CN112859295A - 光学系统、摄像模组及电子设备 - Google Patents

光学系统、摄像模组及电子设备 Download PDF

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CN112859295A
CN112859295A CN202110196423.5A CN202110196423A CN112859295A CN 112859295 A CN112859295 A CN 112859295A CN 202110196423 A CN202110196423 A CN 202110196423A CN 112859295 A CN112859295 A CN 112859295A
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徐标
李明
宋琦
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Jiangxi Jingchao Optical Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种光学系统、摄像模组及电子设备。光学系统沿光轴由物侧至像侧依次包括：具有正屈折力的第一透镜，第一透镜的物侧面于近光轴处为凸面，像侧面于近光轴处为凹面；具有负屈折力的第二透镜，第二透镜的像侧面于近光轴处为凹面；第三透镜；第四透镜；具有负屈折力的第五透镜，第五透镜的像侧面于近光轴处为凹面，且像侧面存在反曲点；光学系统满足关系：1.0≤f12/f≤1.25；f12为第一透镜和第二透镜的组合焦距，f为光学系统的有效焦距。上述光学系统能够有效平衡该前透镜组在整个光学系统中的屈折力分配，提高系统的成像质量；同时也能扩大光学系统的视场范围。

Description

光学系统、摄像模组及电子设备
技术领域
本发明涉及摄影成像技术领域，特别是涉及一种光学系统、摄像模组及电子设备。
背景技术
随着摄影成像技术的发展，摄像模组中的成像镜头和图像传感器均得到了较大的改进，但市场对电子设备的高拍摄性能的需求依然只增不减。
目前，五片式成像镜头在制备成本以及成像质量上能够取得较好的平衡，且在降低制备难度、成本以及提高成像质量等方面也均有进一步的发展空间。特别地，针对市场对拍摄性能的进一步需求，如何对五片式成像镜头进行进一步改以提高其成像质量也成了业界所关注的重点之一。
发明内容
基于此，有必要针对如何提高成像质量的问题，提供一种光学系统、摄像模组及电子设备。
一种光学系统，沿光轴由物侧至像侧依次包括：
具有正屈折力的第一透镜，所述第一透镜的物侧面于近光轴处为凸面，像侧面于近光轴处为凹面；
具有负屈折力的第二透镜，所述第二透镜的像侧面于近光轴处为凹面；
具有屈折力的第三透镜；
具有屈折力的第四透镜；
具有负屈折力的第五透镜，所述第五透镜的像侧面于近光轴处为凹面，且像侧面存在反曲点；
所述光学系统满足关系：
1.0≤f12/f≤1.25；
f12为所述第一透镜和所述第二透镜的组合焦距，f为所述光学系统的有效焦距。
上述光学系统，第一透镜提供正的屈折力，有利于大光圈系统对物方空间信息的获取以获取较大的视场范围及缩短系统的长度，而第二透镜至第五透镜通过上述屈折力及面型配置以平衡第一透镜产生的像差。当进一步满足上述关系式条件时，能够合理地控制第一透镜和第二透镜所组成的前透镜组的屈折力强度，从而有效平衡该前透镜组在整个光学系统中的屈折力分配，以此平衡第三透镜至第五透镜所构成的后透镜组所产生的像差，避免前透镜组因屈折力过强而产生较大的像差导致后透镜组难以实现校正，进而可提高系统的成像质量；同时也能使前透镜组拥有足够的正屈折力以有效会聚物方入射的光线，从而扩大光学系统的视场范围。
在其中一个实施例中，所述光学系统满足关系：
0.4≤SAG41/CT4≤1.0；
SAG41为所述第四透镜的物侧面于最大有效孔径处的矢高，CT4为所述第四透镜于光轴上的厚度。满足上述关系时，所述第四透镜的物侧面面型以及透镜厚度之间能够得到合理的控制，从而能够驱使第四透镜在结构整体上不会过于弯曲，从而利于透镜的加工成型，降低制造的敏感性，更好的实现工程制造；同时也能使第四透镜的面型不会过于平缓，使得作为系统最后两片透镜之一的第四透镜能够对边缘视场的像散实现良好的调节。
在其中一个实施例中，所述光学系统满足关系：
1.0≤CT3/ET3≤1.5；
CT3为所述第三透镜于光轴上的厚度，ET3为所述第三透镜于物侧面最大有效孔径处至像侧面最大有效孔径处于光轴方向的距离。满足上述关系时，一方面利于第三透镜的加工成型，降低组装的难度；另一方面还可以有效的校正系统的场曲，提升系统的成像质量。
在其中一个实施例中，所述光学系统满足关系：
20≤|V4-V3|≤28；
V3为所述第三透镜的阿贝数，V4为所述第四透镜的阿贝数。满足上述关系时，可将第三透镜和第四透镜的阿贝数控制在合理的范围内，从而可以改善系统的像差，有利于消色差，减小系统的二级光谱，进而提高系统成像性能。
在其中一个实施例中，所述光学系统满足关系：
TTL/Imgh≤1.4；
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，Imgh为所述光学系统的最大视场角所对应的像高的一半。满足上述关系时，一方面可使所述光学系统具有超薄的特性，可以实现系统小型化的设计要求；另一方面也可使所述光学系统具有大像面特性，从而能够匹配更高像素的图像传感器。
在其中一个实施例中，所述光学系统满足关系：
2≤|f2/f4|≤4；
f2为所述第二透镜的有效焦距，f4为所述第四透镜的有效焦距。满足上述关系时，能够合理分配光学系统中第二透镜和第四透镜的屈折力的贡献，使第二透镜与第四透镜所承担的屈折力强度差异合理且不会过大，而是能够得到较好的平衡，从而可防止屈折力过于集中于其中一个透镜而导致该透镜的敏感度过大，进而可较好地防止场曲的产生，起到改善成像质量的作用。
在其中一个实施例中，所述光学系统满足关系：
Fno≤1.9；
Fno为所述光学系统的光圈数。满足上述关系时，可以保证系统有大孔径的特性，让光学系统有足够的进光量，使成像更加清晰，并能够实现对夜景、星空等低亮度的物空间场景的高质量成像。
在其中一个实施例中，所述光学系统满足关系：
0.4≤R9/R10≤1；
R9为所述第四透镜的像侧面于光轴处的曲率半径，R10为所述第五透镜的物侧面于光轴处的曲率半径。满足上述关系时，可以使第四透镜的像侧面和第五透镜的物侧面之间的面型得到合理的配置，可以合理地减小光线于第四透镜像侧面的出射角以及于第五透镜物侧面的入射角，从而降低光学系统中的公差对视场的影响，即能够降低视场的公差敏感性，提高系统的良率。
在其中一个实施例中，所述光学系统满足关系：
0.5≤D4/CT5≤2.0；
D4为所述第四透镜的像侧面至所述第五透镜的物侧面于光轴上的距离，CT5为所述第五透镜于光轴上的厚度。满足上述关系时，可使第四透镜至第五透镜的间隔距离与第五透镜的厚度的配比控制在合理的范围，从而可以有效地平衡系统产生的高级像差，且利于工程制作中的场曲调整，提高系统的成像质量。
在其中一个实施例中，所述光学系统满足关系：
0.8≤f1/f≤1.0；
f1为所述第一透镜的有效焦距。满足上述关系时，能够合理分配第一透镜在系统中的屈折力贡献，一方面可使第一透镜更好地对由物空间入射的光线实现会聚，以此提升光学系统的视场范围以及缩短光学系统的总长，另一方面也可防止第一透镜产生过大的像差，从而使得系统具有良好的成像质量。
在其中一个实施例中，所述光学系统满足关系：
1.0≤TTL/f≤1.5；
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。满足上述关系时，可利于光学系统的长度的压缩，同时防止系统的视场角过大，使光学系统能够在小型化设计以及降低大视场所带来的像差之间取得平衡。当低于上述关系的下限时，光学系统的光学长度过短，会造成系统敏感度加大的问题，导致像差修正困难；或者会导致系统的视场角过小，难以满足大视场特性。当高于上述关系的上限时，光学系统的光学长度过长，不利于小型化设计，且边缘视场的光线难以成像在成像面的有效成像区域上，从而造成成像信息不全。
在其中一个实施例中，所述光学系统满足关系：
1.3mm≤Imgh2/(TTL*Fno)≤2.0mm；
Imgh为所述光学系统的最大视场角所对应的像高的一半，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，Fno为所述光学系统的光圈数。满足上述关系时，所述光学系统的最大像高、光学总长、光圈数之间能够得到合理配置，从而不仅能够有效压缩系统的长度以实现小型化设计，同时还能使系统拥有大像面特性以及充足的进光量，进而提高成像质量。另外，满足上述关系时，还有利于进一步使光学系统拥有大视场特性，以获得更多的物空间信息。
一种摄像模组，包括图像传感器及上述任意一项所述的光学系统，所述图像传感器设于所述光学系统的像侧。所述光学系统能够对像差实现良好的校正，因此通过采用所述光学系统，所述摄像模组的成像质量能够得到提升。
一种电子设备，包括固定件及上述摄像模组，所述摄像模组设于所述固定件。通过采用上述摄像模组，所述电子设备能够拥有良好的拍摄性能。
附图说明
图1为本申请第一实施例提供的光学系统的结构示意图；
图2包括第一实施例中光学系统的纵向球差图、像散图和畸变图；
图3为本申请第二实施例提供的光学系统的结构示意图；
图4包括第二实施例中光学系统的纵向球差图、像散图和畸变图；
图5为本申请第三实施例提供的光学系统的结构示意图；
图6包括第三实施例中光学系统的纵向球差图、像散图和畸变图；
图7为本申请第四实施例提供的光学系统的结构示意图；
图8包括第四实施例中光学系统的纵向球差图、像散图和畸变图；
图9为本申请第五实施例提供的光学系统的结构示意图；
图10包括第五实施例中光学系统的纵向球差图、像散图和畸变图；
图11为本申请第六实施例提供的光学系统的结构示意图；
图12包括第六实施例中光学系统的纵向球差图、像散图和畸变图；
图13为本申请一实施例提供的摄像模组的示意图；
图14为本申请一实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为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。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”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”、“上”、“下”、“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。
参考图1，本申请的实施例提供了一种具有五片式结构的光学系统10，光学系统10沿光轴101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及第五透镜L5。光学系统10中各透镜同轴设置，即各透镜的光轴均位于同一直线上，该直线可称为光学系统10的光轴101。光学系统10中的上述各光学元件可与镜筒装配以构成摄像镜头。
第一透镜L1包括物侧面S1和像侧面S2，第二透镜L2包括物侧面S3和像侧面S4，第三透镜L3包括物侧面S5和像侧面S6，第四透镜L4包括物侧面S7和像侧面S8，第五透镜L5包括物侧面S9及像侧面S10。光学系统10还有一成像面S11，成像面S11位于第五透镜L5的像侧。一般地，光学系统10的成像面S11与图像传感器的感光面重合，为方便理解，可将成像面S11视为图像传感器的感光表面。
在本申请的实施例中，第一透镜L1具有正屈折力，且其物侧面S1于近光轴处为凸面，像侧面S2于近光轴处为凹面；第二透镜L2具有负屈折力，其像侧面于近光轴处为凹面；第五透镜L5具有负屈折力，其像侧面S10于近光轴处为凹面，且该像侧面S10存在反曲点。上述光学系统10，第一透镜L1提供正的屈折力，有利于大光圈系统对物方空间信息的获取以获取较大的视场范围及缩短系统的长度，而第二透镜L2至第五透镜L5通过上述屈折力及面型配置以平衡第一透镜L1产生的像差。
应注意的是，当本申请的实施例在描述透镜的一个表面于近光轴处为凸面时，可理解为该透镜的该表面于光轴101附近的区域为凸面；当描述透镜的一个表面于近最大有效孔径处或于圆周处为凹面时，可理解为该表面在靠近最大有效孔径处的区域为凹面。举例而言，当该表面于近光轴处为凸面，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孔径处时变为凸面。本申请中的凹凸面型描述仅针对相应透镜表面的有效通光区域的面型。
在本申请的实施例中，光学系统10还满足关系式条件：
1.0≤f12/f≤1.25；f12为第一透镜L1和第二透镜L2的组合焦距，f为光学系统10的有效焦距。当拥有上述屈折力及面型设计的五片式光学系统10进一步满足该关系式条件时，能够对第一透镜L1和第二透镜L2所组成的前透镜组的屈折力强度实现合理控制，从而有效平衡该前透镜组在整个光学系统10中的屈折力分配，以此平衡第三透镜L3至第五透镜L5所构成的后透镜组所产生的像差，避免前透镜组因屈折力过强而产生较大的像差导致后透镜组难以实现校正，进而可提高系统的成像质量；同时也能使前透镜组拥有足够的正屈折力以有效会聚物方入射的光线，从而扩大光学系统10的视场范围。在一些实施例中，光学系统10所满足的该关系具体可以为1.18、1.19、1.2、1.21、1.22或1.23。
此外，在一些实施例中，光学系统10还满足以下至少一个关系，且当满足任一关系式时均能带来相应的技术效果：
0.4≤SAG41/CT4≤1.0；SAG41为第四透镜L4的物侧面S7于最大有效孔径处的矢高，CT4为第四透镜L4于光轴上的厚度。应注意的是，第四透镜L4的物侧面S7于最大有效孔径处的矢高应理解为：该物侧面S7与光轴101的交点至该面最大有效孔径处于平行光轴方向的距离。当SAG41为正值时，则代表第四透镜L4物侧面S7的最大有效孔径位置相较该面与光轴101相交的位置更靠近物侧，即该面呈中间低而边缘高的面型。满足上述关系时，第四透镜L4的物侧面S7面型以及透镜厚度之间能够得到合理的控制，从而能够驱使第四透镜L4在结构整体上不会过于弯曲，从而利于透镜的加工成型，降低制造的敏感性，更好的实现工程制造；同时也能使第四透镜L4的面型不会过于平缓，使得作为系统最后两片透镜之一的第四透镜L4能够对边缘视场的像散实现良好的调节。在一些实施例中，光学系统10所满足的该关系具体可以为0.56、0.58、0.6、0.62、0.64或0.66。
1.0≤CT3/ET3≤1.5；CT3为第三透镜L3于光轴上的厚度，ET3为第三透镜L3于物侧面S5最大有效孔径处至像侧面S6最大有效孔径处于光轴方向的距离。满足上述关系时，一方面利于第三透镜L3的加工成型，降低组装的难度；另一方面还可以有效的校正系统的场曲，提升系统的成像质量。在一些实施例中，光学系统10所满足的该关系具体可以为1.24、1.25、1.28、1.3、1.32、1.33或1.35。
20≤|V4-V3|≤28；V3为第三透镜L3的阿贝数，V4为第四透镜L4的阿贝数。满足上述关系时，可将第三透镜L3和第四透镜L4的阿贝数控制在合理的范围内，从而可以改善系统的像差，有利于消色差，减小系统的二级光谱，进而提高系统成像性能。
TTL/Imgh≤1.4；TTL为第一透镜L1的物侧面S2至光学系统10的成像面S11于光轴上的距离，Imgh为光学系统10的最大视场角所对应的像高的一半。满足上述关系时，一方面可使光学系统10具有超薄的特性，可以实现系统小型化的设计要求；另一方面也可使光学系统10具有大像面特性，从而能够匹配更高像素的图像传感器。
2≤|f2/f4|≤4；f2为第二透镜L2的有效焦距，f4为第四透镜L4的有效焦距。满足上述关系时，能够合理分配光学系统10中第二透镜L2和第四透镜L4的屈折力的贡献，使第二透镜L2与第四透镜L4所承担的屈折力强度差异合理且不会过大，而是能够得到较好的平衡，从而可防止屈折力过于集中于其中一个透镜而导致该透镜的敏感度过大，进而可较好地防止场曲的产生，起到改善成像质量的作用。在一些实施例中，光学系统10所满足的该关系具体可以为2.08、2.13、2.2、2.45、2.6、2.83、2.95、3.15、3.37、3.45、3.5或3.55。
Fno≤1.9；Fno为光学系统10的光圈数。满足上述关系时，可以保证系统有大孔径的特性，让光学系统10有足够的进光量，使成像更加清晰，并能够实现对夜景、星空等低亮度的物空间场景的高质量成像。
0.4≤R9/R10≤1；R9为第四透镜L4的像侧面S8于光轴处的曲率半径，R10为第五透镜L5的物侧面S9于光轴处的曲率半径。满足上述关系时，可以使第四透镜L4的像侧面S8和第五透镜L5的物侧面S9之间的面型得到合理的配置，可以合理地减小光线于第四透镜L4像侧面S8的出射角以及于第五透镜L5物侧面S9的入射角，从而降低光学系统10中的公差对视场的影响，即能够降低视场的公差敏感性，提高系统的良率。在一些实施例中，光学系统10所满足的该关系具体可以为0.47、0.475、0.48、0.5、0.54、0.63、0.68、0.72、0.75、0.79、0.8、0.82、0.823或0.83。
0.5≤D4/CT5≤2.0；D4为第四透镜L4的像侧面S8至第五透镜L5的物侧面S9于光轴上的距离，CT5为第五透镜L5于光轴上的厚度。满足上述关系时，可使第四透镜L4至第五透镜L5的间隔距离与第五透镜L5的厚度的配比控制在合理的范围，从而可以有效地平衡系统产生的高级像差，且利于工程制作中的场曲调整，提高系统的成像质量。在一些实施例中，光学系统10所满足的该关系具体可以为0.8、0.86、0.94、1.14、1.25、1.38、1.47、1.56、1.58或1.62。
0.8≤f1/f≤1.0；f1为第一透镜L1的有效焦距。满足上述关系时，能够合理分配第一透镜L1在系统中的屈折力贡献，一方面可使第一透镜L1更好地对由物空间入射的光线实现会聚，以此提升光学系统10的视场范围以及缩短光学系统10的总长，另一方面也可防止第一透镜L1产生过大的像差，从而使得系统具有良好的成像质量。在一些实施例中，光学系统10所满足的该关系具体可以为0.81、0.82、0.83、0.84或0.85。
1.0≤TTL/f≤1.5；TTL为第一透镜L1的物侧面S1至光学系统10的成像面S11于光轴101上的距离。满足上述关系时，可利于光学系统10的长度的压缩，同时防止系统的视场角过大，使光学系统10能够在小型化设计以及降低大视场所带来的像差之间取得平衡。当低于上述关系的下限时，光学系统10的光学长度过短，会造成系统敏感度加大的问题，导致像差修正困难；或者会导致系统的视场角过小，难以满足大视场特性。当高于上述关系的上限时，光学系统10的光学长度过长，不利于小型化设计，且边缘视场的光线难以成像在成像面的有效成像区域上，从而造成成像信息不全。在一些实施例中，光学系统10所满足的该关系具体可以为1.143、1.145、1.147或1.149。
1.3mm≤Imgh2/(TTL*Fno)≤2.0mm；Imgh为光学系统10的最大视场角所对应的像高的一半，TTL为第一透镜L1的物侧面S1至光学系统10的成像面S11于光轴101上的距离，Fno为光学系统10的光圈数。当装配图像传感器后，Imgh也可理解为图像传感器的矩形有效像素区域的中心至对角线边缘的距离。满足上述关系时，光学系统10的最大像高、光学总长、光圈数之间能够得到合理配置，从而不仅能够有效压缩系统的长度以实现小型化设计，同时还能使系统拥有大像面特性以及充足的进光量，进而提高成像质量。另外，满足上述关系时，还有利于进一步使光学系统10拥有大视场特性，以获得更多的物空间信息。
上述各关系式条件中涉及焦距的数值参考波长为555nm，而涉及折射率、阿贝数的数值参考波长均为587.56nm。另外，上述各焦距参数至少代表相应透镜于近光轴处的焦距数值，且当描述透镜具有何种性质的屈折力时也至少代表相应透镜于近光轴处具有相应性质的屈折力。
以上各关系式条件及所对应的技术效果针对的是具有上述透镜设计的五片式光学系统10。在无法确保光学系统10拥有前述透镜设计(透镜数量、屈折力配置、面型配置等)时，将难以确保系统在满足这些关系条件时依然能够拥有相应的技术效果，甚至可能会出现摄像性能显著下降的情况。
光学系统10包括孔径光阑STO，孔径光阑STO用于控制光学系统10的进光量，同时能够起到阻挡非有效光线的作用。当孔径光阑STO在光轴101上的投影与第一透镜L1的物侧面S1于光轴101上的投影重叠时，也可认为是孔径光阑STO设于第一透镜L1的物侧，此时第一透镜L1的物侧面S1的至少部分结构朝物方穿过孔径光阑STO。孔径光阑STO可设于第一透镜L1的物侧，也可设于透镜之间。孔径光阑STO可以由夹持透镜的镜筒结构形成，也可以由垫圈形成，或者是由透镜表面的遮光涂层形成。
在一些实施例中，第一透镜L1至第五透镜L5的各透镜表面中，至少一个透镜表面为非球面，即第一透镜L1至第五透镜L5中的至少一者具有非球面面型。具体地，在一些实施例中的第一透镜L1至第五透镜L5的物侧面及像侧面均设计为非球面。非球面的面型设置能够进一步帮助光学系统10更好地消除像差，同时还有利于光学系统10的小型化设计，使光学系统10能够在保持小型化设计的前提下同时具备优良的光学效果。当然，在另一些实施例中，第一透镜L1至第五透镜L5的各透镜表面中，至少一个透镜表面为球面。球面面型能够有效降低透镜的加工难度，平衡制备成本。应注意的是，透镜的实际面型并不限于附图中示出的球面或非球面的形状，附图仅为示例参考而非严格按比例绘制。另外还应注意的是，当某个透镜的物侧面或像侧面为非球面时，该面可以是整体呈现凸面或整体呈现凹面的结构，或者该面也可设计成存在反曲点的结构，此时该面由中心至边缘的面型将发生改变，例如该面于中心处呈凸面而于边缘处呈凹面。
非球面的面型计算可参考非球面公式：
Figure BDA0002946884720000071
其中，Z为非球面上相应点到该面于光轴处的切平面的距离，r为非球面上相应点到光轴的距离，c为非球面于光轴处的曲率，k为圆锥系数，Ai为非球面面型公式中与第i阶高次项相对应的高次项系数。
另一方面，在一些实施例中，光学系统10中至少一个透镜的材质为塑料。具体地，一些实施例中的光学系统10中各透镜的材质可以均为塑料。当然，在一些实施例中，光学系统10中至少一个透镜的材质也可以为玻璃。例如，一些实施例中的各透镜的材质均为玻璃。塑料材质的透镜能够减少光学系统10的重量并降低生产成本，而玻璃材质的透镜能够耐受较高的温度且具有优良的光学效果。光学系统10中透镜材质配置关系并不限于上述实施例，任一透镜的材质可以为塑料，也可以为玻璃，具体材质配置可根据实际设计需求而确定。
在一些实施例中，光学系统10包括红外截止滤光片110，红外截止滤光片110设置于第五透镜L5的像侧，并与光学系统10中的各透镜相对固定设置。红外截止滤光片110用于滤除红外光，防止红外光到达系统的成像面S11，从而防止红外光干扰正常成像。红外截止滤光片110可与各透镜一同装配以作为光学系统10中的一部分。在另一些实施例中，红外截止滤光片110并不属于光学系统10的元件，红外截止滤光片110可以在光学系统10与图像传感器装配时，一并安装至光学系统10与图像传感器之间。在一些实施例中，红外截止滤光片110也可设置在第一透镜L1的物侧。另外，在一些实施例中也可通过在第一透镜L1至第五透镜L5中的至少一个透镜上设置滤光镀层以实现滤除红外光的作用。
接下来以更为具体详细的实施例来对本申请的光学系统10进行说明：
第一实施例
参考图1和图2，在第一实施例中，光学系统10沿光轴101由物侧至像侧依次包括孔径光阑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、具有正屈折力的第三透镜L3、具有正屈折力的第四透镜L4及具有负屈折力的第五透镜L5。图2包括第一实施例中光学系统10的纵向球差图、像散图和畸变图，且以下各实施例中的像散图和畸变图的参考波长均为555nm。
第一透镜L1的物侧面S1于近光轴处为凸面，像侧面S2于近光轴处为凹面；物侧面S1于圆周处为凸面，像侧面S2于圆周处为凸面。
第二透镜L2的物侧面S3于近光轴处为凹面，像侧面S4于近光轴处为凹面；物侧面S3于圆周处为凸面，像侧面S4于圆周处为凹面。
第三透镜L3的物侧面S5于近光轴处为凸面，像侧面S6于近光轴处为凸面；物侧面S5于圆周处为凹面，像侧面S6于圆周处为凸面。
第四透镜L4的物侧面S7于近光轴处为凹面，像侧面S8于近光轴处为凸面；物侧面S7于圆周处为凹面，像侧面S8于圆周处为凸面。
第五透镜L5的物侧面S9于近光轴处为凹面，像侧面S10于近光轴处为凹面；物侧面S9于圆周处为凹面，像侧面S10于圆周处为凸面。
另外，第一透镜L1至第五透镜L5的材质均为塑料，且各透镜的物侧面和像侧面均为非球面。
上述光学系统10，第一透镜L1提供正的屈折力，有利于大光圈系统对物方空间信息的获取以获取较大的视场范围及缩短系统的长度，而第二透镜L2至第五透镜L5通过上述屈折力及面型配置以平衡第一透镜L1产生的像差。
该实施例中光学系统10的各透镜参数由以下的表1和表2给出。表2展现了表1中相应透镜表面的非球面系数，其中K为圆锥系数，Ai为非球面面型公式中与第i阶高次项相对应的系数。由系统物侧至像侧的各元件依次按照表1从上至下的顺序排列。表格中的光阑即为孔径光阑STO，红外滤光片为红外截止滤光片。面序号2和3所对应的表面分别表示第一透镜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。Y半径为透镜相应表面于光轴处的曲率半径。透镜于“厚度”参数列中的第一个数值的绝对值为该透镜于光轴上的厚度，第二个数值的绝对值为该透镜的像侧面至后一光学元件于光轴上的距离。在以下各实施例(第一实施例至第六实施例)的参数表格中，各透镜的折射率和阿贝数的数值参考波长为587.56nm，而焦距的数值参考波长为555nm，且Y半径、厚度、焦距(有效焦距)的数值单位均为毫米(mm)。另外，各实施例的关系式计算和透镜结构以参数表格(如表1、表2、表3、表4等)所提供的数据为准。
表1
Figure BDA0002946884720000081
由表1可知，光学系统10的有效焦距f为4.27mm，光圈数FNO为1.89，最大视场角FOV为81.1°，光学总长TTL为4.9mm。图像传感器的矩形有效像素区域具有对角线方向，当装配图像传感器时，FOV也可理解为光学系统10于平行该对角线方向的最大视场角。
表2
Figure BDA0002946884720000082
Figure BDA0002946884720000091
在第一实施例中，光学系统10还满足以下各关系：
f12/f＝1.23；f12为第一透镜L1和第二透镜L2的组合焦距，f为光学系统10的有效焦距。当拥有上述屈折力及面型设计的五片式光学系统10进一步满足该关系时，能够对第一透镜L1和第二透镜L2所组成的前透镜组的屈折力强度实现合理控制，从而有效平衡该前透镜组在整个光学系统10中的屈折力分配，以此平衡第三透镜L3至第五透镜L5所构成的后透镜组所产生的像差，避免前透镜组因屈折力过强而产生较大的像差导致后透镜组难以实现校正，进而可提高系统的成像质量；同时也能使前透镜组拥有足够的正屈折力以有效会聚物方入射的光线，从而扩大光学系统10的视场范围。
SAG41/CT4＝0.64；SAG41为第四透镜L4的物侧面S7于最大有效孔径处的矢高，CT4为第四透镜L4于光轴上的厚度。满足上述关系时，第四透镜L4的物侧面S7面型以及透镜厚度之间能够得到合理的控制，从而能够驱使第四透镜L4在结构整体上不会过于弯曲，从而利于透镜的加工成型，降低制造的敏感性，更好的实现工程制造；同时也能使第四透镜L4的面型不会过于平缓，使得作为系统最后两片透镜之一的第四透镜L4能够对边缘视场的像散实现良好的调节。
CT3/ET3＝1.28；CT3为第三透镜L3于光轴上的厚度，ET3为第三透镜L3于物侧面S5最大有效孔径处至像侧面S6最大有效孔径处于光轴方向的距离。满足上述关系时，一方面利于第三透镜L3的加工成型，降低组装的难度；另一方面还可以有效的校正系统的场曲，提升系统的成像质量。
|V4-V3|＝27.6；V3为第三透镜L3的阿贝数，V4为第四透镜L4的阿贝数。满足上述关系时，可将第三透镜L3和第四透镜L4的阿贝数控制在合理的范围内，从而可以改善系统的像差，有利于消色差，减小系统的二级光谱，进而提高系统成像性能。
TTL/Imgh＝1.32；TTL为第一透镜L1的物侧面S2至光学系统10的成像面S11于光轴上的距离，Imgh为光学系统10的最大视场角所对应的像高的一半。满足上述关系时，一方面可使光学系统10具有超薄的特性，可以实现系统小型化的设计要求；另一方面也可使光学系统10具有大像面特性，从而能够匹配更高像素的图像传感器。
|f2/f4|＝3.13；f2为第二透镜L2的有效焦距，f4为第四透镜L4的有效焦距。满足上述关系时，能够合理分配光学系统10中第二透镜L2和第四透镜L4的屈折力的贡献，使两者所承担的屈折力强度不会过大，从而可较好地防止场曲的产生。
Fno＝1.89；Fno为光学系统10的光圈数。满足上述关系时，可以保证系统有大孔径的特性，让光学系统10有足够的进光量，使成像更加清晰，并能够实现对夜景、星空等低亮度的物空间场景的高质量成像。
R9/R10＝0.48；R9为第四透镜L4的像侧面S8于光轴处的曲率半径，R10为第五透镜L5的物侧面S9于光轴处的曲率半径。满足上述关系时，可以使第四透镜L4的像侧面S8和第五透镜L5的物侧面S9之间的面型得到合理的配置，从而可以合理地减小光线于第四透镜L4像侧面S8的出射角以及于第五透镜L5物侧面S9的入射角，从而降低光学系统10中的公差对视场的影响，降低视场的公差敏感性，提高系统的良率。
D4/CT5＝0.85；D4为第四透镜L4的像侧面S8至第五透镜L5的物侧面S9于光轴上的距离，CT5为第五透镜L5于光轴上的厚度。满足上述关系时，可使第四透镜L4至第五透镜L5的间隔距离与第五透镜L5的厚度的配比控制在合理的范围，从而可以有效地平衡系统产生的高级像差，且利于工程制作中的场曲调整，提高系统的成像质量。
f1/f＝0.82；f1为第一透镜L1的有效焦距。满足上述关系时，能够合理分配第一透镜L1在系统中的屈折力贡献，一方面可使第一透镜L1更好地对由物空间入射的光线实现会聚，以此提升光学系统10的视场范围以及缩短光学系统10的总长，另一方面也可防止第一透镜L1产生过大的像差，从而使得系统具有良好的成像质量。
TTL/f＝1.15；TTL为第一透镜L1的物侧面S1至光学系统10的成像面S11于光轴101上的距离。满足上述关系时，可利于光学系统10的长度的压缩，同时防止系统的视场角过大，使光学系统10能够在小型化设计以及降低大视场所带来的像差之间取得平衡。
Imgh2/(TTL*Fno)＝1.49mm；Imgh为光学系统10的最大视场角所对应的像高的一半，TTL为第一透镜L1的物侧面S1至光学系统10的成像面S11于光轴101上的距离，Fno为光学系统10的光圈数。当装配图像传感器后，Imgh也可理解为图像传感器的矩形有效像素区域的中心至对角线边缘的距离。满足上述关系时，光学系统10的最大像高、光学总长、光圈数之间能够得到合理配置，从而不仅能够有效压缩系统的长度以实现小型化设计，同时还能使系统拥有大像面特性以及充足的进光量，进而提高成像质量。另外，满足上述关系时，还有利于进一步使光学系统10拥有大视场特性，以获得更多的物空间信息。
另外，图2包括光学系统10的纵向球面像差图(Longitudinal SphericalAberration)，其表示不同波长的光线经由镜头后的汇聚焦点偏离。纵向球面像差图的纵坐标表示归一化的由光瞳中心至光瞳边缘的光瞳坐标(Normalized Pupil Coordinator)，横坐标表示成像面到光线与光轴交点的距离(单位为mm)。由纵向球面像差图可知，第一实施例中的各波长光线的汇聚焦点偏离程度趋于一致，成像画面中的弥散斑或色晕得到有效抑制。图2还包括光学系统10的场曲图(Astigmatic Field Curves)，其中S曲线代表555nm下的弧矢场曲，T曲线代表555nm下的子午场曲。由图中可知，系统的场曲较小，各视场的场曲和像散均得到了良好的校正，视场中心和边缘均拥有清晰的成像。图2还包括光学系统10的畸变图(Distortion)，由图中可知，由主光束引起的图像变形较小，最大畸变被控制在2％以内，系统的成像质量优良。
第二实施例
参考图3和图4，在第二实施例中，光学系统10沿光轴101由物侧至像侧依次包括孔径光阑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、具有正屈折力的第三透镜L3、具有正屈折力的第四透镜L4及具有负屈折力的第五透镜L5。图4包括第二实施例中光学系统10的纵向球差图、像散图和畸变图。
第一透镜L1的物侧面S1于近光轴处为凸面，像侧面S2于近光轴处为凹面；物侧面S1于圆周处为凸面，像侧面S2于圆周处为凸面。
第二透镜L2的物侧面S3于近光轴处为凸面，像侧面S4于近光轴处为凹面；物侧面S3于圆周处为凸面，像侧面S4于圆周处为凹面。
第三透镜L3的物侧面S5于近光轴处为凹面，像侧面S6于近光轴处为凸面；物侧面S5于圆周处为凹面，像侧面S6于圆周处为凸面。
第四透镜L4的物侧面S7于近光轴处为凹面，像侧面S8于近光轴处为凸面；物侧面S7于圆周处为凹面，像侧面S8于圆周处为凸面。
第五透镜L5的物侧面S9于近光轴处为凹面，像侧面S10于近光轴处为凹面；物侧面S9于圆周处为凸面，像侧面S10于圆周处为凸面。
另外，第二实施例中光学系统10的各透镜参数由表3和表4给出，其中各结构和参数的定义可由第一实施例中得出，此处不加以赘述。
表3
Figure BDA0002946884720000111
表4
Figure BDA0002946884720000112
Figure BDA0002946884720000121
该实施例中的光学系统10满足以下关系：
f12/f 1.20 Fno 1.89
SAG41/CT4 0.66 R9/R10 0.468
CT3/ET3 1.29 D4/CT5 0.78
|V4-V3| 27.60 f1/f 0.81
TTL/Imgh 1.32 TTL/f 1.14
|f2/f4| 3.26 Imgh<sup>2</sup>/(TTL*Fno) 1.49
由图4中的像差图可知，光学系统10的纵向球差、场曲和畸变均得到良好的控制，从而该实施例的光学系统10拥有良好的成像品质。
第三实施例
参考图5和图6，在第三实施例中，光学系统10沿光轴101由物侧至像侧依次包括孔径光阑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、具有正屈折力的第四透镜L4及具有负屈折力的第五透镜L5。图6包括第三实施例中光学系统10的纵向球差图、像散图和畸变图。
第一透镜L1的物侧面S1于近光轴处为凸面，像侧面S2于近光轴处为凹面；物侧面S1于圆周处为凸面，像侧面S2于圆周处为凸面。
第二透镜L2的物侧面S3于近光轴处为凸面，像侧面S4于近光轴处为凹面；物侧面S3于圆周处为凸面，像侧面S4于圆周处为凹面。
第三透镜L3的物侧面S5于近光轴处为凹面，像侧面S6于近光轴处为凸面；物侧面S5于圆周处为凹面，像侧面S6于圆周处为凸面。
第四透镜L4的物侧面S7于近光轴处为凹面，像侧面S8于近光轴处为凸面；物侧面S7于圆周处为凹面，像侧面S8于圆周处为凸面。
第五透镜L5的物侧面S9于近光轴处为凹面，像侧面S10于近光轴处为凹面；物侧面S9于圆周处为凸面，像侧面S10于圆周处为凸面。
另外，第三实施例中光学系统10的各透镜参数由表5和表6给出，其中各结构和参数的定义可由第一实施例中得出，此处不加以赘述。
表5
Figure BDA0002946884720000122
Figure BDA0002946884720000131
表6
Figure BDA0002946884720000132
该实施例中的光学系统10满足以下关系：
f12/f 1.18 Fno 1.89
SAG41/CT4 0.56 R9/R10 0.506
CT3/ET3 1.24 D4/CT5 1.09
|V4-V3| 27.60 f1/f 0.85
TTL/Imgh 1.32 TTL/f 1.15
|f2/f4| 3.56 Imgh<sup>2</sup>/(TTL*Fno) 1.49
由图6中的像差图可知，光学系统10的纵向球差、场曲和畸变均得到良好的控制，从而该实施例的光学系统10拥有良好的成像品质。
第四实施例
参考图7和图8，在第四实施例中，光学系统10沿光轴101由物侧至像侧依次包括孔径光阑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、具有正屈折力的第三透镜L3、具有正屈折力的第四透镜L4及具有负屈折力的第五透镜L5。图8包括第四实施例中光学系统10的纵向球差图、像散图和畸变图。
第一透镜L1的物侧面S1于近光轴处为凸面，像侧面S2于近光轴处为凹面；物侧面S1于圆周处为凸面，像侧面S2于圆周处为凸面。
第二透镜L2的物侧面S3于近光轴处为凹面，像侧面S4于近光轴处为凹面；物侧面S3于圆周处为凸面，像侧面S4于圆周处为凹面。
第三透镜L3的物侧面S5于近光轴处为凸面，像侧面S6于近光轴处为凹面；物侧面S5于圆周处为凹面，像侧面S6于圆周处为凸面。
第四透镜L4的物侧面S7于近光轴处为凹面，像侧面S8于近光轴处为凸面；物侧面S7于圆周处为凹面，像侧面S8于圆周处为凸面。
第五透镜L5的物侧面S9于近光轴处为凹面，像侧面S10于近光轴处为凹面；物侧面S9于圆周处为凹面，像侧面S10于圆周处为凸面。
另外，第四实施例中光学系统10的各透镜参数由表7和表8给出，其中各结构和参数的定义可由第一实施例中得出，此处不加以赘述。
表7
Figure BDA0002946884720000141
表8
Figure BDA0002946884720000142
Figure BDA0002946884720000151
该实施例中的光学系统10满足以下关系：
f12/f 1.19 Fno 1.89
SAG41/CT4 0.61 R9/R10 0.476
CT3/ET3 1.24 D4/CT5 0.92
|V4-V3| 27.60 f1/f 0.83
TTL/Imgh 1.32 TTL/f 1.15
|f2/f4| 3.50 Imgh<sup>2</sup>/(TTL*Fno) 1.49
由图8中的像差图可知，光学系统10的纵向球差、场曲和畸变均得到良好的控制，从而该实施例的光学系统10拥有较好的成像品质。
第五实施例
参考图9和图10，在第五实施例中，光学系统10沿光轴101由物侧至像侧依次包括孔径光阑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、具有正屈折力的第三透镜L3、具有正屈折力的第四透镜L4及具有负屈折力的第五透镜L5。图10包括第五实施例中光学系统10的纵向球差图、像散图和畸变图。
第一透镜L1的物侧面S1于近光轴处为凸面，像侧面S2于近光轴处为凹面；物侧面S1于圆周处为凸面，像侧面S2于圆周处为凸面。
第二透镜L2的物侧面S3于近光轴处为凸面，像侧面S4于近光轴处为凹面；物侧面S3于圆周处为凸面，像侧面S4于圆周处为凹面。
第三透镜L3的物侧面S5于近光轴处为凹面，像侧面S6于近光轴处为凸面；物侧面S5于圆周处为凹面，像侧面S6于圆周处为凸面。
第四透镜L4的物侧面S7于近光轴处为凸面，像侧面S8于近光轴处为凸面；物侧面S7于圆周处为凹面，像侧面S8于圆周处为凸面。
第五透镜L5的物侧面S9于近光轴处为凹面，像侧面S10于近光轴处为凹面；物侧面S9于圆周处为凹面，像侧面S10于圆周处为凸面。
另外，第五实施例中光学系统10的各透镜参数由表9和表10给出，其中各结构和参数的定义可由第一实施例中得出，此处不加以赘述。
表9
Figure BDA0002946884720000152
Figure BDA0002946884720000161
表10
Figure BDA0002946884720000162
该实施例中的光学系统10满足以下关系：
f12/f 1.21 Fno 1.89
SAG41/CT4 0.56 R9/R10 0.598
CT3/ET3 1.35 D4/CT5 0.68
|V4-V3| 27.60 f1/f 0.83
TTL/Imgh 1.32 TTL/f 1.15
|f2/f4| 3.19 Imgh<sup>2</sup>/(TTL*Fno) 1.49
由图10中的像差图可知，光学系统10的纵向球差、场曲和畸变均得到良好的控制，从而该实施例的光学系统10拥有良好的成像品质。
第六实施例
参考图11和图12，在第六实施例中，光学系统10沿光轴101由物侧至像侧依次包括孔径光阑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、具有正屈折力的第三透镜L3、具有正屈折力的第四透镜L4及具有负屈折力的第五透镜L5。图12包括第六实施例中光学系统10的纵向球差图、像散图和畸变图。
第一透镜L1的物侧面S1于近光轴处为凸面，像侧面S2于近光轴处为凹面；物侧面S1于圆周处为凸面，像侧面S2于圆周处为凸面。
第二透镜L2的物侧面S3于近光轴处为凸面，像侧面S4于近光轴处为凹面；物侧面S3于圆周处为凸面，像侧面S4于圆周处为凹面。
第三透镜L3的物侧面S5于近光轴处为凸面，像侧面S6于近光轴处为凸面；物侧面S5于圆周处为凹面，像侧面S6于圆周处为凸面。
第四透镜L4的物侧面S7于近光轴处为凹面，像侧面S8于近光轴处为凸面；物侧面S7于圆周处为凹面，像侧面S8于圆周处为凸面。
第五透镜L5的物侧面S9于近光轴处为凹面，像侧面S10于近光轴处为凹面；物侧面S9于圆周处为凹面，像侧面S10于圆周处为凸面。
另外，第六实施例中光学系统10的各透镜参数由表11和表12给出，其中各结构和参数的定义可由第一实施例中得出，此处不加以赘述。
表11
Figure BDA0002946884720000171
表12
Figure BDA0002946884720000172
Figure BDA0002946884720000181
该实施例中的光学系统10满足以下关系：
f12/f 1.23 Fno 1.88
SAG41/CT4 0.62 R9/R10 0.835
CT3/ET3 1.34 D4/CT5 1.63
|V4-V3| 27.60 f1/f 0.83
TTL/Imgh 1.32 TTL/f 1.14
|f2/f4| 2.06 Imgh<sup>2</sup>/(TTL*Fno) 1.49
由图12中的像差图可知，光学系统10的纵向球差、场曲和畸变均得到良好的控制，从而该实施例的光学系统10拥有良好的成像品质。
上述第一至第六实施例中的光学系统10，通过对透镜的屈折力、结构以及参数关系等特征的合理组合设计，可使系统拥有大像面及大孔径特性，从而使光学系统能够实现高像素、高分辨率的成像效果，同时也能满足在暗环境下的清晰成像。
参考图13，本申请的一些实施例还提供了一种摄像模组20，摄像模组20可包括光学系统10及图像传感器210，图像传感器210设置于光学系统10的像侧。图像传感器210可以为CCD传感器(Charge Coupled Device，电荷耦合器件)或CMOS传感器(ComplementaryMetal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)。一般地，在装配时，光学系统10的成像面S11与图像传感器210的感光表面重叠。
本申请中的光学系统10能够对像差实现良好的校正，因此通过采用光学系统10，摄像模组20的成像质量能够得到提升。
参考图14，本申请的一些实施例还提供了一种电子设备30。电子设备30包括固定件310，摄像模组20安装于固定件310，固定件310可以为显示屏、电路板、中框、后盖等部件。电子设备30可以为但不限于智能手机、智能手表、智能眼镜、电子书阅读器、车载摄像设备、监控设备、无人机、医疗设备(如内窥镜)、平板电脑、生物识别设备(如指纹识别设备或瞳孔识别设备等)、PDA(Personal Digital Assistant，个人数字助理)、无人机等。通过采用上述摄像模组20，电子设备30能够拥有良好的拍摄性能。
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，沿光轴由物侧至像侧依次包括：
具有正屈折力的第一透镜，所述第一透镜的物侧面于近光轴处为凸面，像侧面于近光轴处为凹面；
具有负屈折力的第二透镜，所述第二透镜的像侧面于近光轴处为凹面；
具有屈折力的第三透镜；
具有屈折力的第四透镜；
具有负屈折力的第五透镜，所述第五透镜的像侧面于近光轴处为凹面，且像侧面存在反曲点；
所述光学系统满足关系：
1.0≤f12/f≤1.25；
f12为所述第一透镜和所述第二透镜的组合焦距，f为所述光学系统的有效焦距。
2.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足关系：
0.4≤SAG41/CT4≤1.0；
SAG41为所述第四透镜的物侧面于最大有效孔径处的矢高，CT4为所述第四透镜于光轴上的厚度。
3.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足关系：
1.0≤CT3/ET3≤1.5；
CT3为所述第三透镜于光轴上的厚度，ET3为所述第三透镜于物侧面最大有效孔径处至像侧面最大有效孔径处于光轴方向的距离。
4.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足关系：
2≤|f2/f4|≤4；
f2为所述第二透镜的有效焦距，f4为所述第四透镜的有效焦距。
5.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足关系：
0.4≤R9/R10≤1；
R9为所述第四透镜的像侧面于光轴处的曲率半径，R10为所述第五透镜的物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，所述光学系统满足关系：
0.5≤D4/CT5≤2.0；
D4为所述第四透镜的像侧面至所述第五透镜的物侧面于光轴上的距离，CT5为所述第五透镜于光轴上的厚度。
7.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足关系：
0.8≤f1/f≤1.0；
f1为所述第一透镜的有效焦距。
8.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足关系：
1.0≤TTL/f≤1.5；
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。
9.一种摄像模组，其特征在于，包括图像传感器及权利要求1至8任意一项所述的光学系统，所述图像传感器设于所述光学系统的像侧。
10.一种电子设备，其特征在于，包括固定件及权利要求9所述的摄像模组，所述摄像模组设于所述固定件。
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