CN112666678A - 光学系统、摄像模组及终端设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种光学系统、摄像模组及终端设备。光学系统由物侧至像侧依次包括：具有正屈折力的第一透镜；具有负屈折力的第二透镜；具有负屈折力的第三透镜；具有负屈折力的第四透镜；具有负屈折力的第五透镜；具有正屈折力的第六透镜；且光学系统满足关系：0.51≤TLENS/TTL≤0.71；TLENS为第一透镜的物侧面至第六透镜的像侧面于光轴上的距离，TTL为光学系统的光学总长。光学系统具备优良的成像性能，且当光学系统满足上述关系时，比值越小，则光学系统于光轴方向的尺寸缩小，且装载光学系统的镜筒的长度也会缩短，从而有利于镜筒的成型；比值越大，则有利于降低光学系统的设计难度。

Description

光学系统、摄像模组及终端设备

技术领域

本发明涉及光学成像领域，特别是涉及一种光学系统、摄像模组及终端设备。

背景技术

随着智能手机的普及，大众对于手机摄像的要求日益提升，特别是在远景拍摄的需求上尤为突出。但对于一般的具有远摄功能的摄像模组而言，摄像模组的体积较大，在设备中的占据空间也随之变大，导致设备难以实现小型化设计。

发明内容

基于此，有必要针对如何实现模组小型化的问题，提供一种光学系统、摄像模组及终端设备。

一种光学系统，由物侧至像侧依次包括：

具有正屈折力的第一透镜；

具有负屈折力的第二透镜；

具有负屈折力的第三透镜；

具有负屈折力的第四透镜；

具有负屈折力的第五透镜；

具有正屈折力的第六透镜；

且所述光学系统满足以下关系：

0.51≤TLENS/TTL≤0.71；

其中，TLENS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，TTL为所述光学系统的光学总长。

在上述光学系统中，第一透镜能够为所述光学系统提供正屈折力，以缩短所述光学系统的光学总长，有利于实现小型化设计。所述第二透镜为所述光学系统提供负屈折力，以平衡所述第一透镜所产生的色差及球差，从而使所述光学系统能够校正轴上色差及球差。同时，所述第四透镜为所述光学系统提供负屈折力，从而能够良好地校正场曲。所述第六透镜为所述光学系统提供正屈折力，且对所述光学系统进行最后的校正，同时配合物侧的各透镜，以形成具备远摄效果的所述光学系统，同时使所述光学系统具备优良的成像性能。另外，当所述光学系统满足上述关系时，比值越小，则所述光学系统于光轴方向的尺寸缩小，且装载所述光学系统的镜筒的长度也会缩短，从而有利于镜筒的成型；比值越大，则有利于降低所述光学系统的设计难度。当TLENS/TTL＞0.71时，所述光学系统具有过短的光学后焦，不利于组装；当TLENS/TTL＜0.51时，透镜之间的排布过于紧凑而不利于所述光学系统的设计，同时降低整个系统的光学性能。

在其中一个实施例中，所述光学系统包括孔径光阑，所述孔径光阑满足以下任意一种：

a、所述孔径光阑设置于所述第一透镜的物侧；

b、所述孔径光阑设置于所述第一透镜与所述第六透镜之间；

c、所述孔径光阑位于所述第一透镜至所述第六透镜中的任一透镜的表面上。

在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下关系：

2.00≤FNO≤10.00；

其中，FNO为所述光学系统的光圈数。满足上述关系时，所述光学系统能够在2.0到10.0的范围内调节光圈数，使像差得到良好的校正，进一步满足高成像质量的需求。

在其中一个实施例中，所述光学系统包括以下至少一种：

a、所述第一透镜的物侧面为凸面，像侧面为凹面；

b、所述第四透镜的像侧面为凹面；

c、所述第五透镜的像侧面为凹面；

d、所述第六透镜的物侧面为凸面。

当所述第一透镜的物侧面为凸面时，所述第一透镜的正屈折力能够得到加强，使所述光学系统的光学总长进一步缩短，从而有利于实现小型化设计；当所述第四透镜的像侧面为凹面时，可有效校正物侧各面的场曲；当所述第五透镜的像侧面为凹面时，可有效平衡所述第五透镜物侧面所产生的球差、慧差及像散；当所述第六透镜的物侧面为凸面时，可进一步加强所述第六透镜的正屈折力，从而对物侧多片具有负屈折力的透镜所产生的像差进行有效矫正。

在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下关系：

0.75≤TTL/f≤1.25；

其中，f为所述光学系统的有效焦距。在满足上述关系的条件下，当所述光学系统的光学总长保持不变时，上述关系式的数值越小则所述光学系统的有效焦距越长，视场角减小，从而所述光学系统具备远摄特性；在满足上述关系的条件下，当所述光学系统的光学总长保持不变时，上述关系式的数值越大则所述光学系统的有效焦距越短，视场角增大，从而所述光学系统具备广角特性。另外，当低于下限时，会导致像侧透镜系统的焦度变小从而容易产生倍率色像差，图像的分辨率降低。高于上限时，则会导致所述光学系统的整体尺寸变大，所述光学系统的总长和其中的透镜的半径也会过大。因此，满足上述关系时，能够得到高分辨率的图像，并使所述光学系统更为紧凑。

在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下关系：

0.20≤f1/f≤0.62；

其中，f1为所述第一透镜的焦距，f为所述光学系统的有效焦距。满足上述关系式时，所述第一透镜具有合适的焦距，有利于所述光学系统的屈折力分配及优化，进而使所述光学系统具有理想的光学性能。

在其中一个实施例中，所述第六透镜的像侧设置有红外截止滤光片。

一种摄像模组，包括感光元件及上述任一项实施例所述的光学系统，所述感光元件设置于所述第六透镜的像侧。通过采用上述光学系统，所述摄像模组将同样具备小型化特性。

在其中一个实施例中，所述摄像模组满足以下关系：

1.00≤TTL/IMA≤3.00；

其中，IMA为所述感光元件的有效像素区域的对角距离。在满足上述关系的条件下，当所述光学系统的光学总长确定时，所述感光元件的有效像素区域的对角距离越大则所述光学系统越具备广角特性，所述感光元件的有效像素区域的对角距离越小则越具备远摄特性。当所述感光元件的有效像素区域的对角距离变为原来的两倍时，所述光学系统的尺寸也可同步放大成原来的两倍，此时的光圈数及视场角保持不变。满足上述关系时，还有利于所述感光元件接收完整的光信息，同时还有利于所述摄像模组的小型化设计。

一种终端设备，包括上述任一项实施例所述的摄像模组。通过采用上述摄像模组，所述终端设备将具备远摄能力，且同时有利于小型化设计。

附图说明

图1为本申请第一实施例中光学系统的示意图；

图2为本申请第一实施例中光学系统于1.0视场的像差图；

图3为本申请第一实施例中光学系统于0.5视场的像差图；

图4为本申请第一实施例中光学系统于0视场的像差图；

图5为本申请第二实施例中光学系统的示意图；

图6为本申请第二实施例中光学系统的1.0视场的像差图；

图7为本申请第二实施例中光学系统的0.5视场的像差图；

图8为本申请第二实施例中光学系统的0视场的像差图；

图9为本申请第三实施例中光学系统的示意图；

图10为本申请第三实施例中光学系统的1.0视场的像差图；

图11为本申请第三实施例中光学系统的0.5视场的像差图；

图12为本申请第三实施例中光学系统的0视场的像差图；

图13为本申请一实施例中应用光学系统的摄像模组的示意图；

图14为本申请一实施例中应用摄像模组的终端设备的示意图。

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首选实施例。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例。相反地，提供这些实施例的目的是使本发明的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个原件，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”另一个原件，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。相反，当元件被称作“直接在”另一原件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

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。

随着智能手机的普及，大众对于手机摄像的要求日益提升，特别是在远景拍摄的需求上尤为突出。但对于一般的具有远摄功能的摄像模组而言，摄像模组的体积较大，在设备中的占据空间也随之变大，导致设备难以实现小型化设计。

为了缩小模组的尺寸，进而减小模组于设备中的占据体积，以此实现设备的小型化设计，本申请提供一种光学系统、摄像模组及终端设备。

参考图1，在本申请的一个实施例中，光学系统100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及第六透镜L6。其中，第一透镜L1具有正屈折力，第二透镜L2具有负屈折力，第三透镜L3具有负屈折力，第四透镜L4具有负屈折力，第五透镜L5具有负屈折力，第六透镜L6具有正屈折力。

在上述光学系统100中，第一透镜L1能够为光学系统100提供正屈折力，以缩短光学系统100的光学总长，有利于实现小型化设计。第二透镜L2为光学系统100提供负屈折力，以平衡第一透镜L1所产生的色差及球差，从而使光学系统100能够校正轴上色差及球差。同时，第四透镜L4为光学系统100提供负屈折力，从而能够良好地校正场曲。第六透镜L6为光学系统100提供正屈折力，且对光学系统100进行最后的校正，同时配合物侧的各透镜，以形成具备远摄效果的光学系统100，同时使光学系统100具备优良的成像性能。

在该实施例中，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分别只包括一片透镜。但需要注意的是，在一些实施例中，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中的一个或多个可以是由两片或多片透镜组成的透镜组。

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。

在一些实施例中，光学系统100包括设置于第六透镜L6像侧的红外截止滤光片L7，红外截止滤光片L7包括物侧面S13及像侧面S14。红外截止滤光片L7能够滤除红外光，防止红外光到达成像面S15而对正常成像造成干扰。

另外，光学系统100包括位于第六透镜L6像侧的成像面S15，成像面S15可以为感光元件的感光表面。

在一些实施例中，光学系统100包括以下至少一种：

a、第一透镜L1的物侧面S1为凸面，像侧面S2均为凹面，此时，第一透镜L1的正屈折力能够得到加强，使光学系统100的光学总长进一步缩短，从而有利于实现小型化设计；

b、第四透镜L4的像侧面S8为凹面，此时，可有效校正物侧各面(第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3的物侧面和像侧面，以及第四透镜L4的物侧面S7)的场曲；

c、第五透镜L5的像侧面S10为凹面，此时，可有效平衡第五透镜L5的物侧面S9所产生的球差、慧差及像散；

d、第六透镜L6的物侧面S11为凸面，此时可进一步加强第六透镜L6的正屈折力，从而对物侧多片具有负屈折力的透镜(第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4及第五透镜L5)所产生的像差进行有效矫正，另外，上述设置还能缩短光学系统100于光轴方向的尺寸。

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申请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。

在一些实施例中，第六透镜L6的像侧面S12存在至少一个反曲点。具体地，在其中一个实施例中，第六透镜L6的像侧面S12由光轴处至边缘处的面型依次呈凸面、凹面及凸面。当透镜的表面为非球面时，可参考非球面公式：

其中，Z是非球面上任一点与表面顶点的纵向距离，r是非球面上任一点到光轴的距离，c是顶点曲率(曲率半径的倒数)，k为圆锥常数，A、B、C、D、E、F、G…为非球面系数。

在一些实施例中，光学系统100除了包括具有屈折力的透镜外，还可包括光阑、滤光片、保护玻璃、感光元件、用于改变入射光路的反射镜等元件。

光学系统100包括孔径光阑。在一些实施例中，孔径光阑设置于第六透镜L6的物侧，即设置在被摄物体与第六透镜L6之间。具体地，在一些实施例中，孔径光阑设置于第一透镜L1的物侧。在一些实施例中，孔径光阑设置于第一透镜L1与第六透镜L6之间，例如设置在第一透镜L1与第二透镜L2之间、第二透镜L2与第三透镜L3之间、第三透镜L3与第四透镜L4之间、第四透镜L4与第五透镜L5之间或者第五透镜L5与第六透镜L6之间。在另一些实施例中，孔径光阑位于第一透镜L1至第六透镜L6中的任意一个透镜的表面(物侧面或像侧面)上，例如，夹持透镜的固定座、涂层等设置于透镜的表面，从而在该表面形成孔径光阑。需要注意的是，在本申请的实施例中，当描述孔径光阑设置在某个透镜的物侧，或描述孔径光阑设置在被摄物体与某个透镜之间时，孔径光阑于该透镜的光轴上的投影可与该透镜于光轴上的投影重叠，或者也可不重叠。

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，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，而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的特性。需要注意的是，光学系统100中各透镜的材质也可以玻璃和塑料的任意组合，各透镜的材质并不一定都只是玻璃或塑料。在一些实施例中，第一透镜L1的材质为玻璃，而光学系统100中其他透镜的材质为塑料，从而光学系统100能够耐受物侧较高的温度，同时还能保持较低的生产成本。

在一些实施例中，光学系统100满足关系：0.51≤TLENS/TTL≤0.71；TLENS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，TTL为光学系统100的光学总长。TLENS/TTL可以为0.600、0.605、0.610、0.615、0.620或0.625。满足上述关系时，比值越小，则光学系统100于光轴方向的尺寸缩小，且装载光学系统100的镜筒的长度也会缩短，从而有利于镜筒的成型；比值越大，则有利于降低光学系统100的设计难度。当TLENS/TTL＞0.71时，光学系统100的光学后焦较短，不利于组装；当TLENS/TTL＜0.51时，透镜之间的排布过于紧凑而不利于光学系统100的设计，同时降低整个系统的光学性能。

在一些实施例中，光学系统100满足关系：2.0≤FNO≤10.0；FNO为光学系统100的光圈数。FNO可以为2.92、2.93、2.95、2.96或2.97。满足上述关系时，光学系统100能够在2.0到10.0的范围内调节光圈数，使像差得到良好的校正，进一步满足高成像质量的需求。

在一些实施例中，光学系统100满足关系：0.75≤TTL/f≤1.25；TTL为光学系统100的光学总长，即第一透镜L1的物侧面S1至光学系统100的成像面S15于光轴上的距离，f为光学系统100的有效焦距。TTL/f可以为0.815、0.820、0.825、0.830或0.835。在满足上述关系的条件下，当光学系统100的光学总长保持不变时，上述关系式的数值越小则光学系统100的有效焦距越长，视场角减小，从而光学系统100具备远摄特性；在满足上述关系的条件下，当光学系统100的光学总长保持不变时，上述关系式的数值越大则光学系统100的有效焦距越短，视场角增大，从而光学系统100具备广角特性。另外，当低于下限时，会导致像侧透镜系统的焦度变小从而容易产生倍率色像差，图像的分辨率降低。高于上限时，则会导致光学系统100的整体尺寸变大，光学系统100的总长和其中的透镜的半径也会过大。因此，满足上述关系时，能够得到高分辨率的图像，并使光学系统100更为紧凑。

在一些实施例中，光学系统100满足关系：0.20≤f1/f≤0.62；其中，f1为第一透镜L1的焦距，f为光学系统100的有效焦距。具体地，f1/f可以为0.403、0.405、0.410、0.415、0.418或0.420。满足上述关系式时，第一透镜L1具有合适的焦距，有利于光学系统100的屈折力分配及优化，进而使光学系统100具有理想的光学性能。

在一些实施例中，光学系统100与感光元件装配成摄像模组，入射光线经光学系统100调节后成像于感光元件的感光表面并被接收。此时，在其中的一些实施例中，摄像模组满足关系：1.00≤TTL/IMA≤3.00；其中，IMA为感光元件的有效像素区域的对角距离。具体地，TTL/IMA可以为2.00、2.03、2.05、2.08、2.10或2.11。在满足上述关系的条件下，当光学系统100的光学总长确定时，感光元件的有效像素区域的对角距离越大则光学系统100越具备广角特性，感光元件的有效像素区域的对角距离越小则越具备远摄特性。当感光元件的有效像素区域的对角距离变为原来的两倍时，光学系统100的尺寸也可同步放大成原来的两倍，此时的光圈数及视场角保持不变。满足上述关系时，还有利于感光元件接收完整的光信息，同时还有利于摄像模组的小型化设计。

根据上述各实施例的描述，一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

参考图1、图2、图3及图4，图1为第一实施例中光学系统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、具有负屈折力的第五透镜L5以及具有正屈折力的第六透镜L6。另外，孔径光阑位于第二透镜L2的物侧面S3。图2为第一实施例中光学系统100于1.0视场的像差图，图3为第一实施例中光学系统100于0.5视场的像差图，图4为第一实施例中光学系统100于0视场的像差图。

第一透镜L1的物侧面S1于光轴处为凸面，像侧面S2于光轴处为凹面。

第二透镜L2的物侧面S3于光轴处为凸面，像侧面S4于光轴处为凹面。

第三透镜L3的物侧面S5于光轴处为凸面，像侧面S6于光轴处为凹面。

第四透镜L4的物侧面S7于光轴处为凸面，像侧面S8于光轴处为凹面。

第五透镜L5的物侧面S9于光轴处为凹面，像侧面S10于光轴处为凹面。

第六透镜L6的物侧面S11于光轴处为凸面，像侧面S12于光轴处为凸面。

以上，由于第一透镜L1的物侧面S1为凸面，像侧面S2均为凹面，此时，第一透镜L1的正屈折力能够得到加强，使光学系统100的光学总长进一步缩短，从而有利于实现小型化设计；由于第四透镜L4的像侧面S8为凹面，此时，可有效校正物侧各面(第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3的物侧面和像侧面，以及第四透镜L4的物侧面S7)的场曲；由于第五透镜L5的像侧面S10为凹面，此时，可有效平衡第五透镜L5的物侧面S9所产生的球差、慧差及像散；由于第六透镜L6的物侧面S11为凸面，此时可进一步加强第六透镜L6的正屈折力，从而对物侧多片具有负屈折力的透镜(第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4及第五透镜L5)所产生的像差进行有效矫正，另外，上述设置还能进一步缩短光学系统100于光轴方向的尺寸。

第一透镜L1至第六透镜L6的各透镜的物侧面及像侧面均为非球面，非球面的设计能够解决视界歪曲的问题，也能够使透镜在较小、较薄且较平的情况下实现优良的光学效果，进而使光学系统100具备小型化特性。

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，塑料材质的透镜能够减少光学系统100的重量，同时还能降低生产成本。

第六透镜L6的像侧还设置有玻璃材质的红外截止滤光片L7，以滤除红外光，防止红外光对成像造成影响。红外截止滤光片L7的材质为玻璃。红外截止滤光片L7可以属于光学系统100的一部分，与各透镜一同装配，或者也可在光学系统100与感光元件装配时一同安装。

在第一实施例中，光学系统100满足关系：TLENS/TTL＝0.595；TLENS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，TTL为光学系统100的光学总长。满足上述关系时，有利于在镜筒成型及设计难易度之间取得平衡。

光学系统100满足关系：FNO＝2.99；FNO为光学系统100的光圈数。满足上述关系时，光学系统100的像差能够得到良好的校正，以进一步满足高成像质量的需求。

光学系统100满足关系：TTL/f＝0.837；TTL为光学系统100的光学总长，即第一透镜L1的物侧面S1至光学系统100的成像面S15于光轴上的距离，f为光学系统100的有效焦距。满足上述关系时，能够得到高分辨率的图像，并使光学系统100更为紧凑。

光学系统100满足关系：f1/f＝0.42；其中，f1为第一透镜L1的焦距，f为光学系统100的有效焦距。满足上述关系式时，第一透镜L1具有合适的焦距，有利于光学系统100的屈折力分配及优化，进而使光学系统100具有理想的光学性能。

当光学系统100与感光元件装配成摄像模组时，摄像模组满足关系：TTL/IMA＝2.12；其中，IMA为感光元件的有效像素区域的对角距离。满足上述关系时，有利于感光元件接收完整的光信息，同时还有利于摄像模组的小型化设计。在第一实施例、第二实施例及第三实施例中，有效像素区域的对角距离IMA＝5mm。

另外，光学系统100的各项参数由表1和表2给出。表1中的像平面为光学系统100的成像面S15，成像面S15可理解为感光元件的感光表面。由物平面至成像面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中的曲率半径为相应面序号的物侧面或像侧面于近光轴处的曲率半径。表面1和表面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，表面编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。表2为光学系统100中各透镜的非球面系数，其中的K为圆锥常数，A、B、C、D等为非球面面型公式中的高次项系数。各透镜的焦距为546nm波长下的数值，折射率与阿贝数为587.6nm波长下的数值。各实施例的关系式的计算和透镜的面型以透镜参数(如表1的数据)和非球面系数(如表2的数据)为准。

在第一实施例中，光学系统100的有效焦距f＝12.666mm，光圈数为FNO＝2.99，光学系统100于有效像素区域对角线方向的最大视场角为FOV(deg)＝22.2°，第一透镜L1的物侧面S1到成像面S15于光轴上的距离为TTL＝10.601mm。

第一透镜L1的焦距为f1＝5.314mm，第二透镜L2的焦距为f2＝-11.813mm，第三透镜L3的焦距为f3＝-4184.594mm，第四透镜L4的焦距为f4＝-8.821mm，第五透镜L5的焦距为f5＝-12.637mm，第六透镜L6的焦距为f6＝11.518mm。孔径光阑位于第二透镜L2的物侧面S3上。

表1

表2

第二实施例

参考图5、图6、图7及图8，图5为第二实施例中光学系统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、具有负屈折力的第五透镜L5以及具有正屈折力的第六透镜L6。另外，孔径光阑位于第二透镜L2的物侧面S3。图6为第二实施例中光学系统100于1.0视场的像差图，图7为第二实施例中光学系统100于0.5视场的像差图，图8为第二实施例中光学系统100于0视场的像差图。

第一透镜L1的物侧面S1于光轴处为凸面，像侧面S2于光轴处为凹面。

第二透镜L2的物侧面S3于光轴处为凹面，像侧面S4于光轴处为凹面。

第三透镜L3的物侧面S5于光轴处为凹面，像侧面S6于光轴处为凸面。

第四透镜L4的物侧面S7于光轴处为凹面，像侧面S8于光轴处为凹面。

第五透镜L5的物侧面S9于光轴处为凹面，像侧面S10于光轴处为凹面。

第六透镜L6的物侧面S11于光轴处为凸面，像侧面S12于光轴处为凸面。

第一透镜L1至第六透镜L6的各透镜的物侧面及像侧面均为非球面，非球面的设计能够解决视界歪曲的问题，也能够使透镜在较小、较薄且较平的情况下实现优良的光学效果，进而使光学系统100具备小型化特性。

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，塑料材质的透镜能够减少光学系统100的重量，同时还能降低生产成本。

第六透镜L6的像侧还设置有玻璃材质的红外截止滤光片L7，以滤除红外光，防止红外光对成像造成影响。红外截止滤光片L7的材质为玻璃。红外截止滤光片L7可以属于光学系统100的一部分，与各透镜一同装配，或者也可在光学系统100与感光元件装配时一同安装。

光学系统100的各参数由表3、表4和表5给出，各透镜的焦距为546nm波长下的数值，折射率与阿贝数为587.6nm波长下的数值，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

表4

表5

第二实施例中的光学系统100满足以下关系：

第三实施例

参考图9、图10、图11及图12，图9为第三实施例中光学系统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、具有负屈折力的第五透镜L5以及具有正屈折力的第六透镜L6。另外，孔径光阑位于第二透镜L2的物侧面S3。图10为第三实施例中光学系统100于1.0视场的像差图，图11为第三实施例中光学系统100于0.5视场的像差图，图12为第三实施例中光学系统100于0视场的像差图。

第一透镜L1的物侧面S1于光轴处为凸面，像侧面S2于光轴处为凹面。

第二透镜L2的物侧面S3于光轴处为凸面，像侧面S4于光轴处为凹面。

第三透镜L3的物侧面S5于光轴处为凹面，像侧面S6于光轴处为凸面。

第四透镜L4的物侧面S7于光轴处为凹面，像侧面S8于光轴处为凹面。

第五透镜L5的物侧面S9于光轴处为凹面，像侧面S10于光轴处为凹面。

第六透镜L6的物侧面S11于光轴处为凸面，像侧面S12于光轴处为凸面。

第一透镜L1至第六透镜L6的各透镜的物侧面及像侧面均为非球面，非球面的设计能够解决视界歪曲的问题，也能够使透镜在较小、较薄且较平的情况下实现优良的光学效果，进而使光学系统100具备小型化特性。

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，塑料材质的透镜能够减少光学系统100的重量，同时还能降低生产成本。

第六透镜L6的像侧还设置有玻璃材质的红外截止滤光片L7，以滤除红外光，防止红外光对成像造成影响。红外截止滤光片L7的材质为玻璃。红外截止滤光片L7可以属于光学系统100的一部分，与各透镜一同装配，或者也可在光学系统100与感光元件装配时一同安装。

光学系统100的各参数由表6、表7和表8给出，各透镜的焦距为546nm波长下的数值，折射率与阿贝数为587.6nm波长下的数值，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

表7

表8

第三实施例中的光学系统100满足以下关系：

参考图13，在一些实施例中，光学系统100与感光元件210组装以形成摄像模组200，感光元件210设置于光学系统100中第六透镜L6的像侧。第六透镜L6与感光元件210之间设置有红外截止滤光片L7，以防止红外光到达感光元件210并对可见光成像的干扰。感光元件210可以为CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合器件)或CMOS(ComplementaryMetal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)。通过采用光学系统100，摄像模组200将具备远摄能力，同时还具备小型化特性。

在一些实施例中，感光元件210与光学系统100中的各透镜的距离相对固定，从而使摄像模组200成为定焦模组，此时摄像模组200可作为设备的前置摄像模组200以对特定距离(如20cm至50cm)内的物体进行清晰成像。在另一些实施例中，可通过设置音圈马达等驱动元件以使感光元件210能够相对光学系统100中的各透镜相对移动，从而实现对焦效果。具体地，驱动元件可驱动装载光学系统100的各透镜的镜筒移动以实现上述对焦功能。在一些实施例中，也可通过搭配算法以控制光学系统100中的至少一个透镜相对其他透镜移动，从而实现光学变焦效果。

参考图14，摄像模组200可应用于终端设备30，例如应用于智能手机、智能手表、平板电脑、车载(如智能驾驶)、无人机、游戏机、PDA(Personal Digital Assistant，个人数字助理)、家电产品等附有照相功能的终端设备30。通过采用上述摄像模组200，终端设备30将具备远摄能力，且同时有利于小型化设计。具体地，当摄像模组200应用于智能手机时，摄像模组200能够作为智能手机10的前置摄像模组，此时的摄像模组200可以为定焦模组。当摄像模组200作为智能手机的后置摄像模组时，摄像模组200可以为可对焦以及可变焦的摄像模组。另外，在一些实施例中，终端设备30中也可同时安装具有远摄功能的摄像模组200以及具有广角摄像功能的摄像模组，从而用户可选择不同摄像的功能。

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 (10)

1.一种光学系统，其特征在于，由物侧至像侧依次包括：

具有正屈折力的第一透镜；

具有负屈折力的第二透镜；

具有负屈折力的第三透镜；

具有负屈折力的第四透镜；

具有负屈折力的第五透镜；

具有正屈折力的第六透镜；

且所述光学系统满足以下关系：

0.51≤TLENS/TTL≤0.71；

其中，TLENS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，TTL为所述光学系统的光学总长。

2.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，包括孔径光阑，所述孔径光阑满足以下任意一种：

a、所述孔径光阑设置于所述第一透镜的物侧；

b、所述孔径光阑设置于所述第一透镜与所述第六透镜之间；

c、所述孔径光阑位于所述第一透镜至所述第六透镜中的任一透镜的表面上。

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：

2.00≤FNO≤10.00；

其中，FNO为所述光学系统的光圈数。

4.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，包括以下至少一种：

a、所述第一透镜的物侧面为凸面，像侧面为凹面；

b、所述第四透镜的像侧面为凹面；

c、所述第五透镜的像侧面为凹面；

d、所述第六透镜的物侧面为凸面。

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：

0.75≤TTL/f≤1.25；

其中，f为所述光学系统的有效焦距。

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：

0.20≤f1/f≤0.62；

其中，f1为所述第一透镜的焦距，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，所述第六透镜的像侧设置有红外截止滤光片。

8.一种摄像模组，其特征在于，包括感光元件及权利要求1-7任一项所述的光学系统，所述感光元件设置于所述第六透镜的像侧。

9.根据权利要求8所述的摄像模组，其特征在于，满足以下关系：

1.00≤TTL/IMA≤3.00；

其中，IMA为所述感光元件的有效像素区域的对角距离。

10.一种终端设备，其特征在于，包括权利要求8或9所述的摄像模组。

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