CN114200641A - 光学成像系统 - Google Patents

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CN114200641A CN202110549826.3A CN202110549826A CN114200641A CN 114200641 A CN114200641 A CN 114200641A CN 202110549826 A CN202110549826 A CN 202110549826A CN 114200641 A CN114200641 A CN 114200641A
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optical
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张东赫
金炳贤
许宰赫
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Abstract

光学成像系统包括从物侧依次设置的四个或更多个透镜。在透镜之中，设置成最靠近物侧的最前透镜具有两个或更多个反射面。在透镜之中，设置成最靠近像侧的最后透镜具有形成在物侧面和像侧面中的至少一个上的反曲点。

Description

光学成像系统
相关申请的交叉引用
本申请要求于2020年9月18日在韩国知识产权局提交的第10-2020-0120653号韩国专利申请的优先权的权益，该韩国专利申请的全部公开内容通过引用并入本文中以用于所有目的。
技术领域
本公开涉及配置成对远距离物体进行成像的光学成像系统。
背景技术
安装在便携式终端设备中的小型光学成像系统配置成适于拍摄近距离物体的图像。因此，小尺寸光学成像系统可能难以拍摄远距离物体的图像。一些小型光学成像系统配置成适于拍摄远距离物体的图像。然而，由于便携式终端设备的安装空间的限制，很难以高分辨率拍摄设置在大距离处的物体的图像。
上述信息仅作为背景信息来呈现，以帮助理解本公开。关于以上中的任何内容是否可以用作关于本公开的现有技术，没有做出确定，也没有做出断言。
发明内容
提供本发明内容部分旨在以简要的形式介绍对发明构思的选择，而在下面的具体实施方式部分中将进一步描述这些发明构思。本发明内容部分目的不在于确认所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不籍此帮助确定所要求保护的主题的范围。
在一个总的方面，光学成像系统包括从物侧依次设置的四个或更多个透镜。在透镜之中，设置成最靠近物侧的最前透镜具有两个或更多个反射面。在透镜之中，设置成最靠近像侧的最后透镜具有形成在物侧面和像侧面中的至少一个上的反曲点。
最前透镜可以具有凹入的像侧面。
最后透镜可以具有凹入的物侧面。
最后透镜可以具有凹入的像侧面。
最前透镜可以具有正屈光力。
最后透镜可以具有负屈光力。
TTL/f可以大于0.28且小于0.32，其中TTL是从最前透镜的物侧面到成像面的距离，以及f是光学成像系统的焦距。
f/f1可以大于1.0且小于2.0，其中f是光学成像系统的焦距，以及f1是最前透镜的焦距。
L1S1ER/L1S2ER可以大于4.30且小于5.80，其中L1S1ER是最前透镜的物侧面的有效半径，以及L1S2ER是最前透镜的像侧面的有效半径。
在另一个总的方面，光学成像系统包括从物侧依次设置的第一透镜、具有负屈光力的第二透镜、第三透镜和第四透镜，其中第一透镜具有第一反射面和第二反射面，第一反射面配置成反射从第一透镜的物侧面入射的光，第二反射面配置成将由第一反射面反射的光反射到第一透镜的像侧面。
第一透镜可以具有正屈光力。
第三透镜可以具有正屈光力。
光学成像系统还可以包括设置在第四透镜的像侧的第五透镜。
第五透镜可以具有负屈光力。
可以在第五透镜的物侧面或像侧面上形成反曲点。
根据下面的具体实施方式、附图和所附权利要求，其它特征和方面将变得显而易见。
附图说明
图1是示出光学成像系统的第一示例的图。
图2是示出图1所示的光学成像系统的像差曲线的图。
图3是示出光学成像系统的第二示例的图。
图4是示出图3所示的光学成像系统的像差曲线的图。
图5是示出光学成像系统的第三示例的图。
图6是示出图5所示的光学成像系统的像差曲线的图。
图7是示出光学成像系统的第四示例的图。
图8是示出图7所示的光学成像系统的像差曲线的图。
图9是示出光学成像系统的第五示例的图。
图10是示出图9所示的光学成像系统的像差曲线的图。
图11是示出光学成像系统的第六示例的图。
图12是示出图11所示的光学成像系统的像差曲线的图。
图13是示出光学成像系统的第七示例的图。
图14是示出图13所示的光学成像系统的像差曲线的图。
图15是示出光学成像系统的第八示例的图。
图16是示出图15所示的光学成像系统的像差曲线的图。
在整个附图和具体实施方式中，相同的附图标记指代相同的元件。出于清楚、说明和方便的目的，附图可能未按照比例绘制，并且附图中元件的相对尺寸、比例和描绘可能被夸大。
具体实施方式
在下文中，虽然将参考附图详细描述本公开的示例，但是应当注意，示例不限于此。
提供以下具体实施方式以帮助读者获得对本申请中所描述的方法、装置和/或系统的全面理解。然而，本申请中所描述的方法、装置和/或系统的各种改变、修改和等同在理解本公开之后将是显而易见的。例如，本申请中所描述的操作的顺序仅仅是示例，并且除了必须以特定顺序发生的操作之外，不限于在本申请中所阐述的顺序，而是可以改变的，这在理解本公开之后将是显而易见的。另外，为了更加清楚和简洁，可省略在本领域中将为公知内容的功能和构造的描述。
本申请中所描述的特征可以以不同的形式实施，而不应被理解为受限于本申请中所描述的示例。更确切地，提供本申请中所描述的示例仅仅是为了说明在理解本公开之后将显而易见的实现本申请中所描述的方法、装置和/或系统的许多可能的方式中的一些。
应注意，在本申请中，相对于示例或实施方式使用措辞“可以”，例如关于示例或实施方式可以包括或实现的内容，意味着存在其中包括或实现这样的特征的至少一个示例或实施方式，而所有示例和实施方式不限于此。
在整个说明书中，当诸如层、区域或基板的元件被描述为位于另一元件“上”、“连接到”或“联接到”另一元件时，该元件可直接位于该另一元件“上”、直接“连接到”或直接“联接到”另一元件，或者可存在介于该元件与该另一元件之间的一个或多个其它元件。相反地，当元件被描述为“直接位于”另一元件“上”、“直接连接到”或“直接联接到”另一元件时，则不存在介于该元件与该另一元件之间的其它元件。如本申请中所使用的，元件的“部分”可包括整个元件或小于整个元件。
如本申请中所使用的，措辞“和/或”包括相关联的所列项目中的任何一项以及任何两项或更多项的任何组合；同样，“至少一个”包括相关联的所列项目中的任何一项以及任何两项或更多项的任何组合。
尽管在本申请中可以使用诸如“第一”、“第二”和“第三”的措辞来描述各种构件、部件、区域、层或部分，但是这些构件、部件、区域、层或部分不受这些措辞的限制。更确切地，这些措辞仅用于将一个构件、部件、区域、层或部分与另一个构件、部件、区域、层或部分区分开。因此，在不背离本申请中所描述的示例的教导的情况下，这些示例中提及的第一构件、第一部件、第一区域、第一层或第一部分也可以被称作第二构件、第二部件、第二区域、第二层或第二部分。
诸如“在……之上”、“较上”、“在……之下”、“较下”等的空间相对措辞可以在本申请中为了描述便利而使用，以描述如附图中所示的一个元件相对于另一个元件的关系。除了涵盖附图中所描绘的定向之外，这些空间相对措辞旨在还涵盖设备在使用或操作中的不同的定向。例如，如果附图中的设备翻转，则描述为位于另一元件“之上”或相对于另一元件“较上”的元件将位于该另一元件“之下”或相对于该另一元件“较下”。因此，根据设备的空间定向，措辞“在……之上”涵盖“在......之上”和“在......之下”的两个定向。该设备还可以以其它方式定向(例如，旋转90度或在其它定向上)，并且本申请中使用的空间相对措辞应被相应地解释。
本申请中使用的术语仅用于描述各种示例，而不用于限制本公开。除非上下文另有明确指示，否则冠词“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式。措辞“包括”、“包含”和“具有”说明存在所述特征、数字、操作、构件、元件和/或它们的组合，但不排除一个或多个其它特征、数字、操作、构件、元件和/或它们的组合的存在或添加。
由于制造技术和/或公差，可出现附图中所示形状的变化。因此，本申请中描述的示例不限于附图中所示的具体形状，而是包括在制造期间出现的形状变化。
可以以在理解本公开之后将显而易见的各种方式组合本申请中描述的示例的特征。此外，尽管本申请中描述的示例具有多种配置，但是在理解本公开之后将显而易见的其它配置也是可行的。
本公开的一个方面是提供可以安装在便携式终端设备上并且可以实现高摄远比的光学成像系统。
光学成像系统包括沿光轴设置的多个透镜。多个透镜可以沿光轴彼此间隔开预定距离。
例如，光学成像系统包括沿光轴从光学成像系统的物侧朝向光学成像系统的成像面按升序数字顺序依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜，其中第一透镜最靠近光学成像系统的物侧，并且第六透镜最靠近成像面。
在每个透镜中，物侧面或第一面是透镜的最靠近光学成像系统的物侧的面，以及像侧面或第二面是透镜的最靠近成像面的面。
除非另有说明，否则透镜表面的形状的提及是指透镜表面的近轴区域的形状。透镜表面的近轴区域是透镜表面的、围绕并包括透镜表面的光轴的中心部分，在透镜表面的近轴区域中入射到透镜表面的光线与光轴形成小角度θ，并且sinθ≈θ、tanθ≈θ以及cosθ≈θ的近似是有效的。
在示例中，第一透镜是指最靠近物体(或对象)的透镜，而第六透镜是指最靠近成像面(或图像传感器)的透镜。在示例中，曲率半径、厚度、TTL(从第一透镜(或最前透镜)的物侧面到成像面的距离)、IMGHT(成像面的对角线长度的一半)和焦距的单位以毫米(mm)表示。透镜的厚度、透镜之间的间隙和TTL是指透镜在光轴上的距离。此外，在透镜的形状的描述中，一个面为凸出的配置表示该面的光轴区域是凸出的，以及一个面为凹入的配置表示该面的光轴区域是凹入的。因此，即使当描述透镜的一个面是凸出的时，透镜的边缘也可以是凹入的。类似地，即使当描述透镜的一个面是凹入的时，透镜的边缘也可以是凸出的。
根据示例的光学成像系统可以配置成小型化并且拍摄远距离物体的图像。例如，光学成像系统可以包括具有多个反射面的透镜和在其上形成反曲点的透镜。具有反射面的透镜可以设置成最靠近物侧(下文中称为最前透镜)，并且其上形成有反曲点的透镜可以设置成最靠近成像面(下文中称为最后透镜)。
最前透镜可以具有屈光力。例如，最前透镜可以具有正屈光力。最前透镜的一个面可以是凹入的。例如，最前透镜可以具有凹入的像侧面。最后透镜可以具有屈光力。例如，最后透镜可以具有负屈光力。最后透镜的一个面可以是凹入的。例如，最后透镜可以具有凹入的物侧面。作为另一示例，最后透镜可以具有凹入的像侧面。可在最后透镜上形成反曲点。例如，可在最后透镜的物侧面和像侧面中的至少一个上形成反曲点。
根据另一示例的光学成像系统可以包括从物侧面到成像面依次设置的四个或五个透镜。例如，光学成像系统可以包括依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜，或者依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜。第一透镜至第四透镜或第一透镜至第五透镜可以以预定的间隔设置。例如，可以在第一透镜的像侧面和第二透镜的物侧面之间形成预定间隔。
第一透镜可以具有屈光力。例如，第一透镜可以具有正屈光力。第一透镜的一个面可以是凹入的。例如，第一透镜可以具有凹入的像侧面。第一透镜可以具有球面表面和非球面表面两者。例如，第一透镜的物侧面可以是球面表面，并且第一透镜的像侧面可以是非球面表面。第一透镜可以由具有高透光率和优异可加工性的材料形成。例如，可以使用塑料材料制造第一透镜。然而，第一透镜的材料不限于塑料材料。例如，可以使用玻璃材料制造第一透镜。第一透镜可以具有预定的折射率。例如，第一透镜的折射率可以大于1.6至小于1.8。第一透镜可以具有预定的焦距。例如，第一透镜的焦距可以在14mm至22mm的范围内选择。
第一透镜可以包括两个或多个反射面。例如，第一透镜可以具有反射从第一透镜的物侧面入射的光的第一反射面以及将由第一反射面反射的光反射到第一透镜的像侧面的第二反射面。第一反射面和第二反射面可以形成为曲面。例如，第一反射面可以是凹入的，并且第二反射面可以是凸出的。第一反射面和第二反射面可以形成在第一透镜的特定区域中。例如，第一反射面可以形成在第一透镜的像侧面的除光轴区域或近轴区域之外的边缘区域中，并且第二反射面可以形成在第一透镜的物侧面的光轴区域或近轴区域中。
第二透镜可以具有屈光力。例如，第二透镜可以具有负屈光力。第二透镜的一个面可以是凹入的。例如，第二透镜可以具有凹入的物侧面。第二透镜可以具有非球面表面。例如，第二透镜的物侧面和像侧面可以是非球面表面。第二透镜可以由具有高透光率和优异可加工性的材料形成。例如，可以使用塑料材料制造第二透镜。然而，第二透镜的材料不限于塑料材料。例如，可以使用玻璃材料制造第二透镜。第二透镜可以具有预定的折射率。例如，第二透镜的折射率可以大于1.6至小于1.7。第二透镜可以具有预定的焦距。例如，第二透镜的焦距可以在-16mm到-3.0mm的范围内选择。
第三透镜可以具有屈光力。例如，第三透镜可以具有正屈光力。第三透镜的一个面可以是凸出的。例如，第三透镜可以具有凸出的像侧面。第三透镜可以具有非球面表面。例如，第三透镜的物侧面和像侧面可以是非球面表面。第三透镜可以由具有高透光率和优异可加工性的材料形成。例如，第三透镜可以由塑料材料形成。然而，第三透镜的材料不限于塑料材料。例如，可以使用玻璃材料制造第三透镜。第三透镜可以具有预定的折射率。例如，第三透镜的折射率可以大于1.5至小于1.65。第三透镜可以具有预定的焦距。例如，第三透镜的焦距可以在4.0mm到8.0mm的范围内选择。
第四透镜可以具有屈光力。例如，第四透镜可以具有正屈光力或负屈光力。第四透镜具有凹入的形状。例如，第四透镜可以具有凹入的物侧面或像侧面。第四透镜可以具有非球面表面。例如，第四透镜的物侧面和像侧面可以是非球面表面。可以在第四透镜上形成反曲点。例如，可以在第四透镜的物侧面和像侧面中的至少一个上形成反曲点。第四透镜可以由具有高透光率和优异可加工性的材料形成。例如，可以使用塑料材料制造第四透镜。然而，第四透镜的材料不限于塑料材料。例如，可以使用玻璃材料制造第四透镜。第四透镜可以具有预定的折射率。例如，第四透镜的折射率可以大于1.5至小于1.6。第四透镜可以具有预定的焦距。例如，具有正屈光力的第四透镜的焦距可以在30mm到120mm的范围内选择，并且具有负屈光力的第四透镜的焦距可以在-500mm到-2.0mm的范围内选择。
根据需要，光学成像系统还可以包括设置在第四透镜的像侧面上的第五透镜。可选地包括的第五透镜可以具有以下特征。
第五透镜可以具有屈光力。例如，第五透镜可以具有负屈光力。第五透镜的一个面可以是凹入的。例如，第五透镜可以具有凹入的物侧面。第五透镜可以具有非球面表面。例如，第五透镜的物侧面和像侧面可以是非球面表面。可以在第五透镜上形成反曲点。例如，可在第五透镜的物侧面和像侧面中的至少一个上形成反曲点。第五透镜可以由具有高透光率和优异可加工性的材料形成。例如，可以使用塑料材料制造第五透镜。然而，第五透镜的材料不限于塑料材料。例如，可以使用玻璃材料制造第五透镜。第五透镜可以具有预定的折射率。例如，第五透镜的折射率可以大于1.5至小于1.6。第五透镜可以具有预定的焦距。例如，第五透镜的焦距可以在-5.0mm至-2.0mm的范围内选择。
如上所述，第一透镜至第五透镜中的每个可以具有非球面表面。例如，第一透镜至第五透镜的至少一个面可以是非球面的。第一透镜至第五透镜中的每个的非球面表面可以由如下的等式1表示：
(等式1)
Figure BDA0003074982550000091
在等式1中，“c”是各个透镜的曲率半径的倒数，“k”是圆锥常数，“r”是从透镜的非球面表面上的某一点到光轴的距离，“A”至“H”和“J”是非球面常数，“Z”(或SAG)是从非球面表面上的某一点到非球面的顶点在光轴方向上的高度。
光学成像系统还可以包括光阑。光阑可以设置在第一透镜的前面、第一透镜和第二透镜之间等。
光学成像系统还可以包括滤光片。滤光片可以阻挡一些波长的入射光入射通过第一透镜至第四透镜。例如，滤光片可以阻挡入射光的红外波长。
光学成像系统还可以包括图像传感器。图像传感器可以提供成像面，由透镜折射的光可以在该成像面上成像。例如，图像传感器的表面可以形成成像面。图像传感器可以配置成实现高分辨率。图像传感器的成像面可以具有预定的尺寸。
光学成像系统可以配置成在不增加光学成像系统的总长度的情况下增加光路。例如，第一透镜可以形成具有显著长度的光路。例如，第一透镜可以形成从第一透镜的物侧面连接第一反射面的第一光路、从第一反射面连接第二反射面的第二光路以及从第二反射面连接第一透镜的成像面的第三光路。由第一透镜形成的光路可以长于从第一透镜的物侧面到成像面的距离。
上述配置的光学成像系统可以在不增加透镜的数量或不增加透镜之间的距离的情况下增加摄远比。因此，光学成像系统可以容易地安装在小型相机模块和具有小厚度的薄型便携式终端设备上。
根据示例的光学成像系统可以满足以下条件表达式中的一个或多个。
0.28<TTL/f<0.32
1.0<f/f1<2.0
0<V1-V2<30
3.14<Nd2+Nd3<3.40
0.02<BFL/f<0.25
0.001<D12/f<0.04
2.3<f数
在上述条件表达式中，TTL是从第一透镜(或最前透镜)的物侧面到光学成像系统的成像面的距离，f是光学成像系统的焦距，f1是第一透镜(或最前透镜)的焦距，V1是第一透镜的阿贝数，V2是第二透镜的阿贝数。Nd2是第二透镜的折射率，Nd3是第三透镜的折射率，以及BFL是从最靠近成像面的透镜的像侧面到成像面的距离，以及D12是从第一透镜的像侧面到第二透镜的物侧面的距离。
光学成像系统还可以满足以下条件表达式中的一个或多个。
4.30<L1S1ER/L1S2ER<5.80
1.1<L1TL/TTL<1.3
在上述条件表达式中，L1S1ER是第一透镜(或最前透镜)的物侧面的有效半径，L1S2ER是第一透镜(或最前透镜)的像侧面的有效半径，L1TL是从第一透镜(或最前透镜)的物侧面到第一反射面的距离、从第一反射面到第二反射面的距离以及从第二反射面到光学成像系统的成像面的距离的和。
在下面的描述中，将描述光学成像系统的各种示例。
在下文中，将参考图1描述根据第一示例的光学成像系统100。
光学成像系统100可以包括多个透镜，每个透镜具有屈光力。例如，光学成像系统100可以包括第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130和第四透镜140。第一透镜110至第四透镜140可以从物侧依次间隔设置。
第一透镜110可以具有正屈光力，并且可以具有围绕(但不包括)近轴区域的凸出的物侧面和凹入的像侧面。第二透镜120可以具有负屈光力，并且可以具有凹入的物侧面和凸出的像侧面。第三透镜130可以具有正屈光力，并且可以具有凹入的物侧面和凸出的像侧面。第四透镜140可以具有负屈光力，并且可以具有凹入的物侧面和凹入的像侧面。可以在第四透镜140的物侧面和像侧面上形成反曲点。
第一透镜110配置成具有光路，该光路具有显著长度(如本文中所使用的，显著长度是指相对长的长度)。例如，第一透镜110的光路可以包括从物侧面S2连接第一反射面S3的第一光路、从第一反射面S3连接第二反射面S4的第二光路以及从第二反射面S4连接像侧面S5的第三光路。如本文所述的具有显著长度的光路可以相对于直接从物侧面连接像侧面的比较光路更长。因此，根据第一示例的光学成像系统100可以通过第一透镜110确保远距离图像拍摄所需的显著光路。
光学成像系统100可以包括滤光片IF。例如，滤光片IF可以设置在第四透镜140和成像面IP之间。滤光片IF可以配置成阻挡红外光。
根据第一示例的光学成像系统100呈现如图2所示的像差特性。根据第一示例的光学成像系统100的透镜特性列于表1中。
表1
面编号 标记 曲率半径 厚度/距离 折射率 阿贝数 有效半径
S1 光阑 无穷大 0
S2 第一透镜 692.186 3.253 1.743 49.200 3.071
S3 -8.151 -2.907 3.222
S4 -2.796 2.521 1.172
S5 5.600 0.650 1.202
S6 第二透镜 -4.371 0.250 1.614 25.900 1.240
S7 -13.653 0.226 1.336
S8 第三透镜 -15.480 0.418 1.535 56.100 1.380
S9 -2.224 1.156 1.506
S10 第四透镜 -1.938 0.380 1.535 56.100 2.202
S11 8.074 0.052 2.415
S12 滤光片 无穷大 0.110 1.518 64.166 2.563
S13 无穷大 0.894 2.582
S14 成像面 无穷大 -0.004 2.825
根据第一示例的光学成像系统100的非球面特性列于表2中。
表2
Figure BDA0003074982550000111
Figure BDA0003074982550000121
在下文中，将参考图3描述根据第二示例的光学成像系统200。
光学成像系统200可以包括多个透镜，每个透镜具有屈光力。例如，光学成像系统200可以包括第一透镜210、第二透镜220、第三透镜230和第四透镜240。第一透镜210至第四透镜240可以从物侧依次间隔设置。
第一透镜210可以具有正屈光力，可以具有围绕(但不包括)近轴区域的凸出的物侧面和凹入的像侧面。第二透镜220可以具有负屈光力，并且可以具有凹入的物侧面和凸出的像侧面。第三透镜230可以具有正屈光力，并且可以具有凹入的物侧面和凸出的像侧面。第四透镜240可以具有负屈光力，并且可以具有凹入的物侧面和凹入的像侧面。可以在第四透镜240的物侧面和像侧面上形成反曲点。
第一透镜210可以配置成具有光路，该光路具有显著长度。例如，第一透镜210的光路可以包括从物侧面S2连接第一反射面S3的第一光路、从第一反射面S3连接第二反射面S4的第二光路以及从第二反射面S4连接像侧面S5的第三光路。因此，根据第二示例的光学成像系统200可以通过第一透镜210确保远距离图像拍摄所需的显著光路。
光学成像系统200可以包括滤光片IF。例如，滤光片IF可以设置在第四透镜240和成像面IP之间。滤光片IF可以配置成阻挡红外光。
根据第二示例的光学成像系统200呈现如图4所示的像差特性。根据第二示例的光学成像系统200的透镜特性列于表3中。
表3
面编号 标记 曲率半径 厚度/距离 折射率 阿贝数 有效半径
S1 光阑 无穷大 0.000
S2 第一透镜 764.576 3.253 1.640 23.500 3.285
S3 -8.137 -2.907 3.436
S4 -2.797 2.521 1.257
S5 5.572 0.650 1.231
S6 第二透镜 -3.931 0.250 1.661 20.400 1.250
S7 -10.212 0.194 1.358
S8 第三透镜 -14.097 0.446 1.535 56.100 1.407
S9 -2.265 1.160 1.530
S10 第四透镜 -1.968 0.380 1.535 56.100 2.203
S11 8.600 0.052 2.445
S12 滤光片 无穷大 0.110 1.518 64.166 2.558
S13 无穷大 0.879 2.576
S14 成像面 无穷大 0.011 2.823
根据第二示例的光学成像系统200的非球面特性列于表4中。
表4
面编号 S3 S4 S5 S6 S7
K -1.98583 -4.50680 17.54674 5.83849 9.60597
A -0.00019 -0.00808 0.00669 -0.01627 -0.12053
B 0.00000 0.00235 -0.02391 0.09116 0.18739
C 0.00000 0.00009 -0.00098 -0.61202 -0.51671
D 0.00000 -0.00058 -0.00311 1.60562 1.00110
E 0.00000 0.00026 0.00000 -2.38292 -1.13415
F 0.00000 0.00000 0.00000 2.11622 0.76623
G 0.00000 -0.00003 0.00000 -1.10589 -0.29980
H 0.00000 -0.00001 0.00000 0.31343 0.06218
J 0.00000 0.00001 0.00000 -0.03703 -0.00530
面编号 S8 S9 S10 S11
K -99.00000 -3.70427 -1.30044 -1.30044
A -0.22871 -0.08327 0.00492 0.00492
B 0.20221 -0.03409 -0.05881 -0.05881
C -0.25100 0.18191 0.09468 0.09468
D 0.38724 -0.25257 -0.06756 -0.06756
E -0.34703 0.23885 0.02811 0.02811
F 0.16375 -0.15162 -0.00713 -0.00713
G -0.03537 0.06033 0.00108 0.00108
H 0.00107 -0.01351 -0.00009 -0.00009
J 0.00047 0.00129 0.00000 0.00000
在下文中，将参考图5描述根据第三示例的光学成像系统300。
光学成像系统300可以包括具有屈光力的多个透镜。例如，光学成像系统300可以包括第一透镜310、第二透镜320、第三透镜330和第四透镜340。第一透镜310至第四透镜340可以从物侧依次间隔设置。
第一透镜310可以具有正屈光力，并且可以具有围绕(但不包括)近轴区域的凸出的物侧面和凹入的像侧面。第二透镜320可以具有负屈光力，并且可以具有凹入的物侧面和凸出的像侧面。第三透镜330可以具有正屈光力，并且可以具有凹入的物侧面和凸出的像侧面。第四透镜340可以具有负屈光力，并且可以具有凹入的物侧面和凹入的像侧面。可以在第四透镜340的物侧面和像侧面上形成反曲点。
第一透镜310可以配置成具有光路，该光路具有显著长度。例如，第一透镜310的光路可以包括从物侧面S2连接第一反射面S3的第一光路、从第一反射面S3连接第二反射面S4的第二光路以及从第二反射面S4连接像侧面S5的第三光路。因此，根据第三示例的光学成像系统300可以通过第一透镜310确保远距离图像拍摄所需的显著光路。
光学成像系统300可以包括滤光片IF。例如，滤光片IF可以设置在第四透镜340和成像面IP之间。滤光片IF可以配置成阻挡红外光。
根据第三示例的光学成像系统300呈现如图6所示的像差特性。根据第三示例的光学成像系统300的透镜特性列于表5中。
表5
面编号 标记 曲率半径 厚度/距离 折射率 阿贝数 有效半径
S1 光阑 无穷大 0.000
S2 第一透镜 781.855 3.253 1.614 25.900 3.280
S3 -8.143 -2.907 3.435
S4 -2.805 2.521 1.261
S5 5.584 0.653 1.229
S6 第二透镜 -3.906 0.252 1.640 23.500 1.250
S7 -9.202 0.195 1.358
S8 第三透镜 -12.984 0.445 1.535 56.100 1.409
S9 -2.270 1.156 1.532
S10 第四透镜 -1.966 0.380 1.535 56.100 2.192
S11 7.984 0.052 2.439
S12 滤光片 无穷大 0.110 1.518 64.166 2.548
S13 无穷大 0.879 2.566
S14 成像面 无穷大 0.011 2.823
根据第三示例的光学成像系统300的非球面特性列于表6中。
表6
面编号 S3 S4 S5 S6 S7
K -1.98583 -4.50680 17.54674 5.83849 9.60597
A -0.00019 -0.00808 0.00669 -0.01627 -0.12053
B 0.00000 0.00235 -0.02391 0.09116 0.18739
C 0.00000 0.00009 -0.00098 -0.61202 -0.51671
D 0.00000 -0.00058 -0.00311 1.60562 1.00110
E 0.00000 0.00026 0.00000 -2.38292 -1.13415
F 0.00000 0.00000 0.00000 2.11622 0.76623
G 0.00000 -0.00003 0.00000 -1.10589 -0.29980
H 0.00000 -0.00001 0.00000 0.31343 0.06218
J 0.00000 0.00001 0.00000 -0.03703 -0.00530
面编号 S8 S9 S10 S11
K -99.00000 -3.70427 -1.30044 -19.44223
A -0.22871 -0.08327 0.00492 -0.03661
B 0.20221 -0.03409 -0.05881 -0.00150
C -0.25100 0.18191 0.09468 0.00555
D 0.38724 -0.25257 -0.06756 -0.00161
E -0.34703 0.23885 0.02811 -0.00013
F 0.16375 -0.15162 -0.00713 0.00017
G -0.03537 0.06033 0.00108 -0.00004
H 0.00107 -0.01351 -0.00009 0.00000
J 0.00047 0.00129 0.00000 0.00000
在下文中，将参考图7描述根据第四示例的光学成像系统400。
光学成像系统400可以包括多个透镜，每个透镜具有屈光力。例如，光学成像系统400可以包括第一透镜410、第二透镜420、第三透镜430、第四透镜440和第五透镜450。第一透镜410至第五透镜450可以从物侧依次间隔设置。
第一透镜410可以具有正屈光力，并且可以具有围绕(但不包括)近轴区域的凹入的物侧面和凹入的像侧面。第二透镜420可以具有负屈光力，并且可以具有凹入的物侧面和凸出的像侧面。第三透镜430可以具有正屈光力，并且可以具有凹入的物侧面和凸出的像侧面。第四透镜440可以具有负屈光力，并且可以具有凹入的物侧面和凸出的像侧面。第五透镜450可以具有负屈光力，并且可以具有凹入的物侧面和凹入的像侧面。可以在第五透镜450的物侧面和像侧面上形成反曲点。
第一透镜410可以配置成具有光路，该光路具有显著长度。例如，第一透镜410的光路可以包括从物侧面S2连接第一反射面S3的第一光路、从第一反射面S3连接第二反射面S4的第二光路以及从第二反射面S4连接像侧面S5的第三光路。因此，根据第四示例的光学成像系统400可以通过第一透镜410确保远距离图像拍摄所需的显著光路。
光学成像系统400可以包括滤光片IF。例如，滤光片IF可以设置在第五透镜450和成像面IP之间。滤光片IF可以配置成阻挡红外光。
根据第四示例的光学成像系统400呈现如图8所示的像差特性。根据第四示例的光学成像系统400的透镜特性列于表7中。
表7
面编号 标记 曲率半径 厚度/距离 折射率 阿贝数 有效半径
S1 光阑 无穷大 0.000
S2 第一透镜 -2601.669 3.400 1.743 49.200 2.932
S3 -8.110 -2.902 3.118
S4 -2.810 2.444 1.166
S5 9.379 0.650 1.180
S6 第二透镜 -4.404 0.250 1.640 23.500 1.206
S7 -9.176 0.445 1.319
S8 第三透镜 -2.958 0.408 1.544 56.100 1.390
S9 -1.750 0.423 1.485
S10 第四透镜 -2.165 0.400 1.535 56.100 1.764
S11 -2.325 0.218 1.962
S12 第五透镜 -2.016 0.250 1.535 56.100 2.160
S13 6.105 0.275 2.434
S14 滤光片 无穷大 0.110 1.518 64.166 2.647
S15 无穷大 0.630 2.664
S16 成像面 无穷大 0.000 2.821
根据第四示例的光学成像系统400的非球面特性列于表8中。
表8
Figure BDA0003074982550000161
Figure BDA0003074982550000171
在下文中，将参考图9描述根据第五示例的光学成像系统500。
光学成像系统500可以包括多个透镜，每个透镜具有屈光力。例如，光学成像系统500可以包括第一透镜510、第二透镜520、第三透镜530、第四透镜540和第五透镜550。第一透镜510至第五透镜550可以从物侧依次间隔设置。
第一透镜510可以具有正屈光力，并且可以具有围绕(但不包括)近轴区域的凹入的物侧面和凹入的像侧面。第二透镜520可以具有负屈光力，并且可以具有凹入的物侧面和凸出的像侧面。第三透镜530可以具有正屈光力，并且可以具有凹入的物侧面和凸出的像侧面。第四透镜540可以具有正屈光力，并且可以具有凹入的物侧面和凸出的像侧面。第五透镜550可以具有负屈光力，并且可以具有凹入的物侧面和凹入的像侧面。可以在第五透镜550的物侧面和像侧面上形成反曲点。
第一透镜510可以配置成具有光路，该光路具有显著长度。例如，第一透镜510的光路可以包括从物侧面S2连接第一反射面S3的第一光路、从第一反射面S3连接第二反射面S4的第二光路以及从第二反射面S4连接像侧面S5的第三光路。因此，根据第五示例的光学成像系统500可以通过第一透镜510确保远距离图像拍摄所需的显著光路。
光学成像系统500可以包括滤光片IF。例如，滤光片IF可以设置在第五透镜550和成像面IP之间。滤光片IF可以配置成阻挡红外光。
根据第五示例的光学成像系统500呈现如图10所示的像差特性。根据第五示例的光学成像系统500的透镜特性列于表9中。
表9
面编号 标记 曲率半径 厚度/距离 折射率 阿贝数 有效半径
S1 光阑 无穷大 0.000
S2 第一透镜 -14288.941 3.400 1.743 49.200 2.863
S3 -8.124 -2.902 3.055
S4 -2.819 2.444 1.153
S5 8.997 0.650 1.185
S6 第二透镜 -4.501 0.250 1.640 23.500 1.227
S7 -8.838 0.427 1.352
S8 第三透镜 -3.146 0.408 1.535 56.100 1.437
S9 -1.810 0.085 1.532
S10 第四透镜 -9.368 0.400 1.535 56.100 1.781
S11 -8.227 0.430 2.000
S12 第五透镜 -1.971 0.300 1.535 56.100 2.177
S13 6.252 0.109 2.436
S14 滤光片 无穷大 0.110 1.518 64.166 2.576
S15 无穷大 0.901 2.594
S16 成像面 无穷大 -0.011 2.821
根据第五示例的光学成像系统500的非球面特性列于表10中。
表10
Figure BDA0003074982550000181
Figure BDA0003074982550000191
在下文中，将参考图11描述根据第六示例的光学成像系统600。
光学成像系统600可以包括具有屈光力的多个透镜。例如，光学成像系统600可以包括第一透镜610、第二透镜620、第三透镜630、第四透镜640和第五透镜650。第一透镜610至第五透镜650可以从物侧依次间隔设置。
第一透镜610可以具有正屈光力，并且可以具有围绕(但不包括)近轴区域的凸出的物侧面和凹入的像侧面。第二透镜620可以具有负屈光力，并且可以具有凹入的物侧面和凹入的像侧面。第三透镜630可以具有正屈光力，并且可以具有凸出的物侧面和凸出的像侧面。第四透镜640可以具有正屈光力，并且可以具有凸出的物侧面和凹入的像侧面。第五透镜650可以具有负屈光力，并且可以具有凹入的物侧面和凹入的像侧面。可以在第四透镜640和第五透镜650上形成反曲点。
第一透镜610可以配置成具有光路，该光路具有显著长度。例如，第一透镜610的光路可以包括从物侧面S2连接第一反射面S3的第一光路、从第一反射面S3连接第二反射面S4的第二光路以及从第二反射面S4连接像侧面S5的第三光路。因此，根据第六示例的光学成像系统600可以通过第一透镜610确保远距离图像拍摄所需的显著光路。
光学成像系统600可以包括滤光片IF。例如，滤光片IF可以设置在第五透镜650和成像面IP之间。滤光片IF可以配置成阻挡红外光。
根据第六示例的光学成像系统600呈现如图12所示的像差特性。根据第六示例的光学成像系统600的透镜特性列于表11中。
表11
Figure BDA0003074982550000192
Figure BDA0003074982550000201
根据第六示例的光学成像系统600的非球面特性列于表12中。
表12
面编号 S3 S4 S5 S6 S7 S8
K -1.99875 -4.80242 35.87110 -40.39823 -90.00000 -59.63001
A -0.00018 -0.00691 0.03256 0.02425 -0.10397 -0.37034
B 0.00000 0.00205 -0.03081 -0.03429 0.44502 0.52491
C 0.00000 0.00005 0.00576 0.15388 -1.17687 -0.47873
D 0.00000 -0.00052 -0.00411 -0.89775 1.61980 0.12682
E 0.00000 0.00021 0.00000 2.10329 -1.32130 0.04161
F 0.00000 0.00001 0.00000 -2.60236 0.65241 0.10478
G 0.00000 0.00000 0.00000 1.80899 -0.17121 -0.15853
H 0.00000 0.00000 0.00000 -0.67167 0.01291 0.07051
J 0.00000 0.00000 0.00000 0.10393 0.00197 -0.01076
面编号 S9 S10 S11 S12 S13
K 1.48957 9.33549 25.40869 0.33221 -45.29881
A -0.16402 0.02588 0.07621 -0.03800 -1.50400
B 0.17148 -0.03984 -0.14136 0.04862 1.81138
C 0.13845 0.10035 0.12655 -0.03694 3.42711
D -0.41214 -0.12547 -0.07244 0.02672 -14.89607
E 0.40173 0.08408 0.02845 -0.01386 19.82343
F -0.21183 -0.03333 -0.00790 0.00448 -12.74281
G 0.06343 0.00778 0.00147 -0.00085 5.48973
H -0.01009 -0.00098 -0.00016 0.00008 -2.87119
J 0.00066 0.00005 0.00001 0.00000 0.96459
在下文中，将参考图13描述根据第七示例的光学成像系统700。
光学成像系统700可以包括具有屈光力的多个透镜。例如，光学成像系统700可以包括第一透镜710、第二透镜720、第三透镜730、第四透镜740和第五透镜750。第一透镜710至第五透镜750可以从物侧依次间隔设置。
第一透镜710可以具有正屈光力，并且可以具有围绕(但不包括)近轴区域的凸出的物侧面和凹入的像侧面。第二透镜720可以具有负屈光力，并且可以具有凹入的物侧面和凸出的像侧面。第三透镜730可以具有正屈光力，并且可以具有凹入的物侧面和凸出的像侧面。第四透镜740可以具有正屈光力，并且可以具有凸出的物侧面和凹入的像侧面。第五透镜750可以具有负屈光力，并且可以具有凹入的物侧面和凹入的像侧面。可以在第四透镜740和第五透镜750上形成反曲点。
第一透镜710可以配置成具有光路，该光路具有显著长度。例如，第一透镜710的光路可以包括从物侧面S2连接第一反射面S3的第一光路、从第一反射面S3连接第二反射面S4的第二光路以及从第二反射面S4连接像侧面S5的第三光路。因此，根据第七示例的光学成像系统700可以通过第一透镜710确保远距离图像拍摄所需的显著光路。
光学成像系统700可以包括滤光片IF。例如，滤光片IF可以设置在第五透镜750和成像面IP之间。滤光片IF可以配置成阻挡红外光。
根据第七示例的光学成像系统700呈现如图14所示的像差特性。根据第七示例的光学成像系统700的透镜特性列于表13中。
表13
面编号 标记 曲率半径 厚度/距离 折射率 阿贝数 有效半径
S1 光阑 无穷大 0.000
S2 第一透镜 827.377 3.180 1.743 49.200 3.100
S3 -8.220 -2.902 3.246
S4 -2.917 2.444 1.210
S5 8.255 0.650 1.199
S6 第二透镜 -4.169 0.250 1.614 25.900 1.223
S7 -160.098 0.362 1.310
S8 第三透镜 -23.446 0.350 1.567 38.000 1.365
S9 -2.905 0.085 1.559
S10 第四透镜 9.436 0.610 1.535 56.100 1.934
S11 11.805 0.429 2.133
S12 第五透镜 -3.851 0.400 1.535 56.100 2.327
S13 3.745 0.142 2.532
S14 滤光片 无穷大 0.110 1.518 64.166 2.622
S15 无穷大 0.905 2.636
S16 成像面 无穷大 -0.015 2.824
根据第七示例的光学成像系统700的非球面特性列于表14中。
表14
面编号 S3 S4 S5 S6 S7 S8
K -2.00306 -4.75395 35.98520 -37.86621 99.00000 -99.00000
A -0.00018 -0.00701 0.02570 -0.00934 -0.16104 -0.44232
B 0.00000 0.00207 -0.02810 0.16784 0.79293 0.84790
C 0.00000 0.00007 0.00795 -0.42657 -2.20181 -1.22404
D 0.00000 -0.00054 -0.00404 0.19237 3.55937 1.03922
E 0.00000 0.00021 0.00000 0.61969 -3.80196 -0.59170
F 0.00000 0.00001 0.00000 -1.17921 2.74276 0.38655
G 0.00000 0.00000 0.00000 0.94713 -1.25114 -0.25884
H 0.00000 0.00000 0.00000 -0.38321 0.31843 0.10067
J 0.00000 0.00000 0.00000 0.06332 -0.03411 -0.01552
面编号 S9 S10 S11 S12 S13
K 1.01541 2.24456 26.68866 0.30754 -36.89762
A -0.15489 0.06794 0.04654 -0.03208 -0.04202
B 0.18993 -0.22508 -0.10255 0.04243 -0.00519
C -0.01816 0.35062 0.08790 -0.02398 0.01755
D -0.20018 -0.31351 -0.05548 0.01229 -0.00916
E 0.33152 0.16864 0.02498 -0.00506 0.00275
F -0.26164 -0.05631 -0.00796 0.00136 -0.00057
G 0.11065 0.01144 0.00171 -0.00021 0.00008
H -0.02409 -0.00129 -0.00022 0.00002 -0.00001
J 0.00213 0.00006 0.00001 0.00000 0.0
在下文中，将参考图15描述根据第八示例的光学成像系统800。
光学成像系统800可以包括多个透镜，每个透镜具有屈光力。例如，光学成像系统800可以包括第一透镜810、第二透镜820、第三透镜830、第四透镜840和第五透镜850。第一透镜810至第五透镜850可以从物侧依次间隔设置。
第一透镜810可以具有正屈光力，并且可以具有围绕(但不包括)近轴区域的凸出的物侧面和凹入的像侧面。第二透镜820可以具有负屈光力，并且可以具有凹入的物侧面和凹入的像侧面。第三透镜830可以具有正屈光力，并且可以具有凸出的物侧面和凸出的像侧面。第四透镜840可以具有正屈光力，并且可以具有凸出的物侧面和凹入的像侧面。第五透镜850可以具有负屈光力，并且可以具有凹入的物侧面和凹入的像侧面。可以在第四透镜840和第五透镜850上形成反曲点。
第一透镜810可以配置成具有光路，该光路具有显著长度。例如，第一透镜810的光路可以包括从物侧面S2连接第一反射面S3的第一光路、从第一反射面S3连接第二反射面S4的第二光路以及从第二反射面S4连接像侧面S5的第三光路。因此，根据第八示例的光学成像系统800可以通过第一透镜810确保远距离图像拍摄所需的显著光路。
光学成像系统800可以包括滤光片IF。例如，滤光片IF可以设置在第五透镜850和成像面IP之间。滤光片IF可以配置成阻挡红外光。
根据第八示例的光学成像系统800呈现如图16所示的像差特性。根据第八示例的光学成像系统800的透镜特性列于表15中。
表15
面编号 标记 曲率半径 厚度/距离 折射率 阿贝数 有效半径
S1 光阑 无穷大 0.000
S2 第一透镜 766.550 3.180 1.661 20.400 3.100
S3 -8.233 -2.902 3.246
S4 -2.953 2.444 1.210
S5 7.818 0.650 1.199
S6 第二透镜 -4.824 0.250 1.680 18.400 1.223
S7 4.769 0.221 1.310
S8 第三透镜 4.179 0.373 1.614 25.900 1.365
S9 -4.064 0.085 1.559
S10 第四透镜 8.820 0.647 1.535 56.100 1.934
S11 11.669 0.524 2.133
S12 第五透镜 -3.694 0.400 1.535 56.100 2.327
S13 4.018 0.127 2.532
S14 滤光片 无穷大 0.110 1.518 64.166 2.622
S15 无穷大 0.905 2.636
S16 成像面 无穷大 -0.015 2.824
根据第八示例的光学成像系统800的非球面特性列于表16中。
表16
Figure BDA0003074982550000231
Figure BDA0003074982550000241
根据第一示例至第八示例的光学成像系统的光学特性值列于表17中。
表17
Figure BDA0003074982550000242
根据第一示例至第八示例的光学成像系统的条件表达式值列于表18中。
表18
Figure BDA0003074982550000243
Figure BDA0003074982550000251
如上所述，可以实现适于高性能小型相机的光学成像系统。
虽然上文已经示出和描述了具体的示例，但是在理解本公开之后将显而易见的是，在不背离权利要求及其等同方案的精神和范围的情况下，可对这些示例作出形式和细节上的各种改变。本申请中描述的示例应仅以描述性的意义进行理解，而不是出于限制的目的。每个示例中的特征或方面的描述应理解为可适用于其它示例中的类似特征或方面。如果所描述的技术以不同的顺序执行，和/或如果所描述的系统、架构、设备或电路中的部件以不同的方式组合和/或由其它部件或其等同物替换或补充，则仍可实现适当的结果。因此，本公开的范围不由具体实施方式限定，而是由权利要求及其等同方案限定，并且在权利要求及其等同方案的范围内的所有变型都应被理解为包括在本公开中。

Claims (16)

1.光学成像系统，包括：
从物侧依次设置的四个或更多个透镜，
其中，在所述四个或更多个透镜之中，设置成最靠近所述物侧的最前透镜具有两个或更多个反射面，
其中，在所述四个或更多个透镜之中，设置成最靠近像侧的最后透镜具有形成在物侧面和像侧面中的至少一个上的反曲点，以及
其中，所述四个或更多个透镜中的至少一个包括非球面表面。
2.根据权利要求1所述的光学成像系统，其中，所述最前透镜具有凹入的像侧面。
3.根据权利要求1所述的光学成像系统，其中，所述最后透镜具有凹入的物侧面。
4.根据权利要求1所述的光学成像系统，其中，所述最后透镜具有凹入的像侧面。
5.根据权利要求1所述的光学成像系统，其中，所述最前透镜具有正屈光力。
6.根据权利要求1所述的光学成像系统，其中，所述最后透镜具有负屈光力。
7.根据权利要求1所述的光学成像系统，其中，
0.28<TTL/f<0.32，
其中，TTL是从所述最前透镜的物侧面到成像面的距离，以及f是所述光学成像系统的焦距。
8.根据权利要求1所述的光学成像系统，其中，
1.0<f/f1<2.0，
其中，f是所述光学成像系统的焦距，以及f1是所述最前透镜的焦距。
9.根据权利要求1所述的光学成像系统，其中，
4.30<L1S1ER/L1S2ER<5.80
其中，L1S1ER是所述最前透镜的物侧面的有效半径，以及L1S2ER是所述最前透镜的像侧面的有效半径。
10.光学成像系统，包括：
从物侧依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜，其中，所述第二透镜具有负屈光力，
其中，所述第一透镜具有第一反射面和第二反射面，所述第一反射面配置成反射从所述第一透镜的物侧面入射的光，所述第二反射面配置成将由所述第一反射面反射的光反射到所述第一透镜的像侧面，以及
其中，所述第一透镜至所述第四透镜中的至少一个包括非球面表面。
11.根据权利要求10所述的光学成像系统，其中，所述第一透镜具有正屈光力。
12.根据权利要求10所述的光学成像系统，其中，所述第三透镜具有正屈光力。
13.根据权利要求10所述的光学成像系统，其中，
0.28<TTL/f<0.32，
其中，TTL是从所述第一透镜的物侧面到成像面的距离，以及f是所述光学成像系统的焦距。
14.根据权利要求10所述的光学成像系统，还包括：
第五透镜，设置在所述第四透镜的像侧。
15.根据权利要求14所述的光学成像系统，其中，所述第五透镜具有负屈光力。
16.根据权利要求14所述的光学成像系统，其中，在所述第五透镜的物侧面或像侧面上形成反曲点。
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