CN113296237B - 光学系统、取像模组及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种光学系统、取像模组及电子设备。光学系统包括：具有负屈折力的第一透镜，像侧面于近光轴处为凹面；具有屈折力的第二透镜，物侧面于近光轴处为凸面；具有屈折力的第三透镜；具有屈折力的第四透镜，物侧面于近光轴处为凸面；具有屈折力的第五透镜，物侧面于近光轴处为凸面，像侧面于近光轴处为凹面；述光学系统满足：95°≤FOV/FNO≤120°；FOV为光学系统的最大视场角，FNO为光学系统的光圈数。上述光学系统，能够实现大视角与大光圈特性。

Description

光学系统、取像模组及电子设备

技术领域

本发明涉及摄像领域，特别是涉及一种光学系统、取像模组及电子设备。

背景技术

近些年来，飞行时间法(Time of flight，TOF)探测技术因具有响应速度快、不容易受环境光线干扰、深度信息获取精度高等优点，得到越来越广泛的运用。为获取更多场景信息，提升探测效率，业界对TOF设备的性能也提出了更高的要求。然而，目前的TOF设备获取场景信息有限，难以满足大范围探测需求。

发明内容

基于此，有必要针对目前的TOF设备获取场景信息有限，难以满足大范围探测需求的问题，提供一种光学系统、取像模组及电子设备。

一种光学系统，沿光轴由物侧至像侧依次包括：

具有负屈折力的第一透镜，所述第一透镜的像侧面于近光轴处为凹面；

具有屈折力的第二透镜，所述第二透镜的物侧面于近光轴处为凸面；

具有屈折力的第三透镜；

具有屈折力的第四透镜，所述第四透镜的物侧面于近光轴处为凸面；

具有屈折力的第五透镜，所述第五透镜的物侧面于近光轴处为凸面，像侧面于近光轴处为凹面；

且所述光学系统满足以下条件式：

95°≤FOV/FNO≤120°；

其中，FOV为所述光学系统的最大视场角，FNO为所述光学系统的光圈数。

上述光学系统，第一透镜具有负屈折力，有利于扩大光学系统的视场角，使得光学系统能够获取更多的场景信息。第一透镜的像侧面于近光轴处为凹面，有利于大视角的光线进入光学系统中。第二透镜的物侧面于近光轴处为凸面，有利于修正光学系统的像散。第四透镜的物侧面于近光轴处为凸面，有利于缩短光学系统的系统总长。第五透镜的物侧面于近光轴处为凸面，有利于校正光学系统的像差。

满足上述条件式，有利于扩大光学系统的视场角并增大光学系统的光圈，实现大视角及大光圈特性，大视角特性的实现有利于光学系统获取更多的场景信息，满足大范围探测的需求，大光圈特性的实现有利于改善大视角带来的边缘相对亮度下降快的问题，从而也有利于获取更多的场景信息。超过上述条件式的上限，光学系统的视场角及光圈过大，难以实现像差平衡以及光学性能的提升。低于上述条件式的下限，光学系统的视场角及光圈太小，导致光学系统获取的场景信息有限，难以满足大范围探测需求。

在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：

1.25≤TTL/IMGH≤1.55；

其中，TTL为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，IMGH为所述光学系统的最大视场角所对应的像高。满足上述条件式，能够合理配置光学系统的光学总长与像高的比值，在兼顾良好的成像质量的同时有利于缩短光学系统的系统总长，实现小型化设计。超过上述条件式的上限，光学系统的光学总长过长，不利于小型化设计的实现。低于上述条件式的下限，光学系统的光学总长过短，容易使得光学系统中透镜面型过于复杂，降低光学系统的生产良率，同时容易降低光学系统校正像差的能力，导致成像质量的下降。

在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：

0.45≤SD11/IMGH≤0.75；

其中，SD11为所述第一透镜的物侧面的最大有效半口径，IMGH为所述光学系统的最大视场角所对应的像高。满足上述条件式，能够对第一透镜的物侧面的最大有效半口径以及光学系统的像高的比值进行合理配置，有利于将第一透镜的物侧面的有效半口径限制在合理范围，从而有利于缩短光学系统的整体尺寸，实现小头部设计，进而有利于光学系统在电子设备中的应用。低于上述条件式的下限，第一透镜的物侧面的有效口径过小，导致边缘视场像差校正困难，边缘相对照度快速降低，进而降低光学系统的成像质量。超过上述条件式的上限，第一透镜的物侧面的有效口径过大，不利于光学系统的小型化设计。

在其中一个实施例中，所述光学系统还包括光阑，所述光阑设置于所述第一透镜及所述第二透镜之间，或设置于所述第二透镜及所述第三透镜之间，且所述光学系统满足以下条件式：

1.09mm≤R21/IND2≤4.1mm；

其中，R21为所述第二透镜的物侧面于光轴处的曲率半径，IND2为所述第二透镜在940nm波长处的有效折射率。满足上述条件式，对于光阑设置于第二透镜及第三透镜之间的方案而言，能够减小第二透镜提供的屈折力，配合第二透镜的高折射率材料，有利于合理偏折经第一透镜的光线，分担第一透镜的屈折力，从而有利于降低第一透镜的面型复杂度，进而有利于轴上色差与畸变的平衡；对于光阑设置于第一透镜与第二透镜之间的方案而言，能够增强第二透镜提供的屈折力，配合第二透镜的低折射率材料，有利于合理偏折经第一透镜的光线，提升光学系统的成像质量。

在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：

130≤V1+V3+V5≤135；

其中，V1为所述第一透镜在940nm波长处的阿贝数，V3为所述第三透镜在940nm波长处的阿贝数，V5为所述第五透镜在940nm波长处的阿贝数。满足上述条件式，能够对第一透镜、第三透镜及第五透镜的阿贝数进行合理配置，增大第一透镜、第三透镜以及第五透镜的阿贝数，从而提升第一透镜、第三透镜及第五透镜的色差校正效果，同时，也能够使得色差校正效果良好的三片透镜均匀分布于光学系统中，从而有利于提升光学系统色散校正能力，进而提升光学系统的成像质量；另外，将第一透镜、第三透镜及第五透镜的阿贝数之和设置在合理范围内，也有利于降低实际生产中材料色散值变化引起的不良影响。

在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：

1.1mm≤CT23+CT34+CT45+CT2≤1.5mm；

其中，CT23为所述第二透镜的像侧面至所述第三透镜的物侧面于光轴上的距离，CT34为所述第三透镜的像侧面至所述第四透镜的物侧面于光轴上的距离，CT45为所述第四透镜的像侧面至所述第五透镜的物侧面于光轴上的距离，CT2为所述第二透镜于光轴上的厚度。满足上述条件式，有利于压缩第二透镜至第五透镜中相邻两透镜之间的间隙，从而使得光学系统的结构更加紧凑，有利于光学系统机械结构的排布，同时降低光学系统的制造及装配成本。

在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：

5.0≤|(R11+R51)/BF|≤1100；

其中，R11为所述第一透镜的物侧面于光轴处的曲率半径，R51为所述第五透镜的物侧面于光轴处的曲率半径，BF为所述第五透镜的像侧面至所述光学系统的成像面于光轴方向上的最短距离。满足上述条件式，能够对第一透镜的面型进行合理配置，有利于将第一透镜的中心厚度限制于合理范围内，从而使得第一透镜的中心厚度与边缘厚度差异不会过大，有利于第一透镜的加工；同时，能够对第五透镜的面型进行合理配置，使得第五透镜的物侧面不会过度弯曲，配合合适的BF值，有利于调配光学系统100与感光元件的入射角，从而使得光学系统对感光元件的匹配角更加合理，避免光学系统在感光元件的选择上陷入困难；另外，还能够对BF的数值进行合理配置，从而有利于降低光学系统与感光元件的匹配难度，提升制程可靠性。低于上述条件式的下限，BF过大，不利于光学系统的小型化设计。超过上述条件式的上限，BF过小，加大光学系统的组装难度，且容易使得光学系统与感光元件的匹配性下降，从而导致光学系统的解像力下降及色彩异常。

在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：

0.1≤(R12+|R22|)/|R42|≤2.6；

其中，R12为所述第一透镜的像侧面于光轴处的曲率半径，R22为所述第二透镜的像侧面于光轴处的曲率半径，R42为所述第四透镜的像侧面于光轴处的曲率半径。满足上述条件式，能够有效约束第一透镜与第二透镜的像侧面面型，降低第一透镜与第二透镜的像侧面边缘面型的弯曲程度，从而有利于避免大角度光线在第一透镜与第二透镜之间的局部发生多次反射，进而降低鬼像产生的风险；同时，能够合理配置第一透镜、第二透镜及第四透镜的像侧面面型，缩小第一透镜至第四透镜中各透镜的面形变化程度，从而有利于降低光学系统的整体公差敏感度；另外，能够减小第一透镜、第二透镜及第四透镜的像侧面面型弯曲程度，有利于减少光学系统杂散光的产生。

一种取像模组，包括感光元件以及上述任一实施例所述的光学系统，所述感光元件设置于所述光学系统的像侧。在所述取像模组中采用上述光学系统，有利于实现大视角与大光圈特性，从而有利于获取更多的场景信息，满足大范围探测的需求。

一种电子设备，包括发射模组以及上述的取像模组，所述发射模组发射的红外线能够经待测物反射后被所述取像模组接收。在所述电子设备中采用上述取像模组，有利于实现大视角与大光圈特性，从而有利于获取更多的场景信息，满足大范围探测的需求。

附图说明

图1为本申请第一实施例中的光学系统的结构示意图；

图2为本申请第一实施例中的光学系统的纵向球差图、像散图及畸变图；

图3为本申请第二实施例中的光学系统的结构示意图；

图4为本申请第二实施例中的光学系统的纵向球差图、像散图及畸变图；

图5为本申请第三实施例中的光学系统的结构示意图；

图6为本申请第三实施例中的光学系统的纵向球差图、像散图及畸变图；

图7为本申请第四实施例中的光学系统的结构示意图；

图8为本申请第四实施例中的光学系统的纵向球差图、像散图及畸变图；

图9为本申请第五实施例中的光学系统的结构示意图；

图10为本申请第五实施例中的光学系统的纵向球差图、像散图及畸变图；

图11为本申请第六实施例中的光学系统的结构示意图；

图12为本申请第六实施例中的光学系统的纵向球差图、像散图及畸变图；

图13为本申请一实施例中的取像模组的示意图；

图14为本申请一实施例中的电子设备的示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，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”、“轴向”、“径向”、“周向”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发明和简化描述，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发明的限制。

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至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；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，除非另有明确的限定。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发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

请参见图1，在本申请的一些实施例中，光学系统100沿光轴110由物侧到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以及第五透镜L5。具体地，第一透镜L1包括物侧面S1及像侧面S2，第二透镜L2包括物侧面S3及像侧面S4，第三透镜L3包括物侧面S5及像侧面S6，第四透镜L4包括物侧面S7及像侧面S8，第五透镜L5包括物侧面S9及像侧面S10。

其中，第一透镜L1具有负屈折力，有利于扩大光学系统100的视场角，使得光学系统100能够获取更多的场景信息。第一透镜L1的像侧面S2于近光轴110处为凹面，有利于大视角的光线进入光学系统100中。第二透镜L2具有屈折力。第二透镜L2的物侧面S3于近光轴110处为凸面，有利于修正光学系统100的像散。第三透镜L3具有屈折力。第四透镜L4具有屈折力。第四透镜L4的物侧面S7于近光轴110处为凸面，有利于缩短光学系统100的系统总长。第五透镜L5具有屈折力。第五透镜L5的物侧面S9于近光轴110处为凸面，有利于校正光学系统100的像差。第五透镜L5的像侧面S10于近光轴110处为凹面。

另外，在一些实施例中，光学系统100设置有光阑STO，光阑STO可设置于第一透镜L1及第二透镜L2之间，或者设置于第二透镜L2及第三透镜L3之间。光阑STO可以为孔径光阑。在一些实施例中，光学系统100还包括设置于第五透镜L5像侧的红外带通滤光片L6，红外带通滤光片L6包括物侧面S11及像侧面S12。在一些实施例中，光学系统100还包括位于第五透镜L5像侧的像面S13，像面S13即为光学系统100的成像面，入射光经第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5调节后能够成像于像面S13。值得注意的是，红外带通滤光片L6可以供红外线透过，例如，在一些实施例中，红外带通滤光片L6可透过波长在930nm-950nm范围内的红外光。由此，光学系统100可应用于具有立体成像及红外探测功能的电子设备中，例如，应用于TOF设备的接收模块中，TOF设备的发射模块发射的红外线经待测物反射后进入接收模块中被光学系统100接收。

在一些实施例中，光学系统100的各透镜的物侧面和像侧面均为非球面。非球面结构的采用能够提高透镜设计的灵活性，并有效地校正球差，改善成像质量。在另一些实施例中，光学系统100的各透镜的物侧面和像侧面也可以均为球面。需要注意的是，上述实施例仅是对本申请的一些实施例的举例，在一些实施例中，光学系统100中各透镜的表面可以是非球面或球面的任意组合。

在一些实施例中，光学系统100中的各透镜的材质可以均为玻璃或均为塑料。采用塑料材质的透镜能够减少光学系统100的重量并降低生产成本，配合光学系统100的小尺寸以实现光学系统100的轻薄化设计。而采用玻璃材质的透镜使光学系统100具备优良的光学性能以及较高的耐温性能。需要注意的是，光学系统100中各透镜的材质也可以为玻璃和塑料的任意组合，并不一定要是均为玻璃或均为塑料。

需要注意的是，第一透镜L1并不意味着只存在一片透镜，在一些实施例中，第一透镜L1中也可以存在两片或多片透镜，两片或多片透镜能够形成胶合透镜，胶合透镜最靠近物侧的表面可视为物侧面S1，最靠近像侧的表面可视为像侧面S2。或者，第一透镜L1中的各透镜之间并不形成胶合透镜，但各透镜之间的距离相对固定，此时最靠近物侧的透镜的物侧面为物侧面S1，最靠近像侧的透镜的像侧面为像侧面S2。另外，一些实施例中的第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4或第五透镜L5中的透镜数量也可大于或等于两片，且任意相邻透镜之间可以形成胶合透镜，也可以为非胶合透镜。

进一步地，在一些实施例中，光学系统100满足条件式：95°≤FOV/FNO≤120°；其中，FOV为光学系统100的最大视场角，FNO为光学系统100的光圈数。具体地，FOV/FNO可以为：98.777、99.321、100.369、105.847、108.257、110.774、114.198、115.024、115.885或116.218，数值单位为°。满足上述条件式，有利于扩大光学系统100的视场角并增大光学系统100的光圈，实现大视角及大光圈特性，大视角特性的实现有利于光学系统100获取更多的场景信息，满足大范围探测的需求，大光圈特性的实现有利于改善大视角带来的边缘相对亮度下降快的问题，从而也有利于获取更多的场景信息。超过上述条件式的上限，光学系统100的视场角及光圈过大，难以实现像差平衡以及光学性能的提升。低于上述条件式的下限，光学系统100的视场角及光圈太小，导致光学系统100获取的场景信息有限，难以满足大范围探测需求。

在一些实施例中，光学系统100满足条件式：130°≤FOV≤160.0°。具体地，FOV可以为：140.26、142.34、147.15、151.30、152.44、154.32、155.11、157.36、158.74或159.29，数值单位为°。满足上述条件式，光学系统100能够实现广角特性，从而能够获取更多的场景信息，满足大范围探测的需求。

在一些实施例中，光学系统100满足条件式：1.3≤FNO≤1.5。具体地，FNO可以为：1.33、1.35、1.36、1.38、1.40、1.42、1.45、1.46、1.47或1.48。满足上述条件式，光学系统100能够实现大光圈特性，为光学系统100提供更多入射光线，从而获取足够的场景分析数据。

在一些实施例中，光学系统100满足条件式：1.25≤TTL/IMGH≤1.55；其中，TTL为第一透镜L1的物侧面S1至光学系统100的成像面于光轴110上的距离，IMGH为光学系统100的最大视场角所对应的像高。具体地，TTL/IMGH可以为：1.301、1.325、1.367、1.398、1.412、1.435、1.466、1.471、1.498或1.500。满足上述条件式，能够合理配置光学系统100的光学总长与像高的比值，在兼顾良好的成像质量的同时有利于缩短光学系统100的系统总长，实现小型化设计。超过上述条件式的上限，光学系统100的光学总长过长，不利于小型化设计的实现。低于上述条件式的下限，光学系统100的光学总长过短，容易使得光学系统100中透镜面型过于复杂，降低光学系统100的生产良率，同时容易降低光学系统100校正像差的能力，导致成像质量的下降。

需要说明的是，在一些实施例中，光学系统100可以匹配具有矩形感光面的感光元件，光学系统100的成像面与感光元件的感光面重合。此时，光学系统100成像面上有效像素区域具有水平方向以及对角线方向，则FOV可以理解为光学系统100对角线方向的最大视场角，ImgH可以理解为光学系统100成像面上有效像素区域对角线方向的长度的一半。

在一些实施例中，光学系统100满足条件式：5.5mm≤TTL≤6.5mm。具体地，TTL可以为：5.52、5.61、5.68、5.73、5.82、5.99、6.01、6.03、6.11或6.36，数值单位为mm。满足上述条件式，光学系统100能够实现小型化设计，有利于光学系统100在电子设备中的应用。

在一些实施例中，光学系统100满足条件式：0.45≤SD11/IMGH≤0.75；其中，SD11为第一透镜L1的物侧面S1的最大有效半口径，IMGH为光学系统100的最大视场角所对应的像高。具体地，SD11/IMGH可以为：0.507、0.523、0.564、0.578、0.599、0.654、0.677、0.682、0.702或0.723。满足上述条件式，能够对第一透镜L1的物侧面S1的最大有效半口径以及光学系统100的像高的比值进行合理配置，有利于将第一透镜L1的物侧面S1的有效半口径限制在合理范围，从而有利于缩短光学系统100的整体尺寸，实现小头部设计，进而有利于光学系统100在电子设备中的应用。低于上述条件式的下限，第一透镜L1的物侧面S1的有效口径过小，导致边缘视场像差校正困难，边缘相对照度快速降低，进而降低光学系统100的成像质量。超过上述条件式的上限，第一透镜L1的物侧面S1的有效口径过大，不利于光学系统100的小型化设计。

在一些实施例中，光学系统100满足条件式：1.09mm≤R21/IND2≤4.1mm；其中，R21为第二透镜L2的物侧面S3于光轴110处的曲率半径，IND2为第二透镜L2在940nm波长处的有效折射率。具体地，R21/IND2可以为：1.090、1.347、1.555、1.854、2.664、2.766、3.024、3.285、3.951或4.061，数值单位为mm。满足上述条件式，对于光阑STO设置于第二透镜L2及第三透镜L3之间的方案而言，能够减小第二透镜L2提供的屈折力，配合第二透镜L2的高折射率材料，有利于合理偏折经第一透镜L1的光线，分担第一透镜L1的屈折力，从而有利于降低第一透镜L1的面型复杂度，进而有利于轴上色差与畸变的平衡；对于光阑STO设置于第一透镜L1与第二透镜L2之间的方案而言，能够增强第二透镜L2提供的屈折力，配合第二透镜L2的低折射率材料，有利于合理偏折经第一透镜L1的光线，提升光学系统100的成像质量。

需要说明的是，光阑STO在光学系统100中的设置位置不同，为提升光学系统100的成像质量，光学系统100中透镜的屈折力分配也不同。具体地，当光阑STO设置于第二透镜L2及第三透镜L3之间，需要第二透镜L2提供更小屈折力并采用更高折射率材质，当光阑STO设置于第一透镜L1与第二透镜L2之间，需要第二透镜L2提供更大屈折力并采用更低折射率材质。满足上述条件式，根据第二透镜L2的不同设置需求选用不同的第二透镜L2参数，能够提升光学系统100的成像质量。

在一些实施例中，光学系统100满足条件式：130≤V1+V3+V5≤135；其中，V1为第一透镜L1在940nm波长处的阿贝数，V3为第三透镜L3在940nm波长处的阿贝数，V5为第五透镜L5在940nm波长处的阿贝数。具体地，V1+V3+V5可以为：132.224、132.354、132.368、132.377、132.420、132.469、132.552、132.567、132.603或132.624。满足上述条件式，能够对第一透镜L1、第三透镜L3及第五透镜L5的阿贝数进行合理配置，增大第一透镜L1、第三透镜L3以及第五透镜L5的阿贝数，从而提升第一透镜L1、第三透镜L3及第五透镜L5的色差校正效果，同时，也能够使得色差校正效果良好的三片透镜均匀分布于光学系统100中，从而有利于提升光学系统100色散校正能力，进而提升光学系统100的成像质量；另外，将第一透镜L1、第三透镜L3及第五透镜L5的阿贝数之和设置在合理范围内，也有利于降低实际生产中材料色散值变化引起的不良影响。

在一些实施例中，光学系统100满足条件式：1.1mm≤CT23+CT34+CT45+CT2≤1.5mm；其中，CT23为第二透镜L2的像侧面S4至第三透镜L3的物侧面S5于光轴110上的距离，CT34为第三透镜L3的像侧面S5至第四透镜L4的物侧面S7于光轴110上的距离，CT45为第四透镜L4的像侧面S8至第五透镜L5的物侧面S9于光轴110上的距离，CT2为第二透镜L2于光轴110上的厚度。具体地，CT23+CT34+CT45+CT2可以为：1.147、1.164、1.189、1.203、1.237、1.269、1.322、1.357、1.398或1.477，数值单位为mm。满足上述条件式，有利于压缩第二透镜L2至第五透镜L5中相邻两透镜之间的间隙，从而使得光学系统100的结构更加紧凑，有利于光学系统100机械结构的排布，同时降低光学系统100的制造及装配成本。

在一些实施例中，光学系统100满足条件式：5.0≤|(R11+R51)/BF|≤1100；其中，R11为第一透镜L1的物侧面S1于光轴110处的曲率半径，R51为第五透镜L5的物侧面S9于光轴110处的曲率半径，BF为第五透镜L5的像侧面S10至光学系统100的成像面于光轴110方向上的最短距离。具体地，|(R11+R51)/BF|可以为：5.361、7.156、9.339、12.274、15.954、19.351、22.305、29、875、35.641或47.003。满足上述条件式，能够对第一透镜L1的面型进行合理配置，有利于将第一透镜L1的中心厚度限制于合理范围内，从而使得第一透镜L1的中心厚度与边缘厚度差异不会过大，有利于第一透镜L1的加工；同时，能够对第五透镜L5的面型进行合理配置，使得第五透镜L5的物侧面S9不会过度弯曲，配合合适的BF值，有利于调配光学系统100与感光元件的入射角，从而使得光学系统100对感光元件的匹配角更加合理，避免光学系统100在感光元件的选择上陷入困难；另外，还能够对BF的数值进行合理配置，从而有利于降低光学系统100与感光元件的匹配难度，提升制程可靠性。低于上述条件式的下限，BF过大，不利于光学系统100的小型化设计。超过上述条件式的上限，BF过小，加大光学系统100的组装难度，且容易使得光学系统100与感光元件的匹配性下降，从而导致光学系统100的解像力下降及色彩异常。

在一些实施例中，光学系统100满足条件式：0.1≤(R12+|R22|)/|R42|≤2.6；其中，R12为第一透镜L1的像侧面S2于光轴110处的曲率半径，R22为第二透镜L2的像侧面S4于光轴110处的曲率半径，R42为第四透镜L4的像侧面S8于光轴110处的曲率半径。具体地，(R12+|R22|)/|R42|可以为：0.147、0.441、0.695、1.224、1.553、1.741、2.136、2.328、2.431或2.550。满足上述条件式，能够有效约束第一透镜L1与第二透镜L2的像侧面面型，降低第一透镜L1与第二透镜L2的像侧面边缘面型的弯曲程度，从而有利于避免大角度光线在第一透镜L1与第二透镜L2之间的局部发生多次反射，进而降低鬼像产生的风险；同时，能够合理配置第一透镜L1、第二透镜L2及第四透镜L4的像侧面面型，缩小第一透镜L1至第四透镜L4中各透镜的面形变化程度，从而有利于降低光学系统100的整体公差敏感度；另外，能够减小第一透镜L1、第二透镜L2及第四透镜L4的像侧面面型弯曲程度，有利于减少光学系统100杂散光的产生。

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详细说明。

第一实施例

请参见图1和图2，图1为第一实施例中的光学系统100的结构示意图，光学系统100由物侧至像侧依次包括具有负屈折力的第一透镜L1、具有正屈折力的第二透镜L2、光阑STO、具有正屈折力的第三透镜L3、具有正屈折力的第四透镜L4以及具有正屈折力的第五透镜L5。图2由左至右依次为第一实施例中光学系统100的纵向球差、像散及畸变的曲线图，其中像散图和畸变图的参考波长为940nm，其他实施例相同。

第一透镜L1的物侧面S1于近光轴110处为凸面，于圆周处为凸面；

第一透镜L1的像侧面S2于近光轴110处为凹面，于圆周处为凹面；

第二透镜L2的物侧面S3于近光轴110处为凸面，于圆周处为凸面；

第二透镜L2的像侧面S4于近光轴110处为凹面，于圆周处为凹面；

第三透镜L3的物侧面S5于近光轴110处为凸面，于圆周处为凸面；

第三透镜L3的像侧面S6于近光轴110处为凸面，于圆周处为凸面；

第四透镜L4的物侧面S7于近光轴110处为凸面，于圆周处为凹面；

第四透镜L4的像侧面S8于近光轴110处为凸面，于圆周处为凸面；

第五透镜L5的物侧面S9于近光轴110处为凸面，于圆周处为凹面；

第五透镜L5的像侧面S10于近光轴110处为凹面，于圆周处为凸面。

第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5的物侧面和像侧面均为非球面。

需要注意的是，在本申请中，当描述透镜的一个表面于近光轴110处(该表面的中心区域)为凸面时，可理解为该透镜的该表面于光轴110附近的区域为凸面。当描述透镜的一个表面于圆周处为凹面时，可理解为该表面在靠近最大有效半径处的区域为凹面。举例而言，当该表面于近光轴110处为凸面，且于圆周处也为凸面时，该表面由中心(该表面与光轴110的交点)至边缘方向的形状可以为纯粹的凸面；或者是先由中心的凸面形状过渡到凹面形状，随后在靠近最大有效半径处时变为凸面。此处仅为说明光轴110处与圆周处的关系而做出的示例，表面的多种形状结构(凹凸关系)并未完全体现，但其他情况可根据以上示例推导得出。

第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5的材质均为塑料。

进一步地，学系统100满足条件式：FOV/FNO＝106.465°；其中，FOV为光学系统100的最大视场角，FNO为光学系统100的光圈数。满足上述条件式，有利于扩大光学系统100的视场角并增大光学系统100的光圈，实现大视角及大光圈特性，大视角特性的实现有利于光学系统100获取更多的场景信息，满足大范围探测的需求，大光圈特性的实现有利于改善大视角带来的边缘相对亮度下降快的问题，从而也有利于获取更多的场景信息。超过上述条件式的上限，光学系统100的视场角及光圈过大，难以实现像差平衡以及光学性能的提升。低于上述条件式的下限，光学系统100的视场角及光圈太小，导致光学系统100获取的场景信息有限，难以满足大范围探测需求。

光学系统100满足条件式：TTL/IMGH＝1.415；其中，TTL为第一透镜L1的物侧面S1至光学系统100的成像面于光轴110上的距离，IMGH为光学系统100的最大视场角所对应的像高。满足上述条件式，能够合理配置光学系统100的光学总长与像高的比值，在兼顾良好的成像质量的同时有利于缩短光学系统100的系统总长，实现小型化设计。超过上述条件式的上限，光学系统100的光学总长过长，不利于小型化设计的实现。低于上述条件式的下限，光学系统100的光学总长过短，容易使得光学系统100中透镜面型过于复杂，降低光学系统100的生产良率，同时容易降低光学系统100校正像差的能力，导致成像质量的下降。

光学系统100满足条件式：SD11/IMGH＝0.646；其中，SD11为第一透镜L1的物侧面S1的最大有效半口径，IMGH为光学系统100的最大视场角所对应的像高。满足上述条件式，能够对第一透镜L1的物侧面S1的最大有效半口径以及光学系统100的像高的比值进行合理配置，有利于将第一透镜L1的物侧面S1的有效半口径限制在合理范围，从而有利于缩短光学系统100的整体尺寸，实现小头部设计，进而有利于光学系统100在电子设备中的应用。低于上述条件式的下限，第一透镜L1的物侧面S1的有效口径过小，导致边缘视场像差校正困难，边缘相对照度快速降低，进而降低光学系统100的成像质量。超过上述条件式的上限，第一透镜L1的物侧面S1的有效口径过大，不利于光学系统100的小型化设计。

光学系统100满足条件式：R21/IND2＝1.963mm；其中，R21为第二透镜L2的物侧面S3于光轴110处的曲率半径，IND2为第二透镜L2在940nm波长处的有效折射率。满足上述条件式，对于光阑STO设置于第二透镜L2及第三透镜L3之间的方案而言，能够减小第二透镜L2提供的屈折力，配合第二透镜L2的高折射率材料，有利于合理偏折经第一透镜L1的光线，分担第一透镜L1的屈折力，从而有利于降低第一透镜L1的面型复杂度，进而有利于轴上色差与畸变的平衡；对于光阑STO设置于第一透镜L1与第二透镜L2之间的方案而言，能够增强第二透镜L2提供的屈折力，配合第二透镜L2的低折射率材料，有利于合理偏折经第一透镜L1的光线，提升光学系统100的成像质量。

光学系统100满足条件式：V1+V3+V5＝132.224；其中，V1为第一透镜L1在940nm波长处的阿贝数，V3为第三透镜L3在940nm波长处的阿贝数，V5为第五透镜L5在940nm波长处的阿贝数。满足上述条件式，能够对第一透镜L1、第三透镜L3及第五透镜L5的阿贝数进行合理配置，增大第一透镜L1、第三透镜L3以及第五透镜L5的阿贝数，从而提升第一透镜L1、第三透镜L3及第五透镜L5的色差校正效果，同时，也能够使得色差校正效果良好的三片透镜均匀分布于光学系统100中，从而有利于提升光学系统100色散校正能力，进而提升光学系统100的成像质量；另外，将第一透镜L1、第三透镜L3及第五透镜L5的阿贝数之和设置在合理范围内，也有利于降低实际生产中材料色散值变化引起的不良影响。

光学系统100满足条件式：CT23+CT34+CT45+CT2＝1.339mm；其中，CT23为第二透镜L2的像侧面S4至第三透镜L3的物侧面S5于光轴110上的距离，CT34为第三透镜L3的像侧面S5至第四透镜L4的物侧面S7于光轴110上的距离，CT45为第四透镜L4的像侧面S8至第五透镜L5的物侧面S9于光轴110上的距离，CT2为第二透镜L2于光轴110上的厚度。满足上述条件式，有利于压缩第二透镜L2至第五透镜L5中相邻两透镜之间的间隙，从而使得光学系统100的结构更加紧凑，有利于光学系统100机械结构的排布，同时降低光学系统100的制造及装配成本。

光学系统100满足条件式：|(R11+R51)/BF|＝13.120；其中，R11为第一透镜L1的物侧面S1于光轴110处的曲率半径，R51为第五透镜L5的物侧面S9于光轴110处的曲率半径，BF为第五透镜L5的像侧面S10至光学系统100的成像面于光轴110方向上的最短距离。满足上述条件式，能够对第一透镜L1的面型进行合理配置，有利于将第一透镜L1的中心厚度限制于合理范围内，从而使得第一透镜L1的中心厚度与边缘厚度差异不会过大，有利于第一透镜L1的加工；同时，能够对第五透镜L5的面型进行合理配置，使得第五透镜L5的物侧面S9不会过度弯曲，配合合适的BF值，有利于调配光学系统100与感光元件的入射角，从而使得光学系统100对感光元件的匹配角更加合理，避免光学系统100在感光元件的选择上陷入困难；另外，还能够对BF的数值进行合理配置，从而有利于降低光学系统100与感光元件的匹配难度，提升制程可靠性。

光学系统100满足条件式：(R12+|R22|)/|R42|＝1.474；其中，R12为第一透镜L1的像侧面S2于光轴110处的曲率半径，R22为第二透镜L2的像侧面S4于光轴110处的曲率半径，R42为第四透镜L4的像侧面S8于光轴110处的曲率半径。满足上述条件式，能够有效约束第一透镜L1与第二透镜L2的像侧面面型，降低第一透镜L1与第二透镜L2的像侧面边缘面型的弯曲程度，从而有利于避免大角度光线在第一透镜L1与第二透镜L2之间的局部发生多次反射，进而降低鬼像产生的风险；同时，能够合理配置第一透镜L1、第二透镜L2及第四透镜L4的像侧面面型，缩小第一透镜L1至第四透镜L4中各透镜的面形变化程度，从而有利于降低光学系统100的整体公差敏感度；另外，能够减小第一透镜L1、第二透镜L2及第四透镜L4的像侧面面型弯曲程度，有利于减少光学系统100杂散光的产生。

另外，光学系统100的各项参数由表1给出。其中，表1中的像面S13可理解为光学系统100的成像面。由物面(图未示出)至像面S13的各元件依次按照表1从上至下的各元件的顺序排列。表1中的Y半径为相应面序号的物侧面或像侧面于光轴110处的曲率半径。面序号S1和面序号S2分别为第一透镜L1的物侧面S1和像侧面S2，即同一透镜中，面序号较小的表面为物侧面，面序号较大的表面为像侧面。第一透镜L1的“厚度”参数列中的第一个数值为该透镜于光轴110上的厚度，第二个数值为该透镜的像侧面至像侧方向的后一表面于光轴110上的距离。Y孔径为相应面序号的物侧面或像侧面的最大有效半口径。

需要注意的是，在该实施例及以下各实施例中，光学系统100也可不设置红外带通滤光片L6，但此时第五透镜L5的像侧面S10至像面S13的距离保持不变。

在第一实施例中，光学系统100的有效焦距f＝1.10mm，光圈数FNO＝1.42，最大视场角FOV＝151.18°，光学总长TTL＝6.00mm。可知光学系统100能够实现广角特性、大光圈特性、小型化设计以及小头部设计，在其他实施例中光学系统100也能够实现上述效果。

且各透镜的焦距、折射率和阿贝数的参考波长均为940nm，其他实施例也相同。

表1

进一步地，光学系统100各透镜像侧面或物侧面的非球面系数由表2给出。其中，面序号从S1-S10分别表示像侧面或物侧面S1-S10。而从左到右的K-A20分别表示非球面系数的类型，其中，K表示圆锥系数，A4表示四次非球面系数，A6表示六次非球面系数，A8表示八次非球面系数，以此类推。另外，非球面系数公式如下：

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110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。

表2

另外，图2包括光学系统100的纵向球面像差图(Longitudinal SphericalAberration)，其表示不同波长的光线经由镜头后的汇聚焦点偏离。纵向球面像差图的纵坐标表示归一化的由光瞳中心至光瞳边缘的光瞳坐标(Normalized Pupil Coordinator)，横坐标表示成像面到光线与光轴110交点的距离(单位为mm)。由纵向球面像差图可知，第一实施例中的各波长光线的汇聚焦点偏离程度趋于一致，成像画面中的弥散斑或色晕得到有效抑制。图2还包括光学系统100的场曲图(ASTIGMATIC FIELD CURVES)，其中S曲线代表940nm下的弧矢场曲，T曲线代表940nm下的子午场曲。由图中可知，光学系统100的场曲较小，各视场的场曲和像散均得到了良好的校正，视场中心和边缘均拥有清晰的成像。图2还包括光学系统100的畸变图(DISTORTION)，由图中可知，由主光束引起的图像变形较小，系统的成像质量优良。

第二实施例

请参见图3和图4，图3为第二实施例中的光学系统100的结构示意图，光学系统100由物侧至像侧依次包括具有负屈折力的第一透镜L1、光阑STO、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以及具有正屈折力的第五透镜L5。图4由左至右依次为第二实施例中光学系统100的纵向球差、像散及畸变的曲线图。

第一透镜L1的物侧面S1于近光轴110处为凹面，于圆周处为凸面；

第一透镜L1的像侧面S2于近光轴110处为凹面，于圆周处为凹面；

第二透镜L2的物侧面S3于近光轴110处为凸面，于圆周处为凸面；

第二透镜L2的像侧面S4于近光轴110处为凸面，于圆周处为凸面；

第三透镜L3的物侧面S5于近光轴110处为凸面，于圆周处为凹面；

第三透镜L3的像侧面S6于近光轴110处为凹面，于圆周处为凹面；

第四透镜L4的物侧面S7于近光轴110处为凸面，于圆周处为凹面；

第四透镜L4的像侧面S8于近光轴110处为凹面，于圆周处为凸面；

第五透镜L5的物侧面S9于近光轴110处为凸面，于圆周处为凹面；

第五透镜L5的像侧面S10于近光轴110处为凹面，于圆周处为凸面。

第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5的物侧面和像侧面均为非球面。

第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5的材质均为塑料。

另外，光学系统100的各项参数由表3给出，且其中各参数的定义可由第一实施例得出，此处不加以赘述。

表3

进一步地，光学系统100各透镜像侧面或物侧面的非球面系数由表4给出，且其中各参数的定义可由第一实施例得出，此处不加以赘述。

表4

面序号	K	A4	A6	A8	A10
						S1	4.3649E+00	2.4571E-01	-1.6472E-01	9.0297E-02	-3.5676E-02
S2	5.0467E-01	4.1417E-01	-1.0758E+00	4.9604E+00	-1.3240E+01
						S3	3.1816E+00	5.9931E-02	-4.6128E+00	5.3918E+01	-3.9174E+02
S4	-8.0706E+01	2.1616E+00	-2.2048E+01	1.1922E+02	-4.1768E+02
						S5	5.5770E+01	2.6509E+00	-2.2459E+01	1.0911E+02	-3.3822E+02
S6	-8.4379E+01	2.4349E+00	-1.7717E+01	6.9591E+01	-1.6832E+02
						S7	-3.2783E+00	2.3361E+00	-1.3112E+01	4.1152E+01	-8.0610E+01
S8	-9.9000E+01	6.0038E-01	-3.3181E+00	7.7030E+00	-9.5666E+00
						S9	-1.0045E+00	-4.1609E-01	-9.2394E-01	1.5016E+00	2.7181E-01
S10	-1.3505E+00	7.8757E-04	-1.1278E+00	2.3058E+00	-2.3754E+00
						面序号	A12	A14	A16	A18	A20
S1	9.6158E-03	-1.7798E-03	2.2744E-04	-1.8767E-05	7.6209E-07
						S2	2.1542E+01	-2.1471E+01	1.2601E+01	-3.9840E+00	5.2300E-01
S3	1.7570E+03	-4.8472E+03	7.8524E+03	-6.6342E+03	2.1011E+03
						S4	9.5714E+02	-1.4247E+03	1.3263E+03	-7.0057E+02	1.6011E+02
S5	6.7231E+02	-8.5233E+02	6.5839E+02	-2.7744E+02	4.7669E+01
						S6	2.5588E+02	-2.4539E+02	1.4326E+02	-4.5832E+01	6.0181E+00
S7	1.0103E+02	-8.1061E+01	4.0299E+01	-1.1309E+01	1.3704E+00
						S8	7.1318E+00	-3.3448E+00	9.8264E-01	-1.6825E-01	1.3019E-02
S9	-2.1541E+00	2.0125E+00	-8.8132E-01	1.9238E-01	-1.6879E-02
						S10	1.5033E+00	-6.1760E-01	1.6141E-01	-2.4316E-02	1.5990E-03

根据上述所提供的各参数信息，可推得以下数据：

FOV/FNO	105.016°	V1+V3+V5	132.624
				TTL/IMGH	1.301	CT23+CT34+CT45+CT2	1.477mm
SD11/IMGH	0.517	|(R11+R51)/BF|	5.361
				R21/IND2	1.090mm	(R12+|R22|)/|R42|	0.147

另外，由图4中的像差图可知，光学系统100的纵向球差、场曲和畸变均得到良好的控制，从而该实施例的光学系统100拥有良好的成像品质。

第三实施例

请参见图5和图6，图5为第三实施例中的光学系统100的结构示意图，光学系统100由物侧至像侧依次包括具有负屈折力的第一透镜L1、具有正屈折力的第二透镜L2、光阑STO、具有正屈折力的第三透镜L3、具有正屈折力的第四透镜L4以及具有负屈折力的第五透镜L5。图6由左至右依次为第三实施例中光学系统100的纵向球差、像散及畸变的曲线图。

第一透镜L1的物侧面S1于近光轴110处为凸面，于圆周处为凸面；

第一透镜L1的像侧面S2于近光轴110处为凹面，于圆周处为凹面；

第二透镜L2的物侧面S3于近光轴110处为凸面，于圆周处为凸面；

第二透镜L2的像侧面S4于近光轴110处为凹面，于圆周处为凹面；

第三透镜L3的物侧面S5于近光轴110处为凸面，于圆周处为凸面；

第三透镜L3的像侧面S6于近光轴110处为凸面，于圆周处为凸面；

第四透镜L4的物侧面S7于近光轴110处为凸面，于圆周处为凹面；

第四透镜L4的像侧面S8于近光轴110处为凸面，于圆周处为凸面；

第五透镜L5的物侧面S9于近光轴110处为凸面，于圆周处为凹面；

第五透镜L5的像侧面S10于近光轴110处为凹面，于圆周处为凸面。

第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5的物侧面和像侧面均为非球面。

第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5的材质均为塑料。

另外，光学系统100的各项参数由表5给出，且其中各参数的定义可由第一实施例得出，此处不加以赘述。

表5

进一步地，光学系统100各透镜像侧面或物侧面的非球面系数由表6给出，且其中各参数的定义可由第一实施例得出，此处不加以赘述。

表6

/>

根据上述所提供的各参数信息，可推得以下数据：

FOV/FNO	98.777°	V1+V3+V5	132.224
				TTL/IMGH	1.339	CT23+CT34+CT45+CT2	1.252mm
SD11/IMGH	0.586	|(R11+R51)/BF|	1098.566
				R21/IND2	2.105mm	(R12+|R22|)/|R42|	2.550

另外，由图6中的像差图可知，光学系统100的纵向球差、场曲和畸变均得到良好的控制，从而该实施例的光学系统100拥有良好的成像品质。

第四实施例

请参见图7和图8，图7为第四实施例中的光学系统100的结构示意图，光学系统100由物侧至像侧依次包括具有负屈折力的第一透镜L1、光阑STO、具有正屈折力的第二透镜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以及具有正屈折力的第五透镜L5。图8由左至右依次为第四实施例中光学系统100的纵向球差、像散及畸变的曲线图。

第一透镜L1的物侧面S1于近光轴110处为凹面，于圆周处为凸面；

第一透镜L1的像侧面S2于近光轴110处为凹面，于圆周处为凹面；

第二透镜L2的物侧面S3于近光轴110处为凸面，于圆周处为凸面；

第二透镜L2的像侧面S4于近光轴110处为凸面，于圆周处为凸面；

第三透镜L3的物侧面S5于近光轴110处为凹面，于圆周处为凹面；

第三透镜L3的像侧面S6于近光轴110处为凸面，于圆周处为凸面；

第四透镜L4的物侧面S7于近光轴110处为凸面，于圆周处为凹面；

第四透镜L4的像侧面S8于近光轴110处为凹面，于圆周处为凸面；

第五透镜L5的物侧面S9于近光轴110处为凸面，于圆周处为凹面；

第五透镜L5的像侧面S10于近光轴110处为凹面，于圆周处为凸面。

第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5的物侧面和像侧面均为非球面。

第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5的材质均为塑料。

另外，光学系统100的各项参数由表7给出，且其中各参数的定义可由第一实施例得出，此处不加以赘述。

表7

进一步地，光学系统100各透镜像侧面或物侧面的非球面系数由表8给出，且其中各参数的定义可由第一实施例得出，此处不加以赘述。

表8

面序号	K	A4	A6	A8	A10
						S1	4.3849E+00	2.7474E-01	-2.2759E-01	1.4650E-01	-6.9682E-02
S2	1.0796E-01	4.3477E-01	-2.6365E-01	1.1313E+00	-5.3647E+00
						S3	3.0310E+00	-6.8373E-02	-1.1308E+00	1.2736E+01	-1.0063E+02
S4	-1.3843E+00	-1.5713E-01	-6.5308E-01	9.6848E+00	-6.0424E+01
						S5	-9.9000E+01	-9.4143E-02	-3.5034E+00	1.9104E+01	-5.3447E+01
S6	-4.2750E+01	7.4565E-01	-8.1207E+00	3.4795E+01	-9.5964E+01
						S7	-3.2783E+00	1.5088E+00	-5.7763E+00	1.3496E+01	-2.1293E+01
S8	-9.9000E+01	4.9462E-01	-8.9599E-01	8.1949E-01	-4.4355E-01
						S9	-1.0251E+00	-8.8546E-01	1.7529E+00	-2.7956E+00	2.8752E+00
S10	2.4586E+00	-3.4853E-01	7.8836E-01	-1.2799E+00	1.2680E+00
						面序号	A12	A14	A16	A18	A20
S1	2.3677E-02	-5.5882E-03	8.6980E-04	-8.0009E-05	3.2872E-06
						S2	1.3092E+01	-1.7797E+01	1.3548E+01	-5.4245E+00	8.8959E-01
S3	5.1425E+02	-1.7089E+03	3.5220E+03	-4.0686E+03	2.0016E+03
						S4	2.1060E+02	-4.4976E+02	5.7932E+02	-4.1233E+02	1.2445E+02
S5	6.5118E+01	2.9046E+01	-1.9807E+02	2.3083E+02	-9.0121E+01
						S6	1.7710E+02	-2.1655E+02	1.6702E+02	-7.2998E+01	1.3743E+01
S7	2.2711E+01	-1.6081E+01	7.2168E+00	-1.8514E+00	2.0613E-01
						S8	1.4259E-01	-4.0582E-02	1.9617E-02	-6.8879E-03	8.9784E-04
S9	-1.8960E+00	7.9999E-01	-2.0926E-01	3.1020E-02	-2.0007E-03
						S10	-7.5541E-01	2.7385E-01	-5.9302E-02	7.0472E-03	-3.5253E-04

根据上述所提供的各参数信息，可推得以下数据：

FOV/FNO	107.629°	V1+V3+V5	132.624
				TTL/IMGH	1.367	CT23+CT34+CT45+CT2	1.472mm
SD11/IMGH	0.507	|(R11+R51)/BF|	5.601
				R21/IND2	1.129mm	(R12+|R22|)/|R42|	1.618

另外，由图8中的像差图可知，光学系统100的纵向球差、场曲和畸变均得到良好的控制，从而该实施例的光学系统100拥有良好的成像品质。

第五实施例

请参见图9和图10，图9为第五实施例中的光学系统100的结构示意图，光学系统100由物侧至像侧依次包括具有负屈折力的第一透镜L1、具有正屈折力的第二透镜L2、光阑STO、具有正屈折力的第三透镜L3、具有正屈折力的第四透镜L4以及具有正屈折力的第五透镜L5。图10由左至右依次为第五实施例中光学系统100的纵向球差、像散及畸变的曲线图。

第一透镜L1的物侧面S1于近光轴110处为凹面，于圆周处为凸面；

第一透镜L1的像侧面S2于近光轴110处为凹面，于圆周处为凹面；

第二透镜L2的物侧面S3于近光轴110处为凸面，于圆周处为凹面；

第二透镜L2的像侧面S4于近光轴110处为凹面，于圆周处为凹面；

第三透镜L3的物侧面S5于近光轴110处为凸面，于圆周处为凸面；

第三透镜L3的像侧面S6于近光轴110处为凸面，于圆周处为凸面；

第四透镜L4的物侧面S7于近光轴110处为凸面，于圆周处为凸面；

第四透镜L4的像侧面S8于近光轴110处为凸面，于圆周处为凹面；

第五透镜L5的物侧面S9于近光轴110处为凸面，于圆周处为凹面；

第五透镜L5的像侧面S10于近光轴110处为凹面，于圆周处为凸面。

第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5的物侧面和像侧面均为非球面。

第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5的材质均为塑料。

另外，光学系统100的各项参数由表9给出，且其中各参数的定义可由第一实施例得出，此处不加以赘述。

表9

进一步地，光学系统100各透镜像侧面或物侧面的非球面系数由表10给出，且其中各参数的定义可由第一实施例得出，此处不加以赘述。

表10

面序号	K	A4	A6	A8	A10
						S1	9.5775E+01	7.5816E-02	-3.0779E-02	8.7136E-03	-1.6298E-03
S2	-3.3227E-01	7.3617E-02	7.8123E-02	-2.0937E-01	2.3398E-01
						S3	1.7325E+01	-6.3777E-03	1.3010E-01	-1.4054E-01	1.7426E-01
S4	7.4718E+00	1.4003E-01	9.0935E-02	-1.8211E-02	1.7503E+00
						S5	2.9010E+00	2.1737E-02	1.1915E-01	-6.4195E-01	2.0800E+00
S6	-2.4498E-01	-2.3207E-01	5.2230E-01	-9.8364E-01	1.2509E+00
						S7	-5.9436E+00	-2.3607E-01	5.0280E-01	-8.8151E-01	1.0112E+00
S8	1.6845E+00	-2.3115E-01	2.7336E-01	-3.5109E-01	3.5031E-01
						S9	-3.8947E+00	-2.1719E-01	1.5891E-01	-3.6152E-01	3.6975E-01
S10	7.3783E-02	-5.6002E-02	-8.8416E-02	7.1873E-02	-3.0943E-02
						面序号	A12	A14	A16	A18	A20
S1	1.8764E-04	-1.1886E-05	3.1809E-07	0.0000E+00	0.0000E+00
						S2	-1.4161E-01	4.1508E-02	-4.7006E-03	0.0000E+00	0.0000E+00
S3	-1.9032E-01	9.1646E-02	-1.6082E-02	0.0000E+00	0.0000E+00
						S4	-5.5364E+00	7.1285E+00	-3.2618E+00	0.0000E+00	0.0000E+00
S5	-3.4838E+00	2.9725E+00	-1.0136E+00	0.0000E+00	0.0000E+00
						S6	-9.7227E-01	4.1575E-01	-6.4998E-02	0.0000E+00	0.0000E+00
S7	-7.2036E-01	2.8725E-01	-4.7631E-02	0.0000E+00	0.0000E+00
						S8	-2.2060E-01	7.4897E-02	-9.2165E-03	0.0000E+00	0.0000E+00
S9	-1.8964E-01	5.0258E-02	-5.4325E-03	0.0000E+00	0.0000E+00
						S10	7.5469E-03	-1.0523E-03	6.8635E-05	0.0000E+00	0.0000E+00

根据上述所提供的各参数信息，可推得以下数据：

FOV/FNO	110.916°	V1+V3+V5	132.224
				TTL/IMGH	1.500	CT23+CT34+CT45+CT2	1.389mm
SD11/IMGH	0.723	|(R11+R51)/BF|	37.188
				R21/IND2	4.061mm	(R12+|R22|)/|R42|	1.873

另外，由图10中的像差图可知，光学系统100的纵向球差、场曲和畸变均得到良好的控制，从而该实施例的光学系统100拥有良好的成像品质。

第六实施例

请参见图11和图12，图11为第六实施例中的光学系统100的结构示意图，光学系统100由物侧至像侧依次包括具有负屈折力的第一透镜L1、具有负屈折力的第二透镜L2、光阑STO、具有正屈折力的第三透镜L3、具有正屈折力的第四透镜L4以及具有正屈折力的第五透镜L5。图12由左至右依次为第六实施例中光学系统100的纵向球差、像散及畸变的曲线图。

第一透镜L1的物侧面S1于近光轴110处为凹面，于圆周处为凸面；

第一透镜L1的像侧面S2于近光轴110处为凹面，于圆周处为凹面；

第二透镜L2的物侧面S3于近光轴110处为凸面，于圆周处为凸面；

第二透镜L2的像侧面S4于近光轴110处为凹面，于圆周处为凹面；

第三透镜L3的物侧面S5于近光轴110处为凸面，于圆周处为凸面；

第三透镜L3的像侧面S6于近光轴110处为凸面，于圆周处为凸面；

第四透镜L4的物侧面S7于近光轴110处为凸面，于圆周处为凹面；

第四透镜L4的像侧面S8于近光轴110处为凹面，于圆周处为凸面；

第五透镜L5的物侧面S9于近光轴110处为凸面，于圆周处为凹面；

第五透镜L5的像侧面S10于近光轴110处为凹面，于圆周处为凸面。

第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5的物侧面和像侧面均为非球面。

第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5的材质均为塑料。

另外，光学系统100的各项参数由表11给出，且其中各参数的定义可由第一实施例得出，此处不加以赘述。

表11

进一步地，光学系统100各透镜像侧面或物侧面的非球面系数由表12给出，且其中各参数的定义可由第一实施例得出，此处不加以赘述。

表12

根据上述所提供的各参数信息，可推得以下数据：

FOV/FNO	116.218°	V1+V3+V5	132.224
				TTL/IMGH	1.500	CT23+CT34+CT45+CT2	1.147mm
SD11/IMGH	0.707	|(R11+R51)/BF|	47.003
				R21/IND2	3.212mm	(R12+|R22|)/|R42|	0.773

另外，由图12中的像差图可知，光学系统100的纵向球差、场曲和畸变均得到良好的控制，从而该实施例的光学系统100拥有良好的成像品质。

请参见图13，在一些实施例中，光学系统100可与感光元件210组装形成取像模组200。此时，感光元件210的感光面可视为光学系统100的像面S13。取像模组200还可设置有红外带通滤光片L6，红外带通滤光片L6设置于第五透镜L5的像侧面S10与像面S13之间。具体地，感光元件210可以为电荷耦合元件(Charge Coupled Device，CCD)或互补金属氧化物半导体器件(Complementary Metal-Oxide Semiconductor Sensor，CMOS Sensor)。在取像模组200中采用上述光学系统100，有利于实现大视角与大光圈特性，从而有利于获取更多的场景信息，满足大范围探测的需求。

请参见图13和图14，在一些实施例中，取像模组200可应用于电子设备300中，电子设备300还包括发射模组310，发射模组310能够朝待测物发射红外线，当发射模组310发射的红外线被待测物反射后，能够被取像模组200接收，从而获取待测物的深度信息。具体地，电子设备300可以为但不限于便携电话机、视频电话、智能手机、电子书籍阅读器、行车记录仪、智能手表、红外探测设备等能够获取待测物深度信息的装置。举例而言，当电子设备300为智能手机时，电子设备300可以采用TOF探测技术，取像模组200作为电子设备300中的接收模块。在电子设备300中采用上述取像模组200，有利于实现大视角与大光圈特性，从而有利于获取更多的场景信息，满足大范围探测的需求。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种光学系统，其特征在于，所述光学系统中具有屈折力的透镜的数量为五片，所述光学系统沿光轴由物侧至像侧依次包括：

具有负屈折力的第一透镜，所述第一透镜的像侧面于近光轴处为凹面；

具有屈折力的第二透镜，所述第二透镜的物侧面于近光轴处为凸面；

具有屈折力的第三透镜；

具有屈折力的第四透镜，所述第四透镜的物侧面于近光轴处为凸面；

具有屈折力的第五透镜，所述第五透镜的物侧面于近光轴处为凸面，像侧面于近光轴处为凹面；

且所述光学系统满足以下条件式：

95°≤FOV/FNO≤120°；

其中，FOV为所述光学系统的最大视场角，FNO为所述光学系统的光圈数。

2.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，满足以下条件式：

1.25≤TTL/IMGH≤1.55；

其中，TTL为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，IMGH为所述光学系统的最大视场角所对应的像高。

3.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，满足以下条件式：

0.45≤SD11/IMGH≤0.75；

其中，SD11为所述第一透镜的物侧面的最大有效半口径，IMGH为所述光学系统的最大视场角所对应的像高。

4.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，还包括光阑，所述光阑设置于所述第一透镜及所述第二透镜之间，或设置于所述第二透镜及所述第三透镜之间，且所述光学系统满足以下条件式：

1.09mm≤R21/IND2≤4.1mm；

其中，R21为所述第二透镜的物侧面于光轴处的曲率半径，IND2为所述第二透镜在940nm波长处的有效折射率。

5.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，满足以下条件式：

130≤V1+V3+V5≤135；

其中，V1为所述第一透镜在940nm波长处的阿贝数，V3为所述第三透镜在940nm波长处的阿贝数，V5为所述第五透镜在940nm波长处的阿贝数。

6.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，满足以下条件式：

1.1mm≤CT23+CT34+CT45+CT2≤1.5mm；

其中，CT23为所述第二透镜的像侧面至所述第三透镜的物侧面于光轴上的距离，CT34为所述第三透镜的像侧面至所述第四透镜的物侧面于光轴上的距离，CT45为所述第四透镜的像侧面至所述第五透镜的物侧面于光轴上的距离，CT2为所述第二透镜于光轴上的厚度。

7.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，满足以下条件式：

5.0≤|（R11+R51）/BF|≤1100；

其中，R11为所述第一透镜的物侧面于光轴处的曲率半径，R51为所述第五透镜的物侧面于光轴处的曲率半径，BF为所述第五透镜的像侧面至所述光学系统的成像面于光轴方向上的最短距离。

8.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，满足以下条件式：

0.1≤(R12+|R22|)/|R42|≤2.6；

其中，R12为所述第一透镜的像侧面于光轴处的曲率半径，R22为所述第二透镜的像侧面于光轴处的曲率半径，R42为所述第四透镜的像侧面于光轴处的曲率半径。

9.一种取像模组，其特征在于，包括感光元件以及权利要求1-8任一项所述的光学系统，所述感光元件设置于所述光学系统的像侧。

10.一种电子设备，其特征在于，包括发射模组以及权利要求9所述的取像模组，所述发射模组发射的红外线能够经待测物反射后被所述取像模组接收。