CN114815167A - 光学***、摄像模组和电子设备 - Google Patents

光学***、摄像模组和电子设备 Download PDF

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Abstract

一种光学***、摄像模组和电子设备，光学***沿光轴由物侧至像侧依次包含：具有屈折力的第一透镜至第七透镜，且第一透镜、第五透镜和第七透镜具有负屈折力，第四透镜和第六透镜具有正屈折力，其中，第一透镜的物侧面、第二透镜的像侧面、第三透镜的像侧面、第五透镜的物侧面和第七透镜的像侧面于近光轴处均为凹面，第一透镜的像侧面、第二透镜的物侧面、第三透镜的物侧面、第四透镜的物侧面和像侧面、第六透镜的像侧面和第七透镜的物侧面于近光轴处均为凸面。通过对光学***各透镜的面型和屈折力进行合理设计，有利于满足较大的视场角、大光圈、小畸变和小型化的特点。

Description

光学***、摄像模组和电子设备
技术领域
本发明属于光学成像技术领域，尤其涉及一种光学***、摄像模组和电子设备。
背景技术
近年来，随着具备摄影功能的可携带电子产品的兴起，人们对镜头成像的品质及多样性提出了更高的要求，譬如更大的视场角、更小的图像畸变和昏暗环境下也具备足够的进光量。然而，成像质量的提升通常意味着光学***的结构更为复杂，最终导致镜头的尺寸增大、总长增加，难以适用于轻薄的电子产品。
因此，如何在保证光学***具备较大视场角的前提下，优化成像品质、满足大光圈、小畸变和小型化的需求，成为业内必须解决的问题之一。
发明内容
本发明的目的是提供一种光学***、摄像模组和电子设备，解决现有技术中光学***在具备较大视场角的前提下，还需要满足大光圈、小畸变和小型化的问题。
为实现本发明的目的，本发明提供了如下的技术方案：
第一方面，本发明提供了一种光学***，共七片具有屈折力的镜片，沿着光轴由物侧至像侧依次包含：第一透镜，具有负屈折力，所述第一透镜的物侧面于光轴处为凹面，所述第一透镜的像侧面于近光轴处为凸面；第二透镜，具有屈折力，所述第二透镜的物侧面于近光轴处为凸面，所述第二透镜的像侧面于近光轴处为凹面；第三透镜，具有屈折力，所述第三透镜的物侧面于近光轴处为凸面，所述第三透镜的像侧面于近光轴处为凹面；第四透镜，具有正屈折力，所述第四透镜的物侧面和像侧面于近光轴处均为凸面；第五透镜，具有负屈折力，所述第五透镜的物侧面于近光轴处为凹面；第六透镜，具有正屈折力，所述第六透镜的像侧面于近光轴处为凸面；第七透镜，具有负屈折力，所述第七透镜的物侧面于近光轴处为凸面，所述第七透镜的像侧面于近光轴处为凹面；所述第六透镜和所述第七透镜的物侧面和像侧面中均包含至少一个反曲点。
所述光学***满足关系式：110 deg<FOV<121 deg，和/或1.6<f/EPD<2.1；其中，FOV为所述光学***的最大视场角，f 为所述光学***的焦距，EPD为所述光学***的入瞳直径。
通过使第一透镜具有负屈折力，有利于增大光线的入射角度，扩大光学***的视场角，第一透镜的物侧面于近光轴处为凹面，第一透镜的像侧面于近光轴处为凸面，有利于增强第一透镜的负屈折力，避免第一透镜的物侧面过度弯曲，还能减少球差和色差；通过使第二透镜具有屈折力，且第二透镜的物侧面于近光轴处为凸面，第二透镜的像侧面于近光轴处为凹面，有利于边缘光线偏转，可减小后续透镜承担的工作量，使得光线在各个透镜上的偏转角较为均匀，有效矫正边缘视场的像差；通过使第三透镜的物侧面于近光轴处为凸面，第三透镜的像侧面于近光轴处为凹面，有利于进一步为边缘光线的提供合理的入射角；通过使第四透镜具备正屈折力，且第四透镜的物侧面和像侧面于近光轴处均为凸面，有利于减小光线在第四透镜表面的主光线入射角，提高透射率；通过使第五透镜具备负屈折力，且第五透镜的物侧面于近光轴处为凹面，有利于校正球差，彗差及畸变；通过使第六透镜具备正屈折力，且第六透镜的像侧面于近光轴处为凸面，有利于缩短光学***的总长、校正像差；通过使第七透镜具备负屈折力，且第七透镜的物侧面于近光轴处为凸面，第七透镜的像侧面于近光轴处为凹面，有利于校正畸变、像散、场曲量，进而满足低像差、高像质的需求。因此，满足上述面型，有利于光学***实现较大的视场角、大光圈、小型化和小畸变的效果。
通过使光学***满足上述关系式，有利于光学***满足大视场角的效果，光学***具备较大的孔径和较高的通光量，进而增加光学***在昏暗环境下的成像效果，同时，还有利于减小边缘视场的像差，保证边缘视场具有足够的相对亮度，避免出现暗角。
一种实施方式中，所述光学***满足关系式：4mm<SD11/tan(HFOV)<4.5mm；其中，SD11为所述第一透镜的物侧面的最大有效口径的一半，HFOV为所述光学***的最大视场角的一半，tan(HFOV)为所述光学***的半视场角的正切值。通过使光学***满足上述关系式，有利于第一透镜的物侧面的最大有效口径的一半和光学***的半视场角的正切值的比值得到合理配置，有效减小第一透镜的口径，进而减小光学***的尺寸和所占的体积，满足光学***小型化的需求，同时，还具备较大视场角，增加拍摄范围。超过关系式上限，在具备同等大小视场角的前提下，第一透镜的口径过大，第一透镜的口径大小成为制约光学***整体体积的主要因素，不利于满足光学***小型化的需求，同时还不利于光学***中各镜片的结构排布，增加鬼像的风险。
一种实施方式中，所述光学***满足关系式：0.9<f123/f1<1.5；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，f1为所述第一透镜的焦距。通过使光学***满足上述关系式，有利于第一透镜、第二透镜和第三透镜的屈折力得到合理分配，进而为光学***提供足够的负屈折力，实现光学***大视场角和小畸变的特性，同时，还有利于缩短光学***的总长，提高各个透镜的可加工性，降低透镜的成型难度。
一种实施方式中，所述光学***满足关系式：1.5<f45/f<2.5；其中，f45为所述第四透镜和所述第五透镜的组合焦距，f为所述光学***的焦距。通过使光学***满足上述关系式，有利于第四透镜和第五透镜的屈折力得到合理分配，进而缩短第四透镜和第五透镜的总长，平衡第四透镜和第五透镜前后的各个透镜产生的像差，实现大光圈、较大视场角和高成像质量的特性，同时，还有利于减缓边缘视场光线的偏转角，降低感度，促进像差平衡，提高成像质量。
一种实施方式中，所述光学***满足关系式：1<R32/R41<2.8；其中，R32为所述第三透镜的像侧面于光轴处的曲率半径，R41为所述第四透镜的物侧面于光轴处的曲率半径。通过使光学***满足上述关系式，有利于第三透镜的像侧面和第四透镜的物侧面具有足够的弯曲自由度，更好地校正光学***的像散及场曲等像差。低于关系式下限，第三透镜的物侧面过于弯曲，不利于镜片的加工成型；超过关系式上限，第三透镜的物侧面的弯曲度不足，不利于像差的矫正。
一种实施方式中，所述光学***满足关系式：1.5<R51/R42<3；其中，R51为所述第五透镜的物侧面于光轴处的曲率半径，R42为所述第四透镜的像侧面于光轴处的曲率半径。通过使光学***满足上述关系式，有利于第五透镜的物侧面于光轴处的曲率半径和第四透镜的像侧面于光轴处的曲率半径的比值得到合理配置，使得边缘视场光线获得较为合理的偏转角，有利于校正光学***的像差，提高成像质量，同时，还可以保证第四透镜和第五透镜的可加工性。低于关系式下限，第五透镜的物侧面过于弯曲，不利于镜片的加工成型；超过关系式上限，第五透镜的物侧面的弯曲度不足，不利于像差的矫正。
一种实施方式中，所述光学***满足关系式：1<CT14/(SD11-SD41)<1.1；其中，CT14为所述第一透镜的物侧面至第四透镜的物侧面于光轴上的距离，SD11为所述第一透镜的物侧面的最大有效口径的一半，SD41为所述第四透镜的物侧面的最大有效口径的一半。通过使光学***满足上述关系式，有利于合理约束第一透镜的物侧面至第四透镜的物侧面于光轴上的距离与第一透镜的物侧面的最大有效口径的一半和第四透镜的物侧面的最大有效口径的一半差值的比值，进而使第一透镜至第四透镜具有合理的段差，避免光线的偏转角过大，减小鬼像杂光产生风险，同时，还有利于保证光学***在具有较大入射口径的前提下，获得较大的视场角，保证光学***的加工工艺性，减小光学***的组装难度。低于关系式下限，第一透镜至第四透镜的段差过大，容易导致光线的偏转角过大，增加杂光和鬼像的风险，同时还会增加光学***中各个镜片的组装难度；超过关系式上限，不利于增大入瞳直径和视场角。
一种实施方式中，所述光学***满足关系式：-35<SAG62/SAG71<-2；其中，SAG62为所述第六透镜的像侧面有效口径处的矢高，即第六透镜的像侧面与光轴的交点至第六透镜的像侧面最大有效口径处于光轴方向上的距离，SAG71为所述第七透镜的物侧面有效口径处的矢高，即第七透镜的物侧面与光轴的交点至第七透镜的物侧面最大有效口径处于光轴方向上的距离。通过使光学***满足上述关系式，有利于使第六透镜的像侧面和第七透镜的物侧面的形状得到合理控制，避免第六透镜和第七透镜的镜片表面过于弯曲，增加镜片的成型难度，同时，还有利于矫正像差，使边缘光线的偏转角被控制在合理的范围内。低于关系式下限，第六透镜的像侧面与第七透镜的物侧面的弯曲度差异较大，不利于第六透镜的像侧面与第七透镜的物侧面配合矫正像差；超过关系式上限，第七透镜的物侧面过于弯曲，不利于第七透镜的加工成型。
一种实施方式中，所述光学***满足关系式：0.5<(SAG61-SAG52)/CT56<1；其中，SAG61为所述第六透镜的物侧面有效口径处的矢高，即第六透镜的物侧面与光轴的交点至第六透镜的物侧面最大有效口径处于光轴方向上的距离，SAG52为所述第五透镜的像侧面有效口径处的矢高，即第五透镜的像侧面与光轴的交点至第五透镜的像侧面最大有效口径处于光轴方向上的距离，CT56为所述第五透镜的像侧面至第六透镜的物侧面于光轴上的距离。通过使光学***满足上述关系式，有利于控制第六透镜物侧面和第五透镜像侧面的矢高，使第六透镜得像侧面和第七透镜的物侧面的形状得到合理控制，保证第五透镜和第六透镜的加工工艺性，同时，还有利于边缘视场光线具有较小的偏转角，保证成像面边缘视场具有足够的相对亮度。
一种实施方式中，所述光学***满足关系式：8<(R21+R12)/CT12<62；其中，R21为所述第二透镜的物侧面于光轴处的曲率半径，R12为所述第一透镜的像侧面于光轴处的曲率半径，CT12为所述第一透镜的像侧面至第二透镜的物侧面于光轴上的距离。通过使光学***满足上述关系式，有利于使第二透镜的物侧面于光轴处的曲率半径和第一透镜的像侧面于光轴处的曲率半径与第一透镜的像侧面至第二透镜的物侧面于光轴上的距离的比值得到合理配置，使光线能够顺利的从第一透镜向第二透镜过渡，并使得光学***可以获得较大的视场角，同时，第一透镜和第二透镜之间合理的间距，不仅可以减小杂光鬼像的风险，还可以减小镜片的组装难度。
一种实施方式中，所述光学***满足关系式：4.4<TTL/CT67<4.8；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，CT67为所述第六透镜的物侧面至第七透镜的物侧面于光轴上的距离。通过使光学***满足上述关系式，有利于使第一透镜的物侧面至成像面于光轴上的距离和第六透镜的物侧面至第七透镜的物侧面于光轴上的距离的比值得到合理配置，缩小光学***的总长，实现光学***小型化的特征，同时，还有利于镜头质量的均匀分布，增加镜头的稳定性。
第二方面，本发明还提供了一种摄像模组，该摄像模组包括感光芯片和第一方面任一项实施方式所述的光学***，所述感光芯片设置在所述光学***的像侧。其中，感光芯片的感光面位于光学***的成像面，穿过透镜入射到感光面上的物的光线可转换成图像的电信号。感光芯片可以为互补金属氧化物半导体（Complementary Metal OxideSemiconductor，CMOS）或电荷耦合器件（Charge-coupled Device，CCD）。该摄像模组可以是集成在电子设备上的成像模块，也可以是独立镜头。通过在摄像模组中加入本发明提供的光学***，能够通过对光学***中各透镜的面型和屈折力进行合理的设计，使得摄像模组具有较大的视场角、大光圈、小畸变和小型化的特点。
第三方面，本发明还提供了一种电子设备，该电子设备包括壳体和第二方面所述的摄像模组，所述摄像模组设置在所述壳体内。该电子设备包括但不限于智能手机、电脑和智能手表等。通过在电子设备中加入本发明提供的摄像模组，使得电子设备具有较大的视场角、大光圈、小畸变和小型化的特点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是第一实施例的光学***的结构示意图；
图2是图1所示的光学***的局部示意图；
图3示出了第一实施例的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线；
图4是第二实施例的光学***的结构示意图；
图5示出了第二实施例的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线；
图6是第三实施例的光学***的结构示意图；
图7示出了第三实施例的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线；
图8是第四实施例的光学***的结构示意图；
图9示出了第四实施例的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线；
图10是第五实施例的光学***的结构示意图；
图11示出了第五实施例的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。
第一方面，本发明提供了一种光学***，共七片具有屈折力的镜片，沿着光轴由物侧至像侧依次包含：第一透镜，具有负屈折力，第一透镜的物侧面于光轴处为凹面，第一透镜的像侧面于近光轴处为凸面；第二透镜，具有屈折力，第二透镜的物侧面于近光轴处为凸面，第二透镜的像侧面于近光轴处为凹面；第三透镜，具有屈折力，第三透镜的物侧面于近光轴处为凸面，第三透镜的像侧面于近光轴处为凹面；第四透镜，具有正屈折力，第四透镜的物侧面和像侧面于近光轴处均为凸面；第五透镜，具有负屈折力，第五透镜的物侧面于近光轴处为凹面；第六透镜，具有正屈折力，第六透镜的像侧面于近光轴处为凸面；第七透镜，具有负屈折力，第七透镜的物侧面于近光轴处为凸面，第七透镜的像侧面于近光轴处为凹面；第六透镜和第七透镜的物侧面和像侧面中均包含至少一个反曲点。
光学***满足关系式：110 deg<FOV<121 deg，和/或1.6<f/EPD<2.1；其中，FOV为光学***的最大视场角，f 为光学***的焦距，EPD为光学***的入瞳直径。
通过使第一透镜具有负屈折力，有利于增大光线的入射角度，扩大光学***的视场角，第一透镜的物侧面于近光轴处为凹面，第一透镜的像侧面于近光轴处为凸面，有利于增强第一透镜的负屈折力，避免第一透镜的物侧面过度弯曲，还能减少球差和色差；通过使第二透镜具有屈折力，且第二透镜的物侧面于近光轴处为凸面，第二透镜的像侧面于近光轴处为凹面，有利于边缘光线偏转，可减小后续透镜承担的工作量，使得光线在各个透镜上的偏转角较为均匀，有效矫正边缘视场的像差；通过使第三透镜的物侧面于近光轴处为凸面，第三透镜的像侧面于近光轴处为凹面，有利于进一步为边缘光线的提供合理的入射角；通过使第四透镜具备正屈折力，且第四透镜的物侧面和像侧面于近光轴处均为凸面，有利于减小光线在第四透镜表面的主光线入射角，提高透射率；通过使第五透镜具备负屈折力，且第五透镜的物侧面于近光轴处为凹面，有利于校正球差，彗差及畸变；通过使第六透镜具备正屈折力，且第六透镜的像侧面于近光轴处为凸面，有利于缩短光学***的总长、校正像差；通过使第七透镜具备负屈折力，且第七透镜的物侧面于近光轴处为凸面，第七透镜的像侧面于近光轴处为凹面，有利于校正畸变、像散、场曲量，进而满足低像差、高像质的需求。因此，满足上述面型，有利于光学***实现较大的视场角、大光圈、小型化和小畸变的效果。
通过使光学***满足上述关系式，有利于光学***满足大视场角的效果，光学***具备较大的孔径和较高的通光量，进而增加光学***在昏暗环境下的成像效果，同时，还有利于减小边缘视场的像差，保证边缘视场具有足够的相对亮度，避免出现暗角。
一种实施方式中，光学***满足关系式：4mm<SD11/tan(HFOV)<4.5mm；其中，SD11为第一透镜的物侧面的最大有效口径的一半，HFOV为所述光学***的最大视场角的一半，tan(HFOV)为光学***的半视场角的正切值。通过使光学***满足上述关系式，有利于第一透镜的物侧面的最大有效口径的一半和光学***的半视场角的正切值的比值得到合理配置，有效减小第一透镜的口径，进而减小光学***的尺寸和所占的体积，满足光学***小型化的需求，同时，还具备较大视场角，增加拍摄范围。超过关系式上限，在具备同等大小视场角的前提下，第一透镜的口径过大，第一透镜的口径大小成为制约光学***整体体积的主要因素，不利于满足光学***小型化的需求，同时还不利于光学***中各镜片的结构排布，增加鬼像的风险。
一种实施方式中，光学***满足关系式：0.9<f123/f1<1.5；其中，f123为第一透镜、第二透镜和第三透镜的组合焦距，f1为第一透镜的焦距。通过使光学***满足上述关系式，有利于第一透镜、第二透镜和第三透镜的屈折力得到合理分配，进而为光学***提供足够的负屈折力，实现光学***大视场角和小畸变的特性，同时，还有利于缩短光学***的总长，提高各个透镜的可加工性，降低透镜的成型难度。
一种实施方式中，光学***满足关系式：1.5<f45/f<2.5；其中，f45为第四透镜和第五透镜的组合焦距，f为光学***的焦距。通过使光学***满足上述关系式，有利于第四透镜和第五透镜的屈折力得到合理分配，进而缩短第四透镜和第五透镜的总长，平衡第四透镜和第五透镜前后的各个透镜产生的像差，实现大光圈、较大视场角和高成像质量的特性，同时，还有利于减缓边缘视场光线的偏转角，降低感度，促进像差平衡，提高成像质量。
一种实施方式中，光学***满足关系式：1<R32/R41<2.8；其中，R32为第三透镜的像侧面于光轴处的曲率半径，R41为第四透镜的物侧面于光轴处的曲率半径。通过使光学***满足上述关系式，有利于第三透镜的像侧面和第四透镜的物侧面具有足够的弯曲自由度，更好地校正光学***的像散及场曲等像差。低于关系式下限，第三透镜的物侧面过于弯曲，不利于镜片的加工成型；超过关系式上限，第三透镜的物侧面的弯曲度不足，不利于像差的矫正。
一种实施方式中，光学***满足关系式：1.5<R51/R42<3；其中，R51为第五透镜的物侧面于光轴处的曲率半径，R42为第四透镜的像侧面于光轴处的曲率半径。通过使光学***满足上述关系式，有利于第五透镜的物侧面于光轴处的曲率半径和第四透镜的像侧面于光轴处的曲率半径的比值得到合理配置，使得边缘视场光线获得较为合理的偏转角，有利于校正光学***的像差，提高成像质量，同时，还可以保证第四透镜和第五透镜的可加工性。低于关系式下限，第五透镜的物侧面过于弯曲，不利于镜片的加工成型；超过关系式上限，第五透镜的物侧面的弯曲度不足，不利于像差的矫正。
一种实施方式中，光学***满足关系式：1<CT14/(SD11-SD41)<1.1；其中，CT14为第一透镜的物侧面至第四透镜的物侧面于光轴上的距离，SD11为第一透镜的物侧面的最大有效口径的一半，SD41为第四透镜的物侧面的最大有效口径的一半。通过使光学***满足上述关系式，有利于合理约束第一透镜的物侧面至第四透镜的物侧面于光轴上的距离与第一透镜的物侧面的最大有效口径的一半和第四透镜的物侧面的最大有效口径的一半差值的比值，进而使第一透镜至第四透镜具有合理的段差，避免光线的偏转角过大，减小鬼像杂光产生风险，同时，还有利于保证光学***在具有较大入射口径的前提下，获得较大的视场角，保证光学***的加工工艺性，减小光学***的组装难度。低于关系式下限，第一透镜至第四透镜的段差过大，容易导致光线的偏转角过大，增加杂光和鬼像的风险，同时还会增加光学***中各个镜片的组装难度；超过关系式上限，不利于增大入瞳直径和视场角。
一种实施方式中，光学***满足关系式：-35<SAG62/SAG71<-2；其中，SAG62为第六透镜的像侧面有效口径处的矢高，即第六透镜的像侧面与光轴的交点至第六透镜的像侧面最大有效口径处于光轴方向上的距离，SAG71为第七透镜的物侧面有效口径处的矢高，即第七透镜的物侧面与光轴的交点至第七透镜的物侧面最大有效口径处于光轴方向上的距离。通过使光学***满足上述关系式，有利于使第六透镜的像侧面和第七透镜的物侧面的形状得到合理控制，避免第六透镜和第七透镜的镜片表面过于弯曲，增加镜片的成型难度，同时，还有利于矫正像差，使边缘光线的偏转角被控制在合理的范围内。低于关系式下限，第六透镜的像侧面与第七透镜的物侧面的弯曲度差异较大，不利于第六透镜的像侧面与第七透镜的物侧面配合矫正像差；超过关系式上限，第七透镜的物侧面过于弯曲，不利于第七透镜的加工成型。
一种实施方式中，光学***满足关系式：0.5<(SAG61-SAG52)/CT56<1；其中，SAG61为第六透镜的物侧面有效口径处的矢高，即第六透镜的物侧面与光轴的交点至第六透镜的物侧面最大有效口径处于光轴方向上的距离，SAG52为第五透镜的像侧面有效口径处的矢高，即第五透镜的像侧面与光轴的交点至第五透镜的像侧面最大有效口径处于光轴方向上的距离，CT56为第五透镜的像侧面至第六透镜的物侧面于光轴上的距离。通过使光学***满足上述关系式，有利于控制第六透镜物侧面和第五透镜像侧面的矢高，使第六透镜得像侧面和第七透镜的物侧面的形状得到合理控制，保证第五透镜和第六透镜的加工工艺性，同时，还有利于边缘视场光线具有较小的偏转角，保证成像面边缘视场具有足够的相对亮度。
一种实施方式中，光学***满足关系式：8<(R21+R12)/CT12<62；其中，R21为第二透镜的物侧面于光轴处的曲率半径，R12为第一透镜的像侧面于光轴处的曲率半径，CT12为第一透镜的像侧面至第二透镜的物侧面于光轴上的距离。通过使光学***满足上述关系式，有利于使第二透镜的物侧面于光轴处的曲率半径和第一透镜的像侧面于光轴处的曲率半径与第一透镜的像侧面至第二透镜的物侧面于光轴上的距离的比值得到合理配置，使光线能够顺利的从第一透镜向第二透镜过渡，并使得光学***可以获得较大的视场角，同时，第一透镜和第二透镜之间合理的间距，不仅可以减小杂光鬼像的风险，还可以减小镜片的组装难度。
一种实施方式中，光学***满足关系式：3<|SLO62/SLO71|<4；其中，SLO62为第六透镜的像侧面的最大倾角 ，SLO71为第七透镜物侧面的最大倾角。图2示出了第六透镜像侧面和第七透镜物侧面的最大倾角，SLO62为第六透镜像侧面的切线与垂直于光轴的直线之间的最大夹角，SLO71为第七透镜物侧面的切线与垂直于光轴的直线之间的最大夹角。通过使光学***满足上述关系式，有利于使第六透镜的像侧面的最大倾角和第七透镜物侧面的最大倾角的比值得到合理配置，约束第六透镜的像侧面和第七透镜的物侧面的弯曲程度，以使两者相互匹配，用于共同矫正第六透镜前的第一透镜至第五透镜所产生的像差，实现光学***的整体像差平衡。低于关系式下限，第六透镜的像侧面的最大倾角和第七透镜物侧面的最大倾角的比值过小，不利于第六透镜和第七透镜相互配合以矫正光学***的像差；超过关系式上限，第六透镜的像侧面的最大倾角过大，导致第六透镜的像侧面过于弯曲，不利于镜片的加工成型，使光学***的感度增加。
一种实施方式中，光学***满足关系式：4.4<TTL/CT67<4.8；其中，TTL为第一透镜的物侧面至成像面于光轴上的距离，CT67为第六透镜的物侧面至第七透镜的物侧面于光轴上的距离。通过使光学***满足上述关系式，有利于使第一透镜的物侧面至成像面于光轴上的距离和第六透镜的物侧面至第七透镜的物侧面于光轴上的距离的比值得到合理配置，缩小光学***的总长，实现光学***小型化的特征，同时，还有利于镜头质量的均匀分布，增加镜头的稳定性。
第一实施例
请参考图1和图3，本实施例的光学***，沿光轴方向的物侧至像侧依次包括：
第一透镜L1，具有负屈折力，第一透镜L1的物侧面S1于近光轴处为凹面，像侧面S2于近光轴处为凸面。
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，像侧面S4于近光轴处为凹面。
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，像侧面S6于近光轴处为凹面。
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，像侧面S8于近光轴处为凸面。
第五透镜L5，具有负屈折力，第五透镜L5的物侧面S9于近光轴处为凹面，像侧面S10于近光轴处为凹面。
第六透镜L6，具有正屈折力，第六透镜L6的物侧面S11于近光轴处为凸面，像侧面S12于近光轴处为凸面。
第七透镜L7，具有负屈折力，第七透镜L7的物侧面S13于近光轴处为凸面，像侧面S14于近光轴处为凹面。
此外，光学***还包括光阑STO、红外截止滤光片IR和成像面IMG。本实施例中，光阑STO设置在光学***的第四透镜的物侧面一侧，用于控制进光量。红外截止滤光片IR设置在第七透镜L7和成像面IMG之间，其包括物侧面S15和像侧面S16，红外截止滤光片IR用于过滤掉红外光线，使得射入成像面IMG的光线仅为可见光，可见光的波长为380nm-780nm。红外截止滤光片IR的材质为玻璃（GLASS），并可在玻璃上镀膜。第一透镜L1至第七透镜L7的材质为塑料（Plastic）。电子感光元件的有效像素区域位于成像面IMG。
表1a示出了本实施例的光学***的各项参数，其中，Y半径为相应面序号的物侧面或像侧面于光轴处的曲率半径。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上的距离。焦距、材料折射率和阿贝数均采用参考波长为587.6nm的可见光获得，Y半径、厚度和焦距的单位均为毫米（mm）。
表1a
Figure 946497DEST_PATH_IMAGE001
其中，f为光学***的焦距，FNO为光学***的光圈数，FOV为光学***的最大视场角, TTL为第一透镜物侧面至成像面于光轴上的距离。
在本实施例中，第一透镜L1至第七透镜L7的物侧面和像侧面均为非球面，非球面的面型x可利用但不限于以下非球面公式进行限定：
Figure 4452DEST_PATH_IMAGE002
其中，x为非球面上相应点到与表面顶点相切的平面的距离，h为非球面上相应点到光轴的距离，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1b给出了可用于第一实施例中的非球面镜面S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、S11、S12、S13和S14的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18、A20、A22、A24、A26、A28和A30。
表1b
Figure 407752DEST_PATH_IMAGE003
图3中（a）示出了第一实施例的光学***在波长为650.0000nm、610.0000nm、555.0000nm、510.0000nm、470.0000nm、435.0000nm的纵向球差曲线图，其中，沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移，即成像面到光线与光轴交点的距离(单位为mm)，沿Y轴方向的纵坐标表示归一化视场，纵向球差曲线表示不同波长的光线经由光学***的各透镜后的汇聚焦点偏离。由图3中（a）可以看出，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光学***，说明本实施例中的光学***的成像质量较好。
图3中（b）还示出了第一实施例的光学***在波长为555.0000nm时的像散曲线图，其中，沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移，沿Y轴方向的纵坐标表示像高，其单位为mm。像散曲线图中的S曲线代表555.0000nm下的弧矢场曲，T曲线代表555.0000nm下的子午场曲。由图3中（b）可以看出，光学***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3中（c）还示出了第一实施例的光学***在波长为555.0000nm时的畸变曲线。其中，沿X轴方向的横坐标表示畸变值，单位为%，沿Y轴方向的纵坐标表示像高，单位为mm。畸变曲线表示不同视场角对应的畸变大小值。由图3中（c）可以看出，在波长为555.0000nm下，由主光束引起的图像变形较小，***的成像质量优良。
由图3中（a）、（b）和（c）可以看出，本实施例的光学***的像差较小、成像质量较好，具有良好的成像品质。
第二实施例
请参考图4和图5，本实施例的光学***，沿光轴方向的物侧至像侧依次包括：
第一透镜L1，具有负屈折力，第一透镜L1的物侧面S1于近光轴处为凹面，像侧面S2于近光轴处为凸面。
第二透镜L2，具有正屈折力，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，第三透镜L3的物侧面S5于近光轴处为凸面，像侧面S6于近光轴处为凹面。
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，像侧面S8于近光轴处为凸面。
第五透镜L5，具有负屈折力，第五透镜L5的物侧面S9于近光轴处为凹面，像侧面S10于近光轴处为凹面。
第六透镜L6，具有正屈折力，第六透镜L6的物侧面S11于近光轴处为凸面，像侧面S12于近光轴处为凸面。
第七透镜L7，具有负屈折力，第七透镜L7的物侧面S13于近光轴处为凸面，像侧面S14于近光轴处为凹面。
第二实施例的其他结构与第一实施例相同，参照即可。
表2a示出了本实施例的光学***的各项参数，其中，焦距、材料折射率和阿贝数均采用参考波长为587.6nm的可见光获得，Y半径、厚度和焦距的单位均为毫米（mm），其他各参数含义均与第一实施例各参数含义相同。
表2a
Figure 135536DEST_PATH_IMAGE004
表2b给出了可用于第二实施例中各非球面镜面的高次项系数，其中，各非球面面型可由第一实施例中给出的公式限定。
表2b
Figure 624286DEST_PATH_IMAGE005
图5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，纵向球差曲线表示不同波长的光线经由光学***的各透镜后的汇聚焦点偏离；像散曲线表示子午场曲和弧矢场曲；畸变曲线表示不同视场角对应的畸变大小值。由图5中的像差图可知，光学***的纵向球差、场曲和畸变均得到良好的控制，从而该实施例的光学***拥有良好的成像品质。
第三实施例
请参考图6和图7，本实施例的光学***，沿光轴方向的物侧至像侧依次包括：
第一透镜L1，具有负屈折力，第一透镜L1的物侧面S1于近光轴处为凹面，像侧面S2于近光轴处为凸面。
第二透镜L2，具有正屈折力，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，具有负屈折力，第三透镜L3的物侧面S5于近光轴处为凸面，像侧面S6于近光轴处为凹面。
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，像侧面S8于近光轴处为凸面。
第五透镜L5，具有负屈折力，第五透镜L5的物侧面S9于近光轴处为凹面，像侧面S10于近光轴处为凹面。
第六透镜L6，具有正屈折力，第六透镜L6的物侧面S11于近光轴处为凸面，像侧面S12于近光轴处为凸面。
第七透镜L7，具有负屈折力，第七透镜L7的物侧面S13于近光轴处为凸面，像侧面S14于近光轴处为凹面。
第三实施例的其他结构与第一实施例相同，参照即可。
表3a示出了本实施例的光学***的各项参数，其中，焦距、材料折射率和阿贝数均采用参考波长为587.6nm的可见光获得，Y半径、厚度和焦距的单位均为毫米（mm），其他各参数含义均与第一实施例各参数含义相同。
表3a
Figure 971085DEST_PATH_IMAGE006
表3b给出了可用于第三实施例中各非球面镜面的高次项系数，其中，各非球面面型可由第一实施例中给出的公式限定。
表3b
Figure 228891DEST_PATH_IMAGE007
图7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，纵向球差曲线表示不同波长的光线经由光学***的各透镜后的汇聚焦点偏离；像散曲线表示子午场曲和弧矢场曲；畸变曲线表示不同视场角对应的畸变大小值。由图7中的像差图可知，光学***的纵向球差、场曲和畸变均得到良好的控制，从而该实施例的光学***拥有良好的成像品质。
第四实施例
请参考图8和图9，本实施例的光学***，沿光轴方向的物侧至像侧依次包括：
第一透镜L1，具有负屈折力，第一透镜L1的物侧面S1于近光轴处为凹面，像侧面S2于近光轴处为凸面。
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，像侧面S4于近光轴处为凹面。
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，像侧面S6于近光轴处为凹面。
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，像侧面S8于近光轴处为凸面。
第五透镜L5，具有负屈折力，第五透镜L5的物侧面S9于近光轴处为凹面，像侧面S10于近光轴处为凸面。
第六透镜L6，具有正屈折力，第六透镜L6的物侧面S11于近光轴处为凸面，像侧面S12于近光轴处为凸面。
第七透镜L7，具有负屈折力，第七透镜L7的物侧面S13于近光轴处为凸面，像侧面S14于近光轴处为凹面。
第四实施例的其他结构与第一实施例相同，参照即可。
表4a示出了本实施例的光学***的各项参数，其中，焦距、材料折射率和阿贝数均采用参考波长为587.6nm的可见光获得，Y半径、厚度和焦距的单位均为毫米（mm），其他各参数含义均与第一实施例各参数含义相同。
表4a
Figure 393156DEST_PATH_IMAGE008
表4b给出了可用于第四实施例中各非球面镜面的高次项系数，其中，各非球面面型可由第一实施例中给出的公式限定。
表4b
Figure 369203DEST_PATH_IMAGE009
图9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，纵向球差曲线表示不同波长的光线经由光学***的各透镜后的汇聚焦点偏离；像散曲线表示子午场曲和弧矢场曲；畸变曲线表示不同视场角对应的畸变大小值。由图9中的像差图可知，光学***的纵向球差、场曲和畸变均得到良好的控制，从而该实施例的光学***拥有良好的成像品质。
第五实施例
请参考图10和图11，本实施例的光学***，沿光轴方向的物侧至像侧依次包括：
第一透镜L1，具有负屈折力，第一透镜L1的物侧面S1于近光轴处为凹面，像侧面S2于近光轴处为凸面。
第二透镜L2，具有正屈折力，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，具有负屈折力，第三透镜L3的物侧面S5于近光轴处为凸面，像侧面S6于近光轴处为凹面。
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，像侧面S8于近光轴处为凸面。
第五透镜L5，具有负屈折力，第五透镜L5的物侧面S9于近光轴处为凹面，像侧面S10于近光轴处为凹面。
第六透镜L6，具有正屈折力，第六透镜L6的物侧面S11于近光轴处为凸面，像侧面S12于近光轴处为凸面。
第七透镜L7，具有负屈折力，第七透镜L7的物侧面S13于近光轴处为凸面，像侧面S14于近光轴处为凹面。
第五实施例的其他结构与第一实施例相同，参照即可。
表5a示出了本实施例的光学***的各项参数，其中，焦距、材料折射率和阿贝数均采用参考波长为587.6nm的可见光获得，Y半径、厚度和焦距的单位均为毫米（mm），其他各参数含义均与第一实施例各参数含义相同。
表5a
Figure 503381DEST_PATH_IMAGE010
表5b给出了可用于第五实施例中各非球面镜面的高次项系数，其中，各非球面面型可由第一实施例中给出的公式限定。
表5b
Figure 881272DEST_PATH_IMAGE011
图11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，纵向球差曲线表示不同波长的光线经由光学***的各透镜后的汇聚焦点偏离；像散曲线表示子午场曲和弧矢场曲；畸变曲线表示不同视场角对应的畸变大小值。由图11中的像差图可知，光学***的纵向球差、场曲和畸变均得到良好的控制，从而该实施例的光学***拥有良好的成像品质。且第一实施例至第五实施例的光学***的畸变都在正负2%以内。
表6示出了第一实施例至第五实施例的光学***中SD11/tan(HFOV)、f/EPD、f123/f1、f45/f、R32/R41、R51/R42、CT14/(SD11-SD41)、SAG62/SAG71、(SAG61-SAG52)/CT56、(R21+R12)/CT12、|SLO62/SLO71|和TTL/CT67的值。
表6
Figure 950860DEST_PATH_IMAGE012
由表6可知，第一实施例至第五实施例的光学***均满足下列关系式：110 deg<FOV<121 deg、4mm<SD11/tan(HFOV)<4.5mm、1.6<f/EPD<2.1、0.9<f123/f1<1.5、1.5<f45/f<2.5、1<R32/R41<2.8、1.5<R51/R42<3、1<CT14/(SD11-SD41)<1.1、-35<SAG62/SAG71<-2、0.5<(SAG61-SAG52)/CT56<1、8<(R21+R12)/CT12<62、3<|SLO62/SLO71|<4和4.4<TTL/CT67<4.8的值。
本发明还提供了一种摄像模组，该摄像模组包括感光芯片和第一方面任一项实施方式所述的光学***，所述感光芯片设置在所述光学***的像侧。其中，感光芯片的感光面位于光学***的成像面，穿过透镜入射到感光面上的物的光线可转换成图像的电信号。感光芯片可以为互补金属氧化物半导体（Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS）或电荷耦合器件（Charge-coupled Device，CCD）。该摄像模组可以是集成在电子设备上的成像模块，也可以是独立镜头。通过在摄像模组中加入本发明提供的光学***，能够通过对光学***中各透镜的面型和屈折力进行合理的设计，使得摄像模组具有较大的视场角、大光圈、小畸变和小型化的特点。
本发明还提供了一种电子设备，该电子设备包括壳体和第二方面所述的摄像模组，所述摄像模组设置在所述壳体内。该电子设备包括但不限于智能手机、电脑和智能手表等。通过在电子设备中加入本发明提供的摄像模组，使得电子设备具有较大的视场角、大光圈、小畸变和小型化的特点。
以上所揭露的仅为本发明一些较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于本发明所涵盖的范围。

Claims (11)

1.一种光学***，其特征在于，共七片具有屈折力的镜片，沿着光轴由物侧至像侧依次包含：
第一透镜，具有负屈折力，所述第一透镜的物侧面于光轴处为凹面，所述第一透镜的像侧面于近光轴处为凸面；
第二透镜，具有屈折力，所述第二透镜的物侧面于近光轴处为凸面，所述第二透镜的像侧面于近光轴处为凹面；
第三透镜，具有屈折力，所述第三透镜的物侧面于近光轴处为凸面，所述第三透镜的像侧面于近光轴处为凹面；
第四透镜，具有正屈折力，所述第四透镜的物侧面和像侧面于近光轴处均为凸面；
第五透镜，具有负屈折力，所述第五透镜的物侧面于近光轴处为凹面；
第六透镜，具有正屈折力，所述第六透镜的像侧面于近光轴处为凸面；
第七透镜，具有负屈折力，所述第七透镜的物侧面于近光轴处为凸面，所述第七透镜的像侧面于近光轴处为凹面；
所述第六透镜和所述第七透镜的物侧面和像侧面中均包含至少一个反曲点；
所述光学***满足关系式：110 deg<FOV<121 deg，和/或1.6<f/EPD<2.1；
其中，FOV为所述光学***的最大视场角，f 为所述光学***的焦距，EPD为所述光学***的入瞳直径。
2.如权利要求1所述的光学***，其特征在于，所述光学***满足关系式：
4mm<SD11/tan(HFOV)<4.5mm；
其中，SD11为所述第一透镜的物侧面的最大有效口径的一半，HFOV为所述光学***的最大视场角的一半，tan(HFOV)为所述光学***的半视场角的正切值。
3.如权利要求1所述的光学***，其特征在于，所述光学***满足关系式：
0.9<f123/f1<1.5；
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，f1为所述第一透镜的焦距。
4.如权利要求1所述的光学***，其特征在于，所述光学***满足关系式：
1.5<f45/f<2.5；
其中，f45为所述第四透镜和所述第五透镜的组合焦距，f为所述光学***的焦距。
5.如权利要求1所述的光学***，其特征在于，所述光学***满足关系式：
1<R32/R41<2.8，和/或1.5<R51/R42<3；
其中，R32为所述第三透镜的像侧面于光轴处的曲率半径，R41为所述第四透镜的物侧面于光轴处的曲率半径，R51为所述第五透镜的物侧面于光轴处的曲率半径，R42为所述第四透镜的像侧面于光轴处的曲率半径。
6.如权利要求1所述的光学***，其特征在于，所述光学***满足关系式：
1<CT14/(SD11-SD41)<1.1；
其中，CT14为所述第一透镜的物侧面至第四透镜的物侧面于光轴上的距离，SD11为所述第一透镜的物侧面的最大有效口径的一半，SD41为所述第四透镜的物侧面的最大有效口径的一半。
7.如权利要求1所述的光学***，其特征在于，所述光学***满足关系式：
-35<SAG62/SAG71<-2；
其中，SAG62为所述第六透镜的像侧面有效口径处的矢高，SAG71为所述第七透镜的物侧面有效口径处的矢高。
8.如权利要求1所述的光学***，其特征在于，所述光学***满足关系式：
0.5<(SAG61-SAG52)/CT56<1；
其中，SAG61为所述第六透镜的物侧面有效口径处的矢高，SAG52为所述第五透镜的像侧面有效口径处的矢高，CT56为所述第五透镜的像侧面至第六透镜的物侧面于光轴上的距离。
9.如权利要求1所述的光学***，其特征在于，所述光学***满足关系式：
8<(R21+R12)/CT12<62，和/或4.4<TTL/CT67 <4.8；
其中，R21为所述第二透镜的物侧面于光轴处的曲率半径，R12为所述第一透镜的像侧面于光轴处的曲率半径，CT12为所述第一透镜的像侧面至第二透镜的物侧面于光轴上的距离，TTL为所述第一透镜的物侧面至成像面于光轴上的距离，CT67为所述第六透镜的物侧面至第七透镜的物侧面于光轴上的距离。
10.一种摄像模组，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的光学***和感光芯片，所述感光芯片位于所述光学***的像侧。
11.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括壳体和如权利要求10所述的摄像模组，所述摄像模组设置在所述壳体内。
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