[发明专利]一种体积小、成本低、大光圈、小畸变、高清的光学变焦系统

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种光学系统，尤其涉及一种应用于手机系统的体积小、成本低、大光圈、小畸变、高清的光学变焦系统，该系统由多片透镜组成。 

【背景技术】

目前手机用的摄像头普遍存在这样的缺点：要么外形尺寸较大、要么不能变焦，要么就不是高清镜头。这类型的镜头，在成本高昂的同时，光圈小、近距离拍摄的图片畸变大，画面看起来严重变形，这在使用上有很大的局限性。目前在手机摄像头里还没有出现一种能改善所有上述提到的各种缺点的摄像头。 

现有手机的镜头因为受限于手机本身的体积，几乎所有的摄像头都是定焦镜头，目前在手机上很少有真正的光学变焦的镜头，即使有，在体积较大的情况下，其分辨率也达不到高清，而且在变焦过程中清晰度不一致，即在某一段焦距分辨率较好，在下一段焦距分辨率较差，成像不稳定。 

【发明内容】

本发明克服了现有技术的不足，提供了一种体积小、成本低、大光圈、小畸变、高清的光学变焦系统。 

为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了下列技术方 案： 

一种体积小、成本低、大光圈、小畸变、高清的光学变焦系统，其特征在于：包括从物方到像方依次设置的整体焦距为正的第一透镜群1、整体焦距为负的第二透镜群2、整体焦距为正的第三透镜群3、整体焦距为正的第四透镜群4，在第二透镜群2与第三透镜群3之间设有光阑5，所述第一透镜群1包括有使入射光线发生偏折并使光线进入第二透镜群2的三角棱镜6，所述第二透镜群朝向物方的第一枚透镜7焦距为负。 

如上所述的一种体积小、成本低、大光圈、小畸变、高清的光学变焦系统，其特征在于所述第二透镜群朝向物方的第一枚透镜7采用塑料非球面透镜；所述第三透镜群3由两枚透镜组成，这两枚透镜均采用塑料非球面透镜。 

如上所述的一种体积小、成本低、大光圈、小畸变、高清的光学变焦系统，其特征在于在第四透镜群4朝向像方的方向设有芯片，第一透镜群1和第二透镜群2之间的间隔是可变的,第二透镜群2和第三透镜群3之间的间隔是可变的,第三透镜群3和第四透镜群4之间的间隔是可变的，第四透镜群4和芯片之间的间隔是可变的。 

如上所述的一种体积小、成本低、大光圈、小畸变、高清的光学变焦系统，其特征在于：所述的第一透镜群1、第三透镜群3在变倍过程中相对于芯片的位置是固定的，第二透镜群2、第四透镜群4在变倍过程中相对于芯片的位置是变动的。 

如上所述的一种体积小、成本低、大光圈、小畸变、高清的光学 变焦系统，其特征在于：所述通过三角棱镜6的光线产生90^°的偏折。 

如上所述的一种体积小、成本低、大光圈、小畸变、高清的光学变焦系统，其特征在于：所述的第一透镜群、第二透镜群、第三透镜群、第四透镜群的系统元件特性满足以下表达式：f1>-f2，f3>f4；其中，f1为第一透镜群的组合焦距，f2为第二透镜群的组合焦距，f3为第三透镜群的组合焦距，f4为第四透镜群的组合焦距。 

如上所述的一种体积小、成本低、大光圈、小畸变、高清的光学变焦系统，其特征在于：所述第一透镜群由三枚透镜组成；第二透镜群由三枚透镜组成，第三透镜群由两枚透镜组成，第四透镜群由三枚透镜组成。 

本发明与现有技术相比具有如下的优点： 

本光学系统体积小、成本低、大光圈、小畸变、高清的光学变焦系统，并采用大众化的镜片加工工艺，最终用更低的成本，减小了体积和重量、简化了操作，解决了目前市场上这类镜头需求的空白。具体来说： 

1、现有的潜望式镜头一般都是体积较大，不能适用于现在的超薄手机上；本发明的潜望式镜头体积小，成本低，其整体厚度在5mm左右，它通过第一透镜群中的三角棱镜，最终使得入射光线正好发生90°偏折，在保证原本较薄厚度的同时，有效的缩小了光学系统的长度，而且使得入射光线和系统的成像面平行，因为使用了三枚非球面镜片，进一步保证了小体积，这样完全满足手机摄像头的使用要求了， 同时节约了成本。 

2、本发明的光学镜头能实现真正的三倍光学变焦，它通过第二透镜群(变倍群)和第四透镜群(补偿群)的前后移动，且采用AF(自动对焦)技术，这样彻底实现了一个光学系统可以同时对不同距离的物体成拍摄清晰的照片。此外，本系统通过使用三枚非球面镜片以及7枚玻璃球面镜片，通过合理的组合，有效的减小了系统的像差，实现了高清的功能，其有效像素能达到1600万，并在整个变焦过程中能成清晰像，而且成像画面的锐利度高、颜色分明，色彩还原性好。