光学镜头

技术领域

本发明涉及成像镜头技术领域，特别是涉及一种光学镜头。

背景技术

近年来，随着科技的飞速发展，消费者对智能手机等移动电子产品拍摄的成像质量要求也越来越高，且绝大多数手机后摄都至少搭载有两颗镜头，一颗主摄镜头，一颗广角镜头。但是，现有的广角镜头一般采用四片至五片透镜的结构，无法同时满足大视场与短总长的需求，因此需要设计一款兼具视场角大、总长短且成像质量佳的光学广角镜头。

发明内容

基于此，本发明的目的是提供一种光学镜头，至少具有大视场角、短总长、高成像质量的优点。

本发明提供了一种光学镜头，沿光轴从物侧到成像面依次包括：具有负光焦度的第一透镜，其物侧面在近光轴处为凹面、像侧面为凹面；光阑；具有正光焦度的第二透镜，其物侧面为凸面、像侧面为凸面；具有负光焦度的第三透镜，其像侧面为凹面；具有正光焦度的第四透镜，其物侧面在近光轴处为凹面、像侧面为凸面；具有正光焦度的第五透镜；具有负光焦度的第六透镜，其像侧面在近光轴处为凹面；不具有光焦度的滤光片。

相比于现有技术，本发明提供的光学镜头，通过合理分配六片透镜的厚度及光焦度，合理的控制各个透镜的面型，使得该光学镜头具有大视场角、短总长、高成像质量的特点。

附图说明

图1为本发明第一实施例提供的光学镜头的结构示意图；

图2为本发明第一实施例中的光学镜头的垂轴色差曲线图；

图3为本发明第一实施例中的光学镜头的光学畸变曲线图；

图4为本发明第一实施例中的光学镜头的轴向像差曲线图；

图5为本发明第二实施例提供的光学镜头的结构示意图；

图6为本发明第二实施例中的光学镜头的垂轴色差曲线图；

图7为本发明第二实施例中的光学镜头的光学畸变曲线图；

图8为本发明第二实施例中光学透镜的轴向像差曲线图；

图9为本发明第三实施例提供的光学镜头的结构示意图；

图10为本发明第三实施例中的光学镜头的垂轴色差曲线图；

图11为本发明第三实施例中的光学镜头的光学畸变曲线图；

图12为本发明第三实施例中光学透镜的轴向像差曲线图；

图13为本发明第四实施例提供的光学镜头的结构示意图；

图14为本发明第四实施例中的光学镜头的垂轴色差曲线图；

图15为本发明第四实施例中的光学镜头的光学畸变曲线图；

图16为本发明第四实施例中光学透镜的轴向像差曲线图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。在说明书全文中，相同的附图标号指代相同的元件。

本发明提出一种光学镜头，沿光轴从物侧到成像面依次包括：第一透镜、光阑、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜以及滤光片。

其中，第一透镜具有负光焦度，第一透镜的物侧面在近光轴处为凹面，第一透镜的像侧面为凹面；第二透镜具有正光焦度，第二透镜的物侧面为凸面，第二透镜的像侧面为凸面；第三透镜具有负光焦度，第三透镜的像侧面为凹面；第四透镜具有正光焦度，第四透镜的物侧面在近光轴处为凹面，第四透镜的像侧面为凸面；第五透镜具有正光焦度；第六透镜具有负光焦度，第六透镜的像侧面在近光轴处为凹面；同时，第一透镜至第六透镜均为非球面镜片。

在一些实施方式中，所述光学镜头满足以下条件式：

2

其中，f5表示所述第五透镜的焦距，f表示所述光学镜头的有效焦距。满足上述条件式(1)，通过合理分配第五透镜焦距和光学镜头有效焦距的关系，有利于矫正光学镜头轴上视场的球差，有利于提高光学镜头的成像质量。

在一些实施方式中，所述光学镜头满足以下条件式：

1.7

其中，R41表示所述第四透镜物侧面的曲率半径，R42表示所述第四透镜像侧面的曲率半径。满足上述条件式(2)，通过合理控制第四透镜的面型，有利于获得更大的像高，同时有利于对轴外视场的像差进行矫正，有利于提高光学系统的成像质量。

在一些实施方式中，所述光学镜头满足以下条件式：

-1.5

1.7

其中，R21表示所述第二透镜物侧面的曲率半径，R22表示所述第二透镜像侧面的曲率半径，CT2表示所述第二透镜的中心厚度，CT1表示所述第一透镜的中心厚度。满足上述条件式(3)、(4)，通过合理控制第二透镜的面型以及第二透镜和第一透镜的中心厚度，有利于减小外视场主光线与光轴的夹角，有利于大视场光线在像面上清晰成像，有利于增大光学镜头的视场角。

在一些实施方式中，所述光学镜头满足以下条件式：

0.3

其中，f4表示所述第四透镜的焦距，f表示所述光学镜头的有效焦距。满足上述条件式(5)，通过合理控制第四透镜的焦距，有利于矫正光学镜头的场曲，有利于提高光学镜头的成像质量。

在一些实施方式中，所述光学镜头满足以下条件式：

0.8

-0.45

其中，CT4表示所述第四透镜的中心厚度，CT5表示所述第五透镜的中心厚度，SAG51表示所述第五透镜物侧面的矢高。同时满足上述条件式(6)、(7)，通过合理控制第四透镜、第五透镜的中心厚度和矢高，有利于矫正光学镜头轴外视场的彗差，有利于提高光学镜头的成像质量。

在一些实施方式中，所述光学镜头满足以下条件式：

-0.2

其中，R62表示所述第六透镜像侧面的曲率半径，R61表示所述第六透镜物侧面的曲率半径。满足上述条件式(8)，通过合理控制第六透镜的面型，有利于分别矫正不同视场的像差，有利于提高光学镜头的成像质量。

在一些实施方式中，所述光学镜头满足以下条件式：

0.06<(CT23+CT34+CT45+CT56)/TTL<0.08； (9)

其中，CT23表示所述第二透镜与所述第三透镜在光轴上的空气间隔，CT34表示所述第三透镜与所述第四透镜在光轴上的空气间隔，CT45表示所述第四透镜与所述第五透镜在光轴上的空气间隔，CT56表示所述第五透镜与所述第六透镜在光轴上的空气间隔，TTL表示所述第一透镜物侧面到成像面在光轴上的距离。满足上述条件式(9)，通过合理控制第二透镜到第六透镜的空气间隔之和在光学总长中的占比，有利于使第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜的分布更加紧凑，减小光学镜头的总长，有利于实现光学镜头的小型化。

在一些实施方式中，所述光学镜头满足以下条件式：

-0.5<(φ32-φ31)/(φ42-φ41)< -0.1； (10)

其中，φ32表示所述第三透镜像侧面的光焦度，φ31表示所述第三透镜物侧面的光焦度，φ42表示所述第四透镜像侧面的光焦度，φ41表示所述第四透镜物侧面的光焦度。满足上述条件式(10)，通过合理控制第三透镜、第四透镜的光焦度，有利于矫正光学镜头的高级像差，有利于提高光学镜头的成像质量。

在一些实施方式中，所述光学镜头满足以下条件式：

0.21

其中，FFL表示所述第六透镜像侧面到成像面在光轴上的距离，TTL表示所述第一透镜物侧面到成像面在光轴上的距离。满足上述条件式(11)，通过合理控制光学镜头的光学后焦和光学总长的关系，有利于降低机构与镜头干涉的风险，有利于产品的机构设计。

在一些实施方式中，所述光学镜头满足以下条件式：

-3.5<(φ61+φ62)/(φ51+φ52)<-1.0； (12)

其中，φ61表示所述第六透镜物侧面的光焦度，φ62表示所述第六透镜像侧面的光焦度，φ51表示所述第五透镜物侧面的光焦度，φ52表示所述第五透镜像侧面的光焦度。满足上述条件式(12)，通过合理控制第五透镜、第六透镜的光焦度，有利于矫正光学镜头各视场的球差，有利于提高光学镜头的成像质量。

在一些实施方式中，所述光学镜头满足以下条件式：

-0.75<(f2×f3)/(f4×f5)<-0.25； (13)

其中，f2表示所述第二透镜的焦距，f3表示所述第三透镜的焦距，f4表示所述第四透镜的焦距，f5表示所述第五透镜的焦距。满足上述条件式(13)，通过合理控制第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜的焦距，有利于矫正光学镜头中心视场的球差，有利于提高光学镜头的成像质量，有利于控制光学镜头的有效焦距，有利于增大光学镜头的视场角。

在一些实施方式中，所述光学镜头满足以下条件式：

-2.0

0.5<(SAG32-SAG31)/CT3<0.7； (15)

其中，SAG31表示所述第三透镜物侧面的矢高，SAG32表示所述第三透镜像侧面的矢高，CT3表示所述第三透镜的中心厚度。满足上述条件式(14)、(15)，通过合理控制第三透镜的面型以及与第三透镜中心厚度的关系，有利于使光线平滑穿过第三透镜，矫正光学镜头的像差，有利于提高光学镜头的成像质量。

在一些实施方式中，所述光学镜头满足以下条件式：

-0.45

其中，SAG41表示所述第四透镜物侧面的矢高，SAG42表示所述第四透镜像侧面的矢高。满足上述条件式(16)，通过合理控制第四透镜的矢高，有利于分别矫正不同视场的像差，有利于提高光学镜头的成像质量。

在一些实施方式中，所述光学镜头满足以下条件式：

-5

其中，SAG51表示所述第五透镜物侧面的矢高，CT45表示所述第四透镜与所述第五透镜在光轴上的空气间隔。满足上述条件式(17)，通过合理控制第五透镜物侧面的矢高与第四透镜和第五透镜空气间隔的关系，有利于使第四透镜和第五透镜分布更加紧凑，有利于减小光学镜头的总长，实现光学镜头的小型化。

在一些实施方式中，所述光学镜头满足以下条件式：

-18

3<(SAG62-SAG61)/CT56<11； (19)

其中，SAG61表示所述第六透镜物侧面的矢高，SAG62表示所述第六透镜像侧面的矢高，CT56表示所述第五透镜与所述第六透镜在光轴上的空气间隔。满足上述条件式(18)、(19)，通过合理控制第五透镜与第六透镜空气间隔和第六透镜的矢高，有利于使第五透镜和第六透镜分布更加紧凑，有利于减小光学镜头的总长，实现光学镜头的小型化。

在本发明各个实施例中，当透镜采用非球面透镜时，非球面镜头的表面形状均满足下列方程：

其中，z为非球面沿光轴方向在高度为h的位置时，距离非球面顶点的距离矢高，c为表面的近轴曲率，k为圆锥系数conic，A

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。

第一实施例

请参阅图1，所示为本发明第一实施例中提供的光学镜头100的结构示意图，所述光学镜头100沿光轴从物侧到成像面S15依次包括：第一透镜L1、光阑ST、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和滤光片G1。

具体的，第一透镜L1具有负光焦度，第一透镜的物侧面S1在近光轴处为凹面，第一透镜的像侧面S2为凹面；第二透镜L2具有正光焦度，第二透镜的物侧面S3为凸面，第二透镜的像侧面S4为凸面；第三透镜L3具有负光焦度，第三透镜的物侧面S5在近光轴处为凸面，第三透镜的像侧面S6为凹面；第四透镜L4具有正光焦度，第四透镜的物侧面S7在近光轴处为凹面，第四透镜的像侧面S8为凸面；第五透镜L5具有正光焦度，第五透镜的物侧面S9为凹面，第五透镜的像侧面S10为凸面；第六透镜L6具有负光焦度，第六透镜的物侧面S11为凹面，第六透镜的像侧面S12在近光轴处为凹面；滤光片G1的物侧面为S13，像侧面为S14。其中，第一透镜L1至第六透镜L6均为塑胶非球面镜片。

本发明第一实施例提供的光学镜头100中各个镜片的相关参数如表1所示。

表1

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本实施例中的光学镜头100的各非球面的面型系数如表2所示。

表2

在本实施例中，光学镜头100的结构图、垂轴色差、光学畸变和轴向像差的曲线图分别如图1、图2、图3和图4所示。

图2示出了本实施例中光学镜头100的垂轴色差曲线，其表示不同视场处的垂轴色差值，从图中可以看出各视场处的垂轴色差值控制在±2μm以内，说明光学镜头100各视场的垂轴色差得到良好的矫正。

图3示出了本实施例光学镜头100的光学畸变曲线，其表示成像面上不同视场处的畸变，从图中可以看出光学畸变控制在±25％以内，同时视场角0-48°的光学畸变控制在±5％以内，说明光学镜头100的畸变得到良好的矫正。

图4示出了本实施例中光学镜头100的轴向像差曲线，其表示光轴上光轴方向不同波长的像差，从图中可以看出所有波长的轴向像差控制在±0.03mm以内，说明光学镜头100的轴向像差得到良好的矫正。

第二实施例

请参阅图5，所示为本发明第二实施例中提供的光学镜头200的结构示意图，本实施例中的光学镜头200与第一实施例大体相同，不同之处在于第五透镜的物侧面S9在近光轴处为凸面、像侧面S10在近光轴处为凹面，其他不同之处详见表3、表4。

本发明第二实施例提供的光学镜头200中各个镜片的相关参数如表3所示。

表3

本实施例中的光学镜头200的各非球面的面型系数如表4所示。

表4

在本实施例中，光学镜头200的结构图、垂轴色差、光学畸变和轴向像差的曲线图分别如图5、图6、图7和图8所示。从图中可以看出，垂轴色差控制在±2μm以内，说明光学镜头200的垂轴色差得到良好的矫正；光学畸变控制在±27％以内，同时视场角0-48°的光学畸变控制在±5％以内，说明光学镜头200的畸变得到良好的矫正；所有波长的轴向像差控制在±0.025mm以内，说明光学镜头200各视场的轴向像差得到良好的矫正。

第三实施例

请参阅图9，所示为本发明第三实施例中提供的光学镜头300的结构示意图，本实施例中的光学镜头300与第一实施例大体相同，不同之处在于第五透镜的物侧面S9在近光轴处为凸面，其他不同之处详见表5、表6。

本发明第三实施例提供的光学镜头300中各个镜片的相关参数如表5所示。

表5

本实施例中的光学镜头300的各非球面的面型系数如表6所示。

表6

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在本实施例中，光学镜头300的结构图、垂轴色差、光学畸变和轴向像差的曲线图分别如图9、图10、图11和图12所示。从图中可以看出，垂轴色差控制在±2μm以内，说明光学镜头300的垂轴色差得到良好的矫正；光学畸变控制在±25％以内，同时视场角0-48°的光学畸变控制在±5％以内，说明光学镜头300的畸变得到良好的矫正；所有波长的轴向像差控制在±0.025mm以内，说明光学镜头300各视场的轴向像差得到良好的矫正。

第四实施例

请参阅图13，所示为本发明第四实施例中提供的光学镜头400的结构示意图，本实施例中的光学镜头400与第一实施例大体相同，不同之处在于第三透镜的物侧面S5为凹面、第六透镜的物侧面S11在近光轴处为凸面，其他不同之处详见表7、表8。

本发明第四实施例提供的光学镜头400中各个镜片的相关参数如表7所示。

表7

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本实施例中的光学镜头400的各非球面的面型系数如表8所示。

表8

在本实施例中，光学镜头400的结构图、垂轴色差、光学畸变和轴向像差的曲线图分别如图13、图14、图15和图16所示。从图中可以看出，垂轴色差控制在±2μm以内，说明光学镜头400的垂轴色差得到良好的矫正；光学畸变控制在±25％以内，同时视场角0-48°的光学畸变控制在±5％以内，说明光学镜头400的畸变得到良好的矫正；所有波长的轴向像差控制在±0.04mm以内，说明光学镜头400各视场的轴向像差得到良好的矫正。

表9是上述四个实施例对应的光学特性，主要包括系统的有效焦距f、光圈数F#、光学总长TTL、最大视场角FOV及FOV对应的像高IH，以及与上述每个条件式对应的数值。

表9

综上，本发明提供的光学镜头，采用六片具有特定光焦度的非球面镜片，通过特定的表面形状搭配和合理的光焦度分配：使光学镜头的最大视场角FOV达到128°，成像范围广；同时使六片镜片排列紧凑，缩小了光学镜头的总长；使得光学镜头具有大视场角、短总长、高成像质量的优点。

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，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。