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CN212540839U - 光学系统、镜头模组和电子设备 - Google Patents

光学系统、镜头模组和电子设备 Download PDF

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CN212540839U
CN212540839U CN202021116025.5U CN202021116025U CN212540839U CN 212540839 U CN212540839 U CN 212540839U CN 202021116025 U CN202021116025 U CN 202021116025U CN 212540839 U CN212540839 U CN 212540839U
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CN
China
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lens
optical system
lens element
optical axis
image
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CN202021116025.5U
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English (en)
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党绪文
李明
刘彬彬
邹海荣
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Jiangxi Jingchao Optical Co Ltd
Original Assignee
Jiangxi Jingchao Optical Co Ltd
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Abstract

本实用新型提供了一种光学系统、镜头模组和电子设备,光学系统沿光轴方向的物侧至像侧依次包含第一透镜至第六透镜,第一透镜具有负屈折力,第二透镜具有正屈折力,第三透镜至第六透镜均具有屈折力,第一透镜的物侧面于圆周处均为凸面,第二透镜、第四透镜和第六透镜的物侧面于光轴处均为凸面,第五透镜的物侧面于光轴处为凹面;第一透镜的像侧面于光轴处和于圆周处均为凹面,第六透镜的像侧面于圆周处为凸面,第六透镜的物侧面和像侧面中至少一个面设置有至少一个反曲点,通过设置六片式透镜结构,对六片光学透镜的屈折力和面型合理配置,使光学系统在微距下成像时具有更高的像素、更广的成像范围和更大的进光量,促进了微距成像的进一步发展。

Description

光学系统、镜头模组和电子设备
技术领域
本实用新型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
随着智能手机及智能电子设备中广泛引入多组摄像镜头,而长焦与常规焦距镜头均不能满足微距的拍摄,其用于拍摄微距物体,常会出现外视场对焦不实的情况,从而影响成像画面的整体像质;为了提升微距拍摄能力,可搭配具备微距拍摄效果的微距镜头,常用微距镜头多使用低像素传感器和大于2.4的光圈数,然而会导致镜头进光量有限,互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)捕捉的光能不足以满足高像质成像,限制了微距成像的进一步发展。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种光学系统、镜头模组和电子设备,可解决上述问题。
为实现本实用新型的目的,本实用新型提供了如下的技术方案:
第一方面,本实用新型提供了一种光学系统,沿光轴方向的物侧至像侧依次包含:第一透镜,具有负屈折力,所述第一透镜的物侧面于圆周处均为凸面,所述第一透镜的像侧面于光轴处和于圆周处均为凹面;第二透镜,具有正屈折力,所述第二透镜的物侧面于光轴处为凸面;第三透镜,具有屈折力;第四透镜,具有屈折力,所述第四透镜的物侧面于光轴处为凸面;第五透镜,具有屈折力,所述第五透镜的物侧面于光轴处为凹面;第六透镜,具有屈折力,所述第六透镜的物侧面于光轴处为凸面,所述第六透镜的像侧面于圆周处为凸面,所述第六透镜的物侧面与像侧面中至少一个面设置有至少一个反曲点。
通过设置六片式透镜结构,对六片光学透镜的屈折力和面型进行合理配置,提升了光学系统在微距成像时画面的整体像质,增加了系统的进光量,促进了微距成像的进一步发展。
一种实施方式中,所述光学系统满足条件式:41.0deg<FOV/FNO<57.5deg;其中,FOV为所述光学系统的最大视场角,FNO为所述光学系统的光圈数。满足上述关系式,能够在覆盖更多的场景的前提下,还能提供足够大的进光口径,确保足够多的光通量,使得光学系统在微距成像时也能获得可观的相对亮度。
一种实施方式中,所述光学系统满足条件式:IMGH/|OBJH|<0.165;其中, IMGH为所述光学系统的最大视场角的一半所对应的像高,OBJH为所述光学系统的最大视场角的一半所对应的物高。IMGH决定了电子感光芯片的大小, IMGH越大,可支持的最大电子感光芯片尺寸越大,像素支持越高。所述光学系统为微距系统,可拍摄近距离的微小物体,满足上式,可使微小物体在感光芯片上成放大的像;特别地,当IMGH/|OBJH|>0.05,匹配的1.12um芯片在单像素6.6um全画幅芯片换算的等效像面下,成像放大倍率约等于0.6倍,通过合理的屈折力配置,可较容易捕捉物体低频细节,满足微距下的高像质成像。
一种实施方式中,所述光学系统满足条件式:6.5<OBJZ/f<67.0;其中, OBJZ为所述光学系统的物面至所述第一透镜的物侧面于光轴上的距离,f为所述光学系统的有效焦距。本实用新型微距拍摄范围覆盖10mm-100mm,并辅以超90°的可视角度,大大提升了微距镜头的成像范围;特别地,微距对焦距最小至10mm,f最小可达1.35,两者对超小距成像提供了支持;f越小,越容易实现广角特性。通过提供大于90°的视场角,配合各镜片的屈折力配置,实现了成像物体畸变小,边缘视场场曲小的成像效果。
一种实施方式中,所述光学系统满足条件式:|f4|/|f5|<4.5;其中,f4为所述第四透镜的有效焦距,f5为所述第五透镜的有效焦距。第四透镜和第五透镜提供不同的屈折力,为系统的场曲、像散和球差的控制提供了便利;第四透镜和第五透镜的面型变化,有助于降低边缘光线的出射角,从而降低公差系统敏感度;第四透镜和第五透镜的低间距设置,一定程度上避免了空气间隙导致的二次反射鬼像。
一种实施方式中,所述光学系统满足条件式:|R42|/|R51|<13.0;其中,R42 为所述第四透镜像侧面于光轴处的曲率半径,R51为所述第五透镜物侧面于光轴处的曲率半径。本实用新型为中置光阑的广角系统,前三透镜形成负正正或负正负的结构,使得系统具备良好的结构兼容性,即使第四透镜和第五透镜面型复杂,依旧可获得较佳的成像质量。
一种实施方式中,所述光学系统满足条件式:0.7<(|R31|+|R22|)/|f3|<1.5;其中,R31为所述第三透镜物侧面于光轴处的曲率半径,R22为所述第二透镜像侧面于光轴处的曲率半径;f3为所述第三透镜的有效焦距。中置光阑的广角结构,配合前两透镜(第一透镜和第二透镜)负正光焦度组合,通过小口径下光阑的移动为系统的设计提供了良好的灵活性;第三透镜的面型变化,配合屈折力的合理配置,可提升系统成像像素,降低外视场场曲与像散。
一种实施方式中,所述光学系统满足条件式:3.0<|f6|/|SAG62|<624.0;其中,f6为所述第六透镜的有效焦距,SAG62为所述第六透镜的像侧面光学有效区的边缘于光轴上的投影至所述第六透镜的像侧面与所述光轴的交点之间的距离。通过大口径的第六透镜提供至少一个反曲点,配合面型上的复杂变化,可平衡垂直于光轴方向的屈折力配置,保持各视场的解像力、像差的平稳变化,为光线在像面上的低角度入射提供了支持。
一种实施方式中,所述光学系统满足条件式:0.9<SD1/BF<2.5;其中,SD1 为所述第一透镜物侧面有效口径的一半,BF为所述第六透镜像侧面到所述光学系统的成像面的于光轴上的最短距离。SD1代表镜头的头部,SD1越小,镜头外露尺寸越小,应用时的隐蔽性越好;BF后焦大于0.64mm,可较好满足镜头与感光芯片的匹配性,降低装配难度。
第二方面,本实用新型还提供了一种镜头模组,该镜头模组包括第一方面任一项实施方式所述的光学系统。通过在镜头模组中加入本实用新型提供的光学系统,提升镜头模组拍摄微距物体时的成像质量,增加镜头进光量。
第三方面,本实用新型还提供了一种电子设备,该电子设备包括壳体和第二方面所述的镜头模组,所述镜头模组设置在壳体内。通过在电子设备中加入本实用新型提供的镜头模组,使得电子设备具有更高的微距拍摄性能和竞争力。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施方式,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。
图1a是第一实施例的光学系统的结构示意图;
图1b是第一实施例的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线;
图2a是第二实施例的光学系统的结构示意图;
图2b是第二实施例的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线;
图3a是第三实施例的光学系统的结构示意图;
图3b是第三实施例的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线;
图4a是第四实施例的光学系统的结构示意图;
图4b是第四实施例的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线;
图5a是第五实施例的光学系统的结构示意图;
图5b是第五实施例的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线。
图6a是第六实施例的光学系统的结构示意图;
图6b是第六实施例的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线;
图7a是第七实施例的光学系统的结构示意图;
图7b是第七实施例的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线。
图8a是第八实施例的光学系统的结构示意图;
图8b是第八实施例的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施方式中的附图,对本实用新型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实用新型一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式,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,都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型实施例提供的光学系统沿光轴方向的物侧至像侧依次包含第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜。在第一透镜至第六透镜中,任意相邻的两片透镜之间均可具有空气间隔。
具体的,六片透镜的具体形状和结构如下:第一透镜,具有负屈折力,第一透镜的物侧面于圆周处均为凸面,第一透镜的像侧面于光轴处和于圆周处均为凹面;第二透镜,具有正屈折力,第二透镜的物侧面于光轴处为凸面;第三透镜,具有屈折力;第四透镜,具有屈折力,第四透镜的物侧面于光轴处为凸面;第五透镜,具有屈折力,第五透镜的物侧面于光轴处为凹面;第六透镜,具有屈折力,第六透镜的物侧面于光轴处为凸面,第六透镜的像侧面于圆周处为凸面,第六透镜的物侧面与像侧面中至少一个面设置有至少一个反曲点。
光学系统还包括光阑,光阑可设置于物面至第六透镜之间的任一位置,如设置在第一透镜与第二透镜之间。
通过设置六片式透镜结构,对六片光学透镜的屈折力和面型合理配置,使光学系统在微距成像时具有更高像素的同时,具有更广的成像范围和更大的进光量。
在第六透镜与成像面之间还可设红外截止滤光片,用于透过可见光波段,截止红外光波段,避免非工作波段光波的干扰而产生伪色或波纹的现象,同时可以提高有效分辨率和色彩还原性。
一种实施方式中,光学系统满足条件式:41.0deg<FOV/FNO<57.5deg;其中,FOV为光学系统的最大视场角,FNO为所述光学系统的光圈数。最大视场角FOV大于90°,满足上述关系式,能够在覆盖更多的场景的前提下。还能提供足够大进光口径,确保足够多的光通量,使得光学系统在微距成像时也能获得可观的相对亮度。
一种实施方式中,光学系统满足条件式:IMGH/|OBJH|<0.165;其中,IMGH 为光学系统的最大视场角的一半所对应的像高,OBJH为光学系统的最大视场角的一半所对应的物高。IMGH决定了电子感光芯片的大小,IMGH越大,可支持的最大电子感光芯片尺寸越大,像素支持越高。光学系统为微距系统,可拍摄近距离的微小物体,满足上式,可使微小物体在感光芯片上成放大的像;特别地,当IMGH/|OBJH|>0.05,匹配的1.12um芯片在单像素6.6um全画幅芯片换算的等效像面下,成像放大倍率约等于0.6倍,通过合理的屈折力配置,可较容易捕捉物体低频细节,满足微距下的高像质成像。
一种实施方式中,光学系统满足条件式:6.5<OBJZ/f<67.0;其中,OBJZ 为光学系统的物面至第一透镜的物侧面于光轴上的距离;f为光学系统的有效焦距。本实施方式的微距拍摄范围覆盖10mm-100mm,并辅以超90°的可视角度,大大提升了光学系统的成像范围;特别地,微距对焦距最小至10mm,f最小可达1.35,两者对超小距成像提供了支持;f越小,越容易实现广角特性。通过提供大于90°的视场角,配合各镜片的屈折力配置,实现了成像物体畸变小,边缘视场场曲小的成像效果。
一种实施方式中,光学系统满足条件式:|f4|/|f5|<4.5;其中,f4为第四透镜的有效焦距,f5为第五透镜的有效焦距。第四透镜和第五透镜提供不同的屈折力,为系统的场曲、像散和球差的控制提供了便利;第四透镜和第五透镜的面型变化,有助于降低边缘光线的出射角,从而降低公差系统敏感度;第四透镜和第五透镜的低间距设置,一定程度上避免了空气间隙导致的二次反射鬼像。
一种实施方式中,光学系统满足条件式:|R42|/|R51|<13.0;其中,R42为第四透镜像侧面于光轴处的曲率半径,R51为第五透镜物侧面于光轴处的曲率半径。本实用新型为中置光阑的广角系统,前三透镜形成负正正或负正负的结构,使得系统具备良好的结构兼容性,让第四透镜和第五透镜面型发生复杂的情况下,依旧可获得较佳的成像质量。
一种实施方式中,光学系统满足条件式:0.7<(|R31|+|R22|)/|f3|<1.5;其中,R31为第三透镜物侧面于光轴处的曲率半径,R22为第二透镜像侧面于光轴处的曲率半径;f3为第三透镜的有效焦距。中置光阑的广角结构,配合前两透镜(第一透镜和第二透镜)负正光焦度组合,通过小口径下光阑的移动为系统的设计提供了良好的灵活性;第三透镜的面型变化,配合屈折力的合理配置,可提升系统像质,降低外视场场曲与像散。
一种实施方式中,光学系统满足条件式:3.0<|f6|/|SAG62|<624.0;其中, f6为第六透镜的有效焦距,SAG62为第六透镜的像侧面光学有效区的边缘于光轴上的投影至第六透镜的像侧面与光轴的交点之间的距离。通过大口径的第六透镜提供至少一个反曲点,配合面型上的复杂变化,可平衡垂直于光轴方向的屈折力配置,保持各视场的解像力、像差的平稳变化,为光线在像面上的低角度入射提供了支持。
一种实施方式中,光学系统满足条件式:0.9<SD1/BF<2.5;其中,SD1 为第一透镜物侧面有效口径的一半,BF为第六透镜像侧面到光学系统的成像面的于光轴上的最短距离。SD1代表镜头的头部,SD1越小,镜头外露尺寸越小,应用时的隐蔽性越好;BF后焦大于0.64mm,可较好满足镜头与感光芯片的匹配性,降低装配难度。
本实用新型实施例提供了一种镜头模组,该镜头模组包括镜筒、感光元件和本实用新型实施例提供的光学系统,光学系统的第一透镜至第六透镜安装在镜筒内,电子感光元件的感光面位于光学系统的成像面,穿过第一透镜至第六透镜入射到电子感光元件的感光面上的物的光线可转换成图像的电信号,电子感光元件可以为CMOS或电荷耦合器件(Charge-coupled Device,CCD)。该镜头模组可以是数码相机的独立的镜头,也可以是集成在如智能手机、平板电脑等电子设备上的成像模块。通过在镜头模组中加入本实用新型提供的光学系统,使得镜头模组具有微距拍摄时成像质量更高,进光量更大的性能。
本实用新型实施例提供了一种电子设备,该电子设备包括壳体和本实用新型实施例提供的镜头模组,镜头模组设置在壳体内。该电子设备可以为智能手机、个人数字助理(PDA)、平板电脑、智能手表、无人机、电子书籍阅读器、行车记录仪、可穿戴装置等。通过在电子设备中加入本实用新型提供的镜头模组,使得电子设备具有更高的微距拍摄性能和竞争力。
第一实施例
请参考图1a和图1b,本实施例的光学系统,沿光轴方向的物侧至像侧依次包括:
第一透镜L1,具有负屈折力,第一透镜L1的物侧面S1于光轴处和于圆周处均为凸面,第一透镜L1的像侧面S2于光轴处和于圆周处均为凹面;
第二透镜L2,具有正屈折力,第二透镜L2的物侧面S3于光轴处和于圆周处均为凸面,第二透镜L2的像侧面S4于光轴处和于圆周处均为凸面;
第三透镜L3,具有负屈折力,第三透镜L3的物侧面S5于圆周处和于光轴处均为凹面,第三透镜L3的像侧面S6于光轴处为凹面,于圆周处为凸面;
第四透镜L4,具有负屈折力,第四透镜L4的物侧面S7于光轴处为凸面,于圆周处为凹面,第四透镜L4的像侧面S8于光轴处和于圆周处均为凹面;
第五透镜L5,具有正屈折力,第五透镜L5的物侧面S9于光轴处为凹面,于圆周处为凸面,第五透镜的像侧面S10于光轴处和于圆周处均为凸面;
第六透镜L6,具有负屈折力,第六透镜L6的物侧面S11和像侧面S12中至少一个面设置有至少一个反曲点;第六透镜L6的物侧面S11于光轴处为凸面,于圆周处为凹面,第六透镜L6的像侧面S12于光轴处为凹面,于圆周处为凸面。
上述第一透镜L1至第六透镜L6的材质均为塑料(Plastic)。
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。光阑 STO设置在第一透镜L1和第二透镜L2之间,用于控制进光量。其他实施例中,光阑STO还可以设置在物面和第六透镜之间的任一位置。红外截止滤光片IR 设置在第六透镜L6的像侧面S12与成像面IMG之间,其包括物侧面S13和像侧面S14,红外截止滤光片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。红外截止滤光片的材质为玻璃 (GLASS),并可在玻璃上镀膜。电子感光元件的有效像素区域位于成像面IMG。
表1a示出了本实施例的光学系统的特性的表格,其中,各数据采用波长 587.6nm的可见光获得,Y半径、厚度和有效焦距的单位均为毫米(mm)。
表1a
Figure BDA0002540971700000081
其中,EFL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,TTL为第一透镜L1的物侧面S1到成像面IMG于光轴上的距离。
在本实施例中,第一透镜L1至第六透镜L6的任意一个透镜的物侧面和像侧面均为非球面,各非球面透镜的面型x可利用但不限于以下非球面公式进行限定:
Figure BDA0002540971700000082
其中,x为非球面沿光轴方向在高度为h的位置时,距非球面顶点的距离矢高;c为非球面的近轴曲率,c=1/R(即,近轴曲率c为上表1a中Y半径R的倒数);k为圆锥系数;Ai是非球面第i-th阶的修正系数。表1b给出了可用于第一实施例中各非球面镜面S1-S12的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、 A16、A18和A20。
表1b
Figure BDA0002540971700000091
图1b示出了第一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。根据图1b可知,第一实施例所给出的光学系统能够实现良好的成像品质。
第二实施例
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:
第一透镜L1,具有负屈折力,第一透镜L1的物侧面S1于光轴处为凹面,于圆周处为凸面,第一透镜L1的像侧面S2于光轴处和于圆周处均为凹面;
第二透镜L2,具有正屈折力,第二透镜L2的物侧面S3于光轴处和于圆周处均为凸面,第二透镜L2的像侧面S4于光轴处和于圆周处也均为凸面;
第三透镜L3,具有负屈折力,第三透镜L3的物侧面S5于光轴处和于圆周处均为凹面,第三透镜L3的像侧面S6于光轴处为凸面,于圆周处为凹面;
第四透镜L4,具有正屈折力,第四透镜L4的物侧面S7于光轴处为凸面,于圆周处为凹面,第四透镜的L4的像侧面S8于光轴处和于圆周处均为凸面;
第五透镜L5,具有正屈折力,第五透镜L5的物侧面S9于光轴处和于圆周处均为凹面,第五透镜L5的像侧面S10于光轴处为凸面,于圆周处为凹面;
第六透镜L6,具有正屈折力,第六透镜L6的物侧面S11和像侧面S12中至少一个面设置有至少一个反曲点;第六透镜L6的物侧面S11于光轴处为凸面,于圆周处为凹面,第六透镜L6的像侧面S12于光轴处为凹面,于圆周处为凸面;
第二实施例的其他结构与第一实施例相同,参照即可。
表2a示出了本实施例的光学系统的特性的表格,其中,各数据采用波长 587.6nm的可见光获得,Y半径、厚度和有效焦距的单位均为毫米(mm)。
表2a
Figure BDA0002540971700000101
其中,表2a的各参数含义均与第一实施例各参数含义相同。
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。
表2b
Figure BDA0002540971700000111
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。根据图2b可知,第二实施例所给出的光学系统能够实现良好的成像品质。
第三实施例
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:
第一透镜L1,具有负屈折力,第一透镜L1的物侧面S1于光轴处为凹面,于圆周处为凸面,第一透镜L1的像侧面S2于光轴处和于圆周处均为凹面;
第二透镜L2,具有正屈折力,第二透镜L2的物侧面S3于光轴处为凸面,于圆周处均为凹面,第二透镜L2的像侧面S4于光轴处和于圆周处均为凸面;
第三透镜L3,具有负屈折力,第三透镜L3的物侧面S5于光轴处和于圆周处均为凸面,第三透镜L3的像侧面S6于光轴处和于圆周处均为凹面;
第四透镜L4,具有正屈折力,第四透镜L4的物侧面S7于光轴处和于圆周处均为凸面,第四透镜的L4的像侧面S8于光轴处和于圆周处均也为凸面;
第五透镜L5,具有负屈折力,第五透镜L5的物侧面S9于光轴处和于圆周处均为凹面,第五透镜L5的像侧面S10于光轴处为凸面,于圆周处为凹面;
第六透镜L6,具有正屈折力,第六透镜L6的物侧面S11和像侧面S12中至少一个面设置有至少一个反曲点;第六透镜L6的物侧面S11于光轴处为凸面,于圆周处为凹面,第六透镜L6的像侧面S12于光轴处和于圆周处均为凸面;
第三实施例的其他结构与第一实施例相同,参照即可。
表3a示出了本实施例的光学系统的特性的表格,其中,各数据采用波长 587.6nm的可见光获得,Y半径、厚度和有效焦距的单位均为毫米(mm)。
表3a
Figure BDA0002540971700000121
其中,表3a的各参数含义均与第一实施例各参数含义相同。
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。
表3b
Figure BDA0002540971700000122
Figure BDA0002540971700000131
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。根据图3b可知,第三实施例所给出的光学系统能够实现良好的成像品质。
第四实施例
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:
第一透镜L1,具有负屈折力,第一透镜L1的物侧面S1于光轴处为凹面,于圆周处为凸面,第一透镜L1的像侧面S2于光轴处和于圆周处均为凹面;
第二透镜L2,具有正屈折力,第二透镜L2的物侧面S3于光轴处为凸面,第二透镜L2的像侧面S4于光轴处和于圆周处均为凹面;
第三透镜L3,具有正屈折力,第三透镜L3的物侧面S5于圆周处和于光轴处均为凸面,第三透镜L3的像侧面S6于光轴处为凸面,于圆周处为凹面;
第四透镜L4,具有正屈折力,第四透镜L4的物侧面S7于光轴处和于圆周处均为凸面,第四透镜L4的像侧面S8于光轴处和于圆周处也均为凸面;
第五透镜L5,具有负屈折力,第五透镜L5的物侧面S9于光轴处和于圆周处均为凹面,第五透镜的像侧面S10于光轴处为凸面,于圆周处均为凹面;
第六透镜L6,具有正屈折力,第六透镜L6的物侧面S11和像侧面S12中至少一个面设置有至少一个反曲点;第六透镜L6的物侧面S11于光轴处和于圆周处为凸面,第六透镜L6的像侧面S12于光轴处和于圆周处也均为凸面。
第四实施例的其他结构与第一实施例相同,参照即可。
表4a示出了本实施例的光学系统的特性的表格,其中,各数据采用波长 587.6nm的可见光获得,Y半径、厚度和有效焦距的单位均为毫米(mm)。
表4a
Figure BDA0002540971700000141
其中,表4a的各参数含义均与第一实施例各参数含义相同。
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。
表4b
Figure BDA0002540971700000142
Figure BDA0002540971700000151
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。根据图4b可知,第四实施例所给出的光学系统能够实现良好的成像品质。
第五实施例
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:
第一透镜L1,具有负屈折力,第一透镜L1的物侧面S1于光轴处为凹面,于圆周处为凸面,第一透镜L1的像侧面S2于光轴处和于圆周处均为凹面;
第二透镜L2,具有正屈折力,第二透镜L2的物侧面S3于光轴处为凸面,于圆周处均为凹面,第二透镜L2的像侧面S4于光轴处和于圆周处均为凸面;
第三透镜L3,具有正屈折力,第三透镜L3的物侧面S5于光轴处和于圆周处均为凹面,第三透镜L3的像侧面S6于光轴处和于圆周处均为凸面;
第四透镜L4,具有正屈折力,第四透镜L4的物侧面S7于光轴处和于圆周处均为凸面,第四透镜L4的像侧面S8于光轴处为凹面,于圆周处为凸面;
第五透镜L5,具有负屈折力,第五透镜L5的物侧面S9于光轴处和于圆周处均为凹面,第五透镜的像侧面S10于光轴处和于圆周处也均为凹面;
第六透镜L6,具有正屈折力,第六透镜L6的物侧面S11和像侧面S12中至少一个面设置有至少一个反曲点;第六透镜L6的物侧面S11于光轴处为凸面,于圆周处为凹面,第六透镜L6的像侧面S12于光轴处为凹面,于圆周处为凸面。
第五实施例的其他结构与第一实施例相同,参照即可。
表5a示出了本实施例的光学系统的特性的表格,其中,各数据采用波长 587.6nm的可见光获得,Y半径、厚度和有效焦距的单位均为毫米(mm)。
表5a
Figure BDA0002540971700000161
其中,表5a的各参数含义均与第一实施例各参数含义相同。
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。
表5b
Figure BDA0002540971700000162
Figure BDA0002540971700000171
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。根据图5b可知,第五实施例所给出的光学系统能够实现良好的成像品质。
第六实施例
请参考图6a和图6b,本实施例的光学系统,沿光轴方向的物侧至像侧依次包括:
第一透镜L1,具有负屈折力,第一透镜L1的物侧面S1于光轴处为凹面,于圆周处为凸面,第一透镜L1的像侧面S2于光轴处和于圆周处均为凹面;
第二透镜L2,具有正屈折力,第二透镜L2的物侧面S3于光轴处和于圆周均为为凸面,第二透镜L2的像侧面S4于光轴处和于圆周处也均为凸面;
第三透镜L3,具有负屈折力,第三透镜L3的物侧面S5于光轴处和于圆周处均为凹面,第三透镜L3的像侧面S6于光轴处为凸面,于圆周处为凹面。
第四透镜L4,具有正屈折力,第四透镜L4的物侧面S7于光轴处和于圆周处均为凸面,第四透镜L4的像侧面S8于光轴处为凹面,于圆周处为凸面;
第五透镜L5,具有负屈折力,第五透镜L5的物侧面S9于光轴处和于圆周处均为凹面,第五透镜的像侧面S10于光轴处为凸面,于圆周处为凹面;
第六透镜L6,具有正屈折力,第六透镜L6的物侧面S11和像侧面S12中至少一个面设置有至少一个反曲点;第六透镜L6的物侧面S11于光轴处为凸面,于圆周处为凹面,第六透镜L6的像侧面S12于光轴处为凹面,于圆周处为凸面。
第六实施例的其他结构与第一实施例相同,参照即可。
表6a示出了本实施例的光学系统的特性的表格,其中,各数据采用波长587.6nm的可见光获得,Y半径、厚度和有效焦距的单位均为毫米(mm)。
表6a
Figure BDA0002540971700000181
其中,表6a的各参数含义均与第一实施例各参数含义相同。
表6b给出了可用于第六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。
表6b
Figure BDA0002540971700000182
Figure BDA0002540971700000191
图6b示出了第六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。根据图6b可知,第六实施例所给出的光学系统能够实现良好的成像品质。
第七实施例
请参考图7a和图7b,本实施例的光学系统,沿光轴方向的物侧至像侧依次包括:
第一透镜L1,具有负屈折力,第一透镜L1的物侧面S1于光轴处和于圆周处均为凸面,第一透镜L1的像侧面S2于光轴处和于圆周处均为凹面;
第二透镜L2,具有正屈折力,第二透镜L2的物侧面S3于光轴处和于圆周均为为凸面,第二透镜L2的像侧面S4于光轴处和于圆周处也均为凸面;
第三透镜L3,具有负屈折力,第三透镜L3的物侧面S5于光轴处和于圆周处均为凹面,第三透镜L3的像侧面S6于光轴处和于圆周处为凸面。
第四透镜L4,具有正屈折力,第四透镜L4的物侧面S7于光轴处和于圆周处均为凸面,第四透镜L4的像侧面S8于光轴处和于圆周处为凸面;
第五透镜L5,具有负屈折力,第五透镜L5的物侧面S9于光轴处和于圆周处均为凹面,第五透镜的像侧面S10于光轴处为凸面,于圆周处为凹面;
第六透镜L6,具有正屈折力,第六透镜L6的物侧面S11和像侧面S12中至少一个面设置有至少一个反曲点;第六透镜L6的物侧面S11于光轴处为凸面,于圆周处为凹面,第六透镜L6的像侧面S12于光轴处为凹面,于圆周处为凸面。
第七实施例的其他结构与第一实施例相同,参照即可。
表7a示出了本实施例的光学系统的特性的表格,其中,各数据采用波长 587.6nm的可见光获得,Y半径、厚度和有效焦距的单位均为毫米(mm)。
表7a
Figure BDA0002540971700000192
Figure BDA0002540971700000201
其中,表7a的各参数含义均与第一实施例各参数含义相同。
表7b给出了可用于第七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。
表7b
Figure BDA0002540971700000202
Figure BDA0002540971700000211
图7b示出了第七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。根据图7b可知,第七实施例所给出的光学系统能够实现良好的成像品质。
第八实施例
请参考图8a和图8b,本实施例的光学系统,沿光轴方向的物侧至像侧依次包括:
第一透镜L1,具有负屈折力,第一透镜L1的物侧面S1于光轴处和于圆周处均为凸面,第一透镜L1的像侧面S2于光轴处和于圆周处均为凹面;
第二透镜L2,具有正屈折力,第二透镜L2的物侧面S3于光轴处和于圆周均为为凸面,第二透镜L2的像侧面S4于光轴处和于圆周处也均为凸面;
第三透镜L3,具有负屈折力,第三透镜L3的物侧面S5于光轴处和于圆周处均为凹面,第三透镜L3的像侧面S6于光轴处为凸面,于圆周处为凹面。
第四透镜L4,具有负屈折力,第四透镜L4的物侧面S7于光轴处为凸面,于圆周处为凹面,第四透镜L4的像侧面S8于光轴处为凹面,于圆周处为凸面;
第五透镜L5,具有正屈折力,第五透镜L5的物侧面S9于光轴处和于圆周处均为凹面,第五透镜的像侧面S10于光轴处和于圆周处均为凸面;
第六透镜L6,具有负屈折力,第六透镜L6的物侧面S11和像侧面S12中至少一个面设置有至少一个反曲点;第六透镜L6的物侧面S11于光轴处为凸面,于圆周处为凹面,第六透镜L6的像侧面S12于光轴处为凹面,于圆周处为凸面。
第八实施例的其他结构与第一实施例相同,参照即可。
表8a示出了本实施例的光学系统的特性的表格,其中,各数据采用波长 587.6nm的可见光获得,Y半径、厚度和有效焦距的单位均为毫米(mm)。
表8a
Figure BDA0002540971700000212
Figure BDA0002540971700000221
其中,表8a的各参数含义均与第一实施例各参数含义相同。
表8b给出了可用于第八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。
表8b
Figure BDA0002540971700000222
图8b示出了第八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。根据图8b可知,第八实施例所给出的光学系统能够实现良好的成像品质。
表9示出了第一实施例至第八实施例的光学系统中FOV/FNO、 IMGH/|OBJH|、OBJZ/f、|f4|/|f5|、|R42|/|R51|、(|R31|+|R22|)/|f3|、|f6|/|SAG62|、SD1/BF 的值。
表9
Figure BDA0002540971700000231
由表9可知,第一实施例至第八实施例的光学系统均满足下列条件式:41.0deg<FOV/FNO<57.5deg、IMGH/|OBJH|<0.165、6.5<OBJZ/f<67.0、|f4|/|f5| <4.5、|R42|/|R51|<13.0、0.7<(|R31|+|R22|)/|f3|<1.5、3.0<|f6|/|SAG62|<624.0、 0.9<SD1/BF<2.5。
以上所揭露的仅为本实用新型一种较佳实施例而已,当然不能以此来限定本实用新型之权利范围,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,并依本实用新型权利要求所作的等同变化,仍属于实用新型所涵盖的范围。

Claims (11)

1.一种光学系统,其特征在于,沿光轴方向的物侧至像侧依次包含:
第一透镜,具有负屈折力,所述第一透镜的物侧面于圆周处均为凸面,所述第一透镜的像侧面于光轴处和于圆周处均为凹面;
第二透镜,具有正屈折力,所述第二透镜的物侧面于光轴处均为凸面;
第三透镜,具有屈折力;
第四透镜,具有屈折力,所述第四透镜的物侧面于光轴处为凸面;
第五透镜,具有屈折力,所述第五透镜的物侧面于光轴处为凹面;
第六透镜,具有屈折力,所述第六透镜的物侧面于光轴处为凸面,所述第六透镜的像侧面于圆周处为凸面,所述第六透镜的物侧面与像侧面中至少一个面设置有至少一个反曲点。
2.如权利要求1所述的光学系统,其特征在于,所述光学系统满足条件式:
41.0deg<FOV/FNO<57.5deg;
其中,FOV为所述光学系统的最大视场角,FNO为所述光学系统的光圈数。
3.如权利要求1所述的光学系统,其特征在于,所述光学系统满足条件式:
IMGH/|OBJH|<0.165;
其中,IMGH为所述光学系统的最大视场角的一半所对应的像高,OBJH为所述光学系统的最大视场角的一半所对应的物高。
4.如权利要求1所述的光学系统,其特征在于,所述光学系统满足条件式:
6.5<OBJZ/f<67.0;
其中,OBJZ为所述光学系统的物面至所述第一透镜的物侧面于光轴上的距离;f为所述光学系统的有效焦距。
5.如权利要求1所述的光学系统,其特征在于,所述光学系统满足条件式:
|f4|/|f5|<4.5;
其中,f4为所述第四透镜的有效焦距,f5为所述第五透镜的有效焦距。
6.如权利要求1所述的光学系统,其特征在于,所述光学系统满足条件式:
|R42|/|R51|<13.0;
其中,R42为所述第四透镜像侧面于光轴处的曲率半径,R51为所述第五透镜物侧面于光轴处的曲率半径。
7.如权利要求1所述的光学系统,其特征在于,所述光学系统满足条件式:
0.7<(|R31|+|R22|)/|f3|<1.5;
其中,R31为所述第三透镜物侧面于光轴处的曲率半径,R22为所述第二透镜像侧面于光轴处的曲率半径,f3为所述第三透镜的有效焦距。
8.如权利要求1所述的光学系统,其特征在于,所述光学系统满足条件式:
3.0<|f6|/|SAG62|<624.0;
其中,f6为所述第六透镜的有效焦距,SAG62为所述第六透镜的像侧面光学有效区的边缘于光轴上的投影至所述第六透镜的像侧面与所述光轴的交点之间的距离。
9.如权利要求1所述的光学系统,其特征在于,所述光学系统满足条件式:
0.9<SD1/BF<2.5;
其中,SD1为所述第一透镜物侧面有效口径的一半,BF为所述第六透镜像侧面到所述光学系统的成像面的于光轴上的最短距离。
10.一种镜头模组,其特征在于,包括镜筒、感光元件和如权利要求1至9任一项所述的光学系统,所述光学系统的所述第一透镜至所述第六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。
11.一种电子设备,其特征在于,包括壳体和如权利要求10所述的镜头模组,所述镜头模组设置在所述壳体内。
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