CN114815181B

CN114815181B - 光学系统、镜头模组及电子设备

Info

Publication number: CN114815181B
Application number: CN202210409850.1A
Authority: CN
Inventors: 徐标; 李明; 王国贵; 李翔宇
Original assignee: Jiangxi Jingchao Optical Co Ltd
Current assignee: Jiangxi Jingchao Optical Co Ltd
Priority date: 2022-04-19
Filing date: 2022-04-19
Publication date: 2023-09-05
Anticipated expiration: 2042-04-19
Also published as: CN114815181A

Abstract

本发明涉及一种光学系统、镜头模组及电子设备。光学系统包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜以及第六透镜，第一透镜至第六透镜中的至少一个为非球面透镜；第一透镜、第二透镜以及第三透镜构成第一透镜组，第四透镜、第五透镜以及第六透镜构成第二透镜组，所述第二透镜组能够在所述第一透镜组和所述成像面之间沿光轴方向移动；光学系统满足：1.8≤D1Z2/D1Z1≤2.2。上述光学系统，对不同物距范围的被摄物均具有良好的成像质量，且能够实现小型化设计。

Description

光学系统、镜头模组及电子设备

技术领域

本发明涉及摄像领域，特别是涉及一种光学系统、镜头模组及电子设备。

背景技术

随着摄像技术的迅速发展，光学系统在智能手机、平板电脑、电子阅读器等电子设备中的应用也越来越广泛，与此同时，业界对电子设备的拍摄性能的要求也越来越高。其中，出现了具备对焦功能的镜头模组，通过对焦，使得镜头模组对不同物距范围内的被摄物均能够具备良好的成像质量，极大提升了用户的使用体验。然而，目前具备对焦功能的镜头模组，在对焦过程中通常需要移动镜头模组中的整个光学系统，导致镜头模组难以实现小型化设计。

发明内容

基于此，有必要针对目前具备对焦功能的镜头模组难以实现小型化设计的问题，提供一种光学系统、镜头模组及电子设备。

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屈折力的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜以及第六透镜，所述第一透镜至所述第六透镜中的至少一个为非球面透镜；

所述第一透镜、所述第二透镜以及所述第三透镜构成第一透镜组，所述第四透镜、所述第五透镜以及所述第六透镜构成第二透镜组，所述第一透镜组相对所述光学系统的成像面固定，所述第二透镜组能够在所述第一透镜组和所述成像面之间沿光轴方向移动；

且所述光学系统满足以下条件式：

1.8≤D1Z2/D1Z1≤2.2；

其中，D1Z2为所述第三透镜的像侧面至所述第四透镜的物侧面于光轴上的最大距离，D1Z1为所述第三透镜的像侧面至所述第四透镜的物侧面于光轴上的最小距离。

传统的光学系统，在对焦过程中，通常需要整体移动系统中所有的透镜，对马达等移动机械结构的要求高，导致移动机构的尺寸过大，增大了镜头模组的尺寸并降低了对焦速度，同时电子设备中还需要预留有大于系统总长的空间供系统对焦。而上述光学系统，通过移动第二透镜组使得光学系统具备内对焦功能，系统的对焦过程中仅需要借助后焦空间，而无需在轴向上预留大于系统总长的空间给整个系统移动，从而能够有效压缩系统在电子设备中的占用空间。同时，仅需移动系统部分透镜实现对焦功能的设计，对马达等移动机械结构的要求更低，有利于减小移动机械结构在镜头模组中的占用空间，从而当系统应用于镜头模组中时，有利于压缩镜头模组的尺寸，实现镜头模组的小型化设计。另外，仅需移动系统部分透镜实现对焦功能的设计，系统需要移动的部分重量较轻，有利于提升移动机械结构的移动速度，从而有利于提升系统的对焦速度，进而提升用户的拍摄体验。并且，本申请中第一透镜组相对成像面固定，第二透镜组能够沿光轴移动实现对焦功能，固定部分的第一透镜组与移动部分的第二透镜组中透镜的数量均为三片，在减小移动部分的尺寸和重量以缩小镜头模组的尺寸，提升系统的对焦速度的同时，还有利于提升前后两个透镜组的结构对称性，从而平衡前后两个透镜组调节光线的负担，进而有利于避免前后透镜组中透镜的面型过于弯曲，有利于提升系统的成像质量，也有利于系统各透镜的成型和组装。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。

满足上述条件式时，能够合理配置系统的对焦范围，使得系统在长焦状态至短焦状态均具有良好的成像质量，同时也有利于合理设计第四透镜、第五透镜以及第六透镜整体在系统中的移动范围，既有利于缩短系统的总长，实现小型化设计，同时也有利于使得系统的结构移动行程更加合理，结构之间不会过于紧凑，从而有利于降低其结构工程的实现难度。

在其中一个实施例中，所述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凸面；

所述第二透镜具有负屈折力，所述第二透镜的像侧面于近光轴处为凹面；

所述第三透镜具有正屈折力，所述第三透镜的像侧面于近光轴处为凸面；

所述第四透镜具有负屈折力；

所述第六透镜具有负屈折力，所述第六透镜的像侧面于近光轴处为凹面；

和/或，

所述第一透镜至所述第六透镜中的至少一者的材质为塑料。

第一透镜具有正屈折力，配合第一透镜于近光轴处的双凸面型，能够有效会聚进入系统的光线，从而缩短系统的总长，实现小型化设计。第二透镜具有负屈折力，配合第二透镜的像侧面于近光轴处的凹面面型，有利于校正第一透镜产生的像差，提升系统的成像质量。第三透镜具有正屈折力，配合第三透镜的像侧面于近光轴处的凸面面型，有利于进一步缩短系统的总长，同时也有利于分担第一透镜的正屈折力，从而降低系统的敏感度，提升系统的成像质量。第四透镜具有负屈折力，配合第三透镜的正屈折力，有利于光线平缓过渡，从而有利于抑制像差的产生。第六透镜具有负屈折力，配合第六透镜像侧面于近光轴处的凹面设计，有利于缩短系统的后焦，从而进一步压缩系统的总长，同时也有利于将光线投射到成像面，从而提升系统的成像质量。采用塑料材质的透镜能够减少光学系统的重量并降低生产成本，配合光学系统的小尺寸以实现光学系统的轻薄化设计。

在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：

1.3mm≤ImgH/FNO≤1.7mm；

其中，ImgH为所述光学系统的最大视场角所对应的像高的一半，FNO为所述光学系统的光圈数。

满足上述条件式时，能够合理配置系统的半像高和光圈数的比值，有利于实现大光圈特性，从而使得系统具有充足的进光量，进而有利于提升系统在夜晚、雨天等弱光环境下的拍摄质量；同时，也有利于扩大系统的像面尺寸，从而提升系统的成像分辨率，进而也有利于提升系统的拍摄质量。超过上述条件式的上限，系统的进光量过大，不利于系统光线的有效控制，从而不利于成像质量的提升。低于上述条件式的下限，不利于提升系统的进光量和分辨率。

在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：

0.09≤(D1Z2-D1Z1)/EPD≤0.12；

其中，EPD为所述光学系统的入瞳直径。满足上述条件式时，能够合理配置系统的对焦范围与入瞳直径之间的关系，在有利于提升系统在长焦状态至短焦状态范围内的成像质量，以适应不同物距范围的被摄物的同时，还有利于进一步实现系统的大光圈特性，从而提升系统在弱光环境下的成像质量；同时既有利于实现小型化设计，也有利于降低第四透镜、第五透镜以及第六透镜结构移动工程的实现难度。

在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：

0.3mm≤D1Z2-D1Z1≤0.5mm。满足上述条件式时，能够合理配置系统的对焦范围，使得系统在长焦状态至短焦状态范围内均具有良好的成像质量，同时也有利于合理设计第四透镜、第五透镜以及第六透镜整体在系统中的移动范围，既有利于缩短系统的总长，实现小型化设计，同时也有利于使得系统的结构移动行程更加合理，结构之间不会过于紧凑，从而有利于降低其结构工程的实现难度。

在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：

0.03≤(D1Z2-D1Z1)/TTL≤0.1；

其中，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，即所述光学系统的光学总长。满足上述条件式时，能够合理配置系统的对焦范围与光学总长的关系，有利于提升系统在长焦状态至短焦状态范围内的成像质量，从而适应不同物距范围的被摄物，同时也有利于降低系统结构工程的实现难度，另外还有利于进一步缩短系统的总长，实现小型化设计。

在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：

10deg/mm≤FOV/ImgH≤14deg/mm；

其中，FOV为所述光学系统的最大视场角，ImgH为所述光学系统的最大视场角所对应的像高的一半。满足上述条件式时，能够合理配置系统的最大视场角与半像高的比值，有利于系统实现长焦特性，从而使得系统能够满足更多拍摄场景的需求，同时也有利于系统具备大像面特性，从而有利于系统匹配更高像素的感光元件，实现高清拍摄。超过上述条件式的上限，不利于系统实现长焦特性，也不利于系统匹配高像素的感光元件。低于上述条件式的下限，不利于压缩系统的总长，从而不利于实现小型化设计。

在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：

0.4≤SAG61/CT6≤1.0；

其中，SAG61为所述第六透镜的物侧面与光轴的交点至所述第六透镜的物侧面最大有效口径处于光轴方向上的距离，即所述第六透镜的物侧面于最大有效口径处的矢高，CT6为所述第六透镜于光轴上的厚度，即所述第六透镜的中心厚度。满足上述条件式时，能够合理配置第六透镜的形状，使得第六透镜的面型不会过于平缓或过于弯曲，从而有利于第六透镜的成型和组装，降低第六透镜的公差敏感度。

在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：

0.9≤TTL/f≤1.0；

其中，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，即所述光学系统的光学总长，f为所述光学系统的有效焦距。满足上述条件式时，能够合理配置系统的光学总长和有效焦距的比值，有利于实现长焦特性，从而使得系统能够在更多不同的使用场景下均能够具备良好的成像质量，同时也有利于光线在系统内合理偏折，从而降低系统的像差敏感度，另外还有利于缩短系统的总长，实现小型化设计。低于上述条件式的下限，系统总长过短，结构过于紧凑，光线偏折空间不足，容易增大系统的像差敏感度，导致系统的像差修正困难，不利于系统成像质量的提升。超过上述条件式的上限，不利于长焦特性的实现，同时也容易导致系统的总长过长，光线难以有效投射到成像面上，容易导致主光线在成像面上的入射角过大，不利于系统与感光元件的匹配，从而也不利于成像质量的提升。

在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：

15≤f3/CT3≤25；

其中，f3为所述第三透镜的有效焦距，CT3为所述第三透镜于光轴上的厚度，即所述第三透镜的中心厚度。满足上述条件式时，能够合理配置第三透镜的有效焦距与中心厚度的比值，有利于合理配置第三透镜在系统中贡献的正屈折力占比，从而有利于第三透镜矫正具有负屈折力的第二透镜所产生的像差，进而提升系统的成像质量，同时也有利于缩短系统的总长，实现小型化设计。超过上述条件式的上限时，第三透镜的正屈折力不足，难以有效校正具有负屈折力的第二透镜所产生的像差，从而不利于系统成像质量的提升。低于上述条件式的下限，不利于缩短系统的总长。

在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：

6≤|f6/(f1+f2)|≤12；

其中，f6为所述第六透镜的有效焦距，f1为所述第一透镜的有效焦距，f2为所述第二透镜的有效焦距。满足上述条件式时，通过控制第六透镜与第一透镜及第二透镜之和的比值在合理的范围，有利于合理分配第一透镜、第二透镜以及第六透镜在系统中的球差贡献，从而有利于校正系统的像差，使得系统的轴上区域具有良好的成像质量。

在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：

1.4≤R32/R41≤2.1；

其中，R32为所述第三透镜的像侧面于光轴处的曲率半径，R41为所述第四透镜的物侧面于光轴处的曲率半径。满足上述条件式时，能够合理配置第三透镜的像侧面与第四透镜的物侧面于光轴处的曲率半径的比值，有利于平衡系统的像差，从而提升系统的成像质量，同时也有利于优化第三透镜和第四透镜的面型，降低第三透镜和第四透镜的公差敏感度，从而有利于第三透镜和第四透镜的成型及组装。低于上述条件式的下限时，系统的公差敏感度增大，不利于工程制造。超过上述条件式的上限时，第三透镜和第四透镜难以有效矫正系统的场曲像差，从而不利于系统成像质量的提升。

在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：

1.1≤|f123/f456|≤1.3；

其中，f123为所述第一透镜、所述第二透镜以及所述第三透镜的组合焦距，f456为所述第四透镜、所述第五透镜以及所述第六透镜的组合焦距。满足上述条件式时，通过合理配置前三片透镜的组合焦距与后三片透镜的组合焦距的比值在合理的范围，有利于合理分配系统前后两组透镜的光焦度贡献，从而有利于矫正系统的高级球差，进而使得系统的轴上区域具有良好的成像质量。

在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：

f/EPD≤2.1；

其中，f为所述光学系统的有效焦距，EPD为所述光学系统的入瞳直径。满足上述条件式时，能够合理配置系统的有效焦距与入瞳直径的比值，有利于系统实现大光圈、大孔径特性，从而使得系统具有充足的进光量，使得系统拍摄图像更加清晰，同时也有利于提升系统在弱光环境下的成像质量。

一种镜头模组，包括感光元件以及上述任一实施例所述的光学系统，所述感光元件设置于所述光学系统的像侧。在所述镜头模组中采用上述光学系统，光学系统通过移动第二透镜组即可实现内对焦功能，有利于减小镜头模组中透镜移动部分的尺寸和重量，从而有利于减小镜头模组中马达等移动机械结构的尺寸和重量，进而有利于压缩镜头模组的尺寸，并提升镜头模组的对焦速度。同时还有利于平衡前后两个透镜组的透镜数量，有利于提升镜头模组的成像质量。

一种电子设备，包括壳体以及上述的镜头模组，所述镜头模组设置于所述壳体。在所述电子设备中采用上述镜头模组，镜头模组具备内对焦功能，使得电子设备中无需预留大于光学系统总长的空间供光学系统移动对焦，从而有利于压缩电子设备的尺寸，进而有利于实现小型化设计。

附图说明

图1为本申请第一实施例中的光学系统在长焦状态的结构示意图；

图2为本申请第一实施例中的光学系统在短焦状态的结构示意图；

图3为本申请第一实施例中的光学系统在长焦状态的纵向球差图、像散图及畸变图；

图4为本申请第一实施例中的光学系统在短焦状态的纵向球差图、像散图及畸变图；

图5为本申请第二实施例中的光学系统在长焦状态的结构示意图；

图6为本申请第二实施例中的光学系统在短焦状态的结构示意图；

图7为本申请第二实施例中的光学系统在长焦状态的纵向球差图、像散图及畸变图；

图8为本申请第二实施例中的光学系统在短焦状态的纵向球差图、像散图及畸变图；

图9为本申请第三实施例中的光学系统在长焦状态的结构示意图；

图10为本申请第三实施例中的光学系统在短焦状态的结构示意图；

图11为本申请第三实施例中的光学系统在长焦状态的纵向球差图、像散图及畸变图；

图12为本申请第三实施例中的光学系统在短焦状态的纵向球差图、像散图及畸变图；

图13为本申请第四实施例中的光学系统在长焦状态的结构示意图；

图14为本申请第四实施例中的光学系统在短焦状态的结构示意图；

图15为本申请第四实施例中的光学系统在长焦状态的纵向球差图、像散图及畸变图；

图16为本申请第四实施例中的光学系统在短焦状态的纵向球差图、像散图及畸变图；

图17为本申请第五实施例中的光学系统在长焦状态的结构示意图；

图18为本申请第五实施例中的光学系统在短焦状态的结构示意图；

图19为本申请第五实施例中的光学系统在长焦状态的纵向球差图、像散图及畸变图；

图20为本申请第五实施例中的光学系统在短焦状态的纵向球差图、像散图及畸变图；

图21为本申请第六实施例中的光学系统在长焦状态的结构示意图；

图22为本申请第六实施例中的光学系统在短焦状态的结构示意图；

图23为本申请第六实施例中的光学系统在长焦状态的纵向球差图、像散图及畸变图；

图24为本申请第六实施例中的光学系统在短焦状态的纵向球差图、像散图及畸变图；

图25为本申请一实施例中的镜头模组的示意图；

图26为本申请一实施例中的电子设备的示意图。

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。

请参见图1，在本申请的一些实施例中，光学系统100沿光轴110由物侧到像侧依次包括第一透镜组G1和第二透镜组G2，其中，第一透镜组G1沿光轴由物侧至像侧依次包括第一透镜L1、第二透镜L2以及第三透镜L3，第二透镜组G2沿光轴由物侧至像侧依次包括第四透镜L4、第五透镜L5以及第六透镜L6。具体地，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。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以及第六透镜L6同轴设置，光学系统100中各透镜共同的轴线即为光学系统100的光轴110。在一些实施例中，光学系统100还包括位于第六透镜L6像侧的成像面S15，入射光经第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5以及第六透镜L6调节后能够成像于成像面S15。

其中，第一透镜L1具有正屈折力，配合第一透镜L1于近光轴110处的双凸面型，能够有效会聚进入系统的光线，从而缩短系统的总长，实现小型化设计。第二透镜L2具有负屈折力，配合第二透镜L2的像侧面S4于近光轴110处的凹面面型，有利于校正第一透镜L1产生的像差，提升系统的成像质量。第三透镜L3具有正屈折力，配合第三透镜L3的像侧面S6于近光轴110处的凸面面型，有利于进一步缩短系统的总长，同时也有利于分担第一透镜L1的正屈折力，从而降低系统的敏感度，提升系统的成像质量。第四透镜L4具有负屈折力，配合第三透镜L3的正屈折力，有利于光线平缓过渡，从而有利于抑制像差的产生。第五透镜L5具有屈折力。第六透镜L6具有负屈折力，配合第六透镜L6像侧面S12于近光轴110处的凹面设计，有利于缩短系统的后焦，从而进一步压缩系统的总长，同时也有利于将光线投射到成像面S15，从而提升系统的成像质量。

在一些实施例中，光学系统100设置有光阑STO，光阑STO可设置于第一透镜L1的物侧或设置于任意两片透镜之间，例如，光阑STO设置于第一透镜L1的物侧。在一些实施例中，光学系统100还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用于滤除干扰光，防止干扰光到达光学系统100的成像面S15而影响正常成像。

在一些实施例中，光学系统100中至少一个透镜为非球面透镜，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。在一些实施例中，光学系统100的各透镜的物侧面和像侧面可均为非球面，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，光学系统100中的至少一片透镜的材质为塑料，采用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，配合光学系统100的小尺寸以实现光学系统100的轻薄化设计。在一些实施例中，光学系统100中各透镜的材质均可以为塑料，光学系统100中各透镜的材质也可以为玻璃和塑料的任意组合。

需要注意的是，第一透镜L1并不意味着只存在一片透镜，在一些实施例中，第一透镜L1中也可以存在两片或多片透镜，两片或多片透镜能够形成胶合透镜，胶合透镜最靠近物侧的表面可视为物侧面S1，最靠近像侧的表面可视为像侧面S2。或者，第一透镜L1中的各透镜之间并不形成胶合透镜，但各透镜之间的距离相对固定，此时最靠近物侧的透镜的物侧面为物侧面S1，最靠近像侧的透镜的像侧面为像侧面S2。另外，一些实施例中的第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5或第六透镜L6中的透镜数量也可大于或等于两片，且任意相邻透镜之间可以形成胶合透镜，也可以为非胶合透镜。

进一步地，在一些实施例中，第一透镜组G1相对成像面S15固定，第二透镜组G2能够在第一透镜组G1和成像面S15之间沿光轴110方向移动，换言之，第四透镜L4、第五透镜L5以及第六透镜L6能够在第三透镜L3与光学系统100的成像面S15之间沿光轴110同步移动，以改变光学系统100的有效焦距，实现对焦功能。可以理解的是，通过改变系统的有效焦距，能够使得系统对不同物距的被摄物具有良好的成像质量。例如，通过第四透镜L4、第五透镜L5以及第六透镜L6整体的移动，能够改变系统的有效焦距，其中，系统的有效焦距最大处为系统的长焦状态，系统的有效焦距最小处为系统的短焦状态，系统的有效焦距可以为长焦状态和短焦状态之间的任意值，从而使得系统能够适应不同物距的被摄物，对长焦状态至短焦状态范围内的被摄物均具有良好的成像质量。在一些实施例中，系统在长焦状态时，系统的物距为无穷远，系统在短焦状态时，系统的物距为100mm。

结合图1和图2所示，图1为一些实施例中系统在长焦状态时的结构示意图，图2为一些实施例中系统在短焦状态的结构示意图。可以理解的是，在本实施例中，当第四透镜L4、第五透镜L5以及第六透镜L6整体沿光轴110朝靠近成像面S15而远离第三透镜L3的方向移动时，光学系统100的物距逐渐减小，有效焦距也逐渐减小，系统逐渐由长焦状态向短焦状态切换。需要说明的是，图1和图2仅为光学系统100在其中两种物距状态下的示例，实际上，根据不同的拍摄场景的需求，第四透镜L4、第五透镜L5以及第六透镜L6可以移动至第三透镜L3与成像面S15之间任意适用的不同位置，且第四透镜L4、第五透镜L5以及第六透镜L6整体相对第三透镜L3的位置不同，系统的有效焦距和物距也不同。在一些实施例中，系统的有效焦距可以为短焦状态与长焦状态之间的任意值，系统的物距可以为100mm至无穷远之间的任意值。例如，第四透镜L4、第五透镜L5以及第六透镜L6相对第三透镜L3移动实现对焦功能，使得系统的物距可以为1m、10m、50m等，从而适应不同的拍摄场景，使得系统能够获取不同物距的被摄物的清晰图像。当然，在对焦过程中，第四透镜L4、第五透镜L5以及第六透镜L6同步移动，而第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3与成像面S15之间相对固定。

可以理解的是，传统的光学系统100，在对焦过程中，通常需要整体移动系统中所有的透镜，对马达等移动机械结构的要求高，导致移动机构的尺寸过大，增大了镜头模组的尺寸并降低了对焦速度，同时电子设备中还需要预留有大于系统总长的空间供系统对焦。而上述光学系统100，通过移动第二透镜组G2使得光学系统100具备内对焦功能，系统的对焦过程中仅需要借助后焦空间，而无需在轴向上预留大于系统总长的空间给整个系统移动，从而能够有效压缩系统在电子设备中的占用空间。同时，仅需移动系统部分透镜实现对焦功能的设计，对马达等移动机械结构的要求更低，有利于减小移动机械结构在镜头模组中的占用空间，从而当系统应用于镜头模组中时，有利于压缩镜头模组的尺寸，实现镜头模组的小型化设计。另外，仅需移动系统部分透镜实现对焦功能的设计，系统需要移动的部分重量较轻，有利于提升移动机械结构的移动速度，从而有利于提升系统的对焦速度，进而提升用户的拍摄体验。并且，本申请中第一透镜组G1相对成像面S15固定，第二透镜组G2能够沿光轴110移动实现对焦功能，固定部分的第一透镜组G1与移动部分的第二透镜组G2中透镜的数量均为三片，在减小移动部分的尺寸和重量以缩小镜头模组的尺寸，提升系统的对焦速度的同时，还有利于提升前后两个透镜组的结构对称性，从而平衡前后两个透镜组调节光线的负担，进而有利于避免前后透镜组中透镜的面型过于弯曲，有利于提升系统的成像质量，也有利于系统各透镜的成型和组装。

在一些实施例中，光学系统100满足条件式：1.3mm≤ImgH/FNO≤1.7mm；其中，ImgH为光学系统100的最大视场角所对应的像高的一半，FNO为光学系统100的光圈数。具体地，ImgH/FNO可以为：1.322、1.351、1.378、1.425、1.471、1.502、1.528、1.577、1.605或1.692，数值单位为mm。满足上述条件式时，能够合理配置系统的半像高和光圈数的比值，有利于实现大光圈特性，从而使得系统具有充足的进光量，进而有利于提升系统在夜晚、雨天等弱光环境下的拍摄质量；同时，也有利于扩大系统的像面尺寸，从而提升系统的成像分辨率，进而也有利于提升系统的拍摄质量。超过上述条件式的上限，系统的进光量过大，不利于系统光线的有效控制，从而不利于成像质量的提升。低于上述条件式的下限，不利于提升系统的进光量和分辨率。

在一些实施例中，光学系统100满足条件式：1.8≤D1Z2/D1Z1≤2.2；其中，D1Z2为第三透镜L3的像侧面S6至第四透镜L4的物侧面S7于光轴110上的最大距离，即光学系统100在长焦状态时，第三透镜L3的像侧面S6至第四透镜L4的物侧面S7于光轴110上的距离，D1Z1为第三透镜L3的像侧面S6至第四透镜的物侧面于光轴上的最小距离，即光学系统100在短焦状态时，第三透镜L3的像侧面S6至第四透镜L4的物侧面S7于光轴110上的距离。具体地，D1Z2/D1Z1可以为：1.800、1.811、1.854、1.873、1.899、1.952、1.979、2.033、2.079或2.164。满足上述条件式时，能够合理配置系统的对焦范围，使得系统在长焦状态至短焦状态范围内均具有良好的成像质量，同时也有利于合理设计第四透镜L4、第五透镜L5以及第六透镜L6整体在系统中的移动范围，既有利于缩短系统的总长，实现小型化设计，同时也有利于使得系统的结构移动行程更加合理，结构之间不会过于紧凑，从而有利于降低其结构工程的实现难度。

在一些实施例中，光学系统100满足条件式：0.09≤(D1Z2-D1Z1)/EPD≤0.12；其中，EPD为光学系统的入瞳直径。具体地，(D1Z2-D1Z1)/EPD可以为：0.097、0.098、0.099、0.101、0.103、0.104、0.108、0.110、0.111或0.112。满足上述条件式时，能够合理配置系统的对焦范围与入瞳直径之间的关系，在有利于提升系统在长焦状态至短焦状态范围内的成像质量，以适应不同物距范围的被摄物的同时，还有利于进一步实现系统的大光圈特性，从而提升系统在弱光环境下的成像质量；同时既有利于实现小型化设计，也有利于降低第四透镜L4、第五透镜L5以及第六透镜L6结构移动工程的实现难度。

在一些实施例中，光学系统100满足条件式：0.3mm≤D1Z2-D1Z1≤0.5mm。具体地，D1Z2-D1Z1可以为：0.367、0.375、0.394、0.402、0.409、0.426、0.453、0.487、0.490或0.494，数值单位为mm。满足上述条件式时，能够合理配置系统的对焦范围，使得系统在长焦状态至短焦状态范围内均具有良好的成像质量，同时也有利于合理设计第四透镜L4、第五透镜L5以及第六透镜L6整体在系统中的移动范围，既有利于缩短系统的总长，实现小型化设计，同时也有利于使得系统的结构移动行程更加合理，结构之间不会过于紧凑，从而有利于降低其结构工程的实现难度。

在一些实施例中，光学系统100满足条件式：0.03≤(D1Z2-D1Z1)/TTL≤0.1；其中，TTL为第一透镜L1的物侧面S1至光学系统100的成像面S15于光轴110上的距离，即光学系统100的光学总长。具体地，(D1Z2-D1Z1)/TTL可以为：0.048、0.049、0.050、0.051、0.052、0.053、0.054、0.055或0.056。满足上述条件式时，能够合理配置系统的对焦范围与光学总长的关系，有利于提升系统在长焦状态至短焦状态范围内的成像质量，从而适应不同物距范围的被摄物，同时也有利于降低系统结构工程的实现难度，另外还有利于进一步缩短系统的总长，实现小型化设计。

在一些实施例中，光学系统100满足条件式：10deg/mm≤FOV/ImgH≤14deg/mm；其中，FOV为光学系统100的最大视场角。具体地，FOV/ImgH可以为：10.739、10.955、11.013、11.257、11.338、11.674、12.214、12.556、12.987或13.927，数值单位为deg/mm。满足上述条件式时，能够合理配置系统的最大视场角与半像高的比值，有利于系统实现长焦特性，从而使得系统能够满足更多拍摄场景的需求，同时也有利于系统具备大像面特性，从而有利于系统匹配更高像素的感光元件，实现高清拍摄。超过上述条件式的上限，不利于系统实现长焦特性，也不利于系统匹配高像素的感光元件。低于上述条件式的下限，不利于压缩系统的总长，从而不利于实现小型化设计。

需要说明的是，在一些实施例中，光学系统100可以匹配具有矩形感光面的感光元件，光学系统100的成像面S15与感光元件的感光面重合。此时，光学系统100成像面S15上有效像素区域具有水平方向以及对角线方向，则最大视场角FOV可以理解为光学系统100对角线方向的最大视场角，ImgH可以理解为光学系统100成像面S15上有效像素区域对角线方向的长度的一半。

在一些实施例中，光学系统100满足条件式：0.4≤SAG61/CT6≤1.0；其中，SAG61为第六透镜L6的物侧面S11与光轴110的交点至第六透镜L6的物侧面S11最大有效口径处于光轴110方向上的距离，CT6为第六透镜L6于光轴110上的厚度。具体地，SAG61/CT6可以为：0.407、0.434、0.498、0.555、0.632、0.674、0.718、0.755、0.790或0.824。满足上述条件式时，能够合理配置第六透镜L6的形状，使得第六透镜L6的面型不会过于平缓或过于弯曲，从而有利于第六透镜L6的成型和组装，降低第六透镜L6的公差敏感度。

在一些实施例中，光学系统100满足条件式：0.9≤TTL/f≤1.0；其中，TTL为第一透镜L1的物侧面S1至光学系统100的成像面S15于光轴110上的距离，f为光学系统100的有效焦距。具体地，TTL/f可以为：0.961、0.962、0.963、0.964、0.965、0.968、0.970、0.971、0.972或0.974。满足上述条件式时，能够合理配置系统的光学总长和有效焦距的比值，有利于实现长焦特性，从而使得系统能够在更多不同的使用场景下均能够具备良好的成像质量，同时也有利于光线在系统内合理偏折，从而降低系统的像差敏感度，另外还有利于缩短系统的总长，实现小型化设计。低于上述条件式的下限，系统总长过短，结构过于紧凑，光线偏折空间不足，容易增大系统的像差敏感度，导致系统的像差修正困难，不利于系统成像质量的提升。超过上述条件式的上限，不利于长焦特性的实现，同时也容易导致系统的总长过长，光线难以有效投射到成像面S15上，容易导致主光线在成像面S15上的入射角过大，不利于系统与感光元件的匹配，从而也不利于成像质量的提升。

在一些实施例中，光学系统100满足条件式：15≤f3/CT3≤25；其中，f3为第三透镜L3的有效焦距，CT3为第三透镜L3于光轴110上的厚度。具体地，f3/CT3可以为：15.736、17.326、18.241、18.455、18.639、19.055、19.857、20.512、22.338或23.197。满足上述条件式时，能够合理配置第三透镜L3的有效焦距与中心厚度的比值，有利于合理配置第三透镜L3在系统中贡献的正屈折力占比，从而有利于第三透镜L3矫正具有负屈折力的第二透镜L2所产生的像差，进而提升系统的成像质量，同时也有利于缩短系统的总长，实现小型化设计。超过上述条件式的上限时，第三透镜L3的正屈折力不足，难以有效校正具有负屈折力的第二透镜L2所产生的像差，从而不利于系统成像质量的提升。低于上述条件式的下限，不利于缩短系统的总长。

在一些实施例中，光学系统100满足条件式：6≤|f6/(f1+f2)|≤12；其中，f6为第六透镜L6的有效焦距，f1为第一透镜L1的有效焦距，f2为第二透镜L2的有效焦距。具体地，|f6/(f1+f2)|可以为：5.780、6.332、6.528、6.897、7.112、7.345、7.687、8.517、10.025或11.287。满足上述条件式时，通过控制第六透镜L6与第一透镜L1及第二透镜L2之和的比值在合理的范围，有利于合理分配第一透镜L1、第二透镜L2以及第六透镜L6在系统中的球差贡献，从而有利于校正系统的像差，使得系统的轴上区域具有良好的成像质量。

在一些实施例中，光学系统100满足条件式：1.4≤R32/R41≤2.1；其中，R32为第三透镜L3的像侧面S6于光轴110处的曲率半径，R41为第四透镜L4的物侧面S7于光轴110处的曲率半径。具体地，R32/R41可以为：1.502、1.567、1.638、1.679、1.703、1.855、1.932、1.948、1.972或2.050。满足上述条件式时，能够合理配置第三透镜L3的像侧面S6与第四透镜L4的物侧面S7于光轴110处的曲率半径的比值，有利于平衡系统的像差，从而提升系统的成像质量，同时也有利于优化第三透镜L3和第四透镜L4的面型，降低第三透镜L3和第四透镜L4的公差敏感度，从而有利于第三透镜L3和第四透镜L4的成型及组装。低于上述条件式的下限时，系统的公差敏感度增大，不利于工程制造。超过上述条件式的上限时，第三透镜L3和第四透镜L4难以有效矫正系统的场曲像差，从而不利于系统成像质量的提升。

在一些实施例中，光学系统100满足条件式：1.1≤|f123/f456|≤1.3；其中，f123为第一透镜L1、第二透镜L2以及第三透镜L3的组合焦距，f456为第四透镜L4、第五透镜L5以及第六透镜L6的组合焦距。具体地，|f123/f456|可以为：1.130、1.142、1.153、1.165、1.169、1.184、1.193、1.204、1.225或1.231。满足上述条件式时，通过合理配置前三片透镜的组合焦距与后三片透镜的组合焦距的比值在合理的范围，有利于合理分配系统前后两组透镜的光焦度贡献，从而有利于矫正系统的高级球差，进而使得系统的轴上区域具有良好的成像质量。

在一些实施例中，光学系统100满足条件式：f/EPD≤2.1；其中，f为光学系统100的有效焦距，EPD为光学系统100的入瞳直径。具体地，f/EPD可以为：2.05、2.06、2.07或2.08。满足上述条件式时，能够合理配置系统的有效焦距与入瞳直径的比值，有利于系统实现大光圈、大孔径特性，从而使得系统具有充足的进光量，使得系统拍摄图像更加清晰，同时也有利于提升系统在弱光环境下的成像质量。

以上的有效焦距以及组合焦距的数值的参考波长均为555nm。需要说明的是，以上的FOV、f均指光学系统100在长焦状态的数值。

根据上述各实施例的描述，以下提出更为具体的实施例及附图予以详细说明。需要说明的是，本申请的实施例虽然以六片透镜为例进行了描述，但是光学系统100中具备屈折力的透镜的数量不限于六片，光学系统100还可包括其他数量的透镜。本领域的技术人员应当理解，在未背离本申请要求保护的技术方案的情况下，可改变构成光学系统的透镜数量，来获得本说明书中描述的各个结果和优点。

第一实施例

请参见图1、图2、图3和图4，图1为第一实施例中的光学系统100在长焦状态的结构示意图，图2为第一实施例中的光学系统100在短焦状态的结构示意图。光学系统100由物侧至像侧依次包括光阑STO、第一透镜组G1以及第二透镜组G2，其中，第一透镜组G1沿光轴110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、具有正屈折力的第三透镜L3，第二透镜组G2沿光轴由物侧至像侧依次包括具有负屈折力的第四透镜L4、具有负屈折力的第五透镜L5以及具有负屈折力的第六透镜L6。第一透镜组G1相对成像面S15固定，第二透镜组G2能够在第一透镜组G1与成像面S15之间沿光轴110移动实现内对焦功能，且当第二透镜组G2朝靠近成像面S15而远离第一透镜组G1的方向移动时，系统的物距逐渐减小，从而能够对更近距离的被摄物实现良好的成像质量。系统通过移动部分透镜实现内对焦的设计，有利于实现镜头模组的小型化设计，也有利于提升系统的对焦速度，同时还有利于提升系统的成像质量，并有利于系统各透镜的成型和组装。

图3由左至右依次为第一实施例中光学系统100在长焦状态的纵向球差、像散及畸变的曲线图，图4由左至右依次为第一实施例中光学系统100在短焦状态的纵向球差、像散及畸变的曲线图，其中像散图和畸变图的参考波长为555nm，其他实施例相同。

第一透镜L1的物侧面S1于近光轴110处为凸面，于圆周处为凸面；

第一透镜L1的像侧面S2于近光轴110处为凸面，于圆周处为凸面；

第二透镜L2的物侧面S3于近光轴110处为凹面，于圆周处为凹面；

第二透镜L2的像侧面S4于近光轴110处为凹面，于圆周处为凹面；

第三透镜L3的物侧面S5于近光轴110处为凹面，于圆周处为凹面；

第三透镜L3的像侧面S6于近光轴110处为凸面，于圆周处为凸面；

第四透镜L4的物侧面S7于近光轴110处为凹面，于圆周处为凸面；

第四透镜L4的像侧面S8于近光轴110处为凸面，于圆周处为凹面；

第五透镜L5的物侧面S9于近光轴110处为凸面，于圆周处为凹面；

第五透镜L5的像侧面S10于近光轴110处为凹面，于圆周处为凸面；

第六透镜L6的物侧面S11于近光轴110处为凸面，于圆周处为凹面；

第六透镜L6的像侧面S12于近光轴110处为凹面，于圆周处为凸面。

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以及第六透镜L6的物侧面和像侧面均为非球面。

需要注意的是，在本申请中，当描述透镜的一个表面于近光轴110处(该表面的中心区域)为凸面时，可理解为该透镜的该表面于光轴110附近的区域为凸面。当描述透镜的一个表面于圆周处为凹面时，可理解为该表面在靠近最大有效半径处的区域为凹面。举例而言，当该表面于近光轴110处为凸面，且于圆周处也为凸面时，该表面由中心(该表面与光轴110的交点)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半径处时变为凸面。此处仅为说明光轴110处与圆周处的关系而做出的示例，表面的多种形状结构(凹凸关系)并未完全体现，但其他情况可根据以上示例推导得出。

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以及第六透镜L6的材质均为塑料。

进一步地，光学系统100满足条件式：ImgH/FNO＝1.692mm；其中，ImgH为光学系统100的最大视场角所对应的像高的一半，FNO为光学系统100的光圈数。满足上述条件式时，能够合理配置系统的半像高和光圈数的比值，有利于实现大光圈特性，从而使得系统具有充足的进光量，进而有利于提升系统在夜晚、雨天等弱光环境下的拍摄质量；同时，也有利于扩大系统的像面尺寸，从而提升系统的成像分辨率，进而也有利于提升系统的拍摄质量。

光学系统100满足条件式：D1Z2/D1Z1＝2.043；其中，D1Z2为第三透镜L3的像侧面S6至第四透镜L4的物侧面S7于光轴110上的最大距离，D1Z1为第三透镜L3的像侧面S6至第四透镜L4的物侧面S7于光轴110上的最小距离。满足上述条件式时，能够合理配置系统的对焦范围，使得系统在长焦状态至短焦状态范围内均具有良好的成像质量，同时也有利于合理设计第四透镜L4、第五透镜L5以及第六透镜L6整体在系统中的移动范围，既有利于缩短系统的总长，实现小型化设计，同时也有利于使得系统的结构移动行程更加合理，结构之间不会过于紧凑，从而有利于降低其结构工程的实现难度。

光学系统100满足条件式：(D1Z2-D1Z1)/EPD＝0.102；其中，EPD为光学系统的入瞳直径。满足上述条件式时，能够合理配置系统的对焦范围与入瞳直径之间的关系，在有利于提升系统在长焦状态至短焦状态范围内的成像质量，以适应不同物距范围的被摄物的同时，还有利于进一步实现系统的大光圈特性，从而提升系统在弱光环境下的成像质量；同时既有利于实现小型化设计，也有利于降低第四透镜L4、第五透镜L5以及第六透镜L6结构移动工程的实现难度。

光学系统100满足条件式：D1Z2-D1Z1＝0.494mm。满足上述条件式时，能够合理配置系统的对焦范围，使得系统在长焦状态至短焦状态范围内均具有良好的成像质量，同时也有利于合理设计第四透镜L4、第五透镜L5以及第六透镜L6整体在系统中的移动范围，既有利于缩短系统的总长，实现小型化设计，同时也有利于使得系统的结构移动行程更加合理，结构之间不会过于紧凑，从而有利于降低其结构工程的实现难度。

光学系统100满足条件式：(D1Z2-D1Z1)/TTL＝0.051；其中，TTL为第一透镜L1的物侧面S1至光学系统100的成像面S15于光轴110上的距离。满足上述条件式时，能够合理配置系统的对焦范围与光学总长的关系，有利于提升系统在长焦状态至短焦状态范围内的成像质量，从而适应不同物距范围的被摄物，同时也有利于降低系统结构工程的实现难度，另外还有利于进一步缩短系统的总长，实现小型化设计。

光学系统100满足条件式：FOV/ImgH＝10.739deg/mm；其中，FOV为光学系统100的最大视场角。满足上述条件式时，能够合理配置系统的最大视场角与半像高的比值，有利于系统实现长焦特性，从而使得系统能够满足更多拍摄场景的需求，同时也有利于系统具备大像面特性，从而有利于系统匹配更高像素的感光元件，实现高清拍摄。

光学系统100满足条件式：SAG61/CT6＝0.457；其中，SAG61为第六透镜L6的物侧面S11与光轴110的交点至第六透镜L6的物侧面S11最大有效口径处于光轴110方向上的距离，CT6为第六透镜L6于光轴110上的厚度。满足上述条件式时，能够合理配置第六透镜L6的形状，使得第六透镜L6的面型不会过于平缓或过于弯曲，从而有利于第六透镜L6的成型和组装，降低第六透镜L6的公差敏感度。

光学系统100满足条件式：TTL/f＝0.961；其中，TTL为第一透镜L1的物侧面S1至光学系统100的成像面S15于光轴110上的距离，f为光学系统100的有效焦距。满足上述条件式时，能够合理配置系统的光学总长和有效焦距的比值，有利于实现长焦特性，从而使得系统能够在更多不同的使用场景下均能够具备良好的成像质量，同时也有利于光线在系统内合理偏折，从而降低系统的像差敏感度，另外还有利于缩短系统的总长，实现小型化设计。

光学系统100满足条件式：f3/CT3＝15.736；其中，f3为第三透镜L3的有效焦距，CT3为第三透镜L3于光轴110上的厚度。满足上述条件式时，能够合理配置第三透镜L3的有效焦距与中心厚度的比值，有利于合理配置第三透镜L3在系统中贡献的正屈折力占比，从而有利于第三透镜L3矫正具有负屈折力的第二透镜L2所产生的像差，进而提升系统的成像质量，同时也有利于缩短系统的总长，实现小型化设计。

光学系统100满足条件式：|f6/(f1+f2)|＝7.771；其中，f6为第六透镜L6的有效焦距，f1为第一透镜L1的有效焦距，f2为第二透镜L2的有效焦距。满足上述条件式时，通过控制第六透镜L6与第一透镜L1及第二透镜L2之和的比值在合理的范围，有利于合理分配第一透镜L1、第二透镜L2以及第六透镜L6在系统中的球差贡献，从而有利于校正系统的像差，使得系统的轴上区域具有良好的成像质量。

光学系统100满足条件式：R32/R41＝1.502；其中，R32为第三透镜L3的像侧面S6于光轴110处的曲率半径，R41为第四透镜L4的物侧面S7于光轴110处的曲率半径。满足上述条件式时，能够合理配置第三透镜L3的像侧面S6与第四透镜L4的物侧面S7于光轴110处的曲率半径的比值，有利于平衡系统的像差，从而提升系统的成像质量，同时也有利于优化第三透镜L3和第四透镜L4的面型，降低第三透镜L3和第四透镜L4的公差敏感度，从而有利于第三透镜L3和第四透镜L4的成型及组装。

光学系统100满足条件式：|f123/f456|＝1.217；其中，f123为第一透镜L1、第二透镜L2以及第三透镜L3的组合焦距，f456为第四透镜L4、第五透镜L5以及第六透镜L6的组合焦距。满足上述条件式时，通过合理配置前三片透镜的组合焦距与后三片透镜的组合焦距的比值在合理的范围，有利于合理分配系统前后两组透镜的光焦度贡献，从而有利于矫正系统的高级球差，进而使得系统的轴上区域具有良好的成像质量。

光学系统100满足条件式：f/EPD＝2.08；其中，f为光学系统100的有效焦距，EPD为光学系统100的入瞳直径。满足上述条件式时，能够合理配置系统的有效焦距与入瞳直径的比值，有利于系统实现大光圈、大孔径特性，从而使得系统具有充足的进光量，使得系统拍摄图像更加清晰，同时也有利于提升系统在弱光环境下的成像质量。

另外，光学系统100的各项参数由表1给出。其中，由物面(图未示出)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Y半径为相应面序号的物侧面或像侧面于光轴110处的曲率半径。面序号S1和面序号S2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，面序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110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表面于光轴110上的距离。

需要注意的是，在该实施例及以下各实施例中，光学系统100也可不设置红外截止滤光片L77，但此时第六透镜L6的像侧面S12至成像面S15的距离保持不变。

在第一实施例中，当光学系统100在长焦状态时，光学系统100的有效焦距f＝10.12mm，光圈数FNO＝2.08，最大视场角FOV＝37.8deg，光学总长TTL＝9.73mm。

且各透镜的焦距的参考波长为555nm，各透镜的折射率和阿贝数的参考波长均为587.6nm，其他实施例也相同。

表1

进一步地，光学系统100各透镜像侧面或物侧面的非球面系数由表2给出。其中，面序号从S1-S12分别表示像侧面或物侧面S1-S12。而从上到下的K-A20分别表示非球面系数的类型，其中，K表示圆锥系数，A4表示四次非球面系数，A6表示六次非球面系数，A8表示八次非球面系数，以此类推。另外，非球面系数公式如下：

其中，Z为非球面上相应点到与表面顶点相切的平面的距离，r为非球面上相应点到光轴110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2

另外，图3和图4包括光学系统100的纵向球差曲线图(Longitudinal SphericalAberration)，纵向球差曲线表示不同波长的光线经由镜头后的汇聚焦点偏离，其中，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)，横坐标表示焦点偏移，即成像面S15到光线与光轴110交点的距离(单位为mm)。由纵向球差图可知，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3和图4还包括光学系统100的像散曲线图(ASTIGMATIC FIELDCURVES)，其中，横坐标表示焦点偏移，纵坐标表示像高，单位为mm，且像散曲线图中的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，光学系统100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3和图4还包括光学系统100的畸变曲线图(DISTORTION)，畸变曲线表示不同视场角对应的畸变大小值，其中，横坐标表示畸变值，单位为％，纵坐标表示像高，单位为mm。由图中可知，由主光束引起的图像变形较小，系统的成像质量优良。

以下数据反应了不同物距状态下第四透镜L4、第五透镜L5以及第六透镜L6与第三透镜L3和成像面S15的相对位置，其中，从上到下分别表示光学系统100在长焦状态和短焦状态的状态。Obj为光学系统100的物距，D1为第三透镜L3的像侧面S6至第四透镜L4的物侧面S7于光轴110上的距离，D2为第六透镜L6的像侧面S12至红外截止滤光片L7的物侧面S13于光轴110上的距离。由以下数据可以看出，在系统的物距从无穷逐渐变小的过程中，第二透镜组G2逐渐靠近成像面S15而远离第一透镜组G1。需要说明的是，在另一些实施例中，当第二透镜组G2逐渐靠近成像面S15而远离第一透镜组G1时，系统的物距也可以由100mm逐渐变大，具体可根据需求调整系统各透镜的屈折力和面型配置实现。在本申请各实施例中，在系统的对焦过程中，红外截止滤光片L7与第三透镜L3以及成像面S15相对固定，当然，在另一些实施例中，在系统的对焦过程中，红外截止滤光片L7也可以与第六透镜L6同步移动。

	obj(mm)	D1(mm)	D2(mm)	f(mm)	FOV(deg)
						长焦状态	无限	0.4739	0.8112	10.12	37.8
短焦状态	100	0.9682	0.3183	8.49	35.8

第二实施例

请参见图5、图6、图7和图8，图5为第二实施例中的光学系统100在长焦状态的结构示意图，图6为第二实施例中的光学系统100在短焦状态的结构示意图。光学系统100由物侧至像侧依次包括光阑STO、第一透镜组G1以及第二透镜组G2，其中，第一透镜组G1光轴110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、具有正屈折力的第三透镜L3，第二透镜组G2沿光轴由物侧至像侧依次包括具有负屈折力的第四透镜L4、具有负屈折力的第五透镜L5以及具有负屈折力的第六透镜L6。第一透镜组G1相对成像面S15固定，第二透镜组G2能够在第一透镜组G1与成像面S15之间沿光轴110移动实现内对焦功能。图7由左至右依次为第二实施例中光学系统100在长焦状态的纵向球差、像散及畸变的曲线图，图8由左至右依次为第二实施例中光学系统100在短焦状态的纵向球差、像散及畸变的曲线图。

第二透镜L2的物侧面S3于近光轴110处为凸面，于圆周处为凹面；

第六透镜L6的物侧面S11于近光轴110处为凹面，于圆周处为凸面；

另外，光学系统100的各项参数由表3给出，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

进一步地，光学系统100各透镜像侧面或物侧面的非球面系数由表4给出，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4

以下数据反应了不同物距状态下第四透镜L4、第五透镜L5以及第六透镜L6与第三透镜L3与成像面S15的相对位置，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。

	obj(mm)	D1(mm)	D2(mm)	f(mm)	FOV(deg)
						长焦状态	无限	0.4714	0.5185	7.8	38.3
短焦状态	100	0.8624	0.1285	6.7698	36.3

根据上述所提供的各参数信息，可推得以下数据：

另外，由图7和图8的像差图可知，光学系统100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100拥有良好的成像品质。

第三实施例

请参见图9、图10、图11和图12，图9为第三实施例中的光学系统100在长焦状态的结构示意图，图10为第三实施例中的光学系统100在短焦状态的结构示意图。光学系统100由物侧至像侧依次包括光阑STO、第一透镜组G1以及第二透镜组G2，其中，第一透镜组G1光轴110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、具有正屈折力的第三透镜L3，第二透镜组G2沿光轴由物侧至像侧依次包括具有负屈折力的第四透镜L4、具有正屈折力的第五透镜L5以及具有负屈折力的第六透镜L6。第一透镜组G1相对成像面S15固定，第二透镜组G2能够在第一透镜组G1与成像面S15之间沿光轴110移动实现内对焦功能。图11由左至右依次为第三实施例中光学系统100在长焦状态的纵向球差、像散及畸变的曲线图，图12由左至右依次为第三实施例中光学系统100在短焦状态的纵向球差、像散及畸变的曲线图。

第六透镜L6的物侧面S11于近光轴110处为凸面，于圆周处为凸面；

另外，光学系统100的各项参数由表5给出，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5

/>

进一步地，光学系统100各透镜像侧面或物侧面的非球面系数由表6给出，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

	obj	D1(mm)	D2(mm)	f(mm)	FOV(deg)
						长焦状态	无限	0.4885	0.5082	7.7997	38.2
短焦状态	100	0.8795	0.1182	6.7726	36.2

根据上述所提供的各参数信息，可推得以下数据：

ImgH/FNO(mm)	1.329	SAG61/CT6	0.416
				D1Z2/D1Z1	1.800	TTL/f	0.962
(D1Z2-D1Z1)/EPD	0.104	f3/CT3	23.197
				D1Z2-D1Z1(mm)	0.391	\|f6/(f1+f2)\|	10.536
(D1Z2-D1Z1)/TTL	0.052	R32/R41	1.897
				FOV/ImgH(deg/mm)	13.891	\|f123/f456\|	1.130
f/EPD	2.070

另外，由图11和图12的像差图可知，光学系统100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100拥有良好的成像品质。

第四实施例

请参见图13、图14、图15和图16，图13为第四实施例中的光学系统100在长焦状态的结构示意图，图14为第四实施例中的光学系统100在短焦状态的结构示意图。光学系统100由物侧至像侧依次包括光阑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以及具有负屈折力的第六透镜L6。图15由左至右依次为第四实施例中光学系统100在长焦状态的纵向球差、像散及畸变的曲线图，图16由左至右依次为第四实施例中光学系统100在短焦状态的纵向球差、像散及畸变的曲线图。

第二透镜L2的物侧面S3于近光轴110处为凹面，于圆周处为凸面；

第三透镜L3的物侧面S5于近光轴110处为凸面，于圆周处为凹面；

另外，光学系统100的各项参数由表7给出，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7

进一步地，光学系统100各透镜像侧面或物侧面的非球面系数由表8给出，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8

	obj	D1(mm)	D2(mm)	f(mm)	FOV(deg)
						短焦状态	无限	0.4277	0.4781	7.7995	38.2
长焦状态	100	0.8141	0.0927	6.7632	36.2

根据上述所提供的各参数信息，可推得以下数据：

ImgH/FNO(mm)	1.322	SAG61/CT6	0.407
				D1Z2/D1Z1	1.903	TTL/f	0.974
(D1Z2-D1Z1)/EPD	0.103	f3/CT3	16.949
				D1Z2-D1Z1(mm)	0.386	\|f6/(f1+f2)\|	11.287
(D1Z2-D1Z1)/TTL	0.051	R32/R41	2.050
				FOV/ImgH(deg/mm)	13.891	\|f123/f456\|	1.152
f/EPD	2.080

另外，由图15和图16的像差图可知，光学系统100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100拥有良好的成像品质。

第五实施例

请参见图17、图18、图19和图20，图17为第五实施例中的光学系统100在长焦状态的结构示意图，图18为第五实施例中的光学系统100在短焦状态的结构示意图。光学系统100由物侧至像侧依次包括光阑STO、第一透镜组G1以及第二透镜组G2，其中，第一透镜组G1光轴110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、具有正屈折力的第三透镜L3，第二透镜组G2沿光轴由物侧至像侧依次包括具有负屈折力的第四透镜L4、具有负屈折力的第五透镜L5以及具有负屈折力的第六透镜L6。第一透镜组G1相对成像面S15固定，第二透镜组G2能够在第一透镜组G1与成像面S15之间沿光轴110移动实现内对焦功能。图19由左至右依次为第五实施例中光学系统100在长焦状态的纵向球差、像散及畸变的曲线图，图20由左至右依次为第五实施例中光学系统100在短焦状态的纵向球差、像散及畸变的曲线图。

第五透镜L5的物侧面S9于近光轴110处为凹面，于圆周处为凹面；

第五透镜L5的像侧面S10于近光轴110处为凸面，于圆周处为凸面；

第六透镜L6的物侧面S11于近光轴110处为凹面，于圆周处为凹面；

另外，光学系统100的各项参数由表9给出，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9

进一步地，光学系统100各透镜像侧面或物侧面的非球面系数由表10给出，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10

	obj	D1(mm)	D2(mm)	f(mm)	FOV(deg)
						长焦状态	无限	0.4302	0.4180	7.8	38.2
短焦状态	100	0.7970	0.0523	6.7293	36.2

根据上述所提供的各参数信息，可推得以下数据：

ImgH/FNO(mm)	1.329	SAG61/CT6	0.824
				D1Z2/D1Z1	1.853	TTL/f	0.974
(D1Z2-D1Z1)/EPD	0.097	f3/CT3	18.491
				D1Z2-D1Z1(mm)	0.367	\|f6/(f1+f2)\|	5.780
(D1Z2-D1Z1)/TTL	0.048	R32/R41	1.972
				FOV/ImgH(deg/mm)	13.891	\|f123/f456\|	1.223
f/EPD	2.070

另外，由图19和图20的像差图可知，光学系统100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100拥有良好的成像品质。

第六实施例

请参见图21、图22、图23和图24，图21为第六实施例中的光学系统100在长焦状态的结构示意图，图22为第六实施例中的光学系统100在短焦状态的结构示意图。光学系统100由物侧至像侧依次包括光阑STO、第一透镜组G1以及第二透镜组G2，其中，第一透镜组G1光轴110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、具有正屈折力的第三透镜L3，第二透镜组G2沿光轴由物侧至像侧依次包括具有负屈折力的第四透镜L4、具有负屈折力的第五透镜L5以及具有负屈折力的第六透镜L6。第一透镜组G1相对成像面S15固定，第二透镜组G2能够在第一透镜组G1与成像面S15之间沿光轴110移动实现内对焦功能。图23由左至右依次为第六实施例中光学系统100在长焦状态的纵向球差、像散及畸变的曲线图，图24由左至右依次为第六实施例中光学系统100在短焦状态的纵向球差、像散及畸变的曲线图。

另外，光学系统100的各项参数由表11给出，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11

表12

/>

	obj	D1(mm)	D2(mm)	f(mm)	FOV(deg)
						长焦状态	无限	0.4016	0.5257	8.58	37.8
短焦状态	100	0.8691	0.0593	7.2605	35.8

根据上述所提供的各参数信息，可推得以下数据：

ImgH/FNO(mm)	1.478	SAG61/CT6	0.675
				D1Z2/D1Z1	2.164	TTL/f	0.974
(D1Z2-D1Z1)/EPD	0.112	f3/CT3	17.418
				D1Z2-D1Z1(mm)	0.468	\|f6/(f1+f2)\|	6.309
(D1Z2-D1Z1)/TTL	0.056	R32/R41	2.001
				FOV/ImgH(deg/mm)	12.475	\|f123/f456\|	1.231
f/EPD	2.050

另外，由图23和图24的像差图可知，光学系统100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100拥有良好的成像品质。

请参见图25，在一些实施例中，光学系统100可与感光元件210组装形成镜头模组200。此时，感光元件210的感光面与光学系统100的成像面S15重合。镜头模组200还可设置有红外截止滤光片L7，红外截止滤光片L7设置于第六透镜L6的像侧面S12与成像面S15之间。具体地，感光元件210可以为电荷耦合元件(Charge Coupled Device，CCD)或互补金属氧化物半导体器件(Complementary Metal-Oxide Semiconductor Sensor，CMOS Sensor)。在镜头模组200中采用上述光学系统100，光学系统100通过移动第二透镜组G2即可实现内对焦功能，有利于减小镜头模组200中透镜移动部分的尺寸和重量，从而有利于减小镜头模组200中马达等移动机械结构的尺寸和重量，进而有利于压缩镜头模组200的尺寸，并提升镜头模组的对焦速度。同时还有利于平衡前后两个透镜组的透镜数量，有利于提升镜头模组200的成像质量。

请参见图25和图26，在一些实施例中，镜头模组200可应用于电子设备300中，电子设备300包括壳体310，镜头模组200设置于壳体310。具体地，电子设备300可以为但不限于便携电话机、视频电话、智能手机、电子书籍阅读器、行车记录仪等车载摄像设备或智能手表等可穿戴装置。当电子设备300为智能手机时，壳体310可以为电子设备300的中框。在电子设备300中采用上述镜头模组200，镜头模组200具备内对焦功能，使得电子设备300中无需预留大于光学系统100总长的空间供光学系统100移动对焦，从而有利于压缩电子设备300的尺寸，进而有利于实现小型化设计。

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

1.一种光学系统，其特征在于，所述光学系统中具有屈折力的透镜的数量为六片，所述光学系统沿光轴由物侧至像侧依次包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜以及第六透镜，所述第一透镜具有正屈折力，所述第二透镜具有负屈折力，所述第三透镜具有正屈折力，所述第四透镜具有负屈折力，所述第六透镜具有负屈折力，所述第一透镜至所述第六透镜中的至少一个为非球面透镜；

且所述光学系统满足以下条件式：

1.8≤D1Z2/D1Z1≤2.2；

2.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，

所述第一透镜的物侧面于近光轴处为凸面，像侧面于近光轴处为凸面；

所述第二透镜的像侧面于近光轴处为凹面；

所述第三透镜的像侧面于近光轴处为凸面；

所述第六透镜的像侧面于近光轴处为凹面；

和/或，

所述第一透镜至所述第六透镜中的至少一者的材质为塑料。

3.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，满足以下条件式：

1.3mm≤ImgH/FNO≤1.7mm；

4.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，满足以下条件式：

0.3mm≤D1Z2-D1Z1≤0.5mm。

5.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，满足以下条件式：

0.09≤（D1Z2-D1Z1）/EPD≤0.12；

其中，EPD为所述光学系统的入瞳直径。

6.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，满足以下条件式：

10deg/mm≤FOV/ImgH≤14deg/mm；

其中，FOV为所述光学系统的最大视场角，ImgH为所述光学系统的最大视场角所对应的像高的一半。

7.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，满足以下条件式：

0.4≤SAG61/CT6≤1.0；

其中，SAG61为所述第六透镜的物侧面与光轴的交点至所述第六透镜的物侧面最大有效口径处于光轴方向上的距离，CT6为所述第六透镜于光轴上的厚度。

8.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，满足以下条件式：

0.9≤TTL/f≤1.0；

其中，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，f为所述光学系统的有效焦距。

9.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，满足以下条件式：

15≤f3/CT3≤25；

其中，f3为所述第三透镜的有效焦距，CT3为所述第三透镜于光轴上的厚度。

10.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，满足以下条件式：

6≤|f6/（f1+f2）|≤12；

其中，f6为所述第六透镜的有效焦距，f1为所述第一透镜的有效焦距，f2为所述第二透镜的有效焦距。

11.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，满足以下条件式：

1.4≤R32/R41≤2.1；

其中，R32为所述第三透镜的像侧面于光轴处的曲率半径，R41为所述第四透镜的物侧面于光轴处的曲率半径。

12.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，满足以下条件式：

1.1≤|f123/f456|≤1.3；

其中，f123为所述第一透镜、所述第二透镜以及所述第三透镜的组合焦距，f456为所述第四透镜、所述第五透镜以及所述第六透镜的组合焦距。

13.一种镜头模组，其特征在于，包括感光元件以及权利要求1-12任一项所述的光学系统，所述感光元件设置于所述光学系统的像侧。

14.一种电子设备，其特征在于，包括壳体以及权利要求13所述的镜头模组，所述镜头模组设置于所述壳体。