CN111338057A - 光学系统、取像模组及电子设备 - Google Patents

光学系统、取像模组及电子设备 Download PDF

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CN111338057A CN202010271785.1A CN202010271785A CN111338057A CN 111338057 A CN111338057 A CN 111338057A CN 202010271785 A CN202010271785 A CN 202010271785A CN 111338057 A CN111338057 A CN 111338057A
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optical system
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refractive power
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邹金华
李明
邹海荣
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Nanchang OFilm Precision Optical Products Co Ltd
OFilm Group Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种光学系统、取像模组及电子设备。光学系统由物侧到像侧依次包括具有正屈折力的第一透镜；具有屈折力的第二透镜；具有负屈折力的第三透镜，物侧面及像侧面于圆周处均为凹面；具有负屈折力的第四透镜；具有正屈折力的第五透镜，物侧面及像侧面均为非球面，且物侧面及像侧面中的至少一个存在反曲点；具有负屈折力的第六透镜。光学系统满足：0.60＜CT1/SD11＜1.01；5.5＜TTL/CT1＜9.0；CT1为第一透镜于光轴上的厚度，SD11为第一透镜的物侧面的最大有效孔径的一半，TTL为第一透镜的物侧面至光学系统的成像面的距离。上述光学系统，能够使摄像镜头的头部较小，满足电子设备小型化设计的需求。

Description

光学系统、取像模组及电子设备
技术领域
本发明涉及摄像领域，特别是涉及一种光学系统、取像模组及电子设备。
背景技术
随着智能手机、平板电脑等电子设备的不断发展，摄像功能已经成为电子设备中不可缺少的功能，而电子设备的体积越来越偏向于小型化，也对电子设备内的光学系统的尺寸提出了更高的要求。但是，目前的摄像镜头的头部通常较大，难以满足电子设备小型化设计的需求。
发明内容
基于此，有必要针对摄像镜头头部较大，难以满足电子设备小型化设计的需求的问题，提供一种光学系统、取像模组及电子设备。
一种光学系统，由物侧到像侧依次包括：
具有正屈折力的第一透镜；
具有屈折力的第二透镜；
具有负屈折力的第三透镜，所述第三透镜的物侧面及像侧面于圆周处均为凹面；
具有负屈折力的第四透镜；
具有正屈折力的第五透镜，所述第五透镜的物侧面及像侧面中的至少一个存在反曲点；
具有负屈折力的第六透镜；
且所述光学系统满足以下关系式：
0.60＜CT1/SD11＜1.01；
5.5＜TTL/CT1＜9.0；
其中，CT1为所述第一透镜于光轴上的厚度，SD11为所述第一透镜的物侧面的最大有效孔径的一半，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上的距离。
上述光学系统，满足关系式：0.60＜CT1/SD11＜1.01时，能够对所述第一透镜进行合理配置，进而使摄像镜头的头部较小，满足电子设备小型化设计的要求。而满足关系式：5.5＜TTL/CT1＜9.0时，能够对所述第一透镜及所述光学系统的系统总长进行合理配置，在保证摄像镜头的头部较小的同时，能够使所述光学系统的系统总长较小，进一步满足电子设备小型化设计的需求。同时也能保证所述第一透镜有足够的厚度，以使所述第一透镜的加工成型良率更高，进而提升所述光学系统的组装良率。
在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下关系式：
2.2≤FNO≤2.6；
其中，FNO为所述光学系统的光圈数。满足上述关系式时，在保证所述光学系统具备足够的通光量的同时，也有利于使摄像镜头的头部较小。
在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下关系式：
1＜f3/f4＜10；
其中，f3为所述第三透镜的有效焦距，f4为所述第四透镜的有效焦距。满足上述关系式时，能够对所述第三透镜及所述第四透镜进行合理配置，以有效扩大所述光学系统的视场角，进而缩小所述光学系统的系统总长，满足小型化设计的需求。
在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下关系式：
2.0＜f4/f1+f5/f6＜4.0；
其中，f1为所述第一透镜的有效焦距，f4为所述第四透镜的有效焦距；f5为所述第五透镜的有效焦距，f6为所述第六透镜的有效焦距。满足上述关系式时，能够对所述第一透镜、第四透镜、第五透镜以及所述第六透镜的屈折力进行合理配置，以保证所述光学系统的正负球差能够相互平衡，进而提升所述光学系统的成像质量。
在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下关系式：
1.0＜f/f12＜1.5；
其中，f为所述光学系统的总有效焦距，f12为所述第一透镜及所述第二透镜的组合焦距。满足上述关系式时，能够对所述光学系统的有效焦距以及所述第一透镜和第二透镜的组合焦距进行合理配置，以有效缩短所述光学系统的系统总长，同时能够避免所述光学系统的高阶球差过度增大，进而提高所述光学系统的成像质量。
在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下关系式：
TT/ImgH＜1.1；
其中，TT为所述第一透镜的物侧面至所述第六透镜的像侧面于光轴上的距离，ImgH为所述光学系统于成像面上有效像素区域对角线长度的一半。满足上述关系式时，能够提高所述光学系统在成像面上的成像质量，同时有效缩短所述光学系统的系统总长，进一步满足镜头的小型化设计的需求。
在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下关系式：
-1.5＜R9/R10＜0；
其中，R9为所述第五透镜的物侧面于光轴处的曲率半径，R10为所述第五透镜的像侧面于光轴处的曲率半径。满足上述关系式时，能够对所述第五透镜的物侧面及像侧面之间的关系进行合理约束，以此合理分配所述光学系统的偏折角，同时能够改善所述光学系统轴外视场的像散，进而提高所述光学系统的成像质量。
在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下关系式：
1＜|f6|/R12＜2；
其中，f6为所述第六透镜的有效焦距，R12为所述第六透镜的像侧面于光轴处的曲率半径。满足上述关系式时，能够对所述第六透镜的有效焦距及像侧面进行合理配置，以减小光线到达所述光学系统的成像面的入射角，进而使所述光学系统更容易与感光元件相匹配。
在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下关系式：
1.0＜CT5/|SAG51|＜5.0；
其中，CT5为所述第五透镜于光轴上的厚度，SAG51为所述第五透镜的物侧面的矢高。满足上述关系式时，能够对所述第五透镜进行合理配置，使所述第五透镜的面型更合理，以降低所述第五透镜加工成型的不良率，同时能够修正所述光学系统所产生的像差，进一步提高所述光学系统的成像质量。
一种取像模组，包括感光元件以及上述任一实施例所述的光学系统，所述感光元件设置于所述光学系统的像侧。在所述取像模组中采用上述光学系统，使摄像镜头的头部较小，能够满足电子设备小型化设计的需求。
一种电子设备，包括壳体以及上述的取像模组，所述取像模组安装于所述壳体上。在所述电子设备中采用上述取像模组，电子设备中的镜头的头部较小，能够满足电子设备小型化设计的需求。
附图说明
图1为本申请第一实施例中的光学系统的示意图；
图2为本申请第一实施例中的光学系统的球差图、像散图及畸变图；
图3为本申请第二实施例中的光学系统的示意图；
图4为本申请第二实施例中的光学系统的球差图、像散图及畸变图；
图5为本申请第三实施例中的光学系统的示意图；
图6为本申请第三实施例中的光学系统的球差图、像散图及畸变图；
图7为本申请第四实施例中的光学系统的示意图；
图8为本申请第四实施例中的光学系统的球差图、像散图及畸变图；
图9为本申请第五实施例中的光学系统的示意图；
图10为本申请第五实施例中的光学系统的球差图、像散图及畸变图；
图11为本申请第六实施例中的光学系统的示意图；
图12为本申请第六实施例中的光学系统的球差图、像散图及畸变图；
图13为本申请一实施例中的取像模组的示意图；
图14为本申请一实施例中的电子设备的示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”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“内”、“外”、“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。
请参见图1，在本申请的一些实施例中，光学系统100由物侧到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以及第六透镜L6。具体地，第一透镜L1包括物侧面S1及像侧面S2，第二透镜L2包括物侧面S3及像侧面S4，第三透镜L3包括物侧面S5及像侧面S6，第四透镜L4包括物侧面S7及像侧面S8，第五透镜L5包括物侧面S9及像侧面S10，第六透镜L6包括物侧面S11及像侧面S12。
其中，第一透镜L1具有正屈折力，第二透镜L2具有屈折力。第三透镜L3具有负屈折力，且第三透镜L3的物侧面S5及像侧面S6于圆周处均为凹面。第四透镜L4具有负屈折力。第五透镜L5具有正屈折力，且第五透镜L5的物侧面S9及像侧面S10中的至少一个存在反曲点，以修正离轴视场的像差，提高光学系统100的成像质量。且在光学系统100中，各透镜同轴设置，且各透镜的中心轴均处于同一直线，该直线为光学系统100的光轴
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还包括设置于第六透镜L6像侧的红外滤光片L7，红外滤光片L7包括物侧面S13及像侧面S14。进一步地，光学系统100还包括位于第六透镜L6像侧的像面S15，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及第六透镜L6调节后能够成像于像面S15。值得注意的是，红外滤光片L7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的像面S15而影响正常成像。
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，第五透镜L5的物侧面S9及像侧面S10均为非球面，而光学系统100的其余透镜的物侧面和像侧面可以均为球面。需要注意的是，上述实施例仅是对本申请的一些实施例的举例，在一些实施例中，光学系统100中其余透镜的表面可以是非球面或球面的任意组合。
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，配合光学系统的较小尺寸以实现光学系统的轻小型化设计。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。
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或第六透镜L6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。
进一步地，在一些实施例中，光学系统100满足关系式：0.60＜CT1/SD11＜1.01；其中，CT1为第一透镜L1于光轴上的厚度，即第一透镜L1的中心厚度，SD11为第一透镜L1的物侧面S1的最大有效孔径的一半。具体地，CT1/SD11可以为：0.64、0.69、0.73、0.75、0.82、0.86、0.89、0.91、0.93或0.98。满足上述关系式时，能够对第一透镜L1进行合理配置，进而使摄像镜头的头部较小，满足电子设备小型化设计的要求。
在一些实施例中，光学系统100满足关系式：5.5＜TTL/CT1＜9.0；其中，CT1为第一透镜L1于光轴上的厚度，TTL为第一透镜L1的物侧面S1至成像S15于光轴上的距离。具体地，TTL/CT1可以为：5.81、5.92、6.31、6.58、6.85、6.92、7.12、7.34、7.58或7.69。满足上述关系式时，能够对第一透镜L1及光学系统100的系统总长进行合理配置，在保证摄像镜头的头部较小的同时，能够使光学系统100的系统总长较小，进一步满足电子设备小型化设计的需求。同时也能保证第一透镜L1有足够的厚度，以使第一透镜L1的加工成型良率更高，进而提升光学系统100的组装良率。
在一些实施例中，光学系统100满足关系式：2.2≤FNO≤2.6；其中，FNO为光学系统100的光圈数。具体地，FNO可以为2.30、2.32、2.36、2.39、2.41、2.47、2.48、2.51、2.53或2.55。满足上述关系式时，在保证光学系统100具备足够的通光量的同时，也有利于使摄像镜头的头部较小。
在一些实施例中，光学系统100满足关系式：1＜f3/f4＜10；其中，f3为第三透镜L3的有效焦距，f4为第四透镜L4的有效焦距。具体地，f3/f4可以为1.336、1.735、2.208、2.896、3.528、3.619、4.626、5.462、7.264或9.218。满足上述关系式时，能够对第三透镜L3及第四透镜L4进行合理配置，以有效扩大光学系统100的视场角，进而缩小光学系统100的系统总长，满足小型化设计的需求。
在一些实施例中，光学系统100满足关系式：2.0＜f4/f1+f5/f6＜4.0；其中，f1为第一透镜L1的有效焦距，f4为第四透镜L4的有效焦距；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，f4/f1+f5/f6可以为3.11、3.16、3.19、3.22、3.27、3.41、3.45、3.49、3.53或3.58。满足上述关系式时，能够对第一透镜L1、第四透镜L4、第五透镜L5以及第六透镜L6的屈折力进行合理配置，以保证光学系统100的正负球差能够相互平衡，进而提升光学系统100的成像质量。
在一些实施例中，光学系统100满足关系式：1.0＜f/f12＜1.5；其中，f为光学系统100的总有效焦距，f12为第一透镜L1及第二透镜L2的组合焦距。具体地，f/f12可以为1.05、1.06、1.07、1.09、1.10、1.12、1.15、1.16、1.17或1.18。满足上述关系式时，能够对光学系统100的有效焦距以及第一透镜L1和第二透镜L2的组合焦距进行合理配置，以有效缩短光学系统100的系统总长，同时能够避免光学系统100的高阶球差过度增大，进而提高光学系统100的成像质量。
在一些实施例中，光学系统100满足关系式：TT/ImgH＜1.1；其中，TT为第一透镜L1的物侧面S1至第六透镜L6的像侧面S12于光轴上的距离，ImgH为光学系统100于成像面上有效像素区域对角线长度的一半。具体地，TT/ImgH可以为1.05、1.06、1.07或1.08。满足上述关系式时，能够提高光学系统100在像面S15上的成像质量，同时有效缩短光学系统100的系统总长，进一步满足镜头的小型化设计的需求。
在一些实施例中，光学系统100满足关系式：-1.5＜R9/R10＜0；其中，R9为第五透镜L5的物侧面S9于光轴处的曲率半径，R10为第五透镜L5的像侧面S10于光轴处的曲率半径。具体地，R9/R10可以为-1.19、-1.15、-1.11、-1.09、-0.98、-0.92、-0.88、-0.82、-0.75或-0.72。满足上述关系式时，能够对第五透镜L5的物侧面S9及像侧面S10之间的关系进行合理约束，以此合理分配光学系统100的偏折角，同时能够改善光学系统100轴外视场的像散，进而提高光学系统100的成像质量。
在一些实施例中，光学系统100满足关系式：1＜|f6|/R12＜2；其中，f6为第六透镜L6的有效焦距，R12为第六透镜L6的像侧面S12于光轴处的曲率半径。具体地，|f6|/R12可以为1.82、1.84、1.85、1.88、1.89、1.90、1.92、1.96、1.97或1.98。满足上述关系式时，能够对第六透镜L6的有效焦距及像侧面S12进行合理配置，以减小光线到达光学系统100的像面S15的入射角，进而使光学系统100更容易与感光元件相匹配。
在一些实施例中，光学系统100满足关系式：1.0＜CT5/|SAG51|＜5.0；其中，CT5为第五透镜L5于光轴上的厚度，SAG51为第五透镜L5的物侧面S9的矢高，即第五透镜L5的物侧面S9在光轴上的交点至第五透镜L5的物侧面S9的最大有效半径位置于平行光轴方向上的距离。具体地，CT5/|SAG51|可以为1.91、2.13、2.52、2.68、3.22、3.34、3.87、3.92、4.13或4.26。满足上述关系式时，能够对第五透镜L5进行合理配置，使第五透镜L5的面型更合理，以降低第五透镜L5加工成型的不良率，同时能够修正光学系统100所产生的像差，进一步提高光学系统100的成像质量。
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。
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、具有负屈折力的第四透镜L4、具有正屈折力的第五透镜L5以及具有负屈折力的第六透镜L6。图2由左至右依次为第一实施例中光学系统100的球差、像散及畸变的曲线图，其中像散图和畸变图均为555nm下的曲线图，其他实施例相同。
第一透镜L1的物侧面S1于近轴处为凸面，于圆周处为凸面；
第一透镜L1的像侧面S2于近轴处为平面，于圆周处为平面；
第二透镜L2的物侧面S3于近轴处为平面，于圆周处为平面；
第二透镜L2的像侧面S4于近轴处为凹面，于圆周处为凸面；
第三透镜L3的物侧面S5于近轴处为凹面，于圆周处为凹面；
第三透镜L3的像侧面S6于近轴处为凸面，于圆周处为凹面；
第四透镜L4的物侧面S7于近轴处为凹面，于圆周处为凹面；
第四透镜L4的像侧面S8于近轴处为凹面，于圆周处为凸面；
第五透镜L5的物侧面S9于近轴处为凸面，于圆周处为凹面；
第五透镜L5的像侧面S10于近轴处为凸面，于圆周处为凸面；
第六透镜L6的物侧面S11于近轴处为凸面，于圆周处为凸面；
第六透镜L6的像侧面S12于近轴处为凹面，于圆周处为凹面；。
第一透镜L1的像侧面S2及第二透镜L2的物侧面S3为平面，而第一透镜L1的物侧面S1、第二透镜L2的像侧面S4以及第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6的物侧面和像侧面均为非球面。
需要注意的是，在本申请中，当描述透镜的一个表面于近轴处(该侧面的中心区域)为凸面时，可理解为该透镜的该表面于光轴附近的区域为凸面。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，当该表面于光轴处为凸面，且于圆周处也为凸面时，该表面由中心(光轴)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。
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及第六透镜L6的材质均为塑料。
进一步地，光学系统100满足关系式：CT1/SD11＝1.001；其中，CT1为第一透镜L1于光轴上的厚度，即第一透镜L1的中心厚度，SD11为第一透镜L1的物侧面S1的最大有效孔径的一半。满足上述关系式时，能够对第一透镜L1进行合理配置，进而使摄像镜头的头部较小，满足电子设备小型化设计的要求。
光学系统100满足关系式：TTL/CT1＝5.80；其中，CT1为第一透镜L1于光轴上的厚度，TTL为第一透镜L1的物侧面S1至成像S15的距离。满足上述关系式时，能够对第一透镜L1及光学系统100的系统总长进行合理配置，在保证摄像镜头的头部较小的同时，能够使光学系统100的系统总长较小，进一步满足电子设备小型化设计的需求。同时也能保证第一透镜L1有足够的厚度，以使第一透镜L1的加工成型良率更高，进而提升光学系统100的组装良率。
光学系统100满足关系式：FNO＝2.54；其中，FNO为光学系统100的光圈数。满足上述关系式时，在保证光学系统100具备足够的通光量的同时，也有利于使摄像镜头的头部较小。
光学系统100满足关系式：f3/f4＝9.218；其中，f3为第三透镜L3的有效焦距，f4为第四透镜L4的有效焦距。满足上述关系式时，能够对第三透镜L3及第四透镜L4进行合理配置，以有效扩大光学系统100的视场角，进而缩小光学系统100的系统总长，满足小型化设计的需求。
光学系统100满足关系式：f4/f1+f5/f6＝3.58；其中，f1为第一透镜L1的有效焦距，f4为第四透镜L4的有效焦距；f5为第五透镜L5的有效焦距，f6为第六透镜L6的有效焦距。满足上述关系式时，能够对第一透镜L1、第四透镜L4、第五透镜L5以及第六透镜L6的屈折力进行合理配置，以保证光学系统100的正负球差能够相互平衡，进而提升光学系统100的成像质量。
光学系统100满足关系式：f/f12＝1.05；其中，f为光学系统100的总有效焦距，f12为第一透镜L1及第二透镜L2的组合焦距。满足上述关系式时，能够对光学系统100的有效焦距以及第一透镜L1和第二透镜L2的组合焦距进行合理配置，以有效缩短光学系统100的系统总长，同时能够避免光学系统100的高阶球差过度增大，进而提高光学系统100的成像质量。
光学系统100满足关系式：TT/ImgH＝1.05；其中，TT为第一透镜L1的物侧面S1至第六透镜L6的像侧面S12于光轴上的距离，ImgH为光学系统100于成像面上有效像素区域对角线长度的一半。满足上述关系式时，能够提高光学系统100在像面S15上的成像质量，同时有效缩短光学系统100的系统总长，进一步满足镜头的小型化设计的需求。
光学系统100满足关系式：R9/R10＝-1.19；其中，R9为第五透镜L5的物侧面S9于光轴处的曲率半径，R10为第五透镜L5的像侧面S10于光轴处的曲率半径。满足上述关系式时，能够对第五透镜L5的物侧面S9及像侧面S10之间的关系进行合理约束，以此合理分配光学系统100的偏折角，同时能够改善光学系统100轴外视场的像散，进而提高光学系统100的成像质量。
光学系统100满足关系式：|f6|/R12＝1.83；其中，f6为第六透镜L6的有效焦距，R12为第六透镜L6的像侧面S12于光轴处的曲率半径。满足上述关系式时，能够对第六透镜L6的有效焦距及像侧面S12进行合理配置，以减小光线到达光学系统100的像面S15的入射角，进而使光学系统100更容易与感光元件相匹配。
光学系统100满足关系式：CT5/|SAG51|＝3.70；其中，CT5为第五透镜L5于光轴上的厚度，SAG51为第五透镜L5的物侧面S9的矢高。满足上述关系式时，能够对第五透镜L5进行合理配置，使第五透镜L5的面型更合理，以降低第五透镜L5加工成型的不良率，同时能够修正光学系统100所产生的像差，进一步提高光学系统100的成像质量。
另外，光学系统100的各项参数由表1给出。其中，表1中的像面S15可理解为光学系统100的成像面。由物面(图未示出)至像面S15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处的曲率半径。面序号1和面序号2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透镜的物侧面于光轴上的距离。
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L7，但此时第六透镜L6的像侧面S11至像面S15的距离保持不变。
在第一实施例中，光学系统100的总有效焦距f＝3.68mm，光圈数FNO＝2.54，最大视场角的一半HFOV＝41.06°，第一透镜L1的物侧面S1至像面S15于光轴上的距离TTL＝4.4mm。
且各透镜的焦距、折射率和阿贝数为波长＝555nm下的数值，其他实施例也相同。
表1
Figure BDA0002442421850000071
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1-10分别表示像侧面或物侧面S1-S10。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为八次非球面系数，以此类推。另外，非球面系数公式如下：
Figure BDA0002442421850000072
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2
Figure BDA0002442421850000073
Figure BDA0002442421850000081
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、具有负屈折力的第四透镜L4、具有正屈折力的第五透镜L5以及具有负屈折力的第六透镜L6。图4由左至右依次为第二实施例中光学系统100的球差、像散及畸变的曲线图。
第一透镜L1的物侧面S1于近轴处为凸面，于圆周处为凸面；
第一透镜L1的像侧面S2于近轴处为平面，于圆周处为平面；
第二透镜L2的物侧面S3于近轴处为平面，于圆周处为平面；
第二透镜L2的像侧面S4于近轴处为凹面，于圆周处为凸面；
第三透镜L3的物侧面S5于近轴处为凹面，于圆周处为凹面；
第三透镜L3的像侧面S6于近轴处为凸面，于圆周处为凹面；
第四透镜L4的物侧面S7于近轴处为凹面，于圆周处为凹面；
第四透镜L4的像侧面S8于近轴处为凹面，于圆周处为凸面；
第五透镜L5的物侧面S9于近轴处为凸面，于圆周处为凹面；
第五透镜L5的像侧面S10于近轴处为凸面，于圆周处为凸面；
第六透镜L6的物侧面S11于近轴处为凸面，于圆周处为凸面；
第六透镜L6的像侧面S12于近轴处为凹面，于圆周处为凹面；。
第一透镜L1的像侧面S2及第二透镜L2的物侧面S3为平面，而第一透镜L1的物侧面S1、第二透镜L2的像侧面S4以及第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6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及第六透镜L6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。
表3
Figure BDA0002442421850000091
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。
表4
Figure BDA0002442421850000092
Figure BDA0002442421850000101
并且，根据上述所提供的各参数信息，可推得以下关系：
CT1/SD11＝0.967；TTL/CT1＝6.03；FNO＝2.55；f3/f4＝6.534；
f4/f1+f5/f6＝3.57；f/f12＝1.06；TT/ImgH＝1.05；R9/R10＝-1.15；
|f6|/R12＝1.82；CT5/|SAG51|＝3.78。
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、具有负屈折力的第四透镜L4、具有正屈折力的第五透镜L5以及具有负屈折力的第六透镜L6。图6由左至右依次为第三实施例中光学系统100的球差、像散及畸变的曲线图。
第一透镜L1的物侧面S1于近轴处为凸面，于圆周处为凸面；
第一透镜L1的像侧面S2于近轴处为凹面，于圆周处为凹面；
第二透镜L2的物侧面S3于近轴处为凸面，于圆周处为凸面；
第二透镜L2的像侧面S4于近轴处为凹面，于圆周处为凸面；
第三透镜L3的物侧面S5于近轴处为凹面，于圆周处为凹面；
第三透镜L3的像侧面S6于近轴处为凸面，于圆周处为凹面；
第四透镜L4的物侧面S7于近轴处为凹面，于圆周处为凹面；
第四透镜L4的像侧面S8于近轴处为凹面，于圆周处为凸面；
第五透镜L5的物侧面S9于近轴处为凸面，于圆周处为凹面；
第五透镜L5的像侧面S10于近轴处为凸面，于圆周处为凸面；
第六透镜L6的物侧面S11于近轴处为凸面，于圆周处为凸面；
第六透镜L6的像侧面S12于近轴处为凹面，于圆周处为凹面；。
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及第六透镜L6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及第六透镜L6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。
表5
Figure BDA0002442421850000102
Figure BDA0002442421850000111
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。
表6
Figure BDA0002442421850000112
并且，根据上述所提供的各参数信息，可推得以下关系：
CT1/SD11＝0.85；TTL/CT1＝6.60；FNO＝2.41；f3/f4＝3.689；
f4/f1+f5/f6＝3.25；f/f12＝1.08；TT/ImgH＝1.07；R9/R10＝-1.00；
|f6|/R12＝1.86；CT5/|SAG51|＝4.3。
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、具有正屈折力的第二透镜L2、具有负屈折力的第三透镜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以及具有负屈折力的第六透镜L6。图8由左至右依次为第四实施例中光学系统100的球差、像散及畸变的曲线图。
第一透镜L1的物侧面S1于近轴处为凸面，于圆周处为凸面；
第一透镜L1的像侧面S2于近轴处为凹面，于圆周处为凹面；
第二透镜L2的物侧面S3于近轴处为凸面，于圆周处为凸面；
第二透镜L2的像侧面S4于近轴处为凹面，于圆周处为凸面；
第三透镜L3的物侧面S5于近轴处为凹面，于圆周处为凹面；
第三透镜L3的像侧面S6于近轴处为凸面，于圆周处为凹面；
第四透镜L4的物侧面S7于近轴处为凹面，于圆周处为凹面；
第四透镜L4的像侧面S8于近轴处为凹面，于圆周处为凸面；
第五透镜L5的物侧面S9于近轴处为凸面，于圆周处为凹面；
第五透镜L5的像侧面S10于近轴处为凸面，于圆周处为凸面；
第六透镜L6的物侧面S11于近轴处为凸面，于圆周处为凸面；
第六透镜L6的像侧面S12于近轴处为凹面，于圆周处为凹面；。
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及第六透镜L6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及第六透镜L6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。
表7
Figure BDA0002442421850000121
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。
表8
Figure BDA0002442421850000122
Figure BDA0002442421850000131
并且，根据上述所提供的各参数信息，可推得以下关系：
CT1/SD11＝0.82；TTL/CT1＝6.84；FNO＝2.41；f3/f4＝3.148；
f4/f1+f5/f6＝3.21；f/f12＝1.10；TT/ImgH＝1.07；R9/R10＝-1.00；
|f6|/R12＝1.87；CT5/|SAG51|＝4.26。
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、具有正屈折力的第二透镜L2、具有负屈折力的第三透镜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以及具有负屈折力的第六透镜L6。图10由左至右依次为第五实施例中光学系统100的球差、像散及畸变的曲线图。
第一透镜L1的物侧面S1于近轴处为凸面，于圆周处为凸面；
第一透镜L1的像侧面S2于近轴处为凹面，于圆周处为凹面；
第二透镜L2的物侧面S3于近轴处为凸面，于圆周处为凸面；
第二透镜L2的像侧面S4于近轴处为凹面，于圆周处为凸面；
第三透镜L3的物侧面S5于近轴处为凹面，于圆周处为凹面；
第三透镜L3的像侧面S6于近轴处为凹面，于圆周处为凹面；
第四透镜L4的物侧面S7于近轴处为凹面，于圆周处为凹面；
第四透镜L4的像侧面S8于近轴处为凹面，于圆周处为凸面；
第五透镜L5的物侧面S9于近轴处为凸面，于圆周处为凹面；
第五透镜L5的像侧面S10于近轴处为凸面，于圆周处为凸面；
第六透镜L6的物侧面S11于近轴处为凸面，于圆周处为凸面；
第六透镜L6的像侧面S12于近轴处为凹面，于圆周处为凹面；。
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及第六透镜L6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及第六透镜L6的材质均为塑料。
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。
表9
Figure BDA0002442421850000141
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。
表10
Figure BDA0002442421850000142
Figure BDA0002442421850000151
并且，根据上述所提供的各参数信息，可推得以下关系：
CT1/SD11＝0.712；TTL/CT1＝7.69；FNO＝2.35；f3/f4＝1.707；
f4/f1+f5/f6＝3.10；f/f12＝1.16；TT/ImgH＝1.08；R9/R10＝-0.86；
|f6|/R12＝1.89；CT5/|SAG51|＝2.61。
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、具有正屈折力的第二透镜L2、具有负屈折力的第三透镜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以及具有负屈折力的第六透镜L6。图12由左至右依次为第六实施例中光学系统100的球差、像散及畸变的曲线图。
第一透镜L1的物侧面S1于近轴处为凸面，于圆周处为凸面；
第一透镜L1的像侧面S2于近轴处为凹面，于圆周处为凹面；
第二透镜L2的物侧面S3于近轴处为凸面，于圆周处为凸面；
第二透镜L2的像侧面S4于近轴处为凹面，于圆周处为凸面；
第三透镜L3的物侧面S5于近轴处为凹面，于圆周处为凹面；
第三透镜L3的像侧面S6于近轴处为凹面，于圆周处为凹面；
第四透镜L4的物侧面S7于近轴处为凹面，于圆周处为凹面；
第四透镜L4的像侧面S8于近轴处为凹面，于圆周处为凸面；
第五透镜L5的物侧面S9于近轴处为凸面，于圆周处为凹面；
第五透镜L5的像侧面S10于近轴处为凸面，于圆周处为凸面；
第六透镜L6的物侧面S11于近轴处为凸面，于圆周处为凸面；
第六透镜L6的像侧面S12于近轴处为凹面，于圆周处为凹面；。
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及第六透镜L6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及第六透镜L6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。
表11
Figure BDA0002442421850000152
Figure BDA0002442421850000161
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。
表12
Figure BDA0002442421850000162
并且，根据上述所提供的各参数信息，可推得以下关系：
CT1/SD11＝0.636；TTL/CT1＝8.4；FNO＝2.30；f3/f4＝1.336；
f4/f1+f5/f6＝3.17；f/f12＝1.18；TT/ImgH＝1.08；R9/R10＝-0.72；
|f6|/R12＝1.98；CT5/|SAG51|＝1.91。
请参见图13，在一些实施例中，光学系统100可与感光元件210组装形成取像模组200。此时，感光元件210的感光面即可视为光学系统100的像面S15。取像模组200还可设置有红外滤光片L7，红外滤光片L7设置于第六透镜L6的像侧面S12与像面S15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)。在取像模组200中采用光学系统100，使摄像镜头的头部较小，能够满足电子设备小型化设计的需求。
请参见图14，在一些实施例中，取像模组200可运用于电子设备300中，电子设备包括壳体310，取像模组200安装在壳体310上。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。在电子设备300中采用取像模组200，电子设备300中的镜头的头部较小，能够满足电子设备300小型化设计的需求。进一步地，可以理解的是，在一些实施例中，当电子设备300为智能手机时，电子设备300中的镜头可以屏下封装的方式安装于壳体310内，此时需要在电子设备300的屏幕中开孔以露出镜头，使电子设备300外部的光线能够经光学系统100进入电子设备300内部并于感光元件210的感光面成像。而在电子设备300中采用上述取像模组200，镜头的头部较小，则电子设备300的屏幕开孔较小即可露出镜头，由此提高电子设备300的屏占比，进而满足电子设备300的小型化设计的需求。
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。
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。

Claims (11)

1.一种光学系统，其特征在于，由物侧到像侧依次包括：
具有正屈折力的第一透镜；
具有屈折力的第二透镜；
具有负屈折力的第三透镜，所述第三透镜的物侧面及像侧面于圆周处均为凹面；
具有负屈折力的第四透镜；
具有正屈折力的第五透镜，所述第五透镜的物侧面及像侧面中的至少一个存在反曲点；
具有负屈折力的第六透镜；
且所述光学系统满足以下关系式：
0.60＜CT1/SD11＜1.01；
5.5＜TTL/CT1＜9.0；
其中，CT1为所述第一透镜于光轴上的厚度，SD11为所述第一透镜的物侧面的最大有效孔径的一半，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上的距离。
2.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，满足以下关系式：
2.2≤FNO≤2.6；
其中，FNO为所述光学系统的光圈数。
3.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，满足以下关系式：
1＜f3/f4＜10；
其中，f3为所述第三透镜的有效焦距，f4为所述第四透镜的有效焦距。
4.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，满足以下关系式：
2.0＜f4/f1+f5/f6＜4.0；
其中，f1为所述第一透镜的有效焦距，f4为所述第四透镜的有效焦距；f5为所述第五透镜的有效焦距，f6为所述第六透镜的有效焦距。
5.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，满足以下关系式：
1.0＜f/f12＜1.5；
其中，f为所述光学系统的总有效焦距，f12为所述第一透镜及所述第二透镜的组合焦距。
6.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，满足以下关系式：
TT/ImgH＜1.1；
其中，TT为所述第一透镜的物侧面至所述第六透镜的像侧面于光轴上的距离，ImgH为所述光学系统于成像面上有效像素区域对角线长度的一半。
7.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，满足以下关系式：
-1.5＜R9/R10＜0；
其中，R9为所述第五透镜的物侧面于光轴处的曲率半径，R10为所述第五透镜的像侧面于光轴处的曲率半径。
8.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，满足以下关系式：
1＜|f6|/R12＜2；
其中，f6为所述第六透镜的有效焦距，R12为所述第六透镜的像侧面于光轴处的曲率半径。
9.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，满足以下关系式：
1.0＜CT5/|SAG51|＜5.0；
其中，CT5为所述第五透镜于光轴上的厚度，SAG51为所述第五透镜的物侧面的矢高。
10.一种取像模组，其特征在于，包括感光元件以及权利要求1-9任一项所述的光学系统，所述感光元件设置于所述光学系统的像侧。
11.一种电子设备，其特征在于，包括壳体以及权利要求11所述的取像模组，所述取像模组安装于所述壳体上。
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