CN113267877B

CN113267877B - 成像系统

Info

Publication number: CN113267877B
Application number: CN202110400295.1A
Authority: CN
Inventors: 李艳萍; 贺凌波; 黄林; 戴付建; 赵烈烽
Original assignee: Zhejiang Sunny Optics Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Sunny Optics Co Ltd
Priority date: 2021-04-14
Filing date: 2021-04-14
Publication date: 2022-08-19
Anticipated expiration: 2041-04-14
Also published as: CN113267877A; US20220342185A1

Abstract

本发明涉及一种成像系统，包括沿光轴从物侧至像侧依次排列的第一透镜(E1)、第二透镜(E2)、第三透镜(E3)、光阑(STO)、第四透镜(E4)、第五透镜(E5)、第六透镜(E6)和第七透镜(E7)，所述第一透镜(E1)、所述第二透镜(E2)、所述第三透镜(E3)和所述第六透镜(E6)均具有光焦度，所述第四透镜(E4)具有负光焦度，所述第五透镜(E5)具有正光焦度，所述第七透镜(E7)具有负光焦度。本发明的成像系统的超广角等优良特性，从而可满足更多摄影需求。

Description

成像系统

技术领域

本发明涉及一种光学成像技术领域，尤其涉及一种成像系统。

背景技术

随着智能手机迅猛发展，摄像头创新成为了创新技术中的重中之重，其创新方向主要包括以下几点：1.高像素逐渐渗透；2.Video视频摄像逐步渗透；3.TOF的潜在爆发；4.前置双摄快速增长；5.后置四摄进一步渗透；6.屏下摄像头技术突破。这些创新都属于未来智能手机摄像头技术的发展趋势。

广角镜头作为目前多摄成像镜头的一员，因其具备较多优点而被广泛用于大场面风景摄影作品。具体的，广角镜头的镜头视角大，视野宽阔，从某一视点观察到的景物范围要比人眼在同一视点所看到的大得多；景深长，可以表现出相当大的清晰范围；能强调画面的透视效果，善于夸张前景和表现景物的远近感，有利于增强画面的感染力。

随着智能手机等便携式电子产品的不断发展，对成像镜头提出了更高的要求，且现有技术中多为120度左右的广角镜头，经过畸变算法矫正后，FOV大概为110度左右，无法满足未来技术对手机广角拍摄的更大需求。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，提供一种成像系统。

为实现上述发明目的，本发明提供一种成像系统，包括沿光轴从物侧至像侧依次排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜、光阑、第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜和所述第六透镜均具有光焦度，所述第四透镜具有负光焦度，所述第五透镜具有正光焦度，所述第七透镜具有负光焦度。

根据本发明的一个方面，所述第五透镜的物侧面为凹面。

根据本发明的一个方面，所述成像系统的最大视场角的一半Semi-FOV满足以下条件：Semi-FOV＞70°。

根据本发明的一个方面，所述第一透镜物侧面为平面。

根据本发明的一个方面，所述成像系统中的透镜材质包括玻璃和塑料。

根据本发明的一个方面，所述第一透镜物侧面至成像面的轴上距离TTL与成像面上有效像素区域对角线长的一半ImgH满足以下关系：TTL/ImgH＜1.6。

根据本发明的一个方面，所述成像系统的有效焦距f与所述成像系统的入瞳直径EPD满足以下关系：f/EPD＜2.5。

根据本发明的一个方面，成像面上有效像素区域对角线长的一半ImgH满足以下条件：ImgH≥5.0mm。

根据本发明的一个方面，所述第一透镜的有效焦距f1和所述第一透镜像侧面的曲率半径R2满足以下关系：-2.5＜f1/R2＜-1.5。

根据本发明的一个方面，所述第三透镜的有效焦距f3和所述第三透镜物侧面的曲率半径R5满足以下关系：1.5＜f3/R5＜2.0。

根据本发明的一个方面，第五透镜的有效焦距f5和第五透镜物侧面的曲率半径R9满足以下关系：-3.5＜R9/f5＜-2.0。

根据本发明的一个方面，所述第七透镜的有效焦距f7和所述第七透镜物侧面的曲率半径R13满足以下关系：-3.0＜f7/R13＜-1.5。

根据本发明的一个方面，第四透镜像侧面的曲率半径R8、第六透镜物侧面的曲率半径R11和第七透镜像侧面的曲率半径R14满足以下关系：1.5＜R8/(R11+R14)＜5.5。

根据本发明的一个方面，所述第五透镜像侧面的曲率半径R10和第六透镜像侧面的曲率半径R12满足以下关系：-1.5＜R12/R10＜-0.5。

根据本发明的一个方面，所有透镜在光轴上的中心厚度之和∑CT与第六透镜和第七透镜在光轴上的空气间隔T67满足以下关系：1.5＜∑CT/T67＜2.0。

根据本发明的一个方面，第一透镜物侧面至成像面的轴上距离TTL和第一透镜至最靠近成像面透镜中任意相邻两具有光焦度的透镜之间在光轴上的空气间隔的总和∑AT满足以下关系：2.0＜TTL/∑AT＜2.5。

根据本发明的一个方面，所述第一透镜的折射率N1满足以下条件：N1＜1.5。

根据本发明的一个方面，所述第一透镜的阿贝数V1满足以下条件：60＜V1＜71。

根据本发明的一个方面，第一透镜的阿贝数V1和第二透镜的阿贝数V2满足以下关系：V1-V2＜52。

根据本发明的方案，提供一种由七枚透镜组成的超广角光学成像系统，其Semi-FOV大于70度，经过畸变校正后，FOV较常规广角视野更大，可以满足更多摄影需求。同时具有光焦度的第一透镜采用玻璃材料，在增强硬度的同时达到矫正色差的作用。

根据本发明的一个方案，利用具有光焦度的第一透镜与具有光焦度的第二透镜配合，有利于视场角的增大，减小光瞳像差，提高成像质量，使得其承担了成像系统所需要的光焦度。利用具有光焦度的第三透镜与具有负光焦度的第四透镜配合，有利于减小系统慧差和像散，同时也有利于压缩光阑位置光线的入射角，更好的控制畸变形状与大小。第五透镜具有正光焦度，且其物侧面为凹面，实现了结构紧凑型大光圈成像系统的良好的成像质量和宽松的加工特性。利用具有光焦度的第六透镜与具有负光焦度的第七透镜配合，能够合理的控制两个光学组员的球差贡献量在合理的水平内，使得轴上视场获得良好的成像质量。

根据本发明的一个方案，成像系统的第一透镜的物侧面为平面，可以有效的减小第一透镜的口径尺寸，有利于结构排版。并且，成像系统中的透镜组由玻璃透镜和塑料透镜，这种通过玻塑混合的方式不仅可以使成像系统做得更薄，符合当前轻薄化的趋势，还可以消除热差，提升镜头成像质量。玻塑混合高档手机镜头能够达到更高的图文标准，从而满足5G时代图文像素的更高需求。

根据本发明的一个方案，控制成像系统的最大视场角的一半Semi-FOV大于70°，从而可以保证成像系统的广角特性。

根据本发明的一个方案，通过控制第一透镜物侧面至成像面的轴上距离与成像面上有效像素区域对角线长的一半的比值，可以保证成像系统结构紧凑的特性。

根据本发明的一个方案，通过控制摄像镜头组的F数与成像系统入瞳直径的比值，可以保证成像系统光圈的特性，使得景深变浅，有利于突出主体、精简画面。

根据本发明的一个方案，控制成像面上有效像素区域对角线长一半的数值，可以保证成像系统大像面的特性，可以获得更高的成像质量。

根据本发明的一个方案，通过控制第一透镜的有效焦距与第一透镜像侧面的曲率半径的比值小于零。可以有效控制第一透镜的光焦度在一合理区间，使其既能够承担成像系统所需要的光焦度，还能使其贡献的球差在合理可控的范围，保证后面的成像系统能合理的矫正其贡献的负球差，使得轴上视场的像质有较好的保证。

根据本发明的一个方案，通过控制第三透镜的有效焦距与第三透镜像侧面的曲率半径的比值大于零。可以有效控制第三透镜的光焦度在一合理区间，使其既能承担成像系统所需要的正光焦度，同时又合理地控制其正球差的贡献率，使得其能够平衡第一透镜的负的光焦度。

根据本发明的一个方案，通过控制第五透镜的有效焦距与第五透镜物侧面的曲率半径，能够在一定程度控制第五透镜球差和像散的贡献率，进而来平衡前端和后端光学透镜产生的像散量和球差，使得成像系统具有良好的成像质量。

根据本发明的一个方案，通过控制第四透镜像侧面的曲率半径与第六透镜物侧面的曲率半径和第七透镜像侧面的曲率半径的和的比值，可以有效的控制第四透镜、第六透镜和第七透镜的非球面的厚薄比走势，而后使得其落在容易加工的区间。

根据本发明的一个方案，通过限定第五个透镜像侧的曲率半径和第六透镜像侧面的曲率半径的比值范围，能够很好的控制第五透镜和第六透镜之间的空气间隔，使得二者面型有一定互补作用。

根据本发明的一个方案，通过控制所有透镜在光轴上的中心厚度之和与第六透镜和第七透镜在光轴上的空气间隔的比值，可以有效的控制第六透镜和第七透镜在整个透镜中占用的位置，使得透镜均匀排布，便于成型和组装。

根据本发明的一个方案，通过控制第一透镜物侧面至成像面的轴上距离与第一透镜至最靠近成像面透镜中任意相邻两具有光焦度的透镜之间在光轴上的空气间隔的总和的比值，可以有效的控制每个透镜之间的间距，使得成像系统分布均匀，且获得更优的空气间隙感度，有利于提升成像系统的良率。

根据本发明的一个方案，通过控制第一透镜的折射率小于1.5，可以保证第一透镜使用低折材料，节约成本。

根据本发明的一个方案，通过控制第一透镜的阿贝数的大小，可以使其有效的改善系统的色散，使得成像系统获得更好的成像品质。

根据本发明的一个方案，通过控制第一透镜和第二透镜的阿贝数的比值，可以有效的利用第一透镜和第二透镜改善系统的色散，使得成像系统获得更好的成像品质。

附图说明

图1示意性表示本发明的第一种实施方式的成像系统的结构图；

图2示意性表示本发明的第一种实施方式的成像系统的轴上色差曲线图；

图3示意性表示本发明的第一种实施方式的成像系统的象散曲线图；

图4示意性表示本发明的第一种实施方式的成像系统的倍率色差曲线图；

图5示意性表示本发明的第二种实施方式的成像系统的结构图；

图6示意性表示本发明的第二种实施方式的成像系统的轴上色差曲线图；

图7示意性表示本发明的第二种实施方式的成像系统的象散曲线图；

图8示意性表示本发明的第二种实施方式的成像系统的倍率色差曲线图；

图9示意性表示本发明的第三种实施方式的成像系统的结构图；

图10示意性表示本发明的第三种实施方式的成像系统的轴上色差曲线图；

图11示意性表示本发明的第三种实施方式的成像系统的象散曲线图；

图12示意性表示本发明的第三种实施方式的成像系统的倍率色差曲线图；

图13示意性表示本发明的第四种实施方式的成像系统的结构图；

图14示意性表示本发明的第四种实施方式的成像系统的轴上色差曲线图；

图15示意性表示本发明的第四种实施方式的成像系统的象散曲线图；

图16示意性表示本发明的第四种实施方式的成像系统的倍率色差曲线图；

图17示意性表示本发明的第五种实施方式的成像系统的结构图；

图18示意性表示本发明的第五种实施方式的成像系统的轴上色差曲线图；

图19示意性表示本发明的第五种实施方式的成像系统的象散曲线图；

图20示意性表示本发明的第五种实施方式的成像系统的倍率色差曲线图

图21示意性表示本发明的第六种实施方式的成像系统的结构图；

图22示意性表示本发明的第六种实施方式的成像系统的轴上色差曲线图；

图23示意性表示本发明的第六种实施方式的成像系统的象散曲线图；

图24示意性表示本发明的第六种实施方式的成像系统的倍率色差曲线图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

在针对本发明的实施方式进行描述时，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”所表达的方位或位置关系是基于相关附图所示的方位或位置关系，其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，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细地描述，实施方式不能在此一一赘述，但本发明的实施方式并不因此限定于以下实施方式。

参见图1，本发明的成像系统，包括沿光轴从物侧至像侧依次排列的第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3、光阑STO、第四透镜E4、第五透镜E5、第六透镜E6和第七透镜E7。其中，第一透镜E1、第二透镜E2、第三透镜E3和第六透镜E6均具有光焦度。如此，具有光焦度的第一、第二透镜E1、E2有利于视场角的增大，减小光瞳像差，提高成像质量，使得其承担了成像系统所需要的光焦度。根据本发明的构思：第四透镜E4具有负光焦度，其与具有光焦度的第三透镜E3配合有利于减小系统慧差和像散，同时也有利于压缩光阑位置光线的入射角，更好的控制畸变形状与大小。第五透镜E5具有正光焦度，且其物侧面为凹面，从而可以实现结构紧凑型大光圈成像系统的良好的成像质量和宽松的加工特性。第七透镜E7具有负光焦度，其配合具有光焦度的第六透镜E6能够合理的控制两个光学组员的球差贡献量在合理的水平内，使得轴上视场获得良好的成像质量。另外，本发明的成像系统的最大视场角的一半Semi-FOV满足以下条件：Semi-FOV＞70°。这样，通过控制成像系统的最大视场角的一半的大小，可以保证成像系统广角特性。

本发明中，第一透镜E1的物侧面为平面。如此，可以有效的减小第一透镜的口径尺寸，有利于结构排版。成像系统中的透镜材质包括玻璃和塑料。如此，成像系统中包含了玻璃透镜和塑料透镜，这种玻塑混合的形式不仅可以将成像系统做得更薄，从而符合当前轻薄化的趋势，而且可以消除热差，提升镜头成像质量。玻塑混合的镜头还能够达到更高的图文标准，从而满足更高的图文像素需求。

本发明中，第一透镜E1物侧面至成像面的轴上距离TTL与成像面上有效像素区域对角线长的一半ImgH满足以下关系：TTL/ImgH＜1.6。通过控制第一透镜E1物侧面至成像面的轴上距离与成像面上有效像素区域对角线长的一半的比值，可以保证成像系统结构紧凑的特性。成像系统的有效焦距f与成像系统的入瞳直径EPD满足以下关系：f/EPD＜2.5。通过控制成像系统的F数，可以有效的保证成像系统的光圈的特性，使得景深变浅，有利于突出主体、精简画面。成像面上有效像素区域对角线长的一半ImgH满足以下条件：ImgH≥5.0mm。通过控制成像面上有效像素区域对角线长的一半，可以保证成像系统大像面的特性，可以获得更高的成像质量。

本发明中，第一透镜E1的有效焦距f1和第一透镜E1像侧面的曲率半径R2满足以下关系：-2.5＜f1/R2＜-1.5。通过控制第一透镜的有效焦距与第一透镜像侧面的曲率半径的比值小于零，可以有效控制第一透镜的光焦度在合理的区间，使得其既承担了成像系统所需要的光焦度，也使得其贡献的球差在合理可控的范围，保证后面的成像系统能合理的矫正其贡献的负球差，使得轴上视场的像质有较好的保证。第三透镜E3的有效焦距f3和第三透镜E3物侧面的曲率半径R5满足以下关系：1.5＜f3/R5＜2.0。通过控制第三透镜的有效焦距与第三透镜像侧面的曲率半径的比值大于零，可以有效控制第三透镜的光焦度在合理的区间，使得其既承担了成像系统所需要的正光焦度，同时合理的控制其正球差的贡献率，使得其能够平衡第一透镜的负的光焦度。

本发明中，第五透镜E5的有效焦距f5和第五透镜E5物侧面的曲率半径R9满足以下关系：-3.5＜R9/f5＜-2.0。通过控制第五透镜的有效焦距与第五透镜物侧面的曲率半径，能够在一定程度控制第五透镜球差和像散的贡献率，进而来平衡前端和后端光学透镜产生的像散量和球差，使得成像系统具有良好的成像质量。第七透镜E7的有效焦距f7和第七透镜E7物侧面的曲率半径R13满足以下关系：-3.0＜f7/R13＜-1.5，使得成像系统满足合适的组立段差，有利于成型和组装。第四透镜E4像侧面的曲率半径R8、第六透镜E6物侧面的曲率半径R11和第七透镜E7像侧面的曲率半径R14满足以下关系：1.5＜R8/(R11+R14)＜5.5。通过控制第四透镜像侧面的曲率半径与第六透镜物侧面的曲率半径和第七透镜像侧面的曲率半径的和的比值，可以有效的控制第四透镜、第六透镜和第七透镜的非球面的厚薄比走势，而后使得其落在容易加工的区间。第五透镜E5像侧面的曲率半径R10和第六透镜E6像侧面的曲率半径R12满足以下关系：-1.5＜R12/R10＜-0.5。通过限定第五个透镜像侧的曲率半径和第六透镜像侧面的曲率半径的比值范围，能够很好的控制第五透镜E5和第六透镜E6之间的空气间隔，使得二者面型有一定互补作用。

本发明，透镜在光轴上的中心厚度之和∑CT和第六透镜E6和第七透镜E7在光轴上的空气间隔T67满足以下关系：1.5＜∑CT/T67＜2.0。通过控制所有透镜在光轴上的中心厚度之和与第六透镜和第七透镜在光轴上的空气间隔的比值，可以有效的控制第六透镜和第七透镜在整个透镜中占用的位置，使得透镜均匀排布，便于成型和组装。第一透镜E1物侧面至成像面的轴上距离TTL和第一透镜E1至最靠近成像面透镜中任意相邻两具有光焦度的透镜之间在光轴上的空气间隔的总和∑AT满足以下关系：2.0＜TTL/∑AT＜2.5。通过控制第一透镜物侧面至成像面的轴上距离与第一透镜至最靠近成像面透镜中任意相邻两具有光焦度的透镜之间在光轴上的空气间隔的总和的比值，可以有效的控制每个透镜之间的间距，使得成像系统分布均匀，且获得更优的空气间隙感度，有利于提升成像系统的良率。

本发明中，第一透镜E1的折射率N1满足以下条件：N1＜1.5。通过控制第一透镜的折射率小于1.5，可以保证第一透镜使用低折材料，节约成本。第一透镜E1的阿贝数V1满足以下条件：60＜V1＜71。通过控制第一透镜的阿贝数的大小，可以使其有效的改善系统的色散，使得成像系统获得更好的成像品质。第一透镜E1的阿贝数V1和第二透镜E2的阿贝数V2满足以下关系：V1-V2＜52。通过控制第一透镜和第二透镜的阿贝数的差值，可以有效的利用第一透镜和第二透镜改善系统的色散，使得成像系统获得更好的成像品质。

以下以六组实施方式来描述本发明的成像系统，以下各个实施方式中，以S1、S2、…、SN表示成像系统中各个面，同样包含像面前的平板玻璃E8的物、像侧面，成像系统的物面记为OBJ。非球面公式为：

其中，x为非球面沿光轴方向在高度为h的位置时，距非球面顶点的距离矢高；c为非球面的近轴曲率，c＝1/R(即，近轴曲率c为上表1中曲率半径R的倒数)；k为圆锥系数；Ai是非球面第i-th阶的修正系数。

具体符合上述各实施方式的条件式设定如下表1所示：

条件式/实施方式	1	2	3	4	5	6
							TTL/ImgH	1.56	1.56	1.56	1.56	1.56	1.56
FOV	149.2	149.1	149.0	149.0	149.0	149.0
							f/EPD	2.42	2.42	2.42	2.42	2.42	2.42
f1/R2	-2.01	-2.05	-2.04	-2.05	-1.97	-2.05
							f3/R5	1.74	1.75	1.77	1.85	1.74	1.70
R9/f5	-2.21	-2.11	-2.93	-3.19	-2.99	-3.15
							f7/R13	-2.55	-1.84	-1.85	-1.85	-2.33	-1.82
R8/(R11+R14)	2.62	2.21	1.94	1.61	2.57	5.15
							R12/R10	-1.17	-0.79	-1.16	-1.19	-1.08	-1.11
∑CT/T67	1.76	1.78	1.72	1.68	1.98	1.67
							TTL/∑AT	2.46	2.44	2.42	2.37	2.37	2.03
V1-V2	51.00	51.00	51.00	51.00	51.00	51.00

表1各实施方式的光学参数设定如下表2所示：

实施方式参数	1	2	3	4	5	6
							f(mm)	3.95	4.01	4.00	3.98	3.83	3.95
f1(mm)	-5.06	-5.25	-5.15	-5.38	-4.39	-5.17
							f2(mm)	100.00	-31.64	-27.25	-27.41	-7997.69	-26.77
f3(mm)	3.99	3.45	3.44	3.58	3.69	3.34
							f4(mm)	-51.37	-34.35	-54.67	-112.53	-100.00	-31.92
f5(mm)	3.97	6.30	3.70	3.72	3.63	3.68
							f6(mm)	-9.51	333.33	-8.44	-8.33	-8.17	-8.53
f7(mm)	-9.51	-7.96	-8.20	-8.15	-10.02	-8.17
							TTL(mm)	8.00	8.00	8.00	8.00	8.00	8.00
ImgH(mm)	5.12	5.12	5.12	5.12	5.12	5.12
							Semi-FOV(°)	74.6	74.5	74.5	74.5	74.5	74.5

表2

第一种实施方式：

如图1所示，本实施方式中，第一透镜E1的光焦度为负，其物侧面S1为平面，像侧面S2为凹面；第二透镜E2的光焦度为正，其物侧面S3为凹面，像侧面S4为凸面；第三透镜E3的光焦度为正，其物侧面S5为凸面，像侧面S6为凸面；第四透镜E4的光焦度为负，其物侧面S7为凸面，像侧面S8为凹面；第五透镜E5的光焦度为正，其物侧面S9为凹面，像侧面S10为凸面；第六透镜E6的光焦度为负，其物侧面S11为凸面，像侧面S12为凹面；第七透镜E7的光焦度为负，其物侧面S13为凸面，像侧面S14为凹面；光阑STO位于第三透镜E3和第四透镜E4之间。

本实施方式的成像系统中的各个光学元件的参数如下表3所示：

表3

本实施方式的非球面参数如下表4和表5所示，表中A4、A6、…、A30分别表示对应阶非球面系数：

表4

表5

图2示意性表示本发明的第一种实施方式的成像系统的轴上色差曲线图，其表示不同波长的光线经由镜头后的汇聚焦点偏离；图3示意性表示本发明的第一种实施方式的成像系统的象散曲线图，其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲；图4示意性表示本发明的第一种实施方式的成像系统的倍率色差曲线图，其表示光线经由镜头后在成像面上的不同的像高的偏差；结合图2至图4可知，本实施方式的成像系统能够实现良好的成像品质。

第二种实施方式：

如图5所示，本实施方式中，第一透镜E1的光焦度为负，其物侧面S1为平面，像侧面S2为凹面；第二透镜E2的光焦度为负，其物侧面S3为凹面，像侧面S4为凸面；第三透镜E3的光焦度为正，其物侧面S5为凸面，像侧面S6为凸面；第四透镜E4的光焦度为负，其物侧面S7为凸面，像侧面S8为凹面；第五透镜E5的光焦度为正，其物侧面S9为凹面，像侧面S10为凸面；第六透镜E6的光焦度为正，其物侧面S11为凸面，像侧面S12为凹面；第七透镜E7的光焦度为负，其物侧面S13为凸面，像侧面S14为凹面；光阑STO位于第三透镜E3和第四透镜E4之间。

本实施方式的成像系统中的各个光学元件的参数如下表6所示：

面号	表面类型	曲率半径	厚度	材料	圆锥系数
						OBJ	球面	无穷	600.0000
S1	球面	无穷	0.3907	1.49，70.2
						S2	非球面	2.5652	0.8227		-0.0136
S3	非球面	-18.7223	0.3244	1.68，19.2	-11.3877
						S4	非球面	-149.6402	0.0410		74.7680
S5	非球面	1.9741	0.8875	1.55，55.9	0.0019
						S6	非球面	-34.1479	0.0829		2.1173
STO	球面	无穷	0.1522
						S7	非球面	16.8028	0.3213	1.68，19.2	13.8946
S8	非球面	9.6788	0.1474		0.9108
						S9	非球面	-13.3129	0.7288	1.55,55.9	-5.7918
S10	非球面	-2.7843	0.0829		0.0097
						S11	非球面	2.2938	0.3208	1.64，23.5	0.0021
S12	非球面	2.1915	1.9554		0.0001
						S13	非球面	4.3221	0.4978	1.55，55.9	-0.0043
S14	非球面	2.0781	0.4430		-0.9636
						S15	球面	无穷	0.2100	1.52，64.2
S16	球面	无穷	0.5910
						S17	球面	无穷

表6

本实施方式的非球面参数如下表7和表8所示，表中A4、A6、…、A30分别表示对应阶非球面系数：

表7

面号

A18

A20

A22

A24

A26

A28

A30

S2

5.1814E-05

4.0817E-05

0.0000E+00

S3

-2.4498E-05

-3.7239E-05

-1.2357E-05

-6.8414E-06

1.0625E-06

-3.6450E-06

-9.0902E-07

S4

-4.8754E-05

-7.7369E-06

1.8643E-05

2.0013E-05

1.9166E-05

9.0184E-06

6.5277E-06

S5

-1.9998E-04

-1.1864E-04

-6.4188E-05

-3.9484E-05

-1.9428E-05

-1.2493E-05

-1.9829E-06

S6

-1.5323E-05

-2.8117E-06

-8.2108E-07

2.0176E-06

7.9736E-07

-7.6490E-07

2.5450E-07

S7

0.0000E+00

S8

0.0000E+00

S9

0.0000E+00

S10

7.6078E-05

-3.9721E-05

7.3696E-06

3.2803E-06

-3.8999E-06

0.0000E+00

S11

1.2221E-04

-1.2961E-04

1.7999E-05

-2.8017E-05

0.0000E+00

S12

-7.0756E-05

-6.8815E-05

-1.6507E-05

-5.4909E-06

0.0000E+00

S13

6.9394E-04

-8.0337E-05

-9.9068E-05

-1.3860E-04

1.0514E-04

-5.5405E-05

1.4710E-05

S14

2.7311E-03

-6.9539E-04

2.2536E-04

-4.8126E-04

-2.4287E-04

-1.5719E-04

-5.8221E-05

表8

图6示意性表示本发明的第二种实施方式的成像系统的轴上色差曲线图，其表示不同波长的光线经由镜头后的汇聚焦点偏离；图7示意性表示本发明的第二种实施方式的成像系统的象散曲线图，其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲；图8示意性表示本发明的第二种实施方式的成像系统的倍率色差曲线图，其表示光线经由镜头后在成像面上的不同的像高的偏差；结合图6至图8可知，本实施方式的成像系统能够实现良好的成像品质。第三种实施方式：

如图9所示，本实施方式中，第一透镜E1的光焦度为负，其物侧面S1为平面，像侧面S2为凹面；第二透镜E2的光焦度为负，其物侧面S3为凹面，像侧面S4为凹面；第三透镜E3的光焦度为正，其物侧面S5为凸面，像侧面S6为凸面；第四透镜E4的光焦度为负，其物侧面S7为凸面，像侧面S8为凹面；第五透镜E5的光焦度为正，其物侧面S9为凹面，像侧面S10为凸面；第六透镜E6的光焦度为负，其物侧面S11为凸面，像侧面S12为凹面；第七透镜E7的光焦度为负，其物侧面S13为凸面，像侧面S14为凹面；光阑STO位于第三透镜E3和第四透镜E4之间。

本实施方式的成像系统中的各个光学元件的参数如下表9所示：

面号	表面类型	曲率半径	厚度	材料	圆锥系数
						OBJ	球面	无穷	600.0000
S1	球面	无穷	0.3800	1.49，70.2
						S2	非球面	2.5277	0.8008		-0.1603
S3	非球面	-22.6499	0.3200	1.68，19.2	36.4095
						S4	非球面	100.0000	0.0408		99.0000
S5	非球面	1.9459	0.8891	1.55，55.9	-0.0039
						S6	非球面	-43.3319	0.0711		99.0000
STO	球面	无穷	0.1603
						S7	非球面	15.4222	0.3200	1.68，19.2	9.1847
S8	非球面	10.7944	0.1550		-2.9689
						S9	非球面	-10.8367	0.7700	1.55,55.9	5.0519
S10	非球面	-1.7436	0.0400		0.0038
						S11	非球面	3.4291	0.3200	1.64，23.5	-0.1720
S12	非球面	2.0259	2.0325		-1.0050
						S13	非球面	4.4378	0.4970	1.55，55.9	-0.0061
S14	非球面	2.1400	0.4238		-0.9656
						S15	球面	无穷	0.2100	1.52，64.2
S16	球面	无穷	0.5696
						S17	球面	无穷

表9

本实施方式的非球面参数如下表10和表11所示，表中A4、A6、…、A30分别表示对应阶非球面系数：

表10

面号

A18

A20

A22

A24

A26

A28

A30

S2

1.7654E-04

6.9262E-05

0.0000E+00

S3

-3.4671E-05

-2.1935E-05

3.2932E-06

5.0190E-06

4.7380E-06

4.0660E-06

2.1476E-06

S4

-6.4170E-05

-7.4048E-06

2.8627E-05

1.7331E-05

1.4554E-05

7.9339E-06

4.4773E-06

S5

-1.2170E-04

-7.8972E-05

-2.6275E-05

-1.9337E-05

-1.9372E-06

-9.8887E-07

4.5531E-06

S6

-1.4936E-06

8.8369E-06

6.1219E-06

7.6150E-06

2.4807E-06

1.3570E-06

-1.1350E-06

S7

0.0000E+00

S8

0.0000E+00

S9

0.0000E+00

S10

-2.1064E-05

3.3487E-05

3.2333E-06

1.3324E-05

2.4930E-06

0.0000E+00

S11

-6.6295E-05

2.7461E-05

-1.1649E-05

1.2930E-05

0.0000E+00

S12

2.0968E-04

-9.6444E-05

3.7855E-05

-1.2439E-05

0.0000E+00

S13

-9.7770E-06

5.0102E-04

-1.8940E-04

-8.9649E-05

8.7408E-05

-3.3717E-05

4.6970E-06

S14

1.7299E-03

-4.6351E-04

-2.4315E-05

-2.4715E-04

-2.1633E-04

-9.4968E-07

-3.3541E-05

表11

图10示意性表示本发明的第三种实施方式的成像系统的轴上色差曲线图，其表示不同波长的光线经由镜头后的汇聚焦点偏离；图11示意性表示本发明的第三种实施方式的成像系统的象散曲线图，其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲；图12示意性表示本发明的第三种实施方式的成像系统的倍率色差曲线图，其表示光线经由镜头后在成像面上的不同的像高的偏差；结合图10至图12可知，本实施方式的成像系统能够实现良好的成像品质。

第四种实施方式：

如图13所示，本实施方式中，第一透镜E1的光焦度为负，其物侧面S1为平面，像侧面S2为凹面；第二透镜E2的光焦度为负，其物侧面S3为凹面，像侧面S4为凸面；第三透镜E3的光焦度为正，其物侧面S5为凸面，像侧面S6为凹面；第四透镜E4的光焦度为负，其物侧面S7为凸面，像侧面S8为凹面；第五透镜E5的光焦度为正，其物侧面S9为凹面，像侧面S10为凸面；第六透镜E6的光焦度为负，其物侧面S11为凸面，像侧面S12为凹面；第七透镜E7的光焦度为负，其物侧面S13为凸面，像侧面S14为凹面；光阑STO位于第三透镜E3和第四透镜E4之间。

本实施方式的成像系统中的各个光学元件的参数如下表12所示：

表12

本实施方式的非球面参数如下表13和表14所示，表中A4、A6、…、A30分别表示对应阶非球面系数：

面号

A4

A6

A8

A10

A12

A14

A16

S2

1.2747E-01

2.4733E-02

-2.4481E-03

-5.4991E-03

-2.9288E-03

-8.6277E-04

-2.6697E-06

S3

2.6199E-01

-1.2964E-02

-8.6025E-03

-2.2464E-03

-1.7531E-05

1.6229E-04

2.2053E-05

S4

2.4107E-01

-4.4285E-03

-5.7256E-03

-1.5070E-03

-6.7368E-05

-2.5747E-05

-7.5823E-05

S5

5.5667E-03

2.8987E-03

-2.4496E-04

-4.4901E-04

-4.1581E-04

-2.8447E-04

-2.0662E-04

S6

-5.5918E-02

6.2930E-03

-9.6550E-04

-3.5916E-04

-1.5652E-04

-4.3447E-05

2.1796E-05

S7

-1.0332E-01

4.6098E-03

2.6698E-04

-1.3203E-04

-3.7863E-06

-2.8455E-06

-5.7362E-07

S8

-8.0750E-02

1.6790E-02

3.6694E-03

2.0933E-04

1.1595E-04

1.6222E-05

1.3990E-06

S9

-4.9950E-02

-2.0951E-03

3.6646E-03

5.2599E-04

3.0301E-04

9.8843E-05

1.5889E-05

S10

3.6658E-02

-2.5269E-02

4.2274E-04

-1.6675E-03

3.6236E-04

-1.1938E-05

1.7001E-04

S11

-5.2581E-01

-1.0292E-02

-7.0226E-03

-1.8990E-03

-3.2210E-04

-1.4289E-04

8.8006E-06

S12

-9.4265E-01

1.2505E-01

-2.5513E-02

5.6671E-03

-1.8873E-03

9.3158E-04

-4.1400E-04

S13

-3.5307E+00

9.3969E-01

-2.9404E-01

5.3120E-02

-1.2740E-02

3.6471E-03

-2.0936E-03

S14

-5.4671E+00

9.0875E-01

-2.0375E-01

9.4448E-02

-4.2458E-02

4.2939E-03

-6.4625E-03

表13

表14

图14示意性表示本发明的第四种实施方式的成像系统的轴上色差曲线图，其表示不同波长的光线经由镜头后的汇聚焦点偏离；图15示意性表示本发明的第四种实施方式的成像系统的象散曲线图，其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲；图16示意性表示本发明的第四种实施方式的成像系统的倍率色差曲线图，其表示光线经由镜头后在成像面上的不同的像高的偏差；结合图14至图16可知，本实施方式的成像系统能够实现良好的成像品质。

第五种实施方式：

如图17所示，本实施方式中，第一透镜E1的光焦度为负，其物侧面S1为平面，像侧面S2为凹面；第二透镜E2的光焦度为负，其物侧面S3为凸面，像侧面S4为凹面；第三透镜E3的光焦度为正，其物侧面S5为凸面，像侧面S6为凸面；第四透镜E4的光焦度为负，其物侧面S7为凸面，像侧面S8为凹面；第五透镜E5的光焦度为正，其物侧面S9为凹面，像侧面S10为凸面；第六透镜E6的光焦度为负，其物侧面S11为凸面，像侧面S12为凹面；第七透镜E7的光焦度为负，其物侧面S13为凸面，像侧面S14为凹面；光阑STO位于第三透镜E3和第四透镜E4之间。

本实施方式的成像系统中的各个光学元件的参数如下表15所示：

表15

本实施方式的非球面参数如下表16和表17所示，表中A4、A6、…、A30分别表示对应阶非球面系数：

面号

A4

A6

A8

A10

A12

A14

A16

S2

1.6489E-01

2.6263E-02

-5.0164E-03

-7.3316E-03

-3.6211E-03

-7.0512E-04

2.3239E-04

S3

2.4874E-01

-9.1950E-03

-1.6614E-02

-4.9106E-03

-3.2716E-04

6.7383E-04

2.4295E-04

S4

3.0792E-01

-5.6334E-03

-6.5130E-03

-5.0368E-03

1.2557E-04

-3.6223E-06

1.5621E-04

S5

4.9825E-02

-1.2146E-02

7.3069E-04

-2.7831E-03

-3.7845E-04

-6.6519E-04

-1.9709E-04

S6

-6.7678E-02

5.5502E-03

-8.6784E-04

-3.0785E-04

-1.1241E-04

-6.4664E-05

-2.2736E-05

S7

-9.7251E-02

5.3008E-03

1.7363E-04

-1.3934E-04

-1.2246E-05

-3.2981E-06

-2.8984E-06

S8

-8.2347E-02

1.5804E-02

2.6088E-03

-1.2568E-04

6.1939E-05

1.3399E-05

-1.1744E-06

S9

-4.2797E-02

-3.7267E-04

4.1338E-03

-3.5948E-05

3.1192E-04

1.0654E-04

7.2411E-06

S10

4.5376E-02

-2.6495E-02

1.4911E-03

-2.1901E-03

3.0039E-04

-1.5414E-04

1.3299E-04

S11

-5.6098E-01

-8.9976E-03

-6.8508E-03

-2.9525E-03

-5.5533E-04

-3.7029E-04

1.4988E-05

S12

-1.0268E+00

1.4913E-01

-2.9363E-02

5.8129E-03

-1.9845E-03

1.1015E-03

-4.6505E-04

S13

-3.3802E+00

9.0429E-01

-2.6362E-01

4.5740E-02

-7.9709E-04

7.1889E-03

-2.0767E-03

S14

-5.6081E+00

8.3680E-01

-1.8041E-01

8.6873E-02

-3.3163E-02

1.4761E-02

8.4851E-03

表16

表17

图18示意性表示本发明的第五种实施方式的成像系统的轴上色差曲线图，其表示不同波长的光线经由镜头后的汇聚焦点偏离；图19示意性表示本发明的第五种实施方式的成像系统的象散曲线图，其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲；图20示意性表示本发明的第五种实施方式的成像系统的倍率色差曲线图，其表示光线经由镜头后在成像面上的不同的像高的偏差；结合图18至图20可知，本实施方式的成像系统能够实现良好的成像品质。

第六种实施方式：

如图21所示，本实施方式中，第一透镜E1的光焦度为负，其物侧面S1为平面，像侧面S2为凹面；第二透镜E2的光焦度为负，其物侧面S3为凹面，像侧面S4为凹面；第三透镜E3的光焦度为正，其物侧面S5为凸面，像侧面S6为凸面；第四透镜E4的光焦度为负，其物侧面S7为凹面，像侧面S8为凹面；第五透镜E5的光焦度为正，其物侧面S9为凹面，像侧面S10为凸面；第六透镜E6的光焦度为负，其物侧面S11为凸面，像侧面S12为凹面；第七透镜E7的光焦度为负，其物侧面S13为凸面，像侧面S14为凹面；光阑STO位于第三透镜E3和第四透镜E4之间。

本实施方式的成像系统中的各个光学元件的参数如下表18所示：

面号	表面类型	曲率半径	厚度	材料	圆锥系数
						OBJ	球面	无穷	600.0000
S1	球面	无穷	0.3800	1.49，70.2
						S2	非球面	2.5279	0.7850		-0.1802
S3	非球面	-22.1611	0.3373	1.68，19.2	50.3116
						S4	非球面	100.0000	0.0400		-32.5519
S5	非球面	1.9709	0.8768	1.55，55.9	-0.0326
						S6	非球面	-20.6793	0.0633		-99.0000
STO	球面	无穷	0.2156
						S7	非球面	-100.0000	0.3200	1.68，19.2	-99.0000
S8	非球面	27.6047	0.1223		28.6247
						S9	非球面	-11.5999	0.7849	1.55,55.9	20.2938
S10	非球面	-1.7521	0.0400		-0.0501
						S11	非球面	3.2108	0.3200	1.64，23.5	-0.3627
S12	非球面	1.9474	2.1027		-1.0246
						S13	非球面	4.4975	0.4862	1.55，55.9	-0.1029
S14	非球面	2.1533	0.3851		-0.9566
						S15	球面	无穷	0.2100	1.52，64.2
S16	球面	无穷	0.5308
						S17	球面	无穷

表18

本实施方式的非球面参数如下表19和表20所示，表中A4、A6、…、A30分别表示对应阶非球面系数：

表19

面号

A18

A20

A22

A24

A26

A28

A30

S2

2.0825E-04

7.9951E-05

0.0000E+00

S3

-3.4671E-05

-2.3229E-05

3.2932E-06

4.3386E-06

3.1186E-06

2.7808E-06

1.0250E-06

S4

-3.5270E-05

5.8462E-06

3.9613E-05

1.7331E-05

1.6066E-05

6.5897E-06

4.4773E-06

S5

-1.4295E-04

-8.8385E-05

-2.6275E-05

-1.9180E-05

1.0795E-06

1.7847E-07

4.3895E-06

S6

3.7149E-06

1.2384E-05

6.7717E-06

6.6488E-06

-2.0951E-07

2.6747E-08

-1.1350E-06

S7

0.0000E+00

S8

0.0000E+00

S9

0.0000E+00

S10

-4.7522E-05

2.8271E-05

-3.3534E-06

8.6373E-06

2.4930E-06

0.0000E+00

S11

-5.8904E-05

5.3749E-05

-1.4225E-05

1.3411E-05

0.0000E+00

S12

2.0413E-04

-9.4891E-05

3.7855E-05

-8.6772E-06

0.0000E+00

S13

-9.7770E-06

5.1365E-04

-1.6786E-04

-8.9649E-05

9.1550E-05

-4.2114E-05

8.2392E-06

S14

2.0141E-03

2.2096E-05

1.2438E-04

-6.9283E-05

-2.4318E-04

3.3657E-05

-1.6728E-05

表20

图22示意性表示本发明的第六种实施方式的成像系统的轴上色差曲线图，其表示不同波长的光线经由镜头后的汇聚焦点偏离；图23示意性表示本发明的第六种实施方式的成像系统的象散曲线图，其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲；图24示意性表示本发明的第六种实施方式的成像系统的倍率色差曲线图，其表示光线经由镜头后在成像面上的不同的像高的偏差；结合图22至图24可知，本实施方式的成像系统能够实现良好的成像品质。

以上所述仅为本发明的一个实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种成像系统，包括沿光轴从物侧至像侧依次排列的第一透镜(E1)、第二透镜(E2)、第三透镜(E3)、光阑(STO)、第四透镜(E4)、第五透镜(E5)、第六透镜(E6)和第七透镜(E7)，所述第一透镜(E1)具有负光焦度，所述第三透镜(E3)具有正光焦度，所述第二透镜(E2)和所述第六透镜(E6)均具有光焦度，其特征在于，所述第四透镜(E4)具有负光焦度，所述第五透镜(E5)具有正光焦度，所述第七透镜(E7)具有负光焦度，所述成像系统的最大视场角的一半Semi-FOV满足以下条件：Semi-FOV＞70°；

所述第七透镜(E7)的有效焦距f7和所述第七透镜(E7)物侧面的曲率半径R13满足以下关系：-3.0＜f7/R13＜-1.5。

2.根据权利要求1所述的成像系统，其特征在于，所述第五透镜(E5)的物侧面为凹面。

3.根据权利要求1所述的成像系统，其特征在于，所述第一透镜(E1)物侧面为平面，材质为玻璃。

4.根据权利要求1所述的成像系统，其特征在于，所述成像系统中的透镜材质包括玻璃和塑料。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的成像系统，其特征在于，所述第一透镜(E1)物侧面至成像面的轴上距离TTL与成像面上有效像素区域对角线长的一半ImgH满足以下关系：TTL/ImgH＜1.6。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的成像系统，其特征在于，所述成像系统的有效焦距f与所述成像系统的入瞳直径EPD满足以下关系：f/EPD＜2.5。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的成像系统，其特征在于，成像面上有效像素区域对角线长的一半ImgH满足以下条件：ImgH≥5.0mm。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的成像系统，其特征在于，所述第一透镜(E1)的有效焦距f1和所述第一透镜(E1)像侧面的曲率半径R2满足以下关系：-2.5＜f1/R2＜-1.5。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的成像系统，其特征在于，所述第三透镜(E3)的有效焦距f3和所述第三透镜(E3)物侧面的曲率半径R5满足以下关系：1.5＜f3/R5＜2.0。

10.根据权利要求1-4中任一项所述的成像系统，其特征在于，所述第五透镜(E5)的有效焦距f5和所述第五透镜(E5)物侧面的曲率半径R9满足以下关系：-3.5＜R9/f5＜-2.0。

11.根据权利要求1-4中任一项所述的成像系统，其特征在于，所述第四透镜(E4)像侧面的曲率半径R8、所述第六透镜(E6)物侧面的曲率半径R11和所述第七透镜(E7)像侧面的曲率半径R14满足以下关系：1.5＜R8/(R11+R14)＜5.5。

12.根据权利要求1-4中任一项所述的成像系统，其特征在于，所述第五透镜(E5)像侧面的曲率半径R10和所述第六透镜(E6)像侧面的曲率半径R12满足以下关系：-1.5＜R12/R10＜-0.5。

13.根据权利要求1-4中任一项所述的成像系统，其特征在于，所有透镜在光轴上的中心厚度之和∑CT与所述第六透镜(E6)和所述第七透镜(E7)在光轴上的空气间隔T67满足以下关系：1.5＜∑CT/T67＜2.0。

14.根据权利要求1-4中任一项所述的成像系统，其特征在于，所述第一透镜(E1)物侧面至成像面的轴上距离TTL和所述第一透镜(E1)至最靠近成像面透镜中任意相邻两具有光焦度的透镜之间在光轴上的空气间隔的总和∑AT满足以下关系：2.0＜TTL/∑AT＜2.5。

15.根据权利要求1-4中任一项所述的成像系统，其特征在于，所述第一透镜(E1)的折射率N1满足以下条件：N1＜1.5。

16.根据权利要求1-4中任一项所述的成像系统，其特征在于，所述第一透镜(E1)的阿贝数V1满足以下条件：60＜V1＜71。

17.根据权利要求1-4中任一项所述的成像系统，其特征在于，所述第一透镜(E1)的阿贝数V1和所述第二透镜(E2)的阿贝数V2满足以下关系：V1-V2＜52。