光学镜头和电子设备的制作方法

本发明涉及光学成像设备，具体而言，涉及一种光学镜头和电子设备。

背景技术：

1、随着科技的不断发展，光学镜头的应用领域逐渐覆盖各个行业，例如机器视觉监测、便携式产品、汽车辅助驾驶等领域，光学镜头在各领域中的发展主要取决于用户需求的变化。以光学镜头在汽车辅助驾驶领域中的应用为例，随着汽车辅助驾驶系统的快速发展，光学镜头在汽车上得到的广泛应用。其中包括车载倒车可视系统、行车记录仪、自动泊车和全景泊车系统、道路寻路系统等。车载镜头是自动驾驶辅助系统获取外界信息的关键部件，随着自动驾驶辅助系统的飞速发展，应用于前视光学镜头性能要求也越来越高，并朝着高解像、大视场和小畸变的方向发展；同时，随着自动驾驶对夜间行驶要求逐渐增高，故车载镜头对夜视功能的要求也越来越高。

2、现有技术中提供了一些应用在汽车上的光学镜头，但是普遍存在一些问题，例如：不能同时满足高解像且小型化的要求；或者光学镜头虽然可达到百万像素的清晰度，但是色差、像散、畸变等像差问题较为严重；又或者通光能力不强，不能够适应夜间或阴雨天较暗的环境；还有一些不能同时满足前端口径要小且小型化的要求；还有另一些不能同时满足大光圈且高解像的要求。

3、也就是说，现有技术中的光学镜头存在小口径、高解像、小畸变、高通光量、大光圈和相对照度高难以同时兼顾的问题。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种光学镜头和电子设备，以解决现有技术中的光学镜头存在小口径、高解像、小畸变、高通光量、大光圈和相对照度高难以同时兼顾的问题。

2、为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种光学镜头，由第一侧至第二侧依序包括：具有负光焦度的第一透镜，第一透镜的第一侧面为凸面，第二侧面为凹面；具有负光焦度的第二透镜，第二透镜的第二侧面为凹面；具有正光焦度的第三透镜，第三透镜的第二侧面为凸面；具有光焦度的第四透镜，第四透镜的第一侧面为凸面，第二侧面为凹面；具有光焦度的第五透镜；具有光焦度的第六透镜；具有光焦度的第七透镜，第七透镜的第一侧面为凸面；具有光焦度的第八透镜，第八透镜的第二侧面为凸面；具有负光焦度的第九透镜，第九透镜的第一侧面为凸面，第二侧面为凹面。

3、进一步地，第二透镜的第一侧面为凹面。

4、进一步地，第二透镜的第一侧面为凸面。

5、进一步地，第三透镜的第一侧面为凹面。

6、进一步地，第三透镜的第一侧面为凸面。

7、进一步地，第四透镜具有正光焦度。

8、进一步地，第四透镜具有负光焦度。

9、进一步地，第五透镜具有负光焦度，第五透镜的第一侧面为凸面，第二侧面为凹面。

10、进一步地，第五透镜具有负光焦度，第五透镜的第一侧面为凹面，第二侧面为凹面。

11、进一步地，第五透镜具有正光焦度，第五透镜的第一侧面为凸面，第二侧面为凸面。

12、进一步地，第六透镜具有正光焦度，第六透镜的第一侧面为凸面，第二侧面为凸面。

13、进一步地，第六透镜具有负光焦度，第六透镜的第一侧面为凹面，第二侧面为凹面。

14、进一步地，第七透镜具有正光焦度，第七透镜的第二侧面为凸面。

15、进一步地，第七透镜具有负光焦度，第七透镜的第二侧面为凹面。

16、进一步地，第八透镜具有正光焦度，第八透镜的第一侧面为凸面。

17、进一步地，第八透镜具有负光焦度，第八透镜的第一侧面为凹面。

18、进一步地，第五透镜和第六透镜胶合形成双胶合透镜，第七透镜和第八透镜胶合形成双胶合透镜。

19、进一步地，光学镜头还包括光阑，光阑设置在第六透镜与第七透镜之间。

20、进一步地，第二透镜的第一侧面设置反曲，和/或第九透镜的第一侧面设置反曲。

21、进一步地，第二透镜和第九透镜均为非球面透镜。

22、进一步地，光学镜头的光学总长，即光学镜头的第一透镜的第一侧面中心至光学镜头的成像面的中心距离ttl与光学镜头的光学后焦，即光学镜头的最后一片透镜的第二侧中心到成像面的中心距离bfl之间满足：bfl/ttl≥0.01。

23、进一步地，光学镜头的最大视场角所对应的第一透镜的第一侧面的最大通光口径d、光学镜头的最大视场角所对应的像高h与光学镜头的最大视场角对应的弧度值θ之间满足：d/h/θ≤3。

24、进一步地，光学镜头的最大视场角所对应的第一透镜的第一侧面的最大通光口径d、光学镜头的最大视场角所对应的像高h与光学镜头的整组焦距值f之间满足：d/h/f≤3。

25、进一步地，光学镜头的光学总长，即光学镜头的第一透镜的第一侧面中心至光学镜头的成像面的中心距离ttl与光学镜头的整组焦距值f之间满足：6≤ttl/f≤30。

26、进一步地，第四透镜的第一侧面的曲率半径r7与第四透镜的第二侧面的曲率半径r8之间满足：0.01≤r7/r8≤5。

27、进一步地，第一透镜的第一侧面的曲率半径r1与第一透镜的第二侧面的曲率半径r2之间满足：0.01≤(r1-r2)/(r1+r2)≤0.85。

28、进一步地，光学镜头的最大视场角所对应的像高h、光学镜头的整组焦距值f与光学镜头的最大视场角对应的弧度值θ之间满足：|(h-f×θ)/(f×θ)|≤0.5。

29、进一步地，光学镜头的入瞳直径enpd与光学镜头的最大视场角所对应的像高h之间满足：enpd/h≥0.01。

30、进一步地，第九透镜的焦距值f9与光学镜头的整组焦距值f之间满足：f9/f≤-0.01。

31、进一步地，光学镜头的整组焦距值f与光学镜头的最大视场角所对应的像高h之间满足：0.01≤f/h≤1。

32、进一步地，第一透镜的第二侧面的张角arctan(1/k(s2))满足：arctan(1/k(s2))≥35。

33、进一步地，第四透镜的第二侧面的曲率半径r8与光学镜头的整组焦距值f之间满足：r8/f≥0.01。

34、进一步地，第六透镜的焦距值f6与光学镜头的整组焦距值f之间满足：|f6/f|≥0.01。

35、进一步地，第一透镜的第一侧面的矢高sag1与第一透镜的第二侧面的矢高sag2之间满足：0.05≤|sag2/sag1|。

36、进一步地，第八透镜的第一侧面的曲率半径r15与光学镜头的整组焦距值f之间满足：r15/f≤5。

37、进一步地，第七透镜的焦距值f7与第八透镜的焦距值f8之间满足：|f7/f8|≤8。

38、进一步地，第二透镜和第三透镜之间的距离d4与光学镜头的光学总长，即光学镜头的第一透镜的第一侧面中心至光学镜头的成像面的中心距离ttl之间满足：d4/ttl≥0.125。

39、进一步地，第二透镜的焦距值f2与第二透镜的第二侧面的曲率半径r4之间满足：-5≤f2/r4≤-0.1。

40、根据本发明的另一方面，提供了一种光学镜头，由第一侧至第二侧依序包括：具有负光焦度的第一透镜；具有负光焦度的第二透镜；具有正光焦度的第三透镜；具有光焦度的第四透镜；具有光焦度的第五透镜；具有光焦度的第六透镜；具有光焦度的第七透镜；具有光焦度的第八透镜；具有负光焦度的第九透镜；第四透镜的第二侧面的曲率半径r8与光学镜头的整组焦距值f之间满足：r8/f≥0.01。

41、进一步地，第一透镜的第一侧面为凸面，第二侧面为凹面。

42、进一步地，第二透镜的第一侧面为凹面，第二侧面为凹面。

43、进一步地，第二透镜的第一侧面为凸面，第二侧面为凹面。

44、进一步地，第三透镜的第一侧面为凹面，第二侧面为凸面。

45、进一步地，第三透镜的第一侧面为凸面，第二侧面为凸面。

46、进一步地，第四透镜具有正光焦度，第四透镜的第一侧面为凸面，第二侧面为凹面。

47、进一步地，第四透镜具有负光焦度，第四透镜的第一侧面为凸面，第二侧面为凹面。

48、进一步地，第五透镜具有负光焦度，第五透镜的第一侧面为凸面，第二侧面为凹面。

49、进一步地，第五透镜具有负光焦度，第五透镜的第一侧面为凹面，第二侧面为凹面。

50、进一步地，第五透镜具有正光焦度，第五透镜的第一侧面为凸面，第二侧面为凸面。

51、进一步地，第六透镜具有正光焦度，第六透镜的第一侧面为凸面，第二侧面为凸面。

52、进一步地，第六透镜具有负光焦度，第六透镜的第一侧面为凹面，第二侧面为凹面。

53、进一步地，第七透镜具有正光焦度，第七透镜的第一侧面为凸面，第二侧面为凸面。

54、进一步地，第七透镜具有负光焦度，第七透镜的第一侧面为凸面，第二侧面为凹面。

55、进一步地，第八透镜具有正光焦度，第八透镜的第一侧面为凸面，第二侧面为凸面。

56、进一步地，第八透镜具有负光焦度，第八透镜的第一侧面为凹面，第二侧面为凸面。

57、进一步地，第九透镜的第一侧面为凸面，第二侧面为凹面。

58、进一步地，第五透镜和第六透镜胶合形成双胶合透镜，第七透镜和第八透镜胶合形成双胶合透镜。

59、进一步地，光学镜头还包括光阑，光阑设置在第六透镜与第七透镜之间。

60、进一步地，第二透镜的第一侧面设置反曲，和/或第九透镜的第一侧面设置反曲。

61、进一步地，第二透镜和第九透镜均为非球面透镜。

62、进一步地，光学镜头的光学总长，即光学镜头的第一透镜的第一侧面中心至光学镜头的成像面的中心距离ttl与光学镜头的光学后焦，即光学镜头的最后一片透镜的第二侧中心到成像面的中心距离bfl之间满足：bfl/ttl≥0.01。

63、进一步地，光学镜头的最大视场角所对应的第一透镜的第一侧面的最大通光口径d、光学镜头的最大视场角所对应的像高h与光学镜头的最大视场角对应的弧度值θ之间满足：d/h/θ≤3。

64、进一步地，光学镜头的最大视场角所对应的第一透镜的第一侧面的最大通光口径d、光学镜头的最大视场角所对应的像高h与光学镜头的整组焦距值f之间满足：d/h/f≤3。

65、进一步地，光学镜头的光学总长，即光学镜头的第一透镜的第一侧面中心至光学镜头的成像面的中心距离ttl与光学镜头的整组焦距值f之间满足：6≤ttl/f≤30。

66、进一步地，第四透镜的第一侧面的曲率半径r7与第四透镜的第二侧面的曲率半径r8之间满足：0.01≤r7/r8≤5。

67、进一步地，第一透镜的第一侧面的曲率半径r1与第一透镜的第二侧面的曲率半径r2之间满足：0.01≤(r1-r2)/(r1+r2)≤0.85。

68、进一步地，光学镜头的最大视场角所对应的像高h、光学镜头的整组焦距值f与光学镜头的最大视场角对应的弧度值θ之间满足：|(h-f×θ)/(f×θ)|≤0.5。

69、进一步地，光学镜头的入瞳直径enpd与光学镜头的最大视场角所对应的像高h之间满足：enpd/h≥0.01。

70、进一步地，第九透镜的焦距值f9与光学镜头的整组焦距值f之间满足：f9/f≤-0.01。

71、进一步地，光学镜头的整组焦距值f与光学镜头的最大视场角所对应的像高h之间满足：0.01≤f/h≤1。

72、进一步地，第一透镜的第二侧面的张角arctan(1/k(s2))满足：arctan(1/k(s2))≥35。

73、进一步地，第六透镜的焦距值f6与光学镜头的整组焦距值f之间满足：|f6/f|≥0.01。

74、进一步地，第一透镜的第一侧面的矢高sag1与第一透镜的第二侧面的矢高sag2之间满足：0.05≤|sag2/sag1|。

75、进一步地，第八透镜的第一侧面的曲率半径r15与光学镜头的整组焦距值f之间满足：r15/f≤5。

76、进一步地，第七透镜的焦距值f7与第八透镜的焦距值f8之间满足：|f7/f8|≤8。

77、进一步地，第二透镜和第三透镜之间的距离d4与光学镜头的光学总长，即光学镜头的第一透镜的第一侧面中心至光学镜头的成像面的中心距离ttl之间满足：d4/ttl≥0.125。

78、进一步地，第二透镜的焦距值f2与第二透镜的第二侧面的曲率半径r4之间满足：-5≤f2/r4≤-0.1。

79、根据本发明的另一方面，提供了一种电子设备，包括上述的光学镜头以及用于将光学镜头形成的光学图像转换为电信号的成像元件。

80、应用本发明的技术方案，光学镜头由第一侧至第二侧依序包括：具有负光焦度的第一透镜、具有负光焦度的第二透镜、具有正光焦度的第三透镜、具有光焦度的第四透镜、具有光焦度的第五透镜、具有光焦度的第六透镜、具有光焦度的第七透镜、具有光焦度的第八透镜和具有负光焦度的第九透镜，第一透镜的第一侧面为凸面，第二侧面为凹面；第二透镜的第二侧面为凹面；第三透镜的第二侧面为凸面；第四透镜的第一侧面为凸面，第二侧面为凹面；第七透镜的第一侧面为凸面；第八透镜的第二侧面为凸面；第九透镜的第一侧面为凸面，第二侧面为凹面。

81、第一透镜具有负光焦度，且第一透镜的第一侧面为凸面，第二侧面为凹面；第一透镜为负焦距且设计成弯月形可以尽可能得收集大视场光线，进入后方光学系统，增加通光量，提升照度，同时使光线平缓过渡，可以降低系统的敏感度。第一透镜优选使用高折射率材料，有利于前端口径的减小，且第一侧面设计成凸面，有利于控制后方透镜的口径，实现小型化的设计。

82、第二透镜具有负光焦度，且第二透镜的第二侧面为凹面，第二透镜的第一侧面可为凸面也可为凹面。当第二透镜的第一侧面为凹面时，第二透镜具有负光焦度，对光线具有发散作用，能够将各视场的中心光线与边缘光线分散，扩大光阑口径，增加系统照度，同时利于边缘光线与中心光线像差的校正实现高解像，在相同视场角条件下，经第一透镜的第二侧面出射的光线可以使后续的光学系统有更大的光线接收面，可实现光阑物理口径变大，光圈变大，可实现更大的进光量，增加像面亮度；同时，第二透镜的第一侧面为凹面，与第一透镜的第二侧面的凹面配合，使得经第二透镜出射光线平缓入射至第三透镜的第一侧面，利于光线平缓过度，能够降低光能损失，利于周边视场的照度，同时改变边缘光线的走势，实现光学镜头的前端口径的减小，减小体积，有利于小型化和成本降低。当第二透镜的第一侧面为凸面时，第二透镜具有负光焦度，对光线具有发散作用，在相同视场角条件下，经第二透镜的第二侧面出射的光线可以使后续的光学系统有更大的光线接收面，同时凸向第一侧的形状，使得光线进入第二透镜有明显的光线转折，改变了大角度光线的趋势；同时，第二透镜的第一侧面为凸面，与第一透镜的第二侧面的凹面配合，使得经第二透镜出射光线平缓入射至第三透镜的第一侧面，利于光线平缓过渡，能够降低光能损失，利于周边视场的照度，同时改变边缘光线的走势，实现镜头前端口径的减小，减小体积，有利于小型化和成本降低。

83、第三透镜具有正光焦度，且第三透镜的第二侧面为凸面，第三透镜的第一侧面可为凸面也可为凹面。当第三透镜的第一侧面为凹面时，第三透镜具有正光焦度，对光线具有汇聚作用，正光焦度透镜搭配第二透镜，有利于光线平缓进入后方透片，提高解像；同时，第三透镜的第一侧面为凹面，与第二透镜的第二侧面的凹面配合，改变边缘光线的走势，实现前端口径的减小，减小体积，有利于小型化和成本降低。当第三透镜的第一侧面为凸面时，第三透镜具有正光焦度，对光线具有汇聚作用，搭配第二透镜的负光焦度透镜，有利于光线平缓进入后方透镜，提高解像；同时，第三透镜的第一侧面为凸面，与第二透镜第二侧面的凹面配合，改变边缘光线的走势，实现前端口径的减小，减小体积，有利于小型化和成本降低。

84、第四透镜的第一侧面为凸面，第二侧面为凹面，第四透镜的光焦度可为正也可为负。当第四透镜的光焦度为负时，第四透镜具有负光焦度且透镜形状平缓，第四透镜的第一侧面为凸面，能够压缩入射光线的角度实现光线平缓过渡，使发散的光线顺利进入后方，进一步使光线走势平稳过渡，有利于减小后端镜片口径。第四透镜的第一侧面为凸面，第二侧面为凹面，光线到达第二侧面时，几乎垂直入射，光线偏转较小，光能损失较小，同时利于降低透镜的敏感性。当第四透镜的光焦度为正时，第四透镜为凸向第一侧形状的玻璃球面，收集经过第三透镜进入的光线，正光焦度有利于使光线适当汇聚，使光线走势平稳过渡；此外，第三透镜的第二侧面与第四透镜的第一侧面形状差异明显，第四透镜对光线走势的改变明显；在第四透镜口径相同的情况下，可实现光学镜头前端口径减小、小型化的目的。

85、第五透镜的光焦度可为正也可为负，当第五透镜的光焦度为负时，第五透镜具有负光焦度，使得光线几乎垂直入射至第五透镜的第二侧面，光线过渡平缓，产生像差较小，利于实现高解像，提高光学系统的解像能力；同时使得第五透镜对光线具有发散作用，有利于边缘光线与中心光线像差的校正，实现高解像。当第五透镜的光焦度为正时，能够进一步汇聚经过第四透镜的光线，使得第四透镜的光线经第五透镜后走势平缓。

86、第六透镜的光焦度可为正也可为负，当第六透镜的光焦度为正时，能够压缩入射光线的角度实现光线平缓过渡，使发散的光线顺利进入后方，进一步使光线走势平稳过渡，有利于减小后端透镜口径。当第六透镜的光焦度为负时，对光线具有发散作用，能使经过第四透镜和第五透镜汇聚的光线适度发散，使光线平缓过渡，产生像差较小。

87、第七透镜的第一侧面为凸面，第七透镜的光焦度可为正也可为负，第五透镜的第二侧面可为凸面也可为凹面。当第七透镜具有正光焦度且第七透镜的第二侧面为凸面时，第七透镜具有正光焦度，对光线具有会聚作用，搭配前方光阑对光线的收束，能够减小后方口径，有利于小型化；同时第七透镜的两侧面均为凸面，搭配第八透镜的第一侧面的凹面，能够使光线在双胶合透镜中走势平缓，矫正色差的同时提高解像。当第七透镜具有负光焦度且第七透镜的第二侧面为凹面时，第七透镜具有负光焦度，能够适当扩散经第六透镜会聚的光线，有利于光线过渡平缓；第七透镜的第一侧面为凸面，第二侧面为凹面，对边缘视场的光线偏折角度较大，有利于收集更多边缘视场光线进入后方，提升系统相对照度。

88、第八透镜的第二侧面为凸面，第八透镜的光焦度可为正也可为负，第八透镜的第一侧面可为凸面也可为凹面。当第八透镜具有正光焦度为第八透镜的第一侧面为凸面时，第八透镜具有正光焦度，能够会聚经第七透镜扩散的光线，使光线平稳过渡，降低敏感度；第八透镜的两侧均为凸面，使得光线在第八透镜的出射角与入射角接近，光线走势平缓，光线几乎垂直出射，有利于提升解像。当第八透镜具有负光焦度且第八透镜的第一侧面为凹面时，第八透镜具有负光焦度，能够适当扩散经第七透镜会聚的光线，使光线在双胶合头透镜内走势平缓，第八透镜的第一侧面为凹面，第二侧面为凸面，增大边缘视场光线的光程，与中心视场光线区分更明显，有利于提升解像。

89、第九透镜具有负光焦度，且第九透镜的第一侧面为凸面，第二侧面为凹面。第九透镜优选为非球面，其光焦度为负且形状为凸凹，使周边大角度光线尽可能多地平稳过渡至后方光学系统，校正像散和场曲，提高光学系统的解像能力。

90、本技术采用九片透镜，通过优化设置各个透镜的光焦度和面型等，使得本发明的光学镜头具有小口径、高解像、低敏感度、小畸变、高通光量、大光圈和相对照度高等至少一个有益效果。