CN118091905A - 一种光学镜头、摄像装置及具有其的驾驶工具 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光学镜头、摄像装置及具有其的驾驶工具，包括：沿光轴从物方至像方依次设有第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜；第七透镜物侧面的中心区域向物方凸出，第七透镜物侧面的中心区域外延伸的外延区域相对于第七透镜物侧面的中心区域呈凹面结构；第七透镜像侧面的中心区域向外延伸的外延区域向像方凸出，第七透镜像侧面的中心区域相对于外延区域呈凹面结构；第七透镜具有正光焦度或负光焦度；光学镜头的光学总长≤18mm；且光学镜头满足以下条件式：0.12≤BFL/TTL≤0.17。该光学镜头在头部尺寸较小，成像画面较大时，同时具有大视场角和高像质等特点。

Description

一种光学镜头、摄像装置及具有其的驾驶工具

技术领域

本发明涉及光学镜头技术领域，具体涉及一种光学镜头、摄像装置及具有其的驾驶工具。

背景技术

随着现代科技的不断发展，各种电子设备往往对内部组件的尺寸有着严格的要求。为了满足这种趋势，光学镜头也必须进行小型化设计，以适应这些设备紧凑的内部空间，更小的头部尺寸可以使得光学镜头整体更为紧凑，便于携带和操作，实现小型化光学镜头的要求。

另外光学镜头增大成像画面可以提供更广阔的视野，使得智能汽车乘员监测系统(OMS)能够更全面地捕捉乘员的动态和静态信息，如姿态、表情、动作等。这对于提升乘员安全、优化驾驶体验以及实现更高级别的自动驾驶功能具有重要意义。

然而头部尺寸较小限制了光学镜头的设计空间。在一个较小的空间内，设计出一个能够增大成像画面且具备高质量成像的镜头是非常具有挑战性的。这涉及到如何在有限的空间内合理布局镜片等问题。

其次，光学镜头增大成像画面对光学镜头的光学性能要求更高。为了获得更大的成像画面，光学镜头需要具有更强的光线收集和聚焦能力。然而，随着成像画面尺寸的增大，光线的传播路径和折射角度也会发生变化，这可能导致光线的散射、畸变和色差等问题，从而影响成像质量。

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

为了解决光学镜头在头部尺寸较小，成像画面较大时，难以同时实现大视场角和高像质等技术问题，本发明提出了一种光学总长≤18mm，头部尺寸较小、成像画面较大，大视场角，较小畸变和高像质的光学镜头，实现-40℃～85℃成像质量差异小的无热化的使用要求。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

本发明提供一种光学镜头，其包括：沿光轴从物方至像方依次设有第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜；

所述第一透镜的物侧面为凸面，所述第一透镜的像侧面为凹面，所述第一透镜具有负光焦度；

所述第二透镜的物侧面为凹面，所述第二透镜的像侧面为凸面或凹面，所述第二透镜具有正光焦度或负光焦度；

所述第三透镜的物侧面和像侧面均为凸面，所述第三透镜具有正光焦度；

所述第四透镜的物侧面和像侧面均为凸面，所述第四透镜具有正光焦度；

所述第五透镜的物侧面为凸面或凹面，所述第五透镜的像侧面为凹面，所述第五透镜具有负光焦度；

所述第六透镜的物侧面和像侧面均为凸面，所述第六透镜具有正光焦度；

所述第七透镜物侧面的中心区域向物方凸出，所述第七透镜物侧面的中心区域外延伸的外延区域相对于所述第七透镜物侧面的中心区域呈凹面结构；

所述第七透镜像侧面的中心区域向外延伸的外延区域向像方凸出，所述第七透镜像侧面的中心区域相对于所述外延区域呈凹面结构；

所述第七透镜具有正光焦度或负光焦度；

所述光学镜头的光学总长≤18mm；且所述光学镜头满足以下条件式：

0.12≤BFL/TTL≤0.17；

其中，BFL为所述第七透镜的像侧面中心至所述光学镜头的成像面在光轴上的距离，TTL为所述第一透镜的物侧面中心至所述光学镜头的成像面在光轴上的距离。

作为优选技术方案，所述第一透镜、所述第三透镜和所述第四透镜均为玻璃球面透镜，所述第七透镜为塑胶非球面透镜，所述第二透镜、所述第五透镜和所述第六透镜为玻璃球面透镜或塑胶非球面透镜。

作为优选技术方案，所述光学镜头满足以下条件式：

-2.2≤f1/f≤-1.35；

-2.8≤f2/f≤190；

1.9≤f3/f≤3.5；

2.1≤f4/f≤2.88；

-2.05≤f5/f≤-1.15；

1.05≤f6/f≤2.05；

-8≤f7/f≤165；

其中，f1为所述第一透镜的有效焦距，f2为所述第二透镜的有效焦距，f3为所述第三透镜的有效焦距，f4为所述第四透镜的有效焦距，f5为所述第五透镜的有效焦距，f6为所述第六透镜的有效焦距，f7为所述第七透镜的有效焦距，f为所述光学镜头的有效焦距。

作为优选技术方案，且所述光学镜头满足以下条件式：

55≤（FOV×f）/h≤62；

其中，FOV为所述光学镜头的最大视场角，h为所述最大视场角所对应的像高。

作为优选技术方案，所述光学镜头满足以下条件式：

0.92≤BFL/f≤1.25；

其中，f为所述光学镜头的有效焦距。

作为优选技术方案，所述光学镜头满足以下条件式：

1.71≤Nd1≤2.01；

1.51≤Nd2≤1.77；

1.91≤Nd3≤2.05；

1.51≤Nd4≤1.63；

1.62≤Nd5≤1.95；

1.51≤Nd6≤1.65；

1.51≤Nd7≤1.67；

其中，Nd1为所述第一透镜的折射率，Nd2为所述第二透镜的折射率，Nd3为所述第三透镜的折射率，Nd4为所述第四透镜的折射率，Nd5为所述第五透镜的折射率，Nd6为所述第六透镜的折射率，Nd7为所述第七透镜的折射率。

作为优选技术方案，所述光学镜头满足以下条件式：

38≤Vd1≤53；

43≤Vd2≤59；

24.2≤Vd3≤33.7；

61≤Vd4≤73；

16.5≤Vd5≤26.5；

51≤Vd6≤71；

22.1≤Vd7≤61；

其中，Vd1为所述第一透镜的阿贝数，Vd2为所述第二透镜的阿贝数，Vd3为所述第三透镜的阿贝数，Vd4为所述第四透镜的阿贝数，Vd5为所述第五透镜的阿贝数，Vd6为所述第六透镜的阿贝数，Vd7为所述第七透镜的阿贝数。

作为优选技术方案，包括：光阑，所述光阑设置于所述第三透镜和所述第四透镜之间或设置于所述第四透镜和所述第五透镜之间。

另一方面，本发明提供一种摄像装置，其包括：电子感光元件及如上所述的光学镜头。

再一方面，本发明提供一种驾驶工具，其包括：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。

本发明提供的一种光学镜头、摄像装置及具有其的驾驶工具，具有以下有益效果：

1）本发明的光学镜头头部尺寸较小，成像画面较大，同时具有大视场角和高像质等特点；

2）本发明通过光学镜头中各透镜结构的优化设计，尤其针对第七透镜的改良，使得所述光学镜头具有光学总长≤18mm，且所述第一透镜的物侧面中心至所述光学镜头的成像面在光轴上的距离为TTL，BFL与TTL满足条件式：0.12≤BFL/TTL≤0.17（BFL为所述第七透镜的像侧面中心至所述光学镜头的成像面在光轴上的距离，TTL为所述第一透镜的物侧面中心至所述光学镜头的成像面在光轴上的距离）；

如此使得，本发明的光学镜头具有头部尺寸较小，小口径的小型化特点。且还具有成像画面较大，大视场角，较小畸变和高像质等特点，实现-40℃～85℃成像质量差异小的无热化的使用要求；

3）所述光学镜头的最大视场角为FOV，所述光学镜头的有效焦距为f，所述最大视场角所对应的像高为h，FOV、f和h满足条件式：55≤（FOV×f）/h≤62；实现在相同像高下，最大视场角较大，带来更宽广的视野、减少盲区、提高安全性和监控效果；

4）所述第一透镜的有效焦距为f1，所述第二透镜的有效焦距为f2，所述第三透镜的有效焦距为f3，所述第四透镜的有效焦距为f4，所述第五透镜的有效焦距为f5，所述第六透镜的有效焦距为f6，所述第七透镜的有效焦距为f7，所述光学镜头的有效焦距为f，其中：-2.2≤f1/f≤-1.35；-2.8≤f2/f≤190；1.9≤f3/f≤3.5；2.1≤f4/f≤2.88；-2.05≤f5/f≤-1.15；1.05≤f6/f≤2.05；-8≤f7/f≤165，焦距搭配，实现了光学镜头的视场角大于150度，同时使得光学镜头具有头部尺寸小，大视场角，体积小，高像质，成像画面大等特点；

5）所述第六透镜的像侧面中心至所述光学镜头的成像面在光轴上的距离为BFL，BFL与f满足条件式：0.92≤BFL/f≤1.25，实现了所述光学镜头的后焦距与高像素芯片相匹配，具有良好的组装性；

6）所述第一透镜的折射率为Nd1，所述第二透镜的折射率为Nd2，所述第三透镜的折射率为Nd3，所述第四透镜的折射率为Nd4，所述第五透镜的折射率为Nd5，所述第六透镜的折射率为Nd6，所述第七透镜的折射率为Nd7，其中：1.71≤Nd1≤2.01；1.51≤Nd2≤1.77；1.91≤Nd3≤2.05；1.51≤Nd4≤1.63；1.62≤Nd5≤1.95；1.51≤Nd6≤1.65；1.51≤Nd7≤1.67，实现了光学镜头校正像差的功能，能够显著提高图像的清晰度和质量，提升了图像质量；

7）所述第一透镜的阿贝数为Vd1，所述第二透镜的阿贝数为Vd2，所述第三透镜的阿贝数为Vd3，所述第四透镜的阿贝数为Vd4，所述第五透镜的阿贝数为Vd5，所述第六透镜的阿贝数为Vd6，所述第七透镜的阿贝数为Vd7，其中：38≤Vd1≤53；43≤Vd2≤59；24.2≤Vd3≤33.7；61≤Vd4≤73；16.5≤Vd5≤26.5；51≤Vd6≤71；22.1≤Vd7≤61，实现了光学镜头校正色差的功能，能够显著提高图像的色彩准确性和清晰度，提升了图像质量。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的光学镜头的结构示意图；

图2-图8为本发明实施例一提供的光学镜头的光扇光线曲线示意图；

图9为本发明实施例一提供的光学镜头的场曲、畸变曲线示意图；

图10为本发明实施例一提供的光学镜头的垂轴像差曲线示意图；

图11为本发明实施例一提供的光学镜头的低温-40℃的119lp/mm离焦曲线示意图；

图12为本发明实施例一提供的光学镜头的高温85℃的119lp/mm离焦曲线示意图；

图13为本发明实施例一提供的光学镜头的MTF曲线示意图；

图14为本发明实施例二提供的光学镜头的结构示意图；

图15-21为本发明实施例二提供的光学镜头的光扇光线曲线示意图；

图22为本发明实施例二提供的光学镜头的场曲、畸变曲线示意图；

图23为本发明实施例二提供的光学镜头的垂轴像差曲线示意图；

图24为本发明实施例二提供的光学镜头的低温-40℃的119lp/mm离焦曲线示意图；

图25为本发明实施例二提供的光学镜头的高温85℃的119lp/mm离焦曲线示意图；

图26为本发明实施例二提供的光学镜头的MTF曲线示意图；

图27为本发明实施例三提供的光学镜头的结构示意图；

图28-34为本发明实施例三提供的光学镜头的光扇光线曲线示意图；

图35为本发明实施例三提供的光学镜头的场曲、畸变曲线示意图；

图36为本发明实施例二提供的光学镜头的垂轴像差曲线示意图；

图37为本发明实施例三提供的光学镜头的低温-40℃的119lp/mm离焦曲线示意图；

图38为本发明实施例三提供的光学镜头的高温85℃的119lp/mm离焦曲线示意图；

图39为本发明实施例三提供的光学镜头的MTF曲线示意图；

图40为本发明实施例四提供的光学镜头的结构示意图；

图41-47为本发明实施例四提供的光学镜头的光扇光线曲线示意图；

图48为本发明实施例四提供的光学镜头的场曲、畸变曲线示意图；

图49为本发明实施例四提供的光学镜头的垂轴像差曲线示意图；

图50为本发明实施例四提供的光学镜头的低温-40℃的119lp/mm离焦曲线示意图；

图51为本发明实施例四提供的光学镜头的高温85℃的119lp/mm离焦曲线示意图；

图52为本发明实施例四提供的光学镜头的MTF曲线示意图；

其中，L1-第一透镜；L2-第二透镜；L3-第三透镜；L4-第四透镜；L5-第五透镜；L6-第六透镜；L7-第七透镜。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选实施方式。

实施例一

如图1所示，本发明提供一种光学镜头，包括：沿光轴从物方至像方依次设有第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、光阑、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6、第七透镜L7、滤光片L8、保护玻璃L9和像面L10；

所述第一透镜L1的物侧面为凸面，所述第一透镜L1像侧面为凹面，所述第一透镜L1具有负光焦度；所述第二透镜L2的物侧面为凹面，所述第二透镜L2的像侧面为凸面，所述第二透镜L2具有正光焦度；所述第三透镜L3的物侧面和像侧面均为凸面，所述第三透镜L3具有正光焦度；所述第四透镜L4的物侧面和像侧面均为凸面，所述第四透镜L4具有正光焦度；所述第五透镜L5的物侧面为凹面，所述第五透镜L5的像侧面为凹面，所述第五透镜L5具有负光焦度；所述第六透镜L6的物侧面和像侧面均为凸面，所述第六透镜L6具有正光焦度；所述第七透镜L7物侧面的中心区域向物方凸出，所述第七透镜L7物侧面的中心区域外延伸的外延区域相对于所述第七透镜L7物侧面的中心区域呈凹面结构，所述第七透镜L7像侧面的中心区域向外延伸的外延区域向像方凸出，所述第七透镜L7像侧面的中心区域相对于所述第七透镜L7像侧面的中心区域向外延伸的外延区域呈凹面结构，所述第七透镜L7具有正光焦度；所述第五透镜L5和所述第六透镜L6组成双胶合透镜组；

通过上述光学镜头结构，所述光学镜头具有光学总长≤18mm，头部尺寸较小，小口径，成像画面较大，大视场角，较小畸变和高像质等特点，实现-40℃～85℃成像质量差异小的无热化的使用要求。

实施例一提供的光学镜头的参数如下表1，其中，f1为所述第一透镜L1的有效焦距，f2为所述第二透镜L2的有效焦距，f3为所述第三透镜L3的有效焦距，f4为所述第四透镜L4的有效焦距，f5为所述第五透镜L5的有效焦距，f6为所述第六透镜L6的有效焦距，f7为所述第七透镜L7的有效焦距，f为所述光学镜头的有效焦距；

表1实施例一提供的光学镜头的参数表

从表1中，我们观察到实施例一提供的光学镜头满足以下条件式:-2.2≤f1/f≤-1.35；-2.8≤f2/f≤190；1.9≤f3/f≤3.5；2.1≤f4/f≤2.88；-2.05≤f5/f≤-1.15；1.05≤f6/f≤2.05；-8≤f7/f≤165；焦距搭配，实现了光学镜头的视场角大于150度，同时使得光学镜头具有头部尺寸小，大视场角，体积小，高像质，成像画面大等特点；

实施例一提供的光学镜头的设计值如下表2：

表2实施例一提供的光学镜头的设计值

从表2中，我们观察到实施例一提供的光学镜头满足以下条件式:

1.71≤Nd1≤2.01；1.51≤Nd2≤1.77；1.91≤Nd3≤2.05；1.51≤Nd4≤1.63；1.62≤Nd5≤1.95；1.51≤Nd6≤1.65；1.51≤Nd7≤1.67；其中，Nd1为所述第一透镜L1的折射率，Nd2为所述第二透镜L2的折射率，Nd3为所述第三透镜L3的折射率，Nd4为所述第四透镜L4的折射率，Nd5为所述第五透镜L5的折射率，Nd6为所述第六透镜L6的折射率，Nd7为所述第七透镜L7的折射率，实现了光学镜头校正像差的功能，能够显著提高图像的清晰度和质量，提升了图像质量；

从表2中，我们观察到实施例一提供的光学镜头满足以下条件式:38≤Vd1≤53；43≤Vd2≤59；24.2≤Vd3≤33.7；61≤Vd4≤73；16.5≤Vd5≤26.5；51≤Vd6≤71；22.1≤Vd7≤61；其中，Vd1为所述第一透镜L1的阿贝数，Vd2为所述第二透镜L2的阿贝数，Vd3为所述第三透镜L3的阿贝数，Vd4为所述第四透镜L4的阿贝数，Vd5为所述第五透镜L5的阿贝数，Vd6为所述第六透镜L6的阿贝数，Vd7为所述第七透镜L7的阿贝数，实现了光学镜头校正色差的功能，能够显著提高图像的色彩准确性和清晰度，提升了图像质量；

表2中的面序号根据各个透镜的表面顺序来进行编号，其中“S1”代表第一透镜L1的物侧面，“S2”代表第一透镜L1的像侧面，依次类推；曲率半径代表镜片表面的弯曲程度，正值代表该表面弯向像面一侧，负值代表该表面弯向物面一侧，其中“PL”代表该表面为平面，曲率半径为无穷大；厚度代表当前表面到下一表面的中心轴向距离，折射率代表当前表面到下一表面之间的材料对光线的偏折能力，空格代表当前位置为空气，折射率为1；阿贝数代表当前表面到下一表面之间的材料对光线的色散特性，空格代表当前位置为空气；k值代表该非球面的最佳拟合圆锥系数的数值大小；

非球面圆锥系数采用以下非球面公式进行限定，但不仅限于以下表示方法：

；

其中，z为非球面Z向的轴向矢高；r为非球面的高度；c为拟合球面的曲率，数值上为曲率半径的倒数；k为拟合圆锥系数；A-G为非球面多项式的4阶、6阶、8阶、10阶、12阶、14阶、16阶项系数；实施例一提供的光学镜头中非球面系数的设计值如下表3：

表3光学镜头中非球面系数的设计值

实施例一提供的光学镜头的光学信息表如下表4，其中， FOV为所述光学镜头的最大视场角，h为所述最大视场角所对应的像高，f为所述光学镜头的有效焦距，BFL为所述第七透镜L7的像侧面中心至所述光学镜头的成像面在光轴上的距离，TTL为所述第一透镜L1的物侧面中心至所述光学镜头的成像面在光轴上的距离，D为所述第一透镜L1的最大光学有效口径；

表4实施例一提供的光学镜头的光学信息表

从表4中，我们观察到实施例一提供的光学镜头满足以下条件式:55≤（FOV×f）/h≤62，实现在相同像高下，最大视场角较大，带来更宽广的视野、减少盲区、提高安全性和监控效果；

从表4中，我们观察到实施例一提供的光学镜头满足以下条件式:0.92≤BFL/f≤1.25，实现了所述光学镜头的后焦距与高像素芯片相匹配，具有良好的组装性；

从表4中，我们观察到实施例一提供的光学镜头满足以下条件式: 0.12≤BFL/TTL≤0.17，实现了光学镜头的小型化；

从表4中，我们观察到实施例一提供的光学镜头的第一透镜L1的最大光学有效口径为9.3，实现了光学镜头的小口径。

图2-图8为实施例一提供的光学镜头的光扇光线曲线示意图，图中横坐标为归一化光束口径，纵坐标为垂轴像差，理想情况下各曲线应为与横坐标轴完全重合，此时该视场下所有光线在像面上聚焦于同一点；图像中的纵坐标也可以表示为光束在理想像面的最大弥散范围，光扇光线图不仅能够反应出不同波长的单色像差，也可表示出垂轴色差的大小；图2中最大缩放比例为±40μm，从图2-图8可以看出，该光学镜头在各视场下各波长均较好的贴近横坐标，说明其各波长的垂轴像差得到较好的矫正，另外，各个颜色的曲线也没有明显的分散，说明该光学镜头对色差也有较好的矫正，保证光学镜头的全波段成像清晰的要求。

图9表示实施例一提供的光学镜头的场曲、畸变曲线示意图，图中左侧坐标系中，水平坐标表示光学镜头场曲的大小，单位为mm；垂直坐标表示归一化像高，0表示在光轴上；右侧坐标系中，水平坐标表示畸变（F-Tan）的大小，单位为%；垂直坐标表示归一化像高，从图9可以看出，不同波长的场曲在±0.1mm以内，说明实施例一提供的光学镜头在场曲上被有效的控制，同时，各个波长的畸变（F-Tan）曲线重合，说明实施例一提供的光学镜头在各波长的畸变得到了较好的控制，像高和视场角得到好的线性关系。

图10表示实施例一提供的光学镜头的垂轴像差曲线示意图，垂直方向表示孔径的归一化，0 表示在光轴上，垂直方向顶点表示最大的光瞳半径；水平方向表示相对理想焦点的偏移量，单位毫米（mm），图中不同线形曲线表示的系统成像的不同波长，从图10可以看出，不同波长的垂轴像差控制在±0.05mm的范围内，说明光学镜头在各波长的球差得到了较好的控制。

图11表示实施例一提供的光学镜头的低温-40℃的119lp/mm离焦曲线示意图，图12表示实施例一提供的光学镜头的高温85℃的119lp/mm离焦曲线示意图，图11和图12垂直方向均表示归一化MTF(OTF系数)，没有单位；水平方向均表示光学镜头光学后焦的偏移量，单位mm，从图11和图12可以看出，光学镜头的光学后焦随着温度在-40℃～85℃的偏移量控制在±0.01mm内，说明光学镜头的高低温性能良好，能够满足光学镜头在-40℃～85℃温度下的使用要求。

图13表示实施例一提供的光学镜头的MTF曲线示意图，其中，MTF可代表光学镜头的综合成像质量，MTF值越高，成像越清晰，如图13所示，水平坐标表示空间频率，单位为lp/mm；垂直坐标表示归一化MTF(OTF系数)，没有单位；其中T表示子午，S表示弧失；不同线代表不同的视场，从图13可以看出，光学镜头在较大成像画面内，具有很好的成像质量。

实施例二

如图14所示，本发明提供一种光学镜头，包括：沿光轴从物方至像方依次设有第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、光阑、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6、第七透镜L7、滤光片L8、保护玻璃L9和像面L10，

所述第一透镜L1的物侧面为凸面，所述第一透镜L1的像侧面为凹面，所述第一透镜L1具有负光焦度；所述第二透镜L2的物侧面为凹面，所述第二透镜L2的像侧面为凸面，所述第二透镜L2具有负光焦度；所述第三透镜L3的物侧面和像侧面均为凸面，所述第三透镜L3具有正光焦度；所述第四透镜L4的物侧面和像侧面均为凸面，所述第四透镜L4具有正光焦度；所述第五透镜L5的物侧面为凸面，所述第五透镜L5的像侧面为凹面，所述第五透镜L5具有负光焦度；所述第六透镜L6的物侧面和像侧面均为凸面，所述第六透镜L6具有正光焦度；所述第七透镜L7物侧面的中心区域向物方凸出，所述第七透镜L7物侧面的中心区域外延伸的外延区域相对于所述第七透镜L7物侧面的中心区域呈凹面结构，所述第七透镜L7像侧面的中心区域向外延伸的外延区域向像方凸出，所述第七透镜L7像侧面的中心区域相对于所述第七透镜L7像侧面的中心区域向外延伸的外延区域呈凹面结构，所述第七透镜L7具有负光焦度；所述第五透镜L5和所述第六透镜L6组成双胶合透镜组；

通过上述光学镜头结构，所述光学镜头具有光学总长≤18mm，头部尺寸较小，小口径，成像画面较大，大视场角，较小畸变和高像质等特点，实现-40℃～85℃成像质量差异小的无热化的使用要求。

实施例二提供的光学镜头的参数如下表5，其中，参数具体定义请参阅实施例一，此处不再赘述；

表5实施例二提供的光学镜头的参数表

从表5中，我们观察到实施例二提供的光学镜头满足以下条件式:-2.2≤f1/f≤-1.35；-2.8≤f2/f≤190；1.9≤f3/f≤3.5；2.1≤f4/f≤2.88；-2.05≤f5/f≤-1.15；1.05≤f6/f≤2.05；-8≤f7/f≤165；焦距搭配，实现了光学镜头的视场角大于150度，同时使得光学镜头具有头部尺寸小，大视场角，体积小，高像质，成像画面大等特点；实施例二提供的光学镜头的设计值如下表6：

表6实施例二提供的光学镜头的设计值

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从表6中，我们观察到实施例二提供的光学镜头满足以下条件式:

1.71≤Nd1≤2.01；1.51≤Nd2≤1.77；1.91≤Nd3≤2.05；1.51≤Nd4≤1.63；1.62≤Nd5≤1.95；1.51≤Nd6≤1.65；1.51≤Nd7≤1.67；其中，参数具体定义请参阅实施例一，此处不再赘述，实现了光学镜头校正像差的功能，能够显著提高图像的清晰度和质量，提升了图像质量；

从表6中，我们观察到实施例二提供的光学镜头满足以下条件式:38≤Vd1≤53；43≤Vd2≤59；24.2≤Vd3≤33.7；61≤Vd4≤73；16.5≤Vd5≤26.5；51≤Vd6≤71；22.1≤Vd7≤61；其中，参数具体定义请参阅实施例一，此处不再赘述，实现了光学镜头校正色差的功能，能够显著提高图像的色彩准确性和清晰度，提升了图像质量；

表6中具体定义请参阅实施例一，此处不再赘述；

非球面圆锥系数进行限定请参阅实施例一，此处不再赘述；实施例二提供的光学镜头中非球面系数的设计值如下表7：

表7光学镜头中非球面系数的设计值

实施例二提供的光学镜头的光学信息表如下表8，其中，参数具体定义请参阅实施例一，此处不再赘述；

表8实施例二提供的光学镜头的光学信息表

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从表8中，我们观察到实施例二提供的光学镜头满足以下条件式:55≤（FOV×f）/h≤62，实现在相同像高下，最大视场角较大，带来更宽广的视野、减少盲区、提高安全性和监控效果；

从表8中，我们观察到实施例二提供的光学镜头满足以下条件式:0.92≤BFL/f≤1.25，实现了所述光学镜头的后焦距与高像素芯片相匹配，具有良好的组装性；

从表8中，我们观察到实施例二提供的光学镜头满足以下条件式:0.12≤BFL/TTL≤0.17，实现了光学镜头的小型化；

从表8中，我们观察到实施例二提供的光学镜头的第一透镜L1的最大光学有效口径为8.4，实现了光学镜头的小口径。

图15-图21表示实施例二提供的光学镜头的光扇光线曲线示意图，具体定义请参阅实施例一，此处不再赘述。从图15-图21可以看出，该光学镜头在各视场下各波长均较好的贴近横坐标，说明其各波长的垂轴像差得到较好的矫正，另外，各个颜色的曲线也没有明显的分散，说明该光学镜头对色差也有较好的矫正，保证光学镜头的全波段成像清晰的要求。

图22为实施例二提供的光学镜头的场曲、畸变曲线示意图，具体定义请参阅实施例一，此处不再赘述。从图22可以看出，不同波长的场曲在±0.1mm以内，说明实施例二提供的光学镜头在场曲上被有效的控制，同时，各个波长的畸变（F-Tan）曲线重合，说明实施例一提供的光学镜头在各波长的畸变得到了较好的控制，像高和视场角得到好的线性关系。

图23为实施例二提供的光学镜头的垂轴像差曲线示意图，具体定义请参阅实施例一，此处不再赘述。从图23可以看出，不同波长的垂轴像差控制在±0.05mm的范围内，说明光学镜头在各波长的球差得到了较好的控制。

图24为实施例二提供的光学镜头的低温-40℃的119lp/mm离焦曲线示意图；图25为实施例二提供的光学镜头的高温85℃的119lp/mm离焦曲线示意图，具体定义请参阅实施例一，此处不再赘述。从图24和图25可以看出，光学镜头的光学后焦随着温度在-40℃～85℃的偏移量控制在±0.01mm内，说明光学镜头的高低温性能良好，能够满足光学镜头在-40℃～85℃温度下的使用要求。

图26为实施例二提供的光学镜头的MTF曲线示意图，具体定义请参阅实施例一，此处不再赘述。从图26可以看出，光学镜头在较大成像画面内，具有很好的成像质量。

实施例三

如图27所示，本实施例提供一种光学镜头，包括：沿光轴从物方至像方依次设有第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、光阑、第五透镜L5、第六透镜L6、第七透镜L7、保护玻璃L8和像面L9；

所述第一透镜L1的物侧面为凸面，所述第一透镜L1像侧面为凹面，所述第一透镜L1具有负光焦度；所述第二透镜L2的物侧面为凹面，所述第二透镜L2的像侧面为凹面，所述第二透镜L2具有正光焦度；所述第三透镜L3的物侧面和像侧面均为凸面，所述第三透镜L3具有正光焦度；所述第四透镜L4的物侧面和像侧面均为凸面，所述第四透镜L4具有正光焦度；所述第五透镜L5的物侧面为凹面，所述第五透镜L5的像侧面为凹面，所述第五透镜L5具有负光焦度；所述第六透镜L6的物侧面和像侧面均为凸面，所述第六透镜L6具有正光焦度；所述第七透镜物L7侧面的中心区域向物方凸出，所述第七透镜L7物侧面的中心区域外延伸的外延区域相对于所述第七透镜L7物侧面的中心区域呈凹面结构，所述第七透镜L7像侧面的中心区域向外延伸的外延区域向像方凸出，所述第七透镜L7像侧面的中心区域相对于所述第七透镜L7像侧面的中心区域向外延伸的外延区域呈凹面结构，所述第七透镜L7具有正光焦度；所述第二透镜L2和所述第三透镜L3组成双胶合透镜组，所述第五透镜L5和所述第六透镜L6组成双胶合透镜组；

通过上述光学镜头结构，所述光学镜头具有光学总长≤18mm，头部尺寸较小，小口径，成像画面较大，大视场角，较小畸变和高像质等特点，实现-40℃～85℃成像质量差异小的无热化的使用要求。

实施例三提供的光学镜头的参数如下表9，其中，参数具体定义请参阅实施例一，此处不再赘述；

表9实施例三提供的光学镜头的参数表

从表9中，我们观察到实施例三提供的光学镜头满足以下条件式:-2.2≤f1/f≤-1.35；-2.8≤f2/f≤190；1.9≤f3/f≤3.5；2.1≤f4/f≤2.88；-2.05≤f5/f≤-1.15；1.05≤f6/f≤2.05；-8≤f7/f≤165；焦距搭配，实现了光学镜头的视场角大于150度，同时使得光学镜头具有头部尺寸小，大视场角，体积小，高像质，成像画面大等特点；

实施例三提供的光学镜头的设计值如下表10：

表10实施例三提供的光学镜头的设计值

从表10中，我们观察到实施例三提供的光学镜头满足以下条件式:

1.71≤Nd1≤2.01；1.51≤Nd2≤1.77；1.91≤Nd3≤2.05；1.51≤Nd4≤1.63；1.62≤Nd5≤1.95；1.51≤Nd6≤1.65；1.51≤Nd7≤1.67；其中，具体定义请参阅实施例一，此处不再赘述，实现了光学镜头校正像差的功能，能够显著提高图像的清晰度和质量，提升了图像质量；

从表10中，我们观察到实施例三提供的光学镜头满足以下条件式:38≤Vd1≤53；43≤Vd2≤59；24.2≤Vd3≤33.7；61≤Vd4≤73；16.5≤Vd5≤26.5；51≤Vd6≤71；22.1≤Vd7≤61；其中，具体定义请参阅实施例一，此处不再赘述，实现了光学镜头校正色差的功能，能够显著提高图像的色彩准确性和清晰度，提升了图像质量；

表10中具体定义请参阅实施例一，此处不再赘述；

非球面圆锥系数进行限定请参阅实施例一，此处不再赘述；实施例三提供的光学镜头中非球面系数的设计值如下表11：

表11光学镜头中非球面系数的设计值

实施例三提供的光学镜头的光学信息表如下表12，其中，具体定义请参阅实施例一，此处不再赘述；

表12实施例三提供的光学镜头的光学信息表

从表12中，我们观察到实施例三提供的光学镜头满足以下条件式:55≤（FOV×f）/h≤62，实现在相同像高下，最大视场角较大，带来更宽广的视野、减少盲区、提高安全性和监控效果；

从表12中，我们观察到实施例三提供的光学镜头满足以下条件式:0.92≤BFL/f≤1.25，实现了所述光学镜头的后焦距与高像素芯片相匹配，具有良好的组装性；

从表12中，我们观察到实施例三提供的光学镜头满足以下条件式:0.12≤BFL/TTL≤0.17，实现了光学镜头的小型化；

从表12中，我们观察到实施例二提供的光学镜头的第一透镜L1的最大光学有效口径为10.1，实现了光学镜头的小口径。

图28-图34表示实施例三提供的光学镜头的光扇光线曲线示意图，具体定义请参阅实施例一，此处不再赘述。从图28-图34可以看出，该光学镜头在各视场下各波长均较好的贴近横坐标，说明其各波长的垂轴像差得到较好的矫正，另外，各个颜色的曲线也没有明显的分散，说明该光学镜头对色差也有较好的矫正，保证光学镜头的全波段成像清晰的要求。

图35为实施例三提供的光学镜头的场曲、畸变曲线示意图，具体定义请参阅实施例一，此处不再赘述。从图35可以看出，不同波长的场曲在±0.1mm以内，说明实施例三提供的光学镜头在场曲上被有效的控制，同时，各个波长的畸变（F-Tan）曲线重合，说明实施例三提供的光学镜头在各波长的畸变得到了较好的控制，像高和视场角得到好的线性关系。

图36为实施例三提供的光学镜头的垂轴像差曲线示意图，具体定义请参阅实施例一，此处不再赘述。从图36可以看出，不同波长的垂轴像差控制在±0.05mm的范围内，说明光学镜头在各波长的球差得到了较好的控制。

图37为实施例三提供的光学镜头的低温-40℃的119lp/mm离焦曲线示意图；图38为实施例三提供的光学镜头的高温85℃的119lp/mm离焦曲线示意图，具体定义请参阅实施例一，此处不再赘述。从图37和图38可以看出，光学镜头的光学后焦随着温度在-40℃～85℃的偏移量控制在±0.01mm内，说明光学镜头的高低温性能良好，能够满足光学镜头在-40℃～85℃温度下的使用要求。

图39为实施例三提供的光学镜头的MTF曲线示意图，具体定义请参阅实施例一，此处不再赘述。从图39可以看出，光学镜头在较大成像画面内，具有很好的成像质量。

实施例四

如图40所示，本发明提供一种光学镜头，包括：沿光轴从物方至像方依次设有第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、光阑、第五透镜L5、第六透镜L6、第七透镜L7、保护玻璃L8和像面L9；

所述第一透镜L1的物侧面为凸面，所述第一透镜L1像侧面为凹面，所述第一透镜L1具有负光焦度；所述第二透镜L2的物侧面为凹面，所述第二透镜L2的像侧面为凹面，所述第二透镜L2具有负光焦度；所述第三透镜L3的物侧面和像侧面均为凸面，所述第三透镜L3具有正光焦度；所述第四透镜L4的物侧面和像侧面均为凸面，所述第四透镜L4具有正光焦度；所述第五透镜L5的物侧面为凹面，所述第五透镜L5的像侧面为凹面，所述第五透镜L5具有负光焦度；所述第六透镜L6的物侧面和像侧面均为凸面，所述第六透镜L6具有正光焦度；所述第七透镜物L7侧面的中心区域向物方凸出，所述第七透镜L7物侧面的中心区域外延伸的外延区域相对于所述第七透镜L7物侧面的中心区域呈凹面结构，所述第七透镜L7像侧面的中心区域向外延伸的外延区域向像方凸出，所述第七透镜L7像侧面的中心区域相对于所述第七透镜L7像侧面的中心区域向外延伸的外延区域呈凹面结构，所述第七透镜L7具有负光焦度；所述第二透镜L2和所述第三透镜L3组成双胶合透镜组，所述第五透镜L5和所述第六透镜L6组成双胶合透镜组；

通过上述光学镜头结构，所述光学镜头具有光学总长≤18mm，头部尺寸较小，小口径，成像画面较大，大视场角，较小畸变和高像质等特点，实现-40℃～85℃成像质量差异小的无热化的使用要求。

实施例四提供的光学镜头的参数如下表13，其中，具体定义请参阅实施例一，此处不再赘述：

表13实施例四提供的光学镜头的参数表

从表13中，我们观察到实施例四提供的光学镜头满足以下条件式:-2.2≤f1/f≤-1.35；-2.8≤f2/f≤190；1.9≤f3/f≤3.5；2.1≤f4/f≤2.88；-2.05≤f5/f≤-1.15；1.05≤f6/f≤2.05；-8≤f7/f≤165；焦距搭配，实现了光学镜头的视场角大于150度，同时使得光学镜头具有头部尺寸小，大视场角，体积小，高像质，成像画面大等特点；

实施例四提供的光学镜头的设计值如下表14：

表14实施例四提供的光学镜头的设计值

从表14中，我们观察到实施例四提供的光学镜头满足以下条件式:

1.71≤Nd1≤2.01；1.51≤Nd2≤1.77；1.91≤Nd3≤2.05；1.51≤Nd4≤1.63；1.62≤Nd5≤1.95；1.51≤Nd6≤1.65；1.51≤Nd7≤1.67；其中，具体定义请参阅实施例一，此处不再赘述，实现了光学镜头校正像差的功能，能够显著提高图像的清晰度和质量，提升了图像质量；

从表14中，我们观察到实施例四提供的光学镜头满足以下条件式:38≤Vd1≤53；43≤Vd2≤59；24.2≤Vd3≤33.7；61≤Vd4≤73；16.5≤Vd5≤26.5；51≤Vd6≤71；22.1≤Vd7≤61；其中，具体定义请参阅实施例一，此处不再赘述，实现了光学镜头校正色差的功能，能够显著提高图像的色彩准确性和清晰度，提升了图像质量；

表14中具体定义请参阅实施例一，此处不再赘述；

非球面圆锥系数进行限定请参阅实施例一，此处不再赘述；实施例四提供的光学镜头中非球面系数的设计值如下表15：

表15光学镜头中非球面系数的设计值

实施例四提供的光学镜头的光学信息表如下表16，其中，具体定义请参阅实施例一，此处不再赘述；

表16实施例四提供的光学镜头的光学信息表

从表16中，我们观察到实施例四提供的光学镜头满足以下条件式:55≤（FOV×f）/h≤62，实现在相同像高下，最大视场角较大，带来更宽广的视野、减少盲区、提高安全性和监控效果；

从表16中，我们观察到实施例四提供的光学镜头满足以下条件式:0.92≤BFL/f≤1.25，实现了所述光学镜头的后焦距与高像素芯片相匹配，具有良好的组装性；

从表16中，我们观察到实施例四提供的光学镜头满足以下条件式:0.12≤BFL/TTL≤0.17，实现了光学镜头的小型化；

从表16中，我们观察到实施例四提供的光学镜头的第一透镜L1的最大光学有效口径为9.5，实现了光学镜头的小口径。

图41-图47表示实施例四提供的光学镜头的光扇光线曲线示意图，具体定义请参阅实施例一，此处不再赘述。从图41-图47可以看出，该光学镜头在各视场下各波长均较好的贴近横坐标，说明其各波长的垂轴像差得到较好的矫正，另外，各个颜色的曲线也没有明显的分散，说明该光学镜头对色差也有较好的矫正，保证光学镜头的全波段成像清晰的要求。

图48为实施例四提供的光学镜头的场曲、畸变曲线示意图，具体定义请参阅实施例一，此处不再赘述。从图48可以看出，不同波长的场曲在±0.1mm以内，说明实施例四提供的光学镜头在场曲上被有效的控制，同时，各个波长的畸变（F-Tan）曲线重合，说明实施例四提供的光学镜头在各波长的畸变得到了较好的控制，像高和视场角得到好的线性关系。

图49为实施例四提供的光学镜头的垂轴像差曲线示意图，具体定义请参阅实施例一，此处不再赘述。从图49可以看出，不同波长的垂轴像差控制在±0.05mm的范围内，说明光学镜头在各波长的球差得到了较好的控制。

图50为实施例四提供的光学镜头的低温-40℃的119lp/mm离焦曲线示意图；图51为实施例四提供的光学镜头的高温85℃的119lp/mm离焦曲线示意图，具体定义请参阅实施例一，此处不再赘述。从图50和图51可以看出，光学镜头的光学后焦随着温度在-40℃～85℃的偏移量控制在±0.01mm内，说明光学镜头的高低温性能良好，能够满足光学镜头在-40℃～85℃温度下的使用要求。

图52为实施例四提供的光学镜头的MTF曲线示意图，具体定义请参阅实施例一，此处不再赘述。从图52可以看出，光学镜头在较大成像画面内，具有很好的成像质量。

本发明提供一种摄像装置，包括：电子感光元件及如上实施例1-4中任一项所述的光学镜头，所述电子感光元件用于接收并转换所述光学镜头投射过来的光信号，转换为电信号，形成图像数据。

本发明提供一种驾驶工具，包括：如上述所述的摄像装置，所述驾驶工具为车辆、船舶、飞机或无人机。

可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。

Claims (10)

1.一种光学镜头，其特征在于，包括：沿光轴从物方至像方依次设有第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜；

所述第一透镜的物侧面为凸面，所述第一透镜的像侧面为凹面，所述第一透镜具有负光焦度；

所述第二透镜的物侧面为凹面，所述第二透镜的像侧面为凸面或凹面，所述第二透镜具有正光焦度或负光焦度；

所述第三透镜的物侧面和像侧面均为凸面，所述第三透镜具有正光焦度；

所述第四透镜的物侧面和像侧面均为凸面，所述第四透镜具有正光焦度；

所述第五透镜的物侧面为凸面或凹面，所述第五透镜的像侧面为凹面，所述第五透镜具有负光焦度；

所述第六透镜的物侧面和像侧面均为凸面，所述第六透镜具有正光焦度；

所述第七透镜物侧面的中心区域向物方凸出，所述第七透镜物侧面的中心区域外延伸的外延区域相对于所述第七透镜物侧面的中心区域呈凹面结构；

所述第七透镜像侧面的中心区域向外延伸的外延区域向像方凸出，所述第七透镜像侧面的中心区域相对于所述外延区域呈凹面结构；

所述第七透镜具有正光焦度或负光焦度；

所述光学镜头的光学总长≤18mm；且所述光学镜头满足以下条件式：

0.12≤BFL/TTL≤0.17；

其中，BFL为所述第七透镜的像侧面中心至所述光学镜头的成像面在光轴上的距离，TTL为所述第一透镜的物侧面中心至所述光学镜头的成像面在光轴上的距离。

2.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述第一透镜、所述第三透镜和所述第四透镜均为玻璃球面透镜，所述第七透镜为塑胶非球面透镜，所述第二透镜、所述第五透镜和所述第六透镜为玻璃球面透镜或塑胶非球面透镜。

3.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头满足以下条件式：

-2.2≤f1/f≤-1.35；

-2.8≤f2/f≤190；

1.9≤f3/f≤3.5；

2.1≤f4/f≤2.88；

-2.05≤f5/f≤-1.15；

1.05≤f6/f≤2.05；

-8≤f7/f≤165；

其中，f1为所述第一透镜的有效焦距，f2为所述第二透镜的有效焦距，f3为所述第三透镜的有效焦距，f4为所述第四透镜的有效焦距，f5为所述第五透镜的有效焦距，f6为所述第六透镜的有效焦距，f7为所述第七透镜的有效焦距，f为所述光学镜头的有效焦距。

4.根据权利要求3所述的光学镜头，其特征在于，且所述光学镜头满足以下条件式：

55≤（FOV×f）/h≤62；

其中，FOV为所述光学镜头的最大视场角，h为所述最大视场角所对应的像高。

5.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头满足以下条件式：

0.92≤BFL/f≤1.25；

其中，f为所述光学镜头的有效焦距。

6.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头满足以下条件式：

1.71≤Nd1≤2.01；

1.51≤Nd2≤1.77；

1.91≤Nd3≤2.05；

1.51≤Nd4≤1.63；

1.62≤Nd5≤1.95；

1.51≤Nd6≤1.65；

1.51≤Nd7≤1.67；

其中，Nd1为所述第一透镜的折射率，Nd2为所述第二透镜的折射率，Nd3为所述第三透镜的折射率，Nd4为所述第四透镜的折射率，Nd5为所述第五透镜的折射率，Nd6为所述第六透镜的折射率，Nd7为所述第七透镜的折射率。

7.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头满足以下条件式：

38≤Vd1≤53；

43≤Vd2≤59；

24.2≤Vd3≤33.7；

61≤Vd4≤73；

16.5≤Vd5≤26.5；

51≤Vd6≤71；

22.1≤Vd7≤61；

其中，Vd1为所述第一透镜的阿贝数，Vd2为所述第二透镜的阿贝数，Vd3为所述第三透镜的阿贝数，Vd4为所述第四透镜的阿贝数，Vd5为所述第五透镜的阿贝数，Vd6为所述第六透镜的阿贝数，Vd7为所述第七透镜的阿贝数。

8.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，包括：光阑，所述光阑设置于所述第三透镜和所述第四透镜之间或设置于所述第四透镜和所述第五透镜之间。

9.一种摄像装置，其特征在于，包括：电子感光元件及如权利要求1至8中任一项所述的光学镜头。

10.一种驾驶工具，其特征在于，包括：如权利要求9所述的摄像装置，所述驾驶工具为车辆、船舶、飞机或无人机。