CN115598793A

CN115598793A - 光学镜头及电子设备

Info

Publication number: CN115598793A
Application number: CN202110765259.5A
Authority: CN
Inventors: 姚波; 王东方; 李响
Original assignee: Ningbo Sunny Automotive Optech Co Ltd
Current assignee: Ningbo Sunny Automotive Optech Co Ltd
Priority date: 2021-07-07
Filing date: 2021-07-07
Publication date: 2023-01-13

Abstract

本申请公开了一种光学镜头和包括该光学镜头的电子设备。该光学镜头沿着光轴从第一侧至第二侧依序包括：具有负光焦度的第一透镜，其第一侧面为凸面，第二侧面为凹面；具有正光焦度的第二透镜，其第一侧面为凹面，第二侧面为凸面；具有光焦度的第三透镜，其第一侧面为凹面，第二侧面为凸面；具有正光焦度的第四透镜，其第一侧面为凸面；具有正光焦度的第五透镜，其第一侧面为凸面，第二侧面为凸面；具有负光焦度的第六透镜，其第一侧面为凹面；以及具有正光焦度的第七透镜，其第一侧面为凸面。

Description

光学镜头及电子设备

技术领域

本申请涉及光学元件领域，更具体地，涉及一种光学镜头及电子设备。

背景技术

随着光学镜头成像质量的提高，光学镜头在各领域中得到了广泛应用，例如，光学镜头在智能检测、安防监控、智能手机以及汽车辅助驾驶等多种领域中均发挥着不可替代的作用。与此同时，各大领域的镜头生产商为了提高自身产品的竞争力，开始不遗余力地在镜头性能的研发上投入大量时间和精力。

特别地，随着汽车辅助驾驶系统的高速发展，光学镜头在汽车辅助驾驶系统中得到了广泛应用，例如，光学镜头在车载倒车可视系统、行车记录仪、自动泊车和全景泊车系统以及道路寻路系统等汽车辅助驾驶系统中发挥着不可替代的作用。与此同时，随着无人驾驶车辆技术的发展，车载镜头作为车辆与外界信息传递的主要工具之一，市场上对车载镜头的解像力的要求越来越高。

通常，大部分镜头生产商会选择增加透镜的片数的方式来提升镜头的解像能力，但这在一定程度上会严重影响镜头的小型化。此外，考虑到车载镜头需要具有较大的视野，而目前的内视车载镜头要么视场角较小，要么视场角提高了但同时带来了大CRA以及大畸变等问题。另外，在实际中，车载镜头的应用环境可能存在较大的温差(如夏天的高温和冬天的低温环境)，在这种条件下应用的镜头多会产生像面的偏移，使镜头成像模糊，影响正常使用。目前市场上大多数的车载镜头并不能很好地保证在高低温环境下均能清晰成像。

发明内容

本申请提供一种光学镜头，该光学镜头沿光轴从第一侧到第二侧依序包括：具有负光焦度的第一透镜，其第一侧面为凸面，第二侧面为凹面；具有正光焦度的第二透镜，其第一侧面为凹面，第二侧面为凸面；具有光焦度的第三透镜，其第一侧面为凹面，第二侧面为凸面；具有正光焦度的第四透镜，其第一侧面为凸面；具有正光焦度的第五透镜，其第一侧面为凸面，第二侧面为凸面；具有负光焦度的第六透镜，其第一侧面为凹面；以及具有正光焦度的第七透镜，其第一侧面为凸面。

在一个实施方式中，第三透镜具有正光焦度或负光焦度。

在一个实施方式中，第四透镜的第二侧面为凹面。

在一个实施方式中，第四透镜的第二侧面为凸面。

在一个实施方式中，第六透镜的第二侧面为凹面。

在一个实施方式中，第六透镜的第二侧面为凸面。

在一个实施方式中，第七透镜的第二侧面为凹面。

在一个实施方式中，第七透镜的第二侧面为凸面。

在一个实施方式中，光学镜头的总长度TTL、光学镜头的最大视场角FOV以及光学镜头的最大视场角对应的像高H可满足：TTL/H/FOV≤0.06。

在一个实施方式中，第一透镜的第一侧面的曲率半径R1与第一透镜的第二侧面的曲率半径R2可满足：R1/R2≤6。

在一个实施方式中，以弧度为单位的光学镜头的最大视场角θ、光学镜头的最大视场角对应的第一透镜的第一侧面的最大通光口径D以及光学镜头的最大视场角对应的像高H可满足：D/H/θ≤2。

在一个实施方式中，光学镜头的后焦长度BFL与光学镜头的总长度TTL可满足：BFL/TTL≥0.1。

在一个实施方式中，第五透镜的有效焦距F5与第六透镜的有效焦距F6可满足：|F5/F6|≤4。

在一个实施方式中，光学镜头的最大视场角FOV、光学镜头的总有效焦距F以及光学镜头的最大视场角对应的像高H可满足：(FOV×F)/H≥40。

在一个实施方式中，第二透镜的第一侧面的曲率半径R3与第二透镜的第二侧面的曲率半径R4可满足：|R3/R4|≤4。

在一个实施方式中，第一透镜的第二侧面的中心至第二透镜的第一侧面的中心在光轴上的距离T12与光学镜头的总长度TTL可满足：T12/TTL≤0.35。

在一个实施方式中，第一透镜的第一侧面的曲率半径R1与光学镜头的总有效焦距F可满足：|F/R1|≥0.05。

在一个实施方式中，光学镜头的总长度TTL与光学镜头的总有效焦距F可满足：TTL/F≤15。

在一个实施方式中，第一透镜的有效焦距F1与光学镜头的总有效焦距F可满足：|F1/F|≤4。

在一个实施方式中，第二透镜的有效焦距F2与光学镜头的总有效焦距F可满足：|F2/F|≤60。

在一个实施方式中，第四透镜的有效焦距F4与光学镜头的总有效焦距F可满足：|F4/F|≤8。

在一个实施方式中，第七透镜的有效焦距F7与光学镜头的总有效焦距F可满足：|F7/F|≤18。

在一个实施方式中，第一透镜的第二侧面的曲率半径R2与第二透镜的第一侧面的曲率半径R3可满足：-10≤(R2-R3)/(R2+R3)≤1。

在一个实施方式中，第一透镜至第七透镜中的具有最大中心厚度的第n透镜在光轴上的中心厚度dn与第一透镜至第七透镜中的具有最小中心厚度的第m透镜在光轴上的中心厚度dm可满足：0.9≤dn/dm≤10，其中，n、m＝1、2、3、4、5、6、7。

在一个实施方式中，光学镜头的最大视场角对应的像高H与光学镜头的总长度TTL可满足：TTL/H≤6。

在一个实施方式中，光学镜头的最大视场角对应的第一透镜的第二侧面的张角arctan(1/K2)可满足：arctan(1/K2)≥50。

在一个实施方式中，第一透镜在光轴上的中心厚度d1与第二透镜在光轴上的中心厚度d2可满足：d1/d2≤2。

在一个实施方式中，第五透镜和第六透镜胶合形成胶合透镜。

在一个实施方式中，第七透镜的第一侧面和第二侧面上具有至少一个反曲点。

在一个实施方式中，光学镜头还包括设置在第三透镜和第四透镜之间的光阑。

在一个实施方式中，第一透镜的物侧面至第七透镜的像侧面中的至少一个镜面是非球面镜面。

本申请另一方面提供了一种光学镜头。该光学镜头沿光轴由第一侧至第二侧依序包括：具有负光焦度的第一透镜；具有正光焦度的第二透镜；具有光焦度的第三透镜；具有正光焦度的第四透镜；具有正光焦度的第五透镜；具有负光焦度的第六透镜；以及具有正光焦度的第七透镜。光学镜头的最大视场角对应的第一透镜的第二侧面的张角arctan(1/K2)可满足：arctan(1/K2)≥50。

在一个实施方式中，第一透镜的第一侧面为凸面，第二侧面为凹面。

在一个实施方式中，第二透镜的第一侧面为凹面，第二侧面为凸面。

在一个实施方式中，第三透镜具有正光焦度，其第一侧面为凹面，第二侧面为凸面。

在一个实施方式中，第三透镜具有负光焦度，其第一侧面为凹面，第二侧面为凸面。

在一个实施方式中，第四透镜的第一侧面为凸面，第二侧面为凹面。

在一个实施方式中，第四透镜的第一侧面为凸面，第二侧面为凸面。

在一个实施方式中，第五透镜的第一侧面为凸面，第二侧面为凸面。

在一个实施方式中，第六透镜的第一侧面为凹面，第二侧面为凹面。

在一个实施方式中，第六透镜的第一侧面为凹面，第二侧面为凸面。

在一个实施方式中，第七透镜的第一侧面为凸面，第二侧面为凹面。

在一个实施方式中，第七透镜的第一侧面为凸面，第二侧面为凸面。

本申请另一方面提供了一种电子设备。该电子设备包括根据本申请提供的光学镜头及用于将光学镜头形成的光学图像转换为电信号的成像元件。

本申请采用了七片透镜，通过优化设置各透镜的形状、光焦度等，使光学镜头具有高解像(可达八百万像素)、小型化、大视场角、小CRA、小畸变、温度性能佳、低成本、高成像品质等至少一个有益效果。

附图说明

结合附图，通过以下实施方式的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将变得更加明显。在附图中：

图1为示出根据本申请实施例1的光学镜头的结构示意图；

图2为示出根据本申请实施例2的光学镜头的结构示意图；

图3为示出根据本申请实施例3的光学镜头的结构示意图；

图4为示出根据本申请实施例4的光学镜头的结构示意图；

图5为示出根据本申请实施例5的光学镜头的结构示意图；

图6为示出根据本申请实施例6的光学镜头的结构示意图；

图7为示出根据本申请实施例7的光学镜头的结构示意图；以及

图8为示出根据本申请实施例8的光学镜头的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。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。

在本文中，近轴区域是指光轴附近的区域。若透镜表面为凸面且未界定该凸面位置时，则表示该透镜表面至少于近轴区域为凸面；若透镜表面为凹面且未界定该凹面位置时，则表示该透镜表面至少于近轴区域为凹面。每个透镜最靠近第一侧的表面称为该透镜的第一侧面，每个透镜最靠近成第二侧的表面称为该透镜的第二侧面，光学镜头中最靠近成第二侧的表面称为该光学镜头的第二侧面。示例性地，第一侧可为物方，第二侧可为像方；或者，第一侧可为成像侧，第二侧可为像源侧。

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、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、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”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形式化意义解释，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、原理和其它方面进行详细描述。

在示例性实施方式中，光学镜头包括例如七片具有光焦度的透镜，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。这七片透镜沿着光轴从第一侧至第二侧依序排列。

在示例性实施方式中，本申请提供的光学镜头可用作例如车载镜头，此时，该光学镜头的第一侧可为物方，第二侧可为像方。来自物方的光线可在像方成像。光学镜头的第二侧面为光学镜头的成像面。

在示例性实施方式中，本申请提供的光学镜头可用作例如投影镜头或激光雷达发射端镜头，此时，该光学镜头的第二侧可为像源侧，第一侧可为成像侧。来自像源侧的光线可在成像侧成像。光学镜头的第二侧面为光学镜头的像源面。

在示例性实施方式中，光学镜头还可进一步包括设置于第二侧面的感光元件。可选地，设置于第二侧面的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)。

在示例性实施方式中，第一透镜可具有负光焦度。第一透镜可具有凸凹面型。第一透镜的这种光焦度和面型设置，有利于发散光线，使光线走势平稳过渡，同时有利于使大角度光线尽可能多地进入第一透镜，提升镜头照度，还有利于减小后方光线的光程，以减小镜头的总长度，同时有利于增加通光量。

在示例性实施方式中，第二透镜可具有正光焦度。第二透镜可具有凹凸面型。第二透镜的这种光焦度和面型设置，有利于使经第一透镜发散后的光线顺利进入第二透镜，有利于校正高级像差，有利于减小镜头相对照度的衰减程度，同时有利于实现小畸变。

在示例性实施方式中，第三透镜可具有正光焦度或负光焦度。第三透镜可具有凹凸面型。第三透镜的这种光焦度和面型设置，可以将经前方透镜的光线平缓过渡至后方光学镜头，有利于减小镜头总长，增大镜头后焦，同时搭配第二透镜的凹凸面型，更有利于减小镜头畸变。

在示例性实施方式中，第四透镜可具有正光焦度。第四透镜可具有凸凹面型或凸凸面型。第四透镜的这种光焦度和面型设置，有利于补偿前三片透镜引入的球差，可以进一步矫正前三片透镜产生的像差，同时有利于使光束再次汇聚，既可以增大镜头的光圈，又可以缩短镜头总长，使光学镜头结构更紧凑，使得该光学系统具有相对较短的镜头总长。

在示例性实施方式中，第五透镜可具有正光焦度。第五透镜可具有凸凸面型。第五透镜的这种光焦度和面型设置，可以汇聚光线，有利于减小CRA。

在示例性实施方式中，第六透镜可具有负光焦度。第六透镜可具有凹凸面型或凹凹面型。第六透镜的这种光焦度和面型设置，有利于光线平缓进入第七透镜，有利于减小像差，提高解像。

在示例性实施方式中，第七透镜可具有正光焦度。第七透镜可具有凸凹面型或凸凸面型。第七透镜的这种光焦度和面型设置，有利于使光线平缓进入光学镜头的第二侧面，提高解像；同时有利于充分校正光学镜头的各种像差，使光学镜头在结构紧凑的前提下，可以提高分辨率，减小畸变、CRA等光学性能。

在示例性实施方式中，第三透镜与第四透镜之间可设置有用于限制光束的光阑以进一步提高光学镜头的成像质量。将光阑设置在第三透镜与第四透镜之间，有利于对进入光学镜头的光线进行有效的收束，减小镜片口径。在本申请实施方式中，光阑可设置在第三透镜的第二侧面的附近处；或者，光阑可设置在第四透镜的第一侧面的附近处。然而，应注意，此处公开的光阑的位置仅是示例而非限制；在替代的实施方式中，也可根据实际需要将光阑设置在其他位置。

在示例性实施方式中，本申请涉及的光学镜头的总长度TTL可为第一透镜的第一侧面的中心至光学镜头的第二侧面在光轴上的距离。本申请涉及的光学镜头的后焦长度BFL可为第七透镜的第二侧面的中心至光学镜头的第二侧面在光轴上的距离。

在示例性实施方式中，根据本申请的光学镜头可满足：TTL/H/FOV≤0.06，其中，TTL是光学镜头的总长度，FOV是光学镜头的最大视场角，H是光学镜头的最大视场角对应的像高。更具体地，TTL、H和FOV进一步可满足：TTL/H/FOV≤0.05。满足TTL/H/FOV≤0.06，可以在保证光学镜头的成像面和像高不变的情况下，有效地限制镜头的长度，有利于实现镜头小型化。

在示例性实施方式中，根据本申请的光学镜头可满足：R1/R2≤6，其中，R1是第一透镜的第一侧面的曲率半径，R2是第一透镜的第二侧面的曲率半径。更具体地，R1和R2进一步可满足：R1/R2≤5。满足R1/R2≤6，有利于使第一透镜收集更大角度的光线进入后方光学镜头，且有利于减小镜头前端口径，减小镜头体积，有利于在提升镜头解像的同时实现镜头小型化。

在示例性实施方式中，根据本申请的光学镜头可满足：D/H/θ≤2，其中，θ是以弧度为单位的光学镜头的最大视场角，D是光学镜头的最大视场角对应的第一透镜的第一侧面的最大通光口径，H是光学镜头的最大视场角对应的像高。更具体地，D、H和θ进一步可满足：D/H/θ≤1.7。满足D/H/θ≤2，有利于减小镜头前端口径，有利于实现小型化。

在示例性实施方式中，根据本申请的光学镜头可满足：BFL/TTL≥0.1，其中，BFL是光学镜头的后焦长度，TTL是光学镜头的总长度。更具体地，BFL和TTL进一步可满足：BFL/TTL≥0.12。满足BFL/TTL≥0.1，有利于在实现小型化的基础上，使镜头的后焦长度BFL较长，有利于镜头的组装。

在示例性实施方式中，根据本申请的光学镜头可满足：|F5/F6|≤4，其中，F5是第五透镜的有效焦距，F6是第六透镜的有效焦距。更具体地，F5和F6进一步可满足：|F5/F6|≤3。满足|F5/F6|≤4，有助于光线平缓过渡，有利于矫正色差，提升像质，且有利于有效改善镜头的热补偿。

在示例性实施方式中，根据本申请的光学镜头可满足：(FOV×F)/H≥40，其中，FOV是光学镜头的最大视场角，F是光学镜头的总有效焦距，H是光学镜头的最大视场角对应的像高。更具体地，FOV、F和H进一步可满足：(FOV×F)/H≥44。满足(FOV×F)/H≥40，有利于使镜头具有长焦、大视场角以及小畸变等特性。

在示例性实施方式中，根据本申请的光学镜头可满足：|R3/R4|≤4，其中，R3是第二透镜的第一侧面的曲率半径，R4是第二透镜的第二侧面的曲率半径。更具体地，R3和R4进一步可满足：|R3/R4|≤3。满足|R3/R4|≤4，有利于使第二透镜收集更多的光线，增加镜头的通光能力。

在示例性实施方式中，根据本申请的光学镜头可满足：T12/TTL≤0.35，其中，T12是第一透镜的第二侧面的中心至第二透镜的第一侧面的中心在光轴上的距离，TTL是光学镜头的总长度。更具体地，T12和TTL进一步可满足：T12/TTL≤0.3。满足T12/TTL≤0.35，有利于光线平稳过渡，有利于提升像质。

在示例性实施方式中，根据本申请的光学镜头可满足：|F/R1|≥0.05，其中，R1是第一透镜的第一侧面的曲率半径，F是光学镜头的总有效焦距。更具体地，F和R1进一步可满足：|F/R1|≥0.09。满足|F/R1|≥0.05，有利于使入射光在镜头中的折射角度变化过程较为缓和，避免折射变化过于强烈而产生过多像差，且有利于第一透镜的制作，同时可以降低公差敏感度。

在示例性实施方式中，根据本申请的光学镜头可满足：TTL/F≤15，其中，TTL是光学镜头的总长度，F是光学镜头的总有效焦距。更具体地，TTL和F进一步可满足：TTL/F≤13。满足TTL/F≤15，可以有效地限制镜头的长度，实现镜头小型化。

在示例性实施方式中，根据本申请的光学镜头可满足：|F1/F|≤4，其中，F1是第一透镜的有效焦距，F是光学镜头的总有效焦距。更具体地，F1和F进一步可满足：|F1/F|≤3。满足|F1/F|≤4，有利于使镜头的后焦长度BFL较长，有利于镜头组装。

在示例性实施方式中，根据本申请的光学镜头可满足：|F2/F|≤60，其中，F2是第二透镜的有效焦距，F是光学镜头的总有效焦距。更具体地，F2和F进一步可满足：|F2/F|≤50。满足|F2/F|≤60，有利于实现小畸变。

在示例性实施方式中，根据本申请的光学镜头可满足：|F3/F|≤100，其中，F3是第三透镜的有效焦距，F是光学镜头的总有效焦距。更具体地，F3和F进一步可满足：|F3/F|≤98。

在示例性实施方式中，根据本申请的光学镜头可满足：|F4/F|≤8，其中，F4是第四透镜的有效焦距，F是光学镜头的总有效焦距。更具体地，F4和F进一步可满足：|F4/F|≤7。满足|F4/F|≤8，有利于降低镜头像差，提升镜头成像质量。

在示例性实施方式中，根据本申请的光学镜头可满足：|F5/F|≤7，其中，F5是第五透镜的有效焦距，F是光学镜头的总有效焦距。更具体地，F5和F进一步可满足：|F5/F|≤6。

在示例性实施方式中，根据本申请的光学镜头可满足：|F6/F|≤6，其中，F6是第六透镜的有效焦距，F是光学镜头的总有效焦距。更具体地，F6和F进一步可满足：|F6/F|≤5。

在示例性实施方式中，根据本申请的光学镜头可满足：|F7/F|≤18，其中，F7是第七透镜的有效焦距，F是光学镜头的总有效焦距。更具体地，F7和F进一步可满足：|F7/F|≤16。满足|F7/F|≤18，有利于第七透镜汇聚光线，保证镜头通光量。

在示例性实施方式中，根据本申请的光学镜头可满足：-10≤(R2-R3)/(R2+R3)≤1，其中，R2是第一透镜的第二侧面的曲率半径，R3是第二透镜的第一侧面的曲率半径。更具体地，R2和R3进一步可满足：-9≤(R2-R3)/(R2+R3)≤0。满足-10≤(R2-R3)/(R2+R3)≤1，可以校正该光学镜头的像差，并且可以保证从第一透镜出射的光线入射至第二透镜的第一侧面时，入射光线较为平缓，从而有利于降低该光学镜头的公差敏感度。

在示例性实施方式中，根据本申请的光学镜头可满足：0.9≤dn/dm≤10，其中，dn是第一透镜至第七透镜中的具有最大中心厚度的第n透镜在光轴上的中心厚度，dm是第一透镜至第七透镜中的具有最小中心厚度的第m透镜在光轴上的中心厚度，n、m＝1、2、3、4、5、6、7。更具体地，dn和dm进一步可满足：1≤dn/dm≤9。满足0.9≤dn/dm≤10，有利于使各透镜的厚度均匀，各透镜的作用稳定，有助于保证在高低温下光线变化小，温度性能佳。

在示例性实施方式中，根据本申请的光学镜头可满足：TTL/H≤6，其中，H是光学镜头的最大视场角对应的像高，TTL是光学镜头的总长度。更具体地，TTL和H进一步可满足：TTL/H≤5。满足TTL/H≤6，可以有效减小各透镜组成的透镜组的光学总长，进而满足微型化设计的需求。

在示例性实施方式中，根据本申请的光学镜头可满足：arctan(1/K2)≥50，其中，arctan(1/K2)是光学镜头的最大视场角对应的第一透镜的第二侧面的张角。更具体地，arctan(1/K2)进一步可满足：arctan(1/K2)≥52。满足arctan(1/K2)≥50，有利于使第一透镜的第二侧面的张角较大，使得周边大角度光线进入第一透镜后可以快速聚焦，以提高成像质量。

在示例性实施方式中，根据本申请的光学镜头可满足：d1/d2≤2，其中，d1是第一透镜在光轴上的中心厚度，d2是第二透镜在光轴上的中心厚度。更具体地，d1和d2进一步可满足：d1/d2≤1.8。满足d1/d2≤2，有利于增加视场角。

在示例性实施方式中，第七透镜的第一侧面和第二侧面上可具有至少一个反曲点。第七透镜上具有反曲点，有助于提升解像。

在示例性实施方式中，根据需要，本申请的光学镜头还可包括设置在第七透镜与光学镜头的第二侧面之间的滤光片和/或保护玻璃，以对具有不同波长的光线进行过滤，并防止光学镜头的第二侧的元件(例如，芯片)损坏。

如本领域技术人员已知的，胶合透镜可用于最大限度地减少色差或消除色差。在光学镜头中使用胶合透镜能够改善像质、减少光能量的反射损失，从而实现高解像，提升镜头成像的清晰度。另外，胶合透镜的使用还可简化镜头制造过程中的装配程序。

在示例性实施方式中，第五透镜和第六透镜可胶合形成胶合透镜。具有正光焦度且物侧面和像侧面均为凸面的第五透镜与具有负光焦度且物侧面为凹面的第六透镜胶合，可以将前面透镜射出的光线平缓过渡至光学镜头的第二侧面，有利于使光学镜头的结构紧凑，减小光学镜头的尺寸，有利于校正光学镜头的各类像差，降低各透镜的公差敏感度，提高分辨率，优化畸变、CRA等光学性能。当然，第五透镜和第六透镜也可以不胶合，这样有利于提高解像能力。

上述透镜间采用胶合方式具有以下优点中的至少一个：减少自身色差，降低公差敏感度，通过残留的部分色差以平衡系统的整体色差；减小两个透镜之间的间隔距离，从而减小系统总长；减少透镜之间的组立部件，从而减少工序，降低成本；降低透镜单元因在组立过程中产生的倾斜/偏芯等公差敏感度问题，提高生产良率；减少透镜间反射引起光量损失，提升照度；可以进一步减小场曲，矫正系统的轴外点像差。这样的胶合设计分担了系统的整体色差校正，有效校正像差，以提高解像力，且使得光学系统整体紧凑，满足小型化要求。

在示例性实施方式中，第一透镜至第七透镜可为球面透镜或非球面透镜。示例性地，第一透镜至第六透镜可为球面透镜；第七透镜可为非球面透镜。或者，第一透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜可为球面透镜；第二透镜和第七透镜可为非球面透镜。本申请并不具体限定球面透镜和非球面透镜的具体数量，在重点体现成像质量时，可以增加非球面透镜的数量。特别地，为了提高光学镜头的解像质量，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可均为非球面透镜。非球面透镜的特点是：从透镜中心到周边曲率是连续变化的。与从透镜中心到周边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，从而提升镜头的成像质量。非球面透镜的设置有助于校正系统像差，提升解像力。

根据本申请的上述实施方式的光学镜头通过各透镜形状和光焦度的合理设置，在仅使用7片透镜的情况下，实现光学镜头具有高解像(可达八百万像素)、小型化、大视场角、小CRA、小畸变、温度性能佳、低成本以及良好的成像质量等至少一个有益效果。该光学镜头在高低温环境下使用时还可以很好地控制后焦偏移，因此该光学镜头可以适应更为严苛的使用环境；同时该光学镜头还有利于大幅缩减小该光学镜头的总长度，实现镜头小型化，便于在一些特殊领域中实现有限空间的装配。

根据本申请的上述实施方式的光学镜头通过设置胶合透镜，分担系统的整体色差校正，既有利于校正系统像差，提高系统解像质量，减少公差敏感问题，又有利于使得光学系统结构整体紧凑，满足小型化要求。

在示例性实施方式中，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可均为玻璃透镜。用玻璃制成的光学透镜可抑制光学镜头后焦随温度变化的偏移，以提高系统稳定性。同时采用玻璃材质可避免因使用环境中高、低温温度变化造成的镜头成像模糊，影响到镜头的正常使用。具体地，在重点关注解像质量和信赖性时，第一透镜至第七透镜可均为玻璃非球面镜片。当然在温度稳定性要求较低的应用场合中，光学镜头中的第一透镜至第七透镜也可均由塑料制成。用塑料制作光学透镜，可有效减小制作成本。当然，光学镜头中的第一透镜至第七透镜也可由塑料和玻璃搭配制成。

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片透镜为例进行了描述，但是该光学镜头不限于包括七片透镜。如果需要，该光学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镜头的具体实施例。

实施例1

以下参照图1描述了根据本申请实施例1的光学镜头。图1示出了根据本申请实施例1的光学镜头的结构示意图。

如图1所示，光学镜头沿着光轴由第一侧至第二侧依序包括第一透镜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。

第一透镜L1为具有负光焦度的凸凹透镜，其第一侧面S1为凸面，第二侧面S2为凹面。第二透镜L2为具有正光焦度的凹凸透镜，其第一侧面S3为凹面，第二侧面S4为凸面。第三透镜L3为具有负光焦度的凹凸透镜，其第一侧面S5为凹面，第二侧面S6为凸面。第四透镜L4为具有正光焦度的凸凹透镜，其第一侧面S8为凸面，第二侧面S9为凹面。第五透镜L5为具有正光焦度的双凸透镜，其第一侧面S10为凸面，第二侧面S11为凸面。第六透镜L6为具有负光焦度的双凹透镜，其第一侧面S11为凹面，第二侧面S12为凹面。第七透镜L7为具有正光焦度的凸凹透镜，其第一侧面S13为凸面，第二侧面S14为凹面。第七透镜L7的第一侧面S13和第二侧面S14上均具有反曲点。

光学镜头还可包括光阑STO，光阑STO可设置在第三透镜L3与第四透镜L4之间，以提高成像质量。例如，光阑STO可设置在第三透镜L3与第四透镜L4之间靠近第四透镜L4的第一侧面S8的位置处。

可选地，该光学镜头还可包括具有第一侧面S15和第二侧面S16的滤光片L8。该滤光片L8可用于校正色彩偏差。该光学镜头还可包括具有第一侧面S17和第二侧面S18的保护玻璃L9。该保护玻璃L9可用于保护位于光学镜头的第二侧面处的图像传感芯片IMA。

本申请提供的光学镜头可用作例如车载镜头，此时，来自物体的光依序穿过各表面S1至S18并最终成像在设置于第二侧的第二侧面(即成像面)上，其中，成像面处设置有图像传感芯片IMA。应理解，本申请提供的光学镜头也可用作例如投影镜头或激光雷达发射端镜头，此时，来自像源侧的光依序穿过各表面S18至S1并最终投射至设置于第一侧的第一侧面(即投影面，未示出)上，其中，像源面处设置有图像传感芯片IMA。

表1示出了实施例1的光学镜头的各透镜的曲率半径R、厚度d/距离T(应理解，S1所在行的厚度d/距离T为第一透镜L1的中心厚度d1、S2所在行的厚度d/距离T为第一透镜L1与第二透镜L2之间的间隔距离T12，以此类推)、折射率Nd以及阿贝数Vd。

表1

在实施例1中，第七透镜L7的物侧面S13和像侧面S14均可以是非球面，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给出了可用于实施例1中各非球面镜面S13和S14的圆锥系数k和高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14和A16。

面号

k

A4

A6

A8

A10

A12

A14

A16

S13

11.2708

-2.5905E-03

-1.8678E-05

-3.7101E-06

1.1274E-07

-5.6687E-11

0.0000E+00

S14

96.6048

-1.7536E-03

-3.1589E-05

1.3371E-06

-4.5025E-08

1.3875E-09

0.0000E+00

表2

实施例2

以下参照图2描述了根据本申请实施例2的光学镜头。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2示出了根据本申请实施例2的光学镜头的结构示意图。

如图2所示，光学镜头沿着光轴由第一侧至第二侧依序包括第一透镜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。

表3示出了实施例2的光学镜头的各透镜的曲率半径R、厚度d/距离T、折射率Nd以及阿贝数Vd。表4示出了可用于实施例2中各非球面镜面的圆锥系数和高次项系数，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。

表3

面号

k

A4

A6

A8

A10

A12

A14

A16

S13

10.8292

-2.6096E-03

-1.9935E-05

-3.7268E-06

1.1191E-07

7.6986E-11

0.0000E+00

S14

-82.8389

-1.7630E-03

-3.2268E-05

1.3280E-06

-4.4991E-08

1.4621E-09

0.0000E+00

表4

实施例3

以下参照图3描述了根据本申请实施例3的光学镜头。图3示出了根据本申请实施例3的光学镜头的结构示意图。

如图3所示，光学镜头沿着光轴由第一侧至第二侧依序包括第一透镜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。

第一透镜L1为具有负光焦度的凸凹透镜，其第一侧面S1为凸面，第二侧面S2为凹面。第二透镜L2为具有正光焦度的凹凸透镜，其第一侧面S3为凹面，第二侧面S4为凸面。第三透镜L3为具有负光焦度的凹凸透镜，其第一侧面S5为凹面，第二侧面S6为凸面。第四透镜L4为具有正光焦度的双凸透镜，其第一侧面S8为凸面，第二侧面S9为凸面。第五透镜L5为具有正光焦度的双凸透镜，其第一侧面S10为凸面，第二侧面S11为凸面。第六透镜L6为具有负光焦度的双凹透镜，其第一侧面S11为凹面，第二侧面S12为凹面。第七透镜L7为具有正光焦度的凸凹透镜，其第一侧面S13为凸面，第二侧面S14为凹面。第七透镜L7的第一侧面S13和第二侧面S14上均具有反曲点。

表5示出了实施例3的光学镜头的各透镜的曲率半径R、厚度d/距离T、折射率Nd以及阿贝数Vd。表6示出了可用于实施例3中各非球面镜面的圆锥系数和高次项系数，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。

表5

面号

k

A4

A6

A8

A10

A12

A14

A16

S13

4.7677

-2.2569E-03

-2.6116E-05

-1.7342E-06

-7.2756E-09

3.8561E-09

0.0000E+00

S14

-98.0569

-1.4609E-03

-3.7869E-05

1.5945E-06

-6.8122E-08

2.5050E-09

0.0000E+00

表6

实施例4

以下参照图4描述了根据本申请实施例4的光学镜头。图4示出了根据本申请实施例4的光学镜头的结构示意图。

如图4所示，光学镜头沿着光轴由第一侧至第二侧依序包括第一透镜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。

表7示出了实施例4的光学镜头的各透镜的曲率半径R、厚度d/距离T、折射率Nd以及阿贝数Vd。表8示出了可用于实施例4中各非球面镜面的圆锥系数和高次项系数，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。

表7

面号

k

A4

A6

A8

A10

A12

A14

A16

S13

5.1187

-2.2793E-03

-2.8707E-05

-1.8737E-06

-2.0100E-08

3.5677E-09

0.0000E+00

S14

100.0000

-1.4356E-03

-3.9986E-05

1.5138E-06

-6.7509E-08

2.2871E-09

0.0000E+00

表8

实施例5

以下参照图5描述了根据本申请实施例5的光学镜头。图5示出了根据本申请实施例5的光学镜头的结构示意图。

如图5所示，光学镜头沿着光轴由第一侧至第二侧依序包括第一透镜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。

第一透镜L1为具有负光焦度的凸凹透镜，其第一侧面S1为凸面，第二侧面S2为凹面。第二透镜L2为具有正光焦度的凹凸透镜，其第一侧面S3为凹面，第二侧面S4为凸面。第三透镜L3为具有负光焦度的凹凸透镜，其第一侧面S5为凹面，第二侧面S6为凸面。第四透镜L4为具有正光焦度的凸凹透镜，其第一侧面S8为凸面，第二侧面S9为凹面。第五透镜L5为具有正光焦度的双凸透镜，其第一侧面S10为凸面，第二侧面S11为凸面。第六透镜L6为具有负光焦度的凹凸透镜，其第一侧面S11为凹面，第二侧面S12为凸面。第七透镜L7为具有正光焦度的凸凹透镜，其第一侧面S13为凸面，第二侧面S14为凹面。第七透镜L7的第一侧面S13和第二侧面S14上均具有反曲点。

表9示出了实施例5的光学镜头的各透镜的曲率半径R、厚度d/距离T、折射率Nd以及阿贝数Vd。表10示出了可用于实施例5中各非球面镜面的圆锥系数和高次项系数，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。

表9

面号

k

A4

A6

A8

A10

A12

A14

A16

S13

11.5751

-2.1502E-03

3.6959E-06

-2.4659E-06

1.1478E-07

-1.2525E-09

0.0000E+00

S14

53.8021

-1.8841E-03

-1.4012E-05

1.5396E-06

-5.9764E-08

1.3468E-09

0.0000E+00

表10

实施例6

以下参照图6描述了根据本申请实施例6的光学镜头。图6示出了根据本申请实施例6的光学镜头的结构示意图。

如图6所示，光学镜头沿着光轴由第一侧至第二侧依序包括第一透镜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。

表11示出了实施例6的光学镜头的各透镜的曲率半径R、厚度d/距离T、折射率Nd以及阿贝数Vd。表12示出了可用于实施例6中各非球面镜面的圆锥系数和高次项系数，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。

表11

面号

k

A4

A6

A8

A10

A12

A14

A16

S13

10.7872

-2.4560E-03

-1.5545E-05

-3.1736E-06

1.0320E-07

-5.3081E-10

0.0000E+00

S14

73.5447

-1.7757E-03

-2.9094E-05

1.4458E-06

-5.0284E-08

1.4286E-09

0.0000E+00

表12

实施例7

以下参照图7描述了根据本申请实施例7的光学镜头。图7示出了根据本申请实施例7的光学镜头的结构示意图。

如图7所示，光学镜头沿着光轴由第一侧至第二侧依序包括第一透镜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。

第一透镜L1为具有负光焦度的凸凹透镜，其第一侧面S1为凸面，第二侧面S2为凹面。第二透镜L2为具有正光焦度的凹凸透镜，其第一侧面S3为凹面，第二侧面S4为凸面。第三透镜L3为具有正光焦度的凹凸透镜，其第一侧面S5为凹面，第二侧面S6为凸面。第四透镜L4为具有正光焦度的双凸透镜，其第一侧面S8为凸面，第二侧面S9为凸面。第五透镜L5为具有正光焦度的双凸透镜，其第一侧面S10为凸面，第二侧面S11为凸面。第六透镜L6为具有负光焦度的双凹透镜，其第一侧面S11为凹面，第二侧面S12为凹面。第七透镜L7为具有正光焦度的双凸透镜，其第一侧面S13为凸面，第二侧面S14为凸面。第七透镜L7的第二侧面S14上具有反曲点。

表13示出了实施例7的光学镜头的各透镜的曲率半径R、厚度d/距离T、折射率Nd以及阿贝数Vd。表14示出了可用于实施例7中各非球面镜面的圆锥系数和高次项系数，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。

表13

面号

k

A4

A6

A8

A10

A12

A14

A16

S5

-1.7649

-9.5036E-04

4.0485E-06

-1.2683E-06

8.0388E-08

-2.2498E-09

0.0000E+00

S6

2.2893

1.9384E-04

8.8865E-06

1.8526E-07

-1.8666E-09

4.2201E-10

0.0000E+00

S13

0.9377

-5.6921E-04

2.7497E-05

-1.5983E-06

5.1785E-08

-9.4838E-10

0.0000E+00

S14

274.8884

9.8623E-04

3.0278E-05

1.3253E-06

-8.2038E-08

3.1318E-09

0.0000E+00

表14

实施例8

以下参照图8描述了根据本申请实施例8的光学镜头。图8示出了根据本申请实施例8的光学镜头的结构示意图。

如图8所示，光学镜头沿着光轴由第一侧至第二侧依序包括第一透镜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。

表15示出了实施例8的光学镜头的各透镜的曲率半径R、厚度d/距离T、折射率Nd以及阿贝数Vd。表16示出了可用于实施例8中各非球面镜面的圆锥系数和高次项系数，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。

表15

面号

k

A4

A6

A8

A10

A12

A14

A16

S5

-1.7929

-9.4626E-04

4.0182E-06

-1.2578E-06

8.2399E-08

-2.0549E-09

1.5539E-11

1.3145E-12

S6

2.2781

1.9258E-04

9.8280E-06

2.0949E-07

-2.8925E-09

3.2154E-10

-3.7483E-13

6.9851E-13

S13

0.9624

-5.6296E-04

2.9525E-05

-1.5042E-06

5.4465E-08

-9.4513E-10

-6.3052E-12

-5.7785E-13

S14

256.0790

9.7401E-04

3.1084E-05

1.5044E-06

-7.2336E-08

3.3926E-09

-7.1904E-12

-1.6548E-12

表16

综上，实施例1至实施例8分别满足以下表17-1和表17-2所示的关系。在表17-1和表17-2中，D、H、F、BFL、TTL、F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7、R1、R2、R3、R4、T12、d1、d2的单位为毫米(mm)，FOV的单位为度(°)，θ的单位为弧度(rad)。

表17-1

表17-2

本申请还提供了一种电子设备，该电子设备可包括根据本申请上述实施方式的光学镜头及用于将所述光学镜头形成的光学图像转换为电信号的成像元件。该电子设备可以是诸如探测距离相机的独立电子设备，也可以是集成在诸如探测距离设备上的成像模块。此外，电子设备还可以是诸如车载相机的独立成像设备，也可以是集成在诸如辅助驾驶系统上的成像模块。

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

1.光学镜头，其特征在于，所述光学镜头沿光轴由第一侧至第二侧依序包括：

具有负光焦度的第一透镜，其第一侧面为凸面，第二侧面为凹面；

具有正光焦度的第二透镜，其第一侧面为凹面，第二侧面为凸面；

具有光焦度的第三透镜，其第一侧面为凹面，第二侧面为凸面；

具有正光焦度的第四透镜，其第一侧面为凸面；

具有正光焦度的第五透镜，其第一侧面为凸面，第二侧面为凸面；

具有负光焦度的第六透镜，其第一侧面为凹面；以及

具有正光焦度的第七透镜，其第一侧面为凸面。

2.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述第三透镜具有正光焦度或负光焦度。

3.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述第四透镜的第二侧面为凹面。

4.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述第四透镜的第二侧面为凸面。

5.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述第六透镜的第二侧面为凹面。

6.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述第六透镜的第二侧面为凸面。

7.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述第七透镜的第二侧面为凹面。

8.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述第七透镜的第二侧面为凸面。

9.光学镜头，其特征在于，所述光学镜头沿光轴由第一侧至第二侧依序包括：

具有负光焦度的第一透镜；

具有正光焦度的第二透镜；

具有光焦度的第三透镜；

具有正光焦度的第四透镜；

具有正光焦度的第五透镜；

具有负光焦度的第六透镜；以及

具有正光焦度的第七透镜；

所述光学镜头的最大视场角对应的所述第一透镜的第二侧面的张角arctan(1/K2)满足：arctan(1/K2)≥50。

10.一种电子设备，其特征在于，包括根据权利要求1-9中任一项所述的光学镜头及用于将所述光学镜头形成的光学图像转换为电信号的成像元件。