CN114967067B - 成像系统及光学镜头 - Google Patents

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CN114967067B CN202210900958.0A CN202210900958A CN114967067B CN 114967067 B CN114967067 B CN 114967067B CN 202210900958 A CN202210900958 A CN 202210900958A CN 114967067 B CN114967067 B CN 114967067B
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Abstract

本发明涉及一种成像系统及光学镜头。该成像系统包括透镜组、光阑以及成像面，透镜组由第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜以及第五透镜组成；光阑、第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜以及成像面沿光轴从物侧至像侧依次排列；第一透镜、第二透镜、第四透镜以及第五透镜的光焦度为正，第三透镜的光焦度为负；成像系统满足如下关系：
Figure 346097DEST_PATH_IMAGE001
；其中，第五透镜的焦距为
Figure 663946DEST_PATH_IMAGE002
，成像系统的焦距为
Figure 710399DEST_PATH_IMAGE003
，成像系统的视场角为FOV；上述成像系统采用五个不同光焦度的透镜按照特定顺序从物侧至像侧依次排列，通过各个透镜的特定光焦度的分配及组合，使得该成像系统能够实现较好的畸变控制及出色的成像特性。

Description

成像系统及光学镜头
技术领域
本发明涉及光学成像技术领域，特别是涉及一种应用于内窥镜的成像系统及光学镜头。
背景技术
得益于近年来智慧医疗的高速发展，光学镜头在医疗领域，尤其是在医疗内窥镜领域得到快速发展，但是，现在的内窥镜成像系统和镜头中仍然存在如下问题：a.光学镜头总长较长，大多在50mm以上，且多采用6片、7片甚至更多的光学镜片，镜头尺寸较大；b.成像靶面较小，大多集中在1/2.7英寸及以下，不能满足如今大靶面相机的需求；c.成像特性较差，不能支持如今内窥镜光学镜头上高分辨率的要求；d.温度稳定性较低。
发明内容
基于此，有必要针对目前应用于内窥镜的光学镜头尺寸较大、成像靶面较小、成像性能较差且温度稳定性较的问题，提供一种镜头尺寸较小、成像靶面较大、成像性能较好且温度稳定性较高的成像系统及光学镜头。
本申请首先提供一种成像系统，包括透镜组、光阑以及成像面，所述透镜组由第一 透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜以及第五透镜组成；所述光阑、所述第一透镜、所述第 二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、所述第五透镜以及所述成像面沿光轴从物侧至像侧 依次排列；所述第一透镜、所述第二透镜、所述第四透镜以及所述第五透镜的光焦度为正， 所述第三透镜的光焦度为负；所述成像系统满足如下关系：
Figure 988690DEST_PATH_IMAGE001
；其 中，所述第五透镜的焦距为
Figure 702568DEST_PATH_IMAGE002
，所述成像系统的焦距为
Figure 154409DEST_PATH_IMAGE003
，所述成像系统的视场角为FOV。
上述成像系统，采用五个不同光焦度的透镜按照特定顺序从物侧至像侧依次排列，通过各个透镜的特定光焦度的分配及组合，使得该成像系统能够实现较好的畸变控制及出色的成像特性。
在其中一个实施例中，所述第一透镜为双凸透镜，所述第二透镜为弯月透镜，所述第三透镜为平凹透镜，所述第四透镜为弯月透镜，所述第五透镜为弯月透镜。
在其中一个实施例中，所述第二透镜朝向物侧面为凸面，所述第三透镜朝向像侧面为凹面，所述第四透镜朝向像侧面为凸面，所述第五透镜朝向物侧面为凸面。
在其中一个实施例中，所述成像系统满足如下关系：
Figure 205410DEST_PATH_IMAGE004
；其中，所述第 三透镜朝向像侧面的中心曲率半径为
Figure 550941DEST_PATH_IMAGE005
，所述第四透镜朝向物侧面的中心曲率半径为
Figure 45507DEST_PATH_IMAGE006
。
在其中一个实施例中，所述成像系统满足如下关系：
Figure 46961DEST_PATH_IMAGE007
，其中，所 述第四透镜的焦距为
Figure 42599DEST_PATH_IMAGE008
，所述成像系统的光学总长为TTL；及/或，所述成像系统满足如下关 系：
Figure 445899DEST_PATH_IMAGE009
，其中，所述第五透镜的焦距为
Figure 891792DEST_PATH_IMAGE002
，所述成像系统的光学总长为TTL。
在其中一个实施例中，所述成像系统满足如下关系：
Figure 380543DEST_PATH_IMAGE010
≤41.75、
Figure 835664DEST_PATH_IMAGE011
≤-9.50以及
Figure 296732DEST_PATH_IMAGE008
≤46.98；其中，所述第二透镜的焦距为
Figure 179106DEST_PATH_IMAGE010
，所述第三透镜的焦距为
Figure 686311DEST_PATH_IMAGE011
，所述第四透镜的焦距 为
Figure 367959DEST_PATH_IMAGE008
。
在其中一个实施例中，所述成像系统满足如下关系：
Figure 542588DEST_PATH_IMAGE012
≤60.37、
Figure 267968DEST_PATH_IMAGE013
≤29.51以及
Figure 731310DEST_PATH_IMAGE014
≤27.76；其中，所述第一透镜的阿贝数为
Figure 731496DEST_PATH_IMAGE012
，所述第三透镜的阿贝数为
Figure 963894DEST_PATH_IMAGE013
，所述第五 透镜的阿贝数为
Figure 938804DEST_PATH_IMAGE014
。
在其中一个实施例中，所述成像系统满足如下关系：
Figure 420600DEST_PATH_IMAGE015
≤1.63、
Figure 896581DEST_PATH_IMAGE016
≤1.72以及
Figure 983486DEST_PATH_IMAGE017
≤1.84；其中，所述第一透镜的折射率为
Figure 722772DEST_PATH_IMAGE015
，所述第四透镜的折射率为
Figure 550919DEST_PATH_IMAGE016
，所述第五 透镜的折射率为
Figure 768274DEST_PATH_IMAGE017
。
在其中一个实施例中，所述成像系统还包括滤光片，所述滤光片位于所述第五透镜和所述成像面之间。
本申请第二方面提供一种光学镜头，所述光学镜头包括上述的成像系统。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统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是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，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为本发明的成像系统的透镜结构示意图；
图2为本发明实施例一的成像系统在可见光波段常温状态的光学传递函数（MTF）曲线图；
图3为本发明实施例一的成像系统在可见光波段的场曲和畸变图；
图4为本发明实施例一的成像系统在可见光波段的横向光扇图；
图5为本发明实施例一的成像系统在可见光波段的点列图；
图6为本发明实施例二的成像系统在可见光波段常温状态的光学传递函数（MTF）曲线图；
图7为本发明实施例二的成像系统在可见光波段的场曲和畸变图；
图8为本发明实施例二的成像系统在可见光波段的横向光扇图；
图9为本发明实施例二的成像系统在可见光波段的点列图；
附图标记：10、光阑；20、透镜组；21、第一透镜；22、第二透镜；23、第三透镜；24、第四透镜；25、第五透镜；30、成像面；40、滤光片。
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请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申请。但是本申请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申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
需要说明的是，当组件被称为“固定于”或“设置于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。本申请的说明书所使用的术语“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。
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。在本申请的描述中，“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。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”、“下”可以是第一特征直接和第二特征接触，或第一特征和第二特征间接地通过中间媒介接触。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，或仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
除非另有定义，本申请的说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本申请的说明书所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1所示，本申请首先提供一种成像系统，包括透镜组20、光阑10以及成像 面30，透镜组20由第一透镜21、第二透镜22、第三透镜23、第四透镜24以及第五透镜25组成； 光阑10、第一透镜21、第二透镜22、第三透镜23、第四透镜24、第五透镜25以及成像面30沿光 轴从物侧至像侧依次排列；第一透镜21、第二透镜22、第四透镜24以及第五透镜25的光焦度 为正，第三透镜23的光焦度为负；成像系统满足如下关系：
Figure 975264DEST_PATH_IMAGE001
；其 中，第五透镜25的焦距为
Figure 760818DEST_PATH_IMAGE002
，成像系统的焦距为
Figure 420469DEST_PATH_IMAGE003
，成像系统的视场角为FOV。
本申请的成像系统，采用五个不同光焦度的透镜按照特定顺序从物侧至像侧依次排列，通过各个透镜的特定光焦度的分配及组合，使得该成像系统能够实现较好的畸变控制及出色的成像特性。
具体的，上述成像系统的成像面尺寸最大支持1/2英寸的sensor（CCD/CMOS）相机，满足设备高分辨率的需求；镜头机械总长不超过35mm，且镜片数量较少，尺寸较小；全视场MTF值在100lp/mm情况下，达到0.5以上，有出色的成像特性；镜头各透镜光焦度分布合理，镜片形状便于加工，镜头成本较低；镜头的温度特性较好，在5-40℃下，成像性能无明显变化。
此外，光阑10为孔径光阑，孔径光阑的口径大小决定了系统的光圈值以及拍摄时的景深大小，其口径大小可以固定不变，或者根据需要放置可调整口径的孔径光阑以实现通光口径可调，即有可变系统光圈值和改变景深的目的。
请参考图1所示，在一些实施例中，第一透镜21为双凸透镜，第二透镜22为弯月透镜，第三透镜23为平凹透镜，第四透镜为弯月透镜，第五透镜25为弯月透镜，以便进一步提高成像系统的成像质量。
请参考图1所示，在一些实施例中，第二透镜22朝向物侧面为凸面，第三透镜23朝向像侧面为凹面，第四透镜24朝向像侧面为凸面，第五透镜25朝向物侧面为凸面，以提高成像系统的成像质量。
在一些实施例中，成像系统满足如下关系：
Figure 441515DEST_PATH_IMAGE004
；其中，第三透镜23朝向 像侧面的中心曲率半径为
Figure 237433DEST_PATH_IMAGE005
，第四透镜24朝向物侧面的中心曲率半径为
Figure 443155DEST_PATH_IMAGE006
；以便提高成像 系统的成像质量。
在一些实施例中，成像系统满足如下关系：
Figure 590102DEST_PATH_IMAGE007
，其中，第四透镜24 的焦距为
Figure 414839DEST_PATH_IMAGE008
，成像系统的光学总长为TTL；以提高成像系统的成像质量。
在一些实施例中，成像系统满足如下关系：
Figure 330842DEST_PATH_IMAGE009
，其中，第五透镜25 的焦距为
Figure 192619DEST_PATH_IMAGE002
，成像系统的光学总长为TTL；以提高成像系统的成像质量。
在一些实施例中，成像系统满足如下关系：
Figure 826863DEST_PATH_IMAGE010
≤41.75、
Figure 189711DEST_PATH_IMAGE011
≤-9.50以及
Figure 225800DEST_PATH_IMAGE008
≤46.98； 其中，第二透镜22的焦距为
Figure 519465DEST_PATH_IMAGE010
，第三透镜23的焦距为
Figure 641004DEST_PATH_IMAGE011
，第四透镜24的焦距为
Figure 807544DEST_PATH_IMAGE008
。
在一些实施例中，成像系统满足如下关系：
Figure 432560DEST_PATH_IMAGE012
≤60.37、
Figure 901718DEST_PATH_IMAGE013
≤29.51以及
Figure 244975DEST_PATH_IMAGE014
≤ 27.76；其中，第一透镜21的阿贝数为
Figure 215205DEST_PATH_IMAGE012
，第三透镜23的阿贝数为
Figure 960307DEST_PATH_IMAGE013
，第五透镜25的阿贝数 为
Figure 849635DEST_PATH_IMAGE014
；以减小透镜厚度，减少成像系统的总长度，从而减小成像系统的尺寸。
优选的，成像系统满足如下关系：58.60≤
Figure 680188DEST_PATH_IMAGE018
≤60.37、28.31≤
Figure 188529DEST_PATH_IMAGE013
≤29.51且 23.79≤
Figure 788138DEST_PATH_IMAGE014
≤27.76；在该阿贝数范围内，成像系统能够在保证图像色差以及图像质量的前 提下，减少透镜厚度，从而减小成像系统的尺寸。
在一些实施例中，成像系统满足如下关系：
Figure 599099DEST_PATH_IMAGE015
≤1.63、
Figure 916948DEST_PATH_IMAGE016
≤1.72以及
Figure 963401DEST_PATH_IMAGE017
≤ 1.84；其中，第一透镜21的折射率为
Figure 683096DEST_PATH_IMAGE015
，第四透镜24的折射率为
Figure 914226DEST_PATH_IMAGE016
，第五透镜25的折射率 为
Figure 984950DEST_PATH_IMAGE017
；以减小透镜厚度，减少成像系统的总长度，从而减小成像系统的尺寸。
优选的，成像系统满足如下关系：1.61≤
Figure 772777DEST_PATH_IMAGE015
≤1.62、1.67≤
Figure 409295DEST_PATH_IMAGE016
≤1.72以及1.74 ≤
Figure 624376DEST_PATH_IMAGE017
≤1.84；在该折射率范围内，成像系统一方面能够降低球差，提高成像质量，另一方面 能够减少透镜厚度，从而减小成像系统的尺寸。
请参考图1所示，在一些实施例中，成像系统还包括滤光片40，滤光片40位于第五透镜25和成像面30之间，滤光片40是能够用来选取所需辐射波段的光学器件。
本申请第二方面提供一种光学镜头，光学镜头包括上述的成像系统。
下面针对本发明实施例一提供的镜头参数进行举例说明。实施例一中成像系统的各个透镜的曲率半径R、中心厚度Tc、折射率Nd、和阿贝常数Vd满足下表所列的条件：
Figure 916817DEST_PATH_IMAGE019
需要说明的是，上述表格中的镜面序号为图1所示的镜头结构示意图中，由左到右的透镜的面号，例如：3为第一透镜21朝向物侧的一面，4为第一透镜21朝向像侧的一面，5为第二透镜22朝向物侧的一面，依此类推。
其中，可变厚度数据如下表：
Figure 446018DEST_PATH_IMAGE020
实施例一中的成像系统具有如下光学技术指标：光学总长TTL≤35.0mm，焦距f：28.50mm， FOV（视场角）：18°，光学畸变：0.75%，光圈FNO.：FNO≤5.0，像面尺寸：1/2〞。
在实施例一中，第五透镜25的焦距
Figure 874726DEST_PATH_IMAGE002
、成像系统镜头的焦距
Figure 323024DEST_PATH_IMAGE003
以及成像系统的视场 角FOV之间满足：
Figure 102762DEST_PATH_IMAGE021
；
第三透镜23朝向像侧面的中心曲率半径R8=6.862mm，第四透镜24的中心曲率半径 R9=-19.624mm，因此
Figure 497971DEST_PATH_IMAGE022
；
第四透镜24的焦距
Figure 968135DEST_PATH_IMAGE008
与成像系统的光学总长TTL之间满足:
Figure 790598DEST_PATH_IMAGE023
；
第五透镜25的焦距
Figure 854369DEST_PATH_IMAGE002
与成像系统的光学总长TTL之间满足:
Figure 787690DEST_PATH_IMAGE024
；
第二透镜22的焦距
Figure 863093DEST_PATH_IMAGE010
=41.75mm, 第三透镜23的焦距
Figure 122036DEST_PATH_IMAGE011
=-9.56mm，第四透镜24的焦 距
Figure 610786DEST_PATH_IMAGE008
=43.70mm；
第一透镜21的玻璃材质的阿贝数Vd1=58.60，第三透镜23的玻璃材质的阿贝数Vd3=29.51, 第五透镜25的玻璃材质的阿贝数Vd5=27.76；
第一透镜21的玻璃材质的折射率Nd1=1.61，第四透镜24的玻璃材质的折射率Nd4=1.67，第五透镜25的玻璃材质的折射率Nd5=1.74。
下面针对本发明实施例二提供的镜头参数进行举例说明。实施例二中成像系统的各个透镜的曲率半径R、中心厚度Tc、折射率Nd、和阿贝常数Vd满足下表所列的条件：
Figure 144536DEST_PATH_IMAGE025
其中，可变厚度数据如下表：
Figure 402342DEST_PATH_IMAGE026
实施例二中的成像系统具有如下光学技术指标：光学总长TTL≤35.5mm，焦距f：28.47mm， FOV：18°，光学畸变：0.9%，光圈FNO.：FNO≤5.0，像面尺寸：1/2〞。
在实施例二中，第五透镜25的焦距
Figure 753558DEST_PATH_IMAGE002
、成像系统镜头的焦距
Figure 729604DEST_PATH_IMAGE003
以及成像系统的视场 角FOV之间满足：
Figure 4727DEST_PATH_IMAGE027
；
第三透镜23朝向像侧面的中心曲率半径R8=6.92mm，第四透镜24的中心曲率半径 R9=-26.44mm，因此
Figure 444936DEST_PATH_IMAGE028
；
第四透镜24的焦距
Figure 514523DEST_PATH_IMAGE008
与成像系统的光学总长TTL之间满足:
Figure 915549DEST_PATH_IMAGE029
；
第五透镜25的焦距
Figure 525522DEST_PATH_IMAGE002
与成像系统的光学总长TTL之间满足:
Figure 23499DEST_PATH_IMAGE030
；
第二透镜22的焦距
Figure 263987DEST_PATH_IMAGE010
=40.39mm, 第三透镜23的焦距
Figure 401577DEST_PATH_IMAGE011
=-9.50mm，第四透镜24的焦 距
Figure 18503DEST_PATH_IMAGE008
=46.98mm；
第一透镜21的玻璃材质的阿贝数Vd1=60.37，第三透镜23的玻璃材质的阿贝数Vd3=28.31, 第五透镜25的玻璃材质的阿贝数Vd5=23.79；
第一透镜21的玻璃材质的折射率Nd1=1.62，第四透镜24的玻璃材质的折射率Nd4=1.72，第五透镜25的玻璃材质的折射率Nd5=1.84。
综上，实施例一与实施例二分别满足下表所示的关系：
Figure 167724DEST_PATH_IMAGE031
下面通过对实施例一以及实施例二进行详细的分析，进一步介绍上述实施例一以及实施例二所提供的成像系统。
光学传递函数是用来评价一个该成像系统的成像质量较准确、直观和常见的方式，其曲线越高、越平滑，表明系统的成像质量越好，对各种像差（如：球差、慧差、象散、场曲、轴向色差、垂轴色差等）进行了很好的校正。
请参考图2所示，该成像系统在可见光部分常温状态的光学传递函数（MTF）曲线图较平滑、较为集中，而且全视场（半像高Y’=4.4mm）MTF平均值达到0.5以上；可见本实施例一提供的该成像系统能够达到较高的成像要求；请参考图6所示，该成像系统在可见光部分常温状态的光学传递函数（MTF）曲线图较平滑、较为集中，而且全视场（半像高Y’=4.4mm）MTF平均值达到0.5以上；可见本实施例二提供的该成像系统能够达到较高的成像要求；
请结合图3和图7所示，该成像系统的场曲控制在场曲控制在±0.20mm以内。场曲又称“像场弯曲”。当透镜存在场曲时，整个光束的交点不与理想像点重合，虽然在每个特定点都能得到清晰的像点，但整个像平面则是一个曲面。T代表子午场曲，S代表弧矢场曲。场曲曲线显示作为视场坐标函数的当前的焦平面或像平面到近轴焦面的距离，子午场曲数据是沿着Z轴测量的从当前所确定的聚焦面到近轴焦面的距离，并且是在子午(YZ面)上测量的。弧矢场曲数据测量的是在与子午面垂直的平面上测量的距离，示意图中的基线是在光轴上，曲线顶部代表最大视场(角度或高度)，在纵轴上不设置单位，这是因为曲线总是用最大的径向视场来归一化的。
从图3和图7中可知，请结合图3和图7所示，该成像系统的畸变控制较好，在1%以内。图3和图7均参考多个波长(0.436um、0.486um、0.587um、0.656um和0.900um)的设计。一般来说，镜头畸变实际上是光学透镜固有的透视失真的总称，也就是因为透视原因造成的失真，这种失真对于照片的成像质量是非常不利的，毕竟摄影的目的是为了再现，而非夸张，但因为这是透镜的固有特性(凸透镜汇聚光线、凹透镜发散光线)，所以无法消除，只能改善。请参考图3所示，本发明实施例一提供的镜头的畸变为0.75％；请参考图7所示，本发明实施例二提供的镜头的畸变为0.9％；这样设置畸变是为了平衡焦距，视场角及对应相机靶面的大小，畸变造成的形变可以通过后期图像处理对其进行校正。
请结合图4和图8所示，光扇图中曲线较为集中，该成像系统的球差及色散也控制较好。
请结合图5和图9所示，该成像系统光斑半径较小，也比较集中，对应的像差和慧差也很好。
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申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的专利保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种成像系统，其特征在于，包括透镜组（20）、光阑（10）以及成像面（30），所述透镜组（20）由第一透镜（21）、第二透镜（22）、第三透镜（23）、第四透镜（24）以及第五透镜（25）组成；
所述光阑（10）、所述第一透镜（21）、所述第二透镜（22）、所述第三透镜（23）、所述第四透镜（24）、所述第五透镜（25）以及所述成像面（30）沿光轴从物侧至像侧依次排列；
所述第一透镜（21）、所述第二透镜（22）、所述第四透镜（24）以及所述第五透镜（25）的光焦度为正，所述第三透镜（23）的光焦度为负；
所述成像系统满足如下关系：
Figure 541385DEST_PATH_IMAGE001
；
其中，所述第五透镜（25）的焦距为
Figure 747239DEST_PATH_IMAGE002
，所述成像系统的焦距为
Figure 5045DEST_PATH_IMAGE003
，所述成像系统的视场角 为FOV；
所述成像系统满足如下关系：
Figure 529829DEST_PATH_IMAGE004
，其中，所述第四透镜（24）的焦距为
Figure 240296DEST_PATH_IMAGE005
，所述成像系统的光学总长为TTL。
2.根据权利要求1所述的成像系统，其特征在于，所述第一透镜（21）为双凸透镜，所述第二透镜（22）为弯月透镜，所述第三透镜（23）为平凹透镜，所述第四透镜为弯月透镜，所述第五透镜（25）为弯月透镜。
3.根据权利要求2所述的成像系统，其特征在于，所述第二透镜（22）朝向物侧面为凸面，所述第三透镜（23）朝向像侧面为凹面，所述第四透镜（24）朝向像侧面为凸面，所述第五透镜（25）朝向物侧面为凸面。
4.根据权利要求3所述的成像系统，其特征在于，所述成像系统满足如下关系：
Figure 374475DEST_PATH_IMAGE006
；
其中，所述第三透镜（23）朝向像侧面的中心曲率半径为
Figure 486787DEST_PATH_IMAGE007
，所述第四透镜（24）朝向物 侧面的中心曲率半径为
Figure 556374DEST_PATH_IMAGE008
。
5.根据权利要求3所述的成像系统，其特征在于，
所述成像系统满足如下关系：
Figure 144350DEST_PATH_IMAGE009
，其中，所述第五透镜（25）的焦距为
Figure 692006DEST_PATH_IMAGE002
，所述成像系统的光学总长为TTL。
6.根据权利要求3所述的成像系统，其特征在于，所述成像系统满足如下关系：
Figure 924405DEST_PATH_IMAGE010
≤ 41.75、
Figure 289527DEST_PATH_IMAGE011
≤-9.50以及
Figure 974586DEST_PATH_IMAGE005
≤46.98；
其中，所述第二透镜（22）的焦距为
Figure 952032DEST_PATH_IMAGE010
，所述第三透镜（23）的焦距为
Figure 38936DEST_PATH_IMAGE011
，所述第四透镜 （24）的焦距为
Figure 450326DEST_PATH_IMAGE005
。
7.根据权利要求3所述的成像系统，其特征在于，所述成像系统满足如下关系：
Figure 747315DEST_PATH_IMAGE012
≤ 60.37、
Figure 636774DEST_PATH_IMAGE013
≤29.51以及
Figure 702819DEST_PATH_IMAGE014
≤27.76；
其中，所述第一透镜（21）的阿贝数为
Figure 550689DEST_PATH_IMAGE012
，所述第三透镜（23）的阿贝数为
Figure 944761DEST_PATH_IMAGE013
，所述第五 透镜（25）的阿贝数为
Figure 28124DEST_PATH_IMAGE014
。
8.根据权利要求3所述的成像系统，其特征在于，所述成像系统满足如下关系：
Figure 824042DEST_PATH_IMAGE015
≤ 1.63、
Figure 577234DEST_PATH_IMAGE016
≤1.72以及
Figure 338561DEST_PATH_IMAGE017
≤1.84；
其中，所述第一透镜（21）的折射率为
Figure 835402DEST_PATH_IMAGE015
，所述第四透镜（24）的折射率为
Figure 751405DEST_PATH_IMAGE016
，所述第五 透镜（25）的折射率为
Figure 534553DEST_PATH_IMAGE017
。
9.根据权利要求1所述的成像系统，其特征在于，所述成像系统还包括滤光片（40），所述滤光片（40）位于所述第五透镜（25）和所述成像面（30）之间。
10.一种光学镜头，其特征在于，所述光学镜头包括权利要求1-权利要求9中任意一项所述的成像系统。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009031762A (ja) * 2007-07-05 2009-02-12 Fujinon Corp 撮像レンズおよび撮像装置
JP2016126133A (ja) * 2014-12-26 2016-07-11 日本電産コパル株式会社 撮影レンズ及び光学機器
CN110262014A (zh) * 2019-07-23 2019-09-20 浙江舜宇光学有限公司 光学成像镜头组
CN113126249A (zh) * 2019-12-31 2021-07-16 江西晶超光学有限公司 光学系统、摄像模组及电子装置
CN114755802A (zh) * 2022-04-28 2022-07-15 浙江舜宇光学有限公司 成像镜头

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107121783A (zh) * 2017-06-23 2017-09-01 中山联合光电科技股份有限公司 一种成像系统
CN114384677B (zh) * 2022-03-24 2022-06-24 浙江华诺康科技有限公司 一种内窥镜用物镜及内窥镜

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009031762A (ja) * 2007-07-05 2009-02-12 Fujinon Corp 撮像レンズおよび撮像装置
JP2016126133A (ja) * 2014-12-26 2016-07-11 日本電産コパル株式会社 撮影レンズ及び光学機器
CN110262014A (zh) * 2019-07-23 2019-09-20 浙江舜宇光学有限公司 光学成像镜头组
CN113126249A (zh) * 2019-12-31 2021-07-16 江西晶超光学有限公司 光学系统、摄像模组及电子装置
CN114755802A (zh) * 2022-04-28 2022-07-15 浙江舜宇光学有限公司 成像镜头

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