CN113109929B - 光学成像镜头及成像设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光学成像镜头及成像设备，该光学成像镜头沿光轴从物侧到成像面依次包括：第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、光阑、第五透镜、第六透镜、第七透镜。第一透镜具有正光焦度，其物侧面为凸面，像侧面为凹面或平面；第二透镜具有负光焦度，其像侧面为凹面；第三透镜和第四透镜组成一消色差胶合透镜组，其中一个透镜为正光焦度透镜，另一透镜为负光焦度透镜；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；第七透镜具有正光焦度，其物侧面为凸面；上述七个透镜均为玻璃材质镜片，且光学成像镜头至少包含一个非球面镜片。该光学成像镜头至少具有大光圈、分辨率高及成像品质高的特点。
Description
技术领域
本发明涉及成像镜头技术领域，特别是涉及一种光学成像镜头及成像设备。
背景技术
伴随着汽车行业的蓬勃发展，自动化以及车内监控开始快速发展起来，而车载摄像头作为自动驾驶辅助系统的关键部件也迎来了较快发展，通过前视、后视、环视等车载摄像头，可以获取车辆内外的全方位信息，从而帮助驾驶者作出正确的驾驶行为，因此，镜头对于环境的适应性和成像稳定性成为汽车行驶过程中的安全保障。车载镜头不仅需要在各类环境如高低温情况下、酸碱侵蚀情况下使用，而且需要在照明不足光线较暗的情况下使用，在这些场合，必须考虑镜头在高低温变化情况下性能的稳定性，以及在不同光照情况下的成像清晰度。同时为了适应自动驾驶等应用场合的需要，在复杂多变的道路条件下，不仅需要关注车辆前方近距离的目标及道路情况，还需要关注远处的目标，尤其是车辆前方100～200米距离的信息；为了获取远距离的感知，还要求镜头具有长焦特性且在小视角范围内成像要清晰。
然而，现有市场上的光学镜头普遍存在远距离成像不佳、边缘视场成像不清晰等缺点，导致镜头对远距离的目标识别性差，无法满足车载监控系统的使用需求。
发明内容
为此，本发明的目的在于提供一种光学成像镜头及成像设备，至少具有大光圈、分辨率高及成像品质高的特点。
本发明实施例通过以下技术方案实施上述的目的。
第一方面，本发明提供了一种光学成像镜头，沿光轴从物侧到成像面依次包括：第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、光阑、第五透镜、第六透镜、第七透镜。所述第一透镜具有正光焦度，所述第一透镜的物侧面为凸面，所述第一透镜的像侧面为凹面或平面；所述第二透镜具有负光焦度，所述第二透镜的像侧面为凹面；所述第三透镜和所述第四透镜组成一消色差胶合透镜组，其中一个透镜为正光焦度透镜，另一透镜为负光焦度透镜；所述第五透镜具有正光焦度，所述第五透镜的物侧面和像侧面均为凸面；所述第六透镜具有负光焦度；所述第七透镜具有正光焦度，所述第七透镜的物侧面为凸面；所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、所述第五透镜、所述第六透镜、所述第七透镜均为玻璃材质镜片，且所述光学成像镜头至少包含一个非球面镜片。
第二方面，本发明提供一种成像设备，包括成像元件及第一方面提供的光学成像镜头，成像元件用于将光学成像镜头形成的光学图像转换为电信号。
相较现有技术，本发明提供的光学成像镜头采用七片具有特定形状的玻璃材质的镜片，使镜头具有较小的畸变，边缘视场成像质量好；还具有较高的分辨率，能够实现在较远距离内的高清成像；同时该镜头还具有较大的光圈，能够满足较暗环境的成像需求。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明第一实施例中的光学成像镜头的结构示意图；
图2为本发明第一实施例中的光学成像镜头的MTF图；
图3为本发明第二实施例中的光学成像镜头的结构示意图；
图4为本发明第二实施例中的光学成像镜头的MTF图；
图5为本发明第三实施例中的光学成像镜头的结构示意图；
图6为本发明第三实施例中的光学成像镜头的MTF图；
图7为本发明第四实施例中的光学成像镜头的结构示意图；
图8为本发明第四实施例中的光学成像镜头的MTF图；
图9为本发明第五实施例中的光学成像镜头的结构示意图；
图10为本发明第五实施例中的光学成像镜头的MTF图；
图11为本发明第六实施例中的光学成像镜头的结构示意图；
图12为本发明第六实施例中的光学成像镜头的MTF图；
图13为本发明第七实施例中的光学成像镜头的结构示意图；
图14为本发明第七实施例中的光学成像镜头的MTF图；
图15为本发明第八实施例中的光学成像镜头的结构示意图；
图16为本发明第八实施例中的光学成像镜头的MTF图；
图17为本发明第九实施例中的光学成像镜头的结构示意图；
图18为本发明第九实施例中的光学成像镜头的MTF图；
图19为本发明第十实施例中的光学成像镜头的结构示意图；
图20为本发明第十实施例中的光学成像镜头的MTF图；
图21为本发明第十一实施例提供的成像设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。附图中给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。在说明书全文中，相同的附图标号指代相同的元件。
本发明提出一种光学成像镜头，沿光轴从物侧到成像面依次包括：第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、光阑、第五透镜、第六透镜、第七透镜以及滤光片；
其中，第一透镜具有正光焦度，第一透镜的物侧面为凸面，第一透镜的像侧面为凹面或平面；
第二透镜具有负光焦度，第二透镜的物侧面为凹面或平面或凸面，第二透镜的像侧面为凹面；
第三透镜和第四透镜组成一消色差胶合透镜组，其中一个透镜为正光焦度透镜，另一透镜为负光焦度透镜；
第五透镜具有正光焦度，第五透镜的物侧面和像侧面均为凸面；
第六透镜具有负光焦度，第六透镜的物侧面和像侧面可为凹面或平面或凸面；
第七透镜具有正光焦度，第七透镜的物侧面为凸面，第七透镜的像侧面为凹面或者在近光轴处为凸面，远离光轴处为凹面；
第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜均为玻璃材质镜片，且所述光学成像镜头至少包含一个非球面镜片。
在一些实施例中，第三透镜具有负光焦度，第三透镜的物侧面和像侧面均为凹面；第四透镜具有正光焦度，第四透镜的物侧面和像侧面均为凸面。
在一些实施例中，第三透镜具有正光焦度，第三透镜的像侧面为凸面；第四透镜具有负光焦度，第四透镜的物侧面为凹面。
在一些实施例中，第一透镜的像侧面为凹面，第二透镜的物侧面为凸面，第六透镜的物侧面为凸面，第六透镜的像侧面为凹面。
在一些实施例中，所述光学成像镜头满足以下条件式：
0.5<f1/f<3.5；（1）
-2<f2/f<-0.5；（2）
0.5<f5/f<1；（3）
-3<f6/f<-0.5；（4）
0.5<f7/f<3.5；（5）
-4<φ1/φ2+φ5/φ6<-1；（6）
其中，f1、f2、f5、f6和f7分别表示第一透镜、第二透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜的焦距，f表示所述光学成像镜头的焦距，φ1、φ2、φ5、φ6分别表示第一透镜、第二透镜、第五透镜、第六透镜的光焦度。满足上述条件式（1）至（5），有利于合理分配镜头中各透镜的光焦度，提高镜头的整体成像质量；同时满足上述条件式（6），能够使正负光焦度的透镜相互配合，有利于减小场曲，提高成像质量。
在一些实施例中，所述光学成像镜头满足以下条件式：
0<R11/f1<1.5；（7）
0.5<R51/f5<2；（8）
-2<R52/f5<-0.5；（9）
其中，R11表示第一透镜的物侧面的曲率半径，R51表示第五透镜的物侧面的曲率半径，R52表示第五透镜的像侧面的曲率半径，f1表示第一透镜的焦距，f5表示第五透镜的焦距。满足上述条件式（7）至（9），通过控制第一透镜和第五透镜的焦距及面型关系，能够合理控制光线与所述透镜的夹角，降低公差敏感度。
在一些实施例中，所述光学成像镜头满足以下条件式：
0<D1/(R11+f1)<1；（10）
其中，D1表示第一透镜的光学通光口径，R11表示第一透镜的物侧面的曲率半径，f1表示第一透镜的焦距。满足上述条件式（10），有利于控制进入第一透镜的光线入射角度，增加以及均匀各个视场的进光量。
在一些实施例中，所述光学成像镜头满足以下条件式：
3.5mm<DST*L/TTL<5mm；（11）
其中，DST表示光阑的通光口径，L表示第一透镜的物侧面顶点与光阑的垂直距离，TTL表示所述光学成像镜头的光学总长。满足上述条件式（11），通过控制光阑的相对位置和通光口径实现镜头的大光圈性能，同时有利于均匀各透镜的口径。
在一些实施例中，所述光学成像镜头满足以下条件式：
-10×10-4mm/℃<f3*(dn/dt)3+f4*(dn/dt)4<7×10-4mm/℃；（12）
其中，f3表示第三透镜的焦距，f4表示第四透镜的焦距，(dn/dt)3表示第三透镜在0~20℃时的折射率温度系数，(dn/dt)4表示第四透镜在0~20℃时的折射率温度系数。满足上述条件式（12），通过合理控制双胶合透镜的焦距与温度特性关系，实现对镜头在环境温度变化时发生的焦移进行补偿，使镜头具有良好的热稳定性。
在一些实施例中，所述光学成像镜头满足以下条件式：
-0.02<Pg,F3-Pg,F4<0.02；（13）
其中，Pg,F3表示第三透镜材料的部分色散系数，Pg,F4表示第四透镜材料的部分色散系数。满足上述条件式（13），有利于减小光学系统的垂轴色差和轴向色差，并且减小由于镜头的长焦带来的较难矫正的二级色差。
在一些实施例中，所述光学成像镜头满足以下条件式：
0<SAG71/R71+SAG72/R72<0.18；（14）
其中，SAG71表示第七透镜的物侧面的矢高，SAG72表示第七透镜的像侧面的矢高，R71表示第七透镜的物侧面的曲率半径，R72表示第七透镜的像侧面的曲率半径。满足上述条件式（14），通过合理控制第七透镜的非球面面型，在提高边缘视场解像的同时降低非球面的生产公差敏感度。
在一些实施例中，所述光学成像镜头满足以下条件式：
1°/mm<θ7/D71<4.5°/mm；（15）
其中，θ7表示最大视场主光线与第七透镜的物侧面交点处的法线与光轴的夹角，单位为度，D71表示第七透镜的物侧面的通光口径。满足上述条件式（15），有利于控制第七透镜的面型及口径，使镜头的后端口径较小。
在一些实施例中，所述光学成像镜头满足以下条件式：
6.5mm/rad <IH/FOV<7.2mm/rad； (16)
其中，FOV表示所述光学成像镜头的最大视场角，单位为弧度（rad），IH表示所述光学成像镜头的最大视场角对应的像高。满足上述条件式（16），可以很好控制系统的光学畸变，能够有效减小由畸变带来的成像变形。
作为一种实施方式，采用非球面镜片，可以有效减少镜片数量，修正像差，提供更好的光学性能。具体地，第五透镜、第七透镜采用玻璃非球面镜片，第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第六透镜采用玻璃球面镜片，采用这种球面和非球面镜片混合搭配的方式，能够使系统具有更优秀的成像效果。
下面分多个实施例对本发明进行进一步的说明。在各个实施例中，光学成像镜头中的各个透镜的厚度、曲率半径、材料选择部分有所不同，具体不同可参见各实施例的参数表。下述实施例仅为本发明的较佳实施方式，但本发明的实施方式并不仅仅受下述实施例的限制，其他的任何未背离本发明创新点所作的改变、替代、组合或简化，都应视为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
在本发明各个实施例中，当光学成像镜头中的透镜为非球面透镜时，透镜的非球面面型均满足如下方程式：
其中，z为非球面沿光轴方向在高度为h的位置时，距离非球面顶点的距离矢高，c为表面的近轴曲率，k为圆锥系数conic，A2i为第2i阶的非球面面型系数。
第一实施例
请参阅图1，所示为本发明第一实施例提供的光学成像镜头100的结构示意图，该光学成像镜头100沿光轴从物侧到成像面依次包括：第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、光阑ST、第五透镜L5、第六透镜L6、第七透镜L7以及滤光片G1。
第一透镜L1具有正光焦度，其物侧面S1为凸面，其像侧面S2为平面；
第二透镜L2具有负光焦度，其物侧面S3和像侧面S4均为凹面；
第三透镜L3具有负光焦度，其物侧面S5和像侧面均为凹面；
第四透镜L4具有正光焦度，其物侧面和像侧面S7均为凸面，且第三透镜L3和第四透镜L4组成消色差的胶合透镜组，第三透镜的像侧面和第四透镜的物侧面组成胶合面S6；
第五透镜L5具有正光焦度，其物侧面S8和像侧面S9均为凸面；
第六透镜L6具有负光焦度，其物侧面S10和像侧面S11均为凹面；
第七透镜L7具有正光焦度，其物侧面S12为凸面，其像侧面S13在近光轴处为凸面，远离光轴处为凹面；
其中，第五透镜L5、第七透镜L7均为玻璃非球面镜片，第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第六透镜L6均为玻璃球面镜片，光阑位于第四透镜L4和第五透镜L5之间。
本实施例提供的光学成像镜头100中各个镜片的相关参数如表1所示。
表1
本实施例中第五透镜L5和第七透镜L7的各非球面的面型系数如表2所示。
表2
请参阅图2，所示为本实施例提供的光学成像镜头100的MTF图，从图中可以看出，该光学成像镜头100在50lp/mm时MTF值大于0.70，在100lp/mm时MTF值大于0.45，且在0~100lp/mm的范围内，从零视场至最大视场的过程中MTF曲线均匀平滑下降，说明镜头在低频和高频情况下都具有良好的成像素质，具有良好的细节分辨能力。
第二实施例
请参阅图3，所示为本发明第二实施例提供的光学成像镜头200的结构示意图，该光学成像镜头200沿光轴从物侧到成像面依次包括：第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、光阑ST、第五透镜L5、第六透镜L6、第七透镜L7以及滤光片G1。
第一透镜L1具有正光焦度，其物侧面S1为凸面，其像侧面S2为凹面；
第二透镜L2具有负光焦度，其物侧面S3为平面，其像侧面S4为凹面；
第三透镜L3具有负光焦度，其物侧面S5和像侧面均为凹面；
第四透镜L4具有正光焦度，其物侧面和像侧面S7均为凸面，且第三透镜L3和第四透镜L4组成消色差的胶合透镜组，第三透镜的像侧面和第四透镜的物侧面组成胶合面S6；
第五透镜L5具有正光焦度，其物侧面S8和像侧面S9均为凸面；
第六透镜L6具有负光焦度，其物侧面S10为凸面，其像侧面S11为凹面；
第七透镜L7具有正光焦度，其物侧面S12为凸面，其像侧面S13在近光轴处为凸面，远离光轴处为凹面；
其中，第五透镜L5、第七透镜L7均为玻璃非球面镜片，第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第六透镜L6均为玻璃球面镜片，光阑位于第四透镜L4和第五透镜L5之间。
本实施例提供的光学成像镜头200中各个镜片的相关参数如表3所示。
表3
本实施例中光学成像镜头200中的各非球面的面型系数如表4所示。
表4
请参阅图4，所示为本实施例提供的光学成像镜头200 的MTF图，该光学成像镜头200在50lp/mm时MTF值大于等于0.70，在100lp/mm时MTF值大于0.45，且在0~100lp/mm的范围内，从零视场至最大视场的过程中MTF曲线均匀平滑下降，说明镜头在低频和高频情况下都具有良好的成像素质，具有良好的细节分辨能力。
第三实施例
请参阅图5，所示为本发明第三实施例提供的光学成像镜头300的结构示意图，该光学成像镜头300沿光轴从物侧到成像面依次包括：第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、光阑ST、第五透镜L5、第六透镜L6、第七透镜L7以及滤光片G1。
第一透镜L1具有正光焦度，其物侧面S1为凸面，其像侧面S2为凹面；
第二透镜L2具有负光焦度，其物侧面S3为凸面，其像侧面S4为凹面；
第三透镜L3具有负光焦度，其物侧面S5和像侧面均为凹面；
第四透镜L4具有正光焦度，其物侧面和像侧面S7均为凸面，且第三透镜L3和第四透镜L4组成消色差的胶合透镜组，第三透镜的像侧面和第四透镜的物侧面组成胶合面S6；
第五透镜L5具有正光焦度，其物侧面S8和像侧面S9均为凸面；
第六透镜L6具有负光焦度，其物侧面S10和像侧面S11均为凹面；
第七透镜L7具有正光焦度，其物侧面S12为凸面，其像侧面S13在近光轴处为凸面，远离光轴处为凹面；
其中，第五透镜L5、第七透镜L7均为玻璃非球面镜片，第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第六透镜L6均为玻璃球面镜片，光阑位于第四透镜L4和第五透镜L5之间。
本实施例提供的光学成像镜头300中各个镜片的相关参数如表5所示。
表5
本实施例中光学成像镜头300中的各非球面的面型系数如表6所示。
表6
请参阅图6，所示为本实施例提供的成像镜头300 的MTF图，该光学成像镜头300在50lp/mm时MTF值大于0.80，在100lp/mm时MTF值大于0.60，且在0~100lp/mm的范围内，从零视场至最大视场的过程中MTF曲线均匀平滑下降，说明该镜头在低频和高频情况下都具有良好的成像素质，具有良好的细节分辨能力。
第四实施例
请参阅图7，所示为本发明第四实施例提供的光学成像镜头400的结构示意图，该光学成像镜头400沿光轴从物侧到成像面依次包括：第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、光阑ST、第五透镜L5、第六透镜L6、第七透镜L7以及滤光片G1。
第一透镜L1具有正光焦度，其物侧面S1为凸面，其像侧面S2为凹面；
第二透镜L2具有负光焦度，其物侧面S3为凸面，其像侧面S4为凹面；
第三透镜L3具有负光焦度，其物侧面S5和像侧面均为凹面；
第四透镜L4具有正光焦度，其物侧面和像侧面S7均为凸面，且第三透镜L3和第四透镜L4组成消色差的胶合透镜组，第三透镜的像侧面和第四透镜的物侧面组成胶合面S6；
第五透镜L5具有正光焦度，其物侧面S8和像侧面S9均为凸面；
第六透镜L6具有负光焦度，其物侧面S10为平面，其像侧面S11为凹面；
第七透镜L7具有正光焦度，其物侧面S12为凸面，其像侧面S13为凹面；
其中，第五透镜L5、第七透镜L7均为玻璃非球面镜片，第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第六透镜L6均为玻璃球面镜片，光阑位于第四透镜L4和第五透镜L5之间。
本实施例提供的光学成像镜头400中各个镜片的相关参数如表7所示。
表7
本实施例中光学成像镜头400中的各非球面的面型系数如表8所示。
表8
请参阅图8，所示为本实施例提供的成像镜头400 的MTF图，该光学成像镜头400在50lp/mm时MTF值大于0.75，在100lp/mm时MTF值大于0.50，且在0~100lp/mm的范围内，从零视场至最大视场的过程中MTF曲线均匀平滑下降，说明该镜头在低频和高频情况下都具有良好的成像素质，具有良好的细节分辨能力。
第五实施例
请参阅图9，所示为本发明第五实施例提供的光学成像镜头500的结构示意图，该光学成像镜头500沿光轴从物侧到成像面依次包括：第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、光阑ST、第五透镜L5、第六透镜L6、第七透镜L7以及滤光片G1。
第一透镜L1具有正光焦度，其物侧面S1为凸面，其像侧面S2为凹面；
第二透镜L2具有负光焦度，其物侧面S3为凸面，其像侧面S4为凹面；
第三透镜L3具有负光焦度，其物侧面S5和像侧面均为凹面；
第四透镜L4具有正光焦度，其物侧面和像侧面S7均为凸面，且第三透镜L3和第四透镜L4组成消色差的胶合透镜组，第三透镜的像侧面和第四透镜的物侧面组成胶合面S6；
第五透镜L5具有正光焦度，其物侧面S8和像侧面S9均为凸面；
第六透镜L6具有负光焦度，其物侧面S10为平面，其像侧面S11为凹面；
第七透镜L7具有正光焦度，其物侧面S12为凸面，其像侧面S13在近光轴处为凸面，远离光轴处为凹面；
其中，第五透镜L5、第七透镜L7均为玻璃非球面镜片，第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第六透镜L6均为玻璃球面镜片，光阑位于第四透镜L4和第五透镜L5之间。
本实施例提供的光学成像镜头500中各个镜片的相关参数如表9所示。
表9
本实施例中光学成像镜头500中的各非球面的面型系数如表10所示。
表10
请参阅图10，所示为本实施例提供的光学成像镜头500 的MTF图，该光学成像镜头500在50lp/mm时MTF值大于0.75，在100lp/mm时MTF值大于0.5，且在0~100lp/mm的范围内，从零视场至最大视场的过程中MTF曲线均匀平滑下降，说明该成像镜头在低频和高频情况下都具有良好的成像素质，具有良好的细节分辨能力。
第六实施例
请参阅图11，所示为本发明第六实施例提供的光学成像镜头600的结构示意图，该光学成像镜头600沿光轴从物侧到成像面依次包括：第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、光阑ST、第五透镜L5、第六透镜L6、第七透镜L7以及滤光片G1。
第一透镜L1具有正光焦度，其物侧面S1为凸面，其像侧面S2为凹面；
第二透镜L2具有负光焦度，其物侧面S3为凸面，其像侧面S4为凹面；
第三透镜L3具有负光焦度，其物侧面S5和像侧面均为凹面；
第四透镜L4具有正光焦度，其物侧面和像侧面S7均为凸面，且第三透镜L3和第四透镜L4组成消色差的胶合透镜组，第三透镜的像侧面和第四透镜的物侧面组成胶合面S6；
第五透镜L5具有正光焦度，其物侧面S8和像侧面S9均为凸面；
第六透镜L6具有负光焦度，其物侧面S10为凸面，其像侧面S11为凹面；
第七透镜L7具有正光焦度，其物侧面S12为凸面，其像侧面S13在近光轴处为凸面，远离光轴处为凹面；
其中，第五透镜L5、第七透镜L7均为玻璃非球面镜片，第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第六透镜L6均为玻璃球面镜片，光阑位于第四透镜L4和第五透镜L5之间。
本实施例提供的光学成像镜头600中各个镜片的相关参数如表11所示。
表11
本实施例中光学成像镜头600中的各非球面的面型系数如表12所示。
表12
请参阅图12，所示为本实施例提供的光学成像镜头600 的MTF图，该光学成像镜头600在50lp/mm时MTF值大于0.75，在100lp/mm时MTF值大于0.55，且在0~100lp/mm的范围内，从零视场至最大视场的过程中MTF曲线均匀平滑下降，说明该镜头在低频和高频情况下都具有良好的成像素质，具有良好的细节分辨能力。
第七实施例
请参阅图13，所示为本发明第七实施例提供的光学成像镜头700的结构示意图，该光学成像镜头700沿光轴从物侧到成像面依次包括：第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、光阑ST、第五透镜L5、第六透镜L6、第七透镜L7以及滤光片G1。
第一透镜L1具有正光焦度，其物侧面S1为凸面，其像侧面S2为凹面；
第二透镜L2具有负光焦度，其物侧面S3为凸面，其像侧面S4为凹面；
第三透镜L3具有负光焦度，其物侧面S5和像侧面均为凹面；
第四透镜L4具有正光焦度，其物侧面和像侧面S7均为凸面，且第三透镜L3和第四透镜L4组成消色差的胶合透镜组，第三透镜的像侧面和第四透镜的物侧面组成胶合面S6；
第五透镜L5具有正光焦度，其物侧面S8和像侧面S9均为凸面；
第六透镜L6具有负光焦度，其物侧面S10为凹面，其像侧面S11为平面；
第七透镜L7具有正光焦度，其物侧面S12为凸面，其像侧面S13在近光轴处为凸面，远离光轴处为凹面；
其中，第五透镜L5、第七透镜L7均为玻璃非球面镜片，第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第六透镜L6均为玻璃球面镜片，光阑位于第四透镜L4和第五透镜L5之间。
本实施例提供的光学成像镜头700中各个镜片的相关参数如表13所示。
表13
本实施例中光学成像镜头700中的各非球面的面型系数如表14所示。
表14
请参阅图14，所示为本实施例提供的光学成像镜头700的 MTF图，该光学成像镜头700在50lp/mm时MTF值大于0.7，在100lp/mm时MTF值大于0.45，且在0~100lp/mm的范围内，从零视场至最大视场的过程中MTF曲线均匀平滑下降，说明该成像镜头在低频和高频情况下都具有良好的成像素质，具有良好的细节分辨能力。
第八实施例
请参阅图15，所示为本发明第八实施例提供的光学成像镜头800的结构示意图，该光学成像镜头800沿光轴从物侧到成像面依次包括：第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、光阑ST、第五透镜L5、第六透镜L6、第七透镜L7以及滤光片G1。
第一透镜L1具有正光焦度，其物侧面S1为凸面，其像侧面S2为凹面；
第二透镜L2具有负光焦度，其物侧面S3为凸面，其像侧面S4为凹面；
第三透镜L3具有负光焦度，其物侧面S5和像侧面均为凹面；
第四透镜L4具有正光焦度，其物侧面和像侧面S7均为凸面，且第三透镜L3和第四透镜L4组成消色差的胶合透镜组，第三透镜的像侧面和第四透镜的物侧面组成胶合面S6；
第五透镜L5具有正光焦度，其物侧面S8和像侧面S9均为凸面；
第六透镜L6具有负光焦度，其物侧面S10为凹面，其像侧面S11为凸面；
第七透镜L7具有正光焦度，其物侧面S12为凸面，其像侧面S13在近光轴处为凸面，远离光轴处为凹面；
其中，第五透镜L5、第七透镜L7均为玻璃非球面镜片，第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第六透镜L6均为玻璃球面镜片，光阑位于第四透镜L4和第五透镜L5之间。
本实施例提供的光学成像镜头800中各个镜片的相关参数如表15所示。
表15
本实施例中光学成像镜头800中的各非球面的面型系数如表16所示。
表16
请参阅图16，所示为本实施例提供的光学成像镜头800的 MTF图，该光学成像镜头800在50lp/mm时MTF值大于0.70，在100lp/mm时MTF值大于0.45，且在0~100lp/mm的范围内，从零视场至最大视场的过程中MTF曲线均匀平滑下降，说明该镜头在低频和高频情况下都具有良好的成像素质，具有良好的细节分辨能力。
第九实施例
请参阅图17，所示为本发明第九实施例提供的光学成像镜头900的结构示意图，该光学成像镜头900沿光轴从物侧到成像面依次包括：第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、光阑ST、第五透镜L5、第六透镜L6、第七透镜L7以及滤光片G1。
第一透镜L1具有正光焦度，其物侧面S1为凸面，其像侧面S2为凹面；
第二透镜L2具有负光焦度，其物侧面S3为凸面，其像侧面S4为凹面；
第三透镜L3具有正光焦度，其物侧面S5为凹面，其像侧面为凸面；
第四透镜L4具有负光焦度，其物侧面为凹面，其像侧面S7为凸面，且第三透镜L3和第四透镜L4组成消色差的胶合透镜组，第三透镜的像侧面和第四透镜的物侧面组成胶合面S6；
第五透镜L5具有正光焦度，其物侧面S8和像侧面S9均为凸面；
第六透镜L6具有负光焦度，其物侧面S10为凸面，其像侧面S11为凹面；
第七透镜L7具有正光焦度，其物侧面S12为凸面，其像侧面S13为凹面；
其中，第五透镜L5、第七透镜L7均为玻璃非球面镜片，第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第六透镜L6均为玻璃球面镜片，光阑位于第四透镜L4和第五透镜L5之间。
本实施例提供的光学成像镜头900中各个镜片的相关参数如表17所示。
表17
本实施例中光学成像镜头900中的各非球面的面型系数如表18所示。
表18
请参阅图18，所示为本实施例提供的光学成像镜头900的 MTF图，该光学成像镜头900在50lp/mm时MTF值大于0.65，在100lp/mm时MTF值大于0.40，且在0~100lp/mm的范围内，从零视场至最大视场的过程中MTF曲线均匀平滑下降，说明该成像镜头在低频和高频情况下都具有良好的成像素质，具有良好的细节分辨能力。
第十实施例
请参阅图19，所示为本发明第十实施例提供的光学成像镜头1000的结构示意图，该光学成像镜头1000沿光轴从物侧到成像面依次包括：第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、光阑ST、第五透镜L5、第六透镜L6、第七透镜L7以及滤光片G1。
第一透镜L1具有正光焦度，其物侧面S1为凸面，其像侧面S2为凹面；
第二透镜L2具有负光焦度，其物侧面S3为凸面，其像侧面S4为凹面；
第三透镜L3具有正光焦度，其物侧面S5和像侧面均为凸面；
第四透镜L4具有负光焦度，其物侧面和像侧面S7均为凹面，且第三透镜L3和第四透镜L4组成消色差的胶合透镜组，第三透镜的像侧面和第四透镜的物侧面组成胶合面S6；
第五透镜L5具有正光焦度，其物侧面S8和像侧面S9均为凸面；
第六透镜L6具有负光焦度，其物侧面S10为凸面，其像侧面S11为凹面；
第七透镜L7具有正光焦度，其物侧面S12为凸面，其像侧面S13在近光轴处为凸面，远离光轴处为凹面；
其中，第五透镜L5、第七透镜L7均为玻璃非球面镜片，第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第六透镜L6均为玻璃球面镜片，光阑位于第四透镜L4和第五透镜L5之间。
本实施例提供的光学成像镜头1000中各个镜片的相关参数如表19所示。
表19
本实施例中光学成像镜头1000中的各非球面的面型系数如表20所示。
表20
请参阅图20，所示为本实施例提供的光学成像镜头1000的 MTF图，该光学成像镜头1000在50lp/mm时MTF值大于0.65，在100lp/mm时MTF值大于0.40，且在0~100lp/mm的范围内，从零视场至最大视场的过程中MTF曲线均匀平滑下降，说明该镜头在低频和高频情况下都具有良好的成像素质，具有良好的细节分辨能力。
表21和表22是上述十个实施例及其对应的光学特性，主要包括光学成像镜头的最大视场角FOV、光圈值F#、焦距f、光学总长TTL以及与所述实施例中每个条件式对应的数值。
表21
表22
综上所述，本发明提供的光学成像镜头采用两片玻璃非球面镜片和五片玻璃球面镜片的合理搭配，并且通过合理分配各透镜的光焦度、面型、中心厚度以及轴上间距等，使镜头至少具有以下优点：
（1）高分辨率，细节分辨能力强；
（2）小畸变，边缘视场成像质量好；
（3）低色散，垂轴色差和轴上色差较小；
（4）大光圈，有利于弱光照及较暗环境条件下成像。
第十一实施例
请参阅图21，所示为本发明第十一实施例提供的成像设备1100，该成像设备1100可以包括成像元件1110和上述任一实施例中的光学成像镜头（例如光学成像镜头100）。成像元件1110可以是CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补性金属氧化物半导体）图像传感器，还可以是CCD（Charge Coupled Device，电荷耦合器件）图像传感器。
该成像设备1100可以是相机、移动终端以及其他任意一种形态的装载了光学成像镜头的电子设备，移动终端可以是车载摄像头、监控设备、安防设备等终端设备。
本申请实施例提供的成像设备1100包括光学成像镜头100，由于光学成像镜头100具有小体积、大视场以及解像能力高等优点，因此成像设备1100也具有小体积、大视场以及解像能力高等优点。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (14)
1.一种光学成像镜头，其特征在于，沿光轴从物侧到成像面依次包括：第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、光阑、第五透镜、第六透镜、第七透镜；
所述第一透镜具有正光焦度，所述第一透镜的物侧面为凸面，所述第一透镜的像侧面为凹面或平面；
所述第二透镜具有负光焦度，所述第二透镜的像侧面为凹面；
所述第三透镜和所述第四透镜组成一消色差胶合透镜组，且其中一个透镜为正光焦度透镜，另一透镜为负光焦度透镜；
所述第五透镜具有正光焦度，所述第五透镜的物侧面和像侧面均为凸面；
所述第六透镜具有负光焦度；
所述第七透镜具有正光焦度，所述第七透镜的物侧面为凸面；
所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、所述第五透镜、所述第六透镜、所述第七透镜均为玻璃材质镜片，且所述光学成像镜头至少包含一个非球面镜片；
所述光学成像镜头满足以下条件式：
6.5mm/rad<IH/FOV<7.2mm/rad；
其中，FOV表示所述光学成像镜头的最大视场角，IH表示所述光学成像镜头的最大视场角对应的像高。
2.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第三透镜具有负光焦度，所述第三透镜的物侧面和像侧面均为凹面；所述第四透镜具有正光焦度，所述第四透镜的物侧面和像侧面均为凸面。
3.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第三透镜具有正光焦度，所述第三透镜的像侧面为凸面；所述第四透镜具有负光焦度，所述第四透镜的物侧面为凹面。
4.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第一透镜的像侧面为凹面，所述第二透镜的物侧面为凸面，所述第六透镜的物侧面为凸面，所述第六透镜的像侧面为凹面。
5.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，所述光学成像镜头满足以下条件式：
0.5<f1/f<3.5；
-2<f2/f<-0.5；
0.5<f5/f<1；
-3<f6/f<-0.5；
0.5<f7/f<3.5；
-4<φ1/φ2+φ5/φ6<-1；
其中，f1、f2、f5、f6和f7分别表示所述第一透镜、所述第二透镜、所述第五透镜、所述第六透镜和所述第七透镜的焦距，f表示所述光学成像镜头的焦距，φ1、φ2、φ5、φ6分别表示所述第一透镜、所述第二透镜、所述第五透镜、所述第六透镜的光焦度。
6.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，所述光学成像镜头满足以下条件式：
0<R11/f1<1.5；
0.5<R51/f5<2；
-2<R52/f5<-0.5；
其中，R11表示所述第一透镜的物侧面的曲率半径，R51表示所述第五透镜的物侧面的曲率半径，R52表示所述第五透镜的像侧面的曲率半径，f1表示所述第一透镜的焦距，f5表示所述第五透镜的焦距。
7.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，所述光学成像镜头满足以下条件式：
0<D1/(R11+f1)<1；
其中，D1表示所述第一透镜的光学通光口径，R11表示所述第一透镜的物侧面的曲率半径，f1表示所述第一透镜的焦距。
8.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，所述光学成像镜头满足以下条件式：
3.5mm<DST*L/TTL<5mm；
其中，DST表示所述光阑的通光口径，L表示所述第一透镜的物侧面顶点与所述光阑的垂直距离，TTL表示所述光学成像镜头的光学总长。
9.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，所述光学成像镜头满足以下条件式：
-10×10-4mm/℃<f3*(dn/dt)3+f4*(dn/dt)4<7×10-4mm/℃；
其中，f3表示所述第三透镜的焦距，f4表示所述第四透镜的焦距，(dn/dt)3表示所述第三透镜在0~20℃时的折射率温度系数，(dn/dt)4表示所述第四透镜在0~20℃时的折射率温度系数。
10.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，所述光学成像镜头满足以下条件式：
-0.02<Pg, F3-Pg,F4<0.02；
其中，Pg,F3表示所述第三透镜材料的部分色散系数，Pg,F4表示所述第四透镜材料的部分色散系数。
11.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，所述光学成像镜头满足以下条件式：
0<SAG71/R71+SAG72/R72<0.18；
其中，SAG71表示所述第七透镜的物侧面的矢高，SAG72表示所述第七透镜的像侧面的矢高，R71表示所述第七透镜的物侧面的曲率半径，R72表示所述第七透镜的像侧面的曲率半径。
12.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，所述光学成像镜头满足以下条件式：
1°/mm<θ7/D71<4.5°/mm；
其中，θ7表示最大视场主光线与所述第七透镜的物侧面交点处的法线与光轴的夹角，D71表示所述第七透镜的物侧面的通光口径。
13.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第五透镜和所述第七透镜均为非球面镜片，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、所述第六透镜均为球面镜片。
14.一种成像设备，其特征在于，包括如权利要求1-13任一项所述的光学成像镜头及成像元件，所述成像元件用于将所述光学成像镜头形成的光学图像转换为电信号。
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