CN113433675A - 光学系统、镜头模组和电子设备 - Google Patents

Abstract

一种光学系统、镜头模组和电子设备，光学系统沿光轴由物侧至像侧依次包含：第一透镜至第七透镜，其中，第一、第二、第三和第六透镜均具有负屈折力，第四、第五和第七透镜均具有正屈折力，第三透镜的镜面于近光轴处均为凹面，第五、第七透镜的镜面于近光轴处为凸面。光学系统满足关系式：10.5<TTL/f<12；其中，TTL为第一透镜的物侧面到成像面于光轴上的距离，f为光学系统的有效焦距。通过对第一透镜至第七透镜的面型和屈折力进行合理设计，并通过上述关系式限定光学系统总长与光学系统的焦距的关系，在满足光学系统视场角范围的同时，控制光学系统的总长，以满足光学系统小型化的特征。

Description

光学系统、镜头模组和电子设备

技术领域

本发明属于光学成像技术领域，尤其涉及一种光学系统、镜头模组和电子设备。

背景技术

随着车载行业的发展，前视、侧视、自动巡航、行车记录仪、倒车影像等汽车驾驶辅助摄像头的技术要求越来越高。侧视摄像头使驾驶员在汽车行驶中可以很直观的对汽车左右两侧盲区内障碍物、行人进行识别和监控，实现汽车在通过特殊地方（如十字路口、路障、停车场等）进行转弯、掉头时，可随时打开侧视摄像头，对驾驶环境作出判断，并反馈至汽车中央系统，以作出正确的指令避免驾驶事故的发生，同时侧视摄像头也可实现路况监控功能，为执法人员针对各类交通事故和车辆违章的判定提供依据。

目前市场上的大多数车载摄像镜头难以同时满足大视场角和小型化的要求，当摄像镜头满足小型化要求时，则导致大视场角范围较小，无法获得足够的物空间信息；要扩大摄像镜头的视场角范围，则不利于小型化设计。

发明内容

本发明的目的是提供一种光学系统、镜头模组和电子设备，能够使光学系统在具有足够的视场角范围的同时，兼具小型化的特点。

为实现本发明的目的，本发明提供了如下的技术方案：

第一方面，本发明提供了一种光学系统，沿光轴方向由物侧至像侧依次包含：第一透镜，具有负屈折力；第二透镜，具有负屈折力；第三透镜，具有负屈折力，所述第三透镜的物侧面和像侧面于近光轴处均为凹面；第四透镜，具有正屈折力；第五透镜，具有正屈折力，所述第五透镜的物侧面和像侧面于近光轴处均为凸面；第六透镜，具有负屈折力；第七透镜，具有正屈折力，所述第七透镜的物侧面和像侧面于近光轴处均为凸面；所述光学系统满足关系式：10.5<TTL/f<12；其中，TTL为所述第一透镜的物侧面到成像面于光轴上的距离，即所述光学系统的总长，f为所述光学系统的有效焦距。

所述第一透镜和所述第二透镜为所述光学系统提供负屈折力，可抓住大角度光线射入光学系统，扩大光学系统的视场角范围，所述第三透镜为所述光学系统提供负屈折力，且其物侧面和像侧面均为凹面，有利于接收周边光线，避免入射角度过大产生杂光，同时有利于控制所述第三透镜的有效半口径，从而控制光学镜头外径，所述第四透镜为所述光学系统提供正屈折力，有利于汇聚光线，校正边缘像差，提升成像解析度，所述第五透镜为所述光学系统提供正屈折力，所述第六透镜为系统提供负屈折力，有利于像差的相互校正，所述第七透镜为所述光学系统提供正屈折力，其物侧面和像侧面均为凸面，可进一步汇聚光线，其物侧面面型平滑，可降低不同视场光线入射角的偏差，从而降低敏感度。满足上述关系式，可通过限定所述第一透镜的物侧面到成像面于光轴上的距离（即所述光学系统总长）与所述光学系统的焦距的关系，在满足所述光学系统视场角范围的同时，控制所述光学系统的光学总长，满足所述光学系统小型化的特征。超过关系式上限，所述光学系统总长过长，不利于小型化；低于关系式下限，所述光学系统焦距过长，则不利于满足所述光学系统的视场角范围，无法获得足够的物空间信息。

一种实施方式中，所述光学系统中至少有一枚透镜满足关系式：Vd<25；其中，Vd为所述透镜的阿贝数。通过使所述光学系统中至少有一枚透镜的阿贝数小于25，可以使得玻璃系数图中，阿贝数离图上曲线较远，从而有利于更好的校正色差，提高成像质量。

一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：12<f56/f<24；其中，f56为所述第五透镜与所述第六透镜的有效组合焦距。所述第五透镜为所述光学系统提供正屈折力，所述第六透镜为所述光学系统提供负屈折力，通过使用具有正负屈折力的两个透镜相胶合的结构，有利于像差的相互校正。超过关系式的上限，所述胶合透镜组合的屈折力过小，易产生较大的边缘像差以及色差的产生，不利于提高分辨性能；超过关系式的下限，所述第五透镜和所述第六透镜的整体屈折力过强，使得透镜组易产生较严重的像散现象，不利于成像品质的提升。

一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：15.5mm<f1*f2/f<19mm；其中，f1为所述第一透镜的焦距，f2为所述第二透镜的焦距。满足上述关系式，通过合理控制所述第一透镜和所述第二透镜的焦距比，可以使所述光学系统满足大视场角范围的同时，还能获得较高的成像分辨率。超过关系式上限，所述第一透镜、所述第二透镜的屈折力不足，则大角度光线难以入射至所述光学系统，则不利于扩大所述光学系统的视场角范围；低于关系式下限，则所述第一透镜、所述第二透镜的屈折力过强，易产生较强的像散和色差，不利于高分辨成像特性。

一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：8<2*Imgh/EPD<9；其中，Imgh为所述光学系统的最大视场角所对应的像高的一半，EPD为所述光学系统的入瞳直径。通过使所述光学系统满足上述关系式，可以使得所述光学系统在满足大像面、高品质成像的同时，控制所述光学系统的入瞳直径，保证大像面、大广角成像系统边缘视场充足，提升像面亮度。超过关系式上限，则所述光学系统入瞳直径较小，则缩小了所述光学系统射入的光线束宽度，不利于像面亮度的提升；低于关系式下限，则所述光学系统像面面积较小，导致所述光学系统的视场范围缩小。

一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：-4<f14/f<-2.5；其中，f14为所述第一透镜至所述第四透镜的有效组合焦距。所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜和所述第四透镜整体为所述光学系统提供负屈折力，满足上述关系式，有利于大角度光线束透过并射入光阑，实现光学系统的广角化，有利于大角度视场像面亮度的提升。超过关系式上限，前透镜组的曲折力过强，大角度边缘视场易产生较严重的像散，降低边缘解析力；低于关系式下限，则前透镜组曲折力不足，不利于所述光学系统的广角化。

一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：2<f57/f<3；其中，f57为所述第五透镜至所述第七透镜的有效组合焦距。所述光学系统第五透镜、第六透镜、第七透镜的有效组合焦距为f57，光学系统的有效焦距为f所述第五透镜、所述第六透镜、所述第七透镜的有效组合焦距为所述光学系统提供正屈折力，通过满足上述关系式，一方面有利于控制光线束射出所述光学系统的出射光线高度，以减小光学系统高级像差和镜片的外径大小；另一方面可校正前透镜组产生的场曲对解像力的影响。

一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：1<Rs7/CT7<1.5；其中，Rs7为所述第七透镜物侧面于光轴处的曲率半径，CT7为所述第七透镜于光轴上的厚度。所述第七透镜呈双凸结构，可进一步汇聚光线。满足上述关系式，可以保证所述第七透镜物侧面面型平滑，有利于降低不同视场光线入射角的偏差，从而降低敏感度；通过设置较厚的第七透镜，可以减小加工难度，且降低厚度公差敏感度，提升良率。

一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：5.5<SDs1/SAGs1<6.5；其中，SDs1为所述第一透镜物侧面的最大有效通光孔径，SAGs1为所述第一透镜物侧面最大有效通光孔径处至所述第一透镜物侧面与所述光轴的交点平行于光轴方向上的距离。满足上述关系式下限的条件下，有利于避免所述第一透镜物侧面面型过弯，减小第一透镜的加工难度，避免所述第一透镜太弯导致镀膜不均匀的问题，有利于使大角度光线入射至所述光学系统，从而保证所述光学系统的成像质量，通过满足关系式上限，可避免所述第一透镜物侧面过平，减小产生鬼影的风险。

第二方面，本发明还提供了一种镜头模组，该镜头模组包括镜筒、感光元件和第一方面任一项实施方式所述的光学系统，所述光学系统的所述第一透镜至所述第七透镜安装在所述镜筒内，所述感光元件设于所述光学系统的像侧。通过在镜头模组中加入本发明提供的光学系统，能够在满足所述镜头模组视场角范围的同时，兼具小型化的特点。

第三方面，本发明还提供了一种电子设备，该电子设备包括壳体和第二方面所述的镜头模组，所述镜头模组设置在所述壳体内。通过在电子设备中加入本发明提供的镜头模组，在满足宽视场角范围的同时，兼具小型化的特点。

附图说明

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，下面将对实施方式或现有技术描述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来讲，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。

图1是第一实施例的光学系统的结构示意图；

图2是第一实施例的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线；

图3是第二实施例的光学系统的结构示意图；

图4是第二实施例的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线；

图5是第三实施例的光学系统的结构示意图；

图6是第三实施例的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线；

图7是第四实施例的光学系统的结构示意图；

图8是第四实施例的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线；

图9是第五实施例的光学系统的结构示意图；

图10是第五实施例的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种光学系统，沿光轴方向由物侧至像侧依次包含：沿光轴方向由物侧至像侧依次包含：第一透镜，具有负屈折力；第二透镜，具有负屈折力；第三透镜，具有负屈折力，第三透镜的物侧面和像侧面于近光轴处均为凹面；第四透镜，具有正屈折力；第五透镜，具有正屈折力，第五透镜的物侧面和像侧面于近光轴处均为凸面；第六透镜，具有负屈折力；第七透镜，具有正屈折力，第七透镜的物侧面和像侧面于近光轴处均为凸面；光学系统满足关系式：10.5<TTL/f<12；其中，TTL为第一透镜的物侧面到成像面于光轴上的距离，f为光学系统的有效焦距。

第一透镜和第二透镜为光学系统提供负屈折力，可抓住大角度光线射入光学系统，扩大光学系统的视场角范围，第三透镜为光学系统提供负屈折力，且其物侧面和像侧面均为凹面，有利于接收周边光线，避免入射角度过大产生杂光，同时有利于控制第三透镜的有效半口径，从而控制光学镜头外径，第四透镜为光学系统提供正屈折力，有利于汇聚光线，校正边缘像差，提升成像解析度，第五透镜为光学系统提供正屈折力，第六透镜为系统提供负屈折力，有利于像差的相互校正，第七透镜为光学系统提供正屈折力，其物侧面和像侧面均为凸面，可进一步汇聚光线，其物侧面面型平滑，可降低不同视场光线入射角的偏差，从而降低敏感度。满足上述关系式，可通过限定第一透镜的物侧面到成像面于光轴上的距离（即光学系统总长）与光学系统的焦距的关系，在满足光学系统视场角范围的同时，控制光学系统的光学总长，满足光学系统小型化的特征。超过关系式上限，光学系统总长过长，不利于小型化；低于关系式下限，光学系统焦距过长，则不利于满足光学系统的视场角范围，无法获得足够的物空间信息。

一种实施方式中，光学系统中至少有一枚透镜满足关系式：Vd<25；其中，Vd为透镜的阿贝数。通过使光学系统中至少有一枚透镜的阿贝数小于25，可以使得玻璃系数图中，阿贝数离图上曲线较远，从而有利于更好的校正色差，提高成像质量。

一种实施方式中，光学系统满足关系式：12<f56/f<24；其中，f56为第五透镜与第六透镜的有效组合焦距。第五透镜为光学系统提供正屈折力，第六透镜为光学系统提供负屈折力，通过使用具有正负屈折力的两个透镜相胶合的结构，有利于像差的相互校正。超过关系式的上限，胶合透镜组合的屈折力过小，易产生较大的边缘像差以及色差的产生，不利于提高分辨性能；超过关系式的下限，第五透镜和第六透镜的整体屈折力过强，使得透镜组易产生较严重的像散现象，不利于成像品质的提升。

一种实施方式中，光学系统满足关系式：15.5mm<f1*f2/f<19mm；其中，f1为第一透镜的焦距，f2为第二透镜的焦距。满足上述关系式，通过合理控制第一透镜和第二透镜的焦距比，可以使光学系统满足大视场角范围的同时，还能获得较高的成像分辨率。超过关系式上限，第一透镜、第二透镜的屈折力不足，则大角度光线难以入射至光学系统，则不利于扩大光学系统的视场角范围；低于关系式下限，则第一透镜、第二透镜的屈折力过强，易产生较强的像散和色差，不利于高分辨成像特性。

一种实施方式中，光学系统满足关系式：8<2*Imgh/EPD<9；其中，Imgh为光学系统的最大视场角所对应的像高的一半，EPD为光学系统的入瞳直径。通过使光学系统满足上述关系式，可以使得光学系统在满足大像面、高品质成像的同时，控制光学系统的入瞳直径，保证大像面、大广角成像系统边缘视场充足，提升像面亮度。超过关系式上限，则光学系统入瞳直径较小，则缩小了光学系统射入的光线束宽度，不利于像面亮度的提升；低于关系式下限，则光学系统像面面积较小，导致光学系统的视场范围缩小。

一种实施方式中，光学系统满足关系式：-4<f14/f<-2.5；其中，f14为第一透镜至第四透镜的有效组合焦距。第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜整体为光学系统提供负屈折力，满足上述关系式，有利于大角度光线束透过并射入光阑，实现光学系统的广角化，有利于大角度视场像面亮度的提升。超过关系式上限，前透镜组的曲折力过强，大角度边缘视场易产生较严重的像散，降低边缘解析力；低于关系式下限，则前透镜组曲折力不足，不利于光学系统的广角化。

一种实施方式中，光学系统满足关系式：2<f57/f<3；其中，f57为第五透镜至第七透镜的有效组合焦距。光学系统第五透镜、第六透镜、第七透镜的有效组合焦距为f57，光学系统的有效焦距为f。第五透镜、第六透镜、第七透镜的有效组合焦距为光学系统提供正屈折力，通过满足上述关系式，一方面有利于控制光线束射入光学系统的入射光线高度，以减小光学系统高级像差和镜片的外径大小；另一方面可校正前透镜组产生的场曲对解像力的影响。

一种实施方式中，光学系统满足关系式：1<Rs7/CT7<1.5；其中，Rs7为第七透镜物侧面于光轴处的曲率半径，CT7为第七透镜于光轴上的厚度。第七透镜呈双凸结构，可进一步汇聚光线。满足上述关系式，可以保证第七透镜物侧面面型平滑，有利于降低不同视场光线入射角的偏差，从而降低敏感度；通过设置较厚的第七透镜，可以减小加工难度，且降低厚度公差敏感度，提升良率。

一种实施方式中，光学系统满足关系式：5.5<SDs1/SAGs1<6.5；其中，SDs1为第一透镜物侧面的最大有效通光孔径，SAGs1为第一透镜物侧面最大有效通光孔径处至第一透镜物侧面与光轴的交点平行于光轴方向上的距离。满足上述关系式下限的条件下，有利于避免第一透镜物侧面面型过弯，减小第一透镜的加工难度，避免第一透镜太弯导致镀膜不均匀的问题，有利于使大角度光线入射至光学系统，从而保证光学系统的成像质量，通过满足关系式上限，可避免第一透镜物侧面过平，减小产生鬼影的风险。

本发明还提供了一种镜头模组，该镜头模组包括镜筒、感光元件和本发明实施例提供的光学系统，光学系统的第一透镜至第七透镜安装在镜筒内，感光元件设于光学系统的像侧。进一步的，感光元件为电子感光元件，电子感光元件的感光面位于光学系统的成像面，穿过透镜入射到电子感光元件的感光面上的物的光线可转换成图像的电信号。电子感光元件可以为互补金属氧化物半导体（Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS）或电荷耦合器件（Charge-coupled Device，CCD）。通过在镜头模组中加入本发明提供的光学系统，能够在满足镜头模组视场角范围的同时，兼具小型化的特点。

本发明实施例提供了一种电子设备，该电子设备包括壳体和本发明实施例提供的镜头模组，镜头模组设置在壳体内。该电子设备可以是自动巡航、行车记录仪、倒车影像等汽车驾驶辅助摄像头，也可以是集成在数码相机、各种视讯装置上的成像模块。通过在电子设备中加入本发明提供的镜头模组，在满足宽视场角范围的同时，兼具小型化的特点。

第一实施例

请参考图1和图2，本实施例的光学系统，沿光轴方向由物侧至像侧依次包括：

第一透镜L1，具有负屈折力，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，具有负屈折力，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，具有负屈折力，第三透镜L3的物侧面S5和像侧面S6于近光轴处均为凹面。

第四透镜L4，具有正屈折力，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。

第五透镜L5，具有正屈折力，第五透镜L5的物侧面S9和像侧面S10于近光轴处均为凸面。

第六透镜L6，具有负屈折力，第六透镜L6与第五透镜L5胶合，因此第五透镜L5的像侧面S10与第六透镜L6的物侧面重合，本实施例以及其他实施例中，第六透镜L6的物侧面仍用S10表示，第六透镜L6的物侧面S10和像侧面S11于近光轴处均为凹面。

第七透镜L7，具有正屈折力，第七透镜L7的物侧面S12和像侧面S13于近光轴处均为凸面。

上述第一透镜L1至第七透镜L7的材质为塑料、玻璃或者玻塑混合材料。

此外，光学系统还包括光阑STO，本实施例中光阑STO置于第四透镜L4和第五透镜L5之间，其他实施例中，光阑STO还可设置于任意两片透镜之间或者任意透镜表面。光学系统还包括红外截止滤光片IR和成像面IMG。红外截止滤光片IR设置在第七透镜L7的像侧面S13和成像面IMG之间，其包括物侧面S14和像侧面S15，红外截止滤光片IR用于过滤掉红外光线，使得射入成像面IMG的光线为可见光，可见光的波长为380nm-780nm。红外截止滤光片IR的材质为玻璃，并可在玻璃上镀膜，如具有滤光作用的盖板玻璃，或者，还可以为直接用滤光片封装裸片形成的COB（Chips on Board）等。电子感光元件的有效像素区域位于成像面IMG。

表1a示出了本实施例的光学系统的特性的表格，其中，焦距的参考波长为546.07nm，折射率和阿贝数的参考波长为587.56nm，Y半径、厚度和焦距的单位均为毫米（mm），数值的正负仅代表方向。

表1a

其中，f为光学系统的有效焦距，FNO为光学系统的光圈数，FOV为光学系统的最大视场角。

在本实施例中，第二透镜L2、第三透镜L3、第五透镜L5至第七透镜L7均为非球面透镜，非球面的面型x可利用但不限于以下非球面公式进行限定：

其中，x为非球面上相应点到与表面顶点相切的平面的距离，h为非球面上相应点到光轴的距离，c为非球面顶点的曲率，k为圆锥系数，Ai为非球面面型公式中与第i项高次项相对应的系数。表1b给出了可用于第一实施例中的各非球面的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18和A20。

表1b

图2中（a）示出了第一实施例的光学系统在波长为668.0000nm、600.0000nm、538.0000nm、473.0000nm、408.0000nm的纵向球差曲线图，其中，沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移，沿Y轴方向的纵坐标表示归一化视场，纵向球差曲线表示不同波长的光线经由光学系统的各透镜后的会聚焦点偏离。由图2中（a）可以看出，第一实施例中的光学系统的球差数值较佳，说明本实施例中的光学系统的成像质量较好。

图2中（b）还示出了第一实施例的光学系统在波长为538.0000nm时的像散曲线图，其中，沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移，沿Y轴方向的纵坐标表示角度，其单位为deg。像散曲线表示子午成像面弯曲T和弧矢成像面弯曲S。由图2中（b）可以看出，光学系统的像散得到了很好的补偿。

图2中（c）还示出了第一实施例的光学系统在波长为538.0000nm时的畸变曲线。其中，沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移，沿Y轴方向的纵坐标表示角度，其单位为deg，畸变曲线表示不同视场角对应的畸变大小值。由图2中（c）可以看出，在波长为538.0000nm下，光学系统的畸变得到了很好的矫正。

由图2中（a）、（b）和（c）可以看出，本实施例的光学系统的像差较小、成像质量较好，具有良好的成像品质。

第二实施例

请参考图3和图4，本实施例的光学系统，沿光轴方向由物侧至像侧依次包括：

第一透镜L1，具有负屈折力，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，具有负屈折力，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，具有负屈折力，第三透镜L3的物侧面S5和像侧面S6于近光轴处均为凹面。

第四透镜L4，具有正屈折力，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。

第五透镜L5，具有正屈折力，第五透镜L5的物侧面S9和像侧面于近光轴处均为凸面。

第六透镜L6，具有负屈折力，第六透镜L6的物侧面S10和像侧面S11于近光轴处均为凹面。

第七透镜L7，具有正屈折力，第七透镜L7的物侧面S12和像侧面S13于近光轴处均为凸面。

第二实施例的其他结构与第一实施例相同，参照即可。

表2a示出了本实施例的光学系统的特性的表格，其中，焦距的参考波长为546.07nm，折射率和阿贝数的参考波长为587.56nm，Y半径、厚度和焦距的单位均为毫米（mm），数值的正负仅代表方向，其他各参数含义均与第一实施例各参数含义相同。

表2a

表2b给出了可用于第二实施例中各非球面镜面的高次项系数，其中，各非球面面型可由第一实施例中给出的公式限定。

表2b

图4示出了第二实施例的光学系统的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线，其中，纵向球差曲线表示不同波长的光线经由光学系统的各透镜后的会聚焦点偏离；像散曲线表示子午成像面弯曲和弧矢成像面弯曲；畸变曲线表示不同视场角对应的畸变大小值。由图4中的像差图可知，光学系统的纵向球差、场曲和畸变均得到良好的控制，从而该实施例的光学系统拥有良好的成像品质。

第三实施例

请参考图5和图6，本实施例的光学系统，沿光轴方向由物侧至像侧依次包括：

第一透镜L1，具有负屈折力，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，具有负屈折力，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，具有负屈折力，第三透镜L3的物侧面S5和像侧面S6于近光轴处均为凹面。

第四透镜L4，具有正屈折力，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。

第五透镜L5，具有正屈折力，第五透镜L5的物侧面S9和像侧面于近光轴处均为凸面。

第六透镜L6，具有负屈折力，第六透镜L6的物侧面S10和像侧面S11于近光轴处均为凹面。

第七透镜L7，具有正屈折力，第七透镜L7的物侧面S12和像侧面S13于近光轴处均为凸面。

第三实施例的其他结构与第一实施例相同，参照即可。

表3a示出了本实施例的光学系统的特性的表格，其中，焦距的参考波长为546.07nm，折射率和阿贝数的参考波长为587.56nm，Y半径、厚度和焦距的单位均为毫米（mm），数值的正负仅代表方向，其他各参数含义均与第一实施例各参数含义相同。

表3a

表3b给出了可用于第三实施例中各非球面镜面的高次项系数，其中，各非球面面型可由第一实施例中给出的公式限定。

表3b

图6示出了第三实施例的光学系统的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线，其中，纵向球差曲线表示不同波长的光线经由光学系统的各透镜后的会聚焦点偏离；像散曲线表示子午成像面弯曲和弧矢成像面弯曲；畸变曲线表示不同视场角对应的畸变大小值。由图6中的像差图可知，光学系统的纵向球差、场曲和畸变均得到良好的控制，从而该实施例的光学系统拥有良好的成像品质。

第四实施例

请参考图7和图8，本实施例的光学系统，沿光轴方向由物侧至像侧依次包括：

第一透镜L1，具有负屈折力，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，具有负屈折力，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，具有负屈折力，第三透镜L3的物侧面S5和像侧面S6于近光轴处均为凹面。

第四透镜L4，具有正屈折力，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。

第五透镜L5，具有正屈折力，第五透镜L5的物侧面S9和像侧面近光轴处均为凸面。

第六透镜L6，具有负屈折力，第六透镜L6的物侧面S10和像侧面S11于近光轴处均为凹面。

第七透镜L7，具有正屈折力，第七透镜L7的物侧面S12和像侧面S13于近光轴处均为凸面。

第四实施例的其他结构与第一实施例相同，参照即可。

表4a示出了本实施例的光学系统的特性的表格，其中，焦距的参考波长为546.07nm，折射率和阿贝数的参考波长为587.56nm，Y半径、厚度和焦距的单位均为毫米（mm），数值的正负仅代表方向，其他各参数含义均与第一实施例各参数含义相同。

表4a

表4b给出了可用于第四实施例中各非球面镜面的高次项系数，其中，各非球面面型可由第一实施例中给出的公式限定。

表4b

图8示出了第四实施例的光学系统的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线，其中，纵向球差曲线表示不同波长的光线经由光学系统的各透镜后的会聚焦点偏离；像散曲线表示子午成像面弯曲和弧矢成像面弯曲；畸变曲线表示不同视场角对应的畸变大小值。由图8中的像差图可知，光学系统的纵向球差、场曲和畸变均得到良好的控制，从而该实施例的光学系统拥有良好的成像品质。

第五实施例

请参考图9和图10，本实施例的光学系统，沿光轴方向由物侧至像侧依次包括：

第一透镜L1，具有负屈折力，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，具有负屈折力，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，具有负屈折力，第三透镜L3的物侧面S5和像侧面S6于近光轴处均为凹面。

第四透镜L4，具有正屈折力，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。

第五透镜L5，具有正屈折力，第五透镜L5的物侧面S9和像侧面于近光轴处均为凸面。

第六透镜L6，具有负屈折力，第六透镜L6的物侧面S10和像侧面S11于近光轴处均为凹面。

第七透镜L7，具有正屈折力，第七透镜L7的物侧面S12和像侧面S13于近光轴处均为凸面。

第五实施例的其他结构与第一实施例相同，参照即可。

表5a示出了本实施例的光学系统的特性的表格，其中，焦距的参考波长为546.07nm，折射率和阿贝数的参考波长为587.56nm， Y半径、厚度和焦距的单位均为毫米（mm），数值的正负仅代表方向，其他各参数含义均与第一实施例各参数含义相同。

表5a

表5b给出了可用于第五实施例中各非球面镜面的高次项系数，其中，各非球面面型可由第一实施例中给出的公式限定。

表5b

图10示出了第五实施例的光学系统的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线，其中，纵向球差曲线表示不同波长的光线经由光学系统的各透镜后的会聚焦点偏离；像散曲线表示子午成像面弯曲和弧矢成像面弯曲；畸变曲线表示不同视场角对应的畸变大小值。由图10中的像差图可知，光学系统的纵向球差、场曲和畸变均得到良好的控制，从而该实施例的光学系统拥有良好的成像品质。

表6示出了第一实施例至第五实施例的光学系统中TTL/f、f56/f、f1*f2/f(mm)、2*Imgh/EPD、f14/f、f57/f、Rs7/CT7、SDs1/SAGs1的值。

表6

由表6可知，第一实施例至第五实施例的光学系统均满足下列关系式：10.5<TTL/f<12、12<f56/f<24、15.5mm<f1*f2/f<19mm、8<2*Imgh/epd<9、-4<f14/f<-2.5、2<f57/f<3、1<Rs7/CT7<1.5、5.5<SDs1/SAGs1<6.5。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于本发明所涵盖的范围。

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含：

第一透镜，具有负屈折力；

第二透镜，具有负屈折力；

第三透镜，具有负屈折力，所述第三透镜的物侧面和像侧面于近光轴处均为凹面；

第四透镜，具有正屈折力；

第五透镜，具有正屈折力，所述第五透镜的物侧面和像侧面于近光轴处均为凸面；

第六透镜，具有负屈折力；

第七透镜，具有正屈折力，所述第七透镜的物侧面和像侧面于近光轴处均为凸面；

所述光学系统满足关系式：

10.5<TTL/f<12；

其中，TTL为所述第一透镜的物侧面到成像面于光轴上的距离，f为所述光学系统的有效焦距。

2.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统中至少有一枚透镜满足关系式：Vd<25；

其中，Vd为所述透镜的阿贝数。

3.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足关系式：

12<f56/f<24；

其中，f56为所述第五透镜与所述第六透镜的有效组合焦距。

4.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足关系式：

15.5mm<f1*f2/f<19mm；

其中，f1为所述第一透镜的焦距，f2为所述第二透镜的焦距。

5.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足关系式：

8<2*Imgh/EPD<9；

其中，Imgh为所述光学系统的最大视场角所对应的像高的一半，EPD为所述光学系统的入瞳直径。

6.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足关系式：

-4<f14/f<-2.5；

其中，f14为所述第一透镜至所述第四透镜的有效组合焦距。

7.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足关系式：

2<f57/f<3；

其中，f57为所述第五透镜至所述第七透镜的有效组合焦距。

8.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足关系式：

1<Rs7/CT7<1.5；

其中，Rs7为所述第七透镜物侧面于光轴处的曲率半径，CT7为所述第七透镜于光轴上的厚度。

9.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足关系式：

5.5<SDs1/SAGs1<6.5；

其中，SDs1为所述第一透镜物侧面的最大有效通光孔径，SAGs1为所述第一透镜物侧面最大有效通光孔径处至所述第一透镜物侧面与所述光轴的交点平行于光轴方向上的距离。

10.一种镜头模组，其特征在于，包括镜筒、感光元件和如权利要求1至9任一项所述的光学系统，所述光学系统的所述第一透镜至所述第七透镜安装在所述镜筒内，所述感光元件设于所述光学系统的像侧。

11.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括壳体和如权利要求10所述的镜头模组，所述镜头模组设置在所述壳体内。

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