[发明专利]具有连续自适应缩放因子的折叠式相机

说明书

折叠式长焦相机包括：一光路折叠元件(OPFE)，用于将一第一光路OP1折叠到一第二光路OP2；一镜头，包括N个镜头元件，所述镜头划分成四个镜头组，所述四个镜头组沿着一镜头光轴排列并且从所述镜头的一物体侧到一图像侧依序标记；其中所述折叠式长焦相机配置成用以在标记为ZF_MIN的一最小缩放因子与标记为ZF_MAX的一最大缩放因子之间连续地改变一缩放因子(ZF)，所述最小缩放因子对应于标记为EFL_MIN的一最小有效焦距。

相关申请

本申请要求2021年3月22日提交的美国临时专利申请No.63/164,187、2021年4月21日提交的美国临时专利申请No.63/177,427及2022年1月17日提交的美国临时专利申请No.63/300,067的优先权，它们的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本文所公开的实施例(示例)总体上涉及数字相机，特别是涉及具有一折叠式连续缩放镜头的多孔径缩放数字相机，其用于手持电子移动装置，如智能手机。

定义

使用以下符号和缩写，所有术语都是本领域已知的：

总轨道长度(Total track length，TTL)：当系统聚焦到一无限远物距时，沿着平行于一镜头的光轴的一轴所测量的，在第一镜头元件L1的前表面S1的一点与一图像传感器之间的最大距离。

后焦距(Back focal length，BFL)：当系统聚焦到一无限远物距时，沿着平行于一镜头的光轴的一轴所测量的，在最后一个镜头元件LN的后表面S2N的一点与一图像传感器之间的最小距离。

有效焦距(Effective focal length，EFL)：在一镜头(或镜头元件L1至LN的一组件)中，在所述镜头的一后主点P’与一后焦点F’之间的距离。

光圈值(f-number,f/#)：EFL与一入瞳直径(entrance pupil diameter)的比率。

背景技术

多孔径相机(或“多相机”，其中以具有两个相机的“双相机”为例)正在成为手持电子移动装置(或简称为“移动装置”，例如智能手机、平板电脑等)的标准。一种多相机通常包括一个宽视场FOV相机(带有FOV_W的“宽”相机或“W”相机)及至少一个带有较窄(比FOV_W)视场的附加相机(具有FOV_T的远摄(Telephoto)或“长焦(Tele)”或“T”相机，也称为“TC”)。通常，TC的空间分辨率是恒定的(或“固定的”)，并且可能比W相机的空间分辨率高3、5或10倍。这分别称为具有3、5或10的固定“缩放因子(zoom factor，ZF)”。

例如，考虑具有W相机及ZF为5的TC的一双相机。在放大场景时，通常可以使用W相机影像数据，该数据以数字方式放大到ZF为5。对于ZF≥5，可以使用TC影像数据，Z对于F5时，进行数字缩放。在一些场景中，需要高ZF来捕捉具有高空间分辨率的场景片段。在其他场景中，不希望有高ZF，因为可能只有(数字缩放的)W相机影像数据可用。这显示了一方面TC的适用范围(对于ZF较小的TC更大)与另一方面TC的缩放能力(对于ZF较大的TC更大)之间的权衡。一般来说，大的适用范围与大的缩放能力都是有益的。这在具有固定ZF的已知TCs中无法实现。

对于包括在TC中的给定的图像传感器，TC的ZF仅通过其EFL来确定。例如，在共同拥有的国际专利申请第PCT/IB2021/061078号中描述了可以在两个极端(最小与最大)EFLs之间(最小有效焦距EFL_MIN与最大有效焦距EFL_MAX)连续切换以提供最小及最大ZFs之间(最小缩放因子ZF_MIN及最大缩放因子ZF_MAX)的任何ZF的一种TC。