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，光学系统具有屈折力的透镜数为四片，第一透镜和第二透镜为固定透镜组，第三透镜和第四透镜为移动透镜组，固定透镜组相对于光学系统的成像面固定，移动透镜组在固定透镜组和光路折射元件之间沿光轴方向移动，使光学系统在不同的物距状态下成像；光学系统满足关系式：0.17<DLmax/TTL<0.3，其中，DLmax为第一透镜的物侧面与第四透镜的像侧面于光轴上的最大距离，TTL为第一透镜的物侧面至光学系统成像面于光轴上的距离。距离。距离。

【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]随着技术的发展，尤其是光学系统的快速发展，光学系统被广泛应用在手机和平板电脑等电子设备里，人们对光学系统的小型化设计要求也越来越高。传统的对焦方式一般是通过对焦马达移动整个光学系统使其成像面与感光芯片的感光面重合来实现，因此光学系统与感光芯片之间需要预留较大的空间（机械后焦），如此不利于光学系统的小型化设计。此外，移动整个光学系统对对焦马达的力量要求较高，导致对焦马达尺寸较大，不利于光学系统的小型化设计，且会导致对焦速度大幅下降。因此亟需设计一种光学系统来解决上述问题。

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，该光学系统能够满足具备连续的内对焦功能和小型化的特点。
[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：第一方面，本专利技术提供了一种光学系统，具有屈折力的透镜数为四片，从物侧到像侧沿光轴方向依次包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和光路折射元件；其中，所述第一透镜和所述第二透镜为固定透镜组，所述第三透镜和所述第四透镜为移动透镜组，所述固定透镜组相对于所述光路折射元件物侧面固定，所述移动透镜组在所述固定透镜组和所述光路折射元件之间沿所述光轴方向移动，使所述光学系统在不同的物距状态下成像；所述光学系统满足关系式：0.17<DLmax/TTL<0.3，其中，DLmax为所述第一透镜的物侧面与所述第四透镜的像侧面于光轴上的最大距离，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。
[0005]本申请通过利用移动透镜组在固定透镜组和成像面之间移动，使得该光学系统可以具有连续的内对焦功能，而且在移动透镜组移动的过程中光学系统的总长不发生改变，即该光学系统具有固定的光学总长，可以进一步满足光学系统小型化的设计需求；同时，仅利用移动透镜组移动的方式，还能够进一步减小光学系统对马达的负担，实现在使用更低功率的马达的情况下即完成对光学系统的快速内对焦的效果；使用四片具有屈折力的透镜，可以将光线折射的压力均匀的分散至每一片透镜上，以减小单个透镜屈折光线的任务量，避免透镜过于弯曲而增加公差敏感度。并且将移动透镜组和固定透镜组的透镜数均设置为两片，有利于平衡移动透镜组和固定透镜组之间的重量；当移动透镜组的透镜数量少于上述中的两片时，移动透镜组的透镜数量过少，其折光能力较差，不易矫正第一透镜和第二透镜产生的像差，导致成像质量较差；当移动透镜组的透镜数量多于上述中的三片时，移动透镜组的透镜数量过多，导致移动透镜组的总质量过重，对马达的要求较高，需定制更高规格的马达，并且移动透镜组也更难被马达驱动，从而对焦速度减慢。
[0006]满足上述关系式时，光学系统可以拥有合理的结构布局，在实现小型化的基础上，减小透镜本体部分的空间，给移动透镜组后的光路折射元件预留出足够的空间，同时还给后端模组在不同工作物距条件下对焦留出足够空间，从而可以使得光学系统实现潜望式和内调焦功能。
[0007]第二方面，本专利技术还提供了一种镜头模组，该镜头模组包括第一方面任一项实施方式所述的光学系统和感光芯片，所述感光芯片设置在所述光学系统的像侧。通过在镜头模组中加入本专利技术提供的光学系统，通过对光学系统中各透镜的面型和屈折力进行合理的设计和固定的光学总长，能够使镜头模组具备连续的内对焦功能和小型化的特点。
[0008]第三方面，本专利技术还提供了一种电子设备，该电子设备包括壳体和第二方面所述的镜头模组，所述镜头模组设置在所述壳体内。通过在电子设备中加入本专利技术提供的镜头模组，使得电子设备可以拥有连续的内对焦功能，也能得到更快捷的对焦相应速度；小型化的镜头模组设计还可以节约更多的空间用于安装其他器件。
附图说明
[0009]为了更清楚地说明本专利技术实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0010]图1为第一实施例的移动透镜组位于远焦端时光学系统的结构示意图；图2为第一实施例的移动透镜组位于远焦端时光学系统的像差图；图3为第一实施例的移动透镜组位于近焦端时光学系统的结构示意图；图4为第一实施例的移动透镜组位于近焦端时光学系统的像差图；图5为第二实施例的移动透镜组位于远焦端时光学系统的结构示意图；图6为第二实施例的移动透镜组位于远焦端时光学系统的像差图；图7为第二实施例的移动透镜组位于近焦端时光学系统的结构示意图；图8为第二实施例的移动透镜组位于近焦端时光学系统的像差图；图9为第三实施例的移动透镜组位于远焦端时光学系统的结构示意图；图10为第三实施例的移动透镜组位于远焦端时光学系统的像差图；图11为第三实施例的移动透镜组位于近焦端时光学系统的结构示意图；图12为第三实施例的移动透镜组位于近焦端时光学系统的像差图；图13为第四实施例的移动透镜组位于远焦端时光学系统的结构示意图；图14为第四实施例的移动透镜组位于远焦端时光学系统的像差图；图15为第四实施例的移动透镜组位于近焦端时光学系统的结构示意图；图16为第四实施例的移动透镜组位于近焦端时光学系统的像差图；图17为第五实施例的移动透镜组位于远焦端时光学系统的结构示意图；图18为第五实施例的移动透镜组位于远焦端时光学系统的像差图；图19为第五实施例的移动透镜组位于近焦端时光学系统的结构示意图；图20为第五实施例的移动透镜组位于近焦端时光学系统的像差图；图21为本专利技术一实施例提供的镜头模组的示意图；
图22为本专利技术一实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0011]下面将结合本专利技术实施方式中的附图，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。
[0012]第一方面，本专利技术提供了一种光学系统10，请参考图1，具有屈折力的透镜数为四片，从物侧到像侧沿光轴101方向依次包括第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4和光路折射元件D1；其中，第一透镜L1和第二透镜L2为固定透镜组G1，第三透镜L3和第四透镜L4为移动透镜组G2，固定透镜组G1相对于光路折射元件D1物侧面固定，移动透镜组G2在固定透镜组G1和光路折射元件D1之间沿光轴101方向移动，使光学系统10在不同的物距状态下成像；在移动过程中，当第四透镜L4与光路折射元件D1在光轴101上的距离最大时，移动透镜组G2位于远焦端；当第四透镜L4与光路折射元件D1在光轴101上的距离最小时，移动透镜组G2位于近焦端；光学系统10满足关系式：0.17<DLmax/T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，具有屈折力的透镜数为四片，从物侧到像侧沿光轴方向依次包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和光路折射元件；所述第一透镜具有正屈折力，物侧面于近光轴处为凸面，像侧面于近光轴处为凸面；所述第二透镜具有屈折力，物侧面于近光轴处为凹面，像侧面于近光轴处为凸面；所述第三透镜具有负屈折力；物侧面于近光轴处为凹面；所述第四透镜具有正屈折力，物侧面于近光轴处为凹面，像侧面于近光轴处为凸面；其中，所述第一透镜和所述第二透镜为固定透镜组，所述第三透镜和所述第四透镜为移动透镜组，所述固定透镜组相对于所述光路折射元件的物侧面固定，所述移动透镜组在所述固定透镜组和所述光路折射元件之间沿所述光轴方向移动，使所述光学系统在不同的物距状态下成像；所述光学系统满足关系式：0.17<DLmax/TTL<0.3，其中，DLmax为所述第一透镜的物侧面与所述第四透镜的像侧面于光轴上的最大距离，TTL为所述第一透镜的物侧面至所述光学系统的成像面于光轴上的距离。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：17deg<FOV<23deg；其中，FOV为所述光学系统的最大视场角。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：1<TTL/fmax<1.3；其中，fmax为所述光学系统的最大焦距。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：0.1mm<(T23max
‑
T23min)<0.2mm；其中，T23min为所述第二透镜的像侧面至所述第三透镜的物侧面于光轴上的最小距离，T23max为所述第二透镜的像侧面至所述第三透镜的物侧面于光轴上的最大距离。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：0.8<(T12+T34)/T23max<2.3；其中，T12为所述第一透镜的像侧面至所述第二透镜的物侧面于光轴上...

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