CN113534408B - 光学系统、摄像模组及电子设备 - Google Patents

光学系统、摄像模组及电子设备 Download PDF

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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，沿光轴由物侧至像侧依次包括：具有正屈折力的第一透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；第二透镜的物侧面为凸面，像侧面为凹面；第三透镜的物侧面为凸面，像侧面为凹面；具有正屈折力的第四透镜，其像侧面为凸面；具有负屈折力的第五透镜，其物侧面为凹面；具有正屈折力的第六透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面；具有负屈折力的第七透镜，其物侧面为凸面，像侧面为凹面，且第七透镜的物侧面与像侧面中至少一个面设置有反曲结构；且满足条件式：4.5mm<f*tan(HFOV)<5.0mm；其中，f为光学系统的有效焦距，HFOV为光学系统的最大视场角的一半。上述设计有利于光学系统的广角化发展、和改善成像效果。

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
近年来，随着科学技术的发展，市场对适用于便携式电子产品的光学成像镜头的需求逐渐增加。而便携式电子产品，例如手机、平板电脑等，都被期待有大视场角或优良的成像效果。
手机等便携式设备上通常设置有摄像模组，以使手机具有摄像功能。摄像模组中通常设置有电耦合元件(Charge-coupled Device，CCD)类型的图像传感器或互补金属氧化物半导体元件(Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS)类型的图像传感器，并设置有光学成像镜头。光学成像镜头可以收拢物侧的光线，成像光线沿光学成像镜头的光路行进并照射到图像传感器上，进而由图像传感器将光信号转化为电信号，形成图像数据。
然而，随着半导体工艺技术的不断精进，图像传感器的性能不断提升，使得光学成像镜头的成像质量也不得不向高质量成像发展，但在不断提高成像效果的同时，难以保证大视场角，导致目前的光学成像镜头难以同时兼顾大视场角和优良成像效果的发展。
因此，如何使应用在便携式电子产品上的光学系统在兼顾大视场角的同时进一步改善成像质量是目前亟待解决的问题。
发明内容
基于此，有必要针对如何更好地实现大视角、改善成像效果的问题，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；
具有正屈折力的第四透镜，所述第四透镜的像侧面与近光轴处为凸面；
具有负屈折力的第五透镜，所述第五透镜的物侧面于近光轴处为凹面；
具有正屈折力的第六透镜，所述第六透镜的物侧面于近光轴处为凸面，像侧面于近光轴处为凹面；
具有负屈折力的第七透镜，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，且所述第七透镜的物侧面与像侧面中至少一个面设置有反曲结构。
上述的光学系统中，第一透镜具有正屈折力，利于与光轴呈大角度的入射光线进入光学系统并得到有效会聚，从而有利于缩短光学系统的系统总长，有利于光学系统向小型化的方向发展，另外，第四透镜也具有正屈折力，通过第一透镜和第四透镜的正屈折力搭配设置，能够进一步有效地缩短光学系统的光学总长，从而实现光学系统的小型化设计；第二透镜与第三透镜具有屈折力，有利于初步校正物方透镜的像差，以免产生大量难以校正的像差，增加后方透镜的校正负担；而第一透镜至第三透镜均采用弯月形透镜，有利于入射光线平缓进入光学系统，有效地矫正轴外像差；通过具有负屈折力且物侧面于近光轴处为凹面面型的第五透镜的设置，一方面能够有效地平衡由第一透镜至第四透镜引起的正球差，另一方面有利于扩大视场角；具有正屈折力及上述面型设置的第六透镜将有利于会聚光线，可防止边缘视场的光线在透镜之间出现过大偏折；通过设置具有负屈折力的第七透镜，与第六透镜的正屈折力搭配，正负屈折力透镜搭配可相互抵消彼此产生的像差，同时可轻松确保光学系统拥有合理的后焦距，而将第七透镜的物侧面和与像侧面设置为凸凹面型，且物侧面与像侧面中至少一个面设置为具有反曲点的反曲面，还可矫正畸变及像面弯曲，以及控制入射到像面的光线角度的效果。综上可知，上述的光学系统能够在实现小型化设计的同时，还能通过校正像差、球差、畸变、弯曲等问题，以改善成像效果。
同时，所述光学系统满足条件式：
4.5mm<f*tan(HFOV)<5.0mm；
其中，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。
当满足上述条件式时，所述光学系统满足大视角摄像的同时具有大像面的特性，从而使光学系统具有大视角范围成像，同时具有高像素和高清晰度的特点。
在其中一个实施例中，所述光学系统满足条件式：
0.8<Imgh/f<1.0；
其中，Imgh为所述光学系统最大视场角所对应的像高的一半。
当满足上述条件式时，光学系统具有足够的屈折力，有利于会聚大角度范围的光束，从而使光学系统实现广角化，同时足够的像面尺寸，使光学系统能够获得良好的成像性能；若Imgh/f＞1.0时，拥有前述设计的光学系统的像面尺寸与有效焦距之间无法得到合理匹配，成像面过大，而同时光学系统的有效焦距过小，屈折力过强，导致视角过宽，场曲、像散、畸变等轴外像差急剧变化将难以矫正，从而会引起光学性能的劣化；若Imgh/f＜0.8时，则光学系统的有效焦距过大，屈折力不足，导致光学总长变长，不利于光学系统发展小型化、广角化的特性，同时成像面过小，导致光学系统的成像分辨率下降。
在其中一个实施例中，当满足上述0.8<Imgh/f<1.0的条件式时，光学系统进一步满足条件式：
Imgh>4.85mm；当满足上述条件式时，有效地保证了光学系统的成像像高，从而有利于广角化的发展。
在其中一个实施例中，所述光学系统满足条件式：
0.2mm-1<FNO/TTL<0.3mm-1；
其中，FNO为所述光学系统的光圈数，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。
当满足上述条件式时，上述光学系统具有大光圈的特性，即能提供足够的通光量以满足高清晰拍摄需求，从而提高成像效果，同时还能满足光学系统的小型化的设计需求。当FNO/TTL＞0.3mm-1时，光学系统在满足小型化的同时无法兼顾大光圈需求，从而导致通光量不足，进而导致画面清晰度下降，成像效果差；当FNO/TTL＜0.2mm-1时，光学系统的光学总长过大，不利于光学系统的小型化的设计需求。
在其中一个实施例中，所述光学系统满足条件式：
1.4<f123/f<2.4；
其中，f123为所述第一透镜、所述第二透镜和所述第三透镜的组合焦距。
当满足上述条件式时，通过合理分配第一透镜至第三透镜的组合焦距，有利于控制第一透镜至第三透镜的屈折力分布，避免光学系统的屈折力的过度集中于第一透镜至第三透镜所构成的前透镜组，减小前透镜组的屈折力负担，使得光学系统能够在保持大视角特性的情况下良好地抑制球差，从而提高光学系统的成像能力。
在其中一个实施例中，所述光学系统满足条件式：
0.25<SD11/Imgh<0.35；
其中，SD11为所述第一透镜的物侧面最大有效口径的一半，Imgh为所述光学系统最大视场角所对应的像高的一半。
当满足上述条件式时，并通过七片式透镜的合理配置，光学系统具有相匹配的孔径和感光面尺寸，进而获得合适的通光量，从而保证了拍摄图像的清晰度，有利于提高成像效果。另外，满足上述关系时，也有助于入射光线在经过拥有大视角特性的光学系统时能够平缓偏折，从而可抑制边缘像差的产生。当SD11/Imgh<0.25时，则会造成光学系统的通光量不足，光线相对亮度不够，从而造成画面清晰度下降，导致成像效果差；当SD11/Imgh>0.35时，则会造成光学系统的通光量过多，曝光过大，光亮度太高，影响画面质量，导致成像效果差。
在其中一个实施例中，所述光学系统满足条件式：
8.0<f1/BFL<11.0；
其中，f1为所述第一透镜的有效焦距，BFL为所述第七透镜的像侧面至所述光学系统的成像面于光轴方向上的最小距离。
当满足上述条件式时，通过将第一透镜的有效焦距和光学系统的后焦距的比值控制在合理范围内，可以使光学系统的各透镜的分布更加合理，足够的后焦距离，可使镜组具有足够的排布空间，同时，物方的第一透镜提供的充足屈折力，可以使中心光线更加汇聚，以提高拍摄图像的清晰度，有利于提高成像效果，此外，光学系统镜组与成像面之间有足够的后焦，能使光学系统以更大的像面接收到边缘光线，有利于实现光学系统的大像面的特性。
在其中一个实施例中，所述光学系统满足条件式：
0.2<(R71-R72)/(R71+R72)<0.4；
其中，R71为所述第七透镜的物侧面于光轴处的曲率半径，R72为所述第七透镜的像侧面于光轴处的曲率半径。
当满足上述条件式时，可使第七透镜的厚度相对均匀，可避免第七透镜过度平缓或过渡弯曲，从而降低长焦镜头的设计与组装敏感度，同时像面中心到边缘视场的整体成像画质清晰均匀。
在其中一个实施例中，所述光学系统满足条件式：
0.8<CT1/(CT2+CT3)<1.3；
其中，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。
当满足上述条件式时，将第一透镜的厚度控制在合理范围，有效地保证第一透镜的环境抗变强度，从而有利于加强第一透镜对环境的抵抗力，且由此分别适当配置第一透镜、第二透镜、第三透镜的厚度，有利于结构小型化的设计，避免了由于透镜过薄而导致光学系统的环境抗变强度低，从而影响光学系统的制造良率，或者避免透镜过厚而导致光学系统难以实现小型化的设计要求。在其中一个实施例中，当满足上述0.8<CT1/(CT2+CT3)<1.3的条件式时，光学系统进一步满足条件式：
CT1＞0.61mm；当满足上述条件式时，避免了由于第一透镜过薄而导致透镜的环境抗变强度低的情况，更有利于提高第一透镜对环境的抵抗力，例如高温或低温下透镜形变较小，或碰撞时透镜间基本无位移。
在其中一个实施例中，所述光学系统满足条件式：
1.0<|SAG71|/CT7<2.5；
其中，SAG71为所述第七透镜的物侧面于最大有效口径处的矢高，CT7为所述第七透镜于光轴上的厚度。
当满足上述条件式时，所述第七透镜的形状能够得到良好的控制，从而有利于第七透镜的制造及成型，减少成型不良的缺陷。同时，第七透镜作为最靠近成像面的透镜，还能修整第一透镜至第六透镜所产生的场曲，保证光学系统场曲的平衡，即不同视场的场曲大小趋于平衡，以此可使整个光学系统的成像画面的画质均匀，提高光学系统的成像质量；当|SAG71|/CT7＜1.0时，所述第七透镜的物侧面于圆周处的面型过于平滑，对轴外视场光线的偏折能力不足，不利于畸变和场曲像差的矫正；当|SAG71|/CT7＞2.5时，所述第七透镜的物侧面于圆周处的面型过度弯曲，会导致成型不良，影响制造良率。
一种摄像模组，包括图像传感器及上述任意一项的光学系统，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，摄像模组的视场角大，拍摄的范围得以扩展，同时成像效果好。
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。当利用电子设备拍摄景象时，拍摄的范围广，同时成像效果好，拍摄品质可得到较好的提升。
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、场曲像散图和畸变图；
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、场曲像散图和畸变图；
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、场曲像散图和畸变图；
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、场曲像散图和畸变图；
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、场曲像散图和畸变图；
图11为本申请一实施例提供的摄像模组的结构示意图；
图12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”、“厚度”、“上”、“前”、“后”、“轴向”、“径向”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。
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。
参考图1，在本申请的实施例中，光学系统10沿光轴101由物侧至像侧依次包括光阑STO、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。光学系统10中各透镜同轴设置，即各透镜的光轴均位于同一直线上，该直线可作为光学系统10的光轴101。光学系统10中的各透镜安装于镜筒内以装配成摄像镜头。
其中，第一透镜L1具有正屈折力，第四透镜L4具有正屈折力，第五透镜L5具有负屈折力，第六透镜L6具有正屈折力，第七透镜L7具有负屈折力,需要说明的是，第二透镜L2具有正屈折力或负屈折力，第三透镜L3具有正屈折力或负屈折力，而第二透镜L2和第三透镜L3的屈折力的具体设置可以根据实际光学系统的设计需求而定。
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。光学系统10还具有成像面Si，成像面Si位于第七透镜L7的像侧，来自光学系统10物面的物体的光线经光学系统10各透镜调节后能够会聚于成像面Si。一般地，光学系统10的成像面Si与图像传感器的感光面重合。
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的物侧面S5于近光轴处为凸面，像侧面S6于近光轴处为凹面；第四透镜L4的像侧面S8与近光轴处为凸面；第五透镜L5的物侧面S9于近光轴处为凹面；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。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。
进一步地，第七透镜L7的物侧面S13与像侧面S14中至少一个面设置有反曲结构，反曲结构为透镜的镜面上的反曲点，即所第七透镜L7的物侧面S13与像侧面S14中至少一个面设置有一个反曲点，需要说明的是，第七透镜L7上的反曲点具体设置的位置及数量是不限的，其可以根据实际光学系统10的设计需求而定。
通过上述透镜设计，第一透镜L1具有正屈折力，利于与光轴101呈大角度的入射光线进入光学系统10并得到有效会聚，从而有利于缩短光学系统10的系统总长，有利于光学系统10向小型化的方向发展，另外，第四透镜L4也具有正屈折力，通过第一透镜L1和第四透镜L4的正屈折力的搭配设置，能够进一步有效地缩短光学系统10的光学总长，从而实现光学系统10的小型化设计；由于第二透镜L2与第三透镜L3具有屈折力，有利于初步校正物方透镜的像差，以免产生大量难以校正的像差，避免了增加后方透镜的校正负担；而第一透镜L1至第三透镜L3均采用弯月形透镜，有利于入射光线平缓进入光学系统10，有效地矫正轴外像差；通过具有负屈折力且物侧面S9于近光轴101处为凹面面型的第五透镜L5的设置，一方面能够有效地平衡由第一透镜L1至第四透镜L4引起的正球差，另一方面有利于扩大视场角；具有正屈折力及上述面型设置的第六透镜L6将有利于汇聚光线，可防止边缘视场的光线在透镜之间出现过大偏折；通过设置具有负屈折力的第七透镜L7与第六透镜L6的正屈折力搭配，上述的正负屈折力透镜搭配可相互抵消彼此产生的像差，同时可轻松确保光学系统10拥有合理的后焦距，而将第七透镜L7的物侧面S13设置为凸面面型，而像侧面S14设置为凹面面型，且上述的物侧面S13与像侧面S14中至少一个面设置为具有反曲点的反曲面，还可矫正畸变及像面弯曲，以及控制入射到像面Si的光线角度的效果。综上可知，上述的光学系统10能够在实现小型化设计的同时，还能通过校正像差、球差、畸变、弯曲等问题，以改善成像效果。
在本申请的实施例中，光学系统10还满足条件式：
4.5mm<f*tan(HFOV)<5.0mm；其中，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。当满足上述条件式时，光学系统10满足大视角摄像的同时具有大像面的特性，从而使光学系统10具有大视角范围成像，同时具有高像素和高清晰度的特点。在一些实施例中，光学系统10的f*tan(HFOV)的数值具体可以为4.761mm、4.783mm、4.807mm、4.831mm、4.858mm、4.954mm或4.994mm。
0.8<Imgh/f<1.0；其中，Imgh为光学系统10最大视场角所对应的像高的一半，即Imgh为光学系统10成像面Si上有效像素区域对角线的长度的一半。当满足上述条件式时，光学系统10具有足够的屈折力，有利于会聚大角度范围的光束，从而使光学系统10实现广角化，同时足够的像面尺寸，使光学系统10能够获得良好的成像性能；若Imgh/f＞1.0时，由于成像面过大，而同时光学系统10的有效焦距过小，屈折力过强，导致视角过宽，难以矫正周边部的像差，导致视角过宽，场曲、像散、畸变等轴外像差急剧变化将难以矫正，从而引起光学性能的劣化，若Imgh/f＜0.8时，使得光学系统10的有效焦距过大，屈折力不足，导致光学总长变长，不利于光学系统10发展小型化、广角化的特性，同时成像面Si过小，导致光学系统10的成像分辨率下降。在一些实施例中，光学系统10的Imgh/f的数值具体可以为0.865、0.873、0.889、0.912、0.924、0.930或0.946。
当满足上述0.8<Imgh/f<1.0的条件式时，光学系统10进一步满足条件式：
Imgh>4.85mm；当满足上述条件式时，有效地保证了光学系统的成像像高，从而有利于广角化的发展。在一些实施例中，光学系统10的Imgh的数值具体可以为4.860mm、4.883mm、4.937mm、4.976mm、5.043mm、5.114mm或5.200mm。
0.2mm-1<FNO/TTL<0.3mm-1；其中，FNO为光学系统10的最大视场角，TTL为第一透镜L1的物侧面S1至光学系统10的成像面Si于光轴101上的距离,即光学系统10的光学总长。当满足上述条件式时，上述光学系统10具有大光圈的特性，即能提供足够的通光量以满足高清晰拍摄需求，从而提高成像效果，同时还能将光学系统10的光学总长控制在合理范围，以满足光学系统10的小型化的设计需求。当FNO/TTL＞0.3mm-1时，光学系统10在满足小型化的同时无法兼顾大光圈需求，从而导致通光量不足，进而导致画面清晰度下降，成像效果差；当FNO/TTL＜0.2mm-1时，光学系统10的光学总长过大，不利于光学系统10的小型化的设计需求。在一些实施例中，光学系统10的FNO/TTL的数值具体可以为0.264mm-1、0.268mm-1、0.270mm-1、0.274mm-1、0.275mm-1、0.285mm-1或0.288mm-1。
1.4<f123/f<2.4；其中，f123为第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3的组合焦距。当满足上述条件式时，通过合理分配第一透镜L1至第三透镜L3的组合焦距，有利于控制第一透镜L1至第三透镜L3的屈折力分布，避免光学系统10的屈折力的过度集中于第一透镜L1至第三透镜L3所构成的前透镜组，减小上述的前透镜组的屈折力负担，使得光学系统10能够在保持大视角特性的情况下良好地抑制球差，从而提高光学系统10的成像能力。在一些实施例中，光学系统10的f123/f的数值具体可以为1.410、1.453、1.520、1.782、1.976、2.153或2.210。
0.25<SD11/Imgh<0.35；其中，SD11为第一透镜L1的物侧面S1最大有效口径的一半，Imgh为光学系统10最大视场角所对应的像高的一半，即Imgh为光学系统10成像面Si上有效像素区域对角线的长度的一半。当满足上述条件式时，并通过七片式透镜的合理配置，光学系统具有相匹配的孔径和感光面尺寸，进而获得合适的通光量，从而保证了拍摄图像的清晰度，有利于提高成像效果。另外，满足上述关系时，也有助于入射光线在经过拥有大视角特性的光学系统10时能够平缓偏折，从而可抑制边缘像差的产生。当SD11/Imgh<0.25时，则会造成光学系统的通光量不足，光线相对亮度不够，从而造成画面清晰度下降，导致成像效果差；当SD11/Imgh>0.35时，则会造成光学系统的通光量过多，曝光过大，光亮度太高，影响画面质量，导致成像效果差。在一些实施例中，光学系统10的SD11/Imgh的数值具体可以为0.270、0.273、0.279、0.283、0.291、0.297或0.301。
8.0<f1/BFL<11.0；其中，f1为第一透镜L1的有效焦距，BFL为第七透镜L7的像侧面S14到光学系统10的成像面Si之间的最小距离。当满足上述条件式时，通过将第一透镜L1的有效焦距f1和光学系统10的后焦距BFL的比值控制在合理范围内，可以使光学系统10的各透镜的分布更加合理，足够的后焦距离，可使镜组具有足够的排布空间，同时，物方的第一透镜L1提供的充足屈折力，并可以使中心光线更加汇聚，以提高拍摄图像的清晰度，有利于提高成像效果，此外，光学系统10以更大像面接收到边缘光线，有效地发挥了光学系统10广角化的特性的优势。在一些实施例中，光学系统10的f1/BFL的数值具体可以为8.282、8.577、8.866、9.038、9.531、或10.056。
0.2<(R71-R72)/(R71+R72)<0.4；其中，R71为第七透镜L7的物侧面S13于光轴处的曲率半径，R72为第七透镜L7的像侧面S14于光轴处的曲率半径。当满足上述条件式时，可使第七透镜L7的厚度相对均匀，可避免第七透镜L7过度平缓或过渡弯曲，从而降低长焦镜头的设计与组装敏感度，同时像面中心到边缘的整体成像画质清晰均匀。在一些实施例中，光学系统10的(R71-R72)/(R71+R72)的数值具体可以为0.242、0.250、0.259、0.267、0.334、0.348或0.359。
0.8<CT1/(CT2+CT3)<1.3；其中，CT1为第一透镜L1于光轴上的厚度，CT2为第二透镜L2于光轴上的厚度，CT3为第三透镜L3于光轴上的厚度。当满足上述条件式时，将第一透镜L1的厚度控制在合理范围，有效地保证第一透镜L1的环境抗变强度，从而有利于加强第一透镜L1对环境的抵抗力，且由此分别适当配置第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3的厚度，有利于结构小型化的设计，避免了由于透镜过薄而导致光学系统10的环境抗变强度低，从而影响光学系统10的制造良率,或者避免透镜过厚而导致光学系统10难以实现小型化的设计要求。在一些实施例中，光学系统10的CT1/(CT2+CT3)的数值具体可以为0.895、0.904、0.916、0.947、0.959、1.103或1.233。
当满足上述0.8<CT1/(CT2+CT3)<1.3的条件式时，光学系统10进一步满足条件式：
CT1＞0.61mm；当满足上述条件式时，避免了由于第一透镜L1过薄而导致透镜的环境抗变强度低的情况，更有利于提高第一透镜L1对环境的抵抗力,例如高温或低温下透镜形变较小，或碰撞时透镜间基本无位移。在一些实施例中，光学系统10的CT1的数值具体可以为0.618mm、0.631mm、0.647mm、0.653mm、0.655mm、0.661mm或0.669mm。
1.0<|SAG71|/CT7<2.5；其中，SAG71为第七透镜L7的物侧面S13于最大有效口径处的矢高(矢高是指透镜的表面与光轴101的交点至最大有效口径处于光轴101方向的距离)，CT7为第七透镜L7于光轴上的厚度。当满足上述条件式时，第七透镜L7的形状能够得到良好的控制，从而有利于第七透镜L7的制造及成型，减少成型不良的缺陷。同时，第七透镜L7作为最靠近成像面Si的透镜，还能修整第一透镜L1至第六透镜L6所产生的场曲，保证光学系统10场曲的平衡，即不同视场的场曲大小趋于平衡，以此可使整个光学系统10的成像画面的画质均匀，提高光学系统10的成像质量；当|SAG71|/CT7＜1.0时，第七透镜L7的物侧面S13于圆周处的面型过度弯曲，会导致成型不良，影响制造良率；当|SAG71|/CT7＞2.5时，第七透镜L7的物侧面S13于圆周处的面型过于平滑，对轴外视场光线的偏折能力不足，不利于畸变和场曲像差的矫正。在一些实施例中，光学系统10的|SAG71|/CT7的数值具体可以为1.151、1.378、1.511、1.872、2.024、2.109或2.333。
应注意的是，以上各关系式条件中的有效焦距的数值参考波长均为587.6nm，有效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六片式光学系统10。在无法确保前述光学系统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。
在一些实施例中，光学系统10中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。具体地，可以将各透镜的物侧面及像侧面均设计为非球面。非球面的面型设置能够进一步帮助光学系统10更为有效地消除像差，改善成像质量，同时还有利于光学系统10的小型化设计，使光学系统10能够在保持小型化设计的前提下同时具备优良的光学效果。当然，在另一些实施例中，光学系统10中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。应注意的是，附图中的各透镜厚度、表面曲率等尺寸的比例可能存在一定的偏差。另外还应注意的是，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将发生改变。
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中可设置至少两种不同材质的透镜，例如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及具有负屈折力的第七透镜L7。
光学系统10中各透镜表面的面型如下：
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；
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的物侧面S5于近光轴处为凸面，像侧面S6于近光轴处为凹面；
第四透镜L4的物侧面S7于近光轴处为凹面，像侧面S8于近光轴处为凸面；
第五透镜L5的物侧面S9于近光轴处为凹面，像侧面S10于近光轴处为凹面；
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。
在本申请的实施例中，当描述透镜表面于近光轴处具有某种面型时，则表示该透镜表面于光轴101附近具有该种面型。
在第一实施例中，第一透镜L1至第五透镜L5中各透镜的物侧面及像侧面均为非球面，且各透镜的材质均为塑料，特别地，第七透镜L7的像侧面具有两个反曲点。
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的光学总长保持不变。红外滤光片110用于滤除红外光。表1中Y半径为透镜相应表面于光轴101处且沿Y方向的曲率半径。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587.6nm，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于Y方向的有效焦距f为5.59mm，光圈数FNO为2.30，最大半视场角HFOV为41.76°(最大半视场角HFOV即为光学系统10的最大视场角FOV的一半)，光学总长TTL为7.02mm，光学系统10具有大视场角，拥有广角特性，而且成像效果好。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视场角的一半。
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
非球面的面型计算可参考非球面公式：
其中，Z为透镜表面相应位置的矢高，r为透镜表面相应位置到光轴的距离，c为透镜表面于光轴101处的曲率，k为圆锥系数，Ai为与第i阶高次项对应的系数。应注意的是，透镜的实际面型形状并不限于附图中示出的形状，附图并非按严格按比例绘制，其与透镜的实际面型结构可能存在一定差异。
在第一实施例中，光学系统10满足以下各关系：
f*tan(HFOV)＝4.99mm，满足上述4.5mm<f*tan(HFOV)<5.0mm条件式，此时，光学系统10具有大像面的特性，从而具有高像素和高清晰度的特点。
Imgh/f＝0.93，满足上述0.8<Imgh/f<1.0条件式，有利于光学系统10实现广角化，同时能够获得良好的成像性。
当满足上述0.8<Imgh/f<1.0的条件式时，进一步的：
Imgh＝5.20mm，满足上述Imgh>4.85mm条件式，有效地保证了光学系统10的成像像高，从而有利于广角化的发展。
FNO/TTL＝0.28mm-1，满足上述0.2mm-1<FNO/TTL<0.3mm-1条件式，使得光学系统10具有大光圈的特性，即能提供足够的通光量以满足高清晰拍摄需求，从而提高成像效果，同时还能将光学系统10的光学总长控制在合理范围，以满足光学系统10的小型化的设计需求。
f123/f＝1.52，满足上述1.4<f123/f<2.4条件式，将第一透镜L1至第三透镜L3的组合焦距进行合理配置，有利于控制第一透镜L1至第三透镜L3的屈折力分布，避免了光学系统10整体的屈折力的过度集中，使得光学系统10的球差较小，从而提高光学系统10的成像能力。
SD11/Imgh＝0.27，满足上述0.25<SD11/Imgh<0.35条件式，通过七片式透镜的合理配置，光学系统10具有相匹配的孔径和感光面尺寸，进而获得合适的通光量，从而保证了拍摄图像的清晰度，有利于提高成像效果。
f1/BFL＝9.04，满足上述8.0<f1/BFL<11.0条件式，通过将第一透镜L1的有效焦距f1和光学系统10的后焦距BFL的比值控制在合理范围内，可以使光学系统10的各透镜的分布更加合理，并可以使中心光线更加汇聚，以提高拍摄图像的清晰度，有利于提高成像效果，此外，光学系统10以更大像面接收到边缘光线，有效地发挥了光学系统10广角化的特性的优势。
(R71-R72)/(R71+R72)＝0.27，满足上述0.2<(R71-R72)/(R71+R72)<0.4条件式，可使第七透镜L7的厚度相对均匀，可降低长焦镜头的敏感度，同时像面中心到边缘的整体成像画质清晰均匀。
CT1/(CT2+CT3)＝0.89，满足上述0.8<CT1/(CT2+CT3)<1.3条件式，将第一透镜L1的厚度控制在合理范围，有效地保证第一透镜L1的强度，从而有利于加强第一透镜L1对环境的抵抗力，且由此分别适当配置第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3的厚度，有利于结构小型化的设计，避免了由于透镜过薄而导致光学系统10的强度低，从而影响光学系统10的制造良率。
当满足上述0.8<CT1/(CT2+CT3)<1.3的条件式时，进一步的：
CT1＝0.618mm，满足上述CT1＞0.61mm条件式，避免了由于第一透镜L1过薄而导致透镜的强度低的情况，更有利于提高第一透镜L1对环境的抵抗力。
|SAG71|/CT7＝2.33，满足上述1.0<|SAG71|/CT7<2.5条件式，第七透镜L7的形状能够得到良好的控制，从而有利于第七透镜L7的制造及成型，减少成型不良的缺陷。同时，还能修整第一透镜L1至第六透镜L6所产生的场曲，保证光学系统10场曲的平衡，即不同视场的场曲大小趋于平衡，以此可使整个光学系统10的成像画面的画质均匀，提高光学系统10的成像质量。
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587.6nm。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，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587.6nm下的弧矢场曲，T曲线代表587.6nm下的子午场曲。由图中可知，光学系统的场曲较小，大部分视场的场曲被控制在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相差较小，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，具有广角特性的光学系统10的最大畸变被控制在5.0％左右，畸变程度得到了良好的控制。
第二实施例
参考图3，在第二实施例中，光学系统10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及具有负屈折力的第七透镜L7。
光学系统10中各透镜表面的面型如下：
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；
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的物侧面S5于近光轴处为凸面，像侧面S6于近光轴处为凹面；
第四透镜L4的物侧面S7于近光轴处为凸面，像侧面S8于近光轴处为凸面；
第五透镜L5的物侧面S9于近光轴处为凹面，像侧面S10于近光轴处为凹面；
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。
特别地，第七透镜L7的像侧面具有两个反曲点。
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，其中各结构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
K -6.4387E-01 1.4780E+01 4.5624E+01 4.4046E+00 -8.9822E+01
A4 8.1884E-03 -8.4543E-03 -2.3988E-02 -2.3439E-02 6.5611E-03
A6 -2.0037E-02 -8.7622E-03 4.4534E-02 4.5709E-02 -4.0099E-02
A8 6.2831E-02 6.5877E-02 -6.2037E-02 -7.4255E-02 2.7680E-02
A10 -1.0751E-01 -1.4339E-01 5.9958E-02 9.3580E-02 7.3184E-03
A12 1.1136E-01 1.6498E-01 -4.7060E-02 -9.0996E-02 -4.4465E-02
A14 -7.1049E-02 -1.1279E-01 2.8610E-02 6.2112E-02 4.7393E-02
A16 2.7225E-02 4.5895E-02 -1.1711E-02 -2.6958E-02 -2.5085E-02
A18 -5.7387E-03 -1.0243E-02 2.7868E-03 6.6476E-03 6.8511E-03
A20 5.1061E-04 9.6247E-04 -2.9149E-04 -7.0844E-04 -7.6310E-04
面序号 S6 S7 S8 S9 S10
K -5.9902E+01 7.6657E+01 -2.8965E+00 -8.9415E+01 -7.6402E+00
A4 -5.9387E-04 -1.3516E-02 2.8781E-02 5.0932E-02 -1.0356E-03
A6 -3.6050E-02 -3.5529E-04 -3.3928E-02 -4.8382E-02 -1.8548E-03
A8 2.0211E-02 -7.5700E-03 2.6378E-02 3.1926E-02 -8.3326E-04
A10 8.0621E-04 1.6500E-02 -1.6413E-02 -1.6996E-02 1.1260E-03
A12 -1.3798E-02 -1.3294E-02 9.8935E-03 6.6459E-03 -5.0681E-04
A14 1.1864E-02 6.0101E-03 -4.3629E-03 -1.8655E-03 7.9746E-05
A16 -4.9842E-03 -1.6726E-03 1.1414E-03 3.4887E-04 7.0309E-06
A18 1.0995E-03 2.7220E-04 -1.6131E-04 -3.8467E-05 -3.1767E-06
A20 -1.0162E-04 -1.9634E-05 1.0097E-05 1.8819E-06 2.3324E-07
面序号 S11 S12 S13 S14
K -1.2305E+01 -1.6100E+01 -9.9491E+00 -4.9507E+00
A4 1.2905E-02 1.1695E-02 -9.1404E-02 -5.0122E-02
A6 -1.7341E-02 -6.7612E-03 1.8674E-02 1.2328E-02
A8 9.0523E-03 4.2503E-04 -9.5030E-04 -1.8728E-03
A10 -4.6763E-03 9.7386E-06 -8.9901E-04 1.1919E-04
A12 1.6676E-03 5.1791E-05 3.0578E-04 1.2652E-06
A14 -3.7229E-04 -2.1524E-05 -4.5334E-05 -4.3099E-07
A16 4.8679E-05 3.5295E-06 3.5678E-06 5.2009E-10
A18 -3.3523E-06 -2.7137E-07 -1.4541E-07 1.3945E-09
A20 9.3194E-08 8.1388E-09 2.4196E-09 -4.1997E-11
该实施例中的光学系统10满足如下关系：
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0.025mm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，最大畸变被控制在5.0％左右，对于广角系统而言，畸变得到了十分有效的抑制。
第三实施例
参考图5，在第三实施例中，光学系统10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、具有正屈折力的第二透镜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及具有负屈折力的第七透镜L7。
光学系统10中各透镜表面的面型如下：
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；
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的物侧面S5于近光轴处为凸面，像侧面S6于近光轴处为凹面；
第四透镜L4的物侧面S7于近光轴处为凸面，像侧面S8于近光轴处为凸面；
第五透镜L5的物侧面S9于近光轴处为凹面，像侧面S10于近光轴处为凹面；
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。
特别地，第七透镜L7的像侧面具有两个反曲点。
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，其中各结构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 S1 S2 S3 S4 S5
K -4.5984E-01 -2.6880E+00 2.4110E+01 -9.9000E+01 -7.3165E+01
A4 1.0392E-02 -6.4106E-03 -1.2568E-02 3.2801E-02 -1.8514E-03
A6 -4.7181E-02 -1.1125E-01 5.8424E-04 -2.0377E-02 -9.0047E-02
A8 1.6761E-01 3.9804E-01 -9.5725E-02 -1.5957E-01 1.0651E-01
A10 -3.2859E-01 -8.4445E-01 2.1137E-01 4.2344E-01 -8.4516E-02
A12 3.9188E-01 1.1270E+00 -2.0567E-01 -5.4835E-01 5.0363E-02
A14 -2.8762E-01 -9.3728E-01 9.4241E-02 4.1564E-01 -2.0933E-02
A16 1.2670E-01 4.7036E-01 -9.3598E-03 -1.8493E-01 4.7553E-03
A18 -3.0665E-02 -1.3008E-01 -7.3126E-03 4.4364E-02 -1.7550E-04
A20 3.1301E-03 1.5198E-02 1.9374E-03 -4.3813E-03 -9.9160E-05
面序号 S6 S7 S8 S9 S10
K -1.2163E+01 -6.0908E+01 -1.1265E+00 -2.2894E+01 -9.9000E+01
A4 -9.7033E-03 1.1963E-02 8.5628E-02 5.2610E-02 -5.9437E-03
A6 -2.9637E-02 -2.0090E-05 -1.2357E-01 -1.0739E-01 -2.4613E-02
A8 -9.1275E-03 -6.8969E-02 1.9882E-01 1.5260E-01 3.6391E-02
A10 8.7933E-02 1.4013E-01 -2.8062E-01 -1.5006E-01 -2.6432E-02
A12 -1.1839E-01 -1.7087E-01 2.6637E-01 9.8257E-02 1.1863E-02
A14 8.3890E-02 1.3041E-01 -1.6440E-01 -4.2063E-02 -3.1903E-03
A16 -3.5023E-02 -6.0557E-02 6.3178E-02 1.1269E-02 4.7129E-04
A18 8.2439E-03 1.5546E-02 -1.3714E-02 -1.7067E-03 -3.1570E-05
A20 -8.5224E-04 -1.6700E-03 1.2866E-03 1.0974E-04 4.5061E-07
面序号 S11 S12 S13 S14
K -1.2917E+01 3.1526E+01 -2.2782E+01 -4.9433E+00
A4 -5.7780E-03 -1.2398E-02 -6.9219E-02 -4.4265E-02
A6 1.4543E-02 2.2649E-02 1.5297E-02 1.6928E-02
A8 -2.2104E-02 -1.9511E-02 -3.5089E-03 -5.2763E-03
A10 1.4309E-02 8.4467E-03 9.0278E-04 1.1594E-03
A12 -5.6952E-03 -2.3084E-03 -2.5151E-04 -1.7006E-04
A14 1.4018E-03 4.0207E-04 4.7367E-05 1.5808E-05
A16 -2.0335E-04 -4.2448E-05 -4.8861E-06 -8.8474E-07
A18 1.5874E-05 2.4600E-06 2.5295E-07 2.7043E-08
A20 -5.1475E-07 -6.0017E-08 -5.1799E-09 -3.4525E-10
该实施例中的光学系统10满足如下关系：
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、畸变均得到良好的控制，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0.050mm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，最大畸变被控制在5.0％左右，对于广角系统而言，畸变得到了十分有效的抑制。
第四实施例
参考图7，在第四实施例中，光学系统10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及具有负屈折力的第七透镜L7。
光学系统10中各透镜表面的面型如下：
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；
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的物侧面S5于近光轴处为凸面，像侧面S6于近光轴处为凹面；
第四透镜L4的物侧面S7于近光轴处为凸面，像侧面S8于近光轴处为凸面；
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的物侧面S11于近光轴处为凸面，像侧面S12于近光轴处为凹面；
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。
特别地，第七透镜L7的像侧面具有两个反曲点。
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，其中各结构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
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该实施例中的光学系统10满足如下关系：
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0.025mm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，最大畸变被控制在5.0％左右，对于广角系统而言，畸变得到了十分有效的抑制。
第五实施例
参考图9，在第五实施例中，光学系统10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及具有负屈折力的第七透镜L7。
光学系统10中各透镜表面的面型如下：
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；
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的物侧面S5于近光轴处为凸面，像侧面S6于近光轴处为凹面；
第四透镜L4的物侧面S7于近光轴处为凹面，像侧面S8于近光轴处为凸面；
第五透镜L5的物侧面S9于近光轴处为凹面，像侧面S10于近光轴处为凹面；
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。
特别地，第七透镜L7的像侧面具有两个反曲点。
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，其中各结构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
该实施例中的光学系统10满足如下关系：
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0.025mm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，最大畸变被控制在5.0％左右，对于广角系统而言，畸变得到了十分有效的抑制。
以上第一实施例至第五实施例中，光学系统10通过相应的屈折力、物理参数、面型设计(特别是使最后一片透镜具有非旋转对称面型)，不仅拥有广角特性，同时还能够对光学系统10的纵向球差、场曲、像散、畸变像差实现有效抑制，从而可拥有高质量成像效果。
另外，参考图11，本申请的一些实施例还提供了一种摄像模组20，摄像模组20可包括上述任意一个实施例所述的光学系统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Si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，使得摄像模组20的视场角大，拍摄的范围得以扩展，同时成像效果好，提升成像质量。
参考图12，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、触控显示屏、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、车载摄像设备、监控设备、无人机、医疗设备(如内窥镜)、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)、无人机等。在一些实施例中，当电子设备30为智能手机时，摄像模组20可作为设备的后置摄像模组。当利用电子设备30拍摄景象时，使得拍摄的范围广，同时成像效果好，拍摄品质可得到较好的提升。
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 (10)

1.一种光学系统，其特征在于，所述光学系统中具有屈折力的透镜的数量为七片，所述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；
具有正屈折力的第四透镜，所述第四透镜的像侧面与近光轴处为凸面；
具有负屈折力的第五透镜，所述第五透镜的物侧面于近光轴处为凹面；
具有正屈折力的第六透镜，所述第六透镜的物侧面于近光轴处为凸面，像侧面于近光轴处为凹面；
具有负屈折力的第七透镜，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，且所述第七透镜的物侧面与像侧面中至少一个面设置有反曲结构；
所述第二透镜和所述第三透镜中的至少一个具有负屈折力；
且所述光学系统满足条件式：
4.5mm<f*tan(HFOV)<5.0mm；
8.0<f1/BFL<11.0；
其中，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，f1为所述第一透镜的有效焦距，BFL为所述第七透镜的像侧面至所述光学系统的成像面于光轴方向上的最小距离。
2.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足条件式：
0.8<Imgh/f<1.0；
0.2mm-1<FNO/TTL<0.3mm-1；
其中，Imgh为所述光学系统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，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。
3.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足条件式：
1.4<f123/f<2.4；
其中，f123为所述第一透镜、所述第二透镜和所述第三透镜的组合焦距。
4.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足条件式：
0.25<SD11/Imgh<0.35；
其中，SD11为所述第一透镜的物侧面最大有效口径的一半，Imgh为所述光学系统最大视场角所对应的像高的一半。
5.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，还包括光阑，所述光阑设于所述第一透镜的物侧。
6.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足条件式：
0.2<(R71-R72)/(R71+R72)<0.4；
其中，R71为所述第七透镜的物侧面于光轴处的曲率半径，R72为所述第七透镜的像侧面于光轴处的曲率半径。
7.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足条件式：
0.8<CT1/(CT2+CT3)<1.3；
其中，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。
8.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足条件式：
1.0<|SAG71|/CT7<2.5；
其中，SAG71为所述第七透镜的物侧面于最大有效口径处的矢高，CT7为所述第七透镜于光轴上的厚度。
9.一种摄像模组，其特征在于，包括图像传感器及权利要求1至8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。
10.一种电子设备，其特征在于，包括固定件及权利要求9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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