CN211741703U - 光学成像镜头 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种光学成像镜头，光学成像镜头沿着光轴由物侧至像侧依序包括：具有正光焦度的第一透镜；具有光焦度的第二透镜；具有正光焦度的第三透镜；以及具有负光焦度的第四透镜；其中，第一透镜的物侧面至光学成像镜头的成像面在光轴上的距离TTL与光学成像镜头的成像面上有效像素区域的对角线长的一半ImgH满足：TTL/ImgH＜1.6；光学成像镜头的最大视场角FOV可满足：tan(FOV/2)＞0.8；第一透镜的有效焦距f1、第三透镜的有效焦距f3与光学成像镜头的总有效焦距f满足：0.5＜(f1‑f3)/f＜1.0；以及边缘光线的反向延长线与光轴的交点到第一透镜的物侧面在光轴上的距离VP满足：0.5mm＜VP＜1.0mm。

Description

光学成像镜头

技术领域

本申请涉及光学元件领域，并具体涉及一种包括四片透镜的光学成像镜头。

背景技术

近年来，便携式电子装置的趋势是愈来愈轻薄短小，因此，用户对于搭载在便携式电子产品上的成像镜头的成像要求也越来越高。以手机屏幕为例，具有较大的屏占比的手机屏幕更受消费者的青睐。为了增大屏占比，头部尺寸小的手机镜头已经成为市场发展的趋势。

同时，随着感光耦合元件(CCD)或互补性氧化金属半导体元件(CMOS)等感光元件的性能不断提高以及像元尺寸的逐渐减小，对相应的光学成像镜头提出了更高的要求。

因此，如何在满足小型化的同时，保持良好的光学性能是目前的光学成像镜头产品亟待解决的问题。

实用新型内容

本申请提供了可适用于便携式电子产品的、可至少解决或部分解决现有技术中的上述至少一个缺点的光学成像镜头。

本申请的一方面提供了这样一种光学成像镜头，该光学成像镜头沿着光轴由物侧至像侧依序包括：具有正光焦度的第一透镜；具有光焦度的第二透镜；具有正光焦度的第三透镜；以及具有负光焦度的第四透镜。

在一个实施方式中，第一透镜的物侧面至光学成像镜头的成像面在光轴上的距离TTL与光学成像镜头的成像面上有效像素区域的对角线长的一半ImgH可满足：TTL/ImgH＜1.6。

在一个实施方式中，光学成像镜头的最大视场角FOV可满足：tan(FOV/2)＞0.8。

在一个实施方式中，第一透镜的有效焦距f1、第三透镜的有效焦距f3与光学成像镜头的总有效焦距f满足：0.5＜(f1-f3)/f＜1.0。

在一个实施方式中，边缘光线的反向延长线与光轴的交点到第一透镜的物侧面在光轴上的距离VP满足：0.5mm＜VP＜1.0mm。

在一个实施方式中，光学成像镜头的入瞳直径EPD与光学成像镜头的总有效焦距f满足：2.0＜f/EPD＜3.0。

在一个实施方式中，第一透镜在光轴上的中心厚度CT1与第二透镜在光轴上的中心厚度CT2满足：3.0＜CT1/CT2＜3.5。

在一个实施方式中，第三透镜的像侧面为凸面，第四透镜的像侧面为凹面，并且第四透镜的物侧面的曲率半径R7与第四透镜的像侧面的曲率半径R8满足：0.5＜(R7-R8)/(R7+R8)＜1.0。

在一个实施方式中，第四透镜在光轴上的中心厚度CT4与第三透镜和第四透镜在光轴上的空气间隔T34满足：0＜10×T34/CT4＜2.0。

在一个实施方式中，第二透镜在光轴上的中心厚度CT2与第一透镜在光轴上的中心厚度、第二透镜在光轴上的中心厚度、第三透镜在光轴上的中心厚度和第四透镜在光轴上的中心厚度中的最大值CTmax满足：CT2/CTmax＜0.4。

在一个实施方式中，第一透镜至第四透镜中任意相邻两透镜在光轴上的间隔距离的总和∑AT与第一透镜的物侧面至第四透镜的像侧面在光轴上的距离TD满足：∑AT/TD＜0.2。

在一个实施方式中，第一透镜的物侧面的最大有效半径DT11与光学成像镜头的成像面上有效像素区域的对角线长的一半ImgH可满足：DT11/ImgH＜0.3。

在一个实施方式中，第一透镜的像侧面的最大有效半径DT12与第二透镜的物侧面的最大有效半径DT21满足：0.9＜DT12/DT21＜1.1。

在一个实施方式中，第二透镜的物侧面和光轴的交点至第二透镜的物侧面的有效半径顶点的轴上距离SAG21与第二透镜的物侧面的最大有效半径DT21满足：-2.0＜10×SAG21/DT21＜0。

在一个实施方式中，第三透镜的物侧面和光轴的交点至第三透镜的物侧面的有效半径顶点的轴上距离SAG31与第三透镜的像侧面和光轴的交点至第三透镜的像侧面的有效半径顶点的轴上距离SAG32满足：SAG31/SAG32＜0.35。

本申请提供的光学成像镜头采用多个透镜，例如第一透镜至第四透镜，通过合理控制光学成像镜头的像高与光学总长度之间的关系，并优化设置各透镜的光焦度、面型、曲率半径、中心厚度等，使光学成像镜头在满足小型化的同时，实现高成像质量等特性。

附图说明

结合附图，通过以下非限制性实施方式的详细描述，本申请的其他特征、目的和优点将变得更加明显。在附图中：

图1示出了根据本申请实施例1的光学成像镜头的结构示意图；

图2A至图2D分别示出了实施例1的光学成像镜头的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线；

图3示出了根据本申请实施例2的光学成像镜头的结构示意图；

图4A至图4D分别示出了实施例2的光学成像镜头的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线；

图5示出了根据本申请实施例3的光学成像镜头的结构示意图；

图6A至图6D分别示出了实施例3的光学成像镜头的轴上色差曲线、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4的光学成像镜头的结构示意图；

图8A至图8D分别示出了实施例4的光学成像镜头的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线；

图9示出了根据本申请实施例5的光学成像镜头的结构示意图；

图10A至图10D分别示出了实施例5的光学成像镜头的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线；

图11示出了根据本申请实施例6的光学成像镜头的结构示意图；

图12A至图12D分别示出了实施例6的光学成像镜头的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线。

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度正式意义解释，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。

以下对本申请的特征、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镜头可包括四片具有光焦度的透镜，即，第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜。这四片透镜沿着光轴由物侧至像侧依序排列。在第一透镜至第四透镜中，各相邻两透镜之间均可具有空气间隔。

在示例性实施方式中，第一透镜可具有正光焦度；第二透镜具有正光焦度或负光焦度；第三透镜可具有正光焦度；以及第四透镜可具有负光焦度。合理搭配光学系统中各透镜的光焦度和面型，可有效平衡光学系统的低阶像差，降低公差敏感性。

在示例性实施方式中，第一透镜的物侧面可为凸面。

在示例性实施方式中，第二透镜的像侧面可为凹面。

在示例性实施方式中，第三透镜的物侧面可为凹面，像侧面可为凸面。

在示例性实施方式中，第四透镜的物侧面可为凸面，像侧面可为凹面。

在示例性实施方式中，第一透镜的物侧面至光学成像镜头的成像面在光轴上的距离TTL与光学成像镜头的成像面上有效像素区域的对角线长的一半ImgH可满足：TTL/ImgH＜1.6。合理控制第一透镜的物侧面至光学成像镜头的成像面在光轴上的距离和光学成像镜头的成像面上有效像素区域的对角线长的一半之间的相互关系，可以在保证成像面大小的条件下，有效低压缩系统的长度，使该系统具有超薄特点。

在示例性实施方式中，光学成像镜头的最大视场角FOV可满足：tan(FOV/2)＞0.8。例如，0.8＜tan(FOV/2)＜1.0。合理控制光学成像镜头的最大视场角，可以有助于系统增大摄物空间。

在示例性实施方式中，第一透镜的有效焦距f1、第三透镜的有效焦距f3与光学成像镜头的总有效焦距f满足：0.5＜(f1-f3)/f＜1.0。例如，0.5＜(f1-f3)/f＜0.8。合理控制第一透镜的有效焦距、第三透镜的有效焦距以及光学成像镜头的总有效焦距之间的相互关系，可以有助于优化系统的光学参数，以及改善系统的像差。

在示例性实施方式中，边缘光线的反向延长线与光轴的交点到第一透镜的物侧面在光轴上的距离VP满足：0.5mm＜VP＜1.0mm。例如，0.6mm＜VP＜0.8mm。合理控制边缘光线的反向延长线与光轴的交点到第一透镜物侧面在光轴上的距离，可以减小屏幕开窗的大小，从而减小手机摄像头的屏占比，实现增大屏占比的目的。

在示例性实施方式中，光学成像镜头的入瞳直径EPD与光学成像镜头的总有效焦距f满足：2.0＜f/EPD＜3.0。例如，2.2＜f/EPD＜2.7。通过控制光圈的大小，在保证有效通光量的同时，有助于减小镜头前端头部的尺寸。

在示例性实施方式中，第一透镜在光轴上的中心厚度CT1与第二透镜在光轴上的中心厚度CT2满足：3.0＜CT1/CT2＜3.5。合理控制第一透镜与第二透镜在光轴上的中心厚度之间的关系，可以有助于降低系统中前两片透镜的中厚敏感性，有利于系统后期加工组立。

在示例性实施方式中，第四透镜的物侧面的曲率半径R7与第四透镜的像侧面的曲率半径R8满足：0.5＜(R7-R8)/(R7+R8)＜1.0。例如，0.6＜(R7-R8)/(R7+R8)＜0.9。合理控制第四透镜的物侧面和第四透镜的像侧面的曲率半径比值在合理范围内，能够控制透镜的形状，有助于减弱第三透镜和第四透镜之间产生的鬼影。

在示例性实施方式中，第四透镜在光轴上的中心厚度CT4与第三透镜和第四透镜在光轴上的空气间隔T34满足：0＜10×T34/CT4＜2.0。例如，0.6＜10×T34/CT4＜1.5。合理控制第三透镜和第四透镜在光轴上的空气间隔与第四透镜中心厚度之间的关系，可以有助于控制光学成像镜头的系统总长，保证光学成像镜头小型化的特点。

在示例性实施方式中，第二透镜在光轴上的中心厚度CT2与第一透镜在光轴上的中心厚度、第二透镜在光轴上的中心厚度、第三透镜在光轴上的中心厚度和第四透镜在光轴上的中心厚度中的最大值CTmax满足：CT2/CTmax＜0.4。例如，0.2＜CT2/CTmax＜0.35。合理控制第二透镜在光轴上的中心厚度与第一透镜至第四透镜中的每一个透镜在光轴上的中心厚度中的最大值的比值在合理范围内，可以有助于降低第一透镜的敏感性，提升小头部系统的良率。

在示例性实施方式中，第一透镜至第四透镜中任意相邻两透镜在光轴上的间隔距离的总和∑AT与第一透镜的物侧面至第四透镜的像侧面在光轴上的距离TD满足：∑AT/TD＜0.2。例如，0.1＜∑AT/TD＜0.2。合理控制第一透镜至第四透镜中任意相邻两透镜之间在光轴上的间隔距离的总和与第一透镜的物侧面至第四透镜的像侧面在光轴上的距离之间的关系，可以通过平衡各透镜间的位置关系，有效提升光学成像镜头的成像品质。

在示例性实施方式中，第一透镜的物侧面的最大有效半径DT11与光学成像镜头的成像面上有效像素区域的对角线长的一半ImgH可满足：DT11/ImgH＜0.3。例如，0.2＜DT11/ImgH＜0.3。通过控制第一透镜的物侧面的最大有效半径与光学成像镜头的成像面上有效像素区域的对角线长的一半的比值在合理范围内，可以在固定像面大小的条件下，有效降低第一透镜的有效口径，进而有助于实现系统的小头结构。

在示例性实施方式中，第一透镜的像侧面的最大有效半径DT12与第二透镜的物侧面的最大有效半径DT21满足：0.9＜DT12/DT21＜1.1。通过控制第一透镜的像侧面与第二透镜的物侧面的最大有效半径之间的关系，可以有利于拉近第一透镜和第二透镜的距离，实现类双胶合结构，同时两透镜的材料不同，可以实现系统的消复色像差，并有助降低前两片透镜的敏感性，提升系统的良率。

在示例性实施方式中，第二透镜的物侧面和光轴的交点至第二透镜的物侧面的有效半径顶点的轴上距离SAG21与第二透镜的物侧面的最大有效半径DT21满足：-2.0＜10×SAG21/DT21＜0。例如，-1.4＜10×SAG21/DT21＜-0.7。通过控制第二透镜的物侧面矢高与第二透镜的物侧面的最大有效半径的比值在合理的数值范围内，可以控制第二透镜的形状，防止第二透镜弯曲度变大，有利于第二透镜的后期加工。

在示例性实施方式中，第三透镜的物侧面和光轴的交点至第三透镜的物侧面的有效半径顶点的轴上距离SAG31与第三透镜的像侧面和光轴的交点至第三透镜的像侧面的有效半径顶点的轴上距离SAG32满足：SAG31/SAG32＜0.35。例如，0.10＜SAG31/SAG32＜0.35。合理控制第三透镜的物侧面矢高与第三透镜的像侧面矢高的比值在合理范围内，可以有助于控制第三透镜的形状，保证第三透镜物侧面与像侧面具有较小的弯曲程度，有助于提升第三透镜的工艺特性。

在示例性实施方式中，上述光学成像镜头还可包括光阑。光阑可根据需要设置在适当位置处。例如，光阑可设置在物侧与第一透镜之间。可选地，上述光学成像镜头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。

本申请提出了一种在满足小型化的同时，能够保持良好的光学性能光学成像镜头。根据本申请的上述实施方式的光学成像镜头可采用多片镜片，例如上文所述的四片。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，可有效地汇聚入射光线、降低成像镜头的光学总长并提高成像镜头的可加工性，使得光学成像镜头更有利于生产加工。

在示例性实施方式中，各透镜的镜面中的至少一个为非球面镜面，即，第一透镜的物侧面至第四透镜的像侧面中的至少一个镜面为非球面镜面。非球面透镜的特点是：从透镜中心到透镜周边，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，具有改善歪曲像差及改善像散像差的优点。采用非球面透镜后，能够尽可能地消除在成像的时候出现的像差，从而改善成像质量。可选地，第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜中的每个透镜的物侧面和像侧面中的至少一个为非球面镜面。可选地，第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜中的每个透镜的物侧面和像侧面均为非球面镜面。

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镜头的透镜数量，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四个透镜为例进行了描述，但是该光学成像镜头不限于包括四个透镜。如果需要，该光学成像镜头还可包括其它数量的透镜。

下面参照附图进一步描述可适用于上述实施方式的光学成像镜头的具体实施例。

实施例1

以下参照图1至图2D描述根据本申请实施例1的光学成像镜头。图1是示出了根据本申请实施例1的光学成像镜头的结构示意图。

如图1所示，光学成像镜头沿光轴由物侧至像侧依序包括：光阑STO、第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、第四透镜E4、滤光片E5和成像面S11。

第一透镜E1具有正光焦度，其物侧面S1为凸面，像侧面S2为凹面。第二透镜E2具有负光焦度，其物侧面S3为凹面，像侧面S4为凹面。第三透镜E3具有正光焦度，其物侧面S5为凹面，像侧面S6为凸面。第四透镜E4具有负光焦度，其物侧面S7为凸面，像侧面S8为凹面。滤光片E8具有物侧面S9和像侧面S10。来自物体的光依序穿过各表面S1至S10并最终成像在成像面S11上。

表1示出了实施例1的光学成像镜头的基本参数表，其中，曲率半径、厚度和焦距的单位均为毫米(mm)。

表1

在本实施例中，光学成像镜头的总有效焦距f＝2.80mm，从第一透镜E1的物侧面S1至成像面S11在光轴上的距离TTL＝3.75mm，成像面S11上有效像素区域对角线长的一半ImgH＝2.42mm，以及光学成像镜头的最大视场角FOV＝80.9°。

在实施例1中，第一透镜E1至第四透镜E4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为非球面的近轴曲率，c＝1/R(即，近轴曲率c为上表1中曲率半径R的倒数)；k为圆锥系数；Ai是非球面第i-th阶的修正系数。下表2给出了可用于实施例1中各非球面镜面S1-S8的高次项系数A₄、A₆、A₈、A₁₀、A₁₂、A₁₄、A₁₆、A₁₈和A₂₀。

表2

图2A示出了实施例1的光学成像镜头的轴上色差曲线，其表示不同波长的光线经由镜头后的会聚焦点偏离。图2B示出了实施例1的光学成像镜头的象散曲线，其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图2C示出了实施例1的光学成像镜头的畸变曲线，其表示不同像高对应的畸变大小值。图2D示出了实施例1的光学成像镜头的倍率色差曲线，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2A至图2D可知，实施例1所给出的光学成像镜头能够实现良好的成像品质。

实施例2

以下参照图3至图4D描述根据本申请实施例2的光学成像镜头。图3示出了根据本申请实施例2的光学成像镜头的结构示意图。

如图3所示，光学成像镜头沿光轴由物侧至像侧依序包括：光阑STO、第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、第四透镜E4、滤光片E5和成像面S11。

第一透镜E1具有正光焦度，其物侧面S1为凸面，像侧面S2为凹面。第二透镜E2具有负光焦度，其物侧面S3为凹面，像侧面S4为凹面。第三透镜E3具有正光焦度，其物侧面S5为凹面，像侧面S6为凸面。第四透镜E4具有负光焦度，其物侧面S7为凸面，像侧面S8为凹面。滤光片E5具有物侧面S9和像侧面S10。来自物体的光依序穿过各表面S1至S10并最终成像在成像面S11上。

在本实施例中，光学成像镜头的总有效焦距f＝2.76mm，从第一透镜E1的物侧面S1至成像面S11在光轴上的距离TTL＝3.75mm，成像面S11上有效像素区域对角线长的一半ImgH＝2.42mm，以及光学成像镜头的最大视场角FOV＝81.4°。

表3示出了实施例2的光学成像镜头的基本参数表，其中，曲率半径、厚度和焦距的单位均为毫米(mm)。

表3

在实施例2中，第一透镜E1至第四透镜E4中的任意一个透镜的物侧面和像侧面均为非球面。下表4给出了可用于实施例2中各非球面镜面S1-S8的高次项系数A₄、A₆、A₈、A₁₀、A₁₂、A₁₄、A₁₆、A₁₈和A₂₀。

表4

图4A示出了实施例2的光学成像镜头的轴上色差曲线，其表示不同波长的光线经由镜头后的会聚焦点偏离。图4B示出了实施例2的光学成像镜头的象散曲线，其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图4C示出了实施例2的光学成像镜头的畸变曲线，其表示不同像高对应的畸变大小值。图4D示出了实施例2的光学成像镜头的倍率色差曲线，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4D可知，实施例2所给出的光学成像镜头能够实现良好的成像品质。

实施例3

以下参照图5至图6D描述根据本申请实施例3的光学成像镜头。图5示出了根据本申请实施例3的光学成像镜头的结构示意图。

如图5所示，光学成像镜头沿光轴由物侧至像侧依序包括：光阑STO、第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、第四透镜E4、滤光片E5和成像面S11。

第一透镜E1具有正光焦度，其物侧面S1为凸面，像侧面S2为凹面。第二透镜E2具有负光焦度，其物侧面S3为凸面，像侧面S4为凹面。第三透镜E3具有正光焦度，其物侧面S5为凹面，像侧面S6为凸面。第四透镜E4具有负光焦度，其物侧面S7为凸面，像侧面S8为凹面。滤光片E5具有物侧面S9和像侧面S10。来自物体的光依序穿过各表面S1至S10并最终成像在成像面S11上。

在本实施例中，光学成像镜头的总有效焦距f＝2.57mm，从第一透镜E1的物侧面S1至成像面S11在光轴上的距离TTL＝3.63mm，成像面S11上有效像素区域对角线长的一半ImgH＝2.45mm，以及光学成像镜头的最大视场角FOV＝86.0°。

表5示出了实施例3的光学成像镜头的基本参数表，其中，曲率半径、厚度和焦距的单位均为毫米(mm)。

表5

在实施例3中，第一透镜E1至第四透镜E4中的任意一个透镜的物侧面和像侧面均为非球面。下表6给出了可用于实施例3中各非球面镜面S1-S18的高次项系数A₄、A₆、A₈、A₁₀、A₁₂、A₁₄、A₁₆、A₁₈和A₂₀。

表6

图6A示出了实施例3的光学成像镜头的轴上色差曲线，其表示不同波长的光线经由镜头后的会聚焦点偏离。图6B示出了实施例3的光学成像镜头的象散曲线，其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图6C示出了实施例3的光学成像镜头的畸变曲线，其表示不同像高对应的畸变大小值。图6D示出了实施例3的光学成像镜头的倍率色差曲线，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6A至图6D可知，实施例3所给出的光学成像镜头能够实现良好的成像品质。

实施例4

以下参照图7至图8D描述根据本申请实施例4的光学成像镜头。图7示出了根据本申请实施例4的光学成像镜头的结构示意图。

如图7所示，光学成像镜头沿光轴由物侧至像侧依序包括：光阑STO、第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、第四透镜E4、滤光片E5和成像面S11。

第一透镜E1具有正光焦度，其物侧面S1为凸面，像侧面S2为凹面。第二透镜E2具有负光焦度，其物侧面S3为凸面，像侧面S4为凹面。第三透镜E3具有正光焦度，其物侧面S5为凹面，像侧面S6为凸面。第四透镜E4具有负光焦度，其物侧面S7为凸面，像侧面S8为凹面。滤光片E5具有物侧面S9和像侧面S10。来自物体的光依序穿过各表面S1至S10并最终成像在成像面S11上。

在本实施例中，光学成像镜头的总有效焦距f＝2.64mm，从第一透镜E1的物侧面S1至成像面S11在光轴上的距离TTL＝3.72mm，成像面S11上有效像素区域对角线长的一半ImgH＝2.42mm，以及光学成像镜头的最大视场角FOV＝84.1°。

表7示出了实施例4的光学成像镜头的基本参数表，其中，曲率半径、厚度和焦距的单位均为毫米(mm)。

表7

在实施例4中，第一透镜E1至第四透镜E4中的任意一个透镜的物侧面和像侧面均为非球面。下表8给出了可用于实施例4中各非球面镜面S1-S18的高次项系数A₄、A₆、A₈、A₁₀、A₁₂、A₁₄、A₁₆、A₁₈和A₂₀。

表8

图8A示出了实施例4的光学成像镜头的轴上色差曲线，其表示不同波长的光线经由镜头后的会聚焦点偏离。图8B示出了实施例4的光学成像镜头的象散曲线，其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图8C示出了实施例4的光学成像镜头的畸变曲线，其表示不同像高对应的畸变大小值。图8D示出了实施例4的光学成像镜头的倍率色差曲线，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8A至图8D可知，实施例4所给出的光学成像镜头能够实现良好的成像品质。

实施例5

以下参照图9至图10D描述根据本申请实施例5的光学成像镜头。图9示出了根据本申请实施例5的光学成像镜头的结构示意图。

如图9所示，光学成像镜头沿光轴由物侧至像侧依序包括：光阑STO、第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、第四透镜E4、滤光片E5和成像面S11。

第一透镜E1具有正光焦度，其物侧面S1为凸面，像侧面S2为凸面。第二透镜E2具有负光焦度，其物侧面S3为凸面，像侧面S4为凹面。第三透镜E3具有正光焦度，其物侧面S5为凹面，像侧面S6为凸面。第四透镜E4具有负光焦度，其物侧面S7为凸面，像侧面S8为凹面。滤光片E5具有物侧面S9和像侧面S10。来自物体的光依序穿过各表面S1至S10并最终成像在成像面S11上。

在本实施例中，光学成像镜头的总有效焦距f＝2.39mm，从第一透镜E1的物侧面S1至成像面S11在光轴上的距离TTL＝3.65mm，成像面S11上有效像素区域对角线长的一半ImgH＝2.40mm，以及光学成像镜头的最大视场角FOV＝89.1°。

表9示出了实施例5的光学成像镜头的基本参数表，其中，曲率半径、厚度和焦距的单位均为毫米(mm)。

表9

在实施例5中，第一透镜E1至第四透镜E4中的任意一个透镜的物侧面和像侧面均为非球面。下表10给出了可用于实施例5中各非球面镜面S1-S8的高次项系数A₄、A₆、A₈、A₁₀、A₁₂、A₁₄、A₁₆、A₁₈和A₂₀。

表10

图10A示出了实施例5的光学成像镜头的轴上色差曲线，其表示不同波长的光线经由镜头后的会聚焦点偏离。图10B示出了实施例5的光学成像镜头的象散曲线，其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图10C示出了实施例5的光学成像镜头的畸变曲线，其表示不同像高对应的畸变大小值。图10D示出了实施例5的光学成像镜头的倍率色差曲线，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10D可知，实施例5所给出的光学成像镜头能够实现良好的成像品质。

实施例6

以下参照图11至图12D描述根据本申请实施例6的光学成像镜头。图11示出了根据本申请实施例6的光学成像镜头的结构示意图。

如图11所示，光学成像镜头沿光轴由物侧至像侧依序包括：光阑STO、第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、第四透镜E4、滤光片E5和成像面S11。

第一透镜E1具有正光焦度，其物侧面S1为凸面，像侧面S2为凸面。第二透镜E2具有负光焦度，其物侧面S3为凹面，像侧面S4为凹面。第三透镜E3具有正光焦度，其物侧面S5为凹面，像侧面S6为凸面。第四透镜E4具有负光焦度，其物侧面S7为凸面，像侧面S8为凹面。滤光片E5具有物侧面S9和像侧面S10。来自物体的光依序穿过各表面S1至S10并最终成像在成像面S11上。

在本实施例中，光学成像镜头的总有效焦距f＝2.39mm，从第一透镜E1的物侧面S1至成像面S11在光轴上的距离TTL＝3.65mm，成像面S11上有效像素区域对角线长的一半ImgH＝2.41mm，以及光学成像镜头的最大视场角FOV＝89.3°。

表11示出了实施例6的光学成像镜头的基本参数表，其中，曲率半径、厚度和焦距的单位均为毫米(mm)。

表11

在实施例6中，第一透镜E1至第四透镜E4中的任意一个透镜的物侧面和像侧面均为非球面。下表12给出了可用于实施例6中各非球面镜面S1-S8的高次项系数A₄、A₆、A₈、A₁₀、A₁₂、A₁₄、A₁₆、A₁₈和A₂₀。

表12

图12A示出了实施例6的光学成像镜头的轴上色差曲线，其表示不同波长的光线经由镜头后的会聚焦点偏离。图12B示出了实施例6的光学成像镜头的象散曲线，其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图12C示出了实施例6的光学成像镜头的畸变曲线，其表示不同像高对应的畸变大小值。图12D示出了实施例6的光学成像镜头的倍率色差曲线，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12A至图12D可知，实施例6所给出的光学成像镜头能够实现良好的成像品质。

综上，实施例1至实施例6分别满足表13中所示的关系。

条件式/实施例	1	2	3	4	5	6
							TTL/ImgH	1.55	1.55	1.48	1.54	1.52	1.51
tan(FOV/2)	0.85	0.86	0.93	0.90	0.99	0.99
							(f1-f3)/f	0.64	0.64	0.77	0.74	0.67	0.57
VP(mm)	0.79	0.71	0.66	0.77	0.61	0.61
							f/EPD	2.43	2.60	2.44	2.21	2.24	2.24
CT1/CT2	3.43	3.41	3.35	3.43	3.18	3.18
							(R7-R8)/(R7+R8)	0.87	0.87	0.82	0.84	0.68	0.66
10×T34/CT4	1.28	0.77	1.32	1.45	0.62	0.62
							CT2/CTmax	0.29	0.29	0.30	0.29	0.31	0.31
∑AT/TD	0.19	0.18	0.16	0.19	0.17	0.18
							DT11/ImgH	0.24	0.22	0.22	0.25	0.22	0.22
DT12/DT21	0.99	0.99	0.99	1.00	0.96	0.92
							10×SAG21/DT21	-1.31	-1.16	-1.37	-1.03	-0.72	-1.16
SAG31/SAG32	0.22	0.19	0.13	0.19	0.32	0.31

表13

本申请还提供一种成像装置，其电子感光元件可以是感光耦合元件(CCD)或互补性氧化金属半导体元件(CMOS)。成像装置可以是诸如数码相机的独立成像设备，也可以是集成在诸如手机等移动电子设备上的成像模块。该成像装置装配有以上描述的光学成像镜头。

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，本申请中所涉及的实用新型范围，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实用新型构思的情况下，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 (22)

1.一种光学成像镜头，其特征在于，沿着光轴由物侧至像侧依序包括：

具有正光焦度的第一透镜；

具有光焦度的第二透镜；

具有正光焦度的第三透镜；以及

具有负光焦度的第四透镜；

其中，TTL/ImgH＜1.6；

tan(FOV/2)＞0.8；

0.5＜(f1-f3)/f＜1.0；以及

0.5mm＜VP＜1.0mm，

其中，TTL为所述第一透镜的物侧面至所述光学成像镜头的成像面在所述光轴上的距离，ImgH是所述成像面上有效像素区域的对角线长的一半，FOV是所述光学成像镜头的最大视场角，f1是所述第一透镜的有效焦距，f3是所述第三透镜的有效焦距，f是所述光学成像镜头的总有效焦距，以及VP是边缘光线的反向延长线与所述光轴的交点到所述第一透镜的物侧面在所述光轴上的距离。

2.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，所述光学成像镜头的入瞳直径EPD与所述光学成像镜头的总有效焦距f满足：

2.0＜f/EPD＜3.0。

3.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第一透镜在所述光轴上的中心厚度CT1与所述第二透镜在所述光轴上的中心厚度CT2满足：

3.0＜CT1/CT2＜3.5。

4.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第三透镜的像侧面为凸面，所述第四透镜的像侧面为凹面，以及

所述第四透镜的物侧面的曲率半径R7与所述第四透镜的像侧面的曲率半径R8满足：

0.5＜(R7-R8)/(R7+R8)＜1.0。

5.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第四透镜在所述光轴上的中心厚度CT4与所述第三透镜和所述第四透镜在所述光轴上的空气间隔T34满足：

0＜10×T34/CT4＜2.0。

6.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第一透镜的物侧面的最大有效半径DT11与所述成像面上有效像素区域的对角线长的一半ImgH可满足：

DT11/ImgH＜0.3。

7.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第一透镜的像侧面的最大有效半径DT12与所述第二透镜的物侧面的最大有效半径DT21满足：

0.9＜DT12/DT21＜1.1。

8.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第二透镜的物侧面和所述光轴的交点至所述第二透镜的物侧面的有效半径顶点的轴上距离SAG21与所述第二透镜的物侧面的最大有效半径DT21满足：

-2.0＜10×SAG21/DT21＜0。

9.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第三透镜的物侧面和所述光轴的交点至所述第三透镜的物侧面的有效半径顶点的轴上距离SAG31与所述第三透镜的像侧面和所述光轴的交点至所述第三透镜的像侧面的有效半径顶点的轴上距离SAG32满足：

SAG31/SAG32＜0.35。

10.根据权利要求1至9中的任一项所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第二透镜在所述光轴上的中心厚度CT2与所述第一透镜在所述光轴上的中心厚度、所述第二透镜在所述光轴上的中心厚度、所述第三透镜在所述光轴上的中心厚度和所述第四透镜在所述光轴上的中心厚度中的最大值CTmax满足：

CT2/CTmax＜0.4。

11.根据权利要求1至9中的任一项所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第一透镜至所述第四透镜中任意相邻两透镜在所述光轴上的间隔距离的总和∑AT与所述第一透镜的物侧面至所述第四透镜的像侧面在所述光轴上的距离TD满足：

∑AT/TD＜0.2。

12.一种光学成像镜头，其特征在于，沿着光轴由物侧至像侧依序包括：

具有正光焦度的第一透镜；

具有光焦度的第二透镜；

具有正光焦度的第三透镜；以及

具有负光焦度的第四透镜；

其中，TTL/ImgH＜1.6；

2.0＜f/EPD＜3.0；

0.5＜(f1-f3)/f＜1.0；以及

0.5mm＜VP＜1.0mm，

其中，TTL为所述第一透镜的物侧面至所述光学成像镜头的成像面在所述光轴上的距离，ImgH是所述成像面上有效像素区域的对角线长的一半，EPD是所述光学成像镜头的入瞳直径，f1是所述第一透镜的有效焦距，f3是所述第三透镜的有效焦距，f是所述光学成像镜头的总有效焦距，以及VP是边缘光线的反向延长线与所述光轴的交点到所述第一透镜的物侧面在所述光轴上的距离。

13.根据权利要求12所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第一透镜在所述光轴上的中心厚度CT1与所述第二透镜在所述光轴上的中心厚度CT2满足：

3.0＜CT1/CT2＜3.5。

14.根据权利要求12所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第三透镜的像侧面为凸面，所述第四透镜的像侧面为凹面，以及

所述第四透镜的物侧面的曲率半径R7与所述第四透镜的像侧面的曲率半径R8满足：

0.5＜(R7-R8)/(R7+R8)＜1.0。

15.根据权利要求12所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第四透镜在所述光轴上的中心厚度CT4与所述第三透镜和所述第四透镜在所述光轴上的空气间隔T34满足：

0＜10×T34/CT4＜2.0。

16.根据权利要求12所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第二透镜在所述光轴上的中心厚度CT2与所述第一透镜在所述光轴上的中心厚度、所述第二透镜在所述光轴上的中心厚度、所述第三透镜在所述光轴上的中心厚度和所述第四透镜在所述光轴上的中心厚度中的最大值CTmax满足：

CT2/CTmax＜0.4。

17.根据权利要求12所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第一透镜至所述第四透镜中任意相邻两透镜在所述光轴上的间隔距离的总和∑AT与所述第一透镜的物侧面至所述第四透镜的像侧面在所述光轴上的距离TD满足：

∑AT/TD＜0.2。

18.根据权利要求12所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第一透镜的物侧面的最大有效半径DT11与所述成像面上有效像素区域的对角线长的一半ImgH可满足：

DT11/ImgH＜0.3。

19.根据权利要求12所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第一透镜的像侧面的最大有效半径DT12与所述第二透镜的物侧面的最大有效半径DT21满足：

0.9＜DT12/DT21＜1.1。

20.根据权利要求12所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第二透镜的物侧面和所述光轴的交点至所述第二透镜的物侧面的有效半径顶点的轴上距离SAG21与所述第二透镜的物侧面的最大有效半径DT21满足：

-2.0＜10×SAG21/DT21＜0。

21.根据权利要求12所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第三透镜的物侧面和所述光轴的交点至所述第三透镜的物侧面的有效半径顶点的轴上距离SAG31与所述第三透镜的像侧面和所述光轴的交点至所述第三透镜的像侧面的有效半径顶点的轴上距离SAG32满足：

SAG31/SAG32＜0.35。

22.根据权利要求18所述的光学成像镜头，其特征在于，所述光学成像镜头的最大视场角FOV满足：

tan(FOV/2)＞0.8。

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