CN111239987A - 光学成像系统、取像装置及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光学成像系统、取像装置及电子设备。本发明提供的光学成像系统由物侧到像侧依次包括：具有正光焦度的第一透镜；具有光焦度的第二透镜；具有光焦度的第三透镜；及具有光焦度的第四透镜；其中，所述光学成像系统满足以下条件式：TTL≤2.644mm；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。本发明的光学成像系统的总长小于等于2.644mm，其能够很好的满足摄像头超薄化的需求。

Description

光学成像系统、取像装置及电子设备

技术领域

本发明涉及光学成像技术，特别涉及一种光学成像系统、取像装置及电子设备。

背景技术

随着手机人脸解锁、汽车自动驾驶、人机界面与游戏、工业机器视觉与测量、安防监控等技术的发展，人们要求这些设备应具有三维(Three Dimensional，3D)人脸识别、物体还原、移动支付等功能，而这些功能的实现又对摄像头的技术提出了更高的要求。飞行时间(Time of flight，TOF)成像技术应用于摄像头可以很好的实现摄像头的3D人脸识别功能，具有良好的物体还原性，但是现有的基于TOF成像的摄像头的系统总长太长，还无法满足这些设备对于摄像头超薄化的要求。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种光学成像系统，其系统总长短，可以很好的满足摄像头对超薄化的需求。

还有必要提供一种使用上述光学成像系统的取像装置。

此外，还有必要提供一种使用上述取像装置的电子设备。

本发明实施例提供一种光学成像系统，其由物侧到像侧依次包括：

具有正光焦度的第一透镜；

具有光焦度的第二透镜；

具有光焦度的第三透镜；及

具有光焦度的第四透镜；

其中，所述光学成像系统满足以下条件式：

TTL≤2.644mm；

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。

本发明的光学成像系统的总长得到了充分的压缩，能够很好的满足超薄化的需求。

其中，所述第一透镜物侧面近光轴处为凸面；像侧面近光轴处为凹面。物侧面近光轴处为凸面，更有利于光线的汇聚，使第一透镜具有足够的正光焦度，进而缩短光学成像系统的总长，像侧面配合物侧面汇聚光线。

其中，所述第三透镜物侧面近光轴处为凹面；像侧面近光轴处为凸面。像侧面近光轴处为凸面，可以确保第三透镜修正像差的能力。

其中，所述第四透镜物侧面近光轴处为凸面；像侧面近光轴处为凹面。第四透镜的像侧面近轴处为凹面，这样有助于修正光学成像系统的场曲，抑制离轴视场的主光线入射角过度增大，同时修正离轴视场的像差。

其中，所述第四透镜的物侧面和像侧面中至少一面设置至少一个反曲点。该反曲点处可用来修正离轴视场的像差，抑制光线到成像面的入射角度，能更精准地匹配感光元件。

其中，所述光学成像系统满足以下条件式：

0.8<tan(FOV/2)<1.0；

其中，FOV为所述光学成像系统的最大视场角。

当tan(FOV/2)小于0.8时，光学成像系统的视场角过小，不能获取广阔的影像，且会是的光学成像系统的有效焦距变长，不利于镜头长度压缩。当0.8<tan(FOV/2)<1.0时，可以扩大光学成像系统的影像范围。

其中，所述光学成像系统满足以下条件式：

FNO≤1.6；

其中，FNO为所述光学成像系统的光圈数。

当FNO≤1.6时，光学成像系统具有更大的光通量，相对亮度更高。

其中，所述光学成像系统满足以下条件式：

FNO≤1.3；

其中，FNO为所述光学成像系统的光圈数。

当FNO≤1.3时，光学成像系统具有更大的光通量，相对亮度更高。

其中，所述光学成像系统满足以下条件式：

19<Vd1<25；

19<Vd2<25；

19<Vd3<25；

19<Vd4<25；

其中，Vd1为所述第一透镜的阿贝数，Vd2为所述第二透镜的阿贝数，Vd3为所述第三透镜的阿贝数，Vd4为所述第四透镜的阿贝数。

当Vd1、Vd2、Vd3和Vd4均大于19小于25时，有利于光学成像系统获得更高的调制传递函数，提高光学成像系统的成像品质。

其中，所述光学成像系统满足以下条件式：

0.5<CT2/CT3<1.5；

其中，CT2为所述第二透镜的中心厚度，CT3为所述第三透镜的中心厚度。

当0.5<CT2/CT3<1.5时，可以使光学成像系统的组装更稳定。

其中，所述光学成像系统满足以下条件式：

0<R5/R6<2.2；

其中，R5为所述第二透镜物侧面于光轴的曲率半径，R6为所述第二透镜像侧面于光轴的曲率半径。

当0<R5/R6<2.2时，使得第二透镜的物侧面和像侧面形状相近，成型更均匀，且物侧面和像侧面同侧弯曲，有利于提高光学成像系统的分辨率。

其中，所述光学成像系统满足以下条件式：

0.18<R7/R8<1.1；

其中，R7为所述第三透镜物侧面于光轴的曲率半径，R8为所述第三透镜像侧面于光轴的曲率半径。

当0.18<R7/R8<1.1时，使得第三透镜的物侧面和像侧面形状相近，成型更均匀，且物侧面和像侧面同侧弯曲，有利于提高光学成像系统的分辨率。

其中，所述光学成像系统满足以下条件式：

0.4<R10/f<0.8；

其中，R10为所述第四透镜像侧面于光轴的曲率半径，f为所述光学成像系统的有效焦距。

当0.4<R10/f<0.8时，第四透镜像侧面近光轴处为凹面，圆周处为凸面，这样有助于修正光学成像系统的场曲，抑制离轴视场的主光线入射角过度增大，同时修正离轴视场的像差。

其中，所述光学成像系统满足以下条件式：

-1<f1/f23<0.5；

其中，f1为所述第一透镜的有效焦距，f23为所述第二透镜与所述第三透镜的组合焦距。

通过第一透镜提供大部分正光焦度，合理配置第二透镜与第三透镜的光焦度，可以修正第一透镜产生的正球差，并为光学成像系统补偿少部分正光焦度，光学成像系统具有较高的成像品质。

本发明实施例还提供一种取像装置，其包括：

上述的光学成像系统；及

感光元件，所述感光元件位于所述光学成像系统的像侧。

本发明的取向装置厚度小，可以用于制备超薄摄像头。

本发明的取像装置在保证小型化的同时，具有较宽的调焦范围及成像品质。

本发明实施例还提供一种电子设备，其包括：

设备主体；及

上述的取像装置，所述取像装置安装在设备主体上。

本发明的电子设备的摄像头厚度小，有利于减小电子设备的体积。

由此，本发明的光学成像系统的系统总长小于等于2.644mm，系统总长小，能够很好的满足摄像头超薄化的需求。

附图说明

为更清楚地阐述本发明的构造特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对其进行详细说明。

图1-1是本发明第一实施例光学成像系统的结构示意图。

图1-2由左到右依次是本发明第一实施例光学成像系统的球差、像散以及畸变曲线图。

图2-1是本发明第二实施例的光学成像系统的结构示意图。

图2-2由左到右依次是本发明第二实施例光学成像系统的球差、像散以及畸变曲线图。

图3-1是本发明第三实施例的光学成像系统的结构示意图。

图3-2由左到右依次是本发明第三实施例光学成像系统的球差、像散以及畸变曲线图。

图4-1是本发明第四实施例的光学成像系统的结构示意图。

图4-2由左到右依次是本发明第四实施例光学成像系统的球差、像散以及畸变曲线图。

图5-1是本发明第五实施例的光学成像系统的结构示意图。

图5-2由左到右依次是本发明第五实施例光学成像系统的球差、像散以及畸变曲线图。

图6-1是本发明第六实施例的光学成像系统的结构示意图。

图6-2由左到右依次是本发明第六实施例光学成像系统的球差、像散以及畸变曲线图。

图7本发明实施例的取像装置的结构示意图。

图8本发明实施例的电子设备的结构示意图。

具体实施例

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。

请参阅图1-1、图2-1、图3-1、图4-1、图5-1和图6-1，本发明实施例的光学成像系统100适用于红外波段成像，可应用于电脑、手机、平板电脑、车载、监控、安防、医疗、游戏机、机器人等摄像装置的镜头，其由物侧到像侧依次包括具有正光焦度的第一透镜L1、具有光焦度的第二透镜L2、具有光焦度的第三透镜L3、具有光焦度的第四透镜L4及成像面50。其中，光学成像系统100满足满足以下条件式：

TTL≤2.644mm；

其中，TTL为第一透镜L1的物侧面至成像面50于光轴上的距离，即光学成像系统100的总长。

更具体地，TTL可以为2.3mm、2.35mm、2.4mm、2.45mm、2.5mm、2.55mm、2.6mm、2.64mm。

当TTL≤2.644mm时，光学成像系统100的总长得到了充分的压缩，能够很好的满足摄像头超薄化的需求。

本发明术语“光焦度(focal power)”表征光学系统偏折光线的能力。

本发明的光学成像系统100的总长小于等于2.644mm，其能够很好的满足摄像头超薄化的需求。

可选地，第一透镜L1为玻璃或塑料材质，具有物侧面S1及像侧面S2。物侧面S1近光轴处为凸面；圆周处可以为凸面，也可以为凹面。像侧面S2近光轴处为凹面，圆周处可以为凸面，也可以为凹面。物侧面S101近光轴处为凸面，更有利于光线的汇聚，使第一透镜L1具有足够的正光焦度，进而缩短光学成像系统100的总长，像侧面S2配合物侧面汇聚光线。

可选地，第二透镜L2为玻璃或塑料材质，具有物侧面S3及像侧面S4。第二透镜L2可以具有正光焦度，也可以具有负光焦度。物侧面S3近光轴处可以为凸面，也可以为凹面；圆周处可以为凸面，也可以为凹面。像侧面S4近光轴处可以为凸面，也可以为凹面；圆周处可以为凸面，也可以为凹面。

可选地，第三透镜L3为玻璃或塑料材质，具有物侧面S5及像侧面S6。第三透镜L3可以具有正光焦度，也可以具有负光焦度。物侧面S5近光轴处为凹面；圆周处可以为凸面，也可以为凹面。像侧面S6近光轴处为凸面，圆周处可以为凸面，也可以为凹面。所述第三透镜L3像侧面S6近光轴处为凸面，可以确保第三透镜修正像差的能力。

可选地，第四透镜L4为玻璃或塑料材质，具有物侧面S7及像侧面S8。第四透镜L4可以具有正光焦度，也可以具有负光焦度。物侧面S7近光轴处为凸面；圆周处可以为凸面，也可以为凹面。像侧面S8近光轴处为凹面，圆周处可以为凸面，也可以为凹面。当第四透镜L4像侧面S8近轴处为凹面，圆周处为凸面时，这样有助于修正光学成像系统100的场曲，抑制离轴视场的主光线入射角过度增大，同时修正离轴视场的像差。

在一些实施例中，第四透镜L4的物侧面S7和像侧面S8中至少一面设置至少一个反曲点。“反曲点”指的是曲率半径由正变负或者由负变正的拐点处。该反曲点处可用来修正离轴视场的像差，抑制光线到成像面50的入射角度，能更精准地匹配感光元件(请参见图7和下述实施例)。

在一些实施例中，第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3和第四透镜L4中包括玻璃透镜和塑料透镜。例如，第一透镜L1为玻璃透镜，第二透镜L2、第三透镜L3和第四透镜L4均为塑料透镜。将最靠近物侧的第一透镜L1设为玻璃透镜，能够较好地耐受物侧的环境温度影响，同时，第二透镜L2、第三透镜L3和第四透镜L4为塑料透镜，能很好的降低光学成像系统100的重量并降低生产成本。此外，玻璃透镜和塑料透镜混合的光学成像系统100相对于仅包括塑料透镜的光学成像系统具有更高的透光率和更稳定的化学性能，能够改善在不同明暗对比度下的成像品质。

在一些实施例中，第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3和第四透镜L4均为非球面透镜。非球面透镜有利于校正光学成像系统100的像差，提高光学成像系统100的成像品质。可以容易制作成球面以外的形状，获得更多的控制变数，以较少枚数的透镜获得良好成像的优点，进而减少透镜数量，满足小型化。“非球面透镜”指至少一面为非球面的透镜。

在一些实施例中，当第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L 3和第四透镜L4的物侧面和/或像侧面为非球面时，非球面满足以下关系式：

其中，Z为非球面上相应点到与该物侧面或像侧面的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为非球面的顶点(于光轴处)的曲率，k为圆锥系数，Ai为该物侧面或像侧面第i阶非球面系数。

可选地，光学成像系统100还包括光阑10。具体地，光阑10可以位于第一透镜L1的物侧和第四透镜L4物侧面S8之间。更具体地，光阑10位于第一透镜L1和第二透镜L2之间，这样有利于扩大光学成像系统100的视场角。光阑10可以位于第一透镜L1的物侧和第四透镜L4物侧面S8之间的任何位置，对于光阑10的位置，本发明不作具体限定。

可选地，光学成像系统100还包括红外带通滤光片30。红外带通滤光片30位于第四透镜L4与成像面50之间。红外带通滤光片30具有第一面31和第二面32。红外带通滤光片30为玻璃材质，其可增加红外波段的光线的透过率，使光学成像系统100能更好地应用于红外成像。

本发明的术语“鬼影”又叫鬼像，是指由于透镜表面反射而在光学成像系统焦面附近产生的附加像，其亮度一般较暗，且与原像错开。

在一些实施例中，光学成像系统100满足以下条件式：

0.8<tan(FOV/2)<1.0；

其中，FOV为所述光学成像系统100的最大视场角。

也就是说，tan(FOV/2)可以为0.8和1.0之间的任意数值，例如：0.81、0.85、0.90、0.95、0.99等。

当tan(FOV/2)小于0.8时，光学成像系统100的视场角过小，不能获取广阔的影像，且会是的光学成像系统100的有效焦距变长，不利于镜头长度压缩。当0.8<tan(FOV/2)<1.0时，可以扩大光学成像系统100的影像范围。

在一些实施例中，光学成像系统100满足以下条件式：

FNO≤1.6；

其中，FNO为光学成像系统100的光圈数。

也就是说，FNO可以为小于等于1.6的任意数值，例如1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6等。

当FNO≤1.6时，光学成像系统100具有更大的光通量，相对亮度更高。

在一些实施例中，光学成像系统100满足以下条件式：

FNO≤1.3；

其中，FNO为光学成像系统100的光圈数。

也就是说，FNO可以为小于等于1.3的任意数值，例如0.91、0.95、1.0、1.1、1.2、1.3等。

当FNO≤1.3时，光学成像系统100具有更大的光通量，相对亮度更高。

在一些实施例中，光学成像系统100满足以下条件式：

19<Vd1<25；

19<Vd2<25；

19<Vd3<25；

19<Vd4<25；

其中，Vd1为第一透镜L1的阿贝数，Vd2为第二透镜L2的阿贝数，Vd3为第三透镜L3的阿贝数，Vd4为第四透镜L4的阿贝数。

也就是说，Vd1、Vd2、Vd3和Vd4分别可以为19和25之间的任意数值，例如19.1、20、21、22、23、24、24.9等。

当Vd1、Vd2、Vd3和Vd4均大于19小于25时，有利于光学成像系统100获得更高的调制传递函数，提高光学成像系统100的成像品质。

本发明术语“调制传递函数(Modulation Transfer Function)”又称空间对比传递函数(spatial contrast transfer function)、空间频率对比敏感度函数(spatialfrequencycontrast sensitivity function)，其反映了光学成像系统100传递各种频率正弦物调制度的能力。光学成像系统100的调制传递函数越高，成像品质越好。

在一些实施例中，光学成像系统100满足以下条件式：

0.5<CT2/CT3<1.5；

其中，CT2为第二透镜L2的中心厚度，即第二透镜L2物侧面S3到像侧面S4于光轴上的距离；CT3为第三透镜L3的中心厚度，即第三透镜L3物侧面S5到像侧面S6于光轴上的距离。

也就是说，CT2/CT3可以为0.5和1.5之间的任意数值，例如0.51、0.6、0.7、0.8、0.85、0.9、0.95、1.0、1.04、1.2、1.3、1.49等。

当0.5<CT2/CT3<1.5时，可以使光学成像系统100的组装更稳定。

在一些实施例中，光学成像系统100满足以下条件式：

0<R5/R6<2.2；

其中，R5为第二透镜L2物侧面S3于光轴的曲率半径，R6为第二透镜L2像侧面S4于光轴的曲率半径。

也就是说，R5/R6可以为0和2.2之间的任意数值，例如0.1、0.6、0.8、1.0、1.5、2.0、2.1、2.19等。

当0<R5/R6<2.2时，使得第二透镜L2的物侧面S3和像侧面S4形状相近，成型更均匀，且物侧面S3和像侧面S4同侧弯曲，有利于提高光学成像系统100的分辨率。

在一些实施例中，光学成像系统100满足以下条件式：

0.18<R7/R8<1.1；

其中，R7为第三透镜L3物侧面S5于光轴的曲率半径，R8为第三透镜L3像侧面S6于光轴的曲率半径。

也就是说，R7/R8可以为0.18和1.1之间的任意数值，例如0.3、0.5、0.6、0.8、0.9、1.0、1.09等。

当0.18<R7/R8<1.1时，使得第三透镜L3的物侧面S5和像侧面S6形状相近，成型更均匀，且物侧面S5和像侧面S6同侧弯曲，有利于提高光学成像系统100的分辨率。

在一些实施例中，光学成像系统100满足以下条件式：

0.4<R10/f<0.8；

其中，R10为第四透镜L4像侧面S8于光轴的曲率半径，f为光学成像系统100的有效焦距。。

也就是说，0.4<R10/f<0.8可以为0.4和0.8之间的任意数值，例如0.41、0.5、0.6、0.7、0.79等。

当0.4<R10/f<0.8时，第四透镜L4像侧面S8近光轴处为凹面，圆周处为凸面，这样有助于修正光学成像系统100的场曲，抑制离轴(离光轴)视场的主光线入射角过度增大，同时修正离轴视场的像差。

在一些实施例中，光学成像系统100满足以下条件式：

-1<f1/f23<0.5；

其中，f1为第一透镜L1的有效焦距，f23为第二透镜L2与第三透镜L3的组合焦距。。

也就是说，f1/f23可以为-1和0.5之间的任意数值，例如-0.99、-0.8、-0.5、-0.1、0.1、0.2、0.3、0.49等。

通过第一透镜L1提供大部分正光焦度，合理配置第二透镜L2与第三透镜L3的光焦度，可以修正第一透镜L1产生的正球差，并为光学成像系统100补偿少部分正光焦度，光学成像系统100具有较高的成像品质。

以下结合具体实施例对本发明的光学成像系统100做进一步详细描述。

第一实施例

请参见图1-1及图1-2，其中图1-1为第一实施例的光学成像系统100的结构示意图，图1-2由左到右依次是本发明第一实施例球差、像散以及畸变曲线图。由图1-1可知，本实施例的光学成像系统100由物侧到像侧依次包括具有正光焦度的第一透镜L1、光阑10、具有正光焦度的第二透镜L2、具有负光焦度的第三透镜L3、具有正光焦度的第四透镜L4、红外带通滤光片30及成像面50。

第一透镜L1为塑料材质，具有物侧面S1及像侧面S2。物侧面S1近光轴处为凸面，圆周处为凹面。像侧面S2近光轴处为凹面，圆周处为凸面。

第二透镜L2为塑料材质，具有物侧面S3及像侧面S4。物侧面S3近光轴处和圆周处均为凹面。像侧面S4近光轴处和圆周处均为凸面。

第三透镜L3为塑料材质，具有物侧面S5及像侧面S6。物侧面S5近光轴处和圆周处均为凹面。像侧面S6近光轴处和圆周处均为凸面。

第四透镜L4为塑料材质，具有物侧面S7及像侧面S8。物侧面S7近光轴处和圆周处均为凸面。像侧面S8近光轴处为凹面，圆周处为凸面。

在本实施例中，TTL＝2.63mm；FOV＝86.68°，tan(FOV/2)＝0.944；FNO＝1.2；CT2＝0.314，CT3＝0.215；CT2/CT3＝1.460；R5＝-1.808，R6＝-0.849，R5/R6＝2.130；R7＝-0.677，R8＝-3.857，R7/R8＝0.176；R10＝0.813，f＝1.691，R10/f＝0.481；f1＝2.61，f23＝-3.21，f1/f23＝-0.813。

在本实施例中，光学成像系统100满足以下表1及表2的条件。

表2为第一实施例的非球面数据，其中，k为各面的圆锥系数，A4-A20为各表面第4-20阶非球面系数。

由图1-1与图1-2可知，本发明光学成像系统100的在满足小型化情况下，具有较高的成像品质。

第二实施例

请参见图2-1及图2-2，其中图2-1为第二实施例的光学成像系统100的结构示意图，图2-2由左到右依次是本发明第二实施例球差、像散以及畸变曲线图。由图2-1可知，本实施例的光学成像系统100由物侧到像侧依次包括具有正光焦度的第一透镜L1、光阑10、具有负光焦度的第二透镜L2、具有负光焦度的第三透镜L3、具有正光焦度的第四透镜L4、红外带通滤光片30及成像面50。

第一透镜L1为塑料材质，具有物侧面S1及像侧面S2。物侧面S1近光轴处和圆周处均为凸面。像侧面S2近光轴处为凹面，圆周处为凸面。

第二透镜L2为塑料材质，具有物侧面S3及像侧面S4。物侧面S3近光轴处为凸面，圆周处为凹面。像侧面S4近光轴处为凹面，圆周处为凸面。

第三透镜L3为塑料材质，具有物侧面S5及像侧面S6。物侧面S5近光轴处和圆周处均为凹面。像侧面S6近光轴处和圆周处均为凸面。

第四透镜L4为塑料材质，具有物侧面S7及像侧面S8。物侧面S7近光轴处为凸面，圆周处为凹面。像侧面S8近光轴处为凹面，圆周处为凸面。

在本实施例中，TTL＝2.63mm；FOV＝82.7°，tan(FOV/2)＝0.880；FNO＝1.40；CT2＝0.2，CT3＝0.315；CT2/CT3＝0.635；R5＝7.766，R6＝6.85，R5/R6＝1.134；R7＝-0.998，R8＝-1.78，R7/R8＝0.561；R10＝0.748，f＝1.81，R10/f＝0.413；f1＝2.46，f23＝-4.22，f1/f23＝-0.583。

在本实施例中，光学成像系统100满足以下表3和表4的条件。

表4为第二实施例的非球面数据，其中，k为各面的圆锥系数，A4-A20为各表面第4-20阶非球面系数。

由图2-1与图2-2可知，本发明光学成像系统100的在满足小型化情况下，具有较高的成像品质。

第三实施例

请参见图3-1及图3-2，其中图3-1为第三实施例的光学成像系统100的结构示意图，图3-2由左到右依次是本发明第三实施例球差、像散以及畸变曲线图。由图3-1可知，本实施例的光学成像系统100由物侧到像侧依次包括具有正光焦度的第一透镜L1、光阑10、具有正光焦度的第二透镜L2、具有正光焦度的第三透镜L3、具有正光焦度的第四透镜L4、红外带通滤光片30及成像面50。

第一透镜L1为塑料材质，具有物侧面S1及像侧面S2。物侧面S1近光轴处和圆周处均为凸面。像侧面S2近光轴处为凹面，圆周处为凸面。

第二透镜L2为塑料材质，具有物侧面S3及像侧面S4。物侧面S3近光轴处和圆周处均为凹面。像侧面S4近光轴处和圆周处均为凸面。

第三透镜L3为塑料材质，具有物侧面S5及像侧面S6。物侧面S5近光轴处和圆周处均为凹面。像侧面S6近光轴处和圆周处均为凸面。

第四透镜L4为塑料材质，具有物侧面S7及像侧面S8。物侧面S7近光轴处为凸面，圆周处为凹面。像侧面S8近光轴处为凹面，圆周处为凸面。

在本实施例中，TTL＝2.644mm；FOV＝85°，tan(FOV/2)＝0.916；FNO＝1.60；CT2＝0.2，CT3＝0.339；CT2/CT3＝0.590；R5＝-9.032，R6＝-7.493，R5/R6＝1.205；R7＝-0.954，R8＝-1.067，R7/R8＝0.894；R10＝0.747，f＝1.797，R10/f＝0.416；f1＝2.49，f23＝42.755，f1/f23＝0.058。

在本实施例中，光学成像系统100满足以下表5及表6的条件。

表6为第三实施例的非球面数据，其中，k为各面的圆锥系数，A4-A20为各表面第4-20阶非球面系数。

由图3-1与图3-2可知，本发明光学成像系统100的在满足小型化情况下，具有较高的成像品质。

第四实施例

请参见图4-1及图4-2，其中图4-1为第四实施例的光学成像系统100的结构示意图，图4-2由左到右依次是本发明第四实施例球差、像散以及畸变曲线图。由图4-1可知，本实施例的光学成像系统100由物侧到像侧依次包括具有正光焦度的第一透镜L1、光阑10、具有正光焦度的第二透镜L2、具有负光焦度的第三透镜L3、具有正光焦度的第四透镜L4、红外带通滤光片30及成像面50。

第一透镜L1为塑料材质，具有物侧面S1及像侧面S2。物侧面S1近光轴处和圆周处均为凸面。像侧面S2近光轴处为凹面，圆周处为凸面。

第二透镜L2为塑料材质，具有物侧面S3及像侧面S4。物侧面S3近光轴处和圆周处均为凹面。像侧面S4近光轴处和圆周处均为凸面。

第三透镜L3为塑料材质，具有物侧面S5及像侧面S6。物侧面S5近光轴处和圆周处均为凹面。像侧面S6近光轴处为凸面，圆周处为凹面。

第四透镜L4为塑料材质，具有物侧面S7及像侧面S8。物侧面S7近光轴处为凸面，圆周处为凹面。像侧面S8近光轴处为凹面，圆周处为凸面。

在本实施例中，TTL＝2.63mm；FOV＝87.1°，tan(FOV/2)＝0.951；FNO＝1.08；CT2＝0.228，CT3＝0.245；CT2/CT3＝0.931；R5＝-1.826，R6＝-0.942，R5/R6＝1.938；R7＝-0.878，R8＝-4.688，R7/R8＝0.187；R10＝1.241，f＝1.689，R10/f＝0.735；f1＝2.64，f23＝-4.41，f1/f23＝-0.599。

在本实施例中，光学成像系统100满足以下表7及表8的条件。

表8为第四实施例的非球面数据，其中，k为各面的圆锥系数，A4-A20为各表面第4-20阶非球面系数。

由图4-1与图4-2可知，本发明光学成像系统100的在满足小型化情况下，具有较高的成像品质。

第五实施例

请参见图5-1及图5-2，其中图5-1为第五实施例的光学成像系统100的结构示意图，图5-2由左到右依次是本发明第五实施例球差、像散以及畸变曲线图。由图5-1可知，本实施例的光学成像系统100由物侧到像侧依次包括具有正光焦度的第一透镜L1、光阑10、具有负光焦度的第二透镜L2、具有正光焦度的第三透镜L3、具有正光焦度的第四透镜L4、红外带通滤光片30及成像面50。

第一透镜L1为塑料材质，具有物侧面S1及像侧面S2。物侧面S1近光轴处和圆周处均为凸面。像侧面S2近光轴处为凹面，圆周处为凸面。

第二透镜L2为塑料材质，具有物侧面S3及像侧面S4。物侧面S3近光轴处和圆周处均为凹面。像侧面S4近光轴处和圆周处均为凸面。

第三透镜L3为塑料材质，具有物侧面S5及像侧面S6。物侧面S5近光轴处和圆周处均为凹面。像侧面S6近光轴处为凸面，圆周处为凹面。

第四透镜L4为塑料材质，具有物侧面S7及像侧面S8。物侧面S7近光轴处为凸面，圆周处为凹面。像侧面S8近光轴处为凹面，圆周处为凸面。

在本实施例中，TTL＝2.63mm；FOV＝86.36°，tan(FOV/2)＝0.938；FNO＝1.16；CT2＝0.209，CT3＝0.294；CT2/CT3＝0.711；R5＝-3.523，R6＝-3.707，R5/R6＝0.950；R7＝-1.162，R8＝-1.226，R7/R8＝0.948；R10＝0.796，f＝1.7，R10/f＝0.468；f1＝2.62，f23＝55.9，f1/f23＝0.047。

在本实施例中，光学成像系统100满足以下表9及表10的条件。

表10为第五实施例的非球面数据，其中，k为各面的圆锥系数，A4-A20为各表面第4-20阶非球面系数。

由图5-2可知，本发明光学成像系统100的在满足小型化情况下，具有较高的分辨率。

第六实施例

请参见图6-1及图6-2，其中图6-1为第六实施例的光学成像系统100的结构示意图，图6-2由左到右依次是本发明第五实施例球差、像散以及畸变曲线图。由图6-1可知，本实施例的光学成像系统100由物侧到像侧依次包括具有正光焦度的第一透镜L1、光阑10、具有正光焦度的第二透镜L2、具有正光焦度的第三透镜L3、具有负光焦度的第四透镜L4、红外带通滤光片30及成像面50。

第一透镜L1为塑料材质，具有物侧面S1及像侧面S2。物侧面S1近光轴处和圆周处均为凸面。像侧面S2近光轴处为凹面，圆周处为凸面。

第二透镜L2为塑料材质，具有物侧面S3及像侧面S4。物侧面S3近光轴处为凸面，圆周处为凹面。像侧面S4近光轴处为凹面，圆周处为凸面。

第三透镜L3为塑料材质，具有物侧面S5及像侧面S6。物侧面S5近光轴处和圆周处均为凹面。像侧面S6近光轴处为凸面，圆周处为凹面。

第四透镜L4为塑料材质，具有物侧面S7及像侧面S8。物侧面S7近光轴处为凸面，圆周处为凹面。像侧面S8近光轴处为凹面，圆周处为凸面。

在本实施例中，TTL＝2.60mm；FOV＝78°，tan(FOV/2)＝0.81；FNO＝1.40；CT2＝0.21，CT3＝0.307；CT2/CT3＝0.684；R5＝11.062，R6＝116.012，R5/R6＝0.095；R7＝-0.95，R8＝-0.887，R7/R8＝1.071；R10＝0.785，f＝1.831，R10/f＝0.429；f1＝2.5，f23＝5.727，f1/f23＝0.437。

在本实施例中，光学成像系统100满足以下表11及表12的条件。

表12为第六实施例的非球面数据，其中，k为各面的圆锥系数，A4-A20为各表面第4-20阶非球面系数。

由图6-1与图6-2可知，本发明光学成像系统100的在满足小型化情况下，具有较高的成像品质。

请参见图7，本发明还提供取像装置200包括本发明的光学成像系统100及感光元件210。感光元件210位于光学成像系统100的像侧。

本发明的感光元件210可以为感光耦合元件(Charge Coupled Device，CCD)或互补性氧化金属半导体元件(Complementary Metal-Oxide Semiconductor Sensor，CMOSsensor)。

本发明的取像装置200在保证小型化的同时，具有较宽的调焦范围及成像品质。

该取像装置200的其他特征描述请参考上述描述，在此不再赘述。

请参见图8，本发明还提供一种电子设备300，其包括设备主体310及本发明的取像装置200。所述取向装置200安装在所述设备主体310上。

本发明的电子设备300包括但不限于车载摄像头、电脑、笔记本电脑、平板电脑、手机、相机、智能手环、智能手表、智能眼镜、电子书籍阅读器、便携多媒体播放器、移动医疗装置等。

本发明的电子设备300的摄像头厚度小，有利于减小电子设备300的体积。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易的想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (16)

1.一种光学成像系统，其特征在于，其由物侧到像侧依次包括：

具有正光焦度的第一透镜；

具有光焦度的第二透镜；

具有光焦度的第三透镜；及

具有光焦度的第四透镜；

其中，所述光学成像系统满足以下条件式：

TTL≤2.644mm；

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。

2.根据权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，所述第一透镜物侧面近光轴处为凸面；像侧面近光轴处为凹面。

3.根据权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，所述第三透镜物侧面近光轴处为凹面；像侧面近光轴处为凸面。

4.根据权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，所述第四透镜物侧面近光轴处为凸面；像侧面近光轴处为凹面。

5.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和像侧面中至少一面设置至少一个反曲点。

6.根据权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，所述光学成像系统满足以下条件式：

0.8<tan(FOV/2)<1.0；

其中，FOV为所述光学成像系统的最大视场角。

7.根据权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，所述光学成像系统满足以下条件式：

FNO≤1.6；

其中，FNO为所述光学成像系统的光圈数。

8.根据权利要求7所述的光学成像系统，其特征在于，所述光学成像系统满足以下条件式：

FNO≤1.3；

其中，FNO为所述光学成像系统的光圈数。

9.根据权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，所述光学成像系统满足以下条件式：

19<Vd1<25；

19<Vd2<25；

19<Vd3<25；

19<Vd4<25；

其中，Vd1为所述第一透镜的阿贝数，Vd2为所述第二透镜的阿贝数，Vd3为所述第三透镜的阿贝数，Vd4为所述第四透镜的阿贝数。

10.根据权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，所述光学成像系统满足以下条件式：

0.5<CT2/CT3<1.5；

其中，CT2为所述第二透镜的中心厚度，CT3为所述第三透镜的中心厚度。

11.根据权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，所述光学成像系统满足以下条件式：

0<R5/R6<2.2；

其中，R5为所述第二透镜物侧面于光轴的曲率半径，R6为所述第二透镜像侧面于光轴的曲率半径。

12.根据权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，所述光学成像系统满足以下条件式：

0.18<R7/R8<1.1；

其中，R7为所述第三透镜物侧面于光轴的曲率半径，R8为所述第三透镜像侧面于光轴的曲率半径。

13.根据权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，所述光学成像系统满足以下条件式：

0.4<R10/f<0.8；

其中，R10为所述第四透镜像侧面于光轴的曲率半径，f为所述光学成像系统的有效焦距。

14.根据权利要求1-13任一项所述的光学成像系统，其特征在于，所述光学成像系统满足以下条件式：

-1<f1/f23<0.5；

其中，f1为所述第一透镜的有效焦距，f23为所述第二透镜与所述第三透镜的组合焦距。

15.一种取像装置，其特征在于，包括：

权利要求1-14任一项所述的光学成像系统；及

感光元件，所述感光元件位于所述光学成像系统的像侧。

16.一种电子设备，其特征在于，包括：

设备主体；及

权利要求15所述的取像装置，所述取像装置安装在设备主体上。

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