本申请实施例提供一种镜头系统、光学指纹装置和电子设备。镜头系统包括：从物方到像方依次设置的第一透镜、第二透镜和第三透镜；第一透镜为负光焦度的镜片，第一透镜具有朝向物方的凹面以及朝向像方的凹面；第二透镜为正光焦度的镜片，第二透镜具有朝向物方的凸面以及朝向像方的凸面；第三透镜为正光焦度的镜片，第三透镜具有朝向物方的凸面；镜头系统在成像面上的最大像高Y'、焦距f和光学长度CTL满足1.25＜|Y'/(f*CTL)|<1.45，其中，光学长度CTL为第一透镜朝向物方的表面至成像面的距离。通过该技术方案，设计镜头系统在成像面上的最大像高Y'、焦距f和光学长度CTL满足1.25＜|Y'/(f*CTL)|<1.45，在兼顾降低镜头系统的整体厚度的同时，可以保证镜头系统具有较优的成像质量。量。量。
【技术实现步骤摘要】
镜头系统、光学指纹装置和电子设备
[0001]本申请实施例涉及光学成像领域，并且更具体地，涉及镜头系统、光学指纹装置和电子设备。
技术介绍
[0002]光学式屏下指纹识别方案的出现，使手机能够取消物理指纹按键，提高手机外观设计的自由度，增大手机的屏占比，提高外观美学设计，目前已经成为手机指纹识别的最优方案之一。
[0003]手机功能的日渐多样化要求其轻薄的机身内能容纳更多的功能模组，同时市场需求各个硬件模块更加专业化，目前手机机身一般会分配更多空间给电池和音腔，以保障手机的长续航和优质的音质。屏下的光学式指纹识别模组位于手机的中框下方，减薄光学式指纹识别模组的模组厚度，能够有效扩展其他模组的安装空间。
[0004]鉴于此，如何提供一种低厚度、高性能的光学成像系统以及指纹装置，是一项亟待解决的技术问题。
技术实现思路
[0005]本申请实施例提供一种镜头系统、光学指纹装置和电子设备，该镜头系统具有较低的厚度以及较高的成像性能。
[0006]第一方面，提供一种镜头系统，包括：从物方到像方依次设置的第一透镜、第二透镜和第三透镜，该第一透镜、第二透镜和第三透镜由玻璃、树脂或塑料制备形成；第一透镜为负光焦度的镜片，第一透镜具有朝向物方的凹面以及朝向像方的凹面；第二透镜为正光焦度的镜片，第二透镜具有朝向物方的凸面以及朝向像方的凸面；第三透镜为正光焦度的镜片，第三透镜具有朝向物方的凸面；镜头系统在成像面上的最大像高Y'、焦距f和光学长度CTL满足1.25＜|Y'/(f*CTL)|<1.45，其中，光学长度CTL为第一透镜朝向物方的表面至成像面的距离。
[0007]通过本申请实施例的技术方案，镜头系统在成像面上的最大像高Y'、焦距f和光学长度CTL三者之间具有较高的相关度，不仅能影响镜头系统的整体尺寸，还能影响镜头系统的光学成像性能。在本申请实施例中，Y'/f可用于表征镜头系统的最大视场角(Field Of View，FOV)，Y'/f越大，则镜头系统的FOV越大。在|Y'/(f*CTL)|的比例设计中，Y'/f越大，且CTL越小，则可以使得|Y'/(f*CTL)|具有大于1.25的较大比例值。换言之，在|Y'/(f*CTL)|＞1.25的情况下，可以设计得到具有较小光学长度且较大FOV的镜头系统，从而兼顾镜头系统的整体厚度以及成像质量。另外，在本申请实施例中，在|Y'/(f*CTL)|<1.45的情况下，可以限制镜头系统的光学长度CTL过小，从而影响镜头系统的成像性能。因此，通过本申请实施例的技术方案，设计镜头系统在成像面上的最大像高Y'、焦距f和光学长度CTL满足1.25＜|Y'/(f*CTL)|<1.45，在兼顾降低镜头系统的整体厚度的同时，可以保证镜头系统具有较优的成像质量。
[0008]在一些可能的实施方式中，第一透镜的焦距f1、第三透镜的焦距f3以及光学长度CTL满足
‑
1.1＜f1*f3/CTL<
‑
0.65。
[0009]在该技术方案中，f1可以表征第一透镜的折光能力，f3可以表征第三透镜的折光能力。在第一透镜具有较大的f1的情况下，可以使得镜头系统具有较大的FOV，提高镜头系统的探测区域。在此基础上，在第三透镜具有较大的f3的情况下，可以缩短第三透镜至镜头系统的成像面之间的距离，从而降低镜头系统的光学长度CTL。在f1*f3/CTL的比例设计中，f1*f3越大，且CTL越小，则可以使得f1*f3/CTL具有大于
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1.1的较大比例值。换言之，在f1*f3/CTL＞
‑
1.1的情况下，可以设计得到具有较小光学长度且较大FOV的镜头系统，从而兼顾镜头系统的整体厚度以及成像质量。另外，在本申请实施例中，在f1*f3/CTL<
‑
0.65的情况下，可以限制镜头系统的光学长度CTL过小，从而影响镜头系统的成像性能。因此，通过本申请实施例的技术方案，设计第一透镜的焦距f1、第三透镜的焦距f3以及镜头系统的光学长度CTL满足
‑
1.1＜f1*f3/CTL<
‑
0.65，在兼顾降低镜头系统的整体厚度的同时，可以保障镜头系统具有较优的成像质量。
[0010]在一些可能的实施方式中，光学长度CTL满足1.5mm＜CTL<1.7mm。
[0011]在该实施方式下，镜头系统的光学长度CTL在1.5mm至1.7mm之间，相比于传统镜头系统在1.9mm以上的大光学长度，可以将镜头系统所需占用的厚度空间压缩0.2mm至0.4mm，有利于镜头系统在薄形电子设备中的安装和推广。
[0012]在一些可能的实施方式中，镜头系统中各透镜的光焦度分配满足以下关系中的至少一项：
‑
1.5＜f1/f2<
‑
1.2；0.26＜f2/f3<0.39；
‑
1.61＜f1/f
12
<
‑
1.45；0.85＜f2/f
12
<1.19；1.3＜f2/f
23
<1.45；3.71＜f3/f
23
<4.95；1＜f
12
/f
23
<1.29；1.51＜f
12
/f<1.65；1.2＜f
23
/f<1.45；其中，f1为第一透镜的焦距，f2为第二透镜的焦距，f3为第三透镜的焦距，f
12
为第一透镜和第二透镜的组合焦距，f
23
为第二透镜和第三透镜的组合焦距，f为镜头系统的焦距。
[0013]通过该实施方式的技术方案，在兼顾降低镜头系统的整体厚度的同时，能够进一步优化镜头系统的光焦度分配，使得镜头系统获得更为合理的光组结构，控制像差合理分布于第一透镜、第二透镜以及第三透镜之间，从而进一步提升镜头系统的光学成像质量。
[0014]在一些可能的实施方式中，镜头系统中各透镜的面型满足以下关系中的至少一项：1.1＜f1/r1<1.39；
‑
0.55＜f1/r2<
‑
0.31；0.51＜f2/r3<0.69；
‑
1.59＜f2/r4<
‑
1.41；3.1＜f3/r5<5.2；1.4＜f3/r6<3.7；其中，f1为第一透镜的焦距，r1为第一透镜朝向物方的表面的曲率半径，r2为第一透镜朝向像方的表面的曲率半径，f2为第二透镜的焦距，r3为第二透镜朝向物方的表面的曲率半径，r4为第二透镜朝向像方的表面的曲率半径，f3为第三透镜的焦距，r5为第三透镜朝向物方的表面的曲率半径，r本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种镜头系统，其特征在于，包括：从物方到像方依次设置的第一透镜、第二透镜和第三透镜，所述第一透镜、所述第二透镜和所述第三透镜由玻璃、树脂或塑料制备形成；所述第一透镜为负光焦度的镜片，所述第一透镜具有朝向物方的凹面以及朝向像方的凹面；所述第二透镜为正光焦度的镜片，所述第二透镜具有朝向物方的凸面以及朝向像方的凸面；所述第三透镜为正光焦度的镜片，所述第三透镜具有朝向物方的凸面；所述镜头系统在成像面上的最大像高Y'、焦距f和光学长度CTL满足1.25＜|Y'/(f*CTL)|<1.45，其中，所述光学长度CTL为所述第一透镜朝向物方的表面至所述成像面的距离。2.根据权利要求1所述的镜头系统，其特征在于，所述第一透镜的焦距f1、所述第三透镜的焦距f3以及所述光学长度CTL满足
‑
1.1＜f1*f3/CTL<
‑
0.65。3.根据权利要求1所述的镜头系统，其特征在于，所述光学长度CTL满足1.5mm＜CTL<1.7mm。4.根据权利要求1至3中任一项所述的镜头系统，其特征在于，所述镜头系统中各透镜的光焦度分配满足以下关系中的至少一项：
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1.5＜f1/f2<
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1.2；0.26＜f2/f3<0.39；
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1.61＜f1/f
12
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1.45；0.85＜f2/f
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<1.19；1.3＜f2/f
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<1.45；3.71＜f3/f
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<4.95；1＜f
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/f
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<1.29；1.51＜f
12
/f<1.65；1.2＜f
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/f<1.45；其中，f1为所述第一透镜的焦距，f2为所述第二透镜的焦距，f3为所述第三透镜的焦距，f
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为所述第一透镜和所述第二透镜的组合焦距，f
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为所述第二透镜和所述第三透镜的组合焦距，f为所述镜头系统的焦距。5.根据权利要求1至3中任一项所述的镜头系统，其特征在于，所述镜头系统中各透镜的面型满足以下关系中的至少一项：1.1＜f1/r1<1.39；
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0.55＜f1/r2<
‑
0.31；0.51＜f2/r3<0.69；
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1.59＜f2/r4<
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1.41；3....
【专利技术属性】
技术研发人员：徐百威，
申请(专利权)人：深圳市汇顶科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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