光学系统、摄像模组及电子设备的制作方法

1.本发明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。


背景技术：

2.随着智能手机、智能手表、智能眼镜等便携式电子设备的市场需求大幅增加，消费者对于镜头的质量、功能等需求也越来越高，镜头能够获取图像信息，是电子设备实现图像拍摄的主要模块。随着人民生活水平的快速提高和科学技术的高速发展，与镜头紧密搭配的图像传感器像素尺寸不断减小，使得镜头需要实现更高质量的成像效果。
3.通过给镜头增加镜片数量来校正像差，可以使镜头获得更高的成像质量。然而镜片数量的增加会同时增加设计和加工成型组装的难度，且多片式设计的摄像模组往往属于电子设备中尺寸较大的结构，而传统的压缩方法(如减少透镜数量)虽然能够缩短摄像模组的尺寸，但却往往会导致像质的下降，从而难以满足电子设备在小型化设计过程中保持良好的成像质量，难以满足消费者的需求。
4.因此，如何在实现摄像模组小型化设计的同时兼顾良好的成像品质，成为了业界迫切想要解决的问题之一。


技术实现要素：

5.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本技术第一方面提出一种光学系统，能够有效解决在实现小型化设计的同时兼顾良好的成像品质的问题。
6.本发明第二方面还提出一种摄像模组。
7.本发明第三方面还提出一种电子设备。
8.根据本技术的第一方面的实施例的所述光学系统，沿光轴由物侧至像侧依次包括：具有正曲折力的第一透镜，所述第一透镜的物侧面于近光轴处为凸面，像侧面于近光轴处为凹面；具有曲折力的第二透镜，所述第二透镜的物侧面于近光轴处为凸面，像侧面于近光轴处为凹面；具有曲折力的第三透镜；具有曲折力的第四透镜；具有曲折力的第五透镜，所述第五透镜的物侧面于近光轴处为凸面，像侧面于近光轴处为凹面；具有正曲折力的第六透镜，所述第六透镜的物侧面于近光轴处为凸面；具有负曲折力的第七透镜，所述第七透镜的像侧面于近光轴处为凹面，且所述第七透镜的物侧面和像侧面中均设置有至少一个反曲点。
9.所述光学系统中，通过所述第一透镜的正曲折力和于近光轴处的凸凹面型设计，配合所述第二透镜于近光轴处的凸凹面型设计，将有利于大角度的入射光线进入所述光学系统并得到有效会聚；同时配合所述第三透镜和所述第四透镜的曲折力设计，能够配合物方透镜(即所述第一透镜和所述第二透镜)以进一步平滑传递入射光线，可以进一步地使中心和边缘视场光线会聚，从而有利于压缩所述光学系统的总长。而所述第五透镜提供的曲折力及相应的凸凹面型设计则能够平衡物方各透镜在会聚入射光线时所带来的难以校正的像差，降低后方透镜组(即所述第六透镜和所述第七透镜)的校正压力。所述第六透镜的
正曲折力可以校正光线经过所述第五透镜时所产生的像差，且正负曲折力的透镜可以相互抵消彼此产生的像差，因此，所述第七透镜的负曲折力可以抵消光线经过所述第六透镜时所产生的像差，而所述第六透镜的物侧面于近光轴处的凸面面型设计，配合所述第七透镜的像侧面于近光轴处的凹面面型设计，能够进一步会聚中心视场的光线，从而压缩所述光学系统的总长，同时也可较好地抑制球差，此外，还可以减小入射光线在成像面的入射角度，降低了色差的产生，提高了所述光学系统的成像品质。所述第七透镜的物侧面和像侧面中均设置有至少一个反曲点，所述反曲点可有效压制离轴视场光线入射于图像传感器上的角度，提升图像传感器的响应效率，同时有助于修正影像周边畸变与改善相对照度，另外也可有效修正像散与离轴视场的像差。
10.在其中一个实施例中，所述光学系统满足关系：2≤f7/(sag71+sag72)≤4；f7为所述第七透镜的有效焦距，sag71为所述第七透镜的物侧面于最大有效口径处的矢高，即为所述第七透镜的物侧面于最大有效口径处至所述第七透镜的物侧面和光轴的交点之间于光轴方向上的距离，sag72为所述第七透镜的像侧面于最大有效口径处的矢高，即为所述第七透镜的像侧面于最大有效口径处至所述第七透镜的像侧面和光轴的交点之间于光轴方向上的距离。
11.所述第七透镜作为最靠近成像面的透镜，对光线的偏转角度大小将影响成像品质，在拥有上述曲折力及面型设计的条件下进一步满足上述关系式条件，可以合理控制所述第七透镜的曲折力和面型，即在所述第七透镜具有足够的曲折力的同时，控制所述第七透镜物侧面和像侧面于最大有效口径处的矢高，有利于有效约束所述第七透镜的面型，保证边缘视场光线经过所述第七透镜时具有足够的偏转角度，保证光线入射至成像面时的入射角度较小，从而确保所述光学系统具有较大的相对照度，进而有利于提升所述光学系统的成像品质。而当低于所述关系式下限，即f7/(sag71+sag72)＜2时，所述第七透镜物侧面和像侧面于最大有效口径处的矢高过大，造成所述第七透镜的面型过于扭曲，不利于所述第七透镜的成型和组装，也不便于所述光学系统的小型化设计；当高于所述关系式上限，即f7/(sag71+sag72)＞4时，所述第七透镜物侧面和像侧面于最大有效口径处的矢高过小，导致所述第七透镜的面型过于平缓，不利于偏折边缘场光线，不便于使所述光学系统获得足够的相对照度，导致成像质量降低。
12.在其中一个实施例中，所述光学系统满足关系：1.8≤(sd72-sd52)/(sd51-sd31)≤3；sd72为所述第七透镜像侧面的最大有效口径的一半，sd52为所述第五透镜像侧面的最大有效口径的一半，sd51为所述第五透镜物侧面的最大有效口径的一半，sd31为所述第三透镜物侧面的最大有效口径的一半。
13.满足上述条件式，即控制所述第七透镜像侧面与所述第五透镜像侧面的最大有效口径差，和所述第五透镜物侧面与所述第三透镜物侧面的最大有效口径差的比值在合理范围内，一方面有利于减小边缘视场光线在各个透镜边缘处的偏转角度，使光线可以在各透镜的边缘处平滑传递，保证边缘视场具有优异的成像质量，另一方面还有利于各透镜的最大有效口径在所述光学系统中均匀分布，减少各透镜的口径梯度差，利于所述光学系统的紧凑小型化，也可提高透镜间的组装稳定性。
14.在其中一个实施例中，所述光学系统满足关系：1≤r51/r52≤3；r51为所述第五透镜的物侧面于光轴处的曲率半径，r52为所述第五透镜的像侧面于光轴处的曲率半径。
15.满足上述条件式，所述第五透镜的物侧面和像侧面均具有足够的弯曲自由度，便于光线的平滑传递，有利于更好地校正所述光学系统的像散和场曲等像差。当低于所述关系式下限，即r51/r52＜1时，所述第五透镜的物侧面和像侧面弯曲差异过小，光线在透镜内不能有效传递，易产生边缘视场像差，不利于像差矫正；当高于所述关系式上限，即r51/r52＞2.5时，所述第五透镜的像侧面弯曲自由度不足，而物侧面过于弯曲，所述第五透镜的物侧面和像侧面弯曲差异过大，会导致边缘视场光线偏转角度过大，同样易产生边缘视场像差，另外也不利于所述第五透镜的加工成型。
16.在其中一个实施例中，所述光学系统满足关系：f/epd≤1.6；f为所述光学系统的有效焦距，epd为所述光学系统的入瞳直径。
17.满足上述条件式，可以使所述光学系统具有较大的通光孔径，从而具有较高的通光量，有利于提升所述光学系统的像面亮度，改善成像清晰度，从而可提高图像传感器的感光性能，提升所述光学系统在暗环境下工作时的成像效果，此外较高的通光量还有利于增加边缘视场的光线束，减少边缘视场的像差，抑制暗角现象。
18.在其中一个实施例中，所述光学系统满足关系：ttl/imgh≤1.42；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。
19.通过合理配置上述关系式的比值，可以有效控制所述光学系统的光学总长，降低所述光学系统的组装敏感度；同时，有利于所述光学系统在小型化和大像面之间取得平衡，以使所述光学系统在具有较小尺寸的同时，还可具备足够大的成像面，以匹配更高像素的图像传感器，进而能够拍摄出物体更多的细节。
20.在其中一个实施例中，所述光学系统满足关系：0.5≤r12/f1≤1.8；r12为所述第一透镜的像侧面于光轴处的曲率半径，f1为所述第一透镜的有效焦距。
21.满足上述条件式，可以使所述第一透镜的曲折力控制在合理范围内，有利于所述第一透镜为整个所述光学系统贡献合适的正曲折力，可有效会聚大角度的入射光线进入所述光学系统，便于实现大光圈特性，也初步缩短了所述光学系统的光学总长；而同时合理控制所述第一透镜像侧面的曲率变化，可防止所述第一透镜产生难以校正的像差，也可有效降低所述光学系统的头部尺寸，使所述光学系统具有小头部。当低于所述关系式下限，即r12/f1＜0.5时，所述第一透镜的像侧面过于弯曲，不利于所述第一透镜的成型；当高于所述关系式上限，即r12/f1＞2时，所述第一透镜的像侧面过于平缓，不利于所述光学系统后面透镜组(即所述第二透镜至所述第七透镜)的像差矫正。此外，可使最靠近物侧的所述第一透镜采用玻璃材质，利用所述第一透镜玻璃材料的消温飘效果，可以有效减小环境温度变化对所述光学系统的影响，进而维持较好较稳定的成像品质。
22.在其中一个实施例中，所述光学系统满足关系：1.2≤f/f6≤1.5；f为所述光学系统的有效焦距，f6为所述第六透镜的有效焦距。
23.通过配置所述第六透镜的曲折力在合理范围内，即，满足上述关系式时，所述第六透镜能够提供合适的正曲折力，可以有效矫正前面透镜组(即所述第一透镜至所述第五透镜)产生的球差，提升所述光学系统的成像解像力；另外，正曲折力还可对大角度入射的光线实现合理偏折，有利于所述第六透镜对整个所述光学系统的尺寸压缩，进而促进形成所述光学系统的小型化特点。
24.在其中一个实施例中，所述光学系统满足关系：30≤(r21+r22)/ct2≤60；r21为所述第二透镜的物侧面于光轴处的曲率半径，r22为所述第二透镜的像侧面于光轴处的曲率半径，ct2为所述第二透镜于光轴上的厚度。
25.通过控制上述关系式的比值在合理范围内，使得所述第二透镜的物侧面和像侧面的曲率半径相匹配，有利于矫正所述光学系统的轴外像差，并平衡所述光学系统的轴上像差，可降低所述光学系统的光学敏感性，进而保证较好的成像质量，另外，合理的面型弯曲度和透镜厚度也有利于所述第二透镜的加工成型。当高于所述关系式上限，即(r21+r22)/ct2＞60时，所述第二透镜的中心厚度过小，透镜面型过于弯曲，导致所述第二透镜的生产稳定性降低，不利于所述第二透镜的成型组装；当低于所述关系式下限，即(r21+r22)/ct2＜30时，所述第二透镜的中心厚度过大，影响所述光学系统的光学总长，也不利于像差矫正和提升所述光学系统的成像质量。
26.在其中一个实施例中，所述光学系统满足关系：5.1mm≤f*tan(hfov)≤5.4mm；f为所述光学系统的有效焦距，hfov为所述光学系统的最大视场角的一半。
27.通过满足上述条件式，可约束所述光学系统的有效焦距与最大视场角保持在合理范围内，有利于所述光学系统获得较大的成像面，提高拍摄图片的像素，在具有大像面的基础上，所述光学系统拥有大视角，从而可会聚大范围的光线，便于实现大光圈特性。
28.在其中一个实施例中，所述光学系统满足关系：1.2≤(ct1+ct2)/(ct3+ct4)≤1.5；ct1为所述第一透镜于光轴上的厚度，ct2为所述第二透镜于光轴上的厚度，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。
29.满足上述条件式，通过约束所述第一透镜和所述第二透镜中心厚度之和，与所述第三透镜和所述第四透镜中心厚度之和的比值，所述第一透镜至所述第四透镜的厚度关系能够得到合理配置，进而透镜面型得以合理配置，从而能够控制所述第一透镜至所述第四透镜之间的曲折力分配，可控制所述光学系统中各视场的场曲贡献量在合理的范围内，有利于平衡后透镜组(即所述第五透镜至所述第七透镜)产生的场曲量，进而提升所述光学系统的成像解像力；此外，还可降低所述第一透镜至所述第四透镜的公差敏感度，提高透镜组装良率并实现所述光学系统的小型化设计。
30.根据本技术第二方面实施例的摄像模组，包括图像传感器及以上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，摄像模组能够在保持小型化设计的同时拥有良好的成像质量。
31.根据本技术第三方面实施例的电子设备，包括固定件及上述的摄像模组，所述摄像模组设于所述固定件。上述摄像模组能够为电子设备提供良好摄像品质的同时，保持较小的占据体积，从而可减少对电子设备的小型化设计造成的阻碍。
32.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
33.图1为本技术第一实施例提供的光学系统的结构示意图；
34.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；
35.图3为本技术第二实施例提供的光学系统的结构示意图；
36.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；
37.图5为本技术第三实施例提供的光学系统的结构示意图；
38.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；
39.图7为本技术第四实施例提供的光学系统的结构示意图；
40.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；
41.图9为本技术第五实施例提供的光学系统的结构示意图；
42.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；
43.图11为本技术第六实施例提供的光学系统的结构示意图；
44.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；
45.图13为本技术第七实施例提供的光学系统的结构示意图；
46.图14包括第七实施例中光学系统的纵向球差图、像散图和畸变图；
47.图15为本技术一实施例提供的摄像模组的示意图；
48.图16为本技术一实施例提供的摄像设备的结构示意图。
具体实施方式
49.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
50.下面将参考附图描述根据本发明一个具体实施例的光学系统10。
51.参考图1，本技术的实施例提供一种具有七片透镜设计的光学系统10，光学系统10沿光轴101由物侧至像侧依次包括具有正曲折力的第一透镜l1、具有正曲折力或负曲折力的第二透镜l2、具有正曲折力或负曲折力的第三透镜l3、具有正曲折力或负曲折力的第四透镜l4、具有正曲折力或负曲折力的第五透镜l5、具有正曲折力的第六透镜l6及具有负曲折力的第七透镜l7。光学系统10中的各透镜应同轴设置，且各透镜能够安装于镜筒内以形成摄像镜头。
52.第一透镜l1具有物侧面s1和像侧面s2，第二透镜l2具有物侧面s3和像侧面s4，第三透镜l3具有物侧面s5和像侧面s6，第四透镜l4具有物侧面s7和像侧面s8，第五透镜l5具有物侧面s9及像侧面s10，第六透镜l6具有物侧面s11和像侧面s12，第七透镜l7具有物侧面s13和像侧面s14。同时，光学系统10还存在成像面s17，成像面s17位于第七透镜l7的像侧，相应物距处的轴上物点发出的光线经光学系统10各透镜调节后能够于成像面s17成像。
53.一般地，光学系统10的成像面s17与图像传感器的感光面重合。需要说明的是，在一些实施例中，光学系统10可以匹配具有矩形感光面的图像传感器，光学系统10的成像面s17与图像传感器的矩形感光面重合。此时，光学系统10成像面s17上有效像素区域具有水平方向、垂直方向以及对角线方向，本技术中光学系统10的最大视场角可以理解为光学系统10对角线方向的最大视场角，imgh可以理解为光学系统10成像面s17上有效像素区域对角线方向的长度的一半。在本技术的实施例中，第一透镜l1的物侧面s1于近光轴101处为凸面，像侧面s2于近光轴101处为凹面；第二透镜l2的物侧面s3于近光轴101处为凸面，像侧面s4于近光轴101处为凹面；第三透镜l3的物侧面s5和像侧面s6于近光轴处可以为凸面，也可以为凹面；第四透镜l4的物侧面s7和像侧面s8于近光轴处可以为凸面，也可以为凹面；第五
透镜l5的物侧面s9于近光轴101处为凸面，像侧面s10于近光轴101处均为凹面；第六透镜l6的物侧面s11于近光轴101处为凸面，像侧面s12于近光轴处为凸面或凹面；第七透镜l7的像侧面s14于近光轴101处为凹面。当描述透镜表面于近光轴101处具有某种面型时，即该透镜表面于光轴101附近具有该种面型；当描述透镜表面于近最大有效口径处具有某种面型时，即该透镜表面沿径向且在靠近最大有效通光口径处具有该种面型。上述光学系统10中，通过第一透镜l1的正曲折力和于近光轴101处的凸凹面型设计，配合第二透镜l2于近光轴101处的凸凹面型设计，将有利于大角度的入射光线进入光学系统10并得到有效会聚；同时配合第三透镜l3和第四透镜l4的曲折力设计，能够配合物方透镜(即第一透镜l1和第二透镜l2)以进一步平滑传递入射光线，可以进一步地使中心和边缘视场光线会聚，从而有利于压缩光学系统10的总长。而第五透镜l5提供的曲折力及相应的凸凹面型设计则能够平衡物方各透镜在会聚入射光线时所带来的难以校正的像差，降低后方透镜组(即第六透镜l6和第七透镜l7)的校正压力。第六透镜l6的正曲折力可以校正光线经过第五透镜l5时所产生的像差，且正负曲折力的透镜可以相互抵消彼此产生的像差，因此，第七透镜l7的负曲折力可以抵消光线经过第六透镜l6时所产生的像差，而第六透镜l6的物侧面s11于近光轴101处的凸面面型设计，配合第七透镜l7的像侧面s14于近光轴101处的凹面面型设计，能够进一步会聚中心视场的光线，从而压缩光学系统10的总长，同时也可较好地抑制球差，此外，还可以减小入射光线在成像面s17的入射角度，降低了色差的产生，提高了光学系统10的成像品质。第七透镜l7的物侧面s13和像侧面s14中均设置有至少一个反曲点，反曲点可有效压制离轴视场光线入射于图像传感器上的角度，提升图像传感器的响应效率，同时有助于修正影像周边畸变与改善相对照度，另外也可有效修正像散与离轴视场的像差。
54.在本技术的实施例中，光学系统10还满足关系式条件：2≤f7/(sag71+sag72)≤4；f7为第七透镜l7的有效焦距，sag71第七透镜l7的物侧面s13于最大有效口径处的矢高，sag72为第七透镜l7的像侧面s14于最大有效口径处的矢高。第七透镜l7作为最靠近成像面s17的透镜，对光线的偏转角度大小将影响成像品质。在拥有上述曲折力及面型设计的条件下进一步满足上述关系式条件，可以合理控制第七透镜l7的曲折力和面型，即在第七透镜l7具有足够的曲折力的同时，控制第七透镜l7物侧面s13和像侧面s14于最大有效口径处的矢高，有利于有效约束第七透镜l7的面型，保证边缘视场光线经过第七透镜l7时具有足够的偏转角度，保证光线入射至成像面s17时的入射角度较小，从而确保光学系统10具有较大的相对照度，进而有利于提升光学系统10的成像品质。在一些实施例中，光学系统10所满足的该实施例具体可以为2.182、2.364、2.545、2.727、2.909、3.100、3.273、3.455、3.636或3.818。而当低于所述关系式下限，即f7/(sag71+sag72)＜2时，第七透镜l7物侧面s13和像侧面s14于最大有效口径处的矢高过大，造成第七透镜l7的面型过于扭曲，不利于第七透镜l7的成型和组装，也不便于光学系统10的小型化设计；当高于所述关系式上限，即f7/(sag71+sag72)＞4时，第七透镜l7物侧面s13和像侧面s14于最大有效口径处的矢高过小，导致第七透镜l7的面型过于平缓，不利于偏折边缘场光线，不便于使光学系统10获得足够的相对照度，导致成像质量降低。
55.此外，在一些实施例中，光学系统10还满足以下至少一条关系，且当满足任一关系时均可拥有相应的技术效果：
56.1.8≤(sd72-sd52)/(sd51-sd31)≤3；sd72为第七透镜l7像侧面s14的最大有效口
径的一半，sd52为第五透镜l5像侧面s10的最大有效口径的一半，sd51为第五透镜l5物侧面s9的最大有效口径的一半，sd31为第三透镜l3物侧面s5的最大有效口径的一半。满足上述条件式，即控制第七透镜l7像侧面s14与第五透镜l5像侧面s10的最大有效口径差，和第五透镜l5物侧面s9与第三透镜l3物侧面s5的最大有效口径差的比值在合理范围内，一方面有利于减小边缘视场光线在各个透镜边缘处的偏转角度，使光线可以在各透镜的边缘处平滑传递，保证边缘视场具有优异的成像质量，另一方面还有利于各透镜的最大有效口径在光学系统10中均匀分布，减少各透镜的口径梯度差，利于光学系统10紧凑小型化，也可提高透镜间的组装稳定性。在一些实施例中，光学系统10所满足的该实施例具体可以为1.909、2.018、2.127、2.236、2.345、2.455、2.564、2.673、2.782或2.891。
57.1≤r51/r52≤3；r51为第五透镜l5的物侧面s9于光轴101处的曲率半径，r52为第五透镜l5的像侧面s10于光轴101处的曲率半径。满足上述条件式，第五透镜l5的物侧面s9和像侧面s10均具有足够的弯曲自由度，便于光线的平滑传递，有利于更好地校正光学系统10的像散和场曲等像差。在一些实施例中，光学系统10所满足的该实施例具体可以为1.182、1.364、1.545、1.727、1.909、2.100、2.273、2.455、2.636或2.818。当低于所述关系式下限，即r51/r52＜1时，第五透镜l5的物侧面s9和像侧面s10弯曲差异过小，光线在透镜内不能有效传递，易产生边缘视场像差，不利于像差矫正；当高于所述关系式上限，即r51/r52＞2.5时，第五透镜l5的像侧面s10弯曲自由度不足，物侧面s9过于弯曲，第五透镜l5的物侧面s9和像侧面s10弯曲差异过大，会导致边缘视场光线偏转角度过大，同样易产生边缘视场像差，另外也不利于第五透镜l5的加工成型。
58.f/epd≤1.6；f为光学系统10的有效焦距，epd为光学系统10的入瞳直径。满足上述条件式，可以使光学系统10具有较大的通光孔径，从而具有较高的通光量，有利于提升光学系统10的像面亮度，改善成像清晰度，从而可提高图像传感器的感光性能，提升光学系统10在暗环境下工作时的成像效果，此外较高的通光量还有利于增加边缘视场的光线束，减少边缘视场的像差，抑制暗角现象。在一些实施例中，光学系统10所满足的该实施例具体可以为1.055、1.110、1.164、1.218、1.273、1.327、1.382、1.436、1.490或1.545。
59.ttl/imgh≤1.42；ttl为第一透镜l1的物侧面s1至光学系统10的成像面s17于光轴101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。通过合理配置上述关系式的比值，可以有效控制光学系统10的光学总长，降低光学系统10的组装敏感度；同时，有利于光学系统10在小型化和大像面之间取得平衡，以使光学系统10在具有较小尺寸的同时，还可具备足够大的成像面s17，以匹配更高像素的图像传感器，进而能够拍摄出物体更多的细节。在一些实施例中，光学系统10所满足的该实施例具体可以为1.038、1.056、1.115、1.153、1.190、1.229、1.267、1.305、1.135或1.382。
60.0.5≤r12/f1≤1.8；r12为第一透镜l1的像侧面s2于光轴101处的曲率半径，f1为第一透镜l1的有效焦距。满足上述条件式，可以使第一透镜l1的曲折力控制在合理范围内，有利于第一透镜l1为整个光学系统10贡献合适的正曲折力，可有效会聚大角度的入射光线进入光学系统10，便于实现大光圈特性，也初步缩短了光学系统10的光学总长；而同时合理控制第一透镜l1像侧面s2的曲率变化，可防止第一透镜l1产生难以校正的像差，也可有效降低光学系统10的头部尺寸，使光学系统10具有小头部。在一些实施例中，光学系统10所满足的该实施例具体可以为0.618、0.736、0.855、0.973、1.100、1.210、1.327、1.445、1.564或
1.682。当低于所述关系式下限，即r12/f1≤＜0.5时，第一透镜l1的像侧面s2过于弯曲，不利于第一透镜l1的成型；当高于所述关系式上限，即r12/f1＞2时，第一透镜l1的像侧面s2过于平缓，不利于光学系统10后面透镜组(即第二透镜l2至第七透镜l7)的像差矫正。此外，可使最靠近物侧的第一透镜l1采用玻璃材质，利用第一透镜l1玻璃材料的消温飘效果，可以有效减小环境温度变化对光学系统10的影响，进而维持较好较稳定的成像品质。
61.1.2≤f/f6≤1.5；f为光学系统10的有效焦距，f6为第六透镜l6的有效焦距。通过配置第六透镜l6的曲折力在合理范围内，即，满足上述关系式时，第六透镜l6能够提供合适的正曲折力，可以有效矫正前面透镜组(即第一透镜l1至第五透镜l5)产生的球差，提升光学系统10的成像解像力；另外，正曲折力还可对大角度入射的光线实现合理偏折，有利于第六透镜l6对整个光学系统10的尺寸压缩，进而促进形成光学系统10的小型化特点。在一些实施例中，光学系统10所满足的该实施例具体可以为1.227、1.255、1.282、1.310、1.336、1.364、1.390、1.418、1.445或1.473。
62.30≤(r21+r22)/ct2≤60；r21为第二透镜l2的物侧面s3于光轴101处的曲率半径，r22为第二透镜l2的像侧面s4于光轴101处的曲率半径，ct2为第二透镜l2于光轴101上的厚度。通过控制上述关系式的比值在合理范围内，使得第二透镜l2的物侧面s3和像侧面s4的曲率半径相匹配，有利于矫正光学系统10的轴外像差，并平衡光学系统10的轴上像差，可降低光学系统10的光学敏感性，进而保证较好的成像质量，另外，合理的面型弯曲度和透镜厚度也有利于第二透镜l2的加工成型。在一些实施例中，光学系统10所满足的该实施例具体可以为32.727、35.455、38.182、40.910、43.636、46.364、49.100、51.818、54.545或57.273。当高于所述关系式上限，即(r21+r22)/ct2＞60时，第二透镜l2的中心厚度过小，透镜面型过于弯曲，导致第二透镜l2的生产稳定性降低，不利于第二透镜l2的成型组装；当低于所述关系式下限，即(r21+r22)/ct2＜30时，第二透镜l2的中心厚度过大，影响光学系统10的光学总长，也不利于像差矫正和提升光学系统10的成像质量。
63.5.1mm≤f*tan(hfov)≤5.4mm；f为光学系统10的有效焦距，hfov为光学系统10的最大视场角的一半。通过满足上述条件式，可约束光学系统10的有效焦距与最大视场角保持在合理范围内，有利于光学系统10获得较大的成像面s17，提高拍摄图片的像素，在具有大像面的基础上，光学系统10拥有大视角，从而可会聚大范围的光线，便于实现大光圈特性。在一些实施例中，光学系统10所满足的该实施例具体可以为5.127mm、5.155mm、5.182mm、5.210mm、5.236mm、5.264mm、5.290mm、5.318mm、5.34mm或5.373mm。
64.1.2≤(ct1+ct2)/(ct3+ct4)≤1.5；ct1为第一透镜l1于光轴101上的厚度，ct2为第二透镜l2于光轴101上的厚度，ct3为第三透镜l3于光轴101上的厚度，ct4为第四透镜l4于光轴101上的厚度。满足上述条件式，通过约束第一透镜l1和第二透镜l2中心厚度之和，与第三透镜l3和第四透镜l4中心厚度之和的比值，第一透镜l1至第四透镜l4的厚度关系能够得到合理配置，进而透镜面型得以合理配置，从而能够控制第一透镜l1至第四透镜l4之间的曲折力分配，可控制光学系统10中各视场的场曲贡献量在合理的范围内，有利于平衡后透镜组(即第五透镜l5至第七透镜l7)产生的场曲量，进而提升光学系统10的成像解像力；此外，还可降低第一透镜l1至第四透镜l4的公差敏感度，提高透镜组装良率并实现光学系统10的小型化设计。在一些实施例中，光学系统10所满足的该实施例具体可以为1.227、1.255、1.282、1.309、1.336、1.364、1.391、1.418、1.445或1.473。
65.以上各关系式条件中的有效焦距的数值参考波长为555nm，有效焦距至少是指相应透镜于近光轴101处的数值，透镜的曲折力至少是指于近光轴101处的情况。且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光学系统10。在无法确保拥有前述光学系统10的透镜设计(透镜数量、曲折力配置、面型配置等)时，将难以确保光学系统10在满足这些关系式时依然能够拥有相应的技术效果，甚至可能会导致摄像性能发生显著下降。
66.在一些实施例中，光学系统10的至少一个透镜具有非球面面型，当透镜的至少一侧表面(物侧面或像侧面)为非球面时，即可称该透镜具有非球面面型。在一个实施例中，可以将各透镜的物侧面及像侧面均设计为非球面。非球面设计能够帮助光学系统10更为有效地消除像差，改善成像品质。在一些实施例中，光学系统10中的至少一个透镜也可具有球面面型，球面面型的设计可降低透镜的制备难度，降低制备成本。在一些实施例中，为了兼顾制备成本、制备难度、成像品质、组装难度等，光学系统10中的各透镜表面的设计可由非球面及球面面型搭配而成。
67.非球面的面型计算可参考非球面公式：
68.其中，z为非球面上相应点到该面于光轴101处的切平面的距离，r为非球面上相应点到光轴101的距离，c为非球面于光轴101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。
69.另外应注意的是，当某个透镜表面为非球面时，该透镜表面可以存在反曲点，此时该面沿径向将发生面型种类的改变，例如一个透镜表面在近光轴101处为凸面，而在靠近最大有效口径处则为凹面。具体地，在一些实施例中，第七透镜l7的物侧面s13和像侧面s14中均设置有至少一个反曲点，此时配合上述第七透镜l7的物侧面s13及像侧面s14于近光轴101处的面型设计，从而能够对大视角系统中的边缘视场的场曲、畸变像差实现良好的校正，改善成像质量。
70.在一些实施例中，光学系统10中至少一个透镜的材质为塑料(pc，plastic)，塑料材质可以为聚碳酸酯、树胶等。在一些实施例中，光学系统10中至少一个透镜的材质为玻璃(gl，glass)。具有塑料材质的透镜能够降低光学系统10的生产成本，而具有玻璃材质的透镜能够耐受较高或较低的温度且具有优良的光学效果及较佳的稳定性。在一些实施例中，光学系统10中可设置不同材质的透镜，即可采用玻璃透镜及塑料透镜相结合的设计，但具体配置关系可根据实际需求而确定，此处不加以穷举。
71.在一些实施例中，光学系统10还包括孔径光阑sto，本技术的光阑也可以为视场光阑，孔径光阑sto用于控制光学系统10的入光量及景深，同时也能对非有效光线实现良好的拦截以改善光学系统10的成像质量，其可设置在光学系统10的物侧与第一透镜l1的物侧面s1之间。可以理解的是，在其他实施例中，该光阑sto也可设置在相邻的两个透镜之间，例如设置在第二透镜l2和第三透镜l3之间，根据实际情况调整设置，本实施例对此不作具体限定。孔径光阑sto也可以由固定透镜的夹持件形成。
72.以下通过更具体的实施例以对本技术的光学系统10进行说明：
73.第一实施例
74.参考图1，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、具有正曲折力的第一透镜l1、具有负曲折力的第二透镜l2、具有负曲折力的第三透镜l3、具有正曲折力的第四透镜l4、具有负曲折力的第五透镜l5、具有正曲折力的第六透镜l6及具有负曲折力的第七透镜l7。光学系统10的各透镜面型如下：
75.第一透镜l1的物侧面s1于近光轴101处为凸面，像侧面s2于近光轴101处为凹面；物侧面s1于近最大有效口径处为凹面，像侧面s2于近最大有效口径处为凸面。
76.第二透镜l2的物侧面s3于近光轴101处为凸面，像侧面s4于近光轴101处为凹面；物侧面s3于近最大有效口径处为凸面，像侧面s4于近最大有效口径处为凹面。
77.第三透镜l3的物侧面s5于近光轴101处为凸面，像侧面s6于近光轴101处为凹面；物侧面s5于近最大有效口径处为凸面，像侧面s6于近最大有效口径处为凹面。
78.第四透镜l4的物侧面s7于近光轴101处为凸面，像侧面s8于近光轴101处为凹面；物侧面s7于近最大有效口径处为凸面，像侧面s8于近最大有效口径处为凸面。
79.第五透镜l5的物侧面s9于近光轴101处为凸面，像侧面s10于近光轴101处为凹面；物侧面s9于近最大有效口径处为凹面，像侧面s10于近最大有效口径处为凸面。
80.第六透镜l6的物侧面s11于近光轴101处为凸面，像侧面s12于近光轴101处为凹面；物侧面s11于近最大有效口径处为凹面，像侧面s12于近最大有效口径处为凸面。
81.第七透镜l7的物侧面s13于近光轴101处为凸面，像侧面s14于近光轴101处为凹面；物侧面s13于近最大有效口径处为凹面，像侧面s14于近最大有效口径处为凸面。
82.在第一实施例中，第一透镜l1至第七透镜l7中的各透镜表面均为非球面，且第七透镜l7的物侧面s13和像侧面s14均存在反曲点，第一透镜l1至第七透镜l7中的各透镜的材质均为塑料(pc)。光学系统10还包括滤光110，滤光片110可作为光学系统10的一部分，也可从光学系统10中去除，但当去除滤光片110后，光学系统10的光学总长ttl保持不变；本实施例中滤光片110为红外截止滤光片，红外截止滤光片设于第七透镜l7的像侧面s14与光学系统10的成像面s17之间，从而可滤除如红外光等不可见波段的光线，而仅让可见光通过，以获得较好的影像效果；可以理解的是，滤光片110也可滤除诸如可见光等其他波段的光线，而仅让红外光通过，光学系统10可作为红外光学镜头使用，即，光学系统10在昏暗的环境及其他特殊的应用场景下也能成像并能获得较好的影像效果。
83.第一实施例中光学系统10的各透镜参数由以下表1所展现。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，其中光阑表征孔径光阑sto。表1中y半径为透镜相应表面于光轴101处的曲率半径。表1中面序号为s1的表面代表第一透镜l1的物侧面，面序号为s2的表面代表第一透镜l1的像侧面，以此类推。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101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面(后一透镜的物侧面或光阑面)于光轴101上的距离，其中光阑的厚度参数表示光阑面至像方相邻透镜的物侧面于光轴101上的距离。表格中各透镜的折射率、阿贝数的参考波长均为587.6nm，焦距(有效焦距)的参考波长为555nm，且y半径、厚度、焦距(有效焦距)的数值单位均为毫米(mm)。以下各实施例中用于关系式计算的参数数据和透镜面型结构以相应实施例中的透镜参数表格中的数据为准。
84.表1
[0085][0086]
由表1可知，第一实施例中的光学系统10的有效焦距f为5.944mm，光圈数fno为1.494，光学总长ttl为7.500mm，以下各实施例中的光学总长ttl数值为面序号s1至s17所对应的厚度值之和，光学系统10的最大视场角fov为82.690
°
，可知该实施例光学系统10拥有较大的视场角。
[0087]
以下表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。
[0088]
表2
[0089]
[0090][0091]
在第一实施例中，光学系统10满足以下各关系：
[0092]
f7/(sag71+sag72)＝2.854；f7为第七透镜l7的有效焦距，sag71为第七透镜l7的物侧面s13于最大有效口径处的矢高，sag72为第七透镜l7的像侧面s14于最大有效口径处的矢高。第七透镜l7作为最靠近成像面s17的透镜，对光线的偏转角度将影响成像品质。合理控制第七透镜l7的曲折力和面型，即在第七透镜l7具有足够的曲折力，可以达到合适的曲折力的同时，控制第七透镜l7物侧面s13和像侧面s14于最大有效口径处的矢高，有利于有效约束第七透镜l7的面型，保证边缘视场光线经过第七透镜l7时具有足够的偏转角度，保证光线入射至成像面s17时的入射角度较小，从而确保光学系统10具有较大的相对照度，进而有利于提升光学系统10的成像品质。
[0093]
(sd72-sd52)/(sd51-sd31)＝1.885；sd72为第七透镜l7像侧面s14的最大有效口径的一半，sd52为第五透镜l5像侧面s10的最大有效口径的一半，sd51为第五透镜l5物侧面s9的最大有效口径的一半，sd31为第三透镜l3物侧面s5的最大有效口径的一半。控制第七透镜l7像侧面s14与第五透镜l5像侧面s10的最大有效口径差，和第五透镜l5物侧面s9与第三透镜l3物侧面s5的最大有效口径差的比值在合理范围内，一方面有利于减小边缘视场光线在各个透镜边缘处的偏转角度，使光线可以在各透镜的边缘处平滑传递，保证边缘视场具有优异的成像质量，另一方面还有利于各透镜的最大有效口径在光学系统10中均匀分布，减少各透镜的口径梯度差，利于光学系统10紧凑小型化，也可提高透镜间的组装稳定性。
[0094]
r51/r52＝2.569；r51为第五透镜l5的物侧面s9于光轴101处的曲率半径，r52为第五透镜l5的像侧面s10于光轴101处的曲率半径。第五透镜l5的物侧面s9和像侧面s10均具有足够的弯曲自由度，便于光线的平滑传递，有利于更好地校正光学系统10的像散和场曲等像差。
[0095]
f/epd＝1.494；f为光学系统10的有效焦距，epd为光学系统10的入瞳直径。可以使光学系统10具有较大的通光孔径，从而具有较高的通光量，有利于提升光学系统10的像面亮度，改善成像清晰度，从而可提高图像传感器的感光性能，提升光学系统10在暗环境下工作时的成像效果，此外较高的通光量还有利于增加边缘视场的光线束，减少边缘视场的像差，抑制暗角现象。
[0096]
ttl/imgh＝1.410；ttl为第一透镜l1的物侧面s1至光学系统10的成像面s17于光轴101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。可以有效控制光学系统10的光学总长，降低光学系统10的组装敏感度；同时，有利于光学系统10在小型化和大像面之间取得平衡，以使光学系统10在具有较小尺寸的同时，还可具备足够大的成像面s17，以匹配更高像素的图像传感器，进而能够拍摄出物体更多的细节。
[0097]
r12/f1＝1.343；r12为第一透镜l1的像侧面s2于光轴101处的曲率半径，f1为第一透镜l1的有效焦距。可以使第一透镜l1的曲折力控制在合理范围内，有利于第一透镜l1为整个光学系统10贡献合适的正曲折力，可有效会聚大角度的入射光线进入光学系统10，便于实现大光圈特性，也缩短了光学系统10的光学总长；同时合理控制第一透镜l1像侧面s2的曲率变化，可防止第一透镜l1产生难以校正的像差，也可有效降低光学系统10的头部尺寸，使光学系统10具有小头部。
[0098]
f/f6＝1.280；f6为第六透镜l6的有效焦距。通过配置第六透镜l6的曲折力在合理范围内，第六透镜l6能够提供合适的正曲折力，可以有效矫正前面透镜组(即第一透镜l1至第五透镜l5)产生的球差，提升光学系统10的成像解像力；另外，正曲折力还可对大角度入射的光线实现合理偏折，有利于第六透镜l6对整个光学系统10的尺寸压缩，进而促进形成光学系统10的小型化特点。
[0099]
(r21+r22)/ct2＝47.532；r21、r22分别为第二透镜l2的物侧面s3和像侧面s4于光轴101处的曲率半径，ct2为第二透镜l2于光轴101上的厚度。如此可使得第二透镜l2的物侧面s3和像侧面s4的曲率半径相匹配，有利于矫正光学系统10的轴外像差，并平衡光学系统10的轴上像差，可降低光学系统10的光学敏感性，进而保证较好的成像质量，另外，合理的面型弯曲度和透镜厚度也有利于第二透镜l2的加工成型。
[0100]
f*tan(hfov)＝5.230mm；hfov为光学系统10的最大视场角的一半。可约束光学系统10的有效焦距与最大视场角保持在合理范围内，有利于光学系统10获得较大的成像面s17，提高拍摄图片的像素，在具有大像面的基础上，光学系统10拥有大视角，从而可会聚大范围的光线，便于实现大光圈特性。
[0101]
(ct1+ct2)/(ct3+ct4)＝1.411；ct1、ct3、ct4分别为第一透镜l1、第三透镜l3、第四透镜l4于光轴101上的厚度。通过约束第一透镜l1和第二透镜l2中心厚度之和，与第三透镜l3和第四透镜l4中心厚度之和的比值，第一透镜l1至第四透镜l4的厚度关系能够得到合理配置，进而透镜面型得以合理配置，从而能够控制第一透镜l1至第四透镜l4之间的曲折力分配，可控制光学系统10中各视场的场曲贡献量在合理的范围内，有利于平衡后透镜组(即第五透镜l5至第七透镜l7)产生的场曲量，进而提升光学系统10的成像解像力；此外，还可降低第一透镜l1至第四透镜l4的公差敏感度，提高透镜组装良率并实现光学系统10的小型化设计。
[0102]
图2包括了第一实施例中光学系统10的纵向球差图、像散图和畸变图。其中像散图
和畸变图的参考波长为555nm。纵向球面像差图(longitudinal spherical aberration)展现了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s17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，各参考波长的最大焦点偏移均被控制在
±
0.05mm以内，对于大光圈系统而言，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的场曲像散图(astigmatic field curves)，其中s曲线代表555nm下的弧矢场曲，t曲线代表555nm下的子午场曲。由图中可知，光学系统10的场曲较小，最大场曲被控制在
±
0.10mm以内，对于大光圈系统而言，像面弯曲程度得到有效抑制，且各视场下的弧矢场曲及子午场曲趋于一致，各视场的像散得到较佳的控制，因此可知光学系统10的视场中心至边缘均拥有清晰的成像。另外根据畸变图可知，具有大光圈特性的光学系统10的畸变程度也得到了良好的控制。
[0103]
第二实施例
[0104]
参考图3，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、具有正曲折力的第一透镜l1、具有负曲折力的第二透镜l2、具有正曲折力的第三透镜l3、具有负曲折力的第四透镜l4、具有负曲折力的第五透镜l5、具有正曲折力的第六透镜l6及具有负曲折力的第七透镜l7。在第二实施例中，各个透镜的面型与第一实施例中的各个透镜的面型的区别在于：第四透镜l4的物侧面s7于近光轴101处为凹面，像侧面s8于近最大有效口径处为凹面。第七透镜l7的物侧面s13于近最大有效口径处为凸面。该实施例中光学系统10的各透镜参数由表3和表4给出，其中各元件名称和参数的定义可由第一实施例中得出，此处不加以赘述。
[0105]
表3
[0106][0107]
表4
[0108][0109][0110]
由图4中的各像差图可知，拥有广角特性的光学系统10的纵向球差、场曲、像散、畸变均得到良好的控制，该实施例的光学系统10可拥有良好的成像品质。
[0111]
第三实施例
[0112]
参考图5，在第三施例中，光学系统10沿光轴101由物侧至像侧依次包括孔径光阑sto、具有正曲折力的第一透镜l1、具有负曲折力的第二透镜l2、具有负曲折力的第三透镜l3、具有正曲折力的第四透镜l4、具有负曲折力的第五透镜l5、具有正曲折力的第六透镜l6及具有负曲折力的第七透镜l7。在第三实施例中，各个透镜的面型与第一实施例中的各个透镜的面型的区别在于：第四透镜l4的像侧面s8于近光轴101处为凸面，像侧面s8于近最大有效口径处为凹面。该实施例中光学系统10的各透镜参数由表5和表6给出，其中各元件名称和参数的定义可由第一实施例中得出，此处不加以赘述。
[0113]
表5
[0114][0115]
表6
[0116]
[0117][0118]
由图6中的各像差图可知，拥有广角特性的光学系统10的纵向球差、场曲、像散、畸变均得到良好的控制，该实施例的光学系统10可拥有良好的成像品质。
[0119]
第四实施例
[0120]
参考图7，在第四施例中，光学系统10沿光轴101由物侧至像侧依次包括孔径光阑sto、具有正曲折力的第一透镜l1、具有负曲折力的第二透镜l2、具有负曲折力的第三透镜l3、具有正曲折力的第四透镜l4、具有负曲折力的第五透镜l5、具有正曲折力的第六透镜l6及具有负曲折力的第七透镜l7。在第四实施例中，各个透镜的面型与第一实施例中的各个透镜的面型的区别在于：第二透镜l2的像侧面s4于近最大有效口径处为凸面。第三透镜l3的物侧面s5于近光轴101处为凹面，物侧面s5于近最大有效口径处为凹面。第四透镜l4的像侧面s8于近最大有效口径处为凹面。第五透镜l5的物侧面s9于近最大有效口径处为凸面。第六透镜l6的物侧面s11于近最大有效口径处为凸面，像侧面s12于近最大有效口径处为凹面。该实施例中光学系统10的各透镜参数由表7和表8给出，其中各元件名称和参数的定义可由第一实施例中得出，此处不加以赘述。
[0121]
表7
[0122][0123]
表8
[0124]
[0125][0126]
由图8中的各像差图可知，拥有广角特性的光学系统10的纵向球差、场曲、像散、畸变均得到良好的控制，该实施例的光学系统10可拥有良好的成像品质。
[0127]
第五实施例
[0128]
参考图9，在第五施例中，光学系统10沿光轴101由物侧至像侧依次包括孔径光阑sto、具有正曲折力的第一透镜l1、具有正曲折力的第二透镜l2、具有负曲折力的第三透镜l3、具有正曲折力的第四透镜l4、具有负曲折力的第五透镜l5、具有正曲折力的第六透镜l6及具有负曲折力的第七透镜l7。在第五实施例中，各个透镜的面型与第一实施例中的各个透镜的面型的区别在于：第三透镜l3的物侧面s5于近光轴101处为凹面，像侧面s6于近最大有效口径处为凸面。第四透镜l4的像侧面s8于近最大有效口径处为凹面。第五透镜l5的物侧面s9于近最大有效口径处为凸面，像侧面s10于近最大有效口径处为凹面。第六透镜l6的物侧面s11于近最大有效口径处为凸面。该实施例中光学系统10的各透镜参数由表9和表10给出，其中各元件名称和参数的定义可由第一实施例中得出，此处不加以赘述。
[0129]
表9
[0130][0131][0132]
表10
[0133]
面序号ka4a6a8a10a12a14s1-7.059e+007.769e-01-1.118e+002.528e+00-6.034e+001.277e+01-2.004e+01s20.000e+00-1.280e-01-1.387e-029.882e-02-1.449e-015.720e-020.000e+00s35.465e-01-1.901e-011.494e-01-7.520e-013.991e+00-1.049e+011.614e+01s4-4.050e+00-4.578e-025.452e-02-2.356e-011.364e+00-3.427e+004.931e+00s50.000e+00-2.303e-015.607e-01-3.651e+001.337e+01-3.237e+015.045e+01s60.000e+00-4.117e-011.121e+00-4.023e+009.199e+00-1.364e+011.202e+01s72.609e+01-5.873e-011.846e+00-5.863e+001.498e+01-2.665e+012.883e+01s8-9.800e+01-7.026e-011.119e+00-6.479e+002.339e+01-5.654e+019.183e+01s90.000e+00-6.854e-013.226e+00-1.732e+015.042e+01-1.045e+021.162e+02s102.147e+00-8.944e+003.402e+01-9.351e+012.066e+02-4.554e+028.268e+02s11-1.000e+00-6.332e+002.874e+01-2.144e+021.075e+03-3.538e+037.619e+03s120.000e+001.241e+01-4.719e+01-6.709e+029.587e+03-6.456e+042.812e+05s130.000e+00-3.688e+012.966e+02-2.520e+031.963e+04-1.158e+054.916e+05s14-3.696e+00-3.867e+014.136e+02-3.725e+032.549e+04-1.274e+054.605e+05面序号a16a18a20a22a24a26a28s12.045e+01-1.197e+012.991e+000.000e+000.000e+000.000e+000.000e+00s20.000e+000.000e+000.000e+000.000e+000.000e+000.000e+000.000e+00s3-1.463e+017.261e+00-1.494e+000.000e+000.000e+000.000e+000.000e+00s4-4.197e+001.957e+00-3.720e-010.000e+000.000e+000.000e+000.000e+00s5-4.867e+012.644e+01-6.161e+000.000e+000.000e+000.000e+000.000e+00s6-5.376e+009.215e-010.000e+000.000e+000.000e+000.000e+000.000e+00s7-1.680e+014.295e+00-2.274e-010.000e+000.000e+000.000e+000.000e+00s8-9.385e+015.327e+01-1.261e+010.000e+000.000e+000.000e+000.000e+00s91.362e+00-1.506e+021.462e+02-4.507e+010.000e+000.000e+000.000e+00
s10-9.351e+025.592e+02-1.353e+020.000e+000.000e+000.000e+000.000e+00s11-1.103e+041.270e+04-1.767e+042.893e+04-3.576e+042.722e+04-1.137e+04s12-8.575e+051.883e+06-2.993e+063.409e+06-2.710e+061.424e+06-4.443e+05s13-1.492e+063.243e+06-5.048e+065.577e+06-4.266e+062.149e+06-6.416e+05s14-1.210e+062.324e+06-3.259e+063.305e+06-2.359e+061.125e+06-3.219e+05
[0134]
由图10中的各像差图可知，拥有广角特性的光学系统10的纵向球差、场曲、像散、畸变均得到良好的控制，该实施例的光学系统10可拥有良好的成像品质。
[0135]
第六实施例
[0136]
参考图11，在第六施例中，光学系统10沿光轴101由物侧至像侧依次包括孔径光阑sto、具有正曲折力的第一透镜l1、具有负曲折力的第二透镜l2、具有正曲折力的第三透镜l3、具有负曲折力的第四透镜l4、具有正曲折力的第五透镜l5、具有正曲折力的第六透镜l6及具有负曲折力的第七透镜l7。在第六实施例中，各个透镜的面型与第一实施例中的各个透镜的面型的区别在于：第三透镜l3的像侧面s6于近光轴101处为凸面，物侧面s5于近最大有效口径处为凹面。第四透镜l4的物侧面s7于近光轴101处为凹面，像侧面s8于近最大有效口径处为凹面。第五透镜l5的物侧面s9于近最大有效口径处为凸面。第六透镜l6的物侧面s11于近最大有效口径处为凹面，像侧面s12于近最大有效口径处为凹面。该实施例中光学系统10的各透镜参数由表11和表12给出，其中各元件名称和参数的定义可由第一实施例中得出，此处不加以赘述。
[0137]
表11
[0138][0139]
表12
[0140]
面序号ka4a6a8a10a12a14s1-6.783e+007.075e-01-9.423e-011.979e+00-4.228e+007.882e+00-1.088e+01s20.000e+00-1.282e-018.964e-02-1.434e-02-8.277e-024.138e-020.000e+00s35.921e+00-2.450e-013.486e-01-5.170e-011.966e+00-5.332e+008.445e+00
s4-3.226e+00-8.840e-021.791e-01-3.262e-011.357e+00-3.672e+005.874e+00s50.000e+00-1.323e-011.381e-01-1.804e+007.104e+00-1.700e+012.520e+01s60.000e+00-8.978e-02-1.834e-02-1.305e+005.369e+00-1.096e+011.197e+01s7-8.599e+01-2.565e-017.256e-01-5.942e+003.346e+01-9.768e+011.587e+02s8-7.023e+01-1.399e+006.989e+00-3.149e+018.460e+01-1.479e+021.757e+02s90.000e+00-3.182e+001.972e+01-8.912e+012.846e+02-7.022e+021.280e+03s101.924e+00-1.100e+014.763e+01-1.217e+021.555e+02-6.521e+01-2.783e+01s11-1.000e+00-5.124e+004.434e+009.093e+01-1.186e+038.192e+03-3.869e+04s120.000e+009.138e+00-5.448e+015.398e+011.260e+03-1.079e+044.749e+04s130.000e+00-3.555e+012.765e+02-2.255e+031.746e+04-1.035e+054.369e+05s14-3.528e+00-3.987e+014.227e+02-3.761e+032.540e+04-1.251e+054.425e+05面序号a16a18a20a22a24a26a28s19.836e+00-5.119e+001.138e+000.000e+000.000e+000.000e+000.000e+00s20.000e+000.000e+000.000e+000.000e+000.000e+000.000e+000.000e+00s3-7.638e+003.687e+00-7.166e-010.000e+000.000e+000.000e+000.000e+00s4-5.547e+002.872e+00-6.257e-010.000e+000.000e+000.000e+000.000e+00s5-2.281e+011.160e+01-2.534e+000.000e+000.000e+000.000e+000.000e+00s6-6.622e+001.508e+000.000e+000.000e+000.000e+000.000e+000.000e+00s7-1.465e+027.216e+01-1.477e+010.000e+000.000e+000.000e+000.000e+00s8-1.410e+026.904e+01-1.513e+010.000e+000.000e+000.000e+000.000e+00s9-1.605e+031.275e+03-5.687e+021.074e+020.000e+000.000e+000.000e+00s10-1.239e+004.128e+01-1.890e+010.000e+000.000e+000.000e+000.000e+00s111.289e+05-3.037e+055.059e+05-5.912e+054.741e+05-2.486e+057.687e+04s12-1.333e+052.526e+05-3.263e+052.824e+05-1.547e+054.661e+04-4.510e+03s13-1.300e+062.742e+06-4.116e+064.365e+06-3.196e+061.538e+06-4.378e+05s14-1.123e+062.046e+06-2.667e+062.456e+06-1.550e+066.339e+05-1.497e+05
[0141]
由图12中的各像差图可知，拥有广角特性的光学系统10的纵向球差、场曲、像散、畸变均得到良好的控制，该实施例的光学系统10可拥有良好的成像品质。
[0142]
第七实施例
[0143]
参考图13，在第七施例中，光学系统10沿光轴101由物侧至像侧依次包括孔径光阑sto、具有正曲折力的第一透镜l1、具有负曲折力的第二透镜l2、具有负曲折力的第三透镜l3、具有正曲折力的第四透镜l4、具有负曲折力的第五透镜l5、具有正曲折力的第六透镜l6及具有负曲折力的第七透镜l7。在第七实施例中，各个透镜的面型与第一实施例中的各个透镜的面型的区别在于：第二透镜l2的像侧面s4于近最大有效口径处为凸面。第四透镜l4的像侧面s8于近光轴101处为凸面，像侧面s8于近最大有效口径处为凹面。第五透镜l5的物侧面s9于近最大有效口径处为凸面。第六透镜l6的像侧面s12于近光轴101处为凸面，像侧面s12于近最大有效口径处为凹面。第七透镜l7的物侧面s13于近光轴101处为凹面，物侧面s13于近最大有效口径处为凸面，像侧面s14于近最大有效口径处为凹面。该实施例中光学系统10的各透镜参数由表13和表14给出，其中各元件名称和参数的定义可由第一实施例中得出，此处不加以赘述。
[0144]
表13
[0145][0146]
表14
[0147][0148]
[0149]
由图14中的各像差图可知，拥有广角特性的光学系统10的纵向球差、场曲、像散、畸变均得到良好的控制，该实施例的光学系统10可拥有良好的成像品质。
[0150]
请参阅表15，表15为本技术第一实施例至第七实施例中各关系式的比值汇总。
[0151]
表15
[0152][0153]
相较于一般的光学系统，上述各实施例中的光学系统10能够在压缩总长以实现小型化设计的同时保持良好的成像质量，且还能够拥有较大成像范围。
[0154]
参考图15，本技术的实施例还提供了一种摄像模组20，摄像模组20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，两者可通过支架固定。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(complementary metal 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s17与图像传感器210的感光表面重叠。通过采用上述光学系统10，摄像模组20能够在保持小型化设计的同时拥有良好的成像质量。
[0155]
参考图16，本技术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、平板电脑、pda(personal digital assistant，个人数字助理)等。上述摄像模组20能够为电子设备30提供良好摄像品质的同时，保持较小的占据体积，从而可减少对设备的小型化设计造成阻碍。
[0156]
在本发明的描述中，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发明和简化描述，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发明的限制。
[0157]
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一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0158]
在本发明中，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，还可以是通信；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。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发明中的具体含义。
[0159]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0160]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

技术特征：
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：具有正曲折力的第一透镜，所述第一透镜的物侧面于近光轴处为凸面，像侧面于近光轴处为凹面；具有曲折力的第二透镜，所述第二透镜的物侧面于近光轴处为凸面，像侧面于近光轴处为凹面；具有曲折力的第三透镜；具有曲折力的第四透镜；具有曲折力的第五透镜，所述第五透镜的物侧面于近光轴处为凸面，像侧面于近光轴处为凹面；具有正曲折力的第六透镜，所述第六透镜的物侧面于近光轴处为凸面；具有负曲折力的第七透镜，所述第七透镜的像侧面于近光轴处为凹面，且所述第七透镜的物侧面和像侧面中均设置有至少一个反曲结点，所述光学系统满足关系：2≤f7/(sag71+sag72)≤4；f7为所述第七透镜的有效焦距，sag71为所述第七透镜的物侧面于最大有效口径处的矢高，sag72为所述第七透镜的像侧面于最大有效口径处的矢高。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：1.8≤(sd72-sd52)/(sd51-sd31)≤3；sd72为所述第七透镜像侧面的最大有效口径的一半，sd52为所述第五透镜像侧面的最大有效口径的一半，sd51为所述第五透镜物侧面的最大有效口径的一半，sd31为所述第三透镜物侧面的最大有效口径的一半。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：1≤r51/r52≤3；r51为所述第五透镜的物侧面于光轴处的曲率半径，r52为所述第五透镜的像侧面于光轴处的曲率半径。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：f/epd≤1.6；f为所述光学系统的有效焦距，epd为所述光学系统的入瞳直径。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：ttl/imgh≤1.42；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。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：0.5≤r12/f1≤1.8；r12为所述第一透镜的像侧面于光轴处的曲率半径，f1为所述第一透镜的有效焦距。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：1.2≤f/f6≤1.5；f为所述光学系统的有效焦距，f6为所述第六透镜的有效焦距。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：
30≤(r21+r22)/ct2≤60；r21为所述第二透镜的物侧面于光轴处的曲率半径，r22为所述第二透镜的像侧面于光轴处的曲率半径，ct2为所述第二透镜于光轴上的厚度。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：5.1mm≤f*tan(hfov)≤5.4mm；f为所述光学系统的有效焦距，hfov为所述光学系统的最大视场角的一半。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：1.2≤(ct1+ct2)/(ct3+ct4)≤1.5；ct1为所述第一透镜于光轴上的厚度，ct2为所述第二透镜于光轴上的厚度，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。11.一种摄像模组，其特征在于，包括图像传感器及权利要求1至10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。12.一种电子设备，其特征在于，包括固定件及权利要求11所述的摄像模组，所述摄像模组设于所述固定件。

技术总结
本发明公开了一种光学系统、摄像模组及电子设备。光学系统包括：具有正曲折力的第一透镜，第一透镜的物侧面和像侧面于近光轴处分别为凸面和凹面；具有曲折力的第二透镜、第三透镜、第四透镜和第五透镜，第二透镜的物侧面和像侧面于近光轴处分别为凸面和凹面，第五透镜的物侧面和像侧面于近光轴处分别为凸面和凹面；具有正曲折力的第六透镜，第六透镜的物侧面于近光轴处为凸面；具有负曲折力的第七透镜，第七透镜的像侧面于近光轴处为凹面，且第七透镜的物侧面和像侧面中均设置有至少一个反曲点；光学系统满足关系：2<f7/(sag71+sag72)<4。根据本发明实施例的光学系统，能够实现小型化设计的同时兼顾良好的成像品质。实现小型化设计的同时兼顾良好的成像品质。实现小型化设计的同时兼顾良好的成像品质。


技术研发人员：华露 杨健 李明
受保护的技术使用者：江西晶超光学有限公司
技术研发日：2021.12.10
技术公布日：2022/3/8