光学镜头

技术领域

本发明涉及透镜成像技术领域，特别涉及一种光学镜头。

背景技术

目前，随着国民生活质量的日益提高，电子消费类的产品越来越受追捧，而便携式电子设备（如智能手机，平板电脑等）自然成为消费者首要考虑的目标。而直播类、社交类以及视频类软件的崛起，消费者也越来越注重拍照及摄像后的效果，因此手机摄像镜头已经成为消费者购买电子设备时首要考虑的指标之一。

随着移动信息技术的不断发展，手机等便携式电子设备也在朝着超薄化、超高清成像以及成像多样化等方向发展，这就对搭载在便携式电子设备上的摄像镜头提出了更高的要求。近几年，随着消费者对摄像的日益喜爱，便携式电子设备上的摄像镜头的要求也越来越高，追求高像素、高清成像的同时，对不同场景下成像、成像的效果等也有了一定的考虑；同时在便携式电子设备日益轻薄化的潮流下，对摄像镜头的总长也有了很大的要求，普通的摄像镜头很难满足消费者的要求。

发明内容

基于此，本发明的目的是提供一种光学镜头，至少具有超广角、光学总长短、解像力以及高像素等优点，以满足消费者的摄像需求。

本发明提供一种光学镜头，沿光轴从物侧面到成像面依次包括：具有负光焦度的第一透镜，在近光轴处，其物侧面和像侧面均为凹面；具有正光焦度的第二透镜；光阑；具有正光焦度的第三透镜，在近光轴处，其像侧面为凸面；具有正光焦度的第四透镜，在近光轴处，其物侧面和像侧面均为凸面；具有负光焦度的第五透镜；具有负光焦度的第六透镜，在近光轴处，其像侧面为凹面。其中，所述光学镜头的FOV＞150°；所述光学镜头的第一透镜的物侧面到像面的距离TTL＜5.8mm。

所述光学镜头满足0.4 <（CT1+CT2）/(ET1+ET2) < 1.2 ，CT1和CT2分别表示所述光学镜头中第一透镜和第二透镜的中心厚度，ET1和ET2分别表示所述光学镜头中第一透镜和第二透镜的边缘厚度。

具体而言，通过限定（CT1+CT2）/(ET1+ET2) 的范围，有利于校正光学镜头的像差，提升成像解析度，同时保证光学镜头结构紧凑，满足小型化的特征。

所述光学镜头满足0.5

具体而言，通过限定f34/f36的范围，可以使第三透镜和第四透镜在第三透镜到第六透镜的系统中对光线起汇聚作用，承担了特定的光焦度作用，可以有效地减小镜头体积，增大成像面积。

所述光学镜头满足-6.2＜f12/f＜-1.2，其中f12为所述第一透镜和所述第二透镜的组合焦距，f为所述光学镜头的焦距。

具体而言，通过限定f12/f的范围，可消除所述光学镜头的像差与歪曲，并且可以压制所述光学镜头的后焦距，可以有效地减小镜头体积。

所述光学镜头满足1.1＜|f45|/f＜2.6，其中f45为所述第四透镜和所述第五透镜的组合焦距，f为所述光学镜头的焦距。

具体而言，通过限定|f45|/f的范围，可以校正光线经过第一透镜至第三透镜产生的像差，提升系统解像力。

所述光学镜头满足0.03

具体而言，通过限定SAG51/R51+SAG52/R52的范围，可以在条件式范围内，可以有效地消除系统球差，并确保系统主光线角CRA的匹配，获得高清晰的图像。

所述光学镜头满足-2.5<（CT5-ET5）/CT5< 0，其中，CT5表示所述光学镜头中第五透镜的中心厚度，ET5表示所述光学镜头中第五透镜的边缘厚度。

具体而言，通过限定（CT5-ET5）/CT5的范围，可以使第五透镜提供负光焦度，对光线起到发散作用，减小过强的光焦度，有助于矫正外围视场的像差，提高其解像力。

所述光学镜头满足2

具体而言，通过限定f3/f的范围，可以使第三透镜具有较大的正光焦度，有利于缩短镜头的总长，满足便携式电子设备轻薄化的市场趋势。

所述光学镜头满足-2<(SAG62- SAG61)/SAG62< 0.5，其中，SAG61表示所述光学镜头中第六透镜的物侧面矢高，而SAG62则表示所述光学镜头中第六透镜的像侧面矢高。

具体而言，通过限定(SAG62- SAG61)/SAG62的范围，可以有效地调整第六透镜的面型，以此来调整外围光线的像差，有助于增大成像面的面积以及周边照度，进而有效提升镜头成像品质。

所述光学镜头满足-5.5<( f4+f5+f6)/f< -3，其中，f4、f5和f6分别表示所述光学镜头中第四透镜、第五透镜和第六透镜的有效焦距，而f则表示所述光学镜头的有效焦距。

具体而言，通过限定( f4+f5+f6)/f的范围，能够实现第四透镜、第五透镜和第六透镜在整个光学镜头中合理地分配光焦度，减缓光线转折的走势，降低高级像差的矫正，减小整体镜头像差矫正的难度。

相较于现有技术，本发明提供的光学镜头采用了六片具有特定屈折力的镜片，并且采用特定的表面形状搭配和合理的光焦度分配，在满足高像素的同时结构更加紧凑，从而较好地实现了镜头小型化和高像素的均衡，同时景深较长，能保证被摄主体的前后的景物能清晰成像、拍摄景物的范围也会更加宽广，对后期的裁切有着巨大的便利。另外本发明的光学镜头还增强了摄影画面的空间纵深感，使得成像效果更加显著。

附图说明

图1为本发明第一实施例中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场曲曲线图；

图3为本发明第一实施例中的光学镜头的畸变曲线图；

图4为本发明第一实施例中的光学镜头的轴上点球差色差曲线图；

图5为本发明第一实施例中的光学镜头的横向色差曲线图；

图6为本发明第二实施例中的光学镜头的结构示意图；

图7为本发明第二实施例中的光学镜头的场曲曲线图；

图8为本发明第二实施例中的光学镜头的畸变曲线图；

图9为本发明第二实施例中的光学镜头的轴上点球差色差曲线图；

图10为本发明第二实施例中的光学镜头的横向色差曲线图；

图11为本发明第三实施例中的光学镜头的结构示意图；

图12为本发明第三实施例中的光学镜头的场曲曲线图；

图13为本发明第三实施例中的光学镜头的畸变曲线图；

图14为本发明第三实施例中的光学镜头的轴上点球差色差曲线图；

图15为本发明第三实施例中的光学镜头的横向色差曲线图；

图16为本发明第四实施例中的光学镜头的结构示意图；

图17为本发明第四实施例中的光学镜头的场曲曲线图；

图18为本发明第四实施例中的光学镜头的畸变曲线图；

图19为本发明第四实施例中的光学镜头的轴上点球差色差曲线图；

图20为本发明第四实施例中的光学镜头的横向色差曲线图。

主要元件符号说明：

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

为了更好地理解本发明，下面将参照相关附图来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，本发明也可以以许多不同的形式来实现，并不仅仅限于本文所描述的实施例。本文提供这些实施例的目的是让本发明的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，否则本文所使用的所有和技术有关的科学术语均与属于本发明技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中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，不是为了限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和的所有组合。

本发明提供一种光学镜头，沿光轴从物侧面到成像面依次包括：具有负光焦度的第一透镜，在近光轴处，其物侧面和像侧面均为凹面；具有正光焦度的第二透镜；光阑；具有正光焦度的第三透镜，在近光轴处，其像侧面为凸面；具有正光焦度的第四透镜，在近光轴处，其物侧面和像侧面均为凸面；具有负光焦度的第五透镜；具有负光焦度的第六透镜，在近光轴处，其像侧面为凹面。其中，所述光学镜头的FOV＞150°；所述光学镜头的光学总长TTL＜5.8mm。

现在市面上常见的应用于手机上的光学镜头的常规镜头FOV为40°~60°，目前超广角的高像素镜头仅仅只用于高端旗舰上，市场前景依旧很好。而本发明提供的光学镜头的FOV大于150°，同时光学总长短、解像力好，能够在满足消费者对摄像功能的前提下，还保证了手机机身的轻薄化。

在一些实施方式中，光学镜头满足以下条件式：

0.4 <（CT1+CT2）/(ET1+ET2) < 1.2 ；

其中，CT1和CT2分别表示所述光学镜头中第一透镜和第二透镜的中心厚度，ET1和ET2分别表示所述光学镜头中第一透镜和第二透镜的边缘厚度。在条件式范围内，第一透镜和第二透镜在整个光学镜头主要承担了发散光线的作用，因此，可以有效的提高光学镜头的视场角。

在一些实施方式中，光学镜头满足以下条件式：

0.5

其中，f34表示所述光学镜头中第三透镜到第四透镜的有效焦距，而f36表示所述光学镜头中第三透镜到第六透镜的有效焦距。在条件式范围内，可以使第三透镜和第四透镜在第三透镜到第六透镜的系统中对光线起汇聚作用，承担了特定的光焦度作用，可以有效地减小镜头体积，增大成像面积。

在一些实施方式中，光学镜头满足以下条件式：

-6.2＜f12/f＜-1.2；

其中f12为所述第一透镜和所述第二透镜的组合焦距，f为所述光学镜头的焦距。在条件式范围内，可消除所述光学镜头的像差与歪曲，并且可以压制所述光学镜头的后焦距，可以有效地减小镜头体积。

在一些实施方式中，光学镜头满足以下条件式：

1.1＜|f45|/f＜2.6；

其中f45为所述第四透镜和所述第五透镜的组合焦距，f为所述光学镜头的焦距。通过采用具有正屈折力的第四透镜和具有负屈折力的第五透镜的设置，可以校正光线经过第一透镜至第三透镜产生的像差，提升系统解像力。

在一些实施方式中，光学镜头满足以下条件式：

0.03

其中，SAG51和SAG52分别表示所述光学镜头中第五透镜的物侧面矢高和像侧面矢高，R51和R52分别表示所述光学镜头中第五透镜物侧面曲率半径和像侧面曲率半径。在该条件式范围内，可以有效地消除系统球差，并确保系统主光线角CRA的匹配，获得高清晰的图像。

在一些实施方式中，光学镜头满足以下条件式：

-2.5<（CT5-ET5）/CT5< 0；

其中，CT5表示所述光学镜头中第五透镜的中心厚度，ET5表示所述光学镜头中第五透镜的边缘厚度。在条件式范围内，可以使第五透镜提供负光焦度，对光线起到发散作用，减小过强的光焦度，有助于矫正外围视场的像差，提高其解像力。

在一些实施方式中，光学镜头满足以下条件式：

2

其中，f3表示所述光学镜头中第三透镜的有效焦距，而f则表示所述光学镜头的有效焦距。在条件式范围内，可以使第三透镜具有较大的正光焦度，有利于缩短镜头的总长，满足便携式电子设备轻薄化的市场趋势。

在一些实施方式中，所述光学镜头满足以下条件式：

-2<(SAG62- SAG61)/SAG62< 0.5；

其中，SAG61表示所述光学镜头中第六透镜的物侧面矢高，而SAG62则表示所述光学镜头中第六透镜的像侧面矢高。在条件式范围内，可以有效地调整第六透镜的面型，以此来调整外围光线的像差，有助于增大成像面的面积以及周边照度，进而有效提升镜头成像品质。

在一些实施方式中，光学镜头满足以下条件式：

-5.5<( f4+f5+f6)/f< -3；

其中，f4、f5和f6分别表示所述光学镜头中第四透镜、第五透镜和第六透镜的有效焦距，而f则表示所述光学镜头的有效焦距。在条件式范围内，能够实现第四透镜、第五透镜和第六透镜在整个光学镜头中合理地分配光焦度，减缓光线转折的走势，降低高级像差的矫正，减小整体镜头像差矫正的难度。

在一些实施方式中，第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜以及第六透镜均为塑胶非球面镜片。各透镜均采用非球面镜片，采用非球面镜片至少具有以下三个优点：

1.镜头具有更好的成像质量；

2.镜头的结构更为紧凑；

3.镜头的光学总长更短。

本发明各个实施例中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为表面的近轴曲率半径，k为二次曲面系数，A

在以下各个实施例中，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。

第一实施例

本发明第一实施例提供的光学镜头100结构示意图请参阅图1，该光学镜头100沿近光轴方向从物侧面到像侧面依次为：第一透镜L1，第二透镜L2，光阑ST，第三透镜L3，第四透镜L4，第五透镜L5以及第六透镜L6。

第一透镜L1为具有负光焦度的塑胶非球面透镜，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在近光轴处为凹面；

第二透镜L2为具有正光焦度的塑胶非球面透镜，第二透镜的物侧面S3在近光轴处为凸面，第二透镜的像侧面S4在近光轴处为凹面；

第三透镜L3为具有正光焦度的塑胶非球面透镜，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在近光轴处为凸面；

第四透镜L4为具有正光焦度的塑胶非球面透镜，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在近光轴处为凸面；

第五透镜L5为具有负光焦度的塑胶非球面透镜，第五透镜的物侧面S9在近光轴处为凹面，第五透镜的像侧面S10在近光轴处为凹面；

第六透镜L6为具有负光焦度的塑胶非球面透镜，第六透镜的物侧面S11在近光轴处为凹面，第六透镜的像侧面S12在近光轴处为凹面。

在本实施例中，光学镜头100的FOV=157.4°；所述光学镜头的第一透镜的物侧面到像面的距离TTL=5.79mm。

在一些实施方式中，第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5也可均为玻璃镜片，或者也可以是塑胶镜片和玻璃镜片的组合。

本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，其中R代表曲率半径，d代表光学表面间距，n

表 1

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的场曲、畸变、轴上点球差色差和横向色差的曲线图分别如图2、图3、图4和图5所示，由图2至图5可以看出，场曲小于或等于0.3mm，该设计更好地优化了场曲；并且超广角镜头的畸变f-tanθ最大只达到70%，相比较普通的超广角镜头的畸变f-tanθ最大可达到100%而言，该设计更好地优化了畸变；同时色差也被良好地校正。

第二实施例

本实施例提供的光学镜头200的结构示意图请参阅图6，本实施例中的光学镜头200与第一实施例中的光学镜头100的结构相差较大，其中第二透镜L2与第五透镜L5中厚度，以及第二透镜L2、第五透镜L5和第六透镜L6凹凸的变化较为明显。该光学镜头200沿近光轴方向从物侧面到像侧面依次为：第一透镜L1，第二透镜L2，光阑ST，第三透镜L3，第四透镜L4，第五透镜L5以及第六透镜L6。

第一透镜L1为具有负光焦度的塑胶非球面透镜，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在近光轴处为凹面；

第二透镜L2为具有正光焦度的塑胶非球面透镜，第二透镜的物侧面S3在近光轴处为凸面，第二透镜的像侧面S4在近光轴处为凸面；

第三透镜L3为具有正光焦度的塑胶非球面透镜，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在近光轴处为凸面；

第四透镜L4为具有正光焦度的塑胶非球面透镜，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在近光轴处为凸面；

第五透镜L5为具有负光焦度的塑胶非球面透镜，第五透镜的物侧面S9在近光轴处为凹面，第五透镜的像侧面S10在近光轴处为凸面；

第六透镜L6为具有负光焦度的塑胶非球面透镜，第六透镜的物侧面S11在近光轴处为凸面，第六透镜的像侧面S12在近光轴处为凹面。

在本实施例中，光学镜头200的FOV=157.4°；所述光学镜头的第一透镜的物侧面到像面的距离TTL=5.41mm。

在一些实施方式中，第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5和第六透镜L6也可均为玻璃镜片，或者也可以是塑胶镜片和玻璃镜片的组合。

本实施例提供光学镜头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的场曲、畸变、轴上点球差色差和横向色差的曲线图分别如图7、图8、图9和图10所示，由图7至图10可以看出，场曲小于0.05mm，该设计更好地优化了场曲；并且超广角镜头的畸变f-tanθ最大只达到70%，相比较普通的超广角镜头的畸变f-tanθ最大可达到100%而言，该设计更好地优化了畸变；同时色差也被良好地校正。

第三实施例

本实施例提供的光学镜头300的结构示意图请参阅图11，本实施例中的光学镜头300的结构与第一实施例中的光学镜头100的结构的主要区别在于：第一透镜物侧面和像侧面的曲率半径不同，以及第二透镜L2、第五透镜L5和第六透镜L6凹凸的变化较为明显。该光学镜头300沿近光轴方向从物侧面到像侧面依次为：第一透镜L1，第二透镜L2，光阑，第三透镜L3，第四透镜L4，第五透镜L5以及第六透镜L6。

第一透镜L1为具有负光焦度的塑胶非球面透镜，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在近光轴处为凹面；

第二透镜L2为具有正光焦度的塑胶非球面透镜，第二透镜的物侧面S3在近光轴处为凹面，第二透镜的像侧面S4在近光轴处为凹面；

第三透镜L3为具有正光焦度的塑胶非球面透镜，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在近光轴处为凸面；

第四透镜L4为具有正光焦度的塑胶非球面透镜，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在近光轴处为凸面；

第五透镜L5为具有负光焦度的塑胶非球面透镜，第五透镜的物侧面S9在近光轴处为凸面，第五透镜的像侧面S10在近光轴处为凹面；

第六透镜L6为具有负光焦度的塑胶非球面透镜，第六透镜的物侧面S11在近光轴处为凸面，第六透镜的像侧面S12在近光轴处为凹面。

在本实施例中，光学镜头300的FOV=157.4°；所述光学镜头的第一透镜的物侧面到像面的距离TTL=5.79mm。

在一些实施方式中，第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5和第六透镜L6也可均为玻璃镜片，或者也可以是塑胶镜片和玻璃镜片的组合。

本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

在本实施例中，光学镜头300的场曲、畸变、轴上点球差色和横向色差的曲线图分别如图12、图13、图14和图15所示，由图12至图15可以看出，场曲小于0.1mm，该设计更好地优化了场曲；并且超广角镜头的畸变f-tanθ最大只达到70%，相比普通的较超广角镜头的畸变f-tanθ最大可达到100%而言，该设计更好地优化了畸变；同时色差也被良好地校正。

第四实施例

本实施例提供的光学镜头400的机构示意图请参阅图16，本实施例中的光学镜头400与第一实施例中的光学镜头100的结构大抵相同，最大的差异在于第五透镜的中厚变化，以及第二透镜L2、第三透镜L3、第五透镜L5和第六透镜L6凹凸的变化较为明显。该光学镜头400沿近光轴方向从物侧面到像侧面依次为：第一透镜L1，第二透镜L2，光阑，第三透镜L3，第四透镜L4，第五透镜L5以及第六透镜L6。

第一透镜L1为具有负光焦度的塑胶非球面透镜，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在近光轴处为凹面；

第二透镜L2为具有正光焦度的塑胶非球面透镜，第二透镜的物侧面S3在近光轴处为凸面，第二透镜的像侧面S4在近光轴处为凸面；

第三透镜L3为具有正光焦度的塑胶非球面透镜，第三透镜的物侧面S5在近光轴处为凹面，第三透镜的像侧面S6在近光轴处为凸面；

第四透镜L4为具有正光焦度的塑胶非球面透镜，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在近光轴处为凸面；

第五透镜L5为具有负光焦度的塑胶非球面透镜，第五透镜的物侧面S9在近光轴处为凹面，第五透镜的像侧面S10在近光轴处为凸面；

第六透镜L6为具有负光焦度的塑胶非球面透镜，第六透镜的物侧面S11在近光轴处为凸面，第六透镜的像侧面S12在近光轴处为凹面。

在本实施例中，光学镜头400的FOV=157.4°；所述光学镜头的第一透镜的物侧面到像面的距离TTL=5.75mm。

在一些实施方式中，第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5也可均为玻璃镜片，或者也可以是塑胶镜片和玻璃镜片的组合。

本实施例中的光学镜头400中各个镜片的相关参数如表7所示。

表 7

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的场曲、畸变、轴上点球差色差和横向色差的曲线图分别如图17、图18、图19和图20所示，由图17至图20可以看出，场曲小于0.1mm，该设计更好地优化了场曲；并且超广角镜头的畸变f-tanθ最大只达到70%，相比较普通的超广角镜头的畸变f-tanθ最大可达到100%而言，该设计更好地优化了畸变；同时色差也被良好地校正。

表9是上述四个实施例对应的光学特性，主要包括系统焦距f、光圈数F#、光学总长TTL及视场角2θ，以及与上述每个条件式对应的数值。

表 9

综上，本实施例提供的光学镜头至少具有以下优点：

（1）现在市面上常见的应用于手机上的光学镜头的常规镜头FOV为40°~60°，目前超广角的高像素镜头仅仅只用于高端旗舰上，市场前景依旧很好。而本发明提供的光学镜头的FOV=150°，同时光学总长短、解像力好，能够在满足消费者对摄像功能的前提下，还保证了手机机身的轻薄化。

（2）采用六片具有特定屈折力的镜片，并且采用特定的表面形状及其搭配，在满足广视角的同时结构更紧凑，从而较好地实现了镜头微型化和广视角的均衡。

（3）景深较长，能保证被摄主体的前后的景物能清晰成像、拍摄景物的范围也会更加宽广，对后期的裁切有着巨大的便利。另外本发明的光学镜头还增强了摄影画面的空间纵深感，使得成像效果更加显著。

上述各实施例中的光学镜头均可运用在手机、平板、相机等终端。

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。