成像光学系统、成像设备和电子设备技术方案

本发明专利技术公开了一种可以在保持高分辨率的同时减少镜头光学总长的成像光学系统、成像设备和电子设备。所述成像光学系统包括具有纳米结构的至少一个超透镜(104)和不具有所述纳米结构的三个或更多个透镜。所述成像光学系统包括具有纳米结构的至少一个超透镜和不具有所述纳米结构的至少一个透镜，其中，所述成像光学系统满足0.5<TTL/f<10，入射光的波长满足以下条件：300nm<波长<700nm。300nm<波长<700nm。300nm<波长<700nm。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】成像光学系统、成像设备和电子设备


[0001]本专利技术涉及成像光学系统、成像设备和移动电话或智能手机等移动终端的电子设备、个人数字助理(Personal Digital Assistance，PDA)，尤其涉及使用相对较小和较薄的电荷耦合器件(Charge Coupled Device，CCD)传感器或互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS)传感器等成像元件的成像光学系统、成像设备和电子设备。

技术介绍

[0002]近年来，手机、智能手机和PDA等电子设备的尺寸和厚度都缩小了。由于这种情况，非常需要缩短安装在电子设备上的成像光学系统的镜头光学总长(total track length，TTL)。
[0003]对于缩小尺寸的电子设备，需要大的F数来扩大对焦范围。如果F数增大，通过光阑的光量将减少。另一方面，由于最近为了设置高变焦功能，透镜的数量一直在增加，通过许多透镜的光量损失也在增加。然而，当F数增大时，通过光阑的光量进一步减少，图像质量变差。
[0004本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种成像光学系统，其特征在于，包括多个光学元件，其中，所述多个光学元件包括：至少一个超透镜，具有形成在至少一侧上的纳米结构；三个或更多个透镜，不具有所述纳米结构。2.根据权利要求1所述的成像光学系统，其特征在于，所述成像光学系统还满足以下条件：0.5<TTL/f<10.0，其中，TTL是从最接近物侧定位的光学元件到所述成像光学系统的成像点的距离，f是整个成像光学系统的焦距，波长满足以下条件：300nm<波长<700nm。3.根据权利要求2所述的成像光学系统，其特征在于，所述成像光学系统还满足以下条件：0.6<TTL/f<5.0。4.根据权利要求3所述的成像光学系统，其特征在于，所述成像光学系统还满足以下条件：0.6<TTL/f<2.0。5.根据权利要求1至4中任一项所述的成像光学系统，其特征在于，所述成像光学系统还满足以下条件：0.01<|fconv/fmeta|<0.50，其中，fconv是光学系统的从像侧上的光学元件而非最接近物侧的超透镜到最接近图像的光学元件的焦距，fmeta是最接近物体的超透镜的焦距，其中，所述焦距是
–
0.5/C1，其中，C1是所述超透镜的相函数的二次系数，并且所述波长满足以下条件：300nm<波长<700nm。6.根据权利要求5所述的成像光学系统，其特征在于，所述成像光学系统还满足以下条件：0.01<|fconv/fmeta|<0.20。7.根据权利要求1至6中任一项所述的成像光学系统，其特征在于，所述超透镜被布置在所述成像光学系统的光阑附近，并且所述波长满足以下条件：300nm<波长<700nm。8.根据权利要求1至7中任一项所述的成像光学系统，其特征在于，所述成像光学系统还满足以下条件：0.4<|TTLconv/fconv|<2.0，其中，TTLconv是从所述超透镜的像侧的光学元件的物侧面到图像形成表面的距离，其中，所述超透镜最接近所述物侧定位，fconv是光学系统的从像侧上的所述光学元件而非最接近物侧的所述超透镜到最接近所述图像的所述光学元件的焦距，并且所述波长满足以下条件：300nm<波长<700nm。9.根据权利要求1至8中任一项所述的成像光学系统，其特征在于，所述超透镜满足以
下条件：1.5<ndmeta<5.0，其中，ndmeta是所述纳米结构对d线的折射率。10.根据权利要求9所述的成像光学系统，其特征在于，所述超透镜满足以下条件：1.8<ndmeta<3.8，其中，ndmeta是所述纳米结构对d线的折射率。11.根据权利要求1至10中任一项所述的成像光学系统，其特征在于，所述纳米结构由纳米柱组成，所述纳米柱满足以下条件：2.0<h/t<25.0，其中，h是所述纳米柱的高度，t是所述纳米柱的直径，并且所述波长满足以下条件：300nm<波长<700nm。12.一种成像光学系统，其特征在于，包括多个光学元件，其中，所述多个光学元件包括：至少一个超透镜，具有形成在至少一侧上的纳米结构；至少一个透镜，不具有所述纳米结构，其中，所述成像光学系统满足以下条件：0.5<TTL/f<10，其中，TTL是从最接近物侧定位的透镜到所述成像光学系统的成像点的距离，f是所述整个成像光学系统的焦距，入射光的波长满足以下条件：300nm<波长<700nm。13.根据权利要求12所述的成像光学系统，其特征在于，所述成像光学系统还满足以下条件：0.6<TTL/f<5.0，其中，TTL是从最接近物侧定位的透镜到所述成像光学系统的成像点的距离，f是所述整个成像光学系统的焦距。14.根据权利要求13所述的成像光学系统，其特征在于，所述成像光学系统还满足以下条件：0.6<TTL/f<2.0。15.根据权利要求12至14中任一项所述的成像光学系统，其特征在于，所述成像光学系统还满足以下条件：0.01<|fconv/fmeta|<0.50，其中，fconv是光学系统的从像侧上的光学元件而非最接近物侧的超透镜到最接近图像的光学元件的焦距，fmeta是最接近物体的超透镜的焦距，其中，所述焦距是
–
0.5/C1，其中，C1是所述超透镜的相函数的二次系数。16.根据权利要求15所述的成像光学系统，其特征在于，所述成像光学系统还满足以下
条件：0.01<|fconv/fmeta|<0.20。17.根据权利要求12至16中任一项所述的成像光学系统，其特征在于，所述超透镜被布置在所述成像光学系统的光阑附近。18.根据权利要求12至17中任一项所述的成像光学系统，其特征在于，所述成像光学系统还满足以下条件：0.4<|TTLconv/fconv|<2.0，其中，TTLconv是从最接近所述超透镜的像侧的光学元件的物侧面到图像形成表面的距离，其中，所述超透镜最接近所述物侧定位，其中，fconv是光学系统的从像侧上的所述光学元件而非最接近物侧的所述超透镜到最接近所述图像的所述光学元件的焦距。19.根据权利要求12至18中任一项所述的成像光学系统，其特征在于，所述超透镜满足以下条件：1.5<ndmeta<5.0，其中，ndmeta是所述纳米结构对d线的折射率。20.根据权利要求19所述的成像光学系统，其特征在于，所述超透镜满足以下条件：1.8<ndmeta<3.8，其中，ndmeta是所述纳米结构对d线的折射率。21.根据权利要求12至20中任一项所述的成像光学系统，其特征在于，所述纳米结构由纳米柱组成，所述纳米柱满足以下条件：2.0<h/t<25.0，其中，h是所述纳米柱的高度，t是所述纳米柱的直径。22.一种成像光学系统，其特征在于，用于波长满足以下条件的光：300nm<波长<700nm，所述成像光学系统包括至少一个光学元件，其中，所述至少一个光学元件包括：至少一个超透镜，具有形成在至少一侧上的纳米结构。23.根据权利要求22所述的成像光学系统，其特征在于，包括四个或更多个超透镜，所述超透镜中的每一个具有形成在至少一侧上的纳米结构。24.根据权利要求22或23所述的成像光学系统，其特征在于，所述成像光学系统还满足以下条件：0.6<TTL/f<5.0，其中，TTL是从最接近物侧定位的光学元件到所述成像光学系统的成像点的距离，f是整个成像光学系统的焦距。25.根据权利要求24所述的成像光学系统，其特征在于，所述成像光学系统还满足以下条件：0.6<TTL/f<2.0。26.根据权利要求22至25中任一项所述的成像光学系统，其特征在于，所述超透镜满足以下
条件：1.5<ndmeta<5.0，其中，ndmeta是所述纳米结构对d线的折射率。27.根据权利要求26所述的成像光学系统，其特征在于，所述超透镜满足以下条件：1.8<ndmeta<3.8，其中，ndmeta是所述纳米结构对d线的折射率。28.根据权利要求22至27中任一项所述的成像光学系统，其特征在于，所述纳米结构由纳米柱组成，所述纳米柱满足以下条件：2.0<h/t<25.0，其中，h是所述纳米柱的高度，t是所述纳米柱的直径。29.根据权利要求1所述的成像光学系统，其特征在于，所述成像光学系统满足以下条件：1.0<TTL/f<15.0，0.6<F数<1...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘颖青，泉亮太郎，安泽卓也，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：