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。一种光学系统包括：光阑；具有正屈折力的第一透镜，物侧面于近光轴处为凸面，像侧面于近光轴处为凹面；具有负屈折力的第二透镜，像侧面于圆周处为凹面；具有屈折力的第三透镜；具有正屈折力的第四透镜，物侧面于圆周处为凹面，像侧面于近光轴处为凸面；具有负屈折力的第五透镜，像侧面于近光轴处为凹面，像侧面于圆周处为凸面；光学系统满足：0.62mm≤EPD/2*tanHFOV

【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]近些年来，随着摄像技术的迅速发展，摄像镜头在智能手机、平板电脑、笔记本电脑、电子阅读器等便携式电子设备中的应用越来越广泛，其中电子设备的便携式设计，对摄像镜头的头部尺寸提出了更高的要求。小头部设计的摄像镜头，头部在轴向上的尺寸足够小，能够实现小头部设计，使得摄像镜头应用于电子设备中时，能够缩小镜筒的开孔，有利于电子设备的便携式设计。然而，目前的摄像镜头头部尺寸难以满足电子设备便携式设计的需求。

技术实现思路

[0003]基于此，有必要提供一种光学系统、取像模组及电子设备，以缩短摄像镜头的头部尺寸。
[0004]一种光学系统，沿光轴由物侧至像侧依次包括：
[0005]光阑；
[0006]具有正屈折力的第一透镜，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；
[0007]具有负屈折力的第二透镜，所述第二透镜的像侧面于圆周处为凹面；
[0008]具有屈折力的第三透镜；
[0009]具有正屈折力的第四透镜，所述第四透镜的物侧面于圆周处为凹面，像侧面于近光轴处为凸面；
[0010]具有负屈折力的第五透镜，所述第五透镜的像侧面于近光轴处为凹面，像侧面于圆周处为凸面；
[0011]且所述光学系统满足以下条件式：
[0012]0.62mm≤EPD/(2*tanHFOV)
‑
TT≤1.0mm；
[0013]其中，EPD为所述光学系统的入瞳直径，HFOV为所述光学系统的最大视场角的一半，TT为所述光阑至所述第一透镜的物侧面与光轴的交点于光轴方向上的距离。
[0014]上述光学系统，第一透镜具有正屈折力，有助于缩短光学系统的光学总长，以满足小型化设计的需求，同时有利于压缩各视场的光线走向，从而有利于降低光学系统的球差，满足光学系统高像质小型化的需求。第一透镜的像侧面于近光轴处为凹面，有利于为边缘光线的引入提供合理的光线入射角，从而有利于提升成像质量。第二透镜具有负屈折力，且像侧面于圆周处为凹面，有助于增大负光焦度效果，逐渐扩散第一透镜收缩的光线，降低光线偏折角度，并有利于校正第一透镜产生的像差。第四透镜具有正屈折力，有利于会聚内视场光线，收缩外视场光束口径，提升光学系统结构的紧凑型。第四透镜的物侧面于圆周处为凹面，有利于合理约束像侧面的曲率半径，从而有利于降低第四透镜的公差敏感性和杂散
光产生的风险。第五透镜的像侧面于近光轴处为凹面，有利于校正畸变、像散、场曲量，进而满足低像差高像质需求。第五透镜的像侧面于圆周处为凸面，能够使得光线在成像面上的入射角保持在合理范围，有利于光学系统获得大像面特性，满足高相对亮度和小感光元件匹配角需求。
[0015]上述条件式整体反映了光学系统的头部在轴向上的尺寸，决定了光学系统搭配镜筒下的最小开孔尺寸。满足上述条件式时，配合光学系统的前置光阑设计，有利于缩短光学系统的头部尺寸，从而缩短光学系统配置镜筒时镜筒的开孔尺寸，有利于提升光学系统的头部外观，也有利于光学系统的小型化设计。超过上述条件式的上面，光学系统的头部轴向尺寸过大，镜筒开孔无法缩小，不足满足镜头外观要求；低于上述条件式的下限，光学系统的头部轴向尺寸过小，光阑过度前移，从而难以提升边缘视场相对亮度，进而影响成像画面亮度分布和像质需求。
[0016]具备上述屈折力及面型特征并满足上述条件式，光学系统能够实现小型化设计和小头部设计，并具备大像面特性，从而拥有良好的成像质量。
[0017]在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：
[0018]21≤|R22/SAG22|≤260；
[0019]其中，R22为所述第二透镜的像侧面于光轴处的曲率半径，SAG22为所述第二透镜的像侧面于最大有效口径处的矢高，即所述第二透镜的像侧面与光轴的交点至所述第二透镜的像侧面最大有效口径处于光轴方向上的距离。满足上述条件式时，能够合理配置第二透镜的像侧面曲率半径与矢高的比值，有利于使得第二透镜承担较低的光焦度，利用合理的光焦度变化，使得第一透镜与第二透镜的组合能够快速汇聚光线，从而有利于以低偏折角度折射近轴光线，降低球差的引入；同时，合理配置第二透镜像侧面的面型也有利于使得边缘光线尽可能多的进入光学系统中，从而有利于使得边缘视场有足够的衍射极限与性能；另外还有利于使得第二透镜的面型不会过度弯曲，从而有助于降低第二透镜的公差敏感性。
[0020]在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：
[0021]0.15≤(CT2+CT3)/f≤0.22；
[0022]其中，CT2为所述第二透镜于光轴上的厚度，即所述第二透镜的中心厚度，CT3为所述第三透镜于光轴上的厚度，即所述第三透镜的中心厚度，f为所述光学系统的有效焦距。满足上述条件式时，能够合理配置第二透镜及第三透镜的中心厚度之和与光学系统的有效焦距的比值，有利于缩短光学系统的总长，实现小型化设计，同时有利于为透镜的非有效径的结构及成型合理性提供足够空间，从而有利于第二透镜与第三透镜的成型和组装。超过上述条件式的上限，第二透镜与第三透镜的中心厚度过大，不利于缩短光学系统的总长，从而不利于光学系统的小型化设计。低于上述条件式的下限，第二透镜与第三透镜的中心厚度不足，给组装工艺和成型工艺带来极大障碍，影响产品良率。
[0023]在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：
[0024]0.2mm≤CT2≤0.32mm。满足上述条件式时，有利于使得第二透镜具备足够大的中心厚度，从而有利于第二透镜的加工和成型，有利于降低第二透镜的公差敏感度；同时也有利于使得第二透镜的中心厚度不会过大，从而有利于光学系统的小型化设计。
[0025]在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：
[0026]0.34mm
‑1≤TTL/(IMGH*f)≤0.4mm
‑1；
[0027]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，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，有利于压缩光学系统的总长，从而满足小型化设计的需求；同时有利于光学系统获得大像面特性，从而具备良好的成像质量。超过上述条件式的上限，光学系统的总长过大，像面过小，不足以满足大像面小尺寸的需求；低于上述条件式的下限，光学系统的总长过短，结构过于紧凑，导致各透镜为完成光线汇聚而承担的屈折力过大，光线在各透镜中的偏转角过大，从而导致透镜设计难度大，面型易发生多次扭曲，增大了各透镜的公差敏感度，降低了光学系统的工艺性；同时，边缘视场光线被大范围渐晕约束，难以获得良好的相对照度，影响成像画面亮度分布。
[0028]在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：
[0029]3.7mm≤TTL≤4.6m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：光阑；具有正屈折力的第一透镜，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；具有负屈折力的第二透镜，所述第二透镜的像侧面于圆周处为凹面；具有屈折力的第三透镜；具有正屈折力的第四透镜，所述第四透镜的物侧面于圆周处为凹面，像侧面于近光轴处为凸面；具有负屈折力的第五透镜，所述第五透镜的像侧面于近光轴处为凹面，像侧面于圆周处为凸面；且所述光学系统满足以下条件式：0.62mm≤EPD/(2*tanHFOV)
‑
TT≤1.0mm；其中，EPD为所述光学系统的入瞳直径，HFOV为所述光学系统的最大视场角的一半，TT为所述光阑至所述第一透镜的物侧面与光轴的交点于光轴方向上的距离。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：21≤|R22/SAG22|≤260；其中，R22为所述第二透镜的像侧面于光轴处的曲率半径，SAG22为所述第二透镜的像侧面于最大有效口径处的矢高。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：0.15≤(CT2+CT3)/f≤0.22；其中，CT2为所述第二透镜于光轴上的厚度，CT3为所述第三透镜于光轴上的厚度，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：0.34mm
‑1≤TTL/(IM...

【专利技术属性】
技术研发人员：党绪文，杨健，李明，
申请(专利权)人：江西晶超光学有限公司，
类型：发明
国别省市：