CN110109234B - 光学成像镜头 - Google Patents

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：第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜。第一透镜具有正光焦度；第二透镜具有负光焦度，其物侧面为凹面；第三透镜具有光焦度；第四透镜具有负光焦度，其物侧面为凹面。其中，光学成像镜头的总有效焦距f与第四透镜的有效焦距f4满足f/f4≥‑1.04；以及第二透镜和第三透镜在光轴上的间隔距离T23与第三透镜和第四透镜在光轴上的间隔距离T34满足1.2＜T23/T34＜3.0。

Description

光学成像镜头

技术领域

本申请涉及一种光学成像镜头，具体地，涉及一种包括四片透镜的光学成像镜头。

背景技术

随着具有拍照与录影功能的便携式电子产品(诸如智能手机、平板电脑等)朝着薄型轻巧化的方向发展，对应用于其上的成像镜头的小型化提出越来越严苛的要求。另一方面，目前常用的成像镜头的感光元件一般为感光耦合元件(CCD，Charge-Coupled Device)或互补性氧化金属半导体元件(CMOS，Complementary Metal-Oxide Semiconductor)，随着半导体工艺技术的进步而使得像素越来越高，对于相配套的光学成像镜头的高成像品质及小型化也提出了更高的要求。

发明内容

本申请提供了可适用于便携式电子产品的、可至少解决或部分解决现有技术中的上述至少一个缺点的光学成像镜头。

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：第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜，其中，第一透镜可具有正光焦度；第二透镜可具有负光焦度，其物侧面可为凹面；第三透镜具有光焦度；第四透镜可具有负光焦度，其物侧面可为凹面。

在一个实施方式中，光学成像镜头的总有效焦距f与第四透镜的有效焦距f4可满足f/f4≥-1.04。

在一个实施方式中，第二透镜和第三透镜在光轴上的间隔距离T23与第三透镜和第四透镜在光轴上的间隔距离T34可满足1.2＜T23/T34＜3.0。

在一个实施方式中，光学成像镜头的总有效焦距f、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以及光学成像镜头的成像面上有效像素区域对角线长的一半ImgH可满足1.75mm＜f*(ImgH/TTL)＜2.05mm。

在一个实施方式中，第二透镜的有效焦距f2与光学成像镜头的总有效焦距f可满足-1.1≤f2/f＜-0.3。

在一个实施方式中，第一透镜的物侧面的曲率半径R1与第二透镜的物侧面的曲率半径R3可满足-0.8＜(R1+R3)/(R1-R3)＜0。

在一个实施方式中，第二透镜在光轴上的中心厚度CT2与第四透镜在光轴上的中心厚度CT4可满足0.1＜CT2/CT4＜0.9。

在一个实施方式中，第一透镜的有效焦距f1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0.2＜f1/TTL＜0.7。

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的轴上距离SAG11与第二透镜的像侧面和光轴的交点至第二透镜的像侧面的有效半径顶点的轴上距离SAG22可满足0＜SAG22/SAG11＜0.4。

在一个实施方式中，第一透镜和第二透镜的组合焦距f12与光学成像镜头的总有效焦距f可满足0.6＜f12/f＜1。

在一个实施方式中，第二透镜的物侧面的最大有效半径DT21与第四透镜的物侧面的最大有效半径DT41可满足0.4＜DT21/DT41＜1。

在一个实施方式中，光学成像镜头的总有效焦距f与第一透镜至第四透镜中任意相邻两透镜在光轴上的间隔距离的总和∑AT可满足2.3＜f/ΣAT＜4。

在一个实施方式中，光学成像镜头的最大半视场角Semi-FOV可满足Semi-FOV＜30°。

在一个实施方式中，第一透镜至第四透镜在光轴上的中心厚度的总和∑CT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0.2＜ΣCT/TTL＜0.6。

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小型化、高成像质量、低敏感度等至少一个有益效果。

附图说明

结合附图，通过以下非限制性实施方式的详细描述，本申请的其他特征、目的和优点将变得更加明显。在附图中：

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2D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、畸变曲线以及倍率色差曲线；

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4D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、畸变曲线以及倍率色差曲线；

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6D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、畸变曲线以及倍率色差曲线；

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8D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、畸变曲线以及倍率色差曲线；

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10D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、畸变曲线以及倍率色差曲线；

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12D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、畸变曲线以及倍率色差曲线；

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14D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、畸变曲线以及倍率色差曲线。

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。每个透镜中靠近物体的表面称为该透镜的物侧面，每个透镜中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，即，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由物侧至像侧依序排列。在第一透镜至第四透镜中，任意相邻两透镜之间均可具有空气间隔。

在示例性实施方式中，第一透镜可具有正光焦度；第二透镜可具有负光焦度，其物侧面可为凹面；第三透镜具有正光焦度或负光焦度；以及第四透镜可具有负光焦度，其物侧面可为凹面。通过合理的控制系统的各个组元的光焦度的正负分配和进光量，来有效的平衡控制系统的低阶像差。

在示例性实施方式中，本申请的光学成像镜头可满足条件式f/f4≥-1.04，其中，f4为第四透镜的有效焦距，f为光学成像镜头的总有效焦距。更具体地，f和f4进一步可满足-1.04≤f/f4≤-0.63。通过控制第四透镜的光焦度可减缓光线进入系统后的方向变化，从而有助于降低杂散光的强度。

在示例性实施方式中，本申请的光学成像镜头可满足条件式1.2＜T23/T34＜3.0，其中，T23为第二透镜和第三透镜在光轴上的间隔距离，T34为第三透镜和第四透镜在光轴上的间隔距离。更具体地，T23和T34进一步可满足1.31≤T23/T34≤2.88。通过合理配置第二透镜和第三透镜之间的轴上空气间隔T23与第三透镜和第四透镜之间的轴上空气间隔T34的比值，可以使得镜头在保证小型化的同时具有较好的消畸变的能力。

在示例性实施方式中，本申请的光学成像镜头可满足条件式1.75mm＜f*(ImgH/TTL)＜2.05mm，其中，TTL为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，ImgH为光学成像镜头的成像面上有效像素区域对角线长的一半，f为光学成像镜头的总有效焦距。更具体地，f、ImgH和TTL进一步可满足1.82mm≤f*(ImgH/TTL)≤1.98mm。通过合理控制成像镜头的像高与光学总长度的比例，可有效地压缩成像镜头的总尺寸，以实现成像镜头具有较短长度，从而使得上述成像镜头能够较好地适用于尺寸受限的系统。

在示例性实施方式中，本申请的光学成像镜头可满足条件式-1.1≤f2/f＜-0.3，其中，f为光学成像镜头的总有效焦距，f2为第二透镜的有效焦距。更具体地，f2和f进一步可满足-1.10≤f2/f≤-0.59。将第二透镜的光焦度控制在合理范围，由此可以增加镜头的整体焦距，同时还可以有效地平衡场曲。

在示例性实施方式中，本申请的光学成像镜头可满足条件式-0.8＜(R1+R3)/(R1-R3)＜0，其中，R3为第二透镜的物侧面的曲率半径，R1为第一透镜的物侧面的曲率半径。更具体地，R1和R3进一步可满足-0.60≤(R1+R3)/(R1-R3)≤-0.10。通过控制第一透镜物侧面的曲率半径和第二透镜物侧面的曲率半径，使其两者满足-0.8＜(R1+R3)/(R1-R3)＜0，可以使光学系统拥有更大的光圈，有利于提高成像的整体亮度。可选地，第一透镜的物侧面可为凸面。

在示例性实施方式中，本申请的光学成像镜头可满足条件式0.1＜CT2/CT4＜0.9，其中，CT2为第二透镜在光轴上的中心厚度，CT4为第四透镜在光轴上的中心厚度。更具体地，CT2和CT4进一步可满足0.31≤CT2/CT4≤0.71。合理控制第二透镜在光轴上的中心厚度以及第四透镜在光轴上的中心厚度，有助于控制镜片尺寸的分布均匀、保证组装稳定性，并且有助于减小整个光学成像镜头的像差，缩短光学成像镜头的总长。

在示例性实施方式中，本申请的光学成像镜头可满足条件式0.2＜f1/TTL＜0.7，其中，TTL为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，f1为第一透镜的有效焦距。更具体地，f1和TTL进一步可满足0.41≤f1/TTL≤0.54。通过有效控制第一透镜的有效焦距f1与第一透镜物侧面至成像面的轴上距离TTL，使其两者满足0.2＜f1/TTL＜0.7，能够合理平衡第一透镜的焦距和厚度，进而有利于在有效矫正系统像差的同时保证加工工艺性。

在示例性实施方式中，本申请的光学成像镜头可满足条件式0＜SAG22/SAG11＜0.4，其中，SAG11为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的轴上距离，SAG22为第二透镜的像侧面和光轴的交点至第二透镜的像侧面的有效半径顶点的轴上距离。更具体地，SAG22和SAG11进一步可满足0.10≤SAG22/SAG11≤0.30，例如，0.13≤SAG22/SAG11≤0.23。通过合理控制SAG22与SAG11的比值，有利均匀分布各镜片的屈折力，进而有利于实现小视角的配置。

在示例性实施方式中，本申请的光学成像镜头可满足条件式0.6＜f12/f＜1，其中，f为光学成像镜头的总有效焦距，f12为第一透镜和第二透镜的组合焦距。更具体地，f12和f进一步可满足0.75≤f12/f≤0.90，例如，0.80≤f12/f≤0.87。通过合理控制第一透镜和第二透镜的组合焦距f12与光学成像镜头的总有效焦距f的比值，使其两者满足0.6＜f12/f＜1，可以有效校正像面近轴范围的畸变，从而提高镜头的成像质量。

在示例性实施方式中，本申请的光学成像镜头可满足条件式2.3＜f/ΣAT＜4，其中，f为光学成像镜头的总有效焦距，∑AT为第一透镜至第四透镜中任意相邻两透镜在光轴上的间隔距离的总和。更具体地，f和ΣAT进一步可满足2.69≤f/ΣAT≤3.67。通过合理控制光学成像镜头的有效焦距与任意相邻两透镜在光轴上的空气间隔的总和的比值，有助于均匀分布镜片尺寸、保证组装稳定性，并且有利于减小整个光学成像镜头的像差。

在示例性实施方式中，本申请的光学成像镜头可满足条件式Semi-FOV＜30°，其中，Semi-FOV为光学成像镜头的最大半视场角。更具体地，Semi-FOV进一步可满足Semi-FOV＜26°，例如，22.53°≤Semi-FOV≤24.98°。通过控制成像镜头的视场角，可以有效地控制系统的成像范围。

在示例性实施方式中，本申请的光学成像镜头可满足条件式0.2＜ΣCT/TTL＜0.6，其中，TTL为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，∑CT第一透镜至第四透镜在光轴上的中心厚度的总和。更具体地，ΣCT和TTL进一步可满足0.40≤ΣCT/TTL≤0.54。通过合理控制第一透镜至第四透镜的中心厚度，有利于提升空间利用率，降低镜片加工和组装难度，使得成像镜头能较好地适用于尺寸受限的系统。

在示例性实施方式中，本申请的光学成像镜头可满足条件式0.4＜DT21/DT41＜1，其中，DT21为第二透镜的物侧面的最大有效半径，DT41为第四透镜的物侧面的最大有效半径。更具体地，DT21和DT41进一步可满足0.63≤DT21/DT41≤0.87。通过合理控制第二透镜物侧面的最大有效半径DT21与第四透镜物侧面的最大有效半径DT41的比值，使其两者满足0.4＜DT21/DT41＜1，有利于控制入射光进出光学系统，可以使得镜头具有较好的消畸变的能力。

在示例性实施方式中，上述光学成像镜头还可包括光阑。光阑可根据需要设置在适当位置处，例如，设置在第二透镜与第三透镜之间。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。

根据本申请的上述实施方式的光学成像镜头可采用多片镜片，例如上文所述的四片。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，可有效地缩小成像镜头的体积、降低成像镜头的敏感度并提高成像镜头的可加工性，使得光学成像镜头更有利于生产加工并且可适用于便携式电子产品。本申请提供的四片式成像镜头可适用于便携式电子产品，并具有良好的成像质量和较低的敏感度。

在本申请的实施方式中，第一透镜的物侧面至第四透镜的像侧面中的至少一个镜面为非球面镜面。非球面透镜的特点是：从透镜中心到透镜周边，曲率是连续变化的。与从透镜中心到透镜周边具有恒定曲率的球面透镜不同，非球面透镜具有更佳的曲率半径特性，具有改善歪曲像差及改善像散像差的优点。采用非球面透镜后，能够尽可能地消除在成像的时候出现的像差，从而改善成像质量。可选地，第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜中的每个透镜的物侧面和像侧面中的至少一个为非球面镜面。可选地，第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜中的每个透镜的物侧面和像侧面均为非球面镜面。

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2D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，光学成像镜头沿光轴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为凸面。第二透镜E2具有负光焦度，其物侧面S3为凹面，像侧面S4为凹面。第三透镜E3具有正光焦度，其物侧面S5为凹面，像侧面S6为凸面。第四透镜E4具有负光焦度，其物侧面S7为凹面，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、厚度和焦距的单位均为毫米(mm)。

表1

在本实施例中，光学成像镜头的总有效焦距f＝4.10mm，光学成像镜头的总长度(从第一透镜的物侧面至成像面在光轴上的距离)TTL＝3.95mm，光学成像镜头的成像面上有效像素区域对角线长的一半ImgH＝1.75mm，光学成像镜头的最大半视场角Semi-FOV＝22.53°，光学成像镜头的光圈数Fno＝2.43

在实施例1中，第一透镜E1至第四透镜E4中的任意一个透镜的物侧面和像侧面均为非球面，各非球面透镜的面型x可利用但不限于以下非球面公式进行限定：

其中，x为非球面沿光轴方向在高度为h的位置时，距非球面顶点的距离矢高；c为非球面的近轴曲率，c＝1/R(即，近轴曲率c为上表1中曲率半径R的倒数)；k为圆锥系数；Ai是非球面第i-th阶的修正系数。下表2给出了可用于实施例1中各非球面镜面S1-S8的高次项系数A₄、A₆、A₈、A₁₀、A₁₂、A₁₄、A₁₆、A₁₈和A₂₀。

面号

A4

A6

A8

A10

A12

A14

A16

A18

A20

S1

2.2905E-02

-3.2234E-01

2.1066E+00

-8.3544E+00

2.0465E+01

-3.1624E+01

2.9961E+01

-1.5975E+01

3.6607E+00

S2

-1.4930E-01

1.3332E+00

-9.2702E+00

4.5603E+01

-1.4591E+02

2.9671E+02

-3.7124E+02

2.6048E+02

-7.8320E+01

S3

5.1602E-03

1.0643E+00

-4.9560E+00

1.5802E+01

-3.0767E+01

3.2072E+01

-1.3469E+01

0.0000E+00

0.0000E+00

S4

9.1949E-02

1.7878E+00

-1.6805E+01

9.6432E+01

-3.2206E+02

5.7327E+02

-4.2590E+02

0.0000E+00

0.0000E+00

S5

-2.1856E-01

-2.5074E-01

3.1968E+00

-1.7645E+01

5.3605E+01

-8.1374E+01

5.1484E+01

4.2607E+00

-1.4599E+01

S6

-2.6089E-01

3.7890E-01

-1.5935E+00

6.1345E+00

-1.5326E+01

2.5877E+01

-2.3756E+01

9.6468E+00

-1.0722E+00

S7

-6.9453E-01

1.0124E+00

-3.6893E+00

1.1381E+01

-2.5073E+01

3.5087E+01

-2.8072E+01

1.1678E+01

-1.9649E+00

S8

-4.5958E-01

7.0340E-01

-1.8884E+00

3.7815E+00

-5.0319E+00

4.2631E+00

-2.1844E+00

6.1401E-01

-7.2444E-02

表2

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。图2D示出了实施例1的光学成像镜头的倍率色差曲线，其表示光线经由镜头后在成像面上的不同的像高的偏差。根据图2A至图2D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4D描述根据本申请实施例2的光学成像镜头。在本实施例及以下实施例中，为简洁起见，将省略部分与实施例1相似的描述。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，光学成像镜头沿光轴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为凸面。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为凸面。第四透镜E4具有负光焦度，其物侧面S7为凹面，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。

在本实施例中，光学成像镜头的总有效焦距f＝4.15mm，总长度TTL＝3.92mm，成像面上有效像素区域对角线长的一半ImgH＝1.87mm，最大半视场角Semi-FOV＝23.55°，光圈数Fno＝2.44

表3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、厚度和焦距的单位均为毫米(mm)。表4示出了可用于实施例2中各非球面镜面的高次项系数，其中，各非球面面型可由上述实施例1中给出的公式(1)限定。

表3

表4

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。图4D示出了实施例2的光学成像镜头的倍率色差曲线，其表示光线经由镜头后在成像面上的不同的像高的偏差。根据图4A至图4D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6D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，光学成像镜头沿光轴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为凸面。第二透镜E2具有负光焦度，其物侧面S3为凹面，像侧面S4为凹面。第三透镜E3具有正光焦度，其物侧面S5为凸面，像侧面S6为凹面。第四透镜E4具有负光焦度，其物侧面S7为凹面，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。

在本实施例中，光学成像镜头的总有效焦距f＝4.02mm，总长度TTL＝3.98mm，成像面上有效像素区域对角线长的一半ImgH＝1.87mm，最大半视场角Semi-FOV＝24.31°，光圈数Fno＝2.42。

表5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、厚度和焦距的单位均为毫米(mm)。表6示出了可用于实施例3中各非球面镜面的高次项系数，其中，各非球面面型可由上述实施例1中给出的公式(1)限定。

表5

面号

A4

A6

A8

A10

A12

A14

A16

A18

A20

S1

-9.3476E-03

3.8244E-02

-3.1447E-01

1.0416E+00

-2.2629E+00

2.9690E+00

-2.3279E+00

9.2615E-01

-1.2761E-01

S2

4.1258E-02

-4.9781E-02

6.8580E-01

-4.2549E+00

1.2974E+01

-2.3445E+01

2.5160E+01

-1.4725E+01

3.6081E+00

S3

2.5467E-01

-2.2817E-01

4.7322E-01

-1.2680E+00

2.6729E+00

-3.0763E+00

1.5874E+00

0.0000E+00

0.0000E+00

S4

4.4309E-01

-8.4968E-01

1.0853E+00

8.4217E+00

-5.6633E+01

1.3796E+02

-1.2703E+02

0.0000E+00

0.0000E+00

S5

-2.7650E-01

6.5766E-01

-3.9317E+00

1.6673E+01

-4.9224E+01

9.3089E+01

-1.0747E+02

7.0510E+01

-2.0526E+01

S6

-4.2362E-01

5.4775E-01

-3.0995E-01

-5.1976E+00

2.3295E+01

-4.9327E+01

5.7611E+01

-3.4657E+01

8.2969E+00

S7

-7.3186E-01

8.8211E-01

-2.5243E+00

7.1891E+00

-1.4953E+01

1.9978E+01

-1.5183E+01

5.9735E+00

-9.5731E-01

S8

-3.2603E-01

1.8189E-01

-1.8816E-02

-1.7973E-01

3.0457E-01

-2.6558E-01

1.3892E-01

-4.1609E-02

5.4253E-03

表6

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。图6D示出了实施例3的光学成像镜头的倍率色差曲线，其表示光线经由镜头后在成像面上的不同的像高的偏差。根据图6A至图6D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8D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，光学成像镜头沿光轴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为凸面。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具有负光焦度，其物侧面S7为凹面，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。

在本实施例中，光学成像镜头的总有效焦距f＝4.05mm，总长度TTL＝4.10mm，成像面上有效像素区域对角线长的一半ImgH＝1.87mm，最大半视场角Semi-FOV＝24.60°，光圈数Fno＝2.20。

表7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、厚度和焦距的单位均为毫米(mm)。表8示出了可用于实施例4中各非球面镜面的高次项系数，其中，各非球面面型可由上述实施例1中给出的公式(1)限定。

表7

面号

A4

A6

A8

A10

A12

A14

A16

A18

A20

S1

-7.3720E-03

1.0985E-02

-2.0618E-01

9.0404E-01

-2.4634E+00

3.8834E+00

-3.5989E+00

1.7790E+00

-3.6040E-01

S2

1.8123E-02

2.8671E-01

-1.7380E+00

5.6806E+00

-1.2107E+01

1.6755E+01

-1.4582E+01

7.2709E+00

-1.5859E+00

S3

2.8558E-01

-4.0283E-01

4.9102E-01

4.9283E-01

-2.2903E+00

2.8204E+00

-1.1828E+00

0.0000E+00

0.0000E+00

S4

3.3972E-01

-4.4930E-01

-1.1882E+00

1.4676E+01

-5.2553E+01

8.8022E+01

-5.8407E+01

0.0000E+00

0.0000E+00

S5

-2.8468E-01

1.3780E-01

-2.9950E-01

4.4482E-01

-5.2144E+00

2.4132E+01

-4.5411E+01

4.0147E+01

-1.4345E+01

S6

-4.3420E-01

5.5454E-01

-1.7279E+00

4.5032E+00

-7.8384E+00

8.0787E+00

-2.3054E+00

-2.3142E+00

1.3243E+00

S7

-4.9114E-01

2.9217E-01

-1.0971E+00

4.2251E+00

-1.1127E+01

1.8504E+01

-1.7330E+01

8.3784E+00

-1.6412E+00

S8

-2.9480E-02

-3.5951E-01

7.4183E-01

-9.2533E-01

7.4735E-01

-3.8688E-01

1.2390E-01

-2.2402E-02

1.7451E-03

表8

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。图8D示出了实施例4的光学成像镜头的倍率色差曲线，其表示光线经由镜头后在成像面上的不同的像高的偏差。根据图8A至图8D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10D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，光学成像镜头沿光轴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为凸面。第二透镜E2具有负光焦度，其物侧面S3为凹面，像侧面S4为凹面。第三透镜E3具有正光焦度，其物侧面S5为凹面，像侧面S6为凸面。第四透镜E4具有负光焦度，其物侧面S7为凹面，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。

在本实施例中，光学成像镜头的总有效焦距f＝4.11mm，总长度TTL＝4.10mm，成像面上有效像素区域对角线长的一半ImgH＝1.87mm，最大半视场角Semi-FOV＝24.11°，光圈数Fno＝2.30。

表9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、厚度和焦距的单位均为毫米(mm)。表10示出了可用于实施例5中各非球面镜面的高次项系数，其中，各非球面面型可由上述实施例1中给出的公式(1)限定。

表9

面号

A4

A6

A8

A10

A12

A14

A16

A18

A20

S1

-9.2347E-03

1.5680E-02

-1.9526E-01

7.2449E-01

-1.7281E+00

2.4779E+00

-2.1446E+00

9.9296E-01

-1.8550E-01

S2

7.1826E-03

3.9429E-01

-2.0248E+00

5.3361E+00

-8.6209E+00

7.9763E+00

-3.2000E+00

-3.8779E-01

5.2466E-01

S3

2.9190E-01

-4.1746E-01

2.4719E-01

1.0720E+00

-3.2912E+00

4.0728E+00

-1.8731E+00

0.0000E+00

0.0000E+00

S4

5.0027E-01

-1.3927E+00

3.6021E+00

-3.7692E+00

-9.3000E+00

3.3515E+01

-2.9574E+01

0.0000E+00

0.0000E+00

S5

-1.6674E-01

8.4320E-02

-2.3474E+00

8.1184E+00

-5.1043E+00

-7.2586E+01

2.6520E+02

-3.8121E+02

1.9674E+02

S6

-9.2493E-02

-4.4707E-01

3.1709E+00

-1.7844E+01

6.0183E+01

-1.2636E+02

1.6096E+02

-1.1403E+02

3.4426E+01

S7

-1.7636E-01

-1.6955E-01

9.7259E-01

-6.1817E+00

2.3789E+01

-5.7537E+01

8.2015E+01

-6.3169E+01

2.0299E+01

S8

-1.5346E-01

5.6796E-03

2.3867E-01

-7.0652E-01

1.0140E+00

-8.4050E-01

4.0929E-01

-1.0880E-01

1.2201E-02

表10

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，其表示不同视场角对应的畸变大小值。图10D示出了实施例5的光学成像镜头的倍率色差曲线，其表示光线经由镜头后在成像面上的不同的像高的偏差。根据图10A至图10D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12D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，光学成像镜头沿光轴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为凹面。第三透镜E3具有正光焦度，其物侧面S5为凹面，像侧面S6为凸面。第四透镜E4具有负光焦度，其物侧面S7为凹面，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。

在本实施例中，光学成像镜头的总有效焦距f＝4.00mm，总长度TTL＝4.10mm，成像面上有效像素区域对角线长的一半ImgH＝1.87mm，最大半视场角Semi-FOV＝24.98°，光圈数Fno＝2.30。

表11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、厚度和焦距的单位均为毫米(mm)。表12示出了可用于实施例6中各非球面镜面的高次项系数，其中，各非球面面型可由上述实施例1中给出的公式(1)限定。

表11

面号

A4

A6

A8

A10

A12

A14

A16

A18

A20

S1

-1.2966E-03

6.6122E-03

-4.1063E-02

2.7122E-02

2.3670E-01

-8.2951E-01

1.1523E+00

-7.7776E-01

1.9690E-01

S2

2.0995E-02

-1.6286E-01

7.8097E-01

-2.7613E+00

5.9633E+00

-8.4242E+00

7.7118E+00

-4.1333E+00

9.6754E-01

S3

1.9317E-01

-2.4414E-01

6.2690E-01

-1.3453E+00

1.5516E+00

-4.0365E-01

-2.7725E-01

0.0000E+00

0.0000E+00

S4

2.5358E-01

-1.1839E-01

-7.2519E-02

4.8390E+00

-2.4860E+01

5.6185E+01

-4.6317E+01

0.0000E+00

0.0000E+00

S5

-1.5656E-01

3.7398E-01

-5.1562E+00

3.2233E+01

-1.2795E+02

3.1987E+02

-4.9091E+02

4.2040E+02

-1.5254E+02

S6

-9.6337E-02

-1.4318E-01

9.8160E-01

-4.3538E+00

1.1533E+01

-1.8870E+01

1.8754E+01

-1.0420E+01

2.5120E+00

S7

-3.9732E-01

8.0692E-01

-4.4509E+00

1.4640E+01

-2.9248E+01

3.5828E+01

-2.6326E+01

1.0642E+01

-1.8112E+00

S8

4.9880E-02

-6.1588E-01

1.2810E+00

-1.7418E+00

1.5948E+00

-9.7565E-01

3.8159E-01

-8.6017E-02

8.4790E-03

表12

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。图12D示出了实施例6的光学成像镜头的倍率色差曲线，其表示光线经由镜头后在成像面上的不同的像高的偏差。根据图12A至图12D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14D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，光学成像镜头沿光轴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为凸面。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为凹面，像侧面S6为凹面。第四透镜E4具有负光焦度，其物侧面S7为凹面，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。

在本实施例中，光学成像镜头的总有效焦距f＝4.00mm，总长度TTL＝4.10mm，成像面上有效像素区域对角线长的一半ImgH＝1.87mm，最大半视场角Semi-FOV＝24.72°，光圈数Fno＝2.17。

表13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、厚度和焦距的单位均为毫米(mm)。表14示出了可用于实施例7中各非球面镜面的高次项系数，其中，各非球面面型可由上述实施例1中给出的公式(1)限定。

表13

面号

A4

A6

A8

A10

A12

A14

A16

A18

A20

S1

-7.4053E-03

8.2085E-03

-1.9954E-01

8.7487E-01

-2.3391E+00

3.6136E+00

-3.2763E+00

1.5724E+00

-3.0617E-01

S2

4.3886E-02

-1.5031E-01

1.0352E+00

-4.4789E+00

1.1014E+01

-1.6577E+01

1.5042E+01

-7.5390E+00

1.6000E+00

S3

1.1172E-01

4.3590E-01

-2.0069E+00

4.8699E+00

-6.8320E+00

5.3095E+00

-1.7242E+00

0.0000E+00

0.0000E+00

S4

5.4736E-01

-1.0980E+00

3.3361E+00

-7.9830E+00

1.3173E+01

-1.1960E+01

4.5868E+00

0.0000E+00

0.0000E+00

S5

-2.0312E-01

-1.5901E-02

2.3121E-02

1.8667E-01

-6.1201E+00

2.4350E+01

-4.4043E+01

4.0568E+01

-1.5563E+01

S6

-3.5353E-01

4.2518E-01

-1.1701E+00

1.8737E+00

-1.0227E+00

-2.5357E+00

6.2414E+00

-5.0223E+00

1.3767E+00

S7

-5.3321E-01

7.0204E-01

-3.1280E+00

1.0910E+01

-2.4725E+01

3.4417E+01

-2.7658E+01

1.1773E+01

-2.0621E+00

S8

-4.4783E-02

-3.5978E-01

7.6879E-01

-9.7130E-01

7.9399E-01

-4.2311E-01

1.4380E-01

-2.8670E-02

2.5631E-03

表14

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。图14D示出了实施例7的光学成像镜头的倍率色差曲线，其表示光线经由镜头后在成像面上的不同的像高的偏差。根据图14A至图14D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15中所示的关系。

条件式\实施例	1	2	3	4	5	6	7
								f2/f	-0.83	-0.59	-0.63	-0.70	-0.61	-1.10	-0.73
f/f4	-0.95	-0.87	-0.88	-0.63	-1.04	-0.90	-0.72
								f1/TTL	0.51	0.43	0.44	0.44	0.41	0.54	0.44
T23/T34	1.36	2.16	2.88	2.37	1.42	1.31	2.87
								f12/f	0.86	0.82	0.87	0.85	0.80	0.85	0.84
(R1+R3)/(R1-R3)	-0.49	-0.27	-0.29	-0.33	-0.23	-0.60	-0.10
								SAG22/SAG11	0.16	0.20	0.20	0.23	0.16	0.13	0.15
CT2/CT4	0.71	0.59	0.45	0.31	0.31	0.47	0.36
								DT21/DT41	0.63	0.68	0.68	0.79	0.87	0.70	0.79
ΣCT/TTL	0.40	0.40	0.44	0.50	0.54	0.51	0.49
								f*(ImgH/TTL)(mm)	1.82	1.98	1.89	1.85	1.87	1.82	1.82
f/ΣAT	2.69	2.75	2.84	3.36	3.67	3.26	3.12

表15

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 (9)

1.光学成像镜头，沿着光轴由物侧至像侧依序包括：第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜，其特征在于，

所述第一透镜具有正光焦度，其物侧面为凸面；

所述第二透镜具有负光焦度，其物侧面为凹面；

所述第三透镜具有光焦度；

所述第四透镜具有负光焦度，其物侧面为凹面；

所述光学成像镜头具有光焦度的透镜的数量为四；

所述光学成像镜头的总有效焦距f与所述第四透镜的有效焦距f4满足-1.04≤f/f4≤-0.63；

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与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满足1.2＜T23/T34＜3.0；

所述光学成像镜头的总有效焦距f、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以及所述光学成像镜头的成像面上有效像素区域对角线长的一半ImgH满足1.75mm＜f*(ImgH/TTL)＜2.05mm；

所述光学成像镜头的最大半视场角Semi-FOV满足22.53°≤Semi-FOV＜30°；以及

所述第二透镜的有效焦距f2与所述光学成像镜头的总有效焦距f满足-1.1≤f2/f＜-0.3。

2.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与所述第二透镜的物侧面的曲率半径R3满足-0.8＜(R1+R3)/(R1-R3)＜0。

3.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第二透镜在所述光轴上的中心厚度CT2与所述第四透镜在所述光轴上的中心厚度CT4满足0.1＜CT2/CT4＜0.9。

4.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第一透镜的有效焦距f1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0.2＜f1/TTL＜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的轴上距离SAG11与所述第二透镜的像侧面和所述光轴的交点至所述第二透镜的像侧面的有效半径顶点的轴上距离SAG22满足0＜SAG22/SAG11＜0.4。

6.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第一透镜和所述第二透镜的组合焦距f12与所述光学成像镜头的总有效焦距f满足0.6＜f12/f＜1。

7.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第二透镜的物侧面的最大有效半径DT21与所述第四透镜的物侧面的最大有效半径DT41满足0.4＜DT21/DT41＜1。

8.根据权利要求1至7中任一项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与所述第一透镜至所述第四透镜中任意相邻两透镜在所述光轴上的间隔距离的总和∑AT满足2.3＜f/ΣAT＜4。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第一透镜至所述第四透镜在所述光轴上的中心厚度的总和∑CT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0.2＜ΣCT/TTL＜0.6。