CN114265187B - 光学镜头及成像设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光学镜头及成像设备，该光学镜头沿光轴从物侧到成像面依次包括：具有负光焦度的第一透镜，其像侧面为凹面；具有正光焦度的第二透镜；具有正光焦度的第三透镜，其物侧面和像侧面均为凸面；具有负光焦度的第四透镜；具有正光焦度的第五透镜，其物侧面为凹面、像侧面为凸面；具有负光焦度的第六透镜，其物侧面在近光轴处为凸面且具有至少一个反曲点、其像侧面在近光轴处为凹面且具有至少一个反曲点；具有负光焦度的第七透镜，其物侧面在近光轴处为凸面、其像侧面在近光轴处为凹面。该光学镜头具有大视场角且保持优良光学畸变、低敏感性、小型化的优点。

Description

光学镜头及成像设备

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镜头及成像设备。

背景技术

近年来，随着智能手机的兴起，各大品牌旗舰机对高像素需求日渐提高，而一般超广角镜头搭配芯片感光面尺寸为1/4英寸，像素为800万；较领先一些的镜头搭配1/3英寸芯片，像素为1300万，为使得感光器件的像素点尺寸不缩小，提升成像像素，把芯片尺寸做大成为高像素的发展趋势，因此，具备良好成像品质的高像素超广角镜头俨然成为目前市场上的主流。

为获得较高像素且具有良好成像品质，传统搭载于手机上的镜头多采用五片式或六片式非球面透镜结构，一般只能满足800万或1300万像素需求。然而，随着技术的发展以及用户多样化需求的增多，七片式非球面透镜结构逐渐出现在镜头设计当中，但随着镜片数量的增加，畸变像差也容易随着视场角变大而变差。因此，如何设计出成像质量良好且系统长度短的光学镜头是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

为此，本发明的目的在于提供一种光学镜头及成像设备，至少具有大视场角且保持优良光学畸变、低敏感性、小型化的优点，以满足便携式电子设备的成像的需求。

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镜头，沿光轴从物侧到成像面依次包括：具有负光焦度的第一透镜，所述第一透镜的像侧面为凹面；具有正光焦度的第二透镜；具有正光焦度的第三透镜，所述第三透镜的物侧面和像侧面均为凸面；具有负光焦度的第四透镜；具有正光焦度的第五透镜，所述第五透镜的物侧面为凹面，所述第五透镜的像侧面为凸面；具有负光焦度的第六透镜，所述第六透镜的物侧面在近光轴处为凸面且具有至少一个反曲点，所述第六透镜的像侧面在近光轴处为凹面且具有至少一个反曲点；具有负光焦度的第七透镜，所述第七透镜的物侧面在近光轴处为凸面，所述第七透镜的像侧面在近光轴处为凹面；其中，所述第一透镜至所述第六透镜中的至少一个透镜为非球面镜片，所述第七透镜为自由曲面镜片。

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镜头，成像元件用于将光学镜头形成的光学图像转换为电信号。

相较现有技术，本发明提供的光学镜头及成像设备，采用七片具有特定形状和光焦度的透镜，采用非球面镜片与自由曲面镜片的组合搭配，使该光学镜头具有高像素、大广角且保持优良光学畸变、低敏感性、小型化等优点，对便携式电子设备具有良好的适用性。

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的光学镜头的结构示意图；

图2为本发明第一实施例的光学镜头的f-tanθ畸变曲线图；

图3为本发明第一实施例的光学镜头的近轴场曲曲线图；

图4为本发明第一实施例的光学镜头的垂轴色差图；

图5为本发明第二实施例的光学镜头的结构示意图；

图6为本发明第二实施例的光学镜头的f-tanθ畸变曲线图；

图7为本发明第二实施例的光学镜头的近轴场曲曲线图；

图8为本发明第二实施例的光学镜头的垂轴色差图；

图9为本发明第三实施例的光学镜头的结构示意图；

图10为本发明第三实施例的光学镜头的f-tanθ畸变曲线图；

图11为本发明第三实施例的光学镜头的近轴场曲曲线图；

图12为本发明第三实施例的光学镜头的垂轴色差图；

图13为本发明第七透镜自由曲面的2D结构示意图及SAGY₇₁、SAGX₇₁、SAGY₇₂、SAGX₇₂示意图；

图14为本发明第七透镜自由曲面的3D结构示意图；

图15为常规非球面设计与采用自由曲面设计的成像效果对比图；

图16为第六透镜的物侧面及像侧面上反曲点YR₆₁、YR₆₂与光轴的垂直距离示意图；

图17为本发明第四施例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。

随着科学技术的发展与进步，人们对光学系统的成像要求越来越高，当前应用在手机等便携式电子设备上的镜片面型大多是传统的非球面（均为旋转对称），在光学系统设计中传统球面与非球面可供使用的自由度较少，且结构受限，但自由曲面的出现打破了旋转对称以及平面对称的几何约束，其面型更加灵活，可以为光学设计提供更多的自由度，对非旋转对称系统像差的校正有较好的效果，提升系统的成像质量；因此，如何将自由曲面镜片用在光学镜头中实现更好的成像效果是本申请需要解决的问题。

基于此，本发明提出一种光学镜头，沿光轴从物侧到成像面依次包括：第一透镜、第二透镜、光阑、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜以及滤光片。

其中，第一透镜具有负光焦度，第一透镜的像侧面为凹面；

第二透镜具有正光焦度；

第三透镜具有正光焦度，第三透镜的物侧面和像侧面均为凸面；

第四透镜具有负光焦度；

第五透镜具有正光焦度，第五透镜的物侧面为凹面，第五透镜的像侧面为凸面；

第六透镜具有负光焦度，第六透镜的物侧面在近光轴处为凸面且具有至少一个反曲点，第六透镜的像侧面在近光轴处为凹面且具有至少一个反曲点；

第七透镜具有负光焦度，第七透镜的物侧面在近光轴处为凸面，第七透镜的像侧面在近光轴处为凹面；

其中，所述第一透镜至所述第六透镜中的至少一个透镜为非球面镜片，所述第七透镜为自由曲面镜片，自由曲面具有非旋转对称面型，其面型更加灵活，可以为光学设计提供更多的自由度，对非旋转对称系统像差的校正有较好的效果，大幅提升系统的成像质量。

本发明光学镜头采用非球面镜片与自由曲面镜片的组合，通过各透镜特定的面型搭配和合理的光焦度分配，使得光学镜头具有大像高、低敏感性、小型化的优点，能够匹配50MP/108MP（Mega-Pixels，百万像素）的成像芯片实现超高清成像；同时通过合理地分配自由曲面的位置及特有的非旋转对称形状，可以最大限度的消除成像镜头的边缘畸变，使镜头具有超高像素的同时能实现广角化且保持优良的光学畸变。

在一些实施方式中，所述第一透镜的物侧面在近光轴处为凹面，所述第二透镜的物侧面为凸面，所述第二透镜的像侧面为凹面。

在一些实施方式中，所述第一透镜的物侧面在近光轴处为凸面，所述第二透镜的物侧面在近光轴处为凹面，所述第二透镜的像侧面在近光轴处为凸面。

在一些实施方式中，所述第四透镜的物侧面为凹面，所述第四透镜的像侧面在近光轴处为凹面。

在一些实施方式中，所述第四透镜的物侧面为凹面，所述第四透镜的像侧面在近光轴处为凸面。

在一些实施方式中，所述第四透镜的物侧面在近光轴处为凸面，所述第四透镜的像侧面在近光轴处为凹面。

上述不同的面型搭配均能够使镜头实现良好的成像效果，具体可根据需要选择面型搭配组合。

进一步地，所述光学镜头满足以下条件式：

ΣFF*ΣFP/f7<-10/mm；（1）

0.90<IH/(f×tanθ)<1.05；（2）

其中，ΣFF表示所述光学镜头中使用自由曲面的面数总和，ΣFP表示自由曲面多项式中的非零有效系数的个数总和，f7表示所述第七透镜的焦距，f表示所述光学镜头的有效焦距，θ表示所述光学镜头的半视场角，IH表示所述光学镜头的半视场角对应的像高。满足上述条件式（1）、（2）时，表明系统中采用自由曲面镜片，通过开启尽可能多的变量参数，充分利用自由曲面的自由度，合理分配自由曲面的位置与近光轴处的有效焦距及特有的非旋转对称形状，可使系统在拥有较大的像面及可视角度的同时有效消除系统的畸变像差，以减小图像因畸变过大而被拉伸降低成像质量。

进一步地，所述光学镜头满足以下条件式：

1.1<TTL/(f×tanθ)<1.5；（3）

其中，TTL表示所述光学镜头的光学总长，f表示所述光学镜头的有效焦距，θ表示所述光学镜头的半视场角。满足上述条件式（3）时，可保证系统在实现高像素的同时维持系统的小型化。

在一些实施例中，所述光学镜头满足以下条件式：

-0.5mm<SAGY₇₁-SAGX₇₁<-0.1mm；（4）

-0.55mm<SAGY₇₂-SAGX₇₂<-0.05mm；（5）

其中，SAGX₇₁表示第七透镜的物侧面在X方向的矢高，SAGY₇₁表示第七透镜的物侧面在Y方向的矢高，SAGX₇₂表示第七透镜的像侧面在X方向的矢高，SAGY₇₂表示第七透镜的像侧面在Y方向的矢高，具体SAGX₇₁、SAGY₇₁、SAGX₇₂、SAGY₇₂示意图可参见图13所示。满足上述条件式（4）、（5）时，通过合理限制自由曲面Y方向与X方向的矢高差异，有利于自由透镜的加工与制作，从而保证具有可量产性。

在一些实施例中，所述光学镜头满足以下条件式：

AC23/TTL<0.1；（6）

其中，AC23表示第二透镜与第三透镜在光轴上的空气间隔，TTL表示所述光学镜头的光学总长。满足上述条件式（6）时，合理限制第二透镜到第三透镜在光轴上的空气间隙，可以使光线偏折趋于缓慢，有利于降低系统的敏感性。

在一些实施例中，所述光学镜头满足以下条件式：

0.1<(R11-R12)/(R11+R12)<2；（7）

其中，R11表示第一透镜的物侧面的曲率半径，R12表示第一透镜的像侧面的曲率半径。满足上述条件式（7）时，合理限制第一透镜的面形，以修正离轴像差，并让光线在第一透镜中能有适当的入射及出射角度，有助于增大视场角及成像面的面积，减小镜头前端透镜的外径，维持系统小型化。

在一些实施例中，所述光学镜头满足以下条件式：

0.25<EPD/IH<0.35；（8）

其中，EPD表示所述光学镜头的入瞳直径，IH表示所述光学镜头的半视场角对应的像高。满足上述条件式（8）时，有足够多的光线进入镜头，能够实现镜头的大通光量与大成像面的合理均衡，有助于提高成像质量。

在一些实施方式中，所述光学镜头满足以下条件式：

0.1<φ34/φ<1.0；（9）

其中，φ34表示第三透镜与第四透镜的组合光焦度，φ表示光学镜头的光焦度。满足上述条件式（9）时，可做到系统像差与总长均衡；当φ34/φ的值超过上限时，第三透镜与第四透镜的组合光焦度过强，虽然能够更快的将光线聚集，使系统总长变小，但其产生的各种像差过大，难以矫正，同时其镜片的曲率增大，提高加工难度，并增大系统误差；当φ34/φ的值超过下限时，第三透镜与第四透镜的组合光焦度减弱，上述各种像差相对减小，但其屈光能力下降导致系统总长加大。

在一些实施方式中，所述光学镜头满足以下条件式：

1<CT5/ET5<6；（10）

其中，CT5表示第五透镜在光轴上的中心厚度，ET5表示第五透镜的边缘厚度。满足上述条件式（10）时，能合理限制第五透镜的形状，在保证该弯月镜片对光线的聚光能力的前提下缩短总长，降低镜片的加工难度；当CT5/ET5的值超过上限时，第五透镜的厚薄比较大，导致镜片加工成型困难；当CT5/ET5的值超过下限时，会使第五透镜对光线的聚光能力不足，导致镜头总长较长。

在一些实施方式中，所述光学镜头满足以下条件式：

0.1<(R71-R72)/(R71+R72)<0.8；（11）

其中，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（11）时，调整第七透镜的物侧面及像侧面在近光轴处的面形，可减缓第七透镜的形状变化，降低杂散光的产生，且提高透镜的可制造性。

在一些实施方式中，所述光学镜头满足以下条件式：

0.15<YR₆₁/IH<0.45；（12）

0.2<YR₆₂/IH<0.55；（13）

其中，IH表示所述光学镜头的半视场角对应的像高，YR₆₁表示第六透镜的物侧面上反曲点与光轴的垂直距离，YR₆₂表示第六透镜的像侧面上反曲点与光轴的垂直距离，具体YR₆₁、YR₆₂的示意图可参见图16所示。第六透镜的物侧面和像侧面上均设置有反曲点，满足上述条件式（12）、（13）时，能够合理限制第六透镜的物侧面和像侧面上反曲点的位置，有助于加强轴外视场的慧差矫正同时很好的收敛场曲，提升成像品质。

在一些实施方式中，所述光学镜头满足以下条件式：

1.3<SD11/SD32<1.6；（14）

其中，SD11表示第一透镜的物侧面的有效口径，SD32表示第三透镜的像侧面的有效口径。满足上述条件式（14）时，通过设置第一透镜和第三透镜的口径，光线偏折趋于缓慢，可以维持系统头部小型化，且降低系统敏感性。

在一些实施方式中，所述光学镜头中的第一透镜的物侧面在近光轴处为凹面。在其它实施例中，所述光学镜头中的第一透镜的物侧面在近光轴处为凸面。第一透镜采用不同的面型搭配组合，均可以使系统实现良好的成像效果。

作为一种实施方式，可以采用全非球面镜片组合，也可以采用非球面镜片、球面镜片加自由曲面镜片组合，为了进一步提升系统成像质量，在本申请中，采用非球面加自由曲面的设计，在拥有较大的像面及可视角度的同时可有效消除系统的畸变像差，以减小图像因畸变过大而被拉伸降低成像质量，另外通过各个透镜特定的表面形状搭配和合理的光焦度分配，使得光学镜头具有大视场角及超高像素，能够匹配50MP/108MP的成像芯片实现超高清成像。具体地，第一透镜至第六透镜可以均采用非球面镜片，第七透镜是自由曲面镜片，采用非球面镜片，可以有效降低成本，修正像差，提供更高性价比的光学性能产品，采用自由曲面可以有效消除系统的畸变像差，提供更高光学性能的产品。

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，z₁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，A_2i为第2i阶的非球面面型系数。

当光学镜头中的透镜为自由曲面透镜时，透镜的自由曲面面型均满足如下方程式：

其中，h为自由曲面上的点与光轴的垂直距离；c为表面的近轴曲率；k为圆锥系数conic，E_i(x,y)为x-y多项式，多项式为x和y的幂级数；x是h的x方向的分量，y是h的y方向的分量；B_i为自由曲面第i项系数；z₂为自由面沿光轴方向在高度为h的位置时，与相切于自由曲面光轴上顶点的切面的垂直距离。

第一实施例

请参阅图1，所示为本发明第一实施例中提供的光学镜头100的结构示意图，该光学镜头100沿光轴从物侧到成像面S17依次包括：第一透镜L1、第二透镜L2、光阑ST、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6、第七透镜L7以及滤光片G1。

其中，第一透镜L1具有负光焦度，第一透镜的物侧面S1在近光轴处为凹面，第一透镜的像侧面S2为凹面；

第二透镜L2具有正光焦度，第二透镜的物侧面S3为凸面，第二透镜的像侧面S4为凹面；

第三透镜L3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L4具有负光焦度，第四透镜的物侧面S7为凹面、第四透镜的像侧面S8在近光轴处为凹面；

第五透镜L5具有正光焦度，第五透镜的物侧面S9为凹面、第五透镜的像侧面S10为凸面；

第六透镜L6具有负光焦度，第六透镜的物侧面S11在近光轴处为凸面且具有一个反曲点，第六透镜的像侧面S12在近光轴处为凹面且具有一个反曲点；

第七透镜L7具有负光焦度，第七透镜的物侧面S13在近光轴处为凸面，第七透镜的像侧面S14在近光轴处为凹面；

滤光片G1的物侧面为S15、像侧面为S16。

其中，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以及第六透镜L6均为塑胶非球面镜片，第七透镜L7为自由曲面镜片。

具体的，本实施例提供的光学镜头100的各透镜的设计参数如表1所示。

表1

本实施例中的光学镜头100的各非球面的面型系数如表2所示。

表2

本实施例中，第七透镜L7采用自由曲面设计，具体地自由曲面的2D示意图可参见图13所示，自由曲面的3D的示意图可参见图14所示，从图中可以看出，第七透镜L7的物侧面和像侧面具有非旋转对称面型，其面型更加灵活，可以为光学设计提供更多的自由度，具体的，第七透镜的自由曲面参数如表3所示。

表3

请参照图2、图3以及图4，所示分别为光学镜头100的f-tanθ畸变曲线图、近轴场曲曲线、垂轴色差曲线图。从图2中可以看出光学畸变控制在±1.5%以内，说明光学镜头100的畸变得到很好的矫正；从图3中可以看出场曲控制在±0.1mm以内，说明光学镜头100的场曲矫正较好；从图4中可以看出不同波长处的垂轴色差控制在±3微米以内，说明光学镜头100的垂轴色差得到良好的矫正；从图2、图3、图4可以看出光学镜头100的像差得到较好平衡，具有良好的光学成像质量。

第二实施例

如图5所示，为本实施例提供的光学镜头200的结构示意图，该光学镜头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、光阑ST、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6、第七透镜L7以及滤光片G1。

其中，第一透镜L1具有负光焦度，第一透镜的物侧面S1在近光轴处为凸面，第一透镜的像侧面S2为凹面；

第二透镜L2具有正光焦度，第二透镜的物侧面S3为凹面，第二透镜的像侧面S4为凸面；

第三透镜L3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L4具有负光焦度，第四透镜的物侧面S7在近光轴处为凸面、第四透镜的像侧面S8在近光轴处为凹面；

第五透镜L5具有正光焦度，第五透镜的物侧面S9为凹面、第五透镜的像侧面S10为凸面；

第六透镜L6具有负光焦度，第六透镜的物侧面S11在近光轴处为凸面且具有一个反曲点，第六透镜的像侧面S12在近光轴处为凹面且具有一个反曲点；

第七透镜L7具有负光焦度，第七透镜的物侧面S13在近光轴处为凸面，第七透镜的像侧面S14在近光轴处为凹面；

其中，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以及第六透镜L6均为塑胶非球面镜片，第七透镜L7为自由曲面镜片。

具体的，本实施例提供的光学镜头200的设计参数如表4所示。

表4

本实施例中，光学镜头200中各个透镜的非球面参数如表5所示。

表5

本实施例中，第七透镜L7采用自由曲面设计，第七透镜的自由曲面参数如表6所示。

表6

请参照图6、图7和图8，所示分别为光学镜头200的f-tanθ畸变曲线图、近轴场曲曲线、垂轴色差曲线图，从图6中可以看出光学畸变控制在±2%以内，说明光学镜头200的畸变得到很好的矫正；从图7中可以看出场曲控制在±0.15mm以内，说明光学镜头200的场曲矫正较好；从图8中可以看出不同波长处的垂轴色差控制在±2微米以内，说明光学镜头200的垂轴色差得到良好的矫正；从图6、图7、图8可以看出光学镜头200的像差得到较好平衡，具有良好的光学成像质量。

第三实施例

如图9所示，为本实施例提供的光学镜头300的结构示意图，本实施例的光学镜头300与第一实施例大致相同，不同之处在于：本实施例中的光学镜头300的第四透镜的像侧面S8在近光轴处为凸面，以及各透镜面型的曲率半径、非球面系数、厚度有所差异。

具体的，本实施例提供的光学镜头300的设计参数如表7所示。

表7

本实施例中，光学镜头300中各个透镜的非球面参数如表8所示。

表8

本实施例中，光学镜头300中第七透镜的自由曲面参数如表9所示。

表9

请参照图10、图11和图12，所示分别为光学镜头300的f-tanθ畸变曲线图、近轴场曲曲线、垂轴色差曲线图，从图10中可以看出光学畸变控制在±1.2%以内，说明光学镜头300的畸变得到良好的矫正；从图11中可以看出近轴场曲控制在±0.15mm以内，说明光学镜头300的场曲矫正较好；从图12中可以看出不同波长处的垂轴色差控制在±2微米以内，说明光学镜头300的垂轴色差得到良好的矫正；从图10、图11、图12可以看出光学镜头300的像差得到较好平衡，具有良好的光学成像质量。

请参阅表10，所示为上述三个实施例中提供的光学镜头分别对应的光学特性，包括光学镜头的视场角2θ、光学总长TTL、半视场角对应的像高IH、有效焦距f以及与前述的每个条件式对应的相关数值。

表10

从以上各个实施例的畸变曲线、场曲曲线以及垂轴色差曲线图可以看出，各实施例中的光学镜头的f-tanθ畸变值均在±2%以内、场曲值在±0.15mm以内、垂轴色差在±3微米以内，说明本发明提供的光镜头具有高像素、大广角的特点且具有优良的光学畸变，具有良好的解像力。

本发明的光学镜头中采用自由曲面设计，相比于常规的非球面镜头设计，自由曲面设计打破了旋转对称以及平面对称的几何约束，其面型更加灵活，可以为光学设计提供更多的自由度，对非旋转对称系统像差的校正有较好的效果，提升系统的成像质量。如图15所示，为常规非球面与本发明中自由曲面对镜头畸变矫正的成像效果对比图，其中左图为常规非球面镜片的成像效果，右图为采用自由曲面镜片的成像效果，从图中可以看出，采用自由曲面镜片，可以有效矫正镜头的边缘畸变，降低成像画面的边缘变形程度，提高整体的成像质量。由于光学镜头中采用自由曲面镜片，可以最大限度的消除镜头边缘的成像畸变，较好的实现了镜头的广视角及高像素的均衡。

综上所述，本发明提供的光学镜头，采用非球面镜片与自由曲面镜片的组合，通过各透镜特定的面型搭配和合理的光焦度分配，使得光学镜头具有大像高、低敏感性、小型化的优点，能够匹配50MP/108MP的成像芯片实现超高清成像；同时通过合理地分配自由曲面的位置及特有的非旋转对称形状，可以最大限度的消除成像镜头的边缘畸变，使镜头具有超高像素的同时能实现广角化且保持优良的光学畸变。由此，本发明提供的光学镜头具有高像素、大广角且保持优良光学畸变、低敏感性、小型化等优点，其对便携式电子设备具有良好的适用性。

第四实施例

请参阅图17，所示为本发明第四实施例提供的成像设备400，该成像设备400可以包括成像元件410和上述任一实施例中的光学镜头（例如光学镜头100）。成像元件410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400可以是智能手机、平板电脑、监控设备以及其它任意一种形态的装载了上述光学镜头的电子设备。

本实施例提供的成像设备400包括光学镜头100，由于光学镜头100具有大视场角且保持优良光学畸变、低敏感性、小型化的优点，具有光学镜头100的成像设备400也具有大视场角且保持优良光学畸变、低敏感性、小型化的优点。

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，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种光学镜头，其特征在于，沿光轴从物侧到成像面依次包括：

具有负光焦度的第一透镜，所述第一透镜的像侧面为凹面；

具有正光焦度的第二透镜；

具有正光焦度的第三透镜，所述第三透镜的物侧面和像侧面均为凸面；

具有负光焦度的第四透镜；

具有正光焦度的第五透镜，所述第五透镜的物侧面为凹面，所述第五透镜的像侧面为凸面；

具有负光焦度的第六透镜，所述第六透镜的物侧面在近光轴处为凸面且具有至少一个反曲点，所述第六透镜的像侧面在近光轴处为凹面且具有至少一个反曲点；

具有负光焦度的第七透镜，所述第七透镜的物侧面在近光轴处为凸面，所述第七透镜的像侧面在近光轴处为凹面；

其中，所述第一透镜至所述第六透镜中的至少一个透镜为非球面镜片，所述第七透镜为自由曲面镜片；

所述光学镜头满足以下条件式：

ΣFF*ΣFP/f7<-10/mm；

0.90<IH/(f×tanθ)<1.05；

其中，ΣFF表示所述光学镜头中使用自由曲面的面数总和，ΣFP表示自由曲面多项式中的非零有效系数的个数总和，f7表示所述第七透镜的焦距，f表示所述光学镜头的有效焦距，θ表示所述光学镜头的半视场角，IH表示所述光学镜头的半视场角对应的像高。

2.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述第一透镜的物侧面在近光轴处为凹面，所述第二透镜的物侧面为凸面，所述第二透镜的像侧面为凹面。

3.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述第一透镜的物侧面在近光轴处为凸面，所述第二透镜的物侧面在近光轴处为凹面，所述第二透镜的像侧面在近光轴处为凸面。

4.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头满足以下条件式：

1.1<TTL/(f×tanθ)<1.5；

其中，TTL表示所述光学镜头的光学总长，f表示所述光学镜头的有效焦距，θ表示所述光学镜头的半视场角。

5.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头满足以下条件式：

0.1<(R11-R12)/(R11+R12)<2；

其中，R11表示所述第一透镜的物侧面的曲率半径，R12表示所述第一透镜的像侧面的曲率半径。

6.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头满足以下条件式：

0.25<EPD/IH<0.35；

其中，EPD表示所述光学镜头的入瞳直径，IH表示所述光学镜头的半视场角对应的像高。

7.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头满足以下条件式：

0.1<φ34/φ<1.0；

其中，φ34表示所述第三透镜与所述第四透镜的组合光焦度，φ表示所述光学镜头的光焦度。

8.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头满足以下条件式：

0.15<YR₆₁/IH<0.45；

0.2<YR₆₂/IH<0.55；

其中，YR₆₁表示所述第六透镜的物侧面上反曲点与光轴的垂直距离，YR₆₂表示所述第六透镜的像侧面上反曲点与光轴的垂直距离，IH表示所述光学镜头的半视场角对应的像高。

9.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头满足以下条件式：

1.3<SD11/SD32<1.6；

其中，SD11表示所述第一透镜的物侧面的有效口径，SD32表示所述第三透镜的像侧面的有效口径。

10.一种成像设备，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的光学镜头及成像元件，所述成像元件用于将所述光学镜头形成的光学图像转换为电信号。

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