CN117434695A - 一种前视光学镜头、摄像装置及具有其的驾驶工具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种前视光学镜头、摄像装置及具有其的驾驶工具，镜头包括由物方到成像表面的方向依次设置的七个透镜，光焦度分别为负/负/正/正/负/正/负，第一透镜、第五透镜为凸凹透镜，第二透镜为凹凸透镜，第三透镜、第四透镜和第六透镜为双凸镜，第七透镜为非球面的凸凹透镜；第二透镜至第三透镜的光轴间距、第四透镜至第五透镜的光轴间距、第六透镜至第七透镜的光轴间距均介于0至0.2mm之间，第三透镜的像侧面至第四透镜的物侧面的光轴间距介于1.9mm至3.4mm，第二透镜的中心厚度介于4.0mm至6.2mm；镜头的光学总长介于28.6mm至32.4mm，光学总长与镜头整组焦距的比值介于6.89至8.56。本发明中的镜头有效提升大视场的边缘照度，以平衡放小光圈后进光量不足的问题。

Description

一种前视光学镜头、摄像装置及具有其的驾驶工具

技术领域

本发明涉及光学领域，尤其涉及一种前视光学镜头、摄像装置及具有其的驾驶工具。

背景技术

在高级辅助驾驶系统（ADAS，Advanced Driving Assistance System）中，车载镜头有着“驾驶之眼”的称号。其中，前视镜头是车载镜头中起着比较重要作用的一类镜头，通过前视镜头可以发现车辆前方的障碍物，避免驾驶中发生前向碰撞的事故。

目前主流的前视大视场镜头虽然光圈大，但是开发成本相对较高；并且若前视镜头中出现能量较强的鬼影，或者前视镜头使与之配合的图像采集传感器产生红色花瓣，则会诱使ADAS的系统智能识别算法出现误判，导致车辆驾驶安全性降低。

此外，由于传感器的像素点小，导致离焦量稍大一点就会造成光学成像的性能急剧下降，因此，需要限制前视镜头在高低温环境下的性能变化。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，也不必然会给出技术教导；在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日之前已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

发明内容

本发明的目的是提供一种光学场曲较小、畸变较小、能够清晰成像的前视光学镜头，克服能量强的鬼影，实现大视场下的高相对照度，平衡放小光圈后进光量不足的问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种前视光学镜头，具有七个透镜，其为由物方到成像表面的方向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，其中：

所述第一透镜具有负光焦度，其物侧面于近光轴处呈凸面结构，其像侧面于近光轴处呈凹面结构；所述第二透镜具有负光焦度，其物侧面于近光轴处呈凹面结构，其像侧面于近光轴处呈凸面结构；所述第三透镜和第六透镜为双凸镜；所述第四透镜具有正光焦度，其物侧面为平面或者于近光轴处呈凸面结构，其像侧面于近光轴处呈凸面结构；所述第五透镜具有负光焦度，其物侧面于近光轴处呈凸面结构，其像侧面于近光轴处呈凹面结构；所述第七透镜具有负光焦度，其物侧面于近光轴处呈凸面结构，其像侧面于近光轴处呈凹面结构；

所述第二透镜的像侧面至第三透镜的物侧面的光轴间距、所述第四透镜的像侧面至第五透镜的物侧面的光轴间距、所述第六透镜的像侧面至第七透镜的物侧面的光轴间距均介于0至0.2mm之间，所述第三透镜的像侧面至第四透镜的物侧面的光轴间距d₃₄满足：1.9mm≤d₃₄≤3.4mm，所述第二透镜的中心厚度d2满足：4.0mm≤d2≤6.2mm；

所述镜头的光学总长TTL满足：28.6mm≤TTL≤32.4mm及6.89≤TTL/f≤8.56，其中TTL为第一透镜的物侧面顶点到成像表面在光轴上的距离，f为镜头的整组焦距。

进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述第三透镜的物侧面和/或所述第五透镜的物侧面上设有IR滤光膜，所述IR滤光膜到所述成像表面的距离在4mm以上；所述第七透镜与成像表面之间无IR滤光片。

进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述第七透镜为非球面镜，其物侧面的第一中心区域相对于所述第一中心区域向边缘方向延伸的第一延伸区域呈凸面结构，其像侧面的第二中心区域相对于所述第二中心区域向边缘方向延伸的第二延伸区域呈凹面结构。

进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第五透镜和第六透镜为球面镜，所述第四透镜为非球面镜；

和/或，所述七个透镜均采用玻璃材质。

进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，各个透镜的焦距满足以下条件：-1.96≤f ₁ /f≤-1.71，-14.2≤f ₂ /f≤-13.01，2.78≤f ₃ /f≤3.93，2.42≤f ₄ /f≤3.11，-2.84≤f ₅ /f≤-1.35，1.65≤f ₆ /f≤1.98，-6.99≤f ₇ /f≤-4.01，其中，f ₁为第一透镜的焦距，f ₂为第二透镜的焦距，f ₃为第三透镜的焦距，f ₄为第四透镜的焦距，f ₅为第五透镜的焦距，f ₆为第六透镜的焦距，f ₇为第七透镜的焦距。

进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述镜头满足条件：

0.082≤bfl/TTL≤0.12，其中，bfl为所述第七透镜的像侧面至所述成像表面的最近距离。

进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述镜头满足：7.0≤Fov/Y _m/2≤8.2，其中，Fov为镜头的最大视场角，Y _m为最大视场角对应的像高。

进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述镜头满足：

3.9≤Y ₁×180/pi≤4.15，其中，Y ₁为半视场角为1°时对应的镜头像高，pi为圆周率。

进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述第一透镜满足：3.32≤2×D ₁/f≤3.77，其中，2×D ₁为所述第一透镜的有效径。

进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述第六透镜为玻璃透镜，所述第六透镜为所述镜头的七个透镜中光焦度最大的透镜，其采用折射率温度系数介于﹣10×10^-6/℃至-9×10^-6/℃的玻璃材料。

进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述七个透镜中光焦度最大的透镜的焦距范围介于6.89至7.65之间。

进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述第五透镜、第六透镜组成胶合透镜。

进一步地，承前所述的任一技术方案或多个技术方案的组合，所述第五透镜与第六透镜的胶合面的曲率半径介于5mm至6.99mm；所述第一透镜的像侧面的曲率半径小于该胶合面的曲率半径。

根据本发明的另一方面，提供了一种摄像装置，包括电子感光元件及如上所述的前视光学镜头。

根据本发明的再一方面，提供了一种驾驶工具，包括如上所述的摄像装置，所述驾驶工具为车辆、船舶、飞机或无人机。

本发明提供的技术方案带来的有益效果如下：

a.在-40℃～+105℃的温度范围内离焦量幅值控制在4μm之内，保持画面清晰；

b. 镜头在大视角（120°）下依然拥有较高的相对照度，进光量充足，保证了镜头即使在较昏暗环境下使用，实拍画面边缘也不会有暗角，从而平衡放小光圈后进光量不足的问题；

c. 取消设置在成像表面附件的IR滤片，降低传感器产生红色花瓣的风险。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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申请中记载的一些实施例，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为本发明第一实施例提供的镜头的透镜布置示意图；

图2-1为本发明第一实施例的镜头的场曲曲线；

图2-2为本发明第一实施例的镜头的畸变曲线；

图2-3为本发明第一实施例中镜头在Y视场下OTF模量曲线；

图2-4为本发明第一实施例中镜头在Y视场下相对照度曲线；

图2-5为本发明第一实施例中在-40℃温度环境下的温度分析曲线；

图2-6为本发明第一实施例中在25℃温度环境下的温度分析曲线；

图2-7为本发明第一实施例中在105℃温度环境下的温度分析曲线；

图3-1为本发明第二实施例的镜头的场曲曲线；

图3-2为本发明第二实施例的镜头的畸变曲线；

图3-3为本发明第二实施例中镜头在Y视场下OTF模量曲线；

图3-4为本发明第二实施例中镜头在Y视场下相对照度曲线；

图3-5为本发明第二实施例中在-40℃温度环境下的温度分析曲线；

图3-6为本发明第二实施例中在25℃温度环境下的温度分析曲线；

图3-7为本发明第二实施例中在105℃温度环境下的温度分析曲线。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。

本发明改变传统的前视镜头追求大光圈的设计构思，利用增大光通量、改善大视场的边缘照度来弥补高缩小光圈后进光量不足的问题，同时兼顾控制镜头对高低温的性能变化在一个较微弱的范围内，使镜头在高低温下都可以拍摄高清画面。

参见图1，其为第一实施例的镜头透镜布置，其中符号L1表示第一透镜，L2表示第二透镜，L3表示第三透镜，L4表示第四透镜，L5表示第五透镜，L6表示第六透镜，L7表示第七透镜，L8表示光阑，L9表示保护玻璃，L10表示成像表面；透镜L1至L7从物方到像方的方向依次排列，光阑L8设置在第四透镜L4的物侧方，保护玻璃L9可以设置在第七透镜L7与成像表面L10之间。

图1中符号S1表示第一透镜L1的物侧面，S2表示第一透镜L1的像侧面；S3表示第二透镜L2的物侧面，S4表示第二透镜L2的像侧面；S5表示第三透镜L3的物侧面，S6表示第三透镜L3的像侧面；S7表示光阑L8的表面；S8表示第四透镜L4的物侧面，S9表示第四透镜L4的像侧面，S10表示第五透镜L5的物侧面，S11表示第五透镜L5的像侧面，也表示与第五透镜L5胶合的第六透镜L6的物侧面，S12表示第六透镜L6的像侧面；S13表示第七透镜L7的物侧面，S14表示第七透镜L7的像侧面；S15表示保护玻璃L9的物侧面，S16表示保护玻璃L9的像侧面；S17表示成像表面L10的所在表面。

在本发明的以下实施例中的光学参数包括：Fov表示镜头的最大视场角，Y _m 表示对应Fov的像高，Y ₁表示半视场角为1°时镜头的像高，TTL表示镜头总长，本发明实施例中即第一透镜的物侧面顶点至成像表面在光轴上的距离，2×D ₁表示第一透镜的有效径，f ₁表示第一透镜的焦距，f ₂表示第二透镜的焦距，f ₃表示第三透镜的焦距，f ₄表示第四透镜的焦距，f ₅表示第五透镜的焦距，f ₆表示第六透镜的焦距，f ₇表示第七透镜的焦距，f表示镜头的整组焦距，bfl表示镜头后焦距（即所述第七透镜L7的像侧面至所述光学镜头的成像表面的最近距离），pi表示圆周率。

透镜L1至L6中，有的透镜为球面镜片，有的透镜为非球面镜片，对于非球面镜片，其面形描述公式为：

Z(r)=(cr ² )/{1+[1-(k+1)(c ² r ² )]/2}+A ₄ r ⁴ +A ₆ r ⁶ +A ₈ r ⁸ +A ₁₀ r ¹⁰ +A ₁₂ r ¹² +A ₁₄ r ¹⁴ +A ₁₆ r ¹⁶ + A ₁₈ r ¹⁸ +A ₂₀ r ²⁰ ，其中，r是非球面曲线上的点与光轴的垂直距离，Z(r)是非球面深度(非球面上距离光轴为r的点，与相切于非球面光轴上顶点的切面两者间的垂直距离)；c为光学面中心处的曲率，k为镜面圆锥系数，A ₄ 、A ₆ 、A ₈ 、A ₁₀ 、A ₁₂ 、A ₁₄ 、A ₁₆ 、A ₁₈ 、A ₂₀为高次非球面系数。

第一实施例

表1-1、表1-2、表1-3示出了根据本发明的光学镜头的第一数值实施例，结合图1、图2-1至图2-7来理解第一实施例，图1具体示出镜头的透镜布置如下：

由物方到像方的方向依次设置了第一透镜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，各个透镜的凹凸面特征和光焦度特征如下：

第一透镜L1具有负光焦度，其物侧面于近光轴处呈凸面结构，其像侧面于近光轴处呈凹面结构；

第二透镜L2具有负光焦度，其物侧面于近光轴处呈凹面结构，其像侧面于近光轴处呈凸面结构；

第三透镜L3为具有正光焦度的双凸镜；

第四透镜L4具有正光焦度，其物侧面于近光轴处呈凸面结构，其像侧面于近光轴处呈凸面结构；

第五透镜L5具有负光焦度，其物侧面于近光轴处呈凸面结构，其像侧面于近光轴处呈凹面结构；

第六透镜L6为具有正光焦度的双凸镜；

第七透镜L7为非球面镜，其具有负光焦度，其物侧面于近光轴处呈凸面结构，其像侧面于近光轴处呈凹面结构，具体地，如图1所示，第七透镜L7的物侧面的第一中心区域相对于所述第一中心区域向边缘方向延伸的第一延伸区域呈凸面结构，其像侧面的第二中心区域相对于所述第二中心区域向边缘方向延伸的第二延伸区域呈凹面结构。

第七透镜L7为非球面镜，有利于提高像面尺寸，校正芯片CRA。

在本发明的一个实施例中，第四透镜L4的物侧面也可以为平面。

本实施例中，第一透镜L1至第七透镜L7均采用玻璃材质，构成全玻镜头，其中，第六透镜L6为所述镜头的七个透镜中光焦度最大的透镜，其采用折射率温度系数介于﹣10×10^-6/℃至-9×10^-6/℃的玻璃材料，本实施例中，第六透镜L6的折射率温度系数为-9.5×10^-6/℃，以抵消或削弱高折射、高阿贝材料因正dn/dt折射率温度系数引起的高温焦面偏向物面的影响。

具体地，各个透镜、光阑、保护玻璃的光学参数参见表1-1：

表中曲率半径为无限的，表示其对应的面序号代表的是一平面。

本实施例中的镜头采用全玻结构，其中两个透镜采用非球面镜，其余五个透镜采用球面镜，第五透镜L5、第六透镜L6构成双胶合透镜，第二透镜L2的像侧面至第三透镜L3的物侧面的光轴间距为0.106mm，第四透镜L4的像侧面至第五透镜L5的物侧面的光轴间距为0.174mm，第六透镜L6的像侧面至第七透镜L7的物侧面的光轴间距为0.111mm，而第三透镜L3的像侧面至第四透镜L4的物侧面的光轴间距d₃₄为2.514mm，第二透镜L2的中心厚度d2为5.747mm，在另一实施例中，第二透镜L2的中心厚度d2可以为6mm。

参见图1，第七透镜L7与成像表面L10之间无IR滤光片；在一个实施例中，第三透镜L3的物侧面上设有IR滤光膜（未标示）。在另一个实施例中，IR滤光膜也可以用设置在第五透镜L5的物侧面上，并且IR滤光膜到成像表面L10的距离在4mm以上。

本实施例中，第四透镜L4、第七透镜L7为非球面镜，具体地，面序号为S8-S9、S13-S14均为非球面，其用上述的面形描述公式表示，这四个非球面的面形公式中的非球面参数参见表1-2：

此光学镜头可以作为无热化镜头，各个透镜的焦距与光学镜头的整组焦距满足以下关系：-1.96≤f ₁ /f≤-1.71，-14.2≤f ₂ /f≤-13.01，2.78≤f ₃ /f≤3.93，2.42≤f ₄ /f≤3.11，-2.84≤f ₅ /f≤-1.35，1.65≤f ₆ /f≤1.98，-6.99≤f ₇ /f≤-4.01；尤其满足：-1.91≤f ₁ /f≤-1.76，-13.94≤f ₂ /f≤-13.01，2.95≤f ₃ /f≤3.71，2.5≤f ₄ /f≤2.99，-2.3≤f ₅ /f≤-1.5，1.7≤f ₆ /f≤1.83，-6.77≤f ₇ /f≤-5.71。

镜头还满足以下关系：6.89≤TTL/f≤8.56，0.082≤bfl/TTL≤0.12，7.0≤Fov/Y _m/2≤8.2，3.9≤Y ₁×180/pi≤4.15，3.32≤2×D ₁/f≤3.77，尤其满足：7.18≤TTL/f≤7.99，0.093≤bfl/TTL≤0.11，7.2≤Fov/Y _m/2≤7.99，3.95≤Y ₁×180/pi≤4.1，3.4≤2×D ₁/f≤3.6。

本实施例的镜头的透镜焦距、其他光学参数参见表1-3：

本实施例中采用四舍五入法取计算值。上述实施方式中，第一透镜L1具有负光焦度，其弯月形有利于收集光线，并减小畸变，提高成像质量；第二透镜L2具有负光焦度，其物侧面为凹面，像侧面为凸，有利于更平顺地承接折转光线，减小像差，降低镜头敏感度，同时也利于减小镜头口径；第三透镜L3，为具有焦度的球面透镜，物侧面为凸面，像侧面为凸面；阑设置在第三透镜L3与第四透镜L4之间，利于减小镜头口径。图2-1和图2-2为以上第一实施例的光学镜头的场曲和畸变曲线，场曲曲线显示作为视场坐标函数的当前的焦平面或像平面到近轴焦面的距离，分为子午场曲和弧矢场曲，图2-1的场曲图中S线条表示弧矢场曲，T线条表示子午场曲，场曲图中这两条线较贴近，说明镜头分辨率较好，影像清晰。畸变属于主光线像差，反映物象的相似程度，从图2-2可以看出本实施例中的光学镜头的畸变较小，影像失真度低。

本实施例中的前视镜头可达到800万像素。参见图2-3可知，Y视场角为20°对应的OTF模量达到70%，对于前视镜头，表明其能够清晰成像；图2-4示出了本实施例中的前视镜头的相对照度图，其中相对照度图的纵坐标是照度值，横坐标是Y视场角（即半视场角），镜头的相对照度图反映镜头的画面照度均匀程度，该具体实施例中的光学镜头，Y视场角60°时，相对照度大于0.7，反映出该镜头拥有较高的相对照度，进光量充足，保证了镜头即使在较昏暗环境下使用，实拍画面边缘也不会有暗角，从而平衡放小光圈后进光量不足的问题。

图2-5、图2-6、图2-7分别为本实施例中在-40℃、25℃、105℃温度环境下可见光的温度分析曲线，可以看出在-40℃温度环境下，镜头的离焦量（TS 0.00(deg)对应的曲线的峰值对应的横坐标偏离零点的量）约为-2μm；在25℃温度环境下，镜头的离焦量约为0μm；在105℃温度环境下，镜头的离焦量约为0μm。-40℃～105℃的温度环境下，可见光435nm～656nm范围对应的离焦量幅值小于2μm，这样小的离焦量保证了镜头在高温+105℃和低温-40℃都可以拍摄高清画面。

第二实施例

表2-1、表2-2、表2-3示出了根据本发明的光学镜头的第二数值实施例，结合图3-1至图3-7来理解第二实施例，本实施例镜头的透镜布置如第一实施例，不再赘述。

本实施例中，第一透镜L1至第七透镜L7均采用玻璃材质，构成全玻镜头，其中，第六透镜L6为所述镜头的七个透镜中光焦度最大的透镜，其采用折射率温度系数介于﹣10×10^-6/℃至-9×10^-6/℃的玻璃材料，本实施例中，第六透镜L6的折射率温度系数为-9.5×10^-6/℃，以抵消或削弱高折射、高阿贝材料因正dn/dt折射率温度系数引起的高温焦面偏向物面的影响，本实施例中光焦度次大的第四透镜L4的折射率温度系数为-9.5×10^-6/℃，以抵消或削弱高折射、高阿贝材料因正dn/dt折射率温度系数引起的高温焦面偏向物面的影响。

具体地，各个透镜、光阑、保护玻璃的光学参数参见表2-1：

表中曲率半径为无限的，表示其对应的面序号代表的是一平面。

本实施例中的镜头采用全玻结构，其中两个透镜采用非球面镜，其余五个透镜采用球面镜，第五透镜L5、第六透镜L6构成双胶合透镜，第二透镜L2的像侧面至第三透镜L3的物侧面的光轴间距为0.111mm，第四透镜L4的像侧面至第五透镜L5的物侧面的光轴间距为0.100mm，第六透镜L6的像侧面至第七透镜L7的物侧面的光轴间距为0.103mm，而第三透镜L3的像侧面至第四透镜L4的物侧面的光轴间距d₃₄为2.808mm，第二透镜L2的中心厚度d2为4.479mm，在另一实施例中，第二透镜L2的中心厚度d2可以为4.12mm。

本实施例与第一实施例相同之处包括：第七透镜L7与成像表面L10之间无IR滤光片；在一个实施例中，第三透镜L3的物侧面上设有IR滤光膜（未标示）。在另一个实施例中，IR滤光膜也可以用设置在第五透镜L5的物侧面上，并且IR滤光膜到成像表面L10的距离在4mm以上。通过在透镜表面设置IR膜，可以取消离成像表面L10较近的IR滤片，减小传感器产生红色花瓣的概率。

本实施例中，第四透镜L4、第七透镜L7为非球面镜，具体地，面序号为S8-S9、S13-S14均为非球面，其用上述的面形描述公式表示，这四个非球面的面形公式中的非球面参数参见表2-2：

此光学镜头可以作为无热化镜头，各个透镜的焦距与光学镜头的整组焦距满足以下关系：-1.96≤f ₁ /f≤-1.71，-14.2≤f ₂ /f≤-13.01，2.78≤f ₃ /f≤3.93，2.42≤f ₄ /f≤3.11，-2.84≤f ₅ /f≤-1.35，1.65≤f ₆ /f≤1.98，-6.99≤f ₇ /f≤-4.01；尤其满足：-1.91≤f ₁ /f≤-1.76，-13.94≤f ₂ /f≤-13.4，3.12≤f ₃ /f≤3.71，2.5≤f ₄ /f≤2.86，-2.3≤f ₅ /f≤-1.89，1.75≤f ₆ /f≤1.83，-5.35≤f ₇ /f≤-4.01。

镜头还满足以下关系：6.89≤TTL/f≤8.56，0.082≤bfl/TTL≤0.12，7.0≤Fov/Y _m/2≤8.2，3.9≤Y ₁×180/pi≤4.15，3.32≤2×D ₁/f≤3.77，尤其满足：7.18≤TTL/f≤7.99，0.082≤bfl/TTL≤0.102，7.2≤Fov/Y _m/2≤8.14，3.95≤Y ₁×180/pi≤4.1，3.4≤2×D ₁/f≤3.77。

本实施例的镜头的透镜焦距、其他光学参数参见表2-3：

本实施例中采用四舍五入法取计算值。

图3-1和图3-2为以上第二实施例的光学镜头的场曲和畸变曲线，场曲曲线显示作为视场坐标函数的当前的焦平面或像平面到近轴焦面的距离，分为子午场曲和弧矢场曲，图3-1的场曲图中S线条表示弧矢场曲，T线条表示子午场曲，场曲图中这两条线较贴近，说明镜头分辨率较好，影像清晰。畸变属于主光线像差，反映物象的相似程度，从图3-2可以看出本实施例中的光学镜头的畸变较小，影像失真度低。

本实施例中的前视镜头可达到800万像素。参见图3-3可知，Y视场角为20°对应的OTF模量达到70%，对于前视镜头，表明其能够清晰成像；图3-4示出了本实施例中的前视镜头的相对照度图，其中相对照度图的纵坐标是照度值，横坐标是Y视场角（即半视场角），镜头的相对照度图反映镜头的画面照度均匀程度，该具体实施例中的光学镜头，Y视场角60°时，相对照度约为0.7，反映出该镜头拥有较高的相对照度，进光量充足，保证了镜头即使在较昏暗环境下使用，实拍画面边缘也不会有暗角。

图3-5、图3-6、图3-7分别为本实施例中在-40℃、25℃、105℃温度环境下可见光的温度分析曲线，可以看出在-40℃温度环境下，镜头的离焦量（TS 0.00(deg)对应的曲线的峰值对应的横坐标偏离零点的量）约为-3.5μm；在25℃温度环境下，镜头的离焦量约为-1μm；在105℃温度环境下，镜头的离焦量约为+2μm。-40℃～105℃的温度环境下，可见光435nm～656nm范围对应的离焦量幅值小于4μm，这样小的离焦量保证了镜头在高温+105℃和低温-40℃都可以拍摄高清画面。

对于非球面透镜来讲，表面呈凸面结构不排除该表面具有中心区域和向外延伸的延伸区域，延伸区域凸起，而中心区域相对于延伸区域呈凹面状的情况，因为其整体上被观测到呈凸面结构；反之，对于非球面透镜来讲，表面呈凹面结构不排除该表面具有中心区域和向外延伸的延伸区域，延伸区域凹陷，而中心区域相对于延伸区域呈凸面状的情况，因为其整体上被观测到呈凹面结构。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (15)

1.一种前视光学镜头，具有七个透镜，其为由物方到成像表面的方向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，其特征在于：

所述第一透镜具有负光焦度，其物侧面于近光轴处呈凸面结构，其像侧面于近光轴处呈凹面结构；所述第二透镜具有负光焦度，其物侧面于近光轴处呈凹面结构，其像侧面于近光轴处呈凸面结构；所述第三透镜和第六透镜为双凸镜；所述第四透镜具有正光焦度，其物侧面为平面或者于近光轴处呈凸面结构，其像侧面于近光轴处呈凸面结构；所述第五透镜具有负光焦度，其物侧面于近光轴处呈凸面结构，其像侧面于近光轴处呈凹面结构；所述第七透镜具有负光焦度，其物侧面于近光轴处呈凸面结构，其像侧面于近光轴处呈凹面结构；

所述第二透镜的像侧面至第三透镜的物侧面的光轴间距、所述第四透镜的像侧面至第五透镜的物侧面的光轴间距、所述第六透镜的像侧面至第七透镜的物侧面的光轴间距均介于0至0.2mm之间，所述第三透镜的像侧面至第四透镜的物侧面的光轴间距d₃₄满足：1.9mm≤d₃₄≤3.4mm，所述第二透镜的中心厚度d2满足：4.0mm≤d2≤6.2mm；

所述镜头的光学总长TTL满足：28.6mm≤TTL≤32.4mm及6.89≤TTL/f≤8.56，其中TTL为第一透镜的物侧面顶点到成像表面在光轴上的距离，f为镜头的整组焦距。

2.根据权利要求1所述的前视光学镜头，其特征在于，所述第三透镜的物侧面和/或所述第五透镜的物侧面上设有IR滤光膜，所述IR滤光膜到所述成像表面的距离在4mm以上；所述第七透镜与成像表面之间无IR滤光片。

3.根据权利要求1所述的前视光学镜头，其特征在于，所述第七透镜为非球面镜，其物侧面的第一中心区域相对于所述第一中心区域向边缘方向延伸的第一延伸区域呈凸面结构，其像侧面的第二中心区域相对于所述第二中心区域向边缘方向延伸的第二延伸区域呈凹面结构。

4.根据权利要求3所述的前视光学镜头，其特征在于，所述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第五透镜和第六透镜为球面镜，所述第四透镜为非球面镜；

和/或，所述七个透镜均采用玻璃材质。

5.根据权利要求1所述的前视光学镜头，其特征在于，各个透镜的焦距满足以下条件：-1.96≤f ₁ /f≤-1.71，-14.2≤f ₂ /f≤-13.01，2.78≤f ₃ /f≤3.93，2.42≤f ₄ /f≤3.11，-2.84≤f ₅ /f≤-1.35，1.65≤f ₆ /f≤1.98，-6.99≤f ₇ /f≤-4.01，其中，f ₁为第一透镜的焦距，f ₂为第二透镜的焦距，f ₃为第三透镜的焦距，f ₄为第四透镜的焦距，f ₅为第五透镜的焦距，f ₆为第六透镜的焦距，f ₇为第七透镜的焦距。

6.根据权利要求1所述的前视光学镜头，其特征在于，所述镜头满足条件：

0.082≤bfl/TTL≤0.12，其中，bfl为所述第七透镜的像侧面至所述成像表面的最近距离。

7.根据权利要求1所述的前视光学镜头，其特征在于，所述镜头满足：7.0≤Fov/Y _m/2≤8.2，其中，Fov为镜头的最大视场角，Y _m为最大视场角对应的像高。

8.根据权利要求1所述的前视光学镜头，其特征在于，所述镜头满足：

3.9≤Y ₁×180/pi≤4.15，其中，Y ₁为半视场角为1°时对应的镜头像高，pi为圆周率。

9.根据权利要求1所述的前视光学镜头，其特征在于，所述第一透镜满足：3.32≤2×D ₁/f≤3.77，其中，2×D ₁为所述第一透镜的有效径。

10.根据权利要求1所述的前视光学镜头，其特征在于，所述第六透镜为玻璃透镜，所述第六透镜为所述镜头的七个透镜中光焦度最大的透镜，其采用折射率温度系数介于﹣10×10^-6/℃至-9×10^-6/℃的玻璃材料。

11.根据权利要求1所述的前视光学镜头，其特征在于，所述七个透镜中光焦度最大的透镜的焦距范围介于6.89至7.65之间。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的前视光学镜头，其特征在于，所述第五透镜、第六透镜组成胶合透镜。

13.根据权利要求12所述的前视光学镜头，其特征在于，所述第五透镜与第六透镜的胶合面的曲率半径介于5mm至6.99mm；所述第一透镜的像侧面的曲率半径小于该胶合面的曲率半径。

14.一种摄像装置，其特征在于，包括电子感光元件及如权利要求1至13中任一项所述的前视光学镜头。

15.一种驾驶工具，其特征在于，包括如权利要求14所述的摄像装置，所述驾驶工具为车辆、船舶、飞机或无人机。