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TWI897091B - 薄型彈出式廣角相機鏡頭與彈出式相機致動器及可折疊的行動裝置 - Google Patents

薄型彈出式廣角相機鏡頭與彈出式相機致動器及可折疊的行動裝置

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Publication number
TWI897091B
TWI897091B TW112143497A TW112143497A TWI897091B TW I897091 B TWI897091 B TW I897091B TW 112143497 A TW112143497 A TW 112143497A TW 112143497 A TW112143497 A TW 112143497A TW I897091 B TWI897091 B TW I897091B
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TW
Taiwan
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lens
mobile device
lens system
passive
pop
Prior art date
Application number
TW112143497A
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English (en)
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TW202422199A (zh
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以法蓮 戈登堡
邁克爾 德羅
耶夫塔 科瓦爾
奧里爾 格魯什卡
伊塔馬爾 博拉爾
納達夫 古林斯基
Original Assignee
以色列商核心光電有限公司
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Filing date
Publication date
Application filed by 以色列商核心光電有限公司 filed Critical 以色列商核心光電有限公司
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Abstract

用於結合在諸如智慧型手機的可折疊行動電子裝置中的被動式彈出式相機、用於這種相機的鏡頭系統以及彈出式致動器，這些彈出式致動器在一些示例中是被動式的，在一些示例中是基於形狀記憶合金的，用於致動這種相機中的鏡頭系統和其他部件。

Description

薄型彈出式廣角相機鏡頭與彈出式相機致動器及可折疊 的行動裝置
相關申請的交叉引用：本申請要求於2022年11月15日提交的美國臨時專利申請第63/383,721號、2023年3月28日提交的美國臨時專利申請第63/492,538號、2023年4月10日提交的美國臨時專利申請第63/495,148號、2023年8月8日提交的美國臨時專利申請第63/518,110號和2023年6月9日提交的美國臨時專利申請第63/507,108號的優先權，所有這些申請均通過引用整體併入本文。
本揭露內容一般關於數位相機，更特別地，關於具有彈出式(pop-out，“PO”)機構和鏡頭的數位相機。
多孔徑數位相機(或多相機)是當今行動電子裝置(或簡稱“行動裝置”，例如智慧型手機、平板電腦、筆記型電腦、PDA、耳機等)的標準配置。通常，多相機包括用作行動裝置主要(或“首要”)相機的廣角相機、超廣角(UW)相機和(可選的)遠攝相機。主要(或廣角)相機具有廣角相機感測器和約65~95度(約20毫米~35毫米35eq.FL)的廣角相機視場(FOVW)，UW相機具有UW相機感測器和約105~130度(約10毫米~16毫米35eq.FL)的UW相機視場 (FOVUW>FOVW)，遠攝相機具有遠攝相機感測器和約10~40度(約50毫米~250毫米35eq.FL)的遠攝相機視場(FOVT<FOVW)。設計廣角相機的一個主要挑戰是支持更高的影像品質(IQ)，且仍然適用於裝置高度例如小於12.5毫米的薄型行動裝置。為了提高IQ，越來越大的影像感測器被結合在行動裝置中。這種大型的影像感測器可具有大於1/2”的光學格式(optical format)，亦即，它們的感測器對角線(“SD”)SD>8毫米，例如1/1.5”(SD=10.7毫米)，或甚至1/1”(SD=16毫米)。PO相機允許結合大型影像感測器，同時支援包括PO相機的行動裝置的薄厚度。PO相機例如描述在共同擁有的國際專利申請PCT/IB2020/058697中。
第1A圖示意性地示出各種相機實體的定義，例如TTL、EFL和BFL。在結合於行動裝置中的多相機中所使用的大多數微型鏡頭中，TTL大於EFL，如第1A圖所示，例如，廣角鏡頭。
第1B圖示出具有視場(FOV)的鏡頭、EFL和具有感測器寬度S的影像感測器的示例性相機。對於固定的寬度/高度比和(矩形)影像感測器，(全)影像感測器對角線(SD)與感測器寬度和高度成比例。影像感測器的典型寬度/高度比是4：3。例如，1/1.2”感測器的SD為14.3毫米。對角線FOV與EFL和SD相關，如下所示：
這顯示了實現具有更大影像感測器但類似的FOV的相機需要更大的EFL。在廣角相機中結合更大的影像感測器是期望的，但它需要更大的EFL來保持相同的FOVW，從而導致更大的TTL，這對於集成在薄型行動裝置中是不期望的。
第1C圖示意性地示出包括了當相機不在使用(或非活動)時處於第一狀態(“收縮(collapsed)狀態”)的已知的PO相機(“POC”)110的行動裝置100。在收縮狀態下，POC 110具有如所標記的第一TTL(“收縮的TTL”或“c-TTL”)。c-TTL與現代行動裝置的高度尺寸匹配，亦即，在折疊狀態下，PO相機110不超過行動裝置100的高度(或厚度)。行動裝置100的高度可以包括行動裝置100的一升高區域(“相機凸起”或簡稱“凸起(bump)”)，多相機被包括在所述升高區域。c-TTL可以在5~15毫米的範圍內。
第1D圖示意性地示出包括了處於第二狀態(“彈出或“PO”狀態”)的POC 110的行動裝置100。一般來說，只有在PO狀態下，POC才能作為相機運行。在PO狀態下，POC 110具有如所標記的第二TTL(“TTL”)。TTL>c-TTL，使得POC 110超過行動裝置100的高度。換句話說，在PO狀態下，POC 110從行動裝置100突出(或“彈出”)。一般來說，行動裝置的厚度(“T”)約為T=5毫米~20毫米。TTL可在6~25毫米的範圍內。POC可以從行動裝置100突出約1毫米~15毫米。
為了將POC 110從PO狀態切換到收縮狀態，需要主動式致動器，例如步進馬達、形狀金屬合金(shaped metal alloy，SMA)致動器等。“主動式”(active)在這裡意指著致動需要電力。通常，為了將POC 110從收縮狀態切換到PO狀態，並不需要主動式致動器，只要是被動式致動器(例如基於彈簧力)就足够了。在本揭露內容中，術語“被動式”(passive)表示致動器和/或致動不需要電力。最近，推出了“可折疊的行動裝置”，例如“可折疊手機”(“FP”)，如三星Galaxy Fold或三星Galaxy Flip。FP可以進行“折疊”。當折疊時，FP實 現了更小的尺寸，這是所期望的。當展開時，FP為主螢幕提供了大的螢幕面積，這也是所期望的。一般來說，當折疊時，FP的主螢幕不處於活動狀態。
包括SMA致動器的POC例如在共同擁有的國際專利申請PCT/IB2022/056646中進行了描述。SMA致動器通常使用SMA走線。SMA走線有利於在行動裝置中使用，因為它們價格低廉、重量輕、緊湊的(compact)，可用於低功率、低雜訊、小型(compact)致動器。一般來說，SMA走線在負載下可運行25,000個週期(cycle)，這對於在行動裝置中使用時是不利的，因為在行動裝置中使用時，超過100,000個週期的操作可能是強制性(mandatory)的。
提供支援PO廣角相機的廣角相機鏡頭設計是有益的，PO廣角相機包括1/1.33”或更大的大型影像感測器，亦即，SD12毫米。
在行動裝置中提供全被動式POC是有益的，亦即，相對薄型的相機，其仍然提供大的變焦效果或使用大的影像感測器，且在從PO狀態切換到收縮狀態時不需要主動式的致動，反之亦然。本文公開了這樣的完全被動式POC。
提供SMA致動器是有益的，所述SMA致動器可操作相對大量的週期(例如，高達100,000個週期)並且用於行動裝置中。本文公開了這樣的SMA致動器相機。
在多個示例中，提供了一種用於小型數位相機的鏡頭系統，所述鏡頭系統包括：一影像感測器，具有一感測器對角線SD；及一鏡頭，具有一視場FOV及包括沿著一鏡頭光軸OA設置的N個且N=9的透鏡元件L1-L9，所述N個透鏡元件從一物側朝向一像側以L1開始，每一透鏡元件Li具有各自的焦距fi，其大 小為｜fi｜，其中1iN，所述N個透鏡元件被分成由一大間隙BG所隔開的兩個透鏡組G1和G2，所述鏡頭在一彈出狀態下具有一彈出總軌跡長度TTL<20毫米，且在一收縮狀態下具有一收縮總軌跡長度c-TTL，其中所述鏡頭系統被配置為通過將所述大間隙BG收縮為一收縮的大間隙c-BG以從所述彈出狀態切換到所述收縮狀態，反之亦然，其中BG>0.2×TTL，其中SD12毫米，其中c-TTL/SD0.65。
在多個示例中，提供了一種用於小型數位相機的鏡頭系統，所述鏡頭系統具有一彈出狀態和一收縮狀態，所述鏡頭系統包括：一影像感測器，具有一感測器對角線SD；及一鏡頭，具有一視場FOV及包括沿著一鏡頭光軸OA設置的N個透鏡元件L1-LN，所述N個透鏡元件從一物側朝向一像側以L1開始，每一透鏡元件Li具有各自的淨孔徑DALi，其中1iN，所述鏡頭在所述彈出狀態下具有一視場FOV和一f數f/#、一鏡頭厚度TLens、一後焦距BFL、一有效焦距EFL，以及一總軌跡長度TTL<20毫米，其中所述鏡頭系統被配置為通過將所述後焦距BFL收縮為一收縮的後焦距c-BFL以從所述彈出狀態切換到所述收縮狀態，反之亦然，其中BFL>0.2×TTL，其中SD15毫米，其中c-TTL/SD<0.7。
在多個示例中，提供了一種可折疊的行動裝置，所述可折疊的行動裝置包括一被動式彈出式相機(POC)，所述被動式POC包括：一彈出式鏡頭；一影像感測器；及一被動式彈出式致動器，其中所述可折疊的行動裝置通過一展開動作是可展開的且通過一折疊動作是可折疊的，這兩個動作皆由使用者執行，其中所述被動式POC具有一彈出狀態和一收縮狀態，在所述彈出狀態下所述被動式POC是可操作的且具有一總軌跡長度TTL，在所述收縮狀態下所述被動式POC具有一收縮總軌跡長度c-TTL<TTL，其中所述被動式彈出式致動器可操作 以使用所述折疊動作來將所述被動式POC從所述彈出狀態切換到所述收縮狀態，其中所述被動式彈出式致動器可操作以使用所述展開動作來將所述被動式POC從所述收縮狀態切換到所述彈出狀態。
在多個示例中，提供了一種可折疊的行動裝置，所述可折疊的行動裝置包括一被動式折疊式彈出式相機(POC)，所述被動式折疊式POC包括：一鏡頭；一反射鏡；一影像感測器；一被動式彈出式致動器；及一相機殼體；其中所述可折疊的行動裝置通過一展開動作是可展開的且通過一折疊動作是可折疊的，這兩個動作皆由使用者執行，其中所述鏡頭位於所述反射鏡的一物側，其中所述相機殼體包括具有一模組高度HM的一模組區域和具有一肩部高度HS的一肩部區域，且HS<HM，其中所述被動式折疊式POC具有一彈出狀態和一收縮狀態，其中在所述彈出狀態下，所述被動式折疊式POC是能活動的(active)且具有一模組高度HM，在所述收縮狀態下，所述被動式折疊式POC具有一收縮的模組高度c-HM<HM，其中所述被動式彈出式致動器可操作以使用所述折疊動作來將所述被動折疊式POC從所述彈出狀態切換到所述收縮狀態，其中所述被動式彈出式致動器可操作以使用所述展開動作來將所述被動式折疊式POC從所述收縮狀態切換到所述彈出狀態。
在多個示例中，提供了一種形狀記憶合金(SMA)致動器，所述SMA致動器被包括在一相機中，所述SMA致動器包括：P個SMA走線，且P2；及一移動元件，可操作以致動被包括在所述相機中的一部件，其中所述相機被包括在一行動電子裝置中，其中所述P個SMA走線中的每一個SMA走線可操作超過M個週期，其中所述P個SMA走線由所述移動元件進行引導，其中用於致動被包括在所述相機中的所述部件的力是由所述P個SMA走線中的一個SMA走線所提 供，其中所述P個SMA走線被連續使用，使得所述SMA致動器可操作超過一延長數量的P×M個週期。
100:行動裝置
110:PO相機
200、300、400、500、600、700:PO光學鏡頭系統
202、252、302、402、502、602、702、804、904、1004、1104:鏡頭
204、254、304、404、504、604、704、806、906、1006、1106:影像感測器
306、406、506、606、706:光學元件
308、408、508、608、708:鏡頭光軸
800、900、1000、1100:可折疊手機
802:內部被動式POC
808:視場
809、909、1009、1109:相機殼體
810、910:鉸鏈軸線
812:第一翼
814:第一外側
816:第一內側
818:第二翼
820:第二外側
822:第二內側
824、826、836、946、1018、1206:箭頭
830、930:放大截圖
902、1002、1102:外部被動式POC
908:視場
932、1010:被動式PO致動器
940:磁性彈簧
942:第一磁體
944:第二磁體
932:被動式PO致動器
1012:第一齒輪
1014:第二齒輪
1016:第三齒輪
1012:第一齒輪
1108:反射鏡
1200:SMA致動器
1202:移動元件
1204:旋轉軸線
1210:軌道
1212:第一軌道
1214:第二軌道
1216:第三軌道
1218:第四軌道
1220:SMA走線
1222:第一SMA走線
1224:第二SMA走線
1226:第三SMA走線
1228:第四SMA走線
1230、1232:捲曲部
TTL:總軌跡長度
c-TTL:收縮總軌跡長度
EFL:有效焦距
BFL:後焦距
SD:感測器對角線
FOV:視場
T、TG1:厚度
TLens、TL:鏡頭厚度
BG:大間隙
c-BG:收縮的大間隙
G1、G2:透鏡組
L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8、L9:透鏡元件
Max_SAGL8:L8的最大矢高
Max_SAGL9:L9的最大矢高
OA:鏡頭光軸
H、B:高度
MHM:最小模組高度
c-MHM:收縮的最小模組高度
MHS:最小肩部高度
OP1:第一光路
OP2:第二光路
下文參考本段之後列出的圖式來描述本文公開的實例的非限制性實例。出現在多個圖中的相同結構、元件或部件通常在它們出現的所有圖中用相同的數字標記。如果顯示了相同的元素，但僅在一個圖中編號，則假設它們在出現的所有圖中具有相同的編號。圖式和描述旨在闡明和闡明本文所公開的實例，且不應被視為以任何管道進行限制。在圖式中：
第1A圖示意性地示出了諸如TTL和EFL的各種實體的定義；第1B圖示出了用於薄型鏡頭近似或等效的FOV、EFL和S的定義；第1C圖示意性地示出了包括處於第一狀態(“收縮狀態”)的已知PO相機(“POC”)的行動裝置；第1D圖示意性地示出了處於第二(彈出)狀態的第1C圖的行動裝置；第2A圖示意性地示出了本文所公開的PO光學鏡頭系統在聚焦到無窮遠的PO狀態下；第2B圖示意性地示出了處於行動裝置狀態的第2A圖的PO系統；第2C圖示出了1G PO光學鏡頭系統的示例，其包括處於PO狀態的本文所公開的PO鏡頭；第2D圖示出了處於收縮狀態的第2C圖的PO系統；第3圖示出了本文所公開的2G PO光學鏡頭系統的示例。
第4圖示出了本文所公開的2G PO光學鏡頭系統的另一示例。
第5圖示出了本文所公開的1G PO光學鏡頭系統的示例。
第6圖示出了本文所公開的2G PO光學鏡頭系統的又一示例。
第7圖示出了本文所公開的1G PO光學鏡頭系統的另一示例。
第8A圖在橫截面側視圖中示出了處於部分展開狀態且包括本文所公開的被動式PO相機的可折疊手機。
第8B圖在橫截面側視圖中示出了處於折疊狀態的第8A圖的可折疊手機。
第8C圖在橫截面側視圖中示出了處於折疊狀態的第8A圖的可折疊手機的放大截面。
第9A圖在橫截面側視圖中示出了處於部分展開狀態且包括本文所公開的被動式PO相機的另一可折疊手機。
第9B圖在橫截面側視圖中示出了處於折疊狀態的第9A圖的可折疊手機。
第9C圖在橫截面側視圖中示出了處於折疊狀態的第9A圖的可折疊手機的放大截面。
第10A圖在橫截面側視圖中示出了處於部分展開狀態且包括本文所公開的被動式PO相機的另一可折疊手機。
第10B圖在橫截面側視圖中示出了處於折疊狀態的第10A圖的可折疊手機。
第11A圖在橫截面側視圖中示出了處於部分展開狀態且包括本文所公開的被動式PO相機的另一可折疊手機。
第11B圖在橫截面側視圖中示出了處於折疊狀態的第11A圖的可折疊手機。
第12圖在透視圖中示出了本文所公開的形狀記憶合金致動器。
定義
在本申請中，對於說明書和圖式中提到的光學和其他特性，使用以下符號和縮寫，所有這些都是本領域已知的術語：
總軌跡長度(TTL)：當系統聚焦到無窮遠物距時，沿平行於鏡頭光軸的軸所量測的第一透鏡元件L1的前表面S1的點與影像感測器之間的最大距離。
後焦距(BFL)：當系統聚焦到無窮遠物距時，沿平行於鏡頭光軸的軸所量測的最後一個透鏡元件LN的後表面S2N的點與影像感測器之間的最小距離。
有效焦距(EFL)：在鏡頭(透鏡元件L1至LN的組件)中，鏡頭的後主點P'和後焦點F'之間的距離。
f數(f-number，f/#)：EFL與入射孔直徑(entrance pupil diameter)的比值。
第2A圖示出了一種“2-群組”(或“2G”)彈出式(pop-out，“PO”)光學鏡頭系統200的已知技術之示，其包括了PO鏡頭202和影像感測器204的一種“2-群組”(或“2G”)彈出式(pop-out，“PO”)光學鏡頭系統200的已知技術之示例。PO光學鏡頭系統200被示出為處於PO或延伸狀態(並且被聚焦到無窮遠)。PO鏡頭202被分為兩個透鏡組，它們被大間隙(BG)分開，第一個是於物體側的透鏡組(“G1”)和第二個是於感測器側的透鏡組(“G2”)。G1的厚度由TG1表示。鏡頭202包括N個透鏡元件Li(其中“i”是介於1和N之間的整數，其中N可以 例如是介於5和10之間)。L1是最靠近物側的透鏡元件，LN是最靠近像側(即影像感測器所在的一側)的透鏡元件。此順序適用於本文公開的所有鏡頭和透鏡元件。每個透鏡元件Li包括各自的前表面S2i-1(標號“2i-1”是前表面的編號)和各自的後表面S2i(標號“2”是後表面的編號)。此編號規定適用於整個說明書。或者，如本說明書所述，透鏡表面被標記為“Sk”，k從1到2N。在某些情况下，前表面和後表面可以是非球面的。然而，這並不是限制性的。
如本文中所使用的，每個透鏡元件的術語“前表面”是指位於更靠近相機入口(相機物側)的透鏡元件的表面，且術語“後表面”是指位於更靠近影像感測器(相機像側)的透鏡元件的表面。
每個透鏡組包括一個或多個透鏡元件Li。G1可以包括5個元件，G2可以包括1~2個元件。G2可以作為本領域中已知的場鏡(field lens)。
第2B圖示出了處於收縮(collapsed)狀態的2G PO光學鏡頭系統200。大間隙BG被收縮為收縮的BG(標記為“c-BG”)，即G1和G2之間的距離减小，導致收縮的TTL(“c-TTL”)。c-BG可在0.1毫米~5毫米的範圍內。只有BG發生變化。PO光學鏡頭系統200中的其他距離，例如BFL或分別包括在G1和G2中的透鏡元件之間的距離，並沒有改變。
第2C圖示出1G PO光學鏡頭系統250的另一示例，其包括具有鏡頭厚度TLens的PO鏡頭252和在此公開的處於PO狀態的影像感測器254。PO鏡頭252具有所示的鏡頭光軸。1G PO光學鏡頭系統250被示出為處於PO或延伸狀態(並且被聚焦到無窮遠)。鏡頭252包括N個透鏡元件。BFL被示出。
第2D圖示出了處於收縮狀態的1G PO光學鏡頭系統250。BFL被收縮為收縮的BFL(標記為“c-BFL”)，即鏡頭252和影像感測器254之間的距離 减小，導致收縮的TTL(“c-TTL”)。c-TTL的基本下限由鏡頭252的厚度(“TLens”)給出，即c-TTL>TLens。實際上，c-TTL=TLens+c-BFL，其中c-BFL=0.2毫米~1.5毫米或更大。這意味著c-TTL=TLens+0.2毫米~TLens+1.5毫米或更大。
2G PO光學鏡頭系統200，並且可操作用於PO相機中。所產生的POC僅在PO狀態下作為相機進行操作。在收縮狀態下，POC不能作為相機進行操作，亦即，它處於非活動狀態。
1G PO光學鏡頭系統250是“1-群組”(或“1G”)PO光學鏡頭系統，亦即，鏡頭252作為一個單元移動，這意味著當從PO狀態切換到收縮狀態時，被包括在鏡頭252中的多個透鏡元件之間的距離不改變，而僅有BFL改變。2G PO光學鏡頭系統200和1G PO光學透鏡體系250可以(或可操作)被包括在POC中。為了執行光學影像穩定(OIS)，POC可以使用本領域已知的幾種方法。這種方法可以是“鏡頭偏移OIS”，其中鏡頭相對於影像感測器和相機託管行動裝置(camera hosting mobile device)移動來達到OIS，或者“感測器偏移OIS”，其中影像感測器相對於鏡頭和相對於相機託管行動裝置移動來達到OIS。
本文公開的所有PO光學鏡頭系統都可以用於共同擁有的PCT專利申請PCT/IB2020/058697中描述的POC實例中。
以下公開的所有PO光學鏡頭系統顯示為處於PO狀態，其中包括光學鏡頭系統的POC是可操作的。
在收縮狀態下，所有2G PO光學鏡頭系統之示例的c-BG均為0.2毫米~4.0毫米。較小的c-BG有利於實現可集成在薄型行動裝置(如智慧型手機)中的薄型相機模組。cTTL的範圍可在9.94毫米到13.9毫米之間。在收縮狀態下，所有1G PO光學鏡頭系統之示例的c-BFL均為0.2毫米~3.0毫米。較小的c-BFL有 利於實現薄型相機模組。cTTL可在9.26毫米到13.22毫米之間的範圍內。為了澄清，本文公開的所有鏡頭系統都可以有利地被包括或合併在行動裝置(如智慧型手機)中。
第3圖示出了本文公開的標號為300的2G PO光學鏡頭系統的示例。鏡頭系統300包括分為兩個透鏡組G1和G2並具有鏡頭光軸308的PO鏡頭302、影像感測器304以及可選的光學元件306。光學元件306可以例如是紅外線(IR)濾波器和/或玻璃影像感測器防塵罩。影像感測器304可以具有21.5毫米的SD。G1包括7個透鏡元件(L1~L7)，G2包括2個透鏡元件(L8~L9)。光學射線穿過鏡頭302並在影像感測器304上形成影像。第3圖示出了6個場域(field)，每個場域具有4條射線。
PO鏡頭302的詳細光學資料和表面資料在表1~表2中給出。表1提供了表面類型，表2提供了非球面係數。表面類型為：
a)平面(Plano)：平坦表面，無曲率。
b)Q型1(Q type 1，QT1)表面矢高公式(surface sag formula)：
c)均勻非球面(Even Asphere，ASP)表面矢高公式： 其中{z，r}是標準圓柱極座標，c是表面的近軸曲率，k是圓錐參數，rnorm通常是表面淨孔徑(CA)的一半，以及An是鏡頭資料表中顯示的非球面係數。Z軸朝向像側為正。CA的值以淨孔徑半徑給出，亦即，D/2。參考波長為555.0奈米(nm)。單位為毫米(mm)，但折射率(“Index”)和阿貝數(Abbe #)除外。每個透鏡元件Li具有各自的焦距fi，其在表1中給出。FOV以半FOV(HFOV)的形式給出。
從L1到L9的透鏡元件的焦度(power)之序列如下：+-+--+-+-(正-負-正-負-負-正-負-正-負)，亦即，PO鏡頭302包括四個正的透鏡元件和五個負的透鏡元件。L8和L9的最大矢高(SAG)分別為3.8mm和3.5mm，分別用“Max_SAGL8”和“Max_SAGL9”表示。
L1由玻璃製成；EFLG1和EFLG2具有相反的正負號但相似的大小(magnitude)，亦即，｜EFLG1｜和｜EFLG2｜彼此的差異小於3%；G1的厚度大約是G2的厚度的4.5倍；f9和EFLG2具有相同的正負號和相似的大小，亦即，f9和EFLG2彼此的差異小於4%；f6是鏡頭306中的最强(strongest)的透鏡元件。f6比鏡頭306强1.5倍以上；L4和L5彼此靠近。AGTL4-L5小於TTL的2%； cTTL與SD的比值在0.46~0.64之間；BG和TTL的比值是0.33；BG和cTTL的比值在0.35~0.49之間；cTTL和TTL的比值在0.68~0.94之間；cTTL與EFL的比值在0.86~1.19之間；L8的最大矢高(SAG)(Max_SAGL8)比L8的厚度大5.25倍；和L9的最大矢高(SAG)(Max_SAGL9)比L9的厚度大4.04倍。
第4圖示出了本文公開的標號為400的2G PO光學鏡頭系統的另一示例。鏡頭系統400包括分為兩個透鏡組G1和G2並具有鏡頭光軸408的PO鏡頭402、影像感測器404以及可選的光學元件406。影像感測器404可以具有21.5mm的SD。G1包括8個透鏡元件(L1~L8)，G2包括1個透鏡元件(L9)。PO鏡頭402的詳細光學資料和表面資料在表3~表4中給出。表3提供了表面類型，表4提供了非球面係數。
L1和L6由玻璃製成；EFLG1和EFLG2具有相反的正負號但相似的大小，亦即，｜EFLG1｜和｜EFLG2｜彼此的差異小於25%；G1的中心厚度大約是G2的中心厚度的7倍；f9和EFLG2具有相同的正負號和相似的大小，亦即，f9和EFLG2彼此的差異小於2%；f6是鏡頭406中的最强的透鏡元件。f6的强度大約是鏡頭406的1.5倍；L5和L6彼此接近； cTTL和SD的比值在0.49~0.65之間；BG和TTL的比值為0.27；BG和cTTL的比值在0.27~0.36之間；cTTL和TTL的比值在0.75~0.98之間；cTTL與EFL的比值在0.92~1.21之間；和從L1到L9的透鏡焦度的序列是正-正-正-負-負-正-正-正-負，亦即，PO鏡頭402包括六個正的透鏡元件和三個負的透鏡元件。
第5圖示出了本文公開的標號為500的1G PO光學鏡頭系統的示例。鏡頭系統500包括具有鏡頭光軸508的PO鏡頭502、影像感測器504以及可選的光學元件506。影像感測器504可以具有21.5mm的SD。PO鏡頭502包括8個透鏡元件(L1~L8)。光學射線穿過鏡頭502並在影像感測器504上形成影像。PO鏡頭502的詳細光學資料和表面資料在表5~表6中給出。表5提供了表面類型，表6提供了非球面係數。
第6圖示出了本文公開的標號為600的2G PO光學鏡頭系統的另一示例。鏡頭系統600包括分為兩個透鏡組G1和G2並具有鏡頭光軸608的PO鏡頭602、影像感測器604以及可選的光學元件606。影像感測器604可以具有21.5mm的SD。G1包括8個透鏡元件(L1~L8)，G2包括1個透鏡元件(L9)。PO鏡頭602的詳細光學資料和表面資料在表7-8中給出。表7提供了表面類型，表8提供了非球面係數。
第7圖示出了本文公開的標號為700的1G PO光學鏡頭系統的示例。鏡頭系統700包括具有鏡頭光軸708的PO鏡頭702、影像感測器704以及可選的光學元件706。影像感測器704可以具有21.5mm的SD。PO鏡頭702包括6個透鏡元件(L1~L6)。光學射線穿過鏡頭702並在影像感測器704上形成影像。PO鏡頭702的詳細光學資料和表面資料在表9~表10中給出。表9提供了表面類型，表10提供了非球面係數。
就L6的透鏡形狀而言，不能對整個BFL進行收縮，而BG只能從L6的最接近點分別擴展到影像感測器706和光學元件706。
表11示出了在此公開的光學鏡頭系統300、400、500、600和700的值和範圍。
- SD、TTL、c-TTL、BG、c-BG、BFL、c-BFL、EFL、EFLG1、EFLG2、TG1、TG2、TLens、f5、f6、f9、AGTL4-L5、Max_SAG的單位為mm；半視場(“HFOV”)的單位為度，f數(“f/#”)沒有單位。
- 影像感測器304、影像感測器404、影像感測器504和影像感測器604可以具有21.5mm的SD(“4/3”感測器或”1/0.8”感測器)。
- AGTL4-L5表示L4和L5之間的氣隙的平均厚度。“平均厚度”在這裡是指L4和L5之間的距離的平均值，其考慮到從0(亦即，從光軸，如光軸308)到D/2(亦即，最高透鏡範圍(margin))的所有y值。
- c-BGMIN和c-BGMAX分別表示收縮的BG的最小值和最大值。c-BG可以具有在c-BGMIN和c-BGMAX之間的任何值。
- c-BFLMIN和c-BFLMAX分別表示收縮的BFL的最小值和最大值。c-BFL可以具有在c-BFLMIN和c-BFLMAX之間的任何值。
- c-TTLMIN和c-TTLMAX分別表示收縮的TTL的最小值和最大值。c-TTL可以具有在c-TTLMIN和c-TTLMAX之間的任何值。
- TLens、TG1和TG2分別表示鏡頭的中心厚度或G1和G2的中心厚度。中心厚度是在鏡頭光軸處進行量測的。
- f5、f6和f9分別是指L5、L6和L9的焦距。
第8A圖~第8B圖示例性地示出了包括本文所公開的內部被動式POC 802的可折疊手機(“FP”)800。“內部”是指相機802的FOV 808位於FP 800的與其“主螢幕”相同的一側。主螢幕是FP 800中所包括的最大螢幕(即具有最大的螢幕面積)。FP 800包括鉸鏈軸線(hinge axis)810，鉸鏈軸線810將第一翼812與第二翼818連接並且可操作以允許展開和折疊FP 800。鉸鏈軸線810被定向為垂直於x-y平面。第一翼812包括第一外側(或“面向世界”)814和第一內側(或“面向使用者”)816。第二翼818包括第二外側820和第二內側822。通常，FP 800的主螢幕在第一內側816和第二內側822兩者上擴展。當FP 800展開時，主螢幕可以整體使用，且內部被動式POC 802被操作(或“能活動的(active)”)作為面向使用者(或“自拍”)的相機。在一些示例中，第一外側814和/或第二外側820也包括螢幕。當FP 800折疊時，內部被動式POC 802的光圈被第二翼818所覆蓋。內部被動式POC 802包括被動式PO致動器(第8C圖)、具有鏡頭光軸(“OA”)和鏡頭厚度TL的PO鏡頭804和影像感測器806。內部被動式POC 802被包括在相機模組殼體(或簡稱為“相機殼體”)809中並被相機殼體809所包圍。
第8A圖示出處於部分展開狀態的FP 800，其中被動式POC 802處於PO狀態。在PO狀態下，內部被動式POC 802具有TTL並且作為相機是能活動 的，亦即，PO鏡頭804可操作以將場景的清晰的(crisp)(或清楚的(clear))影像成像到影像感測器806上。在PO狀態下，相機殼體809的高度(“HC”)由TTL和機械“誤差(penalty，“p”)”定義，HC=TTL+p，其中p可在0.5mm~5mm的範圍內。較低的HC有利於在薄型行動裝置(如智慧型手機)中使用。在此處和下面的內容中，HC、TTL和p是沿z軸進行量測的。
第8B圖示出了處於折疊(folded)狀態的FP 800。在折疊狀態中，內部被動式POC 802處於收縮狀態。在收縮狀態下，被動式POC的c-TTL<TTL，並且不處於作為相機的活動狀態。在折疊狀態(第8B圖)和展開狀態(第8A圖)之間切換的展開動作由箭頭824所指出。在部分展開狀態(第8A圖)和折疊狀態(第8B圖)之間切換的折疊動作由箭頭826所指出。展開動作和折疊動作通常由使用者手動執行。圖中示出了第一翼812和第二翼818各自的高度(“H”)。第一翼812包括具有高度(“H”)的常規區域和具有升高的高度H+B的凸起(bump)區域，其中“B”是凸起的高度。凸起區域從第一內側816突出。內部被動式POC 802集成在凸起區域中，並且內部被動式POC802接收來自面向第一內側816的場景的光。在收縮狀態下，相機殼體809具有收縮的高度(“c-HC”)<HC，其由c-HC=c-TTL+p所定義。c-HC H，使得在收縮狀態中不存在相機凸起。在其他示例中，在收縮狀態下，可以存在減小的相機凸起。“減小的”在這裡意味著與PO狀態相比，相機凸起具有較低的B。在此處和下面的內容中，H、B、c-HC和c-TTL是沿著z軸進行量測的。
第8C圖示出了處於折疊(folded)狀態的FP 800的放大截圖830且內部被動式POC 802處於收縮(collapsed)狀態。放大截圖830示出了如本文所公開的被動式PO致動器832。被動式PO致動器832包括彈簧834。在上端，彈簧 834固定地附接到第一外側814，或者更一般地附接到被包括在第一翼812中的部件，所述部件並未相對於第一翼812移動。在下端，彈簧834固定地附接到包括PO鏡頭804的PO鏡頭筒。在收縮狀態下，彈簧834存儲動能並可操作以提供如箭頭836所指示的彈簧力，亦即，彈簧834已被加載。當使用者展開FP 800時，彈簧834放鬆並且彈簧力致動(或“彈出”)內部被動式POC 802，亦即，內部被動式POC802被切換到PO狀態。當使用者折疊FP 800時，彈簧834被壓縮和加載，使得內部被動式POC 802被切換到收縮狀態。我們注意到，當FP 800被使用者折疊時，被動式POC 802同時從PO狀態切換到收縮狀態。當FP 800被使用者展開時，被動式POC 802同時從收縮狀態切換到PO狀態。如行動裝置(例如FP)所期望的，並不需要主動的致動。
在一些示例中，可以使用如這裡所示的機械彈簧。在其他示例中，可以使用磁性彈簧。磁性彈簧可以包括磁體和磁軛，或者可替換地，包括兩個磁體。這類的磁性彈簧例如描述在共同擁有的國際專利申請PCT/IB2022/052194和PCT/IB2023/054411中。
第9A圖~第9B圖示例性地示出了包括如本文所公開的外部被動式POC 902的FP 900。“外部”在這裡意味著被動式POC 902的視場(FOV)908位於FP 900的主螢幕的相對側。FP 900包括如第8A圖~第9B圖中所描述的所有部件，除了不同的被動式POC之外。在FP 900的折疊狀態和展開狀態下，外部被動式POC 902的FOV 908的光圈接收來自場景的光。外部被動式POC 902包括被動式PO致動器(第9C圖)、PO鏡頭904和影像感測器906。外部被動式POC 902被包括在照相機殼體909中。
第9A圖示出了處於部分展開狀態的FP 900，且外部被動式POC 902處於PO狀態。凸起區域從第一外側814突出。外部被動式POC 902集成在凸起區域中並且接收來自面向第一外側814的場景的光。
第9B圖示出了處於折疊狀態的FP 900，且外部被動式POC處於收縮狀態。
第9C圖示出了處於折疊狀態的FP 900的放大截圖930且外部被動式POC 902處於收縮狀態。放大截圖930示出了如本文所公開的被動式PO致動器932，其包括磁性彈簧940。磁性彈簧940包括固定地附接到包括PO鏡頭804的PO鏡頭筒的第一磁體942和固定地附接至第二翼818的第二磁體944。第一磁體942和第二磁體944被選擇和定向為使得它們彼此吸引。在收縮狀態下，第一磁體942和第二磁體944彼此相對靠近，從而儲存磁能，且磁性彈簧940可操作以提供如箭頭946所指示的磁性彈簧力。磁性彈簧力對外部被動式POC 902進行收縮。當使用者展開FP 900時，磁性彈簧940放鬆且未提供磁性彈簧力。被包括在外部被動式POC 902中的另一彈簧可以提供彈簧力以彈出外部被動式POC902，亦即，外部被動式POC902被切換到PO狀態。第一磁體942和第二磁體944彼此相對遠離。當使用者折疊FP 900時，第一磁體942和第二磁體944再次彼此靠近，並且外部被動式POC 902被切換到收縮狀態。我們注意到，當FP 900被使用者折疊時，外部被動式POC 902同時從PO狀態切換到收縮狀態。當FP 900被使用者展開時，外部被動式POC 902同時從收縮狀態切換到PO狀態。如行動裝置(例如FP)所期望的，並不需要主動的致動。
第10A圖~第10B圖B示例性地示出了包括如本文所公開的外部被動式POC 1002的FP 1000。FP 1000包括如第8A圖~第8B圖中所描述的所有部 件，除了不同的被動式POC之外。外部被動式POC 1002包括如本文所公開的被動式PO致動器1010、PO鏡頭1004、影像感測器1006，並且被包括在相機殼體1009中。
第10A圖示出了處於部分展開狀態的FP 1000，且被動式POC 1002處於PO狀態。
第10B圖示出了處於折疊狀態的FP 1000，且被動式POC處於收縮狀態。凸起區域從第一外側814突出。外部被動式POC 1002集成在凸起區域中並且接收來自面向第一外側814的場景的光。PO致動器1010包括O個齒輪(這裡，O=3)，第一齒輪1012、第二齒輪1014和第三齒輪1016。PO致動器1010位於鉸鏈軸線810處或附近。例如，PO致動器1010可以位於距鉸鏈軸線810高達25mm的距離處。事實上，外部被動式POC 1002也位於相對靠近鉸鏈軸線810。例如，POC 1002可以位於離鉸鏈軸線810高達50mm的距離處。PO致動器1010使用諸如展開動作(由箭頭824所指示)或折疊動作(由箭頭826所指示)的動作來將外部被動式POC 1002從PO狀態切換到收縮狀態(由箭頭1018所指示)，反之亦然。亦即，PO致動器1010將第一翼812和第二翼818圍繞鉸鏈軸線810的旋轉展開或折疊移動轉換為沿著包括PO鏡頭804的PO鏡筒的z軸並相對於影像感測器806的線性移動。我們注意到，當FP 1000被使用者折疊時，外部被動式POC 1002同時從PO狀態切換到收縮狀態。當FP 1000被使用者展開時，外部被動式POC 1002同時從收縮狀態切換到PO狀態。如行動裝置(例如FP)所期望的，並不需要主動的致動。
第11A圖~第11B圖示例性地示出了包括如本文所公開的外部被動式POC 1102的FP 1100。第11A圖示出了處於部分展開狀態的FP 1100，且外部 被動式POC 1102處於PO狀態。FP 1100包括如第8A圖~第8B圖中所描述的所有部件，除了不同的被動式POC之外。外部被動式POC 1102接收來自面向第一外側814的場景的光。在PO狀態下，外部被動式POC 1102可作為本領域已知的折疊相機之操作。外部被動式POC1102包括被動式PO致動器(未示出)、鏡頭1104、反射鏡1108、影像感測器1106，且被包括在相機殼體1109中。外部被動式POC 1102可操作以接收沿著平行於z軸的第一光路(“OP1”)的光。鏡頭1104的OA平行於OP1。在PO狀態下，反射鏡1108相對於z軸以大約45度的角度定向，使得反射光沿著平行於z軸的第二光路(“OP2”)並朝向影像感測器1106傳播。鏡頭1104位於反射鏡1108的物側，這對於給定的相機高度提供了相對低的f/#，有利於在行動裝置(例如FP)中使用。這類的相機例如在共同擁有的國際專利申請PCT/IB2022/055745中進行了描述。在PO狀態下，相機殼體1109具有包括PO鏡頭1104和反射鏡1108的第一升高(“模組”)區域，以及包括影像感測器1106的第二(“肩部”)區域。模組區域的最小模組高度(“MHM”)由TL、反射鏡1108的高度以及PO鏡頭1104和反射鏡1108之間的氣隙(約0.1mm~2.5mm)之總和所定義。沿z軸所量測的相機殼體1009的模組區域的高度(“HM”)由MHM和機械“誤差”(penalty，“p”)所定義，HM=MHM+p，其中p可在0.5mm~5mm的範圍內。肩部區域的最小肩部高度(“MHS”)<MHM，其由沿z軸所量測的影像感測器1106的高度所定義。沿z軸所量測的相機殼體1009的肩部區域的高度(“HS”)由MHS和機械“誤差”(“p”)所定義，HS=MHS+p，其中p可在0.5mm~5mm的範圍內。較低的HM和較低的HS有利於在薄型行動裝置(例如智慧型手機)中使用。由於HS<HM，肩部區域可以集成到高度為H的常規區域中。只有模組區域集成在凸起區域中。換言之，外部被動式POC 1102僅部分集成在凸起區域中，這對 於實現相對小的凸起區域是有益的。在此處和下面的內容中，高度、氣隙、MHM、HM、MHS、HS和p是沿著z軸所量測的。
第11B圖示出了處於折疊狀態的FP 1100，且外部被動式POC 1102處於收縮狀態。為了從PO狀態切換到收縮狀態，PO鏡頭1104朝向第二翼818線性移動。反射鏡1108圍繞垂直於OP1和OP2的軸旋轉地移動大約45度，使得其與y軸形成大約0度的角度，此外，反射鏡還朝向第二翼818線性移動。這裡所指的“約”例如是指±10度或±5度的變化。執行相應的移動，使MHM收縮為c-MHM<MHM，且HM收縮為c-HM<HM，由c-HM=c-MHM+p給出。c-HM H，所以在收縮狀態下不需要相機凸起。MHS不會改變。用於驅動PO鏡頭1104和反射鏡1108各自的移動，外部被動式POC 1102可以包括被動式PO致動器，例如包括磁性彈簧的被動式PO致動器932(第9C圖)，其，或者它可以包括被動式PO致動器，例如包括多個齒輪的被動式PO致動器1010(第10A圖~第10B圖)。
第12圖示出了如本文所公開的SMA致動器1200。SMA致動器1200可操作(或“超過”)相對大量的週期(cycle)(例如，見下文)，並用於行動裝置(如智慧型手機)的相機中。SMA致動器1200包括移動元件1202，該移動元件可操作以相對於包括移動元件1202的行動裝置移動，例如用於將POC從PO狀態切換到收縮狀態，反之亦然，用於聚焦鏡頭或用於鏡頭或影像感測器的移動以進行光學影像穩定(OIS)。移動元件1202包括P個軌道1210(這裡，P=4)，第一軌道1212、第二軌道1214、第三軌道1216和第四軌道1218。SMA致動器1200包括P個SMA走線1220(這裡，P=4)，第一SMA走線1222、第二SMA走線1224、第三SMA走線1226和第四SMA走線1228。P個SMA走線1220中的每一者位於P個軌道1210中的一個軌道中並由其進行引導。預加載(preloaded)的力 施加在P個SMA走線1220和P個軌道1210之間，使得P個SMA走線1220不會從移動元件1202中分離(或“脫軌”)。SMA致動器1200還包括第一P個捲曲部1230和第二P個捲曲部(crimp)1232。亦即，總體而言，SMA致動器1200包括2P個捲曲部。如圖所示，被包括在第一P個捲曲部1230和第二P個捲曲部1232中的每一者固定地附接到被包括在P個SMA走線1220中的每個SMA走線的一端。捲曲部提供了機械和電性連接。在其他示例中，P個軌道和P個SMA走線可以分別包括P=2~25。
移動元件1202的移動可以是沿著平行於z軸的旋轉軸線1204的旋轉移動。旋轉軸線1204可以位於移動元件1202的中心處。在其他示例中，移動元件1202的移動可以是在x-y平面中的線性移動，如箭頭1206所指示的。為了致動這種線性或旋轉移動，SMA致動器1200可操作以驅動電流通過P個SMA走線1220中的一個。亦即，在致動期間，P個SMA走線1220中僅有一個SMA走線進行操作。換句話說，SMA致動器1200連續地操作P個SMA走線1220。例如，在第一時間期間，僅有第一SMA走線1222進行操作，在第二時間期間，僅有第二SMA走線1224進行操作，在第三時間期間僅有第三SMA走線1226進行操作，以及在第四時間期間，僅有第四SMA走線1228進行操作。這可以有益於延長(或增加)SMA致動器1200操作的週期數量。例如，單個SMA走線可以在負載下操作M個週期，但是SMA致動器的規格可能需要操作超過P×M個週期。通過如上所述連續操作P個SMA走線，可以滿足P×M個週期的規格。例如，單個SMA走線(例如第一SMA走線1222)可以在負載下操作M=25,000個週期，但是SMA致動器1200的規格可能要求操作超過4×M=100,000個週期。通過如上所述連續操作四個SMA走線1220，可以滿足十萬(100,000)個週期的規格。在這個示例中，相對 大量的週期是十萬(100,000)個週期。在其他示例中，相對大量的週期可以在五千(5000)個週期到五十萬(500,000)個週期的範圍內。
雖然本揭露內容是根據某些示例和一般相關的方法進行描述的，但對本領域的技術人員來說，示例和方法的改變和置換將是顯而易見的。本揭露內容應理解為不受此處描述的特定示例的限制，而僅受所附發明申請專利範圍的範圍的限制。
應當理解，為了清楚起見，在單獨的示例的上下文中描述的當前揭露內容的主題的某些特徵也可以組合在單個示例中提供。相反，為了簡潔起見，在單個示例的上下文中描述的當前揭露內容的主題的各種特徵也可以單獨提供或以任何合適的子組合提供。
除非另有說明，在供選擇的選項清單的最後兩個成員之間使用“和/或”表示對所列選項中的一個或多個選項的選擇是適當的，且可以完成的。
應當理解，在發明申請專利範圍或說明書提及“a”或“an”元件的情况下，這種提及不應被解釋為僅存在該元件中的一個。
本說明書中提及的所有專利和專利申請通過引用整體併入說明書中，其程度與每個單獨的專利或專利申請被明確且單獨地指出通過引用併入本文的程度相同。此外，本申請中對任何參考文獻的引用或識別不應被解釋為承認該參考文獻可作為本公開的現有技術而獲得。
800:可折疊手機
802:內部被動式POC
804:鏡頭
806:影像感測器
808:視場
809:相機殼體
810:鉸鏈軸線
812:第一翼
814:第一外側
816:第一內側
818:第二翼
820:第二外側
822:第二內側
824:箭頭
TTL:總軌跡長度
OA:鏡頭光軸
H、B:高度
TL:鏡頭厚度

Claims (123)

  1. 一種用於小型數位相機的鏡頭系統，所述鏡頭系統包括： 一影像感測器，具有一感測器對角線SD；及 一鏡頭，具有一視場FOV及包括沿著一鏡頭光軸OA設置的N個且N=9的透鏡元件L 1-L 9，所述N個透鏡元件從一物側朝向一像側以L 1開始，每一透鏡元件L i具有各自的焦距f i，其大小為| f i|，其中 1≤ i ≤ N，所述N個透鏡元件被分成由一大間隙BG所隔開的兩個透鏡組G1和G2，所述鏡頭在一彈出狀態下具有一彈出總軌跡長度TTL ＜ 20毫米，且在一收縮狀態下具有一收縮總軌跡長度c-TTL，其中所述鏡頭系統被配置為通過將所述大間隙BG收縮為一收縮的大間隙c-BG以從所述彈出狀態切換到所述收縮狀態，反之亦然，其中BG ＞ 0.2 × TTL，其中SD ≥ 12毫米，其中c-TTL/SD ≤ 0.65。
  2. 根據請求項1所述的鏡頭系統，其中G1包括7個透鏡元件，G2包括2個透鏡元件。
  3. 根據請求項1所述的鏡頭系統，其中G1包括8個透鏡元件，G2包括1個透鏡元件。
  4. 根據請求項1所述的鏡頭系統，其中BG位於L 8和L 9之間。
  5. 根據請求項1所述的鏡頭系統，其中BG位於L 7和L 8之間。
  6. 根據請求項1所述的鏡頭系統，其中BG ＞ 0.25 × TTL。
  7. 根據請求項1所述的鏡頭系統，其中FOV ＞ 70度。
  8. 根據請求項1所述的鏡頭系統，其中FOV ＞ 75度。
  9. 根據請求項1所述的鏡頭系統，其中FOV ＞ 80度。
  10. 根據請求項1所述的鏡頭系統，其中FOV ＞ 85度。
  11. 根據請求項1所述的鏡頭系統，其中c-TTL/SD ＜ 0.6。
  12. 根據請求項1所述的鏡頭系統，其中c-TTL/SD ＜ 0.5。
  13. 根據請求項1所述的鏡頭系統，其中c-TTL/SD ＞ 0.3。
  14. 根據請求項1所述的鏡頭系統，其中c-TTL/TTL ＜ 0.8。
  15. 根據請求項1所述的鏡頭系統，其中f/# ＜ 2.2。
  16. 根據請求項1所述的鏡頭系統，其中f/# ＜ 2.1。
  17. 根據請求項1所述的鏡頭系統，其中f/# ＜ 2.0。
  18. 根據請求項1所述的鏡頭系統，其中L 1由玻璃製成。
  19. 根據請求項1所述的鏡頭系統，其中L 6由玻璃製成。
  20. 根據請求項1所述的鏡頭系統，其中SD ＞ 15毫米。
  21. 根據請求項1所述的鏡頭系統，其中SD ＞ 20毫米。
  22. 根據請求項1所述的鏡頭系統，其中SD = 21.5毫米。
  23. 根據請求項1所述的鏡頭系統，其中G1的所有透鏡元件一起具有一有效焦距EFL G1，並且G2的所有透鏡元件一起具有一有效焦距EFL G2，其中EFL G1和EFL G2具有不同的正負號，其中EFL G1的大小和EFL G2的大小彼此相差小於25%。
  24. 根據請求項1所述的鏡頭系統，其中G1的所有透鏡元件一起具有一有效焦距EFL G1，並且G2的所有透鏡元件一起具有一有效焦距EFL G2，其中EFL G1和EFL G2具有不同的正負號，其中EFL G1的大小和EFL G2的大小彼此相差小於5%。
  25. 根據請求項1所述的鏡頭系統，其中G2的所有透鏡元件一起具有一有效焦距EFL G2，其中f 9和EFL G2具有相同的正負號，其中f 9和EFL G2彼此相差小於7.5%。
  26. 根據請求項1所述的鏡頭系統，其中G2的所有透鏡元件一起具有一有效焦距EFL G2，其中f 9和EFL G2具有相同的正負號，其中f 9和EFL G2彼此相差小於5%。
  27. 根據請求項1所述的鏡頭系統，其中f 6的大小是所有透鏡元件中最小的。
  28. 根據請求項1所述的鏡頭系統，其中|f 6|比其它透鏡元件任一者的大小小1.5倍。
  29. 根據請求項1所述的鏡頭系統，其中G1的厚度比G2的厚度大4倍以上。
  30. 根據請求項1所述的鏡頭系統，其中G1的厚度比G2的厚度大6倍以上。
  31. 根據請求項1所述的鏡頭系統，其中L 4和L 5之間的一平均氣隙小於TTL的5%。
  32. 根據請求項1所述的鏡頭系統，其中L 4和L 5之間的一平均氣隙小於TTL的2%。
  33. 根據請求項1所述的鏡頭系統，其中G2是一場鏡。
  34. 根據請求項1所述的鏡頭系統，其中L 8具有一最大的SAG Max_SAG L8且在所述鏡頭光軸處具有一厚度T 8，其中Max_SAGL 8/T 8＞ 4。
  35. 根據請求項1所述的鏡頭系統，其中L 8具有一最大的SAG Max_SAG L8且在所述鏡頭光軸處具有一厚度T 8，其中Max_SAGL 8/T 8＞ 5。
  36. 根據請求項1所述的鏡頭系統，其中L 9具有一最大的SAG Max_SAG L9且在所述鏡頭光軸處具有一厚度T 9，其中Max_SAGL 9/T 9＞ 3。
  37. 根據請求項1所述的鏡頭系統，其中L 9具有一最大的SAG Max_SAG L9且在所述鏡頭光軸處具有一厚度T 9，其中Max_SAGL 9/T 9＞ 3.75。
  38. 根據請求項1所述的鏡頭系統，其中從L 1到L 9的透鏡焦度的一序列是正-負-正-負-負-正-負-正-負。
  39. 根據請求項1所述的鏡頭系統，其中從L 1到L 9的透鏡焦度的一序列是正-正-正-負-負-正-正-正-負。
  40. 根據請求項1所述的鏡頭系統，其中所述鏡頭包括四個正的透鏡元件和五個負的透鏡元件。
  41. 根據請求項1所述的鏡頭系統，其中所述鏡頭包括六個正的透鏡元件和三個負的透鏡元件。
  42. 根據請求項1至41中任一項所述的鏡頭系統，其中所述鏡頭系統被包括在一彈出式相機中，其中所述彈出式相機被包括在一智慧型手機中。
  43. 一種用於小型數位相機的鏡頭系統，所述鏡頭系統具有一彈出狀態和一收縮狀態，所述鏡頭系統包括： 一影像感測器，具有一感測器對角線SD；及 一鏡頭，具有一視場FOV及包括沿著一鏡頭光軸OA設置的N個透鏡元件L 1-L N，所述N個透鏡元件從一物側朝向一像側以L 1開始，每一透鏡元件L i具有各自的各自的淨孔徑DA Li，其中1≤ i ≤ N，所述鏡頭在所述彈出狀態下具有一視場FOV和一f數f/#、一鏡頭厚度T Lens、一後焦距BFL、一有效焦距EFL， 以及一總軌跡長度TTL ＜ 15毫米，其中所述鏡頭系統被配置為通過將所述後焦距BFL收縮為一收縮的後焦距c-BFL以從所述彈出狀態切換到所述收縮狀態，反之亦然，其中BFL ＞ 0.2 × TTL，其中SD ≥ 12毫米，其中c-TTL/SD ＜ 0.8，其中f/# ≤ 1.6。
  44. 根據請求項43所述的鏡頭系統，其中N = 6。
  45. 根據請求項43所述的鏡頭系統，其中FOV ＞ 70度。
  46. 根據請求項43所述的鏡頭系統，其中FOV ＞ 75度。
  47. 根據請求項43所述的鏡頭系統，其中c-TTL/SD ＜ 0.75。
  48. 根據請求項43所述的鏡頭系統，其中c-TTL/SD ＜ 0.7。
  49. 根據請求項43所述的鏡頭系統，其中c-TTL/TTL ＜ 0.8。
  50. 根據請求項43所述的鏡頭系統，其中BFL ＞ 0.3 × TTL。
  51. 根據請求項43所述的鏡頭系統，其中BFL ＞ 0.35 × TTL。
  52. 根據請求項43所述的鏡頭系統，其中f/# ≤ 1.5。
  53. 根據請求項43所述的鏡頭系統，其中f/# ≤ 1.4。
  54. 根據請求項43所述的鏡頭系統，其中SD ≥ 13毫米。
  55. 根據請求項43所述的鏡頭系統，其中SD在13毫米到15毫米的範圍內。
  56. 根據請求項55所述的鏡頭系統，其中EFL在8毫米到9.5毫米的範圍內。
  57. 根據請求項56所述的鏡頭系統，其中TTL在13毫米到14毫米的範圍內。
  58. 根據請求項44所述的鏡頭系統，其中從L 1到L 6的透鏡焦度的一序列是負-正-負-正-負-正。
  59. 根據請求項43至58中任一項所述的鏡頭系統，其中所述鏡頭系統被包括在一彈出式相機中，其中所述彈出式相機被包括在一行動裝置中。
  60. 根據請求項59所述的鏡頭系統，其中所述行動裝置是一智慧型手機。
  61. 一種可折疊的行動裝置，所述可折疊的行動裝置包括一被動式彈出式相機（POC），所述被動式POC包括： 一彈出式鏡頭； 一影像感測器； 及 一被動式彈出式致動器， 其中所述可折疊的行動裝置通過一展開動作是可展開的且通過一折疊動作是可折疊的，這兩個動作皆由使用者執行，其中所述被動式POC具有一彈出狀態和一折疊狀態，在所述彈出狀態下所述被動式POC是可操作的且具有一總軌跡長度TTL，在所述收縮狀態下所述被動式POC具有一收縮總軌跡長度c-TTL ＜ TTL， 其中所述被動式彈出式致動器可操作以使用所述折疊動作來將所述被動式POC從所述彈出狀態切換到所述收縮狀態，其中所述被動式彈出式致動器可操作以使用所述展開動作來將所述被動式POC從所述收縮狀態切換到所述彈出狀態。
  62. 根據請求項61所述的可折疊的行動裝置，其中所述可折疊的行動裝置包括一個或多個螢幕，其中所述一個或多個螢幕中的最大螢幕為一主螢幕。
  63. 根據請求項61所述的可折疊的行動裝置，其中所述被動式POC是一外部被動式POC，面向與所述主螢幕不同的場景。
  64. 根據請求項61所述的可折疊的行動裝置，其中所述被動式POC是一內部被動式POC，面向與所述主螢幕相同的場景。
  65. 根據請求項61所述的可折疊的行動裝置，其中所述被動式彈出式致動器包括一個或多個機械彈簧。
  66. 根據請求項61所述的可折疊的行動裝置，其中所述使用所述折疊動作來將所述被動式POC從所述彈出狀態切換到所述收縮狀態包括加載所述一個或多個機械彈簧，以及所述使用所述展開動作來將所述被動式POC從所述收縮狀態切換到所述彈出狀態包括使用一機械彈簧力。
  67. 根據請求項61所述的可折疊的行動裝置，其中所述被動式彈出式致動器包括一個或多個磁性彈簧。
  68. 根據請求項67所述的可折疊的行動裝置，其中所述使用所述折疊動作來將所述被動式POC從所述彈出狀態切換到所述收縮狀態包括使用吸引的磁性彈簧力。
  69. 根據請求項61所述的可折疊的行動裝置，其中所述被動式彈出式致動器包括兩個或以上的齒輪。
  70. 根據請求項69所述的可折疊的行動裝置，其中所述使用所述折疊動作來將所述被動式POC從所述彈出狀態切換到所述收縮狀態以及所述使用所述展開動作來將所述被動式POC從所述收縮狀態切換到所述彈出狀態包括致動所述兩個或以上的齒輪。
  71. 根據請求項61所述的可折疊的行動裝置，其中所述影像感測器具有一感測器對角線SD，其中c-TTL/SD ≤ 0.65。
  72. 根據請求項71所述的可折疊的行動裝置，其中c-TTL/SD  ≤0.6。
  73. 根據請求項71所述的可折疊的行動裝置，其中c-TTL/SD ≤ 0.5。
  74. 根據請求項71所述的可折疊的行動裝置，其中c-TTL/SD ＞ 0.3。
  75. 根據請求項61所述的可折疊的行動裝置，其中所述彈出式鏡頭具有一有效焦距EFL，其中c-TTL/EFL ≤ 0.75。
  76. 根據請求項75所述的可折疊的行動裝置，其中c-TTL/EFL ≤ 0.7。
  77. 根據請求項75所述的可折疊的行動裝置，其中c-TTL/EFL ≤ 0.65。
  78. 根據請求項75所述的可折疊的行動裝置，其中c-TTL/EFL ＞ 0.4。
  79. 根據請求項61所述的可折疊的行動裝置，其中TTL在6毫米到25毫米的範圍內。
  80. 根據請求項61所述的可折疊的行動裝置，其中TTL在7.5毫米到15毫米的範圍內。
  81. 根據請求項61所述的可折疊的行動裝置，其中c-TTL ≤ 0.9 × TTL。
  82. 根據請求項61所述的可折疊的行動裝置，其中所述影像感測器具有在12毫米到25毫米的範圍內的一感測器對角線SD。
  83. 根據請求項61所述的可折疊的行動裝置，其中所述彈出式鏡頭具有在10毫米到30毫米的範圍內的一有效焦距EFL。
  84. 根據請求項61所述的可折疊的行動裝置，其中所述可折疊的行動裝置具有一常規區域和升高的一相機凸起區域，其中所述被動式POC被包括在所述相機凸起區域中。
  85. 一種可折疊的行動裝置，所述可折疊的行動裝置包括一被動式折疊式彈出式相機（POC），所述被動式折疊式POC包括： 一鏡頭； 一反射鏡； 一影像感測器； 一被動式彈出式致動器；及 一相機殼體； 其中所述可折疊的行動裝置通過一展開動作是可展開的且通過一折疊動作是可折疊的，這兩個動作皆由使用者執行，其中所述鏡頭位於所述反射鏡的一物側，其中所述相機殼體包括具有一模組高度H M的一模組區域和具有一肩部高度H S的一肩部區域，且H S＜ H M， 其中所述被動式折疊式POC具有一彈出狀態和一收縮狀態，其中在所述彈出狀態下，所述被動式折疊式POC是能活動的且具有一模組高度H M，在所述收縮狀態下，所述被動式折疊式POC具有一收縮的模組高度c-H M＜ HM，其中所述被動式彈出式致動器可操作以使用所述折疊動作來將所述被動式折疊式POC從所述彈出狀態切換到所述收縮狀態，其中所述被動式彈出式致動器可操作以使用所述展開動作來將所述被動式折疊式POC從所述收縮狀態切換到所述彈出狀態。
  86. 根據請求項85所述的可折疊的行動裝置，其中所述可折疊的行動裝置包括一個或多個螢幕，所述一個或多個螢幕中的最大螢幕為一主螢幕，其中所述被動式折疊式POC是一外部被動式折疊式POC，面向與所述主螢幕不同的場景。
  87. 根據請求項85所述的可折疊的行動裝置，其中將所述被動式折疊式POC從所述彈出狀態切換到所述收縮狀態的所述切換包括所述反射鏡的旋轉和線性移動。
  88. 根據請求項85所述的可折疊的行動裝置，其中將所述被動式折疊式POC從所述彈出狀態切換到所述收縮狀態的所述切換包括所述鏡頭的線性移動。
  89. 根據請求項85所述的可折疊的行動裝置，其中c-H M= H s± 20%。
  90. 根據請求項85所述的可折疊的行動裝置，其中c-H M= H S± 10%。
  91. 根據請求項85所述的可折疊的行動裝置，其中所述被動式彈出式致動器包括一個或多個磁性彈簧。
  92. 根據請求項91所述的可折疊的行動裝置，其中所述使用所述折疊動作來將所述被動式折疊式POC從所述彈出狀態切換到所述收縮狀態包括一吸引的磁性彈簧力。
  93. 根據請求項85所述的可折疊的行動裝置，其中所述被動式彈出式致動器包括兩個或以上的齒輪。
  94. 根據請求項93所述的可折疊的行動裝置，其中所述使用所述折疊動作來將所述被動式折疊式POC從所述彈出狀態切換到所述收縮狀態以及所述使用所述展開動作來將所述被動折疊式POC從所述收縮狀態切換到所述彈出狀態包括致動所述兩個或以上的齒輪。
  95. 根據請求項85所述的可折疊的行動裝置，其中所述相機具有一後焦距BFL和一總軌跡長度TTL，其中BFL/TTL ＞ 0.5。
  96. 根據請求項95所述的可折疊的行動裝置，其中BFL/TTL ＞ 0.6。
  97. 根據請求項85所述的可折疊的行動裝置，其中所述影像感測器具有一感測器對角線SD，其中c-H M/BFL ≤ 1。
  98. 根據請求項85所述的可折疊的行動裝置，其中所述彈出式鏡頭具有一有效焦距EFL，其中c-H M/EFL ≤ 0.75。
  99. 根據請求項98所述的可折疊的行動裝置，其中c-H M/EFL ≤ 0.7。
  100. 根據請求項98所述的可折疊的行動裝置，其中c-H M/EFL ≤ 0.65。
  101. 根據請求項98所述的可折疊的行動裝置，其中c-H M/EFL ＞ 0.4。
  102. 根據請求項85所述的可折疊的行動裝置，其中H M在6毫米到25毫米的範圍內。
  103. 根據請求項85所述的可折疊的行動裝置，其中H M在7.5毫米到15毫米的範圍內。
  104. 根據請求項85所述的可折疊的行動裝置，其中c-H M≤ 0.9×H M。
  105. 根據請求項85所述的可折疊的行動裝置，所述影像感測器具有一感測器對角線SD，其中SD在12毫米到25毫米的範圍內。
  106. 根據請求項85所述的可折疊的行動裝置，所述彈出式鏡頭具有一有效焦距EFL，其中EFL在10毫米到50毫米的範圍內。
  107. 根據請求項106所述的可折疊的行動裝置，其中EFL在10毫米到25毫米的範圍內。
  108. 根據請求項85所述的可折疊的行動裝置，其中所述可折疊的行動裝置具有一常規區域和升高的一相機凸起區域，其中所述肩部區域被包括在所述常規區域中，且所述模組區域被包括在所述相機凸起區域中。
  109. 一種形狀記憶合金（SMA）致動器，所述SMA致動器被包括在一相機中，所述SMA致動器包括： P個SMA走線，且P ≥ 2；及 一移動元件，可操作以致動被包括在所述相機中的一部件，其中所述相機被包括在一行動電子裝置中，其中所述P個SMA走線中的每一個SMA走線可操作超過M個週期，其中所述P個SMA走線由所述移動元件進行引導， 其中用於致動被包括在所述相機中的所述部件的力是由所述P個SMA走線中的一個SMA走線所提供，其中所述P個SMA走線被連續使用，使得所述SMA致動器可操作超過一延長數量的P×M個週期。
  110. 根據請求項109所述的SMA致動器，其中P = 4。
  111. 根據請求項109所述的SMA致動器，其中P = 2至25。
  112. 根據請求項109所述的SMA致動器，其中M = 1,000至100,000。
  113. 根據請求項109所述的SMA致動器，其中M = 2,500至25,000。
  114. 根據請求項109所述的SMA致動器，其中所述移動元件包括P個軌道，其中所述P個SMA走線中的每一者位於所述P個軌道中的一相應者中。
  115. 根據請求項109所述的SMA致動器，其中所述P個SMA走線中的每一者通過一捲曲部機械地和電性地連接到被包括在所述相機中的所述部件。
  116. 根據請求項109所述的SMA致動器，其中所述移動元件執行一旋轉移動。
  117. 根據請求項109所述的SMA致動器，其中所述移動元件執行一線性移動。
  118. 根據請求項109所述的SMA致動器，其中所述相機是一POC，其中對被包括在所述相機中的所述部件的所述致動係執行以將所述POC從一彈出狀態切換到一收縮狀態，反之亦然。
  119. 根據請求項109所述的SMA致動器，其中對被包括在所述相機中的所述部件的所述致動係執行以進行聚焦。
  120. 根據請求項109所述的SMA致動器，其中對被包括在所述相機中的所述部件的所述致動係執行以進行光學影像穩定。
  121. 根據請求項109所述的SMA致動器，其中所述行動裝置是一智慧型手機。
  122. 根據請求項109所述的SMA致動器，其中所述行動裝置是一平板電腦。
  123. 根據請求項109所述的SMA致動器，其中所述行動裝置是一耳機。
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