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TWI867278B - 具有連續自適應變焦係數的折疊式相機 - Google Patents

具有連續自適應變焦係數的折疊式相機 Download PDF

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TWI867278B
TWI867278B TW111110434A TW111110434A TWI867278B TW I867278 B TWI867278 B TW I867278B TW 111110434 A TW111110434 A TW 111110434A TW 111110434 A TW111110434 A TW 111110434A TW I867278 B TWI867278 B TW I867278B
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efl
max
lens group
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TW111110434A
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TW202244561A (zh
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納達夫 古林斯克
羅伊 羅迪克
以法蓮 戈登堡
伊泰 耶德
邁克爾 德羅
伊泰 麥諾
齊夫 謝梅什
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以色列商核心光電有限公司
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Publication date
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Abstract

折疊式長焦相機包括：光路折疊元件，用於將第一光路折疊到第二光路；鏡頭，包括N個鏡頭元件，鏡頭劃分成四個鏡頭組，四個鏡頭組沿著鏡頭光軸排列並且從鏡頭的物體側到影像側依序標記為G1至G4；以及影像感測器；其中鏡頭組中的鏡頭元件相對於彼此不移動；其中G1及G3相對於彼此不移動；其中G2及G4相對於彼此不移動；其中折疊式長焦相機配置成用以，通過相對於影像感測器一起移動G1及G3及通過相對於影像感測器一起移動G2及G4，在最小變焦係數與最大變焦係數之間連續地改變變焦係數，最小變焦係數對應最小有效焦距，最大變焦係數對應最大有效焦距。

Description

具有連續自適應變焦係數的折疊式相機
相關申請案之交互參照
本申請案主張於2021年3月22日提交的美國臨時專利申請第63/164,187號、2021年4月21日提交的美國臨時專利申請第63/177,427號及2022年1月17日提交的第63/300,067號美國臨時專利申請的優先權，它們的全部內容通過引用併入本文。
本文所公開的實施例(示例)總體上涉及數位相機，特別是涉及具有一折疊式連續變焦鏡頭的多孔徑變焦數位相機，用於手持電子移動裝置，如智慧型手機。
定義
使用以下符號和縮寫，所有術語都是本領域已知的： 總軌道長度(Total track length，TTL)：當系統聚焦到一無限遠物距時，沿著平行於一鏡頭的光軸的一軸所測量的，在第一鏡頭元件L1的前表面S1的一點與一影像感測器之間的最大距離。
後焦距(Back focal length，BFL)：當系統聚焦到一無限遠物距時，沿著平行於一鏡頭的光軸的一軸所測量的，在最後一個鏡頭元件LN的後表面S2N的一點與一影像感測器之間的最小距離。
有效焦距(Effective focal length，EFL)：在一鏡頭(或鏡頭元件L1至LN的一組件)中，在該鏡頭的一後主點P’與一後焦點F’之間的距離。
光圈值(f-number,f/#)：EFL與一入瞳直徑(entrance pupil diameter)的比率。
多孔徑相機(或“多相機”，其中以具有兩個相機的“雙相機”為例)正在成為手持電子移動裝置(或簡稱為“移動裝置”，例如智慧型手機、平板電腦等)的標準。一種多相機通常包括一個寬視場FOV相機(帶有FOVW的“寬”相機或“W”相機)及至少一個帶有較窄(比FOVW)視場的附加相機(具有FOVT的遠攝(Telephoto)或“長焦(Tele)”或“T”相機，也稱為“TC”)。通常，TC的空間解析度是恆定的(或“固定的”)，並且可能比W相機的空間解析度高3、5或10倍。這分別稱為具有3、5或10的固定“變焦係數(zoom factor，ZF)”。
例如，考慮具有W相機及ZF為5的TC的一雙相機。在放大場景時，通常可以使用W相機影像數據，該數據以數位方式放大到ZF為5。對於ZF
Figure 111110434-A0305-02-0004-32
5，可以使用TC影像數據，Z對於F>5時，進行數位縮放。在一些場景中，需要高ZF來捕捉具有高空間解析度的場景片段。在其他場景中，不希望有高ZF，因為可能只有(數位縮放的)W相機影像數據可用。這顯示了一方面TC的適用範圍(對於ZF較小的TC更大)與另一方面TC的縮放能力(對於ZF較大的TC更大)之間的權衡。一般來說，大的適用範圍與大的縮放能力都是有益的。這在具有固定ZF的已知TC中無法實現。
對於包括在TC中的給定的影像感測器，TC的ZF僅通過其EFL來確定。例如，在共同擁有的國際專利申請第PCT/IB2021/061078號中描述了可以在兩個極端(最小與最大)EFL之間(最小有效焦距EFLMIN與最大有效焦距EFLMAX)連續切換以提供最小及最大ZF之間(最小變焦係數ZFMIN及最大變焦係數ZFMAX)的任何ZF的一種TC。
有一個可以連續地提供ZFMIN及ZFMAX之間的所有ZF的長焦相機是有需要且有益的，其中ZFMAX
Figure 111110434-A0305-02-0005-33
2 x ZFMIN，並且對於給定的相機模組高度，採用纖薄的相機模組外形可以具有大孔徑高度，並且通過在ZFMIN與ZFMAX之間切換僅需要相對較小的鏡頭行程範圍。
在各種實施例中，提供了一種相機，其包括一光路折疊元件(OPFE)，用於將一第一光路OP1折疊到一第二光路OP2；一鏡頭，包括N個鏡頭元件，該鏡頭劃分成四個鏡頭組，該四個鏡頭組沿著一鏡頭光軸排列並且從該鏡頭的一物體側到該鏡頭的一影像側依序標記為G1、G2、G3、G4；以及一影像感測器；其中該相機是一折疊式長焦相機，任一該鏡頭組中的該些鏡頭元件相對於彼此不移動，該鏡頭組G1及該鏡頭組G3相對於彼此不移動，該鏡頭組G2及該鏡頭組G4相對於彼此不移動，其中該折疊式長焦相機配置成用以，通過相對於該影像感測器一起移動該鏡頭組G1及該鏡頭組G3及通過相對於該影像感測器一起移動該鏡頭組G2及該鏡頭組G4，在標記為ZFMIN的一最小變焦係數與標記為ZFMAX的一最大變焦係數之間連續地改變一變焦係數ZF，該最小變焦係數對應於標記為EFLMIN的一最小有效焦距，該最大變焦係數對應於標記為 EFLMAX的一最大有效焦距，其中該最大變焦係數ZFMAX/該最小變焦係數ZFMIN大於等於2(ZFMAX/ZFMIN
Figure 111110434-A0305-02-0006-34
2)，其中從該最小有效焦距EFLMIN切換到該最大有效焦距EFLMAX或反之亦然需要一鏡頭行程範圍S，並且一比率R大於2，其中該比率R是由R=(EFLMAX-EFLMIN)/S所給出的。
在一些實施例中，該比率R大於3。在一些實施例中，該比率R大於5。
在一些實施例中，該最大變焦係數ZFMAX/該最小變焦係數ZFMIN大於等於2.5(ZFMAX/ZFMIN
Figure 111110434-A0305-02-0006-35
2.5)。在一些實施例中，該最大變焦係數ZFMAX/該最小變焦係數ZFMIN大於等於2.75(ZFMAX/ZFMIN
Figure 111110434-A0305-02-0006-36
2.75)。
在一些實施例中，連續地改變該變焦係數ZF包括：在大於0.1毫米(mm)且小於5毫米(mm)的一小範圍內相對於該影像感測器一起移動該鏡頭組G1及該鏡頭組G3並且在大於2毫米(mm)且小於15毫米(mm)的一大範圍內相對於該影像感測器一起移動該鏡頭組G2及該鏡頭組G4。
在一些實施例中，連續地改變該變焦係數ZF包括：在大於0.2毫米(mm)且小於2.5毫米(mm)的一小範圍內相對於該影像感測器一起移動該鏡頭組G1及該鏡頭組G3並且在大於4毫米(mm)且小於10毫米(mm)的一大範圍內相對於該影像感測器一起移動該鏡頭組G2及該鏡頭組G4。
在一些實施例中，連續地改變該變焦係數ZF包括：在大於0.1毫米(mm)且小於5毫米(mm)的一小範圍內相對於該影像感測器一起移動該鏡頭組G2及該鏡頭組G4並且在大於2毫米(mm)且小於15毫米(mm)的一大範圍內相對於該影像感測器一起移動該鏡頭組G1及該鏡頭組G3。
在一些實施例中，連續地改變該變焦係數ZF包括：在大於0.2毫米(mm)且小於2.5毫米(mm)的一小範圍內相對於該影像感測器一起移動該鏡頭組G2及該鏡頭組G4並且在大於4毫米(mm)且小於10毫米(mm)的一大範圍內相對於該影像感測器一起移動該鏡頭組G1及該鏡頭組G3。
在一些實施例中，該鏡頭組G1及該鏡頭組G3包括在單一的一G13載體中，並且其中該鏡頭組G2及該鏡頭組G4包括在單一的一G24載體中。
在一些實施例中，該G24載體及該G13載體兩者都包括用於定義該G13載體相對於該G24載體的一位置的導軌。
在一些實施例中，該G13載體的最大行程範圍是S13，該G24載體的最大行程範圍是S24，並且其中S24/S13大於7.5。在一些實施例中，S24/S13大於12.5。
在一些實施例中，該G24載體及該G13載體是可以分別通過一G24致動器及一G13致動器來移動的。在一些實施例中，該G24致動器及該G13致動器中的一個包括三個或多個磁體。
在一些實施例中，該鏡頭包括N個鏡頭元件，其中N等於10。
在一些實施例中，該四個鏡頭組G1、G2、G3、G4的一放大率序列是正-負-正-正。
在一些實施例中，該鏡頭組G1包括帶有一正-負放大率序列的兩個鏡頭元件，其中該鏡頭組G2包括帶有一負-負放大率序列的兩個鏡頭元件，其中該鏡頭組G3包括帶有一正-正-正放大率序列的三個鏡頭元件，並且其中該鏡頭組G4包括帶有一正-負-正放大率序列的三個鏡頭元件。
在一些實施例中，該鏡頭組G1包括帶有一放大率序列為正-負的兩個鏡頭元件，其中該鏡頭組G2包括帶有一負-正放大率序列的兩個鏡頭元件，其中該鏡頭組G3包括帶有一正-負-正放大率序列的三個鏡頭元件，並且其中該鏡頭組G4包括帶有一正-負-正放大率序列的三個鏡頭元件。
在一些實施例中，該鏡頭組G1包括帶有一放大率序列為負-正的兩個鏡頭元件，其中該鏡頭組G2包括帶有一正-負-負放大率序列的三個鏡頭元件，其中該鏡頭組G3包括帶有一正-負-負放大率序列的三個鏡頭元件，並且其中該鏡頭組G4包括帶有一放大率序列為負-正的兩個鏡頭元件。
在一些實施例中，該相機具有一光圈值F/#，其中在該最小變焦係數ZFMIN處的該光圈值F/#為F/#MIN，其中在該最大變焦係數ZFMAX處的該光圈值F/#為F/#MAX，並且其中EFLMAX/EFLMIN大於F/#MAX/F/#MIN(EFLMAX/EFLMIN>F/#MAX/F/#MIN)。
在一些實施例中，該最大有效焦距EFLMAX/該最小有效焦距(EFLMAX/EFLMIN)大於F/#MAX/F/#MIN加0.5(EFLMAX/EFLMIN>F/#MAX/F/#MIN+0.5)。
在一些實施例中，該鏡頭組G2的一EFL量值|EFLG2|與該鏡頭組G3的一EFL量值|EFLG3|的變化小於10%，並且其中|EFLG2|小於|EFLG3|。
在一些實施例中，該鏡頭組G1及該鏡頭組G2包括兩個鏡頭元件，並且其中該鏡頭組G3及該鏡頭組G41包括三個鏡頭元件。
在一些實施例中，該鏡頭組G2的一厚度TG2與該鏡頭組G1的一厚度TG1中的較大者為T(G1,G2)MAX，其中該厚度TG2與該厚度TG1中的較小者為 T(G1,G2)MIN，並且其中T(G1,G2)MIN/T(G1,G2)MAX小於0.8。在一些實施例中，0.75<T(G1,G2)MIN/T(G1,G2)MAX<1.0。
在一些實施例中，該鏡頭組G4的一厚度TG4與該鏡頭組G3的一厚度TG3的一比率滿足0.9<TG4/TG3<1.1。
在一些實施例中，該鏡頭組G3的一厚度TG3與該鏡頭組G4的一厚度TG4中的較大者為T(G3,G4)MAX，其中該厚度TG3與該厚度TG4中的較小者為T(G3,G4)MIN，並且其中T(G1,G2)MAX/T(G3,G4)MIN小於0.5。在一些實施例中，0.5<T(G3,G4)MIN/T(G3,G4)MAX<0.75。在一些實施例中，0.9<T(G1,G2)MAX/T(G3,G4)MIN<1.1。
在一些實施例中，該鏡頭組G1及該鏡頭組G4包括兩個鏡頭元件，並且其中該鏡頭組G2及該鏡頭組G3包括三個鏡頭元件。
在一些實施例中，該相機包括一孔徑光闌，並且其中該孔徑光闌位於該鏡頭組G2的第一個鏡頭元件的一前表面。在一些實施例中，該孔徑光闌位於該鏡頭組G2的一第二鏡頭元件的一後表面。在一些實施例中，該孔徑光闌位於該鏡頭組G3的第一個鏡頭元件的一前表面。
在一些實施例中，該鏡頭組G1的一EFL(EFLG1)與該鏡頭組G4的一EFL(EFLG4)的變化小於50%，並且其中EFLG1及EFLG4兩者與(EFLMAX+EFLMIN)/2的變化小於20%。在一些實施例中，該鏡頭組G1的一EFL(EFLG1)與該鏡頭組G4的一EFL(EFLG4)的變化小於50%，並且其中EFLG1及EFLG4兩者與(EFLMAX+EFLMIN)/2的變化小於20%。在一些實施例中，該鏡頭組G4的該EFL(EFLG4)滿足EFLG4>10 x EFLMAX。
在一些實施例中，EFLG1<0.15 x EFLG4，並且其中EFLG1及EFLG4兩者與(EFLMAX+EFLMIN)/2的變化小於20%。在一些實施例中，EFLG4>10 x EFLMIN。
在一些實施例中，該鏡頭組G1及該鏡頭組G3各自具有至少兩個鏡頭元件，並且其中該鏡頭組G1及該鏡頭組G3中的前兩個鏡頭元件在該鏡頭光軸上彼此分開小於0.75毫米(mm)。在一些實施例中，該鏡頭組G1及該鏡頭組G3各自具有至少兩個鏡頭元件，並且其中該鏡頭組G1及該鏡頭組G3中的前兩個鏡頭元件在該鏡頭光軸上彼此分開小於0.1 x EFLMIN。
在一些實施例中，該鏡頭組G2及該鏡頭組G4中的前兩個鏡頭元件在每一個鏡頭元件的邊緣處彼此分開小於0.1毫米(mm)。在一些實施例中，該鏡頭組G2及該鏡頭組G4中的前兩個鏡頭元件在每一個鏡頭元件的邊緣處彼此分開小於0.1 x EFLMIN。
在一些實施例中，該N個鏡頭元件包括一第一鏡頭元件L1、一第二鏡頭元件L2、一第八鏡頭元件L8及一第九鏡頭元件L9，並且其中該第一鏡頭元件L1與該第二鏡頭元件L2、該第八鏡頭元件L8與該第九鏡頭元件L9形成各自的雙合鏡頭。
在一些實施例中，該鏡頭組G2及該鏡頭組G4中的前兩個鏡頭元件在每一個鏡頭元件的邊緣處彼此分開小於0.1毫米(mm)。在一些實施例中，該鏡頭組G2及該鏡頭組G4中的前兩個鏡頭元件在每一個鏡頭元件的邊緣處彼此分開小於0.01 x EFLMIN。
在一些實施例中，該N個鏡頭元件包括一第一鏡頭元件L1、一第二鏡頭元件L2、一第三鏡頭元件L3、一第四鏡頭元件L4、一第六鏡頭元件 L6、一第七鏡頭元件L7、一第八鏡頭元件L8及一第九鏡頭元件L9，其中該第一鏡頭元件L1與該第二鏡頭元件L2、該第三鏡頭元件L3與該第四鏡頭元件L4、該第八鏡頭元件L8與該第九鏡頭元件L9形成各自的雙合鏡頭，並且其中該第六鏡頭元件L6與該第七鏡頭元件L7形成一倒雙合鏡頭。
在一些實施例中，移動的該鏡頭組G1及該鏡頭組G3之間的一最大距離小於0.1 x EFLMIN。
在一些實施例中，該N個鏡頭元件包括一第一鏡頭元件L1、一第二鏡頭元件L2、一第三鏡頭元件L3、一第四鏡頭元件L4、一第七鏡頭元件L7及一第八鏡頭元件L8，其中該第一鏡頭元件L1與該第二鏡頭元件L2、該第三鏡頭元件L3與該第四鏡頭元件L4形成各自的倒雙合鏡頭，並且其中該第七鏡頭元件L7與該第八鏡頭元件L8形成一雙合鏡頭。
在一些實施例中，對於所有該變焦係數ZF，沿著平行於該鏡頭光軸的一軸所測量的該光路折疊元件與該第一鏡頭元件的一前表面的距離之間的一差值標記為Δd，並且其中當Δd小於4毫米(mm)時，Δd與一鏡頭厚度TLens的一比率滿足Δd/TLens<0.25。在一些實施例中，對於Δd小於1毫米(mm)時，Δd/TLens<0.05。
在一些實施例中，該相機具有在該最小有效焦距EFLMIN處的一最小孔徑直徑DAMIN及一最小光圈值F/#MIN，其中F/#MIN=EFLMIN/DAMIN，並且其中該最小光圈值F/#MIN小於4。在一些實施例中，該最小光圈值F/#MIN小於3。在一些實施例中，該最小光圈值F/#MIN小於2.5。
在一些實施例中，該相機具有在該最大有效焦距EFLMAX的一最大孔徑直徑DAMAX及一最大光圈值F/#MAX，其中F/#MAX=EFLMAX/DAMAX，並且其中4.4<F/#MAX<6。
在一些實施例中，該最小孔徑直徑DAMIN/該最大孔徑直徑DAMAX大於0.4(DAMIN/DAMAX>0.4)。在一些實施例中，該最小孔徑直徑DAMIN/該最大孔徑直徑DAMAX大於0.5(DAMIN/DAMAX>0.5)。在一些實施例中，該最小孔徑直徑DAMIN/該最大孔徑直徑DAMAX大於0.75(DAMIN/DAMAX>0.75)。在一些實施例中，5毫米(mm)<DAMAX<7毫米(mm)。
在一些實施例中，F/#MIN=EFLMIN/DAMIN，F/#MAX=EFLMAX/DAMAX，並且其中該最大光圈值F/#MAX/該最小光圈值F/#MIN小於1.3至3(F/#MAX/F/#MIN<1.3-3)。
在一些實施例中，該鏡頭具有一最大總軌道長度TTLMAX，並且其中該最大總軌道長度TTLMAX/該最大有效焦距EFLMAX小於1.2(TTLMAX/EFLMAX<1.2)。在一些實施例中，該最大總軌道長度TTLMAX/該最大有效焦距EFLMAX小於1.1(TTLMAX/EFLMAX<1.1)。
在一些實施例中，該相機配置成用以通過將該四個鏡頭組G1、G2、G3、G4作為一鏡頭一起移動來聚焦。
在一些實施例中，該相機包括在一相機模組中，該相機模組具有一模組高度HM，其中該鏡頭具有一鏡頭孔徑高度HA，其中該模組高度HM及該鏡頭孔徑高度HA兩者都是沿著平行於所述第一光路OP1的一軸所測量的，其中該模組高度HM為5毫米(mm)至15毫米(mm)，其中該鏡頭孔徑高度HA為3毫米(mm)至10毫米(mm)，並且該模組高度HM小於該鏡頭孔徑高度HA加3毫米 (HM<HA+3mm)。在一些實施例中，該模組高度HM小於該鏡頭孔徑高度HA加2毫米(HM<HA+2mm)。
在一些實施例中，該光路折疊元件配置成用以為了光學影像穩定(OIS)沿著兩個旋轉軸旋轉，該兩個旋轉軸為平行於該第一光路OP1的一第一旋轉軸及垂直於該第一光路OP1及該第二光路OP2兩者的一第二旋轉軸。
在一些實施例中，該光路折疊元件是一棱鏡。
在一些實施例中，該棱鏡是一切割棱鏡，該切割棱鏡具有沿著平行於該第一光路OP1的一軸所測量的一棱鏡光學高度HP及具有沿著垂直於該第一光路OP1及該第二光路OP2兩者的一軸所測量的一棱鏡光學寬度WP，並且其中該棱鏡光學寬度WP比該棱鏡光學高度HP大5%至30%。
在一些實施例中，該鏡頭是一切割鏡頭，該切割鏡頭具有沿著平行於該第一光路OP1的一軸所測量的一切割鏡頭孔徑高度HA及具有沿著垂直於該第一光路OP1及該第二光路OP2兩者的一軸所測量的一鏡頭孔徑寬度WA，並且其中該切割鏡頭孔徑高度HA比該鏡頭孔徑寬度WA大5%至50%。
在一些實施例中，該最大有效焦距EFLMAX在24毫米(mm)與30毫米(mm)之間。
在一些實施例中，該最小有效焦距EFLMIN大於9毫米(mm)。
在一些實施例中，該折疊式長焦相機與一廣角相機一起包括在一雙相機中，該廣角相機具有比該折疊式長焦相機更大的一視場。在一些實施例中，提供了一種包括上述雙相機的一種智慧型手機。
在一些實施例中，提供了包括以上或以下所述的任何相機的一種智慧型手機。
100:折疊式連續變焦T相機
102:光路折疊元件
106:影像感測器
108:鏡頭光軸
110:鏡頭
112:第一光路
114:第二光路
130:W相機
134:鏡頭
136:光軸
138:影像感測器
150:雙相機
160:FCZT相機
162:OPFE
164:鏡頭
166:光學元件
168:影像感測器
170:FCZT相機
172:OPFE
174:鏡頭
176:光學元件
178:影像感測器
200:G24 FCZT相機模組
202:外殼
203:頂部護罩
204:OPFE
206:鏡頭
208:影像感測器
209:相機孔徑
210:OPFE模組
212:G1鏡筒
213:第一軛
214:G2鏡筒
215:第二軛
216:G3鏡筒
218:G4鏡筒
220:G13載體
222:致動磁體
224:位置磁體
225:位置感測器
226-1:扁平導軌
226-2:扁平導軌
228-1:凹槽導軌
228-2:凹槽導軌
229:預加載磁體
230:G24載體
232:預加載磁體
234-1:凹槽導軌
234-2:凹槽導軌
236-1:凹槽導軌
236-2:凹槽導軌
240:第一柔性電路
242:線圈
243:俯仰線圈
245:第二柔性電路
246:線圈組件
247:第二偏航線圈
248:霍爾感測器
250:感測器模組
260:切割鏡頭
262:側面
264:側面
266:側面
268:側面
270:切割棱鏡
272:側面
274:側面
302:俯仰位置感測器
304:偏航位置感測器
306:俯仰磁體
308:偏航磁體
312:偏航磁體
402:磁體組件
410:位置感測單元
600:光學鏡頭系統
602:鏡頭光軸
604:鏡頭
606:光學元件
608:影像感測器
700:光學鏡頭系統
702:鏡頭光軸
704:鏡頭
706:光學元件
708:影像感測器
800:光學鏡頭系統
802:鏡頭光軸
804:鏡頭
806:光學元件
808:影像感測器
d:距離
dMIN:最小距離
d1~d20:距離
Δd:差值
BFL:後焦距
EFL:有效焦距
EFLMIN:最小有效焦距
EFLMAX:最大有效焦距
G1~G4:鏡頭組
G13:組
G24:組
HA:孔徑高度
HM:模組高度
HP:光學高度
HL:光學高度
LM:模組長度
L1~L10:鏡頭元件
S1~S20:表面
TTL:總軌道長度
TTLMIN:最小總軌道長度
TTLMAX:最大總軌道長度
WP:光學寬度
WL:光學鏡頭寬度
下面參考在此段落之後列出的圖式，描述本文所公開的實施例的非限制性示例。附圖和描述意在闡明和說明本文所公開的實施例並且不應以任何方式被認為是限制性的。不同圖式中的相同元件可以用相同的數字表示。圖式中的元件不一定按比例繪製。
第1A圖示出了一種雙相機，其包括了如本文所公開的一已知折疊式連續變焦T相機(或稱為“FCZT相機”)以及一W相機。
第1B圖示意性地示出了本文所公開的一種G24FCZT相機的一實施例，其處於帶有ZFMIN及EFLMIN的一第一最小變焦狀態。
第1C圖示意性地示出了第1A圖及第1B圖的該FCZT相機，其處於帶有ZFMAX和EFLMAX的一第二最大變焦狀態。
第1D圖示意性地示出了本文所公開的一種G13 FCZT相機的一實施例，並且其處於帶有ZFMIN及EFLMIN的一第一最小變焦狀態。
第1E圖示意性地示出了第1D圖的FCZT相機，其處於帶有ZFMAX及EFLMAX的一第二最大變焦狀態。
第2A圖以一透視圖示出了本文所公開的一種G24 FCZT相機模組的一實施例。
第2B圖以一側視圖示出了第2A圖的該相機模組。
第2C圖以一第一分解圖示出了第2A圖的該相機模組。
第2D圖以一第二分解圖示出了第2A圖的該相機模組。
第2E圖示出了一切割鏡頭的一示例。
第2F圖示出了一切割棱鏡的一示例。
第3A圖以一透視圖示出了第2A圖的該相機模組，並且其中不具有一頂部護罩。
第3B圖以一分解圖示出了第2A圖的該相機模組，其中不具有第3A圖的該頂部護罩。
第4A圖以一仰視圖示出了第2A圖至第2D圖的該相機模組，其中部分地移除了一柔性電路用以露出了一個俯仰線圈、一個俯仰位置感測器、兩個偏航線圈及一個偏航位置感測器。
第4B圖以一仰視圖示出了第2A圖至第2D圖的該相機模組，其中移除了第4A圖中的一些元件。
第4C圖以一透視俯視圖示出了第2A圖至第2D圖的該相機模組的一光路折疊元件(OPFE)模組。
第4D圖以一透視仰視圖示出了第4C圖的該OPFE模組。
第4E圖以一透視仰視圖示出了第2A圖至第2D圖的該相機模組中的一G13載體。
第4F圖以一仰視圖示出了第4E圖的該G13載體。
第4G圖以一透視俯視圖示出了第2A圖至第2D圖的該相機模組的一G24載體。
第4H圖以一透視圖示出了包括在該G13載體中的該一位置磁體及包括在該柔性電路中的一位置感測器。
第5A圖以一透視圖示出了處於一最小變焦狀態時的第2A圖至第2D圖的該FCZT相機模組的多個組件。
第5B圖以一透視圖示出了處於一中間變焦狀態時的第2A圖至第2D圖的該FCZT相機模組的多個組件。
第5C圖以一透視圖示出處於一最大變焦狀態時的第2A圖至第2D圖的該FCZT相機模組的多個組件。
第6A圖示出了本文所公開的一光學鏡頭系統的一第一示例，其處於具有EFLMIN=9.6毫米(mm)的一第一最小變焦狀態。
第6B圖示出了第6A圖的該光學鏡頭系統，其處於具有EFLMAX=24.0毫米(mm)的一第二最大變焦狀態。
第6C圖給出了，如第1B圖至第1C圖所定義，用於第6A圖至第6B圖的該光學鏡頭系統的Δd值。
第7A圖示出了本文所公開的一光學鏡頭系統的一第二示例，其處於具有EFLMIN=9.96毫米(mm)的一最小變焦狀態。
第7B圖示出了第7A圖的該光學鏡頭系統，其處於具有EFLMAX=27.0毫米(mm)的一最大變焦狀態。
第7C圖給出了，如第1B圖至第1C圖所定義，用於第7A圖至第7B圖的該光學鏡頭系統的Δd值。
第8A圖示出了本文所公開的一光學鏡頭系統的一第三示例，其處於具有EFLMIN=10毫米(mm)的一最小變焦狀態。
第8B圖示出了第8A圖的該光學鏡頭系統，其處於具有EFLMID=20毫米(mm)的一中間變焦狀態。
第8C圖示出了第8A圖的該光學鏡頭系統，其處於具有EFLMAX=30毫米(mm)的一最大變焦狀態。
第1A圖示出了一雙相機150，其包括如本文所公開的一折疊式連續變焦T相機(或稱為“FCZT”相機)100及一W相機130。
T相機100包括一光路折疊元件(OPFE)102，例如一棱鏡或一反射鏡、一鏡頭110及一影像感測器106，該鏡頭110具有多個鏡頭元件(在該圖中不可見)，該鏡頭110具一鏡頭光軸108。OPFE將光路從一第一光路112(“OP1”)折疊到一第二光路114(“OP2”)。W相機130包括具有一光軸136的一鏡頭134及一影像感測器138。
第1B圖示意性地示出了本文所公開並且編號為160的一FCZT相機的一實施例，其處於具有一最小有效焦距(EFLMIN)的一第一最小變焦狀態(帶有一最小變焦係數ZFMIN)。EFLMIN對應於ZFMIN。FCZT相機160包括一OPFE 162、一鏡頭164、一(可選的)光學元件166及一影像感測器168。FCZT相機160顯示為具有光線追蹤。光學元件166可以是例如一紅外線(IR)濾光片和/或一玻璃影像感測器防塵罩。鏡頭164劃分成四個鏡頭組(“G1”、“G2”、“G3”及“G4”)，其中每一個鏡頭組可以包括一個或多個鏡頭元件。包括在鏡頭組G1、G2、G3及G4每一個中的鏡頭元件彼此固定耦合，這意味著包括在G1、G2、G3及G4每一個中的鏡頭元件可以相對於包括在何其它鏡頭組中的鏡頭元件以及相對於包括在相機160中的其它組件(例如影像感測器168)移動，但不是相對於彼此。此外，G2與G4固定耦合作為一組一起移動(參見標記，組“G24”)。組G24以大行程移動，G1、G2、G3、G4作為一鏡頭以一個小行程一起移動，而G1與G3可以獨立於組G24一起移動。
第1C圖示意性地示出了FCZT相機160，其處於具有一最大有效焦距(EFLMAX)的一第二最大變焦狀態(帶有一最大變焦係數ZFMAX)。可以連續執 行從EFLMAX到EFLMIN的轉換或切換，即，相機160可以切換到滿足ZFMIN
Figure 111110434-A0305-02-0018-37
ZF
Figure 111110434-A0305-02-0018-38
ZFMAX(或EFLMIN
Figure 111110434-A0305-02-0018-39
EFL
Figure 111110434-A0305-02-0018-40
EFLMAX)的任何其它ZF。
這種功能在變焦相機鏡頭中是已知的，例如在相對較大的手持相機裝置中使用，例如數位單眼(digital single-lens reflex，DSLR)相機。相機160可以提供這種已知的功能，同時具有允許其集成在相機模組中的尺寸，例如G24 FCZT相機模組200(第2圖)，其適合手持(可攜式)電子移動裝置(如智慧型手機)的尺寸限制。進一步說明，本文所公開的所有相機模組及光學鏡頭系統都可以有益地包括或結合在智慧型手機中。
為了改變ZF，組G24相對於G1、G3及影像感測器168以大行程(例如，2毫米(mm)或更大)移動。此外並取決於特定所需的EFL，G1、G2、G3、G4作為一鏡頭相對於影像感測器168以一個小行程Δd(Δd
Figure 111110434-A0305-02-0018-41
0.25mm參見第6C圖，Δd
Figure 111110434-A0305-02-0018-42
0.7mm參見第7C圖)一起移動。由於ZF改變所需的這種移動，相機160被稱為“G24 FCZT相機”。G24 FCZT相機可以包括例如參考第6A圖至第6C及第7A圖至第7C圖所示和描述的G24光學鏡頭系統。
對於相機160聚焦到無窮遠的情況，OPFE 162與鏡頭164之間的距離“d”，從OPFE 162沿著平行於鏡頭光軸的一軸所測量的在G1中的第一鏡頭元件的第一表面，如(在第1B圖中)在EFLMin狀態的最小距離dMin及(在第1C圖中)在EFLMax狀態的最小距離dMin，對於中間狀態EFLMin
Figure 111110434-A0305-02-0018-43
EFL
Figure 111110434-A0305-02-0018-44
EFLMax略有變化，如第6C圖與第7C圖所詳述的。於任意一對EFL狀態EFL1及EFL2(EFLMin
Figure 111110434-A0305-02-0018-45
EFL1，EFL2<EFLMax)，OPFE 162與鏡頭164之間的距離分別為d1與d2，差值Δd=|d1-d2|距離之間滿足Δd<1mm。小的Δd有利於纖薄的相機模組，因為它允許使用小的 OPFE。在ZF改變之後，需要將鏡頭164相對於影像感測器168移動Δd(並且因此相對於OPFE 162移動鏡頭164移動Δd)以將相機160聚焦到無窮遠。
第1D圖示意性地示出了本文所公開的FCZT相機的另一實施例，並且編號為170，其處於帶有EFLMIN的一第一最小變焦狀態。EFLMIN對應於ZFMIN。FCZT相機170包括一OPFE 172、一鏡頭174、一(可選的)光學元件176及影像感測器178。鏡頭174劃分成四個鏡頭組(“G1”、“G2”、“G3”及“G4”)，其中每一個鏡頭組可以包括一個或多個鏡頭元件。包括在鏡頭組G1、G2、G3及G4每一個中的鏡頭元件彼此固定耦合。此外，G1與G3固定耦合作為一組一起移動(參見標記，組“G13”)，而G2及G4可以獨立於組G13移動。
第1E圖示意性地示出了FCZT相機170，其處於具有EFLMAX的一第二最大變焦狀態。如同在相機160中一樣，可以連續執行從EFLMAX到EFLMIN的轉換或切換，即，相機170可以切換到滿足ZFMIN
Figure 111110434-A0305-02-0019-46
ZF
Figure 111110434-A0305-02-0019-47
ZFMAX的任何其他ZF。
為了改變ZF，組G13相對於G2、G4及影像感測器178以大行程(例如，2mm或更大)移動，而G2及G4相對於影像感測器178不移動。由於ZF改變所需的這種移動，相機170被稱為“G13 FCZT相機”。G13 FCZT相機可以包括G13光學鏡頭系統(第8A圖至第8C圖)。為了聚焦，G1、G2、G3、G4可以作為一個鏡頭相對於影像感測器178一起移動。
表1示出標號為600至800的示例性光學鏡頭系統及FCZT相機模組200的各種參數的值和範圍，其在以下顯示及描述。這些參數包括以毫米(mm)為單位的TTL、EFL、BFL、SD、TLens、Δd、HA、DA、HM、S，以度為單位的半視場(Half-field-of-view，HFOV)，放大率序列及F/#，其中N，NGi沒有單位。所有這些參數都在以下或以下定義。
最小有效焦距EFLMIN與最大有效焦距EFLMAX、最小總軌道長度TTLMIN與最大總軌道長度TTLMAX、最小後焦距BFLMIN與最大後焦距BFLMAX、最小孔徑直徑DAMIN與最孔徑直徑DAMAX、最小光圈值F/#MIN與最大光圈值F/#MAX、最小厚度TMIN與最大厚度TMAX及最小半視場HFOVMIN與最大半視場HFOVMAX分別指最小與最大的EFL、TTL、BFL、DA、F/#、T及HFOV，這可以在相應的示例中實現。
在光學鏡頭系統示例600及700中，在狀態EFLMIN及狀態EFLMAX兩者下，TTL由TTLMIN給出。TTLMAX在特定的中間EFL狀態下給出，該狀態分別對應於在第6C圖及第7C圖中所示的圖中的最大值。在光學鏡頭系統示例800中，狀態EFLMIN的TTL由TTLMIN給出，狀態EFLMAX的TTL由TTLMAX給出。
在光學鏡頭系統示例600及700中，在狀態EFLMIN的BFL由BFLMIN給出，並且狀態EFLMAX的BFL由BFLMAX給出。
鏡頭元件的光學孔徑直徑(“DA”)由前表面或後表面的DA值中的較大者給出。在所有光學鏡頭系統示例600至800中，在狀態EFLMIN的DA由DAMIN給出，而狀態EFLMAX的DA由DAMAX給出。
鏡頭元件的光學孔徑高度(“HA”)由前表面或後表面的HA值中的較大者給出。
光學鏡頭系統示例600至800中的所有值都是針對沒有切割(D型切割)的鏡頭給出的，因此DAMIN=HAMIN且DAMAX=HAMAX。
在所有光學鏡頭系統示例600至800中，在EFLMIN狀態的鏡頭厚度(“TLens”)由TLens,MIN給出，而在EFLMAX狀態下的TLens由TLens,MAX給出。
“N”代表各個鏡頭中的鏡頭元件的數量。“#NGi”代表各鏡頭組Gi中的鏡頭的數量。
“SD”代表感測器對角線。
“S”是一個鏡頭行程範圍，表示將ZF從ZFMIN改變到ZFMAX或反之亦然所需的鏡頭組的最大移動量，其中在ZFMIN時對應最小有效焦距EFLMIN，在ZFMAX時對應最大有效焦距EFLMAX。
R=(EFLMAX-EFLMIN)/S是由極端狀態下的EFL確定的ZF範圍與行程範圍S之間的比率。
T(Gi,Gi+1)MIN及T(Gi,Gi+1)MAX分別表示鏡頭組Gi和Gi+1的最小和最大厚度。
請注意，F/#，例如F/#MAX，可以通過進一步關閉鏡頭孔徑來增加。這同樣適用於比率F/#MAX/F/#MIN。
對於鏡頭放大率序列，“+”表示正鏡頭度數，“-”表示負鏡頭度數。
Figure 111110434-A0305-02-0021-1
Figure 111110434-A0305-02-0022-3
 表1
特別地，在本文公開的實施例中，支持以下範圍：
- EFLMIN
Figure 111110434-A0305-02-0023-48
9.00mm
- 24.00mm
Figure 111110434-A0305-02-0023-49
EFLMAX
Figure 111110434-A0305-02-0023-50
30mm
- EFLMIN
Figure 111110434-A0305-02-0023-51
EFL
Figure 111110434-A0305-02-0023-52
EFLMAX
- 5.00mm<DAMAX<7.00mm
- 2.30
Figure 111110434-A0305-02-0023-53
F/#MIN<4.00，4.40<F/#MAX<6
- 2.50
Figure 111110434-A0305-02-0023-54
EFLMAX/EFLMIN
Figure 111110434-A0305-02-0023-55
2.99
- 1.30
Figure 111110434-A0305-02-0023-56
F/#MAX/F/#MIN
Figure 111110434-A0305-02-0023-57
3.00
第2A圖以一透視圖示出了本文所公開且編號為200的FCZT相機模組的又一實施例。第2B圖以一側視圖示出了相機模組200。第2C圖以一第一分解圖示出了相機模組200，並且第2D圖以一第二分解圖示出了相機模組200。
相機模組200包括具有一OPFE 204的一OPFE模組210及一鏡頭206，OPFE 204(例如棱鏡)將光從OP1折疊到OP2，鏡頭206劃分成四個鏡頭組G1至G4，四個鏡頭組包括在四個鏡筒部分(以組號命名的鏡筒部分)，鏡筒部分分別為G1鏡筒212、G2鏡筒214、G3鏡筒216及G4鏡筒218(見第2C圖至第2D圖)。相機模組200還包括一外殼202、一頂部護罩203、一第一柔性電路240(例如，柔性印刷電路板或“柔性PCB”)、一第二柔性電路245(例如柔性PCB)、包括一影像感測器208的一感測器模組250及一可選的光學元件(未示出)。外殼202包括一第一軛213及一第二軛215(參見例如第4B圖)。第一柔性電路240另外包括一個俯仰線圈243及兩個偏航線圈，一個第一偏航線圈245及一個第二偏航線圈247。
G1鏡筒212及G3鏡筒216包括在一“G13載體”220，並且G2鏡筒214及G4鏡筒218包括在“G24載體”230中。各自包括在G13載體220及G24載體230中的兩個鏡筒不會相對於彼此移動，僅相對於包括在G24載體230及G13載體220中的另一個中的鏡筒以及影像感測器208移動。第一柔性電路240包括線圈242及位置感測器225(第4H圖)，例如一霍爾感測器。G13載體220包括一“致動”磁體222及一“位置”磁體224，它們與線圈242及位置感測器225一起形成一“G13載體VCM”，G13載體VCM相對於影像感測器208致動G13載體220。G13載體VCM是一閉環VCM。致動磁體222與線圈242形成一致動單元，並且位置磁體224與位置傳感器225形成位置感測單元。可以沿著鏡頭206的光軸並且在0.5mm至5mm的一相對較小的行程上相對於影像感測器208來致動G13載體220。在所示示例中，G13載體220的驅動超過約1.7mm的行程。第二柔性電路245包括一線圈組件(“CA”)246及一霍爾感測器248。CA 246可以包括2個或多個線圈。G24載體230包括三個或多個磁體的磁體組件(“MA”)，其與CA 246及霍爾感測器248一起形成“G24載體VCM”，G24載體VCM相對於影像感測器208致動G24載體230。G24載體VCM可以另外包括用於控制相對於影像感測器208的G24載體230的致動的一位置感測單元。G24載體VCM是一種“大行程”VCM，用於執行上文或下文所述的大行程運動，例如，在PCT/IB2021/056693中描述的。G24載體VCM是一閉環VCM。
可以沿著鏡頭206的光軸並且在2.0mm至15mm的一相對大的行程上相對於影像感測器|208來致動G24載體230。在所示示例中，G24載體230的致動超過約6.2mm的行程。由於G24載具沿著較大行程移動，而G13載具沿較小行 程移動，因此將相機模組200稱為“G24 FCZT相機模組”。G24 FCZT相機模組可以包括G24 FCZT相機(第1B圖至第1C圖)。
相機模組200具有模組高度HM並且包括具有孔徑高度HA的相機孔徑209。模組高度HM及孔徑高度HA兩者都是沿著第2B圖所示的坐標系中的Y軸(即沿OP1)來測量。孔徑高度HA由確定相機200的孔徑光闌的鏡頭元件的光學高度(“HL”，參見第6A圖、第9圖)來確定。通常，HM可以在HM=5mm至15mm的範圍內，HA可以在HA=3mm至10mm的範圍內。模組長度LM可能在40mm左右，一般為25mm至60mm。
鏡頭206可以是本領域已知的“切割”(或“D型切割”)鏡頭並且在第2E圖中示出，其示出了一切割鏡頭260。切割鏡頭260在標記為262及264的側面沿著平行於X軸的軸線切割。在標記為266及268的側面，鏡頭260沒有被切割。因此，鏡頭260具有大於其光學鏡頭高度HL(沿Y軸測量)的一光學鏡頭寬度WL(沿X軸測量)。使用例如鏡頭260之類的切割鏡頭對於折疊式相機是有益的，因為它支持纖薄的相機高度，同時仍提供AA>HL 2及AA>(HL/2)2．π的相對較大的孔徑區域(AA)。對於決定相機孔徑的鏡頭元件來說，光學鏡頭的高度及寬度相當於鏡頭孔徑的高度及寬度，即，HL=HA及WL=WA。包括在G4鏡筒218中的G4可以被切割，這意味著滿足WA>HA，如第5A圖所示。
切割鏡頭具有一個或多個被切割的鏡頭元件Li，即具有沿著垂直於鏡頭光軸的一第一軸所測量的光學寬度(“WLi”)大於沿垂直於鏡片光軸的第二軸所測量的光學高度(“HLi”)，即WLi>HLi。例如，切割鏡頭的D型切割比率可以是0%至50%，這意味著WLi可能比HLi大0%至50%，即切割可以減少上述的相機模組的模組高度HM。這允許實現具有低HM的纖薄FCZT相機，使其與智慧型手 機尺寸限制兼容並具有相對較大的孔徑區域，這有利於實現具有相對較大信噪比(“SNR”)的低F/#相機。人們可以將HM及HA之間的差異稱為相機模組的“高度懲罰”(“P”)，其中P將被最小化以用於具有相對較大SNR的纖薄相機。用於最小化懲罰P的進一步設計選擇是：
- 頂部護罩203可以由金屬製成並且可以具有低的高度(沿Y軸測量)或大約0.05mm至0.25mm，特別是大約0.1mm至0.2mm的厚度。
- 軛213及軛215位於外殼202的底部，具有最低的高度(沿Y軸測量)或厚度。軛213及軛215可以由磁性金屬製成並且可以具有大約0.05mm至0.25mm的低高度。
- G13載體220和G24載體230的高度由HL決定。也就是說，G13載體220和G24載體230不包括高度超過G1鏡筒212、G2鏡筒214、G3鏡筒216和G4鏡筒218的高度的任何附加部件。例如，G1鏡筒212的高度由HL和G1鏡筒厚度的兩倍的總和給出，例如0.1mm至0.5mm。
- HM由G13載體220和G24載體230的高度決定。HM由G13載體220或G24載體230的最大高度加上具有約0.1mm(第一氣隙位於G13載體220與頂部護罩203之間，第二氣隙位於G13載體220與外殼202之間)氣隙高度的兩個薄氣隙加上頂部護罩203的厚度和外殼202的厚度給出。
棱鏡204可以是本領域已知的切割棱鏡，如第2F圖示例性所示，其示出了編號為270的切割棱鏡。切割棱鏡270在標記為274的一側面沿平行於X軸的一軸切割。在標記為272的一側面，棱鏡270沒有被切割。如圖所示，切割棱鏡270的光學寬度(“WP”，沿X軸測量)比切割棱鏡270的光學高度(“HP”，沿Y 軸測量)大0%至50%(這代表一個D型切割比率)。切割棱鏡可能有利於獲得具有低相機高度的纖薄相機，該相機仍然允許相對大量的光進入。
第3A圖以一透視圖示出了來自第2A圖至第2D圖的相機模組200，並且其中不具有頂部護罩203。圖3B示出了沒有來自圖2的頂部屏蔽203的相機模塊200。第3B圖以一分解圖示出了相機模組200，其中不具有第3A圖的頂部護罩203。
第4A圖以一仰視圖示出了相機模組200，其中部分地移除了柔性電路240用以露出了俯仰線圈243、俯仰位置感測器302、兩個偏航線圈245、247及偏航位置感測器304。第一軛213及第二軛215是可見的。
第4B圖以一仰視圖示出了相機模組200，其中部分地移除了柔性電路240、俯仰線圈243、俯仰位置感測器302、兩個偏航線圈245、247及偏航位置感測器304，用以露出俯仰磁體306以及兩個偏航磁體308、312。俯仰線圈243、俯仰位置感測器302和俯仰磁體306一起形成“第一OIS VCM”，用於圍繞一第一OIS旋轉軸來執行光學影像穩定(optical image stabilization，OIS)。偏航線圈245和247、偏航位置感測器304以及偏航磁體308和312一起形成“第二OIS VCM”，用於圍繞一第二OIS旋轉軸來執行OIS。第一OIS旋轉軸垂直於OP1和OP2，第二OIS旋轉軸平行於OP1。
第4C圖以一透視俯視圖示出了OPFE模組210。第4D圖以一透視仰視圖示出了OPFE模組。
第4E圖以一透視仰視圖示出了G13載體220。
第4F圖以一仰視圖示出了G13載體220。G13載體220包括被吸引到軛215的一預加載磁體229。G13載體220另外包括兩個凹槽導軌228-1和228-2以及兩個扁平導軌226-1和226-2。
第4G圖以一透視俯視圖示出了G24載體230。G24載體230包括連接到軛213的一預加載磁體232。G24載體230另外包括兩個凹槽導軌234-1和234-2以及兩個凹槽導軌236-1和236-2以及磁體組件402。
G24載體230中的凹槽導軌234-1、234-2、236-1和236-2以及G13載體220中的凹槽導軌226-1和226-2以及扁平導軌228-1和228-2包括多個滾珠，使得它們形成一球槽機構，球槽機構允許G13載體220在G24載體230的頂部上並相對於G24載體230以及通過G13載體VCM相對於影像感測器208移動。
第4H圖以一透視圖示出了包括在G13載體220中的位置磁體224。還示出了包括在柔性電路240中的位置感測器225。位置磁體224及位置傳感器225一起形成了位置感測單元410，其控制G13載體220的致動。位置感測單元410是本領域已知的大行程位置感測單元，並且在PCT/IB2021/056693中描述。
第5A圖以一透視圖示出了處於一最小變焦狀態時的FCZT相機模組的多個組件。在這個示例中，在帶有ZFMIN的最小縮放狀態下，EFLMIN可能
Figure 111110434-A0305-02-0028-58
9mm，最小F/#可能是F/#MIN
Figure 111110434-A0305-02-0028-59
2.3。包括在G4鏡筒218中的G4可以是本領域已知的切割(或D型切割)鏡頭，即G4可以具有滿足WL>HL的光學鏡頭寬度(WL)和光學鏡頭高度(HL)。在其他示例中，另外的鏡頭組或所有鏡頭組可以是D型切割。
第5B圖以一透視圖示出了處於一中間變焦狀態時的FCZT相機模組200的多個組件。在這種具有一些變焦係數ZFINT的中間變焦狀態下，EFLINT可以是16mm。
第5C圖以一透視圖示出處於一最大變焦狀態時的FCZT相機模組200的多個組件。在這個示例中，在具有最大變焦係數ZFMAX的最大變焦狀態下，EFLMAX可以是24mm至30mm並且最大F/#可以是F/#MAX<6。
在包括G13 FCZT相機的“G13 FCZT相機模組”中(第1D圖至第1E圖)，G13載具沿著一較大行程移動，G24載具沿著一較小行程移動0。在G24 FCZT相機模組200的基礎上，G13 FCZT相機模組可以通過交換G24載體VCM和G13載體VCM來實現，即，大行程G24載體VCM可用於在一相對大的行程上致動例如G13載體220的G13載體，並且G13載體VCM可用於在一相對小的行程上致動例如G24載體230的G24載體。在G13 FCZT相機模組中，吸引例如軛213的G24載體230的一軛及吸引例如軛215的G13載體220的一軛可以分別位於與G24 FCZT相機模組200所示的位置不同的位置。
第6A圖至第6B圖示出了本文所公開的編號為600的一G24光學鏡頭系統，其可以包括在與相機160類似的G24 FCZT相機中。第6A圖示出了光學鏡頭系統600，其處於具有EFLMIN=9.6mm的一第一最小變焦狀態。第6B圖示出了光學鏡頭系統600，其處於具有EFLMAX=24.0mm的一第二最大變焦狀態。可以連續地執行從EFLMAX到EFLMIN的轉換或切換，反之亦然，即，一FCZT相機，例如包括系統600的FCZT相機160，可以切換到滿足EFLMIN
Figure 111110434-A0305-02-0029-60
EFL
Figure 111110434-A0305-02-0029-61
EFLMAX的任何其他EFL。
光學鏡頭系統600包括具有鏡頭光軸602的鏡頭604、(可選的)光學元件606及影像感測器608。系統600被示為具有光線追蹤。光學元件606可以是例如紅外線(IR)濾光片和/或玻璃影像感測器防塵罩。與鏡頭164一樣，鏡頭604劃分成四個鏡頭組G1、G2、G3和G4。G1包括(從光學系統600的物體側到影像側的順序)鏡頭元件L1至L2，G2包括鏡頭元件L3至L4，G3包括鏡頭元件L5至L7，G4包括鏡頭元件L8至L10。包括在每一個鏡頭組中鏡頭元件彼此固定耦合。鏡頭組之間的距離標記為d4(G1與G2之間)、d8(G2與G3之間)、d14(G3與G4之間)及d20(G4與光學元件606之間)。鏡頭604包括多個N個鏡頭元件Li。在鏡頭604中，N=10。L1是最靠近物體側的鏡頭元件，LN是最靠近影像側的鏡頭元件，即影像感測器所在的一側。這順序適用於本文所公開的所有鏡頭和鏡頭元件。每個鏡頭元件Li包括各自的前表面S2i-1(索引“2i-1”是前表面的編號)和各自的後表面S2i(索引“2i”是後表面的編號)，其中“i”是1到N之間的整數。可替代地，正如在整個描述中所做的那樣，鏡頭表面被標記為“Sk”，k從1到2N。
應當注意，G24光學鏡頭系統600以及本文公開的所有其他光學鏡頭系統示出為沒有D型切割。
表2至表4中給出了系統600的詳細光學數據和表面數據。為這些示例提供的值純粹是說明性的，並且根據其他示例，可以使用其他值。
表2定義了表面類型。表2註釋欄中的“Stop”表示鏡頭孔徑光闌的位置。表4定義了表面的係數。表面類型為：
a)Plano：平面，無曲率
b)Q型1(Q type 1,QT1)表面垂度(sag)公式：
Figure 111110434-A0305-02-0031-4
Figure 111110434-A0305-02-0031-5
Figure 111110434-A0305-02-0031-6
Figure 111110434-A0305-02-0031-7
Figure 111110434-A0305-02-0031-8
Figure 111110434-A0305-02-0031-9
Figure 111110434-A0305-02-0031-12
c)均勻非球面(ASP)表面垂度公式：
Figure 111110434-A0305-02-0031-13
其中{z,r}為標準柱面極坐標(standard cylindrical polar coordinates)，c為表面的近軸曲率(paraxial curvature)，k為錐度參數(conic parameter)，rnorm通常是表面的通光孔徑的一半，並且An為鏡頭數據表中的多項式係數。Z軸是朝向影像為正。光學鏡頭直徑D的值以通光孔徑半徑給出，即D/2。參考波長為555.0奈米(nm)。除了折射率(“Index”)及阿貝值(Abbe #)外，單位毫米(mm)。視場FOV給定為半視場(half FOV,HFOV)。表面類型、Z軸、CA值、參考波長、單位、焦距及HFOV的定義適用於所有進一步提供的表格。
Figure 111110434-A0305-02-0031-14
Figure 111110434-A0305-02-0032-15
Figure 111110434-A0305-02-0033-16
Figure 111110434-A0305-02-0033-17
Figure 111110434-A0305-02-0033-18
Figure 111110434-A0305-02-0034-19
表3中給出了在EFLMIN和EFLMAX以及F/#和HFOV之間連續切換鏡頭604所需的鏡頭組之間的移動。注意，在本文和在本文公開的其他光學鏡頭系統中，可以通過進一步關閉鏡頭孔徑來增加F/#。為了在極端狀態EFLMIN與EFLMAX之間切換鏡頭604的任何狀態，需要G24鏡頭組S=3.69mm的最大移動(或行程“s”)，如表1中詳述。極端狀態下的EFL差值與S的比率R為R=(EFLMAX-EFLMIN)/S=3.91，詳見表1。需要最大化R，因為(1)對於給定的ZF範圍，4由EFLMAX-EFLMIN來確定，在EFLMAX與EFLMIN之間切換需要更小的行程S，或者，(2)對於給定的行程S，提供了更大的ZF範圍，由EFLMAX-EFLMIN來確定。 此外，G1、G2、G3、G4必須作為一個鏡頭相對於影像感測器608一起移動，如第6C圖所指定的。第6C圖給出了如第1B圖至第1C圖定義的Δd的值。可見，Δd<0.25mm。小的Δd是有益的。
L1、L2一致地靠近。鏡頭對Li、Li+1是“彼此一致接近”，如果對於沿著Y軸的OA與DA/2之間的所有值(即Li或Li+1的餘量)，鏡頭對滿足這三個標準：
1.在沿Y軸的任何位置處沿Z軸測量的Li與Li+1之間的最大距離(“Max-d”)為Max-dLi-Li+1<0.5mm。
2.沿Z軸測量的Li與Li+1之間的平均距離(“μLi-Li+1”)為μLi-Li+1<0.25mm。
3.平均μLi-Li+1(“σLi-Li+1”)的標準差為σLi-Li+1<0.1mm。
鏡頭對L1、L2是“雙合鏡頭”，有利於實現低色差。本文中，如果鏡頭對Li、Li+1滿足所有這三個標準，則它被定義為“雙合鏡頭”：
1.鏡頭對Li、Li+1根據上述定義一致地靠近。
2.Li、Li+1的折射率(“n”)之比率為ni+1
Figure 111110434-A0305-02-0035-62
ni+0.03。
3.阿貝值(“v”)之比率為vi/vi+1>1.4。
本文中，鏡頭對Li、Li+1被定義為“倒雙合鏡頭”，如果它滿足所有這三個標準：
1.鏡頭對Li、Li+1一致地靠近。
2.Li、Li+1的折射率(“n”)之比率為ni
Figure 111110434-A0305-02-0035-63
ni+1+0.03。
3.阿貝值(“v”)之比率為vi+1/vi>1.4。
表5示出了包括在本文所公開的光學鏡頭系統示例600至800中的所有雙合鏡頭和倒雙合鏡頭以及它們的值(Max-d、μ、σ以mm給出，n和v沒有單位給出)。“類型”說明了鏡頭對是雙合鏡頭(“D”)還是倒雙合鏡頭(“ID”)。
Figure 111110434-A0305-02-0036-20
第7A圖至第7B圖示出了本文所公開的另一個G24光學鏡頭系統700，其可以包括在像相機160那樣的一G24 FCZT相機中。第7A圖示出了光學鏡頭系統700，其處於具有EFLMIN=9.96mm的一最小變焦狀態。第7B圖示出了光學鏡頭系統700，其處於具有EFLMAX=27.0mm的一最大變焦狀態。可以連續執行從EFLMAX到EFLMIN的轉換或切換，反之亦然。
光學鏡頭系統700包括具有鏡頭光軸702的鏡頭704、(可選的)光學元件706及影像感測器708。系統700被示為具有光線追蹤。鏡頭704劃分成四個鏡頭組G1、G2、G3和G4。G1包括鏡頭元件L1至L2，G2包括鏡頭元件L3至L4，G3包括鏡頭元件L5至L7，G4包括鏡頭元件L8至L10。
在表6至表8中給出了系統700的詳細光學數據和表面數據。表6定義了表面類型。在表7中給出了在EFLMIN與EFLMAX以及F/#與HFOV之間連續切換鏡頭704所需的鏡頭組之間的移動。在表8中定義了表面係數。
Figure 111110434-A0305-02-0037-21
Figure 111110434-A0305-02-0038-22
Figure 111110434-A0305-02-0038-23
Figure 111110434-A0305-02-0039-24
Figure 111110434-A0305-02-0039-25
第8A圖至第8C圖示出了本文所公開的G13光學鏡頭系統800，其可以被包括在像相機170的一G13 FCZT相機中。第8A圖示出了光學鏡頭系統 800，其處於具有EFLMIN=10mm的一最小變焦狀態。第8B圖示出了光學鏡頭系統800，其處於具有EFLMID=20mm的一中間變焦狀態。第8C圖示出了光學鏡頭系統800，其處於具有EFLMAX=30mm的一最大變焦狀態。可以連續執行從EFLMAX到EFLMIN的轉換或切換，反之亦然。
光學鏡頭系統800包括具有鏡頭光軸802的鏡頭804、(可選的)光學元件806及影像感測器808。系統800被示為具有光線追蹤。鏡頭804劃分成四個鏡頭組G1、G2、G3和G4。G1包括鏡頭元件L1至L2，G2包括鏡頭元件L3至L5，G3包括鏡頭元件L6至L8，G4包括鏡頭元件L9至L10。
在表9至表11中給出了系統800的詳細光學數據和表面數據。表9定義了表面類型。在表10中給出了在EFLMIN與EFLMAX以及F/#與HFOV之間連續切換鏡頭804所需的鏡頭組之間的移動。在表11中定義了表面係數。
Figure 111110434-A0305-02-0040-26
Figure 111110434-A0305-02-0041-27
Figure 111110434-A0305-02-0041-29
Figure 111110434-A0305-02-0041-30
Figure 111110434-A0305-02-0042-31
此外，為了清楚起見，術語“基本上”在本文中用於暗示值在可接受範圍內變化的可能性。根據一個示例，此處使用的術語“基本上”應該被解釋為暗示超過或低於任何指定值的高達10%的可能變化。根據另一個示例，此處使用的術語“基本上”應該被解釋為暗示可能超過或低於任何指定值5%的變化。根據進一步的示例，此處使用的術語“基本”應該被解釋為暗示超過或低於任何指定值的最多2.5%的可能變化。
儘管本公開描述了有限數量的實施例，但是應當理解，可以對這些實施例進行許多變化、修改和其他應用。一般而言，本公開應理解為不受本文描述的特定實施例的限制，而僅受所附申請專利範圍的限制。
本說明書中提及的所有參考文獻均以引用方式整體併入本說明書中，其程度如同每個單獨的參考文獻被具體地和單獨地指示以引用方式併入本文一樣。此外，本申請中任何參考文獻的引用或標識不應被解釋為承認該參考文獻可作為本申請的現有技術使用。
160:FCZT相機
162:OPFE
164:鏡頭
166:鏡頭元件
168:影像感測器
dMIN:最小距離
G1~G4:鏡頭組
G24:組
TTLMIN:最小總軌道長度

Claims (75)

  1. 一種相機，其包括：一光路折疊元件(OPFE)，用於將一第一光路OP1折疊到一第二光路OP2；一鏡頭，包括N個鏡頭元件，其中N等於10，該鏡頭劃分成四個鏡頭組，該四個鏡頭組沿著一鏡頭光軸排列並且從該鏡頭的一物體側到該鏡頭的一影像側依序標記為G1、G2、G3、G4；以及一影像感測器；其中該相機是一折疊式長焦相機；其中任一該鏡頭組中的該些鏡頭元件相對於彼此不移動；其中該鏡頭組G1及該鏡頭組G3相對於彼此不移動；其中該鏡頭組G2及該鏡頭組G4相對於彼此不移動；其中該折疊式長焦相機配置成用以，通過相對於該影像感測器一起移動該鏡頭組G1及該鏡頭組G3一行程範圍S13及通過相對於該影像感測器一起移動該鏡頭組G2及該鏡頭組G4一行程範圍S24，在標記為ZFMIN的一最小變焦係數與標記為ZFMAX的一最大變焦係數之間連續地改變一變焦係數ZF，該最小變焦係數對應於標記為EFLMIN的一最小有效焦距，該最大變焦係數對應於標記為EFLMAX的一最大有效焦距；其中該最大變焦係數ZFMAX/該最小變焦係數ZFMIN大於等於2(ZFMAX/ZFMIN
    Figure 111110434-A0305-02-0049-64
    2)；其中從該最小有效焦距EFLMIN切換到該最大有效焦距EFLMAX或反之亦然需要一鏡頭行程範圍S，該鏡頭行程範圍S等於該行程範圍S13與該行程範圍S24中的較大者，並且 一比率R大於2，其中該比率R是由R=(EFLMAX-EFLMIN)/S所給出的。
  2. 如請求項1所述之相機，其中該比率R大於3。
  3. 如請求項1所述之相機，其中該比率R大於5。
  4. 如請求項1所述之相機，其中連續地改變該變焦係數ZF包括：在大於0.1毫米(mm)且小於5毫米(mm)的一小範圍內相對於該影像感測器一起移動該鏡頭組G1及該鏡頭組G3並且在大於2毫米(mm)且小於15毫米(mm)的一大範圍內相對於該影像感測器一起移動該鏡頭組G2及該鏡頭組G4。
  5. 如請求項1所述之相機，其中連續地改變該變焦係數ZF包括：在大於0.2毫米(mm)且小於2.5毫米(mm)的一小範圍內相對於該影像感測器一起移動該鏡頭組G1及該鏡頭組G3並且在大於4毫米(mm)且小於10毫米(mm)的一大範圍內相對於該影像感測器一起移動該鏡頭組G2及該鏡頭組G4。
  6. 如請求項1所述之相機，其中連續地改變該變焦係數ZF包括：在大於0.1毫米(mm)且小於5毫米(mm)的一小範圍內相對於該影像感測器一起移動該鏡頭組G2及該鏡頭組G4並且在大於2毫米(mm)且小於15毫米(mm)的一大範圍內相對於該影像感測器一起移動該鏡頭組G1及該鏡頭組G3。
  7. 如請求項1所述之相機，其中連續地改變該變焦係數ZF包括：在大於0.2毫米(mm)且小於2.5毫米(mm)的一小範圍內相對於該影像感測器一起移動該鏡頭組G2及該鏡頭組G4並且在大於4毫米(mm)且小於10毫米(mm)的一大範圍內相對於該影像感測器一起移動該鏡頭組G1及該鏡頭組G3。
  8. 如請求項1所述之相機，其中該鏡頭組G1及該鏡頭組G3包括在單一的一G13載體中，並且其中該鏡頭組G2及該鏡頭組G4包括在單一的一G24載體中。
  9. 如請求項8所述之相機，其中該G24載體及該G13載體兩者都包括用於定義該G13載體相對於該G24載體的一位置的導軌。
  10. 如請求項8所述之相機，其中S24/S13大於7.5。
  11. 如請求項8所述之相機，其中S24/S13大於12.5。
  12. 如請求項8所述之相機，其中該G24載體及該G13載體是可以分別通過一G24致動器及一G13致動器來移動的。
  13. 如請求項12所述之相機，其中該G24致動器及該G13致動器中的一個包括三個或多個磁體。
  14. 如請求項1所述之相機，其中該四個鏡頭組G1、G2、G3、G4的一放大率序列是正-負-正-正。
  15. 如請求項4所述之相機，其中該鏡頭組G1包括帶有一正-負放大率序列的兩個鏡頭元件，其中該鏡頭組G2包括帶有一負-負放大率序列的兩個鏡頭元件，其中該鏡頭組G3包括帶有一正-正-正放大率序列的三個鏡頭元件，並且其中該鏡頭組G4包括帶有一正-負-正放大率序列的三個鏡頭元件。
  16. 如請求項4所述之相機，其中該鏡頭組G1包括帶有一放大率序列為正-負的兩個鏡頭元件，其中該鏡頭組G2包括帶有一負-正放大率序列的兩個鏡頭元件，其中該鏡頭組G3包括帶有一正-負-正放大率序列的三個鏡頭元件，並且其中該鏡頭組G4包括帶有一正-負-正放大率序列的三個鏡頭元件。
  17. 如請求項6所述之相機，其中該鏡頭組G1包括帶有一放大率序列為負-正的兩個鏡頭元件，其中該鏡頭組G2包括帶有一正-負-負放大率序列的三個鏡頭元件，其中該鏡頭組G3包括帶有一正-負-負放大率序列的三個鏡頭元件，並且其中該鏡頭組G4包括帶有一放大率序列為負-正的兩個鏡頭元件。
  18. 如請求項1所述之相機，其中該相機具有一光圈值F/#，其中在該最小變焦係數ZFMIN處的該光圈值F/#為F/#MIN，其中在該最大變焦係數ZFMAX處的該光圈值F/#為F/#MAX，並且其中EFLMAX/EFLMIN大於F/#MAX/F/#MIN(EFLMAX/EFLMIN>F/#MAX/F/#MIN)。
  19. 如請求項18所述之相機，其中該最大有效焦距EFLMAX/該最小有效焦距(EFLMAX/EFLMIN)大於F/#MAX/F/#MIN加0.5(EFLMAX/EFLMIN>F/#MAX/F/#MIN+0.5)。
  20. 如請求項1所述之相機，其中該鏡頭組G2的一EFL量值|EFLG2|與該鏡頭組G3的一EFL量值|EFLG3|的變化小於10%，並且其中|EFLG2|小於|EFLG3|。
  21. 如請求項4所述之相機，其中該鏡頭組G1及該鏡頭組G2包括兩個鏡頭元件，並且其中該鏡頭組G3及該鏡頭組G41包括三個鏡頭元件。
  22. 如請求項4所述之相機，其中該鏡頭組G2的一厚度TG2與該鏡頭組G1的一厚度TG1中的較大者為T(G1,G2)MAX，其中該厚度TG2與該厚度TG1中的較小者為T(G1,G2)MIN，並且其中T(G1,G2)MIN/T(G1,G2)MAX小於0.8。
  23. 如請求項4所述之相機，其中該鏡頭組G4的一厚度TG4與該鏡頭組G3的一厚度TG3的一比率滿足0.9<TG4/TG3<1.1。
  24. 如請求項4所述之相機，其中該鏡頭組G2的一厚度TG2與該鏡頭組G1的一厚度TG1中的較大者為T(G1,G2)MAX，其中該鏡頭組G3的一厚度TG3與該鏡頭組G4的一厚度TG4中的較大者為T(G3,G4)MAX，其中該厚度TG3與該厚度TG4中的較小者為T(G3,G4)MIN，並且其中T(G1,G2)MAX/T(G3,G4)MIN小於0.5。
  25. 如請求項6所述之相機，其中該鏡頭組G1及該鏡頭組G4包括兩個鏡頭元件，並且其中該鏡頭組G2及該鏡頭組G3包括三個鏡頭元件。
  26. 如請求項6所述之相機，其中該鏡頭組G2的一厚度TG2與該鏡頭組G1的一厚度TG1中的較大者為T(G1,G2)MAX，其中該厚度TG2與該厚度TG1中的較小者為T(G1,G2)MIN，並且其中0.75<T(G1,G2)MIN/T(G1,G2)MAX<1.0。
  27. 如請求項6所述之相機，其中該鏡頭組G3的一厚度TG3與該鏡頭組G4的一厚度TG4中的較大者為T(G3,G4)MAX，其中該厚度TG3與該厚度TG4中的較小者為T(G3,G4)MIN，並且其中0.5<T(G3,G4)MIN/T(G3,G4)MAX<0.75。
  28. 如請求項6所述之相機，其中該鏡頭組G2的一厚度TG2與該鏡頭組G1的一厚度TG1中的較大者為T(G1,G2)MAX，其中該厚度TG2與該厚度TG1中的較小者為T(G1,G2)MIN，並且其中0.9<T(G1,G2)MAX/T(G3,G4)MIN<1.1。
  29. 如請求項4所述之相機，其中該相機包括一孔徑光闌，並且其中該孔徑光闌位於該鏡頭組G2的第一個鏡頭元件的一前表面。
  30. 如請求項30所述之相機，其中該鏡頭組G1的一EFL(EFLG1)與該鏡頭組G4的一EFL(EFLG4)的變化小於50%，並且其中EFLG1及EFLG4兩者與(EFLMAX+EFLMIN)/2的變化小於20%。
  31. 如請求項30所述之相機，其中該鏡頭組G1及該鏡頭組G3各自具有至少兩個鏡頭元件，並且其中該鏡頭組G1及該鏡頭組G3中的前兩個鏡頭元件在該鏡頭光軸上彼此分開小於0.75毫米(mm)。
  32. 如請求項30所述之相機，其中該鏡頭組G1及該鏡頭組G3各自具有至少兩個鏡頭元件，並且其中該鏡頭組G1及該鏡頭組G3中的前兩個鏡頭元件在該鏡頭光軸上彼此分開小於0.1 x EFLMIN。
  33. 如請求項32所述之相機，其中該鏡頭組G2及該鏡頭組G4中的前兩個鏡頭元件在每一個鏡頭元件的邊緣處彼此分開小於0.1毫米(mm)。
  34. 如請求項32所述之相機，其中該鏡頭組G2及該鏡頭組G4中的前兩個鏡頭元件在每一個鏡頭元件的邊緣處彼此分開小於0.01 x EFLMIN。
  35. 如請求項34所述之相機，其中該N個鏡頭元件包括一第一鏡頭元件L1、一第二鏡頭元件L2、一第八鏡頭元件L8及一第九鏡頭元件L9，並且其中該第一鏡頭元件L1與該第二鏡頭元件L2、該第八鏡頭元件L8與該第九鏡頭元件L9形成各自的雙合鏡頭。
  36. 如請求項4所述之相機，其中該相機包括一孔徑光闌，並且其中該孔徑光闌位於該鏡頭組G2的一第二鏡頭元件的一後表面。
  37. 如請求項36所述之相機，其中該鏡頭組G1的一EFL(EFLG1)與該鏡頭組G4的一EFL(EFLG4)的變化小於50%，並且其中EFLG1及EFLG4兩者與(EFLMAX+EFLMIN)/2的變化小於20%。
  38. 如請求項37所述之相機，其中該鏡頭組G4的該EFL(EFLG4)滿足EFLG4>10 x EFLMAX。
  39. 如請求項38所述之相機，其中該鏡頭組G1及該鏡頭組G3各自具有至少兩個鏡頭元件，並且其中該鏡頭組G1及該鏡頭組G3中的前兩個鏡頭元件在該鏡頭光軸上彼此分開小於0.75毫米(mm)。
  40. 如請求項39所述之相機，其中該鏡頭組G1及該鏡頭組G3各自具有至少兩個鏡頭元件，並且其中該鏡頭組G1及該鏡頭組G3中的前兩個鏡頭元件在該鏡頭光軸上彼此分開小於0.1 x EFLMIN。
  41. 如請求項40所述之相機，其中該鏡頭組G2及該鏡頭組G4中的前兩個鏡頭元件在每一個鏡頭元件的邊緣處彼此分開小於0.1毫米(mm)。
  42. 如請求項40所述之相機，其中該鏡頭組G2及該鏡頭組G4中的前兩個鏡頭元件在每一個鏡頭元件的邊緣處彼此分開小於0.1 x EFLMIN。
  43. 如請求項42所述之相機，其中該N個鏡頭元件包括一第一鏡頭元件L1、一第二鏡頭元件L2、一第三鏡頭元件L3、一第四鏡頭元件L4、一第六鏡頭元件L6、一第七鏡頭元件L7、一第八鏡頭元件L8及一第九鏡頭元件L9，其中該第一鏡頭元件L1與該第二鏡頭元件L2、該第三鏡頭元件L3與該第四鏡頭元件L4、該第八鏡頭元件L8與該第九鏡頭元件L9形成各自的雙合鏡頭，並且其中該第六鏡頭元件L6與該第七鏡頭元件L7形成一倒雙合鏡頭。
  44. 如請求項6所述之相機，其中該相機包括一孔徑光闌，並且其中該孔徑光闌位於該鏡頭組G3的第一個鏡頭元件的一前表面。
  45. 如請求項44所述之相機，其中該鏡頭組G1的一EFL(EFLG1)與該鏡頭組G4的一EFL(EFLG4)滿足EFLG1<0.15 x EFLG4，並且其中EFLG1及EFLG4兩者與(EFLMAX+EFLMIN)/2的變化小於20%。
  46. 如請求項45所述之相機，其中鏡頭組G1的該EFL(EFLG1)與該鏡頭組G4的該EFL(EFLG4)滿足EFLG4>10 x EFLMIN。
  47. 如請求項46所述之相機，其中移動的該鏡頭組G1及該鏡頭組G3之間的一最大距離小於0.1 x EFLMIN。
  48. 如請求項47所述之相機，其中該N個鏡頭元件包括一第一鏡頭元件L1、一第二鏡頭元件L2、一第三鏡頭元件L3、一第四鏡頭元件L4、一第七鏡頭元件L7及一第八鏡頭元件L8，其中該第一鏡頭元件L1與該第二鏡頭元 件L2、該第三鏡頭元件L3與該第四鏡頭元件L4形成各自的倒雙合鏡頭，並且其中該第七鏡頭元件L7與該第八鏡頭元件L8形成一雙合鏡頭。
  49. 如請求項4所述之相機，其中對於所有該變焦係數ZF，沿著平行於該鏡頭光軸的一軸所測量的該光路折疊元件與該第一鏡頭元件的一前表面的距離之間的一差值標記為Δd，並且其中當Δd小於4毫米(mm)時，Δd與一鏡頭厚度TLens的一比率滿足Δd/TLens<0.25。
  50. 如請求項49所述之相機，其中對於Δd小於1毫米(mm)時，Δd/TLens<0.05。
  51. 如請求項1所述之相機，其中該相機具有在該最小有效焦距EFLMIN處的一最小孔徑直徑DAMIN及一最小光圈值F/#MIN，其中F/#MIN=EFLMIN/DAMIN，並且其中該最小光圈值F/#MIN小於4。
  52. 如請求項1所述之相機，其中該相機具有在該最小有效焦距EFLMIN處的一最小孔徑直徑DAMIN及一最小光圈值F/#MIN，其中F/#MIN=EFLMIN/DAMIN，並且其中該最小光圈值F/#MIN小於3。
  53. 如請求項1所述之相機，其中該相機具有在該最小有效焦距EFLMIN處的一最小孔徑直徑DAMIN及一最小光圈值F/#MIN，其中F/#MIN=EFLMIN/DAMIN，並且其中該最小光圈值F/#MIN小於2.5。
  54. 如請求項1所述之相機，其中該相機具有在該最大有效焦距EFLMAX的一最大孔徑直徑DAMAX及一最大光圈值F/#MAX，其中F/#MAX=EFLMAX/DAMAX，並且其中4.4<F/#MAX<6。
  55. 如請求項1所述之相機，其中該鏡頭具有一最大總軌道長度TTLMAX，並且其中該最大總軌道長度TTLMAX/該最大有效焦距EFLMAX小於1.2(TTLMAX/EFLMAX<1.2)。
  56. 如請求項1所述之相機，其中該鏡頭具有一最大總軌道長度TTLMAX，並且其中該最大總軌道長度TTLMAX/該最大有效焦距EFLMAX小於1.1(TTLMAX/EFLMAX<1.1)。
  57. 如請求項1所述之相機，其中該相機配置成用以通過將該四個鏡頭組G1、G2、G3、G4作為一鏡頭一起移動來聚焦。
  58. 如請求項1所述之相機，其中該相機具有在該最小有效焦距EFLMIN處的一最小孔徑直徑DAMIN及在該最大有效焦距EFLMAX的一最大孔徑直徑DAMAX，並且其中該最小孔徑直徑DAMIN/該最大孔徑直徑DAMAX大於0.4(DAMIN/DAMAX>0.4)。
  59. 如請求項1所述之相機，其中該相機具有在該最小有效焦距EFLMIN處的一最小孔徑直徑DAMIN及在該最大有效焦距EFLMAX的一最大孔徑直徑DAMAX，並且其中該最小孔徑直徑DAMIN/該最大孔徑直徑DAMAX大於0.5(DAMIN/DAMAX>0.5)。
  60. 如請求項1所述之相機，其中該相機具有在該最小有效焦距EFLMIN處的一最小孔徑直徑DAMIN及在該最大有效焦距EFLMAX的一最大孔徑直徑DAMAX，並且其中該最小孔徑直徑DAMIN/該最大孔徑直徑DAMAX大於0.75(DAMIN/DAMAX>0.75)。
  61. 如請求項1所述之相機，其中該相機具有在該最大有效焦距EFLMAX的一最大孔徑直徑DAMAX，並且其中5毫米(mm)<DAMAX<7毫米(mm)。
  62. 如請求項1所述之相機，其中該相機包括在一相機模組中，該相機模組具有一模組高度HM，其中該鏡頭具有一鏡頭孔徑高度HA，其中該模組高度HM及該鏡頭孔徑高度HA兩者都是沿著平行於所述第一光路OP1的一軸所測量的，其中該模組高度HM為5毫米(mm)至15毫米(mm)，其中該鏡頭孔徑高度HA為3毫米(mm)至10毫米(mm)，並且該模組高度HM小於該鏡頭孔徑高度HA加3毫米(HM<HA+3mm)。
  63. 如請求項62所述之相機，其中該模組高度HM小於該鏡頭孔徑高度HA加2毫米(HM<HA+2mm)。
  64. 如請求項1所述之相機，其中該最大變焦係數ZFMAX/該最小變焦係數ZFMIN大於等於2.5(ZFMAX/ZFMIN
    Figure 111110434-A0305-02-0058-65
    2.5)。
  65. 如請求項1所述之相機，其中該最大變焦係數ZFMAX/該最小變焦係數ZFMIN大於等於2.75(ZFMAX/ZFMIN
    Figure 111110434-A0305-02-0058-66
    2.75)。
  66. 如請求項1所述之相機，其中該光路折疊元件(OPFE)配置成用以為了光學影像穩定(OIS)沿著兩個旋轉軸旋轉，該兩個旋轉軸為平行於該第一光路OP1的一第一旋轉軸及垂直於該第一光路OP1及該第二光路OP2兩者的一第二旋轉軸。
  67. 如請求項1所述之相機，其中該光路折疊元件是一棱鏡。
  68. 如請求項67所述之相機，其中該棱鏡是一切割棱鏡，該切割棱鏡具有沿著平行於該第一光路OP1的一軸所測量的一棱鏡光學高度HP及具有沿著垂直於該第一光路OP1及該第二光路OP2兩者的一軸所測量的一棱鏡光學寬度WP，並且其中該棱鏡光學寬度WP比該棱鏡光學高度HP大5%至30%。
  69. 如請求項1所述之相機，其中該鏡頭是一切割鏡頭，該切割鏡頭具有沿著平行於該第一光路OP1的一軸所測量的一切割鏡頭孔徑高度HA及具有沿著垂直於該第一光路OP1及該第二光路OP2兩者的一軸所測量的一鏡頭孔徑寬度WA，並且其中該切割鏡頭孔徑高度HA比該鏡頭孔徑寬度WA大5%至50%。
  70. 如請求項1所述之相機，其中該相機具有在該最小有效焦距EFLMIN處的一最小孔徑直徑DAMIN及一最小光圈值F/#MIN，其中F/#MIN=EFLMIN/DAMIN，其中該相機具有在該最大有效焦距EFLMAX的一最大孔徑直徑DAMAX及一最大光圈值F/#MAX，其中F/#MAX=EFLMAX/DAMAX，並且其中該最大光圈值F/#MAX/該最小光圈值F/#MIN小於1.3至3(F/#MAX/F/#MIN<1.3-3)。
  71. 如請求項1所述之相機，其中該最大有效焦距EFLMAX在24毫米(mm)與30毫米(mm)之間。
  72. 如請求項1所述之相機，其中該最小有效焦距EFLMIN大於9毫米(mm)。
  73. 如請求項1至72中任一項所述之相機，其中該折疊式長焦相機與一廣角相機一起包括在一雙相機中，該廣角相機具有比該折疊式長焦相機更大的一視場。
  74. 一種智慧型手機，其包括如請求項1至72中任一項所述之相機。
  75. 一種智慧型手機，其包括如請求項73所述的雙相機。
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