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光学成像系统

文献发布时间:2023-06-19 11:55:48


光学成像系统

技术领域

本发明涉及一种光学成像系统,尤其设计一种应用于电子产品上的小型化光学成像系统。

背景技术

近年来,随着具有摄影功能的可携式电子产品的兴起,光学系统的需求日渐提高。一般光学系统的感光组件不外乎是感光耦合元件(Charge Coμpled Device;CCD)或互补性氧化金属半导体元件(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor Sensor;CMOSSensor)两种,且随着半导体制程技术的精进,使得感光组件的像素尺寸缩小,光学系统逐渐往高像素领域发展,因此对成像质量的要求也日益增加。

传统搭载于可携式装置上的光学系统,多采用二片或三片式透镜结构为主。然而,由于可携式装置不断朝提升像素发展,并且终端消费者对大光圈的需求例如微光与夜拍功能或是对广视角的需求例如前置镜头的自拍功能,只设计为大光圈的光学系统常面临产生更多像差致使周边成像质量随之劣化以及制造难易度的处境,而设计广视角的光学系统则会面临成像的畸变率(distortion)提高,目前已知的光学成像系统无法满足更高阶的摄影要求。

因此,如何有效增加光学成像系统的进光量与增加光学成像系统的视角,以及进一步提高成像的总像素与质量外,同时能兼顾微型化光学成像系统的衡平设计,成为一个相当重要的议题。

发明内容

本发明提出了一种光学成像系统,其包括四枚具有屈折力的透镜具,且利用该四枚透镜的屈光力、凸面与凹面的组合,进而有效的提高光学成像系统的进光量以及增加光学成像系统的视角,同时,提高了成像的像素质量,并且可应用于小型的电子产品上。

为了达到上述目的,本发明提供一种光学成像系统,其第四透镜的物侧面或像侧面设置有反曲点,可有效调整各视场入射于第四透镜的角度,并针对光学畸变与TV畸变进行补正。另外,第四透镜的表面可具备更佳的光路调节能力,以提升成像质量。

依据本发明提供一种光学成像系统,其由物侧至像侧依序包含:第一透镜,其具有屈折力;第二透镜,其具有屈折力;第三透镜,其具有屈折力;第四透镜,其具有屈折力;以及成像面;所述的光学成像系统具有屈折力的透镜为四枚,所述的第一透镜至所述的第二透镜、所述的第三透镜和所述的第四透镜中至少有一枚透镜具有正屈折力,所述的光学成像系统的焦距为f;所述的光学成像系统的入射瞳直径为HEP;所述的第一透镜物侧面至所述的成像面于光轴上具有一距离HOS;所述的光学成像系统的最大可视角度的一半为HAF;所述的光学成像系统中任一透镜的任一表面与光轴的交点为起点,沿着所述的表面的轮廓直到所述的表面上距离光轴1/2入射瞳直径HEP垂直高度处的坐标点为终点,前述两点间的轮廓曲线长度为ARE;所述的光学成像系统满足下列条件:1≤f/HEP≤10;0deg

优选地,所述的光学成像系统于成像时的TV畸变为TDT;所述的光学成像系统于所述的成像面上垂直于光轴具有最大的成像高度HOI;所述的光学成像系统的正向子午面光扇的最长工作波长通过所述的光学成像系统的入射瞳边缘并入射在所述的成像面上0.7HOI处的横向像差以PLTA表示;所述的光学成像系统的正向子午面光扇的最短工作波长通过所述的光学成像系统的入射瞳边缘并入射在所述的成像面上0.7HOI处的横向像差以PSTA表示;所述的光学成像系统的负向子午面光扇的最长工作波长通过所述的光学成像系统的入射瞳边缘并入射在所述的成像面上0.7HOI处的横向像差以NLTA表示;所述的光学成像系统的负向子午面光扇的最短工作波长通过所述的光学成像系统的入射瞳边缘并入射在所述的成像面上0.7HOI处的横向像差以NSTA表示;所述的光学成像系统的弧矢面光扇的最长工作波长通过所述的光学成像系统的入射瞳边缘并入射在所述的成像面上0.7HOI处的横向像差以SLTA表示,所述的光学成像系统的弧矢面光扇的最短工作波长通过所述的光学成像系统的入射瞳边缘并入射在所述的成像面上0.7HOI处的横向像差以SSTA表示;所述的光学成像系统满足下列条件:PLTA≤100μm;PSTA≤100μm;NLTA≤100μm;NSTA≤100μm;SLTA≤100μm;以及SSTA≤100μm;∣TDT∣<100%。

优选地,所述的光学成像系统中任一透镜的任一表面的最大有效半径以EHD表示,所述的光学成像系统中任一透镜的任一表面与光轴的交点为起点,沿着所述的表面的轮廓直到所述的表面的最大有效半径EHD处为终点,前述两点间的轮廓曲线长度为ARS;所述的光学成像系统满足下列公式:0.9≤ARS/EHD≤2.0。

优选地,所述的光学成像系统满足下列公式:0mm

优选地,所述的成像面为一平面或一曲面。

优选地,所述的第四透镜的物侧表面于光轴上的交点为起点,沿着所述的表面的轮廓直到所述的表面上距离光轴1/2入射瞳直径HEP垂直高度处的坐标点为终点,前述两点间的轮廓曲线长度为ARE41;所述的第四透镜的像侧表面于光轴上的交点为起点,沿着所述的表面的轮廓直到所述的表面上距离光轴1/2入射瞳直径HEP垂直高度处的坐标点为终点,前述两点间的轮廓曲线长度为ARE42;第四透镜于光轴上的厚度为TP4;所述的光学成像系统满足下列条件:0.05≤ARE41/TP4≤25;以及0.05≤ARE42/TP4≤25。

优选地,所述的第三透镜的物侧表面于光轴上的交点为起点,沿着所述的表面的轮廓直到所述的表面上距离光轴1/2入射瞳直径HEP垂直高度处的坐标点为终点,前述两点间的轮廓曲线长度为ARE31;所述的第三透镜的像侧表面于光轴上的交点为起点,沿着所述的表面的轮廓直到所述的表面上距离光轴1/2入射瞳直径HEP垂直高度处的坐标点为终点,前述两点间的轮廓曲线长度为ARE32;所述的第三透镜于光轴上的厚度为TP3;所述的光学成像系统满足下列条件:0.05≤ARE31/TP3≤25;以及0.05≤ARE32/TP3≤25。

优选地,所述的第一透镜为负屈折力。

优选地,所述的光学成像系统还包括光圈,所述的光圈与所述的成像面之间于光轴上的距离为InS,且满足下列公式:0.2≤InS/HOS≤1.1。

依据本发明另提供一种光学成像系统,由物侧至像侧依序包含第一透镜,其具有屈折力;第二透镜,其具有屈折力;第三透镜,其具有屈折力;第四透镜,其具有屈折力;以及成像面;所述的光学成像系统具有屈折力的透镜为四枚,所述的第一透镜、所述的第二透镜、所述的第三透镜和所述的第四透镜中至少有一枚透镜的至少一个表面上具有至少一个反曲点,所述的第二透镜、所述的第三透镜和所述的第四透镜中至少一枚透镜具有正屈折力,所述的光学成像系统的焦距为f;所述的光学成像系统的入射瞳直径为HEP;所述的第一透镜的物侧面至所述的成像面于光轴上具有一距离HOS;所述的光学成像系统的最大可视角度的一半为HAF;所述的光学成像系统中任一透镜的任一表面与光轴的交点为起点,沿着所述的表面的轮廓直到所述的表面上距离光轴1/2入射瞳直径HEP垂直高度处的坐标点为终点,前述两点间的轮廓曲线长度为ARE;其满足下列条件:1≤f/HEP≤10;0deg

优选地,所述的光学成像系统中任一透镜的任一表面的最大有效半径以EHD表示,所述的光学成像系统中任一透镜的任一表面与光轴的交点为起点,沿着所述的表面的轮廓直到所述的表面的最大有效半径EHD处为终点,前述两点间的轮廓曲线长度为ARS;所述的光学成像系统满足下列公式:0.9≤ARS/EHD≤2.0。

优选地,所述的第四透镜的物侧表面及像侧表面中至少一个表面上具有至少一个反曲点。

优选地,所述的光学成像系统于所述的成像面上垂直于光轴具有最大的成像高度HOI;所述的光学成像系统的正向子午面光扇的最长工作波长通过所述的光学成像系统的入射瞳边缘并入射在所述的成像面上0.7HOI处的横向像差以PLTA表示;所述的光学成像系统的正向子午面光扇的最短工作波长通过所述的光学成像系统的入射瞳边缘并入射在所述的成像面上0.7HOI处的横向像差以PSTA表示;所述的光学成像系统的负向子午面光扇的最长工作波长通过所述的光学成像系统的入射瞳边缘并入射在所述的成像面上0.7HOI处的横向像差以NLTA表示;所述的光学成像系统的负向子午面光扇的最短工作波长通过所述的光学成像系统的入射瞳边缘并入射在所述的成像面上0.7HOI处的横向像差以NSTA表示;所述的光学成像系统的弧矢面光扇的最长工作波长通过所述的光学成像系统的入射瞳边缘并入射在所述的成像面上0.7HOI处的横向像差以SLTA表示;所述的光学成像系统的弧矢面光扇的最短工作波长通过所述的光学成像系统的入射瞳边缘并入射在所述的成像面上0.7HOI处的横向像差以SSTA表示;所述的光学成像系统满足下列条件:PLTA≤50μm;PSTA≤50μm;NLTA≤50μm;NSTA≤50μm;SLTA≤50μm;以及SSTA≤50μm。

优选地,所述的第一透镜为负屈折力。

优选地,所述的第一透镜与所述的第二透镜之间于光轴上的距离为IN12,且满足下列公式:0

优选地,所述的第一透镜与所述的第二透镜之间于光轴上的距离为IN12,所述的第一透镜与所述的第二透镜于光轴上的厚度分别为TP1以及TP2,其满足下列条件:1≤(TP1+IN12)/TP2≤10。

优选地,所述的第三透镜与所述的第四透镜之间于光轴上的距离为IN34,且满足下列公式:0

优选地,所述的第三透镜与所述的第四透镜之间于光轴上的距离为IN34,所述的第三透镜与所述的第四透镜于光轴上的厚度分别为TP3以及TP4,其满足下列条件:1≤(TP4+IN34)/TP3≤10。

优选地,所述的第一透镜、所述的第二透镜、所述的第三透镜及所述的第四透镜中至少有一枚透镜为波长小于500nm的光线滤除组件。

依据本发明再提供一种光学成像系统,由物侧至像侧依序包含第一透镜,其具有负屈折力;第二透镜,其具有屈折力;第三透镜,其具有屈折力;第四透镜,其具有屈折力,且其物侧表面及像侧表面中至少有一个表面具有至少一个反曲点;以及成像面;所述的光学成像系统具有屈折力的透镜为四枚,且所述的第一透镜、所述的第二透镜和所述的第三透镜中至少有一枚透镜的至少一个表面上具有至少一个反曲点,所述的光学成像系统的焦距为f;所述的光学成像系统的入射瞳直径为HEP;所述的第一透镜物侧面至所述的成像面于光轴上具有一距离HOS;所述的光学成像系统的最大可视角度的一半为HAF;所述的光学成像系统中任一透镜额任一表面与光轴的交点为起点,沿着所述的表面的轮廓直到所述的表面上距离光轴1/2入射瞳直径HEP垂直高度处的坐标点为终点,前述两点间的轮廓曲线长度为ARE;所述的光学成像系统满足下列条件:1≤f/HEP≤10;0deg

优选地,所述的光学成像系统中任一透镜的任一表面的最大有效半径以EHD表示,光学成像系统中任一透镜的任一表面与光轴的交点为起点,沿着所述的表面的轮廓直到所述的表面的最大有效半径EHD处为终点,前述两点间的轮廓曲线长度为ARS,其满足下列公式:0.9≤ARS/EHD≤2.0。

优选地,所述的光学成像系统满足下列公式:0mm

优选地,所述的第四透镜的物侧表面于光轴上的交点为起点,沿着所述的表面的轮廓直到所述的表面上距离光轴1/2入射瞳直径HEP垂直高度处的坐标点为终点,前述两点间的轮廓曲线长度为ARE41;所述的第四透镜的像侧表面于光轴上的交点为起点,沿着所述的表面的轮廓直到所述的表面上距离光轴1/2入射瞳直径HEP垂直高度处的坐标点为终点,前述两点间的轮廓曲线长度为ARE42;第四透镜于光轴上的厚度为TP4;其满足下列条件:0.05≤ARE41/TP4≤25;以及0.05≤ARE42/TP4≤25。

优选地,所述的第三透镜的物侧表面于光轴上的交点为起点,沿着所述的表面的轮廓直到所述的表面上距离光轴1/2入射瞳直径HEP垂直高度处的坐标点为终点,前述两点间的轮廓曲线长度为ARE31;所述的第三透镜的像侧表面于光轴上的交点为起点,沿着所述的表面的轮廓直到所述的表面上距离光轴1/2入射瞳直径HEP垂直高度处的坐标点为终点,前述两点间的轮廓曲线长度为ARE32;所述的第三透镜于光轴上的厚度为TP3;其满足下列条件:0.05≤ARE31/TP3≤25;以及0.05≤ARE32/TP3≤25。

优选地,所述的光学成像系统还包括光圈、影像感测组件以及驱动模块,所述的驱动模块与所述的光学成像系统中的透镜相耦合并使光学成像系统中的透镜产生位移;所述的影像感测组件设置于所述的成像面上;所述的光圈至所述的成像面于光轴上具有距离InS,且满足下列公式:0.2≤InS/HOS≤1.1。

上述的光学成像系统中:

当∣f1∣>f4时,光学成像系统的系统总高度(HOS;Height of Optic System)可以适当缩短以达到微型化的目的。

当∣f2∣+∣f3∣>∣f1∣+∣f4∣时,第二透镜至第三透镜中至少一枚透镜具有弱的正屈折力或弱的负屈折力,则可以避免光学成像系统中不必要的像差过早的出现,或者微调光学成像系统中的像差。

上述光学成像系统可以搭配成像在对角线长度为1/1.2英寸大小以下的影像感测组件,所述的影像感测组件的像素尺寸小于1.4μm。优选的,该影像感测组件的尺寸为1/2.3英寸,像素尺寸小于1.12μm,优选的,该影像感测组件像素尺寸小于0.9μm。此外,该光学成像系统可适用于长宽比为16:9的影像感测组件。

本发明所提出的光学成像系统,其中所述的第四透镜具有负屈折力,其像侧面为凹面,因此,有利于缩短其后焦距以维持小型化。此外,所述的第四透镜的至少一个表面具有至少一个反曲点,可以有效地压制离轴视场光线入射的角度,从而进一步修正离轴视场的像差。

本发明具有以下优势:

本发明提供的光学成像系统可满足百万或千万像素以上的摄录像要求(例如4K2K或ΜHD、QHD)并拥有良好的成像质量,同时,可应用于小型的电子产品上。

附图说明

图1为本发明第一实施例提供的光学成像系统的示意图;

图2中由左至右表示本发明第一实施例提供的光学成像系统的球差、像散以及光学畸变的曲线图;

图3为本发明第一实施例提供的光学成像系统的子午面光扇以及弧矢面光扇,最长工作波长以及最短工作波长通过光圈边缘于0.7视场处的横向像差图;

图4为本发明第二实施例提供的光学成像系统的示意图;

图5中由左至右表示本发明第二实施例的光学成像系统的球差、像散以及光学畸变的曲线图;

图6图为发明第二实施例提供的光学成像系统的子午面光扇以及弧矢面光扇,最长工作波长以及最短工作波长通过光圈边缘于0.7视场处的横向像差图;

图7为本发明第三实施例提供的光学成像系统的示意图;

图8中由左至右表示本发明第三实施例提供的光学成像系统的球差、像散以及光学畸变的曲线图;

图9为本发明第三实施例提供的光学成像系统的子午面光扇以及弧矢面光扇,最长工作波长以及最短工作波长通过光圈边缘于0.7视场处的横向像差图;

图10为本发明第四实施例提供的光学成像系统的示意图;

图11中由左至右表示本发明第四实施例提供的光学成像系统的球差、像散以及光学畸变的曲线图;

图12为本发明第四实施例光学成像系统的子午面光扇以及弧矢面光扇,最长工作波长以及最短工作波长通过光圈边缘于0.7视场处的横向像差图;

图13为本发明第五实施例提供的光学成像系统的示意图;

图14中由左至右表示本发明第五实施例提供的光学成像系统的球差、像散以及光学畸变的曲线图;

图15为本发明第五实施例提供的光学成像系统的子午面光扇以及弧矢面光扇,最长工作波长以及最短工作波长通过光圈边缘于0.7视场处的横向像差图;

图16为本发明第六实施例提供的光学成像系统的示意图;

图17中由左至右表示本发明第六实施例提供的光学成像系统的球差、像散以及光学畸变的曲线图;

图18为本发明第六实施例提供的光学成像系统的子午面光扇以及弧矢面光扇,最长工作波长以及最短工作波长通过光圈边缘于0.7视场处的横向像差图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种光学成像系统作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书,本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是,附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率,仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

本发明提出了一种光学成像系统,其由物侧至像侧依序包含具有屈折力的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜以及成像面。

所述的光学成像系统可使用三个工作波长进行设计,分别为486.1nm、587.5nm、656.2nm,其中587.5nm为主要提取技术特征的参考波长。所述的光学成像系统也可使用五个工作波长进行设计,分别为470nm、510nm、555nm、610nm、650nm,其中555nm为主要提取技术特征的参考波长。

光学成像系统的焦距f与每一片具有正屈折力透镜的焦距f

光学成像系统的系统高度为HOS,当HOS/f比值趋近于1时,将有利于制作微型化且具有超高像素成像能力的光学成像系统。

光学成像系统的所有具有正屈折力透镜的焦距f

所述的第一透镜可具有正屈折力,其物侧面可为凸面。通过适当地调整第一透镜的正屈折力强度,有利于缩短光学成像系统的总长度。

所述的第二透镜可具有负屈折力,用于补正第一透镜产生的像差。

所述的第三透镜可具有正屈折力,用于分担第一透镜的正屈折力。

所述的第四透镜可具有负屈折力,其像侧面可为凹面,有利于缩短其后焦距以维持小型化。另外,所述的第四透镜的至少一个表面具有至少一个反曲点,可以有效地压制离轴视场光线入射的角度,进一步修正离轴视场的像差。优选地,所述的第四透镜其物侧面以及像侧面均具有至少一反曲点。

光学成像系统还可包含影像感测组件,其设置于成像面。所述的影像感测组件的有效感测区域对角线长的一半(即为光学成像系统之成像高度或称最大像高)为HOI,所述的第一透镜物侧面至所述的成像面于光轴上的距离为HOS,且满足下列条件:HOS/HOI≤3;以及0.5≤HOS/f≤3.0。优选地,所述的光学成像系统满足下列条件:1≤HOS/HOI≤2.5;以及1≤HOS/f≤2。可实现光学成像系统的小型化,以搭载于轻薄可携式的电子产品上。

另外,本发明的光学成像系统中,依需求可设置至少一个光圈,以减少杂散光,有助于提升影像质量。

本发明的光学成像系统中,光圈可分为前置光圈以及中置光圈,所述的中前置光圈意设置于被摄物与所述的第一透镜之间,所述的中置光圈设置于所述的第一透镜与所述的成像面之间。若光圈为前置光圈,可使光学成像系统的出瞳与成像面产生较长的距离而容置更多光学组件,并可增大影像感测组件接收影像的效率;若为中置光圈,则有助于扩大光学成像系统的视场角,使光学成像系统具有广角镜头的优势。上述光圈与成像面间的距离为InS,其满足下列条件:0.2≤InS/HOS≤1.1。优选地,光圈与成像面间的距离满足下列条件:0.8≤InS/HOS≤1,则可同时兼顾维持光学成像系统的小型化以及具备广角的特性。

本发明的光学成像系统中,所述的第一透镜物侧面与所述第四透镜像侧面间的距离为InTL,于光轴上所有具有屈折力透镜的厚度总和为ΣTP,且满足下列条件:0.45≤ΣTP/InTL≤0.95。优选地,可满足下列条件:0.6≤ΣTP/InTL≤0.9。则,可同时兼顾系统成像的对比度以及透镜制造的良率并提供适当的后焦距以容置其他组件。

所述的第一透镜物侧面的曲率半径为R1,所述的第一透镜像侧面的曲率半径为R2,其满足下列条件:0.01≤∣R1/R2∣≤0.5。由此,第一透镜的具备适当正屈折力强度,避免球差增加过速。优选地,可满足下列条件:0.01≤∣R1/R2∣≤0.4。

所述的第四透镜物侧面的曲率半径为R7,第四透镜像侧面的曲率半径为R8,其满足下列条件:-200<(R7-R8)/(R7+R8)<30。由此,有利于修正光学成像系统所产生的像散。

所述的第一透镜与所述的第二透镜于光轴上的间隔距离为IN12,其满足下列条件:0

所述的第二透镜与所述的第三透镜于光轴上的间隔距离为IN23,其满足下列条件:0

所述的第三透镜与所述的第四透镜于光轴上的间隔距离为IN34,其满足下列条件:0

所述的第一透镜与所述的第二透镜于光轴上的厚度分别为TP1以及TP2,其满足下列条件:1≤(TP1+IN12)/TP2≤10。由此,有助于控制光学成像系统制造的敏感度并提升其性能。

所述的第三透镜与所述的第四透镜于光轴上的厚度分别为TP3以及TP4,前述两透镜于光轴上的间隔距离为IN34,其满足下列条件:1≤(TP4+IN34)/TP3≤10。由此,有助于控制光学成像系统制造的敏感度并降低光学成像系统的总高度。

所述的第二透镜与所述的第三透镜于光轴上的间隔距离为IN23,第一透镜至第四透镜于光轴上的总和距离为ΣTP,其满足下列条件:0.01≤IN23/(TP2+IN23+TP3)≤0.5。优选地,可满足下列条件:0.05≤IN23/(TP2+IN23+TP3)≤0.4。由此,有助于层层微幅修正入射光行进过程所产生的像差并降低光学成像系统的总高度。

本发明提出的光学成像系统中,所述的第四透镜物侧面142于光轴上的交点至所述的第四透镜物侧面142的最大有效半径位置于光轴的水平位移距离为InRS41(若水平位移朝向像侧,InRS41为正值;若水平位移朝向物侧,InRS41为负值),所述的第四透镜像侧面144于光轴上的交点至第四透镜像侧面144的最大有效半径位置于光轴的水平位移距离为InRS42,第四透镜140于光轴上的厚度为TP4,其满足下列条件:-1mm≤InRS41≤1mm;-1mm≤InRS42≤1mm;1mm≤∣InRS41∣+∣InRS42∣≤2mm;0.01≤∣InRS41∣/TP4≤10;0.01≤∣InRS42∣/TP4≤10。由此,控制第四透镜的物侧面以及像侧面间的最大有效半径位置,有助于实现光学成像系统外围视场的像差修正以及实现光学成像系统的小型化。

本发明提出的光学成像系统中,所述的第四透镜物侧面于光轴上的交点至第四透镜物侧面最近光轴的反曲点之间与光轴平行的水平位移距离以SGI411表示,所述的第四透镜像侧面于光轴上的交点至第四透镜像侧面最近光轴的反曲点之间与光轴平行的水平位移距离以SGI421表示,其满足下列条件:0

所述的第四透镜物侧面于光轴上的交点至第四透镜物侧面第二接近光轴的反曲点之间与光轴平行的水平位移距离以SGI412表示,所述的第四透镜像侧面于光轴上的交点至第四透镜像侧面第二接近光轴的反曲点之间与光轴平行的水平位移距离以SGI422表示,其满足下列条件:0

所述的第四透镜物侧面最近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离以HIF411表示,第四透镜像侧面于光轴上的交点至第四透镜像侧面最近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离以HIF421表示,其满足下列条件:0.01≤HIF411/HOI≤0.9;0.01≤HIF421/HOI≤0.9。优选地,可满足下列条件:0.09≤HIF411/HOI≤0.5;0.09≤HIF421/HOI≤0.5。

所述的第四透镜物侧面第二接近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离以HIF412表示,第四透镜像侧面于光轴上的交点至第四透镜像侧面第二接近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离以HIF422表示,其满足下列条件:0.01≤HIF412/HOI≤0.9;0.01≤HIF422/HOI≤0.9。优选地,可满足下列条件:0.09≤HIF412/HOI≤0.8;0.09≤HIF422/HOI≤0.8。

所述的第四透镜物侧面第三接近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离以HIF413表示,第四透镜像侧面于光轴上的交点至第四透镜像侧面第三接近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离以HIF423表示,其满足下列条件:0.001mm≤∣HIF413∣≤5mm;0.001mm≤∣HIF423∣≤5mm。优选地,可满足下列条件:0.1mm≤∣HIF423∣≤3.5mm;0.1mm≤∣HIF413∣≤3.5mm。

所述的第四透镜物侧面第四接近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离以HIF414表示,第四透镜像侧面于光轴上的交点至第四透镜像侧面第四接近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离以HIF424表示,其满足下列条件:0.001mm≤∣HIF414∣≤5mm;0.001mm≤∣HIF424∣≤5mm。优选地,可满足下列条件:0.1mm≤∣HIF424∣≤3.5mm;0.1mm≤∣HIF414∣≤3.5mm。

本发明提出的的光学成像系统的一种实施方式,可通过具有高色散系数与低色散系数的透镜交错排列,实现光学成像系统色差的修正。

上述非球面的方程式为:

z=ch

其中,z为沿光轴方向在高度为h的位置以表面顶点作参考的位置值,k为锥面系数,c为曲率半径的倒数,且A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18以及A20为高阶非球面系数。

本发明提出的光学成像系统中,透镜的材质可为塑料或玻璃。当透镜材质为塑料时,可以有效降低生产成本与重量。此外,当透镜的材质为玻璃时,则可以控制热效应并且增加光学成像系统屈折力配置的设计空间。此外,光学成像系统中第一透镜至第四透镜的物侧面及像侧面为非球面,其可获得较多的控制变量,除用以消减像差外,相较于传统玻璃透镜的使用甚至可缩减透镜使用的数量,因此能有效降低本发明光学成像系统的总高度。

本发明提供的光学成像系统中,若透镜表面为凸面,则表示透镜表面于近光轴处为凸面;若透镜表面为凹面,则表示透镜表面于近光轴处为凹面。

此外,本发明提出的光学成像系统,依需求可设置至少一个光阑,以减少杂散光,有助于提升影像质量。

本发明提出的光学成像系统,视需求可应用于移动对焦的光学系统中,并兼具优良像差修正与良好成像质量的特色,从而扩大应用层面。

本发明的光学成像系统,视需求还包括驱动模块,所述的该驱动模块与光学成像系统中透镜相耦合并使透镜产生位移。所述的驱动模块可为音圈马达(VCM),用于带动镜头进行对焦;或者为光学防手振组件(OIS),用于降低拍摄过程中因镜头振动所导致失焦的发生频率。

本发明的光学成像系统,视需求还包括影响感测组件,所述的影像感测组件设置于所述的成像面上。

本发明的光学成像系统视需求可令第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜中至少一枚透镜为波长小于500nm的光线滤除组件。所述的光线滤除组件可通过在透镜的至少一个表面上镀膜制成,或者该透镜由具有可滤除短波长的材质制成。

本发明的光学成像系统中的成像面视需求可为平面或曲面。当成像面为一个曲面(例如具有一曲率半径的球面)时,有助于降低聚焦光线于成像面所需的入射角,并有助于达成微缩光学成像系统之长度(TTL),同时也有助于提升相对照度。

根据上述实施方式,以下提出具体实施例并配合附图予以详细说明。

第一实施例

如图1至图3所示,其中图1为以找本发明第一个实施例所提供的一种光学成像系统的示意图,图2中由左至右依序为第一实施例的光学成像系统的球差、像散及光学畸变曲线图。图3为第一实施例的光学成像系统的子午面光扇以及弧矢面光扇,最长工作波长以及最短工作波长通过光圈边缘于0.7视场处的横向像差图。由图1可知,光学成像系统10由物侧至像侧依序包含:光圈100、第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、红外线滤光片170、成像面180以及影像感测组件190。

所述的第一透镜110为塑料材质,其具有正屈折力;所述的第一透镜110的物侧面112以及像侧面114均为非球面,其物侧面112为凸面,其像侧面114为凹面,且其物侧面112以及像侧面114均具有一个反曲点。

所述的第一透镜物侧面的最大有效半径的轮廓曲线长度以ARS11表示,第一透镜像侧面的最大有效半径的轮廓曲线长度以ARS12表示。所述的第一透镜物侧面的1/2入射瞳直径(HEP)的轮廓曲线长度以ARE11表示,第一透镜像侧面的1/2入射瞳直径(HEP)的轮廓曲线长度以ARE12表示。所述的第一透镜于光轴上之厚度为TP1。

所述的第一透镜物侧面于光轴上的交点至第一透镜物侧面最近光轴的反曲点之间与光轴平行的水平位移距离以SGI111表示,第一透镜像侧面于光轴上的交点至第一透镜像侧面最近光轴的反曲点之间与光轴平行的水平位移距离以SGI121表示,其满足下列条件:

SGI111=0.2008mm;

SGI121=0.0113mm;

∣SGI111∣/(∣SGI111∣+TP1)=0.3018;

∣SGI121∣/(∣SGI121∣+TP1)=0.0238。

所述的第一透镜物侧面于光轴上的交点至第一透镜物侧面最近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离以HIF111表示,第一透镜像侧面于光轴上的交点至第一透镜像侧面最近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离以HIF121表示,其满足下列条件:

HIF111=0.7488mm;

HIF121=0.4451mm;

HIF111/HOI=0.2552;

HIF121/HOI=0.1517。

所述的第二透镜120为塑料材质,其具有正屈折力。所述的第二透镜120其物侧面122为凹面,其像侧面124为凸面,并皆为非球面,且其物侧面122具有一个反曲点。

所述的第二透镜物侧面的最大有效半径的轮廓曲线长度以ARS21表示,第二透镜像侧面的最大有效半径的轮廓曲线长度以ARS22表示。第二透镜物侧面的1/2入射瞳直径(HEP)的轮廓曲线长度以ARE21表示,第二透镜像侧面的1/2入射瞳直径(HEP)的轮廓曲线长度以ARE22表示。第二透镜于光轴上之厚度为TP2。

所述的第二透镜物侧面于光轴上的交点至第二透镜物侧面最近光轴的反曲点之间与光轴平行的水平位移距离以SGI211表示,第二透镜像侧面于光轴上的交点至第二透镜像侧面最近光轴的反曲点之间与光轴平行的水平位移距离以SGI221表示,其满足下列条件:

SGI211=-0.1791mm;

∣SGI211∣/(∣SGI211∣+TP2)=0.3109。

所述的第二透镜物侧面于光轴上的交点至第二透镜物侧面最近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离以HIF211表示,第二透镜像侧面于光轴上的交点至第二透镜像侧面最近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离以HIF221表示,其满足下列条件:

HIF211=0.8147mm;

HIF211/HOI=0.2777。

所述的第三透镜130为塑料材质,其具有负屈折力。所述的第三透镜130其物侧面132为凹面,其像侧面134为凸面,并皆为非球面,且其像侧面134具有一个反曲点。

所述的第三透镜物侧面的最大有效半径的轮廓曲线长度以ARS31表示,第三透镜像侧面的最大有效半径的轮廓曲线长度以ARS32表示。第三透镜物侧面的1/2入射瞳直径(HEP)的轮廓曲线长度以ARE31表示,第三透镜像侧面的1/2入射瞳直径(HEP)的轮廓曲线长度以ARE32表示。第三透镜于光轴上之厚度为TP3。

所述的第三透镜物侧面于光轴上的交点至第三透镜物侧面最近光轴的反曲点之间与光轴平行的水平位移距离以SGI311表示,第三透镜像侧面于光轴上的交点至第三透镜像侧面最近光轴的反曲点之间与光轴平行的水平位移距离以SGI321表示,其满足下列条件:

SGI321=-0.1647mm;

∣SGI321∣/(∣SGI321∣+TP3)=0.1884。

所述的第三透镜物侧面最近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离以HIF311表示,第三透镜像侧面于光轴上的交点至第三透镜像侧面最近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离以HIF321表示,其满足下列条件:

HIF321=0.7269mm;

HIF321/HOI=0.2477。

所述的第四透镜140为塑料材质,其具有负屈折力。所述的第四透镜140其物侧面142为凸面,其像侧面144为凹面,并皆为非球面,且其物侧面142具有二个反曲点以及像侧面144具有一个反曲点。

所述的第四透镜物侧面的最大有效半径的轮廓曲线长度以ARS41表示,第四透镜像侧面的最大有效半径的轮廓曲线长度以ARS42表示。所述的第四透镜140第四透镜物侧面的1/2入射瞳直径(HEP)的轮廓曲线长度以ARE41表示,第四透镜像侧面的1/2入射瞳直径(HEP)的轮廓曲线长度以ARE42表示。第四透镜于光轴上之厚度为TP4。

所述的第四透镜140第四透镜物侧面于光轴上的交点至第四透镜物侧面最近光轴的反曲点之间与光轴平行的水平位移距离以SGI411表示,第四透镜像侧面于光轴上的交点至第四透镜像侧面最近光轴的反曲点之间与光轴平行的水平位移距离以SGI421表示,其满足下列条件:

SGI411=0.0137mm;

SGI421=0.0922mm;

∣SGI411∣/(∣SGI411∣+TP4)=0.0155;

∣SGI421∣/(∣SGI421∣+TP4)=0.0956。

第四透镜物侧面于光轴上的交点至第四透镜物侧面第二接近光轴的反曲点之间与光轴平行的水平位移距离以SGI412表示,其满足下列条件:

SGI412=-0.1518mm;

∣SGI412∣/(∣SGI412∣+TP4)=0.1482。

所述的第四透镜物侧面最近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离以HIF411表示,第四透镜像侧面最近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离以HIF411表示,其满足下列条件:

HIF411=0.2890mm;

HIF421=0.5794mm;

HIF411/HOI=0.0985;

HIF421/HOI=0.1975。

所述的第四透镜物侧面第二近光轴的反曲点与光轴间的垂直距离以HIF412表示,其满足下列条件:

HIF412=1.3328mm;

HIF412/HOI=0.4543。

所述的红外线滤光片170为玻璃材质,其设置于第四透镜140及成像面180间,且不影响光学成像系统的焦距。

第一实施例的光学成像系统中,光学成像系统的焦距为f,光学成像系统之入射瞳直径为HEP,光学成像系统中最大视角的一半为HAF,其数值如下:f=3.4375mm;f/HEP=2.23;以及HAF=39.69度与tan(HAF)=0.8299。

第一实施例的光学成像系统中,第一透镜110的焦距为f1,第四透镜140的焦距为f4,其满足下列条件:f1=3.2736mm;∣f/f1∣=1.0501;f4=-8.3381mm;以及∣f1/f4∣=0.3926。

第一实施例的光学成像系统中,第二透镜120至第三透镜130的焦距分别为f2、f3,其满足下列条件:∣f2∣+∣f3∣=10.0976mm;∣f1∣+∣f4∣=11.6116mm以及∣f2∣+∣f3∣<∣f1∣+∣f4∣。

光学成像系统的焦距f与每一片具有正屈折力透镜的焦距f

ΣPPR=∣f/f1∣+∣f/f2∣=1.95585;

所有具有负屈折力透镜的NPR总和为:

ΣNPR=∣f/f3∣+∣f/f4∣=0.95770,ΣPPR/∣ΣNPR∣=2.04224。同时亦满足下列条件:∣f/f1∣=1.05009;∣f/f2∣=0.90576;∣f/f3∣=0.54543;∣f/f4∣=0.41227。

第一实施例的光学成像系统中,第一透镜物侧面112至第四透镜像侧面144间的距离为InTL,第一透镜物侧面112至成像面180间的距离为HOS,光圈100至成像面180间的距离为InS,影像感测组件190有效感测区域对角线长的一半为HOI,第四透镜像侧面144至成像面180间的距离为InB,其满足下列条件:InTL+InB=HOS;HOS=4.4250mm;HOI=2.9340mm;HOS/HOI=1.5082;HOS/f=1.2873;InTL/HOS=0.7191;InS=4.2128mm;以及InS/HOS=0.95204。

第一实施例的光学成像系统中,于光轴上所有具有屈折力透镜的厚度总和为ΣTP,其满足下列条件:ΣTP=2.4437mm;以及ΣTP/InTL=0.76793。因此,可同时兼顾光学成像系统的成像对比度以及透镜制造的良率,同时可提供适当的后焦距以容置其他组件。

第一实施例的光学成像系统中,所述的第一透镜物侧面112的曲率半径为R1,所述的第一透镜像侧面114的曲率半径为R2,其满足下列条件:∣R1/R2∣=0.1853。因此,所述的第一透镜具备适当的正屈折力强度,可避免球差增加过速。

第一实施例的光学成像系统中,所述的第四透镜物侧面142的曲率半径为R7,第四透镜像侧面144的曲率半径为R8,其满足下列条件:(R7-R8)/(R7+R8)=0.2756,有利于修正光学成像系统所产生的像散。

第一实施例的光学成像系统中,第一透镜110与第二透镜120的焦距分别为f1、f2,所有具有正屈折力透镜的焦距总和为ΣPP,其满足下列条件:ΣPP=f1+f2=7.0688mm;以及f1/(f1+f2)=0.4631。有助于适当分配第一透镜110的正屈折力给其他正透镜,以抑制入射光线行进过程中显着像差的产生。

第一实施例的光学成像系统中,第三透镜130与第四透镜140的焦距分别为f3以及f4,所有具有负屈折力透镜的焦距总和为ΣNP,其满足下列条件:ΣNP=f3+f4=-14.6405mm;以及f4/(f2+f4)=0.5695。有助于适当分配第四透镜的负屈折力给其他负透镜,以抑制入射光线行进过程中显着像差的产生。

第一实施例的光学成像系统中,第一透镜110与第二透镜120于光轴上的间隔距离为IN12,其满足下列条件:IN12=0.3817mm;IN12/f=0.11105。则,有助于改善透镜的色差,提升光学成像系统的性能。

第一实施例的光学成像系统中,第二透镜120与第三透镜130于光轴上的间隔距离为IN23,其满足下列条件:IN23=0.0704mm;IN23/f=0.02048。则,有助于改善透镜的色差,提升光学成像系统的性能。

第一实施例的光学成像系统中,第三透镜130与第四透镜140于光轴上的间隔距离为IN34,其满足下列条件:IN34=0.2863mm;IN34/f=0.08330。则,有助于改善透镜的色差,提升光学成像系统的性能。

第一实施例的光学成像系统中,第一透镜110与第二透镜120于光轴上的厚度分别为TP1以及TP2,其满足下列条件:TP1=0.46442mm;TP2=0.39686mm;TP1/TP2=1.17023以及(TP1+IN12)/TP2=2.13213。有助于控制光学成像系统制造的敏感度,提升光学成像系统的性能。

第一实施例的光学成像系统中,第三透镜130与第四透镜140于光轴上的厚度分别为TP3以及TP4,前述两透镜于光轴上的间隔距离为IN34,其满足下列条件:TP3=0.70989mm;TP4=0.87253mm;TP3/TP4=0.81359以及(TP4+IN34)/TP3=1.63248。有助于控制光学成像系统制造的敏感度并降低光学成像系统的总高度。

第一实施例的光学成像系统中,其满足下列条件:

IN23/(TP2+IN23+TP3)=0.05980。有助层层微幅修正入射光行进过程中所产生的像差,并降低光学成像系统的总高度。

第一实施例的光学成像系统中,第四透镜物侧面142于光轴上的交点至第四透镜物侧面142的最大有效半径位置于光轴的水平位移距离为InRS41,第四透镜像侧面144于光轴上的交点至第四透镜像侧面144的最大有效半径位置于光轴的水平位移距离为InRS42,第四透镜140于光轴上的厚度为TP4,其满足下列条件:

InRS41=-0.23761mm;InRS42=-0.20206mm;∣InRS41∣+∣InRS42∣=0.43967mm;∣InRS41∣/TP4=0.27232;以及∣InRS42∣/TP4=0.23158。有利于镜片制作与成型,并有效维持其小型化。

本实施例的光学成像系统中,第四透镜物侧面142的临界点C41与光轴的垂直距离为HVT41,第四透镜像侧面144的临界点C42与光轴的垂直距离为HVT42,其满足下列条件:HVT41=0.5695mm;HVT42=1.3556mm;HVT41/HVT42=0.4201。可有效修正离轴视场的像差。

本实施例的光学成像系统其满足下列条件:HVT42/HOI=0.4620。有助于光学成像系统的外围视场的像差修正。

本实施例的光学成像系统其满足下列条件:HVT42/HOS=0.3063。有助于光学成像系统的外围视场的像差修正。

第一实施例的光学成像系统中,第一透镜的色散系数为NA1,第二透镜的色散系数为NA2,第三透镜的色散系数为NA3,第四透镜的色散系数为NA4,其满足下列条件:∣NA1-NA2∣=0;NA3/NA2=0.39921。有助于光学成像系统色差的修正。

第一实施例的光学成像系统中,光学成像系统于成像时的TV畸变为TDT,成像时的光学畸变为ODT,其满足下列条件:

∣TDT∣=0.4%;∣ODT∣=2.5%。

本实施例的光学成像系统中,正向子午面光扇图的最长工作波长通过光圈边缘入射在成像面上0.7视场的横向像差以PLTA表示,其为0.001mm(像素大小Pixel Size为1.12μm),正向子午面光扇图的最短工作波长通过光圈边缘入射在成像面上0.7视场的横向像差以PSTA表示,其为0.004mm(像素大小Pixel Size为1.12μm),负向子午面光扇图的最长工作波长通过光圈边缘入射在成像面上0.7视场的横向像差以NLTA表示,其为0.003mm(像素大小Pixel Size为1.12μm),负向子午面光扇图的最短工作波长通过光圈边缘入射在成像面上0.7视场的横向像差以NSTA表示,其为-0.003mm(像素大小Pixel Size为1.12μm)。弧矢面光扇图的最长工作波长通过光圈边缘入射在成像面上0.7视场的横向像差以SLTA表示,其为0.003mm(像素大小Pixel Size为1.12μm),弧矢面光扇图的最短工作波长通过光圈边缘入射在成像面上0.7视场的横向像差以SSTA表示,其为0.004mm(像素大小Pixel Size为1.12μm)。

参照下列表一以及表二。

表一、第一实施例的透镜数据

表二、第一实施例之非球面系数

依据表一及表二得到轮廓曲线长度相关的数値:

表一为第一实施例详细的结构数据,其中曲率半径、厚度、距离及焦距的单位为mm,且表面0-14依序表示为由物侧至像侧的表面。表二为第一实施例中的非球面数据,其中,k表示非球面曲线方程式中的锥面系数,A1-A20则表示各表面第1-20阶非球面系数。此外,以下各实施例表格乃对应各实施例的示意图与像差曲线图,表格中数据的定义皆与第一实施例的表一及表二的定义相同,在此不加赘述。

第二实施例

如图4至图6所示,其中图4表示本发明第二实施例提供的一种光学成像系统的示意图,图5中由左至右依序为第二实施例提供的光学成像系统的球差、像散及光学畸变曲线图。图6为第二实施例的光学成像系统的子午面光扇以及弧矢面光扇,最长工作波长以及最短工作波长通过光圈边缘于0.7视场处的横向像差图。由图4可知,光学成像系统20由物侧至像侧依序包含第一透镜210、光圈200、第二透镜220、第三透镜230、第四透镜240、红外线滤光片270、成像面280以及影像感测组件290。

所述的第一透镜210为玻璃材质,其具有负屈折力。所述的第一透镜210其物侧面212为凸面,其像侧面214为凹面,并皆为球面。

所述的第二透镜220为玻璃材质,其具有正屈折力,且其物侧面222为凸面,其像侧面224为凸面,并皆为球面。

所述的第三透镜230为玻璃材质,其具有负屈折力,且其物侧面232为凹面,其像侧面234为凸面,并皆为球面。

所述的第四透镜240为玻璃材质,其具有正屈折力,且其物侧面242为凸面,其像侧面244为凹面,并皆为球面。

所述的红外线滤光片270为玻璃材质,其设置于第四透镜240及成像面280间,且不影响光学成像系统的焦距。

请配合参照下列表三以及表四。

表三、第二实施例的透镜数据

表四、第二实施例的非球面系数

第二实施例中,非球面的曲线方程式表示如第一实施例的形式。此外,下表参数的定义皆与第一实施例相同,在此不加以赘述。

依据表三及表四可得到下列条件式数値:

依据表三及表四可得到下列条件式数値:

依据表三及表四可得到轮廓曲线长度相关的数値:

第三实施例

如图7至图9所示,其中图7绘表示本发明第三实施例提供的一种光学成像系统的示意图,图8中由左至右依序为第三实施例提供的的光学成像系统的球差、像散及光学畸变曲线图。图9为第三实施例的光学成像系统的子午面光扇以及弧矢面光扇,最长工作波长以及最短工作波长通过光圈边缘于0.7视场处的横向像差图。由图7可知,光学成像系统30由物侧至像侧依序包含第一透镜310、光圈300、第二透镜320、第三透镜330、第四透镜340、红外线滤光片370、成像面380以及影像感测组件390。

所述的第一透镜310为玻璃材质,其具有负屈折力,且其物侧面312为凸面,其像侧面314为凹面,并皆为非球面。

所述的第二透镜320为玻璃材质,其具有正屈折力,且其物侧面322为凹面,其像侧面324为凸面,并皆为非球面。

所述的第三透镜330为玻璃材质,其具有负屈折力,且其物侧面332为凹面,其像侧面334为凹面,并皆为非球面,所述的第三透镜330像侧面334具有一个反曲点。

所述的第四透镜340为玻璃材质,其具有正屈折力,且其物侧面342为凸面,其像侧面344为凸面,并皆为非球面,所述的第四透镜340其像侧面344具有一个反曲点。

所述的红外线滤光片370为玻璃材质,其设置于第四透镜340及成像面380间,且不影响光学成像系统的焦距。

请配合参照下列表五以及表六。

表五、第三实施例的透镜数据

表六、第三实施例的非球面系数

第三实施例中,非球面的曲线方程式表示如第一实施例的形式。此外,下表参数的定义皆与第一实施例相同,在此不加以赘述。

依据表五及表六可得到下列条件式数値:

依据表五及表六可得到下列条件式数値:

依据表五及表六可得到轮廓曲线长度相关的数値:

第四实施例

如图10图至图12所示,其中图10表示本发明第四实施例提供的一种光学成像系统的示意图,图11中由左至右依序为第四实施例提供的光学成像系统的球差、像散及光学畸变曲线图。图12为第四实施例的光学成像系统的子午面光扇以及弧矢面光扇,最长工作波长以及最短工作波长通过光圈边缘于0.7视场处的横向像差图。由图10图可知,光学成像系统40由物侧至像侧依序包含第一透镜410、光圈400、第二透镜420、第三透镜430、第四透镜440、红外线滤光片470、成像面480以及影像感测组件490。

所述的第一透镜410为玻璃材质,其具有负屈折力,且其物侧面412为凸面,其像侧面414为凹面,并皆为球面。

所述的第二透镜420为玻璃材质,其具有正屈折力,且其物侧面422为凸面,其像侧面424为凸面,并皆为球面。

所述的第三透镜430为玻璃材质,其具有负屈折力,且其物侧面432为凹面,其像侧面434为凹面,并皆为球面。

所述的第四透镜440为玻璃材质,其具有正屈折力,且其物侧面442为凸面,其像侧面444为凸面,并皆为球面。

所述的红外线滤光片470为玻璃材质,其设置于第四透镜440及成像面480间,且不影响光学成像系统的焦距。

请配合参照下列表七以及表八。

表七、第四实施例的透镜数据

表八、第四实施例的非球面系数

第四实施例中,非球面的曲线方程式表示如第一实施例的形式。此外,下表参数的定义皆与第一实施例相同,在此不加以赘述。

依据表七及表八可得到下列条件式数値:

依据表七及表八可得到下列条件式数値:

依据表七及表八可得到轮廓曲线长度相关的数値:

第五实施例

如图13图至图15所示,其中图13表示本发明第五实施例提供的一种光学成像系统的示意图,图14中由左至右依序为第五实施例提供的光学成像系统的球差、像散及光学畸变曲线图。图15为第五实施例的光学成像系统的子午面光扇以及弧矢面光扇,最长工作波长以及最短工作波长通过光圈边缘于0.7视场处的横向像差图。由图13可知,光学成像系统50由物侧至像侧依序包含第一透镜510、光圈500、第二透镜520、第三透镜530、第四透镜540、红外线滤光片570、成像面580以及影像感测组件590。

所述的第一透镜510为玻璃材质,其具有负屈折力,且其物侧面512为凸面,其像侧面514为凹面,并皆为非球面。

所述的第二透镜520为玻璃材质,其具有正屈折力,且其物侧面522为凸面,其像侧面524为凹面,并皆为非球面,其物侧面522具有一反曲点。

所述的第三透镜530为玻璃材质,其具有正屈折力,且其物侧面532为凸面,其像侧面534为凸面,并皆为非球面。

所述的第四透镜540为玻璃材质,其具有负屈折力,且其物侧面542为凸面,其像侧面544为凸面,并皆为非球面,所述的第四透镜540像侧面544以及像侧面544均具有一个反曲点。

所述的红外线滤光片570为玻璃材质,其设置于第四透镜540及成像面580间,且不影响光学成像系统的焦距。

请配合参照下列表九以及表十。

表九、第五实施例的透镜数据

表十、第五实施例的非球面系数

第五实施例中,非球面的曲线方程式表示如第一实施例的形式。此外,下表参数的定义皆与第一实施例相同,在此不加以赘述。

依据表九及表十可得到下列条件式数値:

依据表九及表十可得到下列条件式数値:

依据表九及表十可得到轮廓曲线长度相关的数値:

第六实施例

如图16图至图18所示,其中图16表示本发明第六实施例提供的一种光学成像系统的示意图,图17中由左至右依序为第六实施例提供的光学成像系统的球差、像散及光学畸变曲线图。图18为第六实施例的光学成像系统的子午面光扇以及弧矢面光扇,最长工作波长以及最短工作波长通过光圈边缘于0.7视场处的横向像差图。由图16图可知,光学成像系统60由物侧至像侧依序包含第一透镜610、光圈600、第二透镜620、第三透镜630、第四透镜640、红外线滤光片670、成像面680以及影像感测组件690。

所述的第一透镜610为玻璃材质,其具有负屈折力,且其物侧面612为凸面,其像侧面614为凹面,并皆为球面。

所述的第二透镜620为玻璃材质,其具有正屈折力,且其物侧面622为凸面,其像侧面624为凹面,并皆为球面。

所述的第三透镜630为玻璃材质,其具有负屈折力,且其物侧面632为凸面,其像侧面634为凸面,并皆为球面。

所述的第四透镜640为玻璃材质,其具有正屈折力,且其物侧面642为凸面,其像侧面644为凹面,并皆为球面。

所述的红外线滤光片670为玻璃材质,其设置于第四透镜640及成像面680间且不影响光学成像系统的焦距。

请配合参照下列表十一以及表十二。

表十一、第六实施例的透镜数据

表十二、第六实施例的非球面系数

第六实施例中,非球面的曲线方程式表示如第一实施例的形式。此外,下表参数的定义皆与第一实施例相同,在此不加以赘述。

依据表十一及表十二可得到下列条件式数値:

依据表十一及表十二可得到下列条件式数値:

依据表十一及表十二可得到轮廓曲线长度相关的数値:

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍,但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后,对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此,本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

相关技术
  • 校准数字光学成像系统的方法、校正数字光学成像系统中像差的方法及数字光学成像系统
  • 光学成像系统及具有该光学成像系统的光学检测系统
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06120113099246