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    • 专利摘要:
    本实用新型涉及一种光学系统、摄像模组及电子设备。光学系统由物侧至像侧依次包括：正的第一透镜；负的第二透镜，其物侧面于近光轴处为凸面；正的第三透镜，其像侧面于近光轴处为凸面；第四透镜，其物侧面于近光轴处为凹面，像侧面于近光轴处为凸面；负的第五透镜，其物侧面于近光轴处为凹面，像侧面于近光轴处为凸面；正的第六透镜，其物侧面于近光轴处为凸面，于近最大有效孔径处为凹面；负的第七透镜，其物侧面于近光轴处为凸面；光学系统满足关系：1.2＜f234/f1＜2.5；f234为第二、第三和第四透镜的组合焦距，f1为第一透镜的有效焦距。上述光学系统能够实现小型化及拥有良好的成像质量。
    公开号:CN214335342U
    申请号:CN202120353240.5U
    申请日:2021-02-08
    公开日:2021-10-01
    发明作者:邹金华；李明
    申请人:Jiangxi Jingchao Optical Co Ltd；
    IPC主号:G02B13-00
    专利说明:
    [n0001] 本实用新型涉及摄影成像技术领域，特别是涉及一种光学系统、摄像模组及电子设备。
    [n0002] 随着市场对电子设备的小型化追求逐渐增大，如何减小设备中各种模组的尺寸以减少其于设备中的占据空间，已然成为了业界在设计小型化设备时所关注的重点之一。
    [n0003] 但对于一般的摄像模组而言，虽然可通过增加透镜数量以更好地提升成像质量，但往往也会导致模组的轴向尺寸难以得到减小，难以实现小型化设计，而若通过直接压缩透镜间距、减少透镜数量等方法压缩模组尺寸，则又会导致成像质量发生严重的不良。
    [n0004] 基于此，有必要针对如何兼顾小型化及良好的成像质量的问题，提供一种光学系统、摄像模组及电子设备。
    [n0005] 一种光学系统，沿光轴由物侧至像侧依次包括：
    [n0006] 具有正屈折力的第一透镜；
    [n0007] 具有负屈折力的第二透镜，所述第二透镜的物侧面于近光轴处为凸面；
    [n0008] 具有正屈折力的第三透镜，所述第三透镜的像侧面于近光轴处为凸面；
    [n0009] 具有屈折力的第四透镜，所述第四透镜的物侧面于近光轴处为凹面，像侧面于近光轴处为凸面；
    [n0010] 具有负屈折力的第五透镜，所述第五透镜的物侧面于近光轴处为凹面，像侧面于近光轴处为凸面；
    [n0011] 具有正屈折力的第六透镜，所述第六透镜的物侧面于近光轴处为凸面，且于近最大有效孔径处为凹面；
    [n0012] 具有负屈折力的第七透镜，所述第七透镜的物侧面于近光轴处为凸面；
    [n0013] 所述光学系统满足关系条件：
    [n0014] 1.2＜f234/f1＜2.5；
    [n0015] f234为所述第二透镜、所述第三透镜和所述第四透镜的组合焦距，f1为所述第一透镜的有效焦距。
    [n0016] 上述具有七片式结构的光学系统通过满足相应透镜的面型及屈折力配置，从而能够良好地校正像差，以提高光学系统的成像质量，同时也有利于压缩所述光学系统于光轴方向上的尺寸。其中通过正负屈折力循环的方式配置多片透镜，可利于各透镜所产生的像差被依次且平稳地校正，可较好的避免校正不足或过度校正的问题。特别地，通过使所述第六透镜的物侧面满足上述面型设置，可有效抑制边缘视场的光线偏折，即减小边缘视场的光线于光学系统成像面上的入射角度，从而有利于缓解大视场下的边缘成像出现暗角问题；同时还可有效改善球差，并对离轴的彗差与像散进行良好矫正。
    [n0017] 当进一步满足上述关系条件时，所述第二透镜、所述第三透镜以及所述第四透镜的组合焦距能够与所述第一透镜的有效焦距之间得到合理的约束，一方面可加强所述光学系统对入射光线的会聚能力，从而有利于缩短系统总长，同时也可获得较大的视场角；另一方面，正负透镜组合可抵消彼此产生的球差等像差缺陷，所述第一透镜提供的正屈折力和所述第二透镜提供的负屈折力也可促使系统球差的平衡，实现良好的成像品质。当f234/f1≥2.5时，所述第一透镜至所述第四透镜所构成的前组透镜的等效正屈折力过强，从而导致第五透镜至第七透镜所构成的后组透镜修正像差能力不足，产生高阶像差，影响光学系统的成像品质。当f234/f≤1.2时，前组透镜的等效正屈折力不足，难以有效缩短光学系统的总长，不利于光学系统的小型化设计。
    [n0018] 在一些实施例中，所述光学系统满足关系：
    [n0019] -5.0＜(R12+R13)/(R12-R13)＜0；
    [n0020] R12为所述第六透镜的物侧面于光轴处的曲率半径，R13为所述第六透镜的像侧面于光轴处的曲率半径。满足上述面型配置及关系式条件时，所述第六透镜的物侧面和像侧面于光轴处的曲率半径能够得到合适的配置，从而可良好地控制第六透镜物侧面与像侧面的面型，以有效减小边缘视场的光线于成像面上的入射角度，进一步缓解大视场条件下影像周边易产生暗角的问题。
    [n0021] 在一些实施例中，所述光学系统满足关系：
    [n0022] 0.4＜T12/CT1＜0.65；
    [n0023] T12为所述第一透镜的像侧面至所述第二透镜的物侧面于光轴上的距离，CT1为所述第一透镜于光轴上的厚度。满足上述关系时，所述第一透镜的厚度能够被合理控制，且第一透镜与第二透镜间具有合适的装配空间，从而有利于第一透镜的制作与组装，并有利于维持第一透镜的小型化特性，进而便于实现光学系统的小型化。
    [n0024] 在一些实施例中，所述光学系统满足关系：
    [n0025] 0.58＜(T45+CT5)/(CT3+CT4)＜0.95；
    [n0026] T45为所述第四透镜的像侧面至所述第五透镜的物侧面于光轴上的距离，CT3为所述第三透镜于光轴上的厚度，CT4为所述第四透镜于光轴上的厚度，CT5为所述第五透镜于光轴上的厚度。满足上述关系时，可使所述光学系统中的透镜组的配置更为紧凑，进而可以有效缩短光学系统的轴向尺寸，从而维持了光学系统的小型化设计。
    [n0027] 在一些实施例中，所述光学系统满足关系：
    [n0028] 1.3＜TTL/ImgH＜1.5；
    [n0029] TTL为所述第一透镜的物侧面至所述光学系统的成像面于光轴上的距离，ImgH为所述光学系统的最大视场角所对应的像高的一半。满足上述条件时，拥有上述七片式设计的光学系统将拥有大像面特性，从而可匹配高像素的图像传感器，进而可满足高质量成像效果；也可有效减小光学系统的总长度，从而实现光学系统于光轴方向上的小尺寸设计。当高于关系式上限时，光学系统难以拥有大像面特性，且光学系统总长也难以得到有效压缩，不利于小型化设计。当低于关系式下限时，光学系统的最大视场角所对应的像高过大，即像面尺寸过大，容易导致影像周边的暗角现象过于明显。
    [n0030] 在一些实施例中，所述光学系统满足关系：
    [n0031] -0.7＜f/f7＜-0.3；
    [n0032] f为所述光学系统的有效焦距，f7为所述第七透镜的有效焦距。满足上述关系时，有助于使光学系统的主点靠近成像面，此时第七透镜屈折力增大，导致第七透镜面型弯曲，从而有利于缩短光学系统的后焦距以维持小型化，且同时第七透镜的屈折力强度合适，可降低物方各透镜的设计复杂度，进而可降低光学系统中透镜组的公差敏感度。低于关系式下限时，所述第七透镜的负屈折力过强，难以缩短光学系统的长度。当高于关系式上限时，又会导致所述第七透镜的屈折力强度不足，难以对物方透镜所产生的像差进行合理校正。
    [n0033] 在一些实施例中，所述光学系统满足关系：
    [n0034] 0.8＜f3/f1＜1.8；
    [n0035] f1为所述第一透镜的有效焦距，f3为所述第三透镜的有效焦距。第一透镜和第三透镜均为系统提供正屈折力，且当满足上述关系时，第一透镜和第三透镜的有效焦距能够得到合理控制，从而可平衡第一透镜的正屈折力，以避免屈折力因过度集中于第一透镜而使球差过度增大，导致光学系统的成像品质降低。
    [n0036] 在一些实施例中，所述光学系统满足关系：
    [n0037] 7.0＜CT6/|SAG61|＜88.0；
    [n0038] CT6为所述第六透镜于光轴上的厚度，SAG61为所述第六透镜的物侧面于最大有效孔径处的矢高。满足上述关系时，能够使第六透镜的中心厚度与物侧面的边缘矢高之间相互约束，以利于降低该物侧面的面型复杂度，进而有利于第六透镜的制造及成型，减少了透镜成型不良的缺陷；还能够修整物方各透镜所产生的场曲，以促使光学系统场曲的平衡，提高光学系统的成像质量。
    [n0039] 在一些实施例中，所述光学系统满足关系：
    [n0040] 3.0＜(V3+V4)/V5＜6.0；
    [n0041] V3为所述第三透镜于d光下的阿贝数，V4为所述第四透镜于d光下的阿贝数，V5为所述第五透镜于d光下的阿贝数。当满足上述关系时，可控制光线通过第三透镜、第四透镜以及第五透镜的偏折程度，有利于强化透镜像差修正能力，且能抑制光线经过这些透镜时产生的色散问题，从而平衡光学系统的色差。
    [n0042] 在一些实施例中，所述光学系统满足关系：
    [n0043] 0.3＜R10/R11＜0.8；
    [n0044] R10为所述第五透镜的物侧面于光轴处的曲率半径，R11为所述第五透镜的像侧面于光轴处的曲率半径。满足上述关系时，可合理约束第五透镜物侧面与像侧面曲率半径之间的关系，从而能有效分配透镜承担的光线偏折角，同时可以改善轴外视场像散，使成像面更平坦，进而提高光学系统的成像质量。
    [n0045] 在一些实施例中，所述光学系统满足关系：
    [n0046] 3.0＜|f7|/R14＜9.0；
    [n0047] f7为所述第七透镜的有效焦距，R14为所述第七透镜的物侧面于光轴处的曲率半径。满足上述关系时，可合理配置第七透镜的有效焦距和物侧面于光轴处的曲率半径之间的关系，减小光线于图像传感器上的入射角度，从而使光学系统能够更好地与常见的图像传感器匹配，同时也可避免严重的鬼像杂光的产生。
    [n0048] 一种摄像模组，包括图像传感器及上述任意一项所述的光学系统，所述图像传感器设于所述光学系统的像侧。通过采用上述光学系统，所述摄像模组可使轴向尺寸得到压缩以实现小型化设计，同时也可获得较大的视场角，另外也有利于实现球差的平衡，并缓解大视场下的边缘成像出现暗角问题，从而拥有良好的成像质量。
    [n0049] 一种电子设备，包括固定件及上述摄像模组，所述摄像模组设于所述固定件。所述电子设备能够以更小的空间装配所述摄像模组，同时由于摄像模组的轴向尺寸能够得到压缩且其具有良好的成像质量，因此也有利于设备在拥有良好拍摄质量的同时实现薄化设计。
    [n0050] 图1为本申请第一实施例提供的光学系统的结构示意图；
    [n0051] 图2包括第一实施例中光学系统的纵向球差图、像散图和畸变图；
    [n0052] 图3为本申请第二实施例提供的光学系统的结构示意图；
    [n0053] 图4包括第二实施例中光学系统的纵向球差图、像散图和畸变图；
    [n0054] 图5为本申请第三实施例提供的光学系统的结构示意图；
    [n0055] 图6包括第三实施例中光学系统的纵向球差图、像散图和畸变图；
    [n0056] 图7为本申请第四实施例提供的光学系统的结构示意图；
    [n0057] 图8包括第四实施例中光学系统的纵向球差图、像散图和畸变图；
    [n0058] 图9为本申请第五实施例提供的光学系统的结构示意图；
    [n0059] 图10包括第五实施例中光学系统的纵向球差图、像散图和畸变图；
    [n0060] 图11为本申请第六实施例提供的光学系统的结构示意图；
    [n0061] 图12包括第六实施例中光学系统的纵向球差图、像散图和畸变图；
    [n0062] 图13为本申请一实施例提供的摄像模组的示意图；
    [n0063] 图14为本申请一实施例提供的电子设备的结构示意图。
    [n0064] 为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
    [n0065] 在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
    [n0066] 此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
    [n0067] 在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
    [n0068] 在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
    [n0069] 需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
    [n0070] 参考图1，本申请的实施例提供了一种具有七片式结构的光学系统10，光学系统10沿光轴101由物侧至像侧依次包括第一透镜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及第七透镜L7。光学系统10中各透镜同轴设置，即各透镜的光轴均位于同一直线上，该直线可称为光学系统10的光轴101。光学系统10中的上述各光学元件以及暂未提及的光阑可与镜筒装配以构成摄像镜头。
    [n0071] 第一透镜L1包括物侧面S1和像侧面S2，第二透镜L2包括物侧面S3和像侧面S4，第三透镜L3包括物侧面S5和像侧面S6，第四透镜L4包括物侧面S7和像侧面S8，第五透镜L5包括物侧面S9及像侧面S10，第六透镜L6包括物侧面S11和像侧面S12，第七透镜L7包括物侧面S13和像侧面S14。另外，光学系统10还有一成像面S15，成像面S15位于第七透镜L7的像侧。一般地，光学系统10的成像面S15与图像传感器的感光面重合，为方便理解，可将成像面S15视为图像传感器的感光表面。
    [n0072] 在本申请的实施例中，第一透镜L1具有正屈折力；第二透镜L2具有负屈折力，其物侧面S3于近光轴处为凸面；第三透镜L3具有正屈折力，其像侧面S6于近光轴处为凸面；第四透镜L4具有正屈折力或负屈折力，其物侧面S7于近光轴处为凹面，像侧面S8于近光轴处为凸面；第五透镜L5具有负屈折力，其物侧面S9于近光轴处为凹面，像侧面S10于近光轴处为凸面；第六透镜L6具有正屈折力，其物侧面S11于近光轴处为凸面，且于近最大有效孔径处为凹面，即于近圆周处为凹面；第七透镜L7具有负屈折力，其物侧面S13于近光轴处为凸面。应注意的是，当本申请的实施例在描述透镜的一个表面于近光轴处为凸面时，可理解为该透镜的该表面于光轴101附近的区域为凸面；当描述透镜的一个表面于近最大有效孔径处或于近圆周处为凹面时，可理解为该表面在靠近最大有效孔径处的区域为凹面。举例而言，当该表面于近光轴处为凸面，且于近圆周处也为凸面时，该表面由中心(光轴)至边缘方向的形状可以为纯粹的凸面；或者是先由中心的凸面形状过渡到凹面形状，随后在靠近最大有效孔径处时变为凸面。本申请中的凹凸面型描述仅针对相应透镜表面的有效通光区域的面型。
    [n0073] 上述由物侧至像侧分配的各透镜的屈折力及面型搭配合理，从而能够良好地校正像差，以提高光学系统10的成像质量，同时也有利于压缩光学系统10于光轴方向上的尺寸。其中通过正负屈折力循环的方式配置多片透镜，可利于各透镜所产生的像差被依次且平稳地校正，可较好的避免校正不足或过度校正的问题。特别地，通过使第六透镜L6的物侧面S11满足上述面型设置，可有效抑制边缘视场的光线的偏折，即减小边缘视场的光线于光学系统10的成像面S15上的入射角度，从而有利于缓解大视场下的边缘成像出现暗角问题；同时还可有效改善球差，并对离轴的彗差与像散进行良好矫正。
    [n0074] 在本申请的实施例中，光学系统10还满足关系：1.2＜f234/f1＜2.5；f234为第二透镜L2、第三透镜L3和第四透镜L4的组合焦距，f1为第一透镜L1的有效焦距。
    [n0075] 拥有上述七片式结构设计的光学系统10，当进一步满足上述关系条件时，第二透镜L2、第三透镜L3以及第四透镜L4的组合焦距能够与第一透镜L1的有效焦距之间得到合理的约束，一方面可加强光学系统10对入射光线的会聚能力，从而有利于缩短光学系统10的总长，同时也可获得较大的视场角；另一方面，正负透镜组合可抵消彼此产生的球差等像差缺陷，第一透镜L1提供的正屈折力和第二透镜L2提供的负屈折力也可促使光学系统10的球差的平衡，实现良好的成像品质。当f234/f1≥2.5时，第一透镜L1至第四透镜L4所构成的前组透镜的等效正屈折力过强，从而导致第五透镜L5至第七透镜L7所构成的后组透镜修正像差能力不足，产生高阶像差，影响光学系统10的成像品质。当f234/f≤1.2时，前组透镜的等效正屈折力不足，难以缩短光学系统10的总长，不利于光学系统10的小型化设计。在一些实施例中，光学系统10所满足的该关系具体可以为1.4、1.43、1.47、1.55、1.6、1.8、1.9、2.05、2.15、2.2或2.25。
    [n0076] 此外，在一些实施例中，光学系统10还满足以下至少一个关系，且当满足任一关系式时均能带来相应的技术效果：
    [n0077] -5.0＜(R12+R13)/(R12-R13)＜0；R12为第六透镜L6的物侧面S11于光轴处的曲率半径，R13为第六透镜L6的像侧面S12于光轴处的曲率半径。满足上述面型配置及关系式条件时，第六透镜L6的物侧面S11和像侧面S12于光轴处的曲率半径能够得到合适的配置，从而可良好地控制第六透镜L6物侧面S11与像侧面S12的面型，以有效减小边缘视场的光线于成像面S15上的入射角度，进一步缓解大视场条件下影像周边易产生暗角的问题。在一些实施例中，光学系统10所满足的该关系具体可以为-4.2、-4、-3.8、-3.5、-3、-2.5、-2、-1.5、-1.2、-1、-0.9或-0.75。
    [n0078] 0.4＜T12/CT1＜0.65；T12为第一透镜L1的像侧面S2至第二透镜L2的物侧面S3于光轴上的距离，CT1为第一透镜L1于光轴上的厚度。满足上述关系时，第一透镜L1的厚度能够被合理控制，且第一透镜L1与第二透镜L2间具有合适的装配空间，从而有利于第一透镜L1的制作与组装，并有利于维持透镜的小型化特性，进而便于实现光学系统10的小型化。在一些实施例中，光学系统10所满足的该关系具体可以为0.47、0.48、0.5、0.52、0.54、0.56、0.58、0.6或0.62。
    [n0079] 0.58＜(T45+CT5)/(CT3+CT4)＜0.95；T45为第四透镜L4的像侧面S8至第五透镜L5的物侧面S9于光轴上的距离，CT3为第三透镜L3于光轴上的厚度，CT4为第四透镜L4于光轴上的厚度，CT5为第五透镜L5于光轴上的厚度。满足上述关系时，可使光学系统10中的透镜组的配置更为紧凑，进而可以有效缩短光学系统10的轴向尺寸，从而维持了光学系统10的小型化设计。在一些实施例中，光学系统10所满足的该关系具体可以为0.6、0.62、0.65、0.7、0.75、0.8、0.83、0.85、0.87或0.89。
    [n0080] 1.3＜TTL/ImgH＜1.5；TTL为第一透镜L1的物侧面S1至光学系统10的成像面S15于光轴上的距离，ImgH为光学系统10的最大视场角所对应的像高的一半。当装配图像传感器后，Imgh也可理解为图像传感器的矩形有效像素区域的中心至对角线边缘的距离，且上述有效成像区域的对角线方向平行于该矩形有效像素区域的对角线方向。满足上述条件时，拥有上述七片式设计的光学系统10将拥有大像面特性，从而可匹配高像素的图像传感器，进而可满足高质量成像效果；也可有效减小光学系统10的总长度，从而实现光学系统10于光轴方向上的小尺寸设计。当高于关系式上限时，光学系统10难以拥有大像面特性，且系统总长也难以得到有效压缩，不利于小型化设计。当低于关系式下限时，光学系统10的最大视场角所对应的像高过大，即像面尺寸过大，容易导致影像周边的暗角现象过于明显。在一些实施例中，光学系统10所满足的该关系具体可以为1.40、1.41、1.43、1.44、1.46或1.47。
    [n0081] -0.7＜f/f7＜-0.3；f为光学系统10的有效焦距，f7为第七透镜L7的有效焦距。满足上述关系时，有助于使光学系统10的主点靠近成像面S15，此时第七透镜L7屈折力增大，导致第七透镜L7面型弯曲，从而有利于缩短光学系统10的后焦距以维持小型化，且同时第七透镜L7的屈折力强度合适，可降低物方各透镜的设计复杂度，进而可降低光学系统10中透镜组的公差敏感度。低于关系式下限时，第七透镜L7的负屈折力过强，难以缩短光学系统10的长度。当高于关系式上限时，又会导致第七透镜L7的屈折力强度不足，难以对物方透镜所产生的像差进行合理校正。在一些实施例中，光学系统10所满足的该关系具体可以为-0.6、-0.58、-0.55、-0.5、-0.46、-0.4、-0.38或-0.36。
    [n0082] 0.8＜f3/f1＜1.8；f1为第一透镜L1的有效焦距，f3为第三透镜L3的有效焦距。第一透镜L1和第三透镜L3均为光学系统10提供正屈折力，且当满足上述关系时，第一透镜L1和第三透镜L3的有效焦距能够得到合理控制，从而可平衡第一透镜L1的正屈折力，以避免屈折力因过度集中于第一透镜L1而使球差过度增大，导致光学系统10的成像品质降低。在一些实施例中，光学系统10所满足的该关系具体可以为0.93、0.95、0.97、1、1.12、1.2、1.35、1.44、1.53、1.6、1.63或1.66。
    [n0083] 7.0＜CT6/|SAG61|＜88.0；CT6为第六透镜L6于光轴上的厚度，SAG61为第六透镜L6的物侧面S11于最大有效孔径处的矢高。满足上述关系时，能够使第六透镜L6的中心厚度与物侧面S11的边缘矢高之间相互约束，以利于降低该物侧面S11的面型复杂度，进而有利于第六透镜L6的制造及成型，减少了透镜的成型不良的缺陷；还能够修整物方各透镜所产生的场曲，以促使系统场曲的平衡，提高光学系统10的成像质量。应注意的是，透镜表面于最大有效孔径处的矢高为该表面与光轴的交点至该最大有效孔径处于平行光轴101方向的距离。在一些实施例中，光学系统10所满足的该关系具体可以为7.8、8、8.5、8.74、9、10.4、12.6、13.5、14.5、25、55、75、80或85。
    [n0084] 3.0＜(V3+V4)/V5＜6.0；V3为第三透镜L3于d光下的阿贝数，V4为第四透镜L4于d光下的阿贝数，V5为第五透镜L5于d光下的阿贝数。当满足上述关系时，可控制光线通过第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5的偏折程度，有利于强化透镜像差修正能力，且能抑制光线经过这些透镜时产生的色散问题，从而平衡光学系统10的色差。在一些实施例中，光学系统10所满足的该关系具体可以为3.9、3.95、4、4.05、4.3、4.6、4.8、5、5.04、5.1、5.13或5.17。
    [n0085] 0.3＜R10/R11＜0.8；R10为第五透镜L5的物侧面S9于光轴处的曲率半径，R11为第五透镜L5的像侧面S10于光轴处的曲率半径。满足上述关系时，可合理约束第五透镜L5的物侧面S9与像侧面S10曲率半径之间的关系，从而能有效分配透镜承担的光线偏折角，同时可以改善轴外视场像散，使成像面S15更平坦，进而提高光学系统10的成像质量。在一些实施例中，光学系统10所满足的该关系具体可以为0.42、0.45、0.48、0.53、0.6、0.64、0.67、0.69或0.71。
    [n0086] 3.0＜|f7|/R14＜9.0；f7为第七透镜L7的有效焦距，R14为第七透镜L7的物侧面S13于光轴处的曲率半径。满足上述关系时，可合理配置第七透镜L7的有效焦距和物侧面S13于光轴处的曲率半径之间的关系，减小光线于图像传感器上的入射角度，从而使光学系统10能够更好地与常见的图像传感器匹配，同时也可避免严重的鬼像杂光的产生。在一些实施例中，光学系统10所满足的该关系具体可以为4.0、4.15、4.37、4.8、5.2、5.45、6、6.75、7.44、7.68、7.89或8.05。
    [n0087] 上述各关系式条件中涉及焦距、折射率、阿贝数的参数的参考波长均为587.6nm，即d光波长。另外，上述各焦距参数至少代表相应透镜于近光轴处的焦距。
    [n0088] 以上各关系式条件及其所带来的技术效果针对的是具有上述透镜设计的七片式光学系统10。在无法确保前述光学系统10的透镜设计(透镜数量、屈折力配置、面型配置等)时，将难以确保光学系统10在满足这些关系条件时依然能够拥有相应的技术效果，甚至会出现摄像性能显著下降的可能。
    [n0089] 光学系统10包括孔径光阑STO，孔径光阑STO用于控制光学系统10的进光量，并同时能够起到阻挡非有效光线的作用。当孔径光阑STO在光轴101上的投影与第一透镜L1的物侧面S1于光轴101上的投影重叠时，也可认为是孔径光阑STO设于第一透镜L1的物侧，此时第一透镜L1的物侧面S1的至少部分区域朝物方穿过孔径光阑STO。孔径光阑STO可设于第一透镜L1的物侧，也可设于第一透镜L1至第七透镜L7中的其中两个相邻透镜之间。孔径光阑STO可以由夹持透镜的镜筒结构形成，也可以是单独装配至透镜和镜筒之间的垫圈。
    [n0090] 在一些实施例中，第一透镜L1至第七透镜L7中至少一者的物侧面及/或像侧面为非球面，即第一透镜L1至第七透镜L7中的至少一者具有非球面面型。例如可以将第一透镜L1至第七透镜L7的物侧面及像侧面均设计为非球面。非球面的面型设置能够进一步帮助光学系统10消除像差，解决视界歪曲的问题，同时还有利于光学系统10的小型化设计，使光学系统10能够在保持小型化设计的前提下同时具备优良的光学效果。当然，在另一些实施例中，第一透镜L1至第七透镜L7中至少一者的物侧面及/或像侧面也可以为球面。应注意的是，透镜的实际面型并不限于附图中示出的球面或非球面的形状，附图仅为示例参考而非严格按比例绘制。另外还应注意的是，当某个透镜的物侧面或像侧面为非球面时，该面可以是整体呈现凸面或整体呈现凹面的结构。或者，该面也可设计成存在反曲点的结构，此时该面由中心至边缘的面型将发生改变，例如该面于中心处呈凸面而于边缘处呈凹面。具体地，本申请中第六透镜L6的物侧面S11即存在反曲点。此处仅为说明近光轴处与圆周处的关系而做出的示例，任一透镜的任一表面的具体面型结构(凹凸关系)可以为多样，并不限于上述示例。
    [n0091] 非球面的面型计算可参考非球面公式：
    [n0092]
    [n0093] 其中，Z为非球面上相应点到该面于光轴处的切平面的距离，r为非球面上相应点到光轴的距离，c为非球面于光轴处的曲率，k为圆锥系数，Ai为非球面面型公式中与第i阶高次项相对应的高次项系数。
    [n0094] 另一方面，在一些实施例中，光学系统10中各透镜的材质均为塑料。当然，一些实施例中的各透镜的材质也可均为玻璃。塑料材质的透镜能够减少光学系统10的重量并降低生产成本，而玻璃材质的透镜能够耐受较高的温度且具有优良的光学效果。在另一些实施例中，第一透镜L1的材质为玻璃，而第二透镜L2至第七透镜L7的材质均为塑料，此时，由于光学系统10中位于物方的透镜的材质为玻璃，因此位于物方的玻璃透镜对极端环境具有很好耐受效果，不易受物方环境的影响而出现老化等情况，从而当光学系统10处于暴晒高温等极端环境下时，这种结构能够较好地平衡光学系统10的光学性能与成本。在一些实施例中，第一透镜L1至第七透镜L7中至少一者的材质为塑料，且至少一者的材质为玻璃。光学系统10中透镜材质配置关系并不限于上述实施例，任一透镜的材质可以为塑料，也可以为玻璃，具体设计可根据实际需求而确定。
    [n0095] 在一些实施例中，光学系统10包括红外截止滤光片110，红外截止滤光片110设置于第七透镜L7的像侧，并与光学系统10中的各透镜相对固定设置。红外截止滤光片110用于滤除红外光，防止红外光到达光学系统10的成像面S15，从而防止红外光干扰正常成像。红外截止滤光片110可与各透镜一同装配以作为光学系统10中的一部分。在另一些实施例中，红外截止滤光片110并不属于光学系统10的元件，红外截止滤光片110可以在光学系统10与图像传感器装配时，一并安装至光学系统10与图像传感器之间。在一些实施例中，红外截止滤光片110也可设置在第一透镜L1的物侧。另外，在一些实施例中也可通过在第一透镜L1至第七透镜L7中的至少一个透镜上设置滤光镀层以实现滤除红外光的作用。
    [n0096] 接下来以更为具体详细的实施例来对本申请的光学系统10进行说明：
    [n0097] 第一实施例
    [n0098] 参考图1和图2，在第一实施例中，光学系统10沿光轴101由物侧至像侧依次包括孔径光阑STO、具有正屈折力的第一透镜L1、具有负屈折力的第二透镜L2、具有正屈折力的第三透镜L3、具有正屈折力的第四透镜L4、具有负屈折力的第五透镜L5、具有正屈折力的第六透镜L6及具有负屈折力的第七透镜L7。图2包括第一实施例中光学系统10的纵向球差图、像散图和畸变图，且以下各实施例中的像散图和畸变图的参考波长均为587.56nm。
    [n0099] 第一透镜L1的物侧面S1于近光轴处为凸面，像侧面S2于近光轴处为凹面；物侧面S1于近圆周处为凸面，像侧面S2于近圆周处为凸面。
    [n0100] 第二透镜L2的物侧面S3于近光轴处为凸面，像侧面S4于近光轴处为凹面；物侧面S3于近圆周处为凹面，像侧面S4于近圆周处为凸面。
    [n0101] 第三透镜L3的物侧面S5于近光轴处为凹面，像侧面S6于近光轴处为凸面；物侧面S5于近圆周处为凹面，像侧面S6于近圆周处为凸面。
    [n0102] 第四透镜L4的物侧面S7于近光轴处为凹面，像侧面S8于近光轴处为凸面；物侧面S7于近圆周处为凹面，像侧面S8于近圆周处为凸面。
    [n0103] 第五透镜L5的物侧面S9于近光轴处为凹面，像侧面S10于近光轴处为凸面；物侧面S9于近圆周处为凹面，像侧面S10于近圆周处为凸面。
    [n0104] 第六透镜L6的物侧面S11于近光轴处为凸面，像侧面S12于近光轴处为凸面；物侧面S11于近圆周处为凹面，像侧面S12于近圆周处为凸面。
    [n0105] 第七透镜L7的物侧面S13于近光轴处为凸面，像侧面S14于近光轴处为凹面；物侧面S13于近圆周处为凹面，像侧面S14于近圆周处为凸面。
    [n0106] 上述由物侧至像侧分配的各透镜的屈折力及面型搭配合理，从而能够良好地校正像差，以提高光学系统10的成像质量，同时也有利于压缩光学系统10于光轴方向上的尺寸。其中通过正负屈折力循环的方式配置多片透镜，可利于各透镜所产生的像差被依次且平稳地校正，可较好的避免校正不足或过校正的问题。特别地，通过使第六透镜L6的物侧面S11满足上述面型设置，可有效抑制边缘视场的光线偏折，即减小边缘视场的光线于光学系统10的成像面S15上的入射角，从而有利于缓解大视场下的边缘成像出现暗角问题；同时还可有效改善球差，并对离轴的彗差与像散进行良好矫正。
    [n0107] 该实施例中光学系统10的各透镜参数由以下的表1和表2给出。表2展现了表1中相应透镜表面的非球面系数，其中K为圆锥系数，Ai为非球面面型公式中与第i阶高次项相对应的系数。由光学系统10的物侧至像侧的各元件依次按照表1从上至下的顺序排列。表格中的光阑即为孔径光阑STO，红外滤光片为红外截止滤光片110。面序号2和3所对应的表面分别表示第一透镜L1的物侧面S1和像侧面S2，即同一透镜中，面序号较小的表面为物侧面，面序号较大的表面为像侧面。Y半径为透镜相应表面于光轴处的曲率半径。透镜于“厚度”参数列中的第一个数值的绝对值为该透镜于光轴上的厚度，第二个数值的绝对值为该透镜的像侧面至后一光学元件的表面(如后一透镜的物侧面或光阑面)于光轴上的距离，光阑于“厚度”参数中的数值代表光阑面至后一光学元件的物侧面于光轴上的距离。表格中的红外滤光片为红外截止滤光片。在以下各实施例(第一实施例至第六实施例)的参数表格中，各透镜的折射率、阿贝数和焦距的参考波长均为587.6nm，且Y半径、厚度、焦距(有效焦距)的数值单位均为毫米(mm)。另外，各实施例的关系式计算和透镜结构以参数表格(如表1、表2、表3、表4等)所提供的数据为准。
    [n0108] 表1
    [n0109]
    [n0110] 由表1可知，光学系统10的有效焦距f为4.25mm，光圈数FNO为2.2，最大视场角的一半HFOV为43.7°，光学总长TTL为6.0mm。图像传感器的矩形有效像素区域具有对角线方向，当装配图像传感器时，HFOV也可理解为光学系统10于平行该对角线方向的最大视场角的一半。
    [n0111] 第一透镜L1至第七透镜L7的材质均为塑料，且各透镜的物侧面和像侧面均为非球面。
    [n0112] 表2
    [n0113]
    [n0114]
    [n0115] 在第一实施例中，光学系统10还满足以下各关系：
    [n0116] f234/f1＝1.986；f234为第二透镜L2、第三透镜L3和第四透镜L4的组合焦距，f1为第一透镜L1的有效焦距。
    [n0117] 拥有上述七片式结构设计的光学系统10，当进一步满足上述关系条件时，第二透镜L2、第三透镜L3以及第四透镜L4的组合焦距能够与第一透镜L1的有效焦距之间得到合理的约束，一方面可加强光学系统10对入射光线的会聚能力，从而有利于缩短光学系统10的总长，同时也可获得较大的视场角；另一方面，正负透镜组合可抵消彼此产生的球差等像差缺陷，第一透镜L1提供的正屈折力和第二透镜L2提供的负屈折力也可促使光学系统10的球差平衡，实现良好的成像品质。
    [n0118] (R12+R13)/(R12-R13)＝-0.733；R12为第六透镜L6的物侧面S11于光轴处的曲率半径，R13为第六透镜L6的像侧面S12于光轴处的曲率半径。满足上述面型配置及关系式条件时，第六透镜L6的物侧面S11和像侧面S12于光轴处的曲率半径能够得到合适的配置，从而可良好地控制第六透镜L6物侧面S11与像侧面S12的面型，以有效减小边缘视场的光线于成像面S15上的入射角，进一步缓解大视场条件下影像周边易产生暗角的问题。
    [n0119] T12/CT1＝0.574；T12为第一透镜L1的像侧面S2至第二透镜L2的物侧面S3于光轴上的距离，CT1为第一透镜L1于光轴上的厚度。满足上述关系时，第一透镜L1的厚度能够被合理控制，且第一透镜L1与第二透镜L2间具有合适的装配空间，从而有利于第一透镜L1的制作与组装，并维持透镜的小型化特性。
    [n0120] (T45+CT5)/(CT3+CT4)＝0.893；T45为第四透镜L4的像侧面S8至第五透镜L5的物侧面S9于光轴上的距离，CT3为第三透镜L3于光轴上的厚度，CT4为第四透镜L4于光轴上的厚度，CT5为第五透镜L5于光轴上的厚度。满足上述关系时，可使光学系统10中的透镜组的配置更为紧凑，以有效缩短光学系统10的轴向尺寸，维持光学系统10的小型化设计。
    [n0121] TTL/ImgH＝1.435；TTL为第一透镜L1的物侧面S1至光学系统10的成像面S15于光轴上的距离，ImgH为光学系统10的最大视场角所对应的像高的一半。当装配图像传感器后，Imgh也可理解为图像传感器的矩形有效像素区域的中心至对角线边缘的距离，且上述有效成像区域的对角线方向平行于该矩形有效像素区域的对角线方向。满足上述条件时，拥有上述七片式设计的光学系统10将拥有大像面特性，从而可匹配高像素的图像传感器，进而可满足高质量成像效果；也可有效减小光学系统10的总长度，从而实现光学系统10于光轴方向上的小尺寸设计。
    [n0122] f/f7＝-0.63；f为光学系统10的有效焦距，f7为第七透镜L7的有效焦距。满足上述关系时，有助于使光学系统10的主点靠近成像面S15，从而有利于缩短光学系统10的后焦距以维持小型化，且同时第七透镜L7的屈折力强度合适，可降低物方各透镜的设计复杂度，进而可降低光学系统10中透镜组的公差敏感度。
    [n0123] f3/f1＝1.317；f1为第一透镜L1的有效焦距，f3为第三透镜L3的有效焦距。第一透镜L1和第三透镜L3均为光学系统10提供正屈折力，且当满足上述关系时，第一透镜L1和第三透镜L3的有效焦距能够得到合理控制，从而可平衡第一透镜L1的正屈折力，以避免屈折力因过度集中于第一透镜L1而使球差过度增大。
    [n0124] CT6/|SAG61|＝87；CT6为第六透镜L6于光轴上的厚度，SAG61为第六透镜L6的物侧面S11于最大有效孔径处的矢高。满足上述关系时，能够使第六透镜L6的中心厚度与物侧面S11的边缘矢高之间相互约束，以利于降低该物侧面S11的面型复杂度，进而有利于第六透镜L6的制造及成型，减少了透镜的成型不良的缺陷；还能够修整物方各透镜所产生的场曲，以促使光学系统10的场曲平衡，提高光学系统10的成像质量。应注意的是，透镜表面于最大有效孔径处的矢高为该表面与光轴的交点至该最大有效孔径处于平行光轴101方向的距离。
    [n0125] (V3+V4)/V5＝5.19；V3为第三透镜L3于d光下的阿贝数，V4为第四透镜L4于d光下的阿贝数，V5为第五透镜L5于d光下的阿贝数。当满足上述关系时，可控制光线通过第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5的偏折程度，有利于强化透镜像差修正能力，且能抑制光线经过这些透镜时产生的色散问题，从而平衡光学系统10的色差。
    [n0126] R10/R11＝0.654；R10为第五透镜L5的物侧面S9于光轴处的曲率半径，R11为第五透镜L5的像侧面S10于光轴处的曲率半径。满足上述关系时，可合理约束第五透镜L5的物侧面S9与像侧面S10曲率半径之间的关系，从而能有效分配透镜承担的光线偏折角，同时改善轴外视场像散，使成像面S15更平坦，进而提高光学系统10的成像质量。
    [n0127] |f7|/R14＝3.968；f7为第七透镜L7的有效焦距，R14为第七透镜L7的物侧面S13于光轴处的曲率半径。满足上述关系时，可合理配置第七透镜L7的有效焦距和物侧面S13于光轴处的曲率半径之间的关系，减小光线于图像传感器上的入射角，从而使光学系统10能够更好地与常见的图像传感器匹配，同时也可避免严重的鬼像杂光的产生。
    [n0128] 另外，图2包括光学系统10的纵向球面像差图(Longitudinal SphericalAberration)，其表示不同波长的光线经由镜头后的汇聚焦点偏离。纵向球面像差图的纵坐标表示归一化的由光瞳中心至光瞳边缘的光瞳坐标(Normalized Pupil Coordinator)，横坐标表示成像面到光线与光轴交点的距离(单位为mm)。由纵向球面像差图可知，第一实施例中的各波长光线的汇聚焦点偏离程度趋于一致，成像画面中的弥散斑或色晕得到有效抑制。图2还包括光学系统10的场曲图(Astigmatic Field Curves)，其中S曲线代表587.56nm下的弧矢场曲，T曲线代表587.56nm下的子午场曲。由图中可知，光学系统10的场曲较小，各视场的场曲和像散均得到了良好的校正，视场中心和边缘均拥有清晰的成像。图2还包括光学系统10的畸变图(Distortion)，由图中可知，由主光束引起的图像变形较小，光学系统10的成像质量优良。
    [n0129] 第二实施例
    [n0130] 参考图3和图4，在第二实施例中，光学系统10沿光轴101由物侧至像侧依次包括孔径光阑STO、具有正屈折力的第一透镜L1、具有负屈折力的第二透镜L2、具有正屈折力的第三透镜L3、具有正屈折力的第四透镜L4、具有负屈折力的第五透镜L5、具有正屈折力的第六透镜L6及具有负屈折力的第七透镜L7。图4包括第二实施例中光学系统10的纵向球差图、像散图和畸变图。
    [n0131] 第一透镜L1的物侧面S1于近光轴处为凸面，像侧面S2于近光轴处为凹面；物侧面S1于近圆周处为凸面，像侧面S2于近圆周处为凸面。
    [n0132] 第二透镜L2的物侧面S3于近光轴处为凸面，像侧面S4于近光轴处为凹面；物侧面S3于近圆周处为凹面，像侧面S4于近圆周处为凸面。
    [n0133] 第三透镜L3的物侧面S5于近光轴处为凹面，像侧面S6于近光轴处为凸面；物侧面S5于近圆周处为凹面，像侧面S6于近圆周处为凸面。
    [n0134] 第四透镜L4的物侧面S7于近光轴处为凹面，像侧面S8于近光轴处为凸面；物侧面S7于近圆周处为凹面，像侧面S8于近圆周处为凸面。
    [n0135] 第五透镜L5的物侧面S9于近光轴处为凹面，像侧面S10于近光轴处为凸面；物侧面S9于近圆周处为凹面，像侧面S10于近圆周处为凸面。
    [n0136] 第六透镜L6的物侧面S11于近光轴处为凸面，像侧面S12于近光轴处为凹面；物侧面S11于近圆周处为凹面，像侧面S12于近圆周处为凸面。
    [n0137] 第七透镜L7的物侧面S13于近光轴处为凸面，像侧面S14于近光轴处为凹面；物侧面S13于近圆周处为凹面，像侧面S14于近圆周处为凸面。
    [n0138] 另外，第二实施例中光学系统10的各透镜参数由表3和表4给出，其中各结构和参数的定义可由第一实施例中得出，此处不加以赘述。
    [n0139] 表3
    [n0140]
    [n0141] 表4
    [n0142]
    [n0143] 该实施例中的光学系统10满足以下关系：
    [n0144] f234/f1 1.57 f3/f1 1.178 (R12+R13)/(R12-R13) -1.112 CT6/|SAG61| 8.06 T12/CT1 0.633 (V3+V4)/V5 5.19 (T45+CT5)/(CT3+CT4) 0.899 R10/R11 0.646 TTL/ImgH 1.471 |f7|/R14 5.338 f/f7 -0.509
    [n0145] 由图4中的像差图可知，光学系统10的纵向球差、场曲和畸变均得到良好的控制，从而该实施例的光学系统10拥有良好的成像品质。
    [n0146] 第三实施例
    [n0147] 参考图5和图6，在第三实施例中，光学系统10沿光轴101由物侧至像侧依次包括孔径光阑STO、具有正屈折力的第一透镜L1、具有负屈折力的第二透镜L2、具有正屈折力的第三透镜L3、具有正屈折力的第四透镜L4、具有负屈折力的第五透镜L5、具有正屈折力的第六透镜L6及具有负屈折力的第七透镜L7。图6包括第三实施例中光学系统10的纵向球差图、像散图和畸变图。
    [n0148] 第一透镜L1的物侧面S1于近光轴处为凸面，像侧面S2于近光轴处为凹面；物侧面S1于近圆周处为凸面，像侧面S2于近圆周处为凸面。
    [n0149] 第二透镜L2的物侧面S3于近光轴处为凸面，像侧面S4于近光轴处为凹面；物侧面S3于近圆周处为凹面，像侧面S4于近圆周处为凸面。
    [n0150] 第三透镜L3的物侧面S5于近光轴处为凸面，像侧面S6于近光轴处为凸面；物侧面S5于近圆周处为凹面，像侧面S6于近圆周处为凸面。
    [n0151] 第四透镜L4的物侧面S7于近光轴处为凹面，像侧面S8于近光轴处为凸面；物侧面S7于近圆周处为凹面，像侧面S8于近圆周处为凸面。
    [n0152] 第五透镜L5的物侧面S9于近光轴处为凹面，像侧面S10于近光轴处为凸面；物侧面S9于近圆周处为凹面，像侧面S10于近圆周处为凹面。
    [n0153] 第六透镜L6的物侧面S11于近光轴处为凸面，像侧面S12于近光轴处为凹面；物侧面S11于近圆周处为凹面，像侧面S12于近圆周处为凸面。
    [n0154] 第七透镜L7的物侧面S13于近光轴处为凸面，像侧面S14于近光轴处为凹面；物侧面S13于近圆周处为凹面，像侧面S14于近圆周处为凸面。
    [n0155] 另外，第三实施例中光学系统10的各透镜参数由表5和表6给出，其中各结构和参数的定义可由第一实施例中得出，此处不加以赘述。
    [n0156] 表5
    [n0157]
    [n0158]
    [n0159] 表6
    [n0160]
    [n0161] 该实施例中的光学系统10满足以下关系：
    [n0162] f234/f1 1.448 f3/f1 0.917 (R12+R13)/(R12-R13) -2.714 CT6/|SAG61| 8.43 T12/CT1 0.539 (V3+V4)/V5 5.19 (T45+CT5)/(CT3+CT4) 0.85 R10/R11 0.652 TTL/ImgH 1.459 |f7|/R14 8.093 f/f7 -0.366
    [n0163] 由图6中的像差图可知，光学系统10的纵向球差、场曲和畸变均得到良好的控制，从而该实施例的光学系统10拥有良好的成像品质。
    [n0164] 第四实施例
    [n0165] 参考图7和图8，在第四实施例中，光学系统10沿光轴101由物侧至像侧依次包括孔径光阑STO、具有正屈折力的第一透镜L1、具有负屈折力的第二透镜L2、具有正屈折力的第三透镜L3、具有负屈折力的第四透镜L4、具有负屈折力的第五透镜L5、具有正屈折力的第六透镜L6及具有负屈折力的第七透镜L7。图8包括第四实施例中光学系统10的纵向球差图、像散图和畸变图。
    [n0166] 第一透镜L1的物侧面S1于近光轴处为凸面，像侧面S2于近光轴处为凹面；物侧面S1于近圆周处为凸面，像侧面S2于近圆周处为凸面。
    [n0167] 第二透镜L2的物侧面S3于近光轴处为凸面，像侧面S4于近光轴处为凹面；物侧面S3于近圆周处为凹面，像侧面S4于近圆周处为凸面。
    [n0168] 第三透镜L3的物侧面S5于近光轴处为凸面，像侧面S6于近光轴处为凸面；物侧面S5于近圆周处为凹面，像侧面S6于近圆周处为凸面。
    [n0169] 第四透镜L4的物侧面S7于近光轴处为凹面，像侧面S8于近光轴处为凸面；物侧面S7于近圆周处为凹面，像侧面S8于近圆周处为凸面。
    [n0170] 第五透镜L5的物侧面S9于近光轴处为凹面，像侧面S10于近光轴处为凸面；物侧面S9于近圆周处为凹面，像侧面S10于近圆周处为凹面。
    [n0171] 第六透镜L6的物侧面S11于近光轴处为凸面，像侧面S12于近光轴处为凹面；物侧面S11于近圆周处为凹面，像侧面S12于近圆周处为凸面。
    [n0172] 第七透镜L7的物侧面S13于近光轴处为凸面，像侧面S14于近光轴处为凹面；物侧面S13于近圆周处为凹面，像侧面S14于近圆周处为凸面。
    [n0173] 另外，第四实施例中光学系统10的各透镜参数由表7和表8给出，其中各结构和参数的定义可由第一实施例中得出，此处不加以赘述。
    [n0174] 表7
    [n0175]
    [n0176] 表8
    [n0177]
    [n0178]
    [n0179] 该实施例中的光学系统10满足以下关系：
    [n0180] f234/f1 1.975 f3/f1 0.967 (R12+R13)/(R12-R13) -3.757 CT6/|SAG61| 7.69 T12/CT1 0.504 (V3+V4)/V5 3.8 (T45+CT5)/(CT3+CT4) 0.865 R10/R11 0.406 TTL/ImgH 1.472 |f7|/R14 7.711 f/f7 -0.358
    [n0181] 由图8中的像差图可知，光学系统10的纵向球差、场曲和畸变均得到良好的控制，从而该实施例的光学系统10拥有良好的成像品质。
    [n0182] 第五实施例
    [n0183] 参考图9和图10，在第五实施例中，光学系统10沿光轴101由物侧至像侧依次包括孔径光阑STO、具有正屈折力的第一透镜L1、具有负屈折力的第二透镜L2、具有正屈折力的第三透镜L3、具有负屈折力的第四透镜L4、具有负屈折力的第五透镜L5、具有正屈折力的第六透镜L6及具有负屈折力的第七透镜L7。图10包括第五实施例中光学系统10的纵向球差图、像散图和畸变图。
    [n0184] 第一透镜L1的物侧面S1于近光轴处为凸面，像侧面S2于近光轴处为凹面；物侧面S1于近圆周处为凸面，像侧面S2于近圆周处为凹面。
    [n0185] 第二透镜L2的物侧面S3于近光轴处为凸面，像侧面S4于近光轴处为凹面；物侧面S3于近圆周处为凹面，像侧面S4于近圆周处为凹面。
    [n0186] 第三透镜L3的物侧面S5于近光轴处为凸面，像侧面S6于近光轴处为凸面；物侧面S5于近圆周处为凹面，像侧面S6于近圆周处为凸面。
    [n0187] 第四透镜L4的物侧面S7于近光轴处为凹面，像侧面S8于近光轴处为凸面；物侧面S7于近圆周处为凹面，像侧面S8于近圆周处为凸面。
    [n0188] 第五透镜L5的物侧面S9于近光轴处为凹面，像侧面S10于近光轴处为凸面；物侧面S9于近圆周处为凹面，像侧面S10于近圆周处为凹面。
    [n0189] 第六透镜L6的物侧面S11于近光轴处为凸面，像侧面S12于近光轴处为凹面；物侧面S11于近圆周处为凹面，像侧面S12于近圆周处为凸面。
    [n0190] 第七透镜L7的物侧面S13于近光轴处为凸面，像侧面S14于近光轴处为凹面；物侧面S13于近圆周处为凹面，像侧面S14于近圆周处为凸面。
    [n0191] 另外，第五实施例中光学系统10的各透镜参数由表9和表10给出，其中各结构和参数的定义可由第一实施例中得出，此处不加以赘述。
    [n0192] 表9
    [n0193]
    [n0194]
    [n0195] 表10
    [n0196]
    [n0197] 该实施例中的光学系统10满足以下关系：
    [n0198] f234/f1 2.263 f3/f1 0.95 (R12+R13)/(R12-R13) -4.231 CT6/|SAG61| 8.87 T12/CT1 0.464 (V3+V4)/V5 4.02 (T45+CT5)/(CT3+CT4) 0.825 R10/R11 0.721 TTL/ImgH 1.426 |f7|/R14 4.311 f/f7 -0.568
    [n0199] 由图10中的像差图可知，光学系统10的纵向球差、场曲和畸变均得到良好的控制，从而该实施例的光学系统10拥有良好的成像品质。
    [n0200] 第六实施例
    [n0201] 参考图11和图12，在第六实施例中，光学系统10沿光轴101由物侧至像侧依次包括孔径光阑STO、具有正屈折力的第一透镜L1、具有负屈折力的第二透镜L2、具有正屈折力的第三透镜L3、具有正屈折力的第四透镜L4、具有负屈折力的第五透镜L5、具有正屈折力的第六透镜L6及具有负屈折力的第七透镜L7。图12包括第六实施例中光学系统10的纵向球差图、像散图和畸变图。
    [n0202] 第一透镜L1的物侧面S1于近光轴处为凸面，像侧面S2于近光轴处为凹面；物侧面S1于近圆周处为凸面，像侧面S2于近圆周处为凹面。
    [n0203] 第二透镜L2的物侧面S3于近光轴处为凸面，像侧面S4于近光轴处为凹面；物侧面S3于近圆周处为凹面，像侧面S4于近圆周处为凹面。
    [n0204] 第三透镜L3的物侧面S5于近光轴处为凸面，像侧面S6于近光轴处为凸面；物侧面S5于近圆周处为凹面，像侧面S6于近圆周处为凸面。
    [n0205] 第四透镜L4的物侧面S7于近光轴处为凹面，像侧面S8于近光轴处为凸面；物侧面S7于近圆周处为凹面，像侧面S8于近圆周处为凸面。
    [n0206] 第五透镜L5的物侧面S9于近光轴处为凹面，像侧面S10于近光轴处为凸面；物侧面S9于近圆周处为凹面，像侧面S10于近圆周处为凹面。
    [n0207] 第六透镜L6的物侧面S11于近光轴处为凸面，像侧面S12于近光轴处为凹面；物侧面S11于近圆周处为凹面，像侧面S12于近圆周处为凸面。
    [n0208] 第七透镜L7的物侧面S13于近光轴处为凸面，像侧面S14于近光轴处为凹面；物侧面S13于近圆周处为凹面，像侧面S14于近圆周处为凸面。
    [n0209] 另外，第六实施例中光学系统10的各透镜参数由表11和表12给出，其中各结构和参数的定义可由第一实施例中得出，此处不加以赘述。
    [n0210] 表11
    [n0211]
    [n0212] 表12
    [n0213]
    [n0214] 该实施例中的光学系统10满足以下关系：
    [n0215] f234/f1 1.399 f3/f1 1.67 (R12+R13)/(R12-R13) -1.575 CT6/|SAG61| 14.2 T12/CT1 0.559 (V3+V4)/V5 4.02 (T45+CT5)/(CT3+CT4) 0.589 R10/R11 0.578 TTL/ImgH 1.388 |f7|/R14 6.847 f/f7 -0.443
    [n0216] 由图12中的像差图可知，光学系统10的纵向球差、场曲和畸变均得到良好的控制，从而该实施例的光学系统10拥有良好的成像品质。
    [n0217] 上述第一至第六实施例中的光学系统10，通过七个透镜的屈折力、结构以及参数关系等特征的合理组合设计，可使得镜头实现轻薄化及体积小型化，另外也可对光学系统10的像差实现优良的校正，并有效减小边缘视场光线于成像面S15上的入射角，减缓大视场下影像周边易产生暗角的问题，维持高像素的成像品质。
    [n0218] 参考图13，本申请的一些实施例还提供了一种摄像模组20，摄像模组20可包括光学系统10及图像传感器210，图像传感器210设置于光学系统10的像侧。图像传感器210可以为CCD传感器(Charge Coupled Device，电荷耦合器件)或CMOS传感器(ComplementaryMetal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)。一般地，在装配时，光学系统10的成像面S15与图像传感器210的感光表面重叠。
    [n0219] 通过采用上述光学系统10，摄像模组20的轴向尺寸能够得到压缩以实现小型化设计，同时也可获得较大的视场角，另外也有利于实现球差的平衡，并缓解大视场下的边缘成像出现暗角问题，从而拥有良好的成像质量。
    [n0220] 参考图14，本申请的一些实施例还提供了一种电子设备30。电子设备30包括固定件310，摄像模组20安装于固定件310，固定件310可以为显示屏、电路板、中框、后盖等部件。电子设备30可以为但不限于智能手机、智能手表、智能眼镜、电子书阅读器、车载摄像设备、监控设备、无人机、医疗设备(如内窥镜)、平板电脑、生物识别设备(如指纹识别设备或瞳孔识别设备等)、PDA(Personal Digital Assistant，个人数字助理)、无人机等。通过采用上述摄像模组20，电子设备30能够以更小的空间装配摄像模组20，同时由于摄像模组的轴向尺寸能够得到压缩且其具有良好的成像质量，因此也有利于设备在拥有良好拍摄质量的同时实现薄化设计。
    [n0221] 以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
    [n0222] 以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
    权利要求:
    Claims (13)
    [0001] 1.一种光学系统，其特征在于，沿光轴由物侧至像侧依次包括：
    具有正屈折力的第一透镜；
    具有负屈折力的第二透镜，所述第二透镜的物侧面于近光轴处为凸面；
    具有正屈折力的第三透镜，所述第三透镜的像侧面于近光轴处为凸面；
    具有屈折力的第四透镜，所述第四透镜的物侧面于近光轴处为凹面，像侧面于近光轴处为凸面；
    具有负屈折力的第五透镜，所述第五透镜的物侧面于近光轴处为凹面，像侧面于近光轴处为凸面；
    具有正屈折力的第六透镜，所述第六透镜的物侧面于近光轴处为凸面，且于近最大有效孔径处为凹面；
    具有负屈折力的第七透镜，所述第七透镜的物侧面于近光轴处为凸面；
    所述光学系统满足关系条件：
    1.2＜f234/f1＜2.5；
    f234为所述第二透镜、所述第三透镜和所述第四透镜的组合焦距，f1为所述第一透镜的有效焦距。
    [0002] 2.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足关系：
    -5.0＜(R12+R13)/(R12-R13)＜0；
    R12为所述第六透镜的物侧面于光轴处的曲率半径，R13为所述第六透镜的像侧面于光轴处的曲率半径。
    [0003] 3.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足关系：
    0.4＜T12/CT1＜0.65；
    T12为所述第一透镜的像侧面至所述第二透镜的物侧面于光轴上的距离，CT1为所述第一透镜于光轴上的厚度。
    [0004] 4.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足关系：
    0.58＜(T45+CT5)/(CT3+CT4)＜0.95；
    T45为所述第四透镜的像侧面至所述第五透镜的物侧面于光轴上的距离，CT3为所述第三透镜于光轴上的厚度，CT4为所述第四透镜于光轴上的厚度，CT5为所述第五透镜于光轴上的厚度。
    [0005] 5.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足关系：
    1.3＜TTL/ImgH＜1.5；
    TTL为所述第一透镜的物侧面至所述光学系统的成像面于光轴上的距离，ImgH为所述光学系统的最大视场角所对应的像高的一半。
    [0006] 6.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足关系：
    -0.7＜f/f7＜-0.3；
    f为所述光学系统的有效焦距，f7为所述第七透镜的有效焦距。
    [0007] 7.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足关系：
    0.8＜f3/f1＜1.8；
    f3为所述第三透镜的有效焦距。
    [0008] 8.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足关系：
    7.0＜CT6/|SAG61|＜88.0；
    CT6为所述第六透镜于光轴上的厚度，SAG61为所述第六透镜的物侧面于最大有效孔径处的矢高。
    [0009] 9.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足关系：
    3.0＜(V3+V4)/V5＜6.0；
    V3为所述第三透镜于d光下的阿贝数，V4为所述第四透镜于d光下的阿贝数，V5为所述第五透镜于d光下的阿贝数。
    [0010] 10.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足关系：
    0.3＜R10/R11＜0.8；
    R10为所述第五透镜的物侧面于光轴处的曲率半径，R11为所述第五透镜的像侧面于光轴处的曲率半径。
    [0011] 11.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足关系：
    3.0＜|f7|/R14＜9.0；
    f7为所述第七透镜的有效焦距，R14为所述第七透镜的物侧面于光轴处的曲率半径。
    [0012] 12.一种摄像模组，其特征在于，包括图像传感器及权利要求1至11任意一项所述的光学系统，所述图像传感器设于所述光学系统的像侧。
    [0013] 13.一种电子设备，其特征在于，包括固定件及权利要求12所述的摄像模组，所述摄像模组设于所述固定件。
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    法律状态:
    2021-10-01| GR01| Patent grant|
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