光学成像系统、取像装置及电子设备的制作方法

文档序号:24940303发布日期:2021-05-04 11:32阅读:134来源:国知局
光学成像系统、取像装置及电子设备的制作方法

本发明涉及光学成像技术,特别涉及一种光学成像系统、取像装置及电子装置。



背景技术:

随着智能手机、可穿戴设备等便携式移动电子产品的大量普及,人们对于这类移动电子产品的小型化、轻薄化的要求越来越高,因此,对搭载于其上的摄像装置乃至摄像透镜也提出了更小、更薄的要求。随着芯片的尺寸越来越小,像素越来越高,同时对摄像镜头的解析力要求也逐渐攀升,因此,需要一种超薄小型化的镜头,同时又兼具较好的光学性能。

本申请采用四片式光学成像系统,保证镜头的小型化设计,以这种较少枚数透镜运用非球面达到不同的形状来满足良好的光学性能,特别是针对csp(chipscalepackage,芯片级封装)制程方式的镜头来说,因感光芯片前端通常封装一片保护玻璃,本申请将滤光片中置,为后焦距留出压缩的空间,有利于超薄化的设计;另外,对于一些透镜间距较大的光学成像系统来讲,可以将滤光片中置减小组装段差,从而提升良率稳定性。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明提供一种四片式的光学成像系统,其在保证光学成像系统小型化的同时,减小了光学成像系统各透镜的组装段差,提高光学成像系统的良率。

还有必要提供一种使用上述光学成像系统的取像装置。

此外,还有必要提供一种使用上述取向装置的电子设备。

一种光学成像系统,其由物侧到像侧依次包括:

具有正光焦度的第一透镜、具有光焦度的第二透镜、具有光焦度的第三透镜及具有光焦度的第四透镜;

所述光学成像系统还包括:

光阑,所述光阑位于光学成像系统的成像面之前;及

第一红外滤光片,所述第一红外滤光片位于第一透镜与第四透镜之间。这样可以减小光学成像系统透镜间的组装段差,同时兼顾小型化设计。

其中,所述第一透镜、第二透镜、第三透镜及第四透镜的物侧面及像侧面均为非球面,所述第四透镜的物侧面及像侧面中至少一面设置有至少一个反曲点。采用非球面透镜,可以容易制作成球面以外的形状,获得更多的控制变数,有利于消减像差,以较少枚数的透镜获得良好成像的优点;进而减少透镜数量,满足小型化。在所述第四透镜的物侧面及像侧面中至少一面设置有至少一个反曲点,该反曲点处可用来修正离轴视场的像差,抑制光线到成像面的入射角度,能更精准地匹配感光元件。

其中,所述第一透镜的物侧面近光轴处及圆周处均为凸面。第一透镜物侧面于光轴附近为凸面,能够加强承担光学成像系统主要成像功能的第一透镜的正光焦度,有利于超薄化。

其中,所述第二透镜的像侧面近光轴处及圆周处均为凹面。第二透镜像侧面为凹面可以更好的矫正球差。

其中,所述第三透镜的物侧面圆周处为凹面,所述第三透镜的像侧面圆周处为凸面。第三透镜l3可以有效减小系统场曲和畸变,提高成像品质。

其中,所述第四透镜的物侧面近光轴处为凸面;所述第四透镜的像侧面近光轴处为凹面,圆周处为凸面。所述第四透镜像侧面近光轴处为凹面,有利于调节后焦距,第四透镜像侧面设置成曲率半径由凹变凸的变化趋势是为了更好地修正离轴视场的像差,抑制光线到成像面的入射角度,能更精准地匹配感光元件。

其中,所述光学成像系统还包括保护玻璃或第二红外滤光片,所述保护玻璃或第二红外滤光片位于所述第四透镜与成像面之间。保护玻璃用于保护成像面上的感光元件,以达到防尘的效果。第二红外滤光片置于第四透镜与成像面之间,可过滤掉红外波段的光,消减部分鬼像杂光,也可对感光元件起到一定的保护作用。

其中,所述光学成像系统还包括第三红外滤光片,所述第三红外滤光片位于所述第一透镜之前。第三红外滤光片能截止红外光线,消减红外波段的光线对成像产生不利的影响,将第三红外滤光片放置在第一透镜前是为了配合不同镜筒结构一种新的透镜堆叠形式,目前有出现最后组装第一透镜的组装形式,第一透镜物侧面突出在镜筒外,在第一透镜前端放置一枚红外截止滤光片,可保护透镜组前端。

其中,所述第一红外滤光片为至少一片。

其中,所述光学成像系统满足以下条件式:

fno>2.0;

其中,fno为光学成像系统光圈数。

若fno<2.0,光学成像系统多为高阶摄像产品,对成像品质有更高的要求,且光学成像系统多为紧密配合的多片式结构,则红外滤光片中置有一定的难度。但也不排除本申请应用在fno<2.0的其他产品的可能性,特别是针对csp制程方式的产品,将红外滤光片中置更利于压缩光学成像系统的总长。

其中,所述光学成像系统满足以下条件式:

bf/ttl<0.21;

其中,bf为所述第四透镜像侧面到所述光学成像系统的成像面在平行于光轴方向上的最短距离,ttl为所述第一透镜物侧面到成像面于光轴上的距离。

通常光学成像系统最后一片透镜(例如本发明中的第四透镜)的像侧面还依次设有滤光片和cmos感光芯片,光线射向感光芯片时,先由滤光片过滤,因此滤光片对感光芯片有一定的保护作用,同时也过滤一部分光线,以及减少杂光和光斑等,使图像色彩亮丽和锐利的同时具有良好的色彩还原性。一般少片式光学成像系统像素较低,对部分成像要求不高的规格,可以选择红外滤光片中置结构,另外csp制程产品感光芯片前端封装保护玻璃,将红外滤光片中置可以为后焦留出可压缩的空间,有利于光学成像系统超薄小型化。

其中,所述光学成像系统满足以下条件式:

max(t12:t23:t34)>0.4;

其中,t12为所述第一透镜像侧面到第二透镜物侧面于光轴上的距离,t23为所述第二透镜像侧面到第三透镜物侧面于光轴上的距离,t34为第三透镜像侧面到第四透镜物侧面于光轴上的距离,max(t12:t23:t34)为t12、t23、t34中取最大值。

当满足上述关系式时,光学成像系统各透镜之间间隔较远,组装段差大,量产组装易不稳定,良率较差,若在间隙较大的透镜间放置红外滤光片,可减小组装段差,提升良率,且为透镜机械后焦节省空间,有利于压缩镜头高度。

其中,所述光学成像系统满足以下条件式:

0.5<f1/f<1.3;

其中f为所述光学成像系统的有效焦距,f1为所述第一透镜的有效焦距。

由于第一透镜l1分担大部分正光焦度,合理分配第一透镜l1正光焦度的大小,更利于实现光学成像系统的缩短化,并且可以有效修正光学成像系统的场曲。

其中,所述光学成像系统满足以下条件式:

r1/f>0.4;

其中,r1为所述第一透镜物侧面的曲率半径,f为所述光学成像系统的总有效焦距。

第一透镜l1物侧面于光轴附近为凸面,能够加强承担光学成像系统100主要成像功能的第一透镜l1的正光焦度,有利于超薄化;若低于下限,第一透镜l1的正光焦度相对于整个光学成像系统过强,像差校正变得困难。

其中,所述光学成像系统满足以下条件式:

3<d/ct4<15;

其中,d为所述第四透镜像侧面光学有效直径,ct4为所述第四透镜的物侧面到像侧面于光轴上的距离。

当透镜厚度薄且外径大时成型难均匀,易产生接合线,当满足上述关系式,可以保证第四透镜易于射出成型,使得单边浇口注入的塑胶可以容易到达对向一侧,进而降低透镜偏芯,提升光学成像系统的良率。

其中,所述光学成像系统满足以下条件式:

0.12<|(r7-r8)/(r7+r8)|<0.51;

其中,r7为所述第四透镜物侧面的曲率半径,r8为所述第四透镜像侧表面曲率半径。

其中,至少一片所述第二透镜、第三透镜和第四透镜具有负光焦度。第二透镜、第三透镜和第四透镜至少一片具有负光焦度,用以修正第一透镜正光焦度产生的球差,配合其他透镜保证光学成像系统较高的分辨率。。

通过合理配置第四透镜物侧面和像侧面的曲率半径,可以有效缩短成像用光学总长,进而满足小型化需求,并有效提升光学成像系统的分辨率。

本发明还提供一种取像装置,其包括:

上述的光学成像系统;及

感光元件,其位于所述光学成像系统的成像面。

本发明还提供一种电子设备,其包括:

设备主体及;

上述的取像装置,所述取像装置安装在设备主体上。

由此,本发明采用四片式的光学成像系统将第一红外滤光片设于第一透镜和第四透镜之间,在实现光学成像系统小型化的同时,减小了光学成像系统组装的段差,提高了光学成像系统组装的稳定性,从而提高了光学成像系统的良率,降低了生产成本。

附图说明

为更清楚地阐述本发明的构造特征和功效,下面结合附图与具体实施例来对其进行详细说明。

图1-1是本发明第一实施例光学成像系统的结构示意图;

图1-2由左到右依次是本发明第一实施例光学成像系统的球差、像散以及畸变曲线图;

图2-1是本发明第二实施例的光学成像系统的结构示意图;

图2-2由左到右依次是本发明第二实施例光学成像系统的球差、像散以及畸变曲线图;

图3-1是本发明第三实施例的光学成像系统的结构示意图;

图3-2由左到右依次是本发明第三实施例光学成像系统的球差、像散以及畸变曲线图;

图4-1是本发明第四实施例的光学成像系统的结构示意图;

图4-2由左到右依次是本发明第四实施例光学成像系统的球差、像散以及畸变曲线图;

图5-1是本发明第五实施例的光学成像系统的结构示意图;

图5-2由左到右依次是本发明第五实施例光学成像系统的球差、像散以及畸变曲线图;

图6-1是本发明第六实施例的光学成像系统的结构示意图;

图6-2由左到右依次是本发明第六实施例光学成像系统的球差、像散以及畸变曲线图;

图7本发明第二方面取像装置一实施例的结构示意图;

图8本发明第三方面电子设备一实施例的结构示意图。

具体实施例

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都应属于本发明保护的范围。

请参阅图1-1、图2-1、图3-1、图4-1、图5-1及图6-1,本发明第一方面的光学成像系统100应用于镜头,其由物侧到像侧依次包括具有正光焦度的第一透镜l1、具有光焦度的第二透镜l2、具有光焦度的第三透镜l3及具有光焦度的第四透镜l4。该光学成像系统100还包括光阑10及第一红外滤光片31。该光阑10位于光学成像系统100的成像面之前。第一红外滤光片31位于第一透镜l1与第四透镜l4之间。

可选地,第一透镜l1为塑料材质,具有物侧面s1及像侧面s2。物侧面s1及像侧面s2均为非球面。物侧面s1近光轴处及圆周处均为凸面。像侧面s2近光轴处可以为凸面,也可以为凹面;像侧面s2圆周处可以为凸面,也可以为凹面。第一透镜l1采用非球面透镜,有利于汇聚光线和成像。可以容易制作成球面以外的形状,获得更多的控制变数,以较少枚数的透镜获得良好成像的优点;进而减少透镜数量,满足小型化。

可选地,第二透镜l2为塑料材质,具有物侧面s3及像侧面s4。物侧面s3及像侧面s4均为非球面。物侧面s3近光轴处可以为凸面,也可以为凹面,物侧面s3的圆周处可以为凸面,也可以为凹面。像侧面s4近光轴处及圆周处均为凹面。第二透镜l2可以具有正光焦度,也可以具有负光焦度。第二透镜l2采用非球面透镜,可以容易制作成球面以外的形状,获得更多的控制变数,有利于消减像差,以较少枚数的透镜获得良好成像的优点;进而减少透镜数量,满足小型化。第二透镜l2像侧面s4为凹面可以更好的矫正球差。

可选地,第三透镜l3为塑料材质,具有物侧面s5及像侧面s6。物侧面s5及像侧面s6均为非球面。物侧面s5近光轴处可以为凸面或凹面,圆周处为凹面。像侧面s6近光轴处可以为凸面或凹面,圆周处为凸面。第三透镜l3可以具有正光焦度,也可以具有负光焦度。第三透镜l3可以有效减小系统场曲和畸变,提高成像品质。第三透镜采用非球面透镜,可以容易制作成球面以外的形状,获得更多的控制变数,有利于消减像差,以较少枚数的透镜获得良好成像的优点;进而减少透镜数量,满足小型化。

可选地,第四透镜l4为塑料材质,具有物侧面s7及像侧面s8。物侧面s7及像侧面s8均为非球面。物侧面s7近光轴处为凸面,圆周处可以为凹面或凸面。像侧面s8近光轴处为凹面,圆周处为凸面。第四透镜l4可以具有正光焦度,也可以具有负光焦度。所述第四透镜像侧面近光轴处为凹面,有利于调节后焦距,第四透镜像侧面设置成曲率半径由凹变凸的变化趋势是为了更好地修正离轴视场的像差,抑制光线到成像面的入射角度,能更精准地匹配感光元件。

可选地,第二透镜l2、第三透镜l3及第四透镜l4至少有一片具有负光焦度。第二透镜l2、第三透镜l3及第四透镜l4至少一片具有负光焦度,用以修正第一透镜正光焦度产生的球差,配合其他透镜保证光学成像系统较高的分辨率。

可选地,光阑10可以位于光学成像系统100的任何位置,其可以位于第一透镜l1的物侧面;或者位于第二透镜l2与第三透镜l3之间;或者位于第三透镜l3与第四透镜l4之间等。

可选地,第一红外滤光片31为玻璃材质,具有物侧面s9及像侧面s10。物侧面s9及像侧面s10均为球面。第一红外滤光片31可以位于第一透镜l1与第二透镜l4之间的任意位置。更具体地,如图5-1所示,第一红外滤光片31位于第一透镜和第二透镜之间;或者如图1-1、3-1、4-1和6-1所示,第一红外滤光片31位于第二透镜和第三透镜之间;或者如图2-1所示,第一红外滤光片31位于第三透镜和第四透镜之间。第一红外滤光片31至少为一片,更具体的可以为一片(如图1-1、2-1、3-1、4-1及5-1所示)、两片(如图6-1所示)或三片。红外滤光片通常设置在感光元件的前端,用以过滤掉可见光以外的其它波段的光,消减鬼像杂光等对影像不利的因素,本申请将后置红外滤光片变为中置结构,为镜头的机械后焦节省了空间,有利于压缩镜头总长,实现小型化设计;将滤光片放置在透镜空气间隙较大的位置,使镜头各部品紧密组装在一起,减小承靠段差,实际生产良率更稳定。

本发明的术语“部品”指的是组成镜头的透镜,镜筒,遮光片,垫圈或者其他镜头产品的零部品。

本发明的术语“鬼像”是指由于透镜表面反射而在光学系统焦面附近产生的附加像,其亮度一般较暗,且与原像错开。

本发明采用四片式的光学成像系统100将第一红外滤光片30设于第一透镜l1和第四透镜l4之间,在实现光学成像系统100小型化的同时,减小了光学成像系统100组装的段差,提高了光学成像系统100组装的稳定性,从而提高了光学成像系统100的良率,降低了生产成本。

在一些实施例中,物侧面s7及像侧面s8中的至少一面上设置有至少一个反曲点。“反曲点”指的是曲率半径由正变负或者由负变正的拐点处。该反曲点处可用来修正离轴视场的像差,抑制光线到成像面的入射角度,能更精准地匹配感光元件。

在一些实施例中,本发明的光学成像系统100还包括保护玻璃50或第二红外滤光片33,其位于第四透镜l4和成像面60之间。保护玻璃50用于保护成像面60上的感光元件,以达到防尘的效果。保护玻璃50具有物侧面51和像侧面53。第二红外滤光片33具有物侧面s11和像侧面s12。第二红外滤光片33可过滤掉红外波段的光,消减部分鬼像杂光,也可对感光元件起到一定的保护作用。

在一些实施例中,本发明的光学成像系统100还包括第三红外滤光片35。第三红外滤光片35位于所述第一透镜l1之前。第三红外滤光片35具有物侧面s13和像侧面s14。第三红外滤光片能截止红外光线,消减红外波段的光线对成像产生不利的影响,将第三红外滤光片放置在第一透镜前是为了配合不同镜筒结构一种新的透镜堆叠形式,目前有出现最后组装第一透镜的组装形式,第一透镜物侧面突出在镜筒外,在第一透镜前端放置一枚红外截止滤光片,可保护透镜组前端。

在一些实施例中,光学成像系统100满足以下条件式:

fno>2.0;

其中,fno为光学成像系统100光圈数。

也就是说,fno可以为大于2.0任意数值,例如fno的取值为2.0、2.5、3.0、4.0……等。

若fno<2.0,光学成像系统100多为高阶摄像产品,对成像品质有更高的要求,且光学成像系统100多为紧密配合的多片式结构,则红外滤光片中置有一定的难度。但也不排除本申请应用在fno<2.0的其他产品的可能性,特别是针对csp制程方式的产品,将红外滤光片中置更利于压缩光学成像系统100的总长。

在一些实施例中,光学成像系统100满足以下条件式:

bf/ttl<0.21;

其中,bf为第四透镜像侧面到所述光学成像系统的成像面在平行于光轴方向上的最短距离,ttl为光学成像系统的总长,即第一透镜l1物侧面到成像面于光轴上的距离。

也就是说,bf/ttl可以为0和0.21之间的任意数值,例如0.1、0.15、0.18、0.2等。

通常光学成像系统最后一片透镜(例如本发明中的第四透镜l4)的像侧面还依次设有滤光片和cmos感光芯片,光线射向感光芯片时,先由滤光片过滤,因此滤光片对感光芯片有一定的保护作用,同时也过滤一部分光线,以及减少杂光和光斑等,使图像色彩亮丽和锐利的同时具有良好的色彩还原性。一般少片式光学成像系统像素较低,对部分成像要求不高的规格,可以选择红外滤光片中置结构,另外csp制程产品感光芯片前端封装保护玻璃,将红外滤光片中置可以为后焦留出可压缩的空间,有利于光学成像系统超薄小型化。

在一些实施例中,光学成像系统100满足以下条件式:

max(t12:t23:t34)>0.4;

其中,t12为第一透镜l1到第二透镜l2的空气间隔,即第一透镜l1像侧面到第二透镜l2物侧面于光轴上的距离,t23为第二透镜l2到第三透镜l3的空气间隔,即第二透镜l2像侧面到第三透镜l3物侧面于光轴上的距离,t34为第三透镜l3到第四透镜l4的空气间隔,即第三透镜l3像侧面到第四透镜l4物侧面于光轴上的距离,max(t12:t23:t34)为t12、t23、t34中取最大值。

也就是说,max(t12:t23:t34)可以为大于0.4的任意数值,例如0.5、0.8、1.0、1.5、1.8等。

当满足上述关系式时,光学成像系统100各透镜之间间隔较远,组装段差大,量产组装易不稳定,良率较差,若在间隙较大的透镜间放置红外滤光片,可减小组装段差,提升良率,且为透镜机械后焦节省空间,有利于压缩镜头高度。

在一些实施例中,光学成像系统100满足以下条件式:

0.5<f1/f<1.3;

其中f为所述光学成像系统的有效焦距,f1为所述第一透镜的有效焦距。

也就是说,f1/f可以为0.5和1.3之间的任意数值,例如0.6、0.8、1.0、1.1、1.2等。

由于第一透镜l1分担大部分正光焦度,合理分配第一透镜l1正光焦度的大小,更利于实现光学成像系统100的缩短化,并且可以有效修正光学成像系统的场曲。

在一些实施例中,光学成像系统100满足以下条件式:

r1/f>0.4;

其中,r1为所述第一透镜物侧面的曲率半径,f为所述光学成像系统的总有效焦距。

也就是说,r1/f可以为大于0.4的任意数值,例如0.5、0.8、1.0、1.5、1.8等。

第一透镜l1物侧面于光轴附近为凸面,能够加强承担光学成像系统100主要成像功能的第一透镜l1的正光焦度,有利于超薄化;若低于下限,第一透镜l1的正光焦度相对于整个光学成像系统100过强,像差校正变得困难。

在一些实施例中,光学成像系统100满足以下条件式:

3<d/ct4<15;

其中,d为第四透镜l4像侧面光学有效直径,ct4为第四透镜l4的中心厚度,即第四透镜l4的物侧面到像侧面于光轴上的距离。

也就是说,d/ct4可以为3和15之间的任意数值,例如4、5、6、7、8、10、12、15等。

当透镜厚度薄且外径大时成型难均匀,易产生接合线,当满足上述关系式,可以保证第四透镜l4易于射出成型,使得单边浇口注入的塑胶可以容易到达对向一侧,进而降低透镜偏芯,提升光学成像系统的良率。

在一些实施例中,光学成像系统100满足以下条件式:

0.12<|(r7-r8)/(r7+r8)|<0.51;

其中,r7为所述第四透镜物侧面的曲率半径,r8为所述第四透镜像侧表面曲率半径。

也就是说,|(r7-r8)/(r7+r8)|可以为0.12和0.51之间的任意数值,例如0.15、0.18、0.2、0.3、0.4、0.5等。

通过合理配置第四透镜l4物侧面和像侧面的曲率半径,可以有效缩短成像用光学总长,进而满足小型化需求,并有效提升光学成像系统100的分辨率。

以下结合具体实施例对本发明的光学成像系统100做进一步详细描述。

第一实施例

请参见图1-1及图1-2,其中图1-1为第一实施例的光学成像系统100的结构示意图,图1-2由左到右依次是本发明第一实施例球差、像散以及畸变曲线图。由图1-1可知,本实施例的光学成像系统100由物侧到像侧依次包括具有正光焦度的第一透镜l1、具有负光焦度的第二透镜l2、第一红外滤光片31、具有正光焦度的第三透镜l3、具有负光焦度的第四透镜l4、保护玻璃50及成像面60。光学成像系统还包括光阑10,其位于第一透镜l1的物侧。

第一透镜l1为塑料材质,其物侧面s1及像侧面s2均为非球面。物侧面s1近光轴处及圆周处均为凸面;像侧面s2近光轴处及圆周处均为凸面。

第二透镜l2为塑料材质,其物侧面s3及像侧面s4均为非球面。物侧面s3近光轴处为凸面,圆周处为凹面;像侧面s4近光轴处及圆周处均为凹面。

第三透镜l3为塑料材质,其物侧面s5及像侧面s6均为非球面。物侧面s5近光轴处及圆周处均为凹面;像侧面s6近光轴处和圆周处均为凸面。

第四透镜l4为塑料材质,其物侧面s7及像侧面s8均为非球面。物侧面s7近光轴处及圆周处均为凸面;像侧面s8近光轴处为凹面,圆周处为凸面。

在本实施例中,fno为2.09。bf为0.7,ttl为4.072,bf/ttl为0.172。max(t12:t23:t34)为0.509。f1为3.141,f为3.875,f1/f为0.811。r1为1.902,r1/f为0.491。d为4.526,ct4为0.459,d/ct4为9.861。r7为1.87,r8为0.705,|(r7-r8)/(r7+r8)|为0.452。

在本实施例中,光学成像系统100满足以下表1及表2的条件。

表2为第一实施例的非球面数据,其中,k为各面的圆锥系数,a4-a20为各表面第4-20阶非球面系数。

由图1-2可知,本发明光学成像系统100的像差在满足超薄小型化的情况下仍被控制在合理范围内,从而保证了成像品质。

第二实施例

请参见图2-1及图2-2,其中图2-1为第二实施例的光学成像系统100的结构示意图,图2-2由左到右依次是本发明第二实施例球差、像散以及畸变曲线图。由图2-1可知,本实施例的光学成像系统100由物侧到像侧依次包括具有正光焦度的第一透镜l1、具有负光焦度的第二透镜l2、具有正光焦度的第三透镜l3、第一红外滤光片31、具有负光焦度的第四透镜l4、保护玻璃50及成像面60。光学成像系统还包括光阑10,其位于第一透镜l1的物侧。

第一透镜l1为塑料材质,其物侧面s1及像侧面s2均为非球面。物侧面s1近光轴处及圆周处均为凸面;像侧面s2近光轴处为凹面,圆周处为凸面。

第二透镜l2为塑料材质,其物侧面s3及像侧面s4均为非球面。物侧面s3近光轴处和圆周处均为凸面;像侧面s4近光轴处及圆周处均为凹面。

第三透镜l3为塑料材质,其物侧面s5及像侧面s6均为非球面。物侧面s5近光轴处及圆周处均为凹面;像侧面s6近光轴处和圆周处均为凸面。

第四透镜l4为塑料材质,其物侧面s7及像侧面s8均为非球面。物侧面s7近光轴处为凸面,圆周处为凹面;像侧面s8近光轴处为凹面,圆周处为凸面。

在本实施例中,fno为2.09。bf为0.7,ttl为3.687,bf/ttl为0.190。max(t12:t23:t34)为0.451。f1为3.394,f为2.73,f1/f为1.243。r1为1.696,r1/f为0.621。d为4.296,ct4为0.298,d/ct4为14.416。r7为1.404,r8为0.7,|(r7-r8)/(r7+r8)|为0.335。

在本实施例中,光学成像系统100满足以下表3及表4的条件。

表4为第二实施例的非球面数据,其中,k为各面的圆锥系数,a4-a20为各表面第4-20阶非球面系数。

由图2-2可知,本发明光学成像系统100的像差在满足超薄小型化的情况下仍被控制在合理范围内,从而保证了成像品质。

第三实施例

请参见图3-1及图3-2,其中图3-1为第三实施例的光学成像系统100的结构示意图,图3-2由左到右依次是本发明第三实施例球差、像散以及畸变曲线图。由图3-1可知,本实施例的光学成像系统100由物侧到像侧依次包括具有正光焦度的第一透镜l1、具有负光焦度的第二透镜l2、光阑10、第一红外滤光片31、具有负光焦度的第三透镜l3、具有正光焦度的第四透镜l4、保护玻璃50及成像面60。

第一透镜l1为塑料材质,其物侧面s1及像侧面s2均为非球面。物侧面s1近光轴处及圆周处均为凸面;像侧面s2近光轴处及圆周处均为凸面。

第二透镜l2为塑料材质,其物侧面s3及像侧面s4均为非球面。物侧面s3近光轴处和圆周处均为凹面;像侧面s4近光轴处及圆周处均为凹面。

第三透镜l3为塑料材质,其物侧面s5及像侧面s6均为非球面。物侧面s5近光轴处为凸面,圆周处为凹面;像侧面s6近光轴处为凹面,圆周处为凸面。

第四透镜l4为塑料材质,其物侧面s7及像侧面s8均为非球面。物侧面s7近光轴处及圆周处均为凸面;像侧面s8近光轴处为凹面,圆周处为凸面。

在本实施例中,fno为2.50。bf为0.939,ttl为5.662,bf/ttl为0.166。max(t12:t23:t34)为1.906。f1为2.162,f为4.177,f1/f为0.518。r1为1.669,r1/f为0.400。d为3.298,ct4为0.952,d/ct4为3.464。r7为3.364,r8为4.345,|(r7-r8)/(r7+r8)|为0.127。

在本实施例中,光学成像系统100满足以下表5及表6的条件。

表6为第三实施例的非球面数据,其中,k为各面的圆锥系数,a4-a20为各表面第4-20阶非球面系数。

由图3-2可知,本发明光学成像系统100的像差在满足超薄小型化的情况下仍被控制在合理范围内,从而保证了成像品质。

第四实施例

请参见图4-1及图4-2,其中图4-1为第四实施例的光学成像系统100的结构示意图,图4-2由左到右依次是本发明第四实施例球差、像散以及畸变曲线图。由图4-1可知,本实施例的光学成像系统100由物侧到像侧依次包括第三红外滤光片35、具有正光焦度的第一透镜l1、具有负光焦度的第二透镜l2、光阑10、第一红外滤光片31、具有负光焦度的第三透镜l3、具有负光焦度的第四透镜l4、保护玻璃50及成像面60。

第一透镜l1为塑料材质,其物侧面s1及像侧面s2均为非球面。物侧面s1近光轴处及圆周处均为凸面;像侧面s2近光轴处及圆周处均为凸面。

第二透镜l2为塑料材质,其物侧面s3及像侧面s4均为非球面。物侧面s3近光轴处和圆周处均为凹面;像侧面s4近光轴处及圆周处均为凹面。

第三透镜l3为塑料材质,其物侧面s5及像侧面s6均为非球面。物侧面s5近光轴处为凸面,圆周处为凹面;像侧面s6近光轴处为凹面,圆周处为凸面。

第四透镜l4为塑料材质,其物侧面s7及像侧面s8均为非球面。物侧面s7近光轴处为凸面,圆周处为凹面;像侧面s8近光轴处为凹面,圆周处为凸面。

在本实施例中,fno为2.50。bf为0.842,ttl为5.2,bf/ttl为0.162。max(t12:t23:t34)为1.693。f1为2.147,f为3.746,f1/f为0.573。r1为1.515,r1/f为0.404。d为3.602,ct4为0.4,d/ct4为9.005。r7为2.421,r8为2.084,|(r7-r8)/(r7+r8)|为0.075。

在本实施例中,光学成像系统100满足以下表7及表8的条件。

表8为第四实施例的非球面数据,其中,k为各面的圆锥系数,a4-a20为各表面第4-20阶非球面系数。

由图4-2可知,本发明光学成像系统100的像差在满足超薄小型化的情况下仍被控制在合理范围内,从而保证了成像品质。

第五实施例

请参见图5-1及图5-2,其中图5-1为第五实施例的光学成像系统100的结构示意图,图5-2由左到右依次是本发明第五实施例球差、像散以及畸变曲线图。由图5-1可知,本实施例的光学成像系统100由物侧到像侧依次包括光阑10、具有正光焦度的第一透镜l1、第一红外滤光片31、具有负光焦度的第二透镜l2、具有正光焦度的第三透镜l3、具有负光焦度的第四透镜l4、第二红外滤光片33及成像面60。

第一透镜l1为塑料材质,其物侧面s1及像侧面s2均为非球面。物侧面s1近光轴处及圆周处均为凸面;像侧面s2近光轴处及圆周处均为凸面。

第二透镜l2为塑料材质,其物侧面s3及像侧面s4均为非球面。物侧面s3近光轴处为凸面,圆周处为凹面;像侧面s4近光轴处及圆周处均为凹面。

第三透镜l3为塑料材质,其物侧面s5及像侧面s6均为非球面。物侧面s5近光轴处和圆周处均为凹面;像侧面s6近光轴处和圆周处均为凸面。

第四透镜l4为塑料材质,其物侧面s7及像侧面s8均为非球面。物侧面s7近光轴处为凸面,圆周处为凹面;像侧面s8近光轴处为凹面,圆周处为凸面。

在本实施例中,fno为2.40。bf为0.8,ttl为3.946,bf/ttl为0.203。max(t12:t23:t34)为0.41。f1为3.153,f为2.941,f1/f为1.072。r1为1.911,r1/f为0.650。d为3.976,ct4为0.431,d/ct4为9.225。r7为2.116,r8为0.695,|(r7-r8)/(r7+r8)|为0.506。

在本实施例中,光学成像系统100满足以下表9及表10的条件。

表10为第五实施例的非球面数据,其中,k为各面的圆锥系数,a4-a20为各表面第4-20阶非球面系数。

由图5-2可知,本发明光学成像系统100的像差在满足超薄小型化的情况下仍被控制在合理范围内,从而保证了成像品质。

第六实施例

请参见图6-1及图6-2,其中图6-1为第六实施例的光学成像系统100的结构示意图,图6-2由左到右依次是本发明第六实施例球差、像散以及畸变曲线图。由图6-1可知,本实施例的光学成像系统100由物侧到像侧依次包括具有正光焦度的第一透镜l1、具有负光焦度的第二透镜l2、第一红外滤光片31、具有正光焦度的第三透镜l3、第一红外滤光片31、具有负光焦度的第四透镜l4、第二红外滤光片33及成像面60。该光学成像系统还包括光阑10,光阑10位于第一透镜l1的物侧。

第一透镜l1为塑料材质,其物侧面s1及像侧面s2均为非球面。物侧面s1近光轴处及圆周处均为凸面;像侧面s2近光轴处及圆周处均为凹面。

第二透镜l2为塑料材质,其物侧面s3及像侧面s4均为非球面。物侧面s3近光轴处为凸面,圆周处为凹面;像侧面s4近光轴处及圆周处均为凹面。

第三透镜l3为塑料材质,其物侧面s5及像侧面s6均为非球面。物侧面s5近光轴处和圆周处均为凹面;像侧面s6近光轴处和圆周处均为凸面。

第四透镜l4为塑料材质,其物侧面s7及像侧面s8均为非球面。物侧面s7近光轴处和圆周处均为凸面;像侧面s8近光轴处为凹面,圆周处为凸面。

在本实施例中,fno为2.20。bf为0.8,ttl为4.669,bf/ttl为0.171。max(t12:t23:t34)为0.986。f1为3.814,f为3.945,f1/f为0.967。r1为1.422,r1/f为0.360。d为5.306,ct4为0.424,d/ct4为12.514。r7为1.376,r8为0.994,|(r7-r8)/(r7+r8)|为0.161。

在本实施例中,光学成像系统100满足以下表11及表12的条件。

表12为第六实施例的非球面数据,其中,k为各面的圆锥系数,a4-a20为各表面第4-20阶非球面系数。

由图6-2可知,本发明光学成像系统100的像差在满足超薄小型化的情况下仍被控制在合理范围内,从而保证了成像品质。

如图7所示,本发明第二方面提供取像装置200包括本发明第一方面的光学成像系统100及感光元件210。感光元件210位于光学成像系统100的成像面60。

本发明的感光元件210可以为感光耦合元件(chargecoupleddevice,ccd)或互补性氧化金属半导体元件(complementarymetal-oxidesemiconductorsensor,cmossensor)。

该取像装置200的其他特征描述请参考本发明第一方面,在此不再赘述。

如图8所示,本发明第三方面提供一种电子设备300,其包括设备主体310及本发明第二方面的取像装置200。所述取向装置200安装在所述设备主体310上。

本发明的电子设备300包括但不限于电脑、笔记本电脑、平板电脑、手机、相机、智能手环、智能手表、智能眼镜等。

以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易的想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

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