CN211786337U - 光学系统、镜头模组及终端设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了光学系统、镜头模组及终端设备。光学系统包括具有正屈折力的第一透镜和第五透镜，其余透镜具有屈折力，第一透镜、第二透镜和第七透镜的物侧面于光轴处均为凸面，第三透镜和第五透镜的像侧面于光轴处均为凸面，第七透镜的像侧面于光轴处为凹面，第七透镜的物侧面和/或像侧面设有反曲点；光学系统满足以下条件式：tanω/f>0.21mm^‑1，Y2/Y1+Y3/Y1+Y4/Y1<3.1，tanω为光学系统的最大视场角一半的正切值，f为光学系统的有效焦距，Y1、Y2、Y3、Y4分别为第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜的物侧面的最大光学有效半径。通过合理配置第一透镜至第七透镜的屈折力及面型，同时设置tanω/f>0.21，Y2/Y1+Y3/Y1+Y4/Y1<3.1，使得光学系统具有广角化，小型化的特征，并具有良好的成像质量。

Description

光学系统、镜头模组及终端设备

技术领域

本申请属于光学成像技术领域，尤其涉及一种光学系统、镜头模组及终端设备。

背景技术

近年来，随着智能手机，平板电脑等便携式电子设备的兴起，人们对搭载于其上的摄像镜头的要求也越来越多，其中，广角镜头在有限距离下能拍摄出更广阔的景象，极大的满足了用户的使用体验和需求。

一般搭载于便携式电子产品上的广角镜头五片式较多，也有六片式透镜的结构，但难以兼顾小型化与高成像质量的要求，因此，需要设计一种小型化，成像品质佳的广角镜头以满足用户的使用体验。

实用新型内容

本申请实施例提供一种光学系统、镜头模组及终端设备，该光学系统解决了广角镜头的小型化及高成像质量的问题，以提升用户的使用体验。

第一方面，本申请实施例提供了一种光学系统，从物侧至像侧依次包括第一透镜，具有正屈折力，所述第一透镜的物侧面于光轴处为凸面；第二透镜，具有屈折力，所述第二透镜的物侧面于光轴处为凸面；第三透镜，具有屈折力，所述第三透镜的像侧面于光轴处为凸面；第四透镜，具有屈折力；第五透镜，具有正屈折力，所述第五透镜的像侧面于光轴处为凸面；第六透镜，具有屈折力；第七透镜，具有屈折力，所述第七透镜的物侧面于光轴处为凸面，所述第七透镜的像侧面于光轴处为凹面，所述第七透镜的物侧面和/或像侧面设有反曲点。其中，屈折力即为光焦度，表征光学系统偏折光线的能力，第二透镜、第三透镜、第四透镜、第六透镜和第七透镜具有屈折力是指第二透镜、第三透镜、第四透镜、第六透镜和第七透镜可以具有正屈折力，也可以具有负屈折力，正屈折力表示透镜对光束起汇聚作用，负屈折力表示透镜对光束起发散作用。例如，一种优选的实施方式中七个透镜的屈折力可以为，第一透镜具有正屈折力，第二透镜具有正屈折力，第三透镜具有负屈折力，第四透镜具有负屈折力，第五透镜具有正屈折力，第六透镜具有负屈折力，第七透镜具有负屈折力，七个透镜的屈折力也可以为其他优选的组合。当透镜不具有屈折力时，即光焦度为零的情况下，即为平面折射，这时，沿轴平行光束经折射后仍是沿轴平行光束，不出现屈折现象。所述光学系统满足以下条件式：tanω/f>0.21mm^-1，Y2/Y1+Y3/Y1+Y4/Y1<3.1，其中，tanω为所述光学系统的最大视场角一半的正切值，f为所述光学系统的有效焦距，Y1为所述第一透镜的物侧面的最大光学有效半径，Y2为所述第二透镜的物侧面的最大光学有效半径，Y3为所述第三透镜的物侧面的最大光学有效半径，Y4为所述第四透镜的物侧面的最大光学有效半径。

本申请通过合理配置光学系统中第一透镜至第七透镜的屈折力及第一透镜、第二透镜、第三透镜，第五透镜和第七透镜的面型，同时设置tanω/f>0.21，Y2/Y1+Y3/Y1+Y4/Y1<3.1，使得光学系统具有广角化，小型化的特征，反曲点的设置，可以抑制离轴视场入射光线过度增大，能够有效修正像差、控制畸变，有利于提升成像质量。

通过约束第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜的最大光学有效半径，可使光学系统具有较小的前端口径，满足小头部外型，即满足光学系统小型化的需求，如果Y2/Y1+Y3/Y1+Y4/Y1≥3.1，第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜中任一透镜的口径偏大，都会导致整个光学系统前端体积变大，不利于光学系统的小型化。通过合理配置tanω/f的范围，使光学系统具有广角特性，如果tanω/f≤0.21，在保持相同焦距的状态下，视场角变小，成像画面变小。

一种实施方式中，所述光学系统满足条件式：1<f1/f<1.6，其中，f为所述光学系统的有效焦距，f1为所述第一透镜的焦距。合理配置f1/f的比值范围，可以校正系统场曲，保证良好的成像质量，且合理缩短光学系统的有效焦距，有利于缩短系统总长，使光学系统具有小型化的特征。

一种实施方式中，f12/f34>-0.54，其中，f12为所述第一透镜与所述第二透镜的组合焦距，f34为所述第三透镜与所述第四透镜的组合焦距。第一透镜和第二透镜形成的组合透镜提供正的光焦度(即屈折力)，第三透镜和第四透镜形成的组合透镜提供负的光焦度，有利于修正第一透镜和第二透镜产生的球差，当f12/f34>-0.54时，可以使得光学系统具有良好的成像品质，当f12/f34≤-0.54时，第一透镜和第二透镜的组合焦距变大，正光焦度变小，不利于成像品质的提升。

一种实施方式中，所述光学系统满足条件式：1.66<n4<1.69，其中，n4为所述第四透镜的折射率。第四透镜具有较高的折射率，可以提高系统的调制传递函数，使系统具有优良的性能，并且可以校正色差，保证成像质量。

一种实施方式中，所述光学系统满足条件式：0.5<f/f5<1.4，其中，f为所述光学系统的有效焦距，f5为所述第五透镜的焦距。第一透镜提供大部分正光焦度成像，第五透镜补偿第一透镜共同提供正光焦度，提高成像质量。

一种实施方式中，所述光学系统满足条件式：3.7<f/CT5<5.1，其中，f为所述光学系统的有效焦距，CT5为所述第五透镜的于光轴上的厚度。第五透镜具有正光焦度，合理配置第五透镜于光轴上的厚度，可以有效缩短光学系统的总长度，有利于光学系统小型化。

一种实施方式中，所述光学系统满足条件式：TTL/EPD<2.8，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，EPD为所述光学系统的入瞳直径。七片式透镜的光学系统一般配置较大的入瞳直径来增加通光量，合理配置TTL/EPD的比值，可有效压缩系统的总长，满足小型化的特性。

一种实施方式中，所述光学系统满足条件式：FNO/ImgH≤0.55mm^-1，其中，FNO为所述光学系统的光圈数，ImgH为所述光学系统的成像面上有效像素区域对角线长的一半。通过限定FNO/ImgH的合理范围，可以使得光学系统具有大光圈，提高成像质量。

第二方面，本申请提供一种镜头模组，包括感光元件和前述任意一种实施方式所述的光学系统，所述感光元件位于所述光学系统的像侧。

第三方面，本申请提供一种终端设备，包括所述的镜头模组。

通过合理配置光学系统中第一透镜至第七透镜的屈折力及第一透镜、第二透镜、第三透镜，第五透镜和第七透镜的面型，同时设置tanω/f>0.21，Y2/Y1+Y3/Y1+Y4/Y1<3.1，使得光学系统具有广角化，小型化的特征，反曲点的设置，可以抑制离轴视场入射光线过度增大，能够有效修正像差、控制畸变，有利于提升成像质量。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或背景技术中的技术方案，下面将对本申请实施例或背景技术中所需要使用的附图进行说明。

图1是本申请提供的光学系统应用在终端设备中的示意图；

图2是本申请第一实施例提供的光学系统的结构示意图；

图3是第一实施例的光学系统的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线；

图4是本申请第二实施例提供的光学系统的结构示意图；

图5是第二实施例的光学系统的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线；

图6是本申请第三实施例提供的光学系统的结构示意图；

图7是第三实施例的光学系统的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线；

图8是本申请第四实施例提供的光学系统的结构示意图；

图9是第四实施例的光学系统的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线；

图10是本申请第五实施例提供的光学系统的结构示意图；

图11是第五实施例的光学系统的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线；

图12是本申请第六实施例提供的光学系统的结构示意图；

图13是第六实施例的光学系统的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线；

图14是本申请第七实施例提供的光学系统的结构示意图；

图15是第七实施例的光学系统的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线；

图16是本申请第八实施例提供的光学系统的结构示意图；

图17是第八实施例的光学系统的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线。

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。

参阅图1，本申请涉及的光学系统应用在终端设备30中的镜头模组20。终端设备30可以为手机、平板电脑、无人机、计算机等设备。镜头模组20的感光元件位于光学系统的像侧，镜头模组20组装在终端设备30内部。

本申请提供一种镜头模组，包括感光元件和本申请实施例提供的光学系统，感光元件位于光学系统的像侧，用于将穿过第一透镜至第七透镜且入射到电子感光元件上的光线转换成图像的电信号。电子感光元件可以为互补金属氧化物半导体(ComplementaryMetal Oxide Semiconductor，CMOS)或电荷耦合器件(Charge-coupled Device，CCD)。通过在镜头模组内安装该光学系统，使镜头模组具有广角化，小型化的特征，并具有良好的成像质量。

本申请还提供一种终端设备，该终端设备包括本申请实施例提供的镜头模组。该终端设备可以为手机、平板电脑、无人机、计算机等。通过在终端设备内安装该镜头模组，使终端设备具有广角化，小型化的特征，并具有良好的成像质量。

本申请提供的一种光学系统包括七个透镜，七个透镜从物侧至像侧依序分布分别为第一透镜、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。

具体的，七片透镜的面型及屈折力如下：

第一透镜，具有正屈折力，所述第一透镜的物侧面于光轴处为凸面；第二透镜，具有屈折力，所述第二透镜的物侧面于光轴处为凸面；第三透镜，具有屈折力，所述第三透镜的像侧面于光轴处为凸面；第四透镜，具有屈折力；第五透镜，具有正屈折力，所述第五透镜的像侧面于光轴处为凸面；第六透镜，具有屈折力；第七透镜，具有屈折力，所述第七透镜的物侧面于光轴处为凸面，所述第七透镜的像侧面于光轴处为凹面，所述第七透镜的物侧面和/或像侧面设有反曲点。

所述光学系统满足以下条件式：tanω/f>0.21，Y2/Y1+Y3/Y1+Y4/Y1<3.1，其中，tanω为所述光学系统的最大视场角一半的正切值，f为所述光学系统的有效焦距，Y1为所述第一透镜的物侧面的最大光学有效半径，Y2为所述第二透镜的物侧面的最大光学有效半径，Y3为所述第三透镜的物侧面的最大光学有效半径，Y4为所述第四透镜的物侧面的最大光学有效半径。

合理配置光学系统中第一透镜至第七透镜的屈折力及第一透镜、第二透镜、第三透镜，第五透镜和第七透镜的面型，同时设置tanω/f>0.21mm^-1，Y2/Y1+Y3/Y1+Y4/Y1<3.1，使得光学系统具有广角化，小型化的特征，反曲点的设置，可以抑制离轴视场入射光线过度增大，能够有效修正像差、控制畸变，有利于提升成像质量。

通过约束第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜的最大光学有效半径，可使光学系统具有较小的前端口径，满足小头部外型，即满足光学系统小型化的需求。如果Y2/Y1+Y3/Y1+Y4/Y1≥3.1，第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜中任一透镜的口径偏大，都会导致整个光学系统前端体积变大，不利于光学系统的小型化。通过合理配置tanω/f的范围，使光学系统具有广角特性，如果tanω/f≤0.21，在保持相同焦距的状态下，视场角变小，成像画面变小。

一种实施方式中，所述光学系统满足条件式：1<f1/f<1.6，其中，f为所述光学系统的有效焦距，f1为所述第一透镜的焦距。合理配置f1/f的比值范围，可以校正系统场曲，保证良好的成像质量，且合理缩短光学系统的有效焦距，有利于缩短系统总长，使光学系统具有小型化的特征。

一种实施方式中，f12/f34>-0.54，其中，f12为所述第一透镜与所述第二透镜的组合焦距，f34为所述第三透镜与所述第四透镜的组合焦距。第一透镜和第二透镜形成的组合透镜提供正的光焦度(即屈折力)，第三透镜和第四透镜形成的组合透镜提供负的光焦度，有利于修正第一透镜和第二透镜产生的球差，当f12/f34>-0.54时，可以使得光学系统具有良好的成像品质，当f12/f34≤-0.54时，第一透镜和第二透镜的组合焦距变大，正光焦度变小，不利于成像品质的提升。

一种实施方式中，所述光学系统满足条件式：1.66<n4<1.69，其中，n4为所述第四透镜的折射率。第四透镜具有较高的折射率，可以提高系统的调制传递函数，使系统具有优良的性能，并且可以校正色差，保证成像质量。

一种实施方式中，所述光学系统满足条件式：0.5<f/f5<1.4，其中，f为所述光学系统的有效焦距，f5为所述第五透镜的焦距。第一透镜提供大部分正光焦度成像，第五透镜补偿第一透镜共同提供正光焦度，提高成像质量。

一种实施方式中，所述光学系统满足条件式：3.7<f/CT5<5.1，其中，f为所述光学系统的有效焦距，CT5为所述第五透镜的于光轴上的厚度。第五透镜具有正光焦度，合理配置第五透镜于光轴上的厚度，可以有效缩短光学系统的总长度，有利于光学系统小型化。

一种实施方式中，所述光学系统满足条件式：TTL/EPD<2.8，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，EPD为所述光学系统的入瞳直径。七片式透镜的光学系统一般配置较大的入瞳直径来增加通光量，合理配置TTL/EPD的比值，可有效压缩系统的总长，满足小型化的特性。

一种实施方式中，所述光学系统满足条件式：FNO/ImgH≤0.55mm^-1，其中，FNO为所述光学系统的光圈数，ImgH为所述光学系统的成像面上有效像素区域对角线长的一半。通过限定FNO/ImgH的合理范围，可以使得光学系统具有大光圈，提高成像质量。

光学系统设有非球面的透镜，有利于校正系统像差，提高系统成像质量。非球面曲线方程式包括但不限于如下方程式：

其中，Z是非球面上相应点到与表面顶点相切的平面的距离，r是非球面上相应点到光轴的距离，c是非球面顶点的曲率，k是圆锥常数，Ai为非球面面型公式中与第i项高次项相对应的系数。

以下通过八个具体的实施例对本申请进行详细的说明。

实施例一

如图2所示，直线11表示光轴，第一个透镜L1远离第二透镜L2的一侧为物侧12，第七透镜L7远离第六透镜L6的一侧为像侧13。本实施例提供的光学系统中，从物侧12到像侧13依次为光阑STO、第一个透镜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、红外滤光元件IRCF，其中，第七透镜L7的物侧面和/或像侧面设有反曲点。

第一透镜L1具有正屈折力，且为塑料材质，其物侧面S1于光轴处和于圆周处为凸面，其像侧面S2于光轴处为凹面，其像侧面S2于圆周处为凸面，并皆为非球面。

第二透镜L2具有正屈折力，且为塑料材质，其物侧面S3于光轴处和于圆周处为凹面，其像侧面S4于光轴处和于圆周处为凸面，并皆为非球面。

第三透镜L3具有负屈折力，且为塑料材质，其物侧面S5于光轴处和于圆周处为凹面，其像侧面S6于光轴处和于圆周处为凸面，并皆为非球面。

第四透镜L4具有负屈折力，且为塑料材质，其物侧面S7于光轴处和于圆周处为凹面，其像侧面S8于光轴处为凹面，其像侧面S8于圆周处为凸面，且皆为非球面。

第五透镜L5具有正屈折力，且为塑料材质，其物侧面S9于光轴处和于圆周处为凹面，其像侧面S10于光轴处和于圆周处为凸面，并皆为非球面。

第六透镜L6具有负屈折力，且为塑料材质，其物侧面S11于光轴处和于圆周处为凹面，其像侧面S12于光轴处为凹面，其像侧面S12于圆周处为凸面，并皆为非球面。

第七透镜L7具有负屈折力，且为塑料材质，其物侧面S13于光轴处和于圆周处为凸面，其像侧面S14于光轴处为凹面，其像侧面S14于圆周处为凸面，并皆为非球面。

光阑STO可以位于光学系统物侧与第七透镜之间，本实施例中的光阑STO设置在第一透镜L1远离第二透镜L2的一侧，用于控制进光量。

红外滤光元件IRCF设置在第七透镜L7之后，包括物侧面S15和像侧面S16，红外滤光元件IRCF用于过滤掉红外光线，使得射入成像面的光线为可见光，可见光的波长为380nm-780nm，红外滤光元件IRCF的材质为玻璃。

成像面S17为被摄物体的光通过光学系统后形成的像所在的面。

表1a示出了本实施例的光学系统的特性表格。

表1a

其中，f为光学系统的有效焦距，FNO为光学系统的光圈数，FOV为光学系统的对角线方向的视场角，TTL为第一透镜的物侧面至光学系统的成像面于光轴上的距离。

表1b给出了可用于第一实施例中各非球面镜面S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、S11、S12、S13、S14的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18和A20。

表1b

图3示出了第一实施例的光学系统的纵向球差曲线、像散曲线、畸变曲线。其中，纵向球差曲线表示不同波长的光线经由光学系统的各透镜后的会聚焦点偏离；像散曲线表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲；畸变曲线表示不同视场角对应的畸变大小值。根据图3可知，第一实施例所给出的光学系统能够实现良好的成像品质。

实施例二

如图4所示，直线11表示光轴，第一个透镜L1远离第二透镜L2的一侧为物侧12，第七透镜L7远离第六透镜L6的一侧为像侧13。本实施例提供的光学系统中，从物侧12到像侧13依次为光阑STO、第一个透镜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、红外滤光元件IRCF，其中，第七透镜L7的物侧面和/或像侧面设有反曲点。

第一透镜L1具有正屈折力，且为塑料材质，其物侧面S1于光轴处和于圆周处为凸面，其像侧面S2于光轴处为凹面，其像侧面S2于圆周处为凸面，并皆为非球面。

第二透镜L2具有正屈折力，且为塑料材质，其物侧面S3于光轴处和于圆周处为凹面，其像侧面S4于光轴处和于圆周处为凸面，并皆为非球面。

第三透镜L3具有负屈折力，且为塑料材质，其物侧面S5于光轴处和于圆周处为凹面，其像侧面S6于光轴处和于圆周处为凸面，并皆为非球面。

第四透镜L4具有负屈折力，且为塑料材质，其物侧面S7于光轴处和于圆周处为凹面，其像侧面S8于光轴处为凹面，其像侧面S8于圆周处为凸面，且皆为非球面。

第五透镜L5具有正屈折力，且为塑料材质，其物侧面S9于光轴处和于圆周处为凹面，其像侧面S10于光轴处和于圆周处为凸面，并皆为非球面。

第六透镜L6具有负屈折力，且为塑料材质，其物侧面S11于光轴处和于圆周处为凹面，其像侧面S12于光轴处为凹面，其像侧面S12于圆周处为凸面，并皆为非球面。

第七透镜L7具有负屈折力，且为塑料材质，其物侧面S13于光轴处和于圆周处为凸面，其像侧面S14于光轴处为凹面，其像侧面S14于圆周处为凸面，并皆为非球面。

光阑STO可以位于光学系统物侧与第七透镜之间，本实施例中的光阑STO设置在第一透镜L1远离第二透镜L2的一侧，用于控制进光量。

红外滤光元件IRCF设置在第七透镜L7之后，包括物侧面S15和像侧面S16，红外滤光元件IRCF用于过滤掉红外光线，使得射入成像面的光线为可见光，可见光的波长为380nm-780nm，红外滤光元件IRCF的材质为玻璃。

成像面S17为被摄物体的光通过光学系统后形成的像所在的面。

表2a示出了本实施例的光学系统的特性表格。

表2a

其中，f为光学系统的有效焦距，FNO为光学系统的光圈数，FOV为光学系统的对角线方向的视场角，TTL为第一透镜的物侧面至光学系统的成像面于光轴上的距离。

表2b给出了可用于第二实施例中各非球面镜面S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、S11、S12、S13、S14的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18和A20。

表2b

图5示出了第二实施例的光学系统的纵向球差曲线、像散曲线、畸变曲线。其中，纵向球差曲线表示不同波长的光线经由光学系统的各透镜后的会聚焦点偏离；像散曲线表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲；畸变曲线表示不同视场角对应的畸变大小值。根据图5可知，第二实施例所给出的光学系统能够实现良好的成像品质。

实施例三

如图6所示，直线11表示光轴，第一个透镜L1远离第二透镜L2的一侧为物侧12，第七透镜L7远离第六透镜L6的一侧为像侧13。本实施例提供的光学系统中，从物侧12到像侧13依次为光阑STO、第一个透镜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、红外滤光元件IRCF，其中，第七透镜L7的物侧面和/或像侧面设有反曲点。

第一透镜L1具有正屈折力，且为塑料材质，其物侧面S1于光轴处和于圆周处为凸面，其像侧面S2于光轴处为凹面，其像侧面S2于圆周处为凸面，并皆为非球面。

第二透镜L2具有负屈折力，且为塑料材质，其物侧面S3于光轴处和于圆周处为凹面，其像侧面S4于光轴处和于圆周处为凸面，并皆为非球面。

第三透镜L3具有正屈折力，且为塑料材质，其物侧面S5于光轴处和于圆周处为凹面，其像侧面S6于光轴处和于圆周处为凸面，并皆为非球面。

第四透镜L4具有负屈折力，且为塑料材质，其物侧面S7于光轴处和于圆周处为凹面，其像侧面S8于光轴处为凹面，其像侧面S8于圆周处为凸面，且皆为非球面。

第五透镜L5具有正屈折力，且为塑料材质，其物侧面S9于光轴处和于圆周处为凹面，其像侧面S10于光轴处和于圆周处为凸面，并皆为非球面。

第六透镜L6具有负屈折力，且为塑料材质，其物侧面S11于光轴处和于圆周处为凹面，其像侧面S12于光轴处为凹面，其像侧面S12于圆周处为凸面，并皆为非球面。

第七透镜L7具有负屈折力，且为塑料材质，其物侧面S13于光轴处为凸面，其物侧面S13于圆周处为凹面，其像侧面S14于光轴处为凹面，其像侧面S14于圆周处为凸面，并皆为非球面。

光阑STO可以位于光学系统物侧与第七透镜之间，本实施例中的光阑STO设置在第一透镜L1远离第二透镜L2的一侧，用于控制进光量。

红外滤光元件IRCF设置在第七透镜L7之后，包括物侧面S15和像侧面S16，红外滤光元件IRCF用于过滤掉红外光线，使得射入成像面的光线为可见光，可见光的波长为380nm-780nm，红外滤光元件IRCF的材质为玻璃。

成像面S17为被摄物体的光通过光学系统后形成的像所在的面。

表3a示出了本实施例的光学系统的特性表格。

表3a

其中，f为光学系统的有效焦距，FNO为光学系统的光圈数，FOV为光学系统的对角线方向的视场角，TTL为第一透镜的物侧面至光学系统的成像面于光轴上的距离。

表3b给出了可用于第三实施例中各非球面镜面S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、S11、S12、S13、S14的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18和A20。

表3b

图7示出了第三实施例的光学系统的纵向球差曲线、像散曲线、畸变曲线。其中，纵向球差曲线表示不同波长的光线经由光学系统的各透镜后的会聚焦点偏离；像散曲线表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲；畸变曲线表示不同视场角对应的畸变大小值。根据图7可知，第三实施例所给出的光学系统能够实现良好的成像品质。

实施例四

如图8所示，直线11表示光轴，第一个透镜L1远离第二透镜L2的一侧为物侧12，第七透镜L7远离第六透镜L6的一侧为像侧13。本实施例提供的光学系统中，从物侧12到像侧13依次为光阑STO、第一个透镜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、红外滤光元件IRCF，其中，第七透镜L7的物侧面和/或像侧面设有反曲点。

第一透镜L1具有正屈折力，且为塑料材质，其物侧面S1于光轴处和于圆周处为凸面，其像侧面S2于光轴处为凹面，其像侧面S2于圆周处为凸面，并皆为非球面。

第二透镜L2具有正屈折力，且为塑料材质，其物侧面S3于光轴处和于圆周处为凹面，其像侧面S4于光轴处和于圆周处为凸面，并皆为非球面。

第三透镜L3具有负屈折力，且为塑料材质，其物侧面S5于光轴处和于圆周处为凹面，其像侧面S6于光轴处和于圆周处为凸面，并皆为非球面。

第四透镜L4具有正屈折力，且为塑料材质，其物侧面S7于光轴处和于圆周处为凹面，其像侧面S8于光轴处和于圆周处为凸面，且皆为非球面。

第五透镜L5具有正屈折力，且为塑料材质，其物侧面S9于光轴处和于圆周处为凹面，其像侧面S10于光轴处和于圆周处为凸面，并皆为非球面。

第六透镜L6具有负屈折力，且为塑料材质，其物侧面S11于光轴处和于圆周处为凹面，其像侧面S12于光轴处为凹面，其像侧面S12于圆周处为凸面，并皆为非球面。

第七透镜L7具有负屈折力，且为塑料材质，其物侧面S13于光轴处为凸面，其物侧面S13于圆周处为凹面，其像侧面S14于光轴处为凹面，其像侧面S14于圆周处为凸面，并皆为非球面。

光阑STO可以位于光学系统物侧与第七透镜之间，本实施例中的光阑STO设置在第一透镜L1远离第二透镜L2的一侧，用于控制进光量。

红外滤光元件IRCF设置在第七透镜L7之后，包括物侧面S15和像侧面S16，红外滤光元件IRCF用于过滤掉红外光线，使得射入成像面的光线为可见光，可见光的波长为380nm-780nm，红外滤光元件IRCF的材质为玻璃。

成像面S17为被摄物体的光通过光学系统后形成的像所在的面。

表4a示出了本实施例的光学系统的特性表格。

表4a

其中，f为光学系统的有效焦距，FNO为光学系统的光圈数，FOV为光学系统的对角线方向的视场角，TTL为第一透镜的物侧面至光学系统的成像面于光轴上的距离。

表4b给出了可用于第四实施例中各非球面镜面S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、S11、S12、S13、S14的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18和A20。

表4b

图9示出了第四实施例的光学系统的纵向球差曲线、像散曲线、畸变曲线。其中，纵向球差曲线表示不同波长的光线经由光学系统的各透镜后的会聚焦点偏离；像散曲线表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲；畸变曲线表示不同视场角对应的畸变大小值。根据图9可知，第四实施例所给出的光学系统能够实现良好的成像品质。

实施例五

如图10所示，直线11表示光轴，第一个透镜L1远离第二透镜L2的一侧为物侧12，第七透镜L7远离第六透镜L6的一侧为像侧13。本实施例提供的光学系统中，从物侧12到像侧13依次为光阑STO、第一个透镜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、红外滤光元件IRCF，其中，第七透镜L7的物侧面和/或像侧面设有反曲点。

第一透镜L1具有正屈折力，且为塑料材质，其物侧面S1于光轴处和于圆周处为凸面，其像侧面S2于光轴处为凹面，其像侧面S2于圆周处为凸面，并皆为非球面。

第二透镜L2具有正屈折力，且为塑料材质，其物侧面S3于光轴处和于圆周处为凹面，其像侧面S4于光轴处和于圆周处为凸面，并皆为非球面。

第三透镜L3具有负屈折力，且为塑料材质，其物侧面S5于光轴处和于圆周处为凹面，其像侧面S6于光轴处和于圆周处为凸面，并皆为非球面。

第四透镜L4具有负屈折力，且为塑料材质，其物侧面S7于光轴处和于圆周处为凹面，其像侧面S8于光轴处和于圆周处为凸面，且皆为非球面。

第五透镜L5具有正屈折力，且为塑料材质，其物侧面S9于光轴处和于圆周处为凹面，其像侧面S10于光轴处和于圆周处为凸面，并皆为非球面。

第六透镜L6具有正屈折力，且为塑料材质，其物侧面S11于光轴处为凸面，其物侧面S11于圆周处为凹面，其像侧面S12于光轴处为凹面，其像侧面S12于圆周处为凸面，并皆为非球面。

第七透镜L7具有负屈折力，且为塑料材质，其物侧面S13于光轴处为凸面，其物侧面S13于圆周处为凹面，其像侧面S14于光轴处为凹面，其像侧面S14于圆周处为凸面，并皆为非球面。

光阑STO可以位于光学系统物侧与第七透镜之间，本实施例中的光阑STO设置在第一透镜L1远离第二透镜L2的一侧，用于控制进光量。

红外滤光元件IRCF设置在第七透镜L7之后，包括物侧面S15和像侧面S16，红外滤光元件IRCF用于过滤掉红外光线，使得射入成像面的光线为可见光，可见光的波长为380nm-780nm，红外滤光元件IRCF的材质为玻璃。

成像面S17被摄物体的光通过光学系统后形成的像所在的面。

表5a示出了本实施例的光学系统的特性表格。

表5a

其中，f为光学系统的有效焦距，FNO为光学系统的光圈数，FOV为光学系统的对角线方向的视场角，TTL为第一透镜的物侧面至光学系统的成像面于光轴上的距离。

表5b给出了可用于第五实施例中各非球面镜面S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、S11、S12、S13、S14的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18和A20。

表5b

图11示出了第五实施例的光学系统的纵向球差曲线、像散曲线、畸变曲线。其中，纵向球差曲线表示不同波长的光线经由光学系统的各透镜后的会聚焦点偏离；像散曲线表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲；畸变曲线表示不同视场角对应的畸变大小值。根据图11可知，第五实施例所给出的光学系统能够实现良好的成像品质。

实施例六

如图12所示，直线11表示光轴，第一个透镜L1远离第二透镜L2的一侧为物侧12，第七透镜L7远离第六透镜L6的一侧为像侧13。本实施例提供的光学系统中，从物侧12到像侧13依次为光阑STO、第一个透镜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、红外滤光元件IRCF，其中，第七透镜L7的物侧面和/或像侧面设有反曲点。

第一透镜L1具有正屈折力，且为塑料材质，其物侧面S1于光轴处和于圆周处为凸面，其像侧面S2于光轴处为凹面，其像侧面S2于圆周处为凸面，并皆为非球面。

第二透镜L2具有正屈折力，且为塑料材质，其物侧面S3于光轴处和于圆周处为凹面，其像侧面S4于光轴处和于圆周处为凸面，并皆为非球面。

第三透镜L3具有负屈折力，且为塑料材质，其物侧面S5于光轴处和于圆周处为凹面，其像侧面S6于光轴处和于圆周处为凸面，并皆为非球面。

第四透镜L4具有负屈折力，且为塑料材质，其物侧面S7于光轴处和于圆周处为凹面，其像侧面S8于光轴处为凹面，其像侧面S8于圆周处为凸面，且皆为非球面。

第五透镜L5具有正屈折力，且为塑料材质，其物侧面S9于光轴处和于圆周处为凹面，其像侧面S10于光轴处和于圆周处为凸面，并皆为非球面。

第六透镜L6具有负屈折力，且为塑料材质，其物侧面S11于光轴处和于圆周处为凹面，其像侧面S12于光轴处为凹面，其像侧面S12于圆周处为凸面，并皆为非球面。

第七透镜L7具有正屈折力，且为塑料材质，其物侧面S13于光轴处和于圆周处为凸面，其像侧面S14于光轴处为凹面，其像侧面S14于圆周处为凸面，并皆为非球面。

光阑STO可以位于光学系统物侧与第七透镜之间，本实施例中的光阑STO设置在第一透镜L1远离第二透镜L2的一侧，用于控制进光量。

红外滤光元件IRCF设置在第七透镜L7之后，包括物侧面S15和像侧面S16，红外滤光元件IRCF用于过滤掉红外光线，使得射入成像面的光线为可见光，可见光的波长为380nm-780nm，红外滤光元件IRCF的材质为玻璃。

成像面S17为被摄物体的光通过光学系统后形成的像所在的面。

表6a示出了本实施例的光学系统的特性表格。

表6a

其中，f为光学系统的有效焦距，FNO为光学系统的光圈数，FOV为光学系统的对角线方向的视场角，TTL为第一透镜的物侧面至光学系统的成像面于光轴上的距离。

表6b给出了可用于第六实施例中各非球面镜面S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、S11、S12、S13、S14的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18和A20。

表6b

图13示出了第六实施例的光学系统的纵向球差曲线、像散曲线、畸变曲线。其中，纵向球差曲线表示不同波长的光线经由光学系统的各透镜后的会聚焦点偏离；像散曲线表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲；畸变曲线表示不同视场角对应的畸变大小值。根据图13可知，第六实施例所给出的光学系统能够实现良好的成像品质。

实施例七

如图14所示，直线11表示光轴，第一个透镜L1远离第二透镜L2的一侧为物侧12，第七透镜L7远离第六透镜L6的一侧为像侧13。本实施例提供的光学系统中，从物侧12到像侧13依次为光阑STO、第一个透镜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、红外滤光元件IRCF，其中，第七透镜L7的物侧面和/或像侧面设有反曲点。

第一透镜L1具有正屈折力，且为塑料材质，其物侧面S1于光轴处和于圆周处为凸面，其像侧面S2于光轴处为凹面，其像侧面S2于圆周处为凸面，并皆为非球面。

第二透镜L2具有正屈折力，且为塑料材质，其物侧面S3于光轴处和于圆周处为凹面，其像侧面S4于光轴处和于圆周处为凸面，并皆为非球面。

第三透镜L3具有负屈折力，且为塑料材质，其物侧面S5于光轴处和于圆周处为凹面，其像侧面S6于光轴处和于圆周处为凸面，并皆为非球面。

第四透镜L4具有负屈折力，且为塑料材质，其物侧面S7于光轴处和于圆周处为凹面，其像侧面S8于光轴处和于圆周处为凸面，且皆为非球面。

第五透镜L5具有正屈折力，且为塑料材质，其物侧面S9于光轴处和于圆周处为凹面，其像侧面S10于光轴处和于圆周处为凸面，并皆为非球面。

第六透镜L6具有负屈折力，且为塑料材质，其物侧面S11于光轴处和于圆周处为凹面，其像侧面S12于光轴处为凹面，其像侧面S12于圆周处为凸面，并皆为非球面。

第七透镜L7具有正屈折力，且为塑料材质，其物侧面S13于光轴处为凸面，其物侧面S13于圆周处为凹面，其像侧面S14于光轴处为凹面，其像侧面S14于圆周处为凸面，并皆为非球面。

光阑STO可以位于光学系统物侧与第七透镜之间，本实施例中的光阑STO设置在第一透镜L1远离第二透镜L2的一侧，用于控制进光量。

红外滤光元件IRCF设置在第七透镜L7之后，包括物侧面S15和像侧面S16，红外滤光元件IRCF用于过滤掉红外光线，使得射入成像面的光线为可见光，可见光的波长为380nm-780nm，红外滤光元件IRCF的材质为玻璃。

成像面S17为被摄物体的光通过光学系统后形成的像所在的面。

表7a示出了本实施例的光学系统的特性表格。

表7a

其中，f为光学系统的有效焦距，FNO为光学系统的光圈数，FOV为光学系统的对角线方向的视场角，TTL为第一透镜的物侧面至光学系统的成像面于光轴上的距离。

表7b给出了可用于第七实施例中各非球面镜面S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、S11、S12、S13、S14的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18和A20。

表7b

图15示出了第七实施例的光学系统的纵向球差曲线、像散曲线、畸变曲线。其中，纵向球差曲线表示不同波长的光线经由光学系统的各透镜后的会聚焦点偏离；像散曲线表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲；畸变曲线表示不同视场角对应的畸变大小值。根据图15可知，第七实施例所给出的光学系统能够实现良好的成像品质。

实施例八

如图16所示，直线11表示光轴，第一个透镜L1远离第二透镜L2的一侧为物侧12，第七透镜L7远离第六透镜L6的一侧为像侧13。本实施例提供的光学系统中，从物侧12到像侧13依次为光阑STO、第一个透镜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、红外滤光元件IRCF，其中，第七透镜L7的物侧面和/或像侧面设有反曲点。

第一透镜L1具有正屈折力，且为塑料材质，其物侧面S1于光轴处和于圆周处为凸面，其像侧面S2于光轴处和于圆周处为凹面，并皆为非球面。

第二透镜L2具有正屈折力，且为塑料材质，其物侧面S3于光轴处和于圆周处为凸面，其像侧面S4于光轴处和于圆周处为凸面，并皆为非球面。

第三透镜L3具有负屈折力，且为塑料材质，其物侧面S5于光轴处和于圆周处为凹面，其像侧面S6于光轴处和于圆周处为凸面，并皆为非球面。

第四透镜L4具有负屈折力，且为塑料材质，其物侧面S7于光轴处为凸面，其物侧面S7于圆周处为凹面，其像侧面S8于光轴处和于圆周处为凹面，且皆为非球面。

第五透镜L5具有正屈折力，且为塑料材质，其物侧面S9于光轴处和于圆周处为凹面，其像侧面S10于光轴处和于圆周处为凸面，并皆为非球面。

第六透镜L6具有负屈折力，且为塑料材质，其物侧面S11于光轴处和于圆周处为凹面，其像侧面S12于光轴处为凹面，其像侧面S12于圆周处为凸面，并皆为非球面。

第七透镜L7具有负屈折力，且为塑料材质，其物侧面S13于光轴处为凸面，其物侧面S13于圆周处为凹面，其像侧面S14于光轴处为凹面，其像侧面S14于圆周处为凸面，并皆为非球面。

光阑STO可以位于光学系统物侧与第七透镜之间，本实施例中的光阑STO设置在第一透镜L1远离第二透镜L2的一侧，用于控制进光量。

红外滤光元件IRCF设置在第七透镜L7之后，包括物侧面S15和像侧面S16，红外滤光元件IRCF用于过滤掉红外光线，使得射入成像面的光线为可见光，可见光的波长为380nm-780nm，红外滤光元件IRCF的材质为玻璃。

成像面S17为被摄物体的光通过光学系统后形成的像所在的面。

表8a示出了本实施例的光学系统的特性表格。

表8a

其中，f为光学系统的有效焦距，FNO为光学系统的光圈数，FOV为光学系统的对角线方向的视场角，TTL为第一透镜的物侧面至光学系统的成像面于光轴上的距离。

表8b给出了可用于第八实施例中各非球面镜面S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、S11、S12、S13、S14的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18和A20。

表8b

图17示出了第八实施例的光学系统的纵向球差曲线、像散曲线、畸变曲线。其中，纵向球差曲线表示不同波长的光线经由光学系统的各透镜后的会聚焦点偏离；像散曲线表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲；畸变曲线表示不同视场角对应的畸变大小值。根据图17可知，第八实施例所给出的光学系统能够实现良好的成像品质。

表9为第一实施例至第八实施例的光学系统的tanω/f、f/f5、f1/f、TTL/EPD、f12/f34、n4、FNO/ImgH、f/CT5、Y2/Y1+Y3/Y1+Y4/Y1的值。

表9

由表9可见，各实施例均能满足：tanω/f>0.21mm^-1，0.5<f/f5<1.4，1<f1/f<1.6，TTL/EPD<2.8，f12/f34>-0.54，1.66<n4<1.69，FNO/ImgH≤0.55mm^-1，3.7<f/CT5<5.1，Y2/Y1+Y3/Y1+Y4/Y1<3.1。

以上所述是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种光学系统，其特征在于，包括从物侧至像侧依次排布的：

第一透镜，具有正屈折力，所述第一透镜的物侧面于光轴处为凸面；

第二透镜，具有屈折力，所述第二透镜的物侧面于光轴处为凸面；

第三透镜，具有屈折力，所述第三透镜的像侧面于光轴处为凸面；

第四透镜，具有屈折力；

第五透镜，具有正屈折力，所述第五透镜的像侧面于光轴处为凸面；

第六透镜，具有屈折力；

第七透镜，具有屈折力，所述第七透镜的物侧面于光轴处为凸面，所述第七透镜的像侧面于光轴处为凹面，所述第七透镜的物侧面和/或像侧面设有反曲点；

所述光学系统满足以下条件式：

tanω/f>0.21mm^-1，

Y2/Y1+Y3/Y1+Y4/Y1<3.1，

其中，tanω为所述光学系统的最大视场角一半的正切值，f为所述光学系统的有效焦距，Y1为所述第一透镜的物侧面的最大光学有效半径，Y2为所述第二透镜的物侧面的最大光学有效半径，Y3为所述第三透镜的物侧面的最大光学有效半径，Y4为所述第四透镜的物侧面的最大光学有效半径。

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：

1<f1/f<1.6，

其中，f1为所述第一透镜的焦距。

3.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足条件式：

f12/f34>-0.54，

其中，f12为所述第一透镜与所述第二透镜的组合焦距，f34为所述第三透镜与所述第四透镜的组合焦距。

4.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足条件式：

1.66<n4<1.69，

其中，n4为所述第四透镜的折射率。

5.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足条件式：

0.5<f/f5<1.4，

其中，f5为所述第五透镜的焦距。

6.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足条件式：

3.7<f/CT5<5.1，

其中，CT5为所述第五透镜的于光轴上的厚度。

7.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足条件式：

TTL/EPD<2.8，

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，EPD为所述光学系统的入瞳直径。

8.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足条件式：

FNO/ImgH≤0.55mm^-1，

其中，FNO为所述光学系统的光圈数，ImgH为所述光学系统的成像面上有效像素区域对角线长的一半。

9.一种镜头模组，其特征在于，包括感光元件和如权利要求1至8任一项所述的光学系统，所述感光元件位于所述光学系统的像侧。

10.一种终端设备，其特征在于，包括如权利要求9所述的镜头模组。

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