CN113960757B - 光学镜头、摄像模组及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光学镜头、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、第三透镜和第四透镜；第一透镜物侧面包括远离光轴的入射区和位于近光轴处的第二反射区、像侧面包括远离光轴的第一反射区和位于近光轴处的出射区，入射光线经入射区进入第一透镜，经第一反射区和第二反射区反射并由出射区射出所述第一透镜；第二透镜具有正屈折力，其物侧面于近光轴处为凸面，像侧面于近光轴处为凹面；第三透镜具有负屈折力；第四透镜具有正屈折力，其像侧面于近光轴处为凹面；光学镜头满足以下关系式：0.45<TTL/f<0.55。本发明实施例提供的光学镜头、摄像模组及电子设备，在实现小型化的设计需求的同时可以实现高品质成像。

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

随着个人电子设备的轻薄化、高像素要求的趋势，电子设备内部各零部件尺寸的要求更加严格。作为电子设备中不可缺少的摄像模组，其尺寸在市场发展趋势下必须实现小型化，同时还要实现高品质成像。现有技术中，为了实现摄像模组的小型化设计需求，可以通过反射、折射等光学原理进行光学镜头的小型化设计，但是却无法实现高品质成像。

发明内容

本发明实施例公开了一种光学镜头、摄像模组及电子设备，在实现小型化的设计需求的同时可以实现高品质成像。

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；

所述第一透镜包括物侧面和像侧面，所述物侧面包括远离光轴的入射区和位于近光轴处的第二反射区，所述像侧面包括远离光轴的第一反射区和位于近光轴处的出射区，入射光线经所述入射区进入所述第一透镜，经所述第一反射区和所述第二反射区反射并由所述出射区射出所述第一透镜；

所述第二透镜具有正屈折力，所述第二透镜的物侧面于近光轴处为凸面，所述第二透镜的像侧面于近光轴处为凹面；

所述第三透镜具有负屈折力；

所述第四透镜具有正屈折力，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式：

0.45<TTL/f<0.55；

其中，TTL为所述第一透镜的物侧面至所述光学镜头的成像面于所述光轴上距离，f为所述光学镜头的有效焦距。

本申请提供的所述光学镜头，通过将所述第一透镜设置成具有折射和反射作用的透镜，入射光线经所述入射区进入所述第一透镜，经所述第一反射区和所述第二反射区反射并由所述出射区射出所述第一透镜，入射光线在所述第一透镜内可进行多次折射和反射，有效降低所述光学镜头的总长，实现所述光学镜头的小型化设计需求；配合具有正屈折力的所述第二透镜、具有负屈折力的第三透镜以及具有正屈折力的第四透镜，可以有效矫正所述光学镜头产生的像差，提升所述光学镜头的成像品质；所述第二透镜的物侧面于近光轴处为凸面、像侧面于近光轴处为凹面的面型设计，可以提高所述光学镜头对入射光线的会聚能力，配合所述第四透镜像侧面于近光轴处为凹面的面型设计，可以使得入射光线以更加合适的角度入射到摄像模组的图像传感器上，以提高所述光学镜头的成像品质。同时，所述光学镜头满足关系式：0.45<TTL/f<0.55，通过对所述光学镜头的所述第一透镜的物侧面至所述光学镜头的成像面于所述光轴上距离与所述光学镜头的有效焦距的比值进行控制，可以使得所述光学镜头的结构布局更加合理，有利于减小像差和色差，在实现所述光学镜头满足小型化设计需求的同时提高所述光学镜头的成像品质。

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：

0.8<DL/TTL<0.9；

其中，DL为所述第一透镜的物侧面与所述第四透镜的像侧面于所述光轴上的距离，TTL为所述第一透镜的物侧面至所述光学镜头的成像面于所述光轴上距离。

当所述光学镜头满足上述关系式时，可以进一步优化所述光学镜头的各个透镜以及成像面之间的结构布局，使得各个透镜占用较小的所述光学镜头的空间，以实现对所述光学镜头的小型化设计；同时满足上述关系式时，可以减小像差对所述光学镜头的成像品质的影响，进一步提高所述光学镜头的成像品质。

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：

|SAGY(S1-2)+OAL(S2..4)|<0.025mm；

其中，SAGY(S1-2)为所述第一透镜的所述第二反射区的最大有效口径处的矢高，OAL(S2..4)为所述第一透镜的所述入射区与所述第二反射区于所述光轴上的距离。

当所述光学镜头满足上述关系式时，可以使得所述第一透镜的所述入射区与所述第二反射区之间的距离较小，以实现所述第一透镜在实际加工时，所述入射区和所述第二反射区可以有效衔接过渡，减小所述入射区与所述第二反射区的衔接段差，降低所述第一透镜的加工制造难度。

作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面的实施例中，所述第一透镜的所述第一反射区和所述出射区具有交点，所述光学镜头满足以下关系式：

|OAL(S3..5)-SAGY(S2-1)+SAGY(S2-2)|<0.015mm；

其中，OAL(S3..5)为所述第一透镜的所述第一反射区与所述出射区于所述光轴上的距离，SAGY(S2-1)为所述第一透镜的所述第一反射区和所述出射区的交点处的矢高；SAGY(S2-2)为所述第一透镜的所述出射区的最大有效口径处的矢高。

当所述光学镜头满足上述关系式时，可以使得所述第一透镜的所述第一反射区与所述出射区之间的距离较小，以实现所述第一透镜在实际加工时，所述第一反射区与所述出射区可以有效衔接过渡，减小所述第一反射区与所述出射区的衔接段差，降低所述第一透镜的加工制造难度；同时将光阑设置于所述出射区，可避免当外界景物的光线未经过第一反射区时，而直接到所述光学镜头的成像面产生的鬼影，以提高所述光学镜头的成像品质。

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：

SD(S1-2)/SD(S1-1)≤0.35；

其中，SD(S1-2)为所述第一透镜的所述第二反射区的最大有效半口径，SD(S1-1)为所述第一透镜的物侧面的最大有效半口径。

当所述光学镜头满足上述关系式时，可以提高所述光学镜头的进光量，提升所述光学镜头的分辨力，进而提高所述光学镜头的成像品质。

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：

6deg<FOV/Fno<8deg；

其中，FOV为所述光学镜头的最大视场角，Fno为所述光学镜头的光圈数。

满足上述关系式时，可以将所述光学镜头的最大视场角和光圈数的比值约束在一个合理的范围内，使得所述光学镜头在保证具有足够进光量的同时，还能具有较宽的视角进一步拓展所述光学镜头对物侧空间信息的捕捉范围。

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：

SD(S1-1)/ImgH<2.5；

其中，SD(S1-1)为所述第一透镜的物侧面的最大有效半口径，ImgH为所述光学镜头的最大有效成像圆的半径。

当所述光学镜头满足上述关系式时，可以使得所述第一透镜的结构尺寸设计更加合理，使得所述光学镜头的物侧面的口径较小，进而占用更小的所述光学镜头的空间，以实现所述光学镜头的小型化设计；同时上述关系式的限定，可以通过合理配置所述第一透镜与所述光学镜头的最大成像圆的尺寸关系，以提高所述光学镜头的成像品质。

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<(CT1-(CT2+CT3+CT4))/TTL<0.5；

其中，CT1为所述第一透镜于所述光轴上的厚度，CT2为所述第二透镜于所述光轴上的厚度，CT3为所述第三透镜于所述光轴上的厚度，CT4为所述第四透镜于所述光轴上的厚度，TTL为所述第一透镜的物侧面至所述光学镜头的成像面于所述光轴上距离，即光学镜头的总长。

当所述光学镜头的各个透镜之间的距离与光学镜头的总长满足上述关系式时，可以使得所述光学镜头的各个透镜的结构位置得到合理化配置，同时可以优化折反光路的路径，以进一步压缩所述光学镜头的整体尺寸，实现所述光学镜头的小型化设计。

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：

Fno<2.5；其中，Fno为所述光学镜头的光圈数。

当所述光学镜头的光圈数满足上述关系式时，可以提高所述光学镜头的进光量，提升所述光学镜头的分辨力，进而提高所述光学镜头的成像品质。

作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面的实施例中，所述第一反射区和所述第二反射区为球面，且所述第一反射区和所述第二反射区均为全反射面。

将所述第一反射区和所述第二反射区设计为球面，可以利用球面透镜的曲率从透镜中心到周边是保持不变的特点，降低所述第一反射区和所述第二反射区的加工难度，提高所述第一透镜的加工制造良率；同时所述第一反射区和所述第二反射区为所述光学镜头提供全反射作用，以实现入射光线的折反光路，进而实现所述光学镜头的小型化设计，且全反射作用可以降低入射光线的能量损失，进而提高所述光学镜头的成像品质。

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，在实现小型化的设计需求的同时可以实现高品质成像。

第三方面，本发明公开了一种电子设备，所述电子设备包括壳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壳体。具有该摄像模组的电子设备，在实现小型化的设计需求的同时可以实现高品质成像。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明实施例提供的光学镜头、摄像模组及电子设备，通过将第一透镜设置成具有折射和反射作用的透镜，入射光线经入射区进入第一透镜，经第一反射区和第二反射区反射并由出射区射出第一透镜，入射光线在第一透镜内可进行多次折射和反射，有效降低光学镜头的总长，实现光学镜头的小型化设计需求；配合具有正屈折力的第二透镜、具有负屈折力的第三透镜以及具有正屈折力的第四透镜，可以有效矫正光学镜头产生的像差，提升光学镜头的成像品质；第二透镜的物侧面于近光轴处为凸面、像侧面于近光轴处为凹面的面型设计，可以提高光学镜头对入射光线的会聚能力，配合第四透镜像侧面于近光轴处为凹面的面型设计，可以使得入射光线以更加合适的角度入射到摄像模组的图像传感器上，以提高光学镜头的成像品质。同时，光学镜头满足关系式：0.45<TTL/f<0.55，通过对光学镜头的第一透镜的物侧面至光学镜头的成像面于光轴上距离与光学镜头的有效焦距的比值进行控制，可以使得光学镜头的结构布局更加合理，有利于减小像差和色差，在实现光学镜头满足小型化设计需求的同时提高光学镜头的成像品质。

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)及畸变曲线图(％)；

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)及畸变曲线图(％)；

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)及畸变曲线图(％)；

图9是本申请第五实施例公开的光学镜头的结构示意图；

图10是本申请第五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11是本申请提供的摄像模组的结构示意图；

图12是本申请提供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从物侧至像侧依次设置的第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3和第四透镜L4。其中第一透镜L1包括物侧面和像侧面，物侧面包括远离光轴O的入射区S1-1和位于近光轴O处的第二反射区S1-2，像侧面包括远离光轴O的第一反射区S2-1和位于近光轴O处的出射区S2-2，第二透镜L2具有正屈折力；第三透镜L3具有负屈折力；第四透镜L4具有正屈折力；成像时，光线从第一透镜L1的物侧依次经过入射区S1-1、第一反射区S2-1、第二反射区S1-2、出射区S2-2、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4并最终成像于光学镜头100的成像面S11上。

通过将第一透镜L1设置成具有折射和反射作用的透镜，使得入射光线经入射区S1-1进入第一透镜L1，经第一反射区S2-1和第二反射区S1-2反射并由出射区S2-2射出第一透镜L1，以实现入射光线在光学镜头100中的折反光路，通过折反光路可以有效降低光学镜头100的总长，实现光学镜头100的小型化设计需求。

进一步地，第一反射区S2-1和第二反射区S1-2为球面，且第一反射区S2-1和第二反射区S1-2均为全反射面。将第一反射区S2-1和第二反射区S1-2设计为球面，可以利用球面透镜的曲率从透镜中心到周边是保持不变的特点，降低第一反射区S2-1和第二反射区S1-2的加工难度，提高第一透镜L1的加工制造良率；同时第一反射区S2-1和第二反射区S1-2为光学镜头100提供全反射作用，以实现入射光线的折反光路，进而实现光学镜头100的小型化设计，且全反射作用可以降低入射光线的能量损失，进而提高光学镜头100的成像品质。

进一步地，第二透镜L2的物侧面S3于近光轴O处为凸面，第二透镜L2的像侧面S4于近光轴O处为凹面，第三透镜L3的物侧面S5于近光轴O处为凸面或凹面，第三透镜L3的像侧面S6于近光轴O处为凸面或凹面；第四透镜L4的物侧面S7于近光轴O处为凸面或凹面,第四透镜L4的像侧面S8于近光轴O处为凹面。

一些实施例中，当光学镜头100应用于智能手机、电子手表等电子设备时，则该第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4的材质可选为塑料，以实现光学镜头100的轻薄性的同时更易于对透镜的复杂面型进行加工。可以理解的是，在一些其他的实施例中，如需要也可采用玻璃材质，本实施例不作具体限制。

一些实施例中，光学镜头100还包括光阑，光阑可为孔径光阑和/或视场光阑，其可设置在出射区S2-2上，可避免当外界景物的光线未经过第一反射区S2-1时，而直接到光学镜头100的成像面S11产生的鬼影，以提高光学镜头100的成像品质。可以理解的是，在其他实施例中该光阑也可以设置在其他透镜之间，根据实际需要进行调整，本实施例不作具体限定。

可选地，为了提高成像质量，光学镜头100还包括红外滤光片50，红外滤光片50设置于第四透镜L4与光学镜头100的成像面S11之间。可以理解的是，红外滤光片50可以选为红外截止红外滤光片，选用红外截止红外滤光片，通过滤除红外光，能够提升光学镜头100的成像品质，使成像更加符合人眼的视觉体验。可以理解的是，红外滤光片50可以是光学玻璃镀膜制成的，也可以是有色玻璃制成的，或者其他材质的红外滤光片50，可根据实际需要进行选择，在本实施例中不作具体限定。

一些实施例中，光学镜头100满足以下关系式：

0.45<TTL/f<0.55，其中，TTL为光学镜头100的第一透镜L1的物侧面至光学镜头100的成像面S11于光轴O上距离，即光学镜头100的总长，f为光学镜头100的有效焦距。

通过对光学镜头100的第一透镜L1的物侧面至光学镜头100的成像面S11于光轴O上距离与光学镜头100的有效焦距的比值进行控制，可以使得光学镜头100的结构布局更加合理，有利于减小像差和色差，在实现光学镜头100满足小型化设计需求的同时提高光学镜头100的成像品质。

一些实施例中，光学镜头100满足以下关系式：

0.8<DL/TTL<0.9；

其中，DL为第一透镜L1的物侧面与第四透镜L4的像侧面S8于光轴O上的距离，TTL为第一透镜L1的物侧面至光学镜头100的成像面S11于光轴O上距离。

当光学镜头100满足上述关系式时，可以进一步优化光学镜头100的各个透镜以及成像面之间的结构布局，使得各个透镜占用较小的光学镜头100的空间，以实现对光学镜头100的小型化设计；同时满足上述关系式时，可以减小像差对光学镜头100的成像品质的影响，进一步提高光学镜头100的成像品质。

一些实施例中，光学镜头100满足以下关系式：

|SAGY(S1-2)+OAL(S2..4)|<0.025mm；

其中，SAGY(S1-2)为第一透镜L1的第二反射区S1-2的最大有效口径处的矢高，OAL(S2..4)为第一透镜L1的入射区S1-1与第二反射区S1-2于光轴O上的距离。

当光学镜头100满足上述关系式时，可以使得第一透镜L1的入射区S1-1与第二反射区S1-2之间的距离较小，以实现第一透镜L1在实际加工时，入射区S1-1和第二反射区S1-2可以有效衔接过渡，减小入射区S1-1与第二反射区S1-2的衔接段差，降低第一透镜L1的加工制造难度。

一些实施例中，第一透镜L1的第一反射区S2-1和出射区S2-2具有交点，光学镜头100满足以下关系式：

|OAL(S3..5)-SAGY(S2-1)+SAGY(S2-2)|<0.015mm；

其中，OAL(S3..5)为第一透镜L1的第一反射区S2-1与出射区S2-2于光轴O上的距离，SAGY(S2-1)为第一透镜L1的第一反射区S2-1和所述出射区的交点处的矢高；SAGY(S2-2)为第一透镜L1的出射区S2-2的最大有效口径处的矢高。

当光学镜头100满足上述关系式时，可以使得第一透镜L1的第一反射区S2-1与出射区S2-2之间的距离较小，以实现第一透镜L1在实际加工时，第一反射区S2-1与出射区S2-2可以有效衔接过渡，减小第一反射区S2-1与出射区S2-2的衔接段差，降低第一透镜L1的加工制造难度；同时将光阑设置于出射区S2-2，可避免当外界景物的光线未经过第一反射区S2-1时，而直接到光学镜头100的成像面产生的鬼影，以提高光学镜头100的成像品质。

一些实施例中，光学镜头100满足以下关系式：

SD(S1-2)/SD(S1-1)≤0.35；

其中，SD(S1-2)为第一透镜L1的第二反射区S1-2的最大有效半口径，SD(S1-1)为第一透镜L1的物侧面的最大有效半口径。

当光学镜头100满足上述关系式时，可以提高光学镜头100的进光量，提升光学镜头100的分辨力，进而提高光学镜头100的成像品质。

一些实施例中，光学镜头100满足以下关系式：

6deg<FOV/Fno<8deg；

其中，FOV为光学镜头100的最大视场角，Fno为光学镜头100的光圈数。

满足上述关系式时，可以将光学镜头100的最大视场角和光圈数的比值约束在一个合理的范围内，使得光学镜头100在保证具有足够进光量的同时，还能具有较宽的视角进一步拓展光学镜头100对物侧空间信息的捕捉范围。当其值低于下限时，光学镜头100的光圈数过大导致光学镜头100的通光量不足而影响成像质量；当其值超过上限时，光学镜头100的视场角过大，会造成外视场畸变过大、图像外围会出现扭曲现象以及成像性能下降的情况。

一些实施例中，光学镜头100满足以下关系式：

SD(S1-1)/ImgH<2.5；

其中，SD(S1-1)为第一透镜L1的物侧面的最大有效半口径，ImgH为光学镜头100的最大有效成像圆的半径。

当光学镜头100满足上述关系式时，可以使得第一透镜L1的结构尺寸设计更加合理，使得光学镜头100的物侧面的口径较小，进而占用更小的光学镜头100的空间，以实现光学镜头100的小型化设计；同时上述关系式的限定，可以通过合理配置第一透镜L1与光学镜头100的最大成像圆的尺寸关系，以提高光学镜头100的成像品质。

一些实施例中，光学镜头100满足以下关系式：

0.3<(CT1-(CT2+CT3+CT4))/TTL<0.5；

其中，CT1为第一透镜L1于光轴O上的厚度，CT2为第二透镜L2于光轴O上的厚度，CT3为第三透镜L3于光轴O上的厚度，CT4为第四透镜L4于光轴O上的厚度，TTL为第一透镜L1的物侧面至光学镜头100的成像面S11于光轴O上距离，即光学镜头100的总长。

当光学镜头100的各个透镜之间的距离与光学镜头100的总长的关系满足上述关系式时，可以使得光学镜头100的各个透镜的结构位置得到合理化配置，同时可以优化折反光路的路径，以进一步压缩光学镜头100的整体尺寸，实现光学镜头100的小型化设计。

一些实施例中，光学镜头100满足以下关系式：

Fno<2.5；其中，Fno为光学镜头100的光圈数。

当光学镜头100的光圈数满足上述关系式时，可以提高光学镜头100的进光量，提升光学镜头100的分辨力，进而提高光学镜头100的成像品质。

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沿光轴O从物侧到像侧依次设置的第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4和红外滤光片50，其中红外滤光片50为玻璃材质，第一透镜L1至第四透镜L4均为塑料材质。

具体地，以光学镜头100的有效焦距f＝14.95mm，光圈数Fno＝2.45，光学镜头100的最大视场角FOV＝15.4deg，光学镜头100的第一透镜L1的物侧面至光学镜头100的成像面S11于光轴O上距离TTL＝6.8mm，光学镜头100的最大有效成像圆的半径ImgH＝2.04mm，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S3和S4分别对应第二透镜L2的物侧面和像侧面。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。透镜的“厚度”参数列中的第一个数值为该透镜于光轴O上的厚度，第二个数值为该透镜的像侧面至后一表面于光轴O上的距离，厚度的正负仅表示方向。光阑于“厚度”参数列中的数值为光阑至后一表面顶点(顶点指表面与光轴O的交点)于光轴O上的距离，默认第一透镜L1的物侧面到最后一枚透镜像侧面的方向为光轴O的正方向，当该值为负时，表明光阑设置于后一表面顶点的物侧，若光阑厚度为正值时，光阑在后一表面顶点的像侧。可以理解的是，表1中的曲率半径、厚度、焦距的单位均为mm。且表1中的折射率、阿贝数的参考波长为587.6nm，焦距的参考波长为555nm。

在第一实施例中，第一透镜L1的入射区S1-1和出射区S2-2为非球面，同时第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4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O方向在高度为h的位置时，距非球面顶点的距离矢高；c为非球面的于光轴O处的曲率，c＝1/Y(即，近轴曲率c为表1中曲率半径Y的倒数)；k为圆锥系数；Ai是非球面第i阶的修正系数。下表2给出了可用于第一实施例中各非球面镜面的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18和A20。

表1

表2

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以及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，单位为mm。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，单位为mm。由图2中的(C)可以看出，在波长555nm下，该光学镜头100的畸变得到了很好的校正。

第二实施例

本申请的第二实施例公开的光学镜头100的结构示意图如图3所示，光学镜头100沿光轴O从物侧到像侧依次设置的第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4和红外滤光片50，其中红外滤光片50为玻璃材质，第一透镜L1至第四透镜L4均为塑料材质。

具体地，以光学镜头100的有效焦距f＝14.08mm，光圈数Fno＝2.46，光学镜头100的最大视场角FOV＝16.3deg，光学镜头100的第一透镜L1的物侧面至光学镜头100的成像面S11于光轴O上距离TTL＝6.55mm，光学镜头100的最大有效成像圆的半径ImgH＝2.04mm为例，光学镜头100的其他参数由下表3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中的曲率半径、厚度、焦距的单位均为mm，且表3中的折射率、阿贝数的参考波长为587.6nm，焦距的参考波长为555nm。在第二实施例中，第一透镜L1的入射区S1-1和出射区S2-2为非球面，同时第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4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的计算方法可利用前述实施例的说明中得出，此处不加以赘述。下表4给出了可用于第二实施例中各非球面镜面的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18和A20。

表3

表4

请参阅图4中的(A)，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以及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，单位为mm。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，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，单位为mm。由图4中的(C)可以看出，在波长555nm下，该光学镜头100的畸变得到了很好的校正。

第三实施例

本申请的第三实施例公开的光学镜头100的结构示意图如图5所示，光学镜头100沿光轴O从物侧到像侧依次设置的第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4和红外滤光片50，其中红外滤光片50为玻璃材质，第一透镜L1至第四透镜L4均为塑料材质。

具体地，以光学镜头100的有效焦距f＝13.31mm，光圈数Fno＝2.38，光学镜头100的最大视场角FOV＝17.2deg，光学镜头100的第一透镜L1的物侧面至光学镜头100的成像面S11于光轴O上距离TTL＝6.48mm，光学镜头100的最大有效成像圆的半径ImgH＝2.04mm为例，光学镜头100的其他参数由下表5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5中的曲率半径、厚度、焦距的单位均为mm，且表5中的折射率、阿贝数的参考波长为587.6nm，焦距的参考波长为555nm。在第三实施例中，第一透镜L1的入射区S1-1和出射区S2-2为非球面，同时第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4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的计算方法可利用前述实施例的说明中得出，此处不加以赘述。下表6给出了可用于第三实施例中各非球面镜面的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18和A20。

表5

表6

请参阅图6中的(A)，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以及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，单位为mm。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，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，单位为mm。由图6中的(C)可以看出，在波长555nm下，该光学镜头100的畸变得到了很好的校正。

第四实施例

本申请的第四实施例公开的光学镜头100的结构示意图如图7所示，光学镜头100沿光轴O从物侧到像侧依次设置的第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4和红外滤光片50，其中红外滤光片50为玻璃材质，第一透镜L1至第四透镜L4均为塑料材质。

具体地，以光学镜头100的有效焦距f＝13.75mm，光圈数Fno＝2.38，光学镜头100的最大视场角FOV＝16.7deg，光学镜头100的第一透镜L1的物侧面至光学镜头100的成像面S11于光轴O上距离TTL＝6.7mm，光学镜头100的最大有效成像圆的半径ImgH＝2.04mm为例，光学镜头100的其他参数由下表7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7中的曲率半径、厚度、焦距的单位均为mm，且表7中的折射率、阿贝数的参考波长为587.6nm，焦距的参考波长为555nm。在第四实施例中，第一透镜L1的入射区S1-1和出射区S2-2为非球面，同时第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4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的计算方法可利用前述实施例的说明中得出，此处不加以赘述。下表8给出了可用于第四实施例中各非球面镜面的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18和A20。

表7

表8

请参阅图8中的(A)，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以及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，单位为mm。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，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，单位为mm。由图8中的(C)可以看出，在波长555nm下，该光学镜头100的畸变得到了很好的校正。

第五实施例

本申请的第五实施例公开的光学镜头100的结构示意图如图7所示，光学镜头100沿光轴O从物侧到像侧依次设置的第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4和红外滤光片50，其中红外滤光片50为玻璃材质，第一透镜L1至第四透镜L4均为塑料材质。

具体地，以光学镜头100的有效焦距f＝14.08mm，光圈数Fno＝2.46，光学镜头100的最大视场角FOV＝16.3deg，光学镜头100的第一透镜L1的物侧面至光学镜头100的成像面S11于光轴O上距离TTL＝6.55mm，光学镜头100的最大有效成像圆的半径ImgH＝2.04mm为例，光学镜头100的其他参数由下表9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9中的曲率半径、厚度、焦距的单位均为mm，且表9中的折射率、阿贝数的参考波长为587.6nm，焦距的参考波长为555nm。在第五实施例中，第一透镜L1的入射区S1-1和出射区S2-2为非球面，同时第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4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的计算方法可利用前述实施例的说明中得出，此处不加以赘述。下表10给出了可用于第五实施例中各非球面镜面的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18和A20。

表9

表10

请参阅图10中的(A)，图10中的(A)示出了第五实施例中的光学镜头100在波长为470nm、510nm、555nm、610nm以及650nm下的光线球差曲线图。图10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10中的(A)可以看出，第五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10中的(B)，图10中的(B)为第五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，单位为mm。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10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10中的(C)，图10中的(C)为第五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，单位为mm。由图10中的(C)可以看出，在波长555nm下，该光学镜头100的畸变得到了很好的校正。

参阅表11，表11为本申请第一实施例至第五实施例中各关系式的比值汇总。

表11

请参阅图11，本申请还公开了一种摄像模组200，摄像模组200包括图像传感器201以及如上述第一实施例至第五实施例中任一实施例所述的光学镜头100，图像传感器201设置于光学镜头100的像侧，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。可以理解的是，具有上述光学镜头100的摄像模组200，在实现小型化的设计需求的同时可以实现高品质成像。

请参阅图12，本申请还公开了一种电子设备300，电子设备300包括壳体以及如上述的摄像模组200，所述摄像模组200设于所述壳体。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。可以理解的是，具有上述摄像模组200的电子设备300，在实现小型化的设计需求的同时可以实现高品质成像。

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 (9)

1.一种光学镜头，其特征在于，共有四片具有屈折力的透镜，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；

所述第一透镜包括物侧面和像侧面，所述物侧面包括远离光轴的入射区和位于近光轴处的第二反射区，所述像侧面包括远离光轴的第一反射区和位于近光轴处的出射区，入射光线经所述入射区进入所述第一透镜，经所述第一反射区和所述第二反射区反射并由所述出射区射出所述第一透镜；

所述第二透镜具有正屈折力，所述第二透镜的物侧面于近光轴处为凸面，所述第二透镜的像侧面于近光轴处为凹面；

所述第三透镜具有负屈折力；

所述第四透镜具有正屈折力，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式：

0.45<TTL/f<0.55；

6deg<FOV/Fno<8deg；

其中，TTL为所述第一透镜的物侧面至所述光学镜头的成像面于所述光轴上距离，f为所述光学镜头的有效焦距，FOV为所述光学镜头的最大视场角，Fno为所述光学镜头的光圈数。

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：

0.8<DL/TTL<0.9；

其中，DL为所述第一透镜的物侧面与所述第四透镜的像侧面于所述光轴上的距离。

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式：

|SAGY(S1-2)+OAL(S2..4)|<0.025mm；

其中，SAGY(S1-2)为所述第一透镜的所述第二反射区的最大有效口径处的矢高，OAL(S2..4)为所述第一透镜的所述入射区与所述第二反射区于所述光轴上的距离。

4.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述第一透镜的所述第一反射区和所述出射区具有交点，所述光学镜头满足以下关系式：

|OAL(S3..5)-SAGY(S2-1)+SAGY(S2-2)|<0.015mm；

其中，OAL(S3..5)为所述第一透镜的所述第一反射区与所述出射区于所述光轴上的距离，SAGY(S2-1)为所述第一透镜的所述第一反射区和所述出射区的交点处的矢高；SAGY(S2-2)为所述第一透镜的所述出射区的最大有效口径处的矢高。

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：

SD(S1-2)/SD(S1-1)≤0.35；

其中，SD(S1-2)为所述第一透镜的所述第二反射区的最大有效半口径，SD(S1-1)为所述第一透镜的物侧面的最大有效半口径。

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<(CT1-(CT2+CT3+CT4))/TTL<0.5；

其中，CT1为所述第一透镜于所述光轴上的厚度，CT2为所述第二透镜于所述光轴上的厚度，CT3为所述第三透镜于所述光轴上的厚度，CT4为所述第四透镜于所述光轴上的厚度。

7.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述第一反射区和所述第二反射区为球面，且所述第一反射区和所述第二反射区均为全反射面。

8.一种摄像模组，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1-7任一项所述的光学镜头，所述图像传感器设置于所述光学镜头的像侧。

9.一种电子设备，其特征在于：所述电子设备包括壳体以及如权利要求8所述的摄像模组，所述摄像模组设于所述壳体。

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