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CN119769098A - 摄像头模组和电子设备 - Google Patents

摄像头模组和电子设备 Download PDF

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CN119769098A
CN119769098A CN202480003823.1A CN202480003823A CN119769098A CN 119769098 A CN119769098 A CN 119769098A CN 202480003823 A CN202480003823 A CN 202480003823A CN 119769098 A CN119769098 A CN 119769098A
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CN
China
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lens
camera module
fsys
optical element
focal length
Prior art date
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Pending
Application number
CN202480003823.1A
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English (en)
Inventor
牛亚军
宮谷崇太
入泽元太郎
武志昆
唐玮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huawei Technologies Co Ltd
Original Assignee
Huawei Technologies Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huawei Technologies Co Ltd filed Critical Huawei Technologies Co Ltd
Publication of CN119769098A publication Critical patent/CN119769098A/zh
Pending legal-status Critical Current

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    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
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    • GPHYSICS
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Abstract

本申请公开了一种摄像头模组和电子设备。摄像头模组包括沿物侧到像侧排列的第一光学元件、第二光学元件及感光元件。第一光学元件包括沿物侧到像侧排列的入射面、第一反射面及出射面,入射面的近光轴处为凸面,第一反射面用于改变光轴的传播方向,出射面的近光轴处为凹面。第二光学元件包括至少一片透镜。在摄像头模组的防抖过程中,第一光学元件运动,感光元件保持固定。摄像头模组的光学防抖机构的成本低,且成像质量较佳。

Description

摄像头模组和电子设备
本申请要求于2023年05月16日提交中国专利局、申请号为202310556257.4、申请名称为“摄像头模组和电子设备”的中国专利申请的优先权,其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本申请涉及拍摄设备技术领域,尤其涉及一种摄像头模组和电子设备。
背景技术
目前电子设备的摄像头模组采用潜望式长焦镜头,以实现长焦拍摄,并且还能够避免大幅度增加模组体积。潜望式长焦镜头在其光路中设置反射镜,以实现光路折叠。潜望式长焦镜头还能够在反射镜的物侧设置凸透镜,以实现大光圈。
上述摄像头模组通常通过两种方案实现防抖,第一种方案是通过感光元件运动实现防抖,第二种方案是通过反射镜运动实现防抖。在第一种方案中,感光元件的驱动机构的结构和电路设计复杂、成本高,导致摄像头模组的成本高;在第二种方案中,反射镜的驱动机构易实现、成本低,但是通过反射镜运动实现防抖,会导致摄像头模组的像质劣化严重,成像质量不佳。因此,如何使具有防抖功能的摄像头模组具有较低的成本,且具有较高的成像质量,是各厂商研究的重要方向。
发明内容
本申请提供了一种成本低、成像质量高的摄像头模组和电子设备。
第一方面,本申请实施例提供一种摄像头模组。摄像头模组包括长焦镜头和感光元件,感光元件位于长焦镜头的像侧;长焦镜头包括第一光学元件和第二光学元件;第一光学元件包括沿物侧到像侧排列的入射面、第一反射面及出射面,入射面的近光轴处为凸面,第一反射面将光轴的传播方向由第一方向改变为第二方向,第二方向与第一方向相交,出射面的近光轴处为凹面;第二光学元件位于第一光学元件的像侧,第二光学元件包括至少一片透镜。
其中,在摄像头模组的防抖过程中,第一光学元件绕第一方向转动和/或绕第三方向转动,感光元件保持固定,第三方向与第一方向相交,且与第二方向相交。
在本申请中,摄像头模组能够通过常规的防抖马达驱动第一光学元件运动,感光元件上无需设置防抖驱动机构,因此能够降低摄像头模组的光学防抖机构的成本。并且,由于第一光学元件设置有具有凸面结构的入射面、具有凹面结构的出射面,入射面和出射面随第一反射面同步运动,因此在摄像头模组的防抖过程中,入射面可以实现收光,出射面可以补偿像差,从而有利于缩小摄像头模组的模组尺寸,实现摄像头模组的小型化,并且能够提升摄像头模组的防抖效果,提高摄像头模组的成像质量。
此外,在传统的通过驱动图像传感器倾斜(shift)以实现防抖的方案中,由于需要在图像传感器的周围设置防抖驱动机构,防抖驱动机构的结构设计、电路设计都较为复杂,需要占用较大的安装空间,因此当需要使用传感器对角线大于10mm的感光元件时,摄像头模组的模组尺寸至少在32mm以上。而在本申请实现方式中,对于同样尺寸的感光元件,由于感光元件为固定结构,无需设置防抖驱动机构,摄像头模组无需在感光元件的周围预留防抖驱动机构安装空间,因此可以缩小摄像头模组的模组尺寸,从而有利于摄像头模组的小型化。在一些实现方式中,可以将模组尺寸缩小到31mm以下。
此外,在摄像头模组的整体体积受限时,由于无需在感光元件的周围预留防抖驱动结构安装空间,因此感光元件的排布空间较为充裕,摄像头模组能够选用具有较大感光面积的感光元件,从而有利于实现摄像头模组的大靶面。
故而,本申请实现方式的摄像头模组能够实现大靶面、低成本、小尺寸、高成像质量的长焦拍摄。
一些可能的实现方式中,第一光学元件的焦距F1与长焦镜头的焦距Fsys满足:F1/Fsys≥1.2。在本实施方式中,通过设置第一光学元件的焦距与长焦镜头的焦距的比值大于或等于1.2,能够使摄像头模组通过第一光学元件的运动实现防抖时,具有更好的图像清晰度,以获得较好的成像质量。
一些可能的实现方式中,第一光学元件的焦距F1与长焦镜头的焦距Fsys满足:22.5≥F1/Fsys≥1.2。在本实现方式中,摄像头模组通过进一步限定第一光学元件的焦距F1与长焦镜头的焦距Fsys的比值F1/Fsys,能够在兼顾成像质量的同时,更易实现小型化。其中,F1/Fsys的值越大,第一光学元件的 焦距F1越大,摄像头模组越容易在通过第一光学元件的运动实现防抖时,获得更好的图像清晰度;F1/Fsys的值越小,第一光学元件的焦距F1越小,摄像头模组越易实现模组的小型化。
一些可能的实现方式中,第一光学元件的焦距F1满足:F1≤380mm。在本实现方式中,摄像头模组通过限定第一光学元件的焦距F1的值,以兼顾成像质量和模组小型化。
一些可能的实现方式中,长焦镜头的焦距Fsys满足:10mm≤Fsys≤40mm。
一些可能的实现方式中,第一光学元件的入射面可以为球面,以降低加工难度。第一光学元件的出射面可以为球面,以降低加工难度。在其他实现方式中,入射面和/或出射面也可以是非球面。
一些可能的实现方式中,入射面的曲率半径L1S1R满足:6mm≤L1S1R≤300mm。
当入射面的曲率半径L1S1R越大时,入射面越好加工,当入射面的曲率半径L1S1R越小时,入射面的收光效果越好。本实现方式通过限定入射面的曲率半径L1S1R的值在一定的范围内,以使入射面的加工难度较小,且收光效果较佳。
一些可能的实现方式中,入射面的曲率半径L1S1R满足:6mm≤L1S1R≤23mm。在本实现方式中,入射面易加工且收光效果佳。其中,入射面的曲率半径L1S1R也可以满足:10mm≤L1S1R≤20mm。
一些可能的实现方式中,出射面的曲率半径L2S2R满足:10mm≤L2S2R≤300mm。当出射面的曲率半径L2S2R越大时,出射面越好加工,当出射面的曲率半径L2S2R越小时,出射面能够更好地实现像差补偿。本实现方式通过限定出射面的曲率半径L2S2R的值在一定的范围内,以使出射面的加工难度较小,且像差补偿的效果较佳。
一些可能的实现方式中,出射面的曲率半径L2S2R满足:15mm≤L2S2R≤300mm。在本实现方式中,出射面易加工且能够更好地补偿像差。其中,出射面的曲率半径L2S2R也可以满足:16mm≤L2S2R≤40mm。
一些可能的实现方式中,入射面的曲率半径L1S1R与长焦镜头的焦距Fsys满足:0.4≤L1S1R/Fsys≤6或0.4≤L1S1R/Fsys≤1.4。在本实现方式中,摄像头模组通过限定L1S1R/Fsys的值,以更好地平衡收光性能和光学防抖性能。
一些可能的实现方式中,出射面的曲率半径L2S2R与长焦镜头的焦距Fsys满足:0.4≤L2S2R/Fsys≤10或0.9≤L2S2R/Fsys≤6。在本实现方式中,摄像头模组通过限定L2S2R/Fsys的值,以更好地成像质量和光学防抖性能。
一些可能的实现方式中,第一光学元件包括第一透镜和第二透镜,第一透镜位于第一反射面的物侧,且第一透镜的物侧面为入射面,第二透镜位于第一反射面的像侧,且第二透镜的像侧面为出射面。
一些可能的实现方式中,第一透镜可以具有正光焦度,第一透镜能够用于收缩光束。示例性的,第一透镜可以为凸透镜。在本实现方式中,由于进入长焦镜头的光束经过第一透镜开始收缩,经第一反射面反射后达到第二光学元件时,已经经过较长光程的收缩,光束直径较小,第二光学元件不再成为长焦镜头的通光孔径的最大限制。因此,在一定的设备厚度下,即使第二光学元件的尺寸受到设备厚度的限制,通过在第一光学元件设置具有正光焦度的第一透镜,能够在兼顾模组尺寸的同时,有效地增加长焦镜头的通光孔径,实现大光圈。
一些可能的实现方式中,长焦镜头的光圈值可以小于或等于2.4。例如,长焦镜头的光圈值可以是1.4、1.56、1.66、2.06、2.16、2.24、2.36等。
一些可能的实现方式中,第一透镜的焦距f1与长焦镜头的焦距Fsys满足:0.5≤f1/Fsys≤20。在本实现方式中,摄像头模组通过限定f1/Fsys的值,可以更好地平衡收光性能和光学防抖性能。
一些可能的实现方式中,第二透镜可以具有负光焦度,以更好地补偿像差,提高摄像头模组的成像质量。此外,第二透镜能够降低光束在第二光学元件的入射角,降低了第二光学元件的设计难度,实现更好的成像效果。
一些可能的实现方式中,第二透镜的焦距f2与长焦镜头的焦距Fsys满足:-20≤f2/Fsys≤0。在本实现方式中,摄像头模组通过限定f2/Fsys的值,可以更好地成像质量和光学防抖性能。
一些可能的实现方式中,第一光学元件包括第一反射件,第一反射件包括第一反射面,第一反射件为棱镜。其中,第一反射件的折射率Nd满足:Nd≤1.85。在本实现方式中,通过限定第一反射件的折射率Nd的值,由于折射率Nd与阿贝数成反比,因此第一反射件的阿贝数比较高,从而具有较高的色散性能,以确保不产生过大的残余色差,减少位于其像侧的透镜组的设计难度。
一些可能的实现方式中,第一光学元件包括第一反射件,第一反射件包括第一反射面,第一反射件为棱镜;第一透镜的像侧面固定于第一反射件的物侧面,第二透镜的物侧面固定于第二反射件的像侧面。此时,第一光学元件组装后,第一透镜和/或第二透镜与第一反射件的组装结构紧凑,有利于实现摄像头模组的小型化。
一些可能的实现方式中,第一透镜、第一反射件及第二透镜均采用玻璃材质,第一透镜与第一反射件胶合,第二透镜与第一反射件胶合。在本实现方式中,第一透镜与第一反射件的连接、第二透镜与第一反射件的连接,均为玻璃与玻璃的胶合连接,连接工艺稳定、可靠,使得第一光学元件的组装良率高,第一光学元件的光学性能更好。在其他一些实现方式中,第一透镜与第一反射件的连接、第二透镜与第一反射件的连接,也可以采用压印工艺实现。
示例性的,第一反射面可以为平面,以具有良好的加工性。在另一些实现方式中,第一反射面在实现光线反射时,还可以校正像散等像差,以实现进一步提高像质或降低体积。例如,第一反射面也可以为球面、柱面或自由曲面。其中,球面可以为凸面或凹面。柱面在一个方向上有曲率,在另一方向上呈直线延伸。示例性的,第一反射面上还可以设有高反膜,以提高反射效率,使得光束的光线完全反射或接近完全反射后进入后续光学元件中。
一些可能的实现方式中,第二光学元件包括第一透镜组和第二透镜组,第二透镜组位于第一透镜组的像侧,摄像头模组通过第一透镜组和/或第二透镜组沿光轴的移动实现对焦。在本实现方式中,第二光学元件包括两个透镜组,摄像头模组通过其中至少一个透镜组的移动能够实现自动对焦,有利于实现微距拍摄。
示例性的,第一透镜组具有正光焦度,第二透镜组具有负光焦度。一些示例中,第一透镜组为可移动透镜组,第二透镜组为固定透镜组,摄像头模组通过第一透镜组沿光轴的移动实现对焦。此时,第一透镜组的对焦行程较小,能够有效地抑制由于对焦引起的像差恶化,使得摄像头模组具有较强的对焦能力,摄像头模组的成像质量高,具有较强的微距能力。由于第一透镜组的对焦行程较小,有利于减小用于驱动第一透镜组移动的马达的体积,使得摄像头模组更易实现小型化。此外,第二透镜组能够起到平场镜的作用,以补偿部分由对焦引起的场曲变化,从而增强了第一透镜组的对焦能力,使得摄像头模组的对焦能力强,成像质量更高。
在另一些实现方式中,第一透镜组为固定透镜组,第二透镜组为可移动透镜组,摄像头模组通过第二透镜组沿光轴的移动实现对焦。
在另一些实现方式中,第一透镜组和第二透镜组均为可移动透镜组,摄像头模组可以通过第一透镜组和第二透镜组沿光轴的移动实现对焦。在对焦过程中,第一透镜组和第二透镜组的移动方向可以相同或不同,移动距离可以相同或不同。此时,在本实现方式中,摄像头模组的对焦速度快,透镜组的对焦行程较小,摄像头模组能够实现微距拍摄。
一些可能的实现方式中,第一透镜组的焦距F2与长焦镜头的焦距Fsys满足:0.2≤F2/Fsys≤1。在本实现方式中,通过设置F2/Fsys≤1,使得第一透镜组移动较小的位移即可实现对焦,达到减小对焦行程的效果,提高对焦能力;通过设置0.2≤F2/Fsys,有利于控制经过第一透镜组的光束的像差,使得第二透镜组更易进行像差校正,摄像头模组具有较佳的成像质量;因此通过对第一透镜组的焦距F2与长焦镜头的焦距Fsys的比值的合理设计,摄像头模组能够兼顾对焦能力和成像质量。
例如,第一透镜组的焦距F2与长焦镜头的焦距Fsys也可以满足:0.3≤F2/Fsys≤0.6。
一些可能的实现方式中,第二透镜组的焦距F3与长焦镜头的焦距Fsys满足:-1.5≤F3/Fsys≤-0.2。例如,第二透镜组的焦距F3与长焦镜头的焦距Fsys也可以满足:-0.9≤F3/Fsys≤-0.3。
在本实现方式中,通过对第二透镜组的焦距F3与长焦镜头的焦距Fsys的比值的合理设计,使得摄像头模组能够在较小的组装敏感度下,平衡远景拍摄和近景拍摄的像质差异,获得更均匀的像质。组装敏感度小时,长焦镜头在组装时允许的偏差(公差)范围更大,易于组装。
一些可能的实现方式中,第一光学元件包括2片至3片透镜,第一透镜组包括3片至5片透镜,第二透镜组包括1片至4片透镜。
其中,第一透镜组的最靠近物侧的第一片透镜可以具有正光焦度,以使经过第一光学元件的光束能够顺利进入第一透镜组,以提高摄像头模组的成像质量。
其中,第二透镜组的最靠近像侧的最后一片透镜可以具有负光焦度,用于补偿像差,以提高摄像头模组的成像质量。
一些可能的实现方式中,摄像头模组通过第二光学元件沿光轴的移动实现对焦。此时,第二光 学元件的多个透镜形成一个透镜组。在本实现方式中,摄像头模组的光路设计和结构设计均较为简单、易实现,摄像头模组的工艺性较佳。
一些可能的实现方式中,第一光学元件包括2片至3片透镜,第二光学元件包括3片至6片透镜。示例性的,第二光学元件具有正光焦度。一些实现方式中,第二光学元件的最靠近物侧的第一片透镜可以具有正光焦度;第二光学元件的最靠近像侧的最后一片透镜可以具有负光焦度。此时,摄像头模组的光路设计简单,且成像质量较高。
一些可能的实现方式中,长焦镜头的光学总长TTL与长焦镜头的焦距Fsys满足:0.8≤TTL/Fsys≤3。
在本实现方式中,通过限定长焦镜头的光学总长TTL与长焦镜头的焦距Fsys的比值,使得长焦镜头兼顾长焦拍摄需求和短总长的需求,长焦镜头的厚度较小,有利于实现摄像头模组的小型化。
一些可能的实现方式中,长焦镜头的光学总长TTL满足:15mm≤TTL≤50mm。例如,长焦镜头的光学总长TTL也可以满足:15mm≤TTL≤30mm。
一些可能的实现方式中,长焦镜头还包括第二反射面,第二反射面位于第二光学元件的像侧,第二反射面将光轴的传播方向由第二方向改变为第四方向,第四方向与第二方向相交。此时,感光元件的排布平面可以垂直于电子设备的厚度方向,靶面的大小不受电子设备的厚度方向的尺寸限定,从而有利于摄像头模组的大靶面设计。
一些可能的实现方式中,长焦镜头的视场角小于或等于40°。在本实现方式总,通过限定长焦镜头的视场角,使得摄像头模组的能够更好地实现长焦拍摄,并且具有更佳的光学防抖性能,成像质量更好。
一些可能的实现方式中,感光元件的半传感器对角线ImgH满足:2.5mm≤ImgH≤8.16mm或2.5mm≤ImgH≤4.0mm或4.2mm≤ImgH≤8.16mm。
在本实现方式中,由于感光元件具有较为充裕的排布空间,摄像头模组对感光元件的尺寸限定较小,因此感光元件可以依据需要灵活选用较大的靶面或者较小的靶面。
一些实现方式中,长焦镜头的至少一个透镜的光学表面为非球面,非球面形状的光学表面从近轴到外视场区域有不同的光焦度,以使成像画面具有更均衡的画质。和/或,长焦镜头的至少一个透镜的光学表面可以为自由曲面,以校正像差。
一些实现方式中,长焦镜头还包括孔径光阑。示例性的,孔径光阑可以安装于第二光学元件。此时,孔径光阑的光圈调节效果更佳,能够提高长焦镜头的成像质量。在其他一些实现方式中,孔径光阑也可以安装于长焦镜头的其他位置,本申请实现方式对此不作严格限定。
其中,孔径光阑可以是隔圈结构或者可变扇叶结构;或者,孔径光阑可以通过表面喷涂工艺实现,例如通过在透镜上喷涂遮光材料形成孔径光阑。其中,孔径光阑的位置可以是固定的,也可以是变化的。例如,孔径光阑的位置是可变的,孔径光阑可以依据对焦情况调节位置,以位于不同的透镜之间。
一些实现方式中,长焦镜头的至少一个透镜可以采用异形技术,以减少长焦镜头的尺寸。例如,第二透镜或者第二光学元件中的至少一片透镜可以具有用于降低透镜的高度的切口。切口可通过I-CUT工艺实现。通过在第二透镜或者第二光学元件中的至少一片透镜上设置用于降低透镜的高度的切口,能够有效缩小长焦镜头于高度方向上的尺寸,使长焦镜头能够更好地适用于小型化的电子设备,增加了长焦镜头的适用范围。此外,由于透镜通过切口方式降低其高度,因此透镜可以设置较大的通光口径,从而提高长焦镜头的通光量,使得长焦镜头的成像质量较佳。其中,也可以在镜筒、隔片等透镜的结构支撑件上采用异形技术,以减少长焦镜头的尺寸。
一些实现方式中,长焦镜头的至少一个透镜的周侧面或支撑面可以进行黑化处理或粗化处理,以消除杂光,提高成像质量。其中,黑化处理可以是涂或镀黑色油墨等消光材料,也可以是贴膜。粗化处理主要是用于增加粗糙度。当然,在其他一些实现方式中,长焦镜头也可以通过其他方式消除杂光,本申请实现方式对此不作严格限定。
一些实现方式中,长焦镜头的不同镜片所用材料可以具有不同的温度特征,例如分别使用玻璃和塑料,以减少环境温度的影响。
一些实现方式中,长焦镜头的至少一个透镜的光学表面可以形成衍射结构。在本实现方式中,通过合理设置衍射结构,能够减少色差,也能够减少长焦镜头的体积。
一些实现方式中,长焦镜头还可以包括液体透镜。例如,液体透镜可以位于第一光学元件与第二光学元件之间。在本实现方式中,可以通过液体透镜增强调焦效果,以实现超微距拍摄。其中,液体透镜是将 液体作为透镜、通过改变液体的曲率来改变焦距的一种结构件。
第二方面,本申请实施例还提供一种电子设备,电子设备包括图像处理器和上述任一项的摄像头模组,图像处理器与摄像头模组通信连接,图像处理器用于从摄像头模组获取图像数据,并处理图像数据。本申请电子设备的拍摄成像质量较好,且成本较低。
附图说明
图1是本申请实施例提供的电子设备在一些实施例中的结构示意图;
图2是图1所示电子设备的部分分解结构示意图;
图3是图2所示的摄像头模组在一些实施例中的部分结构示意图;
图4是图3所示摄像头模组在一些使用状态中的光路结构示意图;
图5是图3所示摄像头模组在一种可能的实施例中的仿真效果图;
图6是图2所示摄像头模组在另一些实施例中的部分结构示意图;
图7是图6所示摄像头模组在一些使用状态中的光路结构示意图;
图8是图6所示摄像头模组在一种可能的实施例中的仿真效果图;
图9是图2所示摄像头模组在另一些实施例中的部分结构示意图;
图10是图9所示摄像头模组在一些使用状态中的光路结构示意图;
图11是图9所示摄像头模组在一种可能的实施例中的仿真效果图;
图12是图2所示摄像头模组在另一些实施例中的部分结构示意图;
图13是图12所示摄像头模组在一些使用状态中的光路结构示意图;
图14是图12所示摄像头模组在一种可能的实施例中的仿真效果图;
图15是图2所示摄像头模组在另一些实施例中的部分结构示意图;
图16是图15所示摄像头模组在一些使用状态中的光路结构示意图;
图17是图15所示摄像头模组在一种可能的实施例中的仿真效果图。
具体实施方式
为方便理解,下面先对本申请实施例所涉及的英文简写和有关技术术语进行解释和描述。
光焦度(focal power),等于像方光束会聚度与物方光束会聚度之差,它表征光学系统偏折光线的能力。
具有正光焦度的透镜或透镜组,透镜或透镜组具有正的焦距,具有会聚光线的效果。
具有负光焦度的透镜或透镜组,透镜或透镜组具有负的焦距,具有发散光线的效果。
焦距(focal length),也称为焦长,是光学系统中衡量光的聚集或发散的度量方式,指无限远的景物通过透镜或透镜组在焦平面结成清晰影像时,透镜或透镜组的光学中心至焦平面的垂直距离。从实用的角度可以理解为物体在无限远时镜头中心至平面的距离。对于定焦镜头来说,其光学中心的位置是固定不变的;对于长焦镜头来说,镜头的光学中心的变化带来镜头焦距的变化。
物侧面,以透镜为界,被摄物体所在一侧为物侧,透镜靠近物侧的表面称为物侧面。
像侧面,以透镜为界,被摄物体的图像所在的一侧为像侧,透镜靠近像侧的表面称为像侧面。
孔径光阑(aperture diaphragm),是用来控制光线透过镜头,进入机身内感光面光量的装置,它通常是在镜头内。
光圈值,又称F数(Fno),是镜头的焦距/镜头入瞳直径得出的相对值(相对孔径的倒数)。光圈值愈小,在同一单位时间内的进光量便愈多。光圈值越大,景深越小,拍照的背景内容将会虚化,类似长焦镜头的效果。
光学总长(total track length,TTL),指镜头最靠近物侧的表面至成像面的总长度,TTL是形成相机高度的主要因素。
成像面,位于长焦镜头中所有透镜的像侧、且光线依次穿过长焦镜头中各透镜后形成像的载面。
光轴,是一条垂直穿过透镜中心的轴线。镜头光轴是通过镜头的各个透镜的中心的轴线。与光轴平行的光线射入凸透镜时,理想的凸透镜应是所有的光线会聚在透镜后的一点,这个会聚所有光线的一点,即为焦点。
焦点,平行光线经透镜或透镜组折射后的会聚点。
像方焦面,也称为后焦面或第二焦面,为经过像方焦点(也称为后焦点或第二焦点)且垂直于系统光轴的平面。
阿贝数(Abbe),即色散系数,是光学材料在不同波长下的折射率的差值比,代表材料色散程度大小。
视场角(field of view,FOV),在光学仪器中,以光学仪器的镜头为顶点,以被测目标的物像可通过镜头的最大范围的两条边缘构成的夹角,称为视场角。视场角的大小决定了光学仪器的视野范围,视场角越大,视野就越大,光学倍率就越小。
半传感器对角线ImgH(Image Hight),表示的是感光芯片上有效像素区域对角线长的一半,也即成像面的像高。
像差,光学系统近轴区具有理想光学系统的性质,物体上的一点发出的近轴光线与像面相交在一点(也即近轴像点),但是实际穿过镜头不同孔径的光线很难完美的相交在一点,而是与近轴像点的位置有一定偏差,这些差异统称为像差。
轴向色差(longitudinal spherical aber),也称为纵向色差或位置色差或轴向像差,一束平行于光轴的光线,在经过镜头后会聚于前后不同的位置,这种像差称为位置色差或轴向色差。这是由于镜头对各个波长的光所成像的位置不同,使得最后成像时不同色的光的像方焦平面不能重合,复色光散开形成色散。
畸变(distortion),也称为失真,光学系统对物体所成的像相对于物体本身而言的失真程度。畸变是由于光阑球差的影响,不同视场的主光线通过光学系统后与高斯像面的交点高度不等于理想像高,两者之差就是畸变。因此畸变只改变轴外物点在理想面上的成像位置,使像的形状产生失真,但不影响像的清晰度。
像散(astigmatism),由于物点不在光学系统的光轴上,它所发出的光束与光轴有一倾斜角。该光束经透镜折射后,其子午细光束与弧矢细光束的汇聚点不在一个点上。即光束不能聚焦于一点,成像不清晰,故产生像散。子午细光束和弧矢细光束是旋转对称的光学系统内两个垂直平面内的光束名称。
子午面(meridian plane),光轴外物点的主光线(主光束)与光轴所构成的平面,称为子午面。
弧矢面(sagittal surface),过光轴外物点的主光线(主光束),并与子午面垂直的平面,称为弧矢面。
场曲(curvature of field),场曲用于表示非中心视场光线经过光学镜头组后的最清晰像点位置与中心视场最清晰像点位置在光轴向的差异。当透镜存在场曲时,整个光束的交点不与理想像点重合,虽然在每个特定点都能得到清晰的像点,但整个像平面则是一个曲面。
下面将结合附图对本申请实施例中的技术方案进行描述。其中,在本申请实施例的描述中,除非另有说明,“/”表示或的意思,例如,A/B可以表示A或B;文本中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况,另外,在本申请实施例的描述中,“多个”是指两个或多于两个。
以下,术语“第一”、“第二”等用词仅用于描述目的,而不能理解为暗示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
另外,在本申请实施例中,提到的相对位置关系的限定,例如平行、垂直等。这些限定,均是针对当前工艺水平而言的,而不是绝对严格的限定,允许存在少量偏差,近似于平行、近似于垂直等均可以。例如,A与B平行,是指A与B之间平行或者近似于平行,A与B之间的夹角在0度至10度之间均可。例如,A与B垂直,是指A与B之间垂直或者近似于垂直,A与B之间的夹角在80度至100度之间均可。
本申请实施例提供一种摄像头模组和包括该摄像头模组的电子设备。摄像头模组包括沿物侧到像侧排列的第一光学元件、第二光学元件及感光元件。第一光学元件包括沿物侧到像侧排列的入射面、第一反射面及出射面,入射面的近光轴处为凸面,第一反射面用于改变光轴的传播方向,出射面的近光轴处为凹面。第二光学元件包括至少一片透镜。在摄像头模组的防抖过程中,第一光学元件运动,感光元件保持固定。此时,摄像头模组能够通过常规的防抖马达驱动第一光学元件运动,感光元件上无需设置防抖驱动机构,因此能够降低摄像头模组的光学防抖机构的成本。并且,由于第一光学元件设置具有凸面结构的入射面、具有凹面结构的出射面,入射面和出射面随反射面同步运动,因此在摄像头模组的防抖过程中,入射面可以实现收光,出射面可以补偿像差,从而有利于缩小摄像头模组的模组尺寸,实现摄像头模组的小型化,并且能够提升摄像头模组的防抖效果,提高摄像头模组的成像质量。
其中,电子设备可以是手机、平板电脑、手提电脑、相机、可穿戴设备等具有拍照或摄像功能的设备,可穿戴设备可以是手环、手表、眼镜等设备。
请参阅图1和图2,图1是本申请实施例提供的电子设备100在一些实施例中的结构示意图,图2是 图1所示电子设备100的部分分解结构示意图。在本实施例中,以电子设备100是手机为例进行描述。可以理解的是,图1和图2仅示意性的示出了电子设备100包括的一些部件,这些部件的实际形状、实际大小、实际位置和实际构造不受图1和图2的限制,电子设备100也可以包括相较于图1和图2更多的或更少的部件。
一些实施例中,电子设备100可以包括屏幕10、背壳20、摄像头模组30以及摄像头装饰盖40。其中,屏幕10用于显示图像、视频等。屏幕10包括透光盖板101和显示屏102。透光盖板101与显示屏102层叠设置并固定连接。透光盖板101主要用于对显示屏102起到保护以及防尘作用。透光盖板101的材质包括但不限于玻璃。显示屏102可以采用柔性显示屏,也可以采用刚性显示屏。例如,显示屏102可以为有机发光二极管(organic light-emitting diode,OLED)显示屏、有源矩阵有机发光二极体或主动矩阵有机发光二极体(active-matrix organic light-emitting diode,AMOLED)显示屏、迷你发光二极管(mini organic light-emitting diode)显示屏、微型发光二极管(micro organic light-emitting diode)显示屏、微型有机发光二极管(micro organic light-emitting diode)显示屏、量子点发光二极管(quantum dot light emitting diodes,QLED)显示屏、液晶显示屏(liquid crystal display,LCD)等。
示例性的,背壳20用于保护电子设备100的内部电子器件。背壳20包括背盖201和边框202。背盖201位于显示屏102远离透光盖板101的一侧,并与透光盖板101、显示屏102层叠设置。边框202固定于背盖201上。示例性的,边框202可以通过粘胶固定连接于背盖201上。边框202也可以与背盖201为一体成型结构,即边框202与背盖201为一个整体结构。边框202位于背盖201与透光盖板101之间。透光盖板101可以通过胶粘固定于边框202上。透光盖板101、背盖201与边框202围成电子设备100的内部容纳空间。该内部容纳空间将显示屏102容纳在内。
示例性的,摄像头模组30用于拍摄照片/视频。示例的,摄像头模组30可以位于电子设备100的内部容纳空间。摄像头模组30的数量可以为一个或多个,例如本实施例中以两个为例进行示意。其中,摄像头模组30可以用作后置摄像头模组,也可以用作前置摄像头模组。
示例性的,摄像头模组30的入光面朝向背盖201。背盖201上设有安装口2011,摄像头装饰盖40覆盖并固定于安装口2011处。摄像头装饰盖40用于保护摄像头模组30。一些实施例中,摄像头装饰盖40凸出至背盖201远离透光盖板101的一侧。这样,摄像头装饰盖40能够增加摄像头模组30在电子设备100的厚度方向上的安装空间。在另一些实施例中,摄像头装饰盖40也可以与背盖201平齐或者内凹至电子设备100的内部容纳空间内。摄像头装饰盖40上设有透光窗口401。透光窗口401允许景物光线射入摄像头模组30的入光面。在本实施例中,摄像头模组30用作电子设备100的后置摄像头模组。示例性的,两个摄像头模组30可以分别为摄像头模组301和摄像头模组302,摄像头模组301可以用作后置的主摄像头模组,摄像头模组302可以用作后置的长焦摄像头模组。在其他实施例中,电子设备100还可以包括另一个摄像头模组30,用作后置的广角摄像头模组。
在其他实施例中,摄像头模组30的入光面朝向透光盖板101。显示屏102上设有光路避让孔。该光路避让孔允许景物光线穿过透光盖板101后射入摄像头模组30的入光面。这样,摄像头模组30用作电子设备100的前置摄像头模组。
一些实施例中,如图2所示,电子设备100还包括电路板50和图像处理器60,电路板50和图像处理器60位于电子设备100的内部容纳空间,图像处理器60固定于电路板50且电连接电路板50。图像处理器60与摄像头模组30通信连接。图像处理器60用于从摄像头模组30获取图像数据,并处理图像数据。其中,摄像头模组30与图像处理器60的通信连接可以包括通过走线等电连接方式进行数据传输,也可以通过耦合等方式实现数据传输。可以理解的是,摄像头模组30与图像处理器60还可以通过其它能够实现数据传输的方式实现通信连接。
一些实施例中,电子设备100还可以包括模数转换器(也可称为A/D转换器,图中未示出)。模数转换器连接于摄像头模组30与图像处理器60之间。模数转换器用于将摄像头模组30产生的信号转换为数字图像信号并传输至图像处理器60,再通过图像处理器60对数字图像信号进行处理,最终通过屏幕10进行图像或者影像显示。
一些实施例中,电子设备100还可以包括存储器(图中未示出),存储器与图像处理器60通信连接,图像处理器60对图像数字信号加工处理以后再将图像传输至存储器中,以便于在后续需要查看图像时能够随时从存储器中查找图像并在屏幕10上进行显示。一些实施例中,图像处理器60还会对处理后的图像数字信号进行压缩,再存储至存储器中,以节约存储器空间。
在其他实施例中,电子设备100也可以不包括屏幕10和/或摄像头装饰盖40。
可以理解的是,图1和图2所示实施例的电子设备100的摄像头模组30的安装位置仅仅是示意性的,本申请对摄像头模组30的安装位置不做严格限定。在一些其他的实施例中,摄像头模组30也可以安装于电子设备100的其他位置,例如摄像头模组30可以安装于电子设备100背面的上部中间或右上角。在一些其他的实施例中,电子设备100可以包括终端本体和能够相对终端本体转动、移动或拆卸的辅助部件上,摄像头模组30也可以设置在辅助部件上。
请参阅图3和图4,图3是图2所示的摄像头模组302在一些实施例中的部分结构示意图,图4是图3所示摄像头模组302在一些使用状态中的光路结构示意图。
一些实施例中,摄像头模组302包括长焦镜头1、感光元件2以及滤光片3。感光元件2位于长焦镜头1的像侧。摄像头模组302还可以包括电路板(图中未示出),感光元件2可以固定于电路板。滤光片3可以位于长焦镜头1与感光元件2之间。光线能够穿过长焦镜头1照射到感光元件2的感光面。示例性的,摄像头模组302的工作原理为:被摄景物反射的光线通过长焦镜头1生成光学图像投射到感光元件2的感光面,感光元件2将光学图像转为电信号即模拟图像信号并传输至模数转换器,以通过模数转换器转换为数字图像信号给图像处理器60。
其中,感光元件2(也称为图像传感器)是一种半导体芯片,表面包含有几十万到几百万的光电二极管,受到光照射时,会产生电荷。感光元件2可以是电荷耦合器件(charge coupled device,CCD),也可以是互补金属氧化物导体器件(complementary metal-oxide semiconductor,CMOS)。电荷藕合器件使用一种高感光度的半导体材料制成,能把光线转变成电荷。电荷藕合器件由许多感光单位组成,通常以百万像素为单位。当电荷藕合器件表面受到光线照射时,每个感光单位会将电荷反映在组件上,所有的感光单位所产生的信号加在一起,就构成了一幅完整的画面。互补金属氧化物导体器件主要是利用硅和锗这两种元素所做成的半导体,使其在互补金属氧化物导体器件上共存着带N(带-电)和P(带+电)级的半导体,这两个互补效应所产生的电流即可被处理芯片纪录和解读成影像。
其中,长焦镜头1主要利用透镜的折射原理进行成像,即景物光线通过长焦镜头1,在焦平面上形成清晰的影像,并通过位于焦平面上的感光元件2记录景物的影像。
其中,滤光片3用于滤除光线中不需要的波段,防止感光元件2产生伪色或波纹,以提高其有效分辨率和彩色还原性。示例性的,滤光片3可以为红外滤光片。其中,本实施例中滤光片3为独立部件,在其他一些实施例中,也可以取消滤光片结构件,而是通过对长焦镜头1的至少一片光学元件进行表面处理或材料处理,以实现滤光。本申请不对用于实现滤光的结构件或结构的具体实施例进行严格限定。
其中,长焦镜头1可以是直立式镜头或者是潜望式镜头,本实施例以长焦镜头1是潜望式镜头为例进行描述。长焦镜头1为潜望式镜头时,能够更好地适用于薄型电子设备中。
一些实施例中,长焦镜头1包括第一光学元件G1和第二光学元件G2,第二光学元件G2位于第一光学元件G1的像侧。示例性的,第一光学元件G1包括沿物侧到像侧排列的入射面11、第一反射面12及出射面13。入射面11的近光轴处为凸面。第一反射面12将光轴的传播方向由第一方向Z改变为第二方向X,第二方向X与第一方向Z相交。例如,第二方向X垂直于第一方向Z。出射面13的近光轴处为凹面。第二光学元件G2包括至少一片透镜。感光元件2位于第二光学元件G2的像侧。
示例性的,第一光学元件G1为可活动结构,感光元件2为固定结构,摄像头模组302通过第一光学元件G1的运动实现光学防抖。在摄像头模组302的防抖过程中,第一光学元件G1绕第一方向Z转动和/或绕第三方向Y转动,感光元件2保持固定。其中,第三方向Y与第一方向Z相交,且与第二方向X相交。例如,第三方向Y可以垂直于第二方向X,且垂直于第一方向Z。
在本申请实施例中,摄像头模组302能够通过常规的防抖马达驱动第一光学元件G1运动,感光元件2上无需设置防抖驱动机构,因此能够降低摄像头模组302的光学防抖机构的成本。并且,由于第一光学元件G1设置有具有凸面结构的入射面11、具有凹面结构的出射面13,入射面11和出射面13随第一反射面12同步运动,因此在摄像头模组302的防抖过程中,入射面11可以实现收光,出射面13可以补偿像差,从而有利于缩小摄像头模组302的模组尺寸,实现摄像头模组302的小型化,并且能够提升摄像头模组302的防抖效果,提高摄像头模组302的成像质量。
此外,在传统的通过驱动图像传感器倾斜(shift)以实现防抖的方案中,由于需要在图像传感器的周围设置防抖驱动机构,防抖驱动机构的结构设计、电路设计都较为复杂,需要占用较大的安装空间,因此当需要使用传感器对角线大于10mm的感光元件时,摄像头模组的模组尺寸至少在32mm以上。而在本申请实施例中,对于同样尺寸的感光元件,由于感光元件2为固定结构,无需设置防抖 驱动机构,摄像头模组302无需在感光元件2的周围预留防抖驱动机构安装空间,因此可以缩小摄像头模组302的模组尺寸,从而有利于摄像头模组302的小型化。在一些实施例中,可以将模组尺寸缩小到31mm以下。
此外,在摄像头模组302的整体体积受限时,由于无需在感光元件2的周围预留防抖驱动结构安装空间,因此感光元件2的排布空间较为充裕,摄像头模组302能够选用具有较大感光面积的感光元件2,从而有利于实现摄像头模组302的大靶面。
故而,本申请实施例的摄像头模组302能够实现大靶面、低成本、小尺寸、高成像质量的长焦拍摄。
示例性的,感光元件2的半传感器对角线ImgH可以满足:2.5mm≤ImgH≤8.16mm。在本申请实施例中,由于感光元件2具有较为充裕的排布空间,摄像头模组302对感光元件2的尺寸限定较小,因此感光元件2可以依据需要灵活选用较大的靶面或者较小的靶面。示例性的,感光元件2的半传感器对角线ImgH可以满足:4.2mm≤ImgH≤8.16mm,例如,感光元件2的半传感器对角线ImgH可以为4.4mm、5.11mm、6.2mm、6.8mm、7.3mm等。或者,感光元件2的半传感器对角线ImgH可以满足:2.5mm≤ImgH≤4.0mm,例如,感光元件2的半传感器对角线ImgH可以为2.8mm、3.2mm、3.6mm、3.8mm等。
一些实施例中,第一光学元件G1的焦距F1与长焦镜头1的焦距Fsys可以满足:F1/Fsys≥1.2。例如,F1/Fsys的值可以为1.5、1.82、2.17、2.23、2.76、3.19、7.3、12.46、15.66、18等。在本实施例中,通过设置第一光学元件G1的焦距与长焦镜头1的焦距的比值大于或等于1.2,能够使摄像头模组302通过第一光学元件G1的运动实现防抖时,具有更好的图像清晰度,以获得较好的成像质量。
示例性的,第一光学元件G1的焦距F1与长焦镜头1的焦距Fsys可以满足:22.5≥F1/Fsys≥1.2。在本实施例中,摄像头模组302通过进一步限定第一光学元件G1的焦距F1与长焦镜头1的焦距Fsys的比值F1/Fsys,能够在兼顾成像质量的同时,更易实现小型化。其中,F1/Fsys的值越大,第一光学元件G1的焦距F1越大,摄像头模组302越容易在通过第一光学元件G1的运动实现防抖时,获得更好的图像清晰度;F1/Fsys的值越小,第一光学元件G1的焦距F1越小,摄像头模组302越易实现模组的小型化。
一些实施例中,长焦镜头1的焦距Fsys可以满足:10mm≤Fsys≤40mm。例如,长焦镜头1的焦距Fsys可以为12mm、14.8994mm、15mm、18.9mm、19.7997mm、20mm、22.5mm、24mm、28mm等。其中,长焦镜头1的焦距Fsys也可以满足:14mm≤Fsys≤25mm。
一些实施例中,第一光学元件G1的焦距F1满足:F1≤380mm。例如,第一光学元件G1的焦距F1可以为38.5mm、41.049mm、44.236mm、47.5816mm、52.2544mm、146.05mm、180mm、210.32mm、240mm等。其中,第一光学元件G1的焦距F1也可以满足:F1≤180mm。在本实施例中,摄像头模组302通过限定第一光学元件G1的焦距F1的值,以兼顾成像质量和模组小型化。
一些实施例中,第一光学元件G1的入射面11可以为球面,以降低加工难度。第一光学元件G1的出射面13可以为球面,以降低加工难度。在其他实施例中,入射面11和/或出射面13也可以是非球面。
一些实施例中,第一光学元件G1的入射面11的曲率半径L1S1R可以满足:6mm≤L1S1R≤300mm。例如,入射面11的曲率半径L1S1R可以为9mm、12.25mm、13.5904mm、13.6843mm、13.8907mm、14.9683mm、17.748mm、19.5mm、21mm、38mm、100mm等。其中,当入射面11的曲率半径L1S1R越大时,入射面11越好加工,当入射面11的曲率半径L1S1R越小时,入射面11的收光效果越好。本实施例通过限定入射面11的曲率半径L1S1R的值在一定的范围内,以使入射面11的加工难度较小,且收光效果较佳。
示例性的,第一光学元件G1的入射面11的曲率半径L1S1R可以满足:6mm≤L1S1R≤23mm。在本实施例中,入射面11易加工且收光效果佳。其中,入射面11的曲率半径L1S1R也可以满足:10mm≤L1S1R≤20mm。
一些实施例中,第一光学元件G1的出射面13的曲率半径L2S2R可以满足:10mm≤L2S2R≤300mm。例如,入射面11的曲率半径L1S1R可以为13.25mm、15.8mm、17.686mm、21.7868mm、26.4989mm、27.8264mm、33.8659mm、43.5mm、62mm、100mm等。其中,当出射面13的曲率半径L2S2R越大时,出射面13越好加工,当出射面13的曲率半径L2S2R越小时,出射面13能够更好地实现像差补偿。本实施例通过限定出射面13的曲率半径L2S2R的值在一定的范围内,以使出射面13的加工难度较小,且像差补偿的效果较佳。
示例性的,第一光学元件G1的出射面13的曲率半径L2S2R可以满足:15mm≤L2S2R≤300mm。在本实施例中,出射面13易加工且能够更好地补偿像差。其中,出射面13的曲率半径L2S2R也可 以满足:16mm≤L2S2R≤40mm。
一些实施例中,第一光学元件G1的入射面11的曲率半径L1S1R与长焦镜头1的焦距Fsys可以满足:0.4≤L1S1R/Fsys≤6。例如,L1S1R/Fsys的值可以为0.45、0.56、0.69、0.72、0.73、0.75、1.19、1.28、2.4、3、4.5等。例如,入射面11的曲率半径L1S1R与长焦镜头1的焦距Fsys也可以满足:0.4≤L1S1R/Fsys≤1.4。或者,入射面11的曲率半径L1S1R与长焦镜头1的焦距Fsys也可以满足:0.6≤L1S1R/Fsys≤1.2。在本实施例中,摄像头模组302通过限定L1S1R/Fsys的值,以更好地平衡收光性能和光学防抖性能。
示例性的,第一光学元件G1的出射面13的曲率半径L2S2R与长焦镜头1的焦距Fsys可以满足:0.4≤L2S2R/Fsys≤10。例如,L2S2R/Fsys的值可以为0.48、0.76、0.95、1.15、1.32、1.41、2.27、3.8、4.9、5.8等。例如,出射面13的曲率半径L2S2R与长焦镜头1的焦距Fsys也可以满足:0.9≤L2S2R/Fsys≤6。或者,出射面13的曲率半径L2S2R与长焦镜头1的焦距Fsys也可以满足:1.1≤L2S2R/Fsys≤3。在本实施例中,摄像头模组302通过限定L2S2R/Fsys的值,以更好地成像质量和光学防抖性能。
一些实施例中,如图3所示,第一光学元件G1可以包括第一透镜L1和第二透镜L2。第一透镜L1位于第一反射面12的物侧,且第一透镜L1的物侧面为第一光学元件G1的入射面11。第二透镜L2位于第一反射面12的像侧,且第二透镜L2的像侧面为第一光学元件G1的出射面13。其中,第一透镜L1和/或第二透镜L2可以采用注塑、模压或抛光磨削等工艺加工成型。第一透镜L1和/或第二透镜L2可以采用玻璃材料或塑料材料。
示例性的,第一透镜L1可以具有正光焦度,第一透镜L1能够用于收缩光束。示例性的,第一透镜L1可以为凸透镜。在本实施例中,由于进入长焦镜头1的光束经过第一透镜L1开始收缩,经第一反射面12反射后达到第二光学元件G2时,已经经过较长光程的收缩,光束直径较小,第二光学元件G2不再成为长焦镜头1的通光孔径的最大限制。因此,在一定的设备厚度下,即使第二光学元件G2的尺寸受到设备厚度的限制,通过在第一光学元件G1设置具有正光焦度的第一透镜L1,能够在兼顾模组尺寸的同时,有效地增加长焦镜头1的通光孔径,实现大光圈。
在一些实施例中,长焦镜头1的光圈值可以小于或等于2.4。例如,长焦镜头1的光圈值可以是1.4、1.56、1.66、2.06、2.16、2.24、2.36等。
其中,第一透镜L1的焦距f1与长焦镜头1的焦距Fsys可以满足:0.5≤f1/Fsys≤20。例如,f1/Fsys的值可以为0.8、1.16、1.19、1.41、1.67、1.92、2.8、3.9、5.6等。例如,第一透镜L1的焦距f1与长焦镜头1的焦距Fsys也可以满足:1.1≤L2S2R/Fsys≤1.7或者1.9≤L2S2R/Fsys≤12。在本实施例中,摄像头模组302通过限定f1/Fsys的值,可以更好地平衡收光性能和光学防抖性能。
示例性的,第二透镜L2可以具有负光焦度,以更好地补偿像差,提高摄像头模组302的成像质量。此外,第二透镜L2能够降低光束在第二光学元件G2的入射角,降低了第二光学元件G2的设计难度,实现更好的成像效果。
其中,第二透镜L2的焦距f2与长焦镜头1的焦距Fsys可以满足:-20≤f2/Fsys≤0。例如,f2/Fsys的值可以为-8.8、-5.6、-3.67、-2.88、-1.86、-1.51、-1.49、-1.2、-0.8等。例如,第二透镜L2的焦距f2与长焦镜头1的焦距Fsys也可以满足:-12≤f2/Fsys≤-1.48或者-1.2≤L2S2R/Fsys≤-0.5。在本实施例中,摄像头模组302通过限定f2/Fsys的值,可以更好地成像质量和光学防抖性能。
一些实施例中,当摄像头模组302安装于电子设备100时,第一方向Z可以平行于电子设备100的厚度方向,第二方向X可以平行于电子设备100的长度方向或宽度方向。本申请实施例中,不对第一方向Z和第二方向X的具体方位作严格限定。
在本实施例中,长焦镜头1通过在第一光学元件G1中设置第一反射面12,改变光线的传播方向,使得光束于第二光学元件G2中的传播方向可以与光束进入电子设备100的方向不同,从而使摄像头模组302的放置位置、角度、空间等都更加灵活,长焦镜头1能够应用于潜望式的摄像头模组302中。此外,由于第一反射面12实现光路转折,起到压缩模组尺寸的作用,有利于摄像头模组302的小型化。
一些实施例中,第一光学元件G1还可以包括第一反射件1a,第一反射件1a包括第一光学元件G1的第一反射面12。例如,第一反射件1a可以为棱镜。此时,第一反射件1a的其中一个表面形成第一反射面12。例如,第一反射件1a可以包括物侧面、反射面和像侧面,第一反射件1a的物侧面面向第一透镜L1,第一反射件1a的像侧面面向第二透镜L2,第一反射件1a的反射面形成第一反射面12;光线由第一反射件1a的物侧面进入,在第一反射件1a的反射面(也即第一反射面12)发生反射,然后由第一反射件1a的像侧面射出。其中,第一反射件1a可以采用注塑、模压或抛光磨削等 工艺加工成型。第一反射件1a可以采用玻璃材料或塑料材料。
示例性的,第一反射件1a的折射率Nd可以满足:Nd≤1.85。例如,第一反射件1a的折射率Nd可以为1.49、1.54、1.62、1.72等。例如,第一反射件1a的折射率Nd也可以满足:Nd≤1.78。在本实施例中,通过限定第一反射件1a的折射率Nd的值,由于折射率Nd与阿贝数成反比,因此第一反射件1a的阿贝数比较高,从而具有较高的色散性能,以确保不产生过大的残余色差,减少位于其像侧的透镜组的设计难度。
示例性的,第一反射面12可以为平面,以具有良好的加工性。在另一些实施例中,第一反射面12在实现光线反射时,还可以校正像散等像差,以实现进一步提高像质或降低体积。例如,第一反射面12也可以为球面、柱面或自由曲面。其中,球面可以为凸面或凹面。柱面在一个方向上有曲率,在另一方向上呈直线延伸。示例性的,第一反射面12上还可以设有高反膜,以提高反射效率,使得光束的光线完全反射或接近完全反射后进入后续光学元件中。
在本申请实施例中,第一光学元件G1的入射面11、第一反射面12、出射面13保持固定的相对位置关系。
一些实施例中,第一透镜L1的像侧面固定于第一反射件1a的物侧面,第二透镜L2的物侧面固定于第一反射件1a的像侧面。其中,第一透镜L1的像侧面可以为平面,和/或,第二透镜L2的物侧面可以为平面。此时,第一光学元件G1组装后,第一透镜L1和/或第二透镜L2与第一反射件1a的组装结构紧凑,有利于实现摄像头模组302的小型化。
示例性的,第一透镜L1、第一反射件1a及第二透镜L2可以均采用玻璃材质,第一透镜L1与第一反射件1a胶合,第二透镜L2与第一反射件1a胶合。在本实施例中,第一透镜L1与第一反射件1a的连接、第二透镜L2与第一反射件1a的连接,均为玻璃与玻璃的胶合连接,连接工艺稳定、可靠,使得第一光学元件G1的组装良率高,第一光学元件G1的光学性能更好。在其他一些实施例中,第一透镜L1与第一反射件1a的连接、第二透镜L2与第一反射件1a的连接,也可以采用压印工艺实现。
在其他一些实施例中,第一透镜L1、第一反射件1a及第二透镜L2也可以为一体成型的结构件,也即第一光学元件G1可以为一体的异形棱镜。
在其他一些实施例中,第一透镜L1、第二透镜L2及第一反射件1a也可以采用不同的材料,本申请对此不作严格限定。其中,当第一透镜L1和第二透镜L2的材质不同时,能够减小像差。其中,第一透镜L1和第二透镜L2可以具有不同的温度特征,例如热膨胀系数、光折射率温度系数等,以减少环境温度的影响。
在其他一些实施例中,第一透镜L1与第一反射件1a的物侧面之间也可以具有间隙,和/或,第二透镜L2与第一反射件1a的像侧面之间也可以具有间隙。此时,第一透镜L1和/或第二透镜L2可以通过镜筒等结构件与第一反射件1a相互固定。
在其他一些实施例中,第一光学元件G1的第一反射件1a也可以是反射镜,此时,反射镜的镜面形成第一反射面12。形成入射面11的结构件(例如第一透镜L1)和形成出射面13的结构件(例如第二透镜L2),可以通过镜筒等结构件与第一反射件1a相互固定,以使入射面11、出射面13及反射面的相对位置固定。
在本申请实施例中,第一光学元件G1可以包括2片至3片透镜。例如,图3所示实施例中,第一光学元件G1包括2片透镜。在其他一些实施例中,第一光学元件G1还可以包括具有负光焦度的、位于第一透镜L1的像侧且位于第一反射面12的物侧的透镜,该透镜与第一透镜L1配合使用,形成正负透镜配合结构,可以更好地解决色差等像差问题。
一些实施例中,第二光学元件G2可以包括至少两片透镜,以形成至少一个透镜组。摄像头模组302可以通过一个或多个透镜组沿光轴的移动,实现对焦。
一些实施例中,如图3所示,第二光学元件G2可以包括第一透镜组G21和第二透镜组G22,第二透镜组G22位于第一透镜组G21的像侧,摄像头模组302可以通过第一透镜组G21和/或第二透镜组G22沿光轴的移动实现对焦。
在本实施例中,第二光学元件G2包括两个透镜组,摄像头模组302通过其中至少一个透镜组的移动能够实现自动对焦,有利于实现微距拍摄。
示例性的,第一透镜组G21具有正光焦度,第二透镜组G22具有负光焦度。一些示例中,第一透镜组G21为可移动透镜组,第二透镜组G22为固定透镜组,摄像头模组302通过第一透镜组G21沿光轴的 移动实现对焦。此时,第一透镜组G21的对焦行程较小,能够有效地抑制由于对焦引起的像差恶化,使得摄像头模组302具有较强的对焦能力,摄像头模组302的成像质量高,具有较强的微距能力。由于第一透镜组G21的对焦行程较小,有利于减小用于驱动第一透镜组G21移动的马达的体积,使得摄像头模组302更易实现小型化。此外,第二透镜组G22能够起到平场镜的作用,以补偿部分由对焦引起的场曲变化,从而增强了第一透镜组G21的对焦能力,使得摄像头模组302的对焦能力强,成像质量更高。
在另一些实施例中,第一透镜组G21为固定透镜组,第二透镜组G22为可移动透镜组,摄像头模组302通过第二透镜组G22沿光轴的移动实现对焦。
在另一些实施例中,第一透镜组G21和第二透镜组G22均为可移动透镜组,摄像头模组302可以通过第一透镜组G21和第二透镜组G22沿光轴的移动实现对焦。在对焦过程中,第一透镜组G21和第二透镜组G22的移动方向可以相同或不同,移动距离可以相同或不同。此时,在本实施例中,摄像头模组302的对焦速度快,透镜组的对焦行程较小,摄像头模组能够实现微距拍摄。
一些实施例中,第一透镜组G21的焦距F2与长焦镜头1的焦距Fsys可以满足:0.2≤F2/Fsys≤1。例如,F2/Fsys的值可以是0.28、0.38、0.46、0.51、0.53、0.57、0.72、0.8等。例如,第一透镜组G21的焦距F2与长焦镜头1的焦距Fsys也可以满足:0.3≤F2/Fsys≤0.6。
在本实施例中,通过设置F2/Fsys≤1,使得第一透镜组G21移动较小的位移即可实现对焦,达到减小对焦行程的效果,提高对焦能力;通过设置0.2≤F2/Fsys,有利于控制经过第一透镜组G21的光束的像差,使得第二透镜组G22更易进行像差校正,摄像头模组302具有较佳的成像质量;因此通过对第一透镜组G21的焦距F2与长焦镜头1的焦距Fsys的比值的合理设计,摄像头模组302能够兼顾对焦能力和成像质量。
示例性的,第二透镜组G22的焦距F3与长焦镜头1的焦距Fsys可以满足:-1.5≤F3/Fsys≤-0.2。例如,F3/Fsys的值可以是-1.2、-1.12、-1、-0.87、-0.44、-0.39、-0.36、-0.34、-0.26等。例如,第二透镜组G22的焦距F3与长焦镜头1的焦距Fsys也可以满足:-0.9≤F3/Fsys≤-0.3。
在本实施例中,通过对第二透镜组G22的焦距F3与长焦镜头1的焦距Fsys的比值的合理设计,使得摄像头模组302能够在较小的组装敏感度下,平衡远景拍摄和近景拍摄的像质差异,获得更均匀的像质。组装敏感度小时,长焦镜头1在组装时允许的偏差(公差)范围更大,易于组装。
可以理解的是,上述对第一光学元件G1的焦距F1、第一透镜组G21的焦距F2及第二透镜组G22的焦距F3与长焦镜头1的焦距Fsys的比值范围的限定可以彼此独立存在,也可以相互结合。当上述三个比值范围彼此结合时,长焦镜头1能够获得更佳的光圈值、对焦能力、成像质量及工艺性;其中,在部分实施例中,摄像头模组302可以通过长焦镜头1既可以实现远景拍摄,又可以实现20cm以内的微距拍摄,例如10cm、5cm或3cm的微距拍摄。
一些实施例中,第一透镜组G21可以包括3片至5片透镜,第二透镜组G22可以包括1片至4片透镜。示例性的,如图3所示,第一透镜组G21可以包括4片透镜,分别为第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5以及第六透镜L6。第二透镜组G22可以包括2片透镜,分别为第七透镜L7和第八透镜L8。
其中,第一透镜组G21的最靠近物侧的第一片透镜(例如第三透镜L3)可以具有正光焦度,以使经过第一光学元件G1的光束能够顺利进入第一透镜组G21,以提高摄像头模组302的成像质量。
其中,第二透镜组G22的最靠近像侧的最后一片透镜(例如第八透镜L8)可以具有负光焦度,用于补偿像差,以提高摄像头模组302的成像质量。
示例性的,第一透镜组G21和/或第二透镜组G22可以包括材质不同的至少两片透镜,以具有不同的阿贝数,减少色差对画质的影响。其中,第一透镜组G21和/或第二透镜组G22的其中一个透镜与另一个透镜的材质不同时,即可以认为第一透镜组G21和/或第二透镜组G22包括材质不同的至少两片透镜。其中,材质不同的两片透镜可以具有不同的温度特征,例如热膨胀系数、光折射率温度系数等,以减少环境温度的影响。例如,材质不同的两片透镜可以分别采用玻璃和塑料。
在另一些实施例中,摄像头模组302也可以通过第二光学元件G2沿光轴的移动实现对焦。此时,第二光学元件G2的多个透镜形成一个透镜组。在本实施例中,摄像头模组302的光路设计和结构设计均较为简单、易实现,摄像头模组302的工艺性较佳。
示例性的,第二光学元件G2具有正光焦度。第二光学元件G2可以包括3片至6片透镜。一些实施例中,第二光学元件G2的最靠近物侧的第一片透镜可以具有正光焦度;第二光学元件G2的最靠近像侧的最后一片透镜可以具有负光焦度。此时,摄像头模组302的光路设计简单,且成像质量较 高。
在其他一些实施例中,第二光学元件G2也可以包括三组或三组以上的透镜组。
一些实施例中,如图3所示,长焦镜头1还可以包括第三光学元件G3,第三光学元件G3包括第二反射面14。第二反射面14位于第二光学元件G2的像侧,第二反射面14将光轴的传播方向由第二方向X改变为第四方向Z’,第四方向Z’与第二方向X相交。由于第二反射面14能够改变光路的传播方向,起到压缩尺寸的作用,因此有利于实现摄像头模组302的小型化。
其中,第四方向Z’可以垂直于第二方向X。例如第四方向Z’可以平行于第一方向Z,以平行于电子设备100的厚度方向。此时,感光元件2的排布平面可以垂直于电子设备100的厚度方向,靶面的大小不受电子设备100的厚度方向的尺寸限定,从而有利于摄像头模组302的大靶面设计。在其他实施例中,第四方向Z’也可以位于其他方位,本申请实施例对第四方向Z’的具体方位不作严格限定。
在本实施例中,光轴O包括自第一透镜L1的物侧面至第一反射面12的第一部分O1、自第一反射面12至第二反射面14的第二部分O2以及第二反射面14至感光元件2的第三部分O3。在摄像头模组302的对焦过程中,第一光学元件G1和第三光学元件G3保持不动,第二光学元件G2的部分或整体沿光轴O的第二部分O2移动,以实现对焦。由于光轴O的第一部分O1、第二部分O2及第三部分O3在对焦过程中不发生变化,长焦镜头1的光学系统厚度尺寸为光轴O的第一部分O1和光轴O的第三部分O3的和,因此长焦镜头1的对焦行程不造成光学系统厚度增加,有利于长焦镜头1和摄像头模组302的小型化。
示例性的,第二反射面14可以为平面,以具有良好的加工性。在另一些实施例中,第二反射面14在实现光线反射时,还可以校正像散等像差,以实现进一步提高像质或降低体积。例如,第二反射面14也可以为球面、柱面或自由曲面。其中,球面可以为凸面或凹面。柱面在一个方向上有曲率,在另一方向上呈直线延伸。示例性的,第二反射面14上还可以设有高反膜,以提高反射效率,使得光束的光线完全反射或接近完全反射后进入后续光学元件中。
示例性的,第三光学元件G3可以包括第二反射件1b,第二反射件1b包括第二反射面14,第二反射件1b可以为棱镜或反射镜。其中,当第二反射件1b为棱镜时,第二反射件1b的折射率可以与第一反射件1a的折射率不同,或者相同。
在其他一些实施例中,第三光学元件G3还可以包括至少一片透镜,例如一片或二片透镜,以进一步调整光路,提高摄像头模组302的成像质量。
在另一些实施例中,长焦镜头1也可以不包括第三光学元件G3,此时,光束沿第二方向X进入感光元件2,感光元件2的排布平面垂直于第二方向X。
一些实施例中,长焦镜头1的光学总长TTL与长焦镜头1的焦距Fsys可以满足:0.8≤TTL/Fsys≤3。例如,TTL/Fsys的值可以是1.0、1.29、1.35、1.43、1.51、1.8、2.4等。
在本实施例中,通过限定长焦镜头1的光学总长TTL与长焦镜头1的焦距Fsys的比值,使得长焦镜头1兼顾长焦拍摄需求和短总长的需求,长焦镜头1的厚度较小,有利于实现摄像头模组302的小型化。
示例性的,长焦镜头1的光学总长TTL可以满足:15mm≤TTL≤50mm。例如,光学总长TTL的值可以是22mm、24.46mm、26.8042mm、27.0324mm、27.083mm、29.908mm、35mm、40mm等。例如,长焦镜头1的光学总长TTL也可以满足:15mm≤TTL≤30mm。
一些实施例中,长焦镜头1的视场角小于或等于40°。例如,长焦镜头1的视场角可以是30°、32°、35°、38°等。在本实施例总,通过限定长焦镜头1的视场角,使得摄像头模组302的能够更好地实现长焦拍摄,并且具有更佳的光学防抖性能,成像质量更好。
一些实施例中,长焦镜头1的至少一个透镜的光学表面为非球面,非球面形状的光学表面从近轴到外视场区域有不同的光焦度,以使成像画面具有更均衡的画质。和/或,长焦镜头1的至少一个透镜的光学表面可以为自由曲面,以校正像差。其中,非球面为绕光轴O旋转对称的表面;自由曲面可以无对称轴,也可以沿某个方向对称,或者沿某两个方向对称。
一些实施例中,长焦镜头1的多个透镜之间通过主动校准(active alignment,AA)工艺进行组装,以保证组装精度。
一些实施例中,长焦镜头1还包括孔径光阑(图中未示出)。示例性的,孔径光阑可以安装于第二光学元件G2。此时,孔径光阑的光圈调节效果更佳,能够提高长焦镜头1的成像质量。例如,孔径光阑可以安装于第一透镜组G21的物侧,也即,孔径光阑安装于第二透镜L2与第三透镜L3之间。在其他一些实施例中,孔径光阑也可以安装于长焦镜头1的其他位置,本申请实施例对此不作严格限定。
其中,孔径光阑可以是隔圈结构或者可变扇叶结构;或者,孔径光阑可以通过表面喷涂工艺实现,例如通过在透镜上喷涂遮光材料形成孔径光阑。其中,孔径光阑的位置可以是固定的,也可以是变化的。例如,孔径光阑的位置是可变的,孔径光阑可以依据对焦情况调节位置,以位于不同的透镜之间。
一些实施例中,长焦镜头1的至少一个透镜可以采用异形技术,以减少长焦镜头1的尺寸。例如,第二透镜L2或者第二光学元件G2中的至少一片透镜可以具有用于降低透镜的高度的切口。切口可通过I-CUT工艺实现。通过在第二透镜L2或者第二光学元件G2中的至少一片透镜上设置用于降低透镜的高度的切口,能够有效缩小长焦镜头1于高度方向上的尺寸,使长焦镜头1能够更好地适用于小型化的电子设备100,增加了长焦镜头1的适用范围。此外,由于透镜通过切口方式降低其高度,因此透镜可以设置较大的通光口径,从而提高长焦镜头1的通光量,使得长焦镜头1的成像质量较佳。其中,也可以在镜筒、隔片等透镜的结构支撑件上采用异形技术,以减少长焦镜头1的尺寸。
一些实施例中,长焦镜头1的至少一个透镜的周侧面或支撑面可以进行黑化处理或粗化处理,以消除杂光,提高成像质量。其中,黑化处理可以是涂或镀黑色油墨等消光材料,也可以是贴膜。粗化处理主要是用于增加粗糙度。当然,在其他一些实施例中,长焦镜头1也可以通过其他方式消除杂光,本申请实施例对此不作严格限定。
一些实施例中,长焦镜头1的不同镜片所用材料可以具有不同的温度特征,例如分别使用玻璃和塑料,以减少环境温度的影响。
一些实施例中,长焦镜头1的至少一个透镜的光学表面可以形成衍射结构(图中未示出)。在本实施例中,通过合理设置衍射结构,能够减少色差,也能够减少长焦镜头1的体积。
一些实施例中,长焦镜头1还可以包括液体透镜(图中未示出)。例如,液体透镜可以位于第一光学元件G1与第二光学元件G2之间。在本实施例中,可以通过液体透镜增强调焦效果,以实现超微距拍摄。其中,液体透镜是将液体作为透镜、通过改变液体的曲率来改变焦距的一种结构件。
以下结合数据和仿真结果,呈现图3所示摄像头模组302在一种可能的实施例中的具化方案。
请一并参考表1a和表1b,其中,表1a是图3所示摄像头模组302在一种可能的实施例中对焦远景时的各透镜、反射件及滤光片的曲率半径(R)、间隔(D)、折射率(Nd)、阿贝数。其中,间隔包括结构本身的厚度和结构之间的间距。表1b是图3所示长焦镜头1在一种可能的实施例中的各透镜的非球面系数。
表1a
表1b
表1a的长焦镜头1的非球面,可以利用但不限于以下非球面曲线方程式进行限定:
其中,z为非球面上距离光轴为r的点,其与相切于非球面光轴上交点切面的相对距离;r为非球面曲线上的点与光轴的垂直距离;c为曲率;k为锥面系数,为0;αi为第i阶非球面系数,可参阅表1b。
请参阅表1c,表1c是图3所示摄像头模组302在一种可能的实施例中的基本参数。其中,表1c中ImgH为感光元件2的半传感器对角线,Fsys为长焦镜头1的焦距,f1为第一透镜L1的焦距,f2为第二透镜L2的焦距,F1为第一光学元件G1的焦距,F2为第二光学元件G2的第一透镜组G21的焦距,F3为第二光学元件G2的第二透镜组G22的焦距,TTL为长焦镜头1的光学总长。
表1c
在本实施例中,摄像头模组302包括沿物侧到像侧排列的长焦镜头1、滤光片及感光元件2。长焦镜头1包括沿物侧到像侧排列的第一光学元件G1、第二光学元件G2及第三光学元件G3。第一光学元件G1包括沿物侧到像侧排列的第一透镜L1、第一反射件1a及第二透镜L2。第一透镜L1的物侧面形成第一光学元件G1的入射面11,入射面11的近光轴处为凸面。第一反射件1a包括第一反射面12,第一反射面12用于改变光轴的传播方向,第一反射件1a为棱镜。第二透镜L2的像侧面形成第二光学元件G2的出射面13,出射面13的近光轴处为凹面。
第二光学元件G2包括第一透镜组G21和位于第一透镜组G21的像侧的第二透镜组G22。第一透镜组G21包括沿物侧到像侧排列的第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5及第六透镜L6。第二透镜组G22包括第七透镜L7和位于第七透镜L7的像侧的第八透镜L8。第三光学元件G3包括第二反射件1b,第二反射件1b包括第二反射面14,第二反射面14用于改变光轴的传播方向,第二反射件1b为棱镜。
在摄像头模组302的防抖过程中,第一光学元件G1运动,感光元件2保持固定。此时,摄像头模组302能够通过常规的防抖马达驱动第一光学元件G1运动,感光元件2上无需设置防抖驱动机构,因此能够降低摄像头模组302的光学防抖机构的成本。并且,由于第一光学元件G1设置具有凸面结 构的入射面11、具有凹面结构的出射面13,入射面11和出射面13随反射面同步运动,因此在摄像头模组302的防抖过程中,入射面11可以实现收光,出射面13可以补偿像差,从而有利于缩小摄像头模组302的模组尺寸,实现摄像头模组302的小型化,并且能够提升摄像头模组302的防抖效果,提高摄像头模组302的成像质量。
其中,第一光学元件G1的焦距F1与长焦镜头1的焦距Fsys的比值F1/Fsys=2.23;第一光学元件G1的入射面11的曲率半径L1S1R与长焦镜头1的焦距Fsys的比值L1S1R/Fsys=0.69;第一光学元件G1的出射面13的曲率半径L2S2R与长焦镜头1的焦距Fsys的比值L2S2R/Fsys=1.41。
其中,第一透镜L1的焦距f1与长焦镜头1的焦距Fsys的比值f1/Fsys=1.41;第二透镜L2的焦距f2与长焦镜头1的焦距Fsys的比值f2/Fsys=-2.88。
其中,第一透镜组G21为可移动透镜组,第二透镜组G22为固定透镜组。在摄像头模组302的对焦过程中,第一透镜组G21沿光轴移动。其中,第一透镜组G21的焦距F2与长焦镜头1的焦距Fsys的比值F2/Fsys=0.46;第二透镜组G22的焦距F3与长焦镜头1的焦距Fsys的比值F3/Fsys=-0.36。其中,第一透镜组G21的对焦行程可以在2.2mm左右。摄像头模组302可以实现微距拍摄,例如可以实现50mm的微距拍摄。
其中,长焦镜头1的光学总长TTL与长焦镜头1的焦距Fsys的比值TTL/Fsys=1.51。
请参阅图5,图5是图3所示摄像头模组302在一种可能的实施例中的仿真效果图。
其中,图5包括长焦镜头1的轴向色差曲线图、像散场曲图以及畸变图。其中,轴向色差曲线图包括对应于系统不同波段(图示包括650nm、610nm、555nm、510nm、470nm)的球差曲线;其物理意义为,在0度视场发出的相应波长的光,通过光学系统后,相对于理想像点的偏离;其横坐标为沿光轴方向的偏离值,纵坐标为在光瞳处的归一化坐标。图5中示值均较小,长焦镜头1的轴上像差(球差,色差等)校正较好。像散场曲图用于示意不同视场细光束汇聚点与理想成像面的偏离,为弧矢方向光束,Y为子午方向光束,其横坐标为沿光轴方向的偏离值,纵坐标为相应视场。当某视场值过大时,则该视场像质较差或存在高级像差。图5所示两方向场曲均较小,系统具有较好的焦深。畸变图用于表征不同视场光束汇聚点(实际像高)与理想像高的相对偏离量。图5所示均在2.5%以内,可以确保画面没有明显的变形。
请结合参阅图6和图7,图6是图2所示摄像头模组302在另一些实施例中的部分结构示意图,图7是图6所示摄像头模组302在一些使用状态中的光路结构示意图。图6所示摄像头模组302包括图3所示摄像头模组302的大部分技术特征,以下主要对两者的区别进行描述,两者相同的大部分内容不再赘述。
一些实施例中,摄像头模组302包括沿物侧到像侧排列的长焦镜头1、滤光片及感光元件2,长焦镜头1包括沿物侧到像侧排列的第一光学元件G1和第二光学元件G2。第一光学元件G1包括沿物侧到像侧排列的第一透镜L1、第一反射件1a及第二透镜L2。第一透镜L1的物侧面形成第一光学元件G1的入射面11,入射面11的近光轴处为凸面。第一反射件1a包括第一反射面12,第一反射面12用于改变光轴的传播方向,第一反射件1a为棱镜。第二透镜L2的像侧面形成第二光学元件G2的出射面13,出射面13的近光轴处为凹面。在摄像头模组302的防抖过程中,第一光学元件G1运动,感光元件2保持固定。
其中,第二光学元件G2包括第一透镜组G21和位于第一透镜组G21的像侧的第二透镜组G22。第一透镜组G21包括沿物侧到像侧排列的第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5及第六透镜L6。第二透镜组G22包括第七透镜L7和位于第七透镜L7的像侧的第八透镜L8。其中,第一透镜组G21为可移动透镜组,第二透镜组G22为固定透镜组。在摄像头模组302的对焦过程中,第一透镜组G21沿光轴的移动。
其中,光轴O包括自第一透镜L1的物侧面至第一反射面12的第一部分和自第一反射面12至感光元件2的第二部分。
以下结合数据和仿真结果,呈现图6所示长焦镜头1在一种可能的实施例中的具化方案。
请一并参考表2a和表2b,其中,表2a是图6所示摄像头模组302在一种可能的实施例中对焦远景时的各透镜、反射件及滤光片的曲率半径(R)、间隔(D)、折射率(Nd)、阿贝数。其中,间隔包括结构本身的厚度和结构之间的间距。表2b是图6所示长焦镜头1在一种可能的实施例中的各透镜的非球面系数。
表2a
表2b
表2a的长焦镜头1的非球面,可以利用但不限于以下非球面曲线方程式进行限定:
其中,z为非球面上距离光轴为r的点,其与相切于非球面光轴上交点切面的相对距离;r为非球面曲线上的点与光轴的垂直距离;c为曲率;k为锥面系数,为0;αi为第i阶非球面系数,可参阅表2b。
请参阅表2c,表2c是图6所示摄像头模组302在一种可能的实施例中的基本参数。其中,表2c中ImgH为感光元件2的半传感器对角线,Fsys为长焦镜头1的焦距,f1为第一透镜L1的焦距,f2为第二透镜L2的焦距,F1为第一光学元件G1的焦距,F2为第二光学元件G2的第一透镜组G21的焦距,F3为第二光学元件G2的第二透镜组G22的焦距,TTL为长焦镜头1的光学总长。
表2c
在本实施例中,第一光学元件G1的焦距F1与长焦镜头1的焦距Fsys的比值F1/Fsys=3.19;第一光学元件G1的入射面11的曲率半径L1S1R与长焦镜头1的焦距Fsys的比值L1S1R/Fsys=1.19;第一光学元件G1的出射面13的曲率半径L2S2R与长焦镜头1的焦距Fsys的比值L2S2R/Fsys=2.27。
其中,第一透镜L1的焦距f1与长焦镜头1的焦距Fsys的比值f1/Fsys=1.92;第二透镜L2的焦距f2与长焦镜头1的焦距Fsys的比值f2/Fsys=-3.67。
其中,第一透镜组G21的焦距F2与长焦镜头1的焦距Fsys的比值F2/Fsys=0.51;第二透镜组G22的焦距F3与长焦镜头1的焦距Fsys的比值F3/Fsys=-0.39。其中,第一透镜组G21的对焦行程可以在2.5mm左右。摄像头模组302可以实现微距拍摄,例如可以实现30mm的微距拍摄。
其中,长焦镜头1的光学总长TTL与长焦镜头1的焦距Fsys的比值TTL/Fsys=1.8。
请参阅图8,图8是图6所示摄像头模组302在一种可能的实施例中的仿真效果图。
其中,图8包括长焦镜头1的轴向色差曲线图、像散场曲图以及畸变图。其中,轴向色差曲线图包括对应于系统不同波段(图示包括650nm、610nm、555nm、510nm、470nm)的球差曲线,其横坐标为沿光轴方向的偏离值,纵坐标为在光瞳处的归一化坐标。图8中示值均较小,长焦镜头1的轴上像差(球差,色差等)校正较好。像散场曲图用于示意不同视场细光束汇聚点与理想成像面的偏离,为弧矢方向光束,Y为子午方向光束,其横坐标为沿光轴方向的偏离值,纵坐标为相应视场。当某视场值过大时,则该视场像质较差或存在高级像差。图8所示两方向场曲均较小,系统具有较好的焦深。畸变图用于表征不同视场光束汇聚点(实际像高)与理想像高的相对偏离量。图8所示均在2.5%以内,可以确保画面没有明显的变形。
请结合参阅图9和图10,图9是图2所示摄像头模组302在另一些实施例中的部分结构示意图,图10是图9所示摄像头模组302在一些使用状态中的光路结构示意图。图9所示摄像头模组302包括图6所示摄像头模组302的大部分技术特征,以下主要对两者的区别进行描述,两者相同的大部分内容不再赘述。
一些实施例中,摄像头模组302包括沿物侧到像侧排列的长焦镜头1、滤光片及感光元件2,长焦镜头1包括沿物侧到像侧排列的第一光学元件G1和第二光学元件G2。第一光学元件G1包括沿物侧到像侧排列的第一透镜L1、第一反射件1a及第二透镜L2。第一透镜L1的物侧面形成第一光学元件G1的入射面11,入射面11的近光轴处为凸面。第一反射件1a包括第一反射面12,第一反射面12用于改变光轴的传播方向,第一反射件1a为棱镜。第二透镜L2的像侧面形成第二光学元件G2的出射面13,出射面13的近光轴处为凹面。在摄像头模组302的防抖过程中,第一光学元件G1运动,感光元件2保持固定。
其中,第二光学元件G2包括第一透镜组G21和位于第一透镜组G21的像侧的第二透镜组G22。第一透镜组G21包括沿物侧到像侧排列的第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5及第六透镜L6。第二透镜组G22包括第七透镜L7和位于第七透镜L7的像侧的第八透镜L8。其中,第一透镜组G21为固定透镜组,第二透镜组G22为可移动透镜组。在摄像头模组302的对焦过程中,第二透镜组G22沿光轴移动。
其中,光轴O包括自第一透镜L1的物侧面至第一反射面12的第一部分和自第一反射面12至感光元件2的第二部分。
以下结合数据和仿真结果,呈现图9所示长焦镜头1在一种可能的实施例中的具化方案。
请一并参考表3a和表3b,其中,表3a是图9所示摄像头模组302在一种可能的实施例中对焦远景时的各透镜、反射件及滤光片的曲率半径(R)、间隔(D)、折射率(Nd)、阿贝数。其中,间隔包括结构本身的厚度和结构之间的间距。表3b是图9所示长焦镜头1在一种可能的实施例中的各透镜的非球面系数。
表3a
表3b
表3a的长焦镜头1的非球面,可以利用但不限于以下非球面曲线方程式进行限定:
其中,z为非球面上距离光轴为r的点,其与相切于非球面光轴上交点切面的相对距离;r为非球面曲线上的点与光轴的垂直距离;c为曲率;k为锥面系数,为0;αi为第i阶非球面系数,可参阅表3b。
请参阅表3c,表3c是图9所示摄像头模组302在一种可能的实施例中的基本参数。其中,表3c中ImgH为感光元件2的半传感器对角线,Fsys为长焦镜头1的焦距,f1为第一透镜L1的焦距,f2为第二透镜L2的焦距,F1为第一光学元件G1的焦距,F2为第二光学元件G2的第一透镜组G21的焦距,F3为第二光学元件G2的第二透镜组G22的焦距,TTL为长焦镜头1的光学总长。
表3c
在本实施例中,第一光学元件G1的焦距F1与长焦镜头1的焦距Fsys的比值F1/Fsys=2.17;第一光学元件G1的入射面11的曲率半径L1S1R与长焦镜头1的焦距Fsys的比值L1S1R/Fsys=0.72;第一光学元件G1的出射面13的曲率半径L2S2R与长焦镜头1的焦距Fsys的比值L2S2R/Fsys=1.15。
其中,第一透镜L1的焦距f1与长焦镜头1的焦距Fsys的比值f1/Fsys=1.16;第二透镜L2的焦距f2与长焦镜头1的焦距Fsys的比值f2/Fsys=-1.86。
其中,第一透镜组G21的焦距F2与长焦镜头1的焦距Fsys的比值F2/Fsys=0.53;第二透镜组G22的焦距F3与长焦镜头1的焦距Fsys的比值F3/Fsys=-0.44。其中,第二透镜组G22的对焦行程可以在2.0mm左右。摄像头模组302可以实现微距拍摄,例如可以实现100mm的微距拍摄。
其中,长焦镜头1的光学总长TTL与长焦镜头1的焦距Fsys的比值TTL/Fsys=1.29。
请参阅图11,图11是图9所示摄像头模组302在一种可能的实施例中的仿真效果图。
其中,图11包括长焦镜头1的轴向色差曲线图、像散场曲图以及畸变图。其中,轴向色差曲线图包括对应于系统不同波段(图示包括650nm、610nm、555nm、510nm、470nm)的球差曲线,其横坐标为沿光轴方向的偏离值,纵坐标为在光瞳处的归一化坐标。图11中示值均较小,长焦镜头1的轴上像差(球差,色差等)校正较好。像散场曲图用于示意不同视场细光束汇聚点与理想成像面的偏离,为弧矢方向光束,Y为子午方向光束,其横坐标为沿光轴方向的偏离值,纵坐标为相应视场。当某视场值过大时,则该视场像质较差或存在高级像差。图11所示两方向场曲均较小,系统具有较好的焦深。畸变图用于表征不同视场光束汇聚点(实际像高)与理想像高的相对偏离量。图11所示均在2.5%以内,可以确保画面没有明显的变形。
请结合参阅图12和图13,图12是图2所示摄像头模组302在另一些实施例中的部分结构示意图,图13是图12所示摄像头模组302在一些使用状态中的光路结构示意图。图12所示摄像头模组302包括图6所示摄像头模组302的大部分技术特征,以下主要对两者的区别进行描述,两者相同的大部分内容不再赘述。
一些实施例中,摄像头模组302包括沿物侧到像侧排列的长焦镜头1、滤光片及感光元件2,长焦镜头1包括沿物侧到像侧排列的第一光学元件G1和第二光学元件G2。第一光学元件G1包括沿物侧到像侧排列的第一透镜L1、第一反射件1a及第二透镜L2。第一透镜L1的物侧面形成第一光学元件G1的入射面11,入射面11的近光轴处为凸面。第一反射件1a包括第一反射面12,第一反射面12用于改变光轴的传播方向,第一反射件1a为棱镜。第二透镜L2的像侧面形成第二光学元件G2的出射面13,出射面13的近光轴处为凹面。在摄像头模组302的防抖过程中,第一光学元件G1运动,感光元件2保持固定。
其中,第二光学元件G2包括第一透镜组G21和位于第一透镜组G21的像侧的第二透镜组G22。第一透镜组G21包括沿物侧到像侧排列的第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5及第六透镜L6。第二透镜组G22包括第七透镜L7和位于第七透镜L7的像侧的第八透镜L8。其中,第一透镜组G21为可移动透镜组,第二透镜组G22为固定透镜组。在摄像头模组302的对焦过程中,第一透镜组G21沿光轴移动。
其中,光轴O包括自第一透镜L1的物侧面至第一反射面12的第一部分和自第一反射面12至感光元件2的第二部分。
以下结合数据和仿真结果,呈现图12所示长焦镜头1在一种可能的实施例中的具化方案。
请一并参考表4a和表4b,其中,表4a是图12所示摄像头模组302在一种可能的实施例中对焦远景时的各透镜、反射件及滤光片的曲率半径(R)、间隔(D)、折射率(Nd)、阿贝数。其中,间隔包括结构本身的厚度和结构之间的间距。表4b是图12所示长焦镜头1在一种可能的实施例中的各透镜的非球面系数。
表4a
表4b
表4a的长焦镜头1的非球面,可以利用但不限于以下非球面曲线方程式进行限定:
其中,z为非球面上距离光轴为r的点,其与相切于非球面光轴上交点切面的相对距离;r为非球面曲线上的点与光轴的垂直距离;c为曲率;k为锥面系数,为0;αi为第i阶非球面系数,可参阅表4b。
请参阅表4c,表4c是图12所示摄像头模组302在一种可能的实施例中的基本参数。其中,表4c中ImgH为感光元件2的半传感器对角线,Fsys为长焦镜头1的焦距,f1为第一透镜L1的焦距,f2为第二透镜L2的焦距,F1为第一光学元件G1的焦距,F2为第二光学元件G2的第一透镜组G21的焦距,F3为第二光学元件G2的第二透镜组G22的焦距,TTL为长焦镜头1的光学总长。
表4c
在本实施例中,第一光学元件G1的焦距F1与长焦镜头1的焦距Fsys的比值F1/Fsys=2.76;第一光学元件G1的入射面11的曲率半径L1S1R与长焦镜头1的焦距Fsys的比值L1S1R/Fsys=0.73;第一光学元件G1的出射面13的曲率半径L2S2R与长焦镜头1的焦距Fsys的比值L2S2R/Fsys=0.94。
其中,第一透镜L1的焦距f1与长焦镜头1的焦距Fsys的比值f1/Fsys=1.19;第二透镜L2的焦距f2与长焦镜头1的焦距Fsys的比值f2/Fsys=-1.51。
其中,第一透镜组G21的焦距F2与长焦镜头1的焦距Fsys的比值F2/Fsys=0.57;第二透镜组G22的焦距F3与长焦镜头1的焦距Fsys的比值F3/Fsys=-0.87。其中,第二透镜组G22的对焦行程可以在1.735mm左右。摄像头模组302可以实现微距拍摄,例如可以实现100mm的微距拍摄。
其中,长焦镜头1的光学总长TTL与长焦镜头1的焦距Fsys的比值TTL/Fsys=1.43。
请参阅图14,图14是图12所示摄像头模组302在一种可能的实施例中的仿真效果图。
其中,图14包括长焦镜头1的轴向色差曲线图、像散场曲图以及畸变图。其中,轴向色差曲线图包括对应于系统不同波段(图示包括650nm、610nm、555nm、510nm、470nm)的球差曲线,其横坐标为沿光轴方向的偏离值,纵坐标为在光瞳处的归一化坐标。图14中示值均较小,长焦镜头1的轴上像差(球差,色差等)校正较好。像散场曲图用于示意不同视场细光束汇聚点与理想成像面的偏离,为弧矢方向光束,Y为子午方向光束,其横坐标为沿光轴方向的偏离值,纵坐标为相应视场。当某视场值过大时,则该视场像质较差或存在高级像差。图14所示两方向场曲均较小,系统具有较好的焦深。畸变图用于表征不同视场光束汇聚点(实际像高)与理想像高的相对偏离量。图14所示均在2.5%以内,可以确保画面没有明显的变形。
请结合参阅图15和图16,图15是图2所示摄像头模组302在另一些实施例中的部分结构示意图,图16是图15所示摄像头模组302在一些使用状态中的光路结构示意图。图15所示摄像头模组302包括图6所示摄像头模组302的大部分技术特征,以下主要对两者的区别进行描述,两者相同的大部分内容不再赘述。
一些实施例中,摄像头模组302包括沿物侧到像侧排列的长焦镜头1、滤光片及感光元件2,长焦镜头1包括沿物侧到像侧排列的第一光学元件G1和第二光学元件G2。第一光学元件G1包括沿物侧到像侧排列的第一透镜L1、第一反射件1a及第二透镜L2。第一透镜L1的物侧面形成第一光学元件G1的入射面11,入射面11的近光轴处为凸面,入射面11为非球面。第一反射件1a包括第一反射面12,第一反射面12用于改变光轴的传播方向,第一反射件1a为反射镜。第二透镜L2的像侧面形成第二光学元件G2的出射面13,出射面13的近光轴处为凹面,出射面13为非球面。在摄像头模组302的防抖过程中,第一光学元件G1运动,感光元件2保持固定。
其中,第二光学元件G2包括第一透镜组G21和位于第一透镜组G21的像侧的第二透镜组G22。第一透镜组G21包括沿物侧到像侧排列的第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5及第六透镜L6。第二透镜组G22包括第七透镜L7和位于第七透镜L7的像侧的第八透镜L8。其中,第一透镜组G21和第二透镜组G22均为可移动透镜组。在摄像头模组302的对焦过程中,第一透镜组G21和第二透镜组G22沿光轴移动。
其中,光轴O包括自第一透镜L1的物侧面至第一反射面12的第一部分和自第一反射面12至感光元件2的第二部分。
以下结合数据和仿真结果,呈现图15所示长焦镜头1在一种可能的实施例中的具化方案。
请一并参考表5a和表5b,其中,表5a是图15所示摄像头模组302在一种可能的实施例中对焦远景时的各透镜、反射件及滤光片的曲率半径(R)、间隔(D)、折射率(Nd)、阿贝数。其中,间隔包括结构本身的厚度和结构之间的间距。表5b是图15所示长焦镜头1在一种可能的实施例中的各透镜的非球面系数。
表5a
表5b
表5a的长焦镜头1的非球面,可以利用但不限于以下非球面曲线方程式进行限定:
其中,z为非球面上距离光轴为r的点,其与相切于非球面光轴上交点切面的相对距离;r为非球面曲线上的点与光轴的垂直距离;c为曲率;k为锥面系数,为0;αi为第i阶非球面系数,可参阅表5b。
请参阅表5c,表5c是图15所示摄像头模组302在一种可能的实施例中的基本参数。其中,表5c中ImgH为感光元件2的半传感器对角线,Fsys为长焦镜头1的焦距,f1为第一透镜L1的焦距,f2为第二透镜L2的焦距,F1为第一光学元件G1的焦距,F2为第二光学元件G2的第一透镜组G21的焦距,F3为第二光学元件G2的第二透镜组G22的焦距,TTL为长焦镜头1的光学总长。
表5c
在本实施例中,第一光学元件G1的焦距F1与长焦镜头1的焦距Fsys的比值F1/Fsys=7.3;第一光学元件G1的入射面11的曲率半径L1S1R与长焦镜头1的焦距Fsys的比值L1S1R/Fsys=0.75;第一光学元件G1的出射面13的曲率半径L2S2R与长焦镜头1的焦距Fsys的比值L2S2R/Fsys=1.32。
其中,第一透镜L1的焦距f1与长焦镜头1的焦距Fsys的比值f1/Fsys=1.67;第二透镜L2的焦距f2与长焦镜头1的焦距Fsys的比值f2/Fsys=-1.49。
其中,第一透镜组G21的焦距F2与长焦镜头1的焦距Fsys的比值F2/Fsys=0.38;第二透镜组G22的焦距F3与长焦镜头1的焦距Fsys的比值F3/Fsys=-0.34。其中,第一透镜组G21的对焦行程可以在0.84mm左右,第二透镜组G22的对焦行程可以在1.66mm左右。摄像头模组302可以实现微距拍摄,例如可以实现50mm的微距拍摄。
其中,长焦镜头1的光学总长TTL与长焦镜头1的焦距Fsys的比值TTL/Fsys=1.35。
请参阅图17,图17是图15所示摄像头模组302在一种可能的实施例中的仿真效果图。
其中,图17包括长焦镜头1的轴向色差曲线图、像散场曲图以及畸变图。其中,轴向色差曲线图包括对应于系统不同波段(图示包括650nm、610nm、555nm、510nm、470nm)的球差曲线,其横坐标为沿光轴方向的偏离值,纵坐标为在光瞳处的归一化坐标。图17中示值均较小,长焦镜头1的轴上像差(球差,色差等)校正较好。像散场曲图用于示意不同视场细光束汇聚点与理想成像面的偏离,为弧矢方向光束,Y为子午方向光束,其横坐标为沿光轴方向的偏离值,纵坐标为相应视场。当某视场值过大时,则该视场像质较差或存在高级像差。图17所示两方向场曲均较小,系统具有较好的焦深。畸变图用于表征不同视场光束汇聚点(实际像高)与理想像高的相对偏离量。图17所示均在2.5%以内,可以确保画面没有明显的变形。
以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (20)

  1. 一种摄像头模组(302),其特征在于,包括长焦镜头(1)和感光元件(2),所述感光元件(2)位于所述长焦镜头(1)的像侧;
    所述长焦镜头(1)包括第一光学元件(G1)和第二光学元件(G2);
    所述第一光学元件(G1)包括沿物侧到像侧排列的入射面(11)、第一反射面(12)及出射面(13),所述入射面(11)的近光轴处为凸面,所述第一反射面(12)将光轴的传播方向由第一方向改变为第二方向,所述第二方向与所述第一方向相交,所述出射面(13)的近光轴处为凹面;
    所述第二光学元件(G2)位于所述第一光学元件(G1)的像侧,所述第二光学元件(G2)包括至少一片透镜;
    其中,在所述摄像头模组(302)的防抖过程中,所述第一光学元件(G1)绕所述第一方向转动和/或绕第三方向转动,所述感光元件(2)保持固定,所述第三方向与所述第一方向相交,且与所述第二方向相交。
  2. 根据权利要求1所述的摄像头模组(302),其特征在于,所述第一光学元件(G1)的焦距F1与所述长焦镜头(1)的焦距Fsys满足:F1/Fsys≥1.2;或22.5≥F1/Fsys≥1.2。
  3. 根据权利要求1或2所述的摄像头模组(302),其特征在于,所述第一光学元件(G1)的焦距F1满足:F1≤380mm;或,
    所述长焦镜头(1)的焦距Fsys满足:10mm≤Fsys≤40mm。
  4. 根据权利要求1至3中任一项所述的摄像头模组(302),其特征在于,所述入射面(11)的曲率半径L1S1R满足:6mm≤L1S1R≤300mm或6mm≤L1S1R≤23mm;和/或,
    所述出射面(13)的曲率半径L2S2R满足:10mm≤L2S2R≤300mm或15mm≤L2S2R≤300mm。
  5. 根据权利要求1至4中任一项所述的摄像头模组(302),其特征在于,所述入射面(11)的曲率半径L1S1R与所述长焦镜头(1)的焦距Fsys满足:0.4≤L1S1R/Fsys≤6或0.4≤L1S1R/Fsys≤1.4;和/或,
    所述出射面(13)的曲率半径L2S2R与所述长焦镜头(1)的焦距Fsys满足:0.4≤L2S2R/Fsys≤10或0.9≤L2S2R/Fsys≤6。
  6. 根据权利要求1至5中任一项所述的摄像头模组(302),其特征在于,所述第一光学元件(G1)包括第一透镜(L1)和第二透镜(L2),所述第一透镜(L1)位于所述第一反射面(12)的物侧,且所述第一透镜(L1)的物侧面为所述入射面(11),所述第二透镜(L2)位于所述第一反射面(12)的像侧,且所述第二透镜(L2)的像侧面为所述出射面(13);
    所述第一透镜(L1)的焦距f1与所述长焦镜头(1)的焦距Fsys满足:0.5≤f1/Fsys≤20;和/或,
    所述第二透镜(L2)的焦距f2与所述长焦镜头(1)的焦距Fsys满足:-20≤f2/Fsys≤0。
  7. 根据权利要求1至6中任一项所述的摄像头模组(302),其特征在于,所述第一光学元件(G1)包括第一反射件(1a),所述第一反射件(1a)包括所述第一反射面(12),所述第一反射件(1a)为棱镜,所述第一反射件(1a)的折射率Nd满足:Nd≤1.85。
  8. 根据权利要求1至6中任一项所述的摄像头模组(302),其特征在于,所述第一光学元件(G1)包括第一反射件(1a),所述第一反射件(1a)包括所述第一反射面(12),所述第一反射件(1a)为棱镜;
    所述第一透镜(L1)的像侧面固定于所述第一反射件(1a)的物侧面,所述第二透镜(L2)的物侧面固定于所述第二反射件的像侧面。
  9. 根据权利要求8所述的摄像头模组(302),其特征在于,所述第一透镜(L1)、所述第一反射件(1a)及所述第二透镜(L2)均采用玻璃材质,所述第一透镜(L1)与所述第一反射件(1a)胶合,所述第二透镜(L2)与所述第一反射件(1a)胶合。
  10. 根据权利要求1至9中任一项所述的摄像头模组(302),其特征在于,所述第二光学元件(G2)包括第一透镜组(G21)和第二透镜组(G22),所述第二透镜组(G22)位于所述第一透镜组(G21)的像侧,所述摄像头模组(302)通过所述第一透镜组(G21)和/或所述第二透镜组(G22)沿所述光轴的移动实现对焦。
  11. 根据权利要求10所述的摄像头模组(302),其特征在于,所述第一透镜组(G21)的焦距F2与所述长焦镜头(1)的焦距Fsys满足:0.2≤F2/Fsys≤1;和/或,
    所述第二透镜组(G22)的焦距F3与所述长焦镜头(1)的焦距Fsys满足:-1.5≤F3/Fsys≤-0.2。
  12. 根据权利要求10或11所述的摄像头模组(302),其特征在于,所述第一光学元件(G1)包括2片至3片透镜,所述第一透镜组(G21)包括3片至5片透镜,第二透镜组(G22)包括1片至4片透镜。
  13. 根据权利要求1至9中任一项所述的摄像头模组(302),其特征在于,所述摄像头模组(302)通过所述第二光学元件(G2)沿所述光轴的移动实现对焦。
  14. 根据权利要求13所述的摄像头模组(302),其特征在于,所述第一光学元件(G1)包括2片至3片透镜,所述第二光学元件(G2)包括3片至6片透镜。
  15. 根据权利要求1至14中任一项所述的摄像头模组(302),其特征在于,所述长焦镜头(1)的光学总长TTL与所述长焦镜头(1)的焦距Fsys满足:0.8≤TTL/Fsys≤3。
  16. 根据权利要求1至15中任一项所述的摄像头模组(302),其特征在于,所述长焦镜头(1)的光学总长TTL满足:15mm≤TTL≤50mm。
  17. 根据权利要求1至16中任一项所述的摄像头模组(302),其特征在于,所述长焦镜头(1)还包括第二反射面(14),所述第二反射面(14)位于所述第二光学元件(G2)的像侧,所述第二反射面(14)将所述光轴的传播方向由所述第二方向改变为第四方向,所述第四方向与所述第二方向相交。
  18. 根据权利要求1至17中任一项所述的摄像头模组(302),其特征在于,所述长焦镜头(1)的视场角小于或等于40°。
  19. 根据权利要求1至17中任一项所述的摄像头模组(302),其特征在于,所述感光元件(2)的半传感器对角线ImgH满足:2.5mm≤ImgH≤8.16mm或2.5mm≤ImgH≤4.0mm或4.2mm≤ImgH≤8.16mm。
  20. 一种电子设备,其特征在于,包括图像处理器(60)和权利要求1至19中任一项所述的摄像头模组(302),所述图像处理器(60)与所述摄像头模组(302)通信连接,所述图像处理器(60)用于从所述摄像头模组(302)获取图像数据,并处理所述图像数据。
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