CN203101712U - 光学镜头组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光学镜头组件，包括固定光阑、透镜组及玻璃滤光片。透镜组包括同光轴设置且依次排列的第一、第二、第三及第四透镜，第一至第四透镜的表面均为非球面，该非球面公式为：

且固定光阑设置于第一透镜与第二透镜之间，玻璃滤光片沿物方至像方位于第四透镜的后方，第一至第四透镜的中心厚度之范围分别对应为0.49-0.51、0.24-0.26、0.74-0.76及0.40-0.42mm。由于透镜组具有四个透镜，且各个透镜的搭配能有效地缩短镜头的高度，使该高度小于4.2毫米，且视场角大于70度，同时通过采用非球面的透镜能有效地消除光线的各种像差，使成像效果极好，另，本实用新型还具有成本低的优点。

Description

光学镜头组件

技术领域

本实用新型涉及光学器件领域，更具体地涉及一种适用于移动通讯工具领域内800万像素1/4英寸规格的摄像头模组中的光学镜头组件。

背景技术

随着经济的不断发展及社会的不断进步，为人们提供越来越丰富的消费品，从而丰富人们的物质生活条件，进而提升人们的生活水平，而移动通讯工具就是诸多消费品中的一种。

其中，在移动通讯工具中，手机属于移动通讯工具中最常用的一种，它的出现为人们的生活及工作带来诸多方便，因此，人们对手机的功能要求不仅仅限于语音通讯功能及外观的小巧以便于携带，同时还要求手机具备更强大的附加功能，如附带高像素摄像头等。

目前，带有拍照功能的手机受到广大消费者的追捧，同时，趋向于超薄的手机更受消费者所青睐，从而迫使镜头的设计追求更短的光学总长及更高的像素。而在光学镜头组件的实际设计中，既要考虑镜头的成像效果，还要考虑镜头具备良好的加工能力以降低生产成本，又要考虑到镜头的大批量生产等因素。同时消费者更渴望得到更高性价比的手机，而高像素的摄像头造价成本较高，手机的售价也相应提高，所以，为了满足更广泛的消费者的需求，在提升摄像头照相清晰度的前提下，以降低其生产成本为目的，需要开发设计新的光学总长较短的镜头来适应市场的需求。但是，现有应用于800万像摄像头模组中的镜头组件却存在着成像效果差及光学总长大且成本高的缺陷。

因此，亟待一种光学镜头组件来克服上述的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的一目的在于提供一种成像效果好、光学总长小且成本低的光学镜头组件。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种光学镜头组件，包括固定光阑、透镜组及玻璃滤光片。透镜组包括同光轴设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜及第四透镜，第一透镜、第二透镜、第三透镜及第四透镜沿物方至像方依次设置，且第一、第二、第三及第四透镜的表面均为非球面，该非球面公式为：

$Z=\frac{\left(\mathrm{CURV}\right)Y^2}{1+{(1-(1+K){\left(\mathrm{CURV}\right)}^2{Y}^2)}^{1/2}}+\left(A\right)Y^2+\left(B\right)Y^4+\left(C\right)Y^6+\left(D\right)Y^8+\left(E\right)Y^{10}\left(F\right)Y^{12}+\left(G\right)Y^{14}+\left(H\right)Y^{16}$

其中，Z表示透镜表面上各点的Z坐标值，Y表示透镜表面上各点的Y轴坐标值，CURV为透镜表面的曲率半径之倒数，K为圆锥系数，A、B、C、D、E、F、G及H为高阶非球面系数，第一、第二、第三及第四透镜的前表面和后表面的面型参数依次为表1、表2、表3、表4、表5、表6、表7及表8所示：

且固定光阑设置于第一透镜与第二透镜之间，玻璃滤光片沿物方至像方位于第四透镜的后方，第一透镜的中心厚度之范围为0.49-0.51mm，第二透镜的中心厚度之范围为0.24-0.26mm，第三透镜的中心厚度之范围为0.74-0.76mm，第四透镜的中心厚度之范围为0.40-0.42mm。

较佳地，玻璃滤光片为一个。

较佳地，第一透镜的折射率之范围为1.5-1.6，第一透镜的色散系数之范围为50-60。

较佳地，第二透镜的折射率之范围为1.6-1.7，第二透镜的色散系数之范围为20-30。

较佳地，第三透镜的折射率之范围为1.5-1.6，第三透镜的色散系数之范围为50-60。

较佳地，第四透镜的折射率之范围为1.5-1.6，第四透镜的色散系数之范围为50-60。

较佳地，第一透镜的前表面为中心位置凸向物方的凸面，第一透镜的后表面之上下端为平面，且第一透镜的后表面之中部为中心位置凹向像方的凹面。

较佳地，第二透镜的前表面之上下端为一平面，且第二透镜的前表面之中心位置凹向像方，第二透镜的后表面为中心位置凹向像方的凹面。

较佳地，第三透镜的前表面之上下端为平面，且第三透镜的前表面之中部的中心位置凸向像方，第三透镜的后表面为中心位置凸向像方的凸面；第四透镜的前表面之上下端为平面，且第四透镜的前表面之中部凹向物方，第四透镜的后表面呈上下凸且中心凹向像方的设置。

较佳地，光学镜头组件的光学总长之范围为4.1-4.3mm。

与现有技术相比，采用上述技术方案后的有益效果体现在：本实用新型光学镜头组件中的透镜组具有四个透镜，相对其他的具有四个透镜的透镜组之光学镜头来说具有体积长度的优势，使得光学总长更小，且通过采用非球面的透镜可以有效的消除光线的各中像差，具有较好的良率，提高成像效果；同时，通过各个透镜的搭配可以有效的缩短镜头的高度，使该高度小于4.2毫米，视场角大于70度；另，本实用新型光学镜头组件还具有成本低及生产效率高的优点。

通过以下的描述并结合附图，本实用新型将变得更加清晰，这些附图用于解释本实用新型的实施例。

附图说明

图1是本实用新型的光学镜头组件的结构示意图。

图2是本实用新型的光学镜头组件的调制光学传递函数图。

图3是本实用新型的光学镜头组件的场曲示意图。

图4是本实用新型的光学镜头组件的畸变示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，本实用新型的光学镜头组件100较优是应用于移动通讯工具800万像素1/4英寸规格的摄像头模组中，包括固定光阑10、透镜组20及玻璃滤光片30。透镜组20包括同光轴设置的第一透镜21、第二透镜22、第三透镜23及第四透镜24，该第一透镜21、第二透镜22、第三透镜23及第四透镜24较优为由光学塑料所制成的透镜，以减轻镜头的重量、降低制造成本及提高生产效率；具体是，第一透镜21、第三透镜23及第四透镜24的材料均为光学塑料ZEONEX（环状烯烃系聚合物），第二透镜22的材料为光学塑料OKP4-HT（非晶型烯烃系聚合物）；且第一透镜21、第二透镜22、第三透镜23及第四透镜24沿物方至像方40依次设置，且第一透镜21、第二透镜22、第三透镜23及第四透镜24的表面均为非球面，该非球面公式为：

$Z=\frac{\left(\mathrm{CURV}\right)Y^2}{1+{(1-(1+K){\left(\mathrm{CURV}\right)}^2{Y}^2)}^{1/2}}+\left(A\right)Y^2+\left(B\right)Y^4+\left(C\right)Y^6+\left(D\right)Y^8+\left(E\right)Y^{10}\left(F\right)Y^{12}+\left(G\right)Y^{14}+\left(H\right)Y^{16}$

其中，Z表示透镜表面上各点的Z坐标值，Y表示透镜表面上各点的Y轴坐标值，CURV为透镜表面的曲率半径之倒数，K为圆锥系数，A、B、C、D、E、F、G及H为高阶非球面系数，第一透镜21的前表面211和后表面212，第二透镜22的前表面221和后表面222，第三透镜23的前表面231和后表面232，以及第四透镜24的前表面241和后表面242的面型参数依次为表1、表2、表3、表4、表5、表6、表7及表8所示：

其中，且固定光阑10设置于第一透镜21与第二透镜22之间，玻璃滤光片30沿物方至像方40位于第四透镜24的后方（即本实用新型的光学镜头组件100的成像面之前），第一透镜21的中心厚度之范围为0.49-0.51mm，第二透镜22的中心厚度之范围为0.24-0.26mm，第三透镜23的中心厚度之范围为0.74-0.76mm，第四透镜24的中心厚度之范围为0.40-0.42mm。较优是，第一透镜21的中心厚度可以为0.49、0.50或0.51毫米，优选为0.50毫米；第二透镜22的中心厚度为0.24、0.25或0.26毫米，优选为0.25毫米；第三透镜23的中心厚度为0.74、0.75或0.76毫米，优选为0.75毫米。具体地，在本实施例中，本实用新型的光学镜头组件100的光学总长之范围为4.1-4.3mm，以降低应用于移动通讯工具800万像素1/4英寸规格摄像头模组中的光学镜头组件100的光学总长。更具体地，如下：

较优者，玻璃滤光片30为一个以简化本实用新型的光学镜头组件100的结构；具体地，该玻璃滤光片30的材料为光学玻璃肖特D263T。

同时，第一透镜21的折射率之范围为1.5-1.6，具体可选择为1.5、1.53或1.6，优选为1.53；且第一透镜21的色散系数之范围为50-60，具体可选择为50、56.1或60，优选为56.1。具体地，在本实施例中，第一透镜21的前表面211为中心位置凸向物方的凸面，第一透镜21的后表面212之上下端为平面，且第一透镜21的后表面212之中部为中心位置凹向像方的凹面。

再者，第二透镜22的折射率之范围为1.6-1.7，具体可选择为1.6、1.63或1.7，优选为1.63；且第二透镜22的色散系数之范围为20-30，具体可选择为20、23.4或30，优选为23.4。具体地，在本实施例中，第二透镜22的前表面221之上下端为一平面，且第二透镜22的前表面221之中心位置凹向像方，第二透镜22的后表面222为中心位置凹向像方的凹面。

此外，第三透镜23的折射率之范围为1.5-1.6，具体可选择为1.5、1.53或1.6，优选为1.53；且第三透镜23的色散系数之范围为50-60，具体可选择为50、56.1或60，优选为56.1。具体地，在本实施例中，第三透镜23的前表面231之上下端为平面，且第三透镜23的前表面231之中部的中心位置凸向像方，第三透镜23的后表面232为中心位置凸向像方的凸面。

最后，第四透镜24的折射率之范围为1.5-1.6，具体可选择为1.5、1.53或1.6，优选为1.53；且第四透镜24的色散系数之范围为50-60，具体可选择为50、56.1或60，优选为56.1。具体地，在本实施例中，第四透镜24的前表面241之上下端为平面，且第四透镜24的前表面241之中部凹向物方，第四透镜24的后表面242呈上下凸且中心凹向像方的设置。

所以，本实用新型的光学镜头组件100的有效焦距为2.23毫米，后焦距为0.9毫米，光学总长为小于4.2毫米，相对孔径F/NO为2.4，视场角大于70度，并对各种像差进行良好矫正，得到理想的光学性能。使用本实用新型的光学镜头组件100的摄像头模组高度能够小于4.4毫米，为超薄且高像素的拍照手机的开发提供了解决方案。

图2是本实用新型光学镜头组件的调制传递函数（ModulationTransferFunction，简称MTF）曲线图，图中横坐标表示空间频率，单位：线对每毫米（lp/mm）；纵坐标表示调制传递函数(MTF)的值，所述MTF的值用来评价本实用新型的光学镜头组件100的成像清晰状况，取值范围为0～1，MTF曲线越高代表镜头的成像越清晰，对图像的还原能力越强。从图2可以看出，各视场子午方向（T）和弧失方向（S）的MTF曲线很密集，其表示：该镜头组件在整个成像面上具有良好的一致性，能够在整个成像面上清晰的成像。

图3和图4分别为本实用新型光学镜头组件的场曲和畸变图，从图3与图4可以看出，该光学镜头组件的场曲小于0.05毫米，畸变小于2.0%，能够满足市场上互补金属氧化物半导体（CMOS）以及电荷藕合器件（CCD）影像传感器接收的要求。

与现有技术相比，通过采用非球面的透镜可以有效的消除光线的各中像差，提高成像效果，通过各个透镜的搭配可以有效的缩短镜头的高度，使该高度小于4.2毫米，视场角大于70度；采用塑料透镜，避免玻透璃镜的加工困难，由塑料透镜代替玻璃透镜，从而减轻镜头的重量，降低制造成本，提高生产效率。

以上结合最佳实施例对本实用新型进行了描述，但本实用新型并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本实用新型的本质进行的修改、等效组合。

Claims (10)

1.一种光学镜头组件，其特征在于，包括固定光阑、透镜组及玻璃滤光片，所述透镜组包括同光轴设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜及第四透镜，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜及第四透镜沿物方至像方依次设置，且所述第一、第二、第三及第四透镜的表面均为非球面，该非球面公式为：

$Z=\frac{\left(\mathrm{CURV}\right)Y^2}{1+{(1-(1+K){\left(\mathrm{CURV}\right)}^2{Y}^2)}^{1/2}}+\left(A\right)Y^2+\left(B\right)Y^4+\left(C\right)Y^6+\left(D\right)Y^8+\left(E\right)Y^{10}\left(F\right)Y^{12}+\left(G\right)Y^{14}+\left(H\right)Y^{16}$

其中，Z表示透镜表面上各点的Z坐标值，Y表示透镜表面上各点的Y轴坐标值，CURV为透镜表面的曲率半径之倒数，K为圆锥系数，A、B、C、D、E、F、G及H为高阶非球面系数，所述第一、第二、第三及第四透镜的前表面和后表面的面型参数依次为表1、表2、表3、表4、表5、表6、表7及表8所示：

且所述固定光阑设置于所述第一透镜与所述第二透镜之间，所述玻璃滤光片沿物方至像方位于所述第四透镜的后方，所述第一透镜的中心厚度之范围为0.49-0.51mm，所述第二透镜的中心厚度之范围为0.24-0.26mm，所述第三透镜的中心厚度之范围为0.74-0.76mm，所述第四透镜的中心厚度之范围为0.40-0.42mm。

2.根据权利要求1所述的光学镜头组件，其特征在于，所述玻璃滤光片为一个。

3.根据权利要求1所述的光学镜头组件，其特征在于，所述第一透镜的折射率之范围为1.5-1.6，所述第一透镜的色散系数之范围为50-60。

4.根据权利要求1所述的光学镜头组件，其特征在于，所述第二透镜的折射率之范围为1.6-1.7，所述第二透镜的色散系数之范围为20-30。

5.根据权利要求1所述的光学镜头组件，其特征在于，所述第三透镜的折射率之范围为1.5-1.6，所述第三透镜的色散系数之范围为50-60。

6.根据权利要求1所述的光学镜头组件，其特征在于，所述第四透镜的折射率之范围为1.5-1.6，所述第四透镜的色散系数之范围为50-60。

7.根据权利要求1至6任一项所述的光学镜头组件，其特征在于，所述第一透镜的前表面为中心位置凸向物方的凸面，所述第一透镜的后表面之上下端为平面，且所述第一透镜的后表面之中部为中心位置凹向像方的凹面。

8.根据权利要求1至6任一项所述的光学镜头组件，其特征在于，所述第二透镜的前表面之上下端为一平面，且所述第二透镜的前表面之中心位置凹向像方，所述第二透镜的后表面为中心位置凹向像方的凹面。

9.根据权利要求1至6任一项所述的光学镜头组件，其特征在于，所述第三透镜的前表面之上下端为平面，且所述第三透镜的前表面之中部的中心位置凸向像方，所述第三透镜的后表面为中心位置凸向像方的凸面；所述第四透镜的前表面之上下端为平面，且所述第四透镜的前表面之中部凹向物方，所述第四透镜的后表面呈上下凸且中心凹向像方的设置。

10.根据权利要求1所述的光学镜头组件，其特征在于，所述光学镜头组件的光学总长之范围为4.1-4.3mm。

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