[发明专利]具有四个折射透镜的折叠透镜系统

说明书

本发明描述了可用于小外形相机中的紧凑型折叠透镜系统。描述了可包括具有折光力的四个透镜元件的透镜系统，其中光折叠元件诸如棱镜位于透镜系统的物体侧上的第一透镜元件和将从第一透镜元件折射的光从第一轴重定向到其上布置有其它透镜元件和光电传感器的第二轴上的第二透镜元件之间。透镜系统可包括位于透镜系统前顶点后面的孔径光阑，例如位于第一透镜元件处，以及可选的红外滤光片，例如位于最后一个透镜元件和光电传感器之间。

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，涉及用于高分辨率、小外形相机系统的紧凑型透镜系统。

相关技术描述

小型移动多用途设备诸如智能电话和平板电脑或平板设备的出现导致对高分辨率小外形相机集成在设备中的需求。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(也被称为图像传感器)和良好的紧凑型成像透镜系统。技术进步已实现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。

发明内容

描述了可用于小外形相机中的紧凑型折叠透镜系统。描述了可包括具有折光力的四个透镜元件的透镜系统，其中光折叠元件诸如棱镜位于透镜系统的物体侧上的第一透镜元件和将从第一透镜元件折射的光从第一轴重定向到其上布置有其它透镜元件和光电传感器的第二轴上的第二透镜元件之间。透镜系统可包括位于透镜系统前顶点后面的孔径光阑，例如位于第一透镜元件处，以及可选的红外滤光片，例如位于最后一个透镜元件和相机的光电传感器之间。

紧凑型折叠透镜系统的实施方案可包括具有折光力的四个透镜元件和折叠光轴的光折叠元件诸如棱镜。紧凑型折叠透镜系统可被配置为在摄远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55mm至140mm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。

通过具有折光力的四个透镜元件的材料、折光力和曲率半径的适当布置，紧凑型折叠透镜的实施方案能够以良好的亮度水平捕获高分辨率、高质量的图像。在一些实施方案中，来自透镜系统的物体侧的第一透镜元件在旁轴区域中具有凸状物体侧表面，并且第三透镜元件在旁轴区域中具有凹状图像侧表面。在一些实施方案中，来自透镜系统的物体侧的第一透镜元件在旁轴区域中具有凸状物体侧表面，并且第三透镜元件在旁轴区域中具有凹状图像侧表面。在一些实施方案中，第一透镜元件由阿贝数(Abbe number)Vd大于40的光学材料形成，并且第二透镜元件由阿贝数Vd小于30的光学材料形成。在一些实施方案中，第一透镜元件和第四透镜元件由阿贝数Vd大于40的光学材料形成，并且第二透镜元件由阿贝数Vd小于30的光学材料形成。

附图说明

图1为紧凑型相机的剖视图，其包括具有四个透镜元件和光折叠元件的紧凑型折叠透镜系统的示例实施方案。

图2A和图2B示出包括紧凑型折叠透镜系统的示例实施方案的相机，该紧凑型折叠透镜系统以F/2.4在31°全视场(FOV)的情况下操作。

图3示出包括紧凑型折叠透镜系统的示例实施方案的相机，该紧凑型折叠透镜系统以F/2.4在28.1°全FOV的情况下操作。

图4示出包括紧凑型折叠透镜系统的示例实施方案的相机，该紧凑型折叠透镜系统以F/2.2在42.2°全FOV的情况下操作。

图5示出包括紧凑型折叠透镜系统的示例实施方案的相机，该紧凑型折叠透镜系统以F/2.6在23.7°全FOV的情况下操作。

图6示出包括紧凑型折叠透镜系统的示例实施方案的相机，该紧凑型折叠透镜系统以F/2.4在31.2°全FOV的情况下操作。