CN114047598A - 一种摄像系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种摄像系统，沿着光轴由物侧至像侧依序包括：具有正光焦度的第一透镜，其像侧面为凸面；具有负光焦度的第二透镜，其像侧面为凹面；具有正光焦度的第三透镜；其中，摄像系统的光阑至第三透镜像侧面在光轴上的距离TS3和摄像系统第一透镜物侧面至成像面于光轴上的距离TTL满足：0.2<TS3/TTL<0.3。通过控制第一透镜物侧面至成像面的轴上距离与摄像系统的光阑至第三透镜像侧面在光轴上的距离，保证镜头的超薄特性，实现镜头小型化，提升整机空间利用率，降低镜头凸起现象，保证整机美观。

Description

一种摄像系统

技术领域

本发明属于光学成像领域，尤其涉及一种包括三片透镜的摄像系统。

背景技术

近几年，消费者对手机拍摄功能的要求越来越高，人脸识别，测距等功能需求应运而生，但由于拍摄环境的复杂，在昏暗的环境下很难得到清晰的图像，目前的手机镜头对光照不足的环境成像受到限制，无法实现极为清楚的成像效果，此时红外镜头就可以很好的解决这个问题。

红外镜头可以通过采集拍摄环境下的红外光来增强整个成像系统的进光量，相较于以往手机镜头夜景模式的多次拍摄算法合成，红外镜头得到的图像分辨率并不会下降，是另一种更简单且有效的解决方案；且由于不同价位机型均需要此功能，在满足性能需求的前提下的低成本方案更具有竞争力

因此，本方案提供一种光学成像透镜组，具有红外、大孔径、低成本特点，可有效提升成像质量，满足在昏暗环境下的拍摄要求，并且更好的控制成本。

发明内容

本发明旨在提供一种小体积的摄像系统，其具有较高的成像质量和较小的系统体积。具有红外、大孔径、低成本特点，可有效提升成像质量等特点，满足在昏暗环境下的拍摄要求，并且更好的控制成本。

本申请提供了一种摄像系统，沿着光轴由物侧至像侧依序包括：

具有正光焦度的第一透镜，其像侧面为凸面；

具有负光焦度的第二透镜，其像侧面为凹面；

具有正光焦度的第三透镜；

其中，摄像系统的光阑至第三透镜像侧面在光轴上的距离TS3和摄像系统第一透镜物侧面至成像面于光轴上的距离TTL满足：0.2<TS3/TTL<0.3。

根据本申请的一个实施方式，摄像系统的f数Fno满足：Fno<1.23。

根据本申请的一个实施方式，第二透镜像侧面的曲率半径R4和该摄像系统的入瞳直径EPD满足：0.4<R4/EPD<0.8。

根据本申请的一个实施方式，第一透镜像侧面的曲率半径R2和第二透镜的有效焦距f2满足：0.1<R2/f2<0.4。

根据本申请的一个实施方式，第一透镜的边缘厚度ET1和第一透镜在光轴上的中心厚度CT1满足：0.7<ET1/CT1<1.2。

根据本申请的一个实施方式，第一透镜的有效焦距f1和第三透镜的有效焦距f3满足：0.6<f1/f3。

根据本申请的一个实施方式，第一透镜在光轴上的中心厚度CT1、第二透镜在光轴上的中心厚度CT2、第三透镜在光轴上的中心厚度CT3、第一透镜的色散系数V1、第二透镜的色散系数V2和第三透镜的色散系数V3满足：3×(CT1+CT2+CT3)/(V1+V2-V3)<0.1mm。

根据本申请的一个实施方式，第一透镜物侧面和光轴的交点至第一透镜物侧面的有效半径顶点之间的轴上距离Sag11和第一透镜物侧面的最大有效半径Dt11满足：Sag11/Dt11<-0.1。

根据本申请的一个实施方式，第二透镜像侧面和光轴的交点至第二透镜像侧面的有效半径顶点之间的轴上距离Sag22和第二透镜像侧面的最大有效半径Dt22满足：0.1<Sag22/Dt22。

根据本申请的一个实施方式，第三透镜物侧面和光轴的交点至第三透镜物侧面的有效半径顶点之间的轴上距离Sag31和第三透镜物侧面的最大有效半径Dt31满足：|Sag31|/Dt31<0.1。

一种摄像系统，沿着光轴由物侧至像侧依序包括：

具有正光焦度的第一透镜；

具有负光焦度的第二透镜；

具有正光焦度的第三透镜；

其中，摄像系统的光阑至第三透镜像侧面在光轴上的距离TS3和摄像系统第一透镜物侧面至成像面于光轴上的距离TTL满足：0.2<TS3/TTL<0.3。

根据本申请的一个实施方式，摄像系统的f数Fno满足：Fno<1.23。

根据本申请的一个实施方式，第二透镜像侧面的曲率半径R4和该摄像系统的入瞳直径EPD满足：0.4<R4/EPD<0.8。

根据本申请的一个实施方式，第一透镜像侧面的曲率半径R2和第二透镜的有效焦距f2满足：0.1<R2/f2<0.4。

根据本申请的一个实施方式，第一透镜的边缘厚度ET1和第一透镜在光轴上的中心厚度CT1满足：0.7<ET1/CT1<1.2。

根据本申请的一个实施方式，第一透镜的有效焦距f1和第三透镜的有效焦距f3满足：0.6<f1/f3。

根据本申请的一个实施方式，第一透镜在光轴上的中心厚度CT1、第二透镜在光轴上的中心厚度CT2、第三透镜在光轴上的中心厚度CT3、第一透镜的色散系数V1、第二透镜的色散系数V2和第三透镜的色散系数V3满足：3×(CT1+CT2+CT3)/(V1+V2-V3)<0.1mm。

根据本申请的一个实施方式，第一透镜物侧面和光轴的交点至第一透镜物侧面的有效半径顶点之间的轴上距离Sag11和第一透镜物侧面的最大有效半径Dt11满足：Sag11/Dt11<-0.1。

根据本申请的一个实施方式，第二透镜像侧面和光轴的交点至第二透镜像侧面的有效半径顶点之间的轴上距离Sag22和第二透镜像侧面的最大有效半径Dt22满足：0.1<Sag22/Dt22。

根据本申请的一个实施方式，第三透镜物侧面和光轴的交点至第三透镜物侧面的有效半径顶点之间的轴上距离Sag31和第三透镜物侧面的最大有效半径Dt31满足：|Sag31|/Dt31<0.1。

本发明的有益效果：

本发明提供的摄像系统包括多片透镜，如第一透镜至第三透镜。通过控制第一透镜物侧面至成像面的轴上距离与摄像系统的光阑至第三透镜像侧面在光轴上的距离，保证镜头的超薄特性，实现镜头小型化，提升整机空间利用率，降低镜头凸起现象，保证整机美观。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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为本发明摄像系统实施例1的透镜组结构示意图；

图2a至图2c分别为本发明摄像系统实施例1的畸变曲线、轴上色差曲线以及象散曲线；

图3为本发明摄像系统实施例2的透镜组结构示意图；

图4a至图4c分别为本发明摄像系统实施例2的畸变曲线、轴上色差曲线以及象散曲线；

图5为本发明摄像系统实施例3的透镜组结构示意图；

图6a至图6c分别为本发明摄像系统实施例3的畸变曲线、轴上色差曲线以及象散曲线；

图7为本发明摄像系统实施例4的透镜组结构示意图；

图8a至图8c分别为本发明摄像系统实施例4的畸变曲线、轴上色差曲线以及象散曲线。

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的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。

应注意，在本说明书中，第一、第二、第三等的表述仅用于将一个特征与另一个特征区分开来，而不表示对特征的任何限制。因此，在不背离本发明的教导的情况下，下文中讨论的第一透镜也可被称作第二透镜或第三透镜。

还应理解的是，用语“包括”、“包括有”、“具有”、“包含”和/或“包含有”，当在本说明书中使用时表示存在所陈述的特征、元件和/或部件，但不排除存在或附加有一个或多个其它特征、元件、部件和/或它们的组合。此外，当诸如“......中的至少一个”的表述出现在所列特征的列表之后时，修饰整个所列特征，而不是修饰列表中的单独元件。此外，当描述本申请的实施方式时，使用“可”表示“本申请的一个或多个实施方式”。并且，用语“示例性的”旨在指代示例或举例说明。

在附图中，为了便于说明，已稍微夸大了透镜的厚度、尺寸和形状。具体来讲，附图中所示的球面或非球面的形状通过示例的方式示出。即，球面或非球面的形状不限于附图中示出的球面或非球面的形状。附图仅为示例而并非严格按比例绘制。

在本发明的描述中，近轴区域是指光轴附近的区域。若透镜表面为凸面且未界定该凸面位置时，则表示该透镜表面至少于近轴区域为凸面。若透镜表面为凹面且未界定该凹面位置时，则表示该透镜表面至少于近轴区域为凹面。每个透镜最靠近被摄物体的表面称为该透镜的物侧面，每个透镜最靠近成像面的表面称为该透镜的像侧面。

除非另外限定，否则本文中使用的所有用语(包括技术用语和科学用语)均具有与本申请所属领域普通技术人员的通常理解相同的含义。还应理解的是，用语(例如在常用词典中定义的用语)应被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义一致的含义，并且将不被以理想化或过于形式化的解释，除非本文中明确如此限定。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例对本发明的特征、原理和其他方面进行详细描述。

示例性实施方式

本发明示例性实施方式的摄像系统包括三片镜片，沿光轴由物侧至像侧依序包括：第一透镜、第二透镜和第三透镜，其中，各个透镜之间相互独立。

在本示例性实施方式中，沿着光轴由物侧至像侧依序包括：具有正光焦度的第一透镜；具有负光焦度的第二透镜；具有正光焦度的第三透镜；其中，摄像系统的光阑至第三透镜像侧面在光轴上的距离TS3和摄像系统第一透镜物侧面至成像面于光轴上的距离TTL满足：0.2<TS3/TTL<0.3。通过控制第一透镜物侧面至成像面的轴上距离与摄像系统的光阑至第三透镜像侧面在光轴上的距离，保证镜头的超薄特性，实现镜头小型化，提升整机空间利用率，降低镜头凸起现象，保证整机美观。

更为具体的，沿着光轴由物侧至像侧依序包括：具有正光焦度的第一透镜，其像侧面为凸面；具有负光焦度的第二透镜，其像侧面为凹面；具有正光焦度的第三透镜；其中，摄像系统的光阑至第三透镜像侧面在光轴上的距离TS3和摄像系统第一透镜物侧面至成像面于光轴上的距离TTL满足：0.2<TS3/TTL<0.3。通过控制第一透镜物侧面至成像面的轴上距离与摄像系统的光阑至第三透镜像侧面在光轴上的距离，保证镜头的超薄特性，实现镜头小型化，提升整机空间利用率，降低镜头凸起现象，保证整机美观。更具体的，摄像系统的光阑至第三透镜像侧面在光轴上的距离TS3和摄像系统第一透镜物侧面至成像面于光轴上的距离TTL满足：0.20<TS3/TTL<0.28。

在本示例性实施方式中，摄像系统的f数Fno满足：Fno<1.23。大孔径有利于提高成像系统的通光孔径，容纳更多光线进入像面，有利于提升暗夜条件下拍摄效果。更具体的，摄像系统的f数Fno满足：Fno<1.22。

在本示例性实施方式中，第二透镜像侧面的曲率半径R4和该摄像系统的入瞳直径EPD满足：0.4<R4/EPD<0.8。通过控制第二透镜像面侧面的曲率半径和摄像系统的入瞳直径，有利于控制第二透镜的形状，满足加工性，同时大孔径有利于提高成像系统的通光孔径，容纳更多光线进入像面，有利于提升暗夜条件下拍摄效果。更具体的，第二透镜像侧面的曲率半径R4和该摄像系统的入瞳直径EPD满足：0.41<R4/EPD<0.75。

在本示例性实施方式中，第一透镜像侧面的曲率半径R2和第二透镜的有效焦距f2满足：0.1<R2/f2<0.4。通过控制第二透镜的有效焦距和第一透镜像侧面的曲率半径，有利于控制负透镜物侧面的形状，满足加工性要求。更具体的，第一透镜像侧面的曲率半径R2和第二透镜的有效焦距f2满足：0.13<R2/f2<0.38。

在本示例性实施方式中，第一透镜的边缘厚度ET1和第一透镜在光轴上的中心厚度CT1满足：0.7<ET1/CT1<1.2。通过控制第一透镜的边缘厚度和第一透镜在光轴上的中心厚度，有利于控制负透镜物侧面的形状，满足加工性要求。更具体的，第一透镜的边缘厚度ET1和第一透镜在光轴上的中心厚度CT1满足：0.75<ET1/CT1<1.15。

在本示例性实施方式中，第一透镜的有效焦距f1和第三透镜的有效焦距f3满足：0.6<f1/f3。有利于第一透镜和第三透镜光焦度在空间上的合理分布，有利于减小镜头的像差。更具体的，第一透镜的有效焦距f1和第三透镜的有效焦距f3满足：0.61<f1/f3。

在本示例性实施方式中，第一透镜在光轴上的中心厚度CT1、第二透镜在光轴上的中心厚度CT2、第三透镜在光轴上的中心厚度CT3、第一透镜的色散系数V1、第二透镜的色散系数V2和第三透镜的色散系数V3满足：3×(CT1+CT2+CT3)/(V1+V2-V3)<0.1mm。通过控制第一透镜、第二透镜、第三透镜在光轴上的中心厚度和第一透镜、第二透镜、第三透镜的色散系数，可以有效减小镜头的像差。更具体的，第一透镜在光轴上的中心厚度CT1、第二透镜在光轴上的中心厚度CT2、第三透镜在光轴上的中心厚度CT3、第一透镜的色散系数V1、第二透镜的色散系数V2和第三透镜的色散系数V3满足：3×(CT1+CT2+CT3)/(V1+V2-V3)<0.09mm。

在本示例性实施方式中，第一透镜物侧面和光轴的交点至第一透镜物侧面的有效半径顶点之间的轴上距离Sag11和第一透镜物侧面的最大有效半径Dt11满足：Sag11/Dt11<-0.1。通过控制第一透镜物侧面和光轴的交点至第一透镜物侧面的有效半径顶点之间的轴上距离和第一透镜物侧面的最大有效半径，有利于控制第一透镜的物侧面的形状，保证加工性。更具体的，第一透镜物侧面和光轴的交点至第一透镜物侧面的有效半径顶点之间的轴上距离Sag11和第一透镜物侧面的最大有效半径Dt11满足：Sag11/Dt11f≤-0.11。

在本示例性实施方式中，第二透镜像侧面和光轴的交点至第二透镜像侧面的有效半径顶点之间的轴上距离Sag22和第二透镜像侧面的最大有效半径Dt22满足：0.1<Sag22/Dt22。通过控制第二透镜像侧面和光轴的交点至第二透镜像侧面的有效半径顶点之间的轴上距离和第二透镜像侧面的最大有效半径，有利于控制第二透镜的像侧面的形状，保证加工性。更具体的，第二透镜像侧面和光轴的交点至第二透镜像侧面的有效半径顶点之间的轴上距离Sag22和第二透镜像侧面的最大有效半径Dt22满足：0.15<Sag22/Dt22。

在本示例性实施方式中，第三透镜物侧面和光轴的交点至第三透镜物侧面的有效半径顶点之间的轴上距离Sag31和第三透镜物侧面的最大有效半径Dt31满足：|Sag31|/Dt31<0.1。通过控制第三透镜物侧面和光轴的交点至第三透镜物侧面的有效半径顶点之间的轴上距离和第三透镜物侧面的最大有效半径，有利于控制第三透镜的物侧面的形状，保证加工性。更具体的，第三透镜物侧面和光轴的交点至第三透镜物侧面的有效半径顶点之间的轴上距离Sag31和第三透镜物侧面的最大有效半径Dt31满足：|Sag31|/Dt31<0.08。

在本示例性实施方式中，第一透镜E1至第三透镜E3中的任意一个透镜的物侧面和像侧面均为非球面，各非球面透镜的面型x可利用但不限于以下非球面公式进行限定：

其中，x为非球面沿光轴方向在高度为h的位置时，距非球面顶点的距离矢高；c为非球面的近轴曲率，c＝1/R(即，近轴曲率c为表1中曲率半径R的倒数)；k为圆锥系数；Ai为非球面第i-th阶的修正系数。

在本示例性实施方式中，上述摄像系统还可包括光阑。光阑可根据需要设置在适当位置处，例如，光阑可设置在第一透镜和第二透镜之间。可选地，上述摄像系统还可包括用于校正色彩偏差的滤光片和/或用于保护位于成像面上的感光元件的保护玻璃。

根据本发明的上述实施方式的摄像系统可采用多片镜片，例如上述的三片。通过合理分配各透镜的光焦度、面型、各透镜的中心厚度以及各透镜之间的轴上间距等，使得摄像系统具有较大的成像面，具有成像范围广和成像质量高的特点，并保证了摄像系统体积小型化。

在示例性实施方式中，各透镜的镜面中的至少一个为非球面镜面，即，第一透镜的物侧面至第三透镜的像侧面中的至少一个镜面为非球面镜面。非球面透镜的特点是：从透镜中心到透镜周边，曲率是连续变化的，与从透镜中心到透镜周边具有恒定曲率的球面透镜不同，非球面透镜具有更佳的曲率半径特性，具有改善歪曲像差及改善像散像差的优点。采用非球面透镜后，能够尽可能地消除在成像的时候出现的像差，从而改善成像质量。可选地，第一透镜、第二透镜和第三透镜中的每个透镜的物侧面和像侧面中的至少一个为非球面镜面。可选地，第一透镜、第二透镜和第三透镜中的每片透镜的物侧面和像侧面均为非球面镜面。

然而，本领域的技术人员应当理解，在未背离本申请要求保护的技术方案的情况下，可改变构成摄像系统的透镜数量，来获得本说明书中描述的各个结果和优点。例如，虽然在实施方式中以三个透镜为例进行了描述，但是该摄像系统不限于包括三个透镜，如果需要，该摄像系统还可包括其它数量的透镜。

下面参照附图进一步描述适用于上述实施例的摄像系统的具体实施例。

具体实施例1

图1为本发明摄像系统实施例1的透镜组结构示意图，摄像系统沿光轴由物侧至像侧依序包括：第一透镜E1、光阑STO、第二透镜E2、第三透镜E3、滤光片E4和成像面S9。

第一透镜E1具有正光焦度，其物侧面S1为凹面，像侧面S2为凸面。第二透镜E2具有负光焦度，其物侧面S3为凹面，像侧面S4为凹面。第三透镜E3具有正光焦度，其物侧面S5为凸面，像侧面S6为凸面。滤光片E4具有物侧面S7和像侧面S8。来自物体的光依序穿过表面S1至S8的各表面并最终成像在成像面S9上。

如表1所示，为实施例1的摄像系统的基本参数表，其中，曲率半径、厚度、焦距的单位均为毫米(mm)。

表1

如表2所示，在实施例1中，摄像系统的总有效焦距f＝1.33mm，摄像系统的成像面上有效像素区域的对角线长的一半ImgH＝1.18mm。摄像系统的最大视场角的一半Semi-FOV＝41.59°。摄像系统的光圈值Fno＝1.21。

表2

实施例1中的摄像系统满足：

TS3/TTL＝0.24；其中，TS3为摄像系统的光阑至第三透镜像侧面在光轴上的距离，TTL为摄像系统第一透镜物侧面至成像面于光轴上的距离。

R4/EPD＝0.73；其中，R4为第二透镜像侧面的曲率半径，EPD为该摄像系统的入瞳直径。

R2/f2＝0.31；其中，R2为第一透镜像侧面的曲率半径，f2为第二透镜的有效焦距。

ET1/CT1＝1.10；其中，ET1为第一透镜的边缘厚度，CT1为第一透镜在光轴上的中心厚度。

f1/f3＝0.67；其中，f1为第一透镜的有效焦距，f3为第三透镜的有效焦距。

3×(CT1+CT2+CT3)/(V1+V2-V3)＝0.07；其中，CT1为第一透镜在光轴上的中心厚度，CT2为第二透镜在光轴上的中心厚度，CT3为第三透镜在光轴上的中心厚度，V1为第一透镜的色散系数，V2为第二透镜的色散系数，V3为第三透镜的色散系数。

Sag11/Dt11＝-0.16；其中，Sag11为第一透镜物侧面和光轴的交点至第一透镜物侧面的有效半径顶点之间的轴上距离，Dt11为第一透镜物侧面的最大有效半径。

Sag22/Dt22＝0.17；其中，Sag22为第二透镜像侧面和光轴的交点至第二透镜像侧面的有效半径顶点之间的轴上距离，Dt22为第二透镜像侧面的最大有效半径。

|Sag31|/Dt31＝0.03；其中，Sag31为第三透镜物侧面和光轴的交点至第三透镜物侧面的有效半径顶点之间的轴上距离，Dt31为第三透镜物侧面的最大有效半径。

在实施例1中，第一透镜E1至第三透镜E3中的任意一个透镜的物侧面和像侧面均为非球面，表3示出了可用于实施例1中各非球面镜面S1-S6的高次项系数A₄、A₆、A₈、A₁₀、A₁₂、A₁₄、A₁₆、A₁₈、A₂₀、A₂₂、A₂₄、A₂₆、A₂₈和A₃₀。

面号

A4

A6

A8

A10

A12

A14

A16

S1

8.2194E-03

3.2413E+00

-1.9121E+01

5.5193E+01

-1.6450E+01

-4.2005E+02

1.5918E+03

S2

1.3491E+01

-2.1209E+02

2.6142E+03

-2.3016E+04

1.4443E+05

-6.5280E+05

2.1476E+06

S3

2.4062E+01

-8.1256E+02

2.1729E+04

-4.1093E+05

5.4344E+06

-5.0892E+07

3.4218E+08

S4

8.3521E+00

-5.1719E+02

1.6052E+04

-3.1508E+05

4.1683E+06

-3.8591E+07

2.5588E+08

S5

-6.0964E+00

3.8114E+02

-1.3510E+04

2.9906E+05

-4.4263E+06

4.5738E+07

-3.3853E+08

S6

3.3197E+00

-1.6871E+02

5.6477E+03

-1.2164E+05

1.7708E+06

-1.7957E+07

1.2944E+08

面号

A18

A20

A22

A24

A26

A28

A30

S1

-3.1830E+03

4.0813E+03

-3.5159E+03

2.0315E+03

-7.5638E+02

1.6424E+02

-1.5877E+01

S2

-5.1693E+06

9.0816E+06

-1.1499E+07

1.0207E+07

-6.0219E+06

2.1193E+06

-3.3642E+05

S3

-1.6652E+09

5.8645E+09

-1.4785E+10

2.5991E+10

-3.0241E+10

2.0919E+10

-6.5113E+09

S4

-1.2295E+09

4.2864E+09

-1.0729E+10

1.8778E+10

-2.1808E+10

1.5088E+10

-4.7051E+09

S5

1.8175E+09

-7.0871E+09

1.9854E+10

-3.8904E+10

5.0577E+10

-3.9157E+10

1.3655E+10

S6

-6.7074E+08

2.5031E+09

-6.6635E+09

1.2338E+10

-1.5090E+10

1.0957E+10

-3.5762E+09

表3

图2a示出了实施例1的摄像系统的畸变曲线，其表示不同像高对应的畸变大小值。图2b示出了实施例1的摄像系统的轴上色差曲线，其表示不同波长的光线经由镜头后的会聚焦点偏离。图2c示出了实施例1的摄像系统的象散曲线，其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。根据图2a至图2c所示可知，实施例1所给出的摄像系统能够实现良好的成像品质。

具体实施例2

图3为本发明摄像系统实施例2的透镜组结构示意图，摄像系统沿光轴由物侧至像侧依序包括：第一透镜E1、光阑STO、第二透镜E2、第三透镜E3、滤光片E4和成像面S9。

第一透镜E1具有正光焦度，其物侧面S1为凹面，像侧面S2为凸面。第二透镜E2具有负光焦度，其物侧面S3为凸面，像侧面S4为凹面。第三透镜E3具有正光焦度，其物侧面S5为凸面，像侧面S6为凸面。滤光片E4具有物侧面S7和像侧面S8。来自物体的光依序穿过表面S1至S8的各表面并最终成像在成像面S9上。

如表4所示，为实施例2的摄像系统的基本参数表，其中，曲率半径、厚度、焦距的单位均为毫米(mm)。

表4

如表5所示，在实施例2中，摄像系统的总有效焦距f＝1.53mm，摄像系统的成像面上有效像素区域的对角线长的一半ImgH＝1.18mm。摄像系统的最大视场角的一半Semi-FOV＝37.81°。摄像系统的光圈值Fno＝1.18。

表5

实施例2中的摄像系统满足：

TS3/TTL＝0.21；其中，TS3为摄像系统的光阑至第三透镜像侧面在光轴上的距离，TTL为摄像系统第一透镜物侧面至成像面于光轴上的距离。

R4/EPD＝0.43；其中，R4为第二透镜像侧面的曲率半径，EPD为该摄像系统的入瞳直径。

R2/f2＝0.14；其中，R2为第一透镜像侧面的曲率半径，f2为第二透镜的有效焦距。

ET1/CT1＝0.97；其中，ET1为第一透镜的边缘厚度，CT1为第一透镜在光轴上的中心厚度。

f1/f3＝2.02；其中，f1为第一透镜的有效焦距，f3为第三透镜的有效焦距。

3×(CT1+CT2+CT3)/(V1+V2-V3)＝0.08；其中，CT1为第一透镜在光轴上的中心厚度，CT2为第二透镜在光轴上的中心厚度，CT3为第三透镜在光轴上的中心厚度，V1为第一透镜的色散系数，V2为第二透镜的色散系数，V3为第三透镜的色散系数。

Sag11/Dt11＝-0.15；其中，Sag11为第一透镜物侧面和光轴的交点至第一透镜物侧面的有效半径顶点之间的轴上距离，Dt11为第一透镜物侧面的最大有效半径。

Sag22/Dt22＝0.24；其中，Sag22为第二透镜像侧面和光轴的交点至第二透镜像侧面的有效半径顶点之间的轴上距离，Dt22为第二透镜像侧面的最大有效半径。

|Sag31|/Dt31＝0.04；其中，Sag31为第三透镜物侧面和光轴的交点至第三透镜物侧面的有效半径顶点之间的轴上距离，Dt31为第三透镜物侧面的最大有效半径。

在实施例2中，第一透镜E1至第三透镜E3中的任意一个透镜的物侧面和像侧面均为非球面，表6示出了可用于实施例2中各非球面镜面S1-S6的高次项系数A₄、A₆、A₈、A₁₀、A₁₂、A₁₄、A₁₆、A₁₈、A₂₀、A₂₂和A₂₄。

面号

A4

A6

A8

A10

A12

A14

S1

1.5139E-01

2.6934E+00

-2.0088E+01

8.4404E+01

-2.2894E+02

4.2349E+02

S2

1.8388E-01

8.3881E+00

-6.6313E+01

2.2922E+02

-5.9763E+01

-2.7671E+03

S3

2.4557E+00

-1.7350E+02

4.8965E+03

-8.0802E+04

8.6039E+05

-6.2420E+06

S4

2.2144E+00

-2.2936E+02

6.1322E+03

-9.5982E+04

9.8088E+05

-6.8956E+06

S5

-2.1831E+00

1.2521E+02

-4.0686E+03

7.6737E+04

-9.3179E+05

7.7298E+06

S6

3.1352E-01

-9.1458E+00

3.1815E+02

-6.3515E+03

7.8477E+04

-6.3626E+05

面号

A16

A18

A20

A22

A24

S1

-5.4942E+02

5.0609E+02

-3.3089E+02

1.5147E+02

-4.7046E+01

S2

1.2698E+04

-3.1117E+04

4.9155E+04

-5.2402E+04

3.7632E+04

S3

3.1856E+07

-1.1632E+08

3.0521E+08

-5.7077E+08

7.4215E+08

S4

3.4375E+07

-1.2347E+08

3.2073E+08

-5.9726E+08

7.7740E+08

S5

-4.5313E+07

1.9095E+08

-5.8073E+08

1.2632E+09

-1.9157E+09

S6

3.5265E+06

-1.3695E+07

3.7646E+07

-7.2949E+07

9.7497E+07

表6

图4a示出了实施例2的摄像系统的畸变曲线，其表示不同像高对应的畸变大小值。图4b示出了实施例2的摄像系统的轴上色差曲线，其表示不同波长的光线经由镜头后的会聚焦点偏离。图4c示出了实施例2的摄像系统的象散曲线，其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。根据图4a至图4c所示可知，实施例2所给出的摄像系统能够实现良好的成像品质。

具体实施例3

图5为本发明摄像系统实施例3的透镜组结构示意图，摄像系统沿光轴由物侧至像侧依序包括：第一透镜E1、光阑STO、第二透镜E2、第三透镜E3、滤光片E4和成像面S9。

第一透镜E1具有正光焦度，其物侧面S1为凹面，像侧面S2为凸面。第二透镜E2具有负光焦度，其物侧面S3为凸面，像侧面S4为凹面。第三透镜E3具有正光焦度，其物侧面S5为凸面，像侧面S6为凸面。滤光片E4具有物侧面S7和像侧面S8。来自物体的光依序穿过表面S1至S8的各表面并最终成像在成像面S9上。

如表7所示，为实施例3的摄像系统的基本参数表，其中，曲率半径、厚度、焦距的单位均为毫米(mm)。

表7

如表8所示，在实施例3中，摄像系统的总有效焦距f＝1.26mm，摄像系统的成像面上有效像素区域的对角线长的一半ImgH＝1.18mm。摄像系统的最大视场角的一半Semi-FOV＝43.43°。摄像系统的光圈值Fno＝1.21。

表8

实施例3中的摄像系统满足：

TS3/TTL＝0.23；其中，TS3为摄像系统的光阑至第三透镜像侧面在光轴上的距离，TTL为摄像系统第一透镜物侧面至成像面于光轴上的距离。

R4/EPD＝0.64；其中，R4为第二透镜像侧面的曲率半径，EPD为该摄像系统的入瞳直径。

R2/f2＝0.35；其中，R2为第一透镜像侧面的曲率半径，f2为第二透镜的有效焦距。

ET1/CT1＝1.01；其中，ET1为第一透镜的边缘厚度，CT1为第一透镜在光轴上的中心厚度。

f1/f3＝0.91；其中，f1为第一透镜的有效焦距，f3为第三透镜的有效焦距。

3×(CT1+CT2+CT3)/(V1+V2-V3)＝0.08；其中，CT1为第一透镜在光轴上的中心厚度，CT2为第二透镜在光轴上的中心厚度，CT3为第三透镜在光轴上的中心厚度，V1为第一透镜的色散系数，V2为第二透镜的色散系数，V3为第三透镜的色散系数。

Sag11/Dt11＝-0.11；其中，Sag11为第一透镜物侧面和光轴的交点至第一透镜物侧面的有效半径顶点之间的轴上距离，Dt11为第一透镜物侧面的最大有效半径。

Sag22/Dt22＝0.20；其中，Sag22为第二透镜像侧面和光轴的交点至第二透镜像侧面的有效半径顶点之间的轴上距离，Dt22为第二透镜像侧面的最大有效半径。

|Sag31|/Dt31＝0.04；其中，Sag31为第三透镜物侧面和光轴的交点至第三透镜物侧面的有效半径顶点之间的轴上距离，Dt31为第三透镜物侧面的最大有效半径。

在实施例3中，第一透镜E1至第三透镜E3中的任意一个透镜的物侧面和像侧面均为非球面，表9示出了可用于实施例3中各非球面镜面S1-S6的高次项系数A₄、A₆、A₈、A₁₀、A₁₂、A₁₄、A₁₆、A₁₈、A₂₀、A₂₂、A₂₄、A₂₆、A₂₈和A₃₀。

面号

A4

A6

A8

A10

A12

A14

A16

S1

9.8536E-01

-8.1641E+00

7.6445E+01

-4.7572E+02

2.0020E+03

-5.8730E+03

1.2250E+04

S2

9.4284E+00

-1.4234E+02

1.9650E+03

-2.0203E+04

1.4888E+05

-7.8669E+05

3.0055E+06

S3

1.5277E+01

-5.3369E+02

1.5499E+04

-3.1957E+05

4.6009E+06

-4.6846E+07

3.4193E+08

S4

9.7216E+00

-6.2122E+02

1.9150E+04

-3.7396E+05

4.9355E+06

-4.5631E+07

3.0188E+08

S5

4.9619E+00

-3.3411E+02

1.0759E+04

-2.1056E+05

2.7089E+06

-2.3959E+07

1.4937E+08

S6

4.9694E+00

-2.6609E+02

8.8772E+03

-1.8395E+05

2.5227E+06

-2.3916E+07

1.6104E+08

面号

A18

A20

A22

A24

A26

A28

A30

S1

1.9769E+04

-1.5149E+04

8.0491E+03

-2.8160E+03

5.8298E+02

-5.4076E+01

1.9769E+04

S2

1.6823E+07

-2.4313E+07

2.4523E+07

-1.6376E+07

6.4996E+06

-1.1600E+06

1.6823E+07

S3

6.8698E+09

-1.8701E+10

3.5438E+10

-4.4381E+10

3.3001E+10

-1.1029E+10

6.8698E+09

S4

4.9978E+09

-1.2378E+10

2.1365E+10

-2.4394E+10

1.6548E+10

-5.0478E+09

4.9978E+09

S5

2.0990E+09

-4.6571E+09

7.0151E+09

-6.7354E+09

3.6306E+09

-7.9784E+08

2.0990E+09

S6

2.7363E+09

-6.8550E+09

1.1970E+10

-1.3831E+10

9.4989E+09

-2.9348E+09

2.7363E+09

表9

图6a示出了实施例3的摄像系统的畸变曲线，其表示不同像高对应的畸变大小值。图6b示出了实施例3的摄像系统的轴上色差曲线，其表示不同波长的光线经由镜头后的会聚焦点偏离。图6c示出了实施例3的摄像系统的象散曲线，其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。根据图6a至图6c所示可知，实施例3所给出的摄像系统能够实现良好的成像品质。

具体实施例4

图7为本发明摄像系统实施例4的透镜组结构示意图，摄像系统沿光轴由物侧至像侧依序包括：第一透镜E1、光阑STO、第二透镜E2、第三透镜E3、滤光片E4和成像面S9。

第一透镜E1具有正光焦度，其物侧面S1为凹面，像侧面S2为凸面。第二透镜E2具有负光焦度，其物侧面S3为凸面，像侧面S4为凸面。第三透镜E3具有正光焦度，其物侧面S5为凸面，像侧面S6为凸面。滤光片E4具有物侧面S7和像侧面S8。来自物体的光依序穿过表面S1至S8的各表面并最终成像在成像面S9上。

如表10所示，为实施例4的摄像系统的基本参数表，其中，曲率半径、厚度、焦距的单位均为毫米(mm)。

表10

如表11所示，在实施例4中，摄像系统的总有效焦距f＝1.24mm，摄像系统的成像面上有效像素区域的对角线长的一半ImgH＝1.18mm。摄像系统的最大视场角的一半Semi-FOV＝37.48°。摄像系统的光圈值Fno＝1.13。

表11

实施例4中的摄像系统满足：

TS3/TTL＝0.27；其中，TS3为摄像系统的光阑至第三透镜像侧面在光轴上的距离，TTL为摄像系统第一透镜物侧面至成像面于光轴上的距离。

R4/EPD＝0.71；其中，R4为第二透镜像侧面的曲率半径，EPD为该摄像系统的入瞳直径。

R2/f2＝0.35；其中，R2为第一透镜像侧面的曲率半径，f2为第二透镜的有效焦距。

ET1/CT1＝0.76；其中，ET1为第一透镜的边缘厚度，CT1为第一透镜在光轴上的中心厚度。

f1/f3＝0.63；其中，f1为第一透镜的有效焦距，f3为第三透镜的有效焦距。

3×(CT1+CT2+CT3)/(V1+V2-V3)＝0.03；其中，CT1为第一透镜在光轴上的中心厚度，CT2为第二透镜在光轴上的中心厚度，CT3为第三透镜在光轴上的中心厚度，V1为第一透镜的色散系数，V2为第二透镜的色散系数，V3为第三透镜的色散系数。

Sag11/Dt11＝-0.14；其中，Sag11为第一透镜物侧面和光轴的交点至第一透镜物侧面的有效半径顶点之间的轴上距离，Dt11为第一透镜物侧面的最大有效半径。

Sag22/Dt22＝0.25；其中，Sag22为第二透镜像侧面和光轴的交点至第二透镜像侧面的有效半径顶点之间的轴上距离，Dt22为第二透镜像侧面的最大有效半径。

|Sag31|/Dt31＝0.07；其中，Sag31为第三透镜物侧面和光轴的交点至第三透镜物侧面的有效半径顶点之间的轴上距离，Dt31为第三透镜物侧面的最大有效半径。

在实施例4中，第一透镜E1至第三透镜E3中的任意一个透镜的物侧面和像侧面均为非球面，表12示出了可用于实施例4中各非球面镜面S1-S6的高次项系数A₄、A₆、A₈、A₁₀、A₁₂、A₁₄、A₁₆、A₁₈、A₂₀、A₂₂、A₂₄、A₂₆、A₂₈和A₃₀。

面号

A4

A6

A8

A10

A12

A14

A16

S1

8.2194E-03

3.2413E+00

-1.9121E+01

5.5193E+01

-1.6450E+01

-4.2005E+02

1.5918E+03

S2

1.3491E+01

-2.1209E+02

2.6142E+03

-2.3016E+04

1.4443E+05

-6.5280E+05

2.1476E+06

S3

2.4062E+01

-8.1256E+02

2.1729E+04

-4.1093E+05

5.4344E+06

-5.0892E+07

3.4218E+08

S4

8.3521E+00

-5.1719E+02

1.6052E+04

-3.1508E+05

4.1683E+06

-3.8591E+07

2.5588E+08

S5

-6.0964E+00

3.8114E+02

-1.3510E+04

2.9906E+05

-4.4263E+06

4.5738E+07

-3.3853E+08

S6

3.3197E+00

-1.6871E+02

5.6477E+03

-1.2164E+05

1.7708E+06

-1.7957E+07

1.2944E+08

面号

A18

A20

A22

A24

A26

A28

A30

S1

-3.1830E+03

4.0813E+03

-3.5159E+03

2.0315E+03

-7.5638E+02

1.6424E+02

-1.5877E+01

S2

-5.1693E+06

9.0816E+06

-1.1499E+07

1.0207E+07

-6.0219E+06

2.1193E+06

-3.3642E+05

S3

-1.6652E+09

5.8645E+09

-1.4785E+10

2.5991E+10

-3.0241E+10

2.0919E+10

-6.5113E+09

S4

-1.2295E+09

4.2864E+09

-1.0729E+10

1.8778E+10

-2.1808E+10

1.5088E+10

-4.7051E+09

S5

1.8175E+09

-7.0871E+09

1.9854E+10

-3.8904E+10

5.0577E+10

-3.9157E+10

1.3655E+10

S6

-6.7074E+08

2.5031E+09

-6.6635E+09

1.2338E+10

-1.5090E+10

1.0957E+10

-3.5762E+09

表12

图8a示出了实施例4的摄像系统的畸变曲线，其表示不同像高对应的畸变大小值。图8b示出了实施例4的摄像系统的轴上色差曲线，其表示不同波长的光线经由镜头后的会聚焦点偏离。图8c示出了实施例4的摄像系统的象散曲线，其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。根据图8a至图8c所示可知，实施例4所给出的摄像系统能够实现良好的成像品质。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、改进、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种摄像系统，其特征在于，沿着光轴由物侧至像侧依序包括：

具有正光焦度的第一透镜，其像侧面为凸面；

具有负光焦度的第二透镜，其像侧面为凹面；

具有正光焦度的第三透镜；

其中，摄像系统的光阑至第三透镜像侧面在光轴上的距离TS3和摄像系统第一透镜物侧面至成像面于光轴上的距离TTL满足：0.2<TS3/TTL<0.3。

2.根据权利要求1所述的摄像系统，其特征在于，摄像系统的f数Fno满足：Fno<1.23。

3.根据权利要求1所述的摄像系统，其特征在于，第二透镜像侧面的曲率半径R4和该摄像系统的入瞳直径EPD满足：0.4<R4/EPD<0.8。

4.根据权利要求1所述的摄像系统，其特征在于，第一透镜像侧面的曲率半径R2和第二透镜的有效焦距f2满足：0.1<R2/f2<0.4。

5.根据权利要求1所述的摄像系统，其特征在于，第一透镜的边缘厚度ET1和第一透镜在光轴上的中心厚度CT1满足：0.7<ET1/CT1<1.2。

6.一种摄像系统，其特征在于，沿着光轴由物侧至像侧依序包括：

具有正光焦度的第一透镜；

具有负光焦度的第二透镜；

具有正光焦度的第三透镜；

其中，摄像系统的光阑至第三透镜像侧面在光轴上的距离TS3和摄像系统第一透镜物侧面至成像面于光轴上的距离TTL满足：0.2<TS3/TTL<0.3。

7.根据权利要求6所述的摄像系统，其特征在于，第一透镜在光轴上的中心厚度CT1、第二透镜在光轴上的中心厚度CT2、第三透镜在光轴上的中心厚度CT3、第一透镜的色散系数V1、第二透镜的色散系数V2和第三透镜的色散系数V3满足：3×(CT1+CT2+CT3)/(V1+V2-V3)<0.1mm。

8.根据权利要求6所述的摄像系统，其特征在于，第一透镜物侧面和光轴的交点至第一透镜物侧面的有效半径顶点之间的轴上距离Sag11和第一透镜物侧面的最大有效半径Dt11满足：Sag11/Dt11<-0.1。

9.根据权利要求6所述的摄像系统，其特征在于，第二透镜像侧面和光轴的交点至第二透镜像侧面的有效半径顶点之间的轴上距离Sag22和第二透镜像侧面的最大有效半径Dt22满足：0.1<Sag22/Dt22。

10.根据权利要求6所述的摄像系统，其特征在于，第三透镜物侧面和光轴的交点至第三透镜物侧面的有效半径顶点之间的轴上距离Sag31和第三透镜物侧面的最大有效半径Dt31满足：|Sag31|/Dt31<0.1。

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