光学系统、镜头模组和电子设备技术方案

一种光学系统、镜头模组和电子设备，光学系统沿光轴由物侧至像侧依次包含：具有屈折力的第一透镜至第六透镜，其中，第一透镜具有正屈折力，第三透镜具有负屈折力。第一透镜至第三透镜的的物侧面于近光轴处均为凸面，像侧面于近光轴处均为凹面；第四透镜的物侧面和第五透镜的像侧面于近光轴处均为凸面，第六透镜的像侧面于近光轴处为凹面。光学系统满足关系式：1.7<EFL/Imgh<2；其中，EFL为光学系统的有效焦距，Imgh为光学系统的最大视场角所对应的像高。通过对第一透镜至第六透镜的面型和屈折力进行合理设计，并使光学系统满足上述关系式，有利于使光学系统在满足小型化设计的同时，实现大像面、高清晰度的长焦摄像功能。高清晰度的长焦摄像功能。高清晰度的长焦摄像功能。

【技术实现步骤摘要】
光学系统、镜头模组和电子设备


[0001]本专利技术属于光学成像
，尤其涉及一种光学系统、镜头模组和电子设备。

技术介绍

[0002]随着车载行业的发展，近几年来，电子设备更新换代的周期越来越短，且拍摄功能也越来越强大，市场对单一种类的镜头的要求也愈加严格。而随着消费者对拍摄环境存在多样性的要求，因此适应不同拍摄环境的镜头的种类也越来越多。其中，长焦镜头因具有更长的焦距，从而可获得更浅的景深，于是能更好的处理远处景象细节进而达到压缩拍摄距离的成像效果。
[0003]但是，传统的长焦镜头往往存在尺寸过大以及成像清晰度不高等问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种光学系统、镜头模组和电子设备，能够在满足小型化设计的同时，实现大像面、高清晰度的长焦摄像功能。
[0005]为实现本专利技术的目的，本专利技术提供了如下的技术方案：第一方面，本专利技术提供了一种光学系统，沿光轴方向由物侧至像侧依次包含：第一透镜，具有正屈折力，所述第一透镜的物侧面于近光轴处为凸面，像侧面于近光轴处为凹面；第二透镜，具有屈折力，所述第二透镜的物侧面于近光轴处为凸面，像侧面于近光轴处为凹面；第三透镜，具有负屈折力，所述第三透镜的物侧面于近光轴处为凸面，像侧面于近光轴处为凹面；第四透镜，具有屈折力，所述第四透镜的物侧面于近光轴处为凸面；第五透镜，具有屈折力，所述第五透镜的像侧面于近光轴处为凸面；第六透镜，具有屈折力，所述第六透镜的像侧面于近光轴处为凹面；所述光学系统满足关系式：1.7<EFL/Imgh<2；其中，EFL为所述光学系统的有效焦距，Imgh为所述光学系统的最大视场角所对应的像高。
[0006]通过使第一透镜的物侧面为凸面，像侧面为凹面，有利于增大视场范围，且第一透镜具有正屈折力，有利于对物空间光线的收集；上述对第二透镜的面型的设计，能够平衡第一透镜所产生的色差，对第三透镜的面型设计有利于平衡第一透镜所产生的畸变；第四透镜和第五透镜的面型设计，能够校正由第一透镜至第三透镜产生的光程差；通过使第六透镜的像侧面为凹面，能够平衡由第一透镜至第五透镜所产生的像散和场曲，有利于校正歪曲像。满足上述关系式，通过对光学系统的有效焦距和像高的控制，使得光学系统除了拥有长焦特性外，还能够匹配更大的像面，从而能够与更高像素的图像传感器配合，以实现高清晰成像，进而在对远景拍摄时依然能够获得如同近距离拍摄的高清晰成像效果。超过关系式上限，保证大像面的同时会增加焦距的长度，导致光学系统体积增大不满足小型化设计要求。低于关系式下限，保证大像面成像的同时会减小焦距长度，影响光学系统的成像质量。
[0007]一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：1<ETL3/CTL3<2.2；其中，ETL3所述第三透镜有效口径处物侧面到像侧面平行于光轴的边缘厚度，CTL3为所述第三透镜物侧面到
像侧面于光轴处的中心厚度。满足上述关系式，可使第三透镜满足光轴处超薄设计，以有效平衡光学系统的光程差，实现修正场曲的功能，因此厚薄比需在一定比例范围内，若中心处太薄，无法满足生产加工要求，难以保证成型良率。而透镜中心处太薄或太厚都会导致中心光线和边缘光线难以在成像面附近汇聚，导致场曲过大。因此，透镜最厚处及最薄处应满足一定比例关系才能同时保证可加工性及成型良率，并保证成像稳定性。低于关系式下限，则第三透镜的中心相对于边缘太厚，造成成像面场曲过大；超过关系式上限，会导致第三透镜的中心相对于边缘太薄，无法实现生产加工要求，保证成型良率。
[0008]一种实施方式中，所述光学系统满足关系式： |AngleL5S2
‑
AngleL6S1|<15
°
；其中，AngleL5S2为所述第五透镜的像侧面于最大有效孔径处的切面与垂直光轴的平面的锐角夹角，AngleL6S1为所述第六透镜的物侧面于最大有效孔径处的切面与垂直光轴的平面的锐角夹角。第五透镜与第六透镜为光学系统敏感面，两面曲率角度相差小时能降低光学系统偏心敏感度，提高生产良率，因此只有满足|AngleL5S2
‑
AngleL6S1|<15
°
才能保证生产加工良率，满足组装要求，如果|AngleL5S2
‑
AngleL6S1|≥15
°
，会造成光学系统偏心敏感度高，组装良率降低，且出现图像局部模糊或者外视场图像不清晰。
[0009]一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：26mm<FNO*Imgh<31mm；其中，FNO为所述光学系统的光圈数。进一步的，在其中一个实施例中，在满足关系式
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26mm<FNO*Imgh<31mm的前提下，光学系统还满足以下关系式：Imgh>4mm。满足上述关系式，光学系统具有足够的通光量以满足在暗光条件下高清晰拍摄需要的同时具有大像面特性，从而能够使光学系统匹配更高像素的图像传感器，进而实现高清拍摄。超过关系式上限时，光学系统的光圈数过大导致光学系统的入瞳直径过小，通光量不足，不利于提升全视场的相对亮度，降低成像质量；低于关系式下限时，光学系统的像高过小，无法与高像素的图像传感器匹配而难以实现高像素成像。
[0010]一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：0.7≤TTL/EFL<1；其中，TTL为所述第一透镜的物侧面到成像面于光轴上的距离。第一透镜的物侧面到成像面于光轴上的距离即光学系统的总长，要使光学系统满足长焦小型化设计要求，可通过合理控制焦距以及光学系统的总长，既能实现光学系统小型化，还能实现光学系统的远射高清晰拍照的功能，同时能保证光线更好的汇聚于成像面上。低于关系式下限，光学系统的总长太短，会造成光学系统敏感度增加，同时不利于光线在成像面上的汇聚。超过关系式上限时，光学系统总长太长，会造成光线进入成像面主光线角度太大，焦距减小，影响长焦镜头远射拍摄功能，且光学系统成像面边缘光线无法成像在成像面上，造成成像信息不全。
[0011]一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：0.3<FBL/EFL< 0.7；其中，FBL为所述第六透镜像侧面到成像面于光轴方向上的最短距离。满足上述关系式，使得光学系统满足小型化的同时，保证其有足够的调焦范围，提升镜头模组组装良率，同时保证光学系统焦深较大，能够获取物方更多的深度信息。超过关系式上限，超过关系式上限，第六透镜像侧面到成像面于光轴方向上的最短距离过长导致光学系统的总长过大，不利于光学系统的小型化；低于关系式下限，第六透镜像侧面到成像面于光轴方向上的最短距离过短导致光学系统的调焦范围过小，会导致良率过低，加大生产工艺难度，同时不能保证光学系统的焦深，导致成像质量不佳。
[0012]一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：2<EFL/f1<3；其中，f1为所述第一透...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光学系统，其特征在于，沿光轴由物侧至像侧依次包含：第一透镜，具有正屈折力，所述第一透镜的物侧面于近光轴处为凸面，像侧面于近光轴处为凹面；第二透镜，具有屈折力，所述第二透镜的物侧面于近光轴处为凸面，像侧面于近光轴处为凹面；第三透镜，具有负屈折力，所述第三透镜的物侧面于近光轴处为凸面，像侧面于近光轴处为凹面；第四透镜，具有屈折力，所述第四透镜的物侧面于近光轴处为凸面；第五透镜，具有屈折力，所述第五透镜的像侧面于近光轴处为凸面；第六透镜，具有屈折力，所述第六透镜的像侧面于近光轴处为凹面；所述光学系统满足关系式：1.7<EFL/Imgh<2；其中，EFL为所述光学系统的有效焦距，Imgh为所述光学系统的最大视场角所对应的像高。2.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统中满足关系式：1<ETL3/CTL3<2.2；其中，ETL3所述第三透镜有效口径处物侧面到像侧面平行于光轴的边缘厚度，CTL3为所述第三透镜物侧面到像侧面于光轴处的中心厚度。3.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足关系式：|AngleL5S2
‑
AngleL6S1|<15
°
；其中，AngleL5S2为所述第五透镜的像侧面于最大有效孔径处的切面与垂直光轴的平面的锐角夹角，AngleL6S1为所述第六透镜...

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