CN114488477A - 光学系统、镜头模组和电子设备 - Google Patents

光学系统、镜头模组和电子设备 Download PDF

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Abstract

一种光学系统、镜头模组和电子设备，光学系统沿光轴由物侧至像侧依次包含：从物侧到像侧沿光轴依次包括：具有反射面的棱镜；具有正曲折力的第一透镜，所述第一透镜的物侧面于近光轴处为凸面；具有曲折力的第二透镜；具有曲折力的第三透镜；具有曲折力的第四透镜；所述光学系统满足关系式：0.4<∑ET/∑CT<0.95；其中，∑ET为第一透镜至第四透镜的有效口径边缘厚度之和，∑CT为第一透镜至第四透镜的于光轴上的中心厚度之和。上述光学系统能够平衡中心视场与边缘视场光程差，减小图像的畸变。

Description

光学系统、镜头模组和电子设备
技术领域
本发明属于光学成像技术领域，尤其涉及一种光学系统、镜头模组和电子设备。
背景技术
随着手机、平板电脑、无人机、计算机等电子产品在生活中的广泛应用，各种科技改进推陈出新。其中，新型电子产品改进中摄像镜头拍摄效果的改进创新成为人们关注的重心之一，同时成为科技改进的一项重要内容。对于不同的拍摄需求而言，长焦镜头更适用于拍摄远处的画面细节，所以现在的手机等便携式设备中经常使用长焦镜头以增强远景的成像能力。但是，由于手机等便携式设备的空间有限，镜头结构分布难以得到较为合理的设计，导致中心视场与边缘视场光程差失衡、图像畸变过大等像质问题难以得到有效解决。
发明内容
本发明的目的是提供一种光学系统、镜头模组和电子设备，该光学系统能够平衡中心视场与边缘视场光程差，减小图像的畸变。
为实现本发明的目的，本发明提供了如下的技术方案：
第一方面，本发明提供了一种光学系统，从物侧到像侧沿光轴依次包括：光路折射元件；具有正曲折力的第一透镜，所述第一透镜的物侧面于近光轴处为凸面；具有曲折力的第二透镜；具有曲折力的第三透镜；具有曲折力的第四透镜；所述光学系统满足关系式：0.4<∑ET/∑CT<0.95；其中，ET为任一透镜的有效口径边缘厚度，即ET为任一透镜的物侧面的最大有效口径处至像侧面的最大有效口径处在平行于光轴方向上的距离，∑ET为所述第一透镜至所述第四透镜的有效口径边缘厚度之和，CT为任一透镜于光轴上的中心厚度，∑CT为所述第一透镜至所述第四透镜于光轴上的中心厚度之和。
通过设置具有反射面的棱镜使光线发生偏转，使光学系统为一潜望式结构，进而有效利用空间，缩短光学系统轴向长度，实现长焦特性，节省光学系统的占用空间；具有正曲折力的第一透镜，且于近光轴处物侧面为凸面，可以保证光学系统视场范围，增大光学系统的有效焦距，实现长焦拍摄功能；具有曲折力的第二透镜，可以校正畸变，改善光学系统出现的色差及像散问题；具有曲折力的第三透镜，可以使光线平滑过渡，改善光学系统出现的色差；具有曲折力的第四透镜，可以使光线以一定角度入射到像面，满足像高要求。满足上述关系式，合理控制透镜系统中心厚度总和与边缘厚度总和可以合理的平衡中心视场与边缘视场光程差，有效改善场曲，减小畸变，如果∑ET/∑CT>1会成边缘视场光程大于中心光线光程，造成场曲过大，引起外视场图像模糊；如果∑ET/∑CT<0.3会使边缘视场光程小于中心光线光程，同样造成场曲过大，引起外视场图像模糊。
一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：0.5mm<SDL1-SDL2<2mm；其中，SDL1为所述第一透镜物侧面口径直径，SDL2为所述第二透镜物侧面口径直径。满足上述关系式，可以使光线进入系统后由第一透镜到第二透镜平滑过渡，当高于或等于上述关系式的上限时，则第一透镜与第二透镜口径相差很大，光线从第一透镜到第二透镜过渡时过于陡峭，无法很好的过渡；当低于或等于上述关系式的下限时，会导致第一透镜与第二透镜口径相差过小，导致第二透镜物侧面未能很好的拦截住边缘光线导致畸变及色差过大，不利于成像质量提高。
一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：0.5<BFL/TTL<0.8；其中，BFL为所述第四透镜的像侧面与所述光学系统的成像面在平行于光轴方向上的最小距离，TTL为所述第一透镜物侧面至所述光学系统成像面于光轴上的距离。满足上述公式时，可保证长焦镜头具有较大的有效焦距又能满足小型化设计要求，保证棱镜组装空间，提升镜头模组组装良率，同时保证光学系统焦深较小，使得拍摄物体更加生动形象。当高于或等于上述关系式的上限时，会导致镜头高度被过渡压缩，影响镜头解析率提高，使得拍摄画面模糊；当低于或等于上述关系式的下限时，会导致后焦过小，使得棱镜组装空间不够大，不利于镜头模组组装良率提高。
一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：-0.1<SGS4/CTS4<0.9；其中，SGS4为所述第二透镜像侧(镜头第四个面)面矢高，即所述第二透镜像侧面与光轴的交点至所述第二透镜物侧面最大有效口径处于光轴方向上的距离，CTS4为所述第二透镜像侧面到所述第三透镜物侧面于光轴处的空气间隙。该光学系统第二透镜像侧面矢高与第二透镜像侧面到第三透镜物侧面于光轴处空气间隙对整个光学系统外视场场曲有影响，当高于或等于上述关系式的上限时，会导致整个光学系统正场曲较大，导致外视场解析率下降；当低于或等于上述关系式的下限时，会导致整个光学系统负场曲较大，外视场解析率也下降，造成画面清晰度下降。
一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：-70<(R5*R6)/(R5+R6)<18；其中，R5为所述第三透镜物侧面于近光轴处的曲率半径，R6为所述第三透镜像侧面于近光轴处的曲率半径。满足上述关系式，第三透镜物侧面曲率半径和像侧面曲率半径较为合适，可合理的平衡光学系统边缘光线与近轴光线光程差，合理的修正场曲及像散，同时降低系统敏感性，提高组装稳定性。
一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：0.5<ETL4/CTL4<1.2；其中，ETL4为所述第四透镜的有效口径边缘厚度；CTL4为所述第四透镜于光轴上的中心厚度。满足上述关系式，可有效平衡光学系统光程差，实现修正场曲的功能，因此厚薄比需在一定比例范围内，如果中心处太薄，无法满足生产加工要求，保证成型良率，而且中心太薄或太厚都会导致中心光线和边缘光线难以在像平面附近汇聚，造成场曲过大，因此透镜最厚处及最薄处应满足一定比例关系才能保证可加工性及成型良率，并保证成像稳定性。当高于上述关系式的上限时，都会导致中心光线和边缘光线难以在像平面附近汇聚,造成像面场曲过大，且畸变变大，外视场图像扭曲；当低于上述关系式的下限时，会造成生产加工成型难度加大，无法保证成型良率。
一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：0<SLT-SGT<0.4mm；其中，SLT为所述第三透镜像侧面到所述第四透镜物侧面在平行于光轴方向上的最长的距离，SGT为所述第三透镜像侧面到所述第四透镜物侧面在平行于光轴方向上的最短的距离。第三透镜像侧面和第四透镜物侧面属于透镜系统比较敏感的两个面，如果两个面切合的比较好，系统整体良率会比较高，如果面型相差太大就会造成光学系统整体良率比较低，加大生产工艺难度。第三透镜像侧面到第四透镜物侧面之间的空气间隙最大值与最小值差异越小说明两个面型切合的很好，因此0.02mm<SLT-SGT<0.4mm才能保证镜头系统有很好的加工工艺良率。当高于或等于上述关系式的上限时，则系统敏感性会比较大；当低于或等于上述关系式的下限时，公式失去意义。
一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：-9<(R3+R4)/f2<1；其中，R3为所述第二透镜物侧面于近光轴处的曲率半径，R4为所述第二透镜像侧面于近光轴处的曲率半径，f2为所述第二透镜有效焦距。满足上述关系式，第二透镜物侧面曲率半径和像侧面曲率半径与有效焦距适配较为合适，可合理的平衡光学系统边缘光线与近轴光线光程差，同时修正由第一透镜所产生的场曲及像散，并降低系统敏感性，提高组装稳定性。当高于或等于上述关系式的上限时，会造成第二透镜曲面弯曲过大，增加系统敏感性，降低组装稳定性；当低于或等于上述关系式的下限时，会造成有效焦距与镜头曲面半径适配不适合造成系统成像性能下降，无法很好的平衡系统边缘光线与近轴光线光程差，同时修正由第一透镜所产生的场曲及像散。
一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：1.2<f/BFL<1.8；其中，f为所述光学系统有效焦距，BFL为所述第四透镜的像侧面与所述光学系统的成像面在平行于光轴方向上的最小距离。潜望式长焦镜头在满足有效焦距的情况下还需预留足够大的后焦距离来放置棱镜，满足上述关系式，满足小型化的同时可保证系统有足够的调焦范围，提升镜头模组组装良率，同时保证光学系统焦深较小，拍摄画面更加生动形象。当高于或等于上述关系式的上限时，会导致后焦过短，不利于模组组装，造成组装良率过低加大生产工艺难度，同时不能保证光学系统焦深导致成像质量不佳，当低于或等于上述关系式的下限时，镜头系统被压缩，且造成成像解析力下降。
一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：3<f/Imgh<6；其中，f为所述光学系统的有效焦距，Imgh为所述光学系统最大视场角对应像高的一半。满足上述关系式，合理控制有效焦距以及像高，不仅能实现远射高清晰拍照要求还能使拍摄出来的画面层次分明画面生动形象，同时能保证光线更好的汇聚于成像面上。当低于或等于上述关系式的下限时，在保证像高不变的情况下有效焦距会减小，则无法满足远摄要求，且拍摄出来的画面层次感差，影响拍摄效果；当高于或等于上述关系式的上限时，则无法保证光线很好的在像平面上汇聚。
一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：1<SDL4/Imgh<1.4；其中，SDL4为所述光学系统的所述第四透镜物侧面的口径直径，Imgh为所述光学系统最大视场角对应像高的一半。满足上述关系式，合理控制第四透镜口径直径与像高比例，不仅能让光线以合适的角度入射到像面满足像高要求，还能让光线入射到像面时的角度满足芯片角度要求，使拍摄画面更加清晰。当高于或等于上述关系式的上限时，会造成入射到像面的光线角度变小，无法满足芯片入射角度要求；当低于或等于上述关系式的下限时，会让口径拦光过大，造成相对照度下降，边缘视场图形相对较暗。
一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：0.06mm-1<rad(FOV)/R1<0.15mm-1；其中，rad(FOV)为视场角弧度值；R1为所述第一透镜物侧面曲率半径。满足上述关系式，合理控制视场角与L1物侧面曲率半径比值，不仅能让透镜有合适的视场角，还能保证有较大的有效焦距，满足长焦特性，同时保证系统具有较小畸变。当高于或等于上述关系式的上限时，会造成有效焦距过小，不满足长焦特性，同时造成畸变过大；当低于或等于上述关系式的下限时，会造成视场角过小，使得光学系统拍摄范围变小。
一种实施方式中，所述光学系统满足关系式：||AngleL3S2|-|AngleL4S1||<23°；其中，AngleL3S2为所述第三透镜的像侧面于最大有效孔径处的切面与垂直光轴的平面的锐角夹角，AngleL4S1为所述第四透镜的物侧面于最大有效孔径处的切面与垂直光轴的平面的锐角夹角。第三透镜与第四透镜为光学系统敏感面，两面曲率角度相差小时能降低系统偏心敏感度提高生产良率，因此只有满足||AngleL3S2|-|AngleL4S1||<23°才能保证生产加工良率，满足组装要求。当高于或等于上述关系式的上限时，会造成系统偏心敏感，组装良率降低，且出现图像局部模糊或者外视场图像不清晰。
第二方面，本发明还提供了一种镜头模组，该镜头模组包括第一方面任一项实施方式所述的光学系统和感光芯片，所述感光芯片设置在所述光学系统的像侧。通过在镜头模组中加入本发明提供的光学系统，能够通过对光学系统中各透镜的面型和曲折力进行合理的设计，还能够平衡中心视场与边缘视场光程差和减小图像的畸变。
第三方面，本发明还提供了一种电子设备，该电子设备包括壳体和第二方面所述的镜头模组，所述镜头模组设置在所述壳体内。通过在电子设备中加入本发明提供的镜头模组，使得电子设备在拥有长焦远程拍摄功能的同时，还能够平衡中心视场与边缘视场光程差和减小图像的畸变。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1a是第一实施例的光学系统结构示意图；
图1b包括第一实施例的纵向球差曲线图、像散曲线图和畸变曲线图；
图2a是第二实施例的光学系统结构示意图；
图2b包括第二实施例的纵向球差曲线图、像散曲线图和畸变曲线图；
图3a是第三实施例的光学系统结构示意图；
图3b包括第三实施例的纵向球差曲线图、像散曲线图和畸变曲线图；
图4a是第四实施例的光学系统结构示意图；
图4b包括第四实施例的纵向球差曲线图、像散曲线图和畸变曲线图；
图5a是第五实施例的光学系统结构示意图；
图5b包括第五实施例的纵向球差曲线图、像散曲线图和畸变曲线图；
图6a是第六实施例的光学系统结构示意图；
图6b包括第六实施例的纵向球差曲线图、像散曲线图和畸变曲线图；
图7a是第七实施例的光学系统结构示意图；
图7b包括第七实施例的纵向球差曲线图、像散曲线图和畸变曲线图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
第一方面，本发明提供了一种光学系统，请参考图1a，光学系统可具有第一光轴Z、第二光轴Y。第一光轴Z与第二光轴Y垂直。进一步地，第一光轴Z与第二光轴Y相交，且第一光轴Z和第二光轴Y共同组成光轴101。光学系统还包括光路折射元件D1，以及第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3和第四透镜L4。光路折射元件D1沿第一光轴Z设置，可将沿第一光轴Z的方向入射的光偏转为沿第二光轴Y的方向传播。第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3和第四透镜L4沿着第二光轴Y由物侧至像侧依序排列且间隔设置，可将沿第二光轴Y的方向传播的光线汇聚于所述光学成像系统的成像面上。
在示例性实施方式中，从物侧到像侧沿光轴101依次包括：光路折射元件D1；具有正曲折力的第一透镜L1，第一透镜L1的物侧面于近光轴101处为凸面；具有曲折力的第二透镜L2；具有曲折力的第三透镜L3；具有曲折力的第四透镜L4；光学系统满足关系式：0.4<∑ET/∑CT<0.95；其中，ET为任一透镜的有效口径边缘厚度，即ET为任一透镜的物侧面的最大有效口径处至像侧面的最大有效口径处在平行于光轴101方向上的距离，∑ET为第一透镜L1至第四透镜L4的有效口径边缘厚度之和，CT为任一透镜于光轴101上的中心厚度，∑CT为第一透镜L1至第四透镜L4于光轴101上的中心厚度之和。
通过设置具有反射面的棱镜使光线发生偏转，使光学系统为一潜望式结构，进而有效利用空间，缩短光学系统轴向长度，实现长焦特性，节省光学系统的占用空间；具有正曲折力的第一透镜L1，且于近光轴101处物侧面为凸面，可以保证光学系统视场范围，增大光学系统的有效焦距，实现长焦拍摄功能；具有曲折力的第二透镜L2，可以校正畸变，改善光学系统出现的色差及像散问题；具有曲折力的第三透镜L3，可以使光线平滑过渡，改善光学系统出现的色差；具有曲折力的第四透镜L4，可以使光线以一定角度入射到像面，满足像高要求。满足上述关系式，合理控制透镜系统中心厚度总和与边缘厚度总和可以合理的平衡中心视场与边缘视场光程差，有效改善场曲，减小畸变，如果∑ET/∑CT>1会成边缘视场光程大于中心光线光程，造成场曲过大，引起外视场图像模糊；如果∑ET/∑CT<0.3会使边缘视场光程小于中心光线光程，同样造成场曲过大，引起外视场图像模糊。
一种实施方式中，光学系统满足关系式：0.5mm<SDL1-SDL2<2mm；其中，SDL1为第一透镜L1物侧面口径直径，SDL2为第二透镜L2物侧面口径直径。满足上述关系式，可以使光线进入系统后由第一透镜L1到第二透镜L2平滑过渡，当高于或等于上述关系式的上限时，则第一透镜L1与第二透镜L2口径相差很大，光线从第一透镜L1到第二透镜L2过渡时过于陡峭，无法很好的过渡；当低于或等于上述关系式的下限时，会导致第一透镜L1与第二透镜L2口径相差过小，导致第二透镜L2物侧面未能很好的拦截住边缘光线导致畸变及色差过大，不利于成像质量提高。
一种实施方式中，光学系统满足关系式：0.5<BFL/TTL<0.8；其中，BFL为第四透镜L4的像侧面与光学系统的成像面在平行于光轴101方向上的最小距离，TTL为第一透镜L1物侧面至光学系统成像面于光轴101上的距离。满足上述公式时，可保证长焦镜头具有较大的有效焦距又能满足小型化设计要求，保证棱镜组装空间，提升镜头模组组装良率，同时保证光学系统焦深较小，使得拍摄物体更加生动形象。当高于或等于上述关系式的上限时，会导致镜头高度被过渡压缩，影响镜头解析率提高，使得拍摄画面模糊；当低于或等于上述关系式的下限时，会导致后焦过小，使得棱镜组装空间不够大，不利于镜头模组组装良率提高。
一种实施方式中，光学系统满足关系式：-0.1<SGS4/CTS4<0.9；其中，SGS4为第二透镜L2像侧(镜头第四个面)面矢高，即第二透镜L2像侧面与光轴101的交点至第二透镜L2物侧面最大有效口径处于光轴101方向上的距离，CTS4为第二透镜L2像侧面到第三透镜L3物侧面于光轴101处的空气间隙。该光学系统第二透镜L2像侧面矢高与第二透镜L2像侧面到第三透镜L3物侧面于光轴101处空气间隙对整个光学系统外视场场曲有影响，当高于或等于上述关系式的上限时，会导致整个光学系统正场曲较大，导致外视场解析率下降；当低于或等于上述关系式的下限时，会导致整个光学系统负场曲较大，外视场解析率也下降，造成画面清晰度下降。
一种实施方式中，光学系统满足关系式：-70<(R5*R6)/(R5+R6)<18；其中，R5为第三透镜L3物侧面于近光轴101处的曲率半径，R6为第三透镜L3像侧面于近光轴101处的曲率半径。满足上述关系式，第三透镜L3物侧面曲率半径和像侧面曲率半径较为合适，可合理的平衡光学系统边缘光线与近轴光线光程差，合理的修正场曲及像散，同时降低系统敏感性，提高组装稳定性。
一种实施方式中，光学系统满足关系式：0.5<ETL4/CTL4<1.2；其中，ETL4为第四透镜L4的有效口径边缘厚度；CTL4为第四透镜L4于光轴101上的中心厚度。满足上述关系式，可有效平衡光学系统光程差，实现修正场曲的功能，因此厚薄比需在一定比例范围内，如果中心处太薄，无法满足生产加工要求，保证成型良率，而且中心太薄或太厚都会导致中心光线和边缘光线难以在像平面附近汇聚，造成场曲过大，因此透镜最厚处及最薄处应满足一定比例关系才能保证可加工性及成型良率，并保证成像稳定性。当高于上述关系式的上限时，都会导致中心光线和边缘光线难以在像平面附近汇聚,造成像面场曲过大，且畸变变大，外视场图像扭曲；当低于上述关系式的下限时，会造成生产加工成型难度加大，无法保证成型良率。
一种实施方式中，光学系统满足关系式：0<SLT-SGT<0.4mm；其中，SLT为第三透镜L3像侧面到第四透镜L4物侧面在平行于光轴101方向上的最长的距离，SGT为第三透镜L3像侧面到第四透镜L4物侧面在平行于光轴101方向上的最短的距离。第三透镜L3像侧面和第四透镜L4物侧面属于透镜系统比较敏感的两个面，如果两个面切合的比较好，系统整体良率会比较高，如果面型相差太大就会造成光学系统整体良率比较低，加大生产工艺难度。第三透镜L3像侧面到第四透镜L4物侧面之间的空气间隙最大值与最小值差异越小说明两个面型切合的很好，因此0.02<SLT-SGT<0.4才能保证镜头系统有很好的加工工艺良率。当高于或等于上述关系式的上限时，则系统敏感性会比较大；当低于或等于上述关系式的下限时，公式失去意义。
一种实施方式中，光学系统满足关系式：-9<(R3+R4)/f2<1；其中，R3为第二透镜L2物侧面于近光轴101处的曲率半径，R4为第二透镜L2像侧面于近光轴101处的曲率半径，f2为第二透镜L2有效焦距。满足上述关系式，第二透镜L2物侧面曲率半径和像侧面曲率半径与有效焦距适配较为合适，可合理的平衡光学系统边缘光线与近轴光线光程差，同时修正由第一透镜L1所产生的场曲及像散，并降低系统敏感性，提高组装稳定性。当高于或等于上述关系式的上限时，会造成第二透镜L2曲面弯曲过大，增加系统敏感性，降低组装稳定性；当低于或等于上述关系式的下限时，会造成有效焦距与镜头曲面半径适配不适合造成系统成像性能下降，无法很好的平衡系统边缘光线与近轴光线光程差，同时修正由第一透镜L1所产生的场曲及像散。
一种实施方式中，光学系统满足关系式：1.2<f/BFL<1.8；其中，f为光学系统有效焦距，BFL为第四透镜L4的像侧面与光学系统的成像面在平行于光轴101方向上的最小距离。潜望式长焦镜头在满足有效焦距的情况下还需预留足够大的后焦距离来放置棱镜，满足上述关系式，满足小型化的同时可保证系统有足够的调焦范围，提升镜头模组组装良率，同时保证光学系统焦深较小，拍摄画面更加生动形象。当高于或等于上述关系式的上限时，会导致后焦过短，不利于模组组装，造成组装良率过低加大生产工艺难度，同时不能保证光学系统焦深导致成像质量不佳，当低于或等于上述关系式的下限时，镜头系统被压缩，且造成成像解析力下降。
一种实施方式中，光学系统满足关系式：3<f/Imgh<6；其中，f为光学系统的有效焦距，Imgh为光学系统最大视场角对应像高的一半。满足上述关系式，合理控制有效焦距以及像高，不仅能实现远射高清晰拍照要求还能使拍摄出来的画面层次分明画面生动形象，同时能保证光线更好的汇聚于成像面上。当低于或等于上述关系式的下限时，在保证像高不变的情况下有效焦距会减小，则无法满足远摄要求，且拍摄出来的画面层次感差，影响拍摄效果；当高于或等于上述关系式的上限时，则无法保证光线很好的在像平面上汇聚。
一种实施方式中，光学系统满足关系式：1<SDL4/Imgh<1.4；其中，SDL4为光学系统的第四透镜L4物侧面的口径直径，Imgh为光学系统最大视场角对应像高的一半。满足上述关系式，合理控制第四透镜L4口径直径与像高比例，不仅能让光线以合适的角度入射到像面满足像高要求，还能让光线入射到像面时的角度满足芯片角度要求，使拍摄画面更加清晰。当高于或等于上述关系式的上限时，会造成入射到像面的光线角度变小，无法满足芯片入射角度要求；当低于或等于上述关系式的下限时，会让口径拦光过大，造成相对照度下降，边缘视场图形相对较暗。
一种实施方式中，光学系统满足关系式：0.06mm-1<rad(FOV)/R1<0.15mm-1；其中，rad(FOV)为视场角弧度值；R1为第一透镜L1物侧面曲率半径。满足上述关系式，合理控制视场角与L1物侧面曲率半径比值，不仅能让透镜有合适的视场角，还能保证有较大的有效焦距，满足长焦特性，同时保证系统具有较小畸变。当高于或等于上述关系式的上限时，会造成有效焦距过小，不满足长焦特性，同时造成畸变过大；当低于或等于上述关系式的下限时，会造成视场角过小，使得光学系统拍摄范围变小。
一种实施方式中，光学系统满足关系式：||AngleL3S2|-|AngleL4S1||<23°；其中，AngleL3S2为第三透镜L3的像侧面于最大有效孔径处的切面与垂直光轴101的平面的锐角夹角，AngleL4S1为第四透镜L4的物侧面于最大有效孔径处的切面与垂直光轴101的平面的锐角夹角。第三透镜L3与第四透镜L4为光学系统敏感面，两面曲率角度相差小时能降低系统偏心敏感度提高生产良率，因此只有满足||AngleL3S2|-|AngleL4S1||<23°才能保证生产加工良率，满足组装要求。当高于或等于上述关系式的上限时，会造成系统偏心敏感，组装良率降低，且出现图像局部模糊或者外视场图像不清晰。
第二方面，本发明还提供了一种镜头模组，该镜头模组包括第一方面任一项实施方式的光学系统和感光芯片，感光芯片设置在光学系统的像侧。通过在镜头模组中加入本发明提供的光学系统，能够通过对光学系统中各透镜的面型和曲折力进行合理的设计，还能够平衡中心视场与边缘视场光程差和减小图像的畸变。
第三方面，本发明还提供了一种电子设备，该电子设备包括壳体和第二方面的镜头模组，镜头模组设置在壳体内。通过在电子设备中加入本发明提供的镜头模组，使得电子设备在拥有长焦远程拍摄功能的同时，还能够平衡中心视场与边缘视场光程差和减小图像的畸变。
第一实施例
请参考图1a和图1b，本实施例的光学系统，物侧至像侧依次包括：
光路折射元件D1，光路折射元件D1为三棱镜，该三棱镜包括入射面A1、反射面A2和出射面A3；入射面A1的延伸方向与第一光轴Z的方向垂直，反射面A2的延伸方向与第二光轴Y的方向呈45°夹角，出射面A3的延伸方向与第二光轴Y的方向垂直。来自物体的光线沿第一光轴Z穿过三棱镜的入射面A1，被三棱镜的反射面A2折射为沿第二光轴Y后，依序穿过出射面A3和透镜组(由第一透镜L1至第四透镜L4构成)。
第一透镜L1，具有正曲折力，第一透镜L1的物侧面S1于近光轴101处为凸面，像侧面S2于近光轴101处为凸面；第一透镜L1的物侧面S1于近圆周处为凸面，像侧面S2于近圆周处为凸面。
第二透镜L2，具有负曲折力，第二透镜L2的物侧面S3于近光轴101处为凸面，像侧面S4于近光轴101处为凹面；第二透镜L2的物侧面S3于近圆周处为凸面，像侧面S4于近圆周处为凹面。
第三透镜L3，具有正曲折力，第三透镜L3的物侧面S5于近光轴101处为凸面，像侧面S6于近光轴101处为凸面；第三透镜L3的物侧面S5于近圆周处为凸面，像侧面S6于近圆周处为凸面。
第四透镜L4，具有负曲折力，第四透镜L4的物侧面S7于近光轴101处为凹面，像侧面S8于近光轴101处为凸面；第四透镜L4的物侧面S7于近圆周处为凹面，像侧面S8于近圆周处为凸面。
此外，光学系统还包括光阑STO、红外截止滤光片IR和成像面IMG。本实施例中，光阑STO设置在光学系统的物侧，用于控制进光量。红外截止滤光片IR设置在第四透镜L4和成像面IMG之间，其包括物侧面S9和像侧面S10，红外截止滤光片IR用于过滤掉红外光线，使得射入成像面IMG的光线为可见光，可见光的波长为380nm-780nm。红外截止滤光片IR的材质为玻璃(GLASS)，并可在镜片上镀膜。第一透镜L1至第四透镜L4的材质为塑料。感光元件的有效像素区域位于成像面IMG。
表1a示出了本实施例的光学系统的特性的表格，其中，透镜的焦距的参考波长为555nm，透镜的折射率和阿贝数的参考波长为587.6nm，表1a中的Y半径为相应面序号的物侧面或像侧面于近光轴101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101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101上的距离。Y半径、厚度和有效焦距的单位均为毫米(mm)。
表1a
Figure BDA0003448611660000081
Figure BDA0003448611660000091
其中，f为光学系统的有效焦距，FNO为光学系统的光圈数，FOV为光学系统的最大视场角，TTL为第一透镜的物侧面至光学系统成像面于近光轴101上的距离。
在本实施例中，第一透镜L1至第四透镜L4的物侧面和像侧面均为非球面，非球面的面型x可利用但不限于以下非球面公式进行限定：
Figure BDA0003448611660000092
其中，x为非球面上相应点到与表面顶点相切的平面的距离，h为非球面上相应点到光轴101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1b给出了可用于第一实施例中的非球面镜面S1和S2的高次项系数A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18和A20。
表1b
Figure BDA0003448611660000093
图1b中(a)示出了第一实施例的光学系统在波长为650.0000nm、610.0000nm、555.0000nm、510.0000nm、470.0000nm和435.0000nm的纵向球差曲线图，其中，沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移，沿Y轴方向的纵坐标表示归一化视场，纵向球差曲线表示不同波长的光线经由光学系统的各透镜后的会聚焦点偏离。由图1b中(a)可以看出，第一实施例中的光学系统的球差数值较佳，说明本实施例中的光学系统的成像质量较好。
图1b中(b)还示出了第一实施例的光学系统在波长为555.0000nm时的像散曲线图，其中，沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移，沿Y轴方向的纵坐标表示像高，其单位为mm。像散曲线表示子午成像面弯曲T和弧矢成像面弯曲S。由图1b中(b)可以看出，光学系统的像散得到了很好的补偿。
图1b中(c)还示出了第一实施例的光学系统在波长为555.0000nm时的畸变曲线图。其中，沿X轴方向的横坐标表示焦点偏移，沿Y轴方向的纵坐标表示像高，畸变曲线表示不同视场角对应的畸变大小值。由图1b中(c)可以看出，在波长为555.0000nm下，光学系统的畸变得到了很好的矫正。
由图1b中(a)、(b)和(c)可以看出，本实施例的光学系统的像差较小、成像质量较好，具有良好的成像品质。
第二实施例
请参考图2a和图2b，本实施例的光学系统，物侧至像侧依次包括：
光路折射元件D1，光路折射元件D1为三棱镜，该三棱镜包括入射面A1、反射面A2和出射面A3；入射面A1的延伸方向与第一光轴Z的方向垂直，反射面A2的延伸方向与第二光轴Y的方向呈45°夹角，出射面A3的延伸方向与第二光轴Y的方向垂直。来自物体的光线沿第一光轴Z穿过三棱镜的入射面A1，被三棱镜的反射面A2折射为沿第二光轴Y后，依序穿过出射面A3和透镜组(由第一透镜L1至第四透镜L4构成)。
第一透镜L1，具有正曲折力，第一透镜L1的物侧面S1于近光轴101处为凸面，像侧面S2于近光轴101处为凸面；第一透镜L1的物侧面S1于近圆周处为凸面，像侧面S2于近圆周处为凹面。
第二透镜L2，具有负曲折力，第二透镜L2的物侧面S3于近光轴101处为凸面，像侧面S4于近光轴101处为凹面；第二透镜L2的物侧面S3于近圆周处为凸面，像侧面S4于近圆周处为凹面。
第三透镜L3，具有正曲折力，第三透镜L3的物侧面S5于近光轴101处为凸面，像侧面S6于近光轴101处为凸面；第三透镜L3的物侧面S5于近圆周处为凸面，像侧面S6于近圆周处为凹面。
第四透镜L4，具有正曲折力，第四透镜L4的物侧面S7于近光轴101处为凹面，像侧面S8于近光轴101处为凸面；第四透镜L4的物侧面S7于近圆周处为凹面，像侧面S8于近圆周处为凸面。
第二实施例的其他结构与第一实施例相同，参照即可。
表2a示出了本实施例的光学系统的特性的表格，其中，透镜的焦距的参考波长为555nm，透镜的折射率和阿贝数的参考波长为587.6nm，表2a中的Y半径为相应面序号的物侧面或像侧面于近光轴101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101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101上的距离。Y半径、厚度和有效焦距的单位均为毫米(mm)，各参数含义均与第一实施例各参数含义相同。
表2a
Figure BDA0003448611660000101
Figure BDA0003448611660000111
表2b给出了可用于第二实施例中各非球面镜面的高次项系数，其中，各非球面面型可由第一实施例中给出的公式限定。
表2b
Figure BDA0003448611660000112
图2b示出了第二实施例的光学系统的纵向球差曲线图、像散曲线图和畸变曲线图，其中，纵向球差曲线表示不同波长的光线经由光学系统的各透镜后的会聚焦点偏离；像散曲线表示子午成像面弯曲和弧矢成像面弯曲；畸变曲线表示不同视场角对应的畸变大小值。由图2b中的像差图可知，光学系统的纵向球差、场曲和畸变均得到良好的控制，从而该实施例的光学系统拥有良好的成像品质。
第三实施例
请参考图3a和图3b，本实施例的光学系统，物侧至像侧依次包括：
光路折射元件D1，光路折射元件D1为三棱镜，该三棱镜包括入射面A1、反射面A2和出射面A3；入射面A1的延伸方向与第一光轴Z的方向垂直，反射面A2的延伸方向与第二光轴Y的方向呈45°夹角，出射面A3的延伸方向与第二光轴Y的方向垂直。来自物体的光线沿第一光轴Z穿过三棱镜的入射面A1，被三棱镜的反射面A2折射为沿第二光轴Y后，依序穿过出射面A3和透镜组(由第一透镜L1至第四透镜L4构成)。
第一透镜L1，具有正曲折力，第一透镜L1的物侧面S1于近光轴101处为凸面，像侧面S2于近光轴101处为凹面；第一透镜L1的物侧面S1于近圆周处为凸面，像侧面S2于近圆周处为凸面。
第二透镜L2，具有正曲折力，第二透镜L2的物侧面S3于近光轴101处为凸面，像侧面S4于近光轴101处为凹面；第二透镜L2的物侧面S3于近圆周处为凹面，像侧面S4于近圆周处为凸面。
第三透镜L3，具有负曲折力，第三透镜L3的物侧面S5于近光轴101处为凹面，像侧面S6于近光轴101处为凸面；第三透镜L3的物侧面S5于近圆周处为凹面，像侧面S6于近圆周处为凹面。
第四透镜L4，具有正曲折力，第四透镜L4的物侧面S7于近光轴101处为凸面，像侧面S8于近光轴101处为凹面；第四透镜L4的物侧面S7于近圆周处为凹面，像侧面S8于近圆周处为凸面。
第三实施例的其他结构与第一实施例相同，参照即可。
表3a示出了本实施例的光学系统的特性的表格，其中，透镜的焦距的参考波长为555nm，透镜的折射率和阿贝数的参考波长为587.6nm，表3a中的Y半径为相应面序号的物侧面或像侧面于近光轴101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101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101上的距离。Y半径、厚度和有效焦距的单位均为毫米(mm)，其他各参数含义均与第一实施例各参数含义相同。
表3a
Figure BDA0003448611660000121
表3b给出了可用于第三实施例中各非球面镜面的高次项系数，其中，各非球面面型可由第一实施例中给出的公式限定。
表3b
Figure BDA0003448611660000122
Figure BDA0003448611660000131
图3b示出了第三实施例的光学系统的纵向球差曲线图、像散曲线图和畸变曲线图，其中，纵向球差曲线表示不同波长的光线经由光学系统的各透镜后的会聚焦点偏离；像散曲线表示子午成像面弯曲和弧矢成像面弯曲；畸变曲线表示不同视场角对应的畸变大小值。由图3b中的像差图可知，光学系统的纵向球差、场曲和畸变均得到良好的控制，从而该实施例的光学系统拥有良好的成像品质。
第四实施例
请参考图4a和图4b，本实施例的光学系统，物侧至像侧依次包括：
光路折射元件D1，光路折射元件D1为三棱镜，该三棱镜包括入射面A1、反射面A2和出射面A3；入射面A1的延伸方向与第一光轴Z的方向垂直，反射面A2的延伸方向与第二光轴Y的方向呈45°夹角，出射面A3的延伸方向与第二光轴Y的方向垂直。来自物体的光线沿第一光轴Z穿过三棱镜的入射面A1，被三棱镜的反射面A2折射为沿第二光轴Y后，依序穿过出射面A3和透镜组(由第一透镜L1至第四透镜L4构成)。
第一透镜L1，具有正曲折力，第一透镜L1的物侧面S1于近光轴101处为凸面，像侧面S2于近光轴101处为凹面；第一透镜L1的物侧面S1于近圆周处为凸面，像侧面S2于近圆周处为凸面。
第二透镜L2，具有负曲折力，第二透镜L2的物侧面S3于近光轴101处为凹面，像侧面S4于近光轴101处为凹面；第二透镜L2的物侧面S3于近圆周处为凹面，像侧面S4于近圆周处为凹面。
第三透镜L3，具有正曲折力，第三透镜L3的物侧面S5于近光轴101处为凸面，像侧面S6于近光轴101处为凸面；第三透镜L3的物侧面S5于近圆周处为凸面，像侧面S6于近圆周处为凹面。
第四透镜L4，具有正曲折力，第四透镜L4的物侧面S7于近光轴101处为凸面，像侧面S8于近光轴101处为凹面；第四透镜L4的物侧面S7于近圆周处为凸面，像侧面S8于近圆周处为凹面。
第四实施例的其他结构与第一实施例相同，参照即可。
表4a示出了本实施例的光学系统的特性的表格，其中，透镜的焦距的参考波长为555nm，透镜的折射率和阿贝数的参考波长587.6nm，表4a中的Y半径为相应面序号的物侧面或像侧面于近光轴101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101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101上的距离。Y半径、厚度和有效焦距的单位均为毫米(mm)，其他各参数含义均与第一实施例各参数含义相同。
表4a
Figure BDA0003448611660000141
表4b给出了可用于第四实施例中各非球面镜面的高次项系数，其中，各非球面面型可由第一实施例中给出的公式限定。
表4b
Figure BDA0003448611660000142
Figure BDA0003448611660000151
图4b示出了第四实施例的光学系统的纵向球差曲线图、像散曲线图和畸变曲线图，其中，纵向球差曲线表示不同波长的光线经由光学系统的各透镜后的会聚焦点偏离；像散曲线表示子午成像面弯曲和弧矢成像面弯曲；畸变曲线表示不同视场角对应的畸变大小值。由图4b中的像差图可知，光学系统的纵向球差、场曲和畸变均得到良好的控制，从而该实施例的光学系统拥有良好的成像品质。
第五实施例
请参考图5a和图5b，本实施例的光学系统，物侧至像侧依次包括：
光路折射元件D1，光路折射元件D1为三棱镜，该三棱镜包括入射面A1、反射面A2和出射面A3；入射面A1的延伸方向与第一光轴Z的方向垂直，反射面A2的延伸方向与第二光轴Y的方向呈45°夹角，出射面A3的延伸方向与第二光轴Y的方向垂直。来自物体的光线沿第一光轴Z穿过三棱镜的入射面A1，被三棱镜的反射面A2折射为沿第二光轴Y后，依序穿过出射面A3和透镜组(由第一透镜L1至第四透镜L4构成)。
第一透镜L1，具有正曲折力，第一透镜L1的物侧面S1于近光轴101处为凸面，像侧面S2于近光轴101处为凹面；第一透镜L1的物侧面S1于近圆周处为凸面，像侧面S2于近圆周处为凹面。
第二透镜L2，具有正曲折力，第二透镜L2的物侧面S3于近光轴101处为凹面，像侧面S4于近光轴101处为凸面；第二透镜L2的物侧面S3于近圆周处为凸面，像侧面S4于近圆周处为凹面。
第三透镜L3，具有负曲折力，第三透镜L3的物侧面S5于近光轴101处为凹面，像侧面S6于近光轴101处为凸面；第三透镜L3的物侧面S5于近圆周处为凸面，像侧面S6于近圆周处为凹面。
第四透镜L4，具有正曲折力，第四透镜L4的物侧面S7于近光轴101处为凸面，像侧面S8于近光轴101处为凹面；第四透镜L4的物侧面S7于近圆周处为凸面，像侧面S8于近圆周处为凹面。
第五实施例的其他结构与第一实施例相同，参照即可。
表5a示出了本实施例的光学系统的特性的表格，其中，透镜的焦距的参考波长为555nm，透镜的折射率和阿贝数的参考波长为587.6nm，表5a中的Y半径为相应面序号的物侧面或像侧面于近光轴101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101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101上的距离。Y半径、厚度和有效焦距的单位均为毫米(mm)，其中，其他各参数含义均与第一实施例各参数含义相同。
表5a
Figure BDA0003448611660000152
Figure BDA0003448611660000161
表5b给出了可用于第五实施例中各非球面镜面的高次项系数，其中，各非球面面型可由第一实施例中给出的公式限定。
表5b
Figure BDA0003448611660000162
图5b示出了第五实施例的光学系统的纵向球差曲线图、像散曲线图和畸变曲线图，其中，纵向球差曲线表示不同波长的光线经由光学系统的各透镜后的会聚焦点偏离；像散曲线表示子午成像面弯曲和弧矢成像面弯曲；畸变曲线表示不同视场角对应的畸变大小值。由图5b中的像差图可知，光学系统的纵向球差、场曲和畸变均得到良好的控制，从而该实施例的光学系统拥有良好的成像品质。
第六实施例
请参考图6a和图6b，本实施例的光学系统，物侧至像侧依次包括：
光路折射元件D1，光路折射元件D1为三棱镜，该三棱镜包括入射面A1、反射面A2和出射面A3；入射面A1的延伸方向与第一光轴Z的方向垂直，反射面A2的延伸方向与第二光轴Y的方向呈45°夹角，出射面A3的延伸方向与第二光轴Y的方向垂直。来自物体的光线沿第一光轴Z穿过三棱镜的入射面A1，被三棱镜的反射面A2折射为沿第二光轴Y后，依序穿过出射面A3和透镜组(由第一透镜L1至第四透镜L4构成)。
第一透镜L1，具有正曲折力，第一透镜L1的物侧面S1于近光轴101处为凸面，像侧面S2于近光轴101处为凸面；第一透镜L1的物侧面S1于近圆周处为凸面，像侧面S2于近圆周处为凸面。
第二透镜L2，具有负曲折力，第二透镜L2的物侧面S3于近光轴101处为凸面，像侧面S4于近光轴101处为凹面；第二透镜L2的物侧面S3于近圆周处为凸面，像侧面S4于近圆周处为凹面。
第三透镜L3，具有正曲折力，第三透镜L3的物侧面S5于近光轴101处为凸面，像侧面S6于近光轴101处为凸面；第三透镜L3的物侧面S5于近圆周处为凹面，像侧面S6于近圆周处为凸面。
第四透镜L4，具有负曲折力，第四透镜L4的物侧面S7于近光轴101处为凹面，像侧面S8于近光轴101处为凸面；第四透镜L4的物侧面S7于近圆周处为凸面，像侧面S8于近圆周处为凸面。
第六实施例的其他结构与第一实施例相同，参照即可。
表6a示出了本实施例的光学系统的特性的表格，其中，透镜的焦距的参考波长为555nm，透镜的折射率和阿贝数的参考波长587.6nm，表6a中的Y半径为相应面序号的物侧面或像侧面于近光轴101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101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101上的距离。Y半径、厚度和有效焦距的单位均为毫米(mm)，其中，其他各参数含义均与第一实施例各参数含义相同。
表6a
Figure BDA0003448611660000171
表6b给出了可用于第六实施例中各非球面镜面的高次项系数，其中，各非球面面型可由第一实施例中给出的公式限定。
表6b
Figure BDA0003448611660000172
Figure BDA0003448611660000181
图6b示出了第六实施例的光学系统的纵向球差曲线图、像散曲线图和畸变曲线图，其中，纵向球差曲线表示不同波长的光线经由光学系统的各透镜后的会聚焦点偏离；像散曲线表示子午成像面弯曲和弧矢成像面弯曲；畸变曲线表示不同视场角对应的畸变大小值。由图6b中的像差图可知，光学系统的纵向球差、场曲和畸变均得到良好的控制，从而该实施例的光学系统拥有良好的成像品质。
第七实施例
请参考图7a和图7b，本实施例的光学系统，物侧至像侧依次包括：
光路折射元件D1，光路折射元件D1为三棱镜，该三棱镜包括入射面A1、反射面A2和出射面A3；入射面A1的延伸方向与第一光轴Z的方向垂直，反射面A2的延伸方向与第二光轴Y的方向呈45°夹角，出射面A3的延伸方向与第二光轴Y的方向垂直。来自物体的光线沿第一光轴Z穿过三棱镜的入射面A1，被三棱镜的反射面A2折射为沿第二光轴Y后，依序穿过出射面A3和透镜组(由第一透镜L1至第四透镜L4构成)。
第一透镜L1，具有正曲折力，第一透镜L1的物侧面S1于近光轴101处为凸面，像侧面S2于近光轴101处为凹面；第一透镜L1的物侧面S1于近圆周处为凸面，像侧面S2于近圆周处为凹面。
第二透镜L2，具有负曲折力，第二透镜L2的物侧面S3于近光轴101处为凸面，像侧面S4于近光轴101处为凹面；第二透镜L2的物侧面S3于近圆周处为凸面，像侧面S4于近圆周处为凹面。
第三透镜L3，具有正曲折力，第三透镜L3的物侧面S5于近光轴101处为凸面，像侧面S6于近光轴101处为凸面；第三透镜L3的物侧面S5于近圆周处为凹面，像侧面S6于近圆周处为凸面。
第四透镜L4，具有正曲折力，第四透镜L4的物侧面S7于近光轴101处为凹面，像侧面S8于近光轴101处为凸面；第四透镜L4的物侧面S7于近圆周处为凸面，像侧面S8于近圆周处为凸面。
第七实施例的其他结构与第一实施例相同，参照即可。
表7a示出了本实施例的光学系统的特性的表格，其中，透镜的焦距的参考波长为555nm，透镜的折射率和阿贝数的参考波长587.6nm，表6a中的Y半径为相应面序号的物侧面或像侧面于近光轴101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101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101上的距离。Y半径、厚度和有效焦距的单位均为毫米(mm)，其中，其他各参数含义均与第一实施例各参数含义相同。
表7a
Figure BDA0003448611660000191
表7b给出了可用于第七实施例中各非球面镜面的高次项系数，其中，各非球面面型可由第一实施例中给出的公式限定。
表7b
Figure BDA0003448611660000192
Figure BDA0003448611660000201
图7b中(a)示出了第七实施例的光学系统在波长为656.2700nm、610.0000nm、555.0000nm、510.0000nm、470.0000nm和430.8300nm的纵向球差曲线图，还包括像散曲线图和畸变曲线图，其中，纵向球差曲线表示不同波长的光线经由光学系统的各透镜后的会聚焦点偏离；像散曲线表示子午成像面弯曲和弧矢成像面弯曲；畸变曲线表示不同视场角对应的畸变大小值。由图7b中的像差图可知，光学系统的纵向球差、场曲和畸变均得到良好的控制，从而该实施例的光学系统拥有良好的成像品质。
表8示出了第一实施例至第七实施例的光学镜头中0.4<∑ET/∑CT<0.95、0.5mm<SDL1-SDL2<2mm、0.5<BFL/TTL<0.8、-0.1<SGS4/CTS4<0.9、-70<(R5*R6)/(R5+R6)<18、0.5<ETL4/CTL4<1.2、0<SLT-SGT<0.4mm、-9<(R3+R4)/f2<1、1.2<f/FBL<1.8、3<f/Imgh<6、1<SDL4/Imgh<1.4、0.06mm-1<rad(FOV)/R1<0.15mm-1、||AngleL3S2|-|AngleL4S1||<23°的值。
表8
Figure BDA0003448611660000202
Figure BDA0003448611660000211
以上所揭露的仅为本发明一些较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于本发明所涵盖的范围。

Claims (15)

1.一种光学系统，其特征在于，从物侧到像侧沿光轴依次包括：
光路折射元件；
具有正曲折力的第一透镜，所述第一透镜的物侧面于近光轴处为凸面；
具有曲折力的第二透镜；
具有曲折力的第三透镜；
具有曲折力的第四透镜；
所述光学系统满足关系式：0.4<∑ET/∑CT<0.95；
其中，∑ET为所述第一透镜至所述第四透镜的有效口径边缘厚度之和，∑CT为所述第一透镜至所述第四透镜于光轴上的中心厚度之和。
2.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足关系式：
0.5mm<SDL1-SDL2<2mm；
其中，SDL1为所述第一透镜物侧面口径直径，SDL2为所述第二透镜物侧面口径直径。
3.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足关系式：
0.5<BFL/TTL<0.8；
其中，BFL为所述第四透镜的像侧面与所述光学系统的成像面在平行于光轴方向上的最小距离，TTL为所述第一透镜物侧面至所述光学系统成像面于光轴上的距离。
4.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足关系式：
-0.1<SGS4/CTS4<0.9；
其中，SGS4为所述第二透镜像侧面矢高，CTS4为所述第二透镜像侧面到所述第三透镜物侧面于光轴处的空气间隙。
5.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足关系式：
-70<(R5*R6)/(R5+R6)<18；
其中，R5为所述第三透镜物侧面于近光轴处的曲率半径，R6为所述第三透镜像侧面于近光轴处的曲率半径。
6.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足关系式：
0.5<ETL4/CTL4<1.2；
其中，ETL4为所述第四透镜的有效口径边缘厚度；CTL4为所述第四透镜于光轴上的中心厚度。
7.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足关系式：
0<SLT-SGT<0.4mm；
其中，SLT为所述第三透镜像侧面到所述第四透镜物侧面在平行于光轴方向上的最长的距离，SGT为所述第三透镜像侧面到所述第四透镜物侧面在平行于光轴方向上的最短的距离。
8.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足关系式：
-9<(R3+R4)/f2<1；
其中，R3为所述第二透镜物侧面于近光轴处的曲率半径，R4为所述第二透镜像侧面于近光轴处的曲率半径，f2为所述第二透镜的有效焦距。
9.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足关系式：
1.2<f/BFL<1.8；
其中，f为所述光学系统的有效焦距，BFL为所述第四透镜的像侧面与所述光学系统的成像面在平行于光轴方向上的最小距离。
10.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足关系式：
3<f/Imgh<6；
其中，f为所述光学系统的有效焦距，Imgh为所述光学系统最大视场角对应像高的一半。
11.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足关系式：
1<SDL4/Imgh<1.4；
其中，SDL4为所述光学系统的所述第四透镜物侧面的口径直径，Imgh为所述光学系统最大视场角对应像高的一半。
12.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足关系式：
0.06mm-1<rad(FOV)/R1<0.15mm-1；
其中，rad(FOV)为视场角的弧度值；R1为所述第一透镜物侧面的曲率半径。
13.如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，所述光学系统满足关系式：
||AngleL3S2|-|AngleL4S1||<23°；
其中，AngleL3S2为所述第三透镜的像侧面于最大有效孔径处的切面与垂直光轴的平面的锐角夹角，AngleL4S1为所述第四透镜的物侧面于最大有效孔径处的切面与垂直光轴的平面的锐角夹角。
14.一种镜头模组，其特征在于，包括如权利要求1至13任一项所述的光学系统和感光芯片，所述感光芯片设置在所述光学系统的像侧。
15.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括壳体和如权利要求14所述的镜头模组，所述镜头模组设置在所述壳体内。
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