光学系统的制作方法

本发明涉及光学成像设备，具体而言，涉及一种光学系统。

背景技术：

1、在现代光学系统的设计与应用中，五片式的光学系统因其结构紧凑、成像性能优良等优点，被广泛应用于手机镜头、微型相机等设备中。

2、然而，现有技术中的五片式光学系统在设计和制造的过程中面临诸多挑战。为了满足光学性能的需求，通常需要对前端透镜的尺寸进行约束，这种设计虽然能够在一定程度上优化光学性能，但同时也容易使前端透镜的尺寸和面型等因素影响其和前后元件在镜筒中的组立稳定性，组立稳定性差容易导致光学系统装偏等情况，进而容易导致离焦曲线的偏移，使得光学系统最终的光学性能不良。

3、也就是说，现有技术中的五片式的光学系统存在通过约束前端透镜尺寸满足光学性能需求从而导致组立稳定性差，进而导致离焦曲线偏移的问题。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种光学系统，以解决现有技术中的五片式的光学系统存在通过约束前端透镜尺寸满足光学性能需求从而导致组立稳定性差，进而导致离焦曲线偏移的问题。

2、为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种光学系统，包括镜筒和设置在镜筒中的透镜组和至少一个间隔件，透镜组由五片透镜组成，五片透镜由物侧至像侧依序为具有负光焦度的第一透镜、具有正光焦度的第二透镜、具有光焦度的第三透镜、具有光焦度的第四透镜和具有光焦度的第五透镜，第一透镜的物侧面为凹面，第二透镜的像侧面为凸面，第三透镜的物侧面为凹面；至少一个间隔件包括置于第一透镜和第二透镜之间且与第一透镜的像侧面部分接触的第一间隔件、置于第二透镜和第三透镜之间且与第二透镜的像侧面部分接触的第二间隔件以及置于第三透镜和第四透镜之间且与第三透镜的像侧面部分接触的第三间隔件；镜筒的物侧端面和第一间隔件之间的轴向间隔ep01与第一透镜在光学系统的光轴上的中心厚度ct1之间满足：1.92≤ep01/ct1≤3.08；第二透镜和第三透镜在光轴上的空气间隔t23、第二间隔件和第三间隔件之间的轴向间隔ep23与第三透镜在光轴上的中心厚度ct3之间满足：1.04≤(ep23+t23)/ct3≤2.86。

3、根据本发明的另一方面，提供了一种光学系统，包括镜筒和设置在镜筒中的透镜组和至少一个间隔件，透镜组由五片透镜组成，五片透镜由物侧至像侧依序为具有负光焦度的第一透镜、具有正光焦度的第二透镜、具有光焦度的第三透镜、具有光焦度的第四透镜和具有光焦度的第五透镜，第一透镜的物侧面为凹面，第二透镜的像侧面为凸面，第三透镜的物侧面为凹面；至少一个间隔件包括置于第一透镜和第二透镜之间且与第一透镜的像侧面部分接触的第一间隔件、置于第二透镜和第三透镜之间且与第二透镜的像侧面部分接触的第二间隔件以及置于第三透镜和第四透镜之间且与第三透镜的像侧面部分接触的第三间隔件；镜筒的物侧端面和第一间隔件之间的轴向间隔ep01与第一透镜在光学系统的光轴上的中心厚度ct1之间满足：1.92≤ep01/ct1≤3.08；镜筒的物侧端面的内径d0s与第一透镜的物侧面的曲率半径r1之间满足：-3.21≤d0s/r1≤-1.15。

4、根据本发明的另一方面，提供了一种光学系统，包括镜筒和设置在镜筒中的透镜组和至少一个间隔件，透镜组由五片透镜组成，五片透镜由物侧至像侧依序为具有负光焦度的第一透镜、具有正光焦度的第二透镜、具有光焦度的第三透镜、具有光焦度的第四透镜和具有光焦度的第五透镜，第一透镜的物侧面为凹面，第二透镜的像侧面为凸面，第三透镜的物侧面为凹面；至少一个间隔件包括置于第一透镜和第二透镜之间且与第一透镜的像侧面部分接触的第一间隔件、置于第二透镜和第三透镜之间且与第二透镜的像侧面部分接触的第二间隔件；第一透镜的有效焦距f1与第一透镜在光轴上的中心厚度ct1之间满足：-25.35≤f1/ct1≤-1.49；第二间隔件的物侧面的外径d2s、第二间隔件的物侧面的内径d2s与第一透镜的像侧面的曲率半径r2之间满足：-0.79≤(d2s-d2s)/r2≤4.67。

5、进一步地，第一间隔件的最大轴向厚度cp1、第一透镜和第二透镜在光轴上的空气间隔t12与第一透镜在光轴上的中心厚度ct1之间满足：0.98≤(cp1+t12)/ct1≤4.80。

6、进一步地，第二透镜的有效焦距f2与第一间隔件和第二间隔件之间的轴向间隔ep12之间满足：1.82≤f2/ep12≤4.46。

7、进一步地，镜筒的物侧端面的内径d0s与第一透镜的物侧面的曲率半径r1之间满足：-3.21≤d0s/r1≤-1.15。

8、进一步地，第二透镜的物侧面的曲率半径r3、第二透镜的折射率n2与第二间隔件的物侧面的外径d2s之间满足：0.39≤|r3×n2|/d2s≤1.17。

9、进一步地，第二透镜的像侧面的曲率半径r4与第二间隔件的物侧面的内径d2s之间满足：-4.78≤r4/d2s≤-0.59。

10、进一步地，至少一个间隔件还包括置于第四透镜和第五透镜之间的第四间隔件，第三间隔件和第四间隔件之间的轴向间隔ep34与第四透镜在光轴上的中心厚度ct4之间满足：0.54≤ct4/ep34≤1.76。

11、进一步地，第三透镜和第四透镜在光轴上的空气间隔t34与第三间隔件的最大轴向厚度cp3之间满足：0.11≤t34/cp3≤4.55。

12、进一步地，第三透镜的物侧面的曲率半径r5与第三间隔件的物侧面的内径d3s之间满足：-5.32≤r5/d3s≤-0.36。

13、进一步地，第三间隔件的物侧面的外径d3与第三透镜的像侧面的曲率半径r6之间满足：1.69≤|d3s/r6|≤4.33。

14、进一步地，至少一个间隔件还包括置于第四透镜和第五透镜之间的第四间隔件，第五透镜的物侧面为凸面，第四间隔件的像侧面的外径d4m与第五透镜的物侧面的曲率半径r9之间满足：1.28≤d4m/r9≤4.34。

15、应用本发明的技术方案，本申请的光学系统由镜筒和设置在镜筒中的五片透镜和多个间隔件组成，通过合理布置五片透镜的光焦度和面型、第一间隔件、第二间隔件以及第三间隔件的位置，且设置光学系统满足-1.92≤ep01/ct1≤3.08时，通过控制第一透镜的边缘厚度，同时限制第一透镜的中心厚度以满足性能需求，但是在控制第一透镜的边缘厚度和中心厚度的情况下，容易使光学系统受到第一透镜的中心厚度及面型等因素的影响导致组装偏移的情况，从而导致组立稳定性差，进而使得光学系统组装后的离焦曲线发生偏移，影响光学系统的光学性能。因此，本申请通过约束1.04≤(ep23+t23)/ct3≤2.86，通过优化光学系统中的第二透镜和第三透镜的空气间隔、第二透镜的边缘厚度、第三透镜的中心厚度等因素，保证前端的第二透镜和第三透镜的组装稳定性，降低光学性能敏感程度，能够保证最终光学系统受到离焦曲线偏移的风险小，降低组装后离焦曲线偏移的风险，从而保证最终的光学系统的光学性能。

技术特征：

1.一种光学系统，其特征在于，包括镜筒和设置在所述镜筒中的透镜组和至少一个间隔件，

2.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述第一间隔件的最大轴向厚度cp1、所述第一透镜和所述第二透镜在所述光轴上的空气间隔t12与所述第一透镜在所述光轴上的中心厚度ct1之间满足：0.98≤(cp1+t12)/ct1≤4.80。

3.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述第二透镜的有效焦距f2与所述第一间隔件和所述第二间隔件之间的轴向间隔ep12之间满足：1.82≤f2/ep12≤4.46。

4.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述镜筒的物侧端面的内径d0s与所述第一透镜的物侧面的曲率半径r1之间满足：-3.21≤d0s/r1≤-1.15。

5.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述第二透镜的物侧面的曲率半径r3、所述第二透镜的折射率n2与所述第二间隔件的物侧面的外径d2s之间满足：0.39≤|r3×n2|/d2s≤1.17。

6.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述第二透镜的像侧面的曲率半径r4与所述第二间隔件的物侧面的内径d2s之间满足：-4.78≤r4/d2s≤-0.59。

7.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述至少一个间隔件还包括置于所述第四透镜和所述第五透镜之间的第四间隔件，所述第三间隔件和所述第四间隔件之间的轴向间隔ep34与所述第四透镜在所述光轴上的中心厚度ct4之间满足：0.54≤ct4/ep34≤1.76。

8.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述第三透镜和所述第四透镜在所述光轴上的空气间隔t34与所述第三间隔件的最大轴向厚度cp3之间满足：0.11≤t34/cp3≤4.55。

9.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述第三透镜的物侧面的曲率半径r5与所述第三间隔件的物侧面的内径d3s之间满足：-5.32≤r5/d3s≤-0.36。

10.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述第三间隔件的物侧面的外径d3与所述第三透镜的像侧面的曲率半径r6之间满足：1.69≤|d3s/r6|≤4.33。

11.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述至少一个间隔件还包括置于所述第四透镜和所述第五透镜之间的第四间隔件，所述第五透镜的物侧面为凸面，所述第四间隔件的像侧面的外径d4m与所述第五透镜的物侧面的曲率半径r9之间满足：1.28≤d4m/r9≤4.34。

技术总结
本发明提供了一种光学系统。光学系统包括镜筒和设置在镜筒中的透镜组和至少一个间隔件，透镜组由五片透镜组成，五片透镜由物侧至像侧依序为具有负光焦度的第一透镜、具有正光焦度的第二透镜、具有光焦度的第三透镜、具有光焦度的第四透镜和具有光焦度的第五透镜；满足：1.92≤EP01/CT1≤3.08；满足：1.04≤(EP23+T23)/CT3≤2.86。本发明解决了现有技术中的五片式的光学系统存在通过约束前端透镜尺寸满足光学性能需求从而导致组立稳定性差，进而导致离焦曲线偏移的问题。

技术研发人员：张昕,吴秋霞,励维芳,黄林,赵烈烽
受保护的技术使用者：浙江舜宇光学有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/3/20