CN113625424A

CN113625424A - 光学系统、取像模组及电子设备

Info

Publication number: CN113625424A
Application number: CN202110818734.0A
Authority: CN
Inventors: 党绪文; 刘彬彬; 李明
Original assignee: Jiangxi Jingchao Optical Co Ltd
Current assignee: Jiangxi Jingchao Optical Co Ltd
Priority date: 2021-07-20
Filing date: 2021-07-20
Publication date: 2021-11-09

Abstract

本发明涉及一种光学系统、取像模组及电子设备。光学系统沿光轴由物侧至像侧依次包括：具有正屈折力的第一透镜，第一透镜的物侧面于近光轴处为凸面；具有屈折力的第二透镜，第二透镜的物侧面于近光轴处为凸面，像侧面于圆周处为凸面；具有正屈折力的第三透镜，第三透镜的像侧面于近光轴处为凸面；具有屈折力的第四透镜，第四透镜的物侧面于近光轴处为凸面，像侧面于圆周处为凸面；光学系统满足：3.9≤f/SD11≤4.2；f为光学系统的有效焦距，SD11为第一透镜的物侧面的最大有效半口径。上述光学系统，能够兼顾小头部设计与充足的入光量。

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

随着摄像设备的发展，目前的设备已能通过挖孔设计以将摄像头置于显示屏一侧，以此消除大边框、刘海等影响设备屏占比的结构。对于具有屏下开孔设计的设备而言，摄像头的头部尺寸很大程度上影响着屏幕的开孔尺寸，具有小头部设计的摄像头能够减小屏幕的开孔尺寸，有利于提升电子设备的屏占比。然而，小头部设计容易导致摄像头的入光量不足，降低摄像头的成像质量，目前的摄像头难以兼顾小头部设计与充足的入光量。

发明内容

基于此，有必要针对目前的摄像头难以兼顾小头部设计与充足的入光量的问题，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：

具有正屈折力的第一透镜，所述第一透镜的物侧面于近光轴处为凸面；

具有屈折力的第二透镜，所述第二透镜的物侧面于近光轴处为凸面，像侧面于圆周处为凸面；

具有正屈折力的第三透镜，所述第三透镜的像侧面于近光轴处为凸面；

具有屈折力的第四透镜，所述第四透镜的物侧面于近光轴处为凸面，像侧面于圆周处为凸面；

且所述光学系统满足以下条件式：

3.9≤f/SD11≤4.2；

其中，f为所述光学系统的有效焦距，SD11为所述第一透镜的物侧面的最大有效口径的一半。

上述光学系统，第一透镜具有正屈折力，第一透镜的物侧面于近光轴处为凸面，能够有效会聚光线，有利于缩短光学系统的系统总长，实现小型化设计。第三透镜具有正屈折力，能够分担第一透镜的正屈折力，避免单一透镜的屈折力过大，从而有利于降低光学系统的敏感度，同时也有利于修正第一透镜与第二透镜产生的球差，提升光学系统的成像质量。具有上述屈折力及面型特征，各透镜相互配合，有利于光学系统实现小型化设计并具备良好的成像质量。具有上述屈折力及面型特征，同时满足上述条件式时，能够对光学系统的有效焦距及第一透镜物侧面的最大有效半口径的比值进行合理配置，使得光学系统在满足小头部的情况下，还可获得足够大的入瞳口径，有助于降低光学系统的光圈数，提升进光量，从而使得光学系统在弱光环境下也能够具备良好的成像质量。因而满足上述条件式时，光学系统能够兼顾小头部设计以及充足的入光量，从而适用于在屏下摄像头以及弱光环境下使用。当f/SD11＞4.2，在实现小头部设计的同时，容易导致光学系统的入光量下降，不利于光学系统成像质量的提升；当f/SD11＜3.9，光学系统在具备充足的入光量的同时，第一透镜物侧面的有效口径过大，不利于实现小头部设计。

在其中一个实施例中，所述第四透镜的物侧面和像侧面的至少一者存在反曲点。有利于修正离轴视场的像差，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：

0.6mm≤SD11≤0.74mm。满足上述条件式，有利于光学系统的小头部设计，从而当光学系统应用于具有屏下开孔设计的设备中时，有利于减小开孔尺寸，从而有利于提升设备的屏占比。

在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：

0.81≤ET1/CT1≤0.92；

其中，ET1为第一透镜的物侧面最大有效口径处至像侧面最大有效口径处于光轴方向上的距离，即所述第一透镜的边缘厚度，CT1为所述第一透镜于光轴上的厚度，即所述第一透镜的中心厚度。满足上述条件式时，能够对第一透镜的边缘厚度与中心厚度的比值进行合理配置，有利于合理配置第一透镜在垂轴方向上的厚度与屈折力分布，从而有助于收缩光线，进而有利于缩短光学系统的总长；同时也有利于光学系统具备足够的头部深度，有利于光学系统在屏下开孔设备中的应用。当ET1/CT1＞0.92，第一透镜屈折力过小，难以有效偏折光线；当ET1/CT1＜0.81，第一透镜的边缘厚度过小，导致光学系统的头部深度过小，不利于光学系统在屏下开孔设备中的装配。

在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：

0.9mm≤CT1≤1.35mm。满足上述条件式时，配合0.81≤ET1/CT1≤0.92，有利于光学系统具备足够的边缘厚度，从而使得光学系统具备足够的头部深度，进而有利于光学系统在屏下开孔设备中的应用。

在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：

0.48mm^-1≤FNO/TTL≤0.58mm^-1；

其中，FNO为所述光学系统的光圈数，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。满足上述条件式时，能够对光学系统的光圈数与光学总长的比值进行合理配置，有利于缩短光学系统的总长，实现小型化设计，同时也有利于扩大光学系统的光圈，使得光学系统在实现小型化设计的同时具备充足的进光量，从而有利于提升光学系统的成像质量。当FNO/TTL＞0.58mm^-1，光学系统的总长过小，不利于光学系统的设计和制造，同时也不利于光学系统具备充足的进光量。当FNO/TTL＜0.48mm^-1，不利于光学系统的小型化设计，同时，光学系统的光圈过大，不利于光学系统的小头部设计。

在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：

1.9≤FNO≤2.2。满足上述条件式时，光学系统具备充足的入光量，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：

105deg/mm≤FOV/SD11≤145deg/mm；

其中，FOV为所述光学系统的最大视场角。满足上述条件式时，能够对光学系统的最大视场角与第一透镜的物侧面最大有效半口径的比值进行合理配置，有利于缩短第一透镜物侧面的有效口径，从而有利于光学系统的小头部设计。当FOV/SD11＜105deg/mm，第一透镜物侧面的有效孔径过大，不利于光学系统的小头部设计；当FOV/SD11＞145deg/mm，在实现小头部设计时，FOV过大，不利于光学系统的畸变与像散的校正，从而增大光学系统的设计与制作难度，也不利于光学系统成像质量的提升。

在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：

0.45≤R21/f3≤4.4；

其中，R21为所述第二透镜的物侧面于光轴处的曲率半径，f3为所述第三透镜的有效焦距。满足上述条件式时，能够合理配置第二透镜的物侧面于光轴处的曲率半径与第三透镜的有效焦距的比值，有利于第二透镜对第一透镜出射光线进行有效偏折，从而使得不同角度光线在第一透镜出射后能以较小的角度进入第三透镜，进而降低像差的引入，同时也使得第二透镜的面型不会过于弯曲，有利于降低光学系统的公差敏感性；另外，也有利于光线在第二透镜与第三透镜之间合理过渡，减少杂散光的引入，同时配合第二透镜物侧面的合理面型，有利于第二透镜与第一透镜及第三透镜之间保持良好的贴合性，从而使得第一透镜、第二透镜与第三透镜之间的结构更加紧凑，有利于光学系统的小型化设计。

在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：

1.75≤f/|R32|≤2.15；

其中，R32为所述第三透镜的像侧面于光轴处的曲率半径。满足上述条件式时，能够合理配置光学系统的有效焦距与第三透镜的像侧面于光轴处的曲率半径的比值，使得第三透镜的像侧面面型不会过度弯曲，有利于降低光学系统的公差敏感度，提升第三透镜的成型良率；另外，在第三透镜具备较简单的面型的同时，还能够使得第三透镜具备足够的光线偏折能力，从而有利于校正第一透镜与第二透镜产生的像差，也能够有效引导多个入射角度光线在不同像高上的分配。

在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：

1.3mm≤|R32|≤1.61mm。满足上述条件式时，第三透镜在具备足够的光线偏折能力的同时，像侧面面型也不会过度弯曲，避免第三透镜的像侧面引入多次反射的鬼像，降低杂散光风险，同时也有利于第三透镜的制造成型。

在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：

|SAG41/f4|≤0.11；

其中，SAG41为所述第四透镜的物侧面于最大有效口径处的矢高，即所述第四透镜的物侧面最大有效口径处至所述第四透镜的物侧面与光轴的交点于光轴方向上的距离，f4为所述第四透镜的有效焦距。满足上述条件式时，能够对第四透镜的物侧面于最大有效口径处的矢高以及第四透镜的有效焦距的比值进行合理配置，有利于光线在第四透镜平缓过渡，从而有利于校正光学系统的畸变，也有利于降低不同视场的光线入射成像面的入射角，从而更好地匹配感光元件的入射角；同时，第四透镜的面型不会过于弯曲，有利于第四透镜的加工成型。

在其中一个实施例中，所述光学系统满足以下条件式：

1≤f23/f≤3.6；

其中，f23为所述第二透镜与所述第三透镜的组合焦距。满足上述条件式时，能够合理配置第二透镜与第三透镜在光学系统中的屈折力占比，从而使得第二透镜与第三透镜能够分担第一透镜的正屈折力，使得第一透镜不需要具备过强的屈折力，进而有利于增大第一透镜的厚度，以增大光学系统的头部深度，同时也有利于避免第一透镜、第二透镜与第三透镜中单一透镜的的屈折力过强，从而避免单一透镜的面型过度弯曲，提升透镜的工艺性，有利于透镜的加工成型；另外，也有利于第二透镜与第三透镜校正光学系统的像差，提升光学系统的成像质量。

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，能够兼顾小头部设计与充足的入光量，既能够满足屏下开孔设备的高屏占比要求，也能够具备良好的成像质量。

一种电子设备，包括壳体以及上述的取像模组，所述取像模组设置于所述壳体。在所述电子设备中采用上述取像模组，能够兼顾小头部设计与充足的入光量，从而有利于提升电子设备进行屏下开孔时的屏占比，同时也利于提升电子设备的成像质量。

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以及第四透镜L4。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。第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3以及第四透镜L4同轴设置，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具有正屈折力，第一透镜L1的物侧面S1于近光轴110处为凸面，能够有效会聚光线，有利于缩短光学系统100的系统总长，实现小型化设计。第二透镜L2具有屈折力，第二透镜L2的物侧面S3于近光轴110处为凸面，像侧面S4于圆周处为凸面。第三透镜L3具有正屈折力，能够分担第一透镜L1的正屈折力，避免单一透镜的屈折力过大，从而有利于降低光学系统100的敏感度，同时也有利于修正第一透镜L1与第二透镜L2产生的球差，提升光学系统100的成像质量。第三透镜L3的像侧面S6于近光轴110处为凸面。第四透镜L4具有屈折力，第四透镜L4的物侧面S7于近光轴110处为凸面，像侧面S8于圆周处为凸面。具有上述屈折力及面型特征，各透镜相互配合，有利于光学系统100实现小型化设计并具备良好的成像质量。

在一些实施例中，第四透镜L4的物侧面S7和像侧面S8的至少一者存在反曲点，有利于修正离轴视场的像差，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，或设置于第一透镜L1的物侧面S1上。在一些实施例中，光学系统100还包括设置于第四透镜L4像侧的红外滤光片L5。红外滤光片L5可为红外截止滤光片，用于滤除干扰光，防止干扰光到达光学系统100的成像面而影响正常成像。进一步地，光学系统100还包括位于第四透镜L4像侧的像面S11，像面S11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以及第四透镜L4调节后能够成像于像面S11。

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或第四透镜L4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：3.9≤f/SD11≤4.2；其中，f为光学系统100的有效焦距，SD11为第一透镜L1的物侧面S1的最大有效口径的一半。具体地，f/SD11可以为：3.902、3.925、3.943、3.955、3.979、3.990、4.025、4.073、4.102或4.132。满足上述条件式时，能够对光学系统100的有效焦距及第一透镜L1物侧面S1的最大有效半口径的比值进行合理配置，使得光学系统100在满足小头部的情况下，还可获得足够大的入瞳口径，有助于降低光学系统100的光圈数，提升进光量，从而使得光学系统100在弱光环境下也能够具备良好的成像质量。因而满足上述条件式时，光学系统100能够兼顾小头部设计以及充足的入光量，从而适用于在屏下摄像头以及弱光环境下使用。当f/SD11＞4.2，在实现小头部设计的同时，容易导致光学系统100的入光量下降，不利于光学系统100成像质量的提升；当f/SD11＜3.9，光学系统100在具备充足的入光量的同时，第一透镜L1物侧面S1的有效口径过大，不利于实现小头部设计。

在一些实施例中，光学系统100满足条件式：0.6mm≤SD11≤0.74mm。具体地，SD11可以为：0.625、0.655、0.672、0.678、0.689、0.694、0.713、0.728、0.730或0.732，数值单位为mm。满足上述条件式，有利于光学系统100的小头部设计，从而当光学系统100应用于具有屏下开孔设计的设备中时，有利于减小开孔尺寸，从而有利于提升设备的屏占比。

在一些实施例中，光学系统100满足条件式：0.81≤ET1/CT1≤0.92；其中，ET1为第一透镜L1的物侧面S1最大有效口径处至像侧面S2最大有效口径处于光轴110方向上的距离，CT1为第一透镜L1于光轴110上的厚度。具体地，ET1/CT1可以为：0.825、0.831、0.836、0.844、0.851、0.855、0.863、0.872、0.889或0.906。满足上述条件式时，能够对第一透镜L1的边缘厚度与中心厚度的比值进行合理配置，有利于合理配置第一透镜L1在垂轴方向上的厚度与屈折力分布，从而有助于收缩光线，进而有利于缩短光学系统100的总长；同时也有利于光学系统100具备足够的头部深度，有利于光学系统100在屏下开孔设备中的应用。当ET1/CT1＞0.92，第一透镜L1屈折力过小，难以有效偏折光线；当ET1/CT1＜0.81，第一透镜L1的边缘厚度过小，导致光学系统100的头部深度过小，不利于光学系统100在屏下开孔设备中的装配。

在一些实施例中，光学系统100满足条件式：0.9mm≤CT1≤1.35mm。满足上述条件式时，配合0.81≤ET1/CT1≤0.92，有利于光学系统100具备足够的边缘厚度，从而使得光学系统100具备足够的头部深度，进而有利于光学系统100在屏下开孔设备中的应用。

在一些实施例中，光学系统100满足条件式：0.48mm^-1≤FNO/TTL≤0.58mm^-1；其中，FNO为光学系统100的光圈数，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，FNO/TTL可以为：0.501、0.505、0.512、0.517、0.520、0.526、0.535、0.548、0.553或0.560，数值单位为mm^-1。满足上述条件式时，能够对光学系统100的光圈数与光学总长的比值进行合理配置，有利于缩短光学系统100的总长，实现小型化设计，同时也有利于扩大光学系统100的光圈，使得光学系统100在实现小型化设计的同时具备充足的进光量，从而有利于提升光学系统100的成像质量。当FNO/TTL＞0.58mm^-1，光学系统100的总长过小，不利于光学系统100的设计和制造，同时也不利于光学系统100具备充足的进光量。当FNO/TTL＜0.48mm^-1，不利于光学系统100的小型化设计，同时，光学系统100的光圈过大，不利于光学系统100的小头部设计。

在一些实施例中，光学系统100满足条件式：1.9≤FNO≤2.2。满足上述条件式时，光学系统100具备充足的入光量，有利于提升光学系统100的成像质量。

在一些实施例中，光学系统100满足条件式：105deg/mm≤FOV/SD11≤145deg/mm；其中，FOV为光学系统100的最大视场角。具体地，FOV/SD11可以为：107.484、110.521、115.329、121.664、128.574、132.637、138.550、140.631、141.220或142.164，数值单位为deg/mm。满足上述条件式时，能够对光学系统100的最大视场角与第一透镜L1的物侧面S1最大有效半口径的比值进行合理配置，有利于缩短第一透镜L1物侧面S1的有效口径，从而有利于光学系统100的小头部设计。当FOV/SD11＜105deg/mm，第一透镜L1物侧面S1的有效孔径过大，不利于光学系统100的小头部设计；当FOV/SD11＞145deg/mm，在实现小头部设计时，FOV过大，不利于光学系统100的畸变与像散的校正，从而增大光学系统100的设计与制作难度，也不利于光学系统100成像质量的提升。

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，则最大视场角FOV可以理解为光学系统100对角线方向的最大视场角。

在一些实施例中，光学系统100满足条件式：0.45≤R21/f3≤4.4；其中，R21为第二透镜L2的物侧面S3于光轴110处的曲率半径，f3为第三透镜L3的有效焦距。具体地，R21/f3可以为：0.479、0.552、0.637、0.732、1.254、1.371、1.428、2.554、3.658或4.395。满足上述条件式时，能够合理配置第二透镜L2的物侧面S3于光轴110处的曲率半径与第三透镜L3的有效焦距的比值，有利于第二透镜L2对第一透镜L1出射光线进行有效偏折，从而使得不同角度光线在第一透镜L1出射后能以较小的角度进入第三透镜L3，进而降低像差的引入，同时也使得第二透镜L2的面型不会过于弯曲，有利于降低光学系统100的公差敏感性；另外，也有利于光线在第二透镜L2与第三透镜L3之间合理过渡，减少杂散光的引入，同时配合第二透镜L2物侧面S3的合理面型，有利于第二透镜L2与第一透镜L1及第三透镜L3之间保持良好的贴合性，从而使得第一透镜L1、第二透镜L2与第三透镜L3之间的结构更加紧凑，有利于光学系统100的小型化设计。

在一些实施例中，光学系统100满足条件式：1.75≤f/|R32|≤2.15；其中，R32为第三透镜L3的像侧面S6于光轴110处的曲率半径。具体地，f/|R32|可以为：1.784、1.805、1.832、1.877、1.951、1.963、1.988、2.015、2.113或2.117。满足上述条件式时，能够合理配置光学系统100的有效焦距与第三透镜L3的像侧面S6于光轴110处的曲率半径的比值，使得第三透镜L3的像侧面S6面型不会过度弯曲，有利于降低光学系统100的公差敏感度，提升第三透镜L3的成型良率；另外，在第三透镜L3具备较简单的面型的同时，还能够使得第三透镜L3具备足够的光线偏折能力，从而有利于校正第一透镜L1与第二透镜L2产生的像差，也能够有效引导多个入射角度光线在不同像高上的分配。

在一些实施例中，光学系统100满足条件式：1.3mm≤|R32|≤1.61mm。满足上述条件式时，第三透镜L3在具备足够的光线偏折能力的同时，像侧面S6面型也不会过度弯曲，避免第三透镜L3的像侧面S6引入多次反射的鬼像，降低杂散光风险，同时也有利于第三透镜L3的制造成型。

在一些实施例中，光学系统100满足条件式：|SAG41/f4|≤0.11；其中，SAG41为第四透镜L4的物侧面S7于最大有效口径处的矢高，f4为第四透镜L4的有效焦距。具体地，|SAG41/f4|可以为：0.009、0.013、0.029、0.035、0.044、0.058、0.062、0.071、0.093或0.104。满足上述条件式时，能够对第四透镜L4的物侧面S7于最大有效口径处的矢高以及第四透镜L4的有效焦距的比值进行合理配置，有利于光线在第四透镜L4平缓过渡，从而有利于校正光学系统100的畸变，也有利于降低不同视场的光线入射成像面的入射角，从而更好地匹配感光元件的入射角；同时，第四透镜L4的面型不会过于弯曲，有利于第四透镜L4的加工成型。

在一些实施例中，光学系统100满足条件式：1≤f23/f≤3.6；其中，f23为第二透镜L2与第三透镜L3的组合焦距。具体地，f23/f可以为：1.094、1.325、1.516、1.942、2.552、2.741、2.841、3.021、3.228或3.545。满足上述条件式时，能够合理配置第二透镜L2与第三透镜L3在光学系统100中的屈折力占比，从而使得第二透镜L2与第三透镜L3能够分担第一透镜L1的正屈折力，使得第一透镜L1不需要具备过强的屈折力，进而有利于增大第一透镜L1的厚度，以增大光学系统100的头部深度，同时也有利于避免第一透镜L1、第二透镜L2与第三透镜L3中单一透镜的的屈折力过强，从而避免单一透镜的面型过度弯曲，提升透镜的工艺性，有利于透镜的加工成型；另外，也有利于第二透镜L2与第三透镜L3校正光学系统100的像差，提升光学系统100的成像质量。

以上的有效焦距与组合焦距数值的参考波长均为587nm。

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、具有正屈折力的第三透镜L3以及具有负屈折力的第四透镜L4。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587nm，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，于圆周处为凸面；

第一透镜L1的像侧面S2于近光轴110处为凹面，于圆周处为凸面；

第二透镜L2的物侧面S3于近光轴110处为凸面，于圆周处为凹面；

第二透镜L2的像侧面S4于近光轴110处为凹面，于圆周处为凸面；

第三透镜L3的物侧面S5于近光轴110处为凹面，于圆周处为凹面；

第三透镜L3的像侧面S6于近光轴110处为凸面，于圆周处为凸面；

第四透镜L4的物侧面S7于近光轴110处为凸面，于圆周处为凹面；

第四透镜L4的像侧面S8于近光轴110处为凹面，于圆周处为凸面。

第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3以及第四透镜L4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。当描述透镜的一个表面于圆周处为凹面时，可理解为该表面在靠近最大有效半径处的区域为凹面。举例而言，当该表面于近光轴110处为凸面，且于圆周处也为凸面时，该表面由中心(该表面与光轴110的交点)至边缘方向的形状可以为纯粹的凸面；或者是先由中心的凸面形状过渡到凹面形状，随后在靠近最大有效半径处时变为凸面。此处仅为说明光轴110处与圆周处的关系而做出的示例，表面的多种形状结构(凹凸关系)并未完全体现，但其他情况可根据以上示例推导得出。

第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3以及第四透镜L4的材质均为塑料。

进一步地，光学系统100满足条件式：f/SD11＝4.132；其中，f为光学系统100的有效焦距，SD11为第一透镜L1的物侧面S1的最大有效口径的一半。满足上述条件式时，能够对光学系统100的有效焦距及第一透镜L1物侧面S1的最大有效半口径的比值进行合理配置，使得光学系统100在满足小头部的情况下，还可获得足够大的入瞳口径，有助于降低光学系统100的光圈数，提升进光量，从而使得光学系统100在弱光环境下也能够具备良好的成像质量。因而满足上述条件式时，光学系统100能够兼顾小头部设计以及充足的入光量，从而适用于在屏下摄像头以及弱光环境下使用。

光学系统100满足条件式：SD11＝0.672mm。满足上述条件式，有利于光学系统100的小头部设计，从而当光学系统100应用于具有屏下开孔设计的设备中时，有利于减小开孔尺寸，从而有利于提升设备的屏占比。

光学系统100满足条件式：ET1/CT1＝0.825；其中，ET1为第一透镜L1的物侧面S1最大有效口径处至像侧面S2最大有效口径处于光轴110方向上的距离，CT1为第一透镜L1于光轴110上的厚度。满足上述条件式时，能够对第一透镜L1的边缘厚度与中心厚度的比值进行合理配置，有利于合理配置第一透镜L1在垂轴方向上的厚度与屈折力分布，从而有助于收缩光线，进而有利于缩短光学系统100的总长；同时也有利于光学系统100具备足够的头部深度，有利于光学系统100在屏下开孔设备中的应用。

光学系统100满足条件式：FNO/TTL＝0.560mm^-1；其中，FNO为光学系统100的光圈数，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。满足上述条件式时，能够对光学系统100的光圈数与光学总长的比值进行合理配置，有利于缩短光学系统100的总长，实现小型化设计，同时也有利于扩大光学系统100的光圈，使得光学系统100在实现小型化设计的同时具备充足的进光量，从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：FOV/SD11＝120.410deg/mm；其中，FOV为光学系统100的最大视场角。满足上述条件式时，能够对光学系统100的最大视场角与第一透镜L1的物侧面S1最大有效半口径的比值进行合理配置，有利于缩短第一透镜L1物侧面S1的有效口径，从而有利于光学系统100的小头部设计。

光学系统100满足条件式：R21/f3＝1.258；其中，R21为第二透镜L2的物侧面S3于光轴110处的曲率半径，f3为第三透镜L3的有效焦距。满足上述条件式时，能够合理配置第二透镜L2的物侧面S3于光轴110处的曲率半径与第三透镜L3的有效焦距的比值，有利于第二透镜L2对第一透镜L1出射光线进行有效偏折，从而使得不同角度光线在第一透镜L1出射后能以较小的角度进入第三透镜L3，进而降低像差的引入，同时也使得第二透镜L2的面型不会过于弯曲，有利于降低光学系统100的公差敏感性；另外，也有利于光线在第二透镜L2与第三透镜L3之间合理过渡，减少杂散光的引入，同时配合第二透镜L2物侧面S3的合理面型，有利于第二透镜L2与第一透镜L1及第三透镜L3之间保持良好的贴合性，从而使得第一透镜L1、第二透镜L2与第三透镜L3之间的结构更加紧凑，有利于光学系统100的小型化设计。

光学系统100满足条件式：f/|R32|＝2.117；其中，R32为第三透镜L3的像侧面S6于光轴110处的曲率半径。满足上述条件式时，能够合理配置光学系统100的有效焦距与第三透镜L3的像侧面S6于光轴110处的曲率半径的比值，使得第三透镜L3的像侧面S6面型不会过度弯曲，有利于降低光学系统100的公差敏感度，提升第三透镜L3的成型良率；另外，在第三透镜L3具备较简单的面型的同时，还能够使得第三透镜L3具备足够的光线偏折能力，从而有利于校正第一透镜L1与第二透镜L2产生的像差，也能够有效引导多个入射角度光线在不同像高上的分配。

光学系统100满足条件式：|SAG41/f4|＝0.054；其中，SAG41为第四透镜L4的物侧面S7于最大有效口径处的矢高，f4为第四透镜L4的有效焦距。满足上述条件式时，能够对第四透镜L4的物侧面S7于最大有效口径处的矢高以及第四透镜L4的有效焦距的比值进行合理配置，有利于光线在第四透镜L4平缓过渡，从而有利于校正光学系统100的畸变，也有利于降低不同视场的光线入射成像面的入射角，从而更好地匹配感光元件的入射角；同时，第四透镜L4的面型不会过于弯曲，有利于第四透镜L4的加工成型。

光学系统100满足条件式：f23/f＝1.469；其中，f23为第二透镜L2与第三透镜L3的组合焦距。满足上述条件式时，能够合理配置第二透镜L2与第三透镜L3在光学系统100中的屈折力占比，从而使得第二透镜L2与第三透镜L3能够分担第一透镜L1的正屈折力，使得第一透镜L1不需要具备过强的屈折力，进而有利于增大第一透镜L1的厚度，以增大光学系统100的头部深度，同时也有利于避免第一透镜L1、第二透镜L2与第三透镜L3中单一透镜的的屈折力过强，从而避免单一透镜的面型过度弯曲，提升透镜的工艺性，有利于透镜的加工成型；另外，也有利于第二透镜L2与第三透镜L3校正光学系统100的像差，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S11可理解为光学系统100的成像面。由物面(图未示出)至像面S11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也可不设置红外滤光片L5，但此时第四透镜L4的像侧面S8至像面S11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＝2.78mm，光圈数FNO＝2.10，最大视场角FOV＝80.86deg，光学总长TTL＝3.75mm。

且各透镜的焦距、折射率和阿贝数的参考波长均为587nm，其他实施例也相同。

表1

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-S8分别表示像侧面或物侧面S1-S8。而从上到下的K-A20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：

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

面序号	S1	S2	S3	S4
					K	-1.024E+01	9.921E+00	-9.900E+01	-5.852E+01
A4	4.160E-01	-2.030E-01	-2.735E-01	2.443E-01
					A6	2.043E-01	1.387E-01	-1.914E+00	-3.984E+00
A8	-1.282E+01	1.329E+00	1.397E+01	2.462E+01
					A10	1.138E+02	-2.683E+01	-7.926E+01	-1.014E+02
A12	-5.694E+02	1.620E+02	2.797E+02	2.764E+02
					A14	1.753E+03	-5.534E+02	-6.531E+02	-5.005E+02
A16	-3.278E+03	1.120E+03	9.973E+02	5.820E+02
					A18	3.421E+03	-1.254E+03	-8.899E+02	-3.924E+02
A20	-1.530E+03	6.046E+02	3.553E+02	1.163E+02
					面序号	S5	S6	S7	S8
K	-7.330E+01	-5.752E-01	-1.417E+01	-3.149E+00
					A4	2.749E-01	-7.071E-01	-7.798E-01	-5.840E-01
A6	-2.685E+00	2.828E+00	6.451E-01	8.255E-01
					A8	1.392E+01	-8.415E+00	1.408E-01	-8.453E-01
A10	-4.029E+01	1.908E+01	-7.547E-01	6.177E-01
					A12	7.369E+01	-3.012E+01	5.825E-01	-3.200E-01
A14	-8.935E+01	3.273E+01	-9.755E-02	1.137E-01
					A16	7.078E+01	-2.290E+01	-8.529E-02	-2.620E-02
A18	-3.321E+01	9.057E+00	4.456E-02	3.521E-03
					A20	6.743E+00	-1.518E+00	-6.318E-03	-2.088E-04

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587nm下的弧矢场曲，T曲线代表587nm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、具有正屈折力的第三透镜L3以及具有负屈折力的第四透镜L4。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。

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

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

根据上述所提供的各参数信息，可推得以下数据：

f/SD11	4.125	R21/f3	1.477
				SD11(mm)	0.689	f/\|R32\|	2.058
ET1/CT1	0.835	\|SAG41/f4\|	0.050
				FNO/TTL(mm<sup>-1</sup>)	0.545	f23/f	1.515
FOV/SD11(deg/mm)	115.748

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包括光阑STO、具有正屈折力的第一透镜L1、具有正屈折力的第二透镜L2、具有正屈折力的第三透镜L3以及具有正屈折力的第四透镜L4。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的像侧面S2于近光轴110处为凹面，于圆周处为凹面；

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

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

面序号	S1	S2	S3	S4
					K	-1.853E+01	1.569E+01	1.472E+01	-1.840E+00
A4	1.861E-01	-3.757E-02	8.433E-02	5.260E-01
					A6	8.827E-01	-2.510E+00	-4.377E+00	-3.555E+00
A8	-1.792E+01	1.384E+01	1.632E+01	9.963E+00
					A10	1.513E+02	-4.330E+01	-3.727E+01	-1.714E+01
A12	-7.622E+02	6.706E+01	4.039E+01	1.745E+01
					A14	2.392E+03	6.258E+00	3.894E+01	-7.071E+00
A16	-4.598E+03	-1.946E+02	-1.829E+02	-4.815E+00
					A18	4.985E+03	2.792E+02	2.189E+02	6.586E+00
A20	-2.354E+03	-1.303E+02	-9.268E+01	-2.062E+00
					面序号	S5	S6	S7	S8
K	-4.552E+01	-8.321E-01	-7.394E+00	-1.431E+00
					A4	-7.837E-02	-4.267E-01	3.378E-01	-3.952E-01
A6	2.389E+00	2.442E+00	-1.314E+00	2.087E-01
					A8	-1.350E+01	-8.704E+00	1.982E+00	-1.022E-02
A10	4.443E+01	2.013E+01	-1.828E+00	-7.250E-02
					A12	-9.351E+01	-3.008E+01	1.064E+00	5.484E-02
A14	1.269E+02	2.906E+01	-3.804E-01	-2.063E-02
					A16	-1.073E+02	-1.739E+01	7.875E-02	4.455E-03
A18	5.142E+01	5.840E+00	-8.249E-03	-5.242E-04
					A20	-1.068E+01	-8.414E-01	2.954E-04	2.594E-05

并且，根据上述所提供的各参数信息，可推得以下数据：

f/SD11	3.922	R21/f3	0.617
				SD11(mm)	0.625	f/\|R32\|	1.885
ET1/CT1	0.863	\|SAG41/f4\|	0.009
				FNO/TTL(mm<sup>-1</sup>)	0.514	f23/f	2.951
FOV/SD11(deg/mm)	142.164

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光阑STO、具有正屈折力的第一透镜L1、具有正屈折力的第二透镜L2、具有正屈折力的第三透镜L3以及具有正屈折力的第四透镜L4。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。

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

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

并且，根据上述所提供的各参数信息，可推得以下数据：

f/SD11	3.906	R21/f3	0.479
				SD11(mm)	0.625	f/\|R32\|	1.818
ET1/CT1	0.898	\|SAG41/f4\|	0.021
				FNO/TTL(mm<sup>-1</sup>)	0.514	f23/f	3.428
FOV/SD11(deg/mm)	141.501

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光阑STO、具有正屈折力的第一透镜L1、具有正屈折力的第二透镜L2、具有正屈折力的第三透镜L3以及具有负屈折力的第四透镜L4。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。

第二透镜L2的像侧面S4于近光轴110处为凸面，于圆周处为凸面；

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

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

面序号	S1	S2	S3	S4
					K	-1.208E+01	-4.889E+01	-2.583E+01	9.900E+01
A4	3.152E-01	-1.901E-02	1.885E-01	8.946E-01
					A6	1.335E-01	-2.034E+00	-6.176E+00	-5.863E+00
A8	-7.567E+00	1.182E+01	2.924E+01	1.866E+01
					A10	5.708E+01	-4.551E+01	-1.015E+02	-4.338E+01
A12	-2.424E+02	1.200E+02	2.759E+02	8.014E+01
					A14	6.329E+02	-2.101E+02	-5.131E+02	-1.101E+02
A16	-1.004E+03	2.372E+02	5.942E+02	1.031E+02
					A18	8.882E+02	-1.586E+02	-3.864E+02	-5.903E+01
A20	-3.363E+02	4.820E+01	1.085E+02	1.571E+01
					面序号	S5	S6	S7	S8
K	-4.349E+01	-4.404E-01	-1.377E+01	-4.113E+00
					A4	2.962E-01	-9.120E-01	-5.715E-01	-3.028E-01
A6	1.492E+00	6.653E+00	1.655E+00	4.112E-01
					A8	-1.245E+01	-2.801E+01	-5.197E+00	-4.965E-01
A10	3.861E+01	7.897E+01	1.060E+01	4.383E-01
					A12	-6.778E+01	-1.484E+02	-1.356E+01	-2.672E-01
A14	6.570E+01	1.818E+02	1.058E+01	1.060E-01
					A16	-2.584E+01	-1.391E+02	-4.854E+00	-2.581E-02
A18	-6.738E+00	6.037E+01	1.200E+00	3.480E-03
					A20	6.797E+00	-1.129E+01	-1.236E-01	-1.984E-04

并且，根据上述所提供的各参数信息，可推得以下数据：

f/SD11	3.942	R21/f3	4.395
				SD11(mm)	0.728	f/\|R32\|	1.902
ET1/CT1	0.837	\|SAG41/f4\|	0.020
				FNO/TTL(mm<sup>-1</sup>)	0.506	f23/f	3.545
FOV/SD11(deg/mm)	108.043

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、具有正屈折力的第三透镜L3以及具有负屈折力的第四透镜L4。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。

第三透镜L3的物侧面S5于近光轴110处为凸面，于圆周处为凹面；

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

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

并且，根据上述所提供的各参数信息，可推得以下数据：

f/SD11	3.902	R21/f3	0.730
				SD11(mm)	0.732	f/\|R32\|	1.784
ET1/CT1	0.906	\|SAG41/f4\|	0.104
				FNO/TTL(mm<sup>-1</sup>)	0.501	f23/f	1.094
FOV/SD11(deg/mm)	107.484

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S11。取像模组200还可设置有红外滤光片L5，红外滤光片L5设置于第四透镜L4的像侧面S8与像面S11之间。具体地，感光元件210可以为电荷耦合元件(Charge Coupled Device，CCD)或互补金属氧化物半导体器件(Complementary Metal-Oxide Semiconductor Sensor，CMOS Sensor)。在取像模组200中采用上述光学系统100，能够兼顾小头部设计与充足的入光量，既能够满足屏下开孔设备的高屏占比要求，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。更具体地，电子设备300可以为具有屏下开孔设计的智能手机，电子设备300进行屏下开孔以露出取像模组200，能够提升电子设备300的屏占比。在电子设备300中采用上述取像模组200，能够兼顾小头部设计与充足的入光量，从而有利于减小电子设备300屏下开孔的尺寸，进而有利于提升电子设备300进行屏下开孔时的屏占比，同时也利于提升电子设备300的成像质量。

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

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：

且所述光学系统满足以下条件式：

3.9≤f/SD11≤4.2；

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：

0.81≤ET1/CT1≤0.92；

其中，ET1为第一透镜的物侧面最大有效口径处至像侧面最大有效口径处于光轴方向上的距离，CT1为所述第一透镜于光轴上的厚度。

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：

0.48mm^-1≤FNO/TTL≤0.58mm^-1；

其中，FNO为所述光学系统的光圈数，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。

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：

105deg/mm≤FOV/SD11≤145deg/mm；

其中，FOV为所述光学系统的最大视场角。

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：

0.45≤R21/f3≤4.4；

其中，R21为所述第二透镜的物侧面于光轴处的曲率半径，f3为所述第三透镜的有效焦距。

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：

1.75≤f/|R32|≤2.15；

其中，R32为所述第三透镜的像侧面于光轴处的曲率半径。

7.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，满足以下条件式：

|SAG41/f4|≤0.11；

其中，SAG41为所述第四透镜的物侧面于最大有效口径处的矢高，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，满足以下条件式：

1≤f23/f≤3.6；

其中，f23为所述第二透镜与所述第三透镜的组合焦距。

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，包括壳体以及权利要求9所述的取像模组，所述取像模组设置于所述壳体。