光学系统、镜头模组及电子设备的制作方法

1.本发明涉及摄像技术领域，特别是涉及一种光学系统、镜头模组及电子设备。


背景技术：

2.近些年来，各种搭载摄像镜头的移动电子装置（包括数码相机、智能手机、笔记本电脑、平板电脑等各种便携式信息终端）正在迅速发展普及。移动电子设备对便携性的需求也逐渐提升，因此对摄像镜头的多样性提出了更高的要求，尤其是极致全面屏和屏下技术的开拓，更加小型的摄像镜头则更受市场青睐。然而，现有的摄像镜头通常存在尺寸较大的问题，难以满足移动电子设备的便携化趋势。


技术实现要素：

3.基于此，有必要针对现有的摄像镜头存在尺寸较大的问题，提供一种光学系统、镜头模组及电子设备。
4.一种光学系统，其特征在于，所述光学系统中具有屈折力的透镜的数量为七片，沿光轴由物侧至像侧依次包括：具有正屈折力的第一透镜，所述第一透镜的物侧面于近光轴处为凸面；具有负屈折力的第二透镜，所述第二透镜的像侧面于近光轴处为凹面；具有屈折力的第三透镜；具有屈折力的第四透镜，所述第四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；具有屈折力的第五透镜；具有正屈折力的第六透镜，所述第六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；具有负屈折力的第七透镜，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凹面；且所述光学系统满足以下条件式：0.22≤sd11/imgh≤0.28；0.13≤et1/ttl≤0.19；1.15≤ttl/imgh≤1.30；其中，sd11为所述第一透镜的物侧面的最大有效半口径，imgh为所述光学系统的最大视场角所对应的像高的一半，et1为所述第一透镜的物侧面的最大有效口径处至像侧面的最大有效口径处于光轴方向的距离，即所述第一透镜的边缘厚度，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方向的距离，即所述光学系统的光学总长。
5.上述光学系统，第一透镜具有正屈折力，有利于压缩大角度的入射光线，缩短系统的光学总长，从而提升光学系统的紧凑性。第一透镜的物侧面于近光轴处为凸面，有利于增强第一透镜正屈折力。第二透镜具有负屈折力，能够压缩各视场的光线走向，有利于降低第二透镜像侧各透镜偏折光线的负担，从而有利于缩短总长，并且有利于降低球差，从而有利于提升光学系统的成像质量。第二透镜像侧面于近光轴附近为凹面，有利于增强第二透镜的负屈折力，从而有利于为边缘光线的引入提供合理的光线入射角，进而有利于增大光学系统的视场角。第四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，有利于为中心视场和边缘视场提供不同屈折力，同时有利于降低内外视场的光程差，从而有利于防止光学系统中的光线出现干涉现象而影响成像质量。第五透镜像侧面于圆周处为凸面，有
利于增强第五透镜屈折力，有利于提升镜片间的紧凑性，同时有利于降低光学系统的公差敏感性和出现杂散光的风险。第七透镜像侧面于近光轴处为凹面，有利于校正第七透镜的物侧透镜产生的畸变、像散、场曲量，从而有利于提升光学系统的成像质量。第七透镜像侧面于近圆周处为凸面，能够使得光线在像面上的入射角保持在合理范围，满足感光元件的匹配角需求。
6.满足上述条件式0.22≤sd11/imgh≤0.28时，能够合理配置光学系统的入瞳尺寸与成像面大小的比值，有利于光学系统实现小头部的特征，同时也有利于光学系统实现大像面的特征，从而有利于光学系统匹配较大尺寸与较高像素的感光元件，进而提升光学系统的成像质量。低于上述条件式的下限时，光学系统的成像面过大，导致光学系统的主光线入射角（chief ray angle，cra）过大，从而会导致边缘的相对亮度过低，进而导致视场像质的快速衰减、系统敏感度增大，进而影响成像质量。超出上述条件式的上限时，第一透镜的尺寸过大，即光学系统的头部尺寸过大，无法满足小头部的需求。
7.满足上述条件式0.13≤et1/ttl≤0.19时，能够合理配置第一透镜的边缘厚度与系统光学总长的比值，在系统实现小头部设计的同时，有利于增大系统的头部深度，使系统更容易适应头部开孔设计的电子设备，同时有利于提升第一透镜的成型稳定性。低于上述条件式的下限时，第一透镜的有效径宽度不足，从而光学系统的头部的轴向尺寸过小，无法满足光学系统大深度的需求。超出上述条件式的上限时，第一透镜有效径宽度过大，影响第一透镜的像侧透镜的堆叠与光焦度分配，不利于系统的性能优化和系统公差敏感性的降低。
8.满足上述条件式1.15≤ttl/imgh≤1.30时，能够合理分配光学系统的光学总长与半像高的比值，有利于使光学系统具有小头部、头部大深度特征的同时提升轻薄性，同时能够提升光学系统的成像面尺寸与像素数，有利于提升光学系统的成像质量。低于上述条件式的下限时，光学总长较短，使光学系统过于轻薄，加上第一透镜偏厚，导致后续镜片容易偏薄，同时边缘光线抬升速度过快，导致系统设计的敏感性增大，不利于光学系统的成像质量的提升。超出上述条件式的上限时，光学总长较大，导致光学系统的轻薄性不佳，难以满足市场需求。
9.一种镜头模组，包括感光元件以及前述任一实施例中所述的光学系统，所述感光元件设置于所述光学系统的像侧。
10.一种电子设备，其特征在于，包括壳体以及上述的镜头模组，所述镜头模组设置于所述壳体。
附图说明
11.图1为本技术第一实施例中的光学系统的结构示意图；图2为本技术第一实施例中的光学系统的纵向球差曲线图、像散曲线图及畸变曲线图；图3为本技术第二实施例中的光学系统的结构示意图；图4为本技术第二实施例中的光学系统的纵向球差曲线图、像散曲线图及畸变曲线图；图5为本技术第三实施例中的光学系统的结构示意图；
图6为本技术第三实施例中的光学系统的纵向球差曲线图、像散曲线图及畸变曲线图；图7为本技术第四实施例中的光学系统的结构示意图；图8为本技术第四实施例中的光学系统的纵向球差曲线图、像散曲线图及畸变曲线图；图9为本技术第五实施例中的光学系统的结构示意图；图10为本技术第五实施例中的光学系统的纵向球差曲线图、像散曲线图及畸变曲线图；图11为本技术第六实施例中的光学系统的结构示意图；图12为本技术第六实施例中的光学系统的纵向球差曲线图、像散曲线图及畸变曲线图；图13为本技术一实施例中的镜头模组的示意图；图14为本技术一实施例中的电子设备的示意图。
具体实施方式
12.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
13.在本发明的描述中，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”、“轴向”、“径向”、“周向”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发明和简化描述，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发明的限制。
14.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至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
15.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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发明中的具体含义。
16.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
17.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另
一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
18.请参见图1，在本技术的一些实施例中，光学系统100沿光轴110由物侧至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以及第七透镜l7。具体地，第一透镜l1包括物侧面s1以及像侧面s2，第二透镜l2包括物侧面s3以及像侧面s4，第三透镜l3包括物侧面s5以及像侧面s6，第四透镜l4包括物侧面s7以及像侧面s8，第五透镜l5包括物侧面s9以及像侧面s10，第六透镜l6包括物侧面s11以及像侧面s12，第七透镜l7包括物侧面s13以及像侧面s14。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以及第七透镜l7同轴设置，光学系统100中各透镜共同的轴线即为光学系统100的光轴110。光学系统100还包括位于第七透镜l7像侧的成像面s17，成像面s17即为光学系统100的成像表面，入射光经第一透镜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以及第七透镜l7调节后能够成像于成像面s17。
19.上述光学系统100，第一透镜l1具有正屈折力，有利于压缩大角度的入射光线，缩短系统的光学总长，从而提升光学系统100的紧凑性。第一透镜l1的物侧面s1于近光轴处为凸面，有利于增强第一透镜l1正屈折力。第二透镜l2具有负屈折力，能够压缩各视场的光线走向，有利于降低第二透镜l2像侧各透镜偏折光线的负担，从而有利于缩短总长，并且有利于降低球差，从而有利于提升光学系统100的成像质量。第二透镜l2像侧面s4于近光轴附近为凹面，有利于增强第二透镜l2的负屈折力，从而有利于为边缘光线的引入提供合理的光线入射角，进而有利于增大光学系统100的视场角。第四透镜l4的物侧面s7于近光轴处为凸面，像侧面s8于近光轴处为凹面，有利于为中心视场和边缘视场提供不同屈折力，同时有利于降低内外视场的光程差，从而有利于防止光学系统100中的光线出现干涉现象而影响成像质量。第五透镜l5像侧面s10于圆周处为凸面，有利于增强第五透镜l5屈折力，有利于提升镜片间的紧凑性，同时有利于降低光学系统100的公差敏感性和出现杂散光的风险。第七透镜l7像侧面s14于近光轴处为凹面，有利于校正第七透镜l7的物侧透镜产生的畸变、像散、场曲量，从而有利于提升光学系统100的成像质量。第七透镜l7像侧面s14于近圆周处为凸面，能够使得光线在成像面s17上的入射角保持在合理范围，满足感光元件的匹配角需求。
20.另外，在一些实施例中，光学系统100设置有光阑sto，光阑sto可设置于第一透镜l1的物侧。在一些实施例中，光学系统100还包括设置于第七透镜l7像侧的红外滤光片l8。红外滤光片l8包括物侧面s15以及像侧面s16。红外滤光片l8可为红外截止滤光片，用于滤除干扰光，防止干扰光到达光学系统100的成像面s17而影响正常成像。
21.在一些实施例中，光学系统100的各透镜的物侧面和像侧面均为非球面。非球面结构的采用能够提高透镜设计的灵活性，并有效地校正球差，改善成像质量。在另一些实施例中，光学系统100的各透镜的物侧面和像侧面也可以均为球面。需要注意的是，上述实施例仅是对本技术的一些实施例的举例，在一些实施例中，光学系统100中各透镜的表面可以是非球面或球面的任意组合。
22.在一些实施例中，光学系统100中的各透镜的材质可以均为玻璃或均为塑料。采用
塑料材质的透镜能够减少光学系统100的重量并降低生产成本，配合光学系统100的小尺寸以实现光学系统100的轻薄化设计。而采用玻璃材质的透镜使光学系统100具备优良的光学性能以及较高的耐温性能。需要注意的是，光学系统100中各透镜的材质也可以为玻璃和塑料的任意组合，并不一定要是均为玻璃或均为塑料。
23.需要注意的是，第一透镜l1并不意味着只存在一片透镜，在一些实施例中，第一透镜l1中也可以存在两片或多片透镜，两片或多片透镜能够形成胶合透镜，胶合透镜最靠近物侧的表面可视为物侧面s1，最靠近像侧的表面可视为像侧面s2。或者，第一透镜l1中的各透镜之间并不形成胶合透镜，但各透镜之间的距离相对固定，此时最靠近物侧的透镜的物侧面为物侧面s1，最靠近像侧的透镜的像侧面为像侧面s2。另外，一些实施例中的第二透镜l2、第三透镜l3、第四透镜l4、第五透镜l5、第六透镜l6或第七透镜l7中的透镜数量也可大于或等于两片，且任意相邻透镜之间可以形成胶合透镜，也可以为非胶合透镜。
24.进一步地，在一些实施例中，光学系统100满足条件式：0.22≤sd11/imgh≤0.28；其中，sd11为第一透镜l1的物侧面s1的最大有效半口径，imgh为光学系统100的最大视场角所对应的像高的一半。具体地，sd11/imgh可以为：0.233、0.234、0.236、0.239、0.242、0.244、0.245、0.248、0.257或0.262。满足上述条件式时，能够合理配置光学系统100的入瞳尺寸与成像面s17大小的比值，有利于光学系统100实现小头部、头部大深度的特征，同时也有利于光学系统100实现大像面的特征，从而有利于光学系统100匹配较大尺寸与较高像素的感光元件，进而提升光学系统100的成像质量。低于上述条件式的下限时，光学系统100的成像面s17过大，导致光学系统100的cra过大，从而会导致边缘的相对亮度过低，进而导致视场像质的快速衰减、系统敏感度增大，进而影响成像质量。超出上述条件式的上限时，第一透镜l1的尺寸过大，即光学系统100的头部尺寸过大，无法满足小头部的需求。
25.需要说明的是，在一些实施例中，光学系统100可以匹配具有矩形感光面的感光元件，光学系统100的成像面s17与感光元件的感光面重合。此时，光学系统100成像面s17上有效像素区域具有水平方向以及对角线方向，则最大视场角可以理解为光学系统100对角线方向的最大视场角，imgh可以理解为光学系统100成像面s17上有效像素区域对角线方向的长度的一半。
26.在一些实施例中，光学系统100满足条件式：0.95mm≤ct1≤1.22mm；其中，ct1为第一透镜l1于光轴110上的厚度。具体地，ct1可以为：1.000、1.026、1.034、1.082、1.094、1.105、1.114、1.168、1.175或1.180（单位均为mm）。满足上述条件式时，能够合理配置第一透镜l1的中心厚度，有利于缩小光学系统100的头部径向尺寸、增大光学系统100的头部深度。
27.在一些实施例中，光学系统100满足条件式：0.13≤et1/ttl≤0.19；其中，et1为第一透镜l1的物侧面s1的最大有效口径处至像侧面s2的最大有效口径处于光轴110方向的距离，ttl为第一透镜l1的物侧面s1至光学系统100的成像面s17于光轴110方向的距离。具体地，et1/ttl可以为：0.134、0.138、0.140、0.145、0.152、0.157、0.159、0.162、0.169或0.171。满足上述条件式时，能够合理配置第一透镜l1的边缘厚度与系统光学总长的比值，在系统实现小头部设计的同时，有利于增大系统的头部深度，使系统更容易适应头部开孔设计的电子设备，同时有利于提升第一透镜l1的成型稳定性。低于上述条件式的下限时，第一透镜l1的有效径宽度不足，从而光学系统100的头部的轴向尺寸过小，无法满足光学系统
100大深度的需求。超出上述条件式的上限时，第一透镜l1有效径宽度过大，影响第一透镜l1的像侧透镜的堆叠与光焦度分配，不利于系统的性能优化和系统公差敏感性的降低。
28.在一些实施例中，光学系统100满足条件式：1.15≤ttl/imgh≤1.30。具体地，ttl/imgh可以为：1.222、1.225、1.228、1.231、1.237、1.260、1.275、1.278、1.291或1.293。满足上述条件式时，能够合理分配光学系统100的光学总长与半像高的比值，有利于使光学系统100具有小头部、头部大深度特征的同时提升轻薄性，同时能够提升光学系统100的成像面s17的尺寸与像素数，有利于提升光学系统100的成像质量。低于上述条件式的下限时，光学总长较短，使光学系统100过于轻薄，加上第一透镜l1偏厚，导致后续镜片容易偏薄，同时边缘光线抬升速度过快，导致系统设计的敏感性增大，不利于光学系统100的成像质量的提升。超出上述条件式的上限时，光学总长较大，导致光学系统100的轻薄性不佳，难以满足市场需求。
29.在一些实施例中，光学系统100满足条件式：1.2mm≤ct1*(ttl/imgh)≤1.6mm；其中，ct1为第一透镜l1于光轴110上的厚度。具体地，ct1*ttl/imgh可以为：1.237、1.246、1.279、1.323、1.341、1.385、1.406、1.440、1.496或1.524（单位均为mm）。满足上述条件式时，能够合理配置第一透镜l1的中心厚度、光学总长和半像高，有利于提升光学系统100的轻薄特性，同时有利于使光学系统100具备头部大深度的特性。低于上述条件式的下限时，第一透镜l1的中心厚度较小，导致第一透镜l1的面型过度弯曲，影响第一透镜l1的生产良率与工艺性，同时光学总长与半像高的配置不合理，导致光学系统100难以优化。超出上述条件式的上限时，系统的光学总长较长，不利于光学系统100对于轻薄化的需求。
30.在一些实施例中，光学系统100满足条件式：0.3≤sd11/sd72≤0.36；其中，sd11为第一透镜l1的物侧面s1的最大有效半口径，sd72为第七透镜l7的像侧面s14的最大有效半口径。具体地，sd11/sd72可以为：0.305、0.306、0.310、0.312、0.316、0.317、0.321、0.324、0.341或0.345。满足上述条件式时，能够合理配置第一透镜l1的物侧面s1的最大有效半口径与第七透镜l7的像侧面s14的最大有效半口径的比值，有利于控制大视场角下镜片的口径关系，有利于合理配置第一透镜l1有效径保持在合理范围，使得各镜片口径大小得当，既有利于小型化镜筒的设计与制作，保障小型化的可行性，也有利于抑制畸变等像差。低于上述条件式的下限时，第一透镜l1口径被过度压缩，不利于校正畸变等像差，从而不利于像质的提升。超出上述条件式的上限时，第一透镜l1的口径与第七透镜l7的口径之间差异较小，不利于光学系统100实现小头部的特性。
31.在一些实施例中，光学系统100满足条件式：80deg/mm≤fov/sd11≤96deg/mm；其中，fov为光学系统100的最大视场角。具体地，fov/sd11可以为：81.828、82.451、83.356、84.589、85.672、86.789、90.273、90.433、93.411或95.335（单位均为deg/mm）。满足上述条件式时，能够合理配置视场角与第一透镜l1的物侧面s1的最大有效半口径的比值，在提升视场角的同时，还有利于缩小第一透镜l1的口径，实现小头部设计，有利于实现光学系统100整体的轻薄性。低于上述条件式的下限时，第一透镜l1的尺寸较大，不满足系统小头部的需求。超出上述条件式的上限时，第一透镜l1的尺寸过小，增大第一透镜l1的设计难度，也不利于第一透镜l1的加工成型，同时不利于畸变等像差的校正。
32.在一些实施例中，光学系统100满足条件式：1.10≤f12/f≤1.45；其中，f12为第一透镜l1与第二透镜l2的组合有效焦距，f为光学系统100的有效焦距。具体地，f12/f可以为：
1.109、1.188、1.213、1.287、1.317、1.330、1.336、1.355、1.388或1.401。满足上述条件式时，能够合理配置第一透镜l1和第二透镜l2的组合有效焦距以及系统的有效焦距，能够将光焦度分摊到第一透镜l1与第二透镜l2，有利于降低第一透镜l1的光焦度压力，有利于第一透镜l1小口径的保持和厚度的增加，从而有利于实现光学系统100小头部、头部大深度的特点，同时能够快速会聚光线，以低偏折角度折射近轴光线，有利于降低光学系统100的球差，并且边缘视场不会过多的通过渐晕拦光来压制进光量，从而有利于边缘光进入光学系统100中，进而有利于提升边缘视场足够的衍射极限与性能保障。
33.在一些实施例中，光学系统100满足条件式：|f/f567|≤0.42；其中，f567为第五透镜l5、第六透镜l6与第七透镜l7的组合有效焦距。具体地，|f/f567|可以为：0.040、0.072、0.098、0.105、0.146、0.147、0.186、0.203、0.295或0.415。满足上述条件式时，能够合理配置第五透镜l5至第七透镜l7的组合有效焦距，使第五透镜l5至第七透镜l7具备合适的光焦度并保持合适的厚度，从而有利于全视场光线的平滑过渡，同时有利于降低第五透镜l5至第七透镜l7的面型弯曲程度，从而有利于第五透镜l5至第七透镜l7的加工成型，并且能够保持第五透镜l5至第七透镜l7的紧凑性，降低系统出现杂散光的风险。
34.在一些实施例中，光学系统100满足条件式：0.8≤|r31/r41|≤13；其中，r31为第三透镜l3的物侧面s5于光轴110处的曲率半径，r41为第四透镜l4的物侧面s7于光轴110处的曲率半径。具体地，|r31/r41|可以为：0.878、0.914、1.225、1.786、2.401、2.567、2.938、4.231、6.160或12.602。满足上述条件式时，能够合理配置第三透镜l3的物侧面s5和第四透镜l4的物侧面s7的曲率半径，从而能够合理配置第三透镜l3与第四透镜l4的有效焦距与面型，从而使得第三透镜l3和第四透镜l4对内外视场的光线具有良好的偏折效果和像差校正能力，进而使全视场的像差得以平衡，以提升系统全视场的成像质量。
35.在一些实施例中，光学系统100满足条件式：0.52≤sd51/sd71≤0.70；其中，sd51为第五透镜l5的物侧面s9的最大有效半口径，sd71为第七透镜l7的物侧面s13的最大有效半口径。具体地，sd51/sd71可以为：0.539、0.543、0.550、0.551、0.569、0.583、0.662、0.668、0.671或0.674。满足上述条件式时，能够合理配置第五透镜l5的有效半口径与第七透镜l7的有效半口径的比值，有利于入射光线的收拢和汇聚，从而有利于缩短系统的总长，实现小型化设计，同时也有利于光线在第七透镜l7往像侧展开，从而有利于系统实现大像面的特性，从而有利于光学系统100与感光元件的匹配性，同时有利于避免引入过大的渐晕，从而有利于压低光学系统100的衍射极限。低于上述条件式的下限时，第五透镜l5与第七透镜l7之间的外视场光线抬升过快，造成主光线入射角过大，不利于光学系统100与感光元件的匹配。高于上述条件式的上限时，第五透镜l5与第七透镜l7之间的外视场光线抬升较慢，引入渐晕不足，不利于外视场的像差矫正。
36.在一些实施例中，光学系统100满足条件式：2.3≤|f5/f6|≤8.0；其中，f5为第五透镜l5的有效焦距，f6为第六透镜l6的有效焦距。具体地，|f5/f6|可以为：2.736、3.051、3.324、3.779、3.806、3.828、4.013、5.531、6.866或7.951。满足上述条件式时，通过约束第五透镜l5和第六透镜l6的有效焦距的比值，能够合理分配第五透镜l5和第六透镜l6的光焦度，有利于约束中心到边缘视场的像差变化，同时避免第五透镜l5、第六透镜l6有效径区域的过度弯曲，能够将成像性能的劣化、制造摄像镜头时产生的偏心倾斜等的敏感度抑制在良好的范围内。
37.在一些实施例中，光学系统100满足条件式：0.62≤|(sag61 sag72)|/bfl≤1.26；其中，sag61为第六透镜l6的物侧面s11与光轴110的交点至第六透镜l6的物侧面s11的最大有效口径处于光轴110方向的距离，sag72为第七透镜l7的像侧面s13与光轴110的交点至第七透镜l7的像侧面s14的最大有效口径处于光轴110方向的距离，bfl为第七透镜l7的像侧面s14至光学系统100的成像面s17于光轴110方向的最小距离。具体地，|(sag61 sag72)|/bfl可以为：0.631、0.688、0.730、0.749、0.779、0.856、0.924、1.143、1.225或1.240。满足上述条件式时，能够合理配置第六透镜l6物侧面s11的矢高、第七透镜l7像侧面s14的矢高以及第七透镜l7到成像面s17的距离，有利于为光学系统100和感光芯片装配时留下足够的配合空间，同时有利于合理约束第六透镜l6的物侧面s11与第七透镜l7的像侧面s14的弯曲程度，便于第六透镜l6与第七透镜l7的加工成型。
38.在一些实施例中，光学系统100满足条件式：1.2≤ct1/et1≤1.6；其中，ct1为第一透镜l1于光轴110上的厚度，et1为第一透镜l1的物侧面s1的最大有效口径处至像侧面s2的最大有效口径处于光轴110方向的距离。具体地，ct1/et1可以为：1.294、1.298、1.302、1.335、1.341、1.351、1.367、1.385、1.397或1.526。满足上述条件式时，能够合理配置第一透镜l1的中心厚度与边缘厚度的比值，在系统实现小头部设计的同时，有利于增大系统的头部深度并且有利于缩小第一透镜l1的中心厚度与边缘厚度的差异，使得第一透镜l1的面型较为平缓，减少大镜片成型脱模等风险。低于上述条件式的下限时，第一透镜l1的边缘厚度较大，容易导致第一透镜l1光焦度不足，不利于光线汇聚和性能提升。高于上述条件式的上限时，第一透镜l1的边缘厚度偏薄，不利于头部深度提升，也不利于异性的机构部分排列。
39.在一些实施例中，光学系统100满足条件式：2.8≤σct/σat≤4.5；其中，σct为光学系统100中各透镜于光轴110上的厚度的总和，σat光学系统100中相邻透镜于光轴110方向的距离的总和。具体地，σct/σat可以为：2.954、3.030、3.266、3.345、3.531、3.610、3.777、3.806、3.995或4.277。满足上述条件式时，能够合理配置第一透镜l1到第七透镜l7的中心厚度与透镜间隔，有利于提升镜片排列的合理性，同时有利于缩小镜片间隙，提升光学系统100紧凑性，从而有利于缩短光学总长。低于上述条件式的下限时，各镜片的中心厚度总和较小，镜片间隙的总和偏大，不利于光学总长的压缩。超出上述条件式的上限时，镜片间隙过于紧凑，不利于光学系统100的装配成型。
40.在一些实施例中，光学系统100满足条件式：0.15≤bfl/ttl≤0.18；其中，bfl为第七透镜l7的像侧面s14至光学系统100的成像面s17于光轴110方向的最小距离。具体地，bfl/ttl可以为：0.157、0.158、0.159、0.161、0.163、0.165、0.167、0.170、0.171或0.173。满足上述条件式时，能够合理配置光学系统100的后焦距与光学总长的比值，能够降低光学总长，并保持后焦距大小的合理性，从而有利于降低光学系统100的装配难度，进而提升光学系统100的整体可靠性。低于上述条件式的下限时，光学系统100的后焦距被过度压缩，不利于光学系统100的装配。超出上述条件式的上限时，光学系统100的后焦距占比过大，不利于光学总长的缩小，从而不利于光学系统100实现轻薄化的特性。
41.在一些实施例中，光学系统100满足条件式：0.3≤|sag51/sd51| |sag61/sd61| |sag71/sd71|≤0.6；其中，sag51为第五透镜l5的物侧面s9与光轴110的交点至第五透镜l5的物侧面s9的最大有效口径处于光轴110方向的距离，sd51为第五透镜l5的物侧面s9的最
大有效半口径，sag61为第六透镜l6的物侧面s11与光轴110的交点至第六透镜l6的物侧面s11的最大有效口径处于光轴110方向的距离，sd61为第六透镜l6的物侧面s11的最大有效半口径，sag71为第七透镜l7的物侧面s13与光轴110的交点至第七透镜l7的物侧面s13的最大有效口径处于光轴110方向的距离，sd71为第七透镜l7的物侧面s13的最大有效半口径。具体地，|sag51/sd51| |sag61/sd61| |sag71/sd71|可以为：0.383、0.402、0.412、0.436、0.442、0.458、0.464、0.489、0.500或0.503。满足上述条件式时，能够合理配置第五透镜l5到第七透镜l7的矢高与最大有效半口径，有利于使得第五透镜l5到第七透镜l7面型较为平缓、不会过度弯曲，从而有利于降低光学系统100的高级像差与公差敏感性。
42.以上的有效焦距数值的参考波长均为587.56nm。
43.根据上述各实施例的描述，以下提出更为具体的实施例及附图予以详细说明。
44.第一实施例请参见图1和图2，图1为第一实施例中的光学系统100的结构示意图，光学系统100由物侧至像侧依次包括光阑sto、具有正屈折力的第一透镜l1、具有负屈折力的第二透镜l2、具有正屈折力的第三透镜l3、具有负屈折力的第四透镜l4、具有负屈折力的第五透镜l5、具有正屈折力的第六透镜l6以及具有负屈折力的第七透镜l7。图2由左至右依次为第一实施例中光学系统100的纵向球差、像散及畸变的曲线图，其中像散图和畸变图的参考波长为587.56nm，其他实施例相同。
45.第一透镜l1的物侧面s1于近光轴110处为凸面，像侧面s2于近光轴110处为凸面；第二透镜l2的物侧面s3于近光轴110处为凸面，像侧面s4于近光轴110处为凹面；第三透镜l3的物侧面s5于近光轴110处为凸面，像侧面s6于近光轴110处为凹面；第四透镜l4的物侧面s7于近光轴110处为凸面，像侧面s8于近光轴110处为凹面；第五透镜l5的物侧面s9于近光轴110处为凹面，像侧面s10于近光轴110处为凸面；第六透镜l6的物侧面s11于近光轴110处为凸面，像侧面s12于近光轴110处为凸面；第七透镜l7的物侧面s13于近光轴110处为凸面，像侧面s14于近光轴110处为凹面。
46.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以及第七透镜l7的物侧面和像侧面均为非球面。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以及第七透镜l7的材质均为塑料。
47.需要注意的是，在本技术中，当描述透镜的一个表面于近光轴110处（该表面的中心区域）为凸面时，可理解为该透镜的该表面于光轴110附近的区域为凸面。当描述透镜的一个表面于圆周处为凹面时，可理解为该表面在靠近最大有效半径处的区域为凹面。举例而言，当该表面于近光轴110处为凸面，且于圆周处也为凸面时，该表面由中心（该表面与光轴110的交点）至边缘方向的形状可以为纯粹的凸面；或者是先由中心的凸面形状过渡到凹面形状，随后在靠近最大有效半径处时变为凸面。此处仅为说明光轴110处与圆周处的关系而做出的示例，表面的多种形状结构（凹凸关系）并未完全体现，但其他情况可根据以上示例推导得出。
48.另外，光学系统100的各项参数由表1给出。其中，由物面（图未示出）至成像面s17的各元件依次按照表1从上至下的各元件的顺序排列。表1中的y半径为相应面序号的物侧面或像侧面于光轴110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110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110上的距离。
49.需要注意的是，在该实施例及以下各实施例中，光学系统100也可不设置红外滤光片l8，但此时第七透镜l7的像侧面s14至成像面s17的距离保持不变。
50.在第一实施例中，光学系统100的有效焦距f=4.12mm，光学总长ttl=5.15mm，最大视场角fov=88.92deg，光圈数fno=2.12。且各透镜的焦距的参考波长为587.56nm，各透镜的折射率和阿贝数的参考波长均为587.56nm，其他实施例也相同。
51.表1进一步地，光学系统100各透镜像侧面或物侧面的非球面系数由表2给出。其中，面序号从s1-s14分别表示像侧面或物侧面。而从上到下的k-a20分别表示非球面系数的类型，其中，k表示圆锥系数，a4表示四次非球面系数，a6表示六次非球面系数，a8表示八次非球面系数，以此类推。另外，非球面系数公式如下：其中，z为非球面上相应点到与表面顶点相切的平面的距离，r为非球面上相应点到光轴110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。
52.表2
另外，图2包括光学系统100的纵向球差曲线图(longitudinal spherical aberration)，纵向球差曲线表示不同波长的光线经由镜头后的汇聚焦点偏离，其中，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)，横坐标表示焦点偏移，即成像面s17到光线与光轴110交点的距离(单位为mm)。由纵向球差图可知，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。图2还包括光学系统100的像散曲线图（astigmatic field curves），其中，横坐标表示焦点偏移，纵坐标表示像高，单位为mm，且像散曲线图中的s曲线代表587nm下的弧矢场曲，t曲线代表587nm下的子午场曲。由图中可知，光学系统100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2还包括光学系统100的畸变曲线图（distortion），畸变曲线表示不同视场角对应的畸变大小值，其中，横坐标表示畸变值，单位为%，纵坐标表示像高，单位为mm。由图中可知，由主光束引起的图像变形较小，系统的成像质量优良。
53.第二实施例请参见图3和图4，图3为第二实施例中的光学系统100的结构示意图，光学系统100由物侧至像侧依次包括光阑sto、具有正屈折力的第一透镜l1、具有负屈折力的第二透镜l2、具有正屈折力的第三透镜l3、具有负屈折力的第四透镜l4、具有负屈折力的第五透镜l5、具有正屈折力的第六透镜l6以及具有负屈折力的第七透镜l7。图4由左至右依次为第二实施例中光学系统100的纵向球差、像散及畸变的曲线图。
54.第一透镜l1的物侧面s1于近光轴110处为凸面，像侧面s2于近光轴110处为凹面；第二透镜l2的物侧面s3于近光轴110处为凸面，像侧面s4于近光轴110处为凹面；第三透镜
l3的物侧面s5于近光轴110处为凹面，像侧面s6于近光轴110处为凸面；第四透镜l4的物侧面s7于近光轴110处为凸面，像侧面s8于近光轴110处为凹面；第五透镜l5的物侧面s9于近光轴110处为凹面，像侧面s10于近光轴110处为凸面；第六透镜l6的物侧面s11于近光轴110处为凸面，像侧面s12于近光轴110处为凸面；第七透镜l7的物侧面s13于近光轴110处为凸面，像侧面s14于近光轴110处为凹面。
55.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以及第七透镜l7的物侧面和像侧面均为非球面。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以及第七透镜l7的材质均为塑料。另外，光学系统100的各项参数由表3给出，且其中各参数的定义可由第一实施例得出，此处不加以赘述。
56.表3进一步地，光学系统100各个透镜像侧面或物侧面的非球面系数由表4给出，且其中各参数的定义可由第一实施例得出，此处不加以赘述。
57.表4
另外，由图4可知，光学系统100的纵向球差、像散和畸变均得到良好的控制，从而该实施例的光学系统100拥有良好的成像品质。
58.第三实施例请参见图5和图6，图5为第三实施例中的光学系统100的结构示意图，光学系统100由物侧至像侧依次包括光阑sto、具有正屈折力的第一透镜l1、具有负屈折力的第二透镜l2、具有正屈折力的第三透镜l3、具有负屈折力的第四透镜l4、具有正屈折力的第五透镜l5、具有正屈折力的第六透镜l6以及具有负屈折力的第七透镜l7。图6由左至右依次为第三实施例中光学系统100的纵向球差、像散及畸变的曲线图。
59.第一透镜l1的物侧面s1于近光轴110处为凸面，像侧面s2于近光轴110处为凹面；第二透镜l2的物侧面s3于近光轴110处为凹面，像侧面s4于近光轴110处为凹面；第三透镜l3的物侧面s5于近光轴110处为凸面，像侧面s6于近光轴110处为凹面；第四透镜l4的物侧面s7于近光轴110处为凸面，像侧面s8于近光轴110处为凹面；第五透镜l5的物侧面s9于近光轴110处为凹面，像侧面s10于近光轴110处为凸面；第六透镜l6的物侧面s11于近光轴110处为凸面，像侧面s12于近光轴110处为凸面；第七透镜l7的物侧面s13于近光轴110处为凸面，像侧面s14于近光轴110处为凹面。
60.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以及第七透镜l7的物侧面和像侧面均为非球面。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以及第七透镜l7的材质均为塑料。另外，光学系统100的各项参数由表5给出，且其中各参数的定义可由第一实施例得出，此处不加以赘述。
61.表5
进一步地，光学系统100各个透镜像侧面或物侧面的非球面系数由表6给出，且其中各参数的定义可由第一实施例得出，此处不加以赘述。
62.表6
另外，由图6可知，光学系统100的纵向球差、像散和畸变均得到良好的控制，从而该实施例的光学系统100拥有良好的成像品质。
63.第四实施例请参见图7和图8，图7为第四实施例中的光学系统100的结构示意图，光学系统100由物侧至像侧依次包括光阑sto、具有正屈折力的第一透镜l1、具有负屈折力的第二透镜l2、具有正屈折力的第三透镜l3、具有正屈折力的第四透镜l4、具有负屈折力的第五透镜l5、具有正屈折力的第六透镜l6以及具有负屈折力的第七透镜l7。图8由左至右依次为第四实施例中光学系统100的纵向球差、像散及畸变的曲线图。
64.第一透镜l1的物侧面s1于近光轴110处为凸面，像侧面s2于近光轴110处为凹面；第二透镜l2的物侧面s3于近光轴110处为凸面，像侧面s4于近光轴110处为凹面；第三透镜l3的物侧面s5于近光轴110处为凸面，像侧面s6于近光轴110处为凹面；第四透镜l4的物侧面s7于近光轴110处为凸面，像侧面s8于近光轴110处为凹面；第五透镜l5的物侧面s9于近光轴110处为凸面，像侧面s10于近光轴110处为凹面；第六透镜l6的物侧面s11于近光轴110处为凸面，像侧面s12于近光轴110处为凸面；第七透镜l7的物侧面s13于近光轴110处为凸面，像侧面s14于近光轴110处为凹面。
65.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以及第七透镜l7的物侧面和像侧面均为非球面。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以及第七透镜l7的材质均为塑料。另外，光学系统100的各项参数由表7给出，且其中各参数的定义可由第一实施例得出，此处不加以赘述。
66.表7
进一步地，光学系统100各个透镜像侧面或物侧面的非球面系数由表8给出，且其中各参数的定义可由第一实施例得出，此处不加以赘述。
67.表8
另外，由图8可知，光学系统100的纵向球差、像散和畸变均得到良好的控制，从而该实施例的光学系统100拥有良好的成像品质。
68.第五实施例请参见图9和图10，图9为第五实施例中的光学系统100的结构示意图，光学系统100由物侧至像侧依次包括光阑sto、具有正屈折力的第一透镜l1、具有负屈折力的第二透镜l2、具有正屈折力的第三透镜l3、具有正屈折力的第四透镜l4、具有负屈折力的第五透镜l5、具有正屈折力的第六透镜l6以及具有负屈折力的第七透镜l7。图10由左至右依次为第五实施例中光学系统100的纵向球差、像散及畸变的曲线图。
69.第一透镜l1的物侧面s1于近光轴110处为凸面，像侧面s2于近光轴110处为凹面；第二透镜l2的物侧面s3于近光轴110处为凸面，像侧面s4于近光轴110处为凹面；第三透镜l3的物侧面s5于近光轴110处为凸面，像侧面s6于近光轴110处为凹面；第四透镜l4的物侧面s7于近光轴110处为凸面，像侧面s8于近光轴110处为凹面；第五透镜l5的物侧面s9于近光轴110处为凸面，像侧面s10于近光轴110处为凹面；第六透镜l6的物侧面s11于近光轴110处为凸面，像侧面s12于近光轴110处为凸面；第七透镜l7的物侧面s13于近光轴110处为凸面，像侧面s14于近光轴110处为凹面。
70.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以及第七透镜l7的物侧面和像侧面均为非球面。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以及第七透镜l7的材质均为塑料。
71.另外，光学系统100的各项参数由表9给出，且其中各参数的定义可由第一实施例得出，此处不加以赘述。
72.表9
进一步地，光学系统100各个透镜像侧面或物侧面的非球面系数由表10给出，且其中各参数的定义可由第一实施例得出，此处不加以赘述。
73.表10
另外，由图10可知，光学系统100的纵向球差、像散和畸变均得到良好的控制，从而该实施例的光学系统100拥有良好的成像品质。
74.第六实施例请参见图11和图12，图11为第六实施例中的光学系统100的结构示意图，光学系统100由物侧至像侧依次包括光阑sto、具有正屈折力的第一透镜l1、具有负屈折力的第二透镜l2、具有负屈折力的第三透镜l3、具有正屈折力的第四透镜l4、具有负屈折力的第五透镜l5、具有正屈折力的第六透镜l6以及具有负屈折力的第七透镜l7。图12由左至右依次为第六实施例中光学系统100的纵向球差、像散及畸变的曲线图。
75.第一透镜l1的物侧面s1于近光轴110处为凸面，像侧面s2于近光轴110处为凸面；第二透镜l2的物侧面s3于近光轴110处为凸面，像侧面s4于近光轴110处为凹面；第三透镜l3的物侧面s5于近光轴110处为凹面，像侧面s6于近光轴110处为凹面；第四透镜l4的物侧面s7于近光轴110处为凸面，像侧面s8于近光轴110处为凹面；第五透镜l5的物侧面s9于近光轴110处为凸面，像侧面s10于近光轴110处为凹面；第六透镜l6的物侧面s11于近光轴110处为凸面，像侧面s12于近光轴110处为凸面；第七透镜l7的物侧面s13于近光轴110处为凸面，像侧面s14于近光轴110处为凹面。
76.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以及第七透镜l7的物侧面和像侧面均为非球面。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以及第七透镜l7的材质均为塑料。另外，光学系统100的各项参数由表11给出，且其中各参数的定义可由第一实施例得出，此处不加以赘述。
77.表11
进一步地，光学系统100各个透镜像侧面或物侧面的非球面系数由表12给出，且其中各参数的定义可由第一实施例得出，此处不加以赘述。
78.表12
另外，由图12可知，光学系统100的纵向球差、像散和畸变均得到良好的控制，从而该实施例的光学系统100拥有良好的成像品质。
79.综上，第一实施例至第六实施例中的光学系统100的各数据分别满足表13中所示的关系。表13中，第一、第二、第三、第四、第五及第六分别指代第一实施例、第二实施例、第三实施例、第四实施例、第五实施例及第六实施例。满足表13中各数据的效果可由上述记载得到。
80.表13请参见图13，在一些实施例中，光学系统100可与感光元件210组装形成镜头模组200。此时，感光元件210的感光面可视为光学系统100的成像面s17。镜头模组200还可设置有红外滤光片l8，红外滤光片l8设置于第七透镜l7的像侧面s14与成像面s17之间。具体地，感光元件210可以为电荷耦合元件(charge coupled device，ccd)或互补金属氧化物半导体器件(complementary metal-oxide semiconductor sensor，cmos sensor)。在镜头模组200中采用上述光学系统100，有利于实现小头部、大像面的特征，从而提升成像质量。
81.请参见图13和图14，在一些实施例中，镜头模组200可应用于电子设备300中，电子
设备包括壳体310，镜头模组200设置于壳体310。具体地，电子设备300可以为但不限于便携电话机、视频电话、智能手机、电子书籍阅读器、行车记录仪等车载摄像设备或智能手表等可穿戴装置。当电子设备300为智能手机时，壳体310可以为电子设备300的中框。在电子设备300中采用上述镜头模组200，有利于实现小头部、大像面的特征，从而提升成像质量。
82.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
83.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。