光学系统、相机模块和移动终端的制作方法

实施例涉及光学系统、相机模块和包括所述相机模块的移动终端。

背景技术：

1、相机模块拍摄物体并将其存储为图像或视频，并且安装在各种应用中。特别是，相机模块以非常小的尺寸制造，不仅应用于智能手机、平板电脑和笔记本电脑等便携式设备，还可用于无人机和车辆(vehicle，交通工具)，以提供各种功能。

2、例如，相机模块的光学系统可包括：用于形成图像的成像透镜；以及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，相机模块可通过自动地调整图像传感器与成像透镜之间的距离来执行对齐透镜焦距的自动对焦(af)功能，并可通过变焦透镜增大或减小远程物体的放大倍率来执行放大或缩小的变焦功能。此外，相机模块还采用图像稳定(is)技术，以纠正或防止由于固定装置不稳定或用户移动导致的相机移动而引起的图像不稳定。

3、该相机模块获取图像的最重要元件是形成图像的成像透镜。近来，人们对高图像质量和高分辨率等高效率的兴趣与日俱增，为了实现这一效果，正在对包括多个透镜的光学系统进行研究。例如，正在研究使用具有正(+)和/或负(-)屈光力的多个成像透镜来实现高效光学系统。

4、此外，近来，由于要求配备有相机模块的智能手机的前置显示，前置相机的形状因数也在不断变化，因此，将前置相机隐藏在显示屏下方的屏下相机正在被应用。

5、然而，当相机放置在显示屏的底部处时，由于显示屏面板造成的光线损失，会出现诸如相机模块的图像质量下降、亮度降低和出现光晕/炫光等问题。特别是当亮度下降到现有水平的20％时，需要一种能补偿相机亮度的新光学结构。

6、因此，需要一种具有新结构的光学系统，无论相机的位置如何，该光学系统都可具有提高的分辨率和改进的照度。

技术实现思路

1、技术问题

2、实施例为相机模块提供了新的透镜光学系统。

3、本发明的实施例可提供具有新透镜镜筒的相机模块。实施例提供的光学系统和相机模块具有提高的分辨率、改进的照度和改进的光学特性，并可实现微型化。本发明的实施例可提供具有相机模块的移动终端。

4、技术解决方案

5、根据本发明实施例的相机模块包括：透镜镜筒，透镜镜筒中具有通孔；以及光学系统，该光学系统设置在透镜镜筒的通孔中，并具有多个透镜，其光轴从物侧朝向传感器侧对准，其中多个透镜中的最靠近图像传感器的传感器侧透镜包括物侧表面和传感器侧表面，传感器侧透镜在与光轴正交的第一方向上的长度大于在第二方向上的长度，传感器侧透镜包括在第二方向的一侧上突出的外突起，在传感器侧透镜的传感器侧表面中，在第一方向上从光轴到有效区域的端部的透镜表面和在第二方向上从光轴到有效区域的端部的透镜表面的形状是不对称的形状。

6、根据本发明的实施例，传感器侧透镜包括相对于光轴设置在第二方向的一侧上的第一直部分和设置在第二方向上的另一侧上的第二直部分，并且第一直部分和第二直部分设置在传感器侧透镜的外弧形部分之间。根据本发明的实施例，外突起从第二直部分向外突出，并且外突起可以设置在传感器侧透镜的外弧形部分的虚拟圆内。

7、根据本发明的实施例，传感器侧透镜的传感器侧表面可以具有自由曲面(freeform surface)，并且在第一方向上从光轴到有效区域的端部的距离大于在第二方向上到有效区域的端部的距离。根据本发明的实施例，传感器侧透镜的传感器侧表面在从相对于光轴在第一方向上延伸的轴线具有50

8、±3度的角度的点处可具有最大有效距离。根据本发明的一个实施例，基于传感器侧透镜的中心，在第一方向上到传感器侧表面具有最大有效距离的点的角度大于到物侧表面具有最大有效距离的点的角度。

9、根据本发明的一个实施例，包括沿透镜镜筒的下圆周设置在第二方向的两侧的第一安置部分和第二安置部分，其中第一安置部分和第二安置部分包括凹形安置凹槽和位于安置部分两侧的引导突起，外突起可插入到第一安置部分或第二安置部分中。根据本发明的实施例，安置凹槽的底部可以设置得更靠近传感器侧而不是安置有传感器侧透镜的凸缘部分的透镜镜筒的台阶部。

10、根据本发明的实施例，传感器侧透镜的物侧表面包括在第一方向上有效区域的端部与凸缘部分之间的第一外部部分，以及在第二方向上有效区域的端部与凸缘部分之间的第二外部部分，第一外部部分和第二外部部分可以具有不同的形状。第二外部部分可具有比第一外部部分的深度更小的深度，并可具有多个倾斜表面。第一外部部分具有与有效区域的端部相连的第一弯曲表面、与凸缘部分相连的第二弯曲表面以及位于第一弯曲表面和第二弯曲表面之间的平坦表面，并可在与凸缘部分的传感器侧表面正交的方向上重叠。

11、根据本发明的实施例，包括设置在传感器侧透镜的凸缘部分上的间隔件，间隔件可包括位于第二方向的两侧上的呈直线形式的第一线部分和第二线部分。间隔件可具有非圆形的内部穿透孔。间隔件的穿透孔的外围可包括第二方向的一侧上的第一弯曲部分、从第一弯曲部分以直线延伸的第一线部分、对角线区域中的第二弯曲部分以及第一方向的一侧上的第二线部分。

12、根据本发明的实施例的相机模块包括第一至第六透镜，其光轴从物侧朝向传感器侧对准；和多个间隔件，每个间隔件均设置在第一至第六透镜之间的外圆周上，其中第六透镜最靠近图像传感器，并具有物侧表面和传感器侧表面，第六透镜在与光轴正交的第一方向上的长度大于第二方向的长度，第六透镜在外弧形部分之间在第二方向的两侧上包括直线形式的第一直部分和第二直部分，多个间隔件中最靠近第六透镜的传感器侧间隔件中具有穿透孔，并且在第二方向的两侧上具有第三直部分和第四直部分，并且第六透镜的传感器侧表面和物侧表面中的至少一个可以具有自由曲面。

13、根据本发明的实施例，在第六透镜的传感器侧表面或物侧表面中，在第一方向上从光轴到有效区域的端部的透镜表面和在第二方向上从光轴到有效区域的端部的透镜表面的形状可以是不对称的形状。传感器侧间隔件可具有非圆形的穿透孔。

14、根据本发明的实施例，第六透镜包括从第一直部分和第二直部分中的任一个向外突出的外突起，外突起可以比传感器侧间隔件的第三直部分和第四直部分中的一个更向外突出。第六透镜的传感器侧表面和物侧表面可以具有自由曲面。

15、根据本发明的实施例的移动终端可包括上述公开的相机模块。

16、有益效果

17、根据本发明实施例的相机模块可具有改善的光学特性。具体而言，由于多个透镜具有设定的形状、屈光力、厚度、间距等，因此相机模块可具有改善的像差特性、分辨率等。根据本发明的实施例的相机模块不仅在视场(field of view，fov)的中心部分而且在周边部分都具有良好的光学性能。可以以纤薄紧凑的结构提供根据本发明的实施例的相机模块。

18、当光线穿过最后一个透镜并移动到图像传感器时，根据本发明的实施例的相机模块可提高入射到图像传感器上的光线的相对照度。具体而言，穿过最后一个透镜并入射到图像传感器部分的光线的周边光照比可为30％或更多，或35％或更多。因此，相机模块可以补偿光量的减少，其中光亮可能随显示装置的位置而变化。也就是说，相机模块可以确保足够亮度的光量，而不受显示装置的位置影响，从而实现改善的分辨率。

19、此外，由于光学系统的光量和分辨率可以在不增加光学系统大小或孔径透镜大小的情况下得到改善，因此可以在具有改善的光量大小的同时实现光学系统和相机模块的小型化。根据本发明的实施例，可以提高相机模块的光学可靠性。此外，还可提高相机模块及具有相机模块的移动终端的可靠性。