CN112444939A - 光学系统、取像装置及电子装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种光学系统，该光学系统沿着光轴由物侧至像侧依序包括：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，其中第一透镜具有负屈折力，其物侧面为凸面，其像侧面为凹面；第二透镜具有正屈折力，其物侧面为凸面，其像侧面为凸面；第三透镜具有负屈折力，其物侧面为凹面，其像侧面为凹面；第四透镜具有正屈折力；第五透镜具有正屈折力；第六透镜具有负屈折力，其物侧面为凹面；第二透镜和第三透镜之间设置有光阑；光学系统满足下列关系式：f/D≤1.6；其中D为所述光学系统的入瞳直径，f为所述光学系统的有效焦距。本申请还涉及一种取像装置和电子装置。

Description

光学系统、取像装置及电子装置

技术领域

本发明涉及光学成像技术领域，特别是涉及一种光学系统、取像装置及电子装置。

背景技术

随着科学技术的发展，市场对于高成像品质的车载或监视用照相机镜头的需求逐渐增大。通常F数较小的镜头可以采集更多的光线信息，拥有更小的光学像差和更优秀的成像品质，因此这类镜头逐渐受到市场的青睐。

然而，发明人发现，现有的车载相机以及监视相机中，镜头的F数通常较大且成像效果不佳，特别是在光线不足(例如阴雨天、黄昏等)或是车辆、支架抖动的情况下，传统车载、监视用相机的F数已经无法满足更高的成像要求。

发明内容

基于此，有必要针对传统车载相机F数较大、成像性能不高的问题，提供一种改进的光学系统。

一种光学系统，沿着光轴由物侧至像侧依序包括：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，其中，

所述第一透镜具有负屈折力，且其物侧面为凸面，其像侧面为凹面；

所述第二透镜具有正屈折力，且其物侧面为凸面，其像侧面为凸面；

所述第三透镜具有负屈折力，且其物侧面为凹面，其像侧面为凹面；

所述第四透镜具有正屈折力；

所述第五透镜具有正屈折力；

所述第六透镜具有负屈折力，且其物侧面为凹面；

所述第二透镜和所述第三透镜之间设置有光阑；

所述光学系统满足下列关系式：f/D≤1.6；

其中，f为所述光学系统的有效焦距，D为所述光学系统的入瞳直径。

上述光学系统，通过合理分配各透镜的屈折力、面型以及各透镜间的间距，可以使得所述光学系统具备大光圈(即F数小)，增加所述光学系统的通光量，进而对被摄物体实现清晰明亮的成像效果。

在其中一个实施例中，沿着光轴由物侧至像侧依序设置的透镜中，至少有一个透镜其物侧面或像侧面为平面。

通过将物侧至像侧依序设置的透镜中的至少一个透镜的物侧面或像侧面设置为平面，一方面有利于透镜加工，另一方面由于平面处的曲率为零，因此可以降低所述光学系统的敏感度，提升镜头的组装良率。

在其中一个实施例中，所述第五透镜的物侧面为球面或非球面，且所述第五透镜的像侧面为球面或非球面。

通过将所述第五透镜的物侧面设置为球面或非球面，以及像侧面设置为球面或非球面，即所述第五透镜的物侧面和像侧面均不为平面，有利于所述光学系统的像差修正，提升所述光学系统所成的像的边缘解析度。

在其中一个实施例中，所述光学系统满足下列关系式：

1＜L/f＜5；其中，L为所述第一透镜的物侧面到所述光学系统成像面在光轴上的距离，f为所述光学系统的有效焦距。

通过控制所述第一透镜的物侧面到所述光学系统成像面在光轴上的距离与所述光学系统的有效焦距满足上述关系，可以避免所述光学系统的系统总长过长，同时也可以避免所述光学系统的有效焦距过长，进而有利于实现镜头的小型化及广角化。

在其中一个实施例中，所述第三透镜的折射率Nd3和阿贝数Vd3分别满足Nd3＞1.9，Vd3＜30；所述第六透镜的折射率Nd6和阿贝数Vd6分别满足Nd6＞1.9，Vd6＜30。

利用满足上述折射率关系和阿贝数关系的材料制备所述第三透镜和所述第六透镜，有利于校正所述光学系统的轴向色差和倍率色差，提升成像质量。

在其中一个实施例中，所述光学系统满足下列关系式：-2＜R8/f＜-0.5；其中，R8为所述第四透镜像侧面的曲率半径，f为所述光学系统的有效焦距。

通过控制所述第四透镜像侧面的曲率半径与所述光学系统的有效焦距满足上述关系，有利于对所述光学系统的像面弯曲以及球面像差进行校正。

在其中一个实施例中，所述光学系统满足下列关系式：f456/f＞0.5；其中，f456为所述第四透镜、所述第五透镜和所述第六透镜的组合焦距，f为所述光学系统的有效焦距。

通过控制所述第四透镜、所述第五透镜和所述第六透镜的组合焦距与所述光学系统的有效焦距满足上述关系，有利于进一步校正所述光学系统的像面弯曲，同时还可以增加所述光学系统的光学后焦，从而方便在所述第六透镜和所述成像面之间安装滤光片和保护玻璃。

在其中一个实施例中，所述光学系统满足下列关系式：FOV/CRA＞5；其中，FOV为所述光学系统的水平方向视场角，CRA为所述光学系统的主光线入射角。

通过控制所述光学系统的水平方向视场角与所述光学系统的主光线入射角满足上述关系，既可以提高所述光学系统的水平方向视场角，以满足手机、相机等电子产品的广角拍摄要求，同时也可以减小所述光学系统的主光线入射角，以提升所述光学系统的感光性能，改善成像效果。

在其中一个实施例中，所述光学系统满足下列关系式：0.5＜R2/f＜1.5；其中，R2为所述第一透镜像侧面的曲率半径，f为所述光学系统的有效焦距。

通过控制所述第一透镜像侧面的曲率半径与所述光学系统的有效焦距满足上述关系，既有利于校正所述光学系统的畸变，也有利于实现所述光学系统的广角化；同时随着所述第一透镜像侧面的曲率半径减小，透镜的加工镀膜困难也会随之增加，因此通过上述关系式将所述第一透镜像侧面的曲率半径控制在合理范围内，可以降低透镜的加工镀膜难度，提升镜头的生产良率，减少生产成本。

在其中一个实施例中，所述光学系统满足下列关系式：3＜(D34/f)*100＜6；其中，D34为所述第三透镜像侧面至所述第四透镜物侧面在光轴上的距离，f为所述光学系统的有效焦距。

通过控制所述第三透镜像侧面至所述第四透镜物侧面在光轴上的距离与所述光学系统的有效焦距满足上述关系，可以有效降低所述光学系统的系统总长，实现镜头的小型化。

本申请还提供一种取像装置。

一种取像装置，包括如前所述的光学系统；以及感光元件，所述感光元件设于所述光学系统的像侧，以接收由所述光学系统形成的携带图像信息的光。

上述取像装置，利用具备小F数的所述光学系统可以获得清晰明亮的像，同时该取像装置的总长较小且生产良率高，有利于实现小型化，降低生产成本。

本申请还提供一种电子装置。

一种电子装置，包括壳体；以及如前所述的取像装置，所述取像装置安装在所述壳体上用以获取图像。

上述电子装置，利用如前所述的取像装置可以拍摄得到主体突出、清晰且画面明亮的图像，满足车载用相机或是监视用相机的拍摄需求。

附图说明

图1示出了本申请实施例1的光学系统的结构示意图；

图2A至图2C分别为实施例1的光学系统的纵向球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图；

图3示出了本申请实施例2的光学系统的结构示意图；

图4A至图4C分别为实施例2的光学系统的纵向球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图；

图5示出了本申请实施例3的光学系统的结构示意图；

图6A至图6C分别为实施例3的光学系统的纵向球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图。

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优选实施方式。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。相反的，提供这些实施方式的目的是为了对本发明的公开内容理解得更加透彻全面。

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“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”、“前”、“后”、“周向”以及类似的表述是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。

应注意，在本说明书中，第一、第二、第三等的表述仅用于将一个特征与另一个特征区分开来，而不表示对特征的任何限制。因此，在不背离本申请的教导的情况下，下文中讨论的第一透镜也可被称作第二透镜或第三透镜。

为了便于说明，附图中所示的球面或非球面的形状通过示例的方式示出。即，球面或非球面的形状不限于附图中示出的球面或非球面的形状。附图仅为示例而并非严格按比例绘制。

在本文中，若透镜表面为凸面且未界定该凸面位置时，则表示该透镜表面至少于近轴区域为凸面；若透镜表面为凹面且未界定该凹面位置时，则表示该透镜表面至少于近轴区域为凹面。此处的近轴区域是指光轴附近的区域。每个透镜中最靠近物体的表面称为物侧面，每个透镜中最靠近成像面的表面称为像侧面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

传统的车载或监视用镜头通常F数较大，且成像性能不高。除此之外，针对小型化、低成本的市场需求，车载或监视用镜头中通常装配的是塑料非球面透镜，而塑料材质的透镜其温度补偿性不佳，无法在恶劣的环境下保持理想的成像效果。

针对上述缺陷，均是发明人在经过实践并仔细研究后得到的结果，因此，上述问题的发现过程以及下文中本申请实施例针对上述问题所提出的解决方案，都应是发明人在本申请过程中对本申请做出的贡献。以下对本申请的特征、原理和其他方面进行详细描述。

请一并参阅图1、图3和图5，本申请实施例的光学系统包括六片具有屈折力的透镜，即第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜。该六片透镜沿着光轴从物侧至像侧依序排列。

第一透镜具有负屈折力，其物侧面为凸面，其像侧面为凹面；第二透镜具有正屈折力，其物侧面为凸面，其像侧面为凸面；第三透镜具有负屈折力，且其物侧面为凹面，其像侧面为凹面；第四透镜具有正屈折力；第五透镜具有正屈折力；第六透镜具有负屈折力，其物侧面为凹面。

第二透镜和第三透镜之间还设置有光阑，以进一步提升光学系统的成像质量。光阑可以是孔径光阑或视场光阑。

具体的，光学系统满足下列关系式：f/D≤1.6。其中，f为光学系统的有效焦距，D为光学系统的入瞳直径。

当上述光学系统用于成像时，被摄物体发出或者反射的光线从物侧方向进入光学系统，并依次穿过第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜，最终汇聚到成像面上。通过控制光学系统的有效焦距与光学系统的入瞳直径满足上述关系，可以有效减小光学系统的F数，因此可以增加光学系统的通光量，从而使较多的由被摄物体发出或反射的光线汇聚至成像面，并最终形成主体突出且清晰明亮的像。

在示例性实施方式中，沿着光轴由物侧至像侧依序设置的透镜中，至少有一个透镜其物侧面或像侧面为平面。通过将物侧至像侧依序设置的透镜中的至少一个透镜的物侧面或像侧面设置为平面，一方面有利于该透镜的加工，另一方面由于平面处的曲率为零，使得该透镜的位置发生细微的偏移时不会对光学系统的成像造成大的影响，从而可以有效降低光学系统的敏感度，提升镜头的组装良率。

在示例性实施方式中，第五透镜的物侧面为球面或非球面，且第五透镜的像侧面为球面或非球面。通过将第五透镜的物侧面设置为球面或非球面以及像侧面设置为球面或非球面，即第五透镜的物侧面和像侧面均不为平面，有利于对光学系统进行像差修正，提升光学系统所成的像的边缘解析度。

在示例性实施方式中，第一透镜的物侧面到光学系统成像面在光轴上的距离为L，光学系统的有效焦距为f，光学系统满足下列关系式：1＜L/f＜5。通过控制第一透镜的物侧面到光学系统成像面在光轴上的距离与光学系统的有效焦距满足上述关系，可以避免光学系统的系统总长过长，以及避免光学系统的有效焦距过长，从而有利于实现镜头的小型化及广角化。

在示例性实施方式中，第三透镜的折射率Nd3和阿贝数Vd3分别满足Nd3＞1.9，Vd3＜30；第六透镜的折射率Nd6和阿贝数Vd6分别满足Nd6＞1.9，Vd6＜30。利用满足上述折射率关系和阿贝数关系的材料制备第三透镜和第六透镜，有利于校正光学系统的轴向色差和倍率色差，进而提升成像质量。

在示例性实施方式中，第四透镜像侧面的曲率半径为R8，光学系统的有效焦距为f，光学系统满足下列关系式：-2＜R8/f＜-0.5。通过控制第四透镜像侧面的曲率半径与光学系统的有效焦距满足上述关系，有利于对光学系统的像面弯曲以及球面像差进行校正。

在示例性实施方式中，第四透镜、第五透镜和第六透镜的组合焦距为f456，光学系统的有效焦距为f，光学系统满足下列关系式：f456/f＞0.5。通过控制第四透镜、第五透镜和第六透镜的组合焦距与光学系统的有效焦距满足上述关系，有利于进一步校正光学系统的像面弯曲，同时还可以增加光学系统的光学后焦，从而方便在第六透镜和成像面之间安装滤光片和保护玻璃。光学后焦定义为光学系统最后一枚透镜的像侧面至成像面在光轴上的距离，本实施例中，最后一枚透镜为第六透镜。

在示例性实施方式中，光学系统的水平方向视场角为FOV，光学系统的主光线入射角为CRA，光学系统满足下列关系式：FOV/CRA＞5。通过控制光学系统的水平方向视场角与光学系统的主光线入射角满足上述关系，既可以增加光学系统的水平方向视场角，以满足手机、相机等电子产品的广角拍摄要求，同时也可以减小光学系统的主光线入射角，以提升光学系统的感光性能，改善成像效果。

在示例性实施方式中，第一透镜像侧面的曲率半径为R2，光学系统的有效焦距为f，光学系统满足下列关系式：0.5＜R2/f＜1.5。通过控制第一透镜像侧面的曲率半径与光学系统的有效焦距满足上述关系，既有利于校正光学系统的畸变，也有利于实现光学系统的广角化；同时随着第一透镜像侧面的曲率半径减小，透镜的加工镀膜困难也会随之增加，因此通过上述关系式将第一透镜像侧面的曲率半径控制在合理范围内，可以降低透镜的加工镀膜难度，提升镜头的生产良率，减少生产成本。

在示例性实施方式中，第三透镜像侧面至第四透镜物侧面在光轴上的距离为D34，光学系统的有效焦距为f，光学系统满足下列关系式：3＜(D34/f)*100＜6。通过控制第三透镜像侧面至第四透镜物侧面在光轴上的距离与光学系统的有效焦距满足上述关系，可以有效降低光学系统的系统总长，实现镜头的小型化。

在示例性实施方式中，光学系统中各透镜的材质为玻璃。具体的，该玻璃可以是LAF材质玻璃、LAH材质玻璃或LASF及TAF材质玻璃。利用具有高折射低色散特性的玻璃材质制备透镜，可使透镜具有更好的通光性能，进一步保证了光学系统高清晰度的成像效果，同时还拓宽了光学系统的工作温度范围，使其在-40℃～85℃范围内均能实现良好的成像效果，提升了光学系统在恶劣环境中的工作稳定性。

在示例性实施方式中，光学系统还包括用于滤除红外光线的滤光片和/或用于保护位于成像面上的感光元件的保护玻璃，其中滤光片设于第六透镜和感光元件之间。

根据本申请的上述实施方式的光学系统可采用多片镜片，例如上文所述的六片。通过合理分配各透镜的屈折力、面型以及各透镜间的间距，可以有效减小光学系统的F数，增加光学系统的通光量，获得主体突出且清晰明亮的像，同时也降低了光学系统的生产成本，有利于实现小型化。除此之外，该光学系统中的透镜材质采用玻璃，因此具有较宽的工作温度范围，从而在高低温的环境下依然可以正常工作，有利于适配至如车载、监视用镜头等工作环境恶劣的装置。可以理解的是，虽然在实施方式中以六个透镜为例进行了描述，但是该光学系统不限于包括六个透镜，如果需要，该光学系统还可包括其它数量的透镜。

下面参照附图进一步描述可适用于上述实施方式的光学系统的具体实施例。

实施例1

以下参照图1至图2C描述本申请实施例1的光学系统。

图1示出了实施例1的光学系统的结构示意图。如图1所示，光学系统沿着光轴从物侧至像侧依序包括第一透镜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和成像面S17。

第一透镜L1具有负屈折力，其物侧面S1和像侧面S2均为球面，其中物侧面S1为凸面，像侧面S2为凹面。

第二透镜L2具有正屈折力，其物侧面S3和像侧面S4均为球面，其中物侧面S3为凸面，像侧面S4为凸面。

第三透镜L3具有负屈折力，其物侧面S5和像侧面S6均为球面，其中物侧面S5为凹面，像侧面S6为凹面。

第四透镜L4具有正屈折力，其物侧面S7和像侧面S8均为球面，其中物侧面S7为平面，像侧面S8为凸面。

第五透镜L5具有正屈折力，其物侧面S9和像侧面S10均为球面，其中物侧面S9为凸面，像侧面S10为凸面。

第六透镜L6具有负屈折力，其物侧面S11和像侧面S12均为球面，其中物侧面S11为凹面，像侧面S12为平面。

在第二透镜L2与第三透镜L3之间还设置有光阑STO，以进一步提升光学系统的成像质量。

可选地，光学系统还包括具有物侧面S13和像侧面S14的滤光片L7以及具有物侧面S15和像侧面S16的保护玻璃L8。来自物体OBJ的光依序穿过各表面S1至S16并最终成像在成像面S17上。可选的，滤光片L7为红外滤光片，用以滤除入射至光学系统的外界光线中的红外光线，避免成像失真。

表1出了实施例1的光学系统的各透镜的表面类型、曲率半径、厚度、材质、折射率、阿贝数及各透镜的有效焦距，其中，曲率半径、厚度、各透镜的有效焦距的单位均为毫米(mm)。参考波长为587.56nm。

表1

因此，由表1中的数据可知，在本实施例中，第一透镜L1至第六透镜L6均采用玻璃球面透镜，实施例1中的光学系统满足：

f/D＝1.6，其中，f为光学系统的有效焦距，D为光学系统的入瞳直径；

L/f＝3.865，其中，L为第一透镜L1的物侧面S1到光学系统成像面S17在光轴上的距离，f为光学系统的有效焦距；

Nd3＝1.92，Vd3＝18.9，Nd6＝1.92，Vd6＝18.9，其中，Nd3为第三透镜L3的折射率，Vd3为第三透镜L3的阿贝数，Nd6为第六透镜L6的折射率，Vd6为第六透镜L6的阿贝数。

R8/f＝-1.11，其中，R8为第四透镜L4像侧面S8的曲率半径，f为光学系统的有效焦距；

f456/f＝0.77，其中，f456为第四透镜L4、第五透镜L5和第六透镜L6的组合焦距，f为光学系统的有效焦距；

FOV/CRA＝5.72，其中，FOV为光学系统的水平方向视场角，CRA为光学系统的主光线入射角；

R2/f＝0.649，其中，R2为第一透镜L1像侧面S2的曲率半径，f为光学系统的有效焦距；

(D34/f)*100＝5.2，其中，D34为第三透镜L3像侧面S6至第四透镜L4物侧面S7在光轴上的距离，f为光学系统的有效焦距。

图2A示出了实施例1的光学系统的纵向球差曲线，其分别表示波长为435.83nm、546.07nm、587.56nm以及656.27nm的光线经由光学系统后的会聚焦点偏离；图2B示出了实施例1的光学系统的像散曲线，其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲；图2C示出了实施例1的光学系统的畸变曲线，其表示不同视角情况下的畸变率。根据图2A至图2C可知，实施例1给出的光学系统能够实现良好的成像品质。

实施例2

以下参照图3至图4C描述本申请实施例2的光学系统。在本实施例中，为简洁起见，将省略部分与实施例1相似的描述。图3示出了本申请实施例2的光学系统的结构示意图。

如图3所示，光学系统沿着光轴从物侧至像侧依序包括第一透镜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和成像面S17。

第一透镜L1具有负屈折力，其物侧面S1和像侧面S2均为球面，其中物侧面S1为凸面，像侧面S2为凹面。

第二透镜L2具有正屈折力，其物侧面S3和像侧面S4均为球面，其中物侧面S3为凸面，像侧面S4为凸面。

第三透镜L3具有负屈折力，其物侧面S5和像侧面S6均为球面，其中物侧面S5为凹面，像侧面S6为凹面。

第四透镜L4具有正屈折力，其物侧面S7和像侧面S8均为球面，其中物侧面S7为平面，像侧面S8为凸面。

第五透镜L5具有正屈折力，其物侧面S9和像侧面S10均为非球面，其中物侧面S9为凸面，像侧面S10为凸面。

第六透镜L6具有负屈折力，其物侧面S11和像侧面S12均为球面，其中物侧面S11为凹面，像侧面S12为平面。

在第二透镜L2与第三透镜L3之间还设置有光阑STO，以进一步提升光学系统的成像质量。

可选地，光学系统还包括具有物侧面S13和像侧面S14的滤光片L7以及具有物侧面S15和像侧面S16的保护玻璃L8。来自物体OBJ的光依序穿过各表面S1至S16并最终成像在成像面S17上。可选的，滤光片L7为红外滤光片。

表2示出了实施例2的光学系统各透镜的表面类型、曲率半径、厚度、材质、折射率、阿贝数及各透镜的有效焦距，其中，曲率半径、厚度、各透镜的有效焦距的单位均为毫米(mm)。参考波长为587.56nm。

表2

由表2可知，在本实施例中，第五透镜L5的物侧面S9和像侧面S10均为非球面，各非球面面型x由以下公式限定：

其中，x为非球面沿光轴方向在高度为h的位置时，距非球面顶点的距离矢高；c为非球面的近轴曲率，c＝1/R(即，近轴曲率c为表2中曲率半径R的倒数)；k为圆锥系数；Ai是非球面的第i阶系数。下表3给出了可用于实施例2中非球面镜面S9和S10的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18和A20。

表3

表4示出了实施例2的光学系统的相关参数的数值。

表4

f(mm)	5.46	Vd6	18.9
				f/D	1.6	R8/f	-1.1
FOV(度)	64.52	f456/f	0.77
				L/f	3.839	FOV/CRA	5.55
Nd3	1.92	R2/f	0.642
				Vd3	18.9	D34/f	4.56
Nd6	1.92

图4A示出了实施例2的光学系统的纵向球差曲线，其分别表示不同波长的光线经由光学系统后的会聚焦点偏离；图4B示出了实施例2的光学系统的像散曲线，其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲；图4C示出了实施例2的光学系统的畸变曲线，其表示不同视角情况下的畸变率。根据图4A至图4C可知，实施例2给出的光学系统能够实现良好的成像品质。

实施例3

以下参照图5至图6C描述本申请实施例3的光学系统。在本实施例中，为简洁起见，将省略部分与实施例1相似的描述。图5示出了本申请实施例3的光学系统的结构示意图。

如图5所示，光学系统沿着光轴从物侧至像侧依序包括第一透镜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和成像面S17。

第一透镜L1具有负屈折力，其物侧面S1和像侧面S2均为球面，其中物侧面S1为凸面，像侧面S2为凹面。

第二透镜L2具有正屈折力，其物侧面S3和像侧面S4均为球面，其中物侧面S3为凸面，像侧面S4为凸面。

第三透镜L3具有负屈折力，其物侧面S5和像侧面S6均为球面，其中物侧面S5为凹面，像侧面S6为凹面。

第四透镜L4具有正屈折力，其物侧面S7和像侧面S8均为球面，其中物侧面S7为平面，像侧面S8为凸面。

第五透镜L5具有正屈折力，其物侧面S9和像侧面S10均为非球面，其中物侧面S9为凸面，像侧面S10为凸面。

第六透镜L6具有负屈折力，其物侧面S11和像侧面S12均为球面，其中物侧面S11为凹面，像侧面S12为平面。

在第二透镜L2与第三透镜L3之间还设置有光阑STO，以进一步提升光学系统的成像质量。

可选地，光学系统还包括具有物侧面S13和像侧面S14的滤光片L7以及具有物侧面S15和像侧面S16的保护玻璃L8。来自物体OBJ的光依序穿过各表面S1至S16并最终成像在成像面S17上。可选的，滤光片L7为红外滤光片。

表5示出了实施例3的光学系统各透镜的表面类型、曲率半径、厚度、材质、折射率、阿贝数及各透镜的有效焦距，其中，曲率半径、厚度、各透镜的有效焦距的单位均为毫米(mm)；表6示出了可用于实施例3中第五透镜L5的物侧面S9和像侧面S10的高次项系数，其中非球面面型可由实施例2中给出的公式(1)限定；表7示出了实施例3中给出的光学系统的相关参数的数值。参考波长为587.56nm。

表5

表6

表7

图6A示出了实施例3的光学系统的纵向球差曲线，其分别表示不同波长的光线经由光学系统后的会聚焦点偏离；图6B示出了实施例3的光学系统的像散曲线，其表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲；图6C示出了实施例3的光学系统的畸变曲线，其表示不同视角情况下的畸变率。根据图6A至图6C可知，实施例3给出的光学系统能够实现良好的成像品质。

本申请还提供一种取像装置，包括如前文所述的光学系统以及感光元件，感光元件设于光学系统的像侧，以接收由上述光学系统形成的携带图像信息的光。

具体地，感光元件可以采用互补金属氧化物半导体(CMOS，Complementary MetalOxide Semiconductor)图像传感器或者电荷耦合元件(CCD,Charge-coupled Device)图像传感器。

上述取像装置，利用具备小F数的光学系统可以获得清晰明亮的像，同时该取像装置的总长较小且生产良率高，有利于实现小型化，降低生产成本。

本申请还提供一种电子装置，包括壳体以及如前文所述的取像装置，取像装置安装在壳体上用以获取图像。

具体的，取像装置设置在壳体内并从壳体暴露以获取图像，壳体可以给取像装置提供防尘、防水防摔等保护，壳体上开设有与取像装置对应的孔，以使光线从孔中穿入或穿出壳体。

上述电子装置，利用如前文所述的取像装置可以拍摄得到明亮且清晰的图像，满足如车载相机、监视相机等电子装置的拍摄需求。

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 (12)

1.一种光学系统，沿着光轴由物侧至像侧依序包括：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，其特征在于，

所述第一透镜具有负屈折力，且其物侧面为凸面，其像侧面为凹面；

所述第二透镜具有正屈折力，且其物侧面为凸面，其像侧面为凸面；

所述第三透镜具有负屈折力，且其物侧面为凹面，其像侧面为凹面；

所述第四透镜具有正屈折力；

所述第五透镜具有正屈折力；

所述第六透镜具有负屈折力，且其物侧面为凹面；

所述第二透镜和所述第三透镜之间设置有光阑；

所述光学系统满足下列关系式：

f/D≤1.6；

其中，f为所述光学系统的有效焦距，D为所述光学系统的入瞳直径。

2.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，沿着光轴由物侧至像侧依序设置的透镜中，至少有一个透镜其物侧面或像侧面为平面。

3.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述第五透镜的物侧面为球面或非球面，且所述第五透镜的像侧面为球面或非球面。

4.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足下列关系式：

1＜L/f＜5；

其中，L为所述第一透镜的物侧面到所述光学系统成像面在光轴上的距离，f为所述光学系统的有效焦距。

5.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，

所述第三透镜的折射率Nd3和阿贝数Vd3分别满足Nd3＞1.9，Vd3＜30；

所述第六透镜的折射率Nd6和阿贝数Vd6分别满足Nd6＞1.9，Vd6＜30。

6.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足下列关系时：

-2＜R8/f＜-0.5；

其中，R8为所述第四透镜像侧面的曲率半径，f为所述光学系统的有效焦距。

7.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足下列关系式：

f456/f＞0.5；

其中，f456为所述第四透镜、所述第五透镜和所述第六透镜的组合焦距，f为所述光学系统的有效焦距。

8.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足下列关系式：

FOV/CRA＞5；

其中，FOV为所述光学系统的水平方向视场角，CRA为所述光学系统的主光线入射角。

9.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足下列关系式：

0.5＜R2/f＜1.5；

其中，R2为所述第一透镜像侧面的曲率半径，f为所述光学系统的有效焦距。

10.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足下列关系式：

3＜(D34/f)*100＜6；

其中，D34为所述第三透镜像侧面至所述第四透镜物侧面在光轴上的距离，f为所述光学系统的有效焦距。

11.一种取像装置，其特征在于，包括：

如权利要求1-10任一项所述的光学系统；以及，

感光元件，所述感光元件设于所述光学系统的像侧，以接收由所述光学系统形成的携带图像信息的光。

12.一种电子装置，其特征在于，包括：

壳体；以及，

如权利要求11所述的取像装置，所述取像装置安装在所述壳体上用以获取图像。

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