[实用新型]长焦光学成像系统及变焦摄像装置

说明书

本申请公开了一种长焦光学成像系统及变焦摄像装置，该长焦光学成像系统沿光轴由物侧至像侧依序包括：具有正光焦度的第一透镜；具有负光焦度的第二透镜；折返棱镜，折返棱镜的入射面与第二透镜的轴线垂直，折返棱镜的出射面与折返棱镜的入射面垂直，沿光轴入射至折返棱镜的成像光线，在折返棱镜的第一折返面和折返棱镜的第二折返面处依次反射并从折返棱镜的出射面垂直射出；以及三棱镜，从折返棱镜的出射面垂直射出的光线在三棱镜的反射面处反射并偏转90°，且偏转方向朝向像侧；长焦光学成像系统的总有效焦距F1满足F1＞40mm。

技术领域

本申请涉及光学元件领域，更具体地，涉及一种长焦光学成像系统及变焦摄像装置。

背景技术

目前对便携式电子设备的成像功能要求越来越高，手机的摄像装置向着高分辨率、大视场、轻量化和多功能性的方向发展。这就要求摄像装置中的光学成像系统同时具有大口径、长焦距、宽视场、结构紧凑、高像质和低畸变等多项特性。而由于期望便携式电子设备具有较小的尺寸，因此其上设置的光学成像系统的尺寸也受到了限制。

面对这些高要求，一方面，手机摄像装置的光学成像系统越来越复杂，从开始的一个成像系统要四五片镜片到现在的七八片镜片。光学成像系统中镜片数增加，使得无论是前期的优化还是后期的制造，都是比较复杂困难的。另一方面，手机行业趋向于采用多套光学成像系统进行多摄，多套光学成像系统之间分别突出不同的光学特性，其中通常包括一个焦距较长的长焦光学成像系统，由于受到手机厚度的限制，长焦光学成像系统的光学特性受到限制，使得手机的成像例如背景虚化、物体放大等效果受限。

因此，如何实现一种光学特性好且能够满足小型化要求的光学成像系统是目前亟待解决的问题。为了满足小型化需求并满足成像要求，需要一种能够兼顾小型化、结构紧凑、超长焦距及高像质的光学成像系统。

实用新型内容

一方面，本申请提供了一种长焦光学成像系统，其沿光轴由物侧至像侧依序包括：具有正光焦度的第一透镜；具有负光焦度的第二透镜；折返棱镜，折返棱镜的入射面与第二透镜的轴线垂直，折返棱镜的出射面与折返棱镜的入射面垂直，沿光轴入射至折返棱镜的成像光线，在折返棱镜的第一折返面和折返棱镜的第二折返面处依次反射并从折返棱镜的出射面垂直射出；以及三棱镜，从折返棱镜的出射面垂直射出的光线在三棱镜的反射面处反射并偏转90°，且偏转方向朝向像侧。长焦光学成像系统的总有效焦距F1可满足F1＞40mm。

在一个实施方式中，第一透镜的物侧面至第二透镜的像侧面中具有至少一个非球面镜面。

在一个实施方式中，光线沿光轴从第一透镜的物侧面传播至长焦光学成像系统的成像面的路径距离在空气中的等效距离TL与第一透镜的物侧面至长焦光学成像系统的成像面在长焦光学成像系统的成像面的法线方向上的距离T可满足3.0＜TL/T＜4.0。

在一个实施方式中，第一透镜的物侧面至长焦光学成像系统的成像面在长焦光学成像系统的成像面的法线方向上的距离T与长焦光学成像系统的总有效焦距F1可满足T/F1＜0.6。

在一个实施方式中，在与折返棱镜的出射面垂直的方向上，长焦光学成像系统具有高度H；长焦光学成像系统的高度H与第一透镜的最大有效直径D1可满足2.5＜H/D1＜3.5。

在一个实施方式中，折返棱镜的第二折返面与折返棱镜的入射面之间的夹角β与折返棱镜的入射面的有效直径h可满足0.2≤|tanβ|/h≤0.3。

在一个实施方式中，折返棱镜的入射面的有效直径h与第二透镜的最大有效直径D2可满足1.0＜h/D2＜1.5。

在一个实施方式中，长焦光学成像系统的总有效焦距F1与第一透镜的有效焦距f1可满足3.0＜F1/f1＜4.0。

在一个实施方式中，长焦光学成像系统的总有效焦距F1与第二透镜的有效焦距f2可满足-3.5＜F1/f2＜-3.0。