CN103913821B - 光学结像系统 - Google Patents
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Abstract
一种光学结像系统，由物侧至像侧依序包含：一具正屈折力的第一透镜，其物侧面为凸面；一具屈折力的第二透镜；一具屈折力的第三透镜；一具屈折力的第四透镜；一具屈折力的第五透镜，其物侧面为凹面，其像侧面为凸面，且其物侧面及像侧面中至少一表面为非球面；一具屈折力的第六透镜，其像侧面于近轴处为凹面，且其物侧面及像侧面皆为非球面，其像侧面由近光轴处至周边处存在凹面转为凸面的变化。满足特定条件式，可避免该透镜屈折力过大而造成系统像差难以修正并有助于修正像散等离轴像差，且使电子感光元件能够充分接收物体所发出的光线。
Description
技术领域
本发明是关于一种光学结像系统，特别是关于一种应用于电子产品的小型化光学结像系统。
背景技术
最近几年来，随着具有摄影功能的可携式电子产品的兴起，市场上对于小型化摄影镜头的需求日渐提高。一般摄影镜头的感光元件不外乎是感光耦合元件(ChargeCoupledDevice,CCD)或互补性氧化金属半导体元件(ComplementaryMetal-OxideSemiconductorSensor,CMOSSensor)两种。随着半导体制程技术的精进，感光元件的画素尺寸缩小，带动小型化摄影镜头逐渐往高画素领域发展，对于成像品质的要求也日益增加。
传统搭载于可携式电子产品上的摄影镜头，如美国专利第7,869,142、8,000,031号所示，多采用四片或五片式透镜结构为主，但由于智慧型手机(SmartPhone)与平板电脑(TabletPC)等高规格行动装置的盛行，带动摄影镜头在画素与成像品质上的迅速攀升，已知的摄影镜头将无法满足更高阶的摄影需求。目前虽有进一步发展六片式摄影镜头，如美国专利公开号第2012/0243108号所示，其六片式透镜设计虽可提升解像力，但其第五透镜的屈折力配置，易造成系统像差过大而难以修正，此外，缺少凹面朝向物侧面的新月形特性，不利于修正像散等离轴像差，且使得电子感光元件接收物体所发出光线的效率不佳而影响成像品质。
目前于电子产品上搭载有高解像力且小型化的摄影镜头已成为一种趋势，因此急需一种同时兼具短总长与高成像品质的光学结像系统，其总长短以利于维持小型化，并可避免透镜屈折力过大而造成系统像差难以修正，且可有效修正像散等离轴像差与压制周边光线入射于成像面的角度，使电子感光元件可充分接收物体的光线，以有效提升成像品质。
发明内容
为实现上述目的，本发明提供一种光学结像系统，满足特定条件式，可避免该透镜屈折力过大而造成系统像差难以修正并有助于修正像散等离轴像差，且使电子感光元件能够充分接收物体所发出的光线。
本发明提供一种光学结像系统，由物侧至像侧依序包含：一具正屈折力的第一透镜，其物侧面为凸面；一具屈折力的第二透镜；一具屈折力的第三透镜；一具屈折力的第四透镜；一具屈折力的第五透镜，其物侧面为凹面，其像侧面为凸面，且其物侧面及像侧面中至少一表面为非球面；一具屈折力的第六透镜，其像侧面于近轴处为凹面，且其物侧面及像侧面皆为非球面，其像侧面由近光轴处至周边处存在凹面转为凸面的变化；其中，所述光学结像系统的具屈折力透镜为第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜，所述光学结像系统的整体焦距为f，所述第五透镜的焦距为f5，所述第六透镜像侧面上的临界点与光轴间的垂直距离为Yc62，所述第三透镜于光轴上的厚度为CT3，所述第四透镜于光轴上的厚度为CT4，所述第五透镜于光轴上的厚度为CT5，是满足下列关系式：
-1.3<f/f5<0.7；
0.15<Yc62/f<0.50；及
4.6<f/(CT3+CT4+CT5)<7.0。
另一方面，本发明提供一种光学结像系统，由物侧至像侧依序包含：一具正屈折力的第一透镜，其物侧面为凸面；一具负屈折力的第二透镜，其像侧面为凹面；一具屈折力的第三透镜；一具屈折力的第四透镜；一具屈折力的第五透镜，其物侧面为凹面，其像侧面为凸面；一具屈折力的第六透镜，其像侧面于近轴处为凹面，且其物侧面及像侧面皆为非球面，其像侧面由近光轴处至周边处存在凹面转为凸面的变化；其中，所述光学结像系统的具屈折力透镜为第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜，所述光学结像系统的整体焦距为f，所述第五透镜的焦距为f5，所述第六透镜像侧面上的临界点与光轴间的垂直距离为Yc62，所述第四透镜物侧面的曲率半径为R7，所述第四透镜像侧面的曲率半径为R8，是满足下列关系式：
-1.3<f/f5<0.7；
0.15<Yc62/f<0.50；及
-2.0<(R7+R8)/(R7-R8)<0.6。
当f/f5满足上述条件时，可有效提升解像能力。
当Yc62/f满足上述条件时，可压制离轴视场光线入射于影像感测元件上的角度，并且可以进一步修正离轴视场的像差。
当f/(CT3+CT4+CT5)满足上述条件时，可避免镜片成型不良的制作问题，不仅有助于塑胶射出成型时的成型性与均质性，且可提升成像品质。
当(R7+R8)/(R7-R8)满足上述条件时，有助于降低系统敏感度与减少像差的产生。
附图说明
图1A是本发明第一实施例的光学系统示意图。
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光学系统示意图。
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光学系统示意图。
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光学系统示意图。
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光学系统示意图。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光学系统示意图。
图6B是本发明第六实施例的像差曲线图。
图7A是本发明第七实施例的光学系统示意图。
图7B是本发明第七实施例的像差曲线图。
图8是本发明光学结像系统的Yc61与Yc62示意图。
附图标号：
光圈100、200、300、400、500、600、700
光阑101、201、301、701
第一透镜110、210、310、410、510、610、710
物侧面111、211、311、411、511、611、711
像侧面112、212、312、412、512、612、712
第二透镜120、220、320、420、520、620、720
物侧面121、221、321、421、521、621、721
像侧面122、222、322、422、522、622、722
第三透镜130、230、330、430、530、630、730
物侧面131、231、331、431、531、631、731
像侧面132、232、332、432、532、632、732
第四透镜140、240、340、440、540、640、740
物侧面141、241、341、441、541、641、741
像侧面142、422、342、442、542、642、742
第五透镜150、250、350、450、550、650、750
物侧面151、251、351、451、551、651、751
像侧面152、252、352、452、552、652、752
第六透镜160、260、360、460、560、660、760
物侧面161、261、361、461、561、661、761
像侧面162、262、362、462、562、662、762
红外线滤除滤光片170、270、370、470、570、670、770
成像面180、280、380、480、580、680、780
第六透镜1060
物侧面1061
像侧面1062
临界点X1、X2
切线D1、D2
光学结像系统的焦距为f
第三透镜的焦距为f3
第五透镜的焦距为f5
第六透镜的焦距为f6
第三透镜于光轴上的厚度为CT3
第四透镜于光轴上的厚度为CT4
第五透镜于光轴上的厚度为CT5
第六透镜于光轴上的厚度为CT6
第一透镜的色散系数为V1
第五透镜的色散系数为V5
所述第一透镜与所述第二透镜于光轴上的间隔距离为T12
所述第二透镜与所述第三透镜于光轴上的间隔距离为T23
所述第三透镜与所述第四透镜于光轴上的间隔距离为T34
所述第四透镜与所述第五透镜于光轴上的间隔距离为T45
所述第五透镜与所述第六透镜于光轴上的间隔距离为T56
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
第五透镜物侧面的曲率半径为R9
第五透镜像侧面的曲率半径为R10
第六透镜物侧面的曲率半径为R11
第六透镜像侧面的曲率半径为R12
第六透镜物侧面上的临界点与光轴间的垂直距离为Yc61
第六透镜像侧面上的临界点与光轴间的垂直距离为Yc62。
具体实施方式
本发明提供一种光学结像系统，其由物侧至像侧依序包含第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜以及第六透镜。
该第一透镜具正屈折力，是提供系统所需的正屈折力，有助于缩短系统的总长度，其物侧面为凸面，其像侧面可为凹面，可有效适当调整其正屈折力的强度。
该第二透镜可具负屈折力，是有助于对具正屈折力的第一透镜所产生的像差做补正，且同时有利于修正系统的色差，其物侧表面可为凸面，其像侧面可为凹面，可修正系统的像散。
该第四透镜可具正屈折力，可有效分配该第一透镜的屈折力，以降低系统的敏感度。
该第五透镜可具负屈折力，可有效修正系统的佩兹伐和数，有助于中心与周边视场的焦点更集中于一对焦平面上，以提升解像能力，其物侧面为凹面，其像侧面为凸面，有利于加强修正系统的像散。
该第六透镜物侧面于近轴处可为凸面，其像侧面于近轴处为凹面，且其像侧面由近光轴处至周边处存在凹面转为凸面的变化，可有效修正离轴视场的像差，以提高解像力，并使主点(PrincipalPoint)远离成像面以缩短后焦长，有利于维持小型化。
该光学结像系统的整体焦距为f，该第五透镜的焦距为f5，前述光学结像系统满足下列关系式：-1.3<f/f5<0.7时，可有效提升解像能力；较佳地，可满足下列关系式：-0.7<f/f5<0.5。
该光学结像系统的整体焦距为f，该第六透镜像侧面上的临界点与光轴间的垂直距离为Yc62，当前述光学结像系统满足下列关系式：0.15<Yc62/f<0.50时，可压制离轴视场光线入射于影像感测元件上的角度，并且可以进一步修正离轴视场的像差。
该光学结像系统的整体焦距为f，该第三透镜于光轴上的厚度为CT3，该第四透镜于光轴上的厚度为CT4，该第五透镜于光轴上的厚度为CT5，当前述光学结像系统满足下列关系式：4.0<f/(CT3+CT4+CT5)<9.0时，可避免镜片成型不良的制作问题，不仅有助于塑胶射出成型时的成型性与均质性，且可提升成像品质；较佳地，其可满足下列关系式：4.6<f/(CT3+CT4+CT5)<7.0；更佳地，其可满足下列关系式：4.85<f/(CT3+CT4+CT5)<6.5。
该第四透镜的物侧面曲率半径为R7，该第四透镜的像侧面曲率半径为R8，当前述光学结像系统满足下列关系式：-2.0<(R7+R8)/(R7-R8)<0.6时，有助于降低系统敏感度与减少像差的产生。
该第六透镜物侧面上的临界点与光轴间的垂直距离为Yc61，该第六透镜像侧面上的临界点与光轴间的垂直距离为Yc62，当前述光学结像系统满足下列关系式：Yc62>Yc61时，可压制离轴视场光线入射于影像感测元件上的角度，并且可以进一步修正离轴视场的像差。
该第一透镜的色散系数为V1，该第五透镜的色散系数为V5，当前述光学结像系统满足下列关系式：0.3<V5/V1<0.6时，可有效修正系统的色差。
该光学结像系统的整体焦距为f，该第三透镜的焦距为f3，该第五透镜的焦距为f5，该第六透镜的焦距为f6，当前述光学结像系统满足下列关系式：0.2<|f/f3|+|f/f5|+|f/f6|<1.0时，可有效平衡屈折力的配置，以降低系统的敏感度，并减少像差的产生。
本发明前述光学结像系统中，可在该第三透镜至该第六透镜间设置有至少一光阑，有助于减少杂散光，以有效提升成像品质。
本发明前述光学结像系统的该第一透镜至该第六透镜中，其包含四枚以上于光轴上的厚度不超过0.300mm的具屈折力透镜，将有助于减少光学结像系统总长，以利于维持小型化。
该第六透镜物侧面的曲率半径为R11，该第六透镜像侧面的曲率半径为R12，当前述光学结像系统满足下列关系式：0.2<R12/R11<1.5时，有助于缩短总长度与补正像差。
该第六透镜像侧面的曲率半径为R12，该第二透镜的焦距为f2，当前述光学结像系统满足下列关系式：-0.6<R12/f2<0时，有利于修正像差，并同时可缩短后焦长以维持小型化。
该第五透镜于光轴上的厚度为CT5，该第六透镜于光轴上的厚度为CT6，当前述光学结像系统满足下列关系式：0.20<CT5/CT6<0.65时，可避免该透镜过薄或过厚而产生成型不良的问题。
该第五透镜物侧面的曲率半径为R9，该第五透镜像侧面的曲率半径为R10，当前述光学结像系统满足下列关系式：-0.30<(R9-R10)/(R9+R10)<0.20时，有助于修正系统的像散。
该第一透镜与该第二透镜于光轴上的间隔距离为T12，该第二透镜与该第三透镜于光轴上的间隔距离为T23，该第三透镜与该第四透镜于光轴上的间隔距离为T34，该第四透镜与该第五透镜于光轴上的间隔距离为T45，该第五透镜与该第六透镜于光轴上的间隔距离为T56，当前述光学结像系统满足下列关系式：0.15<(T12+T34+T56)/(T23+T45)<0.90时，有利于镜头组装与维持适当的光学总长度，可使镜组空间获得更有效的配置。
本发明的光学结像系统中，透镜的材质可为玻璃或塑胶，若透镜的材质为玻璃，则可以增加该光学结像系统屈折力配置的自由度，若透镜材质为塑胶，则可以有效降低生产成本。此外，可于镜面上设置非球面，非球面可以容易制作成球面以外的形状，获得较多的控制变数，用以消减像差，进而缩减透镜使用的数目，因此可以有效降低本发明光学结像系统的总长度。
本发明的光学结像系统中，可至少设置一光阑，如耀光光阑(GlareStop)或视场光阑(FieldStop)等，以减少杂散光，有助于提升影像品质。
本发明的光学结像系统中，光圈配置可为前置或中置，前置光圈可使光学结像系统的出射瞳(ExitPupil)与成像面产生较长的距离，使其具有远心(Telecentric)效果，可增加影像感测元件(CCD或CMOS)接收影像的效率；若为中置光圈则有助于扩大系统的视场角，使光学结像系统具有广角镜头的优势。
本发明的光学结像系统中，若透镜表面是为凸面，则表示该透镜表面于近轴处为凸面；若透镜表面是为凹面，则表示该透镜表面于近轴处为凹面。
请参考图8，其是描述本发明光学结像系统的临界点(CriticalPoint)与光轴间的垂直距离，该临界点即为垂直于光轴的切面与该透镜表面相切的切点。第六透镜1060物侧面1061上具有一临界点X1，其具有一垂直于光轴的切线D1，该临界点X1与光轴间的垂直距离为Yc61。第六透镜1060的像侧面1062上具有一临界点X2，其具有一垂直于光轴的切线D2，该临界点X2与光轴间的垂直距离为Yc62。
本发明的光学结像系统将通过以下具体实施例配合所附图式予以详细说明。
《第一实施例》
本发明第一实施例请参阅图1A，第一实施例的像差曲线请参阅图1B。光学结像系统主要由六片具屈折力的透镜构成，由物侧至像侧依序包含第一透镜(110)、光圈(100)、第二透镜(120)、第三透镜(130)、第四透镜(140)、光阑(101)、第五透镜(150)、第六透镜(160)：
一具正屈折力的第一透镜(110)，其物侧面(111)于近光轴处为凸面，其像侧面(112)于近光轴处为凹面，其材质为塑胶，且其两面皆为非球面；
一具负屈折力的第二透镜(120)，其物侧面(121)于近光轴处为凸面，其像侧面(122)于近光轴处为凹面，其材质为塑胶，其两面皆为非球面；
一具负屈折力的第三透镜(130)，其物侧面(131)于近光轴处为凸面，其像侧面(132)于近光轴处为凹面，其材质为塑胶，且其两面皆为非球面；
一具正屈折力的第四透镜(140)，其物侧面(141)于近光轴处为凸面，其像侧面(142)于近光轴处为凸面，其材质为塑胶，且其两面皆为非球面；
一具负屈折力的第五透镜(150)，其物侧面(151)于近光轴处为凹面，其像侧面(152)于近光轴处为凸面，其材质为塑胶，且其两面皆为非球面；
一具负屈折力的第六透镜(160)，其物侧面(161)于近光轴处为凸面，其像侧面(162)于近光轴处为凹面，其材质为塑胶，且其两面皆为非球面，其像侧面(162)由近光轴处至周边处存在凹面转为凸面的变化；
另包含有一红外线滤除滤光片(IR-filter)(170)置于该第六透镜(160)与一成像面(180)间，其材质为玻璃且其不影响本发明光学结像系统的焦距。
第一实施例详细的光学数据如表一所示，其非球面数据如表二所示，其中曲率半径、厚度及焦距的单位为mm，HFOV定义为最大视角的一半。
上述的非球面曲线的方程式表示如下：
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交点的切面的相对距离；
Y：非球面曲线上的点与光轴间的垂直距离；
R：曲率半径；
k：锥面系数；
Ai：第i阶非球面系数。
第一实施例的光学结像系统中，光学结像系统的焦距为f，其关系式为：f=4.04(毫米)。
第一实施例的光学结像系统中，光学结像系统的光圈值为Fno，其关系式为：Fno=2.23。
第一实施例的光学结像系统中，光学结像系统中最大视角的一半为HFOV，其关系式为：HFOV=36.0(度)。
第一实施例的光学结像系统中，该第一透镜(110)的色散系数为V1，该第五透镜(150)的色散系数为V5，其关系式为：V5/V1=0.42。
第一实施例的光学结像系统中，该光学结像系统的整体焦距为f，该第三透镜(130)于光轴上的厚度为CT3，该第四透镜(140)于光轴上的厚度为CT4，该第五透镜(150)于光轴上的厚度为CT5，其关系式为：f/(CT3+CT4+CT5)=4.89。
第一实施例的光学结像系统中，该第五透镜(150)于光轴上的厚度为CT5，该第六透镜(160)于光轴上的厚度为CT6，其关系式为：CT5/CT6=0.35。
第一实施例的光学结像系统中，该第一透镜(110)与该第二透镜(120)于光轴上的间隔距离为T12，该第二透镜(120)与该第三透镜(130)于光轴上的间隔距离为T23，该第三透镜(130)与该第四透镜(140)于光轴上的间隔距离为T34，该第四透镜(140)与该第五透镜(150)于光轴上的间隔距离为T45，该第五透镜(150)与该第六透镜(160)于光轴上的间隔距离为T56，其关系式为：(T12+T34+T56)/(T23+T45)=0.56。
第一实施例的光学结像系统中，该第四透镜物侧面(141)的曲率半径为R7，该第四透镜像侧面(142)的曲率半径为R8，其关系式为：(R7+R8)/(R7-R8)=-0.76。
第一实施例的光学结像系统中，该第五透镜物侧面(151)的曲率半径为R9，该第五透镜像侧面(152)的曲率半径为R10，其关系式为：(R9-R10)/(R9+R10)=-0.07。
第一实施例的光学结像系统中，该第六透镜物侧面(161)的曲率半径为R11，该第六透镜像侧面(162)的曲率半径为R12，其关系式为：R12/R11=0.71。
第一实施例的光学结像系统中，该第二透镜(120)的焦距为f2，该第六透镜像侧面(162)的曲率半径为R12，其关系式为：R12/f2=-0.29。
第一实施例的光学结像系统中，该光学结像系统的整体焦距为f，该第五透镜(150)的焦距为f5，其关系式为：f/f5=-0.10。
第一实施例的光学结像系统中，该光学结像系统的整体焦距为f，该第三透镜(130)的焦距为f3，该第五透镜(150)的焦距为f5，该第六透镜(160)的焦距为f6，其关系式为：|f/f3|+|f/f5|+|f/f6|=0.34。
第一实施例的光学结像系统中，第六透镜物侧面(161)的临界点与光轴间的垂直距离为Yc61，该第六透镜像侧面(162)的临界点与光轴间的垂直距离为Yc62。Yc61=0.72,1.80(毫米)，Yc62=1.18(毫米)。其物侧面与像侧面的至少一临界点满足下列关系式为：Yc62>Yc61。
第一实施例的光学结像系统中，该光学结像系统的整体焦距为f，该第六透镜像侧面(162)的临界点与光轴间的垂直距离为Yc62，其关系式为：Yc62/f=0.291。
《第二实施例》
本发明第二实施例请参阅图2A，第二实施例的像差曲线请参阅图2B。光学结像系统主要由六片具屈折力的透镜构成，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)、光阑(201)、第五透镜(250)、第六透镜(260)：
一具正屈折力的第一透镜(210)，其物侧面(211)于近光轴处为凸面，其像侧面(212)于近光轴处为凹面，其材质为塑胶，且其两面皆为非球面；
一具负屈折力的第二透镜(220)，其物侧面(221)于近光轴处为凸面，其像侧面(222)于近光轴处为凹面，其材质为塑胶，其两面皆为非球面；
一具负屈折力的第三透镜(230)，其物侧面(231)于近光轴处为凸面，其像侧面(232)于近光轴处为凹面，其材质为塑胶，且其两面皆为非球面；
一具正屈折力的第四透镜(240)，其物侧面(241)于近光轴处为凸面，其像侧面(242)于近光轴处为凹面，其材质为塑胶，且其两面皆为非球面；
一具正屈折力的第五透镜(250)，其物侧面(251)于近光轴处为凹面，其像侧面(252)于近光轴处为凸面，其材质为塑胶，且其两面皆为非球面；
一具负屈折力的第六透镜(260)，其物侧面(261)于近光轴处为凸面，其像侧面(262)于近光轴处为凹面，其材质为塑胶，且其两面皆为非球面，其像侧面(262)由近光轴处至周边处存在凹面转为凸面的变化；
另包含有一红外线滤除滤光片(IR-filter)(270)置于该第六透镜(260)与一成像面(280)间，其材质为玻璃且其不影响本发明光学结像系统的焦距。
第二实施例详细的光学数据如表三所示，其非球面数据如表四所示，其中曲率半径、厚度及焦距的单位为mm，HFOV定义为最大视角的一半。
第二实施例非球面曲线方程式的表示如同第一实施例的形式。此外，各个关系式的参数是如同第一实施例所阐释，惟各个关系式的数值是如表五中所列：
《第三实施例》
本发明第三实施例请参阅图3A，第三实施例的像差曲线请参阅图3B。光学结像系统主要由六片具屈折力的透镜构成，由物侧至像侧依序包含光圈(300)、第一透镜(310)、第二透镜(320)、第三透镜(330)、第四透镜(340)、光阑(301)、第五透镜(350)、第六透镜(360)：
一具正屈折力的第一透镜(310)，其物侧面(311)于近光轴处为凸面，其像侧面(312)于近光轴处为凹面，其材质为塑胶，且其两面皆为非球面；
一具负屈折力的第二透镜(320)，其物侧面(321)于近光轴处为凸面，其像侧面(322)于近光轴处为凹面，其材质为塑胶，其两面皆为非球面；
一具正屈折力的第三透镜(330)，其物侧面(331)于近光轴处为凸面，其像侧面(332)于近光轴处为凹面，其材质为塑胶，且其两面皆为非球面；
一具正屈折力的第四透镜(340)，其物侧面(341)于近光轴处为凸面，其像侧面(342)于近光轴处为凸面，其材质为塑胶，且其两面皆为非球面；
一具负屈折力的第五透镜(350)，其物侧面(351)于近光轴处为凹面，其像侧面(352)于近光轴处为凸面，其材质为塑胶，且其两面皆为非球面；
一具正屈折力的第六透镜(360)，其物侧面(361)于近光轴处为凸面，其像侧面(362)于近光轴处为凹面，其材质为塑胶，且其两面皆为非球面，其像侧面(362)由近光轴处至周边处存在凹面转为凸面的变化；
其中，第二透镜(320)、第三透镜(330)、第四透镜(340)、第五透镜(350)于光轴上的厚度不超过0.300mm。另包含有一红外线滤除滤光片(IR-filter)(370)置于该第六透镜(360)与一成像面(380)间，其材质为玻璃且其不影响本发明光学结像系统的焦距。
第三实施例详细的光学数据如表六所示，其非球面数据如表七所示，其中曲率半径、厚度及焦距的单位为mm，HFOV定义为最大视角的一半。
第三实施例非球面曲线方程式的表示如同第一实施例的形式。此外，各个关系式的参数是如同第一实施例所阐释，惟各个关系式的数值是如表五中所列：
《第四实施例》
本发明第四实施例请参阅图4A，第四实施例的像差曲线请参阅图4B。光学结像系统主要由六片具屈折力的透镜构成，由物侧至像侧依序包含光圈(400)、第一透镜(410)、第二透镜(420)、第三透镜(430)、第四透镜(440)、第五透镜(450)、第六透镜(460)：
一具正屈折力的第一透镜(410)，其物侧面(411)于近光轴处为凸面，其像侧面(412)于近光轴处为凸面，其材质为塑胶，且其两面皆为非球面；
一具负屈折力的第二透镜(420)，其物侧面(421)于近光轴处为凸面，其像侧面(422)于近光轴处为凹面，其材质为塑胶，其两面皆为非球面；
一具负屈折力的第三透镜(430)，其物侧面(431)于近光轴处为凹面，其像侧面(432)于近光轴处为凸面，其材质为塑胶，且其两面皆为非球面；
一具正屈折力的第四透镜(440)，其物侧面(441)于近光轴处为凸面，其像侧面(442)于近光轴处为凸面，其材质为塑胶，且其两面皆为非球面；
一具负屈折力的第五透镜(450)，其物侧面(451)于近光轴处为凹面，其像侧面(452)于近光轴处为凸面，其材质为塑胶，且其两面皆为非球面；
一具正屈折力的第六透镜(460)，其物侧面(461)于近光轴处为凸面，其像侧面(462)于近光轴处为凹面，其材质为塑胶，且其两面皆为非球面，其像侧面(462)由近光轴处至周边处存在凹面转为凸面的变化；
其中，第二透镜(420)、第三透镜(430)、第四透镜(440)、第五透镜(450)于光轴上的厚度不超过0.300mm。另包含有一红外线滤除滤光片(IR-filter)(470)置于该第六透镜(460)与一成像面(480)间，其材质为玻璃且其不影响本发明光学结像系统的焦距。
第四实施例详细的光学数据如表九所示，其非球面数据如表十所示，其中曲率半径、厚度及焦距的单位为mm，HFOV定义为最大视角的一半。
第四实施例非球面曲线方程式的表示如同第一实施例的形式。此外，各个关系式的参数是如同第一实施例所阐释，惟各个关系式的数值是如表五中所列：
《第五实施例》
本发明第五实施例请参阅图5A，第五实施例的像差曲线请参阅图5B。光学结像系统主要由六片具屈折力的透镜构成，由物侧至像侧依序包含光圈(500)、第一透镜(510)、第二透镜(520)、第三透镜(530)、第四透镜(540)、第五透镜(550)、第六透镜(560)：
一具正屈折力的第一透镜(510)，其物侧面(511)于近光轴处为凸面，其像侧面(512)于近光轴处为凹面，其材质为塑胶，且其两面皆为非球面；
一具负屈折力的第二透镜(520)，其物侧面(521)于近光轴处为凹面，其像侧面(522)于近光轴处为凹面，其材质为塑胶，其两面皆为非球面；
一具正屈折力的第三透镜(530)，其物侧面(531)于近光轴处为凸面，其像侧面(532)于近光轴处为凹面，其材质为塑胶，且其两面皆为非球面；
一具正屈折力的第四透镜(540)，其物侧面(541)于近光轴处为凹面，其像侧面(542)于近光轴处为凸面，其材质为塑胶，且其两面皆为非球面；
一具正屈折力的第五透镜(550)，其物侧面(551)于近光轴处为凹面，其像侧面(552)于近光轴处为凸面，其材质为塑胶，且其两面皆为非球面；
一具负屈折力的第六透镜(560)，其物侧面(561)于近光轴处为凸面，其像侧面(562)于近光轴处为凹面，其材质为塑胶，且其两面皆为非球面，其像侧面(562)由近光轴处至周边处存在凹面转为凸面的变化；
其中，第二透镜(520)、第三透镜(530)、第四透镜(540)、第五透镜(550)于光轴上的厚度不超过0.300mm。另包含有一红外线滤除滤光片(IR-filter)(570)置于该第六透镜(560)与一成像面(580)间，其材质为玻璃且其不影响本发明光学结像系统的焦距。
第五实施例详细的光学数据如表十二所示，其非球面数据如表十三所示，其中曲率半径、厚度及焦距的单位为mm，HFOV定义为最大视角的一半。
第五实施例非球面曲线方程式的表示如同第一实施例的形式。此外，各个关系式的参数是如同第一实施例所阐释，惟各个关系式的数值是如表十四中所列：
《第六实施例》
本发明第六实施例请参阅图6A，第六实施例的像差曲线请参阅图6B。光学结像系统主要由六片具屈折力的透镜构成，由物侧至像侧依序包含光圈(600)、第一透镜(610)、第二透镜(620)、第三透镜(630)、第四透镜(640)、第五透镜(650)、第六透镜(660)：
一具正屈折力的第一透镜(610)，其物侧面(611)于近光轴处为凸面，其像侧面(612)于近光轴处为凹面，其材质为塑胶，且其两面皆为非球面；
一具负屈折力的第二透镜(620)，其物侧面(621)于近光轴处为凸面，其像侧面(622)于近光轴处为凹面，其材质为塑胶，其两面皆为非球面；
一具正屈折力的第三透镜(630)，其物侧面(631)于近光轴处为凸面，其像侧面(632)于近光轴处为凹面，其材质为塑胶，且其两面皆为非球面；
一具正屈折力的第四透镜(640)，其物侧面(641)于近光轴处为凹面，其像侧面(642)于近光轴处为凸面，其材质为塑胶，且其两面皆为非球面；
一具正屈折力的第五透镜(650)，其物侧面(651)于近光轴处为凹面，其像侧面(652)于近光轴处为凸面，其材质为塑胶，且其两面皆为非球面；
一具负屈折力的第六透镜(660)，其物侧面(661)于近光轴处为凸面，其像侧面(662)于近光轴处为凹面，其材质为塑胶，且其两面皆为非球面，其像侧面(662)由近光轴处至周边处存在凹面转为凸面的变化；
其中，第二透镜(620)、第三透镜(630)、第四透镜(640)、第五透镜(650)于光轴上的厚度不超过0.300mm。另包含有一红外线滤除滤光片(IR-filter)(670)置于该第六透镜(660)与一成像面(680)间，其材质为玻璃且其不影响本发明光学结像系统的焦距。
第六实施例详细的光学数据如表十五所示，其非球面数据如表十六所示，其中曲率半径、厚度及焦距的单位为mm，HFOV定义为最大视角的一半。
第六实施例非球面曲线方程式的表示如同第一实施例的形式。此外，各个关系式的参数是如同第六实施例所阐释，惟各个关系式的数值是如表十七中所列：
《第七实施例》
本发明第七实施例请参阅图7A，第七实施例的像差曲线请参阅图7B。光学结像系统主要由六片具屈折力的透镜构成，由物侧至像侧依序包含光圈(700)、第一透镜(710)、第二透镜(720)、第三透镜(730)、第四透镜(740)、光阑(701)、第五透镜(750)、第六透镜(760)：
一具正屈折力的第一透镜(710)，其物侧面(711)于近光轴处为凸面，其像侧面(712)于近光轴处为凹面，其材质为塑胶，且其两面皆为非球面；
一具负屈折力的第二透镜(720)，其物侧面(721)于近光轴处为凸面，其像侧面(722)于近光轴处为凹面，其材质为塑胶，其两面皆为非球面；
一具负屈折力的第三透镜(730)，其物侧面(731)于近光轴处为凸面，其像侧面(732)于近光轴处为凹面，其材质为塑胶，且其两面皆为非球面；
一具正屈折力的第四透镜(740)，其物侧面(741)于近光轴处为凸面，其像侧面(742)于近光轴处为凸面，其材质为塑胶，且其两面皆为非球面；
一具负屈折力的第五透镜(750)，其物侧面(751)于近光轴处为凹面，其像侧面(752)于近光轴处为凸面，其材质为塑胶，且其两面皆为非球面；
一具负屈折力的第六透镜(760)，其物侧面(761)于近光轴处为凸面，其像侧面(762)于近光轴处为凹面，其材质为塑胶，且其两面皆为非球面，其像侧面(762)由近光轴处至周边处存在凹面转为凸面的变化；
其中，第二透镜(720)、第三透镜(730)、第四透镜(740)、第五透镜(750)于光轴上的厚度不超过0.300mm。另包含有一红外线滤除滤光片(IR-filter)(770)置于该第六透镜(760)与一成像面(780)间，其材质为玻璃且其不影响本发明光学结像系统的焦距。
第七实施例详细的光学数据如表十八所示，其非球面数据如表十九所示，其中曲率半径、厚度及焦距的单位为mm，HFOV定义为最大视角的一半。
第七实施例非球面曲线方程式的表示如同第一实施例的形式。此外，各个关系式的参数是如同第一实施例所阐释，惟各个关系式的数值是如表二十中所列：
表一至表二十所示为本发明光学结像系统实施例的不同数值变化表，然本发明各个实施例的数值变化皆属实验所得，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的及图式仅作为例示性，非用以限制本发明的申请专利范围。
Claims (26)
1.一种光学结像系统，其特征是，所述光学结像系统由物侧至像侧依序包含：
一具正屈折力的第一透镜，其物侧面为凸面，且其物侧面及像侧面皆为非球面；
一具负屈折力的第二透镜，其像侧面为凹面，且其物侧面及像侧面皆为非球面；
一第三透镜，其物侧面及像侧面皆为非球面；
一具正屈折力的第四透镜，其物侧面及像侧面皆为非球面；
一第五透镜，其物侧面为凹面，其像侧面为凸面，且其物侧面及像侧面皆为非球面；
一第六透镜，其物侧面为凸面，其像侧面于近轴处为凹面，且其物侧面及像侧面皆为非球面，其像侧面由近轴处至周边处存在凹面转为凸面的变化；
其中，所述光学结像系统的透镜仅为第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜，所述光学结像系统的整体焦距为f，所述第五透镜的焦距为f5，所述第六透镜像侧面上的临界点与光轴间的垂直距离为Yc62，所述第三透镜于光轴上的厚度为CT3，所述第四透镜于光轴上的厚度为CT4，所述第五透镜于光轴上的厚度为CT5，是满足下列关系式：
-1.3<f/f5<0.7；
0.15<Yc62/f<0.50；及
4.6<f/(CT3+CT4+CT5)<7.0。
2.如权利要求1所述的光学结像系统，其特征是，所述第二透镜物侧面为凸面。
3.如权利要求1所述的光学结像系统，其特征是，所述第一透镜像侧面为凹面。
4.如权利要求1所述的光学结像系统，其特征是，所述第五透镜具负屈折力。
5.如权利要求1所述的光学结像系统，其特征是，所述光学结像系统的整体焦距为f，所述第三透镜于光轴上的厚度为CT3，所述第四透镜于光轴上的厚度为CT4，所述第五透镜于光轴上的厚度为CT5，进一步是满足下列关系式：
4.85<f/(CT3+CT4+CT5)<6.5。
6.如权利要求1所述的光学结像系统，其特征是，所述第六透镜物侧面上的临界点与光轴间的垂直距离为Yc61，所述第六透镜像侧面上的临界点与光轴间的垂直距离为Yc62，第六透镜物侧面与像侧面的至少一临界点是满足下列关系式：
Yc62>Yc61。
7.如权利要求1所述的光学结像系统，其特征是，所述光学结像系统的整体焦距为f，所述第五透镜的焦距为f5，是满足下列关系式：
-0.7<f/f5<0.5。
8.如权利要求7所述的光学结像系统，其特征是，所述第一透镜的色散系数为V1，所述第五透镜的色散系数为V5，是满足下列关系式：
0.3<V5/V1<0.6。
9.如权利要求7所述的光学结像系统，其特征是，所述光学结像系统的整体焦距为f，所述第三透镜的焦距为f3，所述第五透镜的焦距为f5，所述第六透镜的焦距为f6，是满足下列关系式：
0.2<|f/f3|+|f/f5|+|f/f6|<1.0。
10.如权利要求7所述的光学结像系统，其特征是，所述第三透镜与所述第六透镜间设置有至少一光阑。
11.如权利要求7所述的光学结像系统，其特征是，所述第一透镜至所述第六透镜中，其包含四枚以上于光轴上的厚度不超过0.300mm的具屈折力透镜。
12.一种光学结像系统，其特征是，所述光学结像系统由物侧至像侧依序包含：
一具正屈折力的第一透镜，其物侧面为凸面，且其物侧面及像侧面皆为非球面；
一具负屈折力的第二透镜，其像侧面为凹面，且其物侧面及像侧面皆为非球面；
一第三透镜，且其物侧面及像侧面皆为非球面；
一具正屈折力的第四透镜，且其物侧面及像侧面皆为非球面；
一第五透镜，其物侧面为凹面，其像侧面为凸面，且其物侧面及像侧面皆为非球面；
一第六透镜，其物侧面为凸面，其像侧面于近轴处为凹面，且其物侧面及像侧面皆为非球面，其像侧面由近轴处至周边处存在凹面转为凸面的变化；
其中，所述光学结像系统的透镜仅为第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜，所述光学结像系统的整体焦距为f，所述第五透镜的焦距为f5，所述第六透镜像侧面上的临界点与光轴间的垂直距离为Yc62，所述第四透镜物侧面的曲率半径为R7，所述第四透镜像侧面的曲率半径为R8，是满足下列关系式：
-1.3<f/f5<0.7；
0.15<Yc62/f<0.50；及
-2.0<(R7+R8)/(R7-R8)≦-0.02。
13.如权利要求12所述的光学结像系统，其特征是，所述第六透镜物侧面的曲率半径为R11，所述第六透镜像侧面的曲率半径为R12，是满足下列关系式：
0.2<R12/R11<1.5。
14.如权利要求13所述的光学结像系统，其特征是，所述光学结像系统的整体焦距为f，所述第三透镜于光轴上的厚度为CT3，所述第四透镜于光轴上的厚度为CT4，所述第五透镜于光轴上的厚度为CT5，是满足下列关系式：
4.0<f/(CT3+CT4+CT5)<9.0。
15.如权利要求13所述的光学结像系统，其特征是，所述第二透镜的焦距为f2，所述第六透镜像侧面的曲率半径为R12，是满足下列关系式：
-0.6<R12/f2<0。
16.如权利要求13所述的光学结像系统，其特征是，所述第五透镜于光轴上的厚度为CT5，所述第六透镜于光轴上的厚度为CT6，是满足下列关系式：
0.20<CT5/CT6<0.65。
17.如权利要求12所述的光学结像系统，其特征是，所述第五透镜物侧面的曲率半径为R9，所述第五透镜像侧面的曲率半径为R10，是满足下列关系式：
-0.30<(R9-R10)/(R9+R10)<0.20。
18.如权利要求17所述的光学结像系统，其特征是，所述第一透镜与所述第二透镜于光轴上的间隔距离为T12，所述第二透镜与所述第三透镜于光轴上的间隔距离为T23，所述第三透镜与所述第四透镜于光轴上的间隔距离为T34，所述第四透镜与所述第五透镜于光轴上的间隔距离为T45，所述第五透镜与所述第六透镜于光轴上的间隔距离为T56，是满足下列关系式：
0.15<(T12+T34+T56)/(T23+T45)<0.90。
19.如权利要求17所述的光学结像系统，其特征是，所有所述透镜的材质皆为塑胶；其中所述第六透镜物侧面上的临界点与光轴间的垂直距离为Yc61，所述第六透镜像侧面上的临界点与光轴间的垂直距离为Yc62，第六透镜物侧面与像侧面的至少一临界点是满足下列关系式：
Yc62>Yc61。
20.一种光学结像系统，其特征是，所述光学结像系统由物侧至像侧依序包含：
一具正屈折力的第一透镜，其物侧面为凸面，且其物侧面及像侧面皆为非球面；
一具负屈折力的第二透镜，其像侧面为凹面，且其物侧面及像侧面皆为非球面；
一第三透镜，且其物侧面及像侧面皆为非球面；
一具正屈折力的第四透镜，且其物侧面及像侧面皆为非球面；
一第五透镜，其物侧面为凹面，其像侧面为凸面，且其物侧面及像侧面皆为非球面；
一第六透镜，其物侧面为凸面，其像侧面于近轴处为凹面，且其物侧面及像侧面皆为非球面，其像侧面由近轴处至周边处存在凹面转为凸面的变化；
其中，所述光学结像系统的透镜仅为第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜，所述光学结像系统的整体焦距为f，所述第五透镜的焦距为f5，所述第六透镜像侧面上的临界点与光轴间的垂直距离为Yc62，所述第四透镜物侧面的曲率半径为R7，所述第四透镜像侧面的曲率半径为R8，所述第三透镜于光轴上的厚度为CT3，所述第四透镜于光轴上的厚度为CT4，所述第五透镜于光轴上的厚度为CT5，是满足下列关系式：
-1.3<f/f5<0.7；
0.15<Yc62/f<0.50；
-2.0<(R7+R8)/(R7-R8)<0.6；及
4.0<f/(CT3+CT4+CT5)<9.0。
21.如权利要求20所述的光学结像系统，其特征是，所述第六透镜物侧面的曲率半径为R11，所述第六透镜像侧面的曲率半径为R12，是满足下列关系式：
0.2<R12/R11<1.5。
22.如权利要求20所述的光学结像系统，其特征是，所述第二透镜的焦距为f2，所述第六透镜像侧面的曲率半径为R12，是满足下列关系式：
-0.6<R12/f2<0。
23.如权利要求20所述的光学结像系统，其特征是，所述第五透镜于光轴上的厚度为CT5，所述第六透镜于光轴上的厚度为CT6，是满足下列关系式：
0.20<CT5/CT6<0.65。
24.如权利要求20所述的光学结像系统，其特征是，所述第五透镜物侧面的曲率半径为R9，所述第五透镜像侧面的曲率半径为R10，是满足下列关系式：
-0.30<(R9-R10)/(R9+R10)<0.20。
25.如权利要求20所述的光学结像系统，其特征是，所述第一透镜与所述第二透镜于光轴上的间隔距离为T12，所述第二透镜与所述第三透镜于光轴上的间隔距离为T23，所述第三透镜与所述第四透镜于光轴上的间隔距离为T34，所述第四透镜与所述第五透镜于光轴上的间隔距离为T45，所述第五透镜与所述第六透镜于光轴上的间隔距离为T56，是满足下列关系式：
0.15<(T12+T34+T56)/(T23+T45)<0.90。
26.如权利要求20所述的光学结像系统，其特征是，所有所述透镜的材质皆为塑胶；其中所述第六透镜物侧面上的临界点与光轴间的垂直距离为Yc61，所述第六透镜像侧面上的临界点与光轴间的垂直距离为Yc62，第六透镜物侧面与像侧面的至少一临界点是满足下列关系式：
Yc62>Yc61。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |