CN111856706A - 光学镜头、取像模组及移动终端 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种光学镜头、取像模组及移动终端。光学镜头由物侧至像侧依次包括：第一透镜；具有正屈折力的第二透镜，第二透镜的物侧面于圆周处为凹面，第二透镜的像侧面于圆周处为凸面；第三透镜；具有正屈折力的第四透镜，第四透镜的像侧面于光轴处为凹面，第四透镜的物侧面和像侧面皆为非球面，第四透镜的物侧面与像侧面中至少一个面设置有至少一个反曲点；光学镜头满足关系：TT/f＜1.3；TT为第一透镜的物侧面到第四透镜的像侧面于光轴上的距离，f为光学镜头的有效焦距。光学镜头的焦距及第一透镜至第四透镜于光轴上的长度能够得到合理控制，不仅能实现光学镜头的小型化，同时也能使光线更好地汇聚于光学镜头的成像面上。
Description
技术领域
本发明涉及光学成像领域，特别是涉及一种光学镜头、取像模组及移动终端。
背景技术
随着识别技术(结构光及TOF)的飞速发展，以及支持识别技术的感光元件的量产，识别技术的应用领域将会变得十分广泛，如手机上的人脸解锁、汽车自动驾驶、人机界面与游戏、工业机器视觉与测量、安防监控等。近来，手机上也越来越多搭载了有关结构光或TOF(飞行时间)的深感镜头，一度引起手机圈对于该技术的密切关注。
其中，识别技术中接收端必不可少的用于收集光线的镜头组件也显得尤为重要，对于追求高屏占比以及小厚度的电子设备而言，如何使识别镜头的尺寸变小以缩小镜头在电子设备中的占用空间也是备受关注的问题。
发明内容
基于此，有必要针对如何提供小型化的识别镜头的问题，提供一种光学镜头、取像模组及移动终端。
一种光学镜头，由物侧至像侧依次包括：
具有屈折力的第一透镜；
具有正屈折力的第二透镜，所述第二透镜的物侧面于圆周处为凹面，所述第二透镜的像侧面于圆周处为凸面；
具有屈折力的第三透镜；
具有正屈折力的第四透镜，所述第四透镜的像侧面于光轴处为凹面，所述第四透镜的物侧面和像侧面皆为非球面，且所述第四透镜的物侧面与像侧面中至少一个面设置有至少一个反曲点；
所述光学镜头满足以下关系：
TT/f＜1.3；
其中，TT为所述第一透镜的物侧面到所述第四透镜的像侧面于光轴上的距离，f为所述光学镜头的有效焦距。
当所述光学镜头满足上述关系时，所述光学镜头的焦距以及所述第一透镜至所述第四透镜于光轴上的长度能够得到合理控制，从而不仅能实现所述光学镜头的小型化，同时也能使光线更好地汇聚于所述光学镜头的成像面上。
在其中一个实施例中，所述光学镜头满足以下关系：
0.35mm＜T12+T23+T34＜0.85mm；
其中，T12为所述第一透镜与所述第二透镜于光轴上的空气间隔，T23为所述第二透镜与所述第三透镜于光轴上的空气间隔，T34为所述第三透镜与所述第四透镜于光轴上的空气间隔。当相邻透镜间的间距配置满足上述关系时，将有利于各透镜的组装，且可进一步缩短系统总长。当T12+T23+T34≤0.35mm时，各透镜之间的间隔分配空间余量太小，导致光学系统敏感度加大且不利于各透镜的组装；当T12+T23+T34≥0.85mm时，不利于所述光学镜头的小型化设计。
在其中一个实施例中，所述光学镜头满足以下关系：
1.0＜f2/f4＜2.5；
其中，f2为所述第二透镜的焦距，f4为所述第四透镜的焦距。满足上述关系时，所述第二透镜和所述第四透镜能够合理分配正屈折力，以平衡所述第三透镜产生的球差，降低系统公差敏感度，提高系统成像质量。当f2/f4≤1.0时，所述第四透镜需要提供大部分正屈折力，导致所述第四透镜的物侧面会过度弯曲，成型不良，影响制造良率。当f2/f4≥2.5时，所述第二透镜与所述第四透镜屈折力分配不平衡，导致光学系统像差过大，修正困难。
在其中一个实施例中，所述光学镜头满足以下关系：
FNO≤1.3；
其中，FNO为所述光学镜头的光圈数。满足上述关系时，能够增大所述光学镜头的通光量，在较暗的环境下或者光线不足的情况下也能使所述光学镜头获取被测物清晰的细节信息，从而提升成像品质。
在其中一个实施例中，所述光学镜头还包括光圈，所述光圈设置于所述第一透镜的物侧或所述第一透镜至所述第四透镜之间，所述光学镜头满足以下关系：
0.8＜SL/TTL＜1.1；
其中，SL为所述光圈至所述光学镜头的成像面于光轴上的距离，TTL为所述第一透镜的物侧面至所述光学镜头的成像面于光轴上的距离。当光圈的位置满足上述配置关系时，可使系统在短总长和大视场角的特性中取得优良的平衡。
在其中一个实施例中，所述光学镜头满足以下关系：
FFL＞0.7mm；
其中，FFL为所述第四透镜的像侧面于光轴方向上最靠近所述光学镜头的成像面的距离。当所述第四透镜满足上述关系时，可保证所述光学镜头在模组的安装过程中有足够的对焦空间，从而提升模组的组装良率，同时，还能使所述光学镜头的焦深变宽以获取物方更多的深度信息。
在其中一个实施例中，所述光学镜头满足以下关系：
R8/R9＜1.0；
其中，R8为所述第四透镜的物侧面于近轴处的曲率半径，R9为所述第四透镜的像侧面于近轴处的曲率半径。满足上述关系时，所述第四透镜的物侧面和像侧面于近轴处的曲率半径能够得到合适的配置，从而增加所述第四透镜的形状的可加工性，同时，还能改善所述光学镜头的慧差并避免其他像差过大。
在其中一个实施例中，所述光学镜头满足以下关系：
0.2＜R4/f2＜0.6；
其中，R4为所述第二透镜的物侧面于近轴处的曲率半径，f2为所述第二透镜的焦距。满足上述关系时，所述第二透镜的物侧面于光轴上具有合适的曲率半径，从而有利于修正像差。当R2/f2≤0.2时，所述第二透镜提供正曲折力不足，致使系统球差过大。当R4/f2≥0.6时，所述第二透镜的镜片孔径边缘会出现过度反曲现象，导致所述光学镜头的杂散光增多，影响成像质量。
一种取像模组，包括感光元件及上述任意一项实施例所述的光学镜头，所述感光元件设置于所述光学镜头的像侧。
一种移动终端，包括发射模组及上述实施例所述的取像模组，所述发射模组能够向被测物发射调制光，调制光于被测物表面反射后形成携带有被测物表面信息的信息光，所述取像模组能够接收从被测物反射回来的信息光。
附图说明
图1为本申请第一实施例提供的光学镜头示意图；
图2为第一实施例中光学镜头的球色差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(％)；
图3为本申请第二实施例提供的光学镜头的示意图；
图4为第二实施例中光学镜头的球色差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(％)；
图5为本申请第三实施例提供的光学镜头的示意图；
图6为第三实施例中光学镜头的球色差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(％)；
图7为本申请第四实施例提供的光学镜头的示意图；
图8为第四实施例中光学镜头的球色差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(％)；
图9为本申请第五实施例提供的光学镜头的示意图；
图10为第五实施例中光学镜头的球色差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(％)；
图11为本申请第六实施例提供的光学镜头的示意图；
图12为第六实施例中光学镜头的球色差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(％)；
图13为本申请第七实施例提供的光学镜头的示意图；
图14为第七实施例中光学镜头的球色差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(％)；
图15为本申请一实施例提供的取像模组的示意图；
图16为本申请一实施例提供的移动终端的示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的首选实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本发明的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个原件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个原件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一原件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本申请所提供的具有小型化特性的光学镜头可应用于手机上的人脸解锁、汽车自动驾驶、人机界面与游戏、工业机器视觉与测量、安防监控等。
参考图1所示，本申请一实施例中的光学镜头110由物侧至像侧依次包括具有屈折力的第一透镜L1、具有正屈折力的第二透镜L2、具有屈折力的第三透镜L3以及具有正屈折力的第四透镜L4。
其中，第一透镜L1包括物侧面S1及像侧面S2；第二透镜L2包括物侧面S3及像侧面S4；第三透镜L3包括物侧面S5及像侧面S6；第四透镜L4包括物侧面S7及像侧面S8。另外，光学镜头110还包括位于第四透镜L4像侧的成像面S11。
第二透镜L2的物侧面S3于圆周处为凹面，第二透镜L2的像侧面S4于圆周处为凸面；第四透镜L4的像侧面S8于光轴处为凹面，且第四透镜L4的物侧面S7和像侧面S8皆为非球面，第四透镜L4的物侧面S7与像侧面S8中的至少一个面设置有至少一个反曲点。
在一些实施例中，第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3及第四透镜L4的材质均为塑料，此时，塑料材质的透镜能够减少光学镜头110的重量并降低生产成本。在一些实施例中，第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3及第四透镜L4的材质均为玻璃，此时，光学镜头110能够耐受较高的温度且具有较好的光学性能。在另一些实施例中，也可以仅是第一透镜L1的材质为玻璃，而其他透镜的材质为塑料，此时，最靠近物侧的第一透镜L1能够很好地耐受物侧的环境温度影响，且由于其他透镜为塑料材质的关系，光学镜头110也能够保持较低的生产成本。需要注意的是，根据实际需求，第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3及第四透镜L4的材质可以为塑料或玻璃种的任一种，此处并不作限定。
在一些实施例中，光学镜头110中还设置有光圈STO。其中，光圈STO可设置于第一透镜L1的物侧或第一透镜L1至第四透镜L4之间。优选地，光圈STO设置于第一透镜L1的物侧及第一透镜L1至第二透镜L2之间。
在一些实施例中，光学镜头110还包括红外带通滤光片L5。红外带通滤光片L5设置于第四透镜L4与成像面S11之间。红外带通滤光片L5能够允许特定波段的红外光通过，并阻挡其他波段的干扰光，避免干扰光被感光元件接收而影响正常的成像，从而提升光学镜头110的成像品质(如识别精确度)。需要注意的是，在另一些实施例中，红外带通滤光片L5并不设置于光学镜头110中，而是在光学镜头110与感光元件组装时随感光元件装配于光学镜头110的像侧。
当光学镜头110用于接收特定波长的红外光时，可在各透镜或红外带通滤光片L5的表面设置增透膜以增加相应波长的红外光的透光率。
在一些实施例中，第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3及第四透镜L4的物侧面及像侧面均为非球面。非球面的面型公式为：
其中，Z为非球面上相应点到与表面顶点相切的平面的距离，r为非球面上相应点到光轴的距离，c为非球面顶点的曲率，k为圆锥常数，Ai为非球面面型公式中与第i项高次项相对应的系数。
在一些实施例中，光学镜头110满足以下关系：
TT/f＜1.3；
其中，TT为第一透镜L1的物侧面S1到第四透镜L4的像侧面S8于光轴上的距离，f为光学镜头110的有效焦距。具体地，TT/f可以为0.920、0.930、0.950、0.970、0.990、1.000或1.100。当光学镜头110满足上述关系时，光学镜头110的焦距以及第一透镜L1至第四透镜L4于光轴上的长度能够得到合理控制，从而不仅能实现光学镜头110的小型化，同时也能使光线更好地汇聚于光学镜头110的成像面S11上。
0.35mm＜T12+T23+T34＜0.85mm；
其中，T12为第一透镜L1与第二透镜L2于光轴上的空气间隔，T23为第二透镜L2与第三透镜L3于光轴上的空气间隔，T34为第三透镜L3与第四透镜L4于光轴上的空气间隔。具体地，T12+T23+T34可以为0.430、0.470、0.520、0.570、0.610、0.650、0.680、0.710或0.730，数值单位为mm。当相邻透镜间的间距配置满足上述关系时，将有利于各透镜的组装，且可进一步缩短系统总长。当T12+T23+T34≤0.35mm时，各透镜之间的间隔分配空间余量太小，导致光学系统敏感度加大且不利于各透镜的组装；当T12+T23+T34≥0.85mm时，不利于光学镜头110的小型化设计。
1.0＜f2/f4＜2.5；
其中，f2为第二透镜L2的焦距，f4为第四透镜L4的焦距。具体地，f2/f4可以为1.20、1.40、1.60、1.80、1.90或2.00。满足上述关系时，第二透镜L2和第四透镜L4能够合理分配正屈折力，以平衡第三透镜L3产生的球差，降低系统公差敏感度，提高系统成像质量。当f2/f4≤1.0时，第四透镜L4需要提供大部分正屈折力，导致第四透镜L4的物侧面S7会过度弯曲，成型不良，影响制造良率。当f2/f4≥2.5时，第二透镜L2与第四透镜L4屈折力分配不平衡，导致光学系统像差过大，修正困难。
FNO≤1.3；
其中，FNO为光学镜头110的光圈数。具体地，FNO可以为1.13、1.17、1.21、1.23、1.25、1.27或1.29。满足上述关系时，能够增大光学镜头110的通光量，在较暗的环境下或者光线不足的情况下也能使光学镜头110获取被测物清晰的细节信息，从而提升成像品质。
在一些实施例中，光学镜头110还包括光圈，光圈STO设置于第一透镜L1的物侧或第一透镜L1至第四透镜L4之间，光学镜头110满足以下关系：
0.8＜SL/TTL＜1.1；
其中，SL为光圈ST0至光学镜头110的成像面S11于光轴上的距离，TTL为第一透镜L1的物侧面S1至光学镜头110的成像面S11于光轴上的距离。具体地，SL/TTL可以为0.830、0.850、0.870、0.890、0.910、0.930、0.950或0.970。当光圈STO的位置满足上述配置关系时，可使系统在短总长和大视场角的特性中取得较好的平衡。
FFL＞0.7mm；
其中，FFL为第四透镜L4的像侧面S8于光轴方向上最靠近光学镜头110的成像面S11的距离。具体地，FFL可以为0.75、0.78、0.81、0.84、0.87或0.90，数据单位为mm。当第四透镜L4满足上述关系时，可保证光学镜头110在模组的安装过程中有足够的对焦空间，从而提升模组的组装良率，同时，还能使光学镜头110的焦深变宽以获取物方更多的深度信息。
R8/R9＜1.0；
其中，R8为第四透镜L4的物侧面S7于近轴处的曲率半径，R9为第四透镜L4的像侧面S8于近轴处的曲率半径。具体地，R8/R9可以为0.680、0.690、0.730、0.760、0.780、0.810、0.830、0.860或0.890。满足上述关系时，第四透镜L4的物侧面S7和像侧面S8于近轴处的曲率半径能够得到合适的配置，从而增加第四透镜L4的形状的可加工性，同时，还能改善光学镜头110的慧差并避免其他像差过大。
0.2＜R4/f2＜0.6；
其中，R4为第二透镜L2的物侧面S3于近轴处的曲率半径，f2为第二透镜L2的焦距。具体地，R4/f2可以为0.240、0.270、0.300、0.330、0.360、0.390、0.420、0.450、0.510或0.520。满足上述关系时，第二透镜L2的物侧面S3于光轴上具有合适的曲率半径，从而有利于修正像差。当R2/f2≤0.2时，第二透镜L2提供正曲折力不足，致使系统球差过大。当R4/f2≥0.6时，第二透镜L2的镜片孔径边缘会出现过度反曲现象，导致光学镜头110的杂散光增多，影响成像质量。
第一实施例
如图1所示的第一实施例中，光学镜头110由物侧至像侧依次包括具有正屈折力的第一透镜L1、光圈STO、具有正屈折力的第二透镜L2、具有负屈折力的第三透镜L3以及具有正屈折力的第四透镜L4。图2为第一实施例中光学镜头110的球色差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(％)，其中的像散图和畸变图为参考波长下的数据图。
其中，第一透镜L1的物侧面S1于光轴处为凸面，第一透镜L1的像侧面S2于光轴处为凹面；第一透镜L1的物侧面S1于圆周处为凸面，第一透镜L1的像侧面S2于圆周处为凸面。第二透镜L2的物侧面S3于光轴处为凸面，第二透镜L2的像侧面S4于光轴处为凹面；第二透镜L2的物侧面S3于圆周处为凹面，第二透镜L2的像侧面S4于圆周处为凸面。第三透镜L3的物侧面S5于光轴处为凹面，第三透镜L3的像侧面S6于光轴处为凹面；第三透镜L3的物侧面S5于圆周处为凹面，第三透镜L3的像侧面S6于圆周处为凹面。第四透镜L4的物侧面S7于光轴处为凸面，第四透镜L4的像侧面S8于光轴处为凹面；第四透镜L4的物侧面S7于圆周处为凹面，第四透镜L4的像侧面S8于圆周处为凸面。
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，非球面的设计能够解决视界歪曲的问题，也能够使透镜在较小、较薄且较平的情况下实现优良的光学效果，进而使光学镜头110具有更小的体积。
第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3及第四透镜L4的材质均为塑料，塑料材质的透镜能够减少光学镜头110的重量，同时还能降低生产成本。
另外，在第四透镜L4的像侧还设置有红外带通滤光片L5，红外带通滤光片L5能够允许特定波段的红外光通过，并阻挡其他波段的干扰光，避免干扰光被感光元件接收而影响正常的成像，从而提升光学镜头110的成像品质。
第一实施例中的光学镜头110满足以下关系：
TT/f＝0.998；其中，TT为第一透镜L1的物侧面S1到第四透镜L4的像侧面S8于光轴上的距离，f为光学镜头110的有效焦距。满足上述关系时，可合理控制光学镜头110的有效焦距及第一透镜L1至第四透镜L4之间于光轴的总长度，不仅能实现光学镜头110的小型化，也能保证光线更好地汇聚于成像面S11上。
T12+T23+T34＝0.739；其中，T12为第一透镜L1与第二透镜L2于光轴上的空气间隔，T23为第二透镜L2与第三透镜L3于光轴上的空气间隔，T34为第三透镜L3与第四透镜L4于光轴上的空气间隔。各透镜间距配置满足以上关系时将有利于透镜组装，且可进一步缩短系统总长。当T12+T23+T34≤0.35时，各透镜之间的间隔分配空间余量太小，导致光学系统敏感度加大且不利于透镜的组装。当T12+T23+T34≥0.85时，不利于光学镜头110的小型化。
f2/f4＝1.37；其中，f2为第二透镜L2的焦距，f4为第四透镜L4的焦距。满足上述关系时，第二透镜L2和第四透镜L4能够合理分配正屈折力，以平衡第三透镜L3产生的球差，降低系统公差敏感度，提高系统成像质量。当f2/f4≤1.0时，第四透镜L4需要提供大部分正屈折力，导致第四透镜L4的物侧面S7会过度弯曲，成型不良，影响制造良率。当f2/f4≥2.5时，第二透镜L2与第四透镜L4屈折力分配不平衡，导致光学系统像差过大，修正困难。
FNO＝1.3；其中，FNO为光学镜头110的光圈数。满足上述关系时，能够增大光学镜头110的通光量，在较暗的环境下或者光线不足的情况下也能使光学镜头110获取被测物清晰的细节信息，从而提升成像品质。
SL/TTL＝0.823；其中，SL为光圈至成像面S11于光轴上的距离，TTL为第一透镜L1的物侧面S1至成像面S11于光轴上的距离。当光圈的位置满足上述配置关系时，可使系统在短总长和大视场角的特性中取得较好的平衡。
FFL＝0.74；其中，FFL为第四透镜L4的像侧面S8于光轴方向上最靠近成像面S11的距离，FFL的单位为mm。当第四透镜L4满足上述关系时，可保证光学镜头110在模组的安装过程中有足够的对焦空间，从而提升模组的组装良率，同时，还能使光学镜头110的焦深变宽以获取物方更多的深度信息。
R8/R9＝0.821；其中，R8为第四透镜L4的物侧面S7于近轴处的曲率半径，R9为第四透镜L4的像侧面S8于近轴处的曲率半径。满足上述关系时，第四透镜L4的物侧面S7和像侧面S8于近轴处的曲率半径能够得到合适的配置，从而增加第四透镜L4的形状的可加工性，同时，还能改善光学镜头110的慧差并避免其他像差过大。
R4/f2＝0.233；其中，R4为第二透镜L2的物侧面S3于近轴处的曲率半径，f2为第二透镜L2的焦距。满足上述关系时，第二透镜L2的物侧面S3于光轴上具有合适的曲率半径，有利于修正像差。
另外，光学镜头110的各项参数由表1和表2给出。由物面至成像面S11的各元件依次按照表1从上至下的各元件的顺序排列。表1中的面序号2和3分别为第一透镜L1的物侧面S1和像侧面S2，即同一透镜中，面序号较小的表面为物侧面，面序号较大的表面为像侧面。Y半径为相应面序号的物侧面或像侧面于近轴处的曲率半径。第一透镜L1的“厚度”参数列中的第一个数值为该透镜于光轴上的厚度，第二个数值为该透镜的像侧面至后一透镜的物侧面于光轴上的距离。红外带通滤光片L5于“厚度”参数中面序号11所对应的数值为红外带通滤光片L5的像侧面S10至成像面S11的距离。表2中的K为圆锥常数，Ai为非球面面型公式中与第i项高次项相对应的系数。
另外，各透镜的折射率、阿贝数及焦距均为参考波长下的数值。关系式的计算以透镜参数(如表1的数据)和面型参数(如表2的数据)为准。
在第一实施例中，光学镜头110的有效焦距f＝2.09mm，光圈数FNO＝1.30，最大视场角FOV＝75.4度(deg.)，第一透镜L1的物侧面S1到成像面S11于光轴上的距离TTL＝3.0mm。
表1
表2
第二实施例
如图3所示的第二实施例中，光学镜头110由物侧至像侧依次包括具有正屈折力的第一透镜L1、光阑STO、具有正屈折力的第二透镜L2、具有负屈折力的第三透镜L3以及具有正屈折力的第四透镜L4。另外，第四透镜L4的像侧还设置有红外带通滤光片L5。图4为第二实施例中光学镜头110的球色差(mm)、像散图(mm)和畸变图(％)，其中的像散图和畸变图为参考波长下的数据图。
其中，第一透镜L1的物侧面S1于光轴处为凸面，第一透镜L1的像侧面S2于光轴处为凹面；第一透镜L1的物侧面S1于圆周处为凸面，第一透镜L1的像侧面S2于圆周处为凸面。第二透镜L2的物侧面S3于光轴处为凸面，第二透镜L2的像侧面S4于光轴处为凹面；第二透镜L2的物侧面S3于圆周处为凹面，第二透镜L2的像侧面S4于圆周处为凸面。第三透镜L3的物侧面S5于光轴处为凹面，第三透镜L3的像侧面S6于光轴处为凸面；第三透镜L3的物侧面S5于圆周处为凸面，第三透镜L3的像侧面S6于圆周处为凹面。第四透镜L4的物侧面S7于光轴处为凸面，第四透镜L4的像侧面S8于光轴处为凹面；第四透镜L4的物侧面S7于圆周处为凹面，第四透镜L4的像侧面S8于圆周处为凸面。
第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3及第四透镜L4的物侧面及像侧面均为非球面。
第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3及第四透镜L4的材质均为塑料。
在第二实施例中，光学镜头110的有效焦距f＝1.85mm，光圈数FNO＝1.30，最大视场角FOV＝81.7度(deg.)，第一透镜L1的物侧面S1到成像面S11于光轴上的距离TTL＝3.0mm。
光学镜头110的各参数由表3和表4给出，且其中各参数的定义可从第一实施例中得出，此处不加以赘述。
表3
表4
根据上述所提供的各参数信息，可推得以下数据：
第三实施例
如图5所示的第三实施例中，光学镜头110由物侧至像侧依次包括具有正屈折力的第一透镜L1、光阑STO、具有正屈折力的第二透镜L2、具有正屈折力的第三透镜L3以及具有正屈折力的第四透镜L4。另外，第四透镜L4的像侧还设置有红外带通滤光片L5。图6为第三实施例中光学镜头110的球色差(mm)、像散图(mm)和畸变图(％)，其中的像散图和畸变图为参考波长下的数据图。
其中，第一透镜L1的物侧面S1于光轴处为凸面，第一透镜L1的像侧面S2于光轴处为凹面；第一透镜L1的物侧面S1于圆周处为凸面，第一透镜L1的像侧面S2于圆周处为凸面。第二透镜L2的物侧面S3于光轴处为凸面，第二透镜L2的像侧面S4于光轴处为凹面；第二透镜L2的物侧面S3于圆周处为凹面，第二透镜L2的像侧面S4于圆周处为凸面。第三透镜L3的物侧面S5于光轴处为凸面，第三透镜L3的像侧面S6于光轴处为凹面；第三透镜L3的物侧面S5于圆周处为凹面，第三透镜L3的像侧面S6于圆周处为凸面。第四透镜L4的物侧面S7于光轴处为凸面，第四透镜L4的像侧面S8于光轴处为凹面；第四透镜L4的物侧面S7于圆周处为凹面，第四透镜L4的像侧面S8于圆周处为凸面。
第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3及第四透镜L4的物侧面及像侧面均为非球面。
第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3及第四透镜L4的材质均为塑料。
在第三实施例中，光学镜头110的有效焦距f＝1.98mm，光圈数FNO＝1.30，最大视场角FOV＝74度(deg.)，第一透镜L1的物侧面S1到成像面S11于光轴上的距离TTL＝3.1mm。
光学镜头110的各参数由表5和表6给出，且其中各参数的定义可从第一实施例中得出，此处不加以赘述。
表5
表6
根据上述所提供的各参数信息，可推得以下数据：
第四实施例
如图7所示的第四实施例中，光学镜头110由物侧至像侧依次包括具有正屈折力的第一透镜L1、光阑STO、具有正屈折力的第二透镜L2、具有负屈折力的第三透镜L3以及具有正屈折力的第四透镜L4。另外，第四透镜L4的像侧还设置有红外带通滤光片L5。图8为第四实施例中光学镜头110的球色差(mm)、像散图(mm)和畸变图(％)，其中的像散图和畸变图为参考波长下的数据图。
其中，第一透镜L1的物侧面S1于光轴处为凸面，第一透镜L1的像侧面S2于光轴处为凹面；第一透镜L1的物侧面S1于圆周处为凸面，第一透镜L1的像侧面S2于圆周处为凸面。第二透镜L2的物侧面S3于光轴处为凸面，第二透镜L2的像侧面S4于光轴处为凹面；第二透镜L2的物侧面S3于圆周处为凹面，第二透镜L2的像侧面S4于圆周处为凸面。第三透镜L3的物侧面S5于光轴处为凹面，第三透镜L3的像侧面S6于光轴处为凸面；第三透镜L3的物侧面S5于圆周处为凹面，第三透镜L3的像侧面S6于圆周处为凹面。第四透镜L4的物侧面S7于光轴处为凸面，第四透镜L4的像侧面S8于光轴处为凹面；第四透镜L4的物侧面S7于圆周处为凹面，第四透镜L4的像侧面S8于圆周处为凸面。
第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3及第四透镜L4的物侧面及像侧面均为非球面。
第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3及第四透镜L4的材质均为塑料。
在第四实施例中，光学镜头110的有效焦距f＝1.8mm，光圈数FNO＝1.20，最大视场角FOV＝85.3度(deg.)，第一透镜L1的物侧面S1到成像面S11于光轴上的距离TTL＝2.91mm。
光学镜头110的各参数由表7和表8给出，且其中各参数的定义可从第一实施例中得出，此处不加以赘述。
表7
表8
根据上述所提供的各参数信息，可推得以下数据：
第五实施例
如图9所示的第五实施例中，光学镜头110由物侧至像侧依次包括光阑STO、具有负屈折力的第一透镜L1、具有正屈折力的第二透镜L2、具有负屈折力的第三透镜L3以及具有正屈折力的第四透镜L4。另外，第四透镜L4的像侧还设置有红外带通滤光片L5。图10为第五实施例中光学镜头110的球色差(mm)、像散图(mm)和畸变图(％)，其中的像散图和畸变图为参考波长下的数据图。
其中，第一透镜L1的物侧面S1于光轴处为凸面，第一透镜L1的像侧面S2于光轴处为凹面；第一透镜L1的物侧面S1于圆周处为凸面，第一透镜L1的像侧面S2于圆周处为凸面。第二透镜L2的物侧面S3于光轴处为凸面，第二透镜L2的像侧面S4于光轴处为凹面；第二透镜L2的物侧面S3于圆周处为凹面，第二透镜L2的像侧面S4于圆周处为凸面。第三透镜L3的物侧面S5于光轴处为凹面，第三透镜L3的像侧面S6于光轴处为凸面；第三透镜L3的物侧面S5于圆周处为凸面，第三透镜L3的像侧面S6于圆周处为凹面。第四透镜L4的物侧面S7于光轴处为凸面，第四透镜L4的像侧面S8于光轴处为凹面；第四透镜L4的物侧面S7于圆周处为凹面，第四透镜L4的像侧面S8于圆周处为凸面。
第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3及第四透镜L4的物侧面及像侧面均为非球面。
第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3及第四透镜L4的材质均为塑料。
在第五实施例中，光学镜头110的有效焦距f＝1.81mm，光圈数FNO＝1.10，最大视场角FOV＝85.5度(deg.)，第一透镜L1的物侧面S1到成像面S11于光轴上的距离TTL＝2.99mm。
光学镜头110的各参数由表9和表10给出，且其中各参数的定义可从第一实施例中得出，此处不加以赘述。
表9
表10
根据上述所提供的各参数信息，可推得以下数据：
第六实施例
如图11所示的第六实施例中，光学镜头110由物侧至像侧依次包括光阑STO、具有正屈折力的第一透镜L1、具有正屈折力的第二透镜L2、具有负屈折力的第三透镜L3以及具有正屈折力的第四透镜L4。另外，第四透镜L4的像侧还设置有红外带通滤光片L5。图12为第六实施例中光学镜头110的球色差(mm)、像散图(mm)和畸变图(％)，其中的像散图和畸变图为参考波长下的数据图。
其中，第一透镜L1的物侧面S1于光轴处为凸面，第一透镜L1的像侧面S2于光轴处为凹面；第一透镜L1的物侧面S1于圆周处为凸面，第一透镜L1的像侧面S2于圆周处为凸面。第二透镜L2的物侧面S3于光轴处为凸面，第二透镜L2的像侧面S4于光轴处为凹面；第二透镜L2的物侧面S3于圆周处为凹面，第二透镜L2的像侧面S4于圆周处为凸面。第三透镜L3的物侧面S5于光轴处为凹面，第三透镜L3的像侧面S6于光轴处为凸面；第三透镜L3的物侧面S5于圆周处为凸面，第三透镜L3的像侧面S6于圆周处为凹面。第四透镜L4的物侧面S7于光轴处为凸面，第四透镜L4的像侧面S8于光轴处为凹面；第四透镜L4的物侧面S7于圆周处为凹面，第四透镜L4的像侧面S8于圆周处为凸面。
第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3及第四透镜L4的物侧面及像侧面均为非球面。
第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3及第四透镜L4的材质均为塑料。
在第六实施例中，光学镜头110的有效焦距f＝1.81mm，光圈数FNO＝1.18，最大视场角FOV＝85.5度(deg.)，第一透镜L1的物侧面S1到成像面S11于光轴上的距离TTL＝2.99mm。
光学镜头110的各参数由表11和表12给出，且其中各参数的定义可从第一实施例中得出，此处不加以赘述。
表11
表12
根据上述所提供的各参数信息，可推得以下数据：
第七实施例
如图13所示的第七实施例中，光学镜头110由物侧至像侧依次包括光阑STO、具有正屈折力的第一透镜L1、具有正屈折力的第二透镜L2、具有负屈折力的第三透镜L3以及具有正屈折力的第四透镜L4。另外，第四透镜L4的像侧还设置有红外带通滤光片L5。图14为第七实施例中光学镜头110的球色差(mm)、像散图(mm)和畸变图(％)，其中的像散图和畸变图为参考波长下的数据图。
其中，第一透镜L1的物侧面S1于光轴处为凸面，第一透镜L1的像侧面S2于光轴处为凹面；第一透镜L1的物侧面S1于圆周处为凸面，第一透镜L1的像侧面S2于圆周处为凸面。第二透镜L2的物侧面S3于光轴处为凸面，第二透镜L2的像侧面S4于光轴处为凹面；第二透镜L2的物侧面S3于圆周处为凹面，第二透镜L2的像侧面S4于圆周处为凸面。第三透镜L3的物侧面S5于光轴处为凹面，第三透镜L3的像侧面S6于光轴处为凹面；第三透镜L3的物侧面S5于圆周处为凹面，第三透镜L3的像侧面S6于圆周处为凹面。第四透镜L4的物侧面S7于光轴处为凸面，第四透镜L4的像侧面S8于光轴处为凹面；第四透镜L4的物侧面S7于圆周处为凹面，第四透镜L4的像侧面S8于圆周处为凸面。
第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3及第四透镜L4的物侧面及像侧面均为非球面。
第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3及第四透镜L4的材质均为塑料。
在第七实施例中，光学镜头110的有效焦距f＝2.05mm，光圈数FNO＝1.15，最大视场角FOV＝78.7度(deg.)，第一透镜L1的物侧面S1到成像面S11于光轴上的距离TTL＝3.03mm。
光学镜头110的各参数由表13和表14给出，且其中各参数的定义可从第一实施例中得出，此处不加以赘述。
表13
表14
根据上述所提供的各参数信息，可推得以下数据：
参考图15所示，光学镜头110与感光元件120一同组装成取像模组100，感光元件120设置于光学镜头110的像侧。优选地，感光元件120设置于光学镜头110的成像面S11上。感光元件120可以为CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合器件)或CMOS(ComplementaryMetal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)。
在一些实施例中，感光元件120相对固定地设置在光学镜头110的成像面S11处，此时的取像模组100为定焦模组。
在另一些实施例中，通过在感光元件120上配置音圈马达以使感光元件120能够相对光学镜头110中的透镜相对移动。或者，也可以设置固定件以将光阑STO、第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3及第四透镜L4相对固定，同时在固定件上配置音圈马达以驱动上述透镜及光阑STO相对感光元件120移动，从而使取像模组100具备对焦功能。
取像模组100可满足电子设备对光学识别功能的需求，具体如手机上的人脸解锁、汽车自动驾驶、人机界面与游戏、工业机器视觉与测量、安防监控等。
参考图16所示，在实现识别功能时，取像模组100同时还需要发射模组200配合。在一些实施例中，取像模组100与发射模组200共同装配以形成识别装置。其中，发射模组200对被测物发射经调制后的红外光，红外光可以为连续光或脉冲光，调制光到达被测物的表面后反射并携带被测物表面的深度信息从而形成信息光，取像模组100能够接收由被测物反射回来的信息光。具体的，发射模组200所发射的调制光可以为3D结构光或TOF技术中的调制脉冲光。取像模组100中的红外带通滤光片可允许发射模组200所发出的特定波段的红外光通过，而过滤掉其他波段的光线，避免干扰光也一同被感光元件接收，从而，取像模组100能够与发射模组200完好地配合。
识别装置可以应用于移动终端10上，移动终端10可以为智能手机、智能手表、平板电脑、个人数字助理、游戏机、PC等设备。通过采用本申请的光学镜头，移动终端10能够往更薄更小型化的方向设计。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种光学镜头，其特征在于，由物侧至像侧依次包括：
具有屈折力的第一透镜；
具有正屈折力的第二透镜，所述第二透镜的物侧面于圆周处为凹面，所述第二透镜的像侧面于圆周处为凸面；
具有屈折力的第三透镜；
具有正屈折力的第四透镜，所述第四透镜的像侧面于光轴处为凹面，所述第四透镜的物侧面和像侧面皆为非球面，且所述第四透镜的物侧面与像侧面中至少一个面设置有至少一个反曲点；
所述光学镜头满足以下关系：
TT/f＜1.3；
其中，TT为所述第一透镜的物侧面到所述第四透镜的像侧面于光轴上的距离，f为所述光学镜头的有效焦距。
2.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头满足以下关系：
0.35mm＜T12+T23+T34＜0.85mm；
其中，T12为所述第一透镜与所述第二透镜于光轴上的空气间隔，T23为所述第二透镜与所述第三透镜于光轴上的空气间隔，T34为所述第三透镜与所述第四透镜于光轴上的空气间隔。
3.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头满足以下关系：
1.0＜f2/f4＜2.5；
其中，f2为所述第二透镜的焦距，f4为所述第四透镜的焦距。
4.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头满足以下关系：
FNO≤1.3；
其中，FNO为所述光学镜头的光圈数。
5.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，还包括光圈，所述光圈设置于所述第一透镜的物侧或所述第一透镜至所述第四透镜之间，所述光学镜头满足以下关系：
0.8＜SL/TTL＜1.1；
其中，SL为所述光圈至所述光学镜头的成像面于光轴上的距离，TTL为所述第一透镜的物侧面至所述光学镜头的成像面于光轴上的距离。
6.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头满足以下关系：
FFL＞0.7mm；
其中，FFL为所述第四透镜的像侧面于光轴方向上最靠近所述光学镜头的成像面的距离。
7.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头满足以下关系：
R8/R9＜1.0；
其中，R8为所述第四透镜的物侧面于近轴处的曲率半径，R9为所述第四透镜的像侧面于近轴处的曲率半径。
8.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头满足以下关系：
0.2＜R4/f2＜0.6；
其中，R4为所述第二透镜的物侧面于近轴处的曲率半径，f2为所述第二透镜的焦距。
9.一种取像模组，其特征在于，包括感光元件及权利里要求1至8任意一项所述的光学镜头，所述感光元件设置于所述光学镜头的像侧。
10.一种移动终端，其特征在于，包括发射模组及权利要求9所述的取像模组，所述发射模组能够向被测物发射调制光，调制光于被测物表面反射后形成携带有被测物表面信息的信息光，所述取像模组能够接收从被测物反射回来的信息光。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 330096 No.699 Tianxiang North Avenue, Nanchang hi tech Industrial Development Zone, Nanchang City, Jiangxi Province Applicant after: Jiangxi Jingchao optics Co.,Ltd. Address before: 330200 East of College Sixth Road and South of Tianxiang Avenue, Nanchang High-tech Industrial Development Zone, Nanchang City, Jiangxi Province Applicant before: NANCHANG OUFEI PRECISION OPTICAL PRODUCT Co.,Ltd. |
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| CB02 | Change of applicant information | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20201030 |
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| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |