實(shí)施例涉及一種用于改善光學(xué)性能的光學(xué)系統(tǒng)和包括該光學(xué)系統(tǒng)的攝像頭模塊。

背景技術(shù)：

1、攝像頭模塊拍攝物體并且將其儲(chǔ)存為圖像或視頻，并且攝像頭模塊安裝在各種應(yīng)用中。特別地，攝像頭模塊以非常小的尺寸生產(chǎn)并且不僅應(yīng)用于例如智能電話(huà)、平板電腦和筆記本電腦的便攜式裝置，而且應(yīng)用于無(wú)人機(jī)和車(chē)輛，以提供各種功能。例如，攝像頭模塊的光學(xué)系統(tǒng)可以包括用于形成圖像的成像透鏡和用于將形成的圖像轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的圖像傳感器。在這種情況下，攝像頭模塊可以通過(guò)自動(dòng)調(diào)節(jié)圖像傳感器與成像透鏡之間的距離來(lái)執(zhí)行使透鏡焦距對(duì)準(zhǔn)的自動(dòng)聚焦功能(af)，并且可以通過(guò)變焦透鏡增加或減少遠(yuǎn)處物體的放大率來(lái)執(zhí)行放大或縮小的變焦功能。另外，攝像頭模塊采用圖像穩(wěn)定(is)技術(shù)來(lái)校正或防止由于不穩(wěn)定的固定裝置或由使用者的移動(dòng)引起的攝像頭移動(dòng)導(dǎo)致的圖像穩(wěn)定性問(wèn)題。

2、這種攝像頭模塊用于獲得圖像的最重要的元件為形成圖像的成像透鏡。近來(lái)，對(duì)例如高圖像質(zhì)量和高分辨率的高效率的關(guān)注正在增加，并且為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，正在進(jìn)行對(duì)包括多個(gè)透鏡的光學(xué)系統(tǒng)的研究。例如，正在進(jìn)行使用具有正(+)屈光力和/或負(fù)(-)屈光力的多個(gè)成像透鏡來(lái)實(shí)現(xiàn)高效光學(xué)系統(tǒng)的研究。當(dāng)光學(xué)系統(tǒng)包括多個(gè)透鏡時(shí)，存在難以獲得優(yōu)異的光學(xué)特性和像差特性的問(wèn)題。另外，當(dāng)包括多個(gè)透鏡時(shí)，由于多個(gè)透鏡的厚度、間距、尺寸等，整體長(zhǎng)度、高度等可能增加，從而增加包括多個(gè)透鏡的模塊的整體尺寸。

3、另外，圖像傳感器的尺寸增加，以實(shí)現(xiàn)高分辨率和高清晰度。然而，當(dāng)圖像傳感器的尺寸增加時(shí)，包括多個(gè)透鏡的光學(xué)系統(tǒng)的ttl(總軌跡長(zhǎng)度)也增加，從而增加了包括光學(xué)系統(tǒng)的攝像頭和移動(dòng)終端的厚度。因此，需要一種能夠解決上述問(wèn)題的新型光學(xué)系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、技術(shù)問(wèn)題

2、本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種具有改善的光學(xué)性能的光學(xué)系統(tǒng)。實(shí)施例提供了一種在視場(chǎng)的中心部和周邊部處具有優(yōu)異的光學(xué)性能的光學(xué)系統(tǒng)。實(shí)施例提供了一種能夠具有薄結(jié)構(gòu)的光學(xué)系統(tǒng)。

3、技術(shù)方案

4、根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)包括：第一透鏡至第八透鏡，所述第一透鏡至所述第八透鏡從物體側(cè)朝向傳感器側(cè)沿著光軸設(shè)置；第一透鏡在光軸上具有正(+)屈光力并且具有物體側(cè)表面凸出的形狀，在第一透鏡至第八透鏡中從光軸朝向物體側(cè)凸出的彎月形透鏡的數(shù)量為5個(gè)以上；第七透鏡的物體側(cè)表面和傳感器側(cè)表面中的每一個(gè)具有臨界點(diǎn)，第八透鏡的物體側(cè)表面和傳感器側(cè)表面中的每一個(gè)具有臨界點(diǎn)，第八透鏡的物體側(cè)表面的臨界點(diǎn)設(shè)置為比第七透鏡的物體側(cè)表面和傳感器側(cè)表面的臨界點(diǎn)更靠近光軸，并且滿(mǎn)足下式：1.5<imgh/∑ct/<2.2，1.6<imgh/∑cg/<2.3(imgh是圖像傳感器的最大對(duì)角線(xiàn)長(zhǎng)度的1/2，∑ct是第一透鏡至第八透鏡的中心厚度之和，并且∑cg是第一透鏡至第八透鏡的中心距離之和)。

5、根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，第八透鏡的物體側(cè)表面的臨界點(diǎn)可以比第八透鏡的傳感器側(cè)表面的臨界點(diǎn)更靠近光軸。第四透鏡的物體側(cè)表面和傳感器側(cè)表面中的每一個(gè)可以具有臨界點(diǎn)。第五透鏡的物體側(cè)表面和傳感器側(cè)表面中的每一個(gè)可以具有臨界點(diǎn)。

6、根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，光學(xué)系統(tǒng)滿(mǎn)足下式：(ttl*n)>fov(ttl是從第一透鏡的物體側(cè)表面的中心到圖像傳感器的圖像表面的光軸距離，n是透鏡的總數(shù)，并且fov是視場(chǎng))。

7、根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，光學(xué)系統(tǒng)可以滿(mǎn)足下式：imgh<ttl，150<ttl*imgh(imgh是圖像傳感器的最大對(duì)角線(xiàn)長(zhǎng)度的1/2，并且ttl是從第一透鏡的物體側(cè)表面的中心到圖像傳感器的圖像表面的光軸距離)。

8、根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，第一透鏡的折射率滿(mǎn)足：1.50<n1<1.6，第二透鏡的折射率滿(mǎn)足：1.60<n2，并且n2是透鏡的折射率中的最大折射率。

9、根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，第一透鏡、第二透鏡、第四透鏡、第五透鏡和第七透鏡具有從光軸朝向物體側(cè)凸出的彎月形，并且第八透鏡可以具有從光軸朝向物體側(cè)凸出的彎月形。

10、根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，第一透鏡至第八透鏡中的每一個(gè)的物體側(cè)表面和傳感器側(cè)表面的最大有效直徑ca_max可以滿(mǎn)足下式：0.1<ca_max/(2*imgh)<1和0.5<ttl/ca_max<2(imgh是圖像傳感器的最大對(duì)角線(xiàn)長(zhǎng)度的1/2，并且ttl是從第一透鏡的物體側(cè)表面到圖像傳感器的圖像表面的光軸距離)。

11、根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，光學(xué)系統(tǒng)可以滿(mǎn)足下式：(v2*n2)<(v1*n1)(v1是第一透鏡的阿貝數(shù)，v2是第二透鏡的阿貝數(shù)，n1是第一透鏡的折射率，并且n2是第二透鏡的折射率)。

12、根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)包括：第一透鏡，該第一透鏡具有朝向物體凸出的彎月形；第二透鏡，該第二透鏡設(shè)置在第一透鏡的傳感器側(cè)；第n透鏡，該第n透鏡最靠近圖像傳感器；第n-1透鏡，該第n-1透鏡設(shè)置在第n透鏡的物體側(cè)；在第二透鏡與第n-1透鏡之間設(shè)置有三個(gè)以上透鏡，其中，第二透鏡在光學(xué)系統(tǒng)的透鏡中具有最小有效直徑，并且第n透鏡在光學(xué)系統(tǒng)的透鏡中具有最大有效直徑，并且第一透鏡至第n透鏡與光軸對(duì)準(zhǔn)(n為10以下)，在n個(gè)透鏡中具有正屈光力的透鏡的數(shù)量大于具有負(fù)屈光力的透鏡的數(shù)量，在透鏡的物體側(cè)表面和傳感器側(cè)表面的曲率半徑中第n透鏡的傳感器側(cè)表面是最小的，在透鏡中具有最大有效直徑的透鏡表面為ca_max，圖像傳感器的對(duì)角線(xiàn)長(zhǎng)度的1/2為imgh，并且可以滿(mǎn)足下式：0.5≤ca_max/(2*imgh)<1。

13、根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，其中，總有效焦距為f，第一透鏡的物體側(cè)表面的曲率半徑為l1r1，第n透鏡的傳感器側(cè)表面的曲率半徑為lnr2，可以滿(mǎn)足下式：1<f/l1r1<5，2<f/lnr2<4.5。

14、根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，透鏡的中心厚度之和為σct，兩個(gè)相鄰的透鏡之間的光軸距離之和為σcg，透鏡的最大中心厚度為ct_max，相鄰的透鏡之間的最大光軸距離為cg_max，可以滿(mǎn)足下式：0.5<σct/σcg<1.2和式：15<(ct_max+cg_max)*n<45。

15、根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，第n透鏡的物體側(cè)表面和傳感器側(cè)表面具有臨界點(diǎn)，第n-1透鏡的物體側(cè)表面和傳感器側(cè)表面具有臨界點(diǎn)，第n透鏡的傳感器側(cè)表面的臨界點(diǎn)可以設(shè)置為比第n-1透鏡的物體側(cè)表面的臨界點(diǎn)和傳感器側(cè)表面的臨界點(diǎn)更靠近光軸。

16、根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的攝像頭模塊包括：圖像傳感器，該圖像傳感器設(shè)置在多個(gè)透鏡的傳感器側(cè)上；以及濾光器，該濾光器設(shè)置在圖像傳感器與最后透鏡之間，并且光學(xué)系統(tǒng)可以包括上述的光學(xué)系統(tǒng)。

17、有益效果

18、根據(jù)實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)和攝像頭模塊可以具有改善的光學(xué)性能。具體地，由于表面形狀、屈光力、厚度和多個(gè)透鏡中的相鄰?fù)哥R之間的距離，光學(xué)系統(tǒng)可以具有改善的像差特性和分辨率。根據(jù)實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)和攝像頭模塊可以具有改善的畸變和像差特性，并且可以在視場(chǎng)(fov)的中心部和周邊部處具有良好的光學(xué)性能。根據(jù)實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)可以具有改善的光學(xué)特性和較小的總軌跡長(zhǎng)度(ttl)，使得光學(xué)系統(tǒng)和包括該光學(xué)系統(tǒng)的攝像頭模塊可以以纖薄和緊湊的結(jié)構(gòu)來(lái)提供。