CN112882204A

CN112882204A - 光学系统、摄像模组、摄像设备及汽车

Info

Publication number: CN112882204A
Application number: CN202110338072.7A
Authority: CN
Inventors: 杨懿; 乐宇明; 蔡雄宇
Original assignee: Tianjin OFilm Opto Electronics Co Ltd
Current assignee: Tianjin OFilm Opto Electronics Co Ltd
Priority date: 2021-03-30
Filing date: 2021-03-30
Publication date: 2021-06-01

Abstract

本发明涉及一种光学系统、摄像模组、摄像设备及汽车。光学系统，沿光轴由物侧至像侧依次包括：具有负屈折力的第一透镜，其物侧面于近光轴处为凸面，像侧面于近光轴处为凹面；具有负屈折力的第二透镜，其像侧面于近光轴处为凹面；具有正屈折力的第三透镜，其物侧面于近光轴处为凸面，像侧面于近光轴处为凸面；具有屈折力的第四透镜、第五透镜、第六透镜及第七透镜；第四透镜、第五透镜及第六透镜依次胶合以构成胶合透镜组，胶合透镜组具有正屈折力；且光学系统满足关系：2＜f456/f＜4；f456为第四透镜、第五透镜及第六透镜的组合焦距，f为光学系统的有效焦距。上述光学系统拥有大视角特性，且同时还能拥有清晰的成像。

Description

光学系统、摄像模组、摄像设备及汽车

技术领域

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、摄像设备及汽车。

背景技术

随着业界对驾驶安全性能的重视，车载行业出现了ADAS(Advanced DrivingAssistance System，高级辅助驾驶系统)、DMS(Driver Monitoring System，驾驶员监控系统)等检测系统以对路况或驾驶员进行监测，从而根据路况信息或驾驶员的状态信息以提供及时的预警。

以用于监测路况信息的车载摄像设备为例，车身上往往安装有多个车载摄像设备以分别获取车身四周不同区域的路况影像信息，随后将影像信息传输至车内的显示屏以供驾驶员观察，或者传输至控制系统中分析以及时为驾驶员提供驾驶提示。但应注意的是，车载摄像设备对目标物体的拍摄质量高低会较大地影响驾驶员或控制系统的判断，从而影响驾驶的安全性；另外，车载摄像设备的拍摄视野的大小也决定了车身上所需安装的摄像设备的数量，进而影响安装成本。

但对于传统的车载摄像设备而言，车载摄像设备的拍摄范围越大，则拍摄清晰度越难得到控制，即难以同时兼顾拍摄范围及拍摄清晰度，从而导致汽车难以在满足较低安装成本的同时还提供较佳的驾驶安全性。

发明内容

基于此，有必要针对如何兼顾较大的拍摄范围及清晰度的问题，提供一种光学系统、摄像模组、摄像设备及汽车。

一种光学系统，沿光轴由物侧至像侧依次包括：

具有负屈折力的第一透镜，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；

具有负屈折力的第二透镜，所述第二透镜的像侧面于近光轴处为凹面；

具有正屈折力的第三透镜，所述第三透镜的物侧面于近光轴处为凸面，像侧面于近光轴处为凸面；

具有屈折力的第四透镜；

具有屈折力的第五透镜；

具有屈折力的第六透镜；

具有屈折力的第七透镜；

所述第四透镜、所述第五透镜及所述第六透镜依次胶合以构成胶合透镜组，所述胶合透镜组具有正屈折力；

且所述光学系统满足关系：

2＜f456/f＜4；

f456为所述第四透镜、所述第五透镜及所述第六透镜的组合焦距，f为所述光学系统的有效焦距。

上述光学系统中，第一透镜和第二透镜均具有负屈折力，且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，第二透镜的像侧面于近光轴处为凹面，从而可利于对大角度入射的光线实现偏折，以实现光学系统的大视角特性。第三透镜具有正屈折力，且其物侧面及像侧面均为凸面，从而第三透镜可对来自第一透镜和第二透镜的光线实现及时的会聚，特别是利于调节边缘视场的场曲像差。进一步地，第四透镜、第五透镜和第六透镜共同构成具有正屈折力的胶合透镜组，一方面可利于使入射光线在通过三片式胶合透镜组时能够平缓过渡以进一步校正场曲及像散像差；另一方面也可通过胶合设置，将三片透镜的累加公差设置成一个整合透镜的公差，可减小偏心敏感度，降低系统组装敏感度，解决镜片工艺制作及镜头组装问题，提高良率。第七透镜的设置则可同样对入射光线起到偏折作用，分担物方透镜对入射光线的偏折负担，以增大光学系统的后镜组对入射光线的平缓过渡的能力，特别对于具有大视角特性的光学系统而言，也可有效地对边缘视场的像差实现抑制。另外，通过满足上述关系式条件，胶合透镜组的正屈折力强度能够得到合理约束，可配合第三透镜以对第一透镜及第二透镜所产生的较大的像差实现有效校正，同时能够合理分担第三透镜为光学系统提供的正屈折力强度，进而有利于提升成像解析度，提高成像清晰度。超过关系式范围时，则光学系统的像差难以得到合理的校正，从而导致成像品质不良。

在其中一个实施例中，所述光学系统满足关系：

1mm＜ImgH/FNO＜2mm；

ImgH为所述光学系统的最大视场角所对应的像高的一半，FNO为所述光学系统的光圈数。相较于一般的拥有大视角特性的光学系统而言，当满足该关系时，可利于光学系统匹配更高像素的图像传感器，提升图像分辨率；同时还可拥有与成像面尺寸相匹配的通光量，从而也有利于提高成像清晰度。低于关系式下限时，容易导致光学系统的入光量不足，或者导致像高不足，从而难以同时兼顾清晰成像及大视场范围。高于关系式上限时，则光学系统的光圈数过小，容易导致像差过大而难以处理。

在其中一个实施例中，所述光学系统满足关系：

-6＜f1/CT1＜-3；

f1为所述第一透镜的有效焦距，CT1为所述第一透镜于光轴上的厚度。满足该关系时，可合理地搭配第一透镜的屈折力强度与中心厚度，以有助于修正光学系统的像差、扩大光学系统的视场角并提高第一透镜的制造良率。低于关系式下限时，第一透镜的有效焦距的绝对值过大，屈折力不足，不利于扩大光学系统的视场角，且不利于抑制高阶像差，从而出现高阶球差、彗差等现象影响光学系统的分辨率和成像品质；或者会导致第一透镜的厚度或薄而加大成型难度。超过关系式上限时，第一透镜的有效焦距的绝对值过小，屈折力过强，导致边缘视场的入射光束在经过第一透镜时相对光轴的高度急速收缩，从而增光线入射至像方透镜组的入射角度，增加像方透镜组为降低光线于成像面上的入射角度的负担。

在其中一个实施例中，所述光学系统满足关系：

-2＜f12/f＜-1；

f12为所述第一透镜和所述第二透镜的组合焦距。第一透镜和第二透镜均为光学系统提供负屈折力，且当满足该关系时，第一透镜和第二透镜的组合焦距将得到合理约束，从而有利于显著地扩大光学系统的视场角，收拢入射光线，使其平稳进入光学系统。低于关系式的下限时，第一透镜和第二透镜整体提供的负屈折力不足，则难以扩大光学系统的视场角。而高于关系式的上限时，第一透镜和第二透镜整体提供的负屈折力过强，则入射光线在经过第一透镜时将发生大角度偏折，导致入射光线在光学系统中的光路走势过于敏感，进而导致像方各透镜需承担很大的像差处理压力，最终增大光学设计难度。

在其中一个实施例中，所述光学系统满足关系：

85°＜HFOV＜110°；

HFOV为所述光学系统的最大视场角的一半。满足该关系时，光学系统具有超大广角的特性，从而可以拍摄大范围的物空间景象，且有效减少了拍摄死角，进而使光学系统能有效地应用于车载、监控和安防等对视场范围有较大要求的设备中。低于下限时，则光学系统的视场角过小，取景范围受限。而高于关系式上限时，则视场角过大，拥有上述设计的光学系统将难以对边缘视场实现良好的成像。

在其中一个实施例中，所述光学系统满足关系：

0.8＜ET1/CT1＜1.5；

ET1为所述第一透镜的物侧面最大有效孔径处至像侧面最大有效孔径处于平行光轴方向的厚度，CT1为所述第一透镜于光轴上的厚度。满足该关系时，第一透镜的中心厚度和边缘厚度之间将得到合理的配置，使得第一透镜具备合适的厚薄比，从而能够更易地实现成型和镀膜，而且也能防止入射光线的偏折过大，降低组装偏心敏感性。

在其中一个实施例中，所述光学系统满足关系：

0.35＜(AT23+AT34)/CT3＜1；

AT23为所述第二透镜的像侧面至所述第三透镜的物侧面于光轴上的距离，AT34为所述第三透镜的像侧面至所述第四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。满足该关系时，可合理控制第三透镜的中心厚度以及第三透镜与前后透镜的间隔，使第三透镜能够配合第二透镜及第四透镜以更好地处理入射光线，使大角度入射的光线在经过这三片透镜时能够变得平缓，从而可减小像差；在此范围内则间隔合理，有助于提升组装良率，降低组装难度。

在其中一个实施例中，所述光学系统包括孔径光阑，且所述光学系统满足关系：

0.5＜DOS/TTL＜0.7；

DOS为所述第一透镜的物侧面至所述孔径光阑于光轴上的距离，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。满足该关系时，有利于使光学系统的结构更为紧凑，从而实现小型化设计；同时，也有利于大角度光线进入光学系统，从而可进一步增大视场角，以利于实现广角化设计。

在其中一个实施例中，所述光学系统满足关系：

3＜SD11/SD72＜4；

SD11为所述第一透镜的物侧面的最大有效孔径，SD72为所述第七透镜的像侧面的最大有效孔径。满足该关系时，可使得光学系统具有相对较大的头部尺寸以及相对较小的尾部尺寸的特点，一方面可以使物空间更大角度范围的光线由第一透镜收聚以进入光学系统，从而增大了光学系统的视场角；另一方面也可使光线由第七透镜平稳地出射至成像面，从而有助于减小成像面上的主光线入射角，提升成像品质。

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，摄像模组将具有大视角特性以及更佳的成像清晰度。

一种摄像设备，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。通过采用上述摄像模组，摄像设备将具有大视角特性以及更佳的成像清晰度。

一种汽车，包括安装部及上述的摄像设备，所述摄像设备设于所述安装部。汽车可通过摄像设备以获得更大的拍摄范围，从而即使减少设备的安装数量也能获取车身全方位的影像，减少死角；同时还能通过摄像设备获得更清晰的路况影像，从而即能够满足较低安装成本，还能因为拥有较佳的影像清晰度而提高驾驶安全性。

附图说明

图1为本申请第一实施例提供的光学系统的结构示意图；

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；

图3为本申请第二实施例提供的光学系统的结构示意图；

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；

图5为本申请第三实施例提供的光学系统的结构示意图；

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；

图7为本申请第四实施例提供的光学系统的结构示意图；

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；

图9为本申请第五实施例提供的光学系统的结构示意图；

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；

图11为本申请一实施例提供的摄像模组的示意图；

图12为本申请一实施例提供的摄像设备的结构示意图；

图13为本申请一实施例提供的应用有摄像设备的汽车的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明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发明。但是本发明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发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

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。

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。在本发明的描述中，“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。

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；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发明中的具体含义。

在本发明中，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。

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。

本申请提供一种具有七片透镜的光学系统，光学系统可应用于车载摄像设备、监控设备等对视场范围及影像清晰度有较高需求的常见设备中。

参考图1，本申请的实施例提供了一种光学系统10，光学系统10具有光轴101，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。其中第一透镜L1具有负屈折力，第二透镜L2具有负屈折力，第三透镜L3具有正屈折力。另外，第四透镜L4、第五透镜L5及第六透镜L6依次胶合以构成胶合透镜组，胶合透镜组具有正屈折力。各透镜的光轴处于同一直线上，该直线即为光学系统10的光轴101。光学系统10中的各透镜可装配于镜筒中以形成摄像镜头。

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及像侧面S12，第七透镜L7具有物侧面S13及像侧面S14。在本申请的实施例中，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；第二透镜L2的像侧面S4于近光轴处为凹面；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。应注意的是，当描述透镜表面于近光轴处具有某种面型时，即该透镜表面于光轴101附近具有该种面型，而该透镜表面于靠近最大有效通光孔径处的区域可以拥有与之相同的面型或相反的面型。另外，光学系统10还具有成像面S15，成像面S15位于第七透镜L7的像侧，无限远处的轴上物点经光学系统10的透镜组调节后能够会聚于成像面S15上。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，也可将成像面S15视为图像传感器的感光面。

上述光学系统10中，第一透镜L1和第二透镜L2均具有负屈折力，且第一透镜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，第二透镜L2的像侧面S4于近光轴处为凹面，从而可利于对大角度入射的光线实现偏折，以实现光学系统10的大视角特性。第三透镜L3具有正屈折力，且其物侧面S5及像侧面S6均为凸面，从而第三透镜L3可对来自第一透镜L1和第二透镜L2的光线实现及时的会聚，特别是利于调节边缘视场的场曲像差。进一步地，第四透镜L4、第五透镜L5和第六透镜L6共同构成具有正屈折力的胶合透镜组，一方面可利于使入射光线在通过三片式胶合透镜组时能够平缓过渡以进一步校正场曲及像散像差；另一方面也可通过胶合设置，将三片透镜的累加公差设置成一个整合透镜的公差，可减小偏心敏感度，降低系统组装敏感度，解决镜片工艺制作及镜头组装问题，提高良率。第七透镜L7的设置则可同样对入射光线起到偏折作用，分担物方透镜对入射光线的偏折负担，以增大光学系统10的后镜组对入射光线的平缓过渡的能力，特别是对于具有大视角特性的光学系统10而言，也可有效地对边缘视场的像差实现抑制。

进一步地，本申请实施例中的光学系统10还满足关系：2＜f456/f＜4；f456为第四透镜L4、第五透镜L5及第六透镜L6的组合焦距，即胶合透镜组的有效焦距，f为光学系统10的有效焦距。通过满足该关系式条件，胶合透镜组的正屈折力强度能够得到合理约束，可配合第三透镜L3以对第一透镜L1及第二透镜L2所产生的较大的像差实现有效校正，同时能够合理分担第三透镜L3为光学系统10提供的正屈折力强度，进而有利于提升成像解析度，提高成像清晰度。超过关系式范围时，则光学系统10的像差难以得到合理的校正，从而导致成像品质不良。在一些实施例中，光学系统10所满足的该关系具体可以为2.8、2.85、2.95、3.07、3.16、3.28、3.37、3.45、3.53、3.57或3.6。

在一些实施例中，光学系统10满足关系：2.704mm≤f456≤3.638mm。

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：

1mm＜ImgH/FNO＜2mm；ImgH为光学系统10的最大视场角所对应的像高的一半，FNO为光学系统10的光圈数。ImgH也可称为光学系统10的最大成像圆半径，且当光学系统10与图像传感器装配时，图像传感器上矩形有效像素区域对角线长度的一半等于或近似等于ImgH的数值。相较于一般的拥有大视角特性的光学系统10而言，当满足该关系时，可利于光学系统10匹配更高像素的图像传感器，提升图像分辨率；同时还可拥有与成像面S15尺寸相匹配的通光量，从而也有利于提高成像清晰度。低于关系式下限时，容易导致光学系统10的入光量不足，或者导致像高不足，从而难以同时兼顾清晰成像及大视场范围。高于关系式上限时，则光学系统10的光圈数过小，容易导致像差过大而难以处理。在一些实施例中，光学系统10所满足的该关系具体可以为1.08mm、1.1mm、1.13mm、1.17mm、1.24mm、1.27mm、1.3mm、1.34mm或1.36mm。

-6＜f1/CT1＜-3；f1为第一透镜L1的有效焦距，CT1为第一透镜L1于光轴101上的厚度。满足该关系时，可合理地搭配第一透镜L1的屈折力强度与中心厚度，以有助于修正光学系统10的像差、扩大光学系统10的视场角并提高第一透镜L1的制造良率。低于关系式下限时，第一透镜L1的有效焦距的绝对值过大，屈折力不足，不利于扩大光学系统10的视场角，且不利于抑制高阶像差，从而出现高阶球差、彗差等现象影响光学系统10的分辨率和成像品质；或者会导致第一透镜L1的厚度或薄而加大成型难度。超过关系式上限时，第一透镜L1的有效焦距的绝对值过小，屈折力过强，导致边缘视场的入射光束在经过第一透镜L1时相对光轴101的高度急速收缩，从而增光线入射至像方透镜组的入射角度，增加像方透镜组为降低光线于成像面S15上的入射角度的负担。在一些实施例中，光学系统10所满足的该关系具体可以为-5.1、-5.0、-4.95、-4.83、-4.46、-4.2、-4.0、-3.86、-3.73、-3.65或-3.6。

-2＜f12/f＜-1；f12为第一透镜L1和第二透镜L2的组合焦距。第一透镜L1和第二透镜L2均为光学系统10提供负屈折力，且当满足该关系时，第一透镜L1和第二透镜L2的组合焦距将得到合理约束，从而有利于显著地扩大光学系统10的视场角，收拢入射光线，使其平稳进入光学系统10。低于关系式的下限时，第一透镜L1和第二透镜L2整体提供的负屈折力不足，则难以扩大光学系统10的视场角。而高于关系式的上限时，第一透镜L1和第二透镜L2整体提供的负屈折力过强，则入射光线在经过第一透镜L1时将发生大角度偏折，导致入射光线在光学系统10中的光路走势过于敏感，进而导致像方各透镜需承担很大的像差处理压力，最终增大光学设计难度。在一些实施例中，光学系统10所满足的该关系具体可以为-1.25、-1.2、-1.19、-1.17、-1.15、-1.13或-1.11。

85°＜HFOV＜110°；HFOV为光学系统10的最大视场角的一半。满足该关系时，光学系统10具有超大广角的特性，从而可以拍摄大范围的物空间景象，且有效减少了拍摄死角，进而使光学系统10能有效地应用于车载、监控和安防等对视场范围有较大要求的设备中。低于下限时，则光学系统10的视场角过小，取景范围受限。而高于关系式上限时，则视场角过大，拥有上述设计的光学系统10将难以对边缘视场实现良好的成像。在一些实施例中，光学系统10所满足的该关系具体可以为88°、90°、93°、95°、98°或100°。

0.8＜ET1/CT1＜1.5；ET1为第一透镜L1的物侧面S1最大有效孔径处至像侧面S2最大有效孔径处于平行光轴方向的厚度，CT1为第一透镜L1于光轴101上的厚度。ET1也可称为第一透镜L1的边缘厚度。满足该关系时，第一透镜L1的中心厚度和边缘厚度之间将得到合理的配置，使得第一透镜L1具备合适的厚薄比，从而能够更易地实现成型和镀膜，而且也能防止入射光线的偏折过大，降低组装偏心敏感性。在一些实施例中，光学系统10所满足的该关系具体可以为0.9、0.93、0.98、1.07、1.15、1.26、1.32或1.36。

0.35＜(AT23+AT34)/CT3＜1；AT23为第二透镜L2的像侧面S4至第三透镜L3的物侧面S5于光轴101上的距离，AT34为第三透镜L3的像侧面S6至第四透镜L4的物侧面S7于光轴101上的距离，CT3为第三透镜L3于光轴101上的厚度。满足该关系时，可合理控制第三透镜L3的中心厚度以及第三透镜L3与前后透镜的间隔，使第三透镜L3能够配合第二透镜L2及第四透镜L4以更好地处理入射光线，使大角度入射的光线在经过这三片透镜时能够变得平缓，从而可减小像差；在此范围内则间隔合理，有助于提升组装良率，降低组装难度。在一些实施例中，光学系统10所满足的该关系具体可以为0.4、0.43、0.48、0.54、0.6、0.65、0.77、0.82、0.9或0.95。

0.5＜DOS/TTL＜0.7；光学系统10包括孔径光阑，而DOS为第一透镜L1的物侧面S1至孔径光阑于光轴101上的距离，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101上的距离。满足该关系时，有利于使光学系统10的结构更为紧凑，从而实现小型化设计；同时，也有利于大角度光线进入光学系统10，从而可进一步增大视场角，以利于实现广角化设计。在一些实施例中，光学系统10所满足的该关系具体可以为0.58、0.59、0.60、0.61或0.62。

3＜SD11/SD72＜4；SD11为第一透镜L1的物侧面S1的最大有效孔径，SD72为第七透镜L7的像侧面S13的最大有效孔径。满足该关系时，可使得光学系统10具有相对较大的头部尺寸以及相对较小的尾部尺寸的特点，一方面可以使物空间更大角度范围的光线由第一透镜L1收聚以进入光学系统10，从而增大了光学系统10的视场角；另一方面也可使光线由第七透镜L7平稳地出射至成像面S15，从而有助于减小成像面S15上的主光线入射角，提升成像品质。在一些实施例中，光学系统10所满足的该关系具体可以为3.38、3.4、3.46、3.52、3.63、3.65、3.68或3.7。

2.0≤FNO≤2.1；FNO为光学系统10的光圈数。满足该关系时，光学系统10拥有大光圈特性。

以上各关系式条件中的有效焦距、组合焦距的数值参考波长为587.56nm，有效焦距及组合焦距至少是指相应透镜或透镜组于近光轴处的数值。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、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。

光学系统10还包括孔径光阑STO，在一些实施例中，孔径光阑STO设于第三透镜L3的像侧，例如可设于第三透镜L3与胶合透镜组之间。孔径光阑STO可用于限制到达成像面S15的入光量，同时也能用于阻挡非有效光线以改善像差。

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的至少一个透镜可具有球面面型，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。应注意的是，当某个透镜的物侧面或像侧面为非球面时，该面可以存在反曲结构，此时该面由中心至边缘的面型种类将发生改变，例如一个透镜表面在近光轴处为凸面，而在靠近最大有效孔径处则为凹面。。

非球面的面型计算可参考非球面公式：

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。

另一方面，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(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(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。

以下通过更具体的实施例以对本申请的光学系统10进行说明：

第一实施例

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具有负屈折力的第一透镜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、孔径光阑STO、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及具有正屈折力的第七透镜L7。光学系统10的各透镜面型如下：

第一透镜L1的物侧面S1为凸面，像侧面S2为凹面。

第二透镜L2的物侧面S3为凸面，像侧面S4为凹面。

第三透镜L3的物侧面S5为凸面，像侧面S6为凸面。

第四透镜L4的物侧面S7为凸面，像侧面S8为凸面。

第五透镜L5的物侧面S9为凹面，像侧面S10为凹面。

第六透镜L6的物侧面S11为凸面，像侧面S12为凸面。

第七透镜L7的物侧面S13为凸面，像侧面S14为凸面。

第四透镜L4、第五透镜L5及第六透镜L6依次胶合以构成胶合透镜组，且该胶合透镜组具有正屈折力，第一实施例中的胶合透镜组的有效焦距f456为4.391mm。另外，第一透镜L1和第三透镜L3的物侧面及像侧面均为球面，且两者的材质均为玻璃；光学系统10的其余透镜的物侧面及像侧面均为非球面，且材质均为塑料。

该实施例中光学系统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。滤光片110可以为光学系统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110的光学总长TTL保持不变。滤光片110可以为红外截止滤光片。表1中Y半径为透镜相应表面于光轴101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元件(透镜或光阑)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、焦距(有效焦距)的参考波长为587.56nm，且Y半径、厚度、焦距(有效焦距)的数值单位均为毫米(mm)。另外，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。

表1

由表1可知，第一实施例中的光学系统10的有效焦距f为1.294mm，光圈数FNO为2.0，最大视场角的一半HFOV为98.38°，光学总长TTL为16.936mm，光学系统10拥有超广角特性。当装配图像传感器后，HFOV也可理解为光学系统10于对应图像传感器的矩形有效像素区域的对角线方向的最大半视角。

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。

表2

面序号

S3

S4

S7

S9

S11

S12

S13

S14

K

2.351E+01

-6.615E-01

9.374E+00

-5.220E+00

1.440E+01

-6.563E+00

3.576E+00

3.572E+01

A4

-5.296E-03

-1.177E-02

-3.689E-03

-1.313E-01

6.220E-03

-1.634E-02

-4.519E-03

-1.690E-02

A6

3.458E-04

-1.991E-03

3.573E-03

1.693E-01

4.163E-03

6.960E-03

-2.325E-03

3.351E-03

A8

-1.469E-05

1.752E-04

-6.092E-03

-2.256E-01

1.038E-03

-1.250E-03

7.736E-04

-4.183E-04

A10

-2.462E-07

-1.079E-04

-3.860E-03

1.865E-01

-7.420E-06

-8.460E-05

-3.745E-05

7.007E-05

A12

-2.907E-09

1.012E-06

6.282E-03

-5.916E-02

-1.044E-04

4.320E-05

1.330E-07

-5.648E-06

A14

6.694E-09

3.447E-06

7.729E-03

-9.489E-03

9.124E-06

2.342E-06

3.476E-08

1.779E-06

A16

-3.493E-10

-8.542E-07

-9.103E-03

1.066E-02

-1.385E-06

2.219E-06

-4.003E-08

-2.305E-07

A18

0.000E+00

A20

0.000E+00

在第一实施例中，光学系统10满足以下各关系：

f456/f＝3.393；f456为第四透镜L4、第五透镜L5及第六透镜L6的组合焦距，即胶合透镜组的有效焦距，f为光学系统10的有效焦距。通过满足该关系式条件，胶合透镜组的正屈折力强度能够得到合理约束，可配合第三透镜L3以对第一透镜L1及第二透镜L2所产生的较大的像差实现有效校正，同时能够合理分担第三透镜L3为光学系统10提供的正屈折力强度，进而有利于提升成像解析度，提高成像清晰度。超过关系式范围时，则光学系统10的像差难以得到合理的校正，从而导致成像品质不良。

ImgH/FNO＝1.377mm；ImgH为光学系统10的最大视场角所对应的像高的一半，FNO为光学系统10的光圈数。ImgH也可称为光学系统10的最大成像圆半径，且当光学系统10与图像传感器装配时，图像传感器上矩形有效像素区域对角线长度的一半等于或近似等于ImgH的数值。相较于一般的拥有大视角特性的光学系统10而言，当满足该关系时，可利于光学系统10匹配更高像素的图像传感器，提升图像分辨率；同时还可拥有与成像面S15尺寸相匹配的通光量，从而也有利于提高成像清晰度。

f1/CT1＝-3.786；f1为第一透镜L1的有效焦距，CT1为第一透镜L1于光轴101上的厚度。满足该关系时，可合理地搭配第一透镜L1的屈折力强度与中心厚度，以有助于修正光学系统10的像差、扩大光学系统10的视场角并提高第一透镜L1的制造良率。

f12/f＝-1.192；f12为第一透镜L1和第二透镜L2的组合焦距。第一透镜L1和第二透镜L2均为光学系统10提供负屈折力，且当满足该关系时，第一透镜L1和第二透镜L2的组合焦距将得到合理约束，从而有利于显著地扩大光学系统10的视场角，收拢入射光线，使其平稳进入光学系统10。

HFOV＝98.38°；HFOV为光学系统10的最大视场角的一半。满足该关系时，光学系统10具有超大广角的特性，从而可以拍摄大范围的物空间景象，且有效减少了拍摄死角，进而使光学系统10能有效地应用于车载、监控和安防等对视场范围有较大要求的设备中。

ET1/CT1＝0.888；ET1为第一透镜L1的物侧面S1最大有效孔径处至像侧面S2最大有效孔径处于平行光轴方向的厚度，CT1为第一透镜L1于光轴101上的厚度。ET1也可称为第一透镜L1的边缘厚度。满足该关系时，第一透镜L1的中心厚度和边缘厚度之间将得到合理的配置，使得第一透镜L1具备合适的厚薄比，从而能够更易地实现成型和镀膜，而且也能防止入射光线的偏折过大，降低组装偏心敏感性。

(AT23+AT34)/CT3＝0.379；AT23为第二透镜L2的像侧面S4至第三透镜L3的物侧面S5于光轴101上的距离，AT34为第三透镜L3的像侧面S6至第四透镜L4的物侧面S7于光轴101上的距离，CT3为第三透镜L3于光轴101上的厚度。满足该关系时，可合理控制第三透镜L3的中心厚度以及第三透镜L3与前后透镜的间隔，使第三透镜L3能够配合第二透镜L2及第四透镜L4以更好地处理入射光线，使大角度入射的光线在经过这三片透镜时能够变得平缓，从而可减小像差；在此范围内则间隔合理，有助于提升组装良率，降低组装难度。

DOS/TTL＝0.604；DOS为第一透镜L1的物侧面S1至孔径光阑STO于光轴101上的距离，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101上的距离。满足该关系时，有利于使光学系统10的结构更为紧凑，从而实现小型化设计；同时，也有利于大角度光线进入光学系统10，从而可进一步增大视场角，以利于实现广角化设计。

SD11/SD72＝3.374；SD11为第一透镜L1的物侧面S1的最大有效孔径，SD72为第七透镜L7的像侧面S13的最大有效孔径。满足该关系时，可使得光学系统10具有相对较大的头部尺寸以及相对较小的尾部尺寸的特点，一方面可以使物空间更大角度范围的光线由第一透镜L1收聚以进入光学系统10，从而增大了光学系统10的视场角；另一方面也可使光线由第七透镜L7平稳地出射至成像面S15，从而有助于减小成像面S15上的主光线入射角，提升成像品质。

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，其中像散图和畸变图的参考波长为587.56nm。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，且各波长所对应的最大焦点偏移在0.006mm以内，说明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的像散场曲图(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，最大场曲被控制在0.3mm以内，像面弯曲程度得到较好抑制，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。由以上可知光学系统10的视场中心至边缘均拥有清晰的成像。

第二实施例

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具有负屈折力的第一透镜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、孔径光阑STO、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及具有正屈折力的第七透镜L7。光学系统10的各透镜面型如下：

第一透镜L1的物侧面S1为凸面，像侧面S2为凹面。

第二透镜L2的物侧面S3为凸面，像侧面S4为凹面。

第三透镜L3的物侧面S5为凸面，像侧面S6为凸面。

第四透镜L4的物侧面S7为凸面，像侧面S8为凸面。

第五透镜L5的物侧面S9为凹面，像侧面S10为凹面。

第六透镜L6的物侧面S11为凸面，像侧面S12为凸面。

第七透镜L7的物侧面S13为凸面，像侧面S14为凸面。

第四透镜L4、第五透镜L5及第六透镜L6依次胶合以构成胶合透镜组，且该胶合透镜组具有正屈折力，胶合透镜组的有效焦距f456为4.471mm。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。

表3

表4

面序号

S3

S4

S7

S9

S11

S12

S13

S14

K

2.272E+01

-6.632E-01

9.652E+00

-5.039E+00

2.100E+01

-6.436E+00

3.716E+00

3.434E+01

A4

-5.312E-03

-1.395E-02

-3.508E-03

-1.353E-01

1.415E-02

-1.786E-02

-4.400E-03

-1.736E-02

A6

3.437E-04

-2.138E-03

4.509E-03

1.675E-01

4.252E-03

6.725E-03

-2.326E-03

3.333E-03

A8

-1.485E-05

1.640E-04

-4.819E-03

-2.301E-01

-4.788E-06

-1.260E-03

7.709E-04

-4.159E-04

A10

-2.618E-07

-1.077E-04

-4.280E-03

1.802E-01

-5.627E-04

-8.562E-05

-3.806E-05

7.097E-05

A12

-2.907E-09

1.012E-06

6.282E-03

-5.916E-02

-1.044E-04

4.320E-05

1.330E-07

-5.648E-06

A14

6.694E-09

3.447E-06

7.729E-03

-9.489E-03

9.124E-06

2.342E-06

3.476E-08

1.779E-06

A16

-3.493E-10

-8.542E-07

-9.103E-03

1.066E-02

-1.385E-06

2.219E-06

-4.003E-08

-2.305E-07

A18

0.000E+00

A20

0.000E+00

该实施例中的光学系统10满足以下关系：

f456/f	3.638	ET1/CT1	1.083
				ImgH/FNO(mm)	1.278	(AT23+AT34)/CT3	0.469
f1/CT1	-3.574	DOS/TTL	0.599
				f12/f	-1.199	SD11/SD72	3.353
HFOV(deg)	100.435

由图4中的各像差图可知，光学系统10的纵向球差、场曲、像散均得到良好的控制，其中各波长下的纵向球差所对应的焦点偏移较小，且各视场下的子午场曲和弧矢场曲均被控制在0.25mm以内，像面弯曲程度受到较好的抑制，同时像散也得到合理调节，因此该实施例的光学系统10能够拥有清晰的成像。

第三实施例

参考图5，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具有负屈折力的第一透镜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、孔径光阑STO、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。光学系统10的各透镜面型如下：

第一透镜L1的物侧面S1为凸面，像侧面S2为凹面。

第二透镜L2的物侧面S3为凸面，像侧面S4为凹面。

第三透镜L3的物侧面S5为凸面，像侧面S6为凸面。

第四透镜L4的物侧面S7为凸面，像侧面S8为凸面。

第五透镜L5的物侧面S9为凹面，像侧面S10为凹面。

第六透镜L6的物侧面S11为凸面，像侧面S12为凸面。

第七透镜L7的物侧面S13为凹面，像侧面S14为凸面。

第四透镜L4、第五透镜L5及第六透镜L6依次胶合以构成胶合透镜组，且该胶合透镜组具有正屈折力，胶合透镜组的有效焦距f456为3.307mm。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。

表5

表6

面序号

S3

S4

S7

S9

S11

S12

S13

S14

K

2.243E+01

-6.610E-01

1.048E+01

-5.339E+00

2.480E+00

-4.888E+00

-9.900E+01

9.900E+01

A4

-5.358E-03

-1.475E-02

-1.744E-03

-1.295E-01

1.904E-03

-1.917E-02

-2.095E-03

-2.078E-02

A6

3.407E-04

-2.075E-03

-1.028E-03

1.505E-01

3.975E-03

6.945E-03

-2.235E-03

3.271E-03

A8

-1.497E-05

1.904E-04

-9.203E-03

-2.394E-01

6.319E-04

-1.153E-03

7.823E-04

-4.202E-04

A10

-2.606E-07

-8.821E-05

6.179E-05

1.797E-01

-3.294E-04

-1.614E-05

-3.662E-05

6.877E-05

A12

-2.907E-09

1.012E-06

6.282E-03

-5.916E-02

-1.044E-04

4.320E-05

1.330E-07

-5.648E-06

A14

6.694E-09

3.447E-06

7.729E-03

-9.489E-03

9.124E-06

2.342E-06

3.476E-08

1.779E-06

A16

-3.493E-10

-8.542E-07

-9.103E-03

1.066E-02

-1.385E-06

2.219E-06

-4.003E-08

-2.305E-07

A18

0.000E+00

A20

0.000E+00

该实施例中的光学系统10满足以下关系：

由图6中的各像差图可知，光学系统10的纵向球差、场曲、像散均得到良好的控制，其中各波长下的纵向球差所对应的焦点偏移较小，且大部分视场下的子午场曲和弧矢场曲均被控制在0.25mm以内，像面弯曲程度受到较好的抑制，同时像散也得到合理调节，因此该实施例的光学系统10能够拥有清晰的成像。

第四实施例

参考图7，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具有负屈折力的第一透镜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、孔径光阑STO、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及具有正屈折力的第七透镜L7。光学系统10的各透镜面型如下：

第一透镜L1的物侧面S1为凸面，像侧面S2为凹面。

第二透镜L2的物侧面S3为凹面，像侧面S4为凹面。

第三透镜L3的物侧面S5为凸面，像侧面S6为凸面。

第四透镜L4的物侧面S7为凸面，像侧面S8为凸面。

第五透镜L5的物侧面S9为凹面，像侧面S10为凹面。

第六透镜L6的物侧面S11为凸面，像侧面S12为凸面。

第七透镜L7的物侧面S13为凹面，像侧面S14为凸面。

第四透镜L4、第五透镜L5及第六透镜L6依次胶合以构成胶合透镜组，且该胶合透镜组具有正屈折力，胶合透镜组的有效焦距f456为4.118mm。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。

表7

表8

该实施例中的光学系统10满足以下关系：

f456/f	3.021	ET1/CT1	1.186
				ImgH/FNO(mm)	1.157	(AT23+AT34)/CT3	0.422
f1/CT1	-4.970	DOS/TTL	0.578
				f12/f	-1.070	SD11/SD72	3.334
HFOV(deg)	86.3

由图8中的各像差图可知，光学系统10的纵向球差、场曲、像散均得到良好的控制，其中各波长下的纵向球差所对应的焦点偏移较小，且大部分视场下的子午场曲和弧矢场曲均被控制在0.25mm以内，像面弯曲程度受到较好的抑制，同时像散也得到合理调节，因此该实施例的光学系统10能够拥有清晰的成像。

第五实施例

参考图9，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具有负屈折力的第一透镜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、孔径光阑STO、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。光学系统10的各透镜面型如下：

第一透镜L1的物侧面S1为凸面，像侧面S2为凹面。

第二透镜L2的物侧面S3为凸面，像侧面S4为凹面。

第三透镜L3的物侧面S5为凸面，像侧面S6为凸面。

第四透镜L4的物侧面S7为凸面，像侧面S8为凸面。

第五透镜L5的物侧面S9为凹面，像侧面S10为凹面。

第六透镜L6的物侧面S11为凸面，像侧面S12为凸面。

第七透镜L7的物侧面S13为凹面，像侧面S14为凹面。

第四透镜L4、第五透镜L5及第六透镜L6依次胶合以构成胶合透镜组，且该胶合透镜组具有正屈折力，胶合透镜组的有效焦距f456为3.213mm。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。

表9

表10

面序号

S3

S4

S7

S9

S11

S12

S13

S14

K

2.173E+01

-6.565E-01

9.365E+00

-5.264E+00

1.348E+01

-4.089E+00

-9.900E+01

6.751E+01

A4

-5.350E-03

-1.873E-02

-6.159E-03

-1.170E-01

2.708E-02

-1.719E-02

1.451E-03

-3.336E-02

A6

3.379E-04

-1.868E-03

-4.286E-04

1.726E-01

-2.173E-03

7.724E-03

-2.343E-03

3.667E-03

A8

-1.469E-05

2.200E-04

-7.348E-03

-2.316E-01

-2.595E-03

-1.187E-03

8.335E-04

-3.187E-04

A10

-2.071E-07

-8.372E-05

-1.473E-03

1.744E-01

-3.259E-04

-9.384E-05

-1.549E-06

7.330E-05

A12

-2.907E-09

1.012E-06

6.282E-03

-5.916E-02

-1.044E-04

4.320E-05

1.330E-07

-5.648E-06

A14

6.694E-09

3.447E-06

7.729E-03

-9.489E-03

9.124E-06

2.342E-06

3.476E-08

1.779E-06

A16

-3.493E-10

-8.542E-07

-9.103E-03

1.066E-02

-1.385E-06

2.219E-06

-4.003E-08

-2.305E-07

A18

0.000E+00

A20

0.000E+00

该实施例中的光学系统10满足以下关系：

f456/f	2.836	ET1/CT1	1.319
				ImgH/FNO(mm)	1.062	(AT23+AT34)/CT3	0.477
f1/CT1	-4.196	DOS/TTL	0.623
				f12/f	-1.278	SD11/SD72	3.710
HFOV(deg)	99.611

由图10中的各像差图可知，光学系统10的纵向球差、场曲、像散均得到良好的控制，其中各波长下的纵向球差所对应的焦点偏移较小，且各视场下的子午场曲和弧矢场曲均被控制在0.25mm以内，像面弯曲程度受到较好的抑制，同时像散也得到合理调节，因此该实施例的光学系统10能够拥有清晰的成像。

上述第一至第五实施例所述的光学系统10中，第一透镜L1和第二透镜L2均具有负屈折力，且第一透镜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，第二透镜L2的像侧面S4于近光轴处为凹面，从而可利于对大角度入射的光线实现偏折，以实现光学系统10的大视角特性。第三透镜L3具有正屈折力，且其物侧面S5及像侧面S6均为凸面，从而第三透镜L3可对来自第一透镜L1和第二透镜L2的光线实现及时的会聚，特别是利于调节边缘视场的场曲像差。进一步地，第四透镜L4、第五透镜L5和第六透镜L6共同构成具有正屈折力的胶合透镜组，一方面可利于使入射光线在通过三片式胶合透镜组时能够平缓过渡以进一步校正场曲及像散像差；另一方面也可通过胶合设置，将三片透镜的累加公差设置成一个整合透镜的公差，可减小偏心敏感度，降低系统组装敏感度，解决镜片工艺制作及镜头组装问题，提高良率。第七透镜L7的设置则可同样对入射光线起到偏折作用，分担物方透镜对入射光线的偏折负担，以增大光学系统10的后镜组对入射光线的平缓过渡的能力，特别是对于具有大视角特性的光学系统10而言，也可有效地对边缘视场的像差实现抑制。即上述第一至第五实施例中的光学系统10，能够在拥有超广角设计的同时，还可对色晕、场曲、像散实现良好的校正，从而成像清晰，可具有良好的成像质量。

参考图11，在一些实施例中，本申请还提供了一种摄像模组20，摄像模组20包括上述任意一个实施例中的光学系统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(Charge Coupled Device，电荷耦合器件)或CMOS(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S15与图像传感器210的感光面重合，感光面上的有效像素区域的形状一般为矩形，矩形有效像素区域的对角线方向所对应的最大视场角即为学系统10的最大视场角。通过采用光学系统10，摄像模组20将具有大视角特性以及更佳的成像清晰度。

参考图12，在一些实施例中，本申请还提供了一种摄像设备30，摄像设备30包括固定件310及上述摄像模组20，摄像模组20安装于固定件310，固定件310可以为电路板、保护壳等部件。摄像设备30还可包括印制电路板，图像传感器210与印制电路板电性连接，印制电路板上设置有芯片及多种电子元器件。摄像设备30包括但不限于车载摄像设备、飞行器摄像设备、监控摄像设备等。通过采用上述摄像模组20，摄像设备30将具有大视角特性以及更佳的成像清晰度。

在一个实施例中，摄像设备30为车载摄像设备，摄像模组20设置于车载摄像设备的固定件310内。摄像设备30还包括安装板320，固定件310与安装板320转动连接，安装板32于固定于汽车的车体上，从而使得安装有摄像模组20的固定件310能够整体相对车体转动，从而调整拍摄范围。摄像设备30可配合辅助驾驶系统、驾驶员监控系统等车载辅助系统，以将所获得的影像信息传送至车载控制系统以对路况或驾驶员状态进行判断，进而为驾驶员提供及时的预警。摄像设备30也可与驾驶室内的显示屏配合，例如将所获得的影像显示于显示屏以供驾驶员观察。

参考图13，本申请的一些实施例还提供了一种汽车40。汽车40包括安装部410及上述摄像设备30，摄像设备30设置于安装部410。安装部410可以为前进气格栅、车内后视镜、左后视镜、右后视镜、车顶、后尾箱盖板等适合安装摄像设备的车体部位。汽车40上可设置多个摄像设备30以获得车身全方位的影像信息，即构造全景影像系统(AVM，Around ViewMonitor)。多个摄像设备30所获得的影像信息也可在拼接后显示于显示屏上，或者于显示屏上的不同区域分别显示。汽车40可通过摄像设备30以获得更大的拍摄范围，从而即使减少设备的安装数量也能获取车身全方位的影像，减少死角；同时还能通过摄像设备30获得更清晰的路况影像，从而即能够满足较低安装成本，还能因为拥有较佳的影像清晰度而提高驾驶安全性。

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。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

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：

具有屈折力的第四透镜；

具有屈折力的第五透镜；

具有屈折力的第六透镜；

具有屈折力的第七透镜；

且所述光学系统满足关系：

2＜f456/f＜4；

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：

1mm＜ImgH/FNO＜2mm；

ImgH为所述光学系统的最大视场角所对应的像高的一半，FNO为所述光学系统的光圈数。

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：

-6＜f1/CT1＜-3；

f1为所述第一透镜的有效焦距，CT1为所述第一透镜于光轴上的厚度。

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：

-2＜f12/f＜-1；

f12为所述第一透镜和所述第二透镜的组合焦距。

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：

85°＜HFOV＜110°；

HFOV为所述光学系统的最大视场角的一半。

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：

0.8＜ET1/CT1＜1.5；

ET1为所述第一透镜的物侧面最大有效孔径处至像侧面最大有效孔径处于平行光轴方向的厚度，CT1为所述第一透镜于光轴上的厚度。

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：

0.35＜(AT23+AT34)/CT3＜1；

AT23为所述第二透镜的像侧面至所述第三透镜的物侧面于光轴上的距离，AT34为所述第三透镜的像侧面至所述第四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。

8.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统包括孔径光阑，且所述光学系统满足关系：

0.5＜DOS/TTL＜0.7；

DOS为所述第一透镜的物侧面至所述孔径光阑于光轴上的距离，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。

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＜SD11/SD72＜4；

SD11为所述第一透镜的物侧面的最大有效孔径，SD72为所述第七透镜的像侧面的最大有效孔径。

10.一种摄像模组，其特征在于，包括图像传感器及权利要求1至9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。

11.一种摄像设备，其特征在于，包括固定件及权利要求10所述的摄像模组，所述摄像模组设于所述固定件。

12.一种汽车，其特征在于，包括安装部及权利要求11所述的摄像设备，所述摄像设备设于所述安装部。