[go: up one dir, main page]

CN112799211B - 光学系统、取像模组及电子设备 - Google Patents

光学系统、取像模组及电子设备 Download PDF

Info

Publication number
CN112799211B
CN112799211B CN202110050583.9A CN202110050583A CN112799211B CN 112799211 B CN112799211 B CN 112799211B CN 202110050583 A CN202110050583 A CN 202110050583A CN 112799211 B CN112799211 B CN 112799211B
Authority
CN
China
Prior art keywords
lens
optical system
image
optical axis
refractive power
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110050583.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112799211A (zh
Inventor
刘彬彬
党绪文
李明
邹海荣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangxi Oufei Optics Co ltd
Original Assignee
Jiangxi Jingchao Optical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangxi Jingchao Optical Co Ltd filed Critical Jiangxi Jingchao Optical Co Ltd
Priority to CN202110050583.9A priority Critical patent/CN112799211B/zh
Publication of CN112799211A publication Critical patent/CN112799211A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112799211B publication Critical patent/CN112799211B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0015—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design
    • G02B13/002—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface
    • G02B13/0045—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface having five or more lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/02—Telephoto objectives, i.e. systems of the type + - in which the distance from the front vertex to the image plane is less than the equivalent focal length
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/18—Optical objectives specially designed for the purposes specified below with lenses having one or more non-spherical faces, e.g. for reducing geometrical aberration

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lenses (AREA)

Abstract

本发明涉及一种光学系统、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凸面；具有屈折力的第二透镜，物侧面于近光轴处为凸面；具有负屈折力的第三透镜，像侧面于近光轴处为凹面；具有正屈折力的第四透镜，物侧面及像侧面均为非球面；具有屈折力的第五透镜，物侧面及像侧面均为非球面，物侧面与像侧面中至少一者存在反曲点；光学系统满足条件式：105.0≤(43/IMGH)*f≤120.0。上述光学系统，能够实现长焦特性。

Description

光学系统、取像模组及电子设备
技术领域
本发明涉及摄像领域，特别是涉及一种光学系统、取像模组及电子设备。
背景技术
人眼对有限距物体成像具有超高的响应速度和分辨力，但对远距离物体“看清楚”却是非常困难的，而具备长焦特性的光学系统具有良好的远摄性能，能够拍摄远距离被摄物。因此，具备长焦特性的光学系统是拓展人眼可视距离的重要手段，长焦光学系统在电子设备中的运用越来越广泛。然而，目前的光学系统，有效焦距不足，难以具备良好的远摄性能。
发明内容
基于此，有必要提供一种光学系统、取像模组及电子设备，以实现长焦特性。
一种光学系统，沿光轴由物侧至像侧依次包括：
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凸面；
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凸面；
具有负屈折力的第三透镜，所述第三透镜的像侧面于近光轴处为凹面；
具有正屈折力的第四透镜，所述第四透镜的物侧面及像侧面均为非球面；
具有屈折力的第五透镜，所述第五透镜的物侧面及像侧面均为非球面；
且所述光学系统满足以下条件式：
105.0≤(43/IMGH)*f≤120.0；
其中，IMGH为所述光学系统的最大视场角所对应的像高，即所述光学系统的最大有效成像圆的直径，f为所述光学系统的有效焦距。
上述光学系统，第一透镜具有正屈折力，有利于缩短光学系统的系统总长。第一透镜的物侧面及像侧面于近光轴处均为凸面，有利于增强第一透镜的正屈折力，进一步缩短光学系统的系统总长，从而有利于光学系统的小型化设计。第四透镜与第五透镜的物侧面及像侧面均为非球面，有利于提高透镜设计的灵活性，并有效地校正光学系统的球差，改善光学系统的成像质量。
上述条件式，以35mm标准镜头为参照，将光学系统的有效焦距换算为等效焦距。满足上述条件式的下限时，光学系统的等效焦距超过100mm，从而可拥有强大的长焦特性，实现良好的远摄效果。
在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：
2.5≤f/IMGH≤2.7；
满足上述条件式时，光学系统未通过牺牲大像面特性来提升放大倍率，通过满足上述条件式的上限时，光学系统具有大像面，能够匹配大尺寸的感光芯片，例如光学系统能够适配市场上多数32M、48M的感光芯片，进而提升光学系统的成像质量，同时使光学系统具备良好的普适性和适用性。综上，上述光学系统，在实现长焦特性的同时具备大像面特性，能够兼顾长焦特性及良好的成像质量。
在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：
0.4≤OAL/BF≤0.7；
其中，OAL为所述第一透镜的物侧面至所述第五透镜的像侧面于光轴上的距离，BF为所述第五透镜的像侧面至所述光学系统的成像面于光轴方向上的最短距离。BF为光学系统与感光元件匹配以及模组结构设计的重要指标，BF越长，可供模组设计与制造的灵活性越高。满足上述条件式时，光学系统具备长后焦特性，能够更容易地匹配具有折光效果的棱镜或反射系统来缩小光学系统的整体占用空间，进而有利于光学系统100的小型化设计；另外，也有利于确保光学系统中各透镜有足够的厚度与间隙，并使五片透镜能够相互配合，结构紧凑，在实现良好的成像质量的同时有利于实现光学系统的小型化设计。当低于上述条件式的下限，光学系统长焦结构的设计困难，容易使透镜面型过度扭曲，影响透镜的成型制造。当超过上述条件式的上限，光学系统中各透镜的间隙过大，压缩了光学系统的后焦距，在实现长焦特性时不利于光学系统的小型化设计
在其中一个实施例中，还包括孔径光阑，所述孔径光阑设置于所述第三透镜的物侧，且所述光学系统满足以下条件式：
2.0≤FNO≤2.55；
7.0mm≤|f5|/FNO≤24.0mm；
其中，f5为所述第五透镜的有效焦距，FNO为所述光学系统的光圈数。满足上述条件式时，孔径光阑的两种分布方案能够配合第五透镜的屈折力配置，实现光学系统结构的紧凑性，从而有利于光学系统的小型化设计；同时，也有利于光学系统获得足够的进光量，不仅增大了光学系统的衍射极限，还有利于提升光学系统的解像力，使从视场中心到边缘的解像力衰减小，同时有利于提升全视场的相对亮度；另外，还能够使得光学系统在实现长焦特性的同时具备大光圈特性。
在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：
R32/|R41|≤0.7；
其中，R32为所述第三透镜的像侧面于光轴处的曲率半径，R41为所述第四透镜的物侧面于光轴处的曲率半径。满足上述条件式时，第三透镜的像侧面及第四透镜的物侧面的面型能够更好地相互配合，有利于减小第三透镜的像侧面及第四透镜的物侧面的矢高变化，也有利于减小光学系统的渐晕系数，同时能够实现第三透镜与第四透镜之间间隙紧凑的效果。同时，第三透镜的像侧面于光轴处的曲率半径为正，满足上述条件式时，有利于使经第三透镜物侧各透镜收缩的光线得到适当扩散，以更好地配合第四透镜及第五透镜对外视场光线的引导，同时有利于减小第四透镜及第五透镜面型的复杂度，提升透镜成型制造的可靠性。另外，第四透镜具有正屈折力，满足上述条件式时，在实现结构紧凑型的同时有利于提升光学系统设计的灵活性，使得入射到成像面的最大入射角度更容易与感光元件匹配，同时第四透镜及第五透镜也能够为光学系统的对焦及模组机构预留足够的间距。
在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：
f12＞0；
f45＞0；
0.8≤f12/f45≤1.4；
其中，f12为所述第一透镜与所述第二透镜的组合焦距，f45为所述第四透镜与所述第五透镜的组合焦距。第一透镜与第二透镜整体以及第四透镜与第五透镜整体均具有正屈折力，配合第三透镜的负屈折力，能够形成正负正的类库克三片式结构，满足上述条件式时，能够对f12与f45的比值进行合理配置，配合光学系统各透镜的面型及结构的合理分配，有利于光学系统在实现结构紧凑的同时具备长焦特性，也有利于各透镜的面型更加平滑。同时，还有利于校正光学系统的各种轴外像差，如畸变、场曲、像散等，能够获得良好的成像质量。
在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：
f12＞0；
f45＞0；
CT45≤0.6；
0.6≤(CT12+CT34+CT45)/CT5≤3.1；
其中，CT12为所述第一透镜的像侧面至所述第二透镜的物侧面于光轴上的距离，CT34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，CT45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，CT5为所述第五透镜于光轴上的厚度，即所述第五透镜的中心厚度。满足上述条件式时，有利于提高各透镜面型的配合度，提升光学系统结构的紧凑性，从而有利于缩短光学系统的系统总长。另外，在合理的屈折力配置下，满足上述条件式，第四透镜及第五透镜之间形成较小的间隙，使第四透镜及第五透镜类似于胶合透镜，提升第四透镜与第五透镜之间结构的紧凑型，同时有利于提升第四透镜与第五透镜对色差的校正效果。同时，还能够使得各透镜的结构配合紧凑，各透镜之间的间隙空间得以压缩，有利于使得各透镜面型变化趋于平缓，进而有利于减少光学系统杂散光的产生。
在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：
f1≤10.5mm；
0.8≤|f2|/|R22|≤8.0；
其中，f2为所述第二透镜的有效焦距，R22为所述第二透镜的像侧面于光轴处的曲率半径。第一透镜的正屈折力较强，使得第二透镜无需具备较强的屈折力，即可促使光线的收窄和抑制光线的偏折角度，也使得第二透镜可具备正或负的屈折力，满足上述条件式时，在提升第二透镜结构的灵活性的同时，能够使第二透镜的面型平滑，为光学系统提供球差贡献量，以补偿第一透镜产生的球差溢出现象。同时，满足上述条件式时，第二透镜的屈折力强度与近轴处的像侧面面型能够得到良好的配置，从而能够提高第二透镜与第一透镜及第三透镜的匹配关系，进而使第二透镜的面型及厚度设计变化更灵活，能够为光学系统增加设计的灵活性；另外，还有利于缩小光学系统的系统总长，同时降低光学系统的公差敏感度。
在其中一个实施例中，还包括孔径光阑，所述孔径光阑设置于所述第一透镜的物侧面或所述第二透镜与所述第三透镜之间，且所述光学系统满足以下条件式：
0.50≤SD11/IMGH≤0.7；
其中，SD11为所述第一透镜的物侧面的最大有效口径的一半。一般的光学系统的长焦特性配合大光圈设计，会使得光学系统的入瞳直径与像面大小相当或更大，孔径光阑的两种分布方案，实现各透镜有效口径迅速减小和各透镜有效口径缓慢减小的两种紧凑型结构。满足上述条件式，能够对第一透镜的物侧面的最大有效口径的一半以及光学系统的半像高的比值进行合理配置，使得孔径光阑的上述两种分布方案都能得到良好的结构布局，降低光学系统结构设计的难度。
在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：
1.0≤SD11/SD52≤1.6；
其中，SD52为所述第五透镜的像侧面的最大有效口径的一半。当满足上述条件式时，孔径光阑的上述两种分布方案都能得到良好的结构布局，降低光学系统结构设计的难度。同时，也能够使得光学系统各透镜有效口径变化合理，各透镜承靠结构设计方便，提升光学系统的工艺性。
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。在所述取像模组中采用上述光学系统，能够实现长焦特性，具备良好的远摄性能。
一种电子设备，包括壳体以及上述的取像模组，所述取像模组设置于所述壳体。在所述电子设备中采用上述取像模组，能够实现长焦特性，具备良好的远摄性能。
附图说明
图1为本申请第一实施例中的光学系统的结构示意图；
图2为本申请第一实施例中的光学系统的纵向球差图、像散图及畸变图；
图3为本申请第二实施例中的光学系统的结构示意图；
图4为本申请第二实施例中的光学系统的纵向球差图、像散图及畸变图；
图5为本申请第三实施例中的光学系统的结构示意图；
图6为本申请第三实施例中的光学系统的纵向球差图、像散图及畸变图；
图7为本申请第四实施例中的光学系统的结构示意图；
图8为本申请第四实施例中的光学系统的纵向球差图、像散图及畸变图；
图9为本申请第五实施例中的光学系统的结构示意图；
图10为本申请第五实施例中的光学系统的纵向球差图、像散图及畸变图；
图11为本申请第六实施例中的光学系统的结构示意图；
图12为本申请第六实施例中的光学系统的纵向球差图、像散图及畸变图；
图13为本申请第七实施例中的光学系统的结构示意图；
图14为本申请第七实施例中的光学系统的纵向球差图、像散图及畸变图；
图15为本申请一实施例中的取像模组的示意图；
图16为本申请一实施例中的电子设备的示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明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发明。但是本发明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发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
在本发明的描述中，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发明和简化描述，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发明的限制。
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。在本发明的描述中，“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。
在本发明中，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发明中的具体含义。
在本发明中，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。
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。
请参见图1，在本申请的一些实施例中，光学系统100由物侧到像侧依次包括第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5。具体地，第一透镜L1包括物侧面S1及像侧面S2，第二透镜L2包括物侧面S3及像侧面S4，第三透镜L3包括物侧面S5及像侧面S6，第四透镜L4包括物侧面S7及像侧面S8，第五透镜L5包括物侧面S9及像侧面S10。
其中，第一透镜L1具有正屈折力，有利于缩短光学系统100的系统总长。第一透镜L1的物侧面S1及像侧面S2于近光轴110处均为凸面，有利于增强第一透镜L1的正屈折力，进一步缩短光学系统100的系统总长，从而有利于光学系统100的小型化设计。第二透镜L2具有屈折力，第二透镜L2的物侧面S3于近光轴110处为凸面。第三透镜L3具有负屈折力，第三透镜L3的像侧面S6于近光轴110处为凹面。第四透镜L4具有正屈折力，第五透镜L5具有屈折力。第四透镜L4与第五透镜L5的物侧面及像侧面均为非球面，有利于提高透镜设计的灵活性，并有效地校正光学系统100的球差，改善光学系统的成像质量。在一些实施例中，第五透镜L5的物侧面S9与像侧面S10中至少一者存在反曲点，有利于修正光学系统100的边缘视场的像差，进一步提升光学系统100的成像质量。
另外，在一些实施例中，光学系统100设置有孔径光阑STO，孔径光阑STO可设置于第三透镜L3的物侧。具体地，在一些实例中，光阑STO第一透镜L1的物侧，或设置于第二透镜L2与第三透镜L3之间。在一些实施例中，光学系统100还包括设置于第五透镜L5像侧的红外滤光片L6，红外滤光片L6包括物侧面S11及像侧面S12。进一步地，光学系统100还包括位于第五透镜L5像侧的像面S13，像面S13即为光学系统100的成像面，入射光经第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5调节后能够成像于像面S13。值得注意的是，红外滤光片L6可为红外截止滤光片，用于滤除干扰光，防止干扰光到达光学系统100的像面S13而影响正常成像。
在一些实施例中，光学系统100的各透镜的物侧面和像侧面均为非球面。非球面结构的采用能够提高透镜设计的灵活性，并有效地校正球差，改善成像质量。在另一些实施例中，除第四透镜L4与第五透镜L5外，光学系统100的各透镜的物侧面和像侧面也可以均为球面。需要注意的是，上述实施例仅是对本申请的一些实施例的举例，在一些实施例中，光学系统100中各透镜的表面可以是非球面或球面的任意组合。
在一些实施例中，光学系统100中的各透镜的材质可以均为玻璃或均为塑料。采用塑料材质的透镜能够减少光学系统100的重量并降低生产成本，配合光学系统的较小尺寸以实现光学系统的轻薄化设计。而采用玻璃材质的透镜使光学系统100具备优良的光学性能以及较高的耐温性能。需要注意的是，光学系统100中各透镜的材质也可以为玻璃和塑料的任意组合，并不一定要是均为玻璃或均为塑料。
需要注意的是，第一透镜L1并不意味着只存在一片透镜，在一些实施例中，第一透镜L1中也可以存在两片或多片透镜，两片或多片透镜能够形成胶合透镜，胶合透镜最靠近物侧的表面可视为物侧面S1，最靠近像侧的表面可视为像侧面S2。或者，第一透镜L1中的各透镜之间并不形成胶合透镜，但各透镜之间的距离相对固定，此时最靠近物侧的透镜的物侧面为物侧面S1，最靠近像侧的透镜的像侧面为像侧面S2。另外，一些实施例中的第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4或第五透镜L5中的透镜数量也可大于或等于两片，且任意相邻透镜之间可以形成胶合透镜，也可以为非胶合透镜。
进一步地，在一些实施例中，光学系统100满足条件式：105.0≤(43/IMGH)*f≤120.0；其中，IMGH为光学系统100的最大视场角所对应的像高，即光学系统100的最大有效成像圆的直径，f为光学系统100的有效焦距。具体地，(43/IMGH)*f可以为：109.32、109.65、110.20、111.64、112.36、113.85、114.15、115.36、115.98或116.36。上述条件式，以35mm标准镜头为参照，将光学系统100的有效焦距换算为等效焦距。满足上述条件式的下限时，光学系统100的等效焦距超过100mm，从而可拥有强大的长焦特性，实现良好的远摄效果。
在一些实施例中，光学系统100满足条件式：5≤f/IMGH≤2.7。具体地，f/IMGH可以为：2.54、2.55、2.56、2.58、2.59、2.61、2.63、2.66、2.67或2.70。满足上述条件式，光学系统100未通过牺牲大像面特性来提升放大倍率，通过满足上述条件式的上限时，光学系统100具有大像面，能够匹配大尺寸的感光芯片，例如光学系统100能够适配市场上多数32M、48M的感光芯片，进而提升光学系统100的成像质量，同时使光学系统100具备良好的普适性和适用性。综上，上述光学系统100，在实现长焦特性的同时具备大像面特性，能够兼顾长焦特性及良好的成像质量。
在一些实施例中，光学系统100满足条件式：0.4≤OAL/BF≤0.7；其中，OAL为第一透镜L1的物侧面S1至第五透镜L5的像侧面S10于光轴110上的距离，BF为第五透镜L5的像侧面S10至光学系统100的成像面于光轴110方向上的最短距离。具体地，OAL/BF可以为：0.45、0.47、0.49、0.50、0.51、0.52、0.56、0.57、0.59或0.67。BF为光学系统100与感光元件匹配以及模组结构设计的重要指标，BF越长，可供模组设计与制造的灵活性越高。满足上述条件式时，光学系统100具备长后焦特性，能够更容易地匹配具有折光效果的棱镜或反射系统来缩小光学系统100的整体占用空间，进而有利于光学系统100的小型化设计；另外，也有利于确保光学系统100中各透镜有足够的厚度与间隙，并使五片透镜能够相互配合，结构紧凑，在实现良好的成像质量的同时有利于实现光学系统100的小型化设计。当低于上述条件式的下限，光学系统100长焦结构的设计困难，容易使透镜面型过度扭曲，影响透镜的成型制造。当超过上述条件式的上限，光学系统100中各透镜的间隙过大，压缩了光学系统100的后焦距，在实现长焦特性时不利于光学系统100的小型化设计。
在一些实施例中，光学系统100满足条件式：2.0≤FNO≤2.55；7.0mm≤|f5|/FNO≤24.0mm；其中，f5为第五透镜L5的有效焦距，FNO为光学系统100的光圈数。具体地，|f5|/FNO可以为：7.10、9.65、11.22、15.62、17.35、19.55、20.05、21.36、22.87或23.32，数值单位为mm。满足上述条件式时，孔径光阑STO的两种分布方案能够配合第五透镜L5的屈折力配置，实现光学系统100结构的紧凑性，从而有利于光学系统100的小型化设计。同时，也有利于光学系统100获得足够的进光量，不仅增大了光学系统100的衍射极限，还有利于提升光学系统100的解像力，使从视场中心到边缘的解像力衰减小，同时有利于提升全视场的相对亮度；另外，还能够使得光学系统100在实现长焦特性的同时具备大光圈特性。
在一些实施例中，光学系统100满足条件式：R32/|R41|≤0.7；其中，R32为第三透镜L3的像侧面S6于光轴110处的曲率半径，R41为第四透镜L4的物侧面S7于光轴110处的曲率半径。具体地，R32/|R41|可以为：0.12、0.15、0.21、0.26、0.37、0.48、0.55、0.59、0.61或0.70。满足上述条件式时，第三透镜L3的像侧面S6及第四透镜L4的物侧面S7的面型能够更好地相互配合，有利于减小第三透镜L3的像侧面S6及第四透镜L4的物侧面S7的矢高变化，也有利于减小光学系统100的渐晕系数，同时能够实现第三透镜L3与第四透镜L4之间间隙紧凑的效果。同时，第三透镜L3的像侧面S6于光轴110处的曲率半径为正，满足上述条件式时，有利于使经第三透镜L3物侧各透镜收缩的光线得到适当扩散，以更好地配合第四透镜L4及第五透镜L5对外视场光线的引导，同时有利于减小第四透镜L4及第五透镜L5面型的复杂度，提升透镜成型制造的可靠性。另外，第四透镜L4具有正屈折力，满足上述条件式时，在实现结构紧凑型的同时有利于提升光学系统100设计的灵活性，使得入射到成像面的最大入射角度更容易与感光元件匹配，同时第四透镜L4及第五透镜L5也能够为光学系统100的对焦及模组机构预留足够的间距。
在一些实施例中，光学系统100满足条件式：f12＞0；f45＞0；0.8≤f12/f45≤1.4；其中，f12为第一透镜L1与第二透镜L2的组合焦距，f45为第四透镜L4与第五透镜L5的组合焦距。具体地，f12/f45可以为：0.74、0.76、0.78、0.82、0.89、1.03、1.09、1.21、1.26或1.33。第一透镜L1与第二透镜L2整体以及第四透镜L4与第五透镜L5整体均具有正屈折力，配合第三透镜L3的负屈折力，能够形成正负正的类库克三片式结构，满足上述条件式时，能够对f12与f45的比值进行合理配置，配合光学系统100各透镜的面型及结构的合理分配，有利于光学系统100在实现结构紧凑的同时具备长焦特性，也有利于各透镜的面型更加平滑。同时，还有利于校正光学系统100的各种轴外像差，如畸变、场曲、像散等，能够获得良好的成像质量。
在一些实施例中，光学系统100满足条件式：f12＞0；f45＞0；CT45≤0.6；0.6≤(CT12+CT34+CT45)/CT5≤3.1；其中，CT12为第一透镜L1的像侧面S2至第二透镜L2的物侧面S3于光轴110上的距离，CT34为第三透镜L3的像侧面S6至第四透镜L4的物侧面S7于光轴110上的距离，CT45为第四透镜L4的像侧面S8至第五透镜L5的物侧面S9于光轴110上的距离，CT5为第五透镜L5于光轴110上的厚度。具体地，(CT12+CT34+CT45)/CT5可以为：0.67、0.98、1.25、1.65、1.74、2.12、2.65、2.88、2.94或3.06。满足上述条件式时，有利于提高各透镜面型的配合度，提升光学系统100结构的紧凑性，从而有利于缩短光学系统100的系统总长。另外，在合理的屈折力配置下，满足上述条件式，第四透镜L4及第五透镜L5之间形成较小的间隙，使第四透镜L4及第五透镜L5类似于胶合透镜，提升第四透镜L4与第五透镜L5之间结构的紧凑型，同时有利于提升第四透镜L4与第五透镜L5对色差的校正效果。同时，还能够使得各透镜的结构配合紧凑，各透镜之间的间隙空间得以压缩，有利于使得各透镜面型变化趋于平缓，进而有利于减少光学系统100杂散光的产生。
在一些实施例中，光学系统100满足条件式：0.8≤|f2|/|R22|≤8.0；其中，f2为第二透镜L2的有效焦距，R22为第二透镜L2的像侧面S4于光轴110处的曲率半径。具体地，|f2|/|R22|可以为：0.81、1.10、1.56、2.54、3.28、4.66、4.86、5.35、6.02或7.93。第一透镜L1具有正屈折力，使得第二透镜L2无需具备较强的屈折力，即可促使光线的收窄和抑制光线的偏折角度，也使得第二透镜L2可具备正或负的屈折力，满足上述条件式时，在提升第二透镜L2结构的灵活性的同时，能够使第二透镜L2的面型平滑，为光学系统100提供球差贡献量，以补偿第一透镜L1产生的球差溢出现象。同时，满足上述条件式时，第二透镜L2的屈折力强度与近轴处的像侧面面型能够得到良好的配置，从而能够提高第二透镜L2与第一透镜L1及第三透镜L3的匹配关系，进而使第二透镜L2的面型及厚度设计变化更灵活，能够为光学系统100增加设计的灵活性；另外，还有利于缩小光学系统100的系统总长，同时降低光学系统100的公差敏感度。
在一些实施例中，光学系统100满足条件式：0.50≤SD11/IMGH≤0.7；其中，SD11为第一透镜L1的物侧面S1的最大有效口径的一半。具体地，SD11/IMGH可以为：0.51、0.52、0.53、0.54、0.55、0.57、0.59、0.60、0.62或0.66。一般的光学系统100的长焦特性配合大光圈设计，会使得光学系统100的入瞳直径与像面S13大小相当或更大，孔径光阑STO的两种分布方案，实现各透镜有效口径迅速减小和各透镜有效口径缓慢减小的两种紧凑型结构。满足上述条件式，能够对第一透镜L1的物侧面S1的最大有效口径的一半以及光学系统100的半像高的比值进行合理配置，使得孔径光阑STO的上述两种分布方案都能得到良好的结构布局，降低光学系统100结构设计的难度。
在一些实施例中，光学系统100满足条件式：1.0≤SD11/SD52≤1.6；其中，SD11为第一透镜L1的物侧面S1的最大有效口径的一半，SD52为第五透镜L5的像侧面S10的最大有效口径的一半。具体地，SD11/SD52可以为：1.12、1.15、1.19、21.20、1.23、1.28、1.35、1.42、1.46或1.55。当满足上述条件式时，孔径光阑STO的上述两种分布方案都能得到良好的结构布局，降低光学系统100结构设计的难度。同时，也能够使得光学系统100各透镜有效口径变化合理，各透镜承靠结构设计方便，提升光学系统100的工艺性。
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。
第一实施例
请参见图1和图2，图1为第一实施例中的光学系统100的结构示意图，光学系统100由物侧至像侧依次包括孔径光阑STO、具有正屈折力的第一透镜L1、具有负屈折力的第二透镜L2、具有负屈折力的第三透镜L3、具有正屈折力的第四透镜L4以及具有负屈折力的第五透镜L5。图2由左至右依次为第一实施例中光学系统100的纵向球差、像散及畸变的曲线图，其中像散图和畸变图的参考波长为587nm，其他实施例相同。
第一透镜L1的物侧面S1于近光轴110处为凸面，于圆周处为凸面；
第一透镜L1的像侧面S2于近光轴110处为凸面，于圆周处为凸面；
第二透镜L2的物侧面S3于近光轴110处为凸面，于圆周处为凸面；
第二透镜L2的像侧面S4于近光轴110处为凹面，于圆周处为凹面；
第三透镜L3的物侧面S5于近光轴110处为凹面，于圆周处为凹面；
第三透镜L3的像侧面S6于近光轴110处为凹面，于圆周处为凹面；
第四透镜L4的物侧面S7于近光轴110处为凸面，于圆周处为凸面；
第四透镜L4的像侧面S8于近光轴110处为凸面，于圆周处为凸面；
第五透镜L5的物侧面S9于近光轴110处为凹面，于圆周处为凹面；
第五透镜L5的像侧面S10于近光轴110处为凹面，于圆周处为凹面。
第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5的物侧面和像侧面均为非球面。
需要注意的是，在本申请中，当描述透镜的一个表面于近光轴110处(该表面的中心区域)为凸面时，可理解为该透镜的该表面于光轴110附近的区域为凸面。当描述透镜的一个表面于圆周处为凹面时，可理解为该表面在靠近最大有效半径处的区域为凹面。举例而言，当该表面于近光轴110处为凸面，且于圆周处也为凸面时，该表面由中心(该表面与光轴110的交点)至边缘方向的形状可以为纯粹的凸面；或者是先由中心的凸面形状过渡到凹面形状，随后在靠近最大有效半径处时变为凸面。此处仅为说明近光轴110处与圆周处的关系而做出的示例，表面的多种形状结构(凹凸关系)并未完全体现，但其他情况可根据以上示例推导得出。
第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5的材质均为塑料。
进一步地，光学系统100满足条件式：(43/IMGH)*f＝111.18；其中，IMGH为光学系统100的最大视场角所对应的像高，f为光学系统100的有效焦距。上述条件式，以35mm标准镜头为参照，将光学系统100的有效焦距换算为等效焦距。满足上述条件式时，光学系统100的等效焦距超过100mm，从而可拥有强大的长焦特性，实现良好的远摄效果。
光学系统100满足条件式：f/IMGH＝2.58。满足上述条件式，光学系统100未通过牺牲大像面特性来提升放大倍率，通过满足上述条件式的上限时，光学系统100具有大像面，能够匹配大尺寸的感光芯片，例如光学系统100能够适配市场上多数32M、48M的感光芯片，进而提升光学系统100的成像质量，同时使光学系统100具备良好的普适性和适用性。综上，上述光学系统100，在实现长焦特性的同时具备大像面特性，能够兼顾长焦特性及良好的成像质量。
光学系统100满足条件式：OAL/BF＝0.65；其中，OAL为第一透镜L1的物侧面S1至第五透镜L5的像侧面S10于光轴110上的距离，BF为第五透镜L5的像侧面S10至光学系统100的成像面于光轴110方向上的最短距离。BF为光学系统100与感光元件匹配以及模组结构设计的重要指标，BF越长，可供模组设计与制造的灵活性越高。满足上述条件式时，光学系统100具备长后焦特性，能够更容易地匹配具有折光效果的棱镜或反射系统来缩小光学系统100的整体占用空间，进而有利于光学系统100的小型化设计；另外，也有利于确保光学系统100中各透镜有足够的厚度与间隙，并使五片透镜能够相互配合，结构紧凑，在实现良好的成像质量的同时有利于实现光学系统100的小型化设计。同时，还有利于降低光学系统100长焦结构设计的困难程度，使透镜面型不会过度扭曲，光学系统100中各透镜的间隙也不会过大，有利于光学系统100的小型化设计。
光学系统100满足条件式：2.0≤FNO≤2.55；|f5|/FNO＝8.88mm；其中，f5为第五透镜L5的有效焦距，FNO为光学系统100的光圈数。满足上述条件式时，孔径光阑STO的两种分布方案能够配合第五透镜L5的屈折力配置，实现光学系统100结构的紧凑性，从而有利于光学系统100的小型化设计。同时，也有利于光学系统100获得足够的进光量，不仅增大了光学系统100的衍射极限，还有利于提升光学系统100的解像力，使从视场中心到边缘的解像力衰减小，同时有利于提升全视场的相对亮度；另外，还能够使得光学系统100在实现长焦特性的同时具备大光圈特性。
光学系统100满足条件式：R32/|R41|＝0.48；其中，R32为第三透镜L3的像侧面S6于光轴110处的曲率半径，R41为第四透镜L4的物侧面S7于光轴110处的曲率半径。满足上述条件式时，第三透镜L3的像侧面S6及第四透镜L4的物侧面S7的面型能够更好地相互配合，有利于减小第三透镜L3的像侧面S6及第四透镜L4的物侧面S7的矢高变化，也有利于减小光学系统100的渐晕系数，同时能够实现第三透镜L3与第四透镜L4之间间隙紧凑的效果。同时，第三透镜L3的像侧面S6于光轴110处的曲率半径为正，满足上述条件式时，有利于使经第三透镜L3物侧各透镜收缩的光线得到适当扩散，以更好地配合第四透镜L4及第五透镜L5对外视场光线的引导，同时有利于减小第四透镜L4及第五透镜L5面型的复杂度，提升透镜成型制造的可靠性。另外，第四透镜L4具有正屈折力，满足上述条件式时，在实现结构紧凑型的同时有利于提升光学系统100设计的灵活性，使得入射到成像面的最大入射角度更容易与感光元件匹配，同时第四透镜L4及第五透镜L5也能够为光学系统100的对焦及模组机构预留足够的间距。
光学系统100满足条件式：f12＞0；f45＞0；f12/f45＝0.74；其中，f12为第一透镜L1与第二透镜L2的组合焦距，f45为第四透镜L4与第五透镜L5的组合焦距。第一透镜L1与第二透镜L2整体以及第四透镜L4与第五透镜L5整体均具有正屈折力，配合第三透镜L3的负屈折力，能够形成正负正的类库克三片式结构，满足上述条件式时，能够对f12与f45的比值进行合理配置，配合光学系统100各透镜的面型及结构的合理分配，有利于光学系统100在实现结构紧凑的同时具备长焦特性，也有利于各透镜的面型更加平滑。同时，还有利于校正光学系统100的各种轴外像差，如畸变、场曲、像散等，能够获得良好的成像质量。
光学系统100满足条件式：f12＞0；f45＞0；CT45≤0.6；(CT12+CT34+CT45)/CT5＝1.52；其中，CT12为第一透镜L1的像侧面S2至第二透镜L2的物侧面S3于光轴110上的距离，CT34为第三透镜L3的像侧面S6至第四透镜L4的物侧面S7于光轴110上的距离，CT45为第四透镜L4的像侧面S8至第五透镜L5的物侧面S9于光轴110上的距离，CT5为第五透镜L5于光轴110上的厚度。满足上述条件式时，有利于提高各透镜面型的配合度，提升光学系统100结构的紧凑性，从而有利于缩短光学系统100的系统总长。另外，在合理的屈折力配置下，满足上述条件式，第四透镜L4及第五透镜L5之间形成较小的间隙，使第四透镜L4及第五透镜L5类似于胶合透镜，提升第四透镜L4与第五透镜L5之间结构的紧凑型，同时有利于提升第四透镜L4与第五透镜L5对色差的校正效果。同时，还能够使得各透镜的结构配合紧凑，各透镜之间的间隙空间得以压缩，有利于使得各透镜面型变化趋于平缓，进而有利于减少光学系统100杂散光的产生。
光学系统100满足条件式：f1≤10.5mm；|f2|/|R22|＝5.89；其中，f2为第二透镜L2的有效焦距，R22为第二透镜L2的像侧面S4于光轴110处的曲率半径。第一透镜L1具有正屈折力，使得第二透镜L2无需具备较强的屈折力，即可促使光线的收窄和抑制光线的偏折角度，也使得第二透镜L2可具备正或负的屈折力，满足上述条件式时，在提升第二透镜L2结构的灵活性的同时，能够使第二透镜L2的面型平滑，为光学系统100提供球差贡献量，以补偿第一透镜L1产生的球差溢出现象。同时，满足上述条件式时，第二透镜L2的屈折力强度与近轴处的像侧面面型能够得到良好的配置，从而能够提高第二透镜L2与第一透镜L1及第三透镜L3的匹配关系，进而使第二透镜L2的面型及厚度设计变化更灵活，能够为光学系统100增加设计的灵活性；另外，还有利于缩小光学系统100的系统总长，同时降低光学系统100的公差敏感度。
光学系统100满足条件式：SD11/IMGH＝0.52；其中，SD11为第一透镜L1的物侧面S1的最大有效口径的一半。一般的光学系统100的长焦特性配合大光圈设计，会使得光学系统100的入瞳直径与像面S13大小相当或更大，孔径光阑STO的两种分布方案，实现各透镜有效口径迅速减小和各透镜有效口径缓慢减小的两种紧凑型结构。满足上述条件式，能够对第一透镜L1的物侧面S1的最大有效口径的一半以及光学系统100的半像高的比值进行合理配置，使得孔径光阑STO的上述两种分布方案都能得到良好的结构布局，降低光学系统100结构设计的难度。
光学系统100满足条件式：f≥17.9mm；SD11/SD52＝1.55；其中，SD11为第一透镜L1的物侧面S1的最大有效口径的一半，SD52为第五透镜L5的像侧面S10的最大有效口径的一半。一般的光学系统100的长焦特性配合大光圈设计，会使得光学系统100的入瞳直径与像面大小相当或更大，孔径光阑STO的两种分布方案，实现各透镜有效口径迅速减小和各透镜有效口径缓慢减小的两种紧凑型结构，且当满足上述条件式时，孔径光阑STO的上述两种分布方案都能得到良好的结构布局，降低光学系统100结构设计的难度。同时，也能够使得光学系统100各透镜有效口径变化合理，各透镜承靠结构设计方便，提升光学系统100的工艺性。
另外，光学系统100的各项参数由表1给出。其中，表1中的像面S13可理解为光学系统100的成像面。由物面(图未示出)至像面S13的各元件依次按照表1从上至下的各元件的顺序排列。表1中的Y半径为相应面序号的物侧面或像侧面于光轴110处的曲率半径。面序号1和面序号2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。第一透镜L1的“厚度”参数列中的第一个数值为该透镜于光轴110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110上的距离。
需要注意的是，在该实施例及以下各实施例中，光学系统100也可不设置红外滤光片L6，但此时第五透镜L5的像侧面S10至像面S13的距离保持不变。
在第一实施例中，光学系统100的有效焦距f＝18.20mm，光圈数FNO＝2.46，最大视场角FOV＝21.47°，光学总长TTL＝17.04mm。在第一实施例及其他实施例中，光学系统100的有效焦距均大于或等于17.9mm，可知光学系统100具备长焦特性，提升光学系统100的远摄能力。另外，由图2可知，光学系统100的最大视场角所对应的像高IMGH＝7.04mm，且在第一实施例及其他实施例中，光学系统100的最大视场角所对应的像高均大于或等于6.7mm，可知光学系统100具有大像面的特性，有利于高像素、高像质效果的实现。
在第一实施例及其他各实施例中，光学系统满足关系式：17.9mm≤f≤22.0mm，光学系统100具备长焦特性，具有良好的远摄能力。
且各透镜的焦距、折射率和阿贝数的参考波长均为587nm(d线)，其他实施例也相同。
表1
Figure BDA0002898906510000091
进一步地，光学系统100各透镜像侧面或物侧面的非球面系数由表2给出。其中，面序号从1-10分别表示像侧面或物侧面S1-S10。而从上到下的K-A20分别表示非球面系数的类型，其中，K表示圆锥系数，A4表示四次非球面系数，A6表示六次非球面系数，A8表示八次非球面系数，以此类推。另外，非球面系数公式如下：
Figure BDA0002898906510000101
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110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2
Figure BDA0002898906510000102
另外，图2包括光学系统100的纵向球面像差图(Longitudinal SphericalAberration)，其表示不同波长的光线经由镜头后的汇聚焦点偏离。纵向球面像差图的纵坐标表示归一化的由光瞳中心至光瞳边缘的光瞳坐标(Normalized Pupil Coordinator)，横坐标表示成像面到光线与光轴110交点的距离(单位为mm)。由纵向球面像差图可知，第一实施例中的各波长光线的汇聚焦点偏离程度趋于一致，成像画面中的弥散斑或色晕得到有效抑制。图2还包括光学系统100的场曲图(ASTIGMATIC FIELD CURVES)，其中S曲线代表587nm下的弧矢场曲，T曲线代表587nm下的子午场曲。由图中可知，光学系统100的场曲较小，各视场的场曲和像散均得到了良好的校正，视场中心和边缘均拥有清晰的成像。图2还包括光学系统100的畸变图(DISTORTION)，由图中可知，由主光束引起的图像变形较小，系统的成像质量优良。
第二实施例
请参见图3和图4，图3为第二实施例中的光学系统100的结构示意图，光学系统100由物侧至像侧依次包括孔径光阑STO、具有正屈折力的第一透镜L1、具有负屈折力的第二透镜L2、具有负屈折力的第三透镜L3、具有正屈折力的第四透镜L4以及具有负屈折力的第五透镜L5。图4由左至右依次为第二实施例中光学系统100的纵向球差、像散及畸变的曲线图。
第一透镜L1的物侧面S1于近光轴110处为凸面，于圆周处为凸面；
第一透镜L1的像侧面S2于近光轴110处为凸面，于圆周处为凸面；
第二透镜L2的物侧面S3于近光轴110处为凸面，于圆周处为凸面；
第二透镜L2的像侧面S4于近光轴110处为凹面，于圆周处为凹面；
第三透镜L3的物侧面S5于近光轴110处为凹面，于圆周处为凹面；
第三透镜L3的像侧面S6于近光轴110处为凹面，于圆周处为凹面；
第四透镜L4的物侧面S7于近光轴110处为凸面，于圆周处为凸面；
第四透镜L4的像侧面S8于近光轴110处为凸面，于圆周处为凸面；
第五透镜L5的物侧面S9于近光轴110处为凹面，于圆周处为凹面；
第五透镜L5的像侧面S10于近光轴110处为凹面，于圆周处为凹面。
第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5的物侧面和像侧面均为非球面。
第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5的材质均为塑料。
另外，光学系统100的各项参数由表3给出，且其中各参数的定义可由第一实施例得出，此处不加以赘述。
表3
Figure BDA0002898906510000111
进一步地，光学系统100各透镜像侧面或物侧面的非球面系数由表4给出，且其中各参数的定义可由第一实施例得出，此处不加以赘述。
表4
Figure BDA0002898906510000112
Figure BDA0002898906510000121
并且，根据上述所提供的各参数信息，可推得以下数据：
(43/IMGH)*f 109.32 f12/f45 0.87
OAL/BF 0.51 (CT12+CT34+CT45)/CT5 1.88
|f5|/FNO 12.37mm |f2|/|R22| 7.93
R32/|R41| 0.55 SD11/SD52 1.54
f/IMGH 2.54 SD11/IMGH 0.51
另外，由图4中的像差图可知，光学系统100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100拥有良好的成像品质。
第三实施例
请参见图5和图6，图5为第三实施例中的光学系统100的结构示意图，光学系统100由物侧至像侧依次包括孔径光阑STO、具有正屈折力的第一透镜L1、具有正屈折力的第二透镜L2、具有负屈折力的第三透镜L3、具有正屈折力的第四透镜L4以及具有负屈折力的第五透镜L5。图6由左至右依次为第三实施例中光学系统100的纵向球差、像散及畸变的曲线图。
第一透镜L1的物侧面S1于近光轴110处为凸面，于圆周处为凸面；
第一透镜L1的像侧面S2于近光轴110处为凸面，于圆周处为凹面；
第二透镜L2的物侧面S3于近光轴110处为凸面，于圆周处为凸面；
第二透镜L2的像侧面S4于近光轴110处为凹面，于圆周处为凸面；
第三透镜L3的物侧面S5于近光轴110处为凸面，于圆周处为凸面；
第三透镜L3的像侧面S6于近光轴110处为凹面，于圆周处为凹面；
第四透镜L4的物侧面S7于近光轴110处为凸面，于圆周处为凸面；
第四透镜L4的像侧面S8于近光轴110处为凸面，于圆周处为凹面；
第五透镜L5的物侧面S9于近光轴110处为凸面，于圆周处为凹面；
第五透镜L5的像侧面S10于近光轴110处为凹面，于圆周处为凸面。
第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5的物侧面和像侧面均为非球面。
第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5的材质均为塑料。
另外，光学系统100的各项参数由表5给出，且其中各参数的定义可由第一实施例得出，此处不加以赘述。
表5
Figure BDA0002898906510000122
Figure BDA0002898906510000131
进一步地，光学系统100各透镜像侧面或物侧面的非球面系数由表6给出，且其中各参数的定义可由第一实施例得出，此处不加以赘述。
表6
Figure BDA0002898906510000132
并且，根据上述所提供的各参数信息，可推得以下数据：
(43/IMGH)*f 116.08 f12/f45 1.01
OAL/BF 0.67 (CT12+CT34+CT45)/CT5 2.31
|f5|/FNO 17.61mm |f2|/|R22| 0.81
R32/|R41| 0.49 SD11/SD52 1.48
f/IMGH 2.70 SD11/IMGH 0.65
另外，由图6中的像差图可知，光学系统100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100拥有良好的成像品质。
第四实施例
请参见图7和图8，图7为第四实施例中的光学系统100的结构示意图，光学系统100由物侧至像侧依次包括孔径光阑STO、具有正屈折力的第一透镜L1、具有负屈折力的第二透镜L2、具有负屈折力的第三透镜L3、具有正屈折力的第四透镜L4以及具有负屈折力的第五透镜L5。图8由左至右依次为第四实施例中光学系统100的纵向球差、像散及畸变的曲线图。
第一透镜L1的物侧面S1于近光轴110处为凸面，于圆周处为凸面；
第一透镜L1的像侧面S2于近光轴110处为凸面，于圆周处为凸面；
第二透镜L2的物侧面S3于近光轴110处为凸面，于圆周处为凸面；
第二透镜L2的像侧面S4于近光轴110处为凹面，于圆周处为凹面；
第三透镜L3的物侧面S5于近光轴110处为凸面，于圆周处为凸面；
第三透镜L3的像侧面S6于近光轴110处为凹面，于圆周处为凹面；
第四透镜L4的物侧面S7于近光轴110处为凸面，于圆周处为凸面；
第四透镜L4的像侧面S8于近光轴110处为凹面，于圆周处为凹面；
第五透镜L5的物侧面S9于近光轴110处为凸面，于圆周处为凹面；
第五透镜L5的像侧面S10于近光轴110处为凹面，于圆周处为凸面。
第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5的物侧面和像侧面均为非球面。
第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5的材质均为塑料。
另外，光学系统100的各项参数由表7给出，且其中各参数的定义可由第一实施例得出，此处不加以赘述。
表7
Figure BDA0002898906510000141
进一步地，光学系统100各透镜像侧面或物侧面的非球面系数由表8给出，且其中各参数的定义可由第一实施例得出，此处不加以赘述。
表8
Figure BDA0002898906510000142
Figure BDA0002898906510000151
并且，根据上述所提供的各参数信息，可推得以下数据：
(43/IMGH)*f 116.36 f12/f45 1.33
OAL/BF 0.56 (CT12+CT34+CT45)/CT5 3.06
|f5|/FNO 23.32mm |f2|/|R22| 6.16
R32/|R41| 0.70 SD11/SD52 1.47
f/IMGH 2.70 SD11/IMGH 0.65
另外，由图8中的像差图可知，光学系统100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100拥有良好的成像品质。
第五实施例
请参见图9和图10，图9为第五实施例中的光学系统100的结构示意图，光学系统100由物侧至像侧依次包括具有正屈折力的第一透镜L1、具有正屈折力的第二透镜L2、孔径光阑STO、具有负屈折力的第三透镜L3、具有正屈折力的第四透镜L4以及具有正屈折力的第五透镜L5。图10由左至右依次为第五实施例中光学系统100的纵向球差、像散及畸变的曲线图。
第一透镜L1的物侧面S1于近光轴110处为凸面，于圆周处为凹面；
第一透镜L1的像侧面S2于近光轴110处为凸面，于圆周处为凸面；
第二透镜L2的物侧面S3于近光轴110处为凸面，于圆周处为凹面；
第二透镜L2的像侧面S4于近光轴110处为凸面，于圆周处为凸面；
第三透镜L3的物侧面S5于近光轴110处为凹面，于圆周处为凸面；
第三透镜L3的像侧面S6于近光轴110处为凹面，于圆周处为凹面；
第四透镜L4的物侧面S7于近光轴110处为凹面，于圆周处为凹面；
第四透镜L4的像侧面S8于近光轴110处为凸面，于圆周处为凸面；
第五透镜L5的物侧面S9于近光轴110处为凸面，于圆周处为凸面；
第五透镜L5的像侧面S10于近光轴110处为凹面，于圆周处为凹面。
第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5的物侧面和像侧面均为非球面。
第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5的材质均为塑料。
另外，光学系统100的各项参数由表9给出，且其中各参数的定义可由第一实施例得出，此处不加以赘述。
表9
Figure BDA0002898906510000152
Figure BDA0002898906510000161
进一步地，光学系统100各透镜像侧面或物侧面的非球面系数由表10给出，且其中各参数的定义可由第一实施例得出，此处不加以赘述。
表10
Figure BDA0002898906510000162
并且，根据上述所提供的各参数信息，可推得以下数据：
(43/IMGH)*f 115.09 f12/f45 0.92
OAL/BF 0.48 (CT12+CT34+CT45)/CT5 1.08
|f5|/FNO 7.10mm |f2|/|R22| 1.42
R32/|R41| 0.16 SD11/SD52 1.16
f/IMGH 2.68 SD11/IMGH 0.66
另外，由图10中的像差图可知，光学系统100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100拥有良好的成像品质。
第六实施例
请参见图11和图12，图11为第六实施例中的光学系统100的结构示意图，光学系统100由物侧至像侧依次包括具有正屈折力的第一透镜L1、具有正屈折力的第二透镜L2、孔径光阑STO、具有负屈折力的第三透镜L3、具有正屈折力的第四透镜L4以及具有正屈折力的第五透镜L5。图12由左至右依次为第六实施例中光学系统100的纵向球差、像散及畸变的曲线图。
第一透镜L1的物侧面S1于近光轴110处为凸面，于圆周处为凹面；
第一透镜L1的像侧面S2于近光轴110处为凸面，于圆周处为凸面；
第二透镜L2的物侧面S3于近光轴110处为凸面，于圆周处为凹面；
第二透镜L2的像侧面S4于近光轴110处为凸面，于圆周处为凸面；
第三透镜L3的物侧面S5于近光轴110处为凹面，于圆周处为凸面；
第三透镜L3的像侧面S6于近光轴110处为凹面，于圆周处为凹面；
第四透镜L4的物侧面S7于近光轴110处为凹面，于圆周处为凸面；
第四透镜L4的像侧面S8于近光轴110处为凸面，于圆周处为凹面；
第五透镜L5的物侧面S9于近光轴110处为凸面，于圆周处为凸面；
第五透镜L5的像侧面S10于近光轴110处为凸面，于圆周处为凸面。
第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5的物侧面和像侧面均为非球面。
第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5的材质均为塑料。
另外，光学系统100的各项参数由表11给出，且其中各参数的定义可由第一实施例得出，此处不加以赘述。
表11
Figure BDA0002898906510000171
进一步地，光学系统100各透镜像侧面或物侧面的非球面系数由表12给出，且其中各参数的定义可由第一实施例得出，此处不加以赘述。
表12
Figure BDA0002898906510000172
Figure BDA0002898906510000181
并且，根据上述所提供的各参数信息，可推得以下数据：
(43/IMGH)*f 115.04 f12/f45 0.82
OAL/BF 0.47 (CT12+CT34+CT45)/CT5 0.96
|f5|/FNO 7.46mm |f2|/|R22| 1.60
R32/|R41| 0.12 SD11/SD52 1.13
f/IMGH 2.67 SD11/IMGH 0.66
另外，由图12中的像差图可知，光学系统100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100拥有良好的成像品质。
第七实施例
请参见图13和图14，图13为第七实施例中的光学系统100的结构示意图，光学系统100由物侧至像侧依次包括具有正屈折力的第一透镜L1、具有正屈折力的第二透镜L2、孔径光阑STO、具有负屈折力的第三透镜L3、具有正屈折力的第四透镜L4以及具有正屈折力的第五透镜L5。图14由左至右依次为第七实施例中光学系统100的纵向球差、像散及畸变的曲线图。
第一透镜L1的物侧面S1于近光轴110处为凸面，于圆周处为凹面；
第一透镜L1的像侧面S2于近光轴110处为凸面，于圆周处为凹面；
第二透镜L2的物侧面S3于近光轴110处为凸面，于圆周处为凸面；
第二透镜L2的像侧面S4于近光轴110处为凸面，于圆周处为凸面；
第三透镜L3的物侧面S5于近光轴110处为凹面，于圆周处为凸面；
第三透镜L3的像侧面S6于近光轴110处为凹面，于圆周处为凹面；
第四透镜L4的物侧面S7于近光轴110处为凸面，于圆周处为凸面；
第四透镜L4的像侧面S8于近光轴110处为凸面，于圆周处为凹面；
第五透镜L5的物侧面S9于近光轴110处为凸面，于圆周处为凸面；
第五透镜L5的像侧面S10于近光轴110处为凸面，于圆周处为凸面。
第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5的物侧面和像侧面均为非球面。
第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5的材质均为塑料。
另外，光学系统100的各项参数由表13给出，且其中各参数的定义可由第一实施例得出，此处不加以赘述。
表13
Figure BDA0002898906510000182
Figure BDA0002898906510000191
进一步地，光学系统100各透镜像侧面或物侧面的非球面系数由表14给出，且其中各参数的定义可由第一实施例得出，此处不加以赘述。
表14
Figure BDA0002898906510000192
并且，根据上述所提供的各参数信息，可推得以下数据：
(43/IMGH)*f 113.75 f12/f45 1.09
OAL/BF 0.45 (CT12+CT34+CT45)/CT5 0.67
|f5|/FNO 7.57mm |f2|/|R22| 1.49
R32/|R41| 0.52 SD11/SD52 1.12
f/IMGH 2.64 SD11/IMGH 0.64
另外，由图14中的像差图可知，光学系统100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100拥有良好的成像品质。
请参见图15，在一些实施例中，光学系统100可与感光元件210组装形成取像模组200。此时，感光元件210的感光面可视为光学系统100的像面S13。取像模组200还可设置有红外滤光片L6，红外滤光片L6设置于第五透镜L5的像侧面S10与像面S13之间。具体地，感光元件210可以为电荷耦合元件(Charge Coupled Device，CCD)或互补金属氧化物半导体器件(Complementary Metal-Oxide Semiconductor Sensor，CMOS Sensor)。在取像模组200中采用上述光学系统100，能够实现长焦特性，具备良好的远摄性能。
请参见图15和图16，在一些实施例中，取像模组200可运用于电子设备300中，电子设备包括壳体310，取像模组200设置于壳体310。具体地，电子设备300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。当电子设备300为智能手机时，壳体310可以为电子设备300的中框。在电子设备300中采用取像模组200，能够实现长焦特性，具备良好的远摄性能。可以理解的是，光学系统100具备良好的远摄性能，因而取像模组200可运用于电子设备300的后置摄像头中，使后置摄像头能够拍摄远距离的被摄物。
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。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (12)

1.一种光学系统，其特征在于，所述光学系统中具有屈折力的透镜的数量为五片，所述光学系统沿光轴由物侧至像侧依次包括：
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凸面；
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凸面；
具有负屈折力的第三透镜，所述第三透镜的像侧面于近光轴处为凹面；
具有正屈折力的第四透镜，所述第四透镜的物侧面及像侧面均为非球面；
具有屈折力的第五透镜，所述第五透镜的物侧面及像侧面均为非球面；
且所述光学系统满足以下条件式：
105.0≤(43/IMGH)*f≤120.0；
0.4≤OAL/BF≤0.7；
其中，IMGH为所述光学系统的最大视场角所对应的像高，f为所述光学系统的有效焦距，OAL为所述第一透镜的物侧面至所述第五透镜的像侧面于光轴上的距离，BF为所述第五透镜的像侧面至所述光学系统的成像面于光轴方向上的最短距离。
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：
2.5≤f/IMGH≤2.7。
3.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，还包括孔径光阑，所述孔径光阑设置于所述第三透镜的物侧。
4.根据权利要求3所述的光学系统，其特征在于，满足以下条件式：
2.0≤FNO≤2.55；
7.0mm≤|f5|/FNO≤24.0mm；
其中，f5为所述第五透镜的有效焦距，FNO为所述光学系统的光圈数。
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：
R32/|R41|≤0.7；
其中，R32为所述第三透镜的像侧面于光轴处的曲率半径，R41为所述第四透镜的物侧面于光轴处的曲率半径。
6.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：
f12＞0；
f45＞0；
0.8≤f12/f45≤1.4；
其中，f12为所述第一透镜与所述第二透镜的组合焦距，f45为所述第四透镜与所述第五透镜的组合焦距。
7.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：
f12＞0；
f45＞0；
CT45≤0.6；
0.6≤(CT12+CT34+CT45)/CT5≤3.1；
其中，f12为所述第一透镜与所述第二透镜的组合焦距，f45为所述第四透镜与所述第五透镜的组合焦距，CT12为所述第一透镜的像侧面至所述第二透镜的物侧面于光轴上的距离，CT34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，CT45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，CT5为所述第五透镜于光轴上的厚度。
8.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：
f1≤10.5mm；
0.8≤|f2|/|R22|≤8.0；
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，R22为所述第二透镜的像侧面于光轴处的曲率半径。
9.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，还包括孔径光阑，所述孔径光阑设置于所述第一透镜的物侧面或所述第二透镜与所述第三透镜之间，且满足以下条件式：
0.50≤SD11/IMGH≤0.7；
其中，SD11为所述第一透镜的物侧面的最大有效口径的一半。
10.根据权利要求9所述的光学系统，其特征在于，满足以下条件式：
1.0≤SD11/SD52≤1.6；
其中，SD52为所述第五透镜的像侧面的最大有效口径的一半。
11.一种取像模组，其特征在于，包括感光元件以及权利要求1-10任一项所述的光学系统，所述感光元件设置于所述光学系统的像侧。
12.一种电子设备，其特征在于，包括壳体以及权利要求11所述的取像模组，所述取像模组设置于所述壳体。
CN202110050583.9A 2021-01-14 2021-01-14 光学系统、取像模组及电子设备 Active CN112799211B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110050583.9A CN112799211B (zh) 2021-01-14 2021-01-14 光学系统、取像模组及电子设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110050583.9A CN112799211B (zh) 2021-01-14 2021-01-14 光学系统、取像模组及电子设备

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112799211A CN112799211A (zh) 2021-05-14
CN112799211B true CN112799211B (zh) 2022-06-24

Family

ID=75810974

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110050583.9A Active CN112799211B (zh) 2021-01-14 2021-01-14 光学系统、取像模组及电子设备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112799211B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114114653B (zh) * 2021-11-09 2023-09-05 江西晶超光学有限公司 光学系统、取像模组及电子设备
CN114527554B (zh) * 2022-02-24 2023-08-08 浙江舜宇光学有限公司 光学成像镜头

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013111612A1 (ja) * 2012-01-25 2013-08-01 コニカミノルタアドバンストレイヤー株式会社 撮像レンズ
CN105158882A (zh) * 2012-07-27 2015-12-16 大立光电股份有限公司 光学拾像系统镜组
CN109407284A (zh) * 2018-12-26 2019-03-01 浙江舜宇光学有限公司 光学成像系统
CN112578529A (zh) * 2019-09-27 2021-03-30 江西晶超光学有限公司 光学系统、镜头模组和电子设备

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014137540A (ja) * 2013-01-18 2014-07-28 Sony Corp 撮像レンズ及び撮像装置
TWI613480B (zh) * 2017-02-08 2018-02-01 大立光電股份有限公司 光學取像鏡片系統、取像裝置及電子裝置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013111612A1 (ja) * 2012-01-25 2013-08-01 コニカミノルタアドバンストレイヤー株式会社 撮像レンズ
CN105158882A (zh) * 2012-07-27 2015-12-16 大立光电股份有限公司 光学拾像系统镜组
CN109407284A (zh) * 2018-12-26 2019-03-01 浙江舜宇光学有限公司 光学成像系统
CN112578529A (zh) * 2019-09-27 2021-03-30 江西晶超光学有限公司 光学系统、镜头模组和电子设备

Also Published As

Publication number Publication date
CN112799211A (zh) 2021-05-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109491051B (zh) 摄像光学镜头
CN109683294B (zh) 摄像光学镜头
CN113138458B (zh) 光学系统、取像模组及电子设备
CN112987258B (zh) 光学系统、取像模组及电子设备
CN114114654B (zh) 光学系统、取像模组及电子设备
CN113156618A (zh) 光学系统、摄像模组及电子设备
US7529041B2 (en) Optical lens system for taking image
CN112987259B (zh) 光学系统、取像模组及电子设备
CN111781705A (zh) 光学系统、取像模组及电子设备
CN112987256B (zh) 光学系统、摄像模组及电子设备
CN112799211B (zh) 光学系统、取像模组及电子设备
CN111142221B (zh) 摄像光学镜头
CN113741005B (zh) 光学系统、取像模组及电子设备
CN113900225B (zh) 光学系统、取像模组及电子设备
CN113156612B (zh) 光学系统、取像模组及电子设备
CN113376810B (zh) 光学系统、取像模组及电子设备
CN114578512A (zh) 光学系统、摄像模组及电子设备
WO2022120678A1 (zh) 光学系统、取像模组及电子设备
WO2022151157A1 (zh) 光学系统、取像模组及电子设备
CN109856763B (zh) 摄像光学镜头
CN108681046B (zh) 摄像光学镜头
CN114675407B (zh) 光学系统、镜头模组及电子设备
CN114721126B (zh) 光学镜头、摄像模组及电子设备
CN114326052B (zh) 光学系统、取像模组及电子设备
CN114740596B (zh) 光学系统、取像模组及电子设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP03 Change of name, title or address

Address after: 330096 No.699 Tianxiang North Avenue, Nanchang hi tech Industrial Development Zone, Jiangxi Province

Patentee after: Jiangxi Oufei Optics Co.,Ltd.

Country or region after: China

Address before: No. 699 Tianxiang North Avenue, Nanchang High tech Industrial Development Zone, Nanchang City, Jiangxi Province

Patentee before: Jiangxi Jingchao optics Co.,Ltd.

Country or region before: China