CN112684586A - 光学系统、摄像头模组及终端设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了光学系统、摄像头模组及终端设备。光学系统包括具有正屈折力的第一透镜和第三透镜，以及具有负屈折力的第二透镜。光学系统满足以下条件式：f/TTL>0.9，f为光学系统的焦距，TTL为光学系统中第一透镜的物侧面到成像面于光轴上的距离。本申请通过合理配置光学系统中第一透镜至第三透镜的屈折力及限定f/TTL，使得光学系统具备长焦特性，可以对远距离拍摄物体的细节进行精准捕捉，实现清晰成像，且使得光学系统总体长度较小，实现超薄化。
Description
技术领域
本申请属于光学成像技术领域，尤其涉及一种光学系统、摄像头模组及终端设备。
背景技术
随着市场对摄像高成像品质的要求，长焦镜头应运而生。在拍摄远处物体的过程当中，往往会发现无法拉近拍摄对象。这就需要用上长焦镜头，它能很好地表现远处景物的细节，拍摄到一些我们不容易接近的拍摄体。
以往的光学系统，透镜过少，难以实现长焦特性；透镜过多，难以实现小型化。因此，需要开发一种具有合适的透镜布局，能够同时实现长焦特性和小型化的光学系统。
发明内容
本申请实施例提供一种光学系统、摄像头模组及终端设备，该光学系统同时具有长焦特性和小型化的特征。
第一方面，本申请实施例提供了一种光学系统，光学系统包括多个透镜，所述多个透镜包括从物侧(物侧是指光线射入的一侧)至像侧(像侧是指光线射出的一侧)依次排布的具有正屈折力的第一透镜，具有负屈折力的第二透镜，及具有正屈折力的第三透镜；所述光学系统满足以下条件式：f/TTL>0.9，f为所述光学系统的焦距，TTL为所述光学系统中所述第一透镜的物侧面到成像面于光轴上的距离。
其中，屈折力即为光焦度，表示光学系统偏折光线的能力，正屈折力表示透镜对光束起汇聚作用，负屈折力表示透镜对光束起发散作用。当透镜不具有屈折力时，即光焦度为零的情况下，即为平面折射，这时，沿轴平行光束经折射后仍是沿轴平行光束，不出现屈折现象。
本申请通过合理配置光学系统中第一透镜至第三透镜的屈折力及限定f/TTL，使得光学系统具备长焦特性，可以对远距离拍摄物体的细节进行精准捕捉，实现清晰成像，且使得光学系统总体长度较小，实现小型化和超薄化。
一种实施方式中，所述第一透镜的材质为玻璃，有利于提高光学系统的成像质量。
一种实施方式中，所述第二透镜和/或所述第三透镜的材质为塑料，有利于实现光学系统的轻量化，且有利于降低生产成本。
一种实施方式中，所述光学系统满足条件式：0.4<f1/f＜0.7，f1为所述第一透镜的焦距。通过限定f1/f的范围，合理控制第一透镜的屈折力，有利于提高光学系统的成像质量，且有利于缩短光学系统的总长，实现系统的小型化。若f1/f高于上限，则第一透镜屈折力不够，导致光学系统的尺寸整体变长，若f1/f低于下限，则第一透镜屈折力过强，产生较大的轴上色差。
一种实施方式中，所述光学系统满足条件式：-7<(R11+R12)/(R11-R12)<-0.5，R11为所述第一透镜的物侧面于光轴处的曲率半径，R12为所述第一透镜的像侧面于光轴处的曲率半径。通过限定(R11+R12)/(R11-R12)的合理范围，可以控制第一透镜的面型，使第一透镜的物侧面和像侧面的面型更为接近，从而有效控制垂轴像差，提高光学系统的成像质量。
一种实施方式中，所述光学系统满足条件式：0.2<ImgH/SD11<0.6，ImgH为所述光学系统的最大视场角所对应的像高的一半，SD11为所述第一透镜的物侧面的最大有效口径。通过限定ImgH/SD11的范围，使得第一透镜的开口较小，这样有利于光学系统的组装，且有利于光学系统的轻量化。若ImgH/SD11低于下限，则第一透镜物侧面口径过大，导致镜头在垂直于光轴的方向上的整体尺寸增加，不利于小型化设计；若ImgH/SD11高于上限，则导致镜头光圈数过大，进光量不足，影响画质。
一种实施方式中，所述光学系统满足条件式：-0.6<f2/f<-0.2，f2为所述第二透镜的焦距。通过限定f2/f的范围，可以合理地进行屈折力分配而提高光学系统的解析力，提高成像质量。若f2/f低于下限，则第二透镜负屈折力过强，导致镜头产生过多正球差且无法被平衡，不利于提升画质；若f2/f高于上限，则导致第一透镜所产生的负球差无法被平衡，同样影响画质。
一种实施方式中，所述光学系统满足条件式：1<(R21+R22)/(R21-R22)<4，R21为所述第二透镜的物侧面于光轴处的曲率半径，R22为所述第二透镜的像侧面于光轴处的曲率半径。通过限定(R21+R22)/(R21-R22)的范围，控制第二透镜的形状和屈折力，使第二透镜的物侧面和像侧面的面型更为接近，可以有效的消除光学系统的歪曲像差，提高光学系统的成像质量。
一种实施方式中，所述光学系统满足条件式：V2<30，V2为所述第二透镜的阿贝数，所述阿贝数的参考波长为587.56nm。通过限定V2的范围，有利于确保第二透镜高折射率的特性，有效降低镜头整体长度。
一种实施方式中，所述光学系统满足条件式：0.4＜f3/f＜1.5，f3为所述第三透镜的焦距。通过限定f3/f的范围，控制第三透镜的形状和屈折力，可以有效的消除光学系统的歪曲像差，提高光学系统的成像质量。若f3/f高于上限，则第三透镜屈折力不够，导致光学系统的边缘像差修正不足，若f3/f低于下限，则第三透镜屈折力过强，产生较大的轴外色差。
一种实施方式中，所述光学系统满足条件式：V3<30，V3为所述第三透镜的阿贝数，所述阿贝数的参考波长为587.56nm。通过限定V3的范围，有利于确保第三透镜高折射率的特性，有效降低镜头整体长度。
一种实施方式中，所述光学系统满足条件式：2<TTL/ImgH<8，TTL为所述光学系统中所述第一透镜的物侧面到成像面于光轴上的距离，ImgH为所述光学系统的最大视场角所对应的像高的一半。通过限定TTL/ImgH的范围，可以使得光学系统具有紧凑的结构，有利于实现光学系统的小型化。
一种实施方式中，所述光学系统满足条件式：0.4<∑CT/TTL<0.6，∑CT为每个所述透镜的物侧面至像侧面于光轴上的厚度之和，具体地，在本实施例中，∑CT为所述第一透镜的物侧面至像侧面于光轴上的厚度、所述第二透镜的物侧面至像侧面于光轴上的厚度及所述第三透镜的物侧面至像侧面于光轴上的厚度之和，TTL为所述光学系统中所述第一透镜的物侧面到成像面于光轴上的距离。通过限定∑CT/TTL的范围，可以使得光学系统具有紧凑的结构，便于光学系统的组装，且有利于实现光学系统的小型化。
第二方面，本申请提供一种摄像头模组，包括感光元件和前述任意一种实施方式所述的光学系统，所述感光元件位于所述光学系统的像侧。
第三方面，本申请提供一种终端设备，包括所述的摄像头模组。
通过合理配置光学系统中第一透镜至第三透镜的屈折力及限定f/TTL，使得光学系统具备长焦特性，且使得光学系统总体长度较小，实现小型化和超薄化。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或背景技术中的技术方案，下面将对本申请实施例或背景技术中所需要使用的附图进行说明。
图1是本申请第一实施例提供的光学系统的结构示意图；
图2是第一实施例的光学系统的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线；
图3是本申请第二实施例提供的光学系统的结构示意图；
图4是第二实施例的光学系统的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线；
图5是本申请第三实施例提供的光学系统的结构示意图；
图6是第三实施例的光学系统的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线；
图7是本申请第四实施例提供的光学系统的结构示意图；
图8是第四实施例的光学系统的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线；
图9是本申请第五实施例提供的光学系统的结构示意图；
图10是第五实施例的光学系统的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线；
图11是本申请提供的光学系统应用在终端设备中的示意图。
具体实施方式
下面结合本申请实施例中的附图对本申请实施例进行描述。
本申请提供的一种光学系统包括三个透镜，三个透镜从物侧至像侧依序分布分别为第一透镜、第二透镜和第三透镜。
具体的，三片透镜及屈折力如下：
第一透镜，具有正屈折力；第二透镜，具有负屈折力；第三透镜，具有正屈折力。
所述光学系统满足以下条件式：f/TTL>0.9，f为所述光学系统的焦距，TTL为所述光学系统中所述第一透镜的物侧面到成像面于光轴上的距离。
通过合理配置光学系统中第一透镜至第三透镜的屈折力及限定f/TTL，具备长焦特性，可以对远距离拍摄物体的细节进行精准捕捉，实现清晰成像，且使得光学系统总体长度较小，实现小型化和超薄化。
一种实施方式中，所述第一透镜的材质为玻璃，有利于提高光学系统的成像质量。
一种实施方式中，所述第二透镜和/或所述第三透镜的材质为塑料，有利于实现光学系统的轻量化，且有利于降低生产成本。
一种实施方式中，所述光学系统满足条件式：0.4<f1/f＜0.7，f1为所述第一透镜的焦距。通过限定f1/f的范围，合理控制第一透镜的屈折力，有利于提高光学系统的成像质量，且有利于缩短光学系统的总长，实现系统的小型化。若f1/f高于上限，则第一透镜屈折力不够，导致光学系统的尺寸整体变长，若f1/f低于下限，则第一透镜屈折力过强，产生较大的轴上色差。
一种实施方式中，所述光学系统满足条件式：-7<(R11+R12)/(R11-R12)<-0.5，R11为所述第一透镜的物侧面于光轴处的曲率半径，R12为所述第一透镜的像侧面于光轴处的曲率半径。通过限定(R11+R12)/(R11-R12)的合理范围，可以控制第一透镜的面型，使第一透镜的物侧面和像侧面的面型更为接近，从而有效控制垂轴像差，提高光学系统的成像质量。
一种实施方式中，所述光学系统满足条件式：0.2<ImgH/SD11<0.6，ImgH为所述光学系统的最大视场角所对应的像高的一半，SD11为所述第一透镜的物侧面的最大有效口径。通过限定ImgH/SD11的范围，使得第一透镜的开口较小，这样有利于光学系统的组装，且有利于光学系统的轻量化。若ImgH/SD11低于下限，则第一透镜物侧面口径过大，导致镜头在垂直于光轴的方向上的整体尺寸增加，不利于小型化设计；若ImgH/SD11高于上限，则导致镜头光圈数过大，进光量不足，影响画质。
一种实施方式中，所述光学系统满足条件式：-0.6<f2/f<-0.2，f2为所述第二透镜的焦距。通过限定f2/f的范围，可以合理地进行屈折力分配而提高光学系统的解析力，提高成像质量。若f2/f低于下限，则第二透镜负屈折力过强，导致镜头产生过多正球差且无法被平衡，不利于提升画质；若f2/f高于上限，则导致第一透镜所产生的负球差无法被平衡，同样影响画质。
一种实施方式中，所述光学系统满足条件式：1<(R21+R22)/(R21-R22)<4，R21为所述第二透镜的物侧面于光轴处的曲率半径，R22为所述第二透镜的像侧面于光轴处的曲率半径。通过限定(R21+R22)/(R21-R22)的范围，控制第二透镜的形状和屈折力，使第二透镜的物侧面和像侧面的面型更为接近，可以有效的消除光学系统的歪曲像差，提高光学系统的成像质量。
一种实施方式中，所述光学系统满足条件式：V2<30，V2为所述第二透镜的阿贝数，所述阿贝数的参考波长为587.56nm。通过限定V2的范围，有利于确保第二透镜高折射率的特性，有效降低镜头整体长度。
一种实施方式中，所述光学系统满足条件式：0.4＜f3/f＜1.5，f3为所述第三透镜的焦距。通过限定f3/f的范围，控制第三透镜的形状和屈折力，可以有效的消除光学系统的歪曲像差，提高光学系统的成像质量。若f3/f高于上限，则第三透镜屈折力不够，导致光学系统的边缘像差修正不足，若f3/f低于下限，则第三透镜屈折力过强，产生较大的轴外色差。
一种实施方式中，所述光学系统满足条件式：V3<30，V3为所述第三透镜的阿贝数，所述阿贝数的参考波长为587.56nm。通过限定V3的范围，有利于确保第三透镜高折射率的特性，有效降低镜头整体长度。
一种实施方式中，所述光学系统满足条件式：2<TTL/ImgH<8，TTL为所述光学系统中所述第一透镜的物侧面到成像面于光轴上的距离，ImgH为所述光学系统的最大视场角所对应的像高的一半。通过限定TTL/ImgH的范围，可以使得光学系统具有紧凑的结构，有利于实现光学系统的小型化。
一种实施方式中，所述光学系统满足条件式：0.4<∑CT/TTL<0.6，∑CT为每个所述透镜的物侧面至像侧面于光轴上的厚度之和，具体地，在本实施例中，∑CT为所述第一透镜的物侧面至像侧面于光轴上的厚度、所述第二透镜的物侧面至像侧面于光轴上的厚度及所述第三透镜的物侧面至像侧面于光轴上的厚度之和，TTL为所述光学系统中所述第一透镜的物侧面到成像面于光轴上的距离。通过限定∑CT/TTL的范围，可以使得光学系统具有紧凑的结构，便于光学系统的组装，且有利于实现光学系统的小型化。
以下通过五个具体的实施例对本申请进行详细的说明。
实施例一
如图1所示，直线11表示光轴，第一个透镜L1远离第二透镜L2的一侧为物侧12，第三透镜L3远离第二透镜L2的一侧为像侧13。本实施例提供的光学系统中，从物侧12到像侧13依次为第一个透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、红外滤光元件IRCF。
第一透镜L1具有正屈折力，且为玻璃材质，并皆为非球面。
第二透镜L2具有负屈折力，且为塑料材质，并皆为球面。
第三透镜L3具有正屈折力，且为塑料材质，并皆为非球面。
红外滤光元件IRCF设置在第三透镜L3之后，包括物侧面S7和像侧面S8，红外滤光元件IRCF用于过滤掉红外光线，使得射入成像面的光线为可见光，可见光的波长为380nm-780nm，红外滤光元件IRCF的材质为玻璃。
成像面S9为被摄物体的光通过光学系统后形成的像所在的面。
表1a示出了本实施例的光学系统的特性表格，其中，本实施例中的曲率半径是各透镜于近光轴处的曲率半径。
表1a
其中，f为光学系统的焦距，FNO为光学系统的光圈数。
在本实施例中，第二透镜L2至第三透镜L3的物侧面和像侧面为非球面，各非球面透镜的面型可利用但不限于以下非球面公式进行限定：
其中，Z是非球面上相应点到与表面顶点相切的平面的距离，r是非球面上相应点到光轴的距离，c是非球面顶点的曲率，k是圆锥常数，Ai为非球面面型公式中与第i项高次项相对应的系数。
表1b给出了可用于第一实施例中各非球面镜面S1、S2、S5、S6的高次项系数A4、A6、A8和A10。
表1b
| 面序号 | K | A4 | A6 | A8 | A10 |
| S1 | 0 | 3.8100E-05 | -5.3804E-06 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
| S2 | 0 | 7.5685E-04 | 1.4108E-05 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
| S5 | 0 | 3.4278E-03 | -9.0367E-06 | 7.7533E-05 | 0.0000E+00 |
| S6 | 0 | 1.7700E-03 | -1.5812E-04 | 7.4384E-05 | 0.0000E+00 |
图2示出了第一实施例的光学系统的纵向球差曲线、像散曲线、畸变曲线。其中，纵向球差曲线表示不同波长的光线经由光学系统的各透镜后的会聚焦点偏离，纵向球差曲线的参考波长为656.2725nm、610.0000nm、555.0000nm、510.0000nm、435.8343nm；像散曲线表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲，其中，S表示弧矢方向，T表示子午方向，像散曲线的参考波长为555.0000nm；畸变曲线表示不同视场角对应的畸变大小值，畸变曲线的参考波长为555.0000nm。根据图2可知，第一实施例所给出的光学系统能够实现良好的成像品质。
实施例二
如图3所示，直线11表示光轴，第一个透镜L1远离第二透镜L2的一侧为物侧12，第三透镜L3远离第二透镜L2的一侧为像侧13。本实施例提供的光学系统中，从物侧12到像侧13依次为第一个透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、红外滤光元件IRCF。
第一透镜L1具有正屈折力，且为玻璃材质，并皆为非球面。
第二透镜L2具有负屈折力，且为塑料材质，并皆为球面。
第三透镜L3具有正屈折力，且为塑料材质，并皆为非球面。
红外滤光元件IRCF设置在第三透镜L3之后，包括物侧面S7和像侧面S8，红外滤光元件IRCF用于过滤掉红外光线，使得射入成像面的光线为可见光，可见光的波长为380nm-780nm，红外滤光元件IRCF的材质为玻璃。
成像面S9为被摄物体的光通过光学系统后形成的像所在的面。
表2a示出了本实施例的光学系统的特性表格，其中，本实施例中的曲率半径是各透镜于近光轴处的曲率半径。
表2a
其中，f为光学系统的焦距，FNO为光学系统的光圈数。
表2b给出了可用于第二实施例中各非球面镜面S1、S2、S5、S6的高次项系数A4、A6、A8和A10，其中，各非球面面型可由第一实施例中给出的公式限定。
表2b
| 面序号 | K | A4 | A6 | A8 | A10 |
| S1 | 0 | -1.4304E-04 | -6.9720E-07 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
| S2 | 0 | -5.6174E-05 | 1.3166E-05 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
| S5 | 0 | -8.5302E-05 | 3.8453E-05 | 8.7166E-07 | 0.0000E+00 |
| S6 | 0 | -1.5871E-04 | 2.8784E-05 | 4.3379E-07 | 0.0000E+00 |
图4示出了第二实施例的光学系统的纵向球差曲线、像散曲线、畸变曲线。其中，纵向球差曲线表示不同波长的光线经由光学系统的各透镜后的会聚焦点偏离，纵向球差曲线的参考波长为656.2725nm、610.0000nm、555.0000nm、510.0000nm、435.8343nm；像散曲线表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲，其中，S表示弧矢方向，T表示子午方向，像散曲线的参考波长为555.0000nm；畸变曲线表示不同视场角对应的畸变大小值，畸变曲线的参考波长为555.0000nm。根据图4可知，第二实施例所给出的光学系统能够实现良好的成像品质。
实施例三
如图5所示，直线11表示光轴，第一个透镜L1远离第二透镜L2的一侧为物侧12，第三透镜L3远离第二透镜L2的一侧为像侧13。本实施例提供的光学系统中，从物侧12到像侧13依次为第一个透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、红外滤光元件IRCF。
第一透镜L1具有正屈折力，且为玻璃材质，并皆为非球面。
第二透镜L2具有负屈折力，且为塑料材质，并皆为非球面。
第三透镜L3具有正屈折力，且为塑料材质，并皆为球面。
红外滤光元件IRCF设置在第三透镜L3之后，包括物侧面S7和像侧面S8，红外滤光元件IRCF用于过滤掉红外光线，使得射入成像面的光线为可见光，可见光的波长为380nm-780nm，红外滤光元件IRCF的材质为玻璃。
成像面S9为被摄物体的光通过光学系统后形成的像所在的面。
表3a示出了本实施例的光学系统的特性表格，其中，本实施例中的曲率半径是各透镜于近光轴处的曲率半径。
表3a
其中，f为光学系统的焦距，FNO为光学系统的光圈数。
表3b给出了可用于第三实施例中各非球面镜面S1、S2、S3、S4的高次项系数A4、A6、A8和A10，其中，各非球面面型可由第一实施例中给出的公式限定。
表3b
| 面序号 | K | A4 | A6 | A8 | A10 |
| S1 | 0 | -1.1712E-04 | -2.7984E-06 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
| S2 | 0 | -2.3156E-04 | 4.6743E-05 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
| S3 | 0 | -4.6869E-05 | 2.1678E-05 | -5.4726E-07 | 0.0000E+00 |
| S4 | 0 | 7.4936E-05 | -2.4252E-05 | -1.3974E-06 | 0.0000E+00 |
图6示出了第三实施例的光学系统的纵向球差曲线、像散曲线、畸变曲线。其中，纵向球差曲线表示不同波长的光线经由光学系统的各透镜后的会聚焦点偏离，纵向球差曲线的参考波长为656.2725nm、610.0000nm、555.0000nm、510.0000nm、435.8343nm；像散曲线表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲，其中，S表示弧矢方向，T表示子午方向，像散曲线的参考波长为555.0000nm；畸变曲线表示不同视场角对应的畸变大小值，畸变曲线的参考波长为555.0000nm。根据图6可知，第三实施例所给出的光学系统能够实现良好的成像品质。
实施例四
如图7所示，直线11表示光轴，第一个透镜L1远离第二透镜L2的一侧为物侧12，第三透镜L3远离第二透镜L2的一侧为像侧13。本实施例提供的光学系统中，从物侧12到像侧13依次为第一个透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、红外滤光元件IRCF。
第一透镜L1具有正屈折力，且为玻璃材质，并皆为球面。
第二透镜L2具有负屈折力，且为塑料材质，并皆为非球面。
第三透镜L3具有正屈折力，且为塑料材质，并皆为非球面。
红外滤光元件IRCF设置在第三透镜L3之后，包括物侧面S7和像侧面S8，红外滤光元件IRCF用于过滤掉红外光线，使得射入成像面的光线为可见光，可见光的波长为380nm-780nm，红外滤光元件IRCF的材质为玻璃。
成像面S9为被摄物体的光通过光学系统后形成的像所在的面。
表4a示出了本实施例的光学系统的特性表格，其中，本实施例中的曲率半径是各透镜于近光轴处的曲率半径。
表4a
其中，f为光学系统的焦距，FNO为光学系统的光圈数。
表4b给出了可用于第四实施例中各非球面镜面S3、S4、S5、S6的高次项系数A4、A6、A8和A10，其中，各非球面面型可由第一实施例中给出的公式限定。
表4b
| 面序号 | K | A4 | A6 | A8 | A10 |
| S3 | 0 | -3.7269E-03 | -9.9263E-05 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
| S4 | 0 | -6.6719E-03 | -1.8151E-04 | 2.9542E-05 | 0.0000E+00 |
| S5 | 0 | -2.6312E-03 | -1.9994E-04 | -5.0494E-05 | 0.0000E+00 |
| S6 | 0 | -2.6242E-03 | -2.6705E-04 | -2.7259E-05 | 0.0000E+00 |
图8示出了第四实施例的光学系统的纵向球差曲线、像散曲线、畸变曲线。其中，纵向球差曲线表示不同波长的光线经由光学系统的各透镜后的会聚焦点偏离，纵向球差曲线的参考波长为656.2725nm、610.0000nm、555.0000nm、510.0000nm、435.8343nm；像散曲线表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲，其中，S表示弧矢方向，T表示子午方向，像散曲线的参考波长为555.0000nm；畸变曲线表示不同视场角对应的畸变大小值，畸变曲线的参考波长为555.0000nm。根据图8可知，第四实施例所给出的光学系统能够实现良好的成像品质。
实施例五
如图9所示，直线11表示光轴，第一个透镜L1远离第二透镜L2的一侧为物侧12，第三透镜L3远离第二透镜L2的一侧为像侧13。本实施例提供的光学系统中，从物侧12到像侧13依次为第一个透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、红外滤光元件IRCF。
第一透镜L1具有正屈折力，且为玻璃材质，并皆为球面。
第二透镜L2具有负屈折力，且为塑料材质，并皆为非球面。
第三透镜L3具有正屈折力，且为塑料材质，并皆为非球面。
红外滤光元件IRCF设置在第三透镜L3之后，包括物侧面S7和像侧面S8，红外滤光元件IRCF用于过滤掉红外光线，使得射入成像面的光线为可见光，可见光的波长为380nm-780nm，红外滤光元件IRCF的材质为玻璃。
成像面S9为被摄物体的光通过光学系统后形成的像所在的面。
表5a示出了本实施例的光学系统的特性表格，其中，本实施例中的曲率半径是各透镜于近光轴处的曲率半径。
表5a
其中，f为光学系统的焦距，FNO为光学系统的光圈数。
表5b给出了可用于第五实施例中各非球面镜面S3、S4、S5、S6的高次项系数A4、A6、A8和A10，其中，各非球面面型可由第一实施例中给出的公式限定。
表5b
| 面序号 | K | A4 | A6 | A8 | A10 |
| S3 | 0 | -1.9973E-03 | -3.5099E-05 | 0.0000E+00 | 0.0000E+00 |
| S4 | 0 | -3.5757E-03 | -6.4181E-05 | 6.8923E-06 | 0.0000E+00 |
| S5 | 0 | -1.4101E-03 | -7.0699E-05 | -1.1780E-05 | 0.0000E+00 |
| S6 | 0 | -1.4064E-03 | -9.4429E-05 | -6.3596E-06 | 0.0000E+00 |
图10示出了第五实施例的光学系统的纵向球差曲线、像散曲线、畸变曲线。其中，纵向球差曲线表示不同波长的光线经由光学系统的各透镜后的会聚焦点偏离，纵向球差曲线的参考波长为656.2725nm、610.0000nm、555.0000nm、510.0000nm、435.8343nm；像散曲线表示子午像面弯曲和弧矢像面弯曲，其中，S表示弧矢方向，T表示子午方向，像散曲线的参考波长为555.0000nm；畸变曲线表示不同视场角对应的畸变大小值，畸变曲线的参考波长为555.0000nm。根据图10可知，第五实施例所给出的光学系统能够实现良好的成像品质。
表6为第一实施例至第五实施例的光学系统的f/TTL、f1/f、f2/f、(R11+R12)/(R11-R12)、V2、f3/f、V3、(R21+R22)/(R21-R22)、ImgH/SD11、TTL/ImgH、∑CT/TTL的值。
表6
由表6可见，各实施例均能满足：f/TTL>0.9，0.4<f1/f＜0.7，-0.6<f2/f<-0.2，-7<(R11+R12)/(R11-R12)<-0.5，V2<30，0.4＜f3/f＜1.5，V3<30，1<(R21+R22)/(R21-R22)<4，0.2<ImgH/SD11<0.6，2<TTL/ImgH<8，0.4<∑CT/TTL<0.6。
参阅图11，本申请涉及的光学系统应用在终端设备30中的摄像头模组20。终端设备30可以为手机、平板电脑、无人机、计算机等设备。摄像头模组20的感光元件位于光学系统的像侧，摄像头模组20组装在终端设备30内部。
本申请提供一种摄像头模组，包括感光元件和本申请实施例提供的光学系统，感光元件位于光学系统的像侧，用于将穿过第一透镜至第三透镜且入射到电子感光元件上的光线转换成图像的电信号。电子感光元件可以为互补金属氧化物半导体(ComplementaryMetal Oxide Semiconductor，CMOS)或电荷耦合器件(Charge-coupled Device，CCD)。通过在摄像头模组内安装该光学系统，使摄像头模组具备长焦特性，可以对远距离拍摄物体的细节进行精准捕捉，实现清晰成像，且使得摄像头模组总体长度较小，实现小型化和超薄化。
本申请还提供一种终端设备，该终端设备包括本申请实施例提供的摄像头模组。该终端设备可以为手机、平板电脑、无人机、计算机等。通过在终端设备内安装该摄像头模组，使终端设备具备长焦特性，可以对远距离拍摄物体的细节进行精准捕捉，实现清晰成像，且使得终端设备总体长度较小，实现小型化和超薄化。
以上所述是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本申请的保护范围。
Claims (15)
1.一种光学系统，其特征在于，包括多个透镜，所述多个透镜包括从物侧至像侧依次排布的：
第一透镜，具有正屈折力；
第二透镜，具有负屈折力；
第三透镜，具有正屈折力；
所述光学系统满足以下条件式：
f/TTL>0.9，
f为所述光学系统的焦距，TTL为所述光学系统中所述第一透镜的物侧面到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，所述第一透镜的材质为玻璃。
3.根据权利要求2所述的光学系统，其特征在于，所述第二透镜和/或所述第三透镜的材质为塑料。
4.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足条件式：
0.4<f1/f＜0.7，
f1为所述第一透镜的焦距。
5.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足条件式：
-7<(R11+R12)/(R11-R12)<-0.5，
R11为所述第一透镜的物侧面于光轴处的曲率半径，R12为所述第一透镜的像侧面于光轴处的曲率半径。
6.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足条件式：
0.2<ImgH/SD11<0.6，
ImgH为所述光学系统的最大视场角所对应的像高的一半，SD11为所述第一透镜的物侧面的最大有效口径。
7.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足条件式：
-0.6<f2/f<-0.2，
f2为所述第二透镜的焦距。
8.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足条件式：
1<(R21+R22)/(R21-R22)<4，
R21为所述第二透镜的物侧面于光轴处的曲率半径，R22为所述第二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，所述光学系统满足条件式：
V2<30，
V2为所述第二透镜的阿贝数，所述阿贝数的参考波长为587.56nm。
10.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足条件式：
0.4＜f3/f＜1.5，
f3为所述第三透镜的焦距。
11.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足条件式：
V3<30，
V3为所述第三透镜的阿贝数，所述阿贝数的参考波长为587.56nm。
12.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足条件式：
2<TTL/ImgH<8，
TTL为所述光学系统中所述第一透镜的物侧面到成像面于光轴上的距离，ImgH为所述光学系统的最大视场角所对应的像高的一半。
13.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足条件式：
0.4<∑CT/TTL<0.6，
∑CT为每个所述透镜的物侧面至像侧面于光轴上的厚度之和，TTL为所述光学系统中所述第一透镜的物侧面到成像面于光轴上的距离。
14.一种摄像头模组，其特征在于，包括感光元件和如权利要求1至13任一项所述的光学系统，所述感光元件位于所述光学系统的像侧。
15.一种终端设备，其特征在于，包括如权利要求14所述的摄像头模组。
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