CN113568150A - 光学系统、镜头模组和电子设备 - Google Patents

光学系统、镜头模组和电子设备 Download PDF

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Abstract

一种光学系统、镜头模组和电子设备，光学系统沿光轴由物侧至像侧依次包含：具有屈折力的第一透镜至第六透镜，其中，第一透镜具有正屈折力，第三透镜具有负屈折力。第一透镜至第三透镜的的物侧面于近光轴处均为凸面，像侧面于近光轴处均为凹面；第四透镜的物侧面和第五透镜的像侧面于近光轴处均为凸面，第六透镜的像侧面于近光轴处为凹面。光学系统满足关系式：1.7<EFL/Imgh<2；其中，EFL为光学系统的有效焦距，Imgh为光学系统的最大视场角所对应的像高。通过对第一透镜至第六透镜的面型和屈折力进行合理设计，并使光学系统满足上述关系式，有利于使光学系统在满足小型化设计的同时，实现大像面、高清晰度的长焦摄像功能。

Description

光学系统、镜头模组和电子设备
技术领域
本发明属于光学成像技术领域，尤其涉及一种光学系统、镜头模组和电子设备。
背景技术
随着车载行业的发展，近几年来，电子设备更新换代的周期越来越短，且拍摄功能也越来越强大，市场对单一种类的镜头的要求也愈加严格。而随着消费者对拍摄环境存在多样性的要求，因此适应不同拍摄环境的镜头的种类也越来越多。其中，长焦镜头因具有更长的焦距，从而可获得更浅的景深，于是能更好的处理远处景象细节进而达到压缩拍摄距离的成像效果。
但是，传统的长焦镜头往往存在尺寸过大以及成像清晰度不高等问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种光学系统、镜头模组和电子设备，能够在满足小型化设计的同时，实现大像面、高清晰度的长焦摄像功能。
为实现本发明的目的，本发明提供了如下的技术方案：
第一方面，本发明提供了一种光学系统，沿光轴方向由物侧至像侧依次包含：第一透镜，具有正屈折力，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；第二透镜，具有屈折力，所述第二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；第三透镜，具有负屈折力，所述第三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；第四透镜，具有屈折力，所述第四透镜的物侧面于近光轴处为凸面；第五透镜，具有屈折力，所述第五透镜的像侧面于近光轴处为凸面；第六透镜，具有屈折力，所述第六透镜的像侧面于近光轴处为凹面；所述光学系统满足关系式：1.7<EFL/Imgh<2；其中，EFL为所述光学系统的有效焦距，Imgh为所述光学系统的最大视场角所对应的像高。
通过使第一透镜的物侧面为凸面，像侧面为凹面，有利于增大视场范围，且第一透镜具有正屈折力，有利于对物空间光线的收集；上述对第二透镜的面型的设计，能够平衡第一透镜所产生的色差，对第三透镜的面型设计有利于平衡第一透镜所产生的畸变；第四透镜和第五透镜的面型设计，能够校正由第一透镜至第三透镜产生的光程差；通过使第六透镜的像侧面为凹面，能够平衡由第一透镜至第五透镜所产生的像散和场曲，有利于校正歪曲像。满足上述关系式，通过对光学系统的有效焦距和像高的控制，使得光学系统除了拥有长焦特性外，还能够匹配更大的像面，从而能够与更高像素的图像传感器配合，以实现高清晰成像，进而在对远景拍摄时依然能够获得如同近距离拍摄的高清晰成像效果。超过关系式上限，保证大像面的同时会增加焦距的长度，导致光学系统体积增大不满足小型化设计要求。低于关系式下限，保证大像面成像的同时会减小焦距长度，影响光学系统的成像质量。
一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：1<ETL3/CTL3<2.2；其中，ETL3所述第三透镜有效口径处物侧面到像侧面平行于光轴的边缘厚度，CTL3为所述第三透镜物侧面到像侧面于光轴处的中心厚度。满足上述关系式，可使第三透镜满足光轴处超薄设计，以有效平衡光学系统的光程差，实现修正场曲的功能，因此厚薄比需在一定比例范围内，若中心处太薄，无法满足生产加工要求，难以保证成型良率。而透镜中心处太薄或太厚都会导致中心光线和边缘光线难以在成像面附近汇聚，导致场曲过大。因此，透镜最厚处及最薄处应满足一定比例关系才能同时保证可加工性及成型良率，并保证成像稳定性。低于关系式下限，则第三透镜的中心相对于边缘太厚，造成成像面场曲过大；超过关系式上限，会导致第三透镜的中心相对于边缘太薄，无法实现生产加工要求，保证成型良率。
一种实施方式中，所述光学系统满足关系式： |AngleL5S2-AngleL6S1|<15°；其中，AngleL5S2为所述第五透镜的像侧面于最大有效孔径处的切面与垂直光轴的平面的锐角夹角，AngleL6S1为所述第六透镜的物侧面于最大有效孔径处的切面与垂直光轴的平面的锐角夹角。第五透镜与第六透镜为光学系统敏感面，两面曲率角度相差小时能降低光学系统偏心敏感度，提高生产良率，因此只有满足|AngleL5S2-AngleL6S1|<15°才能保证生产加工良率，满足组装要求，如果|AngleL5S2-AngleL6S1|≥15°，会造成光学系统偏心敏感度高，组装良率降低，且出现图像局部模糊或者外视场图像不清晰。
一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：26mm<FNO*Imgh<31mm；其中，FNO为所述光学系统的光圈数。进一步的，在其中一个实施例中，在满足关系式- 26mm<FNO*Imgh<31mm的前提下，光学系统还满足以下关系式：Imgh>4mm。满足上述关系式，光学系统具有足够的通光量以满足在暗光条件下高清晰拍摄需要的同时具有大像面特性，从而能够使光学系统匹配更高像素的图像传感器，进而实现高清拍摄。超过关系式上限时，光学系统的光圈数过大导致光学系统的入瞳直径过小，通光量不足，不利于提升全视场的相对亮度，降低成像质量；低于关系式下限时，光学系统的像高过小，无法与高像素的图像传感器匹配而难以实现高像素成像。
一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：0.7≤TTL/EFL<1；其中，TTL为所述第一透镜的物侧面到成像面于光轴上的距离。第一透镜的物侧面到成像面于光轴上的距离即光学系统的总长，要使光学系统满足长焦小型化设计要求，可通过合理控制焦距以及光学系统的总长，既能实现光学系统小型化，还能实现光学系统的远射高清晰拍照的功能，同时能保证光线更好的汇聚于成像面上。低于关系式下限，光学系统的总长太短，会造成光学系统敏感度增加，同时不利于光线在成像面上的汇聚。超过关系式上限时，光学系统总长太长，会造成光线进入成像面主光线角度太大，焦距减小，影响长焦镜头远射拍摄功能，且光学系统成像面边缘光线无法成像在成像面上，造成成像信息不全。
一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：0.3<FBL/EFL< 0.7；其中，FBL为所述第六透镜像侧面到成像面于光轴方向上的最短距离。满足上述关系式，使得光学系统满足小型化的同时，保证其有足够的调焦范围，提升镜头模组组装良率，同时保证光学系统焦深较大，能够获取物方更多的深度信息。超过关系式上限，超过关系式上限，第六透镜像侧面到成像面于光轴方向上的最短距离过长导致光学系统的总长过大，不利于光学系统的小型化；低于关系式下限，第六透镜像侧面到成像面于光轴方向上的最短距离过短导致光学系统的调焦范围过小，会导致良率过低，加大生产工艺难度，同时不能保证光学系统的焦深，导致成像质量不佳。
一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：2<EFL/f1<3；其中，f1为所述第一透镜的有效焦距。光学系统为长焦远射成像系统，有着超过标准镜头的焦距，还要保证拍摄第一透镜提供透镜组由物空间到像空间全部光学信息，因此超过关系式上限，第一透镜的有效焦距过小，导致第一透镜的屈折力更大，会造成系统敏感度加大，加工工艺困难，并且由第一透镜产生的像差修正难度加大，难以满足拍摄需求。低于关系式下限，第一透镜的有效焦距过大，导致第一透镜的屈折力不足，不利于光线的汇聚，影响光学系统的有效焦距，且第二透镜至第六透镜难以校正由第一透镜所产生的像差。
一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：0.5<DL/Imgh<0.6；其中，DL为所述光学系统光阑的最大有效口径的大小。光学系统的光阑的最大有效口径的大小决定了整个光学系统通光量大小，感光面尺寸大小决定了整个摄像系统画面清晰度及像素大小，两者合理配合才能保证足够的通光量，保证拍摄图像清晰度。超过关系式上限，则会造成通光量过大，光亮度太高，影响画面质量，低于关系式下限，则会造成通光量不足，光线相对亮度不够时会造成画面感光度下降。
第二方面，本发明还提供了一种镜头模组，该镜头模组包括镜筒、感光元件和第一方面任一项实施方式所述的光学系统，所述光学系统的所述第一透镜至所述第六透镜安装在所述镜筒内，所述感光元件设于所述光学系统的像侧。通过在镜头模组中加入本发明提供的光学系统，能够在满足小型化设计需求的同时，实现大像面和高清晰度的拍摄功能。
第三方面，本发明还提供了一种电子设备，该电子设备包括壳体和第二方面所述的镜头模组，所述镜头模组设置在所述壳体内。通过在电子设备中加入本发明提供的镜头模组，能够在满足小型化设计需求的同时，实现大像面和高清晰度的拍摄功能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了第一实施例的光学系统的结构示意图；
图2示出了第一实施例的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线；
图3示出了第二实施例的光学系统的结构示意图；
图4示出了第二实施例的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线；
图5示出了第三实施例的光学系统的结构示意图；
图6示出了第三实施例的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线；
图7示出了第四实施例的光学系统的结构示意图；
图8示出了第四实施例的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线；
图9示出了第五实施例的光学系统的结构示意图；
图10示出了第五实施例的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线；
图11示出了第六实施例的光学系统的结构示意图；
图12示出了第六实施例的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线；
图13示出了第七实施例的光学系统的结构示意图；
图14示出了第七实施例的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线；
图15示出了第八实施例的光学系统的结构示意图；
图16示出了第八实施例的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线；
图17示出了光学系统在一些可能的实施例中的结构示意图；
图18示出了光学系统在另一些可能的实施例中的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种光学系统，沿光轴方向由物侧至像侧依次包含：第一透镜，具有正屈折力，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；第二透镜，具有屈折力，第二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；第三透镜，具有负屈折力，第三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；第四透镜，具有屈折力，第四透镜的物侧面于近光轴处为凸面；第五透镜，具有屈折力，第五透镜的像侧面于近光轴处为凸面；第六透镜，具有屈折力，第六透镜的像侧面于近光轴处为凹面；光学系统满足关系式：1.7<EFL/Imgh<2；其中，EFL为光学系统的有效焦距，Imgh为光学系统的最大视场角所对应的像高。
通过使第一透镜的物侧面为凸面，像侧面为凹面，有利于增大视场范围，且第一透镜具有正屈折力，有利于对物空间光线的收集；上述对第二透镜的面型的设计，能够平衡第一透镜所产生的色差，对第三透镜的面型设计有利于平衡第一透镜所产生的畸变；第四透镜和第五透镜的面型设计，能够校正由第一透镜至第三透镜产生的光程差；通过使第六透镜的像侧面为凹面，能够平衡由第一透镜至第五透镜所产生的像散和场曲，有利于校正歪曲像。满足上述关系式，通过对光学系统的有效焦距和像高的控制，使得光学系统除了拥有长焦特性外，还能够匹配更大的像面，从而能够与更高像素的图像传感器配合，以实现高清晰成像，进而在对远景拍摄时依然能够获得如同近距离拍摄的高清晰成像效果。超过关系式上限，保证大像面的同时会增加焦距的长度，导致光学系统的体积增大，不满足小型化设计要求。低于关系式下限，保证大像面成像的同时会减小焦距长度，影响光学系统的成像质量。
一种实施方式中，光学系统满足关系式：1<ETL3/CTL3<2.2；其中，ETL3所述第三透镜有效口径处物侧面到像侧面平行于光轴的边缘厚度，CTL3为所述第三透镜物侧面到像侧面于光轴处的中心厚度。满足上述关系式，可使第三透镜满足光轴处超薄设计，以有效平衡光学系统的光程差，实现修正场曲的功能，因此厚薄比需在一定比例范围内，若中心处太薄，无法满足生产加工要求，难以保证成型良率。而透镜中心处太薄或太厚都会导致中心光线和边缘光线难以在成像面附近汇聚，导致场曲过大。因此，透镜最厚处及最薄处应满足一定比例关系才能同时保证可加工性及成型良率，并保证成像稳定性。低于关系式下限，则第三透镜的中心相对于边缘太厚，造成成像面场曲过大；超过关系式上限，会导致第三透镜的中心相对于边缘太薄，无法实现生产加工要求，保证成型良率。
一种实施方式中，光学系统满足关系式：|AngleL5S2-AngleL6S1|<15°；其中，AngleL5S2为第五透镜的像侧面于最大有效孔径处的切面与垂直光轴的平面的锐角夹角，AngleL6S1为第六透镜的物侧面于最大有效孔径处的切面与垂直光轴的平面的锐角夹角。第五透镜与第六透镜为光学系统敏感面，两面曲率角度相差小时能降低系统偏心敏感度，提高生产良率，因此只有满足|AngleL5S2-AngleL6S1|<15°才能保证生产加工良率，满足组装要求，如果|AngleL5S2-AngleL6S1|≥15°，会造成光学系统偏心敏感度高，组装良率降低，且出现图像局部模糊或者外视场图像不清晰。
一种实施方式中，光学系统满足关系式：26mm<FNO*Imgh<31mm；其中，FNO为所述光学系统的光圈数。进一步的，在其中一个实施例中，在满足关系式- 26mm<FNO*Imgh<31mm的前提下，光学系统还满足以下关系式：Imgh>4mm。满足上述关系式，光学系统具有足够的通光量以满足在暗光条件下高清晰拍摄需要的同时具有大像面特性，从而能够使光学系统匹配更高像素的图像传感器，进而实现高清拍摄。超过关系式上限时，光学系统的光圈数过大导致光学系统的入瞳直径过小，通光量不足，不利于提升全视场的相对亮度，降低成像质量；低于关系式下限时，光学系统的像高过小，无法与高像素的图像传感器匹配而难以实现高像素成像。
一种实施方式中，光学系统满足关系式：0.7≤TTL/EFL<1；其中，TTL为光学系统的第一透镜的物侧面到成像面于光轴上的距离。第一透镜的物侧面到成像面于光轴上的距离即光学系统的总长，要使光学系统满足长焦小型化设计要求，可通过合理控制焦距以及光学系统的总长，既能实现光学系统小型化，还能实现光学系统远射高清晰拍照的功能，同时能保证光线更好的汇聚于成像面上。低于关系式下限，光学系统的总长太短，会造成光学系统的敏感度增加，同时不利于光线在成像面上的汇聚。超过关系式上限时，光学系统的总长太长，会造成光线进入成像面主光线角度太大，焦距减小，影响长焦镜头远射拍摄功能，且光学系统成像面边缘光线无法成像在成像面上，造成成像信息不全。
一种实施方式中，光学系统满足关系式：0.3<FBL/EFL< 0.7；其中，FBL为第六透镜像侧面到成像面于光轴方向上的最短距离。满足上述关系式，使得光学系统满足小型化的同时，保证其有足够的调焦范围，提升镜头模组组装良率，同时保证光学系统焦深较大，能够获取物方更多的深度信息。超过关系式上限，第六透镜像侧面到成像面于光轴方向上的最短距离过长导致光学系统的总长过大，不利于光学系统的小型化；低于关系式下限，第六透镜像侧面到成像面于光轴方向上的最短距离过短导致光学系统的调焦范围过小，会导致良率过低，加大生产工艺难度，同时不能保证光学系统的焦深，导致成像质量不佳。
一种实施方式中，光学系统满足关系式：2<EFL/f1<3；其中，f1为第一透镜的有效焦距。光学系统为长焦远射成像系统，有着超过标准镜头的焦距，还要保证拍摄第一透镜提供透镜组由物空间到像空间全部光学信息，因此超过关系式上限，第一透镜的有效焦距过小，导致第一透镜的屈折力更大，会造成系统敏感度加大，加工工艺困难，并且由第一透镜产生的像差修正难度加大，难以满足拍摄需求。低于关系式下限，第一透镜的有效焦距过大，导致第一透镜的屈折力不足，不利于光线的汇聚，影响光学系统的有效焦距，且第二透镜至第六透镜难以校正由第一透镜所产生的像差。
一种实施方式中，光学系统满足关系式：0.5<DL/Imgh<0.6；其中，DL为光学系统光阑的最大有效口径大小。光学系统的光阑的最大有效口径的大小决定了整个光学系统通光量大小，感光面尺寸大小决定了整个摄像系统画面清晰度及像素大小，两者合理配合才能保证足够的通光量，保证拍摄图像清晰度。超过关系式上限，则会造成通光量过大，光亮度太高，影响画面质量，低于关系式下限，则会造成通光量不足，光线相对亮度不够时会造成画面感光度下降。
本发明还提供了一种镜头模组，该镜头模组包括镜筒、感光元件和本发明实施例提供的光学系统，光学系统的第一透镜至第六透镜安装在镜筒内，感光元件设于光学系统的像侧。进一步的，感光元件为电子感光元件，电子感光元件的感光面位于光学系统的成像面，穿过透镜入射到电子感光元件的感光面上的物的光线可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（Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS）或电荷耦合器件（Charge-coupled Device，CCD）。通过在镜头模组中加入本发明提供的光学系统，能够在满足小型化设计需求的同时，实现大像面和高清晰度的拍摄功能。
本发明实施例提供了一种电子设备，该电子设备包括壳体和本发明实施例提供的镜头模组，镜头模组设置在壳体内。该电子设备可以是自动巡航、行车记录仪、倒车影像等汽车驾驶辅助摄像头，也可以是集成在数码相机、各种视讯装置上的成像模块。通过在电子设备中加入本发明提供的镜头模组，能够在满足小型化设计需求的同时，实现大像面和高清晰度的拍摄功能。
第一实施例
请参考图1和图2，本实施例的光学系统，沿光轴方向由物侧至像侧依次包括：
第一透镜L1，具有正屈折力，第一透镜L1的物侧面S1于近光轴处和近圆周处均为凸面；像侧面S2于近光轴处为凹面，于近圆周处为凸面。
第二透镜L2，具有负屈折力，第二透镜L2的物侧面S3于近光轴处和近圆周处均为凸面；像侧面S4于近光轴处和近圆周处均为凹面。
第三透镜L3，具有负屈折力，第三透镜L3的物侧面S5于近光轴处和近圆周处均为凸面；像侧面S6于近光轴处和近圆周处均为凹面。
第四透镜L4，具有正屈折力，第四透镜L4的物侧面S7于近光轴处和近圆周处均为凸面；像侧面S8于近光轴处和近圆周处均为凹面。
第五透镜L5，具有正屈折力，第五透镜L5的物侧面S9于近光轴处和近圆周处均为凸面；像侧面S10于近光轴处为凸面，于近圆周处为凹面。
第六透镜L6，具有负屈折力，第六透镜L6的物侧面S11于近光轴处和近圆周处均为凹面；像侧面S12于近光轴处为凹面，于近圆周处为凸面。
上述第一透镜L1至第六透镜L6的材质为塑料、玻璃或者玻塑混合材料。
此外，光学系统还包括光阑STO，本实施例中光阑STO置于第一透镜L1的物侧面，其他实施例中，光阑STO还可设置于任意两片透镜之间或者任意透镜表面。光学系统还包括红外截止滤光片IR和成像面IMG。红外截止滤光片IR设置在第六透镜L6的像侧面S12和成像面IMG之间，其包括物侧面S13和像侧面S14，红外截止滤光片IR用于过滤掉红外光线，使得射入成像面IMG的光线为可见光，可见光的波长为380nm-780nm。红外截止滤光片IR的材质为玻璃，并可在玻璃上镀膜，如具有滤光作用的盖板玻璃，或者，还可以为直接用滤光片封装裸片形成的COB（Chips on Board）等。电子感光元件的有效像素区域位于成像面IMG。光学系统还包括棱镜E，如图17和图18所示，棱镜E既可以设置在光学系统的物侧，也可以设置在第六透镜L6的像侧面S12与红外截止滤光片IR之间。棱镜E具有入射面A1、反射面A2和出射面A3。可以理解的是，当来自被摄物的光线经由入射面A1进入棱镜E时，可被反射面A2全反射地转向出射面A3出射，棱镜E可以为直角棱镜。
表1a示出了本实施例的光学系统的特性的表格，其中，焦距的参考波长为555nm，材料折射率和阿贝数的参考波长为587.56nm ，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，透镜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像侧面至后一表面于光轴上的距离，Y半径、厚度和焦距的单位均为毫米（mm），厚度数值的正负仅代表方向。
表1a
Figure 183346DEST_PATH_IMAGE001
其中，EFL为光学系统的有效焦距，FNO为光学系统的光圈数，FOV为光学系统的最大视场角。
在本实施例中，非球面的面型x可利用但不限于以下非球面公式进行限定：
Figure 490699DEST_PATH_IMAGE002
其中，x为非球面上相应点到与表面顶点相切的平面的距离，h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1b给出了可用于第一实施例中的非球面镜面的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18和A20。
表1b
Figure 942540DEST_PATH_IMAGE003
图2中（a）示出了第一实施例的光学系统在波长为650.0000nm、610.0000nm、555nm、510.000nm、470.0000nm的纵向球差曲线图，其中，沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移，沿Y轴方向的纵坐标表示归一化视场，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。由图2中（a）可以看出，第一实施例中的光学系统的球差数值较佳，说明本实施例中的光学系统的成像质量较好。
图2中（b）还示出了第一实施例的光学系统在波长为555nm时的像散曲线图，其中，沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移，沿Y轴方向的纵坐标表示像高，其单位为mm。像散曲线表示子午成像面弯曲T和弧矢成像面弯曲S。由图2中（b）可以看出，光学系统的像散得到了很好的补偿。
图2中（c）还示出了第一实施例的光学系统在波长为555nm时的畸变曲线。其中，沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移，沿Y轴方向的纵坐标表示像高，畸变曲线表示不同视场角对应的畸变大小值。由图2中（c）可以看出，在波长为555nm下，光学系统的畸变得到了很好的矫正。
由图2中（a）、（b）和（c）可以看出，本实施例的光学系统的像差较小、成像质量较好，具有良好的成像品质。
第二实施例
请参考图3和图4，本实施例的光学系统，沿光轴方向由物侧至像侧依次包括：
第一透镜L1，具有正屈折力，第一透镜L1的物侧面S1于近光轴处和近圆周处均为凸面；像侧面S2于近光轴处为凹面，于近圆周处为凸面。
第二透镜L2，具有负屈折力，第二透镜L2的物侧面S3于近光轴处和近圆周处均为凸面；像侧面S4于近光轴处和近圆周处均为凹面。
第三透镜L3，具有负屈折力，第三透镜L3的物侧面S5于近光轴处和近圆周处均为凸面；像侧面S6于近光轴处和近圆周处均为凹面。
第四透镜L4，具有负屈折力，第四透镜L4的物侧面S7于近光轴处和近圆周处均为凸面；像侧面S8于近光轴处和近圆周处均为凹面。
第五透镜L5，具有正屈折力，第五透镜L5的物侧面S9于近光轴处和近圆周处均为凸面；像侧面S10于近光轴处为凸面，于近圆周处为凹面。
第六透镜L6，具有负屈折力，第六透镜L6的物侧面S11于近光轴处为凹面，于近圆周处为凸面；像侧面S12于近光轴处为凹面，于近圆周处为凸面。
第二实施例的其他结构与第一实施例相同，参照即可。
表2a示出了本实施例的光学系统的特性的表格，其中，焦距的参考波长为555nm，材料折射率和阿贝数的参考波长为587.56nm ，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，透镜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像侧面至后一表面于光轴上的距离，Y半径、厚度和焦距的单位均为毫米（mm），厚度数值的正负仅代表方向。
表2a
Figure 701199DEST_PATH_IMAGE004
表2b给出了可用于第二实施例中各非球面镜面的高次项系数，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
Figure 171363DEST_PATH_IMAGE005
图4示出了第二实施例的光学系统的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线，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；像散曲线表示子午成像面弯曲和弧矢成像面弯曲；畸变曲线表示不同视场角对应的畸变大小值。由图4中的像差图可知，光学系统的纵向球差、像散和畸变均得到良好的控制，从而该实施例的光学系统拥有良好的成像品质。
第三实施例
请参考图5和图6，本实施例的光学系统，沿光轴方向由物侧至像侧依次包括：
第一透镜L1，具有正屈折力，第一透镜L1的物侧面S1于近光轴处和近圆周处均为凸面；像侧面S2于近光轴处和近圆周处均为凹面。
第二透镜L2，具有正屈折力，第二透镜L2的物侧面S3于近光轴处和近圆周处均为凸面；像侧面S4于近光轴处和近圆周处均为凹面。
第三透镜L3，具有负屈折力，第三透镜L3的物侧面S5于近光轴处和近圆周处均为凸面；像侧面S6于近光轴处和近圆周处均为凹面。
第四透镜L4，具有正屈折力，第四透镜L4的物侧面S7于近光轴处和近圆周处均为凸面；像侧面S8于近光轴处和近圆周处均为凹面。
第五透镜L5，具有正屈折力，第五透镜L5的物侧面S9于近光轴处为凹面，于近圆周处为凸面；像侧面S10于近光轴处和近圆周处均为凸面。
第六透镜L6，具有负屈折力，第六透镜L6的物侧面S11于近光轴处为凸面，于近圆周处为凹面；像侧面S12于近光轴处为凹面，于近圆周处为凸面。
第三实施例的其他结构与第一实施例相同，参照即可。
表3a示出了本实施例的光学系统的特性的表格，其中，焦距的参考波长为555nm，材料折射率和阿贝数的参考波长为587.56nm ，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，透镜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像侧面至后一表面于光轴上的距离，Y半径、厚度和焦距的单位均为毫米（mm），厚度数值的正负仅代表方向。
表3a
Figure 947821DEST_PATH_IMAGE006
表3b给出了可用于第三实施例中各非球面镜面的高次项系数，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
Figure 621378DEST_PATH_IMAGE007
图6示出了第三实施例的光学系统的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线，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；像散曲线表示子午成像面弯曲和弧矢成像面弯曲；畸变曲线表示不同视场角对应的畸变大小值。由图6中的像差图可知，光学系统的纵向球差、像散和畸变均得到良好的控制，从而该实施例的光学系统拥有良好的成像品质。
第四实施例
请参考图7和图8，本实施例的光学系统，沿光轴方向由物侧至像侧依次包括：
第一透镜L1，具有正屈折力，第一透镜L1的物侧面S1于近光轴处和近圆周处均为凸面；像侧面S2于近光轴处为凹面，于近圆周处为凸面。
第二透镜L2，具有负屈折力，第二透镜L2的物侧面S3于近光轴处和近圆周处均为凸面；像侧面S4于近光轴处和近圆周处均为凹面。
第三透镜L3，具有负屈折力，第三透镜L3的物侧面S5于近光轴处和近圆周处均为凸面；像侧面S6于近光轴处和近圆周处均为凹面。
第四透镜L4，具有正屈折力，第四透镜L4的物侧面S7于近光轴处和近圆周处均为凸面；像侧面S8于近光轴处和近圆周处均为凹面。
第五透镜L5，具有负屈折力，第五透镜L5的物侧面S9于近光轴处和近圆周处均为凹面；像侧面S10于近光轴处和近圆周处为凸面。
第六透镜L6，具有正屈折力，第六透镜L6的物侧面S11于近光轴处和近圆周处均为凸面；像侧面S12于近光轴处和于近圆周处为凹面。
第四实施例的其他结构与第一实施例相同，参照即可。
表4a示出了本实施例的光学系统的特性的表格，其中，焦距的参考波长为555nm，材料折射率和阿贝数的参考波长为587.56nm ，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，透镜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像侧面至后一表面于光轴上的距离，Y半径、厚度和焦距的单位均为毫米（mm），厚度数值的正负仅代表方向。
表4a
Figure 210492DEST_PATH_IMAGE008
表4b给出了可用于第四实施例中各非球面镜面的高次项系数，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
Figure 33698DEST_PATH_IMAGE009
图8示出了第四实施例的光学系统的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线，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；像散曲线表示子午成像面弯曲和弧矢成像面弯曲；畸变曲线表示不同视场角对应的畸变大小值。由图8中的像差图可知，光学系统的纵向球差、像散和畸变均得到良好的控制，从而该实施例的光学系统拥有良好的成像品质。
第五实施例
请参考图9和图10，本实施例的光学系统，沿光轴方向由物侧至像侧依次包括：
第一透镜L1，具有正屈折力，第一透镜L1的物侧面S1于近光轴处为凸面，于近圆周处为凹面；像侧面S2于近光轴处为凹面，于近圆周处为凸面。
第二透镜L2，具有负屈折力，第二透镜L2的物侧面S3于近光轴处和近圆周处均为凸面；像侧面S4于近光轴处和近圆周处均为凹面。
第三透镜L3，具有负屈折力，第三透镜L3的物侧面S5于近光轴处和近圆周处均为凸面；像侧面S6于近光轴处和近圆周处均为凹面。
第四透镜L4，具有正屈折力，第四透镜L4的物侧面S7于近光轴处和近圆周处均为凸面；像侧面S8于近光轴处和近圆周处均为凹面。
第五透镜L5，具有正屈折力，第五透镜L5的物侧面S9于近光轴处和近圆周处均为凹面；像侧面S10于近光轴处和于近圆周处为凸面。
第六透镜L6，具有负屈折力，第六透镜L6的物侧面S11于近光轴处为凸面，于近圆周处均为凹面；像侧面S12于近光轴处为凹面，于近圆周处为凸面。
第五实施例的其他结构与第一实施例相同，参照即可。
表5a示出了本实施例的光学系统的特性的表格，其中，焦距的参考波长为555nm，材料折射率和阿贝数的参考波长为587.56nm ，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，透镜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像侧面至后一表面于光轴上的距离，Y半径、厚度和焦距的单位均为毫米（mm），厚度数值的正负仅代表方向。
表5a
Figure 682854DEST_PATH_IMAGE010
表5b给出了可用于第五实施例中各非球面镜面的高次项系数，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
Figure 843708DEST_PATH_IMAGE011
图10示出了第五实施例的光学系统的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线，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；像散曲线表示子午成像面弯曲和弧矢成像面弯曲；畸变曲线表示不同视场角对应的畸变大小值。由图10中的像差图可知，光学系统的纵向球差、像散和畸变均得到良好的控制，从而该实施例的光学系统拥有良好的成像品质。
第六实施例
请参考图11和图12，本实施例的光学系统，沿光轴方向由物侧至像侧依次包括：
第一透镜L1，具有正屈折力，第一透镜L1的物侧面S1于近光轴处和近圆周处均为凸面；像侧面S2于近光轴处为凹面，于近圆周处为凸面。
第二透镜L2，具有负屈折力，第二透镜L2的物侧面S3于近光轴处和近圆周处均为凸面；像侧面S4于近光轴处和近圆周处均为凹面。
第三透镜L3，具有负屈折力，第三透镜L3的物侧面S5于近光轴处和近圆周处均为凸面；像侧面S6于近光轴处和近圆周处均为凹面。
第四透镜L4，具有正屈折力，第四透镜L4的物侧面S7于近光轴处和近圆周处均为凸面；像侧面S8于近光轴处为凸面，于近圆周处均为凹面。
第五透镜L5，具有正屈折力，第五透镜L5的物侧面S9于近光轴处为凹面，于近圆周处均为凸面；像侧面S10于近光轴处为凸面，于近圆周处为凹面。
第六透镜L6，具有负屈折力，第六透镜L6的物侧面S11于近光轴处和近圆周处均为凹面；像侧面S12于近光轴处为凹面，于近圆周处为凸面。
第六实施例的其他结构与第一实施例相同，参照即可。
表6a示出了本实施例的光学系统的特性的表格，其中，焦距的参考波长为555nm，材料折射率和阿贝数的参考波长为587.56nm ，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，透镜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像侧面至后一表面于光轴上的距离，Y半径、厚度和焦距的单位均为毫米（mm），厚度数值的正负仅代表方向。
表6a
Figure 534714DEST_PATH_IMAGE012
表6b给出了可用于第六实施例中各非球面镜面的高次项系数，其中，各非球面面型可由第一实施例中给出的公式限定。
表6b
Figure 713892DEST_PATH_IMAGE013
图12示出了第六实施例的光学系统的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线，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；像散曲线表示子午成像面弯曲和弧矢成像面弯曲；畸变曲线表示不同视场角对应的畸变大小值。由图12中的像差图可知，光学系统的纵向球差、像散和畸变均得到良好的控制，从而该实施例的光学系统拥有良好的成像品质。
第七实施例
请参考图13和图14，本实施例的光学系统，沿光轴方向由物侧至像侧依次包括：
第一透镜L1，具有正屈折力，第一透镜L1的物侧面S1于近光轴处和近圆周处均为凸面；像侧面S2于近光轴处和近圆周处为凹面。
第二透镜L2，具有负屈折力，第二透镜L2的物侧面S3于近光轴处和近圆周处均为凸面；像侧面S4于近光轴处和近圆周处均为凹面。
第三透镜L3，具有负屈折力，第三透镜L3的物侧面S5于近光轴处和近圆周处均为凸面；像侧面S6于近光轴处和近圆周处均为凹面。
第四透镜L4，具有正屈折力，第四透镜L4的物侧面S7于近光轴处和近圆周处均为凸面；像侧面S8于近光轴和于近圆周处均为凹面。
第五透镜L5，具有正屈折力，第五透镜L5的物侧面S9于近光轴处为凹面，于近圆周处均为凸面；像侧面S10于近光轴处和近圆周处均为凸面。
第六透镜L6，具有负屈折力，第六透镜L6的物侧面S11于近光轴处为凸面，于近圆周处均为凹面；像侧面S12于近光轴处为凹面，于近圆周处为凸面。
第六实施例的其他结构与第一实施例相同，参照即可。
表7a示出了本实施例的光学系统的特性的表格，其中，焦距的参考波长为555nm，材料折射率和阿贝数的参考波长为587.56nm ，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，透镜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像侧面至后一表面于光轴上的距离，Y半径、厚度和焦距的单位均为毫米（mm），厚度数值的正负仅代表方向。
表7a
Figure 81419DEST_PATH_IMAGE014
表7b给出了可用于第七实施例中各非球面镜面的高次项系数，其中，各非球面面型可由第一实施例中给出的公式限定。
表7b
Figure 229371DEST_PATH_IMAGE015
图14示出了第七实施例的光学系统的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线，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；像散曲线表示子午成像面弯曲和弧矢成像面弯曲；畸变曲线表示不同视场角对应的畸变大小值。由图14中的像差图可知，光学系统的纵向球差、像散和畸变均得到良好的控制，从而该实施例的光学系统拥有良好的成像品质。
第八实施例
请参考图15和图16，本实施例的光学系统，沿光轴方向由物侧至像侧依次包括：
第一透镜L1，具有正屈折力，第一透镜L1的物侧面S1于近光轴处为凸面，于近圆周处均为凹面；像侧面S2于近光轴处为凹面，于近圆周处为凸面。
第二透镜L2，具有负屈折力，第二透镜L2的物侧面S3于近光轴处和近圆周处均为凸面；像侧面S4于近光轴处和近圆周处均为凹面。
第三透镜L3，具有负屈折力，第三透镜L3的物侧面S5于近光轴处和近圆周处均为凸面；像侧面S6于近光轴处和近圆周处均为凹面。
第四透镜L4，具有正屈折力，第四透镜L4的物侧面S7于近光轴处和近圆周处均为凸面；像侧面S8于近光轴处和近圆周处均为凹面。
第五透镜L5，具有负屈折力，第五透镜L5的物侧面S9于近光轴处为凹面，于近圆周处均凸面；像侧面S10于近光轴处和于近圆周处均为凸面。
第六透镜L6，具有正屈折力，第六透镜L6的物侧面S11于近光轴处为凸面，于近圆周处均为凹面；像侧面S12于近光轴处为凹面，于近圆周处为凸面。
第八实施例的其他结构与第一实施例相同，参照即可。
表8a示出了本实施例的光学系统的特性的表格，其中，焦距的参考波长为555nm，材料折射率和阿贝数的参考波长为587.56nm ，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，透镜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像侧面至后一表面于光轴上的距离，Y半径、厚度和焦距的单位均为毫米（mm），厚度数值的正负仅代表方向。
表8a
Figure 707757DEST_PATH_IMAGE016
表8b给出了可用于第八实施例中各非球面镜面的高次项系数，其中，各非球面面型可由第一实施例中给出的公式限定。
表8b
Figure 741441DEST_PATH_IMAGE017
图16示出了第八实施例的光学系统的纵向球差曲线、像散曲线和畸变曲线，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；像散曲线表示子午成像面弯曲和弧矢成像面弯曲；畸变曲线表示不同视场角对应的畸变大小值。由图16中的像差图可知，光学系统的纵向球差、像散和畸变均得到良好的控制，从而该实施例的光学系统拥有良好的成像品质。
表9示出了第一实施例至第八实施例的光学系统中EFL/Imgh、ETL3/CTL3、|AngleL5S2-AngleL6S1|(°)、FNO*Imgh(mm)、TTL/EFL、FBL/EFL、EFL/f1、DL/Imgh的值。
表9
Figure 30602DEST_PATH_IMAGE018
由表9可知，第一实施例至第八实施例的光学系统均满足下列关系式：1.7<EFL/Imgh<2、1<ETL3/CTL3<2.2、|AngleL5S2-AngleL6S1|<15°、26mm<FNO*Imgh<31mm、0.7≤TTL/EFL<1、0.3<FBL/EFL< 0.7、2<EFL/f1<3、0.5<DL/Imgh<0.6。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于本发明所涵盖的范围。

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含：
第一透镜，具有正屈折力，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；
第二透镜，具有屈折力，所述第二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；
第三透镜，具有负屈折力，所述第三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；
第四透镜，具有屈折力，所述第四透镜的物侧面于近光轴处为凸面；
第五透镜，具有屈折力，所述第五透镜的像侧面于近光轴处为凸面；
第六透镜，具有屈折力，所述第六透镜的像侧面于近光轴处为凹面；
所述光学系统满足关系式：
1.7<EFL/Imgh<2；
其中，EFL为所述光学系统的有效焦距，Imgh为所述光学系统的最大视场角所对应的像高。
2.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统中满足关系式：1<ETL3/CTL3<2.2；
其中，ETL3所述第三透镜有效口径处物侧面到像侧面平行于光轴的边缘厚度，CTL3为所述第三透镜物侧面到像侧面于光轴处的中心厚度。
3.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足关系式：
|AngleL5S2-AngleL6S1|<15°；
其中，AngleL5S2为所述第五透镜的像侧面于最大有效孔径处的切面与垂直光轴的平面的锐角夹角，AngleL6S1为所述第六透镜的物侧面于最大有效孔径处的切面与垂直光轴的平面的锐角夹角。
4.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足关系式：
26mm<FNO*Imgh<31mm；
其中，FNO为所述光学系统的光圈数。
5.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足关系式：
0.7≤TTL/EFL<1；
其中，TTL为所述第一透镜的物侧面到成像面于光轴上的距离。
6.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足关系式：
0.3<FBL/EFL< 0.7；
其中，FBL为所述第六透镜像侧面到成像面于光轴方向上的最短距离。
7.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足关系式：
2<EFL/f1<3；
其中，f1为所述第一透镜的有效焦距。
8.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足关系式：
0.5<DL/Imgh<0.6；
其中，DL为所述光学系统光阑的最大有效口径。
9.一种镜头模组，其特征在于，包括镜筒、感光元件和如权利要求1至8任一项所述的光学系统，所述光学系统的所述第一透镜至所述第六透镜安装在所述镜筒内，所述感光元件设于所述光学系统的像侧。
10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括壳体和如权利要求9所述的镜头模组，所述镜头模组设置在所述壳体内。
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