CN115857135A

CN115857135A - 折叠式摄影机透镜设计

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Publication number: CN115857135A
Application number: CN202310021116.2A
Authority: CN
Inventors: G·沙布岱; E·戈登堡; M·道尔; 伊泰·耶德; G·巴沙尔
Original assignee: Corephotonics Ltd
Current assignee: Corephotonics Ltd
Priority date: 2017-02-23
Filing date: 2018-02-18
Publication date: 2023-03-28
Also published as: US10534153B2; KR20210013667A; US11347020B2; KR102212611B1; US20220171153A1; JP2021119396A; EP3436861A4; KR20220013000A; US11668894B2; KR20190025636A; CN113341529A; JP2022106873A; US20190155002A1; KR102354134B1; KR101963547B1; EP3436861A1; IL290630B1; US20230350153A1; JP2020509411A; IL259033B

Abstract

本发明涉及数字摄影机、用于这样的数字摄影机的光学透镜模块以及用于在这样的透镜模块中组装透镜单元的方法。在各个实施例中，数字摄影机包括光学透镜模块，所述光学透镜模块包括N≥3个透镜单元L_i，每一个透镜单元包括对应的前表面S_2i‑1和对应的后表面S_2i。在各个实施例中，第一个透镜单元朝向物侧，L₁及其对应的前表面S₁具有光学和/或机械属性，比如通光孔径、通光高度和机械高度，并且大于后面的透镜单元和表明的对应属性。这样做是为了对于给定的透镜和/或摄影机高度实现具有大孔径光阑的摄影机。

Description

折叠式摄影机透镜设计

分案申请

本发明专利申请系在先专利申请号为201880002129.2、申请日为2018年2月18日，发明名称为“折叠式摄影机透镜设计”的PCT进中国专利申请的分案申请202110693744.6的分案申请。母案申请202110693744.6的母案申请对应的国际申请的申请号为PCT/IB2018/050988。

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年2月23日提交的美国临时专利申请号62/462,438、2017年3月30日提交的62/478,783和2017年4月9日提交的62/483,422的权益，所有这些专利申请通过引用的方式被全文合并在本文中。

技术领域

本发明所公开的主题内容总体上涉及数字摄影机的领域。

背景技术

双孔径变焦摄影机(也被称作双摄影机)是已知的，其中一个摄影机(也被称作“子摄影机”)具有广角FOV(“广角子摄影机”)并且另一个具有窄角FOV(“长焦子摄影机”)。

通过引用的方式被全文合并在本文中的国际专利公开WO 2016/024192公开了一种减小紧凑型摄影机的高度的“折叠式摄影机模块”(也被简称作“折叠式摄影机”)。在折叠式摄影机中，添加了例如是棱镜或反射镜(在本文中或者被统称作“反射单元”)的光径折叠单元(后文中称作“OPFE”)，以便把光传播方向从垂直于智能电话背表面倾斜到平行于智能电话背表面。如果折叠式摄影机是双孔径摄影机的一部分，这样则提供了穿过一个透镜套件(例如长焦透镜)的折叠光径。这样的摄影机在本文中被称作“折叠透镜双孔径摄影机”。一般来说，折叠式摄影机可以被包括在多孔径摄影机中，例如与两个“非折叠”(直立式)摄影机模块一起被包括在三孔径摄影机中。

发明内容

为了允许包括折叠式摄影机的寄主设备(例如智能电话、平板设备、膝上型计算机或智能电视)是尽可能纤薄的，折叠式摄影机的较小高度是很重要的。摄影机的高度常常受到工业设计的限制。与此相对的是，增大透镜的光学孔径会导致到达传感器的光的数量的增加，并且会改进摄影机的光学属性。

因此，需要并且有利的将是具有这样一种折叠式摄影机，其中透镜光学孔径的高度对于给定的摄影机高度和/或对于透镜模块高度是最大的。

根据本发明所公开的主题内容的某些方面，提供数字摄影机，所述数字摄影机包括：光学透镜模块，所述光学透镜模块包括N≥3个具有第一光轴的透镜单元L_i，每一个透镜单元包括对应的前表面S_2i-1和对应的后表面S_2i，透镜单元表面被标记成S_k，其中1≤k≤2N；图像传感器；以及反射单元，所述反射单元关于第一光轴倾斜，从而提供对象与透镜单元之间的折叠光径；其中每一个透镜单元表面具有通光高度(clear height)数值CH(S_k)，并且其中表面S₁的通光高度数值CH(S₁)大于每一个表面S₂到S_2N的通光高度数值。

在一个示例性实施例中，所述N个透镜单元具有轴对称性。

在一个示例性实施例中，CH(S₁)≥1.1xCH(S₂)。

在一个示例性实施例中，对于3≤k≤2N，CH(S₁)≥1.2xCH(S_k)。

在一个示例性实施例中，所述数字摄影机具有轨道总长TTL和后焦距BFL，并且其中BFL≥0.3xTTL。

在一个示例性实施例中，L₁由玻璃制成。

在一个示例性实施例中，L₁由塑料制成。

在一个示例性实施例中，对于任何2≤i≤N，L₁由塑料制成。

在一个示例性实施例中，所述光学透镜模块是前孔径透镜模块。

在一个示例性实施例中，CH(S₁)<7mm。

在某些示例性实施例中，每一个对应的透镜单元表面S_k具有通光孔径(clearaperture)数值CA(S_k)。在一个示例性实施例中，表面S1的通光孔径数值CA(S₁)大于每一个表面S₂到S_2N的通光孔径数值。在一个示例性实施例中，CA(S₁)等于通光孔径数值CA(S_2N)，并且CA(S₁)对于2≤k≤2N-1大于CA(S_k)。

在一个示例性实施例中，CA(S₁)基本上等于CH(S₁)。

在一个示例性实施例中，CA(S₁)≥1.1xCA(S₂)。

在一个示例性实施例中，对于3≤k≤2N，CA(S₁)≥1.2xCH(S_k)。

在一个示例性实施例中，至少其中一些透镜单元具有大于其高度H_L的宽度W_L。

在某些示例性实施例中，所述光学透镜模块包括容纳多个透镜单元的空腔，其中所述空腔包括第一透镜单元L₁位于其中的第一部分以及至少其中一个其他透镜单元位于其中的第二部分，其中第一部分的高度大于第二部分的高度。

在某些示例性实施例中，所述光学透镜模块包括容纳至少其中一些透镜单元L₂到L_N的空腔，其中第一透镜单元L₁位于光学透镜模块的外部。

在某些示例性实施例中，所述图像传感器是矩形传感器或圆形传感器。

在某些示例性实施例中，N≤6。

根据本发明所公开的主题内容的一个方面，提供一种数字双摄影机，所述数字双摄影机包括前面提到的任一个实施例的摄影机，其中所述摄影机是被配置成提供长焦图像的长焦子摄影机以及被配置成提供广角图像的广角子摄影机。

根据本发明所公开的主题内容的某些方面，提供一种数字摄影机，所述数字摄影机包括：光学透镜模块，所述光学透镜模块包括N≥3个具有第一光轴的透镜单元L_i，每一个透镜单元包括对应的前表面S_2i-1和对应的后表面S_2i，透镜单元表面被标记成S_k，其中1≤k≤2N；图像传感器；以及反射单元，所述反射单元关于第一光轴倾斜，从而提供对象与透镜单元之间的折叠光径；其中每一个透镜单元表面具有通光孔径数值CA(S_k)，并且其中对于2≤k≤2N，通光孔径数值CA(S₁)大于CA(S_k)。

在一个示例性实施例中，CA(S₁)≥1.1xCA(S₂)。

在一个示例性实施例中，对于3≤k≤2N，CA(S₁)≥1.2xCH(S_k)。

在某些示例性实施例中，所述光学透镜模块包括容纳多个透镜单元的空腔，其中沿着与第一光轴正交的轴所测量的空腔的高度沿着第一光轴是可变的。

在某些示例性实施例中，所述空腔包括第一透镜单元L₁位于其中的第一部分以及至少其中一个其他透镜单元位于其中的第二部分，并且其中空腔的第一部分的高度大于空腔的第二部分的高度。

在某些示例性实施例中，所述光学透镜模块还包括透镜镜筒(或者简称作“镜筒”)，所述透镜镜筒具有至少其中一些透镜单元L₂到L_N被容纳在其中的空腔，并且其中透镜单元L₁位于镜筒的外部。

根据本发明所公开的主题内容的另一个方面，前面描述的摄影机是被配置成提供长焦图像的长焦子摄影机，并且与被配置成提供广角图像的广角子摄影机一起被包括在双摄影机中。

根据本发明所公开的主题内容的另一个方面，提供一种数字摄影机，所述数字摄影机包括：沿着第一光轴具有对称性的N个透镜单元，其中N等于或大于3；图像传感器；可操作地提供对象与图像传感器之间的折叠光径的反射单元；以及具有空腔的镜筒，在所述空腔中容纳多个透镜单元；其中沿着与第一光轴正交的轴所测量的空腔的高度沿着第一光轴是可变的，其中所述空腔包括第一透镜单元L₁位于其中的第一部分以及至少其中一个其他透镜单元位于其中的第二部分，并且其中空腔的第一部分的高度H₁大于空腔的第二部分的高度H₂，从而使得H₁>1.1xH₂。

根据本发明所公开的主题内容的另一个方面，提供一种数字摄影机，所述数字摄影机包括：沿着第一光轴具有轴对称性的N个透镜单元L₁到L_N，其中N等于或大于3；图像传感器；可操作地提供对象与图像传感器之间的折叠光径的反射单元；以及具有空腔的镜筒，在所述空腔中容纳至少其中一些透镜单元L₂到L_N；并且其中透镜单元L₁位于镜筒的外部。

在一个示例性实施例中，L_N位于镜筒的外部。

根据本发明所公开的主题内容的某些方面，提供一种光学透镜模块，所述光学透镜模块包括：具有被壁面围绕的空腔的镜筒；以及N个透镜单元L₁到L_N，其中N大于或等于3；其中L₁具有不完全被空腔围绕的一部分，并且其中空腔的壁面把透镜单元L₁的中心与第一光轴对准。

在一个示例性实施例中，L_N具有不完全被空腔围绕的一部分，并且其中空腔的壁面把透镜单元L_N的中心与第一光轴对准。

在一个示例性实施例中，壁面的末端和透镜单元L₁的末端的至少其中之一被定形成使得壁面的末端对于透镜单元L₁的至少一部分充当停止装置，从而把透镜单元L₁的中心与第一光轴基本上对准。

在一个示例性实施例中，透镜单元L₁的第一部分位于壁面的末端之间的空腔中，透镜单元L₁的第二部分位于镜筒的外部，并且其中透镜单元L₁的第二部分沿着第一光轴的厚度大于透镜单元L₁的第一部分沿着第一光轴的厚度。

在一个示例性实施例中，壁面的末端的剖面具有阶梯形状。

在一个示例性实施例中，透镜单元L₁的末端的剖面具有阶梯形状。

在一个示例性实施例中，壁面的末端的剖面具有斜坡形状。

在一个示例性实施例中，壁面的末端包括倒角(chamfer)。

在一个示例性实施例中，所述透镜模块还包括用于保护透镜的覆盖物，所述覆盖物覆盖透镜单元L₁。

在一个示例性实施例中，所述覆盖物具有超出透镜单元L₁的端点。

在一个示例性实施例中，所述覆盖物阻止光进入透镜单元L₁的机械部件。

根据本发明所公开的主题内容的某些方面，提供一种光学透镜模块，所述光学透镜模块包括多个(N≥3)透镜单元L_i，其中1≤i≤N，每一个透镜单元包括对应的前表面S_2i-1和对应的后表面S_2i，透镜单元表面被标记成S_k，其中1≤k≤2N，其中每一个透镜单元表面具有通光孔径数值CA(S_k)，其中CA(S₁)基本上等于CA(S_2N)，并且其中对于2≤k≤2N-1，CA(S₁)大于CA(S_k)。

根据本发明所公开的主题内容的某些方面，提供一种光学透镜模块，所述光学透镜模块包括多个(N≥3)透镜单元L_i，其中1≤i≤N，每一个透镜单元包括对应的前表面S_2i-1和对应的后表面S_2i，透镜单元表面被标记成S_k，其中1≤k≤2N，其中每一个透镜单元表面具有通光孔径数值CA(S_k)，并且其中对于2≤k≤2N，CA(S₁)大于CA(S_k)。

根据本发明所公开的主题内容的某些方面，提供一种数字摄影机，所述数字摄影机包括：图像传感器；可操作地提供对象与图像传感器之间的折叠光径的反射单元；以及如前面所描述的光学透镜模块。

根据本发明所公开的主题内容的另一个方面，提供一种光学透镜模块，所述光学透镜模块包括具有镜筒高度H的镜筒以及N个透镜单元L₁到L_N，其中N等于或大于3，并且其中透镜单元L₁的高度H_L1满足或实现H_L1≥H。在一个示例性实施例中，H_LN≥H。在一个示例性实施例中，H_LN＝H_L1。

根据本发明所公开的主题内容的另一个方面，提供一种光学透镜模块，所述光学透镜模块包括N个透镜单元L₁到L_N，其中N≥3，其中每一个透镜单元L_i对于1≤i≤N具有高度H_Li，并且其中H_L1≥H_LN>H_L2。

在一个示例性实施例中，对于3≤i≤N-1，H_L1>H_Li。

根据本发明所公开的主题内容的另一个方面，提供一种用于组装光学透镜模块的方法，包括：把N个透镜单元当中的第一个透镜单元L₁从镜筒的物侧插入到镜筒中；把透镜单元L₁固定地附着到镜筒；把其他透镜单元L₂到L_N和分隔对应的透镜单元的间隔物R₁到R_N从镜筒的像侧按照插入顺序R₁,L₂…R_N-1,L_N插入；以及把透镜单元L_N固定地附着到透镜模块。

根据本发明所公开的主题内容的另一个方面，提供一种移动电子设备，所述移动电子设备包括被集成在移动电子设备的外罩内部的内部数字摄影机，其中所述数字摄影机是根据前面所提到的任一个方面，或者包括前面所描述的任何光学透镜模块。

根据本发明所公开的主题内容的另一个方面，提供一种包括至少一个广角子摄影机和至少一个长焦子摄影机的多孔径摄影机，所述多孔径摄影机是根据前面所提到的任一个方面，或者包括前面所描述的任何光学透镜模块。

根据本发明所公开的主题内容的另一个方面，所述反射单元是能够围绕一个或两个轴旋转的旋转反射单元，以便移动数字摄影机的视场(FOV)的位置并且在多个对应的位置处捕获多幅邻近的不重叠或部分地重叠的图像，并且所述数字摄影机被配置成从所述多幅图像生成具有比数字摄影机的FOV更大的总体图像FOV的复合图像。

在某些示例性实施例中，根据上述方面的数字摄影机还包括被配置成围绕一个或两个轴向旋转反射单元施加旋转移动的致动器，所述致动器可操作地连接到控制器，所述控制器被配置成控制致动器以使得摄影机扫描对应于所请求的变焦因数的区域，所述区域大于数字摄影机的FOV，并且捕获多幅图像，其中每一幅图像是在所扫描区域中的不同位置处被捕获的。

在一个示例性实施例中，通过缝合4幅长焦图像而生成复合图像的尺寸。

在一个示例性实施例中，通过缝合6幅长焦图像而生成复合图像的尺寸。

在一个示例性实施例中，通过缝合9幅长焦图像而生成复合图像的尺寸。

在一个示例性实施例中，所述多幅图像的组合尺寸大于复合图像的尺寸。

附图说明

下面将参照在本段之后列出的附图来描述本文中所公开的实施例的非限制性实例。附图和描述意图说明和澄清本文中所公开的实施例，而不应当被视为以任何方式作出限制。不同附图中的相同单元可以由相同的附图标记表明。附图中的单元不一定是按比例绘制的。在附图中：

图1A是已知的折叠式摄影机的一个实例的总体等距视图；

图1B是图1A的摄影机的侧视图；

图1C是包括折叠长焦子摄影机和广角子摄影机的已知摄影机的一个实例的总体等距视图；

图1D是图1C的摄影机的侧视图；

图2A是根据本发明所公开的主题内容的某些实例的具有光线的透镜单元的一个实施例的示意图；

图2B是图2A的透镜单元的另一个示意图；

图3A是根据本发明所公开的主题内容的某些实例的撞击透镜单元的凸表面的光射线的命中点(impact point)的示意图，以及命中点在平面P上的正交投影的示意图；

图3B是根据本发明所公开的主题内容的某些实例的撞击透镜单元的凹表面的光射线的命中点的示意图，以及命中点在平面P上的正交投影的示意图；

图4是根据本发明所公开的主题内容的某些实例的命中点在平面P上的正交投影以及通光高度数值(“CH”)的示意性表示；

图5是根据本发明所公开的主题内容的某些实例的命中点在平面P上的正交投影以及通光孔径数值(“CA”)的示意性表示；

图6是根据本发明所公开的主题内容的某些实例的用于容纳透镜单元的光学透镜模块的侧视图的示意性表示；

图7是根据本发明所公开的主题内容的其他实例的用于容纳透镜单元的光学透镜模块的侧视图的示意性表示；

图8是根据本发明所公开的主题内容的包括多个透镜单元的光学透镜模块的一个实例的示意性表示；

图9A是根据本发明所公开的主题内容的包括多个透镜单元的光学透镜模块的另一个实例的示意性表示；

图9B描绘出图9A的实例的一个变型；

图10是根据本发明所公开的主题内容的包括多个透镜单元的光学透镜模块的另一个实例的示意性表示；

图11A是根据本发明所公开的主题内容的镜筒和插入到镜筒中之前的多个透镜单元的等距视图的示意性表示；

图11B描绘出沿着平面Y-Z的图11A的实例的剖面图；

图11C描绘出沿着平面X-Z的图11A的实例的剖面图；

图11D描绘出图11A的实例的正视图；

图11E描绘出在镜筒中插入透镜单元之后的图11A的实例的另一个等距视图；

图11F是透镜单元的正视图的示意性表示；

图12是图11A到图11E的光学透镜模块的制造过程的示意性表示。

图13A是多个透镜单元的等距视图的示意性表示；

图13B是包括图13A的多个透镜单元和镜筒的光学透镜模块的等距视图的示意性表示；

图13C是包括图13A的多个透镜单元和镜筒的光学透镜模块的等距视图的另一个示意性表示。

图14是根据本发明所公开的主题内容的某些实例的通过捕获4幅长焦图像并且将其缝合在一起而生成的缝合图像的示意图；

图15是根据本发明所公开的主题内容的某些实例的通过捕获6幅长焦图像并且将其缝合在一起而生成的缝合图像的示意图；

图16是根据本发明所公开的主题内容的通过捕获9幅长焦图像并且将其缝合在一起而生成的缝合图像的示意图；

图17A示出了根据本发明所公开的主题内容的具有透镜单元的镜筒的另一个实施例的等距视图；

图17B示出了图17A的镜筒和透镜单元的侧切；

图17C示出了图17B的透镜单元的分解视图；

图17D示出了根据本发明所公开的主题内容的另一个具有透镜单元的镜筒的侧切；

图18A示出了根据本发明所公开的主题内容的具有镜筒和透镜单元的透镜模块的另一个实施例的等距视图；

图18B示出了图18A的透镜模块的侧切；

图18C示出了图18B的透镜模块的分解视图；

图19A示出了根据本发明所公开的主题内容的具有镜筒和透镜单元的透镜模块的另一个实施例的侧切；

图19B示出了图18A的透镜模块的分解视图；

图20示出了根据本发明所公开的主题内容的具有透镜单元的镜筒的另一个实施例的侧切；

图21A是根据本发明所公开的主题内容的另一个实施例的示出光线的透镜单元的另一个实施例的示意图；

图21B是图21A的透镜单元的另一个示意图；

图22是用于容纳图21A、图21B的透镜单元的光学透镜模块的侧视图的示意性表示；

图23是用于容纳图21A、图21B的透镜单元的另一个光学透镜模块的侧视图的示意性表示；

图24是根据本发明所公开的主题内容的包括多个透镜单元的光学透镜模块的另一个实例的示意性表示；

图25A是根据本发明所公开的主题内容的另一个光学透镜模块的等距视图的示意性表示；

图25B描绘出沿着平面Y-Z的图25A的透镜模块的剖面图；

图25C描绘出沿着平面X-Z的图25A的透镜模块的剖面图；

图25D描绘出将透镜单元插入到镜筒中之后的图25A的透镜模块的另一个等距视图；

图26A示出了根据本发明所公开的主题内容的具有镜筒和透镜单元的透镜模块的另一个实施例的等距视图；

图26B示出了图26A的透镜模块的侧切；

图26C示出了图26B的透镜模块的分解视图；

图27示出了根据本发明所公开的主题内容的透镜模块的另一个实施例的等距视图。

具体实施方式

在后面的详细描述中阐述了许多具体细节，以便提供透彻的理解。但是本领域技术人员将理解的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践本发明所公开的主题内容。此外，没有详细描述众所周知的方法，以免模糊本发明所公开的主题内容。

应当认识到，为了清楚起见在分开的实施例的情境中所描述的本发明所公开的主题内容的某些特征也可以被组合提供在单个实施例中。相反，为了简短起见在单个实施例中所描述的本发明所公开的主题内容的各种特征也可以被分开提供或者在任何适当的子组合中提供。

本文中所公开的术语“处理单元”应当被宽泛地解释成包括具有数据处理电路的任何种类的电子设备，例如包括可操作地连接到计算机存储器的能够执行各种数据处理操作的计算机处理设备(例如数字信号处理器(DSP)、微控制器、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)等等)。

此外，为了清楚起见，术语“基本上”在本文中被用来暗示数值在可接受的范围内变化的可能性。根据一个实例，本文中所使用的术语“基本上”应当被解释成暗示任何指定数值以上或以下的达到10％的变化。根据另一个实例，本文中所使用的术语“基本上”应当被解释成暗示任何指定数值以上或以下的达到5％的变化。根据另一个实例，本文中所使用的术语“基本上”应当被解释成暗示任何指定数值以上或以下的达到2.5％的变化。

图1A和1B示出了已知的数字折叠式摄影机100，其例如可以作为长焦摄影机来操作。数字摄影机100包括第一反射单元(例如反射镜或棱镜，并且有时也被称作“光径折叠单元”(OPFE))101、多个透镜单元(在该表示中不可见，但是在图2A和2B中可见)以及图像传感器104。透镜单元(并且还有镜筒、光学透镜模块)可以具有沿着第一光轴103的轴对称性。至少其中一些透镜单元可以由被称作“镜筒”102的结构容纳。光学透镜模块包括透镜单元和镜筒。镜筒可以具有沿着光轴103的纵向对称性。在图1A到1D中，该镜筒的剖面是圆形。但是这并不是强制性的，并且可以使用其他形状。

光射线从对象(未示出)到图像传感器104的路径定义光径(参见光径105和106，其表示光径的一部分)。

OPFE 101可以是棱镜或反射镜。如图1A中所示，OPFE 101可以是关于光轴103倾斜的反射镜。在其他情况中(未示出，例如参见PCT/IB2017/052383)，OPFE 101可以是具有关于光轴103倾斜的背表面的棱镜。OPFE把光径从第一光径105折叠到第二光径106。光径106基本上平行于光轴103。所述光径因此被称作“折叠光径”(由光径105和105表明)，并且摄影机100被称作“折叠式摄影机”。透镜模块包括多个透镜单元。

具体来说，在某些实例中，OPFE 101可以关于光轴103倾斜基本上45°。在图1A中，OPFE 101还关于光径105倾斜基本上45°。

在某些已知的实例中，图像传感器104位于基本上垂直于光轴103的X-Y平面内。但是这并非作出限制，并且图像传感器104可以具有不同的指向。举例来说，如在WO2016/024192中所描述的那样，图像传感器104可以处在XZ平面内。在这种情况下，可以使用附加的OPFE把光射线朝向图像传感器104反射。

根据某些实例，图像传感器104具有矩形形状。根据某些实例，图像传感器104具有圆形形状。但是这些实例并非作出限制。

在各个实例中，摄影机100可以被安放在基板109上，例如本领域内已知的印刷电路板(PCB)。

两个子摄影机可以被包括在数字摄影机170(也被称作双摄影机或双孔径摄影机)中，例如常规的广角子摄影机130和长焦子摄影机100。参照图1C和1D描述了一种可能的配置。在该例中，长焦子摄影机100是根据参照图1A和1B所描述的摄影机。因此，长焦子摄影机100的组件具有与图1A和1B中相同的附图标记，并且不再进行描述。

广角摄影机130可以包括孔径132(表明摄影机的物侧)和具有Y方向上的对称(和光学)轴134的光学透镜模块133(或者简称作“广角透镜模块”)以及广角图像传感器135。广角子摄影机包括被配置成提供广角图像的广角透镜模块，其中广角子摄影机具有广角视场(FOV_W)，并且长焦子摄影机具有比FOV_W更窄的长焦视场(FOV_T)。应当提到的是，在其他实例中，多个广角子摄影机和/或多个长焦子摄影机可以被合并并且操作在单个数字摄影机中。

根据一个实例，广角图像传感器135位于X-Z平面内，图像传感器104(在该例中是长焦图像传感器)则位于基本上垂直于光轴103的X-Y平面内。

在图1A到1D的实例中，摄影机100还可以包括(或者通过其他方式可操作地连接到)处理单元，所述处理单元包括一个或多个适当地配置的处理器(未示出)以用于实施各种处理操作，例如把长焦图像和广角图像处理成融合输出图像。

处理单元可以包括特别专用于数字摄影机的操作的硬件(HW)和软件(SW)。或者，摄影机被安装在其中的电子设备的处理器(例如其本机CPU)可以被适配来执行与数字摄影机有关的各种处理操作(包括而不限于把长焦图像和广角图像处理成输出图像)。

现在关注图2A和2B，图中示出了根据本发明所公开的主题内容的某些实例的透镜模块200的示意图，其中透镜模块200具有示出了光射线的透镜单元。所示出的透镜模块200不具有透镜镜筒。图2A示出了透镜模块200的光射线踪迹，图2B为了更加清楚起见则仅示出了透镜单元。此外，两幅图都示出了图像传感器202和光学单元205。

透镜模块200包括多个(N个)透镜单元L_i(其中“i”是1到N之间的整数)。L₁是最靠近物侧的透镜单元，L_N是最靠近像侧(也就是图像传感器所处的一侧)的透镜单元。这一顺序对于本文中所公开的所有透镜和透镜单元都成立。透镜单元L_i例如可以被用作图1A和1B中所表示的摄影机100的透镜单元，或者作为图1C和1D的长焦子摄影机100的透镜单元。如图所示，N个透镜单元沿着光轴103是轴对称的。

在图2A和2B的实例中，N等于四。但是这并非作出限制，并且可以使用不同数目的透镜单元。根据某些实例，N等于或大于3。举例来说，N可以等于3、4、5、6或7。

在图2A和2B的实例中，其中一些透镜单元的表面是被表示成凸的，并且一些被表示成凹的。但是图2A和2B的表示并非作出限制，并且取决于例如应用、所期望的光焦度(optical power)等各种因素，可以使用凸和/或凹表面的不同组合。

光射线(在其被例如OPFE 101之类的反射单元反射之后)穿过透镜单元L_i并且在图像传感器202上形成图像。在图2A和2B的实例中，光射线在撞击在图像传感器202上之前穿过光学单元205(其包括前表面205a和后表面205b，并且例如可以是截止滤光器)。但是这并非作出限制，并且在某些实例中，光学单元205不存在。光学单元205例如可以是红外(IR)滤光器和/或玻璃图像传感器防尘盖。

每一个透镜单元L_i包括对应的前表面S_2i-1(索引“2i-1”是前表面的编号)和对应的后表面S_2i(索引“2i”是后表面的编号)，其中“i”是1到N之间的整数。这一编号惯例被通篇使用在说明书中。或者，如在本说明书中通篇所做的那样，透镜表面被标记成“S_k”，其中k是从1到2N。所述前表面和后表面在某些情况下可以是非球面的。但是这并非作出限制。

每一个透镜单元的本文中所使用的术语“前表面”指的是位置更靠近摄影机的入口(摄影机物侧)的透镜单元的表面，并且术语“后表面”指的是位置更靠近图像传感器(摄影机像侧)的透镜单元的表面。

正如后面所解释的那样，对于1≤k≤2N的每一个表面S_k可以定义通光高度数值CH(S_k)，并且对于1≤k≤2N的每一个表面S_k可以定义通光孔径数值CA(S_k)。CA(S_k)和CH(S_k)定义每一个透镜单元的每一个表面S_k的光学属性。

此外，如图6中所示，对于每一个透镜单元L_i定义高度(“H_Li”对于1≤i≤N)。对于每一个透镜单元L_i，H_Li对应于沿着与透镜单元的光轴垂直的轴所测量的透镜单元L_i的最大高度(在图6中的实例中，H_Li是沿着与光轴103垂直的光径105测量的)。对于给定的透镜单元，所述高度大于或等于该给定的透镜单元的通光高度数值CH和前表面和后表面的通光孔径数值CA。通常来说，对于轴对称的透镜单元，H_Li是如在图11F中看到的透镜单元L_i的直径。通常来说，对于轴对称的透镜单元，H_Li＝max{CA(S_2i-1),CA(S_2i)}+机械部件尺寸。机械部件及其属性在后面被定义(图11E、11F和17A-D)。机械部件尺寸对于H_Li的贡献通常是200μm-1000μm。

此外，如图6中所示，对于透镜镜筒定义高度H。对于与透镜模块的光轴垂直的任何轴A，直径D_A被定义为沿着透镜模块的轴A测量的最大距离。H被定义为对应于所有可能的轴A的所有D_A当中的最小值。在图6中的实例中，H对应于沿着与透镜模块的光轴103垂直并且与光径105平行的轴所测量的镜筒的最大高度。

此外，还如图7中所示，对于透镜镜筒的空腔定义高度H_C。H_C对应于沿着与透镜模块的光轴垂直的轴所测量的空腔镜筒的高度(在图7中的实例中，H_C是沿着与光轴103垂直的光径105所测量的)。在其中空腔镜筒是轴对称的某些实例中，H_C是空腔镜筒的内直径。

根据本发明所公开的主题内容的某些实例，最靠近物侧的透镜单元(L₁)的高度大于每一个其他透镜单元的高度。在图6中示出了一个非限制性实例，其中H_L1大于H_L2、H_L3和H_L4。

根据本发明所公开的主题内容的某些实例，最靠近物侧的透镜单元(L₁)和最靠近图像传感器的透镜单元(L_N)的高度基本上相等，并且大于每一个其他透镜单元的高度。在图21B中示出了一个非限制性实例，其中H_L1等于H_L5并且大于H_L2、H_L3和H_L4。

如图3A、3B和4中所示，穿过表面S_k(对于1≤k≤2N)的每一条光射线在命中点IP上撞击该表面。光射线从表面S₁进入透镜模块200，并且相继穿过表面S₂到S_2N。一些光射线可以撞击在任何表面S_k上，但是无法/不会到达图像传感器202。对于给定的表面S_k，只有可以在图像传感器202上形成图像的光射线才被认为形成所获得的多个命中点IP。CH(S_k)被定义为在可能的情况下最靠近的两条平行线之间的距离，参见位于与透镜单元的光轴正交的平面P上的图4中的线400和401(在图3A和3B的表示中，平面P与平面X-Y平行并且与光轴103正交)，从而使得平面P上的所有命中点IP的正交投影IP_orth都位于所述两条平行线之间。可以对于每一个表面S_k(前表面和后表面，其中1≤k≤2N)定义CH(S_k)。

CH(S_k)的定义不依赖于当前所成像的对象，这是因为其涉及“可以”在图像传感器上形成图像的光射线。因此，即使当前所成像的对象位于不产生光的黑背景中，所述定义也不涉及该黑背景，这是因为其涉及“可以”到达图像传感器以形成图像的任何光射线(例如与黑背景相反是由将发光的背景所发出的光射线)。

举例来说，图3A示出了与光轴103正交的平面P上的两个命中点IP₁和IP₂的正交投影IP_orth,1、IP_orth,2。作为举例，在图3A的表示中，表面S_k是凸的。

图3B示出了平面P上的两个命中点IP₃和IP₄的正交投影IP_orth,3、IP_orth,4。作为举例，在图3B的表示中，表面S_k是凹的。

在图4中，平面P上的表面S_k的所有命中点IP的正交投影IP_orth位于平行线400与401之间。因此CH(S_k)是线400与401之间的距离。

关注图5。根据本发明所公开的主题内容，对于每一个给定的S_k(对于1≤k≤2N)把通光孔径CA(S_k)定义为一个圆的直径，其中该圆是位于与光轴103正交的平面P内并且环绕平面P上的所有命中点的所有正交投影IP_orth的最小可能圆。正如前面关于CH(S_k)所提到的那样，应当提到的是，CA(S_k)的定义也不依赖于当前所成像的对象。

如图5中所示，平面P上的所有命中点IP的外接正交投影IP_orth是圆500。该圆500的直径定义CA(S_k)。

在表1-2中对于图2A-2B中的透镜单元的实例给出了详细的光学数据和表面数据，在表3和4中对于图6-9中的透镜单元的实例给出了数据，在表5和6中对于图20中的透镜单元的实例给出了数据，并且在表7和8中对于图21A-21B中的透镜单元的实例给出了数据(参见下文)。对于这些实例所提供的数值是纯粹说明性的，并且根据其他实例可以使用其他数值。

在下面的各个表中，曲率半径(“R”)、透镜单元厚度(“厚度”)和通光孔径(“CA”)的单位是以毫米表达的。

表1、3以及5和7的第“0”行描述与对象(在附图中不可见)相关联的参数；对象被放置在与系统相距1km处，并且被视为无限远距离。

表1到4的第“1”到“8”行分别描述与表面S₁到S₈相关联的参数。表5到8的第“1”到“10”行分别描述与表面S₁到S₁₀相关联的参数。

表1和3的第“9”、“10”和“11”行以及表5和7的第“11”、“12”和“13”行分别描述与光学单元205的表面205a、205b和图像传感器202的表面202a相关联的参数。

在表1、3和5的第“i”行(其中i在表1和3中处于1到10之间，并且i在表5中处于1到12之间)中，厚度对应于沿着光轴103(其与Z轴重合)测量的表面S_i与表面S_i+1之间的距离。

在表1、3的第“11”行(表5和7中的第“13”行)中，厚度等于零，因为这对应于最后一个表面202a。

“BK7”、“K26R”、“EP6000”和“H-ZK3”是本领域技术人员已知的传统材料，并且是作为举例而提到的。

“BK7”的特征是近似以下参数：

-1.5168的折射率；以及

-64.16733的Abbe数。

“K26R”是由Zeon Corporation制造的材料，其特征是近似以下参数：

-1.534809的折射率；以及

-55.663857的Abbe数。

“EP6000”是由Mitsubishi制造的材料，其特征是近似以下参数：

-1.6397的折射率；以及

-23.5288的Abbe数。

“H-ZK3”是一种类型的玻璃，其特征是近似以下参数：

-1.5891的折射率；以及

-61.25的Abbe数。

在表7中给出了每一种表面材料的属性，其中“Nd”作为折射率，“Vd”作为Abbe数。

每一个表面S_k(对于1到2N之间的k)的表面轮廓的等式由下式表达：

其中“z”是沿着光轴103(与Z轴重合，其中z＝0对应于表面S_k的轮廓与Z轴的相交)测量的表面S_k的轮廓的位置，“r”是与光轴103的距离(沿着与光轴103垂直的轴测量)，“K”是二次曲线系数(conic coefficient)，c＝1/R，其中R曲率半径，并且A_n(n是从1到7)是在表2和4中对于每一个表面S_k给出的系数。r的最大数值“max r”等于D/2。

在图2A和2B的实例中，实现了以下光学属性：

-TTL＝13.6mm。

-BFL＝4.93mm。

-EFL(有效焦距)＝13.8mm。

-CA(S₁)＝CH(S₁)＝5mm。

-CA(S₂)＝CH(S₂)＝4.4mm。

-对于3到8之间的k，CA(S_k)≤3.8mm，CH(S_k)≤CA(S_k)。

-f/#＝2.76

-L₁的焦距：f₁＝5.57mm，f₁/EFL＝0.4

-传感器对角线(SD)5.86mm，最后一个表面的通光孔径CA(S_2N)＝3.8mm，CA(S_2N)/SDL＝0.65。

在图6的实例中，实现了以下光学属性：

-TTL＝11.1mm，

-BFL＝4.3mm，

-EFL(有效焦距)＝11.2mm，

-CA(S₁)＝CH(S₁)＝4.32mm，

-CA(S₂)＝CH(S₂)＝3.52mm，并且

-对于3到8之间的k，CA(S_k)≤3.2mm，CH(S_k)≤CA(S_k)。

-f/#＝2.5

-L₁的焦距：f₁＝4.54mm，f₁/EFL＝0.4

-传感器对角线(SD)5.24mm，最后一个表面的通光孔径CA(S_2N)＝3.2mm，CA(S_2N)/SDL＝0.61。

在图20的实例中，实现了以下光学属性：

-TTL＝15mm。

-BFL＝6.9mm。

-EFL＝16mm。

-CA(S₁)＝CH(S₁)＝5.92mm。

-CA(S₂)＝CH(S₂)＝5.1mm。

-对于3到10之间的k，CA(S_k)≤4.0mm，CH(S_k)≤CA(S_k)。

-f/#＝2.7

-L₁的焦距：f₁＝8.1mm，f₁/EFL＝0.506

-传感器对角线(SD)mm，最后一个表面的通光孔径CA(S_2N)＝3.52mm，CA(S_2N)/SDL＝0.6

在图21A和21B的实例中，实现了以下光学属性：

-TTL＝7.78mm。

-BFL＝3.23mm。

-EFL(有效焦距)＝7.97mm。

-CA(S₁)＝CH(S₁)＝3.6mm。

-CA(S₂)＝CH(S₂)＝3.45mm。

-对于3到8之间的k，CA(S_k)≤3.4mm，CH(S_k)≤CA(S_k)。

-CA(S2N-1)＝3.36mm，CH(S2N-1)＝2.842mm

-CA(S_2N)＝3.6mm，CH(S_2N-1)＝3.064mm

-f/#＝2.2

-L₁的焦距：f₁＝3.972mm，f₁/EFL＝0.498

-传感器对角线(SD)5.86mm，CA(S_2N)/SD＝0.615。

在本申请中并且对于前面的属性使用了以下符号和缩写，所有这些都是本领域内已知的术语：

-TTL：“轨道总长”被定义为当系统被聚焦到无限远物距时，沿着与光轴平行的轴在第一透镜单元L₁的前表面S₁的一点与图像传感器之间所测量的最大距离。

-BFL：“后焦距”被定义为当系统被聚焦到无限远物距时，沿着与第一光轴平行的轴在最后一个透镜单元L_N的后表面S_2N的一点与图像传感器之间所测量的最小距离。

-EFL：透镜模块(透镜单元L₁到L_N的套件)的有效焦距

-f/#：f数，即EFL与孔径光阑直径的比值。

-孔径光阑：限制穿过光学系统的光的数量的开口。

#	R	Thickness	Material	CA/2	Conic coefficient K
						0	Infinity	1.00E+06
1	4.018	3.122	K26R	2.50	-0.918
						2	-8.544	0.427	2.20	-13.319
3	-11.602	0.383	EP6000	1.90	-68.256
						4	4.252	0.668	1.90	0.035
5	12.410	3.072	EP6000	1.90	9.316
						6	-9.884	0.565	1.90	-50.842
7	-5.080	0.434	K26R	1.90	-30.682
						8	-57.279	4.429	1.90	-207.271
9	Infinity	0.210	BK7
						10	lnfinity	0.289
11	Infinity	0.000

表中infinity表示无限远，Material表示材料，Conic coefficient K表示二次曲线系数K

表1

#

A1

A2

A3

A4

A5

A6

A7

1

1.0982E-03

-5.6900E-05

3.0019E-06

-3.0442E-07

-2.0532E-07

2.1748E-08

-2.5134E-09

2

1.4662E-03

-6.8269E-04

3.6775E-05

1.2874E-07

-1.5311E-06

1.6528E-07

0.0000E+00

3

-4.4641E-03

2.3303E-03

-6.0231E-04

5.0714E-05

2.4477E-06

-3.4785E-07

-1.2814E-08

4

-4.6819E-03

2.7039E-03

-4.9103E-04

-6.1960E-05

4.4187E-05

-5.1739E-06

0.0000E+00

5

-8.9765E-04

2.5621E-04

-1.2915E-04

-5.1021E-06

9.6811E-06

-1.2420E-06

0.0000E+00

6

-2.6288E-03

8.0824E.04

-4.4175E-05

-1.8619E-05

-1.2620E-05

4.5041E-06

0.0000E+00

7

-4.3474E-02

8.7969E-03

-7.7260E-04

-2.7259E-04

1.8367E-05

9.9215E-06

0.0000E+00

8

-1.9365E-02

1.5956E-03

3.4614E-04

-1.1796E-04

-1.3790E-05

5.9480E-06

-2.5281E-07

表2

#	R	Thickness	Material	CA/2	Conic coefficient K
						0	Infinity	1.00E+06
1	3.252	2.571	K26R	2.16	-0.763
						2	-7.055	0.253	1.76	-17.097
3	-10.672	0.444	EP6000	1.60	-75.529
						4	3.302	0.309	1.45	-0.248
5	10.322	2.569	EP6000	1.47	15.386
						6	-7.343	0.403	1.46	-43.555
7	-4.066	0.282	K26R	1.45	-22.400
						8	-39.758	3.804	1.60	-20.554
9	Infinity	0.210	BK7
						10	Infinity	0.290
11	Infinity	0.000

表中infinity表示无限远，Material表示材料，Conic coefficient K表示二次曲线系数K，Thickness表示厚度

表3

#

A1

A2

A3

A4

A5

A6

A7

1

1.6499E-03

-1.0742E-04

5.7901E-06

-8.6098E-08

-1.7012E-06

1.8672E-07

-2.7417E-08

2

3.0173E-03

-1.4633E-03

7.0329E-05

-1.5844E-05

-3.5031E-06

8.0518E-07

0.0000E+00

3

-6.8586E-03

5.5011E-03

-1.6856E-03

2.1537E-04

1.2470E-05

-1.0238E-05

9.8851E-07

4

-8.1487E-03

5.6510E-03

-7.1159E-04

1.4107E-05

3.5178E-04

1.6510E-05

0.0000E+00

5

-4.9793E-04

-4.5018E-04

-2.6820E-04

3.0430E-04

2.0799E-04

1.9782E-05

0.0000E+00

6

-2.4020E-03

1.2967E-03

-2.1528E-04

-1.8139E-04

-2.3192E-05

6.9007E-05

0.0000E+00

7

-6.5893E-02

1.4911E-02

-4.1874E-03

8.7863E-05

3.9488E-05

7.0827E-05

0.0000E+00

8

-3.4127E-02

2.0251E-03

1.8783E-03

-1.2365E-03

2.2451E-04

3.2977E-05

-1.1683E-05

表4

#	R	Thickness	Material	CA/2	Conic coefficient K
						0	Infinity	1.00E+06
1	4.009	2.271	H-ZK3	2.96	0
						2	18.115	1.547	2.55	0
3	-5.167	0.562	EP6000L	2.00	-2.296
						4	6.968	0.162	2.00	9.483
5	4.666	1.082	K26R	1.90	-2.619
						6	52.645	0.121	1.90	10.398
7	28.168	1.851	EP6000L	1.83	-367.355
						8	-5.062	0.101	1.83	-10.130
9	-5.098	0.291	K26R	1.76	-10.587
						10	15.000	4.115	1.76	-9.745
11	Infinity	0.210	BK7	2.44
						12	Infinity	2.673	2.47
13	Infinity			2.94

表5

#	A1	A2	A3	A4	A5	A6	A7
								1	0	0	0	0	0	0	0
2	0	0	0	0	0	0	0
								3	7.1296E-03	-1.3791E-04	-2.8926E-05	3.7349E-06	0	0	0
4	-2.8741E-03	8.8769E-04	-1.2786E-04	2.0275E-05	0	0	0
								5	-2.1504E-03	-3.1621E-04	-3.2758E-06	-2.2831E-07	0	0	0
6	4.1139E-03	-1.9087E-03	1.9639E-04	-3.2249E-05	0	0	0
								7	-4.3880E-03	-7.7699E-04	1.8992E-04	-6.8854E-06	0	0	0
8	-6.5726E-03	-5.8651E-04	1.3315E-04	-2.0025E-05	0	0	0
								9	-7.8205E-03	-1.1425E-03	2.7014E-04	-4.0371E-05	0	0	0
10	-5.0642E-03	3.6557E-04	-9.7321E-05	1.7319E-05	0	0	0

表6

表中infinity表示无限远，Material表示材料，Conic coefficient K表示二次曲线系数K，Thickness表示厚度，Material refraction index表示材料折射率，MaterialAbbe number表示材料Abbe数

表7

#	A1	A2	A3	A4	A5	A6	A7
								1	4.421E-05	-2.009E-04	-1.152E-04	-6.051E-10
2	6.027E-03	-1.244E-03	-5.380E-08
								3	0.020	7.012E-04	-1.081E-03	-6.297E-08
4	0.024	0.011	4.241E-04	-9.114E-08
								5	-0.022	8.939E-03	2.200E-03	-1.002E-06
6	-0.012	6.756E-03	-2.299E-03	1.314E-03	1.758E-04	-1.030E-05
								7	-0.017	0.053	-0.044	7.968E-03	-1.599E-03	6.117E-04	7.436E-09
8	-0.086	0.159	-0.117	0.041	-9.090E-03	1.280E-03	2.793E-07
								9	-0.252	0.182	-0.084	0.016	-6.759E-04	-1.940E-06
10	-0.175	0.095	-0.040	8.597E-03	-7.751E-04	-8.160E-07

表8

参照图2A和2B所提供的实例示出了其中CA(S₁)＝CH(S₁)的情况。在类似的情况中，CA(S₁)可以基本上等于CH(S₁)，例如相差达到5％。

此外，“孔径光阑”206(其定义透镜孔径)位于第一表面S₁之前。孔径光阑例如可以是机械件。具有位于第一表面S₁处或者位于第一表面S₁之前的孔径光阑的透镜模块在本领域内被称作“前孔径透镜(front aperture lens)”。透镜模块200是前孔径透镜。

应当提到的是，在其他实例中，光阑可以位于不同的位置或表面处。在这种情况下，这一条件对于第一表面S₁可能不为真。举例来说(该例并非作出限制)，孔径光阑可以位于第二表面S₂处。在这种情况下，CA(S₂)＝CH(S₂)。在类似的情况中，CA(S₂)可以基本上等于CH(S₂)，例如相差达到5％。

根据本发明所公开的主题内容的某些实例，提供一种包括多个透镜单元的光学透镜模块，其中透镜单元L₁(最靠近物侧)的表面S₁的CH(S₁)大于所述多个透镜单元当中的所有其他表面S_k当中的每一个表面的CH(S_k)，其中2≤k≤2N。

举例来说，如果N＝4(如在图2A、2B和6中)，则CH(S₁)大于CH(S₂)、CH(S₃)、CH(S₄)、CH(S₅)、CH(S₆)、CH(S₇)和CH(S₈)。这适用于N的不同数值。

举例来说，如果N＝4(如在图2A、2B和6中)，则CH(S₂)大于CH(S₃)、CH(S₄)、CH(S₅)、CH(S₆)、CH(S₇)和CH(S₈)。这适用于N的不同数值。

举例来说，如果N＝5(如在图20中)，则CH(S₁)大于CH(S₂)、CH(S₃)、CH(S₄)、CH(S₅)、CH(S₆)、CH(S₇)、CH(S₈)、CH(S₉)和CH(S₁₀)。这适用于N的不同数值。

举例来说，如果N＝5(如在图20中)，则CH(S₂)大于CH(S₃)、CH(S₄)、CH(S₅)、CH(S₆)、CH(S₇)、CH(S₈)、CH(S₉)和CH(S₁₀)。这适用于N的不同数值。

根据某些实例，CH(S₁)≥XxCH(S₂)，其中X是[1.01；2]范围内的任何数值(比如X＝1.1或者该范围内的任何其他数值)。

根据某些实例，以下条件被实现：

-CH(S₁)≥1.1xCH(S₂)，并且

-CH(S₁)≥1.2xCH(S_k)，对于所有其他表面S_k当中的每一个表面，其中3≤k≤2N。

根据某些实例，以下条件被实现：

-CH(S₁)≥1.45xCH(S_k)，对于所有其他表面S_k当中的每一个表面，其中3≤k≤2N。

根据某些实例，以下条件被实现：

-CH(S₂)≥1.1xCH(S_k)，对于每一个表面S_k，其中3≤k≤2N。

根据某些实例，以下条件被实现：

-CH(S₁)≥XxCH(S₂)，并且

-CH(S₁)≥YxCH(S_k)，对于所有其他表面S_k当中的每一个表面，其中3≤k≤2N，其中Y>X。在某些实例中，X可以是[1.01；2]范围内的任何数值，并且Y可以是[1.01；2]范围内的任何数值。

根据某些实例，以下条件被实现：

-CH(S₂)≥YxCH(S_k)，对于所有其他表面S_k当中的每一个表面，其中3≤k≤2N，其中Y>X。在某些实例中，Y可以是[1.01；2]范围内的任何数值。

根据某些实例，透镜单元L₁的表面S₁的CA(S₁)大于所述多个透镜单元当中的所有其他表面S_k当中的每一个表面的CA(S_k)，其中2≤k≤2N。根据某些实例，透镜单元L₁的表面S₂的CA(S₂)大于CA(S_k)，其中3≤k≤2N。

举例来说，如果N＝4(如在图2A和2B中)，则CA(S₁)大于CA(S₂)、CA(S₃)、CA(S₄)、CA(S₅)、CA(S₆)、CA(S₇)和CA(S₈)。这适用于N的不同数值。

根据某些实例，CA(S₁)≥XxCA(S₂)，其中X是[1.01；2]范围内的任何数值(比如X＝1.1或者该范围内的任何其他数值)。

根据某些实例，以下条件被实现：

-CA(S₁)≥1.1xCA(S₂)，并且

-CA(S₁)≥1.2xCA(S_k)，对于所有其他表面S_k当中的每一个表面，其中3≤k≤2N。

根据某些实例，以下条件被实现：

-CA(S₁)≥1.45xCA(S_k)，对于所有其他表面S_k当中的每一个表面，其中3≤k≤2N。

根据某些实例，以下条件被实现：

-CA(S₂)≥1.1xCA(S_k)，对于每一个表面S_k，其中3≤k≤2N。

根据某些实例，以下条件被实现：

-YxCA(S₁)≥XxCA(S₂)，并且

-CA(S₁)≥YxCA(S_k)，对于所有其他表面S_k当中的每一个表面，其中3≤k≤2N，其中Y>X。在某些实例中，X可以是[1.01；2]范围内的任何数值，并且Y可以是[1.01；2]范围内的任何数值。

根据某些实例，CA(S₁)基本上等于CA(S_2N)并且大于所述多个透镜单元当中的所有其他表面S_k当中的每一个表面的CA(S_k)，其中2≤k≤2N-1。举例来说，如果N＝5(如在图21A和21B中)，则CA(S₁)＝CA(S₁₀)大于CA(S₂)、CA(S₃)、CA(S₄)、CA(S₅)、CA(S₆)、CA(S₇)、CA(S₈)和CA(S₉)。这适用于N的不同数值。在类似的情况中，CA(S₁)可以基本上等于CA(S₁₀)，例如相差达到5％。

根据某些实例，以下条件被实现：

-CA(S₁)≥1.05xCA(S₂)，并且

-CA(S₁)≥1.1xCA(S_k)，对于所有其他表面S_k当中的每一个表面，其中3≤k≤2N-1。根据某些实例，以下条件被实现：

BFL≥XxTTL

在该等式中，X是[0.2；0.5]范围内的任何数值。根据某些实例，X＝0.3或X＝0.4，其中TTL和BFL的定义如上。

在图2A和2B中，在表面S₈与图像传感器202的中心之间测量BFL。

在图2A和2B中，在表面S_k与图像传感器202的中心之间测量TTL。

如前面所公开的BFL和TTL的相对数值的这种配置可以改进形成在图像传感器上的图像的质量。

通过使用其前表面关于其他表面具有更大的CH数值或CA数值的透镜单元L₁，可以帮助增加可以由摄影机或广角子摄影机的图像传感器感测到的入射光的数量。

有利的是，f/#(f数)可以小于3。

有利的是，S₁和/或S₂可以是球面。

有利的是，最后一个透镜单元的通光孔径CA(S_2N)与传感器对角线(SD)之间的比值可以小于0.8或0.7或0.65。

有利的是，TTL可以小于EFL。

根据本发明所公开的主题内容的某些实例(表1-4)，所有透镜单元L₁到L_N可以由塑料材料制成。根据本发明所公开的主题内容的某些实例(表5-6)，透镜单元L₁可以由玻璃材料制成，并且所有透镜单元L₂到L_N可以由塑料材料制成。但是这并非作出限制，并且透镜单元L₁到L_N可以全部由塑料或玻璃材料制成。关于透镜单元材料(塑料或玻璃)的选择受到各种光学和机械需求的影响。举例来说，正如本领域内已知的那样，不同的材料(玻璃和/或塑料)具有不同的折射率，玻璃通常具有比塑料更高的折射率选择范围。举例来说，不同的材料具有不同的Abbe数，玻璃通常具有比塑料更高的Abbe数选择范围。前面给出了具有相应的可用Abbe数和折射率的数以百计的材料当中的3种材料、折射率和Abbe数的一个实例。举例来说，塑料透镜单元的表面轮廓可以通过一个具有许多系数(在表1-6中的实例中是4-7个)的多项式来近似，玻璃透镜单元的表面轮廓在被成型时可以按照类似的方式来近似，或者在被抛光时可以被限制到球形形状(在表5-6中的实例中是0个系数)。这一限制是从本领域内已知的制造限制所驱动的。举例来说，正如本领域内已知的那样，玻璃透镜单元的最小厚度可以小于塑料单元的最小厚度。举例来说，玻璃透镜单元可以被切割(或者切块或切片)到非圆形形状，正如图13A-13C中所表明的那样。

除了至少第一透镜单元可以具有增大的尺寸以便增加撞击在传感器上的光这一事实之外，根据某些实例，容纳透镜单元的镜筒在努力把模块高度(沿着与镜筒的光轴垂直的轴，其对应于图中的Y轴)保持得尽可能低的同时必须对外部应力具有机械弹性。当希望把摄影机装配在例如智能电话之类的计算机化设备的有限的可用空间(例如厚度)内时这例如是有利的。

将参照图6-11、13、17-19和22-25来描述被设计成应对这些矛盾的需求的光学透镜模块的实例。光学透镜模块不限于参照图6-11、13、17-19和22-25所描述的实例。

在图6中所示出的实例中，光学透镜模块60的镜筒64包括被壁面62围绕的空腔61。在该例中，透镜单元的第一子集被容纳在空腔61中，并且透镜单元的第二子集位于镜筒的外部。

具体来说，根据图6中示出的实例，透镜单元L₂到L_N被容纳在空腔61内，并且透镜单元L₁位于镜筒64的外部(也就是说透镜单元L₁不在空腔61内)。透镜单元L₁可以通过任何适当的机械链接(比如粘附材料)可以被固定到镜筒64。

在其他实例中，透镜单元L₁到L_i(其中1<i<N)位于镜筒64的外部(空腔61之外)，并且透镜单元L_i到L_N被容纳在空腔61内。

在图6的实例中，由于透镜单元L₁位于空腔61的外部，因此透镜单元L₁的高度H_L1可以基本上等于或大于镜筒64的高度H(沿着Y轴在镜筒64的相对壁面的外表面之间测量)。透镜单元L₂到L_N的高度H_L2到H_LN可以小于镜筒64的高度H。对应于透镜60的数值(非限制性)实例可以具有以下数值：H_L1＝4.82mm，H_L2＝H_L3＝H_L4＝3.7mm。

现在关注图7，其中描绘出光学透镜模块70的另一个实例。

在该例中，光学透镜模块70包括镜筒74。镜筒74包括被壁面72包围的空腔71。根据图7中所示出的实例，透镜单元L₁到L_N可以全部位于空腔71内。

根据某些实例，沿着与光轴103正交的轴测量的空腔71的高度H_C(在内部部件73之间)沿着光轴103是可变的。

在图7的表示中，空腔71的高度H_C是沿着Y轴测量的。对于沿着Z轴的每一个位置，高度H_C在该例中对应于沿着Y轴的壁面72的内部部件73之间的距离。对于其中空腔镜筒是轴对称的情况，H_C是空腔镜筒的内直径。在图7的实例中，空腔H_C沿着Z轴是可变的。换句话说，H_C(Z)不是常数函数。

根据某些实例，空腔71包括第一透镜单元L₁位于其中的第一部分76以及至少其中一些其他透镜单元(L₂到L_N)位于其中的第二部分77。

根据该例，空腔71的第一部分76的高度H_C(Z₁)大于空腔71的第二部分77的高度H_C(Z₂)。其结果是，第一透镜单元L₁(其通常具有更大的尺寸，正如前面所提到的那样)位于空腔71的第一部分76内，并且至少其中一些其他透镜单元位于空腔71的第二部分77内。

根据该例，空腔77的第一部分76的高度H_C(Z₁)被设计成配合第一透镜单元L₁的高度H_L1，并且空腔71的第二部分77的高度H_C(Z₂)被设计成配合其他透镜单元L₂到L₄的高度H_L2、H_L3和H_L4(在该例中，H_L2＝H_L3＝H_L4)。

空腔71沿着光轴103的可变高度例如可以通过使用具有可变厚度的壁面72而获得。如图7中所示，壁面72在第一部分76中具有比第二部分77中更薄的厚度。在其他实例中，壁面72具有恒定的厚度，但是其具有阶梯形状。

现在将描述包括多个透镜单元L₁到L_N的光学透镜模块的各个实例(参见图8到13和17-19)。这些光学透镜模块可以被使用在前面所描述的摄影机或光学设计的任何实例中。在这些实例中(参见图8到13和17-19)，透镜单元的尺寸之间的关系可以是根据前面所描述的任何实例(例如参见图2A到图5和表1-6)并且因此不再描述。

根据某些实例，透镜单元L₁的高度大于每一个透镜单元L₂到L_N的高度(在图8到13和17-19的实例中)。可以定义其他关系，正如前面已经解释的那样(这些定义例如可以依赖于透镜单元的通光孔径和/或通光高度之间的关系)。

现在关注图8，其中描绘出包括多个透镜单元L₁到L_N的光学透镜模块80的一个实例。在该例中，描绘出四个透镜单元L₁到L₄。在该例中，光学透镜模块80包括镜筒84。镜筒包括被壁面82包围的空腔81。至少其中一些透镜单元L₂到L_N位于空腔81内。

处于空腔81内的透镜单元具有与光轴103基本上对准的中心。透镜单元的中心可以被定义为整个透镜单元(包括透镜单元的光学部件和机械部件，例如参见图11F，其中物理中心可以位于透镜单元的总高度H_L的中心处)的物理中心，或者被定义为仅仅是透镜单元的光学部分的中心(例如参见图11F，其中光学中心可以位于透镜单元的光学高度H_opt的中心处)。通常来说，透镜单元的物理中心与透镜单元的光学部件的中心(光学中心)重合。对于轴对称的透镜单元，H_opt被定义为对应的透镜单元的前表面和背表面的通光孔径的最大值。

在该例中，壁面82的末端83被定形成使得壁面82的末端83对于透镜单元L₁的至少一部分充当停止装置。

具体来说，通过充当机械停止装置的壁面的末端83防止透镜单元L₁在Y-Z平面中移动。通过对于壁面82的末端83选择适当的形状和适当的尺寸并且同样地把透镜单元L₁的一部分定形成配合末端83的形状，可以把透镜单元L₁的中心与光轴103基本上对准。

在图8的实例中，壁面82的末端83的剖面具有阶梯形状。

透镜单元L₁的末端部分85(该部分是透镜单元的厚度的一部分)位于空腔81内。在某些实例中，末端部分85对应于透镜单元L₁的后表面。

透镜单元L₁的主要部分86(该部分是透镜单元的厚度的一部分)位于空腔81的外部。在某些实例中，沿着光轴103测量的末端部分85的厚度小于沿着光轴103测量的主要部分86的厚度。透镜单元L₁的末端部分85被阻挡在壁面82之间。具体来说，壁面82的末端83的阶梯形状被制作成匹配或配合透镜单元L₁的末端部分85的一个部件87，其中部件87的剖面也具有阶梯形状。如图8中可见，末端83的阶梯形状与透镜单元L₁的部件87的阶梯形状配合在一起。因此，透镜单元L₁被防止在Y-Z平面中移动，并且透镜单元L₁的中心可以被保持与光轴103对准。

图9A描绘出光学透镜模块的另一个实例。在该例中，壁面92的末端93的剖面具有斜坡形状。具体来说，末端93可以被定形成倒角。透镜单元L₁的末端部分95(该部分被考虑在透镜单元的宽度中)位于光学透镜模块90的镜筒94的空腔91内。在某些实例中，末端部分95对应于透镜单元L₁的后表面。透镜单元L₁的主要部分96(该部分是透镜单元的厚度的一部分)位于空腔91的外部。通过壁面92的末端93防止透镜单元L₁的末端部分95在Y-Z平面中移动。

具体来说，壁面92的末端93的斜坡形状被制作成匹配或配合透镜单元L₁的末端部分95的一个部件97，其中部件97的剖面也具有斜坡形状。如图9A中可见，末端93的斜坡形状与部件97的斜坡形状配合在一起。因此，透镜单元L₁被防止在Y-Z平面中移动，并且透镜单元L₁的中心可以被保持与光轴103对准。

图9B描绘出图9A的一个变型。在该例中，透镜单元L₁的一个部分98位于空腔内。该部分98对应于透镜单元L₁的主要部分或者对应于整个透镜单元L₁。与图9A的实例中一样，壁面92的末端93具有斜坡形状，但是在该例中，斜坡沿着透镜单元L₁的侧面进一步延伸。部分98的一个部件97与壁面92的末端93接触，并且其剖面也具有斜坡形状，从而与末端93的斜坡形状配合在一起。因此，透镜单元L₁的部分98被防止在Y-Z平面中移动。

图10描述了另一个实例。在该例中，透镜单元L₁的末端部分1005(该部分时透镜单元的宽度的一部分)位于空腔1001内，透镜单元L₁的主要部分1006(该部分是透镜单元的宽度的一部分)则位于空腔1001的外部。在某些实例中，末端部分1005对应于透镜单元L₁的后表面。

在某些实例中，沿着光轴103测量的末端部分1005的厚度小于沿着光轴103测量的主要部分1006的厚度。

透镜单元L₁的末端部分1005被阻挡在壁面1002之间。具体来说，与壁面1002的末端1003接触的末端部分1005的部件1007具有阶梯形状。壁面1002的末端1003对于末端部分1005充当停止装置，这是因为部件1007被末端1003阻挡，并且被防止在Y-Z平面中移动。因此，透镜单元L₁被防止在Y-Z平面中移动，并且透镜单元L₁的中心可以被保持与光轴103对准。

在该例中，壁面1002的形状可以是均匀的。具体来说，与图8、9和9A中所描述的实例相反，壁面1002的末端1003形状可以与壁面1002的其他部分的形状完全相同，并且只需要对透镜单元的一部分进行定形以便配合末端1003。

根据图10的实例的某些变型，透镜单元L₁的主要部分位于空腔内(而不仅是如图10中的末端部分)，并且壁面的末端(参见图10中的附图标记)匹配透镜单元L₁的具有阶梯形状的部件。因此透镜单元L₁被防止在Y-Z平面中移动。

现在关注图11A到11E。

根据某些实例，光学透镜模块1100可以包括透镜单元L₁到L_N和镜筒1114。镜筒1114包括被壁面1102围绕的空腔1101。N个透镜单元L₁到L_N位于空腔1101内。在该例中，N等于四。光学透镜模块还可以包括停止装置1115，所述停止装置1115可以存在于每两个邻近的透镜单元之间。停止装置1115可以具有环形形状。这些停止装置1115可用于把透镜单元保持在其所要求的位置处，并且可用于保持透镜单元之间所需要的距离。

例如可以在镜筒1114的相对壁面1104的外表面1103之间测量的镜筒1114的高度(例如沿着与镜筒1114的对称轴正交的Y轴)等于H。在图11A到11E的实例中，透镜单元L₁的高度H_L1可以基本上等于H或者大于H。因此，透镜单元L₁在位于光学透镜模块内时可以具有较大的高度(因此受益于增大的光学收集表面)，从而提供对于透镜单元L₁的保护和机械支撑。通过这种配置，透镜单元L₁的中心可以被保持与光轴103对准。

此外，透镜单元通常具有光学部件和机械部件。机械部件是透镜单元的不被用于透射光线的部件。这例如在图11A中是可见的，其中透镜单元L₂包括光学部件1130和机械部件1131。这也在图11F中被示出。

根据某些实例，对应于透镜单元L₁的光学部件的高度(参见图11F中的H_opt)与透镜单元的高度(参见图11F中的H_L)之间的比值大于透镜单元L₂到L_N当中的每一个。

如图中所示，镜筒1114可以在镜筒1114的其中两个相对壁面1111上包括开槽1110。这样就允许透镜单元L₁具有与镜筒基本上相同的高度，或者具有大于镜筒的高度，并且具有大于其他透镜单元的高度。具体来说，透镜单元L₁可以与开槽1110相切，或者透镜单元L₁的至少一部分可以穿过开槽1110突出。

现在关注图12，该图描述了图11A到11E的光学透镜模块的制造方法的一个实例。所述方法可以包括提供镜筒的步骤1200，所述镜筒包括定义空腔的壁面。镜筒可以在至少两个相对壁面上已经包括开槽。或者，所述方法可以包括在镜筒的至少两个相对壁面上产生开槽。

所述方法可以包括在镜筒的空腔中插入透镜单元L₁到L_N的步骤1201。通常来说，最靠近像侧的透镜单元L_N是第一个将被插入的透镜单元。可以使用例如粘合剂之类的紧固材料把透镜单元L_N紧固到镜筒，从而使其在空腔的一侧对于其他透镜单元充当停止装置。

根据某些实例，在空腔内的透镜单元之间插入停止装置，正如已经关于图11A讨论过的那样。因此，透镜单元在空腔内被层叠。为了防止透镜单元从其位置移开，所述方法可以包括紧固至少透镜单元L₁的步骤1202以便把透镜单元L₁到L_N保持在空腔内。这可以通过在空腔内注入紧固材料(例如粘合剂)来实施，例如通过存在于镜筒的壁面中的所适配的通孔1120注入。因此粘合剂将透镜单元L₁紧固到壁面的内表面。在这些步骤之后，如果必要的话，随后可以将通孔塞住。

如图11A到11E中所描绘的透镜模块的结构因此在制造处理方面也是有利的，这是因为透镜单元L₁可以具有镜筒的高度(或者其高度可以大于镜筒的高度)，并且仍然可以被紧固到镜筒的壁面的内表面(与图6中不同，其中透镜单元L₁处于镜筒的外部并且仅被固定到镜筒的壁面的末端)。

现在关注图13A，其中描绘出包括多个透镜单元1381的光学透镜模块1380的一个实例。光学透镜模块1380包括镜筒1314。至少其中一些透镜单元可以位于镜筒1314内。

根据某些实例，透镜单元的至少一部分在剖面中(在与光学透镜模块正交并且总体上与光轴重合的X-Y平面中)可以具有不是圆形的形状(轮廓)。具体来说，如图13A中所示，至少其中一些透镜单元可以具有大于其高度H_L(沿着Y轴测量)的宽度W_L(沿着X轴测量)。高度H_L可以对应于透镜单元的总高度(包括机械部件)。在某些实施例中，透镜模块1380中的透镜单元可以具有围绕Y轴和/或围绕X轴的对称性。

根据某些实例，W_L基本上大于H_L(例如至少超出等于或大于10％的百分比，这些数值并非作出限制)。

根据某些实例，透镜单元的至少一部分被定形成使其轮廓的剖面包括具有直的部分的侧面。轮廓的其他侧面例如可以是弯曲的。这例如可以在图13A中看到，其中这些透镜单元的轮廓的侧面1350(在该例中是两个侧面)的剖面基本上是沿着X轴的直线。其结果是，这些透镜单元的至少其中一些侧面是平坦表面(在X-Z平面中)。在图13A中，这些透镜单元的轮廓的两个其他侧面1351的剖面是曲线。

根据某些实例，镜筒1314被定形成与透镜单元的形状配合。因此，镜筒1314可以具有壁面，所述壁面具有与(位于镜筒中的)透镜单元的剖面轮廓类似的剖面轮廓。

应当提到的是，对于透镜单元(因此对于镜筒)可以使用其他形状和轮廓，比如(而不限于)椭圆形轮廓。

参照图13A到13C所描述的配置特别允许对于给定的镜筒高度增加由图像传感器接收到的光的数量。

在图13B所描绘的实例中，作为最靠近物侧的透镜单元的透镜单元L₁位于镜筒1314的外部。已经参照图6描述了其中透镜单元L₁位于镜筒外部的实例，并且在前面已经描述了(例如参见图8到11E)其中透镜单元L₁的主要部分(沿着透镜单元的厚度测量)位于镜筒1314外部的实例。参照这些实例所描述的特征的至少一部分可以被使用在图13B的实例中，并且不再进行描述。

在图13C所描绘的实例中，作为最靠近物侧的透镜单元的透镜单元L₁位于镜筒1314内。已经参照图7描述了其中透镜单元L₁位于镜筒内的实例，并且在前面已经描述了(例如参见图8、9A和10的描述)其中透镜单元L₁的主要部分(沿着透镜单元的厚度测量)位于镜筒内的实例。参照这些实例所描述的特征的至少一部分可以被使用在图13A和图13C的实例中，并且不再进行描述。

现在关注图17A到17D。图17A示出了透镜模块1700的等距视图。图17B示出了透镜模块1700的侧视图。图17C示出了透镜1700的分解视图。透镜模块1700可以具有类似于透镜200的光学设计。透镜模块1700包括镜筒1720。透镜模块1700还包括透镜单元L₁到L_N。类似于透镜模块200，N通常处于3-7的范围内。在透镜模块1700的非限制性实例中，N＝4。透镜模块1700具有部分地被定位或放置在镜筒1720外部的第一透镜单元L₁，透镜单元L₂到L_N则被完全放置在镜筒的内部。L₁在图17A中清楚可见，其他透镜单元在该视图中不可见，但是在图17B中可见。透镜模块1700具有对于所有透镜单元L₁到L_N充当轴对称轴的光轴103。每一个透镜单元L_i具有沿着Y轴定义的高度H_Li。透镜单元L₁可以具有“阶梯”形状，也就是说其具有高度为H_L1的前部和高度为H_L1B的背部，从而使得H_L1>H_L1B。透镜模块1700还可以包括间隔物R₁到R_N-1。每一个间隔物R_i被定位在透镜单元L_i与L_i+1之间。在某些实施例中，其中一个或多个间隔物R₁到R_N-1可以被用作(多个)孔径光阑。

正如本领域内已知的那样，镜筒1720例如可以使用塑料注射成型从不透明的塑料制成。镜筒1720具有可以是沿着光轴103轴对称的空腔1740。如在实施例1700中一样，空腔1740可以具有圆柱的形状(图17B)。在其他实施例中，空腔1740可以具有其他轴对称形状，比如圆锥、一系列圆柱等等(参见图17D)。正如本领域内已知的那样，空腔1740的轴对称准确度对于组装准确度是很重要的。在某些实施例中，对于轴对称性畸变的容限可以是小于10μm、5μm或1μm。

正如本领域内已知的那样，透镜单元L_i的可以通过塑料注射成型而制成。正如本领域内已知的那样，透镜单元L_i的可以由玻璃制成。每一个透镜单元L_i具有如前面对于实施例200所定义的前表面(S_2i-1)和背表面(S_2i)。每一个表面S_k(3≤k≤2N)可以具有光学活跃部件和作为非活跃光学部分的机械部件(如在图11F中描述)。机械部件可以被用来在成型和组装阶段期间操纵透镜单元。在某些实例中，机械部件尺寸可以是100μm-500μm的量级。举例来说，S₁的机械部件由附图标记1751来标记。L₁最靠近物侧的点由附图标记1752来标记。

图17D示出了类似于透镜模块1700的透镜模块1701，并且只有一处差异：具有空腔1742的镜筒2722取代了具有空腔1740的镜筒1720。空腔1742具有对于每一个透镜单元递增尺寸的一系列圆柱的形状；如图17D中可见，H_L1B≤H_L2≤H_L3≤H_L4≤H_L1。这一特征可以允许镜筒1720的更容易的成型，以及/或者透镜单元L₁到L₄和间隔物R₁到R₃的更容易的组装。在其他实施例中，透镜单元的数目可以不同于4个，正如前面所提到的那样。对应于透镜模块1700的一个数值(非限制性)实例可以具有以下数值：H_L1＝4.9mm，H_L1B＝3.65mm，H_L2＝3.7mm，H_L3＝3.8mm，H_L4＝3.9mm。

可以在以下步骤中实现透镜模块1700(或1701)的组装：

1、从镜筒1720的物侧插入透镜单元L₁。由于全部两个单元的轴对称性，L₁可以被对准到镜筒1720。

2、把L₁胶粘到镜筒1720。所述胶粘可以使用胶粘剂在表面1722上进行，该表面是镜筒1722的最前表面。

3、按照以下顺序从镜筒的像侧插入其他单元：R₁,L₂…R_N-1,L_N。由于所有单元的轴对称性，L₂到L_N和R₁到R_N-1可以被对准到镜筒1720。

4、对于一个非限制性实例，在作为镜筒1722的内表面的表面1724上把透镜单元L_N胶粘到镜筒1720。

现在关注图18A到18C。图18A示出了透镜模块1800的等距视图，透镜模块1800类似于透镜模块1700，不同之处在于其具有附加的覆盖物1830。所有其他部件(镜筒、透镜单元、光轴)与透镜模块1700中一样，并且具有相同的编号和名称。图18B示出了透镜模块1800的侧切。图18C示出了透镜模块1800的分解视图。覆盖物1830可以例如通过塑料注射成型从不透明的塑料制成。覆盖物1830被定位在透镜单元L₁的顶上。在某些实施例中，覆盖物1830可以光学覆盖机械部件1751，从而使得覆盖物1830防止从OPFE到达的光的任何光射线到达机械部件1751。在某些实施例中，覆盖物1830可以具有比L₁上的点1752更靠近对象的点1831。这一特征很重要，以便在进行操纵和组装的同时保护透镜模块1800，从而使得透镜单元L₁意外接触到另一个对象的风险被最小化。

透镜模块1800的组装处理可以类似于前面的透镜模块1700的组装处理，但是添加了第五个步骤：

5、定位覆盖物1830并且将其胶粘到镜筒1720或者胶粘到L₁。在一个实例中，胶粘可以在表面1724上进行。

现在关注图19A和19B，其中示出了透镜模块1900，透镜模块1900类似于透镜模块1800，不同之处在于镜筒1920取代了镜筒1720。对于镜筒1920的改变允许不同的组装处理(相对于透镜模块1800)，并且将在后面详细描述。图19A示出了透镜1900的侧切，图19B示出了根据不同的组装方向的透镜模块1900的分解视图。

透镜模块1900的组装可以在以下步骤中进行：

1、从镜筒1820的物侧插入透镜单元L_N。

2、按照以下顺序从镜筒的物侧插入其他单元：R_N-1,L_N-1,…R₁,L₁。

3、对于一个非限制性实例，在表面1724上将透镜单元L₁胶粘到镜筒1820。

4、定位覆盖物1730并且将其胶粘到镜筒1820或者胶粘到L₁。在一个实例中，胶粘可以在表面1724上进行。

本发明所公开的主题内容还设想到一种使用前面所描述的任何实例在图像传感器上形成图像的方法。

本发明所公开的主题内容还设想到一种根据如前面的任何实例所描述的规范而产生光学透镜模块的方法。

根据某些实例，数字摄影机可以被集成在移动电子设备(比如而不限于智能电话、便携式计算机、手表、眼镜等等)的外罩内部。

根据某些实例，(如在前面的各个实例中所描述的)与透镜单元相关联的光学透镜模块可以被集成在数字摄影机中，或者可以被集成在数字摄影机的一个长焦子摄影机或多个长焦子摄影机中。该数字摄影机可以附加地包括一个或多个广角子摄影机。

折叠式摄影机可以被用来减小摄影机的各个单元的高度。正如前面所提到的那样，这例如可以在只有有限的空间可用时促进摄影机的集成。

根据前面所描述的至少其中一些实例，所提出的解决方案可以通过增加穿过摄影机孔径的入射光而提高图像质量。作为被用于获得增大的变焦因数的更长的EFL的结果，尽管(物侧处的)第一透镜单元与图像传感器之间的距离(沿着Z轴)增大仍然可以实现这一点。

此外，根据前面所描述的至少其中一些实例，所提出的解决方案可以给出能够在符合有限的可用高度的同时牢固地保持透镜单元的光学透镜模块。

此外，根据前面所描述的至少其中一些实例，对于光学透镜模块的镜筒的给定高度增加了由传感器收集到的光的数量。

正如前面所解释的那样，通过使用被合并在透镜模块(所述透镜模块包括分别具有前表面和后表面的多个透镜单元)中的透镜单元L₁，其中透镜单元L₁的前表面关于其他表面具有更大的CH(通光高度)数值或更大的CA(通光孔径)数值，则有助于增加进入到透镜镜筒并且可以由摄影机(例如双孔径摄影机中的长焦子摄影机)的图像传感器感测到的入射光。由于更多的光可以到达传感器，这样的配置允许增大透镜模块的焦距。

已经知道在焦距与对应的视场之间存在负相关，其中视场随着焦距增大而变小。因此，在给定摄影机中增大到给定焦距允许增大图像分辨率的同时，在摄影机传感器的更小面积上形成更高分辨率的图像。换句话说，当利用两个透镜从相同的距离捕获相同对象的图像时，其中一个透镜具有比另一个透镜更长的焦距，则与具有更短焦距的透镜模块相比，具有更长焦距的透镜模块在传感器上产生具有更高空间分辨率的更小图像。因此，更大焦距的优点伴随着更小尺寸的图像的缺点。

相应地，本发明所公开的主题内容的某些实例包括如前面所公开的数字摄影机，所述数字摄影机包括：

具有沿着第一光轴的对称性的N个透镜单元L_i(透镜模块)，每一个透镜单元包括对应的前表面S_2i-1和对应的后表面S_2i，其中i处于1到N之间，并且N等于或大于3；其中表面S₁的通光高度数值或表面S1的通光孔径数值大于每一个表面S₂到S_2N的通光高度数值或通光孔径数值；

数字摄影机还包括图像传感器和旋转反射单元或OPFE(比如反射镜或棱镜)。旋转反射单元关于第一光轴倾斜以便提供对象与透镜单元之间的折叠光径，并且能够围绕一个或两个轴旋转。

作为举例，在共同所有的国际专利申请PCT/IB2017/052383中公开了这样的旋转反射单元的一个实例，该申请描述了被设计成允许反射单元围绕两个轴旋转的数字摄影机的致动器。例如参见图1A到图1F、图2和图3以及PCT/IB2017/052383中的对应描述，其中示出了允许棱镜围绕一个或两个轴旋转的致动器的设计。

反射单元围绕一个或两个轴的旋转移动摄影机FOV的位置，其中在每一个位置处，在具有数字摄影机的分辨率的图像中捕获场景的一个不同部分。通过这种方式，邻近的不重叠(或部分地重叠)的摄影机FOV的多幅图像被捕获并且缝合在一起，从而形成具有比数字摄影机FOV更大的FOV的总体图像区域的缝合(也被称作“复合”)图像。

在某些实例中，数字摄影机可以是被配置成具有长焦图像分辨率的长焦图像的折叠式长焦摄影机，包括长焦图像传感器及其长焦透镜套件的折叠式长焦摄影机由长焦视场(FOV_T)表征。

根据某些实例中，折叠式长焦摄影机被集成在多孔径数字摄影机中，所述多孔径数字摄影机包括被配置成提供具有广角图像分辨率的广角图像的至少一个附加的直立式广角摄影机，其中广角图像分辨率小于长焦图像分辨率，广角摄影机包括广角图像传感器和具有广角视场(FOV_W)的广角透镜模块；其中FOV_T小于FOV_W。其中旋转反射单元的旋转相对于FOV_W移动FOV_T。

关于共同所有的国际专利申请PCT/IB2016/056060和PCT/IB2016/057366的描述包括具有可调节的长焦视场的长焦摄影机。正如在PCT/IB2016/056060和PCT/IB2016/057366中所描述的那样，反射单元围绕一个或两个轴的旋转相对于广角FOV(FOV_W)移动长焦FOV(FOV_T)的位置，其中在每一个位置处，在具有更高分辨率的“长焦图像”中捕获场景的一个不同部分(在FOV_W内)。根据某些实例，正如在PCT/IB2016/056060和PCT/IB2016/057366中所公开的那样，邻近的不重叠(或者部分地重叠)的长焦FOV的多幅长焦图像被捕获并且缝合在一起，从而形成具有比FOV_T更大的FOV的总体图像区域的缝合(也被称作“复合”)长焦图像。根据某些实例，将缝合长焦图像与由广角摄影机生成的广角图像融合。

根据某些实例，数字摄影机还包括或者通过其他方式可操作地连接到计算机处理设备，所述计算机处理设备被配置成控制数字摄影机的操作(例如摄影机CPU)。数字摄影机可以包括控制器，所述控制器可操作地连接到旋转反射单元的致动器并且被配置成控制其操作以用于对旋转反射单元进行旋转。

计算机处理设备可以对请求具有特定变焦因数的图像的命令作出响应，并且控制数字摄影机的操作以用于提供具有所请求的变焦的图像。如在申请PCT/IB2016/056060和PCT/IB2016/057366中所提到的那样，在某些实例中，用户界面(例如由计算机处理设备执行)可以被配置成允许输入表明所请求的变焦因数的用户命令。计算机处理设备可以被配置成对命令进行处理并且向数字摄影机提供适当的指令，以用于捕获具有所请求的变焦的图像。

在某些情况下，如果所请求的变焦因数是处于FOV_W与FOV_T之间的数值，则计算机处理设备可以被配置成使得反射单元的致动器移动反射单元(通过向致动器的控制器提供指令)，从而使得扫描对应于所请求的变焦因数的场景的一个部分区域，并且捕获分别具有长焦分辨率并且覆盖所述部分区域的一部分的多幅部分地重叠或不重叠的长焦图像。计算机处理设备还可以被配置成把多幅所捕获的图像缝合在一起，以便形成具有长焦分辨率以及比数字摄影机的FOV_T更大的FOV的缝合图像(复合图像)。可选的是，随后可以把缝合图像与广角图像融合。

图14是通过捕获并且把4幅长焦图像缝合在一起而生成的缝合图像的一个实例的示意图。在图14中，1401标示FOV_W，1403标示FOV_W的中心处的FOV_T，并且1405表明所请求的变焦因数的尺寸。在所示出的实例中，捕获了四幅部分地重叠的长焦图像(1407)。

应当提到的是，所捕获的长焦图像(1407)的总体区域大于所请求的变焦图像(1405)区域。所捕获的长焦图像的中心部分被提取出来(例如由计算机处理设备提取以作为缝合图像的生成的一部分)以用于生成缝合图像1405。这样有助于减轻从由一幅图像覆盖的图像区域到由不同图像覆盖的图像区域的过渡所导致的图像伪像的效应。

图15是通过捕获并且把6幅长焦图像缝合在一起而生成的缝合图像的一个实例的示意图。图16是通过捕获并且把9幅长焦图像缝合在一起而生成的缝合图像的一个实例的示意图。参照图14所描述的相同原理适用于图15和16。应当提到的是，与单幅图像比例相比，从缝合得到的输出图像可以具有不同的宽度对高度比例。举例来说，如图15中所示，单幅图像可以具有3:4比例，并且输出的缝合图像可以具有9:16比例。

应当提到的是，图像缝合本身是本领域内所熟知的，因此不再进一步详细解释。

图20示出了包括N个透镜单元L_i(其中“i”是1到N之间的整数)的编号为2000的透镜模块的另一个示例性实施例。在图20的实例中，N等于5。举例来说，L₁由玻璃制成。通过N从4到5的必要改变，前面涉及透镜模块200的描述对于透镜模块2000也成立。

在某些情况下，第一个和最后一个透镜单元可以具有增大的尺寸，以便增加撞击在传感器上的光。在图21-26中给出了被设计成应对这样的情况的光学透镜模块的实例。

图21A-B示出了包括N个透镜单元L_i的编号为2100的透镜模块的另一个示例性实施例。在图21A-B的实例中，N等于5。透镜模块2100具有H_L1＝H_LN的属性。在图21A-B中，透镜模块2100被示出为不具有透镜镜筒。图21A示出了透镜模块2100的光线踪迹，图21B为了更清楚起见仅示出了透镜单元。此外，两幅图都示出了图像传感器202和光学单元205。

图22示意性地示出了用于容纳透镜模块2100的透镜单元的编号为2200的示例性透镜模块的侧视图。透镜模块2200包括镜筒2202，所述镜筒2202具有被壁面2206围绕的空腔2204。在透镜模块2200中，透镜单元的第一子集被容纳在空腔内部，并且透镜单元的第二子集位于镜筒的外面(外部)。具体来说，透镜单元L₂到L_N-1被容纳在空腔2204内，并且透镜单元L₁和L_N位于镜筒2202的外部(也就是说透镜单元L₁和L_N不处在空腔2204内)。透镜单元L₁和L_N可以通过任何适当的机械链接(比如粘附材料)被固定(固定地附着)岛镜筒2202。

在透镜模块2200中，由于透镜单元L₁和L_N位于空腔2204的外部，因此透镜单元L₁和L_N的高度H_L1和H_LN分别可以基本上等于镜筒2202的高度(沿着Y轴在镜筒2202的相对壁面的外表面之间测量)。透镜单元L₂到L_N-1的高度H_L2到H_LN-1可以小于利用H标记的镜筒2202的高度。对应于透镜模块2200的一个数值(非限制性)实例可以具有以下数值：H_L1＝H_L5＝4mm，H_L2＝H_L3＝H_L4＝3.6mm。

图23是用于容纳图21A、21B的透镜单元的编号为2300的另一个光学透镜模块的侧视图的示意性表示。透镜模块2300包括镜筒2302，所述镜筒2302具有被壁面2306围绕的空腔2304。在透镜模块2300中，所有透镜单元L₁到L_N都被容纳在(位于)空腔的内部。作为示例，在透镜模块2300中，沿着与光轴103正交的Y轴测量的空腔2304的高度H_C沿着光轴103(也就是Z轴)是可变的。对于沿着Z轴的每一个位置，空腔高度H_C在该例中对应于沿着Y轴的壁面2306的内部部件1308之间的距离。换句话说，H_C(Z)不是常数函数。

根据所示出的实例，空腔2304包括第一透镜单元L₁位于其中的第一部分2310，其他透镜单元(L₂到L_N-1)位于其中的第二部分2312，以及最后一个透镜单元L_N位于其中的第三部分2314。根据该例，第一部分2310的高度H_C(Z₁)和第三部分2314的高度H_C(Z₃)大于第二(中间)部分2312的高度H(Z₂)。其结果是，第一个透镜单元L₁和最后一个透镜单元L_N(正如前面所提到的那样，其通常具有更大的尺寸)分别位于空腔2304的(分别)第一部分2310和第三部分2314，并且至少其中一些其他透镜单元位于空腔2304的第二部分2312内。

根据该例，第一部分2310的高度H_C(Z₁)被设计成与第一透镜单元L₁的高度H_L1配合，第二部分2312的高度H_C(Z₂)被设计成与透镜单元L₂到L₄的高度H_L2、H_L3和H_L4配合(在该例中，H_L2＝H_L3＝H_L4)，并且第三部分2314的高度H_C(Z₃)被设计成与最后一个透镜单元L₅的高度H_L5配合。

例如可以通过使用具有可变厚度的壁面2306而获得沿着光轴103的空腔2304的可变高度。如图23中所示，壁面2306在第一部分2310和第三部分2314中具有比第二部分2312中更薄的厚度。在其他实例中，壁面2306可以具有恒定的厚度，但是可以具有阶梯形状。

图24是用于容纳图21A、21B的透镜单元的编号为2400的另一个示例性光学透镜模块的侧视图的示意性表示。透镜模块2400包括镜筒2402，所述镜筒2402具有被壁面2406围绕的空腔2404。在该例中，透镜单元L₂到L_N-1位于空腔2404内。透镜单元L₁和L_N具有位于空腔2404内部的第一部件以及位于空腔2404外部的第二部件；这类似于图10的透镜单元L₁。透镜单元L₁的边缘2408和透镜单元L_N的边缘2410具有阶梯形状。壁面2406把边缘2408和2410对准，从而使得透镜单元L₁和L_N的中心可以被保持与光轴103对准。

现在关注图25A到25D。

图25A是具有透镜镜筒2502并且是在多个透镜单元L₁到L_N(在该例中N＝4)被插入到镜筒之前的编号为2500的另一个示例性光学透镜模块的分解等距视图的示意性表示。图25B描绘出沿着Y-Z平面的透镜模块2500的剖面图，图25C描绘出沿着X-Z平面的透镜模块2500的剖面图，并且图25D描绘出将透镜单元插入到镜筒中的透镜模块2500的另一个等距视图。

镜筒2502包括被壁面2506围绕的空腔2504。透镜单元L₁到L_N位于空腔2504内。透镜模块2500还可以包括间隔物R₁到R_N-1。每一个间隔物R_i位于透镜单元L_i与L_i+1之间。在某些实施例中，其中一个或多个间隔物R₁到R_N-1可以被用作(多个)孔径光阑。间隔物R₁到R_N-1可以具有环形形状。

例如在镜筒2502的相对壁面2512的外表面之间测量镜筒2502的高度H(例如沿着与光轴103正交的Y轴)。在图25A到25D的实例中，透镜单元L₁的高度H_L1和透镜单元L_N的高度H_LN可以基本上等于H或大于H。因此，透镜单元L₁和L_N在位于对透镜单元L₁和L_N提供保护和机械支撑的光学透镜模块内时可以具有较大的高度(因此受益于增大的光学收集表面)。通过这种配置，透镜单元L₁和L_N的中心可以被保持与光轴103对准。

类似于前面的图11A-11F，每一个透镜单元具有光学部件和机械部件。根据某些实例，对应于透镜单元L₁和L_N的光学部件的高度(参见图11F中的H_opt)与透镜单元的高度(参见图11F中的H_L)之间的比值大于透镜单元L₂到L_N-1当中的每一个。

如图中所示，镜筒2502可以在镜筒2502的两个末端(靠近物侧和靠近像侧)的顶部和底部壁面上包括开槽2510。这样就允许透镜单元L₁和/或L_N具有与镜筒基本上相同的高度，或者具有大于镜筒高度的高度，并且具有大于其他透镜单元的高度。具体来说，透镜单元L₁和/或L_N可以与开槽2510相切，或者透镜单元L₁和/或L_N的至少某些部分可以穿过开槽2510突出。

因此，如图25A到25D中所描绘的透镜的结构因此在制造处理方面也是有利的，这是因为透镜单元L₁和L_N可以具有镜筒的高度(或者其高度可以大于镜筒的高度)，并且仍然可以被紧固到镜筒的壁面的内表面。

可以使用以下步骤实现透镜模块2500的组装：

1、从镜筒2502的像侧插入透镜单元L_N。由于全部两个单元的轴对称性，L_N可以被对准到镜筒2502。

2、把L₁固定地附着(例如胶粘)到镜筒2502。

3、按照以下顺序从镜筒2502的物侧插入其他单元：R_N-1,L_N-1…R₂,L₁。由于所有单元的轴对称性，L₁到L_N-1和R₁到R_N-1可以被对准到镜筒2502。

4、把L_N固定地附着(例如胶粘)到镜筒2502。

在一个实例中，镜筒2502中的孔洞2514(图25D)可以被用来插入胶粘剂，以便在步骤2和4中紧固透镜单元L₁和L_N。

现在关注图26A到26C。图26A示出了编号为2600的另一个示例性透镜模块的等距视图。图26B示出了透镜模块2600的侧视图。透镜模块2600包括具有空腔2604的镜筒2602以及多个透镜单元L₁到L_N。N通常处于3-7的范围内。在透镜2600的非限制性实例中，N＝4。透镜模块2600具有部分地被定位或放置在镜筒2602外部的第一透镜单元L₁和L_N，透镜单元L₂到L_N-1则被完全放置在镜筒的内部。L₁和L_N在图26A中清楚可见，其他透镜单元在该视图中不可见，但是在图26B中可见。与先前的实例中一样，光轴103对于所有透镜单元L₁到L_N充当轴对称轴。每一个透镜单元L_i具有沿着Y轴定义的高度H_Li。透镜单元L₁和L_N可以具有“阶梯”形状，也就是说其具有高度为H_L1(H_LN)的前部和高度为H_L1B(H_LNB)的背部，从而使得H_L1>H_L1B并且H_LN>H_LNB。透镜模块2600还可以包括间隔物R₁到R_N-1。每一个间隔物R_i被定位在透镜单元L_i与L_i+1之间。在某些实施例中，其中一个或多个间隔物R₁到R_N-1可以被用作(多个)孔径光阑。在某些实施例中，某些邻近的透镜单元在其间可以不具有间隔物。

与图17A-17D中的空腔1720一样，空腔2604例如可以由不透明塑料制成，并且沿着光轴103可以是轴对称的。与实施例1700(图17B)中一样，在一个示例性实施例中，空腔2604可以具有圆柱的形状。在其他示例性实施例中，空腔2604可以具有其他轴对称形状，比如圆锥、一系列圆柱。

图26C示出了类似于透镜模块2600的透镜模块2601，并且只有一处差异：具有空腔2624的镜筒2622取代了具有空腔2624的镜筒2602。空腔2624具有对于每一个透镜单元递增尺寸的一系列圆柱的形状；如图17D中可见，H_L1B≤H_L2≤H_L3≤H_L4<H_LNB<H_L1＝H_LN。这一特征可以允许镜筒2620的更容易的成型，以及/或者透镜单元L₁到L₄和间隔物R₁到R₃的更容易的组装。在其他实施例中，透镜单元的数目可以不同于4个，正如前面所提到的那样。

透镜模块2400(或2401)的组装并且特别是透镜单元插入到镜筒中的顺序可以类似于前面的透镜模块1700的组装步骤(图17A-17D)。

现在关注图27。图27示出了类似于透镜模块2500的透镜模块2700的等距视图，不同之处在于其添加了类似于透镜1800的覆盖物1830的覆盖物2730，并且具有类似的组装步骤。

除非另行声明，否则在供选择的选项列表的最后两个成员之间使用表达法“和/或”表明对于其中一个或多个所列出的选项的选择是适当的，并且可以作出这样的选择。

应当理解的是，当权利要求或说明书提到“一个”或“某个”单元时，不应当被解释成只有一个该单元。

在本说明书中所提到的所有专利和专利申请通过引用的方式被全文合并到说明书中，就如同每一份单独的专利或专利申请都被具体并且单独地表明通过引用的方式合并在本文中。此外，在本申请中对于任何参考文献的引述或标识不应当被解释为承认这样的参考文献可用作针对本公开内容的现有技术。

Claims

1.一种数字摄影机，包括：

光学透镜模块，其包括沿光轴的N≥3个透镜单元L，所述光轴从面向物侧的第一透镜单元L₁开始，其中每个透镜单元具有相应的前表面S_2-1和相应的后表面S₂，透镜单元表面被标记为S_k，其中1≤k≤2N，其中每个透镜单元表面S_k具有通光高度数值CH(S_k)，其中表面S₁的通光高度数值CH(S₁)大于表面S₂至S_2N每个表面的通光高度数值，其中CH(S₁)≥1.1×CH(S₂)；

图像传感器；和

光径折叠单元OPFE，其用于在物体和透镜单元之间提供折叠光径，其中所述数字摄影机具有视场FOV，并且其中OPFE围绕一个或两个轴旋转以移动所述数字摄影机视场的位置。

2.根据权利要求1所述的数字摄影机，其中，所述数字摄影机被配置为在多个相应的位置处捕获多幅邻近的图像并被配置为从所述多幅图像生成复合图像，并且其中所述复合图像具有大于所述数字摄影机的视场的复合图像视场FOV_C。

3.根据权利要求2所述的数字摄影机，其中，所述生成复合图像的配置包括将多幅图像缝合成复合图像的配置。

4.根据权利要求3所述的数字摄影机，其中，所述多幅图像包括4幅长焦图像，每幅长焦图像在不同的相应位置处被捕获。

5.根据权利要求3所述的数字摄影机，其中，所述多幅图像包括6幅长焦图像，每幅长焦图像在不同的相应位置处被捕获。

6.根据权利要求1所述的数字摄影机，其中，所述多幅图像包括9幅长焦图像，每幅长焦图像在不同的相应位置处被捕获。

7.根据权利要求1所述的数字摄影机，其中，每个透镜单元表面S_k具有通光孔径数值CA(S_k)并且其中对于每个表面S_k通光孔径数值CA(S₁)≥1.2xCA(S_k)，其中3≤k≤2N。

8.根据权利要求1所述的数字摄影机，其中，所述数字摄影机具有轨道总长TTL和后焦距BFL，并且其中BFL≥0.3×TTL。

9.根据权利要求1所述的数字摄影机，其中该图像传感器具有传感器对角线SD，且其中最后一个透镜单元L_N的后表面S_2N的通光孔径数值CA(S_2N)满足CA(S_2N)/SD＜0.8。

10.根据权利要求9所述的数字摄影机，其中CA(S_2N)/SD≤0.65。

11.根据权利要求1所述的数字摄影机，其中对于1≤i≤N的每一个透镜单元L具有高度HL_i，并且其中HL₁≥HL_N＞HL₂。

12.根据权利要求1所述的数字摄影机，其中至少一个透镜单元具有大于透镜高度HL的宽度WL。

13.根据权利要求1所述的数字摄影机，其中，所述光学透镜模块被包含在具有镜筒高度且包括被空腔壁面围绕的空腔的镜筒中，其中只有L₁的一部分被空腔壁面完全围绕，其中被所述空腔壁面完全围绕的L₁的所述一部分的直径小于未被空腔壁面完全围绕的L₁的另一部分的直径，并且其中未被空腔壁面完全围绕的L₁的另一部分的高度基本上等于或具有大于镜筒高度的高度。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的数字摄影机，其中，所述数字摄影机被包含在还包括非折叠摄影机模块的移动设备中。

15.一种数字摄影机，包括：

图像传感器；和

光径折叠单元，其用于在物体和透镜单元之间提供折叠光径，

其中L₁的透镜单元厚度T₁大于任何其他透镜单元L₂-L_N的透镜单元厚度T。

16.根据权利要求15所述的数字摄影机，其中N＝4。

17.根据权利要求15所述的数字摄影机，其中N＝5。

18.根据权利要求15所述的数字摄影机，其中每个透镜单元表面S_k具有通光孔径数值CA(S_k)并且其中对于每个表面S_k通光孔径数值CA(S₁)≥1.2xCA(S_k)，其中3≤k≤2N。

19.根据权利要求15所述的数字摄影机，其中，所述数字摄影机具有轨道总长TTL和后焦距BFL，并且其中BFL≥0.3×TTL。

20.根据权利要求15所述的数字摄影机，其特征在于，所述图像传感器具有传感器对角线SD，且其中最后一个透镜单元L_N的后表面S_2N的通光孔径数值CA(S_2N)满足CA(S_2N)/SD＜0.8。

21.根据权利要求20所述的数字摄影机，其中CA(S_2N)/SD≤0.65。

22.根据权利要求15所述的数字摄影机，其中对于1≤i≤N每一个透镜单元L具有高度HL_i，并且其中HL₁≥HL_N＞HL₂。

23.根据权利要求15所述的数字摄影机，其中至少一个透镜单元具有大于透镜高度HL的宽度WL。

24.根据权利要求15所述的数字摄影机，其中，所述光学透镜模块被包含在具有镜筒高度且包括被空腔壁面围绕的空腔的镜筒中，其中只有L₁的一部分被空腔壁面完全围绕，其中被所述空腔壁面完全围绕的L₁的所述一部分的直径小于未被空腔壁面完全围绕的L₁的另一部分的直径，并且其中未被空腔壁面完全围绕的L₁的另一部分的高度基本上等于或具有大于镜筒高度的高度。

25.根据权利要求15至24中任一项所述的数字摄影机，所述数字摄影机被包含在还包括非折叠摄影机模块的移动设备中。

26.一种数字摄影机，包括：

光学透镜模块，其包括沿光轴的N≥3个透镜单元L，所述光轴从面向物侧的第一透镜单元L₁开始，其中每个透镜单元具有相应的前表面S_2-1和相应的后表面S₂，透镜单元表面被标记为S_k，其中1≤k≤2N，其中每个透镜单元表面S_k具有通光高度数值CH(S_k)，其中表面S₁的通光高度数值CH(S₁)大于表面S₂至S_2N每个表面的通光高度数值，并且其中CH(S₁)≥1.1×CH(S₂)；

图像传感器；和

光径折叠单元OPFE，其用于在物体和透镜单元之间提供折叠光径，

其中，光学透镜模块的f数f/#≤3。

27.根据权利要求26所述的数字摄影机，其中f/#≤2.8。

28.根据权利要求26所述的数字摄影机，其中f/#≤2.5。

29.根据权利要求26所述的数字摄影机，其中f/#≤2.25。

30.根据权利要求26至29中任一项所述的数字摄影机，其中，所述光学透镜模块是切割的透镜模块。

31.根据权利要求26所述的数字摄影机，其中每个透镜单元表面Sk具有通光孔径数值CA(Sk)并且其中对于每个表面S_k通光孔径数值CA(S₁)≥1.2×CA(S_k)，其中3≤k≤2N。

32.根据权利要求26所述的数字摄影机，其中，所述数字摄影机具有轨道总长TTL和焦距后距BFL，并且其中BFL≥03×TTL。

33.根据权利要求26所述的数字摄影机，其特征在于，所述图像传感器具有传感器对角线SD，并且其中最后一个透镜单元L_N的后表面S_2N的通光孔径数值CA(S_2N)满足CA(S_2N)/SD＜0.8。

34.根据权利要求33所述的数字摄影机，其中CA(S_2N)/SD≤0.65。

35.根据权利要求26所述的数字摄影机，其中对于1≤i≤N每一个透镜单元L具有高度HL_i，并且其中HL₁≥HL_N＞HL₂。

36.根据权利要求26所述的数字摄影机，其中至少一个透镜单元具有大于透镜高度HL的宽度WL。

37.根据权利要求26所述的数字摄影机，其中，所述光学透镜模块被包含在具有镜筒高度且包括被空腔壁面围绕的空腔的镜筒中，其中只有L₁的一部分被空腔壁面完全围绕，其中被所述空腔壁面完全围绕的L₁的所述一部分的直径小于未被空腔壁面完全围绕的L₁的另一部分的直径，并且其中未被空腔壁面完全围绕的L₁的另一部分的高度基本上等于或具有大于镜筒高度的高度。

38.根据权利要求26-29和31-37中任一项所述的数字摄影机，其中所述数字摄影机被包含在还包括非折叠摄影机模块的移动设备中。

39.一种数字摄影机，包括：

图像传感器；和

光径折叠单元OPFE，用于将第一光径OP1折叠到第二光径OP2，

其中OP2平行于光轴，其中所述透镜单元具有沿垂直于OP1和OP2的宽度方向测量的通光孔径宽度W_L和沿平行于OP1的高度方向测量的通光孔径高度H_Li，并且其中一个或多个透镜单元是W_L大于H_L的切割的透镜单元。

40.根据权利要求39所述的数字摄影机，其中W_L≥1.05×H_Li.。

41.根据权利要求39所述的数字摄影机，其中W_L≥1.1×H_Li.。

42.根据权利要求39所述的数字摄影机，每个透镜单元表面S_k具有通光孔径数值CA(S_k)并且其中对于每个表面S_k通光孔径数值CA(S₁)≥1.2xCA(S_k)，其中3≤k≤2N。

43.根据权利要求39所述的数字摄影机，其中所述数字摄影机具有轨道总长TTL和后焦距BFL，并且其中BFL≥03×TTL。

44.根据权利要求39所述的数字摄影机，其中所述图像传感器具有传感器对角线SD，且其中最后一个透镜单元L_N的后表面S_2N的通光孔径数值CA(S_2N)满足CA(S_2N)/SD＜0.8。

45.根据权利要求44所述的数字摄影机，其中CA(S_2N)/SD≤0.65。

46.根据权利要求39所述的数字摄影机，其中HL₁≥HL_N＞HL₂。

47.根据权利要求39所述的数字摄影机，其中，所述光学透镜模块被包含在具有镜筒高度且包括被空腔壁面围绕的空腔的镜筒中，其中只有L₁的一部分被空腔壁面完全围绕，其中被所述空腔壁面完全围绕的L₁的所述一部分的直径小于未被空腔壁面完全围绕的L₁的另一部分的直径，并且其中未被空腔壁面完全围绕的L₁的另一部分的高度基本上等于或具有大于镜筒高度的高度。

48.根据权利要求39至47中任一项所述的数字摄影机，其中所述数字摄影机包含在还包含非折叠摄影机模块的移动设备中。