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

光学镜头也叫摄像镜头或摄影镜头，简称镜头，其功能就是光学成像。根据数据显示，智能手机、平板电脑、功能手机分别占全球光学镜头各应用领域出货量的74.6％、8.6％、7.4％，其中智能手机应用领域占比最高，主要原因是智能手机厂商不断进行技术创新，使得双摄像头产品逐步在智能手机镜头行业渗透，多摄像头产品也逐渐进入市场，手机光学镜头产品创新能力得到增强。因此，光学镜头在手机应用领域的需求将不断释放。

根据光学镜片特性原理，光学镜头可分为塑胶镜头、玻璃镜头和玻塑混合镜头三大类，在三类光学镜头中，玻璃镜头采用玻璃透镜组立而成，塑胶镜头采用塑胶镜片组立而成，二者在材料属性、加工工艺、透光率等方面都存在着很大的差异，因此最终的适用范围也大有不同。一般而言，塑胶镜头具备可塑性强、容易制成非球面形状、方便小型化等特点，广泛应用于手机、数码相机等设备上。如何设计出结构紧凑、大光圈、大视场角和长焦距的塑胶镜头是当前急需解决的问题。

发明内容

为此，本发明的目的在于提供一种光学镜头，至少具有大光圈、大视场角和长焦距的优点。

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：光阑；具有正光焦度的第一透镜；具有正光焦度的第二透镜，其物侧面为凸面；具有正光焦度的第三透镜；具有正光焦度的第四透镜，其像侧面为凸面；具有负光焦度的第五透镜，其物侧面为凹面、像侧面为凸面；具有正光焦度的第六透镜，其物侧面为凹面、像侧面在近光轴处为凸面；具有负光焦度的第七透镜，其物侧面在近光轴处为凸面、像侧面在近光轴处为凹面；其中，所述光学镜头最大半视场角对应的像高IH与所述光学镜头的入瞳直径EPD满足：1.5＜IH/EPD＜1.9。

相较现有技术，本发明提供的光学镜头，采用七片透镜结构，通过特定的表面形状搭配和合理的光焦度分配，使得该光学镜头具有大视场角、大光圈、总长小和长焦距的特点。

附图说明

图1为本发明第一实施例的光学镜头的结构示意图。

图2为本发明第一实施例的光学镜头的f-tan(θ)畸变曲线图。

图3为本发明第一实施例的光学镜头的场曲曲线图。

图4为本发明第一实施例的光学镜头的垂轴色差曲线图。

图5为本发明第二实施例的光学镜头的结构示意图。

图6为本发明第二实施例的光学镜头的f-tan(θ)畸变曲线图。

图7为本发明第二实施例的光学镜头的场曲曲线图。

图8为本发明第二实施例的光学镜头的垂轴色差曲线图。

图9为本发明第三实施例的光学镜头的结构示意图。

图10为本发明第三实施例的光学镜头的f-tan(θ)畸变曲线图。

图11为本发明第三实施例的光学镜头的场曲曲线图。

图12为本发明第三实施例的光学镜头的垂轴色差曲线图。

具体实施方式

为使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。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，共七片透镜，沿光轴从物侧到成像面依次包括：光阑、第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜以及滤光片，且各个透镜的光学中心位于同一直线上。

其中，第一透镜具有正光焦度，第一透镜的物侧面为凸面或凹面，第一透镜的像侧面为凹面或凸面；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凹面；第三透镜具有正光焦度，第三透镜的物侧面在近光轴处为凸面，第三透镜的像侧面在近光轴处为凹面；第四透镜具有正光焦度，第四透镜的物侧面在近光轴处为凸面或凹面，第四透镜的像侧面为凸面；第五透镜具有负光焦度，第五透镜的物侧面为凹面，第五透镜的像侧面为凸面；第六透镜具有正光焦度，第六透镜的物侧面为凹面，第六透镜的像侧面在近光轴处为凸面；第七透镜具有负光焦度，第七透镜的物侧面在近光轴处为凸面，第七透镜的像侧面在近光轴处为凹面；其中，第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜以及第七透镜均为塑胶非球面镜片。

在一些实施例中，所述光学镜头满足以下条件式：

1.5＜IH/EPD＜1.9； (1)

其中，IH表示所述光学镜头最大半视场角对应的像高，EPD表示所述光学镜头的入瞳直径。满足上述条件式(1)时，通过合理控制光学镜头的半像高与入瞳直径的比值，有利于平衡像面大小与边缘视场相对照度，实现大视场、大光圈以及小型化的均衡。

在一些实施例中，所述光学镜头满足以下条件式：

0.28＜FFL/f＜0.4； (2)

其中，FFL表示所述光学镜头的光学后焦，f表示所述光学镜头的有效焦距。满足上述条件式(2)时，通过合理控制光学镜头的光学后焦与有效焦距的比值，可使光学镜头在满足长后焦的同时合理控制光学镜头的有效焦距，而且有利于光学镜头的组装。

在一些实施例中，所述光学镜头满足以下条件式：

5.8 mm＜IH＜6.2 mm； (3)

0.9＜f/IH＜1.2； (4)

其中，f表示所述光学镜头的有效焦距，IH表示所述光学镜头最大半视场角对应的像高。满足上述条件式(3)和(4)时，可以保证光学镜头具有较长的焦距，并保证拍摄时能够很好的突出拍摄主体，虚化背景，更好的进行人像拍摄。

在一些实施例中，所述光学镜头满足以下条件式：

1.3＜TTL/f＜1.6； (5)

其中，TTL表示所述光学镜头的光学总长，f表示所述光学镜头的有效焦距。满足上述条件式(5)时，通过合理控制光学镜头的光学总长与有效焦距的比值，可以有效地限制光学镜头的长度和体积，实现光学镜头的小型化。

在一些实施例中，所述光学镜头满足以下条件式：

1.0＜f12/f＜3.5； (6)

其中，f12表示所述第一透镜和所述第二透镜的组合焦距，f表示所述光学镜头的有效焦距。满足上述条件式(6)时，通过合理配置第一透镜和第二透镜的光焦度，有助于加强轴外视场的慧差矫正，同时很好的收敛场曲、像差，从而使光学镜头拥有更高的解像能力。

在一些实施例中，所述光学镜头满足以下条件式：

0＜(R31+R32)/f3＜0.2； (7)

其中，R31表示所述第三透镜物侧面的曲率半径，R32表示所述第三透镜像侧面的曲率半径，f3表示所述第三透镜的有效焦距。满足上述条件式(7)时，可以合理控制第三透镜的焦距和面型，有助于降低系统敏感度，以及降低成型难度来提升制造良率，同时也可以降低光学镜头产生的杂散光，提升光学镜头的成像质量。

在一些实施例中，所述光学镜头满足以下条件式：

-1.0＜(f4+f5)/f＜0； (8)

其中，f4表示所述第四透镜的有效焦距，f5表示所述第五透镜的有效焦距，f表示所述光学镜头的有效焦距。满足上述条件式(8)时，通过合理配置第四透镜和第五透镜的光焦度，有助于加强轴外视场的慧差矫正，降低像差矫正难度，从而使光学镜头拥有更高的解像能力。

在一些实施例中，所述光学镜头满足以下条件式：

-8.0＜f7/f＜-1.0； (9)

其中，f7表示所述第七透镜的有效焦距，f表示所述光学镜头的有效焦距。满足上述条件式(9)时，通过合理配置第七透镜的光焦度，能够使第七透镜平衡前六片透镜所产生的球差，同时加强对轴上视场像差的精确控制，提升光学镜头的成像质量。

在一些实施例中，所述光学镜头满足以下条件式：

1.0＜D61/D11＜1.5； (10)

其中，D11表示所述第一透镜物侧面的有效口径，D61表示所述第六透镜物侧面的有效口径。满足上述条件式(10)时，通过合理控制第六透镜的有效口径与第一透镜的有效口径的比值，能够有效减缓光线的转折趋势，有效校正轴外视场的像差和畸变，同时减小各透镜有效口径的差异，有利于光学镜头的装配，提升光学镜头的生产良率。

在一些实施例中，所述光学镜头满足以下条件式：

3.2＜∑CT/∑AT＜5.2； (11)

其中，∑CT表示所述第一透镜至所述第七透镜的各透镜的中心厚度之和，∑AT表示所述第一透镜至所述第七透镜的相邻透镜之间的空气间距之和。满足上述条件式(11)时，通过合理控制各透镜中厚之和与相邻透镜间隙之和的比值，能够有效控制各个透镜形状及各透镜厚度，从而使光学镜头结构紧凑，实现光学镜头的小型化。

在一些实施例中，所述光学镜头满足以下条件式：

2.0＜CT7/CT6＜2.5； (12)

其中，CT6表示所述第六透镜的中心厚度，CT7表示所述第七透镜的中心厚度。满足上述条件式(12)时，通过合理设置第六透镜和第七透镜的中心厚度，可以将第六透镜和第七透镜的畸变贡献量控制在合理范围之内，使得各视场的畸变量控制在2％之下，实现光学镜头小畸变与大视场角的均衡。

在一些实施例中，所述光学镜头满足以下条件式：

0.18＜FFL/TTL＜0.27； (13)

其中，FFL表示所述光学镜头的光学后焦，TTL表示所述光学镜头的光学总长。满足上述条件式(13)时，通过合理控制光学镜头的光学后焦与光学总长的比值，有利于保证光学镜头具有长后焦的特性，同时有利于芯片装配，提升光学镜头的生产良率。

在一些实施例中，所述光学镜头满足以下条件式：

0.25＜D11/(IH×tanθ)＜0.34； (14)

其中，D11表示所述第一透镜物侧面的有效口径，IH表示所述光学镜头最大半视场角对应的像高，θ表示所述光学镜头的最大半视场角。满足上述条件式(14)时，通过合理控制第一透镜物侧面的有效口径与光学镜头的半像高和对应的最大半视场角的关系，有利于减小光学镜头的前端口径，实现光学镜头的小型化。

在一些实施例中，所述光学镜头满足以下条件式：

0.2＜(CT1+CT2+CT3)/f＜0.27； (15)

其中，CT1表示所述第一透镜的中心厚度，CT2表示所述第二透镜的中心厚度，CT3表示所述第三透镜的中心厚度，f表示所述光学镜头的有效焦距。满足上述条件式(15)时，通过合理控制光学镜头前三片透镜与有效焦距的比值，可减小各透镜在总长中所占的比值，能够有效增大后焦长度，避免镜头与芯片干涉。

在一些实施例中，所述光学镜头满足以下条件式：

1.7＜f/EPD＜2.0； (16)

其中，f表示所述光学镜头的有效焦距，EPD表示所述光学镜头的入瞳直径。满足上述条件式(16)时，通过合理控制光学镜头有效焦距与入瞳直径的比值，可使光学镜头具有大光圈的特性，特别是当光学镜头在黑暗环境中成像时，可降低光线太弱带来的噪点影响，从而提高成像质量，使得该光学镜头能够满足在不同光通量情况下的成像需求。

在一些实施例中，所述光学镜头满足以下条件式：

0.2＜SAG11/SAG12＜1.4； (17)

其中，SAG11表示所述第一透镜的物侧面有效口径处的矢高，SAG12表示所述第一透镜的像侧面有效口径处的矢高。满足上述条件式(17)时，能够合理地控制第一透镜的弯曲程度，降低第一透镜的成型难度，从而降低加工敏感度，提高光学镜头的量产率。

在一些实施例中，所述光学镜头满足以下条件式：

0.1＜(CT4+CT5)/TTL＜0.3； (18)

1.5＜CT4/CT5＜5.0； (19)

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，TTL表示所述光学镜头的光学总长。满足上述条件式(18)和(19)时，通过合理设置第四透镜与第五透镜的中心厚度，可以避免第五透镜过薄而造成镜片在成型时塑脂材料填充不均，或第四透镜厚度过厚导致镜片在组装过程中配合过盈与镜筒干涉，影响成像效果。

在一些实施例中，所述光学镜头满足以下条件式：

0＜(SAG62-SAG61)/DM62＜0.2； (20)

其中，SAG61表示所述第六透镜的物侧面在有效口径处的矢高，SAG62表示所示第六透镜的像侧面在有效口径处的矢高，DM62表示所示第六透镜像侧面的有效口径。满足上述条件式(20)时，通过合理设置第六透镜的矢高与口径的关系，可有效控制光线入射角的分布，有利于校正光学镜头的高级像差。

在一些实施例中，所述光学镜头满足以下条件式：

-0.1＜(R61-R62)/(R61+R62)＜0.1； (21)

其中，R61表示所述第六透镜物侧面的曲率半径，R62表示所述第六透镜像侧面的曲率半径。满足上述条件式(21)时，可以合理控制第六透镜的面型，从而减缓第六透镜的形状变化，减少光学镜头杂散光的产生，实现光学镜头高品质成像，提升光学镜头的制造良率。

在一些实施例中，所述光学镜头满足以下条件式：

1.1＜DM5/DM4＜1.2； (22)

其中，DM5表示所述第五透镜的有效口径，DM4表示所述第四透镜的有效口径。满足上述条件式(22)时，通过合理控制第五透镜的有效口径与第四透镜的有效口径的比值，能够有效减缓光线的转折趋势，有效校正轴外视场的像差和畸变，保证光学镜头高品质成像。

在一些实施例中，所述光学镜头满足以下条件式：

0.02＜CT56/TTL＜0.07； (23)

其中，CT56表示所述第五透镜与所述第六透镜之间在光轴上的空气间距，TTL表示所述光学镜头的光学总长。满足上述条件式(23)时，对第五透镜到第六透镜在光轴上的空气间距进行合理分配，可使第五透镜到第六透镜的光线偏折趋于缓慢，从而降低系统敏感度，提升光学镜头的制造良率。

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。

在本发明各个实施例中，当光学镜头中的透镜为非球面透镜时，透镜的非球面面型均满足如下方程式：

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为二次曲面系数，A

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，该光学镜头100沿光轴从物侧到成像面S17依次包括：光阑ST、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、第七透镜L7以及滤光片G1。

其中，第一透镜L1具有正光焦度，第一透镜的物侧面S1为凹面，第一透镜的像侧面S2为凸面；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为凹面；第三透镜L3具有正光焦度，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在近光轴处为凹面；第四透镜L4具有正光焦度，第四透镜的物侧面S7在近光轴处为凸面，第四透镜的像侧面S8为凸面；第五透镜L5具有负光焦度，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具有正光焦度，第六透镜的物侧面S11为凹面，第六透镜的像侧面S12在近光轴处为凸面；第七透镜L7具有负光焦度，第七透镜的物侧面S13在近光轴处为凸面，第七透镜的像侧面S14在近光轴处为凹面；滤光片G1的物侧面为S15、像侧面为S16。其中，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以及第七透镜L7均为塑胶非球面镜片。

具体的，本实施例提供的光学镜头100的各透镜的设计参数如表1所示。

表1

本实施例中，光学镜头100中各个透镜的非球面面型系数如表2所示。

表2

请参照图2、图3以及图4，所示分别为光学镜头100的f-tan(θ)畸变曲线图、场曲曲线图、垂轴色差曲线图。其中，光学镜头100的f-tan(θ)畸变小于2％，场曲的偏移量控制在±0.15mm以内，垂轴色差的偏移量控制在±2.5μm以内，说明光学镜头100的畸变、场曲、轴上点球差色差得到良好矫正。

第二实施例

请参阅图5，所示为本发明第二实施例提供的光学镜头200的结构示意图，本实施例的光学镜头200与上述第一实施例大致相同，不同之处主要在于各透镜面型的曲率半径、非球面系数、厚度有所差异。

具体的，本实施例提供的光学镜头200的设计参数如表3所示。

表3

本实施例中，光学镜头200中各个透镜的非球面面型系数如表4所示。

表4

请参照图6、图7以及图8，所示分别为光学镜头200的f-tan(θ)畸变曲线图、场曲曲线图、垂轴色差曲线图。其中，光学镜头200的f-tan(θ)畸变小于2％，场曲的偏移量控制在±0.15mm以内，垂轴色差的偏移量控制在±2μm以内，说明光学镜头200的畸变、场曲、垂轴色差得到良好矫正。

第三实施例

请参照图9，所示为本发明第三实施例提供的光学镜头300的结构示意图，本实施例的光学镜头300与上述第一实施例大致相同，不同之处主要在于各透镜面型的曲率半径、非球面系数、厚度有所差异。

具体的，本实施例提供的光学镜头300的设计参数如表5所示。

表5

本实施例中，光学镜头300中各个透镜的非球面参数如表6所示。

表6

请参照图10、图11以及图12，所示分别为光学镜头300的f-tan(θ)畸变曲线图、场曲曲线图、垂轴色差曲线图。其中，光学镜头300的f-tan(θ)畸变小于2％，场曲的偏移量控制在±0.1mm以内，垂轴色差的偏移量控制在±2μm以内，说明光学镜头300的畸变、场曲、垂轴色差得到良好矫正。

请参阅表7，所示为上述三个实施例中提供的光学镜头分别对应的光学特性，包括光学镜头的最大视场角2θ、光学总长TTL、半像高IH、焦距f，以及与前述的每个条件式对应的相关数值。

表7

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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。