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：具有正屈折力的第一透镜、第三透镜和第五透镜、具有负屈折力的第二透镜和第四透镜和具有屈折力的第六透镜和第七透镜，第一透镜、第五透镜至第七透镜的物侧面和像侧面均为非球面，第一透镜和第五透镜的物侧面于光轴附近为凸面，第二透镜的物侧面和像侧面均为凹面，第三透镜的物侧面为和像侧面均为凸面，第六透镜的物侧面于光轴附近为凹面，第七透镜的像侧面于光轴附近为凹面，第七透镜的物侧面与像侧面中均设置有至少一个反曲点。本发明专利技术的光学系统通过满足上述条件，便具有大范围变焦、良好的畸变校正和高解析力的特点。析力的特点。析力的特点。

【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]随着科学技术的快速发展，搭载摄影镜头的各类电子设备的应用愈来愈广泛，如手机、笔记本、电脑、汽车、无人机及智能家居等。传统的具有变焦功能的光学系统为了能够具备足够的变倍效果，在远近两端的清晰成像，以满足用户拍摄需求的多样性，传统的变焦系统往往具有大量的透镜，这使镜头结构无比复杂。因此，在大范围变焦的基础上，使畸变得到良好的校正，并提高光学系统的解析力，成为当前领域所关注的重点。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种光学系统，具有大范围变焦、良好的畸变校正和高解析力的特点。
[0004]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：
[0005]第一方面，本专利技术提供了一种光学系统，沿着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光轴附近为凸面，第二透镜，具有负屈折力，所述第二透镜的物侧面于光轴附近为凹面，所述第二透镜的像侧面于光轴附近为凹面，第三透镜，具有正屈折力，所述第三透镜的物侧面于光轴附近为凸面，所述第三透镜的像侧面于光轴附近为凸面，第四透镜，具有负屈折力，所述第四透镜的物侧面于光轴附近为凹面，第五透镜，具有正屈折力，所述第五透镜的物侧面于光轴附近为凸面，第六透镜，具有屈折力，所述第六透镜的物侧面于光轴附近为凹面，第七透镜，具有屈折力，所述第七透镜的像侧面于光轴附近为凹面，所述第七透镜的物侧面与像侧面中均设置有至少一个反曲点。所述光学系统满足关系式：
‑
2<fcj/F67<
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1.4；其中，fcj为所述光学系统处于长焦端时的有效焦距；F67为实施第六透镜和所述第七透镜的组合有效焦距。
[0006]所述第一透镜和所述第二透镜相对固定并构成第一透镜组，所述第一透镜组固定；所述第三透镜至所述第五透镜相对固定并构成第二透镜组，所述第六透镜和所述第七透镜相对固定并构成第三透镜组，所述第二透镜组和所述第三透镜组在所述光轴上移动以实现长焦端、中焦端和短焦端依次切换。
[0007]其中，第一透镜和第五透镜至第七透镜为非球面，第二透镜至第四透镜为球面。第一透镜具有正屈折力，使得光学系统可以得到更大的光通量，减少成像面的暗角出现的概率。第一透镜物侧面于光轴附近为凸面，使得光学系统的视场角更大。第二透镜的物侧面和像侧面与光轴附近均为凹面，使得第二透镜的负屈折力得到加强，有利于边缘视场角偏转角的降低，从而使得光线过渡到第二透镜组的过程更加流畅，使得前透镜产生的畸变得到很好的校正。第五透镜具有正屈折力，使得平衡光学系统的轴上像差可以得到很好的平衡，从而提高光学系统的解析力。第三透镜组拥有合理的光焦度分配，可有效减小像差。同时第七透镜像侧面的面型可以根据需要调节，从而使入射至像面的光线的入射角根据需要调
节，使得成像面边缘具的相对照度可以得到保证，同时有利于本专利技术的光学系统搭配较高像素的感光元件，从而进一步提升成像质量。通过使光学系统满足上述关系式，可以合理的发挥出第三透镜组的负屈折力的作用，有利于增大长焦端有效焦距，从而使光学系统获得大变焦比。
[0008]一种实施方式中，所述第三透镜和所述第四透镜胶合，所述光学系统满足关系式：
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1.6<r32/f345<
‑
0.9或1<f5/r51<2；其中，r32为所述第三透镜像侧面于光轴处的曲率半径，f345为所述第三透镜至第五透镜的组合有效焦距，f5为所述第五透镜的有效焦距，r51为所述第五透镜物侧面于光轴处的曲率半径。第三透镜和第四透镜胶合配合，有利于使第一透镜组的像差得到校正，同时还有利于所述光学系统获得较大的长焦端焦距，从而使得变焦范围变大。通过使光学系统满足关系式：1<f5/r51<2，使得第五透镜的焦距和物侧面于光轴附近的弯曲程度得到合理配置，有利于保证第五透镜的加工工艺性，可以缩短系统总长，矫正前透镜产生的像差，还可以保证边缘光线能够顺利的向第三透镜组过渡，获得较高的相对亮度，从而提升成像品质。通过使光学系统满足关系式：
‑
1.6<r32/f345<
‑
0.9，将比值控制在合理范围内时，有利于第三透镜和第四透镜胶合，胶合成的胶合透镜的胶合面具有合理的弯曲度，可以保证胶合透镜具有可加工的特性，从而使得第二透镜组为所述光学系统提供足够的正屈折力，同时还可以有效矫正前后透镜产生的像差，使整体达到相差平衡，提高系统解像力。
[0009]一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：2.01>fcj/fdj>1.7；其中，fcj为所述光学系统处于长焦端时的有效焦距；fdj为所述光学系统处于短焦端时的有效焦距。可以在平衡性能和工艺可行性的前提下使所述光学系统获得大变焦比，实现搭载镜头模组的电子设备具有大变焦范围。一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：
‑
1.6<f4/f3<
‑
1.2。其中，f3为所述第三透镜的有效焦距；f4为所述第四透镜的有效焦距。通过使光学系统满足上述关系式，当第三透镜和第四透镜组成胶合透镜时，组成的胶合透镜可以为第二透镜组提供合理的屈折力。有利于通过合理分配第三透镜正屈折力和第四透镜负屈折力，保证第三透镜和第四透镜的加工工艺性，从而提高镜片组装的稳定性，使所述光学系统获得良好的成像品质。
[0010]一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：
‑
4<r61/r72<
‑
1.2。其中，r72为所述第七透镜像侧面于光轴处的曲率半径；r61为所述第六透镜物侧面于光轴处的曲率半径。通过使光学系统满足上述关系式，可以合理的约束第三透镜组靠近物侧面的面型和靠近像侧面的面型，有利于边缘视场光线获得较合理的偏转角，还有利于校正所述光学系统像差，提高成像质量，同时，可以保证第六透镜和第七透镜的可加工性。超过关系式上限，第七透镜像侧面的面型过于平缓，不利于像差的校正。低于关系式下限，第七透镜像侧面的面型弯曲严重，使镜片的加工难度显著提升。
[0011]一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：4<d3dj/d1cj<10。其中，d3dj为所述光学系统处于短焦端时，第七透镜的像侧面至红外截止滤光片物侧面在光轴上的距离；d1cj为所述光学系统处于长焦端时，第二透镜的像侧面至第三透镜的物侧面于光轴上的距离。通过使光学系统满足上述关系式，一方面，有利于提高光学系统的变焦比，从而实现扩大倍率变化的范围。另一方面，还有利于保证变焦行程中各透镜组之间保持安全合理的距离，从而提高拍摄过程中倍率切换的稳定性。
[0012]一种实施方式中，所述光学系统满足关系式本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光学系统，其特征在于，沿着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光轴附近为凸面；第二透镜，具有负屈折力，所述第二透镜的物侧面于光轴附近为凹面，所述第二透镜的像侧面于光轴附近为凹面；第三透镜，具有正屈折力，所述第三透镜的物侧面于光轴附近为凸面，所述第三透镜的像侧面于光轴附近为凸面；第四透镜，具有负屈折力，所述第四透镜的物侧面于光轴附近为凹面；第五透镜，具有正屈折力，所述第五透镜的物侧面于光轴附近为凸面；第六透镜，具有屈折力，所述第六透镜的物侧面于光轴附近为凹面；第七透镜，具有屈折力，所述第七透镜的像侧面于光轴附近为凹面；所述第一透镜和所述第二透镜相对固定并构成第一透镜组，所述第一透镜组固定；所述第三透镜至所述第五透镜相对固定并构成第二透镜组，所述第六透镜和所述第七透镜相对固定并构成第三透镜组，所述第二透镜组和所述第三透镜组在所述光轴上移动以实现长焦端、中焦端和短焦端依次切换；所述光学系统满足关系式：
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2<fcj/F67<
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1.4；其中，fcj为所述光学系统处于长焦端时的有效焦距；F67为所述第三透镜组的有效焦距。2.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述第三透镜和所述第四透镜胶合，所述光学系统满足关系式：
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1.6<r32/f345<
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0.9或1<f5/r51<2；其中，r32为所述第三透镜像侧面于光轴处的曲率半径；f345为所述第三透镜至第五透镜的组合有效焦距；f5为所述第五透镜的有效焦距；r51为所述第五透镜物侧面于光轴处的曲率半径。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：2.01>fcj/fdj>1.7；其中，fdj为所述光学系统处于短焦端时的有效焦距。4.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：
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1.6<f4/f3<
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【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：发明
国别省市：