CN116034305A

CN116034305A - 光学系统

Info

Publication number: CN116034305A
Application number: CN202180055653.8A
Authority: CN
Inventors: 权德根
Original assignee: LG Innotek Co Ltd
Current assignee: LG Innotek Co Ltd
Priority date: 2020-08-11
Filing date: 2021-08-11
Publication date: 2023-04-28
Also published as: JP2023538323A; EP4198600A4; WO2022035219A1; US20230314773A1; KR20220020015A; EP4198600A1

Abstract

本发明的实施例公开的光学系统包括沿光轴从物侧到像侧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、第六透镜、第七透镜和第八透镜，其中，第二透镜具有正屈光度，第三透镜具有负屈光度，第七透镜具有正屈光度，第八透镜具有负屈光度，其中，第一透镜、第三透镜和第五透镜的折射率大于第二透镜、第四透镜、第六透镜和第八透镜的折射率，并且具有1.2<F/D1<2.4的关系，其中，F是光学系统的总有效焦距，D1可以是第一透镜的有效直径。

Description

光学系统

技术领域

实施例涉及一种用于高分辨率的光学系统。

背景技术

相机模块拍摄物体并将其存储为图像或视频，并安装在各种应用程序中。特别地，相机模块以非常小的尺寸生产，不仅应用于智能手机、平板电脑和笔记本电脑等便携设备，还应用于无人机和车辆，以提供各种功能。

例如，相机模块的光学系统可以包括用于形成图像的成像透镜，以及用于将所形成的图像转换成电信号的图像传感器。在这种情况下，相机模块可以通过自动调整图像传感器和成像透镜之间的距离来执行调整透镜焦距的自动对焦(AF)功能，并且可以通过变焦透镜增加或减少远处的物体的放大倍率来执行放大或缩小的缩放功能。此外，相机模块采用图像稳定(IS)技术来校正或防止由于不稳定的固定装置或由用户移动引起的相机移动而导致的图像不稳定。

所述相机模组获得图像最重要的元件是形成像侧的成像透镜。近来，人们对高分辨率的兴趣越来越大，为了实现这一点，正在进行使用五个或六个透镜的研究。例如，正在进行使用具有正(+)和/或负(-)屈光度的多个成像透镜来实现高分辨率的研究。然而，当包括多个透镜时，存在的问题在于难以得到优异的光学特性和像差特性。因此，需要一种能够解决上述问题的新的光学系统。

发明内容

技术问题

本发明的一个实施例提供一种具有改进的光学特性的光学系统。

本发明的一个实施例提供一种具有至少8个透镜的光学系统。

技术方案

根据本发明的实施例的光学系统包括沿光轴从物侧到像侧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、第六透镜、第七透镜和第八透镜，其中，第二透镜具有正屈光度(refractive power)，第三透镜具有负屈光度，第七透镜具有正屈光度，第八透镜具有负屈光度，其中，第一透镜、第三透镜和第五透镜的折射率大于第二透镜、第四透镜、第六透镜和第八透镜的折射率，并且具有1.2＜F/D1＜2.4的关系，其中，F是光学系统的总有效焦距，D1可以是第一透镜的有效直径。

根据本发明的实施例，第二透镜的中心厚度可以比第一透镜、第三透镜至第八透镜中的每一个的中心厚度厚。第二透镜、第四透镜、第六透镜和第八透镜的阿贝数可以是50以上，并且第三透镜和第五透镜的阿贝数可以小于30。

根据本发明的实施例，光学系统包括在第八透镜的像侧的图像传感器；以及在图像传感器和第八透镜之间的滤光片，其中，光学系统满足以下式1和式2：

[式1]0＜BFL/TTL＜0.5，

[式2]0＜BFL/Img＜0.5，

其中，BFL是从第八透镜的像侧表面的顶点到图像传感器的距离，TTL是从第一透镜的物侧第一表面的顶点到图像传感器的距离，Img可以是图像传感器中从光轴到对角端即1.0F的垂直距离。

根据本发明的实施例，光学系统包括在第八透镜的像侧的图像传感器以及在图像传感器和第八透镜之间的滤光片，并且光学系统满足以下式5：

[式5]0.5＜TTL/D8＜1.5，

其中，TTL是从第一透镜的物侧第一表面的顶点到图像传感器的距离，D8可以是第八透镜的有效直径。

根据本发明的实施例，光学系统满足下式：

[式]0.5＜f2/F＜1.5，

[式]-5＜f2/f3＜0，

F是光学系统的总有效焦距，f2可以是第二透镜的焦距，f3可以是第三透镜的焦距。

根据本发明的实施例的光学系统包括沿光轴从物侧到像侧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、第六透镜、第七透镜和第八透镜，其中，第二透镜的中心厚度大于第一透镜、第三透镜至第八透镜中的每一个的中心厚度，第二透镜的阿贝数大于第三透镜和第五透镜的阿贝数，光学系统满足下式：

0.5＜TTL/D8＜1.5和0＜|f2/f3|＜5

TTL是从第一透镜的物侧第一表面的顶点到图像传感器的距离，D8是第八透镜的有效直径，f2是第二透镜的焦距，f3可以是第三透镜的焦距。

根据本发明的实施例，第二透镜的物侧表面的曲率半径为L2R1并且第二透镜的像侧表面的曲率半径的绝对值为|L2R2|，可以满足下式：

0＜L2R1/|L2R2|＜1。

根据本发明的实施例，当第三透镜的物侧表面的曲率半径为L3R1并且第二透镜的像侧表面的曲率半径的绝对值为|L3R2|时，可以满足下式：

0＜L3R2/|L3R1|＜1。

根据本发明的实施例，当第二透镜在587nm下的折射率为G2并且第三透镜在587nm下的折射率为G3时，可以满足以下关系：

0.7＜G2/G3＜1.2。

第二透镜的中心厚度为T2，第三透镜的中心厚度为T3，可以满足以下关系式：

1＜T2/T3＜5。

根据本发明的实施例的光学系统包括沿光轴从物侧到像侧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、第六透镜、第七透镜和第八透镜，可以满足下式：

[式4]1.2＜F/D1＜2.4

[式5]0.5＜TTL/D8＜1.5

[式7]0＜|f2/f3|＜5

这里，F是光学系统的总有效焦距，D1是第一透镜的有效直径，TTL是从第一透镜的物侧第一表面的顶点到图像传感器的距离，D8是第八透镜的有效直径，f2可以是第二透镜的焦距，f3可以是第三透镜的焦距。

根据本发明的实施例，沿光轴的第七透镜和第八透镜之间的第一距离可以大于第一透镜和第二透镜之间的第二距离。第一距离和第二距离可以大于或等于0.4mm。第二透镜的中心厚度可以在第三透镜的中心厚度的2到4倍的范围内。

有益效果

根据实施例的光学系统可以校正像差特性并实现薄型光学系统。因此，光学系统可以小型化并且可以实现高图像质量和高分辨率。

此外，根据实施例的光学系统可以阻挡不必要的光进入光学系统。因此，能够通过降低像差来提高光学系统的性能。

附图说明

图1是根据本发明的第一实施例的光学系统的配置图。

图2是根据本发明的第二实施例的光学系统的配置图。

图3是根据本发明的第三实施例的光学系统的配置图。

图4是具有根据本发明的实施例的光学系统的移动终端的透视图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细描述本发明的优选实施例。本发明的技术精神不限于所要描述的一些实施例，并且可以以各种其他形式实施，并且可以在本发明的技术精神的范围内选择性地组合和替换一个或多个部件使用。此外，本发明的实施例中使用的术语(包括技术术语和科学术语)，除非特别定义和明确描述，否则可以以本发明所属领域的普通技术人员能够通常理解的含义来解释，并且通用术语，如字典中定义的术语，应能够在考虑相关技术的上下文含义的情况下解释其含义。此外，本发明的实施例中使用的术语用于解释实施例，而不用于限制本发明。在本说明书中，单数形式也可以包括复数形式，除非在短语中另有特别说明，并且在其中陈述A和(以及)B、C的至少一个(或一个或多个)的情况下，可以包括可以以A、B和C组合的所有组合中的一个或多个。在描述本发明的实施例的部件时，可以使用例如第一、第二、A、B、(a)和(b)的术语。这样的术语仅用于将部件与另一部件区分开，并且可以不由该术语来确定相应构成元件的性质、顺序或程序等。并且当描述为部件被“连接”、“结合”或“接合”到另一部件时，该描述不仅可以包括被直接连接、结合或接合到另一部件，而且包括通过该部件与另一部件之间的又一部件“连接”、“结合”或“接合”。此外，在被描述为形成或设置在每个部件“上(上方)”或“下(下方)”的情况下，该描述不仅包括两个部件彼此直接接触的情况，而且包括在该两个部件之间形成或设置一个或多个其他部件的情况。此外，当表述为“上(上方)”或“下(下方)”时，可以指相对于一个元件的向下方向以及向上方向。

在本发明的描述中，第一透镜指最靠近物侧的透镜，最后一个透镜指最靠近像侧(或传感器表面)的透镜。除非在本发明的描述中另有说明，否则透镜的半径、有效直径、厚度、距离、BFL(后焦距)、TTL(总轨迹长度或总顶长)的所有单位都为mm。在本说明书中，基于透镜的光轴示出了透镜的形状。例如，透镜的物侧是凸出的意味着透镜的物侧在光轴附近是凸出的，而不是围绕光轴是凸出的。因此，即使当描述透镜的物侧是凸出的时，透镜的物侧的围绕光轴的部分也可以是凹入的。在本说明书中，注意到透镜的厚度和曲率半径是基于透镜的光轴测量的。此外，“物侧表面”可以指透镜的基于光轴面对物侧的表面，“像侧表面”可以指透镜的基于光轴面对像侧的表面。

根据本发明的实施例的光学系统可以包括多个透镜。具体地，根据第一实施例至第三实施例的光学系统可以包括至少八个透镜。随着分辨率的增加，图像传感器的尺寸也增加，并且透镜的数量根据图像传感器的分辨率逐渐增加。本发明的一个实施例是提供一种使用至少八个透镜的高分辨率光学系统。

参照图1，例如，第一实施例的光学系统可以包括从物侧到像侧依次布置的第一透镜111、第二透镜112、第三透镜113、第四透镜114、第五透镜115、第六透镜116、第七透镜117和第八透镜118。光学系统可以包括滤光片192和图像传感器190。具有多个透镜111至118的光学系统可以被定义为透镜光学系统。除了透镜111至118以外，进一步包括滤光片192和图像传感器190的光学系统可以被定义为相机模块。

第一透镜111至第八透镜118可以沿光学系统的光轴Lx依次设置。

与物体的图像信息相对应的光可以通过第一透镜111、第二透镜112、第三透镜113、第四透镜114、第五透镜115、第六透镜116、第七透镜117和第八透镜118入射，并且可以由图像传感器190通过滤光片192获得电信号。

第一透镜111至第八透镜118中的每一个可以包括有效区域和无效区域。有效区域可以是入射到每个透镜上的光通过的区域。也就是说，有效区域可以是入射光被折射以实现光学特性的区域。无效区域可以布置在有效区域周围。无效区域可以是光未入射的区域。也就是说，无效区域可以是与光学特性无关的区域。另外，无效区域可以是固定至容纳透镜的镜筒(未示出)的区域，或者是光被光阻挡部或间隔物阻挡的区域。

根据实施例的光学系统可以包括用于调节入射光量的孔径光阑ST。孔径光阑ST可以设置在从第一透镜111、第二透镜112、第三透镜113、第四透镜114、第五透镜115、第六透镜116、第七透镜117和第八透镜118中选择的两个透镜之间。例如，孔径光阑ST可以设置在第一透镜111与第二透镜112之间的外周上，或者设置在第二透镜112与第三透镜113之间的外周上。孔径光阑ST可以设置成相较于第四透镜114更靠近第一透镜111的出射侧。作为另一示例，第一透镜111、第二透镜112、第三透镜113、第四透镜114、第五透镜115、第六透镜116、第七透镜117和第八透镜118中的至少一个可以作为孔径光阑。例如，从第一透镜111、第二透镜112、第三透镜113、第四透镜114、第五透镜115、第六透镜116、第七透镜117和第八透镜118的透镜表面中选择的一个表面可以作为用于调节光量的孔径光阑。例如，第一透镜111的像侧的外周或第二透镜112的物侧的外周可以作为孔径光阑。

第一透镜111可以具有正(+)或负(-)屈光度。第一透镜111可以包括塑料材料。第一透镜111可以包括被定义为物侧表面的第一表面S1和被定义为像侧表面的第二表面S2。第一表面S1在可以在光轴Lx方向上凸出，第二表面S2可以在光轴Lx方向上凹入。也就是说，第一透镜111可以具有朝向物侧凸出的弯月形状。

第一透镜111的第一表面S1和第二表面S2中的至少一者可以是非球面。例如，第一表面S1和第二表面S2两者均可以为非球面。第一表面S1和第二表面S2中的至少一者可以具有拐点。具体地，第一表面S1可以包括被定义为拐点的第一拐点。当光轴Lx是起点并且第一透镜111的边缘是终点时，第一拐点可以设置在距光轴约80％与约99％之间的位置处。这里，第一拐点的位置可以是基于光轴Lx的垂直方向设定的位置。第二表面S2可以包括被定义为拐点的第二拐点。当光轴Lx为起点并且第一透镜111的边缘为终点时，第二拐点可以设置在距光轴Lx约60％与约80％之间的位置处。这里，第二拐点的位置可以是基于光轴Lx的垂直方向设定的位置。

第二透镜112可以具有正(+)屈光度。第二透镜112可以包括塑料或玻璃材料。第二透镜112可以包括被定义为物侧表面的第三表面S3和被定义为像侧表面的第四表面S4。第三表面S3在可以在光轴Lx方向上凸出，第四表面S4在可以在光轴Lx方向上凸出。也就是说，第二透镜112可以在两侧均具有凸出形状。作为另一示例，第三表面S3可以是凸出的并且第四表面S4可以是无穷大的或凹入的。第三表面S3和第四表面S4中的至少一者可以具有球面或非球面。例如，第三表面S3和第四表面S4两者均可以为非球面。第一透镜111和/或第二透镜112的有效直径的尺寸可以比第三透镜113的大。这里，有效直径可以是光入射的区域的直径。

第三透镜113可以具有负(-)屈光度。第三透镜113可以包括塑料或玻璃材料。第三透镜113可以包括被定义为物侧表面的第五表面S5和被定义为像侧表面的第六表面S6。第五表面S5在可以在光轴Lx方向上凸出，第六表面S6可以在光轴Lx方向上凹入。也就是说，第三透镜113可以具有朝向物侧凸出的弯月形状。作为另一示例，第五表面S5可以是平坦的或凹入的，并且第二透镜112可以在两侧具有凹入的形状。第五表面S5和第六表面S6中的至少一者可以是球面或非球面。例如，第五表面S5和第六表面S6两者均可以为非球面。

第四透镜114可以具有正(+)或负(-)屈光度。第四透镜114可以包括塑料材料。第四透镜114可以包括被定义为物侧表面的第七表面S7和被定义为像侧表面的第八表面S8。第七表面S7可以在光轴Lx方向上凹入，第八表面S8在可以在光轴Lx方向上凸出。也就是说，第四透镜114可以具有在像侧凸出的弯月形状。或者，第七表面S7可以是平坦的。第七表面S7和第八表面S8中的至少一者可以是非球面。例如，第七表面S7和第八表面S8两者均可以为非球面。

第五透镜115可以具有正(+)或负(-)屈光度。第五透镜115可以包括塑料材料。第五透镜115可以包括被定义为物侧表面的第九表面S9和被定义为像侧表面的第十表面S10。第九表面S9可以在光轴Lx方向上凹入，第十表面S10在可以在光轴Lx方向上凸出。也就是说，第五透镜115可以具有向像侧凸出的弯月形状。或者，第九表面S9可以是平坦的。第九表面S9和第十表面S10中的至少一者可以是非球面。例如，第九表面S9和第十表面S10可以为非球面。

第六透镜116可以具有正(+)或负(-)屈光度。第六透镜116可以包括塑料或玻璃材料。第六透镜116可以包括被定义为物侧表面的第十一表面S11和被定义为像侧表面的第十二表面S12。第十一表面S11可以在光轴Lx方向上凹入，第十二表面S12在可以在光轴Lx方向上凸出。也就是说，第六透镜116可以具有在像侧凸出的弯月形状。第十一表面S11和第十二表面S12中的至少一者可以是非球面。例如，第十一表面S11和第十二表面两者均可以为非球面。

第十一表面S11和第十二表面S12中的至少一者可以具有拐点。第六透镜116的第十一表面S11的中心的曲率半径可以小于第四透镜114的第七表面S7和第五透镜115的第九表面S9的中心的曲率半径。这里，第三透镜113、第四透镜114、第五透镜115和第六透镜116的有效直径可以大于从物侧邻近像侧的透镜的有效直径。

第七透镜117可以具有正(+)屈光度。第七透镜117可以包括塑料材料。第七透镜117可以包括被定义为物侧表面的第十三表面S13和被定义为像侧表面的第十四表面S14。第十三表面S13在可以在光轴Lx方向上凸出，第十四表面S14可以在光轴Lx方向上凹入。第十三表面S13和第十四表面S14可以是非球面。第十三表面S13和第十四表面S14中的至少一者或两者可以具有至少一个拐点。具体地，第十三表面S13可以具有围绕中心的拐点，并且当起点为光轴Lx并且第七透镜117的边缘为终点时，该拐点可以设置在距光轴约40％至约60％之间的位置处。这里，第十三表面S13上的拐点的位置可以是基于光轴Lx的垂直方向设定的位置。第十四表面S14的拐点可以设置成相较于第十三表面S13的拐点更靠近边缘。

第八透镜118可以具有负(-)屈光度。第八透镜118可以包括塑料材料。第八透镜118可以包括被定义为物侧表面的第十五表面S15和被定义为像侧表面的第十六表面S16。第十五表面S15在可以在光轴Lx方向上凸出，第十六表面S16可以在光轴Lx方向上凹入。第十五表面S15和第十六表面S16可以为非球面。第十五表面S15和第十六表面S16中的每一者可以具有至少一个拐点。第十五表面S15和第十六表面S16中的至少一者可以具有拐点。具体地，第十五表面S15可以具有围绕中心的拐点，并且当起点是光轴Lx并且第八透镜118的边缘为终点时，拐点可以设置在距光轴约15％至约50％之间的位置处。这里，第十五面S15上的拐点的位置可以是基于光轴Lx的垂直方向设定的位置。第十六表面S16的拐点可以设置成相较于第十五表面S15的拐点更靠近边缘。

滤光片192可以包括红外滤光片和例如盖玻璃的滤光片中的至少一个。特定波长带的光可以通过滤光片192并且其他波长带的光被过滤。当滤光片192包括红外滤光片时，会阻止从外部光发射的辐射热传递到图像传感器。此外，滤光片192可以透射可见光并反射红外光。图像传感器190可以检测光。图像传感器190可以包括电荷耦合器件(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)。

在第一实施例的光学系统中，第一透镜111至第八透镜118的第一表面S1至第十六表面S16可以全部是非球面。在第一表面S1至第十六表面S16的曲率半径中(绝对值变化)，第七表面S7的曲率半径可以是最大的。第十三表面S13可以具有2.5mm或更小的曲率半径，其小于其他表面的曲率半径。在第一透镜111至第八透镜118的阿贝数中，第二透镜112、第四透镜114、第六透镜116和第八透镜118的阿贝数为50以上，并且第一透镜111、第三透镜113、第五透镜115和第七透镜117的阿贝数可以小于或等于30。在第一透镜111至第八透镜118的折射率中，第一透镜111、第三透镜113、第五透镜115和第七透镜117的折射率为1.6以上，并且第二透镜112、第四透镜114、第六透镜116和第八透镜118的折射率可以小于1.6。第三透镜113和第五透镜115可以具有最高折射率并且可以为1.65以上。

表1示出了第一实施例的每个透镜的表面的曲率半径、厚度、距离、折射率和阿贝数的数据。

【表1】

在表1中，厚度为各透镜的中心厚度(mm)，距离是两个相邻透镜之间的距离(mm)。S17是滤光片的入射侧表面，S18是滤光片的出射表面。比较作为绝对值的曲率半径，第四透镜114的第七表面S7的曲率半径可以是透镜中最大的，并且可以是第五透镜115的第九表面S9和第十表面S10的曲率半径的两倍以上。第十表面SI0的曲率半径可以大于第九表面S9的曲率半径。在第一透镜111至第五透镜115中，第二透镜具有最厚的中心厚度，并且第三透镜113和第四透镜114之间的距离可以大于第一透镜111和第二透镜112之间的距离，并且可以小于第七透镜117和第八透镜118的中心厚度。第二透镜112的中心厚度可以是透镜中最厚的。

表2示出了图1中各透镜的表面的非球面系数的值。

【表2】

参照图2，例如，第二实施例的光学系统可以包括从物侧到像侧依次设置的第一透镜121、第二透镜122、第三透镜123、第四透镜124、第五透镜125、第六透镜126、第七透镜127和第八透镜128。光学系统可以包括滤光片192和图像传感器190。第一透镜121至第八透镜128可以沿光学系统的光轴Lx依次设置。与物体的图像信息相对应的光通过第一透镜121至第八透镜128入射，并通过滤光片192，并且可以由图像传感器190获得为电信号。第一透镜121至第八透镜128中的每一个可以包括有效区域和无效区域。有效区域可以是入射到每个透镜上的光通过的区域。也就是说，有效区域可以是入射光被折射以实现光学特性的区域。无效区域可以布置在有效区域周围。无效区域可以是光未入射的区域。也就是说，无效区域可以是与光学特性无关的区域。另外，无效区域可以是固定至容纳透镜的镜筒(未示出)的区域，或者是光被光阻挡部或间隔物阻挡的区域。

孔径光阑ST可以设置在选自第一透镜121至第八透镜128中的两个透镜之间。例如，孔径光阑ST可以设置在第一透镜121和第二透镜122之间的外周上，或者设置在第二透镜122和第三透镜123之间的外周上。孔径光阑ST可以设置成相较于第四透镜124更靠近第一透镜121的出射侧表面。作为另一示例，第一透镜121至第八透镜128中的至少一个透镜可以作为孔径光阑。例如，选自第一透镜121至第八透镜128的透镜表面中的一个表面可以作为用于调节光量的孔径光阑。例如，第一透镜121的像侧的外周或第二透镜122的物侧的外周可以作为孔径光阑。在第二实施例的光学系统中，每个透镜可以具有第一实施例的每个透镜的物侧表面和像侧表面的曲率的差异、每个透镜的中心的厚度或折射率的差异以及其他透镜之间的距离的差异，这将在下面描述。

参照图2，在第二实施例的光学系统中，第一透镜121至第八透镜128的第一表面S1至第十六表面S16可以全部是非球面。在第一表面S1至第十六表面S16的曲率半径(包括绝对值)中，第七表面S7的曲率半径可以最大，并且第三表面S3和第十三表面S13可以具有2.5mm或更小的曲率半径，其小于其他表面的曲率半径。在第一透镜121至第八透镜128的阿贝数中，第一透镜121、第二透镜122、第四透镜124、第六透镜126和第八透镜128的阿贝数为50以上，并且第三透镜123、第五透镜125和第七透镜127的阿贝数可以为30以下。在第一透镜121至第八透镜128的折射率中，第一透镜121、第三透镜123、第五透镜125和第七透镜127的折射率为1.6以上，并且第二透镜122、第四透镜124、第六透镜126和第八透镜128的折射率可以小于1.6。第三透镜123和第五透镜125可以具有最高折射率并且可以为1.65以上。

表3示出了第二实施例的每个透镜的表面的曲率半径、厚度、距离、折射率和阿贝数的数据。

【表3】

在表3中，厚度为各透镜的中心厚度(mm)，距离是两个相邻透镜之间的距离(mm)。S17是滤光片的入射侧表面，S18是滤光片的出射表面。比较作为绝对值的曲率半径，第四透镜124的第七表面S7的曲率半径可以是透镜中最大的，并且可以是第五透镜125的第九表面S9的曲率半径的40倍以上。第十表面SI0的曲率半径可以大于第九表面S9的曲率半径。在第一透镜121至第五透镜125中，第二透镜具有最厚的中心厚度，并且第三透镜123和第四透镜124之间的距离可以大于第一透镜121和第二透镜122之间的距离，并且可以小于第七透镜127和第八透镜128的中心厚度。第二透镜122的中心厚度可以是透镜中最厚的。

表4示出了图2中各透镜的表面的非球面系数的值。

【表4】

参照图3，例如，第三实施例的光学系统可以包括从物侧到像侧依次设置的第一透镜131、第二透镜132、第三透镜133、第四透镜134、第五透镜135、第六透镜136、第七透镜137和第八透镜138。光学系统可以包括滤光片192和图像传感器190。第一透镜131至第八透镜138可以沿光学系统的光轴Lx依次设置。与物体的图像信息相对应的光通过第一透镜131至第八透镜138入射，通过滤光片192，并且可以由图像传感器190获得为电信号。第一透镜131至第八透镜138中的每一个可以包括有效区域和无效区域。有效区域可以是入射到每个透镜上的光通过的区域。也就是说，有效区域可以是入射光被折射以实现光学特性的区域。无效区域可以布置在有效区域周围。无效区域可以是光未入射的区域。也就是说，无效区域可以是与光学特性无关的区域。另外，无效区域可以是固定至容纳透镜的镜筒(未示出)的区域，或者是光被光阻挡部或间隔物阻挡的区域。

孔径光阑ST可以设置在选自第一透镜131至第八透镜138中的两个透镜之间。例如，孔径光阑可以设置在第一透镜131与第二透镜132之间的外周上，或者设置在第二透镜132与第三透镜133之间的外周上。孔径光阑ST可以设置成相比第四透镜134更靠近第一透镜131的出射侧。作为另一示例，第一透镜131至第八透镜138中的至少一个透镜可以作为孔径光阑。例如，选自第一透镜131至第八透镜138的透镜表面的一个表面可以作为用于调节光量的孔径光阑。例如，第一透镜131的像侧表面的外周或第二透镜132的物侧表面的外周可以作为孔径光阑。在第三实施例的光学系统中，每个透镜可以具有第一实施例的光学系统中公开的每个透镜的物侧表面和像侧表面的曲率的差异、每个透镜的中心的厚度或折射率的差异以及其他透镜之间的距离的差异，这将在下面描述。

在图3的光学系统中，第一透镜131至第八透镜138的第一表面S1至第十六表面S16可以全部是非球面。在第一表面S1至第十六表面S16的曲率半径(绝对值变化)中，第七表面S7的曲率半径可以是最大的，并且当绝对值变化时，第三表面的曲率半径可以是最小的。在第一透镜131至第八透镜138的阿贝数中，第二透镜132、第四透镜134、第六透镜136、第七透镜137和第八透镜138的阿贝数可以是50以上，并且第一透镜131、第三透镜133和第五透镜135的阿贝数可以为30以下。关于第一透镜131至第八透镜138的折射率，第一透镜131、第三透镜133和第五透镜135的折射率为1.6以上，第二透镜132、第四透镜132的折射率为1.6以上，透镜134、第六透镜136、第七透镜137和第八透镜138的折射率可以小于1.6。第三透镜133和第五透镜135具有最高折射率并且可以为1.65以上。

表5示出了第三实施例的每个透镜的表面的曲率半径、厚度、距离、折射率和阿贝数的数据。

【表5】

在表5中，厚度为各透镜的中心厚度(mm)，距离是两个相邻透镜之间的距离(mm)。S17是滤光片的入射侧表面，S18是滤光片的出射表面。比较作为绝对值的曲率半径，第四透镜134的第七表面S7的曲率半径可以是透镜中最大的，并且可以是第五透镜135的第九表面S9和第十表面S10的曲率半径的7倍以上。第十表面SI0的曲率半径可以大于第九表面S9的曲率半径。在第一透镜131至第五透镜135中，第二透镜132具有最厚的中心厚度，并且第三透镜133和第四透镜134之间的距离可以大于第一透镜131和第二透镜132之间的距离，并且可以小于第七透镜137和第八透镜138的中心厚度。第二透镜132的中心厚度可以是透镜中最厚的。

表6示出了图3中各透镜的表面的非球面系数的值。

【表6】

如在上述实施例中，可以看出，各透镜可以由塑料透镜构成，并且各透镜的所有表面都具有非球面表面系数。在本发明的第一实施例至第三实施例中，第二透镜112、122和132的中心厚度最厚，并且例如可以为0.7mm以上。沿光轴的第三透镜113、123和133与第四透镜114、124和134之间的距离以及第七透镜117、127和137与第八透镜118、128和138之间的距离可以大于第一透镜111、121和131与第二透镜112、122和132之间的距离或第二透镜112、122和132与第三透镜113、123和133之间的距离，或者可以大于第四透镜至第六透镜之间的距离，并且例如可以为0.4mm以上。

根据本发明的第一实施例至第三实施例的光学系统可以满足下文所述各式中的至少一个或两个以上。因此，根据第一实施例至第三实施例的光学系统可以具有光学改进的效果。

[式1]

0＜BFL/TTL＜0.5

在式1中，BFL表示从第八透镜118、128和138的第十六像侧表面S16的顶点到图像传感器190的距离，并且TTL表示从第一透镜111、121和131的物侧第一表面S1的顶点到图像传感器190的距离。式1可以通过提供长度比由于BFL更长的TTL来提供高分辨率光学系统。

[式2]

0＜BFL/Img＜0.5

在式2中，Img表示图像传感器190中从光轴Lx到作为对角端的1.0F的垂直距离。式2示出了从第八透镜118、128和138的第十六像侧表面S16的顶点到图像传感器190的距离与从光轴Lx到1.0F的距离之间的关系。

[式3]

0.5＜F/TTL＜1.2

在式3中，F表示光学系统的总有效焦距。

[式4]

1.2＜F/D1＜2.4

在式4中，D1表示第一透镜111、121和131的有效直径。第一透镜111、121和131的有效直径可以小于总有效焦距F。

[式5]

0.5＜TTL/D8＜1.5

在式5中，D8表示第八透镜118、128和138的有效直径。第八透镜118、128和138的有效直径可以大于或小于总有效焦距F。

[式6]

0.5＜f2/F＜1.5

在式6中，f2表示第二透镜112、122和132的焦距。

[式7]

-5＜f2/f3＜0

在式7中，f3表示第三透镜113、123和133的焦距。

[式8]

0.5＜f2/f28＜1.5

在式8中，f28是在第一实施例至第三实施例的光学系统中的第二透镜至第八透镜的组合焦距。

[式9]

0.5＜f2/f12＜1.5

在式9中，f12表示第一透镜111、121和131以及第二透镜112、122和132的组合焦距。

[式10]

0.5＜f28/F＜1.5

如式10所示，光学系统中的第二透镜至第八透镜的组合焦距f28可以小于或大于总焦距F。

[式11]

0.5＜f12/F＜1.5

如式11所示，光学系统中的第一透镜和第二透镜的组合焦距f12可以小于或大于总焦距F。

[式12]

0＜L2R1/|L2R2|＜1

在式12中，L2R1表示第二透镜112、122和132的第三物侧表面S3的曲率半径，并且|L2R2|表示第四图像表面S4的曲率半径的绝对值。第三表面S3的曲率半径可以小于第四表面S4的曲率半径的绝对值。

[式13]

0＜L3R2/|L3R1|＜1

在式13中，L3R1表示第三透镜113、123和133的物侧第五表面S5的曲率半径，并且|L3R2|表示第六图像表面S6的曲率半径的绝对值。第五表面S5的曲率半径可以大于第六表面S6的曲率半径的绝对值。

[式14]

0.7＜G2/G3＜1.2

在式14中，G2表示第二透镜112、122和132在587nm下的折射率，并且G3表示第三透镜113、123和133在587nm下的折射率。

[式15]

1＜T2/T3＜5

在式15中，T2表示第二透镜112、122和132的中心厚度(沿光轴的厚度)，并且T3表示第三透镜113、123和133的中心厚度(沿光轴的厚度)。第二透镜112、122和132的中心厚度T2可以大于第三透镜113、123和133的中心厚度T3的1倍且小于或等于厚度T3的5倍，例如，在厚度T3的2至4倍的范围内，并且光学性能可以通过第二透镜的厚度T2与第三透镜的厚度T3之差来提高。

根据本发明的第一实施例至第三实施例的光学系统可以满足式1至15中的至少一个、两个以上或全部。在这种情况下，光学系统可以实现高清晰度和高分辨率成像透镜系统。另外，通过式1至15中的至少一个，进入光学系统的不必要的光可以被阻挡，像差可以被校正，并且光学系统的性能可以得到提高。

表7是第一实施例至第三实施例的式1至15中公开的项的优选值的示例。

【表7】

表8示出了使用表1中的值通过式1至15获得的优选值。

【表8】

如上述表1至表8所示，可以确认本发明的第一实施例至第三实施例满足式1至15。

图4是示出应用根据本发明的实施例的光学系统的移动设备的示例的透视图。如图4所示，移动终端1500可以包括相机模块1520、闪光灯模块1530和设置在一侧或后侧的自动对焦装置1510。这里，自动对焦装置1510可以包括作为发光层的表面发射激光装置和光接收器。闪光模块1530可以包括发射光的发射器。闪光灯模块1530可以通过操作移动终端的相机或通过用户的控制来工作。相机模块1520可以包括图像拍摄功能和自动对焦功能。例如，相机模块1520可以包括使用图像的自动对焦功能。自动对焦装置1510可以包括使用激光的自动对焦功能。自动对焦装置1510可以主要在使用相机模块1520的图像的自动对焦功能降级(例如，接近10m以下或黑暗环境)的情况下使用。

在上述实施例中描述的特征、结构、效果等包括在本发明的至少一个实施例中，并且不一定仅限于一个实施例。此外，实施例所属技术领域的普通技术人员可以针对其他实施例对每个实施例中所示的特征，结构，效果等进行组合或修改。因此，与这种组合和修改有关的内容应被解释为包括在本发明的范围内。此外，尽管上面已经描述了实施例，但其仅是示例并且不限制本发明，并且本发明所属领域的普通技术人员可以在不偏离本实施例的本质特征的范围内举例说明。可以看出，尚未做出的各种修改和应用都是可能的。例如，可以通过修改来实现实施例中具体示出的各部件。此外，与这种修改和应用有关的差异应被解释为包括在所附权利要求书所限定的本发明的范围内。

Claims

1.一种光学系统，包括：

沿光轴从物侧到像侧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、第六透镜、第七透镜和第八透镜，

其中，所述第二透镜具有正屈光度，

其中，所述第三透镜具有负屈光度，

其中，所述第七透镜具有正屈光度，

其中，所述第八透镜具有负屈光度，

其中，所述第一透镜、所述第三透镜和所述第五透镜的折射率大于所述第二透镜、所述第四透镜、所述第六透镜和所述第八透镜的折射率，并且

其中，满足下式：

1.2＜F/D1＜2.4

其中，F是所述光学系统的总有效焦距，D1是所述第一透镜的有效直径。

2.根据权利要求1所述的光学系统，其中，所述第二透镜的中心厚度比所述第一透镜、所述第三透镜至所述第八透镜中的每一个的中心厚度厚。

3.根据权利要求1所述的光学系统，其中，所述第二透镜、所述第四透镜、所述第六透镜和所述第八透镜的阿贝数为50以上，并且所述第三透镜和所述第五透镜的阿贝数小于30。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的光学系统，包括：设置在所述第八透镜的像侧的图像传感器；以及在所述图像传感器与所述第八透镜之间的滤光片，

其中，所述光学系统满足下式：

0＜BFL/TTL＜0.5

0＜BFL/Img＜0.5

其中，BFL是从所述第八透镜的像侧表面的顶点到所述图像传感器的距离，TTL是从所述第一透镜的物侧第一表面的顶点到所述图像传感器的距离，并且Img是所述图像传感器中从所述光轴到对角端即1.0F的垂直距离。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的光学系统，包括：在所述第八透镜的像侧的图像传感器；以及在所述图像传感器与所述第八透镜之间的滤光片，

其中，所述光学系统满足下式：

0.5＜TTL/D8＜1.5

其中，TTL是从所述第一透镜的物侧第一表面的顶点到所述图像传感器的距离，D8是所述第八透镜的有效直径。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的光学系统，其中，所述光学系统满足下式：

0.5＜f2/F＜1.5

-5＜f2/f3＜0

其中，F是所述光学系统的总有效焦距，

其中，f2是所述第二透镜的焦距，并且

其中，f3是所述第三透镜的焦距。

7.一种光学系统，包括：

其中，所述第二透镜的中心厚度大于所述第一透镜、所述第三透镜至所述第八透镜中的每一个的中心厚度，

其中，所述第二透镜的阿贝数大于所述第三透镜和所述第五透镜的阿贝数，

其中，所述光学系统满足下式：

0.5＜TTL/D8＜1.5

0＜|f2/f3|＜5

其中，TTL是从所述第一透镜的物侧第一表面的顶点到图像传感器的距离，D8是所述第八透镜的有效直径，f2是所述第二透镜的焦距，f3是所述第三透镜的焦距。

8.根据权利要求7所述的光学系统，其中，当所述第二透镜的物侧表面的曲率半径为L2R1并且所述第二透镜的像侧表面的曲率半径的绝对值为|L2R2|时，满足下式：

0＜L2R1/|L2R2|＜1。

9.根据权利要求8所述的光学系统，其中，当所述第三透镜的物侧表面的曲率半径为L3R1并且所述第二透镜的像侧表面的曲率半径的绝对值为|L3R2|时，满足以下关系：

0＜L3R2/|L3R1|＜1。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的光学系统，其中，当所述第二透镜在587nm下的折射率为G2并且所述第三透镜在587nm下的折射率为G3时，满足以下关系：

0.7＜G2/G3＜1.2。

11.根据权利要求7至9中任一项所述的光学系统，其中，当所述第二透镜的中心厚度为T2，所述第三透镜的中心厚度为T3时，满足以下关系：1＜T2/T3＜5。

12.一种光学系统，包括：

其中，满足下式：

1.2＜F/D1＜2.4

0.5＜TTL/D8＜1.5

0＜|f2/f3|＜5

其中，F是所述光学系统的总有效焦距，D1是所述第一透镜的有效直径，TTL是从所述第一透镜的物侧第一表面的顶点到图像传感器的距离，D8是所述第八透镜的有效直径，f2是所述第二透镜的焦距，f3是所述第三透镜的焦距。

13.根据权利要求12所述的光学系统，其中，沿所述光轴的所述第七透镜与所述第八透镜之间的距离大于所述第一透镜与所述第二透镜之间的第二距离。

14.根据权利要求13所述的光学系统，其中，所述第一距离和所述第二距离大于或等于0.4mm。

15.根据权利要求12至14中任一项所述的光学系统，其中，所述第二透镜的中心厚度在所述第三透镜的中心厚度的2到4倍的范围内。