光学成像镜头的制作方法

1.本发明与光学成像系统的应用领域有关；特别是指一种具有低畸变、良好成像质量的光学成像镜头。


背景技术：

2.近年来，随着具有摄影功能的可携式电子产品的兴起，光学系统的需求日渐提高。一般光学系统的感光元件不外乎是感光耦合元件(charge coupled device,ccd)或互补性氧化金属半导体元件(complementary metal-oxide semiconductor sensor,cmos sensor)两种，且随着半导体制程技术的精进，使得感光元件的像素尺寸缩小，光学系统逐渐往高像素领域发展。此外，随着无人机与无人驾驶自动车的蓬勃发展，先进驾驶辅助系统(advanced driver assistance system,adas)扮演着重要的脚色，通过各种镜头搭配传感器来收集环境信息，以保障驾驶人行车安全。此外，车用镜头随着外在应用环境温度变化，镜头质量对于温度的需求也随之提高，因此，对成像质量的要求也日益增加。
3.好的成像镜头一般具备低畸变(distortion)、高分辨率(resolution)等优点。且在实际应用面，尚须考虑小尺寸与成本的问题，因此，在种种限制条件下设计出具备良好成像质量的镜头，为设计者的一大难题。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明之目的在于提供一种光学成像镜头，具有良好成像质量与低畸变的优点。
5.缘以达成上述目的，本发明提供的一种光学成像镜头，沿着一光轴从一物侧至一像侧依序包括有：一第一透镜，具有负屈折力；一第二透镜；一第三透镜，与所述第二透镜胶合并形成一第一复合透镜，所述第一复合透镜具有负屈折力；一第四透镜，具有正屈折力；一第五透镜；一第六透镜，与所述第五透镜胶合并形成一第二复合透镜，所述第二复合透镜具有正屈折力；一第七透镜，具有正屈折力。
6.本发明之另一目的在于提供一种光学成像镜头，沿着一光轴从一物侧至一像侧依序包括有：一第一透镜；一第二透镜；一第三透镜；一第四透镜；一第五透镜；一第六透镜；一第七透镜；其中，所述光学成像镜头满足以下条件：-60≤f23/f≤-10，4.5≤f56/f≤7.5，2.5≤(f1 f2 f3 f4 f5 f6 f7)/f≤13.5，其中，f为所述光学成像镜头的焦距，f23为所述第一复合透镜的焦距，f56为所述第二复合透镜的焦距，其中，f1为所述第一透镜的焦距，f2为所述第二透镜的焦距，f3为所述第三透镜的焦距，f4为所述第四透镜的焦距，f5为所述第五透镜的焦距，f6为所述第六透镜的焦距，f7为所述第七透镜的焦距。
7.本发明之效果在于提供一种具有良好成像质量与低畸变光学成像镜头。
附图说明
8.图1a为本发明一第一实施例的光学成像镜头的示意图。
9.图1b为上述第一实施例之光学成像镜头的纵向球差图。
10.图1c为上述第一实施例之光学成像镜头的场曲图。
11.图1d为上述第一实施例之光学成像镜头的畸变图。
12.图2a为本发明一第二实施例的光学成像镜头的示意图。
13.图2b为上述第二实施例之光学成像镜头的纵向球差图。
14.图2c为上述第二实施例之光学成像镜头的场曲图。
15.图2d为上述第二实施例之光学成像镜头的畸变图。
16.图3a为本发明一第三实施例的光学成像镜头的示意图。
17.图3b为上述第三实施例之光学成像镜头的纵向球差图。
18.图3c为上述第三实施例之光学成像镜头的场曲图。
19.图3d为上述第三实施例之光学成像镜头的畸变图。
具体实施方式
20.为能更清楚地说明本发明，兹举优选实施例并配合附图详细说明如后。请参图1a所示，为本发明一第一实施例之光学成像镜头100，其沿着一光轴z从一物侧至一像侧依序包括有：一第一透镜l1、一第二透镜l2、一第三透镜l3、一第四透镜l4、一第五透镜l5、一第六透镜l6、一第七透镜l7。
21.所述第一透镜l1具有负屈折力，其物侧面s1为凸面，其像侧面s2为凹面。
22.所述第二透镜l2与所述第三透镜l3胶合并形成一第一复合透镜，可有助于有效改善镜头的色差以及控制像差产生，其中，在一实施例中，所述第二透镜l2与所述第三透镜l3的胶合面可设计为平面或朝向所述像侧凸起的凸面。优选地，在本实施例中，所述第一复合透镜具有负屈折力。另外，在本实施例中，所述第二透镜l2具有负屈折力，其物侧面s3为凹面，其像侧面s4为凸面，所述第三透镜l3具有正屈折力，其物侧面s5为凹面，并与所述第二透镜l2的像侧面s4胶合，其像侧面s6为凸面，所述第二透镜l2与所述第三透镜l3的胶合面为朝向所述像侧凸起的凸面。另外，在一实施例中，第二透镜l2的像侧面s4与第三透镜l3的物侧面s5可设计为平面，而使得第二透镜l2与第三透镜l3胶合后，其胶合面为平面。
23.所述第四透镜l4具有正屈折力，在本实施例中，所述第四透镜l4为双凸透镜，其物侧面s7与像侧面s8均为凸面。
24.所述第五透镜l5与所述第六透镜l6胶合并形成一第二复合透镜，可有助于有效改善镜头的色差以及控制像差产生，且优选地，所述第二复合透镜具有正屈折力。所述第五透镜l5具有正屈折力，其物侧面s9为凸面，而在本实施例中，所述第五透镜l5为双凸透镜，其物侧面s9与像侧面s10均为凸面。所述第六透镜l6具有负屈折力，其像侧面s12为凹面，而在本实施例中，所述第六透镜l6为双凹透镜，其物侧面s11为凹面并与所述第五透镜l5的像侧面s10胶合，而第五透镜l5与第六透镜l6的胶合面为朝所述像侧凸起的凸面。
25.所述第七透镜l7具有正屈折力，其可为凹面朝向物侧的平凹透镜、双凹透镜或是弯月形透镜，而在本实施例中，所述第七透镜l7为弯月形透镜，其物侧面s13为凹面，其像侧面s14为凸面。
26.另外，所述光学成像镜头100还可进一步包括有一光圈st、一红外线滤光片l8以及一保护玻璃l9。所述光圈st系设置于所述第四透镜l4与所述第五透镜l5之间；所述红外线
滤光片l8系设置于所述第七透镜l7与所述保护玻璃l9之间，优选地，所述红外线滤光片l8系以玻璃材质制成；所述保护玻璃l9系设置于所述红外线滤光片l8与成像面im之间。
27.其中，为使得本发明之光学成像镜头100保持良好的光学性能以及较高的成像质量，所述光学成像镜头100还满足以下条件：
28.(1)-60≤f23/f≤-10；
29.(2)4.5≤f56/f≤7.5；
30.(3)2.5≤(f1 f2 f3 f4 f5 f6 f7)/f≤13.5；
31.(4)0.05≤f4/f7≤0.6；
32.(5)
│
vd2-vd3
│
≤20；
33.(6)ttl/(f*tan(fov/2))≥8；
34.其中，f为所述光学成像镜头100的焦距；f1为所述第一透镜l1的焦距；f2为所述第二透镜l2的焦距；f3为所述第三透镜l3的焦距；f4为所述第四透镜l4的焦距；f5为所述第五透镜l5的焦距；f6为所述第六透镜l6的焦距；f7为所述第七透镜l7的焦距；f23为所述第一复合透镜的焦距；f56为所述第二复合透镜的焦距；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；ttl为所述光学成像镜头的光轴长度；fov为所述光学成像镜头的全视角。另外，优选地，所述光学成像镜头100的全视角(fov)介于50度至80度之间。
35.下表一为本发明第一实施例之光学成像镜头100的数据，包括有：光学成像镜头100的焦距f(或称有效焦距)、光圈值fno、全视角fov、各透镜的曲率半径r、各表面与下一表面在光轴上的距离、各透镜的折射率nd以及各透镜的阿贝系数vd；其中，焦距、曲率半径和厚度的单位为mm。
36.表一
37.38.通过上述表一可知，第一实施例的光学成像镜头100的焦距f＝10.200mm，第二透镜l2之阿贝数vd2＝32.099206，第三透镜l3之阿贝数vd3＝47.927969。另外，第一透镜l1之焦距f1＝-18.728mm，第二透镜l2之焦距f2＝-14.579mm，第三透镜l3之焦距f3＝20.773mm，第四透镜l4之焦距f4＝16.189mm，第五透镜l5之焦距f5＝12.268mm，第六透镜l6之焦距f6＝-12.214mm，第七透镜l7之焦距f7＝76.204mm，第二透镜l2与第三透镜l3胶合后之第一复合透镜的焦距f23＝-188.445mm，第五透镜l5与第六透镜l6胶合后之第二复合透镜的焦距f56＝59.856mm。
39.通过上述内容可得出，(f1 f2 f3 f4 f5 f6 f7)/f约为7.870，f23/f约为-18.48，f56/f约为5.87，f4/f7约为0.21，
│
vd2-vd3
│
约为15.9，ttl/(f*tan(fov/2))约为8.036，满足前述第(1)至(6)点所设定的条件。
40.请配合图1b至图1d所示可见，通过上述设计，本发明第一实施例的光学成像镜头100可有效地提升成像质量以及降低畸变。
41.请参图2a所示，为本发明一第二实施例之光学成像镜头200，其沿着一光轴z从一物侧至一像侧依序包括有：一第一透镜l1、一第二透镜l2、一第三透镜l3、一第四透镜l4、一第五透镜l5、一第六透镜l6、一第七透镜l7。
42.所述第一透镜l1具有负屈折力，其物侧面s1为凸面，其像侧面s2为凹面。
43.所述第二透镜l2与所述第三透镜l3胶合并形成一第一复合透镜，可有助于有效改善镜头的色差以及控制像差产生，其中，在一实施例中，所述第二透镜l2与所述第三透镜l3的胶合面可设计为平面或朝向所述像侧凸起的凸面。优选地，在本实施例中，所述第一复合透镜具有负屈折力。另外，在本实施例中，所述第二透镜l2具有负屈折力，其物侧面s3为凹面，其像侧面s4为凸面，所述第三透镜l3具有正屈折力，其物侧面s5为凹面，并与所述第二透镜l2的像侧面s4胶合，其像侧面s6为凸面，所述第二透镜l2与所述第三透镜l3的胶合面为朝向所述像侧凸起的凸面。另外，在一实施例中，第二透镜l2的像侧面s4与第三透镜l3的物侧面s5可设计为平面，而使得第二透镜l2与第三透镜l3胶合后，其胶合面为平面。
44.所述第四透镜l4具有正屈折力，在本实施例中，所述第四透镜l4为双凸透镜，其物侧面s7与像侧面s8均为凸面。
45.所述第五透镜l5与所述第六透镜l6胶合并形成一第二复合透镜，可有助于有效改善镜头的色差以及控制像差产生，且优选地，所述第二复合透镜具有正屈折力。所述第五透镜l5具有正屈折力，其物侧面s9为凸面，而在本实施例中，所述第五透镜l5为双凸透镜，其物侧面s9与像侧面s10均为凸面。所述第六透镜l6具有负屈折力，其像侧面s12为凹面，而在本实施例中，所述第六透镜l6为双凹透镜，其物侧面s11为凹面并与所述第五透镜l5的像侧面s10胶合，而第五透镜l5与第六透镜l6的胶合面为朝所述像侧凸起的凸面。
46.所述第七透镜l7具有正屈折力，其可为凹面朝向物侧的平凹透镜、双凹透镜或是弯月形透镜，而在本实施例中，所述第七透镜l7为弯月形透镜，其物侧面s13为凹面，其像侧面s14为凸面。
47.另外，所述光学成像镜头200还可进一步包括有一光圈st、一红外线滤光片l8以及一保护玻璃l9。所述光圈st系设置于所述第四透镜l4与所述第五透镜l5之间；所述红外线滤光片l8系设置于所述第七透镜l7与所述保护玻璃l9之间，优选地，所述红外线滤光片l8系以玻璃材质制成；所述保护玻璃l9系设置于所述红外线滤光片l8与成像面im之间。
48.其中，为使得本发明之光学成像镜头200保持良好的光学性能以及较高的成像质量，所述光学成像镜头200还满足以下条件：
49.(1)-60≤f23/f≤-10；
50.(2)4.5≤f56/f≤7.5；
51.(3)2.5≤(f1 f2 f3 f4 f5 f6 f7)/f≤13.5；
52.(4)0.05≤f4/f7≤0.6；
53.(5)
│
vd2-vd3
│
≤20；
54.其中，f为所述光学成像镜头200的焦距；f1为所述第一透镜l1的焦距；f2为所述第二透镜l2的焦距；f3为所述第三透镜l3的焦距；f4为所述第四透镜l4的焦距；f5为所述第五透镜l5的焦距；f6为所述第六透镜l6的焦距；f7为所述第七透镜l7的焦距；f23为所述第一复合透镜的焦距；f56为所述第二复合透镜的焦距；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；ttl为所述光学成像镜头的光轴长度；fov为所述光学成像镜头的全视角。另外，优选地，所述光学成像镜头200的全视角(fov)介于50度至80度之间。
55.下表二为本发明第二实施例之光学成像镜头200的数据，包括有：光学成像镜头200的焦距f(或称有效焦距)、光圈值fno、全视角fov、各透镜的曲率半径r、各表面与下一表面在光轴上的距离、各透镜的折射率nd以及各透镜的阿贝系数vd；其中，焦距、曲率半径和厚度的单位为mm。
56.表二
[0057][0058]
通过上述表二可知，第二实施例的光学成像镜头200的焦距f＝6.743mm，第二透镜l2之阿贝数vd2＝45.784277，第三透镜l3之阿贝数vd3＝37.160487。另外，第一透镜l1之焦
距f1＝-18.729mm，第二透镜l2之焦距f2＝-19.528mm，第三透镜l3之焦距f3＝27.100mm，第四透镜l4之焦距f4＝12.440mm，第五透镜l5之焦距f5＝12.993mm，第六透镜l6之焦距f6＝-17.281mm，第七透镜l7之焦距f7＝27.624mm，第二透镜l2与第三透镜l3胶合后之第一复合透镜的焦距f23＝-363.474mm，第五透镜l5与第六透镜l6胶合后之第二复合透镜的焦距f56＝43.505mm。
[0059]
通过上述内容可得出，(f1 f2 f3 f4 f5 f6 f7)/f约为3.585，f23/f约为-53.91，f56/f约为6.45，f4/f7约为0.45，
│
vd2-vd3
│
约为8.6，ttl/(f*tan(fov/2))约为6.023，满足前述第(1)至(5)点所设定的条件。
[0060]
请配合图2b至图2d所示可见，通过上述设计，本发明第二实施例的光学成像镜头200可有效地提升成像质量以及降低畸变。
[0061]
请参图3a所示，为本发明一第三实施例之光学成像镜头300，其沿着一光轴z从一物侧至一像侧依序包括有：一第一透镜l1、一第二透镜l2、一第三透镜l3、一第四透镜l4、一第五透镜l5、一第六透镜l6、一第七透镜l7。
[0062]
所述第一透镜l1具有负屈折力，其物侧面s1为凸面，其像侧面s2为凹面。
[0063]
所述第二透镜l2与所述第三透镜l3胶合并形成一第一复合透镜，可有助于有效改善镜头的色差以及控制像差产生，其中，在一实施例中，所述第二透镜l2与所述第三透镜l3的胶合面可设计为平面或朝向所述像侧凸起的凸面。优选地，在本实施例中，所述第一复合透镜具有负屈折力。另外，在本实施例中，所述第二透镜l2具有负屈折力，其物侧面s3为凹面，其像侧面s4为凸面，所述第三透镜l3具有正屈折力，其物侧面s5为凹面，并与所述第二透镜l2的像侧面s4胶合，其像侧面s6为凸面，所述第二透镜l2与所述第三透镜l3的胶合面为朝向所述像侧凸起的凸面。另外，在一实施例中，第二透镜l2的像侧面s4与第三透镜l3的物侧面s5可设计为平面，而使得第二透镜l2与第三透镜l3胶合后，其胶合面为平面。
[0064]
所述第四透镜l4具有正屈折力，在本实施例中，所述第四透镜l4为双凸透镜，其物侧面s7与像侧面s8均为凸面。
[0065]
所述第五透镜l5与所述第六透镜l6胶合并形成一第二复合透镜，可有助于有效改善镜头的色差以及控制像差产生，且优选地，所述第二复合透镜具有正屈折力。所述第五透镜l5具有正屈折力，其物侧面s9为凸面，而在本实施例中，所述第五透镜l5为双凸透镜，其物侧面s9与像侧面s10均为凸面。所述第六透镜l6具有负屈折力，其像侧面s12为凹面，而在本实施例中，所述第六透镜l6为双凹透镜，其物侧面s11为凹面并与所述第五透镜l5的像侧面s10胶合，而第五透镜l5与第六透镜l6的胶合面为朝所述像侧凸起的凸面。
[0066]
所述第七透镜l7具有正屈折力，其可为凹面朝向物侧的平凹透镜、双凹透镜或是弯月形透镜，而在本实施例中，所述第七透镜l7为弯月形透镜，其物侧面s13为凹面，其像侧面s14为凸面。
[0067]
另外，所述光学成像镜头300还可进一步包括有一光圈st、一红外线滤光片l8以及一保护玻璃l9。所述光圈st系设置于所述第四透镜l4与所述第五透镜l5之间；所述红外线滤光片l8系设置于所述第七透镜l7与所述保护玻璃l9之间，优选者，所述红外线滤光片l8系以玻璃材质制成；所述保护玻璃l9系设置于所述红外线滤光片l8与成像面im之间。
[0068]
其中，为使得本发明之光学成像镜头300保持良好的光学性能以及较高的成像质量，所述光学成像镜头300还满足以下条件：
[0069]
(1)-60≤f23/f≤-10；
[0070]
(2)4.5≤f56/f≤7.5；
[0071]
(3)2.5≤(f1 f2 f3 f4 f5 f6 f7)/f≤13.5；
[0072]
(4)0.05≤f4/f7≤0.6；
[0073]
(5)
│
vd2-vd3
│
≤20；
[0074]
(6)ttl/(f*tan(fov/2))≥8；
[0075]
其中，f为所述光学成像镜头300的焦距；f1为所述第一透镜l1的焦距；f2为所述第二透镜l2的焦距；f3为所述第三透镜l3的焦距；f4为所述第四透镜l4的焦距；f5为所述第五透镜l5的焦距；f6为所述第六透镜l6的焦距；f7为所述第七透镜l7的焦距；f23为所述第一复合透镜的焦距；f56为所述第二复合透镜的焦距；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；ttl为所述光学成像镜头的光轴长度；fov为所述光学成像镜头的全视角。另外，优选地，所述光学成像镜头300的全视角(fov)介于50度至80度之间。
[0076]
下表三为本发明第三实施例之光学成像镜头300的数据，包括有：光学成像镜头300的焦距f(或称有效焦距)、光圈值fno、全视角fov、各透镜的曲率半径r、各表面与下一表面在光轴上的距离、各透镜的折射率nd以及各透镜的阿贝系数vd；其中，焦距、曲率半径和厚度的单位为mm。
[0077]
表三
[0078][0079]
通过上述表三可知，第三实施例的光学成像镜头300的焦距f＝8.000mm，第二透镜l2之阿贝数vd2＝39.682794，第三透镜l3之阿贝数vd3＝54.822578。另外，第一透镜l1之焦距f1＝-22.207mm，第二透镜l2之焦距f2＝-16.655mm，第三透镜l3之焦距f3＝27.041mm，第
四透镜l4之焦距f4＝16.390mm，第五透镜l5之焦距f5＝11.440mm，第六透镜l6之焦距f6＝-13.650mm，第七透镜l7之焦距f7＝100.243mm，第二透镜l2与第三透镜l3胶合后之第一复合透镜的焦距f23＝-100.000mm，第五透镜l5与第六透镜l6胶合后之第二复合透镜的焦距f56＝41.341mm。
[0080]
通过上述内容可得出，(f1 f2 f3 f4 f5 f6 f7)/f约为12.862，f23/f约为12.50，f56/f约为5.17，f4/f7约为0.16，
│
vd2-vd3
│
约为15.2，ttl/(f*tan(fov/2))约为8.915，满足前述第(1)至(6)点所设定的条件。
[0081]
请配合图3b至图3d所示可见，通过上述设计，本发明第三实施例的光学成像镜头300可有效地提升成像质量以及降低畸变。
[0082]
以上所述仅为本发明优选可行实施例而已，需注意的是，上述表格所列的数据数据并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者在参照本发明后，当可对其参数或设定做适当的更动，惟其乃应属于本发明之范畴内。举凡应用本发明说明书及申请专利范围所为之等效变化，理应包含在本发明之专利范围内。
[0083]
附图标记说明
[0084]
[本发明]
[0085]
100、200、300：光学成像镜头
[0086]
l1：第一透镜
[0087]
l2：第二透镜
[0088]
l3：第三透镜
[0089]
l4：第四透镜
[0090]
l5：第五透镜
[0091]
l6：第六透镜
[0092]
l7：第七透镜
[0093]
l8：红外线滤光片
[0094]
l9：保护玻璃
[0095]
im：成像面
[0096]
st：光圈
[0097]
z：光轴
[0098]
s1、s3、s5、s7、s9、s11、s13：物侧面
[0099]
s2、s4、s6、s8、s10、s12、s14：像侧面