CN111880285A - 光学透镜系统和包括该光学透镜系统的电子装置 - Google Patents

光学透镜系统和包括该光学透镜系统的电子装置 Download PDF

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Abstract

一种光学透镜系统和包括该光学透镜系统的电子装置。根据特定实施例，所述电子装置包括：窗口构件；显示面板，堆叠在窗口构件的后表面上；透镜组件；光阑；以及图像传感器，包括被配置为形成表示由透镜组件形成的图像的电信号的像平面，其中，光阑相对于所述像平面是固定的，其中，光阑的至少一部分位于与显示面板的至少一部分相同的平面上，并且光阑在光轴上位于比透镜组件的最靠近物方的透镜的物方表面更靠近物方。

Description

光学透镜系统和包括该光学透镜系统的电子装置
技术领域
特定实施例涉及一种光学透镜系统和包括该光学透镜系统的电子装置。
背景技术
相机是诸如智能电话的电子装置中的有用的功能，但会有损电子装置的 美学外观。几乎完全被显示器覆盖的电子装置在美学上是令人愉悦的。然而， 相机会占用电子装置的表面的部分。此外，为了提供高质量视频/照片，相机 的数量增加。因此，重要的是在保持电子装置的美学外观的同时在电子装置 中提供完整的相机功能。
以上信息被呈现为背景信息仅用于帮助理解本公开。关于上述内容中的 任何内容是否可适用作针对本公开的现有技术，尚未做出确定，也未做出断 言。
发明内容
根据特定实施例，一种光学透镜系统可包括：透镜组件；光阑；以及图 像传感器，被配置为与透镜组件相应地形成物体的图像。透镜组件可以包括 具有正屈光力的第一透镜和具有负屈光力的第二透镜。光阑、第一透镜和第 二透镜可沿着光轴从物方到图像传感器侧被顺序地布置，并且电子装置的光 学透镜系统可满足以下等式1和等式2：
[等式1]
Figure BDA0002476617610000011
[等式2]
Figure BDA0002476617610000012
其中，STL是在光轴上从光阑到图像传感器的像平面的距离，TL是在光 轴上从第一透镜的物方顶点到像平面的距离，EPD是光学透镜系统的入瞳的 直径，并且S1是从光阑到第一透镜的距离。
根据特定实施例，一种电子装置包括：光阑；透镜组件，在光轴方向上 是可移动的；以及图像传感器，具有被配置为形成表示由来自透镜组件的光 形成的图像的电信号的像平面，其中，当对在像平面上形成的图像进行对焦 时，光阑与像平面之间的距离是固定的，而透镜组件沿光轴方向移动。
根据特定实施例，一种电子装置包括：窗口构件；显示面板，堆叠在窗 口构件的后表面上；透镜组件；光阑；以及图像传感器，包括被配置为形成 表示由透镜组件形成的图像的电信号的像平面，其中，光阑相对于像平面是 固定的，其中，光阑的至少一部分位于与显示面板的至少一部分相同的平面 上，并且光阑在光轴上位于比透镜组件的最靠近物方的透镜的物方表面更靠 近物方。
根据特定实施例，一种电子装置的光学透镜系统，所述光学透镜系统包 括：透镜组件；光阑；以及图像传感器，被配置为与透镜组件相应地形成物 体的图像，其中，透镜组件包括：前方透镜，在所述透镜组件中位于距离物 方最近；第一透镜，具有正屈光力；以及第二透镜，具有负屈光力，其中， 光阑、前方透镜、第一透镜和第二透镜沿着光轴从物方到图像传感器侧被顺 序布置，并且电子装置的光学透镜系统满足以下式1和等式2：
[等式1]
Figure BDA0002476617610000021
[等式2]
Figure BDA0002476617610000022
其中，STL是在光轴上从光阑到图像传感器的像平面的距离，TL是在光 轴上从前方透镜的物方顶点到像平面的距离，EPD是光学透镜系统的入瞳的 直径，并且S1是从光阑到前方透镜的距离。
附图说明
根据下面结合附图进行的详细描述，本公开的上述和其它方面、特征和 优点将更加明显，其中：
图1A是示出根据一些实施例的光学透镜系统和包括该光学透镜系统的 电子装置的配置的示图；
图1B是示出图1A所示的光学透镜系统及包含该光学透镜系统的电子装 置的示意图；
图2A是示出根据特定实施例的光学透镜系统和包括该光学透镜系统的 电子装置的配置的示图；
图2B是示出图2A所示的光学透镜系统和包括该光学透镜系统的电子装 置的示意图；
图2C是示出与图2B所示的光学透镜系统不同的光学透镜系统以及包括 该光学透镜系统的电子装置的示意图；
图3是示出根据特定实施例中的一个实施例的透镜组件的配置的示图；
图4是示出球面像差的曲线图；
图5是示出图4所示的透镜组件的象散的曲线图；
图6是示出图4所示的透镜组件的畸变像差的曲线图；
图7是示出根据特定实施例中的另一实施例的透镜组件的配置的示图；
图8是示出图7所示的透镜组件的球面像差的曲线图；
图9是示出图7所示的透镜组件的象散的曲线图；
图10是示出图7所示的透镜组件的畸变像差的曲线图；
图11是示出根据特定实施例中的另一实施例的透镜组件的配置的示图；
图12是示出图11所示的透镜组件的球面像差的曲线图；
图13是示出图11所示的透镜组件的象散的曲线图；
图14是示出图11所示的透镜组件的畸变像差的曲线图；
图15是示出根据特定实施例中的另一实施例的透镜组件的配置的示图；
图16是示出图15所示的透镜组件的球面像差的曲线图；
图17是示出图15所示的透镜组件的象散的曲线图；
图18是示出图15所示的透镜组件的畸变像差的曲线图；
图19是示出根据特定实施例中的另一实施例的透镜组件的配置的示图；
图20是示出图19所示的透镜组件的球面像差的曲线图；
图21是示出图19所示的透镜组件的象散的曲线图；
图22是示出图19所示的透镜组件的畸变像差的曲线图；
图23是示出根据特定实施例中的另一实施例的透镜组件的配置的示图；
图24是示出图23所示的透镜组件的球面像差的曲线图；
图25是示出图23所示的透镜组件的象散的曲线图；
图26是示出图23所示的透镜组件的畸变像差的曲线图；
图27是网络环境中的根据特定实施例的电子装置(例如，光学透镜系统 (或光学装置))的框图；以及
图28是例示根据特定实施例的相机模块的框图。
具体实施方式
诸如能够捕捉图像或运动画面的相机的光学透镜系统(或光学装置)已 经被广泛使用。传统上，主要使用基于胶片的光学透镜系统。近年来，数字 相机或诸如电荷耦合器件(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)视频 相机的具有固态图像传感器的视频相机正变得广泛。与基于胶片的光学透镜 系统相比，由于容易的图像存储和再现以及容易移动，采用固态图像传感器 (CCD或CMOS)的光学透镜系统正在取代基于胶片的光学透镜系统。
为了获取高质量图像和/或运动画面，光学透镜系统可以包括多个透镜。 由多个透镜的组合构成的光学模块(例如，透镜组件)可以具有例如较低的 F数(焦距与入瞳的直径的比率)和较小的像差，从而能够获取高质量(高 分辨率)图像和/或运动画面。为了获得较低的F数和较小的像差，例如，为 了获得高分辨率和明亮的图像，可能需要大量透镜。光学透镜系统通常用于 专用于拍摄的电子装置(诸如，数字相机)中，但也被安装在便携式无线终 端(诸如，智能电话)中。
电子装置可以包括边框区域被最小化以向用户提供更宽的显示区域前显 示器。电子装置的一个整个表面可以被该显示器覆盖。
期望提供具有各种视角(诸如广角、超广角或远射)的光学透镜系统， 以及能够提取指纹识别信息、虹膜识别信息或深度信息的光学透镜系统。
当在电子装置中采用这样的光学透镜系统时，形成于电子装置中的相机 孔的数量可与包括在每一个光学透镜系统中的光学模块(例如，透镜组件) 的数量一起增加。光学模块的数量的增加有损于相机的美学外观，并且减小 了功能显示区域。例如，在“自拍”相机的情况下，由于相机孔占据的区域， 可能难以充分地确保电子装置的显示区域。
同时，相机孔的直径与光学透镜系统所需的各种功能有关。在一些光学 透镜系统中，可能需要确保具有预定直径的相机孔，以便获得高于预定水平 的视角。例如，在为了用户的自拍而将光学透镜系统安装在电子装置的前表 面上的情况下，即使光学模块(例如，透镜组件)为了确保广角而尽可能地 位于靠近电子装置的前表面，由于光学模块的组件必须相对于前板(例如， 窗口玻璃)位于电子装置的内部，因此也可能难以确保期望的视角。例如， 由于光学模块的组件被显示面板阻挡，所以在邻近前表面放置光学模块时可 能存在限制。根据一些实施例，为了确保预定视角或更大视角，可能需要确 保具有预定尺寸直径或更大直径的相机孔。这可能与上述最小化相机孔的直 径的问题相冲突。
特定实施例在于提供一种相比于传统光学透镜系统能够在最小化相机孔 的直径的同时确保视角以满足光学性能的光学透镜系统，并且提供一种包括 该光学透镜系统的电子装置。
另外，特定实施例在于提供一种光学透镜系统，在该光学透镜系统中， 光阑被固定以便最小化相机孔的尺寸，且在自动对焦期间仅除光阑之外的光 学模块(例如，透镜组件)沿光轴方向移动。
此外，特定实施例在于提供一种用于在光阑相对于透镜组件中的位于物 方的第一透镜而尽可能远离物方时防止透镜边缘的彗形像差急剧增加的光学 透镜系统。
此外，特定实施例可以提供在装备有少量透镜的同时具有良好光学特性 的光学透镜系统，以及包括该光学透镜系统的电子装置。
在根据特定实施例的光学透镜系统中，光阑靠近物方固定。因此，光学 透镜系统能够在允许以小尺寸形成相机孔的同时呈现预定水平或更高水平的 光学性能。
此外，根据特定实施例的光学透镜系统能够防止透镜边缘部分中的彗形 像差突然增大，并且能够具有其它良好的光学特性。
另外，根据特定实施例，由于透镜组件包括少量透镜，因此透镜组件的 尺寸(例如，光轴方向上的整个长度)减小，以便使得透镜组件能够容易地 被安装在小型化电子装置中。
在下文中，将参照附图描述本公开的特定实施例。在本公开的特定实施 例中，表述“被配置为”可以根据情况在硬件或软件方面与例如“可适于……”、 “具有……的能力”、“被设计为……”、“适于……”、“被制造为……”或“能 够……”互换地使用。在一些情况下，表述“被配置为……的装置”可以意 指该装置与其他装置或组件一起“能够……”。例如，短语“适于(或被配置 为)执行A、B和C的处理器”可以意指仅用于执行相应操作的专用处理器(例如，嵌入式处理器)或可以通过执行存储在存储器装置中的一个或更多 个软件程序来执行相应操作的通用处理器(例如，中央处理单元(CPU)或 应用处理器(AP))。
根据本公开的特定实施例的电子装置可以包括例如智能电话、平板个人 计算机(PC)、移动电话、视频电话、电子书阅读器(e-book阅读器)、桌上 型PC、膝上型PC、上网本计算机、工作站、服务器、个人数字助理(PDA)、 便携式多媒体播放器(PMP)、MPEG-1音频层3(MP3)播放器、移动医疗 装置、相机和可穿戴装置中的至少一个。可穿戴装置可以包括附件类型(例 如，手表、戒指、手镯、脚链、项链、眼镜、隐形眼镜或头戴式装置(HMD))、 织物或衣服集成类型(例如，电子衣服)、身体安装类型(例如，皮肤垫或纹 身)和生物可植入类型(例如，可植入电路)中的至少一个。根据一些实施 例，电子装置可以包括例如电视、数字视频盘(DVD)播放器、音响、冰箱、 空调、真空吸尘器、烤箱、微波炉、洗衣机、空气净化器、机顶盒、家庭自 动化控制面板、安全控制面板、TV盒(例如，SamsungHomeSyncTM，AppleTVTM或GoogleTVTM)、游戏控制台(例如，XboxTM和PlayStationTM)、电子词典、 电子钥匙、摄像机和电子相框中的至少一个。
根据其他实施例，电子装置可以包括各种医疗装置(例如，各种便携式 医疗测量装置(血糖监测装置、心率监测装置、血压测量装置、体温测量装 置等)、磁共振血管造影(MRA)、磁共振成像(MRI)、计算机断层扫描(CT) 机、超声机等)、导航装置、全球定位系统(GPS)接收器、事件数据记录器 (EDR)、飞行数据记录器(FDR)、车辆信息娱乐装置、用于船舶的电子装 备(例如，船舶导航装置、陀螺罗盘等)、航空电子设备、安全装置、汽车头 部单元、家庭或工业机器人、银行中的自动柜员机(ATM)、商店中的销售点 (POS)或物联网装置(例如，灯泡、各种传感器、电表或气表、喷洒装置、 火警、恒温器、路灯、烤面包机、体育用品、热水器、加热器、锅炉等)中 的至少一个。根据一些实施例，电子装置可以包括家具或建筑物/结构的一部 分、电子板、电子签名接收装置、投影仪和各种测量仪器(例如，水表、电表、气表、无线电波表等)中的至少一个。在特定实施例中，电子装置可以 是柔性的，或者可以是上述各种装置中的一个或更多个的组合。根据本公开 的特定实施例的电子装置不限于上述装置。在本公开的特定实施例中，术语 “用户”可以指使用电子装置的人或使用电子装置的装置(例如，人工智能 电子装置)。
根据下面描述的特定实施例，便携式电子装置可以被描述为电子装置的 代表性示例。电子装置可以包括至少一个光学装置(在下文中，称为“光学 透镜系统”)，并且一个光学透镜系统可以装备有至少一个透镜组件。以下描 述例示了一个透镜组件被安装在一个光学透镜系统中，但是应当注意，这仅 是一个实施例，并且可以扩展到各种其他实施例。在描述特定实施例时，可 呈现一些数值等，但应注意，这样的数值并不限制本文中所公开的特定实施 例，除非在权利要求书中被描述。
图1A是示出根据一些实施例的光学透镜系统20和包括该光学透镜系统 的电子装置1的配置的示图。
根据特定实施例的电子装置1可以包括板10。
根据特定实施例，板10可以包括电子装置1的前板、后板或侧面构件。 例如，前板可以面向第一表面(或前表面)，并且后板可以面向背向第一表面 的第二表面(或后表面)。例如，侧面构件可以形成包围第一表面与第二表面 之间的空间的侧表面，并且可以形成能够容纳构成电子装置1的各种组件的 空间。在特定实施例中，电子装置可以基本上是平的，并且侧表面在面积上 可以相对小，并且通常具有一个长尺寸和一个短尺寸。根据实施例，前板的 至少一部分可以是基本上透明的。前板可与例如包括各种涂层的玻璃板或聚 合物板相应。根据实施例，后板可以是基本上不透明的部分。后板可以由例 如涂覆或着色的玻璃、陶瓷、聚合物、金属(例如，铝、不锈钢(STS)或 镁)或这些材料中的至少两种的组合形成。侧面构件可以是由包括金属和/或 聚合物的侧边框结构形成的部分。在下文中，在以下描述中，将参照前板来 描述板10，但是应当注意，本公开的范围不必限于此。
根据特定实施例，板10可以包括窗口构件11和面板12。
窗口构件11可以是保护电子装置1免受外部刮擦和物理冲击的组件，并 且至少部分透明以便允许电子装置1的一些组件(例如，显示面板的显示屏) 通过其从外部被视觉识别。面板12可以是显示面板。面板12可以通过例如 窗口构件11的大部分暴露。面板12可以耦合到或者设置为邻近于触摸检测 电路、能够测量触摸强度(压力)的压力传感器和/或检测磁场类型触控笔(例 如，数字化仪)的触摸面板。
电子装置1可以包括至少一个孔。根据实施例，至少一个孔可以包括设 置有用于获取外部声音的麦克风的麦克风孔、外部扬声器孔或接收器孔。根 据特定实施例，至少一个孔可以是与如参考图1A所描述的光学透镜系统20 相应的相机孔13。
相机孔13可以具有预定直径，并且可以形成在与包括在光学透镜系统 20中的光学模块30(在下文中，称为“透镜组件30”)相应的位置处。根据 实施例，相机孔13可以设置在板10上。
根据实施例，面板12可以位于窗口构件11的后表面上，并且可以包括 在板10中。此后，设置在板10中的相机孔13可以在组装构成电子装置1的 各个组件的过程中与透镜组件30光学对准。
根据本文公开的特定实施例，电子装置1可以包括光学透镜系统20。在 该实施例中，光学透镜系统20可以包括多个透镜对准的透镜组件30、光学 组件或容纳该光学组件的透镜壳体21。
透镜组件30包括对准的多个透镜。根据实施例，前方透镜31被设置在 镜筒的一端，并且可以通过前方透镜31获取图像或图像信息。光学透镜系统 20设置有光阑，以便通过调节穿过透镜的光量来调节图像或图像信息的亮度。
透镜壳体21可以提供安置透镜组件30的空间，并且透镜组件30可以固 定在与相机孔13对准的位置处。根据特定实施例，图像信号处理器或各种其 他光学组件可以安装在透镜壳体21内部。
图1B是示出诸如图1A所示的光学透镜系统20的光学透镜系统20和包 括该光学透镜系统的电子装置1的示图。
参考图1A和图1B，在根据一些实施例的光学透镜系统20中，光阑可以 被嵌入在透镜组件30中。光阑可以设置在包括在透镜组件30中的多个透镜 中的两个相邻透镜之间。根据一个实施例，当透镜组件30沿光轴方向OI包 括包含前方透镜31的六个透镜时，光阑可以被设置在第三透镜与第四透镜之 间或者可以被设置在第二透镜与第三透镜之间。根据另一实施例，光阑可被 设置在前方透镜与第二透镜之间。光阑可以通过用户使用电子装置10的控制 面板(其可以包括虚拟键，其中，虚拟键的选择由触摸传感器检测)的操作 来手动地调节光量，或者通过图像信号处理器的操作来自动地调节光量。
参照图1A和图1B，在根据一些实施例的电子装置1中，相机孔13的尺 寸D1可以被设置为大于光学透镜系统20的镜筒的直径D2。作为另一示例， 光阑可以通过用户的操作手动地调节光量，或者通过图像信号处理器的操作 自动地调节光量。如上所述，设置在透镜组件30中的光阑的形状可以在调节 光量的操作中变化。根据图1A和图1B的实施例，例如，在自动对焦(AF) 操作中，设置在透镜组件30中的光阑的位置可以沿光轴方向移动。根据一些 实施例，考虑到安装在电子装置1中的透镜组件和光阑的形状、可移动范围 或规格，相机孔13的尺寸D1可以被设置为大于镜筒的直径D2。
在实施例中，光学透镜系统20可具有从物(或外部物体)方(O)至像 方(I)的光轴O-I。物方可以朝向视场。像方可以朝向从透镜组件30接收光 的一侧。在每个透镜的配置的以下描述中，例如，物方可以指示物体(或物 体)所位于的方向，并且像方(像侧)可以指示像平面所位于的方向。
图2A是示出根据特定实施例的光学透镜系统20和包括该光学透镜系统 的电子装置1的配置的视图。
根据特定实施例的电子装置1包括：光阑23、沿光轴方向可移动的透镜 组件30和/或被配置为与透镜组件30相应地形成物体的图像的图像传感器 (例如，稍后将描述的图3中的图像传感器180)。
在图2A的电子装置1中，光阑23可以被设置在透镜组件30的外部。 根据本实施例，由于可以从透镜组件30的内部排除光阑，所以可以形成更紧 凑的透镜组件30。当光阑23被设置在透镜组件30的外部时，可以在透镜组 件30的外部确定进入透镜组件30的光量。
在图2A所示的实施例中，光阑23的位置在电子装置1中可以是固定的。 例如，透镜组件30可以沿光轴OI的方向移动，从而在光阑23与像平面之间 的距离可固定的同时对形成在像平面上的图像进行对焦。
由于光阑23处于固定位置并且确定从外部进入透镜组件30的光量，所 以可以消除确定形成在板10中的相机孔13的尺寸的其他变量。作为结果， 由于光阑23位于透镜组件30的外部，所以可以减小相机孔13的尺寸。
图2B是示出图2A所示的光学透镜系统20和包括该光学透镜系统的电 子装置1的示意图。
参照图2A和图2B，与图1A和图1B所示的实施例相比，电子装置1的 板10中的相机孔13的尺寸可以减小。根据实施例，相机孔13的直径的尺寸 D3可以小于透镜组件30的镜筒的直径的尺寸D2，例如，D3<D2。
根据特定实施例，光阑23可以被设置在外延部件22的端部。这里，外 延部件22可以是被制造成包围透镜组件30的至少一部分的部分。
根据实施例，外延部件22可以至少部分地从透镜壳体21朝板10的面板 12延伸。根据实施例，外延部件22可以根据镜筒从透镜组件30突出的形状 而在预定部分弯曲。根据实施例，光阑23可以被设置在外延的邻近面板12 的位置处的端部。根据实施例，外延部件22可以是从透镜壳体21一体地形 成的部分。
根据另一实施例，外延部件22可以是从另一固定结构(例如，支架)延 伸的部分或设置在电子装置1中的组件。例如，外延部件22可以是从安装有 光学透镜系统20的支架延伸的部分，以便包围透镜组件30的朝向板10的面 板12的至少一部分。
根据图2A和2B中公开的实施例，由于光阑23的位置是固定的并且透 镜组件30基于物距被移动以对在像平面上形成的图像进行对焦，所以可以使 用机构来改变光阑23与透镜组件30之间的相对位置。根据实施例，位置固 定的光阑23可用在光学透镜系统20中，其中透镜组件30沿光轴方向可移动。 然而，根据另一实施例，即使在透镜组件30不沿光轴方向移动的实施例中， 也可以应用位置固定的光阑23。
根据特定实施例，光阑23可以被设置在外延部件22的端部，并且可以 被设置在与透镜组件30的前方透镜31间隔开预定距离d的位置处。光阑可 被设置为在光轴O-I上比最靠近物方O的透镜(例如，图2B的实施例中的 前方透镜31)的物方表面更靠近物方O。例如，光阑23可被设计为在光轴 上与最靠近物方O的透镜(例如，图2B的实施例中的前方透镜31)的物方 表面的顶点间隔开至少0.3mm。
图2C是示出另一光学透镜系统20的示意图。
根据特定实施例，通过在电子装置1内在光轴上尽可能远离最靠近物方 O的透镜(例如，前方透镜31)的物方表面来设置光阑23，可以减小相机孔 13的尺寸。
根据特定实施例，相机孔13可以通过对板10的至少一部分(例如，面 板12)进行钻孔来形成。根据实施例，面板12的一部分可以被穿孔，并且 穿孔部分可以被窗口构件11覆盖。
参照图2A和图2C，光阑23可以被设置在透镜组件30的外部和穿孔相 机孔13的内部。光阑23的至少一部分可以位于与面板12相同的平面上。例 如，穿过光阑23的线在从面板12的底部穿过孔13的线与从面板12的顶部 穿过孔13的线之间。根据特定实施例，面板12可以是刚性的，但是可以是 柔性的。措辞“光阑23的至少一部分位于与面板12相同的平面上”可以意 味着在面板12完全展开的状态下，光阑23的至少一部分被设置在与面板12 的展开的平面相同的平面上，或者光阑23的至少一部分被设置为在参照离窗 口10(或透镜组件30)的距离的相同的距离(或高度)处与面板12重叠。 根据特定实施例，由于光阑23的至少一部分位于与面板12相同的平面上， 所以可以减小相机孔13的尺寸。光阑23(其调节入射光量)和光从其入射 到相机孔13中的窗口构件11彼此靠近的设置减少了光调节中的误差。
根据特定实施例，将光阑23设置为比透镜(光轴O-I上最靠近物方前方 透镜的透镜)的物方表面更靠近物方O有利地减小相机孔13的尺寸。然而， 当光阑位于比指定位置更靠近物方O的位置处时，在像平面上形成的图像的 边缘部分中的彗形像差可被增加，并且因此边缘部分中的分辨率可被降低。
根据特定实施例，可以应用各种透镜组件，以便防止边缘部分中的分辨 率响应于光阑23的设计而降低。
在下文中，可参照图3至图26描述与光阑23的位置相应的透镜组件(例 如，透镜组件100、200、300、400、500和600)的各种示例。
在描述根据特定实施例的透镜组件(例如，透镜组件100、200、300、4 00、500和600)时，每个透镜的靠近光轴O-I的部分可以被称为“主要部分”， 并且远离光轴O-I(或靠近透镜的边缘)的部分可以被称为“边缘部分”。主 要部分可以是例如前方透镜110的与光轴OI相交的部分。边缘部分可以是例 如前方透镜110的与光轴OI间隔预定距离的部分。边缘部分可以包括例如最 远离透镜的光轴O-I的端部。
图3是示出根据特定实施例中的一个特定实施例的透镜组件100(例如， 图2A中的透镜组件30)的配置的示图。
参照图3，根据特定实施例中的一个实施例，透镜组件100可以包括多 个透镜110、120、130、140、150和160和/或滤光片170和/或图像传感器 180。
“面向物方的面”可以是参照光轴O-I在物体所在的一侧的透镜表面， 即，图3中的左表面(或前表面)，并且“面向像方的面”可以是参照光轴 O-I在面向像平面的一侧的透镜表面，即，图3中的右表面。像平面可以是例 如在图像传感器180中形成图像的部分。
在图3中，第一透镜包括面向物方O的表面，这将被称为第一方向。第 一透镜包括面向像方I的表面，可以说面向像方I的表面朝向与第一方向相反 的第二方向。
在下文中，将详细描述包括在透镜组件100中的多个透镜110、120、130、 140、150和160。这里，为了区分透镜，各个透镜110、120、130、140、150 和160的参考标号仅按照透镜沿光轴O-I方向布置的顺序被顺序地给出，以 便于描述特定实施例中的一些实施例。应当注意，每个参考标号不指示多个 透镜110、120、130、140、150和160中的每一个的重要性。在下文中，在 描述图3至图22的实施例中，前方透镜(例如，稍后将被描述的图3中的前 方透镜110)可被例示为包括在透镜组件中的多个透镜中的最靠近物方的透 镜。与此不同，在描述图23至图26的实施例中，第一透镜(例如，稍后将 被描述的图23中的第一透镜610)可被例示为包括在透镜组件中的多个透镜 中的最靠近物方的透镜。
根据特定实施例，透镜组件100可包括作为沿光轴O-I方向(例如，在 图1中从物方O朝向像方I的方向)布置的多个透镜的例如第一透镜120和 第二透镜130。
根据实施例，透镜组件100还可包括位于第一透镜120的前面并且位于 比第一透镜120更靠近物方O的位置的前方透镜110。根据特定实施例，如 图3所示，透镜组件100还可以包括第三透镜150和/或第四透镜160。根据 另一实施例，透镜组件100还可包括第五透镜140。例如，第五透镜140可 以被另外地布置在第二透镜130与第三透镜150之间。上述多个透镜110、 120、130、140、150和160可以在光轴O-I与图像传感器180对准的状态下 被设置。
根据特定实施例，多个透镜110、120、130、140、150和160中的每一 个可以具有正屈光力或负屈光力。当平行于光轴O-I的光束入射到具有正屈 光力的透镜上时，光束会聚。例如，具有正屈光力的透镜可以是基于凸透镜 原理的透镜。相比之下，当平行光束入射到具有负屈光力的透镜上时，穿过 透镜的光束发散。例如，具有负屈光力的透镜可以是基于凹透镜的原理的透 镜。在透镜的形状的描述中，凸形形状的一个表面可以意味着该表面的光轴 部分是凸面的，并且凹形形状的一个表面可以意味着该表面的光轴部分是凹 面的。因此，即使描述了透镜的一个表面具有凸形形状，透镜的边缘部分也 可以是凹面的。类似地，即使描述了透镜的一个表面具有凹形形状，透镜的 边缘部分也可以是凸面的。另外，在以下的具体描述和权利要求书中使用的 “拐点”意味着在不与光轴相交的部分中曲率半径被改变的点。
根据特定实施例，第一透镜120可具有正屈光力。另外，第二透镜130 可具有负屈光力。
根据特定实施例，第一透镜120的面向物方O的表面可为凸面的。第二 透镜130的面向像方I的表面S6可为凹面的。根据实施例，另外地，如图3 所示，第一透镜120的面向像方I的表面S4可以是凸面的，并且第二透镜130 的面向物方O的表面S5可以是凸面的。
根据图3中示出的实施例，在包括在透镜组件100中的第一透镜120中， 面向物方O的表面S3和面向像方I的表面S4两者可形成为凸透镜。在第二 透镜130中，面向物方O的表面S5是凸面的并且面向像方I的表面S6可包 括被凹形地形成的透镜。这里，第一透镜120和第二透镜130的每个表面的 凸状或凹状可根据实施例被不同地设置。
根据特定实施例，通过将第一透镜120和第二透镜130制成具有强屈光 力的透镜，可以有效地去除彗形像差和像散，其中，彗形像差和像散是通过 透镜的边缘部分不形成清晰图像的现象。
根据特定实施例，在第三透镜150中，面向物方O的表面S10可以是凸 面的。通过将第三透镜150的面向像方I的表面S10形成为是凸面的，可以 防止所形成的图像边缘的像散增加并且防止所形成的图像边缘的分辨率降低。 根据实施例，除了上述实施例之外，第三透镜150可具有负屈光力。通过经 由第三透镜150提供负屈光力，可以有效地补偿球面像差。
根据特定实施例，在第四透镜160中，面向像方I的表面S12可以是凸 面的。根据实施例，可使用第四透镜160来设置到达图像传感器的像平面的 光束的角度。根据另一实施例，可以使用第四透镜160将屈光力适当地分配 到穿过第三透镜150的光束。据此，穿过透镜的边缘部分的光束可以很好地 成像在像平面上。
在其他特定实施例中，第三透镜150的朝向物方O的表面S9和第四透 镜160的朝向物方O的表面S11可为凸面的或凹面的。作为示例，参照图3 所示的实施例，在第三透镜150中，朝向物方O的表面S9可为凹面的且朝 向像方I的表面S10可为凸面的，在第四透镜160中，朝向物方O的表面S11 及朝向像方I的表面S12可为凹面。根据特定实施例，第三透镜150和第四 透镜160的尺寸可以相对大于第一透镜120和第二透镜130的尺寸。与第一 透镜120和第二透镜130相比，第三透镜150和第四透镜160可被配置为具 有相对大的直径，以便增加远摄比，并且第一透镜120和第二透镜130可通 过减小透镜的有效直径来提供紧凑的透镜组件。
根据特定实施例，透镜组件100可以包括包含第一透镜120、第二透镜 130、第三透镜150和第四透镜160的至少四个透镜。根据实施例，第一透镜 120和第二透镜130可用于确定透镜组件100的F数、视角或尺寸。根据实 施例，通过包括第三透镜150和第四透镜160，可以校正透镜组件100的各 种光学像差(例如，色差、图像弯曲像差、球面像差、彗形像差或像散)。
根据特定实施例，透镜组件100可以另外地包括在第一透镜120和第二 透镜130前面的前方透镜110。另外，通过经由另外提供的前方透镜110提供 正屈光力，可以增加由穿过透镜的边缘部分的光束成像的图像或视频的分辨 率，并且可以通过减小光束的移动路径来确保远摄比以实现作为远摄透镜组 件的功能。根据实施例，位于第一透镜120前面的前方透镜110可通过减小 其有效直径来提供更紧凑的透镜组件。
根据特定实施例，透镜组件100可以另外包括在第二透镜130与第三透 镜150之间的第五透镜140。在第五透镜140中，朝向物方O的表面S7及朝 向像方I的表面S8可为凸面的或凹面的。图3示出，在第五透镜140中，朝 向物方O的表面S7为凸面的，朝向像方I的表面S8为凹面的，但不必限于 此。透镜组件100能够通过另外地包括第五透镜140来更精确地校正其光学 像差。
例如，可通过第三透镜150、第四透镜160或第五透镜140来校正色差 和图像曲率像差。
如上所述，当透镜的一个表面是凸面的或凹面的时，这可以意味着透镜 的放置在光轴OI上的主要部分是凸面的或凹面的。根据实施例，即使透镜的 主要部分可以是凹面的，透镜的边缘部分也可以是凸面的。例如，如图3所 示，当第四透镜160的朝向像方I的表面S12是凹面的时，第四透镜160的 朝向像方I的表面S12的主要部分是凹面的，但第四透镜160的朝向像方I 的表面S12的边缘部分可以是凸面的。
根据特定实施例，第一透镜至第五透镜120、130、140、150和160中的 至少一个可以被形成为非球面透镜。非球面透镜可以是具有拐点的透镜。拐 点可以指例如曲率半径的符号从正(+)被改变为负(-)或从负(-)被改变 为正(+)的点。可选地，拐点可以是指例如透镜的至少一侧的表面的形状从 凸状被改变为凹状或者从凹状被改变为凸状的点。曲率半径可以指在例如弯 曲表面或曲线的每个点处的弯曲程度。可以通过将第三透镜至第五透镜140、 150和160中的至少一个形成为非球面透镜来防止图像弯曲。例如，在第四 透镜160的表面S12的面向像方I的主要部分是凹面的状态下，第四透镜160 的面向像方I的边缘部分可具有凸面形状。通过将第四透镜160的一个表面 (例如，面向像方I的表面S12)形成为非球面表面，可以精确地设置进入图 像传感器的光束的角度。
图像传感器180是安装在电路板(未示出)上并且被布置在与光轴O-I 对准的状态下的传感器，并且可以对光进行响应。图像传感器180可以包括 但不限于诸如互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器或电荷耦合器件 (CCD)的传感器。作为非限制示例，图像传感器180可包括将光(例如， 物体图像)转换为电图像信号的各种元件。图像传感器180可从穿过多个透 镜110、120、130、140、150和160的光检测关于物体的对比度信息、灰度 比率信息或颜色信息，以便获取物体的图像。
透镜组件100还可包括设置在第四透镜160与图像传感器180之间的滤 光片170。滤光片170可以阻挡由光学装置的胶片或图像传感器检测到的光 (例如，红外线)。滤光片170可以包括例如光学滤光片或盖玻璃中的至少一 个。例如，当安装滤光片170时，可以使通过图像传感器180检测和拍摄的 图像的色觉类似于人在观看实际物体时感觉到的色觉。另外，滤光片170透 射可见光线并且允许红外线被排出到外部，使得可以防止红外线被传送到图 像传感器180的像平面。
此外，由图像传感器180输出的电信号可以将光表示为对图像的每个位 置的颜色分量进行编码的一组像素。
根据特定实施例，透镜组件100的透镜可以包括至少一个塑料注射成型 透镜。例如，塑料注射成型透镜可以是非球面透镜。通过透镜的组合，透镜 组件100可以具有宽视角(例如，大约70度或更大的视角)。
一个透镜与另一个相邻透镜之间的更窄的距离允许透镜组件100的长度 (透镜组件沿光轴方向的总长度)被缩短。例如，当期望减小根据特定实施 例的包括透镜组件100的光学透镜系统(例如，图2A的光学透镜系统20) 和/或电子装置(例如，图2A的电子装置1)的尺寸时，保持透镜组件100 的总长度尽可能短是有利的。然而，在确保适当的远摄比的状态下缩短透镜 组件100的总长度方面可能存在物理限制。可以根据用于透镜组件100的期 望的光学特性(例如，像差特性、广角特性和/或亮度特性)来设置多个透镜 110、120、130、140、150和160的间隔。
根据特定实施例，上述透镜组件100满足以下等式1和2。如前所述可 以提供具有良好光学特性的紧凑光学透镜系统(例如，图2A中的光学透镜 系统20)。
[等式1]
Figure BDA0002476617610000171
[等式2]
Figure BDA0002476617610000172
STL是在光轴上从光阑到图像传感器的像平面的距离，
TL是在光轴上从包括在透镜组件中的多个透镜中的最靠近物方的透镜 (例如，前方透镜110)的顶点到像平面的距离。
EPD是光学透镜系统20的入瞳的直径。
S1是从光阑23到包括在透镜组件中的多个透镜中的最靠近物方的透镜 (例如，前方透镜110)的距离。
等式1可意味着从光阑到像平面的距离超过从前方透镜110的面向物方 的表面S1到像平面的距离。
通过保持在等式1的上限(例如1.5)以下，光阑23位于相对于前方透 镜110的物方表面S1的朝向像方(例如，第二方向)足够近的位置，防止了 边缘部分中对分辨率过多的彗形像差劣化。保持高于[等式1]的下限(例如1.1)， 确保了光阑23的位置位于比前方透镜110更靠近物方指定距离，确保了用于 减小相机孔的尺寸的有效距离。
等式2可以是定义入瞳的大小的表达式。例如，包括在等式2中的从光 阑23到第一透镜120的距离S1可以具有0.3mm或更大的值。保持低于等式 2的上限确保入瞳的大小是足够的，防止了低亮度(例如，f数可以小)并确 保低照度下的光学性能。通过保持在[等式2]的下限以上，光阑23的位置与 前面的透镜的物方表面S1之间的距离是足够的，确保了用于减小相机孔的尺 寸的有效距离。
根据特定实施例，光阑23的位置可以在满足等式1和等式2的同时位于 透镜组件100的外部，例如，比透镜组件100中最靠近物方的透镜更靠近物 方。通过上述内容，可以将光阑从透镜组件100中移除，从而提高光学透镜 系统(例如，图2A中的光学透镜系统20)和/或电子装置(例如，图2A中 的电子装置1)的紧凑性，并且减小包括透镜组件100的光学透镜系统(例 如，图2A中的光学透镜系统20)和/或电子装置(例如，图2A中的电子装 置1)中的相机孔的尺寸。
根据特定实施例，透镜组件100可另外地满足以下等式3：
[等式3]
Figure BDA0002476617610000181
这里，Y1是透镜组件中包括的多个透镜中最靠近物方的透镜(例如，前 方透镜110)的有效直径。等式3可以是定义前方透镜110的尺寸的表达式。 当保持在等式3的上限(例如，1.0)以下时，前方透镜110有足够的尺寸防 止边缘部分中的彗形像差。相比之下，通过保持高于等式3的下限0.7，前方 透镜110的尺寸小到足以减小有效镜筒尺寸，从而充分减小相机孔的尺寸。
根据特定实施例，透镜组件100可另外地满足以下等式4：
[等式4]
Figure BDA0002476617610000182
这里，STL表示在光轴上从光阑到像平面的距离，Y1H表示像平面的高度。
等式4可以定义光轴上从光阑23到像平面的距离与像平面的高度的比率 的最佳值。保持低于等式4的上限(例如，2.5)，允许通过保持电子装置1 适度地纤薄来充分减小电子装置1的尺寸。保持高于等式4的下限(例如， 1.5)，光阑23的位置与包括在透镜组件中的多个透镜中的最靠近物方的透镜 (例如，前方透镜110)充分地间隔开，允许减小相机孔的尺寸。
根据特定实施例，透镜组件100可另外地满足以下等式5：
[等式5]
Figure BDA0002476617610000183
这里，S1可表示从光阑到包括在透镜组件中的多个透镜中的最靠近物方 的透镜(例如，前方透镜110)的距离，并且Y1H可表示像平面的高度。等式 5可以定义光轴上从光阑23到前方透镜110的距离与像平面的高度的比率的 最佳值。通过保持低于等式5的上限(例如，1.0)，透镜组件100中的光阑 23的位置允许充足的环境光，防止了边缘部分中的彗形像差，同时允许边缘 部分中的足够分辨率。通过保持在等式5的下限以上，光阑23的位置与前方 透镜110充分地间隔开，允许减小相机孔的尺寸。
根据特定实施例，透镜组件100可另外地满足以下等式6：
[等式6]
1.65＜N2
这里，N2可以是面向像方的表面是凹面的并且具有负屈光力的第二透镜 130的折射率。等式6可以是定义第二透镜130的折射率的表达式。为了抑 制随着光阑远离前方透镜110的物方表面S1朝向物方移动而在边缘部分中产 生的彗形像差，可能需要具有强屈光力的高折射材料的透镜。保持高于等式 6的下限，允许充分的彗形像差抑制。
根据特定实施例，透镜组件100可另外地满足以下等式7：
[等式7]
Figure BDA0002476617610000191
这里，f表示光学透镜系统的组合焦距，并且fmax表示多个透镜中具有 最强屈光力的透镜的焦距。等式7可以定义具有最强屈光力的透镜的焦距与 透镜组件的整个焦距的比率。通过保持低于等式7的上限(例如，2.0)，透 镜的屈光力被控制为以允许球面像差的校正。通过保持高于等式7的下限(例 如，1.2)，透镜的屈光力足够允许彗形像差校正和光学透镜系统(例如，图 2A中的光学透镜系统20)的尺寸的减小。
参照包括在透镜组件中的多个透镜中的最靠近物方的透镜(例如，前方 透镜110)描述了等式1至等式3和等式5。然而，应当注意，当透镜组件 100不包括前方透镜110时，可以使用用于第一镜头120的值。
下面的表1示出了透镜组件100的各种透镜数据，并且“S1至S14”表 示多个相关透镜110、120、130、140、150和160的表面和/或滤光片170的 表面。“半径”表示透镜的曲率半径，“厚度”表示透镜的厚度或空气间隙， “H-Ape”表示透镜的半径，“EFL”表示透镜的焦距，并且“nd”表示介质(例如，透镜)的折射率。包括在表1中的透镜组件100可具有1.89的F数(F-No)、76度的视角(ANG)、3.67mm的组合焦距(EFL)和2.884mm的 像平面高度(Y1H)，并且可满足上述条件中的至少一个。表1中的值仅用于 特定实施例，并且其他实施例可以使用不同的值。
根据包括在本说明书中的特定实施例的附图可以被示出为由于绘图程序 的情况而不同于下表中的数据，在这种情况下，标准可以遵循下表。
表1
表面 半径(mm) 厚度(mm) H-APE EFL(mm) ND
obj 无穷大 无穷大
Stp(23) 无穷大 0.6679 0.97
S1* 4.754 0.22 1.03 -61.8892 4.67074
S2* 4.191 0.152 1.03
S3* 2.319 0.762 1.08 3.3485 1.5441
S4* -7.671 0.163 1.2
S5* 21.738 0.217 1.24 -6.9926 1.67074
S6* 3.881 0.357 1.24
S7* 2.573 0.367 1.29 -843.625 1.67074
S8* 2.414 0.337 1.42
S9* -62.362 0.854 1.52 2.5427 1.5441
S10* -1.366 0.377 1.65
S11* 4.729 0.407 1.86 -2.3792 1.5348
S12* 0.946 0.32 2.49
S13 无穷大 0.11 2.65 1.5168
S14 无穷大 0.54154 2.68
img 无穷大 -0.00159
下面的表2和表3示出了多个透镜110、120、130、140、150和160的 非球面系数，其中，可以通过下面的等式8来计算非球面系数：
[等式8]
Figure BDA0002476617610000211
这里，“x”表示沿光轴(O-I)方向距透镜顶点的距离，“c”表示透镜的 基本曲率，“y”表示沿垂直于光轴的方向的距离，“k”表示二次曲线常数， 并且“A”、“B”、“C”、“D”、“E”和“F”分别表示非球面系数。
表2
Figure BDA0002476617610000212
表3
Figure BDA0002476617610000213
Figure BDA0002476617610000221
图4是示出根据特定实施例中的一个实施例的透镜组件100的球面像差 的曲线图。球面像差可以是通过透镜的不同部分(例如，主要部分和边缘部 分)的光束的聚焦位置变得彼此不同的现象。
在图4中，水平轴表示纵向球面像差的程度，并且垂直轴表示距光轴中 心的归一化距离，其中，示出了取决于光束波长的纵向球面像差的变化。可 以分别针对具有例如656.2725nm(纳米)、587.5610nm、546.0740nm、 486.1327nm和435.8343nm的波长的光束中的每一个示出纵向球面像差。
图5是示出根据特定实施例中的一个实施例的透镜组件100的象散的曲 线图。像散可以是当透镜的正切平面或子午平面与弧矢平面具有不同的半径 时，在垂直线和水平线上通过的光束的焦点彼此偏移的现象。
在图5中，透镜组件100的像散是在546.074nm的波长处获得的结果。 在图5中，实线表示正切方向上的像散(例如，子午场曲)，并且虚线表示弧 矢方向上的像散(例如，弧矢平面弯曲)。
图6是说明根据本文公开的特定实施例中的一个实施例的透镜组件100 的畸变像差的曲线图。畸变像差的发生是因为光学放大率根据距光轴O-I的 距离而变化，并且理论上，形成在实际像平面上的图像可能看起来比形成在 像平面上的图像更大或更小。
在图6中，透镜组件100的畸变是在546.0740nm的波长处获得的结果， 并且通过透镜组件100捕获的图像可能在远离光轴O-I的点处有些畸变。然 而，这样的畸变是在使用透镜的光学装置中通常可能发生的程度，并且由于 畸变率小于3％，所以可以提供良好的光学特性。
图7是示出根据特定实施例中的另一实施例的透镜组件200的配置的示 图。图8是示出图7中所示的透镜组件200的球面像差的曲线图。图9是示 出图7中所示的透镜组件200的像散的曲线图。图10是示出图7所示的透镜 组件200的畸变像差的曲线图。
在下面描述特定实施例时，通过上述实施例可以容易地理解的组件可以 由类似的参考标号表示，或者可以省略参考标号。此外，可以省略其冗余的 详细描述。
参照图7至图10，根据本文公开的特定实施例中的与图3的实施例不同 的实施例的透镜组件200可以包括多个透镜210、220、230、240和250、图 像传感器280和/或滤光片270。
根据特定实施例，透镜组件200可以包括第一透镜220(例如，图3中 的第一透镜120)、第二透镜230(例如，图3中的第二透镜130)、第三透镜 250(例如，图3中的第三透镜150)和第四透镜260(例如，图3中的第四 透镜160)。作为另一示例，透镜组件200可以包括前方透镜210(例如，图 3中的前方透镜110)和/或第五透镜240(例如，图3中的第五透镜140)。
参照图3和图7，图7所示的第五透镜240的直径可以大于图3所示的 第五透镜140的直径。作为参考，在描述根据特定实施例的透镜组件200时， 每个透镜的边缘部分在附图中被示出为在光轴O-I的方向上延伸，以便概念 性地表示相应透镜的直径大。
下面的表4示出了根据图7的实施例的透镜组件200的各种透镜数据。 下面的表5和表6示出了多个透镜210、220、230、240、250和260的非球 面系数。这里，透镜组件200可具有1.9的F数(F-No)、76度的视角(ANG)、 3.68mm的组合焦距(EFL)和2.884mm的像平面高度(Y1H)，并且可满足上 述条件中的至少一个。
表4
Figure BDA0002476617610000231
Figure BDA0002476617610000241
表5
Figure BDA0002476617610000242
表6
Figure BDA0002476617610000243
Figure BDA0002476617610000251
图11是示出根据特定实施例中的另一实施例的透镜组件300的配置的示 图。图12是示出图11中所示的透镜组件300的球面像差的曲线图。图13是 示出图11中所示的透镜组件300的像散的曲线图。图14是示出图11所示的 透镜组件300的畸变像差的曲线图。
参照图11至图14，根据本文公开的特定实施例中的另一实施例的透镜 组件300可以包括多个透镜310、320、330、340、350和360、图像传感器 380和/或滤光片370。
根据特定实施例，透镜组件300可以包括第一透镜320(例如，图3中 的第一透镜120)、第二透镜330(例如，图3中的第二透镜130)、第三透镜 350(例如，图3中的第三透镜150)和第四透镜360(例如，图3中的第四 透镜160)。作为另一示例，透镜组件300可以包括前方透镜310(例如，图 3中的前方透镜110)和/或第五透镜340(例如，图3中的第五透镜140)。
下面的表7示出了透镜组件300的各种透镜数据，并且下面的表8和表 9示出了多个透镜310、320、330、340、350和360的非球面系数。这里， 透镜组件300可具有1.87的F数(F-No)、76度的视角(ANG)、3.63mm的 组合焦距(EFL)和2.884mm的像平面高度(Y1H)，并且可满足上述条件中 的至少一个。
表7
Figure BDA0002476617610000252
Figure BDA0002476617610000261
表8
Figure BDA0002476617610000262
表9
Figure BDA0002476617610000263
Figure BDA0002476617610000271
图15是示出根据本文公开的特定实施例中的另一实施例的透镜组件400 的配置的示图。图16是示出图15所示的透镜组件400的球面像差的曲线图。 图17是示出图15中所示的透镜组件400的像散的曲线图。图18是示出图 15所示的透镜组件400的畸变像差的曲线图。
参照图15至图18，根据本文公开的特定实施例中的另一实施例的透镜 组件400可以包括多个透镜410、420、430、440、450和460、图像传感器 480和/或滤光片470。
根据特定实施例，透镜组件400可以包括第一透镜420(例如，图3中 的第一透镜120)、第二透镜430(例如，图3中的第二透镜130)、第三透镜 450(例如，图3中的第三透镜150)和第四透镜460(例如，图3中的第四 透镜160)。作为另一示例，透镜组件400可以包括前方透镜410(例如，图 3中的前方透镜110)和/或第五透镜440(例如，图3中的第五透镜140)。
下面的表10示出了透镜组件400的各种透镜数据。下面的表11和表12 示出了多个透镜410、420、430、440、450和460的非球面系数。这里，透 镜组件400可具有1.9的F数(F-No)、75度的视角(ANG)、3.68mm的组 合焦距(EFL)和2.884mm的像平面高度(Y1H)，并且可满足上述条件中的至 少一个。
表10
表面 半径(mm) 厚度(mm) H-APE EFL(mm) nd
obj 无穷大 无穷大
Stp(23) 无穷大 0.66703 0.97
S1* 4.188 0.22 1.03 -37.8707 1.5441
S2* 3.419 0.1 1.03
S3* 2.18 0.769 1.08 2.9907 1.55332
S4* -6.092 0.1 1.19
S5* 353.247 0.25 1.22 -5.206 1.8061
S6* 4.17 0.322 1.22
S7* 2.677 0.381 1.25 -21.5401 1.67074
S8* 2.133 0.183 1.41
S9* 30.836 0.854 1.43 2.8968 1.5441
S10* -1.652 0.626 1.56
S11* 1.672 0.345 2.02 -3.5456 1.5348
S12* 0.826 0.383 2.47
S13 无穷大 0.11 2.56 1.5168
S14 无穷大 0.53961 2.59
img 无穷大 0.00143
表11
Figure BDA0002476617610000281
Figure BDA0002476617610000291
表12
Figure BDA0002476617610000292
图19是示出根据特定实施例中的另一实施例的透镜组件500的配置的示 图。图20是示出图19中所示的透镜组件500的球面像差的曲线图。图21是 示出图19中所示的透镜组件500的像散的曲线图。图22是示出图19中所示 的透镜组件500的畸变像差的曲线图。
参照图19至图22，根据特定实施例中的另一实施例的透镜组件500可 以包括多个透镜510、520、530、540、550和560、图像传感器580和/或滤 光片570。
根据特定实施例，透镜组件500可以包括第一透镜520(例如，图3中 的第一透镜120)、第二透镜530(例如，图3中的第二透镜130)、第三透镜 550(例如，图3中的第三透镜150)和第四透镜560(例如，图3中的第四 透镜160)。作为另一示例，透镜组件500可以包括前方透镜510(例如，图 3中的前方透镜110)和/或第五透镜540(例如，图3中的第五透镜140)。
参照图3和图19，图19中示出的第五透镜540的直径可以小于图3中 示出的第五透镜140的直径。
下面的表13示出了透镜组件500的各种透镜数据，下面的表14和表15 中的每一个示出了多个透镜510、520、530、540、550和560的非球面系数。 这里，透镜组件500可以具有1.9的F数(F-No)、76度的视角(ANG)、3.69mm 的组合焦距(EFL)、2.884mm的像平面高度(Y1H)，并且可以满足上述条件 中的至少一种。
表13
表面 半径(mm) 厚度(mm) H-APE EFL(mm) ND
obj 无穷大 无穷大
Stp(23) 无穷大 0.66939 0.97
S1* 4.151 0.22 1.03 -107.0181 1.5441
S2* 3.803 0.197 1.03
S3* 2.356 0.751 1.08 3.3738 1.55332
S4* -8.095 0.196 1.19
S5* 18.363 0.217 1.23 -7.2906 1.67074
S6* 3.88 0.349 1.23
S7* 2.684 0.377 1.27 626.4854 1.67074
S8* 2.548 0.325 1.4
S9* -1343.4714 0.854 1.51 2.68 1.5441
S10* -1.463 0.355 1.66
S11* 4.336 0.389 1.79 -2.3714 1.5348
S12* 0.954 0.28 2.44
S13 无穷大 0.11 2.64 1.5168
S14 无穷大 0.53692 2.67
img 无穷大 0.00307
表14
Figure BDA0002476617610000301
Figure BDA0002476617610000311
表15
Figure BDA0002476617610000312
图23是示出根据特定实施例中的另一实施例的透镜组件600的配置的示 图。图24是示出图23中所示的透镜组件600的球面像差的曲线图。图25是 示出图23中所示的透镜组件600的像散的曲线图。图26是示出图23所示的 透镜组件600的畸变像差的曲线图。
参照图23至图26，根据特定实施例中的另一实施例的透镜组件600可 以包括多个透镜610、620、630、640和650、图像传感器670和/或滤光片 660。
根据特定实施例，透镜组件600可以包括第一透镜610(例如，图3中 的第一透镜120)、第二透镜620(例如，图3中的第二透镜130)、第三透镜 640(例如，图3中的第三透镜150)和第四透镜650(例如，图3中的第四 透镜160)。作为另一示例，透镜组件600可以包括第五透镜630(例如，图 3中的第五透镜140)。
根据实施例，可以不在第一透镜610的前面设置前方透镜(例如，图3 中的前方透镜110)。例如，透镜组件600中最靠近物方设置的透镜可与第一 透镜610相应。因此，上述存在的等式1至等式3及等式5中提及的前方透 镜(例如，图3中的前方透镜110)在被应用于本实施例时，可替换为第一 透镜610。
下面的表16示出了透镜组件600的各种透镜数据，并且下面的表17和 表18中的每一个示出了多个透镜610、620、630、640和650的非球面系数。 这里，透镜组件500可以具有1.98的F数(F-No)、76度的视角(ANG)、 3.61mm的组合焦距(EFL)、2.884mm的像平面高度(Y1H)，并且可以满足 上述条件中的至少一个。
表16
Figure BDA0002476617610000321
Figure BDA0002476617610000331
表17
Figure BDA0002476617610000332
表18
Figure BDA0002476617610000333
Figure BDA0002476617610000341
在上述实施例中，可以在透镜组件(例如，100、200、300、400、500 和600)和/或包括透镜组件(例如，100、200、300、400、500和600)的电 子装置(例如，图2A中的电子装置1)中检查关于透镜的各种数据。数据可 以满足上述要求，例如，等式1至等式7的结果。
表19
图3 图7 图11 图15 图19 图23
等式1 1.129 1.129 1.128 1.128 1.13 1.142
等式2 0.344 0.344 0.343 0.343 0.345 0.394
等式3 0.942 0.942 0.942 0.942 0.942 0.765
等式4 2.028 2.028 2.028 2.028 2.021 1.991
等式5 0.232 0.232 0.231 0.231 0.232 0.248
等式6 1.671 1.671 1.821 1.806 1.671 1.671
等式7 1.545 1.501 1.314 1.272 1.554 1.648
根据上述特定实施例的透镜组件100、200、300、400、500和600可以 被安装和用在电子装置(例如，光学装置)中。除了图像传感器180、280、 380、480、580和670之外，电子装置(例如，光学装置)还可以包括应用 处理器(AP)。通过应用处理器(AP)，电子装置可以驱动例如操作系统或应 用程序以便控制连接到AP的多个硬件组件或软件组件，可以处理各种类型 的数据，并且可以执行算术运算。作为示例，应用处理器(AP)还可以包括 图形处理单元(GPU)和/或图像信号处理器。当应用处理器(AP)包括图像 信号处理器时，可使用应用处理器(AP)存储或输出由图像传感器180、280、 380、480、580或670获取的图像(或视频)。
图27是示出根据各种实施例的网络环境2700中的电子装置2701(例如， 光学装置)的框图。参照图27，网络环境2700中的电子装置2701(例如， 光学装置)可经由第一网络2798(例如，短距离无线通信网络)与电子装置 2702进行通信，或者经由第二网络2799(例如，长距离无线通信网络)与电 子装置2704或服务器2708进行通信。根据实施例，电子装置2701可经由服 务器2708与电子装置2704进行通信。根据实施例，电子装置2701可包括处理器2720、存储器2730、输入装置2750、声音输出装置2755、显示装置2760、 音频模块2770、传感器模块2776、接口2777、触觉模块2779、相机模块2780、 电力管理模块2788、电池2789、通信模块2790、用户识别模块(SIM)2796 或天线模块2797。在一些实施例中，可从电子装置2701中省略所述组件中 的至少一个(例如，显示装置2760或相机模块2780)，或者可将一个或更多 个其它组件添加到电子装置2701中。在一些实施例中，可将所述组件中的一 些组件实现为单个集成电路。例如，可将传感器模块2776(例如，指纹传感 器、光阑传感器、或照度传感器)实现为嵌入在显示装置2760(例如，显示 器)中。
处理器2720可运行例如软件(例如，程序2740)来控制电子装置2701 的与处理器2720连接的至少一个其它组件(例如，硬件组件或软件组件)， 并可执行各种数据处理或计算。根据一个实施例，作为数据处理或计算的至 少一部分，处理器2720可将从另一组件(例如，传感器模块2776或通信模 块2790)接收到的命令或数据加载到易失性存储器2732中，对存储在易失 性存储器2732中的命令或数据进行处理，并将结果数据存储在非易失性存储 器2734中。根据实施例，处理器2720可包括主处理器2721(例如，中央处 理器(CPU)或应用处理器(AP))以及与主处理器2721在操作上独立的或 者相结合的辅助处理器2723(例如，图形处理单元(GPU)、图像信号处理 器(ISP)、传感器中枢处理器或通信处理器(CP))。另外地或者可选择地， 辅助处理器2723可被适配为比主处理器2721耗电更少，或者被适配为具体 用于指定的功能。可将辅助处理器2723实现为与主处理器2721分离，或者 实现为主处理器2721的部分。
在主处理器2721处于未激活(例如，睡眠)状态时，辅助处理器2723 (而非主处理器2721)可控制例如与电子装置2701的组件之中的至少一个 组件(例如，显示装置2760、传感器模块2776或通信模块2790)相关的功 能或状态中的至少一些，或者在主处理器2721处于激活(例如，运行应用) 状态时，辅助处理器2723可与主处理器2721一起来控制例如与电子装置2701 的组件之中的至少一个组件(例如，显示装置2760、传感器模块2776或通 信模块2790)相关的功能或状态中的至少一些。根据实施例，可将辅助处理 器2723(例如，图像信号处理器或通信处理器)实现为在功能上与辅助处理 器2723相关的另一组件(例如，相机模块2780或通信模块2790)的部分。
存储器2730可存储由电子装置2701的至少一个组件(例如，处理器2720 或传感器模块2776)使用的各种数据。所述各种数据可包括例如软件(例如， 程序2740)以及针对与其相关的命令的输入数据或输出数据。存储器2730 可包括易失性存储器2732或非易失性存储器2734。
可将程序2740作为软件存储在存储器2730中，并且程序2740可包括例 如操作系统(OS)2742、中间件2744或应用2746。
输入装置2750可从电子装置2701的外部(例如，用户)接收将由电子 装置2701的其它组件(例如，处理器2720)使用的命令或数据。输入装置 2750可以包括例如麦克风、鼠标、键盘或数字笔(例如，触控笔)。
声音输出装置2755可将声音信号输出到电子装置2701的外部。声音输 出装置2755可包括例如扬声器或接收器。扬声器可用于诸如播放多媒体或播 放唱片的通用目的，接收器可用于呼入呼叫。根据实施例，可将接收器实现 为与扬声器分离，或实现为扬声器的部分。
显示装置2760可向电子装置2701的外部(例如，用户)视觉地提供信 息。显示装置2760可包括例如显示器、全息装置或投影仪以及用于控制相应 装置的控制电路。根据实施例，显示装置2760可包括被适配为检测触摸的触 摸电路或被适配为测量由触摸引起的力的强度的传感器电路(例如，压力传 感器)。
音频模块2770可以将声音转换成电信号，反之亦然。根据实施例，音频 模块2770可经由输入装置2750获得声音，或经由声音输出装置2755或与电 子装置2701直接或无线连接的外部电子装置(例如，电子装置2702)(例如， 扬声器或耳机)输出声音。
传感器模块2776可检测电子装置2701的操作状态(例如，功率或温度) 或电子装置2701外部的环境状态(例如，用户的状态)，然后产生与检测到 的状态相应的电信号或数据值。根据实施例，传感器模块2776可包括例如手 势传感器、陀螺仪传感器、大气压力传感器、磁性传感器、加速度传感器、 握持传感器、接近传感器、颜色传感器、红外(IR)传感器、生物特征传感 器、温度传感器、湿度传感器或照度传感器。
接口2777可支持将用来使电子装置2701与外部电子装置(例如，电子 装置2702)直接或无线连接的一个或更多个特定协议。根据实施例，接口2777 可包括例如高清晰度多媒体接口(HDMI)、通用串行总线(USB)接口、安 全数字(SD)卡接口或音频接口。
连接端2778可包括连接器，其中，电子装置2701可经由所述连接器与 外部电子装置(例如，电子装置2702)物理连接。根据实施例，连接端2778 可包括例如HDMI连接器、USB连接器、SD卡连接器或音频连接器(例如， 耳机连接器)。
触觉模块2779可将电信号转换为可被用户经由他的触觉或动觉识别的 机械刺激(例如，振动或运动)或电刺激。根据实施例，触觉模块2779可包 括例如电机、压电元件或电刺激器。
相机模块2780可捕获静止图像或运动图像。根据实施例，相机模块2780 可包括一个或更多个透镜、图像传感器、图像信号处理器或闪光灯。
电力管理模块2788可管理对电子装置2701的供电。根据实施例，可将 电力管理模块2788实现为例如电力管理集成电路(PMIC)的至少部分。
电池2789可对电子装置2701的至少一个组件供电。根据实施例，电池 2789可包括例如不可再充电的原电池、可再充电的蓄电池、或燃料电池。
通信模块2790可支持在电子装置2701与外部电子装置(例如，电子装 置2702、电子装置2704或服务器2708)之间建立直接(例如，有线)通信 信道或无线通信信道，并经由建立的通信信道执行通信。通信模块2790可包 括能够与处理器2720(例如，应用处理器(AP))独立操作的一个或更多个 通信处理器，并支持直接(例如，有线)通信或无线通信。根据实施例，通 信模块2790可包括无线通信模块2792(例如，蜂窝通信模块、短距离无线 通信模块或全球导航卫星系统(GNSS)通信模块)或有线通信模块2794(例 如，局域网(LAN)通信模块或电力线通信(PLC)模块)。这些通信模块中 的相应一个可经由第一网络2798(例如，短距离通信网络，诸如BluetoothTM、 无线保真(Wi-Fi)直连或红外数据协会(IrDA))或第二网络2799(例如， 长距离通信网络，诸如蜂窝网络、互联网、或计算机网络(例如，LAN或WAN))与外部电子装置进行通信。可将这些各种类型的通信模块实现为单 个组件(例如，单个芯片)，或可将这些各种类型的通信模块实现为彼此分离 的多个组件(例如，多个芯片)。无线通信模块2792可使用存储在用户识别 模块2796中的用户信息(例如，国际移动用户识别码(IMSI))识别并验证 通信网络(诸如第一网络2798或第二网络2799)中的电子装置2701。
天线模块2797可以将信号或电力发送到电子装置2701的外部(例如， 外部电子装置)或者从电子装置2701的外部(例如，外部电子装置)接收信 号或电力。根据实施例，天线模块2797可以包括天线，所述天线包括辐射元 件，所述辐射元件由形成在基板(例如，PCB)上的导电材料或导电图案构 成。根据实施例，天线模块2797可以包括多个天线。在这种情况下，可以例 如由通信模块2790从多个天线中选择适合于在通信网络(诸如第一网络2798或第二网络2799)中使用的通信方案的至少一个天线。随后可经由所选择的 至少一个天线在通信模块2790与外部电子装置之间发送或接收信号或电力。 根据实施例，除了辐射元件之外的另一组件(例如，RFIC)可以另外地形成 为天线模块2797的一部分。
上述组件中的至少一些可经由外设间通信方案(例如，总线、通用输入 输出(GPIO)、串行外设接口(SPI)或移动工业处理器接口(MIPI))相互 连接并在它们之间通信地传送信号(例如，命令或数据)。
根据实施例，可经由与第二网络2799连接的服务器2708在电子装置2701 与外部电子装置2704之间发送或接收命令或数据。电子装置2702和电子装 置2704中的每一个可以是与电子装置2701相同类型的装置，或者是与电子 装置2701不同类型的装置。根据实施例，将在电子装置2701运行的全部操 作或一些操作可在外部电子装置2702、外部电子装置2704或服务器2708中 的一个或更多个处运行。例如，如果电子装置2701应该自动执行功能或服务 或者应该响应于来自用户或另一装置的请求执行功能或服务，则电子装置 2701可请求所述一个或更多个外部电子装置执行所述功能或服务中的至少部 分，而不是自身运行所述功能或服务，或者电子装置2701除了自身运行所述 功能或服务以外，还可请求所述一个或更多个外部电子装置执行所述功能或 服务中的至少部分。接收到所述请求的所述一个或更多个外部电子装置可执 行所述功能或服务中的所请求的所述至少部分，或者执行与所述请求相关的 另外功能或另外服务，并将执行的结果传送到电子装置2701。电子装置2701 可在对所述结果进行进一步处理的情况下或者在不对所述结果进行进一步处 理的情况下将所述结果提供作为对所述请求的答复的至少部分答复。为此， 可使用例如云计算技术、分布式计算技术或客户机-服务器计算技术。
图28是示出根据特定实施例的相机模块2880的框图2800(例如，图7 的2780)。参照图28，相机模块2880可包括透镜组件2810、闪光灯2820、 图像传感器2830、图像稳定器2840、存储器2850(例如，缓冲存储器)或 图像信号处理器2860。透镜组件2810可采集从将被拍摄图像的物体发出的 光。透镜组件2810可包括一个或更多个透镜。根据实施例，相机模块2880 可包括多个透镜组件2810。在这种情况下，相机模块2880可形成例如双相 机、360度相机或球形相机。多个透镜组件2810中的一些透镜组件2810可 具有相同的镜头属性(例如，视角、焦距、自动对焦、f数或光学变焦)，或 者至少一个透镜组件可具有与另外的透镜组件的镜头属性不同的一个或更多 个镜头属性。透镜组件2810可包括例如广角镜头或远射镜头。
闪光灯2820可发出用于增强从物体发射或反射的光的光。根据实施例， 闪光灯2820可包括一个或更多个发光二极管(LED)(例如，红绿蓝(RGB) LED、白色LED、红外(IR)LED或紫外(UV)LED)或氙灯。图像传感 器2830可通过将从物体发出或反射并经由透镜组件2810透射的光转换为电 信号来获取与物体相应的图像。根据实施例，图像传感器2830可包括例如从 具有不同属性的多个图像传感器中选择的一个图像传感器(诸如，RGB传感 器、黑白(BW)传感器、IR传感器或UV传感器)、具有相同属性的多个图 像传感器或具有不同属性的多个图像传感器。可使用例如电荷耦合器件(CCD) 传感器或互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器来实现包括在图像传感器 2830中的每个图像传感器。
图像稳定器2840可沿特定方向移动图像传感器2830或包括在透镜组件 2810中的至少一个透镜，或者响应于相机模块2880或包括相机模块2880的 电子装置(例如，图27的2701)的移动来控制图像传感器2830的操作属性 (例如，调节读出时序)。这样，允许补偿由于正被捕捉的图像的移动而产生 的负面效果的至少一部分。根据实施例，图像稳定器2840可以使用设置在相 机模块2880内部或外部的陀螺仪传感器(未示出)或加速度传感器(未示出) 来感测相机模块2880或电子装置(例如，图27的2701)的这样的移动。根 据实施例，图像稳定器2840可以被实现为例如光学图像稳定器。存储器2850 可至少暂时地存储经由图像传感器2830获得的图像的至少一部分以用于后 续图像处理任务。例如，如果快速捕捉了多个图像或者由于快门滞后而导致 图像捕捉延迟，则可将获取的原始图像(例如，拜耳图案图像或高分辨率图 像)存储在存储器2850中，并且可以经由显示装置(例如，图27的2760) 预览其相应的副本图像(例如，低分辨率图像)。然后，如果满足了指定条件 (例如，通过用户的输入或系统命令)，则可由例如图像信号处理器2860获 取和处理存储在存储器2850中的原始图像的至少一部分。根据实施例，可将 存储器2850配置为存储器(例如，图27的2730)的至少一部分，或者可将 存储器2850配置为独立于存储器(例如，图27的2730)进行操作的分离的 存储器。
图像信号处理器2860可对经由图像传感器2830获得的图像或存储在存 储器2850中的图像执行一个或更多个图像处理。所述一个或更多个图像处理 可包括例如深度图生成、三维(3D)建模、全景图生成、特征点提取、图像 合成或图像补偿(例如，降噪、分辨率调节、亮度调节、模糊、锐化或柔化)。 另外或可选地，图像信号处理器2860可以对包括在相机模块2880中的组件 中的至少一个组件(例如，图像传感器2830)执行控制(例如，曝光时间控 制或读出时序控制等)。可将由图像信号处理器2860处理的图像存储回存储 器2850中以用于进一步处理，或者可以将该图像提供给在相机模块2880之 外的外部组件(例如，存储器(例如，图27的2730)、显示装置(例如，图 27的2760)、电子装置(例如，图27的2702)，电子装置(例如，图27的 2704)或服务器(例如，图27的2708))。根据实施例，可将图像信号处理 器2860配置为处理器(例如，图27的2720)的至少一部分，或者可将图像 信号处理器2860配置为独立于处理器(例如，图27的2720)进行操作的分 离的处理器。如果图像信号处理器2860被配置为与处理器(例如，图27的 2720)分离的处理器，则可由处理器(例如，图27的2720)经由显示装置 (例如，图27的2760)将由图像信号处理器2860处理的至少一个图像按照 其原样显示，或者可将所述至少一个图像进一步处理后进行显示。
根据实施例，电子装置(例如，图27的2701)可包括具有不同属性或 功能的多个相机模块2880。在这种情况下，所述多个相机模块2880中的至 少一个相机模块2880可形成例如广角相机，并且所述多个相机模块2880中 的至少另一个相机模块2880可形成远射相机。类似地，所述多个相机模块 2880中的至少一个相机模块2880可形成前置相机，并且所述多个相机模块 2880中的至少另一个相机模块2880可形成后置相机。
根据特定实施例的电子装置可以是各种类型的电子装置之一。电子装置 可包括例如便携式通信装置(例如，智能电话)、计算机装置、便携式多媒体 装置、便携式医疗装置、相机、可穿戴装置或家用电器。根据本公开的实施 例，电子装置不限于以上所述的那些电子装置。
应该理解的是，本公开的各种实施例以及其中使用的术语并不意图将在 此阐述的技术特征限制于具体实施例，而是包括针对相应实施例的各种改变、 等同形式或替换形式。对于附图的描述，相似的参考标号可用来指代相似或 相关的元件。将理解的是，与术语相应的单数形式的名词可包括一个或更多 个事物，除非相关上下文另有明确指示。如这里所使用的，诸如“A或B”、 “A和B中的至少一个”、“A或B中的至少一个”、“A、B或C”、“A、B和 C中的至少一个”以及“A、B或C中的至少一个”的短语中的每一个短语 可包括在与所述多个短语中的相应一个短语中一起列举出的项的所有可能组 合。如这里所使用的，诸如“第1”和“第2”或者“第一”和“第二”的术 语可用于将相应组件与另一组件进行简单区分，并且不在其它方面(例如， 重要性或顺序)限制所述组件。将理解的是，在使用了术语“可操作地”或 “通信地”的情况下或者在不使用术语“可操作地”或“通信地”的情况下， 如果一元件(例如，第一元件)被称为“与另一元件(例如，第二元件)结 合”、“结合到另一元件(例如，第二元件)”、“与另一元件(例如，第二元件) 连接”或“连接到另一元件(例如，第二元件)”，则意味着所述一元件可与 所述另一元件直接(例如，有线地)连接、与所述另一元件无线连接、或经 由第三元件与所述另一元件连接。
如这里所使用的，术语“模块”可包括以硬件、软件或固件实现的单元， 并可与其他术语(例如，“逻辑”、“逻辑块”、“部分”或“电路”)可互换地 使用。模块可以是被适配为执行一个或更多个功能的单个集成组件或者是该 单个集成组件的最小单元或部分。例如，根据实施例，可以以专用集成电路 (ASIC)的形式来实现模块。
可将在此阐述的特定实施例实现为包括存储在存储介质(例如，内部存 储器(例如，图27的2736)或外部存储器(例如，图27的2738)2738)中 的可由机器(例如，电子装置(例如，图27的2701))读取的一或更多个指 令的软件(例如，程序(例如，图27的2740))。例如，所述机器(例如， 电子装置(例如，图27的2701))的处理器(例如，处理器(例如，图27 的2720))可以调用存储在存储介质中的一个或更多个指令中的至少一个， 并且执行它。这使得机器能够操作用于根据调用的至少一个指令执行至少一 个功能。所述一个或更多个指令可以包括由编译器产生的代码或可由解释器 运行的代码。可以以非暂时性存储介质的形式提供来机器可读存储介质。其 中，术语“非暂时性”仅意味着存储介质是有形装置，并且不包括信号(例 如，电磁波)，但是该术语并不在数据被半永久地存储在存储介质中与数据被 暂时地存储在存储介质中之间进行区分。
根据实施例，可在计算机程序产品中包括和提供根据本公开的特定实施 例的方法。计算机程序产品可作为产品在销售者和购买者之间进行交易。可 以以机器可读存储介质(例如，紧凑盘只读存储器(CD-ROM))的形式来发 布计算机程序产品，或者可经由应用商店(例如，PlayStoreTM)在线发布(例 如，下载或上传)计算机程序产品，或者可直接在两个用户装置(例如，智 能电话)之间分发(例如，下载或上传)计算机程序产品。如果是在线发布 的，则计算机程序产品中的至少部分可以是暂时产生的，或者可将计算机程 序产品中的至少部分至少暂时存储在机器可读存储介质(诸如制造商的服务 器、应用商店的服务器或转发服务器的存储器)中。
根据特定实施例，上述组件中的每个组件(例如，模块或程序)可包括 单个实体或多个实体。根据特定实施例，可省略上述组件中的一个或更多个 组件，或者可添加一个或更多个其它组件。可选择地或者另外地，可将多个 组件(例如，模块或程序)集成为单个组件。在这种情况下，该集成组件可 仍旧按照与所述多个组件中的相应一个组件在集成之前执行一个或更多个功 能相同或相似的方式，执行所述多个组件中的每一个组件的所述一个或更多 个功能。根据特定实施例，由模块、程序或另一组件所执行的操作可顺序地、 并行地、重复地或以启发式方式来执行，或者所述操作中的一个或更多个操 作可按照不同的顺序来运行或被省略，或者可添加一个或更多个其它操作。
根据特定实施例，可提供一种电子装置(例如，图2A中的电子装置1) 的光学透镜系统(例如，图2A中的光学透镜系统20)，包括：透镜组件(例 如，图3中的透镜组件100)；光阑(例如，图3中的光阑23)；以及图像传 感器(例如，图3中的图像传感器180)，被配置为与透镜组件相应地形成物 体的图像。透镜组件可以包括具有正屈光力的第一透镜(例如，图3中的第 一透镜120)和具有负屈光力的第二透镜(例如，图3中的第二透镜130)。 光阑、第一透镜和第二透镜沿光轴(例如，图3中的光轴O-I)从物方到图像 传感器侧被顺序布置，电子装置的光学透镜系统满足以下等式1和等式2：
[等式1]
Figure BDA0002476617610000431
[等式2]
Figure BDA0002476617610000432
(这里，STL是在光轴上从光阑到图像传感器的像平面的距离，TL是在 光轴上从包括在透镜组件中的多个透镜中最靠近物方的透镜(例如，当图3 的实施例包括前方透镜时对应于前方透镜110的透镜或当图3的实施例不包 括前方透镜时对应于第一透镜120的透镜)的物方顶点到像平面的距离，EPD 是光学透镜系统的入瞳的直径，并且S1是从光阑到包括在透镜组件中的多个 透镜中的最靠近物方的透镜的距离)。
根据特定实施例，透镜组件可被配置为在光轴上是可移动的，且光阑在 光轴上的位置可以是固定的。
根据特定实施例，第一透镜或第二透镜中的至少一个透镜的面向物方的 表面可为凸面的，且第二透镜的面向像方的表面可为凹面的。
根据特定实施例，透镜组件还可包括被设置在光阑与第一透镜之间的前 方透镜(例如，图3中的前方透镜110)。
根据特定实施例，透镜组件可通过在第二透镜与图像传感器之间进一步 包括第三透镜(例如，图3中的第三透镜150)和第四透镜(例如，图3中 的第四透镜160)而包括至少四个透镜。
根据特定实施例，可以提供一种电子装置的光学透镜系统，满足以下等 式3：
[等式3]
Figure BDA0002476617610000441
(这里，EPD是光学透镜系统的入瞳的直径，Y1是包括在透镜组件中的 多个透镜中最靠近物方的透镜的有效直径)。
根据特定实施例，可以提供一种电子装置的光学透镜系统，满足以下等 式4：
[等式4]
Figure BDA0002476617610000442
(这里，STL是在光轴上从光阑到像平面的距离，Y1H是像平面的高度)。
根据特定实施例，可以提供电子装置的光学透镜系统，满足以下等式5：
[等式5]
Figure BDA0002476617610000443
(这里，S1是从光阑到包括在透镜组件中的多个透镜中最靠近物方的透 镜的距离，Y1H是像平面的高度)。
根据特定实施例，可以提供一种电子装置的光学透镜系统，满足以下等 式6：
[等式6]
1.65＜N2
(这里，N2是第二透镜的折射率，其中，第二透镜具有负屈光力并且面 向像方的表面是凹面的)。
根据特定实施例，可以提供一种电子装置的光学透镜系统，满足以下等 式7：
[等式7]
Figure BDA0002476617610000451
(这里，f是光学透镜系统的组合焦距，并且fmax是多个透镜中具有最 强屈光力的透镜的焦距)。
根据特定实施例，透镜组件可包括至少三个塑料注射成型非球面透镜。
根据特定实施例，透镜组件可以包括具有至少一个拐点的至少一个非球 面透镜。
根据特定实施例，可以提供一种电子装置(例如，图2A中的电子装置1)， 包括：光阑(例如，图2A中的光阑23)；透镜组件(例如，图2A中的透镜 组件30)，沿光轴方向是可移动的；以及图像传感器(例如，图3中的图像 传感器180)，具有像平面，其中，物体的图像通过透镜组件形成在所述像平 面上。当对像平面上形成的图像进行对焦时，光阑和像平面之间的距离可以 是固定的，并且透镜组件可以沿光轴方向移动。
根据特定实施例，透镜组件(例如，图2A中的透镜组件30)可以包括 包含具有正屈光力的第一透镜(例如，图3中的第一透镜120)和具有负屈 光力的第二透镜(例如，图3中的第二透镜130)的至少四个透镜，并且光 阑可以位于比透镜组件的多个透镜中的最靠近物方的透镜(例如，图3的情 况下的前方透镜110或图23的情况下的第一透镜610)的物方表面更靠近物 方。
根据特定实施例，透镜组件中的从物方定位的第一透镜和第二透镜中的 任何一个透镜可以在面向物方的表面是凸面的的同时具有正屈光力。
根据特定实施例，设置在第一透镜和第二透镜中的一个的后端的透镜可 以在面向图像的表面是凹面的的同时具有负屈光力。
根据特定实施例，可以提供满足以下等式1和等式2的电子装置：
[等式1]
Figure BDA0002476617610000452
[等式2]
Figure BDA0002476617610000461
(这里，STL是在光轴上从光阑到图像传感器的像平面的距离，TL是在 光轴上从包括在透镜组件中的多个透镜中最靠近物方的透镜的物方顶点到像 平面的距离，EPD是电子装置的入瞳的直径，并且S1是从光阑到包括在透镜 组件中的多个透镜中最靠近物方的透镜的距离)。
根据特定实施例，可以提供一种电子装置(例如，图2C中的电子装置1)， 包括：窗口构件(例如，图2C中的窗口构件11)；显示面板(例如，图2C 中的显示面板12)，堆叠在窗口构件的后表面上；透镜组件(例如，图2C中 的透镜组件30)；光阑(例如，图2C中的光阑23)；以及图像传感器(例如， 图3中的图像传感器180)，具有像平面，其中，物体的图像通过透镜组件形 成在所述像平面上。可安装光阑使得光阑与像平面之间的距离是固定的，光 阑的至少一部分可位于与显示面板的至少一部分相同的平面上，并且光阑可 在光轴上位于比透镜组件的最靠近物方的透镜的物方表面更靠近物方的位置。
根据特定实施例，电子装置还可以包括包围透镜组件的至少一部分的壳 体，并且光阑可以设置在从壳体的至少一侧延伸并且形成在显示面板的有效 区域中的相机孔中。
根据特定实施例，可以提供一种电子装置，满足以下等式1和等式2：
[等式1]
Figure BDA0002476617610000462
[等式2]
Figure BDA0002476617610000463
(这里，STL是在光轴上从光阑到图像传感器的像平面的距离，TL是在 光轴上从包括在透镜组件中的多个透镜中最靠近物方的透镜的物方顶点到像 平面的距离，EPD是电子装置的入瞳的直径，并且S1是从光阑到包括在透镜 组件中的多个透镜中最靠近物方的透镜的距离)。
根据特定实施例，可提供一种电子装置(例如，图2A中的电子装置1) 的光学透镜系统(例如，图2A中的光学透镜系统20)，包括：透镜组件(例 如，图3中的透镜组件100)；光阑(例如，图3中的光阑23)；以及图像传 感器(例如，图3中的图像传感器180)，被配置为与透镜组件相应地形成物 体的图像。透镜组件可包括：前方透镜(例如，图3中的前方透镜110)，在 透镜组件中位于距离物方最近；第一透镜(例如，图3中的第一透镜120)， 具有正屈光力；以及第二透镜(例如，图3中的第二透镜130)，具有负屈光 力。光阑、前方透镜、第一透镜和第二透镜可沿光轴从物方到图像传感器侧 被顺序地布置，并且电子装置的光学透镜系统可满足以下等式1和等式2：
[等式1]
Figure BDA0002476617610000471
[等式2]
Figure BDA0002476617610000472
(这里，STL是在光轴上从光阑到图像传感器的像平面的距离，TL是在 光轴上从前方透镜的物方顶点到像平面的距离，EPD是光学透镜系统的入瞳 的直径，并且S1是从光阑到前方透镜的距离)。
根据特定实施例，可以提供一种电子装置的光学透镜系统，满足以下等 式3：
[等式3]
Figure BDA0002476617610000473
(这里，EPD是光学透镜系统的入瞳的直径，并且Y1是前方透镜的有 效直径)。
在本文公开的特定实施方案的详细描述中，已经描述了具体实施例。然 而，对于本领域普通技术人员显而易见的是，在不脱离本公开的要点的情况 下，可以进行各种修改。例如，在具体实施例中，多个透镜等的尺寸可以根 据将被实际制造的透镜组件或将安装该透镜组件的电子装置的结构、所需规 格、实际使用环境等进行适当设置。

Claims (20)

1.一种电子装置的光学透镜系统，所述光学透镜系统包括：
透镜组件；
光阑；以及
图像传感器，被配置为与透镜组件相应地形成物体的图像，
其中，透镜组件包括：
第一透镜，具有正屈光力；以及
第二透镜，具有负屈光力，以及
其中，光阑、第一透镜和第二透镜沿着光轴从物方到图像传感器侧被顺序地布置，并且
所述电子装置的所述光学透镜系统满足以下等式1和等式2：
[等式1]
Figure FDA0002476617600000011
[等式2]
Figure FDA0002476617600000012
其中，STL是在光轴上从光阑到图像传感器的像平面的距离，
TL是在光轴上从透镜组件中包括的多个透镜中最靠近物方的透镜的物方顶点到所述像平面的距离，
EPD是所述光学透镜系统的入瞳的直径，并且S1是从光阑到包括在透镜组件中的所述多个透镜中的最靠近物方的透镜的距离。
2.如权利要求1所述的光学透镜系统，其中，透镜组件被配置为在光轴上是可移动的，并且光阑在光轴上的位置是固定的。
3.如权利要求1所述的光学透镜系统，其中，第一透镜或第二透镜中的至少一个透镜的面向物方的表面是凸面的，并且第二透镜的面向像方的表面是凹面的。
4.如权利要求1所述的光学透镜系统，其中，透镜组件还包括设置在光阑与第一透镜之间的前方透镜。
5.如权利要求1所述的光学透镜系统，其中，透镜组件还包括在第二透镜与图像传感器之间的第三透镜和第四透镜。
6.如权利要求1所述的光学透镜系统，其中，所述光学透镜系统满足以下等式3：
[等式3]
Figure FDA0002476617600000021
其中，Y1是透镜组件中包括的所述多个透镜中的最靠近物方的透镜的有效直径。
7.如权利要求1所述的光学透镜系统，其中，所述光学透镜系统满足以下等式4：
[等式4]
Figure FDA0002476617600000022
其中，Y1H是所述像平面的高度。
8.如权利要求1所述的光学透镜系统，其中，所述光学透镜系统满足以下等式5：
[等式5]
Figure FDA0002476617600000023
其中，Y1H是所述像平面的高度。
9.如权利要求1所述的光学透镜系统，其中，所述光学透镜系统满足以下等式6：
[等式6]
1.65＜N2
其中，N2是第二透镜的折射率，其中，第二透镜具有负屈光力并且面向像方的表面是凹面的。
10.如权利要求1所述的光学透镜系统，其中，所述光学透镜系统满足以下等式7：
[等式7]
Figure FDA0002476617600000031
其中，f是光学透镜系统的组合焦距，并且fmax是所述多个透镜中具有最强屈光力的透镜的焦距。
11.如权利要求1所述的光学透镜系统，其中，透镜组件包括至少三个塑料注射成型非球面透镜。
12.如权利要求1所述的光学透镜系统，其中，透镜组件包括至少一个具有至少一个拐点的非球面透镜。
13.一种电子装置，包括：
光阑；
透镜组件，沿光轴方向是可移动的；以及
图像传感器，具有被配置为形成表示由来自透镜组件的光形成的图像的电信号的像平面，
其中，当对形成在所述像平面上的图像进行对焦时，光阑与所述像平面之间的距离是固定的，并且透镜组件沿光轴方向移动。
14.如权利要求13所述的电子装置，其中，透镜组件包括包含具有正屈光力的第一透镜和具有负屈光力的第二透镜的至少四个透镜，以及
光阑位于比透镜组件的多个透镜中的最靠近物方的透镜的物方表面更靠近物方。
15.如权利要求14所述的电子装置，其中，所述电子装置满足以下等式1和等式2：
[等式1]
Figure FDA0002476617600000032
[等式2]
Figure FDA0002476617600000041
其中，STL是在光轴上从光阑到图像传感器的所述像平面的距离，TL是在光轴上从透镜组件中包括的所述多个透镜中的最靠近物方的透镜的物方顶点到所述像平面的距离，EPD是所述电子装置的入瞳的直径，并且S1是从光阑到透镜组件中包括的所述多个透镜中的最靠近物方的透镜的距离。
16.一种电子装置，包括：
窗口构件；
显示面板，堆叠在窗口构件的后表面上；
透镜组件；
光阑；以及
图像传感器，包括被配置为形成表示由透镜组件形成的图像的电信号的像平面，
其中，光阑相对于所述像平面是固定的，
其中，光阑的至少一部分位于与显示面板的至少一部分相同的平面上，以及
光阑在光轴上位于比透镜组件的最靠近物方的透镜的物方表面更靠近物方。
17.如权利要求16所述的电子装置，还包括：
壳体，包围透镜组件的至少一部分，
其中，光阑设置在从壳体的至少一侧延伸并形成在显示面板的有效区域中的相机孔中。
18.如权利要求16所述的电子装置，其中，所述电子装置满足以下等式1和等式2：
[等式1]
Figure FDA0002476617600000042
[等式2]
Figure FDA0002476617600000051
其中，STL是在光轴上从光阑到图像传感器的所述像平面的距离，TL是在光轴上从透镜组件中包括的多个透镜中的最靠近物方的透镜的物方顶点到所述像平面的距离，EPD是所述电子装置的入瞳的直径，S1是从光阑到透镜组件中包括的所述多个透镜中的最靠近物方的透镜的距离。
19.一种电子装置的光学透镜系统，所述光学透镜系统包括：
透镜组件；
光阑；以及
图像传感器，被配置为与透镜组件相应地形成物体的图像，
其中，透镜组件包括：
前方透镜，在透镜组件中位于离物方最近；
第一透镜，具有正屈光力，以及
第二透镜，具有负屈光力，
其中，光阑、前方透镜、第一透镜和第二透镜沿着光轴从物方到图像传感器侧被顺序地布置，并且
所述电子装置的所述光学透镜系统满足下面的等式1和等式2：
[等式1]
Figure FDA0002476617600000052
[等式2]
Figure FDA0002476617600000053
其中，STL是在光轴上从光阑到图像传感器的像平面的距离，TL是在光轴上从前方透镜的物方顶点到所述像平面的距离，EPD是所述光学透镜系统的入瞳的直径，S1是从光阑到前方透镜的距离。
20.如权利要求19所述的光学透镜系统，其中，所述光学透镜系统满足以下等式3：
[等式3]
Figure FDA0002476617600000061
其中，Y1是前方透镜的有效直径。
CN202010366259.3A 2019-05-03 2020-04-30 光学透镜系统和包括该光学透镜系统的电子装置 Pending CN111880285A (zh)

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