CN102841432B

CN102841432B - 影像拾取光学系统

Info

Publication number: CN102841432B
Application number: CN201110340942.0A
Authority: CN
Inventors: 黄歆璇
Original assignee: Largan Precision Co Ltd
Current assignee: Largan Precision Co Ltd
Priority date: 2011-06-20
Filing date: 2011-11-02
Publication date: 2014-10-29
Anticipated expiration: 2031-11-02
Also published as: US20210149163A1; US20120188654A1; CN102841432A; CN104076488A; CN104076487B; US9110279B2; TWI435138B; US10209490B2; CN104111516A; US20140111873A1; US9519122B2; US20150370045A1; US20160178873A1; US20150331225A1; US20170371134A1; US10261289B2; CN104101984B; US20160178872A1; US9606331B2; CN104111516B

Abstract

一种影像拾取光学系统，其由物侧至像侧依序包含沿着光轴排列的：具有正屈折力的第一透镜，其物侧光学面为凸面；具有屈折力的第二透镜；具有屈折力的第三透镜；具有屈折力的第四透镜；具有屈折力的第五透镜；以及具有屈折力的第六透镜，由塑料材质所制成，其像侧光学面为凹面，其两侧光学面皆为非球面，且其像侧光学面设有至少一反曲点；所述影像拾取光学系统满足特定的条件。藉此，本发明除具有良好的像差修正，还可减小影像拾取光学系统的总长，以应用于相机、手机相机等良好摄像目的的使用需求。

Description

影像拾取光学系统

技术领域

本发明涉及一种影像拾取光学系统；特别是涉及一种由六片透镜所构成的全长短且成像质量良好的影像拾取光学系统，以应用于电子产品上。

背景技术

在数字相机(Digital Still Camera)、移动电话镜头(Mobile Phone Camera)等小型电子设备上常装设有影像拾取光学系统，用以对物体进行摄像，而影像拾取光学系统发展的主要趋势为朝向小型化、低成本，但同时也希望能达到具有良好的像差修正能力，具有高分辨率、高成像质量的影像拾取光学系统。

在小型电子产品的影像拾取光学系统中，公知的有二镜片式、三镜片式、四镜片式、五镜片式及六镜片式以上的不同设计，然而从成像质量考虑，四镜片式、五镜片式及六镜片式影像拾取光学系统在像差修正、光学传递函数MTF(Modulation Transfer Function)性能上较具优势；其中，又以六镜片式比五镜片式及四镜片式的分辨率更高，适用于高质量、高画素(pixel)要求的电子产品。

在各种小型化的六镜片式固定焦距的影像拾取光学系统设计中，公知技术是以不同的正或负屈光度组合；如美国公开号US5,682,269、US5,513,046是采用一组迭合的透镜，如美国专利US7,564,634系使用负屈折力的第一透镜与正屈折力的第二透镜相互搭配，以缩短光学系统的全长。

在小型数字相机、网络相机、移动电话镜头等产品中，其影像拾取光学系统大多要求小型化、焦距短、像差调整良好。其中，在六镜片式的固定焦距影像拾取光学系统中，为增加视角的幅度以缩短全长，经常采用正屈折力的第六透镜，如美国专利US7,701,649、US4,389,099、US4,550,987等，以趋向于良好的像差修正，但影像拾取光学系统的全长仍难符合小型电子设备的使用。另外，为避免过强的正屈折力所造成的像差，如美国专利US3,997,248则采用负屈折力的第五透镜与正屈折力的第六透镜配置，藉以调配影像拾取光学系统的屈折力与后焦距。这些公知的设计必须增加影像拾取光学系统的后焦距，以致于难以缩短影像拾取光学系统的全长。

为此，本发明提出更实用性的设计，利用六个透镜的屈折力、凸面与凹面的组合，可缩短影像拾取光学系统。其中，第五透镜与第六透镜分别具有正屈折力与负屈折力，如此互补之组合可具有望远效果，并有利于缩短后焦，更可有效缩短影像拾取光学系统的总长度外，进一步可提高成像质量，以应用于小型的电子产品上。

发明内容

本发明主要目的是提供一种影像拾取光学系统，其由物侧至像侧依次包括沿着光轴排列的：第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜及第六透镜；其中，第一透镜具有正屈折力，其物侧光学面为凸面；第二透镜具有屈折力；第三透镜具有屈折力；第四透镜具有屈折力；第五透镜具有屈折力；具有屈折力的第六透镜，由塑料材质所制成，其像侧光学面为凹面，其物侧光学面与像侧光学面皆为非球面，且其像侧光学面设有至少一反曲点；影像拾取光学系统满足下列关系式：

1.8＜|f/f₅|+|f/f₆|＜3.5 (1)

其中，f为影像拾取光学系统的焦距，f₅为第五透镜的焦距，f₆为第六透镜的焦距。

另一方面，本发明提供一种影像拾取光学系统，如前所述，影像拾取光学系统中至少三枚透镜可为塑料材质所制成；另可包含光圈及设置于成像面上的影像感测组件，以供被摄物成像；其中，第二透镜可具有负屈折力，其像侧光学面可为凹面；第五透镜可具有正屈折力；第六透镜可具有负屈折力，其物侧光学面可为凹面；除满足式(1)外并进一步满足下列关系式之一或其组合：

0.7＜S_D/T_D＜1.2 (2)

0.2＜(CT₃+CT₄+CT₅)/f＜0.4 (3)

TTL/ImgH＜2.1 (4)

0＜(R₇-R₈)/(R₇+R₈)＜0.6 (5)

0＜(R₃+R₄)/(R₃-R₄)＜1.5 (6)

进一步地，

2.0＜|f/f₅|+|f/f₆|＜3.2 (7)

其中，S_D为光圈至第六透镜的像侧光学面在光轴上的距离，T_D为第一透镜的物侧光学面至第六透镜的像侧光学面在光轴上的距离，CT₃为第三透镜在光轴上的厚度，CT₄为第四透镜在光轴上的厚度，CT₅为第五透镜在光轴上的厚度，TTL为第一透镜的物侧光学面至成像面在光轴上的距离，ImgH为影像感测组件有效感测区域对角线长的一半，R₃为第二透镜的物侧光学面在近轴上的曲率半径，R₄为第二透镜的像侧光学面在近轴上的曲率半径，R₇为第四透镜的物侧光学面在近轴上的曲率半径，R₈为第四透镜的像侧光学面在近轴上的曲率半径，f为影像拾取光学系统的焦距，f₅为第五透镜的焦距，f₆为第六透镜的焦距。

再一方面，本发明提供一种影像拾取光学系统，如前所述，其中，第二透镜可具有负屈折力，其像侧光学面可为凹面；第五透镜可具有正屈折力；第六透镜可具有负屈折力，其物侧光学面可为凹面；除满足式(1)外并进一步满足下列关系式之一或其组合：

0.1＜Y_C/f＜0.8 (12)

0.2＜R₁₂/f＜1.2 (13)

0.03＜T₁₂/T₂₃＜0.3 (14)

其中，Y_C为如下所述的切点与光轴的垂直距离，所述切点是第六透镜的像侧光学面上的垂直于光轴的切线的切点且所述切点不位于光轴上(请参阅图7)，f为影像拾取光学系统之焦距，R₁₂为第六透镜之像侧光学面在近轴上的曲率半径，T₁₂为第一透镜的像侧光学面至第二透镜的物侧光学面在光轴上的距离，T₂₃为第二透镜的像侧光学面至第三透镜的物侧光学面在光轴上的距离。

又一方面，本发明提供一种影像拾取光学系统，如前所述，另可包含设置于成像面上的影像感测组件，以供被摄物成像；其中，第二透镜可具有负屈折力，其像侧光学面可为凹面；第四透镜的物侧光学面可为凹面、像侧光学面可为凸面；第五透镜的物侧光学面可为凹面、像侧光学面可为凸面；第六透镜可具有负屈折力，其物侧光学面可为凹面；除满足式(1)外并进一步满足下列关系式之一或其组合：

1.0＜f/f₁＜2.0 (8)

25＜v₁-v₂＜40 (9)

-0.2＜(R₁₁+R₁₂)/(R₁₁-R₁₂)＜0.9 (10)

3.7mm＜TTL＜6.5mm (11)

TTL/ImgH＜2.1 (4)

其中，f为影像拾取光学系统的焦距，f₁为第一透镜的焦距，v₁为第一透镜的色散系数，v₂为第二透镜的色散系数，R₁₁为第六透镜的物侧光学面在近轴上的曲率半径，R₁₂为第六透镜的像侧光学面在近轴上的曲率半径，TTL为第一透镜的物侧光学面至成像面在光轴上的距离，ImgH为影像感测组件有效感测区域对角线长的一半。

本发明另一个主要目的是提供一种影像拾取光学系统，其由物侧至像侧依序包括沿着光轴排列的：第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜及第六透镜；其中，第一透镜具有正屈折力，其物侧光学面为凸面；第二透镜具有屈折力；第三透镜具有屈折力；第四透镜具有屈折力；第五透镜具有屈折力；具有屈折力的第六透镜，由塑料材质所制成，其像侧光学面为凹面，其物侧光学面与像侧光学面皆为非球面，且其像侧光学面设有至少一反曲点；影像拾取光学系统并满足下列关系式：

1.8＜|f/f₅|+|f/f₆|＜3.5 (1)

0.1＜Y_C/f＜0.8 (12)

其中，f为影像拾取光学系统的焦距，f₅为第五透镜的焦距，f₆为第六透镜的焦距，Y_C为如下所述的切点与光轴的垂直距离，所述切点属于第六透镜的像侧光学面上的垂直于光轴的切线且所述切点不位于光轴上。

另一方面，本发明提供一种影像拾取光学系统，如前所述，另可包含成像面；其中，第二透镜的像侧光学面可为凹面；第四透镜的物侧光学面可为凹面、像侧光学面可为凸面；第五透镜的物侧光学面可为凹面、像侧光学面可为凸面；第六透镜的物侧光学面可为凹面；除满足式(1)及式(12)外还进一步满足下列关系式：

3.7mm＜TTL＜6.5mm (11)

TTL为第一透镜的物侧光学面至成像面在光轴上的距离。

本发明藉由上述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜与第六透镜，在光轴上以适当的间距组合配置，可在较大的场视角下，具有良好的像差修正与具有优势的光学传递函数MTF(Modulation TransferFunction)。

本发明影像拾取光学系统中，第一透镜具有正屈折力，提供系统所需的大部分屈折力，有助于缩短影像拾取光学系统的总长度，第二透镜具有负屈折力，可有效地对具有正屈折力的透镜所产生的像差做补正、修正系统的佩兹伐和数(Petzval Sum)，使周边像面变得更平。当第二透镜的像侧光学面为凹面时，可适当依面形调整第二透镜的负屈折力强度，对于修正系统像差有良好功效。再者，物侧光学面为凹面且像侧光学面为凸面的新月形第四透镜与第五透镜可有助于修正像散，且若像侧面的周边位置的曲率比中心位置的曲率大，有利于压制系统周边光线入射于感光组件上的角度，有助于提升影像感测组件的感光的灵敏性；藉由第五透镜的正屈折力与具有负屈折力的第六透镜的互补配置，可产生望远效果，亦有利于缩短后焦距以减少总长。

又本发明影像拾取光学系统中，光圈的配置，可使影像拾取光学系统的出射瞳(exit pupil)与成像面产生较长的距离，影像可采用直接入射的方式由影像感测组件接收，除避免暗角发生外，如此即为像侧的远心(telecentric)效果；通常远心效果可提高成像面的亮度，可增加影像感测组件的CCD或CMOS接收影像的效率。

本发明的影像拾取光学系统中，正屈折力的第一透镜、负屈折力的第二透镜与正或负屈折力的第三透镜及第四透镜的组合，且正屈折力的第五透镜与负屈折力的第六透镜互相补偿，可有效减少影像拾取光学系统的全长，使在相同的全长下可获得更大的影像感测组件的有效像素的范围；或换言之，在相同的影像感测组件有效像素的范围，可设计出较短的影像拾取光学系统。

若在第六透镜设置有反曲点，可引导射出第六透镜边缘的影像光线的角度，使离轴视场的影像光线的角度引导至影像感测组件，由影像感测组件所接收。再者藉由影像拾取光学系统包含至少三枚透镜可为塑料材料所制成，有利于制造及降低成本。

附图说明

图1A是本发明第一实施例的影像拾取光学系统的示意图；

图1B是本发明第一实施例的像差曲线图；

图2A是本发明第二实施例的影像拾取光学系统的示意图；

图2B是本发明第二实施例的像差曲线图；

图3A是本发明第三实施例的影像拾取光学系统的示意图；

图3B是本发明第三实施例的像差曲线图；

图4A是本发明第四实施例的影像拾取光学系统的示意图；

图4B是本发明第四实施例的像差曲线图；

图5A是本发明第五实施例的影像拾取光学系统的示意图；

图5B是本发明第五实施例的像差曲线图；

图6A是本发明第六实施例的影像拾取光学系统示意图；

图6B是本发明第六实施例的像差曲线图；以及

图7是本发明Y_C的示意图。

【主要组件符号说明】

100、200、300、400、500、600：光圈

110、210、310、410、510、610：第一透镜

111、211、311、411、511、611：第一透镜的物侧光学面

112、212、312、412、512、612：第一透镜的像侧光学面

120、220、320、420、520、620：第二透镜

121、221、321、421、521、621：第二透镜的物侧光学面

122、222、322、422、522、622：第二透镜的像侧光学面

130、230、330、430、530、630：第三透镜

131、231、331、431、531、631：第三透镜的物侧光学面

132、232、332、432、532、632：第三透镜的像侧光学面

140、240、340、440、540、640：第四透镜

141、241、341、441、541、641：第四透镜的物侧光学面

142、242、342、442、542、642：第四透镜的像侧光学面

150、250、350、450、550、650：第五透镜

151、251、351、451、551、651：第五透镜的物侧光学面

152、252、352、452、552、652：第五透镜的像侧光学面

160、260、360、460、560、660：第六透镜

161、261、361、461、561、661：第六透镜的物侧光学面

162、262、362、462、562、662：第六透镜的像侧光学面

170、270、370、470、570、670：红外线滤除滤光片

180、280、380、480、580、680：成像面

190、290、390、490、590、690：影像感测组件

f：影像拾取光学系统的焦距

f₁：第一透镜的焦距

f₅：第五透镜的焦距

f₆：第六透镜的焦距

CT₃：第三透镜在光轴上的厚度

CT₄：第四透镜在光轴上的厚度

CT₅：第五透镜在光轴上的厚度

R₃：第二透镜的物侧光学面在近轴上的曲率半径

R₄：第二透镜的像侧光学面在近轴上的曲率半径

R₇：第四透镜的物侧光学面在近轴上的曲率半径

R₈：第四透镜的像侧光学面在近轴上的曲率半径

R₁₁：第六透镜的物侧光学面在近轴上的曲率半径

R₁₂：第六透镜的像侧光学面在近轴上的曲率半径

T₁₂：第一透镜的像侧光学面至第二透镜的物侧光学面在光轴上的距离

T₂₃：第二透镜的像侧光学面至第三透镜的物侧光学面在光轴上的距离

v₁：第一透镜的色散系数

v₂：第二透镜的色散系数

Y_C：其为如下所述的切点与光轴的垂直距离，所述切点是第六透镜的像侧光学面上的垂直于光轴的切线的切点且所述切点不位于光轴上

S_D：由光圈至第六透镜的像侧光学面在光轴上的距离

T_D：由第一透镜的物侧光学面至第六透镜的像侧光学面在光轴上的距离

TTL：第一透镜的物侧光学面至成像面在光轴上的距离

ImgH：影像感测组件有效感测区域对角线长的一半

Fno：光圈值

HFOV：最大场视角的一半

具体实施方式

本发明提供一种影像拾取光学系统，请参阅图1A，影像拾取光学系统其沿着光轴排列由物侧至像侧依序包含：第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150及第六透镜160；其中，第一透镜110具有正屈折力，其物侧光学面111为凸面；第二透镜120具有屈折力；第三透镜130具有屈折力；第四透镜140具有屈折力；第五透镜150具有屈折力；具有屈折力的第六透镜160，由塑料材质所制成，其像侧光学面162为凹面，其物侧光学面161与像侧光学面162皆为非球面，且其像侧光学面162设有至少一反曲点。影像拾取光学系统另包含光圈100与红外线滤除滤光片170，光圈100设置于第一透镜110与第二透镜120之间，为中置光圈；红外线滤除滤光片170设置于第六透镜160与成像面180之间，通常为平板光学材料制成，不影响本发明影像拾取光学系统的焦距。影像拾取光学系统还包含影像感测组件190，其设置于成像面180上，可将被摄物成像。第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150及第六透镜160的非球面光学面的方程式(Aspherical Surface Formula)为式(15)所构成，

X (Y) = \frac{(Y^{2} / R)}{1 + \sqrt{(1 - {(1 + K) (Y / R)}^{2})}} + \underset{i}{Σ} (A_{i}) \cdot (Y^{'}) - - - (15)

其中，

X：非球面上距离光轴为Y的点，其与相切于非球面光轴上的顶点的切面的相对高度；

Y：非球面曲线上的点与光轴的距离；

R：曲率半径；

K：锥面系数；以及

A_i：第i阶非球面系数。

在本发明的影像拾取光学系统中，第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140及第五透镜150的光学面可设置球面或非球面，若使用非球面的光学面，则可藉由光学面的曲率半径改变其屈折力，用以消减像差，进而缩减影像拾取光学系统透镜使用的数目，可以有效降低影像拾取光学系统的总长度。透镜的材质可为玻璃或塑料，若透镜的材质为玻璃，可以增加影像拾取光学系统屈折力配置的自由度，若透镜材质为塑料，可以有效降低生产成本。由此，本发明的影像拾取光学系统藉由前述的第一透镜110、第二透镜120、第三透镜130、第四透镜140、第五透镜150及第六透镜160配置，满足关系式：式(1)。

本发明的影像拾取光学系统中，主要的正屈折力由第一透镜110与第五透镜150所提供，当满足式(1)时，即限制第五透镜150的焦距f₅、第六透镜160的焦距f₆与影像拾取光学系统的焦距f间的比值，可以有效分配影像拾取光学系统中第五透镜150所需的屈折力，可降低系统对于误差的敏感度与提供系统所需的适当正屈折力。同时，调整适宜的第六透镜160的屈折力，可与第五透镜150的屈折力互补，产生远心特性可有利于缩短后焦以减少总长，以达到影像拾取光学系统小型化之目的。

当限制第一透镜110的焦距f₁与影像拾取光学系统的焦距f的比值(式(8))时，为适当调配第一透镜110的正屈折力，进而可调整系统焦距长度，以适当缩短总长。当满足式(13)时，由于第六透镜160的像侧光学面162为凹面，可使系统的主点远离成像面180，有利于缩短系统的光学总长度，以促进镜头的小型化。

当满足式(4)时，可有效减少影像拾取光学系统的全长，使在相同的全长下可获得更大的影像感测组件有效像素的范围。同样地，当满足式(2)时，可藉由调配适当光圈位置与第一透镜110至第六透镜160的距离，以缩短影像拾取光学系统的长度。当限制影像拾取光学系统全长的值(式(11))时，可使系统有适当的总长，若总长过短，则各透镜的厚度需设计为较薄，使得透镜制作良率偏低，且也可能使得组装变得困难。

再者，当满足式(3)时，在单位长度的影像拾取光学系统的焦距f下，可适当调整第三透镜130、第四透镜140及第五透镜150的厚度，有利于降低影像拾取光学系统的全长，并有利于制程上的良率提升。当限制第一透镜110的像侧光学面112至第二透镜120的物侧光学面121在光轴上的距离T₁₂以及第二透镜120的像侧光学面122与第三透镜130的物侧光学面131间在光轴上的距离T₂₃比值(式(14))，可使光线通过第一透镜110与空气间隙进入第三透镜130的折射角度为适当的角度，以减少全长。

当限制第六透镜160的物侧光学面161的曲率半径R₁₁与像侧光学面162的曲率半径R₁₂时(式(10))，可限制第六透镜160的面形变化，除有助于系统像差的补正，并有利于调配第六透镜160的屈折力，以与第五透镜150的正屈折力互补，组成望远的配置。再者，第四透镜140的像侧光学面142为凸面，当限制其物侧光学面141与像侧光学面142的曲率半径的比值(式(5))时，有助于调配第四透镜140使其具有适当的屈折力，可降低系统对于误差的敏感度，可利于制造，以提高良率与节省生产成本，且物侧光学面141为凹面与像侧光学面142为凸面的新月形第四透镜140具有修正像散的功能；同样的，当满足式(6)时，即限制第二透镜120的面形变化，可有利于具有负屈折力的第二透镜120的修正像差功能。

当满足式(9)时，使第一透镜110的色散系数(Abbe number)v₁与第二透镜120的色散系数(Abbe number)v₂的差值于适当范围，可以有效修正第一透镜110与第二透镜120产生的色差，并可增加第二透镜120的色差补偿能力；当限制第六透镜160的如括号中所述的切点与光轴的垂直距离Y_C与影像拾取光学系统的焦距f的比值(式(12))时(所述切点是第六透镜160的像侧光学面162上的垂直于光轴的切线的切点且所述切点不位于光轴上)，可使第六透镜160于近轴上负屈折力的范围相对较大，可加强近轴处的像差修正，并调整适当影像拾取光学系统的后焦距，有利于缩短系统总长。

本发明影像拾取光学系统将藉由以下具体实施例配合附图予以详细说明。

<第一实施例>

本发明第一实施例的影像拾取光学系统示意图请参阅图1A，第一实施例的像差曲线请参阅第1B图。第一实施例的影像拾取光学系统主要由六片透镜、光圈100及红外线滤除滤光片170构成；在光轴上，由物侧至像侧依序包含：具有正屈折力的第一透镜110，为塑料材质所制成，其物侧光学面111为凸面、其像侧光学面112为凸面，其物侧光学面111及像侧光学面112皆为非球面；光圈100；具有负屈折力的第二透镜120，为塑料材质所制成，其物侧光学面121为凹面、其像侧光学面122为凹面，其物侧光学面121及像侧光学面122皆为非球面；具有负屈折力的第三透镜130，为塑料材质所制成，其物侧光学面131为凹面、其像侧光学面132为凹面，其物侧光学面131与像侧光学面132皆为非球面；具有正屈折力的第四透镜140，为塑料材质制成，其物侧光学面141为凹面、其像侧光学面142为凸面，其物侧光学面141与像侧光学面142皆为非球面；具有正屈折力的第五透镜150，为塑料材质所制成，其物侧光学面151为凹面、其像侧光学面152为凸面，其物侧光学面151与像侧光学面152皆为非球面；具有负屈折力的第六透镜160，为塑料材质所制成，其物侧光学面161为凹面、其像侧光学面162为凹面，其物侧光学面161与像侧光学面162皆为非球面，且其像侧光学面162设有至少一反曲点；玻璃材质制成的红外线滤除滤光片(IR-filter)170为平板玻璃，用以调整成像的光线之可通过波长区段；以及设置于成像面180上的影像感测组件190；经由六片透镜、光圈100及红外线滤除滤光片170的组合，可使被摄物在影像感测组件190上成像。

表一、本实施例的光学数据

本实施例的光学数据如上表一所示，其中，第一透镜110至第六透镜160的物侧光学面与像侧光学面均使用式(15)的非球面方程式所构成，其非球面系数如下表二所示：

表二、本实施例的非球面系数

光学面

1

2

4

5

6

7

k＝

-6.27005E+00

2.40641E+01

3.46380E+01

-2.88534E+01

-1.00000E+00

-5.00000E+01

A4＝

2.22067E-01

-8.91882E-03

1.11985E-02

-5.37315E-03

-3.07329E-01

-1.89409E-01

A6＝

-2.08448E-01

4.56934E-02

4.37210E-02

6.53337E-02

-1.28671E-01

-4.07177E-02

A8＝

2.21344E-01

-2.30625E-01

2.77223E-01

1.29841E-01

3.77004E-01

1.31926E-01

A10＝

-1.83460E-01

4.05257E-01

-9.77124E-01

-3.51259E-01

-4.49629E-01

-6.72614E-02

A12＝

-1.77376E-03

-5.65290E-01

1.42246E+00

4.58371E-01

3.49487E-01

2.99300E-02

A14＝

-2.07420E-02

3.20599E-01

-6.98996E-01

-1.14116E-01

光学面

8

9

10

11

12

13

k＝

3.45410E+00

-6.84920E-01

9.45035E-01

-4.86064E+00

-4.38056E+00

-1.00945E+01

A4＝

5.69545E-02

1.13192E-02

8.60026E-03

-1.17314E-01

-1.05554E-02

-5.91758E-02

A6＝

8.04410E-02

1.69639E-02

-5.77304E-03

1.53311E-01

-2.53017E-02

1.89675E-02

A8＝

-2.04985E-01

9.48472E-03

-1.63354E-03

-1.37395E-01

1.24249E-02

-7.02892E-03

A10＝

2.92427E-01

4.45615E-03

3.46661E-03

6.89020E-02

-9.37668E-04

1.64788E-03

A12＝

-1.80316E-01

-1.48374E-02

-1.68168E-04

-2.21901E-04

A14＝

4.37798E-02

8.72278E-04

1.06644E-05

1.26521E-05

参见表一及图1B，本实施例的影像拾取光学系统中，影像拾取光学系统的焦距f＝3.91(毫米)，构成的整体的光圈值(f-number)Fno＝2.80，最大场视角的一半HFOV＝35.5°；本实施例各光学数据经计算推导后，可满足相关关系式，如下表三，相关符号如前所述，此不再赘述：

表三、本实施例满足相关关系式的数据

由表一的光学数据及由图1B的像差曲线图可知，藉由本发明的影像拾取光学系统的本实施例，对于球差(longitudinal spherical aberration)、像散(astigmatic field curving)与歪曲(distortion)有良好的补偿效果。

<第二实施例>

本发明第二实施例的影像拾取光学系统示意图请参阅图2A，第二实施例的像差曲线请参阅图2B。第二实施例的影像拾取光学系统主要由六片透镜、光圈200及红外线滤除滤光片270所构成的影像拾取光学系统；在光轴上，由物侧至像侧依序包含：具有正屈折力的第一透镜210，为塑料材质所制成，其物侧光学面211为凸面、其像侧光学面212为凸面，其物侧光学面211及像侧光学面212皆为非球面；光圈200；具有负屈折力的第二透镜220，为塑料材质所制成，其物侧光学面221为凹面、其像侧光学面222为凹面，其物侧光学面221及像侧光学面222皆为非球面；具有正屈折力的第三透镜230，为塑料材质所制成，其物侧光学面231为凸面、其像侧光学面232为凹面，其物侧光学面231与像侧光学面232皆为非球面；具有正屈折力的第四透镜240，为塑料材质所制成，其物侧光学面241为凹面、其像侧光学面242为凸面，其物侧光学面241与像侧光学面242皆为非球面；具有正屈折力的第五透镜250，为塑料材质所制成，其物侧光学面251为凹面、其像侧光学面252为凸面，其物侧光学面251与像侧光学面252皆为非球面；具有负屈折力的第六透镜260，为塑料材质所制成，其物侧光学面261为凹面、其像侧光学面262为凹面，其物侧光学面261与像侧光学面262皆为非球面，且其像侧光学面262设有至少一反曲点；玻璃材质制成的红外线滤除滤光片(IR-filter)270为平板玻璃，用以调整成像的光线的可通过波长区段；以及设置于成像面280上的影像感测组件290；经由六片透镜、光圈200及红外线滤除滤光片270的组合，可将被摄物在影像感测组件290上成像。

表四、本实施例的光学数据

本实施例的光学数据如上表四所示，其中，第一透镜210至第六透镜260的物侧光学面与像侧光学面均使用式(15)的非球面方程式所构成，其非球面系数如下表五所示：

表五、本实施例的非球面系数

参见表四及图2B，本实施例的影像拾取光学系统中，影像拾取光学系统的焦距f＝4.25(毫米)，构成的整体的光圈值(f-number)Fno＝2.80，最大场视角的一半HFOV＝33.5°；本实施例的各光学数据经计算推导后，可满足相关关系式，如下表六，相关符号如前所述，此不再赘述：

表六、本实施例满足相关关系式的数据

由表四的光学数据及由图2B的像差曲线图可知，藉由本发明的影像拾取光学系统的本实施例，对于球差、像散与歪曲有良好的补偿效果。

<第三实施例>

本发明第三实施例的影像拾取光学系统示意图请参阅图3A，第三实施例的像差曲线请参阅图3B。第三实施例的影像拾取光学系统主要由六片透镜、光圈300及红外线滤除滤光片370所构成；在光轴上，由物侧至像侧依序包含：光圈300；具有正屈折力的第一透镜310，为塑料材质所制成，其物侧光学面311为凸面、其像侧光学面312为凹面，其物侧光学面311及像侧光学面312皆为非球面；具有负屈折力的第二透镜320，为塑料材质所制成，其物侧光学面321为凸面、其像侧光学面322为凹面，其物侧光学面321及像侧光学面322皆为非球面；具有负屈折力的第三透镜330，为塑料材质所制成，其物侧光学面331为凹面、其像侧光学面332为凸面，其物侧光学面331与像侧光学面332皆为非球面；具有正屈折力的第四透镜340，为塑料材质所制成，其物侧光学面341为凹面、其像侧光学面342为凸面，其物侧光学面341与像侧光学面342皆为非球面；具有正屈折力的第五透镜350，为塑料材质所制成，其物侧光学面351为凹面、其像侧光学面352为凸面，其物侧光学面351与像侧光学面352皆为非球面；具有负屈折力的第六透镜360，为塑料材质所制成，其物侧光学面361为凸面、其像侧光学面362为凹面，其物侧光学面361与像侧光学面362皆为非球面，且其像侧光学面362设有至少一反曲点；玻璃材质制成的红外线滤除滤光片(IR-filter)370为平板玻璃，用以调整成像的光线的可通过波长区段；以及设置于成像面380上的影像感测组件390；经由六片透镜、光圈300及红外线滤除滤光片370的组合，可使被摄物在影像感测组件390上成像。

表七、本实施例的光学数据

本实施例的光学数据如上表七所示，其中，第一透镜310至第六透镜360的物侧光学面与像侧光学面均使用式(15)的非球面方程式所构成，其非球面系数如下表八所示：

表八、本实施例的非球面系数

参见表七及图3B，本实施例的影像拾取光学系统中，影像拾取光学系统的焦距f＝3.88(毫米)，构成的整体的光圈值(f-number)Fno＝2.80，最大场视角的一半HFOV＝35.6°；本实施例各光学数据经计算推导后，可满足相关关系式，如下表九，相关符号如前所述，此不再赘述：

表九、本实施例满足相关关系式的数据

由表七的光学数据及由图3B的像差曲线图可知，藉由本发明的影像拾取光学系统的本实施例，对于球差、像散与歪曲有良好的补偿效果。

<第四实施例>

本发明第四实施例的影像拾取光学系统示意图请参阅图4A，第四实施例的像差曲线请参阅图4B。第四实施例的影像拾取光学系统主要由六片透镜、光圈400及红外线滤除滤光片470所构成；在光轴上，由物侧至像侧依序包含：具有正屈折力的第一透镜410，为塑料材质所制成，其物侧光学面411为凸面、其像侧光学面412为凹面，其物侧光学面411及像侧光学面412皆为非球面；光圈400；具有负屈折力的第二透镜420，为塑料材质所制成，其物侧光学面421为凹面、其像侧光学面422为凹面，其物侧光学面421及像侧光学面422皆为非球面；具有负屈折力的第三透镜430，为塑料材质所制成，其物侧光学面431为凹面、其像侧光学面432为凹面，其物侧光学面431与像侧光学面432皆为非球面；具有正屈折力的第四透镜440，为塑料材质所制成，其物侧光学面441为凹面、其像侧光学面442为凸面，其物侧光学面441与像侧光学面442皆为非球面；具有正屈折力的第五透镜450，为塑料材质所制成，其物侧光学面451为凸面、其像侧光学面452为凸面，其物侧光学面451与像侧光学面452皆为非球面；具有负屈折力的第六透镜460，为塑料材质所制成，其物侧光学面461为凹面、其像侧光学面462为凹面，其物侧光学面461与像侧光学面462皆为非球面，且其像侧光学面462设有至少一反曲点；玻璃材质制成的红外线滤除滤光片(IR-filter)470为平板玻璃，用以调整成像的光线的可通过波长区段；以及设置于成像面480上的影像感测组件490；经由六片透镜、光圈400及红外线滤除滤光片470的组合，可使被摄物在影像感测组件490上成像。

表十、本实施例的光学数据

本实施例的光学数据如上表十所示，其中，第一透镜410至第六透镜460的物侧光学面与像侧光学面均使用式(15)的非球面方程式所构成，其非球面系数如下表十一所示：

表十一、本实施例的非球面系数

参见表十及图4B，本实施例的影像拾取光学系统中，影像拾取光学系统的焦距f＝4.22(毫米)，构成的整体的光圈值(f-number)Fno＝2.80，最大场视角的一半HFOV＝33.5°；本实施例的各光学数据经计算推导后，可满足相关关系式，如下表十二，相关符号如前所述，在此不再赘述：

表十二、本实施例满足相关关系式之数据

由表十的光学数据及由图4B的像差曲线图可知，藉由本发明的影像拾取光学系统的本实施例，对于球差、像散与歪曲有良好的补偿效果。

<第五实施例>

本发明第五实施例的影像拾取光学系统示意图请参阅图5A，第五实施例的像差曲线请参阅图5B。第五实施例的影像拾取光学系统主要由六片透镜、光圈500及红外线滤除滤光片570所构成；在光轴上，由物侧至像侧依序包含：光圈500；具有正屈折力的第一透镜510，为塑料材质所制成，其物侧光学面511为凸面、其像侧光学面512为凸面，其物侧光学面511及像侧光学面512皆为非球面；具有负屈折力的第二透镜520，为塑料材质所制成，其物侧光学面521为凹面、其像侧光学面522为凹面，其物侧光学面521及像侧光学面522皆为非球面；具有正屈折力的第三透镜530，为塑料材质所制成，其物侧光学面531为凸面、其像侧光学面532为凸面，其物侧光学面531与像侧光学面532皆为非球面；具有正屈折力的第四透镜540，为塑料材质所制成，其物侧光学面541为凹面、其像侧光学面542为凸面，其物侧光学面541与像侧光学面542皆为非球面；具有正屈折力的第五透镜550，为塑料材质所制成，其物侧光学面551为凸面、其像侧光学面552为凸面，其物侧光学面551与像侧光学面552皆为非球面；具有负屈折力的第六透镜560，为塑料材质所制成，其物侧光学面561为凹面、其像侧光学面562为凹面，其物侧光学面561与像侧光学面562皆为非球面，且其像侧光学面562设有至少一反曲点；玻璃材质制成的红外线滤除滤光片(IR-filter)570为平板玻璃，用以调整成像的光线的可通过波长区段；以及设置于成像面580上的影像感测组件590；经由六片透镜、光圈500及红外线滤除滤光片570的组合，可使被摄物在影像感测组件590上成像。

表十三、本实施例的光学数据

本实施例的光学数据如上表十三所示，其中，第一透镜510至第六透镜560的物侧光学面与像侧光学面均使用式(15)的非球面方程式所构成，其非球面系数如下表十四所示：

表十四、本实施例的非球面系数

参见表十三及图5B，本实施例的影像拾取光学系统中，影像拾取光学系统的焦距f＝4.80(毫米)，构成的整体影像拾取光学系统的光圈值(f-number)Fno＝2.80，最大场视角的一半HFOV＝30.5°；本实施例的各光学数据经计算推导后，可满足相关关系式，如下表十五，相关符号如前所述，在此不再赘述：

表十五、本实施例满足相关关系式的数据

由表十三的光学数据及由图5B的像差曲线图可知，藉由本发明的影像拾取光学系统的本实施例，对于球差、像散与歪曲有良好的补偿效果。

<第六实施例>

本发明第六实施例的影像拾取光学系统示意图请参阅图6A，第六实施例的像差曲线请参阅图6B。第六实施例的影像拾取光学系统主要由六片透镜、光圈600及红外线滤除滤光片670所构成；在光轴上，由物侧至像侧依序包含：光圈600；具有正屈折力的第一透镜610，为塑料材质所制成，其物侧光学面611为凸面、其像侧光学面612为凸面，其物侧光学面611及像侧光学面612皆为非球面；具有负屈折力的第二透镜620，为塑料材质所制成，其物侧光学面621为凹面、其像侧光学面622为凹面，其物侧光学面621及像侧光学面622皆为非球面；具有正屈折力的第三透镜630，为塑料材质所制成，其物侧光学面631为凹面、其像侧光学面632为凸面，其物侧光学面631与像侧光学面632皆为非球面；具有正屈折力的第四透镜640，为塑料材质所制成，其物侧光学面641为凹面、其像侧光学面642为凸面，其物侧光学面641与像侧光学面642皆为非球面；具有负屈折力的第五透镜650，为塑料材质所制成，其物侧光学面651为凸面、其像侧光学面652为凹面，其物侧光学面651与像侧光学面652皆为非球面；具有负屈折力的第六透镜660，为塑料材质所制成，其物侧光学面661为凹面、其像侧光学面662为凹面，其物侧光学面661与像侧光学面662皆为非球面，且其像侧光学面662设有至少一反曲点；玻璃材质制成的红外线滤除滤光片(IR-filter)670为平板玻璃，用以调整成像的光线的可通过波长区段；以及设置于成像面680上的影像感测组件690；经由六片透镜、光圈600及红外线滤除滤光片670的组合，可使被摄物在影像感测组件690上成像。

表十六、本实施例的光学数据

本实施例的光学数据如上表十六所示，其中，第一透镜610至第六透镜660的物侧光学面与像侧光学面均使用式(15)的非球面方程式所构成，其非球面系数如下表十七所示：

表十七、本实施例的非球面系数

参见表十六及图6B，本实施例的影像拾取光学系统中，影像拾取光学系统的焦距f＝5.23(毫米)，构成的整体影像拾取光学系统的光圈值(f-number)Fno＝3.20，最大场视角的一半HFOV＝33.3°；本实施例的各光学数据经计算推导后，可满足相关关系式，如下表十八，相关符号如前所述，此不再赘述：

表十八、本实施例满足相关关系式的数据

由表十六的光学数据及由图6B的像差曲线图可知，藉由本发明的影像拾取光学系统的本实施例，对于球差、像散与歪曲有良好的补偿效果。

本发明的影像拾取光学系统中，若透镜表面为凸面，表示该透镜表面于近轴处为凸面；若透镜表面为凹面，表示该透镜表面于近轴处为凹面。

本发明的影像拾取光学系统中，可设置有至少一孔径光阑，如耀光光阑(Glare Stop)或视场光阑(Field Stop)等，以减少杂散光，有助于提升影像质量。

表一至表十八所示为本发明影像拾取光学系统实施例的不同数值变化表，然而本发明的各个实施例的数值变化皆属具体实验所得，即使使用不同数值，相同结构的产品仍应属于本发明的保护范畴，故以上的说明所描述及图式中所说明仅做为例示性，非用以限制本发明的申请专利范围。

Claims

1.一种影像拾取光学系统，其特征在于，所述影像拾取光学系统由物侧至像侧依次包括沿着光轴排列的：

具有正屈折力的第一透镜，其物侧光学面为凸面；

具有负屈折力的第二透镜；

具有屈折力的第三透镜；

具有屈折力的第四透镜；

具有屈折力的第五透镜；以及

具有屈折力的第六透镜，由塑料材质所制成，第六透镜的像侧光学面为凹面，其物侧光学面与像侧光学面皆为非球面，且其像侧光学面设有至少一个反曲点；

其中，所述影像拾取光学系统的焦距为f，所述第五透镜的焦距为f₅，所述第六透镜的焦距为f₆，满足下列关系式：

1.8<│f/f₅│+│f/f₆│<3.5。

2.如权利要求1所述的影像拾取光学系统，其特征在于，所述第六透镜具有负屈折力。

3.如权利要求2所述的影像拾取光学系统，其特征在于，所述第五透镜具有正屈折力。

4.如权利要求3所述的影像拾取光学系统，其特征在于，还包括光圈；所述第一透镜的物侧光学面至所述第六透镜的像侧光学面在光轴上的距离为T_D，所述光圈至所述第六透镜的像侧光学面在光轴上的距离为S_D，满足下列关系式：

0.7<S_D/T_D<1.2。

5.如权利要求4所述的影像拾取光学系统，其特征在于，所述影像拾取光学系统的焦距为f，所述第三透镜在光轴上的厚度为CT₃，所述第四透镜在光轴上的厚度为CT₄，所述第五透镜在光轴上的厚度为CT₅，满足下列关系式：

0.2<(CT₃+CT₄+CT₅)/f<0.4。

6.如权利要求4所述的影像拾取光学系统，其特征在于，所述影像拾取光学系统中包括至少三片塑料透镜；还在成像面处设置影像感测组件，以供被摄物成像；所述第一透镜的物侧光学面至所述成像面在光轴上的距离为TTL，所述影像感测组件有效感测区域对角线长的一半为ImgH，满足下列关系式：

TTL/ImgH<2.1。

7.如权利要求4所述的影像拾取光学系统，其特征在于，所述第四透镜的物侧光学面在近轴上的曲率半径为R₇，所述第四透镜的像侧光学面在近轴上的曲率半径为R₈，满足下列关系式：

0<(R₇-R₈)/(R₇+R₈)<0.6。

8.如权利要求4所述的影像拾取光学系统，其特征在于，所述第二透镜的物侧光学面在近轴上的曲率半径为R₃，所述第二透镜的像侧光学面在近轴上的曲率半径为R₄，满足下列关系式：

0<(R₃+R₄)/(R₃-R₄)<1.5。

9.如权利要求4所述的影像拾取光学系统，其特征在于，所述第二透镜的像侧光学面为凹面；所述第六透镜的物侧光学面为凹面；所述影像拾取光学系统的焦距为f，所述第五透镜的焦距为f₅，所述第六透镜的焦距为f₆，进一步满足下列关系式：

2.0<│f/f₅│+│f/f₆│<3.2。

10.如权利要求2所述的影像拾取光学系统，其特征在于，所述影像拾取光学系统的焦距为f，所述第一透镜的焦距为f₁，满足下列关系式：

1.0<f/f₁<2.0。

11.如权利要求10所述的影像拾取光学系统，其特征在于，所述第一透镜的色散系数为v₁，所述第二透镜的色散系数为v₂，满足下列关系式：

25<v₁-v₂<40。

12.如权利要求11所述的影像拾取光学系统，其特征在于，所述第二透镜的像侧光学面为凹面；所述第四透镜的物侧光学面为凹面、像侧光学面为凸面；所述第五透镜的物侧光学面为凹面、像侧光学面为凸面；所述第六透镜的物侧光学面为凹面。

13.如权利要求11所述的影像拾取光学系统，其特征在于，所述第六透镜的物侧光学面在近轴上的曲率半径为R₁₁，所述第六透镜的像侧光学面在近轴上的曲率半径为R₁₂，满足下列关系式：

-0.2<(R₁₁+R₁₂)/(R₁₁-R₁₂)<0.9。

14.如权利要求11所述的影像拾取光学系统，还包括成像面；其特征在于，所述第一透镜的物侧光学面至所述成像面在光轴上的距离为TTL，满足下列关系式：

3.7mm<TTL<6.5mm。

15.如权利要求3所述的影像拾取光学系统，其特征在于，Y_C为如下所述的切点与光轴的垂直距离，所述切点是第六透镜的像侧光学面上的切线的切点，所述切线垂直于光轴，且所述切点不位于光轴上，所述影像拾取光学系统的焦距为f，满足下列关系式：

0.1<Y_C/f<0.8。

16.如权利要求15所述的影像拾取光学系统，其特征在于，所述第六透镜的像侧光学面在近轴上的曲率半径为R₁₂，所述影像拾取光学系统的焦距为f，满足下列关系式：

0.2<R₁₂/f<1.2。

17.如权利要求15所述的影像拾取光学系统，其特征在于，所述第二透镜的像侧光学面为凹面；所述第六透镜的物侧光学面为凹面。

18.如权利要求15所述的影像拾取光学系统，其特征在于，所述第一透镜的像侧光学面至所述第二透镜的物侧光学面在光轴上的距离为T₁₂，所述第二透镜的像侧光学面至所述第三透镜的物侧光学面在光轴上的距离为T₂₃，满足下列关系式：

0.03<T₁₂/T₂₃<0.3。

19.如权利要求2所述的影像拾取光学系统，其特征在于，还在成像面处设置影像感测组件，以供被摄物成像；所述第一透镜的物侧光学面至所述成像面在光轴上的距离为TTL，所述影像感测组件的有效感测区域的对角线长的一半为ImgH，满足下列关系式：

TTL/ImgH<2.1。

20.一种影像拾取光学系统，其特征在于，其由物侧至像侧依次包括沿着光轴排列的：

具有正屈折力的第一透镜，其物侧光学面为凸面；

具有负屈折力的第二透镜；

具有屈折力的第三透镜；

具有屈折力的第四透镜；

具有屈折力的第五透镜；以及

其中，所述影像拾取光学系统的焦距为f，所述第五透镜的焦距为f₅，所述第六透镜的焦距为f₆，Y_C为如下所述的切点与光轴的垂直距离，所述切点是所述第六透镜的像侧光学面上的切线的切点，所述切线垂直于光轴，且所述切点不位于光轴上，满足下列关系式：

1.8<│f/f₅│+│f/f₆│<3.5

0.1<Y_C/f<0.8。

21.如权利要求20所述的影像拾取光学系统，还包括成像面；其特征在于，所述第一透镜的物侧光学面至所述成像面在光轴上的距离为TTL，满足下列关系式：

3.7mm<TTL<6.5mm。

22.如权利要求20所述的影像拾取光学系统，其特征在于，所述第二透镜的像侧光学面为凹面；所述第四透镜的物侧光学面为凹面、像侧光学面为凸面；所述第五透镜的物侧光学面为凹面、像侧光学面为凸面；所述第六透镜的物侧光学面为凹面。