光学成像系统

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年9月10日提交至韩国知识产权局的第10-2019-0112384号韩国专利申请的优先权权益，该韩国专利申请的全部公开内容出于所有目的通过引用并入本申请。

技术领域

以下描述涉及光学成像系统。

背景技术

相机被用在诸如智能电话的便携式电子设备中，并且根据对便携式电子设备的小型化的需求，也需要安装在便携式电子设备中的相机的小型化。

此外，在便携式电子设备中已经采用了长焦相机来获得用于以窄视角对对象进行成像的变焦效果。

然而，当多个透镜沿便携式电子设备的厚度方向设置时，便携式电子设备的厚度随着透镜数量的增加而增加，并且因此，在使便携式电子设备小型化方面存在问题。

具体地，由于长焦相机具有相对长的焦距，因此可能存在其难以应用于薄型便携式电子设备的问题。

此外，在具有抖动校正功能的相机的情况下，通常要移动包括多个透镜的透镜模块。在这种情况下，存在由于透镜模块的重量而增加功耗的问题。

发明内容

提供本发明内容部分旨在以简要的形式介绍对发明构思的选择，而在下面的具体实施方式部分中将进一步描述这些发明构思。本发明内容部分目的不在于确认所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不籍此帮助确定所要求保护的主题的范围。

提供了一种光学成像系统，其可以安装在具有相对减小的厚度并且具有相对长的焦距的便携式电子设备中。

在一个总的方面，光学成像系统包括具有改变光的光路的反射表面的反射构件；具有正屈光力的第一透镜；具有负屈光力的第二透镜；第三透镜；第四透镜和第五透镜。第一透镜至第五透镜沿着光轴从物侧顺序地设置，并且每个都设置成比反射构件更靠近图像传感器。光学成像系统满足0.2mm

光学成像系统可以满足0.1

光学成像系统可以满足-2.0<(L1S1+L1S2)/(L1S1-L1S2)<-0.1，其中，L1S2是第一透镜的像侧面的曲率半径。

光学成像系统可以满足-2.0

光学成像系统可以满足-20.0<(L3S1+L3S2)/(L3S1-L3S2)<-0.1，其中，L3S1是第三透镜的物侧面的曲率半径。

光学成像系统可以满足0.1

光学成像系统可以满足-1.0

光学成像系统可以满足-1.0

光学成像系统可以满足0.1

光学成像系统可以满足0.5

光学成像系统可以满足1.8

光学成像系统可以满足0.8

光学成像系统可以满足f1/|f23|<1.0，其中，f1是第一透镜的焦距，以及f23是第二透镜和第三透镜的组合焦距。

光学成像系统可以满足0.1mm

光学成像系统可以满足0.35mm

光学成像系统可以满足0.5mm

在另一个总的方面，光学成像系统包括：反射构件，用于改变光的光路；第一透镜；第二透镜；第三透镜；第四透镜；第五透镜；图像传感器；以及抖动检测单元，用于在捕获图像时测量光学成像系统的抖动量。第一透镜至第五透镜沿着光轴从物侧依次设置，并且每个都沿着光轴设置在图像传感器和反射构件之间。光学成像系统满足0.13mm

根据下面的具体实施方式、附图和所附权利要求，其它特征和方面将变得显而易见。

附图说明

图1是根据第一示例的光学成像系统的配置图。

图2是示出图1中所示的光学成像系统的像差特性的曲线。

图3是根据第二示例的光学成像系统的配置图。

图4是示出图3中所示的光学成像系统的像差特性的曲线。

图5是根据第三示例的光学成像系统的配置图。

图6是示出图5中所示的光学成像系统的像差特性的曲线。

在整个附图和具体实施方式中，相同的附图标记指代相同的元件。出于清楚、说明和方便的目的，附图可能未按照比例绘制，并且附图中元件的相对尺寸、比例和描绘可能被夸大。

具体实施方式

提供以下具体实施方式以帮助读者获得对本申请中所描述的方法、装置和/或系统的全面理解。然而，本申请中所描述的方法、装置和/或系统的各种改变、修改和等同对本领域的普通技术人员来说将是显而易见的。本申请中所描述的操作的序列仅仅是示例，并且除了必须以特定顺序发生的操作之外，不限于在本申请中所阐述的顺序，而是可以改变的，这对于本领域的普通技术人员将是显而易见的。此外，为了更加清楚和简洁，可省略对本领域的普通技术人员将公知的功能和构造的描述。

本申请中所描述的特征可以以不同的形式实施，而不应被理解为受限于本申请中所描述的示例。更确切地，提供本申请所描述的示例使得本公开将是透彻且完整的，并且将向本领域的普通技术人员充分传达本公开的范围。

应注意，在本申请中，相对于示例或实施方式使用措辞“可以”，例如关于示例或实施方式可以包括或实现的内容，意味着存在其中包括或实现这样的特征的至少一个示例或实施方式，而所有示例和实施方式不限于此。

在整个说明书中，当诸如层、区域或基板的元件被描述为位于另一元件“上”、“连接到”或“联接到”另一元件时，该元件可直接位于该另一元件“上”、直接“连接到”或直接“联接到”另一元件，或者可存在介于该元件与该另一元件之间的一个或多个其它元件。相反地，当元件被描述为“直接位于”另一元件“上”、“直接连接到”或“直接联接到”另一元件时，则可不存在介于该元件与该另一元件之间的其它元件。

如本申请中所使用的，措辞“和/或”包括相关联的所列项目中的任何一项以及任何两项或更多项的任何组合。

尽管在本申请中可以使用诸如“第一”、“第二”和“第三”的措辞来描述各种构件、部件、区域、层或部分，但是这些构件、部件、区域、层或部分不受这些措辞的限制。更确切地，这些措辞仅用于将一个构件、部件、区域、层或部分与另一个构件、部件、区域、层或部分区分开。因此，在不背离本申请中所描述的示例的教导的情况下，这些示例中提及的第一构件、第一部件、第一区域、第一层或第一部分也可以被称作第二构件、第二部件、第二区域、第二层或第二部分。

诸如“在……之上”、“较上”、“在……之下”和“较下”的空间相对措辞可以在本申请中为了描述便利而使用，以描述如附图中所示的一个元件相对于另一个元件的关系。除了涵盖附图中所描绘的定向之外，这些空间相对措辞旨在还涵盖设备在使用或操作中的不同的定向。例如，如果附图中的设备翻转，则描述为位于另一元件“之上”或相对于另一元件“较上”的元件将位于该另一元件“之下”或相对于该另一元件“较下”。因此，根据设备的空间定向，措辞“在……之上”涵盖“在......之上”和“在......之下”的两个定向。该设备还可以以其它方式定向(例如，旋转90度或在其它定向上)，并且本申请中使用的空间相对措辞应被相应地解释。

本申请中使用的术语仅用于描述各种示例，而不用于限制本公开。除非上下文另有明确指示，否则冠词“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式。措辞“包括”、“包含”和“具有”说明存在所述特征、数字、操作、构件、元件和/或它们的组合，但不排除一个或多个其它特征、数字、操作、构件、元件和/或它们的组合的存在或添加。

由于制造技术和/或公差，可出现附图中所示形状的变化。因此，本申请中描述的示例不限于附图中所示的具体形状，而是包括在制造期间出现的形状变化。

可以以在理解本申请的公开内容之后将显而易见的各种方式组合本申请中描述的示例的特征。此外，尽管本申请中描述的示例具有多种配置，但是在理解本申请的公开内容之后将显而易见的其它配置也是可行的。

附图可能不是按比例绘制的，并且为了清楚、说明和方便的目的，附图中的元件的相对尺寸、比例和描绘可能被夸大。

在下面的透镜配置图中，为了说明的目的，透镜的厚度、尺寸和形状被示出为稍微夸大。具体地，提供在透镜配置图中呈现的球形表面或非球形表面的形状以作为示例，并且球形表面或非球形表面的形状不限于此。

根据示例的光学成像系统可包括沿光轴设置的多个透镜。多个透镜可以沿着光轴彼此隔开预定距离。

作为示例，光学成像系统可包括五个透镜。

第一透镜是指最靠近物侧(或反射构件)的透镜，而第五透镜是指最靠近图像传感器的透镜。

此外，在每个透镜中，第一表面是指靠近物侧的表面(或物侧面)，而第二表面是指靠近像侧的表面(或像侧面)。此外，在本说明书中，透镜的曲率半径、厚度等的数值都是以mm为单位，并且角度测量的单位为度。

此外，在对每个透镜的形状的描述中，一个表面为凸出的含义表示该表面的近轴区域部分是凸出的，一个表面为凹入的含义表示该表面的近轴区域部分是凹入的。

近轴区域指的是光轴附近的相对较窄的区域。

根据示例的光学成像系统包括五个透镜。

例如，光学成像系统包括从物侧依序布置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜。

然而，根据示例的光学成像系统不仅包括五个透镜，而且还可以包括其它部件。

例如，光学成像系统还可包括具有改变光路的反射表面的反射构件。例如，反射构件可以是镜子或棱镜。

反射构件设置成比多个透镜更靠近物侧。例如，反射构件可以设置成比第一透镜更靠近物侧。因此，最靠近物侧设置的透镜可以是最靠近反射构件设置的透镜。

入射到反射构件上的光可以被弯曲以被引导到第一透镜至第五透镜。

此外，光学成像系统还可以包括图像传感器，用于将物体的入射图像转换为电信号。

此外，光学成像系统还可以包括用于阻挡红外光的红外阻挡滤光片(以下称为“滤光片”)。滤光片设置在最靠近图像传感器设置的透镜(第五透镜)和图像传感器之间。

构成根据示例的光学成像系统的所有透镜可以由塑料材料形成。

根据示例的光学成像系统被配置成使得图像传感器可以被移动以校正图像的抖动。作为示例，根据示例的光学成像系统的图像传感器可以在垂直于光轴的方向上移动。

例如，当在捕获图像时由于用户手抖动等而发生抖动时，可以通过向图像传感器施加对应于抖动的相对位移来校正抖动。

尽管在附图中未示出，但是可以设置抖动校正单元来移动图像传感器，并且抖动校正单元可以包括使用磁体和线圈的VCM致动器。

基于来自抖动检测单元(例如，陀螺仪传感器)的检测信号，光学成像系统的图像传感器可以在垂直于光轴的方向上移动。

多个透镜中的每一个可以具有至少一个非球面表面。

例如，第一透镜至第五透镜的第一表面和第二表面中的至少一个可以是非球面的。在这种情况下，第一透镜至第五透镜的非球面表面由等式1表示。

在等式1中，c是透镜的曲率(曲率半径的倒数)，K是二次曲线常数，以及Y表示从透镜的非球面表面上的任意点到光轴的距离。此外，常数A到E表示非球面系数。Z表示从透镜的非球面表面上的任意点到非球面表面的顶点的距离(SAG)。

根据示例的光学成像系统可以满足以下条件表达式中的至少一个。

条件表达式1：0.1mm

条件表达式2：0.2mm

条件表达式3：0.35mm

条件表达式4：0.5mm

条件表达式5：0.1

条件表达式6：-2.0<(L1S1+L1S2)/(L1S1-L1S2)<-0.1

条件表达式7：-2.0

条件表达式8：-20.0<(L3S1+L3S2)/(L3S1-L3S2)<-0.1

条件表达式9：0.1

条件表达式10：-1.0

条件表达式11：-1.0

条件表达式12：0.1

条件表达式13：0.5

条件表达式14：1.8

条件表达式15：0.8

条件表达式16：f1/|f23|<1.0

在条件表达式中，C0.5是图像传感器相对于0.5°的抖动量的移动距离，C1.0是图像传感器相对于1.0°的抖动量的移动距离，C1.5是图像传感器相对于1.5°的抖动量的移动距离，以及C2.0是图像传感器相对于2.0°的抖动量的移动距离。

在这种情况下，抖动量可以是由抖动检测单元(例如，陀螺仪传感器)测量的图像的抖动量，并且图像传感器的移动距离可以指示在垂直于光轴的方向上的移动距离。

在条件表达式中，L1S1是第一透镜的物侧面的曲率半径，L1S2是第一透镜的像侧面的曲率半径，L3S1是第三透镜的物侧面的曲率半径，以及L3S2是第三透镜的像侧面的曲率半径。

在条件表达式中，f1是第一透镜的焦距，f3是第三透镜的焦距，f4是第四透镜的焦距，f5是第五透镜的焦距，f23是第二透镜和第三透镜的组合焦距，以及f是光学成像系统的总焦距。

在条件表达式中，BFL是在光轴上从第五透镜的像侧面到图像传感器的成像面的距离，以及TTL是在光轴上从第一透镜的物侧面到图像传感器的成像面的距离。

在条件表达式中，IMG HT是图像传感器的成像面的对角线长度的一半。

接下来，将描述构成根据示例的光学成像系统的第一透镜至第五透镜。

第一透镜具有正屈光力。此外，第一透镜的两个表面可以是凸出的。具体地，第一透镜的第一表面和第二表面可以是凸出的。

在第一透镜中，第一表面和第二表面中的至少一个表面可以是非球面的。例如，第一透镜的两个表面可以是非球面的。

第二透镜具有负屈光力。此外，第二透镜可以具有朝向物体凸出的弯月形形状。换句话说，第二透镜的第一表面可以是凸出的，并且第二透镜的第二表面可以是凹入的。

在第二透镜中，第一表面和第二表面中的至少一个表面可以是非球面的。例如，第二透镜的两个表面可以是非球面的。

第三透镜具有负屈光力。此外，第三透镜可以具有朝向像侧凸出的弯月形形状。具体地，第三透镜的第一表面可以是凹入的，并且第三透镜的第二表面可以是凸出的。

在第三透镜中，第一表面和第二表面中的至少一个表面可以是非球面的。例如，第三透镜的两个表面可以是非球面的。

第四透镜具有负屈光力。此外，第四透镜可以具有朝向像侧凸出的弯月形形状。具体地，第四透镜的第一表面可以是凹入的，并且第四透镜的第二表面可以是凸出的。

在第四透镜中，第一表面和第二表面中的至少一个表面可以是非球面的。例如，第四透镜的两个表面可以是非球面的。

第五透镜具有正屈光力。此外，第五透镜可以具有朝向物体凸出的弯月形形状。具体地，第五透镜的第一表面可以是凸出的，并且第五透镜的第二表面可以是凹入的。

在第五透镜中，第一表面和第二表面中的至少一个表面可以是非球面的。例如，第五透镜的两个表面可以是非球面的。

在第一透镜至第五透镜中，第一透镜具有最小焦距的绝对值。

在第一透镜至第五透镜中，第三透镜具有最大焦距的绝对值。

第二透镜和第三透镜的组合焦距具有小于0的值(例如，负屈光力)。第二透镜和第三透镜各自均具有负屈光力，但示例不限于此。例如，第三透镜可以具有在第二透镜和第三透镜的组合焦距具有小于零的值的范围内的正屈光力。

根据示例的光学成像系统具有长焦镜头的特征，该长焦镜头具有相对较窄的视角和相对较长的焦距。

将参考图1和图2描述根据第一示例的光学成像系统。

根据第一示例的光学成像系统包括第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140和第五透镜150，并且还可以包括滤光片160和图像传感器170。

光学成像系统还可以包括反射构件R，反射构件R设置成比第一透镜110更靠近物侧，并且具有改变光路的反射表面。在第一示例中，反射构件R可以是棱镜，或者也可以设置为镜子。

各个透镜的透镜特性，例如曲率半径、透镜厚度或透镜之间的距离、折射率、阿贝数、焦距如表1所示。

表1

根据第一示例的光学成像系统的总焦距f为15mm，BFL为9.154mm，TTL为15.999mm，以及IMG HT为4.2mm。

第二透镜120和第三透镜130的组合焦距f23为-8.6322mm。

在第一示例中，第一透镜110具有正屈光力，并且第一透镜110的第一表面和第二表面是凸出的。

第二透镜120具有负屈光力，第二透镜120的第一表面是凸出的，并且第二透镜120的第二表面是凹入的。

第三透镜130具有负屈光力，第三透镜130的第一表面是凹入的，并且第三透镜130的第二表面是凸出的。

第四透镜140具有负屈光力，第四透镜140的第一表面是凹入的，并且第四透镜140的第二表面是凸出的。

第五透镜150具有正屈光力，第五透镜150的第一表面是凸出的，并且第五透镜150的第二表面是凹入的。

第一透镜110到第五透镜150的每个表面具有如表2中所示的非球面表面系数。例如，第一透镜110到第五透镜150的物侧面和像侧面都是非球面表面。

表2

此外，如上所述配置的光学成像系统可以具有图2中所示的像差特性。

将参考图3和图4描述根据第二示例的光学成像系统。

根据第二示例的光学成像系统包括第一透镜210、第二透镜220、第三透镜230、第四透镜240和第五透镜250，并且还可以包括滤光片260和图像传感器270。

光学成像系统还可以包括反射构件R，反射构件R设置成比第一透镜210更靠近物侧，并且具有改变光路的反射表面。在第二示例中，反射构件R可以是棱镜，或者也可以被设置为镜子。

表3示出了每个透镜的透镜特性，例如曲率半径、透镜厚度或透镜之间的距离、折射率、阿贝数和焦距。

表3

根据第二示例的光学成像系统的总焦距f为15mm，BFL为8.902mm，TTL为16.272mm，以及IMG HT为4.0mm。

在第二示例中，第一透镜210具有正屈光力，并且第一透镜210的第一表面和第二表面是凸出的。

第二透镜220具有负屈光力，第二透镜220的第一表面是凸出的，并且第二透镜220的第二表面是凹入的。

第三透镜230具有负屈光力，第三透镜230的第一表面是凹入的，并且第三透镜230的第二表面是凸出的。

第四透镜240具有负屈光力，第四透镜240的第一表面是凹入的，并且第四透镜240的第二表面是凸出的。

第五透镜250具有正屈光力，第五透镜250的第一表面是凸出的，并且第五透镜250的第二表面是凹入的。

第一透镜210到第五透镜250的每个表面具有如表4中所示的非球面表面系数。例如，第一透镜210到第五透镜250的物侧面和像侧面都是非球面表面。

表4

此外，如上所述配置的光学成像系统可以具有图4中所示的像差特性。

将参考图5和图6描述根据第三示例的光学成像系统。

根据第三示例的光学成像系统包括第一透镜310、第二透镜320、第三透镜330、第四透镜340和第五透镜350，并且还可以包括滤光片360和图像传感器370。

光学成像系统还可以包括反射构件R，反射构件R设置成比第一透镜310更靠近物侧，并且具有改变光路的反射表面。在第三示例中，反射构件R可以是棱镜，或者也可以被设置为镜子。

表5中示出了每个透镜的透镜特性，例如曲率半径、透镜厚度或透镜之间的距离、折射率、阿贝数和焦距。

表5

根据第三示例的光学成像系统的总焦距f为15mm，BFL为8.567mm，TTL为16.235mm，以及IMG HT为4.2mm。

在第三示例中，第一透镜310具有正屈光力，并且第一透镜310的第一表面和第二表面是凸出的。

第二透镜320具有负屈光力，第二透镜320的第一表面是凸出的，并且第二透镜320的第二表面是凹入的。

第三透镜330具有负屈光力，第三透镜330的第一表面是凹入的，并且第三透镜330的第二表面是凸出的。

第四透镜340具有负屈光力，第四透镜340的第一表面是凹入的，并且第四透镜340的第二表面是凸出的。

第五透镜350具有正屈光力，第五透镜350的第一表面是凸出的，并且第五透镜350的第二表面是凹入的。

第一透镜310到第五透镜350的每个表面具有如表6中所示的非球面表面系数。例如，第一透镜310到第五透镜350的物侧面和像侧面都是非球面表面。

表6

此外，如上所述配置的光学成像系统可以具有图6中所示的像差特性。

表7

表7示出了图像传感器的、取决于根据第一示例至第三示例的光学成像系统中的测量的抖动量的移动距离。

如上所述，根据示例的光学成像系统可以安装在具有相对减小的厚度的便携式电子设备中，并且可以具有长焦距。

虽然本公开包括具体示例，但是对本领域的普通技术人员来说将显而易见的是，在不背离权利要求及其等同方案的精神和范围的情况下可在这些示例中做出形式和细节上的各种改变。本文描述的示例应仅以描述性的意义进行理解，而不是出于限制的目的。每个示例中的特征和方面的描述应理解为可应用于其它示例中的类似特征或方面。如果执行所描述的技术以具有不同的顺序和/或如果所描述的系统、架构、设备或电路中的组件以不同方式组合和/或由其它组件或它们的等同替换或补充，则仍可实现适宜的结果。因此，本公开的范围不由具体实施方式限定，而是由权利要求及其等同限定，且权利要求及其等同的范围内的所有改变应理解为包括在本公开中。