜,所述第七透镜具有负屈折力,所述第七透镜的物侧面于近光轴处为凸面;
其中,所述成像系统满足以下条件式:
-19.5mm<f4*f5/f<-4mm;
其中,f4为所述第四透镜的焦距,f5为所述第五透镜的焦距,f为所述成像系统的焦距。
本申请实施例的成像系统,通过对第一透镜至第七透镜的屈折力以及面型的合理设计,能够提高成像质量,保证高像素和较大景深。通过对第四透镜的焦距、第五透镜的焦距和成像系统的焦距的合理限定,有利于校正光线经前面透镜的折转而产生的像差,提升成像系统解像力,通过满足关系条件式,有利于降低光线经透镜组折转后的射出成像系统的角度,提高成像系统的高品质成像画面。
在其中一些实施例中,所述成像系统还满足以下条件式:
-8<f1/f<-4;
其中,f1为所述第一透镜的焦距。
基于上述实施例,通过对第一透镜的焦距和成像系统的焦距的合理限定,可抓住大角度射进成像系统的光线,扩大成像系统的视场角范围。当f1/f≥-4时,第一透镜的屈折力过强,像面成像会因第一透镜的变化而敏感,从而产生较大的像差;当f1/f≤-8时,第一透镜屈折力不足,不利于大角度光线进入成像系统。
在其中一些实施例中,所述成像系统还满足以下条件式:
-5<f2/f<-1;
其中,f2为所述第二透镜的焦距。
基于上述实施例,通过对第二透镜的焦距和成像系统的焦距的合理限定,有利于扩宽光线宽度,使大角度光线经第一透镜折射后摄入的光线扩宽,并充满光瞳,充分传递至成像面上,从而获得更宽的视场范围,有利于体现成像系统高像素的特点。
在其中一些实施例中,所述成像系统还满足以下条件式:
8<SDS3/SAGS3<25;
其中,SDS3为所述第二透镜的物侧面的最大有效通光口径,SAGS3为所述第二透镜的物侧面于最大有效半径处的矢高。
基于上述实施例,通过对第二透镜的物侧面的最大有效通光口径和第二透镜的物侧面于最大有效半径处的矢高的合理限定,可以避免第二透镜物侧面面型过度弯曲以致镀膜不均匀的问题,减小第二透镜的加工难度,有利于大角度光线入射至成像系统,从而提高成像系统的成像质量。当SDS3/SAGS3≥25时,会导致第二透镜物侧面过于平滑,有产生鬼影的风险。当SDS3/SAGS3≤8时,会导致第二透镜物侧面面型过弯,以致增大第二透镜加工难度,成型困难,制造良率低。
在其中一些实施例中,所述成像系统还满足以下条件式:
3<CT3/SAGS5<23.5;
其中,CT3为所述第三透镜于所述光轴上的厚度,SAGS5为所述第三透镜的物侧面于最大有效半径处的矢高。
基于上述实施例,通过对第三透镜于光轴上的厚度和第三透镜的物侧面于最大有效半径处的矢高的合理限定,避免第三透镜中心厚度过大或物侧面过于弯曲,降低镜片制造难度,提升制造良率,从而有利于降低生产成本。当CT3/SAGS5≥23.5时,所述第三透镜厚度值过大,不利于所述成像镜头的轻量化和小型化,当CT3/SAGS5≤3时,第三透镜物侧面过于弯曲,镜片加工难度增大;同时,表面过于弯曲,易产生边缘像差,不利于所述光学系统像质的提升。
在其中一些实施例中,所述成像系统还满足以下条件式:
-31mm2<f6*f7<-9mm2;
其中,f6为所述第六透镜的焦距,f7为所述第七透镜的焦距。
基于上述实施例,通过对第六透镜的焦距和第七透镜的焦距的合理限定,有利于进一步消除像差、校正光线经前面透镜组的折转而产生的像散现象。
在其中一些实施例中,所述成像系统还满足以下条件式:
13.5<(Nd5-Nd4)*100<23;
其中,Nd5为所述第五透镜的d光折射率,Nd4为所述第四透镜的d光折射率。
基于上述实施例,通过对第五透镜的d光折射率和第四透镜的d光折射率的合理限定,有利于优化像差,提高成像解析能力。当(Nd5-Nd4)*100≥23或(Nd5-Nd4)*100≤13.5时,不利于所述成像系统像差的校正,从而降低成像品质。
在其中一些实施例中,所述成像系统还满足以下条件式:
3.5<TTL/DOS<6;
其中,TTL为所述第一透镜的物侧面至所述像面于所述光轴上的距离,DOS为所述第一透镜的物侧面至所述光阑于所述光轴上的距离。
基于上述实施例,通过对第一透镜的物侧面至所述像面于所述光轴附近的距离和第一透镜的物侧面至所述光阑于所述光轴附近的距离的合理限定,有利于所述成像系统结构紧凑,小型化。当TTL/DOS≥6时,所述成像系统的光学总长过长,则不利于成像系统小型化,当TTL/DOS≤3.5时,大角度光线束难以射入成像系统,降低了所述成像镜头的物空间成像范围,不利于实现广角化。
第二方面,本申请实施例提供了一种镜头模组,包括:
镜筒;
如上述任意的的成像系统,所述成像系统设置于所述镜筒内;
感光元件,所述感光元件设置于所述成像系统的像侧。
基于本申请实施例中的镜头模组,通过对第一透镜至第七透镜的屈折力以及面型的合理设计,能够提高成像质量,保证高像素和较大景深。通过对第四透镜的焦距、第五透镜的焦距和成像系统的焦距的合理限定,有利于校正光线经前面透镜的折转而产生的像差,提升成像系统解像力,通过满足关系条件式,有利于降低光线经透镜组折转后的射出成像系统的角度,提高成像系统的高品质成像画面。
第三方面,本申请实施例提供了一种电子设备,包括:
壳体;及
上述的镜头模组,所述镜头模组设置于所述壳体内。
基于本申请实施例中的电子设备,通过对第一透镜至第七透镜的屈折力以及面型的合理设计,能够提高成像质量,保证高像素和较大景深。通过对第四透镜的焦距、第五透镜的焦距和成像系统的焦距的合理限定,有利于校正光线经前面透镜的折转而产生的像差,提升成像系统解像力,通过满足关系条件式,有利于降低光线经透镜组折转后的射出成像系统的角度,提高成像系统的高品质成像画面。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例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申请的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,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1是本申请实施例一提供的成像系统的结构示意图;
图2是本申请实施例一提供的成像系统的纵向球差曲线图、像散曲线图、畸变曲线图;
图3是本申请实施例二提供的成像系统的结构示意图;
图4是本申请实施例二提供的成像系统的纵向球差曲线图、像散曲线图、畸变曲线图;
图5是本申请实施例三提供的成像系统的结构示意图;
图6是本申请实施例三提供的成像系统的纵向球差曲线图、像散曲线图、畸变曲线图;
图7是本申请实施例四提供的成像系统的结构示意图;
图8是本申请实施例四提供的成像系统的纵向球差曲线图、像散曲线图、畸变曲线图
图9是本申请实施例五提供的成像系统的结构示意图;
图10是本申请实施例五提供的成像系统的纵向球差曲线图、像散曲线图、畸变曲线图;
图11是本申请实施例六提供的成像系统的结构示意图;
图12是本申请实施例六提供的成像系统的纵向球差曲线图、像散曲线图、畸变曲线图。
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仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
随着汽车技术(如辅助驾驶技术、自动驾驶和无人驾驶)的不断发展以及人们对汽车驾驶安全要求的提高,车载摄像头的应用也越来越普及。车载摄像头可以观察到较远距离以外的影像,实时掌握前方路口,为安全行驶提供保障。然而,现有的车载摄像头因其远距离物体捕捉观察的特点,整体像素难以得到保证,且景深范围小。基于此,本申请实施例提供了一种成像系统、镜头模组及电子设备,旨在解决上述技术问题。
第一方面,本申请实施例提供了一种成像系统。成像系统沿光轴从物面到像面依次包括第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150、第六透镜160和第七透镜170。
第一透镜110具有负屈折力,所述第一透镜110的物侧面于近光轴处为凸面。第二透镜120具有负屈折力,所述第二透镜120的物侧面于近光轴处为凹面。第三透镜130具有正屈折力,所述第三透镜130的物侧面于近光轴处为凸面。第四透镜140具有正屈折力,所述第四透镜140的物侧面于近光轴处为凸面,所述第四透镜140的像侧面于近光轴处为凸面。第五透镜150具有负屈折力,所述第五透镜150的物侧面于近光轴处为凹面。第六透镜160具有正屈折力,所述第六透镜160的物侧面于近光轴处为凸面。第七透镜170具有负屈折力,所述第七透镜170的物侧面于近光轴处为凸面。
所述成像系统满足以下条件式:-19.5mm<f4*f5/f<-4mm,其中,f4为所述第四透镜140的焦距,f5为所述第五透镜150的焦距,f为所述成像系统的焦距。
本申请实施例的成像系统,通过对第一透镜110至第七透镜170的屈折力以及面型的合理设计,能够提高成像质量,保证高像素和较大景深。通过对第四透镜140的焦距、第五透镜150的焦距和成像系统的焦距的合理限定,有利于校正光线经前面透镜的折转而产生的像差,提升成像系统解像力,通过满足关系条件式,有利于降低光线经透镜组折转后的射出成像系统的角度,提高成像系统的高品质成像画面。
为了实现镜头小型化的特征且有利于校正色差,第四透镜140和第五透镜150相胶合。
所述成像系统还满足以下条件式:-8<f1/f<-4,其中,f1为所述第一透镜110的焦距,f为所述成像系统的焦距。基于上述实施例,通过对第一透镜110的焦距和成像系统的焦距的合理限定,可抓住大角度射进成像系统的光线,扩大成像系统的视场角范围。当f1/f≥-4时,第一透镜110的屈折力过强,像面成像会因第一透镜110的变化而敏感,从而产生较大的像差;当f1/f≤-8时,第一透镜110屈折力不足,不利于大角度光线进入成像系统。
所述成像系统还满足以下条件式:-5<f2/f<-1,其中,f2为所述第二透镜120的焦距,f为所述成像系统的焦距。基于上述实施例,通过对第二透镜120的焦距和成像系统的焦距的合理限定,有利于扩宽光线宽度,使大角度光线经第一透镜110折射后摄入的光线扩宽,并充满光瞳,充分传递至成像面上,从而获得更宽的视场范围,有利于体现成像系统高像素的特点。
所述成像系统还满足以下条件式:8<SDS3/SAGS3<25,其中,SDS3为所述第二透镜120的物侧面的最大有效通光口径,SAGS3为所述第二透镜120的物侧面于最大有效半径处的矢高。应注意的是,上述矢高为第二透镜120的物侧面与光轴的交点至该面的最大有效通光口径处(即该面最大有效半径处)于平行光轴方向上的距离;当该值为正值时,在平行于成像系统的光轴的方向上,该面的最大有效通光口径处相较于该面的中心处更靠近成像系统的像侧;当该值为负值时,在平行于成像系统的光轴的方向上,该面的最大有效通光口径处相较于该面的中心处更靠近成像系统的物侧。
基于上述实施例,通过对第二透镜120的物侧面的最大有效通光口径和第二透镜120的物侧面于最大有效半径处的矢高的合理限定,可以避免第二透镜120物侧面面型过度弯曲以致镀膜不均匀的问题,减小第二透镜120的加工难度,第二透镜120有利于大角度光线入射至成像系统,从而提高成像系统的成像质量。当SDS4/SAGS3≥25时,会导致第二透镜120物侧面过于平滑,有产生鬼影的风险。当SDS4/SAGS3≤8,会导致第二透镜物侧面面型过弯,以致增大第二透镜加工难度,成型困难,制造良率低。
所述成像系统还满足以下条件式:0.5<f3/f<1,其中,f3为所述第三透镜130的焦距,f为所述成像系统的焦距。基于上述实施例,通过对第三透镜130的焦距和成像系统的焦距的合理限定,有利于校正边缘像差,提升成像解析度。当f3/f≥1或f3/f≤0.5时,不利于成像系统像差的校正,从而降低成像品质。
所述成像系统还满足以下条件式:3<CT3/SAGS5<23.5,其中,CT3为所述第三透镜130于所述光轴上的厚度,SAGS5为所述第三透镜130的物侧面于最大有效半径处的矢高。应注意的是,上述矢高为第三透镜130的物侧面与光轴的交点至该面的最大有效通光口径处(即该面最大有效半径处)于平行光轴方向上的距离;当该值为正值时,在平行于成像系统的光轴的方向上,该面的最大有效通光口径处相较于该面的中心处更靠近成像系统的像侧;当该值为负值时,在平行于成像系统的光轴的方向上,该面的最大有效通光口径处相较于该面的中心处更靠近成像系统的物侧。
基于上述实施例,通过对第三透镜130于光轴上的厚度和第三透镜130的物侧面于最大有效半径处的矢高的合理限定,避免第三透镜130中心厚度过大或物侧面过于弯曲,降低镜片制造难度,提升制造良率,从而有利于降低生产成本。当CT3/SAGS5≥23.5时,所述第三透镜130厚度值过大,不利于所述成像镜头的轻量化和小型化,当CT3/SAGS5≤3时,第三透镜130物侧面过于弯曲,镜片加工难度增大;同时,表面过于弯曲,易产生边缘像差,不利于所述成像系统像质的提升。
所述成像系统还满足以下条件式:-31mm2<f6*f7<-9mm2,其中,f6为所述第六透镜160的焦距,f7为所述第七透镜170的焦距。基于上述实施例,通过对第六透镜160的焦距和第七透镜170的焦距的合理限定,有利于进一步消除像差、校正光线经前面透镜组的折转而产生的像散现象。
所述成像系统还满足以下条件式:13.5<(Nd5-Nd4)*100<23,其中,Nd5为所述第五透镜150的d光折射率,Nd4为所述第四透镜140的d光折射率。基于上述实施例,通过对第五透镜150的d光折射率和第四透镜140的d光折射率的合理限定,有利于优化像差,提高成像解析能力。当(Nd5-Nd4)*100≥23或(Nd5-Nd4)*100≤13.5时,不利于所述成像系统像差的校正,从而降低成像品质。
所述成像系统还满足以下条件式:3.5<TTL/DOS<6,其中,TTL为所述第一透镜110的物侧面至所述像面于所述光轴上的距离,DOS为所述第一透镜110的物侧面至所述光阑STO于所述光轴上的距离。基于上述实施例,通过对第一透镜110的物侧面至所述像面于所述光轴上的距离和第一透镜110的物侧面至所述光阑STO于所述光轴上的距离的合理限定,有利于所述成像系统结构紧凑,小型化。当TTL/DOS≥6时,所述成像系统的光学总长过长,则不利于成像系统小型化,当TTL/DOS≤3.5时,大角度光线束难以射入成像系统,降低了所述成像镜头的物空间成像范围,不利于实现广角化。
为减少杂散光以提升成像效果,成像系统还可以包括光阑STO。光阑STO可以是孔径光阑STO和/或视场光阑STO,其中,本申请的实施例均采用孔径光阑。光阑STO可以位于物面与像面之间。如,光阑STO可以位于:第一透镜110的物侧面与物面之间、第一透镜110的像侧面与第二透镜120的物侧面之间、第二透镜120的像侧面与第三透镜130的物侧面之间、第三透镜130的像侧面与第四透镜140的物侧面之间、第四透镜140的像侧面与第五透镜150的物侧面之间、第五透镜150的像侧面与第六透镜160的物侧面之间,第六透镜160的像侧面与第七透镜170的物侧面之间或者是,第七透镜170的像侧面与像面之间。为降低加工成本,也可以在第一透镜110的物侧面、第二透镜120的物侧面、第三透镜130的物侧面、第四透镜140的物侧面、第五透镜150的物侧面、第六透镜160的物侧面、第七透镜170的物侧面、第一透镜110的像侧面、第二透镜120的像侧面、第三透镜130的像侧面、第四透镜140的像侧面、第五透镜150的像侧面、第六透镜160的像侧面和第七透镜170的像侧面中的任意一个表面上设置光阑STO。
为实现对非工作波段的过滤,成像系统还可以包括滤光片180和保护玻璃190。优选的,保护玻璃190可以位于像面靠近第七透镜170的一侧,滤光片180可以位于第七透镜170和保护玻璃190之间。
第二方面,本申请实施例提供了一种镜头模组。镜头模组包括镜筒、上述任意的成像系统以及感光元件。成像系统设置于镜筒内,感光元件设置于成像系统的像侧。
基于本申请实施例中的镜头模组,通过对第一透镜110至第七透镜170的屈折力以及面型的合理设计,能够提高成像质量,保证高像素和较大景深。通过对第四透镜140的焦距、第五透镜150的焦距和成像系统的焦距的合理限定,有利于校正光线经前面透镜的折转而产生的像差,提升成像系统解像力,通过满足关系条件式,有利于降低光线经透镜组折转后的射出成像系统的角度,提高成像系统的高品质成像画面。
第三方面,本申请实施例提供了一种电子设备。电子设备包括壳体及上述的镜头模组,镜头模组设置于壳体内。
基于本申请实施例中的电子设备,通过对第一透镜110至第七透镜170的屈折力以及面型的合理设计,能够提高成像质量,保证高像素和较大景深。通过对第四透镜140的焦距、第五透镜150的焦距和成像系统的焦距的合理限定,有利于校正光线经前面透镜的折转而产生的像差,提升成像系统解像力,通过满足关系条件式,有利于降低光线经透镜组折转后的射出成像系统的角度,提高成像系统的高品质成像画面。
以下将结合具体参数对成像系统进行详细说明。
具体实施例一
本申请实施例的成像系统的结构示意图参见图1,成像系统包括沿光轴从物面到像面依次设置的第一透镜110、光阑STO、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150、第六透镜160、第七透镜170、滤光片180和保护玻璃190。第一透镜110的物侧面S1于近光轴处为凸面,第一透镜110的像侧面S2于近光轴处为凹面。第二透镜120的物侧面S3于近光轴处为凹面,第二透镜120的像侧面S4于近光轴处为平面。第三透镜130的物侧面S5于近光轴处为凸面,第三透镜130的像侧面S6于近光轴处为凸面。第四透镜140的物侧面S7于近光轴处为凸面,第四透镜140的像侧面S8于近光轴处为凸面。第五透镜150的物侧面S8于近光轴处为凹面,第五透镜150的像侧面S9于近光轴处为凸面。第六透镜160的物侧面S10于近光轴处为凸面,第六透镜160的像侧面S11于近光轴处为凹面。第七透镜170的物侧面S11于近光轴处为凸面,第七透镜170的像侧面S12于近光轴处为凹面。
本申请实施例中,各透镜的焦距参考波长为546.074nm,折射率、阿贝数的参考波长为587.56nm,成像系统的相关参数如表1所示,表1中f为成像系统的焦距,FNO表示光圈数,FOV表示成像系统的最大视场角;焦距、曲率半径及厚度的单位均为毫米。
表1
成像系统的透镜的表面可能是非球面,对于这些非球面的表面,非球面表面的非球面方程为:
其中,Z为非球面上相应点到与表面顶点相切的平面的距离,r为非球面上相应点到光轴的距离,c表示顶点处表面的曲率,K表示圆锥常数,A4、A6、A8、A10、A12分别表示4阶、6阶、8阶、10阶、12阶对应阶次的非球面系数。本申请实施例中,非球面的表面对应的圆锥常数K和非球面系数如表2所示:
表2
面序号 | 1 | 2 | 6 | 7 |
K | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 |
A4 | -3.517E-05 | -4.225E-05 | -3.600E-05 | -5.773E-05 |
A6 | -1.844E-06 | -4.677E-06 | -3.258E-08 | -4.448E-07 |
A8 | -2.724E-09 | 4.405E-08 | 1.451E-09 | -1.173E-09 |
A10 | -6.307E-10 | -6.604E-09 | 0.000E+00 | 0.000E+00 |
A12 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 |
A14 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 |
A16 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 |
A18 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 |
A20 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 |
图2中a为本申请实施例在波长为656.2725nm、587.5618nm、546.0740nm、486.1327nm、435.8343nm的光线纵向球差曲线图,由图2中a可以看出656.2725nm、587.5618nm、546.0740nm、486.1327nm、435.8343nm的波长对应的纵向球差均在0.050毫米以内,说明本申请实施例的成像质量较好。
图2中(b)为第一实施例中的成像系统在波长为546.0740nm下的光线像散图。其中,沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移,沿Y轴方向的纵坐标表示像高,其单位为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,成像系统的像散得到了较好的补偿。
请参阅图2(c),图2(c)为第一实施例中的成像系统在波长为546.0740nm下的畸变曲线图。其中,沿X轴方向的横坐标表示畸变,沿Y轴方向的纵坐标表示像高。由图2(c)可以看出,在波长546.0740nm下,该成像系统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成像系统的像差较小
具体实施例二
本申请实施例的成像系统的结构示意图参见图3,成像系统包括沿光轴从物面到像面依次设置的第一透镜110、光阑STO、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150、第六透镜160、第七透镜170、滤光片180和保护玻璃190。第一透镜110的物侧面S1于近光轴处为凸面,第一透镜110的像侧面S2于近光轴处为凹面。第二透镜120的物侧面S3于近光轴处为凹面,第二透镜120的像侧面S4于近光轴处为凸面。第三透镜130的物侧面S5于近光轴处为凸面,第三透镜130的像侧面S6于近光轴处为凸面。第四透镜140的物侧面S7于近光轴处为凸面,第四透镜140的像侧面S8于近光轴处为凸面。第五透镜150的物侧面S8于近光轴处为凹面,第五透镜150的像侧面S9于近光轴处为凸面。第六透镜160的物侧面S10于近光轴处为凸面,第六透镜160的像侧面S11于近光轴处为凹面。第七透镜170的物侧面S11于近光轴处为凸面,第七透镜170的像侧面S12于近光轴处为凹面。
本申请实施例中,各透镜的焦距参考波长为546.074nm,折射率、阿贝数的参考波长为587.56nm,成像系统的相关参数如表3所示,表3中f为成像系统的焦距,FNO表示光圈数,FOV表示成像系统的最大视场角;焦距、曲率半径及厚度的单位均为毫米。
表3
成像系统的透镜的表面可能是非球面,对于这些非球面的表面,非球面表面的非球面方程为:
其中,Z为非球面上相应点到与表面顶点相切的平面的距离,r为非球面上相应点到光轴的距离,c表示顶点处表面的曲率,K表示圆锥常数,A4、A6、A8、A10、A12分别表示4阶、6阶、8阶、10阶、12阶对应阶次的非球面系数。本申请实施例中,非球面的表面对应的圆锥常数K和非球面系数如表4所示:
表4
面序号 | 1 | 2 | 6 | 7 |
K | 1.684E-01 | 6.088E-01 | 2.171E+00 | 2.949E-02 |
A4 | -1.042E-04 | -3.274E-05 | -6.439E-05 | -6.370E-05 |
A6 | -6.516E-07 | -4.904E-06 | -3.352E-07 | -4.273E-07 |
A8 | -1.702E-08 | -9.519E-08 | 2.055E-08 | -1.365E-08 |
A10 | -2.432E-10 | -1.020E-09 | -8.455E-10 | 1.807E-10 |
A12 | -4.763E-12 | -1.653E-10 | 3.055E-12 | -2.505E-12 |
A14 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 |
A16 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 |
A18 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 |
A20 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 |
由图4中的像差图可知,成像系统的纵向球差、场曲和畸变均得到良好的控制,从而该实施例的成像系统拥有良好的成像品质。
具体实施例三
本申请实施例的成像系统的结构示意图参见图5,成像系统包括沿光轴从物面到像面依次设置的第一透镜110、光阑STO、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150、第六透镜160、第七透镜170、滤光片180和保护玻璃190。第一透镜110的物侧面S1于近光轴处为凸面,第一透镜110的像侧面S2于近光轴处为凹面。第二透镜120的物侧面S3于近光轴处为凹面,第二透镜120的像侧面S4于近光轴处为凸面。第三透镜130的物侧面S5于近光轴处为凸面,第三透镜130的像侧面S6于近光轴处为凸面。第四透镜140的物侧面S7于近光轴处为凸面,第四透镜140的像侧面S8于近光轴处为凸面。第五透镜150的物侧面S8于近光轴处为凹面,第五透镜150的像侧面S9于近光轴处为凹面。第六透镜160的物侧面S9于近光轴处为凸面,第六透镜160的像侧面S10于近光轴处为凹面。第七透镜170的物侧面S11于近光轴处为凸面,第七透镜170的像侧面S12于近光轴处为凹面。
本申请实施例中,各透镜的焦距参考波长为546.074nm,折射率、阿贝数的参考波长为587.56nm,成像系统的相关参数如表5所示,表5中f为成像系统的焦距,FNO表示光圈数,FOV表示成像系统的最大视场角;焦距、曲率半径及厚度的单位均为毫米。
表5
成像系统的透镜的表面可能是非球面,对于这些非球面的表面,非球面表面的非球面方程为:
其中,Z为非球面上相应点到与表面顶点相切的平面的距离,r为非球面上相应点到光轴的距离,c表示顶点处表面的曲率,K表示圆锥常数,A4、A6、A8、A10、A12分别表示4阶、6阶、8阶、10阶、12阶对应阶次的非球面系数。本申请实施例中,非球面的表面对应的圆锥常数K和非球面系数如表6所示:
表6
面序号 | 1 | 2 | 12 | 13 |
K | -3.716E-01 | 4.905E-02 | 0.000E+00 | 0.000E+00 |
A4 | -1.077E-05 | -1.824E-04 | -4.971E-04 | -2.772E-04 |
A6 | -5.598E-07 | -7.132E-06 | 2.187E-07 | 6.255E-06 |
A8 | -2.246E-09 | 2.891E-08 | 1.262E-07 | 2.460E-07 |
A10 | -2.835E-11 | -1.085E-08 | -2.348E-09 | -2.794E-09 |
A12 | -3.387E-12 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 |
A14 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 |
A16 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 |
A18 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 |
A20 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 |
由图6中的像差图可知,成像系统的纵向球差、场曲和畸变均得到良好的控制,从而该实施例的成像系统拥有良好的成像品质。
具体实施例四
本申请实施例的成像系统的结构示意图参见图7,成像系统包括沿光轴从物面到像面依次设置的第一透镜110、光阑STO、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150、第六透镜160、第七透镜170、滤光片180和保护玻璃190。第一透镜110的物侧面S1于近光轴处为凸面,第一透镜110的像侧面S2于近光轴处为凹面。第二透镜120的物侧面S3于近光轴处为凹面,第二透镜120的像侧面S4于近光轴处为凸面。第三透镜130的物侧面S5于近光轴处为凸面,第三透镜130的像侧面S6于近光轴处为凸面。第四透镜140的物侧面S7于近光轴处为凸面,第四透镜140的像侧面S8于近光轴处为凸面。第五透镜150的物侧面S8于近光轴处为凹面,第五透镜150的像侧面S9于近光轴处为凹面。第六透镜160的物侧面S10于近光轴处为凸面,第六透镜160的像侧面S11于近光轴处为凸面。第七透镜170的物侧面S12于近光轴处为凸面,第七透镜170的像侧面S13于近光轴处为凹面。
本申请实施例中,各透镜的焦距参考波长为546.074nm,折射率、阿贝数的参考波长为587.56nm,成像系统的相关参数如表7所示,表7中f为成像系统的焦距,FNO表示光圈数,FOV表示成像系统的最大视场角;焦距、曲率半径及厚度的单位均为毫米。
表7
成像系统的透镜的表面可能是非球面,对于这些非球面的表面,非球面表面的非球面方程为:
其中,Z为非球面上相应点到与表面顶点相切的平面的距离,r为非球面上相应点到光轴的距离,c表示顶点处表面的曲率,K表示圆锥常数,A4、A6、A8、A10、A12分别表示4阶、6阶、8阶、10阶、12阶对应阶次的非球面系数。本申请实施例中,非球面的表面对应的圆锥常数K和非球面系数如表8所示:
表8
面序号 | 1 | 2 | 13 | 14 |
K | -1.962E-01 | -4.315E-02 | 0.000E+00 | 0.000E+00 |
A4 | -2.534E-05 | -1.774E-04 | -3.029E-04 | -5.753E-04 |
A6 | -5.730E-06 | -9.725E-06 | 2.561E-06 | 1.381E-05 |
A8 | -2.088E-08 | -5.944E-08 | -2.124E-07 | -3.432E-08 |
A10 | -2.293E-10 | -3.096E-09 | 5.715E-10 | -1.026E-09 |
A12 | -5.492E-12 | -1.924E-10 | 0.000E+00 | 0.000E+00 |
A14 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 |
A16 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 |
A18 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 |
A20 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 |
由图8中的像差图可知,成像系统的纵向球差、场曲和畸变均得到良好的控制,从而该实施例的成像系统拥有良好的成像品质。
具体实施例五
本申请实施例的成像系统的结构示意图参见图9,成像系统包括沿光轴从物面到像面依次设置的第一透镜110、光阑STO、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150、第六透镜160、第七透镜170、滤光片180和保护玻璃190。第一透镜110的物侧面S1于近光轴处为凸面,第一透镜110的像侧面S2于近光轴处为凹面。第二透镜120的物侧面S3于近光轴处为凹面,第二透镜120的像侧面S4于近光轴处为凸面。第三透镜130的物侧面S5于近光轴处为凸面,第三透镜130的像侧面S6于近光轴处为凸面。第四透镜140的物侧面S7于近光轴处为凸面,第四透镜140的像侧面S8于近光轴处为凸面。第五透镜150的物侧面S8于近光轴处为凹面,第五透镜150的像侧面S9于近光轴处为凹面。第六透镜160的物侧面S10于近光轴处为凸面,第六透镜160的像侧面S11于近光轴处为凸面。第七透镜170的物侧面S12于近光轴处为凸面,第七透镜170的像侧面S13于近光轴处为凹面。
本申请实施例中,各透镜的焦距参考波长为546.074nm,折射率、阿贝数的参考波长为587.56nm,成像系统的相关参数如表9所示,表9中f为成像系统的焦距,FNO表示光圈数,FOV表示成像系统的最大视场角;焦距、曲率半径及厚度的单位均为毫米。
表9
成像系统的透镜的表面可能是非球面,对于这些非球面的表面,非球面表面的非球面方程为:
其中,Z为非球面上相应点到与表面顶点相切的平面的距离,r为非球面上相应点到光轴的距离,c表示顶点处表面的曲率,K表示圆锥常数,A4、A6、A8、A10、A12分别表示4阶、6阶、8阶、10阶、12阶对应阶次的非球面系数。本申请实施例中,非球面的表面对应的圆锥常数K和非球面系数如表10所示:
表10
面序号 | 1 | 2 | 13 | 14 |
K | -3.419E-01 | 3.669E-02 | 0.000E+00 | 0.000E+00 |
A4 | -2.700E-05 | -2.466E-04 | -2.692E-04 | 1.718E-06 |
A6 | -1.354E-06 | -1.057E-05 | 4.158E-06 | 1.300E-05 |
A8 | 5.399E-09 | -1.082E-07 | -1.071E-07 | -1.959E-08 |
A10 | -3.157E-10 | -3.442E-09 | 2.943E-10 | 3.548E-09 |
A12 | -7.070E-13 | -3.932E-10 | 0.000E+00 | 0.000E+00 |
A14 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 |
A16 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 |
A18 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 |
A20 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 |
由图10中的像差图可知,成像系统的纵向球差、场曲和畸变均得到良好的控制,从而该实施例的成像系统拥有良好的成像品质。
具体实施例六
本申请实施例的成像系统的结构示意图参见图11,成像系统包括沿光轴从物面到像面依次设置的第一透镜110、光阑STO、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150、第六透镜160、第七透镜170、滤光片180和保护玻璃190。第一透镜110的物侧面S1于近光轴处为凸面,第一透镜110的像侧面S2于近光轴处为凹面。第二透镜120的物侧面S3于近光轴处为凹面,第二透镜120的像侧面S4于近光轴处为凸面。第三透镜130的物侧面S5于近光轴处为凸面,第三透镜130的像侧面S6于近光轴处为凸面。第四透镜140的物侧面S7于近光轴处为凸面,第四透镜140的像侧面S8于近光轴处为凸面。第五透镜150的物侧面S8于近光轴处为凹面,第五透镜150的像侧面S9于近光轴处为凹面。第六透镜160的物侧面S10于近光轴处为凸面,第六透镜160的像侧面S11于近光轴处为凸面。第七透镜170的物侧面S12于近光轴处为凸面,第七透镜170的像侧面S13于近光轴处为凹面。
本申请实施例中,各透镜的焦距参考波长为546.074nm,折射率、阿贝数的参考波长为587.56nm,成像系统的相关参数如表11所示,表11中f为成像系统的焦距,FNO表示光圈数,FOV表示成像系统的最大视场角;焦距、曲率半径及厚度的单位均为毫米。
表11
成像系统的透镜的表面可能是非球面,对于这些非球面的表面,非球面表面的非球面方程为:
其中,Z为非球面上相应点到与表面顶点相切的平面的距离,r为非球面上相应点到光轴的距离,c表示顶点处表面的曲率,K表示圆锥常数,A4、A6、A8、A10、A12分别表示4阶、6阶、8阶、10阶、12阶对应阶次的非球面系数。本申请实施例中,非球面的表面对应的圆锥常数K和非球面系数如表10所示:
表12
面序号 | 1 | 2 | 13 | 14 |
K | -3.759E-01 | 2.469E-02 | 0.000E+00 | 0.000E+00 |
A4 | -1.553E-05 | -1.167E-04 | -3.118E-04 | -8.827E-05 |
A6 | -3.149E-06 | -9.736E-06 | 5.337E-06 | 1.141E-05 |
A8 | -1.847E-09 | -1.152E-07 | 0.000E+00 | 2.256E-09 |
A10 | -1.901E-10 | -2.168E-09 | 3.385E-11 | 2.043E-09 |
A12 | -3.593E-12 | -3.620E-10 | 0.000E+00 | 0.000E+00 |
A14 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 |
A16 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 |
A18 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 |
A20 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 |
由图12中的像差图可知,成像系统的纵向球差、场曲和畸变均得到良好的控制,从而该实施例的成像系统拥有良好的成像品质。
上述六组实施例的数据如下表13中的数据:
本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件;在本申请的描述中,需要理解的是,若有术语“上”、“下”、“左”、“右”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,因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制,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的具体含义。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种成像系统,其特征在于,所述成像系统沿光轴从物面到像面依次包括:
第一透镜,所述第一透镜具有负屈折力,所述第一透镜的物侧面于近光轴处为凸面;
第二透镜,所述第二透镜具有负屈折力,所述第二透镜的物侧面于近光轴处为凹面;
第三透镜,所述第三透镜具有正屈折力,所述第三透镜的物侧面于近光轴处为凸面;
第四透镜,所述第四透镜具有正屈折力,所述第四透镜的物侧面于近光轴处为凸面,所述第四透镜的像侧面于近光轴处为凸面;
第五透镜,所述第五透镜具有负屈折力,所述第五透镜的物侧面于近光轴处为凹面;
第六透镜,所述第六透镜具有正屈折力,所述第六透镜的物侧面于近光轴处为凸面;
第七透镜,所述第七透镜具有负屈折力,所述第七透镜的物侧面于近光轴处为凸面;
其中,所述成像系统满足以下条件式:
-19.5mm<f4*f5/f<-4mm;
其中,f4为所述第四透镜的焦距,f5为所述第五透镜的焦距,f为所述成像系统的焦距。
2.如权利要求1所述的一种成像系统,其特征在于,所述成像系统还满足以下条件式:
-8<f1/f<-4;
其中,f1为所述第一透镜的焦距。
3.如权利要求1所述的一种成像系统,其特征在于,所述成像系统还满足以下条件式:
-5<f2/f<-1;
其中,f2为所述第二透镜的焦距。
4.如权利要求1所述的一种成像系统,其特征在于,所述成像系统还满足以下条件式:
8<SDS3/SAGS3<25;
其中,SDS3为所述第二透镜的物侧面的最大有效通光口径,SAGS3为所述第二透镜的物侧面于最大有效半径处的矢高。
5.如权利要求1所述的一种成像系统,其特征在于,所述成像系统还满足以下条件式:
3<CT3/SAGS5<23.5;
其中,CT3为所述第三透镜于所述光轴上的厚度,SAGS5为所述第三透镜的物侧面于最大有效半径处的矢高。
6.如权利要求1所述的一种成像系统,其特征在于,所述成像系统还满足以下条件式:
-31mm2<f6*f7<-9mm2;
其中,f6为所述第六透镜的焦距,f7为所述第七透镜的焦距。
7.如权利要求1所述的一种成像系统,其特征在于,所述成像系统还满足以下条件式:
13.5<(Nd5-Nd4)*100<23;
其中,Nd5为所述第五透镜的d光折射率,Nd4为所述第四透镜的d光折射率。
8.如权利要求1所述的一种成像系统,其特征在于,所述成像系统还包括光阑,所述成像系统还满足以下条件式:
3.5<TTL/DOS<6;
其中,TTL为所述第一透镜的物侧面至所述像面于所述光轴上的距离,DOS为所述第一透镜的物侧面至所述光阑于所述光轴上的距离。
9.一种镜头模组,其特征在于,包括:
镜筒;
如权利要求1至8中任一项所述的成像系统,所述成像系统设置于所述镜筒内;
感光元件,所述感光元件设置于所述成像系统的像侧。
10.一种电子设备,其特征在于,包括:
壳体;及
权利要求9所述的镜头模组,所述镜头模组设置于所述壳体内。
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CN202110037724.3A Pending CN112711127A (zh) | 2021-01-12 | 2021-01-12 | 一种成像系统、镜头模组及电子设备 |
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CN (1) | CN112711127A (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN113625423A (zh) * | 2021-07-14 | 2021-11-09 | 江西晶超光学有限公司 | 一种成像系统、摄像头模组及电子设备 |
CN114879346A (zh) * | 2021-12-07 | 2022-08-09 | 三星电机株式会社 | 成像透镜系统 |
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2021
- 2021-01-12 CN CN202110037724.3A patent/CN112711127A/zh active Pending
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