光学系统、摄像模组及终端设备的制作方法

文档序号:33650864发布日期:2023-03-29 08:24阅读:57来源:国知局
光学系统、摄像模组及终端设备的制作方法

1.本发明涉及摄影成像技术领域,特别是涉及一种光学系统、摄像模组及终端设备。


背景技术:

2.随着元宇宙概念提出,vr体验丰富了我们的生活,让人们能够体验虚拟的童话世界、浩瀚的宇宙空间,动感的游戏环境,感受到了前所未有的视觉盛宴。如何让视觉体验更加生动,成像的镜头成为视觉体验的核心部件。设计出清晰度高,视觉体验好的镜头成为目前需要突破的关键技术。


技术实现要素:

3.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本技术第一方面提出一种光学系统,具有超广角特点,能够在满足光学系统小型化设计的同时保证良好的成型良率及组装良率,相比较其他微型摄像镜头有更大的进光量,可满足高清晰图像拍摄的需求。
4.本发明第二方面还提出一种摄像模组。
5.本发明第三方面还提出一种终端设备。
6.根据本技术第一方面的实施例所述的光学系统,具有屈折力的透镜为八片,沿光轴由物侧至像侧依次包括:具有负屈折力的第一透镜,其物侧面为凹面,像侧面为凹面;具有屈折力的第二透镜,其物侧面为凸面,像侧面为凹面;具有屈折力的第三透镜;具有正屈折力的第四透镜,其物侧面为凸面,像侧面为凸面;具有屈折力的第五透镜,其物侧面为凹面,像侧面为凸面;具有负屈折力的第六透镜,其物侧面为凸面,像侧面为凹面;具有正屈折力的第七透镜,其物侧面为凸面,像侧面为凸面;具有负屈折力的第八透镜,其物侧面为凹面,像侧面为凹面。
7.光学系统中,第一透镜具有负屈折力,搭配物侧面于近光轴处的凹面,像侧面于近光轴处的凹面型设计,可以有利于增强第一透镜的负屈折力,便于大角度入射光线的汇聚,以有利于缩短光学系统的系统总长;通过使第二透镜具有屈折力,有利于光学系统视场角度的扩大,从而获得更宽广的视场范围,并可以矫正光线经过第一透镜所产生的球差,另外,还通过第二透镜的物侧面为凸面,像侧面为凹面的面型设计,有利于光学系统前端口径的减小,可以进一步有利于光线的汇聚,提高光学系统的光学性能;具有屈折力的第三透镜,使经第一透镜和第二透镜折射后入射的光线平缓过渡至第四透镜,并降低后透镜组(即第四透镜至第八透镜)校正系统像差的压力,可提升系统解像力,从而达到高像素的目的;配合具有正屈折力的第四透镜,且第四透镜的物侧面和像侧面于近光轴处均为凸面的面型设计,有利于矫正光学系统物侧透镜(即第一透镜至第三透镜)产生的像散,搭配具有屈折力的第五透镜,以及第五透镜的物侧面于近光轴处为凹面、像侧面为凸面的面型设计,有利于矫正光学系统的慧差;具有负屈折力的第六透镜和具有正屈折力的第七透镜,有利于进一步矫正光学系统的慧差,降低像侧第八透镜的校正压力,另外,第六透镜的物侧面为凸
面,像侧面为凹面、第七透镜的物侧面为凸面,像侧面为凸面,有利于矫正光学系统球面像差、像散、场曲和畸变,同时具有负屈折力的第八透镜,搭配物侧面和像侧面均为凹面的面型设计,能够平衡第一透镜至第七透镜在汇聚入射光线时所带来的难以校正的像差,降低色差的产生,提高光学系统的成像品质。
8.在其中一个实施例中,光学系统满足关系:-11<(r11+r21)/f1<0;r11为第一透镜物侧面于光轴处的曲率半径,r21为第一透镜像侧面于光轴处的曲率半径,f1为第一透镜的有效焦距。满足上述关系式,第一透镜物侧面曲率半径和像侧面曲率半径与焦距适配较为合适,可提供光学系统大视场范围。如果(r11+r21)/f1>17,会导致视场角范围过大,增加工艺加工难度;如果(r11+r21)/f1<-50,会造成焦距与镜头曲面半径适配不适合造成光学系统成像性能下降,导致像散量增大。
9.在其中一个实施例中,光学系统满足关系:-0.1<(|r51|-|r52|)/(|r51|+|r52|)<0.8;r51为第五透镜物侧面于光轴处的曲率半径,r52为第五透镜像侧面于光轴处的曲率半径。满足上述关系式,第五透镜物侧面曲率半径和像侧面曲率半径较为合适,可合理修正光学系统的球差,平衡好光学系统光程差,校正场曲,同时降低光学系统敏感性,提高组装稳定性。如果(|r51|-|r52|)/(|r51|+|r52|)>0.8,容易造成光学系统场曲过大,如果(|r51|-|r52|)/(|r51|+|r52|)<-0.1,容易造成光学系统敏感性增大,降低生产良率。
10.在其中一个实施例中,光学系统满足关系:1<∑et/∑ct<1.2;∑et为第一透镜至第八透镜的最大有效口径处边缘厚度的总和,∑ct为第一透镜至第八透镜于光轴上的厚度的总和。满足上述关系式,可以合理的平衡中心视场与边缘视场光程差,有效改善场曲,减小畸变,如果∑et/∑ct>1.2,容易造成边缘视场光程大于中心光线光程,造成场曲过大,引起外视场图像模糊;如果∑et/∑ct<1,容易使边缘视场光程小于中心光线光程,同样造成场曲过大,引起外视场图像模糊。
11.在其中一个实施例中,光学系统满足关系:1.0<(sd71+sd81)/imgh<1.2;sd71为第七透镜物侧面的最大有效半口径,sd81为第八透镜物侧面的最大有效半口径,imgh为光学系统的最大视场角所对应的像高的一半。满足上述关系式,合理控制第七透镜、第八透镜和imgh的参数比例可以让光线经过第七透镜、第八透镜到达像面高度时平滑过渡,让光线走的更加平稳,如果(sd71+sd81)/imgh>1.2,容易导致光线经过第七透镜、第八透镜时光线太陡峭使得光线很难平滑过渡到像平面上。如果(sd71+sd81)/imgh<1.0,容易导致光线通过第七透镜、第八透镜平滑过渡后以很大的角度过渡到像平面上,导致无法与合适感光芯片匹配导致成像信息差。
12.在其中一个实施例中,光学系统满足关系:-2<f7/f8<-1;f7为第七透镜光学有效焦距,f8为第八透镜光学有效焦距。第七透镜提供正的屈折力,使光线汇聚,利于光线收集,第八透镜提供负的屈折力,可修正由于光学系统带来的位置色差,两片透镜正负组合,可有效修正位置色差并提高成像清晰度,满足上述关系式,提供的屈折力数值合理搭配,达到修正位置色差提高成像清晰度的目的。如果f7/f8>-1,则不满足正负透镜组合消色差的目的f7/f8<-2,则不利于光线汇聚,造成成像色差过大。
13.在其中一个实施例中,光学系统满足关系:1.4<(σct*epd)/f<1.8;∑ct为第一透镜至第八透镜于光轴上的厚度的总和;epd为光学系统入瞳直径;f为光学系统的有效焦距。焦距和入瞳直径决定了整个光学系统通光量大小及拍摄画面清晰度大小,满足上述关
系式,能很好的校正场曲,让拍摄的画面清晰度高且图像不扭曲,如果σct*epd)/f>1.8,容易造成边缘图像扭曲,σct*epd)/f<1.4,容易导致景深过小,边缘图像模糊。
14.在其中一个实施例中,光学系统满足关系:0.5<sag12/at12<1.1;sag12为第一透镜像侧面于最大有效口径处的矢高,at12为第一透镜的像侧面至第二透镜的物侧面于光轴上的距离。满足上述关系式,第一透镜像侧面矢高与第一透镜到第二透镜最大空气间隙比值合理能使镜筒排设时有足够的公差空间,改善场曲,避免图像边缘扭曲,如果sag12/at12>1.1,容易导致第一透镜物侧面弯曲过大,不利于单片镜片加工成型,且组装难度加大,不利于组装工艺改善,sag12/at12<0.5,则容易造成边缘与镜筒贴合度差,且不利于场曲修正,导致边缘图像歪曲,形成歪曲像。
15.在其中一个实施例中,光学系统满足关系:0.7mm/rad<sd11/rad(fov)<1.0mm/rad;sd11为光学系统第一透镜物侧面的最大有效半口径,rad(fov)为光学系统最大视场角所对应的弧度值。满足上述关系式,能保证足够大范围的光信息进入光学系统成像,如果sdl1/rad(fov)>1.0mm/rad,容易造成视场角偏小,所拍摄的图像成像范围未达到大视场拍摄效果,如果sdl1/rad(fov)<0.7mm/rad,口径过小视场角大,容易造成成像畸变严重,拍摄的图像外视场扭曲。
16.在其中一个实施例中,光学系统满足关系:0.3rad/mm<rad(fov)/ttl<0.45rad/mm;rad(fov);rad(fov)为光学系统最大视场角所对应的弧度值,ttl为第一透镜物侧面至光学系统成像面于光轴上的距离。满足上述关系式,能同时满足结构小型化,并对大范围场景成清晰画面,如果rad(fov)/ttl>0.45rad/mm,光学系统结构太紧凑,像差修正困难,成像性能下降,如果rad(fov)/ttl<0.3rad/mm,光学系统过长,不满足小型化设计要求。
17.在其中一个实施例中,光学系统满足关系:1rad<rad(fov)/fno<1.2rad;rad(fov)为光学系统最大视场角所对应的弧度值,fno为光学系统的光圈数。满足上述关系式,光学系统具有超大广角,满足高清晰拍摄要求,视场角与透镜光圈数合理配合满足成像要求,如果rad(fov)/fno>1.2rad,光学系统视场角过大,增大成型组装难度;如果rad(fov)/fno<1rad,视场角过小,不能满足超广角小头部设计要求。
18.在其中一个实施例中,光学系统满足关系:1.5rad/mm<rad(fov)/f<1.7rad/mm;rad(fov)为光学系统视场角fov的弧度值,f为光学系统有效焦距。满足上述关系式,可以满足超大广角结构及高清晰大场景拍摄要求,如果rad(fov)/f>1.6rad/mm,光学系统结构太紧凑,像差修正困难,成像性能下降,如果rad(fov)/f<1rad/mm,容易导致焦距过长,造成景深变浅,不满足高清要求。
19.在其中一个实施例中,光学系统满足关系:2mm<ttl/fno<3mm;ttl为第一透镜物侧面至光学系统成像面于光轴上的距离,fno为光学系统的光圈数。满足上述关系式,能同时兼顾镜头光学系统大光圈及小型化设计要求,为摄像拍摄提供足够的通光量,满足高画质高清晰拍摄需要,如果ttl/fno>3mm,容易造成光学系统过长,无法满足小型化设计要求;如果ttl/fno<2,容易造成光学系统通光量不足,拍摄出的画面清晰度下降。
20.在其中一个实施例中,光学系统满足关系:3<ttl/f<4;ttl为第一透镜物侧面至光学系统成像面于光轴上的距离,f为光学系统有效焦距。满足上述关系式,合理控制焦距以及光学系统总长度,不仅能实现光学系统小型化,同时能保证光线更好的汇聚于成像面上。如果ttl/f<3,透镜组光学长度太短,容易造成光学系统敏感度加大,同时不利于光线
在成像面上的汇聚。如果ttl/f>4,透镜组光学长度太长,容易成光线进入成像面主光线角度太大,光学系统成像面边缘光线无法成像在感光面上,造成成像信息不全。
21.在其中一个实施例中,光学系统满足关系:135
°
<fov<150
°
;fov为光学系统的最大视场角。满足上述关系式,能保证大视场角、拍摄较大面积的景物。
22.根据本技术第二方面实施例的摄像模组,包括感光芯片及以上任意一项所述的光学系统,所述感光芯片设于所述光学系统的像侧。通过采用上述光学系统,摄像模组能够在保持广角化设计的同时拥有良好的成像质量。
23.根据本技术第三方面实施例的终端设备,包括固定件及上述的摄像模组,所述摄像模组设于所述固定件。上述摄像模组能够为终端设备提供良好摄像品质的同时,保持较大的视场角,从而可减少对终端设备的广角化设计造成的阻碍。
24.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
25.图1为本技术第一实施例提供的光学系统的结构示意图;
26.图2包括第一实施例中光学系统的纵向球差图、像散图和畸变图;
27.图3为本技术第二实施例提供的光学系统的结构示意图;
28.图4包括第二实施例中光学系统的纵向球差图、像散图和畸变图;
29.图5为本技术第三实施例提供的光学系统的结构示意图;
30.图6包括第三实施例中光学系统的纵向球差图、像散图和畸变图;
31.图7为本技术第四实施例提供的光学系统的结构示意图;
32.图8包括第四实施例中光学系统的纵向球差图、像散图和畸变图;
33.图9为本技术第五实施例提供的光学系统的结构示意图;
34.图10包括第五实施例中光学系统的纵向球差图、像散图和畸变图;
35.图11为本技术第六实施例提供的光学系统的结构示意图;
36.图12包括第六实施例中光学系统的纵向球差图、像散图和畸变图;
37.图13为本技术一实施例提供的摄像模组的示意图;
38.图14为本技术一实施例提供的终端设备的示意图。
39.附图标记:
40.光学系统10,摄像模组20,
41.光轴101,感光芯片210,光阑sto,
42.第一透镜l1:物侧面s1,像侧面s2,
43.第二透镜l2:物侧面s3,像侧面s4,
44.第三透镜l3:物侧面s5,像侧面s6,
45.第四透镜l4:物侧面s7,像侧面s8,
46.第五透镜l5:物侧面s9,像侧面s10,
47.第六透镜l6:物侧面s11,像侧面s12,
48.第七透镜l7:物侧面s13,像侧面s14,
49.第八透镜l8:物侧面s15,像侧面s16,
50.滤光片110:物侧面s17,像侧面s18,
51.成像面s19,
52.终端设备30。
具体实施方式
53.下面详细描述本发明的实施例,实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
54.下面将参考附图描述根据本发明一个具体实施例的光学系统10。
55.参考图1,本技术的实施例提供一种具有八片透镜设计的光学系统10,光学系统10沿光轴101由物侧至像侧依次包括具有负屈折力的第一透镜l1、具有屈折力的第二透镜l2、具有屈折力的第三透镜l3、具有正屈折力的第四透镜l4、具有屈折力的第五透镜l5、具有负屈折力的第六透镜l6、具有正屈折力的第七透镜、具有负屈折力的第八透镜。光学系统10中的各透镜应同轴设置,且各透镜能够安装于镜筒内并与感光芯片210相配合,以形成摄像模组。
56.第一透镜l1具有物侧面s1和像侧面s2,第二透镜l2具有物侧面s3和像侧面s4,第三透镜l3具有物侧面s5和像侧面s6,第四透镜l4具有物侧面s7和像侧面s8,第五透镜l5具有物侧面s9及像侧面s10,第六透镜l6具有物侧面s11和像侧面s12,第七透镜l7具有物侧面s13和像侧面s14,第八透镜具有物侧面s15和像侧面s16。同时,光学系统10还存在成像面s19,成像面s19位于第八透镜l8的像侧,相应物距处的轴上物点发出的光线经光学系统10各透镜调节后能够于成像面s19成像。
57.一般地,光学系统10的成像面s19与感光芯片210的感光面重合。需要说明的是,在一些实施例中,光学系统10可以匹配具有矩形感光面的感光芯片210,光学系统10的成像面s19与感光芯片210的矩形感光面重合。此时,光学系统10成像面s19上有效像素区域具有水平方向、垂直方向以及对角线方向,本技术中光学系统10的最大视场角可以理解为光学系统10对角线方向的最大视场角,imgh可以理解为光学系统10成像面s19上有效像素区域对角线方向的长度的一半。在本技术的实施例中,第一透镜l1的物侧面s1于近光轴101处为凹面,像侧面s2于近光轴101处为凹面;第二透镜l2的物侧面s3于近光轴101处为凸面,像侧面s4于近光轴101处为凹面;第四透镜l4的物侧面s7于近光轴101处为凸面,像侧面s8于近光轴101处为凸面;第五透镜l5的物侧面s9于近光轴101处为凹面,像侧面s10于近光轴101处为凸面;第六透镜l6的物侧面s11于近光轴101处为凸面,像侧面s12于近光轴101处为凹面;第七透镜l7的物侧面s13于近光轴101处为凸面,像侧面s14于近光轴101处为凹面;第八透镜l8的物侧面s15于近光轴101处为凹面,像侧面s16于近光轴101处为凹面。当描述透镜表面于近光轴101处具有某种面型时,即该透镜表面于近光轴101附近具有该种面型。
58.光学系统10中,第一透镜l1具有负屈折力,物侧面s1于近光轴处101的凹面,搭配像侧面于近光轴101处的凹面型设计,可以有利于增强第一透镜l1的负屈折力,便于大角度入射光线的汇聚,以有利于缩短光学系统10的系统总长;通过使第二透镜l2具有屈折力,有利于光学系统10视场角度的扩大,从而获得更宽广的视场范围,并可以矫正光线经过第一透镜l1所产生的球差,另外,还通过第二透镜l2的物侧面s3为凸面,像侧面s4为凹面的面型
设计,有利于光学系统10前端口径的减小,可以进一步有利于光线的汇聚,提高光学系统10的光学性能;具有屈折力的第三透镜l3,使经第一透镜l1和第二透镜l2折射后入射的光线平缓过渡至第四透镜l4,并降低后透镜组(即第四透镜l4至第八透镜l8)校正系统像差的压力,可提升系统解像力,从而达到高像素的目的;配合具有正屈折力的第四透镜l4,且第四透镜l4的物侧面s7和像侧面s8于近光轴101处均为凸面的面型设计,有利于矫正光学系统10物侧透镜(即第一透镜l1至第三透镜l3)产生的像散,搭配具有屈折力的第五透镜l5,以及第五透镜l5的物侧面于近光轴101处为凹面、像侧面为凸面的面型设计,有利于矫正光学系统10的慧差;具有负屈折力的第六透镜l6和具有正屈折力的第七透镜l7,有利于进一步矫正光学系统10的慧差,降低像侧第八透镜l8的校正压力,另外,第六透镜l6的物侧面s11为凸面,像侧面s12为凹面、第七透镜l7的物侧面s13为凸面,像侧面s14为凸面,有利于矫正光学系统10球面像差、像散、场曲和畸变,同时具有负屈折力的第八透镜l8,搭配物侧面s15和像侧面s16均为凹面的面型设计,能够平衡第一透镜l1至第七透镜l7在汇聚入射光线时所带来的难以校正的像差,降低色差的产生,提高光学系统10的成像品质。
59.在其中一个实施例中,光学系统10满足关系:-11<(r11+r21)/f1<0;r11为第一透镜l1物侧面s1于光轴101处的曲率半径,r21为第一透镜l1像侧面s2于光轴101处的曲率半径,f1为第一透镜l1有效焦距。满足上述关系式,第一透镜l1物侧面s1曲率半径和像侧面s2曲率半径与焦距适配较为合适,可提供光学系统10大视场范围。如果(r11+r21)/f1>17,会导致视场角范围过大,增加工艺加工难度;如果(r11+r21)/f1<-50,会造成焦距与镜头曲面半径适配不适合造成光学系统10成像性能下降,导致像散量增大。
60.在其中一个实施例中,光学系统10满足关系:-0.1<(|r51|-|r52|)/(|r51|+|r52|)<0.8;r51为第五透镜l5物侧面s9于光轴101处的曲率半径,r52为第五透镜l5像侧面s10于光轴101处的曲率半径。满足上述关系式,第五透镜l5物侧面s9曲率半径和像侧面s10曲率半径较为合适,可合理修正光学系统10的球差,平衡好光学系统10光程差,校正场曲,同时降低光学系统10敏感性,提高组装稳定性。如果(|r51|-|r52|)/(|r51|+|r52|)>0.8,容易造成光学系统10场曲过大,如果(|r51|-|r52|)/(|r51|+|r52|)<-0.1,容易造成光学系统10敏感性增大,降低生产良率。
61.在其中一个实施例中,光学系统10满足关系:1<∑et/∑ct<1.2;∑et为第一透镜l1至所述第八透镜l8的最大有效口径处边缘厚度的总和,这里,参考附图1对边缘厚度进行解释,以第一透镜l1为例,第一透镜l1的边缘厚度为第一透镜l1物侧面s1最大有效口径处至第一透镜l1像侧面s2最大有效口径处在平行于光轴方向上的距离,边缘厚度记为et1,ct为第一透镜l1至所述第八透镜l8于光轴101上的厚度的总和。满足上述关系式,可以合理的平衡中心视场与边缘视场光程差,有效改善场曲,减小畸变,如果∑et/∑ct>1.2,容易造成边缘视场光程大于中心光线光程,造成场曲过大,引起外视场图像模糊;如果∑et/∑ct<1,容易使边缘视场光程小于中心光线光程,同样造成场曲过大,引起外视场图像模糊。
62.在其中一个实施例中,光学系统10满足关系:1.0<(sd71+sd81)/imgh<1.2;sd71为第七透镜l7物侧面s13的最大有效半口径,sd81为第八透镜l8物侧面s15口的最大有效半口径,imgh为光学系统10的最大视场角所对应的像高的一半。满足上述关系式,合理控制l7、l8和imgh的参数比例可以让光线经过第七透镜l7、第八透镜l8到达像面高度时平滑过渡,让光线走的更加平稳,如果(sd71+sd81)/imgh>1.2,容易导致光线经过第七透镜l7、第
八透镜l8时光线太陡峭使得光线很难平滑过渡到像平面上。如果(sd71+sd81)/imgh<1.0,容易导致光线通过第七透镜l7、第八透镜l8平滑过渡后以很大的角度过渡到像平面上,导致无法与合适感光芯片210匹配导致成像信息差。
63.在其中一个实施例中,光学系统10满足关系:-2<f7/f8<-1;f7为第七透镜l7光学有效焦距,f8为第八透镜l8光学有效焦距。第七透镜l7提供正的屈折力,使光线汇聚,利于光线收集,第八透镜l8提供负的屈折力,可修正由于光学系统10带来的位置色差,两片透镜正负组合,可有效修正位置色差并提高成像清晰度,满足上述关系式,提供的屈折力数值合理搭配,达到修正位置色差提高成像清晰度的目的。如果f7/f8>-1,则不满足正负透镜组合消色差的目的f7/f8<-2,则不利于光线汇聚,造成成像色差过大。
64.在其中一个实施例中,光学系统10满足关系:1.4<(σct*epd)/f<1.8;∑ct为第一透镜l1至第八透镜l8于光轴101上的厚度的总和;epd为光学系统10入瞳直径;f为光学系统10的有效焦距。焦距和入瞳直径决定了整个光学系统10通光量大小及拍摄画面清晰度大小,满足上述关系式,能很好的校正场曲,让拍摄的画面清晰度高且图像不扭曲,如果σct*epd)/f>1.8,容易造成边缘图像扭曲,σct*epd)/f<1.4,容易导致景深过小,边缘图像模糊。
65.在其中一个实施例中,光学系统10满足关系:0.5<sag12/at12<1.1;sag12为第一透镜l1的像侧面s2于最大有效口径处的矢高,这里参考附图1对矢高进行说明,以第一透镜l1为例,第一透镜l1像侧面s1与光轴101的交点至第一透镜l1像侧面s1最大有效口径处在平行于光轴方向上的距离。
66.at12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101上的距离。满足上述关系式,第一透镜l1像侧面s2矢高与第一透镜l1到第二透镜l2最大空气间隙比值合理能使镜筒排设时有足够的公差空间,改善场曲,避免图像边缘扭曲,如果sag12/at12>1.1,容易导致第一透镜l1物侧面s1弯曲过大,不利于单片镜片加工成型,且组装难度加大,不利于组装工艺改善,sag12/at12<0.5,则容易造成边缘与镜筒贴合度差,且不利于场曲修正,导致边缘图像歪曲,形成歪曲像。
67.在其中一个实施例中,光学系统10满足关系:0.7mm/rad<sd11/rad(fov)<1.0mm/rad;sd11为光学系统10第一透镜l1物侧面s1的最大有效半口径,rad(fov)为光学系统10最大视场角所对应的弧度值。满足上述关系式,能保证足够大范围的光信息进入光学系统10成像,如果sdl1/rad(fov)>1.0mm/rad,容易造成视场角偏小,所拍摄的图像成像范围未达到大视场拍摄效果,如果sdl1/rad(fov)<0.7mm/rad,口径过小视场角大,容易造成成像畸变严重,拍摄的图像外视场扭曲。
68.在其中一个实施例中,光学系统10满足关系:0.3rad/mm<rad(fov)/ttl<0.45rad/mm;rad(fov);rad(fov)为光学系统10最大视场角所对应的弧度值,ttl为第一透镜l1物侧面s1至光学系统10成像面s19于光轴101上的距离。满足上述关系式,能同时满足结构小型化,并对大范围场景成清晰画面,如果rad(fov)/ttl>0.45rad/mm,光学系统10结构太紧凑,像差修正困难,成像性能下降,如果rad(fov)/ttl<0.3rad/mm,光学系统10过长,不满足小型化设计要求。
69.在其中一个实施例中,光学系统10满足关系:1rad<rad(fov)/fno<1.2rad;rad(fov)为光学系统10最大视场角所对应的弧度值,fno为光学系统10的光圈数。满足上述关
系式,光学系统10具有超大广角,满足高清晰拍摄要求,视场角与透镜光圈数合理配合满足成像要求,如果rad(fov)/fno>1.2rad,光学系统10视场角过大,增大成型组装难度;如果rad(fov)/fno<1rad,视场角过小,不能满足超广角小头部设计要求。
70.在其中一个实施例中,光学系统10满足关系:1.5rad/mm<rad(fov)/f<1.7rad/mm;rad(fov)为光学系统10最大视场角所对应的弧度值,f为光学系统10有效焦距。满足上述关系式,可以满足超大广角结构及高清晰大场景拍摄要求,如果rad(fov)/f>1.6rad/mm,光学系统10结构太紧凑,像差修正困难,成像性能下降,如果rad(fov)/f<1rad/mm,容易导致焦距过长,造成景深变浅,不满足高清要求。
71.在其中一个实施例中,光学系统10满足关系:2mm<ttl/fno<3mm;ttl为第一透镜l1的物侧面s1至光学系统10的成像面s19于光轴101上的距离,fno为光学系统10的光圈数。满足上述关系式,能同时兼顾镜头光学系统10大光圈及小型化设计要求,为摄像拍摄提供足够的通光量,满足高画质高清晰拍摄需要,如果ttl/fno>3mm,容易造成光学系统10过长,无法满足小型化设计要求;如果ttl/fno<2,容易造成光学系统10通光量不足,拍摄出的画面清晰度下降。
72.在其中一个实施例中,光学系统10满足关系:3<ttl/f<4;ttl为第一透镜l1物侧面s1至光学系统10成像面s19于光轴101上的距离,f为光学系统10有效焦距。满足上述关系式,合理控制焦距以及光学系统10总长度,不仅能实现光学系统10小型化,同时能保证光线更好的汇聚于成像面s19上。如果ttl/f<3,透镜组光学长度太短,容易造成光学系统10敏感度加大,同时不利于光线在成像面s19上的汇聚。如果ttl/f>4,透镜组光学长度太长,容易成光线进入成像面s19主光线角度太大,光学系统10成像面s19边缘光线无法成像在感光面上,造成成像信息不全。
73.在其中一个实施例中,光学系统10满足关系:135
°
<fov<150
°
;fov为光学系统10的最大视场角。满足上述关系式,能保证大视场角、拍摄较大面积的景物。
74.以上各关系式条件中的焦距的数值参考波长为587.6nm,焦距至少是指相应透镜于光轴101处的数值,透镜的屈折力至少是指于光轴101处的情况。且以上各关系式条件及其所带来的技术效果针对的是具有上述透镜设计的光学系统10。在无法确保拥有前述光学系统10的透镜设计(透镜数量、屈折力配置、面型配置等)时,将难以确保光学系统10在满足这些关系式时依然能够拥有相应的技术效果,甚至可能会导致摄像性能发生显著下降。
75.在一些实施例中,光学系统10的至少一个透镜具有非球面面型,当透镜的至少一侧表面(物侧面或像侧面)为非球面时,即可称该透镜具有非球面面型。在一个实施例中,可以将各透镜的物侧面及像侧面均设计为非球面。非球面设计能够帮助光学系统10更为有效地消除像差,改善成像品质。在一些实施例中,光学系统10中的至少一个透镜也可具有球面面型,球面面型的设计可降低透镜的制备难度,降低制备成本。在一些实施例中,为了兼顾制备成本、制备难度、成像品质、组装难度等,光学系统10中的各透镜表面的设计可由非球面及球面面型搭配而成。
76.非球面的面型计算可参考非球面公式:
[0077][0078]
其中,z为非球面上相应点到该面于光轴101处的切平面的距离,r为非球面上相应
点到光轴101的距离,c为非球面于光轴101处的屈率,k为圆锥系数,ai为非球面面型公式中与第i阶高次项相对应的高次项系数。
[0079]
另外应注意的是,当某个透镜表面为非球面时,该透镜表面可以存在反屈点,此时该面沿径向将发生面型种类的改变,例如一个透镜表面在光轴101处为凸面,而在靠圆周处则为凹面。具体地,在一些实施例中,第六透镜l6的物侧面s11和像侧面s12中均设置有至少一个反屈点,此时配合上述第六透镜l6的物侧面s11及像侧面s12于光轴101处的面型设计,从而能够对大视角系统中的边缘视场的场屈、畸变像差实现良好的校正,改善成像质量。
[0080]
在一些实施例中,光学系统10中至少一个透镜的材质为塑料(pc,plastic),塑料材质可以为聚碳酸酯、树胶等。在一些实施例中,光学系统10中至少一个透镜的材质为玻璃(gl,glass)。具有塑料材质的透镜能够降低光学系统10的生产成本,而具有玻璃材质的透镜能够耐受较高或较低的温度且具有优良的光学效果及较佳的稳定性。在一些实施例中,光学系统10中可设置不同材质的透镜,即可采用玻璃透镜及塑料透镜相结合的设计,但具体配置关系可根据实际需求而确定,此处不加以穷举。
[0081]
在一些实施例中,光学系统10还包括孔径光阑sto,本技术的光阑也可以为视场光阑,孔径光阑sto用于控制光学系统10的入光量及景深,同时也能对非有效光线实现良好的拦截以改善光学系统10的成像质量,其可设置在光学系统10的物侧与第一透镜l1的物侧面s1之间。可以理解的是,在其他实施例中,该光阑sto也可设置在相邻的两个透镜之间,例如设置在第二透镜l2和第三透镜l3之间,根据实际情况调整设置,本实施例对此不作具体限定。孔径光阑sto也可以由固定透镜的夹持件形成。
[0082]
以下通过更具体的实施例以对本技术的光学系统10进行说明:
[0083]
第一实施例
[0084]
参考图1,在第一实施例中,光学系统10沿光轴101由物侧至像侧依次包括:具有负屈折力的第一透镜l1、具有正屈折力的第二透镜l2、具有正屈折力的第三透镜l3、孔径光阑st0、具有正屈折力的第四透镜l4、具有正屈折力的第五透镜l5、具有负屈折力的第六透镜l6、具有正屈折力的第七透镜l7、具有负屈折力的第八透镜l8。光学系统10的各透镜面型如下:
[0085]
第一透镜l1物侧面s1于近光轴101处为凹面,像侧面s2于近光轴101处为凹面。
[0086]
第二透镜l2物侧面s3于近光轴101处为凸面,像侧面s4于近光轴101处为凹面。
[0087]
第三透镜l3物侧面s5于近光轴101处为凹面,像侧面s6于近光轴101处为凸面。
[0088]
第四透镜l4物侧面s7于近光轴101处为凸面,像侧面s8于近光轴101处为凸面。
[0089]
第五透镜l5物侧面s9于近光轴101处为凹面,像侧面s10于近光轴101处为凸面。
[0090]
第六透镜l6物侧面s11于近光轴101处为凸面,像侧面s12于近光轴101处为凹面。
[0091]
第七透镜l7物侧面s13于近光轴101处为凸面,像侧面s14于近光轴101处为凸面。
[0092]
第八透镜l8物侧面s15于近光轴101处为凹面,像侧面s16于近光轴101处为凹面。
[0093]
在第一实施例中,第一透镜l1至第八透镜l8中的各透镜表面均为非球面,第一透镜l1至第八透镜l8中的各透镜的材质均为塑料(pc)。光学系统10还包括滤光片110,滤光片110可作为光学系统10的一部分,也可从光学系统10中去除,但当去除滤光片110后,光学系统10的光学总长ttl保持不变;本实施例中滤光片110为红外截止滤光片,红外截止滤光片设于第八透镜l8的像侧面s16与光学系统10的成像面s19之间,从而可滤除如红外光等不可
见波段的光线,而仅让可见光通过,以获得较好的影像效果;可以理解的是,滤光片110也可滤除诸如可见光等其他波段的光线,而仅让红外光通过,光学系统10可作为红外光学镜头使用,即,光学系统10在昏暗的环境及其他特殊的应用场景下也能成像并能获得较好的影像效果。
[0094]
第一实施例中光学系统10的各透镜参数由以下表1所展现。由光学系统10的物侧至像侧的各元件依次按照表1从上至下的顺序排列,其中光阑sto表征孔径光阑。表1中y半径为透镜相应表面于光轴101处的曲率半径。表1中面序号为s1的表面代表第一透镜l1的物侧面,面序号为s2的表面代表第一透镜l1的像侧面,以此类推。透镜于“厚度”参数列中的第一个数值的绝对值为该透镜于光轴101上的厚度,第二个数值的绝对值为该透镜的像侧面至后一光学面(后一透镜的物侧面或光阑面)于光轴101上的距离,其中光阑的厚度参数表示光阑面至像方相邻透镜的物侧面于光轴101上的距离。表格中各透镜的折射率、阿贝数的参考波长均为587.6nm,焦距的参考波长为587.6nm,且y半径、厚度、焦距的数值单位均为毫米(mm)。以下各实施例中用于关系式计算的参数数据和透镜面型结构以相应实施例中的透镜参数表格中的数据为准。
[0095]
表1
[0096][0097]
由表1可知,第一实施例中的光学系统10的有效焦距f为1.57mm,光圈数fno为2.24,光学总长ttl为5.90mm,以下各实施例中的光学总长ttl数值为面序号s1至s19所对应的厚度值之和,光学系统10的最大视场角fov为142.00
°

[0098]
以下表2展现了表1中相应透镜表面的非球面系数,其中k为圆锥系数,ai为非球面面型公式中与第i阶高次项相对应的系数。
[0099]
表2
[0100]
面序号ka4a6a8a10
s1-1.8049e+011.5965e-01-1.2827e-018.0860e-02-3.7135e-02s2-4.8091e+015.8178e-01-9.6581e-012.8170e+00-7.1024e+00s3-5.4049e+011.4668e-01-5.1047e-011.2830e+00-2.8660e+00s40.0000e+004.5992e-026.8926e-03-1.6368e-03-5.5928e-05s50.0000e+006.8521e-023.0460e-03-1.8378e-021.1094e-02s6-1.5037e+014.8165e-01-1.8898e+007.6103e+00-2.1393e+01s79.5144e+005.7146e-01-1.8514e+002.5207e+003.7613e+01s80.0000e+003.4013e-021.7688e-012.7280e-01-2.3937e-02s90.0000e+00-2.3336e-02-1.2819e-01-1.2000e-01-2.6810e-01s10-8.7131e+00-6.7659e-011.4071e+00-5.4287e+001.8167e+01s11-9.7000e+01-6.4561e-018.9033e-01-2.8644e+005.1923e+00s12-2.2802e+01-3.5131e-014.1078e-013.3608e-02-2.2424e+00s13-9.8990e+01-9.3243e-021.2069e-011.6169e+00-6.7067e+00s14-5.2165e+00-2.5114e-013.6261e-01-1.5448e-01-3.3405e-01s157.2606e+01-6.2786e-017.8567e-01-5.5342e-01-2.5711e-01s16-8.5668e+00-3.3248e-015.0442e-01-5.6755e-014.5151e-01面序号a12a14a16a18a20s11.1873e-02-2.5402e-033.4415e-04-2.6500e-058.7854e-07s21.2626e+01-1.4676e+011.0569e+01-4.2787e+007.4315e-01s34.5503e+00-4.8980e+003.3578e+00-1.2996e+002.1407e-01s41.9605e-151.2934e-167.8904e-184.8094e-192.9356e-20s52.1226e-151.2919e-167.8904e-184.8094e-192.9356e-20s63.2645e+01-3.8237e-01-9.0743e+011.4122e+02-7.2138e+01s7-3.2901e+021.3375e+03-3.0763e+033.8396e+03-2.0310e+03s82.1214e-151.2918e-167.8812e-184.8094e-192.9356e-20s92.1189e-151.2918e-167.8812e-184.8094e-192.9356e-20s10-5.4380e+011.2825e+02-2.0985e+022.0272e+02-8.6116e+01s11-2.2977e+00-1.1536e+013.4104e+01-3.9935e+011.6936e+01s125.2227e+00-5.3891e+002.8724e+00-8.4215e-011.3220e-01s131.2582e+01-1.3525e+018.6270e+00-3.0635e+004.6973e-01s149.6889e-01-1.3704e+001.0844e+00-4.4176e-017.1857e-02s159.8821e-01-1.1479e+007.8298e-01-2.9221e-014.4726e-02s16-2.5732e-011.0326e-01-2.7638e-024.4191e-03-3.1823e-04
[0101]
图2包括了第一实施例中光学系统10的纵向球差图、像散图和畸变图。其中像散图和畸变图的参考波长为587.6nm。纵向球差图(longitudinal spherical aberration)展现了不同波长的光线经由镜头后的汇聚焦点偏离。纵向球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s19到光线与近光轴101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,各参考波长的最大焦点偏移均被控制在
±
0.05mm以内,对
于小型化光学系统10而言,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10的像散图(astigmatic field curves),其中沿x轴方向的横坐标表示焦点偏移,单位为mm,沿y轴方向的纵坐标表示像高,单位为mm,s曲线代表587.6nm下的弧矢场曲,t曲线代表587.6nm下的子午场曲。由图2中可知,光学系统10的场曲较小,最大场曲被控制在
±
0.02mm以内,对于光学系统而言,像面弯曲程度得到有效抑制,且各视场下的弧矢场曲及子午场曲趋于一致,各视场的像散得到较佳的控制,因此可知光学系统10的视场中心至边缘均拥有清晰的成像。另外根据畸变图可知,沿x轴方向的横坐标表示畸变,单位为%,沿y轴方向的纵坐标表示像高,单位为mm,具有小型化特性的光学系统10的畸变程度也得到了良好的控制。
[0102]
第二实施例
[0103]
参考图3,在第二实施例中,光学系统10沿光轴101由物侧至像侧依次包括:具有负屈折力的第一透镜l1、具有正屈折力的第二透镜l2、具有正屈折力的第三透镜l3、孔径光阑st0、具有正屈折力的第四透镜l4、具有正屈折力的第五透镜l5、具有负屈折力的第六透镜l6、具有正屈折力的第七透镜l7、具有负屈折力的第八透镜l8。光学系统10的各透镜面型如下:
[0104]
第一透镜l1物侧面s1于近光轴101处为凹面,像侧面s2于近光轴101处为凹面。
[0105]
第二透镜l2物侧面s3于近光轴101处为凸面,像侧面s4于近光轴101处为凹面。
[0106]
第三透镜l3物侧面s5于近光轴101处为凹面,像侧面s6于近光轴101处为凸面。
[0107]
第四透镜l4物侧面s7于近光轴101处为凸面,像侧面s8于近光轴101处为凸面。
[0108]
第五透镜l5物侧面s9于近光轴101处为凹面,像侧面s10于近光轴101处为凸面。
[0109]
第六透镜l6物侧面s11于近光轴101处为凸面,像侧面s12于近光轴101处为凹面。
[0110]
第七透镜l7物侧面s13于近光轴101处为凸面,像侧面s14于近光轴101处为凸面。
[0111]
第八透镜l8物侧面s15于近光轴101处为凹面,像侧面s16于近光轴101处为凹面。
[0112]
该实施例中光学系统10的各透镜参数由表2给出,其中各元件名称和参数的定义可由第一实施例中得出,此处不加以赘述。
[0113][0114]
表3表4
[0115][0116][0117]
面序号a12a14a16a18a20s12.5486e-02-5.9883e-038.8845e-04-7.5293e-052.7795e-06s22.0037e+01-2.1607e+011.4290e+01-5.2525e+008.1859e-01s33.2289e+00-2.7273e+001.4955e+00-4.8400e-017.0525e-02s43.7663e-152.5972e-161.7299e-171.1633e-187.8854e-20s53.8741e-152.5875e-161.7298e-171.1633e-187.8854e-20s63.6319e+02-9.6758e+021.6179e+03-1.5257e+036.1614e+02s73.7028e+02-1.3623e+033.1480e+03-4.0044e+032.1197e+03s83.9095e-152.5888e-161.7289e-171.1633e-187.8854e-20s93.9070e-152.5887e-161.7289e-171.1633e-187.8854e-20
s10-6.7178e+012.7164e+02-6.0805e+027.0941e+02-3.3721e+02s11-1.1906e+022.9310e+02-4.4016e+023.6659e+02-1.3141e+02s127.6894e+00-9.1005e+005.7237e+00-1.8868e+002.5918e-01s131.6564e+01-1.9060e+011.2884e+01-4.8088e+007.6885e-01s14-1.8990e+001.2485e+00-3.1998e-01-3.5422e-022.3057e-02s15-2.9252e+002.5091e+00-1.1615e+002.5524e-01-1.8495e-02s166.4439e-02-4.5385e-021.5573e-02-2.7301e-031.9231e-04
[0118]
由图4中的各像差图可知,光学系统10的纵向球差、像散、畸变均得到良好的控制,该实施例的光学系统10可拥有良好的成像品质。
[0119]
第三实施例
[0120]
参考图5,在第三施例中,光学系统10沿光轴101由物侧至像侧依次包括:具有负屈折力的第一透镜l1、具有正屈折力的第二透镜l2、具有正屈折力的第三透镜l3、孔径光阑st0、具有正屈折力的第四透镜l4、具有正屈折力的第五透镜l5、具有负屈折力的第六透镜l6、具有正屈折力的第七透镜l7、具有负屈折力的第八透镜l8。光学系统10的各透镜面型如下:
[0121]
第一透镜l1物侧面s1于近光轴101处为凹面,像侧面s2于近光轴101处为凹面。
[0122]
第二透镜l2物侧面s3于近光轴101处为凸面,像侧面s4于近光轴101处为凹面。
[0123]
第三透镜l3物侧面s5于近光轴101处为凸面,像侧面s6于近光轴101处为凹面。
[0124]
第四透镜l4物侧面s7于近光轴101处为凸面,像侧面s8于近光轴101处为凸面。
[0125]
第五透镜l5物侧面s9于近光轴101处为凹面,像侧面s10于近光轴101处为凸面。
[0126]
第六透镜l6物侧面s11于近光轴101处为凸面,像侧面s12于近光轴101处为凹面。
[0127]
第七透镜l7物侧面s13于近光轴101处为凸面,像侧面s14于近光轴101处为凸面。
[0128]
第八透镜l8物侧面s15于近光轴101处为凹面,像侧面s16于近光轴101处为凹面。
[0129]
该实施例中光学系统10的各透镜参数由表3给出,其中各元件名称和参数的定义可由第一实施例中得出,此处不加以赘述。
[0130]
表5
[0131]
[0132][0133]
表6
[0134][0135][0136]
由图6中的各像差图可知,光学系统10的纵向球差、像散、畸变均得到良好的控制,
该实施例的光学系统10可拥有良好的成像品质。
[0137]
第四实施例
[0138]
参考图7,在第四实施例中,光学系统10沿光轴101由物侧至像侧依次包括:具有负屈折力的第一透镜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、孔径光阑st0、具有正屈折力的第四透镜l4、具有正屈折力的第五透镜l5、具有负屈折力的第六透镜l6、具有正屈折力的第七透镜l7、具有负屈折力的第八透镜l8。在第四实施例中,
[0139]
第一透镜l1物侧面s1于近光轴101处为凹面,像侧面s2于近光轴101处为凹面。
[0140]
第二透镜l2物侧面s3于近光轴101处为凸面,像侧面s4于近光轴101处为凹面。
[0141]
第三透镜l3物侧面s5于近光轴101处为凹面,像侧面s6于近光轴101处为凸面。
[0142]
第四透镜l4物侧面s7于近光轴101处为凸面,像侧面s8于近光轴101处为凸面。
[0143]
第五透镜l5物侧面s9于近光轴101处为凹面,像侧面s10于近光轴101处为凸面。
[0144]
第六透镜l6物侧面s11于近光轴101处为凸面,像侧面s12于近光轴101处为凹面。
[0145]
第七透镜l7物侧面s13于近光轴101处为凸面,像侧面s14于近光轴101处为凸面。
[0146]
第八透镜l8物侧面s15于近光轴101处为凹面,像侧面s16于近光轴101处为凹面。
[0147]
该实施例中光学系统10的各透镜参数由表4给出,其中各元件名称和参数的定义可由第一实施例中得出,此处不加以赘述。
[0148]
表7
[0149][0150][0151]
表8
[0152]
面序号ka4a6a8a10s1-1.8029e+011.6123e-01-1.3622e-018.8764e-02-4.1750e-02
s2-4.4284e+015.9966e-01-1.0557e+003.0385e+00-7.6086e+00s3-6.5058e+011.6149e-01-6.3735e-011.6183e+00-3.4548e+00s40.0000e+002.5105e-02-1.4478e-02-7.7372e-031.3172e-02s50.0000e+006.5540e-02-3.1405e-02-4.5291e-026.4430e-03s6-9.3174e+005.3378e-01-2.7247e+001.5529e+01-7.7668e+01s77.6268e+005.9451e-01-2.7028e+001.0839e+01-1.9984e+01s80.0000e+004.4767e-022.0767e-011.7905e-011.0757e-02s90.0000e+00-3.1889e-02-1.6170e-01-9.0026e-02-3.8933e-01s10-8.7839e+00-6.6406e-011.3679e+00-5.7363e+002.1354e+01s11-9.7000e+01-6.6164e-019.5794e-01-3.1309e+007.7604e+00s12-2.5195e+01-3.5625e-012.4505e-011.1352e+00-5.9576e+00s13-9.8990e+01-7.9513e-02-1.3800e-012.8500e+00-1.0164e+01s14-6.2296e+00-2.6287e-014.3191e-01-3.0664e-01-6.6241e-02s156.8613e+01-5.0258e-015.4674e-01-3.4317e-01-1.0332e-01s16-8.5300e+00-2.7690e-013.7311e-01-3.7059e-012.4814e-01面序号a12a14a16a18a20s11.3614e-02-2.9576e-034.0438e-04-3.1169e-051.0221e-06s21.3417e+01-1.5452e+011.1003e+01-4.3878e+007.4758e-01s35.2210e+00-5.2290e+003.2965e+00-1.1777e+001.8106e-01s41.1819e-151.5921e-161.0103e-176.4348e-194.0884e-20s52.7454e-151.6184e-161.0182e-176.4348e-194.0884e-20s63.1000e+02-9.2868e+021.8998e+03-2.3075e+031.2348e+03s7-4.4305e+013.5178e+02-8.2928e+028.3860e+02-2.6569e+02s81.7471e-151.6150e-161.0173e-176.4348e-194.0884e-20s93.5881e-151.3240e-161.0173e-176.4348e-194.0884e-20s10-6.8823e+011.6458e+02-2.6118e+022.3961e+02-9.6138e+01s11-1.6375e+013.2133e+01-4.4244e+013.5198e+01-1.2824e+01s121.3026e+01-1.5619e+011.1007e+01-4.4260e+007.9981e-01s131.8659e+01-2.0160e+011.3001e+01-4.6641e+007.1933e-01s145.7058e-01-9.8066e-018.9546e-01-4.1237e-017.4483e-02s152.5288e-01-1.0721e-013.2196e-02-1.9945e-025.4370e-03s16-1.1282e-013.4903e-02-7.1718e-039.1238e-04-5.6186e-05
[0153]
由图8中的各像差图可知,光学系统10的纵向球差、像散、畸变均得到良好的控制,该实施例的光学系统10可拥有良好的成像品质。
[0154]
第五实施例
[0155]
参考图9,在第五施例中,光学系统10沿光轴101由物侧至像侧依次包括:具有负屈折力的第一透镜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、孔径光阑st0、具有正屈折力的第四透镜l4、具有正屈折力的第五透镜l5、具有负屈折力的第六透镜l6、具有正屈折力的第七透镜l7、具有负屈折力的第八透镜l8。光学系统10的各透镜面型如
下:
[0156]
第一透镜l1物侧面s1于近光轴101处为凹面,像侧面s2于近光轴101处为凹面。
[0157]
第二透镜l2物侧面s3于近光轴101处为凸面,像侧面s4于近光轴101处为凹面。
[0158]
第三透镜l3物侧面s5于近光轴101处为凹面,像侧面s6于近光轴101处为凸面。
[0159]
第四透镜l4物侧面s7于近光轴101处为凸面,像侧面s8于近光轴101处为凸面。
[0160]
第五透镜l5物侧面s9于近光轴101处为凹面,像侧面s10于近光轴101处为凸面。
[0161]
第六透镜l6物侧面s11于近光轴101处为凸面,像侧面s12于近光轴101处为凹面。
[0162]
第七透镜l7物侧面s13于近光轴101处为凸面,像侧面s14于近光轴101处为凸面。
[0163]
第八透镜l8物侧面s15于近光轴101处为凹面,像侧面s16于近光轴101处为凹面。
[0164]
该实施例中光学系统10的各透镜参数由5给出,其中各元件名称和参数的定义可由第一实施例中得出,此处不加以赘述。
[0165]
表9
[0166][0167]
表10
[0168][0169][0170]
由图10中的各像差图可知,光学系统10的纵向球差、像散、畸变均得到良好的控制,该实施例的光学系统10可拥有良好的成像品质。
[0171]
第六实施例
[0172]
参考图11,在第六施例中,光学系统10沿光轴101由物侧至像侧依次包括:具有负屈折力的第一透镜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、孔径光阑st0、具有正屈折力的第四透镜l4、具有负屈折力的第五透镜l5、具有负屈折力的第六透镜l6、具有正屈折力的第七透镜l7、具有负屈折力的第八透镜l8。光学系统10的各透镜面型如下:
[0173]
第一透镜l1物侧面s1于近光轴101处为凹面,像侧面s2于近光轴101处为凹面。
[0174]
第二透镜l2物侧面s3于近光轴101处为凸面,像侧面s4于近光轴101处为凹面。
[0175]
第三透镜l3物侧面s5于近光轴101处为凹面,像侧面s6于近光轴101处为凸面。
[0176]
第四透镜l4物侧面s7于近光轴101处为凸面,像侧面s8于近光轴101处为凸面。
[0177]
第五透镜l5物侧面s9于近光轴101处为凹面,像侧面s10于近光轴101处为凸面。
[0178]
第六透镜l6物侧面s11于近光轴101处为凸面,像侧面s12于近光轴101处为凹面。
[0179]
第七透镜l7物侧面s13于近光轴101处为凸面,像侧面s14于近光轴101处为凸面。
[0180]
第八透镜l8物侧面s15于近光轴101处为凹面,像侧面s16于近光轴101处为凹面。
[0181]
该实施例中光学系统10的各透镜参数由5给出,其中各元件名称和参数的定义可
由第一实施例中得出,此处不加以赘述。
[0182]
表11
[0183][0184][0185]
表12
[0186]
面序号ka4a6a8a10s1-1.9664e+011.4333e-01-1.2179e-017.9698e-02-3.7602e-02s2-6.4722e+016.8452e-01-1.3917e+003.7996e+00-8.8223e+00s3-5.8279e+011.5743e-01-7.3066e-011.9065e+00-4.1650e+00s4-2.4598e+01-1.6037e-02-3.1066e-021.0404e-022.8087e-02s5-4.2997e-011.0921e-02-9.8366e-027.8246e-02-9.0569e-02s63.7467e+004.8118e-01-4.6420e+003.8337e+01-2.2620e+02s74.0055e+004.8949e-01-5.1330e+003.9570e+01-2.1278e+02s8-1.8630e-017.5046e-028.8536e-02-1.1328e-015.4494e-01s9-4.1232e-02-3.6628e-02-2.2489e-01-2.3949e-013.5215e-01s10-4.4968e+00-6.2267e-011.4719e+00-6.2693e+002.1227e+01s11-9.2541e+01-6.2831e-011.0725e+00-2.4525e+002.0711e+00s12-1.2687e+01-3.3954e-016.3728e-01-6.2088e-01-1.7174e+00s13-8.7790e+016.0623e-02-5.7456e-012.7701e+00-8.6457e+00s14-4.1125e+00-1.3281e-012.3361e-01-3.7968e-013.0408e-01s159.9000e+01-7.2772e-011.2123e+00-2.1907e+003.7871e+00s16-1.0148e+01-2.9875e-014.3348e-01-4.9573e-014.1013e-01面序号a12a14a16a18a20
s11.2421e-02-2.7718e-033.9593e-04-3.2563e-051.1697e-06s21.4646e+01-1.6137e+011.1115e+01-4.3121e+007.1411e-01s36.5876e+00-6.9998e+004.7277e+00-1.8275e+003.0694e-01s4-2.2842e-11-1.6572e-12-9.3482e-14-5.2994e-15-3.0023e-16s5-2.8784e-11-1.6376e-12-9.3278e-14-5.2994e-15-3.0023e-16s69.2733e+02-2.5709e+034.5916e+03-4.7747e+032.2002e+03s77.7950e+02-1.8889e+032.8774e+03-2.4853e+039.2750e+02s8-1.7133e-11-1.6373e-12-9.3278e-14-5.2994e-15-3.0023e-16s9-1.6906e-11-1.6376e-12-9.3278e-14-5.2994e-15-3.0023e-16s10-5.8441e+011.2808e+02-2.0318e+021.9742e+02-8.5662e+01s117.5831e+00-2.4323e+012.6563e+01-9.3655e+00-2.2018e+00s127.5752e+00-1.1277e+017.8539e+00-2.3821e+001.7719e-01s131.5965e+01-1.7140e+011.0542e+01-3.4507e+004.6667e-01s14-2.7497e-012.5653e-01-8.6789e-02-1.0956e-026.8855e-03s15-5.8562e+006.4999e+00-4.3863e+001.5981e+00-2.4217e-01s16-2.4579e-011.0729e-01-3.2383e-025.9474e-03-4.9247e-04
[0187]
由图12中的各像差图可知,光学系统10的纵向球差、像散、畸变均得到良好的控制,该实施例的光学系统10可拥有良好的成像品质。
[0188]
请参阅表13,表13为本技术第一实施例至第五实施例中各关系式的比值汇总。
[0189]
表13
[0190][0191]
相较于一般的光学系统,上述各实施例中的光学系统10能够在压缩总长以实现小型化设计的同时保持良好的成像质量。
[0192]
参考图13,本技术的实施例还提供了一种摄像模组20,摄像模组20包括光学系统10及感光芯片210,感光芯片210设置于光学系统10的像侧,两者可通过支架固定。感光芯片210可以为ccd传感器(charge coupled device,电荷耦合器件)或cmos传感器(complementary metal oxide semiconductor,互补金属氧化物半导体)。一般地,在装配
时,光学系统10的成像面s17与感光芯片210的感光表面重叠。通过采用上述光学系统10,摄像模组20能够在保持广角化设计的同时拥有良好的成像质量。
[0193]
参考图14,本技术的一些实施例还提供了一种终端设备30。终端设备30包括固定件,摄像模组安装于固定件,固定件可以为显示屏、电路板、中框、后盖等部件。终端设备30可以为但不限于智能手机、智能手表、智能眼镜、电子书阅读器、平板电脑、pda(personal digital assistant,个人数字助理)、车载摄像头、电子后视镜等。上述摄像模组20能够为终端设备30提供良好摄像品质的同时,具有较大的视野范围。
[0194]
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一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
[0195]
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,还可以是通信;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。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。在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0196]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
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