[实用新型]混合透镜系统、成像设备和电子设备

说明书

本公开是关于一种混合透镜系统、成像设备和电子设备，所述混合透镜系统包括可调焦光学元件和透镜组。其中，可调焦光学元件被布置为接近对象，并被配置为调整混合透镜系统的焦距。可调焦光学元件包括接近物平面的第一表面和接近像平面的第二表面。透镜组被布置在可调焦光学元件的光学下游且被配置为将通过可调焦光学元件的光汇聚在像平面上。透镜组至少包括第一透镜，第一透镜包括接近物平面的第一表面和接近像平面的第二表面。该混合透镜系统不仅可以进行远距拍摄，也可以进行微距拍摄。

技术领域

本公开涉及光学技术领域，尤其涉及一种混合透镜系统、成像设备和电子设备。

背景技术

透镜系统被用于各种成像设备中以生成静态图像和/或视频。透镜系统的应用包括图像识别，例如条形码扫描或虹膜识别等。针对这些应用的透镜系统通常通过移动透镜的位置来实现自动对焦。

在现有技术中，成像设备可以包括长焦透镜系统和微距透镜系统。通过在长焦透镜系统和微距透镜系统之间进行切换，选择长焦透镜系统来拍摄远距离处的物体或选择微距透镜系统来拍摄近距离处的物体，由此实现多个焦段、多个放大倍率的图像拍摄。其中，长焦透镜系统的焦距范围约为135毫米到800毫米，微距透镜系统的焦距范围约为20毫米到300毫米。然而，这样的结构会限制成像设备的最小尺寸。

实用新型内容

本公开旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本公开的实施例提出一种混合透镜系统，该混合透镜系统不仅可以进行远距拍摄，也可以进行微距拍摄。

本公开的实施例还提出了一种成像设备和电子设备。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种混合透镜系统，用于将对象成像在像平面上，所述混合透镜系统包括:

可调焦光学元件，被布置为接近所述对象，并被配置为调节所述混合透镜系统的焦距，其中所述可调焦光学元件包括接近物平面的第一表面和接近像平面的第二表面；以及

透镜组，被布置在所述可调焦光学元件的光学下游，并被配置为将通过所述可调焦光学元件的光汇聚在所述像平面上，其中所述透镜组至少包括第一透镜，所述第一透镜包括接近物平面的第一表面和接近像平面的第二表面。

根据本公开实施例的混合透镜系统，使用可调焦光学元件来改变焦距，将透镜组布置在可调焦光学元件的光学下游，既可以拍摄远距离处的物体，也可以拍摄近距离的物体，实现使用一个透镜系统来实现多焦段和多个放大倍率的成像。这不仅降低了光学元件的数量，节约制造成本，还使成像系统更加轻薄。

在一些实施例中，所述可调焦光学元件相对于所述像平面沿光轴的距离保持不变。

在一些实施例中，所述透镜组相对于所述像平面沿光轴的距离保持不变。

在一些实施例中，所述可调焦光学元件是液体透镜。

在一些实施例中，所述液体透镜的第二表面与所述第一透镜的第一表面之间沿光轴的距离由所述液体透镜的通光口径、所述第一透镜的通光口径、以及所述混合透镜系统的视场角确定。

在一些实施例中，所述液体透镜与所述透镜组满足：

v1+s1+s2＝(sd1-sd2)/2tanθ

其中，v1表示所述液体透镜的第二表面与所述第一透镜的第一表面之间沿光轴的距离，s1表示所述液体透镜的第二表面处边缘光线的矢高，s2表示在所述第一透镜的第一表面处边缘光线的矢高，sd1表示在所述液体透镜的第二表面处的有效通光口径，sd2表示在所述第一透镜的第一表面处的有效通光口径，θ表示所述混合透镜系统的视场角的一半。

在一些实施例中，所述第一透镜具有正光焦度，所述第一透镜的第一表面为凸表面，所述第一透镜的第二表面为凹表面。

在一些实施例中，所述液体透镜满足：Lf1；