CN113156618A - 光学系统、摄像模组及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种光学系统、摄像模组及电子设备。光学系统包括具有正屈折力的第一透镜，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，其物侧面于近光轴处为凸面，像侧面于近光轴处为凹面；第三透镜，其像侧面于近光轴处为凸面；第四透镜，其像侧面于近光轴处为凹面；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；第六透镜，其像侧面于近光轴处为凸面；第七透镜，其物侧面于近光轴处为凸面，像侧面于近光轴处为凹面；具有负屈折力的第八透镜，其像侧面于近光轴处为凹面；系统满足1.2＜TTL/ImgH＜1.3。上述光学系统能够实现小型化设计并保持良好的成像质量。

Description

光学系统、摄像模组及电子设备

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、摄像模组及电子设备。

背景技术

随着智能手机、智能手表等便携式电子设备对摄影要求的提高，行业内对摄像模组的改进也面临着越来越多的挑战。一方面，便携式电子设备呈现轻薄化发展趋势，这一趋势则要求尽可能地压缩设备中各模组的尺寸以节省设备内部空间，特别是对于轴向尺寸普遍较长的摄像模组而言；另一方面，还需确保摄像模组在小型化设计过程中依然拥有良好的成像质量。

因此，如何通过配置摄像模组中的透镜数量、屈折力、面型等配置，以使摄像模组在实现小型化设计的同时保持良好的成像质量，已然成为目前行业内欲解决的问题之一。

发明内容

基于此，有必要针对如何实现小型化设计的同时保持良好的成像质量问题，提供一种光学系统、摄像模组及电子设备。

一种光学系统，沿光轴由物侧至像侧依次包括：

具有正屈折力的第一透镜，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，所述第二透镜的物侧面于近光轴处为凸面，像侧面于近光轴处为凹面；

具有屈折力的第三透镜，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，所述第四透镜的像侧面于近光轴处为凹面；

具有屈折力的第五透镜，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；

具有屈折力的第六透镜，所述第六透镜的像侧面于近光轴处为凸面；

具有屈折力的第七透镜，所述第七透镜的物侧面于近光轴处为凸面，像侧面于近光轴处为凹面，所述第七透镜的物侧面和像侧面皆为非球面，且其中至少一者存在反曲；

具有负屈折力的第八透镜，所述第八透镜的像侧面于近光轴处为凹面，所述第八透镜的物侧面和像侧面皆为非球面，且其中至少一者存在反曲；

所述光学系统还满足关系：

1.2＜TTL/ImgH＜1.3；

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。

通过上述透镜数量、屈折力及面型设计，将利于大角度入射的光线在光学系统中平缓过渡，可有效抑制球差、像散的产生，同时也有利于获得较大的成像像高。且当具有八片式结构的光学系统满足上述关系式条件时，由于透镜数量、屈折力、面型和关系式上限的限制，光学系统将拥有大像面特性，可配合更高像素的图像传感器以拥有更为清晰的成像画面，另外也可防止八片式光学系统的轴向尺寸过长，进而可兼顾小型化设计。当上述光学系统满足关系式下限时，也可防止八片式光学系统的光学总长相对成像像高而言过短，使入射光线在经过各透镜时有足够的空间偏折以实现平缓过渡，降低成像清晰度对系统光学总长的敏感度，从而保持成像质量的稳定，同时也有利于降低系统的设计难度。拥有上述设计的光学系统，能够在实现较短轴向总长的小型化设计前提下，保持良好甚至更佳的成像质量，且还有利于降低系统的设计难度。

在其中一个实施例中，所述光学系统满足关系：

-3＜f2/f12＜-2；

f2为所述第二透镜的有效焦距，f12为所述第一透镜和所述第二透镜的组合焦距。满足该关系时，第一透镜和第二透镜的屈折力配置合理，具有负屈折力的第二透镜可以有效矫正第一透镜产生的畸变、场曲等像差，减小入射光线在经过第一透镜和第二透镜时的偏转角度，从而有利于降低光学系统的总体敏感度，提高整体成像质量。

在其中一个实施例中，所述光学系统满足关系：

7.5mm＜f/tan(semiFOV)＜7.95mm；

f为所述光学系统的有效焦距，semiFOV为所述光学系统的最大视场角的一半。满足该关系时，上述光学系统的视场角和像高能够得到合理配置，一方面能够减小光线在光学系统中的偏折角度，从而较好的平衡光学系统的像差；一方面可进一步压缩光学系统的轴向尺寸；另一方面还能够使光学系统进一步实现大像面设计；此外还有利于降低各透镜注塑加工难度。

在其中一个实施例中，所述光学系统满足关系：

2.5＜sd81/sd31＜3.5；

sd81为所述第八透镜的物侧面的最大有效半口径，sd31为所述第三透镜的物侧面的最大有效半口径。满足该关系时，第八透镜的孔径相较第三透镜的有效口径而言保持在较大但不会引起入射光线过度偏折的范围内，从而有利于使光学系统获得更大尺寸的像面，以匹配更高像素的图像传感器，进而提高解析力。当低于关系式下限时，不仅不利于光学系统实现大像面特性，另外在保证成像清晰度的同时也不利于缩短系统总长，难以使光学系统实现小型化设计；当高于关系式的上限时，第三透镜的物侧面的有效口径过小，不利于光学系统获得足够的光通量，从而降低成像质量。

在其中一个实施例中，所述光学系统满足关系：

3.2＜f8/sag82＜5.2；

f8为所述第八透镜的有效焦距，sag82为所述第八透镜的像侧面于最大有效口径处的矢高。满足该关系时，有利于第八透镜为八片式光学系统贡献合理的负屈折力，以矫正物方透镜产生的像差，同时有利于缩短系统总长。当低于关系式下限时，第八透镜提供的负屈折力强度过大，容易对物方透镜产生的像差矫正过度，且第八透镜的像侧面面型会过于复杂，将增大透镜成型加工难度；当高于关系式上限时，第八透镜提供的负屈折力强度过小，不利于矫正像差，无法保证良好的成像品质。

在其中一个实施例中，所述光学系统满足关系：

9＜R71/sd67＜16；

R71为所述第七透镜的物侧面于光轴处的曲率半径，sd67为所述第七透镜的物侧面最大有效半口径与所述第六透镜的像侧面最大有效半口径的差值。满足该关系时，可合理约束第七透镜的面型以及第六透镜与第七透镜之间的口径差异，从而能够在保持入射光线偏转角较小的同时提高段差，进而有助于光学系统实现大像面设计，另外也有助于缩短光学系统的总长，以实现光学系统的小型化设计。当高于关系式上限时，第六透镜的像侧面至第七透镜的物侧面的段差过小，不利于实现大像面设计，另外也会导致大角度入射的光线在经过第六透镜和第七透镜之间时偏折过大而破坏光学系统的像差平衡，进而降低光学系统的成像质量；当低于关系式下限时，第七透镜的物侧面的曲率半径过小，面型过于弯曲，从而使边缘光线在经过第七透镜时的偏转角易过大而导致难以矫正的像差产生，增大像方最后一片透镜对矫正像差的负担，最终会降低成像质量。

在其中一个实施例中，所述光学系统满足关系：

sag81/sag72＜1.75；

sag81为所述第八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。满足该关系时，可合理约束第七透镜的像侧面和第八透镜的物侧面的面型，以达到有效矫正系统像差的效果，提高成像质量，同时促使相应透镜面型于最大有效口径处的矢高不会过大，面型不会过于扭曲，进而使透镜面型被控制在易于加工成型的范围之内。当高于关系式上限时，第八透镜的物侧面于最大有效口径处的矢高过大，面型过于扭曲，不可避免会增加透镜的公差敏感度，且透镜的加工成型和装配难度也会随之增加。

在其中一个实施例中，所述光学系统满足关系：

-60＜R52/sd56＜-10；

R52为所述第五透镜的像侧面于光轴处的曲率半径，sd56为所述第六透镜的物侧面最大有效半口径与所述第五透镜的像侧面最大有效半口径的差值。满足该关系时，一方面有利于约束第五透镜的像侧面面型，促使入射光线在经过第五透镜的像侧面时能够以较小的偏转角射入第六透镜；另一方面也有利于在缩短光学系统总长的同时实现大像面设计。当低于关系式下限时，第五透镜像侧面面型平缓，不足以偏转边缘光线至合理方向，从而易使成像画面的边缘照度降低，进而出现暗角；当高于关系式上限时，又会导致第五透镜的像侧面面型过于弯曲，公差敏感度增加，从而不易加工成型。

在其中一个实施例中，所述光学系统满足关系：

0.9＜f/f1＜1.1；

f为所述光学系统的有效焦距，f1为所述第一透镜的有效焦距。满足该关系时，将有利于第一透镜为整个光学系统贡献合适的正屈折力，以有效降低光学系统的头部尺寸，缩短系统总长，为提高像面尺寸提供足够的空间。

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，摄像模组能够在轴向总长得到压缩的同时的保持良好甚至更佳的成像质量。

一种电子设备，包括固定件及上述的摄像模组，所述摄像模组设置于所述固定件。上述摄像模组能够在总长得到压缩的同时维持良好的成像质量，从而可减少所占据的电子设备的内部空间，避免对电子设备的厚度压缩造成阻碍，同时也能维持电子设备的拍摄性能。

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为本申请第六实施例提供的光学系统的结构示意图；

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；

图13为本申请第七实施例提供的光学系统的结构示意图；

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；

图15为本申请一实施例提供的摄像模组的示意图；

图16为本申请一实施例提供的电子设备的结构示意图。

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”、“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。

参考图1，本申请的实施例提供了一种具有八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、第七透镜L7及第八透镜L8。其中第一透镜L1具有正屈折力，第二透镜L2具有负屈折力，第八透镜L8具有负屈折力。光学系统10中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，第八透镜L8具有物侧面S15及像侧面S16。另外，光学系统10还具有成像面S17，成像面S17位于第八透镜L8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S17上。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，为方便理解，也可将成像面S17视为图像传感器的感光面。

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的物侧面S3于近光轴处为凸面，像侧面S4于近光轴处为凹面；第三透镜L3的像侧面S6于近光轴处为凸面；第四透镜L4的像侧面S8于近光轴处为凹面；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；第六透镜L6的像侧面S12于近光轴处为凸面；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；第八透镜L8的像侧面S16于近光轴处为凹面。另外，第七透镜L7和第八透镜L8的物侧面及像侧面皆为非球面，且第七透镜L7的物侧面S13和像侧面S14中的至少一者存在反曲，以及第八透镜L8的物侧面S15和像侧面S16中的至少一者存在反曲。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口径处的区域可以拥有与之相同的面型或相反的面型，当同一透镜表面存在相反的两种面型时，即可称该面存在反曲。

通过上述透镜数量、屈折力及面型设计，将利于大角度入射的光线在光学系统10中平缓过渡，可有效抑制球差、像散的产生，同时也有利于获得较大的成像像高。

进一步地，本申请实施例中的光学系统10还满足如下关系：

1.2＜TTL/ImgH＜1.3；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。ImgH也可称为光学系统10的最大成像圆半径，且在一些实施例中，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。当具有八片式结构的光学系统10满足上述关系式条件时，由于透镜数量、屈折力、面型和关系式上限的限制，光学系统10将拥有大像面特性，可配合更高像素的图像传感器以拥有更为清晰的成像画面，另外也可防止八片式光学系统10的轴向尺寸过长，进而可兼顾小型化设计。当上述光学系统10满足关系式下限时，也可防止八片式光学系统10的光学总长相对成像像高而言过短，使入射光线在经过各透镜时有足够的空间偏折以实现平缓过渡，降低成像清晰度对系统光学总长的敏感度，从而保持成像质量的稳定，同时也有利于降低系统的设计难度。综上，拥有上述设计的光学系统10，能够在实现较短轴向总长的小型化设计前提下，保持良好甚至更佳的成像质量，且还有利于降低系统的设计难度。在一些实施例中，光学系统10所满足的该关系具体可以为1.205、1.21、1.215、1.218、1.226、1.234、1.246、1.253、1.263、1.27或1.276。在一些实施例中，光学系统10的光学总长TTL满足8.89mm≤TTL≤9.15mm，例如具体可以为8.9、8.93、8.95、9、9.04、9.08或9.13，数值单位为mm。

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：

-3＜f2/f12＜-2；f2为第二透镜L2的有效焦距，f12为第一透镜L1和第二透镜L2的组合焦距。满足该关系时，第一透镜L1和第二透镜L2的屈折力配置合理，具有负屈折力的第二透镜L2可以有效矫正第一透镜L1产生的畸变、场曲等像差，减小入射光线在经过第一透镜L1和第二透镜L2时的偏转角度，从而有利于降低光学系统10的总体敏感度，提高整体成像质量。在一些实施例中，光学系统10所满足的该关系具体可以为-2.8、-2.76、-2.7、-2.61、-2.53、-2.39、-2.27、-2.2或-2.17。

7.5mm＜f/tan(semiFOV)＜7.95mm；f为光学系统10的有效焦距，semiFOV为光学系统10的最大视场角的一半。当装配图像传感器后，semiFOV也可理解为图像传感器矩形像素区域对角线方向所对应的最大视场角的一半。满足该关系时，上述光学系统10的视场角和像高能够得到合理配置，一方面能够减小光线在光学系统10中的偏折角度，从而较好的平衡光学系统10的像差；一方面可进一步压缩光学系统10的轴向尺寸；另一方面还能够使光学系统10进一步实现大像面设计；此外还有利于降低各透镜注塑加工难度。在一些实施例中，光学系统10所满足的该关系具体可以为7.77、7.79、7.83、7.85、7.88或7.9，数值单位为mm。

2.5＜sd81/sd31＜3.5；sd81为第八透镜L8的物侧面S15的最大有效半口径，sd31为第三透镜L3的物侧面S5的最大有效半口径。满足该关系时，第八透镜L8的孔径相较第三透镜L3的有效口径而言保持在较大但不会引起入射光线过度偏折的范围内，从而有利于使光学系统10获得更大尺寸的像面，以匹配更高像素的图像传感器，进而提高解析力。当低于关系式下限时，不仅不利于光学系统10实现大像面特性，另外在保证成像清晰度的同时也不利于缩短系统总长，难以使光学系统10实现小型化设计；当高于关系式的上限时，第三透镜L3的物侧面S5的有效口径过小，不利于光学系统10获得足够的光通量，从而降低成像质量。在一些实施例中，光学系统10所满足的该关系具体可以为3、3.04、3.1、3.16、3.2、3.24、3.28、3.3或3.32。

3.2＜f8/sag82＜5.2；f8为第八透镜L8的有效焦距，sag82为第八透镜L8的像侧面S16于最大有效口径处的矢高。满足该关系时，有利于第八透镜L8为八片式光学系统10贡献合理的负屈折力，以矫正物方透镜产生的像差，同时有利于缩短系统总长。当低于关系式下限时，第八透镜L8提供的负屈折力强度过大，容易对物方透镜产生的像差矫正过度，且第八透镜L8的像侧面S16面型会过于复杂，将增大透镜成型加工难度；当高于关系式上限时，第八透镜L8提供的负屈折力强度过小，不利于矫正像差，无法保证良好的成像品质。在一些实施例中，光学系统10所满足的该关系具体可以为3.5、3.54、3.6、3.67、3.74、3.8、3.89、3.94、3.98或5。

9＜R71/sd67＜16；R71为第七透镜L7的物侧面S13于光轴101处的曲率半径，sd67为第七透镜L7的物侧面S13最大有效半口径与第六透镜L6的像侧面S12最大有效半口径的差值。当sd67大于0时，则表示第七透镜L7的物侧面S13最大有效口径大于第六透镜L6的像侧面S12最大有效口径。最大有效半口径的数值为最大有效口径的一半。满足该关系时，可合理约束第七透镜L7的面型以及第六透镜L6与第七透镜L7之间的口径差异，从而能够在保持入射光线偏转角较小的同时提高段差，进而有助于光学系统10实现大像面设计，另外也有助于缩短光学系统10的总长，以实现光学系统10的小型化设计。当高于关系式上限时，第六透镜L6的像侧面S12至第七透镜L7的物侧面S13的段差过小，不利于实现大像面设计，另外也会导致大角度入射的光线在经过第六透镜L6和第七透镜L7之间时偏折过大而破坏光学系统10的像差平衡，进而降低光学系统10的成像质量；当低于关系式下限时，第七透镜L7的物侧面S13的曲率半径过小，面型过于弯曲，从而使边缘光线在经过第七透镜L7时的偏转角易过大而导致难以矫正的像差产生，增大像方最后一片透镜对矫正像差的负担，最终会降低成像质量。在一些实施例中，光学系统10所满足的该关系具体可以为9.3、9.5、9.8、10、10.7、11.2、12、13.4、14.5或15。在一些实施例中，第七透镜L7的物侧面S13于光轴101处的曲率半径R71满足4.817mm≤R71≤5.94mm，具体可以为4.85、4.9、5、5.4、5.55、5.63、5.76、5.8、5.86或5.9，数值单位为mm。

sag81/sag72＜1.75；sag81为第八透镜L8的物侧面S15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。满足该关系时，可合理约束第七透镜L7的像侧面S14和第八透镜L8的物侧面S15的面型，以达到有效矫正系统像差的效果，提高成像质量，同时促使相应透镜面型于最大有效口径处的矢高不会过大，面型不会过于扭曲，进而使透镜面型被控制在易于加工成型的范围之内。当高于关系式上限时，第八透镜L8的物侧面S15于最大有效口径处的矢高过大，面型过于扭曲，不可避免会增加透镜的公差敏感度，且透镜的加工成型和装配难度也会随之增加。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、1.44、1.48、1.52、1.56、1.65、1.7或1.72。

-60＜R52/sd56＜-10；R52为第五透镜L5的像侧面S10于光轴101处的曲率半径，sd56为第六透镜L6的物侧面S11最大有效半口径与第五透镜L5的像侧面S10最大有效半口径的差值。当sd56大于0时，则表示第六透镜L6的物侧面S11最大有效口径大于第五透镜L5的像侧面S10最大有效口径。满足该关系时，一方面有利于约束第五透镜L5的像侧面S10面型，促使入射光线在经过第五透镜L5的像侧面S10时能够以较小的偏转角射入第六透镜L6；另一方面也有利于在缩短光学系统10总长的同时实现大像面设计。当低于关系式下限时，第五透镜L5像侧面面型平缓，不足以偏转边缘光线至合理方向，从而易使成像画面的边缘照度降低，进而出现暗角；当高于关系式上限时，又会导致第五透镜L5的像侧面S10面型过于弯曲，公差敏感度增加，从而不易加工成型。在一些实施例中，光学系统10所满足的该关系具体可以为-55、-50、-45、-36、-25、-20、-15或-12。在一些实施例中，第五透镜L5的像侧面S10于光轴101处的曲率半径R52满足-34.688mm≤R52≤-4.848mm，具体可以为-32、-30、-26、-20、-15、-12、-9，数值单位为mm。

0.9＜f/f1＜1.1；f为光学系统10的有效焦距，f1为第一透镜L1的有效焦距。满足该关系时，将有利于第一透镜L1为整个光学系统10贡献合适的正屈折力，以有效降低光学系统10的头部尺寸，缩短系统总长，为提高像面尺寸提供足够的空间。在一些实施例中，光学系统10所满足的该关系具体可以为0.98、1、1.02、1.04或1.06。

对于上述sag72、sag81、sag82，应说明的是，当描述某一透镜表面于最大有效口径处的矢高时，即表示该透镜表面与光轴101的交点至该面最大有效口径位置于平行光轴101方向的距离。当最大有效口径处的矢高数值为负时，则表示该面最大有效口径位置相较该面与光轴101相交处更靠近物侧，反之则更靠近像侧。

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555nm，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，孔径光阑STO可用于限制到达成像面S17的入光量，同时也能用于阻挡非有效光线以改善像差，控制景深。在一些实施例中，孔径光阑STO设于第一透镜L1的物侧，例如搭接于第一透镜L1的物侧面S1上。

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，而在靠近最大有效口径处则为凹面。

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101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。

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(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。

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、具有正屈折力的第五透镜L5、具有正屈折力的第六透镜L6、具有负屈折力的第七透镜L7以及具有负屈折力的第八透镜L8。光学系统10的各透镜面型如下：

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。

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。

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于近最大有效口径处为凹面，像侧面S6于近最大有效口径处为凸面。

第四透镜L4的物侧面S7于近光轴处为凹面，像侧面S8于近光轴处为凹面；物侧面S7于近最大有效口径处为凹面，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于近光轴处为凹面，像侧面S10于近光轴处为凸面；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。

第六透镜L6的物侧面S11于近光轴处为凹面，像侧面S12于近光轴处为凸面；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。

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。

第八透镜L8的物侧面S15于近光轴处为凹面，像侧面S16于近光轴处为凹面；物侧面S15于近最大有效口径处为凸面，像侧面S16于近最大有效口径处为凹面。

在第一实施例中，第一透镜L1至第八透镜L8的各透镜表面均为非球面，且各透镜的材质均为塑料(PC)。

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。滤光片110为红外截止滤光片，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的光学总长保持不变。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(例如表1中面序号为S1的表面代表第一透镜的物侧面，面序号为S2的表面代表第一透镜的像侧面)，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)。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7.606mm，光圈数FNO为1.95，光学总长TTL为8.89mm，最大视场角FOV为87.668°，最大视场角FOV为semiFOV的两倍，可知该实施例光学系统10拥有广角特性。

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

在第一实施例中，光学系统10满足以下各关系：

TTL/ImgH＝1.201；当具有八片式结构的光学系统10满足上述关系式条件时，由于透镜数量、屈折力、面型和关系式上限的限制，光学系统10将拥有大像面特性，可配合更高像素的图像传感器以拥有更为清晰的成像画面，另外也可防止八片式光学系统10的轴向尺寸过长，进而可兼顾小型化设计。当上述光学系统10满足关系式下限时，也可防止八片式光学系统10的光学总长相对成像像高而言过短，使入射光线在经过各透镜时有足够的空间偏折以实现平缓过渡，降低成像清晰度对系统光学总长的敏感度，从而保持成像质量的稳定，同时也有利于降低系统的设计难度。

f2/f12＝-2.397；满足该关系时，第一透镜L1和第二透镜L2的屈折力配置合理，具有负屈折力的第二透镜L2可以有效矫正第一透镜L1产生的畸变、场曲等像差，减小入射光线在经过第一透镜L1和第二透镜L2时的偏转角度，从而有利于降低光学系统10的总体敏感度，提高整体成像质量。

f/tan(semiFOV)＝7.92mm；满足该关系时，上述光学系统10的视场角和像高能够得到合理配置，一方面能够减小光线在光学系统10中的偏折角度，从而较好的平衡光学系统10的像差；一方面可进一步压缩光学系统10的轴向尺寸；另一方面还能够使光学系统10进一步实现大像面设计；此外还有利于降低各透镜注塑加工难度。

sd81/sd31＝3.24；满足该关系时，第八透镜L8的孔径相较第三透镜L3的有效口径而言保持在较大但不会引起入射光线过度偏折的范围内，从而有利于使光学系统10获得更大尺寸的像面，以匹配更高像素的图像传感器，进而提高解析力。

f8/sag82＝3.59；满足该关系时，有利于第八透镜L8为八片式光学系统10贡献合理的负屈折力，以矫正物方透镜产生的像差，同时有利于缩短系统总长。

R71/sd67＝9.81；最大有效半口径的数值为最大有效口径的一半。满足该关系时，可合理约束第七透镜L7的面型以及第六透镜L6与第七透镜L7之间的口径差异，从而能够在保持入射光线偏转角较小的同时提高段差，进而有助于光学系统10实现大像面设计，另外也有助于缩短光学系统10的总长，以实现光学系统10的小型化设计。

sag81/sag72＝1.73；满足该关系时，可合理约束第七透镜L7的像侧面S14和第八透镜L8的物侧面S15的面型，以达到有效矫正系统像差的效果，提高成像质量，同时促使相应透镜面型于最大有效口径处的矢高不会过大，面型不会过于扭曲，进而使透镜面型被控制在易于加工成型的范围之内。

R52/sd56＝-19.39；满足该关系时，一方面有利于约束第五透镜L5的像侧面S10面型，促使入射光线在经过第五透镜L5的像侧面S10时能够以较小的偏转角射入第六透镜L6；另一方面也有利于在缩短光学系统10总长的同时实现大像面设计。

f/f1＝1.04；满足该关系时，将有利于第一透镜L1为整个光学系统10贡献合适的正屈折力，以有效降低光学系统10的头部尺寸，缩短系统总长，为提高像面尺寸提供足够的空间。

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，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，光学系统的场曲较小，最大场曲被控制在±0.025mm以内，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，光学系统10的最大畸变被控制在2.5％以内，从而可知畸变程度得到了优良的控制。

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、具有正屈折力的第七透镜L7以及具有负屈折力的第八透镜L8。光学系统10的各透镜面型如下：

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。

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。

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于近最大有效口径处为凹面，像侧面S6于近最大有效口径处为凸面。

第四透镜L4的物侧面S7于近光轴处为凸面，像侧面S8于近光轴处为凹面；物侧面S7于近最大有效口径处为凹面，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于近光轴处为凹面，像侧面S10于近光轴处为凸面；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。

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。

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。

第八透镜L8的物侧面S15于近光轴处为凸面，像侧面S16于近光轴处为凹面；物侧面S15于近最大有效口径处为凸面，像侧面S16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。

表3

表4

面序号

S1

S2

S3

S4

S5

S6

S7

S8

K

-4.147E-04

-2.066E+00

-1.396E+00

6.456E-01

-1.000E+01

7.309E+00

-1.000E+01

9.369E+00

A4

1.527E-05

-1.053E-02

-2.204E-02

-1.247E-02

2.721E-04

2.350E-02

1.557E-02

-2.655E-05

A6

1.904E-03

2.458E-03

5.112E-03

3.242E-03

-7.092E-03

-5.734E-02

-7.005E-02

-2.876E-02

A8

-3.286E-03

-5.813E-04

3.406E-03

5.054E-03

7.315E-03

5.995E-02

6.932E-02

2.085E-02

A10

3.539E-03

2.331E-04

-4.296E-03

-5.901E-03

-8.029E-03

-4.342E-02

-4.693E-02

-9.225E-03

A12

-2.368E-03

-1.057E-04

3.271E-03

4.442E-03

5.461E-03

2.079E-02

2.189E-02

2.335E-03

A14

9.838E-04

1.347E-05

-1.702E-03

-2.237E-03

-2.281E-03

-6.379E-03

-6.822E-03

-2.212E-04

A16

-2.492E-04

4.156E-06

5.607E-04

7.172E-04

5.283E-04

1.165E-03

1.348E-03

-4.164E-05

A18

3.516E-05

-1.408E-06

-1.027E-04

-1.284E-04

-5.108E-05

-1.036E-04

-1.498E-04

1.279E-05

A20

-2.143E-06

8.840E-08

7.916E-06

9.837E-06

0.000E+00

2.084E-06

6.927E-06

-9.072E-07

面序号

S9

S10

S11

S12

S13

S14

S15

S16

K

-2.440E+00

5.190E+00

1.000E+01

-2.464E+01

-1.061E+00

-1.864E-02

-9.974E+00

-8.409E-01

A4

-9.240E-03

-2.165E-02

-1.923E-02

-1.596E-02

5.133E-03

1.758E-02

-2.425E-02

-3.262E-02

A6

-2.269E-03

8.592E-03

1.360E-02

1.217E-02

-4.680E-03

-1.004E-02

2.661E-03

5.204E-03

A8

2.271E-04

-5.737E-03

-6.948E-03

-6.300E-03

-3.822E-04

1.773E-03

-2.720E-04

-8.116E-04

A10

1.864E-03

3.439E-03

2.139E-03

1.961E-03

3.464E-04

-1.773E-04

3.313E-05

8.611E-05

A12

-1.609E-03

-1.335E-03

-4.206E-04

-3.837E-04

-6.983E-05

9.173E-06

-2.767E-06

-5.627E-06

A14

6.503E-04

3.219E-04

5.062E-05

4.685E-05

7.333E-06

-8.608E-08

1.360E-07

2.241E-07

A16

-1.484E-04

-4.575E-05

-3.502E-06

-3.431E-06

-4.309E-07

-1.454E-08

-3.849E-09

-5.312E-09

A18

1.840E-05

3.485E-06

1.254E-07

1.374E-07

1.339E-08

6.694E-10

5.848E-11

6.894E-11

A20

-9.583E-07

-1.096E-07

-1.754E-09

-2.310E-09

-1.714E-10

-9.109E-12

-3.708E-13

-3.778E-13

该实施例中的光学系统10满足以下关系：

TTL/ImgH	1.201	R71/sd67	11.154
				f2/f12	-2.411	sag81/sag72	1.558
f/tan(semiFOV)(mm)	7.784	R52/sd56	-21.301
				sd81/sd31	3.274	f/f1	1.002
f8/sag82	4.851

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、畸变均得到良好的控制，其中各参考波长下的焦点偏移均被控制在±0.05mm以内，同时大部分视场下的子午场曲和弧矢场曲均被控制在±0.025mm以内，像面弯曲程度受到有效抑制，且像散得到优良的调节，最大畸变也被控制在2.5％以内，因此可判断该实施例的光学系统10可拥有清晰成像。

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、具有正屈折力的第五透镜L5、具有负屈折力的第六透镜L6、具有正屈折力的第七透镜L7以及具有负屈折力的第八透镜L8。光学系统10的各透镜面型如下：

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。

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。

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于近最大有效口径处为凹面，像侧面S6于近最大有效口径处为凸面。

第四透镜L4的物侧面S7于近光轴处为凹面，像侧面S8于近光轴处为凹面；物侧面S7于近最大有效口径处为凹面，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于近光轴处为凹面，像侧面S10于近光轴处为凸面；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凹面。

第六透镜L6的物侧面S11于近光轴处为凹面，像侧面S12于近光轴处为凸面；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。

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。

第八透镜L8的物侧面S15于近光轴处为凹面，像侧面S16于近光轴处为凹面；物侧面S15于近最大有效口径处为凸面，像侧面S16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

该实施例中的光学系统10满足以下关系：

TTL/ImgH	1.209	R71/sd67	10.357
				f2/f12	-2.827	sag81/sag72	1.707
f/tan(semiFOV)(mm)	7.823	R52/sd56	-10.189
				sd81/sd31	3.253	f/f1	1.019
f8/sag82	3.811

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、畸变均得到良好的控制，其中各参考波长下的焦点偏移均被控制在±0.05mm以内，同时大部分视场下的子午场曲和弧矢场曲均被控制在±0.025mm以内，像面弯曲程度受到有效抑制，且像散得到优良的调节，最大畸变也被控制在2.5％以内，因此可判断该实施例的光学系统10可拥有清晰成像。

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、具有负屈折力的第七透镜L7以及具有负屈折力的第八透镜L8。光学系统10的各透镜面型如下：

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。

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。

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于近最大有效口径处为凹面，像侧面S6于近最大有效口径处为凸面。

第四透镜L4的物侧面S7于近光轴处为凸面，像侧面S8于近光轴处为凹面；物侧面S7于近最大有效口径处为凹面，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于近光轴处为凹面，像侧面S10于近光轴处为凸面；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凹面。

第六透镜L6的物侧面S11于近光轴处为凹面，像侧面S12于近光轴处为凸面；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。

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。

第八透镜L8的物侧面S15于近光轴处为凹面，像侧面S16于近光轴处为凹面；物侧面S15于近最大有效口径处为凸面，像侧面S16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：

TTL/ImgH	1.213	R71/sd67	15.403
				f2/f12	-2.228	sag81/sag72	1.748
f/tan(semiFOV)(mm)	7.922	R52/sd56	-18.648
				sd81/sd31	3.199	f/f1	1.055
f8/sag82	3.437

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、畸变均得到良好的控制，其中各参考波长下的焦点偏移均被控制在±0.1mm以内，同时大部分视场下的子午场曲和弧矢场曲均被控制在±0.025mm以内，像面弯曲程度受到有效抑制，且像散得到优良的调节，最大畸变也被控制在2.5％以内，因此可判断该实施例的光学系统10可拥有清晰成像。

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、具有负屈折力的第三透镜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、具有负屈折力的第七透镜L7以及具有负屈折力的第八透镜L8。光学系统10的各透镜面型如下：

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。

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。

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于近最大有效口径处为凹面，像侧面S6于近最大有效口径处为凸面。

第四透镜L4的物侧面S7于近光轴处为凸面，像侧面S8于近光轴处为凹面；物侧面S7于近最大有效口径处为凹面，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于近光轴处为凹面，像侧面S10于近光轴处为凸面；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凸面。

第六透镜L6的物侧面S11于近光轴处为凹面，像侧面S12于近光轴处为凸面；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。

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。

第八透镜L8的物侧面S15于近光轴处为凹面，像侧面S16于近光轴处为凹面；物侧面S15于近最大有效口径处为凹面，像侧面S16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。

表9

表10

面序号

S1

S2

S3

S4

S5

S6

S7

S8

K

1.440E-02

-2.541E-01

9.933E-01

1.176E+00

7.711E+00

1.000E+01

-1.000E+01

9.476E+00

A4

5.775E-05

-9.497E-03

-2.048E-02

-1.123E-02

2.345E-03

-2.531E-02

-3.068E-02

-1.100E-02

A6

1.749E-03

1.558E-03

6.121E-03

4.917E-03

-5.088E-03

7.462E-03

4.137E-03

-4.467E-03

A8

-2.773E-03

1.164E-03

1.053E-03

1.390E-03

5.139E-03

-2.269E-03

-2.708E-03

5.881E-04

A10

2.716E-03

-1.915E-03

-1.603E-03

-1.497E-03

-5.540E-03

4.115E-04

1.792E-03

2.106E-04

A12

-1.649E-03

1.455E-03

9.663E-04

7.904E-04

3.703E-03

-6.942E-04

-1.470E-03

-1.913E-04

A14

6.225E-04

-6.812E-04

-4.150E-04

-3.033E-04

-1.502E-03

7.325E-04

9.545E-04

1.004E-04

A16

-1.436E-04

1.907E-04

1.260E-04

9.630E-05

3.343E-04

-3.549E-04

-3.777E-04

-3.386E-05

A18

1.850E-05

-2.917E-05

-2.228E-05

-1.899E-05

-3.085E-05

8.386E-05

7.902E-05

5.554E-06

A20

-1.036E-06

1.865E-06

1.679E-06

1.772E-06

0.000E+00

-7.791E-06

-6.613E-06

-3.044E-07

面序号

S9

S10

S11

S12

S13

S14

S15

S16

K

5.032E+00

5.513E+00

-8.666E+00

-1.058E+01

-1.165E+00

-1.954E-02

-6.822E-02

-7.690E-01

A4

-1.761E-02

-1.945E-02

-1.081E-02

-9.706E-03

8.597E-03

1.269E-02

-2.305E-02

-2.826E-02

A6

2.969E-03

6.029E-03

7.582E-03

3.974E-03

-6.904E-03

-7.606E-03

2.835E-03

4.192E-03

A8

3.331E-04

-2.004E-03

-3.316E-03

-1.664E-03

8.298E-04

1.213E-03

-2.650E-04

-5.985E-04

A10

-1.317E-03

3.855E-04

7.151E-04

3.517E-04

-2.012E-05

-1.041E-04

2.541E-05

5.891E-05

A12

8.492E-04

4.868E-05

-8.284E-05

-4.385E-05

-6.316E-06

3.660E-06

-1.804E-06

-3.582E-06

A14

-2.528E-04

-3.757E-05

3.889E-06

3.711E-06

8.925E-07

1.265E-07

8.006E-08

1.323E-07

A16

3.700E-05

7.107E-06

1.531E-07

-2.160E-07

-5.436E-08

-1.681E-08

-2.102E-09

-2.890E-09

A18

-2.521E-06

-6.032E-07

-2.366E-08

7.633E-09

1.629E-09

5.828E-10

3.003E-11

3.440E-11

A20

6.482E-08

1.977E-08

6.962E-10

-1.186E-10

-1.953E-11

-7.084E-12

-1.803E-13

-1.722E-13

该实施例中的光学系统10满足以下关系：

TTL/ImgH	1.214	R71/sd67	9.275
				f2/f12	-2.141	sag81/sag72	1.581
f/tan(semiFOV)(mm)	7.917	R52/sd56	-39.256
				sd81/sd31	3.340	f/f1	1.071
f8/sag82	3.499

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、畸变均得到良好的控制，其中各参考波长下的焦点偏移均被控制在±0.1mm以内，同时大部分视场下的子午场曲和弧矢场曲均被控制在±0.025mm以内，像面弯曲程度受到有效抑制，且像散得到优良的调节，最大畸变也被控制在2.5％以内，因此可判断该实施例的光学系统10可拥有清晰成像。

第六实施例

参考图11，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、具有正屈折力的第七透镜L7以及具有负屈折力的第八透镜L8。光学系统10的各透镜面型如下：

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。

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。

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于近最大有效口径处为凹面，像侧面S6于近最大有效口径处为凸面。

第四透镜L4的物侧面S7于近光轴处为凹面，像侧面S8于近光轴处为凹面；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凹面。

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。

第六透镜L6的物侧面S11于近光轴处为凹面，像侧面S12于近光轴处为凸面；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。

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。

第八透镜L8的物侧面S15于近光轴处为凹面，像侧面S16于近光轴处为凹面；物侧面S15于近最大有效口径处为凹面，像侧面S16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。

表11

表12

面序号

S1

S2

S3

S4

S5

S6

S7

S8

K

6.126E-02

2.472E+00

-5.083E-01

1.104E-01

-1.000E+01

-1.414E-01

1.000E+01

-1.000E+01

A4

-3.482E-04

-9.502E-03

-1.905E-02

-1.045E-02

-1.532E-03

2.251E-02

3.842E-03

-1.450E-02

A6

2.072E-03

1.701E-03

5.041E-03

3.747E-03

-4.431E-03

-5.905E-02

-5.337E-02

-7.888E-03

A8

-2.966E-03

1.447E-03

2.834E-03

2.704E-03

5.204E-03

6.914E-02

6.141E-02

7.783E-03

A10

2.643E-03

-2.187E-03

-4.020E-03

-3.257E-03

-5.789E-03

-5.625E-02

-4.987E-02

-6.211E-03

A12

-1.463E-03

1.530E-03

2.786E-03

2.069E-03

3.829E-03

3.087E-02

2.784E-02

3.446E-03

A14

5.062E-04

-6.478E-04

-1.222E-03

-8.464E-04

-1.503E-03

-1.113E-02

-1.037E-02

-1.259E-03

A16

-1.072E-04

1.633E-04

3.322E-04

2.236E-04

3.210E-04

2.505E-03

2.444E-03

2.854E-04

A18

1.268E-05

-2.245E-05

-5.012E-05

-3.382E-05

-2.832E-05

-3.153E-04

-3.294E-04

-3.666E-05

A20

-6.514E-07

1.290E-06

3.199E-06

2.349E-06

0.000E+00

1.669E-05

1.937E-05

2.070E-06

面序号

S9

S10

S11

S12

S13

S14

S15

S16

K

1.121E+00

3.723E+00

-1.000E+01

-1.750E+01

-1.194E+00

7.167E-03

1.652E+00

-8.263E-01

A4

-1.235E-02

-1.570E-02

-5.403E-03

-8.795E-03

3.345E-03

8.168E-03

-2.474E-02

-2.978E-02

A6

-3.124E-03

5.143E-04

4.206E-03

3.957E-03

-5.248E-03

-5.961E-03

3.693E-03

4.619E-03

A8

4.651E-03

1.516E-03

-1.577E-03

-1.291E-03

5.618E-04

9.050E-04

-4.664E-04

-6.439E-04

A10

-3.552E-03

-1.273E-03

8.393E-05

1.252E-04

1.349E-05

-6.647E-05

5.078E-05

6.122E-05

A12

1.592E-03

5.765E-04

5.972E-05

1.124E-05

-1.112E-05

3.131E-07

-3.690E-06

-3.646E-06

A14

-4.095E-04

-1.435E-04

-1.555E-05

-3.326E-06

1.467E-06

3.461E-07

1.657E-07

1.337E-07

A16

5.740E-05

2.036E-05

1.717E-06

2.837E-07

-9.503E-08

-2.662E-08

-4.447E-09

-2.939E-09

A18

-3.717E-06

-1.557E-06

-9.245E-08

-1.111E-08

3.107E-09

8.393E-10

6.564E-11

3.561E-11

A20

6.033E-08

4.972E-08

1.977E-09

1.712E-10

-4.091E-11

-9.972E-12

-4.114E-13

-1.837E-13

该实施例中的光学系统10满足以下关系：

TTL/ImgH	1.216	R71/sd67	11.919
				f2/f12	-2.582	sag81/sag72	1.675
f/tan(semiFOV)(mm)	7.752	R52/sd56	-14.481
				sd81/sd31	3.162	f/f1	1.005
f8/sag82	3.467

由图12中的各像差图可知，光学系统10的纵向球差、场曲、像散、畸变均得到良好的控制，其中各参考波长下的焦点偏移均被控制在±0.05mm以内，同时大部分视场下的子午场曲和弧矢场曲均被控制在±0.025mm以内，像面弯曲程度受到有效抑制，且像散得到优良的调节，最大畸变也被控制在2.5％以内，因此可判断该实施例的光学系统10可拥有清晰成像。

第七实施例

参考图13，在第七实施例中，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、具有正屈折力的第七透镜L7以及具有负屈折力的第八透镜L8。光学系统10的各透镜面型如下：

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于近最大有效口径处为凸面，像侧面S2于近最大有效口径处为凸面。

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。

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于近最大有效口径处为凹面，像侧面S6于近最大有效口径处为凸面。

第四透镜L4的物侧面S7于近光轴处为凸面，像侧面S8于近光轴处为凹面；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凹面。

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。

第六透镜L6的物侧面S11于近光轴处为凹面，像侧面S12于近光轴处为凸面；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。

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。

第八透镜L8的物侧面S15于近光轴处为凹面，像侧面S16于近光轴处为凹面；物侧面S15于近最大有效口径处为凹面，像侧面S16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。

表13

表14

该实施例中的光学系统10满足以下关系：

TTL/ImgH	1.281	R71/sd67	9.293
				f2/f12	-2.407	sag81/sag72	1.373
f/tan(semiFOV)(mm)	7.752	R52/sd56	-58.447
				sd81/sd31	2.959	f/f1	0.971
f8/sag82	5.062

由图14中的各像差图可知，光学系统10的纵向球差、场曲、像散、畸变均得到良好的控制，其中各参考波长下的焦点偏移均被控制在±0.05mm以内，同时大部分视场下的子午场曲和弧矢场曲均被控制在±0.025mm以内，像面弯曲程度受到有效抑制，且像散得到优良的调节，最大畸变也被控制在2.5％以内，因此可判断该实施例的光学系统10可拥有清晰成像。

相较于传统的光学系统，上述各实施例中的光学系统10，能够在实现较短轴向总长的小型化设计前提下，保持良好甚至更佳的成像质量，且还有利于降低系统的设计难度。

参考图15，本申请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同样能够在轴向总长得到压缩的同时的保持良好甚至更佳的成像质量。

参考图16，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、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)等。由于上述摄像模组20能够在总长得到压缩的同时维持良好的成像质量，从而当采用上述摄像模组20时，可减少其所占据的电子设备30的内部空间，避免对电子设备30的厚度压缩造成阻碍，同时也能维持电子设备30的拍摄性能。

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 (11)

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，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，所述第二透镜的物侧面于近光轴处为凸面，像侧面于近光轴处为凹面；

具有屈折力的第三透镜，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，所述第四透镜的像侧面于近光轴处为凹面；

具有屈折力的第五透镜，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；

具有屈折力的第六透镜，所述第六透镜的像侧面于近光轴处为凸面；

具有屈折力的第七透镜，所述第七透镜的物侧面于近光轴处为凸面，像侧面于近光轴处为凹面，所述第七透镜的物侧面和像侧面皆为非球面，且其中至少一者存在反曲；

具有负屈折力的第八透镜，所述第八透镜的像侧面于近光轴处为凹面，所述第八透镜的物侧面和像侧面皆为非球面，且其中至少一者存在反曲；

所述光学系统还满足关系：

1.2＜TTL/ImgH＜1.3；

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。

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：

-3＜f2/f12＜-2；

f2为所述第二透镜的有效焦距，f12为所述第一透镜和所述第二透镜的组合焦距。

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：

7.5mm＜f/tan(semiFOV)＜7.95mm；

f为所述光学系统的有效焦距，semiFOV为所述光学系统的最大视场角的一半。

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：

2.5＜sd81/sd31＜3.5；

sd81为所述第八透镜的物侧面的最大有效半口径，sd31为所述第三透镜的物侧面的最大有效半口径。

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：

3.2＜f8/sag82＜5.2；

f8为所述第八透镜的有效焦距，sag82为所述第八透镜的像侧面于最大有效口径处的矢高。

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：

9＜R71/sd67＜16；

R71为所述第七透镜的物侧面于光轴处的曲率半径，sd67为所述第七透镜的物侧面最大有效半口径与所述第六透镜的像侧面最大有效半口径的差值。

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：

sag81/sag72＜1.75；

sag81为所述第八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。

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：

-60＜R52/sd56＜-10；

R52为所述第五透镜的像侧面于光轴处的曲率半径，sd56为所述第六透镜的物侧面最大有效半口径与所述第五透镜的像侧面最大有效半口径的差值。

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：

0.9＜f/f1＜1.1；

f为所述光学系统的有效焦距，f1为所述第一透镜的有效焦距。

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。

11.一种电子设备，其特征在于，包括固定件及权利要求10所述的摄像模组，所述摄像模组设置于所述固定件。

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