CN117999506A - 光学***以及包括该光学***的光学模块和相机模块 - Google Patents

光学***以及包括该光学***的光学模块和相机模块 Download PDF

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CN117999506A CN202280063353.9A CN202280063353A CN117999506A CN 117999506 A CN117999506 A CN 117999506A CN 202280063353 A CN202280063353 A CN 202280063353A CN 117999506 A CN117999506 A CN 117999506A
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Abstract

根据实施例的光学***包括第一透镜组和第二透镜组,第一透镜组和第二透镜组各自包括至少一个透镜并且沿着光轴从物侧到像侧依次布置,其中,第一透镜组的屈光力符号与第二透镜组的屈光力符号彼此相反,并且第一透镜组和第二透镜组满足式1。[式1]0.6<f_1/f_2<1.4,f_1是第一透镜组的焦距,f_2是第二透镜组的焦距。

Description

光学***以及包括该光学***的光学模块和相机模块
技术领域
实施例涉及一种光学***以及包括该光学***的光学模块和相机模块。
背景技术
相机模块执行拍摄物体并将其保存为图像或视频的功能,并且安装在各种应用中。具体地,相机模块被制造为超小尺寸,并且不仅应用于诸如智能手机、平板PC和笔记本电脑的便携式装置,而且还应用于无人机和车辆,提供各种功能。
例如,相机模块的光学***和光学模块可以包括形成图像的成像透镜和将形成的图像转换成电信号的图像传感器。此时,相机模块可以执行自动调整图像传感器与成像透镜之间的距离以对准透镜的焦距的自动对焦(AF)功能,并且可以通过利用变焦透镜增大或减小远处物体的放大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固定装置或用户移动引起的相机移动而导致的图像抖动。
该相机模块获得图像的最重要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的高性能的兴趣在增加,并且正在对包括多个透镜的光学***进行研究以实现这一点。例如,正在进行使用具有正(+)或负(-)屈光力的多个成像透镜的研究,以实现高性能光学***。然而,当包括多个透镜时,整个光学***的长度可能增加,并且存在难以获得优异的光学和像差特性的问题。
另一方面,当光学***和光学模块包括多个透镜时,可以通过控制多个透镜之一的位置或通过控制包括两个以上透镜的透镜组的位置来执行变焦和自动对焦(AF)功能等。然而,当透镜或透镜组要执行该功能时,透镜或透镜组的移动量可能指数增加。因此,包括光学***和光学模块的装置可能需要大量能量,并且存在需要考虑移动量的设计的问题。
此外,当光学***和光学模块包括多个透镜时,光学***和光学模块的总长度和高度可以根据多个透镜的厚度、间距和尺寸而增加。因此,包括光学***和光学模块的诸如智能电话和移动装置的装置的总厚度和尺寸可能增加,并且难以以更小的尺寸提供它们。
因此,需要一种能够解决上述问题的新型光学***和光学模块。
发明内容
技术问题
实施例力图提供一种具有改进的光学特性的光学***,以及包括该光学***的光学模块和相机模块。
此外,实施例力图提供一种能够为位于不同距离的被摄体提供自动对焦(AF)功能的光学***,以及包括该光学***的光学模块和相机模块。
此外,实施例力图提供一种可以以小且紧凑的方式实现的光学***,以及包括该光学***的光学模块和相机模块。
此外,实施例力图提供一种适用于具有薄厚度的折叠相机的光学***,以及包括该光学***的光学模块和相机模块。
技术方案
根据实施例的光学***沿着光轴从物侧到像侧依次布置,第一透镜组和第二透镜组各自包括至少一个透镜,第一透镜组的屈光力符号和第二透镜组的屈光力符号彼此相反,第一透镜组和第二透镜组满足下面的式1。
[式1]
满足0.6<|f_1/f_2|<1.4,
(f_1是第一透镜组的焦距,并且f_2是第二透镜组的焦距。)
有益效果
根据实施例的光学***、光学模块和相机模块可以具有改进的光学特性。详细地,可以通过移动多个透镜组中的至少一个透镜组来控制有效焦距(EFL),并且可以最小化移动透镜组的移动距离。因此,可以最小化根据移动透镜组的移动距离而发生的曲率量,从而最小化***区域中的图像质量劣化。
此外,实施例可以通过最小化移动透镜组的移动距离来最小化移动透镜组时所需的功耗。
此外,实施例可以使用具有设定形状、焦距、间距等的光学***为位于不同距离的被摄体提供自动对焦(AF)功能。详细地,实施例可以使用单个相机模块为位于无穷远或短距离的被摄体提供自动对焦(AF)功能。
此外,实施例可以在无穷远到近距离的范围内具有恒定的TTL值,而不管与被摄体的距离。因此,光学***和包括该光学***的相机模块可以以更薄的结构提供。
此外,根据实施例的光学***和相机模块可以包括具有非圆形形状的至少一个透镜。因此,光学***具有改进的光学性能,并且可以以小尺寸实现,因此它可以被设置为比仅由圆形形状组成的光学***更紧凑。
此外,根据实施例的光学***和相机模块可以包括光路改变构件。因此,光学***可以应用于可以具有更薄厚度的折叠相机,并且可以以更薄的厚度制造包括该相机的装置。
附图说明
图1是在第一模式下工作的根据实施例的光学***的配置图。
图2是用于说明在第一模式下工作的光学***的总轨迹长度(TTL)和后焦距(BFL)的图。
图3是在第二模式下工作的根据实施例的光学***的配置图。
图4是用于说明在第二模式下工作的光学***的总轨迹长度(TTL)和后焦距(BFL)的图。
图5是用于说明非圆形形状的透镜的图。
图6是根据实施例的光学***在第一模式下工作时的像差图的曲线图。
图7是根据实施例的光学***在第二模式下工作时的像差图的曲线图。
图8是示出应用于移动终端的根据实施例的相机模块的图。
具体实施方式
在下文中,将参照附图详细描述本发明的优选实施例。
然而,本发明的技术构思不限于所描述的一些实施例,而是可以以各种不同的形式实现,并且只要在本发明的技术构思的范围内,一个或多个部件可以在实施例之间选择性地组合或替换。此外,本发明的实施例中使用的术语(包括技术术语和科学术语),除非明确具体地定义并描述,否则可以解释为具有本发明所属技术领域的普通知识的人可以普遍理解的含义,并且可以通过考虑相关技术的上下文含义来解释诸如词典中定义的术语的常用术语的含义。此外,本发明的实施例中使用的术语用于描述实施例,并不旨在限制本发明。在本说明书中,除非在措辞中具体说明,否则单数形式也可以包括复数形式,当描述为“A、B和C中的至少一个(或一个以上)”时,它可以包括可以与A、B和C组合的所有组合中的一个或多个。此外,当描述本发明的实施例的部件时,可以使用诸如第一、第二、A、B、(a)和(b)的术语。这些术语仅用于将一个部件与其他部件区分开,并不限于部件的本质、顺序或次序。而且,当一个部件被描述为“连接”、“结合”或“接合”到另一个部件时,该部件不仅直接连接、结合或接合到另一个部件,而且还包括该部件通过又一个部件在该组件与另一个部件之间“连接”、“结合”或“接合”的情况。
此外,当被描述为形成或设置在每个部件的“上方”或“下方”时,“上方”或“下方”不仅表示两个部件彼此直接接触的情况,而且还包括一个或多个其他部件形成或设置在两个部件之间的情况。此外,当被表述为“上(上方)或下(下方)”时,它不仅可以包括基于一个部件的向上方向,而且还包括基于该一个部件的向下方向。
在下面的描述中,第一透镜表示最靠近物侧的透镜,最后一个透镜表示最靠近像侧的透镜。此外,除非另有说明,否则透镜半径、通光孔径、厚度、距离、BFL(后焦距)和TTL(总轨迹长度或总顶部长度)的单位都是mm。此外,以透镜的光轴为基准来表示透镜的形状。例如,表述透镜的物侧是凸出的,表示在透镜的物侧的光轴周围的区域是凸出的,并不表示光轴周围的区域是凸出的。因此,即使透镜的物侧被描述为凸出的,在透镜的物侧的光轴周围的部分也可以是凹入的。此外,应注意,透镜的厚度和曲率半径是以透镜的光轴为基准来测量的。此外,“物侧”可以表示透镜的基于光轴面对物体侧的侧部,并且“像侧”可以定义为透镜的基于光轴面对成像表面的侧部。
在下文中,将参照附图描述根据实施例的光学***。
图1是在第一模式下工作的根据实施例的光学***的配置图,图2是用于说明在第一模式下工作的光学***的总轨迹长度(TTL)和后焦距(BFL)的图,图3是在第二模式下工作的根据实施例的光学***的配置图,图4是用于说明在第二模式下工作的光学***的总轨迹长度(TTL)和后焦距(BFL)的图,图5是用于说明非圆形形状的透镜的图,图6是根据实施例的光学***在第一模式下工作时的像差图的曲线图,图7是根据实施例的光学***在第二模式下工作时的像差图的曲线图,图8是示出应用于移动终端的根据实施例的相机模块的图。
参照图1至图5,根据实施例的光学***1000可以包括多个透镜。
虽然附图示出光学***1000包括五个透镜,但是实施例不限于此,并且光学***1000可以包括至少五个透镜。在下文中,为了便于说明,描述将集中于光学***1000包括五个透镜的事实。
光学***1000可以包括第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140和第五透镜150。
详细地,光学***1000可以包括从物侧到像侧依次布置的第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140和第五透镜150。
详细地,第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140和第五透镜150可以沿着光学***1000的光轴OA依次布置。
详细地,第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140和第五透镜150可以依次布置,使得第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140和第五透镜150的中心与光学***1000的光轴OA重合。
与物体信息对应的光可以穿过第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140和第五透镜150,并且可以入射到图像传感器单元300上。
第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140和第五透镜150可以分别包括有效区域和非有效区域。有效区域可以被定义为使从第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140和第五透镜150中的各个透镜入射的光通过并且入射光被折射以实现光学特性的区域。
非有效区域可以设置在有效区域周围。非有效区域可以设置在有效区域的***。也就是说,除了第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140和第五透镜150中的各个透镜的有效区域之外的区域可以是非有效区域。非有效区域可以是光不入射的区域。也就是说,非有效区域可以是与光学特性无关的区域。可替代地,非有效区域可以是光入射但与光学特性无关的区域。此外,非有效区域可以是固定到容纳透镜的镜筒(未示出)的区域。
光学***1000可以包括用于控制入射光量的光圈(未示出)。光圈可以设置在第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140和第五透镜150中的两个相邻透镜之间。例如,光圈可以设置在第一透镜110与第二透镜120之间。
此外,第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140或第五透镜150中的至少一个透镜可以用作光圈。例如,第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140或第五透镜150中的任何一个的物侧或像侧可以用作用于调节光量的光圈。
光学***1000可以构成光学模块2000。详细地,光学模块2000可以包括光学***1000、设置在光学***1000的前方并且光在穿过光学***1000之前穿过的附加构件、和/或设置在光学***1000的后方并且穿过光学***1000的光入射到其上的附加构件。
例如,光学模块2000可以包括光学***1000、设置在光学***1000的前方的光路改变构件、图像传感器单元300和设置在光学***1000的后方的滤光器单元500。
图像传感器单元300可以检测光。详细地,图像传感器单元300可以检测依次穿过第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140和第五透镜150的光。图像传感器单元300可以包括电荷耦合器件(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)。
滤光器单元500可以设置在光学***1000与图像传感器单元500之间。
滤光器单元500可以设置在光学***1000的多个透镜110、120、130、140和150中的作为最靠近图像传感器单元300的最后一个透镜的第五透镜150与图像传感器单元300之间。滤光器单元500可以包括诸如红外滤光器的光学滤光器或盖玻璃中的至少一者。
滤光器单元500可以使设定波长带的光通过,并且过滤不同波长带的光。当滤光器单元500包括红外滤光器时,可以阻挡从外部光发射的辐射热传递到图像传感器单元300。此外,滤光器单元500可以透射可见光并反射红外线。
此外,光学模块2000可以进一步包括光路改变构件(未示出)。
光路改变构件可以通过反射从外部入射的光来改变光路。光路改变构件可以包括反射器或棱镜。例如,光路改变构件可以包括直角棱镜。当光路改变构件包括直角棱镜时,光路改变构件可以通过以90°的角反射入射光的路径来改变光路。
光路改变构件可以设置为比多个透镜更靠近物侧。也就是说,当光学模块2000包括光路改变构件时,光路改变构件、第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140和第五透镜150可以从物侧到传感器按照顺序布置。
光路改变构件可以沿设定方向改变从外部入射的光的路径。例如,光路改变构件可以将沿第一方向入射到光路改变构件上的光的路径改变到作为多个透镜的布置方向的第二方向(附图中多个透镜间隔开的方向上的光轴OA方向)。
当光学模块2000包括光路改变构件时,光学模块2000可以应用于可减小相机的厚度的折叠相机。详细地,当光学模块2000包括光路改变构件时,光学模块2000可以将沿与所应用的电子装置的表面垂直的方向入射的光改变到与电子装置的表面平行的方向。因此,包括多个透镜的光学模块2000可以在电子装置内具有更薄的厚度,从而可以以更薄的厚度实现电子装置。
例如,当光学模块2000不包括光路改变构件时,多个透镜可以设置在电子装置内,在与电子装置的表面垂直的方向上延伸。因此,包括多个透镜的光学模块2000具有与电子装置的表面垂直的高度,并且由此,可能难以使光学模块2000和包括该光学模块2000的电子装置变薄。
然而,当光学模块2000包括光路改变构件时,多个透镜可以布置成在与装置的表面平行的方向上延伸。也就是说,光学模块2000被布置成使得光轴OA平行于装置的表面,并且可以应用于折叠相机。因此,包括多个透镜的光学模块2000可以在与装置的表面垂直的方向上具有较低的高度。因此,包括光学模块2000的相机可以在装置内具有薄的厚度,并且电子装置的厚度也可以减小。
光学***1000和光学模块2000的透镜可以沿着光轴向前和向后移动。详细地,光学***1000和光学模块2000的透镜中的至少一个透镜可以沿着光轴方向在物侧方向或像侧方向上移动。因此,光学***1000和光学模块2000可以在无穷远模式和短距离模式下调整焦距。
图1至图4分别是示出在光学***1000和光学模块2000中通过使透镜移动的两种模式的配置的图。详细地,图1和图2是示出定义为无穷远模式的第一模式的配置的图,图3和图4是示出定义为短距离模式的第二模式的配置的图。
参照图1至图4,光学***1000和光学模块2000的透镜可以根据透镜是否移动而被划分成多个透镜组。详细地,光学***1000和光学模块2000的透镜可以被划分成第一透镜组G1(其被定义为不移动的固定组透镜)和第二透镜组G2(其被定义为移动的移动组透镜)。
第一透镜组G1可以包括至少一个透镜。详细地,第一透镜组G1可以包括多个透镜。详细地,第一透镜组G1可以包括以预定距离彼此间隔开的多个透镜。例如,第一透镜组G1可以包括布置成彼此间隔开的第一透镜110、第二透镜120和第三透镜130。
第一透镜组G1中包括的多个透镜可以被固定,而透镜之间的间距不会由于第一模式和第二模式下的操作的改变而改变。例如,第一透镜110与第二透镜120之间的距离以及第二透镜120与第三透镜130之间的距离可以固定,而不会由于第一模式和第二模式下的操作的改变而改变。这里,多个透镜之间的距离可以表示相邻透镜的中心之间在光轴OA方向上的距离。
第二透镜组G2可以包括至少一个透镜。详细地,第二透镜组G2可以包括多个透镜。第一透镜组G1的透镜的数量与第二透镜组G2的透镜的数量可以相同或不同。例如,第二透镜组G2的透镜的数量可以小于第一透镜组G1的透镜的数量。
详细地,第二透镜组G2可以包括以预定距离间隔开的多个透镜。第一透镜组G1的透镜的数量与第二透镜组G2的透镜的数量可以不同。例如,第二透镜组G2可以包括布置成彼此间隔开的第四透镜140和第五透镜150。
第二透镜组G2中包括的多个透镜可以被固定,而透镜之间的间距不会由于在第一模式和第二模式下的操作的改变而改变。例如,第四透镜140与第五透镜150之间的距离可以固定,而不会根据第一模式和第二模式下的操作而改变。这里,多个透镜之间的距离可以表示相邻透镜的中心之间在光轴OA方向上的距离。
光学***1000和光学模块2000的第二透镜组G2可以移动。详细地,第二透镜组G2可以沿着光轴方向移动。也就是说,第二透镜组G2可以沿着光轴方向移动以更靠近第一透镜组G1或者更靠近图像传感器单元500。
详细地,驱动构件(未示出)连接到光学***1000和光学模块2000,并且第二透镜组G2可以通过驱动构件的驱动力沿着光轴方向移动。
驱动构件可以根据第一模式和第二模式使第二透镜组G2移动。结果,可以改变并控制第一透镜组G1与第二透镜组G2之间的距离或者第二透镜组G2与图像传感器300之间的距离中的至少一者。这里,第二模式的短距离可以表示约40mm以下的距离。详细地,第二模式的短距离可以表示约30mm以下的距离。
例如,如图1至图4中所示,第一透镜组G1可以固定,第二透镜组G2可以通过驱动构件的驱动力能够移动。在这种情况下,第一透镜组G1和第二透镜组G2中的各个透镜组中的透镜之间的距离可以不改变。
详细地,当第二透镜组G2移动时,第二透镜组G2中包括的第四透镜140与第五透镜150之间的距离可以固定,而与驱动构件的驱动力无关。因此,可以保持光学***1000和光学模块2000的总轨迹长度(TTL),并且可以通过施加的驱动力改变光学***1000和光学模块2000的后焦距(BFL)。
例如,当光学***1000和光学模块2000从第一模式转换到第二模式时,第二透镜组G2可以从第一透镜组G1朝向图像传感器单元300移动。详细地,第二透镜组G2可以移动到更靠近图像传感器300的位置。
相反,当光学***1000和光学模块2000从第二模式转换到第一模式时,第二透镜组G2可以从图像传感器单元300朝向第一透镜组G1移动。详细地,第二透镜组G2可以移动到更靠近第一透镜组G1的位置。
此外,当第二透镜组G2移动时,可以保持第一透镜110和第二透镜120的复合焦距(complex focal length)、第二透镜120和第三透镜130的复合焦距以及第一透镜110、第二透镜120和第三透镜130的复合焦距。
此外,当第二透镜组G2移动时,可以保持第四透镜140和第五透镜150的复合焦距。
此外,当第二透镜组G2移动时,第三透镜130和第四透镜140的焦距,第二透镜120、第三透镜130和第四透镜140的焦距,第三透镜130、第四透镜140和第五透镜150的焦距,第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130和第四透镜140的焦距,第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140和第五透镜150的焦距可以改变。
也就是说,根据实施例的包括光学***和光学模块的相机模块可以控制多个透镜组G1和G2中的至少一个透镜组的位置,以改变透镜组G1与G2之间的距离、光学***1000的有效焦距(EFL)以及多个透镜的复合焦距。因此,相机模块可以根据距被摄体的距离来控制有效焦距(EFL),并且可以为位于无穷远或近距离的被摄体有效地提供自动对焦(AF)功能。
第一透镜组G1和第二透镜组G2可以具有不同的屈光力。详细地,第一透镜组G1可以具有正(+)屈光力。另外,第二透镜组G2可以具有负屈光力。
第一透镜组G1和第二透镜组G2可以具有不同的焦距。详细地,由于第一透镜组G1和第二透镜组G2具有相反的屈光力,所以第二透镜组G2的焦距可以具有与第一透镜组G1的焦距相反的符号。
此外,第一透镜组G1和第二透镜组G2的焦距可以满足下面的式1。
[式1]
0.6<|f_1/f_2|<1.4
(在式1中,f_1为第一透镜组的焦距,并且f_2为第二透镜组的焦距。)
当第一透镜组G1和第二透镜组G2的焦距满足上述范围的比率时,光学***1000和光学模块2000可以为位于无穷远或短距离的物体提供自动对焦(AF)功能。此外,由于第一透镜组G1和第二透镜组G2满足上述范围内的焦距比,因此可以最小化根据移动透镜组的移动距离而发生的曲率量。因此,当焦点从无穷远改变到短距离时,光学***1000和光学模块2000可以最小化***区域中的图像质量的劣化。
在下文中,将详细描述第一透镜组G1和第二透镜组G2中包括的各个透镜以及透镜之间的关系。
第一透镜110可以在光轴处具有正(+)屈光力。第一透镜110可以包含塑料或玻璃。例如,第一透镜110可以由塑料制成。
第一透镜110可以包括定义为物侧的第一表面S1和定义为像侧的第二表面S2。第一表面S1可以在光轴上相对于物侧凸出,第二表面S2可以在光轴上相对于像侧凸出。也就是说,第一透镜110可以具有在光轴上两侧凸出的整体形状。
第一表面S1和第二表面S2中的至少一个表面可以是非球面。例如,第一表面S1和第二表面S2两者都可以是非球面。
第一透镜110的在物侧的第一表面S1的通光孔径的尺寸可以不同于在像侧的第二表面S2的通光孔径的尺寸。详细地,第一透镜110的第一表面S1的通光孔径尺寸可以大于第二表面S2的通光孔径尺寸。
第二透镜120可以在光轴处具有负屈光力。第二透镜120可以包含塑料或玻璃。例如,第二透镜120可以由塑料制成。
第二透镜120可以包括定义为物侧的第三表面S3和定义为像侧的第四表面S4。第三表面S3可以在光轴上相对于物侧凹入,并且第四表面S4可以在光轴上相对于像侧凹入。也就是说,第二透镜120可以具有在光轴上两个表面凹入的整体形状。
第三表面S3或第四表面S4中的至少一个表面可以是非球面。例如,第三表面S3和第四表面S4可以都是非球面。
第二透镜120的在物侧的第三表面S3的通光孔径的尺寸可以不同于在像侧的第四表面S4的通光孔径的尺寸。详细地,第二透镜120的第三表面S3的通光孔径尺寸可以大于第四表面S4的通光孔径尺寸。
第三透镜130可以在光轴处具有正(+)屈光力。第三透镜130可以包含塑料或玻璃。例如,第三透镜130可以由塑料制成。
第三透镜130可以包括定义为物侧的第五表面S5和定义为像侧的第六表面S6。第五表面S5可以在光轴上相对于物侧凸出,第六表面S6可以在光轴上相对于像侧凸出。也就是说,第三透镜130可以具有在光轴上两个表面凸出的整体形状。
第五表面S5和第六表面S6中的至少一个可以是非球面。例如,第五表面S5和第六表面S6两者都可以是非球面。
第三透镜130的在物侧的第五表面S5的通光孔径的尺寸可以不同于在像侧的第六表面S6的通光孔径的尺寸。详细地,第三透镜130的第五表面S5的通光孔径尺寸可以大于第六表面S6的通光孔径尺寸。
第四透镜140可以在光轴处具有负屈光力。第四透镜140可以包含塑料或玻璃。例如,第四透镜140可以由塑料制成。
第四透镜140可以包括定义为物侧的第七表面S7和定义为像侧的第八表面S8。第七表面S7可以在光轴上相对于物侧凹入,并且第八表面S8可以在光轴上相对于像侧凹入。也就是说,第四透镜140可以具有在光轴上两个表面凹入的整体形状。
第七表面S7或第八表面S8中的至少一个可以是非球面。例如,第七表面S7和第八表面S8两者都可以是非球面。
第四透镜140可以包括拐点。详细地,作为第四透镜140的物侧和像侧的第七表面S7或第八表面S8中的至少一个可以包括拐点。例如,第四透镜140的第七表面S7可以包括拐点。
第四透镜140的在物侧的第七表面S7的通光孔径的尺寸可以不同于在像侧的第八表面S8的通光孔径的尺寸。详细地,第四透镜140的第七表面S7的通光孔径尺寸可以大于第八表面S8的通光孔径尺寸。
第五透镜150可以在光轴处具有正(+)屈光力。第五透镜150可以包含塑料或玻璃。例如,第五透镜150可以由塑料制成。
第五透镜150可以包括定义为物侧的第九表面S9和定义为像侧的第十表面S10。第九表面S9可以在光轴上相对于物侧凸出,并且第十表面S10可以在光轴上相对于像侧凸出。也就是说,第五透镜150可以具有朝向物侧凸出的整体半月形状。
第九表面S9和第十表面S10中的至少一个可以是非球面。例如,第九表面S9和第十表面S10可以都是非球面。
第五透镜150的在物侧的第九表面S9的通光孔径的尺寸可以不同于在像侧的第十表面S10的通光孔径的尺寸。详细地,第五透镜150的第九表面S9的通光孔径尺寸可以小于第十表面S6的通光孔径尺寸。
多个透镜中的至少一个透镜可以具有非圆形形状。例如,第一透镜组G1中包括的透镜中的至少一个透镜可以具有非圆形形状。
作为示例,第一透镜110可以具有非圆形形状。详细地,第一透镜110的第一表面S1和第二表面S2可以具有非圆形形状,并且第二透镜120的第三表面S3和第四表面S4、第三透镜130的第五表面S5和第六表面S6、第四透镜140的第七表面S7和第八表面S8、第五透镜150的第九表面S9和第十表面S10可以具有圆形形状。也就是说,当从与光轴(OA)对应的正面观察第一表面S1和第二表面S2中的各个表面时,各个透镜表面的有效区域可以具有非圆形形状。
参照图5,第一透镜110的第一表面S1和第二表面S2中的各个表面的有效区域可以包括第一角部A1、第二角部A2、第三角部A3和第四角部A4。
第一角部A1和第二角部A2可以是在与光轴OA垂直的第一方向(x轴方向)上彼此面对的角部。第一角部A1和第二角部A2可以具有弯曲的形状。第一角部A1和第二角部A2可以设置成具有相同长度和曲率的弯曲形状。也就是说,第一角部A1和第二角部A2可以具有相对于穿过光轴OA并在第二方向(y轴方向)上延伸的假想线对称的形状。
此外,第三角部A3和第四角部A4可以是面对光轴OA和与第一方向垂直的第二方向(y轴方向)的角部。第三角部A3和第四角部A4可以是连接第一角部A1的端部和第二角部A2的端部的角部。第三角部A3和第四角部A4可以具有直线形状。第三角部A3和第四角部A4可以具有相同的长度并且彼此平行。也就是说,第三角部A3和第四角部A4可以具有相对于穿过光轴OA并在第一方向(x轴方向)上延伸的假想线对称的形状。
通过包括上述第一角部A1、第二角部A2、第三角部A3和第四角部A4,第一表面S1和第二表面S2可以具有非圆形形状,例如D形切割形状。
第一表面S1和第二表面S2可以在第一透镜110的制造工艺期间具有如上所述的非圆形形状。例如,如果第一透镜110包含塑料材料,则它可以在注塑工序期间被制造成上述非圆形形状。
可替代地,第一透镜110可以通过注塑工序制造成圆形形状,并且在随后的切割工序中,第一表面S1和第二表面S2的部分区域可以被切割成具有第三角部A3和第四角部A4。
因此,第一表面S1和第二表面S2各自的有效区域可以具有预定尺寸。例如,穿过光轴OA并连接第一角部A1和第二角部A2的虚设第一直线(通光孔径;CA)的长度可以长于穿过光轴OA并连接第三角部A3和第四角部A4的虚设第二直线(净高度;CH)的长度。这里,第一直线CA的长度可以表示第一表面S1和第二表面S2中的各个表面的最大通光孔径尺寸CA,并且第二直线CH的长度可以表示第一表面S1和第二表面S2中的各个表面的最小通光孔径尺寸CH。例如,第一表面S1和第二表面S2的最小通光孔径尺寸CH可以W为约5mm。
此外,在前面的描述中,说明了第一表面S1和第二表面S2的有效区域具有非圆形形状,但是不限于此,第一表面S1和第二表面S2各自的有效区域可以具有圆形形状,并且第一表面S1和第二表面S2各自的非有效区域可以具有非圆形形状。
根据实施例的光学***1000和光学模块2000可以满足下述式中的至少一个。因此,根据实施例的光学***1000和光学模块2000可以改进像差特性,并且具有改进的光学特性。此外,实施例可以为位于从短距离到无穷远的被摄体有效地提供自动对焦(AF)功能,并且可以以更纤薄且更紧凑的方式提供。
[式2]
|P5|<|P4|<|P3|
(在式2中,P3、P4和P5分别表示第三透镜、第四透镜和第五透镜的屈光力。)
式2与根据第二透镜组的移动在第一模式和第二模式下的曲率像差的减小相关。
当根据实施例的光学***和/或光学模块不满足式2时,穿过第三透镜、第四透镜和第五透镜的光的会聚特性和发散特性改变,由此,整个光学***或各个透镜的焦距可能改变,结果,第一模式和第二模式下的曲率像差可能由于第二透镜组的移动而增加,从而使光学特性劣化。
[式3]
0.3<|EFL_2/f5|/|EFL_1/f5|<0.9
(在式3中,EFL_1是在第一模式下的第二透镜组的最大移动距离处的有效焦距,EFL_2是在第二模式下的第二透镜组的最大移动距离处的有效焦距,f5表示第五透镜的焦距。)
式3与根据第二透镜组的移动在第一模式和第二模式下的曲率像差的减小相关。
如果根据实施例的光学***和/或光学模块不满足上面的式3,则第二透镜组的第五透镜的焦距与整个光学***的有效焦距之比可能改变,由此,第一模式和第二模式下的曲率像差可能由于第二透镜组的移动而增加,从而使光学特性劣化。
[式4]
0.2<|f5/f34_1|/|f5/f34_2|<0.8
(在式4中,f34_1是在第一模式下的第二透镜组的最大移动距离处的第三透镜和第四透镜的复合焦距,f34_2是在第二模式下的第二透镜组的最大移动距离处的第三透镜和第四透镜的复合焦距,f5表示第五透镜的焦距。)
式4与根据第二透镜组的移动在第一模式和第二模式下的曲率像差的减小相关。
如果根据实施例的光学***和/或光学模块不满足上面的式4,则第五透镜的焦距与根据第二透镜组的移动而改变的第三透镜和第四透镜的复合焦距之比可能改变,由此,第一模式和第二模式下的曲率像差可能由于第二透镜组的移动而增加,从而使光学特性劣化。
[式5]
0.3<|f5/f345_1|/|f5/f345_2|<0.9
(在式5中,f345_1是在第一模式下的第二透镜组的最大移动距离处的第三透镜、第四透镜和第五透镜的复合焦距,f345_2是在第二模式下的第二透镜组的最大移动距离处的第三透镜、第四透镜和第五透镜的复合焦距,f5是第五透镜的焦距。)
式5与根据第二透镜组的移动在第一模式和第二模式下的曲率像差的减小相关。
如果根据实施例的光学***和/或光学模块不满足上面的式5,则第五透镜的焦距与根据第二透镜组的移动而改变的第三透镜、第四透镜和第五透镜的复合焦距之比可能改变,由此,第一模式和第二模式下的曲率像差可能由于第二透镜组的移动而增加,从而使光学特性劣化。
[式6]
|R1|,|R2|,|R3|,|R4|,|R5|,|R6|,|R7|,|R8|,|R10|<|R9|,
20<|R9/R10|<30
(在式6中,R1是第一透镜的第一表面的曲率半径,R2是第一透镜的第二表面的曲率半径,R3是第二透镜的第三表面的曲率半径,R4是第二透镜的第四表面的曲率半径,R5是第三透镜的第五表面的曲率半径,R6是第三透镜的第六表面的曲率半径,R7是第四透镜的第七表面的曲率半径,R8是第四透镜的第八表面的曲率半径,R9是第五透镜的第九表面的曲率半径,R10是第五透镜的第十表面的曲率半径。)
式6与根据实施例的光学***和/或光学模块的球面像差相关。
如果根据实施例的光学***和/或光学模块不满足上面的式6,则随着第一透镜至第五透镜的曲率半径的尺寸和比率改变,在各个透镜和整个光学***的中心和***处的球面像差可能增加,从而使整体光学特性劣化。
[式7]
|R1|,|R2|,|R3|,|R4|,|R6|,|R7|,|R8|,|R9|,|R10|<|R5|,
2<|R2/R5|<7
(在式7中,R1是第一透镜的第一表面的曲率半径,R2是第一透镜的第二表面的曲率半径,R3是第二透镜的第三表面的曲率半径,R4是第二透镜的第四表面的曲率半径,R5是第三透镜的第五表面的曲率半径,R6是第三透镜的第六表面的曲率半径,R7是第四透镜的第七表面的曲率半径,R8是第四透镜的第八表面的曲率半径,R9是第五透镜的第九表面的曲率半径,R10是第五透镜的第十表面的曲率半径。)
式7与根据实施例的光学***和/或光学模块的球面像差相关。
如果根据实施例的光学***和/或光学模块不满足上面的式7,则随着第一透镜至第五透镜的曲率半径的尺寸和比率的改变,在各个透镜和整个光学***的中心和***处的球面像差可能增加,从而使整体光学特性劣化。
[式8]
2<T34_2/T34_1<7
(在式8中,T34_1是在第一模式下的第二透镜组的最大移动距离处第三透镜与第四透镜之间的距离,T34_2是在第二模式下的第二透镜组的最大移动距离处第三透镜与第四透镜之间的距离。)
式8与根据实施例的光学***和光学模块的可靠性和对准相关。
如果根据实施例的光学***和光学模块不满足上面的式8,则当第二透镜组移动时,考虑到第三透镜与第四透镜之间的距离的改变,第三透镜和第四透镜被结合到镜筒,可能不容易进行接合,并且可能由于结合不良而发生透镜倾斜,从而使得整体光学性能可能劣化。
[式9]
0.2<T34_1/CT3<0.7
(在式9中,T34_1是在第一模式下的第二透镜组的最大移动距离处第三透镜与第四透镜之间的距离,并且CT3是第三透镜的厚度。)
式9与根据实施例的光学***和光学模块的可靠性和对准相关。
如果根据实施例的光学***和光学模块不满足上面的式9,则当第二透镜组移动时,考虑到第三透镜的厚度以及第三透镜与第四透镜之间的距离的改变,第三透镜和第四透镜被结合到镜筒,可能不容易进行结合,并且结合不良可能导致透镜倾斜,从而使得整体光学性能可能劣化。
[式10]
0.5<BFL_1/BFL_2<3
(在式10中,BFL_1表示从在第一模式下的第二透镜组的最大移动距离处的最后一个透镜的像侧的顶点到图像传感器的像面在光轴方向上的距离,BFL_2是从在第二模式下的第二透镜组的最大移动距离处的最后一个透镜的像侧的顶点到图像传感器的像面在光轴方向上的距离。)
式10与根据第二透镜组的移动在第一模式和第二模式下的曲率像差的减小相关。
如果根据实施例的光学***和光学模块不满足上面的式10,则可以改变从第一模式和第二模式下的最后一个透镜的像侧的顶点到图像传感器的像面在光轴方向上的距离的比率,由此,第一模式和第二模式下的曲率像差可能由于第二透镜组的移动而增加,从而使光学特性劣化。
[式11]
1<EFL_1/BFL_1<4
(在式11中,EFL_1是在第一模式下的第二透镜组的最大移动距离处的有效焦距,BFL_1是从在第一模式下的第二透镜组的最大移动距离处的最后一个透镜的像侧的顶点到图像传感器的像面的在光轴方向上的距离。)
式11与根据第二透镜组的移动在第一模式和第二模式下的曲率像差的减小相关。
如果根据实施例的光学***和光学模块不满足上面的式11,则从第一模式和第二模式下的最后一个透镜的像侧的顶点到图像传感器的像面在光轴方向上的距离的比率以及光学***的有效焦距的比率可能改变,,由此,在第一模式和第二模式下的曲率像差可能由于第二透镜组的移动而增大,从而使光学特性劣化。
[式12]
0.5<TD_1/TD_2<1.2
(在式12中,TD_1是在第一模式下的第二透镜组的最大移动距离处第一个透镜的像侧与最后一个透镜的像侧之间的距离,TD_1是在第二模式下的第二透镜组的最大移动距离处第一个透镜的像侧与最后一个透镜的像侧之间的距离。)
式12与根据第二透镜组的移动在第一模式和第二模式下的曲率像差的减小相关。
如果根据实施例的光学***和光学模块不满足上面的式12,则第一模式和第二模式下的第一透镜的像侧与最后一个透镜的像侧之间的距离之比可能改变,由此,第一模式和第二模式下的曲率像差可能由于第二透镜组的移动而增加,从而使光学特性劣化。
[式13]
1<EFL_1/EFL_2<3
(在式13中,EFL_1是在第一模式下的第二透镜组的最大移动距离处的有效焦距,并且EFL_2是在第二模式下的第二透镜组的最大移动距离处的有效焦距。)
式13与根据第二透镜组的移动在第一模式和第二模式下的曲率像差的减小相关。
如果根据实施例的光学***和光学模块不满足上面的式13,则第一模式和第二模式下的光学***的有效焦距的比率可能改变,由此,第一模式和第二模式下的曲率像差可能由于第二透镜组的移动而增加,从而使光学特性劣化。
[式14]
N1<N2,
N4<N5
(在式14中,N1是第一透镜的折射率,N2是第二透镜的折射率,N4是第四透镜的折射率,N5是第五透镜的折射率。)
式14与光学***的像差相关。
如果根据实施例的光学***和光学模块不满足式18,则光学***的色差不易校正,因此色差增加,并且没有足够量的光传输到图像传感器单元,因此分辨率可能降低。。
[式15]
n_G2≤n_G1
(在式15中,n_G1是第一透镜组中包括的透镜的数量,并且n_G2是第二透镜组G2中包括的透镜的数量。)
[式16]
8<TTL/md1<12
(在式16中,md1表示第二透镜组G2在从无穷远模式(第一模式)改变到短距离模式(第二模式)或者从短距离模式(第二模式)改变到无穷远模式(第一模式)时的移动距离,总轨迹长度(TTL)表示从多个透镜中最靠近物体的透镜的物侧的顶点到图像传感器单元的像面在光轴(OA)方向上的距离。)
式16与根据第二透镜组的移动距离的光学***的驱动力和光学特性相关。
如果根据实施例的光学***和光学模块不满足上述式16,则随着在第一模式和第二模式下移动的第二透镜组的移动距离增加,光学***和光学模块的功耗可能增加,此外,在第一模式和第二模式下移动的第二透镜组的移动距离可能减少,从而使光学***和光学模块的曲率像差量增加,从而使光学特性降低。
[式17]
0.1<md1/ImgH<0.4
(在式17中,md1表示第二透镜组G2在从无穷远模式(第一模式)改变为短距离模式(第二模式)或从短距离模式(第二模式)改变为无穷远模式(第一模式)时的移动距离,ImgH表示光轴OA的从图像传感器单元的0视场面积到图像传感器单元的1.0视场面积的垂直距离。也就是说,ImgH表示图像传感器单元的有效区域的对角线长度。)
式17与根据第二透镜组的移动距离的光学***的驱动力和光学特性相关。
如果根据实施例的光学***和光学模块不满足上述式17,则随着在第一模式和第二模式下移动的第二透镜组的移动距离增加,光学***和光学模块的功耗可能增加,此外,在第一模式和第二模式下移动的第二透镜组的移动距离可能减少,从而使光学***和光学模块的曲率像差量增加,从而使光学特性降低。
根据实施例的光学***1000和光学模块2000可以满足上述式中的至少一个。详细地,光学***1000和光学模块2000可以满足上述式1至式17中的一个或多个。也就是说,式1至式17可以独立地或彼此相关地实现。
因此,光学***1000、光学模块2000和包括其的相机模块可以具有改进的光学特性。此外,实施例满足式1至式17中的至少一个,从而最小化当透镜组移动时发生的曲率量,并且可以为位于不同距离的被摄体提供自动对焦(AF)功能。此外,当满足式1至式17中的至少一个时,实施例可以被设置为具有纤薄结构。
此外,根据实施例的光学***可以通过在焦点在无穷远或短距离范围内改变时最小化透镜组移动时发生的曲率量而具有改进的光学特性。
在下文中,将更详细地描述根据实施例的光学***和光学模块。详细地,将详细描述当第一透镜组G1固定并且第二透镜组G2能够移动地设置在光学***1000和光学模块2000中时的多个透镜100。
【表1】
【表2】
TTL1 17.8579
BFL1 7.6063
EFL1 17.1297
ImgH 6.4280
第一距离(d1) 0.6001
表1提供了当相机模块在作为无穷远模式的第一模式下工作时的透镜信息。详细地,表1示出了在无穷远模式下第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140和第五透镜150的曲率半径、各个透镜的厚度、各个透镜之间的光轴上的中心距离、折射率、阿贝数、通光孔径的尺寸。
此外,表2示出了关于图像传感器单元的尺寸、在无穷远模式下工作时的TTL、BFLBFL1、EFL EFL1以及移动组与固定组之间的距离的数据。
参照表1,根据实施例的光学***1000的第一透镜110可以具有正(+)屈光力。第一透镜110的第一表面S1可以在光轴上相对于物侧凸出,并且第二表面S2可以在光轴上的相对于像侧凸出。第一透镜110可以在两个表面上具有凸形。第一表面S1可以是非球面,第二表面S2可以是非球面。
第二透镜120可以具有负(-)屈光力。第二透镜120的第三表面S3可以在光轴上相对于物侧凹入,并且第四表面S4可以在光轴上相对于像侧凹入。第二透镜120可以在两个表面上具有凹形。第三表面S3可以是非球面,第四表面S4可以是非球面。
第三透镜130可以具有正(+)屈光力。第三透镜130的第五表面S5可以在光轴上相对于物侧凸出,并且第六表面S6可以在光轴上相对于像侧凸出。第三透镜130可以在两个表面上具有凸形。第五表面S5可以是非球面,第六表面S6可以是非球面。
第四透镜140可以具有负(-)屈光力。第四透镜140的第七表面S7可以在光轴上相对于物侧凹入,并且第八表面S8可以在光轴上相对于像侧凹入。第四透镜140可以在两个表面上具有凹形。第七表面S7可以是非球面,并且第八表面S8可以是非球面。
第五透镜150可以具有正(+)屈光力。第五透镜150的第九表面S9可以在光轴上相对于物侧凹入,并且第十表面S10可以在光轴上相对于像侧凸出。第五透镜150可以具有在像侧凸出的半月形状。第九表面S9可以是非球面,第十表面S10可以是非球面。
此外,参照图1和图2,相机模块在无穷远模式下工作以获得关于位于无穷远的被摄体的信息。详细地,驱动构件可以通过控制多个透镜组中的至少一个透镜组的位置来在无穷远模式下工作。
例如,当相机模块在无穷远模式下工作时,可以固定第一透镜组G1,并且可以通过驱动构件的驱动力移动第二透镜组G2。详细地,在无穷远模式下,第二透镜组G2可以设置在第一位置处。此时,如果第二透镜组G2的初始位置不是与无穷远模式对应的第一位置,则第二透镜组G2可以移动到第一位置。也就是说,第二透镜组G2可以通过驱动构件的驱动力设置在与第一透镜组G1间隔开第一距离d1的区域中。这里,第一距离d1可以表示第三透镜130与第四透镜140之间的光轴上的中心距离。
可替代地,当第二透镜组G2的初始位置是第一位置时,第二透镜组G2可以被设置在第一位置而没有任何单独的移动。因此,第二透镜组G2可以设置在与第一透镜组G1间隔开第一距离d1的区域中。
当相机模块在无穷远模式下工作时,光学***1000可以在第一位置处具有定义为TTL值的第一TTL TTL1和定义为BFL值的第一BFL BFL1,并且可以具有定义为有效焦距(EFL)的第一EFL EFL1。
此外,如图6所示,光学***1000可以具有优异的像差特性。详细地,图6是在第一模式(无穷远模式)下工作的光学***1000的像差特性的曲线图,并且是测量纵向球面像差、像散场曲线、畸变的曲线图。在图6中,X轴可以表示焦距(mm)和畸变(%),Y轴可以表示图像的高度。此外,球面像差的曲线图是约435nm、约486nm、约546nm、约587nm和约656nm波长带的光的曲线图,并且像散场曲线和畸变的曲线图是546nm波长带的光的曲线图。
【表3】
【表4】
TTL2 17.8579
BFL2 5.7600
EFL2 17.8579
ImgH 6.4280
第二距离(d2) 2.4463
表3提供了当相机模块在作为短距离模式的第二模式下工作时的透镜信息。详细地,表3示出了在短距离模式下第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140和第五透镜150的曲率半径、各个透镜的厚度、各个透镜之间的在光轴上的中心距离、折射率、阿贝数、通光孔径的尺寸。
此外,表4示出了关于图像传感器单元的尺寸、在短距离模式下工作时的TTL、BFLBFL1、EFL EFL1以及移动组与固定组之间的距离的数据。
参照图3和图4,相机模块在短距离模式下工作,并且可以获得关于位于短距离处的被摄体的信息。当被摄***于短距离处时,驱动部件可以通过控制多个透镜组中的至少一个透镜组的位置来在短距离模式下工作。
例如,当相机模块在短距离模式下工作时,可以固定第一透镜组G1,并且可以通过驱动构件的驱动力移动第二透镜组G2。详细地,在短距离模式下,第二透镜组G2可以设置在第二位置处。此时,如果第二透镜组G2的初始位置不是与短距离模式对应的第二位置,则第二透镜组G2可以移动到第二位置。也就是说,第二透镜组G2可以通过驱动构件的驱动力设置在与第一透镜组G1间隔开第二距离d2的区域中。这里,第二距离d2可以表示第三透镜130与第四透镜140之间的中心距离。
不同地,当第二透镜组G2的初始位置是第二位置时,第二透镜组G2可以被设置在第二位置而没有任何额外的移动。因此,第二透镜组G2可以设置在与第一透镜组G1间隔开第二距离d2的区域中。
也就是说,当相机模块在短距离模式下工作时,与无穷远模式相比,第一透镜组G1与第二透镜组G2之间的间隙,例如,第三透镜130与第四透镜140之间的距离可能改变。
此外,当相机模块在短距离模式下工作时,光学***1000可以在第二位置处具有定义为TTL值的第二TTL TTL2和定义为BFL值的第二BFL BFL2,并且可以具有定义为有效焦距(EFL)的第二EFL(EFL2)。
此时,第二TTL TTL2可以与第一TTL TTL1相同。也就是说,由于第一透镜组G1固定,所以第一TTL TTL1和第二TTLTTL2可以相同。此外,第二EFL可以大于第一EFL,并且第二BFL BFL2可以小于第一BFL BFL1。详细地,由于第一透镜组G1具有正(+)屈光力,而第二透镜组G2具有负(-)屈光力,因此第二BFL BFL2可以小于第一BFL BFL1。
此外,如图7所示,光学***1000可以具有优异的像差特性。详细地,图7是在第二模式(短距离模式)下工作的光学***1000的像差特性的曲线图,并且是测量纵向球面像差、像散场曲线、畸变的曲线图。在图7中,X轴可以表示焦距(mm)和畸变(%),Y轴可以表示图像的高度。此外,球面像差的曲线图是约435nm、约486nm、约546nm、约587nm和约656nm波长带的光的曲线图,像散场曲线和畸变的曲线图是546nm波长带的光的曲线图。
也就是说,根据实施例的相机模块可以根据距被摄体的距离转换为无穷远模式或短距离模式。此时,第二透镜组G2可以根据距被摄体的距离移动到第一位置或第二位置。例如,第二透镜组G2可以从第一位置移动到第二位置,或者从第二位置移动到第一位置。
此时,第二透镜组G2的移动距离md1可以小于光学***1000的总TTL值,例如,第一TTL TTL1和第二TTL TTL2。此外,第二透镜组G2的移动距离md1可以小于第一BFL BFL1和第二BFL BFL2。
此外,第二透镜组G2的移动距离md1可以小于图像传感器300的对角线长度(ImgH),并且可以小于多个透镜表面中具有最大通光孔径的透镜的通光孔径尺寸(CA_Sa)。例如,第二透镜组G2的移动距离md1可以为约1mm以上。详细地,第二透镜组G2的移动距离可以为约1.8mm。这里,移动距离md1可以表示第二距离d2与第一距离d1之间的差。
此外,第一模式和第二模式下的亮度值可以为F数的70%以上。
【表5】
【表6】
实施例
md1 1.8462
f1 11.6499
f2 -6.0908
f3 4.1497
f4 -4.7612
f5 19.2853
f34_1 10.2670889
f345_1 8.1326
f34_2 5.240934
f345_2 5.439846
IngH 6.4280
EPD 5.2489
F数 3.2634
【表7】
表5示出根据实施例的光学***1000中的各个透镜表面的非球面系数的值,表6示出根据实施例的光学***、光学模块和相机模块中的上述式的项的结果值,其与可移动透镜组(第二透镜组G2)的移动距离md1、第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140和第五透镜150中的各个透镜的焦距f1、f2、f3、f4和f5以及入瞳尺寸(EPD)等。
此外,表7示出根据实施例的光学***1000和光学模块2000的式1至式17的结果值。
参照表7,可以看出,根据实施例的光学***1000、光学模块2000和相机模块满足式1至式17中的至少一者。详细地,可以看出,根据实施例的光学***1000、光学模块2000和相机模块都满足上面的式1至式17。
因此,实施例具有改进的光学特性,并且可以防止或最小化***图像质量的劣化。此外,实施例可以使用具有设定形状、焦距、间距等的光学***1000和光学模块2000为位于不同距离的被摄体提供自动对焦(AF)功能。详细地,实施例可以使用一个相机模块为位于无穷远或短距离的被摄体提供自动对焦(AF)功能。
详细地,实施例可以通过移动至少一个透镜组并且最小化移动透镜组的移动距离来控制有效焦距(EFL)。例如,根据实施例的第二透镜组G2的移动距离md1可以为1.8mm,这是第二间隙d2与第一间隙d1之间的差。也就是说,第二镜头组G2可以在无穷远处移动1.8mm,以用于短距离(30mm)对焦。
因此,根据实施例的光学***1000可以显著地减小当焦点从无穷远改变到短距离时透镜组的移动距离,从而最小化当移动透镜组时所需的功耗。此外,通过最小化透镜组的移动距离,可以最小化根据移动透镜组的移动距离发生的曲率量。因此,根据实施例的光学***可以具有改进的电学和光学特性。
此外,实施例可以在无穷远到短距离的范围内具有恒定的TTL值,而不管距对象的距离。因此,可以以更薄的结构提供光学***1000和包括该光学***1000的相机模块。
此外,光学***1000中的至少一个透镜可以具有非圆形形状,例如D形切割形状。因此,与仅由圆形形状组成的光学***相比,光学***1000可以以小尺寸实现,具有改进的光学性能,并且可以以紧凑的方式提供。
此外,光学***1000可以包括多个透镜和光路改变构件(未示出)。因此,光学***1000可以应用于可以具有更薄厚度的折叠相机,并且可以以更薄的厚度制造包括该相机的装置。
图8是示出应用于移动终端的根据实施例的相机模块的图。
参照图8,移动终端1可以包括设置在背面的相机模块10。
相机模块10可以包括图像捕获功能。此外,相机模块10可以包括自动聚焦、变焦功能或OIS功能中的至少一者。
相机模块10可以在拍摄模式或视频呼叫模式下处理由图像传感器300获得的静止图像或视频的图像帧。处理后的图像帧可以显示在移动装置1的显示单元(未示出)上,并且可以存储在存储器(未示出)中。此外,尽管附图中未示出,相机模块可以进一步设置在移动装置1的正面。
例如,相机模块10可以包括第一相机模块10A和第二相机模块10B。此时,第一相机模块10A或第二相机模块10B中的至少一个可以包括上述光学***1000。因此,相机模块10可以具有改进的光学特性,并且可以为位于从无穷远到40mm以下的短距离处的被摄体提供自动对焦(AF)功能。此外,当光学***1000通过移动至少一个透镜组来提供上述功能时,透镜组的移动量可以被最小化,这允许在低功率下工作,并且最小化由于移动而发生的曲率量。此外,通过使用具有纤薄的结构的光学***1000,可以更紧凑地提供相机模块。
移动装置1可以进一步包括自动对焦装置31。自动对焦装置31可以包括使用激光器的自动对焦功能。自动对焦装置31可以主要用于使用相机模块10的图像的自动对焦功能劣化的情况,例如,在10米以下的距离处或在黑暗环境下。自动对焦装置31可以包括包含垂直腔面发射激光器(VCSEL)半导体器件的发光单元以及将光能转换成电能的诸如光电二极管的光接收单元。
此外,移动装置1可以进一步包括闪光灯模块33。闪光灯模块33可以在内部包括发光的发光装置。闪光灯模块33可以通过操作移动装置的相机或通过用户控制来工作。
上述实施例中描述的特征、结构、效果等包括在本发明的至少一个实施例中,并且不一定仅限于一个实施例。此外,各个实施例中示出的特征、结构、效果等可以由具有实施例所属领域的普通知识的人在其他实施例上组合或修改和实现。因此,与这种组合和修改相关的内容应该被解释为包括在本发明的范围内。
此外,尽管上述描述集中于实施例,但是这仅是示例,并不限制本发明,并且本发明所属领域的普通技术人员将认识到,在不脱离本实施例的基本特征的情况下,以上未举例说明的各种修改和应用是可以的。例如,可以修改和实现实施例中具体示出的各个部件。并且应用中的这些变化和差异应该被解释为包括在如所附权利要求中限定的本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种光学***,包括:
第一透镜组和第二透镜组,沿着光轴从物侧到像侧依次布置,并且其中,所述第一透镜组和所述第二透镜组各自包括至少一个透镜,
其中,所述第一透镜组的屈光力符号与所述第二透镜组的屈光力符号彼此相反,并且
其中,所述第一透镜组和所述第二透镜组满足下面的式1和式8,
[式1]
满足0.6<|f_1/f_2|<1.4,
f_1是所述第一透镜组的焦距,并且f_2是所述第二透镜组的焦距,
[式8]
2<T34_2/T34_1<7
在式8中,T34_1是在第一模式下的所述第二透镜组的最大移动距离处第三透镜与第四透镜之间的距离,T34_2是在第二模式下的所述第二透镜组的最大移动距离处第三透镜与第四透镜之间的距离。
2.根据权利要求1所述的光学***,其中,所述第一透镜组包括沿着所述光轴在从所述物侧到所述像侧的方向上依次布置的第一透镜、第二透镜和第三透镜,并且
其中,所述第二透镜组包括沿着所述光轴在从所述物侧到所述像侧的方向上依次布置的第四透镜和第五透镜。
3.根据权利要求1所述的光学***,其中,所述第一透镜组具有正(+)屈光力,并且
其中,所述第二透镜组具有负(-)屈光力。
4.根据权利要求1所述的光学***,其中,所述第一透镜组包括具有非圆形形状的至少一个透镜。
5.根据权利要求1所述的光学***,其中,所述光学***满足下面的式2,
[式2]
|P5|<|P4|<|P3|
在式2中,P3、P4和P5分别表示第三透镜、第四透镜和第五透镜的屈光力。
6.根据权利要求1所述的光学***,其中,所述光学***满足下面的式3,
[式3]
0.3<|EFL_2/f5|/|EFL_1/f5|<0.9
在式3中,EFL_1是在第一模式下的所述第二透镜组的最大移动距离处的有效焦距,EFL_2是在第二模式下的所述第二透镜组的最大移动距离处的有效焦距,并且f5表示第五透镜的焦距。
7.根据权利要求1所述的光学***,其中,所述光学***满足下面的式6,
[式6]
|R1|,|R2|,|R3|,|R4|,|R5|,|R6|,|R7|,|R8|,|R10|<|R9|,
20<|R9/R10|<30
在式6中,R1是第一透镜的第一表面的曲率半径,R2是第一透镜的第二表面的曲率半径,R3是第二透镜的第三表面的曲率半径,R4是第二透镜的第四表面的曲率半径,R5是第三透镜的第五表面的曲率半径,R6是第三透镜的第六表面的曲率半径,R7是第四透镜的第七表面的曲率半径,R8是第四透镜的第八表面的曲率半径,R9是第五透镜的第九表面的曲率半径,R10是第五透镜的第十表面的曲率半径。
8.根据权利要求1所述的光学***,其中,所述光学***满足下面的式7,
[式7]
|R1|,|R2|,|R3|,|R4|,|R6|,|R7|,|R8|,|R9|,|R10|<|R5|,
2<|R2/R5|<7。
9.根据权利要求1所述的光学***,其中,所述光学***满足下面的式10,
[式10]
0.5<BFL_1/BFL_2<3
在式10中,BFL_1是指从在第一模式下的所述第二透镜组的最大移动距离处的最后一个透镜的所述像侧的顶点到图像传感器的像面在所述光轴的方向上的距离,BFL_2是从在第二模式下的所述第二透镜组的最大移动距离处的最后一个透镜的所述像侧的顶点到所述图像传感器的像面在所述光轴的方向上的距离。
10.根据权利要求1所述的光学***,其中,所述光学***满足下面的式12,
[式12]
0.5<TD_1/TD_2<1.2
在式12中,TD_1是在第一模式下的所述第二透镜组的最大移动距离处的第一个透镜的像侧与最后一个透镜的像侧之间的距离,TD_1是在第二模式下的所述第二透镜组的最大移动距离处的第一个透镜的像侧与最后一个透镜的像侧之间的距离。
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