一种四片式光学摄像镜头组的制作方法

本实用新型涉及光学摄像镜头组技术领域，尤其涉及一种应用于便携式电子设备的四片式光学摄像镜头组。

背景技术：

小型摄像镜头组在便携式电子设备上几乎是不可或缺的配备，拥有三到六片塑料透镜的四片式光学摄像镜头组被广泛地应用在最新的移动电话摄像头中。移动电话摄像头可以被用户用于各种景物，人物和自拍，并可以存储和通过社交软件，社交网站分享给其他人。

传统的小型化摄像镜头，多采用三片式光学摄像镜头组。如中国发明专利CN101833160 B中的一种摄像光学透镜组，由物侧至像侧依序包含：一具正屈折力的第一透镜；一具负屈折力的第二透镜；一具负屈折力的第三透镜。但是由于传感器变得具有小的像素间距，三片式光学摄像镜头组难以校正的色像差会很容易地在高对比度边缘发生，影响最终成像质量。

高解像力的四片式光学摄像镜头组，越来越被广泛采用，其中第一透镜和第二透镜常以胶合的形式出现，用以消除色差，比如美国专利地7,365,920号所示。但是过多采用玻璃难以使系统小型化，轻型化，大量化。

因此，如何设计一种适用于便携式电子设备、具有高解像力、价格便宜、且体积小型化的四片式光学摄像镜头组是业界亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型提出一种四片式光学摄像镜头组，该四片式光学摄像镜头组可有效缩短镜头的总长度、降低系统敏感度且能获得良好的成像品质。

本实用新型采用的技术方案是，设计一种四片式光学摄像镜头组，沿光轴排列由物侧至像侧依序包含四片透镜：

具有正屈折力的第一透镜；

具有负屈折力的第二透镜，其像侧面为凹面；

具有正屈折力的第三透镜，其物侧面为凹面及像侧面为凸面；

具有负屈折力的第四透镜，其物侧面为凸面及像侧面为凹面，且其物侧面及像侧面均为非球面，该第四透镜的物侧面及像侧面中至少一表面设有至少一反曲点。

优选的，第一透镜的焦距绝对值为|f1|，第二透镜的焦距绝对值为|f2|，第三透镜的焦距绝对值为|f3|，第四透镜的焦距绝对值为|f4|，则满足以下关系式：|f1|<|f3|<|f2|；|f1|<|f4|<|f2|。

优选的，第二透镜的折射率为ind2，所述第二透镜的中心厚度为thi2，则满足以下关系式：20>ind2/thi2>6。

优选的，第一透镜、第三透镜及第四透镜采用相同的塑胶材料制作。

优选的，第二透镜采用高折射率材料制作，并且满足下列关系式：1.63<ind2<1.66。

优选的，四片式光学摄像镜头组的焦距为f，则满足下列关系式：2.8<f<2.9。

优选的，第三透镜的中心厚度为thi3，则满足下列关系式：0.16<thi3/f<0.18。

优选的，第四透镜的中心厚度为thi4，则满足下列关系式：0.1<thi4/f<0.11。

优选的，第四透镜的物侧面的曲率半径为R7，第四透镜的像侧面的曲率半径为R8，则满足下列关系式：0.36<R8/R7<0.47。

本实用新型中镜头组采用结构为具有正焦距的第一透镜、具有负焦距的第二透镜，具有正焦距的第三透镜和具有福焦距的第四透镜，这种配置结构可以有效减小镜头组的体积，提高成像质量。较优的，第一、第三、第四透镜采用相同的塑胶材料，可以提高材料利用率，第二透镜采用高折射率材料，可以校正色差。进一步的，第三透镜的焦距绝对值和第四透镜的焦距绝对值均小于第二透镜的焦距绝对值、大于第一透镜的焦距绝对值，以降低镜头组的灵敏度。再进一步，第二透镜采用薄型设计，其折射率与中心厚度的比值小于20、大于6，以减小镜头组的体积。

附图说明

下面结合实施例和附图对本实用新型进行详细说明，其中：

图1是本实用新型中第一实施例的四片式光学摄像镜头组示意图；

图2是本实用新型中第一实施例的像差曲线图；

图3是本实用新型中第二实施例的四片式光学摄像镜头组示意图；

图4是本实用新型中第二实施例的像差曲线图；

图5是本实用新型中第三实施例的四片式光学摄像镜头组示意图；

图6是本实用新型中第三实施例的像差曲线图；

图7是本实用新型中第四实施例的四片式光学摄像镜头组示意图；

图8是本实用新型中第四实施例的像差曲线图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型提出的四片式光学摄像镜头组，沿光轴排列由物侧至像侧依序包含四片透镜：具有正屈折力的第一透镜110；具有负屈折力的第二透镜120，其像侧面为凹面；具有正屈折力的第三透镜130，其物侧面为凹面及像侧面为凸面；具有负屈折力的第四透镜140，第四透镜140的像侧依次设有红外截止滤波片150和影像感测组件，影像感测组件设置于成像面160处，可将被摄物成像，红外截止滤波片150与第四透镜140的像侧面贴合，影像感测组件与红外截止滤波片150之间设有间距。第四透镜140的物侧面为凸面及像侧面为凹面，使得镜头组的主点更远离影像感测组件，有利于缩短镜头组的光学总长度，以维持镜头的薄型化，第四透镜140的物侧面及像侧面均为非球面，且第四透镜140的物侧面及像侧面中至少一表面设有至少一反曲点。本实用新型的镜头配置结构能减小镜头组的体积，提高成像质量。

其中，镜头组中使用的非球面方程式为：

X为非球面上距离光轴为Y的点与相切于非球面光轴上顶点的切面的相对高度；

Y为非球面曲线上的点与光轴的距离；

R为曲率半径；

K为锥面系数；以及A_i为第i阶非球面系数。

较优的，第一透镜110的焦距绝对值为|f1|，第二透镜120的焦距绝对值为|f2|，第三透镜130的焦距绝对值为|f3|，第四透镜140的焦距绝对值为|f4|，则满足以下关系式：|f1|<|f3|<|f2|；|f1|<|f4|<|f2|，当四片透镜的焦距绝对值满足上述关系式时，可有利于控制以降低镜头组的灵敏度。

较优的，四片式光学摄像镜头组的焦距为f，则满足下列关系式：2.8<f<2.9，当f满足上述关系式时，可有效控制镜头组的光学总长度，维持小型化的目标。

较优的，第二透镜120的折射率为ind2，第二透镜120的中心厚度为thi2，则满足以下关系式：20>ind2/thi2>6，本实用新型中第二镜头120采用薄型设计，当第二透镜120的折射率与中心厚度的比值满足上述关系式时，可减小镜头组的体积。

较优的，第一透镜110、第三透镜130及第四透镜140采用相同的塑胶材料制作，可以提高材料利用率。第二透镜120采用高折射率材料制作，并且满足下列关系式：1.63<ind2<1.66，可校正色差。

较优的，第三透镜130的中心厚度为thi3，则满足下列关系式：0.16<thi3/f<0.18，当第三透镜130满足上述关系式时，有利于第三透镜130镜片塑胶射出成型的成形性和均质性，并且有利于缩短镜头组的光学总长度。第四透镜140的中心厚度为thi4，则满足下列关系式：0.1<thi4/f<0.11，同样的，当第四透镜140满足上述关系式时，有利于第四透镜140镜片塑胶射出成型的成形性和均质性，并且有利于缩短镜头组的光学总长度。

较优的，第四透镜140的物侧面的曲率半径为R7，第四透镜140的像侧面的曲率半径为R8，则满足下列关系式：0.36<R8/R7<0.47，当第四透镜140的曲率半径满足上述关系式时，有利于修正镜头组的像散及歪曲，以提高成像品质。

本实用新型的摄像光学透镜组将以下具体实施例配合附图予以详细说明。

第一实施例：

本发明第一实施例的镜头组如图1所示，第一实施例的像差曲线如图2所示。第一实施例的四片式光学摄像镜头组主要由光圈、四片透镜、红外截止滤波片150及影像感测组件构成，影像感测组件设置于成像面160处。四片透镜包含：在光轴上由物侧至像侧依次设置具有正屈折力的第一透镜110、具有负屈折力的第二透镜120、具有正屈折力的第三透镜130及具有负屈折力的第四透镜140，第二透镜120的像侧面为凹面，第三透镜130的物侧面为凹面及像侧面为凸面，第四透镜140的物侧面为凸面及像侧面为凹面，并且第四透镜140的物侧面及像侧面均为非球面，且第四透镜的物侧面及像侧面中至少一表面设有至少一反曲点。第一透镜110、第三透镜130及第四透镜140均采用塑胶材料，第二透镜120采用高折射率材料。

第一实施例的光学数据如下表所示：

其中，镜头组中的非球面透镜均使用非球面方程式所构成，第一实施例中的非球面系数如下表所示：

第二实施例：

本发明第二实施例的镜头组如图3所示，第二实施例的像差曲线如图4所示。第二实施例的四片式光学摄像镜头组主要由光圈、四片透镜、红外截止滤波片250及影像感测组件构成，影像感测组件设置于成像面260处。四片透镜包含：在光轴上由物侧至像侧依次设置具有正屈折力的第一透镜210、具有负屈折力的第二透镜220、具有正屈折力的第三透镜230及具有负屈折力的第四透镜240，第二透镜220的像侧面为凹面，第三透镜230的物侧面为凹面及像侧面为凸面，第四透镜240的物侧面为凸面及像侧面为凹面，并且第四透镜240的物侧面及像侧面均为非球面，且第四透镜的物侧面及像侧面中至少一表面设有至少一反曲点。第一透镜210、第三透镜230及第四透镜240均采用塑胶材料，第二透镜220采用高折射率材料。

第二实施例的光学数据如下表所示：

其中，镜头组中的非球面透镜均使用非球面方程式所构成，第二实施例中的非球面系数如下表所示：

第三实施例：

本发明第三实施例的镜头组如图5所示，第三实施例的像差曲线如图6所示。第三实施例的四片式光学摄像镜头组主要由光圈、四片透镜、红外截止滤波片350及影像感测组件构成，影像感测组件设置于成像面360处。四片透镜包含：在光轴上由物侧至像侧依次设置具有正屈折力的第一透镜310、具有负屈折力的第二透镜320、具有正屈折力的第三透镜330及具有负屈折力的第四透镜340，第二透镜320的像侧面为凹面，第三透镜330的物侧面为凹面及像侧面为凸面，第四透镜340的物侧面为凸面及像侧面为凹面，并且第四透镜340的物侧面及像侧面均为非球面，且第四透镜的物侧面及像侧面中至少一表面设有至少一反曲点。第一透镜310、第三透镜330及第四透镜340均采用塑胶材料，第二透镜320采用高折射率材料。

第三实施例的光学数据如下表所示：

其中，镜头组中的非球面透镜均使用非球面方程式所构成，第三实施例中的非球面系数如下表所示：

第四实施例：

本发明第四实施例的镜头组如图7所示，第三实施例的像差曲线如图8所示。第四实施例的四片式光学摄像镜头组主要由光圈、四片透镜、红外截止滤波片450及影像感测组件构成，影像感测组件设置于成像面460处。四片透镜包含：在光轴上由物侧至像侧依次设置具有正屈折力的第一透镜410、具有负屈折力的第二透镜420、具有正屈折力的第三透镜430及具有负屈折力的第四透镜440，第二透镜420的像侧面为凹面，第三透镜430的物侧面为凹面及像侧面为凸面，第四透镜440的物侧面为凸面及像侧面为凹面，并且第四透镜440的物侧面及像侧面均为非球面，且第四透镜的物侧面及像侧面中至少一表面设有至少一反曲点。第一透镜410、第三透镜430及第四透镜440均采用塑胶材料，第二透镜420采用高折射率材料。

第四实施例的光学数据如下表所示：

其中，镜头组中的非球面透镜均使用非球面方程式所构成，第四实施例中的非球面系数如下表所示：

上述四个实施例的数值变化都属于具体实验所得，即使使用不同数值，相同结构的产品仍应属于本发明的保护范畴，因此以上实施例仅作为示例性，非用以限定本实用新型的权利要求保护范围。