本发明涉及成像设备技术领域，尤其涉及一种成像镜头及具有该成像镜头的图像采集设备。
背景技术：
随着近年来电子技术的飞速发展，移动轻便型电子装置得到了迅速的普及。移动轻便型电子装置的普及使得其所包含的成像镜头、各类传感器等模块得到了蓬勃的发展。与此同时，成像镜头的应用得到了越来越广泛的应用，如现在高度普及的智能手机、平板电脑、行车记录仪、运动相机等均应用有成像镜头。在给生活带来极大便利的同时，人们对移动电子设备终端的要求也越来越高，现有智能便携式电子设备不仅用来拍摄远景，还多用于拍摄人像、近景等，这对成像镜头的解析力、光圈、视场角等提出了更高要求。
目前主流的成像镜头多采用五镜片或六镜片式透镜设计，这种结构虽然能够做到轻薄化，但难以在此基础上提升到更高的像素和成像质量。又因为目前的七镜片式成像镜头，其第一透镜的物侧面至成像面在光轴上的距离较大，所以不利于手机和数字相机的薄型化。
有鉴于此，目前需要一种整体长度较短、具有较大的视场角度，且兼顾良好的成像质量的成像镜头。因此，如何制作出符合消费性电子产品需求的成像镜头，其成像质量良好并且具备优异的视场角度、大光圈以及较短的镜头长度，长久以来一直是本领域所热切追求的。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种成像镜头，用来适配于各电子成像模块装置中，借由本发明所提出的七镜片式成像镜头的各透镜的面形结构与光学参数的最佳化范围的结合，该成像镜头可在维持高成像品质的情况下有效地缩短成像镜头的总长度并提升镜头视角，具有高像素带来的高解析力，从而提供给需配备高成像品质设备的小型或薄型可携式装置使用，例如手机、pda、电脑、摄像头、行车记录仪或相机等；本发明还提供一种图像采集设备。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种成像镜头，由物侧至像侧依次包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜，每一透镜都具有一朝向物侧且使成像光线通过的物侧面及一朝向像侧且使成像光线通过的像侧面；
所述第一透镜具有正屈折力，其物侧面为凸面结构；
所述第二透镜具有负屈折力，其物侧面为凸面结构，其像侧面为凹面结构；
所述第三透镜具有屈折力；
所述第四透镜具有屈折力；
所述第五透镜具有负屈折力，其物侧面为凹面结构，其像侧面为凸面结构；
所述第六透镜具有正屈折力，其物侧面于近光轴处为凸面结构，且该物侧面具有至少一个曲线拐点，其像侧面为凸面结构；
所述第七透镜具有负屈折力，其物侧面和像侧面于近光轴处皆为凹面结构，且该像侧面在离轴处具有至少一个曲线拐点；
所述成像镜头满足以下关系式：
1.0<f/f16；
25.0<|f3|/ct3<35.0；
2.0<(ct4+ct5+ct6)/(ag45+ag56)<8.0；
其中，f为所述成像镜头的焦距，f16为所述第一透镜到第六透镜的组合焦距，f3为所述第三透镜的焦距，ct3为所述第三透镜在光轴上的中心厚度，ct4为所述第四透镜在光轴上的中心厚度，ct5为所述第五透镜在光轴上的中心厚度，ct6为所述第六透镜在光轴上的中心厚度，ag45为所述第四透镜与第五透镜在光轴上的空气间距，ag56为所述第五透镜与第六透镜在光轴上的空气间距。
可选的，所述第三透镜的物侧面于近光轴处为凸面结构，其像侧面为凸面结构。
可选的，还满足以下关系式：-2.0<r61/r62<-0.5，其中，r61为所述第六透镜物侧表面的曲率半径，r62为所述第六透镜像侧表面的曲率半径。
可选的，还满足以下关系式：1.0<f15/f16<2.0，其中f15为所述第一透镜到第五透镜的组合焦距。
可选的，还满足以下关系式：0.8<f26/f36<2.0，其中，f26为所述第二透镜到第六透镜的组合焦距，f36为所述第三透镜到第六透镜的组合焦距。
可选的，还满足以下关系式：10<(f+f6)(f+f7)<30，其中，f6为所述第六透镜的焦距，f7为所述第七透镜的焦距。
可选的，还满足以下关系式：0.4<lct14/lct26<1.0，其中，lct14为所述第一透镜物侧面到第四透镜像侧面在光轴上的距离，lct26为所述第二透镜物侧面到第六透镜像侧面在光轴上的距离。
可选的，还满足以下关系式：1.4<ct6/et6<2.2，其中，et6为所述第六透镜的边缘厚度。
可选的，所述第三透镜物侧面为凹面结构，其像侧面为凸面结构，且还满足以下关系式：
0.4<ct3/et3<0.8，其中，et3为所述第三透镜的边缘厚度。
可选的，还满足以下关系式：1.0<(r41+r42)/(r41-r42)<1.6，其中，r41为所述第四透镜物侧表面的曲率半径，r42为所述第四透镜像侧表面的曲率半径。
可选的，还满足以下关系式：-5.50<(f/r51+f/r52)<-4.0，其中，r51为所述第五透镜物侧表面的曲率半径，r52为所述第五透镜像侧表面的曲率半径。
一种图像采集设备，包括以上所述的成像镜头。
可选的，所述图像采集设备为手机、pda、电脑、摄像头、行车记录仪或相机。
与现有技术相比，本发明实施例具有以下有益效果：
本发明实施例提供的成像镜头为七镜片式，其各透镜的面形结构与光学参数的最佳化范围相结合，可在维持高成像品质的情况下有效地缩短成像镜头的整体长度并且提升其镜头视角，具有高像素带来的高解析力，从而提供给需配备高成像品质设备的小型或薄型可携式装置使用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例一提供的一种成像镜头的示意图。
图2为实施例一提供的一种成像镜头的像散和畸变图。
图3为实施例一提供的一种成像镜头的球差图。
图4为本发明实施例二提供的一种成像镜头的示意图。
图5为实施例二提供的一种成像镜头的像散和畸变图。
图6为实施例二提供的一种成像镜头的球差图。
图7为本发明实施例三提供的一种成像镜头的示意图。
图8为实施例三提供的一种成像镜头的像散和畸变图。
图9为实施例三提供的一种成像镜头的球差图。
图10为本发明实施例四提供的一种成像镜头的示意图。
图11为实施例四提供的一种成像镜头的像散和畸变图。
图12为实施例四提供的一种成像镜头的球差图。
图示说明：
第一透镜10；第二透镜20；第三透镜30；第四透镜40；第五透镜50；第六透镜60；第七透镜70；红外滤光片80；成像面90。
具体实施方式
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
为方便描述，先定义如下符号的内容：
f：成像镜头的焦距；
f3：第三透镜的焦距；
f6：第六透镜的焦距；
f7：第七透镜的焦距；
f15：第一透镜到第五透镜的组合焦距；
f16：第一透镜到第六透镜的组合焦距；
f26：第二透镜到第六透镜的组合焦距；
f36：第三透镜到第六透镜的组合焦距；
r41:第四透镜物侧表面的曲率半径；
r42:第四透镜像侧表面的曲率半径；
r51:第五透镜物侧表面的曲率半径；
r52:第五透镜像侧表面的曲率半径；
r61:第六透镜物侧表面的曲率半径；
r62:第六透镜像侧表面的曲率半径；
ct3：第三透镜在光轴上的中心厚度；
ct4：第四透镜在光轴上的中心厚度；
ct5：第五透镜在光轴上的中心厚度；
ct6：第六透镜在光轴上的中心厚度；
et3:第三透镜的边缘厚度；
et6:第六透镜的边缘厚度；
ag45：第四透镜与第五透镜在光轴上的空气间距；
ag56：第五透镜与第六透镜在光轴上的空气间距；
lct14：第一透镜物侧面到第四透镜像侧面在光轴上的距离；
lct26：第二透镜物侧面到第六透镜像侧面在光轴上的距离。
本发明实施例提供了一种成像镜头，由物侧至像侧依次包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜，每一透镜都具有一朝向物侧且使成像光线通过的物侧面及一朝向像侧且使成像光线通过的像侧面；
所述第一透镜具有正屈折力，其物侧面为凸面结构；
所述第二透镜具有负屈折力，其物侧面为凸面结构，其像侧面为凹面结构；
所述第三透镜具有屈折力；
所述第四透镜具有屈折力；
所述第五透镜具有负屈折力，其物侧面为凹面结构，其像侧面为凸面结构；
所述第六透镜具有正屈折力，其物侧面于近光轴处为凸面结构，且该物侧面具有至少一个曲线拐点，其像侧面为凸面结构；
所述第七透镜具有负屈折力，其物侧面和像侧面于近光轴处皆为凹面结构，且该像侧面在离轴处具有至少一个曲线拐点。
所述成像镜头满足以下关系式：
1.0<f/f16；
25.0<|f3|/ct3<35.0；
2.0<(ct4+ct5+ct6)/(ag45+ag56)<8.0。
上述成像镜头，通过具有正屈折力的第一透镜，可将进入成像镜头的大视角光线进行汇聚，通过具有负屈折力的弯月状的第二透镜抑制第一透镜所产生的球面像差，保证该段的像差不至于过大。通过物侧面为凹面结构，像侧面为凸面结构，具有弯月状的负屈折力的第五透镜的将光线拉高。通过中心厚度大于边缘厚度、物侧面和像侧面均为双凸面结构的第六透镜对中心部分光线进行聚焦，对边缘部分光线进行引导，保证像高，使得像面弯曲和畸变得到良好的矫正。最靠近成像镜头像侧面的第七透镜于近光轴处为双凹结构，边缘厚度大于中心厚度，起到对轴外光线的折射角压制至较小的作用，避免因主光线进光角过大导致光线无法聚焦于感光区，从而使影像变暗或者变色。
进一步的，成像镜头满足关系式：1.0<f/f16，该条件用于限定成像镜头的焦距与第一透镜到第六透镜的组合焦距之间的比值范围，利于整个透镜组的光学优化，同时使得结构紧凑。与此同时，成像镜头还满足关系式：25.0<|f3|/ct3<35.0，该条件用于限制第三透镜的焦距与第三透镜的中心厚度之间的比值范围。当该比值超过上限35.0时，则表示第三透镜的焦距值过大、中心厚度过小，此时第三透镜敏感度较差且工艺成型条件较差。当该比值低于下限25.0时，则表示第三透镜的焦距值过小、中心厚度过厚，这同样不利于工艺成型以及成像镜头整体的敏感度优化。
进一步的，成像镜头满足关系式：2.0<(ct4+ct5+ct6)/(ag45+ag56)<8.0，可有效地使后半段的第四透镜、第五透镜和第六透镜在结构上配合的更为紧凑，从而使得成像镜头的总长度缩短，保证成像镜头的小型化。
进一步的，第六透镜满足关系式：-2.0<r61/r62<-0.5，保证了第六透镜物侧面和像侧面在近光轴处的双凸结构形状，利于像散畸变等像差的矫正，同时该镜片的形状在工艺上较容易成型。当r61/r62超出该范围时，镜片的形状容易变得较为弯曲导致难以成型，同时入射光角度会偏大从而影响成像质量。
进一步的，第一透镜到第五透镜的组合焦距f15与第一透镜到第六透镜的组合焦距f16之间满足关系式：1.0<f15/f16<2.0，通过该组合焦距的范围设置，保证组合焦距不至于过大或者过小从而影响成像品质。
优选的，成像镜头还满足以下关系式：0.8<f26/f36<2.0。
进一步的，成像镜头的焦距、第六透镜的焦距和第七透镜的焦距之间满足关系式：10<(f+f6)(f+f7)<30，通过调整该两片镜片间的焦距关系，保证与成像镜头的焦距合理配置，可以在ttl减小的情况下控制光线偏折量带来的像差影响，提高成像质量。
进一步的，第一透镜物侧面到第四透镜像侧面在光轴上的距离lct14与第二透镜物侧面到第六透镜像侧面在光轴上的距离lct26满足关系式：0.4<lct14/lct26<1.0，使得不同透镜间的距离得到较好的控制，在结构设计时较为方便。
进一步的，第六透镜的中心厚度与边缘厚度满足关系式：1.4<ct6/et6<2.2。同时，第三透镜物侧面为凹面结构，其像侧面为凸面结构，第三透镜的中心厚度与边缘厚度满足关系式：0.4<ct3/et3<0.8，通过控制镜片不同部位厚度的比值，使镜片满足较佳的成型条件，降低生产成本。
进一步的，第四透镜物侧面和像侧面的曲率半径满足关系式：1.0<(r41+r42)/(r41-r42)<1.6，可有效控制第四透镜的形状，有利于第四透镜成型，并避免因第四透镜的表面曲率半径过大而导致成型不良与应力产生，同时获得平衡部分场曲的能力。
优选的，成像镜头还满足以下关系式：-5.50<(f/r51+f/r52)<-4.0。
本发明实施例提供的成像镜头为七镜片式，用来适配于各电子成像模块装置中，借由七镜片式成像镜头的各透镜的面形结构与光学参数的最佳化范围的结合，可在维持高成像品质的情况下，有效地缩短成像镜头的长度并提升镜头视角，具有高像素带来的高解析力，以提供需配备高成像品质设备的小型或薄型可携式装置使用，例如手机、pda、电脑、摄像头、行车记录仪或相机等。
更进一步的，当成像镜头光圈数fno＝2.0时，具有大光圈优点，大光圈保证了充足的进光量，能有效提升感光度，保证较佳成像质量。
成像镜头采用七片非球面镜片的结构，其合适的面型，更高阶的非球面系数，有效矫正场曲、象散、倍率色差等各类像差。同时该成像镜头具有较优的薄厚比，较好的敏感度，提高制程良率，缩小生产成本。
其各透镜的非球面曲线方程式表示如下：
其中，x为非球面上距离光轴为y的点，其与相切于非球面光轴上顶点的切面的相对高度；r为曲率半径；y为非球面曲线上的点与光轴的垂直距离；k为锥面系数；ai为第i阶非球面系数。
优选的，成像镜头的透镜材料采用塑胶材料，利用塑胶材料具有精密模压的特点，实现批量生产，这样可以大幅度降低成像镜头的加工成本，进而使得成像镜头的制造成本大幅度下降，便于大范围推广。
本发明实施例还提供了一种图像采集设备，包括应用有以上所述的成像镜头。图像采集设备可以是各种移动终端、摄影设备等，例如手机、pda、电脑、摄像头、行车记录仪或相机。
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
以下为四个具体实施例。
实施例一
请参考图1，本实施例提供的成像镜头，由物侧至像侧依次包括第一透镜10、第二透镜20、第三透镜30、第四透镜40、第五透镜50、第六透镜60、第七透镜70、红外滤光片80和成像面90，每一透镜都具有一朝向物侧且使成像光线通过的物侧面及一朝向像侧且使成像光线通过的像侧面；
所述第一透镜10具有正屈折力，其物侧面为凸面结构；
所述第二透镜20具有负屈折力，其物侧面为凸面结构，其像侧面为凹面结构；
所述第三透镜30具有屈折力；
所述第四透镜40具有屈折力；
所述第五透镜50具有负屈折力，其物侧面为凹面结构，其像侧面为凸面结构；
所述第六透镜60具有正屈折力，其物侧面于近光轴处为凸面结构，且该物侧面具有至少一个曲线拐点，其像侧面为凸面结构；
所述第七透镜70具有负屈折力，其物侧面和像侧面于近光轴处皆为凹面结构，且该像侧面在离轴处具有至少一个曲线拐点；
所述成像镜头满足以下关系式：
1.0<f/f16；
25.0<|f3|/ct3<35.0；
2.0<(ct4+ct5+ct6)/(ag45+ag56)<8.0。
需要说明的是，本申请中的四个具体实施例中，其所述的透镜物侧面为凸面结构是指透镜物侧面过面上任意一点做切面，表面总是在切面的右边，其曲率半径为正，反之物侧面则为凹面结构，其曲率半径为负；像侧面为凸面结构是指透镜像侧面过面上任一点做切面，表面总在切面的左边，其曲率半径为负，反之像侧面为凹面结构，其曲率半径为正；若过透镜物侧面或像侧面过面上任一点做切面，表面既有在切面左边的部分，又有在切面右边的部分，则该表面存在曲线拐点。此时在近光轴处物侧、像侧面凹凸性的判断仍适用上述规则。
各透镜的结构参数具体见表1所示。
其成像镜头焦距f＝4.84mm，光圈数fno＝2.00，视场角fov＝78.0°。表1中的曲率半径、厚度、焦距的单位均为mm。表1中的表面0-18依次表示由物侧至像侧各表面。
本实施例各透镜的非球面系数具体如表2所示，a2-a16分别表示透镜表面第2-16阶非球面系数。
本实施例中的各关系式的值见表3所示。
本实施例成像镜头的像散和畸变场曲线图以及球差曲线图分别如图2和图3所示。
其中像散和畸变场曲线图的波长为555nm，球差曲线图的波长分别为0.470μm、0.510μm、0.555μm、0.610μm和0.650μm。
实施例二
请参考图4，本实施例提供的成像镜头，由物侧至像侧依次包括第一透镜10、第二透镜20、第三透镜30、第四透镜40、第五透镜50、第六透镜60、第七透镜70、红外滤光片80和成像面90，每一透镜都具有一朝向物侧且使成像光线通过的物侧面及一朝向像侧且使成像光线通过的像侧面；
所述第一透镜10具有正屈折力，其物侧面为凸面结构；
所述第二透镜20具有负屈折力，其物侧面为凸面结构，其像侧面为凹面结构；
所述第三透镜30具有屈折力；
所述第四透镜40具有屈折力；
所述第五透镜50具有负屈折力，其物侧面为凹面结构，其像侧面为凸面结构；
所述第六透镜60具有正屈折力，其物侧面于近光轴处为凸面结构，且该物侧面具有至少一个曲线拐点，其像侧面为凸面结构；
所述第七透镜70具有负屈折力，其物侧面和像侧面于近光轴处皆为凹面结构，且该像侧面在离轴处具有至少一个曲线拐点；
所述成像镜头满足以下关系式：
1.0<f/f16；
25.0<|f3|/ct3<35.0；
2.0<(ct4+ct5+ct6)/(ag45+ag56)<8.0。
各透镜的结构参数具体见表4所示。
其成像镜头焦距f＝4.72mm，光圈数fno＝2.00，视场角fov＝78.0°。表4中的曲率半径、厚度、焦距的单位均为mm。表4中的表面0-18依次表示由物侧至像侧各表面。
本实施例各透镜的非球面系数具体如表5所示，a2-a16分别表示透镜表面第2-16阶非球面系数。
本实施例中的各关系式的值见表6所示。
本实施例成像镜头的像散和畸变场曲线图以及球差曲线图分别如图5和图6所示。
其中像散和畸变场曲线图的波长为555nm，球差曲线图的波长分别为0.470μm、0.510μm、0.555μm、0.610μm和0.650μm。
实施例三
请参考图7，本实施例提供的成像镜头，由物侧至像侧依次包括第一透镜10、第二透镜20、第三透镜30、第四透镜40、第五透镜50、第六透镜60、第七透镜70、红外滤光片80和成像面90，每一透镜都具有一朝向物侧且使成像光线通过的物侧面及一朝向像侧且使成像光线通过的像侧面；
所述第一透镜10具有正屈折力，其物侧面为凸面结构；
所述第二透镜20具有负屈折力，其物侧面为凸面结构，其像侧面为凹面结构；
所述第三透镜30具有屈折力；
所述第四透镜40具有屈折力；
所述第五透镜50具有负屈折力，其物侧面为凹面结构，其像侧面为凸面结构；
所述第六透镜60具有正屈折力，其物侧面于近光轴处为凸面结构，且该物侧面具有至少一个曲线拐点，其像侧面为凸面结构；
所述第七透镜70具有负屈折力，其物侧面和像侧面于近光轴处皆为凹面结构，且该像侧面在离轴处具有至少一个曲线拐点；
所述成像镜头满足以下关系式：
1.0<f/f16；
25.0<|f3|/ct3<35.0；
2.0<(ct4+ct5+ct6)/(ag45+ag56)<8.0。
各透镜的结构参数具体见表7所示。
其成像镜头焦距f＝4.78mm，光圈数fno＝2.00，视场角fov＝78.0°。表7中的曲率半径、厚度、焦距的单位均为mm。表7中的表面0-18依次表示由物侧至像侧各表面。
本实施例各透镜的非球面系数具体如表8所示，a2-a16分别表示透镜表面第2-16阶非球面系数。
本实施例中的各关系式的值见表9所示。
本实施例成像镜头的像散和畸变场曲线图以及球差曲线图分别如图8和图9所示。
其中像散和畸变场曲线图的波长为555nm，球差曲线图的波长分别为0.470μm、0.510μm、0.555μm、0.610μm和0.650μm。
实施例四
请参考图10，本实施例提供的成像镜头，由物侧至像侧依次包括第一透镜10、第二透镜20、第三透镜30、第四透镜40、第五透镜50、第六透镜60、第七透镜70、红外滤光片80和成像面90，每一透镜都具有一朝向物侧且使成像光线通过的物侧面及一朝向像侧且使成像光线通过的像侧面；
所述第一透镜10具有正屈折力，其物侧面为凸面结构；
所述第二透镜20具有负屈折力，其物侧面为凸面结构，其像侧面为凹面结构；
所述第三透镜30具有屈折力；
所述第四透镜40具有屈折力；
所述第五透镜50具有负屈折力，其物侧面为凹面结构，其像侧面为凸面结构；
所述第六透镜60具有正屈折力，其物侧面于近光轴处为凸面结构，且该物侧面具有至少一个曲线拐点，其像侧面为凸面结构；
所述第七透镜70具有负屈折力，其物侧面和像侧面于近光轴处皆为凹面结构，且该像侧面在离轴处具有至少一个曲线拐点；
所述成像镜头满足以下关系式：
1.0<f/f16；
25.0<|f3|/ct3<35.0；
2.0<(ct4+ct5+ct6)/(ag45+ag56)<8.0。
各透镜的结构参数具体见表10所示。
其成像镜头焦距f＝4.69mm，光圈数fno＝2.04，视场角fov＝81.8°。表10中的曲率半径、厚度、焦距的单位均为mm。表10中的表面0-18依次表示由物侧至像侧各表面。
本实施例各透镜的非球面系数具体如表11所示，a2-a16分别表示透镜表面第2-16阶非球面系数。
本实施例中的各关系式的值见表12所示。
需要说明的是，该实施例与前三实施例不同的是，第三透镜30物侧面于近光轴处为凸面，像侧面为凸面，第二透镜20与第五透镜50采用高折射率材料。
本实施例成像镜头的像散、畸变场曲线图以及球差曲线图分别如图11和图12所示。
其中像散、畸变场曲线图的波长为555nm，球差曲线图的波长分别为0.470μm、0.510μm、0.555μm、0.610μm和0.650μm。
因此，本发明实施例提供的成像镜头为七镜片式，用来适配于各电子成像模块装置中，借由七镜片式成像镜头的各透镜的面形结构与光学参数的最佳化范围相结合，可在维持高成像品质的情况下有效地缩短系统长度并提升镜头视角，具有高像素带来的高解析力，以提供需配备有高阶成像品质的小型或薄型可携式装置使用，例如手机、pda、电脑、摄像头、行车记录仪或相机等。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。