CN115373112A - 成像镜头 - Google Patents

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CN115373112A CN202211141335.6A CN202211141335A CN115373112A CN 115373112 A CN115373112 A CN 115373112A CN 202211141335 A CN202211141335 A CN 202211141335A CN 115373112 A CN115373112 A CN 115373112A
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戴付建
黄林
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Abstract

本申请公开了一种成像镜头，该成像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、第六透镜以及第七透镜。第一透镜和第五透镜均具有负光焦度；第二透镜具有正光焦度或负光焦度；第四透镜、第六透镜和第七透镜均具有正光焦度；第三透镜具有正光焦度。成像镜头的最大半视场角HFOV满足1.7＜tan(HFOV)＜2.5；以及成像镜头具有光焦度的透镜的数量是七。

Description

成像镜头
分案申请声明
本申请是2017年5月18日递交的发明名称为“成像镜头”、申请号为201710353145.3的中国发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种成像镜头，更具体地，本发明涉及一种包括七片透镜的成像镜头。
背景技术
近年来，随着科学技术的发展，便携式电子产品逐步兴起，具有摄像功能的便携式电子产品得到人们更多的青睐。对于搭载在诸如车载摄像镜头、监控摄像镜头、无人机等运动类设备上的成像镜头，也趋向于高像素、广角化的方向发展。另外，还对镜头能够在不同温度条件下保持性能的稳定提出了更高的要求。
由于玻璃镜片本身性能膨胀系数较小，受温度影响较小，因而，可采用全玻璃镜片的镜头以实现在不同温度条件下保持镜头性能的稳定。但是，全玻璃镜头的成本较高且难以小型化；同时由于使用球面镜片，镜头的解像力会比较差，性价比不高。
因此，需要一种可在较大温度变化范围内具有高成像质量的、广角化且小型化的成像镜头。
发明内容
本申请提供的技术方案至少部分地解决了以上所述的技术问题。
根据本申请的一个方面给出了这样一种光学镜头，该成像镜头具有最大半视场角HFOV，并且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、第六透镜以及第七透镜，其中，第一透镜和第五透镜均具有负光焦度；第二透镜具有正光焦度或负光焦度；第四透镜、第六透镜和第七透镜均具有正光焦度；第三透镜具有正光焦度；以及最大半视场角HFOV可满足1.7＜tan(HFOV)＜2.5。
在一个实施方式中，第二透镜的像侧面可为凸面，第七透镜的物侧面可为凸面。
在一个实施方式中，第三透镜是玻璃材质的透镜。
在一个实施方式中，第四透镜和第五透镜胶合组成胶合透镜。
在一个实施方式中，第三透镜的有效焦距f3与成像镜头的总有效焦距f可满足1＜f3/f＜1.5。
在一个实施方式中，第一透镜的物侧面至成像镜头的成像面在光轴上的距离TTL与总有效焦距f可满足4.2＜TTL/f＜5.5。
在一个实施方式中，第四透镜的有效焦距f4与总有效焦距f可满足1＜f4/f＜1.7。
在一个实施方式中，第五透镜的有效焦距f5与成像镜头的总有效焦距f可满足-1.15＜f5/f＜0。
在一个实施方式中，第二透镜的物侧面的曲率半径R3与第二透镜的像侧面的曲率半径R4可满足0.6＜R3/R4≤1.4。
在一个实施方式中，第一透镜的像侧面的曲率半径R2与第一透镜的有效焦距f1可满足-0.6＜R2/f1＜-0.2。
在本申请示例性实施方式中，通过合理搭配各透镜的光焦度，有利于有效地校正像差等。进一步地，设置成像镜头的最大半视场角HFOV满足1.7＜tan(HFOV)＜2.5，可在保证镜头成像质量的前提下，使镜头具有尽可能大的视场角。
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，本发明的其他特征、目的和优点将变得更加明显。在附图中：
图1示出了根据本申请实施例1的成像镜头的结构示意图；
图2A至图2D分别示出了实施例1的成像镜头的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线；
图3示出了根据本申请实施例2的成像镜头的结构示意图；
图4A至图4D分别示出了实施例2的成像镜头的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线；
图5示出了根据本申请实施例3的成像镜头的结构示意图；
图6A至图6D分别示出了实施例3的成像镜头的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线；
图7示出了根据本申请实施例4的成像镜头的结构示意图；
图8A至图8D分别示出了实施例4的成像镜头的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线；
图9示出了根据本申请实施例5的成像镜头的结构示意图；
图10A至图10D分别示出了实施例5的成像镜头的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线；
图11示出了根据本申请实施例6的成像镜头的结构示意图；
图12A至图12D分别示出了实施例6的成像镜头的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线；
图13示出了根据本申请实施例7的成像镜头的结构示意图；
图14A至图14D分别示出了实施例7的成像镜头的轴上色差曲线、象散曲线、畸变曲线以及倍率色差曲线。
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。
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。
此外，近轴区域是指光轴附近的区域。在本文中，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、整体、步骤、操作、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、整体、步骤、操作、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“可以”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成像镜头具有例如七个透镜，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。
在示例性实施方式中，第一透镜可具有负光焦度；第二透镜可具有正光焦度或负光焦度，其像侧面可为凸面；第三透镜可具有正光焦度；第四透镜可具有正光焦度或负光焦度；第五透镜可具有负光焦度；第六透镜可具有正光焦度或负光焦度；以及第七透镜可具有正光焦度或负光焦度，其物侧面可为凸面。
第三透镜可以是玻璃材质的透镜。相对于塑料材质的透镜，玻璃材质的透镜所具有的热膨胀系数较小，受温度影响较小。第三透镜采用玻璃材质，可降低温度变化对成像质量的影响，从而有助于提升镜头在不同温度下的性能稳定性。玻璃材质的透镜和塑料材质的透镜的混合使用是为了校正温度变化对镜头成像质量的影响，这就需要以校正温度为主的第三玻璃透镜的有效焦距f3与成像镜头的总有效焦距f相当。例如，第三透镜的有效焦距f3与成像镜头的总有效焦距f之间可满足1＜f3/f＜1.5，更具体地，f3与f进一步可满足1.27≤f3/f≤1.49。
第四透镜和第五透镜可胶合在一起，组成胶合透镜。如本领域技术人员已知的，胶合透镜用于最大限度地减少色差或消除色差。胶合透镜的使用能够改善像质，减少光能量的反射损失，从而提升成像的清晰度。在本申请中通过引入由第四透镜和第五透镜组成的胶合透镜，可校正系统的色差，减小系统的公差敏感度，提升成像镜头的成像品质。另外，使用由第四透镜和第五透镜组成的胶合透镜还可简化镜头制造过程中的装配程序，有利于镜头的批量生产。
在应用中，可对各透镜的光焦度进行优化。例如，第五透镜的有效焦距f5与成像镜头的总有效焦距f之间可满足-1.15＜f5/f＜0，更具体地，f5与f进一步可满足-1.07≤f5/f≤-0.75。
在一些实施方式中，第四透镜可具有正光焦度。第四透镜的有效焦距f4与成像镜头的总有效焦距f之间可满足1＜f4/f＜1.7，更具体地，f4与f进一步可满足1.17≤f4/f≤1.60。当f4与f满足1＜f4/f＜1.7时，可在确保第四透镜满足加工性能条件的情况下，使得第四透镜提供相对较小的正焦距，从而有利于色差的校正。
第一透镜的物侧面至成像镜头的成像面在光轴上的距离TTL与成像镜头的总有效焦距f之间可满足4.2＜TTL/f＜5.5，更具体地，TTL与f之间进一步可满足4.45≤TTL/f≤4.57。这可有利于保证镜头小型化的同时扩大视场角，并有效校正各类像差，提升成像品质。
成像镜头的最大半视场角HFOV可满足1.7＜tan(HFOV)＜2.5，更具体地，HFOV进一步可满足1.85≤tan(HFOV)≤2.12。当成像镜头的最大半视场角HFOV满足1.7＜tan(HFOV)＜2.5时，可在保证镜头成像质量的前提下，使镜头具有尽可能大的视场角。
此外，还可对第二透镜物侧面和像侧面的曲率半径进行优化。例如，第二透镜的物侧面的曲率半径R3与第二透镜的像侧面的曲率半径R4之间可满足0.6＜R3/R4≤1.4，更具体地，R3与R4进一步可满足0.62≤R3/R4≤1.40。当第二透镜的物侧面的曲率半径R3与第二透镜的像侧面的曲率半径R4大小相近时，成像镜头可具有较长的焦距；同时，这样的配置有利于校正像差。
为了减小第一透镜的公差敏感度，有利于镜头的装配，需要合理配置第一透镜像侧面的曲率半径R2和第一透镜的有效焦距f1。例如，第一透镜像侧面的曲率半径R2与第一透镜的有效焦距f1之间可满足-0.6＜R2/f1＜-0.2，更具体地，R2与f1进一步可满足-0.52≤R2/f1≤-0.39。
如本领域技术人员已知的，非球面透镜具有较佳的曲率半径特性，进而具有改善歪曲像差及改善像散像差的优点，能够改善成像质量。在使用中，可将例如第二透镜、第六透镜和/或第七透镜的物侧面和像侧面中的至少一个镜面布置为非球面镜面，以进一步提升镜头的成像质量。
在本申请的实施方式中，还可在例如第二透镜与第三透镜之间设置有光圈STO，以对进入成像镜头中的光线进行有效地收缩，从而提高镜头的成像质量。本领域技术人员应当理解的是，光圈STO可根据需要设置于其他位置处，即，光圈STO的设置不应局限于附图中所示的位置。
根据本申请的上述实施方式的成像镜头可采用多片镜片，例如上文所述的七片。通过合理分配各透镜的光焦度、面型、各透镜的中心厚度以及各透镜之间的轴上间距等，可有效扩大成像镜头的视场角、降低温度对光学系统的影响、保证镜头的小型化、提高镜头的相对照度并提高镜头的成像质量。上文所述的成像镜头可适用于便携式电子产品，也可适于搭载在诸如车载摄像镜头、监控摄像镜头、无人机等运动类设备上。
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，但是该成像镜头不限于包括七个透镜。如果需要，该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成像镜头的具体实施例。
实施例1
以下参照图1至图2D描述根据本申请实施例1的成像镜头。图1示出了根据本申请实施例1的成像镜头的结构示意图。
如图1所示，成像镜头沿着光轴包括从物侧至成像侧依序排列的七个透镜L1-L7。第一透镜L1，具有物侧面S1和像侧面S2；第二透镜L2，具有物侧面S3和像侧面S4；第三透镜L3，具有物侧面S5和像侧面S6；第四透镜L4，具有物侧面S7和像侧面S8；第五透镜L5，具有物侧面S8和像侧面S9；第六透镜L6，具有物侧面S10和像侧面S11；以及第七透镜L7，具有物侧面S12和像侧面S13。其中，第四透镜L4和第五透镜L5胶合组成胶合透镜。可选地，成像镜头还可包括具有物侧面S14和像侧面S15的滤光片L8。在本实施例的成像镜头中，还可设置有用于限制光束的光圈STO，以提高成像质量。来自物体的光依序穿过各表面S1至S15并最终成像在成像面S16上。
表1示出了实施例1的成像镜头的各透镜的表面类型、曲率半径、厚度、材料及圆锥系数。
Figure BDA0003853691360000071
Figure BDA0003853691360000081
表1
由表1可得，第二透镜L2的物侧面S3的曲率半径R3与第二透镜L2的像侧面S4的曲率半径R4之间满足R3/R4＝1.14。
本实施例采用了七片透镜作为示例，通过合理分配各镜片的焦距与面型，有效扩大镜头的视场角，缩短镜头总长度，校正温度变化对成像质量的影响；同时校正各类像差，提高镜头的解析度与成像品质。
其中，各非球面面型x由以下公式限定：
Figure BDA0003853691360000082
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(在上表1中已给出)；Ai是非球面第i-th阶的修正系数。下表2示出了可用于实施例1中各非球面镜面S3、S4、S11、S12和S13的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14和A16。
面号 A4 A6 A8 A10 A12 A14 A16
S3 -7.2185E-03 1.2809E-04 3.2896E-06 -2.4476E-07 5.3992E-09 -5.2934E-11 1.9592E-13
S4 7.0105E-04 -3.3937E-04 1.2965E-03 -1.1875E-03 6.2973E-04 -1.7163E-04 1.8836E-05
S11 -2.1039E-02 5.1825E-03 -9.2174E-04 1.1284E-04 -8.6741E-06 3.7296E-07 -6.8288E-09
S12 -1.8843E-03 -6.8724E-04 7.1636E-05 -2.6597E-06 4.7938E-08 -4.2361E-10 1.4682E-12
S13 -1.1709E-03 -1.2110E-03 1.5168E-04 -9.3184E-06 3.3024E-07 -6.1337E-09 4.5550E-11
表2
以下所示出的表3给出实施例1的各透镜的有效焦距f1至f7、成像镜头的总有效焦距f、成像面S16上有效像素区域对角线长的一半ImgH、成像镜头的最大半视场角HFOV以及第一透镜L1的物侧面S1至成像镜头的成像面S16在光轴上的距离TTL。
参数 f1(mm) f2(mm) f3(mm) f4(mm) f5(mm) f6(mm) f7(mm)
数值 -4.89 34.82 4.82 4.90 -2.70 18.02 11.48
参数 f(mm) ImgH(mm) HFOV(°) TTL(mm)
数值 3.50 4.08 64.75 16.01
表3
根据表3，第三透镜L3的有效焦距f3与成像镜头的总有效焦距f之间满足f3/f＝1.37；第四透镜L4的有效焦距f4与成像镜头的总有效焦距f之间满足f4/f＝1.40；第五透镜L5的有效焦距f5与成像镜头的总有效焦距f之间满足f5/f＝-0.77；第一透镜L1的物侧面S1至成像镜头的成像面S16在光轴上的距离TTL与成像镜头的总有效焦距f之间满足TTL/f＝4.57；成像镜头的最大半视场角HFOV满足tan(HFOV)＝2.12。结合表1和表3可得，第一透镜L1的像侧面S2的曲率半径R2与第一透镜L1的有效焦距f1之间满足R2/f1＝-0.52。
图2A示出了实施例1的成像镜头的轴上色差曲线，其表示不同波长的光线经由成像镜头后的会聚焦点偏离。图2B示出了实施例1的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2C示出了实施例1的成像镜头的畸变曲线，其表示不同视角情况下的畸变大小值。图2D示出了实施例1的成像镜头的倍率色差曲线，其表示光线经由成像镜头后在成像面上的不同的像高的偏差。根据图2A至图2D可知，实施例1所给出的成像镜头能够实现良好的成像品质。
实施例2
以下参照图3至图4D描述根据本申请实施例2的成像镜头。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3示出了根据本申请实施例2的成像镜头的结构示意图。
如图3所示，成像镜头沿着光轴包括从物侧至成像侧依序排列的七个透镜L1-L7。第一透镜L1，具有物侧面S1和像侧面S2；第二透镜L2，具有物侧面S3和像侧面S4；第三透镜L3，具有物侧面S5和像侧面S6；第四透镜L4，具有物侧面S7和像侧面S8；第五透镜L5，具有物侧面S8和像侧面S9；第六透镜L6，具有物侧面S10和像侧面S11；以及第七透镜L7，具有物侧面S12和像侧面S13。其中，第四透镜L4和第五透镜L5胶合组成胶合透镜。可选地，成像镜头还可包括具有物侧面S14和像侧面S15的滤光片L8。在本实施例的成像镜头中，还可设置有用于限制光束的光圈STO，以提高成像质量。来自物体的光依序穿过各表面S1至S15并最终成像在成像面S16上。
表4示出了实施例2的成像镜头的各透镜的表面类型、曲率半径、厚度、材料及圆锥系数。表5示出了实施例2中各非球面镜面的高次项系数。表6示出了实施例2的各透镜的有效焦距f1至f7、成像镜头的总有效焦距f、成像面S16上有效像素区域对角线长的一半ImgH、成像镜头的最大半视场角HFOV以及第一透镜L1的物侧面S1至成像镜头的成像面S16在光轴上的距离TTL。其中，各非球面面型可由上述实施例1中给出的公式(1)限定。
面号 表面类型 曲率半径 厚度 材料 圆锥系数
OBJ 球面 无穷 无穷
S1 球面 6.7778 0.7000 1.732/54.68
S2 球面 2.2000 1.9923
S3 非球面 -2.9506 0.9873 1.645/23.53 0.8231
S4 非球面 -3.9251 0.0500 -0.5472
STO 球面 无穷 0.0500
S5 球面 8.1043 1.3948 1.807/56.57
S6 球面 -8.1846 1.5763
S7 球面 9.1370 2.5459 1.591/64.14
S8 球面 -3.0000 0.6000 1.853/23.78
S9 球面 -50.0000 0.1033
S10 非球面 -27.6440 1.5467 1.546/56.11 0.0000
S11 非球面 -5.2695 0.0500 0.0000
S12 非球面 3.7768 1.7966 1.546/56.11 0.0000
S13 非球面 4.1169 0.9363 0.0000
S14 球面 无穷 0.8000 1.517/64.17
S15 球面 无穷 0.8705
S16 球面 无穷
表4
面号 A4 A6 A8 A10 A12 A14 A16
S3 4.8540E-03 1.6463E-03 -1.1453E-03 7.2924E-04 -1.8882E-04 7.3343E-06 3.8579E-06
S4 -8.1765E-05 -3.9458E-03 6.2793E-03 -5.6195E-03 2.7510E-03 -6.9738E-04 7.1459E-05
S10 8.2159E-03 -1.9622E-03 2.3361E-04 4.2219E-06 -4.7012E-06 5.0415E-07 -1.6583E-08
S11 4.3118E-03 -2.9069E-03 9.5921E-04 -1.7117E-04 1.8493E-05 -1.1614E-06 3.3243E-08
S12 -8.7381E-03 -2.1927E-03 5.6086E-04 -7.0974E-05 4.6112E-06 -1.4372E-07 9.9722E-10
S13 -7.1778E-03 -1.8328E-03 3.8218E-04 -3.9732E-05 2.1778E-06 -5.8846E-08 4.7272E-10
表5
参数 f1(mm) f2(mm) f3(mm) f4(mm) f5(mm) f6(mm) f7(mm)
数值 -4.76 -30.58 5.25 4.15 -3.76 11.64 29.22
参数 f(mm) ImgH(mm) HFOV(°) TTL(mm)
数值 3.53 3.93 62.13 16.00
表6
图4A示出了实施例2的成像镜头的轴上色差曲线，其表示不同波长的光线经由成像镜头后的会聚焦点偏离。图4B示出了实施例2的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4C示出了实施例2的成像镜头的畸变曲线，其表示不同视角情况下的畸变大小值。图4D示出了实施例2的成像镜头的倍率色差曲线，其表示光线经由成像镜头后在成像面上的不同的像高的偏差。根据图4A至图4D可知，实施例2所给出的成像镜头能够实现良好的成像品质。
实施例3
以下参照图5至图6D描述了根据本申请实施例3的成像镜头。图5示出了根据本申请实施例3的成像镜头的结构示意图。
如图3所示，成像镜头沿着光轴包括从物侧至成像侧依序排列的七个透镜L1-L7。第一透镜L1，具有物侧面S1和像侧面S2；第二透镜L2，具有物侧面S3和像侧面S4；第三透镜L3，具有物侧面S5和像侧面S6；第四透镜L4，具有物侧面S7和像侧面S8；第五透镜L5，具有物侧面S8和像侧面S9；第六透镜L6，具有物侧面S10和像侧面S11；以及第七透镜L7，具有物侧面S12和像侧面S13。其中，第四透镜L4和第五透镜L5胶合组成胶合透镜。可选地，成像镜头还可包括具有物侧面S14和像侧面S15的滤光片L8。在本实施例的成像镜头中，还可设置有用于限制光束的光圈STO，以提高成像质量。来自物体的光依序穿过各表面S1至S15并最终成像在成像面S16上。
表7示出了实施例3的成像镜头的各透镜的表面类型、曲率半径、厚度、材料及圆锥系数。表8示出了实施例3中各非球面镜面的高次项系数。表9示出了实施例3的各透镜的有效焦距f1至f7、成像镜头的总有效焦距f、成像面S16上有效像素区域对角线长的一半ImgH、成像镜头的最大半视场角HFOV以及第一透镜L1的物侧面S1至成像镜头的成像面S16在光轴上的距离TTL。其中，各非球面面型可由上述实施例1中给出的公式(1)限定。
面号 表面类型 曲率半径 厚度 材料 圆锥系数
OBJ 球面 无穷 无穷
S1 球面 7.1471 0.7000 1.732/54.68
S2 球面 2.2000 1.8943
S3 非球面 -6.0282 1.0277 1.645/23.53 4.9309
S4 非球面 -5.7792 0.0500 -16.5598
STO 球面 无穷 0.5175
S5 球面 -100.0000 2.0872 1.807/56.57
S6 球面 -3.6456 0.6796
S7 球面 11.3064 1.7840 1.591/64.14
S8 球面 -4.3122 0.6000 1.853/23.78
S9 球面 8.6497 0.4447
S10 非球面 -140.4317 1.4279 1.546/56.11 0.0000
S11 非球面 -4.5269 0.6600 0.0000
S12 非球面 4.1120 1.0499 1.546/56.11 0.0000
S13 非球面 4.1918 1.1036 0.0000
S14 球面 无穷 0.8000 1.517/64.17
S15 球面 无穷 1.1734
S16 球面 无穷
表7
面号 A4 A6 A8 A10 A12 A14 A16
S3 -5.0561E-04 9.7638E-04 1.5370E-05 8.8931E-05 -5.6889E-05 9.2825E-06 5.5438E-08
S4 -3.6858E-03 -6.6265E-03 1.8358E-02 -1.8972E-02 1.0668E-02 -3.1006E-03 3.6459E-04
S10 -7.5309E-04 -8.0633E-04 4.2678E-04 -1.0040E-04 1.6905E-05 -1.5260E-06 5.5919E-08
S11 -7.5478E-03 1.6779E-03 3.4018E-05 -7.1729E-05 1.5885E-05 -1.4080E-06 4.9413E-08
S12 -2.0693E-02 2.5172E-03 -2.0894E-04 1.0596E-05 -4.0189E-07 1.5042E-08 -4.7628E-10
S13 -1.6790E-02 8.1195E-04 7.2357E-05 -1.9613E-05 1.6479E-06 -6.4074E-08 8.6098E-10
表8
参数 f1(mm) f2(mm) f3(mm) f4(mm) f5(mm) f6(mm) f7(mm)
数值 -4.62 82.92 4.64 5.52 -3.30 8.54 70.07
参数 f(mm) ImgH(mm) HFOV(°) TTL(mm)
数值 3.58 3.93 63.39 16.00
表9
图6A示出了实施例3的成像镜头的轴上色差曲线，其表示不同波长的光线经由成像镜头后的会聚焦点偏离。图6B示出了实施例3的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6C示出了实施例3的成像镜头的畸变曲线，其表示不同视角情况下的畸变大小值。图6D示出了实施例3的成像镜头的倍率色差曲线，其表示光线经由成像镜头后在成像面上的不同的像高的偏差。根据图6A至图6D可知，实施例3所给出的成像镜头能够实现良好的成像品质。
实施例4
以下参照图7至图8D描述了根据本申请实施例4的成像镜头。图7示出了根据本申请实施例4的成像镜头的结构示意图。
如图7所示，成像镜头沿着光轴包括从物侧至成像侧依序排列的七个透镜L1-L7。第一透镜L1，具有物侧面S1和像侧面S2；第二透镜L2，具有物侧面S3和像侧面S4；第三透镜L3，具有物侧面S5和像侧面S6；第四透镜L4，具有物侧面S7和像侧面S8；第五透镜L5，具有物侧面S8和像侧面S9；第六透镜L6，具有物侧面S10和像侧面S11；以及第七透镜L7，具有物侧面S12和像侧面S13。其中，第四透镜L4和第五透镜L5胶合组成胶合透镜。可选地，成像镜头还可包括具有物侧面S14和像侧面S15的滤光片L8。在本实施例的成像镜头中，还可设置有用于限制光束的光圈STO，以提高成像质量。来自物体的光依序穿过各表面S1至S15并最终成像在成像面S16上。
表10示出了实施例4的成像镜头的各透镜的表面类型、曲率半径、厚度、材料及圆锥系数。表11示出了实施例4中各非球面镜面的高次项系数。表12示出了实施例4的各透镜的有效焦距f1至f7、成像镜头的总有效焦距f、成像面S16上有效像素区域对角线长的一半ImgH、成像镜头的最大半视场角HFOV以及第一透镜L1的物侧面S1至成像镜头的成像面S16在光轴上的距离TTL。其中，各非球面面型可由上述实施例1中给出的公式(1)限定。
Figure BDA0003853691360000131
Figure BDA0003853691360000141
表10
面号 A4 A6 A8 A10 A12 A14 A16
S3 -3.7359E-03 2.2151E-04 -7.1690E-05 5.3657E-06 -1.7279E-07 2.5998E-09 -1.5041E-11
S4 1.0883E-03 -1.9210E-03 3.3736E-03 -2.8032E-03 1.2696E-03 -2.9341E-04 2.7126E-05
S10 -9.9658E-03 -2.4312E-04 6.1825E-04 -3.0871E-04 6.9944E-05 -6.8443E-06 2.3970E-07
S11 -3.6737E-02 8.9341E-03 -1.9358E-03 3.1641E-04 -3.7066E-05 2.9148E-06 -1.0500E-07
S12 -6.8837E-03 6.3204E-04 -9.1429E-06 -5.0866E-07 1.8551E-08 -2.1768E-10 8.7413E-13
S13 -5.3574E-03 -5.8906E-04 1.6337E-04 -1.8267E-05 1.2421E-06 -4.5893E-08 6.8089E-10
表11
参数 f1(mm) f2(mm) f3(mm) f4(mm) f5(mm) f6(mm) f7(mm)
数值 -4.55 27.06 4.70 4.52 -2.65 130.86 8.26
参数 f(mm) ImgH(mm) HFOV(°) TTL(mm)
数值 3.51 3.93 61.67 16.00
表12
图8A示出了实施例4的成像镜头的轴上色差曲线，其表示不同波长的光线经由成像镜头后的会聚焦点偏离。图8B示出了实施例4的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8C示出了实施例4的成像镜头的畸变曲线，其表示不同视角情况下的畸变大小值。图8D示出了实施例4的成像镜头的倍率色差曲线，其表示光线经由成像镜头后在成像面上的不同的像高的偏差。根据图8A至图8D可知，实施例4所给出的成像镜头能够实现良好的成像品质。
实施例5
以下参照图9至图10D描述了根据本申请实施例5的成像镜头。图9示出了根据本申请实施例5的成像镜头的结构示意图。
如图9所示，成像镜头沿着光轴包括从物侧至成像侧依序排列的七个透镜L1-L7。第一透镜L1，具有物侧面S1和像侧面S2；第二透镜L2，具有物侧面S3和像侧面S4；第三透镜L3，具有物侧面S5和像侧面S6；第四透镜L4，具有物侧面S7和像侧面S8；第五透镜L5，具有物侧面S8和像侧面S9；第六透镜L6，具有物侧面S10和像侧面S11；以及第七透镜L7，具有物侧面S12和像侧面S13。其中，第四透镜L4和第五透镜L5胶合组成胶合透镜。可选地，成像镜头还可包括具有物侧面S14和像侧面S15的滤光片L8。在本实施例的成像镜头中，还可设置有用于限制光束的光圈STO，以提高成像质量。来自物体的光依序穿过各表面S1至S15并最终成像在成像面S16上。
表13示出了实施例5的成像镜头的各透镜的表面类型、曲率半径、厚度、材料及圆锥系数。表14示出了实施例5中各非球面镜面的高次项系数。表15示出了实施例5的各透镜的有效焦距f1至f7、成像镜头的总有效焦距f、成像面S16上有效像素区域对角线长的一半ImgH、成像镜头的最大半视场角HFOV以及第一透镜L1的物侧面S1至成像镜头的成像面S16在光轴上的距离TTL。其中，各非球面面型可由上述实施例1中给出的公式(1)限定。
面号 表面类型 曲率半径 厚度 材料 圆锥系数
OBJ 球面 无穷 无穷
S1 球面 7.3301 0.7000 1.732/54.68
S2 球面 2.2000 1.7220
S3 非球面 -5.1829 2.0952 1.645/23.53 4.7612
S4 非球面 -5.1020 0.0500 -1.0810
STO 球面 无穷 0.4614
S5 球面 11.4212 1.6834 1.807/56.57
S6 球面 -5.0613 0.0500
S7 球面 7.5904 1.7069 1.591/64.14
S8 球面 -3.7216 0.6000 1.853/23.78
S9 球面 6.1133 0.9677
S10 非球面 -10.4315 0.8871 1.546/56.11 0.0000
S11 非球面 -4.0042 0.4397 0.0000
S12 非球面 14.1299 1.9387 1.546/56.11 11.2434
S13 非球面 -300.0000 1.0099 -1.2218E+21
S14 球面 无穷 0.8000 1.517/64.17
S15 球面 无穷 0.8879
S16 球面 无穷
表13
Figure BDA0003853691360000151
Figure BDA0003853691360000161
表14
参数 f1(mm) f2(mm) f3(mm) f4(mm) f5(mm) f6(mm) f7(mm)
数值 -4.56 45.48 4.55 4.48 -2.64 11.35 24.77
参数 f(mm) ImgH(mm) HFOV(°) TTL(mm)
数值 3.54 3.93 62.14 16.00
表15
图10A示出了实施例5的成像镜头的轴上色差曲线，其表示不同波长的光线经由成像镜头后的会聚焦点偏离。图10B示出了实施例5的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10C示出了实施例5的成像镜头的畸变曲线，其表示不同视角情况下的畸变大小值。图10D示出了实施例5的成像镜头的倍率色差曲线，其表示光线经由成像镜头后在成像面上的不同的像高的偏差。根据图10A至图10D可知，实施例5所给出的成像镜头能够实现良好的成像品质。
实施例6
以下参照图11至图12D描述了根据本申请实施例6的成像镜头。图11示出了根据本申请实施例6的成像镜头的结构示意图。
如图11所示，成像镜头沿着光轴包括从物侧至成像侧依序排列的七个透镜L1-L7。第一透镜L1，具有物侧面S1和像侧面S2；第二透镜L2，具有物侧面S3和像侧面S4；第三透镜L3，具有物侧面S5和像侧面S6；第四透镜L4，具有物侧面S7和像侧面S8；第五透镜L5，具有物侧面S8和像侧面S9；第六透镜L6，具有物侧面S10和像侧面S11；以及第七透镜L7，具有物侧面S12和像侧面S13。其中，第四透镜L4和第五透镜L5胶合组成胶合透镜。可选地，成像镜头还可包括具有物侧面S14和像侧面S15的滤光片L8。在本实施例的成像镜头中，还可设置有用于限制光束的光圈STO，以提高成像质量。来自物体的光依序穿过各表面S1至S15并最终成像在成像面S16上。
表16示出了实施例6的成像镜头的各透镜的表面类型、曲率半径、厚度、材料及圆锥系数。表17示出了实施例6中各非球面镜面的高次项系数。表18示出了实施例6的各透镜的有效焦距f1至f7、成像镜头的总有效焦距f、成像面S16上有效像素区域对角线长的一半ImgH、成像镜头的最大半视场角HFOV以及第一透镜L1的物侧面S1至成像镜头的成像面S16在光轴上的距离TTL。其中，各非球面面型可由上述实施例1中给出的公式(1)限定。
面号 表面类型 曲率半径 厚度 材料 圆锥系数
OBJ 球面 无穷 无穷
S1 球面 8.3266 0.7000 1.546/56.11
S2 球面 2.0758 1.8788
S3 非球面 -3.5060 1.0134 1.645/23.53 1.6737
S4 非球面 -3.9391 0.0500 -0.1677
STO 球面 无穷 0.0500
S5 球面 9.4945 2.3870 1.807/56.57
S6 球面 -6.6890 0.8526
S7 球面 22.5256 1.7345 1.591/64.14
S8 球面 -3.2636 0.6000 1.853/23.78
S9 球面 33.2668 0.1387
S10 非球面 -36.3604 1.7408 1.546/56.11 0.0000
S11 非球面 -4.3233 0.0500 0.0000
S12 非球面 3.7887 1.9780 1.546/56.11 0.0000
S13 非球面 4.2481 1.0386 0.0000
S14 球面 无穷 0.8000 1.517/64.17
S15 球面 无穷 0.9876
S16 球面 无穷
表16
面号 A4 A6 A8 A10 A12 A14 A16
S3 3.0495E-03 2.6078E-04 4.6653E-04 -3.5445E-04 2.0235E-04 -6.4637E-05 8.9457E-06
S4 -6.5201E-04 -3.2508E-03 4.9834E-03 -4.3441E-03 2.0560E-03 -5.0503E-04 5.0359E-05
S10 9.2204E-03 -2.5050E-03 5.6156E-04 -6.9412E-05 4.8289E-06 -1.4415E-07 7.8836E-10
S11 -2.7043E-03 1.1147E-03 -1.0369E-04 3.3831E-06 2.5011E-06 -3.8923E-07 1.8548E-08
S12 -1.5367E-02 1.7325E-03 -4.3983E-04 8.3974E-05 -9.6587E-06 5.8582E-07 -1.5030E-08
S13 -9.8408E-03 -5.9885E-04 1.6100E-04 -1.5981E-05 8.1788E-07 -2.3542E-08 2.4306E-10
表17
参数 f1(mm) f2(mm) f3(mm) f4(mm) f5(mm) f6(mm) f7(mm)
数值 -5.27 -595.82 5.20 4.95 -3.46 8.82 25.46
参数 f(mm) ImgH(mm) HFOV(°) TTL(mm)
数值 3.57 3.93 62.32 16.00
表18
图12A示出了实施例6的成像镜头的轴上色差曲线，其表示不同波长的光线经由成像镜头后的会聚焦点偏离。图12B示出了实施例6的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12C示出了实施例6的成像镜头的畸变曲线，其表示不同视角情况下的畸变大小值。图12D示出了实施例6的成像镜头的倍率色差曲线，其表示光线经由成像镜头后在成像面上的不同的像高的偏差。根据图12A至图12D可知，实施例6所给出的成像镜头能够实现良好的成像品质。
实施例7
以下参照图13至图14D描述了根据本申请实施例7的成像镜头。图13示出了根据本申请实施例7的成像镜头的结构示意图。
如图13所示，成像镜头沿着光轴包括从物侧至成像侧依序排列的七个透镜L1-L7。第一透镜L1，具有物侧面S1和像侧面S2；第二透镜L2，具有物侧面S3和像侧面S4；第三透镜L3，具有物侧面S5和像侧面S6；第四透镜L4，具有物侧面S7和像侧面S8；第五透镜L5，具有物侧面S8和像侧面S9；第六透镜L6，具有物侧面S10和像侧面S11；以及第七透镜L7，具有物侧面S12和像侧面S13。其中，第四透镜L4和第五透镜L5胶合组成胶合透镜。可选地，成像镜头还可包括具有物侧面S14和像侧面S15的滤光片L8。在本实施例的成像镜头中，还可设置有用于限制光束的光圈STO，以提高成像质量。来自物体的光依序穿过各表面S1至S15并最终成像在成像面S16上。
表19示出了实施例7的成像镜头的各透镜的表面类型、曲率半径、厚度、材料及圆锥系数。表20示出了实施例7中各非球面镜面的高次项系数。表21示出了实施例7的各透镜的有效焦距f1至f7、成像镜头的总有效焦距f、成像面S16上有效像素区域对角线长的一半ImgH、成像镜头的最大半视场角HFOV以及第一透镜L1的物侧面S1至成像镜头的成像面S16在光轴上的距离TTL。其中，各非球面面型可由上述实施例1中给出的公式(1)限定。
Figure BDA0003853691360000181
Figure BDA0003853691360000191
表19
面号 A4 A6 A8 A10 A12 A14 A16
S3 -1.4633E-03 3.6635E-03 -4.8602E-03 3.6316E-03 -1.4806E-03 3.1021E-04 -2.6059E-05
S4 -1.7348E-04 -1.8831E-03 3.3958E-03 -3.0964E-03 1.5379E-03 -3.8979E-04 3.9399E-05
S10 6.0460E-03 -1.7363E-03 4.3265E-04 -9.1468E-05 1.1913E-05 -7.9849E-07 2.1898E-08
S11 3.2575E-03 -3.6518E-04 2.8585E-04 -7.7251E-05 9.5967E-06 -5.5950E-07 1.3569E-08
S12 -1.1480E-02 5.1254E-04 6.6478E-05 -2.5333E-05 2.8635E-06 -1.4633E-07 2.7260E-09
S13 -1.3595E-02 6.0390E-04 5.7792E-05 -1.8978E-05 1.8753E-06 -8.6990E-08 1.5361E-09
表20
参数 f1(mm) f2(mm) f3(mm) f4(mm) f5(mm) f6(mm) f7(mm)
数值 -5.50 -28.48 4.58 5.74 -3.65 7.58 34.70
参数 f(mm) ImgH(mm) HFOV(°) TTL(mm)
数值 3.60 3.93 63.91 16.00
表21
图14A示出了实施例7的成像镜头的轴上色差曲线，其表示不同波长的光线经由成像镜头后的会聚焦点偏离。图14B示出了实施例7的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14C示出了实施例7的成像镜头的畸变曲线，其表示不同视角情况下的畸变大小值。图14D示出了实施例7的成像镜头的倍率色差曲线，其表示光线经由成像镜头后在成像面上的不同的像高的偏差。根据图14A至图14D可知，实施例7所给出的成像镜头能够实现良好的成像品质。
综上，实施例1至实施例7分别满足以下表22所示的关系。
Figure BDA0003853691360000192
Figure BDA0003853691360000201
表22
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 (10)

1.成像镜头，所述成像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、第六透镜以及第七透镜，其特征在于，
所述第一透镜和所述第五透镜均具有负光焦度；
所述第二透镜具有正光焦度或负光焦度；
所述第四透镜、所述第六透镜和所述第七透镜均具有正光焦度；
所述第三透镜具有正光焦度，
所述成像镜头的最大半视场角HFOV满足1.7＜tan(HFOV)＜2.5；以及
所述成像镜头具有光焦度的透镜的数量是七。
2.根据权利要求1所述的成像镜头，其特征在于，所述第二透镜的像侧面为凸面，所述第七透镜的物侧面为凸面。
3.根据权利要求2所述的成像镜头，其特征在于，所述第三透镜是玻璃材质的透镜。
4.根据权利要求3所述的成像镜头，其特征在于，所述第四透镜和所述第五透镜胶合组成胶合透镜。
5.根据权利要求4所述的成像镜头，其特征在于，所述第三透镜的有效焦距f3与所述成像镜头的总有效焦距f满足1＜f3/f＜1.5。
6.根据权利要求5所述的成像镜头，其特征在于，所述第四透镜的有效焦距f4与所述总有效焦距f满足1＜f4/f＜1.7。
7.根据权利要求6所述的成像镜头，其特征在于，所述第五透镜的有效焦距f5与所述总有效焦距f满足-1.15＜f5/f＜0。
8.根据权利要求7所述的成像镜头，其特征在于，所述第一透镜的物侧面至所述成像镜头的成像面在所述光轴上的距离TTL与所述总有效焦距f满足4.2＜TTL/f＜5.5。
9.根据权利要求8所述的成像镜头，其特征在于，所述第二透镜的物侧面的曲率半径R3与所述第二透镜的像侧面的曲率半径R4满足0.6＜R3/R4≤1.4。
10.根据权利要求9所述的成像镜头，其特征在于，所述第一透镜的像侧面的曲率半径R2与所述第一透镜的有效焦距f1满足-0.6＜R2/f1＜-0.2。
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