光学系统技术方案

本申请公开了一种光学系统，该光学系统沿着光轴由物侧至像侧依序包括：玻璃屏、干扰屏、透镜组和滤色片。被摄物体至透镜组中最靠近物侧的透镜的物侧面的轴上距离P与玻璃屏上垂直于光轴的物高H满足P/H＜1.5。该光学系统可用于指纹识别，并可具有大视场角、大孔径、超薄等特性。

optical system

The present application discloses an optical system, which comprises a glass screen, an interference screen, a lens group and a color filter in sequence from the object side to the image side along the optical axis. The axial distance P from the object to the object side of the lens closest to the object side in the lens group and the height H perpendicular to the optical axis on the glass screen satisfy P/H<1.5. The optical system can be used for fingerprint recognition, and has the characteristics of large field of view, large aperture and ultra-thin.

【技术实现步骤摘要】
光学系统分案申请声明本申请是2018年06月20日递交的专利技术名称为“光学系统”、申请号为201810636476.2的中国专利技术专利申请的分案申请。
本申请涉及一种光学系统，更具体地，涉及一种用于指纹识别的光学系统。
技术介绍
随着技术的不断发展，手机等移动终端的屏占比越来越高，全面屏移动终端已经成为一种发展趋势。相应地，需要一种与全面屏配套使用的指纹识别，因此，具有良好穿透性的光学式指纹成为了一种新的技术方向。现有的光学式指纹不具有良好的穿透性，并且通常无法兼顾大视场角、大孔径、超薄等特性，因而无法提供较佳的指纹识别。
技术实现思路
本申请提供了可适用于便携式电子产品的、可至少解决或部分解决现有技术中的上述至少一个缺点的穿透性光学式指纹系统。一方面，本申请提供了这样一种光学系统，该光学系统沿着光轴由物侧至像侧依序可包括：玻璃屏、干扰屏、透镜组和滤色片。被摄物体至透镜组中最靠近物侧的透镜的物侧面的轴上距离P与玻璃屏上垂直于光轴的物高H可满足P/H＜1.5。在一个实施方式中，光学系统的最大主光线入射成像面的角度CRA可满足CRA≤35°。在一个实施方式中，光学系统的成像面上有效像素区域对角线长的一半ImgH与光学系统的有效焦距f可满足0.5＜ImgH/f＜1.5。在一个实施方式中，光学系统的有效焦距f与光学系统的入瞳直径EPD可满足f/EPD＜1.8。在一个实施方式中，透镜组包括第一透镜，该第一透镜的像侧面可为凸面。在一个实施方式中，透镜组包括第一透镜和第二透镜。可选地，第一透镜和第二透镜可胶合。又一方面，本申请还提供了一种指纹识别装置，该指纹识别装置包括如上所述的光学系统。本申请通过合理布置各光学元件，并通过采用非球面透镜，使得光学系统具有大视场角、大孔径、超薄等至少一个有益效果。附图说明结合附图，通过以下非限制性实施方式的详细描述，本申请的其他特征、目的和优点将变得更加明显。在附图中：图1示出了根据本申请实施例1的光学系统的结构示意图；图2示出了实施例1的光学系统的轴上色差曲线畸变曲线；图3示出了根据本申请实施例2的光学系统的结构示意图；图4示出了实施例2的光学系统的轴上色差曲线畸变曲线；图5示出了根据本申请实施例3的光学系统的结构示意图；图6示出了实施例3的光学系统的轴上色差曲线畸变曲线；图7示出了根据本申请实施例4的光学系统的结构示意图；图8示出了实施例4的光学系统的轴上色差曲线畸变曲线；图9示出了根据本申请实施例5的光学系统的结构示意图；图10示出了实施例5的光学系统的轴上色差曲线畸变曲线；图11示出了根据本申请实施例6的光学系统的结构示意图；图12示出了实施例6的光学系统的轴上色差曲线畸变曲线；图13示出了根据本申请实施例7的光学系统的结构示意图；图14示出了实施例7的光学系统的轴上色差曲线畸变曲线；图15示出了根据本申请实施例8的光学系统的结构示意图；图16示出了实施例8的光学系统的轴上色差曲线畸变曲线；图17示出了根据本申请实施例9的光学系统的结构示意图；图18示出了实施例9的光学系统的轴上色差曲线畸变曲线；图19示出了根据本申请实施例10的光学系统的结构示意图；图20示出了实施例10的光学系统的轴上色差曲线畸变曲线；图21示出了根据本申请实施例11的光学系统的结构示意图；图22示出了实施例11的光学系统的轴上色差曲线畸变曲线；图23示出了根据本申请实施例12的光学系统的结构示意图；图24示出了实施例12的光学系统的轴上色差曲线畸变曲线；图25示意性示出了在物距为零时，被摄物体至透镜组中最靠近物侧的透镜的物侧面的轴上距离P与玻璃屏上垂直于光轴的物高H。具体实施方式为了更好地理解本申请，将参考附图对本申请的各个方面做出更详细的说明。应理解，这些详细说明只是对本申请的示例性实施方式的描述，而非以任何方式限制本申请的范围。在说明书全文中，相同的附图标号指代相同的元件。表述“和/或”包括相关联的所列项目中的一个或多个的任何和全部组合。应注意，在本说明书中，第一、第二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。在附图中，为了便于说明，已稍微夸大了透镜的厚度、尺寸和形状。具体来讲，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，最靠近物侧的表面称为该透镜的物侧面；每个透镜中，最靠近像侧的表面称为该透镜的像侧面。还应理解的是，用语“包括”、“包括有”、“具有”、“包含”和/或“包含有”，当在本说明书中使用时表示存在所陈述的特征、元件和/或部件，但不排除存在或附加有一个或多个其它特征、元件、部件和/或它们的组合。此外，当诸如“...中的至少一个”的表述出现在所列特征的列表之后时，修饰整个所列特征，而不是修饰列表中的单独元件。此外，当描述本申请的实施方式时，使用“可”表示“本申请的一个或多个实施方式”。并且，用语“示例性的”旨在指代示例或举例说明。除非另外限定，否则本文中使用的所有用语(包括技术用语和科学用语)均具有与本申请所属领域普通技术人员的通常理解相同的含义。还应理解的是，用语(例如在常用词典中定义的用语)应被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义一致的含义，并且将不被以理想化或过度正式意义解释，除非本文中明确如此限定。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。以下对本申请的特征、原理和其他方面进行详细描述。根据本申请示例性实施方式的光学系统沿光轴由物侧至像侧依序包括：玻璃屏、干扰屏、透镜组以及滤色片。玻璃屏为保护玻璃。干扰屏为OLED屏幕或者LCD屏幕中具有透光间隙的电路网格部分，其具有衍射效应，波段范围在400～600nm之间。透镜组可包括至少一片透镜。在一些实施方式中，透镜组可仅包括一个透镜(即，第一透镜)，该透镜的物侧面可为平面，像侧面可为凸面。在一些实施方式中，透镜组可包括两个透镜(即，第一透镜和第二透镜)，这两个透镜之间可以具有空气间隔，或者这两个透镜也可以胶合形成胶合透镜。本领域技术人员应当理解的是，透镜组的布置方式不限于此，如果需要，透镜组还可具有两个以上的透镜。在示例性实施方式中，本申请的光学系统可满足条件式f/EPD＜1.8，其中，f为光学系统的有效焦距，EPD为光学系统的入瞳直径。更具体地，f和EPD进一步可满足1.50≤f/EPD≤1.78。采用大孔径系统，可以有效提升光波的脉冲，增强穿透效应，尽可能地减小由于电子产品屏幕而带来的光学性能衰竭。在示例性实施方式中，本申请的光学系统可满足条件式P/H＜1.5，其中，P为被摄物体至透镜组中最靠近物侧的透镜的物侧面的轴上距离，H为玻璃屏上垂直于光轴的物高。更具体地，P和H进一步可满足0.73≤P/H≤1.41。当物距为零时，P和H示意性地由图25示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.光学系统，其特征在于，所述光学系统沿着光轴由物侧至像侧依序包括：玻璃屏、干扰屏、透镜组和滤色片，被摄物体至所述透镜组中最靠近物侧的透镜的物侧面的轴上距离P与所述玻璃屏上垂直于所述光轴的物高H满足P/H＜1.5。

【技术特征摘要】
1.光学系统，其特征在于，所述光学系统沿着光轴由物侧至像侧依序包括：玻璃屏、干扰屏、透镜组和滤色片，被摄物体至所述透镜组中最靠近物侧的透镜的物侧面的轴上距离P与所述玻璃屏上垂直于所述光轴的物高H满足P/H＜1.5。2.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统的最大主光线入射成像面的角度CRA满足CRA≤35°。3.根据权利要求2所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统的成像面上有效像素区域对角线长的一半ImgH与所述光学系统的有效焦距f满足0.5＜Im...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕赛锋，闻人建科，
申请(专利权)人：浙江舜宇光学有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33