光学系统技术方案

技术编号：40123366 阅读：10 留言：0更新日期：2024-01-23 21:00

根据实施例的光学系统包括沿着光轴在从物体侧到传感器侧的方向中顺序地排列的N个透镜。在作为N个透镜之中的任意一个透镜的第n透镜中，垂直于光轴的第一轴以及垂直于光轴和第一轴的第二轴被定义，第n透镜的第一表面的形状在第一轴的方向和第二轴的方向中是对称的，第一表面具有第一轴上的第一坐标(±A,0)的第一弧垂值(S1)以及第三坐标(±B,0)的第三弧垂值(S3)，第一表面具有第二轴上的第二坐标(0,±A)的第二弧垂值(S2)以及第四坐标(0,±B)的第四弧垂值(S4)，并且第n透镜满足下面的数学公式1。[数学公式1]|S2‑S1|>|S4‑S3|；|A|>|B|；|S4‑S3|≤3μm。

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【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

实施例涉及一种能够改进相对照度或相对照度比率的光学系统。

技术介绍

1、相机模块捕获对象并将该对象存储为图像或视频并且安装在各种应用中。特别地，生产非常小的尺寸的相机模块，并且不仅应用于诸如智能手机、平板计算机和笔记本计算机的便携式设备，还应用于无人机和车辆以提供各种功能。

2、例如，相机模块的光学系统可以包括形成图像的成像透镜和将经形成的图像转换为电信号的图像传感器。在这种情况下，相机模块可以执行通过自动地调节图像传感器和成像透镜之间的距离来对准透镜的焦距的自动对焦(af)功能以及通过变焦透镜来增大或减小远处物体的放大倍率的放大或缩小的变焦功能。另外，相机模块采用图像稳定(is)技术以校正或防止由于由不稳定的固定装置或用户的移动所引起的相机移动而导致的图像抖动。

3、对于这种相机模块来说获得图像的最重要的元件是形成图像的成像透镜。最近，人们对高分辨率的兴趣日益增加，并且正在进行使用5或6个透镜的研究来实现此。另外，正在进行使用具有正(+)或负(-)屈光力的多个成像透镜来实现高分辨率的研究。

4、同时，近年来，随着需要对其应用相机模块的智能手机的前置显示器，前置相机的形状因数不断地改变，并且因此，隐藏在显示器的下面的前置相机的屏下相机被应用。

5、然而，当相机被布置(dispose)在显示器的下面时，由于显示器的面板造成的光量损失，会出现诸如相机模块的图像质量劣化、亮度降低以及重影/眩光产生的问题。特别地，因为亮度比现有的下降到20％，所以需要一种能够补偿相机的亮度的新光学系统。</p>

技术实现思路

1、技术问题

2、实施例针对提供一种能够改进图像传感器单元的相对照度比率并实现小型化的光学系统。

3、技术方案

4、根据实施例的光学系统包括沿着光轴从物体侧朝向传感器侧顺序地布置的n个透镜，其中垂直于光轴的第一轴和垂直于光轴的第一轴的第二轴被定义在作为n个透镜中的任意一个的第n透镜中，第n透镜的第一表面的形状在第一轴方向与第二轴方向中对称，第一表面具有第一轴上的第一坐标(±a,0)的第一弧垂(sag)值s1和第三坐标(±b,0)的第三弧垂值s3，第一表面具有第二轴上的第二坐标(0,±a)的第二弧垂值s2和第四坐标(0,±b)的第四弧垂值s4，并且第n透镜满足下面的数学式1。

5、[数学式1]

6、|s2-s1|>|s4-s3|

7、|a|>|b|

8、|s4-s3|≤3μm

9、有益效果

10、实施例可以包括沿着光轴从物体侧朝向传感器侧顺序地布置的n个透镜，并且可以将作为n个透镜中的任意一个的第n透镜的物体侧表面和传感器侧表面中的至少一个形成为自由形式表面(free-from surface)。在这种情况下，作为n个透镜中的任意一个的第n透镜可以是布置在最靠近传感器的位置的透镜。

11、详细地，第n透镜的物体侧表面和传感器侧表面中的至少一个可以具有由数学式定义的弧垂值和弧垂值的变化值，并且第n透镜的物体侧表面和传感器侧表面中的至少一个的自由形式表面的形状可以由数学式定义的弧垂值和弧垂值的变化值来定义。

12、因此，当光穿过第n透镜并移动到图像传感器单元时，可以改进入射在图像传感器单元上的光的相对照度。详细地，穿过第n透镜并入射到图像传感器单元上的光的相对照度可以是30％或更高。详细地，穿过第n透镜并入射在图像传感器单元上的光的相对照度可以是35％或更高。详细地，穿过第n透镜并入射到图像传感器上的光的相对照度可以是45％或更高。

13、因此，包括该光学系统的相机模块能够补偿可能取决于显示设备的位置而变化的光量的减小。也就是说，包括光学系统的相机模块能够在不受显示设备的位置的影响的情况下确保具有足够亮度的光量，从而实现改进的分辨率。

14、另外，因为能够在不增大光学系统的尺寸和透镜直径的尺寸的情况下光学系统的光量和分辨率，所以能够实现光学系统和相机模块的小型化，同时具有改进的光量的尺寸。

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【技术保护点】

1.一种光学系统，包括：

2.根据权利要求1所述的光学系统，其中，所述第一弧垂值、所述第二弧垂值、所述第三弧垂值和所述第四弧垂值通过下面的数学式2被设置，

3.根据权利要求1所述的光学系统，其中，所述A和所述B满足下面的数学式3，

4.根据权利要求1所述的光学系统，其中，所述第n透镜满足下面的数学式4，

5.根据权利要求1所述的光学系统，其中，与所述第一表面相对的第二表面是所述第一轴上的第五坐标(±C,0)的第五弧垂值S5和第七坐标(±D,0)的第七弧垂值S7，

6.根据权利要求5所述的光学系统，其中，所述第五弧垂值、所述第六弧垂值、所述第七弧垂值和所述第八弧垂值通过下面的数学式2被设置，

7.根据权利要求5所述的光学系统，其中，所述C和所述D满足下面的数学式6，

8.根据权利要求5所述的光学系统，其中，所述第n透镜满足下面的数学式7，

9.根据权利要求1所述的光学系统，其中，所述第一表面是所述第n透镜的物体侧表面，以及

10.一种光学系统，包括：

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种光学系统，包括：

2.根据权利要求1所述的光学系统，其中，所述第一弧垂值、所述第二弧垂值、所述第三弧垂值和所述第四弧垂值通过下面的数学式2被设置，

3.根据权利要求1所述的光学系统，其中，所述a和所述b满足下面的数学式3，

4.根据权利要求1所述的光学系统，其中，所述第n透镜满足下面的数学式4，

5.根据权利要求1所述的光学系统，其中，与所述第一表面相对的第二表面是所述第一轴上的第五坐标(±c,0)的第五弧垂值s5和第七坐标...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑宰旭，
申请(专利权)人：LG伊诺特有限公司，
类型：发明
国别省市：

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