TW201805679A - 光學成像系統 - Google Patents

Abstract

一種光學成像系統，從物側至像側沿一光軸依序包括一反射器、一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡一第四透鏡及一第五透鏡。第一透鏡至第四透鏡各自包括一朝向物側且使成像光線通過的物側面及一朝向像側且使成像光線通過的像側面。第一透鏡的物側面具有一位於光軸附近區域的凸面部，第二透鏡的材料為塑膠。第三透鏡的像側面具有一位於光軸附近區域的凸面部或一位於光軸附近區域的凹面部。第四透鏡的物側面與像側面的至少其中之一為非球面。第五透鏡的物側面與像側面為非球面。

Description

光學成像系統

本發明是有關於一種光學成像系統。

近年來，手機和數位相機等攜帶型電子產品的普及使得影像模組相關技術蓬勃發展，此影像模組主要包含光學成像鏡頭、模組後座單元（module holder unit）與感測器（sensor）等元件，而手機和數位相機的薄型輕巧化趨勢也讓影像模組的小型化需求愈來愈高。隨著電荷耦合元件（charge coupled device, CCD）與互補式金屬氧化物半導體元件（complementary metal oxide semiconductor, CMOS）之技術進步和尺寸縮小化，裝載在影像模組中的光學成像鏡頭也需要相應地縮短長度。但是，為了避免攝影效果與品質下降，在縮短光學成像鏡頭的長度時仍然要兼顧良好的光學性能。光學成像鏡頭最重要的特性不外乎就是成像品質與體積。

可攜式電子產品（例如手機、相機、平板電腦、個人數位助理、車用攝影裝置、虛擬實境追蹤器（virtual reality tracker）等）的規格日新月異，其關鍵零組件─光學成像鏡頭也更加多樣化發展，應用不只僅限於拍攝影像與錄影，還加上環境監視、行車紀錄攝影等，且隨著影像感測技術之進步，消費者對於成像品質等的要求也更加提高。

然而，光學成像鏡頭設計並非單純將成像品質佳的鏡頭等比例縮小就能製作出兼具成像品質與微型化的光學成像鏡頭，設計過程牽涉到材料特性，還必須考量到組裝良率等生產線上的實際問題。

微型化鏡頭的製作技術難度明顯高出傳統鏡頭，因此如何製作出符合消費性電子產品需求的光學成像鏡頭，並持續提升其成像品質，長久以來一直是本領域產、官、學界所熱切追求的。

此外，隨著攝像需求的提高，當今還加上望遠攝像的需求，望遠攝像鏡頭配合廣角鏡頭可達到光學變焦的功能。光學成像鏡頭的焦距越大，則光學成像鏡頭的放大倍率越大。因此，望遠鏡頭的長度難以縮短。此外，物體至成像面呈一直線式的鏡頭結構設計無法滿足現行搭配可攜式電子裝置的望遠攝像鏡頭需求，這是因為目前可攜式電子多半朝向薄型化發展，呈一直線式且長度過長的鏡頭無法置入已薄型化的可攜式電子裝置中。縮短鏡頭長度或增加放大倍率的兩難與維持成像品質造成光學成像鏡頭在設計上的困難。

本發明提供一種光學成像系統，其在縮短鏡頭深度的條件下，仍能保有良好的光學性能。

本發明的一實施例提出一種光學成像系統，從物側至像側沿一光軸依序包括一反射器（reflector）、一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡、一第四透鏡及一第五透鏡。光軸包括一第一光軸及不與第一光軸重合的一第二光軸，第一光軸與第二光軸交會於反射器的一反射面上的一交會點上，且光學成像系統之具有屈光率（refracting power）的透鏡僅設置於第二光軸上。第一透鏡至第五透鏡各自包括一朝向物側且使成像光線通過的物側面及一朝向像側且使成像光線通過的像側面。第一透鏡的物側面具有一位於光軸附近區域的凸面部，而第二透鏡的材料為塑膠。第三透鏡的像側面具有一位於光軸附近區域的凸面部或一位於光軸附近區域的凹面部。第四透鏡的物側面與像側面的至少其中之一為非球面，且第五透鏡的物側面與像側面為非球面。光學成像系統更包括一光圈，配置於反射器與第三透鏡之間。

本發明的一實施例提出一種光學成像系統，用於使成像光線從一進光口經光學成像系統抵達光學成像系統的成像面成像。光學成像系統從物側至像側沿一光軸依序包括一反射器、一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡、一第四透鏡及一第五透鏡。光軸包括一第一光軸及不與第一光軸重合的一第二光軸，第一光軸與第二光軸交會於反射器的一反射面上的一交會點上，且第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡及第五透鏡依序排列於第二光軸上。第一透鏡至第五透鏡各自包括一朝向物側且使成像光線通過的物側面及一朝向像側且使成像光線通過的像側面。第一透鏡的物側面具有一位於光軸附近區域的凸面部，而第二透鏡的材料為塑膠。第三透鏡的像側面具有一位於光軸附近區域的凸面部或一位於光軸附近區域的凹面部。第四透鏡的物側面與像側面的至少其中之一為非球面，而第五透鏡的物側面與像側面為非球面。光學成像系統更包括一光圈，配置於反射器與第三透鏡之間。光學成像系統符合：(OP1/ImgH)×Fno≦3.1，其中OP1為進光口到交會點在第一光軸上的距離，ImgH為光學成像系統的像高，且Fno為光學成像系統的光圈值。

本發明的一實施例提出一種光學成像系統，從物側至像側沿一光軸依序包括一反射器、一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡、一第四透鏡及一第五透鏡。光軸包括一第一光軸及不與第一光軸重合的一第二光軸，第一光軸與第二光軸交會於反射器的一反射面上的一交會點上。第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡及第五透鏡依序排列於第二光軸上且具有小於或等於2.5毫米的光學有效半徑。第一透鏡至第五透鏡各自包括一朝向物側且使成像光線通過的物側面及一朝向像側且使成像光線通過的像側面。第一透鏡的物側面具有一位於光軸附近區域的凸面部，第二透鏡的材料為塑膠。第三透鏡的像側面具有一位於光軸附近區域的凸面部或一位於光軸附近區域的凹面部。第四透鏡的物側面與像側面的至少其中之一為非球面，而第五透鏡的物側面與像側面為非球面。光學成像系統更包括一光圈，配置於第一透鏡與第三透鏡之間。光學成像系統符合：7.5毫米≦EFL≦13.5毫米，其中EFL為光學成像系統的系統焦距。

基於上述，本發明的實施例的光學成像系統的有益效果在於：藉由上述反射器及上述透鏡的物側面或像側面的排列，或上述條件式的設計，使光學成像系統在縮短系統長度或鏡頭深度的條件下，仍具備能夠有效克服像差的光學性能，並提供良好的成像品質。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

本篇說明書所言之「一透鏡具有正屈光率（或負屈光率）」，是指所述透鏡以高斯光學理論計算出來之光軸上的屈光率為正（或為負）。該像側面、物側面定義為成像光線通過的範圍，其中成像光線包括了主光線（chief ray）Lc及邊緣光線（marginal ray）Lm，如圖1所示，I為光軸且此一透鏡是以該光軸I為對稱軸徑向地相互對稱，光線通過光軸上的區域為光軸附近區域A，邊緣光線通過的區域為圓周附近區域C，此外，該透鏡還包含一延伸部E(即圓周附近區域C徑向上向外的區域)，用以供該透鏡組裝於一光學成像鏡頭內，理想的成像光線並不會通過該延伸部E，但該延伸部E之結構與形狀並不限於此，以下之實施例為求圖式簡潔均省略了部分的延伸部。更詳細的說，判定面形或光軸附近區域、圓周附近區域、或多個區域的範圍的方法如下：

1.請參照圖1，其係一透鏡徑向上的剖視圖。以該剖視圖觀之，在判斷前述區域的範圍時，定義一中心點為該透鏡表面上與光軸的一交點，而一轉換點是位於該透鏡表面上的一點，且通過該點的一切線與光軸垂直。如果徑向上向外有複數個轉換點，則依序為第一轉換點，第二轉換點，而有效半效徑上距光軸徑向上最遠的轉換點為第N轉換點。中心點和第一轉換點之間的範圍為光軸附近區域，第N轉換點徑向上向外的區域為圓周附近區域，中間可依各轉換點區分不同的區域。此外，有效半徑為邊緣光線Lm與透鏡表面交點到光軸I上的垂直距離。

2. 如圖2所示，該區域的形狀凹凸係以平行通過該區域的光線(或光線延伸線)與光軸的交點在像側或物側來決定(光線焦點判定方式)。舉例言之，當光線通過該區域後，光線會朝像側聚焦，與光軸的焦點會位在像側，例如圖2中R點，則該區域為凸面部。反之，若光線通過該某區域後，光線會發散，其延伸線與光軸的焦點在物側，例如圖2中M點，則該區域為凹面部，所以中心點到第一轉換點間為凸面部，第一轉換點徑向上向外的區域為凹面部；由圖2可知，該轉換點即是凸面部轉凹面部的分界點，因此可定義該區域與徑向上相鄰該區域的內側的區域，係以該轉換點為分界具有不同的面形。另外，若是光軸附近區域的面形判斷可依該領域中通常知識者的判斷方式，以R值(指近軸的曲率半徑，通常指光學軟體中的透鏡資料庫(lens data)上的R值)正負判斷凹凸。以物側面來說，當R值為正時，判定為凸面部，當R值為負時，判定為凹面部；以像側面來說，當R值為正時，判定為凹面部，當R值為負時，判定為凸面部，此方法判定出的凹凸和光線焦點判定方式相同。

3.若該透鏡表面上無轉換點，該光軸附近區域定義為有效半徑的0~50%，圓周附近區域定義為有效半徑的50~100%。

圖3範例一的透鏡像側表面在有效半徑上僅具有第一轉換點，則第一區為光軸附近區域，第二區為圓周附近區域。此透鏡像側面的R值為正，故判斷光軸附近區域具有一凹面部；圓周附近區域的面形和徑向上緊鄰該區域的內側區域不同。即，圓周附近區域和光軸附近區域的面形不同；該圓周附近區域係具有一凸面部。

圖4範例二的透鏡物側表面在有效半徑上具有第一及第二轉換點，則第一區為光軸附近區域，第三區為圓周附近區域。此透鏡物側面的R值為正，故判斷光軸附近區域為凸面部；第一轉換點與第二轉換點間的區域(第二區)具有一凹面部，圓周附近區域(第三區)具有一凸面部。

圖5範例三的透鏡物側表面在有效半徑上無轉換點，此時以有效半徑0%~50%為光軸附近區域，50%~100%為圓周附近區域。由於光軸附近區域的R值為正，故此物側面在光軸附近區域具有一凸面部；而圓周附近區域與光軸附近區域間無轉換點，故圓周附近區域具有一凸面部。

圖6為本發明之第一實施例之光學成像系統的示意圖，而圖7A至圖7D為第一實施例之光學成像系統的縱向球差與各項像差圖。請先參照圖6，本發明的第一實施例之光學成像系統10從物側至像側沿成像鏡頭10的一光軸I依序包含一反射器8、一第一透鏡3、一第二透鏡4、一第三透鏡5、一第四透鏡6、一第五透鏡7及一濾光片9。當由一待拍攝物所發出的光線經由一進光口11進入光學成像系統10，並依序被反射器8反射及經由第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5、第四透鏡6、第五透鏡7及濾光片9之後，會在一成像面100（image plane）形成一影像。進光口11位於物側與反射器8之間。濾光片9例如為用以阻擋物體發出的光線中的紅外線的一紅外線截止濾光片（infrared cut-off filter）。補充說明的是，物側是朝向待拍攝物的一側，而像側是朝向成像面100的一側。

在本實施例中，光軸I包括一第一光軸I1及不與第一光軸I1重合的一第二光軸I2。在本實施例中，光軸I被反射器8的反射面81彎折。第一光軸I1為光軸I被反射器8彎折前的部分，且第二光軸I2為光軸I被反射器8彎折後的另一部分。沿著第一光軸I1傳遞的光線會被反射面81反射，然後沿著第二光軸I2傳遞。也就是說，第一光軸I1與該第二光軸I2交會於反射器8的反射面81上的一交會點IP上。在本實施例中，光學成像系統10之具有屈光率的透鏡僅設置於第二光軸I2上。在本實施例中，第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5、第四透鏡6及第五透鏡7從物側至像側依序排列於第二光軸I2上，且具有小於或等於2.5毫米的光學有效半徑（radius of the clear aperture），即為光學有效徑（diameter of the clear aperture）的一半。在本實施例中，反射器8為稜鏡（prism），其具有入光面82、反射面81及出光面83。來自進光口11的光經由入光面82進入稜鏡中，然後被反射面81反射，接著再經由出光面83從稜鏡出射而傳遞至第一透鏡3。然而，在其他實施例中，反射器8亦可以是反射鏡（mirror）或其他適當的反射元件，而反射器的反射面的設置位置可與稜鏡（即反射器8）的反射面81的設置位置相同。

第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5、第四透鏡6、第五透鏡7及濾光片9都各自具有一朝向物側且使成像光線通過之物側面31、41、51、61、71、91及一朝向像側且使成像光線通過之像側面32、42、52、62、72、92。

在本實施例中，為了滿足產品輕量化的需求，第一透鏡3至第五透鏡7皆為具備屈光率，且第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5、第四透鏡6及第五透鏡7都是塑膠材質所製成，亦即這些透鏡的材料為塑膠，但第一透鏡3至第五透鏡7的材質仍不以此為限制。

第一透鏡3具有正屈光率。第一透鏡3的物側面31具有一位於光軸I附近區域的凸面部311及一位於圓周附近區域的凸面部313。第一透鏡3的像側面32具有一位於光軸I附近區域的凹面部322及一位於圓周附近區域的凹面部324。

第二透鏡4具有負屈光率。第二透鏡4的物側面41具有一位於光軸I附近區域的凸面部411及一位於圓周附近區域的凸面部413。第二透鏡4的像側面42具有一位於光軸I附近區域的凹面部422及一位於圓周附近區域的凹面部424。

第三透鏡5具有正屈光率。第三透鏡5的物側面51具有一位於光軸I附近區域的凸面部511及一位於圓周附近區域的凸面部513。第三透鏡5的像側面52具有一位於光軸I附近區域的凹面部522及一位於圓周附近區域的凹面部524。

第四透鏡6具有負屈光率。第四透鏡6的物側面61具有一位於光軸I附近區域的凹面部612及一位於圓周附近區域的凹面部614。第四透鏡6的像側面42為具有一位於光軸I附近區域的凸面部621及一位於圓周附近區域的凹面部624。

第五透鏡7具有正屈光率。第五透鏡7的物側面71具有一位於光軸I附近區域的凸面部711及一位於圓周附近區域的凹面部714。第五透鏡7的像側面72具有一位於光軸I附近區域的凹面部722及一位於圓周附近區域的凸面部723。

此外，在本實施例中，只有上述透鏡具有屈光率，且光學成像系統10具有屈光率的透鏡只有五片。然而，在其他實施例中，第二光軸I2上還可以設有其他具有屈光率的透鏡，而光學成像系統10具有屈光率的透鏡可以超過五片。

光學成像系統10可更包括一光圈2，配置於反射器8與第三透鏡5之間。在本實施例中，光圈2位於第二透鏡4與第三透鏡5之間。然而，在其他實施例中，光圈2亦可以位於反射器8與第一透鏡3之間，或位於第一透鏡3與第二透鏡4之間。

第一實施例的其他詳細光學數據如圖8所示，且第一實施例的光學成像系統10的系統焦距（effective focal length）（EFL)為7.614毫米（mm），半視場角（half field of view）（HFOV）為16.799∘，光圈值（f-number）（Fno）為2.420，其系統長度（TTL）為7.528 mm，像高（ImgH）為2.331 mm。其中，系統長度是指由第一透鏡3的物側面31到成像面100在第二光軸I2上的距離。在圖8中，「半直徑」（semi-diameter）是指物側面31、41、51、61、71及像側面32、42、52、62、72的光學有效半徑，而以下第二至第八實施例的光學數據表格圖中的「半直徑」的物理意義也是如此。

在本實施例中，反射面81的法線與第一光軸I1的夾角為45°，且反射面81的法線與第二光軸I2的夾角為45°。反射面81的法線、第一光軸I1及第二光軸I2為共平面，且第一光軸I1與第二光軸I2的夾角為90°。然而，在其他實施例中，第一光軸I1與第二光軸I2的夾角可以是小於90°或大於90°。

此外，在本實施例中，第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5、第四透鏡6及第五透鏡7的物側面31、41、51、61、71及像側面32、42、52、62、72共計八個面均是非球面，而這些非球面是依下列公式定義：

-----------(1) 其中： Y：非球面曲線上的點與第二光軸I2的距離； Z：非球面之深度(非球面上距離第二光軸I2為Y的點，與相切於非球面在第二光軸I2上的頂點之切面，兩者間的垂直距離)； R:透鏡表面近第二光軸I2處的曲率半徑； K：錐面係數(conic constant)；

：第i階非球面係數。

物側面31、41、51、61及71與像側面32、42、52、62及72在公式(1)中的各項非球面係數如圖9所示。其中，圖9中欄位編號31表示其為第一透鏡3的物側面31的非球面係數，其它欄位依此類推。

另外，第一實施例之光學成像系統10中各重要參數間的關係如圖38與圖39所示。 其中， T1為第一透鏡3在第二光軸I2上的厚度； T2為第二透鏡4在第二光軸I2上的厚度； T3為第三透鏡5在第二光軸I2上的厚度； T4為第四透鏡6在第二光軸I2上的厚度； T5為第五透鏡7在第二光軸I2上的厚度； TF為濾光片9在第二光軸I2上的厚度； OP1為進光口11到第一光軸I1與第二光軸I2的交會點IP在第一光軸I1上的距離； OP2為第一光軸I1與第二光軸I2的交會點IP到光學成像系統10的成像面100在第二光軸I2上的距離； G12為第一透鏡3的像側面32至第二透鏡4的物側面41在第二光軸I2上的距離，即第一透鏡3到第二透鏡4在第二光軸I2上的空氣間隙； G23為第二透鏡4的像側面42至第三透鏡5的物側面51在第二光軸I2上的距離，即第二透鏡4到第三透鏡5在第二光軸I2上的空氣間隙； G34為第三透鏡5的像側面52至第四透鏡6的物側面61在第二光軸I2上的距離，即第三透鏡5到第四透鏡6在第二光軸I2上的空氣間隙； G45為第四透鏡6的像側面62至第五透鏡7的物側面71在第二光軸I2上的距離，即第四透鏡6到第五透鏡7在第二光軸I2上的空氣間隙； G5F為第五透鏡7的像側面72至濾光片9的物側面91在第二光軸I2上的距離，即第五透鏡7到濾光片9在第二光軸I2上的空氣間隙； GFP為濾光片9的像側面92至成像面100在第二光軸I2上的距離，即濾光片9到成像面100在第二光軸I2上的空氣間隙； AAG為第一透鏡3至第五透鏡7在第二光軸I2上的四個空氣間隙的總和，即G12、G23、G34與G45之和； ALT為第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5、第四透鏡6及第五透鏡7在第二光軸I2上的厚度的總和，即T1、T2、T3、T4與T5之和； TTL為第一透鏡3的物側面31到成像面100在第二光軸I2上的距離； TL為第一透鏡3的物側面31到第五透鏡7的像側面72在第二光軸I2上的距離； BFL為第五透鏡7的像側面72到成像面100在第二光軸I2上的距離； EFL為光學成像系統10的系統焦距； ImgH為光學成像系統10的像高（image height）； Fno為光學成像系統10的光圈值（f-number）；以及 Depth為鏡頭深度，即為從進光口11至上述這些光學元件上在平行第一光軸I1的方向上離進光口11最遠的位置P在第一光軸I1的方向上的距離，簡言之，即進光口11至位置P在第一光軸I1的方向上的距離，其中位置P可位於反射器8、第一透鏡3、第二透鏡4、第三透鏡5、第四透鏡6、第五透鏡7、濾光片9或像平面100在圖中的上緣，只要這個位置是在第一光軸I1的方向上離進光口11最遠即可。在第一至第八實施例中，位置P可位於像平面100在圖中的上緣，此時，鏡頭深度Depth的大小與OP1及ImgH的值有關。 另外，再定義： f1為第一透鏡3的焦距； f2為第二透鏡4的焦距； f3為第三透鏡5的焦距； f4為第四透鏡6的焦距； f5為第五透鏡7的焦距； n1為第一透鏡3的折射率； n2為第二透鏡4的折射率； n3為第三透鏡5的折射率； n4為第四透鏡6的折射率； n5為第五透鏡7的折射率； ν1為第一透鏡3的阿貝數（Abbe number），阿貝數也可稱為色散係數； ν2為第二透鏡4的阿貝數； ν3為第三透鏡5的阿貝數； ν4為第四透鏡6的阿貝數；以及 ν5為第五透鏡7的阿貝數。

再配合參閱圖7A至圖7D，圖7A的圖式說明第一實施例當其光瞳半徑（pupil radius）為1.5731 mm時的縱向球差(longitudinal spherical aberration)，圖7B與圖7C的圖式則分別說明第一實施例當其波長為650 nm、555 nm及470 nm時在成像面100上有關弧矢(sagittal)方向的場曲（field curvature）像差及子午(tangential)方向的場曲像差，圖7D的圖式則說明第一實施例當其波長為650 nm、555 nm及470 nm時在成像面100上的畸變像差(distortion aberration)。本第一實施例的縱向球差圖示圖7A中，每一種波長所成的曲線皆很靠近並向中間靠近，說明每一種波長不同高度的離軸光線皆集中在成像點附近，由每一波長的曲線的偏斜幅度可看出，不同高度的離軸光線的成像點偏差控制在±23微米的範圍內，故本實施例確實明顯改善相同波長的球差，此外，三種代表波長彼此間的距離也相當接近，代表不同波長光線的成像位置已相當集中，因而使色像差也獲得明顯改善。

在圖7B與圖7C的二個場曲像差圖示中，三種代表波長在整個視場範圍內的焦距變化量落在±55微米內，說明本第一實施例的光學系統能有效消除像差。而圖7D的畸變像差圖式則顯示本第一實施例的畸變像差維持在±1.55%的範圍內，說明本第一實施例的畸變像差已符合光學系統的成像品質要求，據此說明本第一實施例相較於現有光學鏡頭，在TTL已縮短至7.528 mm左右的條件下，仍能提供良好的成像品質，故本第一實施例能在維持良好光學性能之條件下，縮短鏡頭深度及TTL以及增加光學成像系統10的有效焦距，以實現望遠效果。此外，在本實施例的光學成像系統10中，藉由反射器8的設置來將光路轉折，使得鏡頭深度較小而可符合可攜式電子裝置朝向薄型化發展的設計，進而使得已薄型化的可攜式電子裝置也能夠配備望遠鏡頭。

圖10為本發明的第二實施例的光學成像系統的示意圖，而圖11A至圖11D為第二實施例之光學成像系統的縱向球差與各項像差圖。請先參照圖10，本發明光學成像系統10的一第二實施例，其與第一實施例大致相似，而兩者的差異如下所述：各光學數據、非球面係數及這些透鏡3、4、5、6及7間的參數或多或少有些不同。此外，在本實施例中，第三透鏡5的像側面52具有一位於光軸I附近區域的凸面部521及一位於圓周附近區域的凸面部523。第四透鏡6的像側面62具有一位於光軸I附近區域的凸面部621及一位於圓周附近區域的凸面部623。在此需注意的是，為了清楚地顯示圖面，圖10中省略部分與第一實施例相同的凹面部與凸面部的標號。

光學成像系統10詳細的光學數據如圖12所示，且第二實施例的光學成像系統10的EFL為9.677 mm，HFOV為16.000∘，Fno為2.420，TTL為9.721 mm，且ImgH為2.805 mm。

如圖13所示，則為第二實施例的物側面31、41、51、61及71與像側面32、42、52、62及72在公式(1)中的各項非球面係數。

另外，第二實施例之光學成像系統10中各重要參數間的關係如圖38與圖39所示。

本第二實施例在其光瞳半徑為1.9993 mm時的縱向球差圖示圖11A中，不同高度的離軸光線的成像點偏差控制在±22微米的範圍內。在圖11B與圖11C的二個場曲像差圖示中，三種代表波長在整個視場範圍內的焦距變化量落在±70微米內。而圖11D的畸變像差圖式則顯示本第二實施例的畸變像差維持在±1.2%的範圍內。據此說明本第二實施例相較於現有光學鏡頭，在TTL已縮短至9.721 mm左右的條件下，仍能提供良好的成像品質。

經由上述說明可得知，第二實施例相較於第一實施例的優點在於：第二實施例的半視場角小於第一實施例的半視場角，以增進望遠特性；第二實施例的縱向球差小於第一實施例的縱向球差，且第二實施例的畸變小於第一實施例的畸變。此外，由於各透鏡在光軸I附近區域與圓周附近區域的厚度差異較小，第二實施例比第一實施例易於製造，因此良率較高。

圖14為本發明的第三實施例的光學成像系統的示意圖，而圖15A至圖15D為第三實施例之光學成像系統的縱向球差與各項像差圖。請先參照圖14，本發明光學成像系統10的一第三實施例，其與第一實施例大致相似，而兩者的差異如下所述：各光學數據、非球面係數及這些透鏡3、4、5、6及7間的參數或多或少有些不同，此外，在本實施例中，第三透鏡5的像側面52具有一位於光軸I附近區域的凸面部521及一位於圓周附近區域的凸面部523。第四透鏡6的像側面62具有一位於光軸I附近區域的凸面部621及一位於圓周附近區域的凸面部623。再者，第五透鏡7具有負屈光率。在此需注意的是，為了清楚地顯示圖面，圖14中省略與第一實施例相同的凹面部與凸面部的標號。

光學成像系統10詳細的光學數據如圖16所示，且第三實施例的光學成像系統10的EFL為10.504 mm，HFOV為15.998∘，Fno為2.627，TTL為12.542 mm，且ImgH為2.795 mm。

如圖17所示，則為第三實施例的物側面31、41、51、61及71與像側面32、42、52、62及72在公式(1)中的各項非球面係數。

另外，第三實施例之光學成像系統10中各重要參數間的關係如圖38與圖39所示。

本第三實施例在其光瞳半徑為1.9990 mm時的縱向球差圖示圖15A中，不同高度的離軸光線的成像點偏差控制在±40微米的範圍內。在圖15B與圖15C的二個場曲像差圖示中，三種代表波長在整個視場範圍內的焦距變化量落在±180微米內。而圖15D的畸變像差圖式則顯示本第三實施例的畸變像差維持在±7.5%的範圍內。據此說明本第三實施例相較於現有光學鏡頭，在TTL已縮短至12.542 mm左右的條件下，仍能提供良好的成像品質。

經由上述說明可得知，第三實施例相較於第一實施例的優點在於：第三實施例的半視場角小於第一實施例的半視場角，以增進望遠特性；由於各透鏡在光軸I附近區域與圓周附近區域的厚度差異較小，第三實施例比第一實施例易於製造，因此良率較高。

圖18為本發明的第四實施例的光學成像系統的示意圖，而圖19A至圖19D為第四實施例之光學成像系統的縱向球差與各項像差圖。請先參照圖18，本發明光學成像系統10的一第四實施例，其與第一實施例大致相似，而兩者的差異如下所述：各光學數據、非球面係數及這些透鏡3、4、5、6及7間的參數或多或少有些不同。此外，在本實施例中，第三透鏡5的像側面52具有一位於光軸I附近區域的凹面部522及一位於圓周附近區域的凸面部523。第五透鏡7具有負屈光率。第五透鏡7的物側面71具有一位於光軸I附近區域的凹面部712及一位於圓周附近區域的凹面部714。再者，在本實施例中，第五透鏡7的像側面72具有一位於光軸I附近區域的凸面部721及一位於圓周附近區域的凸面部723。在此需注意的是，為了清楚地顯示圖面，圖18中省略與第一實施例相同的凹面部與凸面部的標號。另外，在本實施例中，從進光口11的邊緣入射的光線101是因為光學成像系統規格的設計而讓它無法抵達反射面81。

光學成像系統10詳細的光學數據如圖20所示，且第四實施例的光學成像系統10的EFL為10.139 mm，HFOV為15.999∘，Fno為2.42，TTL為8.411 mm，且ImgH為2.808 mm。

如圖21所示，則為第四實施例的物側面31、41、51、61及71與像側面32、42、52、62及72在公式(1)中的各項非球面係數。

另外，第四實施例之光學成像系統10中各重要參數間的關係如圖38與圖39所示。

本第四實施例在光瞳半徑為2.0948 mm時的縱向球差圖示圖19A中，不同高度的離軸光線的成像點偏差控制在±25微米的範圍內。在圖19B與圖19C的二個場曲像差圖示中，三種代表波長在整個視場範圍內的焦距變化量落在±250微米內。而圖19D的畸變像差圖式則顯示本第四實施例的畸變像差維持在±4.3%的範圍內。據此說明本第四實施例相較於現有光學鏡頭，在TTL已縮短至8.411 mm左右的條件下，仍能提供良好的成像品質。

經由上述說明可得知，第四實施例相較於第一實施例的優點在於：第四實施例的半視場角小於第一實施例的半視場角，以增進望遠特性。

圖22為本發明的第五實施例的光學成像系統的示意圖，而圖23A至圖23D為第五實施例之光學成像系統的縱向球差與各項像差圖。請先參照圖22，本發明光學成像系統10的一第五實施例，其與第一實施例大致相似，而兩者的差異如下所述：各光學數據、非球面係數及這些透鏡3、4、5、6及7間的參數或多或少有些不同，此外，在本實施例中，第三透鏡5的像側面52具有一位於光軸I附近區域的凸面部521及一位於圓周附近區域的凸面部523。在此需注意的是，為了清楚地顯示圖面，圖22中省略與第一實施例相同的凹面部與凸面部的標號。

光學成像系統10詳細的光學數據如圖24所示，且第五實施例的光學成像系統10的EFL為8.807 mm，HFOV為21.501∘，Fno為2.203，TTL為9.048 mm，且ImgH為3.903 mm。

如圖25所示，則為第五實施例的物側面31、41、51、61及71與像側面32、42、52、62及72在公式(1)中的各項非球面係數。

另外，第五實施例之光學成像系統10中各重要參數間的關係如圖40與圖41所示。

本第五實施例在其光瞳半徑為1.9990 mm時的縱向球差圖示圖23A中，不同高度的離軸光線的成像點偏差控制在±11.5微米的範圍內。在圖23B與圖23C的二個場曲像差圖示中，三種代表波長在整個視場範圍內的焦距變化量落在±115微米內。而圖23D的畸變像差圖式則顯示本第五實施例的畸變像差維持在±13%的範圍內。據此說明本第五實施例相較於現有光學鏡頭，在TTL已縮短至9.048 mm左右的條件下，仍能提供良好的成像品質。

經由上述說明可得知，第五實施例相較於第一實施例的優點在於：第五實施例的光圈值比第一實施例的光圈值小，且第五實施例的縱向球差小於第一實施例的縱向球差。此外，由於各透鏡在光軸I附近區域與圓周附近區域的厚度差異較小，第五實施例比第一實施例易於製造，因此良率較高。

圖26為本發明的第六實施例的光學成像系統的示意圖，而圖27A至圖27D為第六實施例之光學成像系統的縱向球差與各項像差圖。請先參照圖26，本發明光學成像系統10的一第六實施例，其與第一實施例大致相似，而兩者的差異如下所述：各光學數據、非球面係數及這些透鏡3、4、5、6及7間的參數或多或少有些不同，此外，在本實施例中，第三透鏡5的像側面52具有一位於光軸I附近區域的凸面部521及一位於圓周附近區域的凸面部523。此外，在本實施例中，光圈2位於第一透鏡3與第二透鏡4之間。在此需注意的是，為了清楚地顯示圖面，圖26中省略與第一實施例相同的凹面部與凸面部的標號。

光學成像系統10詳細的光學數據如圖28所示，且第六實施例的光學成像系統10的EFL為9.712 mm，HFOV為15.998∘，Fno為 2.420，TTL為9.540 mm，且ImgH為2.8 mm。

如圖29所示，則為第六實施例的物側面31、41、51、61及71與像側面32、42、52、62及72在公式(1)中的各項非球面係數。

另外，第六實施例之光學成像系統10中各重要參數間的關係如圖40與圖41所示。

本第六實施例在其光瞳半徑為2.0065 mm時的縱向球差圖示圖27A中，不同高度的離軸光線的成像點偏差控制在±61微米的範圍內。在圖27B與圖27C的二個場曲像差圖示中，三種代表波長在整個視場範圍內的焦距變化量落在±80微米內。而圖27D的畸變像差圖式則顯示本第六實施例的畸變像差維持在±0.9%的範圍內。據此說明本第六實施例相較於現有光學鏡頭，在TTL已縮短至9.540 mm左右的條件下，仍能提供良好的成像品質。

經由上述說明可得知，第六實施例相較於第一實施例的優點在於：第六實施例的半視場角小於第一實施例的半視場角，以增進望遠特性，且第六實施例的畸變小於第一實施例的畸變。此外，由於各透鏡在光軸I附近區域與圓周附近區域的厚度差異較小，第六實施例比第一實施例易於製造，因此良率較高。

圖30為本發明的第七實施例的光學成像系統的示意圖，而圖31A至圖31D為第七實施例之光學成像系統的縱向球差與各項像差圖。請先參照圖30，本發明光學成像系統10的一第七實施例，其與第一實施例大致相似，而兩者的差異如下所述：各光學數據、非球面係數及這些透鏡3、4、5、6及7間的參數或多或少有些不同。此外，在本實施例中，第三透鏡5的像側面52具有一位於光軸I附近區域的凸面部521及一位於圓周附近區域的凸面部523。第五透鏡7的像側面72具有一位於光軸I附近區域的凸面部721及一位於圓周附近區域的凸面部723。在此需注意的是，為了清楚地顯示圖面，圖30中省略與第一實施例相同的凹面部與凸面部的標號。

光學成像系統10詳細的光學數據如圖32所示，且第七實施例的光學成像系統10的EFL為9.864 mm，HFOV為16.08∘，Fno為2.420，TTL為9.654 mm，且ImgH為2.815 mm。

如圖33所示，則為第七實施例的物側面31、41、51、61及71與像側面32、42、52、62及72在公式(1)中的各項非球面係數。

另外，第七實施例之光學成像系統10中各重要參數間的關係如圖40與圖41所示。

本第七實施例在光瞳半徑為2.0379 mm時的縱向球差圖示圖31A中，不同高度的離軸光線的成像點偏差控制在±60微米的範圍內。在圖31B與圖31C的二個場曲像差圖示中，三種代表波長在整個視場範圍內的焦距變化量落在±60微米內。而圖31D的畸變像差圖式則顯示本第七實施例的畸變像差維持在±0.47%的範圍內。據此說明本第七實施例相較於現有光學鏡頭，在TTL已縮短至9.654 mm左右的條件下，仍能提供良好的成像品質。

經由上述說明可得知，第七實施例相較於第一實施例的優點在於：第七實施例的半視場角小於第一實施例的半視場角，以增進望遠特性，且第七實施例的畸變小於第一實施例的畸變。此外，由於各透鏡在光軸I附近區域與圓周附近區域的厚度差異較小，第七實施例比第一實施例易於製造，因此良率較高。

圖34為本發明的第八實施例的光學成像系統的示意圖，而圖35A至圖35D為第八實施例之光學成像系統的縱向球差與各項像差圖。請先參照圖34，本發明光學成像系統10的一第八實施例，其與第一實施例大致相似，而兩者的差異如下所述：各光學數據、非球面係數及這些透鏡3、4、5、6及7間的參數或多或少有些不同。此外，在本實施例中，第三透鏡5的像側面52具有一位於光軸I附近區域的凸面部521及一位於圓周附近區域的凸面部523。第五透鏡7的像側面72具有一位於光軸I附近區域的凸面部721及一位於圓周附近區域的凸面部723。在此需注意的是，為了清楚地顯示圖面，圖34中省略與第一實施例相同的凹面部與凸面部的標號。

光學成像系統10詳細的光學數據如圖36所示，且第八實施例的光學成像系統10的EFL為9.940 mm，HFOV為16.091∘，Fno為2.420，TTL為9.711 mm，且ImgH為2.813 mm。

如圖37所示，則為第八實施例的物側面31、41、51、61及71與像側面32、42、52、62及72在公式(1)中的各項非球面係數。

另外，第八實施例之光學成像系統10中各重要參數間的關係如圖40與圖41所示。

本第八實施例在光瞳半徑為2.0536 mm時的縱向球差圖示圖35A中，不同高度的離軸光線的成像點偏差控制在±100微米的範圍內。在圖35B與圖35C的二個場曲像差圖示中，三種代表波長在整個視場範圍內的焦距變化量落在±100微米內。而圖35D的畸變像差圖式則顯示本第八實施例的畸變像差維持在±1.5%的範圍內。據此說明本第八實施例相較於現有光學鏡頭，在TTL已縮短至9.711 mm左右的條件下，仍能提供良好的成像品質。

經由上述說明可得知，第八實施例相較於第一實施例的優點在於：第八實施例的半視場角小於第一實施例的半視場角，以增進望遠特性；第八實施例的畸變小於第一實施例的畸變；且由於各透鏡在光軸I附近區域與圓周附近區域的厚度差異較小，第八實施例比第一實施例易於製造，因此良率較高。

再配合參閱圖38至圖41，為上述八個實施例的各項光學參數的表格圖，透過下述設計之相互搭配可有效縮短鏡頭長度、並同時確保成像品質，且加強物體整體及局部成像的清晰度：

一、第一透鏡3的物側面31的光軸I附近區域為凸面部311可幫助收集成像光線，選擇性地搭配第一透鏡3具有正屈光率效果更佳。第二透鏡4由塑膠製成有助於降低製造及組裝上的難度及成本。第三透鏡5的像側面52的光軸I附近區域為凸面部521或凹面部522有助於提升成像品質。第四透鏡6的物側面61與像側面62的至少其中之一為非球面及第五透鏡7之物側面71及像側面72為非球面有助於修正影像畸變（distortion）、色差（chromatic aberration）、彗差（coma）等光學像差，不僅可有效提高光學系統成像品質，更可降低光學成像系統10的透鏡數目。

二、光圈2位於反射器8與第一透鏡3之間可以有效縮短鏡頭長度；光圈2位於第一透鏡3與第二透鏡4之間或位於第二透鏡4與第三透鏡5之間有利於降低光圈值（Fno）的同時，而不增加透鏡的光學有效半徑，使各透鏡的光學有效半徑小於或等於2.5 mm且7.5mm≦EFL≦13.5mm。

三、選擇性地搭配反射器8設置於第一至第五透鏡3～7所形成的透鏡群之物側，且具有屈光率之透鏡僅設置於第二光軸I2或滿足(OP1/ImgH)×Fno≦3.1，有利於降低鏡頭深度，能滿足可攜式電子裝置更高的薄型化需求。選擇性地搭配以下條件式有利於控制鏡頭深度，較佳的範圍為1.3≦(OP1/ImgH)×Fno≦3.1，最佳的範圍為1.5≦(OP1/ImgH)×Fno≦3.1。

四、選擇性地搭配第二透鏡4具有負屈光率或第二透鏡4的像側面42的光軸附近區域為凹面部422可用以消除第一透鏡3產生的像差。選擇性地搭配第四透鏡6的物側面61的圓周附近區域為凹面部614或第五透鏡7的像側面72的圓周附近區域為凸面部724可有效修正物體局部成像之像差。

當本發明的實施例的光學成像系統10中的各項光學參數間的關係式符合下列條件式的至少其中之一時或光學成像系統10具有下列特徵的至少其中之一時，可協助設計者設計出具備良好光學性能、整體長度或鏡頭深度有效縮短、且技術上可行之光學成像系統：

一、為了達成縮短鏡頭系統長度，本發明的實施例適當地縮短透鏡厚度和透鏡間的空氣間隙，但考量到透鏡組裝過程的難易度以及必須兼顧成像品質的前提下，透鏡厚度及透鏡間的空氣間隙彼此需互相調配，故在滿足以下條件式至少其中之一的數值限定之下，光學成像系統能達到較佳的配置：ALT/(T4+T5)≦3.5，較佳的範圍為1.8≦ALT/(T4+T5)≦3.5，最佳的範圍為2.4≦ALT/(T4+T5)≦3.5；(G23+T3+G34)/(T1+G12+T2)≦1.8，較佳的範圍為0.6≦(G23+T3+G34)/(T1+G12+T2)≦1.8；AAG/(G12+G45)≦5.6，較佳的範圍為1.3≦AAG/(G12+G45)≦5.6；1.2≦OP2/ALT≦4.9，較佳的範圍為1.7≦OP2/ALT≦4.9；ALT/BFL≦2.5，較佳的範圍為0.5≦ALT/BFL≦2.5；(G23+T3+G34)/(T4+G45+T5)≦1.7，較佳的範圍為0.3≦(G23+T3+G34)/(T4+G45+T5)≦1.7；(G23+T3+G34)/(T4+T5)≦1.7，較佳的範圍為0.8≦(G23+T3+G34)/(T4+T5)≦1.7。

二、為了使光學元件參數與鏡頭長度比值維持一適當值，滿足下列條件式的至少其中之一可避免參數過小不利於生產製造，或是避免參數過大而使得鏡頭長度過長：TL/BFL≦3.5，較佳的範圍為0.8≦TL/BFL≦3.5；TTL/(T1+T2+T3)≦6.0，較佳的範圍為1.8≦TTL/(T1+T2+T3)≦6.0，最佳的範圍為1.8≦TTL/(T1+T2+T3)≦5.6；TL/(T4+T5)≦4.5，較佳的範圍為2.8≦TL/(T4+T5)≦4.5；TL/(T1+G12+T2)≦4.2，較佳的範圍為2.8≦TL/(T1+G12+T2)≦4.2。

三、為使鏡頭的系統焦距與鏡頭長度比值維持一適當值，若滿足以下條件式的至少其中之一，可避免參數過小不利於將遠方物體攝像於鏡頭，或是避免參數過大而使得鏡頭長度過長：0.6≦OP2/EFL≦2.7，較佳的範圍為1.0≦OP2/EFL≦1.6；TTL/EFL≦1.2，較佳的範圍為0.7≦TTL/EFL≦1.2。

四、為了使鏡頭深度與鏡頭長度有良好配置，避免鏡頭深度太長而不利於可攜式電子裝置薄型化，滿足以下條件式的至少其中之一能滿足更高的薄型化需求：2.2≦OP2/OP1≦8.8，較佳的範圍為3.4≦OP2/OP1≦5.9；1.6≦TTL/OP1≦6.5，較佳的範圍為2.3≦TTL/OP1≦4.7。

五、為了有效降低光學成像系統10的色像差，滿足以下條件式的至少其中之一能有助於提升成像品質：0.0≦|ν5-ν2|≦30.0；0.0≦|ν4-ν3|≦30.0。

六、反射器8可為稜鏡（prism）或反射鏡（mirror），有助於滿足更高的可攜式電子裝置薄型化需求。

然而，有鑑於光學系統設計的不可預測性，在本發明的實施例的架構之下，符合上述條件式能較佳地使本發明的實施例的鏡頭長度縮短、可用光圈增大、成像品質提升，或組裝良率提升而改善先前技術的缺點。

綜上所述，本發明的實施例的光學成像系統10可更獲致下述的功效及優點：

一、本發明各實施例的縱向球差、場曲、畸變皆符合使用規範。另外，650奈米、555奈米、470奈米三種代表波長在不同高度的離軸光線皆集中在成像點附近，由每一曲線的偏斜幅度可看出不同高度的離軸光線的成像點偏差皆獲得控制而具有良好的球差、像差、畸變抑制能力。進一步參閱成像品質數據，650奈米、555奈米、470奈米三種代表波長彼此間的距離亦相當接近，顯示本發明的實施例在各種狀態下對不同波長光線的集中性佳而具有優良的色散抑制能力，故透過上述可知本發明的實施例具備良好光學性能。

二、此外，前述所列之示例性限定關係式，亦可任意選擇性地合併不等數量施用於本發明之實施態樣中，並不限於此。在實施本發明時，除了前述關係式之外，亦可針對單一透鏡或廣泛性地針對多個透鏡額外設計出其他更多的透鏡的凹凸曲面排列等細部結構，以加強對系統性能及／或解析度的控制。須注意的是，此些細節需在無衝突之情況之下，選擇性地合併施用於本發明之其他實施例當中。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

10‧‧‧光學成像系統
100‧‧‧成像面
101‧‧‧光線
11‧‧‧進光口
2‧‧‧光圈
3‧‧‧第一透鏡
31、41、51、61、71、91‧‧‧物側面
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‧‧‧像側面
4‧‧‧第二透鏡
5‧‧‧第三透鏡
6‧‧‧第四透鏡
7‧‧‧第五透鏡
8‧‧‧反射器
81‧‧‧反射面
82‧‧‧入光面
83‧‧‧出光面
9‧‧‧濾光片
A‧‧‧光軸附近區域
C‧‧‧圓周附近區域
Depth‧‧‧鏡頭深度
E‧‧‧延伸部
I‧‧‧光軸
I1‧‧‧第一光軸
I2‧‧‧第二光軸
IP‧‧‧交會點
Lc‧‧‧主光線
Lm‧‧‧邊緣光線
M、R‧‧‧點
P‧‧‧位置

圖1是一示意圖，說明一透鏡的面型結構。 圖2是一示意圖，說明一透鏡的面型凹凸結構及光線焦點。 圖3是一示意圖，說明一範例一的透鏡的面型結構。 圖4是一示意圖，說明一範例二的透鏡的面型結構。 圖5是一示意圖，說明一範例三的透鏡的面型結構。 圖6為本發明之第一實施例之光學成像系統的示意圖。 圖7A至圖7D為第一實施例之光學成像系統的縱向球差與各項像差圖。 圖8示出本發明之第一實施例之光學成像系統的詳細光學數據。 圖9示出本發明之第一實施例之光學成像系統的非球面參數。 圖10為本發明的第二實施例的光學成像系統的示意圖。 圖11A至圖11D為第二實施例之光學成像系統的縱向球差與各項像差圖。 圖12示出本發明之第二實施例之光學成像系統的詳細光學數據。 圖13示出本發明之第二實施例之光學成像系統的非球面參數。 圖14為本發明的第三實施例的光學成像系統的示意圖。 圖15A至圖15D為第三實施例之光學成像系統的縱向球差與各項像差圖。 圖16示出本發明之第三實施例之光學成像系統的詳細光學數據。 圖17示出本發明之第三實施例之光學成像系統的非球面參數。 圖18為本發明的第四實施例的光學成像系統的示意圖。 圖19A至圖19D為第四實施例之光學成像系統的縱向球差與各項像差圖。 圖20示出本發明之第四實施例之光學成像系統的詳細光學數據。 圖21示出本發明之第四實施例之光學成像系統的非球面參數。 圖22為本發明的第五實施例的光學成像系統的示意圖。 圖23A至圖23D為第五實施例之光學成像系統的縱向球差與各項像差圖。 圖24示出本發明之第五實施例之光學成像系統的詳細光學數據。 圖25示出本發明之第五實施例之光學成像系統的非球面參數。 圖26為本發明的第六實施例的光學成像系統的示意圖。 圖27A至圖27D為第六實施例之光學成像系統的縱向球差與各項像差圖。 圖28示出本發明之第六實施例之光學成像系統的詳細光學數據。 圖29示出本發明之第六實施例之光學成像系統的非球面參數。 圖30為本發明的第七實施例的光學成像系統的示意圖。 圖31A至圖31D為第七實施例之光學成像系統的縱向球差與各項像差圖。 圖32示出本發明之第七實施例之光學成像系統的詳細光學數據。 圖33示出本發明之第七實施例之光學成像系統的非球面參數。 圖34為本發明的第八實施例的光學成像系統的示意圖。 圖35A至圖35D為第八實施例之光學成像系統的縱向球差與各項像差圖。 圖36示出本發明之第八實施例之光學成像系統的詳細光學數據。 圖37示出本發明之第八實施例之光學成像系統的非球面參數。 圖38至圖41示出本發明之第一至第八實施例之光學成像系統的各重要參數及其關係式的數值。

10‧‧‧光學成像系統

100‧‧‧成像面

11‧‧‧進光口

2‧‧‧光圈

3‧‧‧第一透鏡

31、41、51、61、71、91‧‧‧物側面

311、313、411、413、511、513、621、711、723‧‧‧凸面部

322、324、422、424、522、524、612、614、624、714、722‧‧‧凹面部

32、42、52、62、72、92‧‧‧像側面

4‧‧‧第二透鏡

5‧‧‧第三透鏡

6‧‧‧第四透鏡

7‧‧‧第五透鏡

8‧‧‧反射器

81‧‧‧反射面

82‧‧‧入光面

83‧‧‧出光面

9‧‧‧濾光片

Depth‧‧‧鏡頭深度

I‧‧‧光軸

I1‧‧‧第一光軸

I2‧‧‧第二光軸

IP‧‧‧交會點

P‧‧‧位置

Claims (20)

1. 一種光學成像系統，從物側至像側沿一光軸依序包括一反射器、一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡、一第四透鏡及一第五透鏡，該光軸包括一第一光軸及不與該第一光軸重合的一第二光軸，該第一光軸與該第二光軸交會於該反射器的一反射面上的一交會點上，該光學成像系統之具有屈光率的透鏡僅設置於該第二光軸上，其中該第一透鏡至該第五透鏡各自包括一朝向物側且使成像光線通過的物側面及一朝向像側且使成像光線通過的像側面； 該第一透鏡的該物側面具有一位於光軸附近區域的凸面部； 該第二透鏡的材料為塑膠； 該第三透鏡的該像側面具有一位於光軸附近區域的凸面部或一位於光軸附近區域的凹面部； 該第四透鏡的該物側面與該像側面的至少其中之一為非球面； 該第五透鏡的該物側面與該像側面為非球面；以及 該光學成像系統更包括一光圈，配置於該反射器與該第三透鏡之間。
2. 一種光學成像系統，用於使成像光線從一進光口經該光學成像系統抵達該光學成像系統的成像面成像，該光學成像系統從物側至像側沿一光軸依序包括一反射器、一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡、一第四透鏡及一第五透鏡，該光軸包括一第一光軸及不與該第一光軸重合的一第二光軸，該第一光軸與該第二光軸交會於該反射器的一反射面上的一交會點上，該第一透鏡、該第二透鏡、該第三透鏡、該第四透鏡及該第五透鏡依序排列於該第二光軸上，其中該第一透鏡至該第五透鏡各自包括一朝向物側且使成像光線通過的物側面及一朝向像側且使成像光線通過的像側面； 該第一透鏡的該物側面具有一位於光軸附近區域的凸面部； 該第二透鏡的材料為塑膠； 該第三透鏡的該像側面具有一位於光軸附近區域的凸面部或一位於光軸附近區域的凹面部； 該第四透鏡的該物側面與該像側面的至少其中之一為非球面； 該第五透鏡的該物側面與該像側面為非球面； 該光學成像系統更包括一光圈，配置於該反射器與該第三透鏡之間；以及 該光學成像系統符合：(OP1/ImgH)×Fno≦3.1，其中OP1為該進光口到該交會點在該第一光軸上的距離，ImgH為該光學成像系統的像高，且Fno為該光學成像系統的光圈值。
3. 如申請專利範圍第1或2項所述的光學成像系統，其中該光學成像系統符合：0.6≦OP2/EFL≦2.7，其中OP2為該交會點到該光學成像系統的成像面在該第二光軸上的距離，且EFL為該光學成像系統的系統焦距。
4. 如申請專利範圍第1或2項所述的光學成像系統，其中該光學成像系統符合：TTL/EFL≦1.2，其中TTL為該第一透鏡的該物側面到該光學成像系統的成像面在該第二光軸上的距離，且EFL為該光學成像系統的系統焦距。
5. 一種光學成像系統，從物側至像側沿一光軸依序包括一反射器、一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡、一第四透鏡及一第五透鏡，該光軸包括一第一光軸及不與該第一光軸重合的一第二光軸，該第一光軸與該第二光軸交會於該反射器的一反射面上的一交會點上，該第一透鏡、該第二透鏡、該第三透鏡、該第四透鏡及該第五透鏡依序排列於該第二光軸上且具有小於或等於2.5毫米的光學有效半徑，其中該第一透鏡至該第五透鏡各自包括一朝向物側且使成像光線通過的物側面及一朝向像側且使成像光線通過的像側面； 該第一透鏡的該物側面具有一位於光軸附近區域的凸面部； 該第二透鏡的材料為塑膠； 該第三透鏡的該像側面具有一位於光軸附近區域的凸面部或一位於光軸附近區域的凹面部； 該第四透鏡的該物側面與該像側面的至少其中之一為非球面； 該第五透鏡的該物側面與該像側面為非球面； 該光學成像系統更包括一光圈，配置於該第一透鏡與該第三透鏡之間；以及 該光學成像系統符合：7.5毫米≦EFL≦13.5毫米，其中EFL為該光學成像系統的系統焦距。
6. 如申請專利範圍第1或5項所述的光學成像系統，其中該光學成像系統用於使成像光線從一進光口經該光學成像系統抵達該光學成像系統的成像面成像，該光學成像系統符合：2.2≦OP2/OP1≦8.8，其中OP2為該交會點到該光學成像系統的成像面在該第二光軸上的距離，且OP1為該進光口到該交會點在該第一光軸上的距離。
7. 如申請專利範圍第1、2或5項所述的光學成像系統，其中該光學成像系統符合：|ν5-ν2|≦30.0，其中ν5為該第五透鏡的阿貝數，且ν2為該第二透鏡的阿貝數。
8. 如申請專利範圍第1、2或5項所述的光學成像系統，其中該光學成像系統符合：TL/BFL≦3.5，其中TL為該第一透鏡的該物側面到該第五透鏡的該像側面在該第二光軸上的距離，且BFL為該第五透鏡的該像側面到該光學成像系統的成像面在該第二光軸上的距離。
9. 如申請專利範圍第1、2或5項所述的光學成像系統，其中該光學成像系統符合：ALT/(T4+T5)≦3.5，其中ALT為該第一透鏡、該第二透鏡、該第三透鏡、該第四透鏡及該第五透鏡在該第二光軸上的厚度的總和，T4為該第四透鏡在該第二光軸上的厚度，且T5為該第五透鏡在該第二光軸上的厚度。
10. 如申請專利範圍第1、2或5項所述的光學成像系統，其中該光學成像系統符合：(G23+T3+G34)/(T1+G12+T2)≦1.8，其中G23為該第二透鏡到該第三透鏡在該第二光軸上的空氣間隙，T3為該第三透鏡在該第二光軸上的厚度，G34為該第三透鏡到該第四透鏡在該第二光軸上的空氣間隙，T1為該第一透鏡在該第二光軸上的厚度，G12為該第一透鏡到該第二透鏡在該第二光軸上的空氣間隙，且T2為該第二透鏡在該第二光軸上的厚度。
11. 如申請專利範圍第1、2或5項所述的光學成像系統，其中該光學成像系統符合：TTL/(T1+T2+T3)≦6.0，其中TTL為該第一透鏡的該物側面到該光學成像系統的成像面在該第二光軸上的距離，T1為該第一透鏡在該第二光軸上的厚度，T2為該第二透鏡在該第二光軸上的厚度，且T3為該第三透鏡在該第二光軸上的厚度。
12. 如申請專利範圍第1、2或5項所述的光學成像系統，其中該光學成像系統符合：AAG/(G12+G45)≦5.6，其中AAG為該第一透鏡至該第五透鏡在該第二光軸上的四個空氣間隙的總和，G12為該第一透鏡到該第二透鏡在該第二光軸上的空氣間隙，且G45為該第四透鏡到該第五透鏡在該第二光軸上的空氣間隙。
13. 如申請專利範圍第1、2或5項所述的光學成像系統，其中該第一透鏡至該第五透鏡在該第二光軸上的四個空氣間隙為固定間隙。
14. 如申請專利範圍第1、2或5項所述的光學成像系統，其中該光學成像系統符合：1.2≦OP2/ALT≦4.9，其中OP2為該交會點到該光學成像系統的成像面在該第二光軸上的距離，且ALT為該第一透鏡、該第二透鏡、該第三透鏡、該第四透鏡及該第五透鏡在該第二光軸上的厚度的總和。
15. 如申請專利範圍第1或5項所述的光學成像系統，其中該光學成像系統用於使成像光線從一進光口經該光學成像系統抵達該光學成像系統的成像面成像，該光學成像系統符合：1.6≦TTL/OP1≦6.5，其中TTL為該第一透鏡的該物側面到該光學成像系統的成像面在該第二光軸上的距離，且OP1為該進光口到該交會點在該第一光軸上的距離。
16. 如申請專利範圍第1、2或5項所述的光學成像系統，其中該光學成像系統符合：|ν4-ν3|≦30.0，其中ν4為該第四透鏡的阿貝數，且ν3為該第三透鏡的阿貝數。
17. 如申請專利範圍第1、2或5項所述的光學成像系統，其中該光學成像系統符合：ALT/BFL≦2.5，其中ALT為該第一透鏡、該第二透鏡、該第三透鏡、該第四透鏡及該第五透鏡在該第二光軸上的厚度的總和，且BFL為該第五透鏡的該像側面到該光學成像系統的成像面在該第二光軸上的距離。
18. 如申請專利範圍第1、2或5項所述的光學成像系統，其中該光學成像系統符合：TL/(T4+T5)≦4.5，其中TL為該第一透鏡的該物側面到該第五透鏡的該像側面在該第二光軸上的距離，T4為該第四透鏡在該第二光軸上的厚度，且T5為該第五透鏡在該第二光軸上的厚度。
19. 如申請專利範圍第1、2或5項所述的光學成像系統，其中該光學成像系統符合：(G23+T3+G34)/(T4+G45+T5)≦1.7，其中G23為該第二透鏡到該第三透鏡在該第二光軸上的空氣間隙，T3為該第三透鏡在該第二光軸上的厚度，G34為該第三透鏡到該第四透鏡在該第二光軸上的空氣間隙，T4為該第四透鏡在該第二光軸上的厚度，G45為該第四透鏡到該第五透鏡在該第二光軸上的空氣間隙，且T5為該第五透鏡在該第二光軸上的厚度。
20. 如申請專利範圍第1、2或5項所述的光學成像系統，其中該光學成像系統符合：TL/(T1+G12+T2)≦4.2，其中TL為該第一透鏡的該物側面到該第五透鏡的該像側面在該第二光軸上的距離，T1為該第一透鏡在該第二光軸上的厚度，G12為該第一透鏡到該第二透鏡在該第二光軸上的空氣間隙，且T2為該第二透鏡在該第二光軸上的厚度。