CN112241064A - 一种光学成像透镜组 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光学成像透镜组，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组，其中最靠近成像侧的透镜的像侧面为凹面；具有光焦度的第二透镜组；具有光焦度的第三透镜组；具有负光焦度的第四透镜组，其中最靠近成像侧的透镜的像侧面为凹面且至少包含一反曲点；其中，所述第一透镜组为固定组，所述第二透镜组、所述第三透镜组和所述第四透镜组在光轴上移动实现光学成像透镜组从广角端至长焦端的连续变焦；且第一透镜物侧面至光学成像透镜组成像面的轴上距离TTL与光学成像透镜组在长焦端的有效焦距ft满足：0.8<TTL/ft<1.5。本发明采用非球面镜片的七片式光学成像透镜组，通过透镜组的移动实现连续变焦功能，变焦过程中成像质量良好。

Description

一种光学成像透镜组
技术领域
本发明涉及光学元件技术领域，特别涉及一种光学成像透镜组。
背景技术
伴随如今智能手机的快速发展，市场对成像镜头的光学性能和功能多样性也提出了更广泛的要求。 目前手机多数采用数码变焦来实现这种功能，但是数码变焦也有其很大的局限性，这是由其变焦机理造 成的，当用户需要变焦的时候，手机是先照一张未变焦的照片，然后“截图”截下来用户选定的区域， 在经过软件的处理，得到目标图片，存入相册。因此，照片的质量就会降低，甚至出现不清楚、模糊等 情况。因此，为了能让使用者拥有更佳的拍照体验，具有连续光学变焦功能的手机镜头将成为新的发展 趋势。
发明内容
基于此，有必要提供一种光学成像透镜组，通过透镜组的移动实现连续变焦功能，变焦过程中成像 质量良好。
本发明公开一种光学成像透镜组，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组， 其中最靠近成像侧的透镜的像侧面为凹面；具有光焦度的第二透镜组；具有光焦度的第三透镜组；具有 负光焦度的第四透镜组，其中最靠近成像侧的透镜的像侧面为凹面且至少包含一反曲点；其中，所述第 一透镜组为固定组，所述第二透镜组、所述第三透镜组和所述第四透镜组在光轴上移动实现光学成像透 镜组从广角端至长焦端的连续变焦；所述第二透镜组和所述第三透镜组相对位置不变，且同时在光轴上 移动；且第一透镜物侧面至光学成像透镜组成像面的轴上距离TTL与光学成像透镜组在长焦端的有效 焦距ft满足：0.8<TTL/ft<1.5。
在一个实施方式中，所述第三透镜组第一透镜像侧面的曲率半径R32与所述第三透镜组第二透镜 物侧面的曲率半径R33之间满足：0.8<R32/R33<1.2。
在一个实施方式中，所述第三透镜组最靠近成像面透镜的像侧面的曲率半径R3L与所述第四透镜 组第一透镜物侧面的曲率半径R41之间满足：0<10×(R3L-R41)/(R3L+R41)<1。
在一个实施方式中，所述光学成像透镜组中各透镜有效半径的最大值DTmax与所述光学成像透镜 组中各透镜有效半径的最小值DTmin之间满足：1<DTmax/DTmin<2。
在一个实施方式中，所述光学成像透镜组中各透镜的中心厚度的总和∑CT与所述第一透镜物侧面 至光学成像透镜组成像面的轴上距离TTL之间满足：0.3<∑CT/TTL<0.6。
在一个实施方式中，所述第三透镜组第一透镜的物侧面至所述三透镜组最后透镜的像侧面的轴上距 离TG3与所述第四透镜组第一透镜的物侧面至所述第四透镜组最后透镜的像侧面的轴上距离TG4之间 满足：0.5<TG3/TG4≤1。
在一个实施方式中，所述第一透镜组的第一透镜的中心厚度CT11与所述第一透镜组的第一透镜的 边缘厚度ET11之间满足：0.5<CT11/ET11<1。
在一个实施方式中，所述第四透镜组第一透镜像侧面和光轴的交点至所述第四透镜组第一透镜像侧 面有效半径顶点之间的轴上距离SAG42与所述第四透镜组第二透镜物侧面和光轴的交点至所述第四透 镜组第二透镜物侧面有效半径顶点之间的轴上距离SAG43之间满足：0.8<SAG42/SAG43<1.3。
在一个实施方式中，所述第一透镜组的有效焦距fG1与所述第三透镜组的有效焦距fG3之间满足： -1.2<fG1/fG3<-0.7。
在一个实施方式中，所述第四透镜组的有效焦距fG4与所述光学成像透镜组在广角端的有效焦距 fw之间满足：-1.5<fG4/fw<-0.9。
在一个实施方式中，所述第一透镜组中最后镜片的像侧面曲率半径R1L与所述第二透镜组第一透 镜的物侧面曲率半径R21之间满足：1<R1L/R21<1.5。
在一个实施方式中，所述光学成像透镜组从广角端至长焦端变化时，所述第一透镜组与所述第二透 镜组的轴上间距的位移量△TG12与所述光学成像透镜组的有效焦距从广角端至长焦端变化时的变化量 △f之间满足：-0.6<△TG12/△f<-0.3。
在一个实施方式中，所述光学成像透镜组从广角端至长焦端变化时，所述第三透镜组与所述第四透 镜组的轴上间距的位移量△TG34与所述光学成像透镜组的有效焦距从广角端至长焦端变化时的变化量 △f之间满足：-0.4<△TG34/△f<-0.1。
本发明另一个方面提供了一种光学成像透镜组，其沿着光轴由物侧至像侧依序包括：具有光焦度的 第一透镜组，其中最靠近成像侧的透镜的像侧面为凹面；具有光焦度的第二透镜组；具有光焦度的第三 透镜组；具有负光焦度的第四透镜组，其中最靠近成像侧的透镜的像侧面为凹面且至少包含一反曲点； 其中，所述第一透镜组为固定组，所述第二透镜组、所述第三透镜组和所述第四透镜组在光轴上移动实 现光学成像透镜组从广角端至长焦端的连续变焦；所述第二透镜组和所述第三透镜组相对位置不变，且 同时在光轴上移动。
在一个实施方式中，第一透镜组的有效焦距fG1与所述第三透镜组的有效焦距fG3之间满足：-1.2<fG1/fG3<-0.7。
在一个实施方式中，第一透镜物侧面至光学成像透镜组成像面的轴上距离TTL与光学成像透镜组 在长焦端的有效焦距ft满足：0.8<TTL/ft<1.5。
在一个实施方式中，所述第三透镜组第一透镜像侧面的曲率半径R32与所述第三透镜组第二透镜 物侧面的曲率半径R33之间满足：0.8<R32/R33<1.2。
在一个实施方式中，所述第三透镜组最靠近成像面透镜的像侧面的曲率半径R3L与所述第四透镜 组第一透镜物侧面的曲率半径R41之间满足：0<10×(R3L-R41)/(R3L+R41)<1。
在一个实施方式中，所述光学成像透镜组中各透镜有效半径的最大值DTmax与所述光学成像透镜 组中各透镜有效半径的最小值DTmin之间满足：1<DTmax/DTmin<2。
在一个实施方式中，所述光学成像透镜组中各透镜的中心厚度的总和∑CT与所述第一透镜物侧面 至光学成像透镜组成像面的轴上距离TTL之间满足：0.3<∑CT/TTL<0.6。
在一个实施方式中，所述第三透镜组第一透镜的物侧面至所述三透镜组最后透镜的像侧面的轴上距 离TG3与所述第四透镜组第一透镜的物侧面至所述第四透镜组最后透镜的像侧面的轴上距离TG4之间 满足：0.5<TG3/TG4≤1。
在一个实施方式中，所述第一透镜组的第一透镜的中心厚度CT11与所述第一透镜组的第一透镜的 边缘厚度ET11之间满足：0.5<CT11/ET11<1。
在一个实施方式中，所述第四透镜组第一透镜像侧面和光轴的交点至所述第四透镜组第一透镜像侧 面有效半径顶点之间的轴上距离SAG42与所述第四透镜组第二透镜物侧面和光轴的交点至所述第四透 镜组第二透镜物侧面有效半径顶点之间的轴上距离SAG43之间满足：0.8<SAG42/SAG43<1.3。
在一个实施方式中，所述第四透镜组的有效焦距fG4与所述光学成像透镜组在广角端的有效焦距 fw之间满足：-1.5<fG4/fw<-0.9。
在一个实施方式中，所述第一透镜组中最后镜片的像侧面曲率半径R1L与所述第二透镜组第一透 镜的物侧面曲率半径R21之间满足：1<R1L/R21<1.5。
在一个实施方式中，所述光学成像透镜组从广角端至长焦端变化时，所述第一透镜组与所述第二透 镜组的轴上间距的位移量△TG12与所述光学成像透镜组的有效焦距从广角端至长焦端变化时的变化量 △f之间满足：-0.6<△TG12/△f<-0.3。
在一个实施方式中，所述光学成像透镜组从广角端至长焦端变化时，所述第三透镜组与所述第四透 镜组的轴上间距的位移量△TG34与所述光学成像透镜组的有效焦距从广角端至长焦端变化时的变化量 △f之间满足：-0.4<△TG34/△f<-0.1。
本发明另一个方面提供了一种光学成像透镜组，所述第三透镜组第一透镜像侧面的曲率半径R32 与所述第三透镜组第二透镜物侧面的曲率半径R33之间满足：0.8<R32/R33<1.2；以及，所述第三透镜 组最靠近成像面透镜的像侧面的曲率半径R3L与所述第四透镜组第一透镜物侧面的曲率半径R41之间 满足：0<10×(R3L-R41)/(R3L+R41)<1。
本发明提出了一种采用非球面镜片的七片式光学成像透镜组，通过透镜组的移动实现连续变焦功 能，变焦过程中成像质量良好。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需 要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域 普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1示出了根据本申请实施例1的光学成像透镜组处于广角状态时的结构示意图；
图2示出了根据本申请实施例1的光学成像透镜组在从广角状态切换到长焦状态的过程中的中间状 态的结构示意图；
图3示出了根据本申请实施例1的光学成像镜头组处于长焦状态时的结构示意图；
图4A至图4D分别示出了实施例1的光学成像镜头组处于广角状态时的轴上色差曲线、象散曲线、畸 变曲线以及倍率色差曲线；
图5A至图5D分别示出了实施例1的光学成像镜头组在从广角状态切换到长焦状态的过程中的中间 状态的轴上色差曲线、象散曲线以及倍率色差曲线；
图6A至图6D分别示出了实施例1的光学成像镜头组处于长焦状态时的轴上色差曲线、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2的光学成像镜头组处于广角状态时的结构示意图；
图8示出了根据本申请实施例2的光学成像镜头组在从广角状态切换到长焦状态的过程中的中间状 态的结构示意图；
图9示出了根据本申请实施例2的光学成像镜头组处于长焦状态时的结构示意图；
图10A至图10D分别示出了实施例2的光学成像镜头组处于广角状态时的轴上色差曲线、象散曲线、 畸变曲线以及倍率色差曲线；
图11A至图11D分别示出了实施例2的光学成像镜头组在从广角状态切换到长焦状态的过程中的中 间状态的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线；
图12A至图12D分别示出了实施例2的光学成像镜头组处于长焦状态时的轴上色差曲线、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3的光学成像镜头组处于广角状态时的结构示意图；
图14示出了根据本申请实施例3的光学成像镜头组在从广角状态切换到长焦状态的过程中的中间状 态的结构示意图；
图15示出了根据本申请实施例3的光学成像镜头组处于长焦状态时的结构示意图；
图16A至图16D分别示出了实施例3的光学成像镜头组处于广角状态时的轴上色差曲线、象散曲线、 畸变曲线以及倍率色差曲线；
图17A至图17D分别示出了实施例3的光学成像镜头组在从广角状态切换到长焦状态的过程中的中 间状态的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线；
图18A至图18D分别示出了实施例3的光学成像镜头组处于长焦状态时的轴上色差曲线、象散曲线、 畸变曲线以及倍率色差曲线。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
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于形式化的解释，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透镜组可包括例如七片具有光焦度的透镜构成的透镜组， 即第一透镜组、第二透镜组、第三透镜组、以及第四透镜组。这四个透镜组沿着光轴由物侧至像侧依序 排列。
在示例性实施方式中，第一透镜组可具有正光焦度或负光焦度，其中最靠近成像侧的透镜的像侧 面为凹面；第二透镜组可具有正光焦度或负光焦度；第三透镜组可具有正光焦度或负光焦度；第四透镜 组具有负光焦度，其中最靠近成像侧的透镜的像侧面为凹面且至少包含一反曲点；其中，第一透镜组为 固定组，第二透镜组、第三透镜组和第四透镜组在光轴上移动实现光学成像透镜组从广角端至长焦端的 连续变焦；第二透镜组和第三透镜组相对位置不变，且同时在光轴上移动。
在示例性实施方式中，本申请的光学成像透镜组可满足条件式0.8<TTL/ft<1.5；其中，TTL为第一 透镜物侧面至光学成像透镜组成像面的轴上距离；ft为光学成像透镜组在长焦端的有效焦距。通过控制 成像系统的光学总长在合理范围实现从广角端到长焦端的连续变焦功能，约束TTl和ft的比值一方面控 制整体模组的体积，另外实现长焦端5倍光学变焦(等效焦距下)的效果。更具体的，TTL和ft之间可满 足：1.24≤TTL/ft≤1.25。
在示例性实施方式中，本申请的光学成像透镜组可满足条件式0.8<R32/R33<1.2；其中，R32为第 三透镜组第一透镜像侧面的曲率半径，R33为第三透镜组第二透镜物侧面的曲率半径。通过约束两个透 镜的曲率半径比值在1.0附近，使其靠近双胶合形式利于减小系统的倍率色差。更具体的，R32和R33之 间可满足：0.99≤R32/R33≤1.01。
在示例性实施方式中，本申请的光学成像透镜组可满足条件式0<10×(R3L-R41)/(R3L+R41)<1； 其中，R3L为第三透镜组最靠近成像面透镜的像侧面的曲率半径，R41为第四透镜组第一透镜物侧面的 曲率半径。更具体的，R3L和R41之间可满足：0.48≤10×(R3L-R41)/(R3L+R41)≤0.61。
在示例性实施方式中，本申请的光学成像透镜组可满足条件式1<DTmax/DTmin<2；其中，DTmax 为光学成像透镜组中各透镜有效半径的最大值，DTmin为光学成像透镜组中各透镜有效半径的最小值。 考虑该变焦系统在实际中采用镜片切边形式，通过控制各透镜有效半径的最大值与最小值比值，尽可能 减小切边后对系统相对照度等因素的影响。更具体的，DTmax和DTmin之间可满足：1.35≤DTmax/DTmin ≤1.70。
在示例性实施方式中，本申请的光学成像透镜组可满足条件式0.3<∑CT/TTL<0.6；其中，∑CT 为光学成像透镜组中各透镜的中心厚度的总和，TTL为第一透镜物侧面至光学成像透镜组成像面的轴上 距离。更具体的，∑CT和TTL之间可满足：0.44≤∑CT/TTL<0.45。
在示例性实施方式中，本申请的光学成像透镜组可满足条件式0.5<TG3/TG4≤1；其中，TG3为第 三透镜组第一透镜的物侧面至第三透镜组最后透镜的像侧面的轴上距离，TG4为第四透镜组第一透镜的 物侧面至第四透镜组最后透镜的像侧面的轴上距离。更具体的，TG3和TG4之间可满足：0.75≤TG3/TG4 ≤0.94。
在示例性实施方式中，本申请的光学成像透镜组可满足条件式0.5<CT11/ET11<1；其中，CT11为 第一透镜组的第一透镜的中心厚度，ET11为第一透镜组的第一透镜的边缘厚度。更具体的，CT11和ET11 之间可满足：0.77≤CT11/ET11≤0.86。
在示例性实施方式中，本申请的光学成像透镜组可满足条件式0.8<SAG42/SAG43<1.3；其中， SAG42为第四透镜组第一透镜像侧面和光轴的交点至第四透镜组第一透镜像侧面有效半径顶点之间的 轴上距离，SAG43为第四透镜组第二透镜物侧面和光轴的交点至第四透镜组第二透镜物侧面有效半径顶 点之间的轴上距离。更具体的，SAG42和SAG43之间可满足：0.97≤SAG42/SAG43≤1.18。
在示例性实施方式中，本申请的光学成像透镜组可满足条件式-1.2<fG1/fG3<-0.7；其中，fG1为第 一透镜组的有效焦距，fG3为第三透镜组的有效焦距。更具体的，fG1和fG3之间可满足：-1.07≤fG1/fG3 ≤-0.80。
在示例性实施方式中，本申请的光学成像透镜组可满足条件式-1.5<fG4/fw<-0.9；其中，fG4为第 四透镜组的有效焦距，fw为光学成像透镜组在广角端的有效焦距。更具体的，fG4和fw之间可满足：-1.06 ≤fG4/fw。
在示例性实施方式中，本申请的光学成像透镜组可满足条件式1<R1L/R21<1.5；其中，R1L为第一 透镜组中最后镜片的像侧面曲率半径，R21为第二透镜组第一透镜的物侧面曲率半径。更具体的，R1L 和R21之间可满足：1.08≤R1L/R21≤1.22。
在示例性实施方式中，本申请的光学成像透镜组可满足条件式-0.6<△TG12/△f<-0.3；其中，△ TG12为光学成像透镜组从广角端至长焦端变化时，第一透镜组与第二透镜组的轴上间距的位移量，△f 为光学成像透镜组的有效焦距从广角端至长焦端变化时的变化量。更具体的，△TG12和△f之间可满足：-0.48≤△TG12/△f≤-0.46。
在示例性实施方式中，本申请的光学成像透镜组可满足条件式-0.4<△TG34/△f<-0.1；其中，△ TG34为光学成像透镜组从广角端至长焦端变化时，第三透镜组与第四透镜组的轴上间距的位移量，△f 为光学成像透镜组的有效焦距从广角端至长焦端变化时的变化量。更具体的，△TG34和△f之间满足： -0.22≤△TG34/△f≤-0.17。
在示例性实施方式中，上述光学成像透镜组还可包括至少一个光阑。光阑可根据需要设置在适当 位置处，例如，设置在第一透镜组第二透镜与第二透镜组第一透镜之间。可选地，上述光学成像透镜组 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。
上述发明光学成像透镜组中的各技术特征皆可组合配置，而达到对应的功效。
根据本申请的上述实施方式的光学成像透镜组可采用多组镜片，例如上文所述的四组。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，控制成像系统的光学总 长在合理范围实现从广角端到长焦端的连续变焦功能，且变焦过程中成像质量良好。
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 学成像透镜组的透镜数量，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七个 透镜为例进行了描述，但是该光学成像透镜组不限于包括七个透镜。如果需要，该光学成像透镜组还可 包括其它数量的透镜。
下面参照附图进一步描述适用于上述实施例的光学成像透镜组的具体实施例。
实施例1
以下参照图1至图6D描述根据本申请实施例1的的光学成像透镜组的结构示意图，图1示出了根 据本申请实施例1的光学成像透镜组处于广角状态时的结构示意图；图2示出了根据本申请实施例1 的光学成像透镜组在从广角状态切换到长焦状态的过程中的中间状态的结构示意图；图3示出了根据本 申请实施例1的光学成像透镜组处于长焦状态时的结构示意图。
如图1-图3所示，光学成像透镜组由物侧面至像侧面依次包括，第一透镜组G1、光阑STO、第 二透镜组G2、第三透镜组G3、第四透镜组G4、滤光片P和成像面IMA。
其中，第一透镜组G1包括第一透镜E11和第二透镜E12，第一透镜E11具有负光焦度，其物侧面S11 为凸面，像侧面S12为凹面，第二透镜E12具负光焦度，其物侧面S13为凸面，像侧面S14为凹面；第二 透镜组G2包括第一透镜E21具有正光焦度，其物侧面S21为凸面，像侧面S22为凸面；第三透镜组G3包 括第一透镜E31和第二透镜E32，第一透镜E31具有负光焦度，其物侧面S31为凹面，像侧面S32为凹面， 第二透镜E32具有正光焦度，其物侧面S33为凸面，像侧面S34为凸面；第四透镜组G4包括第一透镜E41 和第二透镜E42，第一透镜41具有正光焦度，其物侧面S41为凹面，像侧面S42为凸面，第二透镜E42具 有负光焦度，其物侧面S43为凹面，像侧面S44为凹面。来自物体的光依序穿过各表面S11至SP2并最终 成像在成像面IMA上。
表1所示为本实施例1的光学成像透镜组的基本参数，其中，曲率半径、厚度、焦距均为毫米单位。
面号 表面类型 曲率半径 厚度 焦距 折射率 色散系数 圆锥系数
OBJ 球面 无穷 无穷
S11 非球面 77.0211 2.1337 -26.95 1.55 56.1 90.6600
S12 非球面 12.2384 0.0800 8.7626
S13 非球面 7.3054 2.1500 -9002.52 1.68 19.2 -2.6459
S14 非球面 6.4286 T1 -6.8106
STO 球面 无穷 -0.6652
S21 非球面 5.9340 1.9577 10.01 1.55 56.1 -1.1674
S22 非球面 -61.6991 3.3848 -15.6786
S31 非球面 -21.0801 0.6855 -8.01 1.67 20.4 28.6426
S32 非球面 7.2515 0.1306 3.1527
S33 非球面 7.1569 2.1500 7.01 1.57 37.3 1.6417
S34 非球面 -8.0979 T2 4.8587
S41 非球面 -7.2261 2.1500 15.95 1.68 19.2 -11.2759
S42 非球面 -4.8548 0.0600 -1.2714
S43 非球面 -23.0075 1.7653 -8.13 1.54 55.7 38.8935
S44 非球面 5.5322 T3 -11.1038
SP1 球面 无穷 0.2100 1.52 64.2
SP2 球面 无穷 1.3558
IMA 球面 无穷
表1
下表2给出了本实施例1的光学成像透镜组在变焦过程中，广角状态(W)、中间状态(M)和长 焦状态(T)时，T1、T2、T3的对应数值，单位为毫米。
W M T
T1 6.0146 3.5713 1.7033
T2 4.0863 2.7214 2.4735
T3 1.3608 5.1681 7.2850
表2
在实施例1中，光学成像透镜组的总有效焦距f的值是3.69mm，第一透镜E11的物侧面S11至成像面 IMA的轴上距离TTL的值是29.01mm，成像面IMA上有效像素区域对角线长的一半ImgH的值是4.08mm。
在本第一实施例中，第一透镜物侧面至光学成像透镜组成像面的轴上距离TTL与光学成像透镜组 在长焦端的有效焦距ft，关系式TTL/ft＝1.24，满足0.8<TTL/ft<1.5。
在本第一实施例中，第三透镜组第一透镜像侧面的曲率半径R32与第三透镜组第二透镜物侧面的 曲率半径R33，关系式R32/R33＝1.01，满足0.8<R32/R33<1.2。
在本第一实施例中，第三透镜组最靠近成像面透镜的像侧面的曲率半径R3L与第四透镜组第一透 镜物侧面的曲率半径R41，关系式10×(R3L-R41)/(R3L+R41)＝0.57，满足0<10×(R3L-R41)/(R3L+R41)<1。
在本第一实施例中，光学成像透镜组中各透镜有效半径的最大值DTmax与光学成像透镜组中各透 镜有效半径的最小值DTmin，关系式DTmax/DTmin＝1.36，满足1<DTmax/DTmin<2。
在本第一实施例中，光学成像透镜组中各透镜的中心厚度的总和∑CT与第一透镜物侧面至光学成 像透镜组成像面的轴上距离TTL，关系式∑CT/TTL＝0.45，满足0.3<∑CT/TTL<0.6。
在本第一实施例中，第三透镜组第一透镜的物侧面至三透镜组最后透镜的像侧面的轴上距离TG3 与第四透镜组第一透镜的物侧面至第四透镜组最后透镜的像侧面的轴上距离TG4，关系式 TG3/TG4＝0.75，满足0.5<TG3/TG4≤1。
在本第一实施例中，第一透镜组的第一透镜的中心厚度CT11与第一透镜组的第一透镜的边缘厚度 ET11，关系式CT11/ET11＝0.86，满足0.5<CT11/ET11<1。
在本第一实施例中，第四透镜组第一透镜像侧面和光轴的交点至第四透镜组第一透镜像侧面有效 半径顶点之间的轴上距离SAG42与第四透镜组第二透镜物侧面和光轴的交点至第四透镜组第二透镜物 侧面有效半径顶点之间的轴上距离SAG43，关系式SAG42/SAG43＝1.01，满足0.8<SAG42/SAG43<1.3。
在本第一实施例中，第一透镜组的有效焦距fG1与第三透镜组的有效焦距fG3，关系式 fG1/fG3＝-0.80，满足-1.2<fG1/fG3<-0.7。
在本第一实施例中，第四透镜组的有效焦距fG4与光学成像透镜组在广角端的有效焦距fw，关系 式fG4/fw＝-1.06，满足-1.5<fG4/fw<-0.9。
在本第一实施例中，第一透镜组中最后镜片的像侧面曲率半径R1L与第二透镜组第一透镜的物侧 面曲率半径R21，关系式R1L/R21＝1.08，满足1<R1L/R21<1.5。
在本第一实施例中，光学成像透镜组从广角端至长焦端变化时，第一透镜组与第二透镜组的轴上 间距的位移量△TG12与光学成像透镜组的有效焦距从广角端至长焦端变化时的变化量△f，关系式△ TG12/△f＝-0.46，满足-0.6<△TG12/△f<-0.3。
在本第一实施例中，光学成像透镜组从广角端至长焦端变化时，第三透镜组与第四透镜组的轴上 间距的位移量△TG34与光学成像透镜组的有效焦距从广角端至长焦端变化时的变化量△f，关系式△ TG34/△f＝-0.17，满足-0.4<△TG34/△f<-0.1。
下表3给出了可用于本申请第1实施例中各非球面透镜的各非球面S11-S44的高次项系数A4，A6， A8，A10，A12，A14，A16，A18和A20。
Figure BDA0002657748930000101
Figure BDA0002657748930000111
表3
图4A、图5A、图6A分别示出了实施例1的光学成像透镜组处于广角状态、中间状态及长焦状态时 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、图5B、图6B分别示出了 实施例1的光学成像透镜组处于广角状态、中间状态及长焦状态时的象散曲线，其表示子午像面弯曲和 弧矢像面弯曲。图4C、图5C、图6C分别示出了实施例1的光学成像透镜组处于广角状态、中间状态及长 焦状态时的畸变曲线，其表示不同像高对应的畸变大小值。图4D、图5D、图6D分别示出了实施例1的 光学成像透镜组处于广角状态、中间状态及长焦状态时的倍率色差曲线，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6D可知，实施例1所给出的光学成像透镜组在各个状态下均能够实现良好的成像品质。
实施例2
以下参照图7至图12D描述根据本申请实施例2的的光学成像透镜组的结构示意图，图7示出了 根据本申请实施例2的光学成像透镜组处于广角状态时的结构示意图；图8示出了根据本申请实施例2 的光学成像透镜组在从广角状态切换到长焦状态的过程中的中间状态的结构示意图；图9示出了根据本 申请实施例2的光学成像透镜组处于长焦状态时的结构示意图。
如图7-图9所示，光学成像透镜组由物侧面至像侧面依次包括，第一透镜组G1、光阑STO、第 二透镜组G2、第三透镜组G3、第四透镜组G4、滤光片P和成像面IMA。
其中，第一透镜组G1包括第一透镜E11和第二透镜E12，第一透镜E11具有负光焦度，其物侧面S11 为凸面，像侧面S12为凹面，第二透镜E12具正光焦度，其物侧面S13为凸面，像侧面S14为凹面；第二 透镜组G2包括第一透镜E21具有正光焦度，其物侧面S21为凸面，像侧面S22为凸面；第三透镜组G3包 括第一透镜E31和第二透镜E32，第一透镜E31具有负光焦度，其物侧面S31为凸面，像侧面S32为凹面， 第二透镜E32具有正光焦度，其物侧面S33为凸面，像侧面S34为凸面；第四透镜组G4包括第一透镜E41 和第二透镜E42，第一透镜41具有正光焦度，其物侧面S41为凹面，像侧面S42为凸面，第二透镜E42具 有负光焦度，其物侧面S43为凹面，像侧面S44为凹面。来自物体的光依序穿过各表面S11至SP2并最终 成像在成像面IMA上。
表4所示为本实施例2的光学成像透镜组的基本参数，其中，曲率半径、厚度、焦距均为毫米单位。
Figure BDA0002657748930000112
Figure BDA0002657748930000121
表4
下表5给出了本实施例2的光学成像透镜组在变焦过程中，广角状态(W)、中间状态(M)和长 焦状态(T)时，T1、T2、T3的对应数值，单位为毫米。
W M( T
T1 6.0896 3.6035 1.7178
T2 4.2803 2.7833 2.4491
T3 1.2842 5.2664 7.4874
表5
下表6给出了可用于本申请第2实施例中各非球面透镜的各非球面S11-S44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
S11 1.7768E-03 -8.4560E-05 -6.5041E-06 4.0676E-06 -8.8517E-07 1.1378E-07 -8.9341E-09 3.9669E-10 -7.6533E-12
S12 5.3738E-03 -1.3815E-03 2.8837E-04 -3.8282E-05 2.5638E-06 3.6422E-08 -2.1200E-08 1.4527E-09 -3.2410E-11
S13 2.0743E-03 -1.0445E-03 2.4635E-04 -3.7553E-05 3.7236E-06 -2.1913E-07 5.6860E-09 0.0000E+00 0.0000E+00
S14 7.3176E-05 -1.4003E-04 1.5286E-05 -9.0505E-07 -2.9982E-08 6.1698E-09 -1.7772E-10 0.0000E+00 0.0000E+00
S21 5.6040E-04 2.2689E-05 -9.5097E-06 2.9502E-06 -4.6562E-07 3.7684E-08 -1.3651E-09 0.0000E+00 0.0000E+00
S22 -1.5889E-04 8.3660E-06 -7.1740E-06 2.7973E-06 -4.8574E-07 3.9446E-08 -1.4634E-09 0.0000E+00 0.0000E+00
S31 -4.6375E-03 3.1627E-05 2.0100E-04 -3.6437E-05 1.1879E-06 2.5183E-07 -2.1047E-08 0.0000E+00 0.0000E+00
S32 -2.1393E-03 -1.3624E-03 6.7812E-04 -1.2734E-04 1.1496E-05 -4.5626E-07 2.5252E-09 0.0000E+00 0.0000E+00
S33 2.2861E-03 -1.5252E-03 4.8486E-04 -8.0607E-05 7.3734E-06 -3.4338E-07 6.2615E-09 0.0000E+00 0.0000E+00
S34 1.8873E-03 -1.1846E-05 2.3046E-05 -3.5162E-06 7.0738E-07 -6.9387E-08 3.7861E-09 0.0000E+00 0.0000E+00
S41 6.5977E-04 -1.6848E-04 4.5794E-05 -2.8898E-06 -3.0178E-07 5.6283E-08 -2.2700E-09 0.0000E+00 0.0000E+00
S42 1.0171E-04 -2.6243E-04 7.9393E-05 -4.2773E-06 -5.9079E-07 6.9327E-08 -1.3668E-09 0.0000E+00 0.0000E+00
S43 -1.2680E-02 6.1124E-04 1.6591E-05 8.9128E-06 -3.1621E-06 2.9778E-07 -8.8657E-09 0.0000E+00 0.0000E+00
S44 -5.7956E-03 5.4100E-04 -3.2838E-05 1.6325E-06 -1.2448E-07 8.5014E-09 -2.3854E-10 0.0000E+00 0.0000E+00
表6
图10A、图11A、图12A分别示出了实施例2的光学成像透镜组处于广角状态、中间状态及长焦状 态时的轴上色差曲线，其表示不同波长的光线经由镜头后的会聚焦点偏离。图10B、图11B、图12B分别 示出了实施例2的光学成像透镜组处于广角状态、中间状态及长焦状态时的象散曲线，其表示子午像面 弯曲和弧矢像面弯曲。图10C、图11C、图12C分别示出了实施例2的光学成像透镜组处于广角状态、中 间状态以及长焦状态时的畸变曲线，其表示不同像高对应的畸变大小值。图10D、图11D、图12D分别 示出了实施例2的光学成像透镜组处于广角状态、中间状态及长焦状态时的倍率色差曲线，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12D可知，实施例2所给出的光学成像透镜 组在各个状态下均能够实现良好的成像品质。
实施例3
以下参照图13至图18D描述根据本申请实施例3的的光学成像透镜组的结构示意图，图13示出 了根据本申请实施例3的光学成像透镜组处于广角状态时的结构示意图；图14示出了根据本申请实施 例3的光学成像透镜组在从广角状态切换到长焦状态的过程中的中间状态的结构示意图；图15示出了 根据本申请实施例3的光学成像透镜组处于长焦状态时的结构示意图。
如图13-图15所示，光学成像透镜组由物侧面至像侧面依次包括，第一透镜组G1、光阑STO、第 二透镜组G2、第三透镜组G3、第四透镜组G4、滤光片P和成像面IMA。
其中，第一透镜组G1包括第一透镜E11和第二透镜E12，第一透镜E11具有负光焦度，其物侧面S11 为凸面，像侧面S12为凹面，第二透镜E12具正光焦度，其物侧面S13为凸面，像侧面S14为凹面；第二 透镜组G2包括第一透镜E21具有正光焦度，其物侧面S21为凸面，像侧面S22为凹面；第三透镜组G3包 括第一透镜E31和第二透镜E32，第一透镜E31具有负光焦度，其物侧面S31为凹面，像侧面S32为凹面， 第二透镜E32具有正光焦度，其物侧面S33为凸面，像侧面S34为凸面；第四透镜组G4包括第一透镜E41 和第二透镜E42，第一透镜41具有正光焦度，其物侧面S41为凹面，像侧面S42为凸面，第二透镜E42具 有负光焦度，其物侧面S43为凸面，像侧面S44为凹面。来自物体的光依序穿过各表面S11至SP2并最终 成像在成像面IMA上。
表7所示为本实施例3的光学成像透镜组的基本参数，其中，曲率半径、厚度、焦距均为毫米单位。
Figure BDA0002657748930000131
Figure BDA0002657748930000141
表7
下表8给出了本实施例3的光学成像透镜组从在变焦过程中，广角状态(W)、中间状态(M)和 长焦状态(T)时，T1、T2、T3的对应数值，单位为毫米。
W M T
T1 5.9255 3.6458 1.4913
T2 4.3852 2.8287 2.3169
T3 1.2785 5.1137 7.7809
表8
下表9给出了可用于本申请第3实施例中各非球面透镜的各非球面S11-S44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
S11 1.7519E-03 -8.4968E-05 -2.7053E-06 2.8900E-06 -6.8242E-07 8.9990E-08 -6.9924E-09 2.9902E-10 -5.4525E-12
S12 4.6979E-03 -1.2726E-03 3.2030E-04 -5.3234E-05 5.0150E-06 -1.8541E-07 -6.6483E-09 6.7721E-10 -1.1634E-11
S13 1.7012E-03 -9.6367E-04 2.6962E-04 -4.8079E-05 5.2299E-06 -3.1034E-07 7.4897E-09 0.0000E+00 0.0000E+00
S14 -3.0592E-06 -1.3223E-04 2.3527E-05 -4.2572E-06 5.4248E-07 -4.0389E-08 1.2857E-09 0.0000E+00 0.0000E+00
S21 5.3271E-04 3.4064E-05 -1.3962E-05 4.4389E-06 -6.7983E-07 5.3349E-08 -1.8027E-09 0.0000E+00 0.0000E+00
S22 -2.3865E-04 2.6723E-05 -1.4656E-05 5.7274E-06 -9.8655E-07 8.1864E-08 -2.8631E-09 0.0000E+00 0.0000E+00
S31 -3.6251E-03 3.3893E-05 6.7904E-05 5.0169E-06 -5.0307E-06 7.3083E-07 -3.5311E-08 0.0000E+00 0.0000E+00
S32 -2.3074E-03 -5.4711E-04 2.2523E-04 -1.7648E-05 -3.3846E-06 6.4089E-07 -3.0850E-08 0.0000E+00 0.0000E+00
S33 9.7171E-04 -5.7686E-04 1.3880E-04 -1.1778E-05 -3.1137E-07 1.0857E-07 -4.5245E-09 0.0000E+00 0.0000E+00
S34 2.0296E-03 -1.0695E-06 3.0586E-05 -6.0590E-06 1.3086E-06 -1.3730E-07 6.3662E-09 0.0000E+00 0.0000E+00
S41 7.4453E-04 -1.9013E-04 4.7527E-05 -3.2779E-06 -1.9849E-07 4.2908E-08 -1.7166E-09 0.0000E+00 0.0000E+00
S42 -2.3086E-05 -9.2457E-05 5.1578E-05 -5.4884E-06 2.4650E-07 -1.2550E-08 1.0484E-09 0.0000E+00 0.0000E+00
S43 -1.4133E-02 8.5908E-04 2.1601E-05 -5.5745E-06 -6.1231E-08 3.1774E-08 -6.2981E-10 0.0000E+00 0.0000E+00
S44 -7.6202E-03 8.8118E-04 -7.6669E-05 5.2386E-06 -2.7331E-07 9.2742E-09 -1.4792E-10 0.0000E+00 0.0000E+00
表9
图16A、图17A、图18A分别示出了实施例3的光学成像透镜组处于广角状态、中间状态及长焦状 态时的轴上色差曲线，其表示不同波长的光线经由镜头后的会聚焦点偏离。图16B、图17B、图18B分别 示出了实施例3的光学成像透镜组处于广角状态、中间状态及长焦状态时的象散曲线，其表示子午像面 弯曲和弧矢像面弯曲。图16C、图17C、图18C分别示出了实施例3的光学成像透镜组处于广角状态、中 间状态以及长焦状态时的畸变曲线，其表示不同像高对应的畸变大小值。图10D、图11D、图12D分别 示出了实施例2的光学成像透镜组处于广角状态、中间状态及长焦状态时的倍率色差曲线，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16A至图18D可知，实施例2所给出的光学成像透镜 组在各个状态下均能够实现良好的成像品质。
综上，本申请实施例1-3在广角状态、中间状态以及长焦状态时的基础数据如下表10:
Figure BDA0002657748930000151
表10
本申请实施例1-3中，各条件式满足下面表11的条件：
条件式\实施例 实施例1 实施例2 实施例3
TTL/ft 1.24 1.25 1.25
R32/R33 1.01 1.01 0.99
10×(R3L-R41)/(R3L+R41) 0.57 0.48 0.61
DTmax/Dtmin 1.36 1.70 1.35
∑CT/TTL 0.45 0.44 0.44
TG3/TG4 0.75 0.79 0.94
CT11/ET11 0.86 0.77 0.86
SAG42/SAG43 1.01 0.97 1.18
fG1/fG3 -0.80 -0.91 -1.07
fG4/fw -1.06 -1.06 -1.06
R1L/R21 1.08 1.19 1.22
△TG12/△f -0.46 -0.47 -0.48
△TG34/△f -0.17 -0.20 -0.22
表11
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)

1.一种光学成像透镜组，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组，其中最靠近成像侧的透镜的像侧面为凹面；
具有光焦度的第二透镜组；
具有光焦度的第三透镜组；
具有负光焦度的第四透镜组，其中最靠近成像侧的透镜的像侧面为凹面且至少包含一反曲点；
其中，所述第一透镜组为固定组，所述第二透镜组、所述第三透镜组和所述第四透镜组在光轴上移动实现所述光学成像透镜组从广角端至长焦端的连续变焦；
所述第二透镜组和所述第三透镜组相对位置不变，且同时在光轴上移动；
且所述第一透镜物侧面至所述光学成像透镜组成像面的轴上距离TTL与所述光学成像透镜组在长焦端的有效焦距ft满足：0.8<TTL/ft<1.5。
2.根据权利要求1所述的光学成像透镜组，其特征在于，所述第三透镜组第一透镜像侧面的曲率半径R32与所述第三透镜组第二透镜物侧面的曲率半径R33之间满足：0.8<R32/R33<1.2。
3.根据权利要求1所述的光学成像透镜组，其特征在于，所述第三透镜组最靠近成像面透镜的像侧面的曲率半径R3L与所述第四透镜组第一透镜物侧面的曲率半径R41之间满足：0<10×(R3L-R41)/(R3L+R41)<1。
4.根据权利要求1所述的光学成像透镜组，其特征在于，所述光学成像透镜组中各透镜有效半径的最大值DTmax与所述光学成像透镜组中各透镜有效半径的最小值DTmin之间满足：1<DTmax/DTmin<2。
5.根据权利要求1所述的光学成像透镜组，其特征在于，所述光学成像透镜组中各透镜的中心厚度的总和∑CT与所述第一透镜物侧面至所述光学成像透镜组成像面的轴上距离TTL之间满足：0.3<∑CT/TTL<0.6。
6.根据权利要求1所述的光学成像透镜组，其特征在于，所述第三透镜组第一透镜的物侧面至所述三透镜组最后透镜的像侧面的轴上距离TG3与所述第四透镜组第一透镜的物侧面至所述第四透镜组最后透镜的像侧面的轴上距离TG4之间满足：0.5<TG3/TG4≤1。
7.根据权利要求1所述的光学成像透镜组，其特征在于，所述第一透镜组的第一透镜的中心厚度CT11与所述第一透镜组的第一透镜的边缘厚度ET11之间满足：0.5<CT11/ET11<1。
8.根据权利要求1所述的光学成像透镜组，其特征在于，所述第四透镜组第一透镜像侧面和光轴的交点至所述第四透镜组第一透镜像侧面有效半径顶点之间的轴上距离SAG42与所述第四透镜组第二透镜物侧面和光轴的交点至所述第四透镜组第二透镜物侧面有效半径顶点之间的轴上距离SAG43之间满足：0.8<SAG42/SAG43<1.3。
9.一种光学成像透镜组，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组，其中最靠近成像侧的透镜的像侧面为凹面；
具有光焦度的第二透镜组；
具有光焦度的第三透镜组；
具有负光焦度的第四透镜组，其中最靠近成像侧的透镜的像侧面为凹面且至少包含一反曲点；
其中，所述第一透镜组为固定组，所述第二透镜组、所述第三透镜组和所述第四透镜组在光轴上移动实现光学成像透镜组从广角端至长焦端的连续变焦；所述第二透镜组和所述第三透镜组相对位置不变，且同时在光轴上移动。
10.一种光学成像透镜组，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组，其中最靠近成像侧的透镜的像侧面为凹面；
具有光焦度的第二透镜组；
具有光焦度的第三透镜组；
具有负光焦度的第四透镜组，其中最靠近成像侧的透镜的像侧面为凹面且至少包含一反曲点；
其中，所述第一透镜组为固定组，所述第二透镜组、所述第三透镜组和所述第四透镜组在光轴上移动实现光学成像透镜组从广角端至长焦端的连续变焦；所述第二透镜组和所述第三透镜组相对位置不变，且同时在光轴上移动；
所述第三透镜组第一透镜像侧面的曲率半径R32与所述第三透镜组第二透镜物侧面的曲率半径R33之间满足：0.8<R32/R33<1.2。
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