CN112034596A - 光学镜头、取像模组及电子装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光学镜头、取像模组及电子装置。光学镜头由沿光轴物侧到像侧依次包括：具有反射面的棱镜；具有正屈折力的第一透镜；具有负屈折力的第二透镜；具有屈折力的第三透镜；具有屈折力的第四透镜；其中所述光学镜头满足以下条件式：‑4.5<f12/f234<‑2；f12为所述第一透镜和所述第二透镜的组合有效焦距，f234为所述第二透镜、所述第三透镜和所述第四透镜的组合有效焦距。通过有效利用空间，缩短光学镜头的轴向长度，实现长焦特性，节省光学镜头的占用空间。
Description
技术领域
本发明涉及光学成像技术领域，具体涉及一种光学镜头、取像模组及电子装置。
背景技术
随着便携式电子设备(如智能手机、相机)的普及，加上社交、视频、直播类软件的流行，人们对于摄影的喜爱程度越来越高，摄像镜头已经成为了便携式电子设备的标配，摄像镜头的性能甚至已经成为消费者购买便携式电子设备时首要考虑的指标。
在实现本申请过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：为了获得摄像镜头长焦特性，需增长摄像镜头的总长，导致摄像镜头的横向距离增大，不满足电子设备轻薄化的需求。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提出一种光学镜头、取像模组及电子装置，以解决上述问题。
本申请之一实施例提供一种光学镜头，沿光轴由物侧到像侧依次包括：
由物侧到像侧依次包括：
具有反射面的棱镜；
具有正屈折力的第一透镜；
具有负屈折力的第二透镜；
具有屈折力的第三透镜；
具有屈折力的第四透镜；
其中所述光学镜头满足以下条件式：
-4.5<f12/f234<-2；
f12为所述第一透镜和所述第二透镜的组合有效焦距，f234为所述第二透镜、所述第三透镜和所述第四透镜的组合有效焦距。
如此，合理配置第一透镜和第二透镜的组合有效焦距与第一透镜和第二透镜、第三透镜和第四透镜的组合有效焦距的比值，有助于避免前两个透镜产生较大的球差，合理设置各透镜组有效焦距，即缩短光学镜头总长，又可实现长焦特性，提高像差校正能力，使光学镜头获得更好的成像质量。通过直角棱镜使光线发生偏转，使光学镜头为一潜望式结构，进而有效利用空间，缩短光学镜头轴向长度，实现长焦特性，节省光学镜头的占用空间。
在一些实施例中，所述光学镜头满足以下条件式：
3.3°/mm<CRA1/(2*SD42)<6.3°/mm；
其中，CRA1为所述光学镜头成像面上1.0视场的主光线入射角，SD42为所述第四透镜的像侧面的最大有效半口径。
当满足上述关系时，合理设置所述光学镜头成像面上1.0视场的主光线入射角和第四透镜L4的像侧面的最大有效半口径的比值，有利于所述光学镜头更好地匹配芯片，且第四透镜的像侧面的最大有效半口径的合理配置有助于边缘视场光线以较大的光照度过渡到像面上，从而提升了光学镜头的成像品质。
在一些实施例中，所述光学镜头满足以下条件式：
0.5<ET3/(|SAG31|+|SAG32|)<6；
其中，ET3为所述第三透镜的边厚值，SAG31为所述第三透镜的物侧面和光轴的交点至所述第三透镜的物侧面的最大有效半径处的轴上距离，SAG32为所述第三透镜的像侧面和光轴的交点至所述第三透镜的像侧面的最大有效半径处的轴上距离。
当满足上述关系时，合理控制第三透镜和第三透镜的物侧面和像侧面的矢高绝对值和的比值，有利于缩小***总长，提高第三透镜的可加工性，降低成型敏感度。
在一些实施例中，所述光学镜头满足以下条件式：
SDmax/SDmin<1.45；
其中，SDmax为所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜及所述第四透镜的各个物侧面或像侧面的最大有效半口径的最大值，SDmin为所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜及所述第四透镜的各个物侧面或像侧面的最大有效半口径的最小值。
当满足上述关系时，合理配置第一透镜、第二透镜、第三透镜及第四透镜的最大有效半口径的最大值和最小值的比值，避免光学镜头的第一透镜、第二透镜、第三透镜及第四透镜的口径相差过大，从而增加光学镜头成型敏感度，降低稳定性。
在一些实施例中，所述光学镜头满足以下条件式：
0.5<R22/(CT2+AT23)<3.5；
其中，R22为所述第二透镜的像侧面的于光轴处的曲率半径，CT2为所述第二透镜于光轴上的厚度，AT23为所述第二透镜和所述第三透镜的于光轴上的空气间隔。
当满足上述关系时，合理配置第二透镜的像侧面的曲率半径与第二透镜厚度和到下一个透镜之间距离之和的比值关系，有利于缩短光学镜头的总长。
在一些实施例中，所述光学镜头满足以下条件式：
0.5mm-1<f1/(R11*CT1)<2.5mm-1；
其中，f1为所述第一透镜的有效焦距，R11为所述第一透镜的物侧面的曲率半径，CT1为所述第一透镜于光轴上的厚度。
当满足上述关系时，合理设置第一透镜的有效焦距与第一透镜物侧面的曲率半径和厚度的关系，有利于减小后面透镜组平衡球差的压力，提升解析力；另外曲率半径和厚度的合理设置也有助于减小光学镜头的成型敏感度，减小成型困难，降低加工成本。
在一些实施例中，所述光学镜头满足以下条件式：
1mm-1<FNO/SD11<3mm-1；
其中，FNO为所述光学镜头的光圈数，SD11为所述第一透镜的物侧面的最大有效半口径。
当满足上述关系时，合理配置所述光学镜头光圈数和第一透镜物侧面的最大有效半口径的比值，有利于在光线较暗的环境下，也能获得足够的通光量，减小艾利斑尺寸，提升阴天雨天等光线较暗环境下的拍摄效果。另外，合理设置第一透镜物侧面的最大有效半口径的值，有助于足够的光线顺利进入所述光学镜头而到达成像面，也可避免电子感光元件四角出现暗角。
在一些实施例中，所述光学镜头满足以下条件式：
0.65<SD42/ImgH<0.95；
其中，SD42为所述第四透镜的像侧面的最大有效半口径，ImgH为成像面的有效感光区域的对角线长的一半。
当满足上述关系时，合理配置第四透镜像侧面的最大有效半口径和半像高的比值关系，有利于将边缘视场的主光线角控制在合理的范围内，且可使得内视场的主光线角更好地与芯片匹配；另外，也有利于减小所述光学镜头的整体尺寸，节省制造过程中的材料，为搭载镜头的设备节省空间。
本申请的实施例还提供了一种取像模组，包括：
上述光学镜头；及
感光元件，所述感光元件设置在所述光学镜头的像侧。
本发明实施例取像模组中的光学镜头通过上述对四枚透镜的有效焦距合理设计，有助于避免前两个透镜产生较大的球差，合理设置各透镜组的有效焦距，即可缩短光学镜头总长，又可实现长焦特性，提高像差校正能力，使光学镜头获得更好的成像质量。
本申请实施例还提供了一种电子装置，包括：
壳体；及
上述的取像模组，所述取像模组安装在所述壳体上。
本发明实施例电子装置中的光学镜头通过合理配置第一透镜和第二透镜的组合有效焦距与第一透镜和第二透镜、第三透镜和第四透镜的组合有效焦距的比值，有助于避免前两个透镜产生较大的球差，合理设置各透镜组的有效焦距，即可缩短光学镜头总长，又可实现长焦特性，提高像差校正能力，使光学镜头获得更好的成像质量。通过直角棱镜使光线发生偏转，使光学镜头为一潜望式结构，进而有效利用空间，缩短光学镜头的横向厚度，实现长焦特性，节省光学镜头的占用空间。
本发明实施例的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述技术内容和优点可以从结合下面附图对实施例的描述中变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明第一实施例的光学镜头的结构示意图。
图2是本发明第一实施例的球差、像散及畸变示意图。
图3是本发明第二实施例的光学镜头的结构示意图。
图4是本发明第二实施例的球差、像散及畸变示意图。
图5是本发明第三实施例的光学镜头的结构示意图。
图6是本发明第三实施例的球差、像散及畸变示意图。
图7是本发明第四实施例的光学镜头的结构示意图。
图8是本发明第四实施例的球差、像散及畸变示意图。
图9是本发明第五实施例的光学镜头的结构示意图。
图10是本发明第五实施例的球差、像散及畸变示意图。
图11是本发明第六实施例的光学镜头的结构示意图。
图12是本发明第六实施例的球差、像散及畸变示意图。
图13是本发明第七实施例的光学镜头的结构示意图。
图14是本发明第七实施例的球差、像散及畸变示意图。
图15是本发明实施例的取像模组的结构示意图。
图16是本发明实施例的电子装置的结构示意图。
主要元件符号说明
电子装置 1000
取像模组 100
光学镜头 10
第一透镜 L1
第二透镜 L2
第三透镜 L3
第四透镜 L4
直角棱镜 L5
滤光片 L6
光阑 STO
物侧面 S1、S3、S5、S7、S12
像侧面 S2、S4、S6、S8、S13
入射面 S9
反射面 S10
出射面 S11
成像面 S14
感光元件 20
壳体 200
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
请参见图1，本发明实施例的光学镜头10沿光轴从物侧至像侧依次包括棱镜L5、具有正屈折力的第一透镜L1、具有负屈折力的第二透镜L2、具有屈折力的第三透镜L3及具有屈折力的第四透镜L4。
第一透镜L1具有物侧面S1及像侧面S2，第二透镜L2具有物侧面S3及像侧面S4，第三透镜L3具有物侧面S5及像侧面S6，第四透镜L4具有物侧面S7及像侧面S8，直角棱镜L5具有入射面S9、反射面S10及出射面S11。其中第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3及第四透镜L4的物侧面和像侧面均为非球面。
其中光学镜头满足以下条件式：
-4.5<f12/f234<-2；
其中，f12为第一透镜L1和第二透镜L2的组合有效焦距，f234为第二透镜L2、第三透镜L3和第四透镜L4的组合有效焦距。
当满足上述关系式时，合理配置第一透镜L1和第二透镜L2的组合有效焦距与第一透镜L1和第二透镜L2、第三透镜L3和第四透镜L4的组合有效焦距的比值，有助于避免前两个透镜产生较大的球差，合理设置各透镜组有效焦距，即缩短光学镜头10总长，又可实现长焦特性，提高像差校正能力，使光学镜头10获得更好的成像质量。
通过棱镜L5使光线发生偏转，使光学镜头10为一潜望式结构，进而有效利用空间，缩短光学镜头10的横向厚度，实现长焦特性，节省光学镜头10的占用空间。
可以理解，棱镜L5可为直角棱镜、正三棱镜或是其他种类的棱镜，只要可实现使光线偏转即可。
在一些实施例中，光学镜头满足以下条件式：
3.3°/mm<CRA1/(2*SD42)<6.3°/mm；
其中，CRA1为所述光学镜头10成像面上1.0视场的主光线入射角，SD42为所述第四透镜L4的像侧面S8的最大有效半口径。
当满足上述关系时，合理设置所述光学镜头10成像面上1.0视场的主光线入射角和第四透镜L4的像侧面S8的最大有效半口径的比值，有利于所述光学镜头10更好地匹配芯片，且第四透镜L4的像侧面S8的最大有效半口径的合理配置有助于边缘视场光线以较大的光照度过渡到像面上，从而对成像品质的提高提供了有效的帮助。当CRA1/(2*SD42)>＝6.3°/mm时，成像面上1.0视场的主光线入射角过大，易造成暗角，各个视场成像效果不均匀；当CRA1/(2*SD42)<＝3.3°/mm时，成像面上1.0视场的主光线入射角过小，不易匹配高像素的芯片，从而无法达到高像素的拍摄效果。
在一些实施例中，光学镜头满足以下条件式：
0.5<ET3/(|SAG31|+|SAG32|)<6；
其中，ET3为第三透镜L3的边厚值，SAG31为第三透镜L3的物侧面S5和光轴的交点至第三透镜L3的物侧面S5的最大有效半径处的轴上距离，SAG32为第三透镜L3的像侧面S6和光轴的交点至第三透镜L3的像侧面S6的最大有效半径处的轴上距离。
如此，当满足上述关系时，合理控制第三透镜L3和第三透镜L3的物侧面S5和像侧面S6的矢高绝对值和的比值，有利于缩小***总长，提高第三透镜L3的可加工性，降低成型敏感度。当ET3/(|SAG31|+|SAG32|)<＝0.5时，第三透镜L3边厚过小，而第三透镜L3的物侧和像侧的矢高过大，造成透镜中心和边缘厚度落差太大，在镜片成型组装过程中易磨损，增加制造成本；ET3/(|SAG31|+|SAG32|)>＝6时，第三透镜L3边厚过大，增加材料投入成本且易增加最后镜头的重量，不利于实现镜头的轻薄设计。
在一些实施例中，光学镜头10满足以下条件式：
SDmax/SDmin<1.45；
其中，SDmax为所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜及所述第四透镜的各个物侧面或像侧面的最大有效半口径的最大值，SDmin为所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜及所述第四透镜的各个物侧面或像侧面的最大有效半口径的最小值。
当满足上述关系时，合理配置第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3及第四透镜L4的最大有效半口径的最大值和最小值的比值，避免所述光学镜头10的第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3及第四透镜L4口径相差过大，从而增加光学镜头10成型敏感度，降低稳定性。当SDmax/SDmin>＝1.45时，第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3及第四透镜L4的最大有效半口径的最大值与最小值相差过大，所述光学镜头10的第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3及第四透镜L4最大有效半口径的均匀性降低，尺寸落差太大导致光线偏折角度过大，同时也会增加成型难度和加工成本。
在一些实施例中，光学镜头10满足以下条件式：
0.5<R22/(CT2+AT23)<3.5；
其中，R22为第二透镜L2的像侧面S4于光轴处的曲率半径，CT2为第二透镜L2于光轴上的厚度，AT23为第二透镜L2和第三透镜L3于光轴上的空气间隔。
当满足上述关系时，合理配置第二透镜L2的像侧面S4于光轴处的曲率半径与第二透镜L2厚度和到下一个透镜于光轴上的空气间隔之和的比值关系，有利于缩短光学镜头10的总长。其中R22<＝2.4时，会引起第二透镜L2的像侧面S4面型过于弯曲，增加成型组装难度；而当R22>＝4时，第二透镜L2的像侧面S4面型过于平缓，不利于校正前后透镜产生的球差色差等像差。另外，第二透镜L2的像侧面S4与上一面和与后一面距离的合理配置，也有利于透镜组装和降低成型难度。
在一些实施例中，光学镜头10满足以下条件式：
0.5mm-1<f1/(R11*CT1)<2.5mm-1；
其中，f1为第一透镜L1的有效焦距，R11为第一透镜L1的物侧面S1的曲率半径，CT1为第一透镜L1于光轴上的厚度。
当满足上述关系时，合理设置第一透镜L1的有效焦距与第一透镜L1物侧面S1的曲率半径和厚度的关系，有利于减小后面透镜组的平衡球差的压力，提升解析力；另外，曲率半径和厚度的合理设置也有助于减小感度，减小成型困难，降低加工成本。当f1/(R11*CT1)<＝0.5mm-1时，第一透镜L1物侧面S1的曲率半径过大，不利于像差校正，且厚度过大，不利于节省材料使得成本增加；当f1/(R11*CT1)>＝2.5mm-1时，第一透镜L1提供的正屈折力过大，不利于所述光学镜头10屈折力平衡分配，从而引起多余像差，降低成像品质。
在一些实施例中，光学镜头10满足以下条件式：
1mm-1<FNO/SD11<3mm-1；
其中，FNO为所述光学镜头的光圈数，SD11为第一透镜L1的物侧面S1的最大有效半口径。
当满足上述关系时，合理配置所述光学镜头光圈数和第一透镜L1物侧面S1的最大有效半口径的比值，有利于在光线较暗的环境下，也能获得足够的通光量，减小艾利斑尺寸，提升阴天雨天等光线较暗环境下的拍摄效果。另外合理设置第一透镜L1物侧面S1的最大有效半口径的值，有助于足够的光线顺利进入所述光学镜头10，到达成像面，避免电子感光元件四角出现暗角。
在一些实施例中，光学镜头10满足以下条件式：
0.65<SD42/ImgH<0.95；
SD42为第四透镜L4像侧面S8的最大有效半口径，ImgH为成像面的有效感光区域的对角线长的一半，即半像高。
当满足上述关系时，合理配置第四透镜L4像侧面S8的最大有效半口径和半像高的比值关系，有利于将边缘视场的主光线角控制在合理的范围内，且可使得内视场的主光线角更好地与芯片匹配；另外也有利于减小所述光学镜头的整体尺寸，在制造时节省材料，为搭载镜头的设备节省空间。当SD42/ImgH<＝0.65时，第四透镜L4像侧面S8的最大有效半口径相对于像面尺寸过小，不利于减小光学总长，容易引起边缘视场光线偏转角过大；当SD42/ImgH>＝0.95时，第四透镜L4像侧面S8的最大有效半口径过大，易引起第四透镜L4的中厚边厚和镜片半径分配不合理，增加加工难度，使得制造成型困难。
在一些实施例中，光学镜头10还包括光阑STO。光阑STO设置在第一透镜L1之前。光阑STO用以减少杂散光，有助于提升影像质量。
在一些实施例中，光学镜头10还包括滤光片L6，滤光片L6具有物侧面S12及像侧面S13。滤光片L6设置在第四透镜L4的像侧面S8，以滤除例如可见光等其他波段的光线，而仅让红外光通过，以使光学镜头10能够在昏暗的环境及其他特殊的应用场景下也能成像。
当光学镜头10用于成像时，被摄物发出或反射的光线从物侧方向进入光学镜头10，经由棱镜L5使光线偏转并依次穿过第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4和滤光片L6，最终汇聚到像面S14上。
在一些实施例中，第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4均为塑料材质。此时，塑料材质的透镜能够减少光学镜头10的重量并降低生成成本。在其他实施例中，各透镜也可为玻璃材质，或塑料材质和玻璃材质的任意组合。
第一实施例
请继续参见图1，本实施例中的光学镜头10中，沿光轴从物侧至像侧包括棱镜L5、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、具有负屈折力的第四透镜L4及红外滤光片L6，其中光阑STO位于棱镜L5和第一透镜L1之间。
本实施例中，棱镜L5可为直角棱镜，用于使入射光线偏转90度。
在本实施例中，第一透镜L1的物侧面S1于近光轴处为凸面，像侧面S2于近光轴处为凹面；第二透镜L2的物侧面S3于近光轴处为凸面，像侧面S4于近光轴处为凹面；第三透镜L3的物侧面S5于近光轴处为凸面，像侧面S6于近光轴处为凹面；第四透镜L4的物侧面S7于近光轴处为凹面，像侧面S8于近光轴处为凸面。
第一透镜L1的物侧面S1于圆周处为凸面，像侧面S2于圆周处为凸面；第二透镜L2的物侧面S3于圆周处为凹面，像侧面S4于圆周处为凹面；第三透镜L3的物侧面S5于圆周处为凸面，像侧面S6于圆周处为凹面；第四透镜L4的物侧面S7于圆周处为凸面，像侧面S8于圆周处为凸面。
请参见图2，图2示出了第一实施例中光学镜头10在波长435nm，470nm，510nm，555nm，610nm，650nm下的光线球差曲线图，在波长555nm下的光线像散图，在波长555nm下的畸变曲线图，其中图2的焦距的参考波长为555nm，且第一实施例中的光学镜头10满足下面表格的条件。
表格1
需要说明的是，表格1中的折射率及阿贝数的参考波长为586.7nm。其中EF为光学镜头的有效焦距，FNO为光学镜头10的光圈数，FOV为光学镜头10的视场角，TTL为第一透镜L1的物侧面S1至像面S15于光轴上的距离。
表格2
需要说明的是，第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4均为非球面镜。非球面的面型由以下公式决定：
其中，Z是非球面上任意一点与表面顶点的纵向距离，r是非球面上任意一点到光轴的距离，c的顶点曲率(曲率半径的倒数)，k是圆锥常数，Ai是非球面第i-th阶的修正系数，表格2给出了可用于实施例一中各球面镜面9、10的高次项系数K、A4、A6、A8、A10……。
第二实施例
请参阅图3，本实施例中的光学镜头10中，沿光轴从物侧至像侧包括棱镜L5、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、具有负屈折力的第四透镜L4及红外滤光片L6，其中光阑STO位于棱镜L5和第一透镜L1之间。
本实施例中，棱镜L5可为直角棱镜，用于使入射光线偏转90度。
在本实施例中，第一透镜L1的物侧面S1于近光轴处为凸面，像侧面S2于近光轴处为凸面；第二透镜L2的物侧面S3于近光轴处为凹面，像侧面S4于近光轴处为凹面；第三透镜L3的物侧面S5于近光轴处为凸面，像侧面S6于近光轴处为凹面；第四透镜L4的物侧面S7于近光轴处为凹面，像侧面S8于近光轴处为凸面。
第一透镜L1的物侧面S1于圆周处为凸面，像侧面S2于圆周处为凸面；第二透镜L2的物侧面S3于圆周处为凹面，像侧面S4于圆周处为凹面；第三透镜L3的物侧面S5于圆周处为凹面，像侧面S6于圆周处为凸面；第四透镜L4的物侧面S7于圆周处为凹面，像侧面S8于圆周处为凹面。
请参见图4，图4示出了第二实施例中光学镜头10在波长435nm，470nm，510nm，555nm，610nm，650nm下的光线球差曲线图，在波长555nm下的光线像散图，在波长555nm下的畸变曲线图，其中图4的焦距的参考波长为555nm，且第二实施例中的光学镜头10满足下面表格的条件。
表格3
需要说明的是，表格3中的折射率及阿贝数的参考波长为586.7nm。其中EF为光学镜头的有效焦距，FNO为光学镜头10的光圈数，FOV为光学镜头10的视场角，TTL为第一透镜L1的物侧面S1至像面S15于光轴上的距离。
表格4
需要说明的是，第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4均为非球面镜。非球面的面型由以下公式决定：
其中，Z是非球面上任意一点与表面顶点的纵向距离，r是非球面上任意一点到光轴的距离，c的顶点曲率(曲率半径的倒数)，k是圆锥常数，Ai是非球面第i-th阶的修正系数，表格5给出了可用于实施例二中各球面镜面9、10的高次项系数K、A4、A6、A8、A10……。
第三实施例
请参阅图5，本实施例中的光学镜头10中，沿光轴从物侧至像侧包括棱镜L5、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、具有正屈折力的第四透镜L4及红外滤光片L6，其中光阑STO位于棱镜L5和第一透镜L1之间。
本实施例中，棱镜L5可为直角棱镜，用于使入射光线偏转90度。
在本实施例中，第一透镜L1的物侧面S1于近光轴处为凸面，像侧面S2于近光轴处为凸面；第二透镜L2的物侧面S3于近光轴处为凹面，像侧面S4于近光轴处为凹面；第三透镜L3的物侧面S5于近光轴处为凸面，像侧面S6于近光轴处为凹面；第四透镜L4的物侧面S7于近光轴处为凹面，像侧面S8于近光轴处为凸面。
第一透镜L1的物侧面S1于圆周处为凹面，像侧面S2于圆周处为凸面；第二透镜L2的物侧面S3于圆周处为凹面，像侧面S4于圆周处为凹面；第三透镜L3的物侧面S5于圆周处为凹面，像侧面S6于圆周处为凸面；第四透镜L4的物侧面S7于圆周处为凸面，像侧面S8于圆周处为凹面。
请参见图6，图6示出了第三实施例中光学镜头10在波长435nm，470nm，510nm，555nm，610nm，650nm下的光线球差曲线图，在波长555nm下的光线像散图，在波长555nm下的畸变曲线图，其中图6的焦距的参考波长为555nm，且第三实施例中的光学镜头10满足下面表格的条件。
表格5
需要说明的是，表格5中的折射率及阿贝数的参考波长为586.7nm。其中EF为光学镜头的有效焦距，FNO为光学镜头10的光圈数，FOV为光学镜头10的视场角，TTL为第一透镜L1的物侧面S1至像面S15于光轴上的距离。
表格6
需要说明的是，第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4均为非球面镜。非球面的面型由以下公式决定：
其中，Z是非球面上任意一点与表面顶点的纵向距离，r是非球面上任意一点到光轴的距离，c的顶点曲率(曲率半径的倒数)，k是圆锥常数，Ai是非球面第i-th阶的修正系数，表格8给出了可用于实施例三中各球面镜面9、10的高次项系数K、A4、A6、A8、A10……。
第四实施例
请参阅图7，本实施例中的光学镜头10中，沿光轴从物侧至像侧包括棱镜L5、具有正屈折力的第一透镜L1、具有负屈折力的第二透镜L2、具有负屈折力的第三透镜L3、具有正屈折力的第四透镜L4及红外滤光片L6，其中光阑STO位于棱镜L5和第一透镜L1之间。
本实施例中，棱镜L5可为直角棱镜，用于使入射光线偏转90度。
在本实施例中，第一透镜L1的物侧面S1于近光轴处为凸面，像侧面S2于近光轴处为凹面；第二透镜L2的物侧面S3于近光轴处为凸面，像侧面S4于近光轴处为凹面；第三透镜L3的物侧面S5于近光轴处为凸面，像侧面S6于近光轴处为凹面；第四透镜L4的物侧面S7于近光轴处为凸面，像侧面S8于近光轴处为凹面。
第一透镜L1的物侧面S1于圆周处为凸面，像侧面S2于圆周处为凸面；第二透镜L2的物侧面S3于圆周处为凹面，像侧面S4于圆周处为凹面；第三透镜L3的物侧面S5于圆周处为凹面，像侧面S6于圆周处为凸面；第四透镜L4的物侧面S7于圆周处为凸面，像侧面S8于圆周处为凹面。
请参见图8，图8示出了第四实施例中光学镜头10在波长435nm，470nm，510nm，555nm，610nm，650nm下的光线球差曲线图，在波长555nm下的光线像散图，在波长555nm下的畸变曲线图，其中图8的焦距的参考波长为555nm，且第四实施例中的光学镜头10满足下面表格的条件。
表格7
需要说明的是，表格7中的折射率及阿贝数的参考波长为586.7nm。其中EF为光学镜头的有效焦距，FNO为光学镜头10的光圈数，FOV为光学镜头10的视场角，TTL为第一透镜L1的物侧面S1至像面S15于光轴上的距离。
表格8
需要说明的是，第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4均为非球面镜。非球面的面型由以下公式决定：
其中，Z是非球面上任意一点与表面顶点的纵向距离，r是非球面上任意一点到光轴的距离，c的顶点曲率(曲率半径的倒数)，k是圆锥常数，Ai是非球面第i-th阶的修正系数，表格11给出了可用于实施例四中各球面镜面9、10的高次项系数K、A4、A6、A8、A10……。
第五实施例
请参阅图9，本实施例中的光学镜头10中，沿光轴从物侧至像侧包括棱镜L5、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、具有负屈折力的第四透镜L4及红外滤光片L6，其中光阑STO位于棱镜L5和第一透镜L1之间。
本实施例中，棱镜L5可为直角棱镜，用于使入射光线偏转90度。
在本实施例中，第一透镜L1的物侧面S1于近光轴处为凸面，像侧面S2于近光轴处为凸面；第二透镜L2的物侧面S3于近光轴处为凹面，像侧面S4于近光轴处为凹面；第三透镜L3的物侧面S5于近光轴处为凸面，像侧面S6于近光轴处为凸面；第四透镜L4的物侧面S7于近光轴处为凹面，像侧面S8于光轴处为凸面。
第一透镜L1的物侧面S1于圆周处为凸面，像侧面S2于圆周处为凹面；第二透镜L2的物侧面S3于圆周处为凸面，像侧面S4于圆周处为凹面；第三透镜L3的物侧面S5于圆周处为凸面，像侧面S6于圆周处为凸面；第四透镜L4的物侧面S7于圆周处为凹面，像侧面S8于圆周处为凸面。
请参见图10，图10示出了第五实施例中光学镜头10在波长435nm，470nm，510nm，555nm，610nm，650nm下的光线球差曲线图，在波长555nm下的光线像散图，在波长555nm下的畸变曲线图，其中图10的焦距的参考波长为555nm，且第五实施例中的光学镜头10满足下面表格的条件。
表格9
需要说明的是，表格9中的折射率及阿贝数的参考波长为586.7nm。其中EF为光学镜头的有效焦距，FNO为光学镜头10的光圈数，FOV为光学镜头10的视场角，TTL为第一透镜L1的物侧面S1至像面S15于光轴上的距离。
表格10
需要说明的是，第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4均为为非球面镜。非球面的面型由以下公式决定：
其中，Z是非球面上任意一点与表面顶点的纵向距离，r是非球面上任意一点到光轴的距离，c的顶点曲率(曲率半径的倒数)，k是圆锥常数，Ai是非球面第i-th阶的修正系数，表格14给出了可用于实施例五中球面镜面9、10的高次项系数K、A4、A6、A8、A10……。
第六实施例
请参阅图11，本实施例中的光学镜头10中，沿光轴从物侧至像侧包括棱镜L5、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、具有负屈折力的第四透镜L4及红外滤光片L6，其中光阑STO位于棱镜L5和第一透镜L1之间。
本实施例中，棱镜L5可为直角棱镜，用于使入射光线偏转90度。
在本实施例中，第一透镜L1的物侧面S1于近光轴处为凸面，像侧面S2于近光轴处为凹面；第二透镜L2的物侧面S3于近光轴处为凸面，像侧面S4于近光轴处为凹面；第三透镜L3的物侧面S5于近光轴处为凹面，像侧面S6于近光轴处为凸面；第四透镜L4的物侧面S7于近光轴处为凹面，像侧面S8于近光轴处为凹面。
第一透镜L1的物侧面S1于圆周处为凹面，像侧面S2于圆周处为凸面；第二透镜L2的物侧面S3于圆周处为凸面，像侧面S4于圆周处为凹面；第三透镜L3的物侧面S5于圆周处为凸面，像侧面S6于圆周处为凸面；第四透镜L4的物侧面S7于圆周处为凹面，像侧面S8于圆周处为凸面。
请参见图12，图12示出了第六实施例中光学镜头10在波长435nm，470nm，510nm，555nm，610nm，650nm下的光线球差曲线图，在波长555nm下的光线像散图，在波长555nm下的畸变曲线图，其中图12的焦距的参考波长为555nm，且第六实施例中的光学镜头10满足下面表格的条件。
表格11
需要说明的是，表格11中的折射率及阿贝数的参考波长为586.7nm。其中EF为光学镜头的有效焦距，FNO为光学镜头10的光圈数，FOV为光学镜头10的视场角，TTL为第一透镜L1的物侧面S1至像面S15于光轴上的距离。
表格12
需要说明的是，第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4均为为非球面镜。非球面的面型由以下公式决定：
其中，Z是非球面上任意一点与表面顶点的纵向距离，r是非球面上任意一点到光轴的距离，c的顶点曲率(曲率半径的倒数)，k是圆锥常数，Ai是非球面第i-th阶的修正系数，表格14给出了可用于实施例五中球面镜面9、10的高次项系数K、A4、A6、A8、A10……。
第七实施例
请参阅图13，本实施例中的光学镜头10中，沿光轴从物侧至像侧包括棱镜L5、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、具有负屈折力的第四透镜L4及红外滤光片L6，其中光阑STO位于棱镜L5和第一透镜L1之间。
本实施例中，棱镜L5可为直角棱镜，用于使入射光线偏转90度。
在本实施例中，第一透镜L1的物侧面S1于近光轴处为凸面，像侧面S2于近光轴处为凸面；第二透镜L2的物侧面S3于近光轴处为凹面，像侧面S4于近光轴处为凹面；第三透镜L3的物侧面S5于近光轴处为凸面，像侧面S6于近光轴处为凸面；第四透镜L4的物侧面S7于近光轴处为凹面，像侧面S8于近光轴处为凸面。
第一透镜L1的物侧面S1于圆周处为凸面，像侧面S2于圆周处为凸面；第二透镜L2的物侧面S3于圆周处为凸面，像侧面S4于圆周处为凹面；第三透镜L3的物侧面S5于圆周处为凸面，像侧面S6于圆周处为凹面；第四透镜L4的物侧面S7于圆周处为凹面，像侧面S8于圆周处为凸面。
请参见图14，图14示出了第七实施例中光学镜头10在波长435nm，470nm，510nm，555nm，610nm，650nm下的光线球差曲线图，在波长555nm下的光线像散图，在波长555nm下的畸变曲线图，其中图14的焦距的参考波长为555nm，且第七实施例中的光学镜头10满足下面表格的条件。
表格13
需要说明的是，表格13中的折射率及阿贝数的参考波长为586.7nm。其中EF为光学镜头的有效焦距，FNO为光学镜头10的光圈数，FOV为光学镜头10的视场角，TTL为第一透镜L1的物侧面S1至像面S15于光轴上的距离。
表格14
需要说明的是，第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4均为非球面镜。非球面的面型由以下公式决定：
其中，Z是非球面上任意一点与表面顶点的纵向距离，r是非球面上任意一点到光轴的距离，c的顶点曲率(曲率半径的倒数)，k是圆锥常数，Ai是非球面第i-th阶的修正系数，表格14给出了可用于实施例五中球面镜面9、10的高次项系数K、A4、A6、A8、A10……。
表格15示出了第一实施例至第七实施例的光学镜头中f12/f234、CRA1/(2*SD42)、ET3/(|SAG31|+|SAG32|)、SDmax/SDmin、R22/(CT2+AT23)、f1/(R11*CT1)、FNO/SD11和SD42/ImgH的值。
表格15
请参见图15，本发明实施例的光学镜头10可应用于本发明实施例的取像模组100。取像模组100包括感光元件20及上述任一实施例的光学镜头10。感光元件20设置在光学镜头10的像侧，如图15所示，取像模组100为一潜望式取像模组。
感光元件20可以采用互补金属氧化物半导体(CMOS，Complementary Metal OxideSemiconductor)影像感测器或者电荷耦合元件(CCD，Charge-coupled Device)。
请继续参见图16，本发明实施例的取像模组100可应用于本发明实施例的电子装置1000。电子装置1000包括壳体200及取像模组100，取像模组100安装在壳体200上。
本发明实施例的电子装置1000可应用于车载、自动驾驶及监控装置，其中电子装置1000包括但不限于为行车记录仪、智能手机、平板电脑、笔记本电脑、电子书籍阅读器、便携多媒体播放器(PMP)、便携电话机、视频电话机、数码静物相机、移动医疗装置、可穿戴式设备等支持成像的电子装置。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。
最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种光学镜头，其特征在于，沿光轴由物侧到像侧依次包括：
具有反射面的棱镜；
具有正屈折力的第一透镜；
具有负屈折力的第二透镜；
具有屈折力的第三透镜；
具有屈折力的第四透镜；
其中所述光学镜头满足以下条件式：
-4.5<f12/f234<-2；
f12为所述第一透镜和所述第二透镜的组合有效焦距，f234为所述第二透镜、所述第三透镜和所述第四透镜的组合有效焦距。
2.如权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头满足以下条件式：
3.3°/mm<CRA1/(2*SD42)<6.3°/mm；
其中，CRA1为所述光学镜头成像面上1.0视场的主光线入射角，SD42为所述第四透镜的像侧面的最大有效半口径。
3.如权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头满足以下条件式：
0.5<ET3/(|SAG31|+|SAG32|)<6；
其中，ET3为所述第三透镜的边厚值，SAG31为所述第三透镜的物侧面和光轴的交点至所述第三透镜的物侧面的最大有效半径处的轴上距离，SAG32为所述第三透镜的像侧面和光轴的交点至所述第三透镜的像侧面的最大有效半径处的轴上距离。
4.如权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头满足以下条件式：
SDmax/SDmin<1.45；
其中，SDmax为所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜及所述第四透镜的各个物侧面或像侧面的最大有效半口径的最大值，SDmin为所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜及所述第四透镜的各个物侧面或像侧面的最大有效半口径的最小值。
5.如权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头满足以下条件式：
0.5<R22/(CT2+AT23)<3.5；
其中，R22为所述第二透镜的像侧面于光轴处的曲率半径，CT2为所述第二透镜于光轴上的厚度，AT23为所述第二透镜和所述第三透镜于光轴上的空气间隔。
6.如权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头满足以下条件式：
0.5mm-1<f1/(R11*CT1)<2.5mm-1；
其中，f1为所述第一透镜的有效焦距，R11为所述第一透镜的物侧面的曲率半径，CT1为所述第一透镜于光轴上的厚度。
7.如权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头满足以下条件式：
1mm-1<FNO/SD11<3mm-1；
其中，FNO为所述光学镜头的光圈数，SD11为所述第一透镜的物侧面的最大有效半口径。
8.如权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头满足以下条件式：
0.65<SD42/ImgH<0.95；
其中，SD42为所述第四透镜的像侧面的最大有效半口径，ImgH为成像面的有效感光区域的对角线长的一半。
9.一种取像模组，其特征在于，包括：
如权利要求1至8任意一项所述的光学镜头；及
感光元件，所述感光元件设置在所述光学镜头的像侧。
10.一种电子装置，其特征在于，包括：
壳体；及
如权利要求9所述的取像模组，所述取像模组安装在所述壳体上。
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|---|---|---|---|---|
| WO2022061676A1 (zh) * | 2020-09-24 | 2022-03-31 | 欧菲光集团股份有限公司 | 光学镜头、取像模组及电子装置 |
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2020
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