光学系统、摄像模组、电子设备及汽车的制作方法

1.本实用新型涉及摄影成像技术领域，特别是涉及一种光学系统、摄像模组、电子设备及汽车。


背景技术：

2.随着车载设备的发展，adas(高级驾驶辅助系统)、dms(驾驶员监测系统)、cms(碰撞预警系统)等车载辅助系统在汽车中的应用逐步受到推广。一般地，车载辅助系统不仅要求对驾驶员的状态进行监测，例如根据眼睛状态、闭眼次数、闭眼幅度、打哈欠等相关信息进行精神状态推测，同时根据驾驶仓外的路况进行监控识别，从而能够更为全面地提供安全预警，并提前做好预防。
3.但这些车载辅助系统一般需要通过摄像设备以获取驾驶员的状态及路况信息，即摄像设备的成像质量无疑会影响车载辅助系统对影像的识别准确度。因此，通过提高摄像设备的成像质量以提高系统的识别准确度，进而提高驾驶安全性，已然成为了业界所关注的重点之一。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对提高成像质量的问题，提供一种光学系统、摄像模组、电子设备及汽车。
5.一种光学系统，沿光轴由物侧至像侧依次包括：
6.具有负屈折力的第一透镜；
7.具有负屈折力的第二透镜，所述第二透镜的物侧面于近光轴处为凸面，像侧面于近光轴处凹面；
8.具有正屈折力的第三透镜，所述第三透镜的物侧面于近光轴处为凸面；
9.具有正屈折力的第四透镜，所述第四透镜的物侧面和像侧面于近光轴处均为凸面；
10.具有正屈折力的第五透镜，所述第五透镜的物侧面和像侧面于近光轴处均为凸面；
11.具有负屈折力的第六透镜；
12.所述光学系统还满足关系：
13.‑
9.1＜f1/ct1＜
‑
7；
14.f1为所述第一透镜的有效焦距，ct1为所述第一透镜于光轴处的厚度。
15.拥有上述透镜屈折力及面型设计的光学系统，可在拥有大视角特性的同时还能对像差实现良好地校正，从而有利于光学系统拥有良好地成像质量。其中，第一透镜和第二透镜均为负透镜，从而可形成逆焦透镜结构，以使与光学系统的光轴呈大角度夹角的光线能够被第一透镜和第二透镜有效偏折而进入光学系统，使光学系统拥有大视角甚至广角特性。另外，通过搭配第三透镜、第四透镜及第五透镜的正屈折力设计，从而可有效平衡第一
透镜和第二透镜所提供的负屈折力贡献，以此有效修正因大视角所产生的畸变，进而提升成像品质。进一步地，由于第四透镜和第五透镜的物侧及像侧面型均为凸面，因此也有助于缩短光学系统的轴向尺寸，以利于小型化设计。而将第六透镜设计为负透镜，可对第三透镜至第五透镜所提供的较大的正屈折力实现进一步的平衡，使光学系统的像差得到进一步校正，同时还有利于增大光学系统的后焦，一方面可增加调焦范围以降低与图像传感器装配时的公差敏感度，另一方面也有利于增大光线从第六透镜出射后的传播空间，从而可降低光学系统在调节像差时的设计难度。且当满足上述关系式条件时，一方面可避免第一透镜的中心厚度过小，以降低第一透镜的中心厚度的公差敏感度，从而降低第一透镜的加工工艺难度，进而有利于提升镜头的组装良率并进一步的降低生产成本；另一方面，第一透镜的负屈折力强度能够被控制在合理的范围内，可避免第一透镜的屈折力强度过大而导致光学系统产生较难校正的像散，从而有利于使光学系统拥有良好成像质量；同时也有利于使光学系统拥有广角特性，避免第一透镜的屈折力强度不足而导致视场角过小。
16.在其中一个实施例中，所述光学系统满足关系：
17.0＜d/(2*imgh*fov)≤0.04deg
‑1；
18.d为所述第一透镜的物侧面的最大有效通光口径，imgh为所述光学系统的最大视场角所对应的像高的一半，fov为所述光学系统的最大视场角。满足该关系式条件时，可使光学系统的物侧端拥有小口径的特征，从而可实现小头部设计。
19.在其中一个实施例中，所述光学系统满足关系：
20.3＜imgh/epd＜4；
21.imgh为所述光学系统的最大视场角所对应的像高的一半，epd为所述光学系统的入瞳直径。满足该关系式条件时，有利于提升光学系统的像面亮度。超过关系式的上限时，则会导致光学系统的入瞳直径过小，即缩小了入射光学系统的光线束的宽度，不利于像面亮度的提升，进而导致成像清晰度不良；低于关系式的下限时，又会导致光学系统的成像面尺寸过小，从而缩小光学系统的视场范围，不利于增大光学系统的视场角。
22.在其中一个实施例中，所述光学系统满足关系：
23.6＜f3/f＜13；
24.f3为所述第三透镜的有效焦距，f为所述光学系统的有效焦距。由于入射光线首先经过具有较强负屈折力的第一透镜和第二透镜，因此容易导致边缘光线到达成像面时易产生较大的场曲。通过设置具有正屈折力的第三透镜，且当满足该关系式条件时，第三透镜的屈折力强度能够得到合理配置，有利于平衡由第一透镜和第二透镜的较强负屈折力所带来的像差，即能够校正光学系统的边缘像差，提升成像解析度。超过关系式的上限时，第三透镜的正屈折力强度不足，难以对光学系统的边缘像差进行校正；低于关系式的下限时，则会导致第三透镜的正屈折力强度过大，容易出现过度校正的问题，从而降低成像品质。
25.在其中一个实施例中，所述光学系统满足关系：
26.0.6＜(d12 ct2)/(ct3 d34)＜1.6；
27.d12为所述第一透镜的像侧面至所述第二透镜的物侧面于光轴上的距离，ct2为所述第二透镜于光轴处的厚度，ct3为所述第三透镜于光轴处的厚度，d34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距离。满足该关系式条件时，第二透镜和第三透镜的厚度及两者与邻近透镜之间的距离能够得到相互约束，光学系统的物端结构的尺寸
能够得到合理控制，一方面有利于提高光学系统的结构紧凑性，满足小型化的设计；另一方面则能够使入射光线在经过光学系统前四片透镜时拥有合理的过渡空间，从而有利于校正系统像差，提升成像解析度。超过关系式范围时，会导致前四片透镜中相应透镜厚度及透镜间距之间的配置不合理，一方面不利光学系统的像差得到校正，从而降低成像品质；另一方面则容易导致相应透镜厚度及透镜间距过大而增加光学系统对缩短总长的负担，不利于光学系统的小型化设计。
28.在其中一个实施例中，所述第五透镜与所述第六透镜胶合，且所述光学系统满足关系：
29.4.2＜f56/f＜12.5；
30.f56为所述第五透镜和所述第六透镜的组合焦距，f为所述光学系统的有效焦距。第五透镜为系统提供正屈折力，第六透镜为系统提供负屈折力，且通过使两者胶合，将有利于对两个透镜之间的像差实现相互校正。同时，满足该关系式条件时也有利于校正光学系统的边缘像差、色差、像散等问题。超过关系式的上限时，则第五透镜与第六透镜所构成的胶合透镜的屈折力过小，难以抑制较大的边缘像差以及色差的产生，不利于提高分辨性能；低于关系式的下限时，则第五透镜和第六透镜所构成的胶合透镜的整体屈折力过强，从而使得光学系统易产生较严重的像散现象，不利于成像品质的提升。
31.在其中一个实施例中，所述光学系统包括设于所述第三透镜与所述第四透镜之间的孔径光阑，且所述光学系统满足关系：
32.‑
2.4＜f123/f＜
‑
1.4；
33.f123为所述第一透镜、所述第二透镜及所述第三透镜的组合焦距，f为所述光学系统的有效焦距。满足该关系式条件时，位于孔径光阑物方的前透镜组整体为光学系统提供负屈折力，从而有利于大角度入射的光线能够穿过孔径光阑，进而实现光学系统的广角化设计，同时也有利于拥有大角度视场的光学系统的像面亮度得到提升。超过关系式的上限时，则前透镜组的负屈折力过强，拥有大视角特性的光学系统的边缘视场易产生较严重的像散，从而降低边缘视场的成像解析度。
34.在其中一个实施例中，所述光学系统满足关系：
35.3.5＜r3/ct2＜16.5；
36.r3为所述第二透镜的物侧面于光轴处的曲率半径，ct2为所述第二透镜于光轴处的厚度。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，第二透镜的整体结构呈弯月型，从而可进一步汇聚光线，有利于收缩入射光线。同时通过满足上述关系式条件以对第二透镜的厚度及面型进行的合理配置，从而可避免第二透镜的厚度过大，以利于实现光学系统的轻量化设计，另外也能避免第二透镜的物侧面由于过于弯曲而导致加工难度过大的问题。
37.在其中一个实施例中，所述光学系统满足关系：
38.7.8＜ttl/f＜9.5；
39.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。通过满足上述光学系统的光学总长与有效焦距的关系，从而在满足光学系统对大视场角要求的同时，光学系统的光学总长还能得到有效约束，以此满足光学系统的小型化设计。超过关系式上限时，光学系统的总长过长，不利于小型化；低于关系式
的下限时，光学系统的焦距过长，则不利于满足光学系统对大视角特性的要求，难以获得足够的物空间信息。
40.在其中一个实施例中，所述光学系统满足关系：
41.10mm＜2*f*tan(fov/2)＜11.5mm；
42.f为所述光学系统的有效焦距，fov为所述光学系统的最大视场角。满足该关系式条件时，可以控制整个光学系统的畸变量，使光学系统的畸变能够得到较好的抑制，从而提高光学系统的分辨能力，降低较大视野范围的拍摄画面的失真风险。
43.一种摄像模组，所述摄像模组包括图像传感器及上述任意一项所述的光学系统，所述图像传感器设于所述光学系统的像侧。上述光学系统的像差，特别是像散能够被良好的校正，从而使得摄像模组能够拥有良好的拍摄质量。
44.一种电子设备，所述电子设备包括固定件及上述的摄像模组，所述摄像模组设于所述固定件。通过采用上述摄像模组，电子设备能够拥有良好的拍摄质量。
45.一种汽车，所述汽车包括安装部及上述的电子设备，所述电子设备设置于所述安装部。通过采用上述应用有光学系统的电子设备，汽车能够通过电子设备获取更为清晰的驾驶者状态及路况状态，从而能够提高车载辅助系统对影像的识别准确度，以此可作出更为准确的安全预警，进而有利于提高驾驶安全性。
附图说明
46.图1为本技术第一实施例提供的光学系统的结构示意图；
47.图2包括第一实施例中光学系统的纵向球差图、像散图和畸变图；
48.图3为本技术第二实施例提供的光学系统的结构示意图；
49.图4包括第二实施例中光学系统的纵向球差图、像散图和畸变图；
50.图5为本技术第三实施例提供的光学系统的结构示意图；
51.图6包括第三实施例中光学系统的纵向球差图、像散图和畸变图；
52.图7为本技术第四实施例提供的光学系统的结构示意图；
53.图8包括第四实施例中光学系统的纵向球差图、像散图和畸变图；
54.图9为本技术第五实施例提供的光学系统的结构示意图；
55.图10包括第五实施例中光学系统的纵向球差图、像散图和畸变图；
56.图11为本技术第六实施例提供的光学系统的结构示意图；
57.图12包括第六实施例中光学系统的纵向球差图、像散图和畸变图；
58.图13为本技术一实施例提供的摄像模组的示意图；
59.图14为本技术一实施例提供的电子设备的结构示意图；
60.图15为本技术一实施例提供的应用有电子设备的汽车的结构示意图。
具体实施方式
61.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型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实用新型。但是本实用新型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实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公
开的具体实施例的限制。
62.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“厚度”、“上”、“前”、“后”、“轴向”、“径向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
63.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。在本实用新型的描述中，“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。
64.在本实用新型中，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实用新型中的具体含义。
65.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。
66.参考图1，本技术的实施例提供一种具有六片式结构的光学系统10，光学系统10可应用于车载摄像设备中以获取驾驶员的面部状态或者路况状态。
67.光学系统沿光轴101由物侧至像侧依次包括具有负屈折力的第一透镜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、具有正屈折力的第四透镜l4、具有正屈折力的第五透镜l5及具有负屈折力的第六透镜l6。
68.第一透镜l1具有物侧面s1和像侧面s2，第二透镜l2具有物侧面s3和像侧面s4，第三透镜l3具有物侧面s5和像侧面s6，第四透镜l4具有物侧面s7和像侧面s8，第五透镜l5具有物侧面s9及像侧面s10，第六透镜l6具有物侧面s11和像侧面s12。同时，光学系统10还有一成像面s13，成像面s13位于第六透镜l6的像侧。一般地，光学系统10的成像面s13与图像传感器的感光面重合，为方便理解，也可将成像面s13视为感光元件的感光面。
69.进一步地，在本技术的实施例中，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的物侧面s5于近光轴处为凸面；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的物侧面s9于近光轴处为凸面，像侧面s10于近光轴处为凸面。
70.拥有上述透镜屈折力及面型设计的光学系统10，可在拥有大视角特性的同时还能对像差实现良好地校正，从而有利于光学系统10拥有良好地成像质量。其中，第一透镜l1和第二透镜l2均为负透镜，从而可形成逆焦透镜结构，以使与光学系统10的光轴101呈大角度夹角的入射光线能够被第一透镜l1和第二透镜l2有效偏折而进入光学系统10，使光学系统10拥有大视角甚至广角特性。另外，通过搭配第三透镜l3、第四透镜l4及第五透镜l5的正屈折力设计，从而可有效平衡第一透镜l1和第二透镜l2所提供的负屈折力贡献，以此有效修正因大视角所产生的畸变，进而提升成像品质。进一步地，由于第四透镜l4和第五透镜l5的物侧及像侧面型均为凸面，因此也有助于缩短光学系统10的轴向尺寸，以利于小型化设计。
而将第六透镜l6设计为负透镜，可对第三透镜l3至第五透镜l5所提供的较大的正屈折力实现进一步的平衡，使光学系统10的像差得到进一步校正，同时还有利于增大光学系统10的后焦，一方面可增加调焦范围以降低与图像传感器装配时的公差敏感度，另一方面也有利于增大光线从第六透镜l6出射后的传播空间，从而可降低光学系统10在调节像差时的设计难度。
71.另外，本技术实施例中的光学系统10还满足如下关系：
72.‑
9.1＜f1/ct1＜
‑
7；f1为第一透镜l1的有效焦距，ct1为第一透镜l1于光轴处的厚度。当满足上述透镜屈折力及面型设计且同时满足上述关系式条件时，一方面可避免第一透镜l1的中心厚度过小，以降低第一透镜l1的中心厚度的公差敏感度，从而降低第一透镜l1的加工工艺难度，进而有利于提升镜头的组装良率并进一步的降低生产成本；另一方面，第一透镜l1的负屈折力强度能够被控制在合理的范围内，可避免第一透镜l1的屈折力强度过大而导致光学系统10产生较难校正的像散，从而有利于使光学系统10拥有良好成像质量；同时也有利于使光学系统10拥有广角特性，避免第一透镜l1的屈折力强度不足而导致视场角过小的问题。在一些实施例中，光学系统10所满足的该关系具体可以为
‑
9.03、
‑
8.96、
‑
8.77、
‑
8.54、
‑
8.3、
‑
8.15、
‑
7.92、
‑
7.64、
‑
7.52、
‑
7.43、
‑
7.33、
‑
7.28或
‑
7.15。
73.进一步地，在一些实施例中，光学系统10还满足以下至少一个关系，且当满足任一关系时均可拥有相应的技术效果：
74.0＜d/(2*imgh*fov)≤0.04deg
‑1；d为第一透镜l1的物侧面s1的最大有效通光口径，imgh为光学系统10的最大视场角所对应的像高的一半，fov为光学系统10的最大视场角。满足该关系式条件时，可使光学系统10的物侧端拥有小口径的特征，从而可实现小头部设计。在一些实施例中，光学系统10所满足的该关系具体可以为0.0108、0.011或0.0112，数值单位为deg
‑1。应注意的是，imgh也可解释为最大成像圆的半径。另外，光学系统10一般与图像传感器装配以形成摄像模组，图像传感器的矩形有效像素区域具有对角线方向，当装配图像传感器后，imgh也可理解为该矩形有效像素区域的对角线长度的一半。
75.3＜imgh/epd＜4；imgh为光学系统10的最大视场角所对应的像高的一半，epd为光学系统10的入瞳直径。满足该关系式条件时，有利于提升光学系统10的像面亮度。超过关系式的上限时，则会导致光学系统10的入瞳直径过小，即缩小了入射光学系统10的光线束的宽度，不利于像面亮度的提升，进而导致成像清晰度不良；低于关系式的下限时，又会导致光学系统10的成像面尺寸过小，从而缩小光学系统10的视场范围，不利于增大光学系统10的视场角。在一些实施例中，光学系统10所满足的该关系具体可以为3.3、3.32、3.37、3.46、3.49、3.57、3.61、3.66或3.7。
76.6＜f3/f＜13；f3为第三透镜l3的有效焦距，f为光学系统10的有效焦距。由于入射光线首先经过具有较强负屈折力的第一透镜l1和第二透镜l2，因此容易导致边缘光线到达成像面s13时易产生较大的场曲。通过设置具有正屈折力的第三透镜l3，且当满足该关系式条件时，第三透镜l3的屈折力强度能够得到合理配置，有利于平衡由第一透镜l1和第二透镜l2的较强负屈折力所带来的像差，即能够校正光学系统10的边缘像差，提升成像解析度。超过关系式的上限时，第三透镜l3的正屈折力强度不足，难以对光学系统10的边缘像差进行校正；低于关系式的下限时，则会导致第三透镜l3的正屈折力强度过大，容易出现过度校正的问题，从而降低成像品质。在一些实施例中，光学系统10所满足的该关系具体可以为
6.3、6.41、6.83、7.2、7.26、8.36、8.9、9.3、10.3、10.64、11.5、11.97、12.2、12.56或12.88。
77.0.6＜(d12 ct2)/(ct3 d34)＜1.6；d12为第一透镜l1的像侧面s2至第二透镜l2的物侧面s3于光轴上的距离，ct2为第二透镜l2于光轴处的厚度，ct3为第三透镜l3于光轴处的厚度，d34为第三透镜l3的像侧面s6至第四透镜l4的物侧面s7于光轴上的距离。满足该关系式条件时，第二透镜l2和第三透镜l3的厚度及两者与邻近透镜之间的距离能够得到相互约束，光学系统10的物端结构的尺寸能够得到合理控制，一方面有利于提高光学系统10的结构紧凑性，满足小型化的设计；另一方面则能够使入射光线在经过光学系统10前四片透镜时拥有合理的过渡空间，从而有利于校正系统像差，提升成像解析度。超过关系式范围时，会导致前四片透镜中相应透镜厚度及透镜间距之间的配置不合理，一方面不利光学系统10的像差得到校正，从而降低成像品质；另一方面则容易导致相应透镜厚度及透镜间距过大而增加光学系统10对缩短总长的负担，不利于光学系统10的小型化设计。在一些实施例中，光学系统10所满足的该关系具体可以为0.8、0.84、0.96、1.19、1.27、1.38、1.42、1.47或1.5。
78.4.2＜f56/f＜12.5；f56为第五透镜l5和第六透镜l6的组合焦距，f为光学系统10的有效焦距，且其中第五透镜l5与第六透镜l6胶合。第五透镜l5为系统提供正屈折力，第六透镜l6为系统提供负屈折力，且通过使两者胶合，将有利于对两个透镜之间的像差实现相互校正。同时，满足该关系式条件时也有利于校正光学系统10的边缘像差、色差、像散等问题。超过关系式的上限时，则第五透镜l5与第六透镜l6所构成的胶合透镜的屈折力过小，难以抑制较大的边缘像差以及色差的产生，不利于提高分辨性能；低于关系式的下限时，则第五透镜l5和第六透镜l6所构成的胶合透镜的整体屈折力过强，从而使得光学系统10易产生较严重的像散现象，不利于成像品质的提升。在一些实施例中，光学系统10所满足的该关系具体可以为4.3、4.5、4.8、5.3、6.7、8.4、9.61、10.8、11.2、11.6或12.1。
79.‑
2.4＜f123/f＜
‑
1.4；f123为第一透镜l1、第二透镜l2及第三透镜l3的组合焦距，f为光学系统10的有效焦距，且光学系统10包括设于第三透镜l3与第四透镜l4之间的孔径光阑。满足该关系式条件时，位于孔径光阑物方的前透镜组整体为光学系统10提供负屈折力，从而有利于大角度入射的光线能够穿过孔径光阑，进而实现光学系统10的广角化设计，同时也有利于拥有大角度视场的光学系统10的像面亮度得到提升。超过关系式的上限时，则前透镜组的负屈折力过强，拥有大视角特性的光学系统10的边缘视场易产生较严重的像散，从而降低边缘视场的成像解析度。在一些实施例中，光学系统10所满足的该关系具体可以为
‑
2.3、
‑
2.2、
‑
2、
‑
1.8、
‑
1.7、
‑
1.6或
‑
1.5。
80.3.5＜r3/ct2＜16.5；r3为第二透镜l2的物侧面s3于光轴处的曲率半径，ct2为第二透镜l2于光轴处的厚度。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，第二透镜l2的整体结构呈弯月型，从而可进一步汇聚光线，有利于收缩入射光线。同时通过满足上述关系式条件以对第二透镜l2的厚度及面型进行的合理配置，从而可避免第二透镜l2的厚度过大，以利于实现光学系统10的轻量化设计，另外也能避免第二透镜l2的物侧面s3由于过于弯曲而导致加工难度过大的问题。在一些实施例中，光学系统10所满足的该关系具体可以为3.8、4、4.5、6、7.5、8.8、9.4、11、13.6、14.8、15.6、15.9或16.2。
81.7.8＜ttl/f＜9.5；ttl为第一透镜l1的物侧面s1至光学系统10的成像面s13于光轴上的距离，f为光学系统10的有效焦距。通过满足上述光学系统10的光学总长与有效焦距
的关系，从而在满足光学系统10对大视场角要求的同时，光学系统10的光学总长还能得到有效约束，以此满足光学系统10的小型化设计。超过关系式上限时，光学系统10的总长过长，不利于小型化；低于关系式的下限时，光学系统10的焦距过长，则不利于满足光学系统10对大视角特性的要求，难以获得足够的物空间信息。在一些实施例中，光学系统10所满足的该关系具体可以为7.9、8.1、8.47、8.7、8.9、9、9.14或9.2。
82.10mm＜2*f*tan(fov/2)＜11.5mm；f为光学系统10的有效焦距，fov为光学系统10的最大视场角。满足该关系式条件时，可以控制整个光学系统10的畸变量，使光学系统10的畸变能够得到较好的抑制，从而提高光学系统10的分辨能力，降低较大视野范围的拍摄画面的失真风险。在一些实施例中，光学系统10所满足的该关系具体可以为10.25、10.33、10.46、10.68、10.85、11.1、11.26或11.33，数值单位为mm。
83.应注意的是，以上各关系式条件中参数数值的参考波长为587.56nm，且以上各关系式条件及其所带来的技术效果针对的是具有上述透镜设计的六片式光学系统10。在无法确保前述光学系统10的透镜设计(透镜数量、屈折力配置、面型配置等)时，将难以确保光学系统10在满足这些关系依然能够拥有相应的技术效果，甚至会出现摄像性能显著下降的可能。
84.光学系统10包括孔径光阑sto，孔径光阑sto用于控制光学系统10的进光量，并能够起到阻挡非有效光线以及控制景深的大小。在一些实施例中，光阑sto可设于第一透镜l1的物侧，也可设于光学系统10中的两个相邻透镜之间。
85.在一些实施例中，光学系统10中的至少一个透镜具有非球面面型，当透镜的至少一侧表面(物侧面或像侧面)为非球面时，即可称该透镜具有非球面面型。具体地，可以将各透镜的物侧面及像侧面均设计为非球面。非球面的面型设置能够进一步帮助光学系统10更为有效地消除像差，改善成像质量，同时还有利于光学系统10的小型化设计，使光学系统10能够在保持小型化设计的前提下同时具备优良的光学效果。当然，在另一些实施例中，光学系统10中至少一个透镜可具有球面面型，球面面型的设计可降低透镜的制备难度，降低制备成本。应注意的是，附图中的各透镜厚度、表面曲率等尺寸的比例可能存在一定的偏差。另外还应注意的是，当某个透镜的物侧面或像侧面为非球面时，该面可以存在反曲结构，此时该面由中心至边缘的面型将发生改变。
86.非球面的面型计算可参考非球面公式：
[0087][0088]
其中，z为非球面上相应点到该面于光轴处的切平面的距离，r为非球面上相应点到光轴的距离，c为非球面于光轴处的曲率，k为圆锥系数，ai为非球面面型公式中与第i阶高次项相对应的高次项系数。
[0089]
以下通过更为详细的实施例来对本技术的光学系统10进行说明：
[0090]
第一实施例
[0091]
参考图1和图2，第一实施例提供了一种具有六片式结构的光学系统10，光学系统10沿光轴101由物侧至像侧依次包括具有负屈折力的第一透镜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、具有正屈折力的第四透镜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。图2包括第一实施例中光学系统10的纵向球差图、像散图和畸变图，其中像散图和畸变图的参考波长为587.56nm。
[0092]
第一透镜l1的物侧面s1为凸面，像侧面s2为凹面。
[0093]
第二透镜l2的物侧面s3为凸面，像侧面s4为凹面。
[0094]
第三透镜l3的物侧面s5为凸面，像侧面s6为凸面。
[0095]
第四透镜l4的物侧面s7为凸面，像侧面s8为凸面。
[0096]
第五透镜l5的物侧面s9为凸面，像侧面s10为凸面。
[0097]
第六透镜l6的物侧面s11为凹面，像侧面s12为凸面。
[0098]
应注意的是，当称某一透镜表面为凸面时，该透镜表面将整体呈现为凸面，但该表面可以为非球面或球面。同样地，当称某一透镜表面为凹面时，该表面可以为非球面或球面，但整体呈现为凹面。
[0099]
在上述光学系统10中，第一透镜l1和第二透镜l2均为负透镜，从而可形成逆焦透镜结构，以使与光学系统10的光轴101呈大角度夹角的入射光线能够被第一透镜l1和第二透镜l2有效偏折而进入光学系统10，使光学系统10拥有大视角甚至广角特性。另外，通过搭配第三透镜l3、第四透镜l4及第五透镜l5的正屈折力设计，从而可有效平衡第一透镜l1和第二透镜l2所提供的负屈折力贡献，以此有效修正因大视角所产生的畸变，进而提升成像品质。进一步地，由于第四透镜l4和第五透镜l5的物侧及像侧面型均为凸面，因此也有助于缩短光学系统10的轴向尺寸，以利于小型化设计。而将第六透镜l6设计为负透镜，可对第三透镜l3至第五透镜l5所提供的较大的正屈折力实现进一步的平衡，使光学系统10的像差得到进一步校正，同时还有利于增大光学系统10的后焦，一方面可增加调焦范围以降低与图像传感器装配时的公差敏感度，另一方面也有利于增大光线从第六透镜l6出射后的传播空间，从而可降低光学系统10在调节像差时的设计难度。
[0100]
在该实施例中，光学系统10的各透镜参数由以下的表1展现。由系统物侧至像侧的各元件依次按照表1从上至下的顺序排列，其中光阑表征孔径光阑。滤光片110和保护玻璃120可以为光学系统10的一部分，也可从光学系统10中去除，但当去除滤光片110及保护玻璃120后，光学系统110的光学总长保持不变。面序号s1和s2所对应的表面分别表示第一透镜l1的物侧面s1和像侧面s2，其他面序号所对应的透镜表面可类推。y半径为透镜相应表面于光轴101处的曲率半径。透镜于“厚度”参数列中的第一个数值的绝对值为该透镜于光轴101上的厚度，第二个数值的绝对值为该透镜的像侧面至后一光学元件(透镜或光阑)于光轴101上的距离。光阑的厚度参数表示光阑面至像方相邻透镜的物侧面于光轴101上的距离。表格中各透镜的折射率、阿贝数和焦距的参考波长均为587.56nm，且y半径、厚度、焦距(有效焦距)的数值单位均为毫米(mm)。另外，以下各实施例中用于关系式计算的参数数据和透镜面型结构以相应实施例中的透镜参数表格中的数据为准。
[0101]
表1
[0102][0103]
由表1可知，第一实施例中的光学系统10的有效焦距f为2.03mm，光圈数fno为2.2，最大视场角fov为140
°
。光学系统10与图像传感器装配以形成摄像模组，图像传感器的矩形有效像素区域具有对角线方向，当装配图像传感器后，fov也可理解为光学系统10于该对角线方向的最大视场角。
[0104]
另外，第一实施例中的第一透镜l1和第三透镜l3的物侧面及像侧面均为球面，且两个透镜的材质均为玻璃。第二透镜l2、第四透镜l4、第五透镜l5和第六透镜l6的物侧面及像侧面均为非球面，且这些透镜的材质均为塑料，塑料材质包括但不限于聚碳酸脂、聚甲基丙烯酸甲酯、树脂等。另外，第五透镜l5的像侧面s10与第六透镜l6的物侧面s11胶合，两个透镜表面的面型互补。
[0105]
以下表2展现了表1中相应透镜表面的非球面系数，其中k为圆锥系数，ai为非球面面型公式中与第i阶高次项相对应的系数。
[0106]
表2
[0107]
面序号s3s4s7s8s9s11s12k0.000e 000.000e 00
‑
5.687e 015.041e
‑
010.000e 000.000e 000.000e 00a41.329e
‑
022.083e
‑
02
‑
4.584e
‑
02
‑
2.160e
‑
02
‑
5.172e
‑
02
‑
1.034e
‑
01
‑
8.163e
‑
03a6
‑
4.883e
‑
04
‑
1.908e
‑
03
‑
1.075e
‑
03
‑
2.844e
‑
046.360e
‑
035.873e
‑
022.823e
‑
03a81.009e
‑
042.221e
‑
03
‑
3.680e
‑
041.329e
‑
04
‑
5.801e
‑
04
‑
3.217e
‑
03
‑
1.241e
‑
03a10
‑
3.325e
‑
06
‑
1.156e
‑
04
‑
1.075e
‑
04
‑
1.052e
‑
042.093e
‑
042.937e
‑
041.740e
‑
05a120.000e 000.000e 00
‑
3.369e
‑
22
‑
2.902e
‑
225.284e
‑
210.000e 000.000e 00a140.000e 000.000e 000.000e 000.000e 000.000e 000.000e 000.000e 00a160.000e 000.000e 000.000e 000.000e 000.000e 000.000e 000.000e 00a180.000e 000.000e 000.000e 000.000e 000.000e 000.000e 000.000e 00
a200.000e 000.000e 000.000e 000.000e 000.000e 000.000e 000.000e 00
[0108]
在第一实施例中，光学系统10还满足以下各关系：
[0109]
f1/ct1＝
‑
7.991；f1为第一透镜l1的有效焦距，ct1为第一透镜l1于光轴101处的厚度。当满足上述透镜屈折力及面型设计且同时满足上述关系式条件时，一方面可避免第一透镜l1的中心厚度过小，以降低第一透镜l1的中心厚度的公差敏感度，从而降低第一透镜l1的加工工艺难度，进而有利于提升镜头的组装良率并进一步的降低生产成本；另一方面，第一透镜l1的负屈折力强度能够被控制在合理的范围内，可避免第一透镜l1的屈折力强度过大而导致光学系统10产生较难校正的像散，从而有利于使光学系统10拥有良好成像质量；同时也有利于使光学系统10拥有广角特性，避免第一透镜l1的屈折力强度不足而导致视场角过小的问题。
[0110]
d/(2*imgh*fov)＝0.0111deg
‑1；d为第一透镜l1的物侧面s1的最大有效通光口径，imgh为光学系统10的最大视场角所对应的像高的一半，fov为光学系统10的最大视场角。满足该关系式条件时，可使光学系统10的物侧端拥有小口径的特征，从而可实现小头部设计。
[0111]
3＜imgh/epd＜4；imgh为光学系统10的最大视场角所对应的像高的一半，epd为光学系统10的入瞳直径。满足该关系式条件时，有利于提升光学系统10的像面亮度，同时也有利于增大视场角，以利于光学系统10拥有广角特性。
[0112]
f3/f＝6.267；f3为第三透镜l3的有效焦距，f为光学系统10的有效焦距。由于入射光线首先经过具有较强负屈折力的第一透镜l1和第二透镜l2，因此容易导致边缘光线到达成像面s13时易产生较大的场曲。通过设置具有正屈折力的第三透镜l3，且当满足该关系式条件时，第三透镜l3的屈折力强度能够得到合理配置，有利于平衡由第一透镜l1和第二透镜l2的较强负屈折力所带来的像差，即能够校正光学系统10的边缘像差，提升成像解析度。
[0113]
(d12 ct2)/(ct3 d34)＝0.812；d12为第一透镜l1的像侧面s2至第二透镜l2的物侧面s3于光轴上的距离，ct2为第二透镜l2于光轴处的厚度，ct3为第三透镜l3于光轴处的厚度，d34为第三透镜l3的像侧面s6至第四透镜l4的物侧面s7于光轴上的距离。满足该关系式条件时，第二透镜l2和第三透镜l3的厚度及两者与邻近透镜之间的距离能够得到相互约束，光学系统10的物端结构的尺寸能够得到合理控制，一方面有利于提高光学系统10的结构紧凑性，满足小型化的设计；另一方面则能够使入射光线在经过光学系统10前四片透镜时拥有合理的过渡空间，从而有利于校正系统像差，提升成像解析度。
[0114]
f56/f＝4.426；f56为第五透镜l5和第六透镜l6的组合焦距，f为光学系统10的有效焦距，且其中第五透镜l5与第六透镜l6胶合。第五透镜l5为系统提供正屈折力，第六透镜l6为系统提供负屈折力，且通过使两者胶合，将有利于对两个透镜之间的像差实现相互校正。同时，满足该关系式条件时也有利于校正光学系统10的边缘像差、色差、像散等问题。
[0115]
f123/f＝
‑
2.38；f123为第一透镜l1、第二透镜l2及第三透镜l3的组合焦距，f为光学系统10的有效焦距，且光学系统10包括设于第三透镜l3与第四透镜l4之间的孔径光阑。满足该关系式条件时，位于孔径光阑物方的前透镜组整体为光学系统10提供负屈折力，从而有利于大角度入射的光线能够穿过孔径光阑，进而实现光学系统10的广角化设计，同时也有利于拥有大角度视场的光学系统10的像面亮度得到提升。
[0116]
r3/ct2＝9.323；r3为第二透镜l2的物侧面s3于光轴处的曲率半径，ct2为第二透镜l2于光轴处的厚度。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，第二透镜l2的整体结构呈弯月型，从而可进一步汇聚光线，有利于收缩入射光线。同时通过满足上述关系式条件以对第二透镜l2的厚度及面型进行的合理配置，从而可避免第二透镜l2的厚度过大，以利于实现光学系统10的轻量化设计，另外也能避免第二透镜l2的物侧面s3由于过于弯曲而导致加工难度过大的问题。
[0117]
ttl/f＝8.329；ttl为第一透镜l1的物侧面s1至光学系统10的成像面s13于光轴上的距离，f为光学系统10的有效焦距。通过满足上述光学系统10的光学总长与有效焦距的关系，从而在满足光学系统10对大视场角要求的同时，光学系统10的光学总长还能得到有效约束，以此满足光学系统10的小型化设计。
[0118]
2*f*tan(fov/2)＝11.153mm；f为光学系统10的有效焦距，fov为光学系统10的最大视场角。满足该关系式条件时，可以控制整个光学系统10的畸变量，使光学系统10的畸变能够得到较好的抑制，从而提高光学系统10的分辨能力，降低较大视野范围的拍摄画面的失真风险。
[0119]
图2包括光学系统10的纵向球面像差图(longitudinal spherical aberration)，其表示不同波长的光线经由镜头后的汇聚焦点偏离。纵向球面像差图的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)，横坐标表示成像面到光线与光轴101交点的距离(单位为mm)。由纵向球面像差图可知，第一实施例中的各波长光线的汇聚焦点偏离程度较小且趋于一致，成像画面中的弥散斑或色晕得到有效抑制。特别地，波长为940nm的红外光在光学系统10中的纵向球差也能够得到良好的调节，其汇聚焦点的偏离程度较小且与各可见光波长下的汇聚焦点的偏离程度趋于一致，由此可知光学系统10能够适用于对可见光及近红外光的成像，即能够实现日夜两用。因此在一些实施例中，设于第六透镜l6像侧的滤光片可以为带通滤光片，带通滤光片可允许390nm
‑
950nm的光线通过，从而可通过一个摄像模组便实现白天及黑夜下的良好成像。在另一些实施例中，可设置只允许可见光或者只允许近红外光通过的滤光片。
[0120]
图2还包括光学系统10的场曲图(astigmatic field curves)，其中s曲线代表587.56nm下的弧矢场曲，t曲线代表587.56nm下的子午场曲。由图中可知，系统的子午和弧矢场曲较小，最大场曲被控制在0.05mm以内，且各视场中的子午场曲与弧矢场曲的间距较小，从而可知各视场的场曲和像散均得到了良好的校正，成像弯曲不明显，从而视场中心和边缘均能够拥有清晰的成像。图2还包括光学系统10的畸变图(distortion)，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。
[0121]
第二实施例
[0122]
参考图3和图4，第二实施例中的光学系统10沿光轴101由物侧至像侧依次包括具有负屈折力的第一透镜l1、具有负屈折力的第二透镜l2、光阑sto、具有正屈折力的第三透镜l3、具有正屈折力的第四透镜l4、具有正屈折力的第五透镜l5及具有负屈折力的第六透镜l6。图4包括该实施例中光学系统10的纵向球差图、像散图和畸变图，其中像散图和畸变图的参考波长为587.56nm。
[0123]
第一透镜l1的物侧面s1为凸面，像侧面s2为凹面。
[0124]
第二透镜l2的物侧面s3为凸面，像侧面s4为凹面。
[0125]
第三透镜l3的物侧面s5为凸面，像侧面s6为凸面。
[0126]
第四透镜l4的物侧面s7为凸面，像侧面s8为凸面。
[0127]
第五透镜l5的物侧面s9为凸面，像侧面s10为凸面。
[0128]
第六透镜l6的物侧面s11为凹面，像侧面s12为凸面。其中第五透镜l5与第六透镜l6构成胶合透镜。
[0129]
第二实施例中光学系统10的各透镜参数由表3和表4给出，其中各结构和参数的定义可由第一实施例中得出，此处不加以赘述。各透镜参数的参考波长为587.56nm。
[0130]
表3
[0131][0132]
表4
[0133]
面序号s3s4s7s8s9s11s12k0.000e 000.000e 003.041e 005.041e
‑
010.000e 000.000e 000.000e 00a41.329e
‑
022.083e
‑
02
‑
1.569e 02
‑
2.160e
‑
02
‑
1.172e
‑
02
‑
1.034e
‑
01
‑
8.163e
‑
03a6
‑
4.883e
‑
04
‑
1.908e
‑
03
‑
1.584e
‑
02
‑
1.844e
‑
041.360e
‑
035.873e
‑
026.823e
‑
03a81.009e
‑
041.221e
‑
03
‑
4.075e
‑
031.329e
‑
04
‑
5.801e
‑
04
‑
4.217e
‑
03
‑
1.241e
‑
03a10
‑
6.325e
‑
06
‑
1.156e
‑
04
‑
6.680e
‑
04
‑
1.052e
‑
042.093e
‑
042.937e
‑
047.740e
‑
05a120.000e 000.000e 00
‑
5.075e
‑
04
‑
3.902e
‑
221.284e
‑
210.000e 000.000e 00a140.000e 000.000e 00
‑
3.369e
‑
220.000e 000.000e 000.000e 000.000e 00a160.000e 000.000e 000.000e 000.000e 000.000e 000.000e 000.000e 00a180.000e 000.000e 000.000e 000.000e 000.000e 000.000e 000.000e 00a200.000e 000.000e 000.000e 000.000e 000.000e 000.000e 000.000e 00
[0134]
该实施例中的摄像模组10满足以下关系：
[0135]
f1/ct1
‑
7.991f56/f4.426d/(2*imgh*fov)(deg
‑1)0.011110f123/f
‑
2.380imgh/epd3.296r3/ct29.323
f3/f6.267ttl/f8.344(d12 ct2)/(ct3 d34)0.8122*f*tan(fov/2)(mm)11.153
[0136]
由图4的各像差图可知，光学系统10的纵向球差、场曲、像散和畸变均得到良好的控制，从而说明该实施例的光学系统10拥有良好的成像品质。
[0137]
第三实施例
[0138]
参考图5和图6，第三实施例中的光学系统10沿光轴101由物侧至像侧依次包括具有负屈折力的第一透镜l1、具有负屈折力的第二透镜l2、光阑sto、具有正屈折力的第三透镜l3、具有正屈折力的第四透镜l4、具有正屈折力的第五透镜l5及具有负屈折力的第六透镜l6。图6包括该实施例中光学系统10的纵向球差图、像散图和畸变图，其中像散图和畸变图的参考波长为587.56nm。
[0139]
第一透镜l1的物侧面s1为凸面，像侧面s2为凹面。
[0140]
第二透镜l2的物侧面s3为凸面，像侧面s4为凹面。
[0141]
第三透镜l3的物侧面s5为凸面，像侧面s6为凸面。
[0142]
第四透镜l4的物侧面s7为凸面，像侧面s8为凸面。
[0143]
第五透镜l5的物侧面s9为凸面，像侧面s10为凸面。
[0144]
第六透镜l6的物侧面s11为凹面，像侧面s12为凸面。其中第五透镜l5与第六透镜l6构成胶合透镜。
[0145]
第三实施例中光学系统10的各透镜参数由表5和表6给出，其中各结构和参数的定义可由第一实施例中得出，此处不加以赘述。各透镜参数的参考波长为587.56nm。
[0146]
表5
[0147]
[0148]
表6
[0149]
面序号s3s4s7s8s9s11s12k0.000e 000.000e 00
‑
2.529e 018.869e
‑
010.000e 000.000e 000.000e 00a41.355e
‑
022.087e
‑
02
‑
1.566e
‑
02
‑
2.380e
‑
02
‑
1.435e
‑
02
‑
1.063e
‑
01
‑
9.038e
‑
03a6
‑
1.020e
‑
03
‑
6.257e
‑
03
‑
4.471e
‑
03
‑
5.261e
‑
051.395e
‑
035.949e
‑
026.866e
‑
03a81.117e
‑
041.290e
‑
03
‑
2.422e
‑
042.016e
‑
04
‑
6.026e
‑
04
‑
1.509e
‑
03
‑
1.259e
‑
03a10
‑
7.147e
‑
06
‑
3.340e
‑
04
‑
2.320e
‑
04
‑
1.335e
‑
042.183e
‑
043.148e
‑
047.994e
‑
05a120.000e 000.000e 00
‑
3.393e
‑
22
‑
8.605e
‑
225.452e
‑
210.000e 000.000e 00a140.000e 000.000e 000.000e 000.000e 000.000e 000.000e 000.000e 00a160.000e 000.000e 000.000e 000.000e 000.000e 000.000e 000.000e 00a180.000e 000.000e 000.000e 000.000e 000.000e 000.000e 000.000e 00a200.000e 000.000e 000.000e 000.000e 000.000e 000.000e 000.000e 00
[0150]
该实施例中的摄像模组10满足以下关系：
[0151]
f1/ct1
‑
7.903f56/f4.238d/(2*imgh*fov)(deg
‑1)0.011043f123/f
‑
2.227imgh/epd3.301r3/ct28.251f3/f6.983ttl/f8.358(d12 ct2)/(ct3 d34)0.7872*f*tan(fov/2)(mm)11.153
[0152]
由图6的各像差图可知，光学系统10的纵向球差、场曲、像散和畸变均得到良好的控制，从而说明该实施例的光学系统10拥有良好的成像品质。
[0153]
第四实施例
[0154]
参考图7和图8，第四实施例中的光学系统10沿光轴101由物侧至像侧依次包括具有负屈折力的第一透镜l1、具有负屈折力的第二透镜l2、光阑sto、具有正屈折力的第三透镜l3、具有正屈折力的第四透镜l4、具有正屈折力的第五透镜l5及具有负屈折力的第六透镜l6。图8包括该实施例中光学系统10的纵向球差图、像散图和畸变图，其中像散图和畸变图的参考波长为587.56nm。
[0155]
第一透镜l1的物侧面s1为凸面，像侧面s2为凹面。
[0156]
第二透镜l2的物侧面s3为凸面，像侧面s4为凹面。
[0157]
第三透镜l3的物侧面s5为凸面，像侧面s6为凹面。
[0158]
第四透镜l4的物侧面s7为凸面，像侧面s8为凸面。
[0159]
第五透镜l5的物侧面s9为凸面，像侧面s10为凸面。
[0160]
第六透镜l6的物侧面s11为凹面，像侧面s12为凸面。其中第五透镜l5与第六透镜l6构成胶合透镜。
[0161]
第四实施例中光学系统10的各透镜参数由表7和表8给出，其中各结构和参数的定义可由第一实施例中得出，此处不加以赘述。各透镜参数的参考波长为587.56nm。
[0162]
表7
[0163][0164][0165]
表8
[0166]
面序号s3s4s5s6s9s11s12k0.000e 000.000e 000.000e 000.000e 000.000e 000.000e 001.623e 01a41.364e
‑
023.068e
‑
022.091e
‑
022.529e
‑
024.217e
‑
03
‑
5.006e
‑
024.614e
‑
03a6
‑
1.611e
‑
031.093e
‑
031.039e
‑
044.912e
‑
03
‑
9.618e
‑
044.991e
‑
021.422e
‑
03a81.447e
‑
05
‑
1.689e
‑
051.524e
‑
04
‑
4.978e
‑
041.914e
‑
04
‑
1.870e
‑
02
‑
1.230e
‑
03a10
‑
1.505e
‑
07
‑
2.657e
‑
04
‑
2.197e
‑
042.059e
‑
04
‑
1.156e
‑
042.968e
‑
031.326e
‑
04a120.000e 000.000e 000.000e 000.000e 001.019e
‑
180.000e 00
‑
2.755e
‑
20a140.000e 000.000e 000.000e 000.000e 000.000e 000.000e 000.000e 00a160.000e 000.000e 000.000e 000.000e 000.000e 000.000e 000.000e 00a180.000e 000.000e 000.000e 000.000e 000.000e 000.000e 000.000e 00a200.000e 000.000e 000.000e 000.000e 000.000e 000.000e 000.000e 00
[0167]
该实施例中的摄像模组10满足以下关系：
[0168]
f1/ct1
‑
9.086f56/f12.386d/(2*imgh*fov)(deg
‑1)0.011171f123/f
‑
1.439imgh/epd3.346r3/ct216.458f3/f9.283ttl/f7.810(d12 ct2)/(ct3 d34)1.5162*f*tan(fov/2)(mm)11.208
[0169]
由图8的各像差图可知，光学系统10的纵向球差、场曲、像散和畸变均得到良好的控制，从而说明该实施例的光学系统10拥有良好的成像品质。
[0170]
第五实施例
[0171]
参考图9和图10，第五实施例中的光学系统10沿光轴101由物侧至像侧依次包括具有负屈折力的第一透镜l1、具有负屈折力的第二透镜l2、光阑sto、具有正屈折力的第三透镜l3、具有正屈折力的第四透镜l4、具有正屈折力的第五透镜l5及具有负屈折力的第六透镜l6。图10包括该实施例中光学系统10的纵向球差图、像散图和畸变图，其中像散图和畸变图的参考波长为587.56nm。
[0172]
第一透镜l1的物侧面s1为凸面，像侧面s2为凹面。
[0173]
第二透镜l2的物侧面s3为凸面，像侧面s4为凹面。
[0174]
第三透镜l3的物侧面s5为凸面，像侧面s6为凸面。
[0175]
第四透镜l4的物侧面s7为凸面，像侧面s8为凸面。
[0176]
第五透镜l5的物侧面s9为凸面，像侧面s10为凸面。
[0177]
第六透镜l6的物侧面s11为凹面，像侧面s12为凸面。其中第五透镜l5与第六透镜l6构成胶合透镜。
[0178]
第五实施例中光学系统10的各透镜参数由表9和表10给出，其中各结构和参数的定义可由第一实施例中得出，此处不加以赘述。各透镜参数的参考波长为587.56nm。
[0179]
表9
[0180][0181]
表10
[0182]
面序号3456101112k0.000e 000.000e 000.000e 000.000e 000.000e 00
‑
2.357e
‑
011.456e 00a41.853e
‑
023.126e
‑
021.532e
‑
021.896e
‑
022.083e
‑
03
‑
2.402e
‑
021.276e
‑
02a6
‑
1.714e
‑
03
‑
2.517e
‑
03
‑
1.461e
‑
057.247e
‑
03
‑
1.791e
‑
031.842e
‑
026.254e
‑
03
a82.432e
‑
045.234e
‑
037.593e
‑
045.762e
‑
041.016e
‑
03
‑
1.523e
‑
02
‑
7.812e
‑
04a10
‑
1.597e
‑
05
‑
4.039e
‑
04
‑
1.989e
‑
04
‑
3.234e
‑
06
‑
2.227e
‑
042.423e
‑
038.707e
‑
05a123.088e
‑
17
‑
1.175e
‑
21
‑
6.157e
‑
21
‑
1.462e
‑
221.018e
‑
181.161e
‑
199.014e
‑
19a140.000e 000.000e 000.000e 000.000e 000.000e 000.000e 000.000e 00a160.000e 000.000e 000.000e 000.000e 000.000e 000.000e 000.000e 00a180.000e 000.000e 000.000e 000.000e 000.000e 000.000e 000.000e 00a200.000e 000.000e 000.000e 000.000e 000.000e 000.000e 000.000e 00
[0183]
该实施例中的摄像模组10满足以下关系：
[0184][0185][0186]
由图10的各像差图可知，光学系统10的纵向球差、场曲、像散和畸变均得到良好的控制，从而说明该实施例的光学系统10拥有良好的成像品质。
[0187]
第六实施例
[0188]
参考图11和图12，第六实施例中的光学系统10沿光轴101由物侧至像侧依次包括具有负屈折力的第一透镜l1、具有负屈折力的第二透镜l2、光阑sto、具有正屈折力的第三透镜l3、具有正屈折力的第四透镜l4、具有正屈折力的第五透镜l5及具有负屈折力的第六透镜l6。图12包括该实施例中光学系统10的纵向球差图、像散图和畸变图，其中像散图和畸变图的参考波长为587.56nm。
[0189]
第一透镜l1的物侧面s1为凸面，像侧面s2为凹面。
[0190]
第二透镜l2的物侧面s3为凸面，像侧面s4为凹面。
[0191]
第三透镜l3的物侧面s5为凸面，像侧面s6为凸面。
[0192]
第四透镜l4的物侧面s7为凸面，像侧面s8为凸面。
[0193]
第五透镜l5的物侧面s9为凸面，像侧面s10为凸面。
[0194]
第六透镜l6的物侧面s11为凹面，像侧面s12为凸面。其中第五透镜l5与第六透镜l6构成胶合透镜。
[0195]
第六实施例中光学系统10的各透镜参数由表11和表12给出，其中各结构和参数的定义可由第一实施例中得出，此处不加以赘述。各透镜参数的参考波长为587.56nm。
[0196]
表11
[0197][0198]
表12
[0199][0200][0201]
该实施例中的摄像模组10满足以下关系：
[0202]
f1/ct1
‑
7.105f56/f4.970d/(2*imgh*fov)(deg
‑1)0.010615f123/f
‑
1.763imgh/epd3.715r3/ct23.754f3/f12.090ttl/f9.337(d12 ct2)/(ct3 d34)1.3562*f*tan(fov/2)(mm)11.401
[0203]
由图12的各像差图可知，光学系统10的纵向球差、场曲、像散和畸变均得到良好的控制，从而说明该实施例的光学系统10拥有良好的成像品质。
[0204]
对于以上各具体实施例中的光学系统10而言，通过采用上述透镜屈折力及面型设
计，光学系统10可在拥有大视角特性的同时还能对像差实现良好地校正，从而能够拥有良好的成像质量。另外，第一透镜l1的负屈折力强度能够被控制在合理的范围内，可避免第一透镜l1的屈折力强度过大而导致光学系统10产生较难校正的像散，从而有利于使光学系统10拥有良好成像质量(可参考各具体实施例中的像散图，各视场的像散均被控制在0.05mm以内)。同时，以上光学系统10还拥有广角特性。特别地，根据各具体实施例的纵向球差可知，波长为940nm的红外光在光学系统10中的纵向球差能够得到良好的调节，其汇聚焦点的偏离程度较小且与各可见光波长下的汇聚焦点的偏离程度趋于一致，由此可知光学系统10能够适用于对可见光及近红外光的成像，即能够实现日夜两用。当光学系统10应用于车载摄像设备，汽车在从光线充足的环境驶入地下车库、隧道等环境较暗的环境时，车载摄像设备依然能够通过光学系统10获得良好的成像。
[0205]
参考图13，本技术在一些实施例中还提供了一种摄像模组20，摄像模组20包括光学系统10和图像传感器210，图像传感器210设置于光学系统10的像侧。图像传感器210可以为ccd(charge coupled device，电荷耦合器件)或cmos(complementary metal oxide semiconductor，互补金属氧化物半导体)。一般地，在装配时，光学系统10的成像面s13图像传感器210的感光面重合，感光面上的有效像素区域的形状一般为矩形，矩形有效像素区域的对角线方向所对应的最大视场角即为学系统10的最大视场角。通过采用光学系统10，摄像模组20将拥有大视角特征，且同时能够拥有良好的拍摄质量。
[0206]
在一些实施例中，摄像模组20包括设于光学系统10与图像传感器210之间的滤光片110。在一个实施例中，滤光片110可以为带通滤光片，带通滤光片可允许可见光及近红外光通过，此时通过一个摄像模组20便能够在白天及黑夜环境下均拥有的良好的成像，以此实现日夜两用，降低摄像设备的成本。
[0207]
在一些实施例中，摄像模组20还包括保护玻璃120，保护玻璃120设于滤光片110与图像传感器210之间，保护玻璃120用于保护图像传感器210。
[0208]
参考图14，本技术的一些实施例还提供了一种电子设备30，摄像模组20应用于电子设备30以使电子设备30具备摄像功能。具体地，电子设备30包括固定件310，摄像模组20安装于固定件310，固定件310可以为电路板、保护壳等部件。电子设备30包括但不限于车载摄像设备、飞行器摄像设备、监控摄像设备等能够与车载辅助系统配合的摄像电子设备。
[0209]
例如在一些实施例中，电子设备30为车载摄像设备，摄像模组20设置于车载摄像设备的固定件310内。在一些实施例中，电子设备30还包括安装板320，固定件310与安装板320转动连接，安装板320用于固定于车体上。电子设备30可配合辅助驾驶系统、自动驾驶系统以及显示屏中的至少一者，以将所获得的影像信息传送至终端以对驾驶员状态及路况实现判断，或者直接将影像显示于显示屏以供驾驶员观察。通过采用上述摄像模组20，电子设备30能够拥有良好的拍摄质量，从而能够更好地与车载辅助系统配合。
[0210]
参考图15，本技术的一些实施例还提供了一种汽车40。汽车40包括安装部410和上述电子设备30，电子设备30设置于安装部410。安装部410可以为前进气格栅、后视镜、左后视镜、右后视镜、车顶、后尾箱盖板等适合安装摄像设备的车体部位。通过采用上述应用有光学系统10的电子设备30，汽车40能够获取更为清晰的驾驶者状态及路况状态，从而能够提高车载辅助系统对影像的识别准确度，以此可作出更为准确的安全预警，进而有利于提高驾驶安全性。
[0211]
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。
[0212]
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。