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：从物侧到像侧沿光轴依次包括：具有反射面的棱镜；具有正曲折力的第一透镜，所述第一透镜的物侧面于近光轴处为凸面；具有曲折力的第二透镜；具有曲折力的第三透镜；具有曲折力的第四透镜；所述光学系统满足关系式：0.4<∑ET/∑CT<0.95；其中，∑ET为第一透镜至第四透镜的有效口径边缘厚度之和，∑CT为第一透镜至第四透镜的于光轴上的中心厚度之和。上述光学系统能够平衡中心视场与边缘视场光程差，减小图像的畸变。减小图像的畸变。减小图像的畸变。

【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]随着手机、平板电脑、无人机、计算机等电子产品在生活中的广泛应用，各种科技改进推陈出新。其中，新型电子产品改进中摄像镜头拍摄效果的改进创新成为人们关注的重心之一，同时成为科技改进的一项重要内容。对于不同的拍摄需求而言，长焦镜头更适用于拍摄远处的画面细节，所以现在的手机等便携式设备中经常使用长焦镜头以增强远景的成像能力。但是，由于手机等便携式设备的空间有限，镜头结构分布难以得到较为合理的设计，导致中心视场与边缘视场光程差失衡、图像畸变过大等像质问题难以得到有效解决。

技术实现思路

[0003]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，该光学系统能够平衡中心视场与边缘视场光程差，减小图像的畸变。
[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，从物侧到像侧沿光轴依次包括：光路折射元件；具有正曲折力的第一透镜，所述第一透镜的物侧面于近光轴处为凸面；具有曲折力的第二透镜；具有曲折力的第三透镜；具有曲折力的第四透镜；所述光学系统满足关系式：0.4<∑ET/∑CT<0.95；其中，ET为任一透镜的有效口径边缘厚度，即ET为任一透镜的物侧面的最大有效口径处至像侧面的最大有效口径处在平行于光轴方向上的距离，∑ET为所述第一透镜至所述第四透镜的有效口径边缘厚度之和，CT为任一透镜于光轴上的中心厚度，∑CT为所述第一透镜至所述第四透镜于光轴上的中心厚度之和。
[0006]通过设置具有反射面的棱镜使光线发生偏转，使光学系统为一潜望式结构，进而有效利用空间，缩短光学系统轴向长度，实现长焦特性，节省光学系统的占用空间；具有正曲折力的第一透镜，且于近光轴处物侧面为凸面，可以保证光学系统视场范围，增大光学系统的有效焦距，实现长焦拍摄功能；具有曲折力的第二透镜，可以校正畸变，改善光学系统出现的色差及像散问题；具有曲折力的第三透镜，可以使光线平滑过渡，改善光学系统出现的色差；具有曲折力的第四透镜，可以使光线以一定角度入射到像面，满足像高要求。满足上述关系式，合理控制透镜系统中心厚度总和与边缘厚度总和可以合理的平衡中心视场与边缘视场光程差，有效改善场曲，减小畸变，如果∑ET/∑CT>1会成边缘视场光程大于中心光线光程，造成场曲过大，引起外视场图像模糊；如果∑ET/∑CT<0.3会使边缘视场光程小于中心光线光程，同样造成场曲过大，引起外视场图像模糊。
[0007]一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：0.5mm<SDL1
‑
SDL2<2mm；其中，SDL1为所述第一透镜物侧面口径直径，SDL2为所述第二透镜物侧面口径直径。满足上述关系式，可以使光线进入系统后由第一透镜到第二透镜平滑过渡，当高于或等于上述关系式的上限时，则第一透镜与第二透镜口径相差很大，光线从第一透镜到第二透镜过渡时过于陡峭，无
法很好的过渡；当低于或等于上述关系式的下限时，会导致第一透镜与第二透镜口径相差过小，导致第二透镜物侧面未能很好的拦截住边缘光线导致畸变及色差过大，不利于成像质量提高。
[0008]一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：0.5<BFL/TTL<0.8；其中，BFL为所述第四透镜的像侧面与所述光学系统的成像面在平行于光轴方向上的最小距离，TTL为所述第一透镜物侧面至所述光学系统成像面于光轴上的距离。满足上述公式时，可保证长焦镜头具有较大的有效焦距又能满足小型化设计要求，保证棱镜组装空间，提升镜头模组组装良率，同时保证光学系统焦深较小，使得拍摄物体更加生动形象。当高于或等于上述关系式的上限时，会导致镜头高度被过渡压缩，影响镜头解析率提高，使得拍摄画面模糊；当低于或等于上述关系式的下限时，会导致后焦过小，使得棱镜组装空间不够大，不利于镜头模组组装良率提高。
[0009]一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：
‑
0.1<SGS4/CTS4<0.9；其中，SGS4为所述第二透镜像侧(镜头第四个面)面矢高，即所述第二透镜像侧面与光轴的交点至所述第二透镜物侧面最大有效口径处于光轴方向上的距离，CTS4为所述第二透镜像侧面到所述第三透镜物侧面于光轴处的空气间隙。该光学系统第二透镜像侧面矢高与第二透镜像侧面到第三透镜物侧面于光轴处空气间隙对整个光学系统外视场场曲有影响，当高于或等于上述关系式的上限时，会导致整个光学系统正场曲较大，导致外视场解析率下降；当低于或等于上述关系式的下限时，会导致整个光学系统负场曲较大，外视场解析率也下降，造成画面清晰度下降。
[0010]一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：
‑
70<(R5*R6)/(R5+R6)<18；其中，R5为所述第三透镜物侧面于近光轴处的曲率半径，R6为所述第三透镜像侧面于近光轴处的曲率半径。满足上述关系式，第三透镜物侧面曲率半径和像侧面曲率半径较为合适，可合理的平衡光学系统边缘光线与近轴光线光程差，合理的修正场曲及像散，同时降低系统敏感性，提高组装稳定性。
[0011]一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：0.5<ETL4/CTL4<1.2；其中，ETL4为所述第四透镜的有效口径边缘厚度；CTL4为所述第四透镜于光轴上的中心厚度。满足上述关系式，可有效平衡光学系统光程差，实现修正场曲的功能，因此厚薄比需在一定比例范围内，如果中心处太薄，无法满足生产加工要求，保证成型良率，而且中心太薄或太厚都会导致中心光线和边缘光线难以在像平面附近汇聚，造成场曲过大，因此透镜最厚处及最薄处应满足一定比例关系才能保证可加工性及成型良率，并保证成像稳定性。当高于上述关系式的上限时，都会导致中心光线和边缘光线难以在像平面附近汇聚,造成像面场曲过大，且畸变变大，外视场图像扭曲；当低于上述关系式的下限时，会造成生产加工成型难度加大，无法保证成型良率。
[0012]一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：0<SLT
‑
SGT<0.4mm；其中，SLT为所述第三透镜像侧面到所述第四透镜物侧面在平行于光轴方向上的最长的距离，SGT为所述第三透镜像侧面到所述第四透镜物侧面在平行于光轴方向上的最短的距离。第三透镜像侧面和第四透镜物侧面属于透镜系统比较敏感的两个面，如果两个面切合的比较好，系统整体良率会比较高，如果面型相差太大就会造成光学系统整体良率比较低，加大生产工艺难度。第三透镜像侧面到第四透镜物侧面之间的空气间隙最大值与最小值差异越小说明两个面
型切合的很好，因此0.02mm<SLT
‑
SGT<0.4mm才能保证镜头系统有很好的加工工艺良率。当本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光学系统，其特征在于，从物侧到像侧沿光轴依次包括：光路折射元件；具有正曲折力的第一透镜，所述第一透镜的物侧面于近光轴处为凸面；具有曲折力的第二透镜；具有曲折力的第三透镜；具有曲折力的第四透镜；所述光学系统满足关系式：0.4<∑ET/∑CT<0.95；其中，∑ET为所述第一透镜至所述第四透镜的有效口径边缘厚度之和，∑CT为所述第一透镜至所述第四透镜于光轴上的中心厚度之和。2.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足关系式：0.5mm<SDL1
‑
SDL2<2mm；其中，SDL1为所述第一透镜物侧面口径直径，SDL2为所述第二透镜物侧面口径直径。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：0.5<BFL/TTL<0.8；其中，BFL为所述第四透镜的像侧面与所述光学系统的成像面在平行于光轴方向上的最小距离，TTL为所述第一透镜物侧面至所述光学系统成像面于光轴上的距离。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：
‑
0.1<SGS4/CTS4<0.9；其中，SGS4为所述第二透镜像侧面矢高，CTS4为所述第二透镜像侧面到所述第三透镜物侧面于光轴处的空气间隙。5.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：
‑
70<(R5*R6)/(R5+R6)<18；其中，R5为所述第三透镜物侧面于近光轴处的曲率半径，R6为所述第三透镜像侧面于近光轴处的曲率半径。6.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足关系式：0.5<ETL4/CTL4<1.2；其中，ETL4为所述第四透镜的有效口径边缘厚度；CTL4为所述第四透镜于光轴上的中心厚度。7.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：0<SLT
‑
SGT<0.4mm；其中，SLT为所述第三透镜像侧面到所述第四透镜物侧面在平行于光轴方向上的最长的距离，SGT为所述...

【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：