CN113281884A - 光学镜头、摄像模组及电子设备 - Google Patents

光学镜头、摄像模组及电子设备 Download PDF

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CN113281884A CN202110639121.0A CN202110639121A CN113281884A CN 113281884 A CN113281884 A CN 113281884A CN 202110639121 A CN202110639121 A CN 202110639121A CN 113281884 A CN113281884 A CN 113281884A
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刘彬彬
邹海荣
李明
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Jiangxi Jingchao Optical Co Ltd
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Jiangxi Jingchao Optical Co Ltd
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Abstract

一种光学镜头、摄像模组及电子设备,光学镜头包括沿光轴从物侧至像侧依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜,第一透镜具有负屈折力,第二透镜具有正屈折力,第三透镜具有正屈折力,第四透镜具有负屈折力,光学镜头满足以下关系:|f/f1|<0.5。本发明实施例提供的光学镜头、摄像模组及电子设备,通过透镜具有上述屈折力、面型设计,及满足|f/f1|<0.5的关系时,通过第一透镜进入的大角度光线,在射向第二透镜、第三透镜、第四透镜时,因第二透镜、第三透镜具有正屈折力,第四透镜具有负屈折力,且第二透镜、第三透镜的物侧面、像侧面及第四透镜的物侧面于近光轴处为凸面,因此能汇聚边缘光线,使光学镜头实现广角功能。

Description

光学镜头、摄像模组及电子设备
技术领域
本发明涉及光学成像技术领域,尤其涉及一种光学镜头、摄像模组及电子设备。
背景技术
随着电子产品轻薄化、高像素要求的发展趋势,电子产品内部各零部件要求具有更小的尺寸。以摄像头为例,摄像头同样需做得更小以符合电子产品的轻薄化设计要求,与此同时,随着用户对电子产品的拍摄功能的要求也越来越高,尤其是广角功能。因此,摄像头在实现小型化设计时,如何能够兼顾广角功能,是当前亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明公开了一种光学镜头、摄像模组及电子设备,能够实现摄像头的小型化设计以及兼顾摄像头的广角功能。
为了实现上述目的,第一方面,本发明公开了一种光学镜头,所述光学镜头包括沿光轴从物侧至像侧依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜;
所述第一透镜具有负屈折力,所述第一透镜的物侧面、像侧面于近光轴处均为凹面;
所述第二透镜具有正屈折力,所述第二透镜的物侧面、像侧面于近光轴处均为凸面;
所述第三透镜具有正屈折力,所述第三透镜的物侧面、像侧面于近光轴处均为凸面;
所述第四透镜具有负屈折力,所述第四透镜的物侧面于近光轴处为凸面,所述第四透镜的像侧面于近光轴处为凹面;
所述光学镜头满足以下关系:
|f/f1|<0.5;
其中,f1是所述第一透镜的焦距,f是所述光学镜头的有效焦距。
本申请提供的光学镜头中,通过设置第一透镜具有负屈折度,能够有利于收集大范围入射光线。且第一透镜的物侧面于近光轴处为凹面,有助于增强第一透镜的负屈折力,进一步扩大视场范围。而第二透镜、第三透镜具有正屈折度,有助于汇聚通过第一透镜收集的大范围光线,且第二透镜、第三透镜的物侧面、像侧面于近光轴处均为凸面,有利于增强光线的汇聚能力,从而有助于缩短光学镜头的总长。第四透镜具有负屈折力,有利于校正光学镜头产生的像差,同时第四透镜的像侧面于近光轴处为凹面,有利于光学镜头像方主平面靠近光学镜头的物方位置,从而进一步缩短光学镜头的总长,实现小型化设计要求。
进一步地,限定光学镜头满足关系式|f/f1|<0.5,这样,通过第一透镜进入的大角度光线,在射向后透镜组(例如第二透镜、第三透镜、第四透镜)时,由于第二透镜、第三透镜具有正屈折力,第四透镜具有负屈折力,且第二透镜、第三透镜的物侧面、像侧面以及第四透镜的物侧面于近光轴处均为凸面,因此能够有效汇聚边缘光线,使得该光学镜头实现广角功能。
作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面的实施例中,所述光学镜头满足以下关系式:
53deg<FOV/FNO<60deg;
其中,FOV是所述光学镜头的最大视场角,FNO是所述光学镜头的光圈大小。通过上述关系式的限定,能够在确保光学镜头的大广角摄影可实现的情况下,获得足够的进光量,以保障光学镜头可获得足量的信息供分析以呈现画面。同时,相同光圈数的情况下,视场角增大,不仅进一步拓宽了光学镜头对物空间信息的捕捉范围,确保光学镜头的实用性,而且,还可以拍摄更多信息的大范围物体对象。
作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面的实施例中,所述光学镜头还满足以下关系式:(CT1+CT4)/(CT2+CT3)<0.5;
其中,CT1是所述第一透镜于所述光轴上的厚度,CT2是所述第二透镜于所述光轴上的厚度,CT3是所述第三透镜于所述光轴上的厚度,CT4是所述第四透镜于所述光轴上的厚度。通过上述关系式的限定,可将各透镜的厚度保持在合理的范围,或者是可有效压缩相邻透镜之间的间隙,使得光学镜头的整体结构更加紧凑。于此同时,紧凑性的提升,使得光学镜头能够充分利用其内部空间,从而可以降低在相邻的透镜之间出现的杂光鬼像风险。
作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面的实施例中,所述光学镜头满足以下关系式:2.7<CT3/CT4<3。通过合理分配第三透镜与第四透镜的厚度,能够在保持光学镜头的紧凑性的同时,还可以有效缓解光学镜头的光线出射角度,有利于提升光学镜头的整体性能以及抑制由于出射广角角度过大而产生杂散光的风险。
作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面的实施例中,所述光学镜头满足以下关系式:5<SP12/SP34<25;其中,SP12是所述第一透镜与所述第二透镜于所述光轴上的间距,SP34是所述第三透镜与所述第四透镜于所述光轴上的间距。上述关系式反映了各透镜之间于光轴上的间距的关系,从而,通过限定光学镜头满足上述关系式,可将第一透镜与第二透镜,以及第三透镜与第四透镜于光轴上的间距保持在合理的范围内,或者是能够有效压缩相邻透镜之间的间距,从而使得光学镜头的整体结构紧凑性更佳。此外,紧凑性的提升,使得光学镜头能够充分利用其内部空间,从而可以降低在相邻的透镜之间出现的杂光鬼像风险。
可选地,光学镜头满足关系式:ABV1-ABV4>30;其中,ABV1是所述第一透镜的阿贝数,ABV4是所述第四透镜的阿贝数。第一透镜、第四透镜采用不同材料的配比,能够提高光学镜头的整体性能,合理降低光学镜头的生产成本。此外,第一透镜的阿贝数较大,而第四透镜的阿贝数较小,从而可以利用第一透镜、第四透镜的面型的合理配置,来使得第一透镜、第四透镜的像差平衡与性能的提升。此外,采用上述阿贝数配置,能够使得光学镜头具有良好的公差敏感性,同时第四透镜能够分担第一透镜的部分畸变的校正,从而使得光学镜头能够满足大视场小畸变的需求。
作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面的实施例中,所述光学镜头满足以下关系式:0.3<R41/f<0.8;
其中,R41是所述第四透镜的物侧面于所述光轴处的曲率半径。通过对第四透镜的于光轴处的曲率半径的限定,可使得第四透镜的面型设计复杂度较低,在一定程度上可抑制该第四透镜的场曲、畸变的发生,有利于降低第四透镜的成型难度。此外,限定第四透镜的于光轴处的曲率半径与光学镜头的有效焦距的比值,还能够有效控制光学镜头的后焦距,避免光学镜头的总长过长而导致光学镜头无法实现小型化设计的情况。
作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面的实施例中,所述光学镜头满足以下关系式:1<SD42/SD11<1.2;
其中,SD42是所述第四透镜的像侧面的有效孔径,SD11是所述第一透镜的物侧面的有效孔径。通过对第一透镜的物侧面的有效孔径、第四透镜的像侧面的有效孔径的合理限定,可使得广角光线从第一透镜的物侧面向第四透镜的像侧面平缓出射,从而有利于校正光学镜头的像差,同时也可有效限定第一透镜、第四透镜的尺寸,使得光学镜头的整体尺寸更加合理。
作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面的实施例中,所述光学镜头满足以下关系式:-0.6<(R11+R12)/(R11-R12)<-0.3;
其中,R11是所述第一透镜的物侧面于光轴处的曲率半径,R12是所述第一透镜的像侧面于光轴处的曲率半径。满足该关系式时,第一透镜的物侧面的曲率半径和第一透镜的像侧面的曲率半径能够得到合理的配置,使得第一透镜的形状不会过于弯曲,从而在矫正光学镜头的像散像差的同时,还能够降低光学镜头的敏感度,有利于提升光学镜头生产时的良率。
第二方面,本发明公开了一种摄像模组,所述摄像模组包括图像传感器以及如上述第一方面所述的光学镜头,所述图像传感器设置于所述光学镜头的像侧。具有该光学镜头的摄像模组在满足小型化设计、广角拍摄功能的同时,还可降低生产成本。
第三方面,本发明还公开了一种电子设备,所述电子设备包括设备主体以及如上述第二方面所述的摄像模组,所述摄像模组设于所述设备主体。具有该摄像模组的电子设备,能够满足小型化设计、广角拍摄功能的同时,还可降低生产成本。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
本发明提供的光学镜头、摄像模组及电子设备,通过设置第一透镜具有负屈折度,能够有利于收集大范围入射光线。且第一透镜的物侧面于近光轴处为凹面,有助于增强第一透镜的负屈折力,进一步扩大视场范围。而第二透镜、第三透镜具有正屈折度,有助于汇聚通过第一透镜收集的大范围光线,且第二透镜、第三透镜的物侧面、像侧面于近光轴处均为凸面,有利于增强光线的汇聚能力,从而有助于缩短光学镜头的总长。第四透镜具有负屈折力,有利于校正光学镜头产生的像差,同时第四透镜的像侧面于近光轴处为凹面,有利于光学镜头像方主平面靠近光学镜头的物方位置,从而进一步缩短光学镜头的总长,实现小型化设计要求。
进一步地,限定光学镜头满足关系式|f/f1|<0.5,这样,通过第一透镜进入的大角度光线,在射向后透镜组(例如第三透镜、第四透镜)时,由于第三透镜的物侧面、像侧面于近光轴处均为凸面,且第四透镜的物侧面于近光轴处为凸面,因此能够有效汇聚边缘光线,使得该光学镜头实现广角功能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例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获得其他的附图。
图1是本申请第一实施例公开的光学镜头的结构示意图;
图2是本申请第一实施例公开的光学镜头的光线球差图(mm)、像散曲线图(mm)及畸变曲线图(%);
图3是本申请第二实施例公开的光学镜头的结构示意图;
图4是本申请第二实施例公开的光学镜头的光线球差图(mm)、像散曲线图(mm)和畸变曲线图(%);
图5是本申请第三实施例公开的光学镜头的结构示意图;
图6是本申请第三实施例公开的光学镜头的光线球差图(mm)、像散曲线图(mm)和畸变曲线图(%);
图7是本申请第四实施例公开的光学镜头的结构示意图;
图8是本申请第四实施例公开的光学镜头的光线球差图(mm)、像散曲线图(mm)和畸变曲线图(%);
图9是本申请公开的摄像模组的结构示意图;
图10是本申请公开的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明中,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例,并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位,或以特定方位进行构造和操作。
并且,上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外,还可能用于表示其他含义,例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。
此外,术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如,可以是固定连接,可拆卸连接,或整体式构造;可以是机械连接,或电连接;可以是直接相连,或者是通过中间媒介间接相连,又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外,术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同),并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明,“多个”的含义为两个或两个以上。
下面将结合实施例和附图对本发明的技术方案作进一步的说明。
请参阅图1,根据本申请的第一方面,本申请公开了一种光学镜头100,该光学镜头100包括沿光轴O从物侧向像侧依次设置的第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3以及第四透镜L4。成像时,光线从第一透镜L1的物侧依次进入第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3和第四透镜L4并最终成像于光学镜头100的成像面101上。其中,第一透镜L1具有负屈折力,第二透镜L2具有正屈折力,第三透镜L3具有正屈折力,第四透镜L4具有负屈折力。
进一步地,第一透镜L1的物侧面11于近光轴O处为凹面,第一透镜L1的像侧面12于近光轴O处为凹面,第二透镜L2的物侧面21、像侧面22于近光轴O处均为凸面。第三透镜L3的物侧面31、像侧面31于近光轴O处均为凸面。第四透镜L4的物侧面41于近光轴O处为凸面,第四透镜L4的像侧面42于近光轴O处为凹面。
通过对光学镜头100采用四片式透镜,同时设置各透镜具有上述屈折力、物侧面与像侧面的凸凹设计,能够使得光学镜头100在实现小型化设计的基础上,还能够具有大角度范围的拍摄和清晰成像,使得光学镜头100能够满足大广角的拍摄需求。
一些实施例中,在第一透镜L1至第四透镜L4中,至少有两枚透镜的物侧面和像侧面均为非球面。由于非球面透镜的特点是:从透镜中心到透镜的周边,其曲率是连续变化的。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,具有改善歪曲像差和改善像散像差的优点,因此,采用至少两枚透镜的物侧面和像侧面为非球面的方式,能够有效改善光学镜头的像差和像散问题。示例性的,该第一透镜L1至第四透镜L4中,每一片透镜的物侧面和像侧面均为非球面,光学镜头100采用多片非球面透镜的方式,能够进一步改善光学镜头的像差和像散问题。
一些实施例中,第一透镜L1至第四透镜L4中,可有至少两枚透镜为塑胶透镜。具体地,由前述可知,第一透镜L1至第四透镜L4中,至少有两枚透镜为非球面透镜,因此,第一透镜L1至第四透镜L4中,只要是非球面透镜的,其材质可为塑胶。例如,光学镜头100可具有四枚非球面透镜,即,第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3以及第四透镜L4都为塑胶透镜。采用塑胶透镜的方式,能够降低加工难度以及加工成本,同时使得该光学镜头的整体轻便性更佳。
一些实施例中,光学镜头100还包括光阑102,光阑102可为孔径光阑102和/或视场光阑102,其可设置在第一透镜L1和第二透镜L2之间。示例性的,该光阑102可设置在第一透镜L1的像侧面12和第二透镜L2的物侧面21之间。可以理解的是,在其他实施例中,该光阑102也可设置在其他透镜之间或者设置在光学镜头100的物侧与第一透镜L1的物侧面11之间,根据实际情况调整设置,本实施例对此不作具体限定。
可选地,为了提高成像质量,光学镜头100还包括滤光片50,滤光片50设置于第四透镜L4的像侧面42与光学镜头100的成像面101之间。可选的,该滤光片50为红外滤光片,采用红外滤光片50的设置,其可有效过滤经过第四透镜L4的红外光线,从而保证被摄物在像侧的成像清晰度,提高成像质量。
一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式:|f/f1|<0.5;其中,f1是第一透镜L1的焦距,f是光学镜头100的有效焦距。通过上述关系式限定,通过第一透镜L1进入的大角度光线,在射向后透镜组(例如第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4)时,由于第二透镜L2、第三透镜L3具有正屈折力,能够有助于汇聚通过第一透镜L1收集的大范围光线,同时第二透镜L2、第三透镜L3的物侧面、像侧面于近光轴处均为凸面,从而有利于增强光线的汇聚能力,实现光学镜头100的广角功能。此外,第四透镜L4具有负屈折力,有利于校正光学镜头100产生的像差,同时第四透镜L4的像侧面于近光轴处为凹面,有利于光学镜头100的像方主平面靠近光学镜头100的物方位置,从而有利于缩短光学镜头100的总长,使得光学镜头100能够实现小型化的设计要求。
一些实施例中,该光学镜头100满足以下关系:53deg<FOV/FNO<60deg;其中,FOV是光学镜头的最大视场角,FNO是光学镜头的光圈大小。通过上述关系式的限定,能够在确保光学镜头100的大广角摄影可实现的情况下,获得足够的进光量,以保障光学镜头100可获得足量的信息供分析以呈现画面。同时,相同光圈数的情况下,视场角增大,不仅进一步拓宽了光学镜头100对物空间信息的捕捉范围,确保光学镜头100的实用性,而且,还可以拍摄更多信息的大范围物体对象。
一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式:(CT1+CT4)/(CT2+CT3)<0.5。其中,CT1是第一透镜L1于光轴O上的厚度,CT2是第二透镜L2于光轴O上的厚度,CT3是第三透镜L3于光轴O上的厚度,CT4是第四透镜L4于光轴O上的厚度。通过上述关系式的限定,可将各透镜的厚度保持在合理的范围,或者是可有效压缩相邻透镜之间的间隙,使得光学镜头100的整体结构更加紧凑。于此同时,紧凑性的提升,使得光学镜头100能够充分利用其内部空间,从而可以降低在相邻的透镜之间出现的杂光鬼像风险。
进一步地,该光学镜头100还可满足以下关系式:2.7<CT3/CT4<3;其中,CT3是第三透镜L3于光轴O上的厚度,CT4是第四透镜L4于光轴O上的厚度。通过合理分配第三透镜L3与第四透镜L4的厚度,能够在保持光学镜头100的紧凑性的同时,还可以有效缓解光学镜头100的光线出射角度,有利于提升光学镜头100的整体性能以及抑制由于出射广角角度过大而产生杂散光的风险。
一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式::5<SP12/SP34<25;其中,,SP12是第一透镜L1与第二透镜L2于光轴O上的间距,SP34是第三透镜L3与第四透镜L4于光轴O上的间距。上述关系式反映了各透镜之间于光轴O上的间距的关系,从而,通过限定光学镜头100满足上述关系式,可将第一透镜L1与第二透镜L2,以及第三透镜L3与第四透镜L4于光轴O上的间距保持在合理的范围内,或者是能够有效压缩相邻透镜之间的间距,从而使得光学镜头100的整体结构紧凑性更佳。此外,紧凑性的提升,使得光学镜头100能够充分利用其内部空间,从而可以降低在相邻的透镜之间出现的杂光鬼像风险。
一些实施例中,光学镜头100满足关系式:ABV1-ABV4>30;其中,ABV1是第一透镜L1的阿贝数,ABV4是第四透镜L4的阿贝数。第一透镜L1、第四透镜L4采用不同材料的配比,能够提高光学镜头100的整体性能,合理降低光学镜头100的生产成本。此外,第一透镜L1的阿贝数较大,而第四透镜L4的阿贝数较小,从而可以利用第一透镜L1、第四透镜L4的面型的合理配置,来使得第一透镜L1、第四透镜L4的像差平衡与性能的提升。此外,采用上述阿贝数配置,能够使得光学镜头100具有良好的公差敏感性,同时第四透镜L4能够分担第一透镜L1的部分畸变的校正,从而使得光学镜头100能够满足大视场小畸变的需求。
一些实施例中,光学镜头100满足以下关系:0.3<R41/f<0.8;其中,R41是第四透镜L4的物侧面41于光轴O处的曲率半径。通过对第四透镜L4的于光轴O处的曲率半径的限定,可使得第四透镜L4的面型设计复杂度较低,在一定程度上可抑制该第四透镜L4的场曲、畸变的发生,有利于降低第四透镜L4的成型难度。此外,限定第四透镜L4的于光轴O处的曲率半径与光学镜头100的有效焦距的比值,还能够有效控制光学镜头100的后焦距,避免光学镜头100的总长过长而导致光学镜头100无法实现小型化设计的情况。
一些实施例中,光学镜头100满足以下关系式:1<SD42/SD11<1.2;其中,SD42是第四透镜L4的像侧面42的有效孔径,SD11是第一透镜L1的物侧面11的有效孔径。通过对第一透镜L1的物侧面11的有效孔径、第四透镜L4的像侧面42的有效孔径的合理限定,可使得广角光线从第一透镜L1的物侧面11向第四透镜L4的像侧面42平缓出射,从而有利于校正光学镜头100的像差,同时也可有效限定第一透镜L1、第四透镜L4的尺寸,使得光学镜头100的整体尺寸更加合理。
一些实施例中,该光学镜头100还满足以下关系式:-0.6<(R11+R12)/(R11-R12)<-0.3;
其中,R11是第一透镜L1的物侧面11于光轴O处的曲率半径,R12是第一透镜L1的像侧面12于光轴O处的曲率半径。满足该关系式时,第一透镜L1的物侧面11的曲率半径和第一透镜L1的像侧面12的曲率半径能够得到合理的配置,使得第一透镜L1的形状不会过于弯曲,从而在矫正光学镜头100的像散像差的同时,还能够降低光学镜头100的敏感度,有利于提升光学镜头100生产时的良率。
以下将结合具体参数对本实施例的光学镜头100进行详细说明。
第一实施例
本申请的第一实施例公开的光学镜头100的结构示意图如图1所示,光学镜头100包括沿光轴O从物侧向像侧依次设置的第一透镜L1、光阑102、第二透镜L2、第三透镜L3、、第四透镜L4以及滤光片50。其中,对于该第一透镜L1至第四透镜L4的屈折力分布情况、面型可参照前述说明,此处不再赘述。
进一步地,该第一透镜L1至第四透镜L4中,每一片透镜的物侧面和像侧面均为非球面,非球面的参数公式可以但不限于以下公式确定:
Figure BDA0003106993120000081
其中,X为非球面上距离光轴为Y的点,其与相切于非球面光轴上交点的切面的相对距离;Y为非球面曲线上的点与光轴的垂直距离,R为曲率半径,k为锥面系数,Ai为第i阶非球面系数。
本实施例中,以光学镜头100的焦距f=1.27mm、光学镜头100的视场角FOV=119deg、光圈大小FNO=2.2,光学镜头100的总长TTL=3.94mm、光学镜头100的最大视场角的像高的一半ImgH=1.815mm为例,光学镜头100的其他参数由下表1给出。其中,沿光学镜头100的光轴O由物侧向像侧的各元件依次按照表1从上至下的各元件的顺序排列。在同一透镜中,面序号较小的表面为该透镜的物侧面,面序号较大的表面为该透镜的像侧面,如面序号1和2分别对应第一透镜L1的物侧面11和像侧面12。表1中的Y半径为相应面序号的物侧面或像侧面于光轴O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O上的厚度(中心厚度),第二个数值为该透镜的像侧面至后一表面(透镜物侧面或光阑表面)于光轴O上的距离。光阑102于“厚度”参数列中的数值为光阑102至后一透镜的物侧面顶点(顶点指透镜与光轴O的交点)于光轴O上的距离,默认第一透镜L1物侧面到最后一枚镜片像侧面的方向为光轴O的正方向,当该值为负时,表明光阑102设置于后一透镜的物侧面顶点的右侧,若光阑102厚度为正值时,光阑102在后一透镜物侧面顶点的左侧。可以理解的是,表1中的Y半径、厚度的单位均为mm。且表1中各透镜的焦距的参考波长为555nm,折射率、阿贝数的参考波长为587.56nm。表2是表1中各透镜的非球面表面的相关参数表,其中k为锥面系数,Ai为第i阶非球面系数,例如表2中的A4则表示第4阶非球面系数,A6则表示第6阶非球面系数,以此类推。
表1
Figure BDA0003106993120000091
表2
Figure BDA0003106993120000092
Figure BDA0003106993120000101
请参阅图2中的(A),图2中的(A)示出了第一实施例中的光学镜头100在波长为470nm、510nm、555nm、610nm、650nm下的光线球差曲线图。图2中的(A)中,沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移,沿Y轴方向的纵坐标表示归一化视场。由图2中的(A)可以看出,第一实施例中的光学镜头100的球差数值较佳,说明本实施例中的光学镜头100的成像质量较好。
请参阅图2中的(B),图2中的(B)为第一实施例中的光学镜头100在波长为555nm下的光线像散图。其中,沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移,沿Y轴方向的纵坐标表示像高。像散曲线表示子午成像面弯曲T和弧矢成像面弯曲S,由图2中的(B)可以看出,在该波长下,光学镜头100的像散得到了较好的补偿。
请参阅图2中的(C),图2中的(C)为第一实施例中的光学镜头100在波长为555nm下的畸变曲线图。其中,沿X轴方向的横坐标表示畸变,沿Y轴方向的纵坐标表示像高。由图2中的(C)可以看出,在波长555nm下,该光学镜头100的畸变得到了校正。
第二实施例
请参照图3,图3为本申请第二实施例的光学镜头100的结构示意图。光学镜头100包括沿光轴O从物侧向像侧依次设置的第一透镜L1、光阑102、第二透镜L2、第三透镜L3、、第四透镜L4以及滤光片50。其中,对于该第一透镜L1至第四透镜L4的屈折力分布情况、面型可参照前述说明,此处不再赘述。
在第二实施例中,以光学镜头100的焦距f=1.04mm、光学镜头100的视场角FOV=107deg、光圈大小FNO=2.0,光学镜头100的总长TTL=4.55mm、光学镜头100的最大视场角的像高的一半ImgH=1.815mm为例。
该第二实施例中的其他各项参数由下列表3、表4给出,且其中各参数的定义可由前述实施例的说明中得出,此处不加以赘述。可以理解的是,表3中的Y半径、厚度的单位均为mm,且表3中各透镜的焦距的参考波长为555nm,折射率、阿贝数的参考波长为587.56nm。
表3
Figure BDA0003106993120000111
表4
Figure BDA0003106993120000112
Figure BDA0003106993120000121
进一步地,请参阅图4中的(A),示出了第二实施例中的光学镜头100在波长为470nm、510nm、555nm、610nm、650nm下的光线球差曲线图。图4中的(A)中,沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移,沿Y轴方向的纵坐标表示归一化视场。由图4中的(A)可以看出,第二实施例中的光学镜头100的球差数值较佳,说明本实施例中的光学镜头100的成像质量较好。
请参阅图4中的(B),图4中的(B)为第二实施例中的光学镜头100在波长为555nm下的光线像散图。其中,沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移,沿Y轴方向的纵坐标表示像高。像散曲线表示子午成像面弯曲T和弧矢成像面弯曲S,由图4中的(B)可以看出,光学镜头100的像散得到了较好的补偿。
请参阅图4中的(C),图4中的(C)为第二实施例中的光学镜头100在波长为555nm下的畸变曲线图。其中,沿X轴方向的横坐标表示畸变,沿Y轴方向的纵坐标表示像高。由图4中的(C)可以看出,在波长555nm下,该光学镜头100的畸变得到了校正。
第三实施例
请参照图5,图5示出了本申请第三实施例的光学镜头100的结构示意图。光学镜头100包括沿光轴O从物侧向像侧依次设置的第一透镜L1、光阑102、第二透镜L2、第三透镜L3、、第四透镜L4以及滤光片50。其中,对于该第一透镜L1至第四透镜L4的屈折力分布情况、面型可参照前述说明,此处不再赘述。
在第三实施例中,以光学镜头100的焦距f=1.16mm、光学镜头100的视场角FOV=132deg、光圈大小FNO=2.2,光学镜头100的总长TTL=4.3mm、光学镜头100的最大视场角的像高的一半ImgH=1.815mm为例。
该第三实施例中的其他各项参数由下列表5、6给出,且其中各参数的定义可由前述说明中得出,此处不加以赘述。可以理解的是,表5中的Y半径、厚度的单位均为mm,且表5中各透镜的焦距的参考波长为555nm,折射率、阿贝数的参考波长为587.56nm。
表5
Figure BDA0003106993120000131
表6
Figure BDA0003106993120000132
Figure BDA0003106993120000141
进一步地,请参阅图6中的(A),示出了第三实施例中的光学镜头100在波长为470nm、510nm、555nm、610nm、650nm下的光线球差曲线图。图6中的(A)中,沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移,沿Y轴方向的纵坐标表示归一化视场。由图6中的(A)可以看出,第三实施例中的光学镜头100的球差数值较佳,说明本实施例中的光学镜头100的成像质量较好。
请参阅图6中的(B),图6中的(B)为第三实施例中的光学镜头100在波长为555nm下的光线像散图。其中,沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移,沿Y轴方向的纵坐标表示像高。像散曲线表示子午成像面弯曲T和弧矢成像面弯曲S,由图6中的(B)可以看出,光学镜头100的像散得到了较好的补偿。
请参阅图6中的(C),图6中的(C)为第三实施例中的光学镜头100在波长为555nm下的畸变曲线图。其中,沿X轴方向的横坐标表示畸变,沿Y轴方向的纵坐标表示像高。由图6中的(C)可以看出,在波长555nm下,该光学镜头100的畸变得到了校正。
第四实施例
请参阅图7,为本申请第四实施例公开的光学镜头100的结构示意图。光学镜头100包括沿光轴O从物侧向像侧依次设置的第一透镜L1、光阑102、第二透镜L2、第三透镜L3、、第四透镜L4以及滤光片50。其中,对于该第一透镜L1至第四透镜L4的屈折力分布情况、面型可参照前述说明,此处不再赘述。
在第四实施例中,以光学镜头100的焦距f=1.43mm、光学镜头100的视场角FOV=118deg、光圈大小FNO=2.2,光学镜头100的总长TTL=3.95mm、光学镜头100的最大视场角的像高的一半ImgH=1.815mm为例。
该第四实施例中的其他各项参数由下列表7、表8给出,且其中各参数的定义可由前述说明中得出,此处不加以赘述。可以理解的是,表7中的Y半径、厚度的单位均为mm。表7中各透镜的焦距的参考波长为555nm,折射率、阿贝数的参考波长为587.56nm。
表7
Figure BDA0003106993120000151
表8
Figure BDA0003106993120000152
Figure BDA0003106993120000161
进一步地,请参阅图8中的(A),示出了第四实施例中的光学镜头100在波长为470nm、510nm、555nm、610nm、650nm下的光线球差曲线图。图8中的(A)中,沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移,沿Y轴方向的纵坐标表示归一化视场。由图8中的(A)可以看出,第四实施例中的光学镜头100的球差数值较佳,说明本实施例中的光学镜头100的成像质量较好。
请参阅图8中的(B),图8中的(B)为第四实施例中的光学镜头100在波长为555nm下的光线像散图。其中,沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移,沿Y轴方向的纵坐标表示像高。像散曲线表示子午成像面弯曲T和弧矢成像面弯曲S,由图8中的(B)可以看出,光学镜头100的像散得到了较好的补偿。
请参阅图8中的(C),图8中的(C)为第四实施例中的光学镜头100在波长为555nm下的畸变曲线图。其中,沿X轴方向的横坐标表示畸变,沿Y轴方向的纵坐标表示像高。由图8中的(C)可以看出,在波长555nm下,该光学镜头100的畸变得到了校正。
请参阅表9,表9为本申请第一实施例至第四实施例中各关系式的比值汇总。
表9
Figure BDA0003106993120000171
请参阅图9,本申请还公开了一种摄像模组200,该摄像模组包括图像传感器201以及如上述第一实施例至第四实施例中任一实施例所述的光学镜头100,该图像传感器201设于光学镜头100的像侧。该光学镜头100用于接收被摄物的光信号并投射到图像传感器201,图像传感器201用于将对应于被摄物的光信号转换为图像信号。这里不做赘述。可以理解,具有上述光学镜头100的摄像模组200具有上述光学镜头100的全部技术效果,即使得光学镜头在满足小型化设计的同时,还可降低光学镜头的透镜成型、组装难度,同时实现大角度范围的拍摄及清晰成像。由于上述技术效果已在光学镜头100的实施例中做了详细介绍,此处就不再赘述。
请参阅图10,本申请还公开了一种电子设备300,该电子设备300包括设备主体301和上述的摄像模组200,摄像模组200设于设备主体301。其中,该电子设备300可以但不限于手机、平板电脑、笔记本电脑、智能手表、监控器等。可以理解,具有上述摄像模组200的电子设备300,也具有上述光学镜头100的全部技术效果。即,使得光学镜头100在满足小型化设计的同时,还可实现大角度范围的拍摄及清晰成像。由于上述技术效果已在光学镜头100的实施例中做了详细介绍,此处就不再赘述。
以上对本发明实施例公开的光学镜头、摄像模组及电子设备进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的光学镜头、摄像模组及电子设备及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种光学镜头,其特征在于:所述光学镜头包括沿光轴从物侧至像侧依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜;
所述第一透镜具有负屈折力,所述第一透镜的物侧面、像侧面于近光轴处均为凹面;
所述第二透镜具有正屈折力,所述第二透镜的物侧面、像侧面于近光轴处均为凸面;
所述第三透镜具有正屈折力,所述第三透镜的物侧面、像侧面于近光轴处均为凸面;
所述第四透镜具有负屈折力,所述第四透镜的物侧面于近光轴处为凸面,所述第四透镜的像侧面于近光轴处为凹面;
所述光学镜头满足以下关系:
|f/f1|<0.5;
其中,f1是所述第一透镜的焦距,f是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式:
53deg<FOV/FNO<60deg;
其中,FOV是所述光学镜头的最大视场角,FNO是所述光学镜头的光圈大小。
3.根据权利要求1所述的光学镜头,其特征在于:所述光学镜头还满足以下关系式:(CT1+CT4)/(CT2+CT3)<0.5;
其中,CT1是所述第一透镜于所述光轴上的厚度,CT2是所述第二透镜于所述光轴上的厚度,CT3是所述第三透镜于所述光轴上的厚度,CT4是所述第四透镜于所述光轴上的厚度。
4.根据权利要求3所述的光学镜头,其特征在于:所述光学镜头满足以下关系式:2.7<CT3/CT4<3。
5.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式:
5<SP12/SP34<25;
其中,SP12是所述第一透镜与所述第二透镜于所述光轴上的间距,SP34是所述第三透镜与所述第四透镜于所述光轴上的间距。
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式:
0.3<R41/f<0.8;
其中,R41是所述第四透镜的物侧面于所述光轴处的曲率半径。
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式:
1<SD42/SD11<1.2;
其中,SD42是所述第四透镜的像侧面的有效孔径,SD11是所述第一透镜的物侧面的有效孔径。
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式:
-0.6<(R11+R12)/(R11-R12)<-0.3;
其中,R11是所述第一透镜的物侧面于光轴处的曲率半径,R12是所述第一透镜的像侧面于光轴处的曲率半径。
9.一种摄像模组,其特征在于:所述摄像模组包括图像传感器以及如权利要求1-8任一所述的光学镜头,所述图像传感器设置于所述光学镜头的像侧。
10.一种电子设备,其特征在于:所述电子设备包括设备主体以及如权利要求9所述的摄像模组,所述摄像模组设于所述设备主体。
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