一种光学镜头及摄影设备的制作方法

本申请属于光学镜头技术领域，尤其涉及一种光学镜头及摄影设备。

背景技术：

光学镜头广泛应用于手机、平板电脑、摄像机、监控设备、无人机、智能门禁系统等具备摄影功能的摄影设备。光学畸变是光学系统中普遍存在的一种轴外像差，通常视场越大，光学畸变也越明显，位于视场边缘的图像会发生明显的弯曲，特别是对于广角镜头，视场边缘的图像弯曲现象更加明显。

技术实现要素：

有鉴于此，本申请实施例提供了一种光学镜头及摄影设备，能够有效改善视场边缘的图像弯曲问题，尤其适用于广角镜头。

本申请实施例的第一方面提供一种光学镜头，包括沿光轴方向从物方平面到像方平面依次排列的第一镜片、第二镜片、第三镜片、第四镜片、第五镜片及第六镜片共六片镜片，所述六片镜片的光焦度依次为负、正、负、正、负、正，所述第五镜片和所述第六镜片均为自由曲面镜片。

在一个实施例中，所述光学镜头的总长度为6.6mm～9.5mm。

在一个实施例中，所述光学镜头还包括光阑，所述光阑位于所述第三镜片和所述第四镜片之间。

在一个实施例中，所述光阑的中心与所述第三镜片的出光面的中心相接触。

在一个实施例中，所述光学镜头的总长度为6.6mm～9.5mm，视场角为125°～135°，f数为2.2～2.3。

在一个实施例中，所述第一镜片、所述第二镜片、所述第三镜片及所述第四镜片均为非球面镜片。

在一个实施例中，所述自由曲面镜片的自由曲面方程为泽尼克多项式方程。

在一个实施例中，所述光学镜头的光学畸变分布特性包括：光学镜头的像方平面上的畸变呈网格状分布，网格中任意两条横线方向上的畸变曲线相同或趋近，网格中任意两条竖线方向上的畸变曲线相同或趋近，网格中任一横线或竖线上的畸变大小相同或趋近。

在一个实施例中，所述光学镜头的光学畸变分布特性还包括：光学镜头的像方平面上像素点所在位置的畸变大小与像素点所在位置的视场大小正相关。

本申请实施例的第二方面提供一种摄影设备，包括上述的光学镜头及设置于所述光学镜头的像方平面的图像传感器。

本申请实施例通过提供一种包括沿光轴方向从物方平面到像方平面依次排列的六片镜片，使六片镜片的光焦度依次为负、正、负、正、负、正，并将第五镜片和第六镜片设置为自由曲面镜片，可以有效改善视场边缘的图像弯曲问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的光学镜头的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的一种畸变分布网格的示意图；

图3是本申请实施例提供的另一种畸变分布网格的示意图；

图4是本申请实施例提供的畸变分布曲线的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含一系列步骤或单元的过程、方法或系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外，术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。

本实施例提供一种光学镜头，可以应用于任意的摄影设备，例如，手机、平板电脑、笔记本电脑、摄影机、监控设备、自助终端机、智能门禁系统、无人机等。

如图1所示，本实施例提供的光学镜头100，包括沿光轴方向从物方平面到像方平面依次排列的第一镜1、第二镜片2、第三镜片3、第四镜片4、第五镜片5及第六镜片6共六片镜片，六片镜片的光焦度依次为负、正、负、正、负、正，第五镜片5和第六镜片6均为自由曲面镜片。

在应用中，光学镜头可以是广角镜头、标准镜头或望远镜头。

在一个实施例中，所述光学镜头为广角镜头。

在应用中，第一镜片、第二镜片、第三镜片及第四镜片可以采用球面镜片、非球面镜片或自由曲面镜片。

在一个实施例中，所述第一镜片、所述第二镜片、所述第三镜片及所述第四镜片均为非球面镜片。

在应用中，第五镜片和第二镜片的自由曲面方程可以为泽尼克多项式方程或扩展多项式方式。

在一个实施例中，所述自由曲面镜片的自由曲面方程为泽尼克(zernike)多项式方程。

在应用中，泽尼克多项式方程的表达式如下：

其中，z表示光学表面的矢量高度，c表示曲率半径，r表示光轴方向的半径高度，k表示圆锥系数，r²＝x²+y²，ai表示泽尼克多项式的系数，n表示泽尼克多项式的项数；

泽尼克多项式的展开式如下：

在一个实施例中，所述光学镜头还包括光阑。

在应用中，光阑可以根据实际需要设置于光学镜头中的任意位置。

在一个实施例中，所述光阑位于所述第三镜片和所述第四镜片之间。

在应用中，光阑可以根据实际需要设置于靠近第三镜片或第四镜片的位置。

在一个实施例中，所述光阑的中心与所述第三镜片的出光面的中心相接触。

如图1所示，示例的示出光阑7与第三镜片3的出光面的中心相接触。

在一个实施例中，所述光学镜头的总长度为6.6mm～9.5mm。

在应用中，光学镜头的总长度可以根据实际需要设置为6.6mm～9.5mm的整数或小数倍。

在一个实施例中，所述光学镜头的总长度为6.6mm～9.5mm，视场角为125°～135°，f数为2.2～2.3。

在应用中，视场角具体可以为130°，视场角的大小可以根据实际需要进行设置。

在应用中，当光学镜头应用于摄影设备时，物体反射的光线经光学镜头入射至摄影设备的图像传感器，被处理为数字图像，图像传感器设置于光学镜头的像方平面。图像传感器可以根据实际需要选择基于ccd(chargecoupleddevice，电荷耦合元件)或cmos(complementarymetal-oxidesemiconductor，金属氧化物半导体)实现的图像传感器。

如图1所示，示例性的示出光学镜头100的像方平面设置有图像传感器200。

在一个实施例中，所述光学镜头的光学畸变分布特性包括：光学镜头的像方平面上的畸变呈网格状分布，网格中任意两条横线方向上的畸变曲线相同或趋近，网格中任意两条竖线方向上的畸变曲线相同或趋近，网格中任一横线或竖线上的畸变大小相同或趋近。

在应用中，基于光学镜头的结构，光学镜头的光学畸变分布特性遵循畸变在像方平面上呈网格状分布的特性，以网格中横线方向为横坐标方向、竖向方向为纵坐标方向建立直角坐标系，网格中横线上的各像素点所在位置的畸变大小等于该像素点所在位置的纵坐标，网格中竖线上的各像素点所在位置的畸变大小等于该像素点所在位置的横坐标。

如图2所示，示例性的示出了网格中任意两条横线方向上畸变曲线相同，网格中任意两条竖线方向上的畸变曲线相同，网格中任一横线或竖线上的畸变大小相同，网格中任一横线或竖线上的畸变大小相同的情况；其中，v1、v2及v3表示示例的三个竖线上的畸变曲线，h1、h2及h3表示示例的三个横线上的畸变曲线。

如图3所示，示例性的示出了网格中任意两条横线方向上的畸变曲线相同，网格中任意两条竖线方向上的畸变曲线相同，网格中任一横线或竖线上的畸变大小趋近的情况；其中，网格中横线方向或竖线方向上的畸变为理想畸变，网格中黑点表示实际畸变。

在一个实施例中，所述光学镜头的光学畸变分布特性还包括：光学镜头的像方平面上像素点所在位置的畸变大小与像素点所在位置的视场大小正相关。

在应用中，像方平面上视场边缘位置的畸变大于视场中心位置的畸变，畸变大小随着视场大小的增大而增大，可以将像方平面上像素点所在位置的畸变大小设置为随着像素点所在位置的视场大小的增大而增大，即与像素点所在位置的视场大小正相关。

如图3所示，任一横线或竖线上黑点所表示的畸变大小即是随着视场大小的增大而增大。

如图4所示，示例性的示出了任意横线或竖线上的畸变随着视场的增大而增大时的畸变分布曲线的示意图。

本申请实施例通过提供一种包括沿光轴方向从物方平面到像方平面依次排列的六片镜片，使六片镜片的光焦度依次为负、正、负、正、负、正，并将第五镜片和第六镜片设置为自由曲面镜片，可以有效改善视场边缘的图像弯曲问题。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，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申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。