CN117930462A - 光学成像系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种光学成像系统,其包括镜筒以及置于镜筒内的五片式透镜组和多个隔离件,五片式透镜组包括在光轴上从物侧至像侧依序排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜,其中,第五透镜的物侧面为凸面,像侧面为凹面;多个隔离件至少包括设置于第四透镜和第五透镜之间且与第四透镜的像侧面接触的第四隔离件;其中,第四透镜和第五透镜在光轴上的空气间隔T45、第五透镜的物侧面的曲率半径R9、第四隔离件的最大厚度CP4与第四隔离件的物侧面的内径d4s满足:2.0<T45/CP4+R9/d4s<4.5。
Description
技术领域
本申请涉及光学器件领域,具体涉及一种五片式光学成像系统。
背景技术
随着科学技术的不断发展,对手机外观、大小以及其中的光学成像系统的成像质量等要求越来越高,因此,在设计适配于手机等便携设备的光学成像系统时,不仅要追求更高的像素,还要追求更小的体积。在光学成像系统的实际设计过程中,不仅要兼顾光学成像系统的成像效果,还要使得光学成像系统具备良好的可加工性,以提升良率。
光学成像系统中的最后一片透镜往往需要起到矫正球差的作用,其通常采用表面形状变化较大的非球面设计,从而导致透镜的成型良率较低。另外,为了满足成像要求,在五片式光学成像系统中,往往需要最后两片透镜之间留有较大间距,然而,大间距设置形成的大段差结构会导致隔离件在组立时较易变形,变形的隔离件会使相邻透镜翘起,从而导致无法成像或者部分成像,隔离件变形还会导致隔离件位置发生偏移并使边缘光线进入第五透镜的非成像部分以形成内反杂光,影响良率。现有技术所采用的隔离件均为加厚隔离件,加厚隔离件会使得光学成像系统的体积增加,不利于小型化及降低生产成本。
发明内容
本申请提供了可至少解决或部分解决现有技术中存在的至少一个问题或者其它问题的光学成像系统。
本申请的一方面提供了这样一种光学成像系统,其包括镜筒以及置于镜筒内的五片式透镜组和多个隔离件,五片式透镜组包括沿光轴从物侧至像侧依序排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜,其中,第五透镜的物侧面为凸面,像侧面为凹面;多个隔离件至少包括设置于第四透镜和第五透镜之间且与第四透镜的像侧面接触的第四隔离件;其中,第四透镜和第五透镜在光轴上的空气间隔T45、第五透镜的物侧面的曲率半径R9、第四隔离件的最大厚度CP4与第四隔离件的物侧面的内径d4s满足:2.0<T45/CP4+R9/d4s<4.5。
根据本申请的一个示例性实施方式,多个隔离件还包括第一隔离件,第一隔离件设置于第一透镜和第二透镜之间且与第一透镜的像侧面接触,其中,第一透镜的物侧面至第五透镜的像侧面的轴上距离TD、镜筒的前端面和第一隔离件沿光轴的间隔EP01、光学成像系统的总有效焦距f与第一透镜的有效焦距f1满足:4.0<TD/EP01+f/f1<5.0。
根据本申请的一个示例性实施方式,第一透镜的物侧面的曲率半径R1、第一透镜的像侧面的曲率半径R2、第一透镜和第二透镜在光轴上的空气间隔T12与第一隔离件的最大厚度CP1满足:22.5<(R2-R1)/(T12-CP1)<65.0。
根据本申请的一个示例性实施方式,光学成像系统的相对F数Fno、第一隔离件的物侧面的外径D1s与第一隔离件的物侧面的内径d1s满足:3.0<Fno×(D1s/d1s)<5.0。
根据本申请的一个示例性实施方式,多个隔离件还包括第二隔离件,第二隔离件设置于第二透镜和第三透镜之间且与第二透镜的像侧面接触,其中,第二透镜的有效焦距f2、光学成像系统的总有效焦距f、第一隔离件和第二隔离件沿光轴的间隔EP12与第二透镜在所述光轴上的中心厚度CT2满足:3.5<|f2/f|+EP12/CT2<4.5。
根据本申请的一个示例性实施方式,第二透镜的物侧面的曲率半径R3、第二透镜的像侧面的曲率半径R4、第二透镜和第三透镜在光轴上的空气间隔T23与第二隔离件的最大厚度CP2满足:15.5<(R3-R4)/(T23-CP2)<22.5。
根据本申请的一个示例性实施方式,多个隔离件还包括第三隔离件,第三隔离件设置于第三透镜和第四透镜之间且与第三透镜的像侧面接触,其中,第三透镜的物侧面的曲率半径R5、第二隔离件和第三隔离件沿光轴的间隔EP23与第三透镜在光轴上的中心厚度CT3满足:4.5<R5/(EP23+CT3)<7.5。
根据本申请的一个示例性实施方式,第三透镜在光轴上的中心厚度CT3、第三透镜和第四透镜在光轴上的空气间隔T34、第三隔离件的最大厚度CP3、第三透镜的物侧面的曲率半径R5与第三透镜的像侧面的曲率半径R6满足:8.0<|(CT3-T34)|/CP3+R6/R5<15.5。
根据本申请的一个示例性实施方式,第四透镜的像侧面的曲率半径R8、第三隔离件和第四隔离件沿光轴的间隔EP34与第四隔离件的最大厚度CP4满足:1.5<|R8/(EP34+CP4)|<4.0。
根据本申请的一个示例性实施方式,光学成像系统的总有效焦距f、镜筒沿光轴所在方向的长度L、镜筒的前端面的外径D0s与镜筒的后端面的外径D0m满足:2.0<f/L+D0m/D0s<3.0。
根据本申请的一个示例性实施方式,光学成像系统的最大视场角的一半Semi-FOV、光学成像系统的总有效焦距f、第一透镜的物侧面至第五透镜的像侧面的轴上距离TD、镜筒的前端面的内径d0s与镜筒的后端面的内径d0m满足:3.5<Tan(Semi-FOV)×f/TD+d0m/d0s<5.0。
根据本申请的一个示例性实施方式,光学成像系统还包括辅助隔离件,辅助隔离件设置于第四隔离件与第五透镜之间,并且其物侧面与第四隔离件接触,其像侧面与第五透镜接触,其中,第五透镜的有效焦距f5、辅助隔离件的像侧面的外径D4bm与辅助隔离件的像侧面的内径d4bm满足:1.0<f5/(D4bm-d4bm)<3.0。
本申请通过对透镜组与结构件的配合设置进行调整,并具体通过控制第四透镜和第五透镜在光轴上的空气间隔、第四隔离件的最大厚度、第五透镜的物侧面的曲率半径以及第四隔离件的物侧面的内径之间的相互关系,使得第四透镜和第五透镜的近轴间隔与远轴间隔达到平衡,避免利用过厚的隔离件来解决大段差问题,节约了成本,并且保证从第四透镜出射的边缘光线刚好进入第五透镜物侧面的有效径内,降低内反杂光出现的概率,提高了良率。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述,本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1示出了根据本申请的光学成像系统的结构示意图;
图2示出了根据本申请的光学成像系统的光路示意图;
图3示出了根据本申请第一实施方式的实施例1的光学成像系统的结构示意图;
图4示出了根据本申请第一实施方式的实施例2的光学成像系统的结构示意图;
图5A至图5D分别示出了根据本申请第一实施方式的光学成像系统的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线;
图6示出了根据本申请第二实施方式的实施例1的光学成像系统的结构示意图;
图7示出了根据本申请第二实施方式的实施例2的光学成像系统的结构示意图;
图8A至图8D分别示出了根据本申请第二实施方式的光学成像系统的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线;
图9示出了根据本申请第三实施方式的实施例1的光学成像系统的结构示意图;
图10示出了根据本申请第三实施方式的实施例2的光学成像系统的结构示意图;
图11A至图11D分别示出了根据本申请第三实施方式的光学成像系统的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线;
图12示出了根据本申请第四实施方式的实施例1的光学成像系统的结构示意图;
图13示出了根据本申请第四实施方式的实施例2的光学成像系统的结构示意图;以及
图14A至图14D分别示出了根据本申请第四实施方式的光学成像系统的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线。
具体实施方式
为了更好地理解本申请,将参考附图对本申请的各个方面做出更详细的说明。应理解,这些详细说明只是对本申请的示例性实施方式的描述,而非以任何方式限制本申请的范围。在说明书全文中,相同的附图标号指代相同的元件。
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,在不背离本申请的教导的情况下,下文中讨论的第一透镜也可被称作第二透镜或第三透镜。
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,附图中所示出的球面或非球面的形状通过实例的方式示出。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。
在本文中,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。
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。
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意义解释,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,本申请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来详细说明本申请。
以下对本申请的特征、原理和其他方面进行详细描述。
根据本申请示例性实施方式的光学成像系统可包括镜筒以及置于镜筒内的五片式透镜组,五片式透镜组包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜,并且这五片透镜沿着光轴由物侧至像侧依序排列。在第一透镜至第五透镜中,任意相邻两透镜之间均可具有空气间隔。第五透镜的物侧面为凸面,像侧面为凹面。
在示例性实施方式中,光学成像系统可以包括置于镜筒内的多个隔离件,多个隔离件至少包括设置于第四透镜和第五透镜之间且与第四透镜的像侧面直接接触的第四隔离件。其中,第四透镜和第五透镜在光轴上的空气间隔T45、第五透镜的物侧面的曲率半径R9、第四隔离件的最大厚度CP4与第四隔离件的物侧面的内径d4s可以满足:2.0<T45/CP4+R9/d4s<4.5。通过合理控制第四透镜和第五透镜在光轴上的空气间隔、第四隔离件的最大厚度、第五透镜的物侧面的曲率半径以及第四隔离件的物侧面的内径之间的相互关系,能够使得第四透镜和第五透镜的近轴间隔与远轴间隔达到平衡,避免利用过厚的隔离件来解决大段差问题,节约了成本,并且保证从第四透镜出射的边缘光线刚好进入第五透镜物侧面的有效径内,降低内反杂光出现的概率,提高了良率。
多个隔离件还可以包括设置于第一透镜和第二透镜之间且与第一透镜的像侧面直接接触的第一隔离件,设置于第二透镜和第三透镜之间且与第二透镜的像侧面直接接触的第二隔离件,以及设置于第三透镜和第四透镜之间且与第三透镜的像侧面直接接触的第三隔离件。合理使用隔离件能够有效规避杂光风险,减少对像质的干扰,进而提高光学成像系统的成像质量。这些隔离件将在下文中详细描述。
在示例性实施方式中,多个隔离件还可以包括辅助隔离件,该辅助隔离件设置于第四隔离件与第五透镜之间,并且其物侧面与第四隔离件接触,其像侧面与第五透镜接触。
在示例性实施方式中,第一透镜的物侧面至第五透镜的像侧面的轴上距离TD、镜筒的前端面和第一隔离件沿光轴的间隔EP01、光学成像系统的总有效焦距f与第一透镜的有效焦距f1满足:4.0<TD/EP01+f/f1<5.0。在示例中,4.2<TD/EP01+f/f1<4.6。合理控制第一透镜的物侧面至第五透镜的像侧面的轴上距离、镜筒的前端面和第一隔离件沿光轴的间隔、光学成像系统的总有效焦距与第一透镜的有效焦距之间的相互关系,使得镜筒的前端壁厚被限制在合理区间内,保证镜筒的可加工性、镜筒前端平面度以及圆度等,提升镜筒的稳定性,从而提升整个光学成像系统的组立稳定性以及组装良率,并且将镜筒前端面和第一隔离件沿光轴的间隔限制在合理范围内,以更有利地定位杂光位置,有效地拦截杂光,提高光学成像系统的成像质量,同时,还可将光学成像系统的总有效焦距与第一透镜的有效焦距的比值限制在合理范围内,有助于降低第一透镜的光学敏感度,提高光学成像系统的成像质量。
在示例性实施方式中,第一透镜的物侧面的曲率半径R1、第一透镜的像侧面的曲率半径R2、第一透镜和第二透镜在光轴上的空气间隔T12与第一隔离件的最大厚度CP1满足:22.5<(R2-R1)/(T12-CP1)<65.0。合理控制第一透镜的物侧面的曲率半径、第一透镜的像侧面的曲率半径、第一透镜和第二透镜在光轴上的空气间隔与第一隔离件的最大厚度之间的相互关系,使得第一透镜的物侧面和像侧面的曲率半径被限制在合理区间内,从而有效地控制系统中光束在第一透镜处的折射角度,并使得系统具有良好的加工性,并且将第一透镜和第二透镜在光轴上的空气间隔限制在合理范围内,有助于提升第一透镜和第二透镜的可加工性,还可避免使用厚度较大的第一隔离件,减小成本,提升收益。
在示例性实施方式中,光学成像系统的相对F数Fno、第一隔离件的物侧面的外径D1s与第一隔离件的物侧面的内径d1s满足:3.0<Fno×(D1s/d1s)<5.0。合理控制光学成像系统的相对F数与第一隔离件的物侧面的内外径之间的相互关系,使得光学成像系统的相对F数被限制在合理区间内,保证光学成像系统在具有良好成像质量的情况下仍具有足够多的进光量,满足明暗环境的成像需求,并且还可有效地控制第一隔离件的带宽,避免因第一隔离件带宽过大所导致的隔片烘烤变形问题,使得第一隔离件可有效地阻拦通过第一透镜后在结构部分所产生的多余光线,改善杂光现象,提高光学成像系统的成像质量。
在示例性实施方式中,第二透镜的有效焦距f2、光学成像系统的总有效焦距f、第一隔离件和第二隔离件沿光轴的间隔EP12与第二透镜在光轴上的中心厚度CT2满足:3.5<|f2/f|+EP12/CT2<4.5。合理控制第二透镜的有效焦距、光学成像系统的总有效焦距、第一隔离件和第二隔离件沿光轴的间隔与第二透镜在光轴上的中心厚度之间的相互关系,使得第二透镜的边缘厚度和中心厚度达到平衡,提升第二透镜的可加工性,并有利于第二透镜的成型,并且还可将第二透镜的有效焦距与光学成像系统的总有效焦距的比值限制在合理范围内,有助于降低第二透镜的光学敏感度,提高光学成像系统的成像质量。
在示例性实施方式中,第二透镜的物侧面的曲率半径R3、第二透镜的像侧面的曲率半径R4、第二透镜和第三透镜在光轴上的空气间隔T23与第二隔离件的最大厚度CP2满足:15.5<(R3-R4)/(T23-CP2)<22.5。合理控制第二透镜的物侧面和像侧面的曲率半径、第二透镜和第三透镜在光轴上的空气间隔与第二隔离件的最大厚度之间的相互关系,使得第二透镜的物侧面和像侧面的曲率半径被限制在合理区间内,保证光线在经过第二透镜时呈汇聚状态,进而确保光线趋向的合理性,并且还可将第二透镜和第三透镜在光轴上的空气间隔限制在合理范围内,有助于控制第二透镜和第三透镜非成像区域的厚度,提升光学成像系统的结构强度。
在示例性实施方式中,第三透镜的物侧面的曲率半径R5、第二隔离件和第三隔离件沿光轴的间隔EP23与第三透镜在光轴上的中心厚度CT3满足:4.5<R5/(EP23+CT3)<7.5。合理控制第三透镜的物侧面的曲率半径、第二隔离件和第三隔离件沿光轴的间隔E与第三透镜在光轴上的中心厚度之间的相互关系,能够将第三透镜在光轴上的中心厚度以及第三透镜的非成像区域的厚度均限制在合理范围内,有助于保证第三透镜的可加工性,提升透镜的加工精度,从而提升光学成像系统的组装良率。
在示例性实施方式中,第三透镜在光轴上的中心厚度CT3、第三透镜和第四透镜在光轴上的空气间隔T34、第三隔离件的最大厚度CP3、第三透镜的物侧面的曲率半径R5与第三透镜的像侧面的曲率半径R6满足:8.0<|(CT3-T34)|/CP3+R6/R5<15.5。合理控制第三透镜在光轴上的中心厚度、第三透镜和第四透镜在光轴上的空气间隔、第三隔离件的最大厚度与第三透镜的物侧面、像侧面的曲率半径之间的相互关系,使得第三透镜在光轴上的中心厚度以及第三透镜和第四透镜在光轴上的空气间隔被限制至合理区间内,保证第三透镜和第四透镜在光轴上的空气间隔较大,以提供更大的杂光改善空间,从而有利于改善杂光,提升光学成像系统的成像品质,并且还可将第三透镜的物侧面和像侧面的曲率半径约束在一定范围内,有助于降低光学成像系统的光学畸变,确保光学成像系统具有良好的成像质量。
在示例性实施方式中,第四透镜的像侧面的曲率半径R8、第三隔离件和第四隔离件沿光轴的间隔EP34与第四隔离件的最大厚度CP4满足:1.5<|R8/(EP34+CP4)|<4.0。合理控制第四透镜的像侧面的曲率半径、第三隔离件和第四隔离件沿光轴的间隔与第四隔离件的最大厚度之间的相互关系,有助于保证第四透镜的尺寸分布均匀,提升组装稳定性以及组装良率,并且有助于保证第四隔离件的厚度、强度,提升光学成像系统的结构强度,通过第四隔离件来减少杂散光的产生。
在示例性实施方式中,光学成像系统的总有效焦距f、镜筒沿光轴所在方向的长度L、镜筒的前端面的外径D0s与镜筒的后端面的外径D0m满足:2.0<f/L+D0m/D0s<3.0。在示例中,2.2<f/L+D0m/D0s<2.7。合理控制光学成像系统的总有效焦距、镜筒沿光轴所在方向的长度、镜筒的前端面的外径与镜筒的后端面的外径之间的相互关系,有效地控制镜筒沿光轴所在方向的长度,避免透镜外凸所导致的擦伤问题,提升光学成像系统的外观良率,并可通过控制镜筒前端面的外径与镜筒后端面的外径的比值来保证光学成像系统的外形结构在合理范围内,有助于减小光学成像系统所处的空间,提升手机空间的利用率,此外,还可保证镜筒的肉厚均匀性,改善镜筒的可加工性,提升光学成像系统的组装良率。
在示例性实施方式中,光学成像系统的最大视场角的一半Semi-FOV、光学成像系统的总有效焦距f、第一透镜的物侧面至第五透镜的像侧面的轴上距离TD、镜筒的前端面的内径d0s与镜筒的后端面的内径d0m满足:3.5<Tan(Semi-FOV)×f/TD+d0m/d0s<5.0。合理控制光学成像系统的最大视场角的一半、光学成像系统的总有效焦距、第一透镜的物侧面至第五透镜的像侧面的轴上距离、镜筒的前端面的内径与镜筒的后端面的内径之间的相互关系,在光学成像系统具有足够大的视场角的前提下,能够对光学成像系统的总长与镜筒像侧的开口进行合理限制,使得光学成像系统在实现小型化的基础上还具有良好的像质。
在示例性实施方式中,第五透镜的有效焦距f5、辅助隔离件的像侧面的外径D4bm与辅助隔离件的像侧面的内径d4bm满足:1.0<f5/(D4bm-d4bm)<3.0。合理控制第五透镜的有效焦距与辅助隔离件的像侧面的内外径之间的相互关系,能够合理控制第五透镜的屈折力,使得光学成像系统具有较小的球差,保证光学成像系统在轴上视场具有良好的成像质量,降低第五透镜的光学敏感度,有利于实现第五透镜的批量化生产,并且还可对辅助隔离件的像侧面的内外径进行合理限制,保证第四隔离件、第五透镜与辅助隔离件之间的承靠宽度,提升组立稳定性以及组装良率。
在示例性实施方式中,光学成像系统还包括光阑,光阑可位于物侧与第一透镜之间。通过将光阑设置于物侧与第一透镜之间,有利于实现光学成像系统的小型化,并使得光学成像系统具有良好的成像效果,从而使得光学成像系统作为前置摄像头应用于手机时在屏幕上的尺寸足够小,以更好地满足手机全面屏的要求。
在示例性实施方式中,第一透镜至第五透镜均采用塑料透镜,其可有效控制光学成像系统的长度,减轻光学成像系统的重量,并降低制造成本,提高生产效率。第一隔离件至第四隔离件以及辅助隔离件采用塑料隔圈,其可有效改善透镜的可加工性,提高成型良率,同时也可减轻重量,降低成本。
根据本申请的上述实施方式的光学成像系统可采用五片透镜和多个隔离件,例如上文的五片式透镜组和五个隔离件(如第一隔离件至第四隔离件以及辅助隔离件)。通过合理分配各透镜以及各隔离件的光学参数,能够使得光学成像系统实现小型化,并可降低光学成像系统的球差以及杂光风险,提高光学成像系统的成像质量、可加工性、组立稳定性以及组装良率。
在本申请的实施方式中,第一透镜至第五透镜中各透镜的镜面中的至少一个为非球面镜面。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,进而改善成像质量。
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,可改变构成光学成像系统的透镜和隔离件的数量,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五片透镜、五个隔离件为例进行了描述,但是该光学成像系统不限于包括五片式透镜组以及五个隔离件。如果需要,该光学成像系统还可包括其它数量的透镜或者隔离件。
下面参照附图进一步描述可适用于上述实施方式的光学成像系统的具体实施例。
第一实施方式
以下参照图3至图5D描述根据本申请第一实施方式的光学成像系统。图3示出了根据本申请第一实施方式的实施例1的光学成像系统110的结构示意图;图4示出了根据本申请第一实施方式的实施例2的光学成像系统120的结构示意图。
如图3和图4所示,光学成像系统110、120均包括镜筒P0以及置于镜筒P0内的五片式透镜组和多个隔离件,五片式透镜组从物侧至像侧依序包括:第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、第四透镜E4和第五透镜E5。光阑STO可根据实际需要设置于物侧与第一透镜E1之间。多个隔离件包括:第一隔离件P1、第二隔离件P2、第三隔离件P3、第四隔离件P4和辅助隔离件P4b。隔离件P1~P4以及辅助隔离件P4b可阻拦外部多余的光线进入,使得透镜与镜筒P0更好地承靠,增强了光学成像系统的结构稳定性。
第一透镜E1具有正屈折力,其物侧面S1为凸面,像侧面S2为凹面。第二透镜E2具有负屈折力,其物侧面S3为凸面,像侧面S4为凹面。第三透镜E3具有正屈折力,其物侧面S5为凸面,像侧面S6为凹面。第四透镜E4具有正屈折力,其物侧面S7为凹面,像侧面S8为凸面。第五透镜E5具有负屈折力,其物侧面S9为凸面,像侧面S10为凹面。滤光片具有物侧面S11和像侧面S12。来自物体的光按照如图2所示的光路M依序穿过各表面S1至S12并最终成像在成像面S13上。
表1示出了第一实施方式的光学成像系统的基本参数表,其中,曲率半径、厚度/距离和焦距的单位均为毫米(mm)。
表1
在本实施例中,光学成像系统的总有效焦距f为3.75mm,光学成像系统的最大视场角的一半Semi-FOV为41.6°,光学成像系统的相对F数Fno为2.30。
在第一实施方式中,第一透镜E1至第五透镜E5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为上表1中曲率半径R的倒数);k为圆锥系数;Ai是非球面第i-th阶的修正系数。表2-1至表2-2给出了可用于第一实施方式中各非球面镜面S1-S10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 | 4.0438E-02 | 2.6019E-03 | 7.9178E-04 | 1.9712E-04 | 4.9552E-05 | 1.4289E-05 | 2.6696E-06 |
S2 | -2.8048E-02 | 2.8134E-03 | 2.0507E-03 | 4.1557E-04 | -3.5967E-06 | 2.7929E-05 | 3.7500E-06 |
S3 | -5.2820E-02 | 6.5407E-03 | 1.8181E-03 | 1.4043E-04 | -2.9748E-04 | 2.3190E-05 | 3.5760E-06 |
S4 | -3.4349E-02 | 1.1114E-02 | 1.1736E-03 | 6.1637E-04 | -3.1036E-04 | 2.2621E-06 | -2.4962E-05 |
S5 | -1.1558E-01 | 8.5462E-03 | 2.3180E-03 | 3.3560E-03 | 6.8796E-04 | 2.5441E-05 | -1.4514E-04 |
S6 | -3.0620E-01 | 5.8495E-03 | 1.2914E-03 | 5.0112E-03 | 1.9196E-03 | 8.0119E-04 | 2.5733E-04 |
S7 | -2.7627E-01 | 4.6973E-03 | -8.7537E-04 | -1.9190E-03 | -1.1111E-03 | -7.7647E-04 | -3.3276E-04 |
S8 | -8.7292E-02 | 7.7699E-02 | -1.6683E-02 | -9.5163E-03 | 4.9614E-04 | 1.0743E-03 | -1.6797E-04 |
S9 | -1.4782E+00 | 5.8229E-01 | -1.5233E-01 | 3.1093E-02 | -1.3280E-02 | 5.5247E-03 | -1.8105E-04 |
S10 | -1.6933E+00 | 3.7095E-01 | -7.9870E-02 | 4.8896E-02 | -1.9422E-02 | 4.5761E-03 | -2.4506E-03 |
表2-1
面号 | A18 | A20 | A22 | A24 | A26 | A28 | A30 |
S1 | 1.5611E-06 | -1.1996E-06 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S2 | 6.6840E-06 | 1.8404E-06 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S3 | 8.2327E-06 | 5.4486E-07 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S4 | 3.3448E-06 | 1.9697E-06 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S5 | -8.7198E-05 | -4.2498E-05 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S6 | 1.2268E-04 | 3.6364E-05 | 3.1487E-05 | 5.5463E-06 | 9.6646E-06 | 1.8645E-06 | 0.0000E+00 |
S7 | -4.7345E-05 | 2.2600E-05 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S8 | -1.9547E-04 | -6.1917E-05 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S9 | -1.0371E-03 | 3.3845E-04 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S10 | 1.2603E-04 | -2.4271E-04 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
表2-2
第一实施方式的实施例1、2中的光学成像系统110和120的不同之处在于所包括的镜筒、隔离件的结构尺寸不同。表3-1至表3-2给出了第一实施方式的光学成像系统110和120的镜筒、隔离件的一些基本参数,如EP01、CP1、EP12、CP2、EP23、CP3、EP34、CP4、D0m、D0s、d0m、d0s、D1s、d1s、d4s、D4bm、d4bm和L等,表3-1至表3-2所列出的部分基本参数按照图1所示的标注方法来测量得到,并且表3-1至表3-2所列出的基本参数的单位均为毫米(mm)。
实施例/参数 | EP01 | CP1 | EP12 | CP2 | EP23 | CP3 | EP34 | CP4 | L |
1-1 | 1.007 | 0.016 | 0.369 | 0.016 | 0.367 | 0.016 | 0.503 | 0.588 | 4.116 |
1-2 | 0.972 | 0.016 | 0.405 | 0.016 | 0.432 | 0.016 | 0.388 | 0.638 | 4.015 |
表3-1
实施例/参数 | D0m | D0s | d0m | d0s | D1s | d1s | d4s | D4bm | d4bm |
1-1 | 6.630 | 4.007 | 6.170 | 1.865 | 3.573 | 1.709 | 3.523 | 5.800 | 4.330 |
1-2 | 6.630 | 4.920 | 6.210 | 1.768 | 2.606 | 1.698 | 3.523 | 5.660 | 4.330 |
表3-2
图5A示出了第一实施方式的光学成像系统110和120的轴上色差曲线,其表示不同波长的光线经由光学成像系统110和120后的会聚焦点偏离。图5B示出了第一实施方式的光学成像系统110和120的象散曲线,其表示不同像高对应的子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图5C示出了第一实施方式的光学成像系统110和120的畸变曲线,其表示不同像高对应的畸变大小值。图5D示出了第一实施方式的光学成像系统110和120的倍率色差曲线,其表示光线经由光学成像系统110和120后在成像面上的不同的像高的偏差。根据图5A至图5D可知,第一实施方式所给出的光学成像系统110和120能够实现良好的成像质量。
第二实施方式
以下参照图6至图8D描述根据本申请第二实施方式的光学成像系统。图6示出了根据本申请第二实施方式的实施例1的光学成像系统210的结构示意图;图7示出了根据本申请第二实施方式的实施例2的光学成像系统220的结构示意图。
如图6和图7所示,光学成像系统210、220均包括镜筒P0以及置于镜筒P0内的五片式透镜组和多个隔离件,五片式透镜组从物侧至像侧依序包括:第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、第四透镜E4和第五透镜E5。光阑STO可根据实际需要设置于物侧与第一透镜E1之间。多个隔离件包括:第一隔离件P1、第二隔离件P2、第三隔离件P3、第四隔离件P4和辅助隔离件P4b。隔离件P1~P4以及辅助隔离件P4b可阻拦外部多余的光线进入,使得透镜与镜筒P0更好地承靠,增强了光学成像系统的结构稳定性。
第一透镜E1具有正屈折力,其物侧面S1为凸面,像侧面S2为凹面。第二透镜E2具有负屈折力,其物侧面S3为凸面,像侧面S4为凹面。第三透镜E3具有正屈折力,其物侧面S5为凸面,像侧面S6为凹面。第四透镜E4具有正屈折力,其物侧面S7为凹面,像侧面S8为凸面。第五透镜E5具有负屈折力,其物侧面S9为凸面,像侧面S10为凹面。滤光片具有物侧面S11和像侧面S12。来自物体的光按照如图2所示的光路M依序穿过各表面S1至S12并最终成像在成像面S13上。
表4示出了第二实施方式的光学成像系统的基本参数表,其中,曲率半径、厚度/距离和焦距的单位均为毫米(mm)。
表4
在本实施例中,光学成像系统的总有效焦距f为3.82mm,光学成像系统的最大视场角的一半Semi-FOV为40.5°,光学成像系统的相对F数Fno为2.30。
在第二实施方式中,第一透镜E1至第五透镜E5中的任意一个透镜的物侧面和像侧面均为非球面。表5-1至表5-2给出了可用于第二实施方式中各非球面镜面S1-S10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 | 4.5335E-02 | 3.3357E-03 | 6.8481E-04 | 1.2403E-04 | 3.1676E-05 | 1.0112E-05 | 1.8057E-06 |
S2 | -2.8469E-02 | 3.4248E-03 | 1.6921E-03 | 4.5789E-04 | -2.5212E-04 | -6.3393E-06 | -6.5659E-06 |
S3 | -3.5794E-02 | 6.0736E-03 | 6.1408E-04 | 2.6867E-04 | -4.7035E-04 | -3.5522E-06 | -1.1792E-05 |
S4 | -1.1806E-02 | 9.0004E-03 | -1.4298E-04 | 3.3258E-04 | -2.2811E-04 | -6.2588E-06 | -1.5709E-05 |
S5 | -1.0633E-01 | 9.1365E-03 | 3.2343E-03 | 2.0413E-03 | 4.2899E-04 | -2.2688E-05 | -7.3601E-05 |
S6 | -2.2002E-01 | 4.8815E-03 | 7.2064E-03 | 5.4476E-03 | 2.7691E-03 | 1.2048E-03 | 5.1657E-04 |
S7 | -3.1123E-01 | -3.0408E-02 | -4.7523E-03 | -4.1826E-03 | -2.7280E-03 | -1.3910E-03 | -6.3082E-04 |
S8 | -1.3570E-01 | 6.1642E-02 | -1.8599E-03 | -1.0088E-02 | -1.2602E-03 | 1.5186E-03 | 5.9163E-05 |
S9 | -1.2952E+00 | 4.1710E-01 | -9.4607E-02 | 2.5224E-02 | -9.1637E-03 | 1.7054E-03 | -5.1585E-04 |
S10 | -1.4860E+00 | 2.8183E-01 | -9.2365E-02 | 4.1816E-02 | -1.1129E-02 | 4.8797E-03 | -2.0018E-03 |
表5-1
面号 | A18 | A20 | A22 | A24 | A26 | A28 | A30 |
S1 | 2.6260E-06 | -1.0417E-07 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S2 | 4.4086E-06 | -4.0488E-07 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S3 | 4.6353E-06 | -2.8303E-06 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S4 | -6.8734E-08 | 2.9127E-06 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S5 | -4.6453E-05 | -1.4983E-05 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S6 | 1.7506E-04 | 5.2911E-05 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S7 | -2.3960E-04 | -6.3089E-05 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S8 | -2.9660E-04 | -1.6071E-04 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S9 | 4.7180E-04 | -1.3161E-04 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S10 | 5.6087E-04 | -4.4513E-04 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
表5-2
第二实施方式的实施例1、2中的光学成像系统210和220的不同之处在于所包括的镜筒、隔离件的结构尺寸不同。表6-1至表6-2给出了第二实施方式的光学成像系统210和220的镜筒、隔离件的一些基本参数,如EP01、CP1、EP12、CP2、EP23、CP3、EP34、CP4、D0m、D0s、d0m、d0s、D1s、d1s、d4s、D4bm、d4bm和L等,表6-1至表6-2所列出的部分基本参数按照图1所示的标注方法来测量得到,并且表6-1至表6-2所列出的基本参数的单位均为毫米(mm)。
实施例/参数 | EP01 | CP1 | EP12 | CP2 | EP23 | CP3 | EP34 | CP4 | L |
2-1 | 0.978 | 0.016 | 0.387 | 0.016 | 0.351 | 0.016 | 0.469 | 0.350 | 3.840 |
2-2 | 0.977 | 0.016 | 0.356 | 0.016 | 0.433 | 0.016 | 0.469 | 0.300 | 3.870 |
表6-1
实施例/参数 | D0m | D0s | d0m | d0s | D1s | d1s | d4s | D4bm | d4bm |
2-1 | 6.470 | 3.890 | 6.087 | 1.879 | 3.273 | 1.709 | 3.323 | 5.516 | 3.673 |
2-2 | 6.630 | 4.918 | 6.327 | 1.779 | 2.453 | 1.695 | 3.263 | 5.516 | 3.573 |
表6-2
图8A示出了第二实施方式的光学成像系统210和220的轴上色差曲线,其表示不同波长的光线经由光学成像系统210和220后的会聚焦点偏离。图8B示出了第二实施方式的光学成像系统210和220的象散曲线,其表示不同像高对应的子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图8C示出了第二实施方式的光学成像系统210和220的畸变曲线,其表示不同像高对应的畸变大小值。图8D示出了第二实施方式的光学成像系统210和220的倍率色差曲线,其表示光线经由光学成像系统210和220后在成像面上的不同的像高的偏差。根据图8A至图8D可知,第二实施方式所给出的光学成像系统210和220能够实现良好的成像质量。
第三实施方式
以下参照图9至图11D描述根据本申请第三实施方式的光学成像系统。图9示出了根据本申请第三实施方式的实施例1的光学成像系统310的结构示意图;图10示出了根据本申请第三实施方式的实施例2的光学成像系统320的结构示意图。
如图9和图10所示,光学成像系统310、320均包括镜筒P0以及置于镜筒P0内的五片式透镜组和多个隔离件,五片式透镜组从物侧至像侧依序包括:第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、第四透镜E4和第五透镜E5。光阑STO可根据实际需要设置于物侧与第一透镜E1之间。多个隔离件包括:第一隔离件P1、第二隔离件P2、第三隔离件P3、第四隔离件P4和辅助隔离件P4b。隔离件P1~P4以及辅助隔离件P4b可阻拦外部多余的光线进入,使得透镜与镜筒P0更好地承靠,增强了光学成像系统的结构稳定性。
第一透镜E1具有正屈折力,其物侧面S1为凸面,像侧面S2为凹面。第二透镜E2具有负屈折力,其物侧面S3为凸面,像侧面S4为凹面。第三透镜E3具有正屈折力,其物侧面S5为凸面,像侧面S6为凹面。第四透镜E4具有正屈折力,其物侧面S7为凹面,像侧面S8为凸面。第五透镜E5具有负屈折力,其物侧面S9为凸面,像侧面S10为凹面。滤光片具有物侧面S11和像侧面S12。来自物体的光按照如图2所示的光路M依序穿过各表面S1至S12并最终成像在成像面S13上。
表7示出了第三实施方式的光学成像系统的基本参数表,其中,曲率半径、厚度/距离和焦距的单位均为毫米(mm)。
表7
在本实施例中,光学成像系统的总有效焦距f为3.82mm,光学成像系统的最大视场角的一半Semi-FOV为40.8°,光学成像系统的相对F数Fno为2.30。
在第三实施方式中,第一透镜E1至第五透镜E5中的任意一个透镜的物侧面和像侧面均为非球面。表8-1至表8-2给出了可用于第三实施方式中各非球面镜面S1-S10的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18、A20、A22、A24、A26、A28和A30。
表8-1
面号 | A18 | A20 | A22 | A24 | A26 | A28 | A30 |
S1 | 3.6742E-06 | 1.5826E-07 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S2 | 2.5790E-05 | 2.6209E-06 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S3 | 1.6702E-05 | 2.6538E-06 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S4 | 3.3475E-06 | 1.1623E-05 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S5 | -5.5751E-05 | 4.8234E-06 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S6 | 1.6759E-04 | 9.5041E-05 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S7 | -2.6634E-04 | -5.4605E-05 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S8 | -6.8138E-05 | 5.9647E-05 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S9 | 7.3437E-04 | 1.0347E-04 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S10 | 6.0700E-04 | -9.9283E-04 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
表8-2
第三实施方式的实施例1、2中的光学成像系统310和320的不同之处在于所包括的镜筒、隔离件的结构尺寸不同。表9-1至表9-2给出了第三实施方式的光学成像系统310和320的镜筒、隔离件的一些基本参数,如EP01、CP1、EP12、CP2、EP23、CP3、EP34、CP4、D0m、D0s、d0m、d0s、D1s、d1s、d4s、D4bm、d4bm和L等,表9-1至表9-2所列出的部分基本参数按照图1所示的标注方法来测量得到,并且表9-1至表9-2所列出的基本参数的单位均为毫米(mm)。
实施例/参数 | EP01 | CP1 | EP12 | CP2 | EP23 | CP3 | EP34 | CP4 | L |
3-1 | 0.990 | 0.016 | 0.423 | 0.016 | 0.304 | 0.016 | 0.708 | 0.229 | 3.840 |
3-2 | 0.990 | 0.016 | 0.356 | 0.016 | 0.412 | 0.016 | 0.600 | 0.288 | 3.940 |
表9-1
实施例/参数 | D0m | D0s | d0m | d0s | D1s | d1s | d4s | D4bm | d4bm |
3-1 | 6.430 | 3.890 | 6.127 | 1.879 | 3.073 | 1.709 | 3.573 | 5.516 | 3.946 |
3-2 | 6.630 | 4.818 | 6.027 | 2.173 | 2.325 | 1.724 | 3.661 | 5.316 | 4.015 |
表9-2
图11A示出了第三实施方式的光学成像系统310和320的轴上色差曲线,其表示不同波长的光线经由光学成像系统310和320后的会聚焦点偏离。图11B示出了第三实施方式的光学成像系统310和320的象散曲线,其表示不同像高对应的子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图11C示出了第三实施方式的光学成像系统310和320的畸变曲线,其表示不同像高对应的畸变大小值。图11D示出了第三实施方式的光学成像系统310和320的倍率色差曲线,其表示光线经由光学成像系统310和320后在成像面上的不同的像高的偏差。根据图11A至图11D可知,第三实施方式所给出的光学成像系统310和320能够实现良好的成像质量。
第四实施方式
以下参照图12至图14D描述根据本申请第四实施方式的光学成像系统。图12示出了根据本申请第四实施方式的实施例1的光学成像系统410的结构示意图;图13示出了根据本申请第四实施方式的实施例2的光学成像系统420的结构示意图。
如图12和图13所示,光学成像系统410、420均包括镜筒P0以及置于镜筒P0内的五片式透镜组和多个隔离件,五片式透镜组从物侧至像侧依序包括:第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、第四透镜E4和第五透镜E5。光阑STO可根据实际需要设置于物侧与第一透镜E1之间。多个隔离件包括:第一隔离件P1、第二隔离件P2、第三隔离件P3、第四隔离件P4和辅助隔离件P4b。隔离件P1~P4以及辅助隔离件P4b可阻拦外部多余的光线进入,使得透镜与镜筒P0更好地承靠,增强了光学成像系统的结构稳定性。
第一透镜E1具有正屈折力,其物侧面S1为凸面,像侧面S2为凹面。第二透镜E2具有负屈折力,其物侧面S3为凸面,像侧面S4为凹面。第三透镜E3具有负屈折力,其物侧面S5为凸面,像侧面S6为凹面。第四透镜E4具有正屈折力,其物侧面S7为凸面,像侧面S8为凸面。第五透镜E5具有负屈折力,其物侧面S9为凸面,像侧面S10为凹面。滤光片具有物侧面S11和像侧面S12。来自物体的光按照如图2所示的光路M依序穿过各表面S1至S12并最终成像在成像面S13上。
表10示出了第四实施方式的光学成像系统的基本参数表,其中,曲率半径、厚度/距离和焦距的单位均为毫米(mm)。
表10
在本实施例中,光学成像系统的总有效焦距f为3.75mm,光学成像系统的最大视场角的一半Semi-FOV为41.5°,光学成像系统的相对F数Fno为2.30。
在第四实施方式中,第一透镜E1至第五透镜E5中的任意一个透镜的物侧面和像侧面均为非球面。表11-1至表11-2给出了可用于第四实施方式中各非球面镜面S1-S10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 | 5.0846E-02 | 4.5131E-03 | 1.2378E-03 | 2.0396E-04 | 4.7505E-05 | 7.4910E-06 | 6.7952E-06 |
S2 | -3.1723E-02 | 6.4266E-03 | 2.5549E-03 | 3.9796E-05 | -2.8941E-04 | -1.7590E-05 | -8.9287E-06 |
S3 | -6.2032E-02 | 9.2052E-03 | 1.3761E-03 | -5.4744E-04 | -5.6507E-04 | 1.0125E-05 | -6.7135E-06 |
S4 | -3.1242E-02 | 1.2105E-02 | 2.0856E-04 | -1.0874E-04 | -4.6730E-04 | 2.9922E-05 | -5.1578E-07 |
S5 | -9.4344E-02 | 2.4370E-02 | 3.6465E-03 | 3.0484E-03 | -3.1881E-04 | -3.7275E-04 | -9.6047E-05 |
S6 | -3.1152E-01 | 1.4599E-02 | 2.3213E-03 | 6.7597E-03 | 3.0840E-03 | 1.2775E-03 | 5.0647E-04 |
S7 | -3.2165E-01 | -1.7309E-02 | -5.1611E-03 | -3.9365E-03 | -7.0661E-04 | -5.0567E-04 | -3.1996E-04 |
S8 | -8.4452E-02 | 6.7873E-02 | -7.7494E-03 | -1.0597E-02 | 2.0682E-03 | 1.1755E-03 | -2.7562E-04 |
S9 | -1.6029E+00 | 5.8524E-01 | -1.4682E-01 | 3.1458E-02 | -1.5726E-02 | 6.8044E-03 | -8.7694E-04 |
S10 | -1.7427E+00 | 3.3610E-01 | -1.2058E-01 | 5.1669E-02 | -1.7940E-02 | 8.0954E-03 | -2.7027E-03 |
表11-1
面号 | A18 | A20 | A22 | A24 | A26 | A28 | A30 |
S1 | 7.5010E-07 | 6.6297E-07 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S2 | 1.7261E-05 | 2.7268E-06 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S3 | 8.2316E-06 | 2.5691E-06 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S4 | 1.4964E-05 | 1.1207E-05 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S5 | -8.8568E-06 | 4.2286E-05 | 6.5232E-06 | 5.7076E-06 | -6.6058E-06 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S6 | 2.0979E-04 | 8.5465E-05 | 3.7850E-05 | 3.8573E-06 | 1.2533E-05 | -3.5772E-07 | 0.0000E+00 |
S7 | -2.1503E-04 | -4.1770E-05 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S8 | -2.4219E-04 | 8.3722E-05 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S9 | -2.8710E-04 | 4.1717E-05 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
S10 | 3.2090E-04 | -5.7403E-04 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
表11-2
第四实施方式的实施例1、2中的光学成像系统410和420的不同之处在于所包括的镜筒、隔离件的结构尺寸不同。表12-1至表12-2给出了第四实施方式的光学成像系统410和420的镜筒、隔离件的一些基本参数,如EP01、CP1、EP12、CP2、EP23、CP3、EP34、CP4、D0m、D0s、d0m、d0s、D1s、d1s、d4s、D4bm、d4bm和L等,表12-1至表12-2所列出的部分基本参数按照图1所示的标注方法来测量得到,并且表12-1至表12-2所列出的基本参数的单位均为毫米(mm)。
实施例/参数 | EP01 | CP1 | EP12 | CP2 | EP23 | CP3 | EP34 | CP4 | L |
4-1 | 1.006 | 0.016 | 0.451 | 0.016 | 0.326 | 0.016 | 0.667 | 0.288 | 3.840 |
4-2 | 1.006 | 0.016 | 0.419 | 0.016 | 0.333 | 0.016 | 0.722 | 0.330 | 4.104 |
表12-1
表12-2
图14A示出了第四实施方式的光学成像系统410和420的轴上色差曲线,其表示不同波长的光线经由光学成像系统410和420后的会聚焦点偏离。图14B示出了第四实施方式的光学成像系统410和420的象散曲线,其表示不同像高对应的子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图14C示出了第四实施方式的光学成像系统410和420的畸变曲线,其表示不同像高对应的畸变大小值。图14D示出了第四实施方式的光学成像系统410和420的倍率色差曲线,其表示光线经由光学成像系统410和420后在成像面上的不同的像高的偏差。根据图14A至图14D可知,第四实施方式的光学成像系统410和420能够实现良好的成像质量。
综上,第一实施方式至第四实施方式中的各实施例的条件式满足表13中所示的关系。
条件式/实施例 | 1-1 | 1-2 | 2-1 | 2-2 | 3-1 | 3-2 | 4-1 | 4-2 |
TD/EP01+f/f1 | 4.41 | 4.54 | 4.45 | 4.45 | 4.41 | 4.41 | 4.26 | 4.26 |
(R2-R1)/(T12-CP1) | 22.89 | 22.89 | 64.49 | 64.49 | 56.68 | 56.68 | 25.27 | 25.27 |
|f2/f|+EP12/CT2 | 3.80 | 3.98 | 3.79 | 3.65 | 3.81 | 3.53 | 4.33 | 4.18 |
(R3-R4)/(T23-CP2) | 22.39 | 22.39 | 15.56 | 15.56 | 22.17 | 22.17 | 18.11 | 18.11 |
R5/(EP23+CT3) | 6.57 | 6.07 | 7.11 | 6.40 | 5.20 | 4.55 | 5.93 | 5.87 |
|(CT3-T34)|/CP3+R6/R5 | 8.23 | 8.23 | 12.15 | 12.15 | 15.05 | 15.05 | 10.30 | 10.30 |
|R8/(EP34+CP4)| | 1.85 | 1.97 | 3.29 | 3.51 | 3.73 | 3.95 | 2.77 | 2.51 |
T45/CP4+R9/d4s | 2.21 | 2.08 | 3.09 | 3.47 | 3.39 | 2.82 | 4.08 | 3.61 |
f/L+D0m/D0s | 2.57 | 2.28 | 2.66 | 2.34 | 2.65 | 2.35 | 2.63 | 2.54 |
Tan(Semi-FOV)×f/TD+d0m/d0s | 4.27 | 4.47 | 4.21 | 4.53 | 4.26 | 3.77 | 4.27 | 4.35 |
Fno×(D1s/d1s) | 4.81 | 3.53 | 4.40 | 3.33 | 4.14 | 3.10 | 4.35 | 3.22 |
|f5/(D4bm-d4bm)| | 2.35 | 2.59 | 1.50 | 1.42 | 1.69 | 2.04 | 1.75 | 1.66 |
表13
本申请还提供一种成像装置,其电子感光元件可以是感光耦合元件(CCD)或互补性氧化金属半导体元件(CMOS)。成像装置可以是诸如数码相机的独立成像设备,也可以是集成在诸如手机等移动电子设备上的成像模块。该成像装置装配有以上描述的光学成像系统。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解,本申请中所涉及的发明范围,并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案,同时也应涵盖在不脱离发明构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
Claims (10)
1.光学成像系统,其特征在于,包括:
五片式透镜组,包括沿光轴从物侧至像侧依序排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜,其中,所述第五透镜的物侧面为凸面,像侧面为凹面;
多个隔离件,至少包括设置于所述第四透镜和所述第五透镜之间且与所述第四透镜的像侧面接触的第四隔离件;以及
镜筒,所述五片式透镜组和所述多个隔离件置于所述镜筒中,
其中,所述第四透镜和所述第五透镜在所述光轴上的空气间隔T45、所述第五透镜的物侧面的曲率半径R9、所述第四隔离件的最大厚度CP4与所述第四隔离件的物侧面的内径d4s满足:2.0<T45/CP4+R9/d4s<4.5。
2.根据权利要求1所述的光学成像系统,其特征在于,所述多个隔离件还包括第一隔离件,所述第一隔离件设置于所述第一透镜和所述第二透镜之间且与所述第一透镜的像侧面接触,
其中,所述第一透镜的物侧面至所述第五透镜的像侧面的轴上距离TD、所述镜筒的前端面和所述第一隔离件沿所述光轴的间隔EP01、所述光学成像系统的总有效焦距f与所述第一透镜的有效焦距f1满足:4.0<TD/EP01+f/f1<5.0。
3.根据权利要求2所述的光学成像系统,其特征在于,所述光学成像系统的相对F数Fno、所述第一隔离件的物侧面的外径D1s与所述第一隔离件的物侧面的内径d1s满足:3.0<Fno×(D1s/d1s)<5.0。
4.根据权利要求2所述的光学成像系统,其特征在于,所述多个隔离件还包括第二隔离件,所述第二隔离件设置于所述第二透镜和所述第三透镜之间且与所述第二透镜的像侧面接触,
其中,所述第二透镜的有效焦距f2、所述光学成像系统的总有效焦距f、所述第一隔离件和所述第二隔离件沿所述光轴的间隔EP12与所述第二透镜在所述光轴上的中心厚度CT2满足:3.5<|f2/f|+EP12/CT2<4.5。
5.根据权利要求4所述的光学成像系统,其特征在于,所述多个隔离件还包括第三隔离件,所述第三隔离件设置于所述第三透镜和所述第四透镜之间且与所述第三透镜的像侧面接触,
其中,所述第三透镜的物侧面的曲率半径R5、所述第二隔离件和所述第三隔离件沿所述光轴的间隔EP23与所述第三透镜在所述光轴上的中心厚度CT3满足:4.5<R5/(EP23+CT3)<7.5。
6.根据权利要求5所述的光学成像系统,其特征在于,所述第三透镜在所述光轴上的中心厚度CT3、所述第三透镜和所述第四透镜在所述光轴上的空气间隔T34、所述第三隔离件的最大厚度CP3、所述第三透镜的物侧面的曲率半径R5与所述第三透镜的像侧面的曲率半径R6满足:8.0<|(CT3-T34)|/CP3+R6/R5<15.5。
7.根据权利要求5所述的光学成像系统,其特征在于,所述第四透镜的像侧面的曲率半径R8、所述第三隔离件和所述第四隔离件沿所述光轴的间隔EP34与所述第四隔离件的最大厚度CP4满足:1.5<|R8/(EP34+CP4)|<4.0。
8.根据权利要求1所述的光学成像系统,其特征在于,所述光学成像系统的总有效焦距f、所述镜筒沿所述光轴所在方向的长度L、所述镜筒的前端面的外径D0s与所述镜筒的后端面的外径D0m满足:2.0<f/L+D0m/D0s<3.0。
9.根据权利要求1所述的光学成像系统,其特征在于,所述光学成像系统的最大视场角的一半Semi-FOV、所述光学成像系统的总有效焦距f、所述第一透镜的物侧面至所述第五透镜的像侧面的轴上距离TD、所述镜筒的前端面的内径d0s与所述镜筒的后端面的内径d0m满足:3.5<Tan(Semi-FOV)×f/TD+d0m/d0s<5.0。
10.根据权利要求1所述的光学成像系统,其特征在于,所述多个隔离件还包括辅助隔离件,所述辅助隔离件设置于所述第四隔离件与所述第五透镜之间,并且其物侧面与所述第四隔离件接触,其像侧面与所述第五透镜接触,
其中,所述第五透镜的有效焦距f5、所述辅助隔离件的像侧面的外径D4bm与所述辅助隔离件的像侧面的内径d4bm满足:1.0<f5/(D4bm-d4bm)<3.0。
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PB01 | Publication | ||
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