一种4p微距镜头

摘要

本发明提供了一种4p微距镜头，所述4p微距镜头，自物侧至像侧依序包含：第一透镜，第二透镜，第三透镜以及第四透镜；第三透镜的物侧面为凹，第四透镜的物侧面为凹；所述第二透镜的物侧面与所述第四透镜的像侧面之间于光轴上的距离为ZD，所述第四透镜的焦距为f4，且满足下列关系式：ZD/f4=0.256。本发明的有益效果在于：可用在双摄或多摄中作为副摄微距镜头使用，在常规微距拍摄的基础上优化成像效果；增大焦距，使拍摄微距时产生类似显微镜的效果。

权利要求

1.一种4p微距镜头，其特征在于，所述4p微距镜头，自物侧至像侧依序由：第一透镜，第二透镜，第三透镜以及第四透镜组成；

第一透镜为双凸正透镜；

第二透镜为双凹负透镜；

第三透镜具有正屈光力，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；

第四透镜具有正屈光力，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；

所述第二透镜的物侧面与所述第四透镜的像侧面之间于光轴上的距离为ZD，所述第四透镜的焦距为f4，且满足下列关系式：ZD/f4=0.256。

2.根据权利要求1所述的4p微距镜头，其特征在于，所述第一透镜物侧面的最大有效半径位置到水平光轴上的最大曲面距离为YD11，所述第二透镜像侧面的最大有效半径位置到水平光轴上的最大曲面距离为YD22，且满足下列关系式：YD11‑YD22=0.729mm。

3.根据权利要求1所述的4p微距镜头，其特征在于，所述4p微距镜头的焦距为f，所述第二透镜像侧面的曲率半径为R22，且满足下列关系式：f/R22=0.754。

4.根据权利要求1所述的4p微距镜头，其特征在于，所述第二透镜像侧面的曲率半径为R22，所述第四透镜物侧面的曲率半径为R41，且满足下列关系式：R22/R41=‑20.069。

5.根据权利要求1所述的4p微距镜头，其特征在于，所述第二透镜在光轴上的中心厚度为CT2，所述第一透镜至第四透镜分别在光轴上的中心厚度之和为ΣCT，且满足下列关系式：CT2/ΣCT=0.190。

6.根据权利要求1所述的4p微距镜头，其特征在于，所述4p微距镜头的焦距为f，所述第一透镜像侧面的曲率半径为R12，所述第二透镜像侧面的曲率半径为R22，且满足下列关系式：f/|R12|+f/|R22|=0.981。

7.根据权利要求1所述的4p微距镜头，其特征在于，所述第三透镜物侧面的最大有效半径位置在水平光轴上的垂直投影点到所述第三透镜物侧面与光轴的交点之间的距离为SAG31，所述第四透镜的折射率为n4，且满足下列关系式：SAG31*n4=0.096mm。

说明书

一种4p微距镜头

技术领域

[0001] 本发明涉及光学镜头技术领域，特别涉及一种4p微距镜头。

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‑OxideSemicondctor 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镜头俨然成为目前
市场上的主流。

[0003] 在相关技术中，目前的微距镜头成像效果不佳，焦距小，无法产生类似显微镜的效果。

发明内容

[0004] 基于此，有必要设计一种4p微距镜头，其能够解决背景技术中涉及的技术问题。

[0005] 为了实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：

[0006] 一种4p微距镜头，所述4p微距镜头，自物侧至像侧依序包含：第一透镜，第二透镜，第三透镜以及第四透镜；

[0007] 第三透镜的物侧面为凹，第四透镜的物侧面为凹；

[0008] 所述第二透镜的物侧面与所述第四透镜的像侧面之间于光轴上的距离为ZD，所述第四透镜的焦距为f4，且满足下列关系式：

[0009] ZD/f4=0.256。

[0010] 优选的，所述第一透镜物侧面的最大有效半径位置到水平光轴上的最大曲面距离为YD11，所述第二透镜像侧面的最大有效半径位置到水平光轴上的最大曲面距离为YD22，
且满足下列关系式：

[0011] YD11‑YD22=0.729mm。

[0012] 优选的，所述4p微距镜头的焦距为f，所述第二透镜像侧面的曲率半径为R22，且满足下列关系式：

[0013] f/R22=0.754。

[0014] 优选的，所述第二透镜像侧面的曲率半径为R22，所述第四透镜物侧面的曲率半径为R41，且满足下列关系式：

[0015] R22/R41=‑20.069。

[0016] 优选的，所述第二透镜在光轴上的中心厚度为CT2，所述第一透镜至第四透镜分别在光轴上的中心厚度之和为ΣCT，且满足下列关系式：

[0017] CT2/ΣCT=0.190。

[0018] 优选的，所述4p微距镜头的焦距为f，所述第一透镜像侧面的曲率半径为R12，所述第二透镜像侧面的曲率半径为R22，且满足下列关系式：

[0019] f/|R12|+f/|R22|=0.981。

[0020] 优选的，所述第三透镜物侧面的最大有效半径位置在水平光轴上的垂直投影点到所述第三透镜物侧面与光轴的交点之间的距离为SAG31，所述第四透镜的折射率为n4，且满
足下列关系式：

[0021] SAG31*n4=0.096mm。

[0022] 本发明的有益效果在于：

[0023] 1、可用在双摄或多摄中作为副摄微距镜头使用，在常规微距拍摄的基础上优化成像效果；

[0024] 2、增大焦距，使拍摄微距时产生类似显微镜的效果。

附图说明

[0025] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对
范围的限定，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
些附图获得其他相关的附图。

[0026] 图1是本发明实施例1的4p微距镜头的结构示意图；

[0027] 图2是实施例1的4p微距镜头的球差曲线图；

[0028] 图3是实施例1的4p微距镜头的像散和畸变曲线图；

[0029] 图4是实施例1的4p微距镜头的倍率色差曲线图。

具体实施方式

[0030] 为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文
所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更
加透彻全面。

[0031] 需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接
到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、
“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

[0032] 除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具
体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个
相关的所列项目的任意的和所有的组合。

[0033] 请参阅图1所示，本发明提供了一种4p微距镜头，包括四个透镜，具体的，所述4p微距镜头，沿光轴由物侧至像侧依序包括：第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3以及第四透
镜L4。

[0034] 本发明的4p微距镜头可以包括由四个透镜构成的光学成像系统。即，4p微距镜头可由所述第一透镜L1至所述第四透镜L4构成。然而，4p微距镜头不仅限于包括四个透镜，而
根据需要还可以包括其他构成要素。例如，4p微距镜头还包括调节光量的光圈。此外，靠近
所述第四透镜的像侧面上还可顺序设置有滤光片及像面，所述像面上设置有图像传感器，
所述图像传感器可以是现有技术中的各类图像传感器，即，图像传感器是利用光电器件的
光电转换功能，将感光面上的光像转换为与光像成相应比例关系的电信号，与光敏二极管，
光敏三极管等“点”光源的光敏元件相比，图像传感器是将其受光面上的光像，分成许多小
单元，将其转换成可用的电信号的一种功能器件。

[0035] 如此，外界事物折射的光线顺序通过所述第一透镜至所述第四透镜后，经所述滤光片，入射至所述像面上，经过所述像面上的所述图像传感器传换成可以传导的电信号。

[0036] 进一步地，所述第一透镜L1、所述第二透镜L2、所述第三透镜L3以及所述第四透镜L4为塑料透镜或者玻璃透镜。其中，所述第一透镜L1至所述第四透镜L4分别为四个独立的
透镜，且每相邻两个透镜之间设置有间隔，即，每相邻两个透镜之间并未相互接合，而是每
相邻两个透镜之间设置有空气间距。由于与独立且非接合透镜相比，接合透镜的制程较复
杂，特别在两透镜的接合面需拥有高准度的曲面，以便达到两个透镜接合时的高密合度，且
在接合的过程中，也可能因偏位而造成粘贴密合度不佳，影响整体光学成像品质，如此，所
述4p微距镜头设计成四个独立且非接合的透镜，以改善接合透镜所产生的问题。

[0037] 请参阅图 1，第三透镜的物侧面为凹，第四透镜的物侧面为凹；所述第二透镜的物侧面与所述第四透镜的像侧面之间于光轴上的距离为ZD，所述第四透镜的焦距为f4，且满
足下列关系式：ZD/f4=0.256。

[0038] 进一步需要具体说明的是，4p微距镜头沿光轴由物侧至像侧顺序包括四个透镜L1‑L4，第一透镜L1 具有物侧面S1 和像侧面S2；第二透镜L2 具有物侧面S3和像侧面S4；第
三透镜L3 具有物侧面S5 和像侧面S6；第四透镜L4 具有物侧面S7 和像侧面S8。可选地，4p
微距镜头还可包括具有物侧面S9 和像侧面S10 的滤光片L5，滤光片L5 可为带通滤光片。
在本实施例的摄像光学透镜组中，还可设置有光圈STO以调节进光量。来自物体的光依序穿
过各表面S1 至S8 并最终成像在成像面S11 上。

[0039] 进一步地，所述第一透镜物侧面的最大有效半径位置到水平光轴上的最大曲面距离为YD11，所述第二透镜像侧面的最大有效半径位置到水平光轴上的最大曲面距离为
YD22，且满足下列关系式：YD11‑YD22=0.729mm。

[0040] 进一步地，所述4p微距镜头的焦距为f，所述第二透镜像侧面的曲率半径为R22，且满足下列关系式：f/R22=0.754。

[0041] 进一步地，所述第二透镜像侧面的曲率半径为R22，所述第四透镜物侧面的曲率半径为R41，且满足下列关系式：R22/R41=‑20.069。

[0042] 进一步地，所述第二透镜在光轴上的中心厚度为CT2，所述第一透镜至第四透镜分别在光轴上的中心厚度之和为ΣCT，且满足下列关系式：CT2/ΣCT=0.190。

[0043] 进一步地，所述4p微距镜头的焦距为f，所述第一透镜像侧面的曲率半径为R12，所述第二透镜像侧面的曲率半径为R22，且满足下列关系式：f/|R12|+f/|R22|=0.981。

[0044] 进一步地，所述第三透镜物侧面的最大有效半径位置在水平光轴上的垂直投影点到所述第三透镜物侧面与光轴的交点之间的距离为SAG31，所述第四透镜的折射率为n4，且
满足下列关系式：SAG31*n4=0.096mm。

[0045] 根据本发明的上述实施方式的4p微距镜头可采用多个透镜，例如上文所述的四个。通过合理分配各透镜的光焦度、表面类型、各透镜之间的轴上间距等，可有效增加所述
4p微距镜头的有效通光直径，保证镜头的小型化并提高成像品质，并且使得所述4p微距镜
头更有利于生产加工。在本发明的实施方式中，各透镜的镜面中的至少一个为非球面镜面。
非球面透镜的特点是：从透镜中心到周边曲率是连续变化的。与从透镜中心到周边有恒定
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，能够使得视野变得更大而真实。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，从而提高成像质量。

[0046] 下面参照附图进一步描述可适用于上述实施方式的4p微距镜头的具体实施例。

[0047] 实施例1

[0048] 以下参照图1至图4，描述根据本发明实施例1的4p微距镜头。图1示出了根据本发明实施例1的4p微距镜头的结构示意图。

[0049] 如图 1 所示，4p微距镜头沿光轴由物侧至像侧顺序包括四个透镜L1‑L4，第一透镜L1 具有物侧面S1 和像侧面S2；第二透镜L2 具有物侧面S3 和像侧面S4；第三透镜L3 具
有物侧面S5 和像侧面S6；第四透镜L4 具有物侧面S7 和像侧面S8。可选地，4p微距镜头还
可包括具有物侧面S9 和像侧面S10 的滤光片L5，滤光片L5可为带通滤光片。在本实施例的
4p微距镜头中，还可设置有光圈STO以调节进光量。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。

[0050] 其中，实施例1的4p微距镜头的有效焦距EFL、全视场角FOV、光学总长TTL、光圈Fno、表面类型、曲率半径、厚度、材料及圆锥系数，如表1 所示：

[0051] 表1

[0052]

[0053] 由表1 可知，OBJ表示光源；所述第二透镜的物侧面与所述第四透镜的像侧面之间于光轴上的距离为ZD，所述第四透镜的焦距为f4，且满足下列关系式：ZD/f4=0.256；所述第
一透镜物侧面的最大有效半径位置到水平光轴上的最大曲面距离为YD11，所述第二透镜像
侧面的最大有效半径位置到水平光轴上的最大曲面距离为YD22，且满足下列关系式：YD11‑
YD22=0.729mm；所述第二透镜在光轴上的中心厚度为CT2，所述第一透镜至第四透镜分别在
光轴上的中心厚度之和为ΣCT，且满足下列关系式：CT2/ΣCT=0.190；所述第三透镜物侧面
的最大有效半径位置在水平光轴上的垂直投影点到所述第三透镜物侧面与光轴的交点之
间的距离为SAG31，所述第四透镜的折射率为n4，且满足下列关系式：SAG31*n4=0.096mm。

[0054] 本实施例采用了四个透镜作为示例，通过合理分配各镜片的光焦度与表面类型，有效扩大镜头的孔径，缩短镜头总长度，保证镜头的有效通光直径与镜头的小型化；同时校
正各类像差，提高了镜头的解析度与成像品质。各非球面表面类型x 由以下函数关系限定：

[0055] 所述4p微距镜头的非球面函数关系为：

[0056]

[0057] 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为圆锥常数(在
上表1中已给出)；Ai是非球面第i‑n阶的修正系数，各镜片面S1‑S8的高次项系数A4、A6、A8、
A10、A12、A14及A16，如表2所示：

[0058] 表2

[0059] 面号 A4 A6 A8 A10 A12 A14 A16S1 ‑4.1681214E‑02 1.5266374E‑01 ‑2.0350435E‑01 1.7371521E‑01 ‑1.0091301E‑01 5.6318627E‑02 ‑1.6222857E‑02S2 ‑7.7461971E‑03 3.6112978E‑01 ‑9.1181676E‑01 1.0357665E+00 2.6188572E‑01 ‑1.6009663E+00 9.1587249E‑01S3 2.3982508E‑01 ‑6.3913458E‑01 3.0457593E+00 ‑6.8152677E+00 3.7258618E+00 5.8884483E+00 ‑6.3756871E+00S4 ‑1.3026605E‑01 3.7129949E+00 ‑1.5285514E+01 2.9411150E+01 ‑1.4394127E+01 ‑2.5188410E+01 2.4922385E+01S5 ‑5.6490280E‑01 1.1415168E+00 ‑1.7907166E+00 1.3167490E+00 ‑4.2547512E‑01 4.9665186E‑02 2.2755351E‑04S6 ‑4.6448494E‑01 4.7144753E‑01 ‑4.4640264E‑01 2.8009501E‑01 ‑1.0310440E‑01 1.1744158E‑02 2.1393933E‑03S7 ‑1.0455397E+00 1.3063110E+00 ‑6.2282603E‑01 8.9219808E‑02 4.7393704E‑03 3.2742147E‑03 ‑1.2553079E‑03S8 ‑7.5738104E‑01 8.4322648E‑01 ‑3.7396476E‑01 5.4403714E‑02 7.1296801E‑03 ‑3.5191004E‑03 4.5215244E‑04[0060] 由表1和2可知，在该实施例中，所述4p微距镜头的焦距为f，所述第二透镜像侧面
的曲率半径为R22，且满足下列关系式：f/R22=0.754；所述第二透镜像侧面的曲率半径为
R22，所述第四透镜物侧面的曲率半径为R41，且满足下列关系式：R22/R41=‑20.069透镜像
侧面的曲率半径为R22，且满足下列关系式：f/|R12|+f/|R22|=0.981。

[0061] 图 2示出了实施例1的4p微距镜头的球差曲线，其表示不同孔径角U的光线交光轴于不同点上，相对于理想象点的位置有不同的偏离。图3示出了实施例1的4p微距镜头的像
散曲线，其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图3示出了实施例1的4p微距镜头的畸变曲
线，其表示不同视角情况下的畸变大小值。图4示出了实施例1的4p微距镜头的倍率色差曲
线，其表示光线经由4p微距镜头后在成像面上的不同的像高的偏差。根据图2至图4可知，实
施例1所给出的4p微距镜头能够实现良好的成像品质。

[0062] 本发明的有益效果在于：

[0063] 1、可用在双摄或多摄中作为副摄微距镜头使用，在常规微距拍摄的基础上优化成像效果；

[0064] 2、增大焦距，使拍摄微距时产生类似显微镜的效果。

[0065] 以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存
在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

[0066] 以上所述实施方式仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员
来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保
护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。