WO2021142608A1 - 光学成像系统和具有其的取像装置、电子装置 - Google Patents

Abstract

一种光学成像系统(100)，包括光学透镜组，光学透镜组包括沿轴向依次设置的第一透镜(1)、第二透镜(2)、第三透镜(3)和第四透镜(4)，第一透镜(1)的物侧面于光轴处为凸面，第二透镜(2)的物侧面于光轴处为凸面、像侧面于光轴处为凹面，第四透镜(4)的物侧面于光轴处为凸面、像侧面于光轴处为凹面；其中，光学成像系统(100)满足：TL/Imgh<1.5，其中，TTL为第一透镜(1)的物侧面至成像面于光轴上的距离，Imgh为感光元件有效像素区域对角线长的一半。

Description

光学成像系统和具有其的取像装置、电子装置 技术领域

本公开涉及光学成像技术领域，具体而言，涉及一种光学成像系统和具有其的取像装置、电子装置。

背景技术

随着微型摄像头在手机、平板电脑、无人机、计算机等电子产品中的广泛应用，新型电子产品改进中摄像镜头拍摄效果的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。而目前人们对可见光的拍摄效果已无法满足现代摄像镜头拍摄需求，最新的红外光波探测摄像因其能直接记录深度信息去处理照片，而且还可以对不同深度的景物和人进行不同程度的虚化，对于摄像拍照效果有很大的改观。因此，具有高清拍摄质量的红外摄像头成为设计的重点。

相关技术中，针对红外波段成像的微型摄像头的进光量较小，无法满足高清晰图像拍摄的需求。

发明内容

本公开旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本公开的一个目的在于提出一种光学成像系统，所述光学成像系统在实现微型化的同时，可以实现高清晰拍摄。

本公开的另一个目的在于提出一种具有上述光学成像系统的取像装置。

本公开的再一个目的在于提出一种具有上述取像装置的电子装置。

根据本公开第一方面实施例的光学成像系统，包括：光学透镜组，所述光学透镜组包括沿轴向依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜和所述第四透镜具有曲折力，所述第一透镜的物侧面于光轴处为凸面，所述第二透镜的物侧面于光轴处为凸面、像侧面于光轴处为凹面，且所述第二透镜设置有至少一个反曲点，所述第四透镜的物侧面于光轴处为凸面、像侧面于光轴处为凹面；其中，所述光学成像系统满足：TL/Imgh＜1.5，其中，TTL为所述第一透镜的物侧面至成像面于光轴上的距离，Imgh为成像面上有效像素区域对角线长的一半。

根据本公开实施例的光学成像系统，通过设置沿轴向依次设置的具有曲折力的第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜，并使第一透镜的物侧面至成像面于光轴上的距离TTL和成像面上有效像素区域对角线长的一半Imgh满足关系式TTL/Imgh＜1.5，使光学透镜组可以同时兼具小型化及高清晰拍摄，有效提升了拍摄效果，可以满足用户对摄像镜头的拍摄需求。

根据本公开的一些示例，所述第一透镜的有效孔径直径为L，其中，所述L满足：0.3＜L/Imgh＜0.7。由此，通过使0.3＜L/Imgh＜0.7，进一步保证了拍摄图像的清晰度，充分 满足用户需求。

根据本公开的一些示例，所述光学透镜组的光圈数为Fno，其中，所述Fno满足：Fno/TTL＜0.4。由此，通过使Fno/TTL＜0.4，光学成像系统可以同时兼具大光圈与小型化，为光学成像系统提供足够的通光量，从而满足高品质、高清晰的拍摄需求。

根据本公开的一些示例，所述光学透镜组还包括光阑，所述光阑孔径的直径为D,其中，所述D满足：1.5＜TTL/D＜3.0。由此，通过使1.5＜TTL/D＜3.0，使光学成像系统可以同时满足光学性能最优化，结构小型化。

根据本公开的一些示例，所述光学透镜组的总有效焦距为f，其中，所述f满足：1.0＜TTL/f＜2.0。由此，通过使1.0＜TTL/f＜2.0，在实现光学镜头小型化的同时，可以保证光线更好的汇聚于成像面上。

根据本公开的一些示例，所述光学透镜组还包括光阑，所述光阑孔径的直径为D,所述光学透镜组的光圈数为Fno，其中，所述D、Fno满足：2＜D×FNO＜3。由此，通过使2＜D×FNO＜3，合理控制了光阑孔径的直径与光学透镜组的光圈数的配比关系，可以保证光学成像系统具有最佳的通光量及画面清晰度。

根据本公开的一些示例，所述第一透镜的光学有效焦距为f1，所述光学透镜组的总有效焦距为f，其中，所述f1、f满足：-0.35＜f/f1＜0.35。如此设置，可以降低光学成像系统的敏感度，且满足拍摄需求。

根据本公开的一些示例，所述第四透镜的像侧面到成像面平行于光轴最短的距离为FBL，其中，所述FBL满足：0.1＜FBL/TTL＜0.25。如此设置，使光学成像系统兼顾镜头小型化的的同时可保证取像镜头在光学透镜组的安装过程中有足够的对焦空间，从而提升光学透镜组的组装良率。而且，通过上述设置，可以使取像镜头的焦深变宽以获取更多的深度信息。

根据本公开的一些示例，所述第一透镜的物侧面的曲率半径为R1，所述第一透镜的像侧面的曲率半径为R2,所述第一透镜的焦距为f1，其中，所述R1、R2和f1满足：-1.5＜(R1+R2)/f1＜2。如此，通过使-1.5＜(R1+R2)/f1＜2，可以进一步保证光学成像系统的成像效果，使拍摄的画面更加清晰。

根据本公开的一些示例，所述第三透镜的物侧面的曲率半径为R6，所述第三透镜的像侧面的曲率半径为R7，其中，所述R6、R7满足：-8＜R6/R7＜3.5。由此，当透镜组满足上述公式时，第三透镜的物侧面的曲率半径和像侧面的曲率半径更加合理，可以增大入射角以满足光学成像系统的像高要求，同时可以降低系统敏感性，提高组装稳定性。

根据本公开的一些示例，所述第三透镜的光学有效焦距为f3，所述光学透镜组的总有效焦距为f，其中，所述f3、f满足：-40＜f3/f＜6。由此，通过使-40＜f3/f＜6，第三透镜的光学有效焦距与光学透镜组的总有效焦距的配比可有效地降低光学成像系统的总长，有利于光线在成像面上的汇聚。

根据本公开的一些示例，所述第四透镜的物侧面的曲率半径为R8，所述第四透镜的像侧面的曲率半径为R9，其中，所述R8、R9满足：0.4＜(R8×R9)/(R8+R9)＜0.55。由此， 可合理修正光学成像系统的纵向球差，改善歪曲像差、像散，同时降低光学成像系统的敏感性，提高组装稳定性。

根据本公开的一些示例，所述第三透镜的最大光学有效区域边缘厚度为ET3，所述第三透镜于光轴上的厚度为CT3，其中，所述ET3、CT3满足：0.2＜ET3/CT3＜0.8。如此设置，可以保证足够的公差余量，提高成型良率。

根据本公开的一些示例，所述第二透镜的物侧面的曲率半径为R4，所述第二透镜的像侧面的曲率半径为R5，其中，所述R4、R5满足：-15＜(R4+R5)/(R4-R5)＜90。由此，通过使-15＜(R4+R5)/(R4-R5)＜90，可以降低光学成像系统的敏感性，并且可以保证加工良率。

根据本公开第二方面实施例的取像装置，包括：感光元件；光学成像系统，所述光学成像系统为根据本公开上述第一方面实施例的光学成像系统。

根据本公开实施例的取像装置，通过采用上述光学成像系统，镜头的数量较少，有利于实现微型化设计，且可以实现高清晰拍摄，提升了取像装置整体的性能。

根据本公开第三方面实施例的电子装置，包括：壳体；取像装置，所述取像装置为根据本公开上述第二方面实施例的取像装置。

根据本公开实施例的电子装置，通过采用上述取像装置，使电子装置兼具小型化与高清晰的优势，充分满足用户需求。

本公开的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本公开的实践了解到。

附图说明

本公开的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本公开第一个实施例的光学成像系统的结构示意图；

图2是图1中所示的光学成像系统的纵向球差、像散和畸变曲线图；

图3是根据本公开第二个实施例的光学成像系统的结构示意图；

图4是图3中所示的光学成像系统的纵向球差、像散和畸变曲线图；

图5是根据本公开第三个实施例的光学成像系统的结构示意图；

图6是图5中所示的光学成像系统的纵向球差、像散和畸变曲线图；

图7是根据本公开第四个实施例的光学成像系统的结构示意图；

图8是图7中所示的光学成像系统的纵向球差、像散和畸变曲线图；

图9是根据本公开第五个实施例的光学成像系统的结构示意图；

图10是图9中所示的光学成像系统的纵向球差、像散和畸变曲线图；

图11是根据本公开第六个实施例的光学成像系统的结构示意图；

图12是图11中所示的光学成像系统的纵向球差、像散和畸变曲线图；

图13是根据本公开第七个实施例的光学成像系统的结构示意图；

图14是图13中所示的光学成像系统的纵向球差、像散和畸变曲线图；

图15是根据本公开第八个实施例的光学成像系统的结构示意图；

图16是图15中所示的光学成像系统的纵向球差、像散和畸变曲线图；

图17是根据本公开第九个实施例的光学成像系统的结构示意图；

图18是图17中所示的光学成像系统的纵向球差、像散和畸变曲线图；

图19是根据本公开第十个实施例的光学成像系统的结构示意图；

图20是图19中所示的光学成像系统的纵向球差、像散和畸变曲线图。

附图标记：

100：光学成像系统；

1：第一透镜；2：第二透镜；3：第三透镜；

4：第四透镜；5：光阑；6：红外带通滤光片。

具体实施方式

下面详细描述本公开的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本公开，而不能理解为对本公开的限制。

在本公开的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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公开和简化描述，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公开的限制。

需要说明的是，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一个或者更多个该特征。进一步地，在本公开的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

下面参考图1-图20描述根据本公开第一方面实施例的光学成像系统100。

如图1、图3、图5、图7、图9、图11、图13、图15、图17和图19所示，根据本公开实施例的光学成像系统100，包括光学透镜组。

具体而言，光学透镜组包括沿轴向依次设置的第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3和第四透镜4，第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3和第四透镜4具有曲折力，第一透镜1的物侧面于光轴处为凸面，第二透镜2的物侧面于光轴处为凸面、像侧面于光轴处为凹面，且第二透镜2设置有至少一个反曲点，第四透镜4的物侧面于光轴处为凸面、像侧面于光轴处为凹面。其中，光学成像系统100满足：TTL/Imgh＜1.5，其中，TTL为第一透镜1的物侧面至成像面于光轴上的距离，Imgh为成像面上有效像素区域对角线长的一半。

例如，在图1、图3、图5、图7、图9、图11、图13、图15、图17和图19的示例中，感光元件设在第四透镜4的像侧，第四透镜4的物侧面于光轴处为凸面，第四透镜4的像 侧面于光轴处为凹面，可以有效修正光学成像系统100的像场弯曲，使被拍摄物体能够平坦成像于成像面上。当光学成像系统100满足TTL/Imgh＜1.5时，可以同时兼具小型化及高清晰拍摄，与传统的微型摄像头相比具有更大的进光量，有效提升了拍摄效果，满足用户对摄像镜头的拍摄需求。

根据本公开实施例的光学成像系统100，通过设置沿轴向依次设置的具有曲折力的第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3和第四透镜4，并使第一透镜1的物侧面至成像面于光轴上的距离TTL和成像面上有效像素区域对角线长的一半Imgh满足关系式TTL/Imgh＜1.5，使光学透镜组可以同时兼具小型化及高清晰拍摄，有效提升了拍摄效果，可以满足用户对摄像镜头的拍摄需求。

在本公开的一些实施例中，参照图1-图20，第一透镜1的有效孔径直径为L，其中，L满足：0.3＜L/Imgh＜0.7。需要说明的是，由于第一透镜1的有效孔径直径决定了整个光学成像系统100通光量大小，感光面尺寸大小决定了整个摄像系统画面清晰度及像素大小，两者合理配比才能在保证足够的通光量同时，保证拍摄图像的清晰度。如果L/Imgh>0.7,则会造成曝光过大，光亮度太高，影响画面质量；如果L/Imgh＜0.3,则会造成通光量不足，光线相对亮度不够，从而导致造成画面清晰度下降。由此，通过使0.3＜L/Imgh＜0.7，进一步保证了拍摄图像的清晰度，充分满足用户需求。

进一步地，参照图1-图20，光学透镜组的光圈数为Fno，其中，Fno满足：Fno/TTL＜0.4。当Fno/TTL>0.4时，光学成像系统100满足小型化的同时，会导致通光量不足，使拍摄的画面清晰度下降。由此，通过使Fno/TTL＜0.4，光学成像系统100可以同时兼具大光圈与小型化，为光学成像系统100提供足够的通光量，从而满足高品质、高清晰的拍摄需求。

在本公开的进一步实施例中，如图1、图3、图5、图7、图9、图11、图13、图15、图17和图19所示，光学透镜组还包括光阑5，光阑5孔径的直径为D,其中，D满足：1.5＜TTL/D＜3.0。当TTL/D＜1.5时，满足小型化设计时会造成通光口径过大，造成边缘光线进入光学成像系统100，降低成像质量；如果TTL/D>3，满足小型化的同时，会造成光阑5通光口径过小，无法满足系统通光量，实现不了暗光场景高清晰拍摄要求。由此，通过使1.5＜TTL/D＜3.0，使光学成像系统100可以同时满足光学性能最优化，结构小型化。

可选地，参照图1-图20，光学透镜组的总有效焦距为f，其中，f满足：1.0＜TTL/f＜2.0。例如，当TTL/f≤1.0时，光学透镜组的光学长度太短，从而造成系统敏感度加大，同时不利于光线在成像面上的汇聚；当TTL/f≥2时，光学透镜组的光学长度太长，会造成光线进入成像面主光线角度太大，光学成像系统100的成像面边缘光线无法成像在感光面上，造成成像信息不全。由此，通过使1.0＜TTL/f＜2.0，在实现光学镜头小型化的同时，可以保证光线更好的汇聚于成像面上。

可选地，如图1、图3、图5、图7、图9、图11、图13、图15、图17和图19所示，光学透镜组还包括光阑5，光阑5孔径的直径为D,光学透镜组的光圈数为Fno，其中，D、Fno满足：2＜D×FNO＜3。例如，当D×FNO＜2时，不利于光线在成像面上的汇聚，并产生 大量的杂散光，导致拍摄质量下降；当D×FNO>3时,会导致口径过大，边缘光线未能得到合理的拦截，导致场曲加大，形成边缘歪曲像。由此，通过使2＜D×FNO＜3，合理控制了光阑5孔径的直径与光学透镜组的光圈数的配比关系，可以保证光学成像系统100具有最佳的通光量及画面清晰度。

在本公开的一些具体实施例中，第一透镜1的光学有效焦距为f1，光学透镜组的总有效焦距为f，其中，f1、f满足：-0.35＜f/f1＜0.35。需要说明的是，第一透镜1为整个光学透镜组提供由物空间到像空间全部光学信息，第一透镜1的口径大小及焦距决定了光学成像系统100对物空间光信息的获取。当f/f1≥0.35时，会造成光学成像系统100敏感度加大，加工工艺困难，并且由第一透镜1产生的像差修正难度加大，难以满足拍摄需求；当f/f1≤-0.35时，无法校正由第一透镜1所产生的像差。如此设置，可以降低光学成像系统100的敏感度，且满足拍摄需求。

进一步地，参照图1-图20，第四透镜4的像侧面到成像面平行于光轴最短的距离为FBL，其中，FBL满足：0.1＜FBL/TTL＜0.25。如此设置，使光学成像系统100兼顾镜头小型化的的同时可保证取像镜头在光学透镜组的安装过程中有足够的对焦空间，从而提升光学透镜组的组装良率。而且，通过上述设置，可以使取像镜头的焦深变宽以获取更多的深度信息。

在本公开的一些实施例中，第一透镜1的物侧面的曲率半径为R1，第一透镜1的像侧面的曲率半径为R2,第一透镜1的焦距为f1，其中，R1、R2和f1满足：-1.5＜(R1+R2)/f1＜2。例如，当(R1+R2)/f1≥2.5时，会加大光学成像系统100的敏感度，不利于加工；(R3+R4)/f1≤-1.5时，不利于光学成像系统100对物空间光信息获取，成像效果无法到达设计预想要求。如此，通过使-1.5＜(R1+R2)/f1＜2，可以进一步保证光学成像系统100的成像效果，使拍摄的画面更加清晰。

进一步地，第三透镜3的物侧面的曲率半径为R6，第三透镜3的像侧面的曲率半径为R7，其中，R6、R7满足：-8＜R6/R7＜3.5。由此，当透镜组满足上述公式时，第三透镜3的物侧面的曲率半径和像侧面的曲率半径更加合理，可以增大入射角以满足光学成像系统100的像高要求，同时可以降低光学成像系统100的敏感性，提高组装稳定性。

在本公开的一些实施例中，第三透镜3的光学有效焦距为f3，光学透镜组的总有效焦距为f，其中，f3、f满足：-40＜f3/f＜6。例如，当f3/f≤-40时，会使光学成像系统100总长过大，组装敏感性增大；当f3/f≥6时，可导致镜头杂散光增多，影响成像质量。由此，通过使-40＜f3/f＜6，第三透镜3的光学有效焦距与光学透镜组的总有效焦距的配比可有效地降低光学成像系统100的总长，有利于光线在成像面上的汇聚。

在本公开的一些实施例中，第四透镜4的物侧面的曲率半径为R8，第四透镜4的像侧面的曲率半径为R9，其中，R8、R9满足：0.4＜(R8×R9)/(R8+R9)＜0.55。由此，可合理修正光学成像系统100的纵向球差，改善歪曲像差、像散，同时降低光学成像系统100的敏感性，提高组装稳定性。

在本公开的一些实施例中，第三透镜3的最大有效区域边缘的厚度为ET3，第三透镜3于光轴上的厚度为CT3，其中，ET3、CT3满足：0.2＜ET3/CT3＜0.8。如此设置，可以保证 足够的公差余量，提高成型良率。

在本公开的一些实施例中，第二透镜2的物侧面的曲率半径为R4，第二透镜2的像侧面的曲率半径为R5，其中，R4、R5满足：-15＜(R4+R5)/(R4-R5)＜90。例如，当(R4+R5)/(R4-R5)>90时，会造成光学透镜组成型良率降低，同时增加光学成像系统100的敏感性，当(R4+R5)/(R4-R5)＜-15时,会导致公差过大，光学透镜组组装性能降低。由此，通过使-15＜(R4+R5)/(R4-R5)＜90，可以降低光学成像系统100的敏感性，并且可以保证加工良率。

可选地，参照图1、图3、图5、图7、图9、图11和图13、图15、图17和图19，光阑5设在第一透镜1与第二透镜2之间。由此，可以进一步消除杂散光对像的影响，从而提升影像的品质，且可以进一步扩大光学成像系统100的视场角。

可选地，第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3和第四透镜4的材质可以为塑料等。由此，可以实现光学透镜组的轻量化。

下面参考图1-图20描述根据本公开多个实施例的光学成像系统100。

实施例一，

在本实施例中，如图1所示，光学成像系统100从物侧到像侧依次包括第一透镜1、光阑5、第二透镜2、第三透镜3和第四透镜4，光学成像系统100的纵向球差、像散和畸变曲线图参照图2。

其中，第一透镜1的材质为塑料，第一透镜1具有负曲折力，第一透镜1的物侧面于光轴处为凸面，第一透镜1的像侧面于光轴处为凹面，第一透镜1的物侧面于圆周处为凹面，第一透镜1的像侧面于圆周处为凸面，且第一透镜1的物侧面和像侧面均为非球面。第二透镜2的材质为塑料，第二透镜2具有正曲折力，第二透镜2的物侧面于光轴处为凸面，第二透镜2的像侧面于光轴处为凹面，第二透镜2的物侧面于圆周处为凹面，第二透镜2的像侧面于圆周处为凸面，且第二透镜2的物侧面和像侧面均为非球面。第三透镜3的材质为塑料，第三透镜3具有正曲折力，第三透镜3的物侧面于光轴处为凸面，第三透镜3的像侧面于光轴处也为凸面，第三透镜3的物侧面于圆周处为凸面，第三透镜3的像侧面于圆周处为凸面，且第三透镜3的物侧面和像侧面均为非球面。第四透镜4的材质为塑料，第四透镜4具有正曲折力，第四透镜4的物侧面于光轴处为凸面，第四透镜4的像侧面于光轴处为凹面，第四透镜4的物侧面于圆周处为凹面，第四透镜4的像侧面于圆周处为凸面，且第四透镜4的物侧面和像侧面均为非球面。成像面设在第四透镜4的像侧，第四透镜4与成像面之间设有红外带通滤光片6，红外带通滤光片6的材质为玻璃且不影响焦距，感光元件设置在成像面上。该光学透镜组只针对红外波段成像，红外带通滤光片6会对进入到镜头里的成像光线进行过滤，滤去紫外光波段及可见光，仅允许红外光通过。例如，参照表一，该光学透镜组的参考波长为940nm，属于红外光波。

实施例一详细的光学数据如表一所示，其非球面系数如表二所示，曲率半径、厚度和焦 距的单位为毫米，光学成像系统100的参考波长为940nm。其中，非球面面型公式为：

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的距离，c为非球面顶点的曲率，k为圆锥常数，Ai为非球面面型公式中与第i项高次项相对应的系数。

在实施例一中，第一透镜1的物侧面至成像面于光轴上的距离为TTL，感光元件有效像素区域对角线长的一半为Imgh，TTL/Imgh＝1.06；第一透镜1的有效孔径直径为L，L/Imgh＝0.48；光学透镜组的光圈数为Fno，Fno/TTL＝0.31；光阑5孔径的直径为D，TTL/D＝2.5，D×FNO＝2.47；光学透镜组的总有效焦距为f，第一透镜1的光学有效焦距为f1，TTL/f＝1.77，f/f1＝-0.12；第四透镜4的像侧面到成像面平行于光轴最短的距离为FBL，FBL/TTL＝0.17；第一透镜1的物侧面的曲率半径为R1，第一透镜1的像侧面的曲率半径为R2，(R1+R2)/f1＝-0.28；第三透镜3的物侧面的曲率半径为R6，第三透镜3的像侧面的曲率半径为R7，R6/R7＝-2.72；第三透镜3的光学有效焦距为f3，f3/f＝3.8；第四透镜4的物侧面的曲率半径为R8，第四透镜4的像侧面的曲率半径为R9，(R8×R9)/(R8+R9)＝0.45；第三透镜3的边缘厚度为ET3，第三透镜3的中心厚度为CT3，ET3/CT3＝0.37，第二透镜2的物侧面的曲率半径为R4，第二透镜2的像侧面的曲率半径为R5，(R4+R5)/(R4-R5)＝-14.26。由此，通过上述设置，使光学成像系统100实现小型化的同时，实现高清晰拍摄，有效提高了成像质量。

实施例二，

如图3和图4所示，本实施例与实施例一的结构大致相同，其中相同的部件采用相同的附图标记，不同之处在于：第三透镜3具有负曲折力，

实施例二详细的光学数据如表三所示，其非球面系数如表四所示，曲率半径、厚度和焦距的单位为毫米，光学成像系统100的参考波长为940nm。

在实施例二中，TTL/Imgh＝1.06，L/Imgh＝0.49，Fno/TTL＝0.31，TTL/D＝2.54，D×FNO＝2.44，TTL/f＝1.75，f/f1＝-0.24，FBL/TTL＝0.17，(R1+R2)/f1＝-1.27，R6/R7＝3.2，f3/f＝-35.26，(R8×R9)/(R8+R9)＝0.44，ET3/CT3＝0.71，(R4+R5)/(R4-R5)＝-3.82。

本实施例的光学成像系统100与实施例一的光学成像系统100的其它结构类似，故不再在此详细描述。

实施例三，

如图5和图6所示，本实施例与实施例一的结构大致相同，其中相同的部件采用相同的附图标记，不同之处在于：第一透镜1具有正曲折力，第四透镜4具有负曲折力。

实施例三详细的光学数据如表五所示，其非球面系数如表六所示，曲率半径、厚度和焦距的单位为毫米，光学成像系统100的参考波长为940nm。

在实施例三中，TTL/Imgh＝1.06，L/Imgh＝0.48，Fno/TTL＝0.31，TTL/D＝2.49，D×FNO＝2.47，TTL/f＝1.74，f/f1＝0.07，FBL/TTL＝0.17，(R1+R2)/f1＝0.60，R6/R7＝-5.33，f3/f＝1.09，(R8×R9)/(R8+R9)＝0.44，ET3/CT3＝0.27，(R4+R5)/(R4-R5)＝60.67。

本实施例的光学成像系统100与实施例一的光学成像系统100的其它结构类似，故不再在此详细描述。

实施例四，

如图7和图8所示，本实施例与实施例一的结构大致相同，其中相同的部件采用相同的附图标记，不同之处在于：第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3和第四透镜4的各表面的曲率半径与实施例一不同。

实施例四详细的光学数据如表七所示，其非球面系数如表八所示，曲率半径、厚度和焦距的单位为毫米，光学成像系统100的参考波长为940nm。

在实施例四中，TTL/Imgh＝1.06，L/Imgh＝0.52，Fno/TTL＝0.28，TTL/D＝2.22，D×FNO＝2.48，TTL/f＝1.79，f/f1＝-0.33，FBL/TTL＝0.17，(R1+R2)/f1＝-1.32，R6/R7＝-3.49，f3/f＝3.80，(R8×R9)/(R8+R9)＝0.45，ET3/CT3＝0.40，(R4+R5)/(R4-R5)＝-6.62。

本实施例的光学成像系统100与实施例一的光学成像系统100的其它结构类似，故不再在此详细描述。

实施例五，

如图9和图10所示，本实施例与实施例一的结构大致相同，其中相同的部件采用相同的附图标记，不同之处在于：第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3和第四透镜4的各表面的曲率半径与实施例一不同。

实施例五详细的光学数据如表九所示，其非球面系数如表十所示，曲率半径、厚度和焦距的单位为毫米，光学成像系统100的参考波长为940nm。

在实施例五中，TTL/Imgh＝1.06，L/Imgh＝0.55，Fno/TTL＝0.27，TTL/D＝2.10，D×FNO＝2.53，TTL/f＝1.79，f/f1＝-0.26，FBL/TTL＝0.17，(R1+R2)/f1＝-1.01，R6/R7＝-7.47，f3/f＝4.60，(R8×R9)/(R8+R9)＝0.46，ET3/CT3＝0.41，(R4+R5)/(R4-R5)＝-4.71。

本实施例的光学成像系统100与实施例一的光学成像系统100的其它结构类似，故不再在此详细描述。

实施例六，

如图11和图12所示，本实施例与实施例一的结构大致相同，其中相同的部件采用相同的附图标记，不同之处在于：第一透镜1、第二透镜2、第三透镜3和第四透镜4的各表面的曲率半径与实施例一不同。

实施例六详细的光学数据如表十一所示，其非球面系数如表十二所示，曲率半径、厚度和焦距的单位为毫米，光学成像系统100的参考波长为940nm。

在实施例六中，TTL/Imgh＝1.06，L/Imgh＝0.55，Fno/TTL＝0.25，TTL/D＝2.07，D×FNO＝2.35，TTL/f＝1.79，f/f1＝-0.25，FBL/TTL＝0.17，(R1+R2)/f1＝-1.04，R6/R7＝-4.76，f3/f＝4.54，(R8×R9)/(R8+R9)＝0.46，ET3/CT3＝0.36，(R4+R5)/(R4-R5)＝-4.71。

本实施例的光学成像系统100与实施例一的光学成像系统100的其它结构类似，故不再在此详细描述。

实施例七，

如图13和图14所示，本实施例与实施例一的结构大致相同，其中相同的部件采用相同的附图标记，不同之处在于：第一透镜1具有正曲折力，第一透镜1的物侧面于圆周处为凸面。

实施例七详细的光学数据如表十三所示，其非球面系数如表十四所示，曲率半径、厚度和焦距的单位为毫米，光学成像系统100的参考波长为940nm。

在实施例七中，TTL/Imgh＝1.21，L/Imgh＝0.55，Fno/TTL＝0.27，TTL/D＝2.59，D×FNO＝2.70，TTL/f＝1.74，f/f1＝0.06，FBL/TTL＝0.17，(R1+R2)/f1＝0.49，R6/R7＝-3.32，f3/f＝1.58，(R8×R9)/(R8+R9)＝0.48，ET3/CT3＝0.51，(R4+R5)/(R4-R5)＝87.21。

本实施例的光学成像系统100与实施例一的光学成像系统100的其它结构类似，故不再在此详细描述。

实施例八，

如图15和图16所示，本实施例与实施例一的结构大致相同，其中相同的部件采用相同的附图标记，不同之处在于：第一透镜1具有正曲折力，第三透镜3具有负曲折力，第三透镜3的物侧面于光轴处为凹面，第三透镜3的物侧面于圆周处为凹面。

实施例八详细的光学数据如表十五所示，其非球面系数如表十六所示，曲率半径、厚度和焦距的单位为毫米，光学成像系统100的参考波长为940nm。

在实施例八中，TTL/Imgh＝1.05，L/Imgh＝0.59，Fno/TTL＝0.27，TTL/D＝1.95，D×FNO＝2.68，TTL/f＝1.60，f/f1＝0.21，FBL/TTL＝0.16，(R1+R2)/f1＝0.38，R6/R7＝0.80，f3/f＝-14.47，(R8×R9)/(R8+R9)＝0.49，ET3/CT3＝0.63，(R4+R5)/(R4-R5)＝-4.02。

本实施例的光学成像系统100与实施例一的光学成像系统100的其它结构类似，故不再在此详细描述。

实施例九，

如图17和图18所示，本实施例与实施例一的结构大致相同，其中相同的部件采用相同的附图标记，不同之处在于：第一透镜1具有正曲折力，第一透镜1的物侧面于圆周处为凸面。

实施例九详细的光学数据如表十七所示，其非球面系数如表十八所示，曲率半径、厚度和焦距的单位为毫米，光学成像系统100的参考波长为940nm。

在实施例九中，TTL/Imgh＝1.06，L/Imgh＝0.50，Fno/TTL＝0.31，TTL/D＝2.60，D×FNO＝2.37，TTL/f＝1.75，f/f1＝0.11，FBL/TTL＝0.17，(R1+R2)/f1＝1.59，R6/R7＝-3.09，f3/f＝1.58，(R8×R9)/(R8+R9)＝0.41，ET3/CT3＝0.48，(R4+R5)/(R4-R5)＝35.63。

本实施例的光学成像系统100与实施例一的光学成像系统100的其它结构类似，故不再在此详细描述。

实施例十，

如图19和图20所示，本实施例与实施例九的结构大致相同，其中相同的部件采用相同的附图标记，不同之处在于：第二透镜2具有负曲折力，第一透镜1的像侧面于光轴处为凸面，第一透镜1的物侧面于圆周处为凹面，第三透镜3的像侧面于圆周处为凹面。

实施例十详细的光学数据如表十九所示，其非球面系数如表二十所示，曲率半径、厚度和焦距的单位为毫米，光学成像系统100的参考波长为940nm。

在实施例十中，TTL/Imgh＝1.06，L/Imgh＝0.50，Fno/TTL＝0.31，TTL/D＝2.60，D×FNO＝2.37，TTL/f＝1.75，f/f1＝0.11，FBL/TTL＝0.17，(R1+R2)/f1＝1.59，R6/R7＝-3.09，f3/f＝1.58，(R8×R9)/(R8+R9)＝0.41，ET3/CT3＝0.48，(R4+R5)/(R4-R5)＝35.63。

本实施例的光学成像系统100与实施例九的光学成像系统100的其它结构类似，故不再在此详细描述。

根据本公开第二方面实施例的取像装置(图未示出)，包括感光元件和光学成像系统100，光学成像系统100为根据本公开上述第一方面实施例的光学成像系统100。

根据本公开实施例的取像装置，通过采用上述光学成像系统100，镜头的数量较少，有利于实现微型化设计，且可以实现高清晰拍摄，提升了取像装置整体的性能。

根据本公开第三方面实施例的电子装置(图未示出)，包括壳体(图未示出)和取像装置。取像装置为根据本公开上述第二方面实施例的取像装置，取像装置安装在壳体上并从 壳体处露出。

根据本公开实施例的电子装置，通过采用上述取像装置，使电子装置兼具小型化与高清晰的优势，充分满足用户需求。

根据本公开实施例的电子装置的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本公开的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本公开的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本公开的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (16)

1. 一种光学成像系统，其特征在于，包括：

   光学透镜组，所述光学透镜组包括沿轴向依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜和所述第四透镜均具有曲折力，所述第一透镜的物侧面于光轴处为凸面，所述第二透镜的物侧面于光轴处为凸面、像侧面于光轴处为凹面，且所述第二透镜设置有至少一个反曲点，所述第四透镜的物侧面于光轴处为凸面、像侧面于光轴处为凹面；

   其中，所述光学成像系统满足：

   TTL/Imgh＜1.5，

   其中，TTL为所述第一透镜的物侧面至成像面于光轴上的距离，Imgh为成像面上有效像素区域对角线长的一半。
2. 根据权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，所述第一透镜的有效孔径直径为L，其中，所述L满足：

   0.3＜L/Imgh＜0.7。
3. 根据权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，所述光学透镜组的光圈数为Fno，其中，所述Fno满足：

   Fno/TTL＜0.4。
4. 根据权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，所述光学透镜组还包括光阑，所述光阑孔径的直径为D,其中，所述D满足：

   1.5＜TTL/D＜3.0。
5. 根据权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，所述光学透镜组的总有效焦距为f，其中，所述f满足：

   1.0＜TTL/f＜2.0。
6. 根据权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，所述光学透镜组还包括光阑，所述光阑孔径的直径为D,所述光学透镜组的光圈数为Fno，其中，所述D、Fno满足：

   2＜D×FNO＜3。
7. 根据权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，所述第一透镜的光学有效焦距为f1，所述光学透镜组的总有效焦距为f，其中，所述f1、f满足：

   -0.35＜f/f1＜0.35。
8. 根据权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，所述第四透镜的像侧面到成像面平行于光轴最短的距离为FBL，其中，所述FBL满足：

   0.1＜FBL/TTL＜0.25。
9. 根据权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，所述第一透镜的物侧面的曲率半径为R1，所述第一透镜的像侧面的曲率半径为R2,所述第一透镜的焦距为f1，其中，所述R1、R2和f1满足：

   -1.5＜(R1+R2)/f1＜2。
10. 根据权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，所述第三透镜的物侧面的曲率半径为R6，所述第三透镜的像侧面的曲率半径为R7，其中，所述R6、R7满足：

    -8＜R6/R7＜3.5。
11. 根据权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，所述第三透镜的光学有效焦距为f3，所述光学透镜组的总有效焦距为f，其中，所述f3、f满足：

    -40＜f3/f＜6。
12. 根据权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，所述第四透镜的物侧面的曲率半径为R8，所述第四透镜的像侧面的曲率半径为R9，其中，所述R8、R9满足：

    0.4＜(R8×R9)/(R8+R9)＜0.55。
13. 根据权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，所述第三透镜的最大光学有效区域边缘厚度为ET3，所述第三透镜于光轴上的厚度为CT3，其中，所述ET3、CT3满足：

    0.2＜ET3/CT3＜0.8。
14. 根据权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，所述第二透镜的物侧面的曲率半径为R4，所述第二透镜的像侧面的曲率半径为R5，其中，所述R4、R5满足：

    -15＜(R4+R5)/(R4-R5)＜90。
15. 一种取像装置，其特征在于，包括：

    感光元件；

    光学成像系统，所述光学成像系统为根据权利要求1-14中任一项所述的光学成像系统。
16. 一种电子装置，其特征在于，包括：

    壳体；

    取像装置，所述取像装置为根据权利要求15所述的取像装置，所述取像装置安装在所述壳体上并从所述壳体处露出。

Images