CN112505884A - 光学***、取像模组及电子装置 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种光学***、取像模组及电子装置。光学***沿着光轴由物侧至像侧依序包括：具有正光焦度的第一透镜；具有负光焦度的第二透镜，其物侧面于近光轴处为凸面，于近圆周处为凸面；具有光焦度的第三透镜；具有正光焦度的第四透镜；具有负光焦度第五透镜，所述第五透镜的物侧面于近光轴处为凹面，于近圆周处为凹面，所述第五透镜的物侧面与像侧面均为非球面，且其物侧面与像侧面中至少一个表面包含至少一个反曲点；以及具有负光焦度第六透镜，所述第六透镜的物侧面于近光轴处为凸面，于近圆周处为凸面。上述光学***在满足特定关系时能够在实现小头部、扩大视场角范围以及保证高品质成像方面取得平衡。
Description
技术领域
本发明涉及光学成像技术领域，特别是涉及一种光学***、取像模组及电子装置。
背景技术
随着摄像相关技术的不断发展，拍照已经成为智能电子产品的一种标配功能，消费者对有理想拍照效果的电子产品的需求也越来越高，一些高像素的光学镜头在配合优化软件算法的应用下，拍照效果十分优秀，给消费者带来了极佳的体验。然而，随着电荷耦合器件(CCD)和互补性氧化金属半导体元件(CMOS)等常用感光元件性能的提高及尺寸的增加，感光元件上的像元数也随之增加而像元尺寸越来越小，从而对成像镜头的成像分辨率以及小型化提出了更高的要求。
另一方面，手机挖孔屏的出现格外吸引消费者的注意，其摄像头模组被封装在屏幕很小的区域，这与镜头外型的设计息息相关，对镜头规格要求也越来越高。因此，如何设计出头部口径小、深度长，并且可获得大视野范围，同时能够保证高成像品质的手机镜头，成为目前急待解决的问题。
发明内容
基于此，有必要针对传统的广角镜头较难平衡小头部和高成像品质的问题，提供一种改进的光学***。
一种光学***，所述光学***沿着光轴由物侧至像侧依序包括：
具有正光焦度的第一透镜；
具有负光焦度的第二透镜，所述第二透镜的物侧面于近光轴处为凸面，于近圆周处为凸面；
具有光焦度的第三透镜；
具有正光焦度的第四透镜；
具有负光焦度的第五透镜，所述第五透镜的物侧面于近光轴处为凹面，于近圆周处为凹面，所述第五透镜的物侧面与像侧面均为非球面，且其物侧面与像侧面中至少一个表面包含至少一个反曲点；以及，
具有负光焦度的第六透镜，所述第六透镜的物侧面于近光轴处为凸面，于近圆周处为凸面；
所述光学***满足下列关系式：
0.24mm-1＜tan(HFOV)/TTL＜0.34mm-1；
其中，HFOV表示所述光学***最大视场角的一半，TTL表示所述第一透镜的物侧面至所述光学***的成像面在光轴上的距离。
上述光学***，通过选取合适数量的透镜并合理分配各透镜的屈折力和面型，可以增强***的成像解析能力并有效修正像差，保证图像的清晰度；另外在满足上述关系式式时，视场角不会过大，有助于***的光线收集，从而提升***的成像品质，同时***总长也不会过大，有利于***结构的紧密排布，实现小型化。
在其中一个实施例中，所述光学***满足下列关系式：-13＜f2/f1＜-1；其中，f1表示所述第一透镜的有效焦距，f2表示所述第二透镜的有效焦距。
在满足上述关系式时，能够合理分配第一透镜、第二透镜的光焦度并合理配置透镜形状，从而有利于扩大***的视场角。同时，正负透镜搭配可相互抵消彼此产生的球差，第二透镜提供负屈折力时，不仅可以修正第一透镜产生的球差，还能进一步扩大光学***的视场角。
在其中一个实施例中，所述光学***满足下列关系式：45deg≤HFOV≤51deg；且，TTL＜4.1mm。
在满足上述关系式时，可更具体地展现光学***大视角与短总长的特点，同时可避免视场角过大，从而防止***的边缘光线收集能力不足，造成边缘视场低照度，降低成像品质。
在其中一个实施例中，所述光学***满足下列关系式：0.25＜ET4/CT4＜0.4；其中，CT4表示所述第四透镜在光轴上的厚度，ET4表示所述第四透镜物侧面的最大有效口径处至其像侧面的最大有效口径处在光轴方向上的距离。
在满足上述关系式时，可有效控制第四透镜的形状和厚薄比，从而降低透镜的成型难度，并有效校正***畸变，保证光学***的成像品质。
在其中一个实施例中，所述光学***满足下列关系式：
0.8＜(CT1+CT2+CT3)/SD32＜1.1；其中，CT1表示所述第一透镜在光轴上的厚度，CT2表示所述第二透镜在光轴上的厚度，CT3表示所述第三透镜在光轴上的厚度，SD32表示所述第三透镜像侧面的最大有效半口径。
在满足上述关系式时，可使***的头部深度加大，从而在组装时***头部伸出，能够更靠近屏幕玻璃，有利于小头部镜头模组的设计；同时通过选取合适的前组透镜厚度与第三透镜最大有效半口径的比值，有利于缩小***的头部口径，提升屏占比，降低光学***的公差与组装敏感度。
在其中一个实施例中，所述光学***满足下列关系式：-3＜f4/RS8＜-2；其中，f4表示所述第四透镜的有效焦距，RS8表示所述第四透镜的像侧面于光轴处的曲率半径。
在满足上述关系式时，可以合理配置第四透镜的有效焦距和第四透镜的像侧面于光轴处的曲率半径之间的关系，从而可有效控制光线射入到感光元件的入射角，以改善***的光学畸变，使***具有较小的TV畸变，提升成像品质。
在其中一个实施例中，所述光学***满足下列关系式：1＜RS10/f5＜8；其中，f5表示所述第五透镜的有效焦距，RS10表示所述第五透镜的像侧面于光轴处的曲率半径。
在满足上述关系式时，可有效扩大***的视场角，同时也有利于改善***的像散像差，提高光学***的成像质量。
在其中一个实施例中，所述光学***满足下列关系式：0.5＜f6/f5＜2；其中，f5表示所述第五透镜的有效焦距，f6表示所述第六透镜的有效焦距。
在满足上述关系式时，有利于合理配置第五透镜和第六透镜的有效焦距，从而可有效抵消光学***前面透镜组产生的球差，同时也有利于增大***的光学后焦，为感光元件提供足够的匹配空间，便于感光元件的组装和调整，进而有助于更好地实现主光线在感光元件上的入射角匹配，提升成像品质。
在其中一个实施例中，所述光学***满足下列关系式：1＜vd2-vd3＜40；其中，vd2表示所述第二透镜的d光阿贝数，vd3表示所述第三透镜的d光阿贝数。
在满足上述关系式时，有利于选择合适的透镜材料，从而可有效修正色差，避免***拍摄时出现严重的紫边现象，进而提高光学***的成像清晰度，提升光学***的成像品质。
在其中一个实施例中，所述光学***满足下列关系式：0.5＜RS6/RS5＜10；其中，RS5表示所述第三透镜的物侧面于光轴处的曲率半径，RS6表示所述第三透镜的像侧面于光轴处的曲率半径。
在满足上述关系式时，可以有效控制第三透镜的表面形状，从而当第三透镜具有负光焦度时，有利于***视场角的增大，当第三透镜具有正光焦度时，可帮助第一透镜分担部分的正屈光力，使前后相邻两透镜的面型比较紧凑，***整体面型比较顺滑，透镜排布更紧密，从而可合理压缩后面透镜组的排布空间，进一步缩短光学***的总长，同时，也可为后面透镜组提供足够的光线聚焦，有利于在缩短总长的同时平衡各种像差。
在其中一个实施例中，所述光学***满足下列关系式：-9.5mm2＜f6*RS11＜-4.5mm2；其中，f6表示所述第六透镜的有效焦距，RS11表示所述第六透镜的物侧面于光轴处的曲率半径。
在满足上述关系式时，可以对第六透镜物侧面于光轴处的曲率半径进行修正，从而减小光线射入到第六透镜物侧面的入射角，以有效修正***的像散像差；同时，可减少杂光，降低鬼影的产生几率；并且，也可有效控制第六透镜的面型，避免其面型变化太大影响透镜组的排布，从而便于压缩光学***的总长，实现***的薄型化。
本申请还提供一种取像模组。
一种取像模组，包括如前所述的光学***以及感光元件，所述感光元件设于所述光学***的像侧。
上述取像模组，利用前述的光学***能够拍摄得到视角广、品质高的图像，同时取像模组还具有小头部、总长短的结构特点，可有效提高屏占比，方便适配至如手机、平板等尺寸受限的装置，更好地满足市场需求。
本申请还提供一种电子装置。
一种电子装置，包括壳体以及如前所述的取像模组，所述取像模组安装在所述壳体上。
上述电子装置，具有轻量化的特点，且利用前述的取像模组能够实现清晰的大场景景物拍摄，有利于提升用户的拍摄体验。
附图说明
图1示出了本申请实施例1的光学***的结构示意图；
图2分别示出了实施例1的光学***的纵向球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图；
图3示出了本申请实施例2的光学***的结构示意图；
图4分别示出了实施例2的光学***的纵向球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图；
图5示出了本申请实施例3的光学***的结构示意图；
图6分别示出了实施例3的光学***的纵向球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图；
图7示出了本申请实施例4的光学***的结构示意图；
图8分别示出了实施例4的光学***的纵向球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图；
图9示出了本申请实施例5的光学***的结构示意图；
图10分别示出了实施例5的光学***的纵向球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图；
图11示出了本申请实施例6的光学***的结构示意图；
图12分别示出了实施例6的光学***的纵向球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图；
图13示出了本申请一实施例的取像模组的示意图；
图14示出了本申请一实施例的应用取像模组的电子装置的示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的优选实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反的，提供这些实施方式的目的是为了对本发明的公开内容理解得更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”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”、“左”、“右”、“上”、“下”、“前”、“后”、“周向”以及类似的表述是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。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
在本说明书中，第一、第二、第三等的表述仅用于将一个特征与另一个特征区分开来，而不表示对特征的任何限制。因此，在不背离本申请的教导的情况下，下文中讨论的第一透镜也可被称作第二透镜或第三透镜。为了便于说明，附图中所示的球面或非球面的形状通过示例的方式示出。即，球面或非球面的形状不限于附图中示出的球面或非球面的形状。附图仅为示例而并非严格按比例绘制。
在本说明书中，物体相对于光学元件所处的一侧空间称为该光学元件的物侧，对应的，物体所成的像相对于光学元件所处的一侧空间称为该光学元件的像侧。每个透镜中最靠近物体的表面称为物侧面，每个透镜中最靠近成像面的表面称为像侧面。并定义物侧至像侧为距离的正向。
另外，在下文的描述中，若出现透镜表面为凸面且未界定该凸面位置时，则表示该透镜表面至少近光轴处为凸面；若透镜表面为凹面且未界定该凹面位置时，则表示该透镜表面至少近光轴处为凹面。此处近光轴处是指光轴附近的区域。具体的，透镜表面区域的凹凸系以平行通过该区域的光线与光轴的交点在像侧或物侧来判定。举例言之，当平行光线通过该区域后，光线会朝像侧聚焦且与光轴的交点位于像侧，则该区域为凸面；反之，若光线通过该区域后，光线发散且光线的延伸线与光轴的交点在物侧，则该区域为凹面。另外，透镜包括光轴附近区域、圆周附近区域以及用于固定透镜的延伸部。理想的情况下，成像光线并不会通过延伸部，因此可以将光轴附近区域至圆周附近区域的区域范围定义为透镜的有效口径范围。下述实施例为求附图简洁均省略了部分的延伸部。进一步的，判定光轴附近区域、圆周附近区域或多个区域的范围的方法如下：
首先定义一中点为该透镜表面上与光轴的一交点，自该中点至透镜有效口径范围边界的距离为透镜的有效半口径，而一反曲点是位于该透镜表面上且并非位于光轴上的一点，通过反曲点的一切线与光轴垂直(即该透镜表面上反曲点两侧的面型相反)。如果透镜的径向上自中点向外有数个反曲点，则依序为第一反曲点、第二反曲点，而透镜有效口径范围内距中点最远的反曲点为第N反曲点。定义中点和第一反曲点之间的范围为光轴附近区域，第N反曲点径向上向外的区域为圆周附近区域，第一反曲点至第N反曲点之间的区域依各反曲点分为不同的区域；若透镜表面上无反曲点，该光轴附近的区域定义为有效半口径的0～50％对应的区域，圆周附近区域定义为有效半口径的50％～100％对应的区域。
以下将对本申请的特征、原理和其他方面进行详细描述。
请一并参阅图1、图3、图5、图7、图9及图11，本申请提供一种具有小头部，且可兼顾广视角及高成像品质的光学***。该光学***包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜及第六透镜，该六片透镜自第一透镜至第六透镜沿着光轴从物侧至像侧依序排列，光学***的成像面位于第六透镜的像侧。详细的，该六片透镜非接合，即任意两个相邻透镜之间均具有一间距。由于接合透镜的制程较非接合透镜复杂，特别在两透镜的接合面需拥有高准度的曲面，以便达到两透镜接合时的高密合度，且在接合的过程中，也可能因偏位而造成密合度不佳，影响整体光学成像品质。因此，本发明光学***中的六片透镜为非接合透镜，可有效改善接合透镜所产生的问题。
具体的，第一透镜具有正光焦度，从而有利于光线会聚入***并聚焦至成像面，同时也有助于缩短***总长，实现***的小型化。
第二透镜具有负光焦度，从而有助于修正第一透镜产生的球差，并可进一步扩大光学***的视场角。进一步的，第二透镜的物侧面于近光轴处为凸面，于近圆周处为凸面，从而有助于光线聚焦，保证成像的清晰度。
第三透镜具有正光焦度或负光焦度。当第三透镜具有正光焦度时，可帮助第一透镜分担部分的正屈光力，并可进一步缩短***总长，当第三透镜具有负光焦度时，有助于扩大光学***的视场角。
第四透镜具有正光焦度，可有效改善***的光学畸变，进一步提升***的成像品质。
第五透镜具有负光焦度，且第五透镜的物侧面于近光轴处为凹面，于近圆周处为凹面，从而有助于扩大***视场角，修正***球差，同时也有利于增加***的光学后焦，提升***的成像品质。
进一步的，第五透镜的物侧面和像侧面均为非球面。非球面透镜的特点是：从透镜中心到透镜周边，曲率是连续变化的，与从透镜中心到透镜周边具有恒定曲率的球面透镜不同，非球面透镜具有更佳的成像特性，具有改善边缘像差及像散场曲的优点。通过上述方式，可以提高透镜设计的灵活性，并有效地校正像差，提高光学***的成像质量。更进一步的，第五透镜的物侧面与像侧面中至少一个表面包含至少一个反曲点，从而有利于减小成像面上离轴视场的主光线入射角度，提升感光元件边缘区域像素单元的响应效率，保证边缘视场的照度，进而减少离轴视场像差的产生，提升***的成像解析能力。
第六透镜具有负光焦度，且第六透镜的物侧面于近光轴处为凸面，于近圆周处为凸面，从而可与第五透镜配合修正***前面透镜组产生的球差，同时也有利于修正***的像散像差，并减少杂光，降低鬼影的产生几率。除此之外，还有助于压缩光学***的总长，实现***的薄型化。
进一步的，光学***满足下列关系式：0.24mm-1＜tan(HFOV)/TTL＜0.34mm-1；其中，HFOV表示光学***最大视场角的一半，TTL表示第一透镜的物侧面至光学***的成像面在光轴上的距离。进一步的，本申请中最大视场角的一半是指以最大视角入射的光线与***光轴所成的夹角。tan(HFOV)/TTL可以是0.25mm-1、0.26mm-1、0.27mm-1、0.28mm-1、0.29mm-1、0.3mm-1、0.31mm-1、0.32mm-1或0.33mm-1。在满足上述关系式时，视场角不会过大，有助于***的光线收集，从而提升***的成像品质，同时***总长也不会过大，有利于***结构的紧密排布，实现小型化。而当tan(HFOV)/TTL低于下限时，***视场角过小无法满足拍摄要求，或是***总长过长，不利于小型化；而当tan(HFOV)/TTL高于上限时，***视场角过大而容易导致光线收集能力不足，进而降低成像品质。
当上述光学***用于成像时，被摄物体发出或者反射的光线从物侧方向进入光学***，并依次穿过第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜及第六透镜，最终汇聚到成像面上。
上述光学***，通过选取合适数量的透镜并合理分配各透镜的屈折力和面型可以增强光学***的成像解析能力并有效修正像差，保证图像的清晰度；另外在***视场角和***总长满足特定关系时，有助于***的光线收集，从而提升***的成像品质，同时***总长也不会过大，有利于***结构的紧密排布，实现小型化。
在示例性实施方式中，第一透镜至第六透镜的物侧面和像侧面可均为非球面。非球面透镜的特点已在前文中说明，此处不再赘述。通过上述方式，可以提高透镜设计的灵活性，并有效地校正像差，提高光学***的成像质量，而将第一透镜至第六透镜的物侧面和像侧面均设置为非球面可更好地校正在光线传递过程中产生的像差。需要指出的是，在未背离本申请光学***的技术方案的前提下，各透镜的表面也可以是球面和非球面的任意组合，本申请对此不做限制。
在示例性实施方式中，光学***满足下列关系式：-13＜f2/f1＜-1；其中，f1表示第一透镜的有效焦距，f2表示第二透镜的有效焦距。f2/f1可以是-12、-11、-9、-7、-6、-5、-4、-3或-2。在满足上述关系式时，能够合理分配第一透镜、第二透镜的光焦度并合理配置透镜形状，从而有利于扩大***的视场角。同时，正负透镜搭配可相互抵消彼此产生的球差，第二透镜提供负屈折力，不仅可以修正第一透镜产生的球差，还能进一步扩大光学***的视场角。而当f2/f1低于下限或高于上限时，均容易导致第一透镜或第二透镜的光焦度大小超出合理值，从而无法保证***的视场角，并且容易引入额外像差，降低成像品质。
在示例性实施方式中，光学***满足下列关系式：45deg≤HFOV≤51deg；且，TTL＜4.1mm。HFOV可以是45deg、46deg、47deg、48deg、49deg、50deg或51deg，TTL可以是3.7mm、3.8mm、3.85mm、3.9mm、3.95mm或4.0mm。通过控制HFOV和TTL满足上述关系，可更具体地展现光学***大视角与短总长的特点，同时可避免视场角过大，防止***的边缘光线收集能力不足而造成边缘视场低照度，降低成像品质。
在示例性实施方式中，光学***满足下列关系式：0.25＜ET4/CT4＜0.4；其中，CT4表示第四透镜在光轴上的厚度，ET4表示第四透镜物侧面的最大有效口径处至其像侧面的最大有效口径处在光轴方向上的距离。ET4/CT4可以是0.28、0.3、0.32、0.33、0.34、0.35、0.36或0.38。在满足上述关系式时，可有效控制第四透镜的形状和厚薄比，从而降低透镜的成型难度，并有效校正***畸变，保证光学***的成像品质。当ET4/CT4低于下限时，第四透镜边缘厚度过薄，中部厚度过厚，透镜成型困难；而当ET4/CT4高于上限时，第四透镜边缘厚度过厚，***畸变像差校正空间不足，影响***的成像品质。
在示例性实施方式中，光学***满足下列关系式：
0.8＜(CT1+CT2+CT3)/SD32＜1.1；其中，CT1表示第一透镜在光轴上的厚度，CT2表示第二透镜在光轴上的厚度，CT3表示第三透镜在光轴上的厚度，SD32表示第三透镜像侧面的最大有效半口径。(CT1+CT2+CT3)/SD32可以是0.85、0.9、0.93、0.95、1.0、1.02或1.05。在满足上述关系式时，可使***的头部深度加大，从而在组装时***头部伸出，能够更靠近屏幕玻璃，有利于小头部镜头模组的设计；同时通过选取合适的前组透镜厚度与第三透镜最大有效半口径的比值，有利于缩小***的头部口径，提升屏占比，并降低光学***的公差与组装敏感度。而当(CT1+CT2+CT3)/SD32低于下限时，第一透镜、第二透镜和第三透镜的中部厚度过薄，容易导致光学***的敏感度增加；而当(CT1+CT2+CT3)/SD32高于上限时，第一透镜、第二透镜和第三透镜的中部厚度过厚，不利于光学***的小型化。
在示例性实施方式中，光学***满足下列关系式：-3＜f4/RS8＜-2；其中，f4表示第四透镜的有效焦距，RS8表示第四透镜的像侧面于光轴处的曲率半径。f4/RS8可以是-2.9、-2.8、-2.7、-2.6、-2.5、-2.4、-2.3、-2.2或-2.1。在满足上述关系式时，可以合理配置第四透镜的有效焦距和第四透镜的像侧面于光轴处的曲率半径之间的关系，从而可有效控制光线射入到感光元件的入射角，以改善***的光学畸变，使***具有较小的TV畸变，提升成像品质。而当f4/RS8低于下限或高于上限时，第四透镜屈光能力过强或偏弱，均不利于控制***的主光线入射角，使得畸变校正困难。
在示例性实施方式中，光学***满足下列关系式：1＜RS10/f5＜8；其中，f5表示第五透镜的有效焦距，RS10表示第五透镜的像侧面于光轴处的曲率半径。RS10/f5可以是1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、2、4、6、7或7.5。在满足上述关系式时，可有效扩大***的视场角，同时也有利于改善***的像散像差，提高光学***的成像质量。而当RS10/f5低于下限时，第五透镜提供的负屈光力不足，容易导致***球差过大；而当RS10/f5高于上限时，第五透镜的边缘会出现过度弯曲现象，从而导致***中的杂散光增多，影响成像品质。
在示例性实施方式中，光学***满足下列关系式：0.5＜f6/f5＜2；其中，f5表示所述第五透镜的有效焦距，f6表示所述第六透镜的有效焦距。f6/f5可以是0.6、0.8、1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7或1.9。在满足上述关系式时，有利于合理配置第五透镜和第六透镜的有效焦距，从而可有效抵消光学***前面透镜组产生的球差，同时也有利于增大***的光学后焦，为感光元件提供足够的匹配空间，便于感光元件的组装和调整，进而有助于更好地实现主光线在感光元件上的入射角匹配，提升成像品质。当f6/f5低于下限时，第五透镜屈光力不足而容易导致***的球差校正困难；当f6/f5高于上限时，第五透镜的屈光力过强而容易造成***像差修正过度，影响***的成像品质。
在示例性实施方式中，光学***满足下列关系式：1＜vd2-vd3＜40；其中，vd2表示第二透镜的d光阿贝数，vd3表示第三透镜的d光阿贝数，d光表示波长为587.56nm的黄光。vd2-vd3可以是2、2.5、4、10、13、15、18、20、25、30或35。在满足上述关系式时，有利于选择合适的透镜材料，从而可有效修正色差，避免***拍摄时出现严重的紫边现象，进而提高光学***的成像清晰度，提升光学***的成像品质。
在示例性实施方式中，光学***满足下列关系式：0.5＜RS6/RS5＜10；其中，RS5表示第三透镜的物侧面于光轴处的曲率半径，RS6表示第三透镜的像侧面于光轴处的曲率半径。RS6/RS5可以是0.7、0.8、1、2、3、4、5、6、7、8或9。在满足上述关系式时，可以有效控制第三透镜的表面形状，从而当第三透镜具有负光焦度时，有利于***视场角的增大，当第三透镜具有正光焦度时，使前后相邻两透镜的面型比较紧凑，***整体面型比较顺滑，透镜排布更紧密，从而可合理压缩后面透镜组的排布空间，进一步缩短光学***的总长，同时，也可为后面透镜组提供足够的光线聚焦，有利于在缩短总长的同时平衡各种像差。而当RS6/RS5低于下限或高于上限时，容易导致第三透镜的像侧面过弯或物侧面过弯，不利于透镜成型，且容易造成杂散光增多，降低成像品质。
在示例性实施方式中，光学***满足下列关系式：-9.5mm2＜f6*RS11＜-4.5mm2；其中，f6表示第六透镜的有效焦距，RS11表示第六透镜的物侧面于光轴处的曲率半径。f6*RS11可以是-9mm2、-8.5mm2、-8mm2、-7.5mm2、-7mm2、-6.5mm2、-6mm2、-5.5mm2或-5mm2。在满足上述关系式时，可以对第六透镜物侧面的曲率半径进行修正，从而降低光线射入到第六透镜物侧面的入射角，以有效修正***的像散像差；同时，可减少杂光，降低鬼影的产生几率；并且，也有利于压缩光学***的总长，实现***的薄型化。而当f6*RS11低于下限或高于上限时，容易造成第六透镜物侧面过平或过弯，使得第六透镜的屈光力不足或过大，从而不利于控制第六透镜物侧面上的入射角，无法有效修正***的像散像差，同时也会对***的薄型化造成影响。
在示例性实施方式中，光学***中还设置有光阑，以更好地控制入射光束的大小，提升光学***的成像质量。进一步的，光阑设于第一透镜的物侧，或是第一透镜和第二透镜之间。优选的，光阑为孔径光阑。孔径光阑可位于透镜的表面上(例如物侧面和像侧面)，并与透镜形成作用关系，例如，通过在透镜的表面涂覆阻光涂层以在该表面形成孔径光阑；或通过夹持件固定夹持于透镜的表面，位于该表面的夹持件结构能够限制轴上物点成像光束的宽度，从而在该表面上形成孔径光阑。
在示例性实施方式中，第六透镜和光学***的成像面之间还设置有滤光片，用于滤除非工作波段的光线，从而防止因非工作波段光线的干扰而产生伪色或波纹的现象，避免成像色彩失真。具体的，滤光片可以是红外截止滤光片，其材质为玻璃。
在示例性实施方式中，光学***中各透镜的材质可以均为玻璃或均为塑料，塑料材质的透镜能够减少光学***的重量并降低生产成本，而玻璃材质的透镜可使光学***具备较好的温度耐受特性以及优良的光学性能。进一步的，在光学***应用于手机或平板时，各透镜的材质优选为塑料，以在满足成像性能的前提下减少光学***的重量并降低生产成本。需要注意的是，光学***中各透镜的材质也可以是玻璃和塑料的任意组合，并不一定要是均为玻璃或均为塑料。
在示例性实施方式中，光学***还可以包括保护玻璃。保护玻璃设于第六透镜的像侧或滤光片的像侧，起到保护感光元件的作用，同时也可避免感光元件沾染落尘，进一步保证成像品质。需要指出的是，在光学***应用于手机、平板等电子设备时，也可以不设置保护玻璃，以进一步减轻电子设备的重量。
本申请的上述实施方式的光学***可采用多片透镜，例如上文所述的六片。通过合理分配各透镜焦距、屈折力、面型、厚度以及各透镜之间的轴上间距等，可以使上述光学***具备大视场角、小总长以及高成像品质特性，从而更好地满足如手机、平板等电子设备的应用需求。然而，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***的透镜数量，来获得本说明书中描述的各个结果和优点。
下面参照附图进一步描述可适用于上述实施方式的光学***的具体实施例。
实施例1
以下参照图1至图2描述本申请实施例1的光学***100。
图1示出了实施例1的光学***100的结构示意图。如图1所示，光学***100沿着光轴从物侧至像侧依序包括第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6和成像面S15。
第一透镜L1具有正屈折力，其物侧面S1和像侧面S2均为非球面，其中物侧面S1于近光轴处为凸面，于近圆周处为凸面，像侧面S2于近光轴处为凹面，于近圆周处为凹面。
第二透镜L2具有负屈折力，其物侧面S3和像侧面S4均为非球面，其中物侧面S3于近光轴处为凸面，于近圆周处为凸面，像侧面S4于近光轴处为凹面，于近圆周处为凹面。
第三透镜L3具有负屈折力，其物侧面S5和像侧面S6均为非球面，其中物侧面S5于近光轴处为凹面，于近圆周处为凹面，像侧面S6于近光轴处为凸面，于近圆周处为凸面。
第四透镜L4具有正屈折力，其物侧面S7和像侧面S8均为非球面，其中物侧面S7于近光轴处为凹面，于近圆周处为凸面，像侧面S8于近光轴处为凸面，于近圆周处为凸面。
第五透镜L5具有负屈折力，其物侧面S9和像侧面S10均为非球面，其中物侧面S9于近光轴处为凹面，于近圆周处为凹面，像侧面S10于近光轴处为凹面，于近圆周处为凸面。
第六透镜L6具有负屈折力，其物侧面S11和像侧面S12均为非球面，其中物侧面S11于近光轴处为凸面，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。
将第一透镜L1至第六透镜L6的物侧面和像侧面均设置为非球面，有利于修正像差、解决像面歪曲的问题，也能够使透镜在较小、较薄且较平的情况下实现优良的光学成像效果，进而使光学***100具备小型化特性。
第一透镜L1的物侧还设置有光阑STO，以限制入射光束的大小，进一步提升光学***100的成像质量。光学***100还包括设于第六透镜L6像侧且具有物侧面S13和像侧面S14的滤光片110。来自物体OBJ的光依序穿过各表面S1至S14并最终成像在成像面S15上。滤光片110用于滤除非工作波段的光线，从而防止因非工作波段光线的干扰而产生伪色或波纹的现象，避免成像色彩失真。具体的，滤光片110为红外截止滤光片，其材质为玻璃。
表1示出了实施例1的光学***100的透镜的表面类型、曲率半径、厚度、材质、折射率、阿贝数(即色散系数)和透镜的有效焦距，其中，有效焦距、折射率和阿贝数的参考波长均为587.56nm，曲率半径、厚度、透镜的有效焦距的单位均为毫米(mm)。另外，透镜的“厚度”参数列中的第一个数值为该透镜在光轴上的厚度，第二个数值为该透镜的像侧面至像侧方向的后一表面在光轴上的距离；光阑ST0于“厚度”参数列中的数值为光阑ST0至后一表面顶点(顶点指表面与光轴的交点)在光轴上的距离，我们默认第一透镜L1物侧面到最后一枚透镜像侧面的方向为光轴的正方向，当该值为负时，表明光阑ST0设置于该表面顶点的右侧，若光阑STO厚度为正值时，光阑在该表面顶点的左侧。
表1
透镜中的非球面面型由以下公式限定：
其中，x为非球面沿光轴方向在高度为h的位置时，距非球面顶点的距离矢高；c为非球面的近轴曲率，c＝1/R(即，近轴曲率c为表1中曲率半径R的倒数)；k为圆锥系数；Ai是非球面的第i阶系数。下表2给出了可用于实施例1中透镜非球面S1-S12的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18和A20。
表2
第一透镜L1的物侧面S1至光学***100的成像面S15在光轴上的距离TTL为4.0mm。结合表1和表2中的数据可知，实施例1中的光学***100满足：
tan(HFOV)/TTL＝0.259mm-1，其中，HFOV表示光学***100最大视场角的一半，TTL表示第一透镜L1的物侧面S1至光学***100的成像面S15在光轴上的距离。
f2/f1＝-11.73，其中，f1表示第一透镜L1的有效焦距，f2表示第二透镜L2的有效焦距。
HFOV＝46deg，TTL＝4.0mm。
ET4/CT4＝0.358，其中，CT4表示第四透镜L4在光轴上的厚度，ET4表示第四透镜L4物侧面S7的最大有效口径处至其像侧面S8的最大有效口径处在光轴方向上的距离。
(CT1+CT2+CT3)/SD32＝0.969，其中，CT1表示第一透镜L1在光轴上的距离，CT2表示第二透镜L2在光轴上的距离，CT3表示第三透镜L3在光轴上的距离，SD32表示第三透镜L3像侧面S6的最大有效半口径。
f4/RS8＝-2.215，其中，f4表示第四透镜L4的有效焦距，RS8表示第四透镜L4的像侧面S8于近光轴处的曲率半径。
RS10/f5＝1.107，其中，f5表示第五透镜L5的有效焦距，RS10表示第五透镜L5的像侧面S10于近光轴处的曲率半径。
f6/f5＝1.643，其中，f5表示第五透镜L5的有效焦距，f6表示第六透镜L6的有效焦距。
vd2-vd3＝34.62，其中，vd2表示第二透镜L2的d光阿贝数，vd3表示第三透镜L3的d光阿贝数。
RS6/RS5＝9.448，其中，RS5表示第三透镜L3的物侧面S5于近光轴处的曲率半径，RS6表示第三透镜L3的像侧面S6于近光轴处的曲率半径。
f6*RS11＝-5.718mm2，其中，f6表示第六透镜L6的有效焦距，RS11表示第六透镜L6的物侧面S11于近光轴处的曲率半径。
图2分别示出了实施例1的光学***100的纵向球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图。其中纵向球差曲线图示出了波长为486.13nm、587.56nm、656.27nm的光线经由光学***100后的会聚焦点偏离；像散曲线图示出了波长为587.56nm的光线经由光学***100后的子午(T)像面弯曲和弧矢(S)像面弯曲；畸变曲线图示出了波长为587.56nm的光线经由光学***100后不同像高下的畸变。根据图2可知，实施例1给出的光学***100能够实现良好的成像品质。
实施例2
以下参照图3至图4描述本申请实施例2的光学***100。在本实施例中，为简洁起见，将省略部分与实施例1相似的描述。
图3示出了实施例2的光学***100的结构示意图。如图3所示，光学***100沿着光轴从物侧至像侧依序包括第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6和成像面S15。
第一透镜L1具有正屈折力，其物侧面S1和像侧面S2均为非球面，其中物侧面S1于近光轴处为凸面，于近圆周处为凸面，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，其物侧面S3和像侧面S4均为非球面，其中物侧面S3于近光轴处为凸面，于近圆周处为凸面，像侧面S4于近光轴处为凹面，于近圆周处为凸面。
第三透镜L3具有负屈折力，其物侧面S5和像侧面S6均为非球面，其中物侧面S5于近光轴处为凹面，于近圆周处为凹面，像侧面S6于近光轴处为凸面，于近圆周处为凹面。
第四透镜L4具有正屈折力，其物侧面S7和像侧面S8均为非球面，其中物侧面S7于近光轴处为凹面，于近圆周处为凹面，像侧面S8于近光轴处为凸面，于近圆周处为凸面。
第五透镜L5具有负屈折力，其物侧面S9和像侧面S10均为非球面，其中物侧面S9于近光轴处为凹面，于近圆周处为凹面，像侧面S10于近光轴处为凹面，于近圆周处为凸面。
第六透镜L6具有负屈折力，其物侧面S11和像侧面S12均为非球面，其中物侧面S11于近光轴处为凸面，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。
第一透镜L1至第六透镜L6的材质均为塑料。第一透镜L1的物侧还设置有光阑STO，以限制入射光束的大小，进一步提升光学***100的成像质量。光学***100还包括设于第六透镜L6像侧且具有物侧面S13和像侧面S14的滤光片110。来自物体OBJ的光依序穿过各表面S1至S14并最终成像在成像面S15上。具体的，滤光片110为红外截止滤光片，其材质为玻璃。
表3示出了实施例2的光学***100的各透镜的表面类型、曲率半径、厚度、材质、折射率、阿贝数(即色散系数)和各透镜的有效焦距，其中，有效焦距、折射率和阿贝数的参考波长均为587.56nm，曲率半径、厚度、各透镜的有效焦距的单位均为毫米(mm)；表4示出了可用于实施例2中透镜非球面S1-S12的高次项系数，其中非球面面型可由实施例1中给出的公式(1)限定。
表3
表4
图4分别示出了实施例2的光学***100的纵向球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图。其中纵向球差曲线图示出了波长为486.13nm、587.56nm、656.27nm的光线经由光学***100后的会聚焦点偏离；像散曲线图示出了波长为587.56nm的光线经由光学***100后的子午(T)像面弯曲和弧矢(S)像面弯曲；畸变曲线图示出了波长为587.56nm的光线经由光学***100后不同像高下的畸变。根据图4可知，实施例2给出的光学***100能够实现良好的成像品质。
实施例3
以下参照图5至图6描述本申请实施例3的光学***100。在本实施例中，为简洁起见，将省略部分与实施例1相似的描述。
图5示出了实施例3的光学***100的结构示意图。如图5所示，光学***100沿着光轴从物侧至像侧依序包括第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6和成像面S15。
第一透镜L1具有正屈折力，其物侧面S1和像侧面S2均为非球面，其中物侧面S1于近光轴处为凸面，于近圆周处为凸面，像侧面S2于近光轴处为凸面，于近圆周处为凸面。
第二透镜L2具有负屈折力，其物侧面S3和像侧面S4均为非球面，其中物侧面S3于近光轴处为凸面，于近圆周处为凸面，像侧面S4于近光轴处为凹面，于近圆周处为凸面。
第三透镜L3具有正屈折力，其物侧面S5和像侧面S6均为非球面，其中物侧面S5于近光轴处为凹面，于近圆周处为凹面，像侧面S6于近光轴处为凸面，于近圆周处为凹面。
第四透镜L4具有正屈折力，其物侧面S7和像侧面S8均为非球面，其中物侧面S7于近光轴处为凹面，于近圆周处为凸面，像侧面S8于近光轴处为凸面，于近圆周处为凸面。
第五透镜L5具有负屈折力，其物侧面S9和像侧面S10均为非球面，其中物侧面S9于近光轴处为凹面，于近圆周处为凹面，像侧面S10于近光轴处为凹面，于近圆周处为凸面。
第六透镜L6具有负屈折力，其物侧面S11和像侧面S12均为非球面，其中物侧面S11于近光轴处为凸面，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。
第一透镜L1至第六透镜L6的材质均为塑料。第一透镜L1的物侧还设置有光阑STO，以限制入射光束的大小，进一步提升光学***100的成像质量。光学***100还包括设于第六透镜L6像侧且具有物侧面S13和像侧面S14的滤光片110。来自物体OBJ的光依序穿过各表面S1至S14并最终成像在成像面S15上。具体的，滤光片110为红外截止滤光片，其材质为玻璃。
表5示出了实施例3的光学***100的各透镜的表面类型、曲率半径、厚度、材质、折射率、阿贝数(即色散系数)和各透镜的有效焦距，其中，有效焦距、折射率和阿贝数的参考波长均为587.56nm，曲率半径、厚度、各透镜的有效焦距的单位均为毫米(mm)；表6示出了可用于实施例3中透镜非球面S1-S12的高次项系数，其中非球面面型可由实施例1中给出的公式(1)限定。
表5
表6
图6分别示出了实施例3的光学***100的纵向球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图。其中纵向球差曲线图示出了波长为486.13nm、587.56nm、656.27nm的光线经由光学***100后的会聚焦点偏离；像散曲线图示出了波长为587.56nm的光线经由光学***100后的子午(T)像面弯曲和弧矢(S)像面弯曲；畸变曲线图示出了波长为587.56nm的光线经由光学***100后不同像高下的畸变。根据图6可知，实施例3给出的光学***100能够实现良好的成像品质。
实施例4
以下参照图7至图8描述本申请实施例4的光学***100。在本实施例中，为简洁起见，将省略部分与实施例1相似的描述。
图7示出了实施例4的光学***100的结构示意图。如图7所示，光学***100沿着光轴从物侧至像侧依序包括第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6和成像面S15。
第一透镜L1具有正屈折力，其物侧面S1和像侧面S2均为非球面，其中物侧面S1于近光轴处为凸面，于近圆周处为凸面，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，其物侧面S3和像侧面S4均为非球面，其中物侧面S3于近光轴处为凸面，于近圆周处为凸面，像侧面S4于近光轴处为凹面，于近圆周处为凹面。
第三透镜L3具有负屈折力，其物侧面S5和像侧面S6均为非球面，其中物侧面S5于近光轴处为凹面，于近圆周处为凹面，像侧面S6于近光轴处为凸面，于近圆周处为凸面。
第四透镜L4具有正屈折力，其物侧面S7和像侧面S8均为非球面，其中物侧面S7于近光轴处为凹面，于近圆周处为凹面，像侧面S8于近光轴处为凸面，于近圆周处为凸面。
第五透镜L5具有负屈折力，其物侧面S9和像侧面S10均为非球面，其中物侧面S9于近光轴处为凹面，于近圆周处为凹面，像侧面S10于近光轴处为凹面，于近圆周处为凸面。
第六透镜L6具有负屈折力，其物侧面S11和像侧面S12均为非球面，其中物侧面S11于近光轴处为凸面，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。
第一透镜L1至第六透镜L6的材质均为塑料。第一透镜L1的物侧还设置有光阑STO，以限制入射光束的大小，进一步提升光学***100的成像质量。光学***100还包括设于第六透镜L6像侧且具有物侧面S13和像侧面S14的滤光片110。来自物体OBJ的光依序穿过各表面S1至S14并最终成像在成像面S15上。具体的，滤光片110为红外截止滤光片，其材质为玻璃。
表7示出了实施例4的光学***100的各透镜的表面类型、曲率半径、厚度、材质、折射率、阿贝数(即色散系数)和各透镜的有效焦距，其中，有效焦距、折射率和阿贝数的参考波长均为587.56nm，曲率半径、厚度、各透镜的有效焦距的单位均为毫米(mm)；表8示出了可用于实施例4中透镜非球面S1-S12的高次项系数，其中非球面面型可由实施例1中给出的公式(1)限定。
表7
表8
图8分别示出了实施例4的光学***100的纵向球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图。其中纵向球差曲线图示出了波长为486.13nm、587.56nm、656.27nm的光线经由光学***100后的会聚焦点偏离；像散曲线图示出了波长为587.56nm的光线经由光学***100后的子午(T)像面弯曲和弧矢(S)像面弯曲；畸变曲线图示出了波长为587.56nm的光线经由光学***100后不同像高下的畸变。根据图8可知，实施例4给出的光学***100能够实现良好的成像品质。
实施例5
以下参照图9至图10描述本申请实施例5的光学***100。在本实施例中，为简洁起见，将省略部分与实施例1相似的描述。
图9示出了实施例5的光学***100的结构示意图。如图9所示，光学***100沿着光轴从物侧至像侧依序包括第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6和成像面S15。
第一透镜L1具有正屈折力，其物侧面S1和像侧面S2均为非球面，其中物侧面S1于近光轴处为凸面，于近圆周处为凸面，像侧面S2于近光轴处为凹面，于近圆周处为凹面。
第二透镜L2具有负屈折力，其物侧面S3和像侧面S4均为非球面，其中物侧面S3于近光轴处为凸面，于近圆周处为凸面，像侧面S4于近光轴处为凹面，于近圆周处为凹面。
第三透镜L3具有正屈折力，其物侧面S5和像侧面S6均为非球面，其中物侧面S5于近光轴处为凹面，于近圆周处为凹面，像侧面S6于近光轴处为凸面，于近圆周处为凸面。
第四透镜L4具有正屈折力，其物侧面S7和像侧面S8均为非球面，其中物侧面S7于近光轴处为凹面，于近圆周处为凹面，像侧面S8于近光轴处为凸面，于近圆周处为凸面。
第五透镜L5具有负屈折力，其物侧面S9和像侧面S10均为非球面，其中物侧面S9于近光轴处为凹面，于近圆周处为凹面，像侧面S10于近光轴处为凹面，于近圆周处为凸面。
第六透镜L6具有负屈折力，其物侧面S11和像侧面S12均为非球面，其中物侧面S11于近光轴处为凸面，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。
第一透镜L1至第六透镜L6的材质均为塑料。第一透镜L1和第二透镜L2之间还设置有光阑STO，以限制入射光束的大小，进一步提升光学***100的成像质量。光学***100还包括设于第六透镜L6像侧且具有物侧面S13和像侧面S14的滤光片110。来自物体OBJ的光依序穿过各表面S1至S14并最终成像在成像面S15上。具体的，滤光片110为红外截止滤光片，其材质为玻璃。
表9示出了实施例5的光学***100的各透镜的表面类型、曲率半径、厚度、材质、折射率、阿贝数(即色散系数)和各透镜的有效焦距，其中，有效焦距、折射率和阿贝数的参考波长均为587.56nm，曲率半径、厚度、各透镜的有效焦距的单位均为毫米(mm)；表10示出了可用于实施例5中透镜非球面S1-S12的高次项系数，其中非球面面型可由实施例1中给出的公式(1)限定。
表9
表10
图10分别示出了实施例5的光学***100的纵向球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图。其中纵向球差曲线图示出了波长为486.13nm、587.56nm、656.27nm的光线经由光学***100后的会聚焦点偏离；像散曲线图示出了波长为587.56nm的光线经由光学***100后的子午(T)像面弯曲和弧矢(S)像面弯曲；畸变曲线图示出了波长为587.56nm的光线经由光学***100后不同像高下的畸变。根据图10可知，实施例5给出的光学***100能够实现良好的成像品质。
实施例6
以下参照图11至图12描述本申请实施例6的光学***100。在本实施例中，为简洁起见，将省略部分与实施例1相似的描述。
图11示出了实施例6的光学***100的结构示意图。如图11所示，光学***100沿着光轴从物侧至像侧依序包括第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6和成像面S15。
第一透镜L1具有正屈折力，其物侧面S1和像侧面S2均为非球面，其中物侧面S1于近光轴处为凸面，于近圆周处为凸面，像侧面S2于近光轴处为凹面，于近圆周处为凹面。
第二透镜L2具有负屈折力，其物侧面S3和像侧面S4均为非球面，其中物侧面S3于近光轴处为凸面，于近圆周处为凸面，像侧面S4于近光轴处为凹面，于近圆周处为凹面。
第三透镜L3具有正屈折力，其物侧面S5和像侧面S6均为非球面，其中物侧面S5于近光轴处为凹面，于近圆周处为凹面，像侧面S6于近光轴处为凸面，于近圆周处为凸面。
第四透镜L4具有正屈折力，其物侧面S7和像侧面S8均为非球面，其中物侧面S7于近光轴处为凹面，于近圆周处为凹面，像侧面S8于近光轴处为凸面，于近圆周处为凸面。
第五透镜L5具有负屈折力，其物侧面S9和像侧面S10均为非球面，其中物侧面S9于近光轴处为凹面，于近圆周处为凹面，像侧面S10于近光轴处为凹面，于近圆周处为凸面。
第六透镜L6具有负屈折力，其物侧面S11和像侧面S12均为非球面，其中物侧面S11于近光轴处为凸面，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。
第一透镜L1至第六透镜L6的材质均为塑料。第一透镜L1和第二透镜L2之间还设置有光阑STO，以限制入射光束的大小，进一步提升光学***100的成像质量。光学***100还包括设于第六透镜L6像侧且具有物侧面S13和像侧面S14的滤光片110。来自物体OBJ的光依序穿过各表面S1至S14并最终成像在成像面S15上。具体的，滤光片110为红外截止滤光片，其材质为玻璃。
表11示出了实施例6的光学***100的各透镜的表面类型、曲率半径、厚度、材质、折射率、阿贝数(即色散系数)和各透镜的有效焦距，其中，有效焦距、折射率和阿贝数的参考波长均为587.56nm，曲率半径、厚度、各透镜的有效焦距的单位均为毫米(mm)；表12示出了可用于实施例6中透镜非球面S1-S12的高次项系数，其中非球面面型可由实施例1中给出的公式(1)限定。
表11
表12
图12分别示出了实施例6的光学***100的纵向球差曲线图、像散曲线图以及畸变曲线图。其中纵向球差曲线图示出了波长为486.13nm、587.56nm、656.27nm的光线经由光学***100后的会聚焦点偏离；像散曲线图示出了波长为587.56nm的光线经由光学***100后的子午(T)像面弯曲和弧矢(S)像面弯曲；畸变曲线图示出了波长为587.56nm的光线经由光学***100后不同像高下的畸变。根据图12可知，实施例6给出的光学***100能够实现良好的成像品质。
表13示出了上述各实施例对应本发明相关关系式的数值。
表13
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 | |
| f(mm) | 2.87 | 2.88 | 2.88 | 2.75 | 2.66 | 2.67 |
| FNO | 2.2 | 2.2 | 2.2 | 2.2 | 2.2 | 2.4 |
| HFOV(deg) | 46 | 45.9 | 45.9 | 49.3 | 50.3 | 50 |
| TTL(mm) | 4.0 | 4.0 | 3.997 | 3.948 | 3.928 | 3.866 |
| tan(HFOV)/TTL(mm<sup>-1</sup>) | 0.259 | 0.258 | 0.258 | 0.294 | 0.307 | 0.308 |
| f2/f1 | -11.73 | -3.23 | -2.95 | -3.34 | -5.91 | -5.36 |
| ET4/CT4 | 0.358 | 0.358 | 0.399 | 0.286 | 0.282 | 0.355 |
| (CT1+CT2+CT3)/SD32 | 0.969 | 1.022 | 1.022 | 0.954 | 0.90 | 0.935 |
| f4/RS8 | -2.215 | -2.369 | -2.59 | -2.41 | -2.548 | -2.826 |
| RS10/f5 | 1.107 | 1.427 | 1.758 | 1.706 | 1.417 | 7.225 |
| f6/f5 | 1.643 | 1.207 | 1.075 | 1.113 | 1.665 | 0.761 |
| vd2-vd3 | 34.62 | 2.37 | 2.37 | 4.26 | 18.18 | 13.47 |
| RS6/RS5 | 9.448 | 3.185 | 0.8 | 1.601 | 0.7 | 0.803 |
| f6*RS11(mm<sup>2</sup>) | -5.718 | -5.649 | -5.185 | -6.22 | -8.08 | -7.206 |
如图13所示，本申请还提供一种取像模组200，包括如前文所述的光学***100(如图1所示)；以及感光元件210，感光元件210设于光学***100的像侧，感光元件210的感光表面与成像面S15重合。具体的，感光元件210可以采用互补金属氧化物半导体(CMOS，Complementary Metal Oxide Semiconductor)图像传感器或者电荷耦合元件(CCD，Charge-coupled Device)图像传感器，成像面S15依其对应的感光元件210的不同，可为一平面或有任意曲率的曲面，特别是指凹面朝往物侧方向的曲面。
另一些实施方式中，取像模组200还包括用于承载光学***100的镜筒(图未示出)以及相应的支持装置(图未示出)。
除此之外，取像模组200还包括驱动装置(图未示出)以及影像稳定模块(图未示出)。其中驱动装置可具有自动对焦(Auto-Focus)功能，其驱动方式可使用如音圈马达(Voice Coil Motor，VCM)、微机电***(Micro Electro-Mechanical Systems，MEMS)、压电***(Piezoelectric)、以及记忆金属(Shape Memory Alloy)等驱动***。驱动装置可让光学***100取得较佳的成像位置，从而使被摄物于不同物距状态下，均能拍摄得到清晰的影像；影像稳定模块可以为加速计、陀螺仪或霍尔元件(Hall Effect Sensor)。驱动装置搭配影像稳定模块共同作为一光学防抖装置(Optical Image Stabilization，OIS)，通过调整光学***100于光轴的位移以补偿拍摄瞬间因晃动而产生的模糊影像，或利用影像软件中的影像补偿技术，来提供电子防抖功能(Electronic Image Stabilization，EIS)，进一步提升动态以及低照度场景拍摄的成像品质。
上述取像模组200利用前述的光学***100能够拍摄得到视角广、品质高的图像，同时取像模组还具有小头部、总长短的结构特点，可有效提高屏占比。取像模组200可应用于手机、汽车、监控、医疗等领域。具体可作为手机摄像头、车载摄像头、监控摄像头或内窥镜等，具有广阔的市场应用范围。
如图14所示，本申请还提供一种电子装置300，包括壳体310以及如前文所述的取像模组200，取像模组200安装在壳体310上。具体的，取像模组200设置在壳体310内并从壳体310暴露以获取图像，壳体310可以给取像模组200提供防尘、防水防摔等保护，壳体310上开设有与取像模组200对应的孔，以使光线从孔中穿入或穿出壳体。
上述电子装置300，具有轻量化的特点，且利用前述的取像模组200能够实现清晰的大场景景物拍摄，有利于提升用户的拍摄体验。在另一些实施方式中，上述电子装置300还设置有对应的处理***，电子装置300在拍摄物体图像后可及时地将图像传送至对应的处理***，以便***做出准确的分析和判断。
另一些实施方式中，所使用到的“电子装置”还可包括，但不限于被设置成经由有线线路连接和/或经由无线接口接收或发送通信信号的装置。被设置成通过无线接口通信的电子装置可以被称为“无线通信终端”、“无线终端”或“移动终端”。移动终端的示例包括，但不限于卫星或蜂窝电话；可以组合蜂窝无线电电话与数据处理、传真以及数据通信能力的个人通信***(personal communication system，PCS)终端；可以包括无线电电话、寻呼机、因特网/内联网接入、Web浏览器、记事簿、日历以及/或全球定位***(globalpositioning system,GPS)接收器的个人数字助理(personal digital assistant，PDA)；以及常规膝上型和/或掌上型接收器或包括无线电电话收发器的其它电子装置。除此之外，“电子装置”还可包括三维影像撷取装置、数码相机、平板计算机、智能电视、网络监控设备、行车记录仪、倒车显影装置、多镜头装置、辨识***、体感游戏机与穿戴式装置等。上述电子装置仅是示范性地说明本发明的实际运用例子，并非限制本申请的取像模组的运用范围。
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 (13)
1.一种光学***，其特征在于，所述光学***沿着光轴由物侧至像侧依序包括：
具有正光焦度的第一透镜；
具有负光焦度的第二透镜，所述第二透镜的物侧面于近光轴处为凸面，于近圆周处为凸面；
具有光焦度的第三透镜；
具有正光焦度的第四透镜；
具有负光焦度的第五透镜，所述第五透镜的物侧面于近光轴处为凹面，于近圆周处为凹面，所述第五透镜的物侧面与像侧面均为非球面，且其物侧面与像侧面中至少一个表面包含至少一个反曲点；以及，
具有负光焦度的第六透镜，所述第六透镜的物侧面于近光轴处为凸面，于近圆周处为凸面；
所述光学***满足下列关系式：
0.24mm-1＜tan(HFOV)/TTL＜0.34mm-1；
其中，HFOV表示所述光学***最大视场角的一半，TTL表示所述第一透镜的物侧面至所述光学***的成像面在光轴上的距离。
2.根据权利要求1所述的光学***，其特征在于，所述光学***满足下列关系式：
-13＜f2/f1＜-1；
其中，f1表示所述第一透镜的有效焦距，f2表示所述第二透镜的有效焦距。
3.根据权利要求1所述的光学***，其特征在于，所述光学***满足下列关系式：
45deg≤HFOV≤51deg；且，
TTL＜4.1mm。
4.根据权利要求1所述的光学***，其特征在于，所述光学***满足下列关系式：
0.25＜ET4/CT4＜0.4；
其中，CT4表示所述第四透镜在光轴上的厚度，ET4表示所述第四透镜物侧面的最大有效口径处至其像侧面的最大有效口径处在光轴方向上的距离。
5.根据权利要求1所述的光学***，其特征在于，所述光学***满足下列关系式：
0.8＜(CT1+CT2+CT3)/SD32＜1.1；
其中，CT1表示所述第一透镜在光轴上的厚度，CT2表示所述第二透镜在光轴上的厚度，CT3表示所述第三透镜在光轴上的厚度，SD32表示所述第三透镜像侧面的最大有效半口径。
6.根据权利要求1所述的光学***，其特征在于，所述光学***满足下列关系式：
-3＜f4/RS8＜-2；
其中，f4表示所述第四透镜的有效焦距，RS8表示所述第四透镜的像侧面于光轴处的曲率半径。
7.根据权利要求1所述的光学***，其特征在于，所述光学***满足下列关系式：
1＜RS10/f5＜8；
其中，f5表示所述第五透镜的有效焦距，RS10表示所述第五透镜的像侧面于光轴处的曲率半径。
8.根据权利要求1所述的光学***，其特征在于，所述光学***满足下列关系式：
0.5＜f6/f5＜2；
其中，f5表示所述第五透镜的有效焦距，f6表示所述第六透镜的有效焦距。
9.根据权利要求1所述的光学***，其特征在于，所述光学***满足下列关系式：
1＜vd2-vd3＜40；
其中，vd2表示所述第二透镜的d光阿贝数，vd3表示所述第三透镜的d光阿贝数。
10.根据权利要求1所述的光学***，其特征在于，所述光学***满足下列关系式：
0.5＜RS6/RS5＜10；
其中，RS5表示所述第三透镜的物侧面于光轴处的曲率半径，RS6表示所述第三透镜的像侧面于光轴处的曲率半径。
11.根据权利要求1所述的光学***，其特征在于，所述光学***满足下列关系式：
-9.5mm2＜f6*RS11＜-4.5mm2；
其中，f6表示所述第六透镜的有效焦距，RS11表示所述第六透镜的物侧面于光轴处的曲率半径。
12.一种取像模组，其特征在于，包括如权利要求1-11任一项所述的光学***以及感光元件，所述感光元件设于所述光学***的像侧。
13.一种电子装置，其特征在于，包括壳体以及如权利要求12所述的取像模组，所述取像模组安装在所述壳体上。
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|---|---|---|---|---|
| CN115166945A (zh) * | 2021-12-08 | 2022-10-11 | 三星电机株式会社 | 光学成像***及电子设备 |
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- 2020-12-08 CN CN202011422653.0A patent/CN112505884A/zh active Pending
Cited By (1)
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