本發明涉及光學鏡頭技術領域，特別是涉及一種光學鏡頭。

背景技術：

隨著消費性電子產業的不斷發展，在移動終端不斷輕薄化、便攜化的要求帶動下，市場對小型化、大視角、高像質的攝影模塊需求也日益增加。特別是在手機、平板電腦以及可穿戴設備的攝影鏡頭等的應用。如何在降低成本的同時又能保證小型化、大視角、高像質是目前移動終端鏡頭設計需要解決的難題。

技術實現要素：

本發明提供一種光學鏡頭，在滿足小型化大視角的前提下，能保證較高的成像質量。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種光學鏡頭，至少包括沿光軸由物側至像側依次設置的第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡和第四透鏡；

所述第一透鏡具有正光焦度，其朝向像側一面為凸面；

所述第二透鏡具有負光焦度，其朝向物側一面為凹面；

所述第三透鏡具有正光焦度，其朝向物側一面為凹面；

所述第四透鏡具有負光焦度，具有在朝向物側一面近光軸區域的凸面；

并滿足以下條件式：

-0.6<f/f₂<-0.5；

-1<(R₁+R₂)/(R₁-R₂)<-0.8；

0<Sag₂₂*100/CT₂<5；

其中，f表示所述光學鏡頭的焦距，f₂表示所述第二透鏡的焦距，R₁表示所述第一透鏡朝向物側一面的曲率半徑，R₂表示所述第一透鏡朝向像側一面的曲率半徑，Sag₂₂表示所述第二透鏡朝向像側一面與光軸的交點到所述第二透鏡最大有效半徑位置在光軸上的投影點的距離，CT₂表示所述第二透鏡在光軸上的厚度。

可選地，滿足以下條件式：-0.5<(R₃+R₄)/(R₃-R₄)<-0.1；

其中，R₃表示所述第二透鏡朝向物側一面的曲率半徑，R₄表示所述第二透鏡朝向像側一面的曲率半徑。

可選地，滿足以下條件式：0.7<CT₂/CT₃<0.9；

其中，CT₃表示所述第三透鏡在光軸上的厚度。

可選地，滿足以下條件式：0.6<f/f₁₂<0.7；

其中，f₁₂表示所述第一透鏡和所述第二透鏡的組合焦距。

可選地，滿足以下條件式：0.2<T₁₂/(T₂₃+T₃₄)<0.4；

其中，T₁₂表示所述第一透鏡與所述第二透鏡在光軸上的空氣間隔，T₂₃表示所述第二透鏡與所述第三透鏡在光軸上的空氣間隔，T₃₄表示所述第三透鏡與所述第四透鏡在光軸上的空氣間隔。

可選地，滿足以下條件式：HFOV>39.5度；

其中，HFOV表示所述光學鏡頭最大視角的一半。

可選地，還包括設置在所述第一透鏡物側的光圈。

可選地，還包括位于所述第四透鏡和成像面之間的紅外濾光片。

由上述技術方案可知，本發明所提供的光學鏡頭，至少包括沿光軸由物側至像側依次設置的第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡和第四透鏡，物方光線依次經過各透鏡，成像到位于第四透鏡像側的成像面上。本光學鏡頭通過采用恰當的透鏡結構以及透鏡布局，使光線經過透鏡更加平緩，有利于修正離軸視場的像差，使成像畫面失真小；通過優化設計第二透鏡，調整其焦距滿足條件式-0.6<f/f₂<-0.5，有利于修正其產生的像差，平衡系統屈折力，提升鏡頭成像品質；并且通過對第一透鏡的物側面和像側面曲率半徑的優化設計，有利于減少系統球差與像散的產生，達到高像素要求。因此本發明光學鏡頭，能夠在滿足小型化大視角的前提下，獲得較高的成像質量。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明第一實施例提供的一種光學鏡頭的示意圖；

圖2為本發明第一實施例中光學鏡頭的畸變場曲圖；

圖3為本發明第一實施例中光學鏡頭的球差曲線圖；

圖4為本發明第二實施例提供的一種光學鏡頭的示意圖；

圖5為本發明第二實施例中光學鏡頭的畸變場曲圖；

圖6為本發明第二實施例中光學鏡頭的球差曲線圖；

圖7為本發明第三實施例提供的一種光學鏡頭的示意圖；

圖8為本發明第三實施例中光學鏡頭的畸變場曲圖；

圖9為本發明第三實施例中光學鏡頭的球差曲線圖。

具體實施方式

為了使本技術領域的人員更好地理解本發明中的技術方案，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本發明保護的范圍。

本發明實施例提供一種光學鏡頭，至少包括沿光軸由物側至像側依次設置的第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡和第四透鏡；

所述第一透鏡具有正光焦度，其朝向像側一面為凸面；

所述第二透鏡具有負光焦度，其朝向物側一面為凹面；

所述第三透鏡具有正光焦度，其朝向物側一面為凹面；

所述第四透鏡具有負光焦度，具有在朝向物側一面近光軸區域的凸面；

并滿足以下條件式：

-0.6<f/f₂<-0.5；

-1<(R₁+R₂)/(R₁-R₂)<-0.8；

0<Sag₂₂*100/CT₂<5；

其中，f表示所述光學鏡頭的焦距，f₂表示所述第二透鏡的焦距，R₁表示所述第一透鏡朝向物側一面的曲率半徑，R₂表示所述第一透鏡朝向像側一面的曲率半徑，Sag₂₂表示所述第二透鏡朝向像側一面與光軸的交點到所述第二透鏡最大有效半徑位置在光軸上的投影點的距離，CT₂表示所述第二透鏡在光軸上的厚度。

本實施例光學鏡頭，物側光線依次經過第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡和第四透鏡成像到位于第四透鏡像側的成像面上，各透鏡均采用非球面設計。

其中。第一透鏡具有正光焦度，可協助匯聚由物側進入的光線；第二透鏡具有負光焦度，其朝向物側一面為凹面，可對第一透鏡產生的像差補正；所述第三透鏡具有正光焦度，其朝向物側一面為凹面；第四透鏡在朝向物側一面近光軸區域為凸面，本光學鏡頭通過恰當的透鏡結構以及各透鏡布局，使光線經過透鏡更加平緩，有利于修正離軸視場的像差，對像差的修正更為合理，使成像畫面失真小。成像清晰度高。

本實施例光學鏡頭對第二透鏡優化設計，調整其焦距滿足條件式：-0.6<f/f₂<-0.5，有利于修正其產生的像差，平衡系統屈折力，可提升鏡頭成像品質。

并且，第二透鏡結構滿足條件式：0<Sag₂₂*100/CT₂<5，Sag₂₂表示第二透鏡朝向像側一面與光軸的交點到所述第二透鏡最大有效半徑位置在光軸上的投影點的距離，CT₂表示第二透鏡在光軸上的厚度，通過對其鏡片結構的優化設計有利于降低第二透鏡的敏感度，提高制程良率。

本實施例光學鏡頭，對第一透鏡物側面和像側面曲率半徑優化設置，滿足條件式：-1<(R₁+R₂)/(R₁-R₂)<-0.8，有利于減少系統球差與像散的產生，達到高像素要求。

因此本實施例光學鏡頭，在兼顧大視角和大光圈的同時，能夠獲得較高成像質量，能夠保證拍攝圖像清晰，色彩飽滿，層次感豐富。

優選的，本實施例光學鏡頭滿足以下條件式：-0.5<(R₃+R₄)/(R₃-R₄)<-0.1；其中，R₃表示所述第二透鏡朝向物側一面的曲率半徑，R₄表示所述第二透鏡朝向像側一面的曲率半徑。通過進一步優化設計第二透鏡的物側面和像側面，有利于修正透鏡組的像差，使成像畫面失真小，提高成像清晰度。

進一步的，本實施例光學鏡頭滿足以下條件式：0.7<CT₂/CT₃<0.9；其中，CT₃表示所述第三透鏡在光軸上的厚度。通過設置第二透鏡在光軸上厚度以及第三透鏡在光軸上厚度的比值，優化設計透鏡結構，有利于降低透鏡組的敏感度，并同時維持其小型化。

優選的，所述光學鏡頭滿足以下條件式：0.6<f/f₁₂<0.7；其中，f₁₂表示所述第一透鏡和所述第二透鏡的組合焦距。本光學鏡頭通過調節第一透鏡和第二透鏡的焦距，實現縮短鏡頭焦距，能夠在滿足高像素大光圈的條件下增大視場角，擴大成像系統的拍攝視野范圍。

進一步的，本光學鏡頭滿足以下條件式：0.2<T₁₂/(T₂₃+T₃₄)<0.4；其中，T₁₂表示所述第一透鏡與所述第二透鏡在光軸上的空氣間隔，T₂₃表示所述第二透鏡與所述第三透鏡在光軸上的空氣間隔，T₃₄表示所述第三透鏡與所述第四透鏡在光軸上的空氣間隔。這樣通過將各透鏡位置合理分配，降低組裝時鏡片間碰撞的可能性，并有利于減小制程難度，

進一步優選的，所述光學鏡頭滿足條件式：HFOV>39.5度；其中，HFOV表示所述光學鏡頭最大視角的一半，使所述光學鏡頭具有大視角的特性，能獲得寬廣的取像范圍。

本光學鏡頭中各透鏡采用非球面設計，上述各透鏡的非球面的曲線方程式表示如下：

其中，z表示非球面上距離光軸為r的點，其與相切于非球面的光軸上頂點切面的相對距離，c表示曲率半徑，r表示非球面上點與光軸的距離，k表示錐面系數，Ai表示第i階非球面系數。

下面以具體實施例對本發明光學鏡頭進行詳細說明。

在本發明光學鏡頭的一種具體實施例中，請參考圖1，所述光學鏡頭包括沿光軸由物側至像側依次設置的第一透鏡11、第二透鏡12、第三透鏡13和第四透鏡14。

其中，所述第一透鏡11具有正光焦度，其朝向像側一面為凸面；

所述第二透鏡12具有負光焦度，其朝向物側一面為凹面；

所述第三透鏡13具有正光焦度，其朝向物側一面為凹面；

所述第四透鏡14具有負光焦度，具有在朝向物側一面近光軸區域的凸面。

本實施例中，鏡頭焦距f及第二透鏡12的焦距f₂滿足條件式：-0.6<f/f₂<-0.5。

第一透鏡11和第二透鏡12的組合焦距f₁₂滿足條件式：0.6<f/f₁₂<0.7。

第一透鏡11物側面曲率半徑R₁和像側面曲率半徑R₂滿足條件式：-1<(R₁+R₂)/(R₁-R₂)<-0.8。

第二透鏡12物側面曲率半徑R₃和像側面曲率半徑R₄滿足條件式：-0.5<(R₃+R₄)/(R₃-R₄)<-0.1。

所述第二透鏡12像側面與光軸的交點到所述第二透鏡最大有效半徑位置在光軸上的投影點的距離Sag₂₂，與其在光軸上的厚度CT₂滿足條件式：0<Sag₂₂*100/CT₂<5。

所述第二透鏡12和第三透鏡13在光軸上的厚度滿足條件式：0.7<CT₂/CT₃<0.9。

各透鏡之間在光軸上的空氣間隔滿足條件式：0.2<T₁₂/(T₂₃+T₃₄)<0.4；其中，T₁₂表示第一透鏡與第二透鏡在光軸上的空氣間隔，T₂₃表示第二透鏡與第三透鏡在光軸上的空氣間隔，T₃₄表示第三透鏡與第四透鏡在光軸上的空氣間隔。

所述光學鏡頭的最大視角滿足：HFOV>39.5度；其中，HFOV表示所述光學鏡頭最大視角的一半。

本實施例光學鏡頭在第一透鏡11物側設置有光圈10。在第四透鏡14和成像面之間設置有紅外濾光片15，通過紅外濾光片15濾除進入光學鏡頭中的紅外波段光，避免紅外光照射到感光芯片上產生噪聲。

本實施例光學鏡頭各透鏡的結構參數具體如表1-1所示，其焦距f、光圈值Fno、視場角FOV的數值分別為f＝3.49mm、Fno＝2.14、FOV＝80.3度。表中曲率半徑、厚度及焦距的單位為mm，且表面0-10依次表示由物側至像側的表面。

表1-1

本實施例中各透鏡的非球面系數具體如表1-2所示，其中，k表示非球面曲線方程式中的錐面系數，A4-A16分別表示各表面第4-16階非球面系數。

表1-2

本實施例光學鏡頭經測試得到的畸變場曲線圖以及球差曲線圖分別如圖2和圖3所示，其中畸變場曲線圖測試波長為0.555μm，球差曲線圖測試波長為0.470μm、0.555μm和0.650μm。在以下各實施例中測試曲線圖中測試波長與本實施例相同。

在本發明光學鏡頭又一種具體實施例中，請參考圖4，所述光學鏡頭包括沿光軸由物側至像側依次設置的第一透鏡21、第二透鏡22、第三透鏡23和第四透鏡24。

其中，所述第一透鏡21具有正光焦度，其朝向像側一面為凸面；

所述第二透鏡22具有負光焦度，其朝向物側一面為凹面；

所述第三透鏡23具有正光焦度，其朝向物側一面為凹面；

所述第四透鏡24具有負光焦度，具有在朝向物側一面近光軸區域的凸面。

本實施例中，鏡頭焦距f及第二透鏡22的焦距f₂滿足條件式：-0.6<f/f₂<-0.5。

第一透鏡21和第二透鏡22的組合焦距f₁₂滿足條件式：0.6<f/f₁₂<0.7。

第一透鏡21物側面曲率半徑R₁和像側面曲率半徑R₂滿足條件式：-1<(R₁+R₂)/(R₁-R₂)<-0.8。

第二透鏡22物側面曲率半徑R₃和像側面曲率半徑R₄滿足條件式：-0.5<(R₃+R₄)/(R₃-R₄)<-0.1。

所述第二透鏡22像側面與光軸的交點到所述第二透鏡最大有效半徑位置在光軸上的投影點的距離Sag₂₂，與其在光軸上的厚度CT₂滿足條件式：0<Sag₂₂*100/CT₂<5。

所述第二透鏡22和第三透鏡23在光軸上的厚度滿足條件式：0.7<CT₂/CT₃<0.9。

各透鏡之間在光軸上的空氣間隔滿足條件式：0.2<T₁₂/(T₂₃+T₃₄)<0.4；其中，T₁₂表示第一透鏡與第二透鏡在光軸上的空氣間隔，T₂₃表示第二透鏡與第三透鏡在光軸上的空氣間隔，T₃₄表示第三透鏡與第四透鏡在光軸上的空氣間隔。

所述光學鏡頭的最大視角滿足：HFOV>39.5度；其中，HFOV表示所述光學鏡頭最大視角的一半。

本實施例光學鏡頭在第一透鏡21物側設置有光圈20。在第四透鏡24和成像面之間設置有紅外濾光片25，通過紅外濾光片25濾除進入光學鏡頭中的紅外波段光，避免紅外光照射到感光芯片上產生噪聲。

本實施例光學鏡頭各透鏡的結構參數具體如表2-1所示，其焦距f、光圈值Fno、視場角FOV的數值分別為f＝3.55mm、Fno＝2.17、FOV＝79.1度。表中曲率半徑、厚度及焦距的單位為mm，且表面0-10依次表示由物側至像側的表面。

表2-1

本實施例中各透鏡的非球面系數具體如表2-2所示，其中，k表示非球面曲線方程式中的錐面系數，A4-A16分別表示各表面第4-16階非球面系數。

表2-2

本實施例光學鏡頭經測試得到的畸變場曲線圖以及球差曲線圖分別如圖5和圖6所示。

在本發明光學鏡頭的又一種具體實施例中，請參考圖7，所述光學鏡頭包括沿光軸由物側至像側依次設置的第一透鏡31、第二透鏡32、第三透鏡33和第四透鏡34。

其中，所述第一透鏡31具有正光焦度，其朝向像側一面為凸面；

所述第二透鏡32具有負光焦度，其朝向物側一面為凹面；

所述第三透鏡33具有正光焦度，其朝向物側一面為凹面；

所述第四透鏡34具有負光焦度，具有在朝向物側一面近光軸區域的凸面。

本實施例中，鏡頭焦距f及第二透鏡32的焦距f₂滿足條件式：-0.6<f/f₂<-0.5。

第一透鏡31和第二透鏡32的組合焦距f₁₂滿足條件式：0.6<f/f₁₂<0.7。

第一透鏡31物側面曲率半徑R₁和像側面曲率半徑R₂滿足條件式：-1<(R₁+R₂)/(R₁-R₂)<-0.8。

第二透鏡32物側面曲率半徑R₃和像側面曲率半徑R₄滿足條件式：-0.5<(R₃+R₄)/(R₃-R₄)<-0.1。

所述第二透鏡32像側面與光軸的交點到所述第二透鏡最大有效半徑位置在光軸上的投影點的距離Sag₂₂，與其在光軸上的厚度CT₂滿足條件式：0<Sag₂₂*100/CT₂<5。

所述第二透鏡32和第三透鏡33在光軸上的厚度滿足條件式：0.7<CT₂/CT₃<0.9。

各透鏡之間在光軸上的空氣間隔滿足條件式：0.2<T₁₂/(T₂₃+T₃₄)<0.4；其中，T₁₂表示第一透鏡與第二透鏡在光軸上的空氣間隔，T₂₃表示第二透鏡與第三透鏡在光軸上的空氣間隔，T₃₄表示第三透鏡與第四透鏡在光軸上的空氣間隔。

所述光學鏡頭的最大視角滿足：HFOV>39.5度；其中，HFOV表示所述光學鏡頭最大視角的一半。

本實施例光學鏡頭在第一透鏡31物側設置有光圈30。在第四透鏡34和成像面之間設置有紅外濾光片35，通過紅外濾光片35濾除進入光學鏡頭中的紅外波段光，避免紅外光照射到感光芯片上產生噪聲。

本實施例光學鏡頭各透鏡的結構參數具體如表3-1所示，其焦距f、光圈值Fno、視場角FOV的數值分別為f＝3.51mm、Fno＝2.22、FOV＝80.2度。表中曲率半徑、厚度及焦距的單位為mm，且表面0-10依次表示由物側至像側的表面。

表3-1

本實施例中各透鏡的非球面系數具體如表3-2所示，其中，k表示非球面曲線方程式中的錐面系數，A4-A16分別表示各表面第4-16階非球面系數。

表3-2

本實施例光學鏡頭經測試得到的畸變場曲線圖以及球差曲線圖分別如圖8和圖9所示。

本實施例光學鏡頭應用于移動終端，適用于高像素攝像模組，具有大視角大光圈的特點。增加拍攝過程的進光量，保證了拍攝畫面的明亮程度；大視角設計，使攝像模組具有較大拍攝范圍。本光學鏡頭成像畫面失真小，清晰度高，在滿足高像素要求下能保證拍攝圖片效果清晰，色彩飽滿，層次感豐富。

本實施例光學鏡頭采用四片非球面鏡片代替五片結構，在不降低像質的情況下，更節約成本。各鏡片面型順暢，厚薄均勻，易成型，減小制程難度；鏡片與鏡片的空氣間隙均衡，有效提升組裝良率。

以上對本發明所提供的一種光學鏡頭進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發明的方法及其核心思想。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以對本發明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發明權利要求的保護范圍內。