CN113204099A - 光学成像镜头 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种光学成像镜头。光学成像镜头沿光轴由物侧至像侧依次包括：第一透镜；第二透镜；具有正光焦度的第三透镜，第三透镜的像侧面为凸面；具有正光焦度的第四透镜；第五透镜；第六透镜；具有负光焦度的第七透镜；光学成像镜头的最大视场角的一半Semi‑FOV满足：70°<Semi‑FOV<90°；第一透镜至第七透镜中折射率的最大值Namx满足：Namx>1.7；第三透镜和第四透镜在光轴上的空气间隔T34、第四透镜和第五透镜在光轴上的空气间隔T45和第四透镜在光轴上的中心厚度CT4之间满足：0.5<(T34+T45)/CT4<1.0；第一透镜的有效焦距f1和第四透镜的有效焦距f4之间满足：‑1.0<f4/f1<‑0.5。本发明解决了现有技术中的光学成像镜头存在光学性能差的问题。

Description

光学成像镜头
技术领域
本发明涉及光学成像设备技术领域，具体而言，涉及一种光学成像镜头。
背景技术
随着科技的不断发展，人们的安全意识也在不断提高，越来越多的地方会用到安防监控，对于相应的光学成像设备的要求也越来越高。由于安防监控领域所用到的光学成像镜头对于有限拍摄范围内拍到对象有着较高的要求，因此更多时候人们会选择使用视场角较大的广角镜头。广角镜头又称短镜头，基本特点是视角较大、视野较为宽阔，从某一视点观察到的景物范围要比人眼在同一视点所看到的大得多；景深长，可以表现出相当大的清晰范围，能强调画面的透视效果。由于在安防领域所采用的光学成像镜头需要满足各种应用场合，这样就决定了人们对于光学成像镜头的视场角、分辨率和环境适应能力等性能要求越来越严格。
也就是说，现有技术中的光学成像镜头存在光学性能差的问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种光学成像镜头，以解决现有技术中的光学成像镜头存在光学性能差的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种光学成像镜头，沿光轴由物侧至像侧依次包括：第一透镜；第二透镜；具有正光焦度的第三透镜，第三透镜的像侧面为凸面；具有正光焦度的第四透镜；第五透镜；第六透镜；具有负光焦度的第七透镜；光学成像镜头的最大视场角的一半Semi-FOV满足：70°<Semi-FOV<90°；第一透镜至第七透镜中折射率的最大值Namx满足：Namx>1.7；第三透镜和第四透镜在光轴上的空气间隔T34、第四透镜和第五透镜在光轴上的空气间隔T45和第四透镜在光轴上的中心厚度CT4之间满足：0.5<(T34+T45)/CT4<1.0；第一透镜的有效焦距f1和第四透镜的有效焦距f4之间满足：-1.0<f4/f1<-0.5。
进一步地，第一透镜的折射率N1、第三透镜的折射率N3和第五透镜的折射率N5之间满足：0.4<N3/(N1+N5)<0.7。
进一步地，第一透镜的色散系数V1、第二透镜的色散系数V2、第三透镜的色散系数V3和第五透镜的色散系数V5之间满足：0.3<(V2-V3)/(V1-V5)<0.7。
进一步地，第四透镜、第五透镜和第六透镜的组合焦距f456、第二透镜和第三透镜的组合焦距f23之间满足：0.3<f456/f23<1.3。
进一步地，第六透镜在光轴上的中心厚度CT6、第七透镜在光轴上的中心厚度CT7和光学成像镜头的有效焦距f之间满足：0.5<(CT6+CT7)/f<1.0。
进一步地，光学成像镜头的入瞳直径EPD、第三透镜的像侧面的最大有效半径DT32和第四透镜的物侧面的最大有效半径DT41之间满足：0.6<2×EPD/(DT32+DT41)。
进一步地，第一透镜的像侧面和光轴的交点至第一透镜的像侧面的有效半径的顶点之间的轴上距离SAG12和第一透镜的边缘厚度ET1之间满足：0<SAG12/ET1<1.0。
进一步地，第五透镜的像侧面和光轴的交点至第五透镜的像侧面的有效半径的顶点之间的轴上距离SAG52和第五透镜的边缘厚度ET5之间满足：0<SAG52/ET5<0.5。
进一步地，第二透镜的边缘厚度ET2、第七透镜的边缘厚度ET7、第二透镜的像侧面的最大有效半径DT22、第七透镜的像侧面的最大有效半径DT72之间满足：0.5<ET2/DT22+ET7/DT72<1.5。
进一步地，第四透镜的物侧面的曲率半径R7、第四透镜的像侧面的曲率半径R8、第六透镜的物侧面的曲率半径R11和第六透镜的像侧面的曲率半径R12之间满足：0.2<(R7-R8)/(R11-R12)<0.7。
进一步地，第一透镜的像侧面的曲率半径R2、第五透镜的像侧面的曲率半径R10、第一透镜的有效焦距f1和第五透镜的有效焦距f5之间满足：-2.0<R2/f1+R10/f5<-1.0。
进一步地，第三透镜的有效焦距f3、第六透镜的有效焦距f6和第七透镜的有效焦距f7之间满足：0<f6/(f3-f7)<1.0。
进一步地，第一透镜具有负光焦度，第一透镜的物侧面为凸面，第一透镜的像侧面为凹面；第四透镜的物侧面为凸面，第四透镜的像侧面为凸面；第五透镜具有负光焦度，第五透镜的像侧面为凹面；第六透镜具有正光焦度，第六透镜的物侧面为凸面，第六透镜的像侧面为凸面；第七透镜的像侧面为凹面。
进一步地，光学成像镜头的工作波段λ大于等于400纳米且小于等于900纳米。
进一步地，第一透镜至第七透镜中至少一个透镜为非球面透镜。
根据本发明的另一方面，提供了一种光学成像镜头，沿光轴由物侧至像侧依次包括：第一透镜；第二透镜；具有正光焦度的第三透镜，第三透镜的像侧面为凸面；具有正光焦度的第四透镜；第五透镜；第六透镜；具有负光焦度的第七透镜；光学成像镜头的最大视场角的一半Semi-FOV满足：70°<Semi-FOV<90°；第一透镜至第七透镜中折射率的最大值Namx满足：Namx>1.7；第三透镜和第四透镜在光轴上的空气间隔T34、第四透镜和第五透镜在光轴上的空气间隔T45和第四透镜在光轴上的中心厚度CT4之间满足：0.5<(T34+T45)/CT4<1.0；光学成像镜头的入瞳直径EPD、第三透镜的像侧面的最大有效半径DT32和第四透镜的物侧面的最大有效半径DT41之间满足：0.6<2×EPD/(DT32+DT41)。
进一步地，第一透镜的有效焦距f1和第四透镜的有效焦距f4之间满足：-1.0<f4/f1<-0.5；第一透镜的折射率N1、第三透镜的折射率N3和第五透镜的折射率N5之间满足：0.4<N3/(N1+N5)<0.7。
进一步地，第一透镜的色散系数V1、第二透镜的色散系数V2、第三透镜的色散系数V3和第五透镜的色散系数V5之间满足：0.3<(V2-V3)/(V1-V5)<0.7。
进一步地，第四透镜、第五透镜和第六透镜的组合焦距f456、第二透镜和第三透镜的组合焦距f23之间满足：0.3<f456/f23<1.3。
进一步地，第六透镜在光轴上的中心厚度CT6、第七透镜在光轴上的中心厚度CT7和光学成像镜头的有效焦距f之间满足：0.5<(CT6+CT7)/f<1.0。
进一步地，第一透镜的像侧面和光轴的交点至第一透镜的像侧面的有效半径的顶点之间的轴上距离SAG12和第一透镜的边缘厚度ET1之间满足：0<SAG12/ET1<1.0。
进一步地，第五透镜的像侧面和光轴的交点至第五透镜的像侧面的有效半径的顶点之间的轴上距离SAG52和第五透镜的边缘厚度ET5之间满足：0<SAG52/ET5<0.5。
进一步地，第二透镜的边缘厚度ET2、第七透镜的边缘厚度ET7、第二透镜的像侧面的最大有效半径DT22、第七透镜的像侧面的最大有效半径DT72之间满足：0.5<ET2/DT22+ET7/DT72<1.5。
进一步地，第四透镜的物侧面的曲率半径R7、第四透镜的像侧面的曲率半径R8、第六透镜的物侧面的曲率半径R11和第六透镜的像侧面的曲率半径R12之间满足：0.2<(R7-R8)/(R11-R12)<0.7。
进一步地，第一透镜的像侧面的曲率半径R2、第五透镜的像侧面的曲率半径R10、第一透镜的有效焦距f1和第五透镜的有效焦距f5之间满足：-2.0<R2/f1+R10/f5<-1.0。
进一步地，第三透镜的有效焦距f3、第六透镜的有效焦距f6和第七透镜的有效焦距f7之间满足：0<f6/(f3-f7)<1.0。
进一步地，第一透镜具有负光焦度，第一透镜的物侧面为凸面，第一透镜的像侧面为凹面；第四透镜的物侧面为凸面，第四透镜的像侧面为凸面；第五透镜具有负光焦度，第五透镜的像侧面为凹面；第六透镜具有正光焦度，第六透镜的物侧面为凸面，第六透镜的像侧面为凸面；第七透镜的像侧面为凹面。
进一步地，光学成像镜头的工作波段λ大于等于400纳米且小于等于900纳米。
进一步地，第一透镜至第七透镜中至少一个透镜为非球面透镜。
应用本发明的技术方案，光学成像镜头沿光轴由物侧至像侧依次包括第一透镜、第二透镜、具有正光焦度的第三透镜、具有正光焦度的第四透镜、第五透镜、第六透镜和具有负光焦度的第七透镜。第三透镜的像侧面为凸面；光学成像镜头的最大视场角的一半Semi-FOV满足：70°<Semi-FOV<90°；第一透镜至第七透镜中折射率的最大值Namx满足：Namx>1.7；第三透镜和第四透镜在光轴上的空气间隔T34、第四透镜和第五透镜在光轴上的空气间隔T45和第四透镜在光轴上的中心厚度CT4之间满足：0.5<(T34+T45)/CT4<1.0；第一透镜的有效焦距f1和第四透镜的有效焦距f4之间满足：-1.0<f4/f1<-0.5。
通过合理规划第三透镜的面型，使得第三透镜能够调整光线出射角度，使得第三透镜的形状与第二透镜的形状相配合，有利于减小慧差。通过合理规划第四透镜的光焦度，可矫正前方透镜组产生的像差，尤其是场曲。通过合理规划第七透镜的光焦度，能够有效控制光学成像镜头的主光线角度。通过将光学成像镜头的最大视场角的一半Semi-FOV限制在70°到90°的范围内，使得光学成像镜头具有广角的特点，能够在突出中央主体和前景的同时，能够得到广泛的背景，可以在较小的环境里，拍到较多的景物。第一透镜至第七透镜中折射率的最大值Namx大于1.7，这样设置有助于减小透镜的厚度，有利于控制系统总体长度，从而有利于实现光学成像镜头的小型化，同时也有利于优化成像质量。通过控制第三透镜和第四透镜在光轴上的空气间隔T34、第四透镜和第五透镜在光轴上的空气间隔T45和第四透镜在光轴上的中心厚度CT4之间的关系式在合理的范围内，有利于结构的合理分配，易于光学成像镜头平衡和矫正各项像差，从而实现较高的成像质量。通过合理控制第四透镜的有效焦距f4与第一透镜的有效焦距f1的比值，可以有效减小光学成像镜头的入射角的光线产生的场曲和像散，提高光学成像镜头边缘视场的解像力。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了本发明的例子一的光学成像镜头的结构示意图；
图2和图3分别示出了图1中的光学成像镜头的象散曲线和畸变曲线；
图4示出了图1中光学成像镜头在470nm到650nm波段范围内的衍射离焦MTF图；
图5示出了图1中的光学成像镜头在830nm到870nm波段范围内的衍射离焦MTF图；
图6示出了本发明的例子二的光学成像镜头的结构示意图；
图7和图8分别示出了图6中的光学成像镜头的象散曲线和畸变曲线；
图9示出了图6中光学成像镜头在470nm到650nm波段范围内的衍射离焦MTF图；
图10示出了图6中的光学成像镜头在830nm到870nm波段范围内的衍射离焦MTF图；
图11示出了本发明的例子三的光学成像镜头的结构示意图；
图12和图13分别示出了图11中的光学成像镜头的象散曲线和畸变曲线；
图14示出了图11中光学成像镜头在470nm到650nm波段范围内的衍射离焦MTF图；
图15示出了图11中的光学成像镜头在830nm到870nm波段范围内的衍射离焦MTF图；
图16示出了本发明的例子四的光学成像镜头的结构示意图；
图17和图18分别示出了图16中的光学成像镜头的象散曲线和畸变曲线；
图19示出了图16中光学成像镜头在470nm到650nm波段范围内的衍射离焦MTF图；
图20示出了图16中的光学成像镜头在830nm到870nm波段范围内的衍射离焦MTF图；
图21示出了本发明的例子五的光学成像镜头的结构示意图；
图22和图23分别示出了图21中的光学成像镜头的象散曲线和畸变曲线；
图24示出了图21中光学成像镜头在470nm到650nm波段范围内的衍射离焦MTF图；
图25示出了图21中的光学成像镜头在830nm到870nm波段范围内的衍射离焦MTF图；
图26示出了本发明的例子六的光学成像镜头的结构示意图；
图27和图28分别示出了图26中的光学成像镜头的象散曲线和畸变曲线；
图29示出了图26中光学成像镜头在470nm到650nm波段范围内的衍射离焦MTF图；
图30示出了图26中的光学成像镜头在830nm到870nm波段范围内的衍射离焦MTF图；
图31示出了本发明的例子七的光学成像镜头的结构示意图；
图32和图33分别示出了图31中的光学成像镜头的象散曲线和畸变曲线；
图34示出了图31中光学成像镜头在470nm到650nm波段范围内的衍射离焦MTF图；
图35示出了图31中的光学成像镜头在830nm到870nm波段范围内的衍射离焦MTF图；
图36示出了本发明的例子八的光学成像镜头的结构示意图；
图37和图38分别示出了图36中的光学成像镜头的象散曲线和畸变曲线；
图39示出了图36中光学成像镜头在470nm到650nm波段范围内的衍射离焦MTF图；
图40示出了图36中的光学成像镜头在830nm到870nm波段范围内的衍射离焦MTF图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
STO、光阑；E1、第一透镜；S1、第一透镜的物侧面；S2、第一透镜的像侧面；E2、第二透镜；S3、第二透镜的物侧面；S4、第二透镜的像侧面；E3、第三透镜；S5、第三透镜的物侧面；S6、第三透镜的像侧面；E4、第四透镜；S7、第四透镜的物侧面；S8、第四透镜的像侧面；E5、第五透镜；S9、第五透镜的物侧面；S10、第五透镜的像侧面；E6、第六透镜；S11、第六透镜的物侧面；S12、第六透镜的像侧面；E7、第七透镜；S13、第七透镜的物侧面；S14、第七透镜的像侧面；E8、滤光片；S15、滤光片的物侧面；S16、滤光片的像侧面；S17、成像面。
具体实施方式
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发明。
需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本发明。
为了解决现有技术中的光学成像镜头存在光学性能差的问题，本发明提供了一种光学成像镜头。
实施例一
如图1至图40所示，光学成像镜头沿光轴由物侧至像侧依次包括第一透镜E1、第二透镜E2、具有正光焦度的第三透镜E3、具有正光焦度的第四透镜E4、第五透镜E5、第六透镜E6和具有负光焦度的第七透镜E7。第三透镜的像侧面S6为凸面；光学成像镜头的最大视场角的一半Semi-FOV满足：70°<Semi-FOV<90°；第一透镜至第七透镜中折射率的最大值Namx满足：Namx>1.7；第三透镜和第四透镜在光轴上的空气间隔T34、第四透镜和第五透镜在光轴上的空气间隔T45和第四透镜在光轴上的中心厚度CT4之间满足：0.5<(T34+T45)/CT4<1.0；第一透镜的有效焦距f1和第四透镜的有效焦距f4之间满足：-1.0<f4/f1<-0.5。
优选地，75.0°≤Semi-FOV≤75.6°。
优选地，1.7<Namx<1.9。
优选地，-1.0<f4/f1<-0.6。
通过合理规划第三透镜E3的面型，使得第三透镜E3能够调整光线出射角度，使得第三透镜E3的形状与第二透镜E2的形状相配合，有利于减小慧差。通过合理规划第四透镜E4的光焦度，可矫正前方透镜组产生的像差，尤其是场曲。通过合理规划第七透镜E7的光焦度，能够有效控制光学成像镜头的主光线角度。通过将光学成像镜头的最大视场角的一半Semi-FOV限制在70°到90°的范围内，使得光学成像镜头具有广角的特点，能够在突出中央主体和前景的同时，能够得到广泛的背景，可以在较小的环境里，拍到较多的景物。第一透镜至第七透镜中折射率的最大值Namx大于1.7，这样设置有助于减小透镜的厚度，有利于控制系统总体长度，从而有利于实现光学成像镜头的小型化，同时也有利于优化成像质量。通过控制第三透镜和第四透镜在光轴上的空气间隔T34、第四透镜和第五透镜在光轴上的空气间隔T45和第四透镜在光轴上的中心厚度CT4之间的关系式在合理的范围内，有利于结构的合理分配，易于光学成像镜头平衡和矫正各项像差，从而实现较高的成像质量。通过合理控制第四透镜的有效焦距f4与第一透镜的有效焦距f1的比值，可以有效减小光学成像镜头的入射角的光线产生的场曲和像散，提高光学成像镜头边缘视场的解像力。
另外，本申请的光学成像镜头为一种可见和红外波段共焦的高性能广角镜头，可以满足日夜两用的安防监控设备的需求。
在本实施例中，第一透镜的折射率N1、第三透镜的折射率N3和第五透镜的折射率N5之间满足：0.4<N3/(N1+N5)<0.7。优选地，0.5≤N3/(N1+N5)<0.6。这样设置能够有效矫正光学系统过大的轴向色差，且能保证第一透镜E1具有较小的口径，有利于光学成像镜头的小型化。
在本实施例中，第一透镜的色散系数V1、第二透镜的色散系数V2、第三透镜的色散系数V3和第五透镜的色散系数V5之间满足：0.3<(V2-V3)/(V1-V5)<0.7。优选地，0.4≤(V2-V3)/(V1-V5)≤0.6。这样设置有利于校正系统色差，减小色散。
在本实施例中，第四透镜、第五透镜和第六透镜的组合焦距f456、第二透镜和第三透镜的组合焦距f23之间满足：0.3<f456/f23<1.3。优选地，0.6<f456/f23≤0.9。这样设置能够将宽的视场角汇聚进光学成像镜头，并降低光学成像镜头的公差敏感性。
在本实施例中，第六透镜在光轴上的中心厚度CT6、第七透镜在光轴上的中心厚度CT7和光学成像镜头的有效焦距f之间满足：0.5<(CT6+CT7)/f<1.0。通过控制此条件式在合理的范围内，使得透镜在结构上易于装配，有利于减小鬼像影响。
在本实施例中，光学成像镜头的入瞳直径EPD、第三透镜的像侧面的最大有效半径DT32和第四透镜的物侧面的最大有效半径DT41之间满足：0.6<2×EPD/(DT32+DT41)。优选地，0.7<2×EPD/(DT32+DT41)<1.0。通过控制光学成像镜头的入瞳直径EPD、第三透镜的像侧面的最大有效半径DT32和第四透镜的物侧面的最大有效半径DT41之间的关系式在合理的范围内，有利于提高光学成像镜头的分辨能力，提高进光量，以满足高像质要求。
在本实施例中，第一透镜的像侧面和光轴的交点至第一透镜的像侧面的有效半径的顶点之间的轴上距离SAG12和第一透镜的边缘厚度ET1之间满足：0<SAG12/ET1<1.0。优选地，0.3<SAG12/ET1<0.8。这样设置有利于提升相对照度。
在本实施例中，第五透镜的像侧面和光轴的交点至第五透镜的像侧面的有效半径的顶点之间的轴上距离SAG52和第五透镜的边缘厚度ET5之间满足：0<SAG52/ET5<0.5。优选地，0.2<SAG52/ET5<0.5。满足此条件式有助于光线在光学成像镜头中进行快速过渡，以保证光线传输的稳定性。
在本实施例中，第二透镜的边缘厚度ET2、第七透镜的边缘厚度ET7、第二透镜的像侧面的最大有效半径DT22、第七透镜的像侧面的最大有效半径DT72之间满足：0.5<ET2/DT22+ET7/DT72<1.5。优选地，0.8<ET2/DT22+ET7/DT72<1.5。满足此条件式有利于光学成像镜头的结构的合理分配，提高可加工性。
在本实施例中，第四透镜的物侧面的曲率半径R7、第四透镜的像侧面的曲率半径R8、第六透镜的物侧面的曲率半径R11和第六透镜的像侧面的曲率半径R12之间满足：0.2<(R7-R8)/(R11-R12)<0.7。优选地，0.3<(R7-R8)/(R11-R12)<0.6。满足此条件式能够有效限制第四透镜E4和第六透镜E6的形状，提升制造良率，可降低透镜单元在组立过程中产生的倾斜、偏芯等公差敏感度的问题。
在本实施例中，第一透镜的像侧面的曲率半径R2、第五透镜的像侧面的曲率半径R10、第一透镜的有效焦距f1和第五透镜的有效焦距f5之间满足：-2.0<R2/f1+R10/f5<-1.0。优选地，-1.5<R2/f1+R10/f5<-1.2。这样设置有利于限制第一透镜E1和第五透镜E5的形状，以保证第一透镜E1和第五透镜E5的结构合理性。
在本实施例中，第三透镜的有效焦距f3、第六透镜的有效焦距f6和第七透镜的有效焦距f7之间满足：0<f6/(f3-f7)<1.0。优选地，0.3≤f6/(f3-f7)<0.6。满足此条件式有利于光焦度的合理分配，同时有利于光学成像镜头的像差平衡。
在本实施例中，第一透镜E1具有负光焦度，第一透镜的物侧面S1为凸面，第一透镜的像侧面S2为凹面；第四透镜的物侧面S7为凸面，第四透镜的像侧面S8为凸面；第五透镜E5具有负光焦度，第五透镜的像侧面S10为凹面；第六透镜E6具有正光焦度，第六透镜的物侧面S11为凸面，第六透镜的像侧面S12为凸面；第七透镜的像侧面S14为凹面。这样设置可以实现透镜的正负光焦度分离，有利于校正匹兹凡像面弯曲，以提升成像质量。
在本实施例中，光学成像镜头的工作波段λ大于等于400纳米且小于等于900纳米。这样设置使得光学成像镜头能够满足日夜两用的需求，以提高通用性。
在本实施例中，第一透镜E1至第七透镜E7中至少一个透镜为非球面透镜。优选地，第一透镜E1和第三透镜E3为非球面透镜。非球面透镜的特点是由透镜的中心到透镜的边缘，曲率是连续变化的。与由透镜中心到透镜边缘有恒定曲率的球面透镜不同，非球面透镜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。采用非球面透镜后，能够尽可能地消除在成像的时候出现的像差，从而提升光学成像镜头的成像质量，同时可以提高温度稳定性。
实施例二
光学成像镜头沿光轴由物侧至像侧依次包括第一透镜E1、第二透镜E2、具有正光焦度的第三透镜E3，具有正光焦度的第四透镜E4、第五透镜E5、第六透镜E6和具有负光焦度的第七透镜E7，第三透镜的像侧面为凸面。光学成像镜头的最大视场角的一半Semi-FOV满足：70°<Semi-FOV<90°；第一透镜至第七透镜中折射率的最大值Namx满足：Namx>1.7；第三透镜和第四透镜在光轴上的空气间隔T34、第四透镜和第五透镜在光轴上的空气间隔T45和第四透镜在光轴上的中心厚度CT4之间满足：0.5<(T34+T45)/CT4<1.0；光学成像镜头的入瞳直径EPD、第三透镜的像侧面的最大有效半径DT32和第四透镜的物侧面的最大有效半径DT41之间满足：0.6<2×EPD/(DT32+DT41)。
优选地，75.0°≤Semi-FOV≤75.6°。
优选地，1.7<Namx<1.9。
优选地，0.7<2×EPD/(DT32+DT41)<1.0。
通过合理规划第三透镜E3的面型，使得第三透镜E3能够调整光线出射角度，使得第三透镜E3的形状与第二透镜E2的形状相配合，有利于减小慧差。通过合理规划第四透镜E4的光焦度，可矫正前方透镜组产生的像差，尤其是场曲。通过合理规划第七透镜E7的光焦度，能够有效控制光学成像镜头的主光线角度。通过将光学成像镜头的最大视场角的一半Semi-FOV限制在70°到90°的范围内，使得光学成像镜头具有广角的特点，能够在突出中央主体和前景的同时，能够得到广泛的背景，可以在较小的环境里，拍到较多的景物。第一透镜至第七透镜中折射率的最大值Namx大于1.7，这样设置有助于减小透镜的厚度，有利于控制系统总体长度，从而有利于实现光学成像镜头的小型化，同时也有利于优化成像质量。通过控制第三透镜和第四透镜在光轴上的空气间隔T34、第四透镜和第五透镜在光轴上的空气间隔T45和第四透镜在光轴上的中心厚度CT4之间的关系式在合理的范围内，有利于结构的合理分配，易于光学成像镜头平衡和矫正各项像差，从而实现较高的成像质量。通过控制光学成像镜头的入瞳直径EPD、第三透镜的像侧面的最大有效半径DT32和第四透镜的物侧面的最大有效半径DT41之间的关系式在合理的范围内，有利于提高光学成像镜头的分辨能力，提高进光量，以满足高像质要求。
另外，本申请的光学成像镜头为一种可见和红外波段共焦的高性能广角镜头，可以满足日夜两用的安防监控设备的需求。
在本实施例中，第一透镜的有效焦距f1和第四透镜的有效焦距f4之间满足：-1.0<f4/f1<-0.5。优选地，-1.0<f4/f1<-0.6。通过合理控制第四透镜的有效焦距f4与第一透镜的有效焦距f1的比值，可以有效减小光学成像镜头的入射角的光线产生的场曲和像散，提高光学成像镜头边缘视场的解像力。
在本实施例中，第一透镜的折射率N1、第三透镜的折射率N3和第五透镜的折射率N5之间满足：0.4<N3/(N1+N5)<0.7。优选地，0.5≤N3/(N1+N5)<0.6。这样设置能够有效矫正光学系统过大的轴向色差，且能保证第一透镜E1具有较小的口径，有利于光学成像镜头的小型化。
在本实施例中，第一透镜的色散系数V1、第二透镜的色散系数V2、第三透镜的色散系数V3和第五透镜的色散系数V5之间满足：0.3<(V2-V3)/(V1-V5)<0.7。优选地，0.4≤(V2-V3)/(V1-V5)≤0.6。这样设置有利于校正系统色差，减小色散。
在本实施例中，第四透镜、第五透镜和第六透镜的组合焦距f456、第二透镜和第三透镜的组合焦距f23之间满足：0.3<f456/f23<1.3。优选地，0.6<f456/f23≤0.9。这样设置能够将宽的视场角汇聚进光学成像镜头，并降低光学成像镜头的公差敏感性。
在本实施例中，第六透镜在光轴上的中心厚度CT6、第七透镜在光轴上的中心厚度CT7和光学成像镜头的有效焦距f之间满足：0.5<(CT6+CT7)/f<1.0。通过控制此条件式在合理的范围内，使得透镜在结构上易于装配，有利于减小鬼像影响。
在本实施例中，第一透镜的像侧面和光轴的交点至第一透镜的像侧面的有效半径的顶点之间的轴上距离SAG12和第一透镜的边缘厚度ET1之间满足：0<SAG12/ET1<1.0。优选地，0.3<SAG12/ET1<0.8。这样设置有利于提升相对照度。
在本实施例中，第五透镜的像侧面和光轴的交点至第五透镜的像侧面的有效半径的顶点之间的轴上距离SAG52和第五透镜的边缘厚度ET5之间满足：0<SAG52/ET5<0.5。优选地，0.2<SAG52/ET5<0.5。满足此条件式有助于光线在光学成像镜头中进行快速过渡，以保证光线传输的稳定性。
在本实施例中，第二透镜的边缘厚度ET2、第七透镜的边缘厚度ET7、第二透镜的像侧面的最大有效半径DT22、第七透镜的像侧面的最大有效半径DT72之间满足：0.5<ET2/DT22+ET7/DT72<1.5。优选地，0.8<ET2/DT22+ET7/DT72<1.5。满足此条件式有利于光学成像镜头的结构的合理分配，提高可加工性。
在本实施例中，第四透镜的物侧面的曲率半径R7、第四透镜的像侧面的曲率半径R8、第六透镜的物侧面的曲率半径R11和第六透镜的像侧面的曲率半径R12之间满足：0.2<(R7-R8)/(R11-R12)<0.7。优选地，0.3<(R7-R8)/(R11-R12)<0.6。满足此条件式能够有效限制第四透镜E4和第六透镜E6的形状，提升制造良率，可降低透镜单元在组立过程中产生的倾斜、偏芯等公差敏感度的问题。
在本实施例中，第一透镜的像侧面的曲率半径R2、第五透镜的像侧面的曲率半径R10、第一透镜的有效焦距f1和第五透镜的有效焦距f5之间满足：-2.0<R2/f1+R10/f5<-1.0。优选地，-1.5<R2/f1+R10/f5<-1.2。这样设置有利于限制第一透镜E1和第五透镜E5的形状，以保证第一透镜E1和第五透镜E5的结构合理性。
在本实施例中，第三透镜的有效焦距f3、第六透镜的有效焦距f6和第七透镜的有效焦距f7之间满足：0<f6/(f3-f7)<1.0。优选地，0.3≤f6/(f3-f7)<0.6。满足此条件式有利于光焦度的合理分配，同时有利于光学成像镜头的像差平衡。
在本实施例中，第一透镜E1具有负光焦度，第一透镜的物侧面S1为凸面，第一透镜的像侧面S2为凹面；第四透镜的物侧面S7为凸面，第四透镜的像侧面S8为凸面；第五透镜E5具有负光焦度，第五透镜的像侧面S10为凹面；第六透镜E6具有正光焦度，第六透镜的物侧面S11为凸面，第六透镜的像侧面S12为凸面；第七透镜的像侧面S14为凹面。这样设置可以实现透镜的正负光焦度分离，有利于校正匹兹凡像面弯曲，以提升成像质量。
在本实施例中，光学成像镜头的工作波段λ大于等于400纳米且小于等于900纳米。这样设置使得光学成像镜头能够满足日夜两用的需求，以提高通用性。
在本实施例中，第一透镜至第七透镜中至少一个透镜为非球面透镜。优选地，第一透镜E1和第三透镜E3为非球面透镜。非球面透镜的特点是由透镜的中心到透镜的边缘，曲率是连续变化的。与由透镜中心到透镜边缘有恒定曲率的球面透镜不同，非球面透镜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。采用非球面透镜后，能够尽可能地消除在成像的时候出现的像差，从而提升光学成像镜头的成像质量，同时可以提高温度稳定性。
上述光学成像镜头还可包括至少一个光阑STO，以提升成像质量。可选地，光阑STO可设置在第三透镜E3与第四透镜E4之间。可选地，上述光学成像镜头还可包括用于校正色彩偏差的滤光片E8和/或用于保护位于成像面上的感光元件的保护玻璃。
在本申请中的光学成像镜头可采用多片透镜，例如上述的七片。通过合理分配各透镜的光焦度、面形、各透镜的中心厚度以及各透镜之间的轴上距离等，可有效增大光学成像镜头的孔径、降低光学成像镜头的敏感度并提高光学成像镜头的可加工性，使得光学成像镜头更有利于生产加工并且可适用于智能手机等便携式电子设备。上述的光学成像镜头还具有孔径大。超薄、成像质量佳的优点，能够满足智能电子产品微型化的需求。
在本申请中，各透镜的镜面中的至少一个为非球面镜面。非球面透镜的特点是：从透镜中心到透镜周边，曲率是连续变化的。与从透镜中心到透镜周边具有恒定曲率的球面透镜不同，非球面透镜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。采用非球面透镜后，能够尽可能地消除在成像的时候出现的像差，从而改善成像质量。
然而，本领域技术人员应当理解，在未背离本申请要求保护的技术方案的情况下，可改变构成光学成像镜头的透镜数量，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，但是光学成像镜头不限于包括七个透镜。如需要，该光学成像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成像镜头的具体面型、参数的举例。
需要说明的是，下述的例子一至例子八中的任何一个例子均适用于本申请的所有实施例。
例子一
如图1至图5所示，描述了本申请例子一的光学成像镜头。图1示出了例子一的光学成像镜头的结构示意图。
如图1所示，光学成像镜头由物侧至像侧依序包括：第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、光阑STO、第四透镜E4、第五透镜E5、第六透镜E6、第七透镜E7、滤光片E8和成像面S17。
第一透镜E1具有负光焦度，第一透镜的物侧面S1为凸面，第一透镜的像侧面S2为凹面。第二透镜E2具负光焦度，第二透镜的物侧面S3为凹面，第二透镜的像侧面S4为凹面。第三透镜E3具有正光焦度，第三透镜的物侧面S5为凸面，第三透镜的像侧面S6为凸面。第四透镜E4具有正光焦度，第四透镜的物侧面S7为凸面，第四透镜的像侧面S8为凸面。第五透镜E5具有负光焦度，第五透镜的物侧面S9为凸面，第五透镜的像侧面S10为凹面。第六透镜E6具有正光焦度，第六透镜的物侧面S11为凸面，第六透镜的像侧面S12为凸面。第七透镜E7具有负光焦度，第七透镜的物侧面S13为凸面，第七透镜的像侧面S14为凹面。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S17上。
在本例子中，光学成像镜头的总有效焦距f为2.48mm，第一透镜的物侧面S1至成像面S17的轴上距离TTL为11mm，光学成像镜头的最大视场角的一半Semi-FOV为75.0°。
表1示出了例子一的光学成像镜头的基本结构参数表，其中，曲率半径、厚度/距离和焦距的单位均为毫米(mm)。
Figure BDA0003056954140000121
表1
在例子一中，第一透镜E1至第七透镜E7中的任意一个透镜的物侧面和像侧面均为非球面，各非球面透镜的面型可利用但不限于以下非球面公式进行限定：
Figure BDA0003056954140000122
其中，x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；Ai是非球面第i-th阶的修正系数。下表2给出了可用于例子一中各非球面镜面S1-S14的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18和A20。
Figure BDA0003056954140000131
表2
图2示出了例子一的光学成像镜头的象散曲线，其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图3示出了例子一的光学成像镜头的畸变曲线，其表示不同视场角对应的畸变大小值。图4示出了例子一的光学成像镜头空间频率为50lp/mm时470nm到650nm波段范围内的衍射离焦MTF图。图5示出了例子一的光学成像镜头在830nm到870nm波段范围内的衍射离焦MTF图。
根据图2至图5可知，例子一所给出的光学成像镜头能够实现良好的成像品质。
例子二
如图6至图10所示，描述了本申请例子二的光学成像镜头。在本例子及以下例子中，为简洁起见，将省略部分与例子一相似的描述。图6示出了例子二的光学成像镜头的结构示意图。
如图6所示，光学成像镜头由物侧至像侧依序包括：第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、光阑STO、第四透镜E4、第五透镜E5、第六透镜E6、第七透镜E7、滤光片E8和成像面S17。
第一透镜E1具有负光焦度，第一透镜的物侧面S1为凸面，第一透镜的像侧面S2为凹面。第二透镜E2具负光焦度，第二透镜的物侧面S3为凸面，第二透镜的像侧面S4为凹面。第三透镜E3具有正光焦度，第三透镜的物侧面S5为凸面，第三透镜的像侧面S6为凸面。第四透镜E4具有正光焦度，第四透镜的物侧面S7为凸面，第四透镜的像侧面S8为凸面。第五透镜E5具有负光焦度，第五透镜的物侧面S9为凹面，第五透镜的像侧面S10为凹面。第六透镜E6具有正光焦度，第六透镜的物侧面S11为凸面，第六透镜的像侧面S12为凸面。第七透镜E7具有负光焦度，第七透镜的物侧面S13为凸面，第七透镜的像侧面S14为凹面。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S17上。
在本例子中，光学成像镜头的总有效焦距f为2.69mm，第一透镜的物侧面S1至成像面S17的轴上距离TTL为13.35mm，光学成像镜头的最大视场角的一半Semi-FOV为75.0°。
表3示出了例子二的光学成像镜头的基本结构参数表，其中，曲率半径、厚度/距离和焦距的单位均为毫米(mm)。
Figure BDA0003056954140000141
表3
表4示出了可用于例子二中各非球面镜面的高次项系数，其中，各非球面面型可由上述例子一中给出的公式(1)限定。
Figure BDA0003056954140000151
表4
图7示出了例子二的光学成像镜头的象散曲线，其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图8示出了例子二的光学成像镜头的畸变曲线，其表示不同视场角对应的畸变大小值。图9示出了例子二的光学成像镜头空间频率为50lp/mm时470nm到650nm波段范围内的衍射离焦MTF图。图10示出了例子二的光学成像镜头在830nm到870nm波段范围内的衍射离焦MTF图。
根据图7至图10可知，例子二所给出的光学成像镜头能够实现良好的成像品质。
例子三
如图11至图15所示，描述了本申请例子三的光学成像镜头。在本例子及以下例子中，为简洁起见，将省略部分与例子一相似的描述。图11示出了例子三的光学成像镜头的结构示意图。
如图11所示，光学成像镜头由物侧至像侧依序包括：第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、光阑STO、第四透镜E4、第五透镜E5、第六透镜E6、第七透镜E7、滤光片E8和成像面S17。
第一透镜E1具有负光焦度，第一透镜的物侧面S1为凸面，第一透镜的像侧面S2为凹面。第二透镜E2具负光焦度，第二透镜的物侧面S3为凹面，第二透镜的像侧面S4为凹面。第三透镜E3具有正光焦度，第三透镜的物侧面S5为凸面，第三透镜的像侧面S6为凸面。第四透镜E4具有正光焦度，第四透镜的物侧面S7为凸面，第四透镜的像侧面S8为凸面。第五透镜E5具有负光焦度，第五透镜的物侧面S9为凹面，第五透镜的像侧面S10为凹面。第六透镜E6具有正光焦度，第六透镜的物侧面S11为凸面，第六透镜的像侧面S12为凸面。第七透镜E7具有负光焦度，第七透镜的物侧面S13为凸面，第七透镜的像侧面S14为凹面。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S17上。
在本例子中，光学成像镜头的总有效焦距f为2.45mm，第一透镜的物侧面S1至成像面S17的轴上距离TTL为11.22mm，光学成像镜头的最大视场角的一半Semi-FOV为75.4°。
表5示出了例子三的光学成像镜头的基本结构参数表，其中，曲率半径、厚度/距离和焦距的单位均为毫米(mm)。
Figure BDA0003056954140000161
表5
表6示出了可用于例子三中各非球面镜面的高次项系数，其中，各非球面面型可由上述例子一中给出的公式(1)限定。
面号 A4 A6 A8 A10 A12
S1 9.7305E-04 -7.7809E-04 2.7021E-04 -6.0103E-05 1.0356E-05
S2 -4.1813E-04 -2.1700E-03 -9.2731E-04 1.9582E-03 -9.3161E-04
S3 -5.1388E-03 7.1993E-03 -2.2364E-02 2.8977E-02 -1.9267E-02
S4 3.4918E-02 4.1370E-03 -1.0119E-01 1.6782E-01 -1.3754E-01
S5 1.0760E-02 1.0752E-02 -8.2654E-02 1.3402E-01 -1.1394E-01
S6 4.4139E-03 -1.2443E-02 2.7889E-02 -4.6063E-02 4.9394E-02
S7 -1.6828E-02 3.3725E-02 -2.2875E-01 6.3301E-01 -1.0687E+00
S8 -8.9850E-02 1.2368E-01 -2.2322E-01 3.2736E-01 -3.6036E-01
S9 -1.0240E-01 1.4890E-01 -4.1140E-01 8.4502E-01 -1.1740E+00
S10 -1.6599E-04 1.4231E-02 -1.9450E-04 -4.3069E-02 8.0588E-02
S11 -2.1330E-02 4.6395E-02 -1.0561E-01 1.9990E-01 -2.6538E-01
S12 -1.9829E-02 4.4228E-03 1.4303E-02 -1.9037E-02 8.9593E-03
S13 -9.7849E-02 4.0504E-02 -1.9217E-02 7.3429E-03 -2.8458E-03
S14 -5.8170E-02 2.3205E-02 -8.5868E-06 -7.4853E-03 4.8233E-03
面号 A14 A16 A18 A20 A22
S1 -1.3419E-06 1.1227E-07 -5.1792E-09 9.9247E-11 0.0000E+00
S2 -6.4014E-05 2.7632E-04 -1.0450E-04 1.2105E-05 0.0000E+00
S3 7.4969E-03 -1.7647E-03 2.3630E-04 -1.3954E-05 0.0000E+00
S4 6.4295E-02 -1.7325E-02 2.4942E-03 -1.4763E-04 0.0000E+00
S5 5.6614E-02 -1.6448E-02 2.5849E-03 -1.6925E-04 0.0000E+00
S6 -3.2922E-02 1.3279E-02 -2.9798E-03 2.8893E-04 0.0000E+00
S7 1.1060E+00 -6.9045E-01 2.3832E-01 -3.5147E-02 0.0000E+00
S8 2.7289E-01 -1.3094E-01 3.5020E-02 -3.9066E-03 0.0000E+00
S9 1.0530E+00 -5.7772E-01 1.7479E-01 -2.2167E-02 0.0000E+00
S10 -7.2492E-02 3.6254E-02 -9.6848E-03 1.0732E-03 0.0000E+00
S11 2.2312E-01 -1.1312E-01 3.1606E-02 -3.7608E-03 0.0000E+00
S12 2.1508E-03 -4.6463E-03 2.3145E-03 -5.2371E-04 4.6117E-05
S13 1.2156E-03 -4.3046E-04 9.9844E-05 -1.2665E-05 6.5480E-07
S14 -1.6125E-03 3.2366E-04 -3.9162E-05 2.6351E-06 -7.5773E-08
表6
图12示出了例子三的光学成像镜头的象散曲线，其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图13示出了例子三的光学成像镜头的畸变曲线，其表示不同视场角对应的畸变大小值。图14示出了例子三的光学成像镜头空间频率为50lp/mm时470nm到650nm波段范围内的衍射离焦MTF图。图15示出了例子三的光学成像镜头在830nm到870nm波段范围内的衍射离焦MTF图；。
根据图12至图15可知，例子三所给出的光学成像镜头能够实现良好的成像品质。
例子四
如图16至图20所示，描述了本申请例子四的光学成像镜头。在本例子及以下例子中，为简洁起见，将省略部分与例子一相似的描述。图16示出了例子四的光学成像镜头的结构示意图。
如图16所示，光学成像镜头由物侧至像侧依序包括：第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、光阑STO、第四透镜E4、第五透镜E5、第六透镜E6、第七透镜E7、滤光片E8和成像面S17。
第一透镜E1具有负光焦度，第一透镜的物侧面S1为凸面，第一透镜的像侧面S2为凹面。第二透镜E2具负光焦度，第二透镜的物侧面S3为凸面，第二透镜的像侧面S4为凹面。第三透镜E3具有正光焦度，第三透镜的物侧面S5为凸面，第三透镜的像侧面S6为凸面。第四透镜E4具有正光焦度，第四透镜的物侧面S7为凸面，第四透镜的像侧面S8为凸面。第五透镜E5具有负光焦度，第五透镜的物侧面S9为凹面，第五透镜的像侧面S10为凹面。第六透镜E6具有正光焦度，第六透镜的物侧面S11为凸面，第六透镜的像侧面S12为凸面。第七透镜E7具有负光焦度，第七透镜的物侧面S13为凸面，第七透镜的像侧面S14为凹面。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S17上。
在本例子中，光学成像镜头的总有效焦距f为2.61mm，第一透镜的物侧面S1至成像面S17的轴上距离TTL为13.34mm，光学成像镜头的最大视场角的一半Semi-FOV为75.2°。
表7示出了例子四的光学成像镜头的基本结构参数表，其中，曲率半径、厚度/距离和焦距的单位均为毫米(mm)。
Figure BDA0003056954140000181
表7
表8示出了可用于例子四中各非球面镜面的高次项系数，其中，各非球面面型可由上述例子一中给出的公式(1)限定。
面号 A4 A6 A8 A10 A12
S1 5.4381E-05 1.0041E-05 -1.1354E-05 2.7397E-06 -3.4458E-07
S2 6.7987E-04 -1.0276E-03 3.3459E-03 -3.4361E-03 1.9507E-03
S3 -2.2750E-03 5.3844E-03 -5.9206E-03 3.3102E-03 -1.0702E-03
S4 5.4428E-03 2.3233E-02 -4.4385E-02 4.2191E-02 -2.4742E-02
S5 -2.7831E-03 1.4953E-02 -2.8436E-02 2.7755E-02 -1.6369E-02
S6 6.0291E-04 -1.0761E-03 1.1922E-03 -7.0255E-04 -1.1141E-04
S7 4.6018E-03 6.2900E-03 -7.3839E-02 2.7194E-01 -6.5074E-01
S8 -4.6464E-02 5.5241E-02 -1.2975E-01 2.1757E-01 -2.9011E-01
S9 -6.5572E-02 9.7754E-02 -2.1486E-01 3.7429E-01 -4.8615E-01
S10 -4.7705E-03 3.9827E-02 -5.0143E-02 2.7717E-02 1.0807E-02
S11 -2.2729E-03 3.0360E-02 -4.4280E-02 5.9593E-02 -8.1525E-02
S12 4.7882E-03 -1.0595E-02 2.6062E-02 -3.0766E-02 2.3130E-02
S13 -3.3179E-02 -1.0686E-02 9.0665E-03 1.2383E-03 -3.7083E-03
S14 9.1060E-03 -3.7656E-02 2.5384E-02 -9.5952E-03 2.3233E-03
面号 A14 A16 A18 A20 A22
S1 2.5295E-08 -1.0885E-09 2.5435E-11 -2.4840E-13 0.0000E+00
S2 -6.7411E-04 1.4206E-04 -1.6809E-05 8.5481E-07 0.0000E+00
S3 1.8024E-04 -1.6476E-06 -5.8103E-06 1.0790E-06 -6.5918E-08
S4 9.5689E-03 -2.4973E-03 4.3196E-04 -4.5283E-05 2.1660E-06
S5 6.0807E-03 -1.3970E-03 1.8222E-04 -1.0377E-05 0.0000E+00
S6 5.8663E-04 -4.1497E-04 1.2479E-04 -1.3956E-05 0.0000E+00
S7 9.8708E-01 -9.4491E-01 5.4766E-01 -1.7495E-01 2.3688E-02
S8 2.7070E-01 -1.5968E-01 5.2174E-02 -7.0897E-03 0.0000E+00
S9 4.3462E-01 -2.4682E-01 7.9081E-02 -1.0760E-02 0.0000E+00
S10 -3.1128E-02 2.5128E-02 -1.0835E-02 2.5063E-03 -2.4401E-04
S11 8.4938E-02 -5.8135E-02 2.4474E-02 -5.7582E-03 5.8011E-04
S12 -1.1865E-02 4.1279E-03 -9.2505E-04 1.1946E-04 -6.7150E-06
S13 1.8174E-03 -4.4824E-04 6.1882E-05 -4.5671E-06 1.4089E-07
S14 -3.6791E-04 3.6673E-05 -2.0769E-06 5.0675E-08 0.0000E+00
表8
图17示出了例子四的光学成像镜头的象散曲线，其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图18示出了例子四的光学成像镜头的畸变曲线，其表示不同视场角对应的畸变大小值。图19示出了例子四的光学成像镜头空间频率为50lp/mm时470nm到650nm波段范围内的衍射离焦MTF图。图20示出了例子四的光学成像镜头在830nm到870nm波段范围内的衍射离焦MTF图。
根据图17至图20可知，例子四所给出的光学成像镜头能够实现良好的成像品质。
例子五
如图21至图25所示，描述了本申请例子五的光学成像镜头。在本例子及以下例子中，为简洁起见，将省略部分与例子一相似的描述。图21示出了例子五的光学成像镜头的结构示意图。
如图21所示，光学成像镜头由物侧至像侧依序包括：第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、光阑STO、第四透镜E4、第五透镜E5、第六透镜E6、第七透镜E7、滤光片E8和成像面S17。
第一透镜E1具有负光焦度，第一透镜的物侧面S1为凸面，第一透镜的像侧面S2为凹面。第二透镜E2具负光焦度，第二透镜的物侧面S3为凸面，第二透镜的像侧面S4为凹面。第三透镜E3具有正光焦度，第三透镜的物侧面S5为凸面，第三透镜的像侧面S6为凸面。第四透镜E4具有正光焦度，第四透镜的物侧面S7为凸面，第四透镜的像侧面S8为凸面。第五透镜E5具有负光焦度，第五透镜的物侧面S9为凹面，第五透镜的像侧面S10为凹面。第六透镜E6具有正光焦度，第六透镜的物侧面S11为凸面，第六透镜的像侧面S12为凸面。第七透镜E7具有负光焦度，第七透镜的物侧面S13为凸面，第七透镜的像侧面S14为凹面。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S17上。
在本例子中，光学成像镜头的总有效焦距f为2.56mm，第一透镜的物侧面S1至成像面S17的轴上距离TTL为11.57mm，光学成像镜头的最大视场角的一半Semi-FOV为75.1°。
表9示出了例子五的光学成像镜头的基本结构参数表，其中，曲率半径、厚度/距离和焦距的单位均为毫米(mm)。
Figure BDA0003056954140000201
表9
表10示出了可用于例子五中各非球面镜面的高次项系数，其中，各非球面面型可由上述例子一中给出的公式(1)限定。
Figure BDA0003056954140000211
表10
图22示出了例子五的光学成像镜头的象散曲线，其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图23示出了例子五的光学成像镜头的畸变曲线，其表示不同视场角对应的畸变大小值。图24示出了例子五的光学成像镜头空间频率为50lp/mm时470nm到650nm波段范围内的衍射离焦MTF图。图25示出了例子五的光学成像镜头在830nm到870nm波段范围内的衍射离焦MTF图。
根据图22至图25可知，例子五所给出的光学成像镜头能够实现良好的成像品质。
例子六
如图26至图30所示，描述了本申请例子六的光学成像镜头。在本例子及以下例子中，为简洁起见，将省略部分与例子一相似的描述。图26示出了例子六的光学成像镜头的结构示意图。
如图26所示，光学成像镜头由物侧至像侧依序包括：第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、光阑STO、第四透镜E4、第五透镜E5、第六透镜E6、第七透镜E7、滤光片E8和成像面S17。
第一透镜E1具有负光焦度，第一透镜的物侧面S1为凸面，第一透镜的像侧面S2为凹面。第二透镜E2具负光焦度，第二透镜的物侧面S3为凸面，第二透镜的像侧面S4为凹面。第三透镜E3具有正光焦度，第三透镜的物侧面S5为凸面，第三透镜的像侧面S6为凸面。第四透镜E4具有正光焦度，第四透镜的物侧面S7为凸面，第四透镜的像侧面S8为凸面。第五透镜E5具有负光焦度，第五透镜的物侧面S9为凹面，第五透镜的像侧面S10为凹面。第六透镜E6具有正光焦度，第六透镜的物侧面S11为凸面，第六透镜的像侧面S12为凸面。第七透镜E7具有负光焦度，第七透镜的物侧面S13为凹面，第七透镜的像侧面S14为凹面。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S17上。
在本例子中，光学成像镜头的总有效焦距f为2.61mm，第一透镜的物侧面S1至成像面S17的轴上距离TTL为12.76mm，光学成像镜头的最大视场角的一半Semi-FOV为75.0°。
表11示出了例子六的光学成像镜头的基本结构参数表，其中，曲率半径、厚度/距离和焦距的单位均为毫米(mm)。
Figure BDA0003056954140000221
表11
表12示出了可用于例子六中各非球面镜面的高次项系数，其中，各非球面面型可由上述例子一中给出的公式(1)限定。
面号 A4 A6 A8 A10 A12
S1 -9.2441E-05 1.7980E-04 -8.5399E-05 1.8335E-05 -2.1899E-06
S2 1.6770E-03 1.4114E-03 1.5055E-04 -8.4219E-04 5.4306E-04
S3 1.0325E-03 2.5119E-03 -3.0666E-03 5.2153E-04 7.5361E-04
S4 2.8630E-02 1.2317E-02 -5.0145E-02 5.6152E-02 -3.4136E-02
S5 -2.4963E-03 1.7447E-02 -4.2433E-02 5.0053E-02 -3.5409E-02
S6 -3.6595E-04 -9.2316E-04 4.5481E-03 -1.0362E-02 1.5408E-02
S7 1.6259E-02 -6.6313E-02 3.9218E-01 -1.4309E+00 3.1880E+00
S8 -1.4150E-03 -5.4078E-02 1.5162E-01 -4.2352E-01 8.8770E-01
S9 -3.3046E-02 -8.0037E-03 7.6171E-03 3.0147E-02 -1.1596E-01
S10 8.7904E-03 4.1634E-03 9.7158E-03 -6.2507E-02 1.2849E-01
S11 1.0956E-02 1.3241E-02 -2.6504E-02 4.1793E-02 -5.7390E-02
S12 -8.0631E-03 -1.0648E-02 3.8135E-02 -5.5429E-02 5.0356E-02
S13 -1.7186E-02 -3.2885E-02 4.1451E-02 -2.9201E-02 1.3848E-02
S14 2.9359E-02 -5.7650E-02 4.2370E-02 -1.9022E-02 5.6028E-03
面号 A14 A16 A18 A20 A22
S1 1.5398E-07 -6.2891E-09 1.3629E-10 -1.1828E-12 0.0000E+00
S2 -2.0544E-04 5.3984E-05 -8.8123E-06 6.3679E-07 0.0000E+00
S3 -5.9173E-04 2.0854E-04 -4.1475E-05 4.5514E-06 -2.1641E-07
S4 1.1740E-02 -1.8466E-03 -4.4194E-05 3.7503E-05 0.0000E+00
S5 1.5707E-02 -4.1545E-03 5.6271E-04 -2.5117E-05 0.0000E+00
S6 -1.3305E-02 6.5070E-03 -1.6488E-03 1.6868E-04 0.0000E+00
S7 -4.4185E+00 3.7076E+00 -1.7232E+00 3.3975E-01 0.0000E+00
S8 -1.3237E+00 1.3339E+00 -8.5410E-01 3.1108E-01 -4.8930E-02
S9 1.7856E-01 -1.4481E-01 6.0726E-02 -1.0502E-02 0.0000E+00
S10 -1.4652E-01 1.0182E-01 -4.2961E-02 1.0130E-02 -1.0276E-03
S11 5.4075E-02 -3.0935E-02 9.6192E-03 -1.2520E-03 0.0000E+00
S12 -3.0132E-02 1.1848E-02 -2.9345E-03 4.1317E-04 -2.5117E-05
S13 -4.6561E-03 1.0988E-03 -1.7081E-04 1.5458E-05 -6.0953E-07
S14 -1.0979E-03 1.4076E-04 -1.1264E-05 5.0659E-07 -9.6952E-09
表12
图27示出了例子六的光学成像镜头的象散曲线，其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图28示出了例子六的光学成像镜头的畸变曲线，其表示不同视场角对应的畸变大小值。图29示出了例子六的光学成像镜头空间频率为50lp/mm时470nm到650nm波段范围内的衍射离焦MTF图。图30示出了例子六的光学成像镜头在830nm到870nm波段范围内的衍射离焦MTF图。
根据图27至图30可知，例子六所给出的光学成像镜头能够实现良好的成像品质。
例子七
如图31至图35所示，描述了本申请例子七的光学成像镜头。在本例子及以下例子中，为简洁起见，将省略部分与例子一相似的描述。图31示出了例子七的光学成像镜头的结构示意图。
如图31所示，光学成像镜头由物侧至像侧依序包括：第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、光阑STO、第四透镜E4、第五透镜E5、第六透镜E6、第七透镜E7、滤光片E8和成像面S17。
第一透镜E1具有负光焦度，第一透镜的物侧面S1为凸面，第一透镜的像侧面S2为凹面。第二透镜E2具负光焦度，第二透镜的物侧面S3为凸面，第二透镜的像侧面S4为凹面。第三透镜E3具有正光焦度，第三透镜的物侧面S5为凸面，第三透镜的像侧面S6为凸面。第四透镜E4具有正光焦度，第四透镜的物侧面S7为凸面，第四透镜的像侧面S8为凸面。第五透镜E5具有负光焦度，第五透镜的物侧面S9为凹面，第五透镜的像侧面S10为凹面。第六透镜E6具有正光焦度，第六透镜的物侧面S11为凸面，第六透镜的像侧面S12为凸面。第七透镜E7具有负光焦度，第七透镜的物侧面S13为凹面，第七透镜的像侧面S14为凹面。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S17上。
在本例子中，光学成像镜头的总有效焦距f为2.69mm，第一透镜的物侧面S1至成像面S17的轴上距离TTL为12.26mm，光学成像镜头的最大视场角的一半Semi-FOV为75.6°。
表13示出了例子七的光学成像镜头的基本结构参数表，其中，曲率半径、厚度/距离和焦距的单位均为毫米(mm)。
Figure BDA0003056954140000241
表13
表14示出了可用于例子七中各非球面镜面的高次项系数，其中，各非球面面型可由上述例子一中给出的公式(1)限定。
Figure BDA0003056954140000251
表14
图32示出了例子七的光学成像镜头的象散曲线，其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图33示出了例子七的光学成像镜头的畸变曲线，其表示不同视场角对应的畸变大小值。图34示出了例子七的光学成像镜头空间频率为50lp/mm时470nm到650nm波段范围内的衍射离焦MTF图。图35示出了例子七的光学成像镜头在830nm到870nm波段范围内的衍射离焦MTF图。
根据图32至图35可知，例子七所给出的光学成像镜头能够实现良好的成像品质。
例子八
如图36至图40所示，描述了本申请例子八的光学成像镜头。在本例子及以下例子中，为简洁起见，将省略部分与例子一相似的描述。图36示出了例子八的光学成像镜头的结构示意图。
如图36所示，光学成像镜头由物侧至像侧依序包括：第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、光阑STO、第四透镜E4、第五透镜E5、第六透镜E6、第七透镜E7、滤光片E8和成像面S17。
第一透镜E1具有负光焦度，第一透镜的物侧面S1为凸面，第一透镜的像侧面S2为凹面。第二透镜E2具正光焦度，第二透镜的物侧面S3为凸面，第二透镜的像侧面S4为凸面。第三透镜E3具有正光焦度，第三透镜的物侧面S5为凹面，第三透镜的像侧面S6为凸面。第四透镜E4具有正光焦度，第四透镜的物侧面S7为凸面，第四透镜的像侧面S8为凸面。第五透镜E5具有负光焦度，第五透镜的物侧面S9为凹面，第五透镜的像侧面S10为凹面。第六透镜E6具有正光焦度，第六透镜的物侧面S11为凸面，第六透镜的像侧面S12为凸面。第七透镜E7具有负光焦度，第七透镜的物侧面S13为凹面，第七透镜的像侧面S14为凹面。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S17上。
在本例子中，光学成像镜头的总有效焦距f为2.59mm，第一透镜的物侧面S1至成像面S17的轴上距离TTL为13.76mm，光学成像镜头的最大视场角的一半Semi-FOV为75.0°。
表15示出了例子八的光学成像镜头的基本结构参数表，其中，曲率半径、厚度/距离和焦距的单位均为毫米(mm)。
Figure BDA0003056954140000261
表15
表16示出了可用于例子八中各非球面镜面的高次项系数，其中，各非球面面型可由上述例子一中给出的公式(1)限定。
Figure BDA0003056954140000271
表16
图37示出了例子八的光学成像镜头的象散曲线，其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲。图38示出了例子八的光学成像镜头的畸变曲线，其表示不同视场角对应的畸变大小值。图39示出了例子八的光学成像镜头空间频率为50lp/mm时470nm到650nm波段范围内的衍射离焦MTF图。图40示出了例子八的光学成像镜头在830nm到870nm波段范围内的衍射离焦MTF图。
根据图37至图40可知，例子八所给出的光学成像镜头能够实现良好的成像品质。
综上，例子一至例子八分别满足表17中所示的关系。
条件式/例子 1 2 3 4 5 6 7 8
(T34+T45)/CT4 0.79 0.82 0.51 0.91 0.89 0.78 0.74 0.82
Nmax 1.75 1.74 1.72 1.74 1.75 1.74 1.83 1.83
f4/f1 -0.80 -0.69 -0.81 -0.70 -0.73 -0.65 -0.69 -0.97
N3/(N1+N5) 0.51 0.52 0.50 0.51 0.52 0.52 0.54 0.54
(V2-V3)/(V1-V5) 0.41 0.40 0.42 0.49 0.60 0.49 0.41 0.41
f456/f23 0.90 0.66 0.67 0.71 0.73 0.62 0.86 0.71
(CT6+CT7)/f 0.58 0.76 0.70 0.83 0.81 0.83 0.79 0.91
2*EPD/(DT32+DT41) 0.89 0.84 0.86 0.82 0.88 0.89 0.84 0.80
SAG12/ET1 0.61 0.39 0.63 0.47 0.78 0.59 0.51 0.43
SAG52/ET5 0.45 0.26。 0.28 0.29 0.30 0.30 0.32 0.32
ET2/DT22+ET7/DT72 1.11 1.18 0.82 1.24 1.04 1.49 1.29 1.28
(R7-R8)/(R11-R12) 0.34 0.51 0.43 0.53 0.44 0.47 0.55 0.46
R2/f1+R10/f5 -1.26 -1.49 -1.38 -1.44 -1.40 -1.37 -1.48 -1.42
f6/(f3-f7) 0.57 0.51 0.48 0.46 0.48 0.48 0.55 0.30
表17
表18给出了例子一至例子八的光学成像镜头的有效焦距f，各透镜的有效焦距f1至f7，最大视场角的一半Semi-FOV等。
基础数据/例子 1 2 3 4 5 6 7 8
f1(mm) -3.59 -4.14 -3.28 -4.12 -3.78 -4.22 -4.18 -3.09
f2(mm) -9.64 -9.86 -10.00 -10.00 -10.40 -10.00 -16.14 10.00
f3(mm) 3.57 4.12 4.00 4.06 4.05 4.31 4.02 9.90
f4(mm) 2.87 2.84 2.67 2.90 2.74 2.73 2.88 3.00
f5(mm) -3.40 -3.10 -2.98 -3.05 -2.98 -2.99 -2.99 -3.15
f6(mm) 7.53 5.52 5.49 5.58 5.92 5.85 5.19 4.85
f7(mm) -9.68 -6.71 -7.50 -7.95 -8.37 -7.82 -5.44 -6.45
f(mm) 2.48 2.69 2.45 2.61 2.56 2.61 2.69 2.59
TTL(mm) 11.00 13.35 11.22 13.34 11.57 12.76 12.26 13.76
ImgH(mm) 3.15 3.15 3.15 3.15 3.15 3.15 3.15 3.15
Semi-FOV(°) 75.0 75.0 75.4 75.2 75.1 75.0 75.6 75.0
f/EPD 2.20 2.51 2.20 2.40 2.40 2.65 2.75 2.70
表18
本申请还提供一种成像装置，其电子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)。成像装置可以是诸如数码相机的独立成像设备，也可以是集成在诸如手机等移动电子设备上的成像模块。该成像装置装配有以上描述的光学成像镜头。
显然，上述所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光学成像镜头，其特征在于，沿光轴由物侧至像侧依次包括：
第一透镜；
第二透镜；
具有正光焦度的第三透镜，所述第三透镜的像侧面为凸面；
具有正光焦度的第四透镜；
第五透镜；
第六透镜；
具有负光焦度的第七透镜；
所述光学成像镜头的最大视场角的一半Semi-FOV满足：70°<Semi-FOV<90°；
所述第一透镜至所述第七透镜中折射率的最大值Namx满足：Namx>1.7；
所述第三透镜和所述第四透镜在所述光轴上的空气间隔T34、所述第四透镜和所述第五透镜在所述光轴上的空气间隔T45和所述第四透镜在所述光轴上的中心厚度CT4之间满足：0.5<(T34+T45)/CT4<1.0；
所述第一透镜的有效焦距f1和所述第四透镜的有效焦距f4之间满足：-1.0<f4/f1<-0.5。
2.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第一透镜的折射率N1、所述第三透镜的折射率N3和所述第五透镜的折射率N5之间满足：0.4<N3/(N1+N5)<0.7。
3.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第一透镜的色散系数V1、所述第二透镜的色散系数V2、所述第三透镜的色散系数V3和所述第五透镜的色散系数V5之间满足：0.3<(V2-V3)/(V1-V5)<0.7。
4.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第四透镜、所述第五透镜和所述第六透镜的组合焦距f456、所述第二透镜和所述第三透镜的组合焦距f23之间满足：0.3<f456/f23<1.3。
5.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第六透镜在所述光轴上的中心厚度CT6、所述第七透镜在所述光轴上的中心厚度CT7和所述光学成像镜头的有效焦距f之间满足：0.5<(CT6+CT7)/f<1.0。
6.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，所述光学成像镜头的入瞳直径EPD、所述第三透镜的像侧面的最大有效半径DT32和所述第四透镜的物侧面的最大有效半径DT41之间满足：0.6<2×EPD/(DT32+DT41)。
7.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和所述光轴的交点至所述第一透镜的像侧面的有效半径的顶点之间的轴上距离SAG12和所述第一透镜的边缘厚度ET1之间满足：0<SAG12/ET1<1.0。
8.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第五透镜的像侧面和所述光轴的交点至所述第五透镜的像侧面的有效半径的顶点之间的轴上距离SAG52和所述第五透镜的边缘厚度ET5之间满足：0<SAG52/ET5<0.5。
9.根据权利要求1所述的光学成像镜头，其特征在于，所述第二透镜的边缘厚度ET2、所述第七透镜的边缘厚度ET7、所述第二透镜的像侧面的最大有效半径DT22、所述第七透镜的像侧面的最大有效半径DT72之间满足：0.5<ET2/DT22+ET7/DT72<1.5。
10.一种光学成像镜头，其特征在于，沿光轴由物侧至像侧依次包括：
第一透镜；
第二透镜；
具有正光焦度的第三透镜，所述第三透镜的像侧面为凸面；
具有正光焦度的第四透镜；
第五透镜；
第六透镜；
具有负光焦度的第七透镜；
所述光学成像镜头的最大视场角的一半Semi-FOV满足：70°<Semi-FOV<90°；
所述第一透镜至所述第七透镜中折射率的最大值Namx满足：Namx>1.7；
所述第三透镜和所述第四透镜在所述光轴上的空气间隔T34、所述第四透镜和所述第五透镜在所述光轴上的空气间隔T45和所述第四透镜在所述光轴上的中心厚度CT4之间满足：0.5<(T34+T45)/CT4<1.0；
所述光学成像镜头的入瞳直径EPD、所述第三透镜的像侧面的最大有效半径DT32和所述第四透镜的物侧面的最大有效半径DT41之间满足：0.6<2×EPD/(DT32+DT41)。
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