[發明專利]光學系統、取像裝置及終端設備

在審

• 申請號: 202210908567.3
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN115407485A
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發明（設計）人: 賈遠林;林柏宇;江依達;王海燕;葉海水
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: G02B13/00
• 分類號: G02B13/00;G02B13/18;G02B13/06;G03B30/00
• 代理公司: 北京匯思誠業知識產權代理有限公司 11444
• 代理人: 彭伶俐

本申請實施例提供一種光學系統、取像裝置以及終端設備，該光學系統包括物面、像面、光闌、濾光片和七個透鏡，通過在七個透鏡中至少一枚鏡片上設置非旋轉對稱的非球面，從而實現超廣角、小畸變的成像效果。通過將該光學系統應用至取像裝置和終端設備中，增強取像裝置和終端設備的功能，提高用戶體驗。

技術領域

本申請涉及光學成像技術領域，特別涉及光學系統、取像裝置及終端設備。

背景技術

隨著人們對諸如手機之類的終端設備的拍照需求越來越高，在視場環境下對鏡頭成像的品質及多樣性提出了更高的要求，譬如更大的芯片尺寸、更大的光圈、更小的圖像畸變等。為適應用戶的要求，攝像模組也逐漸往大芯片、大光圈、小畸變的方向發展。

目前手機攝像模組往往采用超廣角成像系統，大視角、受限的結構尺寸導致在超廣角鏡頭設計上很難壓縮到較低的程度。這就造成了市面上一些手機的超廣角成像系統均有較大的光學畸變，而這些光學畸變能被用戶在實際使用時明顯感知或者需要開啟畸變矯正。市面上超廣角鏡頭的畸變一般小于-10％，然而在終端設備的應用上，使用超廣角鏡頭錄制視頻時，會對視頻圖像進行實時畸變矯正，這就會耗費終端設備中大量的處理資源，對設備功耗、處理速度都是極大的挑戰。

因此，亟需一種能夠優化光學成像品質、降低光學畸變的超廣角鏡頭來滿足市場的需求。

發明內容

本申請提供了一種光學系統、取像裝置及終端設備，以解決現有技術。

第一方面，本申請提供了一種光學系統，包括：從物面至像面沿光軸方向依次排布的第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡、第六透鏡和第七透鏡；所述第一透鏡、所述第二透鏡、所述第四透鏡和所述第七透鏡具有負光焦度；所述第三透鏡和所述第五透鏡具有正光焦度；所述第六透鏡具有光焦度；其中，所述第一透鏡、所述第二透鏡、所述第四透鏡、所述第六透鏡和所述第七透鏡中至少一個透鏡具有非旋轉對稱的非球面。通過本實施例提供的方案，將非旋轉對稱的非球面設置在具有負光焦度的透鏡上，用以減小像面上像的畸變，能夠實現光學系統的超廣角、小畸變的成像效果，錄制視頻、拍照預覽等場景無需算法進行畸變矯正。

在一種可能的設計中，所述非旋轉對稱的非球面設置在所述第七透鏡上。通過本實施例提供的方案，第七透鏡的非旋轉對稱的非球面起到矯正像差的作用。

在一種可能的設計中，所述光學系統在所述像面上所成的像的TV畸變為TDT，其滿足下列公式：|TDT|≤3.0％。通過本實施例提供的方案，將TV畸變TDT控制在3.0％以下，進一步減小畸變。

在一種可能的設計中，所述光學系統在所述像面上所成的像的最大范圍，在x方向上的長度為Imgx，在y方向上的長度為Imgy，所述像的半像高為Imgy/Imgx，其滿足下列公式：Imgy/Imgx＝0.75。通過本實施例提供的方案，提升成像質量，增加智能終端設備的拍攝競爭力。

在一種可能的設計中，所述光學系統的視場角為FOV，其滿足下列公式：100°≤FOV≤130°。通過本實施例提供的方案，實現超廣角功能。

在一種可能的設計中，在所述第二透鏡與所述第三透鏡之間設置有一光闌。通過本實施例提供的方案，決定光學系統的鏡頭進光量和F數，有助于減小F數，增大光圈。

在一種可能的設計中，所述光學系統的光學總長為TTL，所述像面上的成像區域的對角線的長的一半為ImgH，其滿足下列公式：TTL/ImgH≤1.7。通過本實施例提供的方案，減小鏡頭的光學總長TTL的同時，像面上成的像的像素相對沒有減小或者沒有顯著減小，在保證成像質量和超廣角的同時，鏡頭厚度薄，更能節省終端設備的空間。