光学系统、取像模组及电子设备技术方案

本发明专利技术涉及一种光学系统、取像模组及电子设备。光学系统包括具有负屈折力的第一透镜，物侧面于近光轴处为凸面，像侧面于近光轴处为凹面；具有正屈折力的第二透镜，物侧面于近光轴处为凸面，像侧面于近光轴处为凹面；具有正屈折力的第三透镜，物侧面于近光轴处为凸面，像侧面于近光轴处为凸面；具有负屈折力的第四透镜，物侧面于近光轴处为凹面，像侧面于近光轴处为凸面；具有正屈折力的第五透镜，物侧面于近光轴处为凸面，像侧面于近光轴处为凹面；光学系统满足：49

【技术实现步骤摘要】
光学系统、取像模组及电子设备


[0001]本专利技术涉及摄像领域，特别是涉及一种光学系统、取像模组及电子设备。

技术介绍

[0002]随着红外探测技术的迅速发展，红外感测镜头越来越广泛地应用于智能手机、平板电脑、电子阅读器、安防设备、扫地机等电子设备中。红外感测镜头在基于飞行时间法或结构光技术的电子设备中，与投射模组配合，能够获取被测物体的深度信息。红外探测镜头中，光学系统的广角设计有利于获取更多的场景信息，而光学系统的大光圈设计有利于提升成像质量。然而，目前的光学系统，难以兼顾广角与大光圈特性。

技术实现思路

[0003]基于此，有必要针对目前的光学系统难以兼顾广角与大光圈特性的问题，提供一种光学系统、取像模组及电子设备。
[0004]一种光学系统，沿光轴由物侧至像侧依次包括：
[0005]具有负屈折力的第一透镜，所述第一透镜的物侧面于近光轴处为凸面，像侧面于近光轴处为凹面；
[0006]具有正屈折力的第二透镜，所述第二透镜的物侧面于近光轴处为凸面，像侧面于近光轴处为凹面；
[0007]具有正屈折力的第三透镜，所述第三透镜的物侧面于近光轴处为凸面，像侧面于近光轴处为凸面；
[0008]具有负屈折力的第四透镜，所述第四透镜的物侧面于近光轴处为凹面，像侧面于近光轴处为凸面；
[0009]具有正屈折力的第五透镜，所述第五透镜的物侧面于近光轴处为凸面，像侧面于近光轴处为凹面；
[0010]且所述光学系统满足以下条件式：
[0011]49
>°
≤HFOV/FNO≤53
°
；
[0012]其中，HFOV为所述光学系统的最大视场角的一半，FNO为所述光学系统的光圈数。
[0013]上述光学系统，第一透镜具有负屈折力，且第一透镜的物侧面于近光轴处为凸面，使得第一透镜与像方各透镜相配合，有利于扩大光学系统的视场角；同时，也不会过度增大像差，从而兼顾大视场角与良好的成像质量。第二透镜具有正屈折力，配合第一透镜的负屈折力，在实现大视场角的同时有利于缩短光学系统的总长，从而有利于小型化设计的实现。第三透镜具有正屈折力，与物方及像方各透镜的屈折力相配合，有利于降低光学系统的屈折力敏感度。第四透镜具有负屈折力，有利于修正物方各透镜产生的色差。第四透镜的物侧面于近光轴处为凹面，像侧面于近光轴处为凸面，有利于校正物方各透镜产生的高阶像差，从而提升光学系统的成像质量。第五透镜具有正屈折力，与第三透镜的正屈折力相配合，有利于降低光学系统的屈折力敏感度。
[0014]在具有上述屈折力及面型特征的同时，满足上述条件式，有利于合理配置光学系统的半视场角与光圈数的比值，兼顾光学系统的大视场角与大光圈特性，使得光学系统在具备广角特性的同时，也能够具备大光圈特性，从而有利于增加光学系统的光通量，进而提升光学系统在弱光环境下的成像质量。当HFOV/FNO＜49
°
，光学系统在满足广角设计的同时无法兼顾大光圈特性，导致光学系统的成像质量下降。当HFOV/FNO＞53
°
，光学系统的视场角和系统通光量的配比失衡，在拥有大视角特性的同时无法对非有效光线实现有效遮挡，导致产生较为严重的场曲、像散、畸变等像差。
[0015]在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：
[0016]70
°
≤HFOV≤75
°
。有利于实现广角特性。
[0017]在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：
[0018]4≤TTL/f≤8；
[0019]其中，TTL为所述第一透镜的物侧面至所述光学系统的成像面于光轴上的距离，即所述光学系统的光学总长，f为所述光学系统的有效焦距。满足上述条件式时，能够合理配置光学系统的光学总长与有效焦距的比值，在扩大光学系统的视场角的同时还有利于缩短光学系统的总长，兼顾大视场角与小型化设计。
[0020]在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：
[0021]1.8≤ImgH/f≤2.5；
[0022]其中，ImgH为所述光学系统的最大视场角所对应的像高的一半，f为所述光学系统的有效焦距。满足上述条件式时，能够对光学系统的半像高及有效焦距的比值进行合理配置，有利于扩大光学系统的视场角，实现广角特性，同时还有利于增大光学系统的像高，从而使得光学系统能够匹配更大尺寸的感光元件，进而有利于提升光学系统的成像质量。
[0023]在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：
[0024]0.3≤CT14/TTL≤0.5；
[0025]其中，CT14为所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜及所述第四透镜于光轴上的厚度之和，TTL为所述第一透镜的物侧面至所述光学系统的成像面于光轴上的距离。满足上述条件式，有利于合理配置光学系统前四个透镜的中心厚度在光学总长中的占比，从而有利于缩短光学系统的系统总长。
[0026]在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：
[0027]0.1≤AT45/AT34≤25；
[0028]其中，AT45为所述第四透镜的像侧面至所述第五透镜的物侧面于光轴上的距离，AT34为所述第三透镜的像侧面至所述第四透镜的物侧面于光轴上的距离。满足上述条件式时，能够合理配置第四、五透镜的空气间隔与第三、四透镜的空气间隔的比值，从而有利于缩短光学系统的总长，同时，还能够缩小主光线角CRA(chief ray angle)，提高光接收效率，进而提高相对照度RI，实现调整与优化光学的性能，提升RI与优化CRA的效果。
[0029]在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：
[0030]15≤(f2*f4)/(f1*f3)≤90；
[0031]其中，f1为所述第一透镜的有效焦距，f2为所述第二透镜的有效焦距，f3为所述第三透镜的有效焦距，f4为所述第四透镜的有效焦距。满足上述条件式时，能够合理配置光学系统的光圈数、第二与第四透镜的有效焦距以及第一透镜、第三透镜与光学系统的有效焦
距，利用第二透镜及第四透镜适当的长焦，与第一透镜及第三透镜适当的短焦，从而使得各透镜屈折力的合理分配有利于扩大光学系统的视场角；另外，各透镜屈折力的配合，有利于控制第四透镜与第五透镜之间的空气间隔变化，从而有利于缩短光学系统的系统总长。
[0032]在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：
[0033]35≤Vd3+Vd4≤110；
[0034]其中，Vd3为所述第三透镜在940nm波长下的阿贝数，Vd4为所述第四透镜在940nm波长下的阿贝数。满足上述条件式时，能够合理配置第三透镜与第四透镜的材质，从而使得第三透镜与第四透镜能够有效校正光学系统的色差，提升光学系统的成像质量。
[0035]在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：
[0036]0.02≤(ET12+ET34)/(OAL12+OAL34本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光学系统，其特征在于，沿光轴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于近光轴处为凸面，像侧面于近光轴处为凹面；具有正屈折力的第二透镜，所述第二透镜的物侧面于近光轴处为凸面，像侧面于近光轴处为凹面；具有正屈折力的第三透镜，所述第三透镜的物侧面于近光轴处为凸面，像侧面于近光轴处为凸面；具有负屈折力的第四透镜，所述第四透镜的物侧面于近光轴处为凹面，像侧面于近光轴处为凸面；具有正屈折力的第五透镜，所述第五透镜的物侧面于近光轴处为凸面，像侧面于近光轴处为凹面；且所述光学系统满足以下条件式：49
°
≤HFOV/FNO≤53
°
；其中，HFOV为所述光学系统的最大视场角的一半，FNO为所述光学系统的光圈数。2.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，满足以下条件式：4≤TTL/f≤8；其中，TTL为所述第一透镜的物侧面至所述光学系统的成像面于光轴上的距离，f为所述光学系统的有效焦距。3.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，满足以下条件式：1.8≤ImgH/f≤2.5；其中，ImgH为所述光学系统的最大视场角所对应的像高的一半，f为所述光学系统的有效焦距。4.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，满足以下条件式：0.3≤CT14/TTL≤0.5；其中，CT14为所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜及所述第四透镜于光轴上的厚度之和，TTL为所述第一透镜的物侧面至所述光学系统的成像面于光轴上的距离。5.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，满足以下条件式：0.1≤AT45/AT3...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：江西欧迈斯微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：