CN111367058B - 光学镜头及成像设备 - Google Patents

Abstract

公开了光学镜头及成像设备。该光学镜头沿着光轴由物侧至像侧依序可包括：第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜。第一透镜具有负光焦度，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；第二透镜具有负光焦度，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；第三透镜具有负光焦度，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；第四透镜具有正光焦度，其物侧面和像侧面均为凸面；第五透镜具有正光焦度，其物侧面和像侧面均为凸面；第六透镜具有负光焦度，其物侧面和像侧面均为凹面；以及第七透镜具有正光焦度，其物侧面和像侧面均为凸面。根据本申请的光学镜头，可实现高解像、小型化、大角分辨率、稳定温度性能、小口径、低成本等有益效果中的至少一个。

Description

光学镜头及成像设备

技术领域

本申请涉及光学镜头和包括该光学镜头的成像设备，更具体地，本申请涉及一种包括七片透镜的光学镜头及成像设备。

背景技术

得益于近年来汽车辅助驾驶系统的高速发展，光学镜头在汽车上得到越来越广泛的应用，而且对光学镜头的像素要求越来越高，同时越来越多的公司也将广角镜头应用于自动驾驶中。

广角镜头为了达到百万像素的清晰度，通常采用非球面矫正包含色差在内的像差，通过增加透镜数量来获得高解像，但这将导致镜头体积以及重量增大，不利于镜头小型化，同时会增大成本。

目前多采用塑料镜片以达到降低成本、轻便化的效果，但是由于塑料镜片的热胀冷缩特性难以克服，虽然通过镜片光焦度的搭配，材料的选取能够使得温度性能有了较好的实现，但整体仍不能满足现有愈发严苛的温度要求。

因此，目前市场正需要一款高解像兼顾小型化、温度性能稳定、角分辨率大和低成本等特点的光学镜头，以满足例如自动驾驶应用的要求。

发明内容

本申请提供了可适用于车载安装的、可至少克服或部分克服现有技术中的上述至少一个缺陷的光学镜头。

本申请的一个方面提供了这样一种光学镜头，该光学镜头沿着光轴由物侧至像侧依序可包括：第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜。其中，第一透镜可具有负光焦度，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；第二透镜可具有负光焦度，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；第三透镜可具有负光焦度，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；第四透镜可具有正光焦度，其物侧面和像侧面均为凸面；第五透镜可具有正光焦度，其物侧面和像侧面均为凸面；第六透镜可具有负光焦度，其物侧面和像侧面均为凹面；以及第七透镜可具有正光焦度，其物侧面和像侧面均为凸面。

在一个实施方式中，第五透镜与第六透镜可互相胶合形成第一胶合透镜。

在一个实施方式中，光学镜头可具有至少三个非球面镜片。

在一个实施方式中，第三透镜、第四透镜和第七透镜均可为非球面镜片。

在一个实施方式中，光学镜头的最大视场角FOV、光学镜头的最大视场角所对应的第一透镜的物侧面的最大通光口径D以及光学镜头的最大视场角所对应的像高H之间可满足：D/H/FOV≤0.025。

在一个实施方式中，光学镜头的最大视场角度FOV、光学镜头的整组焦距值F以及光学镜头的最大视场角所对应的像高H之间可满足：(FOV×F)/H≥50。

在一个实施方式中，第二透镜的焦距值F2与第三透镜的焦距值F3之间可满足：F3/F2≤1.6。

在一个实施方式中，光学镜头的光学后焦BFL与光学镜头的光学总长度TTL之间可满足：BFL/TTL≥0.05。

在一个实施方式中，光学镜头的光学总长度TTL、光学镜头的最大视场角FOV以及光学镜头的最大视场角所对应的像高H之间可满足：TTL/H/FOV≤0.025。

在一个实施方式中，第一透镜的材料折射率Nd1可满足：Nd1≥1.65。

在一个实施方式中，第六透镜和第七透镜之间的空气间隔d12与光学镜头的光学总长度TTL之间可满足：d12/TTL≤0.035。

在一个实施方式中，第七透镜的焦距值F7与光学镜头的整组焦距值F之间可满足：F7/F≤3。

在一个实施方式中，第五透镜和第六透镜的组合焦距值F56与光学镜头的整组焦距值F之间可满足：F56/F≤-10。

本申请的另一方面提供了这样一种光学镜头，该光学镜头沿着光轴由物侧至像侧依序可包括：第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜。其中，第一透镜、第二透镜、第三透镜和第六透镜均可具有负光焦度；第四透镜、第五透镜和第七透镜均可具有正光焦度；第五透镜和第六透镜可互相胶合形成胶合透镜；以及光学镜头的最大视场角度FOV、光学镜头的整组焦距值F以及光学镜头的最大视场角所对应的像高H之间可满足：(FOV×F)/H≥50。

在一个实施方式中，第一透镜的物侧面可为凸面，像侧面可为凹面。

在一个实施方式中，第二透镜的物侧面可为凸面，像侧面可为凹面。

在一个实施方式中，第三透镜的物侧面可为凹面，像侧面可为凸面。

在一个实施方式中，第四透镜的物侧面和像侧面均可为凸面。

在一个实施方式中，第五透镜的物侧面和像侧面均可为凸面。

在一个实施方式中，第六透镜的物侧面和像侧面均可为凹面。

在一个实施方式中，第七透镜的物侧面和像侧面均可为凸面。

在一个实施方式中，光学镜头可具有至少三个非球面镜片。

在一个实施方式中，第三透镜、第四透镜和第七透镜均可为非球面镜片。

在一个实施方式中，光学镜头的最大视场角FOV、光学镜头的最大视场角所对应的第一透镜的物侧面的最大通光口径D以及光学镜头的最大视场角所对应的像高H之间可满足：D/H/FOV≤0.025。

在一个实施方式中，第二透镜的焦距值F2与第三透镜的焦距值F3之间可满足：F3/F2≤1.6。

在一个实施方式中，光学镜头的光学后焦BFL与光学镜头的光学总长度TTL之间可满足：BFL/TTL≥0.05。

在一个实施方式中，光学镜头的光学总长度TTL、光学镜头的最大视场角FOV以及光学镜头的最大视场角所对应的像高H之间可满足：TTL/H/FOV≤0.025。

在一个实施方式中，第一透镜的材料折射率Nd1可满足：Nd1≥1.65。

在一个实施方式中，第六透镜和第七透镜之间的空气间隔d12与光学镜头的光学总长度TTL之间可满足：d12/TTL≤0.035。

在一个实施方式中，第七透镜的焦距值F7与光学镜头的整组焦距值F之间可满足：F7/F≤3。

在一个实施方式中，第五透镜和第六透镜的组合焦距值F56与光学镜头的整组焦距值F之间可满足：F56/F≤-10。

本申请的又一方面提供了一种成像设备，该成像设备可包括根据上述实施方式的光学镜头及用于将光学镜头形成的光学图像转换为电信号的成像元件。

本申请采用了例如七片透镜，通过优化设置镜片的形状，合理分配各镜片的光焦度以及形成胶合透镜等，实现光学镜头的高解像、小型化、大角分辨率、稳定温度性能、小口径、低成本等有益效果中的至少一个。

附图说明

结合附图，通过以下非限制性实施方式的详细描述，本申请的其他特征、目的和优点将变得更加明显。在附图中：

图1为示出根据本申请实施例1的光学镜头的结构示意图；以及

图2为示出根据本申请实施例2的光学镜头的结构示意图。

具体实施方式

为了更好地理解本申请，将参考附图对本申请的各个方面做出更详细的说明。应理解，这些详细说明只是对本申请的示例性实施方式的描述，而非以任何方式限制本申请的范围。在说明书全文中，相同的附图标号指代相同的元件。表述“和/或”包括相关联的所列项目中的一个或多个的任何和全部组合。

应注意，在本说明书中，第一、第二、第三等的表述仅用于将一个特征与另一个特征区分开来，而不表示对特征的任何限制。因此，在不背离本申请的教导的情况下，下文中讨论的第一透镜也可被称作第二透镜或第三透镜，第一胶合透镜也可被称作第二胶合透镜。

在附图中，为了便于说明，已稍微夸大了透镜的厚度、尺寸和形状。具体来讲，附图中所示的球面或非球面的形状通过示例的方式示出。即，球面或非球面的形状不限于附图中示出的球面或非球面的形状。附图仅为示例而并非严格按比例绘制。

在本文中，近轴区域是指光轴附近的区域。若透镜表面为凸面且未界定该凸面位置时，则表示该透镜表面至少于近轴区域为凸面；若透镜表面为凹面且未界定该凹面位置时，则表示该透镜表面至少于近轴区域为凹面。每个透镜中最靠近物体的表面称为物侧面，每个透镜中最靠近成像面的表面称为像侧面。

还应理解的是，用语“包括”、“包括有”、“具有”、“包含”和/或“包含有”，当在本说明书中使用时表示存在所陈述的特征、元件和/或部件，但不排除存在或附加有一个或多个其它特征、元件、部件和/或它们的组合。此外，当诸如“...中的至少一个”的表述出现在所列特征的列表之后时，修饰整个所列特征，而不是修饰列表中的单独元件。此外，当描述本申请的实施方式时，使用“可”表示“本申请的一个或多个实施方式”。并且，用语“示例性的”旨在指代示例或举例说明。

除非另外限定，否则本文中使用的所有用语(包括技术用语和科学用语)均具有与本申请所属领域普通技术人员的通常理解相同的含义。还应理解的是，用语(例如在常用词典中定义的用语)应被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义一致的含义，并且将不被以理想化或过度正式意义解释，除非本文中明确如此限定。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

以下对本申请的特征、原理和其他方面进行详细描述。

根据本申请示例性实施方式的光学镜头包括例如七个具有光焦度的透镜，即第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜。这七个透镜沿着光轴从物侧至像侧依序排列。

根据本申请示例性实施方式的光学镜头还可进一步包括设置于成像面的感光元件。可选地，设置于成像面的感光元件可以是感光耦合元件(CCD)或互补性氧化金属半导体元件(CMOS)。

第一透镜可具有负光焦度，其物侧面可为凸面，像侧面可为凹面。第一透镜设置为凸面朝向物侧的弯月形状能够尽可能得收集大视场光线，使光线进入后方光学系统。在实际应用中，考虑到车载应用类镜头室外安装使用环境，会处于雨雪等恶劣天气，这样凸面朝向物侧的弯月形状，有利于水滴的滑落，减小对成像的影响。进一步地，第一透镜可采用玻璃非球面镜片，以进一步提高成像质量及减小前端口径。同时，第一透镜也可使用高折射率材料，例如，Nd1≥1.65，更理想地，可进一步满足Nd1≥1.7，以有利于减小前端口径，提高成像质量。

第二透镜可具有负光焦度，其物侧面可为凸面，像侧面可为凹面。第二透镜可将第一透镜收集的光线进行适当压缩，使光线走势平稳过渡。第二透镜的像侧面设置为凹面，可有利于减小第一透镜与第二透镜之间的距离，更易缩短光学镜头的物理总长，实现小型化。

第三透镜可具有负光焦度，其物侧面可为凹面，像侧面可为凸面。第三透镜具有负光焦度，可平衡由前两组镜片引入的球差以及位置色差，同时凹面朝向物侧的弯月形状设置，可有利于减小光学系统总长。

第四透镜可具有正光焦度，其物侧面和像侧面均可为凸面。第四透镜可会聚光线，使发散的光线顺利进入后方光学系统，可将光线进行压缩，使光线走势平稳过渡。

第五透镜可具有正光焦度，其物侧面和像侧面均可为凸面。

第六透镜可具有负光焦度，其物侧面和像侧面均可为凹面。

第七透镜可具有正光焦度，其物侧面和像侧面均可为凸面。第七透镜为会聚透镜，使得光线在最后可有效平稳地汇聚，使光线平稳到达成像面，减轻整体重量与成本；而且最后一枚透镜第七透镜具有短焦距，可有助于收光，保证系统通光量。

在示例性实施方式中，可在例如第四透镜与第五透镜之间设置用于限制光束的光阑，以进一步提高镜头的成像质量。设置的光阑可有有效收束前后光线，缩短光学系统总长，减小前后镜片组口径。然而，应注意，此处公开的光阑的位置仅是示例而非限制；在替代的实施方式中，也可根据实际需要将光阑设置在其他位置。

在示例性实施方式中，根据需要，根据本申请的光学镜头还可包括设置在第七透镜与成像面之间的滤光片，以对具有不同波长的光线进行过滤；以及还可包括设置在滤光片与成像面之间的保护玻璃，以防止光学镜头的内部元件(例如，芯片)被损坏。

如本领域技术人员已知的，胶合透镜可用于最大限度地减少色差或消除色差。在光学镜头中使用胶合透镜能够改善像质、减少光能量的反射损失，从而提升镜头成像的清晰度。另外，胶合透镜的使用还可简化镜头制造过程中的装配程序。

在示例性实施方式中，可通过将第五透镜的像侧面与第六透镜的物侧面胶合，而将第五透镜和第六透镜组合成胶合透镜。在该胶合透镜中，正透镜第五透镜排布在前，负透镜第六透镜排布在后，这样的排布方式可将前方光线进一步汇聚后再过渡至后方。正负透镜双胶合的透镜组合，可以自身消色差，减小公差敏感度，也可以残留部分色差以平衡系统的色差。

在示例性实施方式中，光学镜头的最大视场角FOV、光学镜头的最大视场角所对应的第一透镜物侧面的最大通光口径D以及光学镜头的最大视场角所对应的像高H之间可满足：D/H/FOV≤0.025，更理想地，可进一步满足D/H/FOV≤0.02。满足条件式D/H/FOV≤0.025，可保证前端小口径。

在示例性实施方式中，光学镜头的最大视场角度FOV、光学镜头的整组焦距值F以及光学镜头最大视场角所对应的像高H之间可满足：(FOV×F)/H≥50，更理想地，可进一步满足(FOV×F)/H≥55。满足条件式(FOV×F)/H≥50，可实现大角分辨率。

在示例性实施方式中，第二透镜的焦距值F2与第三透镜的焦距值F3之间可满足：F3/F2≤1.6，更理想地，可进一步满足F3/F2≤1.4。通过合理设置相邻两镜片的光焦度，可有助于光线的平稳过渡。

在示例性实施方式中，光学镜头的光学后焦BFL与光学镜头的光学总长度TTL之间可满足：BFL/TTL≥0.05，更理想地，可进一步满足BFL/TTL≥0.08。满足条件式BFL/TTL≥0.05时，可在实现小型化的基础上，具有长后焦，有利于光学模组的组装。

在示例性实施方式中，光学镜头的光学总长度TTL、光学镜头的最大视场角FOV以及光学镜头的最大视场角所对应的像高H之间可满足：TTL/H/FOV≤0.025，更理想地，可进一步满足TTL/H/FOV≤0.02。满足条件式TTL/H/FOV≤0.025时，可实现小型化特性，对比于其它镜头，在相同视场角下的相同成像面下，TTL更短。

在示例性实施方式中，第六透镜和第七透镜之间的空气间隔d12与光学镜头的光学总长度TTL之间可满足：d12/TTL≤0.035，更理想地，可进一步满足d12/TTL≤0.03。满足条件式d12/TTL≤0.035，有助于使经过第五透镜和第六透镜(胶合透镜)发散后的光线平稳过渡至后方透镜。

在示例性实施方式中，第七透镜的焦距值F7与光学镜头的整组焦距值F之间可满足：F7/F≤3，更理想地，可进一步满足F7/F≤2.8。通过设置使得第七透镜具有短焦距，可有助于收光，以保证系统通光量。

在示例性实施方式中，第五透镜和第六透镜的组合焦距值F56与光学镜头的整组焦距值F之间可满足：F56/F≤-10，更理想地，可进一步满足F56/F≤-12。通过控制第四透镜和第七透镜之间的光线走势，可减小由于经第四透镜进入的大角度光线引起的像差。

在示例性实施方式中，根据本申请的光学镜头可具有至少三个非球面镜片。非球面镜片的特点是：从镜片中心到周边曲率是连续变化的。与从镜片中心到周边有恒定曲率的球面镜片不同，非球面镜片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。采用非球面镜片后，能够尽可能地消除在成像的时候出现的像差，从而提升镜头的成像质量。如上所述，第一透镜可采用非球面镜片，以提高成像质量。例如，第七透镜可采用非球面镜片，以减小周边光线到达成像面的光程，同时矫正系统的轴外点像差，优化畸变、CRA等光学性能。应理解的是，为了提高成像质量，根据本申请的光学镜头可增加非球面镜片的数量。

在示例性实施方式中，光学镜头所采用的镜片可以是塑料材质的镜片，还可以是玻璃材质的镜片。塑料材质的镜片热膨胀系数较大，当镜头所使用的环境温度变化较大时，塑料材质的透镜会引起镜头的光学后焦变化量较大。采用玻璃材质的镜片，可减小温度对镜头光学后焦的影响，但是成本较高。如上所述，第一透镜可采用玻璃镜片。理想地，第一透镜至第七透镜均可采用玻璃镜片，以使光学镜头在高低温使用环境下具有更稳定的温度性能。

根据本申请的上述实施方式的光学镜头通过优化设置镜片形状，合理分配光焦度，可减小前端口径，缩短TTL，保证镜头小型化的同时，提升解像力。该光学镜头的像素可达到四百万像素以上，能够实现更高的清晰度。该光学镜头相对常规广角镜头具有较长的焦距，中心区域具备大角分辨率，可提高环境物体辨识度，针对性的增大中心部分探测区域。根据本申请的光学镜头可采用全玻架构，在高低温使用环境下具有更稳定的热性能，大大提高自动驾驶的安全性。因此，根据本申请上述实施方式的光学镜头能够更好地符合例如车载应用的要求。

然而，本领域的技术人员应当理解，在未背离本申请要求保护的技术方案的情况下，可改变构成镜头的透镜数量，来获得本说明书中描述的各个结果和优点。例如，虽然在实施方式中以七个透镜为例进行了描述，但是该光学镜头不限于包括七个透镜。如果需要，该光学镜头还可包括其它数量的透镜。

下面参照附图进一步描述可适用于上述实施方式的光学镜头的具体实施例。

实施例1

以下参照图1描述根据本申请实施例1的光学镜头。图1示出了根据本申请实施例1的光学镜头的结构示意图。

如图1所示，光学镜头沿着光轴从物侧至成像侧依序包括第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6和第七透镜L7。

第一透镜L1为具有负光焦度的弯月透镜，其物侧面S1为凸面，像侧面S2为凹面。

第二透镜L2为具有负光焦度的弯月透镜，其物侧面S3为凸面，像侧面S4为凹面。

第三透镜L3为具有负光焦度的弯月透镜，其物侧面S5为凹面，像侧面S6为凸面。

第四透镜L4为具有正光焦度的双凸透镜，其物侧面S7和像侧面S8均为凸面。

第五透镜L5为具有正光焦度的双凸透镜，其物侧面S10和像侧面S11均为凸面。第六透镜L6为具有负光焦度的双凹透镜，其物侧面S11和像侧面S12均为凹面。其中，第五透镜L5和第六透镜L6互相胶合形成胶合透镜。

第七透镜L7为具有正光焦度的双凸透镜，其物侧面S13和像侧面S14均为凸面。

另外，第三透镜L3、第四透镜L4和第七透镜L7均为非球面镜片，它们的相应物侧面和像侧面均为非球面。

可选地，该光学镜头还可包括具有物侧面S15和像侧面S16的滤光片L8和/或保护透镜L8’。滤光片L8可用于校正色彩偏差。保护透镜L8’可用于保护位于成像面IMA的图像传感芯片。来自物体的光依序穿过各表面S1至S16并最终成像在成像面IMA上。

在本实施例的光学镜头中，可在第四透镜L4与第五透镜L5之间设置光阑STO以提高成像质量。

表1示出了实施例1的光学镜头的各透镜的曲率半径R、厚度T、折射率Nd以及阿贝数Vd，其中，曲率半径R和厚度T的单位均为毫米(mm)。

表1

面号	曲率半径R	厚度T	折射率Nd	阿贝数Vd
					1	16.0800	1.1000	1.77	49.61
2	5.8080	3.4645
					3	21.2900	0.9200	1.69	55.57
4	3.4840	3.4810
					5	-4.3273	2.3900	1.59	61.12
6	-70.4100	0.2500
					7	4.1000	3.2320	1.74	49.36
8	-21.6971	0.0181
					STO	无穷	0.3509
10	4.3730	3.4100	1.50	81.59
					11	-2.7057	0.7100	1.77	25.62
12	8.8400	0.4208
					13	7.4830	2.5500	1.56	61.12
14	-4.6658	0.1481
					15	无穷	0.5500	1.52	64.21
16	无穷	2.8222
					IMA	无穷

本实施例采用了七片透镜作为示例，通过合理分配各个透镜的光焦度与面型，各透镜的中心厚度以及各透镜间的空气间隔，可使镜头具有高解像、小型化、大角分辨率、稳定温度性能、小口径、低成本等有益效果中的至少一个。各非球面面型Z由以下公式限定：

其中，Z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为圆锥系数conic；A、B、C、D、E均为高次项系数。下表2示出了可用于实施例1中的非球面透镜表面S5-S8和S13-S14的圆锥系数k以及高次项系数A、B、C、D和E。

表2

面号

K

A

B

C

D

E

5

-7.2000

-8.2445E-03

8.5747E-04

-9.6265E-05

7.2569E-06

-1.7582E-06

6

182.2000

-3.9478E-04

1.9495E-05

6.4909E-06

-5.2342E-07

3.4039E-08

7

-0.6500

1.4043E-04

1.2451E-04

8.1853E-06

-9.1393E-07

1.1089E-07

8

-200.0000

1.3994E-03

4.7349E-04

-1.9176E-05

8.6092E-07

1.0239E-06

13

-8.0877

-2.1965E-03

8.4767E-05

2.6707E-05

-4.0491E-06

2.0031E-07

14

0.0193

7.4617E-04

-9.8830E-05

3.5837E-05

-4.5496E-06

2.8535E-07

下表3给出了实施例1的光学镜头的最大视场角所对应的第一透镜L1的物侧面S1的最大通光口径D、光学镜头的最大视场角所对应的像高H、光学镜头的最大视场角FOV、光学镜头的光学后焦BFL(即，最后一个透镜第七透镜L7的像侧面S14的中心至成像面IMA的轴上距离)、光学镜头的光学总长度TTL(即，从第一透镜L1的物侧面S1的中心至成像面IMA的轴上距离)、光学镜头的整组焦距值F、第二透镜L2和第三透镜L3的焦距值F2-F3、第五透镜L5与第六透镜L6的组合焦距值F56、第七透镜L7的焦距值F7、第六透镜L6与第七透镜L7之间的空气间隔d12以及第一透镜L1的材料折射率Nd1。

表3

D(mm)	19.3953	F3(mm)	-7.8935
				H(mm)	7.9980	F56(mm)	-38.6484
FOV(°)	211	F7(mm)	5.5318
				BFL(mm)	3.6550	d12(mm)	0.4208
TTL(mm)	25.8175	Nd1(mm)	1.77
				F(mm)	2.2476
F2(mm)	-6.1440

在本实施例中，光学镜头的最大视场角FOV、光学镜头的最大视场角所对应的第一透镜L1的物侧面S1的最大通光口径D以及光学镜头的最大视场角所对应的像高H之间满足D/H/FOV＝0.0115；光学镜头的光学后焦BFL与光学镜头的光学总长度TTL之间满足BFL/TTL＝0.1416；光学镜头的光学总长度TTL、光学镜头的最大视场角FOV以及光学镜头的最大视场角所对应的像高H之间满足TTL/H/FOV＝0.0153；光学镜头的最大视场角度FOV、光学镜头的整组焦距值F以及光学镜头最大视场角所对应的像高H之间满足(FOV×F)/H＝59.2942；第二透镜L2的焦距值F2与第三透镜L3的焦距值F3之间满足F3/F2＝1.2847；第五透镜L5和第六透镜L6的组合焦距值F56与光学镜头的整组焦距值F之间满足F56/F＝-17.1957；第七透镜L7的焦距值F7与光学镜头的整组焦距值F之间满足F7/F＝2.4612；以及第六透镜L6和第七透镜L7之间的空气间隔d12与光学镜头的光学总长度TTL之间满足d12/TTL＝0.0163。

实施例2

以下参照图2描述了根据本申请实施例2的光学镜头。在本实施例及以下实施例中，为简洁起见，将省略部分与实施例1相似的描述。图2示出了根据本申请实施例2的光学镜头的结构示意图。

如图2所示，光学镜头沿着光轴从物侧至成像侧依序包括第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6和第七透镜L7。

第一透镜L1为具有负光焦度的弯月透镜，其物侧面S1为凸面，像侧面S2为凹面。

第二透镜L2为具有负光焦度的弯月透镜，其物侧面S3为凸面，像侧面S4为凹面。

第三透镜L3为具有负光焦度的弯月透镜，其物侧面S5为凹面，像侧面S6为凸面。

第四透镜L4为具有正光焦度的双凸透镜，其物侧面S7和像侧面S8均为凸面。

第五透镜L5为具有正光焦度的双凸透镜，其物侧面S10和像侧面S11均为凸面。第六透镜L6为具有负光焦度的双凹透镜，其物侧面S11和像侧面S12均为凹面。其中，第五透镜L5和第六透镜L6互相胶合形成胶合透镜。

第七透镜L7为具有正光焦度的双凸透镜，其物侧面S13和像侧面S14均为凸面。

另外，第三透镜L3、第四透镜L4和第七透镜L7均为非球面镜片，它们的相应物侧面和像侧面均为非球面。

可选地，该光学镜头还可包括具有物侧面S15和像侧面S16的滤光片L8和/或保护透镜L8’。滤光片L8可用于校正色彩偏差。保护透镜L8’可用于保护位于成像面IMA的图像传感芯片。来自物体的光依序穿过各表面S1至S16并最终成像在成像面IMA上。

在本实施例的光学镜头中，可在第四透镜L4与第五透镜L5之间设置光阑STO以提高成像质量。

下表4示出了实施例2的光学镜头的各透镜的曲率半径R、厚度T、折射率Nd以及阿贝数Vd，其中，曲率半径R和厚度T的单位均为毫米(mm)。下表5示出了可用于实施例2中非球面透镜表面S5-S8和S13-S14的圆锥系数k以及高次项系数A、B、C、D和E。下表6给出了实施例2的光学镜头的最大视场角所对应的第一透镜L1的物侧面S1的最大通光口径D、光学镜头的最大视场角所对应的像高H、光学镜头的最大视场角FOV、光学镜头的光学后焦BFL、光学镜头的光学总长度TTL、光学镜头的整组焦距值F、第二透镜L2和第三透镜L3的焦距值F2-F3、第五透镜L5与第六透镜L6的组合焦距值F56、第七透镜L7的焦距值F7、第六透镜L6与第七透镜L7之间的空气间隔d12以及第一透镜L1的材料折射率Nd1。

表4

表5

面号

K

A

B

C

D

E

5

-6.3000

-8.2994E-03

8.6621E-04

-9.7719E-05

6.9255E-06

-1.5023E-07

6

180.0000

-4.4028E-04

2.1103E-05

7.4236E-06

-5.2422E-07

4.8998E-08

7

-0.6592

5.8640E-05

1.2611E-04

8.3465E-06

-9.7213E-07

3.6970E-10

8

-150.0000

1.4356E-03

4.5836E-04

-2.0429E-05

1.9197E-06

9.9586E-07

13

-5.2200

-1.9882E-03

1.1805E-04

3.0623E-05

-4.3412E-06

2.5980E-07

14

-0.1607

1.1039E-03

-9.5380E-05

3.5686E-05

-3.7931E-06

1.6879E-07

表6

D(mm)	19.6014	F3(mm)	-7.7932
				H(mm)	8.1460	F56(mm)	-51.3516
FOV(°)	211	F7(mm)	5.4708
				BFL(mm)	3.1793	d12(mm)	0.4652
TTL(mm)	26.5124	Nd1(mm)	1.77
				F(mm)	2.2959
F2(mm)	-6.4357

在本实施例中，光学镜头的最大视场角FOV、光学镜头的最大视场角所对应的第一透镜L1的物侧面S1的最大通光口径D以及光学镜头的最大视场角所对应的像高H之间满足D/H/FOV＝0.0114；光学镜头的光学后焦BFL与光学镜头的光学总长度TTL之间满足BFL/TTL＝0.1199；光学镜头的光学总长度TTL、光学镜头的最大视场角FOV以及光学镜头的最大视场角所对应的像高H之间满足TTL/H/FOV＝0.0154；光学镜头的最大视场角度FOV、光学镜头的整组焦距值F以及光学镜头最大视场角所对应的像高H之间满足(FOV×F)/H＝59.4691；第二透镜L2的焦距值F2与第三透镜L3的焦距值F3之间满足F3/F2＝1.2109；第五透镜L5和第六透镜L6的组合焦距值F56与光学镜头的整组焦距值F之间满足F56/F＝-22.3667；第七透镜L7的焦距值F7与光学镜头的整组焦距值F之间满足F7/F＝2.3829；以及第六透镜L6和第七透镜L7之间的空气间隔d12与光学镜头的光学总长度TTL之间满足d12/TTL＝0.0175。

综上，实施例1和实施例2分别满足以下表7所示的关系。

表7

条件式/实施例	1	2
			D/H/FOV	0.0115	0.0114
BFL/TTL	0.1416	0.1199
			TTL/H/FOV	0.0153	0.0154
(FOV×F)/H	59.2942	59.4691
			F3/F2	1.2847	1.2109
F56/F	-17.1957	-22.3667
			F7/F	2.4612	2.3829
d12/TTL	0.0163	0.0175

本申请还提供了一种成像设备，该成像设备可包括根据本申请上述实施方式的光学镜头和用于将光学镜头形成的光学图像转换为电信号的成像元件。该成像元件可以是感光耦合元件(CCD)或互补性氧化金属半导体元件(CMOS)。该成像设备可以是诸如探测距离相机的独立成像设备，也可以是集成在诸如探测距离设备上的成像模块。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (30)

1.光学镜头，沿着光轴由物侧至像侧依序包括：第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜，

其特征在于，

所述第一透镜具有负光焦度，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；

所述第二透镜具有负光焦度，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；

所述第三透镜具有负光焦度，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；

所述第四透镜具有正光焦度，其物侧面和像侧面均为凸面；

所述第五透镜具有正光焦度，其物侧面和像侧面均为凸面；

所述第六透镜具有负光焦度，其物侧面和像侧面均为凹面；以及

所述第七透镜具有正光焦度，其物侧面和像侧面均为凸面，

其中，所述光学镜头中具有光焦度的镜片为七片，以及

其中，所述光学镜头的光学总长度TTL、所述光学镜头的最大视场角FOV以及所述光学镜头的最大视场角所对应的像高H之间满足：(TTL×180°)/(H×FOV)≤4.5。

2.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述第五透镜与所述第六透镜互相胶合形成第一胶合透镜。

3.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头具有至少三个非球面镜片。

4.根据权利要求3所述的光学镜头，其特征在于，所述第三透镜、所述第四透镜和所述第七透镜均为非球面镜片。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头的最大视场角FOV、所述光学镜头的最大视场角所对应的所述第一透镜的物侧面的最大通光口径D以及所述光学镜头的最大视场角所对应的像高H之间满足：(D×180°)/(H×FOV)≤4.5。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头的最大视场角度FOV、所述光学镜头的整组焦距值F以及所述光学镜头的最大视场角所对应的像高H之间满足：(FOV×F)/(H×180°)≥0.278。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的光学镜头，其特征在于，所述第二透镜的焦距值F2与所述第三透镜的焦距值F3之间满足：F3/F2≤1.6。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头的光学后焦BFL与所述光学镜头的光学总长度TTL之间满足：BFL/TTL≥0.05。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的光学镜头，其特征在于，所述第一透镜的材料折射率Nd1满足：Nd1≥1.65。

10.根据权利要求1-4中任一项所述的光学镜头，其特征在于，所述第六透镜和所述第七透镜之间的空气间隔d12与所述光学镜头的光学总长度TTL之间满足：d12/TTL≤0.035。

11.根据权利要求1-4中任一项所述的光学镜头，其特征在于，所述第七透镜的焦距值F7与所述光学镜头的整组焦距值F之间满足：F7/F≤3。

12.根据权利要求1-4中任一项所述的光学镜头，其特征在于，所述第五透镜和所述第六透镜的组合焦距值F56与所述光学镜头的整组焦距值F之间满足：F56/F≤-10。

13.光学镜头，沿着光轴由物侧至像侧依序包括：第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜，

其特征在于，

所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜和所述第六透镜均具有负光焦度；

所述第四透镜、所述第五透镜和所述第七透镜均具有正光焦度；

所述第五透镜和所述第六透镜互相胶合形成胶合透镜；

其中，所述光学镜头中具有光焦度的镜片为七片，以及

所述光学镜头的最大视场角度FOV、所述光学镜头的整组焦距值F以及所述光学镜头的最大视场角所对应的像高H之间满足：(FOV×F)/(H×180°)≥0.278；以及

所述光学镜头的光学总长度TTL、所述光学镜头的最大视场角FOV以及所述光学镜头的最大视场角所对应的像高H之间满足：(TTL×180°)/(H×FOV)≤4.5。

14.根据权利要求13所述的光学镜头，其特征在于，所述第一透镜的物侧面为凸面，像侧面为凹面。

15.根据权利要求13所述的光学镜头，其特征在于，所述第二透镜的物侧面为凸面，像侧面为凹面。

16.根据权利要求13所述的光学镜头，其特征在于，所述第三透镜的物侧面为凹面，像侧面为凸面。

17.根据权利要求13所述的光学镜头，其特征在于，所述第四透镜的物侧面和像侧面均为凸面。

18.根据权利要求13所述的光学镜头，其特征在于，所述第五透镜的物侧面和像侧面均为凸面。

19.根据权利要求13所述的光学镜头，其特征在于，所述第六透镜的物侧面和像侧面均为凹面。

20.根据权利要求13所述的光学镜头，其特征在于，所述第七透镜的物侧面和像侧面均为凸面。

21.根据权利要求13-20中任一项所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头具有至少三个非球面镜片。

22.根据权利要求21所述的光学镜头，其特征在于，所述第三透镜、所述第四透镜和所述第七透镜均为非球面镜片。

23.根据权利要求13-20中任一项所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头的最大视场角FOV、所述光学镜头的最大视场角所对应的所述第一透镜的物侧面的最大通光口径D以及所述光学镜头的最大视场角所对应的像高H之间满足：(D×180°)/(H×FOV)≤4.5。

24.根据权利要求13-20中任一项所述的光学镜头，其特征在于，所述第二透镜的焦距值F2与所述第三透镜的焦距值F3之间满足：F3/F2≤1.6。

25.根据权利要求13-20中任一项所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头的光学后焦BFL与所述光学镜头的光学总长度TTL之间满足：BFL/TTL≥0.05。

26.根据权利要求13-20中任一项所述的光学镜头，其特征在于，所述第一透镜的材料折射率Nd1满足：Nd1≥1.65。

27.根据权利要求13-20中任一项所述的光学镜头，其特征在于，所述第六透镜和所述第七透镜之间的空气间隔d12与所述光学镜头的光学总长度TTL之间满足：d12/TTL≤0.035。

28.根据权利要求13-20中任一项所述的光学镜头，其特征在于，所述第七透镜的焦距值F7与所述光学镜头的整组焦距值F之间满足：F7/F≤3。

29.根据权利要求13-20中任一项所述的光学镜头，其特征在于，所述第五透镜和所述第六透镜的组合焦距值F56与所述光学镜头的整组焦距值F之间满足：F56/F≤-10。

30.一种成像设备，其特征在于，包括权利要求1或13所述的光学镜头及用于将所述光学镜头形成的光学图像转换为电信号的成像元件。

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