1.本技术涉及光学系统技术领域,特别是涉及一种光学系统、摄像模组及电子设备。
背景技术:
2.随着科学技术的进步与社会的发展,无人机在越来越多的行业中发挥重要作用。例如,在植保领域,利用无人机作为飞行平台,搭载药箱、喷洒设备或者监测设备,对农田进行喷药或者数据采集;在街景拍摄方面,利用携带摄像机装置的无人机,开展大规模航拍,实现空中俯瞰的效果;在环保领域,可利用无人机进行环境监测、环境执法、环境治理;在灾后救援方面,利用搭载了高清拍摄装置的无人机对受灾地区进行航拍,提供最新影像。
3.因此,人们对无人机的拍摄能力有更高的要求,希望可以同时具备较大视场角的拍摄,同时确保成像像素较高。
技术实现要素:
4.本技术实施例提供了一种光学系统、摄像模组及电子设备,通过对六个透镜屈折力以及面型的合理组合设计,提供的光学系统能同时满足较大的视场角拍摄,且具有成像像素较高的特性。所述技术方案如下:
5.第一方面,本技术实施例提供了一种光学系统,所述光学系统沿光轴由物侧至像侧依次包括:
6.第一透镜,所述第一透镜具有正屈折力,所述第一透镜的物侧面于近所述光轴处为凹面,所述第一透镜的像侧面于近所述光轴处为凸面;
7.第二透镜,所述第二透镜具有正屈折力,所述第二透镜的物侧面于近所述光轴处为凸面,所述第二透镜的像侧面于近所述光轴处为凹面;
8.第三透镜,所述第三透镜具有正屈折力,所述第三透镜的像侧面于近所述光轴处为凸面;
9.第四透镜,所述第四透镜具有负屈折力,所述第四透镜的物侧面于近所述光轴处为凹面,所述第四透镜的像侧面于近所述光轴处为凸面;
10.第五透镜,所述第五透镜具有正屈折力,所述第五透镜的物侧面于近所述光轴处为凹面,所述第五透镜的像侧面于近所述光轴处为凸面;
11.第六透镜,所述第六透镜具有负屈折力,所述第六透镜的物侧面于近光轴处为凸面,所述第六透镜的像侧面于近光轴处为凹面;
12.其中,所述光学系统满足以下条件式:
13.1<f
12/
f
36
<5.5;
14.其中,f
12
为所述第一透镜与所述第二透镜的组合焦距,f
36
为所述第三透镜、所述第四透镜、所述第五透镜与所述第六透镜的组合焦距。
15.基于本技术实施例:通过对六个透镜屈折力以及面型的合理组合设计,可以使光学系统拥有较大的视场角,提升光学系统的成像质量,有利于实现光学系统的高像素成像;
同时,通过满足上述条件式的光学系统,将靠近物体侧的第一透镜和第二透镜设为正透镜组,为光学系统提供正屈折力,可以聚焦入射的光束,同时,有效控制第三透镜、第四透镜、第五透镜与第六透镜的组合焦距,合理的屈光力使收集的光束可以平滑折转,以使采集的光学信息可以有效的传递至成像面,有利于光学系统高像素成像;当f
12
/f
36
≥5.5时,第一透镜与第二透镜为光学系统提供的屈折力不足,不利于大角度的光线入射至成像面,从而不利于扩大光学系统的视场角范围;当f
12
/f
36
≤1时,第一透镜与第二透镜为光学系统提供的屈折力过强,以使光线折转角度过大,容易产生较强的像散和色差,不利于光学系统的高分辨率成像。
16.在其中一些实施例中,所述光学系统满足以下条件式:
17.8<f1/f<47
18.其中,f1为所述第一透镜的焦距,f为所述光学系统的有效焦距。
19.基于上述实施例:通过对第一透镜的焦距与光学系统的有效焦距比值的合理限定,将靠近物体侧的第一透镜设为正透镜,为光学系统提供正屈折力,可以聚焦入射的大角度光束,有利于满足较大的视场角拍摄,此外,通过对光学系统有效焦距的合理限定,可以控制光学系统的屈光力,通过控制光路折转角度进而可以控制光学系统的尺寸大小,有利于实现光学系统的小型化。
20.在其中一些实施例中,所述光学系统满足以下条件式:
21.1.5<ct3/|sag
s7
|<2.5;
22.其中,ct3为所述第三透镜于所述光轴上的厚度,sag
s7
为所述第三透镜的像侧面最大有效径处的矢高。
23.基于上述实施例:通过合理限定第三透镜于光轴上的厚度与第三透镜的像侧面最大有效径处的矢高之间的关系,可以避免第三透镜厚度过大或像侧面过于弯曲,进而降低透镜制造难度,从而降低生产加工的成本;同时,避免透镜表面过于弯曲,也降低了透镜边缘视场像差产生的可能性,有利于提升所述光学系统的成像质量。
24.在其中一些实施例中,所述光学系统满足以下条件式:
25.1.5<ct5/et5<3;
26.其中,ct5为所述第五透镜于所述光轴处的厚度,et5为所述第五透镜的物侧面的最大有效径处至所述第五透镜的像侧面的最大有效径处在平行于所述光轴方向上的厚度。
27.基于上述实施例:通过合理限定第五透镜的边缘厚度与中心厚度之间的关系,有利于透镜的加工成型,从而可以提高生产加工的良品率;同时,合理控制透镜的厚薄比,可以避免透镜面型过于弯曲,降低了透镜边缘视场像差产生的可能性,有利于提升所述光学系统的成像质量。
28.在其中一些实施例中,在所述第一透镜的物侧面和像侧面、所述第六透镜的物侧面和像侧面中的至少一个面设有至少一个反曲点。
29.基于上述实施例:通过在第一透镜的物侧面和像侧面、第六透镜的物侧面和像侧面中设置至少一个面设有至少一个反曲点,有利于光学系统边缘视场的像素优化,进而提升周边视场的影像品质,同时,可有效压制离轴视场光线入射于图像传感器上的角度,提升电子感光元件的响应效率。
30.在其中一些实施例中,所述光学系统满足以下条件式:
31.‑
15.6<(r
s8
r
s9
)/(r
s8
‑
r
s9
)<
‑
1.9;
32.其中,r
s8
为所述第四透镜的物侧面于所述光轴处的曲率半径,r
s9
为所述第四透镜的像侧面于所述光轴处的曲率半径。
33.基于上述实施例:通过合理限定第四透镜的物侧面与像侧面之间的曲率半径关系,有利于控制透镜的屈光力,进而抑制像散的产生;也有利于减小周边视角的光线入射至成像面的角度,进而有利于提升光学系统的成像质量。
34.在其中一些实施例中,所述光学系统满足以下条件式:
35.41.4
°
<(fov*f)/(2*imgh)<43.7
°
;
36.其中,fov为所述光学系统的最大视场角,f为所述光学系统的有效焦距, imgh为所述光学系统的最大视场角所对应的像高的一半。
37.基于上述实施例:通过对光学系统的最大视场角和最大视场角所对应的像高一半之间的合理限定,可以使光学系统具有较大视场角的同时仍具有较大的有效焦距,有利于光学系统捕捉远距离或近距离被摄物体的细节,此外,光学系统还具有大像面特性,从而具备良好的光学成像性能,进而有利于实现光学系统高像素的特征。
38.在其中一些实施例中,所述光学系统满足以下条件式:
39.3.5<ttl/d
16
<5;
40.其中,ttl为所述第一透镜的物侧面至成像面于所述光轴上的距离,d
16
为所述第一透镜至所述第六透镜于所述光轴上的空气间隔之和。
41.基于上述实施例:通过合理限定第一透镜物侧面至成像面在光轴上的距离,与第一透镜至第六透镜在光轴上的空气间隔之和之间的关系,可以限定光学系统中各透镜之间的尺寸关系,便于各透镜间保持紧凑间隔,同时也具有足够空间便于各透镜组装,有利于优化光学系统的结构,进而有利于实现光学系统的小型化特性。
42.在其中一些实施例中,所述光学系统满足以下条件式:
43.2<2*imgh/f<2.5;
44.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。
45.基于上述实施例:通过合理限定光学系统的有效焦距与最大视场角所对应像高一半之间的关系,光学系统具有大像面的特征,可以有效的修正光学系统的畸变,减小光学系统的成像像差,提高成像画面亮度,进而保证光学系统的成像画质,实现光学系统高像素的特征;同时,限制了光学系统的有效焦距,可以控制光学系统的屈光力,通过控制光路折转角度进而可以控制光学系统的整体尺寸,进而有利于实现光学系统的小型化特点。
46.第二方面,本技术实施例提供了一种摄像模组,包括光学系统及图像处理装置,图像处理装置设置在光学系统的像侧。
47.基于本技术实施例:通过对六个透镜屈折力以及面型的合理组合设计,可以使光学系统拥有较大的视场角,提升光学系统的成像质量,实现光学系统的高像素成像;同时,通过对光学系统各透镜组合焦距的限定,可以控制光学系统的屈光力,通过控制光路折转角度进而可以控制光学系统的尺寸,有利于实现光学系统的小型化,进而有利于实现摄像模组的小型化。
48.第三方面,本技术实施例提供了一种电子设备,包括壳体以及摄像模组,摄像模组
安装于壳体。
49.基于本技术实施例:通过对六个透镜屈折力以及面型的合理组合设计,可以使光学系统拥有较大的视场角,提升光学系统的成像质量,实现光学系统的高像素成像;同时,通过对光学系统各透镜组合焦距的限定,可以控制光学系统的屈光力,通过控制光路折转角度进而可以控制光学系统的尺寸,有利于实现光学系统的小型化,进而有利于实现电子设备的轻薄化特性。
附图说明
50.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
51.图1是本技术实施例一提供的光学系统的结构示意图;
52.图2是本技术实施例一提供的光学系统的纵向球差曲线图、像散曲线图、畸变曲线图;
53.图3是本技术实施例二提供的光学系统的结构示意图;
54.图4是本技术实施例二提供的光学系统的纵向球差曲线图、像散曲线图、畸变曲线图;
55.图5是本技术实施例三提供的光学系统的结构示意图;
56.图6是本技术实施例三提供的光学系统的纵向球差曲线图、像散曲线图、畸变曲线图;
57.图7是本技术实施例四提供的光学系统的结构示意图;
58.图8是本技术实施例四提供的光学系统的纵向球差曲线图、像散曲线图、畸变曲线图;
59.图9是本技术实施例五提供的光学系统的结构示意图;
60.图10是本技术实施例五提供的光学系统的纵向球差曲线图、像散曲线图、畸变曲线图;
61.图11是本技术实施例六提供的光学系统的结构示意图;
62.图12是本技术实施例六提供的光学系统的纵向球差曲线图、像散曲线图、畸变曲线图;
63.图13是本技术实施例提供的一种电子设备的结构框图。
具体实施方式
64.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本技术实施例方式作进一步地详细描述。
65.下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本技术相一致的所有实施方式。相反,它们仅是如所附权利要求书中所详述的、本技术的一些方面相一致的装置和方法的例子。
66.在本技术的描述中,需要理解的是,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。此外,在本技术的描述中,除非另有说明,“多个”是指两个或两个以上。“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,a和/或b,可以表示:单独存在a,同时存在 a和b,单独存在b这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
67.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方案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,不是旨在于限制本方案。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。
68.随着科学技术的进步与社会的发展,无人机在越来越多的行业中发挥重要作用。例如,在植保领域,在街景拍摄方面,在环保领域、在灾后救援方面等,因此,人们对无人机的拍摄能力有更高的要求,希望可以同时具备较大视场角的拍摄,同时确保成像像素较高。基于此,本技术实施例提供了一种光学系统、摄像模组及电子设备,旨在解决上述问题。
69.第一方面,参考图1,本技术实施例提供了一种光学系统10。光学系统10 沿光轴由物侧至像侧依次包括第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150和第六透镜160。
70.第一透镜110具有正屈折力,第一透镜110的物侧面s1于近光轴处为凹面,第一透镜110的像侧面s2于近光轴处为凸面。第二透镜120具有正屈折力,第二透镜120的物侧面s3于近光轴处为凸面,第二透镜120的像侧面s4于近光轴处为凹面。第三透镜130具有正屈折力,第三透镜130的像侧面s7于近光轴处为凸面。第四透镜140具有负屈折力,第四透镜140的物侧面s8于近光轴处为凹面,第四透镜140的像侧面s9于近光轴处为凸面。第五透镜150具有正屈折力,第五透镜150的物侧面s10于近光轴处为凹面,第五透镜150的像侧面 s11于近光轴处为凸面。第六透镜160具有负屈折力,第六透镜160的物侧面 s12于近光轴处为凸面,第六透镜160的像侧面s13于近光轴处为凹面。光学系统10满足以下条件式:1<f
12
/f
36
<5.5,其中,f
12
为第一透镜110与第二透镜120 的组合焦距,f
36
为第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150与第六透镜160 的组合焦距。
71.本技术实施例的光学系统10,通过对第一透镜110至第六透镜160的屈折力以及面型的合理组合与设计,可以使光学系统10拥有较大的视场角,提升光学系统10的成像质量,有利于实现光学系统10的高像素成像;同时,通过满足上述条件式的光学系统10,将靠近物体侧的第一透镜110和第二透镜120设为正透镜组,为光学系统10提供正屈折力,可以聚焦入射的光束,同时,有效控制第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150与第六透镜160的组合焦距,合理的屈光力使收集的光束可以平滑折转,以使采集的光学信息可以有效的传递至成像面s16,有利于光学系统10高像素成像;当f
12
/f
36
≥5.5时,第一透镜 110与第二透镜120为光学系统10提供的屈折力不足,不利于大角度的光线入射至成像面s16,从而不利于扩大光学系统10的视场角范围;当f
12
/f
36
≤1时,第一透镜110与第二透镜120为光学系统10提供的屈折力过强,以使光线折转角度过大,容易产生较强的像散和色差,不利于光学系统10的高分辨率成像。
72.光学系统10还满足以下条件式:8<f1/f<47,其中,f1为第一透镜的焦距,f 为光学
系统10的有效焦距。基于上述实施例,通过对第一透镜110的焦距与光学系统10的有效焦距比值的合理限定,将靠近物体侧的第一透镜110设为正透镜,为光学系统10提供正屈折力,可以聚焦入射的大角度光束,有利于满足较大的视场角拍摄;同时,通过对光学系统10的有效焦距的合理限定,可以控制光学系统10的屈光力,通过控制光路折转角度进而可以控制光学系统10的尺寸大小,有利于实现光学系统10的小型化。当f1/f≤8或f1/f≥47时,不利于实现具备小型化特征的光学系统10。
73.光学系统10还满足以下条件式:1.5<ct3/|sag
s7
|<2.5,其中,ct3为第三透镜130于光轴上的厚度,sag
s7
为第三透镜130的像侧面s7最大有效径处的矢高。需要注意的是,上述矢高为第三透镜130的像侧面s7与光轴的交点至第三透镜130的像侧面s7的最大有效半径处(即该面最大有效通光口径处)于平行光轴方向上的距离;当该值为正值时,在平行于光学系统10的光轴的方向上,该面的最大有效通光口径处相较于该面的中心处更靠近光学系统10的像侧;当该值为负值时,在平行于光学系统10的光轴的方向上,该面的最大有效通光口径处相较于该面的中心处更靠近光学系统10的物侧。
74.基于上述实施例,通过合理限定第三透镜130于光轴上的厚度与第三透镜130的像侧面s7最大有效径处的矢高之间的关系,可以避免第三透镜130厚度过大或像侧面s7过于弯曲,进而降低透镜制造难度,从而降低生产加工的成本;同时,避免透镜表面过于弯曲,也降低了透镜边缘视场像差产生的可能性,有利于提升光学系统10的成像质量。当ct3/|sag
s7
|<≤1.5或ct3/|sag
s7
|≥2.5时,不利于光学系统10的清晰成像,同时不利于透镜的生产加工。
75.光学系统10还满足以下条件式:1.5<ct5/et5<3,其中,ct5为第五透镜150 于光轴处的厚度,et5为第五透镜150的物侧面s10的最大有效径处至第五透镜 150的像侧面s11的最大有效径处在平行于光轴方向上的厚度。基于上述实施例,通过合理限定第五透镜150于光轴处的厚度与第五透镜150的物侧面s10的最大有效径处至第五透镜150的像侧面s11的最大有效径处在平行于光轴方向的厚度之间的关系,使第五透镜150具备合适的厚薄比,有利于透镜的加工成型,从而可以提高生产加工的良品率;同时,合理控制透镜的厚薄比,可以避免透镜面型过于弯曲,降低了透镜边缘视场像差产生的可能性,有利于提升光学系统10的成像质量。
76.光学系统10中,在第一透镜110的物侧面s1和像侧面s2、第六透镜160 的物侧面s12和像侧面s13中的至少一个面设有至少一个反曲点。基于上述实施例,通过在第一透镜110的物侧面s1和像侧面s2、第六透镜160的物侧面 s12和像侧面s13中的至少一个面设有至少一个反曲点,有利于光学系统10边缘视场的像素优化,进而提升周边视场的影像品质;同时,通过对光学系统10 的有效焦距的合理限定,可以控制光学系统10的屈光力,通过控制光路折转角度进而可以控制光学系统10的尺寸大小,有利于实现光学系统10的小型化。
77.光学系统10还满足以下条件式:dist*100%<5%,其中,dist为光学系统 10的光学畸变。基于上述实施例,通过合理限定光学系统10的畸变量,可以提高光学系统10的分辨能力,进而降低在使用较大角度拍摄画面时的变形风险,有利于提高光学系统10的成像质量。
78.光学系统10还满足以下条件式:
‑
15.6<(r
s8
r
s9
)/(r
s8
‑
r
s9
)<
‑
1.9,其中,r
s8
为第四透镜140的物侧面s8于光轴处的曲率半径,r
s9
为第四透镜140的像侧面s9于光轴处的曲率半
径。基于上述实施例,通过合理限定第四透镜140的物侧面s8与像侧面s9之间的曲率半径关系,有利于控制透镜的屈光力,进而抑制像散的产生;也有利于减小周边视角的光线入射至成像面s16的角度,进而有利于提升光学系统10的成像质量。当(r
s8
r
s9
)/(r
s8
‑
r
s9
)≤
‑
15.6或 (r
s8
r
s9
)/(r
s8
‑
r
s9
)≥
‑
1.9时,周边光线入射方向偏离光轴方向较大,容易产生像散。
79.光学系统10还满足以下条件式:41.4
°
<(fov*f)/(2*imgh)<43.7
°
,其中, fov为光学系统10的最大视场角,f为光学系统10的有效焦距,imgh为光学系统10的最大视场角所对应的像高的一半。基于上述实施例,通过对光学系统 10的最大视场角和最大视场角所对应的像高一半之间的合理限定,可以使光学系统10具有较大视场角的同时仍具有较大的有效焦距,有利于光学系统10捕捉远距离或近距离被摄物体的细节,此外,光学系统10还具有大像面特性,从而具备良好的光学成像性能,进而有利于实现光学系统10高像素的特征。
80.光学系统10还满足以下关系式:3.5<ttl/d
16
<5,其中,ttl为第一透镜110的物侧面s1至成像面s16于光轴上的距离,d
16
为第一透镜110至第六透镜 160于光轴上的空气间隔之和。基于上述实施例,通过合理限定第一透镜110物侧面s1至成像面s16在光轴上的距离,与第一透镜110至第六透镜160在光轴上的空气间隔之和之间的关系,可以限定光学系统10中各透镜之间的尺寸关系,便于各透镜间保持紧凑间隔,同时也具有足够空间便于各透镜组装,有利于优化光学系统10的结构,进而有利于实现光学系统10的小型化特性。
81.光学系统10还满足以下关系式:2<2*imgh/f<2.5,其中,imgh为光学系统 10的最大视场角所对应的像高的一半,f为光学系统10的有效焦距。基于上述实施例,通过合理限定光学系统10的有效焦距与最大视场角所对应像高一半之间的关系,光学系统10具有大像面的特征,可以有效的修正光学系统10的畸变,减小光学系统10的成像像差,提高成像画面亮度,进而保证光学系统10 的成像画质,实现光学系统10高像素的特征;同时,限制了光学系统10的有效焦距,可以控制光学系统10的屈光力,通过控制光路折转角度进而可以控制光学系统10的整体尺寸,进而有利于实现光学系统10的小型化特点。
82.为减少杂散光以提升成像效果,光学系统10还可以包括光阑sto。光阑 sto可以是孔径光阑sto和/或视场光阑sto。光阑sto可以位于第一透镜110 的物侧面s1与成像面s16之前任意两个相邻透镜之间。如,光阑sto可以位于:第一透镜110的物侧、第一透镜110的像侧面s2与第二透镜120的物侧面 s3之间、第二透镜120的像侧面s4与第三透镜130的物侧面s6之间、第三透镜130的像侧面s7与第四透镜140的物侧面s8之间、第四透镜140的像侧面 s9与第五透镜150的物侧面s10之间、第五透镜150的像侧面s11与第六透镜 160的物侧面s12之间、第六透镜160的像侧面s13与成像面s16之间。为降低加工成本,也可以在第一透镜110的物侧面s1、第二透镜120的物侧面s3、第三透镜130的物侧面s6、第四透镜140的物侧面s8、第五透镜150的物侧面 s10、第六透镜160的物侧面s12、第一透镜110的像侧面s2、第二透镜120的像侧面s4、第三透镜130的像侧面s7、第四透镜140的像侧面s9、第五透镜 150的像侧面s11和第六透镜160的像侧面s13中的任意一个表面上设置光阑 sto。优选的,光阑sto可以位于第二透镜120的像侧面s4与第三透镜130 的物侧面s6之间。
83.为实现对非工作波段的过滤,光学系统10还可以包括滤光片170。优选的,滤光片170可以位于第六透镜160的像侧面s13和成像面s16之间。滤光片170 用于滤除红外光,防止红外光到达光学系统10的成像面s16,从而防止红外光干扰正常成像。滤光片170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,滤光片170并不属于光学
系统10的元件,此时滤光片170 可以在光学系统10与感光元件装配成摄像模组20时,一并安装至光学系统10 与感光元件之间。另外,在一些实施例中,也可通过在第一透镜110至第六透镜160中的至少一个透镜上设置滤光镀层以实现滤除红外光的作用。第一透镜 110至第六透镜160的材质可以为塑料或者玻璃。
84.第二方面,参考图13,本技术实施例提供了一种摄像模组20。通过对六个透镜屈折力以及面型的合理组合设计,可以使光学系统10拥有较大的视场角,提升光学系统10的成像质量,实现光学系统10的高像素成像;同时,通过对光学系统10各透镜组合焦距的限定,可以控制光学系统10屈光力,通过控制光路折转角度进而可以控制光学系统10的尺寸,有利于实现光学系统10的小型化,进而有利于实现摄像模组的小型化。
85.第三方面,参考图13,本技术实施例提供了一种电子设备30,电子设备30 包括壳体以及摄像模组20,摄像模组20安装于壳体中。
86.基于本技术实施例中的电子设备30,通过对摄像模组20中光学系统10六个透镜的屈折力以及面型的合理组合设计,可以使光学系统10拥有较大的视场角,提升光学系统10的成像质量,实现光学系统10的高像素成像;同时,通过对光学系统10各透镜组合焦距的限定,可以控制光学系统10屈光力,通过控制光路折转角度进而可以控制光学系统10的尺寸,有利于实现光学系统10 的小型化,进而有利于实现摄像模组的小型化。
87.以下将结合具体参数对光学系统10进行详细说明。
88.具体实施例一
89.本技术实施例的光学系统10的结构示意图参见图1,光学系统10包括沿光轴由物侧至像侧依次设置的第一透镜110、第二透镜120、光阑sto、第三透镜 130、第四透镜140、第五透镜150、第六透镜160和滤光片170。第一透镜110 具有正屈折力,第二透镜120具有正屈折力,第三透镜130具有正屈折力,第四透镜140具有负屈折力,第五透镜150具有正屈折力,第六透镜160具有负屈折力。第一透镜110的物侧面s1于近光轴处为凹面,第一透镜110的像侧面 s2于近光轴处为凸面。第二透镜120的物侧面s3于近光轴处为凸面,第二透镜 120的像侧面s4于近光轴处为凹面。第三透镜130的物侧面s6于近光轴处为凸面,第三透镜130的像侧面s7于近光轴处为凸面。第四透镜140的物侧面s8 于近光轴处为凹面,第四透镜140的像侧面s9于近光轴处为凸面。第五透镜150 的物侧面s10于近光轴处为凹面,第五透镜150的像侧面s11于近光轴处为凸面。第六透镜160的物侧面s12于近光轴处为凸面,第六透镜160的像侧面s13 于近光轴处为凹面。
90.在本技术实施例中,各透镜的焦距参考波长为555.0000nm,折射率、阿贝数的参考波长为587.56nm,光学系统10的相关参数如表1所示,表1中f为光学系统10的有效焦距,fno表示光圈数,fov表示光学系统10的最大视场角, ttl表示第一透镜110的物侧面s1至成像面s16与光轴上的距离;焦距、曲率半径及厚度的单位均为毫米。
91.表1
[0092][0093]
光学系统10的透镜的表面可能是非球面,对于这些非球面的表面,非球面表面的非球面方程为:
[0094][0095]
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表示顶点处表面的曲率,k表示圆锥常数,a4、a6、 a8、a10、a12分别表示4阶、6阶、8阶、10阶、12阶对应阶次的非球面系数。本技术实施例中,非球面的表面对应的圆锥常数k和非球面系数如表2所示:
[0096]
表2
[0097]
[0098][0099]
图2中(a)为本技术实施例在波长为650.0000nm、610.0000nm、555.0000nm、 510.0000nm、470.0000nm的光线纵向球差曲线图,由图2中(a)可以看出 650.0000nm、610.0000nm、555.0000nm、510.0000nm、470.0000nm的波长对应的纵向球差均在0.100毫米以内,说明本技术实施例的成像质量较好。
[0100]
图2中(b)为第一实施例中的光学系统10在波长为555.0000nm下的光线像散图。其中,沿x轴方向的横坐标表示焦点偏移,沿y轴方向的纵坐标表示像高。像散曲线表示子午成像面弯曲t和弧矢成像面弯曲s,由图2中(b)可以看出,光学系统10的焦点偏移均在
±
0.1mm以内,说明光学系统10的像散得到了较好的补偿。
[0101]
请参阅图2中(c),图2中(c)为第一实施例中的光学系统10在波长为555.0000nm 下的畸变曲线图。其中,沿x轴方向的横坐标表示畸变,沿y轴方向的纵坐标表示像高。由图2中(c)可以看出,在波长555.0000nm下,光学系统10的畸变均在
±
10%以内,说明该光学系统10的畸变得到了很好的校正。
[0102]
由图2中(a)、图2中(b)和图2中(c)可以看出本实施例中的光学系统10的像差较小。
[0103]
具体实施例二
[0104]
本技术实施例的光学系统10的结构示意图参见图3,光学系统10包括沿光轴由物侧至像侧依次设置的第一透镜110、第二透镜120、光阑sto、第三透镜 130、第四透镜140、第五透镜150、第六透镜160和滤光片170。第一透镜110 具有正屈折力,第二透镜120具有正屈折力,第三透镜130具有正屈折力,第四透镜140具有负屈折力,第五透镜150具有正屈折力,第六透镜160具有负屈折力。第一透镜110的物侧面s1于近光轴处为凹面,第一透镜110的像侧面 s2于近光轴处为凸面。第二透镜120的物侧面s3于近光轴处为凸面,第二透镜 120的像侧面s4于近光轴处为凹面。第三透镜130的物侧面s6于近光轴处为凹面,第三透镜130的
像侧面s7于近光轴处为凸面。第四透镜140的物侧面s8 于近光轴处为凹面,第四透镜140的像侧面s9于近光轴处为凸面。第五透镜150 的物侧面s10于近光轴处为凹面,第五透镜150的像侧面s11于近光轴处为凸面。第六透镜160的物侧面s12于近光轴处为凸面,第六透镜160的像侧面s13 于近光轴处为凹面。
[0105]
在本技术实施例中,各透镜的焦距参考波长为555.0000nm,折射率、阿贝数的参考波长为587.56nm,光学系统10的相关参数如表3所示,表3中f为光学系统10的有效焦距,fno表示光圈数,fov表示光学系统10的最大视场角, ttl表示第一透镜110的物侧面s1至成像面s16与光轴上的距离;焦距、曲率半径及厚度的单位均为毫米。
[0106]
表3
[0107][0108]
光学系统10的透镜的表面可能是非球面,对于这些非球面的表面,非球面表面的非球面方程为:
[0109][0110]
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表示顶点处表面的曲率,k表示圆锥常数,a4、a6、 a8、a10、a12分别表示4阶、6阶、8阶、10阶、12阶对应阶次的非球面系数。本技术实施例中,非球面的表面对应的圆锥常数k和非球面系数如表4所示:
[0111]
表4
[0112]
面序号123467k
‑
6.82e 00
‑
1.61e 00
‑
6.31e
‑
01
‑
1.13e
‑
01
‑
3.38e
‑
04
‑
7.75e 00a43.54e
‑
022.58e
‑
028.31e
‑
02
‑
6.42e
‑
02
‑
7.81e
‑
03
‑
9.98e
‑
02a6
‑
6.18e
‑
02
‑
5.09e
‑
02
‑
6.88e
‑
023.79e
‑
023.29e
‑
03
‑
7.10e
‑
02a81.64e
‑
031.50e
‑
031.46e
‑
01
‑
6.23e
‑
01
‑
6.49e
‑
023.74e
‑
02a10
‑
2.78e
‑
03
‑
6.33e
‑
03
‑
4.04e
‑
028.36e
‑
013.90e
‑
02
‑
7.51e
‑
01
a127.50e
‑
046.76e
‑
047.14e
‑
02
‑
9.31e
‑
01
‑
1.68e
‑
023.72e
‑
02a14
‑
2.60e
‑
06
‑
4.21e
‑
05
‑
6.44e
‑
034.86e
‑
021.17e
‑
03
‑
7.75e
‑
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‑
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‑
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3.50e 00
‑
1.77e 00a4
‑
4.24e
‑
01
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4.46e
‑
02
‑
7.69e
‑
02
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3.71e
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02
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8.48e
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02
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8.26e
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026.00e
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02
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6.88e
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028.84e
‑
03
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5.93e
‑
02
‑
5.14e
‑
04
‑
8.70e
‑
04a10
‑
2.30e
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027.39e
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03
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2.61e
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‑
043.66e
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‑
02
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4.72e
‑
039.72e
‑
04
‑
7.14e
‑
04
‑
6.62e
‑
06
‑
1.70e
‑
06a14
‑
2.96e
‑
035.93e
‑
03
‑
7.09e
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059.46e
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077.21e
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04
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8.10e
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058.61e
‑
06
‑
4.97e
‑
06
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9.47e
‑
09
‑
6.68e
‑
10a180.00e 000.00e 000.00e 000.00e 000.00e 000.00e 00a200.00e 000.00e 000.00e 000.00e 000.00e 000.00e 00
[0113]
由图4中的像差图可知,光学系统10的纵向球差、场曲和畸变均得到良好的控制,从而该实施例的光学系统10拥有良好的成像品质。
[0114]
具体实施例三
[0115]
本技术实施例的光学系统10的结构示意图参见图5,光学系统10包括沿光轴由物侧至像侧依次设置的第一透镜110、第二透镜120、光阑sto、第三透镜 130、第四透镜140、第五透镜150、第六透镜160和滤光片170。第一透镜110 具有正屈折力,第二透镜120具有正屈折力,第三透镜130具有正屈折力,第四透镜140具有负屈折力,第五透镜150具有正屈折力,第六透镜160具有负屈折力。第一透镜110的物侧面s1于近光轴处为凹面,第一透镜110的像侧面s2于近光轴处为凸面。第二透镜120的物侧面s3于近光轴处为凸面,第二透镜 120的像侧面s4于近光轴处为凹面。第三透镜130的物侧面s6于近光轴处为凸面,第三透镜130的像侧面s7于近光轴处为凸面。第四透镜140的物侧面s8 于近光轴处为凹面,第四透镜140的像侧面s9于近光轴处为凸面。第五透镜150 的物侧面s10于近光轴处为凹面,第五透镜150的像侧面s11于近光轴处为凸面。第六透镜160的物侧面s12于近光轴处为凸面,第六透镜160的像侧面s13 于近光轴处为凹面。
[0116]
在本技术实施例中,各透镜的焦距参考波长为555.0000nm,折射率、阿贝数的参考波长为587.56nm,光学系统10的相关参数如表5所示,表5中f为光学系统10的有效焦距,fno表示光圈数,fov表示光学系统10的最大视场角, ttl表示第一透镜110的物侧面s1至成像面s16与光轴上的距离;焦距、曲率半径及厚度的单位均为毫米。
[0117]
表5
[0118][0119]
光学系统10的透镜的表面可能是非球面,对于这些非球面的表面,非球面表面的非球面方程为:
[0120][0121]
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表示顶点处表面的曲率,k表示圆锥常数,a4、a6、a8、a10、a12分别表示4阶、6阶、8阶、10阶、12阶对应阶次的非球面系数。本技术实施例中,非球面的表面对应的圆锥常数k和非球面系数如表6所示:
[0122]
表6
[0123]
面序号123467k
‑
3.33e 00
‑
2.84e 00
‑
8.89e
‑
01
‑
4.05e
‑
01
‑
6.31e
‑
03
‑
1.33e
‑
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‑
025.75e
‑
028.44e
‑
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‑
6.24e
‑
02
‑
7.23e
‑
03
‑
1.48e
‑
02a6
‑
6.14e
‑
02
‑
5.20e
‑
02
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6.41e
‑
029.91e
‑
015.59e
‑
03
‑
6.09e
‑
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‑
031.56e
‑
039.31e
‑
01
‑
1.53e
‑
01
‑
6.19e
‑
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‑
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‑
7.69e
‑
03
‑
2.62e
‑
03
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4.14e
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028.27e
‑
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02
‑
5.56e
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‑
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‑
1.68e
‑
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‑
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2.72e
‑
06
‑
4.28e
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5.93e
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5.72e
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1.15e
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031.59e
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031.94e
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4.84e
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1.47e
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2.96e
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7.16e
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056.72e
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079.58e
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08a169.21e
‑
04
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8.10e
‑
058.82e
‑
06
‑
4.62e
‑
06
‑
3.76e
‑
09
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5.54e
‑
10a180.00e 000.00e 000.00e 000.00e 000.00e 000.00e 00a200.00e 000.00e 000.00e 000.00e 000.00e 000.00e 00
[0124]
由图6中的像差图可知,光学系统10的纵向球差、场曲和畸变均得到良好的控制,从而该实施例的光学系统10拥有良好的成像品质。
[0125]
具体实施例四
[0126]
本技术实施例的光学系统10的结构示意图参见图7,光学系统10包括沿光轴由物侧至像侧依次设置的第一透镜110、第二透镜120、光阑sto、第三透镜 130、第四透镜140、第五透镜150、第六透镜160和滤光片170。第一透镜110 具有正屈折力,第二透镜120具有正屈折力,第三透镜130具有正屈折力,第四透镜140具有负屈折力,第五透镜150具有正屈折力,第六透镜160具有负屈折力。第一透镜110的物侧面s1于近光轴处为凹面,第一透镜110的像侧面 s2于近光轴处为凸面。第二透镜120的物侧面s3于近光轴处为凸面,第二透镜 120的像侧面s4于近光轴处为凹面。第三透镜130的物侧面s6于近光轴处为凸面,第三透镜130的像侧面s7于近光轴处为凸面。第四透镜140的物侧面s8 于近光轴处为凹面,第四透镜140的像侧面s9于近光轴处为凸面。第五透镜150 的物侧面s10于近光轴处为凹面,第五透镜150的像侧面s11于近光轴处为凸面。第六透镜160的物侧面s12于近光轴处为凸面,第六透镜160的像侧面s13 于近光轴处为凹面。
[0127]
在本技术实施例中,各透镜的焦距参考波长为555.0000nm,折射率、阿贝数的参考波长为587.56nm,光学系统10的相关参数如表7所示,表7中f为光学系统10的有效焦距,fno表示光圈数,fov表示光学系统10的最大视场角, ttl表示第一透镜110的物侧面s1至成像面s16与光轴上的距离;焦距、曲率半径及厚度的单位均为毫米。
[0128]
表7
[0129][0130]
光学系统10的透镜的表面可能是非球面,对于这些非球面的表面,非球面表面的非球面方程为:
[0131][0132]
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表示顶点处表面的曲率,k表示圆锥常数,a4、a6、 a8、a10、a12分别表示4阶、6阶、8阶、10阶、12阶对应阶次的非球面系数。本技术实施例中,非球面的表面对应的圆锥常数k和非球面系数如表8所示:
[0133]
表8
[0134]
[0135][0136]
由图8中的像差图可知,光学系统10的纵向球差、场曲和畸变均得到良好的控制,从而该实施例的光学系统10拥有良好的成像品质。
[0137]
具体实施例五
[0138]
本技术实施例的光学系统10的结构示意图参见图9,光学系统10包括沿光轴由物侧至像侧依次设置的第一透镜110、第二透镜120、光阑sto、第三透镜 130、第四透镜140、第五透镜150、第六透镜160和滤光片170。第一透镜110 具有正屈折力,第二透镜120具有正屈折力,第三透镜130具有正屈折力,第四透镜140具有负屈折力,第五透镜150具有正屈折力,第六透镜160具有负屈折力。第一透镜110的物侧面s1于近光轴处为凹面,第一透镜110的像侧面 s2于近光轴处为凸面。第二透镜120的物侧面s3于近光轴处为凸面,第二透镜 120的像侧面s4于近光轴处为凹面。第三透镜130的物侧面s6于近光轴处为凸面,第三透镜130的像侧面s7于近光轴处为凸面。第四透镜140的物侧面s8 于近光轴处为凹面,第四透镜140的像侧面s9于近光轴处为凸面。第五透镜150 的物侧面s10于近光轴处为凹面,第五透镜150的像侧面s11于近光轴处为凸面。第六透镜160的物侧面s12于近光轴处为凸面,第六透镜160的像侧面s13 于近光轴处为凹面。
[0139]
在本技术实施例中,各透镜的焦距参考波长为555.0000nm,折射率、阿贝数的参考波长为587.56nm,光学系统10的相关参数如表9所示,表9中f为光学系统10的有效焦距,fno表示光圈数,fov表示光学系统10的最大视场角,ttl表示第一透镜110的物侧面s1至成像面s16与光轴上的距离;焦距、曲率半径及厚度的单位均为毫米。
[0140]
表9
[0141][0142]
光学系统10的透镜的表面可能是非球面,对于这些非球面的表面,非球面表面的非球面方程为:
[0143][0144]
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表示顶点处表面的曲率,k表示圆锥常数,a4、a6、a8、a10、a12分别表示4阶、6阶、8阶、10阶、12阶对应阶次的非球面系数。本技术实施例中,非球面的表面对应的圆锥常数k和非球面系数如表10所示:
[0145]
表10
[0146]
[0147][0148]
由图10中的像差图可知,光学系统10的纵向球差、场曲和畸变均得到良好的控制,从而该实施例的光学系统10拥有良好的成像品质。
[0149]
具体实施例六
[0150]
本技术实施例的光学系统10的结构示意图参见图11,光学系统10包括沿光轴由物侧至像侧依次设置的第一透镜110、第二透镜120、光阑sto、第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150、第六透镜160和滤光片170。第一透镜 110具有正屈折力,第二透镜120具有正屈折力,第三透镜130具有正屈折力,第四透镜140具有负屈折力,第五透镜150具有正屈折力,第六透镜160具有负屈折力。第一透镜110的物侧面s1于近光轴处为凹面,第一透镜110的像侧面s2于近光轴处为凸面。第二透镜120的物侧面s3于近光轴处为凸面,第二透镜120的像侧面s4于近光轴处为凹面。第三透镜130的物侧面s6于近光轴处为凸面,第三透镜130的像侧面s7于近光轴处为凸面。第四透镜140的物侧面s8于近光轴处为凹面,第四透镜140的像侧面s9于近光轴处为凸面。第五透镜150的物侧面s10于近光轴处为凹面,第五透镜150的像侧面s11于近光轴处为凸面。第六透镜160的物侧面s12于近光轴处为凸面,第六透镜160的像侧面s13于近光轴处为凹面。
[0151]
在本技术实施例中,各透镜的焦距参考波长为555.0000nm,折射率、阿贝数的参考波长为587.56nm,光学系统10的相关参数如表11所示,表11中f为光学系统10的有效焦距,fno表示光圈数,fov表示光学系统10的最大视场角,ttl表示第一透镜110的物侧面s1至成像面s16与光轴上的距离;焦距、曲率半径及厚度的单位均为毫米。
[0152]
表11
[0153]
[0154][0155]
光学系统10的透镜的表面可能是非球面,对于这些非球面的表面,非球面表面的非球面方程为:
[0156][0157]
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表示顶点处表面的曲率,k表示圆锥常数,a4、a6、 a8、a10、a12分别表示4阶、6阶、8阶、10阶、12阶对应阶次的非球面系数。本技术实施例中,非球面的表面对应的圆锥常数k和非球面系数如表12所示:
[0158]
表12
[0159][0160]
[0161]
由图12中的像差图可知,光学系统10的纵向球差、场曲和畸变均得到良好的控制,从而该实施例的光学系统10拥有良好的成像品质。
[0162]
上述六组实施例的数据如下表13中的数据:
[0163]
表13
[0164][0165]
以上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。
[0166]
以上实施例仅表达了本方案的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本方案构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本方案的保护范围。因此,本专利的保护范围应以所附权利要求为准。
再多了解一些
本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。