摄像光学镜头的制作方法

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：
：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(chargecoupleddevice,ccd)或互补性氧化金属半导体器件(complementarymetal-oxidesemiconductorsensor,cmossensor)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。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三片式或四片式透镜结构。常见的四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、广角化的设计要求。技术实现要素：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，满足大光圈、广角化的设计要求。为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种摄像光学镜头，所述摄像光学镜头共包含四片透镜，四片所述透镜由物侧至像侧依次为：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，具有负屈折力的第四透镜；所述摄像光学镜头的焦距为f，所述第一透镜的焦距为f1，所述第二透镜的焦距为f2，所述第二透镜物侧面的中心曲率半径为r3，所述第二透镜像侧面的中心曲率半径为r4，所述第四透镜物侧面的中心曲率半径为r7，所述第四透镜像侧面的中心曲率半径为r8，所述第三透镜的轴上厚度为d5，所述第三透镜的像侧面到所述第四透镜的物侧面的轴上距离为d6，且满足下列关系式：-3.00≤f1/f≤-1.20；4.00≤f2/f≤9.00；15.00≤r4/r3；2.50≤r7/r8≤6.00；10.00≤d5/d6≤20.00。优选地，所述第一透镜的轴上厚度为d1，所述第一透镜的像侧面到所述第二透镜的物侧面的轴上距离为d2，且满足下列关系式：0.50≤d1/d2≤1.20。优选地，所述第一透镜物侧面的中心曲率半径为r1，所述第一透镜像侧面的中心曲率半径为r2，所述第一透镜的轴上厚度为d1，所述摄像光学镜头的光学总长为ttl，且满足下列关系式：0.03≤(r1+r2)/(r1-r2)≤2.83；0.03≤d1/ttl≤0.16。优选地，所述第二透镜的轴上厚度为d3，所述摄像光学镜头的光学总长为ttl，且满足下列关系式：-2.28≤(r3+r4)/(r3-r4)≤-0.67；0.07≤d3/ttl≤0.38。优选地，所述第三透镜的焦距为f3，所述第三透镜物侧面的中心曲率半径为r5，所述第三透镜像侧面的中心曲率半径为r6，所述摄像光学镜头的光学总长为ttl，且满足下列关系式：0.30≤f3/f≤1.12；-0.42≤(r5+r6)/(r5-r6)≤0.01；0.08≤d5/ttl≤0.33。优选地，所述第四透镜的焦距为f4，所述第四透镜的轴上厚度为d7，所述摄像光学镜头的光学总长为ttl，且满足下列关系式：-2.18≤f4/f≤-0.57；0.70≤(r7+r8)/(r7-r8)≤3.49；0.03≤d7/ttl≤0.12。优选地，所述摄像光学镜头的光圈值为fno，且满足下列关系式：fno≤2.05。优选地，所述摄像光学镜头的视场角为fov，且满足下列关系式：fov≥101°。优选地，所述第一透镜与所述第二透镜的组合焦距为f12，且满足下列关系式：-34.05≤f12/f≤-0.94。优选地，所述摄像光学镜头的光学总长为ttl小于或等于3.76mm。本发明的有益效果在于：根据本发明的摄像光学镜头具有优秀的光学特性，且具有大光圈、广角化的特性，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。附图说明为了更清楚地说明本发明实施方式中的技术方案，下面将对实施方式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方式，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：图1是本发明第一实施方式的摄像光学镜头的结构示意图；图2是图1所示摄像光学镜头的轴向像差示意图；图3是图1所示摄像光学镜头的倍率色差示意图；图4是图1所示摄像光学镜头的场曲及畸变示意图；图5是本发明第二实施方式的摄像光学镜头的结构示意图；图6是图5所示摄像光学镜头的轴向像差示意图；图7是图5所示摄像光学镜头的倍率色差示意图；图8是图5所示摄像光学镜头的场曲及畸变示意图；图9是本发明第三实施方式的摄像光学镜头的结构示意图；图10是图9所示摄像光学镜头的轴向像差示意图；图11是图9所示摄像光学镜头的倍率色差示意图；图12是图9所示摄像光学镜头的场曲及畸变示意图。具体实施方式为使本发明的目的、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。(第一实施方式)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：第一透镜l1、光圈s1、第二透镜l2、第三透镜l3、第四透镜l4。第四透镜l4和像面si之间可设置有光学过滤片(filter)gf等光学元件。在本实施方式中，第一透镜l1具有负屈折力，第二透镜l2具有正屈折力，第三透镜l3具有正屈折力，第四透镜l4具有负屈折力。在本实施方式中，第一透镜l1为塑料材质，第二透镜l2为塑料材质，第三透镜l3为塑料材质，第四透镜l4为塑料材质。在其他实施例中，各透镜也可以是其他材质。在本实施方式中，定义所述摄像光学镜头10的焦距为f，所述第一透镜l1的焦距为f1，满足下列关系式：-3.00≤f1/f≤-1.20，规定了第一透镜焦距与系统总焦距的比值，可以有效地平衡系统的球差以及场曲量。定义所述摄像光学镜头10的焦距为f，所述第二透镜l2的焦距为f2，满足下列关系式：4.00≤f2/f≤9.00，规定了第二透镜焦距与系统总焦距的比值，通过光焦度的合理分配，使得系统具有较佳的成像品质和较低的敏感性。定义所述第二透镜l2物侧面的中心曲率半径为r3，所述第二透镜l2像侧面的中心曲率半径为r4，满足下列关系式：15.00≤r4/r3，规定了第二透镜的形状，在条件式规定范围内，可以缓和光线经过镜片的偏折程度，有效减小像差。定义所述第四透镜l4物侧面的中心曲率半径为r7，所述第四透镜l4像侧面的中心曲率半径为r8，满足下列关系式：2.50≤r7/r8≤6.00，规定了第四透镜的形状，在此范围外时，随着超薄广角化的发展，有利于补正轴外画角的像差。定义所述第三透镜l3的轴上厚度为d5，所述第三透镜l3的像侧面到所述第四透镜l4的物侧面的轴上距离为d6，满足下列关系式：10.00≤d5/d6≤20.00，规定了第三透镜厚度与第三第四透镜空气间隔的比值，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。定义所述第一透镜l1的轴上厚度为d1，所述第一透镜l1的像侧面到所述第二透镜l2的物侧面的轴上距离为d2，满足下列关系式：0.50≤d1/d2≤1.20，规定了第一透镜厚度与第一第二透镜空气间隔的比值，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。本实施方式中，第一透镜l1的物侧面于近轴处为凹面，像侧面于近轴处为凹面。定义所述第一透镜l1物侧面的中心曲率半径为r1，所述第一透镜l1像侧面的中心曲率半径为r2，满足下列关系式：0.03≤(r1+r2)/(r1-r2)≤2.83，合理控制第一透镜l1的形状，使得第一透镜l1能够有效地校正系统球差。优选地，满足0.05≤(r1+r2)/(r1-r2)≤2.26。所述第一透镜l1的轴上厚度为d1，摄像光学镜头10的光学总长为ttl，满足下列关系式：0.03≤d1/ttl≤0.16，在条件式范围内，有利于实现超薄化。优选地，满足0.05≤d1/ttl≤0.13。本实施方式中，第二透镜l2的物侧面于近轴处为凸面，像侧面于近轴处为凹面。定义所述第二透镜l2物侧面的中心曲率半径为r3，所述第二透镜l2像侧面的中心曲率半径为r4，满足下列关系式：-2.28≤(r3+r4)/(r3-r4)≤-0.67，规定了第二透镜l2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。优选地，满足-1.43≤(r3+r4)/(r3-r4)≤-0.83。所述第二透镜l2的轴上厚度为d3，所述摄像光学镜头10的光学总长为ttl，满足下列关系式：0.07≤d3/ttl≤0.38，在条件式范围内，有利于实现超薄化。优选地，满足0.12≤d3/ttl≤0.31。本实施方式中，第三透镜l3的物侧面于近轴处为凸面，像侧面于近轴处为凸面。定义所述第三透镜l3的焦距为f3，所述摄像光学镜头10的焦距为f，满足下列关系式：0.30≤f3/f≤1.12，通过光焦度的合理分配，使得系统具有较佳的成像品质和较低的敏感性。优选地，满足0.47≤f3/f≤0.90。所述第三透镜l3物侧面的中心曲率半径为r5，所述第三透镜l3像侧面的中心曲率半径为r6，满足下列关系式：-0.42≤(r5+r6)/(r5-r6)≤0.01，规定了第三透镜的形状，在条件式规定范围内，可以缓和光线经过镜片的偏折程度，有效减小像差。优选地，满足-0.26≤(r5+r6)/(r5-r6)≤0.01。所述第三透镜l3的轴上厚度为d5，所述摄像光学镜头10的光学总长为ttl，满足下列关系式：0.08≤d5/ttl≤0.33，在条件式范围内，有利于实现超薄化。优选地，满足0.13≤d5/ttl≤0.26。本实施方式中，第四透镜l4的物侧面于近轴处为凸面，像侧面于近轴处为凹面。定义所述第四透镜l4的焦距为f4，所述摄像光学镜头10的焦距为f，满足下列关系式：-2.18≤f4/f≤-0.57，规定了第四透镜焦距与系统焦距的比值，在条件式范围内有助于提高光学系统性能。优选地，满足-1.36≤f4/f≤-0.71。所述第四透镜l4物侧面的中心曲率半径为r7，以及所述第四透镜l4像侧面的中心曲率半径为r8，且满足下列关系式：0.70≤(r7+r8)/(r7-r8)≤3.49，规定了第四透镜l4的形状，在范围内时，随着超薄广角化的发展，有利于补正轴外画角的像差等问题。优选地，满足1.12≤(r7+r8)/(r7-r8)≤2.80。所述第四透镜l4的轴上厚度为d7，所述摄像光学镜头10的光学总长为ttl，满足下列关系式：0.03≤d7/ttl≤0.12，在条件式范围内，有利于实现超薄化。优选地，满足0.06≤d7/ttl≤0.10。本实施方式中，所述摄像光学镜头10的视场角fov大于或等于101°，从而实现广角化。本实施方式中，所述摄像光学镜头10光圈值fno小于或等于2.05，从而实现大光圈，摄像光学镜头成像性能好。本实施方式中，所述摄像光学镜头10的光学总长为ttl小于或等于3.76mm，有利于实现超薄化。本实施方式中，所述摄像光学镜头10的焦距为f，所述第一透镜l1与所述第二透镜l2的组合焦距为f12，满足下列关系式：-34.05≤f12/f≤-0.94，在条件式范围内，可消除所述摄像光学镜头10的像差与歪曲，且可压制摄像光学镜头10后焦距，维持影像镜片系统组小型化。优选的，满足-21.28≤f12/f≤-1.18。当满足上述关系时，使得摄像光学镜头10具有良好光学性能的同时，能够满足大光圈、广角化的设计要求；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。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、中心曲率半径、轴上厚度、反曲点位置、驻点位置的单位为mm。ttl：光学总长(第一透镜l1的物侧面到成像面的轴上距离)，单位为mm；光圈值fno：是指摄像光学镜头的有效焦距和入瞳直径的比值。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。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。【表1】其中，各符号的含义如下。s1：光圈；r：光学面中心处的曲率半径；r1：第一透镜l1的物侧面的中心曲率半径；r2：第一透镜l1的像侧面的中心曲率半径；r3：第二透镜l2的物侧面的中心曲率半径；r4：第二透镜l2的像侧面的中心曲率半径；r5：第三透镜l3的物侧面的中心曲率半径；r6：第三透镜l3的像侧面的中心曲率半径；r7：第四透镜l4的物侧面的中心曲率半径；r8：第四透镜l4的像侧面的中心曲率半径；r9：光学过滤片gf的物侧面的中心曲率半径；r10：光学过滤片gf的像侧面的中心曲率半径；d：透镜的轴上厚度、透镜之间的轴上距离；d0：光圈s1到第一透镜l1的物侧面的轴上距离；d1：第一透镜l1的轴上厚度；d2：第一透镜l1的像侧面到第二透镜l2的物侧面的轴上距离；d3：第二透镜l2的轴上厚度；d4：第二透镜l2的像侧面到第三透镜l3的物侧面的轴上距离；d5：第三透镜l3的轴上厚度；d6：第三透镜l3的像侧面到第四透镜l4的物侧面的轴上距离；d7：第四透镜l4的轴上厚度；d8：第四透镜l4的像侧面到光学过滤片gf的物侧面的轴上距离；d9：光学过滤片gf的轴上厚度；d10：光学过滤片gf的像侧面到像面的轴上距离；nd：d线的折射率；nd1：第一透镜l1的d线的折射率；nd2：第二透镜l2的d线的折射率；nd3：第三透镜l3的d线的折射率；nd4：第四透镜l4的d线的折射率；ndg：光学过滤片gf的d线的折射率；vd：阿贝数；v1：第一透镜l1的阿贝数；v2：第二透镜l2的阿贝数；v3：第三透镜l3的阿贝数；v4：第四透镜l4的阿贝数；vg：光学过滤片gf的阿贝数。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。【表2】其中，k是圆锥系数，a4、a6、a8、a10、a12、a14、a16、a18、a20是非球面系数。y＝(x2/r)/{1+[1-(k+1)(x2/r2)]1/2}+a4x4+a6x6+a8x8+a10x10+a12x12+a14x14+a16x16+a18x18+a20x20(1)其中，x是非球面曲线上的点与光轴的垂直距离，y是非球面深度(非球面上距离光轴为x的点，与相切于非球面光轴上顶点的切面两者间的垂直距离)。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。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分别代表第一透镜l1的物侧面和像侧面，p2r1、p2r2分别代表第二透镜l2的物侧面和像侧面，p3r1、p3r2分别代表第三透镜l3的物侧面和像侧面，p4r1、p4r2分别代表第四透镜l4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。【表3】反曲点个数反曲点位置1反曲点位置2p1r110.135/p1r20//p2r110.375/p2r210.015/p3r110.385/p3r210.705/p4r120.1550.735p4r220.6550.905【表4】驻点个数驻点位置1p1r110.245p1r20/p2r10/p2r210.025p3r110.765p3r210.795p4r110.255p4r20/图2、图3分别示出了波长为650nm、610nm、555nm、510nm、470nm、435nm的光经过第一实施方式的摄像光学镜头10后的轴向像差以及倍率色差示意图。图4则示出了，波长为555nm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4的场曲s是弧矢方向的场曲，t是子午方向的场曲。后出现的表13示出各实施例1、2、3中各种数值与条件式中已规定的参数所对应的值。如表13所示，第一实施方式满足各条件式。在本实施方式中，所述摄像光学镜头的入瞳直径enpd为0.613mm，全视场像高ih为1.260mm，对角线方向的视场角fov为103.00°，所述摄像光学镜头10满足大光圈、广角化的设计要求，其轴上、轴外色像差被充分补正，且具有优秀的光学特征。(第二实施方式)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，以下只列出不同点。图5所示为本发明第一实施方式的摄像光学镜头20。本实施方式中，第一透镜l1的物侧面于近轴处为凸面。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。【表5】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。【表6】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。【表7】反曲点个数反曲点位置1反曲点位置2反曲点位置3p1r10///p1r20///p2r110.395//p2r220.0150.535/p3r110.585//p3r230.4450.5950.695p4r120.1450.665/p4r220.2850.685/【表8】图6、图7分别示出了波长为650nm、610nm、555nm、510nm、470nm及435nm的光经过第二实施方式的摄像光学镜头20后的轴向像差以及倍率色差示意图。图8则示出了，波长为555nm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。如表13所示，第二实施方式满足各条件式。在本实施方式中，所述摄像光学镜头的入瞳直径enpd为0.594mm，全视场像高ih为1.260mm，对角线方向的视场角fov为104.40°，所述摄像光学镜头20满足大光圈、广角化的设计要求，其轴上、轴外色像差被充分补正，且具有优秀的光学特征。(第三实施方式)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，以下只列出不同点。图9所示为本发明第一实施方式的摄像光学镜头30。本实施方式中，第一透镜l1的物侧面于近轴处为凸面。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。【表9】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。【表10】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。【表11】【表12】驻点个数驻点位置1驻点位置2p1r10//p1r20//p2r10//p2r20//p3r110.605/p3r20//p4r110.305/p4r220.7750.935图10、图11分别示出了波长为650nm、610nm、555nm、510nm、470nm、435nm的光经过第三实施方式的摄像光学镜头30后的轴向像差以及倍率色差示意图。图12则示出了，波长为555nm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。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。在本实施方式中，所述摄像光学镜头的入瞳直径enpd为0.590mm，全视场像高ih为1.260mm，对角线方向的视场角fov为101.00°，所述摄像光学镜头30满足大光圈、广角化的设计要求，其轴上、轴外色像差被充分补正，且具有优秀的光学特征。【表13】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。当前第1页12