光学镜头及成像设备制造技术

本发明专利技术公开了一种光学镜头及成像设备，该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，其像侧面为凹面；具有正光焦度的第二透镜；具有正光焦度的第三透镜，其物侧面和像侧面均为凸面；具有负光焦度的第四透镜；具有正光焦度的第五透镜，其物侧面为凹面、像侧面为凸面；具有负光焦度的第六透镜，其物侧面在近光轴处为凸面且具有至少一个反曲点、其像侧面在近光轴处为凹面且具有至少一个反曲点；具有负光焦度的第七透镜，其物侧面在近光轴处为凸面、其像侧面在近光轴处为凹面。该光学镜头具有大视场角且保持优良光学畸变、低敏感性、小型化的优点。小型化的优点。小型化的优点。

【技术实现步骤摘要】
光学镜头及成像设备


[0001]本专利技术涉及成像镜头
，特别是涉及一种光学镜头及成像设备。

技术介绍

[0002]近年来，随着智能手机的兴起，各大品牌旗舰机对高像素需求日渐提高，而一般超广角镜头搭配芯片感光面尺寸为1/4英寸，像素为800万；较领先一些的镜头搭配1/3英寸芯片，像素为1300万，为使得感光器件的像素点尺寸不缩小，提升成像像素，把芯片尺寸做大成为高像素的发展趋势，因此，具备良好成像品质的高像素超广角镜头俨然成为目前市场上的主流。
[0003]为获得较高像素且具有良好成像品质，传统搭载于手机上的镜头多采用五片式或六片式非球面透镜结构，一般只能满足800万或1300万像素需求。然而，随着技术的发展以及用户多样化需求的增多，七片式非球面透镜结构逐渐出现在镜头设计当中，但随着镜片数量的增加，畸变像差也容易随着视场角变大而变差。因此，如何设计出成像质量良好且系统长度短的光学镜头是本领域技术人员需要解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]为此，本专利技术的目的在于提供一种光学镜头及成像设备，至少具有大视场角且保持优良光学畸变、低敏感性、小型化的优点，以满足便携式电子设备的成像的需求。
[0005]本专利技术实施例通过以下技术方案实施上述的目的。
[0006]第一方面，本专利技术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，所述第一透镜的像侧面为凹面；具有正光焦度的第二透镜；具有正光焦度的第三透镜，所述第三透镜的物侧面和像侧面均为凸面；具有负光焦度的第四透镜；具有正光焦度的第五透镜，所述第五透镜的物侧面为凹面，所述第五透镜的像侧面为凸面；具有负光焦度的第六透镜，所述第六透镜的物侧面在近光轴处为凸面且具有至少一个反曲点，所述第六透镜的像侧面在近光轴处为凹面且具有至少一个反曲点；具有负光焦度的第七透镜，所述第七透镜的物侧面在近光轴处为凸面，所述第七透镜的像侧面在近光轴处为凹面；其中，所述第一透镜至所述第六透镜中的至少一个透镜为非球面镜片，所述第七透镜为自由曲面镜片。
[0007]第二方面，本专利技术提供一种成像设备，包括成像元件及第一方面提供的光学镜头，成像元件用于将光学镜头形成的光学图像转换为电信号。
[0008]相较现有技术，本专利技术提供的光学镜头及成像设备，采用七片具有特定形状和光焦度的透镜，采用非球面镜片与自由曲面镜片的组合搭配，使该光学镜头具有高像素、大广角且保持优良光学畸变、低敏感性、小型化等优点，对便携式电子设备具有良好的适用性。
附图说明
[0009]本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得
明显和容易理解，其中：图1为本专利技术第一实施例的光学镜头的结构示意图；图2为本专利技术第一实施例的光学镜头的f
‑
tanθ畸变曲线图；图3为本专利技术第一实施例的光学镜头的近轴场曲曲线图；图4为本专利技术第一实施例的光学镜头的垂轴色差图；图5为本专利技术第二实施例的光学镜头的结构示意图；图6为本专利技术第二实施例的光学镜头的f
‑
tanθ畸变曲线图；图7为本专利技术第二实施例的光学镜头的近轴场曲曲线图；图8为本专利技术第二实施例的光学镜头的垂轴色差图；图9为本专利技术第三实施例的光学镜头的结构示意图；图10为本专利技术第三实施例的光学镜头的f
‑
tanθ畸变曲线图；图11为本专利技术第三实施例的光学镜头的近轴场曲曲线图；图12为本专利技术第三实施例的光学镜头的垂轴色差图；图13为本专利技术第七透镜自由曲面的2D结构示意图及SAGY
71
、SAGX
71
、SAGY
72
、SAGX
72
示意图；图14为本专利技术第七透镜自由曲面的3D结构示意图；图15为常规非球面设计与采用自由曲面设计的成像效果对比图；图16为第六透镜的物侧面及像侧面上反曲点YR
61
、YR
62
与光轴的垂直距离示意图；图17为本专利技术第四施例的成像设备的结构示意图。
具体实施方式
[0010]为使本专利技术的目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。附图中给出了本专利技术的若干实施例。但是，本专利技术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专利技术的公开内容更加透彻全面。
[0011]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专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。在本专利技术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，不是旨在于限制本专利技术。在说明书全文中，相同的附图标号指代相同的元件。
[0012]随着科学技术的发展与进步，人们对光学系统的成像要求越来越高，当前应用在手机等便携式电子设备上的镜片面型大多是传统的非球面（均为旋转对称），在光学系统设计中传统球面与非球面可供使用的自由度较少，且结构受限，但自由曲面的出现打破了旋转对称以及平面对称的几何约束，其面型更加灵活，可以为光学设计提供更多的自由度，对非旋转对称系统像差的校正有较好的效果，提升系统的成像质量；因此，如何将自由曲面镜片用在光学镜头中实现更好的成像效果是本申请需要解决的问题。
[0013]基于此，本专利技术提出一种光学镜头，沿光轴从物侧到成像面依次包括：第一透镜、第二透镜、光阑、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。
[0014]其中，第一透镜具有负光焦度，第一透镜的像侧面为凹面；第二透镜具有正光焦度；第三透镜具有正光焦度，第三透镜的物侧面和像侧面均为凸面；
第四透镜具有负光焦度；第五透镜具有正光焦度，第五透镜的物侧面为凹面，第五透镜的像侧面为凸面；第六透镜具有负光焦度，第六透镜的物侧面在近光轴处为凸面且具有至少一个反曲点，第六透镜的像侧面在近光轴处为凹面且具有至少一个反曲点；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，所述第一透镜至所述第六透镜中的至少一个透镜为非球面镜片，所述第七透镜为自由曲面镜片，自由曲面具有非旋转对称面型，其面型更加灵活，可以为光学设计提供更多的自由度，对非旋转对称系统像差的校正有较好的效果，大幅提升系统的成像质量。
[0015]本专利技术光学镜头采用非球面镜片与自由曲面镜片的组合，通过各透镜特定的面型搭配和合理的光焦度分配，使得光学镜头具有大像高、低敏感性、小型化的优点，能够匹配50MP/108MP（Mega
‑
Pixels，百万像素）的成像芯片实现超高清成像；同时通过合理地分配自由曲面的位置及特有的非旋转对称形状，可以最大限度的消除成像镜头的边缘畸变，使镜头具有超高像素的同时能实现广角化且保持优良的光学畸变。
[0016]在一些实施方式中，所述第一透镜的物侧面在近光轴处为凹面，所述第二透镜的物侧面为凸面，所述第二透镜的像侧面为凹面。
[0017]在一些实施方式中，所述第一透镜的物侧面在近光轴处为凸面，所述第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光学镜头，其特征在于，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，所述第一透镜的像侧面为凹面；具有正光焦度的第二透镜；具有正光焦度的第三透镜，所述第三透镜的物侧面和像侧面均为凸面；具有负光焦度的第四透镜；具有正光焦度的第五透镜，所述第五透镜的物侧面为凹面，所述第五透镜的像侧面为凸面；具有负光焦度的第六透镜，所述第六透镜的物侧面在近光轴处为凸面且具有至少一个反曲点，所述第六透镜的像侧面在近光轴处为凹面且具有至少一个反曲点；具有负光焦度的第七透镜，所述第七透镜的物侧面在近光轴处为凸面，所述第七透镜的像侧面在近光轴处为凹面；其中，所述第一透镜至所述第六透镜中的至少一个透镜为非球面镜片，所述第七透镜为自由曲面镜片。2.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述第一透镜的物侧面在近光轴处为凹面，所述第二透镜的物侧面为凸面，所述第二透镜的像侧面为凹面。3.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述第一透镜的物侧面在近光轴处为凸面，所述第二透镜的物侧面在近光轴处为凹面，所述第二透镜的像侧面在近光轴处为凸面。4.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头满足以下条件式：ΣFF*ΣFP/f7<
‑
10/mm；0.90<IH/(f
×
tanθ)<1.05；其中，ΣFF表示所述光学镜头中使用自由曲面的面数总和，ΣFP表示自由曲面多项式中的非零有效系数的个数总和，f7表示所述第七透镜的焦距，f表示所述光学镜头的有效焦距，θ表示所述光学镜头的半视场角，IH表示所述光学镜头的半视场角对应的像高。5.根据权利要求1所述的光学镜头，其特征在于，所述光学镜头满足以下条件式：1.1<TTL/(f
×
tanθ)<1.5；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...

【专利技术属性】
技术研发人员：章彬炜，郑航鹏，曾昊杰，
申请(专利权)人：江西联益光学有限公司，
类型：发明
国别省市：