CN115696007A - 摄像镜头、摄像模组及电子设备 - Google Patents

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CN115696007A CN202110872362.XA CN202110872362A CN115696007A CN 115696007 A CN115696007 A CN 115696007A CN 202110872362 A CN202110872362 A CN 202110872362A CN 115696007 A CN115696007 A CN 115696007A
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Abstract

本申请的提供了一种摄像镜头、摄像模组及电子设备。该摄像镜头的光学系统的透镜被分成两组，利用其中一组透镜移动实现光学系统对焦。这样，能够在不增加附加的广角或者专门的微距镜头并且不提高主摄镜头的面型工艺复杂度与制造难度的基础上，保证主摄镜头对对焦距离为无穷远的情况下成像品质较高的同时，提高对焦距离为微距的情况下的成像品质。这样，通过优化两组具有光焦度的透镜组，以在不同组合下找到不同对焦距离时具有更佳成像品质的共轭像，实现了在保证对焦距离为无穷远时成像品质的前提下使得对焦距离为微距时的成像分辨率效果显著提升。包括该摄像镜头的摄像模组和电子设备能够发挥同样的效果。

Description

摄像镜头、摄像模组及电子设备
技术领域
本申请涉及摄像领域，尤其涉及一种摄像镜头、包括该摄像镜头的摄像模组以及包括该摄像模组的电子设备。
背景技术
近年来，随着电子设备使用越来越广泛，对电子设备摄像的质量需求越来越高，由此对多焦段电子设备摄像的成像品质提出了更高的要求。以手机为例，通常，手机包括主摄镜头和前置镜头。主摄镜头是手机最常使用的镜头，用户打开手机时默认开启的镜头即为主摄镜头。因此，对主摄镜头在各个场景的成像品质均有一定的要求，典型地除了对于对焦距离为无穷远的情况下成像品质要求高之外，对于对焦距离为微距的情况下成像品质也有对应的要求。因此，为了在不提高主摄镜头的面型工艺复杂度与制造难度的基础上，保证对于对焦距离为无穷远的情况下成像品质较高的同时，提高对焦距离为微距的情况下的成像品质，成为主摄镜头需要面对的主要问题之一。
为了解决上述问题，大部分现有的手机的主摄镜头采用像面对焦来补偿对焦距离变化时产生的离焦量，像面对焦实现的方式有如下两种。在第一种像面对焦方式中，将主摄镜头的所有透镜整合成镜片单元，将光学传感器与滤光片整合成相对固定的感测单元。主摄镜头的调焦马达控制镜片单元相对于感测单元沿着光轴产生相对运动，从而实现像面对焦。这种像面对焦方式为绝大部分主摄镜头实现的对焦方式。在第二种像面对焦方式中，将主摄镜头的所有透镜整合成固定不动的镜片单元，将光学传感器与滤光片整合成感测单元。主摄镜头的调焦马达带动感测单元相对于镜片单元沿着光轴相对运动，从而实现像面对焦。但是采用上述两种方式实现的像面对焦都存在无法对于对焦距离变化时产生的像散进行有效补偿的问题，一旦无法补偿像散，主摄镜头的画质分辨率就会降低，导致成像品质降低。
为了解决上述问题，还有一部分手机使用一个单独的微距镜头用于应用于对焦距离为微距的摄像场景，但是这样的微距镜头一般不具备在对焦距离为无穷远的情况下的摄像能力。而且使用广角或者专门的微距镜头实现微距摄像时，会要求手机增加一枚镜头，进而占用手机空间而且增大成本。
发明内容
有鉴于此，本申请的一个目的在于提供一种摄像镜头，其能够在不增加附加的广角或者专门的微距镜头并且不提高主摄镜头的面型工艺复杂度与制造难度的基础上，保证主摄镜头对于对焦距离为无穷远的情况下成像品质较高的同时，提高对焦距离为微距的情况下的成像品质。这样，通过优化两组具有光焦度的透镜组，以在不同组合下找到不同对焦距离时具有更佳成像品质的共轭像，实现了在保证对焦距离为无穷远时成像品质的前提下使得对焦距离为微距时的成像分辨率效果显著提升。本申请的另一个目的在于提供包括该摄像镜头的摄像模组以及包括该摄像模组的电子设备，上述摄像模组和电子设备具有同样的效果。
为了实现上述目的，本申请采用如下的技术方案。
第一方面，本申请提供了一种如下的摄像镜头，所述摄像镜头包括从物侧朝向像侧沿光轴方向依次排列的第一组透镜和第二组透镜，所述第一组透镜能够沿所述光轴方向移动，所述第二组透镜固定；在所述摄像镜头的对焦距离由无穷远切换至最小微距的过程中，所述第一组透镜沿所述光轴方向向所述物侧移动，且所述第一组透镜的移动行程△与所述摄像镜头的光学总长TTL满足△/TTL≤0.2；所述摄像镜头的光学总长TTL与所述摄像镜头的最大半像高IMH满足0.5≤TTL/IMH≤2。
由此，通过对本申请的摄像镜头的光学系统的△/TTL的值进行限定，能够在保证视场角、像质的前提下降低调焦马达进行调焦的负担；并且通过对本申请的摄像镜头的光学系统的TTL/IMH的值进行限定，保证本申请的摄像镜头具有较佳的像质的情况下，用作主摄镜头。
在根据第一方面的一种可能的实施方式中，所述摄像镜头有N个透镜，所述第一组透镜包括N1个透镜，所述第二组透镜包括N2个透镜，满足7≤N≤10，4≤N1≤7且1≤N2≤4。
由此，通过将本申请的摄像镜头的光学系统的透镜数量限定在具体的范围，在保证本申请的摄像镜头的光学系统具有较好的视场角、像质的前提下，在用于例如手机等的电子设备时不会导致电子设备的厚度过大。
在根据第一方面的一种可能的实施方式中，所述摄像镜头的有效焦距EFL与所述摄像镜头的最大半像高IMH满足1≤EFL/IMH≤2。。
由此，通过对本申请的摄像镜头的光学系统的EFL/IMH进行限定，进一步保证本申请的摄像镜头具有较佳的像质的情况下，用作主摄镜头。
在根据第一方面的一种可能的实施方式中，所述第一组透镜具有正光焦度，所述第一组透镜的有效焦距EFL1与所述摄像镜头的有效焦距EFL满足0.5≤EFL1/EFL≤2。
由此，通过对本申请的摄像镜头的EFL1/EFL进行限定，能够将对整个光学系统的光焦度进行有效分配，有利于构建摄像镜头的光学系统。
在根据第一方面的一种可能的实施方式中，所述第一组透镜中最靠物侧的第一透镜具有正光焦度，所述第一组透镜中还包括与所述第一透镜相邻的第二透镜，所述第二透镜的物侧表面的近光轴的部分朝向物侧凸出，所述第二透镜的像侧表面的近光轴的部分朝向物侧凹陷。
由此，通过对部分透镜的光焦度和面型进行限定，有利于实现光线在摄像镜头中传播柔和顺畅。
在根据第一方面的一种可能的实施方式中，所述第一组透镜中最靠像侧的两个透镜中的一个透镜的物侧表面的近光轴的部分朝向物侧凸出。
由此，通过对部分透镜的面型进行限定，有利于实现光线在摄像镜头中传播更柔和顺畅。
在根据第一方面的一种可能的实施方式中，所述摄像镜头的F数F#满足F#≤3.5。
由此，通过对本申请的摄像镜头的光学系统的F数的上限进行限定，保证了本申请的摄像镜头的成像性能。
在根据第一方面的一种可能的实施方式中，所述第一组透镜中各透镜的最大有效直径中的最大值D1与所述第二组透镜中各透镜的最大有效直径中的最小值D2满足1≤D2/D1≤3。
由此，通过对本申请的摄像镜头的光学系统的D2/D1进行限定，有利于构建摄像镜头的光学系统，使摄像镜头的光学系统易于加工。
在根据第一方面的一种可能的实施方式中，所述摄像镜头的透镜由光学塑料或光学玻璃制成。
由此，能够以性价比较高的材料构建摄像镜头的光学系统。
第二方面，本申请提供了一种如下的摄像模组，包括感光元件和以上技术方案中任意一项技术方案所述的摄像镜头，所述感光元件位于所述摄像镜头的像侧，其中，所述摄像镜头用于接收被拍摄物体所反射的光线并投射至所述感光元件，所述感光元件用于将所述光线转化成图像信号。
由此，包括根据本申请的摄像镜头的摄像模组能够发挥上述与摄像镜头的有益效果同样的有益效果。
第三方面，本申请提供了一种如下的电子设备，包括壳体和以上技术方案所述的摄像模组，所述摄像模组安装于所述壳体。
由此，包括根据本申请的摄像模组的电子设备能够发挥与上述摄像模组同样的有益效果。
本申请的这些和其他方面在以下(多个)实施例的描述中会更加简明易懂。
附图说明
包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本申请的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本申请的原理。
图1A是示出了根据本申请的第一实施例的摄像镜头的光学系统的示意图。
图1B是示出了图1A中的摄像镜头的光学系统的球色差图。
图1C是示出了图1A中的摄像镜头的光学系统的像散图。
图1D是示出了图1A中的摄像镜头的光学系统的畸变图。
图2A是示出了根据本申请的第二实施例的摄像镜头的光学系统的示意图。
图2B是示出了图2A中的摄像镜头的光学系统的球色差图。
图2C是示出了图2A中的摄像镜头的光学系统的像散图。
图2D是示出了图2A中的摄像镜头的光学系统的畸变图。
图3A是示出了根据本申请的第三实施例的摄像镜头的光学系统的示意图。
图3B是示出了图3A中的摄像镜头的光学系统的球色差图。
图3C是示出了图3A中的摄像镜头的光学系统的像散图。
图3D是示出了图3A中的摄像镜头的光学系统的畸变图。
图4A是示出了根据本申请的第四实施例的摄像镜头的光学系统的示意图。
图4B是示出了图4A中的摄像镜头的光学系统的球色差图。
图4C是示出了图4A中的摄像镜头的光学系统的像散图。
图4D是示出了图4A中的摄像镜头的光学系统的畸变图。
图5A是示出了根据本申请的第五实施例的摄像镜头的光学系统的示意图。
图5B是示出了图5A中的摄像镜头的光学系统的球色差图。
图5C是示出了图5A中的摄像镜头的光学系统的像散图。
图5D是示出了图5A中的摄像镜头的光学系统的畸变图。
图6A是示出了根据本申请的第六实施例的摄像镜头的光学系统的示意图。
图6B是示出了图6A中的摄像镜头的光学系统的球色差图。
图6C是示出了图6A中的摄像镜头的光学系统的像散图。
图6D是示出了图6A中的摄像镜头的光学系统的畸变图。
附图标记说明
G1第一组透镜 G2第二组透镜
1第一透镜 2第二透镜 3第三透镜 4第四透镜 5第五透镜 6第六透镜 7第七透镜8第八透镜 9第九透镜 10第十透明
L滤光片 P像面 O光轴。
具体实施方式
以下将参考附图详细说明本申请的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
另外，为了更好的说明本申请，在下文的具体实施例中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本申请同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件未作详细描述，以便于凸显本申请的主旨。
需要说明的是，在本申请中，如无其它特殊说明，“轴向”是指沿着镜头的光轴的方向，“物侧”是指以摄像镜头为基准，被摄对象所在侧，“像侧”是指以摄像镜头为基准，被摄对象经由镜头所成的像所在侧(也可以说是像面所在侧)。
在本申请中，如无其它特殊说明，特定技词的含义请参见如下说明。
摄像镜头的“F数”是摄像镜头的焦距与镜头通光直径之比得出的相对值，以“F#”表示。F数愈小，在同一单位时间内的通过光圈的进光量便愈多；F数越大，在同一单位时间内的通过光圈的进光量便愈少。
摄像镜头的“有效焦距”是从摄像镜头的主点到焦点在光轴上的距离，以“EFL”表示；第一组透镜的“有效焦距”是从第一组透镜的主点到焦点在光轴上的距离，以“EFL1”表示；第二组透镜的“有效焦距”是从第二组透镜的主点到焦点在光轴上的距离，以“EFL2”表示。
摄像镜头的“光学总长”是从摄像镜头的最靠物侧的透镜的物侧表面到像面在光轴上的距离，以“TTL”表示。
摄像镜头的“最大半像高”是像面上成像圆的最大半径，以“IMH”表示。
“正光焦度”是指透镜或透镜组有正的焦距，使透镜或透镜组能够发挥汇聚光线的作用。
“负光焦度”是指透镜或透镜组有负的焦距，使透镜或透镜组能够发挥使光线发散的作用。
“物面”是被成像物体所在的面。
“像面”是被成像物体成的像所在的面。
“物侧”是摄像镜头靠物面的一侧。
“像侧”是摄像镜头靠像面的一侧。
摄像镜头的“对焦距离”是从物面到像面在光轴上的距离。对焦距离为无穷远是指物距为无穷远的状态下摄像镜头实现对焦时物面到像面在光轴上的距离，对焦距离为最小微距是指物距为最小微距的状态下摄像镜头实现对焦时物面到像面在光轴上的距离。
以下对本申请的具体技术方案进行详细阐述。
为方便理解本申请的变焦的摄像镜头，首先说明本申请提供的摄像镜头的应用场景，本申请实施例提供的摄像镜头主要应用于移动终端的摄像模组中，移动终端可为手机、平板电脑、笔记本电脑、监视器、车载等便携式终端设备等。该摄像镜头可用于拍摄及录制影像，其拍摄场景包括了各种复杂和多元的拍摄应用场景，例如室内、室外、人物、环境等不同的场景。以手机为例，摄像模组的摄像镜头安装于手机的壳体，感光元件固定在壳体内。在使用时，光线穿过摄像镜头照射到感光元件，感光元件将光信号转换成电信号并成像，实现拍照的效果。现有技术中的摄像镜头无法兼顾无穷远和微距两种不同的拍摄模式，为此本申请实施例提供了一种如下的能够变焦的摄像镜头。
具体地，基于发明人进行的大量的试验和检测，为了实现本申请的目的，得到了如下的具体方案。该摄像镜头包括从物侧朝向像侧沿光轴方向依次排列的第一组透镜和第二组透镜，第一组透镜能够沿光轴方向移动，第二组透镜固定。在摄像镜头的对焦距离由无穷远切换至最小微距的过程中，第一组透镜沿光轴方向向物侧移动。第一组透镜的移动行程△与摄像镜头的光学总长TTL满足△/TTL≤0.2。摄像镜头的光学总长TTL与摄像镜头的最大半像高IMH满足0.5≤TTL/IMH≤2。进一步地，摄像镜头有N个透镜，第一组透镜包括N1个透镜，第二组透镜包括N2个透镜，满足7≤N≤10，4≤N1≤7且1≤N2≤4。进一步地，摄像镜头的有效焦距EFL与摄像镜头的最大半像高IMH满足1≤EFL/IMH≤2。进一步地，第一组透镜具有正光焦度，第一组透镜的有效焦距EFL1与摄像镜头的有效焦距EFL满足0.5≤EFL1/EFL≤2。进一步地，第一组透镜中最靠物侧的第一透镜具有正光焦度，第一组透镜中还包括与第一透镜相邻的第二透镜，第二透镜的物侧表面的近光轴的部分朝向物侧凸出，第二透镜的像侧表面的近光轴的部分朝向物侧凹陷。进一步地，第一组透镜中最靠像侧的两个透镜中的一个透镜的物侧表面的近光轴的部分朝向物侧凸出。进一步地，摄像镜头的F数F#满足F#≤3.5。进一步地，第一组透镜中各透镜的最大有效直径中的最大值D1与第二组透镜中各透镜的最大有效直径中的最小值D2满足1≤D2/D1≤3。进一步地，摄像镜头的透镜由光学塑料或光学玻璃制成。此外，本申请还提供了一种如下的摄像模组，该摄像模组包括感光元件和采用如上方案的摄像镜头，感光元件位于摄像镜头的像侧。摄像镜头用于接收被拍摄物体所反射的光线并投射至感光元件，感光元件用于将光线转化成图像信号。本申请还提供了一种如下的电子设备，该电子设备包括壳体和上述摄像模组，摄像模组安装于壳体。
以下结合说明书附图说明根据本申请的第一实施例的摄像镜头的具体结构。
(根据本申请的第一实施例的摄像镜头)
如图1A所示，根据本申请的第一实施例的摄像镜头包括总共7个透镜、滤光片L和像面P。所有透镜均可以由光学塑料制成，这些透镜为从物侧朝向像侧依次排列的第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6和第七透镜7。第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4和第五透镜5被划分为第一组透镜G1，第六透镜6和第七透镜7被划分为第二组透镜G2。第一组透镜G1能够相对于摄像镜头的像面P移动，第二组透镜G2相对于像面P固定。这样，当摄像镜头在对焦距离为无穷远的情况下实现对焦转换到对焦距离为最小微距的情况下实现对焦的过程中，使第一组透镜G1相对于像面P沿着光轴O移动(朝向物侧移动)，第二组透镜G2保持相对于像面P固定。
在本实施例中，当摄像镜头在对焦距离为无穷远的情况下实现对焦时，摄像镜头(由图中的透镜构成的光学系统)的有效焦距EFL＝6.3mm，摄像镜头的F数F#＝2.1，摄像镜头的光学总长TTL＝7mm。当摄像镜头在对焦距离为最小微距的情况下实现对焦时，摄像镜头的有效焦距EFL＝6.04mm，摄像镜头的F数F#＝2.1，摄像镜头的光学总长TTL＝7.24mm。
进一步地，在本实施例中，当摄像镜头在对焦距离为无穷远的情况下实现对焦转换到对焦距离为最小微距的情况下实现对焦的过程中，第一组透镜G1相对于像面P在轴向上移动的距离(也就是对焦行程)△＝0.24mm，该对焦行程△与当摄像镜头在对焦距离为无穷远的情况下实现对焦时摄像镜头的光学总长TTL的比值，△/TTL＝0.034。
进一步地，在本实施例中，摄像镜头的最大半像高为IMH＝4.64mm，当摄像镜头在对焦距离为无穷远的情况下实现对焦时摄像镜头的光学总长TTL与该最大半像高IMH的比值TTL/IMH＝1.51。另外，当摄像镜头在对焦距离为无穷远的情况下实现对焦时摄像镜头的有效焦距与该最大半像高IMH的比值EFL/IMH＝1.36。
进一步地，在本实施例中，第一组透镜G1的光焦度为正，第二组透镜G2的光焦度为负，第一组透镜G1的有效焦距EFL1＝5.65mm，第二组透镜G2的有效焦距EFL2＝-6.17mm。因此，第一组透镜G1的有效焦距EFL1与当摄像镜头在对焦距离为无穷远的情况下实现对焦时摄像镜头的有效焦距EFL之间的比值EFL1/EFL＝0.9。更具体地，第一透镜1的光焦度为正，第二透镜2的光焦度为负，第三透镜3的光焦度为负，第四透镜4的光焦度为正，第五透镜5的光焦度为正，第六透镜6的光焦度为负，第七透镜7的光焦度为负。而且，第二透镜2的物侧表面的靠近光轴O的部分(中央部分)朝向物侧凸出，第二透镜2的像侧表面的靠近光轴O的部分(中央部分)朝向物侧凹陷，第一组透镜G1中最靠像侧的透镜(即第五透镜5)物侧表面的靠近光轴O的部分(中央部分)朝向物侧凸出。
进一步地，在本实施例中，第一组透镜G1的所有透镜的最大有效直径的最大值为D1＝4.89mm，第二组透镜G2的所有透镜的最大有效直径的最小值为D2＝8.74mm，D2/D1＝1.79。
以下说明所有透镜、滤光片L的面型以及相关参数。
首先，在以下的表1A中记录了根据本申请的第一实施例的摄像镜头的光学系统的基本面型参数。在表1A中，“面号”为光学系统中各光学组件的对应的面；“表面类型”表示面的形状，其中Sphere表示球面，且Asphere为非球面，当“表面类型”为Asphere时对于面的形状参数由以下的式1进行计算；“R”表示面的曲率半径；“Th”表示光学组件(例如透镜)的面间轴向厚度；“Nd”表示材料折射率；“Vd”表示材料阿贝数；“SA”表示径向半径。另外，各参数中对应的inf表示无穷大。
[表1A]
Figure BDA0003189603970000061
Figure BDA0003189603970000071
在以下的表1B中记录了各透镜的非球面系数，表1B中的数据为在表1A中表面类型为Asphere的非球面的高次项系数。表1B中的非球面的面号与表1A中的面号对应。可以使用这个公式确定非球面的面型。如果缺乏这些高次项系数，无法确定非球面面型。所有非球面面型可利用以下非球面公式进行限定：
Figure BDA0003189603970000072
其中，z为非球面的矢高，r为非球面的径向坐标，c为非球面顶点球曲率，K为二次曲面常数，A4,A6,A8,…,A30为非球面系数。式中自变量为非球面的径向坐标r，0<r<SA。SA具体数值参见表1A。非球面顶点球曲率c＝1/R。R具体数值参见表1A。圆锥系数Conic在本实施例中为0，K＝1。
[表1B]
Figure BDA0003189603970000073
Figure BDA0003189603970000081
由此，通过采用如上参数设计制造的根据本申请的第一实施例的摄像镜头的光学系统的基本参数记录在如下的表1C中。在该表1C中，“F#”为摄像镜头的光学系统的F值(光圈数)；“EFL”为摄像镜头的光学系统在对焦距离为无穷远的情况下对焦时的有效焦距；“EF1”为第一组透镜G1的有效焦距；“TTL”为摄像镜头的光学系统在对焦距离为无穷远的情况下对焦时的光学总长；“IMH”为像面P上成像圆的最大半径(最大半像高)；“Δ”为第一组透镜G1的对焦行程；“D1”为第一组透镜G1的所有透镜的最大有效直径的最大值；“D2”为第二组透镜G2的所有透镜的最大有效直径的最小值。
[表1C]
Figure BDA0003189603970000082
Figure BDA0003189603970000091
通过采用上述的方案，能够得到根据本申请的第一实施例的摄像镜头的光学系统。在图1B至图1D中示出了该光学系统的球色差图、像散图和畸变图。如图1B所示，球色差图中的曲线表示不同波长(中心波长为650nm、610nm、555nm、510nm、470nm)的光经过光学系统垂轴球差的值，其表示光线经过光学成像系统后的会聚焦点偏离。在该图1B中，横坐标为偏移量(单位为mm)，纵坐标为归一化值，多条曲线基本重叠在一起。如图1C所示，像散图中的实线表示中心波长(555nm)的光在子午像面的弯曲程度，虚线表示中心波长(555nm)的光在弧矢像面的弯曲程度。横坐标为弯曲程度(单位为mm)，纵坐标为视场(单位为度)。如图1D所示，畸变图中的实线表示中心波长(555nm)的光经过光学系统的畸变值，其表示不同视场情况下的畸变大小。横坐标为畸变值，该畸变值的数值为百分数，纵坐标为视场(单位为度)。通过这些附图能够说明本申请的光学系统的像差，由此能够表明本申请的摄像镜头的光学性能较佳。以下各实施例中均具有类似的附图，这些附图具有类似的作用，因此在以下的实施例中就不再进行重复说明了。
以下说明根据本申请的第二实施例的摄像镜头。
(根据本申请的第二实施例的摄像镜头)
如图2A所示，根据本申请的第二实施例的摄像镜头包括总共10个透镜、滤光片L和像面P。所有透镜均可以由光学塑料制成，这些透镜为从物侧朝向像侧依次排列的第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6、第七透镜7、第八透镜8、第九透镜9和第十透镜10。第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5和第六透镜6被划分为第一组透镜G1，第七透镜7、第八透镜8、第九透镜9和第十透镜10被划分为第二组透镜G2。第一组透镜G1能够相对于摄像镜头的像面P移动，第二组透镜G2相对于像面P固定。这样，当摄像镜头在对焦距离为无穷远的情况下实现对焦转换到对焦距离为最小微距的情况下实现对焦的过程中，使第一组透镜G1相对于像面P沿着光轴O移动(朝向物侧移动)，第二组透镜G2保持相对于像面P固定。
在本实施例中，当摄像镜头在对焦距离为无穷远的情况下实现对焦时，摄像镜头(由图中的透镜构成的光学系统)的有效焦距EFL＝5.78mm，摄像镜头的F数F#＝2.6，摄像镜头的光学总长TTL＝7.31mm。当摄像镜头在对焦距离为最小微距的情况下实现对焦时，摄像镜头的有效焦距EFL＝5.58mm，摄像镜头的F数F#＝2.6，摄像镜头的光学总长TTL＝7.61mm。
进一步地，在本实施例中，当摄像镜头在对焦距离为无穷远的情况下实现对焦转换到对焦距离为最小微距的情况下实现对焦的过程中，第一组透镜G1相对于像面P在轴向上移动的距离(也就是对焦行程)△＝0.30mm，该对焦行程与当摄像镜头在对焦距离为无穷远的情况下实现对焦时摄像镜头的光学总长TTL的比值，△/TTL＝0.041。
进一步地，在本实施例中，摄像镜头的最大半像高为IMH＝4.13mm，当摄像镜头在对焦距离为无穷远的情况下实现对焦时摄像镜头的光学总长TTL与该最大半像高IMH的比值TTL/IMH＝1.77。另外，当摄像镜头在对焦距离为无穷远的情况下实现对焦时摄像镜头的有效焦距与该最大半像高IMH的比值EFL/IMH＝1.40。
进一步地，在本实施例中，第一组透镜G1的光焦度为正，第二组透镜G2的光焦度为负，第一组透镜G1的有效焦距EFL1＝5.69mm，第二组透镜G2的有效焦距EFL2＝-8.45mm。因此，第一组透镜G1的有效焦距EFL1与当摄像镜头在对焦距离为无穷远的情况下实现对焦时摄像镜头的有效焦距EFL之间的比值EFL1/EFL＝0.98。更具体地，第一透镜1的光焦度为正，第二透镜2的光焦度为负，第三透镜3的光焦度为负，第四透镜4的光焦度为正，第五透镜5的光焦度为负，第六透镜6的光焦度为负，第七透镜7的光焦度为正，第八透镜8的光焦度为正，第九透镜9的光焦度为负，第十透镜10的光焦度为负。而且，第二透镜2的物侧表面的靠近光轴O的部分(中央部分)朝向物侧凸出，第二透镜2的像侧表面的靠近光轴O的部分(中央部分)朝向物侧凹陷，第一组透镜G1中最靠像侧的透镜(即第六透镜6)物侧表面的靠近光轴O的部分(中央部分)朝向物侧凸出。
进一步地，在本实施例中，第一组透镜G1的所有透镜的最大有效直径的最大值为D1＝4.89mm，第二组透镜G2的所有透镜的最大有效直径的最小值为D2＝5.66mm，D2/D1＝1.16。
以下说明所有透镜、滤光片L的面型以及相关参数。
首先，在以下的表2A中记录了根据本申请的第二实施例的摄像镜头的光学系统的基本面型参数。在表2A中，“面号”为光学系统中各光学组件的对应的面；“表面类型”表示面的形状，其中Sphere表示球面，且Asphere为非球面，当“表面类型”为Asphere时对于面的形状参数由以下的式1进行计算；“R”表示面的曲率半径；“Th”表示光学组件(例如透镜)的面间轴向厚度；“Nd”表示材料折射率；“Vd”表示材料阿贝数；“SA”表示径向半径；“Conic”为圆锥系数。另外，各参数中对应的inf表示无穷大。
[表2A]
Figure BDA0003189603970000101
Figure BDA0003189603970000111
在以下的表2B中记录了各透镜的非球面系数，表2B中的数据为在表2A中表面类型为Asphere的非球面的高次项系数。表2B中的非球面的面号与表2A中的面号对应。可以使用这个公式确定非球面的面型。如果缺乏这些高次项系数，无法确定非球面面型。所有非球面面型可利用以下非球面公式进行限定：
Figure BDA0003189603970000112
其中，z为非球面的矢高，r为非球面的径向坐标，c为非球面顶点球曲率，K为二次曲面常数，A4,A6,A8,…,A30为非球面系数。式中自变量为非球面的径向坐标r，0<r<SA。SA具体数值参见表2A。非球面顶点球曲率c＝1/R。R具体数值参见表2A。K＝1-Conic,其中Conic为圆锥系数。
[表2B]
Figure BDA0003189603970000113
Figure BDA0003189603970000121
Figure BDA0003189603970000131
由此，通过采用如上参数设计制造的根据本申请的第二实施例的摄像镜头的光学系统的基本参数记录在如下的表2C中。在该表2C中，“F#”为摄像镜头的光学系统的F值(光圈数)；“EFL”为摄像镜头的光学系统在对焦距离为无穷远的情况下对焦时的有效焦距；“EF1”为第一组透镜G1的有效焦距；“TTL”为摄像镜头的光学系统在对焦距离为无穷远的情况下对焦时的光学总长；“IMH”为像面P上成像圆的最大半径(最大半像高)；“Δ”为第一组透镜G1的对焦行程；“D1”为第一组透镜G1的所有透镜的最大有效直径的最大值；“D2”为第二组透镜G2的所有透镜的最大有效直径的最小值。
[表2C]
F# 2.6
EFL 5.78mm
IMH 4.13mm
TTL 7.31mm
Δ 0.30mm
Δ/TTL 0.041
TTL/IMH 1.77
EFL/IMH 1.40
D2/D1 1.16
EFL1/EFL 0.98
通过采用上述的方案，能够得到根据本申请的第二实施例的摄像镜头的光学系统。在图2B至图2D中示出了该光学系统的球色差图、像散图和畸变图。如图2B所示，球色差图中的曲线表示不同波长(中心波长为650nm、610nm、555nm、510nm、470nm)的光经过光学系统垂轴球差的值，其表示光线经过光学成像系统后的会聚焦点偏离。在该图2B中，横坐标为偏移量(单位为mm)，纵坐标为归一化值，多条曲线基本重叠在一起。如图2C所示，像散图中的实线表示中心波长(555nm)的光在子午像面的弯曲程度，虚线表示中心波长(555nm)的光在弧矢像面的弯曲程度。横坐标为弯曲程度(单位为mm)，纵坐标为视场(单位为度)。如图2D所示，畸变图中的实线表示中心波长(555nm)的光经过光学系统的畸变值，该畸变值的数值为百分数，其表示不同视场情况下的畸变大小。横坐标为畸变值，纵坐标为视场(单位为度)。
以下说明根据本申请的第三实施例的摄像镜头。
(根据本申请的第三实施例的摄像镜头)
如图3A所示，根据本申请的第三实施例的摄像镜头包括总共7个透镜、滤光片L和像面P。所有透镜均可以由光学塑料制成，这些透镜为从物侧朝向像侧依次排列的第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6和第七透镜7。第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5和第六透镜6被划分为第一组透镜G1，第七透镜7被划分为第二组透镜G2。第一组透镜G1能够相对于摄像镜头的像面P移动，第二组透镜G2相对于像面P固定。这样，当摄像镜头在对焦距离为无穷远的情况下实现对焦转换到对焦距离为最小微距的情况下实现对焦的过程中，使第一组透镜G1相对于像面P沿着光轴O移动(朝向物侧移动)，第二组透镜G2保持相对于像面P固定。
在本实施例中，当摄像镜头在对焦距离为无穷远的情况下实现对焦时，摄像镜头(由图中的透镜构成的光学系统)的有效焦距EFL＝5.91mm，摄像镜头的F数F#＝3，摄像镜头的光学总长TTL＝6.64mm。当摄像镜头在对焦距离为最小微距的情况下实现对焦时，摄像镜头的有效焦距EFL＝6.08mm，摄像镜头的F数F#＝3，摄像镜头的光学总长TTL＝6.93mm。
进一步地，在本实施例中，当摄像镜头在对焦距离为无穷远的情况下实现对焦转换到对焦距离为最小微距的情况下实现对焦的过程中，第一组透镜G1相对于像面P在轴向上移动的距离(也就是对焦行程)△＝0.29mm，该对焦行程与当摄像镜头在对焦距离为无穷远的情况下实现对焦时摄像镜头的光学总长TTL的比值，△/TTL＝0.044。
进一步地，在本实施例中，摄像镜头的最大半像高为IMH＝3.85mm，当摄像镜头在对焦距离为无穷远的情况下实现对焦时摄像镜头的光学总长TTL与该最大半像高IMH的比值TTL/IMH＝1.73。另外，当摄像镜头在对焦距离为无穷远的情况下实现对焦时摄像镜头的有效焦距与该最大半像高IMH的比值EFL/IMH＝1.54。
进一步地，在本实施例中，第一组透镜G1的光焦度为正，第二组透镜G2的光焦度为正，第一组透镜G1的有效焦距EFL1＝5.77mm，第二组透镜G2的有效焦距EFL2＝10.87mm。因此，第一组透镜G1的有效焦距EFL1与当摄像镜头在对焦距离为无穷远的情况下实现对焦时摄像镜头的有效焦距EFL之间的比值EFL1/EFL＝0.98。更具体地，第一透镜1的光焦度为正，第二透镜2的光焦度为负，第三透镜3的光焦度为正，第四透镜4的光焦度为正，第五透镜5的光焦度为负，第六透镜6的光焦度为正，第七透镜7的光焦度为正。而且，第二透镜2的物侧表面的靠近光轴O的部分(中央部分)朝向物侧凸出，第二透镜2的像侧表面的靠近光轴O的部分(中央部分)朝向物侧凹陷，第一组透镜G1中最靠像侧的透镜(即第六透镜6)物侧表面的靠近光轴O的部分(中央部分)朝向物侧凸出。。
进一步地，在本实施例中，第一组透镜G1的所有透镜的最大有效直径的最大值为D1＝2.42mm，第二组透镜G2的所有透镜的最大有效直径的最小值为D2＝3.47mm，D2/D1＝1.43。
以下说明所有透镜、滤光片L的面型以及相关参数。
首先，在以下的表3A中记录了根据本申请的第三实施例的摄像镜头的光学系统的基本面型参数。在表3A中，“面号”为光学系统中各光学组件的对应的面；“表面类型”表示面的形状，其中Sphere表示球面，且Asphere为非球面，当“表面类型”为Asphere时对于面的形状参数由以下的式1进行计算；“R”表示面的曲率半径；“Th”表示光学组件(例如透镜)的面间轴向厚度；“Nd”表示材料折射率；“Vd”表示材料阿贝数；“SA”表示径向半径；“Conic”为圆锥系数。另外，各参数中对应的inf表示无穷大。
[表3A]
面号 表面类型 R(mm) Th(mm) Nd Vd SA(mm) Conic
物面 Sphere 0.00 inf inf
1S1 Sphere 0.00 inf -0.30
1S2 Asphere 0.49 2.05 0.73 1.54 55.93
2S1 Asphere 0.03 38.60 0.10
2S2 Asphere 0.20 5.07 0.39 1.67 19.24
3S1 Asphere 0.46 2.17 0.55
3S2 Asphere 0.08 11.94 0.24 1.67 19.24
4S1 Asphere 0.03 35.34 0.40
4S2 Asphere 0.04 27.76 0.21 1.54 55.93
5S1 Asphere 0.01 106.25 0.62
5S2 Asphere 0.21 4.72 0.42 1.57 37.32
6S1 Asphere 0.24 4.21 0.18
6S2 Asphere 0.15 6.55 0.34 1.57 37.32
7S1 Asphere 0.13 7.48 1.19
7S2 Asphere -0.18 -5.67 0.87 1.54 55.93
LS1 Asphere -0.33 -3.06 0.10 -0.35
LS2 Sphere 0.00 inf 0.21 1.52 64.17
像面P Sphere 0.00 inf 0.10
在以下的表3B中记录了各透镜的非球面系数，表3B中的数据为在表3A中表面类型为Asphere的非球面的高次项系数。表3B中的非球面的面号与表3A中的面号对应。可以使用这个公式确定非球面的面型。如果缺乏这些高次项系数，无法确定非球面面型。所有非球面面型可利用以下非球面公式进行限定：
Figure BDA0003189603970000151
其中，z为非球面的矢高，r为非球面的径向坐标，c为非球面顶点球曲率，K为二次曲面常数，A4,A6,A8,…,A30为非球面系数。式中自变量为非球面的径向坐标r，0<r<SA。SA具体数值参见表3A。非球面顶点球曲率c＝1/R。R具体数值参见表3A。K＝1-Conic,其中Conic为圆锥系数。
[表3B]
Figure BDA0003189603970000161
Figure BDA0003189603970000171
由此，通过采用如上参数设计制造的根据本申请的第三实施例的摄像镜头的光学系统的基本参数记录在如下的表3C中。在该表3C中，“F#”为摄像镜头的光学系统的F值(光圈数)；“EFL”为摄像镜头的光学系统在对焦距离为无穷远的情况下对焦时的有效焦距；“EF1”为第一组透镜G1的有效焦距；“TTL”为摄像镜头的光学系统在对焦距离为无穷远的情况下对焦时的光学总长；“IMH”为像面P上成像圆的最大半径(最大半像高)；“Δ”为第一组透镜G1的对焦行程；“D1”为第一组透镜G1的所有透镜的最大有效直径的最大值；“D2”为第二组透镜G2的所有透镜的最大有效直径的最小值。
[表3C]
F# 3
EFL 5.91mm
IMH 3.85mm
TTL 6.64mm
Δ 0.29mm
Δ/TTL 0.044
TTL/IMH 1.73
EFL/IMH 1.54
D2/D1 1.43
EFL1/EFL 0.98
通过采用上述的方案，能够得到根据本申请的第三实施例的摄像镜头的光学系统。在图3B至图3D中示出了该光学系统的球色差图、像散图和畸变图。如图3B所示，球色差图中的曲线表示不同波长(中心波长为650nm、610nm、555nm、510nm、470nm)的光经过光学系统垂轴球差的值，其表示光线经过光学成像系统后的会聚焦点偏离。在该图3B中，横坐标为偏移量(单位为mm)，纵坐标为归一化值。如图3C所示，像散图中的实线表示中心波长(555nm)的光在子午像面的弯曲程度，虚线表示中心波长(555nm)的光在弧矢像面的弯曲程度。横坐标为弯曲程度(单位为mm)，纵坐标为视场(单位为度)。如图3D所示，畸变图中的实线表示中心波长(555nm)的光经过光学系统的畸变值，该畸变值的数值为百分数，其表示不同视场情况下的畸变大小。横坐标为畸变值，纵坐标为视场(单位为度)。
以下说明根据本申请的第四实施例的摄像镜头。
(根据本申请的第四实施例的摄像镜头)
如图4A所示，根据本申请的第四实施例的摄像镜头包括总共8个透镜、滤光片L和像面P。所有透镜均可以由光学塑料制成，这些透镜为从物侧朝向像侧依次排列的第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6、第七透镜7和第八透镜8。第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6和第七透镜7被划分为第一组透镜G1，第八透镜8被划分为第二组透镜G2。第一组透镜G1能够相对于摄像镜头的像面P移动，第二组透镜G2相对于像面P固定。这样，当摄像镜头在对焦距离为无穷远的情况下实现对焦转换到对焦距离为最小微距的情况下实现对焦的过程中，使第一组透镜G1相对于像面P沿着光轴O移动(朝向物侧移动)，第二组透镜G2保持相对于像面P固定。
在本实施例中，当摄像镜头在对焦距离为无穷远的情况下实现对焦时，摄像镜头(由图中的透镜构成的光学系统)的有效焦距EFL＝5.08mm，摄像镜头的F数F#＝2.8，摄像镜头的光学总长TTL＝6.39mm。当摄像镜头在对焦距离为最小微距的情况下实现对焦时，摄像镜头的有效焦距EFL＝5.20mm，摄像镜头的F数F#＝2.8，摄像镜头的光学总长TTL＝6.65mm。
进一步地，在本实施例中，当摄像镜头在对焦距离为无穷远的情况下实现对焦转换到对焦距离为最小微距的情况下实现对焦的过程中，第一组透镜G1相对于像面P在轴向上移动的距离(也就是对焦行程)△＝0.26mm，该对焦行程与当摄像镜头在对焦距离为无穷远的情况下实现对焦时摄像镜头的光学总长TTL的比值，△/TTL＝0.04。
进一步地，在本实施例中，摄像镜头的最大半像高为IMH＝3.61mm，当摄像镜头在对焦距离为无穷远的情况下实现对焦时摄像镜头的光学总长TTL与该最大半像高IMH的比值TTL/IMH＝1.77。另外，当摄像镜头在对焦距离为无穷远的情况下实现对焦时摄像镜头的有效焦距与该最大半像高IMH的比值EFL/IMH＝1.41。
进一步地，在本实施例中，第一组透镜G1的光焦度为正，第二组透镜G2的光焦度为正，第一组透镜G1的有效焦距EFL1＝4.70mm，第二组透镜G2的有效焦距EFL2＝11.91mm。因此，第一组透镜G1的有效焦距EFL1与当摄像镜头在对焦距离为无穷远的情况下实现对焦时摄像镜头的有效焦距EFL之间的比值EFL1/EFL＝0.93。更具体地，第一透镜1的光焦度为正，第二透镜2的光焦度为负，第三透镜3的光焦度为正，第四透镜4的光焦度为正，第五透镜5的光焦度为负，第六透镜6的光焦度为正，第七透镜7的光焦度为负，第八透镜8的光焦度为正。而且，第二透镜2的物侧表面的靠近光轴O的部分(中央部分)朝向物侧凸出，第二透镜2的像侧表面的靠近光轴O的部分(中央部分)朝向物侧凹陷，第一组透镜G1中最靠像侧的透镜(即第七透镜7)物侧表面的靠近光轴O的部分(中央部分)朝向物侧凸出。
进一步地，在本实施例中，第一组透镜G1的所有透镜的最大有效直径的最大值为D1＝4.5mm，第二组透镜G2的所有透镜的最大有效直径的最小值为D2＝7.12mm，D2/D1＝1.58。
以下说明所有透镜、滤光片L的面型以及相关参数。
首先，在以下的表4A中记录了根据本申请的第四实施例的摄像镜头的光学系统的基本面型参数。在表4A中，“面号”为光学系统中各光学组件的对应的面；“表面类型”表示面的形状，其中Sphere表示球面，且Asphere为非球面，当“表面类型”为Asphere时对于面的形状参数由以下的式1进行计算；“R”表示面的曲率半径；“Th”表示光学组件(例如透镜)的面间轴向厚度；“Nd”表示材料折射率；“Vd”表示材料阿贝数；“SA”表示径向半径；“Conic”为圆锥系数。另外，各参数中对应的inf表示无穷大。
[表4A]
Figure BDA0003189603970000181
Figure BDA0003189603970000191
在以下的表4B中记录了各透镜的非球面系数，表4B中的数据为在表4A中表面类型为Asphere的非球面的高次项系数。表4B中的非球面的面号与表4A中的面号对应。可以使用这个公式确定非球面的面型。如果缺乏这些高次项系数，无法确定非球面面型。所有非球面面型可利用以下非球面公式进行限定：
Figure BDA0003189603970000192
其中，z为非球面的矢高，r为非球面的径向坐标，c为非球面顶点球曲率，K为二次曲面常数，A4,A6,A8,…,A30为非球面系数。式中自变量为非球面的径向坐标r，0<r<SA。SA具体数值参见表4A。非球面顶点球曲率c＝1/R。R具体数值参见表4A。K＝1-Conic,其中Conic为圆锥系数。
[表4B]
Figure BDA0003189603970000193
Figure BDA0003189603970000201
Figure BDA0003189603970000211
由此，通过采用如上参数设计制造的根据本申请的第四实施例的摄像镜头的光学系统的基本参数记录在如下的表4C中。在该表4C中，“F#”为摄像镜头的光学系统的F值(光圈数)；“EFL”为摄像镜头的光学系统在对焦距离为无穷远的情况下对焦时的有效焦距；“EF1”为第一组透镜G1的有效焦距；“TTL”为摄像镜头的光学系统在对焦距离为无穷远的情况下对焦时的光学总长；“IMH”为像面P上成像圆的最大半径(最大半像高)；“Δ”为第一组透镜G1的对焦行程；“D1”为第一组透镜G1的所有透镜的最大有效直径的最大值；“D2”为第二组透镜G2的所有透镜的最大有效直径的最小值。
[表4C]
F# 2.8
EFL 5.08mm
IMH 3.61mm
TTL 6.39mm
Δ 0.26mm
Δ/TTL 0.04
TTL/IMH 1.77
EFL/IMH 1.41
D2/D1 1.58
EFL1/EFL 0.93
通过采用上述的方案，能够得到根据本申请的第四实施例的摄像镜头的光学系统。在图4B至图4D中示出了该光学系统的球色差图、像散图和畸变图。如图4B所示，球色差图中的曲线表示不同波长(中心波长为650nm、610nm、555nm、510nm、470nm)的光经过光学系统垂轴球差的值，其表示光线经过光学成像系统后的会聚焦点偏离。在该图4B中，横坐标为偏移量(单位为mm)，纵坐标为归一化值，多条曲线大致重叠在一起。如图4C所示，像散图中的实线表示中心波长(555nm)的光在子午像面的弯曲程度，虚线表示中心波长(555nm)的光在弧矢像面的弯曲程度。横坐标为弯曲程度(单位为mm)，纵坐标为视场(单位为度)。如图4D所示，畸变图中的实线表示中心波长(555nm)的光经过光学系统的畸变值，其表示不同视场情况下的畸变大小。横坐标为畸变值，该畸变值的数值为百分数，纵坐标为视场(单位为度)。
以下说明根据本申请的第五实施例的摄像镜头。
(根据本申请的第五实施例的摄像镜头)
如图5A所示，根据本申请的第五实施例的摄像镜头包括总共9个透镜、滤光片L和像面P。所有透镜均可以由光学塑料制成，这些透镜为从物侧朝向像侧依次排列的第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6、第七透镜7、第八透镜8和第九透镜9。第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4和第五透镜5被划分为第一组透镜G1，第六透镜6、第七透镜7、第八透镜8和第九透镜9被划分为第二组透镜G2。第一组透镜G1能够相对于摄像镜头的像面P移动，第二组透镜G2相对于像面P固定。这样，当摄像镜头在对焦距离为无穷远的情况下实现对焦转换到对焦距离为最小微距的情况下实现对焦的过程中，使第一组透镜G1相对于像面P沿着光轴O移动(朝向物侧移动)，第二组透镜G2保持相对于像面P固定。
在本实施例中，当摄像镜头在对焦距离为无穷远的情况下实现对焦时，摄像镜头(由图中的透镜构成的光学系统)的有效焦距EFL＝5.30mm，摄像镜头的F数F#＝2.2，摄像镜头的光学总长TTL＝6.87mm。当摄像镜头在对焦距离为最小微距的情况下实现对焦时，摄像镜头的有效焦距EFL＝5.30mm，摄像镜头的F数F#＝2.2，摄像镜头的光学总长TTL＝7.11mm。
进一步地，在本实施例中，当摄像镜头在对焦距离为无穷远的情况下实现对焦转换到对焦距离为最小微距的情况下实现对焦的过程中，第一组透镜G1相对于像面P在轴向上移动的距离(也就是对焦行程)△＝0.24mm，该对焦行程与当摄像镜头在对焦距离为无穷远的情况下实现对焦时摄像镜头的光学总长TTL的比值，△/TTL＝0.035。
进一步地，在本实施例中，摄像镜头的最大半像高为IMH＝3.99mm，当摄像镜头在对焦距离为无穷远的情况下实现对焦时摄像镜头的光学总长TTL与该最大半像高IMH的比值TTL/IMH＝1.72。另外，当摄像镜头在对焦距离为无穷远的情况下实现对焦时摄像镜头的有效焦距与该最大半像高IMH的比值EFL/IMH＝1.33。
进一步地，在本实施例中，第一组透镜G1的光焦度为正，第二组透镜G2的光焦度为负，第一组透镜G1的有效焦距EFL1＝5.17mm，第二组透镜G2的有效焦距EFL2＝-6.04mm。因此，第一组透镜G1的有效焦距EFL1与当摄像镜头在对焦距离为无穷远的情况下实现对焦时摄像镜头的有效焦距EFL之间的比值EFL1/EFL＝0.98。更具体地，第一透镜1的光焦度为正，第二透镜2的光焦度为负，第三透镜3的光焦度为负，第四透镜4的光焦度为正，第五透镜5的光焦度为正，第六透镜6的光焦度为正，第七透镜7的光焦度为负，第八透镜8的光焦度为负，第九透镜9的光焦度为负。而且，第二透镜2的物侧表面的靠近光轴O的部分(中央部分)朝向物侧凸出，第二透镜2的像侧表面的靠近光轴O的部分(中央部分)朝向物侧凹陷，第一组透镜G1中最靠像侧的透镜(即第五透镜5)物侧表面的靠近光轴O的部分(中央部分)朝向物侧凸出。
进一步地，在本实施例中，第一组透镜G1的所有透镜的最大有效直径的最大值为D1＝4.22mm，第二组透镜G2的所有透镜的最大有效直径的最小值为D2＝4.94mm，D2/D1＝1.17。
以下说明所有透镜、滤光片L的面型以及相关参数。
首先，在以下的表5A中记录了根据本申请的第五实施例的摄像镜头的光学系统的基本面型参数。在表5A中，“面号”为光学系统中各光学组件的对应的面；“表面类型”表示面的形状，其中Sphere表示球面，且Asphere为非球面，当“表面类型”为Asphere时对于面的形状参数由以下的式1进行计算；“R”表示面的曲率半径；“Th”表示光学组件(例如透镜)的面间轴向厚度；“Nd”表示材料折射率；“Vd”表示材料阿贝数；“SA”表示径向半径；“Conic”为圆锥系数。另外，各参数中对应的inf表示无穷大。
[表5A]
Figure BDA0003189603970000221
Figure BDA0003189603970000231
在以下的表5B中记录了各透镜的非球面系数，表5B中的数据为在表5A中表面类型为Asphere的非球面的高次项系数。表5B中的非球面的面号与表5A中的面号对应。可以使用这个公式确定非球面的面型。如果缺乏这些高次项系数，无法确定非球面面型。所有非球面面型可利用以下非球面公式进行限定：
Figure BDA0003189603970000232
其中，z为非球面的矢高，r为非球面的径向坐标，c为非球面顶点球曲率，K为二次曲面常数，A4,A6,A8,…,A30为非球面系数。式中自变量为非球面的径向坐标r，0<r<SA。SA具体数值参见表5A。非球面顶点球曲率c＝1/R。R具体数值参见表5A。K＝1-Conic,其中Conic为圆锥系数。
[表5B]
Figure BDA0003189603970000233
Figure BDA0003189603970000241
Figure BDA0003189603970000251
由此，通过采用如上参数设计制造的根据本申请的第五实施例的摄像镜头的光学系统的基本参数记录在如下的表5C中。在该表5C中，“F#”为摄像镜头的光学系统的F值(光圈数)；“EFL”为摄像镜头的光学系统在对焦距离为无穷远的情况下对焦时的有效焦距；“EF1”为第一组透镜G1的有效焦距；“TTL”为摄像镜头的光学系统在对焦距离为无穷远的情况下对焦时的光学总长；“IMH”为像面P上成像圆的最大半径(最大半像高)；“Δ”为第一组透镜G1的对焦行程；“D1”为第一组透镜G1的所有透镜的最大有效直径的最大值；“D2”为第二组透镜G2的所有透镜的最大有效直径的最小值。
[表5C]
F# 2.2
EFL 5.30mm
IMH 3.99mm
TTL 6.87mm
Δ 0.24mm
Δ/TTL 0.035
TTL/IMH 1.72
EFL/IMH 1.33
D2/D1 1.17
EFL1/EFL 0.98
通过采用上述的方案，能够得到根据本申请的第五实施例的摄像镜头的光学系统。在图5B至图5D中示出了该光学系统的球色差图、像散图和畸变图。如图5B所示，球色差图中的曲线表示不同波长(中心波长为650nm、610nm、555nm、510nm、470nm)的光经过光学系统垂轴球差的值，其表示光线经过光学成像系统后的会聚焦点偏离。在该图5B中，横坐标为偏移量(单位为mm)，纵坐标为归一化值。如图5C所示，像散图中的实线表示中心波长(555nm)的光在子午像面的弯曲程度，虚线表示中心波长(555nm)的光在弧矢像面的弯曲程度。横坐标为弯曲程度(单位为mm)，纵坐标为视场(单位为度)。如图5D所示，畸变图中的实线表示中心波长(555nm)的光经过光学系统的畸变值，其表示不同视场情况下的畸变大小。横坐标为畸变值，该畸变值的数值为百分数，纵坐标为视场(单位为度)。
以下说明根据本申请的第六实施例的摄像镜头。
(根据本申请的第六实施例的摄像镜头)
如图6A所示，根据本申请的第六实施例的摄像镜头包括总共7个透镜、滤光片L和像面P。所有透镜均可以由光学塑料制成，这些透镜为从物侧朝向像侧依次排列的第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、第五透镜5、第六透镜6和第七透镜7。第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3和第四透镜4被划分为第一组透镜G1，第五透镜5、第六透镜6和第七透镜7被划分为第二组透镜G2。第一组透镜G1能够相对于摄像镜头的像面P移动，第二组透镜G2相对于像面P固定。这样，当摄像镜头在对焦距离为无穷远的情况下实现对焦转换到对焦距离为最小微距的情况下实现对焦的过程中，使第一组透镜G1相对于像面P沿着光轴O移动(朝向物侧移动)，第二组透镜G2保持相对于像面P固定。
在本实施例中，当摄像镜头在对焦距离为无穷远的情况下实现对焦时，摄像镜头(由图中的透镜构成的光学系统)的有效焦距EFL＝4.56mm，摄像镜头的F数F#＝2.3，摄像镜头的光学总长TTL＝5.55mm。当摄像镜头在对焦距离为最小微距的情况下实现对焦时，摄像镜头的有效焦距EFL＝4.44mm，摄像镜头的F数F#＝2.3，摄像镜头的光学总长TTL＝5.70mm。
进一步地，在本实施例中，当摄像镜头在对焦距离为无穷远的情况下实现对焦转换到对焦距离为最小微距的情况下实现对焦的过程中，第一组透镜G1相对于像面P在轴向上移动的距离(也就是对焦行程)△＝0.15mm，该对焦行程与当摄像镜头在对焦距离为无穷远的情况下实现对焦时摄像镜头的光学总长TTL的比值，△/TTL＝0.027。
进一步地，在本实施例中，摄像镜头的最大半像高为IMH＝3.90mm，当摄像镜头在对焦距离为无穷远的情况下实现对焦时摄像镜头的光学总长TTL与该最大半像高IMH的比值TTL/IMH＝1.42。另外，当摄像镜头在对焦距离为无穷远的情况下实现对焦时摄像镜头的有效焦距与该最大半像高IMH的比值EFL/IMH＝1.17。
进一步地，在本实施例中，第一组透镜G1的光焦度为正，第二组透镜G2的光焦度为负，第一组透镜G1的有效焦距EFL1＝4.23mm，第二组透镜G2的有效焦距EFL2＝-5.75mm。因此，第一组透镜G1的有效焦距EFL1与当摄像镜头在对焦距离为无穷远的情况下实现对焦时摄像镜头的有效焦距EFL之间的比值EFL1/EFL＝0.93。更具体地，第一透镜1的光焦度为正，第二透镜2的光焦度为负，第三透镜3的光焦度为正，第四透镜4的光焦度为正，第五透镜5的光焦度为负，第六透镜6的光焦度为正，第七透镜7的光焦度为负。而且，第二透镜2的物侧表面的靠近光轴O的部分(中央部分)朝向物侧凸出，第二透镜2的像侧表面的靠近光轴O的部分(中央部分)朝向物侧凹陷，第一组透镜G1的倒数第二片靠近像侧的透镜(即第三透镜3)物侧表面的靠近光轴O的部分(中央部分)朝向物侧凸出。
进一步地，在本实施例中，第一组透镜G1的所有透镜的最大有效直径的最大值为D1＝3.42mm，第二组透镜G2的所有透镜的最大有效直径的最小值为D2＝4.72mm，D2/D1＝1.38。
以下说明所有透镜、滤光片L的面型以及相关参数。
首先，在以下的表6A中记录了根据本申请的第六实施例的摄像镜头的光学系统的基本面型参数。在表6A中，“面号”为光学系统中各光学组件的对应的面；“表面类型”表示面的形状，其中Sphere表示球面，且Asphere为非球面，当“表面类型”为Asphere时对于面的形状参数由以下的式1进行计算；“R”表示面的曲率半径；“Th”表示光学组件(例如透镜)的面间轴向厚度；“Nd”表示材料折射率；“Vd”表示材料阿贝数；“SA”表示径向半径；“Conic”为圆锥系数。另外，各参数中对应的inf表示无穷大。
[表6A]
Figure BDA0003189603970000261
Figure BDA0003189603970000271
在以下的表6B中记录了各透镜的非球面系数，表6B中的数据为在表6A中表面类型为Asphere的非球面的高次项系数。表6B中的非球面的面号与表6A中的面号对应。可以使用这个公式确定非球面的面型。如果缺乏这些高次项系数，无法确定非球面面型。所有非球面面型可利用以下非球面公式进行限定：
Figure BDA0003189603970000272
其中，z为非球面的矢高，r为非球面的径向坐标，c为非球面顶点球曲率，K为二次曲面常数，A4,A6,A8,…,A30为非球面系数。式中自变量为非球面的径向坐标r，0<r<SA。SA具体数值参见表6A。非球面顶点球曲率c＝1/R。R具体数值参见表6A。K＝1-Conic,其中Conic为圆锥系数。
[表6B]
Figure BDA0003189603970000273
Figure BDA0003189603970000281
由此，通过采用如上参数设计制造的根据本申请的第六实施例的摄像镜头的光学系统的基本参数记录在如下的表6C中。在该表6C中，“F#”为摄像镜头的光学系统的F值(光圈数)；“EFL”为摄像镜头的光学系统在对焦距离为无穷远的情况下对焦时的有效焦距；“EF1”为第一组透镜G1的有效焦距；“TTL”为摄像镜头的光学系统在对焦距离为无穷远的情况下对焦时的光学总长；“IMH”为像面P上成像圆的最大半径(最大半像高)；“Δ”为第一组透镜G1的对焦行程；“D1”为第一组透镜G1的所有透镜的最大有效直径的最大值；“D2”为第二组透镜G2的所有透镜的最大有效直径的最小值。
[表6C]
F# 2.3
EFL 4.56
IMH 3.90
TTL 5.55
Δ 0.15
Δ/TTL 0.03
TTL/IMH 1.42
EFL/IMH 1.17
D2/D1 1.38
EFL1/EFL 0.93
通过采用上述的方案，能够得到根据本申请的第六实施例的摄像镜头的光学系统。在图6B至图6D中示出了该光学系统的球色差图、像散图和畸变图。如图6B所示，球色差图中的曲线表示不同波长(中心波长为650nm、610nm、555nm、510nm、470nm)的光经过光学系统垂轴球差的值，其表示光线经过光学成像系统后的会聚焦点偏离。在该图6B中，横坐标为偏移量(单位为mm)，纵坐标为归一化值。如图6C所示，像散图中的实线表示中心波长(555nm)的光在子午像面的弯曲程度，虚线表示中心波长(555nm)的光在弧矢像面的弯曲程度。横坐标为弯曲程度(单位为mm)，纵坐标为视场(单位为度)。如图6D所示，畸变图中的实线表示中心波长(555nm)的光经过光学系统的畸变值，其表示不同视场情况下的畸变大小。横坐标为畸变值，该畸变值的数值为百分数，纵坐标为视场(单位为度)。
以上内容对本申请的具体实施方式的示例性实施例及相关的变型例进行了阐述，以下进行补充说明。
i.在以上的具体实施方式中说明的表格中，在表1A、表1B、表2A、表2B、表3A、表3B、表4A、表4B、表5A、表5B、表6A、表6B中，对应“面号”所在列，S1表示光学组件的靠物侧的面，S2表示光学组件靠像侧的面。例如，“1S1”表示第一透镜1的靠物侧的那个面，“1S2”表示第一透镜1的靠像侧的那个面。
ii.在以上的具体实施方式中，最小微距对应的物距例如可以是120mm。
iii.根据本申请的摄像镜头中的透镜不仅可以由光学塑料制成，而且可以由光学玻璃制成。
iv.本申请还提供了一种摄像模组，该摄像模组包括感光元件和以上具体实施例中说明的摄像镜头，感光元件位于所述摄像镜头的像侧。摄像镜头用于接收被拍摄物体所反射的光线并投射至感光元件，感光元件用于将光线转化成图像信号。本申请还提供了一种电子设备，该电子设备包括上述摄像模组。电子设备可以为手机、平板电脑、笔记本电脑、监视器等。
尽管在此结合各实施例对本申请进行了描述，然而，在实施所要求保护的本申请过程中，本领域技术人员通过查看附图、公开内容、以及所附权利要求书，可理解并实现所公开实施例的其它变化。在权利要求中，“包括”一词不排除其他组成部分或步骤，“一”或“一个”不排除多个的情况。相互不同的从属权利要求中记载了某些措施，但这并不表示这些措施不能组合起来产生良好的效果。
以上已经描述了本申请的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (11)

1.一种摄像镜头，其特征在于，所述摄像镜头包括从物侧朝向像侧沿光轴方向依次排列的第一组透镜和第二组透镜，所述第一组透镜能够沿所述光轴方向移动，所述第二组透镜固定；
在所述摄像镜头的对焦距离由无穷远切换至最小微距的过程中，所述第一组透镜沿所述光轴方向向所述物侧移动，且所述第一组透镜的移动行程△与所述摄像镜头的光学总长TTL满足△/TTL≤0.2；
所述摄像镜头的光学总长TTL与所述摄像镜头的最大半像高IMH满足0.5≤TTL/IMH≤2。
2.根据权利要求1所述的摄像镜头，其特征在于，所述摄像镜头有N个透镜，所述第一组透镜包括N1个透镜，所述第二组透镜包括N2个透镜，满足7≤N≤10，4≤N1≤7且1≤N2≤4。
3.根据权利要求1或2所述的摄像镜头，其特征在于，所述摄像镜头的有效焦距EFL与所述摄像镜头的最大半像高IMH满足1≤EFL/IMH≤2。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的摄像镜头，其特征在于，所述第一组透镜具有正光焦度，所述第一组透镜的有效焦距EFL1与所述摄像镜头的有效焦距EFL满足0.5≤EFL1/EFL≤2。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的摄像镜头，其特征在于，所述第一组透镜中最靠物侧的第一透镜具有正光焦度，所述第一组透镜中还包括与所述第一透镜相邻的第二透镜，所述第二透镜的物侧表面的近光轴的部分朝向物侧凸出，所述第二透镜的像侧表面的近光轴的部分朝向物侧凹陷。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的摄像镜头，其特征在于，所述第一组透镜中最靠像侧的两个透镜中的一个透镜的物侧表面的近光轴的部分朝向物侧凸出。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的摄像镜头，其特征在于，所述摄像镜头的F数F#满足F#≤3.5。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的摄像镜头，其特征在于，所述第一组透镜中各透镜的最大有效直径中的最大值D1与所述第二组透镜中各透镜的最大有效直径中的最小值D2满足1≤D2/D1≤3。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的摄像镜头，其特征在于，所述摄像镜头的透镜由光学塑料或光学玻璃制成。
10.一种摄像模组，其特征在于，包括感光元件和如权利要求1至9中任一项所述的摄像镜头，所述感光元件位于所述摄像镜头的像侧，其中，所述摄像镜头用于接收被拍摄物体所反射的光线并投射至所述感光元件，所述感光元件用于将所述光线转化成图像信号。
11.一种电子设备，其特征在于，包括壳体和权利要求10所述的摄像模组，所述摄像模组安装于所述壳体。
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