摄像光学镜头的制作方法

本发明涉及光学镜头领域，特别涉及一种适用于智能手机、数码相机等手提终端设备，以及监视器、pc镜头等摄像装置的摄像光学镜头。

背景技术：

近年来，随着智能手机的兴起，小型化摄影镜头的需求日渐提高，而一般摄影镜头的感光器件不外乎是感光耦合器件(chargecoupleddevice,ccd)或互补性氧化金属半导体器件(complementarymetal-oxidesemicondctorsensor,cmossensor)两种，且由于半导体制造工艺技术的精进，使得感光器件的像素尺寸缩小，再加上现今电子产品以功能佳且轻薄短小的外型为发展趋势，因此，具备良好成像品质的小型化摄像镜头俨然成为目前市场上的主流。为获得较佳的成像品质，传统搭载于手机相机的镜头多采用三片式或四片式透镜结构。并且，随着技术的发展以及用户多样化需求的增多，在感光器件的像素面积不断缩小，且系统对成像品质的要求不断提高的情况下，五片式、六片式、七片式透镜结构逐渐出现在镜头设计当中。迫切需求具有优秀的光学特征、超薄且色像差充分补正的广角摄像镜头。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种摄像光学镜头，能在获得高成像性能的同时，满足超薄化和广角化的要求。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种摄像光学镜头，所述摄像光学镜头，自物侧至像侧依序包含：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；

所述摄像光学镜头的焦距为f，所述第一透镜的焦距为f1，所述第一透镜物侧面的曲率半径为r1，所述第一透镜像侧面的曲率半径为r2，所述第二透镜的折射率为n2，所述第三透镜的折射率为n3，所述第六透镜的焦距为f6，所述第七透镜的焦距为f7，满足下列关系式：

-10≤f1/f≤-3.1，

1.7≤n2≤2.2，

1.7≤n3≤2.2，

1≤f6/f7≤10，

-10≤(r1+r2)/(r1-r2)≤0

本发明实施方式相对于现有技术而言，通过上述透镜的配置方式，利用在焦距、折射率、摄像光学镜头的光学总长、轴上厚度和曲率半径的数据上有特定关系的透镜的共同配合，使摄像光学镜头能在获得高成像性能的同时，满足超薄化和广角化的要求。

优选的，所述第一透镜具有负屈折力，其物侧面于近轴为凹面；所述第一透镜的轴上厚度为d1，且满足下列关系式：0.11≤d1≤0.33。

优选的，所述第二透镜具有正屈折力，其物侧面于近轴为凸面，其像侧面于近轴为凹面；所述摄像光学镜头的焦距为f，所述第二透镜的焦距为f2，所述第二透镜物侧面的曲率半径为r3，所述第二透镜像侧面的曲率半径为r4，所述第二透镜的轴上厚度为d3，且满足下列关系式：0.38≤f2/f≤1.32；-2.68≤(r3+r4)/(r3-r4)≤-0.69；0.23≤d3≤0.76。

优选的，所述第三透镜具有负屈折力，其像侧面于近轴为凹面；所述摄像光学镜头的焦距为f，所述第三透镜的焦距为f3，所述第三透镜物侧面的曲率半径为r5，所述第三透镜像侧面的曲率半径为r6，所述第三透镜的轴上厚度为d5，且满足下列关系式：-5.43≤f3/f≤-1.3；-1.31≤(r5+r6)/(r5-r6)≤2.62；0.11≤d5≤0.32。

优选的，所述第四透镜具有正屈折力，其物侧面于近轴为凹面，其像侧面于近轴为凸面；所述摄像光学镜头的焦距为f，所述第四透镜的焦距为f4，所述第四透镜物侧面的曲率半径为r7，所述第四透镜像侧面的曲率半径为r8，所述第四透镜的轴上厚度为d7，且满足下列关系式：5.15≤f4/f≤57.26；2.38≤(r7+r8)/(r7-r8)≤228.35；0.15≤d7≤0.49。

优选的，所述第五透镜具有正屈折力，其物侧面于近轴为凹面，其像侧面于近轴为凸面；所述摄像光学镜头的焦距为f，所述第五透镜的焦距为f5，所述第五透镜物侧面的曲率半径为r9，所述第五透镜像侧面的曲率半径为r10，所述第五透镜的轴上厚度为d9，且满足下列关系式：0.31≤f5/f≤1.16；1≤(r9+r10)/(r9-r10)≤4.01；0.35≤d9≤1.19。

优选的，所述第六透镜具有负屈折力，其像侧面于近轴为凹面；所述摄像光学镜头的焦距为f，所述第六透镜的焦距为f6，所述第六透镜物侧面的曲率半径为r11，所述第六透镜像侧面的曲率半径为r12，所述第六透镜的轴上厚度为d11，且满足下列关系式：-15.99≤f6/f≤-1.12；0.43≤(r11+r12)/(r11-r12)≤7.35；0.28≤d11≤1.02。

优选的，所述第七透镜具有负屈折力，其物侧面于近轴为凸面，其像侧面于近轴为凹面；所述摄像光学镜头的焦距为f，所述第七透镜的焦距为f7，所述第七透镜物侧面的曲率半径为r13，所述第七透镜像侧面的曲率半径为r14，所述第七透镜的轴上厚度为d13，且满足下列关系式：1.13≤(r13+r14)/(r13-r14)≤4.6；-2.06≤f7/f≤-0.56；0.16≤d13≤0.5。

优选的，所述摄像光学镜头的光学总长ttl小于或等于6.06毫米。

优选的，所述摄像光学镜头的光圈f数小于或等于2.27。

本发明的有益效果在于：根据本发明的摄像光学镜头具有优秀的光学特性，超薄，广角且色像差充分补正,尤其适用于由高像素用的ccd、cmos等摄像元件构成的手机摄像镜头组件和web摄像镜头。

附图说明

图1是本发明第一实施方式的摄像光学镜头的结构示意图；

图2是图1所示摄像光学镜头的轴向像差示意图；

图3是图1所示摄像光学镜头的倍率色差示意图；

图4是图1所示摄像光学镜头的场曲及畸变示意图；

图5是本发明第二实施方式的摄像光学镜头的结构示意图；

图6是图5所示摄像光学镜头的轴向像差示意图；

图7是图5所示摄像光学镜头的倍率色差示意图；

图8是图5所示摄像光学镜头的场曲及畸变示意图；

图9是本发明第三实施方式的摄像光学镜头的结构示意图；

图10是图9所示摄像光学镜头的轴向像差示意图；

图11是图9所示摄像光学镜头的倍率色差示意图；

图12是图9所示摄像光学镜头的场曲及畸变示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本发明而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本发明所要求保护的技术方案。

(第一实施方式)

参考附图，本发明提供了一种摄像光学镜头10。图1所示为本发明第一实施方式的摄像光学镜头10，该摄像光学镜头10包括七个透镜。具体的，所述摄像光学镜头10，由物侧至像侧依序包括：光圈s1、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。第七透镜l7和像面si之间可设置有光学过滤片(filter)gf等光学元件。

第一透镜l1为塑料材质，第二透镜l2为玻璃材质，第三透镜l3为玻璃材质，第四透镜l4为塑料材质，第五透镜l5为塑料材质，第六透镜l6为塑料材质，第七透镜l7为塑料材质。

定义整体摄像光学镜头10的焦距为f，所述第一透镜的焦距为f1，-10≤f1/f≤-3.1，规定了第一透镜l1的负屈折力。超过上限规定值时，虽然有利于镜头向超薄化发展，但是第一透镜l1的负屈折力会过强，难以补正像差等问题，同时不利于镜头向广角化发展。相反，超过下限规定值时，第一透镜的负屈折力会变过弱，镜头难以向超薄化发展。

定义所述第二透镜的折射率为n2，1.7≤n2≤2.2，规定了第二透镜l2的折射率，在此范围内更有利于向超薄化发展，同时利于修正像差。优选的，满足1.7≤n2≤2.0。

定义所述第三透镜的折射率为n3，1.7≤n3≤2.2，规定了第三透镜l3的折射率，在此范围内更有利于向超薄化发展，同时利于修正像差。优选的，满足1.75≤n3≤2.1。

定义所述第六透镜的焦距为f6，所述第七透镜的焦距为f7，1≤f6/f7≤10，规定了第六透镜l6的焦距f6与第七透镜l7的焦距f7的比值，可有效降低摄像用光学透镜组的敏感度，进一步提升成像质量。

定义所述第一透镜物侧面的曲率半径为r1，所述第一透镜像侧面的曲率半径为r2，-10≤(r1+r2)/(r1-r2)≤0，规定了第一透镜l1的形状，在范围外时，随着向超薄广角化发展，很难补正轴外画角的像差等问题。优选的，满足-8.5≤(r1+r2)/(r1-r2)≤0。

当本发明所述摄像光学镜头10的焦距、各透镜的焦距、相关透镜的折射率、摄像光学镜头的光学总长、轴上厚度和曲率半径满足上述关系式时，可以使摄像光学镜头10具有高性能，且满足低ttl的设计需求。

本实施方式中，第一透镜l1的物侧面于近轴处为凹面，像侧面于近轴处为凸面，具有负屈折力。

第一透镜l1的轴上厚度为d1，满足下列关系式：0.11≤d1≤0.33，有利于实现超薄化。优选的，0.18≤d1≤0.26。

本实施方式中，第二透镜l2的物侧面于近轴处为凸面，像侧面于近轴处为凹面，具有正屈折力。

整体摄像光学镜头10的焦距为f，第二透镜l2的焦距为f2，满足下列关系式：0.38≤f2/f≤1.32，通过将第二透镜l2的正光焦度控制在合理范围，以合理而有效地平衡由具有负光焦度的第一透镜l1产生的球差以及系统的场曲量。优选的，0.61≤f2/f≤1.06。

第二透镜l2物侧面的曲率半径为r3，第二透镜l2像侧面的曲率半径为r4，满足下列关系式：-2.68≤(r3+r4)/(r3-r4)≤-0.69，规定了第二透镜l2的形状，在范围外时，随着镜头向超薄广角化发展，难以补正轴上色像差问题。优选的，-1.67≤(r3+r4)/(r3-r4)≤-0.86。

第二透镜l2的轴上厚度为d3，满足下列关系式：0.23≤d3≤0.76，有利于实现超薄化。优选的，0.37≤d3≤0.61。

本实施方式中，第三透镜l3的物侧面于近轴处为凹面，像侧面于近轴处为凹面，具有负屈折力。

整体摄像光学镜头10的焦距为f，第三透镜l3的焦距为f3，满足下列关系式：-5.43≤f3/f≤-1.3，有利于系统获得良好的平衡场曲的能力，以有效地提升像质。优选的，-3.4≤f3/f≤-1.63。

第三透镜l3物侧面的曲率半径为r5，第三透镜l3像侧面的曲率半径为r6，满足下列关系式：-1.31≤(r5+r6)/(r5-r6)≤2.62，可有效控制第三透镜l3的形状，有利于第三透镜l3成型，并避免因第三透镜l3的表面曲率过大而导致成型不良与应力产生。优选的，-0.82≤(r5+r6)/(r5-r6)≤2.1。

第三透镜l3的轴上厚度为d5，满足下列关系式：0.11≤d5≤0.32，有利于实现超薄化。优选的，0.17≤d5≤0.25。

本实施方式中，第四透镜l4的物侧面于近轴处为凹面，像侧面于近轴处为凸面，具有正屈折力。

整体摄像光学镜头10的焦距为f，第四透镜l4的焦距为f4，满足下列关系式：5.15≤f4/f≤57.26，通过光焦度的合理分配，使得系统具有较佳的成像品质和较低的敏感性。优选的，8.25≤f4/f≤45.81。

第四透镜l4物侧面的曲率半径为r7，第四透镜l4像侧面的曲率半径为r8，满足下列关系式：2.38≤(r7+r8)/(r7-r8)≤228.35，)规定的是第四透镜l4的形状，在范围外时，随着超薄广角化的发展，很难补正轴外画角的像差等问题。优选的3.81≤(r7+r8)/(r7-r8)≤182.68。

第四透镜l4的轴上厚度为d7，满足下列关系式：0.15≤d7≤0.49，有利于实现超薄化。优选的，0.25≤d7≤0.39。

本实施方式中，第五透镜l5的物侧面于近轴处为凹面，像侧面于近轴处为凸面，具有正屈折力。

整体摄像光学镜头10的焦距为f，第五透镜l5的焦距为f5，满足下列关系式：0.31≤f5/f≤1.16，对第五透镜l5的限定可有效的使得摄像镜头的光线角度平缓，降低公差敏感度。优选的，0.5≤f5/f≤0.93。

第五透镜l5物侧面的曲率半径为r9，第五透镜l5像侧面的曲率半径为r10，满足下列关系式：1≤(r9+r10)/(r9-r10)≤4.01，规定的是第五透镜l5的形状，在条件范围外时，随着超薄广角化发展，很难补正轴外画角的像差等问题。优选的，1.61≤(r9+r10)/(r9-r10)≤3.21。

第五透镜l5的轴上厚度为d9，满足下列关系式：0.35≤d9≤1.19，有利于实现超薄化。优选的，0.56≤d9≤0.96。

本实施方式中，第六透镜l6的物侧面于近轴处为凹面，像侧面于近轴处为凹面，具有负屈折力。

整体摄像光学镜头10的焦距为f，第六透镜l6的焦距为f6，满足下列关系式：-15.99≤f6/f≤-1.12，通过光焦度的合理分配，使得系统具有较佳的成像品质和较低的敏感性。优选的，-9.99≤f6/f≤-1.41。

第六透镜l6物侧面的曲率半径为r11，第六透镜l6像侧面的曲率半径为r12，满足下列关系式：0.43≤(r11+r12)/(r11-r12)≤7.35，规定的是第六透镜l6的形状，在条件范围外时，随着超薄广角化发展，很难补正轴外画角的像差等问题。优选的，0.69≤(r11+r12)/(r11-r12)≤5.88。

第六透镜l6的轴上厚度为d11，满足下列关系式：0.28≤d11≤1.02，有利于实现超薄化。优选的，0.44≤d11≤0.81。

本实施方式中，第七透镜l7的物侧面于近轴处为凸面，像侧面于近轴处为凹面，具有负屈折力。

整体摄像光学镜头10的焦距为f，第七透镜l7的焦距为f7，以及满足下列关系式：-2.06≤f7/f≤-0.56，通过光焦度的合理分配，使得系统具有较佳的成像品质和较低的敏感性；优选的，-1.29≤f7/f≤-0.7。

所述第七透镜l7物侧面的曲率半径为r13，所述第七透镜像侧面的曲率半径为r14，满足下列关系式：1.13≤(r13+r14)/(r13-r14)≤4.6，规定的是第七透镜l7的形状，在条件范围外时，随着超薄广角化发展，很难补正轴外画角的像差等问题。优选的，1.8≤(r13+r14)/(r13-r14)≤3.68。

第七透镜l7的轴上厚度为d13，满足下列关系式：0.16≤d13≤0.5，有利于实现超薄化。优选的，0.26≤d13≤0.4。

本实施方式中，摄像光学镜头10的光学总长ttl小于或等于6.06毫米，有利于实现超薄化。优选的，摄像光学镜头10的光学总长ttl小于或等于5.78毫米。

本实施方式中，摄像光学镜头10的光圈f数小于或等于2.27。大光圈，成像性能好。优选的，摄像光学镜头10的光圈f数小于或等于2.22。

如此设计，能够使得整体摄像光学镜头10的光学总长ttl尽量变短，维持小型化的特性。

下面将用实例进行说明本发明的摄像光学镜头10。各实例中所记载的符号如下所示。距离、半径与中心厚度的单位为mm。

ttl:光学长度(第1透镜l1的物侧面到成像面的轴上距离)；

优选的，所述透镜的物侧面和/或像侧面上还可以设置有反曲点和/或驻点，以满足高品质的成像需求，具体的可实施方案，参下所述。

以下示出了依据本发明第一实施方式的摄像光学镜头10的设计数据，焦距、距离、半径与中心厚度的单位为mm。

表1、表2示出本发明第一实施方式的摄像光学镜头10的设计数据。

【表1】

其中，各符号的含义如下。

s1:光圈；

r:光学面的曲率半径、透镜时为中心曲率半径；

r1:第一透镜l1的物侧面的曲率半径；

r2:第一透镜l1的像侧面的曲率半径；

r3:第二透镜l2的物侧面的曲率半径；

r4:第二透镜l2的像侧面的曲率半径；

r5:第三透镜l3的物侧面的曲率半径；

r6:第三透镜l3的像侧面的曲率半径；

r7:第四透镜l4的物侧面的曲率半径；

r8:第四透镜l4的像侧面的曲率半径；

r9:第五透镜l5的物侧面的曲率半径；

r10:第五透镜l5的像侧面的曲率半径；

r11:第六透镜l6的物侧面的曲率半径；

r12:第六透镜l6的像侧面的曲率半径；

r13:第七透镜l7的物侧面的曲率半径；

r14:第七透镜l7的像侧面的曲率半径；

r15:光学过滤片gf的物侧面的曲率半径；

r16:光学过滤片gf的像侧面的曲率半径；

d:透镜的轴上厚度与透镜之间的轴上距离；

d0：光圈s1到第一透镜l1的物侧面的轴上距离；

d1：第一透镜l1的轴上厚度；

d2：第一透镜l1的像侧面到第二透镜l2的物侧面的轴上距离；

d3：第二透镜l2的轴上厚度；

d4：第二透镜l2的像侧面到第三透镜l3的物侧面的轴上距离；

d5：第三透镜l3的轴上厚度；

d6：第三透镜l3的像侧面到第四透镜l4的物侧面的轴上距离；

d7：第四透镜l4的轴上厚度；

d8：第四透镜l4的像侧面到第五透镜l5的物侧面的轴上距离；

d9：第五透镜l5的轴上厚度；

d10：第五透镜l5的像侧面到第六透镜l6的物侧面的轴上距离；

d11：第六透镜l6的轴上厚度；

d12：第六透镜l6的像侧面到第七透镜l7的物侧面的轴上距离；

d13：第七透镜l7的轴上厚度；

d14：第七透镜l7的像侧面到光学过滤片gf的物侧面的轴上距离；

d15：光学过滤片gf的轴上厚度；

d16：光学过滤片gf的像侧面到像面的轴上距离；

nd:d线的折射率；

nd1:第一透镜l1的d线的折射率；

nd2:第二透镜l2的d线的折射率；

nd3:第三透镜l3的d线的折射率；

nd4:第四透镜l4的d线的折射率；

nd5:第五透镜l5的d线的折射率；

nd6：第六透镜l6的d线的折射率；

nd7：第七透镜l7的d线的折射率；

ndg:光学过滤片gf的d线的折射率；

vd:阿贝数；

v1：第一透镜l1的阿贝数；

v2：第二透镜l2的阿贝数；

v3：第三透镜l3的阿贝数；

v4：第四透镜l4的阿贝数；

v5：第五透镜l5的阿贝数；

v6：第六透镜l6的阿贝数；

v7：第七透镜l7的阿贝数；

vg：光学过滤片gf的阿贝数。

表2示出本发明第一实施方式的摄像光学镜头10中各透镜的非球面数据。

【表2】

其中,k是圆锥系数,a4、a6、a8、a10、a12、a14、a16是非球面系数。

ih:像高

y＝(x²/r)/[1+{1-(k+1)(x²/r²)}^1/2]+a4x⁴+a6x⁶+a8x⁸+a10x¹⁰+a12x¹²+a14x¹⁴+a16x¹⁶(1)

为方便起见,各个透镜面的非球面使用上述公式(1)中所示的非球面。但是,本发明不限于该公式(1)表示的非球面多项式形式。

表3、表4示出本发明第一实施方式的摄像光学镜头10中各透镜的反曲点以及驻点设计数据。其中，r1、r2分别代表第一透镜l1的物侧面和像侧面，r3、r4分别代表第二透镜l2的物侧面和像侧面，r5、r6分别代表第三透镜l3的物侧面和像侧面，r7、r8分别代表第四透镜l4的物侧面和像侧面，r9、r10分别代表第五透镜l5的物侧面和像侧面，r11、r12分别代表第六透镜l6的物侧面和像侧面，r13、r14分别代表第七透镜l7的物侧面和像侧面。“反曲点位置”栏位对应数据为各透镜表面所设置的反曲点到摄像光学镜头10光轴的垂直距离。“驻点位置”栏位对应数据为各透镜表面所设置的驻点到摄像光学镜头10光轴的垂直距离。

【表3】

【表4】

图2、图3分别示出了波长为470nm、555nm和650nm的光经过第一实施方式的摄像光学镜头10后的轴向像差以及倍率色差示意图。图4则示出了，波长为555nm的光经过第一实施方式的摄像光学镜头10后的场曲及畸变示意图，图4的场曲s是弧矢方向的场曲,t是子午方向的场曲。

后出现的表13示出各实例1、2、3中各种数值与条件式中已规定的参数所对应的值。

如表13所示,第一实施方式满足各条件式。

在本实施方式中，所述摄像光学镜头的入瞳直径为1.785mm，全视场像高为2.994mm，对角线方向的视场角为74.76°，广角、超薄，其轴上、轴外色像差充分补正,且具有优秀的光学特征。

(第二实施方式)

第二实施方式与第一实施方式基本相同，符号含义与第一实施方式相同，以下只列出不同点。

表5、表6示出本发明第二实施方式的摄像光学镜头20的设计数据。

【表5】

表6示出本发明第二实施方式的摄像光学镜头20中各透镜的非球面数据。

【表6】

表7、表8示出本发明第二实施方式的摄像光学镜头20中各透镜的反曲点以及驻点设计数据。

【表7】

【表8】

图6、图7分别示出了波长为470nm、555nm和650nm的光经过第二实施方式的摄像光学镜头20后的轴向像差以及倍率色差示意图。图8则示出了，波长为555nm的光经过第二实施方式的摄像光学镜头20后的场曲及畸变示意图。

如表13所示,第二实施方式满足各条件式。

在本实施方式中，所述摄像光学镜头的入瞳直径为1.788mm，全视场像高为2.994mm，对角线方向的视场角为74.8°，广角、超薄，其轴上、轴外色像差充分补正,且具有优秀的光学特征。

(第三实施方式)

第三实施方式与第一实施方式基本相同，符号含义与第一实施方式相同，以下只列出不同点。

表9、表10示出本发明第三实施方式的摄像光学镜头30的设计数据。

【表9】

表10示出本发明第三实施方式的摄像光学镜头30中各透镜的非球面数据。

【表10】

表11、表12示出本发明第三实施方式的摄像光学镜头30中各透镜的反曲点以及驻点设计数据。

【表11】

【表12】

图10、图11分别示出了波长为470nm、555nm和650nm的光经过第三实施方式的摄像光学镜头30后的轴向像差以及倍率色差示意图。图12则示出了，波长为555nm的光经过第三实施方式的摄像光学镜头30后的场曲及畸变示意图。

以下表13按照上述条件式列出了本实施方式中对应各条件式的数值。显然，本实施方式的摄像光学系统满足上述的条件式。

在本实施方式中，所述摄像光学镜头的入瞳直径为1.806mm，全视场像高为2.994mm，对角线方向的视场角为74.81°，广角、超薄，其轴上、轴外色像差充分补正,且具有优秀的光学特征。

【表13】

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施方式，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。