本發明涉及光學鏡組設備
技術領域：
，特別涉及一種光學成像鏡頭及應用該光學成像鏡頭的虹膜攝像模組。
背景技術：
：近年來，隨著科技的迅猛發展以及技術的日益進步，便攜式電子設備(筆記本電腦，平板電腦，手機等)已經成為了人們日常商務辦公所不可或缺的工具，在人們的日常生活中具有無可替代的作用。在實際應用中，人們習慣將越來越多的隱私信息存儲在便攜式電子設備中，因此相關的安全防護標準也越來越高。一般的，傳統的口令解鎖(密碼，圖案等)以及指紋解鎖方式已經無法滿足用戶日益增長的信息安全需求。而虹膜識別技術憑借其便于用戶使用、可靠性高、快捷方便、授權靈活、無法復制以及配置靈活多樣等諸多優點，已經逐步應用在智能移動設備中以提高隱私信息的安全性。具體的，由于虹膜特征是人體最為穩定的生物特征之一，且具有唯一性的特點，這給虹膜識別技術的發展和廣泛應用提供了基礎條件。在采用虹膜識別技術對用戶身份進行認證時，用戶無需接觸到傳感器，且現有的虹膜識別技術的可靠性已經較高。然而，傳統的虹膜識別鏡頭的視場角一般較小，在實際應用中可能無法有效地捕捉到雙目的虹膜信息，且現有的虹膜識別鏡頭一般尺寸較大，無法安裝應用在一些較為精密的設備上，具有一定的局限性。技術實現要素：基于此，本發明的目的在于提出一種尺寸較小的且能夠在實際應用中有效捕捉到用戶雙目的虹膜信息的光學成像鏡頭，以提高產品的整體質量，滿足實際應用需求。本發明提出一種光學成像鏡頭，其中，包括沿光軸從物側到像側依次設置的第一透鏡、光闌、第二透鏡、第三透鏡以及濾光片；所述第一透鏡具有正光焦度，其物側面為凸面；所述第二透鏡具有負光焦度，其物側面為凸面，像側面為凹面；所述第三透鏡具有負光焦度，其物側面為凹面；所述光學成像鏡頭滿足如下關系式：tl/f＜0.98，其中tl為所述光學成像鏡頭的光學總長，f為所述光學成像鏡頭的有效焦距。本發明提出的光學成像鏡頭，所選用的所述第一透鏡具有正光焦度，且將物側面設置為凸面，該設置可以提供相對較大的視場角以提升對用戶雙目虹膜信息的提取能力，此外，將所述光學成像鏡頭的光學總長tl與有效焦距f之間的比值設為小于0.98，由于限制了對應的光學總長的尺寸，因此可以限制所述光學成像鏡頭的整體尺寸，實現向更加小型化的方向生產并應用。本發明提出的光學成像鏡頭具有較大的視場角，能夠在實際應用中較好地采集雙目虹膜信息，且具有較小的光學總長，滿足了小型化的應用需求。所述光學成像鏡頭，其中，所述第一透鏡、所述第二透鏡、所述第三透鏡均為塑膠非球面鏡片。所述光學成像鏡頭，其中，所述第二透鏡的形狀為彎月形，所述光學成像鏡頭還滿足如下關系式：-5.5＜f2*c21＜0，其中f2為所述第二透鏡的焦距，c21為所述第二透鏡物側面的曲率。所述光學成像鏡頭，其中，所述光學成像鏡頭還滿足如下關系式：0.15＜ct1/f＜0.4，其中ct1為所述第一透鏡的中心厚度，f為所述光學成像鏡頭的有效焦距。所述光學成像鏡頭，其中，所述光學成像鏡頭還滿足如下關系式：0＜ct2/f＜0.1，其中ct2為所述第二透鏡的中心厚度，f為所述光學成像鏡頭的有效焦距。所述光學成像鏡頭，其中，所述光學成像鏡頭還滿足如下關系式：0.7＜sd11/sd32＜1.4，其中sd11為所述第一透鏡的物側面的有效半徑，sd32為所述第三透鏡的像側面的有效半徑。所述光學成像鏡頭，其中，所述光學成像鏡頭還滿足如下關系式：nd2＞1.60，且nd2＞nd1＝nd3，其中nd1為所述第一透鏡的材料折射率，nd2為所述第二透鏡的材料折射率，nd3為所述第三透鏡的材料折射率。所述光學成像鏡頭，其中，所述塑膠非球面的所述第一透鏡、所述第二透鏡以及所述第三透鏡的表面形狀均滿足下列方程：其中z為曲面與曲面頂點在光軸方向的距離，c為曲面頂點的曲率，k為二次曲面系數，h為光軸到曲面的距離，b、c、d、e、f、g、h分別為四階、六階、八階、十階、十二階、十四階、十六階曲面系數。本發明還提出一種虹膜攝像模組，其中，包括光學成像鏡頭和圖像感應芯片，其中所述光學成像鏡頭為如上所述的光學成像鏡頭，所述圖像感應芯片的成像面位于所述光學成像鏡頭的像側。本發明的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。附圖說明圖1為本發明第一實施例中光學成像鏡頭的結構示意圖；圖2為本發明第一實施例中光學成像鏡頭的場曲曲線圖；圖3為本發明第一實施例中光學成像鏡頭的球差曲線圖；圖4為本發明第二實施例中光學成像鏡頭的結構示意圖；圖5為本發明第二實施例中光學成像鏡頭的場曲曲線圖；圖6為本發明第二實施例中光學成像鏡頭的球差曲線圖；圖7為本發明第三實施例中光學成像鏡頭的結構示意圖；圖8為本發明第三實施例中光學成像鏡頭的場曲曲線圖；圖9為本發明第三實施例中光學成像鏡頭的球差曲線圖；圖10為本發明第四實施例中光學成像鏡頭的結構示意圖；圖11為本發明第四實施例中光學成像鏡頭的場曲曲線圖；圖12為本發明第四實施例中光學成像鏡頭的球差曲線圖；圖13為本發明第五實施例中光學成像鏡頭的結構示意圖；圖14為本發明第五實施例中光學成像鏡頭的場曲曲線圖；圖15為本發明第五實施例中光學成像鏡頭的球差曲線圖。具體實施方式為了便于理解本發明，下面將參照相關附圖對本發明進行更全面的描述。附圖中給出了本發明的首選實施例。但是，本發明可以以許多不同的形式來實現，并不限于本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本發明的公開內容更加透徹全面。除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬于本發明的
技術領域：
的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本發明的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在于限制本發明。本文所使用的術語“及/或”包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。請參閱圖1，本發明提出一種光學成像鏡頭，包括沿光軸從物側到像側依次設置的第一透鏡l1、光闌s3、第二透鏡l2、第三透鏡l3以及濾光片g1，所述光闌s3設于所述第一透鏡l1與所述第二透鏡l2之間，所述濾光片g1設于所述第三透鏡l3與一成像面s10之間。具體的，所述第一透鏡l1具有正光焦度，其物側面s1為凸面，所述第二透鏡l2具有負光焦度，其物側面s4為凸面，像側面s5為凹面，所述第三透鏡l3具有負光焦度，其物側面s6為凹面，所述光學成像鏡頭滿足如下關系式：tl/f＜0.98，其中tl為所述光學成像鏡頭的光學總長，f為所述光學成像鏡頭的有效焦距。需要指出的是，本發明中的所述第一透鏡l1、所述第二透鏡l2、所述第三透鏡l3均為塑膠非球面鏡片。在本發明中，使用塑膠非球面鏡片一方面可以使得所述光學透鏡系統具有較好的光學性能，另一方面可以盡可能得實現光學成像鏡頭的小型化，且可以大大降低生產的成本，有利于大規模生產應用。進一步的，所述第二透鏡l2的形狀為彎月形，所述光學成像鏡頭還滿足如下關系式：-5.5＜f2*c21＜0，其中f2為所述第二透鏡l2的焦距，c21為所述第二透鏡l2物側面s4的曲率。該設置有利于所述光學成像系統的像差校正，尤其對軸外像差具有良好的校正效果。為了進一步提高所述光學成像鏡頭的性能，所述光學成像鏡頭還需滿足如下關系式：0.15＜ct1/f＜0.4，其中ct1為所述第一透鏡l1的中心厚度，f為所述光學成像鏡頭的有效焦距。該參數設置可以在保證所述光學成像鏡頭盡可能小型化的同時，又能滿足所述光學成像鏡頭的高分辨率的成像要求，以提高產品的整體質量。除此之外，所述光學成像鏡頭還須滿足如下關系式：0＜ct2/f＜0.1，其中ct2為所述第二透鏡l2的中心厚度，f為所述光學成像鏡頭的有效焦距，該設置同樣可以提高所述光學成像鏡頭的分辨率。進一步的，所述光學成像鏡頭還滿足如下關系式：0.7＜sd11/sd32＜1.4，其中sd11為所述第一透鏡l1的物側面s2的有效半徑，sd32為所述第三透鏡l3的像側面s7的有效半徑，該參數設置能夠有效地限制所述光學成像鏡頭的口徑，從而降低鏡頭的實際生產難度，降低了生產工藝成本。此外，所述光學成像鏡頭還滿足如下關系式：nd2＞1.60，且nd2＞nd1＝nd3，其中nd1為所述第一透鏡l1的材料折射率，nd2為所述第二透鏡l2的材料折射率，nd3為所述第三透鏡l3的材料折射率。該設置能夠進一步地修正像差，從而提升鏡頭的邊緣成像清晰度。如上所述，所述第一透鏡l1、所述第二透鏡l2以及所述第三透鏡l3均為塑膠非球面。在本發明中，所述塑膠非球面的所述第一透鏡l1、所述第二透鏡l2以及所述第三透鏡l3的表面形狀均滿足下列方程：其中z為曲面與曲面頂點在光軸方向的距離，c為曲面頂點的曲率，k為二次曲面系數，h為光軸到曲面的距離，b、c、d、e、f、g、h分別為四階、六階、八階、十階、十二階、十四階、十六階曲面系數。本發明提出的光學成像鏡頭，所選用的所述第一透鏡l1具有正光焦度，且將所述第一透鏡l1的物側面s1設置為凸面，該設置可以提供相對較大的視場角以提升對用戶雙目虹膜信息的提取能力，此外，將所述光學成像鏡頭的光學總長tl與有效焦距f之間的比值設為小于0.98，由于限制了對應的光學總長的尺寸，因此可以限制所述光學成像鏡頭的整體尺寸，實現向更加小型化的方向生產并應用。本發明提出的光學成像鏡頭具有較大的視場角，能夠在實際應用中較好地采集雙目虹膜信息，且具有較小的光學總長，滿足了小型化的應用需求。在本發明的所有實施例中均達到了以下的光學指標：(1)視場角：29°＜2θ＜41°，其中θ為所述光學成像鏡頭的半視場角；(2)光學總長：tl＜3.8mm；(3)適用譜線范圍:700nm～900nm。在以下不同的實施例中，光學成像鏡頭的各透鏡厚度、曲率半徑有所不同，具體不同可參見各實施例的參數表。實施例1本實施例的光學成像鏡頭結構圖，如圖1所示。所述光學成像鏡頭的場曲曲線圖以及球差曲線圖分別如圖2以及圖3所示。具體的，所述光學成像鏡頭的設計參數如表1-1所示：表1-1實施例1中的各透鏡的非球面參數如表1-2所示：表1-2在本實施例中，所述光學成像鏡頭的有效焦距f為3.85mm，光圈值fno.為2.12、視場角2θ為34.5°。實施例2本實施例的光學成像鏡頭結構圖，如圖4所示，本實施例中的所述光學成像鏡頭的結構與實施例1中的大致相同。所述光學成像鏡頭的場曲曲線圖以及球差曲線圖分別如圖5與圖6所示。具體的，所述光學成像鏡頭的設計參數如表2-1所示：表2-1實施例2中的各透鏡的非球面參數如表2-2所示：表2-2在本實施例中，所述光學成像鏡頭的有效焦距f為3.83mm，光圈值fno為2.20、視場角2θ為39.7°。實施例3本實施例的光學成像鏡頭結構圖，如圖7所示，本實施例中的所述光學成像鏡頭的結構與實施例1中的大致相同。所述光學成像鏡頭的場曲曲線圖以及球差曲線圖分別如圖8以及圖9所示。具體的，所述光學成像鏡頭的設計參數如表3-1所示：表3-1實施例3中的各透鏡的非球面參數如表3-2所示：表3-2在本實施例中，所述光學成像鏡頭的有效焦距f為3.65mm，光圈值fno.為2.30、視場角2θ為34.0°。實施例4本實施例的光學成像鏡頭結構圖，如圖10所示，本實施例中的所述光學成像鏡頭的結構與實施例1中的大致相同。所述光學成像鏡頭的場曲曲線圖以及球差曲線圖分別如圖11以及圖12所示。具體的，所述光學成像鏡頭的設計參數如表4-1所示：表4-1實施例4中的各透鏡的非球面參數如表4-2所示：表4-2在本實施例中，所述光學成像鏡頭的有效焦距f為3.91mm，光圈值fno.為2.20、視場角2θ為30.0°。實施例5本實施例的光學成像鏡頭結構圖，如圖13所示，本實施例中的所述光學成像鏡頭的結構與實施例1中的大致相同。所述光學成像鏡頭的場曲曲線圖以及球差曲線圖分別如圖14以及圖15所示。具體的，所述光學成像鏡頭的設計參數如表5-1所示：表5-1實施例5中的各透鏡的非球面參數如表5-2所示：表5-2在本實施例中，所述光學成像鏡頭的有效焦距f為3.87mm，光圈值fno.為2.20、視場角2θ為34.0°。除此之外，本發明還列出了上述五個實施例與各個條件式對應的數值及其對應的光學特性，包括系統焦距f、光圈數fno.、視場角2θ以及對應的系統總長tl，具體的如表6所示：表6實施例f(mm)fno.2θtl(mm)tl/ff2*c21ct1/fct2/fsd11/sd3213.852.1239.4°3.750.973-5.100.2310.0741.03923.832.2039.7°3.670.958-0.440.2270.0830.91833.652.3034.0°3.480.953-3.260.2340.0681.12843.912.2030.0°3.610.922-3.190.2090.0641.23253.872.2034.0°3.650.944-2.430.2280.0651.122本發明還提出一種虹膜攝像模組，其中，包括光學成像鏡頭和圖像感應芯片，其中所述光學成像鏡頭為如上所述的光學成像鏡頭，所述圖像感應芯片的成像面位于所述光學成像鏡頭的像側。以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。因此，本發明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。當前第1頁12