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，光学系统沿光轴由物侧至像侧依次包含：具有屈折力的第一透镜至第四透镜，且第一透镜具有正屈折力，第四透镜具有负屈折力，其中，第一透镜为折反射式透镜，包括第一折射面、第一反射面、第二反射面和第二折射面，第一折射面和第二反射面位于物侧，第二反射面为凹面，第一反射面和第二折射面位于像侧，第一反射面为凸面，光线依次经过第一折射面、第一反射面、第二反射面和第二折射面。通过对光学系统各透镜的面型和屈折力进行合理设计，有利于满足较小的光学总长、长焦距和高像素的特点。长焦距和高像素的特点。长焦距和高像素的特点。

【技术实现步骤摘要】
光学系统、摄像模组和电子设备


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

技术介绍

[0002]近年来，具备摄影功能的可携带电子产品呈现越来越轻薄化的发展趋势，因此，对光学镜片系统满足高成像品质且小型化的需求也越来越高。但是，具有长焦特性的光学系统的总长会相应变长，进而使其焦距受到电子产品厚度的限制，同时，光学系统在变为长焦时，难以实现高像素，视场角也会大幅度减少。
[0003]因此，如何在减小镜头尺寸的前提下，实现长焦距、高像素的效果，成为业内必须解决的问题之一。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种光学系统、摄像模组和电子设备，解决现有技术中镜头尺寸较小的前提下，还需要具备长焦距和高像素的问题。
[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：
[0006]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；第二透镜，具有屈折力；第三透镜，具有屈折力；第四透镜，具有负屈折力；其中，所述第一透镜为折反射式透镜，包括第一折射面、第一反射面、第二反射面和第二折射面，所述第一折射面和所述第二反射面位于物侧，且所述第一折射面位于所述第二折射面的外周，所述第二反射面于近光轴处为凹面，所述第一反射面和所述第二折射面位于像侧，且所述第一反射面位于所述第二折射面的外周，光线依次经过所述第一折射面、所述第一反射面、所述第二反射面和所述第二折射面。
[0007]所述光学系统满足关系式：3.5<f/Imgh<4.6；其中，f为所述光学系统的有效焦距，Imgh为所述光学系统最大视场角对应像高的一半。
[0008]通过使第一透镜具有正屈折力，有利于控制入射光线和反射光线的走向，以缩短所述光学镜头的光学总长；通过使第二透镜具有屈折力，有利于降低光学系统的球差，进而可以提高所述光学镜头的成像品质；通过使第三透镜具有屈折力，有利于降低入射光线的偏折角度，使得入射光线以合适的角度进入第四透镜；通过使第四透镜具备负屈折力，可以校正入射光线经过前述透镜所产生的畸变、像散及场曲，进而得到高品质成像。因此，满足上述面型，有利于光学系统实现长焦距、小型化的效果，使得入射光线在成像面上的入射角度保持在合理的范围内，进而能够实现成像面边缘相对亮度较高的特点，并可以满足图像传感器小角度匹配角的要求。
[0009]通过使光学系统满足上述关系式，有利于光学系统的有效焦距和最大视场角对应像高的一半的比值得到合理配置，使光学系统具有较长的有效焦距，具备良好的成像质量，实现超薄化和高像素的效果。低于关系式下限，对光学系统的焦距限制较大，难以满足光学系统具备长焦距的要求；超过关系式上限，光学系统最大视场角对应像高的一半过小，难以
满足光学系统具备高像素的要求。
[0010]一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：1.2<f/EPD<1.5；其中，EPD为所述光学系统的入瞳直径。通过使光学系统满足上述关系式，可以使光学系统具备大光圈的特点，从而增加光学系统单位时间内的光通量，增强暗环境下的成像效果。同时，可使得靠近光阑位置的第一透镜具有较小的孔径，有利于结构微型化的设计。低于关系式下限，光学系统的入瞳直径变大，导致进入系统的光线增多，边缘光线慧差像差的修正困难，成像不清晰，同时第一透镜的口径增大，厚薄比不均，工艺成型难度增加；超过关系式上限，光学系统的通光量不足，在较暗的环境下或者光线不足的情况下，光学系统难以获取被测物较为清晰的细节信息。
[0011]一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：0.4<TTL/f<0.6；其中，TTL为所述第一透镜的物侧面至所述光学系统成像面于光轴上的距离。通过使光学系统满足上述关系式，可以使光学系统具有长焦镜头的特性，且满足镜头小型化的特点。低于关系式下限，不利于第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜的加工制作；超过关系式上限，光学系统的光学总长较长，不利于满足光学系统小型化的要求。
[0012]一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：
‑
3.0<f/f4<
‑
1.0；其中，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，可以合理分配第四透镜与光学系统的有效焦距的比值，以平衡第一透镜、第二透镜和第三透镜产生的球差，进而对光学系统的球差进行微调和控制，获得轴上视场的良好成像品质，有利于提升光学系统的摄远能力。低于关系式下限，第四透镜的屈折力过弱，第四透镜对光学系统中的后剩余球差的修正难以平衡第一透镜、第二透镜和第三透镜产生的球差；超过关系式上限，第四透镜的焦距较小，对光学系统的焦距限制较大，难以满足光学系统具备长焦距的要求。
[0013]一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：0<|f/f3|+|f/f2|<1.2；其中，f3为所述第三透镜的有效焦距，f2为所述第二透镜的有效焦距。通过使光学系统满足上述关系式，可以有效的约束第二透镜和第三透镜球差和慧差的贡献量，平衡之后使得其敏感性处于合理的水平。超过关系式上限，第二透镜和第三透镜较为敏感，加工精度难以保证，使得光学镜头生产良率较低。
[0014]一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：0.8<|(f1+f3)/f3|<2.0；其中，f3为所述第三透镜的有效焦距。通过使光学系统满足上述关系式，可以贡献合理的正三阶球差和负五阶球差，平衡第一透镜和第二透镜所产生的负三阶球差和正五阶球差，使系统具有较小的球差，保证轴上视场良好的成像质量。超过关系式上限，光学系统的球差较大，轴上视场成像质量较差。
[0015]一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：0.3<|f1+f2|/|f1
‑
f2|<1.5；其中，f1为所述第一透镜的有效焦距，f2为所述第二透镜的有效焦距。通过使光学系统满足上述关系式，可以合理的控制其光焦度的贡献范围，同时合理的控制其负球差的贡献率，使得其能合理的平衡负组元产生的正的光焦度。
[0016]一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：
‑
2.1<f123/f234<
‑
0.8；其中，f123为所述第一透镜、所述第二透镜和所述第三透镜的组合有效焦距，f234为所述第二透镜、所述第三透镜和所述第四透镜的组合有效焦距。通过使光学系统满足上述关系式，可以较好控制第一透镜、第二透镜和第三透镜的组合焦距的大小，同时，还可以较好控制第二透镜、第
三透镜和第四透镜的组合焦距的大小，实现光学系统球差的平衡，获得轴上视场的良好成像品质，也保证了光学系统良好的加工性。低于关系式下限，光学系统球差较大，轴上视场成像质量较差；超过关系式上限，不利于镜片的加工。
[0017]一种实施方本文档来自技高网...

【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；第二透镜，具有屈折力；第三透镜，具有屈折力；第四透镜，具有负屈折力；其中，所述第一透镜为折反射式透镜，包括第一折射面、第一反射面、第二反射面和第二折射面，所述第一折射面和所述第二反射面位于物侧，且所述第一折射面位于所述第二折射面的外周，所述第二反射面于近光轴处为凹面，所述第一反射面和所述第二折射面位于像侧，且所述第一反射面位于所述第二折射面的外周，光线依次经过所述第一折射面、所述第一反射面、所述第二反射面和所述第二折射面；所述光学系统满足关系式：3.5<f/Imgh<4.6；其中，f为所述光学系统的有效焦距，Imgh为所述光学系统最大视场角对应像高的一半。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：1.2<f/EPD<1.5；其中，EPD为所述光学系统的入瞳直径。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：0.4<TTL/f<0.6；其中，TTL为所述第一透镜的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：
‑
3.0<f/f4<
‑
1.0，和/或，0<|f/f3|+|f/f2|<1.2，和/或，0.8<|(f1+f3)/f3|<2.0，和/或，0.3<|f1+f2|/|f1
‑
f2|<1.5；其中，f1为所述第一透镜的有效焦距，f2为所述第二透镜的有效焦距，f3为所述第三透镜的有效焦距...

【专利技术属性】
技术研发人员：游兴海，
申请(专利权)人：南昌欧菲光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：