一种光学成像镜头的制作方法

1.本实用新型涉及光学成像技术领域，具体是涉及一种光学成像镜头。


背景技术：

2.随着技术的不断进步，近年来，光学成像镜头也得到了迅猛发展，被广泛应用在智能手机、平板电脑、视频会议、安防监控等各个领域，因此，对于光学成像镜头的要求也越来越高。
3.但目前应用于its智能交通领域、运动捕捉领域中的光学成像镜头至少还存在有以下缺陷：
4.1、镜头的光学总长度过大，镜片过多，使得镜头整体成本过高，且安装使用具有局限性；
5.2、镜头的畸变曲线复杂，成像解畸变算法难度大；
6.3、镜头的视场角小，镜头捕捉画幅不足，难以满足运动捕捉画幅需求；
7.4、镜头的成像靶面小，信噪比高，感光性能差；
8.5、镜头的孔径小，照度不足时可能无法清晰成像。


技术实现要素：

9.本实用新型旨在提供一种光学成像镜头，以解决上述问题中的至少一种。
10.具体方案如下：
11.一种光学成像镜头，其从物侧至像侧沿一光轴依次包括第一透镜至第七透镜以及设置第四、第五透镜之间的光阑，该第一透镜至第七透镜各自包括一朝向物侧且使成像光线通过的物侧面以及一朝向像侧且使成像光线通过的像侧面；其中第一透镜具负屈光率，其物侧面为凸面、像侧面为凹面；第二透镜具负屈光率，其物侧面为凸面、像侧面为凹面，且其物侧表面和像侧表面皆为非球面；第三透镜具正屈光率，其物侧面为凹面、像侧面为凸面；第四透镜具正屈光率，其物侧面为凸面、像侧面为凹面；第五透镜具负屈光率，其物侧面为凸面、像侧面为凸面；第六透镜具正屈光率，其物侧面为凹面、像侧面为凸面；第七透镜具正屈光率或负屈光率，其物侧面为凸面，像侧面为凹面，且其物侧表面和像侧表面皆为非球面；并且第五透镜与第六透镜组成胶合镜片。
12.在一些实施例中，还满足以下条件式：
‑
22<f1<
‑
17，
‑
40<f2<
‑
33，
‑
260<f3<
‑
100，10<f4<20，4<f5<8，
‑
15<f6<
‑
5，|f7|>60；其中f1、f2、f3、f4、f5、f6、f7分别为第一至第七透镜的焦距。
13.在一些实施例中，还满足以下条件式：1.7<nd1<1.9，1.7<nd2<1.8，1.55<nd3<1.7,1.8<nd4<1.9,1.5<nd5<1.7，1.8<nd6<2.0，1.8<nd7<2.0，其中nd1、nd2、nd3、nd4、nd5、nd6、nd7分别为第一至第七透镜的折射率。
14.在一些实施例中，还满足以下条件式：40<vd1<55，47<vd2<58，55<vd3<65，25<vd4<40,60<vd5<80，15<vd6<25，35<vd7<45，其中vd1、vd2、vd3、vd4、vd5、vd6、vd7分别为第一至
第七透镜的阿贝系数。
15.在一些实施例中，所述第二透镜、第七透镜的物侧面、像侧面均为16阶偶次非球面。
16.在一些实施例中，所述第五透镜的阿贝系数大于第六透镜的阿贝系数，且满足条件式：vd5
‑
vd6＞38，其中vd5、vd6分别为第五、第六透镜的阿贝系数。
17.在一些实施例中，所述第一、第二、第四透镜的折射率都大于第三透镜的折射率。
18.本实用新型提供的光学成像镜头与现有技术相比较具有以下优点：
19.1、光学系统总长ttl不超过35mm，采用七片透镜设计，成本低，且镜头整体体积小，安装使用方便；
20.2、具有线性畸变曲线，成像解畸变算法简单；
21.3、视场角大，可达到162
°
，所摄画幅范围大，且图像分辨率高；
22.4、成像靶面大，达到φ8mm，适用于1/2
″
的芯片，感光性能更好，成像信噪比低；
23.5、孔径更大，f/#＝2.0，在低照度时能快速清晰成像。
附图说明
24.图1示出了实施例一中的光学成像镜头的光路图。
25.图2示出了实施例一中的光学成像镜头的详细光学数据表格图。
26.图3示出了实施例一中的光学成像镜头在可见光(435nm～656nm)下的mtf曲线图。
27.图4示出了实施例一中的光学成像镜头在可见光(435nm～656nm)下的焦移曲线图。
28.图5示出了实施例一中的光学成像镜头在可见光(435nm～650nm)下的横向色差图。
29.图6示出了实施例一中的光学成像镜头在可见光(435nm～650nm)下的纵向像差图。
30.图7示出了实施例一中的光学成像镜头在可见光(435nm～650nm)下的场曲及畸变图。
31.图8示出了实施例二中的光学成像镜头的光路图。
32.图9示出了实施例二中的光学成像镜头的详细光学数据表格图。
33.图10示出了实施例二中的光学成像镜头在可见光(435nm～656nm)下的mtf曲线图。
34.图11示出了实施例二中的光学成像镜头在可见光(435nm～656nm)下的焦移曲线图。
35.图12示出了实施例二中的光学成像镜头在可见光(435nm～650nm)下的横向色差图。
36.图13示出了实施例二中的光学成像镜头在可见光(435nm～650nm)下的纵向像差图。
37.图14示出了实施例二中的光学成像镜头在可见光(435nm～650nm)下的场曲及畸变图。
38.图15示出了实施例二中的光学成像镜头的光路图。
39.图16示出了实施例二中的光学成像镜头的详细光学数据表格图。
40.图17示出了实施例二中的光学成像镜头在可见光(435nm～656nm)下的mtf曲线图。
41.图18示出了实施例二中的光学成像镜头在可见光(435nm～656nm)下的焦移曲线图。
42.图19示出了实施例二中的光学成像镜头在可见光(435nm～650nm)下的横向色差图。
43.图20示出了实施例二中的光学成像镜头在可见光(435nm～650nm)下的纵向像差图。
44.图21示出了实施例二中的光学成像镜头在可见光(435nm～650nm)下的场曲及畸变图。
45.图22示出了实施例一、二、三中的光学成像镜头的第二、第七透镜物侧面、像侧面非球面的面型数据表格图。
具体实施方式
46.为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图。这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
47.现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。
48.在本说明书中所说的“一透镜具有正屈光率(或负屈光率)”，是指该透镜以高斯光学理论计算出来的近轴屈光率为正(或为负)。所说的“透镜的物侧面(或像侧面)”定义为成像光线通过透镜表面的特定范围。透镜的面形凹凸判断可依该领域中通常知识者的判断方式，即通过曲率半径(简写为r值)的正负号来判断透镜面形的凹凸。r值可常见被使用于光学设计软件中，例如zemax或codev。r值亦常见于光学设计软件的透镜资料表(lens data sheet)中。以物侧面来说，当r值为正时，判定为物侧面为凸面；当r值为负时，判定物侧面为凹面。反之，以像侧面来说，当r值为正时，判定像侧面为凹面；当r值为负时，判定像侧面为凸面。
49.本实用新型提供了一种光学成像镜头，其从物侧至像侧沿一光轴依次包括第一透镜至第七透镜以及设置第四、第五透镜之间的光阑，该第一透镜至第七透镜各自包括一朝向物侧且使成像光线通过的物侧面以及一朝向像侧且使成像光线通过的像侧面；其中：
50.第一透镜具负屈光率，其物侧面为凸面、像侧面为凹面；
51.第二透镜具负屈光率，其物侧面为凸面、像侧面为凹面，且其物侧表面和像侧表面皆为非球面；
52.第三透镜具正屈光率，其物侧面为凹面、像侧面为凸面；
53.第四透镜具正屈光率，其物侧面为凸面、像侧面为凹面；
54.第五透镜具负屈光率，其物侧面为凸面、像侧面为凸面；
55.第六透镜具正屈光率，其物侧面为凹面、像侧面为凸面；
56.第七透镜具正屈光率或负屈光率，其物侧面为凸面，像侧面为凹面，且其物侧表面
和像侧表面皆为非球面；
57.并且第五透镜与第六透镜组成胶合镜片。
58.上述第一、第三、第四、第五、第六透镜的物侧面、相侧面均为球面，其与第二、第七透镜非球面的物侧面、相侧面组合，其中第一透镜至第四透镜为镜头的前组，第五透镜至第七透镜为镜头的后组，第五、第六透镜组成胶合镜片，以及将光阑位于第四透镜与第五透镜之间，可在有效缩短镜头长度的情况下维持系统性能。
59.在一些实施例中，本实用新型的光学成像镜头还满足以下条件式：
‑
22<f1<
‑
17，
‑
40<f2<
‑
33，
‑
260<f3<
‑
100，10<f4<20，4<f5<8，
‑
15<f6<
‑
5，|f7|>60；其中f1、f2、f3、f4、f5、f6、f7分别为第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、第七透镜的焦距。
60.在一些实施例中，本实用新型的光学成像镜头还满足以下条件式：
‑
6<(f1/f)<
‑
4,
‑
11<(f2/f)<
‑
8.5,
‑
70<(f3/f)<
‑
25,2.5<(f4/f)<5.5,1<(f5/f)<3，
‑
4<(f6/f)<
‑
1，|f7/f|>15，其中，f为光学成像镜头的整体焦距，f1为第一透镜的焦距，f2为第二透镜的焦距，f3为第三透镜的焦距，f4为第四透镜的焦距，f5为第五透镜的焦距，f6为第六透镜的焦距，f7为第六透镜的焦距。
61.在一些实施例中，本实用新型的光学成像镜头还满足以下条件式：1.7<nd1<1.9,40<vd1<55，1.7<nd2<1.8,47<vd2<58，1.55<nd3<1.7,55<vd3<6，1.8<nd4<1.9,25<vd4<40,1.5<nd5<1.7,60<vd5<80，1.8<nd6<2.0,15<vd6<25，1.8<nd7<2.0,35<vd7<45，其中nd1、nd2、nd3、nd4、nd5、nd6、nd7分别为第一至第七透镜的折射率、vd1、vd2、vd3、vd4、vd5、vd6、vd7分别为第一至第七透镜的阿贝系数。
62.在一些实施例中，第二、第七透镜的物侧面、像侧面均为16阶偶次非球面设计，其利于矫正二级光谱及高级像差；第五、第六透镜使用高低色散材料配合的胶合透镜，有利于校正色差；前组使用四片透镜中的其中三片使用较高折射率的材料，能够较好的使入射光线收缩并控制畸变，同时利于镜头结构设计，降低镜头成本。
63.实施例一
64.本具体实施例提供了一种光学成像镜头，如图1所示，其从物侧a1至像侧a2沿一光轴i依次包括第一透镜至第七透镜以及设置第四、第五透镜之间的光阑8，该第一透镜至第七透镜各自包括一朝向物侧且使成像光线通过的物侧面以及一朝向像侧且使成像光线通过的像侧面；其中：
65.第一透镜1具负屈光率，其物侧面为凸面、像侧面为凹面；
66.第二透镜2具负屈光率，其物侧面为凸面、像侧面为凹面，且其物侧表面和像侧表面皆为非球面；
67.第三透镜3具正屈光率，其物侧面为凹面、像侧面为凸面；
68.第四透镜4具正屈光率，其物侧面为凸面、像侧面为凹面；
69.第五透镜5具负屈光率，其物侧面为凸面、像侧面为凸面；
70.第六透镜6具正屈光率，其物侧面为凹面、像侧面为凸面；
71.第七透镜7具正屈光率或负屈光率，其物侧面为凸面，像侧面为凹面，且其物侧表面和像侧表面皆为非球面。
72.该光学成像镜头具有屈光率的透镜只有上述七片，并且第五透镜与第六透镜组成
胶合镜片。
73.本具体实施例的详细光学数据如图2所示，第二、第七透镜物侧面、像侧面非球面的面型数据如图22中实施例一的部分所示。
74.本具体实施例的光路图请参阅图1,可见光(435nm～656nm)mtf曲线图请参阅图3，从图3中可以得出该款镜头在200lp/mm空间频率的中心mtf值大于0.4，边缘mtf值大于0.2。可见光(435nm～656nm)的焦移曲线图请参阅图4，从图中可以看出该款镜头在435nm～656nm的光线下离焦量小。可见光(435nm～650nm)的横向色差图请参阅图5，光线的色差均在可接受范围内。可见光(435nm～650nm)的纵向像差图请参阅图6，从图中可以看出纵向像差小于
±
0.02mm，对色彩的还原好。可见光(435nm～650nm)的场曲及畸变图请参阅图7的a和b，从图中可以看出畸变小，图像形变小，对图像的还原比较准确，成像质量高。
75.实施例二
76.本具体实施例提供了一种光学成像镜头，如图8所示，其从物侧a1至像侧a2沿一光轴i依次包括第一透镜至第七透镜以及设置第四、第五透镜之间的光阑8，该第一透镜至第七透镜各自包括一朝向物侧且使成像光线通过的物侧面以及一朝向像侧且使成像光线通过的像侧面；其中：
77.第一透镜1具负屈光率，其物侧面为凸面、像侧面为凹面；
78.第二透镜2具负屈光率，其物侧面为凸面、像侧面为凹面，且其物侧表面和像侧表面皆为非球面；
79.第三透镜3具正屈光率，其物侧面为凹面、像侧面为凸面；
80.第四透镜4具正屈光率，其物侧面为凸面、像侧面为凹面；
81.第五透镜5具负屈光率，其物侧面为凸面、像侧面为凸面；
82.第六透镜6具正屈光率，其物侧面为凹面、像侧面为凸面；
83.第七透镜7具正屈光率或负屈光率，其物侧面为凸面，像侧面为凹面，且其物侧表面和像侧表面皆为非球面。
84.该光学成像镜头具有屈光率的透镜只有上述七片，并且第五透镜与第六透镜组成胶合镜片。
85.本具体实施例的详细光学数据如图9所示，第二、第七透镜物侧面、像侧面非球面的面型数据如图22中实施例二的部分所示。
86.本具体实施例的光路图请参阅图8。可见光(435nm～656nm)mtf曲线图请参阅图10，从图10中可以得出该款镜头在200lp/mm空间频率的中心mtf值大于0.4，边缘mtf值大于0.2。可见光(435nm～656nm)的焦移曲线图请参阅图11，从图中可以看出该款镜头在435nm～656nm的光线下离焦量小。可见光(435nm～650nm)的横向色差图请参阅图12，光线的色差均在可接受范围内。可见光(435nm～650nm)的纵向像差图请参阅图13，从图中可以看出纵向像差小于
±
0.02mm，对色彩的还原好。可见光(435nm～650nm)的场曲及畸变图请参阅图14的a和b，从图中可以看出畸变小，图像形变小，对图像的还原比较准确，成像质量高。
87.实施例三
88.本具体实施例提供了一种光学成像镜头，如图15所示，其从物侧a1至像侧a2沿一光轴i依次包括第一透镜至第七透镜以及设置第四、第五透镜之间的光阑8，该第一透镜至第七透镜各自包括一朝向物侧且使成像光线通过的物侧面以及一朝向像侧且使成像光线
通过的像侧面；其中：
89.第一透镜1具负屈光率，其物侧面为凸面、像侧面为凹面；
90.第二透镜2具负屈光率，其物侧面为凸面、像侧面为凹面，且其物侧表面和像侧表面皆为非球面；
91.第三透镜3具正屈光率，其物侧面为凹面、像侧面为凸面；
92.第四透镜4具正屈光率，其物侧面为凸面、像侧面为凹面；
93.第五透镜5具负屈光率，其物侧面为凸面、像侧面为凸面；
94.第六透镜6具正屈光率，其物侧面为凹面、像侧面为凸面；
95.第七透镜7具正屈光率或负屈光率，其物侧面为凸面，像侧面为凹面，且其物侧表面和像侧表面皆为非球面。
96.该光学成像镜头具有屈光率的透镜只有上述七片，并且第五透镜与第六透镜组成胶合镜片。
97.本具体实施例的详细光学数据如图16所示，第二、第七透镜物侧面、像侧面非球面的面型数据如图22中实施例三的部分所示。
98.本具体实施例的光路图请参阅图15。可见光(435nm～656nm)mtf曲线图请参阅图17，从图17中可以得出该款镜头在200lp/mm空间频率的中心mtf值大于0.4，边缘mtf值大于0.2。可见光(435nm～656nm)的焦移曲线图请参阅图18，从图中可以看出该款镜头在435nm～656nm的光线下离焦量小。可见光(435nm～650nm)的横向色差图请参阅图19，光线的色差均在可接受范围内。可见光(435nm～650nm)的纵向像差图请参阅图20，从图中可以看出纵向像差小于
±
0.02mm，对色彩的还原好。可见光(435nm～650nm)的场曲及畸变图请参阅图21的a和b，从图中可以看出畸变小，图像形变小，对图像的还原比较准确，成像质量高。
99.尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。