TW202235950A - 光學系統及具有該光學系統之攝影機模組 - Google Patents

Abstract

實施例所揭示之一種光學系統包括沿著光軸自物件側至影像側依序配置之第一透鏡至第七透鏡，其中第二透鏡具有一正折射能力，且第三透鏡具有一負折射能力，其中該第二透鏡之該物件側表面及該影像側表面為凸出的，該第三透鏡之該影像側表面為凹入的，且該第一透鏡及該第三透鏡滿足以下方程式1：[方程式1]0.7<(SD L3S1)/(SD L1S1)<0.95(在方程式1中，SD L1S1意謂該第一透鏡之該物件側表面之一有效半徑，且SD L3S1意謂該第三透鏡之該物件側表面之一有效半徑)。

Description

光學系統及具有該光學系統之攝影機模組

實施例係關於一種用於經改良光效率之光學系統及一種包括該光學系統之攝影機模組。

攝影機模組捕獲物件且將其儲存為影像或視訊，且安裝在各種應用中。特定而言，攝影機模組為以極小大小製造且不僅應用於諸如智慧型手機、平板PC及膝上型電腦之攜帶型裝置，且亦應用於無人機及交通工具以提供各種功能。舉例而言，攝影機模組之光學系統可包括用於形成影像之成像透鏡，以及用於將經形成影像轉換成電信號之影像感測器。在此情況下，攝影機模組可藉由自動地調整影像感測器與成像透鏡之間的距離來執行對準透鏡之焦距的自動聚焦(AF)功能，且可藉由經由變焦透鏡增加或減小遠端物件之放大率來執行放大或縮小之變焦功能。此外，攝影機模組採用影像穩定(IS)技術，以校正或防止由於不穩定的固定裝置或由使用者移動引起之攝影機移動而導致的影像穩定問題。用於此攝影機模組以獲得影像之最重要元件為形成影像側之成像透鏡。近來，對諸如高影像品質及高解析度之高效率的關注正在增加，且正在進行對包括複數個透鏡之光學系統的研究以便實現此高效率。舉例而言，正進行使用具有正(+)及/或負(-)折射能力之複數個成像透鏡以實施高效率光學系統的研究。

然而，在包括複數個透鏡時，存在難以導出極佳光學性質及像差性質之問題。此外，在包括複數個透鏡時，總長度、高度等可由於複數個透鏡之厚度、間隔、大小等而增大，藉此增大包括複數個透鏡之模組之整體大小。因此，需要能夠解決上述問題之新光學系統。

實施例提供一種具有經改良光學性質之光學系統。實施例提供一種能夠減小大小之光學系統。

根據本發明之實施例的一種光學系統包含沿著光軸自物件側至影像側依序配置之第一至第七透鏡，其中第二透鏡具有正折射能力，第三透鏡具有負折射能力，第二透鏡之物件側表面及影像側表面可凸出，且第三透鏡之影像側表面可凹入，且第一及第三透鏡可滿足以下方程式1：

[方程式1]0.7<(SD L3S1)/(SD L1S1)<0.95

(在方程式1中，SD L1S1意謂第一透鏡之物件側表面之有效半徑，且SD L3S1意謂第三透鏡之物件側表面之有效半徑)。

根據本發明之實施例，第一透鏡可具有負折射能力，且第一透鏡可具有朝著物件側凸出之彎月形狀。

根據本發明之實施例，第六透鏡可具有正折射能力，且第六透鏡之物件側表面可凸出。第七透鏡可具有負折射能力，且第七透鏡之影像側表面可凹入。

根據本發明之實施例，第六及第七透鏡可滿足以下方程式2：

[方程式2]0.8<(SD L6S2)/(SD L7S1)<0.95

(在方程式2中，SD L6S2意謂第六透鏡之影像側表面之有效半徑，且SD L7S1意謂第七透鏡之物件側表面之有效半徑)。

根據本發明之實施例，第三及第四透鏡可滿足以下方程式3：

[方程式3]0.7<(SD L3S2)/(SD L4S2)<0.95

(在方程式3中，SD L3S2意謂第三透鏡之影像側表面之有效半徑，且SD L4S2意謂第四透鏡之影像側表面之有效半徑)。

根據本發明之實施例的一種光學系統包括沿著光軸自物件側至影像側依序配置之第一至第七透鏡，其中第一透鏡具有負折射能力，且 第二透鏡具有正折射能力，第三透鏡具有負折射能力，第一透鏡具有朝著物件側凸出之彎月形狀，第二透鏡之物件側表面及影像側表面為凸出的，且第一透鏡包括安置於影像側表面上之第一反曲點，且在光軸為起點且第一透鏡之影像側表面之末端為端點時，第一反曲點可基於垂直於光軸之方向安置於55%至85%之位置中。

根據本發明之實施例，其中第六透鏡可具有正折射能力，且第六透鏡可包括安置於物件側表面上之第二反曲點及安置於影像側表面上之第三反曲點。

根據本發明之實施例，在光軸為起點且第六透鏡之物件側表面之末端為端點時，第二反曲點可相對於垂直於光軸之方向安置於40%至70%之位置處。在光軸為起點且第六透鏡之影像側表面之末端為端點時，第三反曲點可相對於垂直於光軸之方向安置於35%至65%之位置處。

根據本發明之實施例，第七透鏡可具有負折射能力，且第七透鏡可包括安置於物件側表面上之第四反曲點。在光軸為起點且第七透鏡之物件側表面之末端為端點時，第四反曲點可相對於垂直於光軸之方向安置於5%至25%之位置處。

根據實施例之光學系統及攝影機模組可具有經改良光學性質。詳細地，光學系統及攝影機模組可滿足複數個方程式中之至少一者，藉此阻止不必要的光線進入光學系統。因此，光學系統及攝影機模組可改良像差特性。

此外，根據實施例之光學系統可具有薄結構。因此，包括光學系統之裝置，例如攝影機模組可以更纖薄且更緊密形式提供。

1:行動終端

10:攝影機模組

10A:第一攝影機模組

10B:第二攝影機模組

31:自動聚焦裝置

33:閃光燈模組

100:透鏡

110:第一透鏡

120:第二透鏡

130:第三透鏡

140:第四透鏡

150:第五透鏡

160:第六透鏡

170:第七透鏡

300:影像感測器

500:濾光片

1000:光學系統

OA:光軸

S1:第一表面

S2:第二表面

S3:第三表面

S4:第四表面

S5:第五表面

S6:第六表面

S7:第七表面

S8:第八表面

S9:第九表面

S10:第十表面

S11:第十一表面

S12:第十二表面

S13:第十三表面

S14:第十四表面

圖1為根據第一實施例之光學系統之方塊圖。

圖2為說明根據圖1之光學系統之像差特性的圖。

圖3為根據第二實施例之光學系統之方塊圖。

圖4為說明根據圖3之光學系統之像差特性的圖。

圖5為根據第三實施例之光學系統之方塊圖。

圖6為說明根據圖5之光學系統之像差特性的圖。

圖7為說明根據實施例之攝影機模組應用於行動終端的簡圖。

在下文中，將參考隨附圖式詳細地描述本發明之較佳實施例。本發明之技術精神不限於所描述之一些實施例，且可以各種其他形式實施，且組件中之一或多者可選擇性地組合及取代以在本發明之技術精神範疇內使用。此外，除非特定定義且明確地描述，否則本發明之實施例中使用的術語(包括技術及科學術語)可以本發明所屬的一般熟習此項技術者可通常理解的含義加以解釋，並且諸如在辭典中定義的術語之常用術語的含義應能夠考慮到相關技術之背景含義來加以解釋。此外，本發明之實施例中使用的術語用於解釋該等實施例，並且並不意欲限制本發明。在本說明書中，除非片語中另外特定陳述，否則單數形式亦可包括複數形式，且在其中陳述A及(及)B、C中之至少一者(或一或多者)之情況下，其可包括可與A、B及C組合的所有組合中之一或多者。在描述本發明之實施例之組件時，可使用諸如第一、第二、A、B、(a)及(b)等術語。此類術語僅用於區分該組件與另一組件，且可不藉由該術語根據對應組成元件之性質、序列或程序等來判定。並且在描述組件「連接」、「耦接」或「接合」至另一組件時，描述可不僅包括直接連接、耦接或接合至另一組件，並且亦包括藉由該組件與另一組件之間的另一組件「連接」、「耦接」或「接合」。此外，在描述為形成或安置在每一組件「上方(上)」或「下方(下)」之情況下，描述不僅包括在兩個組件彼此直接接觸時，並且還包括在一或多個其他組件形成或安置在兩個組件之間時。此外，在表達為「上方(上)」或「下方(下)」時，其可指相對於一個元件之向下方向以及向上方向。

透鏡之凸出表面可意謂對應於光軸之區之透鏡表面具有凸出形狀，且凹透鏡表面意謂對應於光軸之區之透鏡表面具有凹入形狀。此外，「物件側表面」可意謂透鏡相對於光軸面向物件側之表面，且「影像側 表面」可意謂透鏡相對於光軸朝著成像表面之表面。此外，豎直方向可意謂垂直於光軸之方向，且透鏡或透鏡表面之末端可意謂入射光穿過之透鏡之有效區的末端。

根據實施例之光學系統1000可包括複數個透鏡100及影像感測器300。舉例而言，根據實施例之光學系統1000可包括五個或更多個透鏡。詳細地，光學系統1000可包括七個透鏡。亦即，光學系統1000包括自物件側至影像側或感測器側依序配置的第一透鏡110、第二透鏡120、第三透鏡130、第四透鏡140、第五透鏡150、第六透鏡160、第七透鏡170以及影像感測器300。第一至第七透鏡110、120、130、140、150、160及170可沿著光學系統1000之光軸OA依序安置。

對應於物件之資訊的光可穿過第一透鏡110、第二透鏡120、第三透鏡130、第四透鏡140、第五透鏡150、第六透鏡160以及第七透鏡170入射在影像感測器300上。複數個透鏡100中之每一者可包括有效區及無效區。有效區可為入射在第一至第七透鏡110、120、130、140、150、160及170中之每一者上之光穿過的區。亦即，有效區可為其中入射光經折射以實現光學性質之區。無效區可安置於有效區周圍。無效區可為光不入射至之區。亦即，無效區可為獨立於光學特性之區。並且，無效區可為固定至用於容納透鏡之筒體(圖中未示)的區。

影像感測器300可偵測光。詳細地，影像感測器300偵測依序穿過複數個透鏡100，詳細地，第一至第七透鏡110、120、130、140、150、160及170之光。影像感測器300可包括電荷耦合裝置(CCD)或互補金屬氧化物半導體(CMOS)。根據實施例之光學系統1000可進一步包括濾光片500。濾光片500可安置於複數個透鏡100與影像感測器300之間。濾光片500可安置於複數個透鏡100當中最靠近於影像感測器300的最末透鏡(第七透鏡170)與影像感測器300之間。濾光片500可包括紅外濾光片及諸如防護玻璃罩之光學濾光片中之至少一者。濾光片500可使設定波長帶之光穿過且對不同波長帶之光進行濾光。在濾光片500包括紅外濾光片時，自外部光發射之輻射熱可被阻止傳輸至影像感測器300。並且，濾光 片500可傳輸可見光且反射紅外光。

並且，根據實施例之光學系統1000可包括孔徑(圖中未示)。孔徑可控制入射於光學系統1000上之光之量。孔徑可定位於第一透鏡110前面或安置於選自第一至第七透鏡110、120、130、140、150、160及170當中的兩個透鏡之間。舉例而言，孔徑可安置於第一透鏡110與第二透鏡120之間。並且，第一至第七透鏡110、120、130、140、150、160及170中之至少一者可充當孔徑。舉例而言，選自第一至第七透鏡110、120、130、140、150、160及170當中之一個透鏡之物件側表面或影像側表面充當用於控制光之量的孔徑。舉例而言，第二透鏡120之物件側表面(第三表面S3)可充當孔徑。

根據實施例之光學系統1000可進一步包括光路徑改變部件(圖中未示)。光路徑改變部件可藉由反射自外部入射之光來改變光之路徑。光路徑改變部件可包括反射器及稜鏡。舉例而言，光路徑改變部件可包括直角稜鏡。在光路徑改變部件包括直角稜鏡時，光路徑改變部件可藉由以90度之角度反射入射光之路徑來改變光之路徑。光路徑改變部件與第一至第七透鏡110、120、130、140、150、160及170相比可更靠近於物件側安置。亦即，在光學系統1000包括光學路徑改變部件時，光學路徑改變部件、第一透鏡110、第二透鏡120及第三透鏡130、第四透鏡140、第五透鏡150、第六透鏡160、第七透鏡170、濾光片500以及影像感測器300可自物件側至影像側方向按次序安置。光路徑改變部件可反射自外部入射之光，以在設定方向上改變光之路徑。光路徑改變部件可反射入射於光路徑改變部件上之光，以改變光朝著第一至第七透鏡110、120、130、140、150、160及170之路徑。在光學系統1000包括光路徑改變部件時，光學系統可應用於能夠減少攝影機之厚度的摺疊攝影機。詳細地，在光學系統1000包括光路徑改變部件時，在垂直於所應用裝置之表面之方向上入射的光可在平行於裝置之表面之方向上改變。因此，包括複數個透鏡之光學系統1000可在裝置中具有較薄厚度，且因此可提供較薄裝置。更詳細地，在光學系統1000不包括光路徑改變部件時，複數個透鏡可經安置以在裝置中在垂直於裝置之表 面之方向上延伸。因此，包括複數個透鏡之光學系統1000可在垂直於裝置之表面之方向上具有較高高度，並且可能難以形成薄厚度之裝置。然而，在光學系統1000包括光路徑改變部件時，其可應用於摺疊攝影機，並且複數個透鏡可經配置以在平行於裝置之表面之方向上延伸。亦即，光學系統1000可經安置以使得光軸OA平行於裝置之表面。因此，包括複數個透鏡之光學系統1000可在垂直於裝置之表面之方向上具有較低高度。因此，包括光學系統1000之摺疊攝影機可在裝置中具有較薄厚度，且裝置之厚度亦可減小。

在下文中，將更詳細地描述複數個透鏡100。

第一透鏡110可具有正(+)或負(-)折射能力。第一透鏡110可包括塑膠或玻璃材料。舉例而言，第一透鏡110可由塑膠材料製成。第一透鏡110可包括定義為物件側表面之第一表面S1及定義為影像側表面之第二表面S2。第一表面S1可凸出，且第二表面S2可凹入。亦即，第一透鏡110可具有朝著物件側凸出之彎月形狀。在下文中，影像側或影像側表面可為感測器側或感測器側表面。第一表面S1及第二表面S2中之至少一者可為非球面表面。舉例而言，第一表面S1及第二表面S2兩者可為非球面的。

第一透鏡110可包括至少一個反曲點。詳細地，第一表面S1及第二表面S2中之至少一者可包括反曲點。舉例而言，第二表面S2可包括定義為反曲點之第一反曲點。在光軸OA為起點且第一透鏡110之第二表面S2之末端為端點時，第一反曲點可安置於小於或等於約85%之位置處。詳細地，在第一反曲點為作為起點之光軸OA且第一透鏡110之第二表面S2之末端為端點時，第一反曲點可安置於約55%至約85%之位置處。更詳細地，在光軸OA為起點且第一透鏡110之第二表面S2之末端為端點時，第一反曲點可安置於約60%至約80%之位置處。此處，第二表面S2之末端可意謂第一透鏡110之第二表面S2之有效區的末端，且第一反曲點之位置可為相對於光軸OA之豎直方向而設定的位置。

第二透鏡120可具有正(+)折射能力。第二透鏡120可包括塑膠或玻璃材料。舉例而言，第二透鏡120可由塑膠材料製成。第二透鏡 120可包括定義為物件側表面之第三表面S3及定義為影像側表面之第四表面S4。第三表面S3可凸出，且第四表面S4可凸出。亦即，第二透鏡120可具有兩個表面凸出之形狀。第三表面S3及第四表面S4中之至少一者可為非球面表面。舉例而言，第三表面S3及第四表面S4兩者可為非球面的。

第三透鏡130可具有負(-)折射能力。第三透鏡130可包括塑膠或玻璃材料。舉例而言，第三透鏡130可由塑膠材料製成。第三透鏡130可包括定義為物件側表面之第五表面S5及定義為影像側表面之第六表面S6。第五表面S5可凸出，且第六表面S6可凹入。亦即，第三透鏡130可具有朝著物件側凸出之彎月形狀。替代地，第五表面S5可凹入，且第六表面S6可凹入。亦即，第三透鏡130可具有兩個表面凹入之形狀。第五表面S5及第六表面S6中之至少一者可為非球面表面。舉例而言，第五表面S5及第六表面S6兩者可為非球面的。

第四透鏡140可具有正(+)或負(-)折射能力。第四透鏡140可包括塑膠或玻璃材料。舉例而言，第四透鏡140可由塑膠材料製成。第四透鏡140可包括定義為物件側表面之第七表面S7及定義為影像側表面之第八表面S8。第七表面S7可凸出，且第八表面S8可凹入。亦即，第四透鏡140可具有朝著物件側凸出之彎月形狀。替代地，第七表面S7可凸出，且第八表面S8可凸出。亦即，第四透鏡140可具有兩個表面凸出之形狀。替代地，第七表面S7可凹入，且第八表面S8可凹入。亦即，第四透鏡140可具有兩個表面凹入之形狀。替代地，第七表面S7可凹入，且第八表面S8可凸出。亦即，第四透鏡140可具有朝著影像側凸出之彎月形狀。第七表面S7及第八表面S8中之至少一者可為非球面表面。舉例而言，第七表面S7及第八表面S8兩者可為非球面的。

第五透鏡150可具有正(+)或負(-)折射能力。第五透鏡150可包括塑膠或玻璃材料。舉例而言，第五透鏡150可由塑膠材料製成。第五透鏡150可包括定義為物件側表面之第九表面S9及定義為影像側表面之第十表面S10。第九表面S9可凹入，且第十表面S10可凹入。亦即，第五透鏡150可具有朝著影像側凸出之彎月形狀。第九表面S9及第十表面 S10中之至少一者可為非球面表面。舉例而言，第九表面S9及第十表面S10兩者可為非球面的。

第六透鏡160可具有正(+)折射能力。第六透鏡160可包括塑膠或玻璃材料。舉例而言，第六透鏡160可由塑膠材料製成。第六透鏡160可包括定義為物件側表面之第十一表面S11及定義為影像側表面之第十二表面S12。第十一表面S11可凸出，且第十二表面S12可凹入。亦即，第六透鏡160可具有朝著物件側凸出之彎月形狀。第十一表面S11及第十二表面S12中之至少一者可為非球面表面。舉例而言，第十一表面S11及第十二表面S12兩者可為非球面的。第六透鏡160可包括至少一個反曲點。詳細地，第十一表面S11及第十二表面S12中之至少一者可包括反曲點。舉例而言，第十一表面S11可包括定義為反曲點之第二反曲點。在光軸OA為起點且第六透鏡160之第十一表面S11之末端為端點時，第二反曲點可安置於小於或等於約70%之位置處。詳細地，在光軸OA為起點且第六透鏡160之第十一表面S11之端部為端點時，第二反曲點可安置於約40%至約70%之位置處。更詳細地，在光軸OA為起點且第六透鏡160之第十一表面S11之末端為端點時，第二反曲點可處於約45%至約65%之位置處。此處，第十一表面S11之末端可意謂第六透鏡160之第十一表面S11之有效區的末端，且第二反曲點之位置可安置於相對於光軸OA之豎直方向而設定的位置處。第十二表面S12可包括定義為反曲點之第三反曲點。在光軸OA為起點且第六透鏡160之第十二表面S12之末端為端點時，第三反曲點可安置於小於或等於約65%之位置處。詳細地，在光軸OA為起點且第六透鏡160之第十二表面S12之末端為端點時，第三反曲點可安置於約35%至約65%之位置處。更詳細地，在光軸OA為起點且第六透鏡160之第十二表面S12之末端為端點時，第三反曲點可安置於約40%至約60%之位置處。此處，第十二表面S12之末端可意謂第六透鏡160之第十二表面S12之有效區的末端，且第三反曲點之位置可為相對於光軸OA之豎直方向而設定的位置。

第七透鏡170可具有負(-)折射能力。第七透鏡170可包 括塑膠或玻璃材料。舉例而言，第七透鏡170可由塑膠材料製成。第七透鏡170可包括定義為物件側表面之第十三表面S13及定義為影像側表面之第十四表面S14。第十三表面S13可凸出，且第十四表面S14可凹入。亦即，第七透鏡170可具有朝著物件側凸出之彎月形狀。替代地，第十三表面S13可凹入，且第十四表面S14可凹入。亦即，第七透鏡170可具有兩個表面凹入之形狀。第十三表面S13及第十四表面S14中之至少一者可為非球面表面。舉例而言，第十三表面S13及第十四表面S14兩者可為非球面的。第七透鏡170可包括至少一個反曲點。詳細地，第十三表面S13及第十四表面S14中之至少一者可包括反曲點。舉例而言，第十三表面S13可包括定義為反曲點之第四反曲點。在光軸OA為起點且第七透鏡170之第十三表面S13之末端為端點時，第四反曲點可安置於小於或等於約30%之位置處。詳細地，在光軸OA為起點且第七透鏡170之第十三表面S13之末端為端點時，第四反曲點可安置於小於或等於約25%之位置處。更詳細地，在光軸OA為起點且第七透鏡170之第十三表面S13之末端為端點時，第四反曲點可安置於約5%至約25%之位置處。此處，第十三表面S13之末端可意謂第七透鏡170之第十三表面S13之有效區的末端，且第四反曲點之位置可為相對於光軸OA之豎直方向而設定的位置。第十四表面S14可包括定義為反曲點之第五反曲點。在光軸OA為起點且第七透鏡170之第14表面S14之末端為端點時，第五反曲點可安置於小於或等於約45%之位置處。詳細地，在光軸OA為起點且第七透鏡170之第14表面S14之末端為端點時，第五反曲點可安置於約15%至約45%之位置處。更詳細地，在光軸OA為起點且第七透鏡170之第十四表面S14之末端為端點時，第五反曲點可安置於約20%至約40%之位置處。此處，第十四表面S14之末端可意謂第七透鏡170之第十四表面S14之有效區的末端，且第五反曲點之位置可為相對於光軸OA之豎直方向而設定的位置。

根據實施例之光學系統1000可滿足以下方程式中之至少一者。因此，根據實施例之光學系統1000可具有光學改良之效應。並且，根據實施例之光學系統1000可具有較薄結構。

[方程式1]

0.7<(SD L3S1)/(SD L1S1)<0.95

在方程式1中，SD L1S1意謂第一透鏡110之物件側表面(第一表面S1)之有效半徑(半孔徑)，且SD L3S1意謂第三透鏡130之物件側表面(第三表面S3)之有效半徑(半孔徑)。

[方程式2]

0.8<(SD L6S2)/(SD L7S1)<0.95

在方程式2中，SD L6S2意謂第六透鏡160之影像側表面(第十二表面S12)之有效半徑(半孔徑)，且SD L7S1意謂第七透鏡170之物件側表面(第十三表面S13)之有效半徑(半孔徑)。

[方程式3]

0.7<(SD L3S2)/(SD L4S2)<0.95

在方程式3中，SD L3S2意謂第三透鏡130之影像側表面(第六表面S6)之有效半徑(半孔徑)，且SD L4S2意謂第四透鏡140之影像側表面(第八表面S8)之有效半徑(半孔徑)。

[方程式4]

0.45<(L1_CT)/(L2_CT)<0.75

在方程式4中，L1_CT意謂第一透鏡110之中心厚度，且L2_CT意謂第二透鏡120之中心厚度。

[方程式5]

1.5<(L2_CT)/(L3_CT)<4

在方程式5中，L2_CT意謂第二透鏡120之中心厚度，且L3_CT意謂第三透鏡130之中心厚度。

[方程式6]

10<|f1|/|f2|<100

在方程式6中，f1意謂第一透鏡110之焦距，且f2意謂第二透鏡120之焦距。

[方程式7]

0.5<|f2/f6|<1.5

在方程式7中，f2意謂第二透鏡120之焦距，且f6意謂第六透鏡160之焦距。

[方程式8]

0.5<f2/F<1.5

在方程式8中，f2意謂第二透鏡120之焦距，且F意謂光學系統1000之有效焦距。

[方程式9]

6<f1/f7<22

在方程式9中，f1意謂第一透鏡110之焦距，且f7意謂第七透鏡170之焦距。

[方程式10]

-0.8<f6/f7<-0.3

在方程式10中，f6意謂第六透鏡160之焦距，且f7意謂第七透鏡170之焦距。

[方程式11]

-40<f1/F<-10

在方程式11中，f1意謂第一透鏡110之焦距，且F意謂光學系統1000之有效焦距。

[方程式12]

1<(L1_CT)/(L3_CT)<1.9

在方程式12中，L1_CT意謂第一透鏡110之中心厚度，且L3_CT意謂第三透鏡130之中心厚度。

[方程式13]

1.1<(L6_CT)/(L7_CT)<1.7

在方程式13中，L6_CT意謂第六透鏡160之中心厚度，且L7_CT意謂第七透鏡170之中心厚度。

[方程式14]

0.6<(L3_CT)/(L4_CT)<1

在方程式14中，L3_CT意謂第三透鏡130之中心厚度，且L4_CT意謂第四透鏡140之中心厚度。

[方程式15]

n2d<1.6

在方程式15中，n2d意謂第二透鏡120之折射率。特定而言，n2d意謂在d-線處之折射率。

[方程式16]

V3d<30

在方程式16中，V3d意謂第三透鏡130之阿貝數。

[方程式17]

1.4<F/EPD<2

在方程式17中，F意謂光學系統1000之有效焦距，且EPD意謂光學系統1000之入射光瞳直徑。

[方程式18]

-0.18<L1R1/L2R2<-0.1

在方程式18中，L1R1意謂第一透鏡110之物件側表面(第一表面S1)之曲率半徑，且L2R2意謂第二透鏡120之影像側表面(第四表面S4)之曲率半徑。

[方程式19]

1<L1R2/L2R1<1.15

在方程式19中，L1R2意謂第一透鏡110之影像側表面(第二表面S2)之曲率半徑，且L2R1意謂第二透鏡120之物件側表面(第三表面S3)之曲率半徑。

[方程式20]

1.05<L6R1/L7R2<1.55

在方程式20中，L6R1意謂第六透鏡160之物件側表面(第十一表面S11)之曲率半徑，且L7R2意謂第七透鏡170之影像側表面(第 十四表面S14)之曲率半徑。

[方程式21]

3<L6R2/L7R2<3.8

在方程式21中，L6R2意謂第六透鏡160之影像側表面(第十二表面S12)之曲率半徑，且L7R2意謂第七透鏡170之影像側表面(第十四表面S14)之曲率半徑。

[方程式22]

0.5<TTL/ImgH<0.9

在方程式22中，總徑跡長度(TTL)意謂自第一透鏡110之物件側表面(第一表面S1)之頂點至影像感測器300之上部表面的在光軸(OA)之方向上之距離，ImgH意謂自影像感測器300之0場區(其為與光軸OA重疊之影像感測器300之上部表面的中心)至1.0場區的光軸OA之豎直距離。亦即，ImgH意謂影像感測器300之有效區之對角線方向上的長度之1/2之值。

[方程式23]

0.05<BFL/ImgH<0.2

在方程式23中，後焦距(BFL)意謂自第七透鏡170之影像側表面(第十四表面S14)之頂點至影像感測器300之上部表面的在光軸OA之方向上的距離，ImgH意謂自影像感測器300之0場區(其為與光軸OA重疊之影像感測器300之上部表面的中心)至1.0場區的光軸OA之豎直距離。亦即，ImgH意謂影像感測器300之有效區之對角線方向上的長度之1/2之值。

[方程式24]

4<TTL/BFL<7

在方程式24中，總徑跡長度(TTL)意謂自第一透鏡110之物件側表面(第一表面S1)之頂點至影像感測器300之上部表面的在光軸(OA)之方向上之距離，且後焦距(BFL)意謂自第七透鏡170之影像側表面(第十四表面S14)之頂點至影像感測器300之上部表面的在光軸OA之 方向上的距離。

[方程式25]

0.6<F/TTL<0.95

在方程式25中，F意謂光學系統1000之有效焦距，且TTL意謂自第一透鏡110之物件側表面(第一表面S1)之頂點至影像感測器300之上部表面的在光軸(OA)之方向上的距離。

[方程式26]

|f1|>|f2|+|f3|+|f4|+|f5|+|f6|+|f7|

在方程式26中，f1至f7分別意謂第一至第七透鏡110、120、130、140、150、160及170之焦距。

在方程式27中，Z為垂度且可意謂自非球面表面上之任意位置至非球面表面之頂點的在光軸方向上的距離。

此外，Y可意謂在垂直於光軸之方向上的自非球面表面上之任意位置至光軸的距離。

並且，c可意謂透鏡之曲率，且K可意謂圓錐常數。

此外，A、B、C、D、E及F可意謂非球面常數。

根據實施例之光學系統1000可滿足方程式1至26中之至少一者。在此情況下，光學系統1000可具有經改良光學性質。詳細地，光學系統1000可阻止不必要的光線進入光學系統1000，以改良像差特性。此外，在光學系統1000滿足方程式1至26中之至少一者時，光學系統1000可具有更薄結構，藉此提供包括光學系統1000之更薄且更緊密之裝置或設備。

將參考圖1及2更詳細地描述根據第一實施例之光學系統1000。圖1為根據第一實施例之光學系統之組態圖，且圖2為說明根據第一實施例之光學系統之像差特性的圖。

參考圖1及2，根據第一實施例之光學系統1000可包括自 物件側至影像側依序配置的第一透鏡110、第二透鏡120、第三透鏡130、第四透鏡140、第五透鏡150、第六透鏡160、第七透鏡170以及影像感測器300。第一至第七透鏡110、120、130、140、150、160及170可沿著光學系統1000之光軸OA依序安置。

此外，在根據第一實施例之光學系統1000中，第二透鏡120之第三表面S3可充當孔徑。並且，濾光片500可安置於複數個透鏡100與影像感測器300之間。詳細地，濾光片500可安置於第七透鏡170與影像感測器300之間。

[表1]

表1分別展示根據第一實施例之第一至第七透鏡110、120、130、140、150、160及170之曲率半徑、每一透鏡的厚度、透鏡之間的間隔、折射率、阿貝數及有效半徑(半孔徑)。

參考圖1、2及表1，根據第一實施例之光學系統1000之第一透鏡110可具有負折射能力。第一透鏡110之第一表面S1可凸出，且第二表面S2可凹入。第一透鏡110可具有朝著物件側凸出之彎月形狀。第一表面S1可為非球面表面，且第二表面S2可為非球面表面。第二透鏡120可具有正(+)折射能力。第二透鏡120之第三表面S3可凸出，且第四表面S4可凸出。第二透鏡120可具有兩個表面凸出之形狀。第三表面S3可 為非球面表面，且第四表面S4可為非球面表面。第三透鏡130可具有負(-)折射能力。第三透鏡130之第五表面S5可凸出，且第六表面S6可凹入。第三透鏡130可具有朝著物件側凸出之彎月形狀。第五表面S5可為非球面表面，且第六表面S6可為非球面表面。

第四透鏡140可具有正(+)折射能力。第四透鏡140之第七表面S7可凸出，且第八表面S8可凸出。第四透鏡140可具有兩側凸出之形狀。第七表面S7可為非球面表面，且第八表面S8可為非球面表面。第五透鏡150可具有負(-)折射能力。第五透鏡150之第九表面S9可凹入，且第十表面S10可凹入。第五透鏡150之兩個表面可具有凹入形狀。第九表面S9可為非球面表面，且第十表面S10可為非球面表面。第六透鏡160可具有正(+)折射能力。第六透鏡160之第十一表面S11可凸出，且第十二表面S12可凹入。第六透鏡160可具有朝著物件側凸出之彎月形狀。第十一表面S11可為非球面表面，且第十二表面S12可為非球面表面。第七透鏡170可具有負(-)折射能力。第七透鏡170之第十三表面S13可凸出，且第十四表面S14可凹入。第七透鏡170可具有朝著物件側凸出之彎月形狀。第十三表面S13可為非球面表面，且第十四表面S14可為非球面表面。

在根據第一實施例之光學系統1000中，每一透鏡表面之非球面係數之值展示於下表2中。

[表2]

[表3]

[表4]

表3係關於根據第一實施例之光學系統1000中的上文所描述之方程式之項，且係關於總徑跡長度(TTL)、後焦距(BFL)、F值、ImgH及第一至第七透鏡110、120、130、140、150、160及170中之每一者的焦距f1、f2、f3、f4、f5、f6及f7，及入射光瞳直徑(EPD)等。

表4展示根據第一實施例之光學系統1000中的上文所描述之方程式1至26之結果值。參考表4，可見，根據第一實施例之光學系統1000滿足方程式1至26中之至少一者。詳細地，可見，根據第一實施例之光學系統1000滿足以上方程式1至26之全部。

因此，根據第一實施例之光學系統1000可具備較薄結構。此外，光學系統1000可具有經改良光學特性及像差特性，如圖2中所展示。詳細地，圖2為根據第一實施例之光學系統1000之像差特性的圖，此圖為量測自左至右之縱向球面像差、像散場曲線及失真像差的圖。在圖2中，X軸可指示焦距(mm)及失真像差(%)，且Y軸可指示影像側之高度。此外，球面像差之圖為關於約470nm、約510nm、約555nm、約610nm及約650nm之波長帶中之光的圖，且像散及失真像差之圖為關於555nm之波長帶中之光的圖。

將參考圖3及4更詳細地描述根據第二實施例之光學系統1000。圖3為根據第二實施例之光學系統之方塊圖，且圖4為說明根據第二實施例之光學系統之像差特性的圖。

參考圖3及4，根據第二實施例之光學系統1000可包括自物件側至影像側依序配置的第一透鏡110、第二透鏡120、第三透鏡130、第四透鏡140、第五透鏡150、第六透鏡160、第七透鏡170以及影像感測 器300。第一至第七透鏡110、120、130、140、150、160及170可沿著光學系統1000之光軸OA依序安置。

在根據第二實施例之光學系統1000中，第二透鏡120之第三表面S3可充當孔徑。並且，濾光片500可安置於複數個透鏡100與影像感測器300之間。詳細地，濾光片500可安置於第七透鏡170與影像感測器300之間。

[表5]

表5分別展示根據第二實施例之第一至第七透鏡110、120、130、140、150、160及170之曲率半徑、每一透鏡的厚度、透鏡之間的間隔、折射率、阿貝數及有效半徑(半孔徑)。

參考圖3、4及5，根據第二實施例之光學系統1000之第一透鏡110可具有負折射能力。第一透鏡110之第一表面S1可凸出，且第二表面S2可凹入。第一透鏡110可具有朝著物件側凸出之彎月形狀。第一表面S1可為非球面表面，且第二表面S2可為非球面表面。第二透鏡120可具有正(+)折射能力。第二透鏡120之第三表面S3可凸出，且第四表面S4可凸出。第二透鏡120可具有兩個表面凸出之形狀。第三表面S3可為非球面表面，且第四表面S4可為非球面表面。第三透鏡130可具有負(-)折射能力。第三透鏡130之第五表面S5可凸出，且第六表面S6可凹入。第 三透鏡130可具有朝著物件側凸出之彎月形狀。第五表面S5可為非球面表面，且第六表面S6可為非球面表面。

第四透鏡140可具有正(+)折射能力。第四透鏡140之第七表面S7可凸出，且第八表面S8可凸出。第四透鏡140可具有兩側凸出之形狀。第七表面S7可為非球面表面，且第八表面S8可為非球面表面。第五透鏡150可具有負(-)折射能力。第五透鏡150之第九表面S9可凹入，且第十表面S10可凹入。第五透鏡150之兩個表面可具有凹入形狀。第九表面S9可為非球面表面，且第十表面S10可為非球面表面。第六透鏡160可具有正(+)折射能力。第六透鏡160之第十一表面S11可凸出，且第十二表面S12可凹入。第六透鏡160可具有朝著物件側凸出之彎月形狀。第十一表面S11可為非球面表面，且第十二表面S12可為非球面表面。第七透鏡170可具有負(-)折射能力。第七透鏡170之第十三表面S13可凸出，且第十四表面S14可凹入。第七透鏡170可具有朝著物件側凸出之彎月形狀。第十三表面S13可為非球面表面，且第十四表面S14可為非球面表面。

在根據第二實施例之光學系統1000中，每一透鏡表面之非球面係數之值展示於下表6中。

[表6]

[表7]

[表8]

表7係關於根據第二實施例之光學系統1000中的上文所描述之方程式之項，且係關於總徑跡長度(TTL)、後焦距(BFL)、F值、ImgH及第一至第七透鏡110、120、130、140、150、160及170中之每一者的焦距f1、f2、f3、f4、f5、f6及f7，及入射光瞳直徑(EPD)等。

表8展示根據第二實施例之光學系統1000中的上文所描述之方程式1至26之結果值。參考表8，可見，根據第二實施例之光學系統1000滿足方程式1至26中之至少一者。詳細地，可見，根據第二實施例之光學系統1000滿足以上方程式1至26之全部。

因此，根據第二實施例之光學系統1000可具備較薄結構。此外，光學系統1000可具有經改良光學特性及像差特性，如圖4中所展示。詳細地，圖4為根據第二實施例之光學系統1000之像差特性的圖，此圖為量測自左至右之縱向球面像差、像散場曲線及失真像差的圖。在圖4中，X軸可指示焦距(mm)及失真像差(%)，且Y軸可指示影像側之高度。此外，球面像差之圖為關於約470nm、約510nm、約555nm、約610nm及約650nm之波長帶中之光的圖，且像散及失真像差之圖為關於555nm之波長帶中之光的圖。

將參考圖5及6更詳細地描述根據第三實施例之光學系統1000。圖5為根據第三實施例之光學系統之組態圖，且圖6為說明根據第三實施例之光學系統之像差特性的圖。

參考圖5及6，根據第三實施例之光學系統1000可包括自物件側至影像側依序配置的第一透鏡110、第二透鏡120、第三透鏡130、第四透鏡140、第五透鏡150、第六透鏡160、第七透鏡170以及影像感測器300。第一至第七透鏡110、120、130、140、150、160及170可沿著光 學系統1000之光軸OA依序安置。

在根據第三實施例之光學系統1000中，第二透鏡120之第三表面S3可充當孔徑。濾光片500可安置於複數個透鏡100與影像感測器300之間。詳細地，濾光片500可安置於第七透鏡170與影像感測器300之間。

[表9]

表9分別展示根據第三實施例之第一至第七透鏡110、120、130、140、150、160及170之曲率半徑、每一透鏡的厚度、透鏡之間的間隔、折射率、阿貝數及有效半徑(半孔徑)。

參考圖5、6及表9，根據第三實施例之光學系統1000之第一透鏡110可具有負折射能力。第一透鏡110之第一表面S1可凸出，且第二表面S2可凹入。第一透鏡110可具有朝著物件側凸出之彎月形狀。第一表面S1可為非球面表面，且第二表面S2可為非球面表面。第二透鏡120可具有正(+)折射能力。第二透鏡120之第三表面S3可凸出，且第四表面S4可凸出。第二透鏡120可具有兩個表面凸出之形狀。第三表面S3可為非球面表面，且第四表面S4可為非球面表面。第三透鏡130可具有負(-)折射能力。第三透鏡130之第五表面S5可凸出，且第六表面S6可凹入。第三透鏡130可具有朝著物件側凸出之彎月形狀。第五表面S5可為非球面 表面，且第六表面S6可為非球面表面。

第四透鏡140可具有正(+)折射能力。第四透鏡140之第七表面S7可凸出，且第八表面S8可凸出。第四透鏡140可具有兩側凸出之形狀。第七表面S7可為非球面表面，且第八表面S8可為非球面表面。第五透鏡150可具有負(-)折射能力。第五透鏡150之第九表面S9可凹入，且第十表面S10可凹入。第五透鏡150之兩個表面可具有凹入形狀。第九表面S9可為非球面表面，且第十表面S10可為非球面表面。第六透鏡160可具有正(+)折射能力。第六透鏡160之第十一表面S11可凸出，且第十二表面S12可凹入。第六透鏡160可具有朝著物件側凸出之彎月形狀。第十一表面S11可為非球面表面，且第十二表面S12可為非球面表面。第七透鏡170可具有負(-)折射能力。第七透鏡170之第十三表面S13可凸出，且第十四表面S14可凹入。第七透鏡170可具有朝著物件側凸出之彎月形狀。第十三表面S13可為非球面表面，且第十四表面S14可為非球面表面。

在根據第三實施例之光學系統1000中，每一透鏡表面之非球面係數之值展示於下表10中。

[表10]

[表11]

[表12]

表11係關於根據第三實施例之光學系統1000中的上文所描述之方程式之項，且係關於總徑跡長度(TTL)、後焦距(BFL)、F值、ImgH及第一至第七透鏡110、120、130、140、150、160及170中之每一者的焦距f1、f2、f3、f4、f5、f6及f7，及入射光瞳直徑(EPD)等。

此外，表12展示根據第三實施例之光學系統1000中的上文所描述之方程式1至26之結果值。參考表12，可見，根據第三實施例之光學系統1000滿足方程式1至26中之至少一者。詳細地，可見，根據第三實施例之光學系統1000滿足以上方程式1至26之全部。

因此，根據第三實施例之光學系統1000可具備較薄結構。此外，光學系統1000可具有經改良光學特性及像差特性，如圖6中所展示。詳細地，圖6為根據第三實施例之光學系統1000之像差特性的圖，此圖為量測自左至右之縱向球面像差、像散場曲線及失真像差的圖。在圖4中，X軸可指示焦距(mm)及失真像差(%)，且Y軸可指示影像側之高度。此外，球面像差之圖為關於約470nm、約510nm、約555nm、約610nm及約650nm之波長帶中之光的圖，且像散及失真像差之圖為關於555nm之波長帶中之光的圖。亦即，根據實施例之光學系統1000可滿足上文所描述之方程式中之至少一者。因此，光學系統1000可阻止不必要的光線進入光學系統1000，以改良像差特性。因此，光學系統1000可具有經改良光學特性且可具有較薄結構。

圖7為說明根據實施例之攝影機模組應用於行動終端的簡圖。參考圖7，行動終端1可包括設置於背側上之攝影機模組10。攝影機模組10可包括影像捕獲功能。並且，攝影機模組10可包括自動聚焦功能、變焦功能及OIS功能中之至少一者。攝影機模組10可在拍攝模式或視訊通話模式中處理由影像感測器300獲得之靜態影像或移動影像之影像圖框。經處理影像圖框可顯示在行動終端1之顯示單元(圖中未示)上且可儲存 在記憶體(圖中未示)中。此外，雖然圖式中未展示，但攝影機模組可進一步安置在行動終端1之前部上。舉例而言，攝影機模組10可包括第一攝影機模組10A及第二攝影機模組10B。在此情況下，第一攝影機模組10A及第二攝影機模組10B中之至少一者可包括上文所描述之光學系統1000。因此，攝影機模組10可具有經改良像差特性且可具有薄結構。此外，行動終端1可進一步包括自動聚焦裝置31。自動聚焦裝置31可包括使用雷射之自動聚焦功能。自動聚焦裝置31可主要用於以下條件中：使用攝影機模組10之影像的自動聚焦功能例如在10m或更小的近程或黑暗環境中降級。自動聚焦裝置31可包括發光單元，該發光單元包括豎直腔面發射雷射(VCSEL)半導體裝置及將光能轉換成電能之諸如光二機體之光接收單元。並且，行動終端1可進一步包括閃光燈模組33。閃光燈模組33可包括在其中發射光之發光裝置。可藉由行動終端之攝影機操作或藉由使用者控制來操作閃光燈模組33。

以上實施例中所描述之特徵、結構、效應等包括在本發明之至少一個實施例中，且未必限於僅一個實施例。此外，每一實施例中所說明之特徵、結構、效應等可由實施例所屬之一般熟習此項技術者組合或修改以用於其他實施例。因此，與此類組合及修改相關之內容應解釋為包括在本發明之範疇中。此外，雖然上文已描述實施例，但其僅為一實例，且不限制本發明，並且本發明所屬之一般熟習此項技術者在不脫離本實施例之基本特性的範圍內在上文進行了例示。可見，尚未進行之各種修改及應用為有可能的。舉例而言，可藉由修改來實施實施例中特定展示之每一組件。並且，與此等修改及應用相關之差異應解釋為包括在界定於所附申請專利範圍中的本發明之範疇中。

100:透鏡

110:第一透鏡

120:第二透鏡

130:第三透鏡

140:第四透鏡

150:第五透鏡

160:第六透鏡

170:第七透鏡

300:影像感測器

500:濾光片

1000:光學系統

OA:光軸

S1:第一表面

S2:第二表面

S3:第三表面

S4:第四表面

S5:第五表面

S6:第六表面

S7:第七表面

S8:第八表面

S9:第九表面

S10:第十表面

S11:第十一表面

S12:第十二表面

S13:第十三表面

S14:第十四表面

Claims (12)

1. 一種光學系統，其包含：

   第一透鏡至第七透鏡，該等透鏡沿著一光軸自一物件側至一影像側依序配置，

   其中該第二透鏡具有一正折射能力，

   其中該第三透鏡具有負折射能力，

   其中該第二透鏡之一物件側表面及一影像側表面為凸出的，

   其中該第三透鏡之一影像側為凹入的，

   其中該第一透鏡及該第三透鏡滿足以下方程式1：

   [方程式1] 0.7<(SD L3S1)/(SD L1S1)<0.95

   (在方程式1中，SD L1S1意謂該第一透鏡之該物件側表面之一有效半徑，且SD L3S1意謂該第三透鏡之該物件側表面之一有效半徑)。
2. 如請求項1之光學系統，其中該第一透鏡具有一負折射能力，

   其中該第一透鏡具有朝著該物件側凸出之一彎月形狀。
3. 如請求項1之光學系統，其中該第六透鏡具有一正折射能力，

   其中該第六透鏡之一物件側表面為一凸面。
4. 如請求項1之光學系統，其中該第七透鏡具有一負折射能力，

   其中該第七透鏡之一影像側表面為凹入的。
5. 如請求項3或4之光學系統，其中該第六透鏡及該第七透鏡滿足以下方程式2：

   [方程式2] 0.8<(SD L6S2)/(SD L7S1)<0.95

   (在方程式2中，SD L6S2意謂該第六透鏡之該影像側表面之一有效半徑，且SD L7S1意謂該第七透鏡之該物件側表面之一有效半徑)。
6. 如請求項1之光學系統，其中該第三透鏡及該第四透鏡滿足以下方程式3：

   [方程式3] 0.7<(SD L3S2)/(SD L4S2)<0.95

   (在方程式3中，SD L3S2意謂該第三透鏡之該影像側表面之一有效半徑，且SD L4S2意謂該第四透鏡之該影像側表面之一有效半徑)。
7. 一種光學系統，其包含：

   第一透鏡至第七透鏡，該等透鏡沿著一光軸自一物件側至一影像側依序配置，

   其中該第一透鏡具有一負折射能力，

   其中該第二透鏡具有一正折射能力，

   其中該第三透鏡具有負折射能力，

   其中該第一透鏡具有朝著該物件側凸出之一彎月形狀，

   其中該第二透鏡之一物件側表面及一影像側表面為凸出的，

   其中該第一透鏡包括安置於該影像側表面上之一第一反曲點，

   其中在該光軸為一起點且該第一透鏡之一影像側表面之一端點為一端點時，該第一反曲點相對於垂直於該光軸之一方向安置於55%至85%之一位置處。
8. 如請求項7之光學系統，其中該第六透鏡具有一正折射能力，

   其中該第六透鏡包括安置於一物件側表面上之一第二反曲點及安置於一影像側表面上之一第三反曲點。
9. 如請求項8之光學系統，其中在該光軸為一起點且該第六透鏡之該物件側表面之一末端為一端點時，該第二反曲點相對於垂直於該光軸之一方向處於40%至70%之一位置處。
10. 如請求項8之光學系統，其中在該光軸為一起點且該第六透鏡之該影像側表面之一末端為一端點時，該第三反曲點相對於垂直於該光軸之一方向處於35%至65%之一位置處。
11. 如請求項10之光學系統，其中該第七透鏡具有一負折射能力，

    其中該第七透鏡包括安置於一物件側表面上之一第四反曲點。
12. 如請求項11之光學系統，其中在該光軸為一起點且該第七透鏡之該物件側表面之一末端為一端點時，該第四反曲點相對於垂直於該光軸之 一方向處於5%至25%之一位置處。

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