CN110632739B - 光学系统 - Google Patents

Abstract

提供一种光学系统，所述光学系统包括：第一透镜，具有负屈光力和呈凸面的物方表面；第二透镜；第三透镜，具有负屈光力和呈凸面的物方表面。所述光学系统还包括：第四透镜；第五透镜，具有负屈光力；第六透镜，具有负屈光力并具有形成在第六透镜的像方表面上的拐点。从物朝向成像面顺序地设置第一透镜至第六透镜。

Description

光学系统

本申请是申请日为2016年3月29日，优先权日为2015年8月10日，申请号为201610186710.7的发明专利申请“光学系统”的分案申请。

技术领域

下面的描述涉及一种包括具有屈光力的透镜的光学系统。

背景技术

多年以来，相机模块已经逐渐被小型化。此外，已经逐渐改善了相机模块的性能。作为示例，图像传感器的像素已经变的足够小以能够实现高分辨率。

具有代表性地，小型相机模块的光学系统包括四个透镜。然而，包括四个透镜的光学系统难以实现清晰的图像。因此，需要开发包括五个或更多个透镜的光学系统以能够实现清晰的图像。

发明内容

提供本发明内容用于以简化形式介绍在下面的具体实施方式中进一步描述的发明构思的选择。本发明内容并不意在确定所要求保护的主题的关键特征或必要技术特征，也不意在用于帮助决定所要求保护的主题的范围。

根据实施例，提供一种光学系统，所述光学系统包括：第一透镜，具有负屈光力和呈凸面的物方表面；第二透镜；第三透镜，具有负屈光力和呈凸面的物方表面；第四透镜；第五透镜，具有负屈光力；六透镜，具有负屈光力并具有形成在第六透镜的像方表面上的拐点，其中，从物朝向成像面顺序地设置第一透镜至第六透镜。

第一透镜的阿贝数V1和第三透镜的阿贝数V3可满足25<V1-V3<45。

所述光学系统的总焦距f和所述第二透镜的焦距f2可满足0.3<f2/f<1.5。

所述光学系统的总焦距f和从第一透镜的物方表面到光学系统的成像面的距离TTL可满足TTL/f<1.5。

所述光学系统的总焦距f和所述第五透镜的像方表面的曲率半径r11可满足1.0<r11/f。

所述第二透镜具有正屈光力。

所述第四透镜具有正屈光力。

根据实施例，提供一种光学系统，所述光学系统包括：第一透镜，具有负屈光力和呈凸面的物方表面；第二透镜，具有呈凸面的物方表面和呈凸面的像方表面；第三透镜；第四透镜，具有呈凹面的物方表面；第五透镜，具有负屈光力；第六透镜，具有形成在第六透镜的像方表面上的拐点，其中，从物朝向成像面顺序地设置第一透镜至第六透镜。

所述第一透镜可具有呈凹面的像方表面。

所述第三透镜可具有呈凸面的物方表面和呈凹面的像方表面。

所述第三透镜可具有负屈光力。

所述第四透镜可具有呈凸面的像方表面。

所述第四透镜可具有正屈光力。

所述第五透镜可具有呈凹面的像方表面。

所述第六透镜可具有呈凸面的物方表面并且所述第六透镜的像方表面凹入。

所述第六透镜具有负屈光力。

根据实施例，提供一种光学系统，所述光学系统包括：第一透镜，具有呈凸面的物方表面和呈凹面的像方表面；第二透镜，具有呈凸面的物方表面和呈凸面的像方表面；第三透镜，具有呈凸面的物方表面和呈凹面的像方表面；第四透镜，具有呈凹面的物方表面和呈凸面的像方表面；第五透镜，具有呈凹面的物方表面和呈凹面的像方表面；第六透镜，其中，所述第二透镜具有与第一透镜的折射率相同的折射率，所述第三透镜、所述第四透镜和所述第五透镜具有比第一透镜的折射率和第二透镜的折射率高的折射率，所述第六透镜具有比第一透镜的折射率和第二透镜的折射率低的折射率。

所述光学系统的总焦距f和所述第一透镜的焦距f1可满足f1/f<0。

所述光学系统的总焦距f和所述第三透镜的像方表面的曲率半径r7可满足0.3<r7/f<1.4。

所述光学系统的视场角FOV可满足74°<FOV。

所述第五透镜的上端和下端与第一透镜至第四透镜的上部及下部平行地朝向物方水平地延伸。

所述第五透镜的物方表面在近轴区域凹入并在第五透镜的边缘部分逐渐变平坦。

所述第一透镜可具有负屈光力，所述第二透镜可具有正屈光力，所述第三透镜可具有负屈光力，所述第四透镜可具有正屈光力，所述第五透镜可具有负屈光力，并且所述第六透镜可具有负屈光力。

根据下面的具体实施方式、附图和权利要求，其他特征和方面将变得显而易见。

附图说明

通过下面结合附图对实施例的描述，这些和/或其他方面将变得清楚且更容易领会，附图中：

图1是根据第一实施例的光学系统的示图；

图2示出了根据第一实施例的具有代表光学系统的像差特性的曲线的曲线图；

图3是根据第一实施例的代表光学系统的特性的表格；

图4是根据第一实施例的代表光学系统的透镜的非球面特性的表格；

图5是根据第二实施例的光学系统的示图；

图6示出了根据第二实施例的具有代表光学系统的像差特性的曲线的曲线图；

图7是根据第二实施例的代表光学系统的特性的表格；

图8是根据第二实施例的代表光学系统的透镜的非球面特性的表格；

图9是根据第三实施例的光学系统的示图；

图10示出了根据第三实施例的具有代表光学系统的像差特性的曲线的曲线图；

图11是根据第三实施例的代表光学系统的特性的表格；

图12是根据第三实施例的代表光学系统的透镜的非球面特性的表格；

图13是根据第四实施例的光学系统的示图；

图14示出了根据第四实施例的具有代表光学系统的像差特性的曲线的曲线图；

图15是根据第四实施例的代表光学系统的特性的表格；

图16是根据第四实施例的代表光学系统的透镜的非球面特性的表格；

图17是根据第五实施例的光学系统的示图；

图18示出了根据第五实施例的具有代表光学系统的像差特性的曲线的曲线图；

图19是根据第五实施例的代表光学系统的特性的表格；

图20是根据第五实施例的代表光学系统的透镜的非球面特性的表格；

图21是根据第六实施例的光学系统的示图；

图22示出了根据第六实施例的具有代表光学系统的像差特性的曲线的曲线图；

图23是根据第六实施例的代表光学系统的特性的表格；

图24是根据第六实施例的代表光学系统的透镜的非球面特性的表格。

在所有的附图和具体实施方式中，除非另外描述，否则相同的附图标号将被理解为指示相同的元件、特征和结构。为了清楚、说明及简洁起见，可放大这些元件的相对尺寸和描绘。

具体实施方式

提供以下具体实施方式以帮助读者获得对这里所描述的方法、装置和/或系统的全面理解。然而，这里所描述的方法、装置和/或系统的各种变换、修改及等同物对于本领域的普通技术人员将是显而易见的。这里所描述的操作顺序仅仅是示例，其并不限于这里所阐述的顺序，而是除了必须以特定顺序发生的操作之外，可做出对本领域的普通技术人员将是显而易见的变换。此外，为了提高清楚性和简洁性，可省略对于本领域的普通技术人员来说公知的功能和结构的描述。

这里所描述的特征可以以不同的形式实施，并且将不被解释为被这里所描述的示例所限制。更确切的说，已经提供了这里所描述的示例，以使本公开将是彻底的和完整的，并将把本公开的全部范围传达给本领域的普通技术人员。

将被理解的是，尽管可在这里使用第一、第二、第三等术语来描述各个透镜，但这些透镜不应当受这些术语限制。这些术语仅仅用于使一个透镜与另一个透镜相区分。这些术语并不一定意味着透镜的特定顺序或布置。因此，在不脱离各个实施例的实施方式的教导的情况下，以下讨论的第一透镜可描述为第二透镜。

现在将参照附图详细描述本公开的示例性实施例。

此外，各个透镜的最接近物的表面被称为第一表面或物方表面，各个透镜的最接近成像面的表面被称为第二表面或像方表面。此外，以毫米(mm)为单位表示透镜的曲率半径、厚度/距离、TTL和其他参数的全部数值。

本领域技术人员将领会，可使用其他测量单位。此外，在本说明书中，以毫米(mm)为单位表示透镜的曲率半径、厚度、OAL(从第一透镜的第一表面至图像传感器的光轴距离(OAL))、光阑与图像传感器之间在光轴上的距离(SL)、图像高度(IMG HT，image height)和后焦距(BFL，back focus length)、光学系统的总焦距以及每个透镜的焦距。此外，透镜的厚度、透镜之间的间距、OAL和SL均是基于透镜的光轴测量的。

此外，在实施例中，相对于透镜的光轴部分进行描述和说明透镜的形状。

透镜的表面是凸面意味着对应表面的光轴部分凸出，透镜的表面是凹面意味着对应表面的光轴部分凹入。因此，在透镜的一个表面被描述为凸面的构造中，透镜的边缘部分可能凹入。类似地，在透镜一个表面被描述为是凹面的构造中，透镜的边缘部分可能凸出。换句话说，透镜的近轴区可凸出，而透镜的在近轴区之外的剩余部分是凸出、凹入或平坦中的任何一个。此外，透镜的近轴区可凹入，而透镜的在近轴区之外的剩余部分是凸出、凹入或平坦中的任何一个。

此外，在实施例中，关于对应透镜的光轴来测量透镜的厚度和曲率半径。

根据实施例的光学系统包括六个透镜。作为示例，光学系统可包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜。在不脱离这里所描述的实施例的范围的情况下，镜头模块可包括四个透镜至六个透镜。根据示例性示例，所描述的光学系统的实施例包括具有屈光力的六个透镜。然而，本领域的普通技术人员将领会的是，在实现下文描述的各种结果和效果时，可改变光学系统中透镜的数量(例如，两个透镜至六个透镜)。此外，尽管每个透镜被描述为具有特定的屈光力，但透镜中的至少一个可采用不同的屈光力以获得期望的结果。

在光学系统中，根据实施例，第一透镜至第六透镜由包括玻璃、塑料或其他相似类型的聚碳酸酯材料的材料形成。在另一实施例中，第一透镜至第六透镜中的至少一个由与形成第一透镜至第六透镜中的其他透镜的材料不同的材料形成。

第一透镜具有屈光力。作为示例，第一透镜具有负屈光力。第一透镜的物方表面是凸面。第一透镜具有非球面。作为示例，第一透镜的物方表面和像方表面二者均是非球面。第一透镜由塑料形成。然而，第一透镜的材料不限于塑料。

第二透镜具有屈光力，如正屈光力或负屈光力。第二透镜的物方表面和像方表面均是凸面。第二透镜具有非球面。作为示例，第二透镜的物方表面和像方表面二者均是非球面。第二透镜由塑料形成。然而，第二透镜的材料不限于塑料。

第三透镜具有屈光力。作为示例，第三透镜具有负屈光力。第三透镜的物方表面是凸面。第三透镜具有非球面。作为示例，第三透镜的物方表面和像方表面二者均是非球面。第三透镜由塑料形成。然而，第三透镜的材料不限于塑料。

第四透镜可具有屈光力，如正屈光力或负屈光力。第四透镜的物方表面是凹面。第四透镜具有非球面。作为示例，第四透镜的物方表面和像方表面二者均是非球面。第四透镜由塑料形成。然而，第四透镜的材料不限于塑料。

第五透镜具有屈光力。作为示例，第五透镜具有负屈光力。第五透镜的像方表面是凹面。第五透镜具有非球面。作为示例，第五透镜的物方表面和像方表面二者均是非球面。第五透镜具有拐点。作为示例，一个或更多个拐点形成在第五透镜的像方表面上。第五透镜由塑料形成。然而，第五透镜的材料不限于塑料。

第六透镜具有屈光力。作为示例，第六透镜具有负屈光力。第六透镜的像方表面是凹面。第六透镜具有非球面。作为示例，第六透镜的物方表面和像方表面二者均是非球面。第六透镜具有拐点。作为示例，一个或更多个拐点形成在第六透镜的像方表面上。第六透镜由塑料形成。然而，第六透镜的材料不限于塑料。

本领域普通技术人员将领会，第一透镜至第六透镜中的每个可被构造为具有与上述构造相反的屈光力。例如，在可选构造中，第一透镜具有正屈光力，第二透镜具有负屈光力，第三透镜具有正屈光力，第四透镜具有负屈光力，第五透镜具有正屈光力，第六透镜具有正屈光力。

光学系统包括滤光器和图像传感器。滤光器设置在第六透镜和图像传感器之间。滤光器可从通过第一透镜至第六透镜折射的入射光中滤除红外分量。图像传感器设置在滤光器后面，并将通过第一透镜至第六透镜折射的入射光转换为电信号。

光学系统包括光阑。光阑调节入射到第一透镜至第六透镜的光的量。作为示例，光阑设置在第二透镜和第三透镜之间，以调整入射光的量。

光学系统满足条件表达式1：

[条件表达式1]f1/f<0。

在一个示例中，f是光学系统的总焦距，f1是第一透镜的焦距。条件表达式1表示或限定了用于限制相对于光学系统的总屈光力的第一透镜的屈光力大小的条件。作为示例，在f1/f超出上面的条件表达式1的上限值的情况下，第一透镜不可能保持负屈光力。

光学系统满足下面的条件表达式2至条件表达式4中的一个或更多个：

[条件表达式2]V1-V2<25

[条件表达式3]25<V1-V3<45

[条件表达式4]25<V1-V5<45。

在一个示例中，V1是第一透镜的阿贝数，V2是第二透镜的阿贝数，V3是第三透镜的阿贝数，V5是第五透镜的阿贝数。条件表达式2至条件表达式4示出了用于校正光学系统的色差的限制条件。作为示例，在V1-V2、V1-V3和V1-V5分别超出条件表达式2至条件表达式4的数值范围的情况下，光学系统具有显著大的色差，以这样的形式难以将光学系统用在需要高分辨率的相机模块中。

光学系统满足下面的条件表达式5：

[条件表达式5]0.3<f2/f<1.5。

在示例中，f是光学系统的总焦距，f2是第二透镜的焦距。条件表达式5表示或限定了用于限制相对于光学系统的总屈光力的第二透镜的屈光力大小的条件。作为示例，在f2/f≤0.3的情况下，第二透镜具有显著大的屈光力，以这样的形式难以校正球面像差。作为另一示例，在f2/f≥1.5的情况下，第二透镜具有显著低的屈光力，这样有利于校正球面像差，但难以使光学系统小型化。

光学系统满足下面的条件表达式6：

[条件表达式6]-3.0<f3/f<-1.0。

在一个示例中，f是光学系统的总焦距，f3是第三透镜的焦距。条件表达式6表示或限定了用于相对于光学系统的总屈光力限制第三透镜的屈光力大小的条件。作为示例，在f3/f≥-1.0的情况下，第三透镜具有显著大的屈光力，导致难以校正球面像差。作为另一示例，在f3/f≤-3.0的情况下，第三透镜具有显著低的屈光力，这样有利于校正球面像差，但难以使光学系统小型化。

光学系统满足下面的条件表达式7：

[条件表达式7]3.0<|f4/f|。

在实施例中，f是光学系统的总焦距，f4是第四透镜的焦距。条件表达式7表示或限定了用于限制相对于光学系统的总屈光力的第四透镜的屈光力大小的条件。作为示例，在f4/f超出条件表达式7的数值范围的情况下，第四透镜具有显著大的屈光力，导致难以校正球面像差。

光学系统满足下面的条件表达式8：

[条件表达式8]f5/f<-10。

在一个示例中，f是光学系统的总焦距，f5是第五透镜的焦距。条件表达式8表示或限定了用于限制相对于光学系统的总屈光力的第五透镜的屈光力大小的条件。作为示例，在f5/f超出条件表达式8的数值范围的情况下，第五透镜具有显著大的屈光力，导致难以校正球面像差。

光学系统满足下面的条件表达式9：

[条件表达式9]TTL/f<1.5。

在示例中，f是光学系统的总焦距，TTL是从第一透镜的物方表面到成像面的距离。条件表达式9表示或限定了使光学系统小型化的条件。作为示例，在TTL/f超出条件表达式9的数值范围的情况下，难以将光学系统安装在小型便携式终端中。

光学系统满足下面的条件表达式10：

[条件表达式10]f1/f2<0。

在实施例中，f1是第一透镜的焦距，f2是第二透镜的焦距。条件表达式10表示或限定了用于限制第一透镜的屈光力与第二透镜之间的屈光力的比值的条件。作为示例，在f1/f2超出条件表达式10的上限值的情况下，第一透镜的屈光力或第二透镜的屈光力显著大，导致难以校正像差。

光学系统满足下面的条件表达式11：

[条件表达式11]-1.2<f2/f3<0。

在一个示例中，f2是第二透镜的焦距，f3是第三透镜的焦距。条件表达式11表示或限定了用于限制第二透镜的屈光力与第三透镜之间的屈光力的比值的条件。作为示例，在f2/f3超出条件表达式11的数值范围的情况下，第二透镜的屈光力或第三透镜的屈光力显著大，导致难以校正像差。

光学系统满足下面的条件表达式12：

[条件表达式12]BFL/f<0.5。

在实施例中，f是光学系统的总焦距，BFL是从第六透镜的物方表面到成像面的距离。条件表达式12表示或限定了使光学系统小型化的条件。作为示例，在BFL/f超出条件表达式12的数值范围的情况下，难以使光学系统小型化。

光学系统满足下面的条件表达式13：

[条件表达式13]D2/f<0.1。

在一个实施例中，f是光学系统的总焦距，D2是从第一透镜的像方表面到第二透镜的物方表面的距离。条件表达式13表示或限定了改善纵向色差特性的条件。作为示例，在D2/f超出条件表达式13的数值范围的情况下，第一透镜和第二透镜会具有劣化的纵向色差特性。

光学系统满足下面的条件表达式14：

[条件表达式14]0.3<r7/f<1.4。

在示例中，f是光学系统的总焦距，r7是第三透镜像方表面的曲率半径。条件表达式14表示或限定了用于限制第三透镜的屈光力的条件。作为示例，在r7/f超出条件表达式14的数值范围的情况下，不容易制造第三透镜，且难以确保所需的屈光力。

光学系统满足下面的条件表达式15：

[条件表达式15]1.0<r11/f。

在一个示例中，f是光学系统的总焦距，r11是第五透镜像方表面的曲率半径。条件表达式15表示或限定了用于限制第五透镜的屈光力的条件。作为示例，在r11/f超出条件表达式15的数值范围的情况下，不容易制造第五透镜，且难以确保所需的屈光力。

光学系统满足下面的条件表达式16和条件表达式17中的一个或更多个：

[条件表达式16]74°<FOV

[条件表达式17]F数<2.1。

在又一示例中，FOV是光学系统的视场角。

如上所述构造的光学系统实现了具有宽视场角和高分辨率的相机模块。

此外，在一个实施例中，第一透镜至第六透镜中的每个可分别是如上所述构造的分开的透镜。可改变透镜之间的距离。在另一示例中，第一透镜至第六透镜中的至少一个可与第一透镜至第六透镜中的另一个可操作地连接或接触。

在又一可选实施例中，第一透镜至第六透镜中的两个或更多个可被构造为一组并可操作地连接或接触另一透镜，例如，第一透镜、第二透镜和第三透镜可彼此接触以作为第一透镜组，而第四透镜、第五透镜和第六透镜可被构造为彼此分开并与第一透镜组分开。可选地，第一透镜、第二透镜和第三透镜可彼此接触以作为第一透镜组，第四透镜和第五透镜可彼此接触以作为第二透镜组，第六透镜可被构造为与第一透镜组和第二透镜组分开。

接着，将描述多个实施例。

将参照图1描述根据第一实施例的光学系统。

根据实施例的光学系统100包括第一透镜110至第六透镜160。从物朝向成像面顺序地设置第一透镜110至第六透镜160。

第一透镜110具有负屈光力。第一透镜110的物方表面是凸面，其像方表面是凹面。第一透镜110呈非球面形状。作为示例，第一透镜110的物方表面和像方表面均是非球面。第一透镜110可由具有1.547的折射率的材料形成。第一透镜110的焦距可是-47457.1mm。

第二透镜120具有正屈光力。第二透镜120的物方表面是凸面，且其像方表面是凸面。第二透镜120呈非球面形状。作为示例，第二透镜120的物方表面和像方表面均是非球面。第二透镜120由与第一透镜的材料基本相同或相似的材料形成。作为示例，第二透镜120具有1.547的折射率，与第一透镜的折射率相同。第二透镜120的焦距可是2.788mm。

第三透镜130具有负屈光力。第三透镜130的物方表面是凸面，其像方表面是凹面。第三透镜130呈非球面形状。作为示例，第三透镜130的物方表面和像方表面均是非球面。第三透镜130具有比第一透镜的折射率和第二透镜的折射率高的折射率。作为示例，第三透镜130的折射率可是1.657，高于第一透镜的折射率和第二透镜的折射率。第三透镜130的焦距可是-5.794mm。

第四透镜140具有正屈光力。第四透镜140的物方表面是凹面，其像方表面是凸面。第四透镜140呈非球面形状。作为示例，第四透镜140的物方表面和像方表面均是非球面。第四透镜140具有比第一透镜的折射率和第二透镜的折射率高的折射率。作为示例，第四透镜140的折射率可是1.657，高于第一透镜的折射率和第二透镜的折射率。第四透镜140的焦距可是158.832mm。

第五透镜150具有负屈光力。第五透镜150的物方表面是凸面，其像方表面是凹面。第五透镜150呈非球面形状。例如，第五透镜150的物方表面在近轴区域是凸面，第五透镜150的像方表面在近轴区域是凹面。作为示例，第五透镜150的物方表面和像方表面均是非球面。在第五透镜150上形成有拐点。作为示例，在第五透镜150的像方表面上形成有一个或更多个拐点。第五透镜150具有比第一透镜的折射率和第二透镜的折射率高的折射率。作为示例，第五透镜150的折射率可是1.657，高于第一透镜的折射率和第二透镜的折射率。第五透镜150的焦距可是-176353.3mm。

第六透镜160具有负屈光力。第六透镜160的物方表面是凸面，其像方表面是凹面。第六透镜160可呈非球面形状。例如，第六透镜160的物方表面在近轴区域是凸面，第六透镜160的像方表面在近轴区域是凹面。作为示例，第六透镜160的物方表面和像方表面均是非球面。在第六透镜160上形成有拐点。作为示例，在第六透镜160的物方表面和像方表面上形成有一个或更多个拐点。第六透镜160具有低折射率。作为示例，第六透镜160的折射率可是1.537，低于第一透镜的折射率和第二透镜的折射率。第六透镜160的焦距可是-13.349mm。

光学系统100包括滤光器170和图像传感器180。滤光器170设置为与第六透镜160的像方表面相邻。滤光器170具有基本上平坦的板。滤光器170从由第六透镜160折射的光中滤除红外光。

图像传感器180设置在滤光器170的后面。图像传感器180具有预定的尺寸。作为示例，从图像传感器180的成像面与光轴之间的交点到图像传感器180的对角线拐角的距离(IMG HT)(见图2)可是3.50mm。

光学系统100包括光阑STOP。光阑STOP设置在第二透镜与第三透镜之间。然而，本领域技术人员将领会的是，光阑STOP可设置在透镜110至160中的两个透镜之间。

如上所述构造的光学系统100表现为如图2所示的像差特性和图3所示的光学特性。作为示例，根据实施例的光学系统100的F数是2.09，总长度(TTL)(从光学系统100的第一透镜的物方表面到光学系统100的成像面的距离)是5.211mm，光学系统100的总焦距是4.492mm。例如，图4是表示光学系统100的透镜的非球面系数的表格。

将参照图5描述根据第二实施例的光学系统。

根据实施例的光学系统200包括第一透镜210至第六透镜260。从物方朝着成像面顺序地设置第一透镜210至第六透镜260。

第一透镜210具有负屈光力。第一透镜210的物方表面是凸面，其像方表面是凹面。第一透镜210呈非球面形状。作为示例，第一透镜210的物方表面和像方表面均是非球面。第一透镜210可由具有1.547的折射率的材料形成。第一透镜210的焦距可是-40047.4mm。

第二透镜220具有正屈光力。第二透镜220的物方表面是凸面，且其像方表面是凸面。第二透镜220呈非球面形状。作为示例，第二透镜220的物方表面和像方表面均是非球面。第二透镜220由与第一透镜的材料基本相同或相似的材料形成。作为示例，第二透镜220具有1.547的折射率，与第一透镜的折射率相同。第二透镜220的焦距可是2.780mm。

第三透镜230具有负屈光力。第三透镜230的物方表面是凸面，其像方表面是凹面。第三透镜230呈非球面形状。作为示例，第三透镜230的物方表面和像方表面均是非球面。第三透镜230具有比第一透镜的折射率和第二透镜的折射率高的折射率。作为示例，第三透镜230的折射率可是1.657，高于第一透镜的折射率和第二透镜的折射率。第三透镜230的焦距可是-5.758mm。

第四透镜240具有正屈光力。第四透镜240的物方表面是凹面，其像方表面是凸面。第四透镜240呈非球面形状。作为示例，第四透镜240的物方表面和像方表面均是非球面。第四透镜240具有比第一透镜的折射率和第二透镜的折射率高的折射率。作为示例，第四透镜240的折射率可是1.657，高于第一透镜的折射率和第二透镜的折射率。第四透镜240的焦距可是69.588mm。

第五透镜250具有负屈光力。第五透镜250的物方表面是凸面，其像方表面是凹面。第五透镜250呈非球面形状。作为示例，第五透镜250的物方表面和像方表面均是非球面。在第五透镜250上形成有拐点。作为示例，在第五透镜250的像方表面上可形成一个或更多个拐点。第五透镜250具有比第一透镜的折射率和第二透镜的折射率高的折射率。作为示例，第五透镜250的折射率可是1.657，高于第一透镜的折射率和第二透镜的折射率。第五透镜250的焦距可是-405.09mm。根据实施例，如图5所示，第五透镜250的上端和下端在不接触第一透镜210至第四透镜240的上部和下部的情况下与第一透镜210至第四透镜240的上部和下部平行地朝向物方水平地延伸。

第六透镜260具有负屈光力。第六透镜260的物方表面是凸面，其像方表面是凹面。第六透镜260呈非球面形状。作为示例，第六透镜260的物方表面和像方表面均是非球面。在第六透镜260上形成有拐点。作为示例，在第六透镜260的物方表面和像方表面上形成一个或更多个拐点。第六透镜260具有低折射率。作为示例，第六透镜260的折射率是1.537，低于第一透镜的折射率和第二透镜的折射率。第六透镜260的焦距可是-13.722mm。

光学系统200包括滤光器270和图像传感器280。

滤光器270设置为与第六透镜260的像方表面相邻。滤光器270具有基本上平坦的板。滤光器270从由第六透镜260折射的光中滤除红外光。

图像传感器280设置在滤光器270的后面。图像传感器280具有预定的尺寸。作为示例，从图像传感器280的成像面与光轴之间的交点到图像传感器280的对角线拐角的距离(IMG HT)(见图6)是3.50mm。

光学系统200包括光阑STOP。光阑STOP设置在第二透镜与第三透镜之间。

如上所述构造的光学系统200可表现出如图6所示的像差特性和图7所示的光学特性。作为示例，根据实施例的光学系统200的F数可是2.07，总长度(TTL)(从光学系统200的第一透镜的物方表面到光学系统200的成像面的距离)是5.104mm，光学系统200的总焦距是4.402mm。例如，图8是表示光学系统200的透镜的非球面系数的表格。

将参照图9描述根据第三实施例的光学系统。

根据实施例的光学系统300包括第一透镜310至第六透镜360。从物方朝着成像面顺序地设置第一透镜310至第六透镜360。

第一透镜310具有负屈光力。第一透镜310的物方表面是凸面，其像方表面是凹面。第一透镜310呈非球面形状。作为示例，第一透镜310的物方表面和像方表面均是非球面。第一透镜310可由具有1.547的折射率的材料形成。第一透镜310的焦距可是-95.513mm。

第二透镜320具有正屈光力。第二透镜320的物方表面是凸面，且其像方表面是凸面。第二透镜320呈非球面形状。作为示例，第二透镜320的物方表面和像方表面均是非球面。第二透镜320由与第一透镜的材料基本相同或相似的材料形成。作为示例，第二透镜320具有1.547的折射率，与第一透镜的折射率相同。第二透镜320的焦距可是2.716mm。

第三透镜330具有负屈光力。第三透镜330的物方表面是凸面，其像方表面是凹面。第三透镜330呈非球面形状。作为示例，第三透镜330的物方表面和像方表面均是非球面。第三透镜330具有比第一透镜的折射率和第二透镜的折射率高的折射率。作为示例，第三透镜330的折射率是1.657，高于第一透镜的折射率和第二透镜的折射率。第三透镜330的焦距可是-6.192mm。

第四透镜340具有正屈光力。第四透镜340的物方表面是凹面，其像方表面是凸面。第四透镜340呈非球面形状。作为示例，第四透镜340的物方表面和像方表面均是非球面。第四透镜340可具有比第一透镜的折射率和第二透镜的折射率高的折射率。作为示例，第四透镜340的折射率是1.657，高于第一透镜的折射率和第二透镜的折射率。第四透镜340的焦距可是62.408mm。

第五透镜350具有负屈光力。第五透镜350的物方表面是凹面，其像方表面是凹面。第五透镜350呈非球面形状。作为示例，第五透镜350的物方表面和像方表面均是非球面。在第五透镜350上形成有拐点。作为示例，在第五透镜350的像方表面上形成一个或更多个拐点。第五透镜350具有比第一透镜的折射率和第二透镜的折射率高的折射率。作为示例，第五透镜350的折射率可是1.657，高于第一透镜的折射率和第二透镜的折射率。第五透镜350的焦距可是-196.150mm。在一个示例中，第五透镜350的物方表面在近轴区域凹入并在其边缘部分逐渐变平坦。

第六透镜360具有负屈光力。第六透镜360的物方表面是凸面，其像方表面是凹面。第六透镜360呈非球面形状。作为示例，第六透镜360的物方表面和像方表面均是非球面。在第六透镜360上形成有拐点。作为示例，在第六透镜360的物方表面和像方表面上形成一个或更多个拐点。第六透镜360具有低折射率。作为示例，第六透镜360的折射率可是1.537，低于第一透镜的折射率和第二透镜的折射率。第六透镜360的焦距可是-11.896mm。

光学系统300包括滤光器370和图像传感器380。

滤光器370设置为与第六透镜360的像方表面相邻。滤光器370具有基本上平坦的板。滤光器370从由第六透镜360折射的光中滤除红外光。

图像传感器380设置在滤光器370的后面。图像传感器380具有预定的尺寸。作为示例，从图像传感器380的成像面与光轴之间的交点到图像传感器380的对角线拐角的距离(IMG HT)(见图10)可是3.50mm。

光学系统300包括光阑STOP。光阑STOP设置在第二透镜与第三透镜之间。

如上所述构造的光学系统300可表现出如图10所示的像差特性和图11所示的光学特性。作为示例，根据实施例的光学系统300的F数是2.08，总长度(TTL)(从光学系统300的第一透镜的物方表面到光学系统300的成像面的距离)是5.104mm，光学系统300的总焦距是4.392mm。例如，图12是表示光学系统300的透镜的非球面系数的表格。

将参照图13描述根据第四实施例的光学系统。

根据实施例的光学系统400包括第一透镜410至第六透镜460。从物方朝着成像面顺序地设置第一透镜410至第六透镜460。

第一透镜410具有负屈光力。第一透镜410的物方表面是凸面，其像方表面是凹面。第一透镜410呈非球面形状。作为示例，第一透镜410的物方表面和像方表面均是非球面。第一透镜410可由具有1.547的折射率的材料形成。第一透镜410的焦距可是-677.554mm。

第二透镜420具有正屈光力。第二透镜420的物方表面是凸面，且其像方表面是凸面。第二透镜420呈非球面形状。作为示例，第二透镜420的物方表面和像方表面均是非球面。第二透镜420由与第一透镜的材料基本相同或相似的材料形成。作为示例，第二透镜420具有1.547的折射率，与第一透镜的折射率相同。第二透镜420的焦距可是2.800mm。

第三透镜430具有负屈光力。第三透镜430的物方表面是凸面，其像方表面是凹面。第三透镜430可呈非球面形状。作为示例，第三透镜430的物方表面和像方表面可均是非球面。第三透镜430具有比第一透镜的折射率和第二透镜的折射率高的折射率。作为示例，第三透镜430的折射率可是1.657，高于第一透镜的折射率和第二透镜的折射率。第三透镜430的焦距可是-5.988mm。

第四透镜440具有正屈光力。第四透镜440的物方表面是凹面，其像方表面是凸面。第四透镜440呈非球面形状。作为示例，第四透镜440的物方表面和像方表面均是非球面。第四透镜440具有比第一透镜的折射率和第二透镜的折射率高的折射率。作为示例，第四透镜440的折射率是1.657，高于第一透镜的折射率和第二透镜的折射率。第四透镜440的焦距可是31.426mm。

第五透镜450具有负屈光力。第五透镜450的物方表面是凹面，其像方表面是凹面。第五透镜450呈非球面形状。作为示例，第五透镜450的物方表面和像方表面均是非球面。在第五透镜450上形成有拐点。作为示例，在第五透镜450的像方表面上形成一个或更多个拐点。第五透镜450具有比第一透镜的折射率和第二透镜的折射率高的折射率。作为示例，第五透镜450的折射率可是1.657，高于第一透镜的折射率和第二透镜的折射率。第五透镜450的焦距可是-80.848mm。在一个示例中，第五透镜450的物方表面在近轴区域凹入并在其边缘部分逐渐变平坦。

第六透镜460具有负屈光力。第六透镜460的物方表面是凸面，其像方表面是凹面。第六透镜460呈非球面形状。作为示例，第六透镜460的物方表面和像方表面均是非球面。在第六透镜460上形成有拐点。作为示例，在第六透镜460的物方表面和像方表面上形成一个或更多个拐点。第六透镜460具有低折射率。作为示例，第六透镜460的折射率可是1.537，低于第一透镜的折射率和第二透镜的折射率。第六透镜460的焦距可是-10.783mm。

光学系统400包括滤光器470和图像传感器480。滤光器470可设置为与第六透镜460的像方表面相邻。滤光器470可具有基本上平坦的板。滤光器470可从由第六透镜460折射的光中滤除红外光。

图像传感器480设置在滤光器470的后面。图像传感器480具有预定的尺寸。作为示例，从图像传感器480的成像面与光轴之间的交点到图像传感器480的对角线拐角的距离(IMG HT)(见图14)是3.50mm。

光学系统400包括光阑STOP。光阑STOP设置在第二透镜与第三透镜之间。

如上所述构造的光学系统400可表现出如图14所示的像差特性和图15所示的光学特性。作为示例，根据实施例的光学系统400的F数是2.00，总长度(TTL)(从光学系统400的第一透镜的物方表面到光学系统400的成像面的距离)是5.103mm，光学系统400的总焦距是4.327mm。例如，图16是表示光学系统400的透镜的非球面系数的表格。

将参照图17描述根据第五实施例的光学系统。

根据实施例的光学系统500包括第一透镜510至第六透镜560。从物方朝着成像面顺序地设置第一透镜510至第六透镜560。

第一透镜510具有负屈光力。第一透镜510的物方表面是凸面，其像方表面是凹面。第一透镜510呈非球面形状。作为示例，第一透镜510的物方表面和像方表面均是非球面。第一透镜510由具有1.547的折射率的材料形成。第一透镜510的焦距可是-9275.74mm。

第二透镜520具有正屈光力。第二透镜520的物方表面是凸面，且其像方表面是凸面。第二透镜520呈非球面形状。作为示例，第二透镜520的物方表面和像方表面均是非球面。第二透镜520由与第一透镜的材料基本相同或相似的材料形成。作为示例，第二透镜520具有1.547的折射率，与第一透镜的折射率相同。第二透镜520的焦距可是2.816mm。

第三透镜530具有负屈光力。第三透镜530的物方表面是凸面，其像方表面是凹面。第三透镜530呈非球面形状。作为示例，第三透镜530的物方表面和像方表面均是非球面。第三透镜530具有比第一透镜的折射率和第二透镜的折射率高的折射率。作为示例，第三透镜530的折射率可是1.657，高于第一透镜的折射率和第二透镜的折射率。第三透镜530的焦距可是-6.016mm。

第四透镜540具有正屈光力。第四透镜540的物方表面是凹面，其像方表面是凸面。第四透镜540呈非球面形状。作为示例，第四透镜540的物方表面和像方表面均是非球面。第四透镜540具有比第一透镜的折射率和第二透镜的折射率高的折射率。作为示例，第四透镜540的折射率是1.657，高于第一透镜的折射率和第二透镜的折射率。第四透镜540的焦距可是30.800mm。

第五透镜550具有负屈光力。第五透镜550的物方表面是凹面，其像方表面是凹面。第五透镜550呈非球面形状。作为示例，第五透镜550的物方表面和像方表面均是非球面。在第五透镜550上形成有拐点。作为示例，在第五透镜550的像方表面上形成一个或更多个拐点。第五透镜550具有比第一透镜的折射率和第二透镜的折射率高的折射率。作为示例，第五透镜550的折射率可是1.657，高于第一透镜的折射率和第二透镜的折射率。第五透镜550的焦距可是-68.976mm。在一个示例中，第五透镜550的物方表面在近轴区域凹入并在其边缘部分逐渐变平坦。

第六透镜560具有负屈光力。第六透镜560的物方表面是凸面，其像方表面可是凹面。第六透镜560可呈非球面形状。作为示例，第六透镜560的物方表面和像方表面均是非球面。在第六透镜560上形成有拐点。作为示例，在第六透镜560的物方表面和像方表面上形成一个或更多个拐点。第六透镜560具有低折射率。作为示例，第六透镜560的折射率可是1.537，低于第一透镜的折射率和第二透镜的折射率。第六透镜560的焦距可是-11.437mm。

光学系统500包括滤光器570和图像传感器580。滤光器570设置为与第六透镜560的像方表面相邻。滤光器570具有基本上平坦的板。滤光器570从由第六透镜560折射的光中滤除红外光。

图像传感器580设置在滤光器570的后面。图像传感器580具有预定的尺寸。作为示例，从图像传感器580的成像面与光轴之间的交点到图像传感器580的对角线拐角的距离(IMG HT)(见图18)是3.50mm。

光学系统500包括光阑STOP。光阑STOP设置在第二透镜与第三透镜之间。

如上所述构造的光学系统500表现出如图18所示的像差特性和图19所示的光学特性。作为示例，根据实施例的光学系统500的F数是1.98，总长度(TTL)(从光学系统500的第一透镜的物方表面到光学系统500的成像面的距离)是5.102mm，光学系统500的总焦距是4.303mm。例如，图20是表示光学系统500的透镜的非球面系数的表格。

将参照图21描述根据第六实施例的光学系统。

根据实施例的光学系统600包括第一透镜610至第六透镜660。可从物方朝着成像面顺序地设置第一透镜610至第六透镜660。

第一透镜610具有负屈光力。第一透镜610的物方表面是凸面，其像方表面是凹面。第一透镜610呈非球面形状。作为示例，第一透镜610的物方表面和像方表面均是非球面。第一透镜610可由具有1.547的折射率的材料形成。第一透镜610的焦距可是-5064.53mm。

第二透镜620具有正屈光力。第二透镜620的物方表面是凸面，且其像方表面是凸面。第二透镜620呈非球面形状。作为示例，第二透镜620的物方表面和像方表面均是非球面。第二透镜620由与第一透镜的材料基本相同或相似的材料形成。作为示例，第二透镜620具有1.547的折射率，与第一透镜的折射率相同。第二透镜620的焦距可是2.818mm。

第三透镜630具有负屈光力。第三透镜630的物方表面是凸面，其像方表面是凹面。第三透镜630呈非球面形状。作为示例，第三透镜630的物方表面和像方表面均是非球面。第三透镜630具有比第一透镜的折射率和第二透镜的折射率高的折射率。作为示例，第三透镜630的折射率是1.657，高于第一透镜的折射率和第二透镜的折射率。第三透镜630的焦距可是-5.971mm。

第四透镜640具有正屈光力。第四透镜640的物方表面是凹面，其像方表面是凸面。第四透镜640可呈非球面形状。作为示例，第四透镜640的物方表面和像方表面可均是非球面。第四透镜640可具有比第一透镜的折射率和第二透镜的折射率高的折射率。作为示例，第四透镜640的折射率可是1.657，高于第一透镜的折射率和第二透镜的折射率。第四透镜640的焦距可是29.146mm。

第五透镜650具有负屈光力。第五透镜650的物方表面是凹面，其像方表面是凹面。第五透镜650呈非球面形状。作为示例，第五透镜650的物方表面和像方表面均是非球面。在第五透镜650上形成有拐点。作为示例，在第五透镜650的像方表面上形成一个或更多个拐点。第五透镜650具有比第一透镜的折射率和第二透镜的折射率高的折射率。作为示例，第五透镜650的折射率是1.657，高于第一透镜的折射率和第二透镜的折射率。第五透镜650的焦距可是-97.168mm。在一个示例中，第五透镜650的物方表面在近轴区域凹入并在其边缘部分逐渐变平坦。

第六透镜660具有负屈光力。第六透镜660的物方表面是凸面，其像方表面是凹面。第六透镜660呈非球面形状。作为示例，第六透镜660的物方表面和像方表面均是非球面。在第六透镜660上形成有拐点。作为示例，在第六透镜660的物方表面和像方表面上形成一个或更多个拐点。第六透镜660具有低折射率。作为示例，第六透镜660的折射率可是1.537，低于第一透镜的折射率和第二透镜的折射率。第六透镜560的焦距可是-10.966mm。

光学系统600包括滤光器670和图像传感器680。滤光器670设置为与第六透镜660的像方表面相邻。滤光器670具有基本上平坦的板。滤光器670从由第六透镜660折射的光中滤除红外光。

图像传感器680设置在滤光器670的后面。图像传感器680具有预定的尺寸。作为示例，从图像传感器680的成像面与光轴之间的交点到图像传感器680的对角线拐角的距离(IMG HT)(见图22)是3.50mm。

光学系统600包括光阑STOP。光阑STOP设置在第二透镜与第三透镜之间。

如上所述构造的光学系统600表现出如图22所示的像差特性和图23所示的光学特性。作为示例，根据实施例的光学系统600的F数是1.98，总长度(TTL)(从光学系统600的第一透镜的物方表面到光学系统600的成像面的距离)是5.102mm，光学系统600的总焦距是4.298mm。例如，图24是表示光学系统600的透镜的非球面系数的表格。

根据如上所述构造的第一实施例至第六实施例的光学系统满足如表1所示的条件表达式1至条件表达式17中的全部。

[表1]

如上阐述，根据实施例的光学系统拍摄了清晰的图像。

虽然本公开包括具体示例，但本领域技术人员将领会，在不脱离权利要求及其等同物的精神及范围的情况下，可在这些实施例中作出形式和细节上的各种变化。这里所描述的示例将仅仅被理解为描述性意义，而非出于限制的目的。在每个示例中的特征或方面的描述将被理解为可适用于其他示例中的类似的特征或方面。如果按照不同的顺序执行所描述的技术，和/或如果按照不同的形式组合和/或通过其他组件或他们的等同物替换或增添描述的系统、架构、装置或电路中的组件，则可获得合适的结果。因此，本公开的范围并不通过具体实施方式限定而是通过权利要求及其等同物限定，权利要求及其等同物的范围之内的全部变换将被理解为包括在本公开中。

Claims (15)

1.一种光学系统，包括：

第一透镜，具有负屈光力和呈凸面的物方表面；

第二透镜，具有正屈光力；

第三透镜，具有负屈光力和呈凸面的物方表面；

第四透镜，具有正屈光力；

第五透镜，具有负屈光力；

第六透镜，具有负屈光力并具有形成在所述第六透镜的像方表面上的拐点，

其中，从物朝向成像面顺序地设置所述第一透镜至所述第六透镜，

所述光学系统总共有具有屈光力的六个透镜，

所述光学系统的总焦距f和所述第五透镜的像方表面的曲率半径r11满足1.0<r11/f。

2.根据权利要求1所述的光学系统，其中，所述第一透镜的阿贝数V1和所述第三透镜的阿贝数V3满足25<V1-V3<45。

3.根据权利要求1所述的光学系统，其中，所述第二透镜的焦距f2满足0.3<f2/f<1.5。

4.根据权利要求1所述的光学系统，其中，从所述第一透镜的物方表面到所述光学系统的所述成像面的距离TTL满足TTL/f<1.5。

5.根据权利要求1所述的光学系统，其中，所述第一透镜具有呈凹面的像方表面。

6.根据权利要求1所述的光学系统，其中，所述第二透镜具有呈凸面的物方表面。

7.根据权利要求1所述的光学系统，其中，所述第二透镜具有呈凸面的像方表面。

8.根据权利要求1所述的光学系统，其中，所述第三透镜具有呈凹面的像方表面。

9.根据权利要求1所述的光学系统，其中，所述第四透镜具有呈凹面的物方表面。

10.根据权利要求1所述的光学系统，其中，所述第四透镜具有呈凸面的像方表面。

11.根据权利要求1所述的光学系统，其中，所述第五透镜具有呈凹面的像方表面。

12.根据权利要求1所述的光学系统，其中，所述第六透镜具有呈凸面的物方表面。

13.根据权利要求1所述的光学系统，其中，所述第一透镜的焦距f1满足f1/f<0。

14.根据权利要求1所述的光学系统，其中，所述第三透镜的像方表面的曲率半径r7满足0.3<r7/f<1.4。

15.根据权利要求1所述的光学系统，其中，所述光学系统的视场角FOV满足74°<FOV。

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