光学系统和相机模块的制作方法

根据本公开的示例性和非限制性实施例的教导总体上涉及一种用于提高光学性能的光学系统和一种包括该光学系统的相机模块。

背景技术：

1、相机模块执行捕获物体且将其储存为图像或视频的功能，并且安装于各种应用中。特别地，相机模块以超紧凑的尺寸来制造且不仅应用于诸如智能电话、平板pc和膝上型电脑的便携式装置，而且应用于无人机和交通工具，从而提供各种各样的功能。

2、例如，相机模块的光学系统可以包括用于形成图像的成像透镜和用于将形成的图像转换为电信号的图像传感器。在这种情况下，相机模块可以通过自动调整图像传感器与成像透镜之间的距离来执行使透镜的焦距对准的自动对焦（af）功能，并且可以通过变焦透镜增加或减少远程物体的倍率来执行放大或缩小的变焦功能。此外，相机模块采用图像稳定（is）技术来校正或防止由于不稳定的安装装置或由用户运动引起的相机运动而导致的图像模糊（blur）。

3、相机模块用于获得图像的最重要的元件是形成图像的成像透镜。近来，对诸如高图像质量和高分辨率等高性能的兴趣正在增加，并且为了实现这一点正在进行对包括多个透镜的光学系统的研究。

4、例如，正在进行使用具有正（+）或负（-）屈光力的多个成像透镜来实现高性能光学系统的研究。并入多个透镜的光学系统可以具有设定有效焦距（efl）。在这种情况下，当efl值相对较大时，邻近物侧的透镜具有大孔径或在多个透镜之中具有最大孔径。因此，最靠近物侧的透镜具有相对大的尺寸，使得难以将光学系统小型化。

5、包括多个透镜的光学系统可以具有相对大的高度。例如，随着透镜的数量增加，从图像感测器到邻近物体的透镜的物体平面的距离可以增加。因此，其中布置有光学系统的装置（诸如智能电话）的整体厚度可以增加，并且存在难以小型化的问题。

6、与常规相机模块相比，近场成像相机模块通常具有更短的ttl。另一示例为，与常规相机模块相比，长距离成像相机模块具有更长的ttl。然而，便携式装置对相机模块具有有限的安装空间，使得难以并入长距离成像相机模块或能够调整图像倍率的相机模块（变焦相机模块）。因此，需要能够解决上述问题的新光学系统。

技术实现思路

1、技术目的

2、本示例性实施例旨在提供一种具有改善的光学特性的光学系统和一种相机模块。

3、本示例性实施例还旨在提供一种能够以小且紧凑的方式实现的光学系统。

4、此外，本示例性实施例旨在提供一种光学系统，其中与终端的物侧相邻或与终端的外侧相邻的至少一个透镜沿第一方向和第二方向具有不同的长度。换句话说，可以提供一种光学系统，其中，至少一个或多个透镜沿两个相互正交的轴方向具有不同的长度。

5、此外，本公开旨在提供一种可应用于具有薄的厚度或高度的折叠式相机或微距模式的光学系统。

6、技术方案

7、为了解决上述技术主题，根据本公开示例性实施例的光学系统可以包括沿着光轴设置的第一透镜组至第四透镜组，其中，第一透镜组具有正（+）屈光力，第二透镜组具有正（+）屈光力，第三透镜组具有负（-）屈光力，第四透镜组具有正（+）屈光力，并且第一透镜组至第四透镜组包括具有负（-）屈光力的至少一个透镜。

8、优选地，但不是必须地，第一至第三透镜组可以是能移动的组，并且第四透镜组可以是固定的组。

9、优选地，但不是必须地，在光轴上最靠近第一透镜组的物侧设置的透镜的物侧表面可以具有凸形形状，并且在光轴上最靠近第四透镜组的物侧设置的透镜的物侧表面可以具有凸形形状。

10、优选地，但不是必须地，当光学系统从广角端向长焦端操作时，第一透镜组与第二透镜组之间的距离可以增加，第二透镜组与第三透镜组之间的距离可以增加，并且第三透镜组与第四透镜组之间的距离可以减少。

11、优选地，但不是必须地，当光学系统从广角端向长焦端操作时，第三透镜组的行程长度可以大于第一透镜组的行程长度且可以大于第二透镜组的行程长度。

12、优选地，但不是必须地，第一透镜组可以包括第一透镜和第二透镜，第二透镜组可以包括第三透镜和第四透镜，第三透镜组可以包括具有负（-）屈光力的第五透镜，并且第四透镜组可以包括第六透镜和第七透镜。

13、优选地，但不是必须地，第一透镜可以具有正（+）屈光力，第二透镜可以具有负（-）屈光力，第三透镜可以具有负（-）屈光力，第四透镜可以具有正（+）屈光力，第六透镜可以具有正（+）屈光力，并且第七透镜可以具有负（-）屈光力。

14、优选地，但不是必须地，第一光路控制构件可以被设置在第一透镜组的物侧上，并且第二光路控制构件可以被设置在第四透镜组与图像传感器之间。

15、优选地，但不是必须地，第一光路控制构件可以是棱镜透镜，第二光路控制构件可以是反射镜（mirror，镜子）。

16、为了解决上述技术主题，根据本公开另一示例性实施例的光学系统可以包括沿着光轴设置的第一透镜至第七透镜，其中，第一透镜具有正（+）屈光力，第二透镜具有负（-）屈光力，第三透镜具有负（-）屈光力，第四透镜具有正（+）屈光力，第五透镜具有负（-）屈光力，第六透镜具有正（+）屈光力，并且第七透镜具有负（-）屈光力。第一透镜和第二透镜可以形成能移动的第一透镜组，并且第三透镜和第四透镜可以形成能移动的第二透镜组。第五透镜可以是能移动的第三透镜组，第六透镜和第七透镜可以是固定的第四透镜组。

17、优选地，但不是必须地，第一透镜组可以具有正（+）屈光力，第二透镜组可以具有正（+）屈光力，第三透镜组可以具有负（-）屈光力，并且第四透镜组可以具有正（+）屈光力。

18、优选地，但不是必须地，第一透镜的物侧表面可以具有在光轴上的凸形形状，并且第六透镜的物侧表面可以具有在光轴上的凸形形状。

19、优选地，但不是必须地，当光学系统从广角端向长焦端操作时，第一透镜组与第二透镜组之间的距离可以增加，第二透镜组与第三透镜组之间的距离可以增加，并且第三透镜组与第四透镜组之间的距离可以减少。

20、优选地，但不是必须地，当光学系统从广角端向长焦端操作时，第三透镜组的行程长度可以大于第一透镜组的行程长度且可以大于第二透镜组的行程长度。

21、优选地，但不是必须地，光学系统可以满足以下条件。

22、<条件>

23、0.2 < bfl / ttl < 0.5

24、在上述条件下，bfl是从图像传感器到第七透镜的传感器侧的中心的光轴距离，并且ttl是从第一透镜的物侧表面到图像传感器的上表面的光轴距离。

25、技术效果

26、根据本示例性实施例的光学系统和相机模块可以具有各种倍率，并且当提供各种倍率时可以提供优异的光学特性。详细地，该实施例控制具有屈光力的设定数量的透镜的透镜组、具有设定形状和焦距的多个透镜，以及移动透镜组的运动距离，从而实现各种倍率并为对象提供自动对焦（af）功能。

27、此外，每一个透镜组可以校正像差特性或者相互补偿由于运动而改变的像差特性。其结果是，根据本实施例的光学系统可以最小化或防止在倍率变化期间发生的色差和像差特性的变化。

28、此外，根据实施例的光学系统和相机模块可以通过仅移动所述多个透镜组中的一些透镜组来控制有效焦距（efl），并且使移动透镜组的运动距离最小化。因此，实施例在倍率变化期间显著减少透镜组的移动距离，并且使透镜组运动期间需要的功耗最小化。

29、此外，根据本实施例的光学系统具有改进的光学特性，并且可以具有大的bfl（后焦距），从而提供了一种适合于折叠式相机模块的光学系统。