光学成像系统、取像模组和电子装置的制作方法

文档序号:22715266发布日期:2020-10-30 21:30阅读:87来源:国知局
光学成像系统、取像模组和电子装置的制作方法

本实用新型涉及光学成像技术,特别涉及一种光学成像系统、取像模组和电子装置。



背景技术:

目前,智能手机及智能电子装置中已广泛引入广角光学摄像镜头。广角镜头边缘视场畸变明显的问题引起了消费者和终端厂商的关注。在实现本实用新型过程中,发明人发现现有技术中至少存在如下问题:光学摄像镜头视场角越大,边缘畸变也就越明显,影响了成像质量。如何使光学摄像镜头同时具有广视角和较好的成像质量,是本领域技术人员亟需解决的问题。



技术实现要素:

鉴于以上内容,有必要提出一种光学成像系统、取像模组和电子装置,以解决上述问题。

本申请的实施例提出一种光学成像系统,由物侧到像侧依次包括:

具有负屈折力的第一透镜;

具有屈折力的第二透镜;

具有正屈折力的第三透镜;

具有屈折力的第四透镜;

具有负屈折力的第五透镜;及

具有正屈折力的第六透镜;

所述光学成像系统满足以下条件式:

87.0°/mm<fov/f≤128.0°/mm;

其中,fov为所述光学成像系统的最大视场角,f为所述光学成像系统的有效焦距。

满足上式,光学成像系统可提供超120°的视场角,以有效提升画面的取景面积。进一步地,视场角可达134.4°,有效焦距缩小,在容纳更多取像面积的同时,具备一定的微距能力。本实用新型实施例的光学成像系统通过合理的屈折力的配置,可提升光学成像系统对低频细节的捕捉能力,有效降低边缘视场畸变,提升光圈数,同时实现了广视角和较高的成像质量。

在一些实施例中,所述第一透镜的物侧面于光轴处为凹面,其像侧面于光轴处为凹面;

所述第二透镜的物侧面于光轴处为凸面,其像侧面于光轴处为凹面;

所述第三透镜的物侧面于光轴处为凸面,其像侧面于光轴处为凸面;

所述第四透镜的物侧面于光轴处为凹面,其像侧面于光轴处为凸面;

所述第五透镜的物侧面于圆周为凹面,其像侧面于圆周为凹面,其物侧面与像侧面均为非球面;

所述第六透镜的物侧面于光轴处为凸面,其像侧面于光轴处为凹面,其物侧面与像侧面均为非球面,且其物侧面与像侧面中至少一个面设置有至少一个反曲点。

本实用新型实施例的光学成像系统通过合理的镜头配置,工作范围宽,在保持良好的光学性能的同时减小了光学成像系统的尺寸,实现了光学成像系统的小型化。

在一些实施例中,所述光学成像系统还包括光阑,所述光阑设于所述第二透镜与所述第三透镜之间。

光阑用以减少杂散光,有助于提升影像质量,并且,由于光阑设于所述第二透镜与所述第三透镜之间,为大视角的实现提供了可能,使得光学成像系统的结构呈一定对称性,让光学畸变得到了较好的控制。

在一些实施例中,所述光学成像系统满足以下条件式:

4.5<sd1/ct12<16.5;

其中,sd1为所述第一透镜的物侧面光学有效区域边缘到光轴的垂直距离,ct12为所述第一透镜的像侧面与所述第二透镜的物侧面在光轴上的间距。

满足上式,有效地压缩sd1,可降低光学成像系统10的头部大小,缩小光学成像系统垂直于光轴方向的宽度,配合ct12的减小,更大程度地压缩整体体积,提升紧凑性,实现小型化,并降低鬼像风险;同时也降低了结构的排布难度,提升了装配成型良率。

在一些实施例中,所述光学成像系统满足以下条件式:

2.0%<|dis/fno|<8.0%;

其中,dis为所述光学成像系统的光学畸变的最大值,fno为所述光学成像系统的光圈数。

满足上式,可增大光圈数fno,同时获得超120°的视场角,在此情况下,合理地控制光学成像系统的整体结构,使得光学畸变较小,由此,可减弱广角拍摄边缘的扭曲情况,获得更佳的图像画质。

在一些实施例中,所述光学成像系统满足以下条件式:

ct45/et5<0.30;

其中,ct45为所述第四透镜的像侧面与所述第五透镜的物侧面于光轴上的间距,et5为所述第五透镜的光学有效区域边缘的厚度。

满足上式,第四透镜和第五透镜形成一定的配合状,第五透镜具有负屈折力,第四透镜具有屈折力,第四透镜和第五透镜相配合,对色差有非常好的校正效果,同时对球差也有较好的修正效果,可提升光学成像系统的解像力。另外,尺寸的缩减,为提升系统的紧凑型和压缩光学长度提供了便利。

在一些实施例中,所述光学成像系统满足以下条件式:

0.2<sag62/r61<0.5;

其中,sag62为所述第六透镜的像侧面的最大矢高,r61为所述第六透镜的物侧面于光轴处的曲率半径。

满足上式,第六透镜波浪形的镜片结构为垂直于光轴方向提供了良好的屈折力分配,为边缘视场光线入射到像面提供了良好的过渡,降低了像面入射角,有利于提升像面上的相对亮度,减小镜头的公差敏感性。

在一些实施例中,所述光学成像系统满足以下条件式:

20.0<|r41/et4|<71.5;

其中,r41为所述第四透镜的物侧面于光轴处的曲率半径,et4为所述第四透镜的光学有效区域边缘的厚度。

满足上式,第四透镜的面型与厚度变化,使得经第一透镜和第二透镜收缩的光线在第四透镜处逐渐扩散,避免光线偏转过大,引起敏感性增加。

在一些实施例中,所述光学成像系统满足以下条件式:

0.35<(ct1+ct2)/sd1<0.5;

其中,ct1为所述第一透镜于光轴的厚度,ct2为所述第二透镜于光轴的厚度,sd1为所述第一透镜的物侧面有效区域边缘到光轴的垂直距离。

满足上式,ct1与ct2的减小可降低sd1,进而缩小光学成像系统的头部大小,减小光学成像系统的光学长度,易于成型制造。

在一些实施例中,所述光学成像系统满足以下条件式:

1.2≤(ct3+ct4+ct5)/bf<2.4;

其中,ct3为所述第三透镜于光轴上的厚度,ct4为所述第四透镜于光轴上的厚度,ct5为所述第五透镜于光轴上的厚度,bf为所述第六透镜的像侧面与像面在平行于光轴方向的最小距离。

满足上式,可确保光学成像系统与感光芯片有足够的配合空间,利于装配良率的提升。同时,ct3、ct4、ct5的合理配置,可缩小光学长度,有助于形成结构的对称性,降低光学畸变。

在一些实施例中,所述光学成像系统满足以下条件式:

0.85<ttl/(imgh*2)<1.1

其中,ttl为所述第一透镜的物侧面至成像面于光轴上的距离,imgh为所述光学成像系统于成像面上有效成像区域对角线长度的一半。

满足上式,可压缩光学总长,让光学成像系统的结构更具紧凑性,同时保持镜片厚度分配合理,有助于成型组装;imgh可适当增大,获得对大像面尺寸芯片的支持。

本实用新型的实施例提出一种取像模组,包括任一实施例所述的光学成像系统;和感光元件,所述感光元件设置于所述光学成像系统的像侧。

本实用新型实施例的取像模组包括光学成像系统,所述光学成像系统通过合理的屈折力的配置,可提升光学成像系统对低频细节的捕捉能力,有效降低边缘视场畸变,提升光圈数,同时实现了广视角和较高的成像质量。

本实用新型的实施例提出一种电子装置,包括:壳体和上述实施例的取像模组,所述取像模组安装在所述壳体上。

本实用新型实施例的电子装置包括取像模组,通过合理的屈折力的配置,可提升光学成像系统对低频细节的捕捉能力,有效降低边缘视场畸变,提升光圈数,同时实现了广视角和较高的成像质量。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点可以从结合下面附图对实施例的描述中变得明显和容易理解,其中:

图1是本实用新型第一实施例的光学成像系统的结构示意图。

图2是本实用新型第一实施例中光学成像系统的球差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(%)。

图3是本实用新型第二实施例的光学成像系统的结构示意图。

图4是本实用新型第二实施例中光学成像系统的球差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(%)。

图5是本实用新型第三实施例的光学成像系统的结构示意图。

图6是本实用新型第三实施例中光学成像系统的球差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(%)。

图7是本实用新型第四实施例的光学成像系统的结构示意图。

图8是本实用新型第四实施例中光学成像系统的球差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(%)。

图9是本实用新型第五实施例的光学成像系统的结构示意图。

图10是本实用新型第五实施例中光学成像系统的球差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(%)。

图11是本实用新型第六实施例的光学成像系统的结构示意图。

图12是本实用新型第六实施例中光学成像系统的球差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(%)。

图13是本实用新型第七实施例的光学成像系统的结构示意图。

图14是本实用新型第七实施例中光学成像系统的球差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(%)。

图15是本实用新型实施例的取像模组的结构示意图。

图16是本实用新型实施例的电子装置的结构示意图。

主要元件符号说明

电子装置1000

取像模组100

光学成像系统10

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

第六透镜l6

红外滤光片l7

光阑sto

物侧面s1、s3、s5、s7、s9、s11、s13

像侧面s2、s4、s6、s8、s10、s12、s14

像面s15

感光元件20

壳体200

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中,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”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。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所述特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接或可以相互通讯;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实用新型中的具体含义。

在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本实用新型。此外,本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外,本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子,但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

请参阅图1,本实用新型实施例的光学成像系统10从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、具有正屈折力的第三透镜l3、具有屈折力的第四透镜l4、具有负屈折力的第五透镜l5及具有正屈折力的第六透镜l6。

第一透镜l1具有物侧面s1及像侧面s2,第二透镜l2具有物侧面s3及像侧面s4,第三透镜l3具有物侧面s5及像侧面s6,第四透镜l4具有物侧面s7及像侧面s8,物侧面s7于光轴处为凹面,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及像侧面s12。光学成像系统10满足下列关系式:

87.0°/mm<fov/f≤128.0°/mm;

其中,fov为光学成像系统10的最大视场角,f为光学成像系统10的有效焦距,即fov/f可以为(87°/mm,128°/mm]范围内的任意取值,例如,取值可为124.07°/mm、91.68°/mm、117.94°/mm、87.86°/mm、106.56°/mm、120.55°/mm、128°/mm等。

本申请实施例的光学成像系统10中,通过上述合理的屈折力的配置,满足了光学成像系统10对广角的需求,提升了光学成像系统10对低频细节的捕捉能力,有效降低边缘视场畸变,提升光圈数,并可以保证光学成像系统10具有较好的成像质量。

满足上式,光学成像系统10可提供超120°的视场角,以有效提升画面的取景面积。进一步地,视场角可达134.4°,有效焦距缩小,在容纳更多取像面积的同时,具备一定的微距能力;如,对焦物距可达到50mm;通过合理的屈折力配置,可提升系统对低频细节的捕捉能力,满足高像质的设计需求。

在一些实施例中,第一透镜l1的物侧面s1于光轴处为凹面,像侧面s2于光轴处为凹面;第二透镜l2的物侧面s3于光轴处为凸面,像侧面s4于光轴处为凹面;第三透镜l3的物侧面s5于光轴处为凸面,像侧面s6于光轴处为凸面;第四透镜l4的像侧面s8于光轴处为凸面;第五透镜l5的物侧面s9于圆周为凹面,像侧面s10于圆周为凹面,物侧面s9与像侧面s10均为非球面;第六透镜l6的物侧面s11于光轴处为凸面,像侧面s12于光轴处为凹面,物侧面s11与像侧面s12均为非球面,且物侧面s11与像侧面s12中至少一个面设置有至少一个反曲点。

光学成像系统10通过合理的镜头配置,工作范围宽,在保持良好的光学性能的同时减小了光学成像系统10的尺寸,实现了光学成像系统10的小型化。

在一些实施例中,光学成像系统10还包括光阑sto。光阑sto可以设置在第一透镜l1之前、第六透镜l6之后、任意两个透镜之间或任意一个透镜的表面上,或设置在。光阑sto用以减少杂散光,有助于提升影像质量。

较佳地,光阑sto为中置光阑,例如,在图1中,光阑sto设置在第二透镜l2和第三透镜l3之间,从而为大视角的实现提供了可能。并且,中置光阑使得光学成像系统10的结构呈一定对称性,让光学畸变得到了较好的控制。

在一些实施例中,光学成像系统10还包括红外滤光片l7,红外滤光片l7具有物侧面s13及像侧面s14。红外滤光片l7设置在第六透镜l6的像侧面s12,以滤除例如可见光等其他波段的光线,而仅让红外光通过,以使光学成像系统10能够在昏暗的环境及其他特殊的应用场景下也能成像。

当光学成像系统10用于成像时,被摄物发出或反射的光线从物侧方向进入光学成像系统10,并依次穿过第一透镜l1、第二透镜l2、第三透镜l3、第四透镜l4、第五透镜l5及第六透镜l6,最终汇聚到像面s15上。

在一些实施例中,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及第六透镜l6均为塑料材质。

在一些实施例中,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及第六透镜l6均为非球面镜。

在一些实施例中,光学成像系统10满足以下条件式:

4.5<sd1/ct12<16.5;

其中,sd1为第一透镜l1的物侧面s1光学有效区域边缘到光轴的垂直距离,代表光学成像系统10的头部大小,影响着结构排布和组装良率;ct12为第一透镜l1的像侧面s2与第二透镜l2的物侧面s3在光轴上的间距,即sd1/ct12可以为(4.5,16.5)范围内的任意取值,例如取值为16.38、5.59、6.28、8.19、4.80、5.18、8.67等。

满足上式,有效地压缩sd1,可降低光学成像系统10的头部大小,缩小光学成像系统10垂直于光轴方向的宽度,配合ct12的减小,更大程度地压缩整体体积,提升紧凑性,实现小型化,并降低鬼像风险;同时也降低了结构的排布难度,提升了装配成型良率。当ct12>0.3时,在满足fov要求下,由于入射第二透镜l2偏转角的快速缩小,第一透镜l1中厚与sd1难以控制在合理范围,sd1过大则会失去结构排布的可能性。

在一些实施例中,光学成像系统10满足以下条件式:

2.0%<|dis/fno|<8.0%;

其中,dis为光学成像系统10的光学畸变的最大值,fno为光学成像系统10的光圈数,即|dis/fno|可为(2.0%,8.0%)范围内的任意取值,例如取值为6.83%、3.64%、7.89%、7.05%、5.89%、2.12%、6.98%等。

中置光阑的设置,使得光学成像系统10的结构呈一定对称性,让光学畸变得到了较好的控制。fno与衍射极限与艾利斑成正相关,满足上式,可使得系统获得大光圈效果,同时获得超120°的视场角,在此情况下,合理地控制系统整体结构,使得光学畸变小于15%,最小dis达5%;由此,可减弱广角拍摄边缘的扭曲情况;更甚,fno<1.9,系统衍射极限进一步提升,配合良好的镜片面型及屈折力配置,可获得更高的光学传递函数值与更佳的图像画质。由此,可减弱广角拍摄边缘的扭曲情况,获得更佳的图像画质。

在一些实施例中,光学成像系统10满足以下条件式:

ct45/et5<0.30;

其中,ct45为第四透镜l4的像侧面s8与第五透镜l5的物侧面s9于光轴上的间距,et5为第五透镜l5的光学有效区域边缘的厚度,即ct45/et5可为小于0.30的任意数值,例如取值为0.22、0.08、0.05、0.27、0.26、0.19、0.20等。当ct45>0.15时,第五透镜l5可提供偏折角度合适的边缘光线,其像侧面s8的面型会变化复杂,引入更多的像差。满足上式,第四透镜l4和第五透镜l5形成一定的配合状,可缩减轴向尺寸,为提升系统的紧凑型和压缩光学长度提供了便利。ct45<0.11,第四透镜l4和第五透镜l5呈c状配合,两镜片间距越小越接近胶合透镜,第五透镜l5具有负屈折力,第四透镜l4具有正或负屈折力,第四透镜l4和第五透镜l5高低折射率的搭配,对色差有非常好的校正效果,同时对球差也有不错的修正效果,良好的屈折力设置,可使系统有不错的解像力提升。

在一些实施例中,光学成像系统10满足以下条件式:

0.2<sag62/r61<0.5;

其中,sag62为第六透镜l6像侧面s12的最大矢高,r61为第六透镜l6物侧面s11于光轴处的曲率半径,即sag62/r61可为(0.2,0.5)范围内的任意取值,例如取值为0.44、0.42、0.30、0.22、0.32、0.31、0.46等。所述“矢高”为透镜像侧面有效区边缘在光轴上的投影到透镜像侧面与光轴交点的距离。

满足上式,第六透镜l6波浪形的镜片结构为垂直于光轴方向提供了良好的屈折力分配,为边缘视场光线入射到像面s15提供了良好的过渡,降低了像面入射角,有利于提升像面s15上的相对亮度,减小镜头的公差敏感性。

在一些实施例中,光学成像系统10满足以下条件式:

20.0<|r41/et4|<71.5;

其中,r41为第四透镜l4物侧面s7于光轴处的曲率半径,et4为第四透镜l4光学有效区域边缘的厚度,即|r41/et4|可为(20.0,71.5)范围内的任意取值,例如取值为27.33、11.41、20.56、33.92、28.43、13.74、71.20等。

满足上式,第四透镜l4的面型与厚度变化,使得经第一透镜l1和第二透镜l2收缩的光线在第四透镜l4处逐渐扩散,避免光线偏转过大,引起敏感性增加。其中,在一些实施例中,et4<0.27,可使得第四透镜l4呈弯月形,屈折力发生变化,物侧面引入各初级像差量小,像侧面像差的引入可配合其他透镜校正整体像差;合理的屈折力配置,可提升系统像质。若et4>0.3,第四透镜l4物侧面s7面型趋于平面,对边缘光线的偏折能力下降,导致边缘视场性能难以提升;若et<0.1,导致第四透镜l4中厚边厚比难以平衡,易增加制作难度。

在一些实施例中,光学成像系统满足以下条件式:

0.35<(ct1+ct2)/sd1<0.5;

其中,ct1为第一透镜l1于光轴的厚度,ct2为第二透镜l2于光轴的厚度,sd1为第一透镜l1的物侧面s1的有效区域边缘与光轴的垂直距离,即(ct1+ct2)/sd1可为(0.25,0.5)范围内的任意取值,例如取值为0.46、0.44、0.39、0.61、0.44、0.38、0.40等。

满足上式,ct1与ct2的减小可降低sd1,进而缩小光学成像系统10的头部大小,减小光学成像系统10的光学长度,易于成型制造。在一些实施方式中,0.2<ct≤0.55。若ct1>0.55,可致sd1>1.9,此时第一透镜l1的有效直径与第六透镜l6的有效直径相当或更大,与第二透镜l2和第三透镜l3的有效直径有较大差异,此差异加大了镜片承靠及镜筒结构的排布难度,光线入射端口径与镜头模组体积较大,不利于小型化发展;若ct1<0.2,第一透镜l1的边缘曲率增加,边厚进一步提升,难以保持镜片具有合适的厚薄比。

在一些实施例中,光学成像系统10满足以下条件式:

1.2≤(ct3+ct4+ct5)/bf<2.4;

其中,ct3为第三透镜l3于光轴上的厚度,ct4为第四透镜l4于光轴上的厚度,ct5为第五透镜l5于光轴上的厚度,bf为第六透镜l6的像侧面s12与像面s15在平行于光轴方向的最小距离。

其中,bf≥0.55,若bf<0.55,难以提供镜头与感光芯片合适的匹配与调整间隙;ct3<0.52,ct4<0.6,第三透镜l3、第四透镜l4和第五透镜l5能够保持合适的中厚,避免面型复杂性的提升,利于磨具的制作与注塑成型;若ct3>0.55,ct4>0.6,由于尺寸的增加,难以维持小的ttl,不利于保持系统的轻薄特性。(ct3+ct4+ct5)/bf可为[1.2,2.4)范围内的任意取值,例如取值为1.93、2.13、2.16、1.2、1.82、2.33、1.97等。

满足上式,可确保光学成像系统10与感光芯片有足够的配合空间,利于装配良率的提升。同时,ct3、ct4、ct5的合理配置,可缩小光学长度,有助于形成结构的对称性,降低光学畸变。

在一些实施例中,光学成像系统10满足以下条件式:

0.85<ttl/(imgh*2)<1.1

其中,ttl为第一透镜l1的物侧面s1至成像面于光轴上的距离,imgh为所述光学成像系统于成像面上有效成像区域对角线长度的一半,即ttl/(imgh*2)可为(0.85,1.1)范围内的任意取值,例如取值为0.89、1.00、0.97、1.02、0.96、1.03、0.95等。

满足上式,可压缩光学总长,让光学成像系统10的结构更具紧凑性,同时保持镜片厚度分配合理,有助于成型组装;imgh可适当增大,获得对大像面尺寸芯片的支持。当满足0.8<ttl/(imgh*2)<1.0时,光学成像系统10具备良好的厚度与体积,此时,避免了光学成像系统10的性能与ttl的冲突,有利于提升光学系统性能,同时保持轻薄特性;imgh可适当增大,获得对大像面尺寸芯片的支持。若ttl/(imgh*2)<0.75,ttl与材料限制了性能的提升,增加高折射率的材料会大幅增加制作成本;若ttl/(imgh*2)>1.4,由于ttl较高,不利于光学成像系统10实现轻薄化。

在一些实施例例中,光学成像系统10中至少有一个透镜的至少一个表面为非球面。例如,在第一实施例中,光学成像系统10中的第一透镜l1、第二透镜l2、第三透镜l3、第四透镜l4、第五透镜l5及第六透镜l6均为非球面。

非球面的面型由以下公式决定:

其中,z是非球面上任一点与表面顶点的纵向距离,r是非球面上任一点到光轴的距离,c的顶点曲率(曲率半径的倒数),k是圆锥常数,ai是非球面第i-th阶的修正系数。

如此,光学成像系统10可以通过调节各透镜表面的曲率半径和非球面系数,有效减小光学成像系统10的尺寸,并有效地修正像差,提高成像质量。

第一实施例

请参照图1和图2,第一实施例的光学成像系统10由物侧到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、具有负屈折力的第四透镜l4、具有负屈折力的第五透镜l5及具有正屈折力的第六透镜l6。

第一透镜l1的物侧面s1于光轴处为凹面,像侧面s2于光轴处为凹面;第二透镜l2的物侧面s3于光轴处为凸面,像侧面s4于光轴处为凹面;第三透镜l3的物侧面s5于光轴处为凸面,像侧面s6于光轴处为凸面;第四透镜l4的物侧面s7于光轴处为凹面,像侧面s8于光轴处为凸面;第五透镜l5的物侧面s9于光轴处为凸面,像侧面s10于光轴处为凹面,物侧面s9与像侧面s10均为非球面;第六透镜l6的物侧面s11于光轴处为凸面,像侧面s12于光轴处为凹面,物侧面s11与像侧面s12均为非球面,且物侧面s11与像侧面s12中至少一个面设置有至少一个反曲点。

第一透镜l1的物侧面s1于圆周处为凸面,像侧面s2于圆周处为凹面;第二透镜l2的物侧面s3于圆周处为凸面,像侧面s4于圆周处为凹面;第三透镜l3的物侧面s5于圆周处为凹面,像侧面s6于圆周处为凸面;第四透镜l4的物侧面s7于圆周处为凹面,像侧面s8于圆周处为凸面;第五透镜l5的物侧面s9于圆周处为凹面,像侧面s10于圆周处为凹面;第六透镜l6的物侧面s11于圆周处为凹面,像侧面s12于圆周处为凸面。

光阑sto设置在第二透镜l2和第三透镜l3之间。

第一实施例中,光学成像系统的视场角fov为134.0°,有效焦距f为1.08mm,fov/f=124.07°/mm,sd1/ct12=16.38,|dis/fno|=6.83%,ct45/et5=0.22,sag62/r61=0.44,|r41/et4|=27.33,(ct1+ct2)/sd1=0.46,(ct3+ct4+ct5)/bf=1.93,ttl/(imgh*2)=0.89。

第一实施例中的参考波长为587nm,且第一实施例中的光学成像系统10满足下面表格的条件。

表1

需要说明的是,efl为光学成像系统10的有效焦距,fno为光学成像系统10的光圈数,fov为光学成像系统10的视场角,ttl为第一透镜l1的物侧面s1至成像面于光轴上的距离。

表2

第二实施例

请参照图3和图4,第二实施例的光学成像系统10由物侧到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、具有正屈折力的第四透镜l4、具有负屈折力的第五透镜l5及具有正屈折力的第六透镜l6。

第一透镜l1的物侧面s1于光轴处为凹面,像侧面s2于光轴处为凹面;第二透镜l2的物侧面s3于光轴处为凸面,像侧面s4于光轴处为凹面;第三透镜l3的物侧面s5于光轴处为凸面,像侧面s6于光轴处为凸面;第四透镜l4的物侧面s7于光轴处为凹面,像侧面s8于光轴处为凸面;第五透镜l5的物侧面s9于光轴处为凹面,像侧面s10于光轴处为凹面,物侧面s9与像侧面s10均为非球面;第六透镜l6的物侧面s11于光轴处为凸面,像侧面s12于光轴处为凹面,物侧面s11与像侧面s12均为非球面,且物侧面s11与像侧面s12中至少一个面设置有至少一个反曲点。

第一透镜l1的物侧面s1于圆周处为凸面,像侧面s2于圆周处为凹面;第二透镜l2的物侧面s3于圆周处为凸面,像侧面s4于圆周处为凹面;第三透镜l3的物侧面s5于圆周处为凸面,像侧面s6于圆周处为凸面;第四透镜l4的物侧面s7于圆周处为凹面,像侧面s8于圆周处为凸面;第五透镜l5的物侧面s9于圆周处为凹面,像侧面s10于圆周处为凹面;第六透镜l6的物侧面s11于圆周处为凹面,像侧面s12于圆周处为凸面。

光阑sto设置在第三透镜l3的物侧面s5。

第二实施例中,光学成像系统的fov为118.27°,有效焦距f为1.29mm,fov/f=91.68°/mm,sd1/ct12=5.59,|dis/fno|=3.64%,ct45/et5=0.08,sag62/r61=0.42,|r41/et4|=11.41,(ct1+ct2)/sd1=0.44,(ct3+ct4+ct5)/bf=2.13,ttl/(imgh*2)=1.00。

第二实施例中的参考波长为587nm,且第二实施例中的光学成像系统10满足下面表格的条件。

表3

需要说明的是,efl为光学成像系统10的有效焦距,fno为光学成像系统10的光圈数,fov为光学成像系统10的视场角,ttl为第一透镜l1的物侧面s1至成像面于光轴上的距离。

表4

第三实施例

请参照图5和图6,第三实施例的光学成像系统10由物侧到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、具有正屈折力的第四透镜l4、具有负屈折力的第五透镜l5及具有正屈折力的第六透镜l6。

第一透镜l1的物侧面s1于光轴处为凹面,像侧面s2于光轴处为凹面;第二透镜l2的物侧面s3于光轴处为凸面,像侧面s4于光轴处为凹面;第三透镜l3的物侧面s5于光轴处为凸面,像侧面s6于光轴处为凸面;第四透镜l4的物侧面s7于光轴处为凹面,像侧面s8于光轴处为凸面;第五透镜l5的物侧面s9于光轴处为凹面,像侧面s10于光轴处为凹面,物侧面s9与像侧面s10均为非球面;第六透镜l6的物侧面s11于光轴处为凸面,像侧面s12于光轴处为凹面,物侧面s11与像侧面s12均为非球面,且物侧面s11与像侧面s12中至少一个面设置有至少一个反曲点。

第一透镜l1的物侧面s1于圆周处为凸面,像侧面s2于圆周处为凹面;第二透镜l2的物侧面s3于圆周处为凸面,像侧面s4于圆周处为凹面;第三透镜l3的物侧面s5于圆周处为凹面,像侧面s6于圆周处为凸面;第四透镜l4的物侧面s7于圆周处为凸面,像侧面s8于圆周处为凸面;第五透镜l5的物侧面s9于圆周处为凹面,像侧面s10于圆周处为凹面;第六透镜l6的物侧面s11于圆周处为凹面,像侧面s12于圆周处为凸面。

光阑sto设置在第二透镜l2和第三透镜l3之间。

第三实施例中,光学成像系统的fov为126.2°,有效焦距f为1.07mm,fov/f=117.94°/mm,sd1/ct12=6.28,|dis/fno|=7.89%,ct45/et5=0.05,sag62/r61=0.30,|r41/et4|=20.56,(ct1+ct2)/sd1=0.39,(ct3+ct4+ct5)/bf=2.16,ttl/(imgh*2)=0.97。

第三实施例中的参考波长为587nm,且第三实施例中的光学成像系统10满足下面表格的条件。

表5

需要说明的是,efl为光学成像系统10的有效焦距,fno为光学成像系统10的光圈数,fov为光学成像系统10的视场角,ttl为第一透镜l1的物侧面s1至成像面于光轴上的距离。

表格6

第四实施例

请参照图7和图8,第四实施例的光学成像系统10由物侧到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、具有负屈折力的第四透镜l4、具有负屈折力的第五透镜l5及具有正屈折力的第六透镜l6。

第一透镜l1的物侧面s1于光轴处为凹面,像侧面s2于光轴处为凹面;第二透镜l2的物侧面s3于光轴处为凸面,像侧面s4于光轴处为凹面;第三透镜l3的物侧面s5于光轴处为凸面,像侧面s6于光轴处为凸面;第四透镜l4的物侧面s7于光轴处为凹面,像侧面s8于光轴处为凸面;第五透镜l5的物侧面s9于光轴处为凸面,像侧面s10于光轴处为凹面,物侧面s9与像侧面s10均为非球面;第六透镜l6的物侧面s11于光轴处为凸面,像侧面s12于光轴处为凹面,物侧面s11与像侧面s12均为非球面,且物侧面s11与像侧面s12中至少一个面设置有至少一个反曲点。

第一透镜l1的物侧面s1于圆周处为凸面,像侧面s2于圆周处为凹面;第二透镜l2的物侧面s3于圆周处为凸面,像侧面s4于圆周处为凹面;第三透镜l3的物侧面s5于圆周处为凸面,像侧面s6于圆周处为凸面;第四透镜l4的物侧面s7于圆周处为凹面,像侧面s8于圆周处为凸面;第五透镜l5的物侧面s9于圆周处为凹面,像侧面s10于圆周处为凹面;第六透镜l6的物侧面s11于圆周处为凹面,像侧面s12于圆周处为凸面。

光阑sto设置在第三透镜l3的物侧面s5。

第四实施例中,光学成像系统的fov为117.43°,有效焦距f为1.2mm,fov/f=87.86°/mm,sd1/ct12=8.19,|dis/fno|=7.05%,ct45/et5=0.27,sag62/r61=0.22,|r41/et4|=33.92,(ct1+ct2)/sd1=0.61,(ct3+ct4+ct5)/bf=1.2,ttl/(imgh*2)=1.02。

第四实施例中的参考波长为587nm,且第四实施例中的光学成像系统10满足下面表格的条件。

表7

需要说明的是,efl为光学成像系统10的有效焦距,fno为光学成像系统10的光圈数,fov为光学成像系统10的视场角,ttl为第一透镜l1的物侧面s1至成像面于光轴上的距离。

表8

第五实施例

请参照图9和图10,第五实施例的光学成像系统10由物侧到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、具有负屈折力的第四透镜l4、具有负屈折力的第五透镜l5及具有正屈折力的第六透镜l6。

第一透镜l1的物侧面s1于光轴处为凹面,像侧面s2于光轴处为凹面;第二透镜l2的物侧面s3于光轴处为凸面,像侧面s4于光轴处为凹面;第三透镜l3的物侧面s5于光轴处为凸面,像侧面s6于光轴处为凸面;第四透镜l4的物侧面s7于光轴处为凹面,像侧面s8于光轴处为凸面;第五透镜l5的物侧面s9于光轴处为凸面,像侧面s10于光轴处为凹面,物侧面s9与像侧面s10均为非球面;第六透镜l6的物侧面s11于光轴处为凸面,像侧面s12于光轴处为凹面,物侧面s11与像侧面s12均为非球面,且物侧面s11与像侧面s12中至少一个面设置有至少一个反曲点。

第一透镜l1的物侧面s1于圆周处为凸面,像侧面s2于圆周处为凹面;第二透镜l2的物侧面s3于圆周处为凸面,像侧面s4于圆周处为凹面;第三透镜l3的物侧面s5于圆周处为凸面,像侧面s6于圆周处为凸面;第四透镜l4的物侧面s7于圆周处为凹面,像侧面s8于圆周处为凸面;第五透镜l5的物侧面s9于圆周处为凹面,像侧面s10于圆周处为凹面;第六透镜l6的物侧面s11于圆周处为凸面,像侧面s12于圆周处为凸面。

光阑sto设置在第三透镜l3的物侧面s5。

第五实施例中,光学成像系统的fov为130°,有效焦距f为1.22mm,fov/f=106.56°/mm,sd1/ct12=4.8,|dis/fno|=5.89%,ct45/et5=0.26,sag62/r61=0.32,|r41/et4|=28.43,(ct1+ct2)/sd1=0.44,(ct3+ct4+ct5)/bf=1.82,ttl/(imgh*2)=0.96。

第五实施例中的参考波长为587nm,且第五实施例中的光学成像系统10满足下面表格的条件。

表9

需要说明的是,efl为光学成像系统10的有效焦距,fno为光学成像系统10的光圈数,fov为光学成像系统10的视场角,ttl为第一透镜l1的物侧面s1至成像面于光轴上的距离。

表10

第六实施例

请参照图11和图12,第六实施例的光学成像系统10由物侧到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、具有正屈折力的第四透镜l4、具有负屈折力的第五透镜l5及具有正屈折力的第六透镜l6。

第一透镜l1的物侧面s1于光轴处为凹面,像侧面s2于光轴处为凹面;第二透镜l2的物侧面s3于光轴处为凸面,像侧面s4于光轴处为凹面;第三透镜l3的物侧面s5于光轴处为凸面,像侧面s6于光轴处为凸面;第四透镜l4的物侧面s7于光轴处为凹面,像侧面s8于光轴处为凸面;第五透镜l5的物侧面s9于光轴处为凹面,像侧面s10于光轴处为凹面,物侧面s9与像侧面s10均为非球面;第六透镜l6的物侧面s11于光轴处为凹面,像侧面s12于光轴处为凹面,物侧面s11与像侧面s12均为非球面,且物侧面s11与像侧面s12中至少一个面设置有至少一个反曲点。

第一透镜l1的物侧面s1于圆周处为凸面,像侧面s2于圆周处为凹面;第二透镜l2的物侧面s3于圆周处为凸面,像侧面s4于圆周处为凹面;第三透镜l3的物侧面s5于圆周处为凸面,像侧面s6于圆周处为凸面;第四透镜l4的物侧面s7于圆周处为凹面,像侧面s8于圆周处为凸面;第五透镜l5的物侧面s9于圆周处为凹面,像侧面s10于圆周处为凹面;第六透镜l6的物侧面s11于圆周处为凹面,像侧面s12于圆周处为凸面。

光阑sto设置在第二透镜l2和第三透镜l3之间。

第六实施例中,光学成像系统的fov为126.58°,有效焦距f为1.05mm,fov/f=120.55°/mm,sd1/ct12=5.18,|dis/fno|=2.12%,ct45/et5=0.19,sag62/r61=0.31,|r41/et4|=13.74,(ct1+ct2)/sd1=0.38,(ct3+ct4+ct5)/bf=2.33,ttl/(imgh*2)=1.03。

第六实施例中的参考波长为587nm,且第六实施例中的光学成像系统10满足下面表格的条件。

表11

需要说明的是,efl为光学成像系统10的有效焦距,fno为光学成像系统10的光圈数,fov为光学成像系统10的视场角,ttl为第一透镜l1的物侧面s1至成像面于光轴上的距离。

表12

第七实施例

请参照图13和图14,第七实施例的光学成像系统10由物侧到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、具有负屈折力的第四透镜l4、具有负屈折力的第五透镜l5及具有正屈折力的第六透镜l6。

第一透镜l1的物侧面s1于光轴处为凹面,像侧面s2于光轴处为凹面;第二透镜l2的物侧面s3于光轴处为凸面,像侧面s4于光轴处为凹面;第三透镜l3的物侧面s5于光轴处为凸面,像侧面s6于光轴处为凸面;第四透镜l4的物侧面s7于光轴处为凹面,像侧面s8于光轴处为凸面;第五透镜l5的物侧面s9于光轴处为凸面,像侧面s10于光轴处为凹面,物侧面s9与像侧面s10均为非球面;第六透镜l6的物侧面s11于光轴处为凸面,像侧面s12于光轴处为凹面,物侧面s11与像侧面s12均为非球面,且物侧面s11与像侧面s12中至少一个面设置有至少一个反曲点。

第一透镜l1的物侧面s1于圆周处为凸面,像侧面s2于圆周处为凹面;第二透镜l2的物侧面s3于圆周处为凸面,像侧面s4于圆周处为凹面;第三透镜l3的物侧面s5于圆周处为凸面,像侧面s6于圆周处为凸面;第四透镜l4的物侧面s7于圆周处为凸面,像侧面s8于圆周处为凸面;第五透镜l5的物侧面s9于圆周处为凹面,像侧面s10于圆周处为凹面;第六透镜l6的物侧面s11于圆周处为凹面,像侧面s12于圆周处为凸面。

光阑sto设置在第二透镜l2和第三透镜l3之间。

第七实施例中,光学成像系统的视场角fov为134.4°,有效焦距f为1.05mm,fov/f=128°/mm,sd1/ct12=8.67,|dis/fno|=6.98%,ct45/et5=0.20,sag62/r61=0.46,|r41/et4|=71.20,(ct1+ct2)/sd1=0.40,(ct3+ct4+ct5)/bf=1.97,ttl/(imgh*2)=0.95。

第七实施例中的参考波长为587nm,且第七实施例中的光学成像系统10满足下面表格的条件。

表13

需要说明的是,efl为光学成像系统10的有效焦距,fno为光学成像系统10的光圈数,fov为光学成像系统10的视场角,ttl为光学成像系统10的总长

表14

请参照图15,本实用新型实施例的取像模组100包括光学成像系统10和感光元件20,感光元件20设置在光学成像系统10的像侧。

具体地,感光元件20可以采用互补金属氧化物半导体(cmos,complementarymetaloxidesemiconductor)影像感测器或者电荷耦合元件(ccd,charge-coupleddevice)。

本实用新型实施例的取像模组100通过上述合理的屈折力的配置,可提升光学成像系统10对低频细节的捕捉能力,有效降低边缘视场畸变,提升光圈数,同时实现了广视角和较高的成像质量,并且减小了光学成像系统10的尺寸,实现了光学成像系统10的小型化。

请参照图16,本实用新型实施例的电子装置1000包括壳体200和取像模组100,取像模组100安装在壳体200上。

本实用新型实施例的电子装置1000包括但不限于为智能手机、平板电脑、笔记本电脑、电子书籍阅读器、便携多媒体播放器(pmp)、便携电话机、视频电话机、数码静物相机、移动医疗装置、可穿戴式设备等支持成像的电子装置。

上述实施例的电子装置1000中的光学成像系统10通过合理的屈折力的配置,可提升对低频细节的捕捉能力,有效降低边缘视场畸变,提升光圈数,同时实现了广视角和较高的成像质量。

对于本领域技术人员而言,显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本实用新型内。

最后应说明的是,以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本实用新型的技术方案进行修改或等同替换,而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围。

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