CN211698386U - 光学系统、摄像模组、电子装置及汽车 - Google Patents
光学系统、摄像模组、电子装置及汽车 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及一种光学系统、摄像模组、电子装置及汽车。光学系统由物侧至像侧依次包括:具有负屈折力的第一透镜,第一透镜的物侧面为凸面,像侧面为凹面;具有负屈折力的第二透镜,第二透镜的物侧面为凹面,像侧面为凸面;具有正屈折力的第三透镜,第三透镜的物侧面为凸面;具有正屈折力的第四透镜;具有负屈折力的第五透镜;具有正屈折力的第六透镜;具有正屈折力的第七透镜;光学系统还包括设于第五透镜物侧的光阑;光学系统满足以下关系:f6/f>5;f6为第六透镜的有效焦距,f为光学系统的有效焦距。上述光学系统拥有大视场角范围以及优良的成像解析度。
Description
技术领域
本实用新型涉及摄像领域,特别是涉及一种光学系统、摄像模组、电子装置及汽车。
背景技术
随着车载行业的发展,用户对前视、自动巡航、行车记录仪、倒车影像等车载用摄像头的技术要求越来越高。其中,前视摄像头为装在车前方的车载摄像头,可作为高级驾驶员辅助系统中的摄像头系统分析视频内容,提供车道偏离警告(LDW)、自动车道保持辅助(LKA)、远光灯/近光灯控制和交通标志识别(TSR);用在停车入位时开启,可以很直观的看到车前面的障碍物使得停车入位更方便;实现汽车在通过特殊地方(如路障,停车场等)时随时打开前视摄像头,对驾驶环境作出判断,并反馈汽车中央系统作出正确的指令避免驾驶事故的发生。但现有的前视摄像镜头难以同时满足大角度范围的拍摄及清晰成像,从而难以实时准确地做出预警,进而导致驾驶风险的存在。
实用新型内容
基于此,有必要针对如何获得大角度的拍摄范围以及清晰成像的问题,提供一种光学系统、摄像模组、电子装置及汽车。
一种光学系统,由物侧至像侧依次包括:
具有负屈折力的第一透镜,所述第一透镜的物侧面为凸面,像侧面为凹面;
具有负屈折力的第二透镜,所述第二透镜的物侧面为凹面,像侧面为凸面;
具有正屈折力的第三透镜,所述第三透镜的物侧面为凸面;
具有正屈折力的第四透镜;
具有负屈折力的第五透镜;
具有正屈折力的第六透镜;
具有正屈折力的第七透镜;
所述光学系统还包括光阑,所光阑设置于第五透镜的物侧;
所述光学系统满足以下关系:
f6/f>5;
其中,f6为所述第六透镜的有效焦距,f为所述光学系统的有效焦距。
在上述光学系统中,将靠近物侧的所述第一透镜和所述第二透镜设计为负透镜,为系统提供负屈折力,此时有利于系统获得大角度入射的光线,从而扩大所述光学系统的视场角范围,同时使系统拥有低敏感度以及小型化的特性。且当所述光学系统满足上述透镜屈折力、面型及条件式关系时,将有利于修正入射光线经所述第一透镜至所述第五透镜折转而产生的系统像差,校正边缘视场的成像,从而提升系统的成像解析度。
在其中一个实施例中,所述光学系统进一步满足以下关系:
7<f6/f<15。当所述光学系统满足上述关系时,将有利于进一步修正系统像差,提升系统的成像解析度。
在其中一个实施例中,所述第三透镜的像侧面为凸面或平面。所述第三透镜为系统提供正屈折力,且当所述第三透镜的物侧面和像侧面均设置为凸面时,将有利于进一步会聚入射光线,使入射光线充分通过系统的光阑,从而有利于提升成像的亮度;当所述第三透镜的物侧面设置为凸面,且像侧面设置为平面时,将有利于所述第三透镜在保持具有正屈折力的同时降低透镜的偏心敏感度,从而有利于提升组装良率,降低生产成本。
在其中一个实施例中,所述光学系统满足以下关系:
1<RS1/RS2<6;
其中,RS1为所述第一透镜的物侧面于光轴处的曲率半径,RS2为所述第一透镜的像侧面于光轴处的曲率半径。满足上述关系时,所述第一透镜的物侧面与像侧面的曲率半径将得到合理搭配,有利于降低鬼影的产生机率,削弱鬼影的强度。
在其中一个实施例中,所述光学系统满足以下关系:
-10<f2/f<-4;
其中,f2为所述第二透镜的有效焦距。所述第二透镜为系统提供负屈折力,且当满足上述关系时,将有利于校正光线经所述第一透镜折转而产生的球差和轴外像差,同时能够抑制由边缘光线导致的彗差,从而能够对系统像差实现良好修正,以提升成像系统解析。
在其中一个实施例中,所述光学系统满足以下关系:
0<D23/f<0.5;
其中,D23为所述第二透镜的像侧面至所述第三透镜的物侧面于光轴上的间隔距离。满足上述关系的上限条件时,能够使经由所述第一透镜和所述第二透镜而发散的入射光线的大幅扩展得到抑制,以此对系统像差实现校正,而不需要特别加强位于所述第二透镜像侧的透镜群的会聚作用。满足上述关系的下限条件时,入射光线能够得到充分发散并到达具有正屈折力的所述第三透镜,因此容易形成具有较强屈折力的透镜系统,以进一步校正系统的轴外像差,另外也有利于使系统拥有紧凑的结构以实现小型化设计。
在其中一个实施例中,所述光学系统满足以下关系:
0.5<RS5/f3<1.5;
其中,RS5为所述第三透镜的物侧面于光轴处的曲率半径,f3为所述第三透镜的有效焦距。当入射光线由具有较强负屈折力的所述第一透镜和所述第二透镜射出时,边缘光线射入到系统的成像面将容易产生较大的场曲,因此通过设置具有正屈折力的所述第三透镜并使所述第三透镜满足上述关系,从而有利于校正系统的边缘像差,提升成像解析度。
在其中一个实施例中,所述光学系统满足以下关系:
-1.5<f4/f5<-0.5;
其中,f4为所述第四透镜的有效焦距,f5为所述第五透镜的有效焦距。所述第四透镜具有正屈折力,所述第五透镜具有负屈折力,通过一正一负的透镜相互补偿配合,并使上述透镜满足关系式条件,从而可以更好地校正系统像差,减小偏心敏感度,提升系统的成像解析度,另外还能降低系统组装敏感度,降低透镜工艺制作及镜头组装难度,提高良率。
在其中一个实施例中,所述第四透镜的物侧面和像侧面均为凸面,所述第五透镜的物侧面和像侧面均为凹面,且所述第四透镜的像侧面与所述第五透镜的物侧面胶合。通过上述设计,可降低系统的组装敏感度,降低透镜工艺制作及镜头组装的难度,提高良率。
在其中一个实施例中,所述光学系统满足以下关系:
10<(nd5-nd4)*100<20;
其中,nd4为所述第四透镜的d光折射率,nd5为所述第五透镜的d光折射率。满足上述关系时,可以更好地校正系统像差,减小偏心敏感度,提升系统的成像解析度,另外还能降低系统组装敏感度,降低透镜工艺制作及镜头组装难度,提高良率。
在其中一个实施例中,所述光学系统满足以下关系:
0.35<ΣCT17/TTL<0.65;
其中,ΣCT17为所述第一透镜至所述第七透镜中各透镜于光轴上的厚度之和,TTL为所述光学系统的光学总长。满足上述关系时,所述光学系统中各透镜的中心厚度与系统的光学总长能够得到合理配置,从而能够使系统的结构更为紧凑,以满足小型化设计需求,同时增加系统的热稳定性。
在其中一个实施例中,所述光学系统满足以下关系:
0.35<tan(FOV/2)/Imgh<0.75;
其中,FOV为所述光学系统的最大对角线视角,Imgh为所述光学系统于成像面上有效成像区域的对角线长度的一半,Imgh的单位为mm。满足上述关系时,能够保证系统具有高像素,同时能够使系统的拍摄焦距与畸变合理配置以获得较佳的大角度摄像效果。
在其中一个实施例中,所述光学系统满足以下关系:
f/EPD≤1.8;
其中,EPD为所述光学系统的入瞳直径。满足上述关系时,能够使系统的成像面的视野更明亮,使系统具有大光圈的效果以及更远的景深范围,即拥有更大的成像深度,有利于使用者或识别系统准确识别和判断由远及近的成像画面。
在其中一个实施例中,所述光学系统包括红外滤光膜,所述红外滤光膜设置于所述光学系统的其中一个透镜的物侧面或像侧面。上述设计可省去红外滤光片的安装,从而能够减小系统的尺寸。另外,所述红外滤光膜用于截止红外光,能够避免系统因红外光的干扰而产生伪色或波纹的现象,同时能够提高系统的有效分辨率和色彩还原性。
一种摄像模组,包括感光元件及上述任意一个实施例所述的光学系统,所述感光元件设置于所述光学系统的像侧。通过采用上述光学系统,所述摄像模组将拥有大角度的视场角,同时还具有优良的成像品质。
一种电子装置,包括固定件及上述的摄像模组,所述摄像模组设置于所述固定件。通过采用上述摄像模组,所述电子装置能够拥有大角度的拍摄视角,同时还将拥有优良的摄像质量。
一种汽车,包括车体及上述的电子装置,所述电子装置设置于所述车体。通过采用上述电子装置,所述汽车能够捕捉大角度范围的环境景象,并能够获得环境景象的清晰成像,从而使驾驶者或驾驶系统能够更及时准确地判断路况环境,降低行驶风险。
附图说明
图1为本申请第一实施例提供的光学系统的示意图;
图2为第一实施例中光学系统的纵向球差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(%);
图3为本申请第二实施例提供的光学系统的示意图;
图4为第二实施例中光学系统的纵向球差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(%);
图5为本申请第三实施例提供的光学系统的示意图;
图6为第三实施例中光学系统的纵向球差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(%);
图7为本申请第四实施例提供的光学系统的示意图;
图8为第四实施例中光学系统的纵向球差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(%);
图9为本申请第五实施例提供的光学系统的示意图;
图10为第五实施例中光学系统的纵向球差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(%);
图11为本申请第六实施例提供的光学系统的示意图;
图12为第六实施例中光学系统的纵向球差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(%);
图13为本申请第七实施例提供的光学系统的示意图;
图14为第七实施例中光学系统的纵向球差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(%);
图15为本申请一实施例提供的摄像模组的示意图;
图16为本申请一实施例提供的电子装置的示意图;
图17为本申请一实施例提供的汽车的示意图。
具体实施方式
为了便于理解本实用新型,下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的首选实施例。但是,本实用新型可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使本实用新型的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个原件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个原件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反,当元件被称作“直接在”另一原件“上”时,不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“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。
参考图1,在本申请的一些实施例中,光学系统10由物侧至像侧依次包括第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、光阑STO、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6及第七透镜L7,第一透镜L1至第七透镜L7分别只含有一个透镜。其中,第一透镜L1具有负屈折力,第二透镜L2具有负屈折力,第三透镜L3具有正屈折力,第四透镜L4具有正屈折力,第五透镜L5具有负屈折力,第六透镜L6具有正屈折力,第七透镜L7具有正屈折力。光学系统10中各透镜与光阑STO同轴设置,即各透镜的光轴与光阑STO的中心均位于同一直线上,该直线可称为光学系统10的光轴。
第一透镜L1包括物侧面S1和像侧面S2,第二透镜L2包括物侧面S3和像侧面S4,第三透镜L3包括物侧面S5和像侧面S6,第四透镜L4包括物侧面S7和像侧面S8,第五透镜L5包括物侧面S9及像侧面S10,第六透镜包括物侧面S11和像侧面S12,第七透镜包括物侧面S13和像侧面S14。另外,光学系统10还有一虚拟的成像面S17,成像面S17位于第七透镜L7的像侧。一般地,光学系统10的成像面S17与感光元件的感光表面重合,为方便理解,可将成像面S17视为感光元件的感光表面。
在上述实施例中,第一透镜L1的物侧面S1为凸面,像侧面S2为凹面;第二透镜L2的物侧面S3于为凹面,像侧面S4于光轴处为凸面;第三透镜L3的物侧面S5为凸面,像侧面S6为凸面或平面。需要注意的是,当第三透镜L3的像侧面S6为凸面时,这将有利于进一步会聚入射光线,使入射光线充分通过系统的光阑,从而有利于提升成像的亮度;当第三透镜L3的像侧面S6为平面时,这将有利于第三透镜L3在保持具有正屈折力的同时降低透镜的偏心敏感度,从而有利于提升组装良率,降低生产成本。
另外,在上述实施例中,第四透镜L4的物侧面S7和像侧面S8均为凸面,第五透镜L5的物侧面S9和像侧面S10均为凹面,且第四透镜L4的像侧面S8与第五透镜L5的物侧面S9胶合,从而使第四透镜L4与第五透镜L5构成胶合透镜。通过上述设计,可降低系统的组装敏感度,降低透镜工艺制作及镜头组装的难度,提高良率。
在上述实施例中,第一透镜L1、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5的物侧面及像侧面均为球面,第二透镜L2、第六透镜L6及第七透镜L7的物侧面和像侧面均为非球面。球面透镜的制作工艺简单,成本较低,而非球面的面型设置能够进一步帮助光学系统10消除像差,解决视界歪曲的问题,同时还有利于光学系统10的小型化设计,使光学系统10能够在保持小型化设计的前提下同时具备优良的光学效果。通过球面透镜与非球面透镜的配合也可有效消除像差问题,使光学系统10具有优良的成像效果,同时提高镜片设计及组装的灵活性当然,使系统在高成像品质与低成本之间取得平衡。在一些实施例中,光学系统10中的各透镜均为球面透镜,即透镜的物侧面和像侧面均为球面;在另一些实施例中,光学系统10中的各透镜均为非球面透镜,即透镜的物侧面和/或像侧面为非球面。当然,在一些实施例中,第一透镜L1至第七透镜L7中任意一个透镜的物侧面可以为球面或非球面,任意一个透镜的像侧面可以是球面或非球面。需注意的是,实施例中的球面和非球面的具体形状并不限于附图中示出的球面和非球面的形状,附图主要为示例参考而非严格按比例绘制。
非球面的面型计算可参考非球面公式:
其中,Z为非球面上相应点到与表面顶点相切的平面的距离,r为非球面上相应点到光轴的距离,c为非球面顶点的曲率,k为圆锥系数,Ai为非球面面型公式中与第i项高次项相对应的系数。
在上述实施例中,光学系统10中各透镜的材质均为玻璃。在一些实施例中,光学系统10中各透镜的材质均为塑料。塑料材质的透镜能够减少光学系统10的重量并降低生成成本,而玻璃材质的透镜能够耐受较高的温度且具有优良的光学效果。在另一些实施例中,第一透镜L1的材质为玻璃,而第二透镜L2至第七透镜L7的材质均为塑料,此时,由于光学系统10中位于物方的透镜的材质为玻璃,因此这些位于物方的玻璃透镜对极端环境具有很好耐受效果,不易受物方环境的影响而出现老化等情况,从而当光学系统10处于暴晒高温等极端环境下时,这种结构能够较好地平衡系统的光学性能与成本。当然,光学系统10中透镜材质配置关系并不限于上述实施例,任一透镜的材质可以为塑料,也可以为玻璃。
在一些实施例中,光阑STO设置于第五透镜L5的物侧。具体地,一些实施例中的光阑STO设置于第一透镜L1的物侧,或设置于第一透镜L1至第五透镜L5中任意两个相邻的透镜之间,以上设置方式均可称光阑STO设置于第五透镜L5的物侧及光阑STO设置于光学系统10的物侧与第五透镜L5之间。
在一些实施例中,光学系统10包括红外截止滤光片,红外截止滤光片设置于第七透镜L7的像侧,并与光学系统10中的各透镜相对固定设置。红外截止滤光片用于滤除红外光,防止红外光到达系统的成像面S17,从而防止红外光干扰正常成像。红外截止滤光片可与各透镜一同装配以作为光学系统10中的一部分。在另一些实施例中,红外截止滤光片并不属于光学系统10的元件,此时红外截止滤光片可以在光学系统10与感光元件装配成摄像模组时,一并安装至光学系统10与感光元件之间。在一些实施例中,红外截止滤光片也可设置在第一透镜L1的物侧。另外,在一些实施例中也可不设置红外截止滤光片,而是通过在光学系统的其中一个透镜的物侧面或像侧面上设置红外滤光膜,以实现滤除红外光的作用。通过设置红外截止滤光片或在透镜表面设置红外滤光膜,从而可避免成像由于红外光的干扰而产生伪色或波纹的现象,同时可以提高有效分辨率和色彩还原性。具体地,在一些实施例中,第二透镜L2的像侧面S4或第三透镜L3的像侧面S6上设置有红外滤光膜,此时可有效降低因反射产生的鬼影的机率及强度。
在一些实施例中,第一透镜L1也可以包含两个或多个透镜,其中最靠近物侧的透镜的物侧面为第一透镜L1的物侧面S1,最靠近像侧的透镜的像侧面为第一透镜L1的像侧面S2。相应地,一些实施例中的第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6及第七透镜L7中的任一个并不限于只包含一个透镜的情况。
在一些实施例中,光学系统10还满足以下各关系:
f6/f>5;其中,f6为第六透镜L6的有效焦距,f为光学系统10的有效焦距。具体地,一些实施例中的f6/f为8.80、9.00、9.50、10.00、11.00、11.50、12.00、12.50、13.00、14.00、40.00、60.00、80.00或85.00。当光学系统10满足上述条件式关系时,将有利于修正入射光线经第一透镜L1至第五透镜L5折转而产生的系统像差,校正边缘视场的成像,从而提升系统的成像解析度。
特别地,当光学系统10进一步满足关系7<f6/f<15时,将有利于进一步修正系统像差,提升系统的成像解析度。
1<RS1/RS2<6;其中,RS1为第一透镜L1的物侧面S1于光轴处的曲率半径,RS2为第一透镜L1的像侧面S2于光轴处的曲率半径。具体地,一些实施例中的RS1/RS2为3.60、3.70、3.80、4.00、4.20、4.30、4.50、4.70或4.80。满足上述关系时,第一透镜L1的物侧面S1与像侧面S2的曲率半径将得到合理搭配,有利于降低鬼影的产生机率,削弱鬼影的强度。
-10<f2/f<-4;其中,f2为第二透镜L2的有效焦距。具体地,一些实施例中的f2/f为-8.50、-8.30、-8.00、-7.50、-7.20、-6.90、-6.80或-6.50。第二透镜L2为系统提供负屈折力,且当满足上述关系时,将有利于校正光线经第一透镜L1折转而产生的球差和轴外像差,同时能够抑制由边缘光线导致的彗差,从而能够对系统像差实现良好修正,以提升成像系统解析。
0<D23/f<0.5;其中,D23为第二透镜L2的像侧面S4至第三透镜L3的物侧面S5于光轴上的间隔距离。具体地,一些实施例中的D23/f为0.14、0.16、0.20、0.24、0.28、0.30或0.33。满足上述关系的上限条件时,能够使经由第一透镜L1和第二透镜L2而发散的入射光线的大幅扩展得到抑制,以此对系统像差实现校正,而不需要特别加强位于第二透镜L2像侧的透镜群的会聚作用。满足上述关系的下限条件时,入射光线能够得到充分发散并到达具有正屈折力的第三透镜L3,因此容易形成具有较强屈折力的透镜系统,以进一步校正系统的轴外像差,另外也有利于使系统拥有紧凑的结构以实现小型化设计。
0.5<RS5/f3<1.5;其中,RS5为第三透镜L3的物侧面S5于光轴处的曲率半径,f3为第三透镜L3的有效焦距。具体地,一些实施例中的RS5/f3为0.75、0.78、0.80、0.82、0.85、0.88或0.90。当入射光线由具有较强负屈折力的第一透镜L1和第二透镜L2射出时,边缘光线射入到系统的成像面S17将容易产生较大的场曲,因此通过设置具有正屈折力的第三透镜L3并使第三透镜L3满足上述关系,从而有利于校正系统的边缘像差,提升成像解析度。
-1.5<f4/f5<-0.5;其中,f4为第四透镜L4的有效焦距,f5为第五透镜L5的有效焦距。具体地,一些实施例中的f4/f5为-1.15、-1.13、-1.10、-1.08、-1.06、-1.04或-1.02。第四透镜L4具有正屈折力,第五透镜L5具有负屈折力,通过一正一负的透镜相互补偿配合,并使上述透镜满足关系式条件,从而可以更好地校正系统像差,减小偏心敏感度,提升系统的成像解析度,另外还能降低系统组装敏感度,降低透镜工艺制作及镜头组装难度,提高良率。
10<(nd5-nd4)*100<20;其中,nd4为第四透镜L4的d光折射率,nd5为第五透镜L5的d光折射率。具体地,一些实施例中的(nd5-nd4)*100为12.00、12.50、13.00、15.00、16.00、17.00或17.50。满足上述关系时,可以更好地校正系统像差,减小偏心敏感度,提升系统的成像解析度,另外还能降低系统组装敏感度,降低透镜工艺制作及镜头组装难度,提高良率。
0.35<ΣCT17/TTL<0.65;其中,ΣCT17为第一透镜L1至第七透镜L7中各透镜于光轴上的厚度之和,TTL为光学系统10的光学总长。具体地,一些实施例中的ΣCT17/TTL为0.54、0.55、0.56、0.57、0.58、0.59或0.60。满足上述关系时,光学系统10中各透镜的中心厚度与系统的光学总长能够得到合理配置,从而能够使系统的结构更为紧凑,以满足小型化设计需求,同时增加系统的热稳定性。其中,热稳定性的增加可理解为系统结构变得更为紧凑之后,会导致结构中的空气占据空间减少,从而有利于减少温度对内部空气的影响,进而提高热稳定性。
0.35<tan(FOV/2)/Imgh<0.75;其中,FOV为光学系统10的最大对角线视角,Imgh为光学系统10于成像面S17上有效成像区域的对角线长度的一半,Imgh的单位为mm。具体地,一些实施例中的tan(FOV/2)/Imgh为0.52、0.54、0.56、0.60、0.62、0.64或0.66,数值单位为(1/mm)。满足上述关系时,能够保证系统具有高像素,同时能够使系统的拍摄焦距与畸变合理配置以获得较佳的大角度摄像效果。
f/EPD≤1.8;其中,EPD为光学系统10的入瞳直径。具体地,一些实施例中的f/EPD为1.60、1.61、1.62、1.63、1.64或1.65。满足上述关系时,能够使系统的成像面S17的视野更明亮,使系统具有大光圈的效果以及更远的景深范围,即拥有更大的成像深度,有利于使用者或识别系统准确识别和判断由远及近的成像画面。
接下来以更为具体详细的实施例来对本申请的光学系统10进行说明:
第一实施例
参考图1,在第一实施例中,光学系统10由物侧至像侧依次包括具有负屈折力的第一透镜L1、具有负屈折力的第二透镜L2、具有正屈折力的第三透镜L3、光阑STO、具有正屈折力的第四透镜L4、具有负屈折力的第五透镜L5、具有正屈折力的第六透镜L6以及具有正屈折力的第七透镜L7。图2包括第一实施例中光学系统10的纵向球差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(%)。其中像散图和畸变图的纵坐标可理解为成像面S17上有效成像区域的对角线长的一半,单位为mm。另外,像散图和畸变图为546nm波长下的曲线图。
第一透镜L1的物侧面S1为凸面,像侧面S2为凹面。
第二透镜L2的物侧面S3为凹面,像侧面S4为凸面。
第三透镜L3的物侧面S5为凸面,像侧面S6为凸面。
第四透镜L4的物侧面S7为凸面,像侧面S8为凸面。
第五透镜L5的物侧面S9为凹面,像侧面S10为凹面。
第六透镜L6的物侧面S11为凸面,像侧面S12为凸面。
第七透镜L7的物侧面S13为凸面,像侧面S14为凹面。
以上,第三透镜L3的物侧面S5和像侧面S6均为凸面,此时有利于入射光线会聚,使光线充分通过系统光阑,从而有利于提升像面亮度。
第一透镜L1、第三透镜L3第四透镜L4及第五透镜L5的物侧面和像侧面均为球面,而第二透镜L2、第六透镜L6及第七透镜L7的物侧面和像侧面均为非球面。通过配合光学系统10中各透镜的球面及非球面面型,从而能够有效解决光学系统10视界歪曲的问题,也能够使系统在小尺寸、大视角的特性下实现优良的光学效果。且光学系统10中各透镜的材质均为玻璃,玻璃材质的透镜能够耐受极端的温度且具有优良稳定的光学效果。
第四透镜L4的像侧面S8与第五透镜L5的物侧面S9胶合,此时可降低系统的组装敏感度,降低透镜工艺制作及镜头组装的难度,提高良率。另外,以下各具体实施例中的第四透镜L4与第五透镜L5均构成胶合透镜。
另外,第二透镜L2的像侧面S4设置有红外滤光膜以滤除红外光,此时可有效降低因反射产生的鬼影的几率及强度。
在第一实施例中,光学系统10满足以下各关系:
f6/f=12.42;其中,f6为第六透镜L6的有效焦距,f为光学系统10的有效焦距。当光学系统10满足上述关系时,将有利于修正入射光线经第一透镜L1至第五透镜L5折转而产生的系统像差,校正边缘视场的成像,从而提升系统的成像解析度。
RS1/RS2=3.56;其中,RS1为第一透镜L1的物侧面S1于光轴处的曲率半径,RS2为第一透镜L1的像侧面S2于光轴处的曲率半径。满足上述关系时,第一透镜L1的物侧面S1与像侧面S2的曲率半径将得到合理搭配,有利于降低鬼影的产生机率,削弱鬼影的强度。
f2/f=-6.57;其中,f2为第二透镜L2的有效焦距。第二透镜L2为系统提供负屈折力,且当满足上述关系时,将有利于校正光线经第一透镜L1折转而产生的球差和轴外像差,同时能够抑制由边缘光线导致的彗差,从而能够对系统像差实现良好修正,以提升成像系统解析。
D23/f=0.34;其中,D23为第二透镜L2的像侧面S4至第三透镜L3的物侧面S5于光轴上的间隔距离。满足上述关系的上限条件时,能够使经由第一透镜L1和第二透镜L2而发散的入射光线的大幅扩展得到抑制,以此对系统像差实现校正,而不需要特别加强位于第二透镜L2像侧的透镜群的会聚作用。满足上述关系的下限条件时,入射光线能够得到充分发散并到达具有正屈折力的第三透镜L3,因此容易形成具有较强屈折力的透镜系统,以进一步校正系统的轴外像差,另外也有利于使系统拥有紧凑的结构以实现小型化设计。
RS5/f3=0.91;其中,RS5为第三透镜L3的物侧面S5于光轴处的曲率半径,f3为第三透镜L3的有效焦距。当入射光线由具有较强负屈折力的第一透镜L1和第二透镜L2射出时,边缘光线射入到系统的成像面S17将容易产生较大的场曲,因此通过设置具有正屈折力的第三透镜L3并使第三透镜L3满足上述关系,从而有利于校正系统的边缘像差,提升成像解析度。
f4/f5=-1.03;其中,f4为第四透镜L4的有效焦距,f5为第五透镜L5的有效焦距。第四透镜L4具有正屈折力,第五透镜L5具有负屈折力,通过一正一负的透镜相互补偿配合,并使上述透镜满足关系式条件,从而可以更好地校正系统像差,减小偏心敏感度,提升系统的成像解析度,另外还能降低系统组装敏感度,降低透镜工艺制作及镜头组装难度,提高良率。
(nd5-nd4)*100=11.75;其中,nd4为第四透镜L4的d光折射率,nd5为第五透镜L5的d光折射率。满足上述关系时,可以更好地校正系统像差,减小偏心敏感度,提升系统的成像解析度,另外还能降低系统组装敏感度,降低透镜工艺制作及镜头组装难度,提高良率。
ΣCT17/TTL=0.54;其中,ΣCT17为第一透镜L1至第七透镜L7中各透镜于光轴上的厚度之和,TTL为光学系统10的光学总长。满足上述关系时,光学系统10中各透镜的中心厚度与系统的光学总长能够得到合理配置,从而能够使系统的结构更为紧凑,以满足小型化设计需求,同时增加系统的热稳定性。
tan(FOV/2)/Imgh=0.66;其中,FOV为光学系统10的最大对角线视角,Imgh为光学系统10于成像面S17上有效成像区域的对角线长度的一半,Imgh的单位为mm。满足上述关系时,能够保证系统具有高像素,同时能够使系统的拍摄焦距与畸变合理配置以获得较佳的大角度摄像效果。
f/EPD=1.60;其中,EPD为光学系统10的入瞳直径。满足上述关系时,能够使系统的成像面S17的视野更明亮,使系统具有大光圈的效果以及更远的景深范围,即拥有更大的成像深度,有利于使用者或识别系统准确识别和判断由远及近的成像画面。
另外,光学系统10的各透镜参数由表1和表2给出。表2为表1中各透镜的非球面系数,其中K为圆锥系数,Ai为非球面面型公式中与第i项高次项相对应的系数。由物面至像面(成像面S17,也可理解为后期装配时感光元件的感光表面)的各元件依次按照表1从上至下的各元件的顺序排列,其中,位于物面的被摄物能够于光学系统10的成像面S17上形成清晰的成像。面序号1和2分别表示第一透镜L1的物侧面S1和像侧面S2,即同一透镜中,面序号较小的表面为物侧面,面序号较大的表面为像侧面。表1中的Y半径为相应面序号的物侧面或像侧面于光轴上的曲率半径。透镜于“厚度”参数列中的第一个数值为该透镜于光轴上的厚度,第二个数值为该透镜的像侧面至后一光学元件的物侧面于光轴上的距离。光阑ST0于“厚度”参数列中的数值为光阑ST0至后一透镜的物侧面顶点(顶点指透镜与光轴的交点)于光轴上的距离,我们默认第一透镜L1的物侧面S1到第七透镜L7的像侧面S14的方向为光轴的正方向,当该值为负时,表明光阑ST0设置于透镜的物侧面顶点的右侧,当光阑STO的“厚度”参数为正值时,光阑ST0在透镜物侧面顶点的左侧。本申请实施例中的各透镜的光轴处于同一直线上,该直线作为光学系统10的光轴。
在第一实施例中,光学系统10的有效焦距f=4.22mm,光圈数FNO=1.60,对角线方向最大视角FOV=143.6°,光学总长TTL=29.46mm。
另外,在以下各实施例(第一实施例至第七实施例)中,各透镜的折射率、阿贝数和焦距均为d光波长(587.56nm)下的数值。另外,各实施例的关系式计算和透镜结构以透镜参数(如表1、表2、表3、表4等)为准。
表1
表2
面序号 | 3 | 4 | 11 | 12 | 13 | 14 |
K | -1.53E-01 | -6.75E-01 | 0.00E+00 | -3.58E+01 | -1.13E+01 | 0.00E+00 |
A4 | 2.57E-04 | 1.37E-04 | -4.59E-04 | -3.30E-04 | -4.10E-04 | -1.48E-03 |
A6 | 2.17E-05 | 5.78E-06 | -3.50E-05 | -4.39E-05 | -4.22E-05 | -5.45E-07 |
A8 | -1.12E-06 | -2.24E-07 | -3.01E-06 | -1.27E-06 | 2.07E-07 | 2.31E-07 |
A10 | 4.62E-08 | 1.13E-08 | 1.06E-07 | 8.03E-08 | 4.31E-08 | 8.01E-09 |
A12 | 8.29E-21 | 1.51E-20 | 6.88E-21 | 6.64E-21 | 6.51E-21 | 3.91E-20 |
A14 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 |
A16 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 |
A18 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 |
A20 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 |
第二实施例
参考图3,在第二实施例中,光学系统10由物侧至像侧依次包括具有负屈折力的第一透镜L1、具有负屈折力的第二透镜L2、具有正屈折力的第三透镜L3、光阑STO、具有正屈折力的第四透镜L4、具有负屈折力的第五透镜L5、具有正屈折力的第六透镜L6以及具有正屈折力的第七透镜L7。图4包括第二实施例中光学系统10的纵向球差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(%)。其中像散图和畸变图的纵坐标可理解为成像面S17上有效成像区域的对角线长的一半,单位为mm。像散图和畸变图为546nm波长下的曲线图。
第一透镜L1的物侧面S1为凸面,像侧面S2为凹面。
第二透镜L2的物侧面S3为凹面,像侧面S4为凸面。
第三透镜L3的物侧面S5为凸面,像侧面S6为凸面。
第四透镜L4的物侧面S7为凸面,像侧面S8为凸面。
第五透镜L5的物侧面S9为凹面,像侧面S10为凹面。
第六透镜L6的物侧面S11为凸面,像侧面S12为凸面。
第七透镜L7的物侧面S13为凸面,像侧面S14为凸面。
第三透镜的像侧面S6设置有红外滤光膜以滤除红外光。以上,第三透镜L3的物侧面S5和像侧面S6均为凸面,此时有利于入射光线会聚,使光线充分通过系统光阑,从而有利于提升像面亮度。
另外,第二实施例中光学系统10的各透镜参数由表3和表4给出,其中各结构和参数的定义可由第一实施例中得出,此处不加以赘述。
表3
表4
该实施例中的光学系统10满足以下关系:
第三实施例
参考图5,在第三实施例中,光学系统10由物侧至像侧依次包括具有负屈折力的第一透镜L1、具有负屈折力的第二透镜L2、具有正屈折力的第三透镜L3、光阑STO、具有正屈折力的第四透镜L4、具有负屈折力的第五透镜L5、具有正屈折力的第六透镜L6以及具有正屈折力的第七透镜L7。图6包括第三实施例中光学系统10的纵向球差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(%)。其中像散图和畸变图的纵坐标可理解为成像面S17上有效成像区域的对角线长的一半,单位为mm。像散图和畸变图为546nm波长下的曲线图。
第一透镜L1的物侧面S1为凸面,像侧面S2为凹面。
第二透镜L2的物侧面S3为凹面,像侧面S4为凸面。
第三透镜L3的物侧面S5为凸面,像侧面S6为平面。
第四透镜L4的物侧面S7为凸面,像侧面S8为凸面。
第五透镜L5的物侧面S9为凹面,像侧面S10为凹面。
第六透镜L6的物侧面S11为凸面,像侧面S12为凸面。
第七透镜L7的物侧面S13为凸面,像侧面S14为凸面。
以上,由于第三透镜L3的物侧面S5设置为凸面,且像侧面S6设置为平面,因此将有利于第三透镜L3在保持具有正屈折力的同时降低透镜的偏心敏感度,从而有利于提升组装良率,降低生产成本。另外,第三透镜的像侧面S6设置有红外滤光膜以滤除红外光。
另外,第三实施例中光学系统10的各透镜参数由表5和表6给出,其中各结构和参数的定义可由第一实施例中得出,此处不加以赘述。
表5
表6
面序号 | 3 | 4 | 11 | 12 | 13 | 14 |
K | -4.39E-01 | -1.23E+00 | -1.71E+00 | 4.00E+03 | 4.82E+00 | -1.18E+02 |
A4 | 3.96E-04 | 1.65E-04 | 1.59E-03 | 4.71E-03 | 1.14E-03 | -1.97E-03 |
A6 | 4.97E-05 | 9.33E-06 | -1.16E-04 | -1.56E-04 | -1.39E-04 | 1.98E-05 |
A8 | -5.34E-06 | -7.66E-07 | -1.89E-05 | -1.68E-05 | 7.42E-06 | 1.97E-06 |
A10 | 4.42E-07 | 8.28E-08 | 1.57E-06 | 1.46E-06 | -3.59E-08 | -1.33E-07 |
A12 | -1.30E-08 | -2.45E-09 | -7.20E-08 | -4.46E-08 | -2.71E-09 | 7.74E-09 |
A14 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 |
A16 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 |
A18 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 |
A20 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 |
该实施例中的光学系统10满足以下关系:
第四实施例
参考图7,在第四实施例中,光学系统10由物侧至像侧依次包括具有负屈折力的第一透镜L1、具有负屈折力的第二透镜L2、具有正屈折力的第三透镜L3、光阑STO、具有正屈折力的第四透镜L4、具有负屈折力的第五透镜L5、具有正屈折力的第六透镜L6以及具有正屈折力的第七透镜L7。图8包括第四实施例中光学系统10的纵向球差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(%)。其中像散图和畸变图的纵坐标可理解为成像面S17上有效成像区域的对角线长的一半,单位为mm。像散图和畸变图为546nm波长下的曲线图。
第一透镜L1的物侧面S1为凸面,像侧面S2为凹面。
第二透镜L2的物侧面S3为凹面,像侧面S4为凸面。
第三透镜L3的物侧面S5为凸面,像侧面S6为平面。
第四透镜L4的物侧面S7为凸面,像侧面S8为凸面。
第五透镜L5的物侧面S9为凹面,像侧面S10为凹面。
第六透镜L6的物侧面S11为凸面,像侧面S12为凸面。
第七透镜L7的物侧面S13为凸面,像侧面S14为凸面。
以上,由于第三透镜L3的物侧面S5设置为凸面,且像侧面S6设置为平面,因此将有利于第三透镜L3在保持具有正屈折力的同时降低透镜的偏心敏感度,从而有利于提升组装良率,降低生产成本。另外,第三透镜的像侧面S6设置有红外滤光膜以滤除红外光。
另外,第四实施例中光学系统10的各透镜参数由表7和表8给出,其中各结构和参数的定义可由第一实施例中得出,此处不加以赘述。
表7
表8
面序号 | 3 | 4 | 11 | 12 | 13 | 14 |
K | -4.56E-01 | -1.22E+00 | 2.07E+00 | -2.51E+05 | 1.33E+00 | -7.43E+01 |
A4 | 3.98E-04 | 1.65E-04 | 1.61E-03 | 4.72E-03 | 1.09E-03 | -1.98E-03 |
A6 | 5.04E-05 | 9.79E-06 | -1.14E-04 | -1.59E-04 | -1.39E-04 | 1.93E-05 |
A8 | -5.37E-06 | -8.02E-07 | -1.94E-05 | -1.68E-05 | 7.43E-06 | 1.93E-06 |
A10 | 4.44E-07 | 8.41E-08 | 1.60E-06 | 1.47E-06 | -3.35E-08 | -1.35E-07 |
A12 | -1.30E-08 | -2.45E-09 | -7.20E-08 | -4.46E-08 | -2.71E-09 | 7.74E-09 |
A14 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 |
A16 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 |
A18 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 |
A20 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 |
该实施例中的光学系统10满足以下关系:
第五实施例
参考图9,在第五实施例中,光学系统10由物侧至像侧依次包括具有负屈折力的第一透镜L1、具有负屈折力的第二透镜L2、具有正屈折力的第三透镜L3、光阑STO、具有正屈折力的第四透镜L4、具有负屈折力的第五透镜L5、具有正屈折力的第六透镜L6以及具有正屈折力的第七透镜L7。图10包括第五实施例中光学系统10的纵向球差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(%)。其中像散图和畸变图的纵坐标可理解为成像面S17上有效成像区域的对角线长的一半,单位为mm。像散图和畸变图为546nm波长下的曲线图。
第一透镜L1的物侧面S1为凸面,像侧面S2为凹面。
第二透镜L2的物侧面S3为凹面,像侧面S4为凸面。
第三透镜L3的物侧面S5为凸面,像侧面S6为平面。
第四透镜L4的物侧面S7为凸面,像侧面S8为凸面。
第五透镜L5的物侧面S9为凹面,像侧面S10为凹面。
第六透镜L6的物侧面S11为凸面,像侧面S12为凸面。
第七透镜L7的物侧面S13为凸面,像侧面S14为凸面。
以上,由于第三透镜L3的物侧面S5设置为凸面,且像侧面S6设置为平面,因此将有利于第三透镜L3在保持具有正屈折力的同时降低透镜的偏心敏感度,从而有利于提升组装良率,降低生产成本。另外,第三透镜的像侧面S6设置有红外滤光膜以滤除红外光。
另外,第五实施例中光学系统10的各透镜参数由表9和表10给出,其中各结构和参数的定义可由第一实施例中得出,此处不加以赘述。
表9
表10
该实施例中的光学系统10满足以下关系:
第六实施例
参考图11,在第六实施例中,光学系统10由物侧至像侧依次包括具有负屈折力的第一透镜L1、具有负屈折力的第二透镜L2、具有正屈折力的第三透镜L3、光阑STO、具有正屈折力的第四透镜L4、具有负屈折力的第五透镜L5、具有正屈折力的第六透镜L6以及具有正屈折力的第七透镜L7。图12包括第六实施例中光学系统10的纵向球差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(%)。其中像散图和畸变图的纵坐标可理解为成像面S17上有效成像区域的对角线长的一半,单位为mm。像散图和畸变图为546nm波长下的曲线图。
第一透镜L1的物侧面S1为凸面,像侧面S2为凹面。
第二透镜L2的物侧面S3为凹面,像侧面S4为凸面。
第三透镜L3的物侧面S5为凸面,像侧面S6为凸面。
第四透镜L4的物侧面S7为凸面,像侧面S8为凸面。
第五透镜L5的物侧面S9为凹面,像侧面S10为凹面。
第六透镜L6的物侧面S11为凸面,像侧面S12为凸面。
第七透镜L7的物侧面S13为凸面,像侧面S14为凹面。
以上,第三透镜L3的物侧面S5和像侧面S6均为凸面,此时有利于入射光线会聚,使光线充分通过系统光阑,从而有利于提升像面亮度。另外,第三透镜的像侧面S6设置有红外滤光膜以滤除红外光。
另外,第六实施例中光学系统10的各透镜参数由表11和表12给出,其中各结构和参数的定义可由第一实施例中得出,此处不加以赘述。
表11
表12
面序号 | 3 | 4 | 11 | 12 | 13 | 14 |
K | -8.50E-02 | -4.62E-01 | 0.00E+00 | -1.37E+02 | -8.49E+00 | 0.00E+00 |
A4 | 1.95E-04 | 1.12E-04 | -2.67E-04 | -2.60E-04 | -3.26E-04 | -1.10E-03 |
A6 | 2.02E-05 | 5.97E-06 | -2.49E-05 | -3.43E-05 | -4.06E-05 | -7.51E-06 |
A8 | -5.81E-07 | -1.45E-07 | -1.93E-06 | -8.04E-07 | 4.23E-07 | 1.38E-07 |
A10 | 2.27E-08 | 5.59E-09 | 1.19E-07 | 1.08E-07 | 6.25E-08 | 2.20E-08 |
A12 | 8.29E-21 | 1.51E-20 | 6.88E-21 | 6.64E-21 | 6.51E-21 | 3.91E-20 |
A14 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 |
A16 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 |
A18 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 |
A20 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 |
该实施例中的光学系统10满足以下关系:
第七实施例
参考图13,在第七实施例中,光学系统10由物侧至像侧依次包括具有负屈折力的第一透镜L1、具有负屈折力的第二透镜L2、具有正屈折力的第三透镜L3、光阑STO、具有正屈折力的第四透镜L4、具有负屈折力的第五透镜L5、具有正屈折力的第六透镜L6以及具有正屈折力的第七透镜L7。图14包括第七实施例中光学系统10的纵向球差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(%)。其中像散图和畸变图的纵坐标可理解为成像面S17上有效成像区域的对角线长的一半,单位为mm。像散图和畸变图为546nm波长下的曲线图。
第一透镜L1的物侧面S1为凸面,像侧面S2为凹面。
第二透镜L2的物侧面S3为凹面,像侧面S4为凸面。
第三透镜L3的物侧面S5为凸面,像侧面S6为平面。
第四透镜L4的物侧面S7为凸面,像侧面S8为凸面。
第五透镜L5的物侧面S9为凹面,像侧面S10为凹面。
第六透镜L6的物侧面S11为凸面,像侧面S12为凸面。
第七透镜L7的物侧面S13为凸面,像侧面S14为凸面。
以上,由于第三透镜L3的物侧面S5设置为凸面,且像侧面S6设置为平面,因此将有利于第三透镜L3在保持具有正屈折力的同时降低透镜的偏心敏感度,从而有利于提升组装良率,降低生产成本。另外,第三透镜的像侧面S6设置有红外滤光膜以滤除红外光。
另外,第七实施例中光学系统10的各透镜参数由表13和表14给出,其中各结构和参数的定义可由第一实施例中得出,此处不加以赘述。
表13
表14
面序号 | 3 | 4 | 11 | 12 | 13 | 14 |
K | -4.42E-01 | -1.08E+00 | -4.27E+02 | -7.41E+02 | -3.80E+00 | -2.75E+01 |
A4 | 3.29E-04 | 1.12E-04 | 6.02E-04 | 3.22E-03 | 1.12E-03 | -1.38E-03 |
A6 | 2.61E-05 | 1.44E-05 | -1.54E-04 | -2.05E-04 | -1.02E-04 | 4.10E-05 |
A8 | -3.65E-06 | -1.32E-06 | -1.67E-05 | -9.00E-06 | 5.90E-06 | 6.73E-07 |
A10 | 3.87E-07 | 9.89E-08 | 1.94E-06 | 1.39E-06 | 1.48E-09 | -8.03E-08 |
A12 | -1.30E-08 | -2.45E-09 | -7.20E-08 | -4.46E-08 | -2.71E-09 | 7.74E-09 |
A14 | 5.04E-31 | 5.24E-31 | 5.12E-31 | 5.28E-31 | 5.81E-31 | 5.18E-31 |
A16 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 |
A18 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 |
A20 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 | 0.00E+00 |
该实施例中的光学系统10满足以下关系:
参考图15,在本申请提供的一个实施例中,光学系统10与感光元件210组装以形成摄像模组20,感光元件210设置于第七透镜L7的像侧,即设置于光学系统10的像侧。一般地,感光元件210的感光表面与光学系统10的成像面S17重叠。感光元件210可以为CCD(ChargeCoupled Device,电荷耦合器件)或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor,互补金属氧化物半导体)。通过采用上述光学系统10,摄像模组20将拥有大角度的视场角,同时还具有优良的成像品质。
参考以上各具体实施例,在一些实施例中,第七透镜L7与系统的成像面S17之间还设置有保护玻璃L8,保护玻璃L8用于保护感光元件210。保护玻璃L8可以属于光学系统10中的一部分,或者也可以在光学系统10与感光元件210装配时一同安装至光学系统10与感光元件210之间。
在一些实施例中,感光元件210与光学系统10中的各透镜的距离相对固定,此时,摄像模组20为定焦模组。在另一些实施例中,可通过设置音圈马达等驱动机构以使感光元件210能够相对光学系统10中的各透镜相对移动,从而实现对焦效果。具体地,在装配上述各透镜的镜筒上设置有与驱动芯片电性连接的线圈,同时摄像模组20还设置有磁石,通过通电后的线圈与磁石之间的磁力作用以驱动镜筒相对感光元件210运动,从而实现对焦效果。在另一些实施例中,也可通过设置类似的驱动机构以驱动光学系统10中的部分透镜移动,从而实现光学变焦效果。
参考图16,本申请的一些实施例还提供了一种电子装置30,摄像模组20应用于电子装置30以使电子装置30具备摄像功能。具体地,电子装置30包括固定件310,摄像模组20安装于固定件310,固定件310可以是电路板、中框、壳体等部件。电子装置30可以是但不限于智能手机、智能手表、电子书阅读器、车载摄像设备(如行车记录仪)、监控设备、医疗设备(如内窥镜)、平板电脑、生物识别设备(如指纹识别设备或瞳孔识别设备等)、PDA(PersonalDigital Assistant,个人数字助理)、无人机等。具体地,在一些实施例中,电子装置30为智能手机,智能手机包括中框和电路板,电路板设置于中框,摄像模组20安装于智能手机的中框,且其中的感光元件210与电路板电性连接。摄像模组20可作为智能手机的前置摄像模组或者后置摄像模组。通过采用本申请实施例所提供的摄像模组20,电子装置30能够拥有大角度的拍摄视角,同时还将拥有优良的摄像质量。
参考图17,本申请的一些实施例还提供了一种汽车40。此时,当电子装置30为车载摄像设备时,电子装置30可作为汽车40的前视摄像装置、后视摄像装置或侧视摄像装置。具体地,汽车40包括车体410,电子装置30安装于车体410上。电子装置30可安装于车体410的前侧(如进气格栅处)、左前大灯、右前大灯、左后视镜、右后视镜、车尾箱盖板、车顶等任意位置。其次,也可在汽车40内设置显示设备,电子装置30与显示设备通信连接,从而,车体410上的电子装置30所获得的影像能够在显示设备上实时显示,让驾驶者能够获得车体410四周更大范围的环境信息,使驾驶者在行车和泊车时更为方便及安全。当设置有多个电子装置30以获取不同方位的景象时,电子装置30所获得的影像信息能够被合成,并能够以俯视图的形式呈现在显示设备上。
具体地,在一些实施例中,汽车40包括至少四个电子装置30,电子装置30分别安装在车体410的前侧(如进气格栅处)、左侧(如左后视镜处)、右侧(如右后视镜处)及后侧(如车尾箱盖板处),以构建汽车环视系统。汽车环视系统包括安装在车体410前后左右的四个(或更多个)电子装置30,多个电子装置30可同时采集汽车40四周的景象,随后经电子装置30采集到图像信息经过图像处理单元进行畸变还原、视角转化、图像拼接、图像增强等步骤,最终形成一幅汽车40四周的无缝隙的360°全景俯视图,并于显示设备上显示。当然,除了显示全景图,也可以显示任何一方位的单侧视图。另外,显示设备上也可配置配制与显示图像对应的标尺线以方便驾驶者准确地确定障碍物的方位和距离。
通过采用上述电子装置30,汽车40能够捕捉大角度范围的环境景象,并能够获得环境景象的清晰成像,从而使驾驶者或驾驶系统能够更及时准确地判断路况环境,进而降低行驶风险。
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实用新型的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。因此,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (17)
1.一种光学系统,其特征在于,由物侧至像侧依次包括:
具有负屈折力的第一透镜,所述第一透镜的物侧面为凸面,像侧面为凹面;
具有负屈折力的第二透镜,所述第二透镜的物侧面为凹面,像侧面为凸面;
具有正屈折力的第三透镜,所述第三透镜的物侧面为凸面;
具有正屈折力的第四透镜;
具有负屈折力的第五透镜;
具有正屈折力的第六透镜;
具有正屈折力的第七透镜;
所述光学系统还包括光阑,所光阑设置于第五透镜的物侧;
所述光学系统满足以下关系:
f6/f>5;
其中,f6为所述第六透镜的有效焦距,f为所述光学系统的有效焦距。
2.根据权利要求1所述的光学系统,其特征在于,所述第三透镜的像侧面为凸面或平面。
3.根据权利要求1所述的光学系统,其特征在于,满足以下关系:
1<RS1/RS2<6;
其中,RS1为所述第一透镜的物侧面于光轴处的曲率半径,RS2为所述第一透镜的像侧面于光轴处的曲率半径。
4.根据权利要求1所述的光学系统,其特征在于,满足以下关系:
-10<f2/f<-4;
其中,f2为所述第二透镜的有效焦距。
5.根据权利要求1所述的光学系统,其特征在于,满足以下关系:
0<D23/f<0.5;
其中,D23为所述第二透镜的像侧面至所述第三透镜的物侧面于光轴上的间隔距离。
6.根据权利要求1所述的光学系统,其特征在于,满足以下关系:
0.5<RS5/f3<1.5;
其中,RS5为所述第三透镜的物侧面于光轴处的曲率半径,f3为所述第三透镜的有效焦距。
7.根据权利要求1所述的光学系统,其特征在于,满足以下关系:
-1.5<f4/f5<-0.5;
其中,f4为所述第四透镜的有效焦距,f5为所述第五透镜的有效焦距。
8.根据权利要求1所述的光学系统,其特征在于,所述第四透镜的物侧面和像侧面均为凸面,所述第五透镜的物侧面和像侧面均为凹面,且所述第四透镜的像侧面与所述第五透镜的物侧面胶合。
9.根据权利要求1或8所述的光学系统,其特征在于,满足以下关系:
10<(nd5-nd4)*100<20;
其中,nd4为所述第四透镜的d光折射率,nd5为所述第五透镜的d光折射率。
10.根据权利要求1所述的光学系统,其特征在于,进一步满足以下关系:
7<f6/f<15。
11.根据权利要求1所述的光学系统,其特征在于,满足以下关系:
0.35<ΣCT17/TTL<0.65;
其中,ΣCT17为所述第一透镜至所述第七透镜中各透镜于光轴上的厚度之和,TTL为所述光学系统的光学总长。
12.根据权利要求1所述的光学系统,其特征在于,满足以下关系:
0.35<tan(FOV/2)/Imgh<0.75;
其中,FOV为所述光学系统的最大对角线视角,Imgh为所述光学系统于成像面上有效成像区域的对角线长度的一半,Imgh的单位为mm。
13.根据权利要求1所述的光学系统,其特征在于,满足以下关系:
f/EPD≤1.8;
其中,EPD为所述光学系统的入瞳直径。
14.根据权利要求1所述的光学系统,其特征在于,所述光学系统包括红外滤光膜,所述红外滤光膜设置于所述光学系统的其中一个透镜的物侧面或像侧面。
15.一种摄像模组,其特征在于,包括感光元件及权利要求1至14任意一项所述的光学系统,所述感光元件设置于所述光学系统的像侧。
16.一种电子装置,其特征在于,包括固定件及权利要求15所述的摄像模组,所述摄像模组设置于所述固定件。
17.一种汽车,其特征在于,包括车体及权利要求16所述的电子装置,所述电子装置设置于所述车体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202020286212.1U CN211698386U (zh) | 2020-03-10 | 2020-03-10 | 光学系统、摄像模组、电子装置及汽车 |
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CN113433660A (zh) * | 2021-06-29 | 2021-09-24 | 天津欧菲光电有限公司 | 成像透镜组、摄像模组、电子设备及汽车 |
WO2022082512A1 (zh) * | 2020-10-21 | 2022-04-28 | 欧菲光集团股份有限公司 | 光学成像系统、取像模组及电子装置 |
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- 2020-03-10 CN CN202020286212.1U patent/CN211698386U/zh active Active
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