CN105929523A - 一种超薄广角高像素摄影镜头组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超薄广角高像素摄影镜头组件。该摄影镜头组件沿其光轴从物侧到像侧方向依次包括：一个正光焦度的第一透镜；一个负光焦度并弯向像侧方的第二透镜；一个正光焦度的第三透镜；一个负光焦度的第四透镜，以及一个成像面；一个滤光片；一个光阑；上述的镜头组件满足以下条件：(1)(2)1.3<TTL/F<1.4；本发明可以应用在4P的1/4″超薄广角高像素非球面手机镜头中，在满足了小型化大广角的同时还具有较高成像的质量，本透镜组使用4个透镜，通过各个镜片的搭配可以有效的控制镜头的长度TTL≦3.4mm，视场角FOV≧84度，光圈数FNo＝2.2，大光圈的设计，足够的通光量保证高亮度，提升了弱光环境下的拍摄质量，相对其他的光学镜头来说具有加工难度小，体重轻，制造成本低的优势。

Description

一种超薄广角高像素摄影镜头组件

技术领域：

本发明涉及摄影镜头产品技术领域，特别涉及一种超薄广角高像素摄影镜头组件。

背景技术：

随着科技的发展，各类数码产品功能的日益增多，例如许多数码产品(例如各种移动终端、手机)中都集成了摄影镜头组件。但是随着产品的不断更新，消费者对于数码产品中照相画质的要求也与时俱进。为了提高手机摄像头的高像素需求，目前市场中的手机已经采用了四片式的摄像镜头组，这种镜头虽然有助于提高摄影的拍摄像素，但是将其进行进一步微型化设计，以便于与数码产品等电子产品的微型化、小型化相适应是目前镜头厂商所要解决的问题。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种超薄广角高像素摄影镜头组件。

为了解决上述技术问题，本发明采用了下述技术方案：该超薄广角高像素摄影镜头组件，该摄影镜头组件沿其光轴从物侧到像侧方向依次包括：一个正光焦度的第一透镜，其具有一个朝向物侧的凸面和一个朝向像侧的凸面；一个负光焦度并弯向像侧方的第二透镜，其具有朝向像侧的凹面；一个正光焦度的第三透镜，其具有朝向物侧的凹面，以及朝向像侧的凸面；一个负光焦度的第四透镜，其物侧面具有一位于光轴附近区域的凸面，并且沿该凸面向外延伸形成凹面，同时，该第四透镜的像侧面具有位于光轴附近的凹面；以及一个成像面；一个滤光片，所述滤光片位于第四透镜与所述的成像面之间；一个光阑，所述光阑位于物方与第一透镜之间，并且，上述的镜头组件满足以下条件：(1)0.65<(EPD/F)*tgFOV(2)1.3<TTL/F<1.4；上述条件中，相关参数表示内容如下：EPD:为所述摄影镜头的入瞳直径；FOV:为所述摄影镜头的视场角；TTL:为所述摄影镜头的光学总长；F：所述摄影镜头的焦距。

进一步而言，上述技术方案中，所述的镜头组件还满足以下条件：(3)0.8<F/F1<1.5；(4)1.5<D34/F*100<2.5；(5)1.2<(R5+R6)/(R5-R6)<2.5；(6)5<|R2/R1|<10，0.5<R4/R3<1；(7)0.8<F12/F<1.5；(8)5<T4/D34<10。

进一步而言，上述技术方案中，所述第一透镜的中心厚度为0.555～0.565mm，所述第二透镜的中心厚度为0.24～0.25mm，所述第三透镜的中心厚度为0.585～0.6mm，所述第四透镜的中心厚度为0.33～0.35mm。

或者，上述技术方案中，所述的镜头组件满足以下条件：(3)0.8<F/F1<1.5；(4)0.8<|F3/F4|<1.2；(5)1.2<(R5+R6)/(R5-R6)<2.5；(6)5<|R2/R1|<10，0.5<R4/R3<1；(7)0.3<F12/F34<0.8；(8)5<(T2+T4)/(D23+D34)<10。

进一步而言，上述技术方案中，所述第一透镜的中心厚度为0.530～0.555mm，所述第二透镜的中心厚度为0.245～0.26mm，所述第三透镜的中心厚度为0.569～0.578mm，所述第四透镜的中心厚度为0.34～0.355mm。

或者，上述技术方案中，所述的镜头组件满足以下条件：(3)1.5<D34/F*100<2.5；(4)1.2<(R5+R6)/(R5-R6)<2.5；(5)5<|R2/R1|<100.5<R4/R3<0.8；(6)0.9<F12/F<1.2；(7)5<T4/D34<10；(8)-0.3<F/R2<-0.2。

进一步而言，上述技术方案中，所述第一透镜的中心厚度为0.528～0.54mm，所述第二透镜的中心厚度为0.24～0.25mm，所述第三透镜的中心厚度为0.57～0.58mm，所述第四透镜的中心厚度为0.34～035mm。

进一步而言，上述技术方案中，所述的摄影镜头的光学总长度TTL≦3.4mm，摄影镜头的视场角FOV≧84度，摄影镜头的光圈数FNo＝2.2。

进一步而言，上述技术方案中，所述滤光片的厚度为0.21mm。

本发明针对当前高像素拍照手机而设计，具有大广角大光圈的特点。相对目前的同类产品，其具有以下优点：其整体的体积(沿光轴方向)可以进一步的压缩，不仅可以满足微型化广角镜头的需求，并且能保证较高的成像质量。本发明采用了恰当的光学镜片结构和镜片布局使得光线经过透镜更加平缓，像差的修正更为合理；能进一步修正离轴视场的像差；成像画面失真小，清晰度高，在兼顾广角和大光圈的同时能够保证拍摄图片清晰，色彩饱满，层次感丰富。

本发明可以应用在4P的1/4″超薄广角高像素非球面手机镜头中，在满足了小型化大广角的同时还具有较高成像的质量，本透镜组使用4个透镜，通过各个镜片的搭配可以有效的控制镜头的长度TTL≦3.4mm，视场角FOV≧84度，光圈数FNo＝2.2，大光圈的设计，足够的通光量保证高亮度，提升了弱光环境下的拍摄质量，相对其他的光学镜头来说具有加工难度小，体重轻，制造成本低的优势。

附图说明：

图1是本发明实施例一的结构示意图；

图2是本发明实施例一中四片透镜的规格参数表；

图3是本发明实施例一的场曲和畸变图；

图4是本发明实施例一的球差图；

图5是本发明实施例二的结构示意图；

图6是本发明实施例二中四片透镜的规格参数表；

图7是本发明实施例二的场曲和畸变图；

图8是本发明实施例二的球差图；

图9是本发明实施例三的结构示意图；

图10是本发明实施例三中四片透镜的规格参数表；

图11是本发明实施例三的场曲和畸变图；

图12是本发明实施例三的球差图；

具体实施方式：

实施例1

本发明为一种用于数码产品中的摄影镜头组件。见图1-图4所示，这是本发明的实施例一。

见图1所示，该摄影镜头组件沿其光轴从物侧到像侧方向(从左到右)依次包括：光阑5、第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4、滤光片6、成像面7。

所述的第一透镜1为一个正光焦度的透镜，其具有一个朝向物侧的凸面和一个朝向像侧的凸面。

所述的第二透镜2一个负光焦度透镜，其具有朝向像侧的凹面；

所述的第三透镜3为一个正光焦度并弯向物方的弯月型透镜，其具有朝向物侧的凹面和朝向像侧的凸面。

所述的第四透镜4为一个负光焦度的透镜，其沿光轴位置朝向物侧形成有凸面41，并且沿该凸面41向外延伸形成凹面42，同时，该第四透镜4沿光轴位置朝向像侧形成有凹面43。即，该第四透镜4物侧表面上设计有反曲点，有效汇聚离轴光线，使其入射到感光元件上的角度与芯片预设的角度更加吻合，并且可进一步修正离轴视场的像差。

本发明中，所述的第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3、第四透镜4的物侧表面和像侧表面均为非球面，并且四片透镜均可采用树脂材料制作。

所述的滤光片6位于第四透镜4与所述的成像面7之间；所述的光阑5位于物方8与第一透镜2之间。

上述的镜头组件满足以下条件：

(1)0.65<(EPD/F)*tgFOV

(2)1.3<TTL/F<1.4

(3)0.8<F/F1<1.5；

(4)1.5<D34/F*100<2.5；

(5)1.2<(R5+R6)/(R5-R6)<2.5；

(6)5<|R2/R1|<10，0.5<R4/R3<1；

(7)0.8<F12/F<1.5；

(8)5<T4/D34<10；

上述条件中，相关参数表示内容如下：

EPD:为所述摄影镜头的入瞳直径；

FOV:为所述摄影镜头的视场角；

TTL:为所述摄影镜头的光学总长；

F：所述摄影镜头的焦距。

F1：所述第一透镜的焦距；

F12：所述第一透镜与第二透镜的组合焦距；

D34：第三透镜与第四透镜于光轴上的间隔距离；

T4:第四透镜在光轴上的厚度；

R1：第一透镜物侧表面的曲率半径；

R2：第一透镜像侧表面的曲率半径；

R3：第二透镜物侧表面的曲率半径；

R4：第二透镜像侧表面的曲率半径；

R5：第三透镜物侧表面的曲率半径；

R6：第三透镜像侧表面的曲率半径。

参见图2所示，这是本发明实施例一中四片透镜的规格参数表，其中该镜头组件的焦距F＝2.56mm，光圈数FNO＝2.2，视场角FOV＝84°。

所述的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜物侧表面和像侧表面满足以下公式：

$z=\frac{{\mathrm{cr}}^2}{1+\sqrt{1-(1+k)c^2{r}^2}}+{\mathrm{\&alpha;}}_1{r}^2+{\mathrm{\&alpha;}}_2{r}^4+{\mathrm{\&alpha;}}_3{r}^6+{\mathrm{\&alpha;}}_4{r}^8+{\mathrm{\&alpha;}}_5{r}^{10}+{\mathrm{\&alpha;}}_6{r}^{12}+{\mathrm{\&alpha;}}_7{r}^{14}+{\mathrm{\&alpha;}}_8{r}^{16}$

所述光阑5设置于物方8与第一透镜1之间，所述玻璃滤光片6位于第四透镜4与成像面7之间，其厚度为0.21mm，所述第一透镜1的中心厚度为0.555～0.565mm，所述第二透镜2的中心厚度为0.24～0.25mm，所述第三透镜3的中心厚度为0.585～0.6mm，所述第四透镜4的中心厚度为0.33～0.35mm。

实施例2

见图5-图8所示，这是本发明的实施例二，其结构与上述实施例一相同，仅仅是透镜的参数上略有调整。本实施例二的镜头组件满足以下条件：

(1)0.65<(EPD/F)*tgFOV

(2)1.3<TTL/F<1.4

(3)0.8<F/F1<1.2；

(4)0.8<|F3/F4|<1.2

(5)1.2<(R5+R6)/(R5-R6)<2.5

(6)5<|R2/R1|<10 0.5<R4/R3<1

(7)0.3<F12/F34<0.8

(8)5<(T2+T4)/(D23+D34)<10

上述条件中，相关参数表示内容如下：

EPD:为所述摄影镜头的入瞳直径；

FOV:为所述摄影镜头的视场角；

TTL:为所述摄影镜头的光学总长；

F：所述摄影镜头的焦距。

F1：所述第一透镜的焦距；

F3：所述第三透镜的焦距；

F4：所述第四透镜的焦距；

F12：所述第一透镜与第二透镜的组合焦距；

F34：所述第一透镜与第二透镜的组合焦距；

D23:所述第二透镜与第三透镜于光轴上的间隔距离；

D34：所述第三透镜与第四透镜于光轴上的间隔距离；

T2：所述第二透镜于光轴上的厚度；

T4：所述第四透镜于光轴上的厚度；

R1：第一透镜物侧表面的曲率半径；

R2：第一透镜像侧表面的曲率半径；

R3：第二透镜物侧表面的曲率半径；

R4：第二透镜像侧表面的曲率半径；

R5：第三透镜物侧表面的曲率半径；

R6：第三透镜像侧表面的曲率半径。

参见图6所示，这是本发明实施例二中四片透镜的规格参数表，其中该镜头组件的焦距F＝2.54mm，光圈数FNO＝2.2，视角FOV＝84.5°。

所述的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜的物侧表面和像侧表面满足以下公式：

$z=\frac{{\mathrm{cr}}^2}{1+\sqrt{1-(1+k)c^2{r}^2}}+{\mathrm{\&alpha;}}_1{r}^2+{\mathrm{\&alpha;}}_2{r}^4+{\mathrm{\&alpha;}}_3{r}^6+{\mathrm{\&alpha;}}_4{r}^8+{\mathrm{\&alpha;}}_5{r}^{10}+{\mathrm{\&alpha;}}_6{r}^{12}+{\mathrm{\&alpha;}}_7{r}^{14}+{\mathrm{\&alpha;}}_8{r}^{16}$

所述光阑5设置于物方8与第一透镜1之间，所述玻璃滤光片7位于第四透镜4与成像面7之间，其厚度为0.21mm。所述第一透镜1的中心厚度为0.530～0.555mm，所述第二透镜2的中心厚度为0.245～0.26mm，所述第三透镜3的中心厚度为0.569～0.578mm，所述第四透镜4的中心厚度为0.34～0.355mm。

实施例3

见图9-图12所示，这是本发明的实施例三，与上述两个实施例所不同之处在于四片透镜的规格参数表，本实施例三的镜头组件满足以下条件：

(1)0.65<(EPD/F)*tgFOV

(2)1.3<TTL/F<1.4

(3)1.5<D34/F*100<2.5

(4)1.2<(R5+R6)/(R5-R6)<2.5

(5)5<|R2/R1|<10 0.5<R4/R3<0.8

(6)0.9<F12/F<1.2

(7)5<T4/D34<10

(8)-0.3<F/R2<-0.2

上述条件中，相关参数表示内容如下：

EPD:为所述摄影镜头的入瞳直径；

FOV:为所述摄影镜头的视场角；

TTL:为所述摄影镜头的光学总长；

F：所述摄影镜头的焦距。

D34：所述第三透镜与第四透镜于光轴上的间隔距离；

T4：所述第四透镜于光轴上的厚度；

F12：所述第一透镜与第二透镜的组合焦距；

R1：第一透镜物侧表面的曲率半径；

R2：第一透镜像侧表面的曲率半径；

R3：第二透镜物侧表面的曲率半径；

R4：第二透镜像侧表面的曲率半径；

R5：第三透镜物侧表面的曲率半径；

R6：第三透镜像侧表面的曲率半径。

其中本实施例中镜头组件的焦距F＝2.54mm，光圈数FNO＝2.2，视角FOV＝84.4°。

所述的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜的物侧表面和像侧表面满足以下公式：

$z=\frac{{\mathrm{cr}}^2}{1+\sqrt{1-(1+k)c^2{r}^2}}+{\mathrm{\&alpha;}}_1{r}^2+{\mathrm{\&alpha;}}_2{r}^4+{\mathrm{\&alpha;}}_3{r}^6+{\mathrm{\&alpha;}}_4{r}^8+{\mathrm{\&alpha;}}_5{r}^{10}+{\mathrm{\&alpha;}}_6{r}^{12}+{\mathrm{\&alpha;}}_7{r}^{14}+{\mathrm{\&alpha;}}_8{r}^{16}$

且所述光阑5设置于物方与第一透镜1之间，所述玻璃滤光片沿物方至像方位于第四透镜与所述***的成像面之间，其厚度为0.21mm，所述第一透镜的中心厚度为0.528～0.54mm，所述第二透镜的中心厚度为0.24～0.25mm，所述第三透镜的中心厚度为0.57～0.58mm，所述第四透镜的中心厚度为0.34～035mm。

综上所述，本发明针对当前高像素拍照手机而设计，具有大广角大光圈的特点。相对目前的同类产品，其具有以下优点：

1、增加拍摄过程的进光量，保证了拍摄画面的明亮程度，大于84度广角设计，使手机具有较大拍摄范围；本光学镜头组件的光学畸变小于2％，场曲小于0.1mm，球差小于0.1mm，成像画面失真小，清晰度高。高像素保证拍摄图片效果清晰，色彩饱满，层次感丰富。

2、采用四片非球面镜片的结构，节约成本的同时可有效矫正场曲、象散、倍率色差等各类像差。使用市面上通用树脂材料取代玻璃，成型工艺成熟较为成熟，解决了玻璃镜片因加工困难而导致的产品良率低和成本较高的问题。

3、本光学镜头组件可获得良好的像差，色差及畸变的校正，并且可获得较大视场角，同时成像画面失真小，清晰度高；

4、镜片一当中，R2值设置为负曲折率，大大提高4P镜片结构的成像性能；

5、***的入瞳直径、焦距F、视场角FOV，满足0.65<(EPD/F)*tgFOV可以增加该成像光学镜片组的成像角度，进而可以达到广角效果，又可适度负担该成像镜片组的折射力，降低其组装敏感度。

6、***的光学总长TTL与焦距F满足1.3<TTL/F<1.4时，促使***朝小型化大像面发展。

当然，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并非来限制本发明实施范围，凡依本发明申请专利范围所述构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明申请专利范围内。

Claims (9)

1.一种超薄广角高像素摄影镜头组件，其特征在于：该摄影镜头组件沿其光轴从物侧到像侧方向依次包括：

一个正光焦度的第一透镜，其具有一个朝向物侧的凸面和一个朝向像侧的凸面；

一个负光焦度并弯向像侧方的第二透镜，其具有朝向像侧的凹面；

一个正光焦度的第三透镜，其具有朝向物侧的凹面，以及朝向像侧的凸面；

一个负光焦度的第四透镜，其物侧面具有一位于光轴附近区域的凸面，并且沿该凸面向外延伸形成凹面，同时，该第四透镜的像侧面具有位于光轴附近的凹面；

以及一个成像面；

一个滤光片，所述滤光片位于第四透镜与所述的成像面之间；

一个光阑，所述光阑位于物方与第一透镜之间，

并且，上述的镜头组件满足以下条件：

(1)

(2)1.3<TTL/F<1.4

上述条件中，相关参数表示内容如下：

EPD:为所述摄影镜头的入瞳直径；

FOV:为所述摄影镜头的视场角；

TTL:为所述摄影镜头的光学总长；

F：所述摄影镜头的焦距。

2.根据权利要求1所述的一种超薄广角高像素摄影镜头组件，其特征在于：所述的镜头组件还满足以下条件：

(3)0.8<F/F1<1.5；

(4)1.5<D34/F*100<2.5；

(5)1.2<(R5+R6)/(R5-R6)<2.5；

(6)5<|R2/R1|<10，0.5<R4/R3<1；

(7)0.8<F12/F<1.5；

(8)5<T4/D34<10；

上述条件中，相关参数表示内容如下：

F1：所述第一透镜的焦距；

F12：所述第一透镜与第二透镜的组合焦距；

D34：第三透镜与第四透镜于光轴上的间隔距离；

T4:第四透镜在光轴上的厚度；

R1：第一透镜物侧表面的曲率半径；

R2：第一透镜像侧表面的曲率半径；

R3：第二透镜物侧表面的曲率半径；

R4：第二透镜像侧表面的曲率半径；

R5：第三透镜物侧表面的曲率半径；

R6：第三透镜像侧表面的曲率半径。

3.根据权利要求2所述的一种超薄广角高像素摄影镜头组件，其特征在于：所述第一透镜的中心厚度为0.555～0.565mm，所述第二透镜的中心厚度为0.24～0.25mm，所述第三透镜的中心厚度为0.585～0.6mm，所述第四透镜的中心厚度为0.33～0.35mm。

4.根据权利要求1所述的一种超薄广角高像素摄影镜头组件，其特征在于：所述的镜头组件还满足以下条件：

(3)0.8<F/F1<1.2

(4)0.8<|F3/F4|<1.2

(5)1.2<(R5+R6)/(R5-R6)<2.5

(6)5<|R2/R1|<10 0.5<R4/R3<1

(7)0.3<F12/F34<0.8

(8)5<(T2+T4)/(D23+D34)<10

上述条件中，相关参数表示内容如下：

F1：所述第一透镜的焦距；

F3：所述第三透镜的焦距；

F4：所述第四透镜的焦距；

F12：所述第一透镜与第二透镜的组合焦距；

F34：所述第三透镜与第四透镜的组合焦距；

D23:所述第二透镜与第三透镜于光轴上的间隔距离；

D34：所述第三透镜与第四透镜于光轴上的间隔距离；

T2：所述第二透镜于光轴上的厚度；

T4：所述第四透镜于光轴上的厚度；

R1：第一透镜物侧表面的曲率半径；

R2：第一透镜像侧表面的曲率半径；

R3：第二透镜物侧表面的曲率半径；

R4：第二透镜像侧表面的曲率半径；

R5：第三透镜物侧表面的曲率半径；

R6：第三透镜像侧表面的曲率半径。

5.根据权利要求4所述的一种超薄广角高像素摄影镜头组件，其特征在于：所述第一透镜的中心厚度为0.530～0.555mm，所述第二透镜的中心厚度为0.245～0.26mm，所述第三透镜的中心厚度为0.569～0.578mm，所述第四透镜的中心厚度为0.34～0.355mm。

6.根据权利要求1所述的一种超薄广角高像素摄影镜头组件，其特征在于：所述的镜头组件还满足以下条件：

(3)1.5<D34/F*100<2.5

(4)1.2<(R5+R6)/(R5-R6)<2.5

(5)5<|R2/R1|<10 0.5<R4/R3<0.8

(6)0.9<F12/F<1.2

(7)5<T4/D34<10

(8)-0.3<F/R2<-0.2

上述条件中，相关参数表示内容如下：

D34：所述第三透镜与第四透镜于光轴上的间隔距离；

T4：所述第四透镜于光轴上的厚度；

F12：所述第一透镜与第二透镜的组合焦距；

R1：第一透镜物侧表面的曲率半径；

R2：第一透镜像侧表面的曲率半径；

R3：第二透镜物侧表面的曲率半径；

R4：第二透镜像侧表面的曲率半径；

R5：第三透镜物侧表面的曲率半径；

R6：第三透镜像侧表面的曲率半径。

7.根据权利要求6所述的一种超薄广角高像素摄影镜头组件，其特征在于：所述第一透镜的中心厚度为0.528～0.54mm，所述第二透镜的中心厚度为0.24～0.25mm，所述第三透镜的中心厚度为0.57～0.58mm，所述第四透镜的中心厚度为0.34～035mm。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的一种超薄广角高像素摄影镜头组件，其特征在于：所述的摄影镜头的光学总长度TTL≦3.4mm，摄影镜头的视场角FOV≧84度，摄影镜头的光圈数FNo＝2.2。

9.根据权利要求1-7中任意一项所述的一种超薄广角高像素摄影镜头组件，其特征在于：所述滤光片的厚度为0.21mm。