CN213986979U - 光学系统、摄像头模组及终端设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了光学系统、摄像头模组及终端设备。光学系统包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜。第一透镜和第四透镜具有屈折力；第二透镜和第五透镜具有正屈折力，第三透镜和第六透镜具有负屈折力。第二透镜的物侧面和像侧面于近光轴处均为凸面，第三透镜的像侧面于近光轴处为凹面，第五透镜的像侧面于近光轴处为凸面，第六透镜的像侧面于近光轴处为凹面。光学系统满足：0.1<cts/sds<2。本申请通过合理配置光学系统中第一透镜至第六透镜的屈折力、面型及限定cts/sds，使系统实现小型化、大视场角及高像素的成像质量，并减小终端设备的开孔大小。

Description

光学系统、摄像头模组及终端设备

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

近年来，市场上流行一种全面屏手机，可见高屏占比已成为一种发展趋势。在这个趋势下，摄影用光学系统的尺寸面临小型化要求，同时还要保证高成像品质，因此对光学系统的规格要求也越来越高。

目前的光学系统虽然可以满足小型化要求，但光学系统头部较大，不利于光学系统的屏下封装，且屏幕开孔较大，不能达到全面屏的视觉效果，且目前的光学系统视场角较小，不能满足用户的拍照需求。

因此，如何同时实现光学系统的小型化、大视场角及高像素的成像质量，并减小终端设备的开孔大小应为业界的研发方向。

实用新型内容

本申请实施例提供一种光学系统、摄像头模组及终端设备，该光学系统可以实现小型化、大视场角及高像素的成像质量，并减小终端设备的开孔大小。

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)依次排布的第一透镜，具有屈折力；第二透镜，具有正屈折力，所述第二透镜的物侧面和像侧面于近光轴处均为凸面；第三透镜，具有负屈折力，所述第三透镜的像侧面于近光轴处为凹面；第四透镜，具有屈折力；第五透镜，具有正屈折力，所述第五透镜的像侧面于近光轴处为凸面；第六透镜，具有负屈折力，所述第六透镜的像侧面于近光轴处为凹面；所述光学系统还包括光阑，所述光学系统满足以下条件式：0.1<cts/sds<2，cts为所述光阑与光轴的交点至所述第一透镜的物侧面与光轴的交点之间的距离，sds为所述光阑的口径的一半。

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。本申请的第一透镜、第四透镜具有屈折力是指第一透镜和第四透镜可以具有正屈折力，第一透镜和第四透镜也可以具有负屈折力。

本申请通过合理配置光学系统中第一透镜至第六透镜的屈折力及第二透镜、第三透镜、第五透镜、第六透镜的面型及限定cts/sds，使得光学系统可以实现小型化、大视场角及高像素的成像质量，并减小终端设备的开孔大小。本申请的光学系统可以在保证高成像质量的前提下，减小终端设备屏幕开孔大小，有利于光学系统的屏下封装，达到全面屏的视觉效果，此外，因具有较大视场角，可以获得更加开阔的视野，突出前景物体，满足用户的拍照体验。

具体而言，本申请的光阑位于第一透镜的物侧且远离第一透镜设置(即光阑前移)，光阑口径小，将小口径的光阑放置前面可以使屏幕开孔更小也能满足进光。通过限定cts/sds，使得前置的光阑远离第一透镜，光阑设置于保护玻璃上，用于减小终端设备的屏幕开孔大小。保护玻璃与透镜保持一定距离，距离越远，通光量相对越大，MTF性能越低，因此距离越远，光阑口径需要越小，以平衡像差，因此cts/sds＞0.1，否则影响光学系统的成像质量；但光阑口径不能太小，否则导致光学系统的光圈数增大，衍射极限降低，也会影响光学系统的成像质量，因此cts/sds＜2。

一种实施方式中，所述第一透镜至所述第六透镜的物侧面和像侧面均为非球面，有利于校正光学系统的像差，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：-20°<slopeL1S1<-0.5°，slopeL1S1为所述第一透镜的物侧面的最大有效口径处的倾斜角度。通过限定slopeL1S1为负数，用于减小入射光线与第一透镜的物侧面的夹角，平衡像差，如果角度过大，会导致色差增加，相对亮度降低，影响成像质量。

一种实施方式中，所述光学系统满足条件式：-1<f12/f36<-0.3，f12为所述第一透镜和所述第二透镜的组合焦距，f36为所述第三透镜至所述第六透镜的组合焦距。合理限定f12/f36的范围，有利于减小色差对光学系统性能的影响，如果f12/f36＜-1，会导致屈折力分配到第三透镜至第六透镜，敏感性增加，不利于组装量产；如果f12/f36＞-0.3，则会影响光学系统的MTF性能。

一种实施方式中，所述光学系统满足条件式：0<(R61+R62)/(R61-R62)<2，R61为所述第六透镜的物侧面于光轴处的曲率半径，R62为所述第六透镜的像侧面于光轴处的曲率半径。合理限定(R61+R62)/(R61-R62)的范围，能使系统很好的匹配感光芯片的主光线入射角。如果(R61+R62)/(R61-R62)＞2，内视场的主光线入射角无法做大，跟感光芯片主光线入射角的匹配会有问题，无法满足量产要求。

一种实施方式中，所述光学系统满足条件式：2<FNO<4，FNO为所述光学系统的光圈数。通过限定FNO的范围，在满足光学系统具有小头部的情况下，还可以实现光学系统的大通光量。光学系统的通光量较大时，即使在较暗环境下拍摄，也能达到清晰的成像效果。若FNO过大，一方面导致衍射极限降低，另一方面通光量减小，不利于较暗环境下的拍摄。

一种实施方式中，所述光学系统满足条件式：1.25<TTL/f<1.5，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，f为所述光学系统的焦距。通过合理限定TTL/f的范围，有助于在满足小型化的要求下，确定焦距的可选范围，若不满足此范围，焦距过小会导致光学系统的最大视场角偏大，这就要求有更长的TTL，焦距过大，会导致光学系统的最大视场角偏小，也会相应的要求增加TTL，不利于光学系统的小型化。

一种实施方式中，所述光学系统满足条件式：1.5<TTL/Imgh<1.7，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对应的像高的一半。通过限定1.5<TTL/Imgh<1.7，在像面固定的情况下能保证系统总长小，实现小型化要求；如果TTL/Imgh＞1.7，系统总长过长，无法实现小型化。

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六透镜的屈折力及第二透镜、第三透镜、第五透镜、第六透镜的面型及限定cts/sds，使得光学系统可以实现小型化、大视场角及高像素的成像质量，并减小终端设备的开孔大小。

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是本申请提供的第一透镜的结构示意图；

图2是本申请第一实施例提供的光学系统的结构示意图；

图3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4是本申请第二实施例提供的光学系统的结构示意图；

图5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6是本申请第三实施例提供的光学系统的结构示意图；

图7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8是本申请第四实施例提供的光学系统的结构示意图；

图9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10是本申请第五实施例提供的光学系统的结构示意图；

图11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12是本申请第六实施例提供的光学系统的结构示意图；

图13是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；

图14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六个透镜，六个透镜从物侧至像侧依序分布分别为第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜。

具体的，六片透镜的面型及屈折力如下：

第一透镜，具有屈折力；第二透镜，具有正屈折力，所述第二透镜的物侧面和像侧面于近光轴处均为凸面；第三透镜，具有负屈折力，所述第三透镜的像侧面于近光轴处为凹面；第四透镜，具有屈折力；第五透镜，具有正屈折力，所述第五透镜的像侧面于近光轴处为凸面；第六透镜，具有负屈折力，所述第六透镜的像侧面于近光轴处为凹面。

所述光学系统还包括光阑，所述光学系统满足以下条件式：0.1<cts/sds<2，cts为所述光阑与光轴的交点至所述第一透镜的物侧面与光轴的交点之间的距离，sds为所述光阑的口径的一半。

通过合理配置光学系统中第一透镜至第六透镜的屈折力及第二透镜、第三透镜、第五透镜、第六透镜的面型及限定cts/sds，使得光学系统可以实现小型化、大视场角及高像素的成像质量，并减小终端设备的开孔大小。本申请的光学系统可以在保证高成像质量的前提下，减小终端设备屏幕开孔大小，有利于光学系统的屏下封装，达到全面屏的视觉效果，此外，因具有较大视场角，可以获得更加开阔的视野，突出前景物体，满足用户的拍照体验。

具体而言，本申请的光阑位于第一透镜的物侧且远离第一透镜设置(即光阑前移)，光阑口径小，将小口径的光阑放置前面可以使屏幕开孔更小也能满足进光。通过限定cts/sds，使得前置的光阑远离第一透镜，光阑设置于保护玻璃上，用于减小终端设备的屏幕开孔大小。保护玻璃与透镜保持一定距离，距离越远，通光量相对越大，MTF性能越低，因此距离越远，光阑口径需要越小，以平衡像差，因此cts/sds＞0.1，否则影响光学系统的成像质量；但光阑口径不能太小，否则导致光学系统的光圈数增大，衍射极限降低，也会影响光学系统的成像质量，因此cts/sds＜2。

一种实施方式中，所述第一透镜至所述第六透镜的物侧面和像侧面均为非球面，有利于校正光学系统的像差，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：-20°<slopeL1S1<-0.5°，slopeL1S1为所述第一透镜的物侧面的最大有效口径处的倾斜角度。通过限定slopeL1S1为负数，用于减小入射光线与第一透镜的物侧面的夹角，平衡像差，如果角度过大，会导致色差增加，相对亮度降低，影响成像质量。

具体地，参阅图1，在第一透镜L1的物侧面的最大有效口径处做切线，切线所在的方向为切线方向，垂直于光轴的方向为垂直光轴方向，slopeL1S1为第一透镜的物侧面的最大有效口径处的切线方向与垂直光轴方向的夹角，换言之，第一透镜的物侧面的最大有效口径处的切线方向相对于垂直光轴方向的倾斜角度即为slopeL1S1。以图1的结构为例，切线方向在垂直光轴的左侧，则slopeL1S1为负，若切线方向在垂直光轴的右侧，则slopeL1S1为正(需要指出的是本申请实施例中所提到的方位用语，例如，“左”、“右”等，仅是参考附图的方向，因此，使用的方位用语是为了更好、更清楚地说明及理解本申请实施例，而不是指示或暗指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申请实施例的限制)。

一种实施方式中，所述光学系统满足条件式：-1<f12/f36<-0.3，f12为所述第一透镜和所述第二透镜的组合焦距，f36为所述第三透镜至所述第六透镜的组合焦距。合理限定f12/f36的范围，有利于减小色差对光学系统性能的影响，如果f12/f36＜-1，会导致屈折力分配到第三透镜至第六透镜，敏感性增加，不利于组装量产；如果f12/f36＞-0.3，则会影响光学系统的MTF性能。

一种实施方式中，所述光学系统满足条件式：0<(R61+R62)/(R61-R62)<2，R61为所述第六透镜的物侧面于光轴处的曲率半径，R62为所述第六透镜的像侧面于光轴处的曲率半径。合理限定(R61+R62)/(R61-R62)的范围，能使系统很好的匹配感光芯片的主光线入射角。如果(R61+R62)/(R61-R62)＞2，内视场的主光线入射角无法做大，跟感光芯片主光线入射角的匹配会有问题，无法满足量产要求。

一种实施方式中，所述光学系统满足条件式：2<FNO<4，FNO为所述光学系统的光圈数。通过限定FNO的范围，在满足光学系统具有小头部的情况下，还可以实现光学系统的大通光量。光学系统的通光量较大时，即使在较暗环境下拍摄，也能达到清晰的成像效果。若FNO过大，一方面导致衍射极限降低，另一方面通光量减小，不利于较暗环境下的拍摄。

一种实施方式中，所述光学系统满足条件式：1.25<TTL/f<1.5，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，f为所述光学系统的焦距。通过合理限定TTL/f的范围，有助于在满足小型化的要求下，确定焦距的可选范围，若不满足此范围，焦距过小会导致光学系统的最大视场角偏大，这就要求有更长的TTL，焦距过大，会导致光学系统的最大视场角偏小，也会相应的要求增加TTL，不利于光学系统的小型化。

一种实施方式中，所述光学系统满足条件式：1.5<TTL/Imgh<1.7，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对应的像高的一半。通过限定TTL/Imgh<1.7，在像面固定的情况下能保证系统总长小，实现小型化要求；如果TTL/Imgh＞1.7，系统总长过长，无法实现小型化。

以下通过六个具体的实施例对本申请进行详细的说明。

实施例一

如图2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，第六透镜L6远离第五透镜L5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依次为光阑STO、第一个透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6、红外滤光元件IRCF。

第一透镜L1具有正屈折力，且为塑料材质，其物侧面S1于近光轴处为凸面，其物侧面S1于圆周处为凹面，其像侧面S2于近光轴处为凹面，其像侧面S2于圆周处为凸面，并皆为非球面。

第二透镜L2具有正屈折力，且为塑料材质，其物侧面S3于近光轴处和于圆周处为凸面，其像侧面S4于近光轴处为凸面，其像侧面S4于圆周处为凹面，并皆为非球面。

第三透镜L3具有负屈折力，且为塑料材质，其物侧面S5于近光轴处为凹面，其物侧面S5于圆周处为凸面，其像侧面S6于近光轴处和于圆周处为凹面，并皆为非球面。

第四透镜L4具有负屈折力，且为塑料材质，其物侧面S7于近光轴处和于圆周处为凹面，其像侧面S8于近光轴处和于圆周处为凹面，且皆为非球面。

第五透镜L5具有正屈折力，且为塑料材质，其物侧面S9于近光轴处和于圆周处为凸面，其像侧面S10于近光轴处和于圆周处为凸面，并皆为非球面。

第六透镜L6具有负屈折力，且为塑料材质，其物侧面S11于近光轴处为凸面，其物侧面S11于圆周处为凹面，其像侧面S12于近光轴处为凹面，其像侧面S12于圆周处为凸面，并皆为非球面。

光阑STO可以位于第一透镜L1的物侧或任意两个相邻的透镜之间，本实施例中的光阑STO设置在第一透镜L1的物侧且远离第一透镜L1设置。

红外滤光元件IRCF设置在第六透镜L6之后，包括物侧面S13和像侧面S14，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S15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，焦距的参考波长为555nm，折射率和阿贝数的参考波长为587.56nm。

表1a

其中，f为光学系统的焦距，FNO为光学系统的光圈数，FOV为光学系统的最大视场角，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。

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，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、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、S11、S12的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18和A20。

表1b

图3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650.0000nm、610.0000nm、555.0000nm、510.0000nm、470.0000nm；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3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4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，第六透镜L6远离第五透镜L5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依次为光阑STO、第一个透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6、红外滤光元件IRCF。

第一透镜L1具有正屈折力，且为塑料材质，其物侧面S1于近光轴处为凸面，其物侧面S1于圆周处为凹面，其像侧面S2于近光轴处为凹面，其像侧面S2于圆周处为凸面，并皆为非球面。

第二透镜L2具有正屈折力，且为塑料材质，其物侧面S3于近光轴处和于圆周处为凸面，其像侧面S4于近光轴处和于圆周处为凸面，并皆为非球面。

第三透镜L3具有负屈折力，且为塑料材质，其物侧面S5于近光轴处为凹面，其物侧面S5于圆周处为凸面，其像侧面S6于近光轴处和于圆周处为凹面，并皆为非球面。

第四透镜L4具有正屈折力，且为塑料材质，其物侧面S7于近光轴处为凸面，其物侧面S7于圆周处为凹面，其像侧面S8于近光轴处为凸面，其像侧面S8于圆周处为凹面，且皆为非球面。

第五透镜L5具有正屈折力，且为塑料材质，其物侧面S9于近光轴处为凹面，其物侧面S9于圆周处为凸面，其像侧面S10于近光轴处和于圆周处为凸面，并皆为非球面。

第六透镜L6具有负屈折力，且为塑料材质，其物侧面S11于近光轴处为凸面，其物侧面S11于圆周处为凹面，其像侧面S12于近光轴处为凹面，其像侧面S12于圆周处为凸面，并皆为非球面。

光阑STO可以位于第一透镜L1的物侧或任意两个相邻的透镜之间，本实施例中的光阑STO设置在第一透镜L1的物侧且远离第一透镜L1设置。

红外滤光元件IRCF设置在第六透镜L6之后，包括物侧面S13和像侧面S14，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S15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，焦距的参考波长为555nm，折射率和阿贝数的参考波长为587.56nm。

表2a

其中，f为光学系统的焦距，FNO为光学系统的光圈数，FOV为光学系统的最大视场角，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。

表2b给出了可用于第二实施例中各非球面镜面S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、S11、S12的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18和A20，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

图5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650.0000nm、610.0000nm、555.0000nm、510.0000nm、470.0000nm；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5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6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，第六透镜L6远离第五透镜L5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依次为光阑STO、第一个透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6、红外滤光元件IRCF。

第一透镜L1具有正屈折力，且为塑料材质，其物侧面S1于近光轴处和于圆周处为凹面，其像侧面S2于近光轴处和于圆周处为凸面，并皆为非球面。

第二透镜L2具有正屈折力，且为塑料材质，其物侧面S3于近光轴处和于圆周处为凸面，其像侧面S4于近光轴处和于圆周处为凸面，并皆为非球面。

第三透镜L3具有负屈折力，且为塑料材质，其物侧面S5于近光轴处和于圆周处为凸面，其像侧面S6于近光轴处为凹面，其像侧面S6于圆周处为凸面，并皆为非球面。

第四透镜L4具有负屈折力，且为塑料材质，其物侧面S7于近光轴处和于圆周处为凹面，其像侧面S8于近光轴处为凸面，其像侧面S8于圆周处为凹面，且皆为非球面。

第五透镜L5具有正屈折力，且为塑料材质，其物侧面S9于近光轴处为凸面，其物侧面S9于圆周处为凹面，其像侧面S10于近光轴处和于圆周处为凸面，并皆为非球面。

第六透镜L6具有负屈折力，且为塑料材质，其物侧面S11于近光轴处为凸面，其物侧面S11于圆周处为凹面，其像侧面S12于近光轴处为凹面，其像侧面S12于圆周处为凸面，并皆为非球面。

光阑STO可以位于第一透镜L1的物侧或任意两个相邻的透镜之间，本实施例中的光阑STO设置在第一透镜L1的物侧且远离第一透镜L1设置。

红外滤光元件IRCF设置在第六透镜L6之后，包括物侧面S13和像侧面S14，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S15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，焦距的参考波长为555nm，折射率和阿贝数的参考波长为587.56nm。

表3a

其中，f为光学系统的焦距，FNO为光学系统的光圈数，FOV为光学系统的最大视场角，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。

表3b给出了可用于第三实施例中各非球面镜面S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、S11、S12的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18和A20，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

图7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650.0000nm、610.0000nm、555.0000nm、510.0000nm、470.0000nm；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7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8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，第六透镜L6远离第五透镜L5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依次为光阑STO、第一个透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6、红外滤光元件IRCF。

第一透镜L1具有负屈折力，且为塑料材质，其物侧面S1于近光轴处为凸面，其物侧面S1于圆周处为凹面，其像侧面S2于近光轴处为凹面，其像侧面S2于圆周处为凸面，并皆为非球面。

第二透镜L2具有正屈折力，且为塑料材质，其物侧面S3于近光轴处和于圆周处为凸面，其像侧面S4于近光轴处和于圆周处为凸面，并皆为非球面。

第三透镜L3具有负屈折力，且为塑料材质，其物侧面S5于近光轴处为凹面，其物侧面S5于圆周处为凸面，其像侧面S6于近光轴处和于圆周处为凹面，并皆为非球面。

第四透镜L4具有负屈折力，且为塑料材质，其物侧面S7于近光轴处和于圆周处为凹面，其像侧面S8于近光轴处为凸面，其像侧面S8于圆周处为凹面，且皆为非球面。

第五透镜L5具有正屈折力，且为塑料材质，其物侧面S9于近光轴处为凸面，其物侧面S9于圆周处为凹面，其像侧面S10于近光轴处和于圆周处为凸面，并皆为非球面。

第六透镜L6具有负屈折力，且为塑料材质，其物侧面S11于近光轴处为凸面，其物侧面S11于圆周处为凹面，其像侧面S12于近光轴处为凹面，其像侧面S12于圆周处为凸面，并皆为非球面。

光阑STO可以位于第一透镜L1的物侧或任意两个相邻的透镜之间，本实施例中的光阑STO设置在第一透镜L1的物侧且远离第一透镜L1设置。

红外滤光元件IRCF设置在第六透镜L6之后，包括物侧面S13和像侧面S14，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S15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，焦距的参考波长为555nm，折射率和阿贝数的参考波长为587.56nm。

表4a

其中，f为光学系统的焦距，FNO为光学系统的光圈数，FOV为光学系统的最大视场角，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。

表4b给出了可用于第四实施例中各非球面镜面S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、S11、S12的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18和A20，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

图9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650.0000nm、610.0000nm、555.0000nm、510.0000nm、470.0000nm；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9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10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，第六透镜L6远离第五透镜L5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依次为光阑STO、第一个透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6、红外滤光元件IRCF。

第一透镜L1具有正屈折力，且为塑料材质，其物侧面S1于近光轴处为凸面，其物侧面S1于圆周处为凹面，其像侧面S2于近光轴处和于圆周处为凹面，并皆为非球面。

第二透镜L2具有正屈折力，且为塑料材质，其物侧面S3于近光轴处和于圆周处为凸面，其像侧面S4于近光轴处为凸面，其像侧面S4于圆周处为凹面，并皆为非球面。

第三透镜L3具有负屈折力，且为塑料材质，其物侧面S5于近光轴处为凹面，其物侧面S5于圆周处为凸面，其像侧面S6于近光轴处和于圆周处为凹面，并皆为非球面。

第四透镜L4具有负屈折力，且为塑料材质，其物侧面S7于近光轴处为凸面，其物侧面S7于圆周处为凹面，其像侧面S8于近光轴处为凹面，其像侧面S8于圆周处为凸面，且皆为非球面。

第五透镜L5具有正屈折力，且为塑料材质，其物侧面S9于近光轴处和于圆周处为凸面，其像侧面S10于近光轴处和于圆周处为凸面，并皆为非球面。

第六透镜L6具有负屈折力，且为塑料材质，其物侧面S11于近光轴处为凸面，其物侧面S11于圆周处为凹面，其像侧面S12于近光轴处为凹面，其像侧面S12于圆周处为凸面，并皆为非球面。

光阑STO可以位于第一透镜L1的物侧或任意两个相邻的透镜之间，本实施例中的光阑STO设置在第一透镜L1的物侧且远离第一透镜L1设置。

红外滤光元件IRCF设置在第六透镜L6之后，包括物侧面S13和像侧面S14，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S15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，焦距的参考波长为555nm，折射率和阿贝数的参考波长为587.56nm。

表5a

其中，f为光学系统的焦距，FNO为光学系统的光圈数，FOV为光学系统的最大视场角，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。

表5b给出了可用于第五实施例中各非球面镜面S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、S11、S12的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18和A20，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
						S1	-5.3372E+00	-5.4730E-02	-2.8221E-01	1.8614E+00	-1.1933E+01
S2	-1.0000E+01	-3.0573E-01	-9.4780E-02	-5.5970E-02	-3.9652E-01
						S3	-1.3117E+01	-1.6924E-01	7.7710E-02	-1.3297E+00	5.0669E+00
S4	-6.5162E+01	-4.1460E-02	-1.1330E+00	5.7237E+00	-1.6020E+01
						S5	6.7180E+00	-8.7590E-02	-1.8933E+00	1.0595E+01	-2.8085E+01
S6	-1.5331E+01	-1.1350E-02	-8.0935E-01	4.1166E+00	-9.2497E+00
						S7	-1.0000E+01	-9.2000E-02	6.4453E-01	-2.5858E+00	5.6815E+00
S8	-8.3780E+00	-2.9054E-01	1.1703E+00	-3.1574E+00	5.1548E+00
						S9	-4.0870E+00	-1.1143E-01	5.5269E-01	-1.3804E+00	1.8315E+00
S10	-9.4434E+00	8.1400E-03	1.5186E-01	-3.3174E-01	2.8484E-01
						S11	4.4823E+00	-2.1041E-01	1.1330E-01	-7.4850E-02	5.2040E-02
S12	-4.5141E+00	-1.4186E-01	1.0550E-01	-6.1170E-02	2.5730E-02
						面序号	A12	A14	A16	A18	A20
S1	4.3636E+01	-9.7592E+01	1.3095E+02	-9.6166E+01	2.9648E+01
						S2	6.7242E+00	-2.0188E+01	2.8164E+01	-1.9521E+01	5.4267E+00
S3	-8.1453E+00	7.5732E+00	-4.4810E+00	1.6004E+00	-2.5899E-01
						S4	2.6803E+01	-2.7357E+01	1.6776E+01	-5.7155E+00	8.3805E-01
S5	4.3672E+01	-4.1691E+01	2.3987E+01	-7.6191E+00	1.0253E+00
						S6	1.2119E+01	-9.7784E+00	4.7675E+00	-1.2802E+00	1.4433E-01
S7	-7.5217E+00	6.1552E+00	-3.0376E+00	8.2883E-01	-9.6280E-02
						S8	-5.2271E+00	3.2922E+00	-1.2428E+00	2.5628E-01	-2.2150E-02
S9	-1.4124E+00	6.3482E-01	-1.5227E-01	1.3610E-02	4.9000E-04
						S10	-8.2840E-02	-2.1970E-02	2.0770E-02	-5.0800E-03	4.3000E-04
S11	-2.2360E-02	5.5800E-03	-8.1000E-04	6.0000E-05	0.0000E+00
						S12	-7.3500E-03	1.3600E-03	-1.5000E-04	1.0000E-05	0.0000E+00

图11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650.0000nm、610.0000nm、555.0000nm、510.0000nm、470.0000nm；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11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。

实施例六

如图12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，第六透镜L6远离第五透镜L5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依次为光阑STO、第一个透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6、红外滤光元件IRCF。

第一透镜L1具有正屈折力，且为塑料材质，其物侧面S1于近光轴处为凸面，其物侧面S1于圆周处为凹面，其像侧面S2于近光轴处为凹面，其像侧面S2于圆周处为凸面，并皆为非球面。

第二透镜L2具有正屈折力，且为塑料材质，其物侧面S3于近光轴处和于圆周处为凸面，其像侧面S4于近光轴处为凸面，其像侧面S4于圆周处为凹面，并皆为非球面。

第三透镜L3具有负屈折力，且为塑料材质，其物侧面S5于近光轴处为凹面，其物侧面S5于圆周处为凸面，其像侧面S6于近光轴处和于圆周处为凹面，并皆为非球面。

第四透镜L4具有负屈折力，且为塑料材质，其物侧面S7于近光轴处和于圆周处为凹面，其像侧面S8于近光轴处为凸面，其像侧面S8于圆周处为凹面，且皆为非球面。

第五透镜L5具有正屈折力，且为塑料材质，其物侧面S9于近光轴处为凸面，其物侧面S9于圆周处为凹面，其像侧面S10于近光轴处和于圆周处为凸面，并皆为非球面。

第六透镜L6具有负屈折力，且为塑料材质，其物侧面S11于近光轴处和于圆周处为凹面，其像侧面S12于近光轴处为凹面，其像侧面S12于圆周处为凸面，并皆为非球面。

光阑STO可以位于第一透镜L1的物侧或任意两个相邻的透镜之间，本实施例中的光阑STO设置在第一透镜L1的物侧且远离第一透镜L1设置。

红外滤光元件IRCF设置在第六透镜L6之后，包括物侧面S13和像侧面S14，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S15为被摄物体的光通过光学系统后形成的像所在的面。

表6a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，焦距的参考波长为555nm，折射率和阿贝数的参考波长为587.56nm。

表6a

其中，f为光学系统的焦距，FNO为光学系统的光圈数，FOV为光学系统的最大视场角，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。

表6b给出了可用于第六实施例中各非球面镜面S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、S11、S12的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18和A20，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

面序号	K	A4	A6	A8	A10
						S1	-5.2278E+00	-4.3030E-02	-1.9774E-01	1.0335E+00	-5.6919E+00
S2	-9.7048E-01	-2.5359E-01	-2.8437E-01	1.3071E+00	-5.4460E+00
						S3	-1.8711E+01	-8.7420E-02	-2.8315E-01	6.1699E-01	-1.7832E+00
S4	-5.0741E+01	1.2430E-02	-1.6414E+00	6.9418E+00	-1.7000E+01
						S5	6.7180E+00	5.2000E-03	-2.0151E+00	8.8159E+00	-2.0436E+01
S6	-1.0718E+01	5.7920E-02	-6.7380E-01	2.5875E+00	-5.1672E+00
						S7	-1.0000E+01	2.9540E-02	2.4827E-01	-1.3839E+00	3.3061E+00
S8	-1.0000E+01	-1.7645E-01	7.4745E-01	-2.1257E+00	3.6018E+00
						S9	-5.2096E+00	-2.3598E-01	6.8691E-01	-1.3051E+00	1.5060E+00
S10	-5.3051E+00	-7.6150E-02	1.9470E-01	-1.7831E-01	-2.0190E-02
						S11	-8.9880E+00	-7.2770E-02	-3.6900E-03	-9.8800E-03	2.9490E-02
S12	-4.6217E+00	-1.0397E-01	6.0500E-02	-2.7190E-02	8.7300E-03
						面序号	A12	A14	A16	A18	A20
S1	1.8459E+01	-3.7879E+01	4.7494E+01	-3.2739E+01	9.4308E+00
						S2	1.5738E+01	-2.7724E+01	2.9107E+01	-1.6689E+01	4.0013E+00
S3	4.7218E+00	-6.5108E+00	4.7487E+00	-1.7950E+00	2.8461E-01
						S4	2.6840E+01	-2.7846E+01	1.8310E+01	-6.8952E+00	1.1318E+00
S5	2.9921E+01	-2.8804E+01	1.7639E+01	-6.1797E+00	9.3765E-01
						S6	6.4196E+00	-5.1724E+00	2.6393E+00	-7.7480E-01	9.9770E-02
S7	-4.6451E+00	4.1047E+00	-2.2299E+00	6.7799E-01	-8.8270E-02
						S8	-3.8404E+00	2.6141E+00	-1.0977E+00	2.5852E-01	-2.6140E-02
S9	-1.0978E+00	5.1246E-01	-1.4850E-01	2.4050E-02	-1.6400E-03
						S10	1.6409E-01	-1.2642E-01	4.4360E-02	-7.6300E-03	5.2000E-04
S11	-1.7630E-02	5.0400E-03	-7.8000E-04	6.0000E-05	0.0000E+00
						S12	-1.9000E-03	2.7000E-04	-2.0000E-05	0.0000E+00	0.0000E+00

图13示出了第六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650.0000nm、610.0000nm、555.0000nm、510.0000nm、470.0000nm；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13可知，第六实施例所给出的光学系统能够实现良好的成像品质。

表7为第一实施例至第六实施例的光学系统的cts/sds、slopeL1S1、f12/f36、(R61+R62)/(R61-R62)、FNO、TTL/f、TTL/Imgh的值。

表7

由表7可见，各实施例均能满足：0.1<cts/sds<2，-20°<slopeL1S1<-0.5°，-1<f12/f36<-0.3，0<(R61+R62)/(R61-R62)<2，2<FNO<4，1.25<TTL/f<1.5，1.5<TTL/Imgh<1.7。

参阅图14，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六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，可以实现小型化、大视场角及高像素的成像质量，并减小终端设备的开孔大小。

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，使终端设备可以实现小型化、大视场角及高像素的成像质量，并减小终端设备的开孔大小。

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 (10)

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，具有屈折力；

第二透镜，具有正屈折力，所述第二透镜的物侧面和像侧面于近光轴处均为凸面；

第三透镜，具有负屈折力，所述第三透镜的像侧面于近光轴处为凹面；

第四透镜，具有屈折力；

第五透镜，具有正屈折力，所述第五透镜的像侧面于近光轴处为凸面；

第六透镜，具有负屈折力，所述第六透镜的像侧面于近光轴处为凹面；

所述光学系统还包括光阑，所述光学系统满足以下条件式：

0.1<cts/sds<2，

cts为所述光阑与光轴的交点至所述第一透镜的物侧面与光轴的交点之间的距离，sds为所述光阑的口径的一半。

2.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述第一透镜至所述第六透镜的物侧面和像侧面均为非球面。

3.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足条件式：

-20°<slopeL1S1<-0.5°，

slopeL1S1为所述第一透镜的物侧面的最大有效口径处的倾斜角度。

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：

-1<f12/f36<-0.3，

f12为所述第一透镜和所述第二透镜的组合焦距，f36为所述第三透镜至所述第六透镜的组合焦距。

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：

0<(R61+R62)/(R61-R62)<2，

R61为所述第六透镜的物侧面于光轴处的曲率半径，R62为所述第六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：

2<FNO<4，

FNO为所述光学系统的光圈数。

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：

1.25<TTL/f<1.5，

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，f为所述光学系统的焦距。

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：

1.5<TTL/Imgh<1.7，

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对应的像高的一半。

9.一种摄像头模组，其特征在于，包括感光元件和如权利要求1至8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。

10.一种终端设备，其特征在于，包括如权利要求9所述的摄像头模组。

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