CN114467047B - 光学装置、成像装置及移动设备 - Google Patents

Abstract

提供了一种光学装置(100A)，所述光学装置(100A)包括：第一透镜组至第四透镜组，每个透镜组包括一个或多个透镜，其中，所述第一透镜组(第1组)包括弯曲光学元件，其中，第二透镜组至第四透镜组中的至少一个透镜或透镜组被移动以进行聚焦，与聚焦灵敏度相关的参数FS表示为

并且所述参数FS满足条件：FS<4，其中，M_f表示所述至少一个透镜或透镜组的横向放大率，M_i(i＝m……n)表示位于所述至少一个透镜或透镜组的像侧的第i个透镜的横向放大率。

Description

光学装置、成像装置及移动设备

技术领域

本发明涉及一种光学装置、成像装置和具有相机功能的移动设备。

背景技术

许多移动设备都配备有提供相机功能的相机模块。相机模块包括光学装置和成像设备。该光学装置包括具有多个透镜的透镜系统，以及用于移动透镜以实现自动聚焦和光学防抖的致动器。成像设备根据通过光学装置的光生成图像数据。例如，成像设备可以是互补型金属氧化物半导体(complementary metal-oxide-semiconductor，CMOS)图像传感器、电荷耦合器件(charge coupled device，CCD)图像传感器等。

最近类型的移动设备配备有高性能相机功能。高性能相机功能可以通过具有极少像差的高性能光学系统和具有高分辨率的成像设备来实现。高性能光学系统包括多个透镜，用于减少单色像差和色差。使用这种高性能光学系统会增加相机模块在光轴方向的尺寸，这使得难以在紧凑型移动设备中容纳相机模块。关于这个问题，第2017/0276914A1号美国专利申请公开和第2017/0276912A1号美国专利申请公开提出了使用折叠透镜系统在紧凑型移动设备中容纳相机模块的方法。

即使使用折叠透镜系统，可以容纳在紧凑型移动设备中的相机模块的尺寸也有限制。因此，希望开发更紧凑且性能更高的光学系统。具体地，长焦镜头和微距镜头中的聚焦透镜的移动距离较长，长焦镜头和微距镜头的透镜系统在光轴方向上较长。因此，配备在紧凑型移动设备中的光学系统的焦距较短，或者最短拍摄距离较长。

发明内容

实施例提供了一种光学装置、成像装置和移动设备。例如，移动设备可以是手机、智能手机、无线通信终端、平板设备、个人计算机等。成像装置可以是静物摄像机、视频摄像机、电影摄像机、行车记录仪、网络摄像机等。

实施例的第一方面提供了一种光学装置。在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述光学装置包括：第一透镜组至第四透镜组，每个透镜组包括一个或多个透镜，其中，所述第一透镜组包括弯曲光学元件，其中，第二透镜组至第四透镜组中的至少一个透镜或透镜组用于聚焦，与聚焦灵敏度相关的参数FS由等式(1)表示：

并且所述参数FS满足等式(2)的条件：

FS<4   等式(2)，

其中，M_f表示所述至少一个透镜或透镜组的横向放大率，M_i(i＝m……n)表示位于所述至少一个透镜或透镜组的像侧的第i个透镜的横向放大率(第m个透镜为首先位于所述至少一个透镜或透镜组的像侧，用于聚焦的透镜)。

增大与聚焦透镜的位置灵敏度相关的参数FS会使聚焦透镜的移动量更小。但是，为了增大参数FS，有必要提高聚焦透镜的横向放大率，而提高横向放大率会扩大各种像差。满足等式(2)定义的条件可以将聚焦透镜在允许范围内的移动量最小化，这可以抑制各种像差，以实现高光学性能。因此，紧凑型移动设备和成像装置中可以配备具有长焦距的高性能透镜、具有短最短拍摄距离的高性能透镜或具有长焦距和短最短拍摄距离的高性能透镜。

第一方面的第二种可能的实现方式提供：根据第一方面的第一或第二种可能的实现方式所述的光学装置，其中，所述参数FS还满足等式(2a)的条件：

FS>0.5   等式(2a)。

减小与聚焦透镜的位置灵敏度相关的参数FS会使聚焦透镜的横向放大率更小。降低横向放大率可以减少各种像差。但是，减小参数FS会增加聚焦透镜的移动量。满足等式(2a)定义的条件可以将聚焦透镜在允许范围内的移动量最小化，这可以抑制各种像差，以实现高光学性能。因此，紧凑型移动设备和成像装置中可以配备具有长焦距的高性能透镜、具有短最短拍摄距离的高性能透镜或具有长焦距和短最短拍摄距离的高性能透镜。

第一方面的第三种可能的实现方式提供：根据第一方面的第二种可能的实现方式所述的光学装置，其中，所述参数FS还满足等式(2b)的条件：

0.9<FS<3.95   等式(2b)。

满足由等式(2b)定义的条件可以实现在透镜系统的整个长度与光学性能之间具有更好平衡的光学装置。

第一方面的第四种可能的实现方式提供：根据第一方面的第一至第三种可能的实现方式中任一种所述的光学装置，其中，包括所述第一透镜组至所述第四透镜组的整个透镜系统的总透镜长度TTL满足等式(3)的条件：

TTL/F>0.7   等式(3)，

其中，F表示所述整个透镜系统的焦距。

当透镜系统的整个长度比焦距短时，有必要提高每个透镜的屈光力。每个透镜的屈光力增加会扩大各种像差。满足等式(3)定义的条件可以抑制各种像差，以提高光学性能。

第一方面的第五种可能的实现方式提供：根据第一方面的第四种可能的实现方式所述的光学装置，其中，所述整个透镜系统的所述总透镜长度TTL还满足等式(3a)的条件：

1.0<TTL/F<3.5   等式(3a)。

满足由等式(3a)定义的条件可以实现在透镜系统的整个长度与光学性能之间具有更好平衡的光学装置。

第一方面的第六种可能的实现方式提供：根据第一方面的第一至第五种可能的实现方式中任一种所述的光学装置，其中，所述第二透镜组的焦距F2满足等式(4)的条件：

|F2/F|<6.0   等式(4)，

其中，F表示所述整个透镜系统的焦距。

当第二透镜组的焦距与透镜系统的焦距相比非常长时，第二透镜组的屈光力变得更小。第二透镜组的屈光力降低可以减少第二透镜组中的各种像差。但是，这使得第二透镜组的有效直径更大，透镜系统的整个长度更长。满足由等式(4)定义的条件可以抑制第二透镜组中的各种像差，以提高光学性能，并使第二透镜组的有效直径更小，透镜系统的整个长度更短。

第一方面的第七种可能的实现方式提供：根据第一方面的第六种可能的实现方式所述的光学装置，其中，所述第二透镜组的所述焦距F2还满足等式(4a)的条件：

0.5<|F2/F|<5.7   等式(4a)。

满足由等式(4a)定义的条件可以实现在透镜系统的整个长度与光学性能之间具有更好平衡的光学装置。

第一方面的第八种可能的实现方式提供：根据第一方面的第一至第七种可能的实现方式中任一种所述的光学装置，其中，所述第三透镜组的焦距F3满足等式(5)的条件：

|F3/F|<1.2   等式(5)，

其中，F表示所述整个透镜系统的焦距。

当第三透镜组的焦距与透镜系统的焦距相比非常长时，第三透镜组的屈光力变得更小。第三透镜组的屈光力降低可以减少第三透镜组中的各种像差。但是，这使得第三透镜组的有效直径更大，透镜系统的整个长度更长。满足由等式(5)定义的条件可以抑制第三透镜组中的各种像差，以提高光学性能，并使第三透镜组的有效直径更小，透镜系统的整个长度更短。

第一方面的第九种可能的实现方式提供：根据第一方面的第八种可能的实现方式所述的光学装置，其中，所述第三透镜组的所述焦距F3满足等式(5a)的条件：

0.1<|F3/F|<1.1   等式(5a)。

满足由等式(5a)定义的条件可以实现在透镜系统的整个长度与光学性能之间具有更好平衡的光学装置。

第一方面的第十种可能的实现方式提供：根据第一方面的第一至第九种可能的实现方式中任一种所述的光学装置，其中，所述第四透镜组的焦距F4满足等式(6)的条件：

|F4/F|<4.5   等式(6)，

其中，F表示所述整个透镜系统的焦距。

当第四透镜组的焦距与透镜系统的焦距相比非常长时，第四透镜组的屈光力变得更小。第四透镜组的屈光力降低可以减少第四透镜组中的各种像差。但是，这使得第四透镜组的有效直径更大，透镜系统的整个长度更长。满足由等式(6)定义的条件可以抑制第四透镜组中的各种像差，以提高光学性能，并使第四透镜组的有效直径更小，透镜系统的整个长度更短。

第一方面的第十一种可能的实现方式提供：根据第一方面的第十种可能的实现方式所述的光学装置，其中，所述第四透镜组的所述焦距F4满足等式(6a)的条件：

0.3<|F4/F|<4.4   等式(6a)。

满足由等式(6a)定义的条件可以实现在透镜系统的整个长度与光学性能之间具有更好平衡的光学装置。

第一方面的第十二种可能的实现方式提供：根据第一方面的第一至第十一种可能的实现方式中任一种所述的光学装置，其中，所述第一透镜组的焦距F1和所述第二透镜组的焦距F2满足等式(7)的条件：

|F1/F2|<7.5   等式(7)。

等式(7)是关于第一透镜组和第二透镜组的合成焦距的等式。如果|F1/F2|的值高于上限，则第一透镜组的合成焦距变长，这会增加总长度和有效直径。此外，由于第二组的焦距变小，这会特别增加球面像差，从而导致光学性能降低。但是，满足等式(7)定义的条件可以缩短透镜系统的整个长度，并减少透镜系统的球面像差。

第一方面的第十三种可能的实现方式提供：根据第一方面的第十二种可能的实现方式所述的光学装置，其中，所述第一透镜组的所述焦距F1和所述第二透镜组的所述焦距F2还满足等式(7a)的条件：

0.25<|F1/F2|<7.3   等式(7a)。

满足由等式(7a)定义的条件可以缩短透镜系统的长度并提高光学性能。

第一方面的第十四种可能的实现方式提供：根据第一方面的第一至第十三种可能的实现方式中任一种所述的光学装置，其中，所述第二透镜组的焦距F2和所述第三透镜组的焦距F3满足等式(8)的条件：

|F2/F3|<10.0   等式(8)。

等式(8)是关于第二透镜组和第三透镜组的合成焦距的等式。如果|F2/F3|的值高于上限，则第二透镜组的合成焦距变长，这会增加总长度。此外，由于第三组的焦距变小，第三透镜组中出现的像差的焦距会变大，从而导致光学性能降低。但是，满足等式(8)定义的条件可以缩短透镜系统的整个长度，并减少在第三透镜组中产生的像差。

第一方面的第十五种可能的实现方式提供：根据第一方面的第十四种可能的实现方式所述的光学装置，其中，所述第二透镜组的所述焦距F2和所述第三透镜组的所述焦距F3还满足等式(8a)的条件：

0.5<|F2/F3|<9.8   等式(8a)。

满足由等式(8a)定义的条件中的至少一个条件可以缩短透镜系统的长度并提高光学性能。

第一方面的第十六种可能的实现方式提供：根据第一方面的第一至第十五种可能的实现方式中的任一种所述的光学装置，其中，至少一个聚焦透镜或聚焦透镜组的阿贝数ν_f满足等式(9)的条件：

ν_f>16  等式(9)。

第一方面的第十七种可能的实现方式提供：根据第一方面的第十六种可能的实现方式所述的光学装置，其中，至少一个聚焦透镜或聚焦透镜组的所述阿贝数ν_f满足等式(9a)的条件：

25<v_f<58    等式(9a)。

各种像差的量值除了取决于透镜的屈光力外，还取决于透镜的材料。应用材料满足等式(9)定义的条件的透镜可以有效地抑制色差的出现。此外，应用材料满足等式(9a)的透镜可以更有效地抑制色差的出现。此外，由于可以抑制色差的出现，因此不仅可以在无限远距离内实现高光学性能，而且可以在近距离内实现高光学性能。这种抑制也可以实现足够的光学性能。

第一方面的第十八种可能的实现方式提供：根据第一方面的第十六种或第十七种可能的实现方式所述的光学装置，其中，如果多个透镜被移动以进行所述聚焦，则所述阿贝数v_f是所述多个透镜的阿贝数的平均值。

第一方面的第十九种可能的实现方式提供：根据第一方面的第一至第十七种可能的实现方式所述的光学装置，其中，作为聚焦透镜或聚焦透镜组的所述至少一个透镜或透镜组沿着垂直于作为聚焦透镜或聚焦透镜组的所述至少一个透镜或透镜组的光轴的方向移动以实现光学防抖。

在垂直于光轴的方向上移动聚焦透镜以实现光学防抖有助于光学装置的小型化。

第一方面的第二十种可能的实现方式提供：根据第一方面的第一至第三种可能的实现方式中任一种所述的光学装置，其中，所述第一透镜组包括位于所述弯曲光学元件的物侧的一个或多个透镜。

使用弯曲光学元件可以弯曲光轴，从而提高将光学装置安装到移动设备等中的自由度。如果位于弯曲光学元件的物侧的一个或多个透镜可以减小入射到弯曲光学元件上的光束的宽度，这有助于弯曲光学元件的小型化。

第一方面的第二十一种可能的实现方式提供：根据第一方面的第一至第二十种可能的实现方式中任一种所述的光学装置，其中，所述第一透镜组具有正屈光力，所述第二透镜组具有正屈光力，所述第三透镜组具有负屈光力，所述第四透镜组具有正屈光力。

第一方面的第二十二种可能的实现方式提供：根据第一方面的第一至第二十种可能的实现方式中任一种所述的光学装置，其中，所述第一透镜组具有正屈光力，所述第二透镜组具有负屈光力，所述第三透镜组具有正屈光力，所述第四透镜组具有正屈光力。

第一方面的第二十三种可能的实现方式提供：根据第一方面的第一至第二十种可能的实现方式中任一种所述的光学装置，其中，所述第一透镜组具有负屈光力，所述第二透镜组具有正屈光力，所述第三透镜组具有负屈光力，所述第四透镜组具有正屈光力。

第一方面的第二十四种可能的实现方式提供：根据第一方面的第一至第二十种可能的实现方式中任一种所述的光学装置，其中，所述第一透镜组具有负屈光力，所述第二透镜组具有正屈光力，所述第三透镜组具有正屈光力，所述第四透镜组具有负屈光力。

第一方面的第二十五种可能的实现方式提供：根据第一方面的第一至第二十种可能的实现方式中任一种所述的光学装置，其中，所述第一透镜组具有正屈光力，所述第二透镜组具有负屈光力，所述第三透镜组具有正屈光力，所述第四透镜组具有负屈光力。

第一方面的第二十六种可能的实现方式提供：根据第一方面的第一至第二十五种可能的实现方式中的任一种所述的光学装置，还包括：致动器，所述致动器用于移动所述至少一个透镜或透镜组，以实现自动聚焦和光学防抖中的至少一个。

实施例的第二方面提供了一种成像装置。在第二方面的一种可能的实现方式中，所述成像装置包括：根据第一方面的第一至第二十六种可能的实现方式中的任一种所述的光学装置，以及成像传感器，所述成像传感器用于基于通过所述光学装置的入射光生成成像数据。根据成像装置的这种配置，可以实现紧凑和高性能的成像装置。

实施例的第三方面提供了一种具有成像功能的移动设备。在第三方面的一种可能的实现方式中，所述移动设备包括：根据第一方面的第一至第二十六种可能的实现方式中的任一种所述的光学装置，以及成像传感器，所述成像传感器用于基于通过所述光学装置的入射光生成成像数据。根据移动设备的这种配置，可以实现具有高性能成像功能的紧凑型移动设备。

附图说明

图1是本发明的第一实施例提供的光学装置的示意图；

图2是用于描述本发明的第一实施例提供的光学装置的光学特性和整个长度的表格；

图3是用于描述本发明的第一实施例提供的光学装置中包括的各个透镜的布置、形状和特性的表格；

图4是用于描述本发明的第一实施例提供的聚焦透镜的移动范围的表格；

图5是本发明的第一实施例提供的光学装置中包括的非球面透镜的非球面系数的表格；

图6是用于描述参数的表格，所述参数指示本发明的第一实施例提供的光学装置中包括的各个透镜和透镜系统的特性；

图7A是用于描述本发明的第一实施例提供的光学装置的纵向球面像差的图；

图7B是用于描述本发明的第一实施例提供的光学装置的像散场曲的图；

图7C是用于描述本发明的第一实施例提供的光学装置的畸变的图；

图8是本发明的第二实施例提供的光学装置的示意图；

图9是用于描述本发明的第二实施例提供的光学装置的光学特性和整个长度的表格；

图10是用于描述本发明的第二实施例提供的光学装置中包括的各个透镜的布置、形状和特性的表格；

图11是用于描述本发明的第二实施例提供的聚焦透镜的移动范围的表格；

图12是本发明的第二实施例提供的光学装置中包括的非球面透镜的非球面系数的表格；

图13是用于描述参数的表格，所述参数指示本发明的第二实施例提供的光学装置中包括的各个透镜和透镜系统的特性；

图14A是用于描述本发明的第二实施例提供的光学装置的纵向球面像差的图；

图14B是用于描述本发明的第二实施例提供的光学装置的像散场曲的图；

图14C是用于描述本发明的第二实施例提供的光学装置的畸变的图；

图15是本发明的第三实施例提供的光学装置的示意图；

图16是用于描述本发明的第三实施例提供的光学装置的光学特性和整个长度的表格；

图17是用于描述本发明的第三实施例提供的光学装置中包括的各个透镜的布置、形状和特性的表格；

图18是用于描述本发明的第三实施例提供的聚焦透镜的移动范围的表格；

图19是本发明的第三实施例提供的光学装置中包括的非球面透镜的非球面系数的表格；

图20是用于描述参数的表格，所述参数指示本发明的第三实施例提供的光学装置中包括的各个透镜和透镜系统的特性；

图21A是用于描述本发明的第三实施例提供的光学装置的纵向球面像差的图；

图21B是用于描述本发明的第三实施例提供的光学装置的像散场曲的图；

图21C是用于描述本发明的第三实施例提供的光学装置的畸变的图；

图22是本发明的第四实施例提供的光学装置的示意图；

图23是用于描述本发明的第四实施例提供的光学装置的光学特性和整个长度的表格；

图24是用于描述本发明的第四实施例提供的光学装置中包括的各个透镜的布置、形状和特性的表格；

图25是用于描述本发明的第四实施例提供的聚焦透镜的移动范围的表格；

图26是本发明的第四实施例提供的光学装置中包括的非球面透镜的非球面系数的表格；

图27是用于描述参数的表格，所述参数指示本发明的第四实施例提供的光学装置中包括的各个透镜和透镜系统的特性；

图28A是用于描述本发明的第四实施例提供的光学装置的纵向球面像差的图；

图28B是用于描述本发明的第四实施例提供的光学装置的像散场曲的图；

图28C是用于描述本发明的第四实施例提供的光学装置的畸变的图；

图29是本发明的第五实施例提供的光学装置的示意图；

图30是用于描述本发明的第五实施例提供的光学装置的光学特性和整个长度的表格；

图31是用于描述本发明的第五实施例提供的光学装置中包括的各个透镜的布置、形状和特性的表格；

图32是用于描述本发明的第五实施例提供的聚焦透镜的移动范围的表格；

图33是本发明的第五实施例提供的光学装置中包括的非球面透镜的非球面系数的表格；

图34是用于描述参数的表格，所述参数指示本发明的第五实施例提供的光学装置中包括的各个透镜和透镜系统的特性；

图35A是用于描述本发明的第五实施例提供的光学装置的纵向球面像差的图；

图35B是用于描述本发明的第五实施例提供的光学装置的像散场曲的图；

图35C是用于描述本发明的第五实施例提供的光学装置的畸变的图；

图36是本发明的第六实施例提供的光学装置的示意图；

图37是用于描述本发明的第六实施例提供的光学装置的光学特性和整个长度的表格；

图38是用于描述本发明的第六实施例提供的光学装置中包括的各个透镜的布置、形状和特性的表格；

图39是用于描述本发明的第六实施例提供的聚焦透镜的移动范围的表格；

图40是本发明的第六实施例提供的光学装置中包括的非球面透镜的非球面系数的表格；

图41是用于描述参数的表格，所述参数指示本发明的第六实施例提供的光学装置中包括的各个透镜和透镜系统的特性；

图42A是用于描述本发明的第六实施例提供的光学装置的纵向球面像差的图；

图42B是用于描述本发明的第六实施例提供的光学装置的像散场曲的图；

图42C是用于描述本发明的第六实施例提供的光学装置的畸变的图；

图43是本发明的第七实施例提供的光学装置的示意图；

图44是用于描述本发明的第七实施例提供的光学装置的光学特性和整个长度的表格；

图45是用于描述本发明的第七实施例提供的光学装置中包括的各个透镜的布置、形状和特性的表格；

图46是用于描述本发明的第七实施例提供的聚焦透镜的移动范围的表格；

图47是本发明的第七实施例提供的光学装置中包括的非球面透镜的非球面系数的表格；

图48是用于描述参数的表格，所述参数指示本发明的第七实施例提供的光学装置中包括的各个透镜和透镜系统的特性；

图49A是用于描述本发明的第七实施例提供的光学装置的纵向球面像差的图；

图49B是用于描述本发明的第七实施例提供的光学装置的像散场曲的图；

图49C是用于描述本发明的第七实施例提供的光学装置的畸变的图；

图50是本发明的第八实施例提供的光学装置的示意图；

图51是用于描述本发明的第八实施例提供的光学装置的光学特性和整个长度的表格；

图52是用于描述本发明的第八实施例提供的光学装置中包括的各个透镜的布置、形状和特性的表格；

图53是用于描述本发明的第八实施例提供的聚焦透镜的移动范围的表格；

图54是本发明的第八实施例提供的光学装置中包括的非球面透镜的非球面系数的表格；

图55是用于描述参数的表格，所述参数指示本发明的第八实施例提供的光学装置中包括的各个透镜和透镜系统的特性；

图56A是用于描述本发明的第八实施例提供的光学装置的纵向球面像差的图；

图56B是用于描述本发明的第八实施例提供的光学装置的像散场曲的图；

图56C是用于描述本发明的第八实施例提供的光学装置的畸变的图；

图57是本发明的第九实施例提供的光学装置的示意图；

图58是用于描述本发明的第九实施例提供的光学装置的光学特性和整个长度的表格；

图59是用于描述本发明的第九实施例提供的光学装置中包括的各个透镜的布置、形状和特性的表格；

图60是用于描述本发明的第九实施例提供的聚焦透镜的移动范围的表格；

图61是本发明的第九实施例提供的光学装置中包括的非球面透镜的非球面系数的表格；

图62是用于描述参数的表格，所述参数指示本发明的第九实施例提供的光学装置中包括的各个透镜和透镜系统的特性；

图63A是用于描述本发明的第九实施例提供的光学装置的纵向球面像差的图；

图63B是用于描述本发明的第九实施例提供的光学装置的像散场曲的图；

图63C是用于描述本发明的第九实施例提供的光学装置的畸变的图；

图64是本发明的实施例提供的参数条件的表格；

图65是用于描述成像装置的硬件的框图，所述成像装置可以配备有本发明的第一至第九实施例中任一项提供的光学装置；

图66是用于描述移动设备的硬件的框图，所述移动设备可以配备有本发明的第一至第九实施例中任一项提供的光学装置。

具体实施方式

下文结合附图对实施例的技术方案进行描述。可以理解的是，下文描述的实施例不是所有，仅仅是与本发明相关的一些实施例。需要说明的是，本领域技术人员在不付出创造性劳动性的前提下，可以根据下文描述的实施例推导的其它实施例在本发明保护范围内。

本发明提供的实施例涉及一种光学装置，以及配备有该光学装置的成像装置和移动设备。光学装置的透镜系统包括四个透镜组，每个透镜组具有至少一个透镜。在这些透镜组中，至少一个透镜或透镜组可以作为聚焦透镜用于聚焦。如果第一透镜组具有正屈光力，第二透镜组可以具有正屈光力，第三透镜组具有负屈光力，第四透镜组具有正屈光力，且第二透镜组用于聚焦透镜，则聚焦透镜物侧的屈光力将是正屈光力。这种配置可以使主点的位置更接近物侧。这有助于缩短透镜系统的整个长度。

适用于实施例的屈光力配置并不限于上述配置，以下替代方案可以应用于实施例。根据第一种替代方案，第一透镜组可以具有正屈光力，第二透镜组可以具有负屈光力，第三透镜组可以具有正屈光力，第四透镜组可以具有正屈光力。根据第二种替代方案，第一透镜组可以具有负屈光力，第二透镜组可以具有正屈光力，第三透镜组可以具有负屈光力，第四透镜组具有正屈光力。根据第三种替代方案，第一透镜组可以具有负屈光力，第二透镜组可以具有正屈光力，第三透镜组可以具有正屈光力，第四透镜组具有负屈光力。根据第四种替代方案，第一透镜组可以具有正屈光力，第二透镜组可以具有负屈光力，第三透镜组可以具有正屈光力，第四透镜组具有负屈光力。这些替代方案可以包括在本发明的实施例提供的范围中。

下文进一步描述本发明的实施例。

(第一实施例)

结合图1描述本发明的第一实施例提供的光学装置。图1是本发明的第一实施例提供的光学装置的示意图。图1所示的光学装置100A是本发明的第一实施例提供的光学装置的一个示例。

如图1所示，光学装置100A从物侧开始依次包括第一透镜组(第1组)、第二透镜组(第2组)、第三透镜组(第3组)和第四透镜组(第4组)。光学装置100A在第4组的像侧还具有滤波器(IR)和图像传感器(image sensor，IS)。滤波器是光学元件，例如IR截止滤波器。为了便于理解光学装置，图1示意性地示出了沿平行于光轴的方向入射的光的光路P11、P12和P13，以及沿与光轴具有一定角度的方向入射的光的光路P21、P22和P23。

第1组从物侧依次包括透镜L1和棱镜。在下文，透镜L1的物侧表面可以称为L1_S1，其像侧表面可以称为L1_S2。棱镜的物侧表面可以称为PR_S1，其像侧表面可以称为PR_S2。透镜L1是双凸透镜。将透镜L1设置在棱镜的物侧可以将入射到表面PR_S1上的光束的宽度设置为小于入射到表面L1_S1上的光束的宽度。因此，棱镜可以变得紧凑。

棱镜是弯曲光学元件的一个示例。虽然为了描述简单起见，图1中以光透射通过棱镜的方式示出了光，但在实践中，光路在棱镜中弯曲，使得光从不面对光入射表面的光发射表面发射。可以使用镜子代替棱镜。镜子是弯曲光学元件的一个示例。使用棱镜或镜子可以实现折叠光学装置。

第2组包括光阑(stop)和透镜L2和L3。虽然在图1的示例中，光阑设置在棱镜与透镜L2之间，但光阑的位置可以根据实施例改变。第3组包括透镜L4。第4组包括透镜L5。

在下文，透镜L2的物侧表面可以称为L2_S1，其像侧表面可以称为L2_S2。透镜L3的物侧表面可以称为L3_S1，其像侧表面可以称为L3_S2。透镜L4的物侧表面可以称为L4_S1，其像侧表面可以称为L4_S2。透镜L5的物侧表面可以称为L5_S1，其像侧表面可以称为L5_S2。

透镜L5是聚焦透镜，可以沿光轴移动。随着透镜L5移动，表面L4_S2与光轴的交点和表面L5_S1与光轴的交点之间的距离D1发生变化。此外，随着透镜L5移动，表面L5_S2与光轴的交点和IR滤波器与光轴的交点之间的距离D2发生变化。透镜系统的总长度可以通过减小距离D1、D2的变化量来缩短。

参考图2到图6进一步描述光学装置100A中的各个透镜的布置和光学特性等。

图2是用于描述本发明的第一实施例提供的光学装置的光学特性和整个长度的表格。图3是用于描述本发明的第一实施例提供的光学装置中包括的各个透镜的布置、形状和特性的表格。图4是用于描述本发明的第一实施例提供的聚焦透镜的移动范围的表格。图5是本发明的第一实施例提供的光学装置中包括的非球面透镜的非球面系数的表格。图6是用于描述参数的表格，所述参数指示本发明的第一实施例提供的光学装置中包括的各个透镜和透镜系统的特性。非球面系数通常可以由以下等式定义：

其中，X是非球面透镜的非球面表面上与光轴相距距离Y的点相对于非球面表面顶点处的切面的高度，Y表示非球面表面上的所述点到光轴的距离，k是圆锥系数，R是曲率半径，A_i表示第i(i＝4、6、8……)阶非球面系数。

如图2所示，光学系统100A的透镜系统经设计成焦距约为30.2mm，F数约为3.5，整个视场角约为10.04度，整个长度为42.2mm。图3示出了透镜L1……L5的各个表面的曲率半径，以及透镜L1……L5的折射率和阿贝数。图3还示出了相邻表面之间沿光轴的距离。例如，图3示出了透镜L1的表面L1_S1与表面L1_S2之间的距离为1.330mm。这表明透镜L1沿光轴的厚度为1.330mm。图3进一步示出了棱镜的表面PR_S2与光阑之间的距离为1.774mm。在图3中，光阑与透镜L2的表面L2_S1之间的距离为–0.269mm，这表明光阑更接近像侧，与透镜L2的表面L2_S1相距0.269mm。

参考图3，透镜L4的表面L4_S2与透镜L5的表面L5_S1之间的距离为D1，透镜L5的表面L5_S2与滤波器之间的距离为D2。这表明透镜L5沿光轴移动。根据图3所示的设置和稍后将描述的各个透镜的设置，如图4所示，当物体距离无限远时，D1约为6.110mm，D2约为9.614mm。当物体距离为600mm时，D1约为4.549mm，D2约为11.176mm。

在光学装置100A中，透镜L1……L5为非球面透镜。每个透镜的第四阶、第六阶和第八阶非球面系数如图5所示。与透镜系统和各个透镜的光学特性相关的参数如图6所示。在图6所示的各参数中，FS是与聚焦透镜的位置灵敏度相关的参数，由以下等式(1)给出：

M_f表示聚焦透镜的横向放大率，M_i(i＝m……n)表示位于聚焦透镜的像侧的第i个透镜的横向放大率。例如，在光学装置100A的情况下，聚焦透镜是透镜L5，在透镜L5的像侧不存在透镜。在这种情况下，M_f是透镜L5的横向放大率，并且省略M_i项。聚焦透镜的位置灵敏度由与聚焦透镜的移动量关联的后焦点变化量与聚焦透镜的移动量的比值提供。因此，可以通过提高位置灵敏度来减小聚焦透镜的移动量。聚焦透镜移动量的减小可以缩短透镜系统的整个长度。这使得可以在紧凑型移动设备中容纳具有长焦距的透镜系统(长焦镜头)，或在紧凑型移动设备中容纳具有最短拍摄距离的透镜系统(微距镜头)。

在图6所示的参数中，TTL表示整个透镜系统的总透镜长度。F表示整个透镜系统的焦距。F2表示第2组的焦距。F3表示第3组的焦距。F4表示第4组的焦距。ν_f表示聚焦透镜(透镜L5)的阿贝数。应用图6所示的参数值可以提供图7A到图7C所示的良好像差特性。图7A中的图示出了光学装置100A中的纵向球面像差的特性。图7B中的图示出了光学装置100A中的像散场曲的特性。图7C中的图示出了光学装置100A中的畸变特性。

如上所述，应用本发明的第一实施例可以减小聚焦透镜的移动量，并缩短透镜系统的整个长度。还可以提供紧凑的高性能长焦镜头和紧凑的高性能微距镜头，它们所具有的尺寸使它们可以安装在紧凑型移动设备中。

(第二实施例)

结合图8描述本发明的第二实施例提供的光学装置。图8是本发明的第二实施例提供的光学装置的示意图。图8所示的光学装置100B是本发明的第二实施例提供的光学装置的一个示例。

如图8所示，光学装置100B从物侧开始依次包括第一透镜组(第1组)、第二透镜组(第2组)、第三透镜组(第3组)和第四透镜组(第4组)。光学装置100B在第4组的像侧还具有滤波器(IR)和图像传感器(image sensor，IS)。滤波器是光学元件，例如IR截止滤波器。为了便于理解光学装置，图8示意性地示出了沿平行于光轴的方向入射的光的光路P11、P12和P13，以及沿与光轴具有一定角度的方向入射的光的光路P21、P22和P23。

第1组从物侧依次包括透镜L1和棱镜。透镜L1是双凸透镜。将透镜L1设置在棱镜的物侧可以将入射到表面PR_S1上的光束的宽度设置为小于入射到表面L1_S1上的光束的宽度。因此，棱镜可以变得紧凑。

棱镜是弯曲光学元件的一个示例。虽然为了描述简单起见，图8中以光透射通过棱镜的方式示出了光，但在实践中，光路在棱镜中弯曲，使得光从不面对光入射表面的光发射表面发射。可以使用镜子代替棱镜。镜子是弯曲光学元件的一个示例。使用棱镜或镜子可以实现折叠光学装置。

第2组包括光阑和透镜L2和L3。虽然在图8的示例中，光阑设置在棱镜与透镜L2之间，但光阑的位置可以根据实施例改变。第3组包括透镜L4。第4组包括透镜L5和L6。

在下文，透镜L6的物侧表面可以称为L6_S1，其像侧表面可以称为L6_S2。

透镜L4是聚焦透镜，可以沿光轴移动。随着透镜L4移动，表面L3_S2与光轴的交点和表面L4_S1与光轴的交点之间的距离D1发生变化。此外，随着透镜L4移动，表面L4_S2与光轴的交点和表面L5_S1与光轴的交点之间的距离D2发生变化。透镜系统的总长度可以通过减小距离D1、D2的变化量来缩短。

参考图9到图13进一步描述光学装置100B中的各个透镜的布置和光学特性等。

图9是用于描述本发明的第二实施例提供的光学装置的光学特性和整个长度的表格。图10是用于描述本发明的第二实施例提供的光学装置中包括的各个透镜的布置、形状和特性的表格。图11是用于描述本发明的第二实施例提供的聚焦透镜的移动范围的表格。图12是本发明的第二实施例提供的光学装置中包括的非球面透镜的非球面系数的表格。图13是用于描述参数的表格，所述参数指示本发明的第二实施例提供的光学装置中包括的各个透镜和透镜系统的特性。

如图9所示，光学系统100B的透镜系统经设计成焦距约为30.2mm，F数约为3.5，整个视场角约为9.89度，整个长度为42.17mm。图10示出了透镜L1……L6的各个表面的曲率半径，以及透镜L1……L6的折射率和阿贝数。

参考图10，透镜L3的表面L3_S2与透镜L4的表面L4_S1之间的距离为D1，透镜L4的表面L4_S2与透镜L5的表面L5_S1之间的距离为D2。这表明透镜L4沿光轴移动。根据图10所示的设置和稍后将描述的各个透镜的设置，如图11所示，当物体距离无限远时，D1约为5.452mm，D2约为5.673mm。当物体距离为600mm时，D1约为4.754mm，D2约为6.371mm。

在光学装置100B中，透镜L1……L6为非球面透镜。每个透镜的第四阶、第六阶和第八阶非球面系数如图12所示。与透镜系统和各个透镜的光学特性相关的参数如图13所示。在图13所示的各参数中，FS是与聚焦透镜的位置灵敏度相关的参数，由等式(1)给出。

例如，在光学装置100B的情况下，聚焦透镜是透镜L4，在透镜L4的像侧存在透镜L5和L6。在这种情况下，M_f是透镜L4的横向放大率，M_i项是透镜L5的横向放大率M₅和透镜L6的横向放大率M₆的乘积。

在图13所示的参数中，TTL表示整个透镜系统的总透镜长度。F表示整个透镜系统的焦距。F2表示第2组的焦距。F3表示第3组的焦距。F4表示第4组的焦距。ν_f表示聚焦透镜(透镜L4)的阿贝数。应用图13所示的参数值可以提供图14A到图14C所示的良好像差特性。图14A中的图示出了光学装置100B中的纵向球面像差的特性。图14B中的图示出了光学装置100B中的像散场曲的特性。图14C中的图示出了光学装置100B中的畸变特性。

如上所述，应用本发明的第二实施例可以减小聚焦透镜的移动量，并缩短透镜系统的整个长度。还可以提供紧凑的高性能长焦镜头和紧凑的高性能微距镜头，它们所具有的尺寸使它们可以安装在紧凑型移动设备中。

(第三实施例)

结合图15描述本发明的第三实施例提供的光学装置。图15是本发明的第三实施例提供的光学装置的示意图。图15所示的光学装置100C是本发明的第三实施例提供的光学装置的一个示例。

如图15所示，光学装置100C从物侧开始依次包括第一透镜组(第1组)、第二透镜组(第2组)、第三透镜组(第3组)和第四透镜组(第4组)。光学装置100C在第4组的像侧还具有滤波器(IR)和图像传感器(image sensor，IS)。滤波器是光学元件，例如IR截止滤波器。为了便于理解光学装置，图15示意性地示出了沿平行于光轴的方向入射的光的光路P11、P12和P13，以及沿与光轴具有一定角度的方向入射的光的光路P21、P22和P23。

第1组从物侧依次包括透镜L1和棱镜。透镜L1是双凸透镜。将透镜L1设置在棱镜的物侧可以将入射到表面PR_S1上的光束的宽度设置为小于入射到表面L1_S1上的光束的宽度。因此，棱镜可以变得紧凑。

棱镜是弯曲光学元件的一个示例。虽然为了描述简单起见，图15中以光透射通过棱镜的方式示出了光，但在实践中，光路在棱镜中弯曲，使得光从不面对光入射表面的光发射表面发射。可以使用镜子代替棱镜。镜子是弯曲光学元件的一个示例。使用棱镜或镜子可以实现折叠光学装置。

第2组包括光阑和透镜L2、L3和L4。虽然在图15的示例中，光阑设置在棱镜与透镜L2之间，但光阑的位置可以根据实施例改变。第3组包括透镜L5。第4组包括透镜L6。

透镜L3是聚焦透镜，可以沿光轴移动。随着透镜L3移动，表面L2_S2与光轴的交点和表面L3_S1与光轴的交点之间的距离D1发生变化。此外，随着透镜L3移动，表面L3_S2与光轴的交点和表面L4_S1与光轴的交点之间的距离D2发生变化。透镜系统的总长度可以通过减小距离D1、D2的变化量来缩短。

参考图16到图20进一步描述光学装置100C中的各个透镜的布置和光学特性等。

图16是用于描述本发明的第三实施例提供的光学装置的光学特性和整个长度的表格。图17是用于描述本发明的第三实施例提供的光学装置中包括的各个透镜的布置、形状和特性的表格。图18是用于描述本发明的第三实施例提供的聚焦透镜的移动范围的表格。图19是本发明的第三实施例提供的光学装置中包括的非球面透镜的非球面系数的表格。图20是用于描述参数的表格，所述参数指示本发明的第三实施例提供的光学装置中包括的各个透镜和透镜系统的特性。

如图16所示，光学系统100C的透镜系统经设计成焦距约为30.2mm，F数约为3.5，整个视场角约为10.04度，整个长度为42.16mm。图17示出了透镜L1……L6的各个表面的曲率半径，以及透镜L1……L6的折射率和阿贝数。

参考图16，透镜L2的表面L2_S2与透镜L3的表面L3_S1之间的距离为D1，透镜L3的表面L3_S2与透镜L4的表面L4_S1之间的距离为D2。这表明透镜L3沿光轴移动。根据图16所示的设置和稍后将描述的各个透镜的设置，如图17所示，当物体距离无限远时，D1约为0.499mm，D2约为5.384mm。当物体距离为600mm时，D1约为1.093mm，D2约为4.791mm。

在光学装置100C中，透镜L1……L6为非球面透镜。每个透镜的第四阶、第六阶和第八阶非球面系数如图19所示。与透镜系统和各个透镜的光学特性相关的参数如图20所示。在图20所示的各参数中，FS是与聚焦透镜的位置灵敏度相关的参数，由等式(1)给出。

例如，在光学装置100C的情况下，聚焦透镜是透镜L3，在透镜L3的像侧存在透镜L4、L5和L6。在这种情况下，M_f是透镜L3的横向放大率，M_i项是透镜L4的横向放大率M₄、透镜L5的横向放大率M₅和透镜L6的横向放大率M₆的乘积。

在图20所示的参数中，TTL表示整个透镜系统的总透镜长度。F表示整个透镜系统的焦距。F2表示第2组的焦距。F3表示第3组的焦距。F4表示第4组的焦距。ν_f表示聚焦透镜(透镜L4)的阿贝数。应用图20所示的参数值可以提供图21A到图21C所示的良好像差特性。图21A中的图示出了光学装置100C中的纵向球面像差的特性。图21B中的图示出了光学装置100C中的像散场曲的特性。图21C中的图示出了光学装置100C中的畸变特性。

如上所述，应用本发明的第三实施例可以减小聚焦透镜的移动量，并缩短透镜系统的整个长度。还可以提供紧凑的高性能长焦镜头和紧凑的高性能微距镜头，它们所具有的尺寸使它们可以安装在紧凑型移动设备中。

(第四实施例)

结合图22描述本发明的第四实施例提供的光学装置。图22是本发明的第四实施例提供的光学装置的示意图。图22所示的光学装置100D是本发明的第四实施例提供的光学装置的一个示例。

如图22所示，光学装置100D从物侧开始依次包括第一透镜组(第1组)、第二透镜组(第2组)、第三透镜组(第3组)和第四透镜组(第4组)。光学装置100D在第4组的像侧还具有滤波器(IR)和图像传感器(image sensor，IS)。滤波器是光学元件，例如IR截止滤波器。为了便于理解光学装置，图22示意性地示出了沿平行于光轴的方向入射的光的光路P11、P12和P13，以及沿与光轴具有一定角度的方向入射的光的光路P21、P22和P23。

第1组从物侧依次包括透镜L1和棱镜。透镜L1是双凸透镜。将透镜L1设置在棱镜的物侧可以将入射到表面PR_S1上的光束的宽度设置为小于入射到表面L1_S1上的光束的宽度。因此，棱镜可以变得紧凑。

棱镜是弯曲光学元件的一个示例。虽然为了描述简单起见，图22中以光透射通过棱镜的方式示出了光，但在实践中，光路在棱镜中弯曲，使得光从不面对光入射表面的光发射表面发射。可以使用镜子代替棱镜。镜子是弯曲光学元件的一个示例。使用棱镜或镜子可以实现折叠光学装置。

第2组包括光阑和透镜L2、L3、L4和L5。虽然在图22的示例中，光阑设置在棱镜与透镜L2之间，但光阑的位置可以根据实施例改变。第3组包括透镜L6。第4组包括透镜L7。在下文，透镜L7的物侧表面可以称为L7_S1，其像侧表面可以称为L7_S2。

第2组是聚焦透镜组，整个透镜组可以沿光轴移动。随着第2组移动，表面PR_S2与光轴的交点和表面L2_S1与光轴的交点之间的距离D1发生变化。此外，随着第2组移动，表面L5_S2与光轴的交点和表面L6_S1与光轴的交点之间的距离D2发生变化。透镜系统的总长度可以通过减小距离D1、D2的变化量来缩短。

参考图23到图27进一步描述光学装置100D中的各个透镜的布置和光学特性等。

图23是用于描述本发明的第四实施例提供的光学装置的光学特性和整个长度的表格。图24是用于描述本发明的第四实施例提供的光学装置中包括的各个透镜的布置、形状和特性的表格。图25是用于描述本发明的第四实施例提供的聚焦透镜的移动范围的表格。图26是本发明的第四实施例提供的光学装置中包括的非球面透镜的非球面系数的表格。图27是用于描述参数的表格，所述参数指示本发明的第四实施例提供的光学装置中包括的各个透镜和透镜系统的特性。

如图23所示，光学系统100D的透镜系统经设计成焦距约为30.2mm，F数约为3.5，整个视场角约为10.04度，整个长度为40.76mm。图24示出了透镜L1……L7的各个表面的曲率半径，以及透镜L1……L7的折射率和阿贝数。

参考图24，棱镜的表面PR_S2与透镜L2的表面L2_S1之间的距离为D1，透镜L5的表面L5_S2与透镜L6的表面L6_S1之间的距离为D2。这表明整个第2组沿光轴移动。根据图24所示的设置和稍后将描述的各个透镜的设置，如图25所示，当物体距离无限远时，D1约为1.562mm，D2约为4.695mm。当物体距离为600mm时，D1约为1.064mm，D2约为5.194mm。

在光学装置100D中，透镜L1……L7为非球面透镜。每个透镜的第四阶、第六阶和第八阶非球面系数如图26所示。与透镜系统和各个透镜的光学特性相关的参数如图27所示。在图27所示的各参数中，FS是与聚焦透镜的位置灵敏度相关的参数，由等式(1)给出。

例如，在光学装置100D的情况下，聚焦透镜组是第2组，在第2组的像侧存在透镜L6和L7。在这种情况下，M_f是整个第2组的横向放大率，M_i项是透镜L6的横向放大率M₆和透镜L7的横向放大率M₇的乘积。

在图27所示的参数中，TTL表示整个透镜系统的总透镜长度。F表示整个透镜系统的焦距。F2表示第2组的焦距。F3表示第3组的焦距。F4表示第4组的焦距。ν_f表示聚焦透镜组(第2组)的阿贝数。应用图27所示的参数值可以提供图28A到图28C所示的良好像差特性。图28A中的图示出了光学装置100D中的纵向球面像差的特性。图28B中的图示出了光学装置100D中的像散场曲的特性。图28C中的图示出了光学装置100D中的畸变特性。

如上所述，应用本发明的第四实施例可以减小聚焦透镜的移动量，并缩短透镜系统的整个长度。还可以提供紧凑的高性能长焦镜头和紧凑的高性能微距镜头，它们所具有的尺寸使它们可以安装在紧凑型移动设备中。

(第五实施例)

结合图29描述本发明的第五实施例提供的光学装置。图29是本发明的第五实施例提供的光学装置的示意图。图29所示的光学装置100E是本发明的第五实施例提供的光学装置的一个示例。

如图29所示，光学装置100E从物侧开始依次包括第一透镜组(第1组)、第二透镜组(第2组)、第三透镜组(第3组)和第四透镜组(第4组)。光学装置100E在第4组的像侧还具有滤波器(IR)和图像传感器(image sensor，IS)。滤波器是光学元件，例如IR截止滤波器。为了便于理解光学装置，图29示意性地示出了沿平行于光轴的方向入射的光的光路P11、P12和P13，以及沿与光轴具有一定角度的方向入射的光的光路P21、P22和P23。

第1组从物侧依次包括透镜L1和棱镜。透镜L1是双凸透镜。将透镜L1设置在棱镜的物侧可以将入射到表面PR_S1上的光束的宽度设置为小于入射到表面L1_S1上的光束的宽度。因此，棱镜可以变得紧凑。

棱镜是弯曲光学元件的一个示例。虽然为了描述简单起见，图29中以光透射通过棱镜的方式示出了光，但在实践中，光路在棱镜中弯曲，使得光从不面对光入射表面的光发射表面发射。可以使用镜子代替棱镜。镜子是弯曲光学元件的一个示例。使用棱镜或镜子可以实现折叠光学装置。

第2组包括光阑和透镜L2、L3、L4和L5。虽然在图29的示例中，光阑设置在棱镜与透镜L2之间，但光阑的位置可以根据实施例改变。第3组包括透镜L6。第4组包括透镜L7。

透镜L6是聚焦透镜，可以沿光轴移动。随着透镜L6移动，表面L5_S2与光轴的交点和表面L6_S1与光轴的交点之间的距离D1发生变化。此外，随着透镜L6移动，表面L6_S2与光轴的交点和表面L7_S1与光轴的交点之间的距离D2发生变化。透镜系统的总长度可以通过减小距离D1、D2的变化量来缩短。

参考图30到图34进一步描述光学装置100E中的各个透镜的布置和光学特性等。

图30是用于描述本发明的第五实施例提供的光学装置的光学特性和整个长度的表格。图31是用于描述本发明的第五实施例提供的光学装置中包括的各个透镜的布置、形状和特性的表格。图32是用于描述本发明的第五实施例提供的聚焦透镜的移动范围的表格。图33是本发明的第五实施例提供的光学装置中包括的非球面透镜的非球面系数的表格。图34是用于描述参数的表格，所述参数指示本发明的第五实施例提供的光学装置中包括的各个透镜和透镜系统的特性。

如图30所示，光学系统100E的透镜系统经设计成焦距约为30.2mm，F数约为3.5，整个视场角约为9.89度，整个长度为40.67mm。图31示出了透镜L1……L7的各个表面的曲率半径，以及透镜L1……L7的折射率和阿贝数。

参考图31，透镜L5的表面L5_S2与透镜L6的表面L6_S1之间的距离为D1，透镜L6的表面L6_S2与透镜L7的表面L7_S1之间的距离为D2。这表明透镜L6沿光轴移动。根据图31所示的设置和稍后将描述的各个透镜的设置，如图32所示，当物体距离无限远时，D1约为4.453mm，D2约为4.641mm。当物体距离为600mm时，D1约为4.954mm，D2约为4.140mm。

在光学装置100E中，透镜L1……L7为非球面透镜。每个透镜的第四阶、第六阶和第八阶非球面系数如图33所示。与透镜系统和各个透镜的光学特性相关的参数如图34所示。在图34所示的各参数中，FS是与聚焦透镜的位置灵敏度相关的参数，由等式(1)给出。

例如，在光学装置100E的情况下，聚焦透镜是透镜L6，在透镜L6的像侧存在透镜L7。在这种情况下，M_f是透镜L6的横向放大率，M_i项是透镜L7的横向放大率M₇。

在图34所示的参数中，TTL表示整个透镜系统的总透镜长度。F表示整个透镜系统的焦距。F2表示第2组的焦距。F3表示第3组的焦距。F4表示第4组的焦距。v_f表示聚焦透镜(透镜6)的阿贝数。应用图34所示的参数值可以提供图35A到图35C所示的良好像差特性。图35A中的图示出了光学装置100E中的纵向球面像差的特性。图35B中的图示出了光学装置100E中的像散场曲的特性。图35C中的图示出了光学装置100E中的畸变特性。

如上所述，应用本发明的第五实施例可以减小聚焦透镜的移动量，并缩短透镜系统的整个长度。还可以提供紧凑的高性能长焦镜头和紧凑的高性能微距镜头，它们所具有的尺寸使它们可以安装在紧凑型移动设备中。

(第六实施例)

结合图36描述本发明的第六实施例提供的光学装置。图36是本发明的第六实施例提供的光学装置的示意图。图36所示的光学装置100F是本发明的第六实施例提供的光学装置的一个示例。

如图36所示，光学装置100F从物侧开始依次包括第一透镜组(第1组)、第二透镜组(第2组)、第三透镜组(第3组)和第四透镜组(第4组)。光学装置100F在第4组的像侧还具有滤波器(IR)和图像传感器(image sensor，IS)。滤波器是光学元件，例如IR截止滤波器。为了便于理解光学装置，图36示意性地示出了沿平行于光轴的方向入射的光的光路P11、P12和P13，以及沿与光轴具有一定角度的方向入射的光的光路P21、P22和P23。

第1组从物侧依次包括透镜L1和棱镜。透镜L1在其物侧具有凸形，在其像侧具有凹形。

棱镜是弯曲光学元件的一个示例。虽然为了描述简单起见，图36中以光透射通过棱镜的方式示出了光，但在实践中，光路在棱镜中弯曲，使得光从不面对光入射表面的光发射表面发射。可以使用镜子代替棱镜。镜子是弯曲光学元件的一个示例。使用棱镜或镜子可以实现折叠光学装置。

第2组包括光阑和透镜L2、L3和L4。虽然在图36的示例中，光阑设置在棱镜与透镜L2之间，但光阑的位置可以根据实施例改变。第3组包括透镜L5。第4组包括透镜L6和L7。

透镜L5是聚焦透镜，可以沿光轴移动。随着透镜L5移动，表面L4_S2与光轴的交点和表面L5_S1与光轴的交点之间的距离D1发生变化。此外，随着透镜L5移动，表面L5_S2与光轴的交点和表面L6_S1与光轴的交点之间的距离D2发生变化。透镜系统的总长度可以通过减小距离D1、D2的变化量来缩短。

参考图37到图41进一步描述光学装置100F中的各个透镜的布置和光学特性等。

图37是用于描述本发明的第六实施例提供的光学装置的光学特性和整个长度的表格。图38是用于描述本发明的第六实施例提供的光学装置中包括的各个透镜的布置、形状和特性的表格。图39是用于描述本发明的第六实施例提供的聚焦透镜的移动范围的表格。图40是本发明的第六实施例提供的光学装置中包括的非球面透镜的非球面系数的表格。图41是用于描述参数的表格，所述参数指示本发明的第六实施例提供的光学装置中包括的各个透镜和透镜系统的特性。

如图37所示，光学系统100F的透镜系统经设计成焦距约为9.02mm，F数约为2.7，整个视场角约为32.76度，整个长度为30.81mm。图38示出了透镜L1……L7的各个表面的曲率半径，以及透镜L1……L7的折射率和阿贝数。

参考图38，透镜L4的表面L4_S2与透镜L5的表面L5_S1之间的距离为D1，透镜L5的表面L5_S2与透镜L6的表面L6_S1之间的距离为D2。这表明透镜L5沿光轴移动。根据图38所示的设置和稍后将描述的各个透镜的设置，如图39所示，当物体距离无限远时，D1约为4.453mm，D2约为4.641mm。当物体距离为600mm时，D1约为4.954mm，D2约为4.140mm。

在光学装置100F中，透镜L1……L6为非球面透镜，透镜L7为球面透镜。每个非球面透镜的第四阶、第六阶和第八阶非球面系数如图40所示。与透镜系统和各个透镜的光学特性相关的参数如图41所示。在图41所示的各参数中，FS是与聚焦透镜的位置灵敏度相关的参数，由等式(1)给出。

例如，在光学装置100F的情况下，聚焦透镜是透镜L5，在透镜L5的像侧存在透镜L6和L7。在这种情况下，M_f是透镜L5的横向放大率，M_i项是透镜L6的横向放大率M₆和透镜L7的横向放大率M₇的乘积。

在图41所示的参数中，TTL表示整个透镜系统的总透镜长度。F表示整个透镜系统的焦距。F2表示第2组的焦距。F3表示第3组的焦距。F4表示第4组的焦距。ν_f表示聚焦透镜(透镜5)的阿贝数。应用图41所示的参数值可以提供图42A到图42C所示的良好像差特性。图42A中的图示出了光学装置100F中的纵向球面像差的特性。图42B中的图示出了光学装置100F中的像散场曲的特性。图42C中的图示出了光学装置100F中的畸变特性。

如上所述，应用本发明的第六实施例可以减小聚焦透镜的移动量，并缩短透镜系统的整个长度。还可以提供紧凑的高性能长焦镜头和紧凑的高性能微距镜头，它们所具有的尺寸使它们可以安装在紧凑型移动设备中。

(第七实施例)

结合图43描述本发明的第七实施例提供的光学装置。图43是本发明的第七实施例提供的光学装置的示意图。图43所示的光学装置100G是本发明的第七实施例提供的光学装置的一个示例。

如图43所示，光学装置100G从物侧开始依次包括第一透镜组(第1组)、第二透镜组(第2组)、第三透镜组(第3组)和第四透镜组(第4组)。光学装置100G在第4组的像侧还具有滤波器(IR)和图像传感器(image sensor，IS)。滤波器是光学元件，例如IR截止滤波器。为了便于理解光学装置，图43示意性地示出了沿平行于光轴的方向入射的光的光路P11、P12和P13，以及沿与光轴具有一定角度的方向入射的光的光路P21、P22和P23。

第1组从物侧依次包括透镜L1和棱镜。透镜L1是双凸透镜。将透镜L1设置在棱镜的物侧可以将入射到表面PR_S1上的光束的宽度设置为小于入射到表面L1_S1上的光束的宽度。因此，棱镜可以变得紧凑。

棱镜是弯曲光学元件的一个示例。虽然为了描述简单起见，图43中以光透射通过棱镜的方式示出了光，但在实践中，光路在棱镜中弯曲，使得光从不面对光入射表面的光发射表面发射。可以使用镜子代替棱镜。镜子是弯曲光学元件的一个示例。使用棱镜或镜子可以实现折叠光学装置。

第2组包括光阑和透镜L2、L3、L4和L5。虽然在图43的示例中，光阑设置在棱镜与透镜L2之间，但光阑的位置可以根据实施例改变。第3组包括透镜L6。第4组包括透镜L7。

透镜L6是聚焦透镜，可以沿光轴移动。随着透镜L6移动，表面L5_S2与光轴的交点和表面L6_S1与光轴的交点之间的距离D1发生变化。此外，随着透镜L6移动，表面L6_S2与光轴的交点和表面L7_S1与光轴的交点之间的距离D2发生变化。透镜系统的总长度可以通过减小距离D1、D2的变化量来缩短。

参考图44到图48进一步描述光学装置100G中的各个透镜的布置和光学特性等。

图44是用于描述本发明的第七实施例提供的光学装置的光学特性和整个长度的表格。图45是用于描述本发明的第七实施例提供的光学装置中包括的各个透镜的布置、形状和特性的表格。图46是用于描述本发明的第七实施例提供的聚焦透镜的移动范围的表格。图47是本发明的第七实施例提供的光学装置中包括的非球面透镜的非球面系数的表格。图48是用于描述参数的表格，所述参数指示本发明的第七实施例提供的光学装置中包括的各个透镜和透镜系统的特性。

如图44所示，光学系统100G的透镜系统经设计成焦距约为58.09mm，F数约为3.5，整个视场角约为5.16度，整个长度为76.23mm。图45示出了透镜L1……L7的各个表面的曲率半径，以及透镜L1……L7的折射率和阿贝数。

参考图45，透镜L5的表面L5_S2与透镜L6的表面L6_S1之间的距离为D1，透镜L6的表面L6_S2与透镜L7的表面L7_S1之间的距离为D2。这表明透镜L6沿光轴移动。根据图45所示的设置和稍后将描述的各个透镜的设置，如图46所示，当物体距离无限远时，D1约为8.54mm，D2约为8.94mm。当物体距离为100mm时，D1约为9.951mm，D2约为7.54mm。

在光学装置100G中，透镜L1……L7为非球面透镜。每个非球面透镜的第四阶、第六阶和第八阶非球面系数如图47所示。与透镜系统和各个透镜的光学特性相关的参数如图48所示。在图48所示的各参数中，FS是与聚焦透镜的位置灵敏度相关的参数，由等式(1)给出。

例如，在光学装置100G的情况下，聚焦透镜是透镜L6，在透镜L6的像侧存在透镜L7。在这种情况下，M_f是透镜L6的横向放大率，M_i项是透镜L7的横向放大率M₇。

在图48所示的参数中，TTL表示整个透镜系统的总透镜长度。F表示整个透镜系统的焦距。F2表示第2组的焦距。F3表示第3组的焦距。F4表示第4组的焦距。ν_f表示聚焦透镜(透镜6)的阿贝数。应用图48所示的参数值可以提供图49A到图49C所示的良好像差特性。图49A中的图示出了光学装置100G中的纵向球面像差的特性。图49B中的图示出了光学装置100G中的像散场曲的特性。图49C中的图示出了光学装置100G中的畸变特性。

如上所述，应用本发明的第七实施例可以减小聚焦透镜的移动量，并缩短透镜系统的整个长度。还可以提供紧凑的高性能长焦镜头和紧凑的高性能微距镜头，它们所具有的尺寸使它们可以安装在紧凑型移动设备中。

(第八实施例)

结合图50描述本发明的第八实施例提供的光学装置。图50是本发明的第八实施例提供的光学装置的示意图。图50所示的光学装置100H是本发明的第八实施例提供的光学装置的一个示例。

如图50所示，光学装置100H从物侧开始依次包括第一透镜组(第1组)、第二透镜组(第2组)、第三透镜组(第3组)和第四透镜组(第4组)。光学装置100H在第4组的像侧还具有滤波器(IR)和图像传感器(image sensor，IS)。滤波器是光学元件，例如IR截止滤波器。为了便于理解光学装置，图50示意性地示出了沿平行于光轴的方向入射的光的光路P11、P12和P13，以及沿与光轴具有一定角度的方向入射的光的光路P21、P22和P23。

第1组从物侧依次包括透镜L1和棱镜。透镜L1在其物侧具有凸形，在其像侧具有凹形。

棱镜是弯曲光学元件的一个示例。虽然为了描述简单起见，图50中以光透射通过棱镜的方式示出了光，但在实践中，光路在棱镜中弯曲，使得光从不面对光入射表面的光发射表面发射。可以使用镜子代替棱镜。镜子是弯曲光学元件的一个示例。使用棱镜或镜子可以实现折叠光学装置。

第2组包括透镜L2、L3和L4。虽然在图50的示例中省略了光阑，但根据实施例，光阑可以设置在适当的位置。第3组包括透镜L5。第4组包括透镜L6和L7。

透镜L5是聚焦透镜，可以沿光轴移动。随着透镜L5移动，表面L4_S2与光轴的交点和表面L5_S1与光轴的交点之间的距离D1发生变化。此外，随着透镜L5移动，表面L5_S2与光轴的交点和表面L6_S1与光轴的交点之间的距离D2发生变化。透镜系统的总长度可以通过减小距离D1、D2的变化量来缩短。

参考图51到图55进一步描述光学装置100H中的各个透镜的布置和光学特性等。

图51是用于描述本发明的第八实施例提供的光学装置的光学特性和整个长度的表格。图52是用于描述本发明的第八实施例提供的光学装置中包括的各个透镜的布置、形状和特性的表格。图53是用于描述本发明的第八实施例提供的聚焦透镜的移动范围的表格。图54是本发明的第八实施例提供的光学装置中包括的非球面透镜的非球面系数的表格。图55是用于描述参数的表格，所述参数指示本发明的第八实施例提供的光学装置中包括的各个透镜和透镜系统的特性。

如图51所示，光学系统100H的透镜系统经设计成焦距约为10.99mm，F数约为2.7，整个视场角约为26.62度，整个长度为33.73mm。图52示出了透镜L1……L7的各个表面的曲率半径，以及透镜L1……L7的折射率和阿贝数。

参考图52，透镜L4的表面L4_S2与透镜L5的表面L5_S1之间的距离为D1，透镜L5的表面L5_S2与透镜L6的表面L6_S1之间的距离为D2。这表明透镜L5沿光轴移动。根据图52所示的设置和稍后将描述的各个透镜的设置，如图53所示，当物体距离无限远时，D1约为4.464mm，D2约为3.993mm。当物体距离为100mm时，D1约为4.003mm，D2约为4.462mm。

在光学装置100H中，透镜L1、L2、L5……L7为非球面透镜。每个非球面透镜的第四阶、第六阶和第八阶非球面系数如图54所示。与透镜系统和各个透镜的光学特性相关的参数如图55所示。在图55所示的各参数中，FS是与聚焦透镜的位置灵敏度相关的参数，由等式(1)给出。

例如，在光学装置100H的情况下，聚焦透镜是透镜L5，在透镜L5的像侧存在透镜L6和L7。在这种情况下，M_f是透镜L5的横向放大率，M_i项是透镜L6的横向放大率M₆和透镜L7的横向放大率M₇的乘积。

在图55所示的参数中，TTL表示整个透镜系统的总透镜长度。F表示整个透镜系统的焦距。F2表示第2组的焦距。F3表示第3组的焦距。F4表示第4组的焦距。ν_f表示聚焦透镜(透镜5)的阿贝数。应用图55所示的参数值可以提供图56A到图56C所示的良好像差特性。图56A中的图示出了光学装置100H中的纵向球面像差的特性。图56B中的图示出了光学装置100H中的像散场曲的特性。图56C中的图示出了光学装置100H中的畸变特性。

如上所述，应用本发明的第八实施例可以减小聚焦透镜的移动量，并缩短透镜系统的整个长度。还可以提供紧凑的高性能长焦镜头和紧凑的高性能微距镜头，它们所具有的尺寸使它们可以安装在紧凑型移动设备中。

(第九实施例)

结合图57描述本发明的第九实施例提供的光学装置。图57是本发明的第九实施例提供的光学装置的示意图。图57所示的光学装置100I是本发明的第九实施例提供的光学装置的一个示例。

如图57所示，光学装置100I从物侧开始依次包括第一透镜组(第1组)、第二透镜组(第2组)、第三透镜组(第3组)和第四透镜组(第4组)。光学装置100I在第4组的像侧还具有滤波器(IR)和图像传感器(image sensor，IS)。滤波器是光学元件，例如IR截止滤波器。为了便于理解光学装置，图57示意性地示出了沿平行于光轴的方向入射的光的光路P11、P12和P13，以及沿与光轴具有一定角度的方向入射的光的光路P21、P22和P23。

第1组从物侧依次包括透镜L1和棱镜。透镜L1是双凸透镜。将透镜L1设置在棱镜的物侧可以将入射到表面PR_S1上的光束的宽度设置为小于入射到表面L1_S1上的光束的宽度。因此，棱镜可以变得紧凑。

棱镜是弯曲光学元件的一个示例。虽然为了描述简单起见，图57中以光透射通过棱镜的方式示出了光，但在实践中，光路在棱镜中弯曲，使得光从不面对光入射表面的光发射表面发射。可以使用镜子代替棱镜。镜子是弯曲光学元件的一个示例。使用棱镜或镜子可以实现折叠光学装置。

第2组包括光阑和透镜L2、L3和L4。虽然在图57的示例中，光阑设置在棱镜与透镜L2之间，但光阑的位置可以根据实施例改变。第3组包括透镜L5。第4组包括透镜L6和L7。

透镜L5是聚焦透镜，可以沿光轴移动。随着透镜L5移动，表面L4_S2与光轴的交点和表面L5_S1与光轴的交点之间的距离D1发生变化。此外，随着透镜L5移动，表面L5_S2与光轴的交点和表面L6_S1与光轴的交点之间的距离D2发生变化。透镜系统的总长度可以通过减小距离D1、D2的变化量来缩短。

参考图58到图62进一步描述光学装置100I中的各个透镜的布置和光学特性等。

图58是用于描述本发明的第九实施例提供的光学装置的光学特性和整个长度的表格。图59是用于描述本发明的第九实施例提供的光学装置中包括的各个透镜的布置、形状和特性的表格。图60是用于描述本发明的第九实施例提供的聚焦透镜的移动范围的表格。图61是本发明的第九实施例提供的光学装置中包括的非球面透镜的非球面系数的表格。图62是用于描述参数的表格，所述参数指示本发明的第九实施例提供的光学装置中包括的各个透镜和透镜系统的特性。

如图58所示，光学系统100I的透镜系统经设计成焦距约为21.06mm，F数约为3.0，整个视场角约为14.07度，整个长度为30.32mm。图59示出了透镜L1……L7的各个表面的曲率半径，以及透镜L1……L7的折射率和阿贝数。

参考图59，透镜L4的表面L4_S2与透镜L5的表面L5_S1之间的距离为D1，透镜L5的表面L5_S2与透镜L6的表面L6_S1之间的距离为D2。这表明透镜L5沿光轴移动。根据图59所示的设置和稍后将描述的各个透镜的设置，如图60所示，当物体距离无限远时，D1约为4.520mm，D2约为3.977mm。当物体距离为300mm时，D1约为3.966mm，D2约为4.496mm。

在光学装置100I中，透镜L1……L7为非球面透镜。每个非球面透镜的第四阶、第六阶和第八阶非球面系数如图61所示。与透镜系统和各个透镜的光学特性相关的参数如图62所示。在图62所示的各参数中，FS是与聚焦透镜的位置灵敏度相关的参数，由等式(1)给出。

例如，在光学装置100I的情况下，聚焦透镜是透镜L5，在透镜L5的像侧存在透镜L6和L7。在这种情况下，M_f是透镜L5的横向放大率，M_i项是透镜L6的横向放大率M₆和透镜L7的横向放大率M₇的乘积。

在图62所示的参数中，TTL表示整个透镜系统的总透镜长度。F表示整个透镜系统的焦距。F2表示第2组的焦距。F3表示第3组的焦距。F4表示第4组的焦距。ν_f表示聚焦透镜(透镜5)的阿贝数。应用图62所示的参数值可以提供图63A到图63C所示的良好像差特性。图63A中的图示出了光学装置100I中的纵向球面像差的特性。图63B中的图示出了光学装置100I中的像散场曲的特性。图63C中的图示出了光学装置100I中的畸变特性。

如上所述，应用本发明的第九实施例可以减小聚焦透镜的移动量，并缩短透镜系统的整个长度。还可以提供紧凑的高性能长焦镜头和紧凑的高性能微距镜头，它们所具有的尺寸使它们可以安装在紧凑型移动设备中。

(参数条件)

根据上述第一至第九实施例提供的参数设置和光学特性的示例，通过应用符合图64所示的条件的参数设置，可以在抑制透镜系统的整个长度的同时减少各种像差。图64是用于描述本发明的实施例提供的参数条件的表格。

例如，通过设置作为FS的上限的阈值TH_MAX。关于FS的TH_MAX可以配置为小于4，如图64的第一条件所示。阈值TH_MIN也可以设置为FS的下限。设置TH_MAX可以减小聚焦透镜的移动量，并且透镜系统可以容纳在紧凑型移动设备中。例如，设置FS的TH_MAX可以防止聚焦透镜的横向放大率变得太大。随着聚焦透镜的横向放大率增加，屈光力倾向于增加，从而会增加像差。如上所述设置FS的阈值TH_MAX可以抑制像差的过度增加，从而在良好的光学特性与短透镜长度之间提供适当的平衡。将FS的阈值TH_MAX和TH_MIN设置为图64的第二条件也可以提供更好平衡的透镜系统。

图64所示的其它参数的条件也会影响像差特性。例如，如果TTL/F低于阈值TH_MIN，则透镜系统的整个长度相对于焦距变得太短，使得每个透镜组的屈光力变大，从而恶化各种像差。当|Fk/F|(K＝2、3、4)超过阈值TH_MAX时，第k组的焦距变得过长，使得有效直径变大，从而使透镜系统的整个长度变长。类似地，对于其它参数，各种像差可能在低于阈值TH_MIN的范围内和高于阈值TH_MAX的范围内恶化，或者透镜系统可能被放大，或者两者都可能发生。

(成像装置的硬件配置示例)

图65示出了成像装置10的硬件配置。图65是本发明的实施例提供的成像装置的框图。

成像装置10可以包括光学装置11、图像传感器12、处理电路13、存储设备14和显示器15。光学装置11对应于上述光学装置100A至100I中的任一个。图像传感器12可以是CMOS成像传感器或CCD图像传感器。处理电路13是能够处理来自图像传感器12的输出信号以生成图像数据的硬件元件。处理电路13可以是至少一个中央处理单元(central processingunit，CPU)、至少一个现场可编程门阵列(field-programmable gate array，FPGA)、至少一个图形处理单元(graphics processing unit，GPU)等。存储设备14是可以存储图像数据的硬件元件，例如固态驱动器(solid state drive，SSD)、硬盘驱动器(hard disk drive，HDD)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、只读存储器(read only memory，ROM)、闪存或存储卡。存储设备14也可以是非瞬时性计算机可读可移动存储介质。显示器15是用于显示视频、图像和文本等信息的硬件元件。显示器15可以是液晶显示器(liquidcrystal display，LCD)、电致发光显示器(electro-luminescent display，ELD)等。

(移动设备的硬件配置示例)

图66示出了移动设备20的硬件配置。图66是本发明的实施例提供的移动设备的框图。

移动设备20可以包括光学装置21、图像传感器22、处理电路23、存储设备24、显示器25和通信单元26。

光学装置21对应于上述光学装置100A至100I中的任一个。图像传感器22可以是CMOS成像传感器或CCD图像传感器。处理电路23是能够处理来自图像传感器22的输出信号以生成图像数据的硬件元件。处理电路23可以是至少一个CPU、至少一个FPGA、至少一个GPU等。存储设备24是可以存储图像数据的硬件元件，例如SSD、HDD、RAM、ROM、闪存或存储卡。存储设备24也可以是非瞬时性计算机可读可移动存储介质。显示器25是用于显示视频、图像和文本等信息的硬件元件。显示器25可以是LCD和ELD等。通信单元26是用于连接到无线或有线网络的硬件元件，可以用于将视频、图像和文本等信息发布到社交网络服务(socialnetworking service，SNS)，并将这些信息上传到云存储。

以上公开内容仅公开了示例性实施例，并不旨在限制本发明的保护范围。本领域技术人员应理解，上述实施例以及可以根据本发明权利要求的范围推导的所有或部分其它实施例和修改均在本发明的范围内。

Claims (26)

1.一种光学装置，其特征在于，包括：

第一透镜组至第四透镜组，每个透镜组包括一个或多个透镜，其中，所述第一透镜组包括弯曲光学元件，其中，第二透镜组至第四透镜组中的至少一个透镜或透镜组被移动以进行聚焦，与聚焦灵敏度相关的参数FS由等式(1)表示：

并且所述参数FS满足等式(2)的条件：

FS<4         等式(2)，

其中，M_f表示所述至少一个透镜或透镜组的横向放大率，M_i(i＝m……n)表示位于所述至少一个透镜或透镜组的像侧的第i个透镜的横向放大率；

所述整个透镜系统的总透镜长度TTL满足等式(3a)的条件：

1.0<TTL/F<3.5          等式(3a)；

其中，F表示所述整个透镜系统的焦距。

2.根据权利要求1所述的光学装置，其特征在于，所述参数FS还满足等式(2a)的条件：

FS>0.5       等式(2a)。

3.根据权利要求2所述的光学装置，其特征在于，所述参数FS还满足等式(2b)的条件：

0.9<FS<3.95         等式(2b)。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的光学装置，其特征在于，所述第二透镜组的焦距F2满足等式(4)的条件：

|F2/F|<6.0          等式(4)，

其中，F表示所述整个透镜系统的焦距。

5.根据权利要求4所述的光学装置，其特征在于，所述第二透镜组的所述焦距F2还满足等式(4a)的条件：

0.5<|F2/F|<5.7         等式(4a)。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的光学装置，其特征在于，第三透镜组的焦距F3满足等式(5)的条件：

|F3/F|<1.2         等式(5)，

其中，F表示所述整个透镜系统的焦距。

7.根据权利要求6所述的光学装置，其特征在于，所述第三透镜组的所述焦距F3满足等式(5a)的条件：

0.1<|F3/F|<1.1       等式(5a)。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的光学装置，其特征在于，所述第四透镜组的焦距F4满足等式(6)的条件：

|F4/F|<4.5          等式(6)，

其中，F表示所述整个透镜系统的焦距。

9.根据权利要求8所述的光学装置，其特征在于，所述第四透镜组的所述焦距F4满足等式(6a)的条件：

0.3<|F4/F|<4.4         等式(6a)。

10.根据权利要求1至3中任一项所述的光学装置，其特征在于，所述第一透镜组的焦距F1和所述第二透镜组的焦距F2满足等式(7)的条件：

|F1/F2|<7.5        等式(7)。

11.根据权利要求10所述的光学装置，其特征在于，所述第一透镜组的所述焦距F1和所述第二透镜组的所述焦距F2还满足等式(7a)的条件：

0.25<|F1/F2|<7.3      等式(7a)。

12.根据权利要求1至3中任一项所述的光学装置，其特征在于，所述第二透镜组的焦距F2和所述第三透镜组的焦距F3满足等式(8)的条件：

|F2/F3|<10.0        等式(8)。

13.根据权利要求12所述的光学装置，其特征在于，所述第二透镜组的所述焦距F2和所述第三透镜组的所述焦距F3还满足等式(8a)的条件：

0.5<|F2/F3|<9.8        等式(8a)。

14.根据权利要求1至3中任一项所述的光学装置，其特征在于，至少一个聚焦透镜或聚焦透镜组的阿贝数(Abbe's number)ν_f满足等式(9)的条件：

ν_f>16        等式(9)。

15.根据权利要求14所述的光学装置，其特征在于，所述至少一个聚焦透镜或聚焦透镜组的所述阿贝数ν_f还满足等式(9a)的条件：

25<ν_f<58      等式(9a)。

16.根据权利要求15所述的光学装置，其特征在于，如果多个透镜被移动以进行所述聚焦，则所述阿贝数v_f是所述多个透镜的阿贝数的平均值。

17.根据权利要求1至3中任一项所述的光学装置，其特征在于，作为聚焦透镜或聚焦透镜组的所述至少一个透镜或透镜组沿着垂直于作为聚焦透镜或聚焦透镜组的所述至少一个透镜或透镜组的光轴的方向移动以实现光学防抖。

18.根据权利要求1至3中任一项所述的光学装置，其特征在于，所述第一透镜组包括位于所述弯曲光学元件的物侧的一个或多个透镜。

19.根据权利要求1至3中任一项所述的光学装置，其特征在于，所述第一透镜组具有正屈光力，所述第二透镜组具有正屈光力，所述第三透镜组具有负屈光力，所述第四透镜组具有正屈光力。

20.根据权利要求1至3中任一项所述的光学装置，其特征在于，所述第一透镜组具有正屈光力，所述第二透镜组具有负屈光力，所述第三透镜组具有正屈光力，所述第四透镜组具有正屈光力。

21.根据权利要求1至3中任一项所述的光学装置，其特征在于，所述第一透镜组具有负屈光力，所述第二透镜组具有正屈光力，所述第三透镜组具有负屈光力，所述第四透镜组具有正屈光力。

22.根据权利要求1至3中任一项所述的光学装置，其特征在于，所述第一透镜组具有负屈光力，所述第二透镜组具有正屈光力，所述第三透镜组具有正屈光力，所述第四透镜组具有负屈光力。

23.根据权利要求1至3中任一项所述的光学装置，其特征在于，所述第一透镜组具有正屈光力，所述第二透镜组具有负屈光力，所述第三透镜组具有正屈光力，所述第四透镜组具有负屈光力。

24.根据权利要求1至3中任一项所述的光学装置，其特征在于，还包括：致动器，所述致动器用于移动所述至少一个透镜或透镜组，以实现自动聚焦和光学防抖中的至少一个。

25.一种成像装置，其特征在于，包括：根据权利要求1至24中任一项所述的光学装置，以及成像传感器，所述成像传感器用于基于通过所述光学装置的入射光生成成像数据。

26.一种具有成像功能的移动设备，其特征在于，包括：根据权利要求1至24中任一项所述的光学装置，以及成像传感器，所述成像传感器用于基于通过所述光学装置的入射光生成成像数据。

Images