CN114326052A

CN114326052A - 光学系统、取像模组及电子设备

Info

Publication number: CN114326052A
Application number: CN202210228574.9A
Authority: CN
Inventors: 曾晗; 李明
Original assignee: Jiangxi Jingchao Optical Co Ltd
Current assignee: Jiangxi Jingchao Optical Co Ltd
Priority date: 2022-03-10
Filing date: 2022-03-10
Publication date: 2022-04-12
Anticipated expiration: 2042-03-10
Also published as: CN114326052B

Abstract

本发明涉及一种光学系统、取像模组及电子设备。光学系统包括：具有正屈折力的第一透镜，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，物侧面于近光轴处为凸面，像侧面于近光轴处为凹面；具有正屈折力的第三透镜；具有屈折力的第四透镜，物侧面于近光轴处为凸面，像侧面于近光轴处为凹面；具有负屈折力的第五透镜；具有屈折力的第六透镜；具有正屈折力的第七透镜，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，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：6≤R1R/R1F≤7。上述光学系统，能够兼顾良好的成像质量以及小型化设计。

Description

光学系统、取像模组及电子设备

技术领域

本发明涉及摄像领域，特别是涉及一种光学系统、取像模组及电子设备。

背景技术

随着摄像技术的迅速发展，光学系统在智能手机、平板电脑、电子阅读器等电子设备中的应用也越来越广泛。随之而来的，业界对光学系统的性能的要求也越来越高，不仅要求光学系统具备良好的成像质量以拍摄清晰图像，还要求光学系统能够满足小型化设计，以减小光学系统在电子设备中的占用空间。然而，目前的光学系统难以兼顾良好的成像质量以及小型化设计。

发明内容

基于此，有必要针对目前的光学系统难以兼顾良好的成像质量以及小型化设计的问题，提供一种光学系统、取像模组及电子设备。

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；

具有正屈折力的第三透镜；

具有屈折力的第四透镜，所述第四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；

具有负屈折力的第五透镜；

具有屈折力的第六透镜；

具有正屈折力的第七透镜，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；

具有负屈折力的第八透镜，所述第八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；

且所述光学系统满足以下条件式：

6≤R1R/R1F≤7；

其中，R1F为所述第一透镜的物侧面于光轴处的曲率半径，R1R为所述第一透镜的像侧面于光轴处的曲率半径。

上述光学系统，第一透镜具有正屈折力，配合第一透镜于近光轴处的凸凹面型，有利于汇聚入射光线，从而缩短光学系统的总长，进而有利于光学系统的小型化设计，同时还有利于避免引入过于严重的像差。第二透镜具有负屈折力，第二透镜于近光轴处具有凸凹面型，配合第一透镜的屈折力及面型，能够有效校正第一透镜所产生的像差，提升光学系统的成像质量。第三透镜具有正屈折力，配合第一透镜的屈折力及面型，有利于进一步缩短光学系统的总长，同时还有利于分担系统的正屈折力配置，避免单个透镜的正屈折力过大，进而减小光学系统的像差和公差敏感度。第八透镜具有负屈折力，配合第八透镜于近光轴处的凸凹面型，有利于缩短光学系统的后焦，从而有利于光学系统的小型化设计，同时也有利于光线有效入射到成像面上，从而提升光学系统的成像质量。

满足上述条件式时，能够对第一透镜的像侧面与物侧面于光轴处的曲率半径的比值进行合理配置，从而合理配置第一透镜的正屈折力，进而使得第一透镜具备足够强的正屈折力以缩短光学系统的总长，从而有利于实现小型化设计，同时还使得第一透镜能够有效校正光学系统的色差和球差，提升光学系统的成像质量。另外，还有利于使得第一透镜的面型不会过度弯曲，从而有利于第一透镜的成型和组装。具备上述屈折力及面型特征，并满足上述条件式，光学系统能够兼顾良好的成像质量以及小型化设计。

在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：

5.7mm≤IMGH²/F≤7.5mm；

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，F为所述光学系统的有效焦距。满足上述条件式时，能够合理配置光学系统的半像高与有效焦距之间的关系，既有利于使得光学系统具有足够大的像高以匹配大尺度的感光芯片，从而满足高成像清晰度的需求，同时有利于扩大光学系统的视场角。另外，还有利于避免光学系统的有效焦距过大，从而有利于光学系统的小型化设计。超过条件式上限时，光学系统的像高过大，容易导致成像面上边缘视场的主光线入射角过大，进而导致出现暗角的风险增大，不利于成像质量的提升；低于条件式下限时，光学系统的有效焦距过大，像高过小，不利于扩大光学系统的视场角，使得光学系统难以拍摄大范围场景，同时也不利于实现小型化设计。

在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：

1≤|（F1+F3）/F2|≤3；

其中，F1为所述第一透镜的有效焦距，F2为所述第二透镜的有效焦距，F3为所述第三透镜的有效焦距。满足上述条件式时，能够合理配置第一透镜、第二透镜和第三透镜的屈折力之间的关系，既有利于第一透镜和第三透镜有效会聚光线，从而压缩光学系统的总长，实现光学系统的小型化设计，并有效扩大系统的视场角，同时也有利于校正系统前三片透镜产生的像差，从而提升光学系统的成像质量。超过条件式上限时，第一透镜和第三透镜的有效焦距过大，不利于系统的小型化设计，同时也不利于第三透镜校正系统前两片透镜产生的像差，导致成像质量下降；低于条件式下限时，第一透镜和第三透镜的有效焦距过小，导致第一透镜和第三透镜于光轴上的厚度过大，也不利于光学系统的小型化设计，并且，第一透镜和第三透镜的轴上厚度与轴外厚度的差异过大，不利于第一透镜和第三透镜的成型和组装。

在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：

1.28≤TTL/F≤1.33；

其中，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，即所述光学系统的光学总长，F为所述光学系统的有效焦距。满足上述条件式时，能够合理配置光学系统的光学总长与有效焦距的比值，在有利于扩大光学系统的视场角以满足大范围场景拍摄需求的同时，还有利于使得光学系统的视场角不会过大，从而避免光学系统产生严重像差。超过条件式上限时，边缘视场的光线难以成像在成像面的有效像素区域，容易导致成像信息不全；低于上述条件式的下限，光学系统的视场角过小，难以满足大场景拍摄的需求。

在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：

0.8≤CT34/ET34≤2；

其中，CT34为所述第三透镜的像侧面至所述第四透镜的物侧面于光轴上的距离，ET34为所述第三透镜的像侧面的最大有效口径处至所述第四透镜的物侧面的最大有效口径处于光轴上的距离。满足上述条件式时，第三透镜和第四透镜之间的间距得到合理配置，有利于提升第三透镜的像侧面和第四透镜的物侧面的面型匹配度，从而有利于校正系统的色差和球差，进而有利于提升光学系统的解像力，同时也有利于第三透镜和第四透镜的组装，另外还有利于系统的小型化设计。超过条件式上限时，第三透镜和第四透镜于光轴上的间距过大，第三透镜和第四透镜之间排布不紧凑，不利于光学系统的小型化设计；低于条件式下限时，第三透镜和第四透镜边缘处的间距过大，易导致边缘光线经第四透镜出射后的角度过大，从而增大光学系统的畸变，不利于成像质量的提升。

在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：

|（R4F+R4R）/（R4F-R4R）|≤30；

其中，R4F为所述第四透镜的物侧面于光轴处的曲率半径，R4R为所述第四透镜的像侧面于光轴处的曲率半径。满足上述条件式时，能够合理配置第四透镜的物侧面和像侧面于光轴处的曲率半径之间的关系，从而有效平衡中心视场和边缘视场的光线在光学系统中的光程差，防止中心视场与边缘视场的光程差过大，进而促使中心视场和边缘视场的光线均能会聚至同一平面附近，实现对系统场曲的修正。同时也能够使得第四透镜的面型不会过于平整或过于弯曲，并有利于防止第四透镜的中心处相较边缘处而言过薄和过厚，从而满足生产加工的精度要求，提升第四透镜的成型和组装良率。

在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：

0.2≤SD11/IMGH≤0.3；

其中，SD11为所述第一透镜的物侧面的最大有效口径的一半，IMGH为所述光学系统的最大视场角所对应的像高的一半。满足上述条件式时，能够使得光学系统具有相匹配的有效孔径和像面尺寸，有利于光学系统获得合适的通光量，从而提升拍摄图像的清晰度。超过条件式上限时，光学系统的通光量过多，成像亮度过高，影响画面质量；低于条件式下限时，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。

在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：

3≤|SD81/SAG81|≤6；

其中，SD81为所述第八透镜的物侧面的最大有效口径的一半，SAG81为所述第八透镜的物侧面于最大有效口径处的矢高，即所述第八透镜的物侧面与光轴的交点至所述第八透镜的物侧面的最大有效口径处于光轴方向上的距离。满足上述条件式时，能够合理配置第八透镜的物侧面的最大有效半口径与矢高的比值，有利于提升光学系统的像高，从而使得光学系统能够匹配更高分辨率的感光元件而获得良好的成像质量。另外，还能够使得第八透镜的矢高不会过大或者过小，从而使得第八透镜的物侧面面型不会过于平整或过于弯曲，既有利于提升第八透镜对像差的校正效果，从而提升光学系统的成像质量，也有利于减小第八透镜的公差敏感度，从而提升第八透镜的成型和组装良率。超过上述条件式的上限时，第八透镜的物侧面于最大有效口径处的矢高过小，导致第八透镜对物侧各透镜的像差矫正效果不足，无法保证良好的成像质量。同时，第八透镜的物侧面的最大有效口径过大，难以对视场边缘的光线进行有效调节，不利于校正光学系统的像差。低于上述条件式的下限时，第八透镜的物侧面于最大有效口径处的矢高过大，导致第八透镜的面型过于扭曲，从而增大了第八透镜的公差敏感度，不利于第八透镜的成型和组装；同时，第八透镜的物侧面的最大有效口径过小，不利于提升光学系统的像高，从而不利于成像质量的提升。

一种取像模组，包括感光元件以及上述任一实施例所述的光学系统，所述感光元件设置于所述光学系统的像侧。在所述取像模组中采用上述光学系统，能够兼顾良好的成像质量以及小型化设计，使得取像模组能够满足高清晰度拍摄的需求，也有利于减小取像模组在电子设备中的占用空间。

一种电子设备，包括壳体以及上述的取像模组，所述取像模组设置于所述壳体。在所述电子设备中采用上述取像模组，能够兼顾良好的成像质量以及小型化设计，使得电子设备能够满足高清晰度拍摄的需求，从而提升电子设备的产品竞争力，同时也有利于缩小电子设备的体积，从而有利于电子设备的推广应用。

附图说明

图1为本申请第一实施例中的光学系统的结构示意图；

图2为本申请第一实施例中的光学系统的纵向球差图、像散图及畸变图；

图3为本申请第二实施例中的光学系统的结构示意图；

图4为本申请第二实施例中的光学系统的纵向球差图、像散图及畸变图；

图5为本申请第三实施例中的光学系统的结构示意图；

图6为本申请第三实施例中的光学系统的纵向球差图、像散图及畸变图；

图7为本申请第四实施例中的光学系统的结构示意图；

图8为本申请第四实施例中的光学系统的纵向球差图、像散图及畸变图；

图9为本申请第五实施例中的光学系统的结构示意图；

图10为本申请第五实施例中的光学系统的纵向球差图、像散图及畸变图；

图11为本申请一实施例中的取像模组的示意图；

图12为本申请一实施例中的电子设备的示意图。

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”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“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。

请参见图1，在本申请的一些实施例中，光学系统100沿光轴110由物侧到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以及第八透镜L8。具体地，第一透镜L1包括物侧面S1及像侧面S2，第二透镜L2包括物侧面S3及像侧面S4，第三透镜L3包括物侧面S5及像侧面S6，第四透镜L4包括物侧面S7及像侧面S8，第五透镜L5包括物侧面S9及像侧面S10，第六透镜L6包括物侧面S11及像侧面S12，第七透镜L7包括物侧面S13及像侧面S14，第八透镜L8具有物侧面S15及像侧面S16。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以及第八透镜L8同轴设置，光学系统100中各透镜共同的轴线即为光学系统100的光轴110。在一些实施例中，光学系统100还包括位于第八透镜L8像侧的成像面S19，入射光经第一透镜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以及第八透镜L8调节后能够成像于成像面S19。

其中，第一透镜L1具有正屈折力，配合第一透镜L1于近光轴110处的凸凹面型，有利于汇聚入射光线，从而缩短光学系统100的总长，进而有利于光学系统100的小型化设计，同时还有利于避免引入过于严重的像差。第二透镜L2具有负屈折力，第二透镜L2于近光轴110处具有凸凹面型，配合第一透镜L1的屈折力及面型，能够有效校正第一透镜L1所产生的像差，提升光学系统100的成像质量。第三透镜L3具有正屈折力，配合第一透镜L1的屈折力及面型，有利于进一步缩短光学系统100的总长，同时还有利于分担系统的正屈折力配置，避免单个透镜的正屈折力过大，进而减小光学系统100的像差和公差敏感度。第四透镜L4具有屈折力，第四透镜L4的物侧面S7于近光轴110处为凸面，像侧面S8于近光轴110处为凹面。第五透镜L5具有负屈折力，第六透镜L6具有屈折力。第七透镜L7具有正屈折力，第七透镜L7的物侧面S13于近光轴110处为凸面，像侧面S14于近光轴110处为凹面。第八透镜L8具有负屈折力，配合第八透镜L8于近光轴110处的凸凹面型，有利于缩短光学系统100的后焦，从而有利于光学系统100的小型化设计，同时也有利于光线有效入射到成像面S19上，从而提升光学系统100的成像质量。

在一些实施例中，光学系统100设置有光阑STO，光阑STO可设置于第一透镜L1的物侧或设置于任意两片透镜之间，例如，光阑STO设置于第一透镜L1的物侧。在一些实施例中，光学系统100还包括设置于第八透镜L8与成像面S19之间的红外截止滤光片L9。红外截止滤光片L9用于滤除干扰光，防止干扰光到达光学系统100的成像面S19而影响正常成像。

在一些实施例中，光学系统100的各透镜的物侧面和像侧面均为非球面。非球面结构的采用能够提高透镜设计的灵活性，并有效地校正球差，改善成像质量。在另一些实施例中，光学系统100的各透镜的物侧面和像侧面也可以均为球面。需要注意的是，上述实施例仅是对本申请的一些实施例的举例，在一些实施例中，光学系统100中各透镜的表面可以是非球面或球面的任意组合。

在一些实施例中，光学系统100中的各透镜的材质可以均为玻璃或均为塑料。采用塑料材质的透镜能够减少光学系统100的重量并降低生产成本，配合光学系统100的小尺寸以实现光学系统100的轻薄化设计。而采用玻璃材质的透镜使光学系统100具备优良的光学性能以及较高的耐温性能。需要注意的是，光学系统100中各透镜的材质也可以为玻璃和塑料的任意组合，并不一定要是均为玻璃或均为塑料。

需要注意的是，第一透镜L1并不意味着只存在一片透镜，在一些实施例中，第一透镜L1中也可以存在两片或多片透镜，两片或多片透镜能够形成胶合透镜，胶合透镜最靠近物侧的表面可视为物侧面S1，最靠近像侧的表面可视为像侧面S2。或者，第一透镜L1中的各透镜之间并不形成胶合透镜，但各透镜之间的距离相对固定，此时最靠近物侧的透镜的物侧面为物侧面S1，最靠近像侧的透镜的像侧面为像侧面S2。另外，一些实施例中的第二透镜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或第八透镜L8中的透镜数量也可大于或等于两片，且任意相邻透镜之间可以形成胶合透镜，也可以为非胶合透镜。

进一步地，在一些实施例中，光学系统100满足条件式：6≤R1R/R1F≤7；其中，R1F为第一透镜L1的物侧面S1于光轴110处的曲率半径，R1R为第一透镜L1的像侧面S2于光轴110处的曲率半径。具体地，R1R/R1F可以为：6.202、6.254、6.379、6.441、6.528、6.667、6.732、6.802、6.863或6.930。满足上述条件式时，能够对第一透镜L1的像侧面S2与物侧面S1于光轴110处的曲率半径的比值进行合理配置，从而合理配置第一透镜L1的正屈折力，进而使得第一透镜L1具备足够强的正屈折力以缩短光学系统100的总长，从而有利于实现小型化设计，同时还使得第一透镜L1能够有效校正光学系统100的色差和球差，提升光学系统100的成像质量。另外，还有利于使得第一透镜L1的面型不会过度弯曲，从而有利于第一透镜L1的成型和组装。

具备上述屈折力及面型特征，并满足上述条件式，光学系统100能够兼顾良好的成像质量以及小型化设计。

在一些实施例中，光学系统100满足条件式：5.7mm≤IMGH²/F≤7.5mm；其中，IMGH为光学系统100的最大视场角所对应的像高的一半，F为光学系统100的有效焦距。具体地，IMGH²/F可以为：5.868、5.988、6.553、6.751、7.023、7.112、7.158、7.268、7.336或7.497，数值单位为mm。满足上述条件式时，能够合理配置光学系统100的半像高与有效焦距之间的关系，既有利于使得光学系统100具有足够大的像高以匹配大尺度的感光芯片，从而满足高成像清晰度的需求，同时有利于扩大光学系统100的视场角。另外，还有利于避免光学系统100的有效焦距过大，从而有利于光学系统100的小型化设计。超过条件式上限时，光学系统100的像高过大，容易导致成像面S19上边缘视场的主光线入射角过大，进而导致出现暗角的风险增大，不利于成像质量的提升；低于条件式下限时，光学系统100的有效焦距过大，像高过小，不利于扩大光学系统100的视场角，使得光学系统100难以拍摄大范围场景，同时也不利于实现小型化设计。

需要说明的是，在一些实施例中，光学系统100可以匹配具有矩形感光面的感光元件，光学系统100的成像面S19与感光元件的感光面重合。此时，光学系统100成像面S19上有效像素区域具有水平方向以及对角线方向，则光学系统100的最大视场角可以理解为光学系统100对角线方向的最大视场角，IMGH可以理解为光学系统100成像面S19上有效像素区域对角线方向的长度的一半。

在一些实施例中，光学系统100满足条件式：1≤|（F1+F3）/F2|≤3；其中，F1为第一透镜L1的有效焦距，F2为第二透镜L2的有效焦距，F3为第三透镜L3的有效焦距。具体地，|（F1+F3）/F2|可以为：1.768、1.823、1.967、2.035、2.169、2.274、2.385、2.441、2.509或2.688。满足上述条件式时，能够合理配置第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3的屈折力之间的关系，既有利于第一透镜L1和第三透镜L3有效会聚光线，从而压缩光学系统100的总长，实现光学系统100的小型化设计，并有效扩大系统的视场角，同时也有利于校正系统前三片透镜产生的像差，从而提升光学系统100的成像质量。超过条件式上限时，第一透镜L1和第三透镜L3的有效焦距过大，不利于系统的小型化设计，同时也不利于第三透镜L3校正系统前两片透镜产生的像差，导致成像质量下降；低于条件式下限时，第一透镜L1和第三透镜L3的有效焦距过小，导致第一透镜L1和第三透镜L3于光轴110上的厚度过大，也不利于光学系统100的小型化设计，并且，第一透镜L1和第三透镜L3的轴上厚度与轴外厚度的差异过大，不利于第一透镜L1和第三透镜L3的成型和组装。

在一些实施例中，光学系统100满足条件式：1.28≤TTL/F≤1.33；其中，TTL为第一透镜L1的物侧面S1至光学系统100的成像面S19于光轴110上的距离，F为光学系统100的有效焦距。具体地，TTL/F可以为：1.298、1.301、1.302、1.305、1.306、1.307、1.309、1.311、1.312或1.313。满足上述条件式时，能够合理配置光学系统100的光学总长与有效焦距的比值，在有利于扩大光学系统100的视场角以满足大范围场景拍摄需求的同时，还有利于使得光学系统100的视场角不会过大，从而避免光学系统100产生严重像差。超过条件式上限时，光学系统100的光学总长过长，不利于小型化设计的实现，且边缘视场的光线难以成像在成像面S19的有效像素区域，容易导致成像信息不全；低于上述条件式的下限，光学系统100的视场角过小，难以满足大场景拍摄的需求。

在一些实施例中，光学系统100满足条件式：0.8≤CT34/ET34≤2；其中，CT34为第三透镜L3的像侧面S6至第四透镜L4的物侧面S7于光轴110上的距离，ET34为第三透镜L3的像侧面S6的最大有效口径处至第四透镜L4的物侧面S7的最大有效口径处于光轴110上的距离。具体地，CT34/ET34可以为：0.958、1.223、1.258、1.377、1.429、1.517、1.663、1.671、1.674或1.705。满足上述条件式时，第三透镜L3和第四透镜L4之间的间距得到合理配置，有利于提升第三透镜L3的像侧面S6和第四透镜L4的物侧面S7的面型匹配度，从而有利于校正系统的色差和球差，进而有利于提升光学系统100的解像力，同时也有利于第三透镜L3和第四透镜L4的组装，另外还有利于系统的小型化设计。超过条件式上限时，第三透镜L3和第四透镜L4于光轴110上的间距过大，第三透镜L3和第四透镜L4之间排布不紧凑，不利于光学系统100的小型化设计；低于条件式下限时，第三透镜L3和第四透镜L4边缘处的间距过大，易导致边缘光线经第四透镜L4出射后的角度过大，从而增大光学系统100的畸变，不利于成像质量的提升。

在一些实施例中，光学系统100满足条件式：|（R4F+R4R）/（R4F-R4R）|≤30；其中，R4F为第四透镜L4的物侧面S7于光轴110处的曲率半径，R4R为第四透镜L4的像侧面S8于光轴110处的曲率半径。具体地，|（R4F+R4R）/（R4F-R4R）|可以为：1.278、3.054、7.518、10.639、13.157、15.857、18.635、20.365、21.028或23.040。满足上述条件式时，能够合理配置第四透镜L4的物侧面S7和像侧面S8于光轴110处的曲率半径之间的关系，从而有效平衡中心视场和边缘视场的光线在光学系统100中的光程差，防止中心视场与边缘视场的光程差过大，进而促使中心视场和边缘视场的光线均能会聚至同一平面附近，实现对系统场曲的修正。同时也能够使得第四透镜L4的面型不会过于平整或过于弯曲，并有利于防止第四透镜L4的中心处相较边缘处而言过薄和过厚，从而满足生产加工的精度要求，提升第四透镜L4的成型和组装良率。

在一些实施例中，光学系统100满足条件式：0.2≤SD11/IMGH≤0.3；其中，SD11为第一透镜L1的物侧面S1的最大有效口径的一半，IMGH为光学系统100的最大视场角所对应的像高的一半。具体地，SD11/IMGH可以为：0.243、0.245、0.249、0.255、0.267、0.269、0.271、0.275、0.281或0.289。满足上述条件式时，能够使得光学系统100具有相匹配的有效孔径和像面尺寸，有利于光学系统100获得合适的通光量，从而提升拍摄图像的清晰度。超过条件式上限时，光学系统100的通光量过多，成像亮度过高，影响画面质量；低于条件式下限时，光学系统100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。

在一些实施例中，光学系统100满足条件式：3≤|SD81/SAG81|≤6；其中，SD81为第八透镜L8的物侧面S15的最大有效口径的一半，SAG81为第八透镜L8的物侧面S15于最大有效口径处的矢高。具体地，|SD81/SAG81|可以为：3.979、4.102、4.358、4.559、4.722、4.938、5.021、5.114、5.153或5.237。满足上述条件式时，能够合理配置第八透镜L8的物侧面S15的最大有效半口径与矢高的比值，有利于提升光学系统100的像高，从而使得光学系统100能够匹配更高分辨率的感光元件而获得良好的成像质量。另外，还能够使得第八透镜L8的矢高不会过大或者过小，从而使得第八透镜L8的物侧面面型不会过于平整或过于弯曲，既有利于提升第八透镜L8对像差的校正效果，从而提升光学系统100的成像质量，也有利于减小第八透镜L8的公差敏感度，从而提升第八透镜L8的成型和组装良率。超过上述条件式的上限时，第八透镜L8的物侧面S15于最大有效口径处的矢高过小，导致第八透镜L8对物侧各透镜的像差矫正效果不足，无法保证良好的成像质量。同时，第八透镜L8的物侧面S15的最大有效口径过大，难以对视场边缘的光线进行有效调节，不利于校正光学系统100的像差。低于上述条件式的下限时，第八透镜L8的物侧面S15于最大有效口径处的矢高过大，导致第八透镜L8的面型过于扭曲，从而增大了第八透镜L8的公差敏感度，不利于第八透镜L8的成型和组装；同时，第八透镜L8的物侧面S15的最大有效口径过小，不利于提升光学系统100的像高，从而不利于成像质量的提升。

以上的有效焦距数值的参考波长均为587.5618nm（d线）。

根据上述各实施例的描述，以下提出更为具体的实施例及附图予以详细说明。需要说明的是，本申请的实施例虽然以八片透镜为例进行了描述，但是光学系统100中具备屈折力的透镜的数量不限于八片，光学系统100还可包括其他数量的透镜。本领域的技术人员应当理解，在未背离本申请要求保护的技术方案的情况下，可改变构成光学系统的透镜数量，来获得本说明书中描述的各个结果和优点。

第一实施例

请参见图1和图2，图1为第一实施例中的光学系统100的结构示意图，光学系统100由物侧至像侧依次包括光阑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。图2由左至右依次为第一实施例中光学系统100的纵向球差、像散及畸变的曲线图，其中像散图和畸变图的参考波长为587.5618nm，其他实施例相同。

第一透镜L1的物侧面S1于近光轴110处为凸面，像侧面S2于近光轴110处为凹面；

第二透镜L2的物侧面S3于近光轴110处为凸面，像侧面S4于近光轴110处为凹面；

第三透镜L3的物侧面S5于近光轴110处为凸面，像侧面S6于近光轴110处为凸面；

第四透镜L4的物侧面S7于近光轴110处为凸面，像侧面S8于近光轴110处为凹面；

第五透镜L5的物侧面S9于近光轴110处为凸面，像侧面S10于近光轴110处为凹面；

第六透镜L6的物侧面S11于近光轴110处为凸面，像侧面S12于近光轴110处为凹面；

第七透镜L7的物侧面S13于近光轴110处为凸面，像侧面S14于近光轴110处为凹面；

第八透镜L8的物侧面S15于近光轴110处为凸面，像侧面S16于近光轴110处为凹面。

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以及第八透镜L8的物侧面和像侧面均为非球面。

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以及第八透镜L8的材质均为塑料。

进一步地，光学系统100满足条件式：R1R/R1F=6.394；其中，R1F为第一透镜L1的物侧面S1于光轴110处的曲率半径，R1R为第一透镜L1的像侧面S2于光轴110处的曲率半径。满足上述条件式时，能够对第一透镜L1的像侧面S2与物侧面S1于光轴110处的曲率半径的比值进行合理配置，从而合理配置第一透镜L1的正屈折力，进而使得第一透镜L1具备足够强的正屈折力以缩短光学系统100的总长，从而有利于实现小型化设计，同时还使得第一透镜L1能够有效校正光学系统100的色差和球差，提升光学系统100的成像质量。另外，还有利于使得第一透镜L1的面型不会过度弯曲，从而有利于第一透镜L1的成型和组装。

光学系统100满足条件式：IMGH²/F=5.868mm；其中，IMGH为光学系统100的最大视场角所对应的像高的一半，F为光学系统100的有效焦距。满足上述条件式时，能够合理配置光学系统100的半像高与有效焦距之间的关系，既有利于使得光学系统100具有足够大的像高以匹配大尺度的感光芯片，从而满足高成像清晰度的需求，同时有利于扩大光学系统100的视场角。另外，还有利于避免光学系统100的有效焦距过大，从而有利于光学系统100的小型化设计。

光学系统100满足条件式：|（F1+F3）/F2|=2.259；其中，F1为第一透镜L1的有效焦距，F2为第二透镜L2的有效焦距，F3为第三透镜L3的有效焦距。满足上述条件式时，能够合理配置第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3的屈折力之间的关系，既有利于第一透镜L1和第三透镜L3有效会聚光线，从而压缩光学系统100的总长，实现光学系统100的小型化设计，并有效扩大系统的视场角，同时也有利于校正系统前三片透镜产生的像差，从而提升光学系统100的成像质量。

光学系统100满足条件式：TTL/F=1.311；其中，TTL为第一透镜L1的物侧面S1至光学系统100的成像面S19于光轴110上的距离，F为光学系统100的有效焦距。满足上述条件式时，能够合理配置光学系统100的光学总长与有效焦距的比值，在有利于扩大光学系统100的视场角以满足大范围场景拍摄需求的同时，还有利于使得光学系统100的视场角不会过大，从而避免光学系统100产生严重像差。

光学系统100满足条件式：CT34/ET34=1.574；其中，CT34为第三透镜L3的像侧面S6至第四透镜L4的物侧面S7于光轴110上的距离，ET34为第三透镜L3的像侧面S6的最大有效口径处至第四透镜L4的物侧面S7的最大有效口径处于光轴110上的距离。满足上述条件式时，第三透镜L3和第四透镜L4之间的间距得到合理配置，有利于提升第三透镜L3的像侧面S6和第四透镜L4的物侧面S7的面型匹配度，从而有利于校正系统的色差和球差，进而有利于提升光学系统100的解像力，同时也有利于第三透镜L3和第四透镜L4的组装，另外还有利于系统的小型化设计。

光学系统100满足条件式：|（R4F+R4R）/（R4F-R4R）|=23.040；其中，R4F为第四透镜L4的物侧面S7于光轴110处的曲率半径，R4R为第四透镜L4的像侧面S8于光轴110处的曲率半径。满足上述条件式时，能够合理配置第四透镜L4的物侧面S7和像侧面S8于光轴110处的曲率半径之间的关系，从而有效平衡中心视场和边缘视场的光线在光学系统100中的光程差，防止中心视场与边缘视场的光程差过大，进而促使中心视场和边缘视场的光线均能会聚至同一平面附近，实现对系统场曲的修正。同时也能够使得第四透镜L4的面型不会过于平整或过于弯曲，并有利于防止第四透镜L4的中心处相较边缘处而言过薄和过厚，从而满足生产加工的精度要求，提升第四透镜L4的成型和组装良率。

光学系统100满足条件式：SD11/IMGH=0.289；其中，SD11为第一透镜L1的物侧面S1的最大有效口径的一半，IMGH为光学系统100的最大视场角所对应的像高的一半。满足上述条件式时，能够使得光学系统100具有相匹配的有效孔径和像面尺寸，有利于光学系统100获得合适的通光量，从而提升拍摄图像的清晰度。

光学系统100满足条件式：|SD81/SAG81|=5.237；其中，SD81为第八透镜L8的物侧面S15的最大有效口径的一半，SAG81为第八透镜L8的物侧面S15于最大有效口径处的矢高。满足上述条件式时，能够合理配置第八透镜L8的物侧面S15的最大有效半口径与矢高的比值，有利于提升光学系统100的像高，从而使得光学系统100能够匹配更高分辨率的感光元件而获得良好的成像质量。另外，还能够使得第八透镜L8的矢高不会过大或者过小，从而使得第八透镜L8的物侧面面型不会过于平整或过于弯曲，既有利于提升第八透镜L8对像差的校正效果，从而提升光学系统100的成像质量，也有利于减小第八透镜L8的公差敏感度，从而提升第八透镜L8的成型和组装良率。

另外，光学系统100的各项参数由表1给出。其中，由物面（图未示出）至成像面S19的各元件依次按照表1从上至下的各元件的顺序排列。表1中的Y半径为相应面序号的物侧面或像侧面于光轴110处的曲率半径。面序号S1和面序号S2分别为第一透镜L1的物侧面S1和像侧面S2，即同一透镜中，面序号较小的表面为物侧面，面序号较大的表面为像侧面。第一透镜L1的“厚度”参数列中的第一个数值为该透镜于光轴110上的厚度，第二个数值为该透镜的像侧面至像侧方向的后一表面于光轴110上的距离。

需要注意的是，在该实施例及以下各实施例中，光学系统100也可不设置红外截止滤光片L9，但此时第八透镜L8的像侧面S16至成像面S19的距离保持不变。

在第一实施例中，光学系统100的有效焦距F=7.423mm，光学总长TTL=9.728mm，最大视场角的一半HFOV=39.62deg。光学系统100能够兼顾良好的成像质量以及小型化设计。

且各透镜的焦距、折射率和阿贝数的参考波长均为587.5618nm，其他实施例也相同。

表1

进一步地，光学系统100各透镜像侧面或物侧面的非球面系数由表2给出。其中，面序号从S1-S16分别表示像侧面或物侧面S1-S16。而从上到下的K-A20分别表示非球面系数的类型，其中，K表示圆锥系数，A4表示四次非球面系数，A6表示六次非球面系数，A8表示八次非球面系数，以此类推。另外，非球面系数公式如下：

其中，Z为非球面上相应点到与表面顶点相切的平面的距离，r为非球面上相应点到光轴110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2

另外，图2包括光学系统100的纵向球差曲线图(Longitudinal SphericalAberration)，纵向球差曲线表示不同波长的光线经由镜头后的汇聚焦点偏离，其中，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)，横坐标表示焦点偏移，即成像面S19到光线与光轴110交点的距离(单位为mm)。由纵向球差图可知，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100的像散曲线图（ASTIGMATIC FIELD CURVES），其中，横坐标表示焦点偏移，纵坐标表示像高，单位为mm，且像散曲线图中的S曲线代表587.5618nm下的弧矢场曲，T曲线代表587.5618nm下的子午场曲。由图中可知，光学系统100的场曲较小，各视场的场曲和像散均得到了良好的校正，视场中心和边缘均拥有清晰的成像。图2还包括光学系统100的畸变曲线图（DISTORTION），畸变曲线表示不同视场角对应的畸变大小值，其中，横坐标表示畸变值，单位为%，纵坐标表示像高，单位为mm。由图中可知，由主光束引起的图像变形较小，系统的成像质量优良。

第二实施例

请参见图3和图4，图3为第二实施例中的光学系统100的结构示意图，光学系统100由物侧至像侧依次包括光阑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、具有正屈折力的第七透镜L7以及具有负屈折力的第八透镜L8。图4由左至右依次为第二实施例中光学系统100的纵向球差、像散及畸变的曲线图。

第三透镜L3的物侧面S5于近光轴110处为凸面，像侧面S6于近光轴110处为凹面；

另外，光学系统100的各项参数由表3给出，且其中各参数的定义可由第一实施例得出，此处不加以赘述。

表3

进一步地，光学系统100各透镜像侧面或物侧面的非球面系数由表4给出，且其中各参数的定义可由第一实施例得出，此处不加以赘述。

表4

根据上述所提供的各参数信息，可推得以下数据：

另外，由图4中的像差图可知，光学系统100的纵向球差、像散和畸变均得到良好的控制，从而该实施例的光学系统100拥有良好的成像品质。

第三实施例

请参见图5和图6，图5为第三实施例中的光学系统100的结构示意图，光学系统100由物侧至像侧依次包括光阑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、具有正屈折力的第七透镜L7以及具有负屈折力的第八透镜L8。图6由左至右依次为第三实施例中光学系统100的纵向球差、像散及畸变的曲线图。

第五透镜L5的物侧面S9于近光轴110处为凹面，像侧面S10于近光轴110处为凹面；

第六透镜L6的物侧面S11于近光轴110处为凸面，像侧面S12于近光轴110处为凸面；

另外，光学系统100的各项参数由表5给出，且其中各参数的定义可由第一实施例得出，此处不加以赘述。

表5

进一步地，光学系统100各透镜像侧面或物侧面的非球面系数由表6给出，且其中各参数的定义可由第一实施例得出，此处不加以赘述。

表6

并且，根据上述所提供的各参数信息，可推得以下数据：

另外，由图6中的像差图可知，光学系统100的纵向球差、像散和畸变均得到良好的控制，从而该实施例的光学系统100拥有良好的成像品质。

第四实施例

请参见图7和图8，图7为第四实施例中的光学系统100的结构示意图，光学系统100由物侧至像侧依次包括光阑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。图8由左至右依次为第四实施例中光学系统100的纵向球差、像散及畸变的曲线图。

第三透镜L3的物侧面S5于近光轴110处为凹面，像侧面S6于近光轴110处为凸面；

另外，光学系统100的各项参数由表7给出，且其中各参数的定义可由第一实施例得出，此处不加以赘述。

表7

进一步地，光学系统100各透镜像侧面或物侧面的非球面系数由表8给出，且其中各参数的定义可由第一实施例得出，此处不加以赘述。

表8

并且，根据上述所提供的各参数信息，可推得以下数据：

另外，由图8中的像差图可知，光学系统100的纵向球差、像散和畸变均得到良好的控制，从而该实施例的光学系统100拥有良好的成像品质。

第五实施例

请参见图9和图10，图9为第五实施例中的光学系统100的结构示意图，光学系统100由物侧至像侧依次包括光阑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。图10由左至右依次为第五实施例中光学系统100的纵向球差、像散及畸变的曲线图。

第五透镜L5的物侧面S9于近光轴110处为凹面，像侧面S10于近光轴110处为凸面；

第六透镜L6的物侧面S11于近光轴110处为凹面，像侧面S12于近光轴110处为凹面；

另外，光学系统100的各项参数由表9给出，且其中各参数的定义可由第一实施例得出，此处不加以赘述。

表9

进一步地，光学系统100各透镜像侧面或物侧面的非球面系数由表10给出，且其中各参数的定义可由第一实施例得出，此处不加以赘述。

表10

并且，根据上述所提供的各参数信息，可推得以下数据：

另外，由图10中的像差图可知，光学系统100的纵向球差、像散和畸变均得到良好的控制，从而该实施例的光学系统100拥有良好的成像品质。

请参见图11和图12，在一些实施例中，光学系统100可与感光元件210组装形成取像模组200。此时，感光元件210的感光面可视为光学系统100的成像面S19。取像模组200还可设置有红外截止滤光片L9，红外截止滤光片L9设置于第八透镜L8的像侧面S16与成像面S19之间。具体地，感光元件210可以为电荷耦合元件(Charge Coupled Device，CCD)或互补金属氧化物半导体器件(Complementary Metal-Oxide Semiconductor Sensor，CMOSSensor)。在取像模组200中采用上述光学系统100，能够兼顾良好的成像质量以及小型化设计，使得取像模组200能够满足高清晰度拍摄的需求，也有利于减小取像模组200在电子设备300中的占用空间。

在一些实施例中，取像模组200可应用于电子设备300中，电子设备300包括壳体310，取像模组200设置于壳体310。具体地，电子设备300可以为但不限于便携电话机、视频电话、智能手机、电子书籍阅读器、行车记录仪等车载摄像设备或智能手表等可穿戴装置。当电子设备300为智能手机时，壳体310可以为电子设备300的中框。在电子设备300中采用上述取像模组200，能够兼顾良好的成像质量以及小型化设计，使得电子设备300能够满足高清晰度拍摄的需求，从而提升电子设备300的产品竞争力，同时也有利于缩小电子设备300的体积，从而有利于电子设备300的便携式设计和推广应用。

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

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：

具有正屈折力的第三透镜；

具有负屈折力的第五透镜；

具有屈折力的第六透镜；

且所述光学系统满足以下条件式：

6≤R1R/R1F≤7；

2.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，满足以下条件式：

5.7mm≤IMGH²/F≤7.5mm；

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，F为所述光学系统的有效焦距。

3.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，满足以下条件式：

1≤|（F1+F3）/F2|≤3；

其中，F1为所述第一透镜的有效焦距，F2为所述第二透镜的有效焦距，F3为所述第三透镜的有效焦距。

4.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，满足以下条件式：

1.28≤TTL/F≤1.33；

其中，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，F为所述光学系统的有效焦距。

5.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，满足以下条件式：

0.8≤CT34/ET34≤2；

其中，CT34为所述第三透镜的像侧面至所述第四透镜的物侧面于光轴上的距离，ET34为所述第三透镜的像侧面的最大有效口径处至所述第四透镜的物侧面的最大有效口径处于光轴上的距离。

6.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，满足以下条件式：

|（R4F+R4R）/（R4F-R4R）|≤30；

其中，R4F为所述第四透镜的物侧面于光轴处的曲率半径，R4R为所述第四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，满足以下条件式：

0.2≤SD11/IMGH≤0.3；

其中，SD11为所述第一透镜的物侧面的最大有效口径的一半，IMGH为所述光学系统的最大视场角所对应的像高的一半。

8.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，满足以下条件式：

3≤|SD81/SAG81|≤6；

其中，SD81为所述第八透镜的物侧面的最大有效口径的一半，SAG81为所述第八透镜的物侧面于最大有效口径处的矢高。

9.一种取像模组，其特征在于，包括感光元件以及权利要求1-8任一项所述的光学系统，所述感光元件设置于所述光学系统的像侧。

10.一种电子设备，其特征在于，包括壳体以及权利要求9所述的取像模组，所述取像模组设置于所述壳体。