CN113568143A - 光学系统、取像模组及电子设备 - Google Patents

光学系统、取像模组及电子设备 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种光学系统、取像模组及电子设备。光学系统包括具有负屈折力的第一透镜，物侧面于近光轴处为凸面，像侧面于近光轴处为凹面；具有正屈折力的第二透镜，物侧面于近光轴处为凸面，像侧面于近光轴处为凹面；具有正屈折力的第三透镜，物侧面于近光轴处为凸面，像侧面于近光轴处为凸面；具有负屈折力的第四透镜，物侧面于近光轴处为凹面，像侧面于近光轴处为凸面；具有正屈折力的第五透镜，物侧面于近光轴处为凸面，像侧面于近光轴处为凹面；光学系统满足：49°≤HFOV/FNO≤53°；HFOV为光学系统的最大视场角的一半，FNO为光学系统的光圈数。上述光学系统，能够兼顾广角特性和大光圈特性。

Description

光学系统、取像模组及电子设备
技术领域
本发明涉及摄像领域，特别是涉及一种光学系统、取像模组及电子设备。
背景技术
随着红外探测技术的迅速发展，红外感测镜头越来越广泛地应用于智能手机、平板电脑、电子阅读器、安防设备、扫地机等电子设备中。红外感测镜头在基于飞行时间法或结构光技术的电子设备中，与投射模组配合，能够获取被测物体的深度信息。红外探测镜头中，光学系统的广角设计有利于获取更多的场景信息，而光学系统的大光圈设计有利于提升成像质量。然而，目前的光学系统，难以兼顾广角与大光圈特性。
发明内容
基于此，有必要针对目前的光学系统难以兼顾广角与大光圈特性的问题，提供一种光学系统、取像模组及电子设备。
一种光学系统，沿光轴由物侧至像侧依次包括：
具有负屈折力的第一透镜，所述第一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；
具有正屈折力的第二透镜，所述第二透镜的物侧面于近光轴处为凸面，像侧面于近光轴处为凹面；
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，像侧面于近光轴处为凸面；
具有负屈折力的第四透镜，所述第四透镜的物侧面于近光轴处为凹面，像侧面于近光轴处为凸面；
具有正屈折力的第五透镜，所述第五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；
且所述光学系统满足以下条件式：
49°≤HFOV/FNO≤53°；
其中，HFOV为所述光学系统的最大视场角的一半，FNO为所述光学系统的光圈数。
上述光学系统，第一透镜具有负屈折力，且第一透镜的物侧面于近光轴处为凸面，使得第一透镜与像方各透镜相配合，有利于扩大光学系统的视场角；同时，也不会过度增大像差，从而兼顾大视场角与良好的成像质量。第二透镜具有正屈折力，配合第一透镜的负屈折力，在实现大视场角的同时有利于缩短光学系统的总长，从而有利于小型化设计的实现。第三透镜具有正屈折力，与物方及像方各透镜的屈折力相配合，有利于降低光学系统的屈折力敏感度。第四透镜具有负屈折力，有利于修正物方各透镜产生的色差。第四透镜的物侧面于近光轴处为凹面，像侧面于近光轴处为凸面，有利于校正物方各透镜产生的高阶像差，从而提升光学系统的成像质量。第五透镜具有正屈折力，与第三透镜的正屈折力相配合，有利于降低光学系统的屈折力敏感度。
在具有上述屈折力及面型特征的同时，满足上述条件式，有利于合理配置光学系统的半视场角与光圈数的比值，兼顾光学系统的大视场角与大光圈特性，使得光学系统在具备广角特性的同时，也能够具备大光圈特性，从而有利于增加光学系统的光通量，进而提升光学系统在弱光环境下的成像质量。当HFOV/FNO＜49°，光学系统在满足广角设计的同时无法兼顾大光圈特性，导致光学系统的成像质量下降。当HFOV/FNO＞53°，光学系统的视场角和系统通光量的配比失衡，在拥有大视角特性的同时无法对非有效光线实现有效遮挡，导致产生较为严重的场曲、像散、畸变等像差。
在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：
70°≤HFOV≤75°。有利于实现广角特性。
在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：
4≤TTL/f≤8；
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，即所述光学系统的光学总长，f为所述光学系统的有效焦距。满足上述条件式时，能够合理配置光学系统的光学总长与有效焦距的比值，在扩大光学系统的视场角的同时还有利于缩短光学系统的总长，兼顾大视场角与小型化设计。
在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：
1.8≤ImgH/f≤2.5；
其中，ImgH为所述光学系统的最大视场角所对应的像高的一半，f为所述光学系统的有效焦距。满足上述条件式时，能够对光学系统的半像高及有效焦距的比值进行合理配置，有利于扩大光学系统的视场角，实现广角特性，同时还有利于增大光学系统的像高，从而使得光学系统能够匹配更大尺寸的感光元件，进而有利于提升光学系统的成像质量。
在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：
0.3≤CT14/TTL≤0.5；
其中，CT14为所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜及所述第四透镜于光轴上的厚度之和，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。满足上述条件式，有利于合理配置光学系统前四个透镜的中心厚度在光学总长中的占比，从而有利于缩短光学系统的系统总长。
在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：
0.1≤AT45/AT34≤25；
其中，AT45为所述第四透镜的像侧面至所述第五透镜的物侧面于光轴上的距离，AT34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。满足上述条件式时，能够合理配置第四、五透镜的空气间隔与第三、四透镜的空气间隔的比值，从而有利于缩短光学系统的总长，同时，还能够缩小主光线角CRA(chief ray angle)，提高光接收效率，进而提高相对照度RI，实现调整与优化光学的性能，提升RI与优化CRA的效果。
在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：
15≤(f2*f4)/(f1*f3)≤90；
其中，f1为所述第一透镜的有效焦距，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，f4为所述第四透镜的有效焦距。满足上述条件式时，能够合理配置光学系统的光圈数、第二与第四透镜的有效焦距以及第一透镜、第三透镜与光学系统的有效焦距，利用第二透镜及第四透镜适当的长焦，与第一透镜及第三透镜适当的短焦，从而使得各透镜屈折力的合理分配有利于扩大光学系统的视场角；另外，各透镜屈折力的配合，有利于控制第四透镜与第五透镜之间的空气间隔变化，从而有利于缩短光学系统的系统总长。
在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：
35≤Vd3+Vd4≤110；
其中，Vd3为所述第三透镜在940nm波长下的阿贝数，Vd4为所述第四透镜在940nm波长下的阿贝数。满足上述条件式时，能够合理配置第三透镜与第四透镜的材质，从而使得第三透镜与第四透镜能够有效校正光学系统的色差，提升光学系统的成像质量。
在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：
0.02≤(ET12+ET34)/(OAL12+OAL34)≤0.15；
其中，ET12为所述第一透镜的像侧面最大有效孔径处至所述第二透镜的物侧面最大有效孔径处于光轴方向上的距离，ET34为所述第三透镜的像侧面最大有效孔径处至所述第四透镜的物侧面最大有效孔径处于光轴方向上的距离，OAL12为所述第一透镜的物侧面至所述第二透镜的像侧面于光轴上的距离，OAL34为所述第三透镜的物侧面至所述第四透镜的像侧面于光轴上的距离。满足上述条件式时，能够对第一透镜与第二透镜之间的间隔、第三透镜与第四透镜之间间隔、第一透镜与第二透镜的轴上尺寸以及第三透镜与第四透镜的轴上尺寸进行合理配置，有利于缩短光学系统的系统总长，实现小型化设计；同时，第一透镜、第二透镜、第三透镜及第四透镜之间的间隔不会过大，有利于减少透镜间间隔环等承靠结构的设置成本。
一种取像模组，包括感光元件以及上述任一实施例所述的光学系统，所述感光元件设置于所述光学系统的像侧。在所述取像模组中采用上述光学系统，有利于兼顾取像模组的广角特性与大光圈特性，使得取像模组在具备大视场角的同时也能够具备良好的成像质量。
一种电子设备，包括投射模组以及上述的取像模组，所述投射模组能够向被测物体投射光线，所述取像模组用于接收从被测物体反射的光线。在所述电子设备中采用上述取像模组，有利于兼顾电子设备的广角特性与大光圈特性。
附图说明
图1为本申请第一实施例中的光学系统的结构示意图；
图2为本申请第一实施例中的光学系统的纵向球差图、像散图及畸变图；
图3为本申请第二实施例中的光学系统的结构示意图；
图4为本申请第二实施例中的光学系统的纵向球差图、像散图及畸变图；
图5为本申请第三实施例中的光学系统的结构示意图；
图6为本申请第三实施例中的光学系统的纵向球差图、像散图及畸变图；
图7为本申请第四实施例中的光学系统的结构示意图；
图8为本申请第四实施例中的光学系统的纵向球差图、像散图及畸变图；
图9为本申请第五实施例中的光学系统的结构示意图；
图10为本申请第五实施例中的光学系统的纵向球差图、像散图及畸变图；
图11为本申请第六实施例中的光学系统的结构示意图；
图12为本申请第六实施例中的光学系统的纵向球差图、像散图及畸变图；
图13为本申请一实施例中的取像模组的示意图；
图14为本申请一实施例中的电子设备的示意图。
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。
请参见图1，在本申请的一些实施例中，光学系统100沿光轴110由物侧到像侧依次包括第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5。具体地，第一透镜L1包括物侧面S1及像侧面S2，第二透镜L2包括物侧面S3及像侧面S4，第三透镜L3包括物侧面S5及像侧面S6，第四透镜L4包括物侧面S7及像侧面S8，第五透镜L5包括物侧面S9及像侧面S10。第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5，光学系统100中各透镜共同的轴线即为光学系统100的光轴110。
其中，第一透镜L1具有负屈折力，且第一透镜L1的物侧面S1于近光轴110处为凸面，使得第一透镜L1与像方各透镜相配合，有利于扩大光学系统100的视场角；同时，也不会过度增大像差，从而兼顾大视场与良好的成像质量。第一透镜L1的像侧面S2于近光轴110处为凹面。第二透镜L2具有正屈折力，配合第一透镜L1的负屈折力，在实现大视场角特性的同时有利于缩短光学系统100的总长，从而有利于小型化设计的实现。第二透镜L2的物侧面S3于近光轴110处为凸面，像侧面S4于近光轴110处为凹面。第三透镜L3具有正屈折力，与物方及像方各透镜的屈折力相配合，有利于降低光学系统100的屈折力敏感度。第三透镜L3的物侧面S5于近光轴110处为凸面，像侧面S6于近光轴110处为凸面。第四透镜L4具有负屈折力，有利于修正物方各透镜产生的色差。第四透镜L4的物侧面S7于近光轴110处为凹面，像侧面S8于近光轴110处为凸面，有利于校正物方各透镜产生的高阶像差，从而提升光学系统100的成像质量。第五透镜L5具有正屈折力，与第三透镜L3的正屈折力相配合，有利于降低光学系统100的屈折力敏感度。第五透镜L5的物侧面S9于近光轴110处为凸面，像侧面S10于近光轴110处为凹面。
在一些实施例中，第五透镜L5的物侧面S9与像侧面S10中至少一者存在反曲点，能够使得第五透镜L5在垂轴方向上的屈折力分布更加均匀，从而有利于校正光学系统100的场曲和畸变，提升光学系统100的成像质量。
另外，在一些实施例中，光学系统100设置有光阑STO，光阑STO可设置于第一透镜L1的物侧，或设置于任意相邻两透镜之间，具体地，光阑STO可设置于第二透镜L2与第三透镜L3之间。在一些实施例中，光学系统100还包括设置于第五透镜L5像侧的红外带通滤光片L6，红外带通滤光片L6包括物侧面S11及像侧面S12。红外带通滤光片L6用于透过红外光而滤除其他波段的光线，从而有利于红外探测功能的实现。例如，红外带通滤光片L6可透过波长在930nm-950nm的红外光，则光学系统100用于红外探测领域。红外带通滤光片L6的材质可以为塑料或玻璃。进一步地，光学系统100还包括位于第五透镜L5像侧的像面S13，像面S13即为光学系统100的成像面，入射光经第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5调节后能够成像于像面S13。
在一些实施例中，光学系统100的各透镜的物侧面和像侧面均为非球面。非球面结构的采用能够提高透镜设计的灵活性，并有效地校正球差，改善成像质量。在另一些实施例中，光学系统100的各透镜的物侧面和像侧面也可以均为球面。需要注意的是，上述实施例仅是对本申请的一些实施例的举例，在一些实施例中，光学系统100中各透镜的表面可以是非球面或球面的任意组合。
在一些实施例中，光学系统100中的各透镜的材质可以均为玻璃或均为塑料。采用塑料材质的透镜能够减少光学系统100的重量并降低生产成本，配合光学系统100的小尺寸以实现光学系统100的轻薄化设计。而采用玻璃材质的透镜使光学系统100具备优良的光学性能以及较高的耐温性能。需要注意的是，光学系统100中各透镜的材质也可以为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。
需要注意的是，第一透镜L1并不意味着只存在一片透镜，在一些实施例中，第一透镜L1中也可以存在两片或多片透镜，两片或多片透镜能够形成胶合透镜，胶合透镜最靠近物侧的表面可视为物侧面S1，最靠近像侧的表面可视为像侧面S2。或者，第一透镜L1中的各透镜之间并不形成胶合透镜，但各透镜之间的距离相对固定，此时最靠近物侧的透镜的物侧面为物侧面S1，最靠近像侧的透镜的像侧面为像侧面S2。另外，一些实施例中的第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4或第五透镜L5中的透镜数量也可大于或等于两片，且任意相邻透镜之间可以形成胶合透镜，也可以为非胶合透镜。
进一步地，在一些实施例中，光学系统100满足条件式：49°≤HFOV/FNO≤53°；其中，HFOV为光学系统100的最大视场角的一半，FNO为光学系统100的光圈数。具体地，HFOV/FNO可以为：49.628、49.854、50.331、50.635、51.023、51.258、51.369、52.114、52.556或52.714，数值单位为°；HFOV可以为：71.96、72.03、72.25、72.65、72.93、73.22、73.53、73.61、73.77或73.80，数值单位为°。满足上述条件式时，有利于合理配置光学系统100的半视场角与光圈数的比值，兼顾光学系统100的大视场角与大光圈特性，使得光学系统100在具备广角特性的同时，也能够具备大光圈特性，从而有利于增加光学系统100的光通量，进而提升光学系统100在弱光环境下的成像质量。当HFOV/FNO＜49°，光学系统100在满足广角设计的同时无法兼顾大光圈特性，导致光学系统100的成像质量下降。当HFOV/FNO＞53°，光学系统100的视场角和系统通光量的配比失衡，在拥有大视角特性的同时无法对非有效光线实现有效遮挡，导致产生较为严重的场曲、像散、畸变等像差。
在一些实施例中，光学系统100满足条件式：70°≤HFOV≤75°；有利于实现广角特性。
在一些实施例中，光学系统100满足条件式：4≤TTL/f≤8；其中，TTL为第一透镜L1的物侧面S1至光学系统100的成像面于光轴110上的距离，即光学系统100的光学总长，f为光学系统100的有效焦距。具体地，TTL/f可以为：5.535、5.592、5.663、5.713、5.841、5.985、6.055、6.102、6.228或6.370。满足上述条件式时，能够合理配置光学系统100的光学总长与有效焦距的比值，在扩大光学系统100的视场角的同时还有利于缩短光学系统100的总长，兼顾大视场角与小型化设计。
在一些实施例中，光学系统100满足条件式：1.8≤ImgH/f≤2.5；其中，ImgH为光学系统100的最大视场角所对应的像高的一半，f为光学系统100的有效焦距。具体地，ImgH/f可以为：1.937、1.955、1.987、2.025、2.113、2.164、2.203、2.285、2.301或2.315。满足上述条件式时，能够对光学系统100的半像高及有效焦距的比值进行合理配置，有利于扩大光学系统100的视场角，实现广角特性，同时还有利于增大光学系统100的像高，从而使得光学系统100能够匹配更大尺寸的感光元件，进而有利于提升光学系统100的成像质量。
需要说明的是，在一些实施例中，光学系统100可以匹配具有矩形感光面的感光元件，光学系统100的成像面与感光元件的感光面重合。此时，光学系统100成像面上有效像素区域具有水平方向以及对角线方向，则HFOV可以理解为光学系统100对角线方向上的最大视场角的一半，ImgH可以理解为光学系统100成像面上有效像素区域对角线方向的长度的一半。
在一些实施例中，光学系统100满足条件式：0.3≤CT14/TTL≤0.5；其中，CT14为第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3及第四透镜L4于光轴110上的厚度之和，TTL为第一透镜L1的物侧面S1至光学系统100的成像面于光轴110上的距离。具体地，CT14/TTL可以为：0.375、0.376、0.378、0.381、0.385、0.388、0.390、0.392、0.395或0.400。满足上述条件式，有利于合理配置光学系统100前四个透镜的中心厚度在光学总长中的占比，从而有利于缩短光学系统100的系统总长。
在一些实施例中，光学系统100满足条件式：0.1≤AT45/AT34≤25；其中，AT45为第四透镜L4的像侧面S8至第五透镜L5的物侧面S9于光轴110上的距离，AT34为第三透镜L3的像侧面S4至第四透镜L4的物侧面S7于光轴110上的距离。具体地，AT45/AT34可以为：0.263、3.225、5.115、7.123、9.320、10.025、12.115、13.958、14.552或15.160。满足上述条件式时，能够合理配置第四透镜L4、第五透镜L5的空气间隔与第三透镜L3、第四透镜L4的空气间隔的比值，从而有利于缩短光学系统100的总长，同时，还能够缩小主光线角CRA(chief rayangle)，提高光接收效率，进而提搞相对照度RI，实现调整与优化光学的性能，提升RI与优化CRA的效果。
在一些实施例中，光学系统100满足条件式：15≤(f2*f4)/(f1*f3)≤90；其中，f1为第一透镜L1的有效焦距，f2为第二透镜L2的有效焦距，f3为第三透镜L3的有效焦距，f4为第四透镜L4的有效焦距。具体地，(f2*f4)/(f1*f3)可以为：19.769、22.154、35.157、40.332、59.854、60.025、68.553、77.225、81.025或87.402。满足上述条件式时，能够合理配置光学系统100的光圈数、第二透镜L2与第四透镜L4的有效焦距以及第一透镜L1、第三透镜L3与光学系统100的有效焦距，利用第二透镜L2及第四透镜L4适当的长焦，与第一透镜L1及第三透镜L3适当的短焦，从而使得各透镜屈折力的合理分配有利于扩大光学系统100的视场角；另外，各透镜屈折力的配合，有利于控制第四透镜L4与第五透镜L5之间的空气间隔变化，从而有利于缩短光学系统100的系统总长。
在一些实施例中，光学系统100满足条件式：35≤Vd3+Vd4≤110；其中，Vd3为第三透镜L3在940nm波长下的阿贝数，Vd4为第四透镜L4在940nm波长下的阿贝数。具体地，Vd3+Vd4可以为：43.40、50.12、55.34、59.59、62.15、77.55、81.32、88.25、90.17或100.70。满足上述条件式时，能够合理配置第三透镜L3与第四透镜L4的材质，从而使得第三透镜L3与第四透镜L4能够有效校正光学系统100的色差，提升光学系统100的成像质量。
在一些实施例中，光学系统100满足条件式：0.02≤(ET12+ET34)/(OAL12+OAL34)≤0.15；其中，ET12为第一透镜L1的像侧面S2最大有效孔径处至第二透镜L2的物侧面S3最大有效孔径处于光轴110方向上的距离，ET34为第三透镜L3的像侧面S6最大有效孔径处至第四透镜L4的物侧面S7最大有效孔径处于光轴110方向上的距离，OAL12为第一透镜L1的物侧面S1至第二透镜L2的像侧面S4于光轴110上的距离，OAL34为第三透镜L3的物侧面S5至第四透镜L4的像侧面S8于光轴110上的距离。具体地，(ET12+ET34)/(OAL12+OAL34)可以为：0.0467、0.0477、0.0481、0.0503、0.0528、0.0593、0.0622、0.0657、0.0736或0.0762。满足上述条件式时，能够对第一透镜L1与第二透镜L2之间的间隔、第三透镜L3与第四透镜L4之间间隔、第一透镜L1与第二透镜L2的轴上尺寸以及第三透镜L3与第四透镜L4的轴上尺寸进行合理配置，有利于缩短光学系统100的系统总长，实现小型化设计；同时，第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3及第四透镜L4之间的间隔不会过大，有利于减少透镜间间隔环等承靠结构的设置成本。
光学系统100满足条件式：-40.0％≤DIS≤-30.0％；其中，DIS为光学系统100的畸变。满足上述条件式时，光学系统100在实现广角特性的同时，畸变也不会过大，有利于提升光学系统100的成像质量。
以上的有效焦距数值的参考波长均为940nm。
根据上述各实施例的描述，以下提出更为具体的实施例及附图予以详细说明。
第一实施例
请参见图1和图2，图1为第一实施例中的光学系统100的结构示意图，光学系统100由物侧至像侧依次包括具有负屈折力的第一透镜L1、具有正屈折力的第二透镜L2、光阑STO、具有正屈折力的第三透镜L3、具有负屈折力的第四透镜L4以及具有正屈折力的第五透镜L5。图2由左至右依次为第一实施例中光学系统100的纵向球差、像散及畸变的曲线图，其中像散图和畸变图的参考波长为940nm，其他实施例相同。
第一透镜L1的物侧面S1于近光轴110处为凸面，像侧面S2于近光轴110处为凹面；
第二透镜L2的物侧面S3于近光轴110处为凸面，像侧面S4于近光轴110处为凹面；
第三透镜L3的物侧面S5于近光轴110处为凸面，像侧面S6于近光轴110处为凸面；
第四透镜L4的物侧面S7于近光轴110处为凹面，像侧面S8于近光轴110处为凸面；
第五透镜L5的物侧面S9于近光轴110处为凸面，像侧面S10于近光轴110处为凹面。
第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5的物侧面和像侧面均为非球面。
需要注意的是，在本申请中，当描述透镜的一个表面于近光轴110处(该表面的中心区域)为凸面时，可理解为该透镜的该表面于光轴110附近的区域为凸面。
第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5的材质均为塑料。
进一步地，光学系统100满足条件式：HFOV/FNO＝49.966°；HFOV＝72.45°；其中，HFOV为光学系统100的最大视场角的一半，FNO为光学系统100的光圈数。满足上述条件式时，有利于合理配置光学系统100的半视场角与光圈数的比值，兼顾光学系统100的大视场角与大光圈特性，使得光学系统100在具备广角特性的同时，也能够具备大光圈特性，从而有利于增加光学系统100的光通量，进而提升光学系统100在弱光环境下的成像质量。当HFOV/FNO＜49°，光学系统100在满足广角设计的同时无法兼顾大光圈特性，导致光学系统100的成像质量下降。当HFOV/FNO＞53°，光学系统100的视场角和系统通光量的配比失衡，在拥有大视角特性的同时无法对非有效光线实现有效遮挡，导致产生较为严重的场曲、像散、畸变等像差。
光学系统100满足条件式：TTL/f＝5.769；其中，TTL为第一透镜L1的物侧面S1至光学系统100的成像面于光轴110上的距离，即光学系统100的光学总长，f为光学系统100的有效焦距。满足上述条件式时，能够合理配置光学系统100的光学总长与有效焦距的比值，在扩大光学系统100的视场角的同时还有利于缩短光学系统100的总长，兼顾大视场角与小型化设计。
光学系统100满足条件式：ImgH/f＝2.019；其中，ImgH为光学系统100的最大视场角所对应的像高的一半，f为光学系统100的有效焦距。满足上述条件式时，能够对光学系统100的半像高及有效焦距的比值进行合理配置，有利于扩大光学系统100的视场角，实现广角特性，同时还有利于增大光学系统100的像高，从而使得光学系统100能够匹配更大尺寸的感光元件，进而有利于提升光学系统100的成像质量。
光学系统100满足条件式：CT14/TTL＝0.376；其中，CT14为第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3及第四透镜L4于光轴110上的厚度之和，TTL为第一透镜L1的物侧面S1至光学系统100的成像面于光轴110上的距离。满足上述条件式，有利于合理配置光学系统100前四个透镜的中心厚度在光学总长中的占比，从而有利于缩短光学系统100的系统总长。
光学系统100满足条件式：AT45/AT34＝4.360；其中，AT45为第四透镜L4的像侧面S8至第五透镜L5的物侧面S9于光轴110上的距离，AT34为第三透镜L3的像侧面S4至第四透镜L4的物侧面S7于光轴110上的距离。满足上述条件式时，能够合理配置第四透镜L4、第五透镜L5的空气间隔与第三透镜L3、第四透镜L4的空气间隔的比值，从而有利于缩短光学系统100的总长，同时，还能够缩小主光线角CRA(chief ray angle)，提高光接收效率，进而提搞相对照度RI，实现调整与优化光学的性能，提升RI与优化CRA的效果。
光学系统100满足条件式：(f2*f4)/(f1*f3)＝22.658；其中，f1为第一透镜L1的有效焦距，f2为第二透镜L2的有效焦距，f3为第三透镜L3的有效焦距，f4为第四透镜L4的有效焦距。满足上述条件式时，能够合理配置光学系统100的光圈数、第二透镜L2与第四透镜L4的有效焦距以及第一透镜L1、第三透镜L3与光学系统100的有效焦距，利用第二透镜L2及第四透镜L4适当的长焦，与第一透镜L1及第三透镜L3适当的短焦，从而使得各透镜屈折力的合理分配有利于扩大光学系统100的视场角；另外，各透镜屈折力的配合，有利于控制第四透镜L4与第五透镜L5之间的空气间隔变化，从而有利于缩短光学系统100的系统总长。
光学系统100满足条件式：Vd3+Vd4＝100.7；其中，Vd3为第三透镜L3在940nm波长下的阿贝数，Vd4为第四透镜L4在940nm波长下的阿贝数。满足上述条件式时，能够合理配置第三透镜L3与第四透镜L4的材质，从而使得第三透镜L3与第四透镜L4能够有效校正光学系统100的色差，提升光学系统100的成像质量。
光学系统100满足条件式：(ET12+ET34)/(OAL12+OAL34)＝0.0548；其中，ET12为第一透镜L1的像侧面S2最大有效孔径处至第二透镜L2的物侧面S3最大有效孔径处于光轴110方向上的距离，ET34为第三透镜L3的像侧面S6最大有效孔径处至第四透镜L4的物侧面S7最大有效孔径处于光轴110方向上的距离，OAL12为第一透镜L1的物侧面S1至第二透镜L2的像侧面S4于光轴110上的距离，OAL34为第三透镜L3的物侧面S5至第四透镜L4的像侧面S8于光轴110上的距离。满足上述条件式时，能够对第一透镜L1与第二透镜L2之间的间隔、第三透镜L3与第四透镜L4之间间隔、第一透镜L1与第二透镜L2的轴上尺寸以及第三透镜L3与第四透镜L4的轴上尺寸进行合理配置，有利于缩短光学系统100的系统总长，实现小型化设计；同时，第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3及第四透镜L4之间的间隔不会过大，有利于减少透镜间间隔环等承靠结构的设置成本。
光学系统100满足条件式：DIS＝-36.1％；其中，DIS为光学系统100的畸变。满足上述条件式时，光学系统100在实现广角特性的同时，畸变也不会过大，有利于提升光学系统100的成像质量。
另外，光学系统100的各项参数由表1给出。其中，表1中的像面S13可理解为光学系统100的成像面。由物面(图未示出)至像面S13的各元件依次按照表1从上至下的各元件的顺序排列。表1中的Y半径为相应面序号的物侧面或像侧面于光轴110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110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110上的距离。
需要注意的是，在该实施例及以下各实施例中，光学系统100也可不设置红外带通滤光片L6，但此时第五透镜L5的像侧面S10至像面S13的距离保持不变。
在第一实施例中，光学系统100的有效焦距f＝1.04mm，光学总长TTL＝6mm，光圈数FNO＝1.45，半像高ImgH＝2.1mm。在第一实施例以及其他实施例中，光学系统100的半视场角均大于70°，光圈数均F小于1.5，可知光学系统100能够兼顾广角特性与大光圈特性的实现。
且各透镜的焦距、折射率和阿贝数的参考波长均为940nm，其他实施例也相同。
表1
Figure BDA0003169550340000081
Figure BDA0003169550340000091
进一步地，光学系统100各透镜像侧面或物侧面的非球面系数由表2给出。其中，面序号从S1-S10分别表示像侧面或物侧面S1-S10。而从上到下的K-A16分别表示非球面系数的类型，其中，K表示圆锥系数，A4表示四次非球面系数，A6表示六次非球面系数，A8表示八次非球面系数，以此类推。另外，非球面系数公式如下：
Figure BDA0003169550340000092
其中，Z为非球面上相应点到与表面顶点相切的平面的距离，r为非球面上相应点到光轴110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2
Figure BDA0003169550340000093
另外，图2包括光学系统100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110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100的场曲图(ASTIGMATIC FIELD CURVES)，其中S曲线代表940nm下的弧矢场曲，T曲线代表940nm下的子午场曲。由图中可知，光学系统100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100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。
第二实施例
请参见图3和图4，图3为第二实施例中的光学系统100的结构示意图，光学系统100由物侧至像侧依次包括具有负屈折力的第一透镜L1、具有正屈折力的第二透镜L2、光阑STO、具有正屈折力的第三透镜L3、具有负屈折力的第四透镜L4以及具有正屈折力的第五透镜L5。图4由左至右依次为第二实施例中光学系统100的纵向球差、像散及畸变的曲线图。
第一透镜L1的物侧面S1于近光轴110处为凸面，像侧面S2于近光轴110处为凹面；
第二透镜L2的物侧面S3于近光轴110处为凸面，像侧面S4于近光轴110处为凹面；
第三透镜L3的物侧面S5于近光轴110处为凸面，像侧面S6于近光轴110处为凸面；
第四透镜L4的物侧面S7于近光轴110处为凹面，像侧面S8于近光轴110处为凸面；
第五透镜L5的物侧面S9于近光轴110处为凸面，像侧面S10于近光轴110处为凹面。
第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5的物侧面和像侧面均为非球面。
第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5的材质均为塑料。
另外，光学系统100的各项参数由表3给出，且其中各参数的定义可由第一实施例得出，此处不加以赘述。
表3
Figure BDA0003169550340000101
进一步地，光学系统100各透镜像侧面或物侧面的非球面系数由表4给出，且其中各参数的定义可由第一实施例得出，此处不加以赘述。
表4
Figure BDA0003169550340000102
Figure BDA0003169550340000111
根据上述所提供的各参数信息，可推得以下数据：
HFOV/FNO(°) 49.924 AT45/AT34 5.960
HFOV(°) 72.39 (f2*f4)/(f1*f3) 33.180
TTL/f 5.792 Vd3+Vd4 76.26
ImgH/f 2.027 (ET12+ET34)/(OAL12+OAL34) 0.0612
CT14/TTL 0.385 DIS -35.6％
另外，由图4中的像差图可知，光学系统100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100拥有良好的成像品质。
第三实施例
请参见图5和图6，图5为第三实施例中的光学系统100的结构示意图，光学系统100由物侧至像侧依次包括具有负屈折力的第一透镜L1、具有正屈折力的第二透镜L2、光阑STO、具有正屈折力的第三透镜L3、具有负屈折力的第四透镜L4以及具有正屈折力的第五透镜L5。图6由左至右依次为第三实施例中光学系统100的纵向球差、像散及畸变的曲线图。
第一透镜L1的物侧面S1于近光轴110处为凸面，像侧面S2于近光轴110处为凹面；
第二透镜L2的物侧面S3于近光轴110处为凸面，像侧面S4于近光轴110处为凹面；
第三透镜L3的物侧面S5于近光轴110处为凸面，像侧面S6于近光轴110处为凸面；
第四透镜L4的物侧面S7于近光轴110处为凹面，像侧面S8于近光轴110处为凸面；
第五透镜L5的物侧面S9于近光轴110处为凸面，像侧面S10于近光轴110处为凹面。
第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5的物侧面和像侧面均为非球面。
第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5的材质均为塑料。
另外，光学系统100的各项参数由表5给出，且其中各参数的定义可由第一实施例得出，此处不加以赘述。
表5
Figure BDA0003169550340000112
Figure BDA0003169550340000121
进一步地，光学系统100各透镜像侧面或物侧面的非球面系数由表6给出，且其中各参数的定义可由第一实施例得出，此处不加以赘述。
表6
Figure BDA0003169550340000122
并且，根据上述所提供的各参数信息，可推得以下数据：
HFOV/FNO(°) 49.628 AT45/AT34 15.160
HFOV(°) 71.96 (f2*f4)/(f1*f3) 87.402
TTL/f 5.714 Vd3+Vd4 75.80
ImgH/f 2.000 (ET12+ET34)/(OAL12+OAL34) 0.0762
CT14/TTL 0.400 DIS -34.8％
另外，由图6中的像差图可知，光学系统100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100拥有良好的成像品质。
第四实施例
请参见图7和图8，图7为第四实施例中的光学系统100的结构示意图，光学系统100由物侧至像侧依次包括具有负屈折力的第一透镜L1、具有正屈折力的第二透镜L2、光阑STO、具有正屈折力的第三透镜L3、具有负屈折力的第四透镜L4以及具有正屈折力的第五透镜L5。图8由左至右依次为第四实施例中光学系统100的纵向球差、像散及畸变的曲线图。
第一透镜L1的物侧面S1于近光轴110处为凸面，像侧面S2于近光轴110处为凹面；
第二透镜L2的物侧面S3于近光轴110处为凸面，像侧面S4于近光轴110处为凹面；
第三透镜L3的物侧面S5于近光轴110处为凸面，像侧面S6于近光轴110处为凸面；
第四透镜L4的物侧面S7于近光轴110处为凹面，像侧面S8于近光轴110处为凸面；
第五透镜L5的物侧面S9于近光轴110处为凸面，像侧面S10于近光轴110处为凹面。
第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5的物侧面和像侧面均为非球面。
第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5的材质均为塑料。
另外，光学系统100的各项参数由表7给出，且其中各参数的定义可由第一实施例得出，此处不加以赘述。
表7
Figure BDA0003169550340000131
进一步地，光学系统100各透镜像侧面或物侧面的非球面系数由表8给出，且其中各参数的定义可由第一实施例得出，此处不加以赘述。
表8
Figure BDA0003169550340000132
Figure BDA0003169550340000141
并且，根据上述所提供的各参数信息，可推得以下数据：
HFOV/FNO(°) 49.848 AT45/AT34 5.460
HFOV(°) 72.28 (f2*f4)/(f1*f3) 20.639
TTL/f 5.698 Vd3+Vd4 43.40
ImgH/f 1.994 (ET12+ET34)/(OAL12+OAL34) 0.0644
CT14/TTL 0.384 DIS -36.0％
另外，由图8中的像差图可知，光学系统100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100拥有良好的成像品质。
第五实施例
请参见图9和图10，图9为第五实施例中的光学系统100的结构示意图，光学系统100由物侧至像侧依次包括具有负屈折力的第一透镜L1、具有正屈折力的第二透镜L2、光阑STO、具有正屈折力的第三透镜L3、具有负屈折力的第四透镜L4以及具有正屈折力的第五透镜L5。图10由左至右依次为第五实施例中光学系统100的纵向球差、像散及畸变的曲线图。
第一透镜L1的物侧面S1于近光轴110处为凸面，像侧面S2于近光轴110处为凹面；
第二透镜L2的物侧面S3于近光轴110处为凸面，像侧面S4于近光轴110处为凹面；
第三透镜L3的物侧面S5于近光轴110处为凸面，像侧面S6于近光轴110处为凸面；
第四透镜L4的物侧面S7于近光轴110处为凹面，像侧面S8于近光轴110处为凸面；
第五透镜L5的物侧面S9于近光轴110处为凸面，像侧面S10于近光轴110处为凹面。
第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5的物侧面和像侧面均为非球面。
第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5的材质均为塑料。
另外，光学系统100的各项参数由表9给出，且其中各参数的定义可由第一实施例得出，此处不加以赘述。
表9
Figure BDA0003169550340000142
Figure BDA0003169550340000151
进一步地，光学系统100各透镜像侧面或物侧面的非球面系数由表10给出，且其中各参数的定义可由第一实施例得出，此处不加以赘述。
表10
Figure BDA0003169550340000152
并且，根据上述所提供的各参数信息，可推得以下数据：
HFOV/FNO(°) 50.014 AT45/AT34 11.820
HFOV(°) 72.52 (f2*f4)/(f1*f3) 44.190
TTL/f 5.535 Vd3+Vd4 75.90
ImgH/f 1.937 (ET12+ET34)/(OAL12+OAL34) 0.0467
CT14/TTL 0.375 DIS -39.0％
另外，由图10中的像差图可知，光学系统100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100拥有良好的成像品质。
第六实施例
请参见图11和图12，图11为第六实施例中的光学系统100的结构示意图，光学系统100由物侧至像侧依次包括具有负屈折力的第一透镜L1、具有正屈折力的第二透镜L2、光阑STO、具有正屈折力的第三透镜L3、具有负屈折力的第四透镜L4以及具有正屈折力的第五透镜L5。图12由左至右依次为第六实施例中光学系统100的纵向球差、像散及畸变的曲线图。
第一透镜L1的物侧面S1于近光轴110处为凸面，像侧面S2于近光轴110处为凹面；
第二透镜L2的物侧面S3于近光轴110处为凸面，像侧面S4于近光轴110处为凹面；
第三透镜L3的物侧面S5于近光轴110处为凸面，像侧面S6于近光轴110处为凸面；
第四透镜L4的物侧面S7于近光轴110处为凹面，像侧面S8于近光轴110处为凸面；
第五透镜L5的物侧面S9于近光轴110处为凸面，像侧面S10于近光轴110处为凹面。
第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5的物侧面和像侧面均为非球面。
第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4以及第五透镜L5的材质均为塑料。
另外，光学系统100的各项参数由表11给出，且其中各参数的定义可由第一实施例得出，此处不加以赘述。
表11
Figure BDA0003169550340000161
进一步地，光学系统100各透镜像侧面或物侧面的非球面系数由表12给出，且其中各参数的定义可由第一实施例得出，此处不加以赘述。
表12
Figure BDA0003169550340000162
Figure BDA0003169550340000171
并且，根据上述所提供的各参数信息，可推得以下数据：
HFOV/FNO(°) 52.714 AT45/AT34 0.263
HFOV(°) 73.80 (f2*f4)/(f1*f3) 19.769
TTL/f 6.370 Vd3+Vd4 49.80
ImgH/f 2.315 (ET12+ET34)/(OAL12+OAL34) 0.0629
CT14/TTL 0.395 DIS -33.0％
另外，由图12中的像差图可知，光学系统100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100拥有良好的成像品质。
请参见图13，在一些实施例中，光学系统100可与感光元件210组装形成取像模组200。此时，感光元件210的感光面可视为光学系统100的像面S13。取像模组200还可设置有红外带通滤光片L6，红外带通滤光片L6设置于第五透镜L5的像侧面S10与像面S13之间。在一些实施例中，红外带通滤光片L6可以透过波长在930nm-950nm的红外光，则取像模组200可应用于红外探测镜头中。具体地，感光元件210可以为电荷耦合元件(Charge CoupledDevice，CCD)或互补金属氧化物半导体器件(Complementary Metal-Oxide SemiconductorSensor，CMOS Sensor)。在取像模组200中采用上述光学系统100，有利于兼顾取像模组200的广角特性与大光圈特性，使得取像模组200在具备大视场角的同时也能够具备良好的成像质量。
请参见图13和图14，在一些实施例中，取像模组200可应用于电子设备300中，电子设备包括壳体310，取像模组200设置于壳体310。具体地，电子设备300可以为但不限于便携电话机、视频电话、智能手机、电子书籍阅读器、行车记录仪等车载摄像设备或智能手表等可穿戴装置。当电子设备300为智能手机时，壳体310可以为电子设备300的中框。在电子设备300中采用上述取像模组200，有利于兼顾电子设备300的广角特性与大光圈特性。
进一步地，在一些实施例中，电子设备300为基于结构光或飞行时间法探测技术的三维检测设备。电子设备300还包括投射模组320，投射模组320能够向被测物体(图未示出)投射光线，取像模组200用于接收从被测物体反射的光线，从而根据投射模组320投射的光线信号与被测物体反射的光线信号获取被测物体的深度信息，实现三维探测功能。在具备三维探测功能的电子设备300中采用上述取像模组200，广角特性的实现使得电子设备300能够获取更多的场景信息，大光圈特性的实现使得电子设备300在弱光环境下也能够具备良好的成像质量，从而有利于电子设备300三维探测功能的实现。
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：
具有负屈折力的第一透镜，所述第一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；
具有正屈折力的第二透镜，所述第二透镜的物侧面于近光轴处为凸面，像侧面于近光轴处为凹面；
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，像侧面于近光轴处为凸面；
具有负屈折力的第四透镜，所述第四透镜的物侧面于近光轴处为凹面，像侧面于近光轴处为凸面；
具有正屈折力的第五透镜，所述第五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；
且所述光学系统满足以下条件式：
49°≤HFOV/FNO≤53°；
其中，HFOV为所述光学系统的最大视场角的一半，FNO为所述光学系统的光圈数。
2.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，满足以下条件式：
4≤TTL/f≤8；
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，f为所述光学系统的有效焦距。
3.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，满足以下条件式：
1.8≤ImgH/f≤2.5；
其中，ImgH为所述光学系统的最大视场角所对应的像高的一半，f为所述光学系统的有效焦距。
4.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，满足以下条件式：
0.3≤CT14/TTL≤0.5；
其中，CT14为所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜及所述第四透镜于光轴上的厚度之和，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。
5.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，满足以下条件式：
0.1≤AT45/AT34≤25；
其中，AT45为所述第四透镜的像侧面至所述第五透镜的物侧面于光轴上的距离，AT34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。
6.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，满足以下条件式：
15≤(f2*f4)/(f1*f3)≤90；
其中，f1为所述第一透镜的有效焦距，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，f4为所述第四透镜的有效焦距。
7.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，满足以下条件式：
35≤Vd3+Vd4≤110；
其中，Vd3为所述第三透镜在940nm波长下的阿贝数，Vd4为所述第四透镜在940nm波长下的阿贝数。
8.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，满足以下条件式：
0.02≤(ET12+ET34)/(OAL12+OAL34)≤0.15；
其中，ET12为所述第一透镜的像侧面最大有效孔径处至所述第二透镜的物侧面最大有效孔径处于光轴方向上的距离，ET34为所述第三透镜的像侧面最大有效孔径处至所述第四透镜的物侧面最大有效孔径处于光轴方向上的距离，OAL12为所述第一透镜的物侧面至所述第二透镜的像侧面于光轴上的距离，OAL34为所述第三透镜的物侧面至所述第四透镜的像侧面于光轴上的距离。
9.一种取像模组，其特征在于，包括感光元件以及权利要求1-8任一项所述的光学系统，所述感光元件设置于所述光学系统的像侧。
10.一种电子设备，其特征在于，包括投射模组以及权利要求9所述的取像模组，所述投射模组能够向被测物体投射光线，所述取像模组用于接收从被测物体反射的光线。
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