本發(fā)明涉及光學(xué)的，具體地涉及一種五片式大光圈光學(xué)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著科技的快速發(fā)展，投影鏡頭的應(yīng)用場景日益多樣化，這對鏡頭在不同環(huán)境中的性能和成像質(zhì)量提出了更高要求。顯示目鏡作為ar眼鏡的核心光學(xué)部件，其成像質(zhì)量、重量和尺寸等指標(biāo)直接影響佩戴體驗(yàn)和舒適度。近年來，人們對便攜式光機(jī)系統(tǒng)在體積、重量和像質(zhì)方面的要求不斷提升。

2、然而，目前市面上的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)眼鏡等產(chǎn)品的光機(jī)普遍存在體積大、重量高的問題，難以滿足智能眼鏡輕量化、小型化的發(fā)展趨勢。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種五片式大光圈光學(xué)系統(tǒng)，用于解決上述背景技術(shù)中的問題。

2、該發(fā)明提供以下技術(shù)方案，一種五片式大光圈光學(xué)系統(tǒng)，沿著光軸由物側(cè)至像側(cè)依次包括：

3、一光闌；

4、第一透鏡，具有正光焦度，其物側(cè)面為凸面，像側(cè)面為平面或凹面；

5、第二透鏡，具有負(fù)光焦度，其物側(cè)面為凹面，像側(cè)面為凸面或凹面；

6、第三透鏡，具有正光焦度，其物側(cè)面為凸面或平面，像側(cè)面為凸面；

7、第四透鏡，具有正光焦度，其物側(cè)面為凸面，像側(cè)面為平面或凹面；

8、第五透鏡，具有負(fù)光焦度，其物側(cè)面為凹面，像側(cè)面為凸面；

9、所述光學(xué)系統(tǒng)的總長滿足關(guān)系式：6.6mm<ttl<7.2mm，所述光學(xué)系統(tǒng)的光圈數(shù)滿足關(guān)系式：1.4<fno<1.7，其中，ttl為所述光學(xué)系統(tǒng)的總長，fno為所述光學(xué)系統(tǒng)的光圈數(shù)。

10、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：通過所述光學(xué)系統(tǒng)的總長滿足關(guān)系式：6.6mm<ttl<7.2mm，所述光學(xué)系統(tǒng)的光圈數(shù)滿足關(guān)系式：1.4<fno<1.7的設(shè)置，以使五片式大光圈光學(xué)系統(tǒng)成為體積小、重量輕的微型系統(tǒng)，此光學(xué)系統(tǒng)包含五片球面透鏡，鏡頭具有總長短，體積小，大光圈，透鏡數(shù)量的減少也有利于光機(jī)的輕量化。

11、進(jìn)一步的，所述第一透鏡的物側(cè)面曲率半徑與所述第一透鏡在光軸上的厚度滿足關(guān)系式：18<(r11/ct1)*f<26，其中，r11為所述第一透鏡的物側(cè)面曲率半徑，ct1為所述第一透鏡在光軸上的厚度，f為所述光學(xué)系統(tǒng)的總焦距。

12、進(jìn)一步的，所述第二透鏡和第三透鏡在光軸上的空氣間隙、與所述第四透鏡和第五透鏡在光軸上的空氣間隙滿足關(guān)系式：11<ttl/（t23-t45）<24，其中，t23為所述第二透鏡和第三透鏡在光軸上的空氣間隙，t45為所述第四透鏡和第五透鏡在光軸上的空氣間隙。

13、進(jìn)一步的，所述第一透鏡和第二透鏡的組合有效焦距與所述第三透鏡、第四透鏡、和第五透鏡的組合有效焦距滿足關(guān)系式：1.5<|f345/f12|<134，其中，f12為所述第一透鏡和第二透鏡的組合有效焦距，f345為所述第三透鏡、第四透鏡、和第五透鏡的組合有效焦距。

14、進(jìn)一步的，所述光學(xué)系統(tǒng)的視場角與所述光學(xué)系統(tǒng)的總長滿足關(guān)系式：3.7<fov/ttl<4.8，其中，fov為所述光學(xué)系統(tǒng)的視場角。

15、進(jìn)一步的，所述第一透鏡的物側(cè)面的外徑、所述第二透鏡的物側(cè)面的外徑、和所述第二透鏡的像側(cè)面的曲率半徑滿足關(guān)系式：-35<(d11+d21)*r22/f<6，其中，d11為所述第一透鏡的物側(cè)面的外徑，d21為所述第二透鏡的物側(cè)面的外徑，r22為所述第二透鏡的像側(cè)面的曲率半徑，f為所述光學(xué)系統(tǒng)的總焦距。

16、進(jìn)一步的，所述第二透鏡的有效焦距與所述光學(xué)系統(tǒng)的總焦距滿足關(guān)系式：-3<f2/f<-1；

17、所述光學(xué)系統(tǒng)的總長與所述光學(xué)系統(tǒng)的總焦距滿足關(guān)系式：ttl/f<1.75；

18、所述第一透鏡的有效焦距與所述光學(xué)系統(tǒng)的總焦距滿足關(guān)系式：f1/f<0.92，其中，f1為所述第一透鏡的有效焦距，f2為所述第二透鏡的有效焦距，f為所述光學(xué)系統(tǒng)的總焦距。

19、進(jìn)一步的，所述第三透鏡的物側(cè)面于光軸處的曲率半徑、所述第三透鏡的像側(cè)面于光軸處的曲率半徑與所述第五透鏡于光軸上的厚度滿足關(guān)系式：r31/(r32*ct5)≤1.1，其中，r31所述第三透鏡的物側(cè)面于光軸處的曲率半徑，r32為所述第三透鏡的像側(cè)面于光軸處的曲率半徑，ct5為所述第五透鏡于光軸上的厚度。

20、進(jìn)一步的，所述第一透鏡、所述第三透鏡、所述第四透鏡和所述第五透鏡的材質(zhì)均為光學(xué)玻璃，所述第一透鏡、所述第三透鏡、所述第四透鏡和所述第五透鏡的折射率范圍為1.49至2.05，所述第一透鏡、所述第三透鏡、所述第四透鏡和所述第五透鏡的阿貝數(shù)范圍為19至70.4。

21、進(jìn)一步的，所述光學(xué)系統(tǒng)的有效焦距滿足關(guān)系式：5.22mm≤efl≤6.15mm，其中，efl為所述光學(xué)系統(tǒng)的有效焦距。

技術(shù)特征：

1.一種五片式大光圈光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，沿著光軸由物側(cè)至像側(cè)依次包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的五片式大光圈光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一透鏡的物側(cè)面曲率半徑與所述第一透鏡在光軸上的厚度滿足關(guān)系式：18<(r11/ct1)*f<26，其中，r11為所述第一透鏡的物側(cè)面曲率半徑，ct1為所述第一透鏡在光軸上的厚度，f為所述光學(xué)系統(tǒng)的總焦距。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的五片式大光圈光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述第二透鏡和第三透鏡在光軸上的空氣間隙、與所述第四透鏡和第五透鏡在光軸上的空氣間隙滿足關(guān)系式：11<ttl/（t23-t45）<24，其中，t23為所述第二透鏡和第三透鏡在光軸上的空氣間隙，t45為所述第四透鏡和第五透鏡在光軸上的空氣間隙。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的五片式大光圈光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一透鏡和第二透鏡的組合有效焦距與所述第三透鏡、第四透鏡、和第五透鏡的組合有效焦距滿足關(guān)系式：1.5<|f345/f12|<134，其中，f12為所述第一透鏡和第二透鏡的組合有效焦距，f345為所述第三透鏡、第四透鏡、和第五透鏡的組合有效焦距。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的五片式大光圈光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述光學(xué)系統(tǒng)的視場角與所述光學(xué)系統(tǒng)的總長滿足關(guān)系式：3.7<fov/ttl<4.8，其中，fov為所述光學(xué)系統(tǒng)的視場角。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的五片式大光圈光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一透鏡的物側(cè)面的外徑、所述第二透鏡的物側(cè)面的外徑、和所述第二透鏡的像側(cè)面的曲率半徑滿足關(guān)系式：-35<(d11+d21)*r22/f<6，其中，d11為所述第一透鏡的物側(cè)面的外徑，d21為所述第二透鏡的物側(cè)面的外徑，r22為所述第二透鏡的像側(cè)面的曲率半徑，f為所述光學(xué)系統(tǒng)的總焦距。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的五片式大光圈光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述第二透鏡的有效焦距與所述光學(xué)系統(tǒng)的總焦距滿足關(guān)系式：-3<f2/f<-1；

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的五片式大光圈光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述第三透鏡的物側(cè)面于光軸處的曲率半徑、所述第三透鏡的像側(cè)面于光軸處的曲率半徑與所述第五透鏡于光軸上的厚度滿足關(guān)系式：r31/(r32*ct5)≤1.1，其中，r31所述第三透鏡的物側(cè)面于光軸處的曲率半徑，r32為所述第三透鏡的像側(cè)面于光軸處的曲率半徑，ct5為所述第五透鏡于光軸上的厚度。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的五片式大光圈光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一透鏡、所述第三透鏡、所述第四透鏡和所述第五透鏡的材質(zhì)均為光學(xué)玻璃，所述第一透鏡、所述第三透鏡、所述第四透鏡和所述第五透鏡的折射率范圍為1.49至2.05，所述第一透鏡、所述第三透鏡、所述第四透鏡和所述第五透鏡的阿貝數(shù)范圍為19至70.4。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的五片式大光圈光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述光學(xué)系統(tǒng)的有效焦距滿足關(guān)系式：5.22mm≤efl≤6.15mm，其中，efl為所述光學(xué)系統(tǒng)的有效焦距。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種五片式大光圈光學(xué)系統(tǒng)，沿著光軸由物側(cè)至像側(cè)依次包括：光闌；第一透鏡，具有正光焦度，其物側(cè)面為凸面，像側(cè)面為平面或凹面；第二透鏡，具有負(fù)光焦度，其物側(cè)面為凹面，像側(cè)面為凸面或凹面；第三透鏡，具有正光焦度，其物側(cè)面為凸面或平面，像側(cè)面為凸面；第四透鏡，具有正光焦度，其物側(cè)面為凸面，像側(cè)面為平面或凹面；第五透鏡，具有負(fù)光焦度，其物側(cè)面為凹面，像側(cè)面為凸面；所述光學(xué)系統(tǒng)的總長滿足關(guān)系式：6.6mm<TTL<7.2mm，所述光學(xué)系統(tǒng)的光圈數(shù)滿足關(guān)系式：1.4<FNO<1.7，其中，TTL為所述光學(xué)系統(tǒng)的總長，F(xiàn)NO為所述光學(xué)系統(tǒng)的光圈數(shù)，以使五片式大光圈光學(xué)系統(tǒng)成為體積小、重量輕的微型系統(tǒng)。

技術(shù)研發(fā)人員：吳盼,王立,朱舒卷,李寶星
受保護(hù)的技術(shù)使用者：南昌芯彩顯示科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/6/26