光学系统、成像装置及电子设备的制作方法

本公开涉及光学成像的，特别是涉及一种光学系统、成像装置及电子设备。

背景技术：

1、随着智能手机等电子设备的尺寸和厚度逐渐缩小，因此对安装在这些电子设备上的光学系统的镜头总长(total track length,ttl)，需要尽可能的缩短。而在光学系统的镜头总长缩短的同时，对图像传感器的硬件需求及成像系统的光学性能也提出了更高的要求。

2、目前手机传统摄远成像镜头为满足大光圈、长焦距和人像效果等拍摄要求，一般镜片的数量多(通常6-7片镜片)，对镜头组装难度和成本的要求非常高。

3、如何减少镜片数量的同时拥有更好的摄远拍摄效果，是目前亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本公开提供了一种光学系统、成像装置及电子设备，以缓解、减轻或消除上述问题。

2、根据本公开的一个方面，提供了一种光学系统，包括：从物侧到像侧依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜，其中，第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜中的至少一个透镜为超透镜，并且第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜中的其余透镜为折射透镜，并且其中，第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜被构造成使得光学系统满足：f/epd<3.0，且hfov≤24°，其中，f为光学系统的有效焦距，epd为光学系统的入射瞳孔径，hfov为光学系统的最大视场角的一半。

3、根据本公开的一个方面，提供了一种成像装置，包括前述方面的光学系统，以及图像传感器阵列，图像传感器阵列用于基于光学系统透射的光生成图像数据。

4、根据本公开的一个方面，提供了一种电子设备，包括前述方面的成像装置。

5、根据本公开实施例的光学系统及包含其的成像装置及电子设备，采用超透镜和折射透镜组合，使得系统的色散更易补偿，同时改善了色差等成像品质，且为了满足对远距离目标的细节辨识能力，光学系统具备较长的焦距，通过设置f/epd<3.0，且hfov≤24°，在满足上述要求的同时，减少了光学系统的镜片数量，促进系统的轻量化、小型化。

6、根据在下文中所描述的实施例，本公开的这些和其它方面将是清楚明白的，并且将参考在下文中所描述的实施例而被阐明。

技术特征：

1.一种光学系统，包括：

2.根据权利要求1所述的光学系统，其中，所述折射透镜中的每一者的物侧表面和像侧表面均包括非球面。

3.根据权利要求1所述的光学系统，其中，所述其余透镜包括至少两个折射透镜，所述至少两个折射透镜中任意两个折射透镜的折射率差满足：0.01<|ni-nj|<0.2，其中i和j分别为折射透镜编号，ni为从物侧到像侧方向上第i个折射透镜的折射率，nj为从物侧到像侧方向上第j个折射透镜的折射率，其中i≠j。

4.根据权利要求1所述的光学系统，其中，所述折射透镜中的每一者具有18<v<57的阿贝数，其中，v为所述阿贝数。

5.根据权利要求1所述的光学系统，其中，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜还被构造成使得所述光学系统满足：0.4<|fmi/f|<50，其中，fmi是所述至少一个透镜中任一超透镜的焦距。

6.根据权利要求1所述的光学系统，其中，所述至少一个透镜中的任一超透镜包括基底层和与所述基底层堆叠的至少一层纳米结构层，并且所述至少一层纳米结构层中的至少一者包括偏振不敏感的周期性排列结构。

7.根据权利要求1所述的光学系统，其中，所述至少一个透镜中的任一超透镜具有0.07mm<tx<1.0mm的厚度，其中x为超透镜编号，tx为从物侧到像侧方向上第x个超透镜的厚度。

8.根据权利要求1所述的光学系统，其中，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜还被构造成使得所述光学系统满足：2<f*epd/ttl<5，其中，ttl为从所述第一透镜的第一面到像面的距离。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的光学系统，其中，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜还被构造成使得所述光学系统满足：f*imgh/n>11，其中，imgh为所述光学系统的最大成像高度，n为所述光学系统中的透镜总数。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的光学系统，其中，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜还被构造成使得所述光学系统满足：0.5<t34/(ct3+ct4)<7，其中，t34为第三透镜和第四透镜之间的空气间距，ct3为第三透镜的中心厚度，ct4为第四透镜的中心厚度。

11.根据权利要求1至8中任一项所述的光学系统，其中，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜还被构造成使得所述光学系统满足：0.5<rr11*rr12/fr1<19，其中，rr11为所述其余透镜中的第一折射透镜的物侧表面的曲率半径，rr12为所述第一折射透镜的像侧表面的曲率半径，fr1为所述第一折射透镜的焦距，所述第一折射透镜为所述其余透镜中的从物侧到像侧方向的第一个折射透镜。

12.根据权利要求1至8中任一项所述的光学系统，其中，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜还被构造成使得所述光学系统满足：0.3<|f4/f|<6，其中，f4是所述第四透镜的焦距。

13.根据权利要求1至8中任一项所述的光学系统，还包括孔径光阑，所述孔径光阑位于所述第一透镜的物侧。

14.一种成像装置，包括：

15.一种电子设备，包括如权利要求14所述的成像装置。

技术总结
一种光学系统，包括从物侧到像侧依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜，其中，第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜中的至少一个透镜为超透镜，并且第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜中的其余透镜为折射透镜，并且其中，第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜被构造成使得光学系统满足：f/EPD<3.0，且HFOV≤24°，其中，f为光学系统的有效焦距，EPD为光学系统的入射瞳孔径，HFOV为光学系统的最大视场角的一半。

技术研发人员：马钊,刘思扬,史坦
受保护的技术使用者：苏州山河光电科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14