CN113589486B - 光学成像系统、取像模组以及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及光学技术领域,公开了一种光学成像系统、取像模组以及电子设备,该系统从物侧至像侧沿光轴方向依次包括:具有负屈折力的第一透镜;具有负屈折力的第二透镜,第二透镜的物侧面于近光轴处为凸面;具有正屈折力的第三透镜;具有正屈折力的第四透镜,第四透镜物侧面于近光轴处为凹面,像侧面于近光轴处为凸面;具有正屈折力的第五透镜;具有负屈折力的第六透镜,第六透镜像侧面于近光轴处为凹面;具有正屈折力的第七透镜,第七透镜的物侧面于近光轴处和像侧面于近光轴处均为凸面。这种光学成像系统在保证高像素成像质量的同时,还有利于成像系统的结构紧凑,从而能够满足顾客高像素且小型化的要求。
Description
技术领域
本发明涉及光学技术领域,尤其是涉及一种光学成像系统、取像模组以及电子设备。
背景技术
目前,随着国家对于道路交通安全和汽车安全的要求不断提高,以及环视摄像头、ADAS和无人驾驶市场的兴起,车载镜头越来越多的应用于汽车辅助驾驶系统中。与此同时,人们对车载镜头的成像质量、画面的舒适度等方面也提出了更高的要求。环视摄像头,通过将多个超广角镜头于车身的合理分布,将汽车顶部各个方向的鸟瞰画面拼接到一起,使驾驶员看清汽车四周的图像,能有效避免倒车碾压、刮蹭保险杠和轮毂等事故的发生,同时环视摄像头还能识别停车通道标识、路缘和附近车辆,大大保证了汽车的行驶安全性。
但是,目前超广角镜头成像质量普遍不高,像差没有得到合理的修正,且尺寸较大,不能满足顾客高像素且小型化的要求。
发明内容
本发明提供了一种光学成像系统、取像模组以及电子设备,上述系统成像质量普遍较好,对像差进行了合理的修正,且尺寸较小,能满足顾客高像素且小型化的要求。
为达到上述目的,本发明提供以下技术方案:
一种光学成像系统,从物侧至像侧顺序依次包括:具有负屈折力的第一透镜;具有负屈折力的第二透镜,第二透镜的物侧面于近光轴处为凸面;具有正屈折力的第三透镜,第三透镜的物侧面于近光轴处为凸面,第三透镜的像侧面于近光轴处为凸面;具有正屈折力的第四透镜,第四透镜的物侧面于近光轴处为凹面,像侧面于近光轴处为凸面;具有正屈折力的第五透镜;具有负屈折力的第六透镜,第六透镜的像侧面于近光轴处为凹面;具有正屈折力的第七透镜,第七透镜的物侧面于近光轴处和像侧面于近光轴处均为凸面;光学成像系统满足如下条件式:8.5<TTL/f<10;其中,TTL为第一透镜物侧面至成像面于光轴上距离,f为光学成像系统的有效焦距。
本发明提供的光学成像系统,其前组第一负透镜、第二负透镜均是采用具有较大光焦度的负透镜,可以有效地弯曲轴外视场主光线,使其相对于光轴的夹角变小,进而减小后组元件的尺寸。第三透镜为鼓型透镜,其光焦度为正,第四透镜为弯月形型透镜,其光焦度为正,两者配合能够使前组产生的发散光线经过汇聚重新成为平行光线,整个前组构成了一个逆伽利略系统,使大视场角小口径的平行光变换为小视场角大口径的平行光。镜头后组采用的是类目镜结构,第五透镜为正光焦度、第六透镜为负光焦度紧密结合构成一个密接组,可以有效的校正色差,第七正透镜使轴外主光线进一步向光轴方向弯曲以减小像面光线入射角,保证照度均匀性。而且,通过限定光学成像系统光学总长与光学成像系统的焦距关系,在满足光学成像系统视场角范围的同时,控制光学成像系统的光学总长,满足光学成像系统小型化的特征。若超过上述条件式上限,则光学成像系统总长过长,不利于小型化;若超过上述条件式下限,光学成像系统焦距过长,则不利于满足光学成像系统的视场角范围,无法获得足够的物空间信息。
可选地,光学成像系统满足如下条件式:5.5<f4/f<8;其中,f4为第四透镜的焦距,f为光学成像系统的有效焦距。
由于光线由具有较强负曲折力的第一透镜与第二透镜射出,边缘光线射入像面易产生较大的场曲,因此,通过设置一就有正曲折力的第四透镜,有利于进一步校正边缘像差,提升成像解析度;超过上述条件式范围则不利光学成像系统像差的校正,从而降低成像品质。
可选地,光学成像系统满足如下条件式:35<f56/f<52;其中,f56为第五透镜和第六透镜的组合焦距,f为光学成像系统的有效焦距。
第五透镜为系统提供正屈折力,第六透镜为系统提供负屈折力,通过使用具有一正一负屈折力的两个透镜相胶合的结构,有利于像差的相互校正。若超过上述条件式的上限,胶合透镜组合的屈折力过小,易产生边缘像差以及色差,不利于提高分辨性能;若超过上述条件式的下限,第五透镜和第六透镜的整体屈折力变强,使得透镜组易产生像散现象,不利于成像品质的提升。
可选地,光学成像系统满足如下条件式:-1mm·10-6/℃<(CT5-CT6)*(α5-α6)<0mm·10-6/℃;其中,CT5为第五透镜于光轴上的厚度,CT6为第六透镜于光轴上的厚度;α5为第五透镜在-30ˉ70℃条件下的热膨胀系数,α6为第六透镜在-30ˉ70℃条件下的热膨胀系数,单位为10-6/℃。
第五透镜与第六透镜相胶合,通过材料的合理搭配减小温度对镜头的影响,使镜头在高温或低温条件下保持良好的成像质量,减小两片厚度差异及材料特性差异,减小胶合镜片开裂的风险,使镜头在高低温条件下仍然有较好的解析能力。
可选地,光学成像系统满足如下条件式:2.5<f14/f<4;其中,f14为第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜的组合焦距。
通过控制第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜的组合焦距与系统焦距的关系,有利于控制光学成像系统前透镜组光束的汇聚与大角度视场光线射入光学成像系统,确保光学成像系统的广角化;同时有利于透镜组内正负透镜组合可互相校正相差,提升解像力,从而获得高品质成像装置。
可选地,光学成像系统满足如下条件式:3<CT4/|Sags7|<11.6;其中,CT4为第四透镜于光轴上的厚度,Sags7为第四透镜物侧面最大通光孔径处至第四透镜物侧面与光轴的交点在平行于光轴的距离。
通过控制第四透镜厚度与第四透镜物侧面矢高值的比值关系,避免第四透镜厚度过大或物侧面过于弯曲而增加了镜片制造难度,从而实现降低生产成本。超过上述的条件式下限,第四透镜物侧面过于弯曲,镜片加工难度增大,增加镜片的生产成本;同时,表面过于弯曲,易产生边缘像差,不利于光学成像系统像质的提升。超过上述的条件式的上限,第四透镜厚度值过大,不利于成像镜头的轻量化和小型化。
可选地,光学成像系统满足如下条件式:50°<(FOV*f)/2*Imgh<60°;其中,FOV为光学成像系统最大视场角,f为光学成像系统的有效焦距,Imgh为光学成像系统最大视场角所对应的像高的一半。
满足上述条件式可保持光学成像系统良好的光学性能,实现光学成像系统高像素的特征,能够很好的捕捉被摄物体的细节。
可选地,光学成像系统满足如下条件式:15.5<(R3-R4)/d23<19.5;其中,R3为第二透镜物侧面于光轴处的曲率半径,R4为第二透镜像侧面于光轴处的曲率半径,d23为第二透镜与第三透镜于光轴上的空气间隔距离。
满足上述条件式上限,有利于控制第二透镜像侧面与物侧面于光轴处的曲率半径,降低鬼影的产生;满足上述条件式下限控制第二透镜与第三透镜之间的空气间隔,保证高像素成像质量的同时,有利于成像系统的结构紧凑,保证小型化的特征。
本发明还提供了一种取像模组,包括:如上述任一项的光学成像系统、以及感光芯片,感光芯片设置于光学成像系统像侧。
本发明还提供了一种电子设备,包括壳体和上述的取像模组,取像模组安装在壳体上。
附图说明
图1是本发明第一实施例的光学成像系统的结构示意图;
图2是本发明第一实施例的光学成像系统的纵向球差图、像散曲线图和畸变的示意图;
图3是本发明第二实施例的光学成像系统的结构示意图;
图4是本发明第二实施例的光学成像系统的纵向球差图、像散曲线图和畸变的示意图;
图5是本发明第三实施例的光学成像系统的结构示意图;
图6是本发明第三实施例的光学成像系统的纵向球差图、像散曲线图和畸变的示意图;
图7是本发明第四实施例的光学成像系统的结构示意图;
图8是本发明第四实施例的光学成像系统的纵向球差图、像散曲线图和畸变的示意图;
图9是本发明第五实施例的光学成像系统的结构示意图;
图10是本发明第五实施例的光学成像系统的纵向球差图、像散曲线图和畸变的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供的光学成像系统,从物侧至像侧顺序依次包括:具有负屈折力的第一透镜1;具有负屈折力的第二透镜2,第二透镜2的物侧面于近光轴处为凸面;具有正屈折力的第三透镜3,第三透镜的物侧面于近光轴处为凸面,第三透镜的像侧面于近光轴处为凸面;具有正屈折力的第四透镜4,第四透镜4的物侧面于近光轴处为凹面,像侧面于近光轴处为凸面;具有正屈折力的第五透镜5;具有负屈折力的第六透镜6,第六透镜6的像侧面于近光轴处为凹面;具有正屈折力的第七透镜7,第七透镜7的物侧面于近光轴处和像侧面于近光轴处均为凸面;光学成像系统满足如下条件式:8.5<TTL/f<10;其中,TTL为第一透镜1物侧面至成像面于光轴上距离,f为光学成像系统的有效焦距。
这种光学成像系统,其前组第一负透镜、第二负透镜均是采用具有较大光焦度的负透镜,可以有效地弯曲轴外视场主光线,使其相对于光轴的夹角变小,进而减小后组元件的尺寸。第三透镜为鼓型透镜,其光焦度为正,第四透镜为弯月形型透镜,其光焦度为正,两者配合能够使前组产生的发散光线经过汇聚重新成为平行光线,整个前组构成了一个逆伽利略系统,使大视场角小口径的平行光变换为小视场角大口径的平行光。镜头后组采用的是类目镜结构,第五透镜为正光焦度、第六透镜为负光焦度紧密结合构成一个密接组,可以有效的校正色差,第七正透镜使轴外主光线进一步向光轴方向弯曲以减小像面光线入射角,保证照度均匀性。而且,通过限定光学成像系统光学总长与光学成像系统的焦距关系,在满足光学成像系统视场角范围的同时,控制光学成像系统的光学总长,满足光学成像系统小型化的特征。若超过上述条件式上限,则光学成像系统总长过长,不利于小型化;若超过上述条件式下限,光学成像系统焦距过长,则不利于满足光学成像系统的视场角范围,无法获得足够的物空间信息。
可选地,光学成像系统满足如下条件式:5.5<f4/f<8;其中,f4为第四透镜4的焦距,f为光学成像系统的有效焦距。
由于光线由具有较强负曲折力的第一透镜1与第二透镜2射出,边缘光线射入像面易产生较大的场曲,因此,通过设置一就有正曲折力的第四透镜4,有利于进一步校正边缘像差,提升成像解析度;超过上述条件式范围则不利光学成像系统像差的校正,从而降低成像品质。
可选地,光学成像系统满足如下条件式:35<f56/f<52;其中,f56为第五透镜5和第六透镜6的组合焦距,f为光学成像系统的有效焦距。
第五透镜5为系统提供正屈折力,第六透镜6为系统提供负屈折力,通过使用具有一正一负屈折力的两个透镜相胶合的结构,有利于像差的相互校正。若超过上述条件式的上限,胶合透镜组合的屈折力过小,易产生边缘像差以及色差,不利于提高分辨性能;若超过上述条件式的下限,第五透镜5和第六透镜6的整体屈折力变强,使得透镜组易产生像散现象,不利于成像品质的提升。
可选地,光学成像系统满足如下条件式:-1mm·10-6/℃<(CT5-CT6)*(α5-α6)<0mm·10-6/℃;其中,CT5为第五透镜5于光轴上的厚度,CT6为第六透镜6于光轴上的厚度;α5为第五透镜5在-30ˉ70℃条件下的热膨胀系数,α6为第六透镜6在-30ˉ70℃条件下的热膨胀系数,单位为10-6/℃。
第五透镜5与第六透镜6相胶合,通过材料的合理搭配减小温度对镜头的影响,使镜头在高温或低温条件下保持良好的成像质量,减小两片厚度差异及材料特性差异,减小胶合镜片开裂的风险,使镜头在高低温条件下仍然有较好的解析能力。
可选地,光学成像系统满足如下条件式:2.5<f14/f<4;其中,f14为第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3和第四透镜4的组合焦距。
通过控制第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4的组合焦距与系统焦距的关系,有利于控制光学成像系统前透镜组光束的汇聚与大角度视场光线射入光学成像系统,确保光学成像系统的广角化;同时有利于透镜组内正负透镜组合可互相校正相差,提升解像力,从而获得高品质成像装置。
可选地,光学成像系统满足如下条件式:3<CT4/|Sags7|<11.6;其中,CT4为第四透镜4于光轴上的厚度,Sags7为第四透镜4物侧面最大通光孔径处至第四透镜物侧面与光轴的交点在平行于光轴的距离。
通过控制第四透镜4厚度与第四透镜4物侧面矢高值的比值关系,避免第四透镜4厚度过大或物侧面过于弯曲而增加了镜片制造难度,从而实现降低生产成本。超过上述的条件式下限,第四透镜4物侧面过于弯曲,镜片加工难度增大,增加镜片的生产成本;同时,表面过于弯曲,易产生边缘像差,不利于光学成像系统像质的提升。超过上述的条件式的上限,第四透镜4厚度值过大,不利于成像镜头的轻量化和小型化。
可选地,光学成像系统满足如下条件式:50°<(FOV*f)/2*Imgh<60°;其中,FOV为光学成像系统最大视场角,f为光学成像系统的有效焦距,Imgh为光学成像系统最大视场角所对应的像高的一半。
满足上述条件式可保持光学成像系统良好的光学性能,实现光学成像系统高像素的特征,能够很好的捕捉被摄物体的细节。
可选地,光学成像系统满足如下条件式:15.5<(R3-R4)/d23<19.5;其中,R3为第二透镜2物侧面于光轴处的曲率半径,R4为第二透镜2像侧面于光轴处的曲率半径(Y半径),d23为第二透镜2与第三透镜3于光轴上的空气间隔距离。
满足上述条件式上限,有利于控制第二透镜2像侧面与物侧面于光轴处的曲率半径,降低鬼影的产生;满足上述条件式下限控制第二透镜2与第三透镜3之间的空气间隔,保证高像素成像质量的同时,有利于成像系统的结构紧凑,保证小型化的特征。
第一实施例
参考图1和图2,第一实施例的光学成像系统从物侧至像侧顺序依次包括:具有负屈折力的第一透镜1;具有负屈折力的第二透镜2,第二透镜2的物侧面于近光轴处为凸面;具有正屈折力的第三透镜3;具有正屈折力的第四透镜4,第四透镜4的物侧面于近光轴处为凹面,像侧面于近光轴处为凸面;具有正屈折力的第五透镜5;具有负屈折力的第六透镜6,第六透镜6的像侧面于近光轴处为凹面;具有正屈折力的第七透镜7,第七透镜7的物侧面于近光轴处和像侧面于近光轴处均为凸面;光学成像系统包含一光阑。
另外,参考图2,图2中由左至右分别为第一实施例中光学成像系统的纵向球差曲线图、像散曲线图和的畸变图曲线图;在纵向球差曲线图中,纵坐标为归一化视场,从图中看出各视场的焦点偏离量在±0.05mm以内,说明光学成像系统的球面像差较小;在像散曲线图中,纵坐标为像高,单位为mm,从图中看出弧矢像面S和子午像面T各自视场的焦点偏离量在±0.05mm以内,说明光学成像系统的像场弯曲像差较小;在畸变图曲线图中,纵坐标为像高,单位为mm,从图中看出各视场的畸变率均得到了较好的约束,其中像散曲线图和畸变曲线图为参考波长为546.0740nm下的数据;因此,从图2可以看出,第一实施例中光学成像系统的各种像差均比较小,从而成像质量高,成像效果优良。
第一实施例中,光学成像系统的有效焦距f为1.55,光圈数FNO为1.95,最大视场角FOV为200°。
且第一实施例中的光学成像系统满足下面表格的条件:
表1
需要说明的是,f为光学成像系统的有效焦距,FNO为光学成像系统的光圈数,FOV为光学成像系统的最大视场角。
以下表2展现了表1中相应透镜表面的非球面系数,其中K为圆锥系数,Ai为非球面面型公式中与第i阶高次项相对应的系数。
面序号 | S3 | S4 | S13 | S14 |
K | 1.09E+00 | 2.63E-01 | -8.65E+01 | -1.30E+01 |
A4 | -7.74E-04 | 8.88E-04 | -3.59E-03 | -2.10E-02 |
A6 | 3.56E-04 | -3.86E-03 | -1.86E-02 | -2.62E-03 |
A8 | -2.81E-04 | 1.33E-02 | 1.05E-02 | 2.57E-03 |
A10 | 1.48E-04 | -4.07E-02 | -1.55E-02 | -9.45E-03 |
A12 | -5.05E-05 | 1.89E-03 | 6.48E-03 | 3.87E-04 |
A14 | 1.43E-05 | -9.09E-03 | -1.01E-03 | -3.15E-04 |
A16 | -1.51E-06 | 2.59E-03 | 9.11E-04 | 8.69E-06 |
A18 | 1.03E-07 | -9.02E-04 | -7.80E-05 | 6.45E-07 |
A20 | -2.35E-09 | 3.57E-05 | -6.73E-07 | -8.47E-08 |
第二实施例
参考图3和图4,第二实施例的光学成像系统从物侧至像侧顺序依次包括:具有负屈折力的第一透镜1;具有负屈折力的第二透镜2,第二透镜2的物侧面于近光轴处为凸面;具有正屈折力的第三透镜3;具有正屈折力的第四透镜4,第四透镜4的物侧面于近光轴处为凹面,像侧面于近光轴处为凸面;具有正屈折力的第五透镜5;具有负屈折力的第六透镜6,第六透镜6的像侧面于近光轴处为凹面;具有正屈折力的第七透镜7,第七透镜7的物侧面于近光轴处和像侧面于近光轴处均为凸面;光学成像系统包含一光阑。
另外,参考图4,图4中由左至右分别为第二实施例中光学成像系统的纵向球差曲线图、像散曲线图和的畸变图曲线图;在纵向球差曲线图中,纵坐标为归一化视场,从图中看出各视场的焦点偏离量在±0.05mm以内,说明光学成像系统的球面像差较小;在像散曲线图中,纵坐标为像高,单位为mm,从图中看出弧矢像面S和子午像面T各自视场的焦点偏离量在±0.05mm以内,说明光学成像系统的像场弯曲像差较小;在畸变图曲线图中,纵坐标为像高,单位为mm,从图中看出各视场的畸变率均得到了较好的约束,其中像散曲线图和畸变曲线图为参考波长为546.0740nm下的数据;因此,从图2可以看出,第二实施例中光学成像系统的各种像差同样比较小,从而成像质量高,成像效果优良。
第二实施例中,光学成像系统的有效焦距f为1.57,光圈数FNO为1.95,最大视场角FOV为200°。
且第二实施例中的光学成像系统满足下面表格的条件:
表3
需要说明的是,f为光学成像系统的有效焦距,FNO为光学成像系统的光圈数,FOV为光学成像系统的最大视场角。
以下表4展现了表3中相应透镜表面的非球面系数,其中K为圆锥系数,Ai为非球面面型公式中与第i阶高次项相对应的系数。
第三实施例
参考图5和图6,第三实施例的光学成像系统从物侧至像侧顺序依次包括:具有负屈折力的第一透镜1;具有负屈折力的第二透镜2,第二透镜2的物侧面于近光轴处为凸面;具有正屈折力的第三透镜3;具有正屈折力的第四透镜4,第四透镜4的物侧面于近光轴处为凹面,像侧面于近光轴处为凸面;具有正屈折力的第五透镜5;具有负屈折力的第六透镜6,第六透镜6的像侧面于近光轴处为凹面;具有正屈折力的第七透镜7,第七透镜7的物侧面于近光轴处和像侧面于近光轴处均为凸面;光学成像系统包含一光阑。
另外,参考图6,图6中由左至右分别为第三实施例中光学成像系统的纵向球差曲线图、像散曲线图和的畸变图曲线图;在纵向球差曲线图中,纵坐标为归一化视场,从图中看出各视场的焦点偏离量在±0.05mm以内,说明光学成像系统的球面像差较小;在像散曲线图中,纵坐标为像高,单位为mm,从图中看出弧矢像面S和子午像面T各自视场的焦点偏离量在±0.05mm以内,说明光学成像系统的像场弯曲像差较小;在畸变图曲线图中,纵坐标为像高,单位为mm,从图中看出各视场的畸变率均得到了较好的约束,其中像散曲线图和畸变曲线图为参考波长为546.0740nm下的数据;因此,从图2可以看出,第三实施例中光学成像系统的各种像差同样比较小,从而成像质量高,成像效果优良。
第三实施例中,光学成像系统的有效焦距f为1.57,光圈数FNO为1.95,最大视场角FOV为200°。
且第三实施例中的光学成像系统满足下面表格的条件:
表5
需要说明的是,f为光学成像系统的有效焦距,FNO为光学成像系统的光圈数,FOV为光学成像系统的最大视场角。
以下表6展现了表5中相应透镜表面的非球面系数,其中K为圆锥系数,Ai为非球面面型公式中与第i阶高次项相对应的系数。
表6
第四实施例
参考图7和图8,第四实施例的光学成像系统从物侧至像侧顺序依次包括:具有负屈折力的第一透镜1;具有负屈折力的第二透镜2,第二透镜2的物侧面于近光轴处为凸面;具有正屈折力的第三透镜3;具有正屈折力的第四透镜4,第四透镜4的物侧面于近光轴处为凹面,像侧面于近光轴处为凸面;具有正屈折力的第五透镜5;具有负屈折力的第六透镜6,第六透镜6的像侧面于近光轴处为凹面;具有正屈折力的第七透镜7,第七透镜7的物侧面于近光轴处和像侧面于近光轴处均为凸面;光学成像系统包含一光阑。
另外,参考图8,图8中由左至右分别为第四实施例中光学成像系统的纵向球差曲线图、像散曲线图和的畸变图曲线图;在纵向球差曲线图中,纵坐标为归一化视场,从图中看出各视场的焦点偏离量在±0.05mm以内,说明光学成像系统的球面像差较小;在像散曲线图中,纵坐标为像高,单位为mm,从图中看出弧矢像面S和子午像面T各自视场的焦点偏离量在±0.05mm以内,说明光学成像系统的像场弯曲像差较小;在畸变图曲线图中,纵坐标为像高,单位为mm,从图中看出各视场的畸变率均得到了较好的约束,其中像散曲线图和畸变曲线图为参考波长为546.0740nm下的数据;因此,从图2可以看出,第四实施例中光学成像系统的各种像差同样比较小,从而成像质量高,成像效果优良。
第四实施例中,光学成像系统的有效焦距f为1.57,光圈数FNO为2.0,最大视场角FOV为200°。
且第四实施例中的光学成像系统满足下面表格的条件:
表7
需要说明的是,f为光学成像系统的有效焦距,FNO为光学成像系统的光圈数,FOV为光学成像系统的最大视场角。
以下表8展现了表7中相应透镜表面的非球面系数,其中K为圆锥系数,Ai为非球面面型公式中与第i阶高次项相对应的系数。
第五实施例
参考图9和图10,第五实施例的光学成像系统从物侧至像侧顺序依次包括:具有负屈折力的第一透镜1;具有负屈折力的第二透镜2,第二透镜2的物侧面于近光轴处为凸面;具有正屈折力的第三透镜3;具有正屈折力的第四透镜4,第四透镜4的物侧面于近光轴处为凹面,像侧面于近光轴处为凸面;具有正屈折力的第五透镜5;具有负屈折力的第六透镜6,第六透镜6的像侧面于近光轴处为凹面;具有正屈折力的第七透镜7,第七透镜7的物侧面于近光轴处和像侧面于近光轴处均为凸面;光学成像系统包含一光阑。
另外,参考图8,图8中由左至右分别为第五实施例中光学成像系统的纵向球差曲线图、像散曲线图和的畸变图曲线图;在纵向球差曲线图中,纵坐标为归一化视场,从图中看出各视场的焦点偏离量在±0.05mm以内,说明光学成像系统的球面像差较小;在像散曲线图中,纵坐标为像高,单位为mm,从图中看出弧矢像面S和子午像面T各自视场的焦点偏离量在±0.05mm以内,说明光学成像系统的像场弯曲像差较小;在畸变图曲线图中,纵坐标为像高,单位为mm,从图中看出各视场的畸变率均得到了较好的约束,其中像散曲线图和畸变曲线图为参考波长为546.0740nm下的数据;因此,从图2可以看出,第五实施例中光学成像系统的各种像差同样比较小,从而成像质量高,成像效果优良。
第五实施例中,光学成像系统的有效焦距f为1.67,光圈数FNO为2.0,最大视场角FOV为200°。
且第五实施例中的光学成像系统满足下面表格的条件:
表9
需要说明的是,f为光学成像系统的有效焦距,FNO为光学成像系统的光圈数,FOV为光学成像系统的最大视场角。
以下表10展现了表9中相应透镜表面的非球面系数,其中K为圆锥系数,Ai为非球面面型公式中与第i阶高次项相对应的系数。
上述实施例1到实施例5满足表11中所述关系式:
条件式/实施例 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
8.5<TTL/f<10 | 9.623 | 9.515 | 9.581 | 9.554 | 8.570 |
5.5<f4/f<8 | 7.762 | 7.676 | 7.496 | 7.145 | 5.620 |
35<f56/f<52 | 35.408 | 37.935 | 41.307 | 37.217 | 51.659 |
-1<(CT5-CT6)*(α5-α6)<0 | -0.353 | -0.370 | -0.415 | -0.492 | -0.270 |
2.5<f14/f<4 | 3.424 | 3.406 | 3.414 | 3.657 | 2.866 |
3<CT4/|Sags7|<11.6 | 3.248 | 7.543 | 3.327 | 11.536 | 6.535 |
50<(FOV*f)/2*Imgh<60 | 56.072 | 56.917 | 57.012 | 54.715 | 57.988 |
15.5<(R3-R4)/d23<19.5 | 18.760 | 18.870 | 19.204 | 17.081 | 15.818 |
本发明实施例还提供了一种取像模组,包括:如上述任一项的光学成像系统、以及感光芯片,感光芯片设置于光学成像系统像侧。
本发明实施例还提供了一种电子设备,包括壳体和上述的取像模组,取像模组安装在壳体上。
显然,本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样,倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (9)
1.一种光学成像系统,其特征在于,共有七片具有屈折力的透镜,从物侧至像侧沿光轴方向依次包括:
具有负屈折力的第一透镜;
具有负屈折力的第二透镜,所述第二透镜的物侧面于近光轴处为凸面;
具有正屈折力的第三透镜,所述第三透镜的物侧面于近光轴处为凸面,所述第三透镜的像侧面于近光轴处为凸面;
具有正屈折力的第四透镜,所述第四透镜的物侧面于近光轴处为凹面,像侧面于近光轴处为凸面;
具有正屈折力的第五透镜;
具有负屈折力的第六透镜,所述第六透镜的像侧面于近光轴处为凹面;
具有正屈折力的第七透镜,所述第七透镜的物侧面于近光轴处和像侧面于近光轴处均为凸面;
所述光学成像系统满足如下条件式:
8.5<TTL/f<10;
2.5<f14/f<4;
其中,TTL为所述第一透镜物侧面至成像面于光轴上距离,f为所述光学成像系统的有效焦距,f14为所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜和所述第四透镜的组合焦距。
2.根据权利要求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如下条件式:
5.5<f4/f<8;
其中,f4为所述第四透镜的焦距,f为所述光学成像系统的有效焦距。
3.根据权利要求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如下条件式:
35<f56/f<52;
其中,f56为所述第五透镜和所述第六透镜的组合焦距,f为所述光学成像系统的有效焦距。
4.根据权利要求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如下条件式:
-1mm·10-6/℃<(CT5-CT6)*(α5-α6)<0mm·10-6/℃;
其中,CT5为所述第五透镜于光轴上的厚度,CT6为所述第六透镜于光轴上的厚度;
α5为所述第五透镜在-30ˉ70℃条件下的热膨胀系数,α6为所述第六透镜在-30ˉ70℃条件下的热膨胀系数,单位为10-6/℃。
5.根据权利要求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如下条件式:
3<CT4/|Sags7|<11.6;
其中,CT4为所述第四透镜于光轴上的厚度,Sags7为所述第四透镜物侧面最大通光孔径处至第四透镜物侧面与光轴的交点在平行于光轴方向上的距离。
6.根据权利要求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如下条件式:
50°<(FOV*f)/2*Imgh<60°;
其中,FOV为所述光学成像系统最大视场角,f为所述光学成像系统的有效焦距,Imgh为所述光学成像系统最大视场角所对应的像高的一半。
7.根据权利要求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如下条件式:
15.5<(R3-R4)/d23<19.5;
其中,R3为所述第二透镜物侧面于光轴处的曲率半径,R4为所述第二透镜像侧面于光轴处的曲率半径,d23为所述第二透镜与所述第三透镜于光轴上的空气间隔距离。
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,以及感光芯片,所述感光芯片设置于所述光学成像系统像侧。
9.一种电子设备,其特征在于,包括:壳体和如权利要求8所述的取像模组,所述取像模组安装在所述壳体上。
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