CN203502654U - 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：

且固定光阑位于第一透镜的前方，玻璃滤光片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0.6-0.7、0.3-0.4、0.76-0.86及0.25-0.35毫米。本实用新型的光学镜头组件的光学总长小于4.65毫米，而光学后焦大于0.65毫米及视场角大于72度，且能有效消除光学系统中的各种像差，提高成像效果，满足800万像素的分辨率要求。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1/3.2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，而智能手机就是诸多消费品中的一种。

目前应用于智能手机的光学镜头已突破500万像素大关，具有800万像素摄像头的智能手机渐渐挤掉了传统的低端数码相机市场份额，成为人们出行必备的便携电子产品。

然而，具有高像素的智能手机普遍存在外形偏大及价格较高的缺点，且市场上像素为500万或800万的光学镜头已是智能手机的标准配置，而如何迎合终端客户追求短小精悍及成本低廉的需求，已成为众多镜头厂商竞相追逐的永恒话题。

且对光学镜头而言，在不降低成像质量的前提下，如何限制其体积、降低制造成本及兼顾量产可行性就成为镜头设计所围绕的三大终极目标，因此，透镜形状、面型的优化及镜片材质的选用就显得尤其重要。同时，高像素芯片不同的封装方式又给镜头设计添加新的技术难度与挑战，如何控制总长而又要求尽可能增大后焦长度则又是一大难题。

因此，亟需一种成像品质佳、体积较小而后焦较长、价格低廉及生产易行的光学镜头组件来克服上述的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种成像品质佳、体积较小而后焦较长、价格低廉及生产易行的光学镜头组件。

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。所述透镜组包括同光轴设置的具有正曲折力的第一透镜、具有负曲折力的第二透镜、具有正曲折力的第三透镜及具有负曲折力的第四透镜，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：

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

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：

且所述固定光阑沿物方至像方位于所述第一透镜的前方，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0.6-0.7mm，所述第二透镜的中心厚度之范围为0.3-0.4mm，所述第三透镜的中心厚度之范围为0.76-0.86mm，所述第四透镜的中心厚度之范围为0.25-0.35mm。

较佳地，所述玻璃滤光片为一个。

较佳地，所述第一透镜、第三透镜及第四透镜的折射率之范围为1.5-1.6，所述第一透镜、第三透镜及第四透镜的色散系数之范围为50-60。

较佳地，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。

较佳地，所述第一透镜为中心厚边缘薄的凸透镜，且所述第一透镜的前表面为凸向物方的凸面，所述第一透镜的后表面为凸向像方的凸面。

较佳地，所述第二透镜为中心薄边缘厚的凹透镜，且所述第二透镜的前表面为中部凹向物方且上半部及下半部轻微凸向物方的曲面，所述第二透镜的后表面为凹向像方的凹面。

较佳地，所述第三透镜为中心厚边缘薄的凸透镜，且所述第三透镜的前表面为凹向物方的凹面，所述第三透镜的后表面为凸向像方的凸面。

较佳地，所述第四透镜为中心薄边缘厚的凹透镜，且所述第四透镜的前表面为中部凹向物方且上半部及下半部均凸向物方的曲面，所述第四透镜的后表面为中部凹向像方且上半部及下半部均凸向像方的曲面。

较佳地，所述光学镜头组件的光学总长之范围为4.5-4.7mm。

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，使得光学总长小于4.65毫米而光学后焦大于0.65毫米，以及视场角大于72度；同时，能有效消除光学系统中的球差、像散、场曲及畸变等各种像差，满足800万像素的解像力要求；再者，本实用新型的光学镜头组件的聚光能力更强，使得成像效果极好，且能获得较小的景深；另，本实用新型的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1/3.2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包括同光轴设置的具有正曲折力的第一透镜21、具有负曲折力的第二透镜22、具有正曲折力的第三透镜23及具有负曲折力的第四透镜24，第一透镜21、第二透镜22、第三透镜23及第四透镜24较优为由光学树脂所制成的透镜，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的材料均为价格较低廉且成型工艺较成熟的光学树脂ZEONEX（环状烯烃系聚合物），第二透镜22的材料为具有高折射率及色散系数的光学树脂EP-5000（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：

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

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，所述固定光阑10沿物方至像方40位于所述第一透镜21的前方，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0.6-0.7毫米，第二透镜22的中心厚度之范围为0.3-0.4毫米，第三透镜23的中心厚度之范围为0.76-0.86毫米，第四透镜24的中心厚度之范围为0.25-0.35毫米。较优是，第一透镜21的中心厚度可以为0.6、0.65或0.7毫米，优选为0.658毫米；第二透镜22的中心厚度为0.3、0.35或0.4毫米，优选为0.365毫米；第三透镜23的中心厚度为0.76、0.82或0.86毫米，优选为0.825毫米；所述第四透镜24的中心厚度为0.25、0.30或0.35毫米，优选为0.30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4.5-4.7mm，以满足市场上应用于移动通讯工具1/3.2英寸规格800万像素的摄像头组件对于光学总长的基本要求。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、第三透镜23及第四透镜24的折射率之范围均为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、第三透镜23及第四透镜24的色散系数之范围均为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，所述第一透镜21为中心厚边缘薄的凸透镜，且所述第一透镜21的前表面211为凸向物方的凸面，所述第一透镜21的后表面212为凸向像方的凸面；所述第三透镜23为中心厚边缘薄的凸透镜，且所述第三透镜23的前表面231为凹向物方的凹面，所述第三透镜23的后表面232为凸向像方40的凸面；所述第四透镜24为中心薄边缘厚的凹透镜，且所述第四透镜24的前表面241为中部凹向物方且上半部及下半部均凸向物方的曲面，所述第四透镜24的后表面242为中部凹向像方40且上半部及下半部均凸向像方40的曲面。

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1.64；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24。具体地，在本实施例中，所述第二透镜22为中心薄边缘厚的凹透镜，且所述第二透镜22的前表面221为中部凹向物方且上半部及下半部轻微凸向物方的曲面，所述第二透镜22的后表面222为凹向像方的凹面。

所以，本实用新型的光学镜头组件100的有效焦距为3.78毫米，后焦距为0.69毫米，光学总长为4.64毫米，F数为2.4，视场角大于72度，并对各种像差进行良好矫正，得到理想的光学性能。应用本实用新型的光学镜头组件100可为超薄且价格低廉的高像素的智能拍照手机之摄像头组件的开发提供解决方案。

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的成像是否清晰及锐度是否良好，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，从中心视场到1.0视场的子午方向（T）和弧矢方向（S）在180lp/mm空间频率处的MTF曲线都非常密集，其表示：本实用新型的光学镜头组件100在整个成像面上具有良好的一致性，能够满足800万像素的互补金属氧化物半导体（CMOS）传感器的分辨率需要。

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，本实用新型的光学镜头组件100的场曲小于0.1毫米，畸变小于2.5%，从而使TV畸变小于1.5%（小于人眼可察觉的极限值），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，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100中的透镜组20具有四个透镜21、22、23、24，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，使得光学总长小于4.65毫米而光学后焦大于0.65毫米，以及视场角大于72度；同时，能有效消除光学系统中的球差、像散、场曲及畸变等各种像差，满足800万像素的解像力要求；再者，本实用新型的光学镜头组件100的聚光能力更强，使得成像效果极好，且能获得较小的景深；另，本实用新型的光学镜头组件100还具有成本低及生产效率高的优点。

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 (9)

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具有正曲折力的第一透镜、具有负曲折力的第二透镜、具有正曲折力的第三透镜及具有负曲折力的第四透镜，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：

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

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：

且所述固定光阑沿物方至像方位于所述第一透镜的前方，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0.6-0.7mm，所述第二透镜的中心厚度之范围为0.3-0.4mm，所述第三透镜的中心厚度之范围为0.76-0.86mm，所述第四透镜的中心厚度之范围为0.25-0.35mm。

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、第三透镜及第四透镜的折射率之范围为1.5-1.6，所述第一透镜、第三透镜及第四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至4任一项所述的光学镜头组件，其特征在于，所述第一透镜为中心厚边缘薄的凸透镜，且所述第一透镜的前表面为凸向物方的凸面，所述第一透镜的后表面为凸向像方的凸面。

6.根据权利要求1至4任一项所述的光学镜头组件，其特征在于，所述第二透镜为中心薄边缘厚的凹透镜，且所述第二透镜的前表面为中部凹向物方且上半部及下半部轻微凸向物方的曲面，所述第二透镜的后表面为凹向像方的凹面。

7.根据权利要求1至4任一项所述的光学镜头组件，其特征在于，所述第三透镜为中心厚边缘薄的凸透镜，且所述第三透镜的前表面为凹向物方的凹面，所述第三透镜的后表面为凸向像方的凸面。

8.根据权利要求1至4任一项所述的光学镜头组件，其特征在于，所述第四透镜为中心薄边缘厚的凹透镜，且所述第四透镜的前表面为中部凹向物方且上半部及下半部均凸向物方的曲面，所述第四透镜的后表面为中部凹向像方且上半部及下半部均凸向像方的曲面。

9.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4.5-4.7mm。

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