CN110794554B

CN110794554B - 光学成像系统

Info

Publication number: CN110794554B
Application number: CN201910349250.9A
Authority: CN
Inventors: 金学哲; 赵镛主
Original assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Priority date: 2018-08-01
Filing date: 2019-04-28
Publication date: 2023-03-31
Anticipated expiration: 2039-04-28
Also published as: CN110794554A; CN116107061A; US11754822B2; CN209707792U; US20240019673A1; US20200041773A1

Abstract

光学成像系统包括第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜，其中：第一透镜具有屈光力；第二透镜包括形成在第二透镜的物侧面上的第一反射区域；第三透镜具有形成在第三透镜的像侧面上的第二反射区域；第四透镜具有屈光力。

Description

光学成像系统

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年8月1日提交至韩国知识产权局的第10-2018-0089913号韩国专利申请和于2018年9月28日提交至韩国知识产权局的第10-2018-0115989号韩国专利申请的优先权权益，上述韩国专利申请的全部公开内容出于所有目的通过引用并入本申请。

技术领域

本申请涉及能够对远距离处的对象成像的光学成像系统。

背景技术

安装在便携式终端装置中的小尺寸光学成像系统通常被优化以对近距离处的对象成像。因此，这种小尺寸光学成像系统可能难以对远距离处的对象成像。存在为了对远距离处对象成像进行优化的小尺寸光学成像系统，但是由于便携式终端装置中的有限安装空间，可能难以将长焦比增加两倍或更多。

以上信息仅作为背景信息呈现，以帮助理解本公开。针对任何上述内容是否可适用于本公开的现有技术，尚未做出确定，也没有做出断言。

发明内容

提供本发明内容部分旨在以简要的形式介绍对发明构思的选择，而在下面的具体实施方式部分中将进一步描述这些发明构思。本发明内容部分目的不在于确认所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不籍此帮助确定所要求保护的主题的范围。

在一个总的方面，光学成像系统包括第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜，其中：第一透镜具有屈光力；第二透镜具有形成在第二透镜的物侧面上的第一反射区域；第三透镜包括形成在第三透镜的像侧面上的第二反射区域；第四透镜具有屈光力。

第一反射区域可设置成包括第二透镜的光轴。

第二反射区域可形成在第三透镜的光轴之外的区域上。

第二反射区域可环绕光轴并且通过形成在第三透镜的像侧面上的折射区域与光轴间隔开，并且折射区域可包括第三透镜的光轴。

第一透镜可包括凸出的物侧面。

第二透镜可包括凸出的像侧面。

第三透镜可包括凹入的物侧面。

第三透镜可包括凸出的像侧面。

第四透镜可包括凸出的像侧面。

第二透镜可具有比第一透镜和第三透镜的有效直径小的有效直径。

在另一个总的方面，光学成像系统包括从物侧起依序设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜，其中，第一透镜至第四透镜中的一个或多个透镜包括反射从沿着光的传播路径上的相邻透镜折射而来的光的反射区域，以及其中，光学成像系统满足条件表达式：1.1≤f/TL2，其中，f是光学成像系统的焦距，并且TL2是光学成像系统的总光学长度。

第二透镜可具有形成在第二透镜的物侧面上的反射区域。

第三透镜可具有形成在第三透镜的像侧面上的反射区域。

第一透镜可具有凸出的物侧面。

光学成像系统可满足条件表达式：TL2/TL1<2.1，其中，TL1是光学成像系统的总镜头长度，并且TL2是光学成像系统的总光学长度。

光学成像系统可满足以下一个或多个条件表达式：0.1<L1S1/f<0.95，-0.95<L2S1/f<-0.1，-1.5<L3S1/f<-0.2，-1.55<L3S2/f<-0.25，其中，L1S1是第一透镜的物侧面的曲率半径，L2S1是第二透镜的物侧面的曲率半径，L3S1是第三透镜的物侧面的曲率半径，并且L3S2是第三透镜的像侧面的曲率半径。

在另一个总的方面，光学成像系统包括从物侧起依序设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜，其中，来自物侧的入射光被第一透镜折射、被第三透镜的反射区域反射、被第二透镜的反射区域反射、被第三透镜的折射区域折射并被第四透镜折射，以按此顺序形成图像。

第三透镜的反射区域可设置在第三透镜的像侧面并与第三透镜的光轴间隔开。

第三透镜的折射区域可包括第三透镜的像侧面上的光轴。

第二透镜的反射区域可设置在第二透镜的物侧面上并可包括第二透镜的光轴。

根据下面的详细描述、附图和所附权利要求，其它特征和方面将变得显而易见。

附图说明

图1是示出光学成像系统的第一示例的图。

图2是图1中示出的光学成像系统的像差曲线。

图3是示出光学成像系统的第二示例的图。

图4是图3中示出的光学成像系统的像差曲线。

图5是示出光学成像系统的第三示例的图。

图6是图5中示出的光学成像系统的像差曲线。

在整个附图和详细描述中，相同的附图标记指代相同的元件。出于清楚、说明和方便的目的，附图可能未按照比例绘制，并且附图中元件的相对尺寸、比例和描绘可能被夸大。

具体实施方式

提供以下详细描述以帮助读者获得对本申请中所描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而，在理解本申请的公开内容之后，本申请中所描述的方法、设备和/或系统的各种改变、修改和等同将是显而易见的。例如，本申请中所描述的操作的顺序仅仅是示例，并且除了必须以特定顺序发生的操作之外，不限于在本申请中所阐述的顺序，而可以在理解本申请的公开内容之后做出显而易见的改变。另外，为了更加清楚和简洁，可省略对本领域公知的特征的描述。

本申请中所描述的特征可以以不同的形式实施，而不应被理解为受限于本申请中所描述的示例。更确切地，提供本申请所描述的示例仅仅是为了说明实施本申请中所描述的方法、设备和/或系统的许多可行方式中的一些方式，在理解本申请的公开内容之后，这些方式将是显而易见的。在下文中，尽管将参考附图详细描述本公开的实施方式，但应注意，示例不限于此。

在整个说明书中，当诸如层、区域或基板的元件被描述为位于另一元件“上”、“连接到”或“联接到”另一元件时，该元件可直接位于该另一元件“上”、直接“连接到”或直接“联接到”另一元件，或者可存在介于该元件与该另一元件之间的一个或多个其它元件。相反地，当元件被描述为“直接位于”另一元件“上”、“直接连接到”或“直接联接到”另一元件时，则可不存在介于该元件与该另一元件之间的其它元件。

如本申请中所使用的，措辞“和/或”包括相关联的所列项目中的任何一项以及任何两项或更多项的任何组合；同样地，“至少一个”包括相关联的所列项目中的任何一项以及任何两项或更多项的任何组合。

尽管在本申请中可以使用诸如“第一”、“第二”和“第三”的措辞来描述各种构件、部件、区域、层或部分，但是这些构件、部件、区域、层或部分不受这些措辞的限制。更确切地，这些措辞仅用于将一个构件、部件、区域、层或部分与另一个构件、部件、区域、层或部分区分开。因此，在不背离本申请中所描述的示例的教导的情况下，该示例中提及的第一构件、第一部件、第一区域、第一层或第一部分也可以被称作第二构件、第二部件、第二区域、第二层或第二部分。

诸如“在……之上”、“上”、“在……之下”和“下”的空间相对措辞可以在本申请中为了描述便利而使用，以描述如附图中所示的一个元件相对于另一个元件的关系。除了涵盖附图中所描绘的定向之外，这些空间相对措辞旨在还涵盖装置在使用或操作中的不同的定向。例如，如果附图中的装置翻转，则描述为相对于另一元件“之上”或“上”的元件将相对于该另一元件“之下”或“下”。因此，根据装置的空间定向，措辞“在……之上”涵盖“在……之上”和“在……之下”两个定向。该装置还可以以其它方式定向(例如，旋转90度或在其它定向上)，并且本申请中使用的空间相对措辞应被相应地解释。

本申请中使用的术语仅用于描述各种示例，而不用于限制本公开。除非上下文另有明确指示，否则冠词“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式。措辞“包括”、“包含”和“具有”说明存在所述特征、数字、操作、构件、元件和/或它们的组合，但不排除存在或添加一个或多个其它特征、数字、操作、构件、元件和/或它们的组合。

由于制造技术和/或公差，可能发生附图中所示形状的变化。因此，本申请中描述的示例不限于附图中示出的特定形状，而是包括在制造期间发生的形状变化。

可以以在理解本申请的公开内容之后将显而易见的各种方式组合本申请中描述的示例的特征。此外，尽管本申请中描述的示例具有多种配置，但是在理解本申请的公开内容之后将显而易见的其它配置也是可行的。

应注意，在本申请中，关于示例的措辞“可以”的使用(例如，关于示例可以包括或实现的内容)意味着存在其中包括或实现这样的特征的至少一个示例，但全部的示例不限于此。

本公开的一个方面是提供能够安装在便携式终端装置上并且能够实现相对高的长焦比的光学成像系统。

在实施方式中，第一透镜指的是最邻近物体(或对象)的透镜，而第四透镜指的是最邻近成像面(或图像传感器)的透镜。另外，曲率半径、厚度、从第一透镜的物侧面至成像面的距离(TL1)、成像面的半对角线长度(IMGHT)和透镜的焦距全部以毫米(mm)表示。此外，透镜的厚度、透镜之间的间隔以及TL1是基于透镜的光轴而测量的距离。在对透镜面型的描述中，透镜的面是凸出的表示对应面的光轴区域是凸出的，而透镜的面是凹入的表示对应面的光轴区域是凹入的。因此，在透镜的面被描述为凸出的配置中，透镜的边缘区域可以是凹入的。以类似的方式，在透镜的面被描述为凹入的配置中，透镜的边缘区域可以是凸出的。

在实施方式中，光学成像系统可包括从物侧朝向成像面依序设置的四个透镜。例如，光学成像系统可包括依序设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜。第一透镜至第四透镜可设置有特定间距。例如，在第一透镜的像侧面与第二透镜的物侧面之间可以形成特定间距。

第一透镜可具有屈光力。例如，第一透镜可具有正屈光力或负屈光力。

第一透镜可具有凹入的面。例如，第一透镜可具有凸出的物侧面和/或凹入的像侧面。第一透镜可具有非球面的表面。例如，第一透镜的物侧面和像侧面可以是非球面的。第一透镜可由具有高透光率和优良可加工性的材料制成。例如，第一透镜可由塑料制成。然而，第一透镜的材料不限于塑料。第一透镜可由例如玻璃制成。

第二透镜可具有屈光力。例如，第二透镜可具有正屈光力或负屈光力。

第二透镜可具有凸出的面。例如，第二透镜可具有凸出的像侧面。第二透镜可具有非球面的表面。例如，第二透镜的物侧面和像侧面可以是非球面的。第二透镜可由具有高透光率和优良可加工性的材料制成。例如，第二透镜可由塑料制成。然而，第二透镜的材料不限于塑料。第二透镜可由例如玻璃制成。

第二透镜可包括反射光的区域。例如，第二透镜的物侧面上包括光轴的区域可配置成将从第二透镜的像侧面入射的光反射至第三透镜。

第三透镜可具有屈光力。例如，第三透镜可具有正屈光力或负屈光力。

第三透镜可具有凹入的面。例如，第三透镜可具有凹入的物侧面。第三透镜可具有球面的表面或者非球面的表面。例如，第三透镜的物侧面和像侧面中的一个面可以是非球面的，或者第三透镜的物侧面和像侧面中的两个面可以是球面的。第三透镜可由具有高透光率和优良可加工性的材料制成。例如，第三透镜可由塑料制成。然而，第三透镜的材料不限于塑料。第三透镜可由例如玻璃制成。

第三透镜可包括反射光的区域。例如，第三透镜的像侧面上光轴之外的区域可配置成将从第一透镜入射的光反射至第二透镜。例如，反射光的区域可以是第三透镜的像侧面的边缘区域。例如，反射光的区域可以设置在第三透镜的像侧面的周边区域以环绕光轴，并且通过第三透镜的像侧面上包括光轴的区域与光轴间隔开，包括光轴的区域配置成将从第二透镜入射的光折射至第四透镜。

第四透镜可具有屈光力。例如，第四透镜可具有负屈光力。

第四透镜可具有凹入的面。例如，第四透镜可具有凹入的物侧面。第四透镜可具有非球面的表面。例如，第四透镜的物侧面和像侧面可以是非球面的。第四透镜可由具有高透光率和优良可加工性的材料制成。例如，第四透镜可由塑料制成。然而，第四透镜的材料不限于塑料。第四透镜可由例如玻璃制成。

第一透镜至第四透镜可包括如上所述的非球面的表面。透镜的非球面的表面可通过下面的等式1表示。

等式1

在等式1中，c是各透镜的曲率半径的倒数，k是圆锥常数，r是从非球面的表面上的某个点至透镜的光轴的距离，A至J是非球面常数，以及Z(或sag)是从非球面的表面上的某个点至对应的非球面的表面的顶点在光轴方向上的高度。

光学成像系统还可包括光阑。光阑可设置在第一透镜的前部区域中。

光学成像系统还可包括滤光片。滤光片可以阻挡通过第一透镜至第四透镜入射的光的特定波长。例如，滤光片可阻挡入射光的红外波长。

光学成像系统还可包括图像传感器。图像传感器可以提供成像面，由透镜折射的光可以在成像面上成像。例如，图像传感器的表面可形成成像面。图像传感器可配置成实现高等级的分辨率。图像传感器的成像面可具有特定的尺寸。例如，成像面的对角线长度(IMGHT*2)可以小于第一透镜的有效直径或第三透镜的有效直径，并且可以大于第二透镜的有效直径。

光学成像系统可配置成使得可以增加光学路径而不增加光学成像系统的总长度。例如，被第一透镜折射的光可以从第三透镜的边缘部分反射，并且可以入射至第二透镜。入射至第二透镜的光可以从第二透镜的物侧面反射，并且可以入射至第三透镜的近轴区域。在第三透镜的近轴区域中折射的光可以在第四透镜中折射，并且可以入射至成像面。

如上配置的光学成像系统可以在不增加透镜数量或透镜之间的距离的情况下将长焦比增加四倍。因此，光学成像系统可以有效地应用于对光学成像系统的总长度的限制范围相对较大的便携式终端装置。

光学成像系统可以满足以下第一条件表达式至第四条件表达式中的至少一个条件表达式：

0.1<L1S1/f<0.95 (条件表达式1)

-0.95<L2S1/f<-0.1 (条件表达式2)

-1.5<L3S1/f<-0.2 (条件表达式3)

-1.55<L3S2/f<-0.25 (条件表达式4)

另外，光学成像系统还可以满足以下第五条件表达式至第七条件表达式中的至少一个条件表达式：

2.0<f/TL1 (条件表达式5)

1.1≤f/TL2 (条件表达式6)

TL2/TL1<2.1 (条件表达式7)

在以上条件表达式中，“f”是光学成像系统的焦距，“L1S1”是第一透镜的物侧面的曲率半径，“L2S1”是第二透镜的物侧面的曲率半径，“L3S1”是第三透镜的物侧面的曲率半径，“L3S2”是第三透镜的像侧面的曲率半径，“TL1”是光学成像系统的总镜头长度(从第一透镜的物侧面至成像面的距离)，并且“TL2”是光学成像系统的总光学长度(在第一透镜的物侧面与成像面之间折射和反射的光的传播路径的长度之和)。

在下面的描述中，将根据一个或多个实施方式描述光学成像系统。

将参考图1描述光学成像系统的第一示例。

光学成像系统100可包括多个具有屈光力的透镜。例如，光学成像系统100可包括第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130和第四透镜140。第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130和第四透镜140可从物侧起依序间隔地设置。然而，光的折射和反射可以不按第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130和第四透镜140的顺序发生。例如，光的折射和反射可以按第一透镜110、第三透镜130、第二透镜120、第三透镜130和第四透镜140的顺序发生。在下面的描述中，将参考光的折射和反射的顺序来描述透镜的形状。

第一透镜110可具有正屈光力，并且可具有凸出的物侧面和凹入的像侧面。如上配置的第一透镜110可将光折射至第三透镜130。

第三透镜130可具有凹入的物侧面和凸出的像侧面。第三透镜130可配置成反射和折射光。例如，第三透镜130的近轴区域可配置成折射光，而第三透镜130的近轴区域之外的边缘区域可配置成反射光。反射区域1342可形成在第三透镜130的像侧面134上。更具体地，反射区域1342可形成在第三透镜130的像侧面134的边缘区域上。可以通过在第三透镜130的像侧面上涂覆反射材料来形成反射区域(或边缘区域)1342。第三透镜130的像侧面的其他区域可形成供光折射的折射区域(或近轴区域)1344。

第二透镜120可具有凹入的物侧面和凹入的像侧面。第二透镜120的物侧面122可形成反射区域。在该实施方式中，第二透镜120的物侧面122的全部区域可以是反射区域。第二透镜120的像侧面124的全部区域可配置成折射光。如上配置的第二透镜120可配置成将从第三透镜130的边缘区域反射而来的光反射至第三透镜130的近轴区域。入射至第三透镜130的光可以在第三透镜130的近轴区域中被折射，并且可以入射至第四透镜140。更具体地，从第三透镜130的反射区域1342反射而来的光可以通过依次穿过第三透镜130的物侧面132和第二透镜120的像侧面124被折射，并且可以在第二透镜120的物侧面122处被反射。从第二透镜120的物侧面122反射而来的光可以通过穿过第二透镜120的像侧面124、第三透镜130的物侧面132和第三透镜130的像侧面134的近轴区域1344被折射，并且可以入射至第四透镜140。

第四透镜140可具有负屈光力。第四透镜140可具有凹入的物侧面和凸出的像侧面。如上配置的第四透镜140可允许在第三透镜130的近轴区域中折射的光入射至成像面。

光学成像系统100还可包括光阑ST。例如，光阑ST可设置在第一透镜110的前部区域中。

光学成像系统100还可包括滤光片150。例如，滤光片150可设置在第四透镜140与图像传感器160之间，并且可防止红外光入射至图像传感器160的成像面。

在如上配置的光学成像系统100的示例中，焦距f可以是15.00mm，F数可以是2.770，总镜头长度TL1可以是5.85mm，并且总光学长度TL2可以是11.83mm。

本实施方式中的光学成像系统100可具有如图2所示的像差特性。下面的表1列出了本实施方式中的光学成像系统100包括的透镜的特性。

表1

(“*”表示相应的表面是非球面的)

上表中的面编号表示入射至光学成像系统的光的折射和反射的顺序。例如，1号面指的是第一透镜的物侧面112，2号面指的是第一透镜的像侧面114，3号面、5号面和9号面指的是第三透镜的物侧面132，4号面指的是第三透镜的像侧面的边缘区域1342，10号面指的是第三透镜的像侧面的近轴区域1344，6号面和8号面指的是第二透镜的像侧面124，并且7号面指的是第二透镜的物侧面122。11号面指的是第四透镜的物侧面142，并且12号面指的是第四透镜的像侧面144。

表2列出了光学成像系统的非球面的特性。

表2

面编号	K	A	B	C	D	E	F	G
									1	0	-1.21E-03	-1.78E-04	-6.11E-05	1.36E-06	0	0	0
2	0	-2.78E-04	-1.69E-04	-7.39E-05	3.24E-06	0	0	0
									3	0	9.26E-05	-2.37E-05	-1.17E-06	9.45E-08	0	0	0
4	0	-1.64E-04	-1.11E-05	0	0	0	0	0
									5	0	9.26E-05	-2.37E-05	-1.17E-06	9.45E-08	0	0	0
6	0	3.91E-03	-2.23E-03	3.73E-04	-2.77E-06	0	0	0
									7	0	-2.92E-03	-1.46E-03	0	0	0	0	0
8	0	3.91E-03	-2.23E-03	3.73E-04	-2.77E-06	0	0	0
									9	0	9.26E-05	-2.37E-05	-1.17E-06	9.45E-08	0	0	0
10	0	-1.64E-04	-1.11E-05	0	0	0	0	0
									11	0	-4.50E-02	1.52E-02	-2.50E-03	1.61E-04	1.65E-05	-2.20E-06	0
12	0	-7.03E-02	2.50E-02	-4.56E-03	3.82E-04	4.02E-06	-1.76E-06	0

在下面的描述中，将参考图3描述光学成像系统的第二示例。

光学成像系统200可包括多个具有屈光力的透镜。例如，光学成像系统200可包括第一透镜210、第二透镜220、第三透镜230和第四透镜240。第一透镜210、第二透镜220、第三透镜230和第四透镜240可从物侧起依序间隔地设置。然而，光的折射和反射可以不按第一透镜210、第二透镜220、第三透镜230和第四透镜240的顺序发生。例如，光的折射和反射可以按第一透镜210、第三透镜230、第二透镜220、第三透镜230和第四透镜240的顺序发生。在下面的描述中，将参考光的折射和反射的顺序来描述透镜的形状。

第一透镜210可具有正屈光力，并且可具有凸出的物侧面和凹入的像侧面。如上配置的第一透镜210可将光折射至第三透镜230。

第三透镜230可具有凹入的物侧面和凸出的像侧面。第三透镜230可配置成反射和折射光。例如，第三透镜230的近轴区域可配置成折射光，而第三透镜230的近轴区域之外的边缘区域可配置成反射光。反射区域2342可形成在第三透镜230的像侧面234上。更具体地，反射区域2342可形成在第三透镜230的像侧面234的边缘区域上。可以通过在第三透镜230的像侧面上涂覆反射材料来形成反射区域(或边缘区域)2342。第三透镜230的像侧面的其他区域可形成供光折射的折射区域(或近轴区域)2344。

第二透镜220可具有凹入的物侧面和凸出的像侧面。第二透镜220的物侧面222可形成反射区域。在该实施方式中，第二透镜220的物侧面222的全部区域可以是反射区域。第二透镜220的像侧面224的全部区域可配置成折射光。如上配置的第二透镜220可配置成将从第三透镜230的边缘区域反射而来的光反射至第三透镜230的近轴区域。入射至第三透镜230的光可以在第三透镜230的近轴区域中被折射，并且可以入射至第四透镜240。更具体地，从第三透镜230的反射区域2342反射而来的光可以通过依次穿过第三透镜230的物侧面232和第二透镜220的像侧面224被折射，并且可以在第二透镜220的物侧面222处被反射。从第二透镜220的物侧面222反射而来的光可以通过穿过第二透镜220的像侧面224、第三透镜230的物侧面232和第三透镜230的像侧面234的近轴区域2344被折射，并且可以入射至第四透镜240。

第四透镜240可具有负屈光力。第四透镜240可具有凹入的物侧面和凸出的像侧面。如上配置的第四透镜240可允许从第三透镜230的近轴区域折射而来的光入射至成像面。

光学成像系统200还可包括光阑ST。例如，光阑ST可设置在第一透镜210的前部区域中。

光学成像系统200还可包括滤光片250。例如，滤光片250可设置在第四透镜240与图像传感器260之间，并且可防止红外光入射至图像传感器260的成像面。

在如上配置的光学成像系统200的示例中，焦距f可以是15.00mm，F数可以是2.770，总镜头长度TL1可以是6.00mm，并且总光学长度TL2可以是12.02mm。

本实施方式中的光学成像系统200可具有如图4所示的像差特性。下面的表3列出了本实施方式中的光学成像系统200包括的透镜的特性。

表3

(“*”表示相应的表面是非球面的)

上表中的面编号表示入射至光学成像系统的光的折射和反射的顺序。例如，1号面指的是第一透镜的物侧面212，2号面指的是第一透镜的像侧面214，3号面、5号面和9号面指的是第三透镜的物侧面232，4号面指的是第三透镜的像侧面的边缘区域2342，10号面指的是第三透镜的像侧面的近轴区域2344，6号面和8号面指的是第二透镜的像侧面224，并且7号面指的是第二透镜的物侧面222。11号面指的是第四透镜的物侧面242，并且12号面指的是第四透镜的像侧面244。

表4列出了光学成像系统的非球面的特性。

表4

面编号	K	A	B	C	D	E	F	G
									1	0	-1.99E-03	-2.63E-04	-1.24E-05	-2.23E-06	0	0	0
2	0	-1.62E-03	-2.02E-04	-3.14E-05	-1.96E-07	0	0	0
									3	0	1.50E-04	1.22E-05	0	0	0	0	0
4	0	0	0	0	0	0	0	0
									5	0	1.50E-04	1.22E-05	0	0	0	0	0
6	0	1.09E-02	8.85E-04	1.68E-04	-4.57E-05	0	0	0
									7	0	2.70E-03	4.00E-04	0	0	0	0	0
8	0	1.09E-02	8.85E-04	1.68E-04	-4.57E-05	0	0	0
									9	0	1.50E-04	1.22E-05	0	0	0	0	0
10	0	0	0	0	0	0	0	0
									11	0	2.47E-02	-1.64E-04	-1.01E-03	2.56E-04	0	0	0
12	0	-3.64E-02	1.05E-02	-2.23E-03	1.62E-04	0	0	0

在下面的描述中，将描述光学成像系统的第三示例。

光学成像系统300可包括多个具有屈光力的透镜。例如，光学成像系统300可包括第一透镜310、第二透镜320、第三透镜330和第四透镜340。第一透镜310、第二透镜320、第三透镜330和第四透镜340可从物侧起依序间隔地设置。然而，光的折射和反射可以不按第一透镜310、第二透镜320、第三透镜330和第四透镜340的顺序发生。例如，光的折射和反射可以按第一透镜310、第三透镜330、第二透镜320、第三透镜330和第四透镜340的顺序发生。在下面的描述中，将参考光的折射和反射的顺序来描述透镜的形状。

第一透镜310可具有正屈光力，并且可具有凸出的物侧面和凹入的像侧面。如上配置的第一透镜310可将光折射至第三透镜330。

第三透镜330可具有凹入的物侧面和凸出的像侧面。第三透镜330可配置成反射和折射光。例如，第三透镜330的近轴区域可配置成折射光，而第三透镜330的近轴区域之外的边缘区域可配置成反射光。反射区域3342可形成在第三透镜330的像侧面334上。更具体地，反射区域3342可形成在第三透镜330的像侧面334的边缘区域上。可以通过在第三透镜330的像侧面上涂覆反射材料来形成反射区域(或边缘区域)3342。第三透镜330的像侧面的其他区域可形成供光折射的折射区域(或近轴区域)3344。

第二透镜320可具有凹入的物侧面和凸出的像侧面。第二透镜320的物侧面322可形成反射区域。在该实施方式中，第二透镜320的物侧面322的全部区域可以是反射区域。第二透镜320的像侧面324的全部区域可配置成折射光。如上配置的第二透镜320可配置成将从第三透镜330的边缘区域反射而来的光反射至第三透镜330的近轴区域。入射至第三透镜330的光可以在第三透镜330的近轴区域中被折射，并且可以入射至第四透镜340。更具体地，从第三透镜330的反射区域3342反射而来的光可以通过依次穿过第三透镜330的物侧面332和第二透镜320的像侧面324被折射，并且可以在第二透镜320的物侧面322处被反射。从第二透镜320的物侧面322反射而来的光可以通过穿过第二透镜320的像侧面324、第三透镜330的物侧面332和第三透镜330的像侧面334的近轴区域3344被折射，并且可以入射至第四透镜340。

第四透镜340可具有负屈光力。第四透镜340可具有凹入的物侧面和凸出的像侧面。如上配置的第四透镜340可允许从第三透镜330的近轴区域折射而来的光入射至成像面。

光学成像系统300还可包括光阑ST。例如，光阑ST可设置在第一透镜310的前部区域中。

光学成像系统300还可包括滤光片350。例如，滤光片350可设置在第四透镜340与图像传感器360之间，并且可防止红外光入射至图像传感器360的成像面。

在如上配置的光学成像系统300的示例中，焦距f可以是15.00mm，F数可以是2.770，总镜头长度TL1可以是6.50mm，并且总光学长度TL2可以是12.60mm。

本实施方式中的光学成像系统300可具有如图6所示的像差特性。下面的表5列出了本实施方式中的光学成像系统300包括的透镜的特性。

表5

(“*”表示相应的表面是非球面的)

上表中的面编号表示入射至光学成像系统的光的折射和反射的顺序。例如，1号面指的是第一透镜的物侧面312，2号面指的是第一透镜的像侧面314，3号面、5号面和9号面指的是第三透镜的物侧面332，4号面指的是第三透镜的像侧面的边缘区域3342，10号面指的是第三透镜的像侧面的近轴区域3344，6号面和8号面指的是第二透镜的像侧面324，并且7号面指的是第二透镜的物侧面322。11号面指的是第四透镜的物侧面342，并且12号面指的是第四透镜的像侧面344。

表6列出了光学成像系统的非球面的特性。

表6

/>

表7示出了光学成像系统的第一示例、第二示例和第三示例中的条件表达式的值。如表7所示，光学成像系统的第一示例至第三示例可满足上述条件表达式的所有数值范围。

表7

条件表达式	第一示例	第二示例	第三示例
				L1S1/f	0.3246	0.2867	0.3985
L2S1/f	-0.4213	-0.4455	-0.5002
				L3S1/f	-0.6097	-0.6537	-0.6877
L3S2/f	-0.6284	-0.7107	-0.7410
				TL2/TL1	2.0222	2.0033	1.9385
f/TL1	2.5641	2.5000	2.3077
				f/TL2	1.2680	1.2479	1.1905

根据前述实施方式，可以实现适合于具有高性能的小尺寸相机的光学成像系统。

虽然上面已经示出并描述了具体示例，但在理解本申请的公开内容之后将显而易见的是，在不背离权利要求及其等同方案的精神和范围的情况下，可对这些示例作出形式和细节上的各种变化。本申请中所描述的示例应仅被认为是描述性意义，而非出于限制的目的。对每个示例中的特征或方面的描述应被认为是可适用于其它示例中的相似的特征或方面。如果以不同的顺序执行所描述的技术，和/或如果以不同的方式组合和/或通过其它部件或它们的等同件替换或增补所描述的系统、架构、装置或电路中的部件，也可以获得合适的结果。因此，本公开的范围不应通过该详细描述限定，而是通过权利要求及其等同方案限定，在权利要求及其等同方案的范围之内的全部变型应被理解为包括在本公开中。

Claims

1.一种光学成像系统，包括总共四片具有屈光力的透镜，所述四片具有屈光力的透镜包括从物侧起依序设置的：

第一透镜，具有正屈光力、凸出的物侧面和凹入的像侧面；

第二透镜，具有屈光力和凸出的像侧面，并包括形成在所述第二透镜的物侧面上的第一反射区域；

第三透镜，具有屈光力和凹入的物侧面，并包括形成在所述第三透镜的像侧面上的第二反射区域；

第四透镜，具有负屈光力和凹入的物侧面，

其中，所述光学成像系统满足条件表达式：

TL2/TL1 < 2.1

其中，TL1是所述光学成像系统的总镜头长度，并且TL2是所述光学成像系统的总光学长度。

2.根据权利要求1所述的光学成像系统，其中，所述第一反射区域设置成包括所述第二透镜的光轴。

3.根据权利要求1所述的光学成像系统，其中，所述第二反射区域形成在所述第三透镜的光轴之外的区域上。

4.根据权利要求3所述的光学成像系统，其中，所述第二反射区域环绕所述光轴并且通过形成在所述第三透镜的像侧面上的折射区域与所述光轴间隔开，以及其中，所述折射区域包括所述第三透镜的光轴。

5.根据权利要求1所述的光学成像系统，其中，所述第三透镜包括凸出的像侧面。

6.根据权利要求1所述的光学成像系统，其中，所述第四透镜包括凸出的像侧面。

7.根据权利要求1所述的光学成像系统，其中，所述第二透镜包括比所述第一透镜和所述第三透镜的有效直径小的有效直径。

8.一种光学成像系统，包括：

总共四片具有屈光力的透镜，所述四片具有屈光力的透镜包括从物侧起依序设置的：

第一透镜，具有正屈光力、凸出的物侧面和凹入的像侧面；

第二透镜，具有屈光力和凸出的像侧面；

第三透镜，具有屈光力和凹入的物侧面；和

第四透镜，具有负屈光力和凹入的物侧面，

其中，所述第一透镜至所述第四透镜中的一个或多个透镜包括反射从沿着光的传播路径上的相邻透镜折射而来的光的反射区域，以及

其中，所述光学成像系统满足条件表达式：

1.1 ≤ f/TL2和TL2/TL1 < 2.1

其中，f是所述光学成像系统的焦距，TL1是所述光学成像系统的总镜头长度，并且TL2是所述光学成像系统的总光学长度。

9.根据权利要求8所述的光学成像系统，其中，所述第二透镜包括形成在所述第二透镜的物侧面上的反射区域。

10.根据权利要求8所述的光学成像系统，其中，所述第三透镜包括形成在所述第三透镜的像侧面上的反射区域。

11.根据权利要求8所述的光学成像系统，其中，所述光学成像系统满足以下一个或多个条件表达式：

0.1 < L1S1/f < 0.95；

-0.95 < L2S1/f < -0.1；

-1.5 < L3S1/f < -0.2；

-1.55 < L3S2/f < -0.25；

其中，L1S1是所述第一透镜的物侧面的曲率半径，L2S1是所述第二透镜的物侧面的曲率半径，L3S1是所述第三透镜的物侧面的曲率半径，并且L3S2是所述第三透镜的像侧面的曲率半径。

12.一种光学成像系统，包括：

第一透镜，具有正屈光力、凸出的物侧面和凹入的像侧面；

第二透镜，具有屈光力和凸出的像侧面；

第三透镜，具有屈光力和凹入的物侧面；和

第四透镜，具有负屈光力和凹入的物侧面，

其中，来自所述物侧的入射光被所述第一透镜折射、被所述第三透镜的反射区域反射、被所述第二透镜的反射区域反射、被所述第三透镜的折射区域折射并被所述第四透镜折射，以按此顺序形成图像，以及

其中，所述光学成像系统满足条件表达式：

TL2/TL1 < 2.1

13.根据权利要求12所述的光学成像系统，其中，所述第三透镜的反射区域设置在所述第三透镜的像侧面上并与所述第三透镜的光轴间隔开。

14.根据权利要求13所述的光学成像系统，其中，所述第三透镜的折射区域包括所述第三透镜的像侧面上的光轴。

15.根据权利要求12所述的光学成像系统，其中，所述第二透镜的反射区域设置在所述第二透镜的物侧面上并包括所述第二透镜的光轴。