CN118119872A - 透镜组件以及包括透镜组件的电子装置 - Google Patents
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Abstract
根据本公开的一个实施例,一种透镜组件包括:至少七个透镜,该至少七个透镜从物侧向图像传感器侧顺序地布置,其中,第一透镜具有负折射能力并且包括凹的物侧表面和凸的图像传感器侧表面,第二透镜具有正折射能力,第二透镜的物侧表面和图像传感器侧表面中的至少一者是非球面的,第三透镜具有正折射能力,第二透镜和第三透镜中的任何一者的折射率是1.6或更大,从物侧起第七个布置的第七透镜的折射率可以是1.6或更大,并且透镜组件的半视角可以是50度或更大。各种其他实施例是可能的。
Description
技术领域
本公开的一个或更多个实施例总体上涉及透镜组件,诸如包括多个透镜的透镜组件,并且涉及包括该透镜组件的电子装置。
背景技术
光学装置组件,例如,能够捕获图像或视频的相机已经得到广泛地使用,并且近来各自具有诸如电荷耦合器件(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)的固态图像传感器的数码相机或视频相机已经变得常见。具有固态图像传感器(CCD或CMOS)的光学装置正在逐渐替换薄膜型光学装置,因为与薄膜型光学装置相比,使用固态光学装置更容易存储、再现和发送图像。
近来,已经在单个电子装置中实现了多个光学装置(例如,诸如近景相机、远摄相机和/或广角相机的两个或更多个相机),以改进捕获的图像的质量并且向所捕获的图像提供各种视觉效果。例如,可以经由具有不同光学特性的多个相机获取物的图像,并且这些图像可以被合成以便产生高质量捕获的图像。通过配备有多个光学装置(例如,相机)以获取高质量捕获的图像,诸如移动通信终端和智能电话的电子装置正在逐渐地替换专用于摄影功能的电子装置,诸如数码紧凑相机。进一步地,预期诸如移动通信终端和智能电话的电子装置能够替换诸如单透镜反光数码相机的高性能相机。
出于帮助理解本公开的公开内容的目的,可以提供上述信息作为背景。至于是否可以将任何前述内容应用为关于本公开的现有技术,没有做出断言或确定。
发明内容
技术问题
在诸如单透镜反光数码相机的高性能相机中,可以使用大约1/1.2英寸至1英寸的大尺寸图像传感器,并且相机的更好性能相应地改进了捕获的图像的质量。通常,改进与图像传感器的尺寸成比例。在这样的高性能相机中,通过包括与图像传感器的尺寸和性能相对应的透镜组件,可以通过控制周边场曲率(field curvature)或像差(aberration)来防止图像质量的劣化。例如,为了在匹配扩大的图像传感器的设计性能的同时在场曲率方面实现改进或者控制像差,可以扩大构成透镜组件的透镜的尺寸或者可以增加透镜的数目。然而,由于光学系统的透镜的数目可能在诸如智能电话的小型化电子装置中受限制,所以可能难以提供与扩大的图像传感器的性能匹配的透镜组件。例如,当提供有限数目的(例如,大约七个)透镜时,可以容易地实现小型化,但是可能难以实现具有广角特性和低畸变率(distortion rate)的透镜组件。
本公开的实施例旨在至少解决上述问题和/或缺点,并且提供至少下述优点,并且能够提供一种具有广角特性同时包括有限数目的透镜的透镜组件和/或一种包括该透镜组件的电子装置。
本公开的实施例能够提供一种具有广角特性同时被小型化并且容易地控制像差的透镜组件和/或一种包括该透镜组件的电子装置。
根据各种实施例的附加方面将通过下面阐述的详细描述来呈现,并且可以从描述中部分地变得清楚或者通过呈现的实现方式实施例来理解。
技术方案
根据本公开的实施例,一种透镜组件和/或一种包括该透镜组件的电子装置可以包括:至少七个透镜,所述至少七个透镜沿着光轴方向从物侧向图像传感器侧顺序地布置,其中,从物侧起第一个设置的第一透镜可以具有负折射能力(refractive power)并且可以包括凹的物侧表面和凸的图像传感器侧表面,从物侧起第二个设置的第二透镜可以具有正折射能力并且可以包括物侧表面和图像传感器侧表面,所述物侧表面和图像传感器侧表面中的至少一者是非球面的,并且从物侧起第三个设置的第三透镜可以具有正折射能力,并且其中,所述透镜组件可以满足下面的条件表达式1、2和3。
[条件表达式1]
N23≥1.6
[条件表达式2]
N7≥1.6
[条件表达式3]
HFOV≥50°
这里,“N23”可以是所述第二透镜和所述第三透镜中的一者的折射率,“N7”可以是从物侧起第七个设置的第七透镜的折射率,并且“HFOV”可以是所述透镜组件的以“度”为单位的半视角。
根据本公开的实施例,一种透镜组件和/或一种包括该透镜组件的电子装置可以包括:至少七个透镜,所述至少七个透镜沿着光轴方向从物侧向图像传感器侧顺序地布置,其中,从物侧起第一个设置的第一透镜可以具有负折射能力并且可以包括凹的物侧表面和凸的图像传感器侧表面,从物侧起第二个设置的第二透镜可以具有正折射能力并且可以包括物侧表面和图像传感器侧表面,所述物侧表面和图像传感器侧表面中的至少一者是非球面的,并且从物侧起第三个设置的第三透镜可以具有正折射能力,并且其中,所述透镜组件可以满足下面的条件表达式4、5和6。
[条件表达式4]
N2≥1.6
[条件表达式5]
N7≥1.6
[条件表达式6]
HFOV≥50°
这里,“N2”可以是所述第二透镜的折射率。
根据本公开的实施例,所述电子装置可以包括:至少七个透镜,所述至少七个透镜沿着光轴方向从物侧向图像传感器侧顺序地布置;图像传感器,所述图像传感器在所述光轴方向上与所述至少七个透镜对准,并且被配置为接收由所述至少七个透镜聚焦或引导的光;以及处理器,所述处理器被配置为基于从所述图像传感器接收到的所述光来获取图像,其中,从物侧起第-个设置的第一透镜可以具有负折射能力并且可以包括凹的物侧表面和凸的图像传感器侧表面,从物侧起第二个设置的第二透镜可以具有正折射能力并且可以包括物侧表面和图像传感器侧表面,所述物侧表面和图像传感器侧表面中的至少一者是非球面的,并且从物侧起第三个设置的第三透镜可以具有正折射能力,并且其中,所述电子装置可以满足下面的条件表达式7、8和9。
[条件表达式7]
N23≥1.6
[条件表达式8]
N7≥1.6
[条件表达式9]
HFOV≥50°
有益效果
根据本公开的实施例,通过包括有限数目的(例如,七个)透镜,能够容易地使透镜组件和/或包括该透镜组件的电子装置小型化。另外,容易通过控制从物侧起的第二透镜和第三透镜中的一者和/或从物侧起的第七透镜的折射率来执行像差控制,使得能够在畸变率(例如,场曲率)方面实现改进。在一些实施例中,即使包括有限数目的透镜,通过折射率控制,也可以甚至在大约1/1.2英寸或更大的大尺寸图像传感器中提供广角特性的同时促进像差控制。另外,可以提供通过本文件直接或间接认识到的各种效果。
附图说明
通过以下参照附图进行的详细描述,有关本公开的实施例的上述方面或其他方面、配置和/或优点可以变得更清楚。
图1是示出了网络环境内的根据本公开的实施例的电子装置的框图。
图2是例示了根据实施例的相机模块的框图。
图3是示出了根据实施例的电子装置的前侧的立体图。
图4是示出了图3中示出的电子装置的后侧的立体图。
图5是示出了根据本公开的实施例之一的透镜组件的配置的视图。
图6a、图6b和图6c是示出了根据本公开的实施例之一的透镜组件的球面像差、像散(astigmatism)和畸变率的曲线图。
图7是示出了根据本公开的实施例中的另一实施例的透镜组件的配置的视图。
图8a、图8b和图8c是示出了根据本公开的实施例中的另一实施例的透镜组件的球面像差、像散和畸变率的曲线图。
图9是示出了根据本公开的实施例中的再一实施例的透镜组件的配置的视图。
图10a、图10b和图10c是示出了根据本公开的实施例中的再一实施例的透镜组件的球面像差、像散和畸变率的曲线图。
图11是示出了根据本公开的实施例中的再一实施例的透镜组件的配置的视图。
图12a、图12b和图12c是示出了根据本公开的实施例中的再一实施例的透镜组件的球面像差、像散和畸变率的曲线图。
图13是示出了根据本公开的实施例中的再一实施例的透镜组件的配置的视图。
图14a、图14b和图14c是示出了根据本公开的实施例中的再一实施例的透镜组件的球面像差、像散和畸变率的曲线图。
在所有附图中,同样的附图标记可以被指配给同样的部分、部件和/或结构。
具体实施方式
参照附图进行的以下描述可以提供对包括权利要求及其等同形式的本公开的各种示例性实现方式的理解。以下描述中公开的示例性实施例包括各种具体细节以帮助理解,但是被认为是各种实施例之一。因此,对本领域的技术人员而言将清楚的是,在不脱离本公开的范围和精神的情况下,能够对本文描述的各种实现方式做出各种改变和修改。另外,为了清楚和简洁,可以省略对公知功能和配置的描述。
以下描述和权利要求中使用的术语和词语不限于书目含义,而是可以用于清楚地且一致地描述本公开的各种实施例。因此,对本领域的技术人员而言将清楚的是,对本公开的各种实现方式的以下描述是出于说明的目的而提供的,而不是出于限制被限定为权利及其等同形式的范围的本公开的目的而提供的。
应当理解,除非上下文另外清楚地指示,否则单数形式的“一”、“一个”和“该”包含复数含义。因此,例如,“部件表面”可以被理解为包括部件的一个或更多个表面。
图1是示出了根据实施例的网络环境100中的电子装置101的框图。参照图1,网络环境100中的电子装置101可以经由第一网络198(例如,短距离无线通信网络)与电子装置102进行通信,或者经由第二网络199(例如,长距离无线通信网络)与电子装置104或服务器108中的至少一个进行通信。根据实施例,电子装置101可以经由服务器108与电子装置104进行通信。根据实施例,电子装置101可以包括处理器120、存储器130、输入模块150、声音输出模块155、显示模块160、音频模块170、传感器模块176、接口177、连接端178、触觉模块179、相机模块180、电力管理模块188、电池189、通信模块190、用户识别模块(SIM)196或天线模块197。在一些实施例中,可以从电子装置101中省略上述部件中的至少一个(例如,连接端178),或者可以将一个或更多个其他部件添加到电子装置101中。在一些实施例中,可以将上述部件中的一些部件(例如,传感器模块176、相机模块180或天线模块197)实现为单个部件(例如,显示模块160)。
处理器120可以运行例如软件(例如,程序140)来控制电子装置101的与处理器120耦接的至少一个其他部件(例如,硬件部件或软件部件),并且可以执行各种数据处理或计算。根据一个实施例,作为所述数据处理或计算的至少一部分,处理器120可以将从另一部件(例如,传感器模块176或通信模块190)接收到的命令或数据存储在易失性存储器132中,对存储在易失性存储器132中的命令或数据进行处理,并且将结果数据存储在非易失性存储器134中。根据实施例,处理器120可以包括主处理器121(例如,中央处理器(CPU)或应用处理器(AP))或者与主处理器121在操作上独立的或者相结合的辅助处理器123(例如,图形处理单元(GPU)、神经处理单元(NPU)、图像信号处理器(ISP)、传感器中枢处理器或通信处理器(CP))。例如,当电子装置101包括主处理器121和辅助处理器123时,辅助处理器123可以被适配为比主处理器121耗电更少,或者被适配为专用于特定的功能。可以将辅助处理器123实现为与主处理器121分离,或者实现为主处理器121的部分。
在主处理器121处于未激活(例如,睡眠)状态时,辅助处理器123(而非主处理器121)可以控制例如与电子装置101的部件之中的至少一个部件(例如,显示模块160、传感器模块176或通信模块190)相关的功能或状态中的至少一些,或者在主处理器121处于激活(例如,运行应用)状态时,辅助处理器123可以与主处理器121一起来控制与电子装置101的部件之中的至少一个部件(例如,显示模块160、传感器模块176或通信模块190)相关的功能或状态中的至少一些。根据实施例,可以将辅助处理器123(例如,图像信号处理器或通信处理器)实现为在功能上与辅助处理器123相关的另一部件(例如,相机模块180或通信模块190)的部分。根据实施例,辅助处理器123(例如,神经处理单元)可以包括专用于人工智能模型处理的硬件结构。可以通过机器学习来生成人工智能模型。例如,可以通过人工智能模型被执行之处的电子装置101或经由单独的服务器(例如,服务器108)来执行这样的学习。学习算法可以包括但不限于例如监督学习、无监督学习、半监督学习或强化学习。人工智能模型可以包括多个人工神经网络层。人工神经网络可以是深度神经网络(DNN)、卷积神经网络(CNN)、循环神经网络(RNN)、受限玻尔兹曼机(RBM)、深度置信网络(DBN)、双向循环深度神经网络(BRDNN)或深度Q网络或其两个或更多个的组合,但不限于此。另外地或可选地,人工智能模型可以包括除了硬件结构以外的软件结构。
存储器130可以存储由电子装置101的至少一个部件(例如,处理器120或传感器模块176)使用的各种数据。所述各种数据可以包括例如软件(例如,程序140)以及针对与其相关的命令的输入数据或输出数据。存储器130可以包括易失性存储器132或非易失性存储器134。
可以将程序140作为软件存储在存储器130中,并且程序140可以包括例如操作系统(OS)142、中间件144或应用146。
输入模块150可以从电子装置101的外部(例如,用户)接收将由电子装置101的另一部件(例如,处理器120)使用的命令或数据。输入模块150可以包括例如麦克风、鼠标、键盘、键(例如,按钮)或数字笔(例如,手写笔)。
声音输出模块155可以将声音信号输出到电子装置101的外部。声音输出模块155可以包括例如扬声器或接收器。扬声器可以用于诸如播放多媒体或播放唱片的通用目的。接收器可以用于接收呼入呼叫。根据实施例,可以将接收器实现为与扬声器分离,或实现为扬声器的部分。
显示模块160可以向电子装置101的外部(例如,用户)视觉地提供信息。显示模块160可以包括例如显示器、全息装置或投影仪以及用于控制显示器、全息装置和投影仪中的相应一个的控制电路。根据实施例,显示模块160可以包括被适配为检测触摸的触摸传感器或被适配为测量由触摸引起的力的强度的压力传感器。
音频模块170可以将声音转换为电信号,反之亦可。根据实施例,音频模块170可以经由输入模块150获得声音,或者经由声音输出模块155或与电子装置101直接耦接或无线耦接的外部电子装置(例如,电子装置102(例如,扬声器或耳机))输出声音。
传感器模块176可以检测电子装置101的操作状态(例如,功率或温度)或电子装置101外部的环境状态(例如,用户的状态),然后产生与检测到的状态相应的电信号或数据值。根据实施例,传感器模块176可以包括例如手势传感器、陀螺仪传感器、大气压力传感器、磁性传感器、加速度传感器、握持传感器、接近传感器、颜色传感器、红外(IR)传感器、生物特征传感器、温度传感器、湿度传感器或照度传感器。
接口177可以支持将用来使电子装置101与外部电子装置(例如,电子装置102)耦接或无线耦接的一个或更多个特定协议。根据实施例,接口177可以包括例如高清晰度多媒体接口(HDMI)、通用串行总线(USB)接口、安全数字(SD)卡接口或音频接口。
连接端178可以包括连接器,其中,电子装置101可以经由所述连接器与外部电子装置(例如,电子装置102)物理连接。根据实施例,连接端178可以包括例如HDMI连接器、USB连接器、SD卡连接器或音频连接器(例如,耳机连接器)。
触觉模块179可以将电信号转换为可以被用户经由他的触觉或动觉识别的机械刺激(例如,振动或移动)或电刺激。根据实施例,触觉模块179可以包括例如电机、压电元件或电刺激器。
相机模块180可以捕获静止图像或运动图像。根据实施例,相机模块180可以包括一个或更多个透镜、图像传感器、图像信号处理器或闪光灯。
电力管理模块188可以管理对电子装置101的供电。根据实施例,可以将电力管理模块188实现为例如电力管理集成电路(PMIC)的至少一部分。
电池189可以对电子装置101的至少一个部件供电。根据实施例,电池189可以包括例如不可再充电的原电池、可再充电的蓄电池、或燃料电池。
通信模块190可以支持在电子装置101与外部电子装置(例如,电子装置102、电子装置104或服务器108)之间建立直接(例如,有线)通信信道或无线通信信道,并且经由建立的通信信道执行通信。通信模块190可以包括能够与处理器120(例如,应用处理器(AP))独立操作的一个或更多个通信处理器,并且支持直接(例如,有线)通信或无线通信。根据实施例,通信模块190可以包括无线通信模块192(例如,蜂窝通信模块、短距离无线通信模块或全球导航卫星系统(GNSS)通信模块)或有线通信模块194(例如,局域网(LAN)通信模块或电力线通信(PLC)模块)。这些通信模块中的相应一个可以经由第一网络198(例如,短距离通信网络,诸如蓝牙TM、无线保真(Wi-Fi)直连或红外数据协会(IrDA))或第二网络199(例如,长距离通信网络,诸如传统蜂窝网络、5G网络、下一代通信网络、互联网或计算机网络(例如,LAN或广域网(WAN)))与外部电子装置进行通信。可以将这些各种类型的通信模块实现为单个部件(例如,单个芯片),或者可以将这些各种类型的通信模块实现为彼此分离的多个部件(例如,多个芯片)。无线通信模块192可以使用存储在用户识别模块196中的用户信息(例如,国际移动用户识别码(IMSI))识别或验证通信网络(诸如第一网络198或第二网络199)中的电子装置101。
无线通信模块192可以支持在4G网络之后的5G网络以及下一代通信技术(例如新无线(NR)接入技术)。NR接入技术可以支持增强型移动宽带(eMBB)、大规模机器类型通信(mMTC)或超可靠低时延通信(URLLC)。无线通信模块192可以支持高频带(例如,毫米波带)以实现例如高数据传输速率。无线通信模块192可以支持用于确保高频带上的性能的各种技术,诸如例如波束成形、大规模多输入多输出(大规模MIMO)、全维MIMO(FD-MIMO)、阵列天线、模拟波束成形或大规模天线。无线通信模块192可以支持在电子装置101、外部电子装置(例如,电子装置104)或网络系统(例如,第二网络199)中指定的各种要求。根据实施例,无线通信模块192可以支持用于实现eMBB的峰值数据速率(例如,20Gbps或更大)、用于实现mMTC的丢失覆盖(例如,164dB或更小)或者用于实现URLLC的U平面时延(例如,对于下行链路(DL)和上行链路(UL)中的每一个为0.5ms或更小,或者1ms或更小的往返)。
天线模块197可以将信号或电力发送到电子装置101的外部(例如,外部电子装置)或者从电子装置101的外部(例如,外部电子装置)接收信号或电力。根据实施例,天线模块可以包括天线,所述天线包括辐射元件,所述辐射元件由形成在基底(例如,印刷电路板(PCB))中或形成在基底上的导电材料或导电图案构成。根据实施例,天线模块197可以包括多个天线(例如,阵列天线)。在这种情况下,可以由例如通信模块190从所述多个天线中选择适合于在通信网络(诸如第一网络198或第二网络199)中使用的通信方案的至少一个天线。随后可以经由所选择的至少一个天线在通信模块190和外部电子装置之间发送或接收信号或电力。根据实施例,除了辐射元件之外的另一部件(例如,射频集成电路(RFIC))可以附加地形成为天线模块197的一部分。
根据各种实施例,天线模块197可以形成毫米波天线模块。根据实施例,毫米波天线模块可以包括印刷电路板、RFIC和多个天线(例如,阵列天线),其中,RFIC设置在印刷电路板的第一表面(例如,底表面)上,或与第一表面相邻并且能够支持指定的高频带(例如,毫米波带),所述多个天线设置在印刷电路板的第二表面(例如,顶表面或侧表面)上,或与第二表面相邻并且能够发送或接收指定高频带的信号。
上述部件中的至少一些可以经由外设间通信方案(例如,总线、通用输入输出(GPIO)、串行外设接口(SPI)或移动工业处理器接口(MIPI))相互耦接并且在它们之间通信地传送信号(例如,命令或数据)。
根据实施例,可以经由与第二网络199耦接的服务器108在电子装置101和外部电子装置104之间发送或接收命令或数据。外部电子装置102或电子装置104中的每一个可以是与电子装置101相同类型的装置,或者是与电子装置101不同类型的装置。根据实施例,将在电子装置101运行的全部操作或一些操作可以在外部电子装置102、外部电子装置104或服务器108中的一个或更多个外部装置运行。例如,如果电子装置101应当自动执行功能或服务或者应当响应于来自用户或另一装置的请求执行功能或服务,则电子装置101可以请求所述一个或更多个外部电子装置执行所述功能或服务中的至少一部分,而不是运行所述功能或服务,或者电子装置101除了运行所述功能或服务以外,还可以请求所述一个或更多个外部电子装置执行所述功能或服务中的至少一部分。接收到所述请求的所述一个或更多个外部电子装置可以执行所述功能或服务中的所请求的所述至少一部分,或者执行与所述请求相关的另外功能或另外服务,并将执行的结果传送到电子装置101。电子装置101可以在对所述结果进行进一步处理的情况下或者在不对所述结果进行进一步处理的情况下将所述结果提供作为对所述请求的至少一部分答复。为此,可以使用例如云计算技术、分布式计算技术、移动边缘计算(MEC)技术或客户机-服务器计算技术。电子装置101可以使用例如分布式计算或移动边缘计算来提供超低时延服务。在另一实施例中,外部电子装置104可以包括物联网(IoT)装置。服务器108可以是使用机器学习和/或神经网络的智能服务器。根据实施例,外部电子装置104或服务器108可以被包括在第二网络199中。电子装置101可以应用于基于5G通信技术或IoT相关技术的智能服务(例如,智能家居、智能城市、智能汽车或医疗保健)。
图2是示出了根据实施例的相机模块280(例如,图1的相机模块180)的框图200。参照图2,相机模块280可以包括透镜组件210、闪光灯220、图像传感器230、图像稳定器240、存储器250(例如,缓冲存储器)或图像信号处理器260。
在一些实施例中,透镜组件210可以包括图像传感器230。透镜组件210可以收集从将拍摄其图像的物发射或反射的光。透镜组件210可以包括一个或更多个透镜。根据实施例,相机模块280可以包括多个透镜组件210。在这种情况下,相机模块280可以形成例如双相机、360度相机、或球形相机。多个透镜组件210中的一些透镜组件可以具有相同的透镜属性(例如,视角、焦距、自动聚焦、f数或光学变焦),或者至少一个透镜组件可以具有与另一透镜组件的透镜属性不同的一个或更多个透镜属性。透镜组件210可以包括例如广角透镜或远摄透镜。
闪光灯220可以发射用于增强从物反射的光的光。根据实施例,闪光灯220可以包括一个或更多个发光二极管(LED)(例如,红色-绿色-蓝色(RGB)LED、白色LED、红外(IR)LED或紫外(UV)LED)或氙灯。图像传感器230可以通过将从物发射或反射并且经由透镜组件210透射的光转换成电信号来获得与物相对应的图像。根据实施例,图像传感器230可以包括从具有不同属性的图像传感器(诸如RGB传感器、黑白(BW)传感器、IR传感器或UV传感器)、具有相同属性的多个图像传感器、或具有不同属性的多个图像传感器中选择的一个图像传感器。包括在图像传感器230中的每个图像传感器可以使用例如电荷耦合器件(CCD)传感器或互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器来实现。图像稳定器240可以在特定方向上移动图像传感器230或包括在透镜组件210中的至少一个透镜,或者响应于相机模块280或包括相机模块280的电子装置201的移动来控制图像传感器230的操作属性(例如,调节读出定时)。这允许补偿通过移动对正被捕获的图像的负面影响(例如,图像模糊)的至少一部分。根据实施例,图像稳定器240可以使用设置在相机模块280内部或外部的陀螺仪传感器(未示出)或加速度传感器(未示出)来感测这样的由相机模块280或电子装置(例如,图1的电子装置101)进行的移动。根据实施例,图像稳定器240可以被例如实现为光学图像稳定器。存储器250可以至少暂时存储经由图像传感器230获得的图像的至少一部分以用于后续图像处理任务。例如,如果图像捕获由于快门滞后而延迟或者多个图像被快速地捕获,则获得的原始图像(例如,拜耳图案化图像、高分辨率图像)可以被存储在存储器250中,并且其对应副本图像(例如,低分辨率图像)可以经由图1的显示模块160预览。此后,如果满足指定的条件(例如,通过用户的输入或系统命令),则存储在存储器250中的原始图像的至少一部分可以例如由图像信号处理器260获得和处理。根据实施例,存储器250可以被配置为存储器(例如,图1的存储器130)的至少一部分,或者被配置为独立于存储器130工作的分开的存储器。
图像信号处理器260可以针对经由图像传感器230获得的图像或存储在存储器250中的图像执行一个或更多个图像处理。一个或更多个图像处理可以包括例如深度图生成、三维(3D)建模、全景生成、特征点提取、图像合成或图像补偿(例如,噪声降低、分辨率调节、亮度调节、模糊、锐化或柔化)。另外地或可选地,图像信号处理器260可以针对包括在相机模块280中的至少一个部件(例如,图像传感器230)执行控制(例如,曝光时间控制、读出定时控制等)。由图像信号处理器260处理的图像可以被存储回在存储器250中以供进一步处理,或者可以被提供给相机模块280外部的外部部件(例如,图1的存储器130、显示模块160、电子装置102、电子装置104或服务器108)。根据实施例,图像信号处理器260可以被配置为处理器(例如,图1的处理器120)的至少一部分,或者被配置为独立于处理器120工作的分开的处理器。如果图像信号处理器260被配置为与处理器120分开的处理器,则由图像信号处理器260处理的至少一个图像可以由处理器120经由显示装置160照原样或在被进一步处理之后显示。
根据实施例,电子装置(例如,图1的电子装置101)可以包括具有不同属性或功能的多个相机模块280。在这样的情况下,多个相机模块280中的至少一个相机模块可以形成例如广角相机,并且多个相机模块280中的至少另一相机模块可以形成远摄相机。类似地,多个相机模块中的至少一个相机模块可以形成例如前置相机,并且多个相机模块中的至少另一相机模块可以形成后置相机。
根据本公开的各种实施例的电子装置可以是各种类型的电子装置之一。电子装置可以包括例如便携式通信装置(例如,智能电话)、计算机装置、便携式多媒体装置、便携式医疗装置、相机、可穿戴装置或家用电器。根据本公开的实施例,电子装置不限于以上所述的那些电子装置。
应当理解的是,本公开的各种实施例以及其中使用的术语并不意图将在此阐述的技术特征限制于具体实施例,而是包括针对相应实施例的各种改变、等同形式或替换形式。对于附图的描述,相似的参考标号可以用来指代相似或相关的元件。将理解的是,与项相应的单数形式的名词可以包括一个或更多个事物,除非相关上下文另有明确指示。如这里所使用的,诸如“A或B”、“A和B中的至少一个”、“A或B中的至少一个”、“A、B或C”、“A、B和C中的至少一个”以及“A、B或C中的至少一个”的短语中的每一个短语可以包括在与所述多个短语中的相应一个短语中一起列举出的项的任意一项或所有可能组合。如这里所使用的,诸如“第1”和“第2”或者“第一”和“第二”的术语可以用于将相应部件与另一部件进行简单区分,并且不在其他方面(例如,重要性或顺序)限制所述部件。将理解的是,在使用了术语“可操作地”或“通信地”的情况下或者在不使用术语“可操作地”或“通信地”的情况下,如果一元件(例如,第一元件)被称为“与另一元件(例如,第二元件)耦接”、“耦接到另一元件(例如,第二元件)”、“与另一元件(例如,第二元件)连接”或“连接到另一元件(例如,第二元件)”,则意味着所述一元件可以与所述另一元件直接(例如,有线地)耦接、与所述另一元件无线连接、或经由第三元件与所述另一元件耦接。
如与本公开的各种实施例关联使用的,术语“模块”可以包括以硬件、软件或固件实现的单元,并且可以与其他术语(例如,“逻辑”、“逻辑块”、“部分”或“电路”)可互换地使用。模块可以是被适配为执行一个或更多个功能的单个集成部件或者是该单个集成部件的最小单元或部分。例如,根据实施例,可以以专用集成电路(ASIC)的形式来实现模块。
可以将在此阐述的各种实施例实现为包括存储在存储介质(例如,内部存储器或外部存储器)中的可由机器(例如,电子装置)读取的一个或更多个指令的软件(例如,程序)。例如,在机器(例如,电子装置)的处理器(例如,处理器)的控制下,该处理器可以调用存储在存储介质中的所述一个或更多个指令中的至少一个指令并运行所述至少一个指令。这使得所述机器能够操作用于根据所调用的至少一个指令执行至少一个功能。所述一个或更多个指令可以包括由编译器产生的代码或能够由解释器运行的代码。可以以非暂时性存储介质的形式来提供机器可读存储介质。其中,术语“非暂时性”仅意味着所述存储介质是有形装置,并且不包括信号(例如,电磁波),但是该术语并不在数据被半永久性地存储在存储介质中与数据被临时存储在存储介质中之间进行区分。
根据实施例,可以在计算机程序产品中包括和提供根据本公开的实施例的方法。计算机程序产品可以作为产品在销售者和购买者之间进行交易。可以以机器可读存储介质(例如,紧凑盘只读存储器(CD-ROM))的形式来分发计算机程序产品,或者可以经由应用商店(例如,PlayStoreTM)在线分发(例如,下载或上传)计算机程序产品,或者可直接在两个用户装置(例如,智能电话)之间分发(例如,下载或上传)计算机程序产品。如果是在线分发的,则计算机程序产品中的至少一部分可以是临时产生的,或者可以将计算机程序产品中的至少一部分至少临时存储在机器可读存储介质(诸如制造商的服务器、应用商店的服务器或转发服务器的存储器)中。
根据各种实施例,上述部件中的每个部件(例如,模块或程序)可以包括单个实体或多个实体,并且多个实体中的一些实体可以分离地设置在不同的部件中。根据各种实施例,可以省略上述部件或操作中的一个或更多个部件,或者可以添加一个或更多个其他部件或操作。可选地或另外地,可以将多个部件(例如,模块或程序)集成为单个部件。在这种情况下,该集成部件可以仍旧按照与所述多个部件中的相应一个部件在集成之前执行一个或更多个功能相同或相似的方式,执行所述多个部件中的每一个部件的所述一个或更多个功能。根据各种实施例,由模块、程序或另一部件所执行的操作可以顺序地、并行地、重复地或以启发式方式来执行,或者所述操作中的一个或更多个操作可以按照不同的顺序来运行或被省略,或者可以添加一个或更多个其他操作。
图3是示出了根据实施例的电子装置300(例如,图1中的电子装置101)的前侧的立体图。图4是示出了图3中示出的电子装置300的后侧的立体图。
参照图3和图4,根据实施例的电子装置300(例如,图1中的电子装置101)可以包括壳体310,该壳体310包括第一表面(或前表面)310A、第二表面(或后表面)310B、以及围绕第一表面310A与第二表面310B之间的空间的侧表面310C。在另一实施例(未示出)中,壳体310可以指限定图3的第一表面310A、第二表面310B和侧表面310C中的一些的结构。根据实施例,第一表面310A的至少一部分可以由基本上透明的前板302(例如,包括各种涂层的玻璃板或聚合物板)实现。在另一实施例中,前板302可以耦接到壳体310以限定壳体310的内部空间。在一个或更多个实施例中,术语“内部空间”可以意指壳体310的容纳显示器301(将稍后对其进行描述)或图1中的显示装置160的至少一部分的内部空间。
根据实施例,第二表面310B可以由基本上不透明的后板311实现。后板311可以由例如镀膜或有色玻璃、陶瓷、聚合物、金属(例如,铝、不锈钢(STS)或镁)或这些材料中的两种或更多种的组合制成。侧表面310C可以由耦接到前板302和后板311并且包括金属和/或聚合物的侧边框结构(或“侧构件”)318来实现。在另一实施例中,后板311和侧边框结构318可以被集成在一起,并且可以包括相同材料(例如,诸如铝的金属材料)。
在所示出的实施例中,前板302可以在其长的相对边缘处包括从第一表面310A朝向后板311弯曲并且无缝地延伸的两个第一区域310D。在所示出的实施例(参见图4)中,后板311可以在其长的相对边缘处包括从第二表面310B朝向前板302弯曲并且无缝地延伸的两个第二区域310E。在其他实施例中,前板302(或后板311)可以仅包括第一区域310D(或第二区域310E)中的一者。在另一实施例中,可以不包括第一区域310D或第二区域310E中的一些。在上述实施例中,当从电子装置300的侧面观察时,侧边框结构318可以在其中不包括第一区域310D或第二区域310E的侧表面(例如,其中设置有连接器孔308的侧表面)上具有第一厚度(或宽度),并且可以在其中包括有第一区域310D或第二区域310E的侧表面(例如,其中设置有键输入装置317的侧表面)上具有小于第一厚度的第二厚度。
根据实施例,电子装置300可以包括显示器301、音频模块303、307和314、传感器模块304、316和319、相机模块305、312和313(例如,图1或图2中的相机模块180和280)、键输入装置317、发光元件306以及连接器孔308和309中的至少一者。在某些其他实施例中,可以从电子装置300中省略这些部件(例如,键输入装置317或发光元件306)中的至少一个部件,或者电子装置300可以另外地包括其他部件。
显示器301(例如,图1中的显示装置160)可以通过例如前板302的大部分暴露。在实施例中,显示器301的至少一部分可以通过限定第一表面310A和侧表面310C的第一区域310D的前板302暴露。在实施例中,显示器301的边缘可以被形成为和与其相邻的前板302的周边的形状基本上相同。在另一实施例(未示出)中,显示器301的周边与前板302的周边之间的距离可以是基本上恒定的,以便使显示器301的暴露区域最大化。
在另一实施例(未示出)中,可以在显示器301的屏幕显示区域的一部分(例如,有效区域)或屏幕显示区域外部的区域(例如,无效区域)中设置凹部或开口,并且音频模块314(例如,图1中的音频模块170)、传感器模块304(例如,图1中的传感器模块176)、相机模块305和发光元件306中的至少一者可以与凹部或开口对准或者设置在凹部或开口内。在另一实施例(未示出)中,显示器301的屏幕显示区域的后表面可以包括音频模块314、传感器模块304、相机模块305、指纹传感器316和发光元件306中的至少一者。在另一实施例(未示出)中,显示器301可以耦接到触敏电路、能够测量触摸强度(压力)的压力传感器和/或被配置为检测磁场型手写笔的数字化器,或者被设置为与触敏电路、能够测量触摸强度(压力)的压力传感器和/或被配置为检测磁场型手写笔的数字化器相邻。在一些实施例中,传感器模块304和319中的至少一些和/或键输入装置317中的至少一些可以设置在第一区域310D和/或第二区域310E中。
音频模块303、307和314可以包括麦克风孔303以及扬声器孔307和314。在麦克风孔303中,用于获取外部声音的麦克风可以设置在其中,并且在实施例中,多个麦克风可以被设置为感测声音的方向。扬声器孔307和314可以包括外部扬声器孔307和呼叫接收器孔314。在一些实施例中,扬声器孔307和314以及麦克风孔303可以被实现为单个孔,或者可以包括扬声器(例如,压电扬声器)而没有扬声器孔307和314。
传感器模块304、316和319可以生成与电子装置300的(一个或更多个)内部操作状态或(一个或更多个)外部环境状态相对应的电信号或数据值。传感器模块304、316和319可以包括:例如,设置在壳体310的第一表面310A上的第一传感器模块304(例如,接近传感器)、第二传感器模块(未示出)(例如,指纹传感器);设置在壳体310的第二表面310B上的第三传感器模块319(例如,心率监测器(HRM)传感器)和/或第四传感器模块316(例如,指纹传感器)。指纹传感器可以不仅设置在壳体310的第一表面310A(例如,显示器301)上,而且还可以设置在第二表面310B上。电子装置300还可以包括至少一个其他传感器模块(未示出),诸如手势传感器、陀螺仪传感器、大气压力传感器、磁性传感器、加速度传感器、握持传感器、颜色传感器、红外(IR)传感器、生物特征传感器、温度传感器、湿度传感器或照度传感器。
相机模块305、312和313可以包括设置在电子装置300的第一表面310A上的第一相机装置305以及设置在第二表面310B上的第二相机装置312和/或闪光灯313。相机模块305和312可以各自包括一个或更多个透镜、图像传感器、和/或图像信号处理器。闪光灯313可以包括例如发光二极管或氙灯。在实施例中,可以在电子装置300的一个表面上设置两个或更多个透镜(例如,红外相机透镜、广角透镜和远摄透镜)和图像传感器。
键输入装置317可以设置在壳体310的侧表面310C上。在另一实施例中,电子装置300可以不包括以上提及的键输入装置317中的一些或全部,并且未包括在其中的键输入装置317可以被以另一形式(例如作为软键)实现在显示器301上。在一些实施例中,键输入装置可以包括设置在壳体310的第二表面310B上的传感器模块316。
发光元件306可以例如设置在壳体310的第一表面310A上。发光元件306可以在光学上提供例如关于电子装置300的状态的信息。在另一实施例中,发光元件306可以提供与相机模块305一起工作的光源,例如作为用于相机模块305的闪光灯。发光元件306可以包括例如LED、IR LED和氙灯。
连接器孔308和309可以包括第一连接器孔308和/或第二连接器孔309,第一连接器孔308能够容纳用于向外部电子装置发送电力和/或数据/从外部电子装置接收电力和/或数据的连接器(例如,USB连接器),第二连接器孔309能够容纳用于向外部电子装置发送音频信号/从外部电子装置接收音频信号的连接器(例如,耳机插孔)。
图5是示出了根据本公开的各种实施例之一的透镜组件400的配置的视图。图6a、图6b和图6c是示出了根据本公开的实施例之一的透镜组件400的球面像差、像散和畸变率的曲线图。
图6a是示出了根据本公开的实施例之一的透镜组件400的球面像差的曲线图,其中水平轴表示纵向球面像差系数并且垂直轴表示距光轴的中心的归一化距离。6a示出了依据光的波长的纵向球面像差的变化。图6b是示出了根据本公开的实施例之一的透镜组件400的像散的曲线图,并且图6c是示出了根据本公开的实施例之一的透镜组件400的畸变率的曲线图。
参照图5、图6a、图6b和图6c,根据本公开的实施例之一的透镜组件400(例如,图2中的透镜组件210和/或图像传感器230)可以包括多个(例如,至少七个)透镜L1、L2、L3、L4、L5、L6和L7、红外线(IR)截止滤光片F和/或图像传感器S(例如,图2中实现成像平面img的图像传感器230)。根据实施例,IR截止滤光片F和/或图像传感器S或230可以被描述为与透镜组件400分开的部件。例如,IR截止滤光片F和/或图像传感器S或230可以安装在电子装置(例如,图1或图3中的电子装置101、102、104或300)或光学装置(例如,图1或图2中的相机模块180或280)中,并且构成透镜组件400的多个透镜L1、L2、L3、L4、L5、L6和L7可以安装在电子装置或光学装置中,以在光轴O上与IR截止滤光片F和/或图像传感器S或230对准。在实施例中,透镜L1、L2、L3、L4、L5、L6和L7中的至少一者可以沿着光轴O方向可移动,并且电子装置(例如,图1或图3中的电子装置101、102、104或300)或图1的处理器120可以通过移动透镜L1、L2、L3、L4、L5、L6和L7中的至少一者来执行焦点调节或焦距调节。在实施例中,透镜组件400可以被设置为图3或图4中的相机模块305、312和313之一。
根据实施例,多个透镜L1、L2、L3、L4、L5、L6和L7可以由塑料材料或玻璃材料制成,并且可以包括沿着光轴O方向从物obj侧向图像传感器S或230(例如,成像表面img)侧顺序地布置的第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6和/或第七透镜L7。例如,透镜L1、L2、L3、L4、L5、L6和L7可以在光轴O上与图像传感器S或230一起对准。透镜L1、L2、L3、L4、L5、L6和L7可以各自包括物obj侧表面和图像传感器S或230侧表面。在以下各种实施例中,应当注意,为了附图的清晰起见,对于透镜L1、L2、L3、L4、L5、L6和L7的物侧表面和图像传感器侧表面中的一些省略了附图标记。在以下详细描述中,形式为“Sd”(其中“d”是自然数)的附图标记可以被指配给透镜的物侧表面或图像传感器侧表面,并且通过将在下面针对各种实施例的透镜数据描述的表,可以容易地理解从附图中省略了其附图标记的透镜表面。
在以下详细描述中,透镜L1、L2、L3、L4、L5、L6和L7的物侧表面或图像传感器侧表面可以通过使用术语“凹的”和“凸的”来描述。针对透镜表面的形状的描述可以取决于透镜在与光轴O相交的点处的形状。例如,如果描述陈述了“物侧表面是凹的”,则这可以指其曲率半径的中心位于物侧而不是位于图像侧的物侧表面。类似地,如果描述陈述了“物侧表面是凸的”,则这可以指其曲率半径的中心位于图像侧而不是位于物侧的物侧表面。如果描述陈述了“图像传感器侧表面是凹的”,则这可以指其曲率半径的中心位于图像侧而不是位于物侧的图像传感器侧表面。最后,如果描述陈述了“图像传感器侧表面是凸的”,则这可以指其曲率半径表面的中心位于物侧而不是位于图像传感器侧的图像传感器侧表面。例如,在图5中,第七透镜L7的物侧表面S15可以被理解为是凸的,并且图像传感器侧表面S16可以被理解为是凹的。
根据实施例,第一透镜L1可以包括凹的物侧表面S2和凸的图像传感器侧表面S3,同时具有负折射能力。通过使从物侧起第一个设置的第一透镜(例如,第一透镜L1)的物侧表面S2具有这些特性,透镜组件400可以被小型化,同时具有大约50度或更大的超广角特性。在一些实施例中,当从物侧起的第二透镜和/或第三透镜具有正折射能力时,可以更容易实现透镜组件的超广角特性或使透镜组件小型化。
根据实施例,当与尺寸为大约1/1.2英寸或更大的高性能图像传感器组合时,透镜组件400可以包括七个透镜L1、L2、L3、L4、L5、L6和L7,并且第二透镜L2和第三透镜L3中的一者(例如,第二透镜L2)可以具有大约1.6或更大的折射率。在实施例中,当第二透镜L2和第三透镜L3中的至少一者具有大约1.6或更大的折射率时,透镜组件400可以在像差控制(例如,球面像差的控制)方面被容易地改进,或者即使在包括七个透镜L1、L2、L3、L4、L5、L6和L7时,也可能展现出畸变率方面的改进,使得透镜组件400能够与高性能图像传感器(例如,图像传感器S)组合。例如,透镜组件400可以提供适合于扩大的高性能图像传感器S的光学性能,并且可以容易地设置在诸如智能电话的小型化电子装置(例如,图1至图4中的电子装置101、102、104或300)中。在另一实施例中,透镜(例如,第二透镜L2和/或第三透镜L3)的折射率越高,越容易控制球面像差,但是折射率可能受透镜的材料限制。因此,第二透镜L2和/或第三透镜L3可以具有大约1.7或更小的折射率。例如,当折射率超过大约1.7时,透镜的材料限于玻璃,所以在制造透镜组件时可能存在困难。另外,制造透镜组件的成本可能增加。在一些实施例中,第二透镜L2可以具有大约1.6或更大的折射率,并且第三透镜L3可以具有大约1.6或更小的折射率。
根据实施例,从物侧起的透镜L1、L2、L3、L4、L5、L6和L7当中的第七透镜(例如,第七透镜L7)可以具有大约1.6或更大的折射率,同时具有负折射能力。当第七透镜L7具有大约1.6或更大的折射率时,即使当与扩大的图像传感器组合时,透镜组件400也能够抑制诸如场曲率的周边图像质量的劣化。在一些实施例中,由于第七透镜L7具有大约1.7或更小的折射率,所以可以改进选择透镜的材料方面的设计自由度。
根据实施例,透镜L1、L2、L3、L4、L5、L6和L7的物侧表面或图像传感器侧表面中的至少一者可以是非球面的或者包括拐点。例如,第二透镜L2的物侧表面S4和图像传感器侧表面S5中的至少一者可以是非球面表面,并且第七透镜L7的物侧表面S15和图像传感器侧表面S16中的至少一者可以包括拐点。
根据实施例,IR截止滤光片F可以设置在第七透镜L7与图像传感器S(例如,成像表面img)之间,并且可以阻挡预定波长带的光,例如红外线。例如,IR截止滤光片F可以阻挡红外线同时透射可见光,从而抑制或防止红外线入射在图像传感器S(例如,成像表面img)处。可以依据在透镜组件400或包括透镜组件400的电子装置(例如,图1至图4中的电子装置101、102、104或300)方面要求的规格不同地选择被IR截止滤光片F阻挡的光的波长带。例如,当图5中的透镜组件400被应用于用于检测红外线的光学装置时,可以通过利用带通滤光片替换IR截止滤光片F来透射红外线并且阻挡另一波长带的光(例如,可见光)。
根据实施例,透镜组件400可以是图1至图4的相机模块180、280、305、312和313中的任何一者,并且图1的处理器120或图2的图像信号处理器260可以通过使用透镜组件400来接收或检测从外部入射的光并且基于所检测到的光来获取图像信息。例如,处理器120或图像信号处理器260可以通过使用相机或透镜组件400来获取物图像。
在表1至表20中示出了根据某些实施例的透镜组件400的透镜数据,其中“obj”可以指其图像将被捕获的物。如上所述,以“Sd”(其中“d”是自然数“d”)的形式指示的附图标记指示相关透镜L1、L2、L3、L4、L5、L6和L7的物侧表面和图像传感器侧表面,并且符号“*”可以被指示在具有非球面形状的对应透镜表面上。在透镜数据中,“S1”不是实际的透镜表面,而是在透镜组件400的设计中考虑的位置,并且可以指例如诸如保护窗的结构的参照位置或用于固定透镜L1、L2、L3、L4、L5、L6和L7之一(例如,第一透镜L1)的结构的位置。在透镜数据中,“sto”可以指透镜组件400的光圈,并且“S17”和“S18”可以指IR截止滤光片的物侧表面和图像传感器侧表面。
[示例1]
在图5的透镜组件400中,光圈sto可以设置在第二透镜L2与第三透镜L3之间,并且可以具有大约3.2mm的焦距、大约58度的半视场(HFOV)以及大约2.5的F数。透镜组件400和/或透镜L1、L2、L3、L4、L5、L6和L7可以是按下表1中示出的规格而制造的,同时满足以上提及的关于折射能力、透镜表面形状、折射率和/或类似物的条件。
[表1]
/>
以下表2、表3和表4指示第一透镜L1至第七透镜L7的非球面系数,并且非球面表面的定义可以通过下式1来计算。
[式1]
这里,“z”可以意指在光轴O的方向上距透镜顶点的距离,“y”可以意指在与光轴O垂直的方向上的距离,“c”可以意指透镜的顶点处的曲率半径的倒数,“k”可以意指二次曲线常数,并且“A”、“B”、“C”、“D”、“E”、“F”、“G”、“H”、“J”、“K”、“L”、“M”、“N”和“O”可以分别意指非球面系数。
[表2]
/>
[表3]
[表4]
/>
[示例2]
图7是示出了根据本公开的实施例中的另一实施例的透镜组件500(例如,图5中的透镜组件400)的配置的视图。图8a、图8b和图8c是示出了根据本公开的实施例中的另一实施例的透镜组件500的球面像差、像散和畸变率的曲线图。
在图7的透镜组件500中,焦距可以是大约3.0mm,半视场可以是大约56度,并且F数可以是大约2.3。透镜组件500和/或透镜L1、L2、L3、L4、L5、L6和L7可以是按下表5中示出的规格而制造的,同时满足以上提及的关于折射能力、透镜表面形状、折射率和/或类似物的条件,并且可以具有表6至表8的非球面系数。
[表5]
/>
[表6]
[表7]
[表8]
/>
[示例3]
图9是示出了根据本公开的实施例中的另一实施例的透镜组件600(例如,图5中的透镜组件400)的配置视图。图6a、图6b和图6c是示出了根据本公开的实施例中的另一实施例的透镜组件600的球面像差、像散和畸变率的曲线图。
在图9的透镜组件600中,焦距可以是大约2.9mm,半视场可以是大约56度,并且F数可以是大约2.3。透镜组件600和/或透镜L1、L2、L3、L4、L5、L6和L7可以是按下表9中示出的规格而制造的,同时满足以上提及的关于折射能力、透镜表面形状、折射率和/或类似物的条件,并且可以具有表10至表12的非球面系数。
[表9]
[表10]
[表11]
/>
[表12]
[示例4]
图11是示出了根据本公开的实施例中的另一实施例的透镜组件700(例如,图5中的透镜组件400)的配置视图。图12a、图12b和图12c是示出了根据本公开的实施例中的另一实施例的透镜组件700的球面像差、像散和畸变率的曲线图。
在图11的透镜组件700中,焦距可以是大约2.9mm,半视场可以是大约56度,并且F数可以是大约2.2。透镜组件700和/或透镜L1、L2、L3、L4、L5、L6和L7可以是按下表13中示出的规格而制造的,同时满足以上提及的关于折射能力、透镜表面形状、折射率和/或类似物的条件,并且可以具有表14至表16的非球面系数。
[表13]
透镜表面 | 曲率半径 | 厚度或气隙 | 有效焦距 | 折射率 | 阿贝数 |
obj | 无穷大 | 无穷大 | |||
S1 | 无穷大 | 0.03002 | |||
S2* | -5.04950 | 0.42183 | -13.371 | 1.54405 | 56.11 |
S3* | -16.83613 | 0.49634 | |||
S4* | 3.26589 | 0.30467 | 28.683 | 1.61444 | 25.94 |
S5* | 3.85771 | 0.35167 | |||
sto | 无穷大 | 0.04114 | |||
S7* | 13.24993 | 0.32877 | 7.257 | 1.54405 | 56.11 |
S8* | -5.60799 | 0.04833 | |||
S9* | -5.70916 | 0.44226 | 12.450 | 1.54405 | 56.11 |
S10* | -3.18897 | 0.45622 | |||
S11* | -95.13428 | 0.28376 | -9.062 | 1.67141 | 19.25 |
S12* | 6.59139 | 0.40601 | |||
S13* | -18.24399 | 1.41896 | 2.163 | 1.54405 | 56.11 |
S14* | -1.14034 | 0.12604 | |||
S15* | 1.20249 | 0.40000 | -3.5377 | 1.65101 | 21.49 |
S16* | 0.68822 | 1.49054 | |||
S17 | 无穷大 | 0.11 | 无穷大 | 1.5168 | 64.2 |
S18 | 无穷大 | 0.1003 | |||
img | 无穷大 | 0.04315 |
[表14]
[表15]
[表16]
/>
[示例5]
图13是示出了根据本公开的实施例中的另一实施例的透镜组件800(例如,图5中的透镜组件400)的配置视图。图14a、图14b和图14c是示出了根据本公开的实施例中的另一实施例的透镜组件800的球面像差、像散和畸变率的曲线图。
在图13的透镜组件800中,焦距可以是大约2.9mm,半视场可以是大约56度,并且F数可以是大约2.2。透镜组件800和/或透镜L1、L2、L3、L4、L5、L6和L7可以是按下表17中示出的规格而制造的,同时满足以上提及的关于折射能力、透镜表面形状、折射率和/或类似物的条件,并且可以具有表18至表20的非球面系数。
[表17]
/>
[表18]
[表19]
[表20]
/>
根据某些实施例,透镜组件400、500、600、700和800可以包括至少七个透镜,以促进小型化并且提供适合于扩大的图像传感器的像差控制性能。例如,根据本公开的实施例的透镜组件400、500、600、700和800可以容易地安装在诸如智能电话的小型化电子装置上,并且可以实现摄影方面的高性能。
如上所述,根据本公开的实施例,一种透镜组件(例如,图5中的透镜组件400)和/或一种电子装置(例如,图1至图4中的电子装置101、102、104或300)可以包括:至少七个透镜(例如,图5中的透镜L1、L2、L3、L4、L5、L6和L7),该至少七个透镜沿着光轴(例如,图5中的光轴O)方向从物(例如,图5中的物obj)侧向图像传感器(例如,图5中的图像传感器S)侧顺序地布置,其中,从物侧起第一个设置的第一透镜(例如,图5的第一透镜L1)可以具有负折射能力并且可以包括凹的物侧表面和凸的图像传感器侧表面,从物侧起第二个设置的第二透镜(例如,图5中的第二透镜L2)可以具有正折射能力并且可以包括至少一者是非球面的物侧表面和图像传感器侧表面,并且从物侧起第三个设置的第三透镜(例如,图5中的第三透镜L3)可以具有正折射能力,并且其中,该透镜组件可以满足下面的条件1、2和3。
[条件表达式1]
N23≥1.6
[条件表达式2]
N7≥1.6
[条件表达式3]
HFOV≥50°
这里,“N23”可以是第二透镜和第三透镜中的一者的折射率,“N7”可以是从物侧起第七个设置的第七透镜(例如,图5中的第七透镜L7)的折射率,并且“HFOV”可以是透镜组件的以“度”为单位的半视角。
根据实施例,至少七个透镜中的至少一个透镜可以被配置为通过沿着光轴方向移动来执行焦点调节。
根据实施例,第七透镜的物侧表面和图像传感器侧表面中的至少一者可以包括拐点。
根据实施例,第七透镜的图像传感器侧表面可以是凹的。
根据实施例,至少七个透镜中的至少一个透镜可以被配置为通过沿着光轴方向移动来执行焦点调节。
根据实施例,第七透镜可以具有负折射能力。
根据各种实施例,第二透镜的折射率可以是1.6或更大,并且第三透镜的折射率可以是1.6或更小。
根据本公开的实施例,一种透镜组件(例如,图5中的透镜组件400)和/或一种电子装置(例如,图1至图4中的电子装置101、102、104或300)可以包括:至少七个透镜(例如,图5中的透镜L1、L2、L3、L4、L5、L6和L7),该至少七个透镜沿着光轴(例如,图5中的光轴O)方向从物(例如,图5中的物obj)侧向图像传感器(例如,图5中的图像传感器S)侧顺序地布置,其中,从物侧起第一个设置的第一透镜(例如,图5的第一透镜L1)可以具有负折射能力并且可以包括凹的物侧表面和凸的图像传感器侧表面,从物侧起第二个设置的第二透镜(例如,图5中的第二透镜L2)可以具有正折射能力并且可以包括物侧表面和图像传感器侧表面,该物侧表面和该图像传感器侧表面中的至少一者是非球面的,并且从物侧起第三个设置的第三透镜(例如,图5中的第三透镜L3)可以具有正折射能力,并且其中,透镜组件可以满足下面的条件4、5和6。
[条件表达式4]
N2≥1.6
[条件表达式5]
N7≥1.6
[条件表达式6]
HFOV≥50°
这里,“N2”可以是第二透镜的折射率,“N7”可以是从物侧起第七个设置的第七透镜(例如,图5中的第七透镜L7)的折射率,并且“HFOV”可以是透镜组件的以“度”为单位的半视角。
根据实施例,至少七个透镜中的至少一个透镜可以被配置为通过沿着光轴方向移动来执行焦点调节。
根据实施例,第七透镜的物侧表面和图像传感器侧表面中的至少一者可以包括拐点。
根据实施例,第七透镜的图像传感器侧表面可以是凹的。
根据实施例,至少七个透镜中的至少一个透镜可以被配置为通过沿着光轴方向移动来执行焦点调节。
根据实施例,第七透镜可以具有负折射能力。
根据本公开的实施例,一种电子装置(例如,图1至图4中的电子装置101、102、104或300)可以包括:至少七个透镜(例如,图2中的透镜组件210或图5中的透镜L1、L2、L3、L4、L5、L6和L7),该至少七个透镜沿着光轴(例如,图5中的光轴O)从物(例如,图5中的物obj)侧向图像传感器(例如,图5中的图像传感器S)侧顺序地布置;图像传感器(例如,图2或图5中的图像传感器230或S),该图像传感器在光轴上与至少七个透镜对准,并且被配置为接收由至少七个透镜聚焦或引导的光;以及处理器(例如,图1的处理器120或图2中的图像信号处理器260),该处理器被配置为基于从图像传感器接收到的光来获取图像,其中,从物侧起第一个设置的第一透镜(例如,图5的第一透镜L1)可以具有负折射能力并且可以包括凹的物侧表面和凸的图像传感器侧表面,从物侧起第二个设置的第二透镜(例如,图5中的第二透镜L2)可以包括正折射能力并且可以包括物侧表面和图像传感器侧表面,该物侧表面和该图像传感器侧表面中的至少一者是非球面的,并且从物侧起第三个设置的第三透镜(例如,图5中的第三透镜L3)可以具有正折射能力,并且其中,该电子装置可以满足下面的条件表达式7、8和9。
[条件表达式7]
N23≥1.6
[条件表达式8]
N7≥1.6
[条件表达式9]
HFOV≥50°
这里,“N23”可以是第二透镜和第三透镜中的一者的折射率,“N7”可以是从物侧起第七个设置的第七透镜(例如,图5中的第七透镜L7)的折射率,并且“HFOV”可以是透镜组件的以“度”为单位的半视角。
根据实施例,处理器可以被配置为通过沿着光轴方向移动至少七个透镜中的至少一个透镜来执行焦点调节。
根据实施例,第七透镜的物侧表面和图像传感器侧表面中的至少一者可以包括拐点。
根据实施例,第七透镜的图像传感器侧表面可以是凹的。
根据实施例,至少七个透镜中的至少一个透镜可以被配置为通过沿着光轴方向移动来执行焦点调节。
根据实施例,第七透镜可以具有负折射能力。
根据实施例,第二透镜的折射率可以是1.6或更大,并且第三透镜的折射率可以是1.6或更小。
尽管已经参照作为示例的各种实施例描述了本公开,但是应当理解,各种实施例旨在为示例性的,而不限制本公开。对本领域的技术人员而言将清楚的是,在不脱离包括所附权利要求及其等同形式的本公开的整体范围的情况下,能够在形式和细节上做出各种改变。
Claims (15)
1.一种透镜组件,所述透镜组件包括:
至少七个透镜,所述至少七个透镜沿着光轴方向从物侧向图像传感器侧顺序地布置,
其中,从物侧起第一个设置的第一透镜具有负折射能力并且包括凹的物侧表面和凸的图像传感器侧表面,
从物侧起第二个设置的第二透镜具有正折射能力并且包括至少一者是非球面的物侧表面和图像传感器侧表面,并且
从物侧起第三个设置的第三透镜具有正折射能力,并且其中,所述透镜组件满足下面的条件表达式1、2和3,
[条件表达式1]
N23≥1.6
[条件表达式2]
N7≥1.6
[条件表达式3]
HFOV≥50°
其中,“N23”是所述第二透镜和所述第三透镜中的一者的折射率,“N7”是从物侧起第七个设置的第七透镜的折射率,“HFOV”是所述透镜组件的以“度”为单位的半视角。
2.根据权利要求1所述的透镜组件,其中,所述至少七个透镜中的至少一个透镜被配置为:通过沿着所述光轴方向移动来执行焦点调节。
3.根据权利要求1所述的透镜组件,其中,所述第七透镜的物侧表面和图像传感器侧表面中的至少一者包括拐点。
4.根据权利要求3所述的透镜组件,其中,所述第七透镜的所述图像传感器侧表面是凹的。
5.根据权利要求3所述的透镜组件,其中,所述至少七个透镜中的至少一个透镜被配置为:通过沿着所述光轴方向移动来执行焦点调节。
6.根据权利要求1所述的透镜组件,其中,所述第七透镜具有负折射能力。
7.根据权利要求1所述的透镜组件,其中,所述第二透镜具有1.6或更大的折射率,所述第三透镜具有1.6或更小的折射率。
8.一种透镜组件,所述透镜组件包括:
至少七个透镜,所述至少七个透镜沿着光轴方向从物侧向图像传感器侧顺序地布置,
其中,从物侧起第一个设置的第一透镜具有负折射能力并且包括凹的物侧表面和凸的图像传感器侧表面,
从物侧起第二个设置的第二透镜具有正折射能力并且包括至少一者是非球面的物侧表面和图像传感器侧表面,并且
从物侧起第三个设置的第三透镜具有正折射能力,
其中,所述透镜组件满足下面的条件表达式4、5和6,
[条件表达式4]
N2≥1.6
[条件表达式5]
N7≥1.6
[条件表达式6]
HFOV≥50°
其中,“N2”是所述第二透镜的折射率,“N7”是从物侧起第七个设置的第七透镜的折射率,“HFOV”是所述透镜组件的以“度”为单位的半视角。
9.根据权利要求8所述的透镜组件,其中,所述至少七个透镜中的至少一个透镜被配置为:通过沿着所述光轴方向移动来执行焦点调节。
10.根据权利要求8所述的透镜组件,其中,所述第七透镜的物侧表面和图像传感器侧表面中的至少一者包括拐点。
11.根据权利要求10所述的透镜组件,其中,所述第七透镜的所述图像传感器侧表面是凹的。
12.根据权利要求10所述的透镜组件,其中,所述至少七个透镜中的至少一个透镜被配置为:通过沿着所述光轴方向移动来执行焦点调节。
13.根据权利要求8所述的透镜组件,其中,所述第七透镜具有负折射能力。
14.一种电子装置,所述电子装置包括:
根据权利要求1至13所述的镜头组件;
图像传感器,所述图像传感器在所述光轴上与所述至少七个透镜对准并且被配置为接收由所述至少七个透镜聚焦或引导的光;以及
处理器,所述处理器被配置为基于从所述图像传感器接收到的所述光来获取图像。
15.根据权利要求14所述的电子装置,其中,所述处理器被配置为:通过沿着所述光轴方向移动所述至少七个透镜中的至少一个透镜来执行焦点调节。
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination |