光学系统、镜头模组和电子设备的制作方法

1.本发明属于光学成像技术领域，尤其涉及一种光学系统、镜头模组和电子设备。


背景技术：

2.随着智能手机等便携式电子产品的快速更新迭代，消费者对摄像功能的需求也越来越多。目前大多数电子设备都采用超薄低成本镜头，这类镜头通常尺寸较长，也难以搭载在轻薄的电子产品上，成像质量也急需提高。因此，如何设计出具有高清晰度、高分辨率，且同时能保持小型化的摄像镜头已然成为了业内所关注的重点之一。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种光学系统，高清晰度、高分辨率和小型化的特点。
4.为实现本发明的目的，本发明提供了如下的技术方案：
5.第一方面，本发明提供了一种光学系统，沿着光轴的物侧至像侧依次包含：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；具有屈折力的第二透镜，所述第二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凹面；所述光学系统满足关系式：0.05≤f123/f23《0.3；其中，f123为所述第一透镜、所述第二透镜和所述第三透镜的合成焦距，f23为所述第二透镜和所述第三透镜的合成焦距。
6.具有正屈折力的第一透镜，于近光轴处物侧面为凸面，于近光轴处像侧面为凹面。第一透镜具有正屈折力，物侧面于近光轴处为凸面，使得光线可以被汇聚，从而缩短光学系统的总长，使光学系统具有合理的光线入射角，从而使得光学系统的具有广角特性。第二透镜的物测面于近光轴处为凹面，使得光线得到发散，从而使得来自第一透镜的边缘光线有更小的出射角。第二透镜的像侧面和第三透镜的物侧面均为凸面，使得第一透镜的屈折力得到增强，从而使得大角度光线能够进入光学系统，第三透镜的像侧面于近光轴处为凹面，使得光学系统拥有更大的后焦调节岗位，从而使得光学系统可以更好的与感光元件匹配。通过合理配置第一透镜至第三透镜的屈折力、面型以及排列组合顺序，可以使光学系统的总长得到压缩,从而满足镜头的小型化需求。满足上述组合关系时，第二透镜和第三透镜的屈折力贡献量得到合理配置，一方面有利于第一透镜更好地对由物方空间入射的光线实现汇聚，以提升光学系统的视场范围以及缩短光学系统的总长，另一方面可防止第一透镜产生过大的像差，从而使得光学系统具有良好的成像品质。当比值高于光学系统满足的关系式的上限时，第二透镜和第三透镜的屈折力弱，第一透镜的屈折力过强，导致入射光束的转折角度过大，从而不易于光学系统产生较强的像散和色差，故不利于光学系统的高分辨成像特性。当比值低于光学系统满足的关系式的下限时，第二透镜和第三透镜的屈折力强，第一透镜的屈折力过弱，不利于光学系统的压缩，从而不利于实现小型化的要求。
7.一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：1.1《ttl/f《1.5；其中，ttl为所述第一透镜的物侧面至光学系统的成像面于光轴上的距离，即总长，f为所述光学系统的有效焦
距。通过使光学系统满足上述关系式，光学系统的有效焦距和总长得到合理配置，有利于实现光学镜头小型化的同时，保证光线可以更好的汇聚于成像面上。当ttl/f》1.1时，透镜组光学长度不会太短，使得光学系统的敏感度得到很好的调节，从而使得光线在成像面上得以汇聚。当ttl/f《1.5时，光学系统的长度不会过长，使得进入成像面的光线角度不会过大，有利于光学系统成像面边缘光线可以合理的成像在感光面上。从而改善光学镜头的分辨率和成像清晰度。
8.一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：8《|f3/r32|《62；其中，f3为所述第三透镜的焦距，r32为所述第三透镜的像侧面于光轴处的曲率半径。其中，第三透镜的像侧面为凹面，使得光学系统能更好的平衡第一透镜和第二透镜的物侧面的面形配置，有利于透镜组拉长镜头总有效焦距。当比值高于关系式上限时，第三透镜的像侧面于光轴处的曲率半径的绝对值偏小，使得镜片在近轴处弯曲度增大，系统面形敏感度陡然增高，对镜片注塑成型来说，会产生成型不良的问题，影响制造良品率，当比值低于关系式下限时，第三透镜的像侧面于光轴处的曲率半径的绝对值偏大，面型过于平整，不利于光学系统具有足够的后焦以保证足够的调焦范围，更好地与感光元件匹配。
9.一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：v1 v2 v3》160；其中，v1为所述第一透镜的阿贝数，v2为所述第二透镜的阿贝数，v3为所述第三透镜的阿贝数。通过使光学系统满足上述关系式，第一透镜、第二透镜及第三透镜采用具有较高阿贝数的材质，一方面可增大透镜与空气间的密度差异，使像差得到更好的校正，分辨率得到更好的提高，另一方面增大工艺的可制造性，让光学系统在有限的空气间隙中保证成像品质。当比值低于关系式下限时，透镜的阿贝数过低，光学系统的色散过大，降低光学系统的成像清晰度。
10.一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：0《|r31/f3|《0.12；其中，r31为所述第三透镜的物侧面于光轴处的曲率半径，f3为所述第三透镜有效焦距。第三透镜的物侧面为凹面，具有负屈折力。第三透镜配合第二透镜使光学系统焦距变长。当比值高于关系式上限时，第三透镜的物侧面于光轴处的曲率半径绝对值偏大，镜片于近光轴处的弯曲度大，使得第二透镜面形随之弯曲，光线偏折角度变大，易产生反射鬼像，影响实际拍摄画面。
11.一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：-114《(r31 r32)/(r31-r32)《477.1；其中，r31为所述第三透镜的物侧面于光轴处的曲率半径，r32为所述第三透镜的像侧面于光轴处的曲率半径。其中，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凹面，从而使得第三透镜的面型不会过于平整或过于弯曲，通过将第三透镜的于光轴处的曲率半径和面形控制在合理的范围内，可有效平衡中心视场和边缘视场的光线在所述光学系统中的光程差，防止中心视场与边缘视场的光程差过大，使得中心视场和边缘视场的光线均能会聚至同一平面附近，从而实现对场曲的修正。另外满足上述关系时也能防止第三透镜的中心处相较边缘处而言过薄和过厚，从而满足生产加工的精度要求，保证成型良率。
12.一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：0.16≤epd/imgh《0.21；其中，epd为所述光学系统的入瞳直径，imgh为所述光学系统最大视场角所对应的像高的一半。通过使光学系统满足上述关系式，便可使得光学系统具有合理的光圈大小，增加整个光学系统的通光量，从而使得成像效果更加的清晰明亮，增加光学系统的分辨率。
13.一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：0.70《ct2/ct3《1.10；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。通过使光学系统满足上
述关系式，可以合理控制透镜厚度和面形，使得第二透镜与第三透镜于圆周处的弯曲方向一致，面形相近，从而实现两片透镜配合更紧密，达到结构排布的装配要求。还可以实现让镜片厚度配置均匀，使得敏感度得到降低，可以进一步矫正系统外视场的光学畸变。
14.一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：|dist|≤2.5％；其中，dist为该系统的光学畸变最大值。通过让光学系统满足上述关系式，光学系统的系统光学畸变小，增大了实拍画面的还原度，还优化了镜片面形，曲率和屈折力，有利于光学系统的小型化设计。
15.第二方面，本发明还提供了一种镜头模组，该镜头模组包括镜筒、感光元件和第一方面种实施方式中任一项所述的光学系统，所述光学系统的所述调焦组件、第一透镜至第三透镜安装在所述镜筒内，所述感光元件设置在所述光学系统的像侧。通过在镜头模组中加入本发明提供的光学系统，能够通过对光学系统中各透镜的面型和屈折力进行合理的设计，使得镜头模组具有高清晰度、高分辨率和小型化的特点。
16.第三方面，本发明还提供了一种电子设备，该电子设备包括壳体和第二方面种实施方式中任一项所述的镜头模组，所述镜头模组设置在所述壳体内。通过在电子设备中加入本发明提供的镜头模组，使得电子设备在具有成像清晰的同时，还具有小型化的特点。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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发明的一些实施方式，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。
18.图1a是第一实施例的光学系统的结构示意图；
19.图1b示出了图1a的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线；
20.图2a是第二实施例的光学系统的结构示意图；
21.图2b示出了图2a的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线；
22.图3a是第三实施例的光学系统的结构示意图；
23.图3b示出了图3a的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线；
24.图4a是第四实施例的光学系统的结构示意图；
25.图4b示出了图4a的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线；
26.图5a是第五实施例的光学系统的结构示意图；
27.图5b示出了图5a的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线。
具体实施方式
28.下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
29.本发明提供了一种光学系统，沿着光轴的物侧至像侧依次包含：具有正屈折力的第一透镜，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。第一透镜的物侧面于圆周处为凸面，像侧面于圆周处为凹面。具有屈折力的第二透镜，第二透镜的物侧面
于近光轴处为凹面，像侧面于近光轴处为凸面。第二透镜的物侧面于圆周处为凹面，像侧面于圆周处为凸面。具有屈折力的第三透镜，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凹面。第三透镜的物侧面于圆周处为凹面，像侧面于圆周处为凸面。光学系统满足关系式：0.05≤f123/f23《0.3。其中，f123为第一透镜、第二透镜和第三透镜的合成焦距，f23为第二透镜和第三透镜的合成焦距。
30.具有正屈折力的第一透镜，于近光轴处物侧面为凸面，于近光轴处像侧面为凹面。第一透镜具有正屈折力，物侧面于近光轴处为凸面，使得光线可以被汇聚，从而缩短光学系统的总长，使光学系统具有合理的光线入射角，从而使得光学系统的具有广角特性。第二透镜的物测面于近光轴处为凹面，使得光线得到发散，从而使得来自第一透镜的边缘光线有更小的出射角。第二透镜的像侧面和第三透镜的物侧面均为凸面，使得第一透镜的屈折力得到增强，从而使得大角度光线能够进入光学系统，第三透镜的像侧面于近光轴处为凹面，使得光学系统拥有更大的后焦调节岗位，从而使得光学系统可以更好的与感光元件匹配。通过合理配置第一透镜至第三透镜的屈折力、面型以及排列组合顺序，可以使光学系统的总长得到压缩，从而满足镜头小型化的需求。其中，使第一透镜至第三透镜共同提供正屈折力，具有正屈折力的透镜组将光纤汇聚在像侧面。第二透镜和第三透镜共同提供负屈折力，具有负屈折力的透镜组将光线发散。满足上述组合关系时，可以使得光学系统的像差得到修正，从而使光学系统的分辨率得到提高，同时，控制光线成像距离，可以使画面更加清晰。当比值高于光学系统的上限时，第二透镜和第三透镜的屈折力弱，阻碍焦距的增大。当比值低于关系式的下限时，不利于光学系统的压缩，从而不利于实现小型化的要求。
31.一种实施方式中，光学系统满足关系式：1.1《ttl/f《1.5。其中，ttl为第一透镜的物侧面至光学系统的成像面于光轴上的距离，f为光学系统的有效焦距。通过使光学系统满足上述关系式，光学系统的有效焦距和总长得到合理配置，有利于实现光学镜头小型化的同时，保证光线可以更好的汇聚于成像面上。当ttl/f》1.1时，透镜组光学长度不会太短，使得光学系统的敏感度得到很好的调节，从而使得光线在成像面上得以汇聚。当ttl/f《1.5时，光学系统的长度不会过长，使得进入成像面的光线角度不会过大，有利于光学系统成像面边缘光线可以合理的成像在感光面上。从而改善光学镜头的分辨率和成像清晰度。
32.一种实施方式中，光学系统满足关系式：8《|f3/r32|《62。其中，f3为第三透镜的焦距，r32为第三透镜的像侧面于光轴处的曲率半径。其中，第三透镜的像侧面为凸面，使得光学系统能更好的平衡第一透镜和第二透镜的物侧面的面形配置，有利于透镜组拉长镜头总有效焦距，当比值高于关系式上限时，第三透镜的像侧面于光轴处的曲率半径的绝对值偏小，使得镜片在近轴处弯曲度大，系统面形敏感度陡然增高，对镜片注塑成型来说，会产生成型不良的问题，影响制造良品率。
33.一种实施方式中，光学系统满足关系式：v1 v2 v3》160。其中，v1为第一透镜的阿贝数，v2为第二透镜的阿贝数，v3为第三透镜的阿贝数。通过使光学系统满足上述关系式，让阿贝数高且折射率低的透镜可以强化第一透镜、第二透镜及第三透镜的材质与空气间的密度差异，使像差得到更好的校正，分辨率得到更好的提高。当比值高于关系式上限时，降低了材料折射率。满足上述关系式还可以增大工艺的可制造性，让光学系统在有限的空气间隙中保证成像品质。
34.一种实施方式中，光学系统满足关系式：0《|r31/f3|《0.12。其中，r31为第三透镜
的物侧面于光轴处的曲率半径，f3为第三透镜有效焦距。第三透镜的物侧面为凹面，具有负屈折力。第三透镜配合第二透镜使光学系统焦距变长。当比值高于关系式上限时，第三透镜的物侧面于光轴处的曲率半径绝对值偏大，增大镜片于近光轴处的弯曲度，同时，也使得第二透镜面形随之弯曲，光线偏折角度变大，易产生反射鬼像，影响实际拍摄画面。
35.一种实施方式中，光学系统满足关系式：-114《(r31 r32)/(r31-r32)《477.1。其中，r31为第三透镜的物侧面于光轴处的曲率半径，r32为第三透镜的像侧面于光轴处的曲率半径。其中，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凹面，从而使得第三透镜的面型不会过于平整或过于弯曲，通过将第三透镜的于光轴处的曲率半径和面形控制在合理的范围内，可有效平衡中心视场和边缘视场的光线在所述光学系统中的光程差，防止中心视场与边缘视场的光程差过大，使得中心视场和边缘视场的光线均能会聚至同一平面附近，从而实现对场曲的修正。另外满足上述关系时也能防止第三透镜的中心处相较边缘处而言过薄和过厚，从而满足生产加工的精度要求，保证成型良率。
36.一种实施方式中，光学系统满足关系式：0.16≤epd/imgh《0.21。其中，epd为光学系统的入瞳直径，imgh为所述光学系统最大视场角所对应的像高的一半。通过使光学系统满足上述关系式，便可使得光学系统具有合理的光圈大小，增加整个光学系统的通光量，从而使得成像效果更加的清晰明亮，增加光学系统的分辨率。
37.优选的，0.5≤epd/imgh《0.8。通过使光学系统满足上述关系式，光学系统便具有大光圈特征，可以增加整个光学系统的通光量，使成像更清晰明亮，有利于实现拥有更小景深的人像效果。更优的，0.5＜epd/imgh《0.7，通过使光学系统满足上述关系式，有利于第一透镜与孔径带的像差校正，保证分辨率。
38.一种实施方式中，光学系统满足关系式：0.70《ct2/ct3《1.10；其中，ct2为第二透镜于光轴上的厚度，ct3为第三透镜于光轴上的厚度。通过使光学系统满足上述关系式，可以合理控制透镜厚度和面形，使得第二透镜与第三透镜于圆周处的弯曲方向一致，面形相近，从而实现两片透镜配合更紧密，达到结构排布的装配要求。还可以实现让镜片厚度配置均匀，使得敏感度得到降低，可以进一步矫正系统外视场的光学畸变。
39.一种实施方式中，光学系统满足关系式：|dist|≤2.5％；其中，dist为该系统的光学畸变最大值。通过让光学系统满足上述关系式，光学系统的系统光学畸变小，增大了实拍画面的还原度，还优化了镜片面形，曲率和屈折力，有利于光学系统的小型化设计。
40.优选的，|dist|≤2％，通过让光学系统满足上述关系式，光学系统边缘视场的图像扭曲失真度小，从而提高用户的拍摄体验感。
41.本发明还提供了一种镜头模组，该镜头模组包括镜筒、感光元件和第一方面任一项实施方式所述的光学系统，光学系统第一透镜至第三透镜安装在镜筒内，感光元件设置在光学系统的像侧。通过在镜头模组中加入本发明提供的光学系统，能够通过对光学系统中各透镜的面型和屈折力进行合理的设计，使得镜头模组具有高清晰度、高分辨率和小型化的特点。
42.本发明还提供了一种电子设备，该电子设备包括壳体和第二方面的镜头模组，镜头模组设置在壳体内。通过在电子设备中加入本发明提供的镜头模组，使得电子设备在具有高清晰度和高分辨率的同时，还具有小型化的特点。
43.一种实施方式中，第一透镜l1至第三透镜l3的材质可以为塑料、玻璃或玻塑混合
材料。感光元件的有效像素区域位于成像面img。
44.第一实施例
45.请参考图1a和图1b，本实施例的光学系统，沿光轴方向由物侧至像侧依次包括：
46.第一透镜l1，具有正屈折力，第一透镜l1的物侧面s1于近光轴处为凸面，像侧面s2于近光轴处为凹面。第一透镜l1的物侧面s1于近圆周处为凸面，像侧面s2于近圆周处为凹面。
47.第二透镜l2，具有正屈折力，第二透镜l2的物侧面s3于近光轴处为凹面，像侧面s4于近光轴处为凸面。第二透镜l2的物侧面s3于近圆周处为凹面，像侧面s4于近圆周处为凸面。
48.第三透镜l3，具有正屈折力，第三透镜l3的物侧面s5于近光轴处为凹面，像侧面s6于近光轴处为凸面。第三透镜l3的物侧面s5于近圆周处为凸面，像侧面s6于近圆周处为凹面。
49.此外，光学系统还包括光阑sto、红外截止滤光片ir和成像面img。本实施例中，光阑sto设置在光学系统的物侧，用于控制进光量。红外截止滤光片ir设置在第三透镜l3和成像面img之间，其包括物侧面s7和像侧面s8，红外截止滤光片ir用于过滤掉红外光线，使得射入成像面img的光线为可见光，可见光的波长为380nm-780nm。红外截止滤光片ir的材质为玻璃(glass)，并可在玻璃上镀膜。第一透镜l1至第三透镜l3的材质均为塑料，滤光片ir的材质为玻璃。感光元件的有效像素区域位于成像面img。
50.表1a示出了本实施例的光学系统的特性的表格，其中，透镜焦距的参考波长为555nm，透镜的阿贝数和折射率的参考波长为587.56nm，表1a中的y半径为相应面序号的物侧面或像侧面于光轴处的曲率半径。面序号s1和面序号s2分别为第一透镜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。对于第一透镜至第三透镜的任一透镜，该透镜的“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像侧方向的后一表面于光轴上的距离，滤光片ir同理。y半径、厚度和有效焦距的单位均为毫米(mm)。
51.表1a
[0052][0053]
其中，f为光学系统的有效焦距，fno为光学系统的光圈数，fov为光学系统的最大
视场角。
[0054]
在本实施例中，第一透镜l1至第三透镜l3的物侧面和像侧面均为非球面，非球面的面型x可利用但不限于以下非球面公式进行限定：
[0055][0056]
其中，x为非球面上相应点到与表面顶点相切的平面的距离，h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。表1b给出了可用于第一实施例中的非球面镜面s1和s2的高次项系数a4、a6、a8、a10、a12、a14、a16、a18和a20。
[0057]
表1b
[0058][0059]
图1b中(a)示出了第一实施例的光学系统在波长为650nm、610nm、555nm、510nm和470nm的纵向球差曲线图，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归一化视场，纵向球差曲线表示不同波长的光线经由光学系统的各透镜后的会聚焦点偏离。由图1b中(a)可以看出，第一实施例中的光学系统的球差数值较佳，说明本实施例中的光学系统的成像质量较好。
[0060]
图1b中(b)还示出了第一实施例的光学系统在波长为555nm时的像散曲线图，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，其单位为mm。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1b中(b)可以看出，光学系统的像散得到了很好的补偿。
[0061]
图1b中(c)还示出了第一实施例的光学系统在波长为555nm时的畸变曲线。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，畸变曲线表示不同视场角对应的畸变大小值。由图1b中(c)可以看出，在波长为555nm下，光学系统的畸变得到了很好的矫正。
[0062]
由图1b中(a)、(b)和(c)可以看出，本实施例的光学系统的像差较小、成像质量较好，具有良好的成像品质。
[0063]
第二实施例
[0064]
请参考图2a和图2b，本实施例的光学系统，沿光轴方向的物侧至像侧依次包括：
[0065]
第一透镜l1，具有正屈折力，第一透镜l1的物侧面s1于近光轴处为凸面，像侧面s2于近光轴处为凹面。第一透镜l1的物侧面s1于近圆周处为凸面，像侧面s2于近圆周处为凹面。
[0066]
第二透镜l2，具有负屈折力，第二透镜l2的物侧面s3于近光轴处为凹面，像侧面s4于近光轴处为凸面。第二透镜l2的物侧面s3于近圆周处为凹面，像侧面s4于近圆周处为凸面。
[0067]
第三透镜l3，具有正屈折力，第三透镜l3的物侧面s5于近光轴处为凹面，像侧面s6于近光轴处为凸面。第三透镜l3的物侧面s5于近圆周处为凸面，像侧面s6于近圆周处为凹面。
[0068]
第二实施例的其他结构与第一实施例相同，参照即可。
[0069]
表2a示出了本实施例的光学系统的特性的表格，其中，透镜焦距的参考波长为555nm，透镜的阿贝数和折射率的参考波长为587.56nm，表2a中的y半径为相应面序号的物侧面或像侧面于光轴处的曲率半径。面序号s1和面序号s2分别为第一透镜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。对于第一透镜至第三透镜的任一透镜，该透镜的“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像侧方向的后一表面于光轴上的距离，滤光片ir同理。y半径、厚度和有效焦距的单位均为毫米(mm)。各参数含义均与第一实施例的各参数含义相同。
[0070]
表2a
[0071][0072][0073]
表2b给出了可用于第二实施例中各非球面镜面的高次项系数，其中，各非球面面型可由第一实施例中给出的公式限定。
[0074]
表2b
[0075][0076]
图2b示出了第二实施例的光学系统的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线，其中，纵向球差曲线表示不同波长的光线经由光学系统的各透镜后的会聚焦点偏离；像散曲线表示子午成像面弯曲和弧矢成像面弯曲；畸变曲线表示不同视场角对应的畸变大小值。由图2b中的像差图可知，光学系统的纵向球差、场曲和畸变均得到良好的控制，从而该实施例的光学系统拥有良好的成像品质。
[0077]
第三实施例
[0078]
请参考图3a和图3b，本实施例的光学系统，沿光轴方向的物侧至像侧依次包括：
[0079]
第一透镜l1，具有正屈折力，第一透镜l1的物侧面s1于近光轴处为凸面，像侧面s2于近光轴处为凹面。第一透镜l1的物侧面s1于近圆周处为凸面，像侧面s2于近圆周处为凹面。
[0080]
第二透镜l2，具有正屈折力，第二透镜l2的物侧面s3于近光轴处为凹面，像侧面s4于近光轴处为凸面。第二透镜l2的物侧面s3于近圆周处为凹面，像侧面s4于近圆周处为凸面。
[0081]
第三透镜l3，具有负屈折力，第三透镜l3的物侧面s5于近光轴处为凹面，像侧面s6于近光轴处为凸面。第三透镜l3的物侧面s5于近圆周处为凸面，像侧面s6于近圆周处为凹面。
[0082]
第三实施例的其他结构与第一实施例相同，参照即可。
[0083]
表3a示出了本实施例的光学系统的特性的表格，其中，透镜焦距的参考波长为555nm，透镜的阿贝数和折射率的参考波长为587.56nm，表3a中的y半径为相应面序号的物侧面或像侧面于光轴处的曲率半径。面序号s1和面序号s2分别为第一透镜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。对于第一透镜至第三透镜的任一透镜，该透镜的“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像侧方向的后一表面于光轴上的距离，滤光片ir同理。y半径、厚度和有效焦距的单位均为毫米(mm)。各参数含义均与第一实施例的各参数含义相同。
[0084]
表3a
[0085][0086]
表3b给出了可用于第三实施例中各非球面镜面的高次项系数，其中，各非球面面型可由第一实施例中给出的公式限定。
[0087]
表3b
[0088][0089]
图3b示出了第三实施例的光学系统的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线，其中，纵向球差曲线表示不同波长的光线经由光学系统的各透镜后的会聚焦点偏离；像散曲线表示子午成像面弯曲和弧矢成像面弯曲；畸变曲线表示不同视场角对应的畸变大小值。由图3b中的像差图可知，光学系统的纵向球差、场曲和畸变均得到良好的控制，从而该实施例的光学系统拥有良好的成像品质。
[0090]
第四实施例
[0091]
请参考图4a和图4b，本实施例的光学系统，沿光轴方向的物侧至像侧依次包括：
[0092]
第一透镜l1，具有正屈折力，第一透镜l1的物侧面s1于近光轴处为凸面，像侧面s2于近光轴处为凹面。第一透镜l1的物侧面s1于近圆周处为凸面，像侧面s2于近圆周处为凹面。
[0093]
第二透镜l2，具有正屈折力，第二透镜l2的物侧面s3于近光轴处为凹面，像侧面s4于近光轴处为凸面。第二透镜l2的物侧面s3于近圆周处为凹面，像侧面s4于近圆周处为凸
面。
[0094]
第三透镜l3，具有负屈折力，第三透镜l3的物侧面s5于近光轴处为凹面，像侧面s6于近光轴处为凸面。第三透镜l3的物侧面s5于近圆周处为凸面，像侧面s6于近圆周处为凹面。
[0095]
第四实施例的其他结构与第一实施例相同，参照即可。
[0096]
表4a示出了本实施例的光学系统的特性的表格，其中，透镜焦距的参考波长为555nm，透镜的阿贝数和折射率的参考波长为587.56nm，表4a中的y半径为相应面序号的物侧面或像侧面于光轴处的曲率半径。面序号s1和面序号s2分别为第一透镜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。对于第一透镜至第三透镜的任一透镜，该透镜的“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像侧方向的后一表面于光轴上的距离，滤光片ir同理。y半径、厚度和有效焦距的单位均为毫米(mm)。各参数含义均与第一实施例的各参数含义相同。
[0097]
表4a
[0098][0099]
表4b给出了可用于第四实施例中各非球面镜面的高次项系数，其中，各非球面面型可由第一实施例中给出的公式限定。
[0100]
表4b
[0101]
[0102][0103]
图4b示出了第四实施例的光学系统的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线，其中，纵向球差曲线表示不同波长的光线经由光学系统的各透镜后的会聚焦点偏离；像散曲线表示子午成像面弯曲和弧矢成像面弯曲；畸变曲线表示不同视场角对应的畸变大小值。由图4b中的像差图可知，光学系统的纵向球差、场曲和畸变均得到良好的控制，从而该实施例的光学系统拥有良好的成像品质。
[0104]
第五实施例
[0105]
请参考图5a和图5b，本实施例的光学系统，沿光轴方向的物侧至像侧依次包括：
[0106]
第一透镜l1，具有正屈折力，第一透镜l1的物侧面s1于近光轴处为凸面，像侧面s2于近光轴处为凹面。第一透镜l1的物侧面s1于近圆周处为凸面，像侧面s2于近圆周处为凹面。
[0107]
第二透镜l2，具有负屈折力，第二透镜l2的物侧面s3于近光轴处为凹面，像侧面s4于近光轴处为凸面。第二透镜l2的物侧面s3于近圆周处为凹面，像侧面s4于近圆周处为凸面。
[0108]
第三透镜l3，具有正屈折力，第三透镜l3的物侧面s5于近光轴处为凹面，像侧面s6于近光轴处为凸面。第三透镜l3的物侧面s5于近圆周处为凸面，像侧面s6于近圆周处为凹面。
[0109]
第五实施例的其他结构与第一实施例相同，参照即可。
[0110]
表5a示出了本实施例的光学系统的特性的表格，其中，透镜焦距的参考波长为555nm，透镜的阿贝数和折射率的参考波长为587.56nm，表5a中的y半径为相应面序号的物侧面或像侧面于光轴处的曲率半径。面序号s1和面序号s2分别为第一透镜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。对于第一透镜至第三透镜的任一透镜，该透镜的“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像侧方向的后一表面于光轴上的距离，滤光片ir同理。y半径、厚度和有效焦距的单位均为毫米(mm)。各参数含义均与第一实施例的各参数含义相同。
[0111]
表5a
[0112][0113]
表5b给出了可用于第五实施例中各非球面镜面的高次项系数，其中，各非球面面型可由第一实施例中给出的公式限定。
[0114]
表5b
[0115][0116]
图5b示出了第五实施例的光学系统的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线，其中，纵向球差曲线表示不同波长的光线经由光学系统的各透镜后的会聚焦点偏离；像散曲线表示子午成像面弯曲和弧矢成像面弯曲；畸变曲线表示不同视场角对应的畸变大小值。由图5b中的像差图可知，光学系统的纵向球差、场曲和畸变均得到良好的控制，从而该实施例的光学系统拥有良好的成像品质。
[0117]
表6示出了第一实施例至第五实施例的光学系统中ttl/f、f3/r32、v1 v2 v3、r31/f3、(r31 r32)/(r31-r32)、epd/imgh、ct2/ct3、f123/f23的值。
[0118]
表6
[0119] ttl/ff3/r32v1 v2 v3r31/f3第一实施例1.23361.017167.7600.019第二实施例1.2759.191167.7600.109第三实施例1.173-14.655167.760-0.091
第四实施例1.178-17.489167.760-0.075第五实施例1.3108.983167.7600.112 (r31 r32)/(r31-r32)epd/imghct2/ct3f123/f23第一实施例-113.9090.1990.9930.229第二实施例19.9380.1890.8840.293第三实施例7.0930.2080.8970.065第四实施例7.5780.2070.7160.050第五实施例477.0000.1620.9190.262
[0120]
由表6可知，第一实施例至第五实施例的光学系统均满足下列关系式：
[0121]
1.1《ttl/f《1.5、8《|f3/r32|《62、v1 v2 v3》160、0《|r31/f3|《0.12、-114《(r31 r32)/(r31-r32)《477.1、0.16≤epd/imgh《0.21、0.70《ct2/ct3《1.10、0.05≤f123/f23《0.3的值。
[0122]
以上所揭露的仅为本发明一些较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于本发明所涵盖的范围。