CN115079380B - 光学系统、摄像模组和终端 - Google Patents

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Abstract

一种光学系统、摄像模组和终端，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，且第一透镜、第二透镜和第五透镜具有负屈折力，第三透镜、第四透镜和第六透镜具有正屈折力，其中，第一透镜的物侧面、第二透镜的物侧面、第三透镜的物侧面和像侧面、第四透镜的物侧面和像侧面、第六透镜的物侧面和像侧面于近光轴处均为凸面，第一透镜的像侧面、第二透镜的像侧面、第五透镜的物侧面于近光轴处均为凹面。通过对光学系统各透镜的面型和屈折力进行合理设计，有利于满足较大视场角、轻薄化和日夜共焦的特点。

Description

光学系统、摄像模组和终端
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、摄像模组和终端。
背景技术
近年来，随着国家对道路交通安全的要求不断提高，对汽车智能化程度的需求也不断提高。车载内视摄像模组通过可见光与红外光成像的原理对车内进行监控，并将拍摄的图片信息传递至显示屏幕上，能够有效的监测驾驶员及车辆内部的状态，保护财产安全，并准确的做出预警，有利于提高交通安全性。
但是，目前的车载内视摄像模组难以同时适用于光线较好的日间和光线较差的夜间环境，以实现日夜共焦，且具备较大视场角的光学系统体积较大，导致摄像模组的总长较长，难以应用于车载内饰摄像模组内。
发明内容
本发明的目的是提供一种光学系统、摄像模组和终端，能具有较大视场角的同时，实现轻薄化和日夜共焦。
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，共六片具有屈折力的透镜，沿着光轴由物侧至像侧依次包含：第一透镜，具有负屈折力，所述第一透镜的物侧面与近光轴处为凸面，所述第一透镜的像侧面于近光轴处为凹面；第二透镜，具有负屈折力，所述第二透镜的物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；第三透镜，具有正屈折力，所述第三透镜的物侧面和像侧面于近光轴处均为凸面；第四透镜，具有正屈折力，所述第四透镜的物侧面和像侧面于近光轴处均为凸面；第五透镜，具有负屈折力，所述第五透镜的物侧面于近光轴处为凹面；第六透镜，具有正屈折力，所述第六透镜的物侧面和像侧面于近光轴处均为凸面。
所述光学系统满足关系式：0.9mm<TTL/tan(FOV/2)<1.5mm；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，即光学总长，FOV为所述光学系统的最大视场角，tan(FOV/2)为所述光学系统最大视场角的一半的正切值。
通过使第一透镜具有负屈折力，第一透镜的物侧面于近光轴处为凸面，第一透镜的像侧面于近光轴处为凹面，有利于增大光线的入射角度，扩大光学系统的视场角，使更多的光线进入光学系统；通过使第二透镜具有负屈折力，第二透镜的物侧面于近光轴处为凸面，第二透镜的像侧面于近光轴处为凹面，有利于矫正光学系统的畸变，提高成像质量；通过使第三透镜具有正屈折力，第三透镜的物侧面和像侧面于近光轴处均为凸面，有利于矫正光学系统的色差，实现日夜共焦的特性；通过使第四透镜具备正屈折力，第四透镜的物侧面和像侧面于近光轴处均为凸面，有利于矫正光学系统的像差，合理分配光学系统的屈折力，提升透镜间的紧凑性，实现小型化的特性；通过使第五透镜具备负屈折力，第五透镜的物侧面于近光轴处为凹面，有利于增强第五透镜的负屈折力，避免第五透镜的物侧面过度弯曲，合理分配光学系统的屈折力；通过使第六透镜具备正屈折力，第六透镜的物侧面和像侧面于近光轴处均为凸面，有利于矫正光学系统的轴外球差以及色散，提升光学系统的成像质量。
通过使光学系统满足0.9mm<TTL/tan(FOV/2)<1.5mm，有利于光学系统的光学总长和最大视场角的比值得到合理配置，使光学系统在具备足够大的视场角的基础上，保证良好的轻薄特性。低于关系式下限，光学系统的光学总长过小，光学系统中各镜片的形状与匹配关系较难平衡，各透镜之间的间隔空间太小，空间余量太小，导致光学系统敏感度加大，工艺性较差；超过关系式上限，光学系统的光学总长过大，不利于满足光学系统小型化的需求。
一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：3<SDs3/|SAGs3|<4；其中，SDs3为所述第二透镜的物侧面的最大有效口径，SAGs3为所述第二透镜的物侧面的最大有效口径处至所述第二透镜的物侧面与光轴的交点平行于光轴的距离。通过使光学系统满足上述关系式，有利于防止第二透镜物侧面的面型过弯，从而减小第二透镜的加工难度。低于关系式下限，第二透镜物侧面的最大有效口径过小，不利于大角度光线入射至光学系统，降低光学系统的成像范围；超过关系式上限，第二透镜的物侧面过于平整，光学系统产生鬼影的风险大。
一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：39mm<2*f*tan(FOV/2)<55mm；其中，f为所述光学系统的焦距，FOV为所述光学系统的最大视场角，tan(FOV/2)为所述光学系统最大视场角的一半的正切值。通过使光学系统满足上述关系式，有利于在保证光学系统具备较大像高的同时,光学系统的焦距得到合理配置，以扩大光学系统的拍摄范围。
一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：3.8<f3/CT3≤4.5；其中，f3为所述第三透镜的焦距，CT3为所述第三透镜于光轴上的厚度。通过使光学系统满足上述关系式，有利于合理约束第三透镜的焦距与第三透镜于光轴上厚度的比值，从而降低第三透镜于光轴上厚度的公差敏感度，降低第三透镜的加工工艺难度，有利于提升光学系统的组装良率。低于关系式下限，第三透镜于光轴上的厚度过大，第三透镜的重量增加，光学系统的整体厚度和重量增加，不利于实现轻薄化和轻量化的特性；超过关系式上限，第三透镜的厚度过薄，增加第三透镜的加工难度和光学系统的组装敏感度。
一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：4<f45/f<11；其中，f45为所述第四透镜和所述第五透镜的组合焦距，f为所述光学系统的焦距。通过使光学系统满足上述关系式，有利于合理约束第四透镜和第五透镜的组合焦距与光学系统的焦距的比值，校正光线经过第四透镜之前的透镜所产生的像差，提升光学系统的解像力，同时，还有利于减小光线经光学系统折转后的出射角度，以较小的角度进入位于摄像模组像侧的感光元件，从而提升感光元件的感光性能，并提高摄像模组的成像品质。
一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：1.5<Rs11/f<2.7；其中，Rs11为所述第六透镜的物侧面于光轴处的曲率半径，f为所述光学系统的焦距。通过使光学系统满足上述关系式，有利于约束第六透镜物侧面的弯曲程度，使更多的光线进入光学系统，同时，还有利于合理分配光学系统的屈折力，校正光学系统的视场轴外像差。低于关系式下限，光学系统的焦距过大，不利于实现小型化的特性，进而影响整个光学系统的轻薄化；超过关系式上限，第六透镜的物侧面的曲率半径过大，第六透镜的物侧面过于平滑，不利于像差的修正。
一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：2.5<TTL/CT456<4；其中，CT456为所述第四透镜、所述第五透镜和所述第六透镜于光轴上的厚度之和。通过使光学系统满足上述关系式，有利于合理分配光学系统的总长与第四透镜、第五透镜和第六透镜于光轴上的厚度之和的比值，进而实现光学系统小型化和轻量化的特性。
一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：13.4mm<|Rs5+Rs6|<56.9mm；其中，Rs5为所述第三透镜的物侧面于光轴处的曲率半径，Rs6为所述第三透镜的像侧面于光轴处的曲率半径。通过使光学系统满足上述关系式，有利于合理分配第三透镜的物侧面和像侧面于光轴处的曲率半径，进而控制第三透镜的弯曲程度，校正光学系统的场曲，提升光学系统的成像质量。
第二方面，本发明还提供了一种摄像模组，该摄像模组包括感光芯片和第一方面任一项实施方式所述的光学系统，所述感光芯片设置在所述光学系统的像侧。其中，感光芯片的感光面位于光学系统的成像面，穿过透镜入射到感光面上的物的光线可转换成图像的电信号。感光芯片可以为互补金属氧化物半导体(Complementary Metal OxideSemiconductor，CMOS)或电荷耦合器件(Charge-coupled Device，CCD)。通过在摄像模组中加入本发明提供的光学系统，能够通过对光学系统中各透镜的面型和屈折力进行合理的设计，使得摄像模组具有较大的视场角、轻薄化和日夜共焦的特点。
第三方面，本发明还提供了一种终端，该终端包括固定件和第二方面所述的摄像模组，所述摄像模组设置在所述固定件内。通过在终端中加入本发明提供的摄像模组，使得终端具有较大的视场角、轻薄化和日夜共焦的特点。
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，显而易见的，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是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图、像散曲线图和畸变曲线图；
图3是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图、像散曲线图和畸变曲线图；
图5是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图、像散曲线图和畸变曲线图；
图7是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图、像散曲线图和畸变曲线图；
图9是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图、像散曲线图和畸变曲线图；
图11示出了本发明一种实施例中摄像模组的结构示意图；
图12示出了本发明一种实施例中终端的结构示意图。
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。
第一方面，本发明提供了一种光学系统，共六片具有屈折力的透镜，沿着光轴由物侧至像侧依次包含：第一透镜，具有负屈折力，第一透镜的物侧面与近光轴处为凸面，第一透镜的像侧面于近光轴处为凹面；第二透镜，具有负屈折力，第二透镜的物侧面于近光轴处为凸面，第二透镜的像侧面于近光轴处为凹面；第三透镜，具有正屈折力，第三透镜的物侧面和像侧面于近光轴处均为凸面；第四透镜，具有正屈折力，第四透镜的物侧面和像侧面于近光轴处均为凸面；第五透镜，具有负屈折力，第五透镜的物侧面于近光轴处为凹面，第五透镜的像侧面于近光轴处可以为凸面、凹面或平面；第六透镜，具有正屈折力，第六透镜的物侧面和像侧面于近光轴处均为凸面。
光学系统满足关系式：0.9mm<TTL/tan(FOV/2)<1.5mm；其中，TTL为第一透镜的物侧面至光学系统的成像面于光轴上的距离，即光学总长，FOV为光学系统的最大视场角，tan(FOV/2)为光学系统最大视场角的一半的正切值。具体的，TTL/tan(FOV/2)的值可以为0.922、0.973、0.995、1.002、1.293、1.312、1.313、1.425，单位为mm。
通过使第一透镜具有负屈折力，第一透镜的物侧面于近光轴处为凸面，第一透镜的像侧面于近光轴处为凹面，有利于增大光线的入射角度，扩大光学系统的视场角，使更多的光线进入光学系统；通过使第二透镜具有负屈折力，第二透镜的物侧面于近光轴处为凸面，第二透镜的像侧面于近光轴处为凹面，有利于矫正光学系统的畸变，提高成像质量；通过使第三透镜具有正屈折力，第三透镜的物侧面和像侧面于近光轴处均为凸面，有利于矫正光学系统的色差，实现日夜共焦的特性；通过使第四透镜具备正屈折力，第四透镜的物侧面和像侧面于近光轴处均为凸面，有利于矫正光学系统的像差，合理分配光学系统的屈折力，提升透镜间的紧凑性，实现小型化的特性；通过使第五透镜具备负屈折力，第五透镜的物侧面于近光轴处为凹面，有利于增强第五透镜的负屈折力，避免第五透镜的物侧面过度弯曲，合理分配光学系统的屈折力；通过使第六透镜具备正屈折力，第六透镜的物侧面和像侧面于近光轴处均为凸面，有利于矫正光学系统的轴外球差以及色散，提升光学系统的成像质量。
通过使光学系统满足0.9mm<TTL/tan(FOV/2)<1.5mm，有利于光学系统的光学总长和最大视场角的比值得到合理配置，使光学系统在具备足够大的视场角的基础上，保证良好的轻薄特性。低于关系式下限，光学系统的光学总长过小，光学系统中各镜片的形状与匹配关系较难平衡，各透镜之间的间隔空间太小，空间余量太小，导致光学系统敏感度加大，工艺性较差；超过关系式上限，光学系统的光学总长过大，不利于满足光学系统小型化的需求。
一种实施方式中，光学系统满足关系式：3<SDs3/|SAGs3|<4；其中，SDs3为第二透镜的物侧面的最大有效口径，SAGs3为第二透镜的物侧面的最大有效口径处至第二透镜的物侧面与光轴的交点平行于光轴的距离。具体的，SDs3/|SAGs3|的值可以为3.022、3.145、3.254、3.486、3.517、3.743、3.819、3.915。通过使光学系统满足上述关系式，有利于防止第二透镜物侧面的面型过弯，从而减小第二透镜的加工难度。低于关系式下限，第二透镜物侧面的最大有效口径过小，不利于大角度光线入射至光学系统，降低光学系统的成像范围；超过关系式上限，第二透镜的物侧面过于平整，光学系统产生鬼影的风险大。
一种实施方式中，光学系统满足关系式：39mm<2*f*tan(FOV/2)<55mm；其中，f为光学系统的焦距，FOV为光学系统的最大视场角，tan(FOV/2)为光学系统最大视场角的一半的正切值。具体的，2*f*tan(FOV/2)的值可以为39.521、40.962、41.345、43.834、47.167、51.863、53.848、54.734，单位为mm。通过使光学系统满足上述关系式，有利于在保证光学系统具备较大像高的同时,光学系统的焦距得到合理配置，以扩大光学系统的拍摄范围。
一种实施方式中，光学系统满足关系式：1.9<Nd3<2.1；其中，Nd3为第三透镜的折射率。具体的，Nd3的值可以为1.903、1.917、1.925、1.936、1.958、1.974、1.986、2.003。通过使光学系统满足上述关系式，使得第三透镜具备高折射率，有利于光学系统屈折力的分配，校正整个光学系统的色差，并实现日夜共焦功能，同时，还有利于使光学系统具备高质量的像质。
一种实施方式中，光学系统满足关系式：3.8<f3/CT3≤4.5；其中，f3为第三透镜的焦距，CT3为第三透镜于光轴上的厚度。具体的，f3/CT3的值可以为3.850、3.924、4.023、4.166、4.259、4.380、4.423、4.498。通过使光学系统满足上述关系式，有利于合理约束第三透镜的焦距与第三透镜于光轴上厚度的比值，从而降低第三透镜于光轴上厚度的公差敏感度，降低第三透镜的加工工艺难度，有利于提升光学系统的组装良率。低于关系式下限，第三透镜于光轴上的厚度过大，第三透镜的重量增加，光学系统的整体厚度和重量增加，不利于实现轻薄化和轻量化的特性；超过关系式上限，第三透镜的厚度过薄，增加第三透镜的加工难度和光学系统的组装敏感度。
一种实施方式中，光学系统满足关系式：4<f45/f<11；其中，f45为第四透镜和第五透镜的组合焦距，f为光学系统的焦距。具体的，f45/f的值可以为4.021、5.431、6.575、7.312、8.935、9.472、10.071、10.835。通过使光学系统满足上述关系式，有利于合理约束第四透镜和第五透镜的组合焦距与光学系统的焦距的比值，校正光线经过第四透镜之前的透镜所产生的像差，提升光学系统的解像力，同时，还有利于减小光线经光学系统折转后的出射角度，以较小的角度进入位于摄像模组像侧的感光元件，从而提升感光元件的感光性能，并提高摄像模组的成像品质。
一种实施方式中，光学系统满足关系式：1.5<Rs11/f<2.7；其中，Rs11为第六透镜的物侧面于光轴处的曲率半径，f为光学系统的焦距。具体的，Rs11/f的值可以为1.567、1.638、1.758、1.972、2.180、2.385、2.631、2.678。通过使光学系统满足上述关系式，有利于约束第六透镜物侧面的弯曲程度，使更多的光线进入光学系统，同时，还有利于合理分配光学系统的屈折力，校正光学系统的视场轴外像差。低于关系式下限，光学系统的焦距过大，不利于实现小型化的特性，进而影响整个光学系统的轻薄化；超过关系式上限，第六透镜的物侧面的曲率半径过大，第六透镜的物侧面过于平滑，不利于像差的修正。
一种实施方式中，光学系统满足关系式：2.5<TTL/CT456<4；其中，CT456为第四透镜、第五透镜和第六透镜于光轴上的厚度之和。具体的，TTL/CT456的值可以为2.538、2.684、2.891、2.914、3.158、3.562、3.650、3.876。通过使光学系统满足上述关系式，有利于合理分配光学系统的总长与第四透镜、第五透镜和第六透镜于光轴上的厚度之和的比值，进而实现光学系统小型化和轻量化的特性。
一种实施方式中，光学系统满足关系式：13.4mm<|Rs5+Rs6|<56.9mm；其中，Rs5为第三透镜的物侧面于光轴处的曲率半径，Rs6为第三透镜的像侧面于光轴处的曲率半径。具体的，|Rs5+Rs6|的值可以为11.934、13.464、16.643、27.469、33.895、47.923、52.129、56.826。通过使光学系统满足上述关系式，有利于合理分配第三透镜的物侧面和像侧面于光轴处的曲率半径，进而控制第三透镜的弯曲程度，校正光学系统的场曲，提升光学系统的成像质量。
一些实施例中，光学系统还包括滤光片，在本申请中，滤光片为红外带通滤光片，与光学系统中的各透镜相对固定设置，用于透过指定波段的光线，指定波段的光线包括红外光和可见光。滤光片可与各透镜一同装配以作为光学系统中的一部分，在另一些实施例中，滤光片也可以为独立于光学系统外的元件，滤光片可以在光学系统与感光芯片装配时，一并安装至光学系统与感光芯片之间。可以理解的是，滤光片可以是光学玻璃镀膜制成的，也可以是有色玻璃制成的，或者其他材质的滤光片，可根据实际需要进行选择，在本实施例不作具体限定。另一些实施例中也可通过在第一透镜至第六透镜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。
第一实施例
请参考图1和图2，本实施例的光学系统10，沿光轴方向的物侧至像侧依次包括：
第一透镜L1，具有负屈折力，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。
第二透镜L2，具有负屈折力，第二透镜L2的物侧面S3于近光轴处为凸面，像侧面S4于近光轴处为凹面。
第三透镜L3，具有正屈折力，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。
第四透镜L4，具有正屈折力，第四透镜L4的物侧面S7于近光轴处为凸面，像侧面S8于近光轴处为凸面。
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，像侧面S10于近光轴处为凹面。
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，像侧面S12于近光轴处为凸面。
此外，光学系统10还包括光阑STO、滤光片IR和成像面IMG。本实施例中，光阑STO设置在光学系统10的第三透镜的像侧面一侧，用于控制进光量。滤光片IR设置在第六透镜L6和成像面IMG之间，其包括物侧面S13和像侧面S14，滤光片IR可通过红外光线与可见光。滤光片IR的材质为玻璃(GLASS)，并可在玻璃上镀膜。第一透镜L1、第三透镜L3、第六透镜L6的材质为玻璃，第二透镜L2、第四透镜L4、第五透镜L5的材质为塑料(Plastic)。感光芯片的有效像素区域位于成像面IMG。
表1a示出了本实施例的光学系统10的各项参数，其中，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。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上的距离。焦距、材料折射率和阿贝数均采用参考波长为587.56nm的可见光获得，Y半径、厚度和焦距的单位均为毫米(mm)。
表1a
其中，f为光学系统10的焦距，FNO为光学系统10的光圈数，FOV为光学系统10的最大视场角。
在本实施例中，第一透镜L1至第六透镜L6的物侧面和像侧面均为非球面，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：
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S3、S4、S7、S8、S9、S10、S11和S12的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14和A16。
表1b
图2中(a)示出了第一实施例的光学系统10在波长为656.2725nm、587.5618nm、546.0740nm、486.1327nm、435.8343nm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，即成像面到光线与光轴交点的距离(单位为mm)，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10的各透镜后的汇聚焦点偏离。由图2中(a)可以看出，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光学系统10，说明本实施例中的光学系统10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10在波长为546.0740nm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视场角，其单位为deg。像散曲线图中的S曲线代表546.0740nm下的弧矢场曲，T曲线代表546.0740nm下的子午场曲。由图2中(b)可以看出，光学系统10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中(c)还示出了第一实施例的光学系统10在波长为546.0740nm时的畸变曲线。其中，沿X轴方向的横坐标表示畸变值，沿Y轴方向的纵坐标表示视场角，单位为deg。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546.0740nm下，由主光束引起的图像变形较小，系统的成像质量优良。
由图2中(a)、(b)和(c)可以看出，本实施例的光学系统10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10，沿光轴方向的物侧至像侧依次包括：
第一透镜L1，具有负屈折力，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。
第二透镜L2，具有负屈折力，第二透镜L2的物侧面S3于近光轴处为凸面，像侧面S4于近光轴处为凹面。
第三透镜L3，具有正屈折力，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。
第四透镜L4，具有正屈折力，第四透镜L4的物侧面S7于近光轴处为凸面，像侧面S8于近光轴处为凸面。
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，像侧面S10于近光轴处为凹面。
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，像侧面S12于近光轴处为凸面。
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10的各项参数，其中，焦距、材料折射率和阿贝数均采用参考波长为587.56nm的可见光获得，Y半径、厚度和焦距的单位均为毫米(mm)，其他各参数含义均与第一实施例各参数含义相同。
表2a
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
请参阅图4，由图4中的(a)纵向球差图，(b)像散曲线图以及(c)畸变曲线图可知，光学系统10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10拥有良好的成像品质。此外，关于图4中的(a)、图4中的(b)以及图4中的(c)中各曲线对应的波长可参考第一实施例中关于图2中的(a)、图2中的(b)、图2中的(c)所描述的内容，此处不再赘述。
第三实施例
请参考图5和图6，本实施例的光学系统10，沿光轴方向的物侧至像侧依次包括：
第一透镜L1，具有负屈折力，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。
第二透镜L2，具有负屈折力，第二透镜L2的物侧面S3于近光轴处为凸面，像侧面S4于近光轴处为凹面。
第三透镜L3，具有正屈折力，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。
第四透镜L4，具有正屈折力，第四透镜L4的物侧面S7于近光轴处为凸面，像侧面S8于近光轴处为凸面。
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，像侧面S10于近光轴处为凹面。
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，像侧面S12于近光轴处为凸面。
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10的各项参数，其中，焦距、材料折射率和阿贝数均采用参考波长为587.56nm的可见光获得，Y半径、厚度和焦距的单位均为毫米(mm)，其他各参数含义均与第一实施例各参数含义相同。
表3a
/>
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
请参阅图6，由图6中的(a)纵向球差图，(b)像散曲线图以及(c)畸变曲线图可知，光学系统10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10拥有良好的成像品质。此外，关于图6中的(a)、图6中的(b)以及图6中的(c)中各曲线对应的波长可参考第一实施例中关于图2中的(a)、图2中的(b)、图2中的(c)所描述的内容，此处不再赘述。
第四实施例
请参考图7和图8，本实施例的光学系统10，沿光轴方向的物侧至像侧依次包括：
第一透镜L1，具有负屈折力，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。
第二透镜L2，具有负屈折力，第二透镜L2的物侧面S3于近光轴处为凸面，像侧面S4于近光轴处为凹面。
第三透镜L3，具有正屈折力，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。
第四透镜L4，具有正屈折力，第四透镜L4的物侧面S7于近光轴处为凸面，像侧面S8于近光轴处为凸面。
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，像侧面S10于近光轴处为凹面。
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，像侧面S12于近光轴处为凸面。
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10的各项参数，其中，焦距、材料折射率和阿贝数均采用参考波长为587.56nm的可见光获得，Y半径、厚度和焦距的单位均为毫米(mm)，其他各参数含义均与第一实施例各参数含义相同。
表4a
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
请参阅图8，由图8中的(a)纵向球差图，(b)像散曲线图以及(c)畸变曲线图可知，光学系统10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10拥有良好的成像品质。此外，关于图8中的(a)、图4中的(b)以及图8中的(c)中各曲线对应的波长可参考第一实施例中关于图2中的(a)、图2中的(b)、图2中的(c)所描述的内容，此处不再赘述。
第五实施例
请参考图9和图10，本实施例的光学系统10，沿光轴方向的物侧至像侧依次包括：
第一透镜L1，具有负屈折力，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。
第二透镜L2，具有负屈折力，第二透镜L2的物侧面S3于近光轴处为凸面，像侧面S4于近光轴处为凹面。
第三透镜L3，具有正屈折力，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。
第四透镜L4，具有正屈折力，第四透镜L4的物侧面S7于近光轴处为凸面，像侧面S8于近光轴处为凸面。
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，像侧面S10于近光轴处为凸面。
第六透镜L6，具有正屈折力，第六透镜L6的物侧面S11于近光轴处为凸面，像侧面S12于近光轴处为凸面。
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10的各项参数，其中，焦距、材料折射率和阿贝数均采用参考波长为587.56nm的可见光获得，Y半径、厚度和焦距的单位均为毫米(mm)，其他各参数含义均与第一实施例各参数含义相同。
表5a
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
请参阅图10，由图4中的(a)纵向球差图，(b)像散曲线图以及(c)畸变曲线图可知，光学系统10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10拥有良好的成像品质。此外，关于图10中的(a)、图10中的(b)以及图10中的(c)中各曲线对应的波长可参考第一实施例中关于图2中的(a)、图2中的(b)、图2中的(c)所描述的内容，此处不再赘述。
表6示出了第一实施例至第五实施例的光学系统中TTL/tan(FOV/2)、SDs2/|SAGs3|、2*f*tan(θ/2)、Nd3、f3/CT3、f45/f、Rs11/f、TTL/CT456和|Rs5+Rs6|的值。
表6
第一实施例 第二实施例 第三实施例 第四实施例 第五实施例
TTL/tan(FOV/2)(mm) 1.313 1.312 1.313 0.995 1.002
SDs2/|SAGs3| 3.915 3.517 3.819 3.486 3.254
2*f*tan(FOV/2)(mm) 39.521 41.345 41.345 54.734 53.848
Nd3 2.003 2.003 1.986 2.003 2.003
f3/CT3 4.380 4.259 3.924 4.498 3.850
f45/f 10.071 7.312 6.575 5.431 4.021
Rs11/f 1.758 2.678 2.631 2.180 1.972
TTL/CT456 2.914 3.158 3.876 3.562 3.650
|Rs5+Rs6|(mm) 56.826 11.934 13.464 52.129 16.643
由表6可知，第一实施例至第五实施例的光学系统均满足下列关系式：0.9mm<TTL/tan(FOV/2)<1.5mm、3<SDs2/|SAGs3|<4、39mm<2*f*tan(FOV/2)<55mm、1.9<Nd3<2.1、3.8<f3/CT3≤4.5、4<f45/f<11、1.5<Rs11/f<2.7、2.5<TTL/CT456<4和13.4mm<|Rs5+Rs6|<56.9mm的值。
请参阅图11，本发明还提供了一种摄像模组20，该摄像模组20包括感光芯片21和第一方面任一项实施方式所述的光学系统10，所述感光芯片21设置在所述光学系统10的像侧。其中，感光芯片21的感光面位于光学系统10的成像面，穿过透镜入射到感光面上的物的光线可转换成图像的电信号。感光芯片21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)。通过在摄像模组20中加入本发明提供的光学系统10，能够通过对光学系统10中各透镜的面型和屈折力进行合理的设计，使得摄像模组20具有较大视场角、轻薄化和日夜共焦的特点。
请参阅图12，本发明还提供了一种终端30，该终端30包括固定件31和上述摄像模组20，所述摄像模组20安装在固定件31上用于获取图像，固定件31可以为电路板、中框、保护固定件等部件。终端30可以为但不限于便携式的终端以及车辆载具等，例如智能手机、智能手表、智能眼镜、车载摄像设备、监控设备平板电脑、生物识别设备、无人机等。以终端30为车辆载具为例，摄像模组20可安装在车辆载具的固定件上。通过在终端30中加入本发明提供的摄像模组20，使得终端30具有较大视场角、轻薄化和日夜共焦的特点。
以上所揭露的仅为本发明一些较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明的权利范围，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 (9)

1.一种光学系统，其特征在于，共有六片具有屈折力的透镜，沿着光轴由物侧至像侧依次包含：
第一透镜，具有负屈折力，所述第一透镜的物侧面于近光轴处为凸面，所述第一透镜的像侧面于近光轴处为凹面；
第二透镜，具有负屈折力，所述第二透镜的物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；
第三透镜，具有正屈折力，所述第三透镜的物侧面和像侧面于近光轴处均为凸面；
第四透镜，具有正屈折力，所述第四透镜的物侧面和像侧面于近光轴处均为凸面；
第五透镜，具有负屈折力，所述第五透镜的物侧面于近光轴处为凹面；
第六透镜，具有正屈折力，所述第六透镜的物侧面和像侧面于近光轴处均为凸面；
所述光学系统满足关系式：0.9mm<TTL/tan(FOV/2)<1.5mm；39mm<2*f*tan(FOV/2)<55mm；
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，FOV为所述光学系统的最大视场角，tan(FOV/2)为所述光学系统最大视场角的一半的正切值，f为所述光学系统的焦距。
2.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足关系式：
3<SDs3/|SAGs3|<4；
其中，SDs3为所述第二透镜的物侧面的最大有效口径，SAGs3为所述第二透镜的物侧面的最大有效口径处至所述第二透镜的物侧面与光轴的交点平行于光轴方向的距离。
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：
3.8<f3/CT3≤4.5；
其中，f3为所述第三透镜的焦距，CT3为所述第三透镜于光轴上的厚度。
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：
4<f45/f<11；
其中，f45为所述第四透镜和所述第五透镜的组合焦距，f为所述光学系统的焦距。
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：
1.5<Rs11/f<2.7；
其中，Rs11为所述第六透镜的物侧面于光轴处的曲率半径，f为所述光学系统的焦距。
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：
2.5<TTL/CT456<4；
其中，CT456为所述第四透镜、所述第五透镜和所述第六透镜于光轴上的厚度之和。
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：
13.4mm<|Rs5+Rs6|<56.9mm；
其中，Rs5为所述第三透镜的物侧面于光轴处的曲率半径，Rs6为所述第三透镜的像侧面于光轴处的曲率半径。
8.一种摄像模组，其特征在于，包括如权利要求1至7任一项所述的光学系统和感光芯片，所述感光芯片位于所述光学系统的像侧。
9.一种终端，其特征在于，所述终端包括固定件和如权利要求8所述的摄像模组，所述摄像模组设置在所述固定件内。
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