CN114371547B - 光学镜头、摄像模组及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光学镜头、摄像模组及电子设备，光学镜头包括沿光轴从物侧至像侧依次设置有正光焦度的第一透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；有负光焦度的第二透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；有光焦度的第三透镜，其物侧面为凸面；有光焦度的第四透镜，其像侧面为凸面；有负光焦度的第五透镜；有正光焦度的第六透镜；有负光焦度的第七透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面。光学镜头还满足关系式：7mm<f*tan(HFOV)<7.5mm。本发明实施例提供的光学镜头、摄像模组及电子设备，能够实现光学镜头大像面、大广角和小型化的设计要求。

Description

光学镜头、摄像模组及电子设备

技术领域

本发明涉及光学成像技术领域，尤其涉及一种光学镜头、摄像模组及电子设备。

背景技术

随着人们对电子产品轻薄小型化的追求，光学镜头超薄小型化的结构特点及大像面、大广角的拍摄效果也逐渐成为光学镜头发展的趋势。然而，相关技术中采用的五片式光学镜头和六片式光学镜头已经无法满足人们对光学镜头大像面、大广角和超薄小型化的要求了。目前，如何实现光学镜头大像面、大广角和超薄小型化的设计要求，仍是光学成像技术领域亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明实施例公开了一种光学镜头、摄像模组及电子设备，能够满足光学镜头大像面、大广角和小型化的设计要求。

为了实现上述目的，第一方面，本发明公开了一种光学镜头，沿光轴从物侧至像侧依次设置的第一透镜、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；

所述第一透镜具有正光焦度，所述第一透镜的物侧面于近光轴处为凸面，所述第一透镜的像侧面于近光轴处为凹面；

所述第二透镜具有负光焦度，所述第二透镜的物侧面于近光轴处为凸面，所述第二透镜的像侧面于近光轴处为凹面；

所述第三透镜具有光焦度，所述第三透镜的物侧面于近光轴处为凸面；

所述第四透镜具有光焦度，所述第四透镜的像侧面于近光轴处为凸面；

所述第五透镜具有负光焦度；

所述第六透镜具有正光焦度；

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

所述光学镜头满足以下关系式：7mm<f*tan(HFOV)<7.5mm；

其中，f为所述光学镜头的焦距，HFOV为所述光学镜头的最大视场角的一半。

本申请的光学镜头中，采用具有正光焦度的第一透镜和具有负光焦度的第二透镜，不仅有利于汇聚射入光学镜头的光线，还有利于矫正光学镜头在光轴上的球差，以提高光学镜头的成像质量。第一透镜的物侧面和第二透镜的物侧面于光轴处均为凸面，且像侧面均为凹面，有利于光学镜头汇聚较大角度的光线，提高光学镜头的光学性能，而且合理的面型还可以减小第一透镜、第二透镜于光轴上的厚度，并利于光线合理折转并平滑传递，从而减小光学镜头的光学总长，即，减小第一透镜的物侧面到光学镜头的成像面于光轴上的距离，实现光学镜头的小型化设计。具有光焦度的第三透镜和第四透镜相互配合，有利于矫正光学镜头的像散，而第三透镜的物侧面和第四透镜的像侧面于近光轴处均为凸面，有利于实现光线进一步汇聚，从而缩短光学镜头的光学总长，进一步实现光学镜头的小型化设计。具有负光焦度的第五透镜，有利于扩大光学镜头的视场范围，实现大广角的设计要求。具有正光焦度第六透镜，有利于近一步汇聚光线，降低光学镜头在不同视场的光线入射角及出射角的偏差。具有负光焦度的第七透镜，且第七透镜的物侧面于近光轴处为凸面，第七透镜的像侧面于近光轴处为凹面，不仅有利于矫正第一透镜至第六透镜产生的像差，保证光学镜头的像差平衡，提高光学镜头的成像质量，还有利于边缘视场光线以较小的偏转角向成像面平缓的过渡，实现光学镜头大像面的特征。由此可知，通过对各个透镜的光焦度、面型进行合理配置，使得光学镜头满足大像面、大广角和小型化的设计要求。此外，通过限制光学镜头的焦距与光学镜头的最大视场角的一半的正切值之间的关系，能够合理地配置光学镜头的焦距和最大视场角的一半的大小，不仅有利于减小入射光线在光学镜头中的偏折角度，从而使得光学镜头中的各透镜的面型不会过于弯折或平缓，还有利于各透镜的制造加工。此外，当光学镜头满足前述关系式时，光学镜头具有大像面的特性，这样，当光学镜头应用于摄像模组时，光学镜头能够匹配于摄像模组的大尺寸感光芯片，进而提升光学镜头的成像质量。

作为一种可选的实施方式，在本发明的实施例中，所述光学镜头满足以下关系式：1.3<|f5/f6|<2.8；其中，f5为所述第五透镜的焦距，f6为所述第六透镜的焦距。

通过控制第五透镜的焦距和第六透镜的焦距的比值，能够使得第五透镜和第六透镜的球差贡献量保持在合理范围内，还有利于提高光学镜头于光轴上的视场区域的成像质量。当|f5/f6|≤1.3时，第五透镜相对于第六透镜的光焦度过大，光学镜头的光学敏感性过大，使得第五透镜和第六透镜产生较严重的像散现象，不利于成像品质的提升。当|f5/f6|≥2.8时，第五透镜相对于第六透镜的光焦度过小，不利于光线的汇聚，光学镜头容易产生较大的边缘像差以及较严重的色差，不利于提高光学镜头的分辨率。

作为一种可选的实施方式，在本发明的实施例中，所述光学镜头满足以下关系式：7<|f7/CT7|<11；其中，f7为所述第七透镜的焦距，CT7为所述第七透镜于所述光轴上的厚度。

通过控制第七透镜的焦距与第七透镜于光轴上的厚度的比值于一定范围内，能够平衡第七透镜的焦距和第七透镜于光轴上的厚度之间的关系，不仅有利于修正光学镜头的各种像差，提高光学镜头的分辨率，还有利于第七透镜的加工。当|f7/CT7|≤7或|f7/CT7|≥11时，第七透镜于光轴上的厚度会过大或过小，这都不利于第七透镜的加工成型。

作为一种可选的实施方式，在本发明的实施例中，所述光学镜头满足以下关系式：1.8<∑CT/∑AT<2.2；其中，∑CT为所述第一透镜至所述第七透镜于所述光轴上的厚度之和，∑AT为所述第一透镜至所述第七透镜中相邻两个透镜于所述光轴上的间距之和。

当光学镜头满足上述关系式时，可以控制第一透镜至第七透镜于光轴上的厚度之和与任意两个具有光焦度的透镜于光轴上的间距之和的比值在合理的范围内，不仅有利于对各透镜的加工和组装，还有利于缩短光学镜头的光学总长，即，减小第一透镜的物侧面到光学镜头的成像面于光轴上的距离，实现光学镜头的小型化设计。

作为一种可选的实施方式，在本发明的实施例中，所述光学镜头满足以下关系式：4mm<TTL/FNO<4.5mm；其中，TTL为所述第一透镜的物侧面至所述光学镜头的成像面于所述光轴上的距离，FNO为所述光学镜头的光圈数。

通过控制光学镜头的第一透镜的物侧面至光学镜头的成像面于光轴上的距离（以下简称光学镜头的光学总长）与光学镜头的光圈数的比值在前述范围内，能在满足光学镜头小型化的前提下，通过减小光学镜头的通光量，从而降低轴外像差对光学镜头的影响，进而提高光学镜头的成像质量。当TTL/FNO≤4mm时，光学镜头的光圈较小，导致光学镜头的通光量不足，从而影响光学镜头捕捉图像的精准度，不利于光学镜头的高分辨率成像；此外，当TTL/FNO≤4mm时，光学镜头的结构过于紧凑，使得光学镜头的像差修正难度加大，容易导致光学镜头的成像性能降低。当TTL/FNO≥4.5mm时，可以增大光学镜头的光圈，能够为光学镜头提供足够的通光量，但这也会增加光学镜头的光学总长，不利于光学镜头小型化的设计要求。

作为一种可选的实施方式，在本发明的实施例中，所述光学镜头满足以下关系式：1.7<FNO*ImgH/TTL<1.8；其中，FNO为所述光学镜头的光圈数，ImgH为所述光学镜头的最大有效成像圆的半径，TTL为所述第一透镜的物侧面至所述光学镜头的成像面于光轴上的距离。

当光学镜头满足上述关系式时，能够有效地控制光学镜头的尺寸，从而实现光学镜头的小型化设计，同时，当光学镜头应用于摄像模组时，光学镜头能够兼容大尺寸的感光芯片，有利于提高摄像模组的成像质量。当FNO*ImgH/TTL≤1.7时，光学镜头的光学总长过大，不利于光学镜头的小型化设计；当FNO*ImgH/TTL≥1.8时，光学镜头的光学总长过小，光学镜头的边缘视场光线不能得到有效地汇聚，导致光学镜头边缘视场的成像质量不佳，且可能出现暗角的现象。

作为一种可选的实施方式，在本发明的实施例中，所述光学镜头满足以下关系式：0.2<SD11/ImgH<0.25；其中，SD11为所述第一透镜的物侧面的最大有效口径的一半，ImgH为所述光学镜头的最大有效成像圆的半径。

当光学镜头满足上述关系式时，第一透镜的物侧面处的光阑的孔径可与成像面的尺寸合理配合，从而能保证足够的通光量，进而保证光学镜头拍摄的图像具有高清晰度。当SD11/ImgH≥0.25时，第一透镜的物侧面的最大有效口径的一半过大，这样会导致各透镜以及成像面之间有较大的段差，不利于光学镜头的组装以及各透镜之间的承靠设计；当SD11/ImgH≤0.2时，光学镜头的最大有效成像圆的半径相对于第一透镜的物侧面的最大有效口径的一半过大，会导致入射光线于光学镜头中的偏折程度过大，容易增大离轴像差，不利于提高光学镜头的成像质量。

作为一种可选的实施方式，在本发明的实施例中，所述光学镜头满足以下关系式：1<SD42/SD41<1.25；其中，SD41为所述第四透镜的物侧面的最大有效口径的一半，SD42为所述第四透镜的像侧面的最大有效口径的一半。

当光学镜头满足上述关系式时，能够使第四透镜的物侧面和像侧面的最大有效口径的一半得到合理地配置，不仅有利于约束第四透镜于光轴上的尺寸，还有利于边缘光线平滑走势，从而当将光学镜头应用于电子设备时能够减小屏幕的开孔尺寸，进而提高电子设备的屏占比。当SD42/SD41≥1.25时，不利于边缘光线平滑地进入第四透镜，导致边缘视场的光线的偏折程度过大，容易产生像差或暗角，从而降低了光学镜头的成像质量。当SD42/SD41≤1时，第四透镜的出光口径过小，使得光学镜头难以匹配大尺寸的感光芯片，不利于光学镜头拥有大像面的特性，从而当光学镜头应用于摄像模组时，摄像模组难以实现高像素成像。

作为一种可选的实施方式，在本发明的实施例中，所述光学镜头满足以下关系式：2<R21/R22<2.5；其中，R21为所述第二透镜的物侧面于所述光轴处的曲率半径，R22为所述第二透镜的像侧面于所述光轴处的曲率半径。

通过对第二透镜的物侧面和像侧面的曲率半径的合理配置，能够有效控制第二透镜的弯曲程度，使第二透镜的镜片形状平滑均匀，从而可降低光学镜头的组装敏感度，同时可以实现光学镜头的成像面中心到边缘的成像画质清晰均匀，能够有效降低鬼像产生的风险，提升光学镜头的解像能力，从而提高光学镜头的成像质量。

第二方面，本发明公开了一种摄像模组，所述摄像模组包括感光芯片以及如上述第一方面所述的光学镜头，所述感光芯片设置于所述光学镜头的像侧。具有上述第一方面的光学镜头的摄像模组，能够实现摄像模组大像面、大广角和小型化的设计要求。

第三方面，本发明公开了一种电子设备，所述电子设备包括壳体以及如上述第二方面所述的摄像模组，所述摄像模组设置于所述壳体内。具有该摄像模组的电子设备，能够实现电子设备大像面、大广角和小型化的设计要求。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明提供的一种光学镜头、摄像模组及电子设备，该光学镜头采用具有正光焦度的第一透镜和具有负光焦度的第二透镜，不仅有利于汇聚射入光学镜头的光线，还有利于矫正光学镜头在光轴上的球差，以提高光学镜头的成像质量。第一透镜的物侧面和第二透镜的物侧面于光轴处均为凸面，且像侧面均为凹面，有利于光学镜头汇聚较大角度的光线，提高光学镜头的光学性能，而且合理的面型还可以减小第一透镜、第二透镜于光轴上的厚度，并利于光线合理折转并平滑传递，从而减小光学镜头的光学总长，即，减小第一透镜的物侧面到光学镜头的成像面于光轴上的距离，实现光学镜头的小型化设计。具有光焦度的第三透镜和第四透镜相互配合，有利于矫正光学镜头的像散，而第三透镜的物侧面和第四透镜的像侧面于近光轴处均为凸面，有利于实现光线进一步汇聚，从而缩短光学镜头的光学总长，进一步实现光学镜头的小型化设计。具有负光焦度的第五透镜，有利于扩大光学镜头的视场范围，实现大广角的设计要求。具有正光焦度第六透镜，有利于近一步汇聚光线，降低光学镜头在不同视场的光线入射角及出射角的偏差。具有负光焦度的第七透镜，且第七透镜的物侧面于近光轴处为凸面，第七透镜的像侧面于近光轴处为凹面，不仅有利于矫正第一透镜至第六透镜产生的像差，保证光学镜头的像差平衡，提高光学镜头的成像质量，还有利于边缘视场光线以较小的偏转角向成像面平缓的过渡，实现光学镜头大像面的特征。由此可知，本发明通过对各个透镜的光焦度、面型进行合理配置，使得光学镜头在满足大像面、大广角和小型化的设计要求。此外，光学镜头满足关系式7mm<f*tan(HFOV)<7.5mm，通过前述关系式的限定，能够合理地配置光学镜头的焦距和最大视场角的一半的大小，不仅有利于减小入射光线在光学镜头中的偏折角度，从而使得光学镜头中的各透镜的面型不会过于弯折或平缓，还有利于各透镜的制造加工。此外，当光学镜头满足前述关系式时，光学镜头具有大像面的特性，这样，当光学镜头应用于摄像模组时，光学镜头能够匹配于摄像模组的大尺寸感光芯片，进而提升光学镜头的成像质量。可见，采用本发明提供的光学镜头能够实现光学镜头大像面、大广角和小型化的设计要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一公开的光学镜头的结构示意图；

图2是本发明实施例一公开的光学镜头的光线球差图（mm）、像散曲线图（mm）及畸变曲线图（%）；

图3是本发明实施例二公开的光学镜头的结构示意图；

图4是本发明实施例二公开的光学镜头的光线球差图（mm）、像散曲线图（mm）及畸变曲线图（%）；

图5是本发明实施例三公开的光学镜头的结构示意图；

图6是本发明实施例三公开的光学镜头的光线球差图（mm）、像散曲线图（mm）及畸变曲线图（%）；

图7是本发明实施例四公开的光学镜头的结构示意图；

图8是本发明实施例四公开的光学镜头的光线球差图（mm）、像散曲线图（mm）及畸变曲线图（%）；

图9是本发明实施例五公开的光学镜头的结构示意图；

图10是本发明实施例五公开的光学镜头的光线球差图（mm）、像散曲线图（mm）及畸变曲线图（%）；

图11是本发明公开的摄像模组的结构示意图；

图12是本发明公开的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，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，都属于本发明保护的范围。

在本发明中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分（具体的种类和构造可能相同也可能不同），并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。

下面将结合实施例和附图对本发明的技术方案作进一步的说明。

请参阅图1，根据本发明的第一方面，本发明公开了一种光学镜头100，该光学镜头100包括沿光轴O从物侧到像侧依次设置的第一透镜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。成像时，光线从第一透镜L1的物侧依次进入第一透镜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并最终成像于光学镜头100的成像面101上。其中，第一透镜L1具有正光焦度，第二透镜L2具有负光焦度，第三透镜L3具有正光焦度或负光焦度，第四透镜L4具有正光焦度或负光焦度，第五透镜L5具有负光焦度，第六透镜L6具有正光焦度，第七透镜L7具有负光焦度。

进一步地，第一透镜L1的物侧面11于近光轴O处为凸面，第一透镜L1的像侧面12于近光轴O处为凹面；第二透镜L2的物侧面21于近光轴O处为凸面，第二透镜L2的像侧面22于近光轴O处为凹面；第三透镜L3的物侧面31于近光轴O处为凸面，第三透镜L3的像侧面32于近光轴O处为凸面或凹面；第四透镜L4的物侧面41于近光轴O处为凸面或凹面，第四透镜L4的像侧面42于近光轴O处为凸面；第五透镜L5的物侧面51于近光轴O处为凸面或凹面，第五透镜L5的像侧面52于近光轴O处为凸面或凹面；第六透镜L6的物侧面61于近光轴O处为凸面或凹面，第六透镜L6的像侧面62于近光轴O处为凸面或凹面；第七透镜L7的物侧面71于近光轴O处为凸面，第七透镜L7的像侧面72于近光轴O处为凹面。

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以及第七透镜L7均可为塑料透镜，以实现光学镜头100轻薄性的同时更易于对各透镜的复杂面型的加工。

或者，该第一透镜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以及第七透镜L7的材质也可选用玻璃，从而使得光学镜头100具有良好的光学效果的同时，还可降低光学镜头100的温度敏感性。

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以及第七透镜L7可为球面透镜或非球面透镜。可以理解的是，一片非球面透镜能够实现多个球面透镜矫正像差的效果。也即是说，采用非球面透镜可以矫正像差并减少透镜使用的数量，有利于满足光学镜头100小型化的要求和提高成像质量。球面透镜和非球面透镜的具体数量可根据实际情况设置，例如，上述透镜均为非球面透镜，或者上述第一透镜L1为球面透镜，其余透镜为非球面透镜，又或者第一透镜L1和第三透镜L3为球面透镜，其余透镜为非球面透镜，本实施例不作具体限定。

一些实施例中，光学镜头100还包括光阑102，光阑102可以为孔径光阑和/或视场光阑，其可设置在光学镜头100的第一透镜L1的物侧面11一侧。可以理解的是，在其他实施例中，该光阑102也可以设置在其他透镜之间，例如第一透镜L1的像侧面12与第二透镜L2的物侧面21之间，具体可根据实际情况调整设置，本实施例不作具体限定。

一些实施例中，光学镜头100还包括滤光片103，滤光片103设置于第七透镜L7与光学镜头100的成像面101之间。可选地，该滤光片103可选用红外滤光片，从而可以滤除红外光，提升成像品质，使成像更加符合人眼的视觉体验。可以理解的是，滤光片103可以是光学玻璃镀膜制成的，也可以是有色玻璃制成的，具体可根据实际需要进行选择，本实施例不作具体限定。

一些实施例中，光学镜头100满足以下关系式：7mm<f*tan(HFOV)<7.5mm；其中，f为光学镜头100的焦距，HFOV为光学镜头100的最大视场角的一半。通过限制光学镜头100的焦距与光学镜头100的最大视场角的一半的正切值之间的关系，能够合理地配置光学镜头100的焦距和最大视场角的一半的大小，不仅有利于减小入射光线在光学镜头100中的偏折角度，从而使得光学镜头100中的各透镜的面型不会过于弯折或平缓，还有利于各透镜的制造加工。此外，当光学镜头100满足前述关系式时，光学镜头100具有大像面的特性，这样，当光学镜头100应用于摄像模组时，光学镜头100能够匹配于摄像模组的大尺寸感光芯片，进而提升光学镜头100的成像质量。

一些实施例中，光学镜头100满足以下关系式：1.3<|f5/f6|<2.8；其中，f5为第五透镜L5的焦距，f6为第六透镜L6的焦距。通过控制第五透镜L5的焦距和第六透镜L6的焦距的比值，能够使得第五透镜L5和第六透镜L6的球差贡献量保持在合理范围内，还有利于提高光学镜头100于光轴O上的视场区域的成像质量。当|f5/f6|≤1.3时，第五透镜L5相对于第六透镜L6的光焦度过大，光学镜头100的光学敏感性过大，使得第五透镜L5和第六透镜L6产生较严重的像散现象，不利于成像品质的提升。当|f5/f6|≥2.8时，第五透镜L5相对于第六透镜L6的光焦度过小，不利于光线的汇聚，光学镜头100容易产生较大的边缘像差以及较严重的色差，不利于提高光学镜头100的分辨率。

一些实施例中，光学镜头100满足以下关系式：7<|f7/CT7|<11；其中，f7为第七透镜L7的焦距，CT7为第七透镜L7于光轴O上的厚度。通过控制第七透镜L7的焦距与第七透镜L7于光轴O上的厚度之间的比值于一定范围内，能够平衡第七透镜L7的焦距和第七透镜L7于光轴O上的厚度之间的关系，不仅有利于修正光学镜头100的各种像差，提高光学镜头100的分辨率，还有利于第七透镜L7的加工。当|f7/CT7|≤7或|f7/CT7|≥11时，第七透镜L7于光轴O上的厚度会过大或过小，这都不利于第七透镜L7的加工成型。

一些实施例中，光学镜头100满足以下关系式：1.8<∑CT/∑AT<2.2；其中，∑CT为第一透镜L1至第七透镜L7于光轴O上的厚度之和，∑AT为第一透镜L1至第七透镜L7中相邻两个透镜于光轴上的间距之和。当光学镜头100满足上述关系式时，可以控制第一透镜L1至第七透镜L7于光轴O上的厚度之和与任意两个具有光焦度的透镜于光轴O上的间距之和的比值在合理的范围内，不仅有利于对各透镜的加工和组装，还有利于缩短光学镜头100的光学总长，即，减小第一透镜L1的物侧面11到光学镜头100的成像面101于光轴O上的距离，实现光学镜头100的小型化设计。

一些实施例中，光学镜头100满足以下关系式：4mm<TTL/FNO<4.5mm；其中，TTL为第一透镜L1的物侧面11至光学镜头100的成像面101于光轴O上的距离，FNO为光学镜头100的光圈数。通过控制光学镜头100的第一透镜L1的物侧面11至光学镜头100的成像面101于光轴O上的距离（以下简称光学镜头100的光学总长）与光学镜头100的光圈数的比值在前述范围内，能在满足光学镜头100小型化的前提下，通过减小光学镜头100的通光量，从而降低轴外像差对光学镜头100的影响，进而提高光学镜头100的成像质量。当TTL/FNO≤4mm时，光学镜头100的光圈较小，导致光学镜头100的通光量不足，从而影响光学镜头100捕捉图像的精准度，不利于光学镜头100的高分辨率成像；此外，当TTL/FNO≤4mm时，光学镜头100的结构过于紧凑，使得光学镜头100的像差修正难度加大，容易导致光学镜头100的成像性能降低。当TTL/FNO≥4.5mm时，可以增大光学镜头100的光圈，能够为光学镜头100提供足够的通光量，但这也会增加光学镜头100的光学总长，不利于光学镜头100小型化的设计要求。

一些实施例中，光学镜头100满足以下关系式：1.7<FNO*ImgH/TTL<1.8；其中，FNO为光学镜头100的光圈数，ImgH为光学镜头100的最大有效成像圆的半径，TTL为第一透镜L1的物侧面11至光学镜头100的成像面101于光轴O上的距离。当光学镜头100满足上述关系式时，能够有效地控制光学镜头100的尺寸，从而实现光学镜头100的小型化设计，同时，当光学镜头100应用于摄像模组时，光学镜头100能够兼容大尺寸的感光芯片，有利于提高摄像模组的成像质量。当FNO*ImgH/TTL≤1.7时，光学镜头100的光学总长过大，不利于光学镜头100的小型化设计；当FNO*ImgH/TTL≥1.8时，光学镜头100的光学总长过小，光学镜头100的边缘视场光线不能得到有效地汇聚，导致光学镜头100边缘视场的成像质量不佳，且可能出现暗角的现象。

一些实施例中，光学镜头100满足以下关系式：0.2<SD11/ImgH<0.25；其中，SD11为第一透镜L1的物侧面11的最大有效口径的一半，ImgH为光学镜头100的最大有效成像圆的半径。当光学镜头100满足上述关系式时，第一透镜L1的物侧面11处的光阑102的孔径可与成像面101的尺寸合理配合，从而能保证足够的通光量，进而保证光学镜头100拍摄的图像具有高清晰度。当SD11/ImgH≥0.25时，第一透镜L1的物侧面11的最大有效口径的一半过大，这样会导致各透镜以及成像面101之间有较大的段差，不利于光学镜头100的组装以及各透镜之间的承靠设计；当SD11/ImgH≤0.2时，光学镜头100的最大有效成像圆的半径相对于第一透镜L1的物侧面11的最大有效口径的一半过大，会导致入射光线于光学镜头100中的偏折程度过大，容易增大离轴像差，不利于提高光学镜头100的成像质量。

一些实施例中，光学镜头100满足以下关系式：1<SD42/SD41<1.25；其中，SD41为第四透镜L4的物侧面41的最大有效口径的一半，SD42为第四透镜L4的像侧面42的最大有效口径的一半。当光学镜头100满足上述关系式时，能够使第四透镜L4的物侧面41和像侧面42的最大有效口径的一半得到合理地配置，不仅有利于约束第四透镜L4于光轴O上的尺寸，还有利于边缘光线平滑走势，从而当将光学镜头100应用于电子设备时能够减小屏幕的开孔尺寸，进而提高电子设备的屏占比。当SD42/SD41≥1.25时，不利于边缘光线平滑地进入第四透镜L4，导致边缘视场的光线的偏折程度过大，容易产生像差或暗角，从而降低了光学镜头100的成像质量。当SD42/SD41≤1时，第四透镜L4的出光口径过小，使得光学镜头100难以匹配大尺寸的感光芯片，不利于光学镜头100拥有大像面的特性，从而当光学镜头100应用于摄像模组时，摄像模组难以实现高像素成像。

一些实施例中，光学镜头100满足以下关系式：2<R21/R22<2.5；其中，R21为第二透镜L2的物侧面21于光轴O处的曲率半径，R22为第二透镜L2的像侧面22于光轴O处的曲率半径。通过对第二透镜L2的物侧面21和像侧面22的曲率半径的合理配置，能够有效控制第二透镜L2的弯曲程度，使第二透镜L2的镜片形状平滑均匀，从而可降低光学镜头100的组装敏感度，同时可以实现光学镜头100的成像面101中心到边缘的成像画质清晰均匀，能够有效降低鬼像产生的风险，提升光学镜头100的解像能力，从而提高光学镜头100的成像质量。

以下将结合具体参数对实施例的光学镜头100进行详细说明。

实施例一

本发明实施例一公开的光学镜头100的结构示意图如图1所示，光学镜头100包括沿光轴O从物侧到像侧依次设置的光阑102、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、第七透镜L7和滤光片103。

进一步地，第一透镜L1具有正光焦度，第二透镜L2具有负光焦度，第三透镜L3具有正光焦度，第四透镜L4具有正光焦度，第五透镜L5具有负光焦度，第六透镜L6具有正光焦度，第七透镜L7具有负光焦度。

进一步地，第一透镜L1的物侧面11于近光轴O处为凸面，像侧面12于近光轴O处为凹面；第二透镜L2的物侧面21于近光轴O处为凸面，像侧面22于近光轴O处为凹面；第三透镜L3的物侧面31于近光轴O处为凸面，像侧面32于近光轴O处为凹面；第四透镜L4的物侧面41于近光轴O处为凹面，像侧面42于近光轴O处为凸面；第五透镜L5的物侧面51于近光轴O处为凹面，像侧面52于近光轴O处为凸面；第六透镜L6的物侧面61于近光轴O处为凹面，像侧面62于近光轴O处为凸面；第七透镜L7的物侧面71于近光轴O处为凸面、像侧面72于近光轴O处为凹面。

具体地，以光学镜头100的焦距f=8.035mm、光学镜头100的光圈数FNO=2.28、光学镜头100的最大视场角的一半HFOV=42.891°、光学镜头100的光学总长TTL=10.233mm、光学镜头100的最大有效成像圆的半径ImgH=7.73mm为例，光学镜头100的其他参数由下表1给出。其中，沿光学镜头100的光轴O由物侧向像侧的各元件依次按照表1从上至下的各元件的顺序排列。在同一透镜中，面序号较小的表面为该透镜的物侧面，面序号较大的表面为该透镜的像侧面，如面序号1和2分别对应第一透镜L1的物侧面11和像侧面12。表1中的Y半径为相应面序号的物侧面或像侧面于光轴O处的曲率半径。透镜的“厚度”参数列中的第一个数值为该透镜于光轴O上的厚度，第二个数值为该透镜的像侧面至后一表面于光轴O上的距离。光阑102于“厚度”参数列中的数值为光阑102至第一透镜L1的物侧面11于光轴O上的距离。可以理解的是，表1中的Y半径、厚度、焦距的单位均为mm，且表1中的折射率、阿贝数和焦距均在参考波长为587.6nm下得到。

在实施例一中，所有透镜的物侧面和像侧面均为非球面。各非球面透镜的面型x可利用但不限于以下非球面公式进行限定：

其中，x为非球面沿光轴O方向在高度为h的位置时，距非球面顶点的距离矢高；c为非球面的于光轴O处的曲率，c＝1/Y(即，近轴曲率c为下表1中曲率半径Y的倒数)；k为圆锥系数；Ai是非球面第i阶的修正系数。下表2给出了可用于实施例一中各非球面镜面的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18和A20。

表1

表2

请参阅图2中的（A），图2中的（A）示出了实施例一中的光学镜头100在波长为656.3nm、587.6nm以及468.1nm下的光线球差曲线图。图2中的（A）中，沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移，沿Y轴方向的纵坐标表示归一化视场。由图2中的（A）可以看出，实施例一中的光学镜头100的球差数值较佳，说明本实施例中的光学镜头100的成像质量较好。

请参阅图2中的（B），图2中的（B）为实施例一中的光学镜头100在波长为587.6nm下的光线像散图。其中，沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移，沿Y轴方向的纵坐标表示像高，单位为mm，T表示成像面101在子午方向的弯曲，S表示成像面101在弧矢方向的弯曲。由图2中的（B）可以看出，在该波长下，光学镜头100的像散得到了较好的补偿。

请参阅图2中的（C），图2中的（C）为实施例一中的光学镜头100在波长为587.6nm下的畸变曲线图。其中，沿X轴方向的横坐标表示畸变，沿Y轴方向的纵坐标表示像高，单位为mm。由图2中的（C）可以看出，在波长587.6nm下，该光学镜头100的畸变得到了很好的校正。

实施例二

本发明实施例二公开的光学镜头100的结构示意图如图3所示，光学镜头100包括沿光轴O从物侧到像侧依次设置的光阑102、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、第七透镜L7和滤光片103。

进一步地，第一透镜L1具有正光焦度，第二透镜L2具有负光焦度，第三透镜L3具有负光焦度，第四透镜L4具有正光焦度，第五透镜L5具有负光焦度，第六透镜L6具有正光焦度，第七透镜L7具有负光焦度。

进一步地，第一透镜L1的物侧面11于近光轴O处为凸面，像侧面12于近光轴O处为凹面；第二透镜L2的物侧面21于近光轴O处为凸面，像侧面22于近光轴O处为凹面；第三透镜L3的物侧面31于近光轴O处为凸面，像侧面32于近光轴O处为凹面；第四透镜L4的物侧面41、像侧面42于近光轴O处均为凸面；第五透镜L5的物侧面51、像侧面52于近光轴O处均为凹面；第六透镜L6的物侧面61、像侧面62于近光轴O处均为凸面；第七透镜L7的物侧面71于近光轴O处为凸面，像侧面72于近光轴O处为凹面。

具体地，以光学镜头100的焦距f=7.879mm、光学镜头100的光圈数FNO=2.40、光学镜头100的最大视场角的一半HFOV=42.400°、光学镜头100的光学总长TTL=10.180mm、光学镜头100的最大有效成像圆的半径ImgH=7.55mm为例，光学镜头100的其他参数由下表3给出，且其中各参数的定义可由前述实施例的说明中得出，此处不加以赘述。可以理解的是，表3中的Y半径、厚度、焦距的单位均为mm，且表3中的折射率、阿贝数和焦距均在参考波长为587.6nm下得到。

在实施例二中，所有透镜的物侧面和像侧面均为非球面。各非球面透镜的面型x的计算方法可利用前述实施例的说明中得出，此处不加以赘述。下表4给出了可用于实施例二中各非球面镜面的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18和A20。

表3

表4

请参阅图4，由图4中的（A）光线球差曲线图、图4中的（B）光线像散图以及图4中的（C）畸变曲线图可知，光学镜头100的纵向球差、像散和畸变均得到良好的控制，从而该实施例的光学镜头100拥有良好的成像品质。此外，关于图4中的（A）、图4中的（B）、图4中的（C）中各曲线对应的波长可参考实施例一中关于图2中的（A）、图2中的（B）、图2中的（C）所描述的内容，此处不再赘述。

实施例三

本发明实施例三公开的光学镜头100的结构示意图如图5所示，光学镜头100包括沿光轴O从物侧到像侧依次设置的光阑102、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、第七透镜L7和滤光片103。

进一步地，第一透镜L1具有正光焦度，第二透镜L2具有负光焦度，第三透镜L3具有正光焦度，第四透镜L4具有正光焦度，第五透镜L5具有负光焦度，第六透镜L6具有正光焦度，第七透镜L7具有负光焦度。

进一步地，第一透镜L1的物侧面11于近光轴O处为凸面，像侧面12于近光轴O处为凹面；第二透镜L2的物侧面21于近光轴O处为凸面，像侧面22于近光轴O处为凹面；第三透镜L3的物侧面31于近光轴O处为凸面，像侧面32于近光轴O处为凹面；第四透镜L4的物侧面41、像侧面42于近光轴O处均为凸面；第五透镜L5的物侧面51、像侧面52于近光轴O处均为凹面；第六透镜L6的物侧面61于近光轴O处为凸面，像侧面62于近光轴O处为凹面；第七透镜L7的物侧面71于近光轴O处为凸面，像侧面72于近光轴O处为凹面。

具体地，以光学镜头100的焦距f=7.386mm、光学镜头100的光圈数FNO=2.30、光学镜头100的最大视场角的一半HFOV=44.818°、光学镜头100的光学总长TTL=9.877mm、光学镜头100的最大有效成像圆的半径ImgH=7.70mm为例，光学镜头100的其他参数由下表5给出，且其中各参数的定义可由前述实施例的说明中得出，此处不加以赘述。可以理解的是，表5中的Y半径、厚度、焦距的单位均为mm，且表5中的折射率、阿贝数和焦距均在参考波长为587.6nm下得到。

在实施例三中，所有透镜的物侧面和像侧面均为非球面。各非球面透镜的面型x的计算方法可利用前述实施例的说明中得出，此处不加以赘述。下表6给出了可用于实施例三中各非球面镜面的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18和A20。

表5

表6

请参阅图6，由图6中的（A）光线球差曲线图、图6中的（B）光线像散图以及图6中的（C）畸变曲线图可知，光学镜头100的纵向球差、像散和畸变均得到良好的控制，从而该实施例的光学镜头100拥有良好的成像品质。此外，关于图6中的（A）、图6中的（B）、图6中的（C）中各曲线对应的波长可参考实施例一中关于图2中的（A）、图2中的（B）、图2中的（C）所描述的内容，此处不再赘述。

实施例四

本发明实施例四公开的光学镜头100的结构示意图如图7所示，光学镜头100包括沿光轴O从物侧到像侧依次设置的光阑102、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、第七透镜L7和滤光片103。

进一步地，第一透镜L1具有正光焦度，第二透镜L2具有负光焦度，第三透镜L3具有正光焦度，第四透镜L4具有正光焦度，第五透镜L5具有负光焦度，第六透镜L6具有正光焦度，第七透镜L7具有负光焦度。

进一步地，第一透镜L1的物侧面11于近光轴O处为凸面，像侧面12于近光轴O处为凹面；第二透镜L2的物侧面21于近光轴O处为凸面，像侧面22于近光轴O处为凹面；第三透镜L3的物侧面31于近光轴O处为凸面，像侧面32于近光轴O处为凹面；第四透镜L4的物侧面41于近光轴O处为凹面，像侧面42于近光轴O处为凸面；第五透镜L5的物侧面51于近光轴O处为凹面，像侧面52于近光轴O处为凸面；第六透镜L6的物侧面61于近光轴O处为凸面，像侧面62于近光轴O处为凹面；第七透镜L7的物侧面71于近光轴O处为凸面，像侧面72于近光轴O处为凹面。

具体地，以光学镜头100的焦距f=7.321mm、光学镜头100的光圈数FNO=2.25、光学镜头100的最大视场角的一半HFOV=43.934°、光学镜头100的光学总长TTL=9.719mm、光学镜头100的最大有效成像圆的半径ImgH=7.40mm为例，光学镜头100的其他参数由下表7给出，且其中各参数的定义可由前述实施例的说明中得出，此处不加以赘述。可以理解的是，表7中的Y半径、厚度、焦距的单位均为mm，且表7中的折射率、阿贝数和焦距均在参考波长为587.6nm下得到。

在实施例四中，所有透镜的物侧面和像侧面均为非球面。各非球面透镜的面型x的计算方法可利用前述实施例的说明中得出，此处不加以赘述。下表8给出了可用于实施例四中各非球面镜面的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18和A20。

表7

表8

请参阅图8，由图8中的（A）光线球差曲线图、图8中的（B）光线像散图以及图8中的（C）畸变曲线图可知，光学镜头100的纵向球差、像散和畸变均得到良好的控制，从而该实施例的光学镜头100拥有良好的成像品质。此外，关于图8中的（A）、图8中的（B）、图8中的（C）中各曲线对应的波长可参考实施例一中关于图2中的（A）、图2中的（B）、图2中的（C）所描述的内容，此处不再赘述。

实施例五

本发明实施例五公开的光学镜头100的结构示意图如图9所示，光学镜头100包括沿光轴O从物侧到像侧依次设置的光阑102、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、第七透镜L7和滤光片103。

进一步地，第一透镜L1具有正光焦度，第二透镜L2具有负光焦度，第三透镜L3具有正光焦度，第四透镜L4具有负光焦度，第五透镜L5具有负光焦度，第六透镜L6具有正光焦度，第七透镜L7具有负光焦度。

进一步地，第一透镜L1的物侧面11于近光轴O处为凸面，像侧面12于近光轴O处为凹面；第二透镜L2的物侧面21于近光轴O处为凸面，像侧面22于近光轴O处为凹面；第三透镜L3的物侧面31、像侧面32于近光轴O处均为凸面；第四透镜L4的物侧面41于近光轴O处为凹面，像侧面42于近光轴O处为凸面；第五透镜L5的物侧面51于近光轴O处为凸面，像侧面52于近光轴O处为凹面；第六透镜L6的物侧面61、像侧面62于近光轴O处均为凸面；第七透镜L7的物侧面71于近光轴O处为凸面，像侧面72于近光轴O处为凹面。

具体地，以光学镜头100的焦距f=7.362mm、光学镜头100的光圈数FNO=2.20、光学镜头100的最大视场角的一半HFOV=43.803°、光学镜头100的光学总长TTL=9.400mm、光学镜头100的最大有效成像圆的半径ImgH=7.40mm为例，光学镜头100的其他参数由下表9给出，且其中各参数的定义可由前述实施例的说明中得出，此处不加以赘述。可以理解的是，表9中的Y半径、厚度、焦距的单位均为mm，且表9中的折射率、阿贝数和焦距均在参考波长为587.6nm下得到。

在实施例五中，所有透镜的物侧面和像侧面均为非球面。各非球面透镜的面型x的计算方法可利用前述实施例的说明中得出，此处不加以赘述。下表10给出了可用于实施例五中各非球面镜面的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18和A20。

表9

表10

请参阅图10，由图10中的（A）光线球差曲线图、图10中的（B）光线像散图以及图10中的（C）畸变曲线图可知，光学镜头100的纵向球差、像散和畸变均得到良好的控制，从而该实施例的光学镜头100拥有良好的成像品质。此外，关于图10中的（A）、图10中的（B）、图10中的（C）中各曲线对应的波长可参考实施例一中关于图2中的（A）、图2中的（B）、图2中的（C）所描述的内容，此处不再赘述。

请参阅表11，表11为本发明实施例一至实施例五中各关系式的比值汇总。

表11

第二方面，请参阅图11，本发明还公开了一种摄像模组200，摄像模组200包括感光芯片201以及如上述实施例一至实施例五中任一实施例的光学镜头100，感光芯片201设置于光学镜头100的像侧，感光芯片201用于将对应于被摄物的光信号转换为图像信号，此处不做赘述。可以理解的是，具有上述光学镜头100的摄像模组200，能够实现摄像模组200大像面、大广角和小型化的设计要求。

第三方面，请参阅图12，本发明还公开了一种电子设备300，电子设备300包括壳体以及如上述的摄像模组200，摄像模组200设置于壳体内。可以理解的是，具有上述摄像模组200的电子设备300，能够实现电子设备300大像面、大广角和小型化的设计要求。其中，电子设备300可以但不限于手机、平板电脑、笔记本电脑、智能手表、监控器等。

以上对本发明实施例公开的光学镜头、摄像模组及电子设备进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的光学镜头、摄像模组及电子设备及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种光学镜头，其特征在于，包括沿光轴从物侧至像侧依次设置的第一透镜、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；

所述第一透镜具有正光焦度，所述第一透镜的物侧面于近光轴处为凸面，所述第一透镜的像侧面于近光轴处为凹面；

所述第二透镜具有负光焦度，所述第二透镜的物侧面于近光轴处为凸面，所述第二透镜的像侧面于近光轴处为凹面；

所述第三透镜具有光焦度，所述第三透镜的物侧面于近光轴处为凸面；

所述第四透镜具有光焦度，所述第四透镜的像侧面于近光轴处为凸面；

所述第五透镜具有负光焦度；

所述第六透镜具有正光焦度；

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

所述光学镜头满足以下关系式：7mm<f*tan(HFOV)<7.5mm，以及0.2<SD11/ImgH<0.25，和/或，1<SD42/SD41<1.25；

其中，f为所述光学镜头的焦距，HFOV为所述光学镜头的最大视场角的一半，SD11为所述第一透镜的物侧面的最大有效口径的一半，ImgH为所述光学镜头的最大有效成像圆的半径，SD41为所述第四透镜的物侧面的最大有效口径的一半，SD42为所述第四透镜的像侧面的最大有效口径的一半。

2.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关系式：1.3<|f5/f6|<2.8；

其中，f5为所述第五透镜的焦距，f6为所述第六透镜的焦距。

3.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头满足以下关系式：7<|f7/CT7|<11；

其中，f7为所述第七透镜的焦距，CT7为所述第七透镜于所述光轴上的厚度。

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关系式：1.8<∑CT/∑AT<2.2；

其中，∑CT为所述第一透镜至所述第七透镜于所述光轴上的厚度之和，∑AT为所述第一透镜至所述第七透镜中相邻两个透镜于所述光轴上的间距之和。

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关系式：4mm<TTL/FNO<4.5mm；

其中，TTL为所述第一透镜的物侧面至所述光学镜头的成像面于所述光轴上的距离，FNO为所述光学镜头的光圈数。

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关系式：1.7<FNO*ImgH/TTL<1.8；

其中，FNO为所述光学镜头的光圈数，ImgH为所述光学镜头的最大有效成像圆的半径，TTL为所述第一透镜的物侧面至所述光学镜头的成像面于光轴上的距离。

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关系式：2<R21/R22<2.5；

其中，R21为所述第二透镜的物侧面于所述光轴处的曲率半径，R22为所述第二透镜的像侧面于所述光轴处的曲率半径。

8.一种摄像模组，其特征在于，所述摄像模组包括感光芯片和如权利要求1-7任一项所述的光学镜头，所述感光芯片设置于所述光学镜头的像侧。

9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括壳体和如权利要求8所述的摄像模组，所述摄像模组设于所述壳体。

Images