CN113625426A - 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：具有屈折力的第一透镜至第七透镜，且第一、第四和第六透镜具有正屈折力，第二和第七透镜具有负屈折力；第一、第二、第六和第七透镜的物侧面于近光轴处为凸面，第二、第六和第七透镜的像侧面以及第五透镜的物侧面于近光轴处均为凹面。光学系统满足关系式：1.1<SD11/tan(HFOV)<1.5；HFOV>42°；其中，SD11为第一透镜的物侧面的最大有效半口径，HFOV为光学系统的最大视场角的一半。通过对各透镜的面型和屈折力进行合理设计，并满足上述关系式，有利于在保持良好摄像性能的同时，实现小头部设计，进而满足电子设备高屏占比的设计需求。

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

随着摄像技术的发展，越来越多的电子设备中将摄像镜头置于显示屏下以实现屏下摄像功能的设计。同时，由于市场对高屏占比电子设备的需求不断增加，业界也一直致力于电子设备高屏占比的设计。对于具有屏下摄像功能的电子设备而言，摄像镜头的尺寸影响着显示屏的开孔尺寸，进而影响电子设备的屏占比。然而，目前的光学系统尺寸难以满足电子设备高屏占比的设计需求。

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，能够在保持良好的摄像性能的同时，实现小头部设计，进而满足电子设备高屏占比的设计需求。

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，具有正屈折力，所述第一透镜的物侧面于近光轴处为凸面；第二透镜，具有负屈折力，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；第三透镜，具有屈折力；第四透镜，具有正屈折力；第五透镜，具有负屈折力，所述第五透镜的物侧面于近光轴处为凹面；第六透镜，具有正屈折力，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；第七透镜，具有负屈折力，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；所述光学系统满足关系式：1.1<SD11/tan(HFOV)<1.5；HFOV>42°；其中，SD11为所述第一透镜的物侧面的最大有效半口径，HFOV为所述光学系统的最大视场角的一半。

第一透镜具有较强的正屈折力，搭配物侧面于光轴处凸出的面型，有利于光线的汇聚，从而实现摄像镜头的小型化。第二透镜采用弯月形设计，有利于入射光线平缓进入光学系统，良好的矫正轴外各像差。第四透镜具有较强的正屈折力，与具有较强正屈折力的第一透镜搭配，有利于光线汇聚，从而缩短光学总长。具有负屈折力且物侧面为凹面的第五透镜可轻松平衡前四透镜的正球差，且有利于扩大视场角。具有正屈折力的第六透镜和具有负屈折力的第七透镜搭配弯月形设计，有利于光线的汇聚，可防止边缘视场的光线在透镜之间出现过大偏折。其中具有负屈折力的第七透镜可轻松确保后焦，搭配反曲面设计，可矫正畸变及像面弯曲，控制入射到所述光学系统的光线角度的效果。通过满足上述关系式，在维持大视角性能的同时，有利于充分压缩所述第一透镜的有效口径，从而使光学系统拥有小头部的外型结构；超过关系式上限，所述第一透镜的有效口径过大，不利于减小设备的屏下开孔，降低屏占比；低于关系式下限，所述第一透镜的口径过小，无法满足光学系统通光量，无法满足暗光场景高清晰拍摄要求。

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：0.3mm^-1<FNO/TTL<0.4mm^-1；其中，FNO为所述光学系统的光圈数，TTL为所述第一透镜物侧面至所述光学系统的成像面于光轴方向上的距离。满足上述关系式，所述光学系统可同时兼顾大光圈及小型化的设计要求，从而能提供足够的通光量以满足高清晰拍摄需求。当高于关系式上限时，光学系统在满足小型化的同时无法兼顾大光圈需求导致通光量不足，进而导致画面清晰度下降；当低于关系式下限时，光学系统的总长过大，不利于光学系统的小型化。

一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：0.4<EPD/IMGH<0.5；其中，EPD为所述光学系统的入瞳直径，IMGH为所述光学系统的最大视场角所对应的像高的一半。满足上述关系式，所述光学系统具的孔径和感光面尺寸相匹配，有利于获得合适的通光量，从而保证了拍摄图像的清晰度。当低于关系式下限时，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；当超过关系式上限时，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。

一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：15.5<f123/f<19；其中，f123为所述第一透镜、所述第二透镜和所述第三透镜的有效组合焦距，f为所述光学系统的有效焦距。满足上述关系式，有利于合理分配前三个透镜的屈折力贡献量，减小光线偏转角，降低所述光学系统的敏感性；另外在实现大视角的基础上，有利于进一步缩短前透镜组总长，实现所述光学系统的小型化特点。超过关系式上限时，所述光学系统的前透镜组的曲折力过小，不利于光线的汇聚和光学系统的小型化；低于关系式下限时，所述光学系统的前透镜组的曲折力过大，不利于扩大所述光学系统的视场范围，且所述光学系统的光学敏感性过大，增大制造难度，生产良率低。

一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：8<BL/FFL<11；其中，BL为所述第一透镜的物侧面至所述第七透镜的像侧面于光轴上的距离，FFL为所述第七透镜像侧面至所述光学系统的成像面于光轴方向上的最短距离。满足上述关系式，有利于在所述光学系统维持小型化的基础上，确保所述第七透镜的像侧面与图像传感器装配有足够的调焦范围。当超过关系式上限时，所述第七透镜像侧面至所述光学系统的成像面于光轴方向上的距离(即光学系统的后焦)过短，易导致光线到达成像面的入射角过大，影响图像传感器接受光线的效率，降低成像品质；当低于关系式下限时，所述光学系统的后焦过大，光学系统的总长难以缩短，不利于维持小型化。

一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：5＜|(R61+R62)/(R61-R62)|<20；其中，R61为所述第六透镜物侧面于光轴处的曲率半径，R62为所述第六透镜像侧面于光轴处的曲率半径。满足上述关系式，有利于修正光学系统在大视角下产生的像差，使得在垂直于光轴方向的屈折力配置均匀，大幅修正前透镜组产生的畸变和像差；同时有利于控制所述第六透镜的形状，避免所述第六透镜过度弯曲或过于平整，易于成型制造。

一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：1.4<∑CT/∑AT<1.7；其中，∑CT为所述第一透镜至所述第七透镜于光轴上的厚度之和，∑AT为所述第一透镜至所述第七透镜于光轴上的空气间隔之和。满足上述关系式，所有透镜的厚度和透镜之间的间隙得到合理配置，有利于透镜的注塑成型和组装，同时有利于主光线偏射角更小，以减少所述光学系统的杂散光，提升所述光学系统的成像质量。

一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：1<|SAG71|/ET7<4；其中，SAG71为所述第七透镜物侧面于最大有效口径处的矢高，ET7为所述第七透镜物侧面的最大有效口径处至所述第七透镜像侧面的最大有效口径处于光轴方向上的距离。满足上述关系式，可以使所述第七透镜易于注塑成型，提高光学系统的可加工性，同时可以保证光学系统具有较好的成像质量；超过关系式上限时，所述第七透镜物侧面矢高过大，形状过于弯曲，不利于镜片加工成型制造；低于关系式下限时，第七透镜的边缘厚度过大，不利于透镜的加工与制造，降低生产良率。

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，能够在保持良好的摄像性能的同时，实现小头部设计，进而满足电子设备高屏占比的设计需求。

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，能够在保持良好的摄像性能的同时，实现小头部设计，进而满足电子设备高屏占比的设计需求。

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：第一透镜，具有正屈折力，第一透镜的物侧面于近光轴处为凸面；第二透镜，具有负屈折力，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；第三透镜，具有屈折力；第四透镜，具有正屈折力；第五透镜，具有负屈折力，第五透镜的物侧面于近光轴处为凹面；第六透镜，具有正屈折力，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；第七透镜，具有负屈折力，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；光学系统满足关系式：1.1<SD11/tan(HFOV)<1.5；HFOV>42°；其中，SD11为第一透镜的物侧面的最大有效半口径，HFOV为光学系统的最大视场角的一半。

第一透镜具有较强的正屈折力，搭配物侧面于光轴处凸出的面型，有利于光线的汇聚，从而实现摄像镜头的小型化。第二透镜采用弯月形设计，有利于入射光线平缓进入光学系统，良好的矫正轴外各像差。第四透镜具有较强的正屈折力，与具有较强正屈折力的第一透镜搭配，有利于光线汇聚，从而缩短光学总长。具有负屈折力且物侧面为凹面的第五透镜可轻松平衡前四透镜的正球差，且有利于扩大视场角。具有正屈折力的第六透镜和具有负屈折力的第七透镜搭配弯月形设计，有利于光线的汇聚，可防止边缘视场的光线在透镜之间出现过大偏折。其中具有负屈折力的第七透镜可轻松确保后焦，搭配反曲面设计，可矫正畸变及像面弯曲，控制入射到光学系统的光线角度的效果。通过满足上述关系式，在维持大视角性能的同时，有利于充分压缩第一透镜的有效口径，从而使光学系统拥有小头部的外型结构；超过关系式上限，第一透镜的有效口径过大，不利于减小设备的屏下开孔，降低屏占比；低于关系式下限，第一透镜的口径过小，无法满足光学系统通光量，无法满足暗光场景高清晰拍摄要求。

一种实施方式中，光学系统中至少有一枚透镜满足关系式：0.3mm^-1<FNO/TTL<0.4mm^-1；其中，FNO为光学系统的光圈数，TTL为第一透镜物侧面至光学系统的成像面于光轴方向上的距离。满足上述关系式，光学系统可同时兼顾大光圈及小型化的设计要求，从而能提供足够的通光量以满足高清晰拍摄需求。当高于关系式上限时，光学系统在满足小型化的同时无法兼顾大光圈需求导致通光量不足，进而导致画面清晰度下降；当低于关系式下限时，光学系统的总长过大，不利于光学系统的小型化。

一种实施方式中，光学系统满足关系式：0.4<EPD/IMGH<0.5；其中，EPD为光学系统的入瞳直径，IMGH为光学系统的最大视场角所对应的像高的一半。满足上述关系式，光学系统具的孔径和感光面尺寸相匹配，有利于获得合适的通光量，从而保证了拍摄图像的清晰度。当低于关系式下限时，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；当超过关系式上限时，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。

一种实施方式中，光学系统满足关系式：15.5<f123/f<19；其中，f123为第一透镜、第二透镜和第三透镜的有效组合焦距，f为光学系统的有效焦距。满足上述关系式，有利于合理分配前三个透镜的屈折力贡献量，减小光线偏转角，降低光学系统的敏感性；另外在实现大视角的基础上，有利于进一步缩短前透镜组总长，实现光学系统的小型化特点。超过关系式上限时，光学系统的前透镜组的曲折力过小，不利于光线的汇聚和光学系统的小型化；低于关系式下限时，光学系统的前透镜组的曲折力过大，不利于扩大光学系统的视场范围，且光学系统的光学敏感性过大，增大制造难度，生产良率低。

一种实施方式中，光学系统满足关系式：8<BL/FFL<11；其中，BL为第一透镜的物侧面至第七透镜的像侧面于光轴上的距离，FFL为第七透镜像侧面至光学系统的成像面于光轴方向上的最短距离。满足上述关系式，有利于在光学系统维持小型化的基础上，确保第七透镜的像侧面与图像传感器装配有足够的调焦范围。当超过关系式上限时，第七透镜像侧面至光学系统的成像面于光轴方向上的距离(即光学系统的后焦)过短，易导致光线到达成像面的入射角过大，影响图像传感器接受光线的效率，降低成像品质；当低于关系式下限时，光学系统的后焦过大，光学系统的总长难以缩短，不利于维持小型化。

一种实施方式中，光学系统满足关系式：5＜|(R61+R62)/(R61-R62)|<20；其中，R61为第六透镜物侧面于光轴处的曲率半径，R62为第六透镜像侧面于光轴处的曲率半径。满足上述关系式，有利于修正光学系统在大视角下产生的像差，使得在垂直于光轴方向的屈折力配置均匀，大幅修正前透镜组产生的畸变和像差；同时有利于控制第六透镜的形状，避免第六透镜过度弯曲或过于平整，易于成型制造。

一种实施方式中，光学系统满足关系式：1.4<∑CT/∑AT<1.7；其中，∑CT为第一透镜至第七透镜于光轴上的厚度之和，∑AT为第一透镜至第七透镜于光轴上的空气间隔之和。满足上述关系式，所有透镜的厚度和透镜之间的间隙得到合理配置，有利于透镜的注塑成型和组装，同时有利于主光线偏射角更小，以减少光学系统的杂散光，提升光学系统的成像质量。

一种实施方式中，光学系统满足关系式：1<|SAG71|/ET7<4；其中，SAG71为第七透镜物侧面于最大有效口径处的矢高，透镜表面于最大有效半径处的矢高即相应表面(如第七透镜的物侧面)的中心(该面与光轴的交点)至该面的最大有效半径处于平行光轴方向上的距离。当该值为负值时，在平行于光学系统光轴的方向上，该面的中心相较最大有效半径处更靠近系统的像侧；当该值为正值时，在平行于光学系统光轴的方向上，该面的中心相较最大有效半径处更靠近系统的物侧。ET7为第七透镜物侧面的最大有效口径处至第七透镜像侧面的最大有效口径处于光轴方向上的距离。满足上述关系式，可以使第七透镜易于注塑成型，提高光学系统的可加工性，同时可以保证光学系统具有较好的成像质量；超过关系式上限时，第七透镜物侧面矢高过大，形状过于弯曲，不利于镜片加工成型制造；低于关系式下限时，第七透镜的边缘厚度过大，不利于透镜的加工与制造，降低生产良率。

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，能够在保持良好的摄像性能的同时，实现小头部设计，进而满足电子设备高屏占比的设计需求。

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，能够在保持良好的摄像性能的同时，实现小头部设计，进而满足电子设备高屏占比的设计需求。

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

第六透镜L6，具有正屈折力，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，具有负屈折力，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。

上述第一透镜L1至第七透镜L7的材质可以为塑料、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S14和成像面IMG之间，其包括物侧面S15和像侧面S16，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、材料折射率和阿贝数均由参考波长为587.5618nm的可见光获得，Y半径、厚度和焦距的单位均为毫米(mm)，其中厚度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，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非球面镜面的高次项系数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656.2725nm、587.5618nm、486.1327nm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587.5618nm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像高，其单位为mm。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587.5618nm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像高，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587.5618nm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，具有正屈折力，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，具有正屈折力，第三透镜L3的物侧面S5和像侧面S6于近光轴处均为凸面。

第四透镜L4，具有正屈折力，第四透镜L4的物侧面S7和像侧面S8于近光轴处均为凸面。

第五透镜L5，具有负屈折力，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，具有正屈折力，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，具有负屈折力，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、材料折射率和阿贝数均由参考波长为587.5618nm的可见光获得，Y半径、厚度和焦距的单位均为毫米(mm)，其中厚度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

在本实施例中，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，具有正屈折力，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，具有正屈折力，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和像侧面S8于近光轴处均为凸面。

第五透镜L5，具有负屈折力，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，具有正屈折力，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，具有负屈折力，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、材料折射率和阿贝数均由参考波长为587.5618nm的可见光获得，Y半径、厚度和焦距的单位均为毫米(mm)，其中厚度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，具有正屈折力，第一透镜L1的物侧面S1和像侧面S2于近光轴处均为凸面。

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，具有正屈折力，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。

第四透镜L4，具有正屈折力，第四透镜L4的物侧面S7于近光轴处为凹面，像侧面S8于近光轴处为凸面。

第五透镜L5，具有负屈折力，第五透镜L5的物侧面S9于近光轴处为凸面，像侧面S10于近光轴处为凸面。

第六透镜L6，具有正屈折力，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，具有负屈折力，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、材料折射率和阿贝数均由参考波长为587.5618nm的可见光获得，Y半径、厚度和焦距的单位均为毫米(mm)，其中厚度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，具有正屈折力，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，具有正屈折力，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，具有正屈折力，第四透镜L4的物侧面S7和像侧面S8于近光轴处均为凸面。

第五透镜L5，具有负屈折力，第五透镜L5的物侧面S9和像侧面S10于近光轴处均为凹面。

第六透镜L6，具有正屈折力，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，具有负屈折力，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、材料折射率和阿贝数均由参考波长为587.5618nm的可见光获得，Y半径、厚度和焦距的单位均为毫米(mm)，其中厚度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SD11/tan(HFOV)、FNO/TTL、Imgh/EPD、f123/f、BL/FFL、|(R61+R62)/(R61-R62)|

、∑CT/∑AT、|SAG71|/ET7的值。

表6

	SD11/tan(HFOV)	FNO/TTL(mm<sup>-1</sup>)	EPD/IMGH	f123/f
					第一实施例	1.143	0.331	0.461	1.648
第二实施例	1.137	0.358	0.437	1.252
					第三实施例	1.238	0.315	0.475	2.852
第四实施例	1.445	0.307	0.499	1.359
					第五实施例	1.100	0.323	0.447	1.911
	BL/FFL	|(R61+R62)/(R61-R62)|	∑CT/∑AT	|SAG71|/ET7
					第一实施例	8.749	19.679	1.681	2.272
第二实施例	10.410	9.006	1.481	5.226
					第三实施例	9.569	8.138	1.427	1.920
第四实施例	10.495	14.497	1.527	3.521
					第五实施例	8.326	12.076	1.556	1.926

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：1.1<SD11/tan(HFOV)<1.5、0.3mm^-1<FNO/TTL<0.4mm^-1、0.4<EPD/IMGH<0.5、1<f123/f<3、8<BL/FFL<11、5＜|(R61+R62)/(R61-R62)|<20、1.4<∑CT/∑AT<1.7、1<|SAG71|/ET7<4。

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 (10)

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，具有正屈折力，所述第一透镜的物侧面于近光轴处为凸面；

第二透镜，具有负屈折力，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；

第三透镜，具有屈折力；

第四透镜，具有正屈折力；

第五透镜，具有负屈折力，所述第五透镜的物侧面于近光轴处为凹面；

第六透镜，具有正屈折力，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；

第七透镜，具有负屈折力，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；

所述光学系统满足关系式：

1.1<SD11/tan(HFOV)<1.5；HFOV>42°；

其中，SD11为所述第一透镜的物侧面的最大有效半口径，HFOV为所述光学系统的最大视场角的一半。

2.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统中满足关系式：0.3mm^-1<FNO/TTL<0.4mm^-1；

其中，FNO为所述光学系统的光圈数，TTL为所述第一透镜物侧面至所述光学系统的成像面于光轴方向上的距离。

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：

0.4<EPD/IMGH<0.5；

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

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：

15.5<f123/f<19；

其中，f123为所述第一透镜、所述第二透镜和所述第三透镜的有效组合焦距，f为所述光学系统的有效焦距。

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<BL/FFL<11；

其中，BL为所述第一透镜的物侧面至所述第七透镜的像侧面于光轴上的距离，FFL为所述第七透镜像侧面至所述光学系统的成像面于光轴方向上的最短距离。

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：

5＜|(R61+R62)/(R61-R62)|<20；

其中，R61为所述第六透镜物侧面于光轴处的曲率半径，R62为所述第六透镜像侧面于光轴处的曲率半径。

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：

1.4<∑CT/∑AT<1.7；

其中，∑CT为所述第一透镜至所述第七透镜于光轴上的厚度之和，∑AT为所述第一透镜至所述第七透镜于光轴上的空气间隔之和。

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<|SAG71|/ET7<4<4；

其中，SAG71为所述第七透镜物侧面于最大有效口径处的矢高，ET7为所述第七透镜物侧面的最大有效口径处至所述第七透镜像侧面的最大有效口径处于光轴方向上的距离。

9.一种镜头模组，其特征在于，包括镜筒、感光元件和如权利要求1至8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。

10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括壳体和如权利要求9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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