CN116430539A - 光学成像系统、摄像模组和电子设备 - Google Patents

光学成像系统、摄像模组和电子设备 Download PDF

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CN116430539A CN202111643718.9A CN202111643718A CN116430539A CN 116430539 A CN116430539 A CN 116430539A CN 202111643718 A CN202111643718 A CN 202111643718A CN 116430539 A CN116430539 A CN 116430539A
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Abstract

本申请提供一种光学成像系统、摄像模组和电子设备，该光学成像系统与一弹出机构配合使用，光学成像系统包括沿光轴由物侧到像侧依次设置的第一透镜至第N透镜，第一透镜至第N透镜均具有光焦度，其中，7≤N≤10，第一透镜至第N透镜从物侧到像侧依次分为第一群组和第二群组，第一群组具有正光焦度，第二群组与像面沿光轴方向的距离固定；所述弹出结构用于驱动所述第一群组沿光轴方向由非工作位置弹出至工作位置，其中，所述工作位置和所述非工作位置由物侧到像侧方向依次设置；光学成像系统满足以下关系式：0<ImgH/TTL≤1。通过将第一群组分群弹出，合理配置光学总长和最大像高的关系，以实现小型化和自动对焦，提升光学成像系统的分辨能力。

Description

光学成像系统、摄像模组和电子设备
技术领域
本申请涉及光学技术领域，特别涉及一种光学成像系统、摄像模组和电子设备。
背景技术
随着手机拍照需求的提高以及手机摄像模组成像质量的提升，多摄模组成为手机摄像模块的主流，其中主摄镜头是手机摄像头最常使用的镜头；旗舰机采用的主摄镜头常在7P以上，面型和制造工艺较为复杂，对透镜的制造工艺和公差要求较高；主摄镜头对无穷远成像质量要求高和微距性能均具有很高的要求；且随着主摄镜头在不同场景下的使用需求，小型化，大像面，大光圈成为手机摄像模块的主流。
然而，现有手机摄像模组的夜景、抓拍、视频、背景虚化等功能还存在问题，大光圈与低总高存在相互制约的关系。常规主摄镜头采用像面自动对焦来补偿物距变化时产生的离焦量，该方式的缺点是物距变化时产生的离散无法被有效进行补偿。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提出一种光学成像系统、摄像模组和电子设备，使得光学成像系统在获得高像质量的同时，满足一定的主摄镜头需求。
本申请实施例第一方面提供了一种光学成像系统，所述光学成像系统与一弹出机构配合使用，所述光学成像系统包括沿光轴由物侧到像侧依次设置的第一透镜至第N透镜，所述第一透镜至所述第N透镜均具有光焦度，其中，7≤N≤10，
所述第一透镜至所述第N透镜从物侧到像侧依次分为第一群组和第二群组，所述第一群组具有正光焦度，所述第二群组与像面沿光轴方向的距离固定；即第一群组和第二群组由物侧至像侧依次设置，第一群组和第二群组内透镜的总数为N，第一群组和第二群组中每个群组包括的透镜数量可依据实际应用场景进行设置，例如，若N＝7，第一群组包括5个透镜，第二群组包括2个透镜。
所述弹出机构用于驱动所述第一群组沿光轴方向由非工作位置弹出至工作位置，其中，所述工作位置和所述非工作位置由物侧到像侧方向依次设置；所述光学成像系统满足以下关系式：
0<ImgH/TTL≤1；
其中，TTL为当所述第一群组处于所述工作位置时，所述光学成像系统的光学总长；ImgH为所述光学成像系统的最大视场角的一半所对应的像高。
本申请实施例通过弹出机构将第一群组从非工作位置弹出至工作位置，实现分群弹出，以实现光学成像系统的自动对焦，通过合理配置最大像高和光学总长的对应关系，以实现光学成像系统的超薄特性，实现小型化。
在一些实施例中，所述第一群组包括由物侧到像侧的M个透镜，其中，5≤M≤8；所述第二群组包括物侧到像侧的2个透镜。通过合理配置第一群组和第二群组的透镜数量，以便于提升光学成像系统的成像品质。
在一些实施例中，若N＝7，则第四透镜、第五透镜及第六透镜均具有正光焦度，第三透镜及第七透镜均具有负光焦度。
通过合理配置各透镜的光焦度，以使光学成像系统厚度减小和成像品质提升。
在一些实施例中，当所述第一群组位于非工作位置，所述光学成像系统满足以下关系式：
0<TTL0/TTL<0.8；
其中，TTL0为当所述第一群组处于所述非工作位置时，所述光学成像系统的光学总长。
通过合理限定第一群组处于工作位置和非工作位置的光学总长，以减少光学成像系统的总厚度，便于光学成像系统的小型化设计。
在一些实施例中，所述光学成像系统满足以下关系式：
1.4≤FNO≤2.4；
其中，FNO为所述光学成像系统的光圈值。
通过合理配置光学成像系统的光圈值，以保证光学成像系统满足大光圈的需求。
在一些实施例中，所述光学成像系统满足以下关系式：
0≤|f2/f3|≤0.7；
其中，f2为第二透镜的有效焦距，f3为第三透镜的有效焦距。
通过合理配置第二透镜和第三透镜的有效焦距的关系，以减少光学成像系统的厚度。
在一些实施例中，所述光学成像系统满足以下关系式：
0≤|fN/f|≤2；
其中，fN为所述第N透镜的有效焦距，f为所述光学成像系统的有效焦距。
在一些实施例中，所述第四透镜的像侧面为凸面。
在一些实施例中，所述第一透镜至所述第N透镜中，所述第N透镜具有最大通光口径。
本申请实施例第二方面提供了一种摄像模组，包括如上述实施例所述的光学成像系统和与所述光学成像系统配合使用的弹出机构。
在一些实施例中，所述摄像模组还包括感光元件，所述感光元件位于所述光学成像系统的像侧，所述感光元件的尺寸为1英尺，其中感光元件又称为靶面探测器。通过增加靶面探测器，以提升摄像模组的解析能力。
本申请实施例第三方面提供了一种电子设备，包括上述实施例所述的摄像模组。
附图说明
图1是本申请提供的光学成像系统的第一状态的结构示意图。
图2是本申请提供的光学成像系统的第二状态的结构示意图。
图3是本申请提供的光学成像系统的第二状态的示意图。
图4是本申请第一实施例提供的光学成像系统的结构示意图。
图5是本申请第一实施例提供的离焦曲线图。
图6是本申请第一实施例提供的光学畸变图。
图7是本申请第二实施例提供的光学成像系统的结构示意图。
图8是本申请第二实施例提供的离焦曲线图。
图9是本申请第二实施例提供的光学畸变图。
图10是本申请第三实施例提供的光学成像系统的结构示意图。
图11是本申请第三实施例提供的离焦曲线图。
图12是本申请第三实施例提供的光学畸变图。
图13是本申请第四实施例提供的光学成像系统的结构示意图。
图14是本申请第四实施例提供的球离焦曲线图。
图15是本申请第四实施例提供的光学畸变图。
图16是本申请第五实施例提供的光学成像系统的结构示意图。
图17是本申请第五实施例提供的离焦曲线图。
图18是本申请第五实施例提供的光学畸变图。
图19是本申请第六实施例提供的光学成像系统的结构示意图。
图20是本申请第六实施例提供的离焦曲线图。
图21是本申请第六实施例提供的光学畸变图。
图22是本申请实施例的摄像模组的结构示意图。
图23是本申请实施例的电子设备的结构示意图。
主要元件符号说明
光学成像系统 10
弹出机构 20
固定件 21
弹性件 22
弹出件 23
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
第一群组 G1
第二群组 G2
滤光片 IR
成像面 IMG
摄像模组 100
感光元件 30
壳体 200
电子设备 1000
具体实施方式
下面结合本申请实施例中的附图对本申请实施例进行描述。
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。基于本申请中的实施例，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例，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，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”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申请和简化描述，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申请的限制。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一个或者更多所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；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。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申请中的具体含义。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，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”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
为方便理解，下面先对本申请所涉及的技术术语进行解释和描述。
光轴，为光学系统传导光线的方向，参考中心视场的主光线。对于对称透射系统，一般与光学系统旋转中心线重合。对于离轴和反射系统，光轴也会呈现为折线。
焦点，与光轴平行的光线射入凸透镜时，理想的凸透镜应是所有的光线会聚在透镜后的一点，这个会聚所有光线的一点，即为焦点。
焦距(focal length)，也称为焦长，是光学系统中衡量光的聚集或发散的度量式，指无限远的景物通过透镜或透镜组在焦平面结成清晰影像时，透镜或透镜组的光学中心至焦点的距离，也可以理解为透镜或透镜组的光学中心至焦平面的垂直距离。从实用的角度可以理解为镜头中心至成像平面的距离。对于定焦镜头来说，其光学中心的位置是固定不变的，因此焦距固定；对于变焦镜头来说，镜头的光学中心的变化带来镜头焦距的变化，因此焦距可以调节。
球面和非球面，主要是针对镜头(各种相机、显微镜等镜头)、眼镜(包括隐形眼镜)的透镜几何形状而言，即球面透镜与非球面透镜。二者在几何形状上的差别决定了它们在平行的入射光的折射方向上产生差异，从而影响其成像效果的好坏。
球面透镜，其透镜呈球面的弧度，其横切面亦呈弧状。当不同波长的光线，以平行光轴入射后透镜上不同的位置时，在菲林平面(与透镜中心和透镜焦点联机相垂直的、通过焦点的平面)上不能聚焦成一点，而形成像差的问题，影响影像的质素，例如出现清晰度下降和变形等现象。
非球面透镜，其透镜并非呈球面的弧度，而是透镜边缘部份被削去少许，其横切面呈平面状。当光线入射到非球面反射面时，光线能够聚焦于一点，亦即菲林平面上，以消除各种像差。
以透镜为界，被摄物体所在的一侧为物侧，透镜靠近物侧的表面可称为物侧面；
以透镜为界，被摄物体的图像所在的一侧为像侧，透镜靠近像侧的表面可称为像侧面。
本申请实施例提供一种光学成像系统10，能够满足低总高、大光圈、大靶面的需求，实现更高的成像品质。下面结合附图对本申请实施例提供的光学成像系统10进行详细描述。
需要说明的是，本申请实施例中的“光学成像系统”在一些实施例中也可以表述为“光学系统”、“光学镜头”。
请参阅图1，本申请实施例的光学成像系统10包括沿光轴由物侧到像侧依次设置的第一透镜至第N透镜，所述第一透镜至所述第N透镜具有光焦度，其中，7≤N≤10。该光学成像系统10与一弹出机构20配合使用。
如图1所示，N＝7，光学成像系统10包括沿光轴由物侧到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及第七透镜L7及成像面IMG；第一透镜L1至第七透镜L7，7个透镜被分为第一群组G1和第二群组G2，第一群组G1具有正光焦度，第二群组G2与像面之间沿光轴方向的距离固定，弹出机构20与第一群组G1连接，弹出机构20用于驱动第一群组G1从图1所示的非工作位置弹出至图2所示的工作位置，并实现光学成像系统10的自动对焦。
其中，当第一群组G1处于非工作位置，则光学成像系统10处于非工作状态；当第一群组G1处于工作位置，则光学成像系统10处于工作状态。
其中，当第一群组G1处于工作位置，光学成像系统10可正常工作被使用；当第一群组G1处于非工作位置，光学成像系统10处于非工作状态。
本实施例中，弹出机构20包括固定件21、弹性件22和弹出件23，弹性件22的一端连接固定件21，弹性件22的另一端连接弹出件23，第一群组G1收容于弹出件23，可通过控制弹性件22的伸缩以使弹性件22带动弹出件23移动，弹出件23带动第一群组G1非工作位置弹出至工作位置。弹性件22可为弹簧或弹片等。
可选地，固定件21和弹出件23均包括磁力件，通过向对应的磁力件充电，以使固定件21和弹出件23相互排斥并拉伸弹性件22，进而实现弹出件23带动第一群组G1由非工作位置弹出至工作位置。进一步地，通过改变电流方向，使充电之后的固定件21和弹出件23相互吸引并压缩弹性件22，进而实现弹出件23带动第一群组G1由工作位置回复至非工作位置。
可以理解，图1所示的弹出机构20仅为本申请提供的一种示例，本申请并不限定弹出机构20的具体结构，只要该弹出机构20可驱动第一群组G1从非工作位置弹出至工作位置即可，因此，本申请以下实施例中均不在显示弹出机构20。
可选地，弹出机构20还用于将第一群组G1从工作位置移动至非工作位置；当然，也可由其他机构实现将第一群组G1从工作位置移动至非工作位置，本申请对此不作限定。
其中，图3为本申请一种弹出机构20与光学成像系统10的结合示意图，弹出机构20与第一群组G1连接，弹出机构20可驱动第一群组G1相对第二群组G2弹出。
图1所示的透镜的数量为7个，可以理解，透镜的数量还可为8个、9个或10个。将以上特定的透镜分布至第一群组G1和第二群组G2，即第一群组G1和第二群组G2中透镜的数量可为透镜的数量还可为8个、9个或10个，且与光学成像系统10的透镜的总数相同。
在一些实施例中，所述光学成像系统10满足以下关系式：
0<ImgH/TTL≤1；
其中，TTL为当第一群组G1处于工作位置时，光学成像系统10的光学总长；ImgH为光学成像系统10的最大视场角的一半所对应的像高。
如此，通过弹出机构20将第一群组G1从非工作位置弹出至工作位置，实现分群弹出，以实现光学成像系统10的自动对焦，通过合理配置最大像高和光学总长的对应关系，以实现光学成像系统10的超薄特性，实现小型化。
在一实施例中，弹出机构20驱动第一群组G1从非工作位置弹出至工作位置，第一群组G1沿光轴方向移动的距离为0.6mm。
在一些实施例中，所述第一群组G1包括由物侧到像侧M个透镜，其中，5≤M≤8；所述第二群组G2包括由物侧到像侧2个透镜。通过合理配置第一群组G1和第二群组G2的透镜数量，以便于提升光学成像系统10的成像品质。
在一些实施例中，若N＝7，则第四透镜L4、第五透镜L5及第六透镜L6均具有正光焦度，第三透镜L3及第七透镜L7均具有负光焦度。通过合理配置各透镜的光焦度，以使光学成像系统10厚度减小和成像品质提升。
在一些实施例中，当所述第一群组G1位于非工作位置，所述光学成像系统10满足以下关系式：
0<TTL0/TTL<0.8；
其中，TTL0为当所述第一群组G1处于所述非工作位置时，所述光学成像系统10的光学总长。通过合理限定第一群组G1处于工作位置和非工作位置的光学总长，以减少光学成像系统10的总厚度，便于光学成像系统10的小型化设计。
在一实施例中，当所述第一群组G1处于所述非工作位置时，所述光学成像系统10的光学总长为8.12mm；当第一群组G1处于工作位置时，所述光学成像系统10的光学总长11.12mm。
在一些实施例中，所述光学成像系统10满足以下关系式：
1.4≤FNO≤2.4；
其中，FNO为所述光学成像系统10的光圈值。通过合理配置光学成像系统10的光圈值，以保证光学成像系统10满足大光圈的需求。
在一些实施例中，所述光学成像系统10满足以下关系式：
0≤|f2/f3|≤0.7；
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。
在一些实施例中，光学成像系统10包括N个透镜，所述光学成像系统10满足以下关系式：
0≤|fN/f|≤2；
其中，fN为所述第N透镜的有效焦距，f为所述光学成像系统10的有效焦距。
在一些实施例中，所述第四透镜L4的像侧面为凸面。
在一些实施例中，所述第一透镜至所述第N透镜中，所述第N透镜具有最大通光口径。其中第N透镜为N个透镜中与成像面之间沿光轴方向的距离最近的透镜。例如光学成像系统包括8个透镜，在第N透镜为第八透镜。
在一些实施例中，光学成像系统10还包括滤光片IR，滤光片IR可为红外滤光片(infrared filter，IR)，红外滤光片IR具有物侧面及像侧面。红外滤光片IR用于过滤成像的光线，具体用于隔绝红外光，防止红外光被感光元件接收，从而防止红外光对正常影像的色彩与清晰度造成影响，进而提高光学成像系统10的成像品质。优选地，红外滤光片IR为红外截止滤光片。
在一些实施例中，光学成像系统10还包括透光的保护玻璃(图未示)，保护玻璃具有物侧面和像侧面，保护玻璃用于保护感光元件。
第一实施例
请参照图4，第一实施例的光学成像系统10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，第七透镜L7，滤光片IR及成像面IMG。
为了描述方便，以下实施例中，f1表示第一透镜L1的焦距；f2表示第二透镜L2的焦距；f3表示第三透镜L3的焦距；f4表示第四透镜L4的焦距；f5表示第五透镜L5的焦距；f6表示第六透镜L6的焦距；f7表示第七透镜L7的焦距；f表示光学成像系统10的有效焦距。
图4所示的光学成像系统包括7个透镜，第一群组G1包括第一透镜L1，第二透镜L2，第三透镜L3，第四透镜L4及第五透镜L5，第二群组G2包括第六透镜L6及第七透镜L7。
本实施例中，第一透镜L1具有正光焦度，第二透镜具有负光焦度，第二透镜的物侧面为凸面，第三透镜具有负光焦度，第四透镜具有负光焦度，第五透镜具有正光焦度，第六透镜具有负光焦度，第七透镜具有负光焦度。
本实施例的光学成像系统满足以下关系式：
ImgH/TTL＝0.726；
|f1/f|＝0.955；
|f2/f|＝2.613；
|f3/f|＝4.33；
|f4/f|＝-46.5；
|f5/f|＝1.266；
|f6/f|＝3.541；
|f7/f|＝1.469；
TTL0/TTL＝0.727；
表1为本实施例提供的光学成像系统10的光学参数。
表1
Figure BDA0003444454660000081
表2为光学成像系统10的各个透镜的基本参数。其中，R为光学面的曲率半径，d为透镜的厚度，Nd为材料折射率，Vd为材料阿贝数，VD为有效半径，inf表示无穷大。
表2
Figure BDA0003444454660000082
表3为各透镜的非球面系数。
表3
Figure BDA0003444454660000083
Figure BDA0003444454660000091
其中，QBSF是一种非球面类型。
在本实施例中，光学成像系统10的所有QBSF类型的非球面面型z可利用但不限于以下非球面公式进行限定：
Figure BDA0003444454660000092
其中，z为非球面的矢高，r为非球面的径向坐标，c为非球面顶点球曲率，K为二次曲面常数，A4，A6..A30为非球面系数，分别对应于a1…a13。
图5是本实施例提供的光学成像系统10的离焦曲线图，如图5所示，不同视场下的成像质量(100lp/mm)仿真结果，由图可知，在短焦位置的像质量在T，S方向大于0.5。
其中图5横坐标中Modulation Position为散焦位置，纵坐标中Modulation为调制。
图6为本实施例的光学成像系统的光学畸变图，其中该光学畸变图中的畸变曲线，表示本实施例的成像变形与理想形状的差异，横坐标为畸变值，纵坐标为视场。图6中Distortion为畸变。
由图可见，本实施例的光学成像系统在长焦位置的畸变限定在3％范围内。
第二实施例
请参照图7，第二实施例的光学成像系统10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，第七透镜L7，滤光片IR，成像面IMG。
图7所示的光学成像系统10包括7个透镜，第一群组G1包括第一透镜L1，第二透镜L2，第三透镜L3，第四透镜L4及第五透镜L5，第二群组G2包括第六透镜L6及第七透镜L7。
本实施例中，第一透镜L1具有正光焦度，第二透镜具有负光焦度，第二透镜的物侧面为凸面，第三透镜具有负光焦度，第四透镜具有负光焦度，第五透镜具有正光焦度，第六透镜具有正光焦度，第七透镜具有负光焦度。
本实施例的光学成像系统满足以下关系式：
ImgH/TTL＝0.863；
|f1/f|＝0.802；
|f2/f|＝2.217；
|f3/f|＝3.864；
|f4/f|＝-2.002；
|f5/f|＝0.763；
|f6/f|＝2.048；
|f7/f|＝0.230；
TTL0/TTL＝0.68；
表4为本实施例提供的光学成像系统10的光学参数。
表4
Figure BDA0003444454660000101
表5为光学成像系统10的各个透镜的基本参数。其中，R为光学面的曲率半径，d为透镜的厚度，Nd为材料折射率，Vd为材料阿贝数，VD为有效半径，inf表示无穷大。
表5
Figure BDA0003444454660000102
/>
Figure BDA0003444454660000111
表6为各透镜的非球面系数。
表6
Figure BDA0003444454660000112
/>
Figure BDA0003444454660000121
其中，QBSF为非球面的一种类型。
在本实施例中，光学成像系统10的所有QBSF类型的非球面面型z可利用但不限于以下非球面公式进行限定：
Figure BDA0003444454660000122
其中，z为非球面的矢高，r为非球面的径向坐标，c为非球面顶点球曲率，K为二次曲面常数，A4，A6..A30为非球面系数，分别对应于a1…a13。
图8是本实施例提供的光学成像系统10的离焦曲线图，如图8所示，不同视场下的成像质量(100lp/mm)仿真结果，由图可知，在短焦位置的像质量在T，S方向大于0.5。
图9为本实施例的光学成像系统的光学畸变图，其中该光学畸变图中的畸变曲线，表示本实施例的成像变形与理想形状的差异，横坐标为畸变值，纵坐标为视场。
由图可见，本实施例的光学成像系统在长焦位置将畸变在3％范围内。
第三实施例
请参照图10，第一实施例的光学成像系统10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，第七透镜L7，滤光片IR，成像面IMG。
图10所示的光学成像系统包括7个透镜，第一群组G1包括第一透镜L1，第二透镜L2，第三透镜L3，第四透镜L4及第五透镜L5，第二群组G2包括第六透镜L6及第七透镜L7。
本实施例中，第一透镜L1具有正光焦度，第二透镜具有负光焦度，第二透镜的物侧面为凸面，第三透镜具有负光焦度，第四透镜具有负光焦度，第五透镜具有正光焦度，第六透镜具有正光焦度，第七透镜具有负光焦度。
本实施例的光学成像系统满足以下关系式：
ImgH/TTL＝0.946；
|f1/f|＝0.946；
|f2/f|＝2.746；
|f3/f|＝4.292；
|f4/f|＝-15.568；
|f5/f|＝1.136；
|f6/f|＝4.381；
|f7/f|＝0.505；
TTL0/TTL＝0.68；
表7为本实施例提供的光学成像系统10的光学参数。
表7
Figure BDA0003444454660000131
表8为光学成像系统10的各个透镜的基本参数。其中，R为光学面的曲率半径，d为透镜的厚度，Nd为材料折射率，Vd为材料阿贝数，VD为有效半径，inf表示无穷大。
表8
Figure BDA0003444454660000132
表9为各透镜的非球面系数。
表9
Figure BDA0003444454660000141
/>
Figure BDA0003444454660000151
在本实施例中，光学成像系统10的所有QBSF类型的非球面面型z可利用但不限于以下非球面公式进行限定：
Figure BDA0003444454660000152
其中，z为非球面的矢高，r为非球面的径向坐标，c为非球面顶点球曲率，K为二次曲面常数，A4，A6..A30为非球面系数，分别对应于a1…a13。
图11是本实施例提供的光学成像系统10的离焦曲线图，如图11所示，不同视场下的成像质量(100lp/mm)仿真结果，由图可知，在短焦位置的像质量在T，S方向大于0.5。
图12为本实施例的光学成像系统的光学畸变图，其中该光学畸变图中的畸变曲线，表示本实施例的成像变形与理想形状的差异，横坐标为畸变值，纵坐标为视场。
由图可见，本实施例的光学成像系统在长焦位置将畸变在3％范围内。
第四实施例
请参照图13，第一实施例的光学成像系统10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，第七透镜L7，滤光片IR，成像面IMG。
图13所示的光学成像系统包括7个透镜，第一群组G1包括第一透镜L1，第二透镜L2，第三透镜L3，第四透镜L4及第五透镜L5，第二群组G2包括第六透镜L6及第七透镜L7。
本实施例中，第一透镜L1具有正光焦度，第二透镜L2具有负光焦度，第二透镜的物侧面为凸面，第三透镜具有负光焦度，第四透镜具有负光焦度，第五透镜具有正光焦度，第六透镜具有负光焦度，第七透镜具有负光焦度。
本实施例的光学成像系统满足以下关系式：
ImgH/TTL＝0.726；
|f1/f|＝0.958；
|f2/f|＝2.62；
|f3/f|＝4.434；
|f4/f|＝-38.191；
|f5/f|＝1.261；
|f6/f|＝3.751；
|f7/f|＝1.383；
TTL0/TTL＝0.768；
表10为本实施例提供的光学成像系统10的光学参数。
表10
Figure BDA0003444454660000161
表11为光学成像系统10的各个透镜的基本参数。其中，R为光学面的曲率半径，d为透镜的厚度，Nd为材料折射率，Vd为材料阿贝数，VD为有效半径，inf表示无穷大。
表11
Figure BDA0003444454660000162
表12为各透镜的非球面系数。
表12
Figure BDA0003444454660000163
/>
Figure BDA0003444454660000171
在本实施例中，光学成像系统10的所有QBSF类型的非球面面型z可利用但不限于以下非球面公式进行限定：
Figure BDA0003444454660000181
其中，z为非球面的矢高，r为非球面的径向坐标，c为非球面顶点球曲率，K为二次曲面常数，A4，A6..A30为非球面系数，分别对应于a1…a13。
图14是本实施例提供的光学成像系统10的离焦曲线图，如图14所示，不同视场下的成像质量(100lp/mm)仿真结果，由图可知在短焦位置的像质量在T，S方向大于0.5。
图15为本实施例的光学成像系统的光学畸变图，其中该光学畸变图中的畸变曲线，表示本实施例的成像变形与理想形状的差异，横坐标为畸变值，纵坐标为视场。
由图可见，本实施例的光学成像系统在长焦位置将畸变在3％范围内。
第五实施例
请参照图16，第一实施例的光学成像系统10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，第七透镜L7，滤光片IR，成像面IMG。
图16所示的光学成像系统包括7个透镜，第一群组G1包括第一透镜L1，第二透镜L2，第三透镜L3，第四透镜L4及第五透镜L5，第二群组G2包括第六透镜L6及第七透镜L7。
本实施例中，第一透镜L1具有正光焦度，第二透镜具有负光焦度，第二透镜的物侧面为凸面，第三透镜具有负光焦度，第四透镜具有负光焦度，第五透镜具有正光焦度，第六透镜具有负光焦度，第七透镜具有负光焦度。
本实施例的光学成像系统满足以下关系式：
ImgH/TTL＝0.78；
|f1/f|＝0.910；
|f2/f|＝2.458；
|f3/f|＝4.03；
|f4/f|＝-20.007；
|f5/f|＝1.145；
|f6/f|＝3.654；
|f7/f|＝0.53 9；
TTL0/TTL＝0.711；
表13为本实施例提供的光学成像系统10的光学参数。
表13
Figure BDA0003444454660000182
表14为光学成像系统10的各个透镜的基本参数。其中，R为光学面的曲率半径，d为透镜的厚度，Nd为材料折射率，Vd为材料阿贝数，VD为有效半径，inf表示无穷大。
表14
Figure BDA0003444454660000191
表15为各透镜的非球面系数。
表15
Figure BDA0003444454660000192
/>
Figure BDA0003444454660000201
在本实施例中，光学成像系统10的所有QBSF类型的非球面面型z可利用但不限于以下非球面公式进行限定：
Figure BDA0003444454660000202
其中，z为非球面的矢高，r为非球面的径向坐标，c为非球面顶点球曲率，K为二次曲面常数，A4，A6..A30为非球面系数，分别对应于a1…a13。
图17是本实施例提供的光学成像系统10的离焦曲线图，如图17所示，不同视场下的成像质量(100lp/mm)仿真结果，由图可知在短焦位置的像质量在T，S方向大于0.5。
图18为本实施例的光学成像系统的光学畸变图，其中该光学畸变图中的畸变曲线，表示本实施例的成像变形与理想形状的差异，横坐标为畸变值，纵坐标为视场。
由图可见，本实施例的光学成像系统在长焦位置将畸变在3％范围内。
第六实施例
请参照图19，第一实施例的光学成像系统10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，第七透镜L7，滤光片IR，成像面IMG。
图19所示的光学成像系统包括7个透镜，第一群组G1包括第一透镜L1，第二透镜L2，第三透镜L3，第四透镜L4及第五透镜L5，第二群组G2包括第六透镜L6及第七透镜L7。
本实施例中，第一透镜L1具有正光焦度，第二透镜具有负光焦度，第二透镜的物侧面为凸面，第三透镜具有负光焦度，第四透镜具有负光焦度，第五透镜具有正光焦度，第六透镜具有正光焦度，第七透镜具有负光焦度。
本实施例的光学成像系统满足以下关系式：
ImgH/TTL＝0.727；
|f1/f|＝1.136；
|f2/f|＝3.378；
|f3/f|＝7.68；
|f4/f|＝-2.35；
|f5/f|＝0.97；
|f6/f|＝5.6；
|f7/f|＝1.22；
TTL0/TTL＝0.701；
表16为本实施例提供的光学成像系统10的光学参数。
表16
Figure BDA0003444454660000211
表17为光学成像系统10的各个透镜的基本参数。其中，R为光学面的曲率半径，d为透镜的厚度，Nd为材料折射率，Vd为材料阿贝数，VD为有效半径，inf表示无穷大。
表17
Figure BDA0003444454660000212
Figure BDA0003444454660000221
/>
表18为各透镜的非球面系数。
表18
Figure BDA0003444454660000222
/>
Figure BDA0003444454660000231
在本实施例中，光学成像系统10的所有QBSF类型的非球面面型z可利用但不限于以下非球面公式进行限定：
Figure BDA0003444454660000232
其中，z为非球面的矢高，r为非球面的径向坐标，c为非球面顶点球曲率，K为二次曲面常数，A4，A6..A30为非球面系数，分别对应于a1…a13。
图20是本实施例提供的光学成像系统10的离焦曲线图，如图20所示，不同视场下的成像质量(100lp/mm)仿真结果，由图可知在短焦位置的像质量在T，S方向大于0.5。
图21为本实施例的光学成像系统的光学畸变图，其中该光学畸变图中的畸变曲线，表示本实施例的成像变形与理想形状的差异，横坐标为畸变值，纵坐标为视场。
由图可见，本实施例的光学成像系统在长焦位置将畸变在3％范围内。
请参照图22，本申请实施例的摄像模组100包括光学成像系统10和感光元件30，感光元件设置在光学成像系统10的像侧。
具体地，感光元件30可以为图像传感器(image sensor)，可以采用互补金属氧化物半导体(CMOS，Complementary Metal Oxide Semiconductor)影像感测器或者电荷耦合元件(CCD，Charge-coupled Device)。
在一实施例中，感光元件30的尺寸为1英寸，可更好提升摄像模组的解析能力。
在一实施例中，摄像模组100还包括弹出机构(图未示)，其中弹出机构与光学成像系统10配合使用，用于将光学成像系统10的第一群组从非工作位置弹出至工作位置。
请参照图23，本申请实施例的电子设备1000包括壳体200和摄像模组100，摄像模组100安装在壳体200上以用于获取图像。
本申请实施例的电子设备1000包括但不限于为智能手机、汽车车载镜头、监控镜头、平板电脑、笔记本电脑、电子书籍阅读器、便携多媒体播放器(PMP)、便携电话机、视频电话机、数码静物相机、移动医疗装置、可穿戴式设备等支持成像的电子设备。
需要说明的是，以上仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内；在不冲突的情况下，本申请的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种光学成像系统，其特征在于，所述光学成像系统与一弹出机构配合使用，所述光学成像系统包括由物侧到像侧沿光轴方向依次设置的第一透镜至第N透镜，所述第一透镜至所述第N透镜均具有光焦度，其中，7≤N≤10，
所述第一透镜至所述第N透镜从物侧到像侧依次分为第一群组和第二群组，所述第一群组具有正光焦度，所述第二群组与所述像面间在光轴方向的间距固定；
所述弹出机构用于驱动所述第一群组沿光轴方向由非工作位置弹出至工作位置，所述工作位置和所述非工作位置从物侧到像侧依次设置；所述光学成像系统满足以下关系式：
0<ImgH/TTL≤1；
其中，TTL为当所述第一群组处于所述工作位置时，所述光学成像系统的光学总长；ImgH为所述光学成像系统的最大视场角的一半所对应的像高。
2.根据权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，所述第一群组包括由物侧到像侧的M个透镜，其中，5≤M≤8；所述第二群组包括由物侧到像侧的2个透镜。
3.根据权利要求1或2所述的光学成像系统，其特征在于，若N＝7，则第四透镜、第五透镜及第六透镜均具有正光焦度，第三透镜及第七透镜均具有负光焦度。
4.根据权利要求1至3任一项所述的光学成像系统，其特征在于，所述光学成像系统满足以下关系式：
0<TTL0/TTL<0.8；
其中，TTL0为当所述第一群组处于所述非工作位置时，所述光学成像系统的光学总长。
5.根据权利要求1至4任一项所述的光学成像系统，其特征在于，所述光学成像系统满足以下关系式：
1.4≤FNO≤2.4；
其中，FNO为所述光学成像系统的光圈值。
6.根据权利要求1至5任一项所述的光学成像系统，其特征在于，所述光学成像系统满足以下关系式：
0≤|f2/f3|≤0.7；
其中，f2为第二透镜的有效焦距，f3为第三透镜的有效焦距。
7.根据权利要求1至6任一项所述的光学成像系统，其特征在于，所述光学成像系统满足以下关系式：
0≤|fN/f|≤2；
其中，fN为所述第N透镜的有效焦距，f为所述光学成像系统的有效焦距。
8.根据权利要求1至7任一项所述的光学成像系统，其特征在于，第四透镜的像侧面为凸面。
9.根据权利要求1至8任一项所述的光学成像系统，其特征在于，所述第一透镜至所述第N透镜中，所述第N透镜具有最大通光口径。
10.一种摄像模组，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的光学成像系统和感光元件，所述感光元件位于所述光学成像系统的像侧。
11.根据权利要求10所述的摄像模组，其特征在于，所述感光元件的尺寸为1英尺。
12.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求10或11所述的摄像模组。
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