光学系统、取像模组及双目立体视觉成像设备的制作方法

1.本实用新型涉及光学成像技术领域，特别是涉及一种光学系统、取像模组及电子设备。


背景技术：

2.目前，主流的双镜头立体成像技术主要有两种，第一种是搭配两组独立的光学镜头，通过分别收集两组光学镜头所成的图像，并对两个图像进行匹配，以最终获得立体图像。第二种是使两组独立的光学系统所成图像共同经一个成像组，通过成像组对两组光学模组所成图像进行二次成像以形成一个立体图像。
3.但是，目前的立体成像技术中，光学系统搭配的感光元件在水平方向上的尺寸通常小于竖直方向上的尺寸，导致水平方向视场角较小，难以满足大范围取像的需求。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对目前的光学系统水平方向视场角小的问题，提供一种光学系统、取像模组及双目立体视觉成像设备。
5.一种光学系统，沿光轴由物侧至像侧依次包括：
6.第一镜组，包括至少一片变形镜片与至少一片成像镜片；
7.孔径光阑；以及
8.第二镜组，包括至少一片变形镜片与至少一片成像镜片；
9.其中，所述变形镜片的物侧面与像侧面的其中一者为变形面，另一者为球面或平面，所述变形面能够使所述光学系统于第一方向及第二方向上的图像放大率不同，所述第一方向与所述第二方向为所述光学系统的成像面上两个互异的方向，所述第一镜组的至少一片变形镜片与所述第二镜组的至少一片变形镜片具有正负相反的屈折力，所述成像镜片具有屈折力，物侧的光线能够依次经所述第一镜组、所述孔径光阑及所述第二镜组后成像于所述成像面。
10.上述光学系统，设置变形镜片使得光学系统于第一方向及第二方向的其中一个方向上的图像放大率小于另外一个方向的图像放大率。当光学系统匹配感光元件时，将图像放大率较小的方向与感光元件的短边方向对应，能够提升感光元件短边方向上成像的信息量，从而扩大光学系统于图像放大率较小的方向上的视场角，进而当感光元件的短边尺寸较小时，在短边方向上也能够满足大范围取像的需求。另外，变形镜片的物侧面与像侧面的其中一者为变形面，只要对变形镜片的其中一表面于第一方向及第二方向上的截面的曲率进行设计，即可有效控制光学系统于第一方向及第二方向的图像放大率，相对于变形镜片的两表面均为变形面的情况而言，变形镜片的设计及加工更简单，光学系统在第一方向与第二方向上的图像放大率也能够得到更精确的设计。再者，变形镜片在进行图像变形时，容易产生非对称像差，而至少两片变形镜片具有正负相反的屈折力，两片具有正负相反的屈折力的变形镜片能够对彼此产生的非对称像差起到补偿作用，从而校正光学系统的非对称
像差，提升光学系统的成像质量。
11.在其中一个实施例中，所述光学系统具有最靠近物侧的第一表面以及最靠近像侧的第二表面，在所述光轴上，位于所述第一表面及所述第二表面之间的变形面为凹面。
12.在其中一个实施例中，变形面为凹面的变形镜片包括成像部以及承靠部，所述承靠部环绕所述成像部设置，所述变形面形成于所述成像部，所述承靠部朝向物侧与像侧的表面均为平面。
13.在其中一个实施例中，所述变形面在所述第一方向与所述第二方向的其中一个方向上的截面为平面，另外一个方向上的截面为凸面或凹面；或者
14.所述变形面在所述第一方向上的截面为凹面或凸面，所述变形面在所述第二方向上的截面为凹面或凸面，且所述变形面在所述第一方向上的截面的曲率与所述变形面在所述第二方向上的截面的曲率不同。
15.在其中一个实施例中，所述第一方向与所述第二方向相互垂直，所述光学系统在所述第一方向上的图像放大率小于所述光学系统在所述第二方向上的图像放大率；和/或
16.所述第一方向与所述第二方向相互垂直，所述光学系统在所述第一方向上的焦距大于所述光学系统在所述第二方向上的焦距。
17.在其中一个实施例中，所述孔径光阑的通光孔的形状为圆形或者椭圆形。
18.在其中一个实施例中，所述第一镜组沿光轴由物侧至像侧依次包括具有负屈折力的第一变形镜片、具有负屈折力的第二成像镜片、具有正屈折力的第三变形镜片以及具有正屈折力的第四成像镜片；
19.所述第二镜组沿光轴由物侧至像侧依次包括具有负屈折力的第五成像镜片、具有正屈折力的第六成像镜片、具有正屈折力的第七变形镜片、具有正屈折力的第八变形镜片以及具有负屈折力的第九变形镜片。
20.在其中一个实施例中，所述第一变形镜片的物侧面为变形面，所述第一变形镜片的物侧面于所述第一方向上的截面为平面，于所述第二方向上的截面为凸面；
21.所述第三变形镜片的物侧面为变形面，所述第三变形镜片的物侧面于所述第一方向上的截面为凹面，于所述第二方向上的截面为平面；
22.所述第七变形镜片的物侧面为变形面，所述第七变形镜片的物侧面于所述第一方向上的截面为平面，于所述第二方向上的截面为凹面；
23.所述第八变形镜片的像侧面为变形面，所述第八变形镜片的像侧面于所述第一方向上的截面为凹面，于所述第二方向上的截面为平面；
24.所述第九变形镜片的像侧面为变形面，所述第九变形镜片的像侧面于所述第一方向上的截面为平面，于所述第二方向上的截面为凸面。
25.在其中一个实施例中，所述第一镜组沿光轴由物侧至像侧依次包括具有负屈折力的第一成像镜片、具有负屈折力的第二变形镜片、具有负屈折力的第三变形镜片、具有正屈折力的第四成像镜片、具有负屈折力的第五成像镜片以及具有正屈折力的第六成像镜片；
26.所述第二镜组沿光轴由物侧至像侧依次包括具有正屈折力的第七成像镜片、具有正屈折力的第八成像镜片、具有负屈折力的第九成像镜片、具有负屈折力的第十变形镜片以及具有正屈折力的第十一变形镜片。
27.在其中一个实施例中，所述第二变形镜片的像侧面为变形面，所述第二变形镜片
的像侧面于所述第一方向上的截面为凹面，于所述第二方向上的截面为平面；
28.所述第三变形镜片的像侧面为变形面，所述第三变形镜片的像侧面于所述第一方向上的截面为平面，于所述第二方向上的截面为凹面；
29.所述第十变形镜片的像侧面为变形面，所述第十变形镜片的像侧面于所述第一方向上的截面为平面，于所述第二方向上的截面为凹面；
30.所述第十一变形镜片的像侧面为变形面，所述第十一变形镜片的像侧面于所述第一方向上的截面为凸面，于所述第二方向上的截面为平面。
31.在其中一个实施例中，所述第一镜组沿光轴由物侧至像侧依次包括具有负屈折力的第一成像镜片，具有负屈折力的第二变形镜片、具有负屈折力的第三成像镜片以及具有正屈折力的第四成像镜片；
32.所述第二镜组沿光轴由物侧至像侧依次包括具有正屈折力的第五成像镜片、具有正屈折力的第六成像镜片、具有正屈折力的第七成像镜片、具有负屈折力的第八成像镜片、具有正屈折力的第九变形镜片。
33.在其中一个实施例中，所述第二变形镜片的像侧面为变形面，所述第二变形镜片的像侧面于所述第一方向上的截面为凹面，于所述第二方向上的截面为平面；
34.所述第九变形镜片的像侧面为变形面，所述第九变形镜片的像侧面于所述第一方向上的截面为凸面，于所述第二方向上的截面为平面。
35.一种取像模组，包括感光元件以及上述任一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。
36.在其中一个实施例中，所述感光元件的感光面的形状大致呈方形，所述感光元件包括短边与长边，所述第一方向对应所述感光元件的短边方向，所述第二方向对应所述感光元件的长边方向。
37.一种双目立体视觉成像设备，包括壳体以及两组如上述任一实施例所述的取像模组，两组所述取像模组均安装于所述壳体内，两组所述取像模组能够分别对待测物体进行取像。
附图说明
38.图1为第一实施例中光学系统于第一方向上的截面的示意图；
39.图2为第一实施例中光学系统于第二方向上的截面的示意图；
40.图3为一些实施例中变形镜片的剖面示意图；
41.图4为一些实施例中变形镜片的结构示意图；
42.图5为第一实施例中光学系统的孔径光阑的通光孔为圆形的mtf曲线图；
43.图6为第一实施例中光学系统的孔径光阑的通光孔为椭圆形的mtf曲线图；
44.图7为第二实施例中光学系统于第一方向上的截面的示意图；
45.图8为第二实施例中光学系统于第二方向上的截面的示意图；
46.图9为第三实施例中光学系统于第一方向上的截面的示意图；
47.图10为第三实施例中光学系统于第二方向上的截面的示意图。
48.其中，100、光学系统；101、第一镜组；102、第二镜组；sto、孔径光阑；111、成像部；112、承靠部；120、保护玻璃；200、取像模组；210、感光元件。
具体实施方式
49.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
50.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
51.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
52.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
53.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
54.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，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”另一个元件，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。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
55.请参见图1和图2，图1示出了一些实施例中光学系统100于第一方向上的截面的示意图，图2示出了一些实施例中光学系统100于第二方向上的截面的示意图。其中，第一方向与第二方向为光学系统100的成像面上两个互异的方向。光学系统100在第一方向上的图像放大率与在第二方向上的图像放大率不同，使得光学系统100具备图像变形功能，换言之，光学系统100所成的图像在第一方向上与第二方向上的缩放比例不同。
56.具体地，光学系统100沿光轴由物侧至像侧依次包括第一镜组101、孔径光阑sto以及第二镜组102，来自物侧的光线能够依次经第一镜组101、孔径光阑sto以及第二镜组102后成像于光学系统100的成像面。第一镜组101包括至少至少一片变形镜片与至少一片具有
屈折力的成像镜片，第二镜组102包括至少一片变形镜片与至少一片具有屈折力的成像镜片。例如，在图1和图2所示的实施例中，第一镜组101包括四片镜片，第二镜组102包括五片镜片。其中，光学系统100的第一、第三、第七、第八及第九片镜片为变形镜片，第二、第四、第五和第六片镜片为成像镜片。换言之，在图1和图2所示的实施例中，第一镜组101包括第一变形镜片l1、第二成像镜片l2、第三变形镜片l3以及第四成像镜片l4，第二镜组102包括第五成像镜片l5、第六成像镜片l6、第七变形镜片l7、第八变形镜片l8以及第九变形镜片l9。
57.成像镜片可以为球面镜片和非球面镜片。变形镜片的物侧面与像侧面的其中一者为变形面，另一者为球面或平面，例如，在图1所示的实施例中，第一变形镜片l1的物侧面s1为变形面，像侧面s2为凹面，且像侧面s2为球面。物侧面与像侧面的其中一者为变形面，能够使得光学系统100于第一方向及第二方向上的图像放大率不同，以实现图像变形功能，另一者为球面或平面，当另一者为球面时，能够为变形镜片提供屈折力，以调节光线，使光线更好地于成像面成像。
58.上述光学系统100，设置具有变形面的变形镜片，使得光学系统100于第一方向及第二方向的其中一个方向的图像放大率小于另外一个方向的图像放大率，例如，在一些实施例中，光学系统100于第一方向上的图像放大率小于光学系统100于第二方向上的放大率，且第一方向可以为水平方向，第二方向可以为竖直方向。由此，在成像面的尺寸不变时，能够提升光学系统100所成图像在第一方向上携带的信息量，进而扩大光学系统100于第一方向上的视场角，以满足大范围取像的需求。
59.另外，变形镜片的物侧面与像侧面中仅其中一者为变形面，只需要对变形镜片的其中一表面于第一方向和第二方向上的截面的曲率进行设计，即可有效控制光学系统100于第一方向及第二方向上的图像放大率，使得变形镜片的设计和加工更加简单，同时也能够使得光学系统100的图像变形得到精确设计和控制。
60.进一步地，在一些实施例中，第一镜组101的至少一片变形镜片与第二镜组102的至少一片变形镜片具有正负相反的屈折力，具有正负相反的屈折力的两片变形镜片能够对彼此产生的非对称相差起到补偿作用，从而校正光学系统100的非对称像差，提升光学系统100的成像质量。例如，在图1和图2所示的实施例中，第一变形镜片l1具有负屈折力、第三变形镜片l3具有正屈折力，第七变形镜片l7具有正屈折力，第八变形镜片l8具有正屈折力，第九变形镜片l9具有负屈折力。通过合理分配变形镜片的正负屈折力，能够有效校正光学系统100的非对称像差，配合多片成像镜片的屈折力对光线的调节，使得光线能够更好地成像于成像面。
61.一并参见图1、图3和图4，图3和图4分别示出了一些实施例中变形镜片的示意图。在一些实施例中，光学系统100具有最靠近物侧的第一表面及最靠近像侧的第二表面，例如，在图1所示的实施例中，第一表面即为第一变形镜片l1的物侧面，第二表面即为第九变形镜片l9的像侧面。且在光学系统100的光轴上，位于任意两片镜片之间的变形镜片的变形面为凹面。例如，在图1所示的实施例中，第一变形镜片l1的物侧面最靠近物侧，第九变形镜片l9的像侧面最靠近像侧，位于第一变形镜片l1的物侧面及第九变形镜片l9的像侧面之间的第三变形镜片l3、第七变形镜片l7以及第八变形镜片l8的变形面均为凹面。且变形面为凹面的变形镜片包括成像部111以及承靠部112，承靠部112环绕成像部111设置或者设置于成像部111的两侧，变形面形成与成像部111，例如图3和图4所示的变形面a，承靠部112朝向
物侧于像侧面的表面均为平面。
62.需要说明的是，成像部111即可理解为变形镜片的光学有效径部分，承靠部112可以理解为变形镜片用于与物侧或像侧镜片相承靠的结构。可以理解的是，若变形面为凸面，变形面与相邻透镜或机构件承靠时，凸起的变形面直接与镜片或机构件抵接，由于变形面具有曲率，且变形面于第一方向上及第二方向上的曲率不同，容易导致变形镜片与相邻镜片的相对位置发生偏移，镜片之间的承靠不稳定。而变形面均为凹面，则变形面相对承靠部112内凹，因而变形面与相邻的镜片承靠时，变形面不会与镜片接触，仅通过承靠部112的平面与相邻的镜片承靠，从而使得相邻镜片之间的承靠更加稳定。
63.可以理解的是，图3和图4仅示意性示出了其中一些实施例中光学系统100其中一片变形镜片的示意图，其他变形镜片的结构可由上述记载推得，只要位于任意第一表面与第二表面之间的变形镜片的变形面呈凹面，能够通过承靠部112与相邻镜片稳定承靠即可。当然，当最靠近物侧或像侧的表面为变形面时，由于该变形面无需与其他镜片相承靠，因而可设置为凸面，例如，在图1和图2所示的实施例中，第一变形镜片l1的物侧面s1与第九变形镜片l9的像侧面s18为凸面，以更好地调节光线，使光线在成像面上成像。
64.请再参考图1和图2，变形面的具体设置方式不限，只要能够使得光学系统100在第一方向上与第二方向上的图像放大率不同。具体地，在一些实施例中，变形面可以为柱面，变形面在第一方向与第二方向的其中一个方向上的截面为平面，另外一个方向上的截面为凸面或凹面。例如，第一变形镜片l1的物侧面s1为变形面，物侧面s1在第一方向上的截面为平面，在第二方向上的截面为凸面。在另一些实施例中，变形面还可以为双锥面，则变形面在第一方向与第二方向上的截面均为凹面或凸面，且变形面在第一方向上的截面的曲率与变形面在第二方向上的截面的曲率不同。在又一些实施例中，光学系统100的多片变形镜片中，部分变形镜片的变形面为柱面，而另一部分的变形镜片的变形面为双锥面。
65.一并参考图1、图2、图5和图6所示，图5示出了图1所示的实施例中光学系统100的孔径光阑sto的通光孔为圆形时，光学系统100中心视场的mtf曲线图，图6示出了图1所示的而实施例中光学系统100的孔径光阑sto的通光孔为椭圆形时，光学系统100中心视场的mtf曲线图。其中，虚线为光学系统100的弧矢方向(sagittal)mtf曲线图，实线为光学系统100的子午方向(tangential)mtf曲线图。在一些实施例中，光学系统100还包括孔径光阑sto，孔径光阑sto设置于变形镜片的物侧或像侧，或者设置于任意两片变形镜片之间。例如，在图1所示的实施例中，孔径光阑sto设置于第四成像镜片l4与第五成像镜片l5之间。
66.由于光学系统100采用变形镜片，光学系统100在第一方向与第二方向上的有效焦距不同。且在一些实施例中，光学系统100在第一方向上的有效焦距小于光学系统100在第二方向上的有效焦距。有效焦距越小，对光线的会聚作用越强，因而光学系统100在第一方向上的图像放大率小于光学系统100在第二方向上的图像放大率，进而使得光学系统100在第一方向上的光圈数(fno)小于光学系统100在第二方向上的光圈数。例如，在图1和图2所示的实施例中，光学系统100在第一方向上的有效焦距为0.6mm，在第二方向上的有效焦距为0.85mm。当孔径光阑sto的通光孔为圆形，例如，孔径光阑sto在第一方向上与在第二方向上的有效孔径均为0.13mm时，光学系统100在第一方向上的光圈数为4.6，在第二方向上的光圈数为6.5。
67.可以理解的是，光学系统100的光圈越大，即光圈数越小，镜头的衍射极限越好，有
利于提高光学系统100的mtf值。因而，参考图5所示，采用通光孔为圆形的孔径光阑sto，有利于增大光学系统100在第一方向上的mtf值，同时使得光学系统100在第二方向上光圈较小，进而使得光学系统100具有更大的景深范围。综上，当光学系统100采用变形镜片时，采用通光孔为圆形的孔径光阑sto，有利于增大光学系统100的景深范围，以提升光学系统100的适用范围。
68.当然，在另一些实施例中，孔径光阑sto的通光孔也可为椭圆形，通过对孔径光阑sto在第一方向与第二方向上的孔径进行设计，使得光学系统100在第一方向与第二方向上的光圈数相等。例如，在图6所示的实施例中，孔径光阑sto在第一方向上的有效孔径为0.09mm，在第二方向上的有效孔径为0.13mm，则光学系统100在第一方向上与第二方向上的光圈数均为6.5。由此，参考图6所示，采用通光孔为椭圆形的孔径光阑sto，能够使得光学系统100在第一方向与第二方向上的mtf曲线对称。
69.根据上述各实施例的描述，以下提出更为具体的实施例及附图予以详细说明，且在以下的三个实施例中，第一方向均为水平方向，第二方向均为竖直方向。
70.第一实施例
71.请参见图1和图2，第一镜组101沿光轴由物侧至像侧依次包括具有负屈折力的第一变形镜片l1、具有负屈折力的第二成像镜片l2、具有正屈折力的第三变形镜片l3以及具有正屈折力的第四成像镜片l4；第二镜组具有负屈折力的第五成像镜片l5、具有正屈折力的第六成像镜片l6、具有正屈折力的第七变形镜片l7、具有正屈折力的第八变形镜片l8以及具有负屈折力的第九变形镜片l9。在一些实施例中，光学系统100还包括保护玻璃120，保护玻璃120设置于最后一片镜片与像面s19之间。
72.第一变形镜片l1的物侧面s1、第三变形镜片l3的物侧面s5、第七变形镜片l7的物侧面s13、第八变形镜片l8的像侧面s16以及第九变形镜片l9的像侧面s18为变形面。第一变形镜片l1的物侧面s1于第一方向上的截面为平面，于第二方向上的截面为凸面。第三变形镜片l3的物侧面s5于第一方向上的截面为凹面，于第二方向上的截面为平面。第七变形镜片l7的物侧面s13于第一方向上的截面为平面，于第二方向上的截面为凹面。第八变形镜片l8的像侧面s16于第一方向上的截面为凹面，于第二方向上的截面为平面。第九变形镜片l9的像侧面s18于第一方向上的截面为平面，于第二方向上的截面为凸面。以上变形面共同配合使得光学系统100具备图像变形功能。
73.另外，光学系统100的各项参数由表1给出，其中，由物面(图未示出)至像面s19的各元件依次按照表1从上至下的各元件的顺序排列，面序号s1和面序号s2分别为第一变形镜片l1的物侧面s1和像侧面s2，即同一镜片中，面序号较小的表面为物侧面，面序号较大的表面为像侧面，第一变形透镜l1的“厚度”参数列中的第一个数值为该镜片于光轴上的厚度，第二个数值为该镜片的像侧面至像侧方向的后一表面于光轴上的距离，fx为光学系统100于第一方向上的有效焦距，fy为光学系统100于第二方向上的有效焦距，rx为镜片对应表面于第一方向上的截面的曲率，ry为镜片对应表面于第二方向上的截面的曲率，其他实施例也相同。变形镜片另一表面的面型以及成像镜片的屈折力及面型也可由表1获得，此处不再赘述。
74.表1
[0075][0076]
进一步地，光学系统100的图像变形数据于表2给出，其中，fovx、fovy分别为光学系统100于第一方向及第二方向上的最大视场角，fx、fy分别为光学系统100于第一方向及第二方向上的有效焦距，“无变形镜片”一栏可理解为各变形镜片均用平板玻璃取代时光学系统100的参数数值，“仅第一片镜片为变形镜片”可理解为除第一变形镜片l1外，其他变形镜片均用平板玻璃取代时光学系统100的参数数值，其他栏以及其他实施例的概念可由上述记载推得。
[0077]
表2
[0078][0079]
由表2可以推得，光学系统100的多片变形镜片中，第一变形镜片l1对第一方向及第二方向画面比例的改变程度更大，因而可理解为，在第一实施例中，第一变形镜片l1的物侧面s1在图像变形中起主要作用，而第三变形镜片l3、第七变形镜片l7、第八变形镜片l8以及第九变形镜片l9能够对第一变形镜片l1在第一方向与第二方向上产生的不对称像差起
补偿作用，从而提升光学系统100的成像质量。
[0080]
第二实施例
[0081]
请参见图7和图8，图7示出了第二实施例中光学系统100于第一方向上的截面的示意图，图8示出了第二实施例中光学系统100于第二方向上的截面的示意图。第一镜组101沿光轴由物侧至像侧依次包括具有负屈折力的第一成像镜片l1、具有负屈折力的第二变形镜片l2、具有负屈折力的第三变形镜片l3、具有正屈折力的第四成像镜片l4、具有负屈折力的第五成像镜片l5以及具有正屈折力的第六成像镜片l6；第二镜组102沿光轴由物侧至像侧依次包括具有正屈折力的第七成像镜片l7、具有正屈折力的第八成像镜片l8、具有负屈折力的第九成像镜片l9、具有负屈折力的第十变形镜片l10、具有正屈折力的第十一变形镜片l11以及保护玻璃120。像面s23为光学系统100的成像面。
[0082]
第二变形镜片l2的像侧面s4、第三变形镜片l3的像侧面s6、第十变形镜片l10的像侧面s20以及第十一变形镜片l11的像侧面s22为变形面。第二变形镜片l2的像侧面s4于第一方向上的截面为凹面，于第二方向上的截面为平面。第三变形镜片l3的像侧面s6于第一方向上的截面为平面，于第二方向上的截面为凹面。第十变形镜片l10的像侧面s20于第一方向上的截面为平面，于第二方向上的截面为凹面。十一变形镜片l11的像侧面l22于第一方向上的截面为凸面，于第二方向上的截面为平面。
[0083]
光学系统100的各项参数由表3给出，各参数的定义可由第一实施例推得，此处不再赘述。
[0084]
表3
[0085]
[0086][0087]
光学系统100的图像变形数据于表4给出。
[0088]
表4
[0089][0090]
由表4可以推得，在第二实施例中，第二变形镜片l2与第十一变形镜片l11起主要的减小光学系统100于第一方向上的有效焦距的作用，第十变形镜片l10起主要的增大光学系统100于第二方向上的有效焦距的作用。第三变形镜片l3能够对第二变形镜片l2、第十变形镜片l10以及第十一变形镜片l11在第一方向与第二方向上产生的不对称像差进行补偿，校正光学系统100的像差和像散，进而提升光学系统100的成像质量。
[0091]
第三实施例
[0092]
请参见图9和图10，图9示出了第三实施例中光学系统100于第一方向上的截面的示意图，图10示出了第三实施例中光学系统100于第二方向上的截面的示意图。第一镜组101沿光轴由物侧至像侧依次包括具有负屈折力的第一成像镜片l1，具有负屈折力的第二变形镜片l2、具有负屈折力的第三成像镜片l3以及具有正屈折力的第四成像镜片l4；第二镜组102沿光轴由物侧至像侧依次包括具有正屈折力的第五成像镜片l5、具有正屈折力的第六成像镜片l6、具有正屈折力的第七成像镜片l7、具有负屈折力的第八成像镜片l8、具有正屈折力的第九变形镜片l9以及保护玻璃120。
[0093]
第二变形镜片l2的像侧面s4以及第九变形镜片l9的像侧面s18为变形面。第二变形镜片l2的像侧面s4于第一方向上的截面为凹面，于第二方向上的截面为平面。第九变形镜片l9的像侧面s18于第一方向上的截面为凸面，于第二方向上的截面为平面。
[0094]
光学系统100的各项参数由表5给出，各参数的定义可由第一实施例推得，此处不再赘述。
[0095]
表5
sensor)。在一些实施例中，感光元件210的感光面的形状大致呈方形，感光元件210包括短边与长边，第一方向对应感光元件210的短边方向，第二方向对应感光元件210的长边方向。在取像模组200中采用上述光学系统100，在感光元件210的尺寸不变时，能够扩大光学系统100于感光元件210的短边方向上的最大视场角，以提高光学系统100的取像效率，使光学系统100更容易获取待测物体的完整图像信息。
[0102]
进一步地，上述任一实施例所述的取像模组200可与壳体组装形成电子设备(图未示出)，取像模组200安装于壳体内。具体地，电子设备可以为但不限于便携电话机、视频电话、智能手机、电子书籍阅读器、行车记录仪等车载摄像设备或智能手表等可穿戴装置。
[0103]
更进一步地，在一些实施例中，电子设备还可以为立体影像内窥镜、头戴式三维成像仪等具有双目立体视觉成像功能的双目立体视觉成像设备。电子设备用于对待测物体进行立体成像，电子设备包括两个取像模组200，待测物体位于两个取像模组200的物侧，且两个取像模组200的光轴成一定角度，以此实现从两个不同的角度分别对取像模组200取像。电子设备还可包括图像处理模组，以对两个取像模组200所获取的图像进行处理，通过匹配两个取像模组200所获取的图像，得到待测物体的三维信息。在另一些实施例中，光线经两组取像模组200后还可进入另一成像镜片组，以将两组取像模组200所称图像进行二次成像形成一个立体图像。
[0104]
可以理解的是，在一些实施例中，电子设备的图像模组还可具有图像还原功能，通过改变取像模组200获取的图像于第一方向及第二方向的比例，将图像还原为未经变形时的状态，以更直观地体现待测物体的图像信息。
[0105]
在电子设备中采用上述取像模组200，在感光元件210的尺寸不变时，能够扩大光学系统100于图像放大率较小的方向上的最大视场角，以提高光学系统100的取像效率，进而使电子设备更容易获取待测物体的完整图像信息。
[0106]
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。
[0107]
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。