光学成像系统、取像装置及电子装置的制作方法

文档序号:20881609发布日期:2020-05-26 17:10阅读:128来源:国知局
光学成像系统、取像装置及电子装置的制作方法
本实用新型涉及光学成像
技术领域
,特别是涉及一种光学成像系统、取像装置及电子装置。
背景技术
:近年来,随着计算机、无人机、智能手机、平板电脑、机器视觉系统、车载系统等产品的快速更新迭代,各种性能特点的光学镜头也在相关领域不断改进,推陈出新。其中广角镜头的焦距短,可用于拍摄距离近、范围宽阔的景物。另外,广角镜头拍摄得到的图像前景画面和中央主体突出,且景深较深,能够保留广泛的画面背景,从而增强画面的感染力。然而,发明人发现,传统的广角镜头在实现镜头小型化的同时,难以保证其像差减小。技术实现要素:基于此,有必要针对传统的广角镜头在实现小型化的同时难以减小像差的问题,提供一种改进的光学成像系统。一种光学成像系统,沿着光轴由物侧至像侧依序包括:第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜,其中,所述第一透镜具有负屈折力,且其物侧面为凸面,其像侧面为凹面;所述第二透镜具有负屈折力,且其像侧面为凹面;所述第三透镜具有正屈折力,且其物侧面为凸面,其像侧面为凸面;所述第四透镜具有正屈折力,且其物侧面为凸面,其像侧面为凸面;所述第三透镜与所述第四透镜之间设置有光阑;所述光学成像系统满足下列关系式:imgh/f≤3.5;-10<f1/f<0;其中,imgh为所述光学成像系统的成像面上有效像素区域对角线长的一半,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。上述光学成像系统,通过合理分配各透镜的屈折力、面型以及各透镜间的间距,使所述光学成像系统实现大广角的同时保证结构的小型化,并有效改善所述光学成像系统的像差,保证成像效果。在其中一个实施例中,所述第二透镜、所述第三透镜以及所述第四透镜中,每个透镜的至少一个透镜表面为非球面。通过将所述第二透镜、所述第三透镜以及所述第四透镜中各透镜的至少一个透镜表面设置为非球面,有利于所述光学成像系统的像差修正,提升所述光学成像系统所成的像的边缘解析度。在其中一个实施例中,所述光学成像系统满足下列关系式:2.4<(d23+ct3)/f<5.5;其中,d23为所述第二透镜像侧面至所述第三透镜物侧面在光轴上的距离,ct3为所述第三透镜在光轴上的厚度,f为所述光学成像系统的有效焦距。通过控制所述第二透镜像侧面至所述第三透镜物侧面在光轴上的距离、所述第三透镜在光轴上的厚度以及所述光学成像系统的有效焦距满足上述关系,可以在实现所述光学成像系统广角化和小型化的同时提升其光学性能。在其中一个实施例中,所述光学成像系统满足下列关系式:-5<f2/f<0;其中,f2为所述第二透镜的有效焦距,f为所述光学成像系统的有效焦距。通过控制所述第二透镜的有效焦距和所述光学成像系统的有效焦距满足上述关系,有利于校正所述光学成像系统的像差和畸变,同时减小所述光学成像系统的总长,保证系统的小型化。在其中一个实施例中,所述光学成像系统满足下列关系式:-0.5<f4/f123<0.1;其中,f4为所述第四透镜的有效焦距,f123为所述第一透镜、所述第二透镜和所述第三透镜的组合焦距。通过控制所述第四透镜的有效焦距和所述第一透镜、所述第二透镜和所述第三透镜的组合焦距满足上述关系,可以有效抑制所述光学成像系统的像差产生,同时还有利于使所述光学成像系统广角化。在其中一个实施例中,所述光学成像系统满足下列关系式:0<(d3s+ds4)/f<2.5;其中,d3s为所述第三透镜像侧面至所述光阑在光轴上的距离,ds4为所述光阑至所述第四透镜物侧面在光轴上的距离,f为所述光学成像系统的有效焦距。通过控制所述第三透镜像侧面至所述光阑在光轴上的距离、所述光阑至所述第四透镜物侧面在光轴上的距离以及所述光学成像系统的有效焦距满足上关系,可以在缩短所述光学成像系统的总长保证小型化的同时,有效提高所述光学成像系统的光学性能。在其中一个实施例中,所述光学成像系统满足下列关系式:σct/ttl<0.7;其中,σct为所述第一透镜至所述第四透镜分别在光轴上的厚度之和,ttl为所述第一透镜的物侧面至所述光学成像系统的成像面在光轴上的距离。通过合理配置所述第一透镜至所述第四透镜的厚度,使所述第一透镜至所述第四透镜分别在光轴上的厚度之和与所述第一透镜的物侧面至所述光学成像系统的成像面在光轴上的距离满足上述关系,从而有利于缩短所述光学成像系统的总长,保证系统的小型化。在其中一个实施例中,所述光学成像系统满足下列关系式:7<ttl/f<20;其中,ttl为所述第一透镜的物侧面至所述光学成像系统的成像面在光轴上的距离,f为所述光学成像系统的有效焦距。通过控制所述第一透镜的物侧面至所述光学成像系统的成像面在光轴上的距离与所述光学成像系统的有效焦距满足上述关系,可以增加所述光学成像系统的光学后焦,以方便在所述第四透镜和所述成像面之间安装滤光片和保护玻璃,同时还可以使所述光学成像系统具有远心效果,减小所述光学成像系统的敏感度,缩短所述光学成像系统的总长,实现小型化。在其中一个实施例中,所述第三透镜的阿贝数vd3满足vd3<40。利用满足上述阿贝数关系的材料制备所述第三透镜,有利于所述光学成像系统消除像差,提高成像效果。在其中一个实施例中,所述光学成像系统满足下列关系式:(sds2)/(rdys2)<0.95;其中,sds2为所述第一透镜像侧面的y半孔径,所述y半孔径表示透镜的有效通光孔径的一半,rdys2为所述第一透镜像侧面的曲率半径。通过控制所述第一透镜像侧面的y半孔径与所述第一透镜像侧面的曲率半径满足上述关系,可以有效控制第一透镜的弯曲程度,避免所述第一透镜过弯,从而减小所述第一透镜的加工难度,方便在所述第一透镜的像侧面均匀镀膜,降低产生鬼影的风险。在其中一个实施例中,所述光学成像系统满足下列关系式:-130%≤dist≤130%;其中,dist为所述光学成像系统的光学畸变,所述光学畸变为负畸变。通过控制所述光学成像系统的光学畸变满足上述关系,以有效控制所述光学成像系统的畸变量,从而减弱由于大广角引入的畸变。在其中一个实施例中,所述光学成像系统满足下列关系式:cra<20°;其中,cra为所述光学成像系统的主光线入射角。通过控制所述光学成像系统的主光线入射角满足上述关系,以减小主光线入射到成像面上的感光元件的角度,从而提升所述光学成像系统的感光性能。本申请还提供一种取像装置。一种取像装置,包括如前所述的光学成像系统;以及感光元件,所述感光元件设于所述光学成像系统的像侧。上述取像装置,利用前述光学成像系统能够拍摄得到像差小且分辨率高的大范围场景图像,同时该取像装置还具有较小的体积,方便适配至如便携式电子设备等尺寸受限的装置。本申请还提供一种电子装置。一种电子装置,包括壳体;以及如前所述的取像装置,所述取像装置安装在所述壳体上。上述电子装置,利用如前所述的取像装置可以拍摄得到大广角、成像质量佳的图像,满足如普通相机以及手机、车载、监控、医疗等设备的相机的拍摄需求。附图说明图1示出了本申请实施例1的光学成像系统的结构示意图;图2a至图2c分别为实施例1的光学成像系统的纵向球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图;图3示出了本申请实施例2的光学成像系统的结构示意图;图4a至图4c分别为实施例2的光学成像系统的纵向球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图;图5示出了本申请实施例3的光学成像系统的结构示意图;图6a至图6c分别为实施例3的光学成像系统的纵向球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图;图7示出了本申请实施例4的光学成像系统的结构示意图;图8a至图8c分别为实施例4的光学成像系统的纵向球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图。具体实施方式为了便于理解本实用新型,下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的优选实施方式。但是,本实用新型可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施方式。相反的,提供这些实施方式的目的是为了对本实用新型的公开内容理解得更加透彻全面。需要说明的是,当元件被称为“固定于”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”、“左”、“右”、“上”、“下”、“前”、“后”、“周向”以及类似的表述是基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,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实用新型的限制。应注意,在本说明书中,第一、第二、第三等的表述仅用于将一个特征与另一个特征区分开来,而不表示对特征的任何限制。因此,在不背离本申请的教导的情况下,下文中讨论的第一透镜也可被称作第二透镜或第三透镜。为了便于说明,附图中所示的球面或非球面的形状通过示例的方式示出。即,球面或非球面的形状不限于附图中示出的球面或非球面的形状。附图仅为示例而并非严格按比例绘制。在本文中,若透镜表面为凸面且未界定该凸面位置时,则表示该透镜表面至少于近轴区域为凸面;若透镜表面为凹面且未界定该凹面位置时,则表示该透镜表面至少于近轴区域为凹面。此处的近轴区域是指光轴附近的区域。每个透镜中最靠近物体的表面称为物侧面,每个透镜中最靠近成像面的表面称为像侧面。除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的
技术领域
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。由于广角镜头焦距短,视场角大,因此在短焦的基础上缩短其光学成像系统的总长并保证其光学成像系统的像差减小是目前光学设计的一项技术难题。以下将对本申请的特征、原理和其他方面进行详细描述。请一并参阅图1、图3、图5和图7,本申请实施例的光学成像系统包括四片具有屈折力的透镜,即第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜。该四片透镜沿着光轴从物侧至像侧依序排列。第一透镜具有负屈折力,其物侧面为凸面,其像侧面为凹面;第二透镜具有负屈折力,其像侧面为凹面;第三透镜具有正屈折力,其物侧面为凸面,其像侧面为凸面;第四透镜具有正屈折力,其物侧面为凸面,其像侧面为凸面。第三透镜和第四透镜之间还设置有光阑,以进一步提升光学成像系统的成像质量。光阑可以是孔径光阑或视场光阑。具体的,光学成像系统满足下列关系式:imgh/f≤3.5。其中,imgh为光学成像系统的成像面上有效像素区域对角线长的一半,f为光学成像系统的有效焦距。通过控制光学成像系统的成像面上感光元件有效像素区域对角线长的一半与光学成像系统的有效焦距满足上述关系,既可以提高光学成像系统的成像分辨率,又能有效缩短光学成像系统的总长,实现系统的小型化。具体的,光学成像系统还满足:-10<f1/f<0。其中,f1为第一透镜的有效焦距,f为光学成像系统的有效焦距。将靠近物侧的前组透镜设置为具有屈折力的透镜,可以为光学成像系统提供负的屈折力,以使系统能够捕获大角度入射的光线,实现系统的广角化;除此之外,通过控制第一透镜的有效焦距与光学成像系统的有效焦距满足上述关系,有利于降低光学成像系统的敏感度,同时实现系统的小型化。当上述光学成像系统用于成像时,被摄物体发出或者反射的光线从物侧方向进入光学成像系统,并依次穿过第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜,最终汇聚到成像面上。通过合理分配各透镜的屈折力、面型以及各透镜间的间距,使该光学成像系统实现大广角的同时保证结构的小型化,并有效改善所述光学成像系统的像差,保证成像效果。在示例性实施方式中,第二透镜、第三透镜以及第四透镜中,每个透镜的至少一个透镜表面为非球面。通过将第二透镜、第三透镜以及第四透镜中各透镜的至少一个透镜表面设置为非球面,有利于光学成像系统的像差修正,提升光学成像系统所成的像的边缘解析度。在示例性实施方式中,第二透镜像侧面至第三透镜物侧面在光轴上的距离为d23,第三透镜在光轴上的厚度为ct3,光学成像系统的有效焦距为f,光学成像系统满足下列关系式:2.4<(d23+ct3)/f<5.5。通过控制第二透镜像侧面至第三透镜物侧面在光轴上的距离、第三透镜在光轴上的厚度以及光学成像系统的有效焦距满足上述关系,可以在实现光学成像系统广角化和小型化的同时有效提升其光学性能,从而提高成像质量。在示例性实施方式中,第二透镜的有效焦距为f2,光学成像系统的有效焦距为f,光学成像系统满足下列关系式:-5<f2/f<0。通过控制第二透镜的有效焦距和光学成像系统的有效焦距满足上述关系,有利于校正光学成像系统的像差和畸变,同时减小光学成像系统的总长,保证系统的小型化。在示例性实施方式中,第四透镜的有效焦距为f4,第一透镜、第二透镜和第三透镜的组合焦距为f123,光学成像系统满足下列关系式:-0.5<f4/f123<0.1。通过控制第四透镜的有效焦距和第一透镜、第二透镜与第三透镜的组合焦距满足上述关系,可以有效抑制光学成像系统的像差产生,同时还有利于使光学成像系统广角化。在示例性实施方式中,第三透镜像侧面至光阑在光轴上的距离为d3s,光阑至第四透镜物侧面在光轴上的距离为ds4,光学成像系统的有效焦距为f,光学成像系统满足下列关系式:0<(d3s+ds4)/f<2.5。通过控制第三透镜像侧面至光阑在光轴上的距离、光阑至第四透镜物侧面在光轴上的距离以及光学成像系统的有效焦距满足上关系,换言之,即光阑与第三透镜和第四透镜的位置关系满足上式时,既可以缩短光学成像系统的总长保证小型化,又能有效提高光学成像系统的光学性能,从而进一步提高成像质量。在示例性实施方式中,第一透镜至第四透镜分别在光轴上的厚度之和为σct,第一透镜的物侧面至光学成像系统的成像面在光轴上的距离为ttl,光学成像系统满足下列关系式:σct/ttl<0.7。通过合理配置第一透镜至第四透镜的厚度,使第一透镜至第四透镜分别在光轴上的厚度之和与第一透镜的物侧面至光学成像系统的成像面在光轴上的距离满足上述关系,有利于缩短光学成像系统的总长,保证系统的小型化。在示例性实施方式中,第一透镜的物侧面至光学成像系统的成像面在光轴上的距离为ttl,光学成像系统的有效焦距为f,光学成像系统满足下列关系式:7<ttl/f<20。通过控制第一透镜的物侧面至光学成像系统的成像面在光轴上的距离与光学成像系统的有效焦距满足上述关系,可以增加光学成像系统的光学后焦,以方便在第四透镜和成像面之间安装滤光片和保护玻璃,同时还可以使光学成像系统具有远心效果提升成像效果,并减小光学成像系统的敏感度,缩短光学成像系统的总长,从而进一步实现小型化。在示例性实施方式中,第三透镜的阿贝数vd3满足vd3<40。该阿贝数表示第三透镜的d光阿贝数,d光可以为波长为589nm的黄光。利用满足上述阿贝数关系的材料制备第三透镜,有利于消除所述光学成像系统的像差,提高成像质量。在示例性实施方式中,第一透镜像侧面的y半孔径为sds2,第一透镜像侧面的曲率半径为rdys2,光学成像系统满足下列关系式:(sds2)/(rdys2)<0.95。通过控制第一透镜像侧面的y半孔径与第一透镜像侧面的曲率半径满足上述关系,可以有效控制第一透镜的弯曲程度,避免第一透镜过弯,从而减小第一透镜的加工难度,以便在第一透镜的像侧面均匀镀膜,降低产生鬼影的风险。在示例性实施方式中,光学成像系统的光学畸变dist满足下列关系式:-130%≤dist≤130%。具体的,该光学畸变为负畸变,即桶形畸变。通过控制光学成像系统的光学畸变满足上述关系,以有效控制光学成像系统的畸变量,从而减弱由于大广角引入的畸变。在示例性实施方式中,光学成像系统的主光线入射角cra满足下列关系式:cra<20°。通过控制光学成像系统的主光线入射角满足上述关系,以减小主光线入射至成像面上感光元件的入射角度,从而提升光学成像系统的感光性能。在示例性实施方式中,光学成像系统还包括用于滤除红外光线的滤光片和/或用于保护感光元件的保护玻璃,其中感光元件位于成像面上。根据本申请的上述实施方式的光学成像系统可采用多片镜片,例如上文所述的四片。通过合理分配各透镜焦距、屈折力、面型,各透镜的厚度以及各透镜之间的轴上间距等,提出一种视场角可以达到190°、像差小且小型化的光学成像系统。具体的,其第一透镜的物侧面至成像面在光轴上的距离ttl数值较小,甚至可以小于13mm,从而能够有效减小镜头的体积。除此之外,该光学成像系统中的透镜包括玻璃镜片与塑料镜片,因此具有较宽的工作温度范围,从而在高低温的环境下依然可以正常工作,有利于适配至如车载、监控相机等工作环境恶劣的装置。可以理解的是,虽然在实施方式中以四个透镜为例进行了描述,但是该光学成像系统不限于包括四个透镜,如果需要,该光学成像系统还可包括其它数量的透镜。下面参照附图进一步描述可适用于上述实施方式的光学成像系统的具体实施例。实施例1以下参照图1至图2c描述本申请实施例1的光学成像系统。图1示出了实施例1的光学成像系统的结构示意图。如图1所示,光学成像系统沿着光轴从物侧至像侧依序包括第一透镜l1、第二透镜l2、第三透镜l3、第四透镜l4和成像面s13。第一透镜l1具有负屈折力,其物侧面s1和像侧面s2均为球面,其中物侧面s1为凸面,像侧面s2为凹面。第二透镜l2具有负屈折力,其物侧面s3和像侧面s4均为非球面,其中物侧面s3为凹面,像侧面s4为凹面。第三透镜l3具有正屈折力,其物侧面s5和像侧面s6均为非球面,其中物侧面s5为凸面,像侧面s6为凸面。第四透镜l4具有正屈折力,其物侧面s7和像侧面s8均为非球面,其中物侧面s7为凸面,像侧面s8为凸面。第三透镜l3与第四透镜l4之间还设置有光阑sto,以进一步提升光学成像系统的成像质量。可选地,光学成像系统还包括具有物侧面s9和像侧面s10的滤光片l5以及具有物侧面s11和像侧面s12的保护玻璃l6。来自物体obj的光依序穿过各表面s1至s12并最终成像在成像面s13上。可选的,滤光片l5为红外滤光片,用以滤除入射至光学成像系统的外界光线中的红外光线,避免成像失真。表1出了实施例1的光学成像系统的各透镜的表面类型、曲率半径、厚度、材质、折射率、阿贝数及各透镜的有效焦距,其中,曲率半径、厚度、各透镜的有效焦距的单位均为毫米(mm)。参考波长为589nm。表1由表1可知,在本实施例中,第一透镜l1采用玻璃球面透镜,第二透镜l2至第四透镜l4采用塑料非球面透镜,各非球面面型x由以下公式限定: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为表1中曲率半径r的倒数);k为圆锥系数;ai是非球面的第i阶系数。下表2给出了可用于实施例1中透镜非球面s3-s8的高次项系数a4、a6、a8、a10、a12、a14、a16、a18和a20。表2fov表示成像面s13上有效像素区域对角线方向的视场角。另外,光学成像系统的成像面s13上有效像素区域对角线长的一半imgh为1.79mm,因此结合表1和表2中的数据可知,实施例1中的光学成像系统满足:imgh/f=2.21,其中,imgh为光学成像系统的成像面s13上有效像素区域对角线长的一半,f为光学成像系统的有效焦距;f1/f=-6.97,其中,f1为第一透镜的有效焦距,f为光学成像系统的有效焦距;(d23+ct3)/f=3.58,其中,d23为第二透镜l2像侧面s4至第三透镜l3物侧面s5在光轴上的距离,ct3为第三透镜l3在光轴上的厚度,f为光学成像系统的有效焦距;f2/f=-2.2,其中,f2为第二透镜l2的有效焦距,f为光学成像系统的有效焦距;f4/f123=-0.161,其中,f4为第四透镜l4的有效焦距,f123为第一透镜l1、第二透镜l2和第三透镜l3的组合焦距;(d3s+ds4)/f=2.04,其中,d3s为第三透镜l3像侧面s6至光阑sto在光轴上的距离,ds4为光阑sto至第四透镜l4物侧面s7在光轴上的距离,f为光学成像系统的有效焦距;σct/ttl=0.45,其中,σct为第一透镜l1至第四透镜l4分别在光轴上的厚度之和,ttl为第一透镜l1的物侧面s1至光学成像系统的成像面s13在光轴上的距离;ttl/f=15.99,其中,ttl为第一透镜l1的物侧面s1至光学成像系统的成像面s13在光轴上的距离,f为光学成像系统的有效焦距;vd3=20.37,其中,vd3为第三透镜l3的阿贝数;(sds2)/(rdys2)=0.93,其中,sds2为第一透镜l1像侧面s2的y半孔径,y半孔径表示透镜的有效通光孔径的一半,rdys2为第一透镜l1像侧面s2的曲率半径;dist=-119.35%,其中,dist为光学成像系统的光学畸变,该光学畸变为负畸变;cra=13.2°,其中,cra为光学成像系统的主光线入射角。图2a示出了实施例1的光学成像系统的纵向球差曲线,其分别表示波长为435.83nm、485.13nm、546.07nm、587.56nm以及656.27nm的光线经由光学成像系统后的会聚焦点偏离;图2b示出了实施例1的光学成像系统的像散曲线,其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲;图2c示出了实施例1的光学成像系统的畸变曲线,其表示不同视场角情况下的畸变率。根据图2a至图2c可知,实施例1给出的光学成像系统能够实现良好的成像品质。实施例2以下参照图3至图4c描述本申请实施例2的光学成像系统。在本实施例中,为简洁起见,将省略部分与实施例1相似的描述。图3示出了本申请实施例2的光学成像系统的结构示意图。如图3所示,光学成像系统沿着光轴从物侧至像侧依序包括第一透镜l1、第二透镜l2、第三透镜l3、第四透镜l4和成像面s13。第一透镜l1具有负屈折力,其物侧面s1和像侧面s2均为球面,其中物侧面s1为凸面,像侧面s2为凹面。第二透镜l2具有负屈折力,其物侧面s3和像侧面s4均为非球面,其中物侧面s3为凹面,像侧面s4为凹面。第三透镜l3具有正屈折力,其物侧面s5和像侧面s6均为非球面,其中物侧面s5为凸面,像侧面s6为凸面。第四透镜l4具有正屈折力,其物侧面s7和像侧面s8均为非球面,其中物侧面s7为凸面,像侧面s8为凸面。第三透镜l3与第四透镜l4之间还设置有光阑sto,以进一步提升光学成像系统的成像质量。可选地,光学成像系统还包括具有物侧面s9和像侧面s10的滤光片l5以及具有物侧面s11和像侧面s12的保护玻璃l6。来自物体obj的光依序穿过各表面s1至s12并最终成像在成像面s13上。可选的,滤光片l5为红外滤光片。表3示出了实施例2的光学成像系统各透镜的表面类型、曲率半径、厚度、材质、折射率、阿贝数及各透镜的有效焦距,其中,曲率半径、厚度、各透镜的有效焦距的单位均为毫米(mm);表4示出了可用于实施例2中透镜非球面s3-s8的高次项系数,其中非球面面型可由实施例1中给出的公式(1)限定;表5示出了实施例2中给出的光学成像系统的相关参数的数值。参考波长为589nm。表3表4表5f(mm)0.8f4/f123-0.182fno2.45(d3s+ds4)/f2.08fov(度)190σct/ttl0.45imgh(mm)1.79ttl/f16.19imgh/f2.24vd320.37f1/f-7.05(sds2)/(rdys2)0.93(d23+ct3)/f3.64dist-119.63%f2/f-2.26cra(度)12.5图4a示出了实施例2的光学成像系统的纵向球差曲线,其分别表示不同波长的光线经由光学成像系统后的会聚焦点偏离;图4b示出了实施例2的光学成像系统的像散曲线,其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲;图4c示出了实施例2的光学成像系统的畸变曲线,其表示不同视场角情况下的畸变率。根据图4a至图4c可知,实施例2给出的光学成像系统能够实现良好的成像品质。实施例3以下参照图5至图6c描述本申请实施例3的光学成像系统。在本实施例中,为简洁起见,将省略部分与实施例1相似的描述。图5示出了本申请实施例3的光学成像系统的结构示意图。如图5所示,光学成像系统沿着光轴从物侧至像侧依序包括第一透镜l1、第二透镜l2、第三透镜l3、第四透镜l4和成像面s13。第一透镜l1具有负屈折力,其物侧面s1和像侧面s2均为球面,其中物侧面s1为凸面,像侧面s2为凹面。第二透镜l2具有负屈折力,其物侧面s3和像侧面s4均为非球面,其中物侧面s3为凹面,像侧面s4为凹面。第三透镜l3具有正屈折力,其物侧面s5和像侧面s6均为非球面,其中物侧面s5为凸面,像侧面s6为凸面。第四透镜l4具有正屈折力,其物侧面s7和像侧面s8均为非球面,其中物侧面s7为凸面,像侧面s8为凸面。第三透镜l3与第四透镜l4之间还设置有光阑sto,以进一步提升光学成像系统的成像质量。可选地,光学成像系统还包括具有物侧面s9和像侧面s10的滤光片l5以及具有物侧面s11和像侧面s12的保护玻璃l6。来自物体obj的光依序穿过各表面s1至s12并最终成像在成像面s13上。可选的,滤光片l5为红外滤光片。表6示出了实施例3的光学成像系统各透镜的表面类型、曲率半径、厚度、材质、折射率、阿贝数及各透镜的有效焦距,其中,曲率半径、厚度、各透镜的有效焦距的单位均为毫米(mm);表7示出了可用于实施例3中透镜非球面s3-s8的高次项系数,其中非球面面型可由实施例1中给出的公式(1)限定;表8示出了实施例3中给出的光学成像系统的相关参数的数值。参考波长为589nm。表6表7表8f(mm)0.83f4/f1230.014fno2.45(d3s+ds4)/f1.95fov(度)190σct/ttl0.45imgh(mm)1.79ttl/f15.65imgh/f2.16vd320.37f1/f-6.73(sds2)/(rdys2)0.93(d23+ct3)/f3.91dist-118.82%f2/f-2.13cra(度)16.02图6a示出了实施例3的光学成像系统的纵向球差曲线,其分别表示不同波长的光线经由光学成像系统后的会聚焦点偏离;图6b示出了实施例3的光学成像系统的像散曲线,其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲;图6c示出了实施例3的光学成像系统的畸变曲线,其表示不同视场角情况下的畸变率。根据图6a至图6c可知,实施例3给出的光学成像系统能够实现良好的成像品质。实施例4以下参照图7至图8c描述本申请实施例4的光学成像系统。在本实施例中,为简洁起见,将省略部分与实施例1相似的描述。图7示出了本申请实施例4的光学成像系统的结构示意图。如图7所示,光学成像系统沿着光轴从物侧至像侧依序包括第一透镜l1、第二透镜l2、第三透镜l3、第四透镜l4和成像面s13。第一透镜l1具有负屈折力,其物侧面s1和像侧面s2均为球面,其中物侧面s1为凸面,像侧面s2为凹面。第二透镜l2具有负屈折力,其物侧面s3和像侧面s4均为非球面,其中物侧面s3为凹面,像侧面s4为凹面。第三透镜l3具有正屈折力,其物侧面s5和像侧面s6均为非球面,其中物侧面s5为凸面,像侧面s6为凸面。第四透镜l4具有正屈折力,其物侧面s7和像侧面s8均为非球面,其中物侧面s7为凸面,像侧面s8为凸面。第三透镜l3与第四透镜l4之间还设置有光阑sto,以进一步提升光学成像系统的成像质量。可选地,光学成像系统还包括具有物侧面s9和像侧面s10的滤光片l5以及具有物侧面s11和像侧面s12的保护玻璃l6。来自物体obj的光依序穿过各表面s1至s12并最终成像在成像面s13上。可选的,滤光片l5为红外滤光片。表9示出了实施例4的光学成像系统各透镜的表面类型、曲率半径、厚度、材质、折射率、阿贝数及各透镜的有效焦距,其中,曲率半径、厚度、各透镜的有效焦距的单位均为毫米(mm);表10示出了可用于实施例4中透镜非球面s3-s8的高次项系数,其中非球面面型可由实施例1中给出的公式(1)限定;表11示出了实施例4中给出的光学成像系统的相关参数的数值。参考波长为589nm。表9表10表11f(mm)0.71f4/f123-0.441fno2.45(d3s+ds4)/f1.02fov(度)190σct/ttl0.55imgh(mm)1.79ttl/f18.1imgh/f2.52vd320.37f1/f-7.59(sds2)/(rdys2)0.92(d23+ct3)/f4.88dist-122.22%f2/f-2.6cra(度)16.5图8a示出了实施例4的光学成像系统的纵向球差曲线,其分别表示不同波长的光线经由光学成像系统后的会聚焦点偏离;图8b示出了实施例4的光学成像系统的像散曲线,其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲;图8c示出了实施例4的光学成像系统的畸变曲线,其表示不同视场角情况下的畸变率。根据图8a至图8c可知,实施例4给出的光学成像系统能够实现良好的成像品质。本申请还提供一种取像装置,包括如前文所述的光学成像系统;以及感光元件,感光元件设于光学成像系统的像侧,以接收由光学成像系统形成的携带图像信息的光。具体地,感光元件可以采用互补金属氧化物半导体(cmos,complementarymetaloxidesemiconductor)图像传感器或者电荷耦合元件(ccd,charge-coupleddevice)图像传感器。上述取像装置,利用前文所述的光学成像系统能够拍摄得到像差小且分辨率高的大范围场景图像,同时该取像装置还具有较小的体积,方便适配至如便携式电子设备等尺寸受限的装置。本申请还提供一种电子装置,包括壳体以及如前文所述的取像装置,取像装置安装在壳体上用以获取图像。具体的,取像装置设置在壳体内并从壳体暴露以获取图像,壳体可以给取像装置提供防尘、防水防摔等保护,壳体上开设有与取像装置对应的孔,以使光线从孔中穿入或穿出壳体。上述电子装置,利用如前文所述的取像装置可以拍摄得到大广角、成像质量佳的图像,满足如普通相机以及手机、车载、监控、医疗等设备的相机的拍摄需求。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实用新型的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。因此,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。当前第1页12
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