[发明专利]光学系统、镜头模组和电子设备

说明书

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：具有屈折力的第一透镜至第四透镜，第一透镜具有正屈折力，其物侧面和像侧面于近光轴处均为凸面，第二透镜的像侧面于近光轴处为凹面，以及棱镜。光学系统满足关系式：198f*43/(2*ImgH)260；其中，f为光学系统的有效焦距，ImgH为光学系统的最大视场角所对应的像高的一半。通过设置棱镜，使得光线偏转90°，增加了光学系统的后焦，同时，对第一透镜至第四透镜的面型和屈折力进行合理设计，并使光学系统满足所述关系式，可确保光学系统具备超长焦的特性，实现背景虚化、远距离拍摄等特性。

技术领域

本发明属于光学成像技术领域，尤其涉及一种光学系统、镜头模组和电子设备。

背景技术

相机已经用于诸如智能电话的便携式电子设备中。特别地，在便携式电子设备中使用长焦相机，可以获得用于以窄视场角对对象成像的长焦效果。由于对这种便携式电子设备的小型化的要求，已经要求安装在便携式电子设备上的相机小型化。然而，当在厚度方向上在便携式电子设备中布置多个透镜时，便携式电子设备的厚度可以随着透镜数量的增加而增加。因此，存在不符合便携式电子设备的小型化趋势的问题。特别地，由于长焦相机具有相对长的焦距，因此难以应用于相对薄的便携式电子设备。

发明内容

本发明的目的是提供一种光学系统、镜头模组和电子设备，具有超长焦、短总长、易于实现小型化的特点。

为实现本发明的目的，本发明提供了如下的技术方案：

第一方面，本发明提供了一种光学系统，沿光轴方向的物侧至像侧依次包含：第一透镜，具有正屈折力，所述第一透镜的物侧面和像侧面于近光轴处均为凸面；第二透镜，具有屈折力，所述第二透镜的像侧面于近光轴处为凹面；第三透镜，具有屈折力；第四透镜，具有屈折力；棱镜；所述光学系统满足关系式：198f*43/(2*ImgH)260；其中，f为所述光学系统的有效焦距，ImgH为所述光学系统的最大视场角所对应的像高的一半。

通过对所述第一透镜至所述第四透镜的面型和屈折力进行合理设计，可以使光学系统具有高分辨率的成像质量。同时，棱镜的设置使得光线偏转90°，增加了光学系统的后焦，有利于满足光学系统超长焦的设计需求。此外，通过使光学系统满足上述关系式，可确保光学系统具备超长焦的特性，实现背景虚化、远距离拍摄等特性。超过关系式上限，则长焦性能进步一步增强，但会导致光学系统总长进一步扩大，不利于于小型化设计；低于关系式下限，则不能满足光学系统超长焦特性的设计需求。

一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：11TTL/ImgH15；其中，TTL为所述第一透镜的物侧面到成像面于光轴上的距离。ImgH决定了电子感光芯片的大小，ImgH越大，可支持的最大电子感光芯片尺寸越大，满足上式，可让光学系统支持高像素电子感光芯片。此外，TTL的减小会导致整个光学系统的长度压缩，从而易于实现超薄化和小型化。超过关系式上限，光学系统总长过大，不利于于小型化设计。若低于关系式下限，光学系统总长偏小，难以满足超长焦的光学设计。

一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：0.9SD11/ImgH1；其中，SD11为所述第一透镜物侧面最大有效口径处于光轴上的距离。满足上述关系式，则所述第一透镜与半像高(即所述光学系统的最大视场角所对应的像高的一半)大小匹配，有利于所述光学系统形成潜望式结构。若超过上述关系式的上限或下限，则所述第一透镜的最大有效口径过大或过小，都会导致各透镜以及成像面之间有较大的段差，不利于光学系统组装以及各透镜之间的承靠设计。

一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：1.9f/f12.4；其中，f为所述光学系统的有效焦距，f1为所述第一透镜的焦距。所述第一透镜提供一部分的正屈折力，能有效汇聚光线，缩短光学系统的光学总长。超过关系式上限，则所述第一透镜屈折力偏弱，导致光学系统总长偏大；若低于关系式下限，则所述第一透镜屈折力过强，容易产生较大的像差。满足上述关系式，有利于使所述光学系统满足小型化特性的同时具有较高的成像质量。