CN114740599A - 光学系统、摄像模组和电子设备 - Google Patents

光学系统、摄像模组和电子设备 Download PDF

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Abstract

一种光学系统、摄像模组和电子设备，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，且第一透镜具有负屈折力，第二透镜、第三透镜和第七透镜具有正屈折力，其中，第一透镜的物侧面和像侧面、第二透镜的像侧面和第六透镜的像侧面于近光轴处均为凹面，第二透镜的物侧面、第三透镜的像侧面和第七透镜的物侧面于近光轴处均为凸面，第四透镜的像侧面和第七透镜的像侧面于近圆周处均为凸面。通过对光学系统各透镜的面型和屈折力进行合理设计，有利于满足较大的视场角、较小的光学总长和良好的成像效果的特点。

Description

光学系统、摄像模组和电子设备
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、摄像模组和电子设备。
背景技术
近年来，具备摄影功能的可携带电子产品呈现越来越轻薄化的发展趋势，因此，对光学镜片系统满足高成像品质且小型化的需求也越来越高。但是，目前具有大视场角特性的光学系统的第一透镜体积较大，进而导致光学系统的整体体积较大，光学系统的总长较长，像面较小，难以适用于轻薄的电子产品。
因此，如何在保证光学系统具备较大视场角的前提下，实现较小的光学总长和良好的成像效果，成为业内必须解决的问题之一。
发明内容
本发明的目的是提供一种光学系统、摄像模组和电子设备，解决现有技术中光学系统在具备较大视场角的前提下，还需要具备较小的光学总长和良好的成像效果的问题。
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，沿着光轴由物侧至像侧依次包含：第一透镜，具有负屈折力，所述第一透镜的物侧面和像侧面于近光轴处均为凹面；第二透镜，具有正屈折力，所述第二透镜的物侧面于近光轴处为凸面，所述第二透镜的像侧面于近光轴处为凹面；第三透镜，具有正屈折力，所述第三透镜的像侧面于近光轴处为凸面；第四透镜，具有屈折力，所述第四透镜的像侧面于近圆周处为凸面；第五透镜，具有屈折力；第六透镜，具有屈折力，所述第六透镜的像侧面于近光轴处为凹面；第七透镜，具有正屈折力，所述第七透镜的物侧面于近光轴处为凸面，所述第七透镜的像侧面于近圆周处为凸面。
所述光学系统满足关系式：77deg＜FOV/(TTL/IMGH)＜83deg；其中，FOV为所述光学系统的最大视场角，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，IMGH为所述光学系统最大视场角所对应的像高的一半。TTL/IMGH的大小对应于光学系统的轻薄程度，FOV的大小对应于光学系统对物体的空间信息的容纳程度。
通过使第一透镜具有负屈折力，有利于增大光线的入射角度，扩大光学系统的视场角，第一透镜的物侧面于近光轴处为凹面，有利于增强第一透镜的负屈折力，避免第一透镜的物侧面过度弯曲；通过使第二透镜具有正屈折力，有利于缩短光学系统的光学总长，压缩各视场的光线走向，降低光学系统的球差，使光学系统在满足较小光学总长的同时，具备良好的成像效果，使第二透镜的物侧面于近光轴处为凸面，有利于增强第二透镜的正屈折力，进一步为边缘光线的提供合理的入射角；通过使第三透镜具有正屈折力，第三透镜的像侧面于近光轴处为凸面，有利于为光学系统的中心视场和边缘视场提供不同的屈折力，降低内外视场的光程差；通过使第四透镜具备屈折力，第四透镜的像侧面于近圆周处为凸面，有利于增强第四透镜的屈折力，提升镜片间的紧凑性；通过使第五透镜具备屈折力，有利于合理约束第五透镜的曲率半径，降低公差敏感性和产生杂散光的风险；通过使第六透镜具备屈折力，有利于分担第五透镜和第七透镜的屈折力，避免第七透镜的面型过度扭曲，或者第七透镜的厚度偏大，同时，还有利于第六透镜配合第七透镜实现各视场光线的平滑过渡；通过使第七透镜具备正屈折力，第七透镜的物侧面于近光轴处为凸面，有利于校正畸变、像散、场曲量，进而满足低像差、高像质的需求，使第七透镜的像侧面于近圆周处为凸面，有利于光线在成像面上的入射角保持在合理的范围内，满足芯片匹配角的需求。因此，满足上述面型，有利于光学系统实现较大的视场角、较小的光学总长和良好的成像效果的效果。
通过使光学系统满足上述关系式，有利于光学系统的最大视场角和光学总长的比值得到合理配置，使光学系统在具备足够大的视场角的基础上，保证良好的轻薄特性，有利于光学系统在便携式设备中的应用。低于关系式下限，在具备同等大小视场角的前提下，光学系统的光学总长增加，轻薄性降低，不利于满足光学系统小型化的需求；超过关系式上限，在具备同等大小视场角的前提下，光学系统的光学总长过小，光学系统中各镜片的形状与匹配关系较难平衡，各镜片之间的间隔空间太小，空间余量太小，导致光学系统敏感度加大，工艺性较差。
一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：16deg＜FOV/(SD11/IMGH)＜21deg；其中，SD11为所述第一透镜的物侧面的最大有效口径的一半，SD11/IMGH的大小对应于光学系统的口径大小与像面大小的关系，FOV的大小对应于光学系统对物体的空间信息的容纳程度。通过使光学系统满足上述关系式，有利于光学系统在保持较大视场角的前提下，有效缩小光学系统的口径，保障了光学系统整体体积的轻薄性。低于关系式下限，在具备同等大小视场角的前提下，光学系统的口径大小与像面大小的比值增大，第一透镜的物侧面的口径增大，第一透镜的口径大小成为制约光学系统整体体积的主要因素，不利于满足光学系统小型化的需求；超过关系式上限，在具备同等大小视场角的前提下，光学系统的口径大小与像面大小的比值减小，光学系统的体积减小，导致光学系统的设计难度增大，工艺性较差，同时，还会造成边缘视场畸变过大，图像外围会出现扭曲现象，导致光学系统的成像性能下降。
一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：72deg＜FOV/FNO＜77deg；其中，FNO为所述光学系统的光圈数。通过使光学系统满足上述关系式，有利于光学系统的最大视场角和光圈数的比值得到合理配置，保障光学系统在具备较大视场角的前提下，还拥有合理的进光量，提升成像画面的整体照度，使光学系统适用于不同的光照环境，同时，便携式设备中的电子感光元件通常采用较小的单像素尺寸，当光学系统满足较大进光量及较小光圈数时，有利于单像素充分感光，进而提升光学系统的成像品质。低于关系式下限，光圈数较大，光学系统的进光量不足，光学系统的成像性能下降，同时，光学系统的视场角过小，不能满足光学系统对拍摄范围的要求；超过关系式上限，光圈数较小，光学系统设计难度增大，敏感度加大，工艺性较差，同时，光学系统的视场角过大，造成边缘视场畸变过大，图像外围会出现扭曲现象，导致光学系统的成像性能下降。
一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：3＜CT4/ET4+CT5/ET5＜5；其中，CT4为所述第四透镜于光轴上的厚度，ET4为所述第四透镜的物侧面的最大有效孔径处到像侧面的最大有效孔径处在平行于光轴方向上的厚度，CT5为所述第五透镜于光轴上的厚度，ET5为所述第五透镜的物侧面的最大有效孔径处到像侧面的最大有效孔径处在平行于光轴方向上的厚度。由于第四透镜和第五透镜对中心视场与边缘视场的折光作用，使得第四透镜和第五透镜之间容易产生较大的厚薄比，通过使光学系统满足上述关系式，有利于合理约束第四透镜和第五透镜的中厚与边厚的比值，进而合理约束第四透镜和第五透镜的厚薄比，提升第四透镜和第五透镜的加工可能性。低于关系式下限，第四透镜和第五透镜的中厚与边厚的差异较小，但难以对中心视场和边缘视场做光程差补偿，对像差矫正不利，进而影响光学系统的成像清晰度；超过关系式上限，第四透镜和第五透镜的中厚较大且边厚较小，导致厚薄比不佳，容易导致镜片成型困难，不利于实际生产。
一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：1.7＜|f12/f|＜2.2；其中，f12为所述第一透镜和所述第二透镜的组合焦距，f为所述光学系统的焦距。通过使光学系统满足上述关系式，有利于控制光学系统中前部分透镜组对光束的汇聚能力，增加光线射入光学系统的角度，为光学系统提供较大的视场角，实现光学系统的广角性能。光阑设置在第二透镜的像侧面一侧，光阑与大视场角的组合可以有效降低光学系统的像差，具体的，利用镜片非球面的特性及光焦度的变化，快速汇聚光线，以低偏折的角度折射近轴光线，降低球差的引入，同时，通过调整f12的光焦度，让边缘光尽可能进入光学系统中，而非过多采用渐晕拦光来压制进光量，有利于保持边缘视场具备足够的衍射极限与性能保障，实现光学系统球差的平衡，获得轴上视场的良好成像品质。低于关系式下限，第一透镜和第二透镜的屈折力过强，易产生较强的像散和色差，成像品质变差，不利于实现光学系统高分辨成像的特性，且难以实现高解析力；超过关系式上限，第一透镜和第二透镜的屈折力不足，大角度的光线难以入射至光学系统，不利于扩大该光学系统的视场角范围。
一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：0＜|R51/R62|＜11；其中，R51为所述第五透镜的物侧面于光轴处的曲率半径，R62为所述第六透镜的像侧面于光轴处的曲率半径。通过使光学系统满足上述关系式，调整第五透镜物侧面的曲率半径与第六透镜像侧面的曲率半径，可将第五透镜和第六透镜的组合焦距约束在合理的范围内，同时，还有利于利用非球面的特性，使第五透镜和第六透镜的面型更为合适，实现对内外视场光线的良好偏折效果与像差校正能力，使得全视场的像差较好的得以平衡，配合光学系统的整体方案，可在全视场获得良好的解像力。
一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：0.9＜SD11/SD72＜1.2；其中，SD11为所述第一透镜的物侧面的最大有效口径的一半，SD72为所述第七透镜的像侧面的最大有效口径的一半。通过使光学系统满足上述关系式，有利于合理约束第一透镜的物侧面的最大有效口径的一半与第七透镜的像侧面的最大有效口径的一半的比值，进而合理控制大视场角下镜片的口径关系，保障第一透镜的有效口径保持在合理的范围，使得各镜片口径大小得当，利于小型化镜筒的设计与制作，保障小型化的可行性。低于关系式下限，第一透镜的口径过小，不利于光学系统成像品质的提升和畸变的矫正；超过关系式上限，第一透镜的口径相较于第七透镜的口径过大，不利于光学系统整体的小型化，并增加光学系统的光学总长。
一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：0.47＜SD51/SD71＜0.65；其中，SD51为所述第五透镜的物侧面的最大有效口径的一半，SD71为所述第七透镜的物侧面的最大有效口径的一半。通过使光学系统满足上述关系式，有利于合理控制外视场光线入射像面的角度，保障光线的入射角在合理范围内，使外视场光线的抬升速度合适，光学系统中各镜片的口径大小得当，还有利于对主光线入射角进行合理的约束，保障小型化光学系统与电子感光芯片的匹配性，避免引入过大的渐晕，压低衍射极限。低于关系式下限，外视场光线抬升过快，容易造成主光线入射角过大，不利于光学系统与电子感光芯片的匹配；超过关系式上限，外视场光线抬升较慢，引入渐晕不足，不利于外视场的像差矫正。
一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：0.9＜nd5/nd7＜1.09；其中，nd5为第五透镜于参考波长的折射率，nd7为第七透镜于参考波长的折射率。通过使光学系统满足上述关系式，配合非球面特征的变化，形成了不同的材料配对与面型配对方案，可有效约束中心到边缘视场的像差变化，实现色差的可控，有利于从光学原理上减弱镜头的紫边效应，降低对成像纯净度的影响。
一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：0.42＜(|SAG61|+|MAXSAG72|)/BF＜1.0；其中，SAG61为所述第六透镜的物侧面有效口径处的矢高，即第六透镜的物侧面与光轴的交点至第六透镜的物侧面最大有效口径处于光轴方向上的距离，MAXSAG72为所述第七透镜的像侧面有效口径内的最大矢高，即第七透镜的像侧面与光轴的交点至第七透镜的像侧面有效口径内于光轴方向上的最大距离，BF为所述第七透镜的像侧面到成像面的最小轴向距离。通过使光学系统满足上述关系式，有利于保障第七透镜与像面之间的距离保持在合理的范围内，为模组端提供足够的匹配组装距离，同时，第六透镜与第七透镜的矢高不会过大，有利于使第六透镜与第七透镜的面型弯曲程度合理，避免加工困难。低于关系式下限，第六透镜与第七透镜在光轴方向上所占空间较小不利于矫正光线于成像面上的入射角度以及像差，且后焦过大，不利于小型化设计；超过关系式上限，第六透镜与第七透镜在光轴方向上所占空间过大，无法提供充足的对焦空间。
第二方面，本发明还提供了一种摄像模组，该摄像模组包括感光芯片和第一方面任一项实施方式所述的光学系统，所述感光芯片设置在所述光学系统的像侧。其中，感光芯片的感光面位于光学系统的成像面，穿过透镜入射到感光面上的物的光线可转换成图像的电信号。感光芯片可以为互补金属氧化物半导体(Complementary Metal OxideSemiconductor，CMOS)或电荷耦合器件(Charge-coupled Device，CCD)。该摄像模组可以是集成在电子设备上的成像模块，也可以是独立镜头。通过在摄像模组中加入本发明提供的光学系统，能够通过对光学系统中各透镜的面型和屈折力进行合理的设计，使得摄像模组具有较大的视场角、较小的光学总长和良好的成像效果的特点。
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摄像模组，所述摄像模组设置在所述壳体内。该电子设备包括但不限于智能手机、电脑和智能手表等。通过在电子设备中加入本发明提供的摄像模组，使得电子设备具有较大的视场角、较小的光学总长和良好的成像效果的特点。
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，显而易见的，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示出了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示出了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示出了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示出了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示出了第五实施例的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线；
图11是第六实施例的光学系统的结构示意图；
图12示出了第六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。
第一方面，本发明提供了一种光学系统，沿着光轴由物侧至像侧依次包含：第一透镜，具有负屈折力，第一透镜的物侧面和像侧面于近光轴处均为凹面；第二透镜，具有正屈折力，第二透镜的物侧面于近光轴处为凸面，第二透镜的像侧面于近光轴处为凹面；第三透镜，具有正屈折力，第三透镜的像侧面于近光轴处为凸面；第四透镜，具有屈折力，第四透镜的像侧面于近圆周处为凸面；第五透镜，具有屈折力；第六透镜，具有屈折力，第六透镜的像侧面于近光轴处为凹面；第七透镜，具有正屈折力，第七透镜的物侧面于近光轴处为凸面，第七透镜的像侧面于近圆周处为凸面。
光学系统满足关系式：77deg＜FOV/(TTL/IMGH)＜83deg；其中，FOV为光学系统的最大视场角，TTL为第一透镜的物侧面至光学系统的成像面于光轴上的距离，IMGH为光学系统最大视场角所对应的像高的一半。TTL/IMGH的大小对应于光学系统的轻薄程度，FOV的大小对应于光学系统对物体的空间信息的容纳程度。
通过使第一透镜具有负屈折力，有利于增大光线的入射角度，扩大光学系统的视场角，第一透镜的物侧面于近光轴处为凹面，有利于增强第一透镜的负屈折力，避免第一透镜的物侧面过度弯曲；通过使第二透镜具有正屈折力，有利于缩短光学系统的光学总长，压缩各视场的光线走向，降低光学系统的球差，使光学系统在满足较小光学总长的同时，具备良好的成像效果，使第二透镜的物侧面于近光轴处为凸面，有利于增强第二透镜的正屈折力，进一步为边缘光线的提供合理的入射角；通过使第三透镜具有正屈折力，第三透镜的像侧面于近光轴处为凸面，有利于为光学系统的中心视场和边缘视场提供不同的屈折力，降低内外视场的光程差；通过使第四透镜具备屈折力，第四透镜的像侧面于近圆周处为凸面，有利于增强第四透镜的屈折力，提升镜片间的紧凑性；通过使第五透镜具备屈折力，有利于合理约束第五透镜的曲率半径，降低公差敏感性和产生杂散光的风险；通过使第六透镜具备屈折力，有利于分担第五透镜和第七透镜的屈折力，避免第七透镜的面型过度扭曲，或者第七透镜的厚度偏大，同时，还有利于第六透镜配合第七透镜实现各视场光线的平滑过渡；通过使第七透镜具备正屈折力，第七透镜的物侧面于近光轴处为凸面，有利于校正畸变、像散、场曲量，进而满足低像差、高像质的需求，使第七透镜的像侧面于近圆周处为凸面，有利于光线在成像面上的入射角保持在合理的范围内，满足芯片匹配角的需求。因此，满足上述面型，有利于光学系统实现较大的视场角、较小的光学总长和良好的成像效果的效果。
通过使光学系统满足上述关系式，有利于光学系统的最大视场角和光学总长的比值得到合理配置，使光学系统在具备足够大的视场角的基础上，保证良好的轻薄特性，有利于光学系统在便携式设备中的应用。低于关系式下限，在具备同等大小视场角的前提下，光学系统的光学总长增加，轻薄性降低，不利于满足光学系统小型化的需求；超过关系式上限，在具备同等大小视场角的前提下，光学系统的光学总长过小，光学系统中各镜片的形状与匹配关系较难平衡，各镜片之间的间隔空间太小，空间余量太小，导致光学系统敏感度加大，工艺性较差。
一种实施方式中，光学系统满足关系式：16deg＜FOV/(SD11/IMGH)＜21deg；其中，SD11为第一透镜的物侧面的最大有效口径的一半，SD11/IMGH的大小对应于光学系统的口径大小与像面大小的关系，FOV的大小对应于光学系统对物体的空间信息的容纳程度。通过使光学系统满足上述关系式，有利于光学系统在保持较大视场角的前提下，有效缩小光学系统的口径，保障了光学系统整体体积的轻薄性。低于关系式下限，在具备同等大小视场角的前提下，光学系统的口径大小与像面大小的比值增大，第一透镜的物侧面的口径增大，第一透镜的口径大小成为制约光学系统整体体积的主要因素，不利于满足光学系统小型化的需求；超过关系式上限，在具备同等大小视场角的前提下，光学系统的口径大小与像面大小的比值减小，光学系统的体积减小，导致光学系统的设计难度增大，工艺性较差，同时，还会造成边缘视场畸变过大，图像外围会出现扭曲现象，导致光学系统的成像性能下降。
一种实施方式中，光学系统满足关系式：72deg＜FOV/FNO＜77deg；其中，FNO为光学系统的光圈数。通过使光学系统满足上述关系式，有利于光学系统的最大视场角和光圈数的比值得到合理配置，保障光学系统在具备较大视场角的前提下，还拥有合理的进光量，提升成像画面的整体照度，使光学系统适用于不同的光照环境，同时，便携式设备中的电子感光元件通常采用较小的单像素尺寸，当光学系统满足较大进光量及较小光圈数时，有利于单像素充分感光，进而提升光学系统的成像品质。低于关系式下限，光圈数较大，光学系统的进光量不足，光学系统的成像性能下降，同时，光学系统的视场角过小，不能满足光学系统对拍摄范围的要求；超过关系式上限，光圈数较小，光学系统设计难度增大，敏感度加大，工艺性较差，同时，光学系统的视场角过大，造成边缘视场畸变过大，图像外围会出现扭曲现象，导致光学系统的成像性能下降。
一种实施方式中，光学系统满足关系式：3＜CT4/ET4+CT5/ET5＜5；其中，CT4为第四透镜于光轴上的厚度，ET4为第四透镜的物侧面的最大有效孔径处到像侧面的最大有效孔径处在平行于光轴方向上的厚度，CT5为第五透镜于光轴上的厚度，ET5为第五透镜的物侧面的最大有效孔径处到像侧面的最大有效孔径处在平行于光轴方向上的厚度。由于第四透镜和第五透镜对中心视场与边缘视场的折光作用，使得第四透镜和第五透镜之间容易产生较大的厚薄比，通过使光学系统满足上述关系式，有利于合理约束第四透镜和第五透镜的中厚与边厚的比值，进而合理约束第四透镜和第五透镜的厚薄比，提升第四透镜和第五透镜的加工可能性。低于关系式下限，第四透镜和第五透镜的中厚与边厚的差异较小，但难以对中心视场和边缘视场做光程差补偿，对像差矫正不利，进而影响光学系统的成像清晰度；超过关系式上限，第四透镜和第五透镜的中厚较大且边厚较小，导致厚薄比不佳，容易导致镜片成型困难，不利于实际生产。
一种实施方式中，光学系统满足关系式：1.7＜|f12/f|＜2.2；其中，f12为第一透镜和第二透镜的组合焦距，f为光学系统的焦距。通过使光学系统满足上述关系式，有利于控制光学系统中前部分透镜组对光束的汇聚能力，增加光线射入光学系统的角度，为光学系统提供较大的视场角，实现光学系统的广角性能。光阑设置在第二透镜的像侧面一侧，光阑与大视场角的组合可以有效降低光学系统的像差，具体的，利用镜片非球面的特性及光焦度的变化，快速汇聚光线，以低偏折的角度折射近轴光线，降低球差的引入，同时，通过调整f12的光焦度，让边缘光尽可能进入光学系统中，而非过多采用渐晕拦光来压制进光量，有利于保持边缘视场具备足够的衍射极限与性能保障，实现光学系统球差的平衡，获得轴上视场的良好成像品质。低于关系式下限，第一透镜和第二透镜的屈折力过强，易产生较强的像散和色差，成像品质变差，不利于实现光学系统高分辨成像的特性，且难以实现高解析力；超过关系式上限，第一透镜和第二透镜的屈折力不足，大角度的光线难以入射至光学系统，不利于扩大该光学系统的视场角范围。
一种实施方式中，光学系统满足关系式：0＜|R51/R62|＜11；其中，R51为第五透镜的物侧面于光轴处的曲率半径，R62为第六透镜的像侧面于光轴处的曲率半径。通过使光学系统满足上述关系式，调整第五透镜物侧面的曲率半径与第六透镜像侧面的曲率半径，可将第五透镜和第六透镜的组合焦距约束在合理的范围内，同时，还有利于利用非球面的特性，使第五透镜和第六透镜的面型更为合适，实现对内外视场光线的良好偏折效果与像差校正能力，使得全视场的像差较好的得以平衡，配合光学系统的整体方案，可在全视场获得良好的解像力。
一种实施方式中，光学系统满足关系式：0.9＜SD11/SD72＜1.2；其中，SD11为第一透镜的物侧面的最大有效口径的一半，SD72为第七透镜的像侧面的最大有效口径的一半。通过使光学系统满足上述关系式，有利于合理约束第一透镜的物侧面的最大有效口径的一半与第七透镜的像侧面的最大有效口径的一半的比值，进而合理控制大视场角下镜片的口径关系，保障第一透镜的有效口径保持在合理的范围，使得各镜片口径大小得当，利于小型化镜筒的设计与制作，保障小型化的可行性。低于关系式下限，第一透镜的口径过小，不利于光学系统成像品质的提升和畸变的矫正；超过关系式上限，第一透镜的口径相较于第七透镜的口径过大，不利于光学系统整体的小型化，并增加光学系统的光学总长。
一种实施方式中，光学系统满足关系式：0.47＜SD51/SD71＜0.65；其中，SD51为第五透镜的物侧面的最大有效口径的一半，SD71为第七透镜的物侧面的最大有效口径的一半。通过使光学系统满足上述关系式，有利于合理控制外视场光线入射像面的角度，保障光线的入射角在合理范围内，使外视场光线的抬升速度合适，光学系统中各镜片的口径大小得当，还有利于对主光线入射角进行合理的约束，保障小型化光学系统与电子感光芯片的匹配性，避免引入过大的渐晕，压低衍射极限。低于关系式下限，外视场光线抬升过快，容易造成主光线入射角过大，不利于光学系统与电子感光芯片的匹配；超过关系式上限，外视场光线抬升较慢，引入渐晕不足，不利于外视场的像差矫正。
一种实施方式中，光学系统满足关系式：0.9＜nd5/nd7＜1.09；其中，nd5为第五透镜于参考波长的折射率，nd7为第七透镜于参考波长的折射率。通过使光学系统满足上述关系式，配合非球面特征的变化，形成了不同的材料配对与面型配对方案，可有效约束中心到边缘视场的像差变化，实现色差的可控，有利于从光学原理上减弱镜头的紫边效应，降低对成像纯净度的影响。
一种实施方式中，光学系统满足关系式：0.42＜(|SAG61|+|MAXSAG72|)/BF＜1.0；其中，SAG61为第六透镜的物侧面有效口径处的矢高，即第六透镜的物侧面与光轴的交点至第六透镜的物侧面最大有效口径处于光轴方向上的距离，MAXSAG72为第七透镜的像侧面有效口径内的最大矢高，即第七透镜的像侧面与光轴的交点至第七透镜的像侧面有效口径内于光轴方向上的最大距离，BF为第七透镜的像侧面到成像面的最小轴向距离。通过使光学系统满足上述关系式，有利于保障第七透镜与像面之间的距离保持在合理的范围内，为模组端提供足够的匹配组装距离，同时，第六透镜与第七透镜的矢高不会过大，有利于使第六透镜与第七透镜的面型弯曲程度合理，避免加工困难。低于关系式下限，第六透镜与第七透镜在光轴方向上所占空间较小不利于矫正光线于成像面上的入射角度以及像差，且后焦过大，不利于小型化设计；超过关系式上限，第六透镜与第七透镜在光轴方向上所占空间过大，无法提供充足的对焦空间。
第一实施例
请参考图1和图2，本实施例的光学系统，沿光轴方向的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于近光轴处为凹面、于近圆周处为凸面，像侧面S2于近光轴处和近圆周处均为凹面。
第二透镜L2，具有正屈折力，第二透镜L2的物侧面S3于近光轴处和近圆周处均为凸面，像侧面S4于近光轴处和近圆周处均为凹面。
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、于近圆周处为凹面，像侧面S6于近光轴处和近圆周处均为凸面。
第四透镜L4，具有正屈折力，第四透镜L4的物侧面S7于近光轴处和近圆周处均为凸面，像侧面S8于近光轴处和近圆周处均为凸面。
第五透镜L5，具有负屈折力，第五透镜L5的物侧面S9于近光轴处和近圆周处均为凹面，像侧面S10于近光轴处为凸面、于近圆周处为凹面。
第六透镜L6，具有负屈折力，第六透镜L6的物侧面S11于近光轴处和近圆周处均为凹面，像侧面S12于近光轴处为凹面、于近圆周处为凸面。
第七透镜L7，具有正屈折力，第七透镜L7的物侧面S13于近光轴处为凸面、于近圆周处为凹面，像侧面S14于近光轴处为凹面、于近圆周处为凸面。
此外，光学系统还包括光阑STO、红外截止滤光片IR和成像面IMG。本实施例中，光阑STO设置在光学系统的第三透镜的物侧面一侧，用于控制进光量。红外截止滤光片IR设置在第七透镜L7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的光线仅为可见光，可见光的波长为380nm-780nm。红外截止滤光片IR的材质为玻璃(GLASS)，并可在玻璃上镀膜。第一透镜L1至第四透镜L4的材质为塑料(Plastic)。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各项参数，其中，Y半径为相应面序号的物侧面或像侧面于光轴处的曲率半径。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上的距离。焦距、材料折射率和阿贝数均采用参考波长为587nm的可见光获得，Y半径、厚度和焦距的单位均为毫米(mm)。
表1a
Figure BDA0003576638350000081
Figure BDA0003576638350000091
其中，f为光学系统的焦距，FNO为光学系统的光圈数，FOV为光学系统的最大视场角,TTL为第一透镜物侧面至成像面于光轴上的距离。
在本实施例中，第一透镜L1至第七透镜L7的物侧面和像侧面均为非球面，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：
Figure BDA0003576638350000092
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S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、S11、S12、S13和S14的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18和A20。
表1b
Figure BDA0003576638350000093
图2中(a)示出了第一实施例的光学系统在波长为656.2725nm、587.0000nm、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，即成像面到光线与光轴交点的距离(单位为mm)，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汇聚焦点偏离。由图2中(a)可以看出，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光学系统，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587.0000nm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像高，其单位为mm。像散曲线图中的S曲线代表587.0000nm下的弧矢场曲，T曲线代表587.0000nm下的子午场曲。由图2中(b)可以看出，光学系统的场曲较小，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中(c)还示出了第一实施例的光学系统在波长为587.0000nm时的畸变曲线。其中，沿X轴方向的横坐标表示畸变值，单位为％，沿Y轴方向的纵坐标表示像高，单位为mm。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587.0000nm下，由主光束引起的图像变形较小，系统的成像质量优良。
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，沿光轴方向的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于近光轴处为凹面、于近圆周处为凸面，像侧面S2于近光轴处和近圆周处均为凹面。
第二透镜L2，具有正屈折力，第二透镜L2的物侧面S3于近光轴处和近圆周处均为凸面，像侧面S4于近光轴处和近圆周处均为凹面。
第三透镜L3，具有正屈折力，第三透镜L3的物侧面S5于近光轴处和近圆周处均为凸面，像侧面S6于近光轴处和近圆周处均为凸面。
第四透镜L4，具有正屈折力，第四透镜L4的物侧面S7于近光轴处为凸面、于近圆周处为凹面，像侧面S8于近光轴处和近圆周处均为凸面。
第五透镜L5，具有负屈折力，第五透镜L5的物侧面S9于近光轴处和近圆周处均为凹面，像侧面S10于近光轴处和近圆周处均为凹面。
第六透镜L6，具有负屈折力，第六透镜L6的物侧面S11于近光轴处为凸面、于近圆周处均为凹面，像侧面S12于近光轴处为凹面、于近圆周处为凸面。
第七透镜L7，具有正屈折力，第七透镜L7的物侧面S13于近光轴处和近圆周处均为凸面，像侧面S14于近光轴处为凹面、于近圆周处为凸面。
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各项参数，其中，焦距、材料折射率和阿贝数均采用参考波长为587nm的可见光获得，Y半径、厚度和焦距的单位均为毫米(mm)，其他各参数含义均与第一实施例各参数含义相同。
表2a
Figure BDA0003576638350000101
Figure BDA0003576638350000111
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
Figure BDA0003576638350000112
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汇聚焦点偏离；像散曲线表示子午场曲和弧矢场曲；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，沿光轴方向的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于近光轴处为凹面、于近圆周处为凸面，像侧面S2于近光轴处和近圆周处均为凹面。
第二透镜L2，具有正屈折力，第二透镜L2的物侧面S3于近光轴处和近圆周处均为凸面，像侧面S4于近光轴处和近圆周处均为凹面。
第三透镜L3，具有正屈折力，第三透镜L3的物侧面S5于近光轴处和近圆周处均为凸面，像侧面S6于近光轴处和近圆周处均为凸面。
第四透镜L4，具有正屈折力，第四透镜L4的物侧面S7于近光轴处和近圆周处均为凸面，像侧面S8于近光轴处和近圆周处均为凸面。
第五透镜L5，具有负屈折力，第五透镜L5的物侧面S9于近光轴处和近圆周处均为凹面，像侧面S10于近光轴处和近圆周处均为凸面。
第六透镜L6，具有负屈折力，第六透镜L6的物侧面S11于近光轴处和近圆周处均为凹面，像侧面S12于近光轴处和近圆周处均为凹面。
第七透镜L7，具有正屈折力，第七透镜L7的物侧面S13于近光轴处和近圆周处均为凸面，像侧面S14于近光轴处为凹面、于近圆周处为凸面。
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各项参数，其中，焦距、材料折射率和阿贝数均采用参考波长为587nm的可见光获得，Y半径、厚度和焦距的单位均为毫米(mm)，其他各参数含义均与第一实施例各参数含义相同。
表3a
Figure BDA0003576638350000121
Figure BDA0003576638350000131
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
Figure BDA0003576638350000132
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汇聚焦点偏离；像散曲线表示子午场曲和弧矢场曲；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，沿光轴方向的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于近光轴处为凹面、于近圆周处为凸面，像侧面S2于近光轴处和近圆周处均为凹面。
第二透镜L2，具有正屈折力，第二透镜L2的物侧面S3于近光轴处和近圆周处均为凸面，像侧面S4于近光轴处和近圆周处均为凹面。
第三透镜L3，具有正屈折力，第三透镜L3的物侧面S5于近光轴处和近圆周处均为凹面，像侧面S6于近光轴处和近圆周处均为凸面。
第四透镜L4，具有正屈折力，第四透镜L4的物侧面S7于近光轴处和近圆周处均为凸面，像侧面S8于近光轴处为凹面、于近圆周处均为凸面。
第五透镜L5，具有负屈折力，第五透镜L5的物侧面S9于近光轴处和近圆周处均为凸面，像侧面S10于近光轴处和近圆周处均为凸面。
第六透镜L6，具有负屈折力，第六透镜L6的物侧面S11于近光轴处和近圆周处均为凹面，像侧面S12于近光轴处和近圆周处均为凹面。
第七透镜L7，具有正屈折力，第七透镜L7的物侧面S13于近光轴处为凸面、于近圆周处为凹面，像侧面S14于近光轴处为凹面、于近圆周处为凸面。
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各项参数，其中，焦距、材料折射率和阿贝数均采用参考波长为587nm的可见光获得，Y半径、厚度和焦距的单位均为毫米(mm)，其他各参数含义均与第一实施例各参数含义相同。
表4a
Figure BDA0003576638350000141
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
Figure BDA0003576638350000142
Figure BDA0003576638350000151
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汇聚焦点偏离；像散曲线表示子午场曲和弧矢场曲；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，沿光轴方向的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于近光轴处为凹面、于近圆周处为凸面，像侧面S2于近光轴处和近圆周处均为凹面。
第二透镜L2，具有正屈折力，第二透镜L2的物侧面S3于近光轴处和近圆周处均为凸面，像侧面S4于近光轴处和近圆周处均为凹面。
第三透镜L3，具有正屈折力，第三透镜L3的物侧面S5于近光轴处和近圆周处均为凹面，像侧面S6于近光轴处和近圆周处均为凸面。
第四透镜L4，具有正屈折力，第四透镜L4的物侧面S7于近光轴处为凹面、于近圆周处为凸面，像侧面S8于近光轴处为凹面、于近圆周处为凸面。
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、于近圆周处为凹面，像侧面S10于近光轴处和近圆周处均为凸面。
第六透镜L6，具有负屈折力，第六透镜L6的物侧面S11于近光轴处和近圆周处均为凹面，像侧面S12于近光轴处和近圆周处均为凹面。
第七透镜L7，具有正屈折力，第七透镜L7的物侧面S13于近光轴处和近圆周处均为凸面，像侧面S14于近光轴处为凹面、于近圆周处为凸面。
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各项参数，其中，焦距、材料折射率和阿贝数均采用参考波长为587nm的可见光获得，Y半径、厚度和焦距的单位均为毫米(mm)，其他各参数含义均与第一实施例各参数含义相同。
表5a
Figure BDA0003576638350000152
Figure BDA0003576638350000161
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
Figure BDA0003576638350000162
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汇聚焦点偏离；像散曲线表示子午场曲和弧矢场曲；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。
第六实施例
请参考图11和图12，本实施例的光学系统，沿光轴方向的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于近光轴处为凹面、于近圆周处为凸面，像侧面S2于近光轴处和近圆周处均为凹面。
第二透镜L2，具有正屈折力，第二透镜L2的物侧面S3于近光轴处和近圆周处均为凸面，像侧面S4于近光轴处和近圆周处均为凹面。
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、于近圆周处为凹面，像侧面S6于近光轴处和近圆周处均为凸面。
第四透镜L4，具有正屈折力，第四透镜L4的物侧面S7于近光轴处为凹面、于近圆周处为凸面，像侧面S8于近光轴处和近圆周处均为凸面。
第五透镜L5，具有负屈折力，第五透镜L5的物侧面S9于近光轴处和近圆周处均为凹面，像侧面S10于近光轴处为凸面、于近圆周处为凹面。
第六透镜L6，具有负屈折力，第六透镜L6的物侧面S11于近光轴处和近圆周处均为凹面，像侧面S12于近光轴处和近圆周处均为凹面。
第七透镜L7，具有正屈折力，第七透镜L7的物侧面S13于近光轴处为凸面、于近圆周处为凹面，像侧面S14于近光轴处为凹面、于近圆周处为凸面。
第六实施例的其他结构与第一实施例相同，参照即可。
表6a示出了本实施例的光学系统的各项参数，其中，焦距、材料折射率和阿贝数均采用参考波长为587nm的可见光获得，Y半径、厚度和焦距的单位均为毫米(mm)，其他各参数含义均与第一实施例各参数含义相同。
表6a
Figure BDA0003576638350000171
Figure BDA0003576638350000181
表6b给出了可用于第六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6b
Figure BDA0003576638350000182
图12示出了第六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汇聚焦点偏离；像散曲线表示子午场曲和弧矢场曲；畸变曲线表示不同视场角对应的畸变大小值。由图12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7示出了第一实施例至第六实施例的光学系统中FOV/(TTL/IMGH)、FOV/SD11/IMGH、FOV/FNO、CT4/ET4+CT5/ET5、|f12/f|、|R51/R62|、SD11/SD72、SD51/SD71、nd5/nd7和(|SAG61|+|MAXSAG72|)/BF的值。
表7
Figure BDA0003576638350000183
Figure BDA0003576638350000191
由表7可知，第一实施例至第六实施例的光学系统均满足下列关系式：77deg＜FOV/(TTL/IMGH)＜83deg、16deg＜FOV/SD11/IMGH＜21deg、72deg＜FOV/FNO＜77deg、3＜CT4/ET4+CT5/ET5＜5、1.7＜|f12/f|＜2.2、0＜|R51/R62|＜11、0.9＜SD11/SD72＜1.2、0.47＜SD51/SD71＜0.65、0.9＜nd5/nd7＜1.09和0.42＜(|SAG61|+|MAXSAG72|)/BF＜1.0的值。
本发明还提供了一种摄像模组，该摄像模组包括感光芯片和第一方面任一项实施方式所述的光学系统，所述感光芯片设置在所述光学系统的像侧。其中，感光芯片的感光面位于光学系统的成像面，穿过透镜入射到感光面上的物的光线可转换成图像的电信号。感光芯片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)。该摄像模组可以是集成在电子设备上的成像模块，也可以是独立镜头。通过在摄像模组中加入本发明提供的光学系统，能够通过对光学系统中各透镜的面型和屈折力进行合理的设计，使得摄像模组具有较大的视场角、较小的光学总长和良好的成像效果的特点。
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摄像模组，所述摄像模组设置在所述壳体内。该电子设备包括但不限于智能手机、电脑和智能手表等。通过在电子设备中加入本发明提供的摄像模组，使得电子设备具有较大的视场角、较小的光学总长和良好的成像效果的特点。
以上所揭露的仅为本发明一些较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明的权利范围，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，沿着光轴由物侧至像侧依次包含：
第一透镜，具有负屈折力，所述第一透镜的物侧面和像侧面于近光轴处均为凹面；
第二透镜，具有正屈折力，所述第二透镜的物侧面于近光轴处为凸面，所述第二透镜的像侧面于近光轴处为凹面；
第三透镜，具有正屈折力，所述第三透镜的像侧面于近光轴处为凸面；
第四透镜，具有屈折力，所述第四透镜的像侧面于近圆周处为凸面；
第五透镜，具有屈折力；
第六透镜，具有屈折力，所述第六透镜的像侧面于近光轴处为凹面；
第七透镜，具有正屈折力，所述第七透镜的物侧面于近光轴处为凸面，所述第七透镜的像侧面于近圆周处为凸面；
所述光学系统满足关系式：77deg＜FOV/(TTL/IMGH)＜83deg；
其中，FOV为所述光学系统的最大视场角，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，IMGH为所述光学系统最大视场角所对应的像高的一半。
2.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足关系式：
16deg＜FOV/(SD11/IMGH)＜21deg；
其中，SD11为所述第一透镜的物侧面的最大有效口径的一半。
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：
72deg＜FOV/FNO＜77deg；
其中，FNO为所述光学系统的光圈数。
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：
3＜CT4/ET4+CT5/ET5＜5；
其中，CT4为所述第四透镜于光轴上的厚度，ET4为所述第四透镜的物侧面的最大有效孔径处到像侧面的最大有效孔径处在平行于光轴方向上的厚度，CT5为所述第五透镜于光轴上的厚度，ET5为所述第五透镜的物侧面的最大有效孔径处到像侧面的最大有效孔径处在平行于光轴方向上的厚度。
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：
1.7＜|f12/f|＜2.2；
其中，f12为所述第一透镜和所述第二透镜的组合焦距，f为所述光学系统的焦距。
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：
0＜|R51/R62|＜11和/或0.9＜nd5/nd7＜1.09；
其中，R51为所述第五透镜的物侧面于光轴处的曲率半径，R62为所述第六透镜的像侧面于光轴处的曲率半径，nd5为所述第五透镜于参考波长的折射率，nd7为所述第七透镜于参考波长的折射率。
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：
0.9＜SD11/SD72＜1.2；
其中，SD11为所述第一透镜的物侧面的最大有效口径的一半，SD72为所述第七透镜的像侧面的最大有效口径的一半。
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：
0.47＜SD51/SD71＜0.65；
其中，SD51为所述第五透镜的物侧面的最大有效口径的一半，SD71为所述第七透镜的物侧面的最大有效口径的一半。
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：
0.42＜(|SAG61|+|MAXSAG72|)/BF＜1.0；
其中，SAG61为所述第六透镜的物侧面有效口径处的矢高，MAXSAG72为所述第七透镜的像侧面有效口径内的最大矢高，BF为所述第七透镜的像侧面到成像面的最小轴向距离。
10.一种摄像模组，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的光学系统和感光芯片，所述感光芯片位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所述的摄像模组，所述摄像模组设置在所述壳体内。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN115128780A (zh) * 2022-08-30 2022-09-30 江西联创电子有限公司 光学成像镜头及成像设备

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190271831A1 (en) * 2018-03-02 2019-09-05 Largan Precision Co., Ltd. Optical photographing lens assembly, imaging apparatus and electronic device
CN110824676A (zh) * 2019-12-24 2020-02-21 浙江舜宇光学有限公司 光学成像镜头
JP6900584B1 (ja) * 2021-02-08 2021-07-07 ジョウシュウシ レイテック オプトロニクス カンパニーリミテッド 撮像レンズ
JP6903850B1 (ja) * 2020-03-27 2021-07-14 エスゼット ディージェイアイ テクノロジー カンパニー リミテッドＳｚ Ｄｊｉ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ レンズ系、撮像装置、及び移動体

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190271831A1 (en) * 2018-03-02 2019-09-05 Largan Precision Co., Ltd. Optical photographing lens assembly, imaging apparatus and electronic device
CN110824676A (zh) * 2019-12-24 2020-02-21 浙江舜宇光学有限公司 光学成像镜头
JP6903850B1 (ja) * 2020-03-27 2021-07-14 エスゼット ディージェイアイ テクノロジー カンパニー リミテッドＳｚ Ｄｊｉ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ レンズ系、撮像装置、及び移動体
JP6900584B1 (ja) * 2021-02-08 2021-07-07 ジョウシュウシ レイテック オプトロニクス カンパニーリミテッド 撮像レンズ

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115128780A (zh) * 2022-08-30 2022-09-30 江西联创电子有限公司 光学成像镜头及成像设备

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