广角光学系统、取像装置、电子装置及车辆的制作方法

文档序号:20847827发布日期:2020-05-22 20:34阅读:134来源:国知局
广角光学系统、取像装置、电子装置及车辆的制作方法
本实用新型涉及光学成像
技术领域
,特别是涉及一种广角光学系统、取像装置、电子装置及车辆。
背景技术
:传统的倒车仪中的光学镜头通常需要较大的视场角以及清晰的成像效果。然而发明人发现,在利用传统技术实现光学镜头大视场角的同时会引入较大的畸变,而为了补正畸变往往需要配置多个具有正屈折力或负屈折力的弯月形透镜,从而导致镜头太长且重量过重,无法满足现行电子装置的轻薄短小的需求。除此之外,现有的倒车镜头其视场角仍较小,所成的影像的清晰度也较差。针对小型化、低成本的市场需求所开发的装配有塑料非球面透镜的广角倒车镜头,其温度补偿性不佳,无法在恶劣的环境下保持理想的成像效果。技术实现要素:基于此,有必要针对传统的倒车光学镜头视场角较小、成像清晰度差的问题,提供一种改进的广角光学系统。一种广角光学系统,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、第四透镜和第五透镜,其特征在于,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,且其物侧面为凸面,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,其像侧面为凹面;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;所述第五透镜具有负屈折力,且其物侧面为凹面,其像侧面为凸面;所述广角光学系统的物侧与所述第四透镜的物侧面之间设置有光阑;所述广角光学系统满足下列关系式:ttl/(2*imgh)≤3.5;-2<f45/f123<0.5;其中,ttl为所述第一透镜的物侧面至所述广角光学系统的成像面在光轴上的距离,imgh为所述广角光学系统的成像面上感光元件有效像素区域对角线长的一半,f45为所述第四透镜和所述第五透镜的组合焦距,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。上述广角光学系统,通过合理分配各透镜的屈折力、面型以及各透镜间的间距,可以使得所述广角光学系统具有大广角、高分辨率的成像效果以及小型化的结构特点,并通过控制所述第四透镜和所述第五透镜的组合焦距与所述第一透镜、所述第二透镜和所述第三透镜的组合焦距满足上述关系,可以在实现大广角的同时,有效抑制像差的产生。在其中一个实施例中,所述广角光学系统满足下列关系式:t34/ttl*100<20;其中,t34为所述第三透镜像侧面至所述第四透镜物侧面在光轴上的距离,ttl为所述第一透镜的物侧面至所述广角光学系统的成像面在光轴上的距离。通过控制所述第三透镜像侧面至所述第四透镜物侧面在光轴上的距离与所述第一透镜的物侧面至所述广角光学系统的成像面在光轴上的距离满足上述关系,可以有效缩短所述广角光学系统的系统总长,满足小型化需求。在其中一个实施例中,所述广角光学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五透镜分别在光轴上的中心厚度之和,ttl为所述第一透镜的物侧面至所述广角光学系统的成像面在光轴上的距离。通过合理设置各透镜的厚薄,从而控制所述第一透镜至所述第五透镜分别在光轴上的中心厚度之和与所述第一透镜的物侧面至所述广角光学系统的成像面在光轴上的距离的比值满足上述关系,以降低所述广角光学系统的加工难度,同时缩短所述广角光学系统的系统总长,增大所述广角光学系统的焦深,使其具有足够的调焦范围。在其中一个实施例中,所述广角光学系统满足下列关系式:-40%<dist<40%;其中,dist为所述广角光学系统的光学畸变。通过控制所述广角光学系统的光学畸变满足上述关系,以有效控制所述广角光学系统的畸变量,从而减弱由于大广角引入的畸变。在其中一个实施例中,所述广角光学系统满足下列关系式:(rdys4)/f2<-0.4;其中,rdys4为所述第二透镜的像侧面曲率半径,f2为所述第二透镜的有效焦距。通过控制所述第二透镜的像侧面曲率半径与所述第二透镜的有效焦距满足上述关系,以便控制所述第二透镜的弯曲程度,从而可以有效降低鬼影的产生比率。在其中一个实施例中,所述广角光学系统满足下列关系式:(sds2)/(rdys2)<0.95;其中,sds2为所述第一透镜的像侧面的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为所述第一透镜的像侧面曲率半径。通过控制所述第一透镜的像侧面曲率半径与所述第一透镜的y半孔径满足上述关系,可以有效控制所述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,降低鬼影的产生比率。在其中一个实施例中,所述广角光学系统满足下列关系式:0<f45/f<2;其中,f45为所述第四透镜和所述第五透镜的组合焦距,f为所述广角光学系统的有效焦距。通过控制所述第四透镜和所述第五透镜的组合焦距与所述广角光学系统的有效焦距满足上述关系,可以为所述广角光学系统提供负屈折力,使其具有较大的视场角,同时还能降低所述广角光学系统的敏感度,缩短所述广角光学系统的系统总长,实现小型化。在其中一个实施例中,所述广角光学系统满足下列关系式:t34<t12;其中,t34为所述第三透镜像侧面至所述第四透镜物侧面在光轴上的距离,t12为所述第一透镜像侧面至所述第二透镜物侧面在光轴上的距离。通过控制所述第三透镜像侧面至所述第四透镜物侧面在光轴上的距离小于所述第一透镜像侧面至所述第二透镜物侧面在光轴上的距离,有利于缩短所述广角光学系统的系统总长,实现小型化。在其中一个实施例中,所述广角光学系统满足下列关系式:0<bfl/f<3;其中,bfl为所述第五透镜的像侧面至所述广角光学系统的成像面于光轴上的距离,f为所述广角光学系统的有效焦距。通过控制所述第五透镜的像侧面至所述广角光学系统的成像面在光轴上的距离与所述广角光学系统的有效焦距满足上述关系,可以有效缩短所述广角光学系统的系统总长,满足小型化需求。在其中一个实施例中,所述第一透镜的物侧面覆盖有防水膜,所述防水膜的水滴角大于110°。通过在所述第一透镜的物侧面镀覆防水膜,可以使镜片表面具有抗油污和抗水的能力,从而有效防止油污和水雾渗入所述广角光学系统内部,使得所述广角光学系统即使在较恶劣的环境中也能正常工作。在其中一个实施例中,所述第一透镜的材料的折射率nd1满足nd1>1.7,所述第一透镜的材料的阿贝数vd1满足vd1>47。利用满足上述折射率关系以及阿贝数关系的材料制备所述第一透镜,保证了所述第一透镜的良好的通光性能,使所述广角光学系统满足高分辨率的成像要求。在其中一个实施例中,所述第一透镜的材料为玻璃,所述玻璃包括laf材质玻璃、lah材质玻璃或lasf及taf材质玻璃。利用具有高折射低色散特性的玻璃材质制备所述第一透镜,可使所述第一透镜具有更好的通光性能,进一步保证了所述广角光学系统的高分辨率成像效果,同时还拓宽了所述广角光学系统的工作温度范围,提升了所述广角光学系统在恶劣环境中的工作稳定性。本申请还提供一种取像装置。一种取像装置,包括如权前所述的广角光学系统;以及感光元件,所述感光元件设于所述广角光学系统的像侧,以接收由所述广角光学系统形成的图像的光。上述取像装置,利用具有较大视场角且成像清晰的广角光学系统可以获取大范围景物的图像信息,同时该取像装置还具有较好的环境适应能力,可以适配至如倒车仪等工作环境较恶劣的装置。本申请还提供一种电子装置。一种电子装置,包括壳体;以及如前文所述的取像装置,所述取像装置安装在所述壳体上用以获取图像。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、高分辨率的图像,满足如倒车仪等广角电子装置的拍摄需求。本申请还提供一种车辆,包括车身,以及设于所述车身的用于获取倒车影像的如前所述的电子装置。上述车辆,可以在倒车时获取大范围、高分辨率的倒车影像,提升了车辆在行驶以及停车时的操作安全。附图说明图1示出了本申请实施例1的广角光学系统的结构示意图;图2a至图2c分别为实施例1的广角光学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的广角光学系统的结构示意图;图4a至图4c分别为实施例2的广角光学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,近轴区域是指光轴附近的区域。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。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。以下对本申请的特征、原理和其他方面进行详细描述。请一并参阅图1和图3,本申请实施例的广角光学系统包括五片具有屈折力的透镜,即第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜。这五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,其物侧面为凸面,其像侧面为凹面;第三透镜具有正屈折力,其物侧面为凸面,其像侧面为凹面;第四透镜具有正屈折力,其物侧面为凸面,其像侧面为凸面;第五透镜具有负屈折力,其物侧面为凹面,其像侧面为凸面。沿着光轴,由该广角光学系统的物侧至第四透镜的物侧面还设置有光阑,以进一步提升广角光学系统的成像质量。光阑可以是孔径光阑或视场光阑。可选地,光阑可设置在第三透镜与第四透镜之间。具体的,第一透镜的物侧面至广角光学系统的成像面在光轴上的距离(即广角光学系统的系统总长)为ttl,广角光学系统的成像面上感光元件有效像素区域对角线长(即像高)的一半为imgh,其满足下列关系式:ttl/(2*imgh)≤3.5。通过控制广角光学系统的光学系统总长与像高满足上述关系,既可以使该广角光学系统具有高分辨率的成像效果,又可以有效缩短其系统总长,满足小型化需求。具体的,第四透镜和第五透镜的组合焦距为f45,第一透镜、第二透镜和第三透镜的组合焦距为f123,其满足下列关系式:-2<f45/f123<0.5。通过控制第四透镜和第五透镜的组合焦距与第一透镜、第二透镜和第三透镜的组合焦距满足上述关系,可以使得该广角光学系统实现大广角的同时,有效抑制像差的产生,提高成像质量。当上述广角光学系统用于成像时,被摄物体发出或者反射的光线从物侧方向进入广角光学系统,并依次穿过第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜,最终汇聚到成像面上。在示例性实施方式中,第一透镜的像侧面的y半孔径为sds2,第一透镜的像侧面曲率半径为rdys2,其满足下列关系式:(sds2)/(rdys2)<0.95,其中y半孔径表示透镜的有效通光孔径的一半。通过控制第一透镜的像侧面曲率半径与第一透镜的y半孔径满足上述关系,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,方便在第一透镜的像侧面均匀镀膜,降低鬼影的产生比率。在示例性实施方式中,第一透镜的材料的折射率nd1满足nd1>1.7,第一透镜的材料的阿贝数vd1满足vd1>47。利用满足上述折射率关系以及阿贝数关系的材料制备第一透镜,保证了第一透镜的良好的通光性能,从而使广角光学系统满足高分辨率的成像要求。在示例性实施方式中,第一透镜的材料为玻璃,该玻璃包括laf材质玻璃、lah材质玻璃或lasf及taf材质玻璃。利用具有高折射低色散特性的玻璃材质制备第一透镜,可使第一透镜具有更好的通光性能,进一步保证了广角光学系统的高分辨率成像效果,同时还拓宽了广角光学系统的工作温度范围,提升了广角光学系统在恶劣环境中的工作稳定性。在示例性实施方式中,第二透镜的像侧面曲率半径为rdys4,第二透镜的有效焦距为f2,其满足下列关系式:(rdys4)/f2<-0.4。通过控制第二透镜的像侧面曲率半径与第二透镜的有效焦距满足上述关系,以便控制第二透镜的弯曲程度,从而可以有效降低鬼影的产生比率。在示例性实施方式中,第三透镜像侧面至第四透镜物侧面在光轴上的距离为t34,第一透镜的物侧面至广角光学系统的成像面在光轴上的距离为ttl,其满足下列关系式:t34/ttl*100<20。通过控制第三透镜像侧面至第四透镜物侧面在光轴上的距离与第一透镜的物侧面至广角光学系统的成像面在光轴上的距离满足上述关系,可以有效缩短广角光学系统的系统总长,满足小型化的设计需求。在示例性实施方式中,第三透镜像侧面至第四透镜物侧面在光轴上的距离为t34,第一透镜像侧面至第二透镜物侧面在光轴上的距离为t12,其满足下列关系式:t34<t12。通过控制第三透镜像侧面至第四透镜物侧面在光轴上的距离小于第一透镜像侧面至第二透镜物侧面在光轴上的距离,有利于缩短广角光学系统的系统总长,实现小型化。在示例性实施方式中,第四透镜和第五透镜的组合焦距为f45,广角光学系统的有效焦距为f,其满足下列关系式:0<f45/f<2。通过控制第四透镜和第五透镜的组合焦距与广角光学系统的有效焦距满足上述关系,可以为广角光学系统提供负屈折力,使其具有较大的视场角,同时还能降低广角光学系统的敏感度,缩短广角光学系统的系统总长,实现小型化。在示例性实施方式中,第五透镜的像侧面至广角光学系统的成像面于光轴上的距离为bfl,广角光学系统的有效焦距为f,其满足下列关系式:0<bfl/f<3。通过控制第五透镜的像侧面至广角光学系统的成像面在平行于光轴方向上的最短距离与广角光学系统的有效焦距满足上述关系,可以有效缩短广角光学系统的系统总长,满足小型化的需求。在示例性实施方式中,第一透镜至第五透镜分别在光轴上的中心厚度之和为σct,第一透镜的物侧面至广角光学系统的成像面在光轴上的距离为ttl,其满足下列关系式:σct/ttl<0.7。通过合理设置各透镜的厚薄,从而控制第一透镜至第五透镜分别在光轴上的中心厚度之和与第一透镜的物侧面至广角光学系统的成像面在光轴上的距离满足上述关系,以降低广角光学系统的加工难度,同时缩短广角光学系统的系统总长,增大该广角光学系统的焦深,使其具有调足够的调焦范围。在示例性实施方式中,广角光学系统的光学畸变满足下列关系式:-40%<dist<40%。通过控制广角光学系统的光学畸变满足上述关系,以有效控制广角光学系统的畸变量,从而减弱由于大广角引入的畸变。通过控制广角光学系统的像高、视场角以及总有效焦距满足上述关系,可以有效控制广角光学系统的畸变量,从而减弱由于大广角引入的畸变。在示例性实施方式中,第一透镜的物侧面覆盖有防水膜,防水膜的水滴角大于110°。通过在第一透镜的物侧面镀覆防水膜,可以使镜片表面具有抗油污和抗水的能力,从而有效防止油污和水雾渗入所述广角光学系统内部,使得所述广角光学系统即使在较恶劣的环境中也能正常工作。在示例性实施方式中,广角光学系统还包括用于滤除红外光线的滤光片和/或用于保护位于成像面上的感光元件的保护玻璃。根据本申请的上述实施方式的广角光学系统可采用多片镜片,例如上文所述的五片。通过合理分配各透镜焦距、屈折力、面型,各透镜的中心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140°、具有高分辨率成像效果以及小型化的广角光学系统。除此之外,该广角光学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倒车镜头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五个透镜为例进行了描述,但是该广角光学系统不限于包括五个透镜,如果需要,该广角光学系统还可包括其它数量的透镜。在本申请的实施方式中,各透镜的至少一个镜面为非球面镜面。非球面透镜具有改善畸变及改善像散像差的优点。采用非球面透镜后,能够尽可能地消除在成像的时候出现的像差,从而改善成像质量。下面参照附图进一步描述可适用于上述实施方式的广角光学系统的具体实施例。实施例1以下参照图1至图2c描述本申请实施例1的广角光学系统。图1示出了实施例1的广角光学系统的结构示意图。如图1所示,广角光学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、第五透镜l5和成像面s15。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为凸面,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为凹面。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。第五透镜l5具有负屈折力,其物侧面s9和像侧面s10均为非球面,其中物侧面s9为凹面,像侧面s10为凸面。在第三透镜l3与第四透镜l4之间还设置有光阑sto,以进一步提升广角光学系统的成像质量。可选地,广角光学系统还包括具有物侧面s11和像侧面s12的滤光片l6以及具有物侧面s13和像侧面s14的保护玻璃l7。来自物体obj的光依序穿过各表面s1至s14并最终成像在成像面s15上。可选的,滤光片l6为红外滤光片,用以滤除入射至广角光学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的广角光学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至第五透镜l5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2除此之外,广角光学系统的成像面s15上有效像素区域对角线长的一半imgh为2.27mm,因此结合表1和表2中的数据可知,实施例1中的广角光学系统满足:ttl/(2*imgh)=2.87,其中,ttl为第一透镜l1的物侧面s1至广角光学系统的成像面s15在光轴上的距离,imgh为广角光学系统的成像面s15上感光元件有效像素区域对角线长的一半imgh;f45/f123=-0.90,其中,f45为第四透镜l4和第五透镜l5的组合焦距,f123为第一透镜l1、第二透镜l2和第三透镜l3的组合焦距;(sds2)/(rdys2)=0.92,其中sds2为第一透镜l1的像侧面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的像侧面s2的曲率半径;nd1=1.77,vd1=49.6,其中,nd1为第一透镜l1的材料在589nm参考波长下的折射率,vd1为第一透镜l1的材料在589nm参考波长下的阿贝数;(rdys4)/f2=-0.47,其中,rdys4为第二透镜l2的像侧面s4的曲率半径,f2为第二透镜l2的有效焦距;t34/ttl*100=3.52,其中,t34为第三透镜l3像侧面s6至第四透镜l4物侧面s7在光轴上的距离,ttl为第一透镜l1的物侧面s1至广角光学系统的成像面s15在光轴上的距离;t12=1.86mm,t34=0.46mm,因此t34<t12,其中,t12为第一透镜l1像侧面s2至第二透镜l2物侧面s3在光轴上的距离,t34为第三透镜l3像侧面s6至第四透镜l4物侧面s7在光轴上的距离;f45/f=1.73,其中,f45为第四透镜l4和第五透镜l5的组合焦距,f为广角光学系统的有效焦距;bfl/f=2.38,其中,bfl为第五透镜l5的像侧面s10至广角光学系统成像面s15于光轴上的距离,f为广角光学系统的有效焦距;σct/ttl=0.56,其中,σct为第一透镜l1至第五透镜l5分别在光轴上的中心厚度之和,ttl为第一透镜l1的物侧面s1至广角光学系统的成像面s15在光轴上的距离;dist=-34.6%,其中,dist为广角光学系统的光学畸变。图2a示出了实施例1的广角光学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的光线经由光学系统后的会聚焦点偏离;图2b示出了实施例1的广角光学系统的像散曲线,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的广角光学系统的畸变曲线,其表示不同视角情况下的畸变率。根据图2a至图2c可知,实施例1给出的广角光学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的广角光学系统。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的广角光学系统的结构示意图。如图3所示,广角光学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、第五透镜l5和成像面s15。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为凸面,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为凹面。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。第五透镜l5具有负屈折力,其物侧面s9和像侧面s10均为非球面,其中物侧面s9为凹面,像侧面s10为凸面。在第三透镜l3与第四透镜l4之间还设置有光阑sto,以进一步提升广角光学系统的成像质量。可选地,广角光学系统还包括具有物侧面s11和像侧面s12的滤光片l6以及具有物侧面s13和像侧面s14的保护玻璃l7。来自物体obj的光依序穿过各表面s1至s14并最终成像在成像面s15上。可选的,滤光片l6为红外滤光片。表3示出了实施例2的广角光学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中各非球面镜面的高次项系数,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中给出的广角光学系统的相关参数的数值,其中广角光学系统的成像面s15上感光元件有效像素区域对角线长的一半imgh为2.27mm。参考波长为589nm。表3表4表5f(mm)1.26(rdys4)/f2-0.43fno2.25t34/ttl*1002.54fov(度)140t12(mm)0.46ttl/(2*imgh)2.87t34(mm)1.74f45/f123-0.99f45/f1.79(sds2)/(rdys2)0.92bfl/f2.29nd11.77σct/ttl0.56vd149.62dist(%)-34.6图4a示出了实施例2的广角光学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系统后的会聚焦点偏离;图4b示出了实施例2的广角光学系统的像散曲线,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的广角光学系统的畸变曲线,其表示不同视角情况下的畸变率。根据图4a至图4c可知,实施例2给出的广角光学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,包括如前文所述的广角光学系统以及感光元件,感光元件设于广角光学系统的像侧,以接收由所述广角光学系统形成的图像的光。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,利用具有较大视场角且成像清晰的广角光学系统可以获取大范围景物的图像信息,同时该取像装置还具有较好的环境适应能力,可以适配至如倒车仪等工作环境较恶劣的装置。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、高分辨率的图像,满足如倒车仪等电子装置的拍摄需求。本申请还提供一种车辆,包括车身,以及设于车身的用于获取倒车影像的如前文所述的电子装置。上述车辆,可以在倒车时通过其电子装置拍摄得到大范围、高分辨率的倒车影像,提升了车辆在行驶以及停车时的操作安全。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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