[发明专利]折叠照相机透镜系统

说明书

优先权信息

该申请要求于2014年3月7日提交的题为“FOLDED LENS SYSTEMS(折叠透镜系统)”的美国临时申请序列号No.61/949,898的优先权的权益，其内容通过引用而完全合并到此。

技术领域

本公开总体涉及照相机系统，更具体地说，涉及用于小形状因数照相机的透镜系统。

背景技术

小的移动多用途设备(如智能电话和平板或平板设备)的出现已经导致对于用于在设备中的集成的高分辨率、小形状因数照相机的需要。然而，由于传统照相机技术的限制，在这些设备中所使用的传统小照相机倾向于以比使用更大、更高质量照相机可以实现的更低分辨率和/或更低图像质量来捕获图像。通过小封装尺寸照相机来实现较高分辨率通常要求使用具有小像素尺寸的光电传感器以及良好的紧凑成像透镜系统。技术的发展已经实现了光电传感器中的像素尺寸的减少。然而，由于光电传感器变得更紧凑并且强大，因此对于具有改进的成像质量性能的紧凑成像透镜系统的需求已经增加。

发明内容

本公开的实施例可以提供一种小封装尺寸中的高分辨率照相机。描述包括光电传感器和紧凑折叠透镜系统的照相机。在实施例中，折叠所述照相机透镜系统的光路可以促进实现用于照相机透镜组装的小形状因数，并且还可以通过使用相对少数量的小形状因数的透镜元件来促进实现高分辨率光学透镜系统。可以在仍然捕获尖锐高分辨率图像的同时在小封装尺寸中实现包括折叠透镜系统的照相机的实施例，使得照相机的实施例适合于在小型和/或移动多用途设备(如蜂窝电话、智能电话、平板或平板计算设备、膝上型设备、网本、笔记本、小笔记本和超级本计算机)中的使用。在一些实施例中，可以连同一个或多个其它照相机(例如望远和/或广角小格式照相机)在设备中包括在此所描述的照相机，其它照相机将例如当使用该设备来捕获图像时允许用户在不同的照相机格式(正常、望远或广角)之间进行选择。

描述可以减少用于对于1/3英寸(6.12mm对角线)传感器照相机的潜在应用的透镜系统的封装体积的宽度的折叠透镜系统的实施例。所述折叠透镜系统的示例实施例可以具有14-mm EFL(有效焦距长度)、F/2.8和26-度对角线视场(DFOV)(6.46mm图像圈直径、3.232mm图像圈半径)。在至少一些实施例中，图像平面或传感器可以移动以将物体场景从无限远聚焦到<1000mm物距。至少一些实施例可以使用棱镜作为光路折叠机构，以用于对光的光路进行折叠。在一些实施例中，透镜-棱镜组合(例如铸模到合成单元元件中的一个或多个透镜和棱镜)可以用作光路折叠机构，以用于对光的光路进行折叠。

描述包括具有折光力的五个透镜元件的折叠透镜系统的实施例。然而，在一些实施例中可以使用更多或更少的透镜元件。在各个实施例中，平面镜或棱镜元件可以用于对光的光路进行折叠。在至少一些实施例中，所述透镜元件中的至少一个的物侧表面和图像侧表面中的至少一个是非球面的。

在至少一些实施例中，所述折叠透镜系统包括折叠光轴(在此被称为AX)、第一组(在此被称为GR1)光学元件、光路折叠元件(例如棱镜或平面镜)、第二组(在此被称为GR2)光学元件以及在所述图像平面处的光电传感器。至少一些实施例可以还包括红外滤波器和/或窗口元件。折叠透镜系统的至少一些实施例可以包括变焦能力，用于将在无限远处(距照相机的物距≥20米)的物体场景聚焦到近物距(<1米)。例如，在各个实施例中，第一组(GR1)、第二组GR2和/或在所述图像平面处的光电传感器可以变焦、移动或平移，以用于将物体场景从远距离(≥20米)聚焦到近距离(<1米)。