CN114859530B

CN114859530B - 光学系统、取像模组及终端设备

Info

Publication number: CN114859530B
Application number: CN202210788023.8A
Authority: CN
Inventors: 乐宇明; 兰宾利; 朱志鹏
Original assignee: Jiangxi Jingchao Optical Co Ltd
Current assignee: Jiangxi Jingchao Optical Co Ltd
Priority date: 2022-07-06
Filing date: 2022-07-06
Publication date: 2022-11-15
Anticipated expiration: 2042-07-06
Also published as: CN114859530A

Abstract

本发明涉及一种光学系统、取像模组及终端设备。光学系统包括具有负屈折力的第一透镜，物侧面于近光轴处为凹面，像侧面于近光轴处为凹面；具有正屈折力的第二透镜，物侧面于近光轴处为凸面；具有屈折力的第三透镜；具有负屈折力的第四透镜，物侧面于近光轴处为凹面，像侧面于近光轴处为凹面；具有正屈折力的第五透镜，物侧面于近光轴处为凸面，像侧面于近光轴处为凸面；具有正屈折力的第六透镜，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，物侧面于近光轴处为凹面；光学系统满足：1≤|Rs11/Rs12|≤4.5。上述光学系统，具备大视角以及良好的成像质量。

Description

光学系统、取像模组及终端设备

技术领域

本发明涉及摄像领域，特别是涉及一种光学系统、取像模组及终端设备。

背景技术

近些年，随着国家对于道路交通安全和汽车安全的要求不断提高，汽车智能化程度也不断提高，由此，业界对车载镜头的光学性能的要求也越来越高。汽车通常包括前视宽视野镜头、主视野镜头和窄视野镜头三个车载镜头，三个车载镜头共同兼顾了车辆前方的宽阔视角以及远距离物体的取像。其中，主视野车载镜头能够覆盖大部分的交通场景，因而主视野车载镜头在业界的作用越来越显著。然而，目前的主视野车载镜头的成像质量还有待提升，难以保障行车安全性能。

发明内容

基于此，有必要提供一种光学系统、取像模组及终端设备，以提升车载镜头的成像质量。

一种光学系统，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凹面，像侧面于近光轴处为凹面；

具有正屈折力的第二透镜，所述第二透镜的物侧面于近光轴处为凸面；

具有屈折力的第三透镜；

具有负屈折力的第四透镜，所述第四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；

具有正屈折力的第五透镜，所述第五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；

且所述光学系统满足以下条件式：

1≤|Rs11/Rs12|≤4.5；

其中，Rs11为所述第一透镜的物侧面于光轴处的曲率半径，Rs12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，第一透镜具有负屈折力，配合第一透镜于光轴处的凹凹面型，有利于聚焦远距离光线的同时引入较大角度的光线，从而有利于提升光学系统的视场角，同时还有利于减小系统的头部口径，从而有利于压缩系统体积。第二透镜具有正屈折力，配合第二透镜的物侧面于近光轴处的凸面面型，有利于收缩第一透镜引入的大角度光线，并平衡第一透镜产生的像差，从而降低系统的边缘像差，并减小鬼像风险。第四透镜具有负屈折力，配合第四透镜于近光轴处的凹凹面型，能够使得第四透镜物侧各透镜引入的大角度光线在第四透镜平缓过渡而有效传递至第四透镜的像侧，使得边缘光线的偏折不会过大，从而有利于降低第四透镜像侧各透镜偏折光线的负担，有利于降低系统的场曲像散等像差，同时也有利于系统实现大光圈效果。第五透镜具有正屈折力，配合第五透镜于近光轴处的凸凸面型，有利于平衡第四透镜的像差，进一步提升系统的成像质量；同时也有利于进一步收缩光线，从而有利于缩短系统的总长。第六透镜具有正屈折力，配合第六透镜于近光轴处的凸凸面型，有利于使得第五透镜收缩的光线能够在第六透镜平缓过渡，从而有利于减小系统的畸变，增加系统的成像照度；同时还有利于降低系统的像差敏感度，提升系统的成像质量。第七透镜具有负屈折力，配合第七透镜的物侧面于近光轴处的凹面面型，有利于将经第七透镜物侧各透镜调节后的光线有效传递至成像面，从而有利于系统实现大像面效果。

满足上述条件式时，能够合理配置第一透镜的形状，有利于第一透镜有效引入大角度光线，从而提升系统的视场角，同时还有利于降低第一透镜产生的像差，再者，在有利于压缩系统的头部口径的同时，还有利于提升第一透镜的成型良率。超过上述条件式的上限，第一透镜的像侧面的曲率半径过小，光线容易在第一透镜和第二透镜之间反射而产生鬼影，不利于成像质量的提升。低于上述条件式的下限，第一透镜的物侧面的曲率半径的绝对值过小，导致第一透镜的弯曲程度过大，不利于第一透镜的加工成型。

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，在具备大视角的同时，还能够具备大像面特性，并具有良好的成像质量。

一种终端设备，包括固定件以及上述的取像模组，所述取像模组设置于所述固定件。在所述电子设备中采用上述取像模组，在具备大视角的同时，还能够具备大像面特性，并具有良好的成像质量。

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终端设备的结构示意图；

图13为本申请另一实施例中的终端设备的结构示意图。

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”、“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以及第七透镜L7。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以及第七透镜L7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还包括位于第七透镜L7像侧的成像面S17，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以及第七透镜L7调节后能够成像于成像面S17。

其中，第一透镜L1具有负屈折力，配合第一透镜L1于光轴110处的凹凹面型，有利于聚焦远距离光线的同时引入较大角度的光线，从而有利于提升光学系统100的视场角，同时还有利于减小系统的头部口径，从而有利于压缩系统体积。第二透镜L2具有正屈折力，配合第二透镜的物侧面S3于近光轴110处的凸面面型，有利于收缩第一透镜L1引入的大角度光线，并平衡第一透镜L1产生的像差，从而降低系统的边缘像差，并减小鬼像风险。第三透镜L3具有屈折力。第四透镜L4具有负屈折力，配合第四透镜L4于近光轴110处的凹凹面型，能够使得第四透镜L4物侧各透镜引入的大角度光线在第四透镜L4平缓过渡而有效传递至第四透镜L4的像侧，使得边缘光线的偏折不会过大，从而有利于降低第四透镜L4像侧各透镜偏折光线的负担，有利于降低系统的场曲像散等像差，同时也有利于系统实现大光圈效果。第五透镜L5具有正屈折力，配合第五透镜L5于近光轴110处的凸凸面型，有利于平衡第四透镜L4的像差，进一步提升系统的成像质量；同时也有利于进一步收缩光线，从而有利于缩短系统的总长。第六透镜L6具有正屈折力，配合第六透镜L6于近光轴110处的凸凸面型，有利于使得第五透镜L5收缩的光线能够在第六透镜L6平缓过渡，从而有利于减小系统的畸变，增加系统的成像照度；同时还有利于降低系统的像差敏感度，提升系统的成像质量。第七透镜L7具有负屈折力，配合第七透镜L7的物侧面S13于近光轴110处的凹面面型，有利于将经第七透镜L7物侧各透镜调节后的光线有效传递至成像面S17，从而有利于系统实现大像面效果。

在一些实施例中，第四透镜L4与第五透镜L5胶合，配合第四透镜L4的负屈折力以及第五透镜L5的正屈折力，有利于抑制光学系统100的色差，校正光学系统100的像差，从而提升光学系统100的成像质量。需要说明的是，在本申请中，描述第四透镜L4与第五透镜L5胶合，可以理解为对第四透镜L4与第五透镜L5的相对位置的限定，例如第四透镜L4的像侧面S8与第五透镜L5的物侧面S9相抵接，而非理解为对第四透镜L4与第五透镜L5的胶合工艺进行限定。第四透镜L4与第五透镜L5采用光学胶相胶合，或者借助结构件等其他方式相抵接，均在本申请的第四透镜L4与第五透镜L5胶合的范围内。

另外，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。在一些实施例中，光阑STO设于第三透镜L3和第四透镜L4，配合系统各透镜的屈折力和面型配置，以及第四透镜L4和第五透镜L5的胶合设置，有利于系统实现大光圈特性，从而有利于提升成像的相对照度。

在一些实施例中，光学系统100还包括设置于第七透镜L7像侧的红外滤光片L8。红外滤光片L8可为红外截止滤光片，用于滤除干扰光，防止干扰光到达光学系统100的成像面S17而影响正常成像。在一些实施例中，光学系统100还可包括设置于红外滤光片L8和系统的成像面S17之间的保护玻璃L9，保护玻璃L9能够对物侧的透镜以及像侧的感光元件起到保护作用。

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。进一步地，在一些实施例中，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以及第七透镜L7的物侧面和像侧面均为球面，而第六透镜L6的物侧面S11和像侧面S12均为非球面。通过球面和非球面的合理搭配，既有利于压缩系统各透镜的口径，从而压缩系统的体积，同时也有利于校正系统的球差，提升系统的成像质量。

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或第七透镜L7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：1≤|Rs11/Rs12|≤4.5；其中，Rs11为第一透镜L1的物侧面S1于光轴110处的曲率半径，Rs12为第一透镜L1的像侧面S2于光轴110处的曲率半径。具体地，|Rs11/Rs12|可以为：1.234、1.443、1.728、1.993、2.021、2.945、3.112、3.267、3.554或3.906。满足上述条件式时，能够合理配置第一透镜L1的形状，有利于第一透镜L1有效引入大角度光线，从而提升系统的视场角，同时还有利于降低第一透镜L1产生的像差，再者，在有利于压缩系统的头部口径的同时，还有利于提升第一透镜L1的成型良率。超过上述条件式的上限，第一透镜L1的像侧面S2的曲率半径过小，光线容易在第一透镜L1和第二透镜L2之间反射而产生鬼影，不利于成像质量的提升。低于上述条件式的下限，第一透镜L1的物侧面S1的曲率半径的绝对值过小，导致第一透镜L1的弯曲程度过大，不利于第一透镜L1的加工成型。

在一些实施例中，光学系统100满足条件式：9≤TTL/AT34≤25；其中，TTL为第一透镜L1的物侧面S1至光学系统100的成像面S17于光轴110上的距离，即光学系统100的光学总长，AT34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。具体地，TTL/AT34可以为：9.514、11.528、15.843、17.265、19.323、20.684、21.306、22.741、23.587或24.326。满足上述条件式时，有利于减小第三透镜L3和第四透镜L4之间的空气间隔，从而有利于缩短系统的总长，实现小型化设计，同时还有利于光线在第三透镜L3和第四透镜L4之间合理过渡，从而有利于提升系统的相对照度。超过上述条件式的上限，系统的光学总长过长，不利于系统的小型化设计。低于上述条件式的下限，第三透镜L3和第四透镜L4之间的空气间隔过大，光线过渡不合理，不利于系统相对照度的提升。

在一些实施例中，光学系统100满足条件式：4≤TTL/BFL≤8；其中，BFL为第七透镜L7的像侧面S14至光学系统100的成像面S17于光轴110上的距离。具体地，TTL/BFL可以为：4.772、5.631、6.697、7.003、7.015、7.124、7.156、7.174、7.196或7.250。满足上述条件式时，能够合理配置系统的光学总长与后焦的比值，有利于压缩系统的总长，实现小型化设计，同时也有利第七透镜L7出射的光线能够有效传递至成像面S17上，从而有利于系统相对照度的提升。超过上述条件式的上限，系统的光学总长过长，不利于系统的小型化设计。低于上述条件式的下限，第七透镜L7的像侧面S14至成像面S17的距离过长，不利于光线有效入射到成像面S17，从而不利于系统相对照度的提升。

在一些实施例中，光学系统100满足条件式：2≤Rs61/SDs61≤4；其中，Rs61为第六透镜L6的物侧面S11于光轴110处的曲率半径，SDs61为第六透镜L6的物侧面S11的最大有效半口径。具体地，Rs61/SDs61可以为：2.447、2.554、2.639、2.789、2.955、3.215、3.447、3.530、3.698或3.864。满足上述条件式时，能够合理配置第六透镜L6的物侧面S11的曲率半径与最大有效半口径的比值，有利于合理配置第六透镜L6的物侧面S11的弯曲程度，并增大第六透镜L6在垂直于光轴110方向上的尺寸，从而有利于第五透镜L5出射的光线以大角度传递至像侧，并增大第五透镜L5像侧各透镜的通光口径，进而有利于增大系统的成像面S17尺寸，实现大像面的效果，并提升成像的相对照度；同时，还有利于抑制边缘视场的像差，提升系统的成像质量。超过上述条件式的上限，第六透镜L6的物侧面S11的有效口径过小，导致边缘光线偏折严重，边缘像差增大，不利于成像质量的提升。低于上述条件式的下限，第六透镜L6的物侧面S11面型过于弯曲，光线偏折程度过大，也容易导致边缘像差加大，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：0.5≤CT6/SDs61≤2；其中，CT6为第六透镜L6于光轴110上的厚度，SDs61为第六透镜L6的物侧面S11的最大有效半口径。具体地，CT6/SDs61可以为：0.556、0.755、0.893、0.925、1.216、1.347、1.551、1.745、1.803或1.962。满足上述条件式时，能够合理配置第六透镜L6的中心厚度与物侧面S11的有效半口径的比值，有利于光线在经过第六透镜L6时合理偏折，从而有利于提升系统的成像质量，同时也有利于扩大第六透镜L6的口径，使得光线能够以更大的角度从第六透镜L6出射，从而有利于提升第六透镜L6及第六透镜L6像侧各透镜的通光口径，进而有利于增大系统的成像面S17，实现大像面效果。超过上述条件式的上限，第六透镜L6的物侧面S11的口径过小，导致边缘光线在经过第六透镜L6时偏折程度过大，从而导致系统的边缘像差增加，不利于成像质量的提升。低于上述条件式的下限，第六透镜L6的中心厚度过小，第六透镜各处的厚薄比变化过大，不利于光线的合理偏折，从而不利于系统MTF值的提升，导致系统分辨率下降，不利于实现系统的优异性能。

在一些实施例中，光学系统100满足条件式：0.5≤CT2/CT3≤4；其中，CT2为第二透镜L2于光轴110上的厚度，CT3为第三透镜L3于光轴110上的厚度。具体地，CT2/CT3可以为：0.763、0.854、0.936、1.022、1.238、1.545、2.637、2.954、3.147或3.433。满足上述条件式时，能够合理配置第二透镜L2和第三透镜L3的中心厚度的比值，有利于提升第二透镜L2和第三透镜L3的成型良率以及系统的组装效率，同时还有利于光线在第二透镜L2和第三透镜L3之间合理偏折，从而有利于系统MTF的提升，进而有利于提升系统的解析力。超过上述条件式的上限，第二透镜L2的中心厚度过大，第三透镜L3的中心厚度过小，不利于系统MTF提升，从而不利于提高系统的解析力。低于上述条件式的下限，第三透镜L3的中心厚度过大，导致第三透镜L3的厚度公差过大，不利于第三透镜L3的成型和组装。

在一些实施例中，光学系统100满足条件式：8≤|Rs22/CT2|≤185；其中，Rs22为第二透镜L2的像侧面S4于光轴110处的曲率半径，CT2为第二透镜L2于光轴110上的厚度。具体地，|Rs22/CT2|可以为：8.568、13.257、18.365、55.697、87.691、110.032、135.841、155.852、174.321或182.185。满足上述条件式时，能够合理配置第二透镜L2的像侧面S4的曲率半径与中心厚度的比值，从而有利于光线在第二透镜L2合理偏折，进而有利于系统MTF的提升，有利于提升系统成像的解析力，实现高像素效果。超过上述条件式的上限，第二透镜L2的像侧面S4的曲率半径过大，第二透镜L2的像侧面S4面型过于平缓，导致光线容易在第二透镜L2的像侧面S4反射而增加鬼像风险。低于上述条件式的下限，第二透镜L2的中心厚度过大，导致光线在第二透镜L2的偏折不合理，不利于系统MTF的提升。

在一些实施例中，光学系统100满足条件式：1≤BFL/CT2≤2.8；其中，BFL为第七透镜L7的像侧面S14至光学系统100的成像面S17于光轴110上的距离。具体地，BFL/CT2可以为：1.312、1.457、1.527、1.636、1.782、1.863、1.977、2.125、2.223或2.400。满足上述条件式时，能够合理配置系统的后焦与第二透镜L2的中心厚度的比值，有利于缩短系统的总长，实现小型化设计，同时还有利于合理配置第二透镜L2的形状，从而提升系统的生产和组装效率，并提升系统的成像质量。超过上述条件式的上限，第七透镜L7的像侧面S14至成像面S17的距离过大，不利于系统的小型化设计。低于上述条件式的下限，第二透镜L2的中心厚度过大，面型过于弯曲，容易导致场曲增大，不利于MTF值的提升，从而不利于系统分辨率的提升。

在一些实施例中，光学系统100满足条件式：3≤CT6/SAGs61≤18；其中，CT6为第六透镜L6于光轴110上的厚度，SAGs61为第六透镜L6的物侧面S11与光轴110的交点至第六透镜L6的物侧面S11的最大有效口径处于光轴110方向上的距离。具体地，CT6/SAGs61可以为：3.534、4.551、7.336、8.674、10.205、11.637、13.641、15.788、16.369或17.463。满足上述条件式时，能够合理配置第六透镜L6的中心厚度与物侧面S11的矢高的比值，有利于合理配置第六透镜L6的形状，从而有利于修正系统的边缘像差，进而有利于维持系统良好的成像品质；同时还有利于提升第六透镜L6的成型良率。低于上述条件式的下限，第六透镜L2的中心厚度过小，导致第六透镜L6的厚度过薄，加工难度增大，不利于第六透镜L6的制造成型。超过上述条件式的上限，第六透镜L6的物侧面S11的矢高过小，第六透镜L6的物侧面S11过于平缓，为保持光线的合理偏折，将导致第六透镜L6的像侧面S12面型过于弯曲，从而导致边缘光线像差增大，不利于系统成像质量的提升。

在一些实施例中，光学系统100满足条件式：4.5mm≤|f1/FNO|≤6.01mm；其中，f1为第一透镜L1的有效焦距，FNO为光学系统100的光圈数。具体地，|f1/FNO|可以为：5.006、5.178、5.203、5.324、5.471、5.554、5.623、5.741、5.829或6.006。满足上述条件式时，能够合理配置第一透镜L1的有效焦距和系统的光圈数的比值，有利于合理配置第一透镜L1的负屈折力，使得第一透镜L1能够有效偏折光线，从而提升系统的成像质量，同时还有利于扩大系统的光圈，实现大光圈效果。超过上述条件式的上限，第一透镜L1的有效焦距的绝对值过大，第一透镜L1的负屈折力不足，容易增加鬼像风险，不利于成像质量的提升。低于上述条件式的下限，系统的光圈数过大，光圈过小，不利于实现大光圈效果。

在一些实施例中，光学系统100满足条件式：50deg≤（FOV*f）/Y≤65deg；其中，FOV为光学系统100的最大视场角，f为光学系统100的有效焦距，Y为光学系统100的最大视场角所对应的像高。具体地，（FOV*f）/Y可以为：57.927、57.935、57.955、57.974、57.998、58.021、58.077、58.123、58.189或58.253。满足上述条件式时，系统在满足远距离拍摄的同时，有利于扩大系统的视场角，同时还有利于系统实现大像面效果，从而有利于系统匹配更高像素的感光元件，以实现高像素效果，另外还有利于提升系统的成像亮度，从而有利于提升系统的成像质量。低于上述条件式的下限，系统的视场角过小，难以满足大范围取像的需求，不利于保障安全驾驶。超过上述条件式的上限，系统的像高过小，不利于实现大像面效果，同时使得系统难以良好的匹配感光元件，从而导致系统成像容易产生暗角，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：50deg≤|（FOV*f1）/Y|≤65.9deg；其中，f1为第一透镜L1的有效焦距。具体地，|（FOV*f1）/Y|可以为：54.824、55.687、56.639、57.218、58.258、59.634、61.357、62.851、64.387或65.885，数值单位为deg。满足上述条件式时，有利于扩大系统的视场角，从而当系统应用于载具上时有利于提升行驶的安全性能，同时还有利于扩大系统的成像面S17尺寸，实现大像面效果，使得系统更容易匹配大尺寸的感光元件而获得高分辨率，另外还有利于提升成像的相对照度。低于上述条件式的下限，系统的视场角过小，不利于保障安全驾驶。超过上述条件式的上限，系统的成像面S17尺寸过小，导致系统难以良好地与感光元件匹配，从而容易产生暗角，不利于实现大像高效果。

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S17与感光元件的感光面重合。此时，光学系统100成像面S17上有效像素区域具有水平方向以及对角线方向，则最大视场角FOV可以理解为光学系统100对角线方向的最大视场角，Y可以理解为光学系统100成像面S17上有效像素区域对角线方向的长度。

以上的有效焦距数值的参考波长均为546.074nm。

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具有负屈折力的第一透镜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、光阑STO、具有负屈折力的第四透镜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以及具有负屈折力的第七透镜L7，第四透镜L4和第五透镜L5胶合。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546.0740nm，其他实施例相同。

第一透镜L1的物侧面S1于近光轴110处为凹面，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处为凸面；

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处为凹面；

第四透镜L4的物侧面S7于近光轴110处为凹面，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处为凸面；

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；

第七透镜L7的物侧面S13于近光轴110处为凹面，像侧面S14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以及第七透镜L7的物侧面和像侧面均为球面，第六透镜L6的物侧面S11和像侧面S12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以及第七透镜L7的材质均为玻璃。

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S17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也可不设置红外滤光片L8，在其他实施例中，光学系统100也可不设置保护玻璃L9，但此时第七透镜L7的像侧面S14至成像面S17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=8.449mm，最大视场角FOV=58.961deg，光圈数FNO=1.6。

且各透镜的焦距的参考波长为546.0740mm，各透镜的焦距的折射率和阿贝数的参考波长均为587.56nm，其他实施例也相同。

表1

进一步地，第六透镜L6物侧面S11或像侧面S12的非球面系数由表2给出。其中，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S17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546.0740nm下的弧矢场曲，T曲线代表546.0740nm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具有负屈折力的第一透镜L1、具有正屈折力的第二透镜L2、具有正屈折力的第三透镜L3、光阑STO、具有负屈折力的第四透镜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以及具有负屈折力的第七透镜L7，第四透镜L4和第五透镜L5胶合。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处为凸面；

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

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

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具有负屈折力的第一透镜L1、具有正屈折力的第二透镜L2、具有正屈折力的第三透镜L3、光阑STO、具有负屈折力的第四透镜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以及具有负屈折力的第七透镜L7，第四透镜L4和第五透镜L5胶合。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。

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

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具有负屈折力的第一透镜L1、具有正屈折力的第二透镜L2、具有正屈折力的第三透镜L3、光阑STO、具有负屈折力的第四透镜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以及具有负屈折力的第七透镜L7，第四透镜L4和第五透镜L5胶合。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；

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

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具有负屈折力的第一透镜L1、具有正屈折力的第二透镜L2、具有正屈折力的第三透镜L3、光阑STO、具有负屈折力的第四透镜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以及具有负屈折力的第七透镜L7，第四透镜L4和第五透镜L5胶合。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。

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

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。

进一步地，各实施例的光学系统100满足以下表11的数据，满足以下数据的效果可由上述记载得到。

表11

请参见图11，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的感光面与光学系统100的成像面S17重合。取像模组200还可设置有红外滤光片L8，红外滤光片L8设置于第七透镜L7的像侧面S14与成像面S17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，CMOS Sensor)。在取像模组200中采用上述光学系统100，在具备大视角的同时，还能够具备大像面特性，并具有良好的成像质量。

请参见图11和图12，本申请还提供一种包括上述取像模组200的终端设备300。在一些实施例中，终端设备300可以为电子设备，终端设备300包括固定件310，取像模组200设置于固定件310。具体地，终端设备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。当终端设备300为智能手机时，固定件310可以为终端设备300的中框。在终端设备300中采用上述取像模组200，在具备大视角的同时，还能够具备大像面特性，并具有良好的成像质量。

参考图13，在另一些实施例中，终端设备300还可以是载具。终端设备300包括安装件410及上述的取像模组200，取像模组200设置于安装件410。终端设备300可以为汽车、火车等陆地行驶载具，也可以是无人机等飞行载具，或者是其他常见的能够载人或载物的载具。当终端设备300为汽车时，用于设置取像模组200的安装件410可以为车顶框架、进气格栅、后尾箱、后视镜等。通过采用上述取像模组200，终端设备300在具备大视角的同时，还能够具备大像面特性，并具有良好的成像质量，从而有利于提升行驶的安全性能。

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，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：

具有屈折力的第三透镜；

且所述光学系统满足以下条件式：

1≤|Rs11/Rs12|≤4.5；

3≤CT6/SAGs61≤18；

其中，Rs11为所述第一透镜的物侧面于光轴处的曲率半径，Rs12为所述第一透镜的像侧面于光轴处的曲率半径，CT6为所述第六透镜于光轴上的厚度，SAGs61为所述第六透镜的物侧面与光轴的交点至所述第六透镜的物侧面的最大有效口径处于光轴方向上的距离。

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：

9≤TTL/AT34≤25；和/或，

4≤TTL/BFL≤8；

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，AT34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，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上的距离。

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：

2≤Rs61/SDs61≤4；

其中，Rs61为所述第六透镜的物侧面于光轴处的曲率半径，SDs61为所述第六透镜的物侧面的最大有效半口径。

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：

0.5≤CT6/SDs61≤2；

其中，SDs61为所述第六透镜的物侧面的最大有效半口径。

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：

0.5≤CT2/CT3≤4；

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。

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：

8≤|Rs22/CT2|≤185；和/或，

1≤BFL/CT2≤2.8；

其中，Rs22为所述第二透镜的像侧面于光轴处的曲率半径，CT2为所述第二透镜于光轴上的厚度，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上的距离。

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：

4.5mm≤|f1/FNO|≤6.01mm；

其中，f1为所述第一透镜的有效焦距，FNO为所述光学系统的光圈数。

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：

50deg≤（FOV*f）/Y≤65deg；和/或，

50deg≤|（FOV*f1）/Y|≤65.9deg；

其中，FOV为所述光学系统的最大视场角，f为所述光学系统的有效焦距，Y为所述光学系统的最大视场角所对应的像高，f1为所述第一透镜的有效焦距。

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。

10.一种终端设备，其特征在于，包括固定件以及权利要求9所述的取像模组，所述取像模组设置于所述固定件。