CN116360067A - 光学成像系统 - Google Patents

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face
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optical imaging
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许宰赫
白在铉
赵镛主
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Samsung Electro Mechanics Co Ltd
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    • G02B3/04—Simple or compound lenses with non-spherical faces with continuous faces that are rotationally symmetrical but deviate from a true sphere, e.g. so called "aspheric" lenses

Abstract

一种光学成像系统包括：第一透镜，具有正屈光力、凸出的物侧面和凹入的像侧面；第二透镜，具有负屈光力、凸出的物侧面和凹入的像侧面；第三透镜，具有正屈光力；第四透镜，具有负屈光力、凸出的物侧面和凹入的像侧面；第五透镜，具有负屈光力；第六透镜，具有正屈光力；以及第七透镜，具有负屈光力，其中，第一透镜至第七透镜沿着光学成像系统的光轴从光学成像系统的物侧朝向图像传感器的成像面按数字升序依次设置，其中，满足条件表达式TTL/(2×IMG HT)<0.69、v1‑v2>30以及n2+n3>3.15。

Description

光学成像系统
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年2月21日提交至韩国知识产权局的第10-2019-0020453号韩国专利申请和2019年7月29日提交至韩国知识产权局的第10-2019-0091493号韩国专利申请的优先权权益，上述韩国专利申请的全部公开内容出于所有目的通过引用并入本申请。
技术领域
本申请涉及光学成像系统。
背景技术
近来，便携式终端设备已经被设计成包括相机，以允许进行视频通话和拍摄图像。另外，随着便携式终端设备中的相机功能的频繁使用，对便携式终端设备的相机的高分辨率和高性能的需求不断增加。
然而，随着便携式终端的尺寸和重量已经减小，在实现具有高分辨率和高性能的相机方面存在困难。
为了解决上述问题，已经使用比玻璃轻的塑料材料来制造相机的透镜，并且光学成像系统已经被设计成包括五片或六片透镜来实现高分辨率。
发明内容
提供本发明内容部分旨在以简要的形式介绍对发明构思的选择，而在下面的具体实施方式部分中将进一步描述这些发明构思。本发明内容部分目的不在于确认所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不籍此帮助确定所要求保护的主题的范围。
在一个总的方面，光学成像系统包括沿光学成像系统的光轴从光学成像系统的物侧朝向图像传感器的成像面以数字升序依序设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜，其中，可以满足条件表达式f/f2+f/f3<-0.4，其中，f是光学成像系统的焦距，f2是第二透镜的焦距，并且f3是第三透镜的焦距，以及可以满足条件表达式TTL/(2×IMG HT)<0.69，其中，TTL是沿光轴从第一透镜的物侧面至图像传感器的成像面的距离，并且IMG HT是图像传感器的成像面的对角线长度的一半。
可以满足条件表达式n2+n3>3.15，其中，n2是第二透镜的折射率，并且n3是第三透镜的折射率。
可以满足条件表达式n2+n3+n4>4.85，其中，n4是第四透镜的折射率。
可以满足条件表达式v1-v2>30，其中，v1是第一透镜的阿贝数，并且v2是第二透镜的阿贝数。
可以满足条件表达式1.0<TTL/f<1.10。
可以满足条件表达式0.15<BFL/f<0.25，其中，BFL是沿光轴从第七透镜的像侧面至图像传感器的成像面的距离。
可以满足条件表达式0.005<D1/f<0.04，其中，D1是在第一透镜的像侧面与第二透镜的物侧面之间的沿光轴的距离。
可以满足条件表达式0.30<R1/f<0.40，其中，R1是第一透镜的物侧面的曲率半径。
可以满足条件表达式1.4<|f23|/f1<2.8，其中，f1是第一透镜的焦距，并且f23是第二透镜和第三透镜的组合焦距。
可以满足条件表达式Fno<2.3，其中，Fno是光学成像系统的F数。
第一透镜至第七透镜中的至少两个透镜中的每一个的折射率可以是1.67或更大。
第一透镜可具有正屈光力，第二透镜和第三透镜中的任一个透镜或两个透镜可具有负屈光力，以及第二透镜和第三透镜中的任一个透镜或两个透镜中的每一个的折射率可以是1.67或更大。
第一透镜可具有正屈光力，以及第七透镜可具有负屈光力。
在另一个总的方面，光学成像系统包括沿光学成像系统的光轴从光学成像系统的物侧朝向图像传感器的成像面以数字升序依序设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜，其中，第一透镜具有正屈光力，以及第二透镜和第三透镜中的任一个透镜或两个透镜具有负屈光力，满足条件表达式n2+n3>3.15，其中，n2是第二透镜的折射率，并且n3是第三透镜的折射率，以及满足条件表达式TTL/(2×IMG HT)<0.69，其中，TTL是沿光轴从第一透镜的物侧面至图像传感器的成像面的距离，并且IMG HT是图像传感器的成像面的对角线长度的一半。
可以满足条件表达式f/f2+f/f3<-0.4，其中，f是光学成像系统的焦距，f2是第二透镜的焦距，并且f3是第三透镜的焦距。
可以满足条件表达式v1-v2>30和n2+n3+n4>4.85，其中，v1是第一透镜的阿贝数，v2是第二透镜的阿贝数，并且n4是第四透镜的折射率。
根据下面的具体实施方式、附图和所附权利要求，其它特征和方面将变得显而易见。
附图说明
图1是示出光学成像系统的第一示例的图。
图2是示出图1中所示的光学成像系统的像差特性的图。
图3是示出光学成像系统的第二示例的图。
图4是示出图3中所示的光学成像系统的像差特性的图。
图5是示出光学成像系统的第三示例的图。
图6是示出图5中所示的光学成像系统的像差特性的图。
图7是示出光学成像系统的第四示例的图。
图8是示出图7中所示的光学成像系统的像差特性的图。
图9是示出光学成像系统的第五示例的图。
图10是示出图9中所示的光学成像系统的像差特性的图。
在全部附图和具体实施方式中，相同的附图标记指代相同的元件。出于清楚、说明和方便的目的，附图可能未按照比例绘制，并且附图中元件的相对尺寸、比例和描绘可能被夸大。
具体实施方式
提供以下具体实施方式以帮助读者获得对本申请中所描述的方法、装置和/或系统的全面理解。然而，在理解本申请的公开内容之后，本申请中所描述的方法、装置和/或系统的各种改变、修改和等同将是显而易见的。例如，本申请中所描述的操作的顺序仅仅是示例，并且除了必须以特定顺序发生的操作之外，不限于在本申请中所阐述的顺序，而是可以改变的，如在理解本申请的公开内容之后将显而易见的。另外，为了更加清楚和简洁，可省略对于本领域公知的特征的描述。
本申请中所描述的特征可以以不同的形式实施，而不应被理解为受限于本申请中所描述的示例。更确切地，提供本申请所描述的示例仅是为了说明实现本申请中所描述的方法、装置和/或系统的许多可能方式中的一些，这些方式在理解本申请的公开内容之后将是显而易见的。
本申请中使用的术语仅用于描述各种示例，而不用于限制本公开。除非上下文另有明确指示，否则冠词“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式。措辞“包括”、“包含”和“具有”说明所述特征、数字、操作、构件、元件和/或它们的组合的存在，但不排除一个或多个其它特征、数字、操作、构件、元件和/或它们的组合的存在或添加。
在附图中，为了便于说明，光学成像系统的每个透镜的厚度、尺寸和形状可能被夸大，以及附图中所示的球面形状或非球面形状仅是示例，并且形状不限于此。
光学成像系统的第一透镜是最靠近光学成像系统的物侧的透镜，以及光学成像系统的第七透镜是最靠近光学成像系统的图像传感器的透镜。
透镜的第一面(或物侧面)是面向光学成像系统的物侧的表面，以及透镜的第二面(或像侧面)是面向图像传感器的表面。
元件的表面的曲率半径、元件的厚度、元件之间的距离、一个元件的表面与另一个元件的表面之间的距离、焦距、像高(IMG HT)的数值以毫米(mm)表示，以及视场角(FOV)以度表示。厚度和距离是沿着光学成像系统的光轴而测量的。
透镜的表面凸出的表述是指该表面的至少近轴区域凸出，透镜的表面凹入的表述是指该表面的至少近轴区域凹入，以及透镜的表面平坦的表述是指该表面的至少近轴区域平坦。因此，即使当将透镜的表面描述为凸出时，该表面的边缘区域也可以凹入。另外，即使当将透镜的表面描述为凹入时，该表面的边缘区域也可以凸出。另外，即使当将透镜的表面描述为平坦时，该表面的边缘区域也可以凸出或凹入。
透镜表面的近轴区域是围绕透镜表面的光轴的透镜表面的中心部分，其中，入射到透镜表面的光线与光轴的夹角成小角度θ，并且近似sinθ≈θ、tanθ≈θ和cosθ≈1有效。
光学成像系统可包括七片透镜。
例如，光学成像系统可包括沿光学成像系统的光轴从光学成像系统的物侧朝向光学成像系统的像侧以数字升序设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜。第一透镜至第七透镜可设置成在其间具有沿光轴的预定距离。
然而，除七片透镜之外，光学成像系统还可包括其他元件。
例如，光学成像系统还可包括用于将物体的入射图像转换成电信号的图像传感器。
另外，光学成像系统还可包括用于阻挡红外线的红外滤光片(在下文中，称为“滤光片”)。滤光片可设置在第七透镜与图像传感器之间。
另外，光学成像系统还可包括用于调节入射到图像传感器上的光量的光阑。光阑可设置在任何期望的位置处。
包括在光学成像系统中的第一透镜至第七透镜可以由塑料材料制成。
第一透镜至第七透镜中的任何一个或者任何两个或更多个的任何组合可具有非球面表面。替代地，第一透镜至第七透镜中的每一个可具有至少一个非球面表面。
第一透镜至第七透镜中的每一个的第一面和第二面中的任一个面或两个面可以是由下面的等式1限定的非球面表面。
Figure BDA0004102704720000061
在等式1中，“c”是在非球面表面的光轴处的非球面表面的曲率，并且等于非球面表面的在光轴处的曲率半径的倒数，“K”是圆锥常数，“Y”是在与光轴垂直的方向上从非球面表面上的任意点到光轴的距离，“A”至“H”以及“J”是非球面表面的非球面系数，以及“Z”是在与光轴平行的方向上从非球面表面上的任意点到与光轴垂直并包含非球面表面的顶点的平面的距离。
在一个示例中，第一透镜至第七透镜可分别具有正屈光力、负屈光力、正屈光力、正屈光力、正屈光力、正屈光力和负屈光力。
在另一个示例中，第一透镜至第七透镜可分别具有正屈光力、正屈光力、负屈光力、正屈光力、正屈光力、正屈光力和负屈光力。
在另一个示例中，第一透镜至第七透镜可分别具有正屈光力、负屈光力、负屈光力、正屈光力、正屈光力、正屈光力和负屈光力。
在另一个示例中，第一透镜至第七透镜可分别具有正屈光力、负屈光力、负屈光力、正屈光力、正屈光力、负屈光力和负屈光力。
在另一个示例中，第一透镜至第七透镜可分别具有正屈光力、负屈光力、正屈光力、负屈光力、负屈光力、正屈光力和负屈光力。
光学成像系统的示例可满足下面的条件表达式1至11中的任何一个或者任何两个或更多个的任何组合。
f/f2+f/f3<-0.4 (条件表达式1)
v1-v2>30 (条件表达式2)
1.0<TTL/f<1.10 (条件表达式3)
n2+n3>3.15 (条件表达式4)
0.15<BFL/f<0.25 (条件表达式5)
0.005<D1/f<0.04 (条件表达式6)
0.30<R1/f<0.40 (条件表达式7)
TTL/(2×IMG HT)<0.69 (条件表达式8)
Fno<2.3 (条件表达式9)
n2+n3+n4>4.85 (条件表达式10)
1.4<|f23|/f1<2.8 (条件表达式11)
在条件表达式1至11中，“f”是光学成像系统的焦距，“f1”是第一透镜的焦距，“f2”是第二透镜的焦距，“f3”是第三透镜的焦距，“f23”是第二透镜和第三透镜的组合焦距，“v1”是第一透镜的阿贝数，“v2”是第二透镜的阿贝数，“TTL”是沿光学成像系统的光轴从第一透镜的物侧面至图像传感器的成像面的距离，“n2”是第二透镜的折射率，“n3”是第三透镜的折射率，“n4”是第四透镜的折射率，“BFL”是沿光轴从第七透镜的像侧面至图像传感器的成像面的距离，“D1”是在第一透镜的像侧面与第二透镜的物侧面之间的沿光轴的距离，“R1”是第一透镜的物侧面的曲率半径，“IMG HT”是图像传感器的成像面的对角线长度的一半，以及“Fno”是光学成像系统的F数。
在下面的描述中，将描述光学成像系统的示例中的第一透镜至第七透镜。
第一透镜可具有正屈光力。第一透镜可具有朝向光学成像系统的物侧凸出的弯月形状。换言之，第一透镜的第一面可以凸出，并且第一透镜的第二面可以凹入。
第一透镜的第一面和第二面中的任一个面或两个面可以是非球面的。例如，第一透镜的两个面可以是非球面的。
第二透镜可具有正屈光力或负屈光力。第二透镜可具有朝向光学成像系统的物侧凸出的弯月形状。换言之，第二透镜的第一面可以凸出，并且第二透镜的第二面可以凹入。
第二透镜的第一面和第二面中的任一个面或两个面可以是非球面的。例如，第二透镜的两个面可以是非球面的。
第三透镜可具有正屈光力或负屈光力。第三透镜可具有朝向光学成像系统的物侧凸出的弯月形状。换言之，第三透镜的第一面可以凸出，并且第三透镜的第二面可以凹入。
第三透镜的第一面和第二面中的任一个面或两个面可以是非球面的。例如，第三透镜的两个面可以是非球面的。
在第三透镜的第一面和第二面中的任一个面或两个面上可以形成至少一个反曲点。例如，第三透镜的第一面在第一面的近轴区域中可以凸出，并且在第一面的边缘区域中可以凹入。
第四透镜可具有正屈光力或负屈光力。第四透镜可具有朝向光学成像系统的物侧凸出的弯月形状。换言之，第四透镜的第一面可以凸出，并且第四透镜的第二面可以凹入。
替代地，第四透镜的第一面在第一面的近轴区域中可以平坦，并且第二面可以凸出。
替代地，第四透镜的两个面可以凸出。换言之，第四透镜的第一面和第二面可以凸出。
第四透镜的第一面和第二面中的任一个面或两个面可以是非球面的。例如，第四透镜的两个面可以是非球面的。
在第四透镜的第一面和第二面中的任一个面或两个面上可以形成至少一个反曲点。例如，第四透镜的第二面在第二面的近轴区域中可以凹入，并且在第二面的边缘区域中可以凸出。
第五透镜可具有正屈光力或负屈光力。第五透镜可具有朝向光学成像系统的物侧凸出的弯月形状。换言之，第五透镜的第一面在第一面的近轴区域中可以凸出，并且第五透镜的第二面可以凹入。
替代地，第五透镜的两个面可以凸出。换言之，第五透镜的第一面和第二面可以凸出。
替代地，第五透镜的两个面可以凹入。换言之，第五透镜的第一面和第二面可以凹入。
第五透镜的第一面和第二面中的任一个面或两个面可以是非球面的。例如，第五透镜的两个面可以是非球面的。
在第五透镜的第一面和第二面中的任一个面或两个面上可以形成至少一个反曲点。例如，第五透镜的第一面在第一面的近轴区域中可以凸出，并且在第一面的边缘区域中可以凹入。第五透镜的第二面在第二面的近轴区域中可以凹入，并且在第二面的边缘区域中可以凸出。
第六透镜可具有正屈光力或负屈光力。第六透镜的两个面可以凸出。换言之，第六透镜的第一面和第二面分别在第一面和第二面的近轴区域中可以凸出。
第六透镜可具有朝向光学成像系统的像侧凸出的弯月形状。换言之，第六透镜的第一面在第一面的近轴区域中可以凹入，并且第六透镜的第二面在第二面的近轴区域中可以凸出。
替代地，第六透镜可具有朝向光学成像系统的物侧凸出的弯月形状。换言之，第六透镜的第一面在第一面的近轴区域中可以凸出，并且第六透镜的第二面在第二面的近轴区域中可以凹入。
第六透镜的第一面和第二面中的任一个面或两个面可以是非球面的。例如，第六透镜的两个面可以是非球面的。
在第六透镜的第一面和第二面中的任一个面或两个面上可以形成至少一个反曲点。例如，第六透镜的第一面在第一面的近轴区域中可以凸出，并且在第一面的边缘区域中可以凹入。第六透镜的第二面在第二面的近轴区域中可以凸出，并且在第二面的边缘区域中可以凹入。
第七透镜可具有负屈光力。第七透镜的两个面可以凹入。换言之，第七透镜的第一面在第一面的近轴区域中可以凹入，并且第七透镜的第二面在第二面的近轴区域中可以凹入。
替代地，第七透镜可具有朝向光学成像系统的物侧凸出的弯月形状。换言之，第七透镜的第一面在第一面的近轴区域中可以凸出，并且第七透镜的第二面在第二面的近轴区域中可以凹入。
第七透镜的第一面和第二面中的任一个面或两个面可以是非球面的。例如，第七透镜的两个面可以是非球面的。
在第七透镜的第一面和第二面中的任一个面或两个面上可以形成至少一个反曲点。例如，第七透镜的第一面在第一面的近轴区域中可以凹入，并且在第一面的边缘区域中可以凸出。第七透镜的第二面在第二面的近轴区域中可以凹入，并且在第二面的边缘区域中可以凸出。
第一透镜可以由第一塑料材料制成，以及第二透镜可以由第二塑料材料制成，第二塑料材料具有与第一塑料材料的光学特性不同的光学特性。
第一透镜至第七透镜中的至少一个透镜的折射率可以是1.67或更大。
另外，第一透镜至第七透镜中的至少两个透镜中的每一个的折射率可以是1.67或更大。例如，在一个示例中，第一透镜至第七透镜中的三个透镜中的每一个的折射率可以是1.67或更大，以及在另一个示例中，第一透镜至第七透镜中的两个透镜中的每一个的折射率可以是1.67或更大。
第一透镜至第三透镜中具有负屈光力的透镜的折射率可以是1.67或更大。作为示例，第二透镜和第三透镜中的任一个透镜或两个透镜可具有负屈光力，并且可具有1.67或更大的折射率。
具有如上所述配置的第一透镜至第七透镜的光学成像系统的示例具有改善的像差特性。
图1是示出光学成像系统的第一示例的图，以及图2是示出图1中所示的光学成像系统的像差特性的图。
第一示例的光学成像系统可包括第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150、第六透镜160和第七透镜170，以及还可包括光阑(未示出)、滤光片180和图像传感器190。
在下面的表1中列出了图1中所示的元件的特征，包括元件的表面的曲率半径、元件的厚度、元件之间的距离、元件的折射率、元件的阿贝数以及元件的焦距。
表1
Figure BDA0004102704720000101
Figure BDA0004102704720000111
在第一示例中，光学成像系统的焦距f是5.744mm，Fno是2.01，FOV是77.23°，BFL是0.909mm，TTL是6.201mm以及IMG HT是4.56mm。
Fno是表示光学成像系统的亮度的数值，并且等于光学成像系统的有效焦距除以光学成像系统的入瞳直径，FOV是光学成像系统的视场角，BFL是沿光学成像系统的光轴从第七透镜的像侧面至图像传感器的成像面的距离，TTL是沿光轴从第一透镜的物侧面至图像传感器的成像面的距离，以及IMG HT是图像传感器的成像面的对角线长度的一半。
在第一示例中，第一透镜110可具有正屈光力，第一透镜110的第一面可以凸出，并且第一透镜110的第二面可以凹入。
第二透镜120可具有负屈光力，第二透镜120的第一面可以凸出，并且第二透镜120的第二面可以凹入。
第三透镜130可具有正屈光力，第三透镜130的第一面在第一面的近轴区域中可以凸出，并且第三透镜130的第二面在第二面的近轴区域中可以凹入。
在第三透镜130的第一面和第二面中的任一个面或两个面上可以形成至少一个反曲点。例如，第三透镜130的第一面在第一面的近轴区域中可以凸出，并且在第一面的边缘区域中可以凹入。第三透镜130的第二面在第二面的近轴区域中可以凹入，并且在第二面的边缘区域中可以凸出。
第四透镜140可具有正屈光力，第四透镜140的第一面可以凸出，并且第四透镜140的第二面可以凹入。
第五透镜150可具有正屈光力，第五透镜150的第一面在第一面的近轴区域中可以凸出，并且第五透镜150的第二面在第二面的近轴区域中可以凹入。
在第五透镜150的第一面和第二面中的任一个面或两个面上可以形成至少一个反曲点。例如，第五透镜150的第一面在第一面的近轴区域中可以凸出，并且在第一面的边缘区域中可以凹入。第五透镜150的第二面在第二面的近轴区域中可以凹入，并且在第二面的边缘区域中可以凸出。
第六透镜160可具有正屈光力，并且第六透镜160的第一面和第二面可以凸出。
在第六透镜160的第一面和第二面中的任一个面或两个面上可以形成至少一个反曲点。例如，第六透镜160的第一面在第一面的近轴区域中可以凸出，并且在第一面的边缘区域中可以凹入。第六透镜160的第二面在第二面的近轴区域中可以凸出，并且在第二面的边缘区域中可以凹入。
第七透镜170可具有负屈光力，第七透镜170的第一面在第一面的近轴区域中可以凹入，并且第七透镜170的第二面在第二面的近轴区域中可以凹入。
在第七透镜170的第一面和第二面中的任一个面或两个面上可以形成至少一个反曲点。例如，第七透镜170的第一面在第一面的近轴区域中可以凹入，并且在第一面的边缘区域中可以凸出。第七透镜170的第二面在第二面的近轴区域中可以凹入，并且在第二面的边缘区域中可以凸出。
第一透镜110至第七透镜170的表面可具有下面表2中列出的非球面系数。例如，第一透镜110至第七透镜170中的每一个的物侧面和像侧面中的每一个可以是非球面的。
表2
Figure BDA0004102704720000121
Figure BDA0004102704720000131
图1中所示的光学成像系统的根据以上表1和表2配置的第一示例可具有图2中所示的像差特性。
图3是示出光学成像系统的第二示例的图，以及图4是示出图3中所示的光学成像系统的像差特性的图。
第二示例的光学成像系统可包括第一透镜210、第二透镜220、第三透镜230、第四透镜240、第五透镜250、第六透镜260和第七透镜270，以及还可包括光阑(未示出)、滤光片280和图像传感器290。
在下面的表3中列出了图3中所示的元件的特征，包括元件的表面的曲率半径、元件的厚度、元件之间的距离、元件的折射率、元件的阿贝数以及元件的焦距。
表3
Figure BDA0004102704720000132
Figure BDA0004102704720000141
在第二示例中，光学成像系统的焦距f是6.000mm，Fno是2.18，FOV是72.96°，BFL是0.908mm，TTL是6.202mm以及IMG HT是4.56mm。
Fno、FOV、BFL、TTL和IMG HT的定义与第一示例中的相同。
在第二示例中，第一透镜210可具有正屈光力，第一透镜210的第一面可以凸出，并且第一透镜210的第二面可以凹入。
第二透镜220可具有正屈光力，第二透镜220的第一面可以凸出，并且第二透镜220的第二面可以凹入。
第三透镜230可具有负屈光力，第三透镜230的第一面可以凸出，并且第三透镜230的第二面可以凹入。
第四透镜240可具有正屈光力，第四透镜240的第一面在第一面的近轴区域中可以凸出，并且第四透镜240的第二面在第二面的近轴区域中可以凹入。
在第四透镜240的第一面和第二面中的任一个面或两个面上可以形成至少一个反曲点。例如，第四透镜240的第一面在第一面的近轴区域中可以凸出，并且在第一面的边缘区域中可以凹入。第四透镜240的第二面在第二面的近轴区域中可以凹入，并且在第二面的边缘区域中可以凸出。
第五透镜250可具有正屈光力，第五透镜250的第一面在第一面的近轴区域中可以凸出，并且第五透镜250的第二面在第二面的近轴区域中可以凹入。
在第五透镜250的第一面和第二面中的任一个面或两个面上可以形成至少一个反曲点。例如，第五透镜250的第一面在第一面的近轴区域中可以凸出，并且在第一面的边缘区域中可以凹入。第五透镜250的第二面在第二面的近轴区域中可以凹入，并且在第二面的边缘区域中可以凸出。
第六透镜260可具有正屈光力，第六透镜260的第一面在第一面的近轴区域中可以凸出，并且第六透镜260的第二面在第二面的近轴区域中可以凸出。
在第六透镜260的第一面和第二面中的任一个面或两个面上可以形成至少一个反曲点。例如，第六透镜260的第一面在第一面的近轴区域中可以凸出，并且在第一面的边缘区域中可以凹入。第六透镜260的第二面在第二面的近轴区域中可以凸出，并且在第二面的边缘区域中可以凹入。
第七透镜270可具有负屈光力，第七透镜270的第一面在第一面的近轴区域中可以凹入，并且第七透镜270的第二面在第二面的近轴区域中可以凹入。
在第七透镜270的第一面和第二面中的任一个面或两个面上可以形成至少一个反曲点。例如，第七透镜270的第一面在第一面的近轴区域中可以凹入，并且在第一面的边缘区域中可以凸出。第七透镜270的第二面在第二面的近轴区域中可以凹入，并且在第二面的边缘区域中可以凸出。
第一透镜210至第七透镜270的表面可具有下面表4中列出的非球面系数。例如，第一透镜210至第七透镜270中的每一个的物侧面和像侧面中的每一个可以是非球面的。
表4
S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7
K -1.048 -21.819 16.835 11.583 -11.465 5.970 -79.619
A 0.008 -0.106 -0.153 -0.038 -0.002 -0.025 -0.026
B 0.027 0.119 0.268 0.185 0.004 0.129 -0.052
C -0.069 0.101 -0.170 -0.375 -0.163 -0.706 0.227
D 0.114 -0.420 -0.109 0.431 0.390 1.852 -0.623
E -0.116 0.537 0.295 -0.310 -0.415 -2.706 0.949
F 0.072 -0.371 -0.243 0.144 0.240 2.377 -0.856
G -0.026 0.145 0.100 -0.042 -0.070 -1.238 0.457
H 0.005 -0.030 -0.020 0.007 0.006 0.349 -0.132
J 0.000 0.003 0.002 -0.001 0.001 -0.041 0.016
S8 S9 S10 S11 S12 S13 S14
K -99.000 -22.463 -24.850 -55.438 43.550 -8.774 -99.000
A -0.057 -0.036 -0.039 0.027 0.039 -0.083 -0.050
B -0.002 -0.006 -0.018 -0.065 -0.041 0.034 0.015
C 0.094 0.037 0.056 0.043 0.018 -0.008 -0.003
D -0.289 -0.038 -0.051 -0.023 -0.006 0.001 0.000
E 0.394 0.016 0.024 0.009 0.002 0.000 0.000
F -0.302 -0.003 -0.006 -0.002 0.000 0.000 0.000
G 0.134 0.000 0.001 0.000 0.000 0.000 0.000
H -0.032 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
J 0.003 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
图3中所示的光学成像系统的根据以上表3和表4配置的第二示例可具有图4中所示的像差特性。
图5是示出光学成像系统的第三示例的图，以及图6是示出图5中所示的光学成像系统的像差特性的图。
第三示例的光学成像系统可包括第一透镜310、第二透镜320、第三透镜330、第四透镜340、第五透镜350、第六透镜360和第七透镜370，以及还可包括光阑、滤光片380和图像传感器390。
在下面的表5中列出了图5中所示的元件的特征，包括元件的表面的曲率半径、元件的厚度、元件之间的距离、元件的折射率、元件的阿贝数以及元件的焦距。
表5
Figure BDA0004102704720000171
在第三示例中，光学成像系统的焦距f是6.000mm，Fno是2.14，FOV是73.59°，BFL是1.234mm，TTL是6.200mm以及IMG HT是4.56mm。
Fno、FOV、BFL、TTL和IMG HT的定义与第一示例中的相同。
在第三示例中，第一透镜310可具有正屈光力，第一透镜310的第一面可以凸出，并且第一透镜310的第二面可以凹入。
第二透镜320可具有负屈光力，第二透镜320的第一面可以凸出，并且第二透镜320的第二面可以凹入。
第三透镜330可具有负屈光力，第三透镜330的第一面在第一面的近轴区域中可以凸出，并且第三透镜330的第二面在第二面的近轴区域中可以凹入。
在第三透镜330的第一面和第二面中的任一个面或两个面上可以形成至少一个反曲点。例如，第三透镜330的第一面在第一面的近轴区域中可以凸出，并且在第一面的边缘区域中可以凹入。第三透镜330的第二面在第二面的近轴区域中可以凹入，并且在第二面的边缘区域中可以凸出。
第四透镜340可具有正屈光力，第四透镜340的第一面在第一面的近轴区域中可以平坦，并且第四透镜340的第二面在第二面的近轴区域中可以凸出。
在第四透镜340的第一面和第二面中的任一个面或两个面上可以形成至少一个反曲点。例如，第四透镜340的第一面在第一面的近轴区域中可以平坦，并且在第一面的边缘区域中可以凸出。
第五透镜350可具有正屈光力，并且第五透镜350的第一面和第二面可以凸出。
第六透镜360可具有正屈光力，第六透镜360的第一面可以凹入，并且第六透镜360的第二面可以凸出。
第七透镜370可具有负屈光力，第七透镜370的第一面在第一面的近轴区域中可以凹入，并且第七透镜370的第二面在第二面的近轴区域中可以凹入。
在第七透镜370的第一面和第二面中的任一个面或两个面上可以形成至少一个反曲点。例如，第七透镜370的第一面在第一面的近轴区域中可以凹入，并且在第一面的边缘区域中可以凸出。第七透镜370的第二面在第二面的近轴区域中可以凹入，并且在第二面的边缘区域中可以凸出。
第一透镜310至第七透镜370的表面可具有下面表6中列出的非球面系数。例如，第一透镜310至第七透镜370中的每一个的物侧面和像侧面中的每一个可以是非球面的。
表6
Figure BDA0004102704720000181
/>
Figure BDA0004102704720000191
图5中所示的光学成像系统的根据以上表5和表6配置的第三示例可具有图6中所示的像差特性。
图7是示出光学成像系统的第四示例的图，以及图8是示出图7中所示的光学成像系统的像差特性的图。
第四示例的光学成像系统可包括第一透镜410、第二透镜420、第三透镜430、第四透镜440、第五透镜450、第六透镜460和第七透镜470，以及还可包括光阑、滤光片480和图像传感器490。
在下面的表7中列出了图7中所示的元件的特征，包括元件的表面的曲率半径、元件的厚度、元件之间的距离、元件的折射率、元件的阿贝数以及元件的焦距。
表7
Figure BDA0004102704720000201
在第四示例中，光学成像系统的焦距f是6.000mm，Fno是2.20，FOV是74.55°，BFL是1.196mm，TTL是6.200mm以及IMG HT是4.56mm。
Fno、FOV、BFL、TTL和IMG HT的定义与第一示例中的相同。
在第四示例中，第一透镜410可具有正屈光力，第一透镜410的第一面可以凸出，并且第一透镜410的第二面可以凹入。
第二透镜420可具有负屈光力，第二透镜420的第一面可以凸出，并且第二透镜420的第二面可以凹入。
第三透镜430可具有负屈光力，第三透镜430的第一面在第一面的近轴区域中可以凸出，并且第三透镜430的第二面可以凹入。
在第三透镜430的第一面和第二面中的任一个面或两个面上可以形成至少一个反曲点。例如，第三透镜430的第一面在第一面的近轴区域中可以凸出，并且在第一面的边缘区域中可以凹入。
第四透镜440可具有正屈光力，并且第四透镜440的第一面和第二面可以凸出。
第五透镜450可具有正屈光力，并且第五透镜450的第一面和第二面可以凸出。
第六透镜460可具有负屈光力，第六透镜460的第一面可以凹入，并且第六透镜460的第二面可以凸出。
第七透镜470可具有负屈光力，第七透镜470的第一面在第一面的近轴区域中可以凹入，并且第七透镜470的第二面在第二面的近轴区域中可以凹入。
在第七透镜470的第一面和第二面中的任一个面或两个面上可以形成至少一个反曲点。例如，第七透镜470的第一面在第一面的近轴区域中可以凹入，并且在第一面的边缘区域中可以凸出。第七透镜470的第二面在第二面的近轴区域中可以凹入，并且在第二面的边缘区域中可以凸出。
第一透镜410至第七透镜470的表面可具有下面表8中列出的非球面系数。例如，第一透镜410至第七透镜470中的每一个的物侧面和像侧面中的每一个可以是非球面的。
表8
Figure BDA0004102704720000211
Figure BDA0004102704720000221
图7中所示的光学成像系统的根据以上表7和表8配置的第四示例可具有图8中所示的像差特性。
图9是示出光学成像系统的第五示例的图，以及图10是示出图9中所示的光学成像系统的像差特性的图。
第五示例的光学成像系统可包括第一透镜510、第二透镜520、第三透镜530、第四透镜540、第五透镜550、第六透镜560和第七透镜570，以及还可包括光阑、滤光片580和图像传感器590。
在下面的表9中列出了图9中所示的元件的特征，包括元件的表面的曲率半径、元件的厚度、元件之间的距离、元件的折射率、元件的阿贝数以及元件的焦距。
表9
Figure BDA0004102704720000222
Figure BDA0004102704720000231
在第五示例中，光学成像系统的焦距f是5.870mm，Fno是2.27，FOV是75.52°，BFL是0.965mm，TTL是6.197mm以及IMG HT是4.62mm。
Fno、FOV、BFL、TTL和IMG HT的定义与第一示例中的相同。
在第五示例中，第一透镜510可具有正屈光力，第一透镜510的第一面可以凸出，并且第一透镜510的第二面可以凹入。
第二透镜520可具有负屈光力，第二透镜520的第一面可以凸出，并且第二透镜520的第二面可以凹入。
第三透镜530可具有正屈光力，第三透镜530的第一面可以凸出，并且第三透镜530的第二面可以凹入。
第四透镜540可具有负屈光力，第四透镜540的第一面在第一面的近轴区域中可以凸出，并且第四透镜540的第二面在第二面的近轴区域中可以凹入。
在第四透镜540的第一面和第二面中的任一个面或两个面上可以形成至少一个反曲点。例如，第四透镜540的第一面在第一面的近轴区域中可以凸出，并且在第一面的边缘区域中可以凹入。第四透镜540的第二面在第二面的近轴区域中可以凹入，并且在第二面的边缘区域中可以凸出。
第五透镜550可具有负屈光力，第五透镜550的第一面可以凹入，并且第五透镜550的第二面可以凹入。
第六透镜560可具有正屈光力，第六透镜560的第一面在第一面的近轴区域中可以凸出，并且第六透镜560的第二面在第二面的近轴区域中可以凹入。
在第六透镜560的第一面和第二面中的任一个面或两个面上可以形成至少一个反曲点。例如，第六透镜560的第一面在第一面的近轴区域中可以凸出，并且在第一面的边缘区域中可以凹入。第六透镜560的第二面在第二面的近轴区域中可以凹入，并且在第二面的边缘区域中可以凸出。
第七透镜570可具有负屈光力，第七透镜570的第一面在第一面的近轴区域中可以凸出，并且第七透镜570的第二面在第二面的近轴区域中可以凹入。
在第七透镜570的第一面和第二面中的任一个面或两个面上可以形成至少一个反曲点。例如，第七透镜570的第二面在第二面的近轴区域中可以凹入，并且在第二面的边缘区域中可以凸出。
第一透镜510至第七透镜570的表面可具有下面表10中列出的非球面系数。例如，第一透镜510至第七透镜570中的每一个的物侧面和像侧面中的每一个可以是非球面的。
表10
Figure BDA0004102704720000241
/>
Figure BDA0004102704720000251
图9中所示的光学成像系统的根据以上表9和表10配置的第五示例可具有图10中所示的像差特性。
下面的表11列出了在第一示例至第五示例中的条件表达式1至11的值。
表11
条件表达式 第一示例 第二示例 第三示例 第四示例 第五示例
f/f2+f/f3 -0.44 -0.49 -0.81 -0.89 -0.47
v1-v2 44.35 30.29 37.68 36.85 36.85
TTL/f 1.08 1.03 1.03 1.03 1.06
n2+n3 3.36 3.31 3.37 3.36 3.22
BFL/f 0.158 0.151 0.206 0.199 0.164
D1/f 0.032 0.010 0.019 0.011 0.007
R1/f 0.372 0.327 0.305 0.305 0.327
TTL/(2×IMG HT) 0.6799 0.6800 0.6798 0.6798 0.6707
Fno 2.01 2.18 2.14 2.20 2.27
n2+n3+n4 4.905 4.99 5.04 5.03 4.90
|f23|/f1 2.448 2.374 1.838 1.655 2.780
根据上述示例，光学成像系统可具有减小的尺寸和增大的焦距。增大的焦距使光学成像系统具有高分辨率。
虽然本公开包括具体示例，但在理解本申请的公开内容之后将显而易见的是，在不背离权利要求及其等同方案的精神和范围的情况下，可对这些示例作出形式和细节上的各种变化。本申请中所描述的示例应仅被认为是描述性意义的，而非出于限制的目的。对每个示例中的特征或方面的描述应被认为是可适用于其它示例中的相似的特征或方面。如果所描述的技术以不同的顺序被执行，和/或如果以不同的方式组合和/或通过其它部件或它们的等同件替换或增补所描述的系统、架构、设备或电路中的部件，也可以获得合适的结果。因此，本公开的范围不应通过具体实施方式限定，而是通过权利要求及其等同方案限定，并且在权利要求及其等同方案的范围之内的全部变型应被理解为包括在本公开中。

Claims (20)

1.一种光学成像系统，包括：
第一透镜，具有正屈光力、凸出的物侧面和凹入的像侧面；
第二透镜，具有负屈光力、凸出的物侧面和凹入的像侧面；
第三透镜，具有正屈光力；
第四透镜，具有负屈光力、凸出的物侧面和凹入的像侧面；
第五透镜，具有负屈光力；
第六透镜，具有正屈光力；以及
第七透镜，具有负屈光力，
其中，所述第一透镜至所述第七透镜沿着所述光学成像系统的光轴从所述光学成像系统的物侧朝向图像传感器的成像面按数字升序依次设置，
其中，满足条件表达式TTL/(2×IMG HT)<0.69，其中，TTL是沿着所述光轴从所述第一透镜的物侧面到所述图像传感器的成像面的距离，并且IMG HT是所述图像传感器的成像面的对角线长度的一半，
其中，满足条件表达式v1-v2>30，其中，v1是所述第一透镜的阿贝数，并且v2是所述第二透镜的阿贝数，以及
其中，满足条件表达式n2+n3>3.15，其中，n2是所述第二透镜的折射率，并且n3是所述第三透镜的折射率。
2.根据权利要求1所述的光学成像系统，其中，满足条件表达式Fno<2.3，其中，Fno是所述光学成像系统的F数。
3.根据权利要求1所述的光学成像系统，其中，满足条件表达式0.005<D1/f<0.04，其中，f是所述光学成像系统的焦距，并且D1是所述第一透镜的像侧面与所述第二透镜的物侧面之间沿着所述光轴的距离。
4.根据权利要求3所述的光学成像系统，其中满足条件表达式0.15<BFL/f<0.25，其中，BFL是从所述第七透镜的像侧面到所述图像传感器的成像面的沿着所述光轴的距离。
5.根据权利要求1所述的光学成像系统，其中，满足条件表达式n2+n3+n4>4.85，其中，n4是所述第四透镜的折射率。
6.根据权利要求1所述的光学成像系统，其中，所述第三透镜具有凸出的物侧面。
7.根据权利要求6所述的光学成像系统，其中，所述第五透镜具有凹入的像侧面。
8.根据权利要求7所述的光学成像系统，其中，所述第六透镜具有凸出的物侧面和凹入的像侧面。
9.根据权利要求8所述的光学成像系统，其中，所述第七透镜具有凹入的像侧面。
10.一种光学成像系统，包括：
第一透镜，具有正屈光力、凸出的物侧面和凹入的像侧面；
第二透镜，具有负屈光力、凸出的物侧面和凹入的像侧面；
第三透镜，具有负屈光力、凸出的物侧面和凹入的像侧面；
第四透镜，具有正屈光力；
第五透镜，具有屈光力；
第六透镜，具有屈光力；以及
第七透镜，具有负屈光力、凹入的物侧面和凹入的像侧面，
其中，所述第一透镜至所述第七透镜沿着所述光学成像系统的光轴从所述光学成像系统的物侧朝向图像传感器的成像面按数字升序依次设置，
其中，满足条件表达式TTL/(2×IMG HT)<0.69，其中，TTL是从所述第一透镜的物侧面到所述图像传感器的成像面的沿着所述光轴的距离，并且IMG HT是所述图像传感器的成像面的对角线长度的一半，
其中，满足条件表达式v1-v2>30，其中，v1是所述第一透镜的阿贝数，并且v2是所述第二透镜的阿贝数
其中，满足条件表达式n2+n3>3.15，其中，n2是所述第二透镜的折射率，并且n3是所述第三透镜的折射率。
11.根据权利要求10所述的光学成像系统，其中，满足条件表达式1.4<|f23|/f1<2.8，其中，f1是所述第一透镜的焦距，并且f23是所述第二透镜和所述第三透镜的复合焦距。
12.根据权利要求10所述的光学成像系统，其中，满足条件表达式f/f2+f/f3<-0.4，其中，f是所述光学成像系统的焦距，f2是所述第二透镜的焦距，并且f3是所述第三透镜的焦距。
13.根据权利要求10所述的光学成像系统，其中，满足条件表达式0.15<BFL/f<0.25，其中，BFL是从所述第七透镜的像侧面到所述图像传感器的成像面的沿着所述光轴的距离。
14.根据权利要求10所述的光学成像系统，其中，满足条件表达式0.30<R1/f<0.40，其中，R1是所述第一透镜的物侧面的曲率半径，并且f是所述光学成像系统的焦距。
15.根据权利要求14所述的光学成像系统，其中，满足条件表达式0.005<D1/f<0.04，其中，D1是所述第一透镜的像侧面和所述第二透镜的物侧面之间沿着所述光轴的距离。
16.根据权利要求10所述的光学成像系统，其中，满足条件表达式n2+n3+n4>4.85，其中，n4是所述第四透镜的折射率。
17.根据权利要求10所述的光学成像系统，其中，满足条件表达式Fno<2.3，其中，Fno是所述光学成像系统的F数。
18.根据权利要求10所述的光学成像系统，其中，所述第四透镜具有凸出的像侧面。
19.根据权利要求18所述的光学成像系统，其中，所述第五透镜具有凸出的物侧面。
20.根据权利要求19所述的光学成像系统，其中，所述第六透镜具有正屈光力。
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