CN109073861B - 成像透镜系统 - Google Patents

Abstract

本发明描述了一种可用于小外形相机的紧凑型广角、低F数透镜系统。所述紧凑型透镜系统具有六个透镜元件，并且在小外形相机中提供具有低F数和宽视场(FOV)的高亮度。可以选择所述透镜系统中的所述透镜元件的形状、材料和布置以校正像差，使得所述相机能够以低F数和宽视场FOV捕获高分辨率、高亮度、高质量的图像。另外，所述透镜系统中的所述透镜元件的所述形状和布置可以减少或消除闪烁现象。

Description

成像透镜系统

技术领域

本公开整体涉及相机系统，并且更具体地涉及高分辨率、小外形相机系统和透镜系统。

背景技术

小型移动多用途设备诸如智能电话和平板电脑或平板设备的出现导致对高分辨率小外形相机集成在设备中的需求。然而，由于常规相机技术的局限性，在此类设备中使用的常规小型相机趋于以比利用较大的较高品质相机可实现的较低的分辨率和/或较低的图像质量来捕获图像。使用小封装尺寸的相机实现较高的分辨率通常需要使用具有小像素尺寸的光电传感器(其也可被称为图像传感器或简单传感器)和良好的紧凑型成像透镜系统。技术进步已实现了光电传感器的像素尺寸的减小。然而，随着光电传感器变得更加紧凑和强大，对具有改善的成像质量性能的紧凑型成像透镜系统的需求已增加。

发明内容

本公开的实施方案可以提供小封装尺寸的高分辨率、广角、低F数相机。描述了包括六个透镜元件的紧凑型透镜系统的实施方案，其在小外形相机中提供低F数(F/2.2或更低)和宽视场(FOV)(例如，70°全FOV或更高)的高亮度。可以选择透镜系统中的透镜元件的形状、材料和布置以校正像差，使得相机能够以低F数(例如，2.2、2.0、1.8或更小)和宽视场FOV(例如，70°全FOV或更大)捕获高分辨率、高质量的图像。透镜系统的有效焦距f可以是4.8mm或更小，并且在一些实施方案中可以是4.4mm或更小。另外，透镜系统中的透镜元件的形状和布置可以减少或消除闪烁现象。

本文描述的紧凑型透镜系统的实施方案可以包括具有折光力的六个透镜元件，从物体侧到图像侧依次为：具有正折光力的第一透镜；具有负折光力的第二透镜；具有正折光力的第三透镜；具有负折光力的第四透镜；具有正折光力的第五透镜；和具有负折光力的第六透镜。透镜元件的表面可以是非球面的。每个透镜元件都具有特定范围内的色散系数，并且满足透镜系统内的透镜形状和间距的某些关系式以减少像差，同时以低F数和宽FOV提供明亮的图像。在一些实施方案中，透镜系统包括用于控制光学系统的亮度的单个孔径光阑。在一些实施方案中，除了第一孔径光阑之外，透镜系统还可以包括例如位于第一透镜元件和第二透镜元件之间的辅助光阑以进一步减少像差(尤其是在图像的外围区域中)。在一些实施方案中，红外(IR)滤光片位于第六透镜元件和相机的光电传感器之间。

描述了具有六个透镜元件的低F数、宽FOV紧凑型透镜系统的若干个非限制示例性实施方案，以及包括透镜系统的小外形相机的示例性实施方案。示例性透镜系统和相机可以提供2.2或更低(例如，在1.6至2.2的范围内)的F数，其中透镜系统的有效焦距(f_系统)为4.8mm或更低(例如，在3.4至4.8mm的范围内)，并且半FOV为35°或更高(例如，在35°至42.5°的范围内)。透镜系统的总轨道长度(TTL)可以小于6.2毫米(mm)，并且在一些实施方案中可以小于4.8mm。但是，需注意，这些示例并非旨在限制，并且针对透镜系统给出的各种参数的变化(例如，更高或更低的f_系统值、F数和半FOV，或更长或更短的TTL)是可能的，同时仍然实现类似的结果。

如本文所述的包括广角、低F数透镜系统的相机的实施方案可以小封装尺寸来实现，同时仍然捕获明亮、清晰的高分辨率图像，这使得该相机的实施方案适合在小型和/或移动多用途设备诸如移动电话、智能电话、平板计算机或平板计算设备、膝上型电脑、上网本、笔记本电脑、小型笔记本电脑以及超极本计算机中使用。在一些实施方案中，如本文所述的广角相机可以与一个或多个其他相机诸如长焦小格式相机一起被包括在设备中，这将例如允许用户在使用设备捕获图像时，在不同相机格式(例如，长焦或宽视野)之间进行选择。在一些实施方案中，如本文所述的两个或更多个相机可被包括在设备中，例如作为移动设备中的前置相机和后置相机。

附图说明

图1示出了根据实施方案的包括六个透镜元件的示例性紧凑型透镜系统。

图2A示出了根据一些实施方案的如图1所示的透镜系统的第三透镜和第四透镜的Z_a/Z_h关系。

图2B示出了根据一些实施方案的如图1所示的透镜系统的第五透镜的Y_O关系。

图3A示出了未满足Zh/Za关系的透镜系统。

图3B示出了根据一些实施方案的如图1所示的透镜系统，其中该透镜系统满足Zh/Za关系。

图4为包括紧凑型透镜系统的示例性实施方案的紧凑型相机的横截面图示。

图5为示出了根据一些实施方案的如图4所示的透镜系统的多色射线像差曲线的曲线图。

图6为示出了根据一些实施方案的如图4所示的透镜系统的纵向球面像差、像散场曲和畸变的曲线图。

图7为示出了根据一些实施方案的如图4所示的透镜系统的调制传递函数(MTF)的曲线图。

图8A为包括紧凑型透镜系统的另一个示例性实施方案的紧凑型相机的横截面图示，并且示出了相机在无穷远共轭位置处的焦点。

图8B为包括如图8A所示的紧凑型透镜系统的紧凑型相机的横截面图示，并且示出了相机在宏共轭位置处的焦点。

图9A为示出了根据一些实施方案的如图8A所示的透镜系统在无穷远共轭位置处的多色射线像差曲线的曲线图。

图9B为示出了根据一些实施方案的如图8B所示的透镜系统在宏共轭位置处的多色射线像差曲线的曲线图。

图10A为示出了根据一些实施方案的如图8A所示的透镜系统在无穷远共轭位置处的纵向球面像差、像散场曲和畸变的曲线图。

图10B为示出了根据一些实施方案的如图8B所示的透镜系统在宏共轭位置处的纵向球面像差、像散场曲和畸变的曲线图。

图11A为示出了根据一些实施方案的如图8A所示的透镜系统在无穷远共轭位置处的MTF的曲线图。

图11B为示出了根据一些实施方案的如图8B所示的透镜系统在宏共轭位置处的MTF的曲线图。

图12为包括紧凑型透镜系统的另一个示例性实施方案的紧凑型相机的横截面图示。

图13为示出了根据一些实施方案的如图12所示的透镜系统的多色射线像差曲线的曲线图。

图14为示出了根据一些实施方案的如图12所示的透镜系统的纵向球面像差、像散场曲和畸变的曲线图。

图15为包括紧凑型透镜系统的另一个示例性实施方案的紧凑型相机的横截面图示。

图16为示出了根据一些实施方案的如图15所示的透镜系统的多色射线像差曲线的曲线图。

图17为示出了根据一些实施方案的如图15所示的透镜系统的纵向球面像差、像散场曲和畸变的曲线图。

图18为包括紧凑型透镜系统的另一个示例性实施方案的紧凑型相机的横截面图示。

图19为示出了根据一些实施方案的如图18所示的透镜系统的多色射线像差曲线的曲线图。

图20为示出了根据一些实施方案的如图18所示的透镜系统的纵向球面像差、像散场曲和畸变的曲线图。

图21为包括紧凑型透镜系统的另一个示例性实施方案的紧凑型相机的横截面图示。

图22为示出了根据一些实施方案的如图21所示的透镜系统的多色射线像差曲线的曲线图。

图23为示出了根据一些实施方案的如图21所示的透镜系统的纵向球面像差、像散场曲和畸变的曲线图。

图24为根据一些实施方案的使用具有如图1至图23所示的透镜系统的相机捕获图像的方法的流程图。

图25为根据一些实施方案的如图1至图23所示的包括辅助光阑的紧凑型透镜系统的横截面图示。

图26为根据一些实施方案的使用具有如图25所示的透镜系统的相机捕获图像的方法的流程图。

图27示出了可用于实施方案中的示例性计算机系统。

本说明书包括参考“一个实施方案”或“实施方案”。出现短语“在一个实施方案中”或“在实施方案中”并不一定是指同一个实施方案。特定特征、结构或特性可以与本公开一致的任何合适的方式被组合。

“包括”。该术语是开放式的。如在所附权利要求书中所使用的，该术语不排除附加结构或步骤。考虑引用以下的权利要求：“一种装置，包括一个或多个处理器单元...”此类权利要求不排除该装置包括附加部件(例如，网络接口单元、图形电路等)。

“被配置为”。各种单元、电路或其他部件可被描述为或叙述为“被配置为”执行一项或多项任务。在此类上下文中，“被配置为”用于通过指示单元/电路/部件包括在操作期间执行这一项或多项任务的结构(例如，电路)来意指该结构。如此，据说单元/电路/部件可被配置为即使在指定的单元/电路/部件当前不可操作(例如，未接通)时也执行该任务。与“被配置为”语言一起使用的单元/电路/部件包括硬件-例如电路、存储可执行以实现操作的程序指令的存储器等。引用单元/电路/部件“被配置为”执行一项或多项任务明确地旨在针对该单元/电路/部件不援引35U.S.C.§112的第六段。此外，“被配置为”可包括由软件和/或固件(例如，FPGA或执行软件的通用处理器)操纵的通用结构(例如，通用电路)以能够执行待解决的(一项或多项)任务的方式操作。“被配置为”还可包括调整制造过程(例如，半导体制作设施)，以制造适用于实现或执行一项或多项任务的设备(例如，集成电路)。

“第一”“第二”等。如本文所用，这些术语充当它们所在之前的名词的标签，并且不暗指任何类型的排序(例如，空间的、时间的、逻辑的等)。例如，缓冲电路在本文中可被描述为执行“第一”值和“第二”值的写入操作。术语“第一”和“第二”未必暗指第一值必须在第二值之前被写入。

“基于”。如本文所用，该术语用于描述影响确定的一个或多个因素。该术语不排除可影响确定的附加因素。即，确定可仅基于这些因素或至少部分地基于这些因素。考虑短语“基于B来确定A”。在这种情况下，B为影响A的确定的因素，此类短语不排除A的确定也可基于C。在其他实例中，可仅基于B来确定A。

具体实施方式

描述了包括六个透镜元件的紧凑型透镜系统的实施方案，其在小外形相机中提供低F数(F/2.2或更低)和宽视场(FOV)(例如，70°全FOV或更高)的高亮度。可以选择透镜系统中的透镜元件的形状、材料和布置以校正像差，使得相机能够以低F数(例如，2.2、2.0、1.8或更低)和宽视场FOV(例如，70°全FOV或更高)的小封装尺寸(例如总轨道长度(TTL)为6.2毫米(mm)或更小)来捕获高分辨率、高质量的图像。另外，透镜系统中的透镜元件的形状和布置可以减少或消除闪烁现象。

本文描述的紧凑型透镜系统的实施方案可以包括具有折光力的六个透镜元件，从物体侧到图像侧依次为：

·具有正折光力的第一透镜；

·具有负折光力的第二透镜；

·具有正折光力的第三透镜；

·具有负折光力的第四透镜；

·具有正折光力的第五透镜；和

·具有负折光力的第六透镜。

每个透镜元件都具有特定范围内的色散系数，并且满足透镜系统内的透镜形状和间距的某些关系式以减少像差，同时以低F数和宽FOV提供明亮的图像。

在一些实施方案中，透镜系统包括单个孔径光阑，例如位于透镜系统的第一透镜元件的物体侧，用于控制光学系统的亮度；可以选择孔径光阑的位置以减小透镜系统的总轨道长度(TTL)。在一些实施方案中，除了第一孔径光阑之外，透镜系统还可以包括例如位于第一透镜元件和第二透镜元件之间的辅助光阑以进一步减少像差(尤其是在图像的外围区域中)。在一些实施方案中，相机/透镜系统包括红外(IR)滤光片，该红外线滤光片可减少或消除光电传感器上的环境噪声的干扰。该IR滤光片可例如由玻璃材料构成。然而，也可使用其他材料。在一些实施方案中，IR滤光片不具有折光力，并且不影响透镜系统的有效焦距f。另外需注意，除了本文所示出和描述的那些部件之外，相机还可包括其他部件。

紧凑型透镜系统的实施方案可以提供较低的F数和较宽的FOV，同时仍然提供比传统的小外形相机中实现的明亮、高分辨率、高质量的成像。使用该紧凑型透镜系统的实施方案，该相机可以小封装尺寸来实现，同时仍然以低F数和宽FOV捕获清晰的高分辨率图像，这使得该相机的实施方案适合在小型和/或移动多用途设备诸如移动电话、智能电话、平板计算机或平板计算设备、膝上型电脑、上网本、笔记本电脑、小型笔记本电脑以及超极本计算机等中使用。然而，要注意，该相机的各个方面(例如，透镜系统和光电传感器)可按比例放大或缩小，以提供具有更大或更小封装尺寸的相机。此外，该相机系统的实施方案可被实现为独立数字相机。除了静物(单帧捕获)相机应用之外，该透镜系统的实施方案可适合在摄像机应用中使用。

低F数、宽FOV紧凑型透镜系统的示例性实施方案

参考图1至图26描述了具有六个透镜元件的低F数(F/2.2或更低)、宽FOV(35°或更高)紧凑型透镜系统的若干个非限制示例性实施方案，以及包括透镜系统的小外形相机的示例性实施方案。如本文所述的示例性透镜系统可提供在1.6至2.0范围内的F数，以及在3.4至4.4mm范围内的透镜系统的有效焦距(f_系统)的有效焦距。然而，注意，这些示例并非旨在为限制性的，并且对于透镜系统给出的各种参数的变化(例如，f_系统和F数的更大或更小值)是可能的，同时仍然实现类似的结果。

在示例性实施方案中，透镜系统中的透镜的力次序从透镜系统的物体侧上的第一透镜到第六透镜为PNPNP，其中P表示具有正折光力的透镜，并且N表示具有负折光力的透镜。

各种实施方案中的六个折射透镜元件可例如由塑料材料构成。在一些实施方案中，折射透镜元件可由注塑成型的塑料材料构成。然而，可使用其他透明材料(例如，玻璃)。还需注意，在示例性实施方案中，透镜元件中的不同透镜元件可由具有不同光学特性(例如，不同的色散系数和/或不同的折射率)的材料构成。光学元件的色散系数V_d可由以下公式定义：

V_d＝(N_d–1)/(N_F–N_C)，

其中N_F和N_C分别为材料在氢的F线和C线处的折射率值。

在示例性实施方案中，孔径光阑位于第一透镜元件前面并且位于透镜系统的前顶点后面。但是，在一些实施方案中，孔径光阑可以位于与所示位置不同的位置，例如位于透镜系统的前顶点处或位于该前顶点前面，或者位于透镜系统中的第一透镜元件和第二透镜元件之间。有效地向内(朝向图像侧)移动孔径光阑可以例如将相机的理想主点向前移动到物体侧并且在透镜系统的前顶点前面移动。还需注意，在一些实施方案中，辅助光阑可以包括在透镜系统中，例如在如图25所示的透镜系统中的两个透镜元件之间。

在示例性实施方案中，相机/透镜系统包括位于第六透镜元件和光电传感器之间的红外(IR)滤光片，该红外线滤光片可减少或消除光电传感器上的环境噪声的干扰。该IR滤光片可例如由玻璃材料构成。然而，也可使用其他材料。在一些实施方案中，IR滤光片不具有折光力，并且不影响透镜系统的有效焦距f。

另外需注意，除了本文所示出和描述的那些部件之外，相机和/或透镜系统的实施方案还可包括其他部件。

图1示出了根据实施方案的包括六个透镜元件1-6的示例性紧凑型透镜系统10，所述透镜元件沿着光轴从透镜系统10的物体侧上的第一折射透镜元件(透镜1)到透镜系统10的图像侧上的最后一个透镜元件(透镜6)依次布置。从透镜1到透镜6的透镜系统10的力次序为PNPNPN。

在至少一些实施方案中，为了便于校正整个视场的像差并消除一种类型的闪烁，除了透镜系统10中的透镜元件的力布置之外，可以根据以下标准构造这些透镜元件的表面形状。注意，这些标准还可以减少或消除如图3A至图3B所示的一种类型的闪烁。

在至少一些实施方案中，透镜1在旁轴区域中具有凸状物体侧表面11，并且在旁轴区域中具有凹状图像侧表面12。在透镜系统10的至少一些实施方案中，透镜1的焦距(f₁)和透镜系统10的有效焦距(f_系统)可以满足以下关系式。

1.2<f₁/f_系统<1.6 (1)

在至少一些实施方案中，透镜2在旁轴区域中具有凸状物体侧表面21，并且在旁轴区域中具有凹状图像侧表面22。

在至少一些实施方案中，透镜3在旁轴区域中具有凸状物体侧表面31。

在至少一些实施方案中，透镜4在旁轴区域中具有凹状物体侧表面42。

参考图2A，相对于光轴，透镜3和透镜4之间的轴上间距被定义为Za，并且在垂直距离Hep(Hep＝EPD/2，其中EPD是入射光瞳直径)处的透镜3和透镜4之间的轴外间距被定义为Zh。在透镜系统10的至少一些实施方案中，Za和Zh可以满足以下关系式：

Zh/Za>0.7 (2)

关系式(2)的主要目的是对低F数(例如，2.2或更低)和宽FOV(例如，70°全FOV或更高)进行像差控制，尤其是围绕图像的外围。但是，关系式(2)也可以减少或消除闪烁现象，如图3A和图3B所示。

图3A示出了透镜系统50，其中不满足Zh/Za关系导致闪烁现象，其中来自轴向光线(实线)(其中照度最强)的杂散光在整个图像平面上扩散，导致整个图像的图像质量下降，尤其是在图像角落处。轴向光线往往比轴外光线(虚线)更强；轴外光线可能仅像轴向光线的30％/40％一样强。如图3A所示，轴向光线的较强光的一部分可以从透镜54的物体侧表面和透镜53的图像侧表面双重反射，并且该反射光在整个光电传感器上扩散，引起闪烁现象，其中反射光干扰相对较弱的轴外光线。(需注意，虽然图3A和图3B中未示出，但是轴向光线的较强光的大部分穿过透镜54而没有被反射；只有轴向光的一部分被反射，如图所示)。

图3B示出了根据一些实施方案的如图1所示的透镜系统10，其中该透镜系统满足Zh/Za关系。在满足如图2A所示的Zh/Za关系的透镜系统10中，来自轴向光线(实线)的杂散光被限制在图像中心附近，因此在相对照度较弱的场的边缘处图像质量劣化的问题较少。通过满足Zh/Za关系，透镜元件之间的反射倾向于聚焦在图像的中心，因此杂散光不会影响图像质量，因为图像中心的光(轴向光线)更强并且支配反射光线。在图3B中，在反射光到达图像边缘的情况下，该反射光可能很重要，因为图像边缘上的轴外光较弱。

参考图2B，透镜5的物体侧表面和图像侧表面51,52都是非球面的。透镜5的物体侧表面51在旁轴区域中凸出并且在外围区域附近凹入。透镜5的图像侧表面52在旁轴区域中凹入并且在外围区域附近凸出。Yo是透镜5的图像侧表面52的最外水平顶点与光轴之间的垂直距离。在透镜系统10的至少一些实施方案中，Yo满足以下关系式：

0.2<Yo/f_系统<0.6 (3)

再次参照图1，在至少一些实施方案中，透镜6在旁轴区域中具有凸状物体侧表面61，其中至少一个部分沿着整个表面61凹入。透镜6在旁轴区域中还具有凹状图像侧表面62，其中至少一个部分沿着整个表面62凸出。透镜6的两个表面61,62都是非球面的。

在透镜系统10的至少一些实施方案中，透镜1和透镜3由色散系数Vd>50的光学材料形成，并且透镜2由色散系数Vd<30的光学材料形成。透镜1至3的材料和力配置可以帮助减少色像差。透镜4至6由色散系数Vd>50的光学材料形成，这可以限制过度色像差的发生。

透镜系统10的至少一些实施方案可以是紧凑型的并且适用于小外形相机系统(用于小型和/或移动多用途装置)。在透镜系统10的至少一些实施方案中，可满足以下关系式中定义的紧凑性标准：

TTL/ImageH<1.9 (4)

TTL/f_系统<1.4 (5)

其中TTL是在无穷远共轭处聚焦的透镜系统10的总轨道长度，并且从透镜1的物体侧表面11或孔径光阑30(无论哪个更靠近物体)测量到图像平面20。ImageH是相机的光传感器处的图像平面20上的半对角线图像高度(例如，对于5.04mm全对角光传感器，ImageH＝2.52mm)，并且f_系统是透镜系统10的有效焦距。如本文所述的示例性透镜系统可以提供3.4至4.4mm范围内的有效焦距(f_系统)。因此，给定关系式(5)，示例性透镜系统的TTL可小于6.2mm(4.4×1.4＝6.16)，并且可小于4.8mm(3.4×1.4＝4.76)。例如，透镜系统10的实施方案可以用于具有5.04mm(全)对角光电传感器的相机中。给定关系式(4)，对于5.04mm全对角光电传感器，透镜系统的TTL可小于4.8mm(2.52×1.9＝4.79)。然而，需注意，这些示例并非旨在限制，并且针对透镜系统和相机给出的各种参数的变化(例如，较高或较低的f_系统和TTL值，较大或较小的光电传感器等)是可能的，同时仍然实现类似的结果并满足关系式(4)和(5)。

第一示例性实施方案

图4至图7示出了有效焦距f为4mm、F数为1.8、且半视场(HFOV)为38°的低F数、宽FOV紧凑型透镜系统110和相机100的第一示例性实施方案。透镜系统的TTL可小于5.6mm。表1至表3对应于如图4所示的透镜系统110的实施方案，并且提供图4的透镜系统110和相机100的各种光学和物理参数的示例值。

图4为包括紧凑型透镜系统110的示例性实施方案的紧凑型相机100的横截面图示。透镜系统110可以包括依次沿着相机的光轴从相机100的物体侧上的第一透镜101到相机的图像侧上的第六透镜106的六个透镜元件101-106。相机100包括位于相机100的图像侧上的光电传感器120。在一些实施方案中，光电传感器120相对于透镜系统110的位置可以是可调节的，例如用于向相机100提供自动聚焦功能。

孔径光阑130位于第一透镜元件101前面并且位于透镜系统110的前顶点后面。然而，在一些实施方案中，孔径光阑130可以位于与所示位置不同的位置，例如位于透镜系统110的前顶点处或位于该前顶点前面，或者位于透镜系统110中的第一透镜元件101和第二透镜元件102之间。在一些实施方案中，辅助光阑可以包括在透镜系统110中，例如在如图25所示的透镜系统中的两个透镜元件之间。虽然如图4所示的具有透镜系统110和单个光阑130的相机100在没有辅助光阑的情况下可以捕获高亮度和宽视场的高分辨率、高质量图像，但是在包括辅助光阑的情况下可以例如切断外围的光场的一部分以提供附加的像差控制。

在一些实施方案中，相机100/透镜系统110包括位于第六透镜元件106和光电传感器120之间的红外(IR)滤光片，该红外线滤光片可减少或消除光电传感器120上的环境噪声的干扰。该IR滤光片可例如由玻璃材料构成。然而，也可使用其他材料。在一些实施方案中，IR滤光片不具有折光力，并且不影响透镜系统110的有效焦距f。

另外需注意，除了本文所示出和描述的那些部件之外，相机100和/或透镜系统110的实施方案还可包括其他部件。

紧凑型透镜系统110包括六个透镜元件101-106，所述透镜元件沿着光轴从透镜系统110的物体侧上的第一折射透镜元件(透镜101)到透镜系统110的图像侧上的最后一个透镜元件(透镜106)依次布置。从透镜101到透镜106的透镜系统110的力次序为PNPNPN。在至少一些实施方案中，为了便于校正整个视场的像差并消除一种类型的闪烁，除了透镜系统110中的透镜元件的力布置之外，可以根据参考图1至2B描述的标准和关系式构造这些透镜元件的表面形状。

表1至表3对应于如图4所示的透镜系统110的实施方案，并且提供图4的透镜系统110和相机100的各种光学和物理参数的示例值。表1提供了元件和相机100的表面S0至S17的参数值，其中表面S0对应于物场，表面S1对应于无穷远，表面S3-S14对应于透镜系统110中的透镜元件101-106的物体侧表面和图像侧表面(如图1的透镜系统10中的表面11至62所示)，表面S15和S16对应于IR滤光片(如果存在)的物体侧表面和图像侧表面，并且表面S17对应于光电传感器的表面。对于相机100的每个表面(S#)，表1标识元件，显示表面编号，标识非球面表面，并显示表面的曲率半径(以mm为单位)、元件的厚度(如果适用)或表面与相邻表面的间距(以mm为单位)、元件的折射率N_d(如果适用)和元件的色散系数V_d(如果适用)。

在一些实施方案中，透镜系统110中的透镜元件101-106的至少一些表面S3-S14是非球面的。表2A至表2C示出了透镜系统110中的透镜元件101-106的表面S3-S14的非球面系数。

表3提供了图4的相机100和透镜系统110的光学参数或定义。如表3所示，相机100的有效焦距f可以是4mm，相机100的F数(Fno)可以是1.8，相机100的半视场(HFOV)可以是38°，相机100的主光线角度(CRA)可以是33°，并且第二透镜元件102的色散系数(V₂)可以是23.5。关系式(1)f₁/f_系统可以是1.35，关系式(2)Zh/Za可以是0.82，并且关系式(4)TTL/ImageH可以是1.77。需注意，透镜系统110和相机100可以满足如上参考图1至图2B所述的所有标准和关系式，以便于校正紧凑型相机100和透镜系统110的整个广角视场、低F数的像差。

图5至图7示出了在透镜系统110聚焦在无穷远处时评估的透镜系统110的性能。

图5为示出了根据一些实施方案的如图4所示的透镜系统110的多色射线像差曲线的曲线图。图5示出了分别在0、0.4、0.7和全场评估的横向射线像差的曲线图。轴上和轴外像差在整个视场内很好地平衡。

图6为示出了根据一些实施方案的如图4所示的透镜系统110的纵向球面像差、像散场曲和畸变的曲线图。整个视场的光学畸变被控制在2％以内，而场曲率和像散在整个视场很好地平衡。

图7为示出了根据一些实施方案的如图4所示的透镜系统110的调制传递函数(MTF)的曲线图。图7示出了分别在0场、0.4场、0.7场和全场评估的透镜MTF。MTF在全场在125线对(lp)/mm处远远超过0.5，显示出高分辨率成像的良好对比度。

第二示例性实施方案

图8A至图11B示出了有效焦距f为4mm、F数为1.8、半视场(HFOV)为38.2°的低F数(Fno)、宽FOV紧凑型透镜系统210和相机200的第二示例性实施方案。透镜系统的TTL可小于5.6mm。表4至表7对应于如图8A和图8B所示的透镜系统210的实施方案，并且提供图8A和图8B的透镜系统210和相机200的各种光学和物理参数的示例值。

另外，图8A至图11B和表4至表7的相机200和透镜系统210示出了可以在如本文所述的紧凑型透镜系统的实施方案中提供的聚焦(例如，自动聚焦)功能。如图8B所示，在一些实施方案中，光电传感器220可相对于透镜系统210在一个或多个轴上移动，以调整相机的焦点。另选地，在一些实施方案中，透镜系统210可相对于光电传感器220移动以调整焦点。图8A、图9A、图10A和图11A对应于聚焦在第一位置(无穷远共轭)的相机200，并且图8B、图9B、图10B和图11B对应于聚焦在第二位置(宏共轭，例如100mm)的相机200。虽然这两个聚焦位置被示出为示例，但是应当注意，在一些实施方案中，相机200可聚焦在其他位置。

图8A为包括紧凑型透镜系统210的示例性实施方案的紧凑型相机200的横截面图示，并且示出了相机200在无穷远共轭位置处的焦点。图8B为包括如图8A所示的紧凑型透镜系统210的紧凑型相机200的横截面图示，并且示出了相机200在宏共轭位置处的焦点。

透镜系统210可以包括依次沿着相机的光轴从相机200的物体侧上的第一透镜201到相机的图像侧上的第六透镜206的六个透镜元件201-206。相机200包括位于相机200的图像侧上的光电传感器220。在一些实施方案中，光电传感器220相对于透镜系统210的位置可以是可调节的，例如用于向相机200提供自动聚焦功能。

孔径光阑230位于第一透镜元件201前面并且位于透镜系统210的前顶点后面。然而，在一些实施方案中，孔径光阑230可以位于与所示位置不同的位置，例如位于透镜系统210的前顶点处或位于该前顶点前面，或者位于透镜系统210中的第一透镜元件201和第二透镜元件202之间。在一些实施方案中，辅助光阑可以包括在透镜系统210中，例如在如图25所示的透镜系统中的两个透镜元件之间。虽然如图8A和图8B所示的具有透镜系统210和单个光阑230的相机200在没有辅助光阑的情况下可以捕获高亮度和宽视场的高分辨率、高质量图像，但是在包括辅助光阑的情况下可以例如切断外围的光场的一部分以提供附加的像差控制。

在一些实施方案中，相机200/透镜系统210包括位于第六透镜元件206和光电传感器220之间的红外(IR)滤光片，该红外线滤光片可减少或消除光电传感器220上的环境噪声的干扰。该IR滤光片可例如由玻璃材料构成。然而，也可使用其他材料。在一些实施方案中，IR滤光片不具有折光力，并且不影响透镜系统210的有效焦距f。

另外需注意，除了本文所示出和描述的那些部件之外，相机200和/或透镜系统210的实施方案还可包括其他部件。

紧凑型透镜系统210包括六个透镜元件201-206，所述透镜元件沿着光轴从透镜系统210的物体侧上的第一折射透镜元件(透镜201)到透镜系统210的图像侧上的最后一个透镜元件(透镜206)依次布置。从透镜201到透镜206的透镜系统210的力次序为PNPNPN。在至少一些实施方案中，为了便于校正整个视场的像差并消除一种类型的闪烁，除了透镜系统210中的透镜元件的力布置之外，可以根据参考图1至2B描述的标准和关系式构造这些透镜元件的表面形状。

表4至表7对应于如图8A和图8B所示的透镜系统210的实施方案，并且提供图8A和图8B的透镜系统210和相机200的各种光学和物理参数的示例值。表4提供了元件和相机200的表面S0至S17的参数值，其中表面S0对应于物场，表面S1对应于无穷远，表面S3-S14对应于透镜系统110中的透镜元件101-206的物体侧表面和图像侧表面(如图1的透镜系统10中的表面11至62所示)，表面S15和S16对应于IR滤光片(如果存在)的物体侧表面和图像侧表面，并且表面S17对应于光电传感器的表面。对于相机200的每个表面(S#)，表4标识元件，显示表面编号，标识非球面表面，并显示表面的曲率半径(以mm为单位)、元件的厚度(如果适用)或表面与相邻表面的间距(以mm为单位)、元件的折射率N_d(如果适用)和元件的色散系数V_d(如果适用)。表4还示出了S0和S17的聚焦功能的缩放参数(参见表7)。

在一些实施方案中，透镜系统210中的透镜元件201-206的至少一些表面S3-S14是非球面的。表5A至表5C示出了透镜系统210中的透镜元件201-206的表面S3-S14的非球面系数。

表6提供了图8A和图8B的相机200和透镜系统210的光学参数或定义。如表6所示，相机200的有效焦距f可以是4mm，相机200的F数(Fno)可以是1.8，相机200的半视场(HFOV)可以是38.2°，相机200的主光线角度(CRA)可以是33°，并且第二透镜元件202的色散系数(V₂)可以是20.4。关系式(1)f₁/f_系统可以是1.54，关系式(2)Zh/Za可以是0.85，并且关系式(4)TTL/ImageH可以是1.76。需注意，透镜系统210和相机200可以满足如上参考图1至图2B所述的所有标准和关系式，以便于校正紧凑型相机200和透镜系统210的整个广角视场、低F数的像差。

表7提供了图8A(位置1)和图8B(位置2)的相机200和透镜系统210的缩放参数。**1和**2再次参考表5。在位置1处，**1是无穷远，**2是0。在位置2处，**1是100mm，**2是0.164mm。

图9A、10A和11A示出了在透镜系统210聚焦在位置1(无穷远共轭)处时评估的透镜系统210的性能。图9B、10B和11B示出了在透镜系统210聚焦在位置2(宏共轭)处时评估的透镜系统210的性能。

图9A为示出了根据一些实施方案的如图8A所示的透镜系统210在无穷远共轭位置处的多色射线像差曲线的曲线图。图9B为示出了根据一些实施方案的如图8B所示的透镜系统210在宏共轭位置处的多色射线像差曲线的曲线图。图9A和图9B示出了分别在0、0.4、0.77和全场评估的横向射线像差的曲线图。轴上和轴外像差在两个位置的整个视场内很好地平衡。

图10A为示出了根据一些实施方案的如图8A所示的透镜系统210在无穷远共轭位置处的纵向球面像差、像散场曲和畸变的曲线图。图10B为示出了根据一些实施方案的如图8B所示的透镜系统210在宏共轭位置处的纵向球面像差、像散场曲和畸变的曲线图。整个视场的光学失真被控制在2％以内，而场曲率和像散在两个位置的整个视场很好地平衡。

图11A为示出了根据一些实施方案的如图8A所示的透镜系统210在无穷远共轭位置处的调制传递函数(MTF)的曲线图。图11B为示出了根据一些实施方案的如图8B所示的透镜系统210在宏共轭位置处的MTF的曲线图。图11A和图11B示出了分别在0场、0.4场、0.77场和全场评估的透镜MTF。MTF在全场在125线对(lp)/mm处远远超过0.5，显示出高分辨率成像的良好对比度。

第三示例性实施方案

图12至图14示出了有效焦距f为4mm、F数为1.6、半视场(HFOV)为38°的低F数、宽FOV紧凑型透镜系统310和相机300的第三示例性实施方案。透镜系统的TTL可小于5.6mm。表8至表10对应于如图12所示的透镜系统310的实施方案，并且提供图12的透镜系统310和相机300的各种光学和物理参数的示例值。

图12为包括紧凑型透镜系统310的另一个示例性实施方案的紧凑型相机300的横截面图示。透镜系统310可以包括依次沿着相机的光轴从相机300的物体侧上的第一透镜301到相机的图像侧上的第六透镜306的六个透镜元件301-306。相机300包括位于相机300的图像侧上的光电传感器320。在一些实施方案中，光电传感器320相对于透镜系统310的位置可以是可调节的，例如用于向相机300提供自动聚焦功能。

孔径光阑330位于第一透镜元件301前面并且位于透镜系统310的前顶点后面。然而，在一些实施方案中，孔径光阑330可以位于与所示位置不同的位置，例如位于透镜系统310的前顶点处或位于该前顶点前面，或者位于透镜系统310中的第一透镜元件301和第二透镜元件302之间。在一些实施方案中，辅助光阑可以包括在透镜系统310中，例如在如图25所示的透镜系统中的两个透镜元件之间。虽然如图12所示的具有透镜系统310和单个光阑330的相机300在没有辅助光阑的情况下可以捕获高亮度和宽视场的高分辨率、高质量图像，但是在包括辅助光阑的情况下可以例如切断外围的光场的一部分以提供附加的像差控制。

在一些实施方案中，相机300/透镜系统310包括位于第六透镜元件306和光电传感器320之间的红外(IR)滤光片，该红外线滤光片可减少或消除光电传感器320上的环境噪声的干扰。该IR滤光片可例如由玻璃材料构成。然而，也可使用其他材料。在一些实施方案中，IR滤光片不具有折光力，并且不影响透镜系统310的有效焦距f。

另外需注意，除了本文所示出和描述的那些部件之外，相机300和/或透镜系统310的实施方案还可包括其他部件。

紧凑型透镜系统310包括六个透镜元件301-306，所述透镜元件沿着光轴从透镜系统310的物体侧上的第一折射透镜元件(透镜301)到透镜系统310的图像侧上的最后一个透镜元件(透镜306)依次布置。从透镜301到透镜306的透镜系统310的力次序为PNPNPN。在至少一些实施方案中，为了便于校正整个视场的像差并消除一种类型的闪烁，除了透镜系统310中的透镜元件的力布置之外，可以根据参考图1至2B描述的标准和关系式构造这些透镜元件的表面形状。

表8至表10对应于如图12所示的透镜系统310的实施方案，并且提供图12的透镜系统310和相机300的各种光学和物理参数的示例值。表8提供了元件和相机300的表面S0至S17的参数值，其中表面S0对应于物场，表面S1对应于无穷远，表面S3-S14对应于透镜系统310中的透镜元件301-306的物体侧表面和图像侧表面(如图1的透镜系统10中的表面11至62所示)，表面S15和S16对应于IR滤光片(如果存在)的物体侧表面和图像侧表面，并且表面S17对应于光电传感器的表面。对于相机300的每个表面(S#)，表8标识元件，显示表面编号，标识非球面表面，并显示表面的曲率半径(以mm为单位)、元件的厚度(如果适用)或表面与相邻表面的间距(以mm为单位)、元件的折射率N_d(如果适用)和元件的色散系数V_d(如果适用)。

在一些实施方案中，透镜系统310中的透镜元件301-306的至少一些表面S3-S14是非球面的。表9A至表9C示出了透镜系统310中的透镜元件301-306的表面S3-S14的非球面系数。

表10提供了图12的相机300和透镜系统310的光学参数或定义。如表10所示，相机300的有效焦距f可以是4mm，相机300的F数(Fno)可以是1.6，相机300的半视场(HFOV)可以是38°，相机300的主光线角度(CRA)可以是32.5°，并且第二透镜元件302的色散系数(V₂)可以是23.5。关系式(1)f₁/f系统可以是1.36，关系式(2)Zh/Za可以是0.79，并且关系式(4)TTL/ImageH可以是1.77。需注意，透镜系统310和相机300可以满足如上参考图1至图2B所述的所有标准和关系式，以便于校正紧凑型相机300和透镜系统310的整个广角视场、低F数的像差。

图13和图14示出了在透镜系统310聚焦在无穷远处时评估的透镜系统310的性能。

图13为示出了根据一些实施方案的如图12所示的透镜系统的多色射线像差曲线的曲线图。图13示出了分别在0、0.4、0.7和全场评估的横向射线像差的曲线图。轴上和轴外像差在整个视场内很好地平衡。

图14为示出了根据一些实施方案的如图12所示的透镜系统的纵向球面像差、像散场曲和畸变的曲线图。整个视场的光学畸变被控制在2％以内，而场曲率和像散在整个视场很好地平衡。

第四示例性实施方案

图15至图17示出了有效焦距f为3.4mm、F数为2.0、半视场(HFOV)为42.5°的低F数、宽FOV紧凑型透镜系统410和相机400的第四示例性实施方案。透镜系统的TTL可小于4.8mm。表11至表13对应于如图15所示的透镜系统410的实施方案，并且提供图15的透镜系统410和相机400的各种光学和物理参数的示例值。

图15为包括紧凑型透镜系统410的另一个示例性实施方案的紧凑型相机400的横截面图示。透镜系统410可以包括依次沿着相机的光轴从相机400的物体侧上的第一透镜401到相机的图像侧上的第六透镜406的六个透镜元件401-406。相机400包括位于相机400的图像侧上的光电传感器420。在一些实施方案中，光电传感器420相对于透镜系统410的位置可以是可调节的，例如用于向相机400提供自动聚焦功能。

孔径光阑430位于第一透镜元件401前面并且位于透镜系统410的前顶点后面。然而，在一些实施方案中，孔径光阑430可以位于与所示位置不同的位置，例如位于透镜系统410的前顶点处或位于该前顶点前面，或者位于透镜系统410中的第一透镜元件401和第二透镜元件402之间。在一些实施方案中，辅助光阑可以包括在透镜系统410中，例如在如图25所示的透镜系统中的两个透镜元件之间。虽然如图15所示的具有透镜系统410和单个光阑430的相机400在没有辅助光阑的情况下可以捕获高亮度和宽视场的高分辨率、高质量图像，但是在包括辅助光阑的情况下可以例如切断外围的光场的一部分以提供附加的像差控制。

在一些实施方案中，相机400/透镜系统410包括位于第六透镜元件306和光电传感器420之间的红外(IR)滤光片，该红外线滤光片可减少或消除光电传感器420上的环境噪声的干扰。该IR滤光片可例如由玻璃材料构成。然而，也可使用其他材料。在一些实施方案中，IR滤光片不具有折光力，并且不影响透镜系统410的有效焦距f。

另外需注意，除了本文所示出和描述的那些部件之外，相机400和/或透镜系统410的实施方案还可包括其他部件。

紧凑型透镜系统410包括六个透镜元件401-406，所述透镜元件沿着光轴从透镜系统410的物体侧上的第一折射透镜元件(透镜401)到透镜系统410的图像侧上的最后一个透镜元件(透镜406)依次布置。从透镜401到透镜406的透镜系统410的力次序为PNPNPN。在至少一些实施方案中，为了便于校正整个视场的像差并消除一种类型的闪烁，除了透镜系统410中的透镜元件的力布置之外，可以根据参考图1至2B描述的标准和关系式构造这些透镜元件的表面形状。

表11至表13对应于如图15所示的透镜系统410的实施方案，并且提供图15的透镜系统410和相机400的各种光学和物理参数的示例值。表11提供了元件和相机400的表面S0至S17的参数值，其中表面S0对应于物场，表面S1对应于无穷远，表面S3-S14对应于透镜系统410中的透镜元件401-306的物体侧表面和图像侧表面(如图1的透镜系统10中的表面11至62所示)，表面S15和S16对应于IR滤光片(如果存在)的物体侧表面和图像侧表面，并且表面S17对应于光电传感器的表面。对于相机400的每个表面(S#)，表11标识元件，显示表面编号，标识非球面表面，并显示表面的曲率半径(以mm为单位)、元件的厚度(如果适用)或表面与相邻表面的间距(以mm为单位)、元件的折射率N_d(如果适用)和元件的色散系数V_d(如果适用)。

在一些实施方案中，透镜系统410中的透镜元件401-406的至少一些表面S3-S14是非球面的。表12A至表12C示出了透镜系统410中的透镜元件401-406的表面S3-S14的非球面系数。

表13提供了图15的相机400和透镜系统410的光学参数或定义。如表13所示，相机400的有效焦距f可以是3.4mm，相机400的F数(Fno)可以是2.0，相机300的半视场(HFOV)可以是42.5°，相机400的主光线角度(CRA)可以是35°，并且第二透镜元件402的色散系数(V₂)可以是23.5。关系式(1)f₁/f系统可以是1.46，关系式(2)Zh/Za可以是0.79，并且关系式(4)TTL/ImageH可以是1.62。需注意，透镜系统410和相机400可以满足如上参考图1至图2B所述的所有标准和关系式，以便于校正紧凑型相机400和透镜系统410的整个广角视场、低F数的像差。

图16和图17示出了在透镜系统410聚焦在无穷远处时评估的透镜系统410的性能。

图16为示出了根据一些实施方案的如图15所示的透镜系统的多色射线像差曲线的曲线图。图16示出了分别在0、0.4、0.7和全场评估的横向射线像差的曲线图。轴上和轴外像差在整个视场内很好地平衡。

图17为示出了根据一些实施方案的如图15所示的透镜系统的纵向球面像差、像散场曲和畸变的曲线图。整个视场的光学畸变被控制在2％以内，而场曲率和像散在整个视场很好地平衡。

第五示例性实施方案

图18至图20示出了有效焦距f为4.4mm、F数为1.8、半视场(HFOV)为38.1°的低F数、宽FOV紧凑型透镜系统510和相机500的第五示例性实施方案。透镜系统的TTL可小于6.2mm。表14至表16对应于如图18所示的透镜系统510的实施方案，并且提供图18的透镜系统510和相机500的各种光学和物理参数的示例值。

图18为包括紧凑型透镜系统510的另一个示例性实施方案的紧凑型相机500的横截面图示。透镜系统510可以包括依次沿着相机的光轴从相机500的物体侧上的第一透镜501到相机的图像侧上的第六透镜506的六个透镜元件501-506。相机500包括位于相机500的图像侧上的光电传感器520。在一些实施方案中，光电传感器520相对于透镜系统510的位置可以是可调节的，例如用于向相机500提供自动聚焦功能。

孔径光阑530位于第一透镜元件501前面并且位于透镜系统510的前顶点后面。然而，在一些实施方案中，孔径光阑530可以位于与所示位置不同的位置，例如位于透镜系统510的前顶点处或位于该前顶点前面，或者位于透镜系统510中的第一透镜元件501和第二透镜元件502之间。在一些实施方案中，辅助光阑可以包括在透镜系统510中，例如在如图25所示的透镜系统中的两个透镜元件之间。虽然如图18所示的具有透镜系统510和单个光阑530的相机500在没有辅助光阑的情况下可以捕获高亮度和宽视场的高分辨率、高质量图像，但是在包括辅助光阑的情况下可以例如切断外围的光场的一部分以提供附加的像差控制。

在一些实施方案中，相机500/透镜系统510包括位于第六透镜元件506和光电传感器520之间的红外(IR)滤光片，该红外线滤光片可减少或消除光电传感器520上的环境噪声的干扰。该IR滤光片可例如由玻璃材料构成。然而，也可使用其他材料。在一些实施方案中，IR滤光片不具有折光力，并且不影响透镜系统510的有效焦距f。

另外需注意，除了本文所示出和描述的那些部件之外，相机500和/或透镜系统510的实施方案还可包括其他部件。

紧凑型透镜系统510包括六个透镜元件501-506，所述透镜元件沿着光轴从透镜系统510的物体侧上的第一折射透镜元件(透镜501)到透镜系统510的图像侧上的最后一个透镜元件(透镜506)依次布置。从透镜501到透镜506的透镜系统510的力次序为PNPNPN。在至少一些实施方案中，为了便于校正整个视场的像差并消除一种类型的闪烁，除了透镜系统510中的透镜元件的力布置之外，可以根据参考图1至2B描述的标准和关系式构造这些透镜元件的表面形状。

表14至表16对应于如图18所示的透镜系统510的实施方案，并且提供图18的透镜系统510和相机500的各种光学和物理参数的示例值。表14提供了元件和相机500的表面S0至S17的参数值，其中表面S0对应于物场，表面S1对应于无穷远，表面S3-S14对应于透镜系统510中的透镜元件501-506的物体侧表面和图像侧表面(如图1的透镜系统10中的表面11至62所示)，表面S15和S16对应于IR滤光片(如果存在)的物体侧表面和图像侧表面，并且表面S17对应于光电传感器的表面。对于相机500的每个表面(S#)，表14标识元件，显示表面编号，标识非球面表面，并显示表面的曲率半径(以mm为单位)、元件的厚度(如果适用)或表面与相邻表面的间距(以mm为单位)、元件的折射率N_d(如果适用)和元件的色散系数V_d(如果适用)。

在一些实施方案中，透镜系统510中的透镜元件501-506的至少一些表面S3-S14是非球面的。表15A至表15C示出了透镜系统510中的透镜元件501-506的表面S3-S14的非球面系数。

表16提供了图18的相机500和透镜系统510的光学参数或定义。如表16所示，相机500的有效焦距f可以是4.4mm，相机500的F数(Fno)可以是1.8，相机500的半视场(HFOV)可以是38.1°，相机500的主光线角度(CRA)可以是34°，并且第二透镜元件502的色散系数(V₂)可以是23.5。关系式(1)f₁/f_系统可以是1.39，关系式(2)Zh/Za可以是0.94，并且关系式(4)TTL/ImageH可以是1.71。需注意，透镜系统510和相机500可以满足如上参考图1至图2B所述的所有标准和关系式，以便于校正紧凑型相机500和透镜系统510的整个广角视场、低F数的像差。

图19和图20示出了在透镜系统510聚焦在无穷远处时评估的透镜系统510的性能。

图19为示出了根据一些实施方案的如图18所示的透镜系统的多色射线像差曲线的曲线图。图19示出了分别在0、0.4、0.77和全场评估的横向射线像差的曲线图。轴上和轴外像差在整个视场内很好地平衡。

图20为示出了根据一些实施方案的如图18所示的透镜系统的纵向球面像差、像散场曲和畸变的曲线图。整个视场的光学畸变被控制在2％以内，而场曲率和像散在整个视场很好地平衡。

第六示例性实施方案

图21至图23示出了有效焦距f为4mm、F数为1.8、半视场(HFOV)为38°的低F数、宽FOV紧凑型透镜系统610和相机600的第六示例性实施方案。透镜系统的TTL可小于5.6mm。表17至表19对应于如图21所示的透镜系统610的实施方案，并且提供图21的透镜系统610和相机600的各种光学和物理参数的示例值。

图21为包括紧凑型透镜系统610的另一个示例性实施方案的紧凑型相机600的横截面图示。透镜系统610可以包括依次沿着相机的光轴从相机600的物体侧上的第一透镜601到相机的图像侧上的第六透镜606的六个透镜元件601-606。相机600包括位于相机600的图像侧上的光电传感器620。在一些实施方案中，光电传感器620相对于透镜系统610的位置可以是可调节的，例如用于向相机600提供自动聚焦功能。

孔径光阑630位于第一透镜元件601前面并且位于透镜系统610的前顶点后面。然而，在一些实施方案中，孔径光阑630可以位于与所示位置不同的位置，例如位于透镜系统610的前顶点处或位于该前顶点前面，或者位于透镜系统610中的第一透镜元件601和第二透镜元件602之间。在一些实施方案中，辅助光阑可以包括在透镜系统610中，例如在如图25所示的透镜系统中的两个透镜元件之间。虽然如图21所示的具有透镜系统610和单个光阑630的相机600在没有辅助光阑的情况下可以捕获高亮度和宽视场的高分辨率、高质量图像，但是在包括辅助光阑的情况下可以例如切断外围的光场的一部分以提供附加的像差控制。

在一些实施方案中，相机600/透镜系统610包括位于第六透镜元件606和光电传感器620之间的红外(IR)滤光片，该红外线滤光片可减少或消除光电传感器620上的环境噪声的干扰。该IR滤光片可例如由玻璃材料构成。然而，也可使用其他材料。在一些实施方案中，IR滤光片不具有折光力，并且不影响透镜系统610的有效焦距f。

另外需注意，除了本文所示出和描述的那些部件之外，相机600和/或透镜系统610的实施方案还可包括其他部件。

紧凑型透镜系统610包括六个透镜元件601-606，所述透镜元件沿着光轴从透镜系统610的物体侧上的第一折射透镜元件(透镜601)到透镜系统610的图像侧上的最后一个透镜元件(透镜606)依次布置。从透镜601到透镜606的透镜系统610的力次序为PNPNPN。在至少一些实施方案中，为了便于校正整个视场的像差并消除一种类型的闪烁，除了透镜系统610中的透镜元件的力布置之外，可以根据参考图1至2B描述的标准和关系式构造这些透镜元件的表面形状。

表17至表19对应于如图21所示的透镜系统610的实施方案，并且提供图21的透镜系统610和相机600的各种光学和物理参数的示例值。表17提供了元件和相机600的表面S0至S17的参数值，其中表面S0对应于物场，表面S1对应于无穷远，表面S3-S14对应于透镜系统610中的透镜元件601-606的物体侧表面和图像侧表面(如图1的透镜系统10中的表面11至62所示)，表面S15和S16对应于IR滤光片(如果存在)的物体侧表面和图像侧表面，并且表面S17对应于光电传感器的表面。对于相机600的每个表面(S#)，表17标识元件，显示表面编号，标识非球面表面，并显示表面的曲率半径(以mm为单位)、元件的厚度(如果适用)或表面与相邻表面的间距(以mm为单位)、元件的折射率N_d(如果适用)和元件的色散系数V_d(如果适用)。

在一些实施方案中，透镜系统610中的透镜元件601-606的至少一些表面S3-S14是非球面的。表18A至表18C示出了透镜系统610中的透镜元件601-606的表面S3-S14的非球面系数。

表19提供了图21的相机600和透镜系统610的光学参数或定义。如表19所示，相机600的有效焦距f可以是4mm，相机600的F数(Fno)可以是1.8，相机600的半视场(HFOV)可以是38°，相机600的主光线角度(CRA)可以是32.5°，并且第二透镜元件602的色散系数(V₂)可以是20.4。关系式(1)f₁/f_系统可以是1.49，关系式(2)Zh/Za可以是0.74，并且关系式(4)TTL/ImageH可以是1.76。需注意，透镜系统610和相机600可以满足如上参考图1至图2B所述的所有标准和关系式，以便于校正紧凑型相机600和透镜系统610的整个广角视场、低F数的像差。

图22和图23示出了在透镜系统610聚焦在无穷远处时评估的透镜系统610的性能。

图22为示出了根据一些实施方案的如图21所示的透镜系统的多色射线像差曲线的曲线图。图22示出了分别在0、0.4、0.7和全场评估的横向射线像差的曲线图。轴上和轴外像差在整个视场内很好地平衡。

图23为示出了根据一些实施方案的如图21所示的透镜系统的纵向球面像差、像散场曲和畸变的曲线图。整个视场的光学畸变被控制在2％以内，而场曲率和像散在整个视场很好地平衡。

示例性透镜系统表

下面的表提供如参考图4至图23所描述的透镜系统和相机的示例实施方案的各种光学和物理参数的示例值。表1至表3对应于如图4所示的透镜系统110的示例实施方案。表4至表7对应于如图8A和8B所示的透镜系统210的示例实施方案。表8至表10对应于如图12所示的透镜系统310的示例实施方案。表11至表13对应于如图15所示的透镜系统410的示例实施方案。表14至表16对应于如图18所示的透镜系统510的示例实施方案。表17至表19对应于如图21所示的透镜系统610的示例实施方案。

在表中，除非另外指明，否则所有的尺度均以毫米(mm)计。“S#”代表表面编号。正半径指示曲率中心在表面的右侧(物体侧)。负半径指示曲率中心在表面的左侧(图像侧)。“INF”代表无穷远(如在光学中所用)。厚度(或间距)是到下一个表面的轴向距离。CRA代表主光线角度。Fno代表透镜系统的F数。HFOV代表半视场(全视场＝2*HFOV)。V₂是第二透镜元件的色散系数。f代表透镜系统的有效焦距(在本文中也称为f_系统或f)。f1代表第一透镜元件的焦距。ImageH是相机的光电传感器的图像平面上的半对角线图像高度。TTL是透镜系统的总轨道长度。

对于透镜元件和IR滤光片的材料，提供氦d线波长处的折射率N_d，以及相对于d线与氢的C线和F线的色散系数V_d。色散系数V_d可由以下公式定义：

V_d＝(N_d-1)/(N_F–N_C)，

其中N_F和N_C分别为材料在氢的F线和C线处的折射率值。

参考非球面系数表(表2A至表2C、表5A至表5C、表9A至表9C、表12A至表12C、表15A至表15C以及表18A至表18C)，描述非球面表面的非球面方程可由下式给出：

其中Z是平行于Z轴的表面垂度(在这些示例性实施方案中，Z轴和光轴(AX)重合)，r是距顶点的径向距离，c是表面极点或顶点的曲率(表面曲率半径的倒数)，K是圆锥常数，并且A₄–A₂₀是非球面系数。在表中，“E”表示指数符号(10的幂次)。

需注意，下表中针对透镜系统的各种实施方案中的各种参数给出的值为作为示例给出的，而并非旨在进行限制。例如，示例性实施方案中的一个或多个透镜元件的一个或多个表面的一个或多个参数，以及组成这些元件的材料的参数可被赋予不同的值，同时仍然为透镜系统提供类似的性能。特别地，需注意，表中的一些值可使用如本文所述的透镜系统的实施方案针对相机的更大或更小的具体实施来按比例放大或缩小。

另外需注意，如表中所示的透镜系统的各种实施方案中的元件的表面编号(S#)从物体平面处的第一表面0到图像平面/光电传感器表面处的最后一个表面列出。

表1

*注释非球面表面(在表2A至表2C中给出的非球面系数)

表2A：非球面系数(透镜系统110)

表面(S#)

表2B：非球面系数(透镜系统110)

表面(S#)

表2C：非球面系数(透镜系统110)

表面(S#)

表3：光学定义(透镜系统110)

表4

*注释非球面表面(在表5A至表5C中给出的非球面系数)**注释缩放参数(参见表7)

表5A：非球面系数(透镜系统210)

表面(S#)

表5B：非球面系数(透镜系统210)

表面(S#)

表5C：非球面系数(透镜系统210)

表面(S#)

表6：光学定义(透镜系统210)

表7：缩放参数(透镜系统210)

表8

*注释非球面表面(在表9A至表9C中给出的非球面系数)

表9A：非球面系数(透镜系统310)

表面(S#)

表9B：非球面系数(透镜系统310)

表面(S#)

表9C：非球面系数(透镜系统310)

表面(S#)

表10：光学定义(透镜系统310)

表11

*注释非球面表面(在表12A至表12C中给出的非球面系数)

表12A：非球面系数(透镜系统410)

表面(S#)

表12B：非球面系数(透镜系统410)

表面(S#)

表12C：非球面系数(透镜系统410)

表面(S#)

表13：光学定义(透镜系统410)

表14

*注释非球面表面(在表15A至表15C中给出的非球面系数)

表15A：非球面系数(透镜系统510)

表面(S#)

表15B：非球面系数(透镜系统510)

表面(S#)

表15C：非球面系数(透镜系统510)

表面(S#)

表16：光学定义(透镜系统510)

表17

*注释非球面表面(在表18A至表18C中给出的非球面系数)

表18A：非球面系数(透镜系统610)

表面(S#)

表18B：非球面系数(透镜系统610)

表面(S#)

表18C：非球面系数(透镜系统610)

表面(S#)

表19：光学定义(透镜系统610)

示例性流程图

图24为根据一些实施方案使用具有透镜系统的相机捕获图像的方法的流程图，该透镜系统包括六个透镜元件以及在第一透镜元件处和在如图1至图23所示的透镜系统的前顶点后面的孔径光阑。如2400处所指示，来自相机前面的物场的光通过孔径光阑在相机的第一透镜元件处被接收。在一些实施方案中，孔径光阑可位于第一透镜元件处并且位于透镜系统的前顶点之后。如2402处所指示，第一透镜元件将光折射到第二透镜元件。在一些实施方案中，第一透镜元件可具有正折光力。如2404处所指示，光然后被第二透镜元件折射到第三透镜元件。在一些实施方案中，第二透镜元件可具有负折光力。如2406处所指示，光然后被第三透镜元件折射到第四透镜元件。在一些实施方案中，第三透镜元件可具有正折光力。如2408处所指示，光然后被第四透镜元件折射到第五透镜元件。在一些实施方案中，第四透镜元件可具有负折光力。如2410处所指示，光然后被第五透镜元件折射到第六透镜元件。在一些实施方案中，第五透镜元件可具有正折光力。如2412处所指示，光被第六透镜元件折射，以在光电传感器表面处或附近的图像平面处形成图像。在一些实施方案中，第六透镜元件可具有负折光力。如2414处所指示，图像由光电传感器捕获。虽然未示出，但是在一些实施方案中，光可穿过红外滤光片，该红外滤光片例如可位于第六透镜元件和光电传感器之间。

在一些实施方案中，图24中所提及的六个透镜元件可如图1至图23中任一个和附表所示进行配置。然而，应当注意，在实现类似的光学结果的同时，在图1至图23中给出的示例的变化是可能的。

图25为根据一些实施方案的如图1至图23所示的包括辅助光阑的紧凑型透镜系统的横截面图示。透镜系统1010包括六个透镜元件1001-1006，所述透镜元件沿着光轴从透镜系统1010的物体侧上的第一折射透镜元件(透镜1001)到透镜系统1006的图像侧上的最后一个透镜元件(透镜1006)依次布置。透镜元件1001-1006可如图1至图23中任一个和附表所示进行配置。然而，应当注意，在实现类似的光学结果的同时，在图1至图23中给出的示例的变化是可能的。

孔径光阑1030位于第一透镜元件1001前面并且位于透镜系统1010的前顶点后面。但是，在一些实施方案中，孔径光阑1030可以位于与所示位置不同的位置，例如位于透镜系统1010的前顶点处或位于该前顶点前面，或者位于透镜系统1010中的第一透镜元件1001和第二透镜元件1002之间。

如图25所示，在一些实施方案中，辅助光阑1032可以包括在透镜系统1010中，例如在透镜系统中的透镜元件1001和1002之间。虽然如图1至图23所示的具有透镜系统和单个光阑的相机在没有辅助光阑的情况下可以捕获高亮度和宽视场的高分辨率、高质量图像，但是在包括辅助光阑1032的情况下可以例如切断外围的光场的一部分以提供附加的像差控制。

图26为根据一些实施方案使用具有透镜系统的相机捕获图像的方法的流程图，该透镜系统包括六个透镜元件、在物场和第一透镜元件之间的孔径光阑，以及如图25所示的辅助光阑。如2600处所指示，来自相机前面的物场的光通过孔径光阑在相机的第一透镜元件处被接收。在一些实施方案中，孔径光阑可位于第一透镜元件处并且位于透镜系统的前顶点之后。如2602处所指示，第一透镜元件将光折射到辅助光阑。在一些实施方案中，第一透镜元件可具有正折光力。如2604处所指示，一部分光穿过辅助光阑到达第二透镜元件。如2606处所指示，光然后被第二透镜元件折射到第三透镜元件。在一些实施方案中，第二透镜元件可具有负折光力。如2608处所指示，光然后被第三透镜元件折射到第四透镜元件。在一些实施方案中，第三透镜元件可具有正折光力。如2610处所指示，光然后被第四透镜元件折射到第五透镜元件。在一些实施方案中，第四透镜元件可具有负折光力。如2612处所指示，光然后被第五透镜元件折射到第六透镜元件。在一些实施方案中，第五透镜元件可具有正折光力。如2614处所指示，光被第六透镜元件折射，以在光电传感器表面处或附近的图像平面处形成图像。在一些实施方案中，第六透镜元件可具有负折光力。如2616处所指示，图像由光电传感器捕获。虽然未示出，但是在一些实施方案中，光可穿过红外滤光片，该红外滤光片例如可位于第六透镜元件和光电传感器之间。

在一些实施方案中，图26中所提及的六个透镜元件可如图1至图23中任一个和附表所示进行配置。然而，应当注意，在实现类似的光学结果的同时，在图1至图23中给出的示例的变化是可能的。

虽然图25和图26示出并描述了位于第一透镜元件和第二透镜元件之间的辅助光阑，但在一些实施方案中，辅助光阑可位于透镜系统中的其他位置，例如位于第二透镜元件和第三透镜元件之间、位于第三透镜元件和第四透镜元件之间、或位于第四透镜元件和第五透镜元件之间。

示例性计算设备

图27示出被称为计算机系统4000的示例性计算设备，其可包括或具有如图1至图26所示的相机的实施方案。此外，计算机系统4000可实现用于控制相机的操作和/或用于对用相机捕获的图像执行图像处理的方法。在不同的实施方案中，计算机系统4000可以是各种类型的设备中的任何设备，包括但不限于：个人计算机系统、台式计算机、膝上型电脑、笔记本电脑、平板电脑或平板设备、一体电脑或上网本计算机、大型计算机系统、手持式计算机、工作站、网络计算机、相机、机顶盒、移动设备、无线电话、智能电话、消费者设备、视频游戏机、手持式视频游戏设备、应用服务器、存储设备、电视、视频记录设备、外围设备(诸如交换机、调制解调器、路由器)、或一般性的任何类型的计算或电子设备。

在例示的实施方案中，计算机系统4000包括经由输入/输出(I/O)接口4030而被耦接到系统存储器4020的一个或多个处理器4010。计算机系统4000进一步包括耦接到I/O接口4030的网络接口4040、以及一个或多个输入/输出设备4050，诸如光标控制设备4060、键盘4070和(一个或多个)显示器4080。计算机系统4000还可包括也可耦接到I/O接口4030的一个或多个相机4090，例如一个或多个如上关于图1至图26所述的相机，或一个或多个如上关于图1至图26所述的相机以及一个或多个其他相机，诸如传统宽视场相机。

在各种实施方案中，计算机系统4000可为包括一个处理器4010的单处理器系统，或者为包括若干个处理器4010(例如，两个、四个、八个或另一适当数量)的多处理器系统。处理器4010可为能够执行指令的任何合适的处理器。例如，在各种实施方案中，处理器4010可为实现多种指令集架构(ISA)(诸如x86、PowerPC、SPARC、或MIPS ISA、或任何其他合适的ISA)中的任何指令集架构的通用处理器或嵌入式处理器。在多处理器系统中，每个处理器4010通常可以但并非必须实现相同的ISA。

系统存储器4020可被配置为存储可被处理器4010访问的程序指令4022和/或数据4023。在各种实施方案中，系统存储器4020可使用任何合适的存储器技术来实现，诸如静态随机存取存储器(SRAM)、同步动态RAM(SDRAM)、非易失性/闪存型存储器或任何其他类型的存储器。在例示的实施方案中，程序指令4022可被配置为实现用于控制相机4090的操作以及用于利用集成相机4090来捕获和处理图像的各种接口、方法和/或数据，或其他方法或数据，例如用于捕获、显示、处理和存储利用相机4090捕获的图像的接口和方法。在一些实施方案中，程序指令和/或数据可被接收、发送或存储在独立于系统存储器4020或计算机系统4000的不同类型的计算机可访问介质上或类似介质上。

在一个实施方案中，I/O接口4030可被配置为协调设备中的处理器4010、系统存储器4020和任何外围设备(包括网络接口4040或其他外围设备接口，诸如输入/输出设备4050)之间的I/O通信。在一些实施方案中，I/O接口4030可执行任何必要的协议、定时或其他数据转换以将来自一个部件(例如系统存储器4020)的数据信号转换为适于由另一个部件(例如处理器4010)使用的格式。在一些实施方案中，I/O接口4030可包括对例如通过各种类型的外围设备总线(例如，外围部件互连(PCI)总线标准或通用串行总线(USB)标准的变型)所附接的设备的支持。在一些实施方案中，I/O接口4030的功能例如可被划分到两个或更多个单独部件中，诸如北桥和南桥。此外，在一些实施方案中，I/O接口4030(诸如到系统存储器4020的接口)的一些或所有功能可被直接并入到处理器4010中。

网络接口4040可被配置为允许在计算机系统4000与附接到网络4085的其他设备(例如，承载器或代理设备)之间或者在计算机系统4000的节点之间交换数据。在各种实施方案中，网络4085可包括一种或多种网络，包括但不限于：局域网(LAN)(例如以太网或企业网)、广域网(WAN)(例如互联网)、无线数据网、一些其他电子数据网络，或它们的某种组合。在各种实施方案中，网络接口4040可支持经由有线或无线通用数据网络(诸如，任何合适类型的以太网网络)的通信；经由电信/电话网络(诸如模拟语音网络或数字光纤通信网络)；经由存储区域网络(诸如光纤通道SANs)、或经由其他合适类型的网络和/或协议的通信。

输入/输出设备4050在一些实施方案中可包括一个或多个显示终端、键盘、键区、触摸板、扫描设备、语音或光学识别设备，或适于由计算机系统4000输入或访问数据的任何其他设备。多个输入/输出设备4050可存在于计算机系统4000中，或者可分布在计算机系统4000的各个节点上。在一些实施方案中，类似的输入/输出设备可与计算机系统4000分开，并且可通过有线或无线连接(诸如，通过网络接口4040)与计算机系统4000的一个或多个节点进行交互。

如图27所示，存储器4020可包括程序指令4022，该程序指令可为处理器可执行的，以实现支持集成相机4090的任何元件或动作，包括但不限于图像处理软件和用于控制相机4090的接口软件。在一些实施方案中，由相机4090捕获的图像可被存储到存储器4020。此外，由相机4090捕获的图像的元数据可被存储到存储器4020。

本领域的技术人员应当理解，计算机系统4000仅仅是例示性的，而并非旨在限制实施方案的范围。特别地，计算机系统和设备可包括可执行所指出的功能的硬件或软件的任意组合，包括计算机、网络设备、互联网设备、个人数字助理、无线电话、寻呼机、摄像机或静态相机等等。计算机系统4000还可被连接到未示出的其他设备或者替代地作为独立的系统进行操作。此外，由所示出的部件所提供的功能在一些实施方案中可被组合在更少的部件中或者被分布在附加部件中。类似地，在一些实施方案中，所示出的部件中的一些部件的功能可不被提供，和/或其他附加功能可能是可用的。

本领域的技术人员还将认识到，虽然各种项目被示出为在被使用期间被存储在存储器中或存储装置上，但是为了存储器管理和数据完整性，这些项目或其部分可在存储器和其他存储设备之间进行传输。另选地，在其他实施方案中，这些软件部件中的一些或全部可在另一设备上的存储器中执行，并且经由计算机间通信与所示出的计算机系统4000进行通信。系统部件或数据结构中的一些或全部也可(例如作为指令或结构化数据)被存储在计算机可访问介质或便携式制品上以由合适的驱动器读取，其多种示例在上文中被描述。在一些实施方案中，存储在与计算机系统4000分开的计算机可访问介质上的指令可经由传输介质或信号(例如，电信号、电磁信号或数字信号)被传输到计算机系统4000，所述传输介质或信号经由通信介质(例如，网络和/或无线链路)来传送。各种实施方案可进一步包括在计算机可访问介质上接收、发送或存储根据以上描述所实现的指令和/或数据。一般来讲，计算机可访问介质可包括非暂态计算机可读存储介质或存储器介质，诸如磁介质或光学介质，例如盘或DVD/CD-ROM、易失性或非易失性介质，诸如RAM(例如SDRAM、DDR、RDRAM、SRAM等)、ROM等。在一些实施方案中，计算机可访问介质可包括传输介质或信号，诸如经由通信介质诸如网络和/或无线链路而传送的电气信号、电磁信号、或数字信号。

在不同的实施方案中，本文所述的方法可以在软件、硬件或它们的组合中实现。此外，可改变方法的框的次序，可对各种要素进行添加、重新排序、组合、省略、修改等。对于受益于本公开的本领域的技术人员，显然可作出各种修改和改变。本文所述的各种实施方案旨在为例示性的而非限制性的。许多变型、修改、添加和改进是可能的。因此，可为在本文中被描述为单个示例的部件提供多个示例。各种部件、操作和数据存储库之间的界限在一定程度上是任意性的，并且在具体的示例性配置的上下文中示出了特定操作。预期了功能的其他分配，它们可落在所附权利要求的范围内。最后，被呈现为示例性配置中的分立部件的结构和功能可被实现为组合的结构或部件。这些和其他变型、修改、添加和改进可落入如以下权利要求书中所限定的实施方案的范围内。

Claims (20)

1.一种透镜系统，包括：

沿着所述透镜系统的光轴布置的多个折射透镜元件，其中所述多个折射 透镜元件由沿着所述光轴从物体侧到图像侧依次布置的以下组成：

具有正折光力的第一透镜元件；

具有负折光力的第二透镜元件；

具有正折光力的第三透镜元件；

具有负折光力的第四透镜元件；

具有正折光力的第五透镜元件；和

具有负折光力的第六透镜元件；

其中所述透镜系统的总轨道长度(TTL)为6.2毫米(mm)或更小，

其中所述第三透镜元件和所述第四透镜元件之间的轴上间距被定义为Za；

其中在距所述光轴的垂直距离Hep处的所述第三透镜元件和所述第四透镜元件之间的轴外间距被定义为Zh，其中Hep＝EPD/2，其中EPD是所述透镜系统的入射光瞳直径；并且

其中Za和Zh满足以下关系式：

Zh/Za>0.7。

2.根据权利要求1所述的透镜系统，其中所述透镜系统的F数为2.2或更小，并且所述透镜系统的有效焦距f为4.8mm或更小。

3.根据权利要求1所述的透镜系统，其中所述透镜系统还包括位于所述第一透镜元件处的孔径光阑。

4.根据权利要求1所述的透镜系统，其中所述透镜系统还包括位于所述第一透镜元件和所述第六透镜元件之间的辅助孔径光阑。

5.根据权利要求1所述的透镜系统，其中所述第一透镜元件在旁轴区域中具有凸状物体侧表面，并且在所述旁轴区域中具有凹状图像侧表面，并且其中所述透镜系统满足以下关系式：

1.2<f₁/f<1.6，

其中f₁是所述第一透镜元件的焦距，并且f是所述透镜系统的有效焦距。

6.根据权利要求1所述的透镜系统，其中所述第二透镜元件在旁轴区域中具有凸状物体侧表面，并且在所述旁轴区域中具有凹状图像侧表面。

7.根据权利要求1所述的透镜系统，其中所述第三透镜元件在旁轴区域中具有凸状物体侧表面，并且所述第四透镜元件在旁轴区域中具有凹状物体侧表面。

8.根据权利要求1所述的透镜系统，其中所述透镜系统的半视场(HFOV)为35°或更高。

9.根据权利要求1所述的透镜系统，其中所述第五透镜元件的物体侧表面和图像侧表面是非球面的，其中所述第五透镜元件的所述物体侧表面在旁轴区域中凸出并在外围区域中凹入，并且其中所述第五透镜元件的所述图像侧表面在旁轴区域中凹入并在外围区域中凸出。

10.根据权利要求9所述的透镜系统，其中所述透镜系统满足以下关系式：

0.2<Yo/f<0.6，

其中Yo是所述第五透镜元件的所述图像侧表面的最外水平顶点与所述光轴之间的垂直距离，并且f是所述透镜系统的有效焦距。

11.根据权利要求1所述的透镜系统，其中所述第六透镜元件的物体侧表面和图像侧表面是非球面的，其中所述第六透镜元件在旁轴区域中具有凸状物体侧表面，并且在外围区域中具有凹状物体侧表面，并且其中所述第六透镜元件在旁轴区域中具有凹状图像侧表面，并且在外围区域中具有凸状图像侧表面。

12.根据权利要求1所述的透镜系统，其中所述第一透镜元件和所述第三透镜元件由色散系数Vd>50的光学材料构成，并且其中所述第二透镜元件由色散系数Vd<30的光学材料构成。

13.根据权利要求12所述的透镜系统，其中所述第四透镜元件、所述第五透镜元件和所述第六透镜元件由色散系数Vd>50的光学材料形成。

14.根据权利要求1所述的透镜系统，其中所述透镜系统满足以下关系式：

TTL/ImageH<1.9，并且

TTL/f<1.4，

其中TTL是所述透镜系统的总轨道长度，ImageH是所述透镜系统的图像平面处的半对角线图像高度，并且f是所述透镜系统的有效焦距。

15.一种相机，包括：

光电传感器，所述光电传感器被配置为捕获投射到所述光电传感器的表面上的光；和

透镜系统，所述透镜系统被配置为折射来自位于所述相机前面的物场的光，以在所述光电传感器的所述表面处或附近的图像平面处形成场景的图像，其中所述透镜系统由沿着所述相机的光轴布置的六个折射透镜元件组成；并且

其中所述透镜系统的总轨道长度(TTL)为6.2毫米(mm)或更小，并且所述透镜系统的有效焦距f为4.8mm或更小，

其中从所述相机的物体侧的第三透镜元件与从所述相机的物体侧的第四透镜元件之间的轴上间距被定义为Za；

其中在距所述光轴的垂直距离Hep处的所述第三透镜元件和所述第四透镜元件之间的轴外间距被定义为Zh，其中Hep＝EPD/2，其中EPD是所述透镜系统的入射光瞳直径；并且

其中Za和Zh满足以下关系式：

Zh/Za>0.7。

16.根据权利要求15所述的相机，其中所述透镜系统的半视场(HFOV)为35°或更高。

17.根据权利要求15所述的相机，其中所述透镜元件沿着所述光轴从所述相机的所述物体侧到图像侧依次包括：

具有正折光力的第一透镜元件；

具有负折光力的第二透镜元件；

具有正折光力的所述第三透镜元件；

具有负折光力的所述第四透镜元件；

具有正折光力的第五透镜元件；和

具有负折光力的第六透镜元件；

其中所述透镜元件中的至少一个具有至少一个非球面表面。

18.根据权利要求17所述的相机，其中所述第一透镜元件和所述第三透镜元件由色散系数Vd>50的光学材料构成，并且所述第二透镜元件由色散系数Vd<30的光学材料构成。

19.根据权利要求17所述的相机，其中所述透镜系统的F数为2.2或更小。

20.一种电子设备，包括：

一个或多个处理器；

一个或多个相机；和

存储器，所述存储器包括能够由所述一个或多个处理器中的至少一个执行的程序指令，以控制所述一个或多个相机的操作；

其中所述一个或多个相机中的至少一个是宽视场(FOV)相机，包括：

光电传感器，所述光电传感器被配置为捕获投射到所述光电传感器的表面上的光；和

透镜系统，所述透镜系统被配置为折射来自位于所述相机前面的物场的光，以在所述光电传感器的所述表面处或附近的图像平面处形成场景的图像，其中所述透镜系统由沿着所述相机的光轴布置的六个折射透镜元件组成；并且

其中所述透镜系统的总轨道长度(TTL)为6.2毫米(mm)或更小，并且所述透镜系统的有效焦距f为4.8mm或更小，

其中从所述相机的物体侧的第三透镜元件与从所述相机的物体侧的第四透镜元件之间的轴上间距被定义为Za；

其中在距所述光轴的垂直距离Hep处的所述第三透镜元件和所述第四透镜元件之间的轴外间距被定义为Zh，其中Hep＝EPD/2，其中EPD是所述透镜系统的入射光瞳直径；并且

其中Za和Zh满足以下关系式：

Zh/Za>0.7。

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