变焦镜头、摄像头模组及移动终端的制作方法

变焦镜头、摄像头模组及移动终端
1.本技术要求于2020年03月16日提交中国专利局、申请号为202010183912.2、申请名称为“变焦镜头、摄像头模组及移动终端”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本技术中。
技术领域
2.本技术实施例涉及终端技术领域，尤其涉及一种变焦镜头、摄像头模组及移动终端。


背景技术：

3.近年来，随着科技的发展，消费者对手机的拍照性能的需求愈来愈高，例如更宽的变焦范围、更高的解析度、更高的成像质量等，这些需求对手机的镜头提出了更高的要求，单个焦段的镜头以及数码变焦的方式已经不能满足消费者的需求。
4.而目前市场上发布的手机镜头高倍光变基本都是“跳跃式”变焦，即通过分别搭载两到三颗不同焦距的镜头，搭配基于算法的数码变焦，实现混合光学变焦；但是跳跃式数码变焦是基于不同焦距的多个摄像头，依靠算法处理实现连续变焦，并不是实际上的连续变焦，其缺点在于在变焦过程中，其多个摄像头的焦距范围之外的断开部分的成像清晰度，相比于连续光学变焦有所下降，影响到成像质量。


技术实现要素：

5.本技术实施例提供一种变焦镜头、摄像头模组及移动终端，变焦镜头能够实现连续变焦，以提高成像质量。
6.第一方面，本技术提供一种变焦镜头。变焦镜头包括：沿物侧到像侧排列的第一透镜组、第二透镜组以及第三透镜组。
7.第一透镜组为具有正光焦度的固定透镜组。第一透镜组能够汇聚光线，以压缩第二透镜组和第三透镜组的光束口径。第一透镜组在变焦镜头中的位置是固定的。第二透镜组为具有负光焦度的变焦透镜组。第三透镜组为具有正光焦度的补偿透镜组。第二透镜组与第三透镜组互为对焦透镜组。第二透镜组和第三透镜组均能够沿变焦镜头的光轴(后文简称光轴)移动。第二透镜组为变焦透镜组，用于改变光学系统的焦距。第三透镜组是补偿透镜组，用于补偿像面位置，使变焦镜头的焦点落于图像传感器的成像面。换言之，第三透镜组能够补偿第二透镜组的调焦范围。第三透镜组还可以用于在变焦时压缩光束角度，以使变焦镜头的主光线角与图像传感器的主光线角相匹配，第三透镜组还可以用于场曲校正，以校正像差。
8.变焦镜头从短焦端到长焦端的变焦过程中，第二透镜组沿光轴向像侧移动，第三透镜组沿光轴向物侧移动。
9.在本技术中，变焦镜头设置有可移动的第二透镜组和第三透镜组，变焦镜头能够通过移动第二透镜组和第三透镜组进行连续变焦，从而获得较佳的成像质量。由于第二透
镜组和第三透镜组在变焦过程中的移动方向是相反的，因此能够缩短用于驱动第二透镜组移动的马达的行程和用于驱动第三透镜组移动的马达的行程，以降低马达的设计难度，提高马达的控制精度，进一步提高变焦镜头的成像质量。
10.由于变焦镜头通过三个透镜组即可实现连续变焦，变焦镜头的透镜组数量少，因此变焦镜头更易组装。此外，变焦镜头的最后一个透镜组是第三透镜组，变焦镜头可以直接对第三透镜组进行主动对准组装，第三透镜组为变焦镜头的核心镜头组，故而变焦镜头的核心透镜组的组装精度能够得到有效保证，变焦镜头的整体组装精度更高，产品良率更高。
11.一种可能的实现方式中，变焦镜头还包括镜头支座、以及固定于镜头支座内侧的第一镜筒、第一马达以及第二马达。第一透镜组固定于第一镜筒内侧。第二透镜组安装于第一马达，第一马达用于驱动第二透镜组沿光轴移动。第三透镜组安装于第二马达，第二马达用于驱动第三透镜组沿光轴移动。
12.一种可能的实现方式中，第一透镜组、第二透镜组以及第三透镜组中透镜的总个数n满足：6≤n≤11。
13.在本实现方式中，变焦镜头的透镜的总个数大于或等于6，从而能够满足三个透镜组的基本光学需求，以确保变焦镜头的成像质量。同时，变焦镜头的透镜的总个数小于或等于11，又能限制变焦镜头的总长度ttl，从而有利于变焦镜头的小型化。
14.一种可能的实现方式中，第一透镜组包括至少一片具有正光焦度的透镜和至少一片具有负光焦度的透镜，第一透镜组最靠近物侧的透镜具有正光焦度。第二透镜组包括至少一片透镜，第二透镜组最靠近物侧的透镜具有负光焦度。第三透镜组包括至少三片透镜，第三透镜组最靠近物侧的透镜具有正光焦度。
15.一种可能的实现方式中，第三透镜组包含至少一片具有负光焦度的透镜。此时，具有负光焦度的透镜能够使光线扩散，从而使变焦镜头的成像满足像高需求，也有利于满足第三透镜组的小口径尺寸需求。
16.一种可能的实现方式中，变焦镜头中包含至少一片采用玻璃材料的透镜。也即，第一透镜组、第二透镜组及第三透镜组中包含至少一片采用玻璃材料的透镜。
17.在本实现方式中，由于第一透镜组、第二透镜组及第三透镜组设置有至少一片采用玻璃材料的透镜，因此变焦镜头在
‑
25
°
到60
°
的温飘能够控制在30μm以内，从而提高对焦体验。
18.一种可能的实现方式中，变焦镜头从最靠近物侧的表面至成像面的总长度ttl与第一透镜组的焦距f1的比值满足：0.7≤ttl/f1≤3.2。变焦镜头从最靠近物侧的表面至成像面的总长度ttl与第二透镜组的焦距f2的比值满足：
‑
7≤ttl/f2≤
‑
3。变焦镜头从最靠近物侧的表面至成像面的总长度ttl与第三透镜组的焦距f3的比值满足：1.7≤ttl/f3≤4.5。
19.在本实现方式中，变焦镜头通过控制总长度ttl与三个透镜组的焦距的比值在一定范围内，从而在连续变焦过程中，具备较佳的成像质量。
20.一种可能的实现方式中，第二透镜组沿光轴的运动行程l1与变焦镜头从最靠近物侧的表面至成像面的总长度ttl的比值满足：|l1/ttl|≤0.3。
21.在本实现方式中，由于第二透镜组的运动行程l1与变焦镜头的总长度ttl之间的比值小于或等于0.3，因此第二透镜组的运动行程l1能够控制在一个较小的范围内，驱动第二透镜组移动的马达(也即第一马达)的行程要求低，从而降低马达的设计难度，提高马达
的控制精度，进一步提高变焦镜头的成像质量。
22.一种可能的实现方式中，第三透镜组沿光轴的运动行程l2与变焦镜头从最靠近物侧的表面至成像面的总长度ttl的比值满足：|l2/ttl|≤0.3。
23.在本实现方式中，由于第三透镜组的运动行程l2与变焦镜头的总长度ttl之间的比值小于或等于0.3，因此第三透镜组的运动行程l2能够控制在一个较小的范围内，驱动第三透镜组移动的马达(也即第二马达)的行程要求低，从而降低马达的设计难度，提高马达的控制精度，进一步提高变焦镜头的成像质量。
24.一种可能的实现方式中，变焦镜头从最靠近物侧的表面至成像面的总长度ttl与长焦端的焦距fmax的比值满足：|ttl/fmax|≤2.0。
25.在本实现方式中，变焦镜头能够通过较短的总长度ttl实现较长的焦距，从而在保证实现长焦拍摄的情况下，有效降低变焦镜头的尺寸，使得变焦镜头更易安装、适用范围更广。
26.一种可能的实现方式中，变焦镜头的长焦端的焦距fmax与短焦端的焦距fmin的比值满足：fmax/fmin≤5.0。
27.在本实现方式中，通过对长焦端的焦距fmax和短焦端的焦距fmin的比值的控制，从而很好地平衡变焦镜头的设计难度和变焦性能需求，使得变焦镜头兼顾性能与成本，具有更佳的产品竞争力。
28.一种可能的实现方式中，变焦镜头的每片透镜均具有用于降低透镜的高度的切口。
29.由于变焦镜头中的透镜设有用于降低透镜的高度的切口，因此能够有效缩小光学系统高度方向上的尺寸，使得变焦镜头具有较小的高度尺寸，以更好地适用于小型化的移动终端，增加了变焦镜头的适用范围。此外，由于透镜通过切口方式降低其高度，因此透镜可以设置较大的通光口径，从而提高光学系统的通光量，使得变焦镜头的成像质量较佳。
30.一种可能的实现方式中，变焦镜头的每片透镜的有效高度h与最大通光口径d的比值满足：h/d≥0.45。
31.在本实现方式中，变焦镜头通过控制透镜的有效高度h与最大通光口径d比值大于或等于0.45，使得变焦镜头在降低透镜高度以实现小型化的同时，其光像能够具有较佳的面形、解析力较佳。
32.一种可能的实现方式中，变焦镜头的每片透镜的有效高度h均满足：h≤6.5mm。在本实现方式中，变焦镜头通过限定所有透镜的有效高度h，限制了变焦镜头的所有透镜的高度h，使得变焦镜头的尺寸能更好地匹配小型化的移动终端。
33.一种可能的实现方式中，变焦镜头的每片透镜的最大通光口径d均满足：d≤10mm。在本实现方式中，变焦镜头通过限定所有透镜的最大通光口径d，限制了变焦镜头的所有透镜的最大直径d，使得变焦镜头的尺寸能更好地匹配小型化的移动终端。
34.一种可能的实现方式中，变焦镜头的每片透镜的最大通光口径d均满足：d≤6.5mm。此时，变焦镜头的模组尺寸较小，能很好地适用于小型化的移动终端。
35.一种可能的实现方式中，第三透镜组包括孔径光阑，第三透镜组包括沿物侧到像侧排列的第一片透镜和第二片透镜。孔径光阑位于第三透镜组的第一片透镜的物侧，或者位于第三透镜组的第一片透镜与第二片透镜之间。
36.在本实现方式中，通过将孔径光阑设于第三透镜组，使得孔径光阑能够更好地约束光学系统内的光线，提高变焦镜头的成像质量。在其他一些实现方式中，孔径光阑也可以位于第三透镜组的第一片透镜与第二片透镜之间。
37.一种可能的实现方式中，变焦镜头的工作f数满足：2.0≤工作f数≤6.5。
38.在本实现方式中，工作f数是指变焦镜头的透镜在进行切口处理后的等效光圈f数。当工作f数满足上述要求时，变焦镜头的成像能够获得较佳的解析力，成像质量更佳。
39.第二方面，本技术还提供一种摄像头模组，包括图像传感器和前述任一项描述的变焦镜头，光线能够穿过变焦镜头照射到图像传感器。摄像头模组采用前述变焦镜头，能够获得较佳的成像质量。
40.一种可能的实现方式中，摄像头模组还包括棱镜或反射镜，棱镜或反射镜位于变焦镜头的物侧，用于将光线偏转至变焦镜头。
41.在本实现方式中，摄像头模组通过设置棱镜或反射镜改变光线的传播方向，使得变焦镜头的光轴方向可以与外部光线进入移动终端的方向不同，从而使摄像头模组的放置位置、角度、空间等都更加灵活，变焦镜头能够应用于潜望式摄像头模组中。例如，可以使变焦镜头的光轴方向平行于显示屏。
42.第三方面，本技术还提供一种移动终端，包括图像处理器和前述任一项描述的摄像头模组，图像处理器与摄像头模组通信连接，图像处理器用于从摄像头模组获取图像数据，并处理图像数据。移动终端的摄像头模组具有较佳的成像质量，用户的拍摄体验较佳。
附图说明
43.图1是本技术实施例提供的移动终端在一些实施例中的结构示意图；
44.图2是图1所示移动终端沿a
‑
a线剖开的部分结构示意图；
45.图3是图2所示摄像头模组的变焦镜头的结构示意图；
46.图4是图3所示变焦镜头在一些实施例中的部分结构示意图；
47.图5是图4所示变焦镜头的变焦过程的结构示意图；
48.图6是图4所示变焦镜头的第一透镜组的一个透镜的结构示意图；
49.图7是图6所示透镜在另一角度的结构示意图；
50.图8是图4所示变焦镜头的第二透镜组的一个透镜的结构示意图；
51.图9是图4所示变焦镜头在第一倍率下的轴向球差曲线；
52.图10是图4所示变焦镜头在第一倍率下的畸变曲线；
53.图11是图4所示变焦镜头在第二倍率下的轴向球差曲线；
54.图12是图4所示变焦镜头在第二倍率下的畸变曲线；
55.图13是图4所示变焦镜头在第三倍率下的轴向球差曲线；
56.图14是图4所示变焦镜头在第三倍率下的畸变曲线；
57.图15是图4所示变焦镜头在第四倍率下的轴向球差曲线；
58.图16是图4所示变焦镜头在第四倍率下的畸变曲线；
59.图17是图3所示变焦镜头在另一些实施例中的部分结构示意图；
60.图18是图17所示变焦镜头的变焦过程的结构示意图；
61.图19是图17所示变焦镜头在第一倍率下的轴向球差曲线；
62.图20是图17所示变焦镜头在第一倍率下的畸变曲线；
63.图21是图17所示变焦镜头在第二倍率下的轴向球差曲线；
64.图22是图17所示变焦镜头在第二倍率下的畸变曲线；
65.图23是图17所示变焦镜头在第三倍率下的轴向球差曲线；
66.图24是图17所示变焦镜头在第三倍率下的畸变曲线；
67.图25是本技术实施例提供的移动终端在另一些实施例中的结构示意图；
68.图26是图25所示移动终端沿b
‑
b线剖开的部分结构示意图；
69.图27是图26所示摄像头模组在一些实施例中的部分结构示意图；
70.图28是图26所示摄像头模组在另一些实施例中的部分结构示意图。
具体实施方式
71.下面结合本技术实施例中的附图对本技术实施例进行描述。
72.为方便理解，下面先对本技术实施例所涉及的英文简写和有关技术术语进行解释和描述。
73.光焦度，等于像方光束会聚度与物方光束会聚度之差，它表征光学系统偏折光线的能力。
74.具有正光焦度的透镜或透镜组，透镜或透镜组具有正的焦距，具有会聚光线的效果；
75.具有负光焦度的透镜或透镜组，透镜或透镜组具有负的焦距，具有发散光线的效果；
76.焦距(focal length)，也称为焦长，是光学系统中衡量光的聚集或发散的度量方式，指无限远的景物通过透镜或透镜组在焦平面结成清晰影像时，透镜或透镜组的光学中心至焦平面的垂直距离。从实用的角度可以理解为镜头中心至平面的距离。对于定焦镜头来说，其光学中心的位置是固定不变的；对于变焦镜头来说，镜头的光学中心的变化带来镜头焦距的变化。
77.以透镜或透镜组为界，被摄物体所在的一侧为物侧，被摄物体的图像所在的一侧为像侧；透镜靠近物侧的表面可以称为物侧面，透镜靠近像侧的表面可以称为像侧面。
78.光圈(aperture)，又称光阑(diaphragm)，是用来控制光线透过镜头，进入机身内感光面光量的装置，它通常是在镜头内。
79.光圈f数(f
‑
number，也称为f值)，是镜头的焦距/镜头通光直径得出的相对值(相对孔径的倒数)。光圈f数愈小，在同一单位时间内的进光量便愈多。光圈f数越大，景深越小，拍照的背景内容将会虚化，类似长焦镜头的效果。
80.工作f数(working f
‑
number，也称为工作f值)，是工作状态下镜头的焦距/镜头通光直径得出的相对值(相对孔径的倒数)，较多适用于光线被遮挡情况下的光学系统。工作f数愈小，在同一单位时间内的进光量便愈多。工作f数越大，景深越小，拍照的背景内容将会虚化，类似长焦镜头的效果。
81.总长度(total track length，ttl)，指镜头最靠近物侧的表面至成像面的总长度，ttl是形成相机高度的主要因素。
82.成像面，位于变焦镜头中所有透镜的像侧、且光线依次穿过变焦镜头中各透镜后
形成像的载面。
83.光轴，是一条垂直穿过透镜中心的光线。镜头光轴是通过镜头中心的线。与光轴平行的光线射入凸透镜时，理想的凸透镜应是所有的光线会聚在透镜后的一点，这个会聚所有光线的一点，即为焦点。
84.阿贝系数，即色散系数，是光学材料在不同波长下的折射率的差值比，代表材料色散程度大小。
85.球差(spherical aberration)，也称为球面像差，是实际像点与理想像点的位置之差。
86.轴上球差，是实际像点与理想像点的位置在平行于光轴方向上的差。
87.畸变(distortion)，也称为失真，光学系统对物体所成的像相对于物体本身而言的失真程度。畸变是由于光阑球差的影响，不同视场的主光线通过光学系统后与高斯像面的交点高度不等于理想像高，两者之差就是畸变。因此畸变只改变轴外物点在理想面上的成像位置，使像的形状产生失真，但不影响像的清晰度。
88.本技术实施例提供一种变焦镜头、应用该变焦镜头的摄像头模组以及包括该摄像头模组的移动终端。变焦镜头包括沿物侧到像侧依次排列的三个透镜组，第二个透镜组和第三个透镜组能够沿光轴移动，使得变焦镜头实现连续变焦，以获得较佳的成像质量。此外，变焦镜头在从短焦端到长焦端的变焦过程中，位于中间的两个透镜组向靠近彼此的方向移动，以实现变焦。由于两个透镜组的移动方向相反，因此能够缩短马达的行程，从而降低马达的设计难度，提高马达的控制精度，进一步提高变焦镜头的成像质量。其中，移动终端可以是手机、平板电脑、手提电脑等具有拍照或摄像功能的设备。
89.请一并参阅图1和图2，图1是本技术实施例提供的移动终端100在一些实施例中的结构示意图，图2是图1所示移动终端100沿a
‑
a线剖开的部分结构示意图。本实施例中，以移动终端100是手机为例进行描述。
90.移动终端100包括壳体10、显示屏20、图像处理器30以及摄像头模组40。一些实施例中，壳体10包括边框101和后盖102。边框101与后盖102可以为一体成型结构，也可以通过组装方式形成一体式结构。显示屏20和后盖102分别安装于边框101的两侧，共同围设出整机内腔50。
91.图像处理器30和摄像头模组40收容于整机内腔50。图像处理器30与摄像头模组40通信连接，图像处理器30用于从摄像头模组40获取图像数据，并处理图像数据。其中，摄像头模组40与图像处理器30的通信连接可以包括通过走线等电连接方式进行数据传输，也可以通过耦合等方式实现数据传输。可以理解的是，摄像头模组40与图像处理器30还可以通过其它能够实现数据传输的方式实现通信连接。
92.图像处理器30的功能是通过一系列复杂的数学算法运算，对数字图像信号进行优化处理，最后把处理后的信号传到显示器上。图像处理器30可以是图像处理芯片或数字信号处理芯片，它的作用是将感光芯片获得的数据及时快速地传递给中央处理器并刷新感光芯片，因此图像处理器30芯片的好坏，直接影响画面品质(比如色彩饱和度、清晰度等)。
93.本实施例中，后盖102设有摄像孔103，摄像头模组40通过摄像孔103采集光线，摄像头模组40作为移动终端100的后置摄像头。示例性的，后盖102包括透光镜片104，透光镜片104安装于摄像孔103，以允许光线穿过，并且能够防尘、防水。在其他一些实施例中，摄像
头模组40也可以作为移动终端100的前置摄像头。
94.可以理解的是，图1所示实施例的移动终端100的摄像头模组40的安装位置仅仅是示意性的，本技术对摄像头模组40的安装位置不做严格限定。在一些其他的实施例中，摄像头模组40也可以安装于移动终端100的其他位置，例如摄像头模组40可以安装于移动终端100背面的上部中间或右上角。在一些其他的实施例中，移动终端100可以包括终端本体和能够相对终端本体转动、移动或拆卸的辅助部件上，摄像头模组40也可以设置在辅助部件上。
95.一些实施例中，移动终端100还可以包括模数转换器(也可称为a/d转换器，图中未示出)。模数转换器连接于摄像头模组40与图像处理器30之间。模数转换器用于将摄像头模组40产生的信号转换为数字图像信号并传输至图像处理器30，再通过图像处理器30对数字图像信号进行处理，最终通过显示屏20进行图像或者影像显示。
96.一些实施例中，移动终端100还可以包括存储器(图中未示出)，存储器与图像处理器30通信连接，图像处理器30对图像数字信号加工处理以后再将图像传输至存储器中，以便于在后续需要查看图像时能够随时从存储中查找图像并在显示屏20上进行显示。一些实施例中，图像处理器30还会对处理后的图像数字信号进行压缩，再存储至存储器中，以节约存储器空间。
97.如图2所示，一些实施例中，摄像头模组40包括电路板1、图像传感器2、基座(holder)3、变焦镜头4以及滤光片5。基座3固定于电路板1，图像传感器2固定于电路板1且位于基座3内侧。变焦镜头4安装于基座3，且位于图像传感器2背向电路板1的一侧。图像传感器2位于变焦镜头4的像侧。滤光片5安装于基座3，且位于变焦镜头4与图像传感器2之间。光线能够穿过变焦镜头4照射到图像传感器2的成像面21。示例性的，摄像头模组40的工作原理为：被摄景物反射的光线通过变焦镜头4生成光学图像投射到图像传感器2的成像面21，图像传感器2将光学图像转为电信号即模拟图像信号并传输至模数转换器，以通过模数转换器转换为数字图像信号给图像处理器30。
98.其中，图像传感器2(也称为感光元件)是一种半导体芯片，表面包含有几十万到几百万的光电二极管，受到光照射时，会产生电荷。图像传感器2可以是电荷耦合器件(charge coupled device，ccd)，也可以是互补金属氧化物导体器件(complementary metal
‑
oxide semiconductor，cmos)。电荷藕合器件使用一种高感光度的半导体材料制成，能把光线转变成电荷。电荷藕合器件由许多感光单位组成，通常以百万像素为单位。当电荷藕合器件表面受到光线照射时，每个感光单位会将电荷反映在组件上，所有的感光单位所产生的信号加在一起，就构成了一幅完整的画面。互补金属氧化物导体器件主要是利用硅和锗这两种元素所做成的半导体，使其在互补金属氧化物导体器件上共存着带n(带
‑
电)和p(带 电)级的半导体，这两个互补效应所产生的电流即可被处理芯片纪录和解读成影像。
99.变焦镜头4影响成像质量和成像效果，其主要利用透镜的折射原理进行成像，即景物光线通过变焦镜头4，在焦平面上形成清晰的影像，并通过位于焦平面上的图像传感器2记录景物的影像。
100.滤光片5用于消除投射到图像传感器2上的不必要的光线，防止图像传感器2产生伪色或波纹，以提高其有效分辨率和彩色还原性。示例性的，滤光片5可以为红外滤光片5。
101.请参阅图3，图3是图2所示摄像头模组40的变焦镜头4的结构示意图。其中，图3中
将变焦镜头4的透镜组中的所有透镜简化成一个透镜的结构进行示意，图3结构并不形成对透镜组中透镜数量和形状的限定。
102.一些实施例中，变焦镜头4包括沿物侧到像侧排列的第一透镜组g1、第二透镜组g2以及第三透镜组g3。第一透镜组g1为具有正光焦度的固定透镜组。第一透镜组g1能够汇聚光线，以压缩第二透镜组g2和第三透镜组g3的光束口径。第一透镜组g1在变焦镜头4中的位置是固定的。第二透镜组g2为具有负光焦度的变焦透镜组，第三透镜组g3为具有正光焦度的补偿透镜组。第二透镜组g2与第三透镜组g3互为对焦透镜组。第二透镜组g2和第三透镜组g3均能够沿变焦镜头4的光轴401(后文简称光轴401)移动。第二透镜组g2为变焦透镜组，用于改变光学系统的焦距。第三透镜组g3是补偿透镜组，用于补偿像面位置，使变焦镜头4的焦点落于图像传感器2的成像面21上。换言之，第三透镜组g3能够补偿第二透镜组g2的调焦范围。第三透镜组g3还可以用于在变焦时压缩光束角度，以使变焦镜头4的主光线角(chief ray angle，cra)与图像传感器2的主光线角相匹配。第三透镜组g3还可以用于场曲校正，以校正像差。
103.在本实施例中，变焦镜头4设置有可移动的第二透镜组g2和第三透镜组g3，变焦镜头4能够通过移动第二透镜组g2和第三透镜组g3进行连续变焦，从而获得较佳的成像质量。由于变焦镜头4通过三个透镜组即可实现连续变焦，变焦镜头4的透镜组数量少，因此变焦镜头4更易组装。此外，变焦镜头4的最后一个透镜组是第三透镜组g3，变焦镜头4可以直接对第三透镜组g3进行主动对准(active alignment，aa)组装，第三透镜组g3为变焦镜头4的核心镜头组，故而变焦镜头4的核心透镜组的组装精度能够得到有效保证，变焦镜头4的整体组装精度更高，产品良率更高。
104.一些实施例中，变焦镜头4还包括镜头支座402、以及固定于镜头支座402内侧的第一镜筒403、第一马达404以及第二马达405。第一透镜组g1固定于第一镜筒403内侧。第二透镜组g2安装于第一马达404，第一马达404用于驱动第二透镜组g2沿光轴401移动。第三透镜组g3安装于第二马达405，第二马达405用于驱动第三透镜组g3沿光轴401移动。可以理解的是，第一马达404和第二马达405的类型可以相同，也可以不同。变焦镜头4中用于安装多个透镜组的结构也可以有其他设计方案，本技术对此不做严格限定。
105.请参阅图4，图4是图3所示变焦镜头4在一些实施例中的部分结构示意图。其中，图4中主要示意出变焦镜头4的多个透镜组的结构，为方便说明，还同时示意出摄像头模组40的滤光片5和成像面21。
106.一些实施例中，第一透镜组g1、第二透镜组g2以及第三透镜组g3中透镜的总个数n满足：6≤n≤11。示例性的，如图4所示，变焦镜头4的三个透镜组中透镜的总个数为8片。在其他一些实施例中，变焦镜头4的三个透镜组中的透镜的总个数n也可以为6、7、9、10或11。可以理解的是，在本技术实施例中，变焦镜头4中的透镜均为具有正光焦度或负光焦度的镜片，当在多片透镜之间插入平面镜时，平面镜不算作为变焦镜头4的透镜。
107.在本实施例中，变焦镜头4的透镜的总个数大于或等于6，从而能够满足三个透镜组的基本光学需求，以确保变焦镜头4的成像质量。同时，变焦镜头4的透镜的总个数小于或等于11，又能限制变焦镜头4的总长度ttl，从而有利于变焦镜头4的小型化。
108.一些实施例中，第一透镜组g1包括至少一片具有正光焦度的透镜和至少一片具有负光焦度的透镜，第一透镜组g1最靠近物侧的透镜具有正光焦度。示例性的，如图4所示，第
一透镜组g1可以包括两片透镜，两片透镜的光焦度可以是一正一负。较为靠近物侧的透镜41具有正光焦度，较为靠近像侧的透镜42具有负光焦度。在其他一些实施例中，第一透镜组g1可以包括三片透镜，三片透镜的光焦度可以是两正一负、或一正两负。三片透镜中最靠近物侧的透镜具有正光焦度。其中，第一透镜组g1中的透镜的光学表面可以是球面或非球面。每个透镜均包括两个光学表面，一个面向物侧，为物侧面，另一个面向像侧，为像侧面。
109.一些实施例中，第二透镜组g2包括至少一片透镜，第二透镜组g2最靠近物侧的透镜具有负光焦度。示例性的，如图4所示，第二透镜组g2可以包括两片透镜，较为靠近物侧的透镜43具有负光焦度，较为靠近像侧的透镜44可以具有正光焦度或负光焦度。第二透镜组g2中的透镜的光学表面可以是球面或非球面。在其他一些实施例中，第二透镜组g2也可以包括一片、三片或四片透镜。
110.一些实施例中，第三透镜组g3包括至少三片透镜，第三透镜组g3最靠近物侧的透镜具有正光焦度。其中，第三透镜组g3可以包含至少一片具有负光焦度的透镜。此时，具有负光焦度的透镜能够使光线扩散，从而使变焦镜头4的成像满足像高需求，也有利于满足第三透镜组g3的小口径尺寸需求。
111.示例性的，如图4所示，第三透镜组g3可以包括四片透镜，四片透镜中最靠近物侧的透镜45具有正光焦度，最为靠近像侧的透镜48具有负光焦度，位于中间的透镜46具有正光焦度、透镜47具有负光焦度。在其他一些实施例中，第三透镜组g3也可以包括三片透镜或五片透镜。
112.一些实施例中，变焦镜头4从最靠近物侧的表面至成像面21的总长度ttl与第一透镜组g1的焦距f1的比值满足：0.7≤ttl/f1≤3.2。例如，ttl/f1的值可以是0.7、0.9、1.5、1.69、2.26、2.8、3.0、3.2等。
113.变焦镜头4从最靠近物侧的表面至成像面21的总长度ttl与第二透镜组g2的焦距f2的比值满足：
‑
7≤ttl/f2≤
‑
3。例如，ttl/f2的值可以是
‑
7、
‑
5、
‑
4.6、
‑
4.2、
‑
3.5、
‑
3等。
114.变焦镜头4从最靠近物侧的表面至成像面21的总长度ttl与第三透镜组g3的焦距f3的比值满足：1.7≤ttl/f3≤4.5。例如，ttl/f3的值可以是1.7、2.3、3.2、3.6、3.89、4.23、4.5等。
115.在本实施例中，变焦镜头4通过控制总长度ttl与三个透镜组的焦距的比值在一定范围内，从而在连续变焦过程中，具备较佳的成像质量。
116.一些实施例中，变焦镜头4中包含至少一片采用玻璃材料的透镜。也即，第一透镜组g1、第二透镜组g2及第三透镜组g3中包含至少一片采用玻璃材料的透镜。在本实施例中，由于第一透镜组g1、第二透镜组g2及第三透镜组g3设置有至少一片采用玻璃材料的透镜，因此变焦镜头4在
‑
25
°
到60
°
的温飘能够控制在30μm以内，从而提高对焦体验。
117.其中，采用玻璃材料的透镜的光学表面可以是球面或非球面(asphere)。一些实施例中，第一透镜组g1的沿物侧到像侧排列的第一片透镜和第二片透镜可以采用玻璃材料。另一些实施例中，第三透镜组g3最靠近物侧的透镜可以采用玻璃材料。
118.其中，变焦镜头4中的其余透镜可以采用塑料材料，其光学表面可以全部为非球面，非球面设计能够提高变焦镜头4的成像质量。在其他一些实施例中，变焦镜头4的采用塑料材料的透镜的光学表面也可以部分为球面、部分为非球面，或者全部为球面。
119.一些实施例中，如图4所示，第三透镜组g3包括孔径光阑49。第三透镜组g3包括沿
物侧到像侧排列的第一片透镜45和第二片透镜46。孔径光阑49位于第三透镜组g3的第一片透镜45的物侧。在本实施例中，通过将孔径光阑49设于第三透镜组g3，使得孔径光阑49能够更好地约束光学系统内的光线，提高变焦镜头4的成像质量。在其他一些实施例中，孔径光阑49也可以位于第三透镜组g3的第一片透镜45与第二片透镜46之间。
120.一些实施例中，变焦镜头4的总长度ttl满足：ttl≤45mm，有利于变焦镜头4的小型化，使得变焦镜头4能够更好地应用于小型化的移动终端100。
121.请参阅图5，图5是图4所示变焦镜头4的变焦过程的结构示意图。其中，图5中主要示意出变焦镜头4的透镜组的结构，为方便说明，还同时示意出摄像头模组40的滤光片5和成像面21。
122.图5中示意出变焦镜头4的四个焦距状态，包括第一倍率(也即短焦端)、第二倍率(也即第一个中间倍率)、第三倍率(也即第二个中间倍率)以及第四倍率(也即长焦端)，变焦镜头4从第一倍率调节至第四倍率的过程中，焦距递增。
123.如图5所示，一些实施例中，变焦镜头4从短焦端到长焦端的变焦过程中，第二透镜组g2沿光轴401向像侧移动，第三透镜组g3沿光轴401向物侧移动。也即，变焦镜头4从短焦端到长焦端的变焦过程中，第二透镜组g2和第三透镜组g3向靠近彼此的方向移动，两者的移动方向是相反的。
124.变焦镜头4从长焦端到短焦端的变焦过程中，第二透镜组g2沿光轴401向物侧移动，第三透镜组g3沿光轴401向像侧移动。也即，变焦镜头4从短焦端到长焦端的变焦过程中，第二透镜组g2和第三透镜组g3向远离彼此的方向移动，两者的移动方向是相反的。
125.在本实施例中，由于第二透镜组g2和第三透镜组g3在变焦过程中的移动方向是相反的，因此能够缩短用于驱动第二透镜组g2移动的马达(也即第一马达404)的行程和用于驱动第三透镜组g3移动的马达(也即第二马达405)的行程，以降低马达的设计难度，提高马达的控制精度，进一步提高变焦镜头4的成像质量。
126.一些实施例中，第二透镜组g2沿光轴401的运动行程l1与变焦镜头4从最靠近物侧的表面至成像面21的总长度ttl的比值满足：|l1/ttl|≤0.3。示例性的，第二透镜组g2沿光轴401的运动行程l1与变焦镜头4的总长度ttl的比值可以满足：0.05≤|l1/ttl|≤0.15。例如，|l1/ttl|的值可以是0.075、0.08、0.095、0.12、0.16、0.25、0.3等。
127.在本实施例中，由于第二透镜组g2的运动行程l1与变焦镜头4的总长度ttl之间的比值小于或等于0.3，因此第二透镜组g2的运动行程l1能够控制在一个较小的范围内，驱动第二透镜组g2移动的马达(也即第一马达404)的行程要求低，从而降低马达的设计难度，提高马达的控制精度，进一步提高变焦镜头4的成像质量。
128.一些实施例中，第三透镜组g3沿光轴401的运动行程l2与变焦镜头4从最靠近物侧的表面至成像面21的总长度ttl的比值满足：|l2/ttl|≤0.3。示例性的，第三透镜组g3沿光轴401的运动行程l2与变焦镜头4的总长度ttl的比值可以满足：0.07≤|l1/ttl|≤0.15。例如，|l1/ttl|的值可以是0.084、0.09、0.13、0.156、0.23、0.26、0.3等。
129.在本实施例中，由于第三透镜组g3的运动行程l2与变焦镜头4的总长度ttl之间的比值小于或等于0.3，因此第三透镜组g3的运动行程l2能够控制在一个较小的范围内，驱动第三透镜组g3移动的马达(也即第二马达405)的行程要求低，从而降低马达的设计难度，提高马达的控制精度，进一步提高变焦镜头4的成像质量。
130.一些实施例中，变焦镜头4从最靠近物侧的表面至成像面21的总长度ttl与长焦端的焦距fmax的比值满足：|ttl/fmax|≤2.0。例如|ttl/fmax|的值可以是0.82、0.934、0.96、1.21、1.3、1.42、1.5、1.7、2.0等。
131.在本实施例中，变焦镜头4能够通过较短的总长度ttl实现较长的焦距，从而在保证实现长焦拍摄的情况下，有效降低变焦镜头4的尺寸，使得变焦镜头4更易安装、适用范围更广。
132.一些实施例中，变焦镜头4的长焦端的焦距fmax与短焦端的焦距fmin的比值满足：fmax/fmin≤5.0。例如，fmax/fmin的值可以是2.5、3.3、3.7、4.2、5等。
133.在本实施例中，通过对长焦端的焦距fmax和短焦端的焦距fmin的比值的控制，从而很好地平衡变焦镜头4的设计难度和变焦性能需求，使得变焦镜头4兼顾性能与成本，具有更佳的产品竞争力。
134.请一并参阅图6和图7，图6是图4所示变焦镜头4的第一透镜组g1的一个透镜41的结构示意图，图7是图6所示透镜在另一角度的结构示意图。
135.一些实施例中，透镜41包括有效光学区41a和围绕有效光学区41a设置的非有效光学区41b。其中，有效光学区41a是用于偏折光线的区域。有效光学区41a也即为光学有效径所在区域。非有效光学区41b是不用于偏折光线、可用于透镜承靠或支撑的区域。非有效光学区41b也即为光学非有效径所在区域。变焦镜头4中的其他透镜的有效光学区和非有效光学区做相同定义。
136.一些实施例中，第一透镜组g1的每片透镜均具有用于降低透镜的高度的切口。第一透镜组g1包含的每片透镜的切口部分位于有效光学区、部分位于非有效光学区。如图7所示，第一透镜组g1的透镜41具有切口411。切口411的数量为两个，两个切口411分别设于透镜41的两侧，且切口平面相互平行。透镜41的高度h为透镜41整体在切口平面的垂直方向上的尺寸。透镜41的有效高度h为透镜41的有效光学区41a在切口平面的垂直方向上的尺寸。图7所示透镜41的有效高度h与高度h相同。透镜41的最大通光口径d为透镜41的有效光学区41a的最大直径。透镜41的最大直径d为透镜整体的直径尺寸。变焦镜头4中的其他透镜的有效高度h、高度h、最大通光口径d以及最大直径d做相同定义。其他一些实施例中，切口411的数量也可以是一个。
137.在本实施例中，由于第一透镜组g1的透镜的尺寸较大，因此切口部分位于有效光学区、部分位于非有效光学区，虽然会在一定程度上降低变焦镜头4的像面解析度和照度，但是能够较大幅度地降低第一透镜组g1的透镜的高度，从而较大幅度地缩小变焦镜头4的高度，有利于变焦镜头4小型化。
138.请参阅图8，图8是图4所示变焦镜头4的第二透镜组g2的一个透镜43的结构示意图。
139.一些实施例中，第二透镜组g2的每片透镜均具有用于降低透镜的高度的切口。第二透镜组g2包含的每片透镜的切口位于非有效光学区。如图8所示，第二透镜组g2的透镜43具有切口431。切口431的数量为两个，两个切口431分别设于透镜43的两侧，且切口平面相互平行。切口431位于透镜43的非有效光学区43b。其他一些实施例中，切口431的数量也可以是一个。
140.在本实施例中，由于第二透镜组g2的透镜的尺寸较小，第二透镜组g2的切口且与
非有效光学区，因此透镜上的切口既可以降低第二透镜组g2的透镜的高度，也不会影响到变焦镜头4的成像品质。
141.如图8所示，本实施例中，第二透镜组g2的透镜43的有效高度h与最大通光口径d相等。其中，第二透镜组g2的透镜43的有效高度h所在方向与第一透镜组g1的透镜41的有效高度h所在方向一致。透镜43的有效高度h小于透镜43的高度h。
142.一些实施例中，第三透镜组g3的每片透镜均具有用于降低透镜的高度的切口。第三透镜组g3包含的每片透镜的切口位于非有效光学区。在本实施例中，由于第三透镜组g3的透镜的尺寸较小，第三透镜组g3的切口且与非有效光学区，因此透镜切口既可以降低第二透镜组g2的透镜的高度，也不会影响到变焦镜头4的成像品质。
143.一些实施例中，如上文描述，变焦镜头4的每片透镜均具有用于降低透镜的高度的切口。切口可通过i
‑
cut工艺实现。由于变焦镜头4中的透镜设有用于降低透镜的高度的切口，因此能够有效缩小光学系统高度方向上的尺寸，使得变焦镜头4具有较小的高度尺寸，以更好地适用于小型化的移动终端100，增加了变焦镜头4的适用范围。此外，由于透镜通过切口方式降低其高度，因此透镜可以设置较大的通光口径，从而提高光学系统的通光量，使得变焦镜头4的成像质量较佳。
144.一些实施例中，变焦镜头4的每片透镜的有效高度h与最大通光口径d的比值满足：h/d≥0.45。例如，h/d的值可以是0.45、0.5、0.52、0.6、0.68、0.8等。如图7和图8所示，透镜41和透镜43的有效高度h与最大通光口径d满足上述需求。同样的，变焦镜头4的其他透镜的有效高度h与最大通光口径d也满足上述需求。
145.在本实施例中，变焦镜头4通过控制透镜的有效高度h与最大通光口径d比值大于或等于0.45，使得变焦镜头4在降低透镜高度以实现小型化的同时，其光像能够具有较佳的面形、解析力较佳。
146.一些实施例中，变焦镜头4的每片透镜的有效高度h均满足：h≤6.5mm。例如，透镜的有效高度h可以是3.8mm、4mm、4.4mm、4.8mm、5.5mm、6.2mm、6.5mm等。在本实施例中，变焦镜头4通过限定所有透镜的有效高度h，限制了变焦镜头4的所有透镜的高度h，使得变焦镜头4的尺寸能更好地匹配小型化的移动终端100。
147.一些实施例中，变焦镜头4的每片透镜的最大通光口径d均满足：d≤10mm。例如，透镜的最大通光口径d可以是7mm、7.2mm、8mm、8.5mm、9.2mm、10mm等。在本实施例中，变焦镜头4通过限定所有透镜的最大通光口径d，限制了变焦镜头4的所有透镜的最大直径d，使得变焦镜头4的尺寸能更好地匹配小型化的移动终端100。
148.一些实施例中，变焦镜头4的工作f数满足：2.0≤工作f数≤6.5。在本实施例中，工作f数是指变焦镜头4的透镜在进行切口处理后的等效光圈f数。当工作f数满足上述要求时，变焦镜头4的成像能够获得较佳的解析力，成像质量更佳。示例性的，变焦镜头4的工作f数在短焦端可以为2.0，在长焦端可以为6.5。变焦镜头4处于其他倍率状态时，工作f数可以为2.8、2.9、3.1、3.5、3.6、3.75、3.8、3.9、4.2、4.45、4.8、5.6等。
149.在其他一些实施例中，变焦镜头4的透镜可以不做切口处理，透镜为圆形镜片。其中，变焦镜头4的每片透镜的最大通光口径d均满足：d≤6.5mm。例如，透镜的最大通光口径d可以是3.8mm、4mm、4.4mm、4.8mm、5.5mm、6.2mm、6.5mm等。此时，变焦镜头4的模组尺寸较小，能很好地适用于小型化的移动终端100。
150.为方便理解本技术实施例提供的变焦镜头4的效果，下面结合具体的实施例对变焦镜头4成像效果进行详细的说明。
151.一些实施例中，请再次参阅图4，变焦镜头4的多个透镜组从物侧到像侧依次为：具备正光焦度的第一透镜组g1，变焦镜头4的总长度ttl与第一透镜组g1的焦距f1的比值：ttl/f1＝2.14；具有负光焦度的第二透镜组g2，变焦镜头4的总长度ttl与第二透镜组g2的焦距f2的比值：ttl/f2＝
‑
6.22；具有正光焦度的第三透镜组g3，变焦镜头4的总长度ttl与第三透镜组g3的焦距f3的比值：ttl/f3＝3.83。
152.变焦镜头4包括8个具有光焦度的透镜，所有透镜均采用非球面设计。其中，第一透镜组g1包含两片透镜(41、42)，沿物侧到像侧的方向，两片透镜(41、42)的光焦度分别为正、负；第二透镜组g2包含两片透镜(43、44)，沿物侧到像侧的方向，两片透镜(43、44)的光焦度分别为负、正；第三透镜组g3包含四片透镜(45、46、47、48)，沿物侧到像侧的方向，四片透镜(45、46、47、48)的光焦度分别为正、正、负、负。第三透镜组g3包括孔径光阑49，孔径光阑49位于第三透镜组g3的最靠近物侧的透镜45的物侧。第一透镜组g1的两片透镜均采用玻璃材料，变焦镜头4的其他透镜采用塑料材料。变焦镜头4的所有透镜的最大有效高度h为4.6mm。变焦镜头4的所有透镜的最大通光口径d为7mm。
153.请一并参考表1a及表1b，其中，表1a为处于第一倍率(短焦端)状态下的变焦镜头4的各透镜和滤光片5的曲率半径、间隔、折射率(nd)、阿贝系数(vd)。其中，间隔包括厚度(对应于d1至d9)和镜片之间的间距(对应于a1至a9)。表1b为各透镜的非球面系数。
154.表1a
[0155][0156][0157]
表1b
[0158] a2a3a4a5a6s12.4431e
‑
04
‑
1.3605e
‑
053.2713e
‑
06
‑
5.1859e
‑
073.6765e
‑
08s28.5930e
‑
043.5253e
‑
06
‑
1.0917e
‑
067.7315e
‑
08
‑
3.8615e
‑
09s3
‑
2.2279e
‑
053.1213e
‑
051.4546e
‑
06
‑
1.2206e
‑
078.3020e
‑
09s45.7610e
‑
054.6182e
‑
077.8737e
‑
06
‑
9.2620e
‑
076.7697e
‑
08s51.1109e
‑
031.7967e
‑
04
‑
3.0778e
‑
052.1576e
‑
06
‑
1.0112e
‑
07s6
‑
1.8258e
‑
03
‑
1.4022e
‑
04
‑
5.0866e
‑
054.6710e
‑
06
‑
1.8971e
‑
06s7
‑
3.5014e
‑
03
‑
4.5011e
‑
04
‑
1.3291e
‑
057.0722e
‑
07
‑
2.8105e
‑
07s8
‑
4.0815e
‑
03
‑
1.0674e
‑
04
‑
9.2967e
‑
064.2232e
‑
064.3140e
‑
08s9
‑
9.1747e
‑
052.0427e
‑
058.9724e
‑
06
‑
6.3055e
‑
073.7225e
‑
08s102.6558e
‑
03
‑
1.0465e
‑
053.9708e
‑
06
‑
5.3621e
‑
073.1918e
‑
07s112.5452e
‑
041.3098e
‑
042.8114e
‑
05
‑
3.1038e
‑
06
‑
1.2903e
‑
06s12
‑
6.3607e
‑
04
‑
8.6718e
‑
054.9199e
‑
061.7262e
‑
052.6828e
‑
06s132.1100e
‑
03
‑
7.3888e
‑
041.2962e
‑
04
‑
1.8314e
‑
059.5404e
‑
06s147.2169e
‑
03
‑
1.9541e
‑
031.7804e
‑
04
‑
4.9392e
‑
06
‑
2.5584e
‑
08s159.1060e
‑
03
‑
2.9168e
‑
033.9342e
‑
04
‑
2.3855e
‑
055.3626e
‑
07s163.4667e
‑
03
‑
9.2570e
‑
041.9490e
‑
04
‑
1.6261e
‑
059.7289e
‑
07
[0159]
由表1a可得，变焦镜头4从最靠近物侧的表面至成像面21的总长度ttl＝28.3741mm。
[0160]
表1b中所示的变焦镜头4的16个非球面中，所有偶次非球面面型z可利用但不限于以下非球面公式进行限定：
[0161][0162]
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，本实施例中k值为0，a2、a3、a4、a5、a6为非球面系数。
[0163]
由图5可以看出，变焦镜头4在短焦端向长焦端变焦的过程中，第二透镜组g2向像侧移动，第三透镜组g3向物侧移动。
[0164]
其中，第二透镜组g2沿光轴401的运动行程l1与变焦镜头4从最靠近物侧的表面至成像面21的总长度ttl的比值：|l1/ttl|＝0.059。第三透镜组g3沿光轴401的运动行程l2与变焦镜头4从最靠近物侧的表面至成像面21的总长度ttl的比值：|l2/ttl|＝0.077。
[0165]
变焦镜头4从最靠近物侧的表面至成像面21的总长度ttl与长焦端的焦距fmax的比值：|ttl/fmax|＝0.978。
[0166]
请一并参考表1c和表1d，其中，表1c示出了变焦镜头4的基本参数，表1d为变焦镜头4在多个倍率状态下的透镜组的间隔距离。
[0167]
表1c
[0168]
倍率一二三四焦距/mm1518.523.529工作f数3.53.53.73.9
像高imh2.5mm2.5mm2.5mm2.5mm
[0169]
表1d
[0170][0171]
对图4所示的变焦镜头4进行仿真，下面结合附图详细说明对其仿真效果。
[0172]
请参阅图9，图9是图4所示变焦镜头4在第一倍率下的轴向球差曲线。其中，五条曲线分别表示650nm、610nm、555nm、510nm和470nm波长，中心波长为555nm，由图9中可以看出，在归一化孔径坐标下，中心波长的离焦量小于10um，任意波长和中心波长的离焦量差值均在控制在一个较小的范围内。
[0173]
请参阅图10，图10是图4所示变焦镜头4在第一倍率下的畸变曲线。由图10中可以看出，畸变曲线显示最大像高处的畸变控制在2％以内，满足成像要求。
[0174]
请参阅图11，图11是图4所示变焦镜头4在第二倍率下的轴向球差曲线。其中，五条曲线分别表示650nm、610nm、555nm、510nm和470nm波长，中心波长为555nm，由图11中可以看出，在归一化孔径坐标下，中心波长的离焦量小于10um，任意波长和中心波长的离焦量差值均在控制在一个较小的范围内。
[0175]
请参阅图12，图12是图4所示变焦镜头4在第二倍率下的畸变曲线。由图12中可以看出，畸变曲线显示最大像高处的畸变控制在2％以内，满足成像要求。
[0176]
请参阅图13，图13是图4所示变焦镜头4在第三倍率下的轴向球差曲线。其中，五条曲线分别表示650nm、610nm、555nm、510nm和470nm波长，中心波长为555nm，由图13中可以看出，在归一化孔径坐标下，中心波长的离焦量小于10um，任意波长和中心波长的离焦量差值均在控制在一个较小的范围内。
[0177]
请参阅图14，图14是图4所示变焦镜头4在第三倍率下的畸变曲线。由图14中可以看出，畸变曲线显示最大像高处的畸变控制在2％以内，满足成像要求。
[0178]
请参阅图15，图15是图4所示变焦镜头4在第四倍率下的轴向球差曲线。其中，五条曲线分别表示650nm、610nm、555nm、510nm和470nm波长，中心波长为555nm，由图15中可以看出，在归一化孔径坐标下，中心波长的离焦量小于10um，任意波长和中心波长的离焦量差值均在控制在一个较小的范围内。
[0179]
请参阅图16，图16是图4所示变焦镜头4在第四倍率下的畸变曲线。由图16中可以看出，畸变曲线显示最大像高处的畸变控制在2％以内，满足成像要求。
[0180]
请一并参阅图17和图18，图17是图3所示变焦镜头4在另一些实施例中的部分结构示意图，图18是图17所示变焦镜头4的变焦过程的结构示意图。其中，图17和图18中主要示意出变焦镜头4的多个透镜组的结构，为方便说明，还同时示意出摄像头模组40的滤光片5和成像面21。
[0181]
一些实施例中，变焦镜头4包括多个透镜组，多个透镜组从物侧到像侧依次为：具备正光焦度的第一透镜组g1，变焦镜头4的总长度ttl与第一透镜组g1的焦距f1的比值：
ttl/f1＝1.96；具有负光焦度的第二透镜组g2，变焦镜头4的总长度ttl与第二透镜组g2的焦距f2的比值：ttl/f2＝
‑
5.57；具有正光焦度的第三透镜组g3，变焦镜头4的总长度ttl与第三透镜组g3的焦距f3的比值：ttl/f3＝3.93。第二透镜组g2和第三透镜组g3能够沿光轴401移动，使得变焦镜头4实现连续变焦。
[0182]
变焦镜头4包括7个具有光焦度的透镜，所有透镜均采用非球面设计。其中，第一透镜组g1包含两片透镜(41、42)，沿物侧到像侧的方向，两片透镜(41、42)的光焦度分别为正、负；第二透镜组g2包含两片透镜(43、44)，沿物侧到像侧的方向，两片透镜(43、44)的光焦度分别为负、正；第三透镜组g3包含三片透镜(45、46、47)，沿物侧到像侧的方向，三片透镜(45、46、47)的光焦度分别为正、正、负。第三透镜组g3包括孔径光阑49，孔径光阑49位于第三透镜组g3的最靠近物侧的透镜45的物侧。第一透镜组g1的两片透镜均采用玻璃材料，变焦镜头4的其他透镜采用塑料材料。变焦镜头4的所有透镜的最大有效高度h为4.6mm。变焦镜头4的所有透镜的最大通光口径d为7mm。
[0183]
请一并参考表2a及表2b，其中，表2a为处于第一倍率(短焦端)状态下的变焦镜头4的各透镜和滤光片5的曲率半径、间隔、折射率(nd)、阿贝系数(vd)。其中，间隔包括厚度(对应于d1至d8)和镜片之间的间距(对应于a1至a8)。表2b为各透镜的非球面系数。
[0184]
表2a
[0185][0186][0187]
表2b
[0188] a2a3a4a5a6s17.7258e
‑
049.4033e
‑
065.6372e
‑
078.2522e
‑
084.3584e
‑
09s23.2303e
‑
03
‑
4.4331e
‑
06
‑
3.1125e
‑
063.5531e
‑
07
‑
1.2414e
‑
08s3
‑
1.2917e
‑
031.2299e
‑
041.0540e
‑
06
‑
7.9510e
‑
072.5310e
‑
08s4
‑
2.5147e
‑
031.4982e
‑
041.0347e
‑
05
‑
2.0346e
‑
069.4795e
‑
08
s5
‑
3.3338e
‑
052.8261e
‑
04
‑
2.0895e
‑
05
‑
1.1744e
‑
061.8988e
‑
07s6
‑
8.6280e
‑
03
‑
1.8896e
‑
04
‑
4.3557e
‑
05
‑
1.1069e
‑
051.9091e
‑
06s7
‑
8.4006e
‑
03
‑
5.0089e
‑
04
‑
6.0653e
‑
05
‑
2.0726e
‑
065.0352e
‑
07s8
‑
4.0294e
‑
031.5644e
‑
05
‑
6.1672e
‑
058.1074e
‑
06
‑
5.5763e
‑
07s93.8711e
‑
04
‑
2.9561e
‑
055.0459e
‑
05
‑
1.9233e
‑
063.7251e
‑
07s102.2702e
‑
031.2971e
‑
03
‑
1.3428e
‑
041.8174e
‑
05
‑
1.2587e
‑
06s11
‑
2.6706e
‑
031.5754e
‑
03
‑
3.4675e
‑
042.9474e
‑
05
‑
3.4213e
‑
06s12
‑
2.3288e
‑
032.1220e
‑
03
‑
5.9465e
‑
044.8581e
‑
05
‑
2.3181e
‑
06s135.9017e
‑
031.4073e
‑
03
‑
3.5923e
‑
044.0329e
‑
05
‑
2.3486e
‑
06s145.5519e
‑
031.3915e
‑
041.0388e
‑
056.4525e
‑
06
‑
5.5151e
‑
07
[0189]
由表2a可得，变焦镜头4从最靠近物侧的表面至成像面21的总长度ttl＝26.3195mm。
[0190]
表2b中所示的变焦镜头4的14个非球面中，所有偶次非球面面型z可利用但不限于以下非球面公式进行限定：
[0191][0192]
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，本实施例中k值为0，a2、a3、a4、a5、a6为非球面系数。
[0193]
如图18所示，图18中示意出变焦镜头4的三个焦距状态，包括第一倍率(也即短焦端)、第二倍率(也即中间倍率)以及第三倍率(也即长焦端)，变焦镜头4从第一倍率调节至第三倍率的过程中，焦距递增。
[0194]
由图18可以看出，变焦镜头4在短焦端向长焦端变焦的过程中，第二透镜组g2向像侧移动，第三透镜组g3向物侧移动。第二透镜组g2沿光轴401的运动行程l1与变焦镜头4从最靠近物侧的表面至成像面21的总长度ttl的比值：|l1/ttl|＝0.072。第三透镜组g3沿光轴401的运动行程l2与变焦镜头4从最靠近物侧的表面至成像面21的总长度ttl的比值：|l2/ttl|＝0.084。变焦镜头4从最靠近物侧的表面至成像面21的总长度ttl与长焦端的焦距fmax的比值：|ttl/fmax|＝1.1。
[0195]
请一并参考表2c和表2d，其中，表2c示出了变焦镜头4的基本参数，表2d为变焦镜头4在多个倍率状态下的透镜组的间隔距离。
[0196]
表2c
[0197]
倍率一二三焦距/mm151723.5工作f数3.53.53.8像高imh3.28mm3.28mm3.28mm
[0198]
表2d
[0199][0200]
对图17所示的变焦镜头4进行仿真，下面结合附图详细说明对其仿真效果。
[0201]
请参阅图19，图19是图17所示变焦镜头4在第一倍率下的轴向球差曲线。其中，五条曲线分别表示650nm、610nm、555nm、510nm和470nm波长，中心波长为555nm，由图19中可以看出，在归一化孔径坐标下，中心波长的离焦量小于10um，任意波长和中心波长的离焦量差值均在控制在一个较小的范围内。
[0202]
请参阅图20，图20是图17所示变焦镜头4在第一倍率下的畸变曲线。由图20中可以看出，畸变曲线显示最大像高处的畸变控制在2％以内，满足成像要求。
[0203]
请参阅图21，图21是图17所示变焦镜头4在第二倍率下的轴向球差曲线。其中，五条曲线分别表示650nm、610nm、555nm、510nm和470nm波长，中心波长为555nm，由图21中可以看出，在归一化孔径坐标下，中心波长的离焦量小于10um，任意波长和中心波长的离焦量差值均在控制在一个较小的范围内。
[0204]
请参阅图22，图22是图17所示变焦镜头4在第二倍率下的畸变曲线。由图22中可以看出，畸变曲线显示最大像高处的畸变控制在2％以内，满足成像要求。
[0205]
请参阅图23，图23是图17所示变焦镜头4在第三倍率下的轴向球差曲线。其中，五条曲线分别表示650nm、610nm、555nm、510nm和470nm波长，中心波长为555nm，由图23中可以看出，在归一化孔径坐标下，中心波长的离焦量小于10um，任意波长和中心波长的离焦量差值均在控制在一个较小的范围内。
[0206]
请参阅图24，图24是图17所示变焦镜头4在第三倍率下的畸变曲线。由图24中可以看出，畸变曲线显示最大像高处的畸变控制在2％以内，满足成像要求。
[0207]
请一并参阅图25和图26，图25是本技术实施例提供的移动终端100在另一些实施例中的结构示意图，图26是图25所示移动终端100沿b
‑
b线剖开的部分结构示意图。本实施例移动终端100包括前述实施例移动终端100的大部分特征，以下主要阐述两者的主要区别，两者相同的大部分内容不再赘述。
[0208]
移动终端100包括潜望式的摄像头模组40。潜望式的摄像头模组40可以包括前述实施例摄像头模组40的大部分特征，主要区别在于：潜望式的摄像头模组40还包括反射件6。反射件6位于变焦镜头4的物侧，用于将光线偏转至变焦镜头4。如图26所示，移动终端100外部的光线穿过移动终端100的透光镜片104后，射向反射件6，反射件6将光线偏转至变焦镜头4，光线穿过变焦镜头4后在图像传感器2上成像，摄像头模组40实现光线采集。
[0209]
在本实施例中，摄像头模组40通过设置反射件6改变光线的传播方向，使得变焦镜头4的光轴401方向可以与外部光线进入移动终端100的方向不同，从而使摄像头模组40的放置位置、角度、空间等都更加灵活，变焦镜头4能够应用于潜望式摄像头模组40中。例如，可以使变焦镜头4的光轴方向平行于显示屏20。
[0210]
请参阅图27，图27是图26所示摄像头模组40在一些实施例中的部分结构示意图。
[0211]
一些实施例中，反射件6为棱镜。棱镜将光线偏转至变焦镜头4的第一透镜组g1，光线依次经过第一透镜组g1、第二透镜组g2、第三透镜组g3及滤光片5后，在图像传感器的成像面21上成像。
[0212]
示例性的，棱镜包括两个直边和一个斜边，光线经一个直边进入棱镜，被斜边反射后，由另一个直边射出棱镜。斜边可以与变焦镜头4的光轴成45
°
夹角，该夹角也可以根据需要调整，例如形成30
°
、60
°
夹角等，从而使摄像头模组40实现潜望式拍摄。本技术不对棱镜的结构、斜边位置、角度做严格限定。
[0213]
请参阅图28，图28是图26所示摄像头模组40在另一些实施例中的部分结构示意图。
[0214]
一些实施例中，反射件6为反射镜。反射镜将光线偏转至变焦镜头4的第一透镜组g1，光线依次经过第一透镜组g1、第二透镜组g2、第三透镜组g3及滤光片5后，在图像传感器的成像面21上成像。
[0215]
示例性的，反射镜的镜面可以与变焦镜头4的光轴成45
°
夹角，该夹角也可以根据需要调整，例如形成30
°
、60
°
夹角等，从而使摄像头模组40实现潜望式拍摄。本技术不对反射镜的镜面位置、角度等做严格限定。
[0216]
可以理解的是，图27和图28所示实施例中，反射件6以包括一个棱镜或反射镜为例进行说明，在其他一些实施例中，反射件6也可以包括多个棱镜或反射镜，以多次改变光线的传播方向，使得变焦镜头4的摆放位置、角度等更为灵活，摄像头模组40能够实现潜望式拍摄且组装难度较小。
[0217]
以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内；在不冲突的情况下，本技术的实施例及实施例中的特征可以相互组合。因此，本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。