CN113759510A - 一种光学成像***、取像模组和电子设备 - Google Patents

一种光学成像***、取像模组和电子设备 Download PDF

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CN113759510A CN202111079062.2A CN202111079062A CN113759510A CN 113759510 A CN113759510 A CN 113759510A CN 202111079062 A CN202111079062 A CN 202111079062A CN 113759510 A CN113759510 A CN 113759510A
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Abstract

本发明涉及光学成像领域，公开一种光学成像***、取像模组和电子设备，该光学成像***，包括：由物侧到像侧依次包括：具有正光焦度的第一透镜，所述第一透镜的物侧面于近光轴处为凸面，所述第一透镜的像侧面于近光轴处为凸面；具有负光焦度的第二透镜，所述第二透镜的像侧面于近光轴处为凹面；具有正光焦度的第三透镜，所述第三透镜的物侧面于近光轴处为凸面；具有光焦度的第四透镜；所述光学成像***满足以下条件式：‑5.0<L1R2/L1R1<‑2.0；其中，L1R1为第一透镜的物侧面于光轴处的曲率半径，L1R2为第一透镜的像侧面于光轴处的曲率半径。有利于提高光学成像***的成像质量。

Description

一种光学成像***、取像模组和电子设备
技术领域
本发明涉及光学成像技术领域，特别涉及一种光学成像***、取像模组和电子设备。
背景技术
随着摄影成像技术的发展，摄像模组中的成像镜头和图像传感器均得到了较大的改进，但市场对电子设备的高拍摄性能的需求依然只增不减。
目前，成像镜头在制备成本以及成像质量上能够取得较好的平衡，但是在降低制备难度、成本以及提高成像质量等方面仍具有进一步的发展空间。
发明内容
本发明公开了一种光学成像***、取像模组和电子设备，具有良好的成像质量。
为达到上述目的，本发明提供了一种光学成像***，包括：由物侧到像侧依次包括：
具有正光焦度的第一透镜，所述第一透镜的物侧面于近光轴处为凸面，所述第一透镜的像侧面于近光轴处为凸面；
具有负光焦度的第二透镜，所述第二透镜的像侧面于近光轴处为凹面；
具有正光焦度的第三透镜，所述第三透镜的物侧面于近光轴处为凸面；
具有光焦度的第四透镜；
所述光学成像***满足以下条件式：
-5.0<L1R2/L1R1<-2.0；
其中，L1R1为第一透镜的物侧面于光轴处的曲率半径，L1R2为第一透镜的像侧面于光轴处的曲率半径。
本发明中的光学成像***，第一透镜具有正光焦度，且第一透镜的物侧面于近光轴处为凸面，第一透镜的像侧面于近光轴处为凸面；第二透镜具有负光焦度，且第二透镜的像侧面于近光轴处为凹面；第三透镜具有正光焦度，且第三透镜的物侧面于近光轴处为凸面；第四透镜具有光焦度。
第一透镜具有正光焦度并且为双凸面型结构，能够产生强正折光力，可抑制边缘光线的角度不会过大，有利于光学成像***实现长焦的功能；具有负光焦度的第二透镜可抑制第一透镜朝正方向巨大像差的产生，有利于提高光学成像***的成像质量，第二透镜的像侧面采用于光轴处为凹面的设计，有利于增大从第一透镜出射光线的角度，使光线平滑进入第三透镜；第三透镜具有较强正折光力，与第一透镜一同作用，有利于缩短光学成像***的总长；因此，通过合理配置第一透镜至第四透镜的屈折力及面型，有利于消除光学成像镜头内部的像差，实现各透镜之间像差的互相校正，提升光学成像镜头的解像力，使其能够很好地捕捉被摄物体的细节特征，获得高品质的成像，提升成像清晰度。同时，通过控制第一透镜物侧面和像侧面于光轴处的曲率半径，第一透镜可产生强正折光力，大角度光线进入光学成像***后可平滑入射到成像面上，使得光学成像***具有良好的成像质量。当L1R2/L1R1≤-5或L1R2/L1R1≥-2时，第一透镜的物侧面或像侧面过于平滑，第一透镜的折光能力不足，易导致进入光学成像***的边缘光线角度变小，不利于提升光学成像***的相对照度。
可选地，所述光学成像***满足以下条件式：
1.0<YI/L3R1YI<1.3；
其中，YI为所述光学成像***最大视场角对应像高的一半；L3R1YI为第三透镜的物侧面的最大有效半口径。
通过满足条件式的限定，光学成像***的像高和第三透镜物侧面的最大有效半口径得到合理配置，一方面有利于光学成像***匹配大尺寸感光芯片，另一方面有利于边缘光线平滑进入成像面，两者共同作用极大提升了光学成像***的成像质量。当YI/L3R1YI≤1.0时，光学成像***的像高过小，无法与大尺寸的感光芯片匹配，难以实现高像素成像；YI/L3R1YI≥1.3时，第三透镜物侧面的最大有效半口径过大，不利于边缘光线平滑进入第四透镜，易产生像差或暗角，降低光学成像***的成像质量。
可选地，所述光学成像***满足以下条件式：
80.0<RI/BFL<220.0；
其中，RI为成像面上边缘视场的照度和中心视场的照度的比值，BFL为后焦，后焦，即第四透镜的像侧面到成像面于光轴方向的最小距离。
通过满足条件式的限定，成像面的周边可确保充分的光亮。RI/BFL≤80.0时，成像面的周边无法确保充分的光亮，光学成像***在暗光条件下拍摄的成像质量差；RI/BFL≥220时，光学成像***的后焦过小，不利于镜片的组装。
可选地，所述光学成像***满足以下条件式：
1.5441<nd<1.6632；
19.4<vd<56.1；
其中，nd为所述光学成像***中任意一片透镜的折射率，vd为所述光学成像***中任意一片透镜的阿贝数，透镜的折射率和阿贝数的参考波长均为587.56nm。
通过满足条件式的限定，当某片透镜中nd或vd超出条件式中的范围的话，那就意味着该片透镜不是塑胶镜片而是玻璃镜片，目前行业中为了以低成本方向进行，一般不采用玻璃镜片，因此使用此条件式可以满足塑胶镜片的要求不使用玻璃镜片，从而有效降低了成本。
可选地，所述光学成像***满足以下条件式：
0.5<TTL/(YI*EPD)<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，YI为所述光学成像***最大视场角对应像高的一半，EPD为所述光学成像***的入瞳直径。
通过满足条件式的限定，将光学成像***的最大视场角对应像高、第一透镜的物侧面至成像面于光轴上的距离和入瞳直径三者之间进行合理配置，在满足光学成像***对最大视场角对应像高的需求下，不仅能够有效压缩光学成像***的长度以实现小型化设计，同时还能使光学成像***拥有充足的进光量，进而提高光学成像***的成像质量。当TTL/(YI*EPD)≤0.5时，光学***的第一透镜的物侧面至成像面于光轴上的距离过小，透镜排布拥挤，不利于镜头的像差修正，使得光学成像***的成像品质差；TTL/(YI*EPD)≥1.5时，由于光圈数与入瞳直径成反比，光学成像***的入瞳直径过小，则光圈数过大，导致MTF(Modulation Transfer Function，调制传递函数)上限值变小，无法设计出性能高的光学成像***。
可选地，所述光学成像***满足以下条件式：
0.5<FL/FOV<0.7；
其中，FL为所述光学成像***的光学焦距，FOV为所述光学成像***的最大视场角。
通过满足条件式的限定，能够有效平衡光学成像***的光学焦距与最大视场角，从而使得光学成像***具有大视场角，提高取像范围；当FL/FOV≥0.7时，光学成像***视场角度过小，不满足大视场角的设计；FL/FOV≤0.5时，光学***视场角度过大，导致畸变急剧上升，降低光学成像***的成像质量。
可选地，所述光学成像***满足以下条件式：
10.0<EPD*Fno<15.0；
其中，EPD为所述光学成像***的入瞳直径；Fno为所述光学成像***的光圈数。
通过满足条件式的限定，光学成像***的成像面的中心和周边可确保充分的光亮。由于光圈数与入瞳直径成反比，当EPD*Fno≤10时，光学成像***的光圈数过大，导致MTF(Modulation Transfer Function，调制传递函数)上限值变小，无法设计出性能高的光学成像***；当EPD*Fno≥15时，光学成像***的入瞳直径过大，不利于实现光学***小头部。
可选地，所述光学成像***满足以下条件式：
0.7<FL/TTL<1.2；
其中，FL为所述光学成像***的光学焦距，TTL为所述第一透镜的物侧面至成像面于光轴上的距离。
通过满足条件式的限定，光学成像***在保持较长光学焦距的同时，缩短了第一透镜的物侧面至成像面于光轴上的距离，有利于光学成像镜头的小型化设计，也有利于使较远的景物清晰成像；当FL/TTL≤于0.7时，光学成像***的第一透镜的物侧面至成像面于光轴上的距离过大，不利于光学成像***的超薄化；当FL/TTL≥1.2时，光学成像***的光学焦距过长，导致视场角过小，不利于满足光学成像***对视场角的需求，无法获得物体的足够的空间信息。
本发明还提供了一种取像模组，包括：任意一项所述的光学成像***和感光芯片，所述感光芯片置于所述光学成像***的像侧。具有良好的成像质量。
本发明还提供了一种电子设备，包括：壳体和上述的取像模组，所述取像模组安装在所述壳体上。所述电子设备能够拥有良好的摄像性能。
附图说明
图1为第一实施例的光学成像***的结构示意图；
图2是本发明第一实施例的光学成像***的纵向球差图、像散曲线图和畸变的示意图；
图3是本发明第二实施例的光学成像***的结构示意图；
图4是本发明第二实施例的光学成像***的纵向球差图、像散曲线图和畸变的示意图；
图5是本发明第三实施例的光学成像***的结构示意图；
图6是本发明第三实施例的光学成像***的纵向球差图、像散曲线图和畸变的示意图；
图7是本发明第四实施例的光学成像***的结构示意图；
图8是本发明第四实施例的光学成像***的纵向球差图、像散曲线图和畸变的示意图；
图9是本发明第五实施例的光学成像***的结构示意图；
图10是本发明第五实施例的光学成像***的纵向球差图、像散曲线图和畸变的示意图。
图标：1-光学成像***；10-第一透镜；20-第二透镜；30-第三透镜；40-第四透镜；50-滤光片；S1、S3、S5、S7、S9-物侧面；S2、S4、S6、S8、S10-像侧面；S11-成像面。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
目前，四片式成像镜头在制备成本以及成像质量上能够取得较好的平衡，且在降低制备难度、成本以及提高成像质量等方面也均有进一步的发展空间。特别地，针对市场对拍摄性能的进一步需求，如何对四片式成像镜头进行进一步更改以提高其成像质量也成了业界所关注的重点之一。
如图1所示，本发明实施例提供了一种光学成像***1，包括：由物侧到像侧依次包括：
具有正光焦度的第一透镜10，所述第一透镜10的物侧面S1于近光轴处为凸面，所述第一透镜10的像侧面S2于近光轴处为凸面；
具有负光焦度的第二透镜20，所述第二透镜20的像侧面S4于近光轴处为凹面；
具有正光焦度的第三透镜30，所述第三透镜30的物侧面S5于近光轴处为凸面；
具有光焦度的第四透镜40；
滤光片50，滤光片50包括物侧面S9和像侧面S10。
上述各个透镜同轴设置，即各透镜的光轴均位于同一直线上，该直线可以成为光学成像***11的光轴Q。
本发明中的光学成像***1，第一透镜10具有正光焦度，且第一透镜10的物侧面S1于近光轴处为凸面，第一透镜10的像侧面S2于近光轴处为凸面；第二透镜20具有负光焦度，且第二透镜20的像侧面S4于近光轴处为凹面；第三透镜30具有正光焦度，且第三透镜30的物侧面S5于近光轴处为凸面；第四透镜40具有光焦度。
应当理解，当透镜的表面采用非球面，非球面的面型由以下公式决定：
Figure BDA0003263197730000071
其中，Z是非球面上任一点与表面顶点的纵向距离，r是非球面上任一点到光轴的距离，c的顶点曲率(曲率半径的倒数)，k是圆锥常数，Ai是非球面第i阶的修正系数。
本发明提供的光学成像***1满足以下条件式：
-5.0<L1R2/L1R1<-2.0；
其中，L1R1为第一透镜10的物侧面于光轴处的曲率半径，L1R2为第一透镜10的像侧面于光轴处的曲率半径。
具体来说，如表1所示，L1R2与L1R1的比值可以选取以下值：
表1
L1R2/ L1R1 -2.4886 -3.7323 -4.5364 -4.0156 -2.8872
第一透镜具有正光焦度并且为双凸面型结构，能够产生强正折光力，可抑制边缘光线的角度不会过大，有利于光学成像***实现长焦的功能；具有负光焦度的第二透镜可抑制第一透镜朝正方向巨大像差的产生，有利于提高光学成像***的成像质量，第二透镜的像侧面采用于光轴处为凹面的设计，有利于增大从第一透镜出射光线的角度，使光线平滑进入第三透镜；第三透镜具有较强正折光力，与第一透镜一同作用，有利于缩短光学成像***的总长；因此，通过合理配置第一透镜至第四透镜的屈折力及面型，有利于消除光学成像镜头内部的像差，实现各透镜之间像差的互相校正，提升光学成像镜头的解像力，使其能够很好地捕捉被摄物体的细节特征，获得高品质的成像，提升成像清晰度。同时，通过控制第一透镜物侧面和像侧面于光轴处的曲率半径，第一透镜可产生强正折光力，大角度光线进入光学成像***后可平滑入射到成像面上，使得光学成像***具有良好的成像质量。当L1R2/L1R1≤-5或L1R2/L1R1≥-2时，第一透镜的物侧面或像侧面过于平滑，第一透镜的折光能力不足，易导致进入光学成像***的边缘光线角度变小，不利于提升光学成像***的相对照度。
在一些实施例中，其光学成像***1满足以下条件式：
1.0<YI/L3R1YI<1.3；
其中，YI为所述光学成像***1最大视场角对应像高的一半；L3R1YI为第三透镜30的物侧面的最大有效半口径。
具体来说，如表2所示，YI与L3R1YI的比值可以选取以下值：
表2
YI/L3R1YI 1.2593 1.3553 1.0371 1.0362 1.2690
通过满足条件式的限定，合理配置像高，有利于光学成像***匹配大尺寸的感光芯片，因此具有良好的成像质量；通过合理配置第三透镜物侧面于光轴处的曲率半径，有利于第三透镜于光轴上的厚度，实现小型化，因此满足条件式限定，光学成像***可实现小型化的同时具有良好的成像质量。当YI/L3R1YI≤1.0时，第三透镜的物侧面于光轴处的曲率半径过大，物侧面过于平整，易导致第三透镜的于光轴上的厚度变大，整个光学成像***的总长会变大，不利于光学成像***的小型化；YI/L3R1YI≥1.3时，第三透镜的物侧面于光轴处的曲率半径过小，物侧面过于弯曲，不利于透镜的制造和加工。
在一些实施例中，该光学成像***1满足以下条件式：
80.0<RI/BFL<220.0；
其中，RI为成像面上边缘视场的照度和中心视场的照度的比值，BFL为后焦，后焦，即第四透镜40的像侧面到成像面于光轴方向的最小距离。
具体来说，如表3所示，RI与BFL的比值可以选取以下值：
表3
RI/BFL 88.3015 119.3931 210.2625 192.6724 118.7936
通过满足条件式的限定，成像面的周边可确保充分的光亮。RI/BFL≤80.0时，成像面的周边无法确保充分的光亮，光学成像***在暗光条件下拍摄的成像质量差；RI/BFL≥220时，光学成像***的后焦过小，不利于镜片的组装。
在一些实施例中，该光学成像***1满足以下条件式：
1.5441<nd<1.6632；
19.4<vd<56.1；
其中，nd为所述光学成像***1中任意一片透镜的折射率，vd为所述光学成像***1中任意一片透镜的阿贝数；NL1为第一透镜10的屈折率，NL2为第二透镜20的屈折率，NL3为第三透镜30的屈折率，NL4为第四透镜40的屈折率，VL1为第一透镜10的阿贝数，VL2为第二透镜20的阿贝数，VL3为第三透镜30的阿贝数，VL4为第四透镜40的阿贝数。
具体来说，如表4所示，NL1、NL2、NL3、NL4和VL1、VL2、VL3、VL4可以选取以下值：
表4
NL1 1.5445 1.5441 1.5441 1.5441 1.5441 1.5441 1.6632
VL1 55.99 56.10 56.10 56.10 56.10 19.40 56.10
NL2 1.6216 1.6539 1.6632 1.6632 1.6632 1.5441 1.6632
VL2 26.0000 21.2300 20.4000 20.4000 20.4000 19.40 56.10
NL3 1.6714 1.5574 1.5441 1.5441 1.5441 1.5441 1.6632
VL3 19.4000 45.9200 56.1000 56.1000 56.1000 19.40 56.10
NL4 1.5477 1.6616 1.6714 1.6714 1.6714 1.5441 1.6632
VL4 52.8950 45.9200 19.4000 19.4000 19.4000 19.40 56.10
通过满足条件式的限定，当某片透镜中nd或vd超出条件式中的范围的话，那就意味着该片透镜不是塑胶镜片而是玻璃镜片，目前行业中为了以低成本方向进行，一般不采用玻璃镜片，因此使用此条件式可以满足塑胶镜片的要求不使用玻璃镜片，从而有效降低了成本。
在一些实施例中，所述光学成像***1满足以下条件式：
0.5<TTL/(YI*EPD)<1.5；
其中，TTL为所述第一透镜10的物侧面至成像面于光轴上的距离，YI为所述光学成像***1最大视场角对应像高的一半，EPD为所述光学成像***1的入瞳直径。
具体来说，如表5所示，TTL与(YI*EPD)的比值可以选取以下值：
表5
TTL/(YI*EPD) 1.1963 1.3563 0.8289 0.6994 1.2601
通过满足条件式的限定，将光学成像***的最大视场角对应像高、第一透镜的物侧面至成像面于光轴上的距离和入瞳直径三者之间进行合理配置，在满足光学成像***对最大视场角对应像高的需求下，不仅能够有效压缩光学成像***的长度以实现小型化设计，同时还能使光学成像***拥有充足的进光量，进而提高光学成像***的成像质量。当TTL/(YI*EPD)≤0.5时，光学***的第一透镜的物侧面至成像面于光轴上的距离过小，透镜排布拥挤，不利于镜头的像差修正，使得光学成像***的成像品质差；TTL/(YI*EPD)≥1.5时，光学成像***的入瞳直径过小，光圈数过大，导致MTF(Modulation TransferFunction，调制传递函数)上限值变小，无法设计出性能高的光学成像***。
在一些实施例中，该光学成像***1满足以下条件式：
0.5<FL/FOV<0.7；
其中，FL为所述光学成像***1的光学焦距，FOV为所述光学成像***1的最大视场角。
具体来说，如表6所示，FL与FOV的比值可以选取以下值：
表6
FL/FOV 0.6039 0.6051 0.6039 0.6027 0.6036
通过满足条件式的限定，能够有效平衡光学成像***的光学焦距与最大视场角，从而使得光学成像***具有大视场角，提高取像范围；当FL/FOV≥0.7时，光学成像***视场角度过小，不满足大视场角的设计；FL/FOV≤0.5时，光学***视场角度过大，导致畸变急剧上升，降低光学成像***1的成像质量。
在一些实施例中，该光学成像***1满足以下条件式：
10.0<EPD*Fno<15.0；
其中，EPD为所述光学成像***的入瞳直径，Fno为所述光学成像***的光圈数，FL为所述光学成像***1的光学焦距。
具体来说，如表7所示，EPD与Fno的乘积可以选取以下值：
表7
EPD*Fno 11.7699 11.7698 11.7702 14.0003 11.7699
通过满足条件式的限定，光学成像***的成像面的中心和周边可确保充分的光亮。当EPD*Fno≤10时，光学成像***的光圈数过大，导致MTF(Modulation TransferFunction，调制传递函数)上限值变小，无法设计出性能高的光学成像***；当EPD*Fno≥15时，光学成像***的入瞳直径过大，即透镜尺寸过大，导致镜头整个尺寸变大，因此无法满足手机模组尺寸的要求。
在一些实施例中，该光学成像***1满足以下条件式：
0.7<FL/TTL<1.2；
其中，FL为所述光学成像***1的光学焦距，TTL为所述第一透镜10的物侧面至成像面于光轴上的距离。
具体来说，如表8所示，FL与TTL的比值可以选取以下值：
表8
FL/TTL 1.0452 0.9224 0.8968 0.8937 0.9924
通过满足条件式的限定，光学成像***在保持较长光学焦距的同时，缩短了第一透镜的物侧面至成像面于光轴上的距离，有利于光学成像镜头的小型化设计，也有利于使较远的景物清晰成像；当FL/TTL≤于0.7时，光学成像***的第一透镜的物侧面至成像面于光轴上的距离过大，不利于光学成像***的超薄化；当FL/TTL≥1.2时，光学成像***的光学焦距过长，导致视场角过小，不利于满足光学成像***对视场角的需求，无法获得物体的足够的空间信息。
第一实施例
参考图1和图2，第一实施例的光学成像***1由物侧到像侧依次包括：具有正光焦度的第一透镜10，具有负光焦度的第二透镜20，具有正光焦度的第三透镜30，具有光焦度的第四透镜40和滤光片50。
其中，第一透镜10的物侧面S1于近光轴处为凸面，第一透镜10的像侧面S2于近光轴处为凸面；第二透镜20的物侧面S3于近光轴处为凹面，第二透镜20的像侧面S4于近光轴处为凹面；第三透镜30的物侧面S5于近光轴处为凸面，第三透镜30的像侧面S6于近光轴处为凹面；第四透镜40的物侧面S7于近光轴处为凹面，第四透镜40的像侧面S8于近光轴处为凸面。
图2由左至右分别为第一实施例中光学成像***1的纵向球差曲线图、像散曲线图和的畸变图曲线图；在纵向球差曲线图中，横坐标表示成像面到光线与光轴交点的距离，纵坐标为归一化视场，单位为mm，从图中看出各视场的焦点偏离量在±0.05mm以内，说明光学成像***1的球面像差较小；在像散曲线图中，横坐标表示焦点偏移，纵坐标为像高，单位为mm，从图中可以看出弧矢像面S和子午像面T各自视场的焦点偏离量在±0.05mm以内，说明光学成像***1的像场弯曲像差较小；在畸变图曲线图中，横坐标表示畸变，纵坐标为像高，单位为mm，从图中可以看出各视场的畸变率在合理范围内，其中像散曲线图和畸变曲线图为参考波长为555nm下的数据；因此，从图2可以看出，第一实施例中光学成像***1的各种像差均比较小，从而成像质量高，成像效果优良。
第一实施例中，光学成像***1的光学焦距FL为11.77mm，光圈数FNO为2.8023，成像面S11YI为1.0215，从第一透镜10的物侧面到成像面于光轴上的距离TTL为11.26mm，光学成像***1的最大入射角FOV为19.49deg。
第一实施例中透镜的焦距的参考波长为555nm，阿贝数和折射率的参考波长为587.56nm，且第一实施例中的光学成像***1满足下面表9的条件，其中曲率半径为相应面序号的物侧面或像侧面于光轴Q处的曲率半径,单位为mm。面序号S1和面序号S2分别为第一透镜10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10的“厚度”参数列中的第一个数值为该透镜于光轴上的厚度，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上的距离，单位为mm。
表9
Figure BDA0003263197730000141
以下表10展现了表9中相应透镜表面的非球面系数，其中K为圆锥系数，Ai为非球面面型公式中与第i阶高次项相对应的系数。
表10
Figure BDA0003263197730000142
第二实施例
参考图3和图4，第二实施例的光学成像***1由物侧到像侧依次包括：具有正光焦度的第一透镜10，具有负光焦度的第二透镜20，具有正光焦度的第三透镜30，具有光焦度的第四透镜40和滤光片50。
其中，第一透镜10的物侧面S1于近光轴处为凸面，第一透镜10的像侧面S2于近光轴处为凸面；第二透镜20的物侧面S3于近光轴处为凸面，第二透镜20的像侧面S4于近光轴处为凹面；第三透镜30的物侧面S5于近光轴处为凸面，第三透镜30的像侧面S6于近光轴处为凹面；第四透镜40的物侧面S7于近光轴处为凸面，第四透镜40的像侧面S8于近光轴处为凹面。
图4由左至右分别为第二实施例中光学成像***1的纵向球差曲线图、像散曲线图和的畸变图曲线图；在纵向球差曲线图中，横坐标表示成像面到光线与光轴交点的距离，纵坐标为归一化视场，单位为mm，从图中看出各视场的焦点偏离量在±0.05mm以内，说明光学成像***1的球面像差较小；在像散曲线图中，横坐标表示焦点偏移，纵坐标为像高，单位为mm，从图中可以看出弧矢像面S和子午像面T各自视场的焦点偏离量在±0.05mm以内，说明光学成像***1的像场弯曲像差较小；在畸变图曲线图中，横坐标表示畸变，纵坐标为像高，单位为mm，从图中可以看出各视场的畸变率在合理范围内，其中像散曲线图和畸变曲线图为参考波长为555nm下的数据；因此，从图4可以看出，第二实施例中光学成像***1的各种像差均比较小，从而成像质量高，成像效果优良。
第二实施例中，光学成像***1的光学焦距FL为11.7696mm，光圈数FNO为2.8024，成像面S11YI为0.7497，从第一透镜10的物侧面到成像面于光轴上的距离TTL为12.76mm，光学成像***1的最大入射角FOV为19.45deg。
第二实施例中透镜的焦距的参考波长为555nm，阿贝数和折射率的参考波长为587.56nm，且第二实施例中的光学成像***1满足下面表11的条件，光学成新***1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 BDA0003263197730000161
以下表12展现了表11中相应透镜表面的非球面系数，其中K为圆锥系数，Ai为非球面面型公式中与第i阶高次项相对应的系数。
表12
Figure BDA0003263197730000162
第三实施例
参考图5和图6，第三实施例的光学成像***1由物侧到像侧依次包括：具有正光焦度的第一透镜10，具有负光焦度的第二透镜20，具有正光焦度的第三透镜30，具有光焦度的第四透镜40和滤光片50。
其中，第一透镜10的物侧面S1于近光轴处为凸面，第一透镜10的像侧面S2于近光轴处为凸面；第二透镜20的物侧面S3于近光轴处为凸面，第二透镜20的像侧面S4于近光轴处为凹面；第三透镜30的物侧面S5于近光轴处为凸面，第三透镜30的像侧面S6于近光轴处为凹面；第四透镜40的物侧面S7于近光轴处为凸面，第四透镜40的像侧面S8于近光轴处为凹面。
图6由左至右分别为第三实施例中光学成像***1的纵向球差曲线图、像散曲线图和的畸变图曲线图；在纵向球差曲线图中，横坐标表示成像面到光线与光轴交点的距离，纵坐标为归一化视场，单位为mm，从图中看出各视场的焦点偏离量在±0.05mm以内，说明光学成像***1的球面像差较小；在像散曲线图中，横坐标表示焦点偏移，纵坐标为像高，单位为mm，从图中可以看出弧矢像面S和子午像面T各自视场的焦点偏离量在±0.05mm以内，说明光学成像***1的像场弯曲像差较小；在畸变图曲线图中，横坐标表示畸变，纵坐标为像高，单位为mm，从图中可以看出各视场的畸变率在合理范围内，其中像散曲线图和畸变曲线图为参考波长为555nm下的数据；因此，从图6可以看出，第三实施例中光学成像***1的各种像差均比较小，从而成像质量高，成像效果优良。
第三实施例中，光学成像***1的光学焦距FL为11.77mm，光圈数FNO为1.6667，成像面S11YI为0.417，从第一透镜10的物侧面到成像面于光轴上的距离TTL为12.708mm，光学成像***1的最大入射角FOV为19.49deg。
第三实施例中透镜的焦距的参考波长为555nm，阿贝数和折射率的参考波长为587.56nm，且第三实施例中的光学成像***1满足下面表13的条件，光学成新***1的各项参数由表13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13
Figure BDA0003263197730000181
以下表14展现了表13中相应透镜表面的非球面系数，其中K为圆锥系数，Ai为非球面面型公式中与第i阶高次项相对应的系数。
表14
Figure BDA0003263197730000182
第四实施例
参考图7和图8，第四实施例的光学成像***1由物侧到像侧依次包括：具有正光焦度的第一透镜10，具有负光焦度的第二透镜20，具有正光焦度的第三透镜30，具有光焦度的第四透镜40和滤光片50。
其中，第一透镜10的物侧面S1于近光轴处为凸面，第一透镜10的像侧面S2于近光轴处为凸面；第二透镜20的物侧面S3于近光轴处为凸面，第二透镜20的像侧面S4于近光轴处为凹面；第三透镜30的物侧面S5于近光轴处为凸面，第三透镜30的像侧面S6于近光轴处为凸面；第四透镜40的物侧面S7于近光轴处为凸面，第四透镜40的像侧面S8于近光轴处为凹面。
图8由左至右分别为第四实施例中光学成像***1的纵向球差曲线图、像散曲线图和的畸变图曲线图；在纵向球差曲线图中，横坐标表示成像面到光线与光轴交点的距离，纵坐标为归一化视场，单位为mm，从图中看出各视场的焦点偏离量在±0.05mm以内，说明光学成像***1的球面像差较小；在像散曲线图中，横坐标表示焦点偏移，纵坐标为像高，单位为mm，从图中可以看出弧矢像面S和子午像面T各自视场的焦点偏离量在±0.05mm以内，说明光学成像***1的像场弯曲像差较小；在畸变图曲线图中，横坐标表示畸变，纵坐标为像高，单位为mm，从图中可以看出各视场的畸变率在合理范围内，其中像散曲线图和畸变曲线图为参考波长为555nm下的数据；因此，从图8可以看出，第四实施例中光学成像***1的各种像差均比较小，从而成像质量高，成像效果优良。
第四实施例中，光学成像***1的光学焦距FL为11.77，光圈数FNO为1.6667，成像面S11YI为0.462，从第一透镜10的物侧面到成像面于光轴上的距离TTL为12.708mm，光学成像***1的最大入射角FOV为19.53deg。
第四实施例中透镜的焦距的参考波长为555nm，阿贝数和折射率的参考波长为587.56nm，且第三实施例中的光学成像***1满足下面表15的条件，光学成新***1的各项参数由表15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15
Figure BDA0003263197730000201
以下表16展现了表15中相应透镜表面的非球面系数，其中K为圆锥系数，Ai为非球面面型公式中与第i阶高次项相对应的系数。
表16
Figure BDA0003263197730000202
第五实施例
参考图9和图10，第五实施例的光学成像***1由物侧到像侧依次包括：具有正光焦度的第一透镜10，具有负光焦度的第二透镜20，具有正光焦度的第三透镜30，具有光焦度的第四透镜40和滤光片50。
其中，第一透镜10的物侧面S1于近光轴处为凸面，第一透镜10的像侧面S2于近光轴处为凸面；第二透镜20的物侧面S3于近光轴处为凸面，第二透镜20的像侧面S4于近光轴处为凹面；第三透镜30的物侧面S5于近光轴处为凸面，第三透镜30的像侧面S6于近光轴处为凹面；第四透镜40的物侧面S7于近光轴处为凸面，第四透镜40的像侧面S8于近光轴处为凹面。
图10由左至右分别为第五实施例中光学成像***1的纵向球差曲线图、像散曲线图和的畸变图曲线图；在纵向球差曲线图中，横坐标表示成像面到光线与光轴交点的距离，纵坐标为归一化视场，单位为mm，从图中看出各视场的焦点偏离量在±0.05mm以内，说明光学成像***1的球面像差较小；在像散曲线图中，横坐标表示焦点偏移，纵坐标为像高，单位为mm，从图中可以看出弧矢像面S和子午像面T各自视场的焦点偏离量在±0.05mm以内，说明光学成像***1的像场弯曲像差较小；在畸变图曲线图中，横坐标表示畸变，纵坐标为像高，单位为mm，从图中可以看出各视场的畸变率在合理范围内，其中像散曲线图和畸变曲线图为参考波长为555nm下的数据；因此，从图10可以看出，第五实施例中光学成像***1的各种像差均比较小，从而成像质量高，成像效果优良。
第五实施例中，光学成像***1的光学焦距FL为11.77mm，光圈数FNO为2.8023，成像面S11YI为0.7597，从第一透镜10的物像面到成像面于光轴上的距离TTL为11.1003，光学成像***1的最大入射角FOV为19.5deg。
第五实施例中透镜的焦距的参考波长为555nm，阿贝数和折射率的参考波长为587.56nm，且第三实施例中的光学成像***1满足下面表17的条件，光学成新***1的各项参数由表17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17
Figure BDA0003263197730000221
以下表18展现了表17中相应透镜表面的非球面系数，其中K为圆锥系数，Ai为非球面面型公式中与第i阶高次项相对应的系数。
表18
Figure BDA0003263197730000222
本发明实施例还提供的一种取像模组，包括：任意一项所述的光学成像***1和感光芯片，所述感光芯片置于所述光学成像***的像侧，具有良好的成像质量。
本发明实施例还提供一种电子设备，包括：壳体和上述取像模组，所述取像模组安装在所述壳体上，所述电子设备能够拥有良好的摄像性能。
电子设备包括但不限于智能手机、智能手表、智能眼镜、电子书阅读器、车载摄像设备、监控设备、无人机、医疗设备(如内窥镜)、平板电脑、生物识别设备(如指纹识别设备或通孔识别设备等)、PDA(Personal Digital Assistant，个人助理)等。
显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种光学成像***，其特征在于，由物侧到像侧依次包括：
具有正光焦度的第一透镜，所述第一透镜的物侧面于近光轴处为凸面，所述第一透镜的像侧面于近光轴处为凸面；
具有负光焦度的第二透镜，所述第二透镜的像侧面于近光轴处为凹面；
具有正光焦度的第三透镜，所述第三透镜的物侧面于近光轴处为凸面；
具有光焦度的第四透镜；
所述光学成像***满足以下条件式：
-5.0<L1R2/L1R1<-2.0；
其中，L1R1为第一透镜的物侧面于光轴处的曲率半径，L1R2为第一透镜的像侧面于光轴处的曲率半径。
2.根据权利要求1所述的光学成像***，其特征在于，所述光学成像***满足以下条件式：
1.0<YI/L3R1YI<1.3；
其中，YI为所述光学成像***最大视场角对应像高的一半；L3R1YI为第三透镜的物侧面的最大有效半口径。
3.根据权利要求1所述的光学成像***，其特征在于，所述光学成像***满足以下条件式：
80.0<RI/BFL<220.0；
其中，RI为成像面上边缘视场的照度和中心视场的照度的比值，BFL为后焦。
4.根据权利要求1所述的光学成像***，其特征在于，所述光学成像***满足以下条件式：
1.5441<nd<1.6632
19.4<vd<56.1；
其中，nd为所述光学成像***中任意一片透镜的折射率，vd为所述光学成像***中任意一片透镜的阿贝数，透镜的折射率和阿贝数的参考波长均为587.56nm。
5.根据权利要求1所述的光学成像***，其特征在于，所述光学成像***满足以下条件式：
0.5<TTL/(YI*EPD)<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，YI为所述光学成像***最大视场角对应像高的一半，EPD为所述光学成像***的入瞳直径。
6.根据权利要求1所述的光学成像***，其特征在于，所述光学成像***满足以下条件式：
0.5<FL/FOV<0.7；
其中，FL为所述光学成像***的光学焦距，FOV为所述光学成像***的最大视场角。
7.根据权利要求1所述的光学成像***，其特征在于，所述光学成像***满足以下条件式：
10.0<EPD*Fno<15.0；
其中，EPD为所述光学成像***的入瞳直径，Fno为所述光学成像***的光圈数。
8.根据权利要求1所述的光学成像***，其特征在于，所述光学成像***满足以下条件式：
0.7<FL/TTL<1.2；
其中，FL为所述光学成像***的光学焦距，TTL为所述第一透镜的物侧面至成像面于光轴上的距离。
9.一种取像模组，其特征在于，包括：如权利要求1至8中任意一项所述的光学成像***和感光芯片，所述感光芯片置于所述光学成像***的像侧。
10.一种电子设备，其特征在于，包括：壳体和如权利要求9所述的取像模组，所述取像模组安装在所述壳体上。
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