[发明专利]折叠透镜系统

说明书

本发明公开了一种折叠透镜系统，该折叠透镜系统包括具有屈光力的透镜，以及两个光折叠元件诸如棱镜。第一轴上的第一透镜将光折射至第一折叠元件。第一折叠元件将来自第一轴的光重定向到其上布置有一个或多个透镜的第二轴上。第二轴上的透镜将光折射至第二折叠元件。第二折叠元件将光重定向到其上设置有传感器的第三轴上。透镜系统可包括前孔径光阑。可在第三轴上移动传感器以提供自动对焦，或者另选地，透镜系统可包括提供自动对焦的一个或多个光学致动器。透镜系统可具有低光圈数(＝2.8)，并且可具有在中焦至长焦范围内的35mm等效焦距。

背景技术

技术领域

本公开整体涉及相机系统，并且更具体地，涉及小外形相机系统和透镜系统。

相关领域的描述

小型多用途移动设备诸如智能电话和平板电脑或平板设备的出现导致需要轻量级、紧凑且能够以低光圈数捕获高分辨率高质量图像以用于集成在设备中的高分辨率小外形相机。然而，由于常规相机技术的局限性，在此类设备中使用的常规小型相机趋于以比利用较大的较高品质相机可实现的较低的分辨率和/或较低的图像质量来捕获图像。使用小封装尺寸的相机实现较高的分辨率通常需要使用具有小像素尺寸的光电传感器和较好的紧凑型成像透镜系统。技术进步已实现了光电传感器的像素尺寸的减小。然而，随着光电传感器变得更加紧凑和强大，对具有改善的成像质量性能的紧凑型成像透镜系统的需求已增加。此外，越来越期望小外形相机配备更高的像素计数和/或更大的像素尺寸图像传感器(其中的一者或两者可能需要较大的图像传感器)，同时仍然保持足够紧凑以装配到便携式电子设备中的模块高度。因此，来自光学系统设计方面的挑战是提供能够在由小外形相机施加的物理约束下捕获高亮度高分辨率图像的成像透镜系统。

发明内容

本公开的实施方案可提供一种可以例如用于小外形相机中的折叠透镜系统。折叠透镜系统的实施方案可包括具有屈光力的两个或更多个透镜元件，以及两个光折叠元件诸如棱镜。在折叠透镜系统的一些实施方案中，第一轴上的第一折射透镜元件将从透镜系统前面的物场接收的光折射到第一光折叠元件。第一光折叠元件将由第一透镜元件折射的光从第一轴重定向到其上布置有一个或多个折射透镜元件的第二轴上。第二轴上的一个或多个折射透镜元件将光折射到第二光折叠元件。第二光折叠元件将由第二轴上的透镜元件折射的光重定向到其上设置有相机的传感器模块的第三轴上。折叠透镜系统的实施方案还可包括位于在透镜系统的前顶点处或前顶点后的第一透镜元件处的前孔径光阑。

在一些实施方案中，第一折射透镜元件可在第二轴上，位于第一光折叠元件和第二折射透镜元件之间，而不是将第一折射透镜元件定位在第一轴上并因此定位在透镜系统的物侧。这可为透镜系统提供甚至更短的Z轴高度。

折叠透镜系统的实施方案可提供低的光圈数(＝2.8)，并可被配置为在中焦到长焦范围内以相对窄的视场和35mm等效焦距(f_35mm)操作。例如，紧凑型折叠透镜系统的一些实施方案可提供70mm至200mm(例如，85mm)范围内的35mm的等效焦距，小于6.5mm的Z高度，以适配在各种便携式电子设备中。

可选择透镜系统参数和关系，其包括但不限于透镜形状、厚度、几何形状、位置、材料、间距和某些透镜元件的表面形状，以至少部分地减少、补偿或矫正光学像差和透镜伪影以及视场效应。

在一些实施方案中，该折叠透镜系统可包括减少或消除环境噪声对光电传感器的干扰的红外(IR)滤光片。IR滤光片可例如位于第二光折叠元件和传感器模块之间。在一些实施方案中，该透镜系统为定焦透镜。然而，在一些实施方案中，传感器模块可相对于第二光折叠元件在第三轴上被机械地移动以为相机提供自动对焦(AF)功能，或者另选地，透镜系统可相对于传感器模块在第三轴上被机械地移动。作为另选的形式，在一些实施方案中，透镜系统可包括为相机提供AF功能而无需移动任何部件的一个或多个固态光学致动器部件(例如，位于透镜系统前方的光学致动器部件)。

附图说明

图1是根据一些实施方案的折叠透镜系统的横截面图示。