CN115933134A

CN115933134A - 光学镜头

Info

Publication number: CN115933134A
Application number: CN202211568612.1A
Authority: CN
Inventors: 王义龙; 熊鑫; 徐宇轩; 李旦; 李亮
Original assignee: Jiangxi Lianyi Optics Co Ltd
Current assignee: Jiangxi Lianyi Optics Co Ltd
Priority date: 2022-12-08
Filing date: 2022-12-08
Publication date: 2023-04-07

Abstract

本发明提供了一种光学镜头，共七片透镜，其特征在于，沿光轴从物侧到成像面依次为：具有负光焦度的第一透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；具有正光焦度的第二透镜，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；光阑；具有正光焦度的第三透镜，其物侧面和像侧面均为凸面；具有正光焦度的第四透镜，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；具有负光焦度的第五透镜，其物侧面和像侧面均为凹面；具有正光焦度的第六透镜，其物侧面和像侧面均为凸面；具有光焦度的第七透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；所述光学镜头的入瞳直径EPD与最大视场角所对应的真实像高IH满足：1.5＜IH/EPD＜2.0。

Description

光学镜头

技术领域

本发明涉及光学镜头技术领域，特别是涉及一种光学镜头。

背景技术

随着安防监控的日益发展，消费者对于安防镜头的要求越来越高，一方面要求其更大视场角，可以监控更大范围的目标，另一方面考虑监控摄像机的电路发热因素、低温使用环境，会出现温漂，导致像面不清晰。同时，安防镜头在夜间拍摄的能力不是很强，尤其是镜头红外共焦方面，而且伴随着日夜交替的场景，随着温度和红外成像的影响，镜头成像难度成倍提升。

因此，开发一种大视场角、高像素、温漂低以及红外共焦的光学镜头以满足安防监控所需是非常必要的。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提出一种光学镜头，具有大视场角、高像素、温漂低以及红外共焦的优点。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种光学镜头，共七片透镜，其特征在于，沿光轴从物侧到成像面依次为：

具有负光焦度的第一透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；

具有正光焦度的第二透镜，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；

光阑；

具有正光焦度的第三透镜，其物侧面和像侧面均为凸面；

具有正光焦度的第四透镜，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；

具有负光焦度的第五透镜，其物侧面和像侧面均为凹面；

具有正光焦度的第六透镜，其物侧面和像侧面均为凸面；

具有光焦度的第七透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；

所述光学镜头的入瞳直径EPD与最大视场角所对应的真实像高IH满足：1.5＜IH/EPD＜2.0。

较佳地，所述光学镜头的视场角FOV与光圈值FNO满足：110°＜FOV/FNO＜120°。

较佳地，所述光学镜头的光学总长TTL与最大视场角所对应的真实像高IH满足：TTL/IH＜3.5。

较佳地，所述光学镜头的有效焦距f与最大视场角所对应的真实像高IH满足：1.5＜IH/f＜2.0。

较佳地，所述光学镜头的有效焦距f与第二透镜的焦距f₂满足：7.0＜f₂/f。

较佳地，所述光学镜头的有效焦距f与第四透镜的焦距f₄满足：1.5＜f₄/f＜4.0。

较佳地，所述光学镜头的有效焦距f与第七透镜的焦距f₇满足：12.0＜|f₇/f|。

较佳地，所述光学镜头的有效焦距f与第一透镜至第二透镜的组合焦距f₁₂满足：-5.5＜f₁₂/f＜-3.5。

较佳地，所述光学镜头的有效焦距f与第三透镜至第七透镜的组合焦距f₃₇满足：1.5＜f₃₇/f＜2.0。

较佳地，所述光学镜头的光学总长TTL与第一透镜至第六透镜分别沿光轴的中心厚度的总和∑CT满足：0.6＜∑CT/TTL＜0.7

相较于现有技术，本发明的有益效果是：通过合理的搭配各透镜之间的镜片形状与光焦度组合，实现低成本量产，选材价格低廉，结构简单，组装难度低。通过优化配置各个透镜的正负光焦度，使像差得到有效的校正。并且，镜头克服了塑胶材质的非球面透镜由于膨胀系数大，在高低温环境下容易造成焦点漂移的缺陷，能够实现在-20℃～60℃温度范围内不虚焦，可适用于不同环境。还能够实现红外光与可见光共焦的功能，以及最大视场角110°的图像捕捉。

本发明的附加方面与优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

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为本发明实施例1的光学镜头的结构示意图。

图2为本发明实施例1中光学镜头的场曲曲线图。

图3为本发明实施例1中光学镜头的F-Theta畸变曲线图。

图4为本发明实施例1中光学镜头的相对照度曲线图。

图5为本发明实施例1中光学镜头的MTF曲线图。

图6为本发明实施例1中光学镜头的轴向像差曲线图。

图7为本发明实施例1中光学镜头的垂轴色差曲线图。

图8为本发明实施例2的光学镜头的结构示意图。

图9为本发明实施例2中光学镜头的场曲曲线图。

图10为本发明实施例2中光学镜头的F-Theta畸变曲线图。

图11为本发明实施例2中光学镜头的相对照度曲线图。

图12为本发明实施例2中光学镜头的MTF曲线图。

图13为本发明实施例2中光学镜头的轴向像差曲线图。

图14为本发明实施例2中光学镜头的垂轴色差曲线图。

图15为本发明实施例3的光学镜头的结构示意图。

图16为本发明实施例3中光学镜头的场曲曲线图。

图17为本发明实施例3中光学镜头的F-Theta畸变曲线图。

图18为本发明实施例3中光学镜头的相对照度曲线图。

图19为本发明实施例3中光学镜头的MTF曲线图。

图20为本发明实施例3中光学镜头的轴向像差曲线图。

图21为本发明实施例3中光学镜头的垂轴色差曲线图。

图22为本发明实施例4的光学镜头的结构示意图。

图23为本发明实施例4中光学镜头的场曲曲线图。

图24为本发明实施例4中光学镜头的F-Theta畸变曲线图。

图25为本发明实施例4中光学镜头的相对照度曲线图。

图26为本发明实施例4中光学镜头的MTF曲线图。

图27为本发明实施例4中光学镜头的轴向像差曲线图。

图28为本发明实施例4中光学镜头的垂轴色差曲线图。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，将参考附图对本发明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发明的实施例的描述，而非以任何方式限制本发明的范围。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，在不背离本发明的教导的情况下，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。每个透镜最靠近被摄物体的表面称为该透镜的物侧面，每个透镜最靠近成像面的表面称为该透镜的像侧面。

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、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，当描述本发明的实施方式时，使用“可”表示“本发明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)均具有与本发明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，本发明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。

根据本发明实施例的光学镜头从物侧到像侧依次包括：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和保护玻璃。

在一些实施例中，第一透镜可具有负光焦度，有利于减小入射光线的倾角，从而对物方大视场实现有效分担。第一透镜物侧面为凸面，像侧面为凹面，能够尽可能的收集更多的光线进入后方光学系统，增加通光量为光学镜头的大光圈提供了基础保障，同时有利于实现高照度的需求。另外，第一透镜可使用高阿贝数材料，例如第一透镜的阿贝数满足Vd₁＞55，有利于降低经过第一透镜所产生的色差，提高光学镜头的成像品质。

在一些实施例中，第二透镜可具有正光焦度，有利于抑制光学镜头的色差，提升光学镜头的成像品质。第二透镜物侧面为凹面，像侧面为凸面，有利于使光线的偏折角度较为平缓，使收集到的光线收拢后顺利进入后方光学系统，有利于镜头后端的小型化。

在一些实施例中，第三透镜可具有正光焦度，有利于降低光线偏折角度，让光线走势平稳过渡。第三透镜物侧面和像侧面均为凸面，能够平衡第三透镜自身产生的慧差，同时矫正光学镜头的球差和像散，提升光学镜头的成像品质。

在一些实施例中，第四透镜可具有正光焦度，有利于降低光线偏折角度，让光线走势平稳过渡。第四透镜物侧面为凹面，像侧面为凸面，有利于光线走势平稳过度，并平衡第四透镜自身产生的球差，提升光学镜头的成像品质。

在一些实施例中，第五透镜可具有负光焦度，有利于增大光学镜头的成像面积，同时矫正前方各透镜所带来的色差，提升光学镜头的成像品质。第五透镜物侧面和像侧面均为凹面，有利于矫正光学镜头的各类像差，提升光学镜头的成像品质。另外，第五透镜可使用高折射率材料，例如第五透镜的折射率满足Nd₅≥1 .66，有利于透镜口径和厚度的减小和成像质量的提高。

在一些实施例中，第六透镜可具有正光焦度，有利于提高边缘视场光线汇聚能力，同时有效控制光学总长降低光学镜头体积，进而有利于光学镜头的小型化。第六透镜物侧面和像侧面均为凸面，能够平衡第六透镜自身产生的慧差，同时矫正光学镜头的球差，提升光学镜头的成像品质。

在一些实施例中，第七透镜物侧面为凸面，像侧面为凹面，能够平衡第七透镜自身产生的各类像差，同时将更多光束传递至成像面，提升边缘视场的相对照度避免暗角的产生，提升光学镜头的成像品质。

在一些实施例中，第二透镜和第三透镜之间可设置用于限制光束的光阑，光阑可设置在第三透镜的物侧面的附近处，能够减少光学镜头鬼影的产生，并且有利于收束进入光学系统的光线，降低光学镜头后端口径。

在一些实施例中，第一透镜、第二透镜、第四透镜和第六透镜的至少一枚透镜的相对折射率温度系数dn/dt满足：60×10^-6/℃＜dn/dt。满足上述范围，有利于该光学系统实现在-20℃～60℃的温度范围内不虚焦，使其具有高低温成像性能好的特点。

在一些实施例中，光学镜头的光圈值FNO满足：FNO≤1.00。满足上述范围，有利于实现大光圈特性，为光学镜头提供更多入射光线，从而获取足够的场景信息。

在一些实施例中，光学镜头的最大视场角FOV满足：110°≤FOV。满足上述范围，有利于实现广角特性，从而能够获取更多的场景信息，满足大范围探测的需求。

在一些实施例中，光学镜头的光学总长TTL与最大视场角所对应的真实像高IH满足：TTL/IH＜3.5。满足上述范围，有利于光学镜头在取得良好地成像品质与小型化设计中取得平衡，能够满足不同工况下对于光学镜头的要求。

在一些实施例中，光学镜头的有效焦距f与最大视场角所对应的真实像高IH满足：1.5＜IH/f＜2.0。满足上述范围，既能够在保证光学镜头景深的同时，实现大像面特性，从而提升光学系统的成像品质。

在一些实施例中，光学镜头的光学后焦BFL与有效焦距f满足：0.9＜BFL/f。满足上述范围，有利于在取得良好地成像品质与易于装配地光学后焦距长度之间取得平衡，保证光学镜头成像品质的同时，降低摄像头模组装配工艺难度。

在一些实施例中，光学镜头的入瞳直径EPD与最大视场角所对应的真实像高IH满足：1.5＜IH/EPD＜2.0。满足上述范围，能够使得射入光学镜头的光线束的宽度变大，使得光学镜头在像面处亮度得到提升避免暗角的产生，同时能够增大光学镜头成像面积。

在一些实施例中，光学镜头的视场角FOV与光圈值FNO满足：110°＜FOV/FNO＜120°。满足上述范围，有利于扩大光学镜头的视场角并增大光学镜头的光圈，实现广角和大光圈的特性。广角特性的实现有利于光学镜头获取更多的场景信息，满足大范围探测的需求，大光圈特性的实现有利于改善广角带来的边缘视场相对亮度下降快的问题，从而也有利于获取更多的场景信息。

在一些实施例钟，光学镜头的有效焦距f、最大半视场角θ和最大半视场角所对应的真实像高IH_θ满足：0.55＜IH_θ/(f×Tanθ)＜0.65。满足上述范围，有利于降低光学镜头的畸变，方便后期通过软件算法进行还原。

在一些实施例中，光学镜头的有效焦距f与第一透镜的焦距f₁满足：-2.5＜f₁/f＜-1.5。满足上述范围，可以使第一透镜具有适当的负光焦度，有利于减小入射光线的倾角，从而对物方大视场实现有效分担，同时能够获得更大的视场角范围。

在一些实施例中，光学镜头的有效焦距f与第二透镜的焦距f₂满足：7.0＜f₂/f。满足上述范围，可以使第二透镜具有适当的正光焦度，有利于抑制光学镜头的色差，提升光学镜头的成像品质。

在一些实施例中，光学镜头的有效焦距f与第三透镜的焦距f₃满足：2.0＜f₃/f＜3.0。满足上述范围，可以使第三透镜具有适当的正光焦度，有利于汇聚光线的同时降低光线偏折角度，让光线走势平稳过渡，提升光学镜头的成像品质。

在一些实施例中，光学镜头的有效焦距f与第四透镜的焦距f₄满足：1.5＜f₄/f＜4.0。满足上述范围，可以使第四透镜具有适当的正光焦度，有利于汇聚光线的同时降低光线偏折角度，让光线走势平稳过渡，提升光学镜头的成像品质。

在一些实施例中，光学镜头的有效焦距f与第五透镜的焦距f₅满足：-2.0＜f₅/f＜-1.0。满足上述范围，可以使第五透镜具有适当的负光焦度，有利于增大光学镜头的成像面积，同时矫正前方各透镜所带来的色差，提升光学镜头的成像品质。

在一些实施例中，光学镜头的有效焦距f与第六透镜的焦距f₆满足：1.5＜f₆/f＜2.5。满足上述范围，可以使第六透镜具有适当的正光焦度，有利于提高边缘视场光线汇聚能力，同时有效控制光学总长降低光学镜头体积，进而有利于光学镜头的小型化。

在一些实施例中，光学镜头的有效焦距f与第七透镜的焦距f₇满足：12.0＜|f₇/f|。满足上述范围，可以使第七透镜具有适当的光焦度，有利于压制边缘视场入射于成像面的角度，将更多的光束有效地传递至成像面，提升光学镜头的成像品质。

在一些实施例中，光学镜头的有效焦距f与第一透镜至第二透镜的组合焦距f₁₂满足：-5.5＜f₁₂/f＜-3.5。满足上述范围，通过合理分配第一透镜至第二透镜的焦距，使得进入光学镜头后端的光线走势平稳，有利于降低各类像差的矫正难度，提升光学镜头的成像品质。

在一些实施例中，光学镜头的有效焦距f与第三透镜至第七透镜的组合焦距f₃₇满足：1.5＜f₃₇/f＜2.0。满足上述范围，通过合理分配第三透镜至第七透镜的焦距，有利于平衡各类像差，提升光学镜头的成像品质。

在一些实施例中，第二透镜物侧面的曲率半径R₃和像侧面的曲率半径R₄满足：0.9＜R₃/R₄＜1.1。满足上述范围，可以使第二透镜物侧面与像侧面面取得相似面型，有利于平衡第二透镜的场曲，提升光学镜头的成像品质。

在一些实施例中，第四透镜物侧面的矢高Sag₇与第四透镜物侧面的通光半口径d₇和第四透镜像侧面的矢高Sag₈与第四透镜物侧面的通光半口径d₈分别满足：-0.2＜Sag₇/d₇＜-0.1，-0.4＜Sag₈/d₈＜-0.2。满足上述范围，可以避免第四透镜物侧面面型过弯导致的镀膜不均匀的问题，降低第四透镜的加工难度；同时也有利于边缘光线传递至光学镜头后端，提升光学镜头的成像质量。

在一些实施例中，光学镜头的光学总长TTL与第一透镜至第六透镜分别沿光轴的中心厚度的总和∑CT满足：0.6＜∑CT/TTL＜0.7。满足上述范围，可以有效压缩光学镜头的总长，同时有利于光学镜头的结构设计和生产工艺。

为使系统具有更好的光学性能，镜头中采用多片非球面透镜，所述光学镜头的各非球面表面形状满足下列方程：

；

其中，z为曲面与曲面顶点在光轴方向的距离，h为光轴到曲面的距离，c为曲面顶点的曲率，K为二次曲面系数，A、B、C、D、E、F、G、H分别为二阶、四阶、六阶、八阶、十阶、十二阶、十四阶、十六阶曲面系数。

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。

实施例1

请参阅图1，所示为本发明实施例1中提供的光学镜头的结构示意图，该光学镜头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和保护玻璃G2。

第一透镜L1具有负光焦度，其物侧面S1为凸面，像侧面S2为凹面；

第二透镜L2具有正光焦度，其物侧面S3为凹面，像侧面S4为凸面；

光阑ST；

第三透镜L3具有正光焦度，其物侧面S5和像侧面S6均为凸面；

第四透镜L4具有正光焦度，其物侧面S7为凹面，像侧面S8为凸面；

第五透镜L5具有负光焦度，其物侧面S9和像侧面S10均为凹面；

第六透镜L6具有正光焦度，其物侧面S11和像侧面S12均为凸面；

第七透镜L7具有负光焦度，其物侧面S13为凸面，像侧面S14为凹面；

滤光片G1，其物侧面S15和像侧面S16均为平面；

保护玻璃G2，其物侧面S17和像侧面S18均为平面；

成像面S19为平面。

实施例1中的光学镜头中各透镜的相关参数如表1-1所示。

表1-1

实施例1中的光学镜头的非球面透镜的面型参数如表1-2所示。

表1-2

图2示出了实施例1的场曲曲线图，其表示不同波长的光线在子午像面和弧矢像面的弯曲程度，横轴表示偏移量(单位：mm)，纵轴表示半视场角(单位：°)。从图中可以看出，子午像面和弧矢像面的场曲控制在±0.06mm以内，说明光学镜头能够良好地矫正场曲。

图3示出了实施例1的F-Tanθ畸变曲线，其表示不同波长的光线在成像面上不同像高处的F-Tanθ畸变，横轴表示F-Tanθ畸变(单位：%)，纵轴表示半视场角(单位：°)。从图中可以看出，光学镜头的F-Tanθ畸变控制在±40%以内，说明光学镜头能够有效地矫正F-Tanθ畸变。

图4示出了实施例1的相对照度曲线图，其表示成像面上不同视场角度的相对照度值，横轴表示半视场角（单位：°），纵轴表示相对照度（单位：%）。从图中可以看出，在最大半视场角时光学镜头的相对照度值仍大于50%，说明光学镜头具有较好地相对照度。

图5示出了实施例1的调制传递函数（MTF）曲线图，其表示表示各视场下不同空间频率的镜头成像调制度，横轴表示空间频率(单位：lp/mm)，纵轴表示MTF值。从图中可以看出，本实施例的MTF值在全视场内均在0.4以上，在0～160lp/mm的范围内，从中心至边缘视场的过程中MTF曲线均匀平滑下降，在低频和高频情况下都具有良好地成像品质和良好地细节分辨能力。

图6示出了实施例1的轴向像差曲线图，其表示各波长在成像面处光轴上的像差，横轴表示轴向像差值(单位：μm)，纵轴表示归一化光瞳半径。从图中可以看出，轴向像差的偏移量控制在±15μm以内，说明光学镜头能够良好地矫正轴向像差。

图7示出了实施例1的垂轴色差曲线图，其表示各波长相对于中心波长(0.55μm)在成像面上不同像高处的色差，横轴表示各波长相对中心波长的垂轴色差值(单位：μm)，纵轴表示归一化视场角。从图中可以看出，最长波长和最短波长的垂轴色差控制在±3μm以内，说明该光学镜头能够极好地矫正边缘视场的色差以及整个像面的二级光谱。

实施例2

请参阅图8，所示为本发明实施例2中提供的光学镜头的结构示意图，该光学镜头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和保护玻璃G2。

光阑ST；

第三透镜L3具有正光焦度，其物侧面S5和像侧面S6均为凸面；

第五透镜L5具有负光焦度，其物侧面S9和像侧面S10均为凹面；

第七透镜L7具有正光焦度，其物侧面S13为凸面，像侧面S14为凹面；

滤光片G1，其物侧面S15和像侧面S16均为平面；

保护玻璃G2，其物侧面S17和像侧面S18均为平面；

成像面S19为平面。

实施例2中的光学镜头中各透镜的相关参数如表2-1所示。

表2-1

实施例2中的光学镜头的非球面透镜的面型参数如表2-2所示。

表2-2

图9示出了实施例2的场曲曲线图，其表示不同波长的光线在子午像面和弧矢像面的弯曲程度，横轴表示偏移量(单位：mm)，纵轴表示半视场角(单位：°)。从图中可以看出，子午像面和弧矢像面的场曲控制在±0.06mm以内，说明光学镜头能够良好地矫正场曲。

图10示出了实施例2的F-Tanθ畸变曲线，其表示不同波长的光线在成像面上不同像高处的F-Tanθ畸变，横轴表示F-Tanθ畸变(单位：%)，纵轴表示半视场角(单位：°)。从图中可以看出，光学镜头的F-Tanθ畸变控制在±40%以内，说明光学镜头能够有效地矫正F-Tanθ畸变。

图11示出了实施例2的相对照度曲线图，其表示成像面上不同视场角度的相对照度值，横轴表示半视场角（单位：°），纵轴表示相对照度（单位：%）。从图中可以看出，在最大半视场角时光学镜头的相对照度值仍大于50%，说明光学镜头具有较好地相对照度。

图12示出了实施例2的调制传递函数（MTF）曲线图，其表示表示各视场下不同空间频率的镜头成像调制度，横轴表示空间频率(单位：lp/mm)，纵轴表示MTF值。从图中可以看出，本实施例的MTF值在全视场内均在0.4以上，在0～160lp/mm的范围内，从中心至边缘视场的过程中MTF曲线均匀平滑下降，在低频和高频情况下都具有良好地成像品质和良好地细节分辨能力。

图13示出了实施例2的轴向像差曲线图，其表示各波长在成像面处光轴上的像差，横轴表示轴向像差值(单位：μm)，纵轴表示归一化光瞳半径。从图中可以看出，轴向像差的偏移量控制在±15μm以内，说明光学镜头能够良好地矫正轴向像差。

图14示出了实施例2的垂轴色差曲线图，其表示各波长相对于中心波长(0.55μm)在成像面上不同像高处的色差，横轴表示各波长相对中心波长的垂轴色差值(单位：μm)，纵轴表示归一化视场角。从图中可以看出，最长波长和最短波长的垂轴色差控制在±2μm以内，说明该光学镜头能够极好地矫正边缘视场的色差以及整个像面的二级光谱。

实施例3

请参阅图15，所示为本发明实施例3中提供的光学镜头的结构示意图，该光学镜头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和保护玻璃G2。

光阑ST；

第三透镜L3具有正光焦度，其物侧面S5和像侧面S6均为凸面；

第五透镜L5具有负光焦度，其物侧面S9和像侧面S10均为凹面；

滤光片G1，其物侧面S15和像侧面S16均为平面；

保护玻璃G2，其物侧面S17和像侧面S18均为平面；

成像面S19为平面。

实施例3中的光学镜头中各透镜的相关参数如表3-1所示。

表3-1

实施例3中的光学镜头的非球面透镜的面型参数如表3-2所示。

表3-2

图16示出了实施例3的场曲曲线图，其表示不同波长的光线在子午像面和弧矢像面的弯曲程度，横轴表示偏移量(单位：mm)，纵轴表示半视场角(单位：°)。从图中可以看出，子午像面和弧矢像面的场曲控制在±0.06mm以内，说明光学镜头能够良好地矫正场曲。

图17示出了实施例3的F-Tanθ畸变曲线，其表示不同波长的光线在成像面上不同像高处的F-Tanθ畸变，横轴表示F-Tanθ畸变(单位：%)，纵轴表示半视场角(单位：°)。从图中可以看出，光学镜头的F-Tanθ畸变控制在±40%以内，说明光学镜头能够有效地矫正F-Tanθ畸变。

图18示出了实施例3的相对照度曲线图，其表示成像面上不同视场角度的相对照度值，横轴表示半视场角（单位：°），纵轴表示相对照度（单位：%）。从图中可以看出，在最大半视场角时光学镜头的相对照度值仍大于50%，说明光学镜头具有较好地相对照度。

图19示出了实施例3的调制传递函数（MTF）曲线图，其表示表示各视场下不同空间频率的镜头成像调制度，横轴表示空间频率(单位：lp/mm)，纵轴表示MTF值。从图中可以看出，本实施例的MTF值在全视场内均在0.4以上，在0～160lp/mm的范围内，从中心至边缘视场的过程中MTF曲线均匀平滑下降，在低频和高频情况下都具有良好地成像品质和良好地细节分辨能力。

图20示出了实施例3的轴向像差曲线图，其表示各波长在成像面处光轴上的像差，横轴表示轴向像差值(单位：μm)，纵轴表示归一化光瞳半径。从图中可以看出，轴向像差的偏移量控制在±15μm以内，说明光学镜头能够良好地矫正轴向像差。

图21示出了实施例3的垂轴色差曲线图，其表示各波长相对于中心波长(0.55μm)在成像面上不同像高处的色差，横轴表示各波长相对中心波长的垂轴色差值(单位：μm)，纵轴表示归一化视场角。从图中可以看出，最长波长和最短波长的垂轴色差控制在±2μm以内，说明该光学镜头能够极好地矫正边缘视场的色差以及整个像面的二级光谱。

实施例4

请参阅图22，所示为本发明实施例4中提供的光学镜头的结构示意图，该光学镜头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和保护玻璃G2。

光阑ST；

第三透镜L3具有正光焦度，其物侧面S5和像侧面S6均为凸面；

第五透镜L5具有负光焦度，其物侧面S9和像侧面S10均为凹面；

滤光片G1，其物侧面S15和像侧面S16均为平面；

保护玻璃G2，其物侧面S17和像侧面S18均为平面；

成像面S19为平面。

实施例4中的光学镜头中各透镜的相关参数如表4-1所示。

表4-1

实施例4中的光学镜头的非球面透镜的面型参数如表4-2所示。

表4-2

图23示出了实施例4的场曲曲线图，其表示不同波长的光线在子午像面和弧矢像面的弯曲程度，横轴表示偏移量(单位：mm)，纵轴表示半视场角(单位：°)。从图中可以看出，子午像面和弧矢像面的场曲控制在±0.08mm以内，说明光学镜头能够良好地矫正场曲。

图24示出了实施例4的F-Tanθ畸变曲线，其表示不同波长的光线在成像面上不同像高处的F-Tanθ畸变，横轴表示F-Tanθ畸变(单位：%)，纵轴表示半视场角(单位：°)。从图中可以看出，光学镜头的F-Tanθ畸变控制在±40%以内，说明光学镜头能够有效地矫正F-Tanθ畸变。

图25示出了实施例4的相对照度曲线图，其表示成像面上不同视场角度的相对照度值，横轴表示半视场角（单位：°），纵轴表示相对照度（单位：%）。从图中可以看出，在最大半视场角时光学镜头的相对照度值仍大于50%，说明光学镜头具有较好地相对照度。

图26示出了实施例4的调制传递函数（MTF）曲线图，其表示表示各视场下不同空间频率的镜头成像调制度，横轴表示空间频率(单位：lp/mm)，纵轴表示MTF值。从图中可以看出，本实施例的MTF值在全视场内均在0.4以上，在0～160lp/mm的范围内，从中心至边缘视场的过程中MTF曲线均匀平滑下降，在低频和高频情况下都具有良好地成像品质和良好地细节分辨能力。

图27示出了实施例4的轴向像差曲线图，其表示各波长在成像面处光轴上的像差，横轴表示轴向像差值(单位：μm)，纵轴表示归一化光瞳半径。从图中可以看出，轴向像差的偏移量控制在±6μm以内，说明光学镜头能够极好地矫正轴向像差。

图28示出了实施例4的垂轴色差曲线图，其表示各波长相对于中心波长(0.55μm)在成像面上不同像高处的色差，横轴表示各波长相对中心波长的垂轴色差值(单位：μm)，纵轴表示归一化视场角。从图中可以看出，最长波长和最短波长的垂轴色差控制在±2μm以内，说明该光学镜头能够极好地矫正边缘视场的色差以及整个像面的二级光谱。

请参阅表5，为上述各实施例对应的光学特性，包括所述光学镜头的有效焦距f、光学总长TTL、光圈数FNO、真实像高IH、视场角FOV以及与所述实施例中每个条件式对应的数值。

表5

综上所述，本发明实施例的光学镜头通过合理的搭配各透镜之间的镜片形状与光焦度组合，实现了具有大视场角、高像素、温漂低以及红外共焦的效果。

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专利范围的限制。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，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种光学镜头，共七片透镜，其特征在于，沿光轴从物侧到成像面依次为：

光阑；

具有正光焦度的第三透镜，其物侧面和像侧面均为凸面；

具有负光焦度的第五透镜，其物侧面和像侧面均为凹面；

具有正光焦度的第六透镜，其物侧面和像侧面均为凸面；

具有光焦度的第七透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；

2.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头的视场角FOV与光圈值FNO满足：110°＜FOV/FNO＜120°。

3.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头的光学总长TTL与最大视场角所对应的真实像高IH满足：TTL/IH＜3.5。

4.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头的有效焦距f与最大视场角所对应的真实像高IH满足：1.5＜IH/f＜2.0。

5.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头的有效焦距f与第二透镜的焦距f₂满足：7.0＜f₂/f。

6.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头的有效焦距f与第四透镜的焦距f₄满足：1.5＜f₄/f＜4.0。

7.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头的有效焦距f与第七透镜的焦距f₇满足：12.0＜|f₇/f|。

8.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头的有效焦距f与第一透镜至第二透镜的组合焦距f₁₂满足：-5.5＜f₁₂/f＜-3.5。

9.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头的有效焦距f与第三透镜至第七透镜的组合焦距f₃₇满足：1.5＜f₃₇/f＜2.0。

10.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头的光学总长TTL与第一透镜至第六透镜分别沿光轴的中心厚度的总和∑CT满足：0.6＜∑CT/TTL＜0.7。