CN108169877A - 摄像光学镜头 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光学镜头领域，公开了一种摄像光学镜头，该摄像光学镜头由物侧至像侧依序包括：第一透镜，第二透镜，第三透镜，以及第四透镜；整体摄像光学镜头的焦距为f，第一透镜的焦距为f1，第二透镜的焦距为f2，第三透镜的焦距为f3，第四透镜的焦距为f4，满足下列关系式：0.7<f1/f<1.25,‑2.5<f2/f<‑1.5，0.60<f3/f<1.1,‑1.5<f4/f<‑0.7。本发明提供的摄像光学镜头在满足高成像性能的同时，能够有效减少***长度。

Description

摄像光学镜头

技术领域

本发明涉及光学镜头领域，特别涉及一种适用于智能手机、数码相机等手提终端设备的摄像光学镜头。

背景技术

近年来，随着智能手机的兴起，小型化摄影镜头的需求日渐提高，而一般摄影镜头的感光器件不外乎是感光耦合器件(Charge Coupled Device,CCD)或互补性氧化金属半导体器件(Complementary Metal-OxideSemicondctor Sensor,CMOS Sensor)两种，且由于半导体制造工艺技术的精进，使得感光器件的像素尺寸缩小，再加上现今电子产品以功能佳且轻薄短小的外型为发展趋势，因此，具备良好成像品质的小型化摄像镜头俨然成为目前市场上的主流。

为获得较佳的成像品质，传统搭载于便携式电子设备的摄像镜头多采用三片式或四片式透镜结构，这类三片式或者四片式透镜结构多采用偶次非球面，虽然能获得高成像性能，但是***长度一般较长。为了在获得高成像性能的同时，获得较低的***长度，本发明提出一种摄像光学镜头。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种摄像光学镜头，其能在满足高成像性能的同时，有效减少***长度。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种摄像光学镜头，由物侧至像侧依序包括：一具有正屈折力的第一透镜，一具有负屈折力的第二透镜，一具有正屈折力的第三透镜，以及一具有负屈折力的第四透镜；整体摄像光学镜头的焦距为f，所述第一透镜的焦距为f1，所述第二透镜的焦距为f2，所述第三透镜的焦距为f3，所述第四透镜的焦距为f4，满足下列关系式：0.7<f1/f<1.25,-2.5<f2/f<-1.5，0.60<f3/f<1.1,-1.5<f4/f<-0.7。

本发明实施方式相对于现有技术而言，通过上述透镜的配置方式，不仅可以有效利用具有不同屈折力和焦距的透镜来获得较佳的成像品质，还能有效减少***长度，因此***成像性能更好，适合高像素的便携式摄像元件。

另外，所述第一透镜的焦距f1，所述第二透镜的焦距f2，所述第三透镜的焦距f3，以及所述第四透镜的焦距f4满足下列关系式：2≤f1≤5，-5≤f2≤-3，1.5≤f3≤3，-5≤f4≤-2。

另外，所述第一透镜的折射率n1，所述第二透镜的折射率n2，所述第三透镜的折射率n3，以及所述第四透镜的折射率n4，满足下列关系式：1.55≤n1≤1.65，1.6≤n2≤1.67，1.50≤n3≤1.55，1.6≤n4≤1.67。

另外，所述摄像光学镜头的光学总长度TTL和成像高度IH，满足以下关系式：IH/TTL>0.62。

另外，所述摄像光学镜头的光学总长度TTL小于或等于3.6毫米。

另外，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜和所述第四透镜的材质均为塑料。

附图说明

图1是本发明实施方式提供的摄像光学镜头的结构示意图；

图2是图1所示摄像光学镜头的轴向像差示意图；

图3是图1所示摄像光学镜头的倍率色差示意图；

图4是图1所示摄像光学镜头的场曲及畸变示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本发明而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本发明所要求保护的技术方案。

参考附图，本发明提供了一种摄像光学镜头。图1所示为本发明实施例的摄像光学镜头10，该摄像光学镜头10包括四个透镜。具体的，所述摄像光学镜头10，由物侧至像侧依序包括：具有正屈折力的第一透镜L1、具有负屈折力的第二透镜L2、具有正屈折力的第三透镜L3、以及具有负屈折力的第四透镜L4。第四透镜L4和像面Si之间可设置有光学过滤片(filter)GF等光学元件。

第一透镜L1具有正屈折力，其像侧面为凸面。第二透镜L2具有负屈折力，本实施例中，第二透镜L2的物侧面为凸面、像侧面为凹面。第三透镜L3具有正屈折力，本实施例中，第三透镜L3的物侧面为凹面、像侧面均为凸面。第四透镜L4具有负屈折力，有利于矫正***场曲，本实施例中，第四透镜的物侧面为凸面、像侧面为凹面。

在此，定义整体摄像光学镜头10的焦距为f，所述第一透镜L1的焦距为f1，所述第二透镜L2的焦距为f2，所述第三透镜L3的焦距为f3，所述第四透镜L4的焦距为f4，满足下列关系式：

0.7<f1/f<1.25,-2.5<f2/f<-1.5，0.60<f3/f<1.1,-1.5<f4/f<-0.7。

当本发明所述摄像光学镜头10的焦距以及各透镜的焦距满足上述关系式时，可以控制/调整各透镜的屈折力大小配置，在保证成像品质的同时，还能减少***长度，因此，***成像性能更好，更加适合高像素的便携式摄像装置。

具体的，本发明实施例中，所述第一透镜的焦距f1，所述第二透镜的焦距f2，所述第三透镜的焦距f3，所述第四透镜的焦距f4，可以设计成为满足下列关系式：2≤f1≤5，-5≤f2≤-3，1.5≤f3≤3，-5≤f4≤-2，单位：毫米(mm)。如此设计，能够使得整体摄像光学镜头10的光学总长TTL尽量变短，维持小型化的特性。

本发明实施例中，所述摄像光学镜头的光学总长度TTL和成像高度IH，满足以下关系式：IH/TTL>0.62。

优选的，本发明实施例的所述摄像光学镜头10的光学全长TTL≤3.6mm。如此设计，更利于实现摄像光学镜头10的小型化设计。

本发明的摄像光学镜头10中，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜的材质均为塑胶。所述第一透镜为菲涅尔透镜，所述第二透镜、第三透镜和第四透镜均为偶次非球面透镜。所述第一透镜设置为菲涅尔透镜，可以节约加工成本。

本发明实施例中，所述摄像光学镜头的各个镜片均采用阿贝数差异材料，有利于矫正***色差，满足***色差△V>30。

进一步的，在本发明的优选实施例中，所述第一透镜的折射率n1，所述第二透镜的折射率n2，所述第三透镜的折射率n3，以及所述第四透镜的折射率n4，满足下列关系式：1.55≤n1≤1.65，1.6≤n2≤1.67，1.50≤n3≤1.55，1.6≤n4≤1.67。如此设计，有利于透镜在光学材质上取得较合适的匹配，进而可使该摄像光学镜头10获得较佳的成像品质。

此外，本发明实施方式中，将摄像光学镜头的第一透镜设置为菲涅尔表面可以获得较多的控制变数，用以减少***各个透镜的有效“厚度”，进而缩减透镜使用的数目，因此可以有效降低本发明摄像光学镜头的总长度。

优选的，所述透镜的物侧面和/或像侧面上还可以设置有反曲点和/或驻点，以满足高品质的成像需求，具体的可实施方案，参下所述。

以下示出了依据本发明实施例的摄像光学镜头10的设计数据。

表1、表2示出本发明实施例的摄像光学镜头10的数据。

【表1】

各符号的含义如下：

f：摄像光学镜头10的焦距；

f1：第一透镜L1的焦距；

f2：第二透镜L2的焦距；

f3：第三透镜L3的焦距；

f4：第四透镜L4的焦距；

f12：第一透镜L1和第二透镜L2的组合焦距；

f123：第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3的组合焦距。

【表2】

其中，R1、R2为第一透镜L1的物侧面、像侧面，R3、R4为第二透镜L2的物侧面、像侧面，R5、R6为第三透镜L3的物侧面、像侧面，R7、R8为第四透镜L4的物侧面、像侧面，R9、R10为光学过滤片GF的物侧面、像侧面。其他各符号的含义如下。

d0：光圈St到第一透镜L1的物侧面的轴上距离；

d1：第一透镜L1的轴上厚度；

d2：第一透镜L1的像侧面到第二透镜L2的物侧面的轴上距离；

d3：第二透镜L2的轴上厚度；

d4：第二透镜L2的像侧面到第三透镜L3的物侧面的轴上距离；

d5：第三透镜L3的轴上厚度；

d6：第三透镜L3的像侧面到第四透镜L4的物侧面的轴上距离；

d7：第四透镜L4的轴上厚度；

d8：第四透镜L4的像侧面到光学过滤片GF的物侧面的轴上距离；

d9：光学过滤片GF的轴上厚度；

d10：光学过滤片GF的像侧面到像面的轴上距离；

nd1：第一透镜L1的折射率；

nd2：第二透镜L2的折射率；

nd3：第三透镜L3的折射率；

nd4：第四透镜L4的折射率；

ndg：光学过滤片GF的折射率；

v1：第一透镜L1的阿贝数；

v2：第二透镜L2的阿贝数；

v3：第三透镜L3的阿贝数；

v4：第四透镜L4的阿贝数；

vg：光学过滤片GF的阿贝数。

表3示出本发明实施例的摄像光学镜头10中各透镜的非球面数据。【表3】

表4、表5示出本发明实施例的摄像光学镜头10中各透镜的反曲点以及驻点设计数据。其中，R1、R2分别代表第一透镜L1的物侧面和像侧面，R3、R4分别代表第二透镜L2的物侧面和像侧面，R5、R6分别代表第三透镜L3的物侧面和像侧面，R7、R8分别代表第四透镜L4的物侧面和像侧面。“反曲点位置”栏位对应数据为各透镜表面所设置的反曲点到摄像光学镜头10光轴的垂直距离。“驻点位置”栏位对应数据为各透镜表面所设置的驻点到摄像光学镜头10光轴的垂直距离。

【表4】

	反曲点个数	反曲点位置1	反曲点位置2
				R1	1	0.405
R2	0
				R3	2	0.385	0.435
R4	0
				R5	1	0.855
R6	1	0.925
				R7	2	0.395	1.295
R8	1	0.485

【表5】

	驻点个数	驻点位置1
			R1	0
R2	0
			R3	0
R4	0
			R5	0
R6	0
			R7	1	0.775
R8	1	1.215

图2、图3分别示出了波长为470nm、555nm和650nm的光经过实施例的摄像光学镜头10后的轴向像差以及倍率色差示意图。图4则示出了光经过实施例的摄像光学镜头10后的场曲及畸变示意图。

以下表6按照上述条件式列出了本实施例中对应各条件式的数值。显然，本实施例的摄像光学镜头10满足上述的条件式。

【表6】

条件	实施例1
		0.7<f1/f<1.25	0.90679908
-2.5<f2/f<-1.5	-1.75668445
		0.6<f3/f<1.1	0.83537051
-1.5<f4/f<-0.7	-1.03055768
		TTL≤3.6mm	3.589
IH/TTL>0.62	0.682641404

在本实施例中，所述摄像光学镜头的入瞳直径为1.247mm，全视场像高为2.297mm，对角线方向的视场角为84.00°。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (6)

1.一种摄像光学镜头，其特征在于，所述摄像光学镜头，由物侧至像侧依序包括：一具有正屈折力的第一透镜，一具有负屈折力的第二透镜，一具有正屈折力的第三透镜，以及一具有负屈折力的第四透镜；

整体摄像光学镜头的焦距为f，所述第一透镜的焦距为f1，所述第二透镜的焦距为f2，所述第三透镜的焦距为f3，以及所述第四透镜的焦距为f4，满足下列关系式：

0.7<f1/f<1.25,-2.5<f2/f<-1.5，0.60<f3/f<1.1,-1.5<f4/f<-0.7。

2.根据权利要求1所述的摄像光学镜头，其特征在于，所述第一透镜的焦距f1，所述第二透镜的焦距f2，所述第三透镜的焦距f3，以及所述第四透镜的焦距f4，满足下列关系式：

2≤f1≤5，-5≤f2≤-3，1.5≤f3≤3，-5≤f4≤-2。

3.根据权利要求1所述的摄像光学镜头，其特征在于，所述第一透镜的折射率n1，所述第二透镜的折射率n2，所述第三透镜的折射率n3，以及所述第四透镜的折射率n4，满足下列关系式：

1.55≤n1≤1.65，1.6≤n2≤1.67，1.50≤n3≤1.55，1.6≤n4≤1.67。

4.根据权利要求1所述的摄像光学镜头，其特征在于，所述摄像光学镜头的光学总长度TTL和成像高度IH，满足以下关系式：IH/TTL>0.62。

5.根据权利要求1所述的摄像光学镜头，其特征在于，所述摄像光学镜头的光学总长度TTL小于或等于3.6毫米。

6.根据权利要求1所述的摄像光学镜头，其特征在于，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜和所述第四透镜的材质均为塑料。