CN113009675B - 光学系统、取像模组及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种光学系统、取像模组及电子设备，该光学系统包括沿光轴从物侧到像侧依次设置的第一透镜以及第二透镜，第一透镜具有屈折力，第一透镜的物侧面于近光轴处为凸面，第一透镜的像侧面于近光轴处为凹面，第二透镜具有正屈折力，第二透镜的物侧面于近光轴处为凸面，第二透镜的像侧面于近光轴处为凸面，光学系统的最大视场角为FOV，光学系统的入瞳直径为EPD，且FOV以及EPD满足条件式：19.5deg/mm<FOV/EPD<25.0deg/mm。该设计能够在提高光学系统的成像品质的同时实现小型化设计，还能够降低生产成本。
Description
技术领域
本申请涉及红外探测技术领域，尤其涉及一种光学系统、取像模组及电子设备。
背景技术
在新冠肺炎疫情期间，在大型商场等公共场所采用红外测温仪对人体进行体温测量已得到广泛应用，为避免近距离接触式测量，降低交叉感染风险。目前市面上的红外测温仪通常使用衍射面来提高光学系统的成像品质，但是，衍射面的增设提高了光学系统中透镜的加工难度，从而增加了红外测温仪的生产成本。因此，如何实现光学系统的小型化、高成像品质的同时降低光学系统的成本已成为亟待解决的问题。
发明内容
本申请实施例提供一种光学系统、取像模组及电子设备，能够在提高光学系统的成像品质的同时实现小型化设计，还能够降低生产成本。
第一方面，本申请实施例提供了一种光学系统；该光学系统包括沿光轴从物侧到像侧依次设置的第一透镜以及第二透镜；
其中，第一透镜具有屈折力，第一透镜的物侧面于近光轴处为凸面，第一透镜的像侧面于近光轴处为凹面，第二透镜具有正屈折力，第二透镜的物侧面于近光轴处为凸面，第二透镜的像侧面于近光轴处为凸面；
其中，光学系统的最大视场角为FOV，光学系统的入瞳直径为EPD，且FOV以及EPD满足条件式：
19.5deg/mm<FOV/EPD<25.0deg/mm。
基于本申请实施例的光学系统，当19.5deg/mm<FOV/EPD<25.0deg/mm时，通过参数的设计控制FOV和EDP使FOV与EPD的比值得到合理配置，使该光学系统具有较大的视场角范围，同时还能体现出大光圈的效果以及较远的景深范围，即实现无限远、大角度清晰成像的同时，对近处的景物依然具有清晰识别的能力；通过第一透镜搭配第二透镜的设计实现了该光学系统的小型化；通过对第一透镜以及第二透镜的屈折力和面型进行合理配置，有利于对光学系统的成像像差进行校正，进而改善该光学系统的成像品质；进一步的将第一透镜的物侧面、第一透镜的像侧面、第二透镜的物侧面以及第二透镜的像侧面均设计成非球面，相对于相关技术中的将其设计成衍射面而言，降低了透镜的加工难度，以达到降低生产成本的目的；当FOV/EPD≤19.5deg/mm或当FOV/EPD≥25.0deg/mm时，该光学系统的视场角范围较小，成像不清晰。
在其中一些实施例中，第一透镜的焦距为f1，光学系统的有效焦距为f，其中，f1以及f满足条件式：
-67.0<f1/f<58.0。
基于上述实施例，第一透镜可以为正透镜，也可以为负透镜。当将靠近物侧的第一透镜设计成正透镜时，第一透镜为该光学系统提供正屈折力，可聚焦入射光束，有利于将更多光束有效地传递至光学系统的成像面，从而提高光学系统的成像品质；当将靠近物侧的第一透镜设计成负透镜时，第一透镜为该光学系统提供负屈折力，从而有利于光学系统获取更多物方空间信息，即有利于增大光学系统的视场角。当-67.0<f1/f<58.0时，通过参数的设计控制f1和f使f1与f的比值得到合理配置，可聚焦入射光束，从而有利于将摄像模组所采集的图像信息有效地传递至光学系统的成像面；当f1/f≤-67.0或当f1/f≥58.0时，不利于将摄像模组所采集的图像信息有效地传递至光学系统的成像面。
在其中一些实施例中，第二透镜的焦距为f2，第二透镜的物侧面于光轴处的曲率半径为Rs3，其中，f2以及Rs3满足条件式：
2.4<Rs3/f2<14.0。
基于上述实施例，第二透镜的屈折力和面型可以得到合理的配置，有利于校正经该光学系统的第一透镜所产生的像差，从而提高该光学系统的成像品质。当2.4<Rs3/f2<14.0时，通过参数的设计控制Rs3和f2使Rs3与f2的比值得到合理配置，能够有效抑制成像区域周边部的光束所造成的高阶像差的产生，从而保证该光学系统的高分辨率；同时通过对第二透镜物侧面曲率半径的有效控制，便于光阑的中置设计，从而可有效减少鬼影产生的风险。当Rs3/f2≤2.4或当Rs3/f2≥14.0时，该光学系统的分辨率较低。
在其中一些实施例中，第一透镜的物侧面至光学系统的成像面于光轴上的距离为TTL，第一透镜的物侧面至光学系统的光阑的表面于光轴上的距离为DOS，其中，TTL以及DOS满足条件式：
3.0<TTL/DOS<5.3。
基于上述实施例，当3.0<TTL/DOS<5.3时，通过参数的设计控制TTL和DOS使TTL与DOS的比值得到合理配置，有利于各部件之间的结构紧凑，以实现该光学系统的小型化设计；当TTL/DOS≤3.0时，处于大角度范围内的光束难以射入该光学系统，故降低了该光学系统的物空间成像范围，不利于实现光学系统的广角化；当TTL/DOS≥5.3时，该光学系统的光学总长过长，不利于实现该光学系统的小型化设计。
在其中一些实施例中，第一透镜于光轴处的厚度为CT1，第一透镜的像侧面的最大光学有效半口径处的矢高为SAGs2，其中，CT1以及SAGs2满足条件式：
1.5<CT1/SAGs2<3.5。
基于上述实施例，通过参数的设计控制CT1和SAGs2使CT1与SAGs2的比值得到合理配置，当1.5<CT1/SAGs2<3.5时，有效地避免了第一透镜在满足屈折力的同时其中心厚度过大或第一透镜的像侧面过于弯曲，而增加了第一透镜的加工难度，从而达到降低生产成本的目的；当CT1/SAGs2≤1.5时，第一透镜的像侧面过于弯曲，增大了第一透镜的加工难度导致成本增加，且第一透镜的像侧面过于弯曲，导致第一透镜在边缘视场内容易产生边缘像差，从而不利于提升该光学系统的成像品质；当CT1/SAGs2≥3.5时，第一透镜的中心厚度过大，不利于实现该光学系统的小型化与轻量化。
在其中一些实施例中，光学系统的有效焦距为f，其中，f以及EPD满足条件式：
f/EPD≤1.2。
基于上述实施例，通过参数的设计控制f和EPD使f与EPD的比值得到合理配置，当f/EPD≤1.2时，使该光学系统具有大光圈的效果以及拥有较大的景深范围，从而能够更好地获得近距离及远距离景象的细节信息。
在其中一些实施例中，第一透镜的物侧面于光轴处的曲率半径为Rs1，第一透镜的像侧面于光轴处的曲率半径为Rs2，其中，Rs1以及Rs2满足条件式：
10.3<(Rs1+Rs2)/(Rs1-Rs2)<24.5。
基于上述实施例，第一透镜的物侧面的曲率半径与第一透镜的像侧面的曲率半径影响第一透镜的弯曲程度，通过参数的设计控制(Rs1+Rs2)和(Rs1-Rs2)使(Rs1+Rs2)与(Rs1-Rs2)的比值得到合理配置，当10.3<(Rs1+Rs2)/(Rs1-Rs2)<24.5时，有利于校正该光学系统在边缘视场内产生的边缘像差，以抑制像散的产生，减小周边视角的主光线入射至成像面的角度，从而提升该光学系统的成像品质；当(Rs1+Rs2)/(Rs1-Rs2)≤10.3或当(Rs1+Rs2)/(Rs1-Rs2)≥24.5时，不利于校正该光学系统的像差。
在其中一些实施例中，第二透镜于光轴处的厚度为CT2，第一透镜与第二透镜于光轴上的空气间距为d12，光学系统的有效焦距为f，其中，CT2、d12以及f满足条件式：
0.5<(CT2+d12)/f<1.0。
基于上述实施例，通过参数的设计控制(CT2+d12)和f使(CT2+d12)与f的比值得到合理配置，当0.5<(CT2+d12)/f<1.0时，可有效地避免第二透镜的中心厚度过大，和/或第一透镜与第二透镜于光轴上的空气间隔过大，从而有利于实现该光学系统的小型化设计，且合理的透镜厚度与透镜间隔设置，有利于该光学系统像差的校正，从而提高成像品质；当(CT2+d12)/f≤0.5时，第二透镜的中心厚度过小，和/或第一透镜与第二透镜于光轴上的空气间隔过小，则不利于该光学系统像差的校正；当(CT2+d12)/f≥1.0时，第二透镜的中心厚度过大，和/或第一透镜与第二透镜于光轴上的空气间隔过大，则不有利于实现该光学系统的小型化设计。
第二方面，本申请实施例提供了一种取像模组，该取像模组包括图像传感器以及上述的光学系统，图像传感器设于光学系统的像侧。
基于本申请实施例中的取像模组，具有上述光学系统的取像模组，在满足小型化、轻薄化设计的同时具有良好的成像品质，并且降低了生产成本。
第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，该电子设备包括上述的取像模组，取像模组设于固定件。
基于本申请实施例中的电子设备，具有上述取像模组的电子设备，在满足小型化、轻薄化的设计同时具有良好的成像品质，并且降低了生产成本。
基于本申请实施例的光学系统、取像模组及电子设备，当19.5deg/mm<FOV/EPD<25.0deg/mm时，通过参数的设计控制FOV和EDP使FOV与EPD的比值得到合理配置，使该光学系统具有较大的视场角范围，同时还能体现出大光圈的效果以及较远的景深范围，即实现无限远、大角度清晰成像的同时，对近处的景物依然具有清晰识别的能力；通过第一透镜搭配第二透镜的设计实现了该光学系统的小型化；通过对第一透镜以及第二透镜屈折力和面型进行合理配置，有利于对光学系统的成像像差进行校正，进而改善该光学系统的成像品质；进一步的将第一透镜的物侧面、第一透镜的像侧面、第二透镜的物侧面以及第二透镜的像侧面均设计成非球面，相对于相关技术中的将其设计成衍射面而言，降低了透镜的加工难度，以达到降低生产成本的目的。
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为本申请实施例一提供的光学系统的结构示意图；
图2A至2C分别示意为本申请实施例一提供的光学系统的纵向球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图；
图3为本申请实施例二提供的光学系统的结构示意图；
图4A至4C分别示意为本申请实施例二提供的光学系统的纵向球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图；
图5为本申请实施例三提供的光学系统的结构示意图；
图6A至6C分别示意为本申请实施例三提供的光学系统的纵向球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图；
图7为本申请实施例四提供的光学系统的结构示意图；
图8A至8C分别示意为本申请实施例四提供的光学系统的纵向球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图；
图9为本申请实施例五提供的光学系统的结构示意图；
图10A至10C分别示意为本申请实施例五提供的光学系统的纵向球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图；
图11为本申请实施例六提供的光学系统的结构示意图；
图12A至12C分别示意为本申请实施例六提供的光学系统的纵向球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图；
图13为本申请实施例七提供的光学系统的结构示意图；
图14A至14C分别示意为本申请实施例七提供的光学系统的纵向球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图；
图15为本申请实施例八提供的光学系统的结构示意图；
图16A至16C分别示意为本申请实施例八提供的光学系统的纵向球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图；
图17为本申请实施例九提供的光学系统的结构示意图；
图18A至18C分别示意为本申请实施例九提供的光学系统的纵向球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图；
图19为本申请实施例十提供的光学系统的结构示意图；
图20A至20C分别示意为本申请实施例十提供的光学系统的纵向球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图；
图21为本申请一种实施例中的取像模组的结构示意图；
图22为本申请一种实施例中的电子设备为红外测温仪时的结构示意图。
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。
以下首先解释本申请实施例中所涉及到的像差；像差(aberration)是指光学镜组中，由非近轴光线追迹所得的结果和近轴光线追迹所得的结果不一致，与高斯光学(一级近似理论或近轴光线)的理想状况的偏差。像差又分为两大类：色差(chromatic aberration，或称色像差)与单色像差(monochromatic aberration)。色差是由于透镜材料的折射率是波长的函数，不同波长的光通过透镜时因折射率不同而产生的像差，色差又可分为位置色像差和倍率色像差两种。色差是一种色散现象，所谓色散现象是指介质中的光速或折射率随光波波长变化的现象，光的折射率随着波长的增加而减小的色散可称为正常色散，而折射率随波长的增加而增加的色散可称为负色散(或称负反常色散)。单色像差是指即使在高度单色光时也会产生的像差，按产生的效果，单色像差又分成“使成像模糊”和“使成像变形”两类；前一类有球面像差(spherical aberration，可简称球差)、像散(astigmatism)等，后一类有像场弯曲(field curvature，可简称场曲)、畸变(distortion)等。像差还包括彗差，彗差是指由位于主轴外的某一轴外物点，向光学镜组发出的单色圆锥形光束，经该光学镜组折射后，在理想平面处不能结成清晰点，而是结成拖着明亮尾巴的彗星形光斑。
目前，随着新冠肺炎在世界范围内的大流行，红外测温仪在很多公共场所(如机场、火车站、地铁站、大型购物广场等人流聚集地)得到广泛应用。一般的，红外测温仪将视场中的景物/人物看成一个热点(或热源)进行测温，红外成像仪记录视场中的景物/人物所辐射出来的红外辐射通量的相对值及其分布，由此形成红外图像对比度，红外成像测温仪将视场中的景物/人物红外图像的温度分布测量出来，并以等温线、假彩色等方式显示，从而得到与景物/人物对应且包含温度及其分布的红外图像。
红外热成像技术使人类超越了视觉障碍，由此人们可以看到物体表面的温度分布状况，实现了非接触、远距离的体温检测或成像，同时其响应速度快，可实现快速筛查，避免工作人员与患者一对一近距离接触式测温工作，降低了交叉感染的风险。
相关技术中，市面上的红外测温仪通常使用衍射面来提高光学系统的成像品质，但是，衍射面的增设提高了光学系统中透镜的加工难度，从而增加了红外测温仪的生产成本。因此，如何实现光学系统的小型化、高成像品质的同时降低光学系统的成本已成为亟待解决的问题。
为了解决上述技术问题，请参照图1-图20C所示，本申请的第一方面提出了一种光学系统，在能够提高光学系统的成像品质的同时实现小型化设计，还能够降低生产成本。
该光学系统100包括沿光轴从物侧到像侧依次设置的第一透镜110以及第二透镜120。
第一透镜110具有屈折力，例如第一透镜110可以具有正屈折力，也可以具有负屈折力。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具有正屈折力，第二透镜120的物侧面S3于近光轴处为凸面，第二透镜120的像侧面S4于近光轴亦为凸面。
进一步地，光学系统100的最大视场角为FOV，光学系统100的入瞳直径为EPD，且FOV以及EPD满足条件式：19.5deg/mm<FOV/EPD<25.0deg/mm。具体地，FOV/EPD的取值可以为24.200、24.819、24.819、24.647、24.544、19.709、20.103、21.128、20.288或20.572，且单位均为deg/mm。
综上所述，当19.5deg/mm<FOV/EPD<25.0deg/mm时，通过参数的设计控制FOV和EDP使FOV与EPD的比值得到合理配置，使该光学系统100具有较大的视场角范围，同时还能体现出大光圈的效果以及较远的景深范围，即实现无限远、大角度清晰成像的同时，对近处的景物依然具有清晰识别的能力；通过第一透镜110搭配第二透镜120的设计实现了该光学系统100的小型化；通过对第一透镜110以及第二透镜120的屈折力和面型进行合理配置，有利于对光学系统100的成像像差进行校正，进而改善该光学系统100的成像品质；进一步的将第一透镜110的物侧面S1、第一透镜110的像侧面S2、第二透镜120的物侧面S3以及第二透镜120的像侧面S4均设计成非球面，相对于相关技术中的将其设计成衍射面而言，降低了透镜的加工难度，以达到降低生产成本的目的，当FOV/EPD≤19.5deg/mm或当FOV/EPD≥25.0deg/mm时，该光学系统100的视场角范围较小，成像不清晰。
进一步地，在一些实施例中，第一透镜110的焦距为f1，光学系统100的有效焦距为f，其中，f1以及f满足条件式：-67.0<f1/f<58.0。具体地，f1/f的取值可以为12.010、4.695、9.004、10.051、19.344、13.813、9.959、57.728、-66.722或-20.061。该设计中，第一透镜110可以为正透镜，也可以为负透镜。当将靠近物侧的第一透镜110设计成正透镜时，第一透镜110为该光学系统100提供正屈折力，可聚焦入射光束，有利于将更多光束有效地传递至光学系统100的成像面S7，从而提高光学系统100的成像品质；当将靠近物侧的第一透镜110设计成负透镜时，第一透镜110为该光学系统100提供负屈折力，从而有利于光学系统100获取更多物方空间信息，即有利于增大光学系统100的视场角。当-67.0<f1/f<58.0时，通过参数的设计控制f1和f使f1与f的比值得到合理配置，可聚焦入射光束，从而有利于将摄像模组所采集的图像信息有效地传递至光学系统100的成像面S7；当f1/f≤-67.0或当f1/f≥58.0时，不利于将摄像模组所采集的图像信息有效地传递至光学系统100的成像面S7。
进一步地，在一些实施例中，第二透镜120的焦距为f2，第二透镜120的物侧面S3于光轴处的曲率半径为Rs3，其中，f2以及Rs3满足条件式：2.4<Rs3/f2<14.0。具体地，Rs3/f2的取值可以为4.684、2.492、5.131、4.898、5.305、5.817、7.895、4.252、13.689或9.056。该设计中，第二透镜120的屈折力和面型可以得到合理的配置，有利于校正经该光学系统100的第一透镜110所产生的像差，从而提高该光学系统100的成像品质。当2.4<Rs3/f2<14.0时，通过参数的设计控制Rs3和f2使Rs3与f2的比值得到合理配置，能够有效抑制成像区域周边部的光束所造成的高阶像差的产生，从而保证该光学系统100的高分辨率；同时通过对第二透镜120物侧面S4曲率半径的有效控制，便于光阑STO(下文有介绍)的中置设计，从而可有效减少鬼影产生的风险。当Rs3/f2≤2.4或当Rs3/f2≥14.0时，该光学系统100的分辨率较低。
进一步地，在一些实施例中，第一透镜110的物侧面S1至光学系统100的成像面S7于光轴上的距离为TTL，第一透镜110的物侧面S1至光学系统100的光阑STO的表面于光轴上的距离为DOS，其中，TTL以及DOS满足条件式：3.0<TTL/DOS<5.3。具体地，TTL/DOS的取值可以是为4.928、3.473、3.943、3.982、4.085、3.870、4.441、5.110、3.865或3.888。该设计中，当3.0<TTL/DOS<5.3时，通过参数的设计控制TTL和DOS使TTL与DOS的比值得到合理配置，有利于各部件之间的结构紧凑，以实现该光学系统100的小型化设计；当TTL/DOS≤3.0时，处于大角度范围内的光束难以射入该光学系统100，故降低了该光学系统100的物空间成像范围，不利于实现光学系统100的广角化；当TTL/DOS≥5.3时，该光学系统100的光学总长过长，不利于实现该光学系统100的小型化设计。
进一步地，在一些实施例中，第一透镜110于光轴处的厚度为CT1，第一透镜110的像侧面S2的最大光学有效半口径处的矢高为SAGs2，其中，CT1以及SAGs2满足条件式：1.5<CT1/SAGs2<3.5。具体地，CT1/SAGs2的取值可以为3.414、1.869、1.615、1.882、1.610、1.949、1.734、2.707、2.034或1.797。其中，矢高为第一透镜110的像侧面S2中心(即第一透镜110的像侧面S2与光轴的交点位置)至该面的最大光学有效半口径处于平行光轴方向上的距离，且当该值为正值时，在平行于光学系统100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光学系统100的物侧，当该值为负值时，在平行于光学系统100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光学系统100的像侧。该设计中，通过参数的设计控制CT1和SAGs2使CT1与SAGs2的比值得到合理配置，当1.5<CT1/SAGs2<3.5时，有效地避免了第一透镜110在满足屈折力的同时其中心厚度过大或第一透镜110的像侧面S2过于弯曲，而增加了第一透镜110的加工难度，从而达到降低生产成本的目的；当CT1/SAGs2≤1.5时，第一透镜110的像侧面S2过于弯曲，增大了第一透镜110的加工难度导致成本增加，且第一透镜110的像侧面S2过于弯曲，导致第一透镜110在边缘视场内容易产生边缘像差，从而不利于提升该光学系统100的成像品质；当CT1/SAGs2≥3.5时，第一透镜110的中心厚度过大，不利于实现该光学系统100的小型化与轻量化。
进一步地，在一些实施例中，光学系统100的有效焦距为f，其中，f以及EPD满足条件式：f/EPD≤1.2。具体地，f/EPD的取值可以为1.099997、1.100000、1.100000、1.099998、1.099996、1.100、1.101、1.149、1.100或1.100。该设计中，通过参数的设计控制f和EPD使f与EPD的比值得到合理配置，当f/EPD≤1.2时，使该光学系统100具有大光圈的效果以及拥有较大的景深范围，从而能够更好地获得近距离及远距离景象的细节信息。
进一步地，在一些实施例中，第一透镜110的物侧面S1于光轴处的曲率半径为Rs1，第一透镜110的像侧面S2于光轴处的曲率半径为Rs2，其中，Rs1以及Rs2满足条件式：10.3<(Rs1+Rs2)/(Rs1-Rs2)<24.5。具体地，(Rs1+Rs2)/(Rs1-Rs2)的取值可以为14.722、24.425、11.959、10.343、10.403、10.862、11.215、12.420、13.267或10.437。该设计中，第一透镜110的物侧面S1的曲率半径与第一透镜110的像侧面S2的曲率半径影响第一透镜110的弯曲程度，通过参数的设计控制(Rs1+Rs2)和(Rs1-Rs2)使(Rs1+Rs2)与(Rs1-Rs2)的比值得到合理配置，当10.3<(Rs1+Rs2)/(Rs1-Rs2)<24.5时，有利于校正该光学系统100在边缘视场内产生的边缘像差，以抑制像散的产生，减小周边视角的主光线入射至成像面S7的角度，从而提升该光学系统100的成像品质；当(Rs1+Rs2)/(Rs1-Rs2)≤10.3或当(Rs1+Rs2)/(Rs1-Rs2)≥24.5时，不利于校正该光学系统100的像差。
进一步地，在一些实施例中，第二透镜120于光轴处的厚度为CT2，第一透镜110与第二透镜120于光轴上的空气间距为d12，光学系统100的有效焦距为f，其中，CT2、d12以及f满足条件式：0.5<(CT2+d12)/f<1.0。具体地，(CT2+d12)/f的比值可以为0.717、0.720、0.781、0.788、0.817、0.649、0.736、0.679、0.696或0.721。该设计中，通过参数的设计控制(CT2+d12)和f使(CT2+d12)与f的比值得到合理配置，当0.5<(CT2+d12)/f<1.0时，可有效地避免第二透镜120的中心厚度过大，和/或第一透镜110与第二透镜120于光轴上的空气间隔过大，从而有利于实现该光学系统100的小型化设计，且合理的透镜厚度与透镜间隔设置，有利于该光学系统100像差的校正，从而提高成像品质；当(CT2+d12)/f≤0.5时，第二透镜120的中心厚度过小，和/或第一透镜110与第二透镜120于光轴上的空气间隔过小，则不利于该光学系统100的像差的校正；当(CT2+d12)/f≥1.0时，第二透镜120的中心厚度过大，和/或第一透镜110与第二透镜120于光轴上的空气间隔过大，则不有利于实现该光学系统100的小型化设计。
进一步地，为减少该光学系统100中的杂光以提升该光学系统100的成像品质，该光学系统100还包括光阑STO，光阑STO可以是孔径光阑，也可以是视场光阑，其中，本申请实施例均采用孔径光阑。光阑STO位于该光学系统100的物面与成像面S7之间，例如，可以在光学系统100的物面与第一透镜110的物侧面S1之间、第一透镜110的像侧面S2与第二透镜120的物侧面S3之间以及第二透镜120的像侧面S4与光学系统100的成像面S7之间的任意位置设置光阑STO，为节约成本，也可以在第一透镜110的物侧面S1、第一透镜110的像侧面S2、第二透镜120的物侧面S3以及第二透镜120的像侧面S4中的任意一个表面上设置光阑STO。通过对第二透镜120的物侧面S3的曲率半径进行有效地控制，在本申请实施例中，光阑STO可以设置于第一透镜110的像侧面S2与第二透镜120的物侧面S3之间，例如光阑STO设置在第一透镜110的像侧面S2与第二透镜120的物侧面S3之间且靠近第一透镜110布置，在本申请实施例中，光阑STO也可以设置于第一透镜110的像侧面S2上。该设计中，通过光阑STO中置设计，可有效地减少鬼影产生的风险，以提升该光学系统100的成像品质。
需要指出的是，透镜的物侧面指代透镜的朝向物面一侧的表面，透镜的像侧面指代透镜的朝向像面一侧的表面，例如，第一透镜110的物侧面S1指代第一透镜110的朝向(靠近)物侧一侧的表面，第一透镜110的像侧面S2指代第一透镜110的朝向(靠近)像侧一侧的表面。以上各透镜的物侧面或像侧面于光轴处的曲率半径为正表示该透镜的物侧面或像侧面朝向物面凸设，各透镜的物侧面或像侧面于光轴处的曲率半径为负表示该透镜的物侧面或像侧面朝向像面凸设。
为校正该光学系统100的像差以提高该光学系统100的成像品质，在第一透镜110和第二透镜120的多个物侧面中，以及在第一透镜110和第二透镜120的多个像侧面中，至少有一个面为非球面，例如，第一透镜110的物侧面S1可以为非球面，第二透镜120的物侧面S3也可以为非球面。在本实施例中，第一透镜110的物侧面S1、第一透镜110的像侧面S2、第二透镜120的物侧面S3以及第二透镜120的像侧面S4均为非球面。需要注意的是，以上表面为非球面可以是透镜的整个表面为非球面，也可以是透镜的表面的部分为非球面，例如，第一透镜110于近光轴处的部分为非球面。
为节约该光学系统100的成本，第一透镜110以及第二透镜120可以均采用塑料材质制成。考虑到光学系统100的成像品质不仅与光学系统100中的各透镜之间的配合有关，还与各透镜的材质密切相关，为提高光学系统100的成像品质，第一透镜110以及第二透镜120也可以部分或全部采用玻璃材质制成。
被拍摄物体所发射的光线由物侧依次穿过光学系统100的第一透镜110以及第二透镜120后到达成像面S7，并在成像面S7成像，为实现对成像感光元件(例如图像传感器)的保护，光学系统100还可以包括保护玻璃130，保护玻璃130设置于第二透镜120的像侧面S4与成像面S7之间，其中，保护玻璃130包括靠近物侧的第一表面S5以及靠近像侧的第二表面S6。
根据上述各实施例的描述，以下提出更为具体的实施例及附图予以说明。
实施例一
请参照图1至图2C所示，光学系统100包括沿光轴从物侧至像侧依次设置的第一透镜110、光阑STO、第二透镜120、保护玻璃130以及成像面S7。
第一透镜110具有正屈折力，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具有正屈折力，第二透镜120的物侧面S3于近光轴处为凸面，第二透镜120的像侧面S4于近光轴处亦为凸面。
实施例一中，各透镜的焦距的参考波长为10000.000nm，阿贝数和折射率的参考波长均为587.56nm。光学系统100的相关参数如表1所示，其中，表1中f表示该光学系统100的有效焦距，FNO表示光圈值，FOV表示光学系统100的对角线方向的视场角，需要注意的是，焦距、曲率半径以及厚度均以毫米为单位。
表1
由上表1可知，在本申请实施例一中，第一透镜110的焦距与光学系统100的有效焦距之间的关系为f1/f＝12.010，第二透镜120的焦距与光学系统100的有效焦距之间的关系为f2/f＝0.874。
光学系统100的透镜的表面可能是非球面，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为非球面顶点的曲率，k为圆锥系数，Ai为非球面面型公式中与第i项高次项相对应的系数，A4、A6、A8、A10、A12、A14、A18、A20分别表示4阶、6阶、8阶、10阶、12阶、14阶、16阶、18阶、20阶对应阶次的非球面系数。本申请实施例一中，第一透镜110的物侧面S1、第一透镜110的像侧面S2、第二透镜120的物侧面S3以及第二透镜120的像侧面S4均为非球面，各透镜非球面的表面所对应的圆锥常数K和非球面系数如表2所示：
表2
| 面序号 | 1 | 2 | 4 | 5 |
| K | 6.430E-01 | -8.733E-01 | 0.000E+00 | 0.000E+00 |
| A4 | 1.000E-02 | 5.283E-02 | 1.659E-03 | 1.576E-02 |
| A6 | -1.575E-02 | -4.234E-02 | 8.049E-03 | -6.972E-02 |
| A8 | -1.691E-02 | 4.003E-02 | -5.273E-02 | 3.711E-02 |
| A10 | 3.158E-02 | -3.506E-02 | 8.579E-02 | -2.424E-02 |
| A12 | -2.096E-02 | 1.861E-02 | -6.551E-02 | 2.112E-03 |
| A14 | 2.353E-03 | -1.620E-03 | 5.388E-02 | -1.378E-03 |
| A16 | -7.519E-04 | 3.460E-04 | -3.418E-03 | 4.380E-05 |
| 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2A为本申请实施例一中在波长为8000.000nm、9000.000nm、10000.000nm、11000.000nm、12000.000nm、13000.000nm以及14000.000nm的光学系统的纵向球差曲线图，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汇聚焦点的偏离，其中，沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移量，沿Y轴方向的纵坐标表示归一化视场角。
由图2A可以看出8000.000nm、9000.000nm、10000.000nm、11000.000nm、12000.000nm、13000.000nm以及14000.000nm的波长对应的球差均在1.000mm以内，说明本申请实施例一中的光学系统的成像质量较好。
图2B为本申请实施例一中的光学系统的像散曲线图，像散曲线子午像面弯曲和弧矢像面弯曲，其中，沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移量，沿Y轴方向的纵坐标表示像高，其单位为mm。图2B中的S曲线代表参考波长为10000.000nm的弧矢像面弯曲，T曲线代表参考波长为10000.000nm的子午像面弯曲。在参考波长为10000.000nm的情况下，由图2B可以看出像高位于1.92mm以内，得到了较好的补偿。
图2C为本申请实施例一中的光学系统的畸变曲线图，畸变曲线表示不同视场角对应的畸变大小值，其中，沿X轴方向的横坐标表示畸变率，沿Y轴方向的纵坐标表示视场角。在参考波长为10000.000nm的情况下，由图2C可以看出畸变得到了很好的校正。
实施例二
请参照图3至图4C所示，光学系统100包括沿光轴从物侧至像侧依次设置的第一透镜110、光阑STO、第二透镜120、保护玻璃130以及成像面S7。
第一透镜110具有正屈折力，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具有正屈折力，第二透镜120的物侧面S3于近光轴处为凸面，第二透镜120的像侧面S4于近光轴处亦为凸面。
实施例二中，光学系统100的相关参数定义与实施例一相同，此处不再赘述，第一透镜110的物侧面S1、第一透镜110的像侧面S2、第二透镜120的物侧面S3以及第二透镜120的像侧面S4均为非球面，各透镜参数由表3和表4给出。
表3
由上表3可知，在实施例二中，第一透镜110的焦距与光学系统100的有效焦距之间的关系为f1/f＝4.695，第二透镜120的焦距与光学系统100的有效焦距之间的关系为f2/f＝0.942。
表4
由图4A可以看出8000.000nm、9000.000nm、10000.000nm、11000.000nm、12000.000nm、13000.000nm以及14000.000nm的波长对应的球差均在1.000mm以内，说明本申请实施例二中的光学系统的成像质量较好。在参考波长为10000.000nm的情况下，由图4B可以看出像高位于1.920mm以内，得到了较好的补偿，由图4C可以看出畸变得到了很好的校正。
实施例三
请参照图5至图6C所示，光学系统100包括沿光轴从物侧至像侧依次设置的第一透镜110、光阑STO、第二透镜120、保护玻璃130以及成像面S7。
第一透镜110具有正屈折力，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具有正屈折力，第二透镜120的物侧面S3于近光轴处为凸面，第二透镜120的像侧面S4于近光轴处亦为凸面。
实施例三中，光学系统100的相关参数定义与实施例一相同，此处不再赘述，第一透镜110的物侧面S1、第一透镜110的像侧面S2、第二透镜120的物侧面S3以及第二透镜120的像侧面S4均为非球面，各透镜参数由表5和表6给出。
表5
由上表5可知，在实施例三中，第一透镜110的焦距与光学系统100的有效焦距之间的关系为f1/f＝9.004，第二透镜120的焦距与光学系统100的有效焦距之间的关系为f2/f＝0.854。
表6
由图6A可以看出8000.000nm、9000.000nm、10000.000nm、11000.000nm、12000.000nm、13000.000nm以及14000.000nm的波长对应的球差均在1.000mm以内，说明本申请实施例三中的光学系统的成像质量较好。在参考波长为10000.000nm的情况下，由图6B可以看出像高位于1.920mm以内，得到了较好的补偿，由图6C可以看出畸变得到了很好的校正。
实施例四
请参照图7至图8C所示，光学系统100包括沿光轴从物侧至像侧依次设置的第一透镜110、光阑STO、第二透镜120、保护玻璃130以及成像面S7。
第一透镜110具有正屈折力，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具有正屈折力，第二透镜120的物侧面S3于近光轴处为凸面，第二透镜120的像侧面S4于近光轴处亦为凸面。
实施例四中，光学系统100的相关参数定义与实施例一相同，此处不再赘述，第一透镜110的物侧面S1、第一透镜110的像侧面S2、第二透镜120的物侧面S3以及第二透镜120的像侧面S4均为非球面，各透镜参数由表7和表8给出。
表7
由上表7可知，在实施例四中，第一透镜110的焦距与光学系统100的有效焦距之间的关系为f1/f＝10.051，第二透镜120的焦距与光学系统100的有效焦距之间的关系为f2/f＝0.829。
表8
由图8A可以看出8000.000nm、9000.000nm、10000.000nm、11000.000nm、12000.000nm、13000.000nm以及14000.000nm的波长对应的球差均在1.000mm以内，说明本申请实施例四中的光学系统的成像质量较好。在参考波长为10000.000nm的情况下，由图8B可以看出像高位于1.920mm以内，得到了较好的补偿，由图8C可以看出畸变得到了很好的校正。
实施例五
请参照图9至图10C所示，光学系统100包括沿光轴从物侧至像侧依次设置的第一透镜110、光阑STO、第二透镜120、保护玻璃130以及成像面S7。
第一透镜110具有正屈折力，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具有正屈折力，第二透镜120的物侧面S3于近光轴处为凸面，第二透镜120的像侧面S4于近光轴处亦为凸面。
实施例五中，光学系统100的相关参数定义与实施例一相同，此处不再赘述，第一透镜110的物侧面S1、第一透镜110的像侧面S2、第二透镜120的物侧面S3以及第二透镜120的像侧面S4均为非球面，各透镜参数由表9和表10给出。
表9
由上表9可知，在实施例五中，第一透镜110的焦距与光学系统100的有效焦距之间的关系为f1/f＝19.343，第二透镜120的焦距与光学系统100的有效焦距之间的关系为f2/f＝0.826。
表10
| 面序号 | 1 | 2 | 4 | 5 |
| K | 1.576E-01 | -4.867E-01 | 4.319E+01 | -2.012E+01 |
| A4 | -1.610E-02 | -1.079E-01 | 1.131E-02 | 2.805E-02 |
| A6 | 2.633E-03 | 1.367E-01 | -2.530E-02 | -6.081E-02 |
| A8 | 1.560E-03 | -8.104E-01 | 3.744E-02 | 2.637E-02 |
| A10 | -2.560E-02 | 3.576E-01 | -2.685E-02 | -3.846E-02 |
| A12 | 1.730E-02 | -1.238E-01 | 4.699E-03 | 1.199E-02 |
| A14 | -1.142E-03 | 1.699E-01 | -1.708E-03 | -1.890E-03 |
| A16 | 2.474E-04 | -2.273E-02 | 1.160E-04 | 1.177E-04 |
| 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10A可以看出8000.000nm、9000.000nm、10000.000nm、11000.000nm、12000.000nm、13000.000nm以及14000.000nm的波长对应的球差均在1.000mm以内，说明本申请实施例五中的光学系统的成像质量较好。在参考波长为10000.000nm的情况下，由图10B可以看出像高位于1.920mm以内，得到了较好的补偿，由图10C可以看出畸变得到了很好的校正。
实施例六
请参照图11至图12C所示，光学系统100包括沿光轴从物侧至像侧依次设置的第一透镜110、光阑STO、第二透镜120、保护玻璃130以及成像面S7。
第一透镜110具有负屈折力，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具有正屈折力，第二透镜120的物侧面S3于近光轴处为凸面，第二透镜120的像侧面S4于近光轴处亦为凸面。
实施例六中，光学系统100的相关参数定义与实施例一相同，此处不再赘述，第一透镜110的物侧面S1、第一透镜110的像侧面S2、第二透镜120的物侧面S3以及第二透镜120的像侧面S4均为非球面，各透镜参数由表11和表12给出。
表11
由上表11可知，在实施例六中，第一透镜110的焦距与光学系统100的有效焦距之间的关系为f1/f＝12.416，第二透镜120的焦距与光学系统100的有效焦距之间的关系为f2/f＝0.833。
表12
| 面序号 | 1 | 2 | 4 | 5 |
| K | 9.270E-01 | -7.511E-01 | 1.784E+00 | -8.512E+00 |
| A4 | -2.180E-02 | -3.517E-02 | 2.090E-04 | 1.245E-02 |
| A6 | 8.353E-02 | 2.424E-01 | -2.184E-02 | -8.162E-02 |
| A8 | 9.585E-03 | -5.319E-02 | 4.831E-03 | 1.609E-02 |
| A10 | -7.018E-02 | 9.548E-01 | -9.934E-02 | -7.242E-02 |
| A12 | 1.957E-03 | -6.119E-02 | 2.492E-03 | 9.951E-03 |
| A14 | -9.052E-03 | 3.590E-03 | -3.752E-04 | -3.341E-03 |
| A16 | 7.379E-04 | -1.948E-02 | 8.598E-06 | 9.372E-05 |
| 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12A可以看出8000.000nm、9000.000nm、10000.000nm、11000.000nm以及12000.000nm的波长对应的球差均在1.000mm以内，说明本申请实施例六中的光学系统的成像质量较好。在参考波长为10000.000nm的情况下，由图12B可以看出像高位于1.92mm以内，得到了较好的补偿，由图12C可以看出畸变得到了很好的校正。
实施例七
请参照图13至图14C所示，光学系统100包括沿光轴从物侧至像侧依次设置的第一透镜110、光阑STO、第二透镜120、保护玻璃130以及成像面S7。
第一透镜110具有正屈折力，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具有正屈折力，第二透镜120的物侧面S3于近光轴处为凸面，第二透镜120的像侧面S4于近光轴处亦为凸面。
实施例七中，光学系统100的相关参数定义与实施例一相同，此处不再赘述，第一透镜110的物侧面S1、第一透镜110的像侧面S2、第二透镜120的物侧面S3以及第二透镜120的像侧面S4均为非球面，各透镜参数由表13和表14给出。
表13
由上表13可知，在实施例七中，第一透镜110的焦距与光学系统100的有效焦距之间的关系为f1/f＝9.079，第二透镜120的焦距与光学系统100的有效焦距之间的关系为f2/f＝0.835。
表14
| 面序号 | 1 | 2 | 4 | 5 |
| K | -9.298E-01 | -2.665E-01 | -4.096E+00 | -7.586E+00 |
| A4 | -3.458E-03 | -3.526E-02 | 2.854E-03 | 9.563E-02 |
| A6 | 6.550E-02 | 7.095E-01 | -2.863E-02 | -6.610E-02 |
| A8 | 7.109E-03 | -1.252E-01 | 9.580E-02 | 9.020E-02 |
| A10 | -1.083E-02 | 7.634E-01 | -8.907E-02 | -7.147E-02 |
| A12 | 2.921E-03 | -2.003E-01 | 6.055E-03 | 1.639E-03 |
| A14 | -2.127E-03 | 4.107E-02 | -2.288E-04 | -9.034E-04 |
| A16 | 6.611E-04 | -2.336E-03 | 7.473E-05 | 5.860E-05 |
| 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14A可以看出8000.000nm、9000.000nm、10000.000nm、11000.000nm以及12000.000nm的波长对应的球差均在1.000mm以内，说明本申请实施例七中的光学系统的成像质量较好。在参考波长为10000.000nm的情况下，由图14B可以看出像高位于1.92mm以内，得到了较好的补偿，由图14C可以看出畸变得到了很好的校正。
实施例八
请参照图15至图16C所示，光学系统100包括沿光轴从物侧至像侧依次设置的第一透镜110、光阑STO、第二透镜120、保护玻璃130以及成像面S7。
第一透镜110具有正屈折力，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具有正屈折力，第二透镜120的物侧面S3于近光轴处为凸面，第二透镜120的像侧面S4于近光轴处亦为凸面。
实施例八中，光学系统100的相关参数定义与实施例一相同，此处不再赘述，第一透镜110的物侧面S1、第一透镜110的像侧面S2、第二透镜120的物侧面S3以及第二透镜120的像侧面S4均为非球面，各透镜参数由表15和表16给出。
表15
由上表15可知，在实施例八中，第一透镜110的焦距与光学系统100的有效焦距之间的关系为f1/f＝52.931，第二透镜120的焦距与光学系统100的有效焦距之间的关系为f2/f＝0.850。
表16
| 面序号 | 1 | 2 | 4 | 5 |
| K | -6.686E+00 | -3.524E-01 | 8.248E-01 | -7.877E-01 |
| A4 | -3.599E-03 | -8.328E-02 | 7.209E-02 | 3.250E-02 |
| A6 | 9.896E-03 | 8.560E-01 | -6.889E-02 | -7.070E-02 |
| A8 | 7.565E-03 | -6.735E-01 | 4.482E-02 | 4.967E-03 |
| A10 | -6.634E-02 | 2.038E-01 | -7.616E-02 | -9.376E-02 |
| A12 | 5.867E-04 | -1.438E-01 | 8.704E-03 | 1.405E-03 |
| A14 | -9.227E-03 | 9.577E-02 | -6.739E-04 | -6.938E-06 |
| A16 | 1.404E-05 | -7.180E-03 | 1.554E-05 | 6.756E-06 |
| 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16A可以看出8000.000nm、9000.000nm、10000.000nm、11000.000nm以及12000.000nm的波长对应的球差均在1.000mm以内，说明本申请实施例八中的光学系统的成像质量较好。在参考波长为10000.000nm的情况下，由图16B可以看出像高位于1.92mm以内，得到了较好的补偿，由图16C可以看出畸变得到了很好的校正。
实施例九
请参照图17至图18C所示，光学系统100包括沿光轴从物侧至像侧依次设置的第一透镜110、光阑STO、第二透镜120、保护玻璃130以及成像面S7。
第一透镜110具有负屈折力，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具有正屈折力，第二透镜120的物侧面S3于近光轴处为凸面，第二透镜120的像侧面S4于近光轴处亦为凸面。
实施例九中，光学系统100的相关参数定义与实施例一相同，此处不再赘述，第一透镜110的物侧面S1、第一透镜110的像侧面S2、第二透镜120的物侧面S3以及第二透镜120的像侧面S4均为非球面，各透镜参数由表17和表18给出。
表17
由上表17可知，在实施例九中，第一透镜110的焦距与光学系统100的有效焦距之间的关系为f1/f＝-61.531，第二透镜120的焦距与光学系统100的有效焦距之间的关系为f2/f＝0.864。
表18
| 面序号 | 1 | 2 | 4 | 5 |
| K | -2.564E-02 | 3.130E-01 | 0.000E+00 | 4.273E+00 |
| A4 | 1.558E-02 | 6.267E-01 | -6.809E-02 | -8.431E-03 |
| A6 | -3.332E-01 | -4.364E-01 | -8.054E-04 | 1.007E-02 |
| A8 | 7.776E-01 | 6.106E+00 | 6.648E-02 | -6.772E-02 |
| A10 | -8.669E-02 | -8.240E+00 | -8.543E-02 | 4.477E-02 |
| A12 | -5.463E-03 | 1.088E-01 | 9.465E-02 | -2.592E-03 |
| A14 | 8.907E-02 | -2.391E-03 | -4.745E-02 | 6.357E-03 |
| A16 | -3.898E-04 | 2.015E-02 | 5.119E-02 | -5.033E-04 |
| A18 | 3.975E-04 | -6.061E-02 | -5.618E-03 | 8.056E-06 |
| A20 | -8.365E-05 | 5.760E-03 | 3.445E-04 | 8.901E-07 |
由图18A可以看出8000.000nm、9000.000nm、10000.000nm、11000.000nm以及12000.000nm的波长对应的球差均在1.000mm以内，说明本申请实施例九中的光学系统的成像质量较好。在参考波长为10000.000nm的情况下，由图18B可以看出像高位于1.92mm以内，得到了较好的补偿，由图18C可以看出畸变得到了很好的校正。
实施例十
请参照图19至图20C所示，光学系统100包括沿光轴从物侧至像侧依次设置的第一透镜110、光阑STO、第二透镜120、保护玻璃130以及成像面S7。
第一透镜110具有负屈折力，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具有正屈折力，第二透镜120的物侧面S3于近光轴处为凸面，第二透镜120的像侧面S4于近光轴处亦为凸面。
实施例十中，光学系统100的相关参数定义与实施例一相同，此处不再赘述，第一透镜110的物侧面S1、第一透镜110的像侧面S2、第二透镜120的物侧面S3以及第二透镜120的像侧面S4均为非球面，各透镜参数由表19和表20给出。
表19
由上表19可知，在实施例十中，第一透镜110的焦距与光学系统100的有效焦距之间的关系为f1/f＝-18.500，第二透镜120的焦距与光学系统100的有效焦距之间的关系为f2/f＝0.835。
表20
| 面序号 | 1 | 2 | 4 | 5 |
| K | -9.678E-01 | -1.384E-02 | 2.128E-01 | 1.509E-01 |
| A4 | 8.896E-02 | 6.260E-01 | -4.899E-03 | 4.860E-03 |
| A6 | -6.061E-02 | -7.718E-01 | 2.194E-03 | -9.920E-02 |
| A8 | 7.037E-02 | 8.333E-01 | -1.185E-03 | 1.630E-03 |
| A10 | -3.269E-03 | -7.388E-01 | 3.099E-03 | -3.739E-03 |
| A12 | 8.995E-03 | 6.373E-01 | -2.969E-04 | 9.053E-03 |
| A14 | -6.929E-04 | -5.204E-02 | 4.991E-04 | -7.243E-04 |
| A16 | 5.657E-05 | 7.959E-03 | -4.467E-06 | 1.261E-07 |
| 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20A可以看出8000.000nm、9000.000nm、10000.000nm、11000.000nm以及12000.000nm的波长对应的球差均在1.000mm以内，说明本申请实施例十中的光学系统的成像质量较好。在参考波长为10000.000nm的情况下，由图20B可以看出像高位于1.92mm以内，得到了较好的补偿，由图20C可以看出畸变得到了很好的校正。
在本申请各实施例中，将该光学系统100各参数的具体数值带入对应的条件式得出表21。
表21
本申请实施例的第二方面提供了一种取像模组200，请参照图21所示，图21为本申请一种实施例中的取像模组200的结构示意图。该取像模组200包括图像传感器210以及上述的光学系统100，图像传感器210设于光学系统100的像侧，其中，光学系统100用于接收被拍摄物体所发射的光线并投射至图像传感器210上，图像传感器210用于将光线的光信号转化成图像信号。具有上述光学系统100的取像模组200，在满足小型化、轻薄化设计的同时具有良好的成像品质，并且降低了生产成本。
本申请实施例的第三方面提供了一种电子设备300，该电子设备300包括固定件(图中未示出)以及上述的取像模组200，取像模组200设于固定件上，其中，固定件用于承载取像模组200，固定件可以直接是电子设备300的外壳，也可以是将取像模组200固定在电子设备300的外壳上的一个中间连接结构，这里对中间连接结构的具体结构不做赘述，设计人员可根据实际需要进行合理设计。电子设备300可以但不仅限于红外测温仪、红外热像仪或红外热电视等具有测温功能的设备。如图22所示，电子设备300为红外测温仪。具有上述取像模组200的电子设备300，在满足小型化、轻薄化的设计同时具有良好的成像品质，并且降低了生产成本。
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 (9)
1.一种光学系统，其特征在于，包括沿光轴从物侧到像侧依次设置的第一透镜以及第二透镜；
其中，所述第一透镜具有屈折力，所述第一透镜的物侧面于近光轴处为凸面，所述第一透镜的像侧面于近光轴处为凹面，所述第二透镜具有正屈折力，所述第二透镜的物侧面于近光轴处为凸面，所述第二透镜的像侧面于近光轴处为凸面；其中，所述光学系统中具有光焦度的透镜为两片；
其中，所述光学系统的最大视场角为FOV，所述光学系统的入瞳直径为EPD，所述第一透镜于光轴处的厚度为CT1，所述第一透镜的像侧面的最大光学有效半口径处的矢高为SAGs2，且FOV以及EPD，CT1以及SAGs2满足条件式：
19.5deg/mm<FOV/EPD<25.0deg/mm；
1.5<CT1/SAGs2<3.5。
2.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，
所述第一透镜的焦距为f1，所述光学系统的有效焦距为f，其中，f1以及f满足条件式：
-67.0<f1/f<58.0。
3.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，
所述第二透镜的焦距为f2，所述第二透镜的物侧面于光轴处的曲率半径为Rs3，其中，f2以及Rs3满足条件式：
2.4<Rs3/f2<14.0。
4.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，
所述第一透镜的物侧面至所述光学系统的成像面于光轴上的距离为TTL，所述第一透镜的物侧面至所述光学系统的光阑的表面于光轴上的距离为DOS，其中，TTL以及DOS满足条件式：
3.0<TTL/DOS<5.3。
5.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，
所述光学系统的有效焦距为f，其中，f以及EPD满足条件式：
f/EPD≤1.2。
6.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，
所述第一透镜的物侧面于光轴处的曲率半径为Rs1，所述第一透镜的像侧面于光轴处的曲率半径为Rs2，其中，Rs1以及Rs2满足条件式：
10.3<(Rs1+Rs2)/(Rs1-Rs2)<24.5。
7.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，
所述第二透镜于光轴处的厚度为CT2，所述第一透镜与所述第二透镜于光轴上的空气间距为d12，所述光学系统的有效焦距为f，其中，CT2、d12以及f满足条件式：
0.5<(CT2+d12)/f<1.0。
8.一种取像模组，其特征在于，包括：
图像传感器；及
权利要求1-7中的任一项所述的光学系统，所述图像传感器设于所述光学系统的像侧。
9.一种电子设备，其特征在于，
包括固定件及权利要求8所述的取像模组，所述取像模组设于所述固定件。
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