CN116520539A - 光学镜头 - Google Patents

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CN116520539A CN202310484398.XA CN202310484398A CN116520539A CN 116520539 A CN116520539 A CN 116520539A CN 202310484398 A CN202310484398 A CN 202310484398A CN 116520539 A CN116520539 A CN 116520539A
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optical lens
optical
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王克民
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Abstract

本发明提供了一种光学镜头，共七片透镜，沿光轴从物侧到成像面依次为：具有负光焦度的第一透镜，其像侧面为凹面；具有负光焦度的第二透镜，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；具有正光焦度的第三透镜；光阑；具有正光焦度的第四透镜，其物侧面和像侧面均为凸面；具有正光焦度的第五透镜，其物侧面和像侧面均为凸面；具有负光焦度的第六透镜，其物侧面均为凹面；具有负光焦度的第七透镜，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；所述光学镜头的最大视场角FOV与光圈值FNO满足：40°＜FOV/FNO＜55°。本发明提供的光学镜头通过各镜片面型的合理配置以及光焦度的合理搭配，提高光学镜头的解像力，降低像差，提高光学镜头的成像品质。

Description

光学镜头
技术领域
本发明涉及成像镜头的技术领域，特别是涉及一种光学镜头。
背景技术
伴随着人们对驾驶体验的要求不断提高，车载应用类光学镜头在智能驾驶上的使用越来越多，车载光学镜头在汽车相关行业中的地位不断提升。
先进驾驶辅助系统(ADAS)在智能驾驶上扮演着重要的角色，它通过各种镜头搭配传感器来收集环境信息，以保障驾驶人行车安全。现有的ADAS系统的环视镜头除了要求光学镜头具有轻薄短小的外形并具备高像素、高分辨率等特性，还要求光学镜头在低照度条件下能够清晰成像，因此需要开发一款成像效果好的光学镜头。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种光学镜头，具有成像品质优良的优点。
本发明提供一种光学镜头，共七片透镜，沿光轴从物侧到成像面依次为：
具有负光焦度的第一透镜，其像侧面为凹面；
具有负光焦度的第二透镜，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；
具有正光焦度的第三透镜；
光阑；
具有正光焦度的第四透镜，其物侧面和像侧面均为凸面；
具有正光焦度的第五透镜，其物侧面和像侧面均为凸面；
具有负光焦度的第六透镜，其物侧面均为凹面；
具有负光焦度的第七透镜，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；
所述光学镜头的最大视场角FOV与光圈值FNO满足：40°＜FOV/FNO＜55°。
进一步地优选，所述光学镜头的光学总长TTL与有效焦距f满足：6.0<TTL/f<8.0。
进一步地优选，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：4.0<TTL/IH<5.0。
进一步地优选，所述光学镜头的最大视场角所对应的真实像高IH与入瞳直径EPD满足：2.5<IH/EPD<3.5。
进一步地优选，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：1.4<IH/f<1.6。
进一步地优选，所述光学镜头的最大视场角FOV以及最大视场角所对应的真实像高IH与所述第一透镜物侧面的通光口径D1三者之间满足：1.5＜D1/IH/tan(FOV/2)＜1.8。
进一步地优选，所述光学镜头的有效焦距f与所述第一透镜的焦距f1满足：-2.5<f1/f<-1.5。
进一步地优选，所述光学镜头的有效焦距f与所述第三透镜的焦距f3满足：4.5<f3/f<7.0。
进一步地优选，所述光学镜头的有效焦距f与所述第四透镜的焦距f4满足：1.6<f4/f<2.0。
进一步地优选，所述光学镜头的有效焦距f与所述第六透镜的焦距f6满足：-1.6<f6/f<-1.0。
本发明提供的光学镜头通过各镜片面型的合理配置以及光焦度的合理搭配，提高光学镜头的解像力，降低像差，提高光学镜头的成像品质。
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中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MTF曲线图。
图4为本发明实施例1中光学镜头的轴向像差曲线图。
图5为本发明实施例1中光学镜头的垂轴色差曲线图。
图6为本发明实施例2中光学镜头的结构示意图。
图7为本发明实施例2中光学镜头的场曲曲线图。
图8为本发明实施例2中光学镜头的MTF曲线图。
图9为本发明实施例2中光学镜头的轴向像差曲线图。
图10为本发明实施例2中光学镜头的垂轴色差曲线图。
图11为本发明实施例3中光学镜头的结构示意图。
图12为本发明实施例3中光学镜头的场曲曲线图。
图13为本发明实施例3中光学镜头的MTF曲线图。
图14为本发明实施例3中光学镜头的轴向像差曲线图。
图15为本发明实施例3中光学镜头的垂轴色差曲线图。
图16为本发明实施例4中光学镜头的结构示意图。
图17为本发明实施例4中光学镜头的场曲曲线图。
图18为本发明实施例4中光学镜头的MTF曲线图。
图19为本发明实施例4中光学镜头的轴向像差曲线图。
图20为本发明实施例4中光学镜头的垂轴色差曲线图。
图21为本发明实施例5中光学镜头的结构示意图。
图22为本发明实施例5中光学镜头的场曲曲线图。
图23为本发明实施例5中光学镜头的MTF曲线图。
图24为本发明实施例5中光学镜头的轴向像差曲线图。
图25为本发明实施例5中光学镜头的垂轴色差曲线图。
图26为本发明实施例6中光学镜头的结构示意图。
图27为本发明实施例6中光学镜头的场曲曲线图。
图28为本发明实施例6中光学镜头的MTF曲线图。
图29为本发明实施例6中光学镜头的轴向像差曲线图。
图30为本发明实施例6中光学镜头的垂轴色差曲线图。
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
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实施例的描述，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。
根据本发明实施例的光学镜头沿光轴从物侧到像侧依次包括：第一透镜、第二透镜、第三透镜、光阑、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜、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，其像侧面为凹面；第二透镜可具有负光焦度，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；具有正光焦度的第三透镜；第四透镜可具有正光焦度的，其物侧面和像侧面均为凸面；第五透镜可具有正光焦度，其物侧面和像侧面均为凸面；第六透镜可具有负光焦度，其物侧面均为凹面；第七透镜可具有负光焦度，其物侧面为凹面，像侧面为凸面。
在一些实施例中，光学镜头的最大视场角FOV与光圈值FNO满足：40°＜FOV/FNO＜55°。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，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。
在一些实施例中，光学镜头的光学总长TTL与有效焦距f满足：6.0<TTL/f<8.0。满足上述要求，确保有足够的空间调整透镜结构，优化成像效果。
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：4.0<TTL/IH<5.0。满足上述范围，可以有效平衡光学镜头大像面与镜头尺寸的需求。
在一些实施例中，光学镜头的最大视场角所对应的真实像高IH与入瞳直径EPD满足：2.5<IH/EPD<3.5。满足上述范围，能够增大射入光学镜头的光线束的宽度，使得光学镜头在像面处亮度得到提升避免暗角产生。
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：1.4<IH/f<1.6。满足上述范围，能够实现高像素特性，提升光学镜头的成像品质。
在一些实施例中，光学镜头的最大视场角FOV以及最大视场角所对应的真实像高IH与第一透镜物侧面的通光口径D1三者之间满足：1.5＜D1/IH/tan(FOV/2)＜1.8。满足上述范围，可以保证光学镜头的尺寸与大视场角、大像面之间的平衡。
在一些实施例中，光学镜头的有效焦距f与最大视场角FOV和最大视场角所对应的真实像高IH满足：0.7<(IH/2)/(f×tan(FOV/2))<0.8。满足上述要求，说明光学镜头的光学畸变得到较好的控制，提高光学镜头的解像力。
在一些实施例中，光学镜头的有效焦距f与所述第一透镜的焦距f1满足：-2.5<f1/f<-1.5。满足上述要求，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，从而降低光学镜头各类像差的矫正难度。
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：-16.0<f2/f<-8.0。满足上述要求，可以使第二透镜具有适当的负光焦度，能够分担光学镜头前端的负光焦度，从而有利于避免因第一透镜光焦度过于集中而造成的光线偏折过大，降低了光学镜头色差矫正的难度。
在一些实施例中，光学镜头的有效焦距f与所述第三透镜的焦距f3满足：4.5<f3/f<7.0。满足上述要求，可以使第三透镜具有适当的正光焦度，在汇聚光线的同时降低光线偏折角度，让光线走势平稳过渡，同时平衡光学镜头产生的各类像差，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与第四透镜的焦距f4满足：1.6<f4/f<2.0。满足上述要求，可以使第四透镜具有适当的正光焦度，在汇聚光线的同时降低光线偏折角度，让光线走势平稳过渡，同时平衡光学镜头产生的各类像差，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与第五透镜的焦距f5满足：1.2<f5/f<1.9。满足上述要求，可以使第五透镜具有适当的正光焦度，在汇聚光线的同时降低光线偏折角度，让光线走势平稳过渡，同时平衡光学镜头产生的各类像差，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：-1.6<f6/f<-1.0。满足上述要求，可以使第六透镜具有适当的负光焦度，能够增大光学镜头的成像面积；同时可以优化光学镜头的色差，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与第七透镜的焦距f7满足：-10.0<f7/f<-3.0。满足上述范围，可以使第七透镜具有适当的负光焦度，能够增大光学镜头的成像面积。
在一些实施例种，第五透镜和第六透镜中至少一枚透镜的阿贝数Vd满足：Vd＞80，第五透镜的阿贝数Vd5和第六透镜的阿贝数Vd6满足：Vd5-Vd6＞60。满足上述范围，有利于实现可见光和红外光的共焦。
在一些实施例中，第五透镜和第六透镜可胶合组成胶合透镜，可以有效矫正光学镜头的色差、降低光学镜头的偏心敏感度，还可以平衡光学镜头的像差，提升光学镜头的成像品质；还可以降低光学镜头的组装敏感度，进而降低光学镜头的加工工艺难度，提高光学镜头的组装良率。
在一些实施例中，第二透镜、第四透镜和第七透镜均可采用非球面透镜的面型，以提高解像质量。
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分别为二阶、四阶、六阶、八阶、十阶、十二阶阶曲面系数。
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、第三透镜L3、光阑ST、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6、第七透镜L7、滤光片G1以及保护玻璃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具有负光焦度，其物侧面S3为凹面，像侧面S4为凸面；
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；
光阑ST；
第四透镜L4具有正光焦度，其物侧面S7和像侧面S8均为凸面；
第五透镜L5具有正光焦度，其物侧面S9和像侧面S10均为凸面；
第六透镜L6具有负光焦度，其物侧面S10和像侧面S11均为凹面；
第五透镜L5和第六透镜L6组成胶合透镜组，即第五透镜L5的像侧面和第六透镜L6的物侧面的胶合面为S10；
第七透镜L7具有负光焦度，其物侧面S12为凹面，像侧面S13为凸面；
滤光片G1的物侧面S14、像侧面S15均为平面；
保护玻璃G2的物侧面S16、像侧面S17均为平面；
成像面S18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
在本实施例中，光学镜头的场曲曲线图、MTF曲线图、轴向像差曲线图、垂轴色差曲线图分别如图2、图3、图4、图5所示。
图2示出了实施例1的场曲曲线，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±0.03mm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MTF（调制传递函数）曲线图，其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0.35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较好的成像品质和较好的细节分辨能力。
图4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-10μm~20μm以内，说明光学镜头能够较好地矫正轴向像差。
图5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-2μm~4.5μm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6，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、第三透镜L3、光阑ST、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6、第七透镜L7、滤光片G1以及保护玻璃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具有负光焦度，其物侧面S3为凹面，像侧面S4为凸面；
第三透镜L3具有正光焦度，其物侧面S5为凸面，像侧面S6为凹面；
光阑ST；
第四透镜L4具有正光焦度，其物侧面S7和像侧面S8均为凸面；
第五透镜L5具有正光焦度，其物侧面S9和像侧面S10均为凸面；
第六透镜L6具有负光焦度，其物侧面S10和像侧面S11均为凹面；
第五透镜L5和第六透镜L6组成胶合透镜组，即第五透镜L5的像侧面和第六透镜L6的物侧面的胶合面为S10；
第七透镜L7具有负光焦度，其物侧面S12为凹面，像侧面S13为凸面；
滤光片G1的物侧面S14、像侧面S15均为平面；
保护玻璃G2的物侧面S16、像侧面S17均为平面；
成像面S18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
在本实施例中，光学镜头的场曲曲线图MTF曲线图、轴向像差曲线图、垂轴色差曲线图分别如图7、图8、图9、图10所示。
图7示出了实施例2的场曲曲线，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±0.02mm以内，说明光学镜头能够良好地矫正场曲。
图8示出了实施例2的MTF（调制传递函数）曲线图，其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较好的成像品质和较好的细节分辨能力。
图9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-10μm~20μm以内，说明光学镜头能够较好地矫正轴向像差。
图10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-1μm~4μm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11，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、第三透镜L3、光阑ST、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6、第七透镜L7、滤光片G1以及保护玻璃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具有负光焦度，其物侧面S3为凹面，像侧面S4为凸面；
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；
光阑ST；
第四透镜L4具有正光焦度，其物侧面S7和像侧面S8均为凸面；
第五透镜L5具有正光焦度，其物侧面S9和像侧面S10均为凸面；
第六透镜L6具有负光焦度，其物侧面S10和像侧面S11均为凹面；
第五透镜L5和第六透镜L6组成胶合透镜组，即第五透镜L5的像侧面和第六透镜L6的物侧面的胶合面为S10；
第七透镜L7具有负光焦度，其物侧面S12为凹面，像侧面S13为凸面；
滤光片G1的物侧面S14、像侧面S15均为平面；
保护玻璃G2的物侧面S16、像侧面S17均为平面；
成像面S18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
在本实施例中，光学镜头的场曲曲线图、MTF曲线图、轴向像差曲线图、垂轴色差曲线图分别如图12、图13、图14、图15所示。
图12示出了实施例3的场曲曲线，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±0.02mm以内，说明光学镜头能够良好地矫正场曲。
图13示出了实施例3的MTF（调制传递函数）曲线图，其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较好的成像品质和较好的细节分辨能力。
图14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-10μm~15μm以内，说明光学镜头能够较好地矫正轴向像差。
图15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~6μm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16，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、第三透镜L3、光阑ST、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6、第七透镜L7、滤光片G1以及保护玻璃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具有负光焦度，其物侧面S3为凹面，像侧面S4为凸面；
第三透镜L3具有正光焦度，其物侧面S5为凹面，像侧面S6为凸面；
光阑ST；
第四透镜L4具有正光焦度，其物侧面S7和像侧面S8均为凸面；
第五透镜L5具有正光焦度，其物侧面S9和像侧面S10均为凸面；
第六透镜L6具有负光焦度，其物侧面S10和像侧面S11均为凹面；
第五透镜L5和第六透镜L6组成胶合透镜组，即第五透镜L5的像侧面和第六透镜L6的物侧面的胶合面为S10；
第七透镜L7具有负光焦度，其物侧面S12为凹面，像侧面S13为凸面；
滤光片G1的物侧面S14、像侧面S15均为平面；
保护玻璃G2的物侧面S16、像侧面S17均为平面；
成像面S18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
在本实施例中，光学镜头的场曲曲线图、MTF曲线图、轴向像差曲线图、垂轴色差曲线图分别如图17、图18、图19、图20所示。
图17示出了实施例4的场曲曲线，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±0.02mm以内，说明光学镜头能够良好地矫正场曲。
图18示出了实施例4的MTF（调制传递函数）曲线图，其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0.45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较好的成像品质和较好的细节分辨能力。
图19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-10μm~15μm以内，说明光学镜头能够较好地矫正轴向像差。
图20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~6μm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5
请参阅图21，所示为本发明实施例5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、第三透镜L3、光阑ST、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6、第七透镜L7、滤光片G1以及保护玻璃G2。
第一透镜L1具有负光焦度，其物侧面S1和像侧面S2均为凹面；
第二透镜L2具有负光焦度，其物侧面S3为凹面，像侧面S4为凸面；
第三透镜L3具有正光焦度，其物侧面S5为凸面，像侧面S6为凹面；
光阑ST；
第四透镜L4具有正光焦度，其物侧面S7和像侧面S8均为凸面；
第五透镜L5具有正光焦度，其物侧面S9和像侧面S10均为凸面；
第六透镜L6具有负光焦度，其物侧面S10和像侧面S11均为凹面；
第五透镜L5和第六透镜L6组成胶合透镜组，即第五透镜L5的像侧面和第六透镜L6的物侧面的胶合面为S10；
第七透镜L7具有负光焦度，其物侧面S12为凹面，像侧面S13为凸面；
滤光片G1的物侧面S14、像侧面S15均为平面；
保护玻璃G2的物侧面S16、像侧面S17均为平面；
成像面S18为平面。
实施例5中的光学镜头中各透镜的相关参数如表5-1所示。
表5-1
实施例5中的光学镜头的非球面透镜的面型参数如表5-2所示。
表5-2
在本实施例中，光学镜头的场曲曲线图、MTF曲线图、轴向像差曲线图、垂轴色差曲线图分别如图22、图23、图24、图25所示。
图22示出了实施例5的场曲曲线，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-0.03mm~0.02mm以内，说明光学镜头能够良好地矫正场曲。
图23示出了实施例5的MTF（调制传递函数）曲线图，其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0.45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较好的成像品质和较好的细节分辨能力。
图24示出了实施例5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-10μm~20μm以内，说明光学镜头能够较好地矫正轴向像差。
图25示出了实施例5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~6μm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6
请参阅图26，所示为本发明实施例6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、第三透镜L3、光阑ST、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6、第七透镜L7、滤光片G1以及保护玻璃G2。
第一透镜L1具有负光焦度，其物侧面S1为凸面，像侧面S2均为凹面；
第二透镜L2具有负光焦度，其物侧面S3为凹面，像侧面S4为凸面；
第三透镜L3具有正光焦度，其物侧面S5为凸面，像侧面S6为凹面；
光阑ST；
第四透镜L4具有正光焦度，其物侧面S7和像侧面S8均为凸面；
第五透镜L5具有正光焦度，其物侧面S9和像侧面S10均为凸面；
第六透镜L6具有负光焦度，其物侧面S10为凹面，像侧面S11为凸面；
第五透镜L5和第六透镜L6组成胶合透镜组，即第五透镜L5的像侧面和第六透镜L6的物侧面的胶合面为S10；
第七透镜L7具有负光焦度，其物侧面S12为凹面，像侧面S13为凸面；
滤光片G1的物侧面S14、像侧面S15均为平面；
保护玻璃G2的物侧面S16、像侧面S17均为平面；
成像面S18为平面。
实施例6中的光学镜头中各透镜的相关参数如表6-1所示。
表6-1
实施例6中的光学镜头的非球面透镜的面型参数如表6-2所示。
表6-2
在本实施例中，光学镜头的场曲曲线图、MTF曲线图、轴向像差曲线图、垂轴色差曲线图分别如图27、图28、图29、图30所示。
图27示出了实施例6的场曲曲线，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-0.02mm~0.03mm以内，说明光学镜头能够良好地矫正场曲。
图28示出了实施例6的MTF（调制传递函数）曲线图，其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0.5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较好的成像品质和较好的细节分辨能力。
图29示出了实施例6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-10μm~20μm以内，说明光学镜头能够较好地矫正轴向像差。
图30示出了实施例6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-1μm~4μm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7，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、光圈值FNO、真实像高IH以及最大视场角FOV以及与各实施例中每个条件式对应的数值。
表7
综合上述实施例，本发明提供的光学镜头具备红外共焦功能，满足白天夜晚成像的清晰度要求，通过各镜片面型的合理配置以及光焦度的合理搭配，提高光学镜头的解像力，降低像差，提高光学镜头的成像品质。
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 (10)

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：
具有负光焦度的第一透镜，其像侧面为凹面；
具有负光焦度的第二透镜，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；
具有正光焦度的第三透镜；
光阑；
具有正光焦度的第四透镜，其物侧面和像侧面均为凸面；
具有正光焦度的第五透镜，其物侧面和像侧面均为凸面；
具有负光焦度的第六透镜，其物侧面为凹面；
具有负光焦度的第七透镜，其物侧面为凹面，像侧面为凸面；
所述光学镜头的最大视场角FOV与光圈值FNO满足：40°＜FOV/FNO＜55°。
2.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头的光学总长TTL与有效焦距f满足：6.0<TTL/f<8.0。
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：4.0<TTL/IH<5.0。
4.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头的最大视场角所对应的真实像高IH与入瞳直径EPD满足：2.5<IH/EPD<3.5。
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与最大视场角所对应的真实像高IH满足：1.4<IH/f<1.6。
6.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头的最大视场角FOV以及最大视场角所对应的真实像高IH与所述第一透镜物侧面的通光口径D1三者之间满足：1.5＜D1/IH/tan(FOV/2)＜1.8。
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与所述第一透镜的焦距f1满足：-2.5<f1/f<-1.5。
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与所述第三透镜的焦距f3满足：4.5<f3/f<7.0。
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与所述第四透镜的焦距f4满足：1.6<f4/f<2.0。
10.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头的有效焦距f与所述第六透镜的焦距f6满足：-1.6<f6/f<-1.0。
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