CN211786320U - 用于近红外光波段成像的光学***、镜头模组和电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于近红外光波段成像的光学***、具有该光学***的镜头模组和电子设备，光学***从物侧至像侧依次包括：具有正屈折力的第一透镜，所述第一透镜的像侧面于光轴处和于圆周处均为凸面或平面；具有负屈折力的第二透镜；具有正屈折力的第三透镜；具有正屈折力的第四透镜；具有负屈折力的第五透镜。通过合理配置各透镜之间的屈折力，使得近红外波段工作范围内的光学***表现高解像力与小型化的特征，从而准确、实时地抓取驾驶员的信息，并将捕捉的图像信息传递至感光元件上，实现驾驶员的实时监测与识别。

Description

用于近红外光波段成像的光学***、镜头模组和电子设备

技术领域

本实用新型属于光学成像领域，尤其涉及一种用于近红外波段的光学***、具有该光学***的镜头模组和电子设备。

背景技术

随着车载行业的发展,高级驾驶辅助***(Advanced Driving AssistantSystem, ADAS)有侧重监测驾驶员注意力的需求，从而提升驾驶员的驾驶体验。因此希望高级驾驶辅助***能够根据眼睛状态、闭眼次数、闭眼幅度、打哈欠等驾驶员的人脸信息进行推测，从而判断出驾驶员是否进行疲劳驾驶，从而提出预警，提高驾驶安全性。

目前的高级驾驶辅助***在复杂的驾驶状态下使用，由于车内光线明暗变化、驾驶员活动以及车内空间限制等因素，高级驾驶辅助***中的光学***需要较高的解像力以及较高程度的小型化，以保证能够实时监测与识别驾驶员的人脸信息。由于五片式光学***的解像力与小型化程度与屈折力的配置息息相关，因此，如何合理配置各透镜之间的屈折力成为了关键。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种光学***，能够同时兼有较优的解像力和较高的小型化程度。

为实现本实用新型的目的，本实用新型提供了如下的技术方案：

第一方面，本实用新型提供了一种用于近红外光波段成像的光学***，光学***从物侧至像侧依次包括：具有正屈折力的第一透镜，所述第一透镜的像侧面于光轴处和于圆周处均为凸面或平面；具有负屈折力的第二透镜；具有正屈折力的第三透镜；具有正屈折力的第四透镜；具有负屈折力的第五透镜。通过合理配置各透镜之间的屈折力，使得近红外波段工作范围内的光学***表现高解像力与小型化的特征，从而准确、实时地抓取驾驶员的信息，并将捕捉的图像信息传递至感光元件上，实现驾驶员的实时监测与识别。另外，通过设置第一透镜的像侧面为平面，从而减小偏心并扩大后焦，便于***组装，同时有利于带通滤光膜的镀膜工艺，降低鬼影风险。

一种实施方式中，所述第一透镜的物侧面于光轴处和于圆周处均为凸面；所述第二透镜的物侧面于光轴处和于圆周处均为凹面，所述第二透镜的像侧面于光轴处和于圆周处均为凹面；所述第三透镜的物侧面于光轴处和于圆周处均为凹面或凸面，所述第三透镜的像侧面于光轴处和于圆周处均为凸面；所述第四透镜的物侧面于光轴处和于圆周处均为凸面，所述第四透镜的像侧面于光轴处和于圆周处均为凸面；所述第五透镜的物侧面于光轴处和于圆周处均为凹面，所述第五透镜的像侧面于光轴处和于圆周处均为凹面。通过合理配置各透镜的面型，实现光学***像差的良好校正与优化，进而提高光学***成像的分辨率。

一种实施方式中，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜和所述第五透镜的其中一者的物侧面或像侧面设有窄带滤光膜。通过设置窄带滤光膜，可使近红外波段通过，其他波段截止，避免非红外光波段干扰，从而确保光学***在近红外波段的成像解析。

一种实施方式中，所述光学***满足条件式：0<R1/f1<5；其中，R1为所述第一透镜的物侧面于光轴处的曲率半径，f1为所述第一透镜的有效焦距。通过满足R1/f1的取值在0和5之间，光学***可抓住大角度射进的光线，降低***敏感度以及实现小型化的特征；同时可避免物侧面太弯，降低组装偏心敏感度，提升良率。

一种实施方式中，所述光学***满足条件式：-2<f2/f<0；其中，f2为所述第二透镜的有效焦距，f为所述光学***的有效焦距。通过满足f2/f的取值在-2 和0之间，为***提供负屈折力,有利于校正光学***的像差，保证光学***的高像素成像质量。

一种实施方式中，所述光学***满足条件式：0＜f3/CT3＜3.3；其中，f3为所述第三透镜的有效焦距，CT3为所述第三透镜于光轴上的厚度。通过满足 f3/CT3的取值在0和3.3之间，为***提供正屈折力,可扩展入射光束射入光学镜头的光束宽度，有利于优化边缘像差，提高***解像力；同时有利于缩短***总长，使光学***具有小型化的特征。

一种实施方式中，所述光学***满足条件式：0<f45/f<5.5；其中，f45为所述第四透镜与所述第五透镜的组合有效焦距，f为所述光学***的有效焦距。通过满足f45/f的取值在0和5.5之间，第四透镜和第五透镜相互校正像差以提高光学性能；同时有利于调节***焦距，增大***视场角范围并缩短***总体长度，满足***小型化的特征。

一种实施方式中，所述光学***满足条件式：1≤CT4/CT5＜5；其中，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。通过满足第四透镜与第五透镜中心厚度的比值在1和5之间，校正边缘像差，补偿由于前面透镜折射光线产生的高阶像差，提升***边缘解析；同时，避免第四透镜过厚，增加***重量而不利于***的轻量化和小型化。

一种实施方式中，所述光学***满足条件式：10<(R8+R9)/(R8-R9)<40；其中，R8为所述第四透镜的像侧面于光轴处的曲率半径，R9为所述第五透镜的物侧面于光轴处的曲率半径。通过满足(R8+R9)/(R8-R9)的取值在10和40之间，减小周边视角的主光线入射像面的角度，提升成像感光元件的感光性能，同时抑制像散的产生，提升解像力。

一种实施方式中，所述光学***满足条件式：ET5/CT5＜2.5；其中，ET5 为所述第五透镜的光学有效区域边缘的厚度，CT5为所述第五透镜于光轴上的厚度。通过满足所述第五透镜中心厚度与边缘厚度的比值在2.5以内，有利于双凹透镜制造工艺；同时有利于补偿光学***的边缘像差，提升光学***的解像力。

一种实施方式中，所述光学***满足条件式：0.26mm^-1＜Tan(FOV)/Imgh＜0.55mm^-1；其中，FOV为所述光学***对角线方向的最大视场角，ImgH为所述光学***成像面上有效像素区域对角线长度的一半。通过满足Tan(FOV)/Imgh 的取值在0.26mm^-1和0.55mm^-1之间，保证光学***具有高像素成像品质,同时合理设置拍摄焦距与畸变以获得较佳的广角拍照效果。

一种实施方式中，所述光学***满足条件式：20<|Ns1-Ns2|*100<60；其中， Ns1为所述第一透镜的s光折射率，Ns2为所述第二透镜的s光折射率。通过满足|Ns1-Ns2|*100的值在20和60之间，有利于抑制像散的产生，校正***像差，从而提高光学***的分辨率。

一种实施方式中，所述光学***满足条件式：0.5<ΣCT/TTL<0.8；其中，ΣCT为所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、所述第五透镜于光轴上的厚度总和，TTL为所述第一透镜的物侧面至所述光学***的成像面于光轴上的距离。通过对光学***各透镜中心厚度的合理配置，满足ΣCT/TTL的取值在0.8以下，可使***结构紧凑，增加***稳定性，避免温度变化的环境下，光学***成像不清晰；满足ΣCT/TTL的取值在0.5以上，避免***总长过长，同时避免各透镜的中心厚度增大而导致光学***结构过重而不利于***的小型化和轻量化的特征。

第二方面，本实用新型还提供了一种镜头模组，镜头模组包括镜筒、感光元件和第一方面任一项实施方式所述的光学***，所述光学***的所述第一透镜至所述第五透镜安装在所述镜筒内，所述感光元件设置在所述光学***的像侧。通过在镜头模组内加入本实用新型提供的光学***，使得近红外波段工作范围内的镜头模组表现高解像力与小型化的特征，从而准确、实时地抓取驾驶员的信息，并将捕捉的图像信息传递至感光元件上，实现驾驶员的实时监测与识别。

第三方面，本实用新型还提供了一种电子设备，电子设备包括壳体和第二方面的镜头模组，所述镜头模组设于所述壳体内。通过在电子设备中加入本实用新型提供的镜头模组，使得近红外波段工作范围内的光学***表现高解像力与小型化的特征，从而准确、实时地抓取驾驶员的信息，并将捕捉的图像信息传递至感光元件上，实现驾驶员的实时监测与识别。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1a是第一实施例的光学***的结构示意图；

图1b是第一实施例的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线；

图2a是第二实施例的光学***的结构示意图；

图2b是第二实施例的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线；

图3a是第三实施例的光学***的结构示意图；

图3b是第三实施例的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线；

图4a是第四实施例的光学***的结构示意图；

图4b是第四实施例的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线；

图5a是第五实施例的光学***的结构示意图；

图5b是第五实施例的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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方式，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例提供了一种电子设备，电子设备包括壳体和本实用新型实施例提供的镜头模组，镜头模组设于壳体内。该电子设备优选应用于车载行业，如高级驾驶辅助***；也可以应用于车载行业外，为智能手机、个人数字助理(PDA)、平板电脑、智能手表、无人机、电子书籍阅读器、行车记录仪和可穿戴装置等。通过在电子设备中加入本实用新型提供的镜头模组，使得近红外波段工作范围内的光学***表现高解像力与小型化的特征，从而准确、实时地抓取驾驶员的信息，并将捕捉的图像信息传递至感光元件上，实现驾驶员的实时监测与识别。

本实用新型实施例提供了一种镜头模组，镜头模组包括镜筒、感光元件和本实用新型实施例提供的光学***，光学***的第一透镜至第五透镜安装在镜筒内，感光元件设置在光学***的像侧。感光元件用于将穿过第一透镜至第五透镜入射到电子感光元件上的物的光线转换成图像的电信号。感光元件可以为互补金属氧化物半导体(ComplementaryMetal Oxide Semiconductor，CMOS)或电荷耦合器件(Charge-coupled Device，CCD)。该镜头模组可以是数码相机的独立的镜头，也可以是集成在如智能手机、驾驶辅助器等电子设备上的成像模块。通过在镜头模组内加入本实用新型提供的光学***，使得近红外波段工作范围内的镜头模组表现高解像力与小型化的特征，从而准确、实时地抓取驾驶员的信息，并将捕捉的图像信息传递至感光元件上，实现驾驶员的实时监测与识别。

本实用新型实施例提供了一种用于近红外光波段成像的光学***，该光学***可应用于利用近红外波段成像的监视***，如高级驾驶辅助***、防盗监视器等。光学***从物侧至像侧依次包括：具有正屈折力的第一透镜，所述第一透镜的像侧面于光轴处和于圆周处均为凸面或平面；具有负屈折力的第二透镜；具有正屈折力的第三透镜；具有正屈折力的第四透镜；具有负屈折力的第五透镜。通过合理配置各透镜之间的屈折力，使得近红外波段工作范围内的光学***表现高解像力与小型化的特征，从而准确、实时地抓取驾驶员的信息，并将捕捉的图像信息传递至感光元件上，实现驾驶员的实时监测与识别。另外，通过设置第一透镜的像侧面为平面，从而减小偏心并扩大后焦，便于***组装，同时有利于带通滤光膜的镀膜工艺，降低鬼影风险。

一种实施方式中，第一透镜的物侧面于光轴处和于圆周处均为凸面；第二透镜的物侧面于光轴处和于圆周处均为凹面，第二透镜的像侧面于光轴处和于圆周处均为凹面；第三透镜的物侧面于光轴处和于圆周处均为凹面或凸面，第三透镜的像侧面于光轴处和于圆周处均为凸面；第四透镜的物侧面于光轴处和于圆周处均为凸面，第四透镜的像侧面于光轴处和于圆周处均为凸面；第五透镜的物侧面于光轴处和于圆周处均为凹面，第五透镜的像侧面于光轴处和于圆周处均为凹面。通过合理配置各透镜的面型，实现光学***像差的良好校正与优化，进而提高光学***成像的分辨率。

一种实施方式中，第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜的其中一者的物侧面或像侧面设有窄带滤光膜。通过设置窄带滤光膜，可使近红外波段通过，其他波段截止，避免非红外光波段干扰，从而确保光学***在近红外波段的成像解析。

一种实施方式中，光学***满足条件式：0<R1/f1<5；其中，R1为第一透镜的物侧面于光轴处的曲率半径，f1为第一透镜的有效焦距。通过满足R1/f1 的取值在0和5之间，光学***可抓住大角度射进的光线，降低***敏感度以及实现小型化的特征；同时可避免物侧面太弯，降低组装偏心敏感度，提升良率。具体的，R1/f1的值可以为0.5、1.5、2.5、3.5、4.5和5等。

一种实施方式中，光学***满足条件式：-2<f2/f<0；其中，f2为第二透镜的有效焦距，f为光学***的有效焦距。通过满足f2/f的取值在-2和0之间，为***提供负屈折力,有利于校正光学***的像差，保证光学***的高像素成像质量。具体的，f2/f的值可以为-2、-1.5、-1.0、-0.5和-0.2等。

一种实施方式中，光学***满足条件式：0＜f3/CT3＜3.3；其中，f3为第三透镜的有效焦距，CT3为第三透镜于光轴上的厚度。通过满足f3/CT3的取值在0和3.3之间，为***提供正屈折力,可扩展入射光束射入光学镜头的光束宽度，有利于优化边缘像差，提高***解像力；同时有利于缩短***总长，使光学***具有小型化的特征。具体的，f3/CT3的值可以为0.5、1、1.5、2、2.5、3和 3.3等。

一种实施方式中，光学***满足条件式：0<f45/f<5.5；其中，f45为第四透镜与第五透镜的组合有效焦距，f为光学***的有效焦距。通过满足f45/f的取值在0和5.5之间，第四透镜和第五透镜相互校正像差以提高光学性能；同时有利于调节***焦距，增大***视场角范围并缩短***总体长度，满足***小型化的特征。具体的，f45/f的值可以为0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5 和5.5等。

一种实施方式中，光学***满足条件式：1≤CT4/CT5＜5；其中，CT4为第四透镜于光轴上的厚度，CT5为第五透镜于光轴上的厚度。通过满足第四透镜与第五透镜中心厚度的比值在1和5之间，校正边缘像差，补偿由于前面透镜折射光线产生的高阶像差，提升***边缘解析；同时，避免第四透镜过厚，增加***重量而不利于***的轻量化和小型化。具体的，CT4/CT5的值可以为1、 2、3、4和5等。

一种实施方式中，光学***满足条件式：10<(R8+R9)/(R8-R9)<40；其中， R8为第四透镜的像侧面于光轴处的曲率半径，R9为第五透镜的物侧面于光轴处的曲率半径。通过满足(R8+R9)/(R8-R9)的取值在10和40之间，减小周边视角的主光线入射像面的角度，提升成像感光元件的感光性能，同时抑制像散的产生，提升解像力。具体的，(R8+R9)/(R8-R9)的值可以为10、15、20、25、30、 35和40等。

一种实施方式中，光学***满足条件式：ET5/CT5＜2.5；其中，ET5为第五透镜的光学有效区域边缘的厚度，CT5为第五透镜于光轴上的厚度。通过满足第五透镜中心厚度与边缘厚度的比值在2.5以内，有利于双凹透镜制造工艺；同时有利于补偿光学***的边缘像差，提升光学***的解像力。具体的，ET5/CT5 的值可以为0.2、0.5、1、1.5、2和2.5等。

一种实施方式中，光学***满足条件式：0.26mm^-1＜Tan(FOV)/Imgh＜0.55 mm^-1；其中，FOV为光学***对角线方向的最大视场角，ImgH为光学***成像面上有效像素区域对角线长度的一半。通过满足Tan(FOV)/Imgh的取值在0.26 mm^-1和0.55mm^-1之间，保证光学***具有高像素成像品质,同时合理设置拍摄焦距与畸变以获得较佳的广角拍照效果。具体的，Tan(FOV)/Imgh的值可以为0.26、0.3、0.4、0.5和0.55等。

一种实施方式中，光学***满足条件式：20<|Ns1-Ns2|*100<60；其中，Ns1 为第一透镜的s光折射率，Ns2为第二透镜的s光折射率。通过满足|Ns1-Ns2|*100 的值在20和60之间，有利于抑制像散的产生，校正***像差，从而提高光学***的分辨率。具体的，s光波长为852.11nm，|Ns1-Ns2|*100的值可以为20、 33、40、56和60等。

一种实施方式中，光学***满足条件式：0.5<ΣCT/TTL<0.8；其中，ΣCT 为第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜于光轴上的厚度总和， TTL为第一透镜的物侧面至光学***的成像面于光轴上的距离。通过对光学***各透镜中心厚度的合理配置，满足ΣCT/TTL的取值在0.8以下，可使***结构紧凑，增加***稳定性，避免温度变化的环境下，光学***成像不清晰；满足ΣCT/TTL的取值在0.5以上，避免***总长过长，同时避免各透镜的中心厚度增大而导致光学***结构过重而不利于***的小型化和轻量化的特征。具体的，ΣCT/TTL的值可以为0.5、0.57、0.65、0.72和0.8等。

第一实施例

请参考图1a和图1b，本实施例的光学***，沿物侧至像侧依次包括：

第一透镜L1，具有正屈折力，第一透镜L1的物侧面S1于光轴处和于圆周处均为凸面；第一透镜L1的像侧面S2于光轴处和于圆周处均为凸面；

第二透镜L2，具有负屈折力，第二透镜L2的物侧面S3于光轴处和于圆周处均为凹面，第二透镜L2的像侧面S4于光轴处和于圆周处均为凹面；

第三透镜L3，具有正屈折力，第三透镜L3的物侧面S5于光轴处和于圆周处均为凹面；第三透镜L3的像侧面S6于光轴处和于圆周处均为凸面；

第四透镜L4，具有正屈折力，第四透镜L4的物侧面S7于光轴处和于圆周处均为凸面，第四透镜L4的像侧面S8于光轴处和于圆周处均为凸面；

第五透镜L5，具有负屈折力，第五透镜L5的物侧面S9于光轴处和于圆周处均为凹面；第五透镜L5的像侧面S10于光轴处和于圆周处均为凹面。

上述第一透镜L1至第五透镜L5的材质均为玻璃。

此外，光学***还包括光阑STO、保护玻璃L6、成像面S13和窄带滤光膜(未图示)。光阑STO设置在第一透镜L1的物侧面，用于控制进光量。其他实施例中，光阑STO还可以设置在相邻两透镜之间，或者是其他透镜的物侧面或者像侧面上。保护玻璃L6设置在第五透镜L5的像方侧，其包括物侧面S11和像侧面S12，保护玻璃L6的材质为玻璃。成像面S13为电子感光元件的有效像素区域。第一实施例中的窄带滤光膜设置在第五透镜L5的像侧面S10，其他实施例中，窄带滤光膜可设于其他透镜的物侧面或者像侧面上，也可设于各个透镜之间、像侧面和保护玻璃L6之间或第五透镜L5和保护玻璃L6之间。

表1示出了本实施例的光学***的特性的表格，Y半径、厚度和焦距的单位均为毫米(mm)。

表1

其中，f为光学***的有效焦距，FNO为光学***的光圈数，FOV为光学***对角线方向的最大视场角。

在本实施例中，第一透镜L1至第五透镜L5以及保护玻璃L6的物侧面和像侧面均为球面。

图1b示出了第一实施例的光学***的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线。像散曲线和畸变曲线的光线参考波长为940nm，其中，纵向球差曲线表示不同波长的光线经由光学***的各透镜后的会聚焦点偏离；像散曲线子午像面弯曲和弧矢像面弯曲；畸变曲线表示不同视场角对应的畸变大小值。根据图1b可知，第一实施例所给出的光学***能够实现良好的成像品质。

第二实施例

请参考图2a和图2b，本实施例的光学***，沿物侧至像侧依次包括：

第一透镜L1，具有正屈折力，第一透镜L1的物侧面S1于光轴处和于圆周处均为凸面；第一透镜L1的像侧面S2于光轴处和于圆周处均为凸面；

第二透镜L2，具有负屈折力，第二透镜L2的物侧面S3于光轴处和于圆周处均为凹面，第二透镜L2的像侧面S4于光轴处和于圆周处均为凹面；

第三透镜L3，具有正屈折力，第三透镜L3的物侧面S5于光轴处和于圆周处均为凸面；第三透镜L3的像侧面S6于光轴处和于圆周处均为凸面；

第四透镜L4，具有正屈折力，第四透镜L4的物侧面S7于光轴处和于圆周处均为凸面，第四透镜L4的像侧面S8于光轴处和于圆周处均为凸面；

第五透镜L5，具有负屈折力，第五透镜L5的物侧面S9于光轴处和于圆周处均为凹面；第五透镜L5的像侧面S10于光轴处和于圆周处均为凹面。

第二实施例中的窄带滤光膜设于第一透镜的像侧面。

表2a示出了本实施例的光学***的特性的表格，Y半径、厚度和焦距的单位均为毫米(mm)。

表2a

其中，f为光学***的有效焦距，FNO为光学***的光圈数，FOV为光学***对角线方向的最大视场角。

与第一实施例不同的是，在本实施例中，第一透镜L1、第二透镜L2、第四透镜L4、第五透镜L5和保护玻璃L6的物侧面和像侧面均为球面，第三透镜 L3的物侧面S5和像侧面S6为非球面。第三透镜L3的面型x可利用但不限于以下非球面公式进行限定：

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最大矢高；c为非球面的近轴曲率，c＝1/R(即，近轴曲率c为上表2a中Y半径R 的倒数)；k为圆锥系数；Ai是非球面第i-th阶的修正系数。表2b给出了可用于第一实施例中第三透镜L3呈非球面的物侧面S5和像侧面S6的高次项系数K、 A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18和A20。

表2b

图2b示出了第二实施例的光学***的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线。其中，像散曲线和畸变曲线的光线参考波长为940nm。根据图2b可知，第二实施例所给出的光学***能够实现良好的成像品质。

第三实施例

请参考图3a和图3b，本实施例的光学***，沿物侧至像侧依次包括：

第一透镜L1，具有正屈折力，第一透镜L1的物侧面S1于光轴处和于圆周处均为凸面；第一透镜L1的像侧面S2于光轴处和于圆周处均为凸面；

第二透镜L2，具有负屈折力，第二透镜L2的物侧面S3于光轴处和于圆周处均为凹面，第二透镜L2的像侧面S4于光轴处和于圆周处均为凹面；

第三透镜L3，具有正屈折力，第三透镜L3的物侧面S5于光轴处和于圆周处均为凸面；第三透镜L3的像侧面S6于光轴处和于圆周处均为凸面；

第四透镜L4，具有正屈折力，第四透镜L4的物侧面S7于光轴处和于圆周处均为凸面，第四透镜L4的像侧面S8于光轴处和于圆周处均为凸面；

第五透镜L5，具有负屈折力，第五透镜L5的物侧面S9于光轴处和于圆周处均为凹面；第五透镜L5的像侧面S10于光轴处和于圆周处均为凹面。

第三实施例中的窄带滤光膜设于第三透镜的物侧面。

表3a示出了本实施例的光学***的特性的表格，Y半径、厚度和焦距的单位均为毫米(mm)。

表3a

其中，f为光学***的有效焦距，FNO为光学***的光圈数，FOV为光学***对角线方向的最大视场角。

与第二实施例相同，第三实施例中的第三透镜为非球面透镜，其物侧面S5 和像侧面S6均为非球面，可利用第二实施例中的非球面公式进行限定，表3b 给出了本实施例中第三透镜的非球面系数。

表3b

图3b示出了第三实施例的光学***的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线。其中，像散曲线和畸变曲线的光线参考波长为940nm。根据图3b可知，第三实施例所给出的光学***能够实现良好的成像品质。

第四实施例

请参考图4a和图4b，本实施例的光学***，沿物侧至像侧依次包括：

第一透镜L1，具有正屈折力，第一透镜L1的物侧面S1于光轴处和于圆周处均为凸面；第一透镜L1的像侧面S2于光轴处和于圆周处均为凸面；

第二透镜L2，具有负屈折力，第二透镜L2的物侧面S3于光轴处和于圆周处均为凹面，第二透镜L2的像侧面S4于光轴处和于圆周处均为凹面；

第三透镜L3，具有正屈折力，第三透镜L3的物侧面S5于光轴处和于圆周处均为凸面；第三透镜L3的像侧面S6于光轴处和于圆周处均为凸面；

第四透镜L4，具有正屈折力，第四透镜L4的物侧面S7于光轴处和于圆周处均为凸面，第四透镜L4的像侧面S8于光轴处和于圆周处均为凸面；

第五透镜L5，具有负屈折力，第五透镜L5的物侧面S9于光轴处和于圆周处均为凹面；第五透镜L5的像侧面S10于光轴处和于圆周处均为凹面。

第四实施例中的窄带滤光膜设于第一透镜的像侧面。

表4a示出了本实施例的光学***的特性的表格，Y半径、厚度和焦距的单位均为毫米(mm)。

表4a

其中，f为光学***的有效焦距，FNO为光学***的光圈数，FOV为光学***对角线方向的最大视场角。

与第二实施例相同，第四实施例中的第三透镜为非球面透镜，其物侧面S5 和像侧面S6均为非球面，可利用第二实施例中的非球面公式进行限定，表4b 给出了本实施例中第三透镜的非球面系数。

表4b

图4b示出了第四实施例的光学***的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线。其中，像散曲线和畸变曲线的光线参考波长为940nm。根据图4b可知，第四实施例所给出的光学***能够实现良好的成像品质。

第五实施例

请参考图5a和图5b，本实施例的光学***，沿物侧至像侧依次包括：

第一透镜L1，具有正屈折力，第一透镜L1的物侧面S1于光轴处和于圆周处均为凸面；第一透镜L1的像侧面S2于光轴处和于圆周处均为平面；

第二透镜L2，具有负屈折力，第二透镜L2的物侧面S3于光轴处和于圆周处均为凹面，第二透镜L2的像侧面S4于光轴处和于圆周处均为凹面；

第三透镜L3，具有正屈折力，第三透镜L3的物侧面S5于光轴处和于圆周处均为凸面；第三透镜L3的像侧面S6于光轴处和于圆周处均为凸面；

第四透镜L4，具有正屈折力，第四透镜L4的物侧面S7于光轴处和于圆周处均为凸面，第四透镜L4的像侧面S8于光轴处和于圆周处均为凸面；

第五透镜L5，具有负屈折力，第五透镜L5的物侧面S9于光轴处和于圆周处均为凹面；第五透镜L5的像侧面S10于光轴处和于圆周处均为凹面。

第五实施例中的窄带滤光膜设于第一透镜的像侧面。

表5a示出了本实施例的光学***的特性的表格，Y半径、厚度和焦距的单位均为毫米(mm)。

表5a

其中，f为光学***的有效焦距，FNO为光学***的光圈数，FOV为光学***对角线方向的最大视场角。

与第二实施例相同，第五实施例中的第三透镜为非球面透镜，其物侧面S5 和像侧面S6均为非球面，可利用第二实施例中的非球面公式进行限定，表5b 给出了本实施例中第三透镜的非球面系数。

表5b

图5b示出了第五实施例的光学***的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线。其中，像散曲线和畸变曲线的光线参考波长为940nm。根据图5b可知，第四实施例所给出的光学***能够实现良好的成像品质。

表6示出了第一实施例至第五实施例中的光学***的R1/f1、f2/f、f3/CT3、 f45/f、CT4/CT5、(R8+R9)/(R8-R9)、ET5/CT5、Tan(FOV)/Imgh、|Ns1-Ns2|*100 和ΣCT/TTL的值。

表6

由表6可知，第一实施例至第五实施例中的光学***均满足条件式0＜ R1/f1<5、-2＜f2/f<0、0＜f3/CT3＜3.3、0<f45/f<5.5、1≤CT4/CT5＜5、 10<(R8+R9)/(R8-R9)<40、ET5/CT5＜2.5、0.26＜Tan(FOV)/Imgh＜0.55、 20<|Ns1-Ns2|*100<60和0.5<ΣCT/TTL<0.8。

以上所揭露的仅为本实用新型一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于实用新型所涵盖的范围。

Claims (15)

1.一种用于近红外光波段成像的光学***，其特征在于，从物侧至像侧依次包括：

具有正屈折力的第一透镜，所述第一透镜的像侧面于光轴处和于圆周处均为凸面或平面；

具有负屈折力的第二透镜；

具有正屈折力的第三透镜；

具有正屈折力的第四透镜；

具有负屈折力的第五透镜。

2.如权利要求1所述的光学***，其特征在于，所述第一透镜的物侧面于光轴处和于圆周处均为凸面；

所述第二透镜的物侧面于光轴处和于圆周处均为凹面，所述第二透镜的像侧面于光轴处和于圆周处均为凹面；

所述第三透镜的物侧面于光轴处和于圆周处均为凹面或凸面，所述第三透镜的像侧面于光轴处和于圆周处均为凸面；

所述第四透镜的物侧面于光轴处和于圆周处均为凸面，所述第四透镜的像侧面于光轴处和于圆周处均为凸面；

所述第五透镜的物侧面于光轴处和于圆周处均为凹面，所述第五透镜的像侧面于光轴处和于圆周处均为凹面。

3.如权利要求1所述的光学***，其特征在于，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜和所述第五透镜的其中一者的物侧面或像侧面设有窄带滤光膜。

4.如权利要求1至3任一项所述的光学***，其特征在于，所述光学***满足条件式：

0<R1/f1<5；

其中，R1为所述第一透镜的物侧面于光轴处的曲率半径，f1为所述第一透镜的有效焦距。

5.如权利要求1至3任一项所述的光学***，其特征在于，所述光学***满足条件式：

-2<f2/f<0；

其中，f2为所述第二透镜的有效焦距，f为所述光学***的有效焦距。

6.如权利要求1至3任一项所述的光学***，其特征在于，所述光学***满足条件式：

0＜f3/CT3＜3.3；

其中，f3为所述第三透镜的有效焦距，CT3为所述第三透镜于光轴上的厚度。

7.如权利要求1至3任一项所述的光学***，其特征在于，所述光学***满足条件式：

0<f45/f<5.5；

其中，f45为所述第四透镜与所述第五透镜的组合有效焦距，f为所述光学***的有效焦距。

8.如权利要求1至3任一项所述的光学***，其特征在于，所述光学***满足条件式：

1≤CT4/CT5＜5；

其中，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。

9.如权利要求1至3任一项所述的光学***，其特征在于，所述光学***满足条件式：

10<(R8+R9)/(R8-R9)<40；

其中，R8为所述第四透镜的像侧面于光轴处的曲率半径，R9为所述第五透镜的物侧面于光轴处的曲率半径。

10.如权利要求1至3任一项所述的光学***，其特征在于，所述光学***满足条件式：

ET5/CT5＜2.5；

其中，ET5为所述第五透镜的光学有效区域边缘的厚度，CT5为所述第五透镜于光轴上的厚度。

11.如权利要求1至3任一项所述的光学***，其特征在于，所述光学***满足条件式：

0.26mm^-1＜Tan(FOV)/Imgh＜0.55mm^-1；

其中，FOV为所述光学***对角线方向的最大视场角，ImgH为所述光学***成像面上有效像素区域对角线长度的一半。

12.如权利要求1至3任一项所述的光学***，其特征在于，所述光学***满足条件式：

20<|Ns1-Ns2|×100<60；

其中，Ns1为所述第一透镜的s光折射率，Ns2为所述第二透镜的s光折射率。

13.如权利要求1至3任一项所述的光学***，其特征在于，所述光学***满足条件式：

0.5<ΣCT/TTL<0.8；

其中，ΣCT为所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、所述第五透镜于光轴上的厚度总和，TTL为所述第一透镜的物侧面至所述光学***的成像面于光轴上的距离。

14.一种镜头模组，其特征在于，包括镜筒、感光元件和如权利要求1至13任一项所述的光学***，所述光学***的所述第一透镜至所述第五透镜安装在所述镜筒内，所述感光元件设置在所述光学***的像侧。

15.一种电子设备，其特征在于，包括壳体和如权利要求14所述的镜头模组，所述镜头模组设于所述壳体内。

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