CN113671676B - 光学成像镜头、摄像模组和摄像装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光学成像镜头、具有该光学成像镜头的摄像模组以及具有该摄像模组的摄像装置。所述光学成像镜头从物侧至像侧依次包括第一透镜组、第二透镜组和第三透镜组，第一透镜组的焦距为正，第三透镜组的焦距为负。所述光学成像镜头被设计使得其系统总长TTL和变焦倍率Z满足15≤TTL/Z≤23。通过本发明实施例能够实现变焦倍率较大且系统总长较小的光学成像系统。

Description

光学成像镜头、摄像模组和摄像装置

技术领域

本发明实施例涉及光学成像技术领域，特别是涉及一种光学成像镜头、具有该光学成像镜头的摄像模组以及具有该摄像模组的摄像装置。

背景技术

随着科学技术的发展，越来越多的电子设备、特别是便携式电子设备诸如智能手机、平板电脑、手提电脑等配备有摄像镜头用于实现拍照和摄像功能。特别是，便携式电子设备厂家越来越多地关注摄像升级以吸引客户、提高产品竞争力。

近几年来，为了实现光学变焦功能，潜望式镜头在便携式电子设备领域、尤其是智能手机领域受到了广泛关注。潜望式镜头也称为“内变焦”镜头，是指光学变焦是在机身内部完成。也就是说，潜望式镜头为了实现光学变焦需要比较长的机身内部空间，这对便携式电子设备的轻薄结构设计带来了新的困难。因此，对能实现光学变焦的摄像镜头的小型化和光学性能提出了更高的要求。

发明内容

因此，针对以上情况，本发明实施例的目的在于提供一种可光学变焦的光学成像镜头、相应的摄像模组以及摄像装置，其至少能够在实现尽可能大的变焦倍率的同时实现较小的系统尺寸、尤其是较小的系统长度，使得光学变焦镜头所组装的摄像模组的长度不会过长。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种光学成像镜头，该光学成像镜头从物侧至像侧依次包括第一透镜组、第二透镜组和第三透镜组，所述第一透镜组的焦距为正，所述第三透镜组的焦距为负。所述光学成像镜头被设计使得其系统总长TTL和变焦倍率Z满足15mm≤TTL/Z≤23mm。

本发明第二方面提供一种摄像模组，该摄像模组包括光学成像镜头、马达和感光组件。所述光学成像镜头从物侧至像侧依次包括第一透镜组、第二透镜组和第三透镜组，所述第一透镜组的焦距为正，所述第三透镜组的焦距为负，其中，所述光学成像镜头被设计使得其系统总长TTL和变焦倍率Z满足 15mm≤TTL/Z≤23mm。所述马达设置用于驱动所述光学成像镜头的第二透镜组和第三透镜组移动，以实现不同倍率的变焦。所述感光组件设置在所述光学成像镜头的像面处并且具有感光芯片。

本发明实施例通过使所述光学成像镜头的系统总长TTL和变焦倍率Z满足15mm≤TTL/Z≤23mm，能够确保在增大变焦倍率的同时保持较小的系统尺寸，进而有利于配备有本发明实施例提供的光学成像镜头的电子设备、尤其是便携式电子设备的轻薄设计。

本发明第三方面还提供一种摄像模组，该摄像模组包括光学成像镜头、马达和感光组件。所述光学成像镜头从物侧至像侧依次包括第一透镜组、第二透镜组和第三透镜组，所述第一透镜组的焦距为正，所述第三透镜组的焦距为负。所述马达设置用于驱动所述第二透镜组和所述第三透镜组移动，以实现不同倍率的变焦。所述感光组件设置在所述光学成像镜头的像面处并且具有感光芯片。其中，所述第二透镜组构造为能在所述第一透镜组与所述第三透镜组之间沿着光轴移动并且具有第一移动行程M1，所述第三透镜组构造为能在所述第二透镜组与所述感光芯片之间沿着光轴移动并且具有第二移动行程M2，所述第一移动行程M1与所述第二移动行程M2之和处于2毫米至9毫米的范围内。

本发明实施例通过使所述光学成像镜头的第二透镜组(也称为变焦透镜组)的移动行程与第三透镜组(也称为补偿透镜组)的移动行程之和M1+M2 的范围在2mm-9mm之间，能够使得长焦镜头的长度尺寸相对较小，且不使长焦镜头的变焦范围有较大的缩限，保证一定的光学变焦能力。

本发明第四方面还提供一种摄像装置，该摄像装置包括本发明第二方面提供的摄像模组和/或本发明第三方面提供的摄像模组。

附图说明

下面将结合附图更详细地阐述本发明实施例，其中：

图1至4为本发明实施例提供的光学成像镜头的不同示意性框图；

图5为根据本发明实施例提供的感光组件的结构示意图；

图6为按照本发明实施例1的光学成像镜头的结构示意图；

图7至图11为图6所示的光学成像镜头在不同有效焦距下的性能图；

图12为按照本发明实施例2的光学成像镜头的结构示意图；

图13至图17为图12所示的光学成像镜头在不同有效焦距下的性能图；

图18为按照本发明实施例3的光学成像镜头的结构示意图；

图19至图23为图18所示的光学成像镜头在不同有效焦距下的性能图；

图24为按照本发明实施例4的光学成像镜头的结构示意图；

图25至图30为图24所示的光学成像镜头在不同有效焦距下的性能图；

图31为按照本发明实施例5的光学成像镜头的结构示意图；

图32至图36为图31所示的光学成像镜头在不同有效焦距下的性能图；

图37为按照本发明实施例6的光学成像镜头的结构示意图；

图38至图42为图37所示的光学成像镜头在不同有效焦距下的性能图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。

需要说明的是，在本发明实施例中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的方法或者装置不仅包括所明确记载的要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为实施方法或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的方法或者装置中还存在另外的相关要素(例如方法中的步骤或者装置中的单元，这里的单元可以是部分电路、部分处理器、部分程序或软件等等)。

需要说明的是，本发明实施例所涉及的术语“第一\第二\第三”仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序，可以理解地，“第一\第二\第三”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序。应该理解“第一\第二\第三”区分的对象在适当情况下可以互换，以使这里描述的本发明实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。因此，在不背离本发明教导的情况下，下文所说的第一透镜也可以成为第二透镜或第三透镜。

在本文中，近轴处是指光轴附近的区域。每个透镜最靠近被摄物体的表面称为该透镜的物侧面，而最靠近成像面的表面称为该透镜的像侧面。光学成像镜头的系统总长是指镜头中的第一面到像面的光轴处距离。光学成像镜头的变焦倍率是指变焦镜头变焦时镜头最大有效焦距与最小有效焦距的比值，表示该镜头的变焦范围或者说变焦能力。光学成像镜头的成像半像高或半像面高度是指像面高度的一半，也可以说是感光芯片对角线长度的一半。光学成像镜头的有效焦距指的是镜头中心到焦点的距离，或者说无穷远光线进入系统，出射光线和入射光线的交点处到主面的距离。透镜组的长度是指该透镜组的第一面至最后一面的光轴处距离。透镜组的焦距是指该透镜组的各个透镜的复合焦距或者说组合焦距。光学成像镜头的后焦距是指镜头中的最后一面到像面的距离。

在本文中，如无特别说明，系统总长、成像半像高、有效焦距、透镜组长度、透镜组之间的距离的单位均为毫米(mm)。

对于可变焦的光学成像镜头而言，变焦倍率大往往意味着尺寸也更大。此外，增加可变焦光学成像镜头的透镜数量有利于提高光学成像质量，但这也会导致镜头尺寸增大。因此，本发明实施例提出一种能够同时兼顾变焦倍率和尺寸大小的可变焦光学成像镜头，至少在确保光学变焦倍率较大的同时保持较小的镜头体积。

如图1至4的示意性框图所示，本发明第一方面首先提供一种变焦光学成像镜头100、尤其是一种潜望式变焦镜头，光学成像镜头100从物侧至像侧依次包括第一透镜组110、第二透镜组120和第三透镜组130。第一透镜组110 的焦距为正，第三透镜组130的焦距为负。可理解的，第一透镜组110也可以称为固定透镜组，其被分配一部分光焦度。第二透镜组120也可以称为用于实现变焦的变焦透镜组，用于通过轴向移动实现不同倍率的连续变焦。第三透镜组130也可以称为补偿透镜组或调焦透镜组，用于调整像面位置以实现定焦。也就是说，通过驱动变焦透镜组和补偿透镜组移动，改变固定透镜组、变焦透镜组、补偿透镜组之间的距离，进而改变镜头的焦距，实现不同倍率的变焦。

为了确保尽可能大的变焦倍率，同时还确保较小的光学成像镜头体积、尤其是确保系统长度不会过长，这样设计光学成像镜头100，使得其系统总长 TTL和变焦倍率Z满足15mm≤TTL/Z≤23mm。

在示例性的实施方式中，如图2所示，光学成像镜头100在物侧至像侧之间还包括用于光轴转折的光路转折元件140，从而能够有效地减小镜头的尺寸。优选地，光路转折元件140可以设置在第一透镜组110或者说固定透镜组中，也就是说，光路转折元件140是第一透镜组110的组成部分。由于光路转折元件140本身的组装精度要求较高，设置在固定透镜组中能够降低组装工艺难度。

在示例性的实施方式中，光学成像镜头100可以包括10个透镜。通过10 个透镜和可选的光路转折元件的设计，共同地使得变焦倍率尽可能大且系统总长尽可能小。当然，光学成像镜头100也可以包括更多或更少的透镜，只要系统总长TTL和变焦倍率Z能够满足15mm≤TTL/Z≤23mm即可，本发明在此不作限定。

如图3所示，在一些实施例中，第一透镜组110可以包括3个透镜，第二透镜组120可以包括4个透镜，第三透镜组130可以包括3个透镜。例如，第一透镜组110从物侧至像侧依次包括光焦度为正的第一透镜、光焦度为负的第二透镜和光焦度为正的第三透镜；第二透镜组120从物侧至像侧依次包括光焦度为负的第四透镜、光焦度为正的第五透镜、光焦度为负的第六透镜和光焦度为负的第七透镜；第三透镜组130从物侧至像侧依次包括光焦度为正的第八透镜、光焦度为负的第九透镜和光焦度为负的第十透镜。

如图4所示，在另一些备选的实施例中，第一透镜组110可以包括2个透镜，第二透镜组120可以包括5个透镜，第三透镜组130可以包括3个透镜。例如，第一透镜组110从物侧至像侧依次包括光焦度为正的第一透镜和光焦度为负的第二透镜；第二透镜组120从物侧至像侧依次包括光焦度为正的第三透镜、光焦度为负的第四透镜、光焦度为正的第五透镜、光焦度为负的第六透镜和光焦度为负的第七透镜；第三透镜组130从物侧至像侧依次包括光焦度为正的第八透镜、光焦度为负的第九透镜和光焦度为负的第十透镜。

在图3和图4的实施例中，光路转折元件140可以从物侧至像侧设置在第一透镜之前，或者设置在任意两个所述透镜之间。优选地，在第二透镜和第三透镜之间设计有相对较大的空气间隙，尤其是适合于放入光路转折元件140，也就是说，光路转折元件140从物侧至像侧设置在第二透镜与第三透镜之间。由此能够在实现光路转折的同时，避免了镜头的厚度和长度过大，进而避免摄像模组厚度过大且保证摄像模组长度相对较小。相比于光路转折元件140置于第一透镜之前，光路转折元件140设置在第二透镜与第三透镜之间使得镜头或摄像模组长度更短，而相比于光路转折元件140置于第三透镜之后，光路转折元件140设置在第二透镜与第三透镜之间使得镜头或摄像模组厚度更小。在本发明实施例中，镜头的厚度是指入射镜头的光轴方向的光路长度，镜头的长度是指出射镜头的光轴方向上的光路长度。

在图3和图4的实施例中，光学成像镜头100中的至少一个透镜可以构造为非球面透镜，优选所有透镜、即第一透镜至第十透镜均构造为非球面透镜。

示例性地，第一透镜的物侧面和像侧面可以均为凸面。

示例性地，第二透镜的物侧面和像侧面可以均为凹面。

示例性地，第三透镜的物侧面和像侧面可以均为凸面。

示例性地，第四透镜的物侧面和像侧面可以均为凹面。

示例性地，第五透镜的物侧面可以为凸面或凹面以及像侧面可以为凸面。

示例性地，第六透镜的物侧面可以为凹面以及像侧面可以为凸面或凹面。

示例性地，第七透镜的物侧面可以为凸面或凹面以及像侧面可以为凹面。

示例性地，第八透镜的物侧面和像侧面可以均为凸面。

示例性地，第九透镜的物侧面可以为凹面以及像侧面近轴处可以为凸面或凹面。

示例性地，第十透镜的物侧面近轴处和像侧面近轴处均可以为凸面或凹面。

进一步地，第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜，第七透镜、第八透镜、第九透镜和第十透镜的折射率n1、n2、n3、n4、 n5、n6、n7、n8、n9和n10可以被设计为使得满足0≤(n1+n2+n3)/(n4+n5+n6+n7) ≤1以及1≤(n4+n5+n6+n7)/(n8+n9+n10)≤1.5。

进一步地，第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜，第七透镜、第八透镜、第九透镜和第十透镜的阿贝数v1、v2、v3、v4、 v5、v6、v7、v8、v9、v10可以被设计为使得满足0≤(v1+v2+v3)/(v4+v5+v6+v7) ≤1以及1≤(v4+v5+v6+v7)/(v8+v9+v10)≤1.5。

进一步地，上述透镜中光焦度为正的透镜的色散系数平均值np可以被设计为使得满足1.50≤np≤1.60。

进一步地，上述透镜中光焦度为负的透镜的色散系数平均值nn可以被设计为使得满足1.55≤nn≤1.60。

进一步地，上述透镜中光焦度为正的透镜的阿贝数平均值Vdp可以被设计为使得满足40≤Vdp≤50。

进一步地，上述透镜中光焦度为负的透镜的阿贝数平均值Vdn可以被设计为使得满足35≤Vdn≤50。

通过各个透镜的折射率和阿贝数以及色散系数平均值np和nn、阿贝数平均值Vdp和Vdn的上述设计，能够有效减小色散，矫正像差。

在示例性的实施方式中，光学成像镜头100被设计使得其系统总长TTL 与成像半像高HIMG满足10≤TTL/HIMG≤15。由此能够压缩系统高度，进而保证光学成像镜头具有更紧凑的结构。

在示例性的实施方式中，光学成像镜头100被设计使得其有效焦距f与成像半像高HIMG满足6≤f/HIMG≤12。由此能够保证系统有合适的视场。

在示例性的实施方式中，第一透镜组110的长度LA与光学成像镜头100 的系统总长TTL可以被设计为使得满足0.1≤LA/TTL≤0.5。

在示例性的实施方式中，第二透镜组120的长度LB与光学成像镜头100 的系统总长TTL可以被设计为使得满足0.1≤LB/TTL≤0.5。

在示例性的实施方式中，第三透镜组130的长度LC与光学成像镜头100 的系统总长TTL可以被设计为使得满足0.1≤LC/TTL≤0.5。

通过按照上述方式设计各个透镜组的长度与系统总长的关系，能够保证各个透镜组的长度分配均匀，马达行程均匀。

在示例性的实施方式中，第一透镜组110的焦距fg1和光学成像镜头100 的有效焦距f可以被设计为使得满足0.3≤fg1/f≤0.6。

在示例性的实施方式中，第二透镜组120的焦距fg2和光学成像镜头100 的有效焦距f可以被设计为使得满足-0.3≤fg2/f≤-0.1。

在示例性的实施方式中，第三透镜组130的焦距fg3和光学成像镜头100 的有效焦距f可以被设计为使得满足-0.5≤fg3/f≤-0.1。

通过按照上述方式设计各个透镜组的焦距与光学成像镜头的有效焦距的关系，能够合理矫正系统像差，让不同变焦倍率下都能有满足要求的像质。

在示例性的实施方式中，第一透镜组110与第二透镜组120的间隔G1、第二透镜组120与第三透镜组130的间隔G2以及第三透镜组130与沿光轴设置在第三透镜组130之后的感光芯片的间隔G3(或者说第三透镜组130与像面之间的间隔)可以被设计为使得满足0≤G1/G2≤1.2和0≤G2/G3≤8。由此能够在保证系统变焦倍率的条件下控制系统的总长。在本发明实施例中，第一透镜组110与第二透镜组120的间隔G1为第一透镜组的最后一面与第二透镜组的第一面之间的光轴处距离，第二透镜组120与第三透镜组130的间隔G2 为第二透镜组的最后一面与第三透镜组的第一面之间的光轴处距离，第三透镜组130与感光芯片的间隔G3为第三透镜组的最后一面与像面之间的光轴处距离。

在示例性的实施方式中，光学成像镜头100可以被设计使得其后焦距BFL 和变焦倍率Z满足0.2mm≤BFL/Z≤6mm。优选地，光学成像镜头100可以被设计使得其后焦距BFL和变焦倍率Z满足0.4mm≤BFL/Z≤4mm。由此，通过使光学成像镜头的后焦距变化值在一较小的范围内还能够实现较大变焦倍率，从而避免光学成像镜头所组装的摄像模组的长度太长。

在示例性的实施方式中，光路转折元件140可以构造为反射镜或棱镜、尤其是三棱镜。进一步地，如图2所示，在光路转折元件为棱镜的情况下，光学成像镜头100在光路转折元件140之前的光路长度Lpf和棱镜的宽度D 被设计为使得满足0mm≤Lpf+D≤8mm，由此能够控制系统高度。例如，Lpf 是第一透镜的物侧面与棱镜物侧入射面之间的光路长度(即光轴处长度)。

在示例性的实施方式中，在第一透镜组110与第二透镜组120之间还可以设有光阑A12。

在备选的实施方式中，也可以在第二透镜组120中设置光阑A12。

本发明第二方面还提供一种摄像模组，该摄像模组包括上述按照本发明第一方面的光学成像镜头100、马达(未示出)和感光组件200。其中，马达设置用于驱动光学成像镜头100的第二透镜组120和第三透镜组130移动，以实现不同倍率的变焦。感光组件200设置在光学成像镜头100的像面处并且具有感光芯片。

在示例性的实施方式中，第二透镜组120构造为能在第一透镜组110与第三透镜组130之间沿着光轴移动并且具有第一移动行程M1，第三透镜组 130构造为能在第二透镜组120与感光芯片(或者说像面)之间沿着光轴移动并且具有第二移动行程M2，其中，第一移动行程M1与第二移动行程M2之和可以处于2毫米至9毫米的范围内。由此能够使得镜头的长度尺寸较小且确保镜头具有较好的光学变焦能力。

在本发明实施例中，第二透镜组120(或者说变焦透镜组或变焦光学组件) 在第一透镜组110(或者说固定透镜组或固定光学组件)与第三透镜组130(或者说补偿透镜组或补偿光学组件)之间移动，从而改变镜头的焦距。变焦光学组件在沿光轴移动时，其在镜头最大焦距和最小焦距时与固定光学组件之间的距离差即为变焦光学组件的移动量，也即变焦光学组件的移动行程M1。补偿光学组件在变焦光学组件和感光芯片成像面之间移动，从而保证镜头成像的清晰。补偿光学组件在镜头最大焦距和最小焦距时与感光芯片成像面之间的距离差即为补偿光学组件的移动量，也即补偿光学组件的移动行程M2。

进一步有利地，第一移动行程M1与第二移动行程M2之和可以处于4毫米至6.5毫米的范围内。

本发明第三方面还提供另一种摄像模组，该摄像模组光学成像镜头100、马达(未示出)和感光组件200。光学成像镜头从物侧至像侧依次包括第一透镜组110、第二透镜组120和第三透镜组130，其中，第一透镜组110的焦距为正，第三透镜组120的焦距为负。马达设置用于驱动第二透镜组120和第三透镜组130移动，以实现不同倍率的变焦。感光组件200设置在所述光学成像镜头的像面处并且具有感光芯片。

为使长焦镜头的长度尺寸相对较小，且不使长焦镜头的变焦范围有较大的缩限，保证一定的光学变焦能力，第二透镜组120构造为能在第一透镜组 110与第三透镜组130之间沿着光轴移动并且具有第一移动行程M1，第三透镜组130构造为能在第二透镜组120与感光芯片之间沿着光轴移动并且具有第二移动行程M2，其中，第一移动行程M1与第二移动行程M2之和可以处于2毫米至9毫米的范围内。

进一步有利地，第一移动行程M1与第二移动行程M2之和可以处于4毫米至6.5毫米的范围内。

本发明第三方面提供的摄像模组的光学成像镜头的其他实施方式和优点可参照上述对本发明第一方面提供的光学成像镜头的描述，在此不再赘述。换言之，本发明第一方面提供的光学成像镜头的各个特征和优点可相应地应用于本发明第三方面提供的摄像模组的光学成像镜头，反之亦然。

在示例性的实施方式中，如图5所示，可应用于按照本发明第二方面和/ 或第三方面的摄像模组的感光组件200包括滤光组件210及线路板组件220。线路板组件220包括线路板221及电连接于该线路板221的感光芯片222及电容223、电阻(未示出)等元件。滤光组件210包括滤光元件211和支架 212，滤光元件211可以通过支架212固定于线路板组件220上。感光芯片222 通过金线224与线路板221电连接。

在示例性的实施方式中，光学成像镜头100安装在马达上，而感光组件 200也可以粘接固定于马达上。

本发明实施例还提供了一种摄像装置，该摄像装置包括上述按照本发明第二方面的摄像模组和/或按照本发明第三方面提供的摄像模组。所述摄像装置包括但不限于手机、平板、电脑等。按照本发明实施例的摄像模组可以与其他摄像模组进行配合形成阵列模组，例如在其中负责不同焦距的长焦段摄影。

下面借助具体的实施例1至6进一步阐述本发明。

实施例1

首先参考图6至图11描述根据本发明实施例1的光学成像镜头。

图6示出了按照本发明实施例1的光学成像镜头的结构示意图。如图6 所示，光学成像镜头包括10个透镜，其中，第一透镜组包括具有物侧面S1和像侧面S2的第一透镜LS1、具有物侧面S3和像侧面S4的第二透镜LS2以及具有物侧面S8和像侧面S9的第三透镜LS3，第二透镜组包括具有物侧面S10 和像侧面S11的第四透镜LS4、具有物侧面S12和像侧面S13的第五透镜LS5、具有物侧面S14和像侧面S15的第六透镜LS6以及具有物侧面S16和像侧面S17的第七透镜LS7，第三透镜组包括具有物侧面S18和像侧面S19的第八透镜LS8、具有物侧面S20和像侧面S21的第九透镜LS9以及具有物侧面S22 和像侧面S23的第十透镜LS10。

在该实施例中，第一透镜组的焦距为正，第二透镜组和第三透镜组的焦距为负。

具体地，第一透镜具有正的光焦度并且其物侧面S1和像侧面S2均为凸面，第二透镜具有负的光焦度并且其物侧面S3和像侧面S4均为凹面，第三透镜具有正的光焦度并且其物侧面S8和像侧面S9均为凸面，第四透镜具有负的光焦度并且其物侧面S10和像侧面S11均为凹面，第五透镜具有正的光焦度并且其物侧面S12为凹面以及像侧面S13为凸面，第六透镜具有负的光焦度并且其物侧面S14和像侧面S15均为凹面，第七透镜具有负的光焦度并且其物侧面S16和像侧面S17为凹面，第八透镜具有正的光焦度并且其物侧面S18和像侧面S19均为凸面，第九透镜具有负的光焦度并且其物侧面S20 为凹面以及像侧面S21近轴处为凸面，第十透镜具有负的光焦度并且其物侧面S22近轴处和像侧面S23近轴处均为凹面。

此外，在该实施例中，光学成像镜头的第一透镜组还包括设置在第二透镜LS2与第三透镜LS3之间的光路转折元件，在此为具有入射面S5、反射面 S6和出射面S7的三棱镜P11。光线从三棱镜的入射面S5入射后，在反射面 S6上发生全反射，转折约90°从三棱镜的出射面S7出射。入射面S5与出射面S7基本上垂直，三棱镜的反射面S6与入射面S5和出射面S7保持约45°的夹角。

进一步地，在该实施例中，在第二透镜组与第三透镜组之间设有光阑A12，更确切地说，在第三透镜LS3与第四透镜LS4之间设有光阑A12。另外，在第十透镜LS10之后设有具有物侧面S24和像侧面S25的滤光片或者说滤色片LF13。

在图6中示出了各个透镜组的长度、即各个透镜组的第一面至最后一面的光轴处距离LA、LB和LC，其中，LA为LA1与LA2之和。

在此，来自物体的光依次经过各个表面S1至S25并最终成像在像面上。

在该实施例中，可以如表1所示的那样设计实施例1的光学成像镜头的各个参数。

表1

此外，表2示出实施例1的光学成像镜头的各个透镜的表面类型、曲率半径、厚度/距离、折射率、色散系数、焦距和圆锥系数，其中，曲率半径和厚度/距离的单位为毫米(mm)，表面的曲率半径为“无穷”表示该表面为平面。表3示出在光学成像镜头的不同有效焦距f情况下第三透镜的像侧面S9、第七透镜的像侧面S17和第十透镜的像侧面S23的厚度值。

表2

表3

f	L1	L2	L3
				18mm	0.343	4.168	0.039
21mm	-0.067	2.754	1.863
				24mm	-0.201	1.666	3.084
27mm	-0.245	0.769	4.026
				30mm	-0.251	0.073	4.728

在此，光学成像镜头的10个透镜可以均为非球面透镜，其非球面面型可以由下列公式一确定：

在公式一中，c为面曲率(即曲率半径R的倒数，曲率半径R参见表 2)，k为圆锥系数(参见表2)，h为矢高，x为是平行于z轴的表面的下陷， Ai为非球面系数。下表4示出了可用于实施例1的各个非球面透镜的非球面 S1至S4以及S8至S23的高次项系数。

表4

图7至图11分别示出了实施例1的光学成像镜头在有效焦距f分别为 18mm、21mm、24mm、27mm和30mm的情况下的性能图，其中，每幅性能图分别包括轴上色差曲线或者说轴向球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图。

每个轴上色差曲线或者说轴向球差曲线图的横坐标为像点偏离近轴像面的距离(单位为毫米)，纵坐标为归一化孔径值。此外，在每个轴向球差曲线图中示出了五种不同波长的光线的轴向球差。一般地，轴向球差曲线越直、越靠近纵轴表示镜头的性能越好。

每个像散曲线的横坐标为像点偏离近轴像面的距离(单位为毫米)，纵坐标为实际像高(表征视场)，其单位是mm。其中，实线表示弧矢光线，虚线表示子午光线。实线和虚线越重合越好，表示像散低。

每个畸变曲线横坐标为畸变百分比，纵坐标为实际像高(表征视场)，其单位是mm。越接近0表示性能越好。

由图7至图11可知，实施例1的光学成像镜头在不同有效焦距下均能实现较好的成像质量，色球差小于0.1，不存在近轴像散，畸变小于2％，在镜头尺寸较小的情况下能够实现约1.67倍的变焦倍率。

实施例2

现在参考图12至图17描述根据本发明实施例2的光学成像镜头。

图12示出了按照本发明实施例2的光学成像镜头的结构示意图。如图12 所示，光学成像镜头同样包括10个透镜，其中，第一透镜组包括具有物侧面 S4和像侧面S5的第一透镜LS1、具有物侧面S6和像侧面S7的第二透镜LS2 以及具有物侧面S8和像侧面S9的第三透镜LS3，第二透镜组包括具有物侧面S10和像侧面S11的第四透镜LS4、具有物侧面S12和像侧面S13的第五透镜LS5、具有物侧面S14和像侧面S15的第六透镜LS6以及具有物侧面S16 和像侧面S17的第七透镜LS7，第三透镜组包括具有物侧面S18和像侧面S19 的第八透镜LS8、具有物侧面S20和像侧面S21的第九透镜LS9以及具有物侧面S22和像侧面S23的第十透镜LS10。

与实施例1相同地，在该实施例2中，第一透镜组的焦距为正，第二透镜组和第三透镜组的焦距为负。

具体地，第一透镜具有正的光焦度并且其物侧面S4和像侧面S5均为凸面，第二透镜具有负的光焦度并且其物侧面S6和像侧面S7均为凹面，第三透镜具有正的光焦度并且其物侧面S8和像侧面S9均为凸面，第四透镜具有负的光焦度并且其物侧面S10和像侧面S11均为凹面，第五透镜具有正的光焦度并且其物侧面S12和像侧面S13均为凸面，第六透镜具有负的光焦度并且其物侧面S14和像侧面S15均为凹面，第七透镜具有负的光焦度并且其物侧面S16和像侧面S17均为凹面，第八透镜具有正的光焦度并且其物侧面S18 和像侧面S19均为凸面，第九透镜具有负的光焦度并且其物侧面S20和像侧面S21近轴处为凹面，第十透镜具有负的光焦度并且其物侧面S22近轴处和像侧面S23近轴处均为凹面。

此外，第一透镜组还包括设置在第一透镜LS1之前的光路转折元件，在此为具有入射面S1、反射面S2和出射面S3的三棱镜P11。光线从三棱镜的入射面S1入射后，在反射面S2上发生全反射，转折约90°从三棱镜的出射面 S3出射。入射面S1与出射面S3基本上垂直，三棱镜的反射面S2与入射面 S1和出射面S3保持约45°的夹角。

与实施例1类似地，在该实施例2中，在第二透镜组与第三透镜组之间设有光阑A12，在第十透镜LS10之后间隔开距离地设有具有物侧面S24和像侧面S25的滤光片LF13。

在图12中示出了各个透镜组的长度、即各个透镜组的第一面至最后一面的光轴处距离LA、LB和LC，其中，LA为LA1与LA2之和。

同样地，来自物体的光依次经过各个表面S1至S25并最终成像在像面上。

在该实施例中，可以如表5所示的那样设计实施例2的光学成像镜头的各个参数。

表5

此外，表6示出实施例2的光学成像镜头的各个透镜的表面类型、曲率半径、厚度/距离、折射率、色散系数、焦距和圆锥系数，其中，曲率半径和厚度/距离的单位为毫米(mm)。表7示出在光学成像镜头的不同有效焦距f 情况下第三透镜的像侧面S9、第七透镜的像侧面S17和第十透镜的像侧面S23 的厚度值。

表6

表7

f	L1	L2	L3
				18.7mm	0.364	3.904	0.030
21.5mm	-0.019	2.818	1.498
				24.5mm	-0.202	1.721	2.778
27.8mm	-0.261	0.830	3.728
				30.8mm	-0.271	0.030	4.538

在此同样地，光学成像镜头的10个透镜可以均为非球面透镜，其非球面面型可以由上述公式一确定。下表8示出了可用于实施例2的各个非球面透镜的非球面S4至S23的高次项系数。

表8

图13至图17分别示出了实施例2的光学成像镜头在有效焦距f分别为 18.7mm、21.5mm、24.5mm、27.8mm和30.8mm的情况下的性能图，其中，每幅性能图分别包括轴向球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图。各个性能图的说明可参见上述在实施例1中的描述，在此不再赘述。

由图13至图17可知，实施例2的光学成像镜头在不同有效焦距下均能实现较好的成像质量，色球差小于0.02，不存在近轴像散，畸变小于2％，在镜头尺寸较小的情况下能够实现约1.65倍的变焦倍率。

实施例3

现在参考图18至图23描述根据本发明实施例3的光学成像镜头。

图18示出了按照本发明实施例3的光学成像镜头的结构示意图。如图18 所示，光学成像镜头同样包括10个透镜，其中，第一透镜组包括具有物侧面 S1和像侧面S2的第一透镜LS1、具有物侧面S3和像侧面S4的第二透镜LS2 以及具有物侧面S8和像侧面S9的第三透镜LS3，第二透镜组包括具有物侧面S10和像侧面S11的第四透镜LS4、具有物侧面S12和像侧面S13的第五透镜LS5、具有物侧面S14和像侧面S15的第六透镜LS6以及具有物侧面S16 和像侧面S17的第七透镜LS7，第三透镜组包括具有物侧面S18和像侧面S19 的第八透镜LS8、具有物侧面S20和像侧面S21的第九透镜LS9以及具有物侧面S22和像侧面S23的第十透镜LS10。

与上述实施例1和2相同地，在该实施例3中，第一透镜组的焦距为正，第二透镜组和第三透镜组的焦距为负。

具体地，第一透镜具有正的光焦度并且其物侧面S1和像侧面S2均为凸面，第二透镜具有负的光焦度并且其物侧面S3为凹面以及像侧面S4为凸面，第三透镜具有正的光焦度并且其物侧面S8和像侧面S9均为凸面，第四透镜具有负的光焦度并且其物侧面S10和像侧面S11均为凹面，第五透镜具有正的光焦度并且其物侧面S12为凹面以及像侧面S13为凸面，第六透镜具有负的光焦度并且其物侧面S14和像侧面S15均为凹面，第七透镜具有负的光焦度并且其物侧面S16为凸面以及像侧面S17为凹面，第八透镜具有正的光焦度并且其物侧面S18和像侧面S19均为凸面，第九透镜具有负的光焦度并且其物侧面S20为凹面以及像侧面S21近轴处为凸面，第十透镜具有负的光焦度并且其物侧面S22近轴处和像侧面S23近轴处均为凹面。

与实施例1相同地，在该实施例3中，光学成像镜头的第一透镜组还包括设置在第二透镜LS2与第三透镜LS3之间的光路转折元件，在此为具有入射面S5、反射面S6和出射面S7的三棱镜P11。

与实施例2类似地，在该实施例3中，在第二透镜组与第三透镜组之间设有光阑A12，在第十透镜LS10之后间隔开距离地设有具有物侧面S24和像侧面S25的滤光片LF13。

在图18中示出了各个透镜组的长度、即各个透镜组的第一面至最后一面的光轴处距离LA、LB和LC，其中，LA为LA1与LA2之和。

同样地，来自物体的光依次经过各个表面S1至S25并最终成像在像面上。

在该实施例中，可以如表9所示的那样设计实施例3的光学成像镜头的各个参数。

表9

此外，表10示出实施例3的光学成像镜头的各个透镜的表面类型、曲率半径、厚度/距离、折射率、色散系数、焦距和圆锥系数，其中，曲率半径和厚度/距离的单位为毫米(mm)。表11示出在光学成像镜头的不同有效焦距f 情况下第三透镜的像侧面S9、第七透镜的像侧面S17和第十透镜的像侧面S23 的厚度值。

表10

表11

f	L1	L2	L3
				18mm	0.533	4.093	0.047
21mm	0.051	2.663	1.958
				24mm	-0.097	1.578	3.192
27mm	-0.142	0.684	4.131
				30mm	-0.147	0.073	4.748

在此同样地，光学成像镜头的10个透镜可以均为非球面透镜，其非球面面型可以由上述公式一确定。下表12示出了可用于实施例3的各个非球面透镜的非球面S1至S4以及S8至S23的高次项系数。

表12

图19至图23分别示出了实施例3的光学成像镜头在有效焦距f分别为 18mm、21mm、24mm、27mm和30mm的情况下的性能图，其中，每幅性能图分别包括轴向球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图。各个性能图的说明可参见上述在实施例1中的描述，在此不再赘述。

由图19至图23可知，实施例3的光学成像镜头在不同有效焦距下均能实现较好的成像质量，色球差小于0.08，不存在近轴像散，畸变小于2％，在镜头尺寸较小的情况下能够实现约1.67倍的变焦倍率。

实施例4

现在参考图24至图30描述根据本发明实施例4的光学成像镜头。

图24示出了按照本发明实施例3的光学成像镜头的结构示意图。如图24 所示，光学成像镜头同样包括10个透镜，其中，第一透镜组包括具有物侧面 S4和像侧面S5的第一透镜LS1、具有物侧面S6和像侧面S7的第二透镜LS2 以及具有物侧面S8和像侧面S9的第三透镜LS3，第二透镜组包括具有物侧面S10和像侧面S11的第四透镜LS4、具有物侧面S12和像侧面S13的第五透镜LS5、具有物侧面S14和像侧面S15的第六透镜LS6以及具有物侧面S16 和像侧面S17的第七透镜LS7，第三透镜组包括具有物侧面S18和像侧面S19 的第八透镜LS8、具有物侧面S20和像侧面S21的第九透镜LS9以及具有物侧面S22和像侧面S23的第十透镜LS10。

在该实施例中，第一透镜组与第二透镜组之间的间隔G1在图中未示出。

同样在该实施例中，第一透镜组的焦距为正，第二透镜组和第三透镜组的焦距为负。

具体地，第一透镜具有正的光焦度并且其物侧面S4为凸面以及像侧面S5 为凹面，第二透镜具有负的光焦度并且其物侧面S6为凸面以及像侧面S7为凹面，第三透镜具有正的光焦度并且其物侧面S8和像侧面S9均为凸面，第四透镜具有负的光焦度并且其物侧面S10和像侧面S11均为凹面，第五透镜具有正的光焦度并且其物侧面S12和像侧面S13均为凸面，第六透镜具有负的光焦度并且其物侧面S14和像侧面S15均为凹面，第七透镜具有负的光焦度并且其物侧面S16为凸面以及像侧面S17为凹面，第八透镜具有正的光焦度并且其物侧面S18和像侧面S19均为凸面，第九透镜具有负的光焦度并且其物侧面S20为凹面以及像侧面S21近轴处为凸面，第十透镜具有负的光焦度并且其物侧面S22近轴处和像侧面S23近轴处均为凹面。

与实施例2类似地，第一透镜组还包括设置在第一透镜LS1之前的光路转折元件，在此为具有入射面S1、反射面S2和出射面S3的三棱镜P11。

与实施例2和3类似地，在该实施例4中，在第二透镜组与第三透镜组之间设有光阑A12，在第十透镜LS10之后间隔开距离地设有具有物侧面S24 和像侧面S25的滤光片LF13。

在图24中示出了各个透镜组的长度、即各个透镜组的第一面至最后一面的光轴处距离LA、LB和LC，其中，LA为LA1与LA2之和。

同样地，来自物体的光依次经过各个表面S1至S25并最终成像在像面上。

在该实施例中，可以如表13所示的那样设计实施例4的光学成像镜头的各个参数。

表13

此外，表14示出实施例4的光学成像镜头的各个透镜的表面类型、曲率半径、厚度/距离、折射率、色散系数、焦距和圆锥系数，其中，曲率半径和厚度/距离的单位为毫米(mm)。表15示出在光学成像镜头的不同有效焦距f 情况下第三透镜的像侧面S9、第七透镜的像侧面S17和第十透镜的像侧面S23 的厚度值。

表14

表15

f	L1	L2	L3
				16.2mm	0.266	5.121	0.060
18.7mm	-0.047	3.906	1.589
				21.5mm	-0.197	2.858	2.787
24.5mm	-0.276	1.758	3.965
				27.8mm	-0.300	0.851	4.897
30.3mm	-0.300	0.032	5.716

在此同样地，光学成像镜头的10个透镜可以均为非球面透镜，其非球面面型可以由上述公式一确定。下表16示出了可用于实施例4的各个非球面透镜的非球面S4至S23的高次项系数。

表16

图25至图30分别示出了实施例4的光学成像镜头在有效焦距f分别为 16.2mm、18.7mm、21.5mm、24.5mm、27.8mm和30.8mm的情况下的性能图，其中，每幅性能图分别包括轴向球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图。各个性能图的说明可参见上述在实施例1中的描述，在此不再赘述。

由图25至图30可知，实施例4的光学成像镜头在不同有效焦距下均能实现较好的成像质量，色球差小于0.1，不存在近轴像散，畸变小于2％，在镜头尺寸较小的情况下能够实现约1.90倍的变焦倍率。

实施例5

现在参考图31至图36描述根据本发明实施例5的光学成像镜头。

图31示出了按照本发明实施例5的光学成像镜头的结构示意图。如图31 所示，光学成像镜头同样包括10个透镜，其中，第一透镜组包括具有物侧面 S4和像侧面S5的第一透镜LS1、具有物侧面S6和像侧面S7的第二透镜LS2 以及具有物侧面S8和像侧面S9的第三透镜LS3，第二透镜组包括具有物侧面S10和像侧面S11的第四透镜LS4、具有物侧面S12和像侧面S13的第五透镜LS5、具有物侧面S14和像侧面S15的第六透镜LS6以及具有物侧面S16 和像侧面S17的第七透镜LS7，第三透镜组包括具有物侧面S18和像侧面S19 的第八透镜LS8、具有物侧面S20和像侧面S21的第九透镜LS9以及具有物侧面S22和像侧面S23的第十透镜LS10。

在该实施例中，第一透镜组与第二透镜组之间的间隔G1以及第二透镜组与第三透镜组之间的间隔G2在图中未示出。

同样地在该实施例中，第一透镜组的焦距为正，第二透镜组和第三透镜组的焦距为负。

具体地，第一透镜具有正的光焦度并且其物侧面S4和像侧面S5均为凸面，第二透镜具有负的光焦度并且其物侧面S6和像侧面S7均为凹面，第三透镜具有正的光焦度并且其物侧面S8和像侧面S9均为凸面，第四透镜具有负的光焦度并且其物侧面S10和像侧面S11均为凹面，第五透镜具有正的光焦度并且其物侧面S12和像侧面S13均为凸面，第六透镜具有负的光焦度并且其物侧面S14和像侧面S15均为凹面，第七透镜具有负的光焦度并且其物侧面S16和像侧面S17均为凹面，第八透镜具有正的光焦度并且其物侧面S18 和像侧面S19均为凸面，第九透镜具有负的光焦度并且其物侧面S20和像侧面S21近轴处为凹面，第十透镜具有负的光焦度并且其物侧面S22近轴处和像侧面S23近轴处均为凹面。

与实施例2和4类似地，第一透镜组还包括设置在第一透镜LS1之前的光路转折元件，在此为具有入射面S1、反射面S2和出射面S3的三棱镜P11。

与实施例2至4类似地，在该实施例5中，在第二透镜组与第三透镜组之间设有光阑A12，在第十透镜LS10之后间隔开距离地设有具有物侧面S24 和像侧面S25的滤光片LS13。

在图31中示出了各个透镜组的长度、即各个透镜组的第一面至最后一面的光轴处距离LA、LB和LC，其中，LA为LA1与LA2之和。

同样地，来自物体的光依次经过各个表面S1至S25并最终成像在像面上。

在该实施例中，可以如表17所示的那样设计实施例5的光学成像镜头的各个参数。

表17

参数	数值/范围
		TTL(mm)	34.144
HIMG(mm)	2.619
		最大半视场角(°)	7.87/6.9/6/5.35/4.83
F数	4.5/4.5/4.6/4.6/4.7
		f(mm)	18.8/21.5/24.7/27.8/30.8
第一移动行程M1(mm)	0.599
		第二移动行程M2(mm)	4.432
M1+M2(mm)	5.031
		TTL/HIMG	10<TTL/IMG<15
TTL/Z	17<TTL/Z<23
		LA/TTL	0.2<LA/TTL<0.4
LB/TTL	0<LB/TTL<0.1
		LC/TTL	0.35<LC/TTL<0.5
fg1/f	0.4<fg1/f<0.6
		fg2/f	-0.3<fg2/f<-0.2
fg3/f	-0.5<fg3/f<-0.3
		G1/G2	0<G1/G2<1.2
G2/G3	0<G2/G3<8
		Vdn	35<Vdn<50
Vdp	40<Vdp<50
		nn	1.55<nn<1.60
np	1.50<np<1.60

此外，表18示出实施例5的光学成像镜头的各个透镜的表面类型、曲率半径、厚度/距离、折射率、色散系数、焦距和圆锥系数，其中，曲率半径和厚度/距离的单位为毫米(mm)。表19示出在光学成像镜头的不同有效焦距f 情况下第三透镜的像侧面S9、第七透镜的像侧面S17和第十透镜的像侧面S23 的厚度值。

表18

表19

f	L1	L2	L3
				18.8mm	0.345	3.864	0.016
21.5mm	-0.018	2.779	1.464
				24.7mm	-0.189	1.697	2.717
27.8mm	-0.245	0.820	3.649
				30.8mm	-0.254	0.030	4.448

在此同样地，光学成像镜头的10个透镜可以均为非球面透镜，其非球面面型可以由上述公式一确定。下表20示出了可用于实施例5的各个非球面透镜的非球面S4至S23的高次项系数。

表20

图32至图36分别示出了实施例5的光学成像镜头在有效焦距f分别为 18.8mm、21.5mm、24.7mm、27.8mm和30.8mm的情况下的性能图，其中，每幅性能图分别包括轴向球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图。各个性能图的说明可参见上述在实施例1中的描述，在此不再赘述。

由图32至图36可知，实施例5的光学成像镜头在不同有效焦距下均能实现较好的成像质量，色球差小于0.05，不存在近轴像散，畸变小于2％，在镜头尺寸较小的情况下能够实现约1.64倍的变焦倍率。

实施例6

现在参考图37至图42描述根据本发明实施例6的光学成像镜头。

图37示出了按照本发明实施例6的光学成像镜头的结构示意图。如图37 所示，光学成像镜头同样包括10个透镜，其中，第一透镜组包括具有物侧面 S1和像侧面S2的第一透镜LS1以及具有物侧面S3和像侧面S4的第二透镜 LS2，第二透镜组包括具有物侧面S8和像侧面S9的第三透镜LS3、具有物侧面S10和像侧面S11的第四透镜LS4、具有物侧面S12和像侧面S13的第五透镜LS5、具有物侧面S14和像侧面S15的第六透镜LS6以及具有物侧面S16 和像侧面S17的第七透镜LS7，第三透镜组包括具有物侧面S18和像侧面S19 的第八透镜LS8、具有物侧面S20和像侧面S21的第九透镜LS9以及具有物侧面S22和像侧面S23的第十透镜LS10。

与上述实施例1至5相同地，在该实施例6中，第一透镜组的焦距为正，第二透镜组和第三透镜组的焦距为负。

具体地，第一透镜具有正的光焦度并且其物侧面S1和像侧面S2均为凸面，第二透镜具有负的光焦度并且其物侧面S3以及像侧面S4为凹面，第三透镜具有正的光焦度并且其物侧面S8和像侧面S9均为凸面，第四透镜具有负的光焦度并且其物侧面S10和像侧面S11均为凹面，第五透镜具有正的光焦度并且其物侧面S12为凹面以及像侧面S13为凸面，第六透镜具有负的光焦度并且其物侧面S14和像侧面S15均为凹面，第七透镜具有负的光焦度并且其物侧面S16和像侧面S17均凹面，第八透镜具有正的光焦度并且其物侧面S18和像侧面S19均为凸面，第九透镜具有负的光焦度并且其物侧面S20 和像侧面S21近轴处为凹面，第十透镜具有负的光焦度并且其物侧面S22近轴处和像侧面S23近轴处均为凹面。

在该实施例6中，光学成像镜头的第一透镜组还包括设置在第二透镜LS2 与第三透镜LS3之间的光路转折元件，在此为具有入射面S5、反射面S6和出射面S7的三棱镜P11。

此外，在该实施例6中，在第二透镜组中设有光阑A12，更确切地说，在第三透镜LS3与第四透镜LS4之间设有光阑A12。在第十透镜LS10之后设有具有物侧面S24和像侧面S25的滤光片LF13。

在图37中同样示出了各个透镜组的长度、即各个透镜组的第一面至最后一面的光轴处距离LA、LB和LC，其中，LA为LA1与LA2之和。

同样地，来自物体的光依次经过各个表面S1至S25并最终成像在像面上。

在该实施例中，可以如表21所示的那样设计实施例6的光学成像镜头的各个参数。

表21

此外，表22示出实施例6的光学成像镜头的各个透镜的表面类型、曲率半径、厚度/距离、折射率、色散系数、焦距和圆锥系数，其中，曲率半径和厚度/距离的单位为毫米(mm)。表23示出在光学成像镜头的不同有效焦距f 情况下光路转折元件的像侧面S7、第七透镜的像侧面S17和第十透镜的像侧面S23的厚度值。

表22

表23

f	L1	L2	L3
				18mm	0.063	4.600	0.045
21mm	1.111	2.961	0.636
				24mm	1.811	1.709	1.188
27mm	2.232	0.724	1.752
				30mm	2.232	0.073	2.403

在此同样地，光学成像镜头的10个透镜可以均为非球面透镜，其非球面面型可以由上述公式一确定。下表24示出了可用于实施例6的各个非球面透镜的非球面S1至S4以及S8至S23的高次项系数。

表24

图38至图42分别示出了实施例6的光学成像镜头在有效焦距f分别为 18mm、21mm、24mm、27mm和30mm的情况下的性能图，其中，每幅性能图分别包括轴向球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图。各个性能图的说明可参见上述在实施例1中的描述，在此不再赘述。

由图38至图42可知，实施例6的光学成像镜头在不同有效焦距下均能实现较好的成像质量，色球差小于0.05，不存在近轴像散，畸变小于2％，在镜头尺寸较小的情况下能够实现约1.67倍的变焦倍率。

以上在说明书、附图以及权利要求书中提及的特征或者特征组合，只要在本发明的范围内是有意义的并且不会相互矛盾，均可以任意相互组合使用或者单独使用。针对本发明实施例提供的光学成像镜头所说明的优点和特征以相应的方式适用于本发明实施例提供的摄像模组和摄像装置，反之亦然。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (44)

1.一种光学成像镜头，特征在于，该光学成像镜头从物侧至像侧依次包括第一透镜组、第二透镜组和第三透镜组，所述第一透镜组的焦距为正，所述第三透镜组的焦距为负，其中，所述光学成像镜头被设计使得其系统总长TTL和变焦倍率Z满足15mm≤TTL/Z≤23mm，所述第一透镜组从物侧至像侧依次包括光焦度为正的第一透镜、光焦度为负的第二透镜和光焦度为正的第三透镜；所述第二透镜组从物侧至像侧依次包括光焦度为负的第四透镜、光焦度为正的第五透镜、光焦度为负的第六透镜和光焦度为负的第七透镜；所述第三透镜组从物侧至像侧依次包括光焦度为正的第八透镜、光焦度为负的第九透镜和光焦度为负的第十透镜。

2.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，所述光学成像镜头在物侧至像侧之间还包括用于光轴转折的光路转折元件。

3.根据权利要求2所述的光学成像镜头，其特征在于，所述光路转折元件设置在所述第一透镜组中。

4.权利要求3所述的光学成像镜头，其特征在于，所述光路转折元件从物侧至像侧设置在所述第一透镜之前，或者设置在任意两个所述透镜之间。

5.权利要求4所述的光学成像镜头，其特征在于，所述光路转折元件从物侧至像侧设置在所述第二透镜与所述第三透镜之间。

6.根据权利要求4或5所述的光学成像镜头，其特征在于，所述光学成像镜头中的所有透镜构造为非球面透镜。

7.根据权利要求6所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第一透镜的物侧面和像侧面均为凸面；和/或，所述第二透镜的物侧面和像侧面均为凹面；和/或，所述第三透镜的物侧面和像侧面均为凸面；和/或，所述第四透镜的物侧面和像侧面均为凹面；和/或，所述第五透镜的物侧面为凸面或凹面以及像侧面为凸面；和/或，所述第六透镜的物侧面为凹面以及像侧面为凸面或凹面；和/或，所述第七透镜的物侧面为凸面或凹面以及像侧面为凹面；和/或，所述第八透镜的物侧面和像侧面均为凸面；和/或，所述第九透镜的物侧面为凹面以及像侧面近轴处为凸面或凹面；和/或，所述第十透镜的物侧面近轴处和像侧面近轴处均为凸面或凹面。

8.根据权利要求7所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、所述第五透镜、所述第六透镜，所述第七透镜、所述第八透镜、所述第九透镜和所述第十透镜的折射率n1、n2、n3、n4、n5、n6、n7、n8、n9和n10被设计为使得满足：

0≤(n1+n2+n3)/(n4+n5+n6+n7)≤1，

1≤(n4+n5+n6+n7)/(n8+n9+n10)≤1.5。

9.根据权利要求8所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、所述第五透镜、所述第六透镜，所述第七透镜、所述第八透镜、所述第九透镜和所述第十透镜的阿贝数v1、v2、v3、v4、v5、v6、v7、v8、v9、v10被设计为使得满足：

0≤(v1+v2+v3)/(v4+v5+v6+v7)≤1，

1≤(v4+v5+v6+v7)/(v8+v9+v10)≤1.5。

10.根据权利要求9所述的光学成像镜头，其特征在于，所述透镜中光焦度为正的透镜的色散系数平均值np被设计为使得满足1.50≤np≤1.60；和/或，所述透镜中光焦度为负的透镜的色散系数平均值nn被设计为使得满足1.55≤nn≤1.60；和/或，所述透镜中光焦度为正的透镜的阿贝数平均值Vdp被设计为使得满足40≤Vdp≤50；和/或，所述透镜中光焦度为负的透镜的阿贝数平均值Vdn被设计为使得满足35≤Vdn≤50。

11.根据权利要求10所述的光学成像镜头，其特征在于，所述光学成像镜头被设计使得其系统总长TTL与成像半像高HIMG满足10≤TTL/HIMG≤15。

12.根据权利要求11所述的光学成像镜头，其特征在于，所述光学成像镜头被设计使得其有效焦距f与成像半像高HIMG满足6≤f/HIMG≤12。

13.根据权利要求12所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第一透镜组的长度LA与所述光学成像镜头的系统总长TTL被设计为使得满足0.1≤LA/TTL≤0.5；和/或，所述第二透镜组的长度LB与所述光学成像镜头的系统总长TTL被设计为使得满足0.1≤LB/TTL≤0.5；和/或，所述第三透镜组的长度LC与所述光学成像镜头的系统总长TTL被设计为使得满足0.1≤LC/TTL≤0.5。

14.根据权利要求13所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第一透镜组的焦距fg1和所述光学成像镜头的有效焦距f被设计为使得满足0.3≤fg1/f≤0.6；和/或，所述第二透镜组的焦距fg2和所述光学成像镜头的有效焦距f被设计为使得满足-0.3≤fg2/f≤-0.1；和/或，所述第三透镜组的焦距fg3和所述光学成像镜头的有效焦距f被设计为使得满足-0.5≤fg3/f≤-0.1。

15.根据权利要求14所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第一透镜组与所述第二透镜组的间隔G1、所述第二透镜组与所述第三透镜组的间隔G2以及所述第三透镜组与沿光轴设置在所述第三透镜组之后的感光芯片的间隔G3被设计为使得满足0≤G1/G2≤1.2和0≤G2/G3≤8。

16.根据权利要求15所述的光学成像镜头，其特征在于，所述光学成像镜头被设计使得其后焦距BFL和变焦倍率Z满足0.2mm≤BFL/Z≤6mm。

17.根据权利要求16所述的光学成像镜头，其特征在于，所述光学成像镜头被设计使得其后焦距BFL和变焦倍率Z满足0.4mm≤BFL/Z≤4mm。

18.根据权利要求17所述的光学成像镜头，其特征在于，所述光路转折元件构造为棱镜。

19.根据权利要求18所述的光学成像镜头，其特征在于，所述光学成像镜头在所述棱镜之前的光路长度Lpf和所述棱镜的宽度D被设计为使得满足0mm≤Lpf+D≤8mm。

20.根据权利要求19所述的光学成像镜头，其特征在于，在所述第一透镜组与所述第二透镜组之间设有光阑；或者，在所述第二透镜组中设有光阑。

21.一种光学成像镜头，特征在于，该光学成像镜头从物侧至像侧依次包括第一透镜组、第二透镜组和第三透镜组，所述第一透镜组的焦距为正，所述第三透镜组的焦距为负，其中，所述光学成像镜头被设计使得其系统总长TTL和变焦倍率Z满足15mm≤TTL/Z≤23mm，所述第一透镜组从物侧至像侧依次包括光焦度为正的第一透镜和光焦度为负的第二透镜；所述第二透镜组从物侧至像侧依次包括光焦度为正的第三透镜、光焦度为负的第四透镜、光焦度为正的第五透镜、光焦度为负的第六透镜和光焦度为负的第七透镜；所述第三透镜组从物侧至像侧依次包括光焦度为正的第八透镜、光焦度为负的第九透镜和光焦度为负的第十透镜。

22.根据权利要求21所述的光学成像镜头，其特征在于，所述光学成像镜头在物侧至像侧之间还包括用于光轴转折的光路转折元件。

23.根据权利要求22所述的光学成像镜头，其特征在于，所述光路转折元件设置在所述第一透镜组中。

24.权利要求23所述的光学成像镜头，其特征在于，所述光路转折元件从物侧至像侧设置在所述第一透镜之前，或者设置在任意两个所述透镜之间。

25.权利要求24所述的光学成像镜头，其特征在于，所述光路转折元件从物侧至像侧设置在所述第二透镜与所述第三透镜之间。

26.根据权利要求24或25所述的光学成像镜头，其特征在于，所述光学成像镜头中的所有透镜构造为非球面透镜。

27.根据权利要求26所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第一透镜的物侧面和像侧面均为凸面；和/或，所述第二透镜的物侧面和像侧面均为凹面；和/或，所述第三透镜的物侧面和像侧面均为凸面；和/或，所述第四透镜的物侧面和像侧面均为凹面；和/或，所述第五透镜的物侧面为凸面或凹面以及像侧面为凸面；和/或，所述第六透镜的物侧面为凹面以及像侧面为凸面或凹面；和/或，所述第七透镜的物侧面为凸面或凹面以及像侧面为凹面；和/或，所述第八透镜的物侧面和像侧面均为凸面；和/或，所述第九透镜的物侧面为凹面以及像侧面近轴处为凸面或凹面；和/或，所述第十透镜的物侧面近轴处和像侧面近轴处均为凸面或凹面。

28.根据权利要求27所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、所述第五透镜、所述第六透镜，所述第七透镜、所述第八透镜、所述第九透镜和所述第十透镜的折射率n1、n2、n3、n4、n5、n6、n7、n8、n9和n10被设计为使得满足：

0≤(n1+n2+n3)/(n4+n5+n6+n7)≤1，

1≤(n4+n5+n6+n7)/(n8+n9+n10)≤1.5。

29.根据权利要求28所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、所述第五透镜、所述第六透镜，所述第七透镜、所述第八透镜、所述第九透镜和所述第十透镜的阿贝数v1、v2、v3、v4、v5、v6、v7、v8、v9、v10被设计为使得满足：

0≤(v1+v2+v3)/(v4+v5+v6+v7)≤1，

1≤(v4+v5+v6+v7)/(v8+v9+v10)≤1.5。

30.根据权利要求29所述的光学成像镜头，其特征在于，所述透镜中光焦度为正的透镜的色散系数平均值np被设计为使得满足1.50≤np≤1.60；和/或，所述透镜中光焦度为负的透镜的色散系数平均值nn被设计为使得满足1.55≤nn≤1.60；和/或，所述透镜中光焦度为正的透镜的阿贝数平均值Vdp被设计为使得满足40≤Vdp≤50；和/或，所述透镜中光焦度为负的透镜的阿贝数平均值Vdn被设计为使得满足35≤Vdn≤50。

31.根据权利要求30所述的光学成像镜头，其特征在于，所述光学成像镜头被设计使得其系统总长TTL与成像半像高HIMG满足10≤TTL/HIMG≤15。

32.根据权利要求31所述的光学成像镜头，其特征在于，所述光学成像镜头被设计使得其有效焦距f与成像半像高HIMG满足6≤f/HIMG≤12。

33.根据权利要求32所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第一透镜组的长度LA与所述光学成像镜头的系统总长TTL被设计为使得满足0.1≤LA/TTL≤0.5；和/或，所述第二透镜组的长度LB与所述光学成像镜头的系统总长TTL被设计为使得满足0.1≤LB/TTL≤0.5；和/或，所述第三透镜组的长度LC与所述光学成像镜头的系统总长TTL被设计为使得满足0.1≤LC/TTL≤0.5。

34.根据权利要求33所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第一透镜组的焦距fg1和所述光学成像镜头的有效焦距f被设计为使得满足0.3≤fg1/f≤0.6；和/或，所述第二透镜组的焦距fg2和所述光学成像镜头的有效焦距f被设计为使得满足-0.3≤fg2/f≤-0.1；和/或，所述第三透镜组的焦距fg3和所述光学成像镜头的有效焦距f被设计为使得满足-0.5≤fg3/f≤-0.1。

35.根据权利要求34所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第一透镜组与所述第二透镜组的间隔G1、所述第二透镜组与所述第三透镜组的间隔G2以及所述第三透镜组与沿光轴设置在所述第三透镜组之后的感光芯片的间隔G3被设计为使得满足0≤G1/G2≤1.2和0≤G2/G3≤8。

36.根据权利要求35所述的光学成像镜头，其特征在于，所述光学成像镜头被设计使得其后焦距BFL和变焦倍率Z满足0.2mm≤BFL/Z≤6mm。

37.根据权利要求36所述的光学成像镜头，其特征在于，所述光学成像镜头被设计使得其后焦距BFL和变焦倍率Z满足0.4mm≤BFL/Z≤4mm。

38.根据权利要求37所述的光学成像镜头，其特征在于，所述光路转折元件构造为棱镜。

39.根据权利要求38所述的光学成像镜头，其特征在于，所述光学成像镜头在所述棱镜之前的光路长度Lpf和所述棱镜的宽度D被设计为使得满足0mm≤Lpf+D≤8mm。

40.根据权利要求39所述的光学成像镜头，其特征在于，在所述第一透镜组与所述第二透镜组之间设有光阑；或者，在所述第二透镜组中设有光阑。

41.一种摄像模组，其特征在于，包括：

根据权利要求1至40中任一项所述的光学成像镜头；

马达，设置用于驱动所述光学成像镜头的第二透镜组和第三透镜组移动，以实现不同倍率的变焦；

感光组件，设置在所述光学成像镜头的像面处并且具有感光芯片。

42.根据权利要求41所述的摄像模组，其特征在于，所述第二透镜组构造为能在所述第一透镜组与所述第三透镜组之间沿着光轴移动并且具有第一移动行程M1，所述第三透镜组构造为能在所述第二透镜组与所述感光芯片之间沿着光轴移动并且具有第二移动行程M2；

其中，所述第一移动行程M1与所述第二移动行程M2之和处于2毫米至9毫米的范围内。

43.根据权利要求42所述的摄像模组，其特征在于，所述第一移动行程M1与所述第二移动行程M2之和处于4毫米至6.5毫米的范围内。

44.一种摄像装置，包括根据权利要求41至43中任一项所述的摄像模组。

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