CN114675407B - 光学系统、镜头模组及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种光学系统、镜头模组及电子设备。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；具有负屈折力的第二透镜，所述第二透镜的像侧面于近光轴处为凹面；具有正屈折力的第三透镜，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；具有屈折力的第四透镜；具有屈折力的第五透镜；光学系统满足：11mm≤f/tan(FOV)≤13mm。上述光学系统，在拍摄远距离事物时也能获得足够的光线，从而实现长焦距、小型化、高品质的成像效果。

Description

光学系统、镜头模组及电子设备

技术领域

本发明涉及摄像领域，特别是涉及一种光学系统、镜头模组及电子设备。

背景技术

近年来，随着摄像技术的迅速发展，手机、平板电脑、电子阅读器等电子设备相关的硬件软件技术的快速发展，市场上对于手机等电子设备中应用的镜头的需求越来越大。现如今，为适应不同环境和不同功能需求，镜头的各方面特性都需要不断增强，单部手机搭载的镜头数量也不断增加。此外，与镜头直接搭配的图像传感器部分的性能也在不断提高，为适应图像传感器的发展，镜头部分也需要达到实现高质量成像的效果。在这样的市场环境趋势下，手机等电子设备镜头的设计难度只增不减。然而，现有的电子设备中的镜头在拍摄远距离的场景时通常存在拍摄范围不足的问题，难以满足用户体验。

发明内容

基于此，有必要针对现有的镜头在拍摄远距离的场景时存在拍摄范围不足的问题，提供一种光学系统、镜头模组及电子设备。

一种光学系统，具有屈折力的透镜的数量为五片，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；

具有负屈折力的第二透镜，所述第二透镜的像侧面于近光轴处为凹面；

具有正屈折力的第三透镜，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；

具有屈折力的第四透镜；

具有屈折力的第五透镜；

且所述光学系统满足以下条件式：

11mm≤f/tan(FOV)≤13mm；

其中，f为所述光学系统的有效焦距，FOV为所述光学系统的最大视场角。

上述光学系统，第一透镜具有正屈折力且物侧面于近光轴处为凸面，有助于收集光线，使光线会聚，从而有利于缩短光学系统的总长，有利于实现光学系统的小型化设计。第二透镜具有负屈折力且像侧面于近光轴处为凹面，有利于平衡第一透镜产生的像差，提升光学系统的轴上成像质量。第三透镜具有正屈折力且物侧面于近光轴处为凸面，像侧面于近光轴处为凹面，有利于进一步缩短光学系统的总长，同时有利于矫正光学系统的像差。物侧透镜组（即第一透镜至第三透镜）搭配第四透镜和第五透镜的屈折力，可有效控制光学系统的有效焦距，从而有利于实现光学系统的长焦特性。

满足上述条件式时，能够合理配置光学系统的有效焦距与视场角的正切值之间的比值，有利于在保持长焦系统的要求下拥有合理的视场角，从而在进行远摄时能够获得较优的拍摄范围，同时提升光学系统的通光量与光线的利用率，从而有利于提升成像质量。低于上述条件式的下限时，光学系统的有效焦距过短，视场角过大，边缘视场光线无法有效会聚，导致视场边缘的成像质量不佳。超过上述条件式的上限时，光学系统的视场角过小，导致各视场接收光线的能力变弱，无法满足大范围拍摄的需求。具备上述屈折力和面型特征并满足上述条件式，光学系统在拍摄远距离事物时也能获得足够的光线，从而实现长焦距、小型化、高品质的成像效果。

在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：

0.85≤CT3/sag31≤1.5；

其中，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，sag31为所述第三透镜的物侧面的最大有效口径处至所述第三透镜的物侧面与光轴的交点于光轴方向上的距离，即所述第三透镜的物侧面于最大有效口径处的矢高。满足上述条件式时，能够合理配置第三透镜的物侧面的中心厚度与矢高的比值，有利于合理控制第三透镜的形状，从而有利于为第三透镜的加工和组装提供良好的条件；同时有利于第三透镜矫正物侧透镜（即第一透镜和第二透镜）所产生的场曲，从而平衡光学系统的场曲像差，进而有利于提升光学系统的成像质量。低于上述条件式的下限时，第三透镜的面型过于复杂，不利于第三透镜的工程制造。超出上述条件式的上限时，第三透镜的面型过于平缓，难以平衡光学系统的场曲，从而使光学系统的性能不佳。

在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：

2.7≤f/f1+f/|f2|≤3.4；

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。满足上述条件式时，能够合理分配光学系统的有效焦距与第一透镜、第二透镜的有效焦距的比值之和，从而合理分配第一透镜和第二透镜在系统中的屈折力贡献，从而有利于避免第一透镜、第二透镜的面型弯曲程度过大，进而不仅有利于第一透镜和第二透镜的加工和组装，且有利于避免第一透镜和第二透镜在汇集光线时产生严重的像差，有利于提升光学系统的成像质量；同时控制第一透镜和第二透镜在系统中的屈折力贡献，也有利于控制边缘视场光线在经过第一透镜与第二透镜时的偏转角，以便边缘视场光线有效会聚，有利于提升成像面照度，避免产生暗角等现象，增加系统稳定性。

在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：

1.2≤sd11/sd31≤1.6；

其中，sd11为所述第一透镜的物侧面的最大有效半口径，sd31为所述第三透镜的物侧面的最大有效半口径。满足上述条件式时，能够合理分配第一透镜的最大有效半口径与第三透镜的最大有效半口径的比值，避免第一透镜和第三透镜的最大有效半口径差异过大，便于光学系统的组装并提升成品率，同时有利于限制经过第一透镜与第三透镜的入射光线的范围，保留中间质量高的成像光线，剔除边缘质量较差的杂散光线，从而减小光学系统的轴外像差，进而提升光学系统的成像质量。

在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：

3.2≤TTL/ImgH≤3.4；

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。满足上述条件式时，能够合理分配光学系统的光学总长与半像高的比值，从而有利于缩短光学系统的光学总长，实现小型化设计，同时能够提升光学系统的成像面尺寸，有利于提升光学系统的成像质量。

在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：

0.7≤sag52/sag51≤1.2；

其中，sag51为所述第五透镜的物侧面的最大有效口径处至所述第五透镜的物侧面与光轴的交点于光轴方向上的距离，即所述第五透镜的物侧面于最大有效口径处的矢高，sag52为所述第五透镜的像侧面的最大有效口径处至所述第五透镜的像侧面与光轴的交点于光轴方向上的距离，即所述第五透镜的像侧面于最大有效口径处的矢高。满足上述条件式时，能够约束第五透镜的物侧面和像侧面的面型的弯曲程度，有利于避免面型过于复杂导致难以加工，同时还有利于保证主光线以较小的入射角度入射至成像面，从而有利于提升系统的成像质量。低于上述条件式的下限时，第五透镜的物侧面矢高过大，而当超出上述条件式的上限时，第五透镜像侧面矢高过大，均将导致第五透镜表面的倾角过大，使面型变得复杂，增加第五透镜的制造难度，影响第五透镜的加工和组装；此外，第五透镜最大有效口径处的倾角过大，将导致边缘视场光线入射至成像面的入射角度过大，使边缘视场光线无法有效会聚，从而不利于提升系统的成像质量。

在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：

1.5≤(CT2+CT3+CT4)/(CT23+CT34)≤2.9；和/或，

2.2≤BFL/(CT4+CT5)≤4.1；

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，CT4为所述第四透镜于光轴上的厚度，即所述第四透镜的中心厚度，CT23为所述第二透镜的像侧面与至所述第三透镜的物侧面于光轴方向上的距离，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方向的距离。满足上述条件式时，能够合理分配第二透镜、第三透镜、第四透镜的中心厚度以及相互之间的空气间隔，使得第二透镜、第三透镜、第四透镜之间有足够的空间偏折光线，有利于减小光线在第二透镜至第四透镜折射中的偏转角，此外，第二透镜至第四透镜之间具有足够的设计与排布空间，有利于降低透镜组装时的公差敏感度，从而防止出现鬼像，同时有利于实现光学系统的小型化。当低于上述条件式的下限时，第二透镜与第三透镜、第三透镜与第四透镜之间空气间隔过大，导致光学系统紧凑性不足，增加了光学系统的总长，光学系统难以保持小型化。当超出上述条件式的上限时，第二透镜、第三透镜、第四透镜的中心厚度过大，光学系统易出现鬼像，导致成像质量不佳。

其中，BFL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的最短距离，CT4为所述第四透镜于光轴上的厚度，即所述第四透镜的中心厚度，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，能够合理配置光学系统的后焦与第四透镜、第五透镜厚度之和的比值，有利于为光学系统和感光元件装配时留下足够的配合空间，第四透镜的中心厚度与第五透镜的中心厚度之和得到限制，有利于补偿第四透镜的物侧透镜（即第一透镜至第三透镜）产生的畸变，同时有利于第四透镜、第五透镜的制造成型。当低于上述条件式的下限时，光学系统的后焦长度过短，不利于光学系统与感光元件之间的装配。当超出上述条件式的上限时，第四透镜、第五透镜的中心厚度过小，不利于第四透镜、第五透镜的加工制造，也不利于补偿第四透镜的物侧透镜对光学系统造成的畸变，影响光学系统的成像效果。

在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：

1.5≤f/EPD≤1.7；

其中，EPD为所述光学系统的入瞳直径。满足上述条件式时，能够合理的配置光学系统的有效焦距与入瞳直径的比值，使得光学系统具有较大的光圈，从而减小光学系统出现的艾里斑尺寸，有利于提升光学系统的成像品质，同时进入入瞳直径的光足够充分，避免成像面出现暗角，提升光学系统在弱光环境下的拍摄效果。入瞳直径越大，光圈数越小，艾里斑半径也越小；同时，焦距减小也可以减小艾里斑直径，并且缩小系统的体积；但是，当低于上述条件式的下限时，入瞳直径过大，不利于入射光线的收拢，容易引入更多像差。当超出上述条件式的上限时，入瞳直径过小，导致光学系统的入射光线不够充足，降低光学系统在弱光环境下的成像品质。

在其中一个实施例中，所述光学系统还包括转向棱镜，所述转向棱镜设于所述光学系统的物面与所述第一透镜的物侧面之间，用于对所述第一透镜的物侧光路进行转向，折叠光路以便于轻薄化设计。

一种镜头模组，包括感光元件以及上述任一实施例中所述的光学系统，所述感光元件设置于所述光学系统的像侧。在所述镜头模组中采用上述光学系统，在拍摄远距离事物时也能获得足够的光线，从而实现长焦距、小型化、高品质的成像效果。

一种电子设备，包括壳体以及如上述的镜头模组，所述镜头模组设置于所述壳体。在所述电子设备中采用上述镜头模组，在拍摄远距离事物时也能获得足够的光线，从而实现长焦距、小型化、高品质的成像效果。

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曲线图、像散曲线图及畸变曲线图；

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曲线图、像散曲线图及畸变曲线图；

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曲线图、像散曲线图及畸变曲线图；

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曲线图、像散曲线图及畸变曲线图；

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曲线图、像散曲线图及畸变曲线图；

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曲线图、像散曲线图及畸变曲线图；

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曲线图、像散曲线图及畸变曲线图；

图15为本申请第八实施例中的光学系统的结构示意图；

图16为本申请第八实施例中的光学系统的纵向球差曲线图、像散曲线图及畸变曲线图；

图17为本申请一实施例的光学系统的结构示意图；

图18为本申请一实施例中的镜头模组的示意图；

图19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沿光轴110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。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同轴设置，光学系统100中各透镜共同的轴线即为光学系统100的光轴110。

其中，第一透镜L1具有正屈折力且物侧面S1于近光轴处为凸面，有助于收集光线，使光线会聚，从而有利于缩短光学系统100的总长，有利于实现光学系统100的小型化设计。第二透镜L2具有负屈折力且像侧面S4于近光轴处为凹面，有利于平衡第一透镜产生的像差，提升光学系统100的轴上成像质量。第三透镜L3具有正屈折力且物侧面S5于近光轴处为凸面，像侧面S6于近光轴处为凹面，有利于进一步缩短光学系统100的总长，同时有利于矫正光学系统100的像差。物侧透镜组（即第一透镜L1至第三透镜L3）搭配第四透镜L4和第五透镜L5的屈折力，可有效控制光学系统100的有效焦距，从而有利于实现光学系统100的长焦特性。

另外，在一些实施例中，光学系统100设置有光阑，光阑可设置于第五透镜L5的物侧面S9。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。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的成像面而影响正常成像。进一步地，光学系统100还包括位于第五透镜L5像侧的成像面S13，成像面S13即为光学系统100的成像圆表面，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调节后能够成像于成像面S13。

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，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100的小尺寸以实现光学系统100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以及第五透镜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：11mm≤f/tan(FOV)≤13mm；其中，f为所述光学系统100的有效焦距，FOV为所述光学系统100的最大视场角。具体地，f/tan(FOV)可以为：11.165、11.280、11.318、11.861、11.875、12.204、12.280、12.425、12.522、12.671（单位均为mm）。满足上述条件式时，能够合理配置光学系统100的有效焦距与视场角的正切值之间的比值，有利于在保持长焦系统的要求下拥有更大的视场角，提升光学系统100的进光量与光线的利用率，从而有利于提升成像质量。低于上述条件式的下限时，光学系统100的有效焦距过短，视场角过大，边缘视场光线无法有效会聚，导致视场边缘的成像质量不佳。超过上述条件式的上限时，光学系统100的视场角过小，导致各视场接收光线的能力变弱，无法满足大范围拍摄的需求。具备上述屈折力和面型特征并满足上述条件式，光学系统100在拍摄远距离事物时也能获得足够的光线，从而实现长焦距、小型化、高品质的成像效果。

在一些实施例中，光学系统100满足条件式：0.85≤CT3/sag31≤1.5；其中，CT3为第三透镜L3于光轴110上的厚度，即第三透镜L3的中心厚度，sag31为第三透镜L3的物侧面S5的最大有效口径处至第三透镜L3的物侧面S5与光轴110的交点于光轴110方向上的距离，即第三透镜L3的物侧面S5于最大有效口径处的矢高。具体地，CT3/sag31可以为：0.879、0.900、0.923、0.938、1.058、1.085、1.123、1.246、1.343、1.483。满足上述条件式时，能够合理控制第三透镜L3的物侧面S5的中心厚度与矢高的比值，有利于合理配置第三透镜L3的形状，从而有利于为第三透镜L3的加工和组装提供良好的条件，提高光学系统100的成像质量；同时有利于第三透镜L3矫正物侧透镜（即第一透镜L1与第二透镜L2）所产生的场曲像差，从而平衡光学系统100的场曲，进而有利于提升光学系统100的成像质量。低于上述条件式的下限时，第三透镜L3的面型过于复杂，不利于第三透镜L3的工程制造。超出上述条件式的上限时，第三透镜L3的面型过于平缓，难以平衡光学系统100的场曲，从而使光学系统100的性能不佳。需要说明的是，透镜表面某点处的矢高一般具有正方向或负方向，具体地，过该点做垂直于光轴的垂线，垂点位于透镜表面与光轴交点的物侧时，矢高具有负方向，可用负值表示；垂点位于透镜表面与光轴交点的像侧时，矢高具有正方向，可用正值表示。

在一些实施例中，光学系统100满足条件式：2.7≤f/f1+f/|f2|≤3.4；其中，f1为第一透镜L1的有效焦距，f2为第二透镜L2的有效焦距。具体地，f/f1+f/|f2|可以为：2.790、2.968、3.016、3.028、3.059、3.139、3.188、3.209、3.265、3.341。满足上述条件式时，能够合理分配光学系统100的有效焦距与第一透镜L1、第二透镜L2的有效焦距的比值之和，从而合理分配第一透镜L1和第二透镜L2在系统中的屈折力贡献，从而有利于避免第一透镜L1、第二透镜L2的面型弯曲程度过大，进而不仅有利于第一透镜L1和第二透镜L2的加工和组装，且有利于避免第一透镜L1和第二透镜L2在汇集光线时产生严重的像差，有利于提升光学系统100的成像质量；同时控制第一透镜L1和第二透镜L2在系统中的屈折力贡献，也有利于控制边缘视场光线在经过第一透镜L1与第二透镜L2时的偏转角，以便视场光线有效会聚，有利于提升成像面S13照度，避免产生暗角等现象，增加系统稳定性。

在一些实施例中，光学系统100满足条件式：1.2≤sd11/sd31≤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，sd31为第三透镜L3的物侧面S5的最大有效口径的一半。具体地，sd11/sd31可以为：1.263、1.274、1.302、1.347、1.352、1.390、1.404、1.436、1.486、1.574。满足上述条件式时，能够合理分配第一透镜L1的最大有效口径的一半与第三透镜L3的最大有效口径的一半的比值，避免第一透镜L1和第三透镜L3的最大有效口径差异过大，便于光学系统100的组装并提升成品率，同时有利于限制经过第一透镜L1与第三透镜L3的入射光线的范围，保留中间质量高的成像光线，剔除边缘质量较差的杂散光线，从而减小光学系统100的轴外像差，进而提升光学系统100的成像质量。

在一些实施例中，光学系统100满足条件式：3.2≤TTL/ImgH≤3.4；其中，TTL为第一透镜L1的物侧面S1至光学系统100的成像面S13于光轴110上的距离，即光学系统100的光学总长，ImgH为光学系统100的最大视场角所对应的像高的一半。具体地，TTL/ImgH可以为：3.269、3.372、3.281、3.294、3.300、3.312、3.330、3.336、3.345、3.358。满足上述条件式时，能够合理分配光学系统100的光学总长与半像高的比值，从而有利于缩短光学系统100的光学总长，实现小型化设计，同时能够提升光学系统100的成像面S13的尺寸，有利于提升光学系统100的成像质量。

在一些实施例中，光学系统100满足条件式：0.7≤sag52/sag51≤1.2；其中，sag51为第五透镜L5的物侧面S9的最大有效口径处至第五透镜L5的物侧面S9和光轴110的交点于光轴110方向上的距离，即第五透镜L5的物侧面S9于最大有效口径处的矢高，sag52为第五透镜L5的像侧面S10的最大有效口径处至第五透镜L5的像侧面S10和光轴110的交点于光轴110方向上的距离，即第五透镜L5的像侧面S10于最大有效口径处的矢高。具体地，sag52/sag51可以为：0.730、0.776、0.865、0.884、0.913、0.932、0.953、1.033、1.063、1.104。满足上述条件式时，能够约束第五透镜L5的物侧面S9和像侧面S10的面型的弯曲程度，有利于避免面型过于复杂导致难以加工，同时还有利于保证主光线以较小的入射角度入射至成像面S13，从而有利于提升系统的成像质量。低于上述条件式的下限时，第五透镜L5的物侧面S9的矢高过大，而当超出上述条件式的上限时，第五透镜L5像侧面S10的矢高过大，均将导致第五透镜L5表面的倾角过大，使面型变得复杂，增加第五透镜L5的制造难度，影响第五透镜L5的加工和组装；此外，第五透镜L5的最大有效口径处的倾角过大，将导致边缘视场光线入射至成像面S13的入射角度过大，使视场边缘无法有效会聚，从而不利于提升系统的成像质量。

在一些实施例中，光学系统100满足条件式：1.5≤(CT2+CT3+CT4)/(CT23+CT34)≤2.9；其中，CT2为第二透镜L2于光轴110上的厚度，即第二透镜L2的中心厚度，CT3为第三透镜L3于光轴110方上的厚度，即第三透镜L3的中心厚度，CT4为第四透镜L4于光轴110上的厚度，即第四透镜L4的中心厚度，CT23为所述第二透镜L2的像侧面与至所述第三透镜L3的物侧面于光轴110上的距离，CT34为所述第三透镜L3的像侧面至所述第四透镜L4的物侧面于光轴110上的距离。具体地，(CT2+CT3+CT4)/(CT23+CT34)可以为：1.552、1.855、2.010、2.057、2.084、2.231、2.369、2.468、2.755、2.820。满足上述条件式时，能够合理分配第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4的中心厚度以及相互之间的空气间隔，使得第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4之间有足够的空间偏折光线，有利于减小光线在第二透镜L2至第四透镜L4折射中的偏转角，此外，第二透镜L2至第四透镜L4之间具有足够的设计与排布空间，有利于降低透镜组装时的公差敏感度，从而防止出现鬼像，同时有利于实现光学系统100的小型化。当低于上述条件式的下限时，第二透镜L2与第三透镜L3、第三透镜L3与第四透镜L4之间空气间隔过大，导致光学系统100紧凑性不足，增加了光学系统100的总长，光学系统100难以保持小型化。当超出上述条件式的上限时，第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4的中心厚度过大，光学系统100易出现鬼像，导致成像质量不佳。

在一些实施例中，光学系统100满足条件式：2.2≤BFL/(CT4+CT5)≤4.1；其中，BFL为第五透镜L5的像侧面至光学系统100的成像面S13于光轴110方向上的最短距离，CT4为第四透镜L4于光轴110上的厚度，即第四透镜L4的中心厚度，CT5为第五透镜L5于光轴110上的厚度，即第五透镜L5的中心厚度。具体地，BFL/(CT4+CT5)可以为：2.277、2.463、3.117、3.193、3.320、3.504、3.657、3.809、4.036、4.072。满足上述条件式时，能够合理配置光学系统100的后焦与第四透镜L4、第五透镜L5的厚度之和的比值，有利于为光学系统100和感光元件装配时留下足够的配合空间，第四透镜L4的中心厚度与第五透镜L5的中心厚度之和得到限制，有利于补偿第四透镜L4的物侧透镜（即第一透镜L1至第三透镜L3）产生的畸变，同时有利于第四透镜L4、第五透镜L5的制造成型。当低于上述条件式的下限时，光学系统100的后焦长度过短，不利于光学系统100与感光元件之间的装配。当超出上述条件式的上限时，第四透镜L4、第五透镜L5的中心厚度过小，不利于第四透镜L4、第五透镜L5的加工制造，也不利于补偿第四透镜L4的物侧透镜产生的畸变，影响光学系统100的成像效果。

在一些实施例中，光学系统100满足条件式：1.5≤f/EPD≤1.7；其中，EPD为光学系统100的入瞳直径。具体地，f/EPD可以为：1.530、1.564、1.565、1.573、1.582、1.596、1.600、1.625、1.650、1.690。满足上述条件式时，能够合理的配置光学系统100的有效焦距与如同直径的比值，使得光学系统100具有较大的光圈，从而减小光学系统100出现的艾里斑尺寸，有利于提升光学系统100的成像品质，同时进入入瞳直径的光足够充分，避免成像面S13出现暗角，提升光学系统100在弱光环境下的拍摄效果。入瞳直径越大，光圈数越小，艾里斑半径也越小；同时，焦距减小也可以减小艾里斑直径，并且缩小系统的体积；但是，当低于上述条件式的下限时，入瞳直径过大，不利于入射光线的收拢，容易引入更多像差。当超出上述条件式的上限时，入瞳直径过小，导致光学系统100的入射光线不够充足，降低光学系统100在弱光环境下的成像品质。

进一步地，请参见图17，在一些实施例中，光学系统100还包括转向棱镜L7，转向棱镜L7设于光学系统100的物面与第一透镜L1的物侧面S1之间，用于对第一透镜L1的物侧光路进行转向，折叠光路以便于轻薄化设计，从而有利于使该光学系统100适用于潜望式镜头，在不增加镜头的厚度的同时够实现在不同的拍摄物距下的对焦功能；同时当该光学系统100用于电子设备时，使得光学系统100的轴上尺寸由电子设备的厚度方向尺寸变成其他方向尺寸，能够避免光学系统100增加电子设备的机身厚度。具体地，转向棱镜L7可以为直角棱镜、等边三棱镜或五角棱镜等能够对光路进行转向的棱镜结构。优选地，在一些实施例中，转向棱镜L7为直角棱镜，从而当光学系统100应用于电子设备时，能够将光学系统100的轴上尺寸由电子设备的厚度方向尺寸变为长度方向尺寸，提升电子设备的轻薄度。

需要说明的是，在一些实施例中，光学系统100可以匹配具有矩形感光面的感光元件，光学系统100的成像面S13与感光元件的感光面重合。此时，光学系统100成像面S13上有效像素区域具有水平方向以及对角线方向，则最大视场角可以理解为光学系统100对角线方向的最大视场角，ImgH可以理解为光学系统100成像面上有效像素区域对角线方向的长度的一半。

以上的有效焦距数值的参考波长均为555nm。

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、具有正屈折力的第三透镜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555nm，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，于圆周处为凸面；

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口径处的区域为凹面。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口径处时变为凸面。此处仅为说明光轴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：f/tan(FOV)=11.165mm；其中，f为所述光学系统100的有效焦距，FOV为所述光学系统100的视场角。满足上述条件式时，能够合理配置光学系统100的有效焦距与视场角的正切值之间的比值，有利于在保持长焦系统的要求下拥有更大的视场角，提升光学系统100的光线与光线的利用率，从而有利于提升成像质量。

光学系统100满足条件式：CT3/sag31=1.343；其中，CT3为第三透镜L3于光轴110上的厚度，即第三透镜L3的中心厚度，sag31为第三透镜L3的物侧面S5的最大有效口径处至第三透镜L3的物侧面S5和光轴110的交点于光轴110方向上的距离，即第三透镜L3的物侧面S5于最大有效口径处的矢高。满足上述条件式时，能够合理控制第三透镜L3的物侧面S5的中心厚度与矢高的比值，有利于合理配置第三透镜L3的形状，从而有利于为第三透镜L3的加工和组装提供良好的条件，提高光学系统100的成像质量；同时有利于第三透镜L3矫正物侧透镜（即第一透镜L1与第二透镜L2）所产生的场曲，从而平衡光学系统100的场曲，进而有利于提升光学系统100的成像质量。

光学系统100满足条件式：f/f1+f/|f2|=3.209；其中，f1为第一透镜L1的有效焦距，f2为第二透镜L2的有效焦距。满足上述条件式时，能够合理分配光学系统100的有效焦距与第一透镜L1、第二透镜L2的有效焦距的比值之和，从而合理配置第一透镜L1和第二透镜L2在系统中的屈折力，从而有利于避免第一透镜L1、第二透镜L2的面型弯曲程度过大，进而不仅有利于第一透镜L1和第二透镜L2的加工和组装，且有利于避免第一透镜L1和第二透镜L2在汇集光线时产生严重的像差，有利于提升光学系统100的成像质量；同时控制第一透镜L1和第二透镜L2在系统中的屈折力贡献，也有利于控制边缘视场光线在经过第一透镜L1与第二透镜L2时的偏转角，以便视场光线有效会聚，有利于提升成像面S13照度，避免产生暗角等现象，增加系统稳定性。

光学系统100满足条件式：sd11/sd31=1.263；其中，sd11为第一透镜L1的物侧面S1的最大有效口径的一半，sd31为第三透镜L3的物侧面S5的最大有效口径的一半。满足上述条件式时，能够合理分配第一透镜L1的最大有效口径的一半与第三透镜L3的最大有效口径的一半的比值，避免第一透镜L1和第三透镜L3的最大有效口径差异过大，便于光学系统100的组装并提升成品率，同时有利于限制经过第一透镜L1与第三透镜L3的入射光线的范围，保留中间质量高的成像光线，剔除边缘质量较差的杂散光线，从而减小光学系统100的轴外像差，进而提升光学系统100的成像质量。

光学系统100满足条件式：TTL/ImgH=3.312；其中，TTL为第一透镜L1的物侧面S1至光学系统100的成像面S13于光轴110上的距离，即光学系统100的光学总长，ImgH为光学系统100的最大视场角所对应的像高的一半。满足上述条件式时，能够合理分配光学系统100的光学总长与半像高的比值，从而有利于缩短光学系统100的光学总长，实现小型化设计，同时能够提升光学系统100的成像面S13的尺寸，有利于提升光学系统100的成像质量。

光学系统100满足条件式：sag52/sag51=1.033；其中，sag51为第五透镜L5的物侧面S9的最大有效口径处至第五透镜L5的物侧面S9和光轴110的交点于光轴110方向上的距离，即第五透镜L5的物侧面S9于最大有效口径处的矢高，sag52为第五透镜L5的像侧面S10的最大有效口径处至第五透镜L5的像侧面S10和光轴110的交点，即第五透镜L5的像侧面于最大有效口径处的矢高。满足上述条件式时，能够约束第五透镜L5的物侧面S9和像侧面S10的面型的弯曲程度，有利于避免面型过于复杂导致难以加工，同时还有利于保证主光线以较小的入射角度入射至成像面S13，从而有利于提升系统的成像质量。

光学系统100满足条件式：(CT2+CT3+CT4)/(CT23+CT34)=2.820；其中，CT2为第二透镜L2于光轴110上的厚度，CT3为第三透镜L3于光轴110上的厚度，CT4为第四透镜L4于光轴110上的厚度，CT23为第二透镜L2的像侧面至第三透镜L3的物侧面于光轴110上的距离，CT34为第三透镜L3的像侧面至第四透镜L4的物侧面于光轴110上的距离。满足上述条件式时，能够合理分配第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4的中心厚度以及相互之间的空气间隔，使得第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4之间有足够的空间偏折光线，有利于减小光线在第二透镜L2至第四透镜L4折射中的偏转角，此外，第二透镜L2至第四透镜L4之间具有足够的设计与排布空间，有利于降低透镜组装时的公差敏感度，从而防止出现鬼像，同时有利于实现光学系统100的小型化。

光学系统100满足条件式：BFL/(CT4+CT5)=3.657；其中，BFL为第五透镜L5的像侧面S10至光学系统100的成像面S13于光轴110方向上的最短距离，CT4为第四透镜L4于光轴110上的厚度，即第四透镜L4的中心厚度，CT5为第五透镜L5于光轴110上的厚度，即第五透镜L5的中心厚度。满足上述条件式时，能够合理配置光学系统100的后焦与第四透镜L4、第五透镜L5的厚度之和的比值，有利于为光学系统100和感光元件装配时留下足够的配合空间，第四透镜L4的中心厚度与第五透镜L5的中心厚度之和得到限制，有利于补偿第四透镜L4的物侧透镜（即第一透镜L1至第三透镜L3）产生的畸变，同时有利于第四透镜L4、第五透镜L5的制造成型。

光学系统100满足条件式：f/EPD=1.564；其中，EPD为光学系统100的入瞳直径。满足上述条件式时，能够合理的配置光学系统100的有效焦距与如同直径的比值，使得光学系统100具有较大的光圈，从而减小光学系统100出现的艾里斑尺寸，有利于提升光学系统100的成像品质，同时进入入瞳直径的光足够充分，避免成像面出现暗角，提升光学系统100在弱光环境下的拍摄效果。

另外，光学系统100的各项参数由表1给出。其中，表1中的成像面S13可理解为光学系统100的成像表面。由物面（图未示出）至成像面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。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至成像面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=9.057mm，光学总长TTL=10.830mm，最大视场角FOV=39deg，光圈数FNO=1.565。光学系统100在拍摄远距离事物时也能获得足够的光线，从而实现长焦距、小型化、高品质的成像效果。

且各透镜的焦距的参考波长为555nm，各透镜的折射率和阿贝数的参考波长均为587.56nm，其他实施例也相同。

表1

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S1-S10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：

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

另外，图2包括光学系统100的纵向球差曲线图(Longitudinal SphericalAberration)，纵向球差曲线表示不同波长的光线经由镜头后的汇聚焦点偏离，其中，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)，横坐标表示焦点偏移，即成像面到光线与光轴110交点的距离(单位为mm)。由纵向球差图可知，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的像散曲线图（ASTIGMATIC FIELD CURVES），其中，横坐标表示焦点偏移，纵坐标表示像高，单位为mm，且像散曲线图中的S曲线代表555nm下的弧矢场曲，T曲线代表555nm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的畸变曲线图（DIRTION），畸变曲线表示不同视场角对应的畸变大小值，其中，横坐标表示畸变值，单位为%，纵坐标表示像高，单位为mm。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、具有正屈折力的第三透镜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。

第二实施例中，各透镜的面型与第一实施例中各透镜的面型大体一致，相同之处不做赘述，区别点在于：第二透镜L2的像侧面S4于圆周处为凹面；第三透镜L3的物侧面S5于圆周处为凸面；第四透镜L4的物侧面S7于近光轴110处为凸面，于圆周处为凹面；第四透镜L4的像侧面S8于近光轴110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

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

根据上述所提供的各参数信息，可推得以下数据：

表5

另外，由图4可知，光学系统100的纵向球差、像散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、具有正屈折力的第三透镜L3、具有负屈折力的第四透镜L4以及具有正屈折力的第五透镜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。

第三实施例中，各透镜的面型与第一实施例中各透镜的面型大体一致，相同之处不做赘述，区别点在于：第二透镜L2的像侧面S4于圆周处为凹面；第三透镜L3的物侧面S5于圆周处为凸面；第五透镜L5的像侧面S10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

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

根据上述所提供的各参数信息，可推得以下数据：

表8

另外，由图6可知，光学系统100的纵向球差、像散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、具有正屈折力的第三透镜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。

第四实施例中，各透镜的面型与第一实施例中各透镜的面型大体一致，相同之处不做赘述，区别点在于：第二透镜L2的像侧面S4于圆周处为凹面；第三透镜L3的物侧面S5于圆周处为凸面；第三透镜L3的像侧面S6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。

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

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

根据上述所提供的各参数信息，可推得以下数据：

表11

另外，由图8可知，光学系统100的纵向球差、像散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、具有负屈折力的第二透镜L2、具有正屈折力的第三透镜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。

第五实施例中，各透镜的面型与第一实施例中各透镜的面型大体一致，相同之处不做赘述，区别点在于：第一透镜L1的像侧面S2于近光轴110处为凹面；第二透镜L2的物侧面S3于近光轴110处为凹面；第二透镜L2的像侧面S4于圆周处为凹面；第三透镜L3的物侧面S5于圆周处为凸面；第三透镜L3的像侧面S6于圆周处为凹面；第五透镜L5的物侧面S9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

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

根据上述所提供的各参数信息，可推得以下数据：

表14

另外，由图10可知，光学系统100的纵向球差、像散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、具有负屈折力的第二透镜L2、具有正屈折力的第三透镜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。

第六实施例中，各透镜的面型与第一实施例中各透镜的面型大体一致，相同之处不做赘述，区别点在于：第一透镜L1的像侧面S2于近光轴110处为凹面；第二透镜L2的物侧面S3于近光轴110处为凹面；

第二透镜L2的像侧面S4于圆周处为凹面；第三透镜L3的物侧面S5于圆周处为凸面；第三透镜L3的像侧面S6于圆周处为凹面；第五透镜L5的物侧面S9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15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15

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16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16

根据上述所提供的各参数信息，可推得以下数据：

表17

另外，由图12可知，光学系统100的纵向球差、像散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、具有负屈折力的第二透镜L2、具有正屈折力的第三透镜L3、具有负屈折力的第四透镜L4以及具有负屈折力的第五透镜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。

第七实施例中，各透镜的面型与第一实施例中各透镜的面型大体一致，相同之处不做赘述，区别点在于：第一透镜L1的像侧面S2于近光轴110处为凹面；第三透镜L3的物侧面S5于圆周处为凸面；第三透镜L3的像侧面S6于圆周处为凹面；第五透镜L5的物侧面S9于圆周处为凹面；第五透镜L5的像侧面S10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18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18

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19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19

根据上述所提供的各参数信息，可推得以下数据：

表20

另外，由图14可知，光学系统100的纵向球差、像散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。

第八实施例

请参见图15和图16，图15为第八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、具有负屈折力的第二透镜L2、具有正屈折力的第三透镜L3、具有负屈折力的第四透镜L4以及具有负屈折力的第五透镜L5。图16由左至右依次为第八实施例中光学系统100的纵向球差、像散及畸变的曲线图。

第八实施例中，各透镜的面型与第一实施例中各透镜的面型大体一致，相同之处不做赘述，区别点在于：第一透镜L1的物侧面S1于圆周处为凸面；第一透镜L1的像侧面S2于近光轴110处为凹面；第二透镜L2的像侧面S4于圆周处为凹面；第三透镜L3的物侧面S5于圆周处为凸面；第三透镜L3的像侧面S6于圆周处为凹面；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21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21

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22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22

根据上述所提供的各参数信息，可推得以下数据：

表23

另外，由图16可知，光学系统100的纵向球差、像散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18，在一些实施例中，光学系统100可与感光元件210组装形成镜头模组200。此时，感光元件210的感光面可视为光学系统100的成像面S13。镜头模组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与成像面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)。在镜头模组200中采用上述光学系统100，在拍摄远距离事物时也能获得足够的光线，从而实现长焦距、小型化、高品质的成像效果。

请参见图18和图19，在一些实施例中，镜头模组200可应用于电子设备300中，电子设备包括壳体310，镜头模组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中采用上述镜头模组200，在拍摄远距离事物时也能获得足够的光线，从而实现长焦距、小型化、高品质的成像效果。

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 (10)

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，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；

具有负屈折力的第二透镜，所述第二透镜的像侧面于近光轴处为凹面；

具有正屈折力的第三透镜，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；

具有屈折力的第四透镜；

具有屈折力的第五透镜；

且所述光学系统满足以下条件式：

11mm≤f/tan(FOV)≤13mm；

1.5≤f/EPD≤1.7；

其中，f为所述光学系统的有效焦距，FOV为所述光学系统的最大视场角，EPD为所述光学系统的入瞳直径。

2.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足以下条件式：

0.85≤CT3/sag31≤1.5；

其中，CT3为所述第三透镜于光轴上的厚度，sag31为所述第三透镜的物侧面的最大有效口径处至所述第三透镜的物侧面与光轴的交点于光轴方向上的距离。

3.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足以下条件式：

2.7≤f/f1+f/|f2|≤3.4；

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。

4.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足以下条件式：

1.2≤sd11/sd31≤1.6；

其中，sd11为所述第一透镜的物侧面的最大有效口径的一半，sd31为所述第三透镜的物侧面的最大有效口径的一半。

5.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足以下条件式：

3.2≤TTL/ImgH≤3.4；

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，ImgH为所述光学系统的最大视场角所对应的像高的一半。

6.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足以下条件式：

0.7≤sag52/sag51≤1.2；

其中，sag51为所述第五透镜的物侧面的最大有效口径处至所述第五透镜的物侧面与光轴的交点于光轴方向上的距离，sag52为所述第五透镜的像侧面的最大有效口径处至所述第五透镜的像侧面与光轴的交点于光轴方向上的距离。

7.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足以下条件式：

1.5≤(CT2+CT3+CT4)/(CT23+CT34)≤2.9；和/或，

2.2≤BFL/(CT4+CT5)≤4.1；

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，CT4为所述第四透镜于光轴上的厚度，CT5为所述第五透镜于光轴上的厚度，CT23为所述第二透镜的像侧面至所述第三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，BFL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。

8.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统还包括转向棱镜，所述转向棱镜设于所述光学系统的物面与所述第一透镜的物侧面之间。

9.一种镜头模组，其特征在于，包括感光元件以及如权利要求1-8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。

10.一种电子设备，其特征在于，包括壳体以及如权利要求9所述的镜头模组，所述镜头模组设置于所述壳体。

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