CN110456487A - 光学成像镜头 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种光学成像镜头，其沿着光轴由物侧至像侧依序包括：具有光焦度的第一透镜；具有光焦度的第二透镜；具有负光焦度的第三透镜；具有正光焦度的第四透镜。其中，光学成像镜头的总有效焦距f满足：20mm＜f＜30mm。

Description

光学成像镜头
技术领域
本申请涉及光学元件领域，具体地，涉及一种光学成像镜头。
背景技术
随着例如手机、平板电脑等便携式电子产品的普及，人们对其成像质量的要求也越来越高。同时，当前兴起的双摄技术一般需要利用长焦镜头来获得较高的空间角分辨率。
为了满足手机、平板电脑等便携式电子产品市场发展的需求，成像镜头需要用尽可能少的镜片数量以缩短镜头总长，但由此造成设计自由度的减少，却难以满足成像质量的需求。
发明内容
本申请一方面提供了这样一种光学成像镜头，该光学成像镜头沿着光轴由物侧至像侧依序包括：具有光焦度的第一透镜；具有光焦度的第二透镜；以及具有负光焦度的第三透镜；具有正光焦度的第四透镜。
在一个实施方式中，光学成像镜头的总有效焦距f可满足：20mm＜f＜30mm。
在一个实施方式中，光学成像镜头的总有效焦距f与第一透镜的物侧面至光学成像镜头的成像面在光轴上的距离TTL可满足：TTL/f＜1.2。
在一个实施方式中，第三透镜的有效焦距f3、第四透镜的有效焦距f4与光学成像镜头的总有效焦距f可满足：0.1＜(f3+f4)/f＜0.6。
在一个实施方式中，第四透镜的物侧面的曲率半径R7与第三透镜的像侧面的曲率半径R6可满足：0.3＜(R7-R6)/(R7+R6)＜0.7。
在一个实施方式中，第一透镜的物侧面的曲率半径R1与第一透镜的像侧面的曲率半径R2可满足：0.1＜R1/R2＜1.3。
在一个实施方式中，第一透镜的折射率N1、第二透镜的折射率N2、第三透镜的折射率N3与第四透镜的折射率N4可满足：1.8＜(N1+N2+N3+N4)/4＜2.1。
在一个实施方式中，第一透镜和第二透镜在光轴上的间隔距离T12、第二透镜和第三透镜在光轴上的间隔距离T23、第三透镜和第四透镜在光轴上的间隔距离T34、第一透镜在光轴上的中心厚度CT1、第二透镜在光轴上的中心厚度CT2与第三透镜在光轴上的中心厚度CT3可满足：0.2＜(T12+T23+T34)/(CT1+CT2+CT3)＜0.8。
在一个实施方式中，光学成像镜头还可包括光阑，光阑至光学成像镜头的成像面在光轴上的距离SL与第一透镜的物侧面至光学成像镜头的成像面在光轴上的距离TTL可满足：0.8＜SL/TTL＜1.0。
在一个实施方式中，第四透镜的像侧面至光学成像镜头的成像面在光轴上的距离BFL与光学成像镜头的总有效焦距f可满足：0.65＜BFL/f＜0.85。
在一个实施方式中，第一透镜的物侧面和光轴的交点至第一透镜的物侧面的有效半径顶点在光轴上的距离SAG11、第一透镜的像侧面和光轴的交点至第一透镜的像侧面的有效半径顶点在光轴上的距离SAG12与光学成像镜头的成像面上有效像素区域的对角线长的一半ImgH可满足：0.4＜(SAG11+SAG12)/ImgH＜1.3。
在一个实施方式中，第四透镜的物侧面和光轴的交点至第四透镜的物侧面的有效半径顶点在光轴上的距离SAG41、第四透镜的像侧面和光轴的交点至第四透镜的像侧面的有效半径顶点在光轴上的距离SAG42与第四透镜在光轴上的中心厚度CT4可满足：0.5＜(SAG41-SAG42)/CT4＜0.7。
在一个实施方式中，第一透镜至第四透镜中的至少两片透镜可以由玻璃材料制成。
在一个实施方式中，第一透镜至第四透镜中的至少两片透镜的物侧面和像侧面可以是球面的。
在一个实施方式中，光学成像镜头的最大视场角FOV可满足：FOV＜15°。
本申请采用了四片透镜，通过合理分配各透镜的光焦度、面型、各透镜的中心厚度以及各透镜之间的轴上间距等，使得上述光学成像镜头具有超长焦、高分辨率、高成像质量等至少一个有益效果。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1示出了根据本申请实施例1的光学成像镜头的结构示意图；图2A至图2C分别示出了实施例1的光学成像镜头的轴上色差曲线、象散曲线以及畸变曲线；
图3示出了根据本申请实施例2的光学成像镜头的结构示意图；图4A至图4C分别示出了实施例2的光学成像镜头的轴上色差曲线、象散曲线以及畸变曲线；
图5示出了根据本申请实施例3的光学成像镜头的结构示意图；图6A至图6C分别示出了实施例3的光学成像镜头的轴上色差曲线、象散曲线以及畸变曲线；
图7示出了根据本申请实施例4的光学成像镜头的结构示意图；图8A至图8C分别示出了实施例4的光学成像镜头的轴上色差曲线、象散曲线以及畸变曲线；
图9示出了根据本申请实施例5的光学成像镜头的结构示意图；图10A至图10C分别示出了实施例5的光学成像镜头的轴上色差曲线、象散曲线以及畸变曲线；
图11示出了根据本申请实施例6的光学成像镜头的结构示意图；图12A至图12C分别示出了实施例6的光学成像镜头的轴上色差曲线、象散曲线以及畸变曲线；
图13示出了根据本申请实施例7的光学成像镜头的结构示意图；图14A至图14C分别示出了实施例7的光学成像镜头的轴上色差曲线、象散曲线以及畸变曲线。
具体实施方式
为了更好地理解本申请，将参考附图对本申请的各个方面做出更详细的说明。应理解，这些详细说明只是对本申请的示例性实施方式的描述，而非以任何方式限制本申请的范围。在说明书全文中，相同的附图标号指代相同的元件。表述“和/或”包括相关联的所列项目中的一个或多个的任何和全部组合。
应注意，在本说明书中，第一、第二、第三等的表述仅用于将一个特征与另一个特征区分开来，而不表示对特征的任何限制。因此，在不背离本申请的教导的情况下，下文中讨论的第一透镜也可被称作第二透镜或第三透镜。
在附图中，为了便于说明，已稍微夸大了透镜的厚度、尺寸和形状。具体来讲，附图中所示的球面或非球面的形状通过示例的方式示出。即，球面或非球面的形状不限于附图中示出的球面或非球面的形状。附图仅为示例而并非严格按比例绘制。
在本文中，近轴区域是指光轴附近的区域。若透镜表面为凸面且未界定该凸面位置时，则表示该透镜表面至少于近轴区域为凸面；若透镜表面为凹面且未界定该凹面位置时，则表示该透镜表面至少于近轴区域为凹面。每个透镜最靠近被摄物体的表面称为该透镜的物侧面，每个透镜最靠近成像面的表面称为该透镜的像侧面。
还应理解的是，用语“包括”、“包括有”、“具有”、“包含”和/或“包含有”，当在本说明书中使用时表示存在所陈述的特征、元件和/或部件，但不排除存在或附加有一个或多个其它特征、元件、部件和/或它们的组合。此外，当诸如“...中的至少一个”的表述出现在所列特征的列表之后时，修饰整个所列特征，而不是修饰列表中的单独元件。此外，当描述本申请的实施方式时，使用“可”表示“本申请的一个或多个实施方式”。并且，用语“示例性的”旨在指代示例或举例说明。
除非另外限定，否则本文中使用的所有用语(包括技术用语和科学用语)均具有与本申请所属领域普通技术人员的通常理解相同的含义。还应理解的是，用语(例如在常用词典中定义的用语)应被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义一致的含义，并且将不被以理想化或过度正式意义解释，除非本文中明确如此限定。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
以下对本申请的特征、原理和其他方面进行详细描述。
根据本申请示例性实施方式的光学成像镜头可包括例如四片具有光焦度的透镜，分别是第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜。这四片透镜沿着光轴从物侧至像侧依序排列。第一透镜至第四透镜中的任意相邻两透镜之间均可具有间隔距离。
在示例性实施方式中，第三透镜可具有负光焦度；第四透镜可具有正光焦度。
在示例性实施方式中，根据本申请的光学成像镜头可满足：20mm＜f＜30mm，其中，f是光学成像镜头的总有效焦距。更具体地，f进一步可满足：26mm＜f＜30mm。满足20mm＜f＜30mm，有利于在保证光学成像镜头的小型化的同时，满足光学成像镜头超长焦的特点。
在示例性实施方式中，根据本申请的光学成像镜头可满足：TTL/f＜1.2，其中，f是光学成像镜头的总有效焦距，TTL是第一透镜的物侧面至光学成像镜头的成像面在光轴上的距离。更具体地，TTL和f进一步可满足：TTL/f＜1.1。满足TTL/f＜1.2，有利于保证光学成像镜头的小型化。配合条件式20mm＜f＜30mm，可以在保证光学成像镜头小型化的同时，实现超长焦的特点。
在示例性实施方式中，根据本申请的光学成像镜头可满足：0.1＜(f3+f4)/f＜0.6，其中，f3是第三透镜的有效焦距，f4是第四透镜的有效焦距，f是光学成像镜头的总有效焦距。更具体地，f3、f4和f进一步可满足：0.2＜(f3+f4)/f＜0.5。满足0.1＜(f3+f4)/f＜0.6，可以合理地约束第三透镜和第四透镜的球差和慧差的贡献量，进而实现第三透镜和第四透镜具有合理的敏感性。
在示例性实施方式中，根据本申请的光学成像镜头可满足：0.3＜(R7-R6)/(R7+R6)＜0.7，其中，R7是第四透镜的物侧面的曲率半径，R6是第三透镜的像侧面的曲率半径。满足0.3＜(R7-R6)/(R7+R6)＜0.7，可以有效地控制第四透镜的物侧面和第三透镜的像侧面的像散量的贡献，进而有效地对光学成像镜头的中间视场和孔径带的像质进行合理的控制。
在示例性实施方式中，根据本申请的光学成像镜头可满足：0.1＜R1/R2＜1.3，其中，R1是第一透镜的物侧面的曲率半径，R2是第一透镜的像侧面的曲率半径。更满足0.1＜R1/R2＜1.3，可以有效地约束第一透镜的形状，进而可以有效地控制第一透镜的物侧面和像侧面的像差贡献率，平衡光学成像镜头与孔径带相关的像差，提升光学成像镜头的成像质量。
在示例性实施方式中，根据本申请的光学成像镜头可满足：1.8＜(N1+N2+N3+N4)/4＜2.1，其中，N1是第一透镜的折射率，N2是第二透镜的折射率，N3是第三透镜的折射率，N4是第四透镜的折射率。更具体地，N1、N2、N3和N4进一步可满足：1.8＜(N1+N2+N3+N4)/4＜2.0。满足1.8＜(N1+N2+N3+N4)/4＜2.1，可以有效地分配每个透镜的光焦度，在满足光学成像镜头较好像质的同时，达到较好的消温漂效果。
在示例性实施方式中，根据本申请的光学成像镜头可满足：0.2＜(T12+T23+T34)/(CT1+CT2+CT3)＜0.8，其中，T12是第一透镜和第二透镜在光轴上的间隔距离，T23是第二透镜和第三透镜在光轴上的间隔距离，T34是第三透镜和第四透镜在光轴上的间隔距离，CT1是第一透镜在光轴上的中心厚度，CT2是第二透镜在光轴上的中心厚度，CT3是第三透镜在光轴上的中心厚度。更具体地，T12、T23、T34、CT1、CT2和CT3进一步可满足：0.25＜(T12+T23+T34)/(CT1+CT2+CT3)＜0.8。满足0.2＜(T12+T23+T34)/(CT1+CT2+CT3)＜0.8，可以实现光学成像镜头的各视场的场曲贡献量在合理的范围内。
在示例性实施方式中，根据本申请的光学成像镜头可包括用于调节光量的光阑。根据本申请的光学成像镜头可满足：0.8＜SL/TTL＜1.0，其中，SL是光阑至光学成像镜头的成像面在光轴上的距离，TTL是第一透镜的物侧面至光学成像镜头的成像面在光轴上的距离。通过选择合适的光阑位置，可以有效地对光学成像镜头与光阑有关的像差(例如，慧差、像散、畸变和轴向色差)进行矫正。可选地，光阑可设置第二透镜与第三透镜之间。
在示例性实施方式中，根据本申请的光学成像镜头可满足：0.65＜BFL/f＜0.85，其中，BFL是第四透镜的像侧面至光学成像镜头的成像面在光轴上的距离，f是光学成像镜头的总有效焦距。满足0.65＜BFL/f＜0.85，可以实现光学成像镜头在具有超长有效焦距的同时，也具有超长后焦，进而便于镜头后期模组的组装。
在示例性实施方式中，根据本申请的光学成像镜头可满足：0.4＜(SAG11+SAG12)/ImgH＜1.3，其中，SAG11是第一透镜的物侧面和光轴的交点至第一透镜的物侧面的有效半径顶点在光轴上的距离，SAG12是第一透镜的像侧面和光轴的交点至第一透镜的像侧面的有效半径顶点在光轴上的距离，ImgH是光学成像镜头的成像面上有效像素区域的对角线长的一半。更具体地，SAG11、SAG12和ImgH进一步可满足：0.4＜(SAG11+SAG12)/ImgH＜1.25。满足0.4＜(SAG11+SAG12)/ImgH＜1.3，既可以避免第一透镜过于弯曲，进而降低加工难度，减少光学成像镜头的球差；又可以在保证光学成像镜头的成像质量的前提下，增大光学成像镜头的总有效焦距；还可以增加光学成像镜头的相对照度，提高光学成像镜头在较暗环境下的成像质量；
在示例性实施方式中，根据本申请的光学成像镜头可满足：0.5＜(SAG41-SAG42)/CT4＜0.7，其中，SAG41是第四透镜的物侧面和光轴的交点至第四透镜的物侧面的有效半径顶点在光轴上的距离，SAG42是第四透镜的像侧面和光轴的交点至第四透镜的像侧面的有效半径顶点在光轴上的距离，CT4是第四透镜在光轴上的中心厚度。满足0.5＜(SAG41-SAG42)/CT4＜0.7，有利于保证第四透镜的加工、成型以及组装，以便获得良好的成像质量。不合理的比值可能导致第四透镜成型面型调试困难，组装后容易变形，进而无法确保成像质量。
在示例性实施方式中，第一透镜至第四透镜中的至少两片透镜可以是由玻璃材料制成的透镜。由于玻璃材料的折射率范围较广，选择性较大，通过使用玻璃材料，能够有效地提升光学成像镜头的性能。而且，由于玻璃的膨胀系数相较于塑料来说较小，光学成像镜头中使用玻璃材料能够更好地起到消温漂的作用。可选地，第一透镜至第四透镜均可以是由玻璃材料制成的透镜。
在示例性实施方式中，第一透镜至第四透镜中的至少两片透镜的物侧面和像侧面可为球面，通过将第一透镜至第四透镜中的至少两片透镜的物侧面和像侧面设置为球面，可以有利于光学成像镜头的加工，减小加工成本。可选地，第一透镜至第四透镜中的每一个透镜的物侧面和像侧面均可为球面。
在示例性实施方式中，根据本申请的光学成像镜头可满足：FOV＜15°，其中，FOV是光学成像镜头的最大视场角。更具体地，FOV进一步可满足：FOV＜12°。满足FOV＜15°，可以保证光学成像镜头的焦距在特定范围内，满足光学成像镜头的长焦特点。根据本申请的光学成像镜头可以与短焦广角镜头配合使用，从而实现较大的光学变焦倍数功能。
可选地，上述光学成像镜头还可包括用于校正色彩偏差的滤光片和/或用于保护位于成像面上的感光元件的保护玻璃。
本发明提出了一种四片式的玻璃长焦光学成像镜头组。通过合理分配各透镜的光焦度、面型、各透镜的中心厚度、曲率半径以及各透镜之间的轴上间距等，可以实现在采用较少的设计自由度同时，保证光学成像镜头具有长焦和高分辨率的特点。
然而，本领域的技术人员应当理解，在未背离本申请要求保护的技术方案的情况下，可改变构成光学成像镜头的透镜数量，来获得本说明书中描述的各个结果和优点。例如，虽然在实施方式中以四个透镜为例进行了描述，但是该光学成像镜头不限于包括四个透镜。如果需要，该光学成像镜头还可包括其它数量的透镜。
下面参照附图进一步描述可适用于上述实施方式的光学成像镜头的具体实施例。
实施例1
以下参照图1至图2C描述根据本申请实施例1的光学成像镜头。图1示出了根据本申请实施例1的光学成像镜头的结构示意图。
如图1所示，光学成像镜头由物侧至像侧依序包括：第一透镜E1、第二透镜E2、光阑STO、第三透镜E3、第四透镜E4、滤光片E5和成像面S11。
第一透镜E1具有正光焦度，其物侧面S1为凸面，像侧面S2为凹面。第二透镜E2具有正光焦度，其物侧面S3为凹面，像侧面S4为凸面。第三透镜E3具有负光焦度，其物侧面S5为凸面，像侧面S6为凹面。第四透镜E4具有正光焦度，其物侧面S7为凸面，像侧面S8为凹面。滤光片E5具有物侧面S9和像侧面S10。来自物体的光依序穿过各表面S1至S10并最终成像在成像面S11上。
表1示出了实施例1的光学成像镜头的基本参数表，其中，曲率半径、厚度/距离、焦距和有效半口径的单位均为毫米(mm)。
表1
在本示例中，光学成像镜头的总有效焦距f为28.20mm，光学成像镜头的总长度TTL(即，从第一透镜E1的物侧面S1至光学成像镜头的成像面S11在光轴上的距离)为27.45mm，光学成像镜头的成像面S11上有效像素区域的对角线长的一半ImgH为2.71mm，光学成像镜头的最大视场角FOV为11.0°。
图2A示出了实施例1的光学成像镜头的轴上色差曲线，其表示不同波长的光线经由镜头后的会聚焦点偏离。图2B示出了实施例1的光学成像镜头的象散曲线，其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图2C示出了实施例1的光学成像镜头的畸变曲线，其表示不同视场角对应的畸变大小值。根据图2A至图2C可知，实施例1所给出的光学成像镜头能够实现良好的成像品质。
实施例2
以下参照图3至图4C描述根据本申请实施例2的光学成像镜头。图3示出了根据本申请实施例2的光学成像镜头的结构示意图。
如图3所示，光学成像镜头由物侧至像侧依序包括：第一透镜E1、第二透镜E2、光阑STO、第三透镜E3、第四透镜E4、滤光片E5和成像面S11。
第一透镜E1具有正光焦度，其物侧面S1为凸面，像侧面S2为凹面。第二透镜E2具有负光焦度，其物侧面S3为凹面，像侧面S4为凸面。第三透镜E3具有负光焦度，其物侧面S5为凸面，像侧面S6为凹面。第四透镜E4具有正光焦度，其物侧面S7为凸面，像侧面S8为凹面。滤光片E5具有物侧面S9和像侧面S10。来自物体的光依序穿过各表面S1至S10并最终成像在成像面S11上。
在本示例中，光学成像镜头的总有效焦距f为29.80mm，光学成像镜头的总长度TTL为28.00mm，光学成像镜头的成像面S11上有效像素区域的对角线长的一半ImgH为2.71mm，光学成像镜头的最大视场角FOV为10.4°。
表2示出了实施例2的光学成像镜头的基本参数表，其中，曲率半径、厚度/距离、焦距和有效半口径的单位均为毫米(mm)。
表2
图4A示出了实施例2的光学成像镜头的轴上色差曲线，其表示不同波长的光线经由镜头后的会聚焦点偏离。图4B示出了实施例2的光学成像镜头的象散曲线，其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图4C示出了实施例2的光学成像镜头的畸变曲线，其表示不同视场角对应的畸变大小值。根据图4A至图4C可知，实施例2所给出的光学成像镜头能够实现良好的成像品质。
实施例3
以下参照图5至图6C描述了根据本申请实施例3的光学成像镜头。图5示出了根据本申请实施例3的光学成像镜头的结构示意图。
如图5所示，光学成像镜头由物侧至像侧依序包括：第一透镜E1、第二透镜E2、光阑STO、第三透镜E3、第四透镜E4、滤光片E5和成像面S11。
第一透镜E1具有正光焦度，其物侧面S1为凸面，像侧面S2为凹面。第二透镜E2具有正光焦度，其物侧面S3为凹面，像侧面S4为凸面。第三透镜E3具有负光焦度，其物侧面S5为凸面，像侧面S6为凹面。第四透镜E4具有正光焦度，其物侧面S7为凸面，像侧面S8为凸面。滤光片E5具有物侧面S9和像侧面S10。来自物体的光依序穿过各表面S1至S10并最终成像在成像面S11上。
在本示例中，光学成像镜头的总有效焦距f为28.10mm，光学成像镜头的总长度TTL为27.50mm，光学成像镜头的成像面S11上有效像素区域对角线长的一半ImgH为2.71mm，光学成像镜头的最大视场角FOV为11.0°。
表3示出了实施例3的光学成像镜头的基本参数表，其中，曲率半径、厚度/距离、焦距和有效半口径的单位均为毫米(mm)。
表3
图6A示出了实施例3的光学成像镜头的轴上色差曲线，其表示不同波长的光线经由镜头后的会聚焦点偏离。图6B示出了实施例3的光学成像镜头的象散曲线，其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图6C示出了实施例3的光学成像镜头的畸变曲线，其表示不同视场角对应的畸变大小值。根据图6A至图6C可知，实施例3所给出的光学成像镜头能够实现良好的成像品质。
实施例4
以下参照图7至图8C描述了根据本申请实施例4的光学成像镜头。图7示出了根据本申请实施例4的光学成像镜头的结构示意图。
如图7所示，光学成像镜头由物侧至像侧依序包括：第一透镜E1、第二透镜E2、光阑STO、第三透镜E3、第四透镜E4、滤光片E5和成像面S11。
第一透镜E1具有正光焦度，其物侧面S1为凸面，像侧面S2为凹面。第二透镜E2具有负光焦度，其物侧面S3为凹面，像侧面S4为凸面。第三透镜E3具有负光焦度，其物侧面S5为凸面，像侧面S6为凹面。第四透镜E4具有正光焦度，其物侧面S7为凸面，像侧面S8为凸面。滤光片E5具有物侧面S9和像侧面S10。来自物体的光依序穿过各表面S1至S10并最终成像在成像面S11上。
在本示例中，光学成像镜头的总有效焦距f为28.50mm，光学成像镜头的总长度TTL为28.00mm，光学成像镜头的成像面S11上有效像素区域对角线长的一半ImgH为2.71mm，光学成像镜头的最大视场角FOV为10.9°。
表4示出了实施例4的光学成像镜头的基本参数表，其中，曲率半径、厚度/距离、焦距和有效半口径的单位均为毫米(mm)。
面号 表面类型 曲率半径 厚度/距离 材质 折射率 阿贝数 焦距 有效半口径
OBJ 球面 无穷 无穷
S1 球面 8.6201 1.1075 玻璃 2.01 29.1 10.56 4.1858
S2 球面 42.5226 0.2642 4.1158
S3 球面 -501.5770 0.8593 玻璃 2.01 29.1 -1000.00 4.0884
S4 球面 -1000.0000 0.0500 3.8861
STO 球面 无穷 0.0500 3.6672
S5 球面 121.1125 3.1167 玻璃 1.93 20.9 -7.35 3.8293
S6 球面 6.3966 2.1609 3.1105
S7 球面 17.5331 0.6366 玻璃 1.76 52.3 19.25 3.3574
S8 球面 -85.2452 1.8284 3.3570
S9 球面 无穷 0.2100 玻璃 1.52 64.2 3.5000
S10 球面 无穷 17.7164 3.5000
S11 球面 无穷 2.7423
表4
图8A示出了实施例4的光学成像镜头的轴上色差曲线，其表示不同波长的光线经由镜头后的会聚焦点偏离。图8B示出了实施例4的光学成像镜头的象散曲线，其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图8C示出了实施例4的光学成像镜头的畸变曲线，其表示不同视场角对应的畸变大小值。根据图8A至图8C可知，实施例4所给出的光学成像镜头能够实现良好的成像品质。
实施例5
以下参照图9至图10C描述了根据本申请实施例5的光学成像镜头。图9示出了根据本申请实施例5的光学成像镜头的结构示意图。
如图9所示，光学成像镜头由物侧至像侧依序包括：第一透镜E1、第二透镜E2、光阑STO、第三透镜E3、第四透镜E4、滤光片E5和成像面S11。
第一透镜E1具有正光焦度，其物侧面S1为凸面，像侧面S2为凹面。第二透镜E2具有负光焦度，其物侧面S3为凸面，像侧面S4为凹面。第三透镜E3具有负光焦度，其物侧面S5为凸面，像侧面S6为凹面。第四透镜E4具有正光焦度，其物侧面S7为凸面，像侧面S8为凸面。滤光片E5具有物侧面S9和像侧面S10。来自物体的光依序穿过各表面S1至S10并最终成像在成像面S11上。
在本示例中，光学成像镜头的总有效焦距f为28.50mm，光学成像镜头的总长度TTL为27.30mm，光学成像镜头的成像面S11上有效像素区域对角线长的一半ImgH为2.71mm，光学成像镜头的最大视场角FOV为10.9°。
表5示出了实施例5的光学成像镜头的基本参数表，其中，曲率半径、厚度/距离、焦距和有效半口径的单位均为毫米(mm)。
面号 表面类型 曲率半径 厚度/距离 材质 折射率 阿贝数 焦距 有效半口径
OBJ 球面 无穷 无穷
S1 球面 8.1960 0.9938 玻璃 2.01 29.1 13.24 4.3011
S2 球面 19.9690 0.4893 4.2239
S3 球面 2347.5890 2.3887 玻璃 2.01 29.1 -226.49 4.2043
S4 球面 207.8145 0.0816 3.6668
STO 球面 无穷 0.1269 3.6029
S5 球面 25.2321 0.8180 玻璃 1.93 20.9 -9.63 3.4831
S6 球面 6.5091 0.5321 3.2156
S7 球面 13.9757 0.6279 玻璃 1.76 52.3 18.24 3.2252
S8 球面 -1200.0000 2.5691 3.2221
S9 球面 无穷 0.2100 玻璃 1.52 64.2 3.5000
S10 球面 无穷 18.4626 3.5000
S11 球面 无穷 2.7342
表5
图10A示出了实施例5的光学成像镜头的轴上色差曲线，其表示不同波长的光线经由镜头后的会聚焦点偏离。图10B示出了实施例5的光学成像镜头的象散曲线，其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图10C示出了实施例5的光学成像镜头的畸变曲线，其表示不同像高对应的畸变大小值。根据图10A至图10C可知，实施例5所给出的光学成像镜头能够实现良好的成像品质。
实施例6
以下参照图11至图12C描述了根据本申请实施例6的光学成像镜头。图11示出了根据本申请实施例6的光学成像镜头的结构示意图。
如图11所示，光学成像镜头由物侧至像侧依序包括：第一透镜E1、第二透镜E2、光阑STO、第三透镜E3、第四透镜E4、滤光片E5和成像面S11。
第一透镜E1具有负光焦度，其物侧面S1为凸面，像侧面S2为凹面。第二透镜E2具有正光焦度，其物侧面S3为凸面，像侧面S4为凹面。第三透镜E3具有负光焦度，其物侧面S5为凹面，像侧面S6为凹面。第四透镜E4具有正光焦度，其物侧面S7为凸面，像侧面S8为凸面。滤光片E5具有物侧面S9和像侧面S10。来自物体的光依序穿过各表面S1至S10并最终成像在成像面S11上。
在本示例中，光学成像镜头的总有效焦距f为28.50mm，光学成像镜头的总长度TTL为27.90mm，光学成像镜头的成像面S11上有效像素区域对角线长的一半ImgH为2.71mm，光学成像镜头的最大视场角FOV为10.9°。
表6示出了实施例6的光学成像镜头的基本参数表，其中，曲率半径、厚度/距离、焦距和有效半口径的单位均为毫米(mm)。
面号 表面类型 曲率半径 厚度/距离 材质 折射率 阿贝数 焦距 有效半口径
OBJ 球面 无穷 无穷
S1 球面 5.9874 1.7580 玻璃 2.01 29.1 -279.02 4.2584
S2 球面 4.9987 0.5778 3.5363
S3 球面 7.1866 0.8940 玻璃 2.01 29.1 10.13 3.5322
S4 球面 22.7898 0.3095 3.4580
STO 球面 无穷 0.1324 3.4014
S5 球面 -69.8739 0.5466 玻璃 1.93 20.9 -8.13 3.4094
S6 球面 8.5161 1.2943 3.2260
S7 球面 33.8321 0.7025 玻璃 1.76 52.3 16.53 3.3746
S8 球面 -19.6978 2.7908 3.3883
S9 球面 无穷 0.2100 玻璃 1.52 64.2 3.5000
S10 球面 无穷 18.6841 3.5000
S11 球面 无穷 2.7199
表6
图12A示出了实施例6的光学成像镜头的轴上色差曲线，其表示不同波长的光线经由镜头后的会聚焦点偏离。图12B示出了实施例6的光学成像镜头的象散曲线，其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图12C示出了实施例6的光学成像镜头的畸变曲线，其表示不同视场角对应的畸变大小值。根据图12A至图12C可知，实施例6所给出的光学成像镜头能够实现良好的成像品质。
实施例7
以下参照图13至图14C描述了根据本申请实施例7的光学成像镜头。图13示出了根据本申请实施例7的光学成像镜头的结构示意图。
如图13所示，光学成像镜头由物侧至像侧依序包括：第一透镜E1、第二透镜E2、光阑STO、第三透镜E3、第四透镜E4、滤光片E5和成像面S11。
第一透镜E1具有正光焦度，其物侧面S1为凸面，像侧面S2为凹面。第二透镜E2具有正光焦度，其物侧面S3为凹面，像侧面S4为凸面。第三透镜E3具有负光焦度，其物侧面S5为凹面，像侧面S6为凹面。第四透镜E4具有正光焦度，其物侧面S7为凸面，像侧面S8为凸面。滤光片E5具有物侧面S9和像侧面S10。来自物体的光依序穿过各表面S1至S10并最终成像在成像面S11上。
在本示例中，光学成像镜头的总有效焦距f为27.50mm，光学成像镜头的总长度TTL为27.00mm，光学成像镜头的成像面S11上有效像素区域对角线长的一半ImgH为2.71mm，光学成像镜头的最大视场角FOV为11.2°。
表7示出了实施例7的光学成像镜头的基本参数表，其中，曲率半径、厚度/距离、焦距和有效半口径的单位均为毫米(mm)。
面号 表面类型 曲率半径 厚度/距离 材质 折射率 阿贝数 焦距 有效半口径
OBJ 球面 无穷 无穷
S1 球面 8.9132 1.3511 玻璃 2.01 29.1 10.83 4.1324
S2 球面 45.0299 0.8634 3.9782
S3 球面 -12.3110 0.6428 玻璃 2.01 29.1 380.45 3.9600
S4 球面 -12.2404 0.0500 3.9255
STO 球面 无穷 0.0563 3.5338
S5 球面 -1000.0000 1.9614 玻璃 1.93 20.9 -7.73 3.5197
S6 球面 7.2538 1.2839 3.1122
S7 球面 27.5568 0.6151 玻璃 1.76 52.3 18.83 3.2267
S8 球面 -29.2817 1.9561 3.2348
S9 球面 无穷 0.2100 玻璃 1.52 64.2 3.5000
S10 球面 无穷 18.0099 3.5000
S11 球面 无穷 2.7322
表7
图14A示出了实施例7的光学成像镜头的轴上色差曲线，其表示不同波长的光线经由镜头后的会聚焦点偏离。图14B示出了实施例7的光学成像镜头的象散曲线，其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图14C示出了实施例7的光学成像镜头的畸变曲线，其表示不同视场角对应的畸变大小值。根据图14A至图14C可知，实施例7所给出的光学成像镜头能够实现良好的成像品质。
综上，实施例1至实施例7分别满足表8中所示的关系。
表8
本申请还提供一种成像装置，其电子感光元件可以是感光耦合元件(CCD)或互补性氧化金属半导体元件(CMOS)。成像装置可以是诸如数码相机的独立成像设备，也可以是集成在诸如手机等移动电子设备上的成像模块。该成像装置装配有以上描述的光学成像镜头。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (10)

1.光学成像镜头，其特征在于，沿着光轴由物侧至像侧依序包括：
具有光焦度的第一透镜；
具有光焦度的第二透镜；
具有负光焦度的第三透镜；以及
具有正光焦度的第四透镜；
其中，所述光学成像镜头的总有效焦距f满足：20mm＜f＜30mm。
2.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，所述光学成像镜头的总有效焦距f与所述第一透镜的物侧面至所述光学成像镜头的成像面在所述光轴上的距离TTL满足：TTL/f＜1.2。
3.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第三透镜的有效焦距f3、所述第四透镜的有效焦距f4与所述光学成像镜头的总有效焦距f满足：0.1＜(f3+f4)/f＜0.6。
4.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第四透镜的物侧面的曲率半径R7与所述第三透镜的像侧面的曲率半径R6满足：0.3＜(R7-R6)/(R7+R6)＜0.7。
5.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第一透镜的物侧面的曲率半径R1与所述第一透镜的像侧面的曲率半径R2满足：0.1＜R1/R2＜1.3。
6.根据权利要求1所述的光学成像镜头，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与所述第四透镜的折射率N4满足：1.8＜(N1+N2+N3+N4)/4＜2.1。
7.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第一透镜和所述第二透镜在所述光轴上的间隔距离T12、所述第二透镜和所述第三透镜在所述光轴上的间隔距离T23、所述第三透镜和所述第四透镜在所述光轴上的间隔距离T34、所述第一透镜在所述光轴上的中心厚度CT1、所述第二透镜在所述光轴上的中心厚度CT2与所述第三透镜在所述光轴上的中心厚度CT3满足：0.2＜(T12+T23+T34)/(CT1+CT2+CT3)＜0.8。
8.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，所述光学成像镜头还包括光阑,
所述光阑至所述光学成像镜头的成像面在所述光轴上的距离SL与所述第一透镜的物侧面至所述光学成像镜头的成像面在所述光轴上的距离TTL满足：0.8＜SL/TTL＜1.0。
9.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第四透镜的像侧面至所述光学成像镜头的成像面在所述光轴上的距离BFL与所述光学成像镜头的总有效焦距f满足：0.65＜BFL/f＜0.85。
10.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第一透镜的物侧面和所述光轴的交点至所述第一透镜的物侧面的有效半径顶点在所述光轴上的距离SAG11、所述第一透镜的像侧面和所述光轴的交点至所述第一透镜的像侧面的有效半径顶点在所述光轴上的距离SAG12与所述光学成像镜头的成像面上有效像素区域的对角线长的一半ImgH满足：0.4＜(SAG11+SAG12)/ImgH＜1.3。
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