CN114578511B - 光学成像系统 - Google Patents

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Abstract

光学成像系统包括：包括多个透镜的第一透镜组；包括多个透镜的第二透镜组；设置在第一透镜组的物侧的第一反射部件；以及多个第二反射构件，布置在第二透镜组和图像传感器之间；所述第一透镜组和所述第二透镜组中的一个或两个能够沿光轴移动，所述第一透镜组和所述第二透镜组之间的沿光轴的间隔在第一间隔和小于所述第一间隔的第二间隔之间变化，并且当所述第一透镜组和所述第二透镜组中的至少一个移动时，所述第二反射构件中的一个或多个移动。

Description

光学成像系统
相关申请的交叉引用
本申请要求于2020年11月30日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2020-0164928的优先权，出于所有目的将其全部公开内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开涉及一种光学成像系统。
背景技术
相机模块已经被标准地安装在包括智能电话在内的移动电子设备中。
此外，已经提出了在移动电子设备中安装多个具有不同焦距的相机模块以便间接实现光学变焦效果的方式。
然而，为了光学变焦效果，这种方式需要多个相机模块，因此，具有结构可能复杂的缺点。
发明内容
提供本概述是为了以简化的形式介绍在以下详细描述中进一步描述的一些概念。本概述不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。
一种能够通过改变焦距来实现变焦功能的光学成像系统。
在一个方面，光学成像系统包括：包括多个透镜的第一透镜组；包括多个透镜的第二透镜组，第一透镜组和第二透镜组中的每个透镜具有至少一个非球形表面；设置在第一透镜组的物侧的第一反射部件；以及多个第二反射构件，布置在第二透镜组和图像传感器之间；其中，第一透镜组和第二透镜组中的一个或两个能够沿光轴移动，第一透镜组和第二透镜组之间的沿光轴的间隔在第一间隔和小于第一间隔的第二间隔之间变化，并且当第一透镜组和第二透镜组中的至少一个移动时，第二反射构件中的一个或多个移动。
第一透镜组可以具有负屈光力，并且第二透镜组可以具有正屈光力。
第一透镜组可以包括第一透镜和第二透镜，并且第二透镜组可以包括第三透镜、第四透镜和第五透镜。
第一透镜可以具有正屈光力，并且第二透镜可以具有负屈光力。第三透镜可以具有正屈光力，第四透镜可以具有负屈光力，并且第五透镜可以具有正屈光力。
光学成像系统可以满足f1/fh≤0.7，其中，f1是当第一透镜组和第二透镜组之间的间隔是第一间隔时光学成像系统的总焦距，fh是当第一透镜组和第二透镜组之间的间隔是第二间隔时光学成像系统的总焦距。
光学成像系统可以满足BFL_h>30mm，其中，BFL_h是当第一透镜组和第二透镜组之间的间隔为第二间隔时从包括在第二透镜组中的多个透镜中的最后一个透镜的像侧表面到图像传感器的成像平面的沿光轴的距离。
光学成像系统可以满足D1_2/D1_1<0.3，其中，D1_1是第一间隔，并且D1_2是第二间隔。
光学成像系统可以满足FOV1/FOVh>1.6，其中，FOV1是当第一透镜组和第二透镜组之间的间隔是第一间隔时光学成像系统的视场，FOVh是当第一透镜组和第二透镜组之间的间隔是第二间隔时光学成像系统的视场。
光学成像系统可以满足fG1/fG2≤-0.5，其中，fG1是第一透镜组的焦距，并且fG2是第二透镜组的焦距。
第二透镜组可以配置为能够沿着光轴移动，使得在第二透镜组和多个第二反射构件之间的沿光轴的距离改变。
多个第二反射构件可以包括第二反射构件、第三反射构件、第四反射构件和第五反射构件，第二反射构件、第三反射构件、第四反射构件和第五反射构件从第二透镜组朝向图像传感器顺序布置，第三反射构件可以配置为通过移动使得第二反射构件和第三反射构件之间的间隔改变，并且第四反射构件可以配置为通过移动使得第四反射构件和第五反射构件之间的间隔改变。
第三反射构件和第四反射构件可以配置为一起移动。
多个第二反射构件可以包括从第二透镜组朝向图像传感器顺序布置的第二反射构件和第三反射构件。
第二反射构件和第三反射构件可以配置为一起移动。
多个第二反射构件可以包括设置在第三反射构件和图像传感器之间的第四反射构件。
第三反射构件和第四反射构件可以配置为一起移动。
在另一方面，光学成像系统包括：第一透镜组；第二透镜组，第一透镜组和第二透镜组中的每个透镜具有至少一个非球形表面；以及反射构件，该反射构件设置在第二透镜组的像侧以将已经穿过第二透镜组的光引导至图像传感器，其中，第一透镜组和第二透镜组中的一个或两个配置为通过沿光轴移动使得第一透镜组和第二透镜组之间沿光轴的间隔在最大间隔和最小间隔之间可变，并且反射构件配置为通过移动使得已经穿过第二透镜组的光在第二透镜组和反射构件之间传播的距离可变。
根据以下详细描述、附图和权利要求书，其它特征和方面将是显而易见的。
附图说明
图1是示出根据第一示例的光学成像系统中的第一透镜组和第二透镜组布置在第一位置的状态的视图。
图2是具有表示图1所示的光学成像系统的像差特性的曲线的曲线图。
图3是示出根据第一示例的光学成像系统中的第一透镜组和第二透镜组布置在第二位置的状态的视图。
图4是具有表示图3所示的光学成像系统的像差特性的曲线的曲线图。
图5是示出根据第二示例的光学成像系统中的第一透镜组和第二透镜组布置在第一位置的状态的视图。
图6是具有表示图5所示的光学成像系统的像差特性的曲线的曲线图。
图7是示出根据第二示例的光学成像系统中的第一透镜组和第二透镜组布置在第二位置的状态的视图。
图8是具有表示图7所示的光学成像系统的像差特性的曲线的曲线图。
图9是示出根据第三示例的光学成像系统中的第一透镜组和第二透镜组布置在第一位置的状态的视图。
图10是具有表示图9所示的光学成像系统的像差特性的曲线的曲线图。
图11是示出根据第三示例的光学成像系统中的第一透镜组和第二透镜组布置在第二位置的状态的视图。
图12是具有表示图11所示的光学成像系统的像差特性的曲线的曲线图。
在整个附图和详细描述中，相同的附图标记表示相同的元件。附图可能不是按比例绘制的，并且为了清楚、说明和方便，可能夸大了附图中的元件的相对尺寸、比例和描绘。
具体实施方式
提供以下详细描述以帮助读者全面理解本文所述的方法、装置和/或系统。然而，本文所述的方法、装置和/或系统的各种改变、修改和等同物对于本领域普通技术人员将是显而易见的。除了必须以一定顺序发生的操作之外，本文所述的操作顺序仅是示例，并不限于本文所述的那些，而是可以改变，这对于本领域普通技术人员来说是显而易见的。此外，为了更加清楚和简洁，可以省略本领域普通技术人员熟知的功能和结构的描述。
本文描述的特征可以以不同的形式实施，并且不应被解释为限于本文描述的示例。相反，已经提供了本文描述的示例，以便本公开将是彻底和完整的，并且将本公开的范围完全传达给本领域普通技术人员。
在本文中，应注意，关于示例或实施例使用术语“可以”(例如关于示例或实施例可以包括或实现什么)意味着存在至少一个示例或实施例，其中包含或实现此特征，而所有示例和实施例不限于此。
在整个说明书中，当诸如层、区域或基板的元件被描述为“在另一个元件上”、“连接到”或“联接到”另一个元件时，它可以直接“在另一个元件上”、“连接到”或“联接到”另一个元件，或者在它们之间可以存在一个或多个其它元件。相反，当元件被描述为“直接在另一个元件上”、“直接连接到”或“直接联接到”另一个元件时，在它们之间不能存在其它元件。
如本文所使用的，术语“和/或”包括任何一个以及任何两个或更多个相关联的所列项目的任何组合。
尽管本文中可以使用诸如“第一”、“第二”和“第三”之类的术语来描述各种构件、组件、区域、层或部分、但是这些构件、组件、区域、层或部分不受这些术语的限制。相反，这些术语仅用于将一个构件、组件、区域、层或部分与另一构件、组件、区域、层或部分区分开。因此，在不脱离示例的教导的情况下，本文描述的示例中提及的第一构件、组件、区域、层或部分也可以被称为第二构件、组件、区域、层或部分。
在这里可以使用空间相关的术语，例如“上方”、“上方的”、“下方”和“下方的”，以便于描述如图所示的一个元件与另一个元件的关系。这种空间相关的术语旨在包括除了在附图中所示的定向之外的在使用或操作中的设备的不同定向。例如，如果附图中的设备被翻转，则描述为相对于另一个元件为“上方”或“上方的”的元件将相对于另一个元件为“下方”或“下方的”。因此，术语“上方”包括上方和下方的定向，这取决于设备的空间定向。该设备也可以以其它方式定向(例如，旋转90度或以其它定向)，并且在此使用的空间相关的术语将被相应地解释。
本文所用的术语仅用于描述各种示例，而不用于限制本公开。冠词“一个”、“一种”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文另外清楚地指示。术语“包括”、“包含”和“具有”指定所陈述的特征、数字、操作、构件、元件和/或其组合的存在，但不排除一个或多个其它特征、数字、操作、构件、元件和/或其组合的存在或添加。
由于制造技术和/或公差，图中所示的形状可能发生变化。因此，在此描述的示例不限于图中所示的特定形状，而是包括在制造期间发生的形状变化。
可以以各种方式组合本文描述的示例的特征，这在理解本申请的公开内容之后将是显而易见的。此外，尽管本文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，其它配置也是可能的。
附图可能不是按比例绘制的，并且为了清楚、说明和方便，可能夸大了附图中的元件的相对尺寸、比例和描绘。
在下文中，将参考附图详细描述示例。
在附图中，为了便于说明，透镜的厚度、尺寸和形状被稍微夸大了。特别地，附图中所示的球形表面或非球形表面的形状以示例的方式示出。也就是说，球形表面或非球形表面的形状不限于附图中所示的那些形状。
根据各种示例的光学成像系统可以安装在移动电子设备中。例如，光学成像系统可以是安装在移动电子设备中的相机模块的一个组件。移动电子设备可以是便携式电子设备，例如移动通信终端、智能电话或平板个人计算机(PC)。
光学成像系统可以包括多个透镜。所述多个透镜可以布置成彼此隔开预定距离。
作为示例，光学成像系统可以包括至少五个透镜。
第一透镜(或最前面的透镜)是指最靠近物侧(或第一反射构件)的透镜，而最后一个透镜(或最后面的透镜)是指最靠近图像传感器的透镜。
此外，每个透镜的第一表面是指其靠近物侧的表面(或物侧表面)，并且每个透镜的第二表面是指其靠近像侧的表面(或像侧表面)。此外，在本说明书中，透镜的曲率半径、厚度、距离等的所有数值都用毫米(mm)表示，而视场(FOV)用度表示。
此外，在对每个透镜的形状的描述中，透镜的一个表面是凸出的，其意思是相应表面的近轴区域部分是凸出的，而透镜的一个表面是凹入的，其意思是相应表面的近轴区域部分是凹入的。因此，尽管描述了透镜的一个表面是凸出的，但是透镜的边缘部分可以是凹入的。同样，尽管描述了透镜的一个表面是凹入的，但是透镜的边缘部分可以是凸出的。
近轴区域是指在光轴附近的非常窄的区域。
根据各种实施例的光学成像系统可以包括至少五个透镜。
例如，光学成像系统可以包括从物侧(或第一反射构件)顺序布置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜。
如果需要，光学成像系统可以包括六个或更多个透镜。此外，光学成像系统还可以包括图像传感器，其将入射到图像传感器上的对象的图像转换为电信号。
光学成像系统还可以包括多个反射构件，每个反射构件具有改变光路的反射表面。作为示例，多个反射构件中的每个可以是镜子或棱镜。
反射构件中的任何一个可以设置在多个透镜的前面。作为示例，第一反射构件可以设置在第一透镜的前面(即，比第一透镜更靠近物侧)。其它反射构件可以布置在多个透镜的后面。作为示例，可以在第五透镜和图像传感器之间设置其它反射构件。
所述多个反射构件可以布置在所述多个透镜和所述图像传感器之间，以将光折射若干次，从而得到在相对较窄的空间中的细长光路。
因此，光学成像系统可以被小型化并且具有大的焦距。
此外，光学成像系统还可以包括红外截止滤光器(以下称为滤光器)，用于截止红外线。滤光器可以设置在多个反射构件中的最靠近图像传感器设置的反射构件和图像传感器之间。
在根据各种示例的光学成像系统中，所有透镜都可以由塑料材料形成。
所有透镜都可以具有非球面表面。例如，第一至第五透镜中的每个可以具有至少一个非球面表面。
即，所有第一至第五透镜的第一和第二表面中的至少一个可以是非球面的。这里，第一至第五透镜的非球面表面可以由以下等式1表示：
[等式1]
在等式1中，c是透镜的曲率(曲率半径的倒数)，K是圆锥常数，并且Y是在垂直于光轴的方向上从透镜的非球面表面上的特定点到光轴的距离。此外，常数A至E是非球面系数。此外，Z是在透镜的非球面表面上的距离Y处的特定点和与透镜的非球面表面的顶点相交的切面之间的距离(SAG)。
第一至第五透镜可以从物侧依次具有正屈光力/负屈光力/正屈光力/负屈光力/正屈光力。
根据各个实施例的光学成像系统可以满足以下条件表达式中的至少一个：
[条件表达式1]f1/fh<0.7；
[条件表达式2]BFL_h>30mm；
[条件表达式3]D1_2/D1_1<0.3；
[条件表达式4]FOV1/FOVh>1.6；以及
[条件表达式5]fG1/fG2<-0.5。
在条件表达式中，f1是光学成像系统在第一位置的总焦距，而fh是光学成像系统在第二位置的总焦距。第一位置是指第一透镜组和第二透镜组彼此间隔第一间隔的情况，第二位置是指第一透镜组和第二透镜组彼此间隔第二间隔的情况。第二间隔可以比第一间隔窄。光学成像系统可以在第二位置比在第一位置具有更大的总焦距。
BFL_h是在第二位置中从最后一个透镜(例如，第五透镜)的像侧表面到图像传感器的成像平面的在光轴上的距离。
D1_1为在第一位置中的第一透镜组与第二透镜组之间的在光轴上的距离，D1_2为在第二位置中的第一透镜组与第二透镜组之间的在光轴上的距离。
FOV1是光学成像系统在第一位置的视场，FOVh是光学成像系统在第二位置的视场。光学成像系统可以在第二位置具有比在第一位置更窄的视场。
fG1是光学成像系统的多个透镜中的第一透镜组的焦距，fG2是光学成像系统的多个透镜中的第二透镜组的焦距。
根据各种示例的光学成像系统可以包括多个透镜组。作为示例，光学成像系统可以包括第一透镜组和第二透镜组。第一透镜组和第二透镜组中的每个可以包括多个透镜。第一透镜组可以设置在第二透镜组的前面。
第一透镜组可以包括第一透镜和第二透镜。第一透镜可以具有正屈光力，并且第一透镜的第一表面和第二表面可以是凸出的。第二透镜可以具有负屈光力，并且第二透镜的第一表面和第二表面可以是凹入的。或者，第二透镜的第一表面可以是凹入的，第二透镜的第二表面可以是凸出的。
第一透镜组可以整体上具有负屈光力。
第二透镜组可以包括第三透镜、第四透镜和第五透镜。第三透镜可以具有正屈光力，并且第三透镜的第一表面和第二表面可以是凸出的。第四透镜可以具有负屈光力，并且第四透镜的第一表面和第二表面可以是凹入的。第五透镜可以具有正屈光力，并且第五透镜的第一表面和第二表面可以是凸出的。
第二透镜组可以整体上具有正屈光力。
可以移动第一透镜组和第二透镜组中的至少一个以改变光学成像系统的总焦距。例如，可以改变第一透镜组和第二透镜组之间的间隔。例如，第一透镜组可以固定地设置，第二透镜组可以可移动地设置。此外，也可以改变第二透镜组和图像传感器之间的间隔。
布置在第二透镜组和图像传感器之间的多个反射构件的至少一部分可以被移动。由于第二透镜组和图像传感器之间的间隔可以通过移动多个反射构件的至少一部分来改变，所以即使由于第二透镜组的移动而改变了光学成像系统的焦距，也可以容易地在图像传感器上形成焦点。
因此，光学成像系统可以具有光学变焦功能和/或聚焦功能。
光学成像系统可以具有长焦镜头的特征，长焦镜头具有相对较窄的视场和较大的焦距。
将参考图1至图4描述根据第一示例的光学成像系统。
图1是示出第一透镜组和第二透镜组布置在第一位置的状态的视图，图3是示出第一透镜组和第二透镜组布置在第二位置的状态的视图。
根据第一示例的光学成像系统可以包括第一透镜组G1和第二透镜组G2。
第一透镜组G1可以包括第一透镜110和第二透镜120，第二透镜组G2可以包括第三透镜130、第四透镜140和第五透镜150。此外，光学成像系统还可以包括滤光器和图像传感器160。此外，可以在第一透镜组G1和第二透镜组G2之间设置光阑。例如，光阑可以设置在第二透镜120和第三透镜130之间。
此外，光学成像系统还可以包括第一反射构件R1，其设置在第一透镜110的前面并且具有改变光路的反射表面。在第一示例中，第一反射构件R1可以是棱镜，但也可以是镜子。
在图1至图3中示出了棱镜具有平板形状的情况，但是棱镜实际上可以具有三棱柱形状。
入射到第一反射构件R1上的光可以被第一反射构件R1折射，然后穿过第一透镜组G1和第二透镜组G2。例如，沿着第一光轴入射到第一反射构件R1上的光可以朝向垂直于第一光轴的第二光轴折射。
此外，光学成像系统还可以包括第二反射构件R2、第三反射构件R3、第四反射构件R4和第五反射构件R5，它们布置在第五透镜150的后面，并且每个都具有改变光路的反射表面。第二反射构件R2、第三反射构件R3、第四反射构件R4和第五反射构件R5可以设置在第五透镜150和图像传感器160之间。
在第一实例中，第二反射构件R2、第三反射构件R3、第四反射构件R4和第五反射构件R5可以是镜子，但也可以是棱镜。
穿过第一透镜组G1和第二透镜组G2的光可以由第二反射构件R2折射。例如，穿过第一透镜组G1和第二透镜组G2的光可以由第二反射构件R2朝向垂直于第二光轴的第三光轴折射。
由第二反射构件R2折射的光可以由第三反射构件R3再次折射。例如，由第二反射构件R2朝向第三光轴折射的光可以由第三反射构件R3朝向垂直于第三光轴的第四光轴折射。
由第三反射构件R3折射的光可以由第四反射构件R4再次折射。例如，由第三反射构件R3朝向第四光轴折射的光可以由第四反射构件R4朝向垂直于第四光轴的第五光轴折射。
由第四反射构件R4折射的光可以由第五反射构件R5再次折射。例如，由第四反射构件R4朝向第五光轴折射的光可以由第五反射构件R5朝向垂直于第五光轴的第六光轴折射，然后由图像传感器160接收。
滤光器可以设置在第五反射构件R5和图像传感器160之间。
可以移动第一透镜组G1和第二透镜组G2中的至少一个，以便改变光学成像系统的总焦距。作为示例，第二透镜组G2可以沿着光学成像系统的光轴移动，使得第一透镜组G1和第二透镜组G2之间的间隔可以变化，并且第二透镜组G2和第二反射构件R2之间的间隔可以变化。此外，第二透镜组G2和图像传感器160之间的间隔可以变化。这里，“间隔”可以指两个构件之间的在光轴上的距离。
可以移动第二反射构件R2、第三反射构件R3、第四反射构件R4和第五反射构件R5中的至少两个。例如，可以移动第三反射构件R3，使得第二反射构件R2和第三反射构件R3之间的间隔可以变化。此外，可以移动第四反射构件R4，使得第四反射构件R4和第五反射构件R5之间的间隔可以变化。第三反射构件R3和第四反射构件R4可以一起移动。
光路的长度可以由第三反射构件R3和第四反射构件R4改变。
在本示例中，第一反射构件R1、第二反射构件R2和第五反射构件R5可以是位置固定的固定构件，并且第三反射构件R3和第四反射构件R4可以是位置可以变化的可移动构件。
在表1中示出每个透镜的特性(曲率半径、透镜厚度或透镜之间的距离、折射率、阿贝数和焦距)。
[表1]
表面编号 注解 曲率半径 厚度或距离 折射率 阿贝数 焦距
S1 第一反射构件 无穷大 2.212 1.717 29.5
S2 无穷大 2.212 1.717 29.5
S3 无穷大 1.942
S4 第一透镜 800.250 1.902 1.671 19.2 25.916
S5 -17.991 0.850
S6 第二透镜 -5.276 1.950 1.544 56 -7.268
S7 18.158 D1
S8 第三透镜 800.000 3.000 1.544 56 22.393
S9 -12.410 0.350
S10 第四透镜 -13.506 1.443 1.595 31.1 -9.176
S11 9.648 0.320
S12 第五透镜 8.586 2.571 1.544 56 7.851
S13 -7.667 D2
S14 第二反射构件 无穷大 0.000
S15 无穷大 D3
S16 第三反射构件 无穷大 0.000
S17 无穷大 7.500
S18 第四反射构件 无穷大 0.000
S19 无穷大 D4
S20 第五反射构件 无穷大 0.000
S21 无穷大 5.000
S22 成像平面 无穷大
[表2]
D1是第二透镜120与第三透镜130之间的在光轴上的距离，D2是第五透镜150与第二反射构件R2之间的在光轴上的距离，D3是第二反射构件R2与第三反射构件R3之间的在光轴上的距离，D4是第四反射构件R4与第五反射构件R5之间的在光轴上的距离。
在第一位置的第一透镜组G1和第二透镜组G2之间的间隔可以不同于在第二位置的第一透镜组G1和第二透镜组G2之间的间隔。例如，第一透镜组G1和第二透镜组G2在第一位置可以彼此相对远离地定位，并且在第二位置可以彼此相对靠近地定位。
可以通过使第一透镜组G1和第二透镜组G2之间的间隔变化来改变光学成像系统的总焦距。
此外，可以通过移动布置在第二透镜组G2和图像传感器160之间的多个反射构件中的一些来改变第二透镜组G2和图像传感器160之间的光路的长度。例如，在第一位置的第三反射构件R3和第四反射构件R4的位置可以不同于在第二位置的第三反射构件R3和第四反射构件R4的位置。
在第一位置，光学成像系统的总焦距f1可以是16mm，Fno_l可以是5.16，FOV1可以是10.1°，BFL_l可以是33.250mm，TTL_l可以是51.636mm，并且PTTL_l可以是58.003mm。
在第二位置，光学成像系统的总焦距fh可以是32mm，Fno_h可以是8.17，FOVh可以是5°，BFL_h可以是53.142mm，TTL_h可以是67.028mm，并且PTTL_h可以是73.395mm。
Fno_l是光学成像系统在第一位置的F数，而Fno_h是光学成像系统在第二位置的F数。
FOV1是光学成像系统在第一位置的视场，FOVh是光学成像系统在第二位置的视场。
BFL_l是在第一位置中从第五透镜的像侧表面到图像传感器的成像平面的在光轴上的距离，BFL_h是在第二位置中从第五透镜的像侧表面到图像传感器的成像平面的在光轴上的距离。
TTL_l是在第一位置中从第一透镜的物侧表面到图像传感器的成像平面的在光轴上的距离，TTL_h是在第二位置中从第一透镜的物侧表面到图像传感器的成像平面的在光轴上的距离。
PTTL_l是在第一位置中从第一反射构件的物侧表面(或入射面)到图像传感器的成像平面的在光轴上的距离，PTTL_h是在第二位置中从第一反射构件的物侧表面(或入射面)到图像传感器的成像平面的在光轴上的距离。
在第一示例中，第一透镜组G1可以整体上具有负屈光力。第一透镜组G1的焦距可以是-10.766mm。
第二透镜组G2可以整体上具有正屈光力。第二透镜组G2的焦距可以是13.393mm。
第一透镜110可以具有正屈光力，并且其第一表面和第二表面可以是凸出的。
第二透镜120可以具有负屈光力，并且其第一表面和第二表面可以是凹入的。
第三透镜130可以具有正屈光力，并且其第一表面和第二表面可以是凸出的。
第四透镜140可以具有负屈光力，并且其第一表面和第二表面可以是凹入的。
第五透镜150可以具有正屈光力，并且其第一表面和第二表面可以是凸出的。
第一至第五透镜110至150的各个表面可以具有表3所示的非球面系数。例如，第一至第五透镜110至150的所有物侧表面和像侧表面可以是非球面的。
[表3]
此外，如上所述配置的光学成像系统可以具有图2和图4所示的像差特性。
将参考图5至图8描述根据第二示例的光学成像系统。
图5是示出第一透镜组和第二透镜组布置在第一位置的状态的视图，图7是示出第一透镜组和第二透镜组布置在第二位置的状态的视图。
根据第二示例的光学成像系统可以包括第一透镜组G1和第二透镜组G2。
第一透镜组G1可以包括第一透镜210和第二透镜220，第二透镜组G2可以包括第三透镜230、第四透镜240和第五透镜250。此外，光学成像系统还可以包括滤光器和图像传感器260。此外，可以在第一透镜组G1和第二透镜组G2之间设置光阑。例如，光阑可以设置在第二透镜220和第三透镜230之间。
此外，光学成像系统还可以包括第一反射构件R1，其设置在第一透镜210的前面并且具有改变光路的反射表面。在第二示例中，第一反射构件R1可以是棱镜，但也可以是镜子。
在图5和图7中示出了棱镜具有平板形状的情况。但是棱镜实际上可以具有三棱柱形状。
入射到第一反射构件R1上的光可以由第一反射构件R1折射，然后穿过第一透镜组G1和第二透镜组G2。例如，沿着第一光轴入射到第一反射构件R1上的光可以朝向垂直于第一光轴的第二光轴折射。
此外，光学成像系统还可以包括第二反射构件R2和第三反射构件R3，它们布置在第五透镜250的后面，并且每个都具有改变光路的反射表面。第二反射构件R2和第三反射构件R3可以布置在第五透镜250和图像传感器260之间。
在第二示例中，第二反射构件R2和第三反射构件R3可以是镜子，但也可以是棱镜。
穿过第一透镜组G1和第二透镜组G2的光可以由第二反射构件R2折射。例如，穿过第一透镜组G1和第二透镜组G2的光可以由第二反射构件R2朝向垂直于第二光轴的第三光轴折射。
由第二反射构件R2折射的光可以由第三反射构件R3再次折射。例如，由第二反射构件R2朝向第三光轴折射的光可以由第三反射构件R3朝向垂直于第三光轴的第四光轴折射，然后由图像传感器260接收。
滤光器可以设置在第三反射构件R3和图像传感器260之间。
可以移动第一透镜组G1和第二透镜组G2中的至少一个，以便改变光学成像系统的总焦距。作为示例，第二透镜组G2可以沿着光轴移动，使得第一透镜组G1和第二透镜组G2之间的间隔可以变化，并且第二透镜组G2和第二反射构件R2之间的间隔可以变化。此外，第二透镜组G2和图像传感器260之间的间隔可以变化。这里，“间隔”可以指两个构件之间的在光轴上的距离。
第二反射构件R2和第三反射构件R3可以移动。例如，第二反射构件R2和第三反射构件R3可以一起移动，使得第二透镜组G2和第二反射构件R2之间的间隔以及第三反射构件R3和图像传感器260之间的间隔可以变化。
在本示例中，第一反射构件R1可以是位置固定的固定构件，并且第二反射构件R2和第三反射构件R3可以是位置可以变化的可移动构件。
在表4中示出每个透镜的特性(曲率半径、透镜厚度或透镜之间的距离、折射率、阿贝数和焦距)。
[表4]
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[表5]
第一位置 第二位置
D1 8.339 0.689
D2 4 11.65
D3 11.544 11.562
D1是第二透镜220与第三透镜230之间的在光轴上的距离，D2是第五透镜250与第二反射构件R2之间的在光轴上的距离，D3是第三反射构件R3与图像传感器260之间的在光轴上的距离。
在第一位置的第一透镜组G1和第二透镜组G2之间的间隔可以不同于在第二位置的第一透镜组G1和第二透镜组G2之间的间隔。例如，第一透镜组G1和第二透镜组G2在第一位置可以彼此相对远离地定位，并且在第二位置可以彼此相对靠近地定位。
可以通过使第一透镜组G1和第二透镜组G2之间的间隔变化改变光学成像系统的总焦距。
此外，可以通过移动布置在第二透镜组G2和图像传感器260之间的多个反射构件来改变第二透镜组G2和图像传感器260之间的光路的长度。例如，在第一位置的第二反射构件R2和第三反射构件R3的位置可以不同于在第二位置的第二反射构件R2和第三反射构件R3的位置。
在第一位置，光学成像系统的总焦距f1可以是13.9mm，Fno_l可以是3.88，FOV1可以是11.5°，BFL_l可以是23.000mm，TTL_l可以是41.767mm，并且PTTL_l可以是48.134mm。
在第二位置，光学成像系统的总焦距fh可以是24.6mm，Fno_h可以是4.97，FOVh可以是6.5°，BFL_h可以是30.667mm，TTL_h可以是41.784mm，并且PTTL_h可以是48.151mm。
在第二示例中，第一透镜组G1可以整体上具有负屈光力。第一透镜组G1的焦距可以是-18.451mm。
第二透镜组G2可以整体上具有正屈光力。第二透镜组G2的焦距可以是13.252mm。
第一透镜210可以具有正屈光力，并且其第一表面和第二表面可以是凸出的。
第二透镜220可以具有负屈光力，并且其第一表面可以是凹入的，并且其第二表面可以是凸出的。
第三透镜230可以具有正屈光力，并且其第一表面和第二表面可以是凸出的。
第四透镜240可以具有负屈光力，并且其第一表面和第二表面可以是凹入的。
第五透镜250可以具有正屈光力，并且其第一表面和第二表面可以是凸出的。
第一至第五透镜210至250的各个表面可以具有表6所示的非球面系数。例如，第一至第五透镜210至250的所有物侧表面和像侧表面可以是非球面的。
[表6]
此外，如上所述配置的光学成像系统可以具有图6和图8所示的像差特性。
将参考图9至图12描述根据第三示例的光学成像系统。
图9是示出第一透镜组和第二透镜组布置在第一位置的状态的视图，图11是示出第一透镜组和第二透镜组布置在第二位置的状态的视图。
根据第三示例的光学成像系统可以包括第一透镜组G1和第二透镜组G2。
第一透镜组G1可以包括第一透镜310和第二透镜320，第二透镜组G2可以包括第三透镜330、第四透镜340和第五透镜350。此外，光学成像系统还可以包括滤光器和图像传感器360。此外，可以在第一透镜组G1和第二透镜组G2之间设置光阑。例如，光阑可以设置在第二透镜320和第三透镜330之间。
此外，光学成像系统还可以包括第一反射构件R1，其设置在第一透镜310的前面并且具有改变光路的反射表面。在第三示例中，第一反射构件R1可以是棱镜，但也可以是镜子。
在图9至图11中示出了棱镜具有平板形状的情况。但是棱镜实际上可以具有三棱柱形状。
入射到第一反射构件R1上的光可以由第一反射构件R1折射，然后穿过第一透镜组G1和第二透镜组G2。例如，沿着第一光轴入射到第一反射构件R1上的光可以朝向垂直于第一光轴的第二光轴折射。
此外，光学成像系统还可以包括第二反射构件R2、第三反射构件R3和第四反射构件R4，它们布置在第五透镜350的后面，并且每个都具有改变光路的反射表面。第二反射构件R2、第三反射构件R3和第四反射构件R4可以设置在第五透镜350和图像传感器360之间。
在第三示例中，第二反射构件R2、第三反射构件R3和第四反射构件R4可以是镜子，但也可以是棱镜。
穿过第一透镜组G1和第二透镜组G2的光可以由第二反射构件R2折射。例如，穿过第一透镜组G1和第二透镜组G2的光可以由第二反射构件R2朝向垂直于第二光轴的第三光轴折射。
由第二反射构件R2折射的光可以由第三反射构件R3再次折射。例如，由第二反射构件R2朝向第三光轴折射的光可以由第三反射构件R3朝向垂直于第三光轴的第四光轴折射。
由第三反射构件R3折射的光可以由第四反射构件R4再次折射。例如，由第三反射构件R3朝向第四光轴折射的光可以由第四反射构件R4朝向垂直于第四光轴的第五光轴折射，然后由图像传感器360接收。
滤光器可以设置在第四反射构件R4和图像传感器360之间。
可以移动第一透镜组G1和第二透镜组G2中的至少一个，以便改变光学成像系统的总焦距。作为示例，第二透镜组G2可以沿着光轴移动，使得第一透镜组G1和第二透镜组G2之间的间隔可以变化，并且第二透镜组G2和第二反射构件R2之间的间隔可以变化。此外，第二透镜组G2和图像传感器360之间的间隔可以变化。这里，“间隔”可以指两个构件之间的在光轴上的距离。
可以移动第二反射构件R2、第三反射构件R3和第四反射构件R4中的至少两个。例如，可以移动第三反射构件R3，使得第二反射构件R2和第三反射构件R3之间的间隔可以变化。此外，可以移动第四反射构件R4，使得第四反射构件R4和图像传感器360之间的间隔可以变化。第三反射构件R3和第四反射构件R4可以一起移动。
在本示例中，第一反射构件R1和第二反射构件R2可以是位置固定的固定构件，并且第三反射构件R3和第四反射构件R4可以是位置可以变化的可移动构件。
表7示出了每个透镜的特性(曲率半径、透镜厚度或透镜之间的距离、折射率、阿贝数和焦距)。
[表7]
[表8]
第一位置 第二位置
D1 9.520 0.7424
D2 4 12.777
D3 7.448 7.691
D4 11.484 11.726
D1是第二透镜320与第三透镜330之间的在光轴上的距离，D2是第五透镜350与第二反射构件R2之间的在光轴上的距离，D3是第二反射构件R2与第三反射构件R3之间的在光轴上的距离，D4是第四反射构件R4与图像传感器360之间的在光轴上的距离。
在第一位置的第一透镜组G1和第二透镜组G2之间的间隔可以不同于在第二位置的第一透镜组G1和第二透镜组G2之间的间隔。例如，第一透镜组G1和第二透镜组G2可以在第一位置彼此相对远离地定位，并且可以在第二位置彼此相对靠近地定位。
可以通过使第一透镜组G1和第二透镜组G2之间的间隔变化来改变光学成像系统的总焦距。
此外，可以通过移动布置在第二透镜组G2和图像传感器360之间的多个反射构件中的一些来改变第二透镜组G2和图像传感器360之间的光路的长度。例如，在第一位置的第三反射构件R3和第四反射构件R4的位置可以不同于在第二位置的第三反射构件R3和第四反射构件R4的位置。
在第一位置，光学成像系统的总焦距f1可以是12.3mm，Fno_l可以是3.72，FOV1可以是13°，BFL_l可以是30.082mm，TTL_l可以是50.3mm，并且PTTL_l可以是56.666mm。
在第二位置，光学成像系统的总焦距fh可以是24.4mm，Fno_h可以是4.98，FOVh可以是6.5°，BFL_h可以是39.344mm，TTL_h可以是50.784mm，以及PTTL_h可以是57.151mm。
在第三示例中，第一透镜组G1可以整体上具有负屈光力。第一透镜组G1的焦距可以是-16.864mm。
第二透镜组G2可以整体上具有正屈光力。第二透镜组G2的焦距可以是12.909mm。
第一透镜310可以具有正屈光力，并且其第一表面和第二表面可以是凸出的。
第二透镜320可以具有负屈光力，并且其第一表面可以是凹入的，并且其第二表面可以是凸出的。
第三透镜330可以具有正屈光力，并且其第一表面和第二表面可以是凸出的。
第四透镜340可以具有负屈光力，并且其第一表面和第二表面可以是凹入的。
第五透镜350可以具有正屈光力，并且其第一表面和第二表面可以是凸出的。
第一至第五透镜310至350的各个表面可以具有表9所示的非球面系数。例如，第一至第五透镜310至350的所有物侧表面和像侧表面可以是非球面的。
[表9]
此外，如上所述配置的光学成像系统可以具有图10和图12所示的像差特性。
如上所述，根据各种示例的光学成像系统可以通过使焦距变化来实现变焦功能。
虽然本公开包括特定的示例，但是对于本领域普通技术人员显而易见的是，在不脱离权利要求及其等同物的精神和范围的情况下，可以在这些示例中进行形式和细节上的各种改变。这里所描述的示例仅被认为是描述性的，而不是为了限制的目的。每个示例中的特征或方面的描述被认为可应用于其它示例中的类似特征或方面。如果所描述的技术被执行以具有不同的顺序，和/或如果所描述的系统、体系结构、设备或电路中的组件以不同的方式组合和/或由其它组件或其等同物替换或补充，则可以获得合适的结果。因此，本公开的范围不是由详细描述来限定，而是由权利要求及其等同物来限定，并且在权利要求及其等同物的范围内的所有变化将被解释为包括在本公开中。

Claims (22)

1.光学成像系统，包括：
包括多个透镜的第一透镜组；
包括多个透镜的第二透镜组，所述第一透镜组和所述第二透镜组中的每个透镜具有至少一个非球形表面；
设置在所述第一透镜组的物侧的第一反射部件；以及
多个第二反射构件，布置在所述第二透镜组和图像传感器之间；
其中，所述第一透镜组和所述第二透镜组中的一个或两个配置为能够沿光轴移动，
所述第一透镜组和所述第二透镜组之间的沿光轴的间隔在第一间隔和小于所述第一间隔的第二间隔之间变化，
当所述第一透镜组和所述第二透镜组中的至少一个移动时，所述第二反射构件中的一个或多个移动，并且
D1_2/D1_1<0.3，其中，D1_1是所述第一间隔，并且D1_2是所述第二间隔。
2.根据权利要求1所述的光学成像系统，其中，所述第一透镜组具有负屈光力，并且所述第二透镜组具有正屈光力。
3.根据权利要求1所述的光学成像系统，其中，所述第一透镜组包括第一透镜和第二透镜，并且
所述第二透镜组包括第三透镜、第四透镜和第五透镜。
4.根据权利要求3所述的光学成像系统，其中，所述第一透镜具有正屈光力，并且所述第二透镜具有负屈光力。
5.根据权利要求4所述的光学成像系统，其中，所述第三透镜具有正屈光力，所述第四透镜具有负屈光力，并且所述第五透镜具有正屈光力。
6.根据权利要求1所述的光学成像系统，其中，f1/fh≤0.7，其中，f1是当所述第一透镜组和所述第二透镜组之间的间隔是所述第一间隔时所述光学成像系统的总焦距，fh是当所述第一透镜组和所述第二透镜组之间的间隔是所述第二间隔时所述光学成像系统的总焦距。
7.根据权利要求6所述的光学成像系统，其中，BFL_h>30mm，其中，BFL_h是当所述第一透镜组和所述第二透镜组之间的间隔为所述第二间隔时从包括在所述第二透镜组中的多个透镜中的最后一个透镜的像侧表面到所述图像传感器的成像平面的沿光轴的距离。
8.根据权利要求1所述的光学成像系统，其中，FOV1/FOVh>1.6，其中，FOV1是当所述第一透镜组和所述第二透镜组之间的间隔是所述第一间隔时所述光学成像系统的视场，FOVh是当所述第一透镜组和所述第二透镜组之间的间隔是所述第二间隔时所述光学成像系统的视场。
9.根据权利要求1所述的光学成像系统，其中，fG1/fG2≤-0.5，其中，fG1是所述第一透镜组的焦距，并且fG2是所述第二透镜组的焦距。
10.根据权利要求1所述的光学成像系统，其中，所述第二透镜组配置为能够沿着光轴移动，使得在所述第二透镜组和所述多个第二反射构件之间的沿光轴的距离改变。
11.根据权利要求1所述的光学成像系统，其中，所述多个第二反射构件包括第二反射构件、第三反射构件、第四反射构件和第五反射构件，所述第二反射构件、第三反射构件、第四反射构件和第五反射构件从所述第二透镜组朝向所述图像传感器顺序布置，
所述第三反射构件配置为通过移动使得所述第二反射构件和所述第三反射构件之间的间隔改变，并且
所述第四反射构件配置为通过移动使得所述第四反射构件和所述第五反射构件之间的间隔改变。
12.根据权利要求11所述的光学成像系统，其中，所述第三反射构件和所述第四反射构件配置为一起移动。
13.根据权利要求1所述的光学成像系统，其中，所述多个第二反射构件包括从所述第二透镜组朝向所述图像传感器顺序布置的第二反射构件和第三反射构件。
14.根据权利要求13所述的光学成像系统，其中所述第二反射构件和所述第三反射构件配置为一起移动。
15.根据权利要求13所述的光学成像系统，其中，所述多个第二反射构件还包括设置在所述第三反射构件和所述图像传感器之间的第四反射构件。
16.根据权利要求15所述的光学成像系统，其中所述第三反射构件和所述第四反射构件配置为一起移动。
17.光学成像系统，包括：
第一透镜组；
第二透镜组，所述第一透镜组和所述第二透镜组中的每个透镜具有至少一个非球形表面；
反射构件，设置在所述第二透镜组的像侧并且配置为将已经穿过所述第二透镜组的光引导至图像传感器，
其中，所述第一透镜组和所述第二透镜组中的一个或两个配置为通过沿光轴移动使得所述第一透镜组和所述第二透镜组之间沿光轴的间隔在最大间隔和最小间隔之间可变，
所述反射构件配置为通过移动使得已经穿过所述第二透镜组的光在所述第二透镜组和所述反射构件之间传播的距离可变，并且
Dmin/Dmax<0.3，其中，Dmin是所述最小间隔的值，而Dmax是所述最大间隔的值。
18.根据权利要求17所述的光学成像系统，其中，f1/fh≤0.7，其中，f1是当所述第一透镜组和所述第二透镜组以所述最大间隔间隔开时所述光学成像系统的总焦距，且fh是当所述第一透镜组和所述第二透镜组以所述最小间隔间隔开时所述光学成像系统的总焦距。
19.光学成像系统，包括：
包括多个透镜的第一透镜组；
包括多个透镜的第二透镜组，所述第一透镜组和所述第二透镜组中的每个透镜具有至少一个非球形表面；
设置在所述第一透镜组的物侧的第一反射部件；以及
多个第二反射构件，布置在所述第二透镜组和图像传感器之间；
其中，所述第一透镜组和所述第二透镜组中的一个或两个配置为能够沿光轴移动，
所述第一透镜组和所述第二透镜组之间的沿光轴的间隔在第一间隔和小于所述第一间隔的第二间隔之间变化，
当所述第一透镜组和所述第二透镜组中的至少一个移动时，所述第二反射构件中的一个或多个移动，并且
f1/fh≤0.7，其中，f1是当所述第一透镜组和所述第二透镜组之间的间隔是所述第一间隔时所述光学成像系统的总焦距，fh是当所述第一透镜组和所述第二透镜组之间的间隔是所述第二间隔时所述光学成像系统的总焦距。
20.根据权利要求19所述的光学成像系统，其中，BFL_h>30mm，其中，BFL_h是当所述第一透镜组和所述第二透镜组之间的间隔为所述第二间隔时从包括在所述第二透镜组中的多个透镜中的最后一个透镜的像侧表面到所述图像传感器的成像平面的沿光轴的距离。
21.光学成像系统，包括：
包括多个透镜的第一透镜组；
包括多个透镜的第二透镜组，所述第一透镜组和所述第二透镜组中的每个透镜具有至少一个非球形表面；
设置在所述第一透镜组的物侧的第一反射部件；以及
多个第二反射构件，布置在所述第二透镜组和图像传感器之间；
其中，所述第一透镜组和所述第二透镜组中的一个或两个配置为能够沿光轴移动，
所述第一透镜组和所述第二透镜组之间的沿光轴的间隔在第一间隔和小于所述第一间隔的第二间隔之间变化，
当所述第一透镜组和所述第二透镜组中的至少一个移动时，所述第二反射构件中的一个或多个移动，并且
FOV1/FOVh>1.6，其中，FOV1是当所述第一透镜组和所述第二透镜组之间的间隔是所述第一间隔时所述光学成像系统的视场，FOVh是当所述第一透镜组和所述第二透镜组之间的间隔是所述第二间隔时所述光学成像系统的视场。
22.光学成像系统，包括：
第一透镜组；
第二透镜组，所述第一透镜组和所述第二透镜组中的每个透镜具有至少一个非球形表面；
反射构件，设置在所述第二透镜组的像侧并且配置为将已经穿过所述第二透镜组的光引导至图像传感器，
其中，所述第一透镜组和所述第二透镜组中的一个或两个配置为通过沿光轴移动使得所述第一透镜组和所述第二透镜组之间沿光轴的间隔在最大间隔和最小间隔之间可变，
所述反射构件配置为通过移动使得已经穿过所述第二透镜组的光在所述第二透镜组和所述反射构件之间传播的距离可变，并且
f1/fh≤0.7，其中，f1是当所述第一透镜组和所述第二透镜组以所述最大间隔间隔开时所述光学成像系统的总焦距，且fh是当所述第一透镜组和所述第二透镜组以所述最小间隔间隔开时所述光学成像系统的总焦距。
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