光学系统、摄像模组和电子设备技术方案

一种光学系统、摄像模组和电子设备，光学系统沿光轴方向的物侧至像侧依次包含：直角棱镜，直角棱镜包括入光面、反射面和出光面，光线垂直进入入光面，并经反射面全反射后从出光面出射；第一透镜至第八透镜，其中至少有一个非球面塑料透镜；第一透镜和第二透镜组成具有负屈折力的第一透镜组，第三透镜至第五透镜组成具有正屈折力的第二透镜组，第六透镜至第八透镜组成具有正屈折力的第三透镜组。通过设置直角棱镜，以使光线发生偏转，组成折叠潜望式结构，并通过对第一透镜至第八透镜的屈折力进行合理设置，一方面缩短了横向距离，减小了光学系统的占用空间；另一方面给光学系统提供了足够的长度，以实现大范围变焦。

【技术实现步骤摘要】
光学系统、摄像模组和电子设备
本技术属于光学成像
，尤其涉及一种光学系统、摄像模组和电子设备。
技术介绍
近些年来，市面上出现很多搭载3摄、4摄镜头的手机，这类手机通过切换不同的镜头来实现超清拍摄、广角拍摄和长焦拍摄等效果。此种镜头配置一方面满足了用户在不同场景下的拍照需求，另一方面又存在一些弊端，比如要想获得高变焦比率特性，光学系统总长也会相应变长，但又受制于有限的手机空间，因此如何进一步缩短光学系统的总长，实现小型化的同时再实现大范围变焦成为目前业界欲解决的问题之一。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种光学系统、摄像模组和电子设备，能同时满足大范围变焦与小型化的要求。为实现本技术的目的，本技术提供了如下的技术方案：第一方面，本技术提供了一种光学系统，从物侧至像侧沿光轴依次包含：直角棱镜，所述直角棱镜包括入光面、反射面和出光面，所述入光面和所述出光面垂直连接，所述反射面连接所述入光面和所述出光面，光线垂直进入所述入光面，并经所述反射面全反射后从所述出光面出射；第一透镜组，与所述出光面相对，并具有负屈折力，包括沿所述光轴依次设置的第一透镜和第二透镜；第二透镜组，具有正屈折力，包括沿所述光轴依次设置的第三透镜、第四透镜和第五透镜；第三透镜组，具有正屈折力，包括沿所述光轴依次设置的第六透镜、第七透镜和第八透镜；所述第一透镜至所述第八透镜包含至少一个非球面塑料透镜。通过设置所述直角棱镜，以使光线发生偏转，组成折叠潜望式结构，并通过第一透镜至第八透镜的屈折力进行合理设置，一方面缩短了横向距离，减小了所述光学系统的占用空间；另一方面给所述光学系统提供了足够的长度，以实现大范围变焦。一种实施方式中，所述光学系统为变焦光学系统，所述变焦光学系统设有长焦端和短焦端。通过使所述光学系统分别处于长焦端和短焦端这两种状态，可以对光学系统的相关参数进行设计和调节，达到提高光学系统的成像质量的目的。一种实施方式中，所述光学系统满足条件式：Fc/Fd≥2.2；其中，Fc为所述光学系统处于所述长焦端的有效焦距，Fd为所述光学系统处于所述短焦端的有效焦距。满足上述关系式，可以通过合理配置长焦端有效焦距和短焦端有效焦距的比值，使所述光学系统获得较高的变焦比，从而实现大范围拍摄倍率，以实现变焦镜头组连续变焦的特性，使变焦镜头组获得良好的成像质量。当Fc/Fd<2.2时，连续变焦范围不足以满足用户对拍摄体验的更高要求。一种实施方式中，所述光学系统满足条件式：FOVc/ImgH<3.9；其中，FOVc为所述光学系统处于所述长焦端的全视场角，ImgH为成像面上有效感光区域对角线长度的一半，即半像高。满足上述关系式，通过配置长焦端的全视场角与半像高的比值在合理的范围内，有利于实现所述光学系统长焦端的长焦特性，同时可以匹配更高像素的芯片，实现高清拍摄。一种实施方式中，所述光学系统满足条件式：5.5<D2c/D2d<14；其中，D2c为所述光学系统处于所述长焦端时所述第五透镜的像侧面和所述第六透镜的物侧面在光轴上的距离；D2d为所述光学系统处于所述短焦端时所述第五透镜的像侧面和所述第六透镜的像侧面在光轴上的距离。满足上述关系式，通过控制光学系统处于长焦端和短焦端时所述第五透镜的像侧面和所述第六透镜的物侧面和像侧面在光轴上的距离的比值，有利于使所述光学系统获得更大的变焦范围，实现更大倍率的拍摄效果，另外合理的所述第五透镜的像侧面和所述第六透镜的像侧面在光轴上的距离控制也可以降低所述光学系统的加工组装难度，进一步提升加工性能。当D2c/D2d≤5.5时，不利于拓宽所述光学系统的变焦范围；D2c/D2d≥14时，短焦状态下所述第二透镜组和所述第三透镜组之间的距离过小，会增加组装难度，也容易在实施连续变焦时出现不顺畅或者镜片碰撞的现象。一种实施方式中，所述光学系统满足条件式：2.5<et12/ct12<7.5；其中，et12为所述第二透镜的像侧面到所述第三透镜的物侧面在有效径处的水平距离，ct12为所述第二透镜的像侧面到所述第三透镜的物侧面在光轴上的距离。满足上述关系式，通过使第一透镜组和第二透镜组中间和边缘间距的比值保持在合理的范围内，有利于边缘光线以较小的合理的角度从所述第一透镜组过渡到所述第二透镜组，同时有利于所述第二透镜组校正所述第一透镜组的像差，另外还有利于成型制造和加工组装。当et12/ct12≤2.5时，所述第一透镜组和所述第二透镜组之间有效径处的间距过大，会导致射入所述第二透镜组的光线偏转角过大；et12/ct12≥7.5时，所述第一透镜组和所述第二透镜组之间有效径处的距离过小，不利于加工组装，增加装配难度。一种实施方式中，所述光学系统满足条件式：4<fg3/g3<7.5；其中，fg3为所述第三透镜组的有效焦距，g3为所述第六透镜的物侧面到所述第八透镜的像侧面在光轴上的距离。满足上述关系式，所述第三透镜组承担了部分的正屈折力，控制所述第三透镜组为所述光学系统贡献的正屈折力的占比，有利于矫正具有负屈折力的所述第一透镜组产生的像差，进而提升所述光学系统的成像品质；另外控制所述第三透镜组的总长有利于缩短所述光学系统总长，实现光学系统小型化。当fg3/g3≥7.5时，所述第三透镜组没有提供足够的正屈折力，不利于校正前透镜组产生的像差，影响成像质量；当fg3/g3≤4时，所述第三透镜组总长过长，不利于缩短光学系统总长。一种实施方式中，所述光学系统满足条件式：1<Fc/(f3+fjh2)<1.3；其中，Fc为所述光学系统处于所述长焦端的有效焦距，f3为所述第三透镜的有效焦距；fjh2为所述第四透镜和所述第五透镜的有效焦距，所述第四透镜和所述第五透镜胶合组成胶合透镜。满足上述关系式时，合理配置长焦端有效焦距与所述第三透镜和所述胶合透镜有效焦距之和的比值，有利于实现长焦特性，同时也有助于扩大所述光学系统的变焦比；另外所述第二透镜组承担了所述光学系统所需要的正屈折力，可以有效校正前透镜组产生的球差，有利于提升光学系统解像力。一种实施方式中，所述光学系统满足条件式：1.2<|R71|/R82<5.2；其中，R71为所述第七透镜的物侧面于光轴上的曲率半径值，R82为所述第八透镜的像侧面于光轴上的曲率半径值。满足上述关系式，控制所述第七透镜的物侧面于光轴上的曲率半径值与所述第八透镜的像侧面于光轴上的曲率半径值的比值在合理的范围内，可以实现对所述第七透镜和所述第八透镜的形状的有效约束，使得所述第七透镜和所述第八透镜相互配合，共同贡献像差，进而提升所述光学系统的成像质量。当|R71|/R82≤1.2或者|R71|/R82≥5.2时，所述第七透镜和所述第八透镜的形状组合提供的像差不能使所述光学系统的整体像差达到一个合理的平衡状态。一种实施方式中，所述光学系统满足条件式：5<f8/ct8<50；其中，f8为所述第八透镜的有效焦距，ct8为所述第八透镜在光轴上的厚度，即中厚。满足上述关系式，通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学系统，其特征在于，从物侧至像侧沿光轴依次包含：/n直角棱镜，所述直角棱镜包括入光面、反射面和出光面，所述入光面和所述出光面垂直连接，所述反射面连接所述入光面和所述出光面，光线垂直进入所述入光面，并经所述反射面全反射后从所述出光面出射；/n第一透镜组，与所述出光面相对，并具有负屈折力，包括沿所述光轴依次设置的第一透镜和第二透镜；/n第二透镜组，具有正屈折力，包括沿所述光轴依次设置的第三透镜、第四透镜和第五透镜；/n第三透镜组，具有正屈折力，包括沿所述光轴依次设置的第六透镜、第七透镜和第八透镜；/n所述第一透镜至所述第八透镜包含至少一个非球面塑料透镜。/n

【技术特征摘要】
1.一种光学系统，其特征在于，从物侧至像侧沿光轴依次包含：
直角棱镜，所述直角棱镜包括入光面、反射面和出光面，所述入光面和所述出光面垂直连接，所述反射面连接所述入光面和所述出光面，光线垂直进入所述入光面，并经所述反射面全反射后从所述出光面出射；
第一透镜组，与所述出光面相对，并具有负屈折力，包括沿所述光轴依次设置的第一透镜和第二透镜；
第二透镜组，具有正屈折力，包括沿所述光轴依次设置的第三透镜、第四透镜和第五透镜；
第三透镜组，具有正屈折力，包括沿所述光轴依次设置的第六透镜、第七透镜和第八透镜；
所述第一透镜至所述第八透镜包含至少一个非球面塑料透镜。


2.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统为变焦光学系统，所述变焦光学系统设有长焦端和短焦端。


3.如权利要求2所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足条件式：
Fc/Fd≥2.2；
其中，Fc为所述光学系统处于所述长焦端的有效焦距，Fd为所述光学系统处于所述短焦端的有效焦距。


4.如权利要求2所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足条件式：
FOVc/ImgH<3.9；
其中，FOVc为所述光学系统处于所述长焦端的最大视场角，ImgH为成像面上有效感光区域对角线长度的一半。


5.如权利要求2所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足条件式：
5.5<D2c/D2d<14；
其中，D2c为所述光学系统处于所述长焦端时所述第五透镜的像侧面和所述第六透镜的物侧面在光轴上的距离；D2d为所述光学系统处于所述短焦端时所述第五透镜的像侧面和所述第六透镜的像侧面在光轴上的距离。


6.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足条件式：...

【专利技术属性】
技术研发人员：华露，杨健，李明，
申请(专利权)人：江西晶超光学有限公司，
类型：新型
国别省市：江西;36