[发明专利]移动设备的光学变焦系统和摄像头

说明书

本发明涉及移动设备的光学变焦摄像头领域。因此，本发明提出一种光学变焦摄像头以及用于该光学变焦摄像头的光学变焦系统。该光学变焦系统包括至少三个布置在光轴上的空间上分开的透镜组。该光学变焦系统不包括在该光轴上的任何其它透镜组。第三透镜组沿该光轴不可移动，第二透镜组沿该光轴可移动以设置该光学变焦系统的放大倍率，第一透镜组沿该光轴可移动以聚焦该光学变焦系统。

技术领域

本发明涉及移动设备的摄像头领域，特别是光学变焦摄像头。本发明提出了一种用于这种光学变焦摄像头的光学变焦系统以及光学变焦摄像头，该光学变焦系统以及光学变焦摄像头适用于现代移动设备，例如，智能电话。

背景技术

近来，存在一种为移动设备(例如，移动电话)中的成像设备提供两个或甚至三个不同的定焦摄像头以便以不同的图像放大倍率记录静止或运动图片的趋势。每个放大倍率都提供了专用的摄像头。然而，由于移动电话的可用容量受到限制，因此摄像头的数量也受到限制。

此外，特别是对于远摄放大成像而言，难以将摄像头实现在例如智能电话的薄壳体内。到目前为止，仅放大倍率达到M2x和M3x才被证明与现代移动设备的厚度兼容。

上述定焦摄像头的替代方案是光学变焦摄像头。通常使用反射镜或棱镜折叠移动设备的光学变焦摄像头，以使光学变焦系统(变焦光学器件)可以沿着移动设备(例如，智能电话)的最长尺寸延伸。然而，到目前为止，这种折叠式光学变焦摄像头使用透镜概念，这使它们相当笨重，并且可能无法在更薄的未来智能电话中实现它们。具有折叠式光学变焦摄像头的移动电话的一个示例是华硕ZenPhone，它需要特别厚的中间部分。

光学变焦系统通常涉及其所有透镜组用以同时在较大的机械范围内移位光学器件以便在图像传感器上形成图像的移动。这些移动涉及始终移位所有可变透镜，以保持图像平面稳定。这导致光学器件长而笨重。此外，为了实现精确的同时定位，对驱动透镜或透镜组的致动器移动施加了显著的约束和严格的公差。

由于上述与现代移动设备(特别是智能电话)之间缺乏兼容性，因此远摄光学变焦系统的实现已被放弃。

发明内容

鉴于以上内容，本发明实施例旨在提供移动设备的改进的光学变焦摄像头。目的是提供一种用于光学变焦摄像头的光学变焦系统，该光学变焦摄像头可兼容现代移动设备，特别是智能电话的厚度。该光学变焦系统应相应地使得光学变焦摄像头并因而使得移动设备的体积较小，特别是更薄。另一个目标是提供一种具有光学变焦的远摄光学变焦摄像头，该远摄光学变焦摄像头在长的远摄范围内较精确。

该目的通过如所附独立权利要求中描述的本发明实施例来实现。在从属权利要求中进一步定义了本发明实施例的有利实现方式。

特别地，本发明实施例提出了一种可兼容现代智能电话的光学变焦摄像头的新的光学变焦系统设计。

本发明的第一方面提供了一种移动设备的光学变焦系统，所述光学变焦系统包括：至少三个布置在光轴上的空间上分开的透镜组，其中，所述光学变焦系统不包括在所述光轴上的任何其它透镜组，其中第三透镜组沿所述光轴不可移动，第二透镜组沿所述光轴可移动以设置所述光学变焦系统的放大倍率，第一透镜组沿所述光轴可移动以聚焦所述光学变焦系统。

所述至少三个在空间上分开的透镜组尤其包括所述光学变焦系统的所有透镜组。第一方面的光学变焦系统受益于将光学变焦功能专用于且单独用于不同透镜组。因此，光学变焦系统的最终光学设计变得更紧凑，并且因而适用于现代移动设备例如移动电话中的光学变焦摄像头。光学变焦系统可仅具有三个透镜组(其中两个透镜组是可移动的，一个透镜组是固定/不可移动的)。可以利用第二透镜组执行对光学变焦系统的放大倍率进行设置的变焦功能，并且可以利用第一透镜组执行对光学变焦系统进行聚焦的变焦功能。固定的第三透镜组可以将收集的光提供到光学变焦摄像头的图像传感器上。