CN107193109A - 光学成像系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光学成像系统，从物侧至像侧沿一光轴依序包括一反射器、一第一透镜、一第二透镜、一第三透镜一第四透镜及一第五透镜。第一透镜至第四透镜各自包括一朝向物侧且使成像光线通过的物侧面及一朝向像侧且使成像光线通过的像侧面。第一透镜的物侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部，第二透镜的材料为塑料。第三透镜的像侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部或一位于光轴附近区域的凹面部。第四透镜的物侧面与像侧面的至少其中之一为非球面。第五透镜的物侧面与像侧面为非球面。所述光学成像系统在缩短系统长度或镜头深度的条件下，仍具备能够有效克服像差的光学性能，并提供良好的成像质量。

Description

光学成像系统
技术领域
本发明涉及光学成像领域，尤其涉及一种光学成像系统。
背景技术
近年来，手机和数字相机等携带型电子产品的普及使得影像模块相关技术蓬勃发展，此影像模块主要包含光学成像镜头、模块后座单元(module holder unit)与传感器(sensor)等组件，而手机和数字相机的薄型轻巧化趋势也让影像模块的小型化需求愈来愈高。随着电荷耦合组件(charge coupled device,CCD)与互补式金属氧化物半导体组件(complementary metal oxide semiconductor,CMOS)之技术进步和尺寸缩小化，装载在影像模块中的光学成像镜头也需要相应地缩短长度。但是，为了避免摄影效果与质量下降，在缩短光学成像镜头的长度时仍然要兼顾良好的光学性能。光学成像镜头最重要的特性不外乎就是成像质量与体积。
可携式电子产品(例如手机、相机、平板计算机、个人数字助理、车用摄影装置、虚拟现实追踪器(virtual reality tracker)等)的规格日新月异，其关键零组件─光学成像镜头也更加多样化发展，应用不只仅限于拍摄影像与录像，还加上环境监视、行车纪录摄影等，且随着影像感测技术之进步，消费者对于成像质量等的要求也更加提高。
然而，光学成像镜头设计并非单纯将成像质量佳的镜头等比例缩小就能制作出兼具成像质量与微型化的光学成像镜头，设计过程牵涉到材料特性，还必须考虑到组装良率等生产在线的实际问题。
微型化镜头的制作技术难度明显高出传统镜头，因此如何制作出符合消费性电子产品需求的光学成像镜头，并持续提升其成像质量，长久以来一直是本领域产、官、学界所热切追求的。
此外，随着摄像需求的提高，当今还加上望远摄像的需求，望远摄像镜头配合广角镜头可达到光学变焦的功能。光学成像镜头的焦距越大，则光学成像镜头的放大倍率越大。因此，望远镜头的长度难以缩短。此外，物体至成像面呈一直线式的镜头结构设计无法满足现行搭配可携式电子装置的望远摄像镜头需求，这是因为目前可携式电子多半朝向薄型化发展，呈一直线式且长度过长的镜头无法置入已薄型化的可携式电子装置中。缩短镜头长度或增加放大倍率的两难与维持成像质量造成光学成像镜头在设计上的困难。
发明内容
本发明提供一种光学成像系统，其在缩短镜头深度的条件下，仍能保有良好的光学性能。
本发明使用表1列出的参数，但不局限于只使用这些参数：
表1参数表
本发明的一实施例提出一种光学成像系统，从物侧至像侧沿一光轴依序包括一反射器(reflector)、一第一透镜、一第二透镜、一第三透镜、一第四透镜及一第五透镜。光轴包括一第一光轴及不与第一光轴重合的一第二光轴，第一光轴与第二光轴交会于反射器的一反射面上的一交会点上，且光学成像系统之具有屈光率(refracting power)的透镜仅设置于第二光轴上。第一透镜至第五透镜各自包括一朝向物侧且使成像光线通过的物侧面及一朝向像侧且使成像光线通过的像侧面。第一透镜的物侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部，而第二透镜的材料为塑料。第三透镜的像侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部或一位于光轴附近区域的凹面部。第四透镜的物侧面与像侧面的至少其中之一为非球面，且第五透镜的物侧面与像侧面为非球面。光学成像系统更包括一光圈，配置于反射器与第三透镜之间。
上述光学成像系统，其中该光学成像系统符合：
0.6≦OP2/EFL≦2.7，
或TTL/EFL≦1.2；
进一步，所述光学成像系统用于使成像光线从一进光口经该光学成像系统抵达该光学成像系统的成像面成像，该光学成像系统符合：2.2≦OP2/OP1≦8.8。
进一步，该光学成像系统符合：|ν5-ν2|≦30.0；或TL/BFL≦3.5或ALT/(T4+T5)≦3.5或(G23+T3+G34)/(T1+G12+T2)≦1.8或TTL/(T1+T2+T3)≦6.0或AAG/(G12+G45)≦5.6或1.2≦OP2/ALT≦4.9或1.6≦TTL/OP1≦6.5或|ν4-ν3|≦30.0或ALT/BFL≦2.5或TL/(T4+T5)≦4.5或(G23+T3+G34)/(T4+G45+T5)≦1.7或TL/(T1+G12+T2)≦4.2。
进一步，所述的光学成像系统，其中该第一透镜至该第五透镜在该第二光轴上的四个空气间隙为固定间隙。
本发明的一实施例提出一种光学成像系统，用于使成像光线从一进光口经光学成像系统抵达光学成像系统的成像面成像。光学成像系统从物侧至像侧沿一光轴依序包括一反射器、一第一透镜、一第二透镜、一第三透镜、一第四透镜及一第五透镜。光轴包括一第一光轴及不与第一光轴重合的一第二光轴，第一光轴与第二光轴交会于反射器的一反射面上的一交会点上，且第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜及第五透镜依序排列于第二光轴上。第一透镜至第五透镜各自包括一朝向物侧且使成像光线通过的物侧面及一朝向像侧且使成像光线通过的像侧面。第一透镜的物侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部，而第二透镜的材料为塑料。第三透镜的像侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部或一位于光轴附近区域的凹面部。第四透镜的物侧面与像侧面的至少其中之一为非球面，而第五透镜的物侧面与像侧面为非球面。光学成像系统更包括一光圈，配置于反射器与第三透镜之间。光学成像系统符合：(OP1/ImgH)×Fno≦3.1，其中OP1为进光口到交会点在第一光轴上的距离，ImgH为光学成像系统的像高，且Fno为光学成像系统的光圈值。
上述光学成像系统，其中该光学成像系统符合：
0.6≦OP2/EFL≦2.7，
或TTL/EFL≦1.2。
进一步，该光学成像系统符合：|ν5-ν2|≦30.0；或TL/BFL≦3.5或ALT/(T4+T5)≦3.5或(G23+T3+G34)/(T1+G12+T2)≦1.8或TTL/(T1+T2+T3)≦6.0或AAG/(G12+G45)≦5.6或1.2≦OP2/ALT≦4.9或1.6≦TTL/OP1≦6.5或|ν4-ν3|≦30.0或ALT/BFL≦2.5或TL/(T4+T5)≦4.5或(G23+T3+G34)/(T4+G45+T5)≦1.7或TL/(T1+G12+T2)≦4.2。
进一步，所述的光学成像系统，其中该第一透镜至该第五透镜在该第二光轴上的四个空气间隙为固定间隙。
本发明的一实施例提出一种光学成像系统，从物侧至像侧沿一光轴依序包括一反射器、一第一透镜、一第二透镜、一第三透镜、一第四透镜及一第五透镜。光轴包括一第一光轴及不与第一光轴重合的一第二光轴，第一光轴与第二光轴交会于反射器的一反射面上的一交会点上。第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜及第五透镜依序排列于第二光轴上且具有小于或等于2.5毫米的光学有效半径。第一透镜至第五透镜各自包括一朝向物侧且使成像光线通过的物侧面及一朝向像侧且使成像光线通过的像侧面。第一透镜的物侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部，第二透镜的材料为塑料。第三透镜的像侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部或一位于光轴附近区域的凹面部。第四透镜的物侧面与像侧面的至少其中之一为非球面，而第五透镜的物侧面与像侧面为非球面。光学成像系统更包括一光圈，配置于第一透镜与第三透镜之间。光学成像系统符合：7.5毫米≦EFL≦13.5毫米，其中EFL为光学成像系统的系统焦距。
该光学成像系统用于使成像光线从一进光口经该光学成像系统抵达该光学成像系统的成像面成像，该光学成像系统符合：2.2≦OP2/OP1≦8.8，
进一步，该光学成像系统符合：|ν5-ν2|≦30.0；或TL/BFL≦3.5或ALT/(T4+T5)≦3.5或(G23+T3+G34)/(T1+G12+T2)≦1.8或TTL/(T1+T2+T3)≦6.0或AAG/(G12+G45)≦5.6或1.2≦OP2/ALT≦4.9或1.6≦TTL/OP1≦6.5或|ν4-ν3|≦30.0或ALT/BFL≦2.5或TL/(T4+T5)≦4.5或(G23+T3+G34)/(T4+G45+T5)≦1.7或TL/(T1+G12+T2)≦4.2。
进一步，所述的光学成像系统，其中该第一透镜至该第五透镜在该第二光轴上的四个空气间隙为固定间隙。基于上述，本发明的实施例的光学成像系统的有益效果在于：藉由上述反射器及上述透镜的物侧面或像侧面的排列，或上述条件式的设计，使光学成像系统在缩短系统长度或镜头深度的条件下，仍具备能够有效克服像差的光学性能，并提供良好的成像质量。
附图说明
图1是一示意图，说明一透镜的面型结构。
图2是一示意图，说明一透镜的面型凹凸结构及光线焦点。
图3是一示意图，说明一范例一的透镜的面型结构。
图4是一示意图，说明一范例二的透镜的面型结构。
图5是一示意图，说明一范例三的透镜的面型结构。
图6是本发明之第一实施例之光学成像系统的示意图。
图7A是第一实施例的纵向球差图。
图7B是第一实施例当其波长为650nm、555nm及470nm时在成像面100上有关弧矢(sagittal)方向的场曲(field curvature)像差图。
图7C是第一实施例当其波长为650nm、555nm及470nm时在成像面100上子午(tangential)方向的场曲像差图。
图7D是第一实施例的畸变像差图。
图8是本发明之第一实施例之光学成像系统的详细光学数据表格图。
图9是本发明之第一实施例之光学成像系统的非球面参数表格图。
图10为本发明的第二实施例的光学成像系统的示意图。
图11A是第二实施例的纵向球差图。
图11B是第二实施例当其波长为650nm、555nm及470nm时在成像面100上有关弧矢(sagittal)方向的场曲(field curvature)像差图。
图11C是第二实施例当其波长为650nm、555nm及470nm时在成像面100上子午(tangential)方向的场曲像差图。
图11D是第二实施例的畸变像差图。
图12是本发明之第二实施例之光学成像系统的详细光学数据表格图。
图13是本发明之第二实施例之光学成像系统的非球面参数表格图。
图14为本发明的第三实施例的光学成像系统的示意图。
图15A是第三实施例的纵向球差图。
图15B是第三实施例当其波长为650nm、555nm及470nm时在成像面100上有关弧矢(sagittal)方向的场曲(field curvature)像差图。
图15C是第三实施例当其波长为650nm、555nm及470nm时在成像面100上子午(tangential)方向的场曲像差图。
图15D是第三实施例的畸变像差图。
图16是本发明之第三实施例之光学成像系统的详细光学数据表格图。
图17是本发明之第三实施例之光学成像系统的非球面参数表格图。
图18为本发明的第四实施例的光学成像系统的示意图。
图19A是第四实施例的纵向球差图。
图19B是第四实施例当其波长为650nm、555nm及470nm时在成像面100上有关弧矢(sagittal)方向的场曲(field curvature)像差图。
图19C是第四实施例当其波长为650nm、555nm及470nm时在成像面100上子午(tangential)方向的场曲像差图。
图19D是第四实施例的畸变像差图。
图20是本发明之第四实施例之光学成像系统的详细光学数据表格图。
图21是本发明之第四实施例之光学成像系统的非球面参数表格图。
图22为本发明的第五实施例的光学成像系统的示意图。
图23A是第五实施例的纵向球差图。
图23B是第五实施例当其波长为650nm、555nm及470nm时在成像面100上有关弧矢(sagittal)方向的场曲(field curvature)像差图。
图23C是第五实施例当其波长为650nm、555nm及470nm时在成像面100上子午(tangential)方向的场曲像差图。
图23D是第五实施例的畸变像差图。
图24是本发明之第五实施例之光学成像系统的详细光学数据表格图。
图25是本发明之第五实施例之光学成像系统的非球面参数表格图。
图26为本发明的第六实施例的光学成像系统的示意图。
图27A是第六实施例的纵向球差图。
图27B是第六实施例当其波长为650nm、555nm及470nm时在成像面100上有关弧矢(sagittal)方向的场曲(field curvature)像差图。
图27C是第六实施例当其波长为650nm、555nm及470nm时在成像面100上子午(tangential)方向的场曲像差图。
图27D是第六实施例的畸变像差图。
图28是本发明之第六实施例之光学成像系统的详细光学数据表格图。
图29是本发明之第六实施例之光学成像系统的非球面参数表格图。
图30为本发明的第七实施例的光学成像系统的示意图。
图31A是第七实施例的纵向球差图。
图31B是第七实施例当其波长为650nm、555nm及470nm时在成像面100上有关弧矢(sagittal)方向的场曲(field curvature)像差图。
图31C是第七实施例当其波长为650nm、555nm及470nm时在成像面100上子午(tangential)方向的场曲像差图。
图31D是第七实施例的畸变像差图。
图32是本发明之第七实施例之光学成像系统的详细光学数据表格图。
图33是本发明之第七实施例之光学成像系统的非球面参数表格图。
图34为本发明的第八实施例的光学成像系统的示意图。
图35A是第八实施例的纵向球差图。
图35B是第八实施例当其波长为650nm、555nm及470nm时在成像面100上有关弧矢(sagittal)方向的场曲(field curvature)像差图。
图35C是第八实施例当其波长为650nm、555nm及470nm时在成像面100上子午(tangential)方向的场曲像差图。
图35D是第八实施例的畸变像差图。
图36是本发明之第八实施例之光学成像系统的详细光学数据表格图。
图37是本发明之第八实施例之光学成像系统的非球面参数表格图。
图38是本发明之第一至第四实施例之光学成像系统的部分重要参数及其关系式的数值表格图。
图39是本发明之第一至第四实施例之光学成像系统的部分重要参数及其关系式的数值表格图。
图40是本发明之第五至第八实施例之光学成像系统的部分重要参数及其关系式的数值表格图。
图41是本发明之第五至第八实施例之光学成像系统的部分重要参数及其关系式的数值表格图。
具体实施方式
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。
附图的数字符号说明：10：光学成像系统；100：成像面；101：光线；11：进光口；2：光圈；3：第一透镜；31、41、51、61、71、91：物侧面；311、313、411、413、511、513、521、523、621、623、711、721、723：凸面部；322、324、422、424、522、524、612、614、624、712、714、722：凹面部；32、42、52、62、72、92：像侧面；4：第二透镜；5：第三透镜；6：第四透镜；7：第五透镜；8：反射器；81：反射面；82：入光面；83：出光面；9：滤光片；A：光轴附近区域；C：圆周附近区域；Depth：镜头深度；E：延伸部；I：光轴；I1：第一光轴；I2：第二光轴；IP：交会点；Lc：主光线；Lm：边缘光线；M、R：点；P：位置。
本篇说明书所言之「一透镜具有正屈光率(或负屈光率)」，是指所述透镜以高斯光学理论计算出来之光轴上的屈光率为正(或为负)。该像侧面、物侧面定义为成像光线通过的范围，其中成像光线包括了主光线(chief ray)Lc及边缘光线(marginal ray)Lm，如图1所示，I为光轴且此一透镜是以该光轴I为对称轴径向地相互对称，光线通过光轴上的区域为光轴附近区域A，边缘光线通过的区域为圆周附近区域C，此外，该透镜还包含一延伸部E(即圆周附近区域C径向上向外的区域)，用以供该透镜组装于一光学成像镜头内，理想的成像光线并不会通过该延伸部E，但该延伸部E之结构与形状并不限于此，以下之实施例为求图式简洁均省略了部分的延伸部。更详细的说，判定面形或光轴附近区域、圆周附近区域、或多个区域的范围的方法如下：
1.请参照图1，其系一透镜径向上的剖视图。以该剖视图观之，在判断前述区域的范围时，定义一中心点为该透镜表面上与光轴的一交点，而一转换点是位于该透镜表面上的一点，且通过该点的一切线与光轴垂直。如果径向上向外有复数个转换点，则依序为第一转换点，第二转换点，而有效半效径上距光轴径向上最远的转换点为第N转换点。中心点和第一转换点之间的范围为光轴附近区域，第N转换点径向上向外的区域为圆周附近区域，中间可依各转换点区分不同的区域。此外，有效半径为边缘光线Lm与透镜表面交点到光轴I上的垂直距离。
2.如图2所示，该区域的形状凹凸系以平行通过该区域的光线(或光线延伸线)与光轴的交点在像侧或物侧来决定(光线焦点判定方式)。举例言之，当光线通过该区域后，光线会朝像侧聚焦，与光轴的焦点会位在像侧，例如图2中R点，则该区域为凸面部。反之，若光线通过该某区域后，光线会发散，其延伸线与光轴的焦点在物侧，例如图2中M点，则该区域为凹面部，所以中心点到第一转换点间为凸面部，第一转换点径向上向外的区域为凹面部；由图2可知，该转换点即是凸面部转凹面部的分界点，因此可定义该区域与径向上相邻该区域的内侧的区域，系以该转换点为分界具有不同的面形。另外，若是光轴附近区域的面形判断可依该领域中通常知识者的判断方式，以R值(指近轴的曲率半径，通常指光学软件中的透镜数据库(lens data)上的R值)正负判断凹凸。以物侧面来说，当R值为正时，判定为凸面部，当R值为负时，判定为凹面部；以像侧面来说，当R值为正时，判定为凹面部，当R值为负时，判定为凸面部，此方法判定出的凹凸和光线焦点判定方式相同。
3.若该透镜表面上无转换点，该光轴附近区域定义为有效半径的0～50％，圆周附近区域定义为有效半径的50～100％。
图3范例一的透镜像侧表面在有效半径上仅具有第一转换点，则第一区为光轴附近区域，第二区为圆周附近区域。此透镜像侧面的R值为正，故判断光轴附近区域具有一凹面部；圆周附近区域的面形和径向上紧邻该区域的内侧区域不同。即，圆周附近区域和光轴附近区域的面形不同；该圆周附近区域系具有一凸面部。
图4范例二的透镜物侧表面在有效半径上具有第一及第二转换点，则第一区为光轴附近区域，第三区为圆周附近区域。此透镜物侧面的R值为正，故判断光轴附近区域为凸面部；第一转换点与第二转换点间的区域(第二区)具有一凹面部，圆周附近区域(第三区)具有一凸面部。
图5范例三的透镜物侧表面在有效半径上无转换点，此时以有效半径0％～50％为光轴附近区域，50％～100％为圆周附近区域。由于光轴附近区域的R值为正，故此物侧面在光轴附近区域具有一凸面部；而圆周附近区域与光轴附近区域间无转换点，故圆周附近区域具有一凸面部。
图6为本发明之第一实施例之光学成像系统的示意图，而图7A至图7D为第一实施例之光学成像系统的纵向球差与各项像差图。请先参照图6，本发明的第一实施例之光学成像系统10从物侧至像侧沿成像镜头10的一光轴I依序包含一反射器8、一第一透镜3、一第二透镜4、一第三透镜5、一第四透镜6、一第五透镜7及一滤光片9。当由一待拍摄物所发出的光线经由一进光口11进入光学成像系统10，并依序被反射器8反射及经由第一透镜3、第二透镜4、第三透镜5、第四透镜6、第五透镜7及滤光片9之后，会在一成像面100(image plane)形成一影像。进光口11位于物侧与反射器8之间。滤光片9例如为用以阻挡物体发出的光线中的红外线的一红外线截止滤光片(infrared cut-off filter)。补充说明的是，物侧是朝向待拍摄物的一侧，而像侧是朝向成像面100的一侧。
在本实施例中，光轴I包括一第一光轴I1及不与第一光轴I1重合的一第二光轴I2。在本实施例中，光轴I被反射器8的反射面81弯折。第一光轴I1为光轴I被反射器8弯折前的部分，且第二光轴I2为光轴I被反射器8弯折后的另一部分。沿着第一光轴I1传递的光线会被反射面81反射，然后沿着第二光轴I2传递。也就是说，第一光轴I1与该第二光轴I2交会于反射器8的反射面81上的一交会点IP上。在本实施例中，光学成像系统10之具有屈光率的透镜仅设置于第二光轴I2上。在本实施例中，第一透镜3、第二透镜4、第三透镜5、第四透镜6及第五透镜7从物侧至像侧依序排列于第二光轴I2上，且具有小于或等于2.5毫米的光学有效半径(radius of the clear aperture)，即为光学有效径(diameter of the clearaperture)的一半。在本实施例中，反射器8为棱镜(prism)，其具有入光面82、反射面81及出光面83。来自进光口11的光经由入光面82进入棱镜中，然后被反射面81反射，接着再经由出光面83从棱镜出射而传递至第一透镜3。然而，在其他实施例中，反射器8亦可以是反射镜(mirror)或其他适当的反射组件，而反射器的反射面的设置位置可与棱镜(即反射器8)的反射面81的设置位置相同。
第一透镜3、第二透镜4、第三透镜5、第四透镜6、第五透镜7及滤光片9都各自具有一朝向物侧且使成像光线通过之物侧面31、41、51、61、71、91及一朝向像侧且使成像光线通过之像侧面32、42、52、62、72、92。
在本实施例中，为了满足产品轻量化的需求，第一透镜3至第五透镜7皆为具备屈光率，且第一透镜3、第二透镜4、第三透镜5、第四透镜6及第五透镜7都是塑料材质所制成，亦即这些透镜的材料为塑料，但第一透镜3至第五透镜7的材质仍不以此为限制。
第一透镜3具有正屈光率。第一透镜3的物侧面31具有一位于光轴I附近区域的凸面部311及一位于圆周附近区域的凸面部313。第一透镜3的像侧面32具有一位于光轴I附近区域的凹面部322及一位于圆周附近区域的凹面部324。
第二透镜4具有负屈光率。第二透镜4的物侧面41具有一位于光轴I附近区域的凸面部411及一位于圆周附近区域的凸面部413。第二透镜4的像侧面42具有一位于光轴I附近区域的凹面部422及一位于圆周附近区域的凹面部424。
第三透镜5具有正屈光率。第三透镜5的物侧面51具有一位于光轴I附近区域的凸面部511及一位于圆周附近区域的凸面部513。第三透镜5的像侧面52具有一位于光轴I附近区域的凹面部522及一位于圆周附近区域的凹面部524。
第四透镜6具有负屈光率。第四透镜6的物侧面61具有一位于光轴I附近区域的凹面部612及一位于圆周附近区域的凹面部614。第四透镜6的像侧面42为具有一位于光轴I附近区域的凸面部621及一位于圆周附近区域的凹面部624。
第五透镜7具有正屈光率。第五透镜7的物侧面71具有一位于光轴I附近区域的凸面部711及一位于圆周附近区域的凹面部714。第五透镜7的像侧面72具有一位于光轴I附近区域的凹面部722及一位于圆周附近区域的凸面部723。
此外，在本实施例中，只有上述透镜具有屈光率，且光学成像系统10具有屈光率的透镜只有五片。然而，在其他实施例中，第二光轴I2上还可以设有其他具有屈光率的透镜，而光学成像系统10具有屈光率的透镜可以超过五片。
光学成像系统10可更包括一光圈2，配置于反射器8与第三透镜5之间。在本实施例中，光圈2位于第二透镜4与第三透镜5之间。然而，在其他实施例中，光圈2亦可以位于反射器8与第一透镜3之间，或位于第一透镜3与第二透镜4之间。
第一实施例的其他详细光学数据如图8所示，且第一实施例的光学成像系统10的系统焦距(effective focal length)(EFL)为7.614毫米(mm)，半视场角(half field ofview)(HFOV)为16.799°，光圈值(f-number)(Fno)为2.420，其系统长度(TTL)为7.528mm，像高(ImgH)为2.331mm。其中，系统长度是指由第一透镜3的物侧面31到成像面100在第二光轴I2上的距离。在图8中，「半直径」(semi-diameter)是指物侧面31、41、51、61、71及像侧面32、42、52、62、72的光学有效半径，而以下第二至第八实施例的光学数据表格图中的「半直径」的物理意义也是如此。
在本实施例中，反射面81的法线与第一光轴I1的夹角为45°，且反射面81的法线与第二光轴I2的夹角为45°。反射面81的法线、第一光轴I1及第二光轴I2为共平面，且第一光轴I1与第二光轴I2的夹角为90°。然而，在其他实施例中，第一光轴I1与第二光轴I2的夹角可以是小于90°或大于90°。
此外，在本实施例中，第一透镜3、第二透镜4、第三透镜5、第四透镜6及第五透镜7的物侧面31、41、51、61、71及像侧面32、42、52、62、72共计八个面均是非球面，而这些非球面是依下列公式定义：
其中：
Y：非球面曲线上的点与第二光轴I2的距离；
Z：非球面之深度(非球面上距离第二光轴I2为Y的点，与相切于非球面在第二光轴I2上的顶点之切面，两者间的垂直距离)；
R:透镜表面近第二光轴I2处的曲率半径；
K：锥面系数(conic constant)；
ai：第i阶非球面系数。
物侧面31、41、51、61及71与像侧面32、42、52、62及72在公式(1)中的各项非球面系数如图9所示。其中，图9中字段编号31表示其为第一透镜3的物侧面31的非球面系数，其它字段依此类推。
另外，第一实施例之光学成像系统10中各重要参数间的关系如图38与图39所示。
其中，
T1为第一透镜3在第二光轴I2上的厚度；
T2为第二透镜4在第二光轴I2上的厚度；
T3为第三透镜5在第二光轴I2上的厚度；
T4为第四透镜6在第二光轴I2上的厚度；
T5为第五透镜7在第二光轴I2上的厚度；
TF为滤光片9在第二光轴I2上的厚度；
OP1为进光口11到第一光轴I1与第二光轴I2的交会点IP在第一光轴I1上的距离；
OP2为第一光轴I1与第二光轴I2的交会点IP到光学成像系统10的成像面100在第二光轴I2上的距离；
G12为第一透镜3的像侧面32至第二透镜4的物侧面41在第二光轴I2上的距离，即第一透镜3到第二透镜4在第二光轴I2上的空气间隙；
G23为第二透镜4的像侧面42至第三透镜5的物侧面51在第二光轴I2上的距离，即第二透镜4到第三透镜5在第二光轴I2上的空气间隙；
G34为第三透镜5的像侧面52至第四透镜6的物侧面61在第二光轴I2上的距离，即第三透镜5到第四透镜6在第二光轴I2上的空气间隙；
G45为第四透镜6的像侧面62至第五透镜7的物侧面71在第二光轴I2上的距离，即第四透镜6到第五透镜7在第二光轴I2上的空气间隙；
G5F为第五透镜7的像侧面72至滤光片9的物侧面91在第二光轴I2上的距离，即第五透镜7到滤光片9在第二光轴I2上的空气间隙；
GFP为滤光片9的像侧面92至成像面100在第二光轴I2上的距离，即滤光片9到成像面100在第二光轴I2上的空气间隙；
AAG为第一透镜3至第五透镜7在第二光轴I2上的四个空气间隙的总和，即G12、G23、G34与G45之和；
ALT为第一透镜3、第二透镜4、第三透镜5、第四透镜6及第五透镜7在第二光轴I2上的厚度的总和，即T1、T2、T3、T4与T5之和；
TTL为第一透镜3的物侧面31到成像面100在第二光轴I2上的距离；
TL为第一透镜3的物侧面31到第五透镜7的像侧面72在第二光轴I2上的距离；
BFL为第五透镜7的像侧面72到成像面100在第二光轴I2上的距离；
EFL为光学成像系统10的系统焦距；
ImgH为光学成像系统10的像高(image height)；
Fno为光学成像系统10的光圈值(f-number)；以及
Depth为镜头深度，即为从进光口11至上述这些光学组件上在平行第一光轴I1的方向上离进光口11最远的位置P在第一光轴I1的方向上的距离，简言之，即进光口11至位置P在第一光轴I1的方向上的距离，其中位置P可位于反射器8、第一透镜3、第二透镜4、第三透镜5、第四透镜6、第五透镜7、滤光片9或像平面100在图中的上缘，只要这个位置是在第一光轴I1的方向上离进光口11最远即可。在第一至第八实施例中，位置P可位于像平面100在图中的上缘，此时，镜头深度Depth的大小与OP1及ImgH的值有关。
另外，再定义：
f1为第一透镜3的焦距；
f2为第二透镜4的焦距；
f3为第三透镜5的焦距；
f4为第四透镜6的焦距；
f5为第五透镜7的焦距；
n1为第一透镜3的折射率；
n2为第二透镜4的折射率；
n3为第三透镜5的折射率；
n4为第四透镜6的折射率；
n5为第五透镜7的折射率；
ν1为第一透镜3的阿贝数(Abbe number)，阿贝数也可称为色散系数；
ν2为第二透镜4的阿贝数；
ν3为第三透镜5的阿贝数；
ν4为第四透镜6的阿贝数；以及
ν5为第五透镜7的阿贝数。
再配合参阅图7A至图7D，图7A的图式说明第一实施例当其光瞳半径(pupilradius)为1.5731mm时的纵向球差(longitudinal spherical aberration)，图7B与图7C的图式则分别说明第一实施例当其波长为650nm、555nm及470nm时在成像面100上有关弧矢(sagittal)方向的场曲(field curvature)像差及子午(tangential)方向的场曲像差，图7D的图式则说明第一实施例当其波长为650nm、555nm及470nm时在成像面100上的畸变像差(distortion aberration)。本第一实施例的纵向球差图示图7A中，每一种波长所成的曲线皆很靠近并向中间靠近，说明每一种波长不同高度的离轴光线皆集中在成像点附近，由每一波长的曲线的偏斜幅度可看出，不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在±23微米的范围内，故本实施例确实明显改善相同波长的球差，此外，三种代表波长彼此间的距离也相当接近，代表不同波长光线的成像位置已相当集中，因而使色像差也获得明显改善。
在图7B与图7C的二个场曲像差图示中，三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±55微米内，说明本第一实施例的光学系统能有效消除像差。而图7D的畸变像差图式则显示本第一实施例的畸变像差维持在±1.55％的范围内，说明本第一实施例的畸变像差已符合光学系统的成像质量要求，据此说明本第一实施例相较于现有光学镜头，在TTL已缩短至7.528mm左右的条件下，仍能提供良好的成像质量，故本第一实施例能在维持良好光学性能之条件下，缩短镜头深度及TTL以及增加光学成像系统10的有效焦距，以实现望远效果。此外，在本实施例的光学成像系统10中，藉由反射器8的设置来将光路转折，使得镜头深度较小而可符合可携式电子装置朝向薄型化发展的设计，进而使得已薄型化的可携式电子装置也能够配备望远镜头。
图10为本发明的第二实施例的光学成像系统的示意图，而图11A至图11D为第二实施例之光学成像系统的纵向球差与各项像差图。请先参照图10，本发明光学成像系统10的一第二实施例，其与第一实施例大致相似，而两者的差异如下所述：各光学数据、非球面系数及这些透镜3、4、5、6及7间的参数或多或少有些不同。此外，在本实施例中，第三透镜5的像侧面52具有一位于光轴I附近区域的凸面部521及一位于圆周附近区域的凸面部523。第四透镜6的像侧面62具有一位于光轴I附近区域的凸面部621及一位于圆周附近区域的凸面部623。在此需注意的是，为了清楚地显示图面，图10中省略部分与第一实施例相同的凹面部与凸面部的标号。
光学成像系统10详细的光学数据如图12所示，且第二实施例的光学成像系统10的EFL为9.677mm，HFOV为16.000°，Fno为2.420，TTL为9.721mm，且ImgH为2.805mm。
如图13所示，则为第二实施例的物侧面31、41、51、61及71与像侧面32、42、52、62及72在公式(1)中的各项非球面系数。
另外，第二实施例之光学成像系统10中各重要参数间的关系如图38与图39所示。
本第二实施例在其光瞳半径为1.9993mm时的纵向球差图示图11A中，不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在±22微米的范围内。在图11B与图11C的二个场曲像差图示中，三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±70微米内。而图11D的畸变像差图式则显示本第二实施例的畸变像差维持在±1.2％的范围内。据此说明本第二实施例相较于现有光学镜头，在TTL已缩短至9.721mm左右的条件下，仍能提供良好的成像质量。
经由上述说明可得知，第二实施例相较于第一实施例的优点在于：第二实施例的半视场角小于第一实施例的半视场角，以增进望远特性；第二实施例的纵向球差小于第一实施例的纵向球差，且第二实施例的畸变小于第一实施例的畸变。此外，由于各透镜在光轴I附近区域与圆周附近区域的厚度差异较小，第二实施例比第一实施例易于制造，因此良率较高。
图14为本发明的第三实施例的光学成像系统的示意图，而图15A至图15D为第三实施例之光学成像系统的纵向球差与各项像差图。请先参照图14，本发明光学成像系统10的一第三实施例，其与第一实施例大致相似，而两者的差异如下所述：各光学数据、非球面系数及这些透镜3、4、5、6及7间的参数或多或少有些不同，此外，在本实施例中，第三透镜5的像侧面52具有一位于光轴I附近区域的凸面部521及一位于圆周附近区域的凸面部523。第四透镜6的像侧面62具有一位于光轴I附近区域的凸面部621及一位于圆周附近区域的凸面部623。再者，第五透镜7具有负屈光率。在此需注意的是，为了清楚地显示图面，图14中省略与第一实施例相同的凹面部与凸面部的标号。
光学成像系统10详细的光学数据如图16所示，且第三实施例的光学成像系统10的EFL为10.504mm，HFOV为15.998°，Fno为2.627，TTL为12.542mm，且ImgH为2.795mm。
如图17所示，则为第三实施例的物侧面31、41、51、61及71与像侧面32、42、52、62及72在公式(1)中的各项非球面系数。
另外，第三实施例之光学成像系统10中各重要参数间的关系如图38与图39所示。
本第三实施例在其光瞳半径为1.9990mm时的纵向球差图示图15A中，不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在±40微米的范围内。在图15B与图15C的二个场曲像差图示中，三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±180微米内。而图15D的畸变像差图式则显示本第三实施例的畸变像差维持在±7.5％的范围内。据此说明本第三实施例相较于现有光学镜头，在TTL已缩短至12.542mm左右的条件下，仍能提供良好的成像质量。
经由上述说明可得知，第三实施例相较于第一实施例的优点在于：第三实施例的半视场角小于第一实施例的半视场角，以增进望远特性；由于各透镜在光轴I附近区域与圆周附近区域的厚度差异较小，第三实施例比第一实施例易于制造，因此良率较高。
图18为本发明的第四实施例的光学成像系统的示意图，而图19A至图19D为第四实施例之光学成像系统的纵向球差与各项像差图。请先参照图18，本发明光学成像系统10的一第四实施例，其与第一实施例大致相似，而两者的差异如下所述：各光学数据、非球面系数及这些透镜3、4、5、6及7间的参数或多或少有些不同。此外，在本实施例中，第三透镜5的像侧面52具有一位于光轴I附近区域的凹面部522及一位于圆周附近区域的凸面部523。第五透镜7具有负屈光率。第五透镜7的物侧面71具有一位于光轴I附近区域的凹面部712及一位于圆周附近区域的凹面部714。再者，在本实施例中，第五透镜7的像侧面72具有一位于光轴I附近区域的凸面部721及一位于圆周附近区域的凸面部723。在此需注意的是，为了清楚地显示图面，图18中省略与第一实施例相同的凹面部与凸面部的标号。另外，在本实施例中，从进光口11的边缘入射的光线101是因为光学成像系统规格的设计而让它无法抵达反射面81。
光学成像系统10详细的光学数据如图20所示，且第四实施例的光学成像系统10的EFL为10.139mm，HFOV为15.999°，Fno为2.42，TTL为8.411mm，且ImgH为2.808mm。
如图21所示，则为第四实施例的物侧面31、41、51、61及71与像侧面32、42、52、62及72在公式(1)中的各项非球面系数。
另外，第四实施例之光学成像系统10中各重要参数间的关系如图38与图39所示。
本第四实施例在光瞳半径为2.0948mm时的纵向球差图示图19A中，不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在±25微米的范围内。在图19B与图19C的二个场曲像差图示中，三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±250微米内。而图19D的畸变像差图式则显示本第四实施例的畸变像差维持在±4.3％的范围内。据此说明本第四实施例相较于现有光学镜头，在TTL已缩短至8.411mm左右的条件下，仍能提供良好的成像质量。
经由上述说明可得知，第四实施例相较于第一实施例的优点在于：第四实施例的半视场角小于第一实施例的半视场角，以增进望远特性。
图22为本发明的第五实施例的光学成像系统的示意图，而图23A至图23D为第五实施例之光学成像系统的纵向球差与各项像差图。请先参照图22，本发明光学成像系统10的一第五实施例，其与第一实施例大致相似，而两者的差异如下所述：各光学数据、非球面系数及这些透镜3、4、5、6及7间的参数或多或少有些不同，此外，在本实施例中，第三透镜5的像侧面52具有一位于光轴I附近区域的凸面部521及一位于圆周附近区域的凸面部523。在此需注意的是，为了清楚地显示图面，图22中省略与第一实施例相同的凹面部与凸面部的标号。
光学成像系统10详细的光学数据如图24所示，且第五实施例的光学成像系统10的EFL为8.807mm，HFOV为21.501°，Fno为2.203，TTL为9.048mm，且ImgH为3.903mm。
如图25所示，则为第五实施例的物侧面31、41、51、61及71与像侧面32、42、52、62及72在公式(1)中的各项非球面系数。
另外，第五实施例之光学成像系统10中各重要参数间的关系如图40与图41所示。
本第五实施例在其光瞳半径为1.9990mm时的纵向球差图示图23A中，不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在±11.5微米的范围内。在图23B与图23C的二个场曲像差图示中，三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±115微米内。而图23D的畸变像差图式则显示本第五实施例的畸变像差维持在±13％的范围内。据此说明本第五实施例相较于现有光学镜头，在TTL已缩短至9.048mm左右的条件下，仍能提供良好的成像质量。
经由上述说明可得知，第五实施例相较于第一实施例的优点在于：第五实施例的光圈值比第一实施例的光圈值小，且第五实施例的纵向球差小于第一实施例的纵向球差。此外，由于各透镜在光轴I附近区域与圆周附近区域的厚度差异较小，第五实施例比第一实施例易于制造，因此良率较高。
图26为本发明的第六实施例的光学成像系统的示意图，而图27A至图27D为第六实施例之光学成像系统的纵向球差与各项像差图。请先参照图26，本发明光学成像系统10的一第六实施例，其与第一实施例大致相似，而两者的差异如下所述：各光学数据、非球面系数及这些透镜3、4、5、6及7间的参数或多或少有些不同，此外，在本实施例中，第三透镜5的像侧面52具有一位于光轴I附近区域的凸面部521及一位于圆周附近区域的凸面部523。此外，在本实施例中，光圈2位于第一透镜3与第二透镜4之间。在此需注意的是，为了清楚地显示图面，图26中省略与第一实施例相同的凹面部与凸面部的标号。
光学成像系统10详细的光学数据如图28所示，且第六实施例的光学成像系统10的EFL为9.712mm，HFOV为15.998°，Fno为2.420，TTL为9.540mm，且ImgH为2.8mm。
如图29所示，则为第六实施例的物侧面31、41、51、61及71与像侧面32、42、52、62及72在公式(1)中的各项非球面系数。
另外，第六实施例之光学成像系统10中各重要参数间的关系如图40与图41所示。
本第六实施例在其光瞳半径为2.0065mm时的纵向球差图示图27A中，不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在±61微米的范围内。在图27B与图27C的二个场曲像差图示中，三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±80微米内。而图27D的畸变像差图式则显示本第六实施例的畸变像差维持在±0.9％的范围内。据此说明本第六实施例相较于现有光学镜头，在TTL已缩短至9.540mm左右的条件下，仍能提供良好的成像质量。
经由上述说明可得知，第六实施例相较于第一实施例的优点在于：第六实施例的半视场角小于第一实施例的半视场角，以增进望远特性，且第六实施例的畸变小于第一实施例的畸变。此外，由于各透镜在光轴I附近区域与圆周附近区域的厚度差异较小，第六实施例比第一实施例易于制造，因此良率较高。
图30为本发明的第七实施例的光学成像系统的示意图，而图31A至图31D为第七实施例之光学成像系统的纵向球差与各项像差图。请先参照图30，本发明光学成像系统10的第七实施例，其与第一实施例大致相似，而两者的差异如下所述：各光学数据、非球面系数及这些透镜3、4、5、6及7间的参数或多或少有些不同。此外，在本实施例中，第三透镜5的像侧面52具有一位于光轴I附近区域的凸面部521及一位于圆周附近区域的凸面部523。第五透镜7的像侧面72具有一位于光轴I附近区域的凸面部721及一位于圆周附近区域的凸面部723。在此需注意的是，为了清楚地显示图面，图30中省略与第一实施例相同的凹面部与凸面部的标号。
光学成像系统10详细的光学数据如图32所示，且第七实施例的光学成像系统10的EFL为9.864mm，HFOV为16.08°，Fno为2.420，TTL为9.654mm，且ImgH为2.815mm。
如图33所示，则为第七实施例的物侧面31、41、51、61及71与像侧面32、42、52、62及72在公式(1)中的各项非球面系数。
另外，第七实施例之光学成像系统10中各重要参数间的关系如图40与图41所示。
本第七实施例在光瞳半径为2.0379mm时的纵向球差图示图31A中，不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在±60微米的范围内。在图31B与图31C的二个场曲像差图示中，三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±60微米内。而图31D的畸变像差图式则显示本第七实施例的畸变像差维持在±0.47％的范围内。据此说明本第七实施例相较于现有光学镜头，在TTL已缩短至9.654mm左右的条件下，仍能提供良好的成像质量。
经由上述说明可得知，第七实施例相较于第一实施例的优点在于：第七实施例的半视场角小于第一实施例的半视场角，以增进望远特性，且第七实施例的畸变小于第一实施例的畸变。此外，由于各透镜在光轴I附近区域与圆周附近区域的厚度差异较小，第七实施例比第一实施例易于制造，因此良率较高。
图34为本发明的第八实施例的光学成像系统的示意图，而图35A至图35D为第八实施例之光学成像系统的纵向球差与各项像差图。请先参照图34，本发明光学成像系统10的一第八实施例，其与第一实施例大致相似，而两者的差异如下所述：各光学数据、非球面系数及这些透镜3、4、5、6及7间的参数或多或少有些不同。此外，在本实施例中，第三透镜5的像侧面52具有一位于光轴I附近区域的凸面部521及一位于圆周附近区域的凸面部523。第五透镜7的像侧面72具有一位于光轴I附近区域的凸面部721及一位于圆周附近区域的凸面部723。在此需注意的是，为了清楚地显示图面，图34中省略与第一实施例相同的凹面部与凸面部的标号。
光学成像系统10详细的光学数据如图36所示，且第八实施例的光学成像系统10的EFL为9.940mm，HFOV为16.091°，Fno为2.420，TTL为9.711mm，且ImgH为2.813mm。
如图37所示，则为第八实施例的物侧面31、41、51、61及71与像侧面32、42、52、62及72在公式(1)中的各项非球面系数。
另外，第八实施例之光学成像系统10中各重要参数间的关系如图40与图41所示。
本第八实施例在光瞳半径为2.0536mm时的纵向球差图示图35A中，不同高度的离轴光线的成像点偏差控制在±100微米的范围内。在图35B与图35C的二个场曲像差图示中，三种代表波长在整个视场范围内的焦距变化量落在±100微米内。而图35D的畸变像差图式则显示本第八实施例的畸变像差维持在±1.5％的范围内。据此说明本第八实施例相较于现有光学镜头，在TTL已缩短至9.711mm左右的条件下，仍能提供良好的成像质量。
经由上述说明可得知，第八实施例相较于第一实施例的优点在于：第八实施例的半视场角小于第一实施例的半视场角，以增进望远特性；第八实施例的畸变小于第一实施例的畸变；且由于各透镜在光轴I附近区域与圆周附近区域的厚度差异较小，第八实施例比第一实施例易于制造，因此良率较高。
再配合参阅图38至图41，为上述八个实施例的各项光学参数的表格图，透过下述设计之相互搭配可有效缩短镜头长度、并同时确保成像质量，且加强物体整体及局部成像的清晰度：
一、第一透镜3的物侧面31的光轴I附近区域为凸面部311可帮助收集成像光线，选择性地搭配第一透镜3具有正屈光率效果更佳。第二透镜4由塑料制成有助于降低制造及组装上的难度及成本。第三透镜5的像侧面52的光轴I附近区域为凸面部521或凹面部522有助于提升成像质量。第四透镜6的物侧面61与像侧面62的至少其中之一为非球面及第五透镜7之物侧面71及像侧面72为非球面有助于修正影像畸变(distortion)、色差(chromaticaberration)、彗差(coma)等光学像差，不仅可有效提高光学系统成像质量，更可降低光学成像系统10的透镜数目。
二、光圈2位于反射器8与第一透镜3之间可以有效缩短镜头长度；光圈2位于第一透镜3与第二透镜4之间或位于第二透镜4与第三透镜5之间有利于降低光圈值(Fno)的同时，而不增加透镜的光学有效半径，使各透镜的光学有效半径小于或等于2.5mm且7.5mm≦EFL≦13.5mm。
三、选择性地搭配反射器8设置于第一至第五透镜3～7所形成的透镜群之物侧，且具有屈光率之透镜仅设置于第二光轴I2或满足(OP1/ImgH)×Fno≦3.1，有利于降低镜头深度，能满足可携式电子装置更高的薄型化需求。选择性地搭配以下条件式有利于控制镜头深度，较佳的范围为1.3≦(OP1/ImgH)×Fno≦3.1，最佳的范围为1.5≦(OP1/ImgH)×Fno≦3.1。
四、选择性地搭配第二透镜4具有负屈光率或第二透镜4的像侧面42的光轴附近区域为凹面部422可用以消除第一透镜3产生的像差。选择性地搭配第四透镜6的物侧面61的圆周附近区域为凹面部614或第五透镜7的像侧面72的圆周附近区域为凸面部724可有效修正物体局部成像之像差。
当本发明的实施例的光学成像系统10中的各项光学参数间的关系式符合下列条件式的至少其中之一时或光学成像系统10具有下列特征的至少其中之一时，可协助设计者设计出具备良好光学性能、整体长度或镜头深度有效缩短、且技术上可行之光学成像系统：
一、为了达成缩短镜头系统长度，本发明的实施例适当地缩短透镜厚度和透镜间的空气间隙，但考虑到透镜组装过程的难易度以及必须兼顾成像质量的前提下，透镜厚度及透镜间的空气间隙彼此需互相调配，故在满足以下条件式至少其中之一的数值限定之下，光学成像系统能达到较佳的配置：ALT/(T4+T5)≦3.5，较佳的范围为1.8≦ALT/(T4+T5)≦3.5，最佳的范围为2.4≦ALT/(T4+T5)≦3.5；(G23+T3+G34)/(T1+G12+T2)≦1.8，较佳的范围为0.6≦(G23+T3+G34)/(T1+G12+T2)≦1.8；AAG/(G12+G45)≦5.6，较佳的范围为1.3≦AAG/(G12+G45)≦5.6；1.2≦OP2/ALT≦4.9，较佳的范围为1.7≦OP2/ALT≦4.9；ALT/BFL≦2.5，较佳的范围为0.5≦ALT/BFL≦2.5；(G23+T3+G34)/(T4+G45+T5)≦1.7，较佳的范围为0.3≦(G23+T3+G34)/(T4+G45+T5)≦1.7；(G23+T3+G34)/(T4+T5)≦1.7，较佳的范围为0.8≦(G23+T3+G34)/(T4+T5)≦1.7。
二、为了使光学组件参数与镜头长度比值维持一适当值，满足下列条件式的至少其中之一可避免参数过小不利于生产制造，或是避免参数过大而使得镜头长度过长：TL/BFL≦3.5，较佳的范围为0.8≦TL/BFL≦3.5；TTL/(T1+T2+T3)≦6.0，较佳的范围为1.8≦TTL/(T1+T2+T3)≦6.0，最佳的范围为1.8≦TTL/(T1+T2+T3)≦5.6；TL/(T4+T5)≦4.5，较佳的范围为2.8≦TL/(T4+T5)≦4.5；TL/(T1+G12+T2)≦4.2，较佳的范围为2.8≦TL/(T1+G12+T2)≦4.2。
三、为使镜头的系统焦距与镜头长度比值维持一适当值，若满足以下条件式的至少其中之一，可避免参数过小不利于将远方物体摄像于镜头，或是避免参数过大而使得镜头长度过长：0.6≦OP2/EFL≦2.7，较佳的范围为1.0≦OP2/EFL≦1.6；TTL/EFL≦1.2，较佳的范围为0.7≦TTL/EFL≦1.2。
四、为了使镜头深度与镜头长度有良好配置，避免镜头深度太长而不利于可携式电子装置薄型化，满足以下条件式的至少其中之一能满足更高的薄型化需求：2.2≦OP2/OP1≦8.8，较佳的范围为3.4≦OP2/OP1≦5.9；1.6≦TTL/OP1≦6.5，较佳的范围为2.3≦TTL/OP1≦4.7。
五、为了有效降低光学成像系统10的色像差，满足以下条件式的至少其中之一能有助于提升成像质量：0.0≦|ν5-ν2|≦30.0；0.0≦|ν4-ν3|≦30.0。
六、反射器8可为棱镜(prism)或反射镜(mirror)，有助于满足更高的可携式电子装置薄型化需求。
然而，有鉴于光学系统设计的不可预测性，在本发明的实施例的架构之下，符合上述条件式能较佳地使本发明的实施例的镜头长度缩短、可用光圈增大、成像质量提升，或组装良率提升而改善先前技术的缺点。
综上所述，本发明的实施例的光学成像系统10可更获致下述的功效及优点：
一、本发明各实施例的纵向球差、场曲、畸变皆符合使用规范。另外，650纳米、555纳米、470纳米三种代表波长在不同高度的离轴光线皆集中在成像点附近，由每一曲线的偏斜幅度可看出不同高度的离轴光线的成像点偏差皆获得控制而具有良好的球差、像差、畸变抑制能力。进一步参阅成像质量数据，650纳米、555纳米、470纳米三种代表波长彼此间的距离亦相当接近，显示本发明的实施例在各种状态下对不同波长光线的集中性佳而具有优良的色散抑制能力，故透过上述可知本发明的实施例具备良好光学性能。
二、此外，前述所列之示例性限定关系式，亦可任意选择性地合并不等数量施用于本发明之实施态样中，并不限于此。在实施本发明时，除了前述关系式之外，亦可针对单一透镜或广泛性地针对多个透镜额外设计出其他更多的透镜的凹凸曲面排列等细部结构，以加强对系统性能及/或分辨率的控制。须注意的是，此些细节需在无冲突之情况之下，选择性地合并施用于本发明之其他实施例当中。
虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。

Claims (20)

1.一种光学成像系统，从物侧至像侧沿一光轴依序包括一反射器、一第一透镜、一第二透镜、一第三透镜、一第四透镜及一第五透镜，该光轴包括一第一光轴及不与该第一光轴重合的一第二光轴，该第一光轴与该第二光轴交会于该反射器的一反射面上的一交会点上，该光学成像系统之具有屈光率的透镜仅设置于该第二光轴上，其中该第一透镜至该第五透镜各自包括一朝向物侧且使成像光线通过的物侧面及一朝向像侧且使成像光线通过的像侧面；
该第一透镜的该物侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部；
该第二透镜的材料为塑料；
该第三透镜的该像侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部或一位于光轴附近区域的凹面部；
该第四透镜的该物侧面与该像侧面的至少其中之一为非球面；
该第五透镜的该物侧面与该像侧面为非球面；以及
该光学成像系统更包括一光圈，配置于该反射器与该第三透镜之间。
2.一种光学成像系统，用于使成像光线从一进光口经该光学成像系统抵达该光学成像系统的成像面成像，该光学成像系统从物侧至像侧沿一光轴依序包括一反射器、一第一透镜、一第二透镜、一第三透镜、一第四透镜及一第五透镜，该光轴包括一第一光轴及不与该第一光轴重合的一第二光轴，该第一光轴与该第二光轴交会于该反射器的一反射面上的一交会点上，该第一透镜、该第二透镜、该第三透镜、该第四透镜及该第五透镜依序排列于该第二光轴上，其中该第一透镜至该第五透镜各自包括一朝向物侧且使成像光线通过的物侧面及一朝向像侧且使成像光线通过的像侧面；
该第一透镜的该物侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部；
该第二透镜的材料为塑料；
该第三透镜的该像侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部或一位于光轴附近区域的凹面部；
该第四透镜的该物侧面与该像侧面的至少其中之一为非球面；
该第五透镜的该物侧面与该像侧面为非球面；
该光学成像系统更包括一光圈，配置于该反射器与该第三透镜之间；以及
该光学成像系统符合：(OP1/ImgH)×Fno≦3.1，其中OP1为该进光口到该交会点在该第一光轴上的距离，ImgH为该光学成像系统的像高，且Fno为该光学成像系统的光圈值。
3.权利要求1或2项所述的光学成像系统，其中该光学成像系统符合：0.6≦OP2/EFL≦2.7，其中OP2为该交会点到该光学成像系统的成像面在该第二光轴上的距离，且EFL为该光学成像系统的系统焦距。
4.权利要求1或2项所述的光学成像系统，其中该光学成像系统符合：TTL/EFL≦1.2，其中TTL为该第一透镜的该物侧面到该光学成像系统的成像面在该第二光轴上的距离，且EFL为该光学成像系统的系统焦距。
5.一种光学成像系统，从物侧至像侧沿一光轴依序包括一反射器、一第一透镜、一第二透镜、一第三透镜、一第四透镜及一第五透镜，该光轴包括一第一光轴及不与该第一光轴重合的一第二光轴，该第一光轴与该第二光轴交会于该反射器的一反射面上的一交会点上，该第一透镜、该第二透镜、该第三透镜、该第四透镜及该第五透镜依序排列于该第二光轴上且具有小于或等于2.5毫米的光学有效半径，其中该第一透镜至该第五透镜各自包括一朝向物侧且使成像光线通过的物侧面及一朝向像侧且使成像光线通过的像侧面；
该第一透镜的该物侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部；
该第二透镜的材料为塑料；
该第三透镜的该像侧面具有一位于光轴附近区域的凸面部或一位于光轴附近区域的凹面部；
该第四透镜的该物侧面与该像侧面的至少其中之一为非球面；
该第五透镜的该物侧面与该像侧面为非球面；
该光学成像系统更包括一光圈，配置于该第一透镜与该第三透镜之间；以及
该光学成像系统符合：7.5毫米≦EFL≦13.5毫米，其中EFL为该光学成像系统的系统焦距。
6.权利要求1或5项所述的光学成像系统，其中该光学成像系统用于使成像光线从一进光口经该光学成像系统抵达该光学成像系统的成像面成像，该光学成像系统符合：2.2≦OP2/OP1≦8.8，其中OP2为该交会点到该光学成像系统的成像面在该第二光轴上的距离，且OP1为该进光口到该交会点在该第一光轴上的距离。
7.权利要求1、2或5项所述的光学成像系统，其中该光学成像系统符合：|ν5-ν2|≦30.0，其中ν5为该第五透镜的阿贝数，且ν2为该第二透镜的阿贝数。
8.权利要求1、2或5项所述的光学成像系统，其中该光学成像系统符合：TL/BFL≦3.5，其中TL为该第一透镜的该物侧面到该第五透镜的该像侧面在该第二光轴上的距离，且BFL为该第五透镜的该像侧面到该光学成像系统的成像面在该第二光轴上的距离。
9.权利要求1、2或5项所述的光学成像系统，其中该光学成像系统符合：ALT/(T4+T5)≦3.5，其中ALT为该第一透镜、该第二透镜、该第三透镜、该第四透镜及该第五透镜在该第二光轴上的厚度的总和，T4为该第四透镜在该第二光轴上的厚度，且T5为该第五透镜在该第二光轴上的厚度。
10.权利要求1、2或5项所述的光学成像系统，其中该光学成像系统符合：(G23+T3+G34)/(T1+G12+T2)≦1.8，其中G23为该第二透镜到该第三透镜在该第二光轴上的空气间隙，T3为该第三透镜在该第二光轴上的厚度，G34为该第三透镜到该第四透镜在该第二光轴上的空气间隙，T1为该第一透镜在该第二光轴上的厚度，G12为该第一透镜到该第二透镜在该第二光轴上的空气间隙，且T2为该第二透镜在该第二光轴上的厚度。
11.权利要求1、2或5项所述的光学成像系统，其中该光学成像系统符合：TTL/(T1+T2+T3)≦6.0，其中TTL为该第一透镜的该物侧面到该光学成像系统的成像面在该第二光轴上的距离，T1为该第一透镜在该第二光轴上的厚度，T2为该第二透镜在该第二光轴上的厚度，且T3为该第三透镜在该第二光轴上的厚度。
12.权利要求1、2或5项所述的光学成像系统，其中该光学成像系统符合：AAG/(G12+G45)≦5.6，其中AAG为该第一透镜至该第五透镜在该第二光轴上的四个空气间隙的总和，G12为该第一透镜到该第二透镜在该第二光轴上的空气间隙，且G45为该第四透镜到该第五透镜在该第二光轴上的空气间隙。
13.权利要求1、2或5项所述的光学成像系统，其中该第一透镜至该第五透镜在该第二光轴上的四个空气间隙为固定间隙。
14.权利要求1、2或5项所述的光学成像系统，其中该光学成像系统符合：1.2≦OP2/ALT≦4.9，其中OP2为该交会点到该光学成像系统的成像面在该第二光轴上的距离，且ALT为该第一透镜、该第二透镜、该第三透镜、该第四透镜及该第五透镜在该第二光轴上的厚度的总和。
15.权利要求1或5项所述的光学成像系统，其中该光学成像系统用于使成像光线从一进光口经该光学成像系统抵达该光学成像系统的成像面成像，该光学成像系统符合：1.6≦TTL/OP1≦6.5，其中TTL为该第一透镜的该物侧面到该光学成像系统的成像面在该第二光轴上的距离，且OP1为该进光口到该交会点在该第一光轴上的距离。
16.权利要求1、2或5项所述的光学成像系统，其中该光学成像系统符合：|ν4-ν3|≦30.0，其中ν4为该第四透镜的阿贝数，且ν3为该第三透镜的阿贝数。
17.权利要求1、2或5项所述的光学成像系统，其中该光学成像系统符合：ALT/BFL≦2.5，其中ALT为该第一透镜、该第二透镜、该第三透镜、该第四透镜及该第五透镜在该第二光轴上的厚度的总和，且BFL为该第五透镜的该像侧面到该光学成像系统的成像面在该第二光轴上的距离。
18.权利要求1、2或5项所述的光学成像系统，其中该光学成像系统符合：TL/(T4+T5)≦4.5，其中TL为该第一透镜的该物侧面到该第五透镜的该像侧面在该第二光轴上的距离，T4为该第四透镜在该第二光轴上的厚度，且T5为该第五透镜在该第二光轴上的厚度。
19.权利要求1、2或5项所述的光学成像系统，其中该光学成像系统符合：(G23+T3+G34)/(T4+G45+T5)≦1.7，其中G23为该第二透镜到该第三透镜在该第二光轴上的空气间隙，T3为该第三透镜在该第二光轴上的厚度，G34为该第三透镜到该第四透镜在该第二光轴上的空气间隙，T4为该第四透镜在该第二光轴上的厚度，G45为该第四透镜到该第五透镜在该第二光轴上的空气间隙，且T5为该第五透镜在该第二光轴上的厚度。
20.权利要求1、2或5项所述的光学成像系统，其中该光学成像系统符合：TL/(T1+G12+T2)≦4.2，其中TL为该第一透镜的该物侧面到该第五透镜的该像侧面在该第二光轴上的距离，T1为该第一透镜在该第二光轴上的厚度，G12为该第一透镜到该第二透镜在该第二光轴上的空气间隙，且T2为该第二透镜在该第二光轴上的厚度。
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