CN112764201A - 光学系统、摄像模组及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种光学系统、摄像模组及电子设备。光学系统沿光轴由物侧至像侧依次包括：具有正屈折力的第一透镜；具有负屈折力的第二透镜，其物侧面于近光轴处为凸面；具有负屈折力的第三透镜，其像侧面于近光轴处为凹面；具有正屈折力的第四透镜，其物侧面于近光轴处为凸面；光学系统满足：0.5＜SD42/ImgH＜0.85；ImgH＞4.0mm；SD42为第四透镜的像侧面的最大有效半径，ImgH为光学系统的最大视场角所对应的像高的一半。通过以上设计，一方面将有利于系统拥有长焦特性，另一方面也能够良好抑制像差，以及抑制边缘视场的主光线从第四透镜出射时的出射角度，使得内视场的主光线角更好地与图像传感器匹配。

Description

光学系统、摄像模组及电子设备

技术领域

本发明涉及摄影成像技术领域，特别是涉及一种光学系统、摄像模组及电子设备。

背景技术

在摄影成像领域，一般会通过调节摄像镜头中各透镜参数之间的匹配关系以校正系统的像差，或者也会通过提高图像传感器的像素以提升摄像模组的成像清晰度。但若要有效提升摄像模组的成像质量，则需要共同协调摄像镜头和图像传感器之间配置，使两者的性能能够得到充分体现，进而提高成像质量。而如何更好地匹配摄像镜头与图像传感器以提高成像质量，也是目前业界所关注的重点之一。

发明内容

基于此，有必要针对如何更好地协调摄像镜头与图像传感器的问题，提供一种光学系统、摄像模组及电子设备。

一种光学系统，沿光轴由物侧至像侧依次包括：

具有正屈折力的第一透镜；

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；

具有负屈折力的第三透镜，所述第三透镜的像侧面于近光轴处为凹面；

具有正屈折力的第四透镜，所述第四透镜的物侧面于近光轴处为凸面；

所述光学系统满足关系：

0.5＜SD42/ImgH＜0.85；

ImgH＞4.0mm；

SD42为所述第四透镜的像侧面的最大有效半径，ImgH为所述光学系统的最大视场角所对应的像高的一半。

上述具有四片式结构的光学系统，通过以上透镜屈折力和面型的匹配设计，一方面将有利于系统拥有长焦特性，另一方面也能够对光线的会聚、发散实现良好的调节以抑制像差。且当所述光学系统进一步满足上述关于SD42和ImgH的参数条件时，所述第四透镜的像侧面最大有效通光口径与系统最大视场角所对应的像高之间能够得到合理的匹配，有利于抑制边缘视场的主光线从所述第四透镜出射时的出射角度，使该出射角度被控制在合理的范围内，防止边缘视场的主光线于成像面上的入射角过大而造成感光不良，同时也可使得内视场的主光线角更好地与图像传感器匹配，从而满足高像素的设计要求。另外，通过上述关系式条件的约束，所述第四透镜的径向尺寸能够得到抑制，从而有利于控制所述光学系统中透镜组的整体径向尺寸，使所述光学系统实现微型化设计。当SD42/ImgH≤0.5时，所述第四透镜的像侧面最大有效口径相对于成像面有效成像区域的尺寸而言过小，不利于减小光学总长，且容易引起边缘视场的光线偏转角过大，进而导致暗角的产生；当SD42/ImgH≥0.85时，则所述第四透镜的像侧面最大有效口径过大，易引起所述第四透镜的中心厚度、边缘厚度及透镜半径之间的分配不合理，增加加工难度，使得制造成型困难。

在其中一个实施例中，所述第一透镜至所述第四透镜中的至少一者为具有球面面型的玻璃透镜，且所述玻璃透镜满足关系：

1.5＜ndG＜1.8；

ndG为所述玻璃透镜于d光下的折射率。拥有上述球面面型及玻璃材质的设计时，可降低透镜的成型难度和加工成本，且当满足上述关系时，也可有效的提高光线的透射率，同时有利于强化透镜的像差修正能力，特别是能够更好地平衡色差，以使光学系统获得优良的成像品质。

在其中一个实施例中，所述光学系统满足关系：

-0.8＜f12/f34＜-0.1；

f12＞0；

f34＜0；

f12为所述第一透镜和所述第二透镜的组合焦距，f34为所述第三透镜和所述第四透镜的组合焦距。所述第一透镜和所述第二透镜具有正的组合焦距，而所述第三透镜和所述第四透镜具有负的组合焦距，且通过上述关系式条件对两者的约束，可使f12和f34的大小得以控制，从而能够实现系统球差的平衡，使轴上视场能够拥有的良好的成像品质；同时也可使系统主面远离成像面，从而使光学系统拥有更大的焦深，进而加强光学系统的摄远性能。

在其中一个实施例中，所述光学系统满足关系：

1.0＜R3/R4＜2.5；

R3为所述第二透镜的物侧面于光轴处的曲率半径，R4为所述第二透镜的像侧面于光轴处的曲率半径。满足上述关系时，可对所述第二透镜的物侧面和像侧面面型实现约束，防止两侧面型过于弯曲或过于平缓，一方面可提升所述第二透镜的加工可行性，另一方面也能有效修正系统球差和像散，提升光学系统的成像品质。当低于上述关系的下限时，所述第二透镜的物侧面面型会过度弯曲，容易导致该面成型不良，影响制造良率；或者导致像侧面过于平缓，不利于像差修正。当高于上述关系的上限时，所述第二透镜的物侧面面型太过平滑，导致像差修正困难，同时也会使外视场像散过大，影响长焦镜头成像质量；或者导致像侧面的面型过于弯曲，不易成型。

在其中一个实施例中，所述光学系统满足关系：

1.2＜f1/R1＜2.2；

f1为所述第一透镜的有效焦距，R1为所述第一透镜的物侧面于光轴处的曲率半径。满足上述关系时，可合理控制所述第一透镜屈折力强度，有利于以提升系统摄远能力，同时降低系统球差，提高成像的清晰度。当低于上述关系的下限时时，所述第一透镜提供的正屈折力过强，系统中的负透镜难以校正像差，导致成像质量不佳，且增加了像方透镜的设计难度。当高于上述关系的上限时，所述第一透镜提供的正屈折力不足，导致光学镜头摄远能力不足。

在其中一个实施例中，所述光学系统满足关系：

1.0＜f2/f3＜250.0；

f2为所述第二透镜的有效焦距，f3为所述第三透镜的有效焦距。所述第二透镜和所述第三透镜均为光学系统提供负屈折力，当满足上述关系时，可使所述第二透镜和第三透镜于近轴处的屈折力强度依次递增，以良好地抵消所述第一透镜产生的正球差，实现轴上良好成像画质，其中所述第三透镜提供的负屈折力也可使光线进一步发散，同时可改善外视场像散像差，从而满足高清晰成像的要求。

在其中一个实施例中，所述光学系统满足关系：

0.4＜f1/f4＜1.3；

f1为所述第一透镜的有效焦距，f4为所述第四透镜的有效焦距。所述第一透镜和所述第四透镜均为所述光学系统提供正屈折力，满足上述关系时，一方面可加强所述第一透镜对入射光线的会聚能力，另一方面可使所述第四透镜提供合适强度的正屈折力以平衡物方负透镜所产生的负球差，同时也可进一步加强所述光学系统的长焦远摄能力。

在其中一个实施例中，所述光学系统满足关系：

2.0＜(CT1+CT2+CT3)/(T12+T23)＜5.5；

CT1为所述第一透镜于光轴上的厚度，CT2为所述第二透镜于光轴上的厚度，CT3为所述第三透镜于光轴上的厚度，T12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，T23为所述第二透镜的像侧面至所述第三透镜的物侧面于光轴上的距离。满足上述关系时，可加强系统前三片透镜的抵抗力，使透镜不会过薄，不易破裂，从而能够较好地降低受到碰撞时的影响；且所述第一透镜至所述第三透镜配置的各透镜厚度及透镜间距合理，从而有利于光学系统的结构微型化设计，避免透镜过薄而影响镜头强度从而影响制造良率。在保证光学系统组装工艺性的同时，也能充分压缩透镜之间的间隔距离，使具有长焦特性的光学系统实现小型化设计。当高于上述关系的上限时，各透镜之间的间隔分配空间余量太小，导致光学系统敏感度加大且不利于各透镜的组装。当低于上述关系的下限时，透镜间距过大，不利于光学系统的小型化设计。

一种摄像模组，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出光侧。上述摄像模组中，所述光学系统与所述图像传感器之间能够得到合理的配置，可防止边缘视场的主光线于成像面上的入射角过大而造成感光不良，同时也可使得内视场的主光线角更好地与图像传感器匹配，从而满足高像素的设计要求。另外，上述光学系统中的透镜组的整体径向尺寸能够被较好的控制，从而也有利于摄像模组实现微型化设计。

一种电子设备，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，所述电子设备能够拥有良好的摄像性能，且能够以较小的空间安装所述摄像模组，进而有利于实现设备的小型化设计。

附图说明

图1为本申请第一实施例提供的光学系统的结构示意图；

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；

图3为本申请第二实施例提供的光学系统的结构示意图；

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；

图5为本申请第三实施例提供的光学系统的结构示意图；

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；

图7为本申请第四实施例提供的光学系统的结构示意图；

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；

图9为本申请第五实施例提供的光学系统的结构示意图；

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；

图11为本申请第六实施例提供的光学系统的结构示意图；

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；

图13为本申请一实施例提供的光学系统的结构示意图；

图14为本申请一实施例提供的摄像模组的示意图；

图15为本申请一实施例提供的电子设备的结构示意图。

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。

参考图1，本申请的实施例提供了一种具有四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第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3及第四透镜L4。光学系统10中各透镜同轴设置，即各透镜的光轴均位于同一直线上，该直线可称为光学系统10的光轴101。光学系统10中的各光学元件(如透镜、光阑)可与镜筒装配以构成摄像镜头。

第一透镜L1包括物侧面S1和像侧面S2，第二透镜L2包括物侧面S3和像侧面S4，第三透镜L3包括物侧面S5和像侧面S6，第四透镜L4包括物侧面S7和像侧面S8。光学系统10还有一成像面S9，成像面S9位于第四透镜L4的出射光路上。一般地，光学系统10的成像面S9与图像传感器的感光面重合，为方便理解，可将成像面S9视为图像传感器的感光表面。

在本申请的实施例中，第一透镜L1具有正屈折力，第二透镜L2具有负屈折力，第三透镜L3具有负屈折力，第四透镜L4具有正屈折力。但应注意的是，当描述透镜具有何种性质的屈折力时，可理解为该透镜至少于近轴处具有该种性质的屈折力。另外，在本申请实施例中，第二透镜L2的物侧面S3于近光轴处为凸面，第三透镜L3的像侧面S8于近光轴处为凹面，第四透镜L4的物侧面S7于近光轴处为凸面。

进一步地，光学系统10还满足关系：0.5＜SD42/ImgH＜0.85及ImgH＞4.0mm；SD42为第四透镜L4的像侧面S8的最大有效半径，ImgH为光学系统10的最大视场角所对应的像高的一半。应注意的是，图像传感器的矩形有效像素区域具有一对角线方向，当装配图像传感器后，光学系统10的最大视场角可理解为平行该对角线方向的最大视场角。ImgH可理解为成像面S9上矩形有效成像区域的对角线长度的一半。当装配图像传感器后，ImgH也可理解为图像传感器的矩形有效像素区域的中心至对角线边缘的距离，且上述有效成像区域的对角线方向平行于该矩形有效像素区域的对角线方向。在一些实施例中，光学系统10所满足的SD42/ImgH的关系具体可以为0.52、0.54、0.58、0.6、0.63、0.66、0.7、0.73、0.75、0.77或0.79。在一些实施例中，光学系统10所满足的ImgH的关系具体可以为4.15mm、4.17mm、4.19mm、4.21mm、4.23mm或4.25mm。

上述具有四片式结构的光学系统10，通过以上透镜屈折力和面型的匹配设计，一方面将有利于系统拥有长焦特性，另一方面也能够对光线的会聚、发散实现良好的调节以抑制像差。且当光学系统10进一步满足上述关于SD42/ImgH和ImgH的关系式条件时，第四透镜L4的像侧面S8最大有效通光口径与系统最大视场角所对应的像高之间能够得到合理的匹配，有利于抑制边缘视场的主光线从第四透镜L4出射时的出射角度，使该出射角度被控制在合理的范围内，防止边缘视场的主光线于成像面上的入射角过大而造成感光不良，同时也可使得内视场的主光线角更好地与图像传感器匹配，从而满足高像素的设计要求。另外，通过上述关系式条件的约束，第四透镜L4的径向尺寸能够得到抑制，从而有利于控制光学系统10中透镜组的整体径向尺寸，使光学系统10实现微型化设计。而当SD42/ImgH≤0.5时，第四透镜L4的像侧面S8最大有效口径相对于成像面有效成像区域的尺寸而言过小，不利于减小光学总长，且容易引起边缘视场的光线偏转角过大，进而导致暗角的产生；当SD42/ImgH≥0.85时，则第四透镜L4的像侧面S8最大有效口径过大，易引起第四透镜L4的中心厚度、边缘厚度及透镜半径之间的分配不合理，增加加工难度，使得制造成型困难。

此外，在一些实施例中，光学系统10还进一步满足以下至少一个关系，且当满足任一关系式时均能带来相应的技术效果：

1.5＜ndG＜1.8；ndG为玻璃透镜于d光下的折射率。拥有上述球面面型及玻璃材质的设计时，可降低透镜的成型难度和加工成本，且当满足上述关系时，也可有效的提高光线的透射率，同时有利于强化透镜的像差修正能力，特别是能够更好地平衡色差，以使光学系统10获得优良的成像品质。在一些实施例中，光学系统10所满足的上述关系具体可以为1.56、1.58、1.6、1.64、1.68、1.7、1.72、1.74或1.75。

-0.8＜f12/f34＜-0.1；f12＞0；f34＜0；f12为第一透镜L1和第二透镜L2的组合焦距，f34为第三透镜L3和第四透镜L4的组合焦距。第一透镜L1和第二透镜L2具有正的组合焦距，而第三透镜L3和第四透镜L4具有负的组合焦距，且通过上述关系式条件对两者的约束，可使f12和f34的大小得以控制，从而能够实现系统球差的平衡，使轴上视场能够拥有的良好的成像品质；同时也可使系统主面远离成像面，从而使光学系统10拥有更大的焦深，进而加强光学系统10的摄远性能。在一些实施例中，光学系统10所满足的f12/f34的关系具体可以为-0.55、-0.52、-0.5、-0.47、-0.45、-0.4、-0.38、-0.36或-0.34。

1.0＜R3/R4＜2.5；R3为第二透镜L2的物侧面S3于光轴处的曲率半径，R4为第二透镜L2的像侧面S4于光轴处的曲率半径。满足上述关系时，可对第二透镜L2的物侧面S3和像侧面S4面型实现约束，防止两侧面型过于弯曲或过于平缓，一方面可提升第二透镜L2的加工可行性，另一方面也能有效修正系统球差和像散，提升光学系统10的成像品质。当低于上述关系的下限时，第二透镜L2的物侧面S3面型会过度弯曲，容易导致该面成型不良，影响制造良率；或者导致像侧面S4过于平缓，不利于像差修正。当高于上述关系的上限时，第二透镜L2的物侧面S3面型太过平滑，导致像差修正困难，同时也会使外视场像散过大，影响长焦镜头成像质量；或者导致像侧面S4的面型过于弯曲，不易成型。在一些实施例中，光学系统10所满足的上述关系具体可以为1.1、1.15、1.2、1.4、1.6、1.8、2、2.2、2.25、2.3、2.35或2.38。

1.2＜f1/R1＜2.2；f1为第一透镜L1的有效焦距，R1为第一透镜L1的物侧面S1于光轴处的曲率半径。满足上述关系时，可合理控制第一透镜L1屈折力强度，有利于以提升系统摄远能力，同时降低系统球差，提高成像的清晰度。当低于上述关系的下限时时，第一透镜L1提供的正屈折力过强，系统中的负透镜难以校正像差，导致成像质量不佳，且增加了像方透镜的设计难度。当高于上述关系的上限时，第一透镜L1提供的正屈折力不足，导致光学镜头摄远能力不足。在一些实施例中，光学系统10所满足的上述关系具体可以为1.42、1.45、1.5、1.54、1.6、1.7、1.77、1.8、1.85、1.9、1.92或1.94。

1.0＜f2/f3＜250.0；f2为第二透镜L2的有效焦距，f3为第三透镜L3的有效焦距。第二透镜L2和第三透镜L3均为光学系统10提供负屈折力，当满足上述关系时，可使第二透镜L2和第三透镜L3于近轴处的屈折力强度依次递增，以良好地抵消第一透镜L1产生的正球差，实现轴上良好成像画质，其中第三透镜L3提供的负屈折力也可使光线进一步发散，同时可改善外视场像散像差，从而满足高清晰成像的要求。在一些实施例中，光学系统10所满足的上述关系具体可以为2、5、6、9、15、25、40、80、130、170、200、220、235、240或245。

0.4＜f1/f4＜1.3；f1为第一透镜L1的有效焦距，f4为第四透镜L4的有效焦距。第一透镜L1和第四透镜L4均为光学系统10提供正屈折力，满足上述关系时，一方面可加强第一透镜L1对入射光线的会聚能力，另一方面可使第四透镜L4提供合适强度的正屈折力以平衡物方负透镜所产生的负球差，同时也可进一步加强光学系统10的长焦远摄能力。在一些实施例中，光学系统10所满足的上述关系具体可以为0.48、0.5、0.54、0.67、0.75、0.9、1.1、1.15、1.18或1.2。

2.0＜(CT1+CT2+CT3)/(T12+T23)＜5.5；CT1为第一透镜L1于光轴101上的厚度，CT2为第二透镜L2于光轴101上的厚度，CT3为第三透镜L3于光轴101上的厚度，T12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101上的距离，T23为第二透镜L2的像侧面S4至第三透镜L3的物侧面S5于光轴101上的距离。满足上述关系时，可加强系统前三片透镜的抵抗力，使透镜不会过薄，不易破裂，从而能够较好地降低受到碰撞时的影响；且第一透镜L1至第三透镜L3配置的各透镜厚度及透镜间距合理，从而有利于光学系统10的结构微型化设计，避免透镜过薄而影响镜头强度从而影响制造良率。在保证光学系统10组装工艺性的同时，也能充分压缩透镜之间的间隔距离，使具有长焦特性的光学系统10实现小型化设计。当高于上述关系的上限时，各透镜之间的间隔分配空间余量太小，导致光学系统10敏感度加大且不利于各透镜的组装。当低于上述关系的下限时，透镜间距过大，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所满足的上述关系具体可以为2.5、2.7、3、3.5、4、4.5、4.7、4.9或5.1。

上述各关系式特征中的有效焦距和折射率的参考波长为587.56nm。

且上述各关系所确定的范围及所对应的技术效果针对的是具有前述四片式结构的光学系统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)的关系时，将难以确保光学系统10在满足这些关系范围时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。

在一些实施例中，第一透镜L1至第四透镜L4中至少一者的物侧面及/或像侧面为非球面，即第一透镜L1至第四透镜L4中的至少一者具有非球面面型。例如可以将第一透镜L1至第四透镜L4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消除像差，解决视界歪曲的问题，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，第一透镜L1至第四透镜L4中至少一者的物侧面及/或像侧面也可以为球面。球面面型可降低透镜的制备难度及成本。在一些实施例中，球面与非球面面型的搭配能够使系统在拥有良好的成像质量与低成本及低制备难度之间取得平衡。

且应注意的是，透镜的实际面型并不限于本申请附图中示出的球面或非球面的形状，附图主要为示例参考而非严格按比例绘制。另外还应注意的是，在以下描述中，当某个透镜的物侧面或像侧面为非球面时，该面可以是整体呈现凸面或整体呈现凹面的结构。或者，该面也可设计成存在反曲点的结构，此时该面由中心至边缘的面型将发生改变，例如该面于中心处呈凸面而于边缘处呈凹面。此处仅为说明近轴处与圆周处的关系而做出的示例，任一透镜的任一侧面的具体面型结构(凹凸关系)可以为多样，并不限于上述示例。

非球面的面型计算可参考非球面公式：

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。

进一步地，在一些实施例中，第四透镜L4的物侧面S7和像侧面S8中的至少一者设有反曲点，反曲点的设置能够增加透镜对入射光线的调控灵活性。特别对于位于镜组最后端的第四透镜L4而言，中心视场的光线主要透过该透镜靠近中心的区域，而边缘视场的光线则主要透过这两个透镜靠近边缘的区域，因此通过反曲点的设置能够使第四透镜L4针对性地调控中心视场和边缘视场的光线，以此可有效校正系统的轴上及轴外像差。在一个实施例中，第四透镜L4的物侧面S7和像侧面S8均设有反曲点。

光学系统10包括光阑STO，光阑STO为孔径光阑，光阑STO用于控制光学系统10的进光量，并同时能够起到阻挡非有效光线的作用。当光阑STO在光轴101上的投影与第一透镜L1的物侧面S1于光轴101上的投影重叠时，也可认为是光阑STO设于第一透镜L1的物侧，此时第一透镜L1的物侧面S1的至少部分区域朝物方穿过光阑STO。光阑STO可设于第一透镜L1的物侧，在一些实施例中也可设于第一透镜L1至第四透镜L4中的其中两个相邻透镜之间。光阑STO可以由夹持透镜的镜筒结构形成，也可以是单独装配至透镜和镜筒之间的垫圈。

另一方面，在一些实施例中，第一透镜L1至第四透镜L4中至少一者的材质为塑料。在一些实施例中，第一透镜L1至第四透镜L4中至少一者的材质均为玻璃。例如，光学系统10中各透镜的材质均为塑料或均为玻璃。塑料材质的透镜能够减少光学系统10的重量并降低生产成本，而玻璃材质的透镜能够耐受较高的温度且具有优良的光学效果。在另一些实施例中，第一透镜L1的材质为玻璃，而第二透镜L2至第四透镜L4中各透镜的材质均为塑料，此时，由于光学系统10中位于物方的透镜的材质为玻璃，因此这些位于物方的玻璃透镜对极端环境具有很好耐受效果，不易受物方环境的影响而出现老化等情况，从而当光学系统10处于暴晒高温等极端环境下时，这种结构能够较好地平衡系统的光学性能与成本。当然，光学系统10中透镜材质配置关系并不限于上述距离，任一透镜的材质可以为塑料，也可以为玻璃，具体设计可根据实际需求而确定。

在一些实施例中，光学系统10包括红外截止滤光片110，红外截止滤光片110设置于第四透镜L4的出光光路上，并与光学系统10中的各透镜相对固定设置。红外截止滤光片110用于滤除红外光，防止红外光到达系统的成像面S9，从而防止红外光干扰正常成像。红外截止滤光片110可与各透镜一同装配以作为光学系统10中的一部分。在另一些实施例中，红外截止滤光片110并不属于光学系统10的元件，此时红外截止滤光片110可以在光学系统10与感光元件装配成摄像模组时，一并安装至光学系统10与感光元件之间。在一些实施例中，红外截止滤光片110也可设置在第一透镜L1的物侧。另外，在一些实施例中也可通过在第一透镜L1至第四透镜L4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。

接下来以更为具体详细的实施例来对本申请的光学系统10进行说明：

第一实施例

参考图1和图2，在第一实施例中，光学系统10沿光轴101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、具有负屈折力的第三透镜L3、具有正屈折力的第四透镜L4。其中第一透镜L1和第二透镜L2构成具有正屈折力的透镜组，第三透镜L3和第四透镜L4构成具有负屈折力的透镜组。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，其中的像散图和畸变图的参考波长为587nm。

第一透镜L1的物侧面S1于近轴处为凸面，像侧面S2于近轴处为凸面；物侧面S1于圆周处为凸面，像侧面S2于圆周处为凸面。

第二透镜L2的物侧面S3于近轴处为凸面，像侧面S4于近轴处为凹面；物侧面S3于圆周处为凸面，像侧面S4于圆周处为凹面。

第三透镜L3的物侧面S5于近轴处为凹面，像侧面S6于近轴处为凹面；物侧面S5于圆周处为凸面，像侧面S6于圆周处为凹面。

第四透镜L4的物侧面S7于近轴处为凸面，像侧面S8于近轴处为凸面；物侧面S7于圆周处为凸面，像侧面S8于圆周处为凹面。

第一透镜L1、第三透镜L3和第四透镜L4中各透镜的物侧面和像侧面均为非球面，第二透镜L2的物侧面S3和像侧面S4均为球面。

另外，第一透镜L1、第三透镜L3和第四透镜L4的材质均为塑料，第二透镜L2的材质为玻璃。

第一实施例中，光学系统10的各透镜参数由以下的表1和表2给出。表2给出了表1中各透镜相应表面的非球面系数，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。由物面至像面(成像面S9，也可理解为后期装配时图像传感器的感光表面)的各元件依次按照表1从上至下的各元件的顺序排列。其中，光阑为孔径光阑，红外滤光片为红外截止滤光片110。面序号2和3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，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表1中的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，Y半径为无限的球面即为平面。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的物侧面于光轴101上的距离。在以下各实施例(第一实施例至第六实施例)的参数表格中，各透镜的折射率、阿贝数和焦距的参考波长均为587.6nm，且Y半径、厚度、焦距(有效焦距)、Y孔径的数值单位均为毫米(mm)。

在第一实施例中，光学系统10的有效焦距f＝21.3mm，光圈数FNO＝2.26，最大视场角的一半HFOV＝10.9°，光学总长TTL＝21.094mm，光学总长TTL为第一透镜L1的物侧面S1至成像面S9于光轴101上的距离。

表1

表2

在第一实施例中，光学系统10满足以下各关系：

SD42/ImgH＝0.741及ImgH＝4.15mm。对于上述具有四片式结构的光学系统10，通过以上各透镜屈折力和面型的匹配设计，一方面将有利于系统拥有长焦特性，另一方面也能够对光线的会聚、发散实现良好的调节以抑制像差。且当光学系统10进一步满足该SD42/ImgH和ImgH的条件时，第四透镜L4的像侧面S8最大有效通光口径与系统最大视场角所对应的像高之间能够得到合理的匹配，有利于抑制边缘视场的主光线从第四透镜L4出射时的出射角度，使该出射角度被控制在合理的范围内，防止边缘视场的主光线于成像面上的入射角过大而造成感光不良，同时也可使得内视场的主光线角更好地与图像传感器匹配，从而满足高像素的设计要求。另外，通过上述关系条件的约束，第四透镜L4的径向尺寸能够得到抑制，从而有利于控制光学系统10中透镜组的整体径向尺寸，使光学系统10实现微型化设计。

ndG＝1.755；ndG为玻璃透镜于d光(587.6nm)下的折射率，该实施例中的ndG指第二透镜L2于d光下的折射率。满足上述关系时，可有效的提高光线的透射率，同时有利于强化透镜的像差修正能力，特别是能够更好地平衡色差，以使光学系统10获得优良的成像品质。

f12/f34＝-0.566；f12为第一透镜L1和第二透镜L2的组合焦距，f34为第三透镜L3和第四透镜L4的组合焦距。第一透镜L1和第二透镜L2具有正的组合焦距，而第三透镜L3和第四透镜L4具有负的组合焦距，且通过上述关系条件对两者的约束，可使f12和f34的大小得以控制，从而能够实现系统球差的平衡，使轴上视场能够拥有的良好的成像品质；同时也可使系统主面远离成像面，从而使光学系统10拥有更大的焦深，进而加强光学系统10的摄远性能。

R3/R4＝1.469；R3为第二透镜L2的物侧面S3于光轴处的曲率半径，R4为第二透镜L2的像侧面S4于光轴处的曲率半径。满足上述关系时，可对第二透镜L2的物侧面S3和像侧面S4面型实现约束，防止两侧面型过于弯曲或过于平缓，一方面可提升第二透镜L2的加工可行性，另一方面也能有效修正系统球差和像散，提升光学系统10的成像品质。当低于上述关系的下限时，第二透镜L2的物侧面S3面型会过度弯曲，容易导致该面成型不良，影响制造良率；或者导致像侧面S4过于平缓，不利于像差修正。当高于上述关系的上限时，第二透镜L2的物侧面S3面型太过平滑，导致像差修正困难，同时也会使外视场像散过大，影响长焦镜头成像质量；或者导致像侧面S4的面型过于弯曲，不易成型。

f1/R1＝1.445；f1为第一透镜L1的有效焦距，R1为第一透镜L1的物侧面S1于光轴处的曲率半径。满足上述关系时，可合理控制第一透镜L1屈折力强度，有利于以提升系统摄远能力，同时降低系统球差，提高成像的清晰度。

f2/f3＝6.66；f2为第二透镜L2的有效焦距，f3为第三透镜L3的有效焦距。第二透镜L2和第三透镜L3均为光学系统10提供负屈折力，当满足上述关系时，可使第二透镜L2和第三透镜L3于近轴处的屈折力强度依次递增，以良好地抵消第一透镜L1产生的正球差，实现轴上良好成像画质，其中第三透镜L3提供的负屈折力也可使光线进一步发散，同时可改善外视场像散像差，从而满足高清晰成像的要求。

f1/f4＝0.946；f1为第一透镜L1的有效焦距，f4为第四透镜L4的有效焦距。第一透镜L1和第四透镜L4均为光学系统10提供正屈折力，满足上述关系时，一方面可加强第一透镜L1对入射光线的会聚能力，另一方面可使第四透镜L4提供合适强度的正屈折力以平衡物方负透镜所产生的负球差，同时也可进一步加强光学系统10的长焦远摄能力。

(CT1+CT2+CT3)/(T12+T23)＝3.723；CT1为第一透镜L1于光轴101上的厚度，CT2为第二透镜L2于光轴101上的厚度，CT3为第三透镜L3于光轴101上的厚度，T12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101上的距离，T23为第二透镜L2的像侧面S4至第三透镜L3的物侧面S5于光轴101上的距离。满足上述关系时，可加强系统前三片透镜的抵抗力，使透镜不会过薄，不易破裂，从而能够较好地降低受到碰撞时的影响；且第一透镜L1至第三透镜L3配置的各透镜厚度及透镜间距合理，从而有利于光学系统10的结构微型化设计，避免透镜过薄而影响镜头强度从而影响制造良率。在保证光学系统10组装工艺性的同时，也能充分压缩透镜之间的间隔距离，使具有长焦特性的光学系统10实现小型化设计。

满足上述设计的光学系统10，拥有玻塑混合及球面/非球面搭配的设计，同时还拥有小型化和长焦特性，可仅在借助四片透镜的结构设计下实现高质量的远摄成像。

另外，图2包括光学系统10的纵向球面像差图(Longitudinal SphericalAberration)，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趋于一致，成像画面中的弥散斑或色晕得到有效抑制。图2还包括光学系统10的场曲图(Astigmatic Field Curves)，其中S曲线代表587.6nm下的弧矢场曲，T曲线代表587.6nm下的子午场曲。由图中可知，系统的场曲较小，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还包括光学系统10的畸变图(Distortion)，由图中可知，由边缘视场主光束引起的图像变形较小，系统的成像质量优良。

第二实施例

参考图3和图4，在第二实施例中，光学系统10沿光轴101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、具有负屈折力的第三透镜L3、具有正屈折力的第四透镜L4。其中第一透镜L1和第二透镜L2构成具有正屈折力的透镜组，第三透镜L3和第四透镜L4构成具有负屈折力的透镜组。图4包括第二实施例中光学系统10的纵向球差图、像散图和畸变图，其中的像散图和畸变图的参考波长为587nm。

第一透镜L1的物侧面S1于近轴处为凸面，像侧面S2于近轴处为凸面；物侧面S1于圆周处为凸面，像侧面S2于圆周处为凸面。

第二透镜L2的物侧面S3于近轴处为凸面，像侧面S4于近轴处为凹面；物侧面S3于圆周处为凸面，像侧面S4于圆周处为凹面。

第三透镜L3的物侧面S5于近轴处为凹面，像侧面S6于近轴处为凹面；物侧面S5于圆周处为凹面，像侧面S6于圆周处为凹面。

第四透镜L4的物侧面S7于近轴处为凸面，像侧面S8于近轴处为凹面；物侧面S7于圆周处为凸面，像侧面S8于圆周处为凹面。

另外，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，其中各名称含义和参数的定义可由第一实施例中得出，此处不加以赘述。

表3

表4

该实施例中的光学系统10满足以下关系：

SD42/ImgH	0.518	f2/f3	5.26
				ImgH(mm)	4.15	f1/f4	0.612
ndG	1.696	(CT1+CT2+CT3)/(T12+T23)	4.105
				f12/f34	-0.53	f1/R1	1.686
R3/R4	1.355

由图4中的像差图可知，光学系统10的纵向球差、场曲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。

第三实施例

参考图5和图6，在第三实施例中，光学系统10沿光轴101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、具有负屈折力的第三透镜L3、具有正屈折力的第四透镜L4。其中第一透镜L1和第二透镜L2构成具有正屈折力的透镜组，第三透镜L3和第四透镜L4构成具有负屈折力的透镜组。图6包括第三实施例中光学系统10的纵向球差图、像散图和畸变图，其中的像散图和畸变图的参考波长为587nm。

第一透镜L1的物侧面S1于近轴处为凸面，像侧面S2于近轴处为凹面；物侧面S1于圆周处为凸面，像侧面S2于圆周处为凹面。

第二透镜L2的物侧面S3于近轴处为凸面，像侧面S4于近轴处为凹面；物侧面S3于圆周处为凸面，像侧面S4于圆周处为凹面。

第三透镜L3的物侧面S5于近轴处为凹面，像侧面S6于近轴处为凹面；物侧面S5于圆周处为凸面，像侧面S6于圆周处为凹面。

第四透镜L4的物侧面S7于近轴处为凸面，像侧面S8于近轴处为凸面；物侧面S7于圆周处为凸面，像侧面S8于圆周处为凸面。

另外，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，其中各名称含义和参数的定义可由第一实施例中得出，此处不加以赘述。

表5

表6

该实施例中的光学系统10满足以下关系：

SD42/ImgH	0.711	f2/f3	248.78
				ImgH	4.15	f1/f4	1.209
ndG	1.54	(CT1+CT2+CT3)/(T12+T23)	2.482
				f12/f34	-0.51	f1/R1	1.952
R3/R4	1.062

由图6中的像差图可知，光学系统10的纵向球差、场曲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。

第四实施例

参考图7和图8，在第四实施例中，光学系统10沿光轴101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、具有负屈折力的第三透镜L3、具有正屈折力的第四透镜L4。其中第一透镜L1和第二透镜L2构成具有正屈折力的透镜组，第三透镜L3和第四透镜L4构成具有负屈折力的透镜组。图8包括第四实施例中光学系统10的纵向球差图、像散图和畸变图，其中的像散图和畸变图的参考波长为587nm。

第一透镜L1的物侧面S1于近轴处为凸面，像侧面S2于近轴处为凸面；物侧面S1于圆周处为凸面，像侧面S2于圆周处为凸面。

第二透镜L2的物侧面S3于近轴处为凸面，像侧面S4于近轴处为凹面；物侧面S3于圆周处为凸面，像侧面S4于圆周处为凸面。

第三透镜L3的物侧面S5于近轴处为凹面，像侧面S6于近轴处为凹面；物侧面S5于圆周处为凹面，像侧面S6于圆周处为凹面。

第四透镜L4的物侧面S7于近轴处为凸面，像侧面S8于近轴处为凸面；物侧面S7于圆周处为凸面，像侧面S8于圆周处为凸面。

另外，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，其中各名称含义和参数的定义可由第一实施例中得出，此处不加以赘述。

表7

表8

该实施例中的光学系统10满足以下关系：

SD42/ImgH	0.661	f2/f3	55.57
				ImgH	4.25	f1/f4	1.219
ndG	1.569	(CT1+CT2+CT3)/(T12+T23)	3.58
				f12/f34	-0.58	f1/R1	1.732
R3/R4	1.109

由图8中的像差图可知，光学系统10的纵向球差、场曲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。

第五实施例

参考图9和图10，在第五实施例中，光学系统10沿光轴101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、具有负屈折力的第三透镜L3、具有正屈折力的第四透镜L4。其中第一透镜L1和第二透镜L2构成具有正屈折力的透镜组，第三透镜L3和第四透镜L4构成具有负屈折力的透镜组。图10包括第五实施例中光学系统10的纵向球差图、像散图和畸变图，其中的像散图和畸变图的参考波长为587nm。

第一透镜L1的物侧面S1于近轴处为凸面，像侧面S2于近轴处为凸面；物侧面S1于圆周处为凸面，像侧面S2于圆周处为凸面。

第二透镜L2的物侧面S3于近轴处为凸面，像侧面S4于近轴处为凹面；物侧面S3于圆周处为凸面，像侧面S4于圆周处为凹面。

第三透镜L3的物侧面S5于近轴处为凸面，像侧面S6于近轴处为凹面；物侧面S5于圆周处为凸面，像侧面S6于圆周处为凹面。

第四透镜L4的物侧面S7于近轴处为凸面，像侧面S8于近轴处为凸面；物侧面S7于圆周处为凸面，像侧面S8于圆周处为凸面。

另外，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，其中各名称含义和参数的定义可由第一实施例中得出，此处不加以赘述。

表9

表10

该实施例中的光学系统10满足以下关系：

由图10中的像差图可知，光学系统10的纵向球差、场曲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。

第六实施例

参考图11和图12，在第六实施例中，光学系统10沿光轴101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、具有负屈折力的第三透镜L3、具有正屈折力的第四透镜L4。其中第一透镜L1和第二透镜L2构成具有正屈折力的透镜组，第三透镜L3和第四透镜L4构成具有负屈折力的透镜组。图12包括第六实施例中光学系统10的纵向球差图、像散图和畸变图，其中的像散图和畸变图的参考波长为587nm。

第一透镜L1的物侧面S1于近轴处为凸面，像侧面S2于近轴处为凸面；物侧面S1于圆周处为凸面，像侧面S2于圆周处为凹面。

第二透镜L2的物侧面S3于近轴处为凸面，像侧面S4于近轴处为凹面；物侧面S3于圆周处为凸面，像侧面S4于圆周处为凹面。

第三透镜L3的物侧面S5于近轴处为凹面，像侧面S6于近轴处为凹面；物侧面S5于圆周处为凸面，像侧面S6于圆周处为凹面。

第四透镜L4的物侧面S7于近轴处为凸面，像侧面S8于近轴处为凸面；物侧面S7于圆周处为凸面，像侧面S8于圆周处为凸面。

另外，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，其中各名称含义和参数的定义可由第一实施例中得出，此处不加以赘述。

表11

表12

该实施例中的光学系统10满足以下关系：

SD42/ImgH	0.793	f2/f3	9.79
				ImgH	4.15	f1/f4	1.121
ndG	1.74	(CT1+CT2+CT3)/(T12+T23)	2.431
				f12/f34	-0.333	f1/R1	1.416
R3/R4	1.228

由图12中的像差图可知，光学系统10的纵向球差、场曲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。

以上各实施例的关系式计算和透镜屈折力及面型结构均以参数表格(如表1、表2、表3、表4等)所提供的数据为准。

参考图13，在一些实施例中，光学系统10包括光路折转元件120，光路折转元件120设于第一透镜L1的物侧，光路折转元件120用于将来自物空间的光线反射至第一透镜L1。光路折转元件120可以为直角棱镜或其他常见的反射元件。以直角棱镜为例，光路折转元件包括入射面121、反射面122及出射面123，三者均为平面，可于直角棱镜的斜面上设置具有高反射率的反射镀层以使该斜面作为反射面122。入射面121与反射面122之间形成45°夹角，反射面122与出射面123之间形成45°夹角，且反射面122与镜组的光轴101之间形成45°夹角。具体可参考表13，表13给出了一实施例中设有光路折转元件120的光学系统10的各具体参数。

表13

上述面序号2对应光路折转元件120的入射面121，面序号3对应的是反射面122，面序号4对应的是出射面123。

参考图14，本申请的一些实施例还提供了一种摄像模组20，摄像模组20可包括上述任意一个实施例的光学系统10及图像传感器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S9与图像传感器210的感光表面重叠。通过采用上述具有四片式结构的光学系统10，将有利于摄像模组20的长焦设计，且摄像模组20中的光学系统与图像传感器之间能够得到合理的配置，可防止边缘视场的主光线于成像面上的入射角过大而造成感光不良，同时也可使得内视场的主光线角更好地与图像传感器匹配，从而满足高像素的设计要求。另外，上述光学系统中的透镜组的整体径向尺寸能够被较好的控制，从而也有利于摄像模组20实现微型化设计。

参考图15，本申请的一些实施例还提供了一种电子设备30。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可以为显示屏盖板、电路板、中框、后盖等部件。电子设备30可以为但不限于智能手机、智能手表、智能眼镜、电子书阅读器、车载摄像设备、监控设备、无人机、医疗设备(如内窥镜)、平板电脑、生物识别设备(如指纹识别设备或瞳孔识别设备等)、PDA(Personal Digital Assistant，个人数字助理)、无人机等，特别是针对远摄性能有较高需求的设备。通过采用上述摄像模组20，电子设备30能够拥有良好的摄像性能，且能够以较小的空间安装摄像模组20，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 (10)

1.一种光学系统，其特征在于，沿光轴由物侧至像侧依次包括：

具有正屈折力的第一透镜；

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；

具有负屈折力的第三透镜，所述第三透镜的像侧面于近光轴处为凹面；

具有正屈折力的第四透镜，所述第四透镜的物侧面于近光轴处为凸面；

所述光学系统满足关系：

0.5＜SD42/ImgH＜0.85；

ImgH＞4.0mm；

SD42为所述第四透镜的像侧面的最大有效半径，ImgH为所述光学系统的最大视场角所对应的像高的一半。

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四透镜中的至少一者为具有球面面型的玻璃透镜，且所述玻璃透镜满足关系：

1.5＜ndG＜1.8；

ndG为所述玻璃透镜于d光下的折射率。

3.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足关系：

-0.8＜f12/f34＜-0.1；

f12＞0；

f34＜0；

f12为所述第一透镜和所述第二透镜的组合焦距，f34为所述第三透镜和所述第四透镜的组合焦距。

4.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足关系：

1.0＜R3/R4＜2.5；

R3为所述第二透镜的物侧面于光轴处的曲率半径，R4为所述第二透镜的像侧面于光轴处的曲率半径。

5.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足关系：

1.2＜f1/R1＜2.2；

f1为所述第一透镜的有效焦距，R1为所述第一透镜的物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，所述光学系统满足关系：

1.0＜f2/f3＜250.0；

f2为所述第二透镜的有效焦距，f3为所述第三透镜的有效焦距。

7.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足关系：

0.4＜f1/f4＜1.3；

f1为所述第一透镜的有效焦距，f4为所述第四透镜的有效焦距。

8.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足关系：

2.0＜(CT1+CT2+CT3)/(T12+T23)＜5.5；

CT1为所述第一透镜于光轴上的厚度，CT2为所述第二透镜于光轴上的厚度，CT3为所述第三透镜于光轴上的厚度，T12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，T23为所述第二透镜的像侧面至所述第三透镜的物侧面于光轴上的距离。

9.一种摄像模组，其特征在于，包括图像传感器及权利要求1至8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出光侧。

10.一种电子设备，其特征在于，包括固定件及权利要求9所述的摄像模组，所述摄像模组设于所述固定件。

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