CN115166937B - 光学系统、镜头模组及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种光学系统、镜头模组及电子设备。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；具有屈折力的第二透镜，物侧面于近光轴处为凸面，像侧面于近光轴处为凹面；具有负屈折力的第三透镜，像侧面于近光轴处为凹面；具有正屈折力的第四透镜，物侧面于近光轴处为凸面，像侧面于近光轴处为凸面；具有屈折力的第五透镜；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凹面；具有负屈折力的第七透镜，物侧面于近光轴处为凸面，像侧面于近光轴处为凹面；光学系统满足：1.6≤f/EPD≤1.96；1.4≤TTL/ImgH≤1.7。上述光学系统，能够兼顾小型化设计和良好的光学性能。
Description
技术领域
本发明涉及摄像领域，特别是涉及一种光学系统、镜头模组及电子设备。
背景技术
随着摄像技术的迅速发展，摄像镜头在智能手机、平板电脑、电子阅读器等电子设备中的应用也越来越广泛。与此同时，摄像镜头的光学性能对电子设备的产品竞争力的影响越来越大，同时，为使得摄像镜头在电子设备中的组装更加容易，并减小摄像镜头的占用空间，摄像镜头也越来越趋向于小型化设计。然而，目前的摄像镜头难以兼顾小型化设计和良好的光学性能。
发明内容
基于此，有必要针对目前的摄像镜头难以兼顾小型化设计和良好的光学性能的问题，提供一种光学系统、镜头模组及电子设备。
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，且所述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；
具有屈折力的第二透镜，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；
具有负屈折力的第三透镜，所述第三透镜的像侧面于近光轴处为凹面；
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，像侧面于近光轴处为凸面；
具有屈折力的第五透镜；
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凹面；
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：
1.6≤f/EPD≤1.96；
1.3≤TTL/ImgH≤1.7；
其中，f为所述光学系统的有效焦距，EPD为所述光学系统的入瞳直径，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，ImgH为所述光学系统的最大视场角所对应的像高的一半。
上述光学系统，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，能够有效会聚入射光学系统的光线，从而有利于缩短系统的总长，促进小型化设计的实现。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，有利于平衡第一透镜所产生的球差和色差等像差，从而有利于提升系统的成像质量。第三透镜具有负屈折力，第三透镜的像侧面于近光轴处为凹面，有利于校正第一透镜和第二透镜产生的像差，进一步提升系统的成像质量。第四透镜具有正屈折力，配合第四透镜于近光轴处的凸凸面型，有利于分担系统的正屈折力，从而进一步缩短总长，同时降低系统的敏感度，提升系统的成像质量，降低系统的设计难度。第六透镜具有正屈折力，配合第六透镜于近光轴处的凸凹面型，有利于进一步会聚光线，从而有利于缩短系统的后焦距和总长。第七透镜具有负屈折力，配合第七透镜于近光轴处的凸凹面型，能够将光线有效传递至成像面成像，从而有利于缩短系统的总长，并有效校正系统的像差。
满足1.6≤f/EPD≤1.96时，能够合理配置系统的有效焦距和入瞳直径的比值，有利于系统具有大孔径和大光圈特性，从而获得充足的的通光量，提升系统在弱光环境下的成像质量，另外还有利于减小系统边缘视场的像差，提升边缘视场的相对亮度，避免出现暗角。满足1.4≤TTL/ImgH≤1.7；时，能够合理配置光学系统的光学总长和半像高的比值，兼顾小型化设计和大像面特性，有利于缩短系统的总长，实现小型化设计，同时有利于降低系统的敏感度，从而有利于降低系统的设计难度，提升系统的成像质量；同时还有利于系统具备大像面的效果，从而使得系统能够匹配更高像素的感光元件以拍摄出被摄物更多的细节。
在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：
0.6≤f/TTL≤0.75。满足上述条件式时，能够合理配置系统的有效焦距和光学总长的比值，有利于缩短系统的总长，实现系统的小型化设计。
在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：
1.5≤f1/f≤4.5；
其中，f1为所述第一透镜的有效焦距。满足上述条件式时，能够合理配置第一透镜在系统中的屈折力占比，有利于第一透镜为整个光学系统贡献合适的正屈折力，从而有利于缩短系统的尺寸，为提升系统的成像面尺寸提供足够的空间，同时还有利于降低系统的头部尺寸，从而有利于系统在屏下开孔中的应用，另外还有利于提升系统的成像质量。超过上述条件式的上限，第一透镜提供的正屈折力不足，不利于小型化设计的实现。低于上述条件式的下限，第一透镜的正屈折力过强，容易引入严重的像差而影响系统的成像质量。
在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：
0.5≤f67/f12≤2.5；
其中，f67为所述第六透镜和所述第七透镜的组合焦距，f12为所述第一透镜和所述第二透镜的组合焦距。满足上述条件式时，能够合理配置系统的前端和后端透镜的屈折力贡献量，有利于矫正场曲、畸变等像差，从而提升系统的成像品质，同时还有利于缩短系统的总长，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：
15≤R11/CT1≤25；
其中，R11为所述第一透镜的物侧面于光轴处的曲率半径，CT1为所述第一透镜于光轴上的厚度，即所述第一透镜的中心厚度。满足上述条件式时，能够合理配置第一透镜的物侧面的曲率半径和中心厚度的比值，有利于约束第一透镜的形状，使得第一透镜能够有效缩短系统的总长，实现小型化设计，同时也能够避免第一透镜形状过于弯曲，有利于第一透镜的加工成型。超过上述条件式的上限，第一透镜的物侧面的曲率半径过大，面型过于平缓，不利于缩短系统的总长，同时也不利于像差的校正。低于上述条件式的下限，第一透镜的中心厚度过大，导致第一透镜的面型弯曲度较高，不利于第一透镜的成型和组装。
在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：
50≤(R41-R32)/CT34≤150；
其中，R41为所述第四透镜的物侧面于光轴处的曲率半径，R32为所述第三透镜的像侧面于光轴处的曲率半径，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。满足上述条件式时，能够合理配置第四透镜的物侧面和第三透镜的像侧面的曲率半径以及第三透镜和第四透镜之间的空气间隔，有利于光线在第三透镜和第四透镜之间平缓过渡，从而有利于减小边缘光线在第三透镜和第四透镜偏折的偏转角，提升边缘视场的成像质量，同时还有利于避免光线在第三透镜和第四透镜之间反射，从而降低鬼像杂光产生的风险，提升系统的成像质量。
在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：
0.65≤(SD72-SD62)/(SD62-SD52)≤1；
其中，SD72为所述第七透镜的像侧面的最大有效半口径，SD62为所述第六透镜的像侧面的最大有效半口径，SD52为所述第五透镜的像侧面的最大有效半口径。满足上述条件式时，能够合理配置第五透镜、第六透镜和第七透镜之间的段差，有利于使得光线在第五透镜、第六透镜和第七透镜具有均匀的且平缓的偏转角，从而有利于避免光线在偏转角过大而产生严重的像差；同时还有利于光线有效过渡至成像面，从而提升系统成像的相对照度，另外还有利于系统实现大像面特性，并促进系统小型化设计的实现。超过上述条件式时，第五透镜、第六透镜和第七透镜之间的段差过大，不利于光线平缓过渡，也不利于提升系统成像的相对照度。低于上述条件式的下限，不利于系统实现大像面特性，也不利于系统小型化设计的实现。
在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：
-3≤(SAG71-SAG62)/(R71-R62)≤2.5；
其中，SAG71为所述第七透镜的物侧面于最大有效口径处的矢高，即所述第七透镜的物侧面与光轴的交点至所述第七透镜的物侧面的最大有效口径处于光轴方向上的位移，其中，位移指向像侧时，SAG71为正，唯一指向物侧时，SAG71为负，SAG62为所述第六透镜的像侧面于最大有效口径处的矢高，即所述第六透镜的像侧面与光轴的交点至第六透镜的像侧面的最大有效口径处于光轴方向上的位移，其中，位移指向像侧时，SAG62为正，位移指向物侧时，SAG62为负，R71为所述第七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。满足上述条件式时，能够合理配置第六透镜的像侧面和第七透镜的物侧面的形状，避免第六透镜和第七透镜的面型过于弯曲而增加第六透镜和第七透镜的成型难度；另外还有利于第六透镜和第七透镜有效校正系统的像差，同时使得边缘光线在第六透镜和第七透镜的偏转角不会过大，从而避免边缘视场产生严重的像差。超过上述条件式的范围，第六透镜的像侧面和第七透镜的物侧面的面型弯曲度差异过大，不利于第六透镜和第七透镜的成型，也不利于第六透镜和第七透镜配合校正系统的像差。
在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：
1.8≤CT1/ET1≤2.2；
其中，CT1为所述第一透镜于光轴上的厚度，ET1为所述第一透镜的物侧面的最大有效口径处至像侧面的最大有效口径处于光轴方向上的距离，即所述第一透镜的边缘厚度。满足上述条件式时，能够合理配置第一透镜的中心厚度和边缘厚度的比值，有利于合理配置第一透镜的形状，从而有利于第一透镜的成型和组装，同时还有利于降低系统的敏感度，从而减小系统的球差等像差，提升系统的成像质量。
在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：
1.8≤ET12/ET23≤7.5；
其中，ET12为所述第一透镜的像侧面的最大有效口径处至所述第二透镜的物侧面的最大有效口径处于光轴方向上的距离，ET23为所述第二透镜的像侧面的最大有效口径处至所述第三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，能够合理配置第一透镜、第二透镜和第三透镜之间的边缘空气间隙，有利于合理配置第一透镜、第二透镜和第三透镜的面型，使得第一透镜、第二透镜和第三透镜能够有效矫正边缘视场的像差，从而提升边缘视场的成像品质，另外还有利于合理配置系统前端的结构排布，有利于系统前端透镜的组装，从而有利于降低系统的敏感度，提升系统排布的结构强度，进而提升系统整体的稳定性。
在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：
7≤SD72/CT7≤7.3；
其中，SD72为所述第七透镜的像侧面的最大有效半口径，CT7为所述第七透镜于光轴上的厚度，即所述第七透镜的中心厚度。满足上述条件式时，能够合理配置第七透镜的像侧面的最大有效半口径与中心厚度的比值，有利于合理配置第七透镜的形状，从而有利于提升第七透镜的加工工艺性，并有利于提升系统组装的稳定性；另外还有利于第七透镜将光线有效传递至成像面成像，从而有利于扩大系统的成像面尺寸，同时有利于缩短系统的总长。超过上述条件式的上限，第七透镜的像侧面的最大有效半口径过大，不利于压缩系统的尺寸，也不利于节省制造成本和提升第七镜片的成型良率。低于上述条件式的下限，第七透镜的像侧面的最大有效半口径过小，不利于系统成像面尺寸的扩大，也不利于缩短系统的总长。
在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：
1.5≤|SAG11/SAG12|≤6.5；
其中，SAG11为所述第一透镜的物侧面于最大有效口径处的矢高，即所述第一透镜的物侧面与光轴的交点至所述第一透镜的物侧面的最大有效口径处于光轴方向上的距离，SAG12为所述第一透镜的像侧面于最大有效口径处的矢高，即所述第一透镜的像侧面与光轴的交点至所述第一透镜的像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，能够合理配置第一透镜的物侧面和像侧面的矢高，从而合理配置第一透镜的形状和屈折力，有利于第一透镜为整个光学系统提供足够的光线汇聚能力，从而有利于缩短总长，同时还有利于增大系统的视场角和光圈；另外还有利于第一透镜有效校正系统的像差，提升系统的成像质量。低于上述条件式的下限，第一透镜的物侧面的矢高过小，无法提供足够的光线汇聚能力，不利于缩短系统的总长。超过上述条件式的上限，第一透镜的像侧面的矢高过小，导致第一透镜的正屈折力不足，光线在第一透镜的像侧面的偏折角度不足，像差难以得到有效校正，不利于系统成像质量的提升。
一种镜头模组，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。在所述镜头模组中采用上述光学系统，系统的总长能够得到有效压缩，像差能够得到有效校正，且具备大光圈特性，从而兼顾小型化设计和良好的光学性能。
一种电子设备，包括壳体以及上述的镜头模组，所述镜头模组设置于所述壳体。在所述电子设备中采用上述镜头模组，系统的总长能够得到有效压缩，像差能够得到有效校正，且具备大光圈特性，从而兼顾小型化设计和良好的光学性能。
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镜头模组的示意图；
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具有正屈折力，第一透镜L1的物侧面S1于近光轴110处为凸面，能够有效会聚入射光学系统100的光线，从而有利于缩短系统的总长，促进小型化设计的实现。第二透镜L2具有屈折力，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，有利于平衡第一透镜L1所产生的球差和色差等像差，从而有利于提升系统的成像质量。第三透镜L3具有负屈折力，第三透镜L3的像侧面S6于近光轴110处为凹面，有利于校正第一透镜L1和第二透镜L2产生的像差，进一步提升系统的成像质量。第四透镜L4具有正屈折力，配合第四透镜L4于近光轴110处的凸凸面型，有利于分担系统的正屈折力，从而进一步缩短总长，同时降低系统的敏感度，提升系统的成像质量，降低系统的设计难度。第五透镜L5具有屈折力。第六透镜L6具有正屈折力，配合第六透镜L6于近光轴110处的凸凹面型，有利于进一步会聚光线，从而有利于缩短系统的后焦距和总长。第七透镜L7具有负屈折力，配合第七透镜L7于近光轴110处的凸凹面型，能够将光线有效传递至成像面S17成像，从而有利于缩短系统的总长，并有效校正系统的像差。
在一些实施例中，第六透镜L6的物侧面S11与像侧面S12均存在反曲点，第七透镜L7的物侧面S13和像侧面S14均存在反曲点。反曲点的设置能够平衡垂轴方向上的屈折力分布，从而有利于校正离轴视场的像差，进而提升光学系统100的成像质量。
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，例如，光阑STO设置于第二透镜L2和第三透镜L3之间。在一些实施例中，光学系统100还包括设置于第七透镜L7像侧的红外截止滤光片L8，红外截止滤光片L8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：0.6≤f/TTL≤0.75；其中，f为光学系统100的有效焦距，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。具体地，f/TTL可以为：0.635、0.642、0.658、0.663、0.678、0.689、0.692、0.701、0.711或0.737。满足上述条件式时，能够合理配置系统的有效焦距和光学总长的比值，有利于缩短系统的总长，实现系统的小型化设计。
在一些实施例中，光学系统100满足条件式：1.3≤TTL/ImgH≤1.7；其中，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，TTL/ImgH可以为：1.500、1.511、1.535、1.567、1.598、1.603、1.622、1.655、1.674或1.697。满足上述条件式时，能够合理配置光学系统100的光学总长和半像高的比值，兼顾小型化设计和大像面特性，有利于缩短系统的总长，实现小型化设计，同时有利于降低系统的敏感度，从而有利于降低系统的设计难度，提升系统的成像质量；同时还有利于系统具备大像面的效果，从而使得系统能够匹配更高像素的感光元件以拍摄出被摄物更多的细节。
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，则系统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S17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：1.5≤f1/f≤4.5；其中，f1为第一透镜L1的有效焦距。具体地，f1/f可以为：1.999、2.412、2.678、2.934、3.125、3.547、3.749、4.022、4.123或4.395。满足上述条件式时，能够合理配置第一透镜L1在系统中的屈折力占比，有利于第一透镜L1为整个光学系统100贡献合适的正屈折力，从而有利于缩短系统的尺寸，为提升系统的成像面尺寸提供足够的空间，同时还有利于降低系统的头部尺寸，从而有利于系统在屏下开孔中的应用，另外还有利于提升系统的成像质量。超过上述条件式的上限，第一透镜L1提供的正屈折力不足，不利于小型化设计的实现。低于上述条件式的下限，第一透镜L1的正屈折力过强，容易引入严重的像差而影响系统的成像质量。
在一些实施例中，光学系统100满足条件式：0.5≤f67/f12≤2.5；其中，f67为第六透镜L6和第七透镜L7的组合焦距，f12为第一透镜L1和第二透镜L2的组合焦距。具体地，f67/f12可以为：0.942、1.225、1.458、1.637、1.984、2.022、2.058、2.123、2.206或2.284。满足上述条件式时，能够合理配置系统的前端和后端透镜的屈折力贡献量，有利于矫正场曲、畸变等像差，从而提升系统的成像品质，同时还有利于缩短系统的总长，实现小型化设计。
在一些实施例中，光学系统100满足条件式：15≤R11/CT1≤25；其中，R11为第一透镜L1的物侧面S1于光轴110处的曲率半径，CT1为第一透镜L1于光轴110上的厚度。具体地，R11/CT1可以为：13.802、14.258、15.367、16.021、16.514、17.338、17.698、18.205、19.368或20.552。满足上述条件式时，能够合理配置第一透镜L1的物侧面S1的曲率半径和中心厚度的比值，有利于约束第一透镜L1的形状，使得第一透镜L1能够有效缩短系统的总长，实现小型化设计，同时也能够避免第一透镜L1形状过于弯曲，有利于第一透镜L1的加工成型。超过上述条件式的上限，第一透镜L1的物侧面S1的曲率半径过大，面型过于平缓，不利于缩短系统的总长，同时也不利于像差的校正。低于上述条件式的下限，第一透镜L1的中心厚度过大，导致第一透镜L1的面型弯曲度较高，不利于第一透镜L1的成型和组装。
在一些实施例中，光学系统100满足条件式：50≤(R41-R32)/CT34≤150；其中，R41为第四透镜L4的物侧面S1于光轴110处的曲率半径，R32为第三透镜L3的像侧面S6于光轴110处的曲率半径，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。具体地，(R41-R32)/CT34可以为：53.432、59.654、64.357、78.456、82.369、90.102、111.325、126.847、129.002或135.111。满足上述条件式时，能够合理配置第四透镜L4的物侧面S7和第三透镜L3的像侧面S6的曲率半径以及第三透镜L3和第四透镜L4之间的空气间隔，有利于光线在第三透镜L3和第四透镜L4之间平缓过渡，从而有利于减小边缘光线在第三透镜L3和第四透镜L4偏折的偏转角，提升边缘视场的成像质量，同时还有利于避免光线在第三透镜L3和第四透镜L4之间反射，从而降低鬼像杂光产生的风险，提升系统的成像质量。
在一些实施例中，光学系统100满足条件式：0.65≤(SD72-SD62)/(SD62-SD52)≤1；其中，SD72为第七透镜L7的像侧面S14的最大有效半口径，SD62为第六透镜L6的像侧面S12的最大有效半口径，SD52为第五透镜L5的像侧面S10的最大有效半口径。具体地，(SD72-SD62)/(SD62-SD52)可以为：0.664、0.698、0.732、0.754、0.789、0.822、0.854、0.879、0.914或0.961。满足上述条件式时，能够合理配置第五透镜L5、第六透镜L6和第七透镜L7之间的段差，有利于使得光线在第五透镜L5、第六透镜L6和第七透镜L7具有均匀的且平缓的偏转角，从而有利于避免光线在偏转角过大而产生严重的像差；同时还有利于光线有效过渡至成像面S17，从而提升系统成像的相对照度，另外还有利于系统实现大像面特性，并促进系统小型化设计的实现。超过上述条件式时，第五透镜L5、第六透镜L6和第七透镜L7之间的段差过大，不利于光线平缓过渡，也不利于提升系统成像的相对照度。低于上述条件式的下限，不利于系统实现大像面特性，也不利于系统小型化设计的实现。
在一些实施例中，光学系统100满足条件式：1.6≤f/EPD≤1.96；其中，EPD为光学系统100的入瞳直径。具体地，f/EPD可以为：1.679、1.711、1.735、1.774、1.802、1.826、1.855、1.893、1.928或1.950。满足上述条件式时，能够合理配置系统的有效焦距和入瞳直径的比值，有利于系统具有大孔径和大光圈特性，从而获得充足的的通光量，提升系统在弱光环境下的成像质量，另外还有利于减小系统边缘视场的像差，提升边缘视场的相对亮度，避免出现暗角。
在一些实施例中，光学系统100满足条件式：-3≤(SAG71-SAG62)/(R71-R62)≤2.5；其中，SAG71为第七透镜L7的物侧面S13于最大有效口径处的矢高，SAG62为第六透镜L6的像侧面S12于最大有效口径处的矢高，R71为第七透镜L7的物侧面S13于光轴110处的曲率半径，R62为第六透镜L6的像侧面S12于光轴110处的曲率半径。具体地，(SAG71-SAG62)/(R71-R62)可以为：-2.555、-2.037、-1.548、-1.362、-0.547、0.687、1.229、1.654、2.023或2.420。满足上述条件式时，能够合理配置第六透镜L6的像侧面S12和第七透镜L7的物侧面S13的形状，避免第六透镜L6和第七透镜L7的面型过于弯曲而增加第六透镜L6和第七透镜L7的成型难度；另外还有利于第六透镜L6和第七透镜L7有效校正系统的像差，同时使得边缘光线在第六透镜L6和第七透镜L7的偏转角不会过大，从而避免边缘视场产生严重的像差。超过上述条件式的范围，第六透镜L6的像侧面S12和第七透镜L7的物侧面S13的面型弯曲度差异过大，不利于第六透镜L6和第七透镜L7的成型，也不利于第六透镜L6和第七透镜L7配合校正系统的像差。
在一些实施例中，光学系统100满足条件式：1.8≤CT1/ET1≤2.2；其中，CT1为第一透镜L1于光轴110上的厚度，ET1为第一透镜L1的物侧面S1的最大有效口径处至像侧面S2的最大有效口径处于光轴110方向上的距离。具体地，CT1/ET1可以为：1.834、1.855、1.874、1.893、1.902、1.937、1.967、1.998、2.025或2.150。满足上述条件式时，能够合理配置第一透镜L1的中心厚度和边缘厚度的比值，有利于合理配置第一透镜L1的形状，从而有利于第一透镜L1的成型和组装，同时还有利于降低系统的敏感度，从而减小系统的球差等像差，提升系统的成像质量。
在一些实施例中，光学系统100满足条件式：1.8≤ET12/ET23≤7.5；其中，ET12为第一透镜L1的像侧面S2的最大有效口径处至第二透镜L2的物侧面S3的最大有效口径处于光轴110方向上的距离，ET23为第二透镜L2的像侧面S4的最大有效口径处至第三透镜L3的物侧面S5的最大有效口径处于光轴110方向上的距离。具体地，ET12/ET23可以为：1.830、2.023、2.558、3.367、3.745、4.632、4.671、5.105、5.267或7.240。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之间的边缘空气间隙，有利于合理配置第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3的面型，使得第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3能够有效矫正边缘视场的像差，从而提升边缘视场的成像品质，另外还有利于合理配置系统前端的结构排布，有利于系统前端透镜的组装，从而有利于降低系统的敏感度，提升系统排布的结构强度，进而提升系统整体的稳定性。
在一些实施例中，光学系统100满足条件式：7≤SD72/CT7≤7.3；其中，SD72为第七透镜L7的像侧面S14的最大有效半口径，CT7为第七透镜L7于光轴110上的厚度。具体地，SD72/CT7可以为：7.077、7.093、7.103、7.129、7.151、7.174、7.230、7.255、7.269或7.289。满足上述条件式时，能够合理配置第七透镜L7的像侧面S14的最大有效半口径与中心厚度的比值，有利于合理配置第七透镜L7的形状，从而有利于提升第七透镜L7的加工工艺性，并有利于提升系统组装的稳定性；另外还有利于第七透镜L7将光线有效传递至成像面S17成像，从而有利于扩大系统的成像面S17尺寸，同时有利于缩短系统的总长。超过上述条件式的上限，第七透镜L7的像侧面S14的最大有效半口径过大，不利于压缩系统的尺寸，也不利于节省制造成本和提升第七镜片L7的成型良率。低于上述条件式的下限，第七透镜L7的像侧面S14的最大有效半口径过小，不利于系统成像面S17尺寸的扩大，也不利于缩短系统的总长。
在一些实施例中，光学系统100满足条件式：1.5≤|SAG11/SAG12|≤6.5；其中，SAG11为第一透镜L1的物侧面S1于最大有效口径处的矢高，SAG12为第一透镜L1的像侧面S2于最大有效口径处的矢高。具体地，|SAG11/SAG12|可以为：1.729、1.993、2.234、2.678、3.247、3.569、4.258、4.754、5.362或6.357。满足上述条件式时，能够合理配置第一透镜L1的物侧面S1和像侧面S2的矢高，从而合理配置第一透镜L1的形状和屈折力，有利于第一透镜L1为整个光学系统100提供足够的光线汇聚能力，从而有利于缩短总长，同时还有利于增大系统的视场角和光圈；另外还有利于第一透镜L1有效校正系统的像差，提升系统的成像质量。低于上述条件式的下限，第一透镜L1的物侧面S1的矢高过小，无法提供足够的光线汇聚能力，不利于缩短系统的总长。超过上述条件式的上限，第一透镜L1的像侧面S2的矢高过小，导致第一透镜L1的正屈折力不足，光线在第一透镜L1的像侧面S2的偏折角度不足，像差难以得到有效校正，不利于系统成像质量的提升。
以上的有效焦距和组合焦距数值的参考波长均为555nm。
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七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七片，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由物侧至像侧依次具有正屈折力的第一透镜L1、具有正屈折力的第二透镜L2、包括光阑STO、具有负屈折力的第三透镜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以及具有负屈折力的第七透镜L7。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555nm，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处为凸面；
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处为凹面；
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处为凸面；
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的物侧面和像侧面均为非球面，其他实施例也相同。
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的材质均为塑料，其他实施例也相同。
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中的曲率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L8，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＝3.355mm，光学总长TTL＝5.09mm，最大视场角FOV＝83.186deg，光圈数FNO＝1.679。
且各透镜的焦距的参考波长为555nm，各透镜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
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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-S14分别表示像侧面或物侧面S1-S14。而从上到下的K-A30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
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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555nm下的弧矢场曲，T曲线代表555nm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正屈折力的第一透镜L1、具有负屈折力的第二透镜L2、包括光阑STO、具有负屈折力的第三透镜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以及具有负屈折力的第七透镜L7。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处为凸面；
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处为凸面，像侧面S8于近光轴110处为凸面；
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。
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正屈折力的第一透镜L1、具有正屈折力的第二透镜L2、包括光阑STO、具有负屈折力的第三透镜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以及具有负屈折力的第七透镜L7。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处为凹面；
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处为凸面；
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。
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
| 面序号 | S1 | S2 | S3 | S4 | S5 | S6 | S7 |
| K | 2.391E+01 | -9.800E+01 | -9.792E+00 | -1.334E+01 | -7.623E+01 | -3.996E+01 | 3.440E+01 |
| A4 | 4.497E-02 | -6.278E-02 | -6.216E-02 | 1.393E-02 | -1.685E-01 | 3.367E-02 | 1.057E-01 |
| A6 | -2.172E-02 | 2.330E-01 | 9.015E-03 | -4.446E-01 | -2.136E-01 | -4.515E-03 | 2.400E-01 |
| A8 | -3.043E-02 | -4.727E-01 | -1.756E-01 | 1.489E+00 | 1.522E+00 | -1.240E+00 | -2.402E+00 |
| A10 | 1.372E-01 | 5.512E-01 | 6.411E-01 | -3.629E+00 | -9.021E+00 | 4.254E+00 | 7.700E+00 |
| A12 | -2.364E-01 | -3.961E-01 | -1.841E+00 | 5.056E+00 | 3.445E+01 | -7.428E+00 | -1.513E+01 |
| A14 | 2.197E-01 | 1.493E-01 | 3.473E+00 | -1.839E+00 | -8.001E+01 | 7.742E+00 | 2.040E+01 |
| A16 | -1.199E-01 | 2.113E-03 | -3.585E+00 | -4.065E+00 | 1.095E+02 | -4.950E+00 | -1.956E+01 |
| A18 | 3.618E-02 | -2.481E-02 | 1.866E+00 | 5.245E+00 | -8.134E+01 | 1.830E+00 | 1.323E+01 |
| A20 | -4.646E-03 | 6.744E-03 | -3.890E-01 | -1.917E+00 | 2.511E+01 | -3.086E-01 | -5.989E+00 |
| A22 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 1.617E+00 |
| A24 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | -1.958E-01 |
| A26 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 |
| A28 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 |
| A30 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 |
| 面序号 | S8 | S9 | S10 | S11 | S12 | S13 | S14 |
| K | -2.529E+01 | 9.254E+01 | -6.911E+01 | -2.033E+00 | -1.872E+01 | -5.803E+00 | -9.698E-01 |
| A4 | -8.533E-02 | 1.176E-01 | -1.130E-01 | -2.851E-02 | 4.354E-01 | -5.182E-01 | -8.397E-01 |
| A6 | -1.335E-01 | -5.627E-01 | -5.030E-01 | 1.260E-01 | -1.063E-01 | 2.657E-01 | 1.041E+00 |
| A8 | 5.524E-01 | 1.646E+00 | 1.471E+00 | -6.626E-01 | -1.403E+00 | 5.155E-01 | -1.077E+00 |
| A10 | -1.001E+00 | -4.949E+00 | -1.974E+00 | 1.060E+00 | 3.006E+00 | -1.552E+00 | 8.309E-01 |
| A12 | -3.771E-01 | 1.359E+01 | 7.198E-01 | -9.783E-01 | -3.367E+00 | 2.038E+00 | -4.657E-01 |
| A14 | 6.601E+00 | -2.960E+01 | 3.234E+00 | 6.025E-01 | 2.429E+00 | -1.614E+00 | 1.902E-01 |
| A16 | -1.760E+01 | 4.744E+01 | -9.035E+00 | -2.687E-01 | -1.193E+00 | 8.400E-01 | -5.673E-02 |
| A18 | 2.662E+01 | -5.462E+01 | 1.327E+01 | 8.901E-02 | 4.029E-01 | -2.977E-01 | 1.230E-02 |
| A20 | -2.596E+01 | 4.475E+01 | -1.273E+01 | -2.069E-02 | -9.187E-02 | 7.257E-02 | -1.910E-03 |
| A22 | 1.664E+01 | -2.576E+01 | 8.266E+00 | 2.922E-03 | 1.348E-02 | -1.202E-02 | 2.062E-04 |
| A24 | -6.789E+00 | 1.016E+01 | -3.589E+00 | -1.836E-04 | -1.148E-03 | 1.297E-03 | -1.468E-05 |
| A26 | 1.603E+00 | -2.615E+00 | 9.958E-01 | 0.000E+00 | 4.295E-05 | -8.240E-05 | 6.183E-07 |
| A28 | -1.669E-01 | 3.950E-01 | -1.593E-01 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 2.345E-06 | -1.165E-08 |
| A30 | 0.000E+00 | -2.656E-02 | 1.117E-02 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 |
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正屈折力的第一透镜L1、具有正屈折力的第二透镜L2、包括光阑STO、具有负屈折力的第三透镜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以及具有负屈折力的第七透镜L7。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处为凸面；
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处为凹面；
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处为凸面；
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。
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正屈折力的第一透镜L1、具有正屈折力的第二透镜L2、包括光阑STO、具有负屈折力的第三透镜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以及具有负屈折力的第七透镜L7。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处为凸面；
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处为凹面；
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处为凸面；
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。
另外，光学系统100的各项参数由表9，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。
第一实施例至第五实施例还满足以下表11数据，满足以下数据的效果可参考上述记载。
表11
| 第一实施例 | 第二实施例 | 第三实施例 | 第四实施例 | 第五实施例 | |
| f/TTL | 0.659 | 0.668 | 0.635 | 0.676 | 0.737 |
| TTL/ImgH | 1.697 | 1.650 | 1.590 | 1.500 | 1.690 |
| f1/f | 2.500 | 1.999 | 4.395 | 3.806 | 2.359 |
| f67/f12 | 0.942 | 1.007 | 1.382 | 2.284 | 1.778 |
| R11/CT1 | 15.192 | 16.202 | 17.871 | 20.552 | 13.802 |
| (R41-R32)/CT34 | 83.116 | 91.083 | 135.111 | 78.937 | 53.432 |
| (SD72-SD62)/(SD62-SD52) | 0.927 | 0.852 | 0.961 | 0.928 | 0.664 |
| f/EPD | 1.679 | 1.850 | 1.850 | 1.950 | 1.750 |
| (SAG71-SAG62)/(R71-R62) | -2.555 | -1.465 | 2.420 | -1.265 | -0.588 |
| CT1/ET1 | 2.015 | 1.984 | 1.853 | 1.834 | 2.150 |
| ET12/ET23 | 5.090 | 5.616 | 1.830 | 4.383 | 7.240 |
| SD72/CT7 | 7.077 | 7.134 | 7.289 | 7.194 | 7.152 |
| |SAG11/SAG12| | 2.158 | 1.729 | 6.357 | 4.603 | 2.291 |
请参见图11，在一些实施例中，光学系统100可与感光元件210组装形成镜头模组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。镜头模组200还可设置有红外截止滤光片L8，红外截止滤光片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)。在镜头模组200中采用上述光学系统100，系统的总长能够得到有效压缩，像差能够得到有效校正，且具备大光圈特性，从而兼顾小型化设计和良好的光学性能。
请参见图11和图12，在一些实施例中，镜头模组200可应用于电子设备300中，电子设备300包括壳体310，镜头模组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中采用上述镜头模组200，系统的总长能够得到有效压缩，像差能够得到有效校正，且具备大光圈特性，从而兼顾小型化设计和良好的光学性能。
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 (11)
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，且所述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，物侧面于近光轴处为凸面；
具有屈折力的第二透镜，物侧面于近光轴处为凸面，像侧面于近光轴处为凹面；
具有负屈折力的第三透镜，像侧面于近光轴处为凹面；
具有正屈折力的第四透镜，物侧面于近光轴处为凸面，像侧面于近光轴处为凸面；
具有屈折力的第五透镜；
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凹面；
具有负屈折力的第七透镜，物侧面于近光轴处为凸面，像侧面于近光轴处为凹面；
且所述光学系统满足以下条件式：
1.6≤f/EPD≤1.96；
1.4≤TTL/ImgH≤1.7；
0.5≤f67/f12≤2.5；
其中，f为所述光学系统的有效焦距，EPD为所述光学系统的入瞳直径，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为所述光学系统的最大视场角所对应的像高的一半，f67为所述第六透镜和所述第七透镜的组合焦距，f12为所述第一透镜和所述第二透镜的组合焦距。
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：
1.5≤f1/f≤4.5；
其中，f1为所述第一透镜的有效焦距。
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：
15≤R11/CT1≤25；
其中，R11为所述第一透镜的物侧面于光轴处的曲率半径，CT1为所述第一透镜于光轴上的厚度。
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：
50≤(R41-R32)/CT34≤150；
其中，R41为所述第四透镜的物侧面于光轴处的曲率半径，R32为所述第三透镜的像侧面于光轴处的曲率半径，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。
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：
0.65≤(SD72-SD62)/(SD62-SD52)≤1；和/或，
-3≤(SAG71-SAG62)/(R71-R62)≤2.5；和/或，
7≤SD72/CT7≤7.3；
其中，SD72为所述第七透镜的像侧面的最大有效半口径，SD62为所述第六透镜的像侧面的最大有效半口径，SD52为所述第五透镜的像侧面的的最大有效半口径，SAG71为所述第七透镜的物侧面于最大有效口径处的矢高，SAG62为所述第六透镜的像侧面于最大有效口径处的矢高，R71为所述第七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，SD72为所述第七透镜的像侧面的最大有效半口径，CT7为所述第七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：
0.6≤f/TTL≤0.75。
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：
1.8≤CT1/ET1≤2.2；
其中，CT1为所述第一透镜于光轴上的厚度，ET1为所述第一透镜的物侧面的最大有效口径处至像侧面的最大有效口径处于光轴方向上的距离。
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：
1.8≤ET12/ET23≤7.5；
其中，ET12为所述第一透镜的像侧面的最大有效口径处至所述第二透镜的物侧面的最大有效口径处于光轴方向上的距离，ET23为所述第二透镜的像侧面的最大有效口径处至所述第三透镜的物侧面的最大有效口径处于光轴方向上的距离。
9.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：
1.5≤|SAG11/SAG12|≤6.5；
其中，SAG11为所述第一透镜的物侧面于最大有效口径处的矢高，SAG12为所述第一透镜的像侧面于最大有效口径处的矢高。
10.一种镜头模组，其特征在于，包括感光元件以及权利要求1-9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。
11.一种电子设备，其特征在于，包括壳体以及权利要求10所述的镜头模组，所述镜头模组设置于所述壳体。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 330096 No.699 Tianxiang North Avenue, Nanchang hi tech Industrial Development Zone, Nanchang City, Jiangxi Province Applicant after: Jiangxi Oufei Optics Co.,Ltd. Address before: 330096 No.699 Tianxiang North Avenue, Nanchang hi tech Industrial Development Zone, Nanchang City, Jiangxi Province Applicant before: Jiangxi Jingchao optics Co.,Ltd. |
|
| GR01 | Patent grant | ||
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