CN114839748A - 光学系统、取像模组及终端 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种光学系统、取像模组及终端，光学系统包括沿光轴由物侧至像侧依次设置的具有负屈折力的第一透镜、具有负屈折力的第二透镜、具有正屈折力的第三透镜、具有正屈折力的第四透镜、具有正屈折力的第五透镜、具有正屈折力的第六透镜、具有负屈折力的第七透镜以及具有正屈折力的第八透镜，具有屈折力的透镜数量为上述八片，进而使光学系统具有较大拍摄范围的同时可保证拍摄出高质量的画质。

Description

光学系统、取像模组及终端

技术领域

本申请涉及光学成像技术领域，尤其涉及一种光学系统、取像模组及终端。

背景技术

如今光学系统在电子设备中广泛应用，具有广角特性的光学系统因其配置有大视场角、强画面空间纵深感以及长景深等特点，成为电子设备拍摄高质量画质的一个不可或缺的组成部分。

目前大多数具有广角特性的光学系统在实现广角拍摄的同时不可避免地引起较大的畸变，尤其是光学系统的边缘视场受畸变影响最大；同时边缘视场的畸变过大会导致像差增大，图像失真明显，用户体验感降低。因此，如何使光学系统在兼顾拍摄范围的同时进一步提高成像质量是目前亟待解决的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本申请实施例提供了一种光学系统、取像模组及终端。

第一方面，本申请实施例提供了一种光学系统，光学系统沿光轴由物侧至像侧依次包括：

具有负屈折力的第一透镜，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，第二透镜的物侧面于近光轴处为凹面、像侧面于近光轴处为凸面；

具有正屈折力的第三透镜，所述第三透镜的物侧面于近光轴处为凸面；

具有正屈折力的第四透镜，所述第四透镜的物侧面于近光轴处为凸面；

具有正屈折力的第五透镜，所述第五透镜的像侧面于近光轴处为凸面，第五透镜与所述第四透镜为胶合透镜；

具有正屈折力的第六透镜，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凸面；

具有负屈折力的第七透镜，第七透镜的物侧面于近光轴处为凹面、像侧面于近光轴处为凹面；

具有正屈折力的第八透镜，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；

具有屈折力的透镜数量为上述八片。

基于本申请实施例的光学系统，第一透镜具有负屈折力，有利于大角度光线进入光学系统，且第一透镜的物侧面于近光轴处为凸面，可使光学系统近光轴的部分保持较强的负屈折能力，有利于减缓光线进入光学系统的角度，使光线更加平缓，降低畸变风险以提高光学系统的良率；第一透镜的像侧面于近光轴处为凹面，可将经过第一透镜的光线发散，以增加第二透镜物侧面的进光量。第二透镜具有负屈折力，配合第二透镜的物侧面于近光轴处的凹面以及像侧面于近光轴处的凸面，有助于修正光学系统的像差，以提升光学系统的成像质量。第三透镜的物侧面于近光轴处为凸面，有利于提升第三透镜的正屈折力，使光线以较为平缓的入射角射出第三透镜，以提高光学系统的良率。第四透镜具有正屈折力，搭配具有正屈折力的第五透镜，形成胶合透镜，有助于修正光学系统的色差，进而提升光学系统的成像质量。第六透镜为具有正屈折力的双凸型透镜，一方面有助于光线从第五透镜的像侧面传递至第六透镜的物侧面时，光线的偏转角度不至于过大，有助于降低公差敏感度，以提升光学系统的良率，另一方面配合具有负屈折力且面型为双凹型的第七透镜，同样可使光线较为平缓地从第六透镜入射至第七透镜，以有效地减小鬼像风险。第八透镜具有正屈折力，有利于平衡第一透镜至第七透镜的像差，进一步地，第八透镜的物侧面于近光轴处为凸面，可有效地减小边缘视场的主光线入射角，降低畸变的风险，以及像侧面于近光轴处为凹面的设计，有利于控制光学系统的后焦距，从而能够让尽可能多的光线进入成像面，综上有利于提高光学系统的感光效率，进而提高光学系统的成像质量。

在一些示例性的实施例中，光学系统满足条件式（1）：11mm＜f/tan(Semi-FOV)＜14mm；

其中，f为光学系统的有效焦距，Semi-FOV为光学系统的最大视场角的一半，tan(Semi-FOV)为所述光学系统的最大视场角的一半的正切值。

在一些示例性的实施例中，光学系统满足条件式（2）：1.3＜|f2/f|<105；和/或条件式（3）：1.2＜|f3/f|<340；和/或条件式（4）：1.3＜|f4/f|<17；和/或条件式（5）：1.2＜|f5/f|<14；和/或条件式（6）：2.5＜|f6/f|<23。其中，f2为第二透镜的有效焦距，f3为第三透镜的有效焦距，f4为第四透镜的有效焦距，f5为第五透镜的有效焦距，f6为第六透镜的有效焦距。

在一些示例性的实施例中，光学系统满足条件式（7）：0.5<|R6/R7|<55.2；其中，R6为第三透镜的像侧面于光轴处的曲率半径，R7为第四透镜的物侧面于光轴处的曲率半径。

在一些示例性的实施例中，光学系统满足条件式（8）：0.7<|R10/R11|<1.8，其中，R10为第五透镜的像侧面于光轴处的曲率半径，R11为第六透镜的物侧面于光轴处的曲率半径。

在一些示例性的实施例中，光学系统满足条件式（9）：10＜|DIS/FNO|＜16.2，其中，DIS为光学系统畸变的最大值，FNO为光学系统的光圈数。

在一些示例性的实施例中，光学系统满足条件式（10）：0.1mm^-1＜Nd8/R16＜0.25mm^-1；其中，Nd8为第八透镜的折射率，R16为第八透镜的像侧面于光轴处的曲率半径。

在一些示例性的实施例中，光学系统满足条件式（11）：0.1＜|SAG61/R11|＜0.35；其中，SAG61为第六透镜的物侧面的最大有效口径处的矢高，R11为第六透镜的物侧面于光轴处的曲率半径，且第五透镜的材质为玻璃，第六透镜的材质为塑料。

在一些示例性的实施例中，光学系统满足条件式（12）：0.3＜CT3/SD6＜0.7；其中，CT3为第三透镜于光轴上的厚度，SD6为第三透镜的像侧面的最大有效口径的一半。

在一些示例性的实施例中，光学系统满足条件式（13）：2<（CT2+CT3+CT4+CT5+CT6）/f23456＜3；其中，CT2为第二透镜于光轴上的厚度，CT3为第三透镜于光轴上的厚度，CT4为第四透镜于光轴上的厚度，CT5为第五透镜于光轴上的厚度，CT6为第六透镜于光轴上的厚度，f23456为第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜以及第六透镜的组合焦距。

在一些示例性的实施例中，光学系统满足条件式（14）：1＜|FNO|＜1.15，其中，FNO为光学系统的光圈数。

第二方面，本申请实施例提供了一种取像模组，取像模组包括感光元件以及如上述的光学系统，感光元件设置在光学系统的像侧，用于接收穿过光学系统的光线并将光线转化成图像信号。

基于本申请实施例的取像模组，通过采用如上述的光学系统，使光学系统具有较大的拍摄范围的同时可保证拍摄出高质量的画质。

第三方面，本申请实施例提供了一种终端，终端包括固定件以及如上述的取像模组，取像模组安装在固定件上用以获取图像。

基于本申请实施例的终端，使光学系统具有较大的拍摄范围的同时可保证拍摄出高质量的画质。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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为本申请实施例一提供的光学系统的结构示意图；

图2为本申请实施例一提供光学系统的球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图；

图3为本申请实施例二提供的光学系统的结构示意图；

图4为本申请实施例二提供光学系统的球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图；

图5为本申请实施例三提供的光学系统的结构示意图；

图6为本申请实施例三提供光学系统的球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图；

图7为本申请实施例四提供的光学系统的结构示意图；

图8为本申请实施例四提供光学系统的球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图；

图9为本申请实施例五提供的光学系统的结构示意图；

图10为本申请实施例五提供光学系统的球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图；

图11为本申请一种实施例中提供的取像模组的剖视图；

图12为本申请一种实施例中提供的终端的主视图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施例方式作进一步地详细描述。

下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

参见图1、图3、图5、图7以及图9，为本申请实施例提供的光学系统100的结构示意图，该光学系统100沿光轴H由物侧到像侧依次包括具有负屈折力的第一透镜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、具有正屈折力的第五透镜L5、具有正屈折力的第六透镜L6、具有负屈折力的第七透镜L7以及具有正屈折力的第八透镜L8。

光学系统100包括光阑ST，通过调节光阑ST的通光孔径可改变来自物侧的光线进入光学系统100的通光量，以满足不同的光亮度需求，进而在扩大视场角的同时维持光学系统100的小型化。光阑ST中心位于光学系统100的光轴H上，在一些示例性的实施例中，光阑ST设置在第三透镜L3的像侧面S6与第四透镜L4的物侧面S7之间，用于调节通过光线的强弱，进而在扩大视场角的同时维持光学系统100小型化。光阑ST可设置为遮光图层，遮光图层涂覆于光学系统100的透镜的物侧面或像侧面上，并保留通光区域以允许光线穿过。

光学系统100中各透镜的材质可均为塑料，也可均为玻璃，或者可为玻璃与塑料的组合搭配。塑料材质的透镜能够减少光学系统100的重量并降低制备成本，而玻璃材质的透镜能够耐受较高的温度且具有优良的光学效果。具体地，在本申请的示例性的实施例中，第一透镜L1、第二透镜L2、第六透镜L6、第七透镜L7以及第八透镜L8的材质均为塑料，便于各透镜的加工；第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5的材质均为玻璃。当然，光学系统100中透镜材质配置关系并不限于上述实施例，任意一个透镜的材质可以为塑料，也可以为玻璃，具体配置关系根据实际设计需求而定，此处不加以赘述。

当上述光学系统100用于成像时，来自物侧的光线依次穿过第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、光阑ST、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后投射至成像面IMG内。成像面IMG内可设置感光元件，穿过第八透镜L8后的光线可被成像面IMG内的感光元件接收并转化为图像信号，感光元件再将图像信号传给后端其它系统进行图像解析等处理。

第一透镜L1具有负屈折力，有利于大角度光线进入光学系统100；第一透镜L1的物侧面S1于近光轴H处为凸面，第一透镜L1的像侧面S2于近光轴H处可为凹面，可使光学系统100近光轴H的部分保持较强的负屈折能力，有利于减缓光线进入光学系统100的角度，使光线更加平缓，降低畸变风险以提高光学系统100的良率；第一透镜L1的像侧面S2于近光轴H处为凹面，可将经过第一透镜L1的光线发散，以增加第二透镜L2的物侧面S3的进光量。

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H处为凹面，第二透镜L2的像侧面S4于近光轴H处为凸面，有助于修正光学系统100的像差，以提升光学系统100的成像质量。

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H处为凸面，有利于提升第三透镜L3的正屈折力；第三透镜L3的像侧面S6于近光轴H处可以为凸面，也可以为凹面，配合具有负屈折力的第二透镜L2，以产生适合的折射率，第二透镜L2具有负屈折力，配合具有正屈折力的第三透镜L3，使光线以较为平缓的入射角射出第三透镜L3，以提高光学系统100的良率。

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H处为凸面，第四透镜L4的像侧面S8于近光轴H处可以为凸面，也可以为凹面；第五透镜L5具有正屈折力，第五透镜L5的物侧面S9于近光轴H处可以为凸面，也可以为凹面，第五透镜L5的像侧面S10于近光轴H处为凸面；第四透镜L4的像侧面S8与第五透镜L5的物侧面S9连接，形成胶合透镜组，有助于修正光学系统100的色差，进而提升光学系统100的成像质量。

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H处为凸面，第六透镜L6的像侧面S12于光轴H处为凸面，有助于光线从第五透镜L5的像侧面S10传递至第六透镜L6的物侧面S11时，光线的偏转角度不至于过大，有助于降低公差敏感度，以提升光学系统100的良率。

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H处为凹面，第七透镜L7的像侧面S14于光轴H处为凹面，第七透镜L7具有负屈折力且配置双凹面型，搭配第六透镜L6，同样可使光线以较为平缓的角度从第六透镜L6入射至第七透镜L7，以有效减小鬼像风险。

第八透镜L8具有正屈折力，有利于平衡第一透镜L1至第七透镜L7的像差，进一步地，第八透镜L8的物侧面S15于近光轴H处为凸面，可有效地减小边缘视场的主光线入射角，降低畸变的风险；以及第八透镜L8的像侧面S16于近光轴H处为凹面的设计，有利于控制光学系统100的后焦距，从而能够让尽可能多的光线进入成像面，综上有利于提高光学系统100的感光效率，进而提高光学系统100的成像质量。

光学系统100还满足条件（1）：11mm＜f/tan(Semi-FOV)＜14mm，其中，f为光学系统100的有效焦距，Semi-FOV为光学系统的最大视场角的一半；tan(Semi-FOV)为所述光学系统100的最大视场角的一半的正切值。例如，f/tan(Semi-FOV) 的值可为11.1、11.8、12.5、13.2或13.9等，单位为mm。

通过控制光学系统100满足上述条件式（1），在不影响光学系统100基本性能的条件下，可以实现相对照度最大化，即实现相对照度大于49%。当f/tan(Semi-FOV) ≤11时，光学系统100的有效焦距较小，或最大视场角较大，光学系统100的相对照度过低，会使光学系统100出现暗角，导致光学系统100的成像质量降低；当f/tan(Semi-FOV)≥14时，光学系统100的有效焦距较大，最大视场角较小，导致光学系统100的入射光线的入射角过小，减少了光学系统100的拍摄范围。

在一些示例性的实施例中，光学系统100满足条件式（2）：1.3＜|f2/f|<105；条件式（3）：1.2＜|f3/f|<340；条件式（4）：1.3＜|f4/f|<17；条件式（5）：1.2＜|f5/f|<14；条件式（6）：2.5＜|f6/f|<23。其中，f2为第二透镜L2的有效焦距，f3为第三透镜L3的有效焦距，f4为第四透镜L4的有效焦距，f5为第五透镜L5的有效焦距，f6为第六透镜L6的有效焦距。例如，|f2/f|的值可为1.31、2.46、4.93、46.80或104.90等；|f3/f|的值可为1.21、2.31、5.51、27.94或339.50等；|f4/f|的值可为1.31、2.51、6.79、11.28或16.90等；|f5/f|的值可为1.21、3.92、11.01、13.42或13.90等；|f6/f|的值可为2.51、5.45、7.79、20.50、或22.90等。

通过控制光学系统100满足上述条件式（2）、（3）、（4）、（5）以及（6），且结合第三透镜L3为玻璃透镜、第四透镜L4为玻璃透镜以及第五透镜L5为玻璃透镜，有利于提升光学系统100在高温以及低温的性能，以使光学系统100在-40℃到80℃范围内均可保持稳定的光学性能。

在一些示例性的实施例中，光学系统100满足条件式（7）：0.5＜|R6/R7|<55.2，其中，R6为第三透镜L3的像侧面S6于光轴H处的曲率半径，R7为第四透镜L4的物侧面S7于光轴H处的曲率半径。例如，|R6/R7|的值可为0.51、0.71、0.83、25.40或55.19等。

根据本申请中的第二透镜L2以及第六透镜L6的材料为塑料，第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5的材料为玻璃，通过控制光学系统100满足上述条件式（7），第三透镜L3具有正屈折力，配合具有正屈折力的第四透镜L4，以使射出第三透镜L3的光线入射至第四透镜L4时过渡得更加平缓，以提升光学系统100装配成型的良率。

在一些示例性的实施例中，光学系统100满足条件式（8）：0.7＜|R10/R11|<1.8，其中，R10为第五透镜L5的像侧面S10于光轴H处的曲率半径，R11为第六透镜L6的物侧面S11于光轴H处的曲率半径；例如，|R10/R11|的值可为0.71、1.03、1.22、1.24或1.79等。

通过控制R10以及R11满足上述条件式（8），第五透镜L5具有正屈折力，配合具有正屈折力的第六透镜L6，以使射出第五透镜L5的光线入射至第六透镜L6时过渡得更加平缓，以提升光学系统100装配成型的良率。

在一些示例性的实施例中，光学系统100满足条件式（9）：10＜|DIS/FNO|＜16.2，其中，DIS为光学系统100畸变的最大值，FNO为光学系统100的光圈数。例如，|DIS/FNO|的值可为10.01、12.50、13.45、15.50或16.19等。

通过控制光学系统100满足上述条件式（9），以使光学系统100的光圈数增大至1.0，同时获得超78°的视场角；进一步地，通过合理地控制光学系统100整体的结构，以使光学系统100的畸变小于17.8%，进而，可减弱拍摄获得的图像边缘区域扭曲的程度，以获得较佳的图像画质。

在一些示例性的实施例中，光学系统100满足条件式（10）：0.1mm^-1＜Nd8/R16＜0.25mm^-1；其中，Nd8为第八透镜L8的折射率，R16为第八透镜L8像侧面S16于光轴H处的曲率半径。例如，Nd8/R16的值可为0.11、0.18、0.20、0.23或0.24等，单位为mm^-1。

通过控制光学系统100满足上述条件式（10），控制0.1mm^-1＜Nd8/R16＜0.25mm^-1，在不影响各个方面性能的情况下，光学系统100的主光线入射角的角度不会过大，确保成像面IMG周围的相对照度不会过低，感光元件能保持良好的感光性能，边缘视场出现暗角的风险低。当Nd8/R16≥0.25mm^-1时，第八透镜L8的折射率过大，导致第八透镜L8的焦距过小，屈折力过强，易导致边缘视场的主光线入射角过大，影响感光元件的感光性能，降低光学系统100的成像质量，当Nd8/R16≤0.1mm^-1时，第八透镜L8的像侧面S16于光轴H处的曲率半径过大，面型过于平整，不利于平衡第一透镜L1至第七透镜L7产生的像差，降低成像质量。

在一些示例性的实施例中，光学系统100满足条件式（11）：0.1＜|SAG61/R11|＜0.35；其中，SAG61为第六透镜L6的物侧面S11的最大有效口径处的矢高（第六透镜L6的物侧面S11的最大有效口径处至第六透镜L6的物侧面S11与光轴H的交点沿平行于光轴H方向上的距离），R11为第六透镜L6的物侧面S11于光轴H处的曲率半径。例如，|SAG61/R11|的值可为0.15、0.20、0.27、0.30或0.34等。

通过控制光学系统100满足上述条件式（11），第五透镜L5为玻璃透镜，第六透镜L6为塑料透镜，第五透镜L5和第六透镜L6的材质差异导致二者的折射率差异比较大，保证|SAG61/R11|＜0.35，以使经过第五透镜L5的光线传递至第六透镜L6，为第六透镜L6的边缘视场光线入射到成像面IMG提供良好的过渡，降低边缘视场光线的入射角，有利于提升成像面IMG上的相对亮度，同时也有利于减小光学系统100的公差敏感性。

在一些示例性的实施例中，光学系统100满足条件式（12）：0.3＜CT3/SD6＜0.7；其中，CT3为第三透镜L3于光轴H上的厚度，SD6为第三透镜L3的像侧面S6的最大有效口径的一半。例如，CT3/SD6的值可为0.31、0.56、0.58、0.66或0.69等。

通过控制光学系统100满足上述条件式（12），可缩小光学系统100的镜头口径，以减小光学系统100的光学长度，易于光学系统100的制造成型。

在一些示例性的实施例中，光学系统100满足条件式（13）：2<（CT2+CT3+CT4+CT5+CT6）/f23456＜3；其中，CT2为第二透镜L2于光轴H上的厚度，CT3为第三透镜L3于光轴H上的厚度，CT4为第四透镜L4于光轴H上的厚度，CT5为第五透镜L5于光轴H上的厚度，CT6为第六透镜L6于光轴H上的厚度，f23456为第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5以及第六透镜L6的组合焦距。例如，（CT2+CT3+CT4+CT5+CT6）/f23456的值可为2.10、2.37、2.43、2.73或2.95等。

通过控制光学系统100满足上述条件式（13），以合理地控制各透镜于光轴H上的厚度，有利于光学系统100的小型化。同时，CT2、CT3、CT4、CT5间的合理配置，可缩小光学系统100的光学长度。

在一些示例性的实施例中，光学系统100满足条件式（14）：1＜|FNO|＜1.15，其中，FNO为光学系统100的光圈数。例如，|FNO|的值可为1.05、1.08、1.09、1.12或1.14等，通过控制FNO的范围，可获得较大的光圈数，以增大第一透镜L1的视场角。

在一些示例性的实施例中，第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第六透镜L6、第七透镜L7以及第八透镜L8的物侧面和/或像侧面可为非球面，非球面设计能够使透镜的物侧面及/或像侧面拥有更灵活的设计，使透镜在较小、较薄的情况下便能良好地解决成像不清，视界歪曲、视野狭小等不良现象，无需设置过多的透镜便能使透镜组拥有良好的成像品质，且有助于缩短光学系统100的长度。第四透镜L4以及第五透镜L5的物侧面和/或像侧面可为球面，球面透镜则制作工艺简单，生产成本低以及便于灵活设计各透镜面型，提升各透镜的成像解析能力。通过球面与非球面的配合也可有效消除光学系统100的像差，使光学系统100具有良好的成像品质，且同时提高光学系统100内各透镜的设计及组装的灵活性。其中，光学系统100中各透镜的表面也可以是球面和非球面的任意组合，并不一定是均为球面或均为非球面。

光学系统100还包括滤光片L9，滤光片L9设置于第八透镜L8的像侧面和成像面IMG之间。滤光片L9为用于滤除红外光的红外截止滤光片，防止红外光到达光学系统100的成像面IMG，从而防止红外光干扰正常成像。滤光片L9可与各透镜一同装配以作为光学系统100中的一部分。

在另一些实施例中，滤光片L9并不属于光学系统100的元件，此时滤光片L9可以在光学系统100与感光元件装配成取像模组时，一并安装至光学系统100与感光元件之间。在一些实施例中，滤光片L9也可设置在第一透镜L1的物侧。另外，在一些实施例中也可不设置滤光片L9，而是通过在第一透镜L1至第八透镜L8中的至少一个透镜的物侧面或像侧面上设置红外滤光膜，以实现滤除红外光的作用。

本申请的上述实施方式的光学系统100可采用多片透镜，通过合理分配各透镜焦距、屈折力、面型、厚度以及各透镜之间的轴上间距等，可在不影响光学系统100基本性能的条件下，可以实现相对照度最大化的同时，结构更加紧凑，从而较好地确保光学系统100的进光量，以提高光学系统100的解像力，使光学系统100具有良好的成像品质。

以下将参照附图及表格，结合具体数值介绍本技术方案的光学系统100在各具体实施方式中的组装结构以及对应的实施结果。

各实施例中示出的标记意义如下所示：

S1、S3、S5、S7、S9、S11、S13、S15以及S17分别为第一透镜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、第八透镜L8以及滤光片L9物侧面的编号，S2、S4、S6、S8、S10、S12、S14、S16以及S18分别为第一透镜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、第八透镜L8以及滤光片L9像侧面的编号。

“K”表示圆锥常数(Conic Constant)，“A4”、“A6”、“A8”、……、“A20”分别表示4阶、6阶、8阶、……、20阶非球面系数。

另外，在以下示出圆锥常数及非球面系数的各表中，数值的表达采用以10为底的指数表达。例如，“0.12E-05”表示“0.12×(10的负5次方)”，“9.87E+03”表示“9.87×(10的3次方)”。

在各实施方式中使用的光学系统100中，具体地，若将垂直于光轴H的方向上的距离设为“r”，将透镜原点处的近轴曲率设为“c”（近轴曲率c为上透镜曲率半径R的倒数，即c＝1/R），将圆锥常数设为“K”，将4阶、6阶、8阶、……、i阶的非球面系数分别设为“A4”、“A6”、“A8”、……、“Ai”，则非球面形状x由以下的数学式1定义, 其中，Z表示非球面沿光轴方向在高度为r的位置时，距非球面顶点的距离矢高。

数学式1：

实施例一

本实施例中的光学系统100的结构示意图参见图1所示，光学系统100包括沿光轴H由物侧至像侧依次设置的第一透镜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、第八透镜L8和滤光片L9，光阑ST设于第三透镜L3的像侧面S6与第四透镜L4的物侧面S7之间，光学系统100的成像面IMG位于滤光片L9远离第八透镜L8的一侧。第一透镜L1、第二透镜L2、第六透镜L6、第七透镜L7以及第八透镜L8的材质均为塑料；第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5的材质均为玻璃，滤光片L9为玻璃材质的红外截止滤光片。

其中，第一透镜L1具有负屈折力，第一透镜L1物侧面S1于近光轴H处为凸面、像侧面S2于近光轴H处为凹面。第二透镜L2具有负屈折力，第二透镜L2物侧面S3于近光轴H处为凹面、像侧面S4于近光轴H处为凸面。第三透镜L3具有正屈折力，第三透镜L3物侧面S5于近光轴H处为凸面、像侧面S6于近光轴H处为凸面。第四透镜L4具有正屈折力，第四透镜L4物侧面S7于近光轴H处为凸面、像侧面S8于近光轴H处为凹面。第五透镜L5具有正屈折力，第五透镜L5物侧面S9于近光轴H处为凸面、像侧面S10于近光轴H处为凸面。第六透镜L6具有正屈折力，第六透镜L6物侧面S11于近光轴H处为凸面、像侧面S12于近光轴H处为凸面。第七透镜L7具有负屈折力，第七透镜L7物侧面S13于近光轴H处为凹面、像侧面S14于近光轴H处为凹面。第八透镜L8具有正屈折力，第八透镜L8物侧面S15于近光轴H处为凸面、像侧面S16于近光轴H处为凹面。

实施例一中光学系统100的折射率以及阿贝数是以波长为587.56nm的光线为参考，焦距是以波长为546.00nm的光线为参考，光学系统100的相关参数如表1所示。其中，f为光学系统100的有效焦距，FNO表示光圈数，Semi-FOV为光学系统100的最大视场角的一半，TTL为光学系统100的第一透镜L1的物侧面S1至成像面IMG于光轴H上的距离，曲率半径、厚度、有效焦距的单位均为毫米。

表1

根据表1中的参数得出本实施例中光学系统100中的各透镜相关参数之间的数值关系计算结果如表2所示。

表2

根据表2中结果可知，本实施例中光学系统100中的各透镜相关参数之间的数值关系计算结果分别一一对应满足条件式（1）至条件式（14）。

实施例一中各透镜的表面对应的圆锥常数K和非球面系数如表3所示。

表3

图2中的（A）（B）以及（C）分别为实施例一中球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图。

球差曲线图的横坐标表示焦点偏移量、纵坐标表示归一化视场，图2的（A）中给出的波长分别在656.30nm、587.60nm、546.00nm、486.10nm以及435.00nm时，不同视场的焦点偏移均在±0.050mm以内，说明本实施例中光学系统100的球差较小、成像质量较好。

像散曲线图横坐标表示焦点偏移，纵坐标表示像高，图2的（B）给出的像散曲线表示波长在546.00nm时，子午像面和弧矢像面的焦点偏移量均在±0.050mm以内，说明本实施例中光学系统100的像散较小、成像质量较好。

畸变曲线图横坐标表示畸变率，纵坐标表示像高，图2的（C）给出的畸变曲线表示波长在546.00nm时的畸变在±20%以内，说明本实施例中光学系统100的畸变得到了较好的矫正、成像质量较好。

根据图2中的（A）（B）以及（C）可知，实施例一中给出的光学系统100能够实现良好的成像效果。

实施例二

本实施例中的光学系统100的结构示意图参见图3所示，光学系统100包括沿光轴H由物侧至像侧依次设置的第一透镜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、第八透镜L8和滤光片L9，光阑ST设于第三透镜L3的像侧面S6与第四透镜L4的物侧面S7之间，光学系统100的成像面IMG位于滤光片L9远离第八透镜L8的一侧。第一透镜L1、第二透镜L2、第六透镜L6、第七透镜L7以及第八透镜L8的材质均为塑料；第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5的材质均为玻璃，滤光片L9为玻璃材质的红外截止滤光片。

其中，第一透镜L1具有负屈折力，第一透镜L1物侧面S1于近光轴H处为凸面、像侧面S2于近光轴H处为凹面。第二透镜L2具有负屈折力，第二透镜L2物侧面S3于近光轴H处为凹面、像侧面S4于近光轴H处为凸面。第三透镜L3具有正屈折力，第三透镜L3物侧面S5于近光轴H处为凸面、像侧面S6于近光轴H处为凸面。第四透镜L4具有正屈折力，第四透镜L4物侧面S7于近光轴H处为凸面、像侧面S8于近光轴H处为凹面。第五透镜L5具有正屈折力，第五透镜L5物侧面S9于近光轴H处为凸面、像侧面S10于近光轴H处为凸面。第六透镜L6具有正屈折力，第六透镜L6物侧面S11于近光轴H处为凸面、像侧面S12于近光轴H处为凸面。第七透镜L7具有负屈折力，第七透镜L7物侧面S13于近光轴H处为凹面、像侧面S14于近光轴H处为凹面。第八透镜L8具有正屈折力，第八透镜L8物侧面S15于近光轴H处为凸面、像侧面S16于近光轴H处为凹面。

实施例二中光学系统100的折射率以及阿贝数是以波长为587.56nm的光线为参考，焦距是以波长为546.00nm的光线为参考，光学系统100的相关参数如表4所示。其中，f为光学系统100的有效焦距，FNO表示光圈数，Semi-FOV为光学系统100的最大视场角的一半，TTL为光学系统100的第一透镜L1的物侧面S1至成像面IMG于光轴H上的距离，曲率半径、厚度、有效焦距的单位均为毫米。

表4

根据表4中的参数得出本实施例中光学系统100中的各透镜相关参数之间的数值关系计算结果如表5所示。

表5

根据表5中结果可知，本实施例中光学系统100中的各透镜相关参数之间的数值关系计算结果分别一一对应满足条件式（1）至条件式（14）。

实施例二中各透镜的表面对应的圆锥常数K和非球面系数如表6所示。

表6

请参阅图4，由图4中的（A）球差曲线图、（B）像散曲线图以及（C）畸变曲线图可知，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。此外，关于图4中的（A）、图4中的（B）以及图4中的（C）中各曲线对应的波长可参考第一实施例中关于图2中的（A）、图2中的（B）、图2中的（C）所描述的内容，此处不再赘述。

实施例三

本实施例中的光学系统100的结构示意图参见图5所示，光学系统100包括沿光轴H由物侧至像侧依次设置的第一透镜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、第八透镜L8和滤光片L9，光阑ST设于第三透镜L3的像侧面S6与第四透镜L4的物侧面S7之间，光学系统100的成像面IMG位于滤光片L9远离第八透镜L8的一侧。第一透镜L1、第二透镜L2、第六透镜L6、第七透镜L7以及第八透镜L8的材质均为塑料；第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5的材质均为玻璃，滤光片L9为玻璃材质的红外截止滤光片。

其中，第一透镜L1具有负屈折力，第一透镜L1物侧面S1于近光轴H处为凸面、像侧面S2于近光轴H处为凹面。第二透镜L2具有负屈折力，第二透镜L2物侧面S3于近光轴H处为凹面、像侧面S4于近光轴H处为凸面。第三透镜L3具有正屈折力，第三透镜L3物侧面S5于近光轴H处为凸面、像侧面S6于近光轴H处为凸面。第四透镜L4具有正屈折力，第四透镜L4物侧面S7于近光轴H处为凸面、像侧面S8于近光轴H处为凹面。第五透镜L5具有正屈折力，第五透镜L5物侧面S9于近光轴H处为凸面、像侧面S10于近光轴H处为凸面。第六透镜L6具有正屈折力，第六透镜L6物侧面S11于近光轴H处为凸面、像侧面S12于近光轴H处为凸面。第七透镜L7具有负屈折力，第七透镜L7物侧面S13于近光轴H处为凹面、像侧面S14于近光轴H处为凹面。第八透镜L8具有正屈折力，第八透镜L8物侧面S15于近光轴H处为凸面、像侧面S16于近光轴H处为凹面。

实施例三中光学系统100的折射率以及阿贝数是以波长为587.56nm的光线为参考，焦距是以波长为546.00nm的光线为参考，光学系统100的相关参数如表7所示。其中，f为光学系统100的有效焦距，FNO表示光圈数，Semi-FOV为光学系统100的最大视场角的一半，TTL为光学系统100的第一透镜L1的物侧面S1至成像面IMG于光轴H上的距离，曲率半径、厚度、有效焦距的单位均为毫米。

表7

根据表7中的参数得出本实施例中光学系统100中的各透镜相关参数之间的数值关系计算结果如表8所示。

表8

根据表8中结果可知，本实施例中光学系统100中的各透镜相关参数之间的数值关系计算结果分别一一对应满足条件式（1）至条件式（14）。

实施例三中各透镜的表面对应的圆锥常数K和非球面系数如表9所示。

表9

请参阅图6，由图6中的（A）球差曲线图、（B）像散曲线图以及（C）畸变曲线图可知，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。此外，关于图6中的（A）、图6中的（B）以及图6中的（C）中各曲线对应的波长可参考第一实施例中关于图2中的（A）、图2中的（B）、图2中的（C）所描述的内容，此处不再赘述。

实施例四

本实施例中的光学系统100的结构示意图参见图7所示，光学系统100包括沿光轴H由物侧至像侧依次设置的第一透镜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、第八透镜L8和滤光片L9，光阑ST设于第三透镜L3的像侧面S6与第四透镜L4的物侧面S7之间，光学系统100的成像面IMG位于滤光片L9远离第八透镜L8的一侧。第一透镜L1、第二透镜L2、第六透镜L6、第七透镜L7以及第八透镜L8的材质均为塑料；第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5的材质均为玻璃，滤光片L9为玻璃材质的红外截止滤光片。

其中，第一透镜L1具有负屈折力，第一透镜L1物侧面S1于近光轴H处为凸面、像侧面S2于近光轴H处为凹面。第二透镜L2具有负屈折力，第二透镜L2物侧面S3于近光轴H处为凹面、像侧面S4于近光轴H处为凸面。第三透镜L3具有正屈折力，第三透镜L3物侧面S5于近光轴H处为凸面、像侧面S6于近光轴H处为凹面。第四透镜L4具有正屈折力，第四透镜L4物侧面S7于近光轴H处为凸面、像侧面S8于近光轴H处为凸面。第五透镜L5具有正屈折力，第五透镜L5物侧面S9于近光轴H处为凹面、像侧面S10于近光轴H处为凸面。第六透镜L6具有正屈折力，第六透镜L6物侧面S11于近光轴H处为凸面、像侧面S12于近光轴H处为凸面。第七透镜L7具有负屈折力，第七透镜L7物侧面S13于近光轴H处为凹面、像侧面S14于近光轴H处为凹面。第八透镜L8具有正屈折力，第八透镜L8物侧面S15于近光轴H处为凸面、像侧面S16于近光轴H处为凹面。

实施例四中光学系统100的折射率以及阿贝数是以波长为587.56nm的光线为参考，焦距是以波长为546.00nm的光线为参考，光学系统100的相关参数如表10所示。其中，f为光学系统100的有效焦距，FNO表示光圈数，Semi-FOV为光学系统100的最大视场角的一半，TTL为光学系统100的第一透镜L1的物侧面S1至成像面IMG于光轴H上的距离，曲率半径、厚度、有效焦距的单位均为毫米。

表10

根据表10中的参数得出本实施例中光学系统100中的各透镜相关参数之间的数值关系计算结果如表11所示。

表11

根据表11中结果可知，本实施例中光学系统100中的各透镜相关参数之间的数值关系计算结果分别一一对应满足条件式（1）至条件式（14）。

实施例四中各透镜的表面对应的圆锥常数K和非球面系数如表12所示。

表12

请参阅图8，由图8中的（A）球差曲线图、（B）像散曲线图以及（C）畸变曲线图可知，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。此外，关于图8中的（A）、图8中的（B）以及图8中的（C）中各曲线对应的波长可参考第一实施例中关于图2中的（A）、图2中的（B）、图2中的（C）所描述的内容，此处不再赘述。

实施例五

本实施例中的光学系统100的结构示意图参见图9所示，光学系统100包括沿光轴H由物侧至像侧依次设置的第一透镜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、第八透镜L8和滤光片L9，光阑ST设于第三透镜L3的像侧面S6与第四透镜L4的物侧面S7之间，光学系统100的成像面IMG位于滤光片L9远离第八透镜L8的一侧。第一透镜L1、第二透镜L2、第六透镜L6、第七透镜L7以及第八透镜L8的材质均为塑料；第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5的材质均为玻璃，滤光片L9为玻璃材质的红外截止滤光片。

其中，第一透镜L1具有负屈折力，第一透镜L1物侧面S1于近光轴H处为凸面、像侧面S2于近光轴H处为凹面。第二透镜L2具有负屈折力，第二透镜L2物侧面S3于近光轴H处为凹面、像侧面S4于近光轴H处为凸面。第三透镜L3具有正屈折力，第三透镜L3物侧面S5于近光轴H处为凸面、像侧面S6于近光轴H处为凸面。第四透镜L4具有正屈折力，第四透镜L4物侧面S7于近光轴H处为凸面、像侧面S8于近光轴H处为凸面。第五透镜L5具有正屈折力，第五透镜L5物侧面S9于近光轴H处为凹面、像侧面S10于近光轴H处为凸面。第六透镜L6具有正屈折力，第六透镜L6物侧面S11于近光轴H处为凸面、像侧面S12于近光轴H处为凸面。第七透镜L7具有负屈折力，第七透镜L7物侧面S13于近光轴H处为凹面、像侧面S14于近光轴H处为凹面。第八透镜L8具有正屈折力，第八透镜L8物侧面S15于近光轴H处为凸面、像侧面S16于近光轴H处为凹面。

实施例五中光学系统100的折射率以及阿贝数是以波长为587.56nm的光线为参考，焦距是以波长为546.00nm的光线为参考，光学系统100的相关参数如表13所示。其中，f为光学系统100的有效焦距，FNO表示光圈数，Semi-FOV为光学系统100的最大视场角的一半，TTL为光学系统100的第一透镜L1的物侧面S1至成像面IMG于光轴H上的距离，曲率半径、厚度、有效焦距的单位均为毫米。

表13

根据表13中的参数得出本实施例中光学系统100中的各透镜相关参数之间的数值关系计算结果如表14所示。

表14

根据表14中结果可知，本实施例中光学系统100中的各透镜相关参数之间的数值关系计算结果分别一一对应满足条件式（1）至条件式（14）。

实施例五中各透镜的表面对应的圆锥常数K和非球面系数如表15所示。

表15

请参阅图10，由图10中的（A）球差曲线图、（B）像散曲线图以及（C）畸变曲线图可知，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。此外，关于图10中的（A）、图10中的（B）以及图10中的（C）中各曲线对应的波长可参考第一实施例中关于图2中的（A）、图2中的（B）、图2中的（C）所描述的内容，此处不再赘述。

如图11所示，本申请的一些实施例中还提供了一种取像模组200，取像模组200包括感光元件210以及如上所述的光学系统100。感光元件210具有感光面211，感光面211位于光学系统100的成像面IMG内，以接收由所述光学系统100形成的图像的光线。感光元件210可以为CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合器件)或CMOS(Complementary Metal OxideSemiconductor，互补金属氧化物半导体)。在装配时，光学系统100的成像面IMG与感光元件210的感光面211重叠。

如图12所示，本申请的一些实施例中还提供了一种终端300，取像模组200应用于终端300以使终端300具备摄像功能。具体地，终端300包括固定件310以及如上所述的取像模组200，取像模组200安装在固定件310上用以获取图像。固定件310可以包括电路板和保护壳体等部件。终端300可以为但不限于便携式的电子设备以及车辆载具等，例如终端可为智能手机、电话机、视频电话、电子书籍阅读器、行车记录仪、可穿戴装置等。以终端300为智能手机为例，智能手机的保护壳体可包括前盖、中框和电池盖，取像模组200可安装于前盖、中框或电池盖，如图12所示，为取像模组200安装于前盖的主视图。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

以上所揭露的仅为本申请较佳实施例而已，当然不能以此来限定本申请之权利范围，因此依本申请权利要求所作的等同变化，仍属本申请所涵盖的范围。

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括：

具有负屈折力的第一透镜，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凹面、像侧面于近光轴处为凸面；

具有正屈折力的第三透镜，所述第三透镜的物侧面于近光轴处为凸面；

具有正屈折力的第四透镜，所述第四透镜的物侧面于近光轴处为凸面；

具有正屈折力的第五透镜，所述第五透镜的像侧面于近光轴处为凸面，所述第五透镜与所述第四透镜为胶合透镜；

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凸面；

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凹面、像侧面于近光轴处为凹面；

具有正屈折力的第八透镜，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；

具有屈折力的透镜数量为上述八片。

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：11mm＜f/tan(Semi-FOV)＜14mm；其中，f为所述光学系统的有效焦距，Semi-FOV为所述光学系统的最大视场角的一半，tan(Semi-FOV)为所述光学系统的最大视场角的一半的正切值。

3.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统还满足条件式：1.3＜|f2/f|<105；和/或，1.2＜|f3/f|<340；和/或，1.3＜|f4/f|<17；和/或，1.2＜|f5/f|<14；和/或，2.5＜|f6/f|<23；其中，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，f4为所述第四透镜的有效焦距，f5为所述第五透镜的有效焦距，f6为所述第六透镜的有效焦距。

4.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统还满足条件式：0.5<|R6/R7|<55.2；和/或，0.7<|R10/R11|<1.8；其中，R6为所述第三透镜的像侧面于光轴处的曲率半径，R7为所述第四透镜的物侧面于光轴处的曲率半径，R10为所述第五透镜的像侧面于光轴处的曲率半径，R11为所述第六透镜的物侧面于光轴处的曲率半径。

5.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统还满足条件式：1＜|FNO|＜1.15，和/或0.1mm^-1＜Nd8/R16＜0.25mm^-1；其中，FNO为所述光学系统的光圈数，Nd8为所述第八透镜的折射率，R16为所述第八透镜的像侧面于光轴处的曲率半径。

6.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统还满足条件式：0.1＜|SAG61/R11|＜0.35；其中，SAG61为所述第六透镜的物侧面的最大有效口径处的矢高，R11为所述第六透镜的物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，所述光学系统还满足条件式：0.3＜CT3/SD6＜0.7；其中，CT3为所述第三透镜于光轴上的厚度，SD6为所述第三透镜的像侧面的最大有效口径的一半。

8.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统还满足条件式：2<（CT2+CT3+CT4+CT5+CT6）/f23456＜3；其中，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，CT4为所述第四透镜于光轴上的厚度，CT5为所述第五透镜于光轴上的厚度，CT6为所述第六透镜于光轴上的厚度，f23456为所述第二透镜、所述第三透镜、所述第四透镜、所述第五透镜以及所述第六透镜的组合焦距。

9.一种取像模组，其特征在于，包括：

如权利要求1-8中任一项所述光学系统，及

感光元件，所述感光元件设置在所述光学系统的像侧。

10.一种终端，其特征在于，包括：

如权利要求9所述的取像模组；及

固定件，所述取像模组安装于所述固定件上。

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