CN112327451A - 一种4片广角小头镜头 - Google Patents

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CN112327451A CN202011283465.4A CN202011283465A CN112327451A CN 112327451 A CN112327451 A CN 112327451A CN 202011283465 A CN202011283465 A CN 202011283465A CN 112327451 A CN112327451 A CN 112327451A
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金兑映
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Abstract

本发明是一种4片广角小头镜头，从物侧面致像侧依次布置有第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜；第一透镜具有负折射力，物侧面为凹面，像侧面为凸面；第二透镜具有正折射力，物侧为凸面，像侧为凹面；第三透镜具有正折射力，物侧和像侧均为凸面；第四透镜具有负折射力，物侧为凸面，像侧为凹面。所述凸面和凹面皆为非球面。镜头***满足：‑15<(R1+R2)/(R1‑R2)<0其中，R1为第一透镜的物测面的曲率半径；R2为第一透镜的像侧面的曲率半径；有利于减小镜头的头部尺寸，满足小头部的要求。SD1≤0.98，VP≤0.39其中，SD1为第1镜片的口径，VP为光学镜头的视点深度。满足手机小头小开窗的特点，从而达到全面屏的要求。

Description

一种4片广角小头镜头
技术领域
本发明涉及一种4片广角小头镜头，适用于智能手机或超薄视频摄像装置领域。
背景技术
随着智能手机拍照功能和拍摄模式的不断创新，人们对手机摄像头拍摄功能的需求已经不仅仅的局限于高解析力、大光圈，而是向着更新颖的方向—广角端发展；同时为了满足手机全面屏需求，手机镜头需要满足更小的头部外径尺寸，更小的视点深度，以及更长的头部深度。
发明内容
本发明提供一种4片广角小头镜头。
本发明采用的技术方案是：
一种4片广角小头镜头，从物侧面致像侧依次布置有第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜；第一透镜具有负折射力，物侧面为凹面，像侧面为凸面；
优选的，第二透镜具有正折射力，物侧为凸面，像侧为凹面；
优选的，第三透镜具有正折射力，物侧和像侧均为凸面；
优选的，第四透镜具有负折射力，物侧为凸面，像侧为凹面。
优选的，所述凸面和凹面皆为非球面。
优选的，镜头满足以下关系式：
-15<(R1+R2)/(R1-R2)<0
其中，R1为第一透镜的物侧面的曲率半径；R2为第一透镜的像侧面的曲率半径；此条件用于限制第一透镜的形状，有利于性能提升及第一镜片的加工生产
SD1≤0.98
VP<0.39
其中,SD1为第1镜片的口径，VP为光学镜头的视点深度；此条件用于限制手机镜头的头部尺寸和减小手机屏开窗尺寸，从而实现小头和全面屏的要求。
IH/TTL≤0.48
(Ct2+Ct5+Ct7+Ct10)/TTL>0.67
其中，IH为半像高(1.54)；TTL为光学镜头总长；CT1，CT4，CT6，CT8分别为镜片1，镜片2，镜片3，镜片4的中心厚度。此条件用于增大手机镜头长度，从而达到增大镜头的头部深度，满足极窄边框结构需求。
优选的，镜头满足以下关系式：
CRAY≥33.3°
其中，CRAY为光学***所有视场中最大的主光线角度。该条件用于镜头主光线出射角度控制，使该镜头可以匹配较大CRA芯片。
∣F3/F1∣≤0.055
其中，F3为第三透镜的焦距；F1为第一透镜的焦距。该条件用于约束第一镜片和第三镜片的折射力，从而达到平衡像差，提高解析力的作用。
Angle S8≤54°
其中，Angle S8为第四透镜R1面的面角度；此条件用于约束第四镜片R1面的面角度，使其便于加工。
优选的，镜头还满足以下关系式：
FBL≥0.75
其中，FBL为光学***中S9面到像面S12的最小距离，该条件约束镜筒到成像面的距离，使其便于模组厂组装。
优选的，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜均采用偶次非球面塑料镜片，非球面系数满足如下方程：
Z＝cy2/[1+{1－(1+k)c2y2}+1/2]+A4y4+A6y6+A8y8+A10y10+A12y12+A14y14+A16y16+A18y18+A20y20
其中，Z为非球面矢高、c为非球面近轴曲率、y为镜头口径、k为圆锥系数、A4为4次非球面系数、A6为6次非球面系数、A8为8次非球面系数、A10为10次非球面系数、A12为12次非球面系数、A14为14次非球面系数、A16为16次非球面系数、A18为18次非球面系数、A20为20次非球面系数。
本发明的优点是：
本发明采用4片结构实现头部外径尺寸小，头部深度与手机屏幕厚度相近，TTL长度尺寸基本与手机屏幕及玻璃盖板厚度相同，大广角FOV 101.5°(1.0F)，光圈Fno2.2的明亮镜头，最大像圆大于Ф3.28，且可以匹配较大CRA的2M芯片。
附图说明
图1是本发明实施例1的二维图。
图2是本发明实施例1的MTF传递函数曲线图。
图3是本发明实施例1的光学畸变曲线。
图4是本发明实施例1的CRA曲线。
图5是本发明实施例2的二维图。
图6是本发明实施例2的MTF传递函数曲线图。
图7是本发明实施例2的光学畸变曲线。
图8是本发明实施例2的CRA曲线。
具体实施方式
下面结合说明书附图1-8及实施例对本发明进一步详细说明。
一种4片广角小头镜头，从物侧面致像侧依次布置有第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜；第一透镜具有负折射力，物侧面为凹面，像侧面为凸面；
优选的，第二透镜具有正折射力，物侧为凸面，像侧为凹面；
优选的，第三透镜具有正折射力，物侧和像侧均为凸面；
优选的，第四透镜具有负折射力，物侧为凸面，像侧为凹面。
优选的，所述凸面和凹面皆为非球面。
实施例1
本实施例中，镜头的FOV(1.0F)为101.5°、光圈值为Fno2.2、半像高IH 1.54.光学TTL3.43、光学后焦FBL 0.75、第一透镜具有负折射力物侧面为凹面且像侧面为凸面。镜头的设计参数如表一(a)和表一(b)所示：
表一(a)
Figure BDA0002781559510000021
Figure BDA0002781559510000031
表一(b)
Figure BDA0002781559510000032
本实施例中，实施例中对应的参数表：
表一(c)
DFOV 101.5°
Fno 2.2
efl 1.72
IH 1.54
FBL 0.75
R2+R3/R2-R3 -1.34
VP 0.386
AngleS8 53.7°
SDS1 0.98
F3/F1 -0.05
CRAY 33.48
IH/TTL 0.48
(Ct1+Ct4+Ct6+Ct8)/TTL 0.695
图1为实施例1的2D结构图。
图2为实施例1的MTF传递函数曲线，在90lp/mm(1/4采样频率)中心视场MTF为0.8具有较高的解析力。
图3为实施例1的场曲&畸变曲线，在大广角fov101.5°下，1.0F光学畸变小于28.0％，能够维持很小的畸变，保证成像质量。
图4为实施例1的CRA曲线，照度大于25％，最大CRA为33.48，满足较大CRA芯片需求。
实施例2
本实施例中，镜头的FOV(1.0F)为101.5°、光圈值为Fno2.2、半像高IH 1.54、光学TTL3.43、光学后焦FBL 0.75、第一透镜具有负折射力物侧面为凹面且像侧面为凸面。镜头的设计参数如表二(a)和表二(b)所示：
表二(a)
表面序号 表面类型 曲率半径 厚度 材料特性(Nd:Vd)
物 球面 无限 400
Stop 球面 无限 0.037471
2 非球面 -2.09604 0.248293 1.5445:55.987
3 非球面 -2.40203 0.015085
4 非球面 4.511406 0.57645 1.6612：20.354
5 非球面 -7.17882 0.029749
6 非球面 -8.04396 0.697003 1.5445:55.987
7 非球面 -0.56436 0.057092
8 非球面 -6.29921 0.658639 1.6612：20.354
9 非球面 0.873825 0.270856
球面 无限 0.21 BK7
球面 无限 0.448215
IMA 球面 无限 0
表二(b)
Figure BDA0002781559510000041
本实施例中，实施例中对应的参数表：
表二(c)
DFOV 101.1°
Fno 2.2
efl 1.70
IH 1.54
FBL 0.75
R2+R3/R2-R3 -14.7
VP 0.31
AngleS8 53.0°
SDS1 0.76
F3/F1 0.025
CRAY 36.0
IH/TTL 0.47
(Ct1+Ct4+Ct6+Ct8)/TTL 0.67
光学传递函数(MTF)中，T表示子午方向的调制传递函数，S方向表示弧矢方向调制传递函数。
以上对本发明创造的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明创造的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明创造范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.一种4片广角小头镜头，其特征在于，从物侧面致像侧依次布置有第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜；
第一透镜具有负折射力，物侧面为凹面，像侧面为凸面。
2.根据权利要求1所述的一种4片广角小头镜头，其特征在于，
第二透镜具有正折射力，物侧为凸面，像侧为凹面。
3.根据权利要求1所述的一种4片广角小头镜头，其特征在于，
第三透镜具有正折射力，物侧和像侧均为凸面。
4.根据权利要求1所述的一种4片广角小头镜头，其特征在于，
第四透镜具有负折射力，物侧为凸面，像侧为凹面。
5.根据权利要求2、3、4所述的一种4片广角小头镜头，其特征在于，
所述凸面和凹面皆为非球面。
6.根据权利要求1所述的一种4片广角小头镜头，其特征在于，
镜头满足以下关系式：
-15<(R1+R2)/(R1-R2)<0
其中，R1为第一透镜的物侧面的曲率半径；R2为第一透镜的像侧面的曲率半径；
SD1≤0.98
VP≤0.39
其中，SD1为第一镜片的口径，VP为镜头的视点深度，1.0F处，相对于S1面；
IH/TTL≤0.48
(Ct1+Ct4+Ct6+Ct8)/TTL≥0.67
其中，IH为半像高(1.54)；TTL为光学镜头总长；CT1，CT4，CT6，CT8分别为镜片1，镜片2，镜片3，镜片4的中心厚度。
7.根据权利要求1所述的一种4片广角小头镜头，其特征在于，
镜头满足以下关系式：
CRAY≥33.3°
其中，CRAY为光学***所有视场中最大的主光线角度；
∣F3/F1∣≤0.055
其中，F3为第三透镜的焦距；F1为第一透镜的焦距。
8.根据权利要求1所述的一种4片广角小头镜头，其特征在于，
镜头满足以下关系式：
Angle S8≤54°
其中，Angle S8为第四透镜R1面的面角度。
9.根据权利要求1所述的一种4片广角小头镜头，其特征在于，
镜头还满足以下关系式：
FBL≥0.75
其中，FBL为光学***中S9面到像面S12的最小距离。
10.根据权利要求1所述的摄影光学镜头，其特征在于：所述第一透镜、第二透镜、第三透镜第四透镜均采用偶次非球面塑料镜片，非球面系数满足如下方程：
Z＝cy2/[1+{1－(1+k)c2y2}+1/2]+A4y4+A6y6+A8y8+A10y10+A12y12+A14y14+A16y16+A18y18+A20y20
其中，Z为非球面矢高、c为非球面近轴曲率、y为镜头口径、k为圆锥系数、A4为4次非球面系数、A6为6次非球面系数、A8为8次非球面系数、A10为10次非球面系数、A12为12次非球面系数、A14为14次非球面系数、A16为16次非球面系数、A18为18次非球面系数、A20为20次非球面系数。
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