CN113156627A - 光学成像***、成像模组和电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光学成像***、成像模组和电子设备，所述光学成像***沿光轴由物侧至像侧包括：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，所述第一透镜具有负屈折力；所述第二透镜具有负屈折力；所述第三透镜具有正屈折力；所述第四透镜具有正屈折力；所述第五透镜具有正屈折力；所述第六透镜具有负屈折力；所述第七透镜具有正屈折力；所述光学成像***满足以下条件式：5.5mm<f1*f2/f<17.7mm；其中，f1为所述第一透镜的焦距；f2为所述第二透镜的焦距；f为所述光学成像***的有效焦距。根据本发明的光学成像***，通过多个透镜屈折力和面形的搭配，在实现透镜小型化的同时，还能保持良好的光学性能。
Description
技术领域
本发明涉及成像技术领域，尤其是涉及一种光学成像***、成像模组和电子设备。
背景技术
目前，随着国家对于道路交通安全和汽车安全的要求不断提高，以及环视摄像头、ADAS和无人驾驶市场的兴起，车载镜头越来越多的应用于汽车辅助驾驶***中，与此同时，人们对车载镜头的成像质量、画面的舒适度等方面也提出了更高的要求，环视摄像头，通过将多个大广角镜头于车身的合理分布，将汽车顶部各个方向的鸟瞰画面拼接到一起，使驾驶员看清汽车四周的图像，能有效避免倒车碾压、刮蹭保险杠和轮毂等事故的发生，同时环视摄像头还能识别停车通道标识、路缘和附近车辆。
现有的超广角摄像镜头难以同时满足大角度范围的拍摄及清晰成像，从而难以实时准确地做出预警，进而导致驾驶风险的存在。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种光学成像***，所述光学成像***，通过多个透镜屈折力和面形的搭配，能够很好的捕捉被摄物体的细节，在实现透镜小型化的同时，还能保持良好的光学性能和高像素特征。
根据本发明第一方面实施例的光学成像***，沿光轴由物侧至像侧包括：
第一透镜，所述第一透镜具有负屈折力；
第二透镜，所述第二透镜具有负屈折力，且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；
第三透镜，所述第三透镜具有正屈折力，且所述第三透镜的物侧面于近光轴处为凸面；
第四透镜，所述第四透镜具有正屈折力，且所述第四透镜的物侧面于近光轴处为凸面；
第五透镜，所述第五透镜具有正屈折力，且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；
第六透镜，所述第六透镜具有负屈折力，且所述第六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；
第七透镜，所述第七透镜具有正屈折力，且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凸面；
所述光学成像***满足以下条件式：
5.5mm<f1*f2/f<17.7mm；
其中，f1为所述第一透镜的焦距；f2为所述第二透镜的焦距；f为所述光学成像***的有效焦距。
根据本发明的光学成像***，所述第一透镜和所述第二透镜具有负屈折力，有利于扩大所述光学成像***的视场角，所述第三透镜、所述第四透镜和第五透镜均具有正屈折力且物侧面为凸面，有利于光线的汇聚，并平衡前两片透镜产生朝负方向的像差，其中所述第五透镜的透镜形状为双凸状，有利于缩小所述光学成像***的总长，实现透镜的小型化，所述第六透镜具有负屈折力，且透镜形状为双凹，产生较强负屈折力，平衡所述光学***朝正方向的像差，所述第七透镜具有正屈折力，搭配凸出的像侧面可抑制从所述第七透镜像侧面射出的轴外光线的角度，轻松确保光线入射到像面上，防止暗角的产生。通过多个透镜屈折力和面形的搭配，能够很好的捕捉被摄物体的细节，在实现透镜小型化的同时，还能保持良好的光学性能和高像素特征。另所述光学***满足条件式5.5mm<f1*f2/f<17.7mm，通过合理分配第一透镜和第二透镜的焦距，调配整体的屈折力，有利于扩大所述光学成像***的视场角范围，提升成像品质。超过关系式上限时，所述第一透镜、所述第二透镜的屈折力不足，大角度光线难以入射至光学成像***，不利于扩大所光学成像***视场角范围；超过关系式的下限时，第一透镜、第二透镜的屈折力过强，易产生较强的像散和色差，不利于高分辨成像特性。
根据本发明一个实施例的光学成像***，所述光学成像***满足以下条件式：
31<Vd5-Vd6<61；
其中，Vd5为所述第五透镜的d光色散系数；Vd6为所述第六透镜的d光色散系数，这样，通过材料的合理搭配使光学成像***具有良好的成像质量，减小色差。
根据本发明一个实施例的光学成像***，所述光学成像***满足以下条件式：
2<f4/f<5；
其中，f4为所述第四透镜的焦距，具体地，第四透镜为光学成像***提供正屈折力，校正色差，减小偏心敏感度，有利于修正***像差，提升成像解析度。超过关系式范围则不利光学成像***像差的校正，从而降低成像品质。
根据本发明一个实施例的光学成像***，所述光学成像***满足以下条件式：
4.6<TTL/f<13.6；
其中，TTL为所述第一透镜的物侧面至成像面于光轴上的距离。具体地，通过限定光学成像***光学总长与光学成像***的焦距关系，在满足光学成像***视场角范围的同时，控制光学成像***的光学总长，满足光学成像***小型化的特征。超过关系式上限，光学成像***总长过长，不利于小型化；超过条件式下限，光学成像***焦距过长，则不利于满足光学成像***的视场角范围，无法获得足够的物空间信息。
根据本发明一个实施例的光学成像***，所述光学成像***满足以下条件式：
-2.1<f123/f<-1.1；
其中，f123为所述第一透镜、所述第二透镜和所述第三透镜的组合焦距，具体地，第一透镜、第二透镜、第三透镜整体为***提供负屈折力，有利于大角度光线束透过并射入光阑，实现光学成像***的广角化，并保大角度视场像面亮度的提升。超过条件式上限，前透镜组的曲折力过强，大角度边缘视场易产生较严重的像散，降低边缘解析；超过条件式下限，则前透镜组曲折力不足，不利于光学成像***的广角化。
根据本发明一个实施例的光学成像***，所述光学成像***满足以下条件式：
1.2<f567/f<5.2；
其中，f567为所述第五透镜、所述第六透镜和所述第七透镜的组合焦距，具体地，通过第五透镜、第六透镜、第七透镜的组合焦距为***提供正屈折力，通过满足关系式一方面有利于控制光线束射出光学成像***的入射光线高度，以减小光学成像***高级像差和镜片的外径大小；另一方面可校正前透镜组产生的场曲对解像力的影响。
根据本发明一个实施例的光学成像***，所述光学成像***满足以下条件式：
3.8<Imgh/epd<4.8；
其中，Imgh为所述光学成像***的最大视场角所对应的像高的一半，epd为所述光学成像***的入瞳直径，具体地，超过条件式上限，则光学成像***入瞳直径较小，则缩小了光学成像***射入的光线束宽度，不利于像面亮度的提升；超过关系式下限，光学成像***像面面积较小，缩小光学成像***的视场范围。
根据本发明一个实施例的光学成像***，所述光学成像***满足以下条件式：
-12<CT4/Sags8<-3；
其中，CT4为所述第四透镜于所述光轴上的厚度；Sags8为所述第四透镜像侧面的最大通光孔径处至所述第四透镜像侧面与光轴的交点于光轴方向上的距离，具体地，超过条件式上限，则光学成像***入瞳直径较小，则缩小了光学成像***射入的光线束宽度，不利于像面亮度的提升；超过关系式下限，光学成像***像面面积较小，缩小光学成像***的视场范围。
根据本发明一个实施例的光学成像***，所述光学成像***满足以下条件式：
3.8<Rs3/Rs4<12.8；
其中，Rs3为所述第二透镜物侧面的于光轴上的曲率半径；Rs4为所述第二透镜像侧面的于光轴上的曲率半径，这样，通过控制第二透镜物侧面曲率半径，有利于降低鬼影的产生机率，减低鬼影的强度；同时第二透镜过于弯曲，增加了透镜的加工难度，导致非球面工艺成型过程中易出现玻璃破裂等问题。
本发明提供一种成像模组，包括上述光学成像***和电子感光元件，其中所述电子感光元件设于所述光学成像***的像侧。通过在所述成像模组内安装所述光学成像***，所述成像模组在实现小型化的同时，还能保持良好的光学性能和高像素特征。
本发明还提出一种电子设备，包括上述成像模组和壳体，其中所述成像模组设于所述壳体内。通过将所述成像模组设于所述电子设备中，所述电子设备实现小型化的同时，还能保持良好的光学性能和高像素特征。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明实施例的光学成像***的实施例1的结构示意图；
图2是根据本发明实施例的光学成像***的实施例1中的球色差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(％)；
图3是根据本发明实施例的光学成像***的实施例2的结构示意图；
图4是根据本发明实施例的光学成像***的实施例2中的球色差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(％)；
图5是根据本发明实施例的光学成像***的实施例3的结构示意图；
图6是根据本发明实施例的光学成像***的实施例3中的球色差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(％)；
图7是根据本发明实施例的光学成像***的实施例4的结构示意图；
图8是根据本发明实施例的光学成像***的实施例4中的球色差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(％)；
图9是根据本发明实施例的光学成像***的实施例5的结构示意图；
图10是根据本发明实施例的光学成像***的实施例5中的球色差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(％)；
图11是根据本发明实施例的光学成像***的实施例6的结构示意图；
图12是根据本发明实施例的光学成像***的实施例6中的球色差图(mm)、像散图(mm)和畸变图(％)。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，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个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，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；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面参考图1-图12描述根据本发明实施例的光学成像***100，光学成像***100可以设于成像模组上，使得物体经过光学成像***100可以在成像模组内成像。
如图1、图3、图5、图7、图9、图11所示，根据本发明实施例的光学成像***100沿光轴由物侧至像侧包括：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和第七透镜L7。
具体地，第一透镜L1具有负屈折力；第二透镜L2具有负屈折力，且第二透镜L2的物侧面S3于近光轴处为凸面，像侧面S4于近光轴处为凹面；第三透镜L3具有正屈折力，且第三透镜L3的物侧面S5于近光轴处为凸面；第四透镜L4具有正屈折力，且第四透镜L4的物侧面S7于近光轴处为凸面；第五透镜L5具有正屈折力，且第五透镜L5的物侧面S9于近光轴处为凸面，像侧面S10于近光轴处为凸面；第六透镜L6具有负屈折力，且第六透镜L6的物侧面S11于近光轴处为凹面，像侧面S12于近光轴处为凹面；第七透镜L7具有正屈折力，且第七透镜L7的物侧面S13于近光轴处为凸面，像侧面S14于近光轴处为凸面。
进一步地，光学成像***100满足以下条件式：5.5mm<f1*f2/f<17.7mm；其中，f1为第一透镜L1的焦距；f2为第二透镜L2的焦距；f为光学成像***100的有效焦距。超过关系式上限，第一透镜L1、第二透镜L2的屈折力不足，则大角度光线难以入射至光学成像***100，则不利于扩大所光学成像***100视场角范围；超过关系式条件式的下限，第一透镜L1、第二透镜L2的屈折力过强，易产生较强的像散和色差，不利于高分辨成像特性。
例如图1所示，从物侧面至像侧面的方向上，第一透镜L1的两个侧面分别记为：根据本发明的光学成像***100，通过多个透镜屈折力和面形的搭配，能够很好的捕捉被摄物体的细节，在实现透镜小型化的同时，还能保持良好的光学性能和高像素特征。
根据本发明一个实施例的光学成像***100，光学成像***100满足以下条件式：31<Vd5-Vd6<61；其中，Vd5为第五透镜L5的d光色散系数；Vd6为第六透镜L6的d光色散系数。这样，通过材料的合理搭配使光学成像***100具有良好的成像质量，减小色差。
根据本发明一个实施例的光学成像***100，光学成像***100满足以下条件式：2<f4/f<5；其中，f4为第四透镜L4的焦距；f为光学成像***100的有效焦距。具体地，第四透镜L4为光学成像***100提供正屈折力，校正色差，减小偏心敏感度，有利于修正***像差，提升成像解析度。超过关系式范围则不利光学成像***100像差的校正，从而降低成像品质。
根据本发明一个实施例的光学成像***100，光学成像***100满足以下条件式：4.6<TTL/f<13.6；其中，TTL为第一透镜L1的物侧面S1至成像面S19于光轴上的距离；f为光学成像***100的有效焦距。具体地，通过限定光学成像***100光学总长与光学成像***100的焦距关系，在满足光学成像***100视场角范围的同时，控制光学成像***100的光学总长，满足光学成像***100小型化的特征。超过关系式上限，光学成像***100总长过长，不利于小型化；超过条件式下限，光学成像***100焦距过长，则不利于满足光学成像***100的视场角范围，无法获得足够的物空间信息。
根据本发明一个实施例的光学成像***100，光学成像***100满足以下条件式：-2.1<f123/f<-1.1；其中，f123为第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3的组合焦距；f为光学成像***100的有效焦距。具体地，第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3整体为***提供负屈折力，有利于大角度光线束透过并射入光阑STO，实现光学成像***100的广角化，并保大角度视场像面亮度的提升。超过条件式上限，前透镜组的曲折力过强，大角度边缘视场易产生较严重的像散，降低边缘解析；超过条件式下限，则前透镜组曲折力不足，不利于光学成像***100的广角化。
根据本发明一个实施例的光学成像***100，光学成像***100满足以下条件式：1.2<f567/f<5.2；其中，f567为第五透镜L5、第六透镜L6和第七透镜L7的组合焦距；f为光学成像***100的有效焦距。具体地，通过第五透镜L5、第六透镜L6、第七透镜L7的组合焦距为***提供正屈折力，通过满足关系式一方面有利于控制光线束射出光学成像***100的入射光线高度，以减小光学成像***100高级像差和镜片的外径大小；另一方面可校正前透镜组产生的场曲对解像力的影响。
根据本发明一个实施例的光学成像***100，光学成像***100满足以下条件式：3.8<Imgh/epd<4.8；其中，Imgh为光学成像***100的最大视场角所对应的像高的一半，epd为光学成像***100的入瞳直径。具体地，超过条件式上限，则光学成像***100入瞳直径较小，则缩小了光学成像***100射入的光线束宽度，不利于像面亮度的提升；超过关系式下限，光学成像***100像面面积较小，缩小光学成像***100的视场范围。
根据本发明一个实施例的光学成像***100，光学成像***100满足以下条件式：-12<CT4/Sags8<-3；其中，CT4为第四透镜L4于光轴上的厚度；Sags8为第四透镜L4像侧面的最大通光孔径处至第四透镜像L4侧面与光轴的交点于光轴方向上的距离。具体地，通过控制第四透镜L4的厚度与第四透镜L4像侧面矢高值的比值关系，避免第四透镜L4在满足曲折力的同时其厚度过大或物侧面过于弯曲而增加了镜片制造难度，从而实现降低生产成本。超出条件式范围，第四透镜L4像侧面过于弯曲，镜片加工难度增大，增加镜片的生产成本；同时，表面过于弯曲，易产生边缘像差，不利于光学成像***100像质的提升。
根据本发明一个实施例的光学成像***100，光学成像***100满足以下条件式：3.8<Rs3/Rs4<12.8；其中，Rs3为第二透镜L2物侧面的于光轴上的曲率半径；Rs4为第二透镜L2像侧面的于光轴上的曲率半径。这样，通过控制第二透镜L2物侧面曲率半径，有利于降低鬼影的产生机率，减低鬼影的强度；同时第二透镜L2过于弯曲，增加了透镜的加工难度，导致非球面工艺成型过程中易出现玻璃破裂等问题。
根据本发明一个实施例的光学成像***100，还包括：光阑STO，具体地，光阑STO可以设置在透镜和透镜之间，这样通过在透镜和透镜之间设置光阑STO，可以使得根据实际需求，调节光学成像***100中光线的强弱。
在一些实施例中，光学成像***100的至少一个透镜具有非球面面型，当透镜的至少一侧表面(物侧面或像侧面)为非球面时，即可称该透镜具有非球面面型。在一个实施例中，可以将各透镜的物侧面及像侧面均设计为非球面。非球面设计能够帮助光学成像***100更为有效地消除像差，改善成像品质。在一些实施例中，光学成像***100的至少一个透镜可具有球面面型，球面面型的设计可降低透镜的制备难度，降低制备成本。在一些实施例中，为了兼顾制备成本、制备难度、成像品质、组装难度等，光学成像***100中的各透镜表面的设计可由非球面及球面面型搭配而成。应注意的是，当某个透镜的物侧面或像侧面为非球面时，该面可以存在反曲结构，此时该面由中心至边缘的面型种类将发生改变，例如一个透镜表面在近光轴处为凸面，而在靠近最大有效孔径处则为凹面。
非球面的面型计算可参考非球面公式：
其中，Z为非球面上相应点到该面于光轴处的切平面的距离，r为非球面上相应点到光轴的距离，c为非球面于光轴处的曲率，k为圆锥系数，Ai为非球面面型公式中与第i阶高次项相对应的高次项系数。
另一方面，在一些实施例中，光学成像***100中至少一个透镜的材质为塑料(Plastic)，塑料材质可以为聚碳酸酯、树胶等。在一些实施例中，光学成像***100中至少一个透镜的材质为玻璃(Glass)。具有塑料材质的透镜能够降低光学成像***100的生产成本，而具有玻璃材质的透镜能够耐受较高或较低的温度且具有优良的光学效果及较佳的稳定性。在一些实施例中，光学成像***100中可设置不同材质的透镜，即可采用玻璃透镜及塑料透镜相结合的设计，但具体配置关系可根据实际需求而确定，此处不加以穷举。
综上所述，根据本发明的光学成像***100，通过多个透镜屈折力和面形的搭配，能够很好的捕捉被摄物体的细节，在实现透镜小型化的同时，还能保持良好的光学性能和高像素特征。
本发明将通过以下具体实施例配合附图予以详细说明。
实施例1
请参阅图1-图2所示，本实施例的光学成像***满足以下表1表2的条件，其中焦距的参考波长为546.07nm，折射率和阿贝数的参考波长为587.56nm，Y半径、厚度和焦距的单位均为毫米(mm)。
表1
其中，f为光学成像***100的有效焦距，FNO为光学成像***100的光圈数，FOV为光学成像***100的最大视场角。
在表1中，第一透镜L1具有负屈折力，第一透镜L1的物侧面S1于近光轴处为凸面，第一透镜L1的像侧面S2于近光轴处为凹面，且第一透镜L1的两面皆为球面。
进一步地，第二透镜L2具有负屈折力，第二透镜L2的物侧面S3于近光轴处为凸面，第二透镜L2的像侧面S4于近光轴处为凹面，且第二透镜L2的两面皆为非球面。
进一步地，第三透镜L3具有正屈折力，第三透镜L3的物侧面S5于近光轴处为凸面，第三透镜L3的像侧面S6于近光轴处为凹面，且第三透镜L3的两面皆为非球面。
进一步地，第四透镜L4具有正屈折力，第四透镜L4的物侧面S7于近光轴处为凹面，第四透镜L4的像侧面S8于近光轴处为凸面，且第四透镜L4的两面皆为球面。
进一步地，第五透镜L5具有正屈折力，第五透镜L5的物侧面S9于近光轴处为凸面，第五透镜L5的像侧面S10于近光轴处为凸面，且第五透镜L5的两面皆为球面。
进一步地，第六透镜L6具有负屈折力，第六透镜L6的物侧面S11于近光轴处为凹面，第六透镜L6的像侧面S12于近光轴处为凹面，且第六透镜L6的两面皆为非球面。
进一步地，第七透镜L7具有正屈折力，第七透镜L7的物侧面S13于近光轴处为凸面，第七透镜L7的像侧面S14于近光轴处为凸面，且第七透镜L7的两面皆为非球面。
下表2是非球面透镜的非球面高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18、A20：
表2
| 面序号 | S3 | S4 | S5 | S6 |
| K | -7.322E+00 | -3.116E-01 | -7.224E-01 | 9.830E+00 |
| A4 | 6.348E-02 | -8.343E-02 | -1.192E-02 | 3.837E-02 |
| A6 | -1.814E-03 | 4.035E-02 | 9.095E-02 | 6.008E-03 |
| A8 | 3.134E-04 | -7.056E-02 | -8.973E-01 | -1.604E-04 |
| A10 | -8.528E-05 | 8.344E-03 | 2.159E-03 | -7.399E-04 |
| A12 | 6.729E-06 | -7.815E-04 | -8.794E-04 | 2.592E-05 |
| A14 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 |
| A16 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 |
| A18 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 |
| A20 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 |
| 面序号 | S11 | S12 | S13 | S14 |
| K | 1.237E+00 | -5.841E+00 | -5.920E+00 | -9.759E-01 |
| A4 | -4.132E+00 | -4.290E-03 | 8.912E-03 | 9.328E-02 |
| A6 | 6.758E-02 | 3.862E-03 | 2.055E-03 | -7.188E-01 |
| A8 | -6.093E-02 | -8.483E-04 | -6.293E-03 | 6.535E-03 |
| A10 | 9.372E-03 | 8.533E-04 | 6.190E-04 | -4.599E-04 |
| A12 | -3.016E-03 | -2.690E-05 | -8.285E-04 | 3.860E-05 |
| A14 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 |
| A16 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 |
| A18 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 |
| A20 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 | 0.000E+00 |
图2中(a)为实施例1的纵向球面像差图(Longitudinal Spherical Aberration)，其表示不同波长的光线经由光学成像***100后的汇聚焦点偏离。该图的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)，该图的横坐标表示成像面S19到光线与光轴交点的距离(单位为mm)。图2(a)中采用的光线波长分别为435.840nm、486.130nm、546.07nm、587.560nm、656.270nm，五种光线在经由光学成像***100汇聚后焦点偏移量在-0.05mm至0.05mm的范围内。由实施例1的纵向球面像差图可知，实施例1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中(b)为实施例1光学成像***100的场曲图(Astigmatic Field Curves)，其中S曲线代表546.07nm下的弧矢场曲，T曲线代表546.07nm下的子午场曲。波长为546.07nm的光线经由光学成像***100后，其弧矢场曲、子午场曲的焦点偏移量在-0.1mm至0.1mm的范围内。由图2(b)可知，实施例1光学成像***100的场曲较小，各视场(特别是边缘视场)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中(c)为实施例1光学成像***100的畸变图(Distortion)，图中显示波长为546.07nm的光线经由光学成像***100后，其畸变率在-100.0％至100.0％的范围内。由图2(c)可知，由主光束引起的图像变形较小，光学成像***100的成像质量优良。
综上，从图2的(a)-(c)反应出实施例1的光学成像***100的整体像差小，成像质量优良。
实施例2
请参阅图3-图4所示，本实施例的光学成像***满足以下表3和表4的条件，其中焦距的参考波长为546.07nm，折射率和阿贝数的参考波长为587.56nm，Y半径、厚度和焦距的单位均为毫米(mm)。
表3
其中，f为光学成像***100的有效焦距，FNO为光学成像***100的光圈数，FOV为光学成像***100的最大视场角。
在表3中，第一透镜L1具有负屈折力，第一透镜L1的物侧面S1于近光轴处为凸面，第一透镜L1的像侧面S2于近光轴处为凹面，且第一透镜L1的两面皆为球面。
进一步地，第二透镜L2具有负屈折力，第二透镜L2的物侧面S3于近光轴处为凸面，第二透镜L2的像侧面S4于近光轴处为凹面，且第二透镜L2的两面皆为非球面。
进一步地，第三透镜L3具有正屈折力，第三透镜L3的物侧面S5于近光轴处为凸面，第三透镜L3的像侧面S6于近光轴处为凹面，且第三透镜L3的两面皆为非球面。
进一步地，第四透镜L4具有正屈折力，第四透镜L4的物侧面S7于近光轴处为凹面，第四透镜L4的像侧面S8于近光轴处为凸面，且第四透镜L4的两面皆为球面。
进一步地，第五透镜L5具有正屈折力，第五透镜L5的物侧面S9于近光轴处为凸面，第五透镜L5的像侧面S10于近光轴处为凸面，且第五透镜L5的两面皆为球面。
进一步地，第六透镜L6具有负屈折力，第六透镜L6的物侧面S11于近光轴处为凹面，第六透镜L6的像侧面S12于近光轴处为凹面，且第六透镜L6的两面皆为非球面。
进一步地，第七透镜L7具有正屈折力，第七透镜L7的物侧面S13于近光轴处为凸面，第七透镜L7的像侧面S14于近光轴处为凸面，且第七透镜L7的两面皆为非球面。
下表4是非球面透镜的非球面高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18、A20：
表4
图4(a)-图4(c)示出了第二实施例的光学***的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线。其中，像散曲线和畸变曲线的光线参考波长为546.07nm。根据图4b可知，第二实施例所给出的光学成像***100能够实现良好的成像品质。
实施例3
请参阅图5-图6所示，本实施例的光学成像***100满足以下表5和表6的条件，其中焦距的参考波长为546.07nm，折射率和阿贝数的参考波长为587.56nm，Y半径、厚度和焦距的单位均为毫米(mm)。
表5
其中，f为光学成像***100的有效焦距，FNO为光学成像***100的光圈数，FOV为光学成像***100的最大视场角。
在表5中，第一透镜L1具有负屈折力，第一透镜L1的物侧面S1于近光轴处为凸面，第一透镜L1的像侧面S2于近光轴处为凹面，且第一透镜L1的两面皆为球面。
进一步地，第二透镜L2具有负屈折力，第二透镜L2的物侧面S3于近光轴处为凸面，第二透镜L2的像侧面S4于近光轴处为凹面，且第二透镜L2的两面皆为非球面。
进一步地，第三透镜L3具有正屈折力，第三透镜L3的物侧面S5于近光轴处为凸面，第三透镜L3的像侧面S6于近光轴处为凸面，且第三透镜L3的两面皆为非球面。
进一步地，第四透镜L4具有正屈折力，第四透镜L4的物侧面S7于近光轴处为凹面，第四透镜L4的像侧面S8于近光轴处为凸面，且第四透镜L4的两面皆为球面。
进一步地，第五透镜L5具有正屈折力，第五透镜L5的物侧面S9于近光轴处为凸面，第五透镜L5的像侧面S10于近光轴处为凸面，且第五透镜L5的两面皆为非球面。
进一步地，第六透镜L6具有负屈折力，第六透镜L6的物侧面S11于近光轴处为凹面，第六透镜L6的像侧面S12于近光轴处为凹面，且第六透镜L6的两面皆为非球面。
进一步地，第七透镜L7具有正屈折力，第七透镜L7的物侧面S13于近光轴处为凸面，第七透镜L7的像侧面S14于近光轴处为凸面，且第七透镜L7的两面皆为非球面。
下表6是非球面透镜的非球面高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18、A20：
表6
图6(a)-图6(c)示出了第三实施例的光学***的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线。其中，像散曲线和畸变曲线的光线参考波长为546.07nm。根据图6b可知，第三实施例所给出的光学成像***100能够实现良好的成像品质。
实施例4
请参阅图7-图8所示，本实施例的光学成像***100满足以下表7和表8的条件，其中焦距的参考波长为546.07nm，折射率和阿贝数的参考波长为587.56nm，Y半径、厚度和焦距的单位均为毫米(mm)。
表7
其中，f为光学成像***100的有效焦距，FNO为光学成像***100的光圈数，FOV为光学成像***100的最大视场角。
在表7中，第一透镜L1具有负屈折力，第一透镜L1的物侧面S1于近光轴处为凸面，第一透镜L1的像侧面S2于近光轴处为凹面，且第一透镜L1的两面皆为球面。
进一步地，第二透镜L2具有负屈折力，第二透镜L2的物侧面S3于近光轴处为凸面，第二透镜L2的像侧面S4于近光轴处为凹面，且第二透镜L2的两面皆为非球面。
进一步地，第三透镜L3具有正屈折力，第三透镜L3的物侧面S5于近光轴处为凸面，第三透镜L3的像侧面S6于近光轴处为凸面，且第三透镜L3的两面皆为非球面。
进一步地，第四透镜L4具有正屈折力，第四透镜L4的物侧面S7于近光轴处为凸面，第四透镜L4的像侧面S8于近光轴处为凸面，且第四透镜L4的两面皆为球面。
进一步地，第五透镜L5具有正屈折力，第五透镜L5的物侧面S9于近光轴处为凸面，第五透镜L5的像侧面S10于近光轴处为凸面，且第五透镜L5的物侧面S9为非球面。
进一步地，第六透镜L6具有负屈折力，第六透镜L6的物侧面S11于近光轴处为凹面，第六透镜L6的像侧面S12于近光轴处为凹面，且第六透镜L6的两面皆为非球面。
进一步地，第七透镜L7具有正屈折力，第七透镜L7的物侧面S13于近光轴处为凸面，第七透镜L7的像侧面S14于近光轴处为凸面，且第七透镜L7的两面皆为非球面。
下表8是非球面透镜的非球面高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18、A20：
表8
图8(a)-图8(c)示出了第四实施例的光学***的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线。其中，像散曲线和畸变曲线的光线参考波长为546.07nm。根据图8b可知，第四实施例所给出的光学成像***100能够实现良好的成像品质。
实施例5
请参阅图9-图10所示，本实施例的光学成像***100满足以下表9和表10的条件，其中焦距的参考波长为546.07nm，折射率和阿贝数的参考波长为587.56nm，Y半径、厚度和焦距的单位均为毫米(mm)。
表9
其中，f为光学成像***100的有效焦距，FNO为光学成像***100的光圈数，FOV为光学成像***100的最大视场角。
在表9中，第一透镜L1具有负屈折力，第一透镜L1的物侧面S1于近光轴处为凸面，第一透镜L1的像侧面S2于近光轴处为凹面，且第一透镜L1的两面皆为球面。
进一步地，第二透镜L2具有负屈折力，第二透镜L2的物侧面S3于近光轴处为凸面，第二透镜L2的像侧面S4于近光轴处为凹面，且第二透镜L2的两面皆为非球面。
进一步地，第三透镜L3具有正屈折力，第三透镜L3的物侧面S5于近光轴处为凸面，第三透镜L3的像侧面S6于近光轴处为凹面，且第三透镜L3的两面皆为非球面。
进一步地，第四透镜L4具有正屈折力，第四透镜L4的物侧面S7于近光轴处为凸面，第四透镜L4的像侧面S8于近光轴处为凸面，且第四透镜L4的两面皆为球面。
进一步地，第五透镜L5具有正屈折力，第五透镜L5的物侧面S9于近光轴处为凸面，第五透镜L5的像侧面S10于近光轴处为凸面，且第五透镜L5的物侧面S9为非球面。
进一步地，第六透镜L6具有负屈折力，第六透镜L6的物侧面S11于近光轴处为凹面，第六透镜L6的像侧面S12于近光轴处为凹面，且第六透镜L6的两面皆为非球面。
进一步地，第七透镜L7具有正屈折力，第七透镜L7的物侧面S13于近光轴处为凸面，第七透镜L7的像侧面S14于近光轴处为凸面，且第七透镜L7的两面皆为非球面。
下表10是非球面透镜的非球面高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18、A20：
表10
图10(a)-图10(c)示出了第五实施例的光学***的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线。其中，像散曲线和畸变曲线的光线参考波长为546.07nm。根据图10b可知，第五实施例所给出的光学成像***100能够实现良好的成像品质。
实施例6
请参阅图11-图12所示，本实施例的光学成像***100满足以下表11和表12的条件，其中焦距的参考波长为546.07nm，折射率和阿贝数的参考波长为587.56nm，Y半径、厚度和焦距的单位均为毫米(mm)。
表11
其中，f为光学成像***100的有效焦距，FNO为光学成像***100的光圈数，FOV为光学成像***100的最大视场角。
在表11中，第一透镜L1具有负屈折力，第一透镜L1的物侧面S1于近光轴处为凸面，第一透镜L1的像侧面S2于近光轴处为凹面，且第一透镜L1的两面皆为球面。
进一步地，第二透镜L2具有负屈折力，第二透镜L2的物侧面S3于近光轴处为凸面，第二透镜L2的像侧面S4于近光轴处为凹面，且第二透镜L2的两面皆为非球面。
进一步地，第三透镜L3具有正屈折力，第三透镜L3的物侧面S5于近光轴处为凸面，第三透镜L3的像侧面S6于近光轴处为凹面，且第三透镜L3的两面皆为非球面。
进一步地，第四透镜L4具有正屈折力，第四透镜L4的物侧面S7于近光轴处为凹面，第四透镜L4的像侧面S8于近光轴处为凸面，且第四透镜L4的两面皆为球面。
进一步地，第五透镜L5具有正屈折力，第五透镜L5的物侧面S9于近光轴处为凸面，第五透镜L5的像侧面S10于近光轴处为凸面，且第五透镜L5的物侧面S9为非球面。
进一步地，第六透镜L6具有负屈折力，第六透镜L6的物侧面S11于近光轴处为凹面，第六透镜L6的像侧面S12于近光轴处为凹面，且第六透镜L6的两面皆为非球面。
进一步地，第七透镜L7具有正屈折力，第七透镜L7的物侧面S13于近光轴处为凸面，第七透镜L7的像侧面S14于近光轴处为凸面，且第七透镜L7的两面皆为非球面。
下表12是非球面透镜的非球面高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18、A20：
表12
图12(a)-图12(c)示出了第四实施例的光学***的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线。其中，像散曲线和畸变曲线的光线参考波长为546.07nm。根据图12b可知，第六实施例所给出的光学成像***100能够实现良好的成像品质。请参阅表13，表13示出了本发明第一实施例至第六实施例中的f1*f2/f、Vd5-Vd6、f4/f、f4/f、f123/f、f567/f、Imgh/epd、CT4/Sags8、Rs3/Rs4的值。
表13
| 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 | 第六实施例 | |
| f1*f2/f | 8.057 | 5.561 | 5.691 | 14.789 | 17.499 | 17.672 |
| Vd5-Vd6 | 40.712 | 40.712 | 32.481 | 60.000 | 60.734 | 32.481 |
| f4/f | 3.341 | 4.332 | 4.690 | 2.335 | 2.427 | 3.438 |
| f4/f | 7.317 | 6.341 | 4.970 | 12.031 | 12.405 | 13.514 |
| f123/f | -1.794 | -1.676 | -2.002 | -1.554 | -1.453 | -1.584 |
| f567/f | 1.560 | 1.410 | 1.232 | 5.100 | 3.621 | 3.948 |
| Imgh/epd | 4.342 | 4.578 | 4.723 | 3.917 | 4.127 | 4.127 |
| CT4/Sags8 | -11.978 | -6.164 | -4.316 | -3.152 | -3.496 | -3.064 |
| Rs3/Rs4 | 11.028 | 8.762 | 12.724 | 3.964 | 6.301 | 5.556 |
由表13可见，第一实施例至第六实施例中的光学成像***100均满足下述条件：5.5<f1*f2/f<17.7；31<Vd5-Vd6<61；2<f4/f<5；4.6<TTL/f<13.6；-2.1<f123/f<-1.1；1.2<f567/f<5.2；3.8<Imgh/epd<4.8；-12<CT4/Sags8<-3；3.8<Rs3/Rs4<12.8。
本发明又提出一种具有上述实施例的光学成像***100的成像模组。
根据本发明第二方面实施例的成像模组包括：光学成像***100和电子感光元件，电子感光元件设于光学成像***100的像侧。由此，通过将电子感光元件设于光学成像***100的像侧，使得进入成像***内的光线可以在电子感光元件成像。
根据本发明实施例的成像模组，通过将光学成像***100设于成像模组上，使得成像模组可以满足微型设计，还可以使成像模组的视场范围较大，从而使得成像模组的实用性高。
本发明还提出一种具有上述实施例的成像模组的电子设备。
根据本发明第三方面实施例的电子设备包括：成像模组和壳体，成像模组设于壳体内，且成像模组的至少部分突出于壳体以获取图像。
由此，通过将成像模组设于壳体内后，使得壳体可以保护成像模组，从而使得成像模组可以稳定地进行摄像。此外，通过将成像模组的至少部分突出于壳体，使得成像模组可以更好地获取图像，使得成像质量优质。可以理解的是，电子设备可以为手机，也可以为ipad，还可以为平板电脑等，这里不作限制。
根据本发明实施例的电子设备，通过将成像模组设于电子设备内，使得电子设备使用成像模组拍摄的照片或摄像质量优质，而且成像模组设于体积较小、厚度较薄的电子设备上后，不会影响电子设备的整体造型。
根据本发明实施例的光学成像***100、成像模组和电子设备的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。
在本说明书的描述中，参考术语“一些实施例”、“可选地”、“进一步地”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (11)
1.一种光学成像***，其特征在于，沿光轴由物侧至像侧包括：
第一透镜，所述第一透镜具有负屈折力；
第二透镜，所述第二透镜具有负屈折力，且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；
第三透镜，所述第三透镜具有正屈折力，且所述第三透镜的物侧面于近光轴处为凸面；
第四透镜，所述第四透镜具有正屈折力，且所述第四透镜的物侧面于近光轴处为凸面；
第五透镜，所述第五透镜具有正屈折力，且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；
第六透镜，所述第六透镜具有负屈折力，且所述第六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；
第七透镜，所述第七透镜具有正屈折力，且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凸面；
所述光学成像***满足以下条件式：
5.5mm<f1*f2/f<17.7mm；
其中，f1为所述第一透镜的焦距；f2为所述第二透镜的焦距；f为所述光学成像***的有效焦距。
2.如权利要求1所述的光学成像***，其特征在于，所述光学成像***满足以下条件式：
31<Vd5-Vd6<61；
其中，Vd5为所述第五透镜的d光色散系数；Vd6为所述第六透镜的d光色散系数。
3.如权利要求1所述的光学成像***，其特征在于，所述光学成像***满足以下条件式：
2<f4/f<5；
其中，f4为所述第四透镜的焦距。
4.如权利要求1所述的光学成像***，其特征在于，所述光学成像***满足以下条件式：
4.6<TTL/f<13.6；
其中，TTL为所述第一透镜的物侧面至成像面于光轴上的距离。
5.如权利要求1所述的光学成像***，其特征在于，所述光学成像***满足以下条件式：
-2.1<f123/f<-1.1；
其中，f123为所述第一透镜、所述第二透镜和所述第三透镜的组合焦距。
6.如权利要求1所述的光学成像***，其特征在于，所述光学成像***满足以下条件式：
1.2<f567/f<5.2；
其中，f567为所述第五透镜、所述第六透镜和所述第七透镜的组合焦距。
7.如权利要求1所述的光学成像***，其特征在于，所述光学成像***满足以下条件式：
3.8<Imgh/epd<4.8；
其中，Imgh为所述光学成像***的最大视场角所对应的像高的一半，epd为所述光学成像***的入瞳直径。
8.如权利要求1所述的光学成像***，其特征在于，所述光学成像***满足以下条件式：
-12<CT4/Sags8<-3；
其中，CT4为所述第四透镜于所述光轴上的厚度；Sags8为所述第四透镜像侧面的最大通光孔径处至所述第四透镜像侧面与光轴的交点于光轴方向上的距离。
9.如权利要求1所述的光学成像***，其特征在于，所述光学成像***满足以下条件式：
3.8<Rs3/Rs4<12.8；
其中，Rs3为所述第二透镜物侧面的于光轴上的曲率半径；Rs4为所述第二透镜像侧面于光轴上的曲率半径。
10.一种成像模组，其特征在于，包括：
光学成像***，所述光学成像***为根据权利要求1-9任一权项所述的光学成像***；
电子感光元件，所述电子感光元件设于所述光学成像***的像侧。
11.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：成像模组和壳体，所述成像模组为根据权利要求10所述的成像模组，所述成像模组设于所述壳体内。
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| CN (1) | CN113156627A (zh) |
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