摄像光学镜头

摘要

本发明涉及光学镜头领域，公开了一种摄像光学镜头，该摄像光学镜头自物侧至像侧依序包含：第一玻璃平板，具有负屈折力的第一透镜，具有正屈折力的第二透镜，以及具有正屈折力的第三透镜；所述第三透镜的焦距为f4，所述摄像光学镜头的系统总焦距为f，所述第一透镜的阿贝数为v2，所述第二透镜的阿贝数为v3，所述第三透镜的折射率为n4，所述第二透镜的轴上厚度为d5，第二透镜像侧面到第三透镜物侧面的轴上距离为d6，且满足下列关系式：10.00

权利要求

1.一种摄像光学镜头，其特征在于，所述摄像光学镜头自物侧至像侧依序包含：第一玻璃平板，具有负屈折力的第一透镜，具有正屈折力的第二透镜，具有正屈折力的第三透镜，以及像面；

所述第三透镜的焦距为f4，所述摄像光学镜头的系统总焦距为f，所述第一透镜的阿贝数为v2，所述第二透镜的阿贝数为v3，所述第三透镜的折射率为n4，所述第二透镜的轴上厚度为d5，第二透镜像侧面到第三透镜物侧面的轴上距离为d6，且满足下列关系式：

10.00

2.80

1.60

5.00

所述摄像光学镜头的视场角为Fov，且满足下列关系式：Fov≥120.00°；

所述摄像光学镜头的Fno，满足下列关系式：Fno≤1.61；

所述第一玻璃平板作为指纹识别区。

2.根据权利要求1所述的摄像光学镜头，其特征在于，所述第三透镜物侧面的曲率半径为R7，所述第三透镜像侧面的曲率半径为R8，且满足下列关系式：-5.00<(R7+R8)/(R7-R8)<-1.40。

3.根据权利要求1所述的摄像光学镜头，其特征在于，所述第一透镜物侧面的曲率半径为R3，所述第一透镜的轴上厚度为d3，且满足下列关系式：-12.00

4.根据权利要求1所述的摄像光学镜头，其特征在于，所述第一透镜的焦距为f2，所述第一透镜物侧面的曲率半径为R3，所述第一透镜像侧面的曲率半径为R4，所述第一透镜的轴上厚度为d3，以及第一玻璃平板的物侧面到所述像面的轴上距离为TD，且满足下列关系式：

-2.54≤f2/f≤-0.80；

0.42<(R3+R4)/(R3-R4)<1.33；

0.04≤d3/TD≤0.15。

5.根据权利要求1所述的摄像光学镜头，其特征在于，所述第二透镜的焦距为f3，所述第二透镜物侧面的曲率半径为R5，所述第二透镜像侧面的曲率半径为R6，以及第一玻璃平板的物侧面到像面的轴上距离为TD，且满足下列关系式：

0.51≤f3/f≤1.85；

0.27≤(R5+R6)/(R5-R6)≤0.89；

0.06≤d5/TD≤0.18。

6.根据权利要求1所述的摄像光学镜头，其特征在于，所述第三透镜的轴上厚度为d7，以及第一玻璃平板的物侧面到像面的轴上距离为TD，且满足下列关系式：

0.02≤d7/TD≤0.08。

说明书

摄像光学镜头

【技术领域】

[0001] 本发明涉及光学镜头领域，特别涉及一种适用于智能手机、数码相机等手提终端设备，以及监视器、PC镜头等摄像装置的摄像光学镜头。
【背景技术】

[0002] 近年来，随着智能手机的兴起，小型化摄影镜头的需求日渐提高，而一般摄影镜头的感光器件不外乎是感光耦合器件(Charge Coupled Device，CCD)或互补性氧化金属半导
体器件(Complementary Metal-Oxide Semiconductor Sensor，CMOS Sensor)两种，且由于
半导体制造工艺技术的精进，使得感光器件的像素尺寸缩小，再加上现今电子产品以功能
佳且轻薄短小的外型为发展趋势，因此，具备良好成像品质的小型化摄像镜头俨然成为目
前市场上的主流。

[0003] 为获得较佳的成像品质，传统搭载于手机相机的镜头多采用两片式透镜结构。然而，随着技术的发展以及用户多样化需求的增多，在感光器件的像素面积不断缩小，且系统
对成像品质的要求不断提高的情况下，三片式透镜结构逐渐出现在镜头设计当中，常见的
三片式透镜虽然已经具有较好的光学性能，但是其光焦度、透镜间距和透镜形状设置仍然
具有一定的不合理性，导致透镜结构在具有良好光学性能的同时，无法满足大光圈、广角化
设计要求，而且不具指纹识别功能。
【发明内容】

[0004] 针对上述问题，本发明的目的在于提供一种摄像光学镜头，其具有良好光学性能的同时，满足广角化、大光圈、指纹识别的设计要求。

[0005] 为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种所述摄像光学镜头，所述摄像光学镜头自物侧至像侧依序包含：第一玻璃平板，具有负屈折力的第一透镜，具有正屈折
力的第二透镜，具有正屈折力的第三透镜，以及像面；

[0006] 所述第三透镜的焦距为f4，所述摄像光学镜头的系统总焦距为f，所述第一透镜的阿贝数为v2，所述第二透镜的阿贝数为v3；所述第三透镜的折射率为n4，所述第二透镜的轴
上厚度为d5，第二透镜像侧面到第三透镜物侧面的轴上距离为d6，且满足下列关系式：

[0007] 10.00

[0008] 2.80

[0009] 1.60

[0010] 5.00

[0011] 优选的，所述第三透镜物侧面的曲率半径为R7，所述第三透镜像侧面的曲率半径为R8，且满足下列关系式：

[0012] -5.00<(R7+R8)/(R7-R8)<-1.40。

[0013] 优选的，所述第一透镜物侧面的曲率半径为R3，所述第一透镜的轴上厚度为d3，且满足下列关系式：

[0014] -12.00

[0015] 优选的，所述第一透镜的焦距为f2，所述第一透镜物侧面的曲率半径为R3，所述第一透镜像侧面的曲率半径为R4，所述第一透镜的轴上厚度为d3，以及第一玻璃平板的物侧
面到所述像面的轴上距离为TD，且满足下列关系式：

[0016] -2.54≤f2/f≤-0.80；

[0017] 0.42<(R3+R4)/(R3-R4)<1.33；

[0018] 0.04≤d3/TD≤0.15。

[0019] 优选的，所述第二透镜的焦距为f3，所述第二透镜物侧面的曲率半径为R5，所述第二透镜像侧面的曲率半径为R6，以及第一玻璃平板的物侧面到像面的轴上距离为TD，且满
足下列关系式：

[0020] 0.51≤f3/f≤1.85；

[0021] 0.27≤(R5+R6)/(R5-R6)≤0.89；

[0022] 0.06≤d5/TD≤0.18。

[0023] 优选的，所述第三透镜的轴上厚度为d7，以及第一玻璃平板的物侧面到像面的轴上距离为TD，且满足下列关系式：

[0024] 0.02≤d7/TD≤0.08。

[0025] 优选的，所述摄像光学镜头的视场角为Fov，且满足下列关系式：

[0026] Fov≥120.00°。

[0027] 优选的，所述摄像光学镜头的Fno，满足下列关系式：

[0028] Fno≤1.61。

[0029] 本发明的有益效果在于:根据本发明的摄像光学镜头具有良好光学性能，且广角化、大光圈、指纹识别的特性，尤其适用于由高像素用的CCD、CMOS等摄像元件构成的手机摄
像镜头组件和WEB摄像镜头。
【附图说明】

[0030] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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它
的附图，其中：

[0031] 图1是实施方式一的摄像光学镜头的结构示意图；

[0032] 图2是图1所示的摄像光学镜头的场曲及畸变示意图；

[0033] 图3是实施方式二的摄像光学镜头的结构示意图；

[0034] 图4是图3所示的摄像光学镜头的场曲及畸变示意图；

[0035] 图5是实施方式三的摄像光学镜头的结构示意图；

[0036] 图6是图5所示的摄像光学镜头的场曲及畸变示意图。【具体实施方式】

[0037] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，
为了使读者更好地理解本发明而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基
于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本发明所要求保护的技术方案。

[0038] (第一实施方式)

[0039] 请参考附图，本发明提供了一种摄像光学镜头10。图1所示为本发明第一实施方式的摄像光学镜头10，该摄像光学镜头10包括四个透镜。具体的，所述摄像光学镜头10，由物
侧至像侧依序包括：第一玻璃平板G1、具有负屈折力的第一透镜L1、光圈S1、具有正屈折力
的第二透镜L2、具有正屈折力的第三透镜L3以及像面Si。第三透镜L3和像面Si之间可设置
有光学过滤片(filter)GF等光学元件。

[0040] 在本实施方式中，所述第三透镜L3的焦距为f4，所述摄像光学镜头10的系统总焦距为f，且满足下列关系式：10.00值，通过焦距的合理分配，使得系统具有较佳的成像品质和较低的敏感性。

[0041] 定义所述第一透镜L1的阿贝数为v2，所述第二透镜L2的阿贝数为v3，且满足下列关系式：2.80有利于向超薄化发展，同时利于修正像差。

[0042] 定义所述第三透镜L3的折射率为n4，且满足下列关系式：1.60

[0043] 定义所述第二透镜L2的轴上厚度为d5，第二透镜L2像侧面到第三透镜L3物侧面的轴上距离为d6，且满足下列关系式：5.00L2及第三透镜L3之间轴上距离的比值，在条件式范围内有助于压缩光学系统总长，实现超
薄化效果。

[0044] 定义所述第三透镜L3物侧面的曲率半径为R7，所述第三透镜L3像侧面的曲率半径为R8，且满足下列关系式：-5.00<(R7+R8)/(R7-R8)<-1.40。规定了第三透镜L3的形状，在此
条件范围内时，有利于第三透镜L3成型，并避免因表面曲率过大而导致成型不良与应力产
生。

[0045] 定义所述第一透镜L1物侧面的曲率半径为R3，所述第一透镜L1的轴上厚度为d3，且满足下列关系式：-12.00L1厚度的比值，在条件式范围内有助于提高光学系统性能。

[0046] 定义所述摄像光学镜头10的系统总焦距为f，所述第一透镜L1的焦距为f2，且满足下列关系式：-2.54≤f2/f≤-0.80。通过将第一透镜L1的负光焦度控制在合理范围，有利于
矫正光学系统的像差。

[0047] 定义所述第一透镜物侧面的曲率半径为R3，所述第一透镜像侧面的曲率半径为R4，且满足下列关系式：0.42<(R3+R4)/(R3-R4)<1.33；规定了第一透镜L1的形状，在范围内
时，随着镜头向超薄广角化发展，有利于补正轴上色像差问题。

[0048] 定义所述第一透镜L1的轴上厚度为d3，以及第一玻璃平板G1的物侧面到像面Si的轴上距离为TD，且满足下列关系式：0.04≤d3/TD≤0.15，有利于实现超薄化。

[0049] 定义所述第二透镜的焦距为f3，所述摄像光学镜头的系统总焦距为f，且满足下列关系式：0.51≤f3/f≤1.85；通过光焦度的合理分配，使得系统具有较佳的成像品质。

[0050] 定义所述第二透镜L2物侧面的曲率半径为R5，以及所述第二透镜L2像侧面的曲率半径为R6，满足下列关系式：0.27≤(R5+R6)/(R5-R6)≤0.89，规定了第二透镜L2的形状，在
条件式范围内，可以缓和光线经过镜片的偏折程度，有效减小像差。

[0051] 定义所述第二透镜L2的轴上厚度为d5，以及第一玻璃平板G1的物侧面到像面Si的轴上距离为TD，且满足下列关系式：0.06≤d5/TD≤0.18，有利于实现超薄化。

[0052] 定义所述第三透镜L3的轴上厚度为d7，以及第一玻璃平板G1的物侧面到像面Si的轴上距离为TD，且满足下列关系式：0.02≤d7/TD≤0.08，有利于实现超薄化。

[0053] 定义所述第一玻璃平板G1的焦距为f1，满足下列关系式f1＝∞。在不同的实施方式中，第一玻璃平板G1可以作为手机、平板或其他触屏设备的指纹识别区。

[0054] 进一步的，定义所述摄像光学镜头10的Fno，满足下列关系式：Fno≤1.61，有利于实现大光圈，使得成像性能好；定义所述摄像光学镜头10的视场角为Fov，且满足下列关系
式：Fov≥120.00°，有利于实现广角化。即当满足上述关系，使得摄像光学镜头10实现了在
具有良好光学成像性能的同时，还能满足广角化、大光圈、指纹识别的设计要求；根据该光
学镜头10的特性，该光学镜头10尤其适用于由高像素用的CCD、CMOS等摄像元件构成的手机
摄像镜头组件和WEB摄像镜头。

[0055] 下面将用实例进行说明本发明的摄像光学镜头10。各实例中所记载的符号如下所示。焦距、轴上距离、曲率半径、轴上厚度、反曲点位置、驻点位置的单位为mm。

[0056] TD：第一玻璃平板G1的物侧面到像面Si的轴上距离)，单位为mm；

[0057] 优选的，所述透镜的物侧面和/或像侧面上还可以设置有反曲点和/或驻点，以满足高品质的成像需求，具体的可实施方案，参下所述。

[0058] 表1、表2示出本发明第一实施方式的摄像光学镜头10的设计数据。

[0059] 【表1】

[0060]

[0061]

[0062] 其中，各符号的含义如下。

[0063] S1：光圈；

[0064] R：光学面的曲率半径、透镜时为中心曲率半径；

[0065] R1：第一玻璃平板G1的物侧面的曲率半径；

[0066] R2：第一玻璃平板G1的像侧面的曲率半径；

[0067] R3：第一透镜L1的物侧面的曲率半径；

[0068] R4：第一透镜L1的像侧面的曲率半径；

[0069] R5：第二透镜L2的物侧面的曲率半径；

[0070] R6：第二透镜L2的像侧面的曲率半径；

[0071] R7：第三透镜L3的物侧面的曲率半径；

[0072] R8：第三透镜L3的像侧面的曲率半径；

[0073] R9：光学过滤片GF的物侧面的曲率半径；

[0074] R10：光学过滤片GF的像侧面的曲率半径；

[0075] d：透镜的轴上厚度与透镜之间的轴上距离；

[0076] d0：光圈S1到第一玻璃平板G1的物侧面的轴上距离；

[0077] d1：第一玻璃平板G1的轴上厚度；

[0078] d2：第一玻璃平板G1的像侧面到第一透镜L1的物侧面的轴上距离；

[0079] d3：第一透镜L1的轴上厚度；

[0080] d4：第一透镜L1的像侧面到第二透镜L2的物侧面的轴上距离；

[0081] d5：第二透镜L2的轴上厚度；

[0082] d6：第二透镜L2的像侧面到第三透镜L3的物侧面的轴上距离；

[0083] d7：第三透镜L3的轴上厚度；

[0084] d8：第三透镜L3的像侧面到光学过滤片GF的物侧面的轴上距离；

[0085] d9：光学过滤片GF的轴上厚度；

[0086] d10：光学过滤片GF的像侧面到像面的轴上距离；

[0087] nd：d线的折射率；

[0088] nd1：第一玻璃平板G1的d线的折射率；

[0089] nd2：第一透镜L1的d线的折射率；

[0090] nd3：第二透镜L2的d线的折射率；

[0091] nd4：第三透镜L3的d线的折射率；

[0092] ndg：光学过滤片GF的d线的折射率；

[0093] vd：阿贝数；

[0094] v1：第一玻璃平板G1的阿贝数；

[0095] v2：第一透镜L1的阿贝数；

[0096] v3：第二透镜L2的阿贝数；

[0097] v4：第三透镜L3的阿贝数；

[0098] vg：光学过滤片GF的阿贝数。

[0099] 表2示出本发明第一实施方式的摄像光学镜头10中各透镜的非球面数据。

[0100] 【表2】

[0101]

[0102] 其中，k是圆锥系数，A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16是非球面系数。

[0103] y＝(x2/R)/[1+{1-(k+1)(x2/R2)}1/2]+A4x4+A6x6+A8x8+A10x10+A12x12+A14x14+A16x16   (1)

[0104] 为方便起见，各个透镜面的非球面使用上述公式(1)中所示的非球面。但是，本发明不限于该公式(1)表示的非球面多项式形式。

[0105] 表3、表4示出本发明第一实施方式的摄像光学镜头10中各透镜的反曲点以及驻点设计数据。其中，P1R1、P1R2分别代表第一玻璃平板G1的物侧面和像侧面，P2R1、P2R2分别代
表第一透镜L1的物侧面和像侧面，P3R1、P3R2分别代表第二透镜L2的物侧面和像侧面，
P4R1、P4R2分别代表第三透镜L3的物侧面和像侧面。“反曲点位置”栏位对应数据为各透镜
表面所设置的反曲点到摄像光学镜头10光轴的垂直距离。“驻点位置”栏位对应数据为各透
镜表面所设置的驻点到摄像光学镜头10光轴的垂直距离。

[0106] 【表3】

[0107]  反曲点个数 反曲点位置1
P1R1 0 0
P1R2 0 0
P2R1 1 0.115
P2R2 0 0
P3R1 0 0
P3R2 0 0
P4R1 1 0.145
P4R2 1 0.065

[0108] 【表4】

[0109]  驻点个数 驻点位置1
P1R1 0 0
P1R2 0 0
P2R1 1 0.195
P2R2 0 0
P3R1 0 0
P3R2 0 0
P4R1 1 0.305
P4R2 1 0.135

[0110] 图2则示出了，波长为500nm的光经过第一实施方式的摄像光学镜头10后的场曲及畸变示意图，图2的场曲S是弧矢方向的场曲，T是子午方向的场曲。

[0111] 后出现的表13示出各实施方式一、二、三中各种数值与条件式中已规定的参数所对应的值。

[0112] 如表13所示，第一实施方式满足各条件式。

[0113] 在本实施方式中，所述摄像光学镜头的入瞳直径为0.249mm，全视场像高为0.675mm，所述摄像光学镜头的视场角为120.00°，使得所述摄像光学镜头10大光圈、广角
化、指纹识别，其轴上、轴外色像差充分补正，且具有优秀的光学特征。

[0114] (第二实施方式)

[0115] 第二实施方式与第一实施方式基本相同，符号含义与第一实施方式相同，该第二实施方式的摄像光学镜头20的结构形式请参图3所示，以下只列出不同点。

[0116] 表5、表6示出本发明第二实施方式的摄像光学镜头20的设计数据。

[0117] 【表5】

[0118]

[0119] 表6示出本发明第二实施方式的摄像光学镜头20中各透镜的非球面数据。

[0120] 【表6】

[0121]

[0122] 表7、表8示出本发明第二实施方式的摄像光学镜头20中各透镜的反曲点以及驻点设计数据。

[0123] 【表7】

[0124]   反曲点个数 反曲点位置1P1R1 0 0
P1R2 0 0
P2R1 1 0.095
P2R2 0 0
P3R1 0 0
P3R2 1 0.345
P4R1 1 0.235
P4R2 1 0.055

[0125] 【表8】

[0126]

[0127]

[0128] 图4则示出了，波长为500nm的光经过第二实施方式的摄像光学镜头20后的场曲及畸变示意图。

[0129] 如表13所示，第二实施方式满足各条件式。

[0130] 在本实施方式中，所述摄像光学镜头的入瞳直径为0.266mm，全视场像高为0.675mm，所述摄像光学镜头的视场角为118.20°，使得所述摄像光学镜头20广角化、大光
圈、指纹识别，其轴上、轴外色像差充分补正，且具有优秀的光学特征。

[0131] (第三实施方式)

[0132] 第三实施方式与第一实施方式基本相同，符号含义与第一实施方式相同，该第三实施方式的摄像光学镜头30的结构形式请参图5所示，以下只列出不同点。

[0133] 表9、表10示出本发明第三实施方式的摄像光学镜头30的设计数据。

[0134] 【表9】

[0135]

[0136]

[0137] 表10示出本发明第三实施方式的摄像光学镜头30中各透镜的非球面数据。

[0138] 【表10】

[0139]

[0140] 表11、表12示出本发明第三实施方式的摄像光学镜头30中各透镜的反曲点以及驻点设计数据。

[0141] 【表11】

[0142]

[0143]

[0144] 【表12】

[0145]  驻点个数 驻点位置1
P1R1 0 0
P1R2 0 0
P2R1 1 0.185
P2R2 0 0
P3R1 0 0
P3R2 0 0
P4R1 1 0.255
P4R2 1 0.115

[0146] 图6则示出了，波长为500nm的光经过第三实施方式的摄像光学镜头30后的场曲及畸变示意图。

[0147] 以下表13按照上述条件式列出了本实施方式中对应各条件式的数值。显然，本实施方式的摄像光学系统满足上述的条件式。

[0148] 在本实施方式中，所述摄像光学镜头的入瞳直径为0.282mm，全视场像高为0.675mm，所述摄像光学镜头的视场角为118.20°，使得所述摄像光学镜头30广角化、大光
圈、指纹识别，其轴上、轴外色像差充分补正，且具有优秀的光学特征。

[0149] 【表13】

[0150]

[0151]

[0152] 本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施方式，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范
围。