本發(fā)明涉及鏡頭，特別涉及一種手機(jī)成像鏡頭。

背景技術(shù)：

隨著現(xiàn)代智能手機(jī)的不斷更新?lián)Q代，緊湊化和低成本的成像鏡頭更能得到手機(jī)市場的青睞，同時(shí)手機(jī)鏡頭低像差、低畸變、高照度在行業(yè)內(nèi)也具有競爭力。近幾年，一些性能良好的成像鏡頭有一些不足之處，列舉幾例如下：

1、韓國LG伊諾特公司申請的申請?zhí)枮?01280061562.6，申請日為2012年12月6日的中國發(fā)明專利申請公開了（公開日期為2014-08-13）一種成像鏡頭，該成像鏡頭TTL過長，鏡頭總長過厚；

2、鴻富錦精密工業(yè)公司申請的申請?zhí)枮?01410700333.5，申請日為2014年11月28日的中國發(fā)明專利申請公開了（公開日期為2016-06-01）一種成像鏡頭，該成像鏡頭畸變過大，畸變值大于2%；

3、蘇州凱锝微公司申請的申請?zhí)枮?01510540945.7，申請日為2015年8月31日中國發(fā)明專利申請公開了（公開日期為2015-12-02）一種成像鏡頭和成像設(shè)備，該專利的成像鏡頭視場角只有65度左右，視場角過小，且其光圈過小，鏡頭的相對照度較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種輕薄化、畸變小、相對照度高的手機(jī)成像鏡頭。

一種手機(jī)成像鏡頭，包括沿所述成像鏡頭的光軸從物端到像端依次設(shè)置的具有第一折射率的第一正透鏡、具有第一折射率的第二負(fù)透鏡、具有第一折射率的第三正透鏡、以及具有第一折射率的第四負(fù)透鏡。所述第一折射率、第三折射率和第四折射率均小于第二折射率，且所述第四折射率與第三折射率相同。

優(yōu)選的，所述的手機(jī)成像鏡頭，其特征在于，其視場角大于74度，光圈值大于1.5并小于2.4，且包括光闌；所述光闌位于所述第一正透鏡物側(cè)光學(xué)面處。

優(yōu)選的，所述第一正透鏡與手機(jī)成像鏡頭的像面之間距離與手機(jī)成像鏡頭的像面的直徑的比值應(yīng)小于1.2，且第一正透鏡與手機(jī)成像鏡頭的像面之間距離與手機(jī)成像鏡頭的總焦距的比值小于1.3。

優(yōu)選的，第一正透鏡與第二負(fù)透鏡在光軸上的間距大于或等于0.025毫米。

優(yōu)選的，所述第一正透鏡的物側(cè)光學(xué)面和像側(cè)光學(xué)面均為凸面；所述第二負(fù)透鏡的像側(cè)光學(xué)面為凹面；所述第三正透鏡的物側(cè)光學(xué)面為凹面，像側(cè)光學(xué)面為凸面；所述第四負(fù)透鏡的物側(cè)光學(xué)面為近光軸處為凸面且在軸外有反向彎曲，像側(cè)光學(xué)面為近光軸處為凹面且在軸外有反向彎曲。

優(yōu)選的，所述第一正透鏡、第三正透鏡和第四負(fù)透鏡的折射率均小于或者等于1.60，阿貝數(shù)值大于或者等于40；所述第二負(fù)透鏡的折射率為大于或者等于1.60，阿貝數(shù)值小于或者等于40。

優(yōu)選的，所述第二負(fù)透鏡與第一正透鏡的阿貝數(shù)值的差值大于20并小于40。

優(yōu)選的，所述第四負(fù)透鏡和第三正透鏡為材質(zhì)相同的塑膠材料。

優(yōu)選的，所述第一正透鏡、第二負(fù)透鏡、第三正透鏡和第四負(fù)透鏡均為非球面樹脂透鏡。

優(yōu)選的，定義f為手機(jī)成像鏡頭的總焦距，f1為第一正透鏡的焦距，f2是第二負(fù)透鏡的焦距，f3是第三正透鏡的焦距，f4是第四負(fù)透鏡的焦距，則，，，。

本發(fā)明的手機(jī)成像鏡頭具有“正透鏡-負(fù)透鏡-正透鏡-負(fù)透鏡”的四片式透鏡組合結(jié)構(gòu)，以及“低折射率-高折射率-低折射率-低折射率”的折射率組合，有效地降低了成像鏡頭的各種像差，有效地控制了成像鏡頭的畸變，并使得鏡頭輕薄化和相對照度高。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一實(shí)施例中的手機(jī)成像鏡頭的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1中成像鏡頭拍攝時(shí)經(jīng)過各透鏡的入射光線的光路圖。

圖3為本發(fā)明一實(shí)施例中的成像鏡頭的場曲及畸變測試圖。

圖4為本發(fā)明一實(shí)施例中的成像鏡頭的橫向色像差及縱向色像差的測試圖。

圖5為本發(fā)明一實(shí)施例中的成像鏡頭的不同視場的Ray Fan圖。

圖6為本發(fā)明一實(shí)施例中的成像鏡頭的相對照度圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合具體實(shí)施例及附圖對本發(fā)明一種手機(jī)成像鏡頭作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

如圖1所示，一較佳實(shí)施例中，本發(fā)明的手機(jī)成像鏡頭為四片式成像鏡頭，包括沿成像鏡頭的光軸從物端到像端依次設(shè)置的第一正透鏡L1、第二負(fù)透鏡L2、第三正透鏡L3和第四負(fù)透鏡L4。第一正透鏡L1具有第一折射率，第二負(fù)透鏡L2具有第二折射率，第三正透鏡L3具有第三折射率，第四負(fù)透鏡L4具有第四折射率。其中，第一折射率、第三折射率、第四折射率均小于第二折射率，且所述第四折射率與第三折射率相同。

入射至成像鏡頭的入射光線先經(jīng)過低折射率的第一正透鏡L1，再經(jīng)過高折射率的第二負(fù)透鏡L2，再經(jīng)過低折射率的第三正透鏡L3，最終經(jīng)過低折射率的第四負(fù)透鏡L4。低折射率的第一正透鏡L1使成像鏡頭產(chǎn)生一定的正光焦度（也稱屈光度，focal power），并且可以減少光學(xué)系統(tǒng)的總長度。高折射率的第二負(fù)透鏡L2可以用來校正第一正透鏡L1所產(chǎn)生的像差及光學(xué)系統(tǒng)所產(chǎn)生的色差。低折射率的第三正透鏡L3可以有效地分配第一正透鏡L1的光焦度并且降低光學(xué)系統(tǒng)的敏感度，使鏡頭獲得更好的公差。低折射率的第四負(fù)透鏡L4可以擴(kuò)大視場角，同時(shí)可以使得光學(xué)系統(tǒng)的主點(diǎn)遠(yuǎn)離像面，從而有效地減小鏡頭總長，使鏡頭結(jié)構(gòu)更加緊湊。從而，該“正透鏡-負(fù)透鏡-正透鏡-負(fù)透鏡”的四片式透鏡組合結(jié)構(gòu)以及“低折射率-高折射率-低折射率-低折射率”的折射率組合，可有效地降低成像鏡頭的各種像差，有效地控制了成像鏡頭的畸變，如圖3和圖4所示，具有耐公差、高解像、高照度、結(jié)構(gòu)緊湊的優(yōu)點(diǎn)。如圖2所示，入射光線在經(jīng)過第二負(fù)透鏡L2和第三正透鏡L3之間，以及第三正透鏡L3和第四負(fù)正透鏡L4之間時(shí)非常平順，可見其公差敏感度低，對外視場的解像和照度有一定的提升，對光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行公差分析可知，本發(fā)明的手機(jī)成像鏡頭的公差寬松，有利于于實(shí)際生產(chǎn)加工。

此外，本發(fā)明的手機(jī)成像鏡頭的第一正透鏡L1的靠近物端的光學(xué)面一側(cè)還設(shè)置有光闌ST（如圖1所示），用于擴(kuò)大鏡頭的視場角。本實(shí)施例中，成像鏡頭的視場角達(dá)到74度以上。

更具體的，第一正透鏡L1的物側(cè)光學(xué)面和像側(cè)光學(xué)面均為凸面，呈雙凸面結(jié)構(gòu)，平分光焦度，進(jìn)一步提高成像鏡頭的耐公差特性。第二負(fù)透鏡L2的像側(cè)光學(xué)面為凹面。第三正透鏡L3的物側(cè)光學(xué)面為凹面，像側(cè)光學(xué)面為凸面。第四負(fù)透鏡L4的物側(cè)光學(xué)面近光軸處為凸面且在軸外（也即第四負(fù)透鏡的光軸外側(cè)）有反轉(zhuǎn)彎曲（也即反轉(zhuǎn)為凹面），像側(cè)光學(xué)面為近光軸處為凹面且在軸外有反向彎曲（也即反轉(zhuǎn)為凸面）。在本實(shí)施方式中，優(yōu)先選擇的是第一正透鏡L1、第二負(fù)透鏡L2、第三正透鏡L3和第四負(fù)透鏡L4均為非球面樹脂透鏡。

表1列出了本實(shí)施例中手機(jī)成像鏡頭的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)，表面序號從物側(cè)到像側(cè)編起，編號為9和10的是圖1中標(biāo)號為11的紅外鏡頭的表面。其中，第一正透鏡L1、第三正透鏡L3、第四負(fù)透鏡L4的折射率均小于或者等于1.60，阿貝數(shù)值均大于或等于40。第二負(fù)透鏡L2的折射率大于或者等于1.60，阿貝數(shù)值小于或等于40。其中，第三正透鏡L3和第四負(fù)透鏡L4的阿貝數(shù)值大于40，可以有效地減少第一正透鏡L1和第二負(fù)透鏡L2引入的色差，而第二負(fù)透鏡L2的折射率高，阿貝數(shù)低，可以起到消色差的作用，從而很好地控制成像鏡頭的色差。

為了提高手機(jī)成像鏡頭的性能，本實(shí)施例中，手機(jī)成像鏡頭還滿足以下條件：；其中V1是第一正透鏡L1的阿貝數(shù)值，V2是第二負(fù)透鏡l2的阿貝數(shù)值，從而有效地平衡光學(xué)系統(tǒng)的橫向色差和垂軸色差。

其中，所述的成像鏡頭第三正透鏡L3和第四正透鏡L4選用同一款塑膠材料，降低的生產(chǎn)加工成本。

為了使手機(jī)成像鏡頭更加輕薄化，限制鏡頭的總長，提升鏡頭周邊解像力和照度，成像鏡頭還需要滿足以下條件：

其中f是手機(jī)成像鏡頭的總焦距，f1是第一正透鏡L1的焦距，f2是第二負(fù)透鏡L2的焦距，f3是第三正透鏡L3的焦距，f4是第四負(fù)透鏡L4的焦距。

此外，第一正透鏡L1與手機(jī)成像鏡頭的像面（圖1中12為圖像傳感器表面，11為紅外鏡頭）之間距離TTL與手機(jī)成像鏡頭的像面的直徑D的比值應(yīng)小于1.2，也即TTL/D<1.2。且，TTL/f<1.3，也即第一正透鏡L1與手機(jī)成像鏡頭的像面之間距離TTL與手機(jī)成像鏡頭的總焦距f的比值小于1.3。

進(jìn)一步的，第一正透鏡L1與第二負(fù)透鏡L2在光軸上的間距大于或等于0.025毫米。手機(jī)成像鏡頭的光圈值F大于1.5并小于2.4（也即1.5<F< 2.4）可使得鏡頭的相對照度提高到40%以上，如圖6所示。

為了更好地理解本發(fā)明，在使用光學(xué)設(shè)計(jì)軟件（本實(shí)施例中采用Zemax軟件）進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，將成像鏡頭的畸變和場曲都進(jìn)行了有效地控制，如圖3所示，成像鏡頭的畸變值控制在1%以內(nèi)，場曲值控制在±0.05mm以內(nèi)。同時(shí)對成像鏡頭的Ray-Fan 圖進(jìn)行優(yōu)化，并檢測成像鏡頭的Ray-Fan圖，如圖5所示，通過對的Ray Fan圖可以看到強(qiáng)制優(yōu)化后的成像鏡頭獲得了良好的成像特性。

綜上，本發(fā)明提供了一款緊湊化、低成本、低畸變（畸變值控制在1%以內(nèi)）、低像差和高照度的成像鏡頭，可以應(yīng)用于搭載固體感光元件的終端上，尤其是在現(xiàn)代智能手機(jī)輕薄化的發(fā)展趨勢下，對此款小尺寸手機(jī)成像鏡頭作為手機(jī)前置拍照的需求量將會(huì)持續(xù)增加。

雖然對本發(fā)明的描述是結(jié)合以上具體實(shí)施例進(jìn)行的，但是，熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人員能夠根據(jù)上述的內(nèi)容進(jìn)行許多替換、修改和變化、是顯而易見的。因此，所有這樣的替代、改進(jìn)和變化都包括在附后的權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)。