TW202246830A - 光學系統及包括該光學系統之相機模組 - Google Patents

Abstract

一種根據本發明之一實施例揭示的光學系統包括第一透鏡群組及第二透鏡群組，該第一透鏡群組及該第二透鏡群組沿著一光軸自一物件側依序配置至一感測器方向且分別包括至少一個透鏡，且該第一透鏡群組之一焦距正負號及該第二透鏡群組之一焦距正負號彼此相反且滿足以下式子：-1.5<f_2/f_1/0(f_1為該第一透鏡群組之焦距，且f_2為該第二透鏡群組之焦距)，包括於該第一透鏡群組及該第二透鏡群組中之該等透鏡的有效直徑(淨孔徑)係小於影像感測器之一對角線長度，且該第一透鏡群組及該第二透鏡群組中之一個透鏡群組可安置於光軸方向上。

Description

光學系統及包括該光學系統之相機模組

一實施例係關於一種具有經改良光學效能及細長結構之光學系統以及一種包括該光學系統之相機模組。

相機模組捕獲物件且將其儲存為影像或視訊，並且安裝在各種應用中。詳言之，相機模組係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，相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。在此狀況下，相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(autofocus；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。另外，相機模組使用影像穩定(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相機移動而導致的影像穩定問題。用於此相機模組獲得影像之最重要元件為形成影像之成像透鏡。近來，對諸如高影像品質及高解析度之高效能的關注正在增加，並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。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能光學系統的研究。然而，當包括複數個透鏡時，整個光學系統可增加，且難以導出極佳的光學及像差特性。

當光學系統包括複數個透鏡時，可藉由控制至少一個透鏡或包括至少一個透鏡之透鏡群組的位置來執行變焦及自動聚焦功能。然而，當透鏡或透鏡群組意欲執行以上功能時，透鏡或透鏡群組之移動量可按指數律地增加。因此，包括光學系統之裝置可能需要許多能量，且存在需要考慮 移動量之設計的問題。當光學系統包括複數個透鏡時，光學系統之整個長度及高度可藉由複數個透鏡之厚度、間隔及大小來增加。因此，其中安置有光學系統之智慧型手機或行動終端之裝置的整個厚度可增加，且難以提供較小尺寸。因此，需要能夠解決上述問題之新光學系統。

本發明之一實施例提供一種光學系統及一種具有經改良光學屬性之相機模組。一實施例提供能夠為位於各種距離處之個體提供自動聚焦(AF)功能的一種光學系統及一種相機模組。該實施例提供一種光學系統及一種相機模組，其可小而緊湊地實施。該實施例意欲提供一種可適用於具有較薄厚度之摺疊式相機的相機模組。

一種根據本發明之一實施例的光學系統包括第一透鏡群組及第二透鏡群組，該第一透鏡群組及該第二透鏡群組沿著一光軸依序自一物件側配置至一感測器方向且分別包括至少一個透鏡，且該第一透鏡群組之一焦距正負號及該第二透鏡群組之一焦距正負號彼此相反且滿足以下式子：-1.5<f_2/f_1/0(f_1為該第一透鏡群組之該焦距，且f_2為該第二透鏡群組之該焦距)，包括於該第一透鏡群組及該第二透鏡群組中之該等透鏡的有效直徑(淨孔徑)係小於影像感測器之一對角線長度，且該第一透鏡群組及該第二透鏡群組中之一個透鏡群組可安置於光軸方向上。

根據本發明之一實施例，該第一透鏡群組包括沿著該光軸自該物件側依序安置至該感測器側之第一至第三透鏡，且該第二透鏡群組可包括沿著該光軸自該物件側依序安置至該感測器側方向之第四及第五透鏡。該第一透鏡群組中之最接近該物件側安置的透鏡可具有正折射能力，且該第一透鏡群組中之最接近該物件側安置的該透鏡之感測器側表面可具有凸形形狀。該第二透鏡群組中之最接近該影像感測器安置的透鏡可具有負折射能力，且該第二透鏡群組中之最接近該影像感測器安置的該透鏡之感測器側表面可具有凸形形狀。

根據本發明之一實施例，該第二透鏡群組中之最接近該物件側安置的該透鏡之物件側表面可具有凹形形狀。該第一及第二透鏡群組可滿足[式子1]1<L_G1/L_G2<4(在式子1中，L_G1意謂自包括於該第一透鏡群組中之該等透鏡當中之最接近該物件的該透鏡之物件側表面的頂點至最接近影像感測器之該透鏡之感測器側表面的頂點之在光軸方向上之距離。另外，L_G2意謂自包括於該第二透鏡群組中之該等透鏡當中的最接近該物件之該透鏡之物件側表面的頂點至最接近影像感測器之該透鏡之感測器側表面的頂點之在光軸方向上之距離。)。

根據本發明之一實施例，該第二透鏡群組可滿足[式子2]4<TTL/L_G2<7(在式子2中，L_G2意謂自包括於該第二透鏡群組中之該等透鏡當中的最接近該物件之該透鏡之物件側表面的頂點至最接近影像感測器之該透鏡之感測器側表面的頂點之在光軸(OA)方向上之長度，且總徑跡長度(TTL)意謂自包括於該第一及第二透鏡群組中之複數個透鏡當中的最接近該物件之該透鏡之物件側表面的頂點至影像感測器之上表面的在光軸方向上之距離。)。

根據本發明之一實施例，該第一透鏡群組可包括具有非圓形形狀之至少一個透鏡。

一種根據一實施例之相機模組可包括光學系統及驅動部件，且該驅動部件可控制該第二透鏡群組之位置。

一種根據本發明之一實施例之光學系統及相機模組可具有經改良光學屬性。詳言之，可藉由移動複數個透鏡群組當中的至少一個透鏡群組來控制有效焦距(EFL)，且可最小化移動透鏡群組之移動距離。因此，有可能最小化根據移動透鏡群組之移動距離產生的曲率之量，藉此最小化周邊的影像品質之劣化。該實施例可最小化移動透鏡群組之移動距離，藉此最小化透鏡群組之移動所需的功率消耗。該實施例可使用具有經設定形狀、焦距、間隔等等之光學系統來為位於各種距離處之個體提供自動聚焦(AF)功能。詳言之，該實施例可藉由使用一個相機模組來為在無窮遠處或附近定 位之個體提供自動聚焦(AF)功能。該實施例可具有恆定TTL值，而與在無窮遠至近場的範圍內的距個體之距離無關。因此，光學系統及包括該光學系統之相機模組可具備較細長結構。

根據該實施例之光學系統及相機模組可包括具有非圓形形狀之至少一個透鏡。因此，光學系統可具有經改良光學效能且可以緊湊尺寸實施，且因此可相較於僅具有圓形形狀之光學系統而設置得更緊湊。根據該實施例之光學系統及相機模組可包括光學路徑改變部件。因此，光學系統可應用於可具有較薄厚度之摺疊式相機，且包括該相機之裝置可製造成具有較薄厚度。

1:行動終端

10:相機模組

10A:第一相機模組

10B:第二相機模組

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

300:影像感測器

1000:光學系統

A1:第一邊緣

A2:第二邊緣

A3:第三邊緣

A4:第四邊緣

BFL1:第一BFL

BFL2:第二BFL

CA:淨孔徑

CH:淨高

d1:第一間隔

d2:第二間隔

G1:第一透鏡群組

G2:第二透鏡群組

G3:第三透鏡群組

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

TTL1:第一TTL

TTL2:第二TTL

圖1為在第一模式中操作之根據一實施例的光學系統之方塊圖。

圖2為用於解釋在第一模式中操作之光學系統的總徑跡長度(TTL)及後焦距(BFL)之視圖。

圖3為在第二模式中操作之根據一實施例之光學系統的組態圖。

圖4為用於解釋在第二模式中操作之光學系統之TTL及BFL的視圖。

圖5為用於解釋具有非圓形形狀之透鏡的視圖。

圖6為展示根據該實施例之光學系統中之第一及第二透鏡群組的焦距及曲率像差的圖。

圖7為當根據該實施例之光學系統在第一模式中操作時之像差圖的圖。

圖8為展示當根據該實施例之光學系統在第二模式中操作時之像差圖之圖。

圖9為用於解釋根據該實施例之光學系統進一步包括第三透鏡群組之組態圖。

圖10為說明根據該實施例之相機模組應用於行動終端的 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)可以一般熟習本發明所屬的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，單數形式亦可包括複數形式，除非片語中另外具體陳述，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，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」。另外，在描述為形成或安置在每一組件「上方(上)」或「下方(下)」之狀況下，描述不僅包括在兩個組件彼此直接接觸時，並且亦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。

透鏡之凸表面可意謂對應於光軸之區之透鏡表面具有凸形形狀，並且凹透鏡表面可意謂對應於光軸之區之透鏡表面具有凹形形狀。「物件側」可意謂相對於光軸面向物件側之透鏡之表面，且「感測器側」可意謂相對於光軸面向影像感測器之透鏡之表面。豎直方向可意謂垂直於光軸之方向，且透鏡或透鏡表面之端部可意謂入射光穿過之透鏡之有效區的端部。透鏡之中心厚度可意謂在透鏡之光軸上的物件側與感測器側之間的 在光軸方向上之長度。

圖1為在第一模式中操作之根據一實施例之光學系統的方塊圖，且圖2為用於解釋在第一模式中操作之光學系統的總徑跡長度(TTL)及後焦距(BFL)的視圖，圖3為在第二模式中操作之根據一實施例之光學系統的組態圖，圖4為用於解釋在第二模式中操作之光學系統之TTL及BFL的圖，圖5為用於解釋具有非圓形形狀之透鏡的視圖，圖6為展示根據該實施例之光學系統中之第一及第二透鏡群組的焦距及曲率像差之圖，圖7及圖8為當根據該實施例之光學系統在第一模式及第二模式中操作時之像差圖的圖。

參考圖1至圖4，根據該實施例之光學系統1000可包括透鏡群組。詳言之，光學系統1000可包括複數個透鏡群組，其包括至少一個透鏡。舉例而言，光學系統1000可包括第一透鏡群組G1、第二透鏡群組G2，及沿著光軸OA自物件側依序配置至感測器方向之影像感測器300。第一透鏡群組G1可具有正(+)或負(-)折射能力。舉例而言，第一透鏡群組G1可具有正(+)折射能力。此外，第二透鏡群組G2可具有負(-)或正(+)折射能力。第二透鏡群組G2可具有與第一透鏡群組G1的折射能力相反的折射能力。舉例而言，當第一透鏡群組G1具有如上文所描述之正(+)折射能力時，第二透鏡群組G2可具有負(-)折射能力。第一透鏡群組G1及第二透鏡群組G2可具有不同焦距。詳言之，由於第一透鏡群組G1及第二透鏡群組G2具有相反的折射能力，因此第二透鏡群組G2及第一透鏡群組G1之焦距可具有相反正負號(+，-)。第一透鏡群組G1及第二透鏡群組G2之焦距可滿足以下式子。

[式子]-1.5<f_2/f_1<0

(f_1為該第一透鏡群組之該焦距，且f_2為該第二透鏡群組之該焦距。)

由於第一透鏡群組G1及第二透鏡群組G2之焦距滿足上文所描述的範圍，因此光學系統1000可為在無窮遠處或附近定位之物件提供自動聚焦(AF)功能。另外，由於第一透鏡群組G1及第二透鏡群組G2滿 足上文所描述的焦距，因此可最小化根據移動透鏡群組之移動距離出現的曲率之量。因此，光學系統1000可在焦點自無窮遠改變為近場時最小化周邊部分之影像品質的劣化。

第一透鏡群組G1可包括至少一個透鏡。第一透鏡群組G1可包括複數個透鏡。詳言之，第一透鏡群組G1可包括兩個或多於兩個透鏡。包括於第一透鏡群組G1中之複數個透鏡可具有經設定間隔。詳言之，包括於第一透鏡群組G1中之複數個透鏡之間的間隔可為恆定的，且不在稍後將描述之操作模式中改變。舉例而言，第一透鏡110與第二透鏡120之間的間隔及第二透鏡120與第三透鏡130之間的間隔可為恆定的，且不在稍後將描述之操作模式中改變。此處，複數個透鏡之間的間隔可意謂鄰近透鏡之中心之間的在光軸OA方向上之距離。

第二透鏡群組G2可包括至少一個透鏡。第二透鏡群組G2可包括複數個透鏡。詳言之，第二透鏡群組G2可包括兩個或多於兩個透鏡。相比於第一透鏡群組G1，第二透鏡群組G2可包括更少或相同數目個透鏡。包括於第二透鏡群組G2中之複數個透鏡可具有經設定間隔。詳言之，包括於第二透鏡群組G2中之複數個透鏡之間的間隔可為恆定的，且不在稍後將描述之操作模式中改變。舉例而言，第四透鏡140與第五透鏡150之間的間隔可為恆定的，且不根據稍後將描述之操作模式改變。此處，複數個透鏡之間的間隔可意謂鄰近透鏡之中心之間的在光軸OA方向上之距離。

光學系統1000可包括自物件側依序配置至感測器方向的複數個透鏡群組G1及G2以及影像感測器300。另外，光學系統1000包括經包括於透鏡群組G1及G2中之四個或多於四個透鏡100，例如，第一透鏡110、第二透鏡120、第三透鏡130、第四透鏡140及第五透鏡150。在此狀況下，第一透鏡群組G1可包括第一至第三透鏡110、120、130，且第二透鏡群組G2可包括第四及第五透鏡140及150。第一至第五透鏡110、120、130、140及150以及影像感測器300可沿著光學系統1000之光軸OA依序安置。

複數個透鏡100中之每一者可包括有效區及無效區。有效區 可為入射於第一至第五透鏡110、120、130、140及150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屬性之區。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。此外，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。影像感測器300可偵測依序穿過複數個透鏡100(例如，第一至第五透鏡110、120、130、140及150)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)。

光學系統1000可進一步包括濾光片(圖中未示)。濾光片可安置於複數個透鏡100與影像感測器300之間。濾光片可安置於影像感測器300與複數個透鏡群組當中的最接近影像感測器300之第二透鏡群組G2之間。舉例而言，濾光片可安置於影像感測器300與複數個透鏡100當中的最接近影像感測器300之第二透鏡群組G2中之最後一個透鏡之間。濾光片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。濾光片可使經設定波長帶之光傳遞且對不同波長帶之光進行濾光。在濾光片包括紅外濾光片時，自外部光發射之輻射熱可被阻止傳輸至影像感測器300。另外，濾光片可傳輸可見光且反射紅外光。

光學系統1000可包括孔徑光闌(圖中未示)。孔徑光闌可控制入射於光學系統1000上之光之量。孔徑光闌可位於第一透鏡110前面或位於選自第一至第五透鏡110、120、130、140及150中之兩個透鏡之間。舉例而言，孔徑光闌可安置於第一透鏡110與第二透鏡120之間。另外，第一至第五透鏡110、120、130、140及150中之至少一者可充當孔徑光闌。舉例而言，選自第一至第五透鏡110、120、130、140及150中之一個透鏡的物件側表面或感測器側表面可充當用於控制光之量的孔徑光闌。舉例而言，第二透鏡120之物件側表面(第三表面S3)可充當孔徑光闌。

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。光路徑改變部件可比複數個透鏡100更接近物件側而安置。亦即，當光學系統1000包括光路徑改變部件時，光學路徑改變部件、第一透鏡110、第二透鏡120、自物件側至感測器方向之第三透鏡130、第四透鏡140、第五透鏡150、濾光片及影像感測器300可以此次序安置。光路徑改變部件可改變在設定方向上自外部入射之光的路徑。舉例而言，在光路徑改變部件中，在第一方向上入射至光路徑改變部件之光的路徑係在第二方向(複數個透鏡100間隔開所沿著之方向上的繪製之光軸(OA)的方向)上間隔開，該第二方向為複數個透鏡100之配置方向。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縮減相機之厚度的摺疊式相機。詳言之，當光學系統1000包括光路徑改變部件時，在垂直於光學系統1000所應用於之裝置的表面之方向上入射的光可在平行於裝置之表面的方向上改變。因此，包括複數個透鏡100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。舉例而言，當光學系統1000不包括光路徑改變部件時，複數個透鏡100可安置成在垂直於裝置中之裝置表面的方向上延伸。因此，包括複數個透鏡100之光學系統1000具有在垂直於裝置表面之方向上的較高高度，且因此，可能難以形成光學系統1000及包括該光學系統之裝置的較薄厚度。然而，當光學系統1000包括光路徑改變部件時，複數個透鏡100可安置成在平行於裝置表面之方向上延伸。亦即，光學系統1000安置成使得光軸OA平行於裝置表面，且可應用於摺疊式相機。因此，包括複數個透鏡100之光學系統1000可在垂直於裝置表面之方向上具有較低高度。因此，包括光學系統1000之相機可在裝置中具有較薄厚度，且裝置之厚度亦可縮減。

再次參考複數個透鏡100，光學系統1000可包括第一透鏡110、第二透鏡120、第三透鏡130、第四透鏡140、第五透鏡150、濾光片以及影像感測器300，其沿著光軸OA自物件側依序安置至感測器方向。第一透鏡110可最接近複數個透鏡100中之物件側安置，且第五透鏡150可 最接近影像感測器300之側安置。

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可包括經界定為物件側表面之第一表面S1及經界定為感測器側表面之第二表面S2。第一表面S1可為凸形，並且第二表面S2可為凹形。亦即，第一透鏡110可具有朝著物件側凸出之彎液面形狀。替代地，第一表面S1可為凸形，並且第二表面S2可為凸形。亦即，第一透鏡110可具有其中兩個表面為凸形的形狀。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。

第二透鏡120可具有正(+)或負(-)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可包括經界定為物件側表面之第三表面S3及經界定為感測器側表面之第四表面S4。第三表面S3可為凸形，且第四表面S4可為凹形。亦即，第二透鏡120可具有朝著物件側凸出之彎液面形狀。替代地，第三表面S3可為凸形，並且第四表面S4可為凸形。亦即，第二透鏡120可具有兩個表面均為凸形之形狀。替代地，第三表面S3可為凹形，並且第四表面S4可為凸形。亦即，第二透鏡120可具有朝向感測器凸出之彎液面形狀。替代地，第三表面S3可為凹形，並且第四表面S4可為凹形。亦即，第二透鏡120可具有其中兩個表面為凹形的形狀。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。

第三透鏡130可具有正(+)或負(-)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可包括經界定為物件側表面之第五表面S5及經界定為感測器側表面之第六表面S6。第五表面S5可為凸形，且第六表面S6可為凹形。亦即，第三透鏡130可具有朝向物件側凸出之彎液面形狀。替代地，第五表面S5可為凸形，並且第六表面S6可為凸形。亦即，第三透鏡130可具有其中兩個表面為凸形的形狀。替代地，第五表面S5可為凹形，並且第六表 面S6可為凸形。亦即，第三透鏡130可具有朝向感測器凸出之彎液面形狀。替代地，第五表面S5可為凹形，且第六表面S6可為凹形。亦即，第三透鏡130可具有其中兩個表面為凹形之形狀。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。

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可包括經界定為物件側表面之第七表面S7及經界定為感測器側表面之第八表面S8。第七表面S7可為凹形，且第八表面S8可為凸形。亦即，第四透鏡140可具有朝向感測器凸出之彎液面形狀。替代地，第七表面S7可為凹形，並且第八表面S8可為凹形。亦即，第四透鏡140可具有其中兩個表面為凹形的形狀。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。

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可包括經界定為物件側表面之第九表面S9及經界定為感測器側表面之第十表面S10。第九表面S9可為凸形，且第十表面S10可為凸形。亦即，第五透鏡150可具有其中兩個表面為凸形的形狀。替代地，第九表面S9可為凹形，且第十表面S10可為凸形。亦即，第五透鏡150可具有朝向感測器凸出之彎液面形狀。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。

複數個透鏡100中之至少一者可具有非圓形形狀。舉例而言，第一透鏡110可具有非圓形形狀。詳言之，第一透鏡110之第一表面S1及第二表面S2可具有非圓形形狀，且第二至第五透鏡120、130、140及150之第三至第十表面S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9及S10可具有圓形形狀。亦即，當自對應於光軸OA之前側檢視第一表面S1及第二表面S2中之每一者時，每一透鏡表面之有效區可具有非圓形形狀。

參考圖5，第一透鏡110之第一表面S1及第二表面S2中之 每一者的有效區可包括第一至第四邊緣A1、A2、A3及A4。第一邊緣A1及第二邊緣A2可為面向垂直於光軸OA之第一方向(x軸方向)之邊緣。第一邊緣A1及第二邊緣A2可具有彎曲形狀。第一邊緣A1及第二邊緣A2可以具有相同長度及曲率之彎曲形狀設置。亦即，第一邊緣A1及第二邊緣A2可基於穿過光軸OA及在第二方向(y軸方向)上延伸之虛擬線而具有對稱形狀。第三邊緣A3及第四邊緣A4可為面向垂直於光軸OA及第一方向之第二方向(y軸方向)的邊緣。第三邊緣A3及第四邊緣A4可為連接第一邊緣A1及第二邊緣A2之端部之邊緣。第三邊緣A3及第四邊緣A4可具有直線形狀。第三邊緣A3及第四邊緣A4可具有相同長度且可彼此平行。亦即，第三邊緣A3及第四邊緣A4可基於穿過光軸OA且在第一方向(x軸方向)上延伸之虛擬線而具有對稱形狀。第一表面S1及第二表面S2包括第一至第四邊緣A1、A2、A3、A4，且因此可具有非圓形形狀，例如，D形切割形狀。在製造第一透鏡110之製程中，第一表面S1及第二表面S2可具有上文所描述的非圓形形狀。舉例而言，當第一透鏡110包括塑膠材料時，其可在注射製程期間以上文所描述的非圓形形狀來製造。替代地，第一透鏡110可藉由注射製程以圓形形狀製造，且在後續切割製程中，且可具有自其切割第一表面S1及第二表面S2之一部分的第三邊緣A3及第四邊緣A4。

因此，第一表面S1及第二表面S2中之每一者的有效區可具有經設定大小。舉例而言，穿過光軸OA且連接第一邊緣A1及第二邊緣A2之第一虛擬直線的長度淨孔徑(CA)可長於穿過光軸OA且連接第三邊緣A3及第四邊緣A4之第二虛擬直線的長度淨高(CH)。此處，第一直線之長度CA可意謂第一表面S1及第二表面S2中之每一者的淨孔徑CA，且第二直線之長度CH可意謂第一表面S1及第二表面S2中之每一者的最小有效直徑之大小(淨高)。舉例而言，第一表面S1及第二表面S2之最小有效直徑的大小CH可為約4mm。在以上描述中，已描述，第一表面S1及第二表面S2之有效區具有非圓形形狀，但本發明不限於此，且第一表面S1及第二表面S2之有效區中之每一者可具有圓形形狀，並且第一表面S1及 第二表面S2中之每一者的無效區可具有非圓形形狀。

根據該實施例之相機模組(圖中未示)可包括上文所描述的光學系統1000。相機模組可在光軸OA方向上移動經包括於光學系統1000中之複數個透鏡100中之至少一者。詳言之，相機模組可包括連接至光學系統1000之驅動部件(圖中未示)。驅動部件可根據操作模式在光軸OA方向上移動至少一個透鏡群組。操作模式可包括經界定為無窮遠模式之第一模式及經界定為近距模式之第二模式。驅動部件可根據第一及第二模式移動至少一個透鏡群組，且可控制第一透鏡群組G1與第二透鏡群組G2之間的間隔及第二透鏡群組G2與影像感測器300之間的間隔中之至少一者。此處，近距離可意謂約40mm或更小的距離。詳言之，近距離可意謂約30mm或更小的距離。

舉例而言，如圖1至圖4中所展示，第一透鏡群組G1可為固定的，且第二透鏡群組G2可設置成可藉由驅動部件之驅動力移動。在此狀況下，經包括於第一透鏡群組G1及第二透鏡群組G2中之每一者中的透鏡之間的間隔可為恆定的，且不改變。詳言之，當第二透鏡群組G2移動時，不論驅動部件之驅動力如何，經包括於第二透鏡群組G2中之第四透鏡140與第五透鏡150之間的間隔可為恆定的。因此，光學系統1000之總徑跡長度(TTL)可為恆定的，且光學系統1000之後焦距(BFL)可取決於經施加驅動力而變化。

當第一透鏡群組G1固定在光學系統1000中且第二透鏡群組G2經設置成為可移動時，經包括於第一透鏡群組G1及第二透鏡群組G2中之每一者中的複數個透鏡100可具有經設定有效直徑(淨孔徑)之大小。詳言之，第一至第十表面S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9及S10中之每一者可具有經設定有效直徑的大小。第一至第十表面S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10中之每一者的有效直徑之大小可小於影像感測器300之大小，例如，影像感測器300之對角線長度(ImgH)。

光學系統1000中具有最大有效直徑的透鏡表面可包括在固定的透鏡群組中。舉例而言，第一至第十表面S1、S2、S3、S4、S5、S6、 S7、S8、S9及S10當中的具有最大有效直徑的透鏡表面可包括在第一透鏡群組G1中。具有最小有效直徑的透鏡表面可包括在移動透鏡群組中。詳言之，第一至第十表面S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10當中的具有最小有效直徑的透鏡表面可包括在第二透鏡群組G2中。舉例而言，第一至第十表面S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9及S10當中的第八表面S8之有效直徑可為最小的。

如上文所描述，第一透鏡群組G1可具有正(+)折射能力，且第二透鏡群組G2可具有負(-)折射能力。在此狀況下，當相機模組自第一模式改變為第二模式時，第二透鏡群組G2可自第一透鏡群組G1朝向影像感測器300移動。詳言之，第二透鏡群組G2可移動至較接近於影像感測器300之位置。替代地，當第一透鏡群組G1具有負折射能力且第二透鏡群組G2具有正折射能力時，第二透鏡群組G2可在與以上狀況相反的方向上(例如，在第一透鏡群組G1之方向上)自影像感測器300移動。詳言之，第二透鏡群組G2可遠離影像感測器300移動，且移動至較接近於第一透鏡群組G1之位置。

根據該實施例之相機模組控制複數個透鏡群組G1及G2當中的至少一個透鏡群組之位置以控制透鏡群組G1與G2之間的間隔且改變光學系統1000之有效焦距(EFL)。因此，相機模組可根據距個體之距離來控制有效焦距(EFL)，且可為位於在無窮遠處或近距離定位之個體有效地提供自動聚焦(AF)功能。

儘管圖式中未展示，但第二透鏡群組G2可為固定的，且第一透鏡群組G1可設置成可藉由驅動部件之驅動力來移動。在此狀況下，經包括於第一透鏡群組G1及第二透鏡群組G2中之每一者中的透鏡之間的間隔可為恆定的，且不改變。詳言之，當第一透鏡群組G1移動時，不論驅動部件之驅動力如何，經包括於第一透鏡群組G1中之第一透鏡110與第二透鏡120之間的間隔及第二透鏡120與第三透鏡130之間的間隔中之每一者可為恆定的。因此，光學系統1000之後焦距(BFL)可為恆定的，且光學系統1000之總徑跡長度(TTL)可變化。

根據該實施例之光學系統1000可滿足以下式子中之至少一者。因此，根據該實施例之光學系統1000可具有經改良像差特性，且因此具有經改良光學特性。另外，該實施例可為自短距離至無窮遠定位之個體有效地提供自動聚焦(AF)功能，且可以較細長且較緊湊方式來設置。

[式子1]

-1.5<f_2/f_1<0

在式子1中，f_1意謂第一透鏡群組G1之焦距，且f_2意謂第二透鏡群組G2之焦距。

[式子2]

在式子2中，n_G1意謂經包括於第一透鏡群組G1中之透鏡之數目，且n_G2意謂經包括於第二透鏡群組G2中之透鏡之數目。

[式子3]

1<L_G1/L_G2<4

在式子3中，L_G1意謂自經包括於第一透鏡群組G1中之透鏡當中的最接近物件之透鏡之物件側表面的頂點至最接近影像感測器300之透鏡之感測器側表面的頂點之在光軸(OA)方向上之距離。另外，L_G2意謂自經包括於第二透鏡群組G2中之透鏡當中的最接近物件之透鏡之物件側表面的頂點至最接近影像感測器300之透鏡之感測器側表面的頂點之在光軸(OA)方向上之距離。

[式子4]

1.5<TTL/L_G1<3.5

在式子4中，L_G1意謂自經包括於第一透鏡群組G1中之透鏡當中的最接近物件之透鏡之物件側表面的頂點至最接近影像感測器300之透鏡之感測器側表面的頂點之在光軸(OA)方向上之距離。TTL意謂自複數個透鏡100當中的最接近物件之透鏡之物件側表面的頂點至影像感測器300之上表面的在光軸(OA)方向上之距離。

[式子5]

4<TTL/L_G2<7

在式子5中，L_G2意謂自經包括於第二透鏡群組G2中之透鏡當中的最接近物件之透鏡之物件側表面的頂點至最接近影像感測器300之透鏡之感測器側表面的頂點之在光軸(OA)方向上之距離。TTL意謂自複數個透鏡100當中的最接近物件之透鏡之物件側表面的頂點至影像感測器300之上表面的在光軸(OA)方向上之距離。

[式子6]

0.8<CA_L1S2/CA_L1S1<1

在式子6中，CA_L1S1意謂第一透鏡110之物件側表面(第一表面S1)的有效直徑(CA：淨孔徑)之大小，且CA_L1S2意謂第一透鏡110之感測器側表面(第二表面S2)的有效直徑(CA：淨孔徑)之大小。

[式子7]

0.5<CA_L3S1/CA_L1S1<0.8

在式子7中，CA_L1S1意謂第一透鏡110之物件側表面(第一表面S1)的有效直徑(CA：淨孔徑)之大小，且CA_L3S1意謂第三透鏡130之物件側表面(第五表面S5)的有效直徑(CA：淨孔徑)之大小。

[式子8]

CA_L1S1>CA_L1S2>CA_L3S1>CA_L3S2>CA_L2S1>CA_L2S2

在式子8中，CA_L1S1意謂第一透鏡110之物件側表面(第一表面S1)的有效直徑(CA：淨孔徑)之大小，且CA_L1S2意謂第一透鏡110之感測器側表面(第二表面S2)的有效直徑(CA：淨孔徑)之大小。另外，CA_L2S1意謂第二透鏡120之物件側表面(第三表面S3)的有效直徑(CA：淨孔徑)之大小，且CA_L2S2意謂第二透鏡120之感測器側表面(第四表面S4)的有效直徑(CA：淨孔徑)之大小。另外，CA_L3S1意謂第三透鏡110之物件側表面(第五表面S5)的有效直徑(CA：淨孔徑)之大小，且CA_L3S2意謂第三透鏡130之感測器側表面(第六表面S6)的有效直徑(CA：淨孔徑)之大小。

[式子9]

1<T12/L1_CT<2.5

在式子9中，T12意謂第一透鏡110與第二透鏡120之間的中心間隔，且L1_CT意謂第一透鏡110之中心厚度。

[式子10]

1<L1_CT/L2_CT<10

在式子10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。

[式子11]

0.1<L2_CT/L3_CT<1

在式子11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。

[式子12]

0.1<L4_CT/L5_CT<1

在式子12中，L4_CT意謂第四透鏡140之中心厚度，且L5_CT意謂第五透鏡150之中心厚度。

[式子13]

2<L5_CT/T45<4

在式子13中，L5_CT意謂第五透鏡150之中心厚度，且T45意謂第四透鏡140與第五透鏡150之間的中心間隔。

[式子14]

0.1<L_G1/TTL<1

在式子14中，L_G1意謂第一透鏡群組G1在光軸OA方向上之距離。詳言之，L_G1意謂自第一透鏡群組G1中的最接近物件之透鏡之物件側表面的頂點至最接近影像感測器之最後一個透鏡之感測器側表面的頂點之在光軸(OA)方向上之距離。TTL意謂自複數個透鏡100當中的最接近物件之透鏡之物件側表面的頂點至影像感測器300之上表面的在光軸(OA)方向上之距離。

[式子15]

0.6<CH_L1S1/CA_L1S1<1

在式子15中，CA_L1S1意謂第一透鏡110之物件側表面(第一表面S1)的最大有效直徑(CA：淨孔徑)之大小，且CH_L1S1意謂第一透鏡110之物件側表面(第一表面S1)的最小有效直徑(CH：淨高)之大小。

[式子16]

0.05<L_G2/TTL<1

在式子16中，L_G2意謂第二透鏡群組G2在光軸OA方向上之距離。詳言之，L_G2意謂自第二透鏡群組G2中的最接近物件之透鏡之物件側表面的頂點至最接近影像感測器之最後一個透鏡之感測器側表面的頂點之在光軸(OA)上之距離。TTL意謂自複數個透鏡100當中的最接近物件之透鏡之物件側表面的頂點至影像感測器300之上表面的在光軸(OA)方向上之距離。

[式子17]

3<L_G1/md1<6.5

在式子17中，L_G1意謂第一透鏡群組G1在光軸OA方向上之距離。詳言之，L_G1意謂自第一透鏡群組G1中的最接近物件之透鏡之物件側表面的頂點至最接近影像感測器之最後一個透鏡之感測器側表面的頂點之在光軸(OA)方向上之距離。md1意謂當自無窮遠模式(第一模式)改變為近距模式(第二模式)或自近距模式(第二模式)改變為無窮遠模式(第一模式)時之移動第二透鏡群組G2的移動距離。詳言之，md1意謂第二間隔d2與第一間隔d1之間的差的值。

[式子18]

1<L_G2/md1<3.5

在式子18中，L_G2意謂第二透鏡群組G2在光軸OA方向上之距離。詳言之，L_G2意謂自第二透鏡群組G2中的最接近物件之透鏡之物件側表面的頂點至最接近影像感測器之最後一個透鏡之感測器側表面 的頂點之在光軸(OA)上之距離。md1意謂當自無窮遠模式(第一模式)改變為近距模式(第二模式)或自近距模式(第二模式)改變為無窮遠模式(第一模式)時之移動第二透鏡群組G2的移動距離。詳言之，md1意謂第二間隔d2與第一間隔d1之間的差的值。

[式子19]

0.15<md1/CA_Sa<1

在式子19中，md1意謂當自無窮遠模式(第一模式)改變為近距模式(第二模式)或自近距模式(第二模式)改變為無窮遠模式(第一模式)時之移動第二透鏡群組G2的移動距離。詳言之，md1意謂第二間隔d2與第一間隔d1之間的差的值。CA_Sa意謂複數個透鏡100之透鏡表面當中的具有最大有效直徑(淨孔徑)之大小的透鏡表面之有效直徑值。

[式子20]

0.3<md1/CA_Sb<1

在式子20中，md1意謂當自無窮遠模式(第一模式)改變為近距模式(第二模式)或自近距模式(第二模式)改變為無窮遠模式(第一模式)時之移動第二透鏡群組G2的移動距離。詳言之，md1意謂第二間隔d2與第一間隔d1之間的差的值。CA_Sb意謂複數個透鏡100之透鏡表面當中的具有最小有效直徑(淨孔徑)之大小的透鏡表面之有效直徑值。

[式子21]

2<TTL/md1<20

在式子21中，總徑跡長度(TTL)意謂自複數個透鏡100當中的最接近物件之透鏡之物件側表面的頂點至影像感測器300之上表面的在光軸(OA)方向上之距離。md1意謂當自無窮遠模式(第一模式)改變為近距模式(第二模式)或自近距模式(第二模式)改變為無窮遠模式(第一模式)時之移動第二透鏡群組G2的移動距離。詳言之，md1意謂第二間隔d2與第一間隔d1之間的差的值。

[式子22]

0.1<md1/ImgH<1

在式子22中，md1意謂當自無窮遠模式(第一模式)改變為近距模式(第二模式)或自近距模式(第二模式)改變為無窮遠模式(第一模式)時之移動第二透鏡群組G2的移動距離。詳言之，md1意謂第二間隔d2與第一間隔d1之間的差的值。ImgH意謂自影像感測器300之0場區至影像感測器300之1.0場區的光軸OA之豎直距離。亦即，ImgH意謂影像感測器300之有效區的對角線長度。

[式子23]

0.1<CA_Sa/ImgH<1

在式子23中，CA_Sa意謂複數個透鏡100之透鏡表面當中的具有最大有效直徑(淨孔徑)之大小之透鏡表面的有效直徑值，且ImgH意謂自影像感測器300之0場區至影像感測器300之1.0場區的光軸OA之豎直距離。亦即，ImgH意謂影像感測器300之有效區的對角線長度。

[式子24]

0.2<CA_Sb/ImgH<0.9

在式子24中，CA_Sb意謂複數個透鏡100之透鏡表面當中的具有最小有效直徑(淨孔徑)之大小之透鏡表面的有效直徑值，且ImgH意謂自影像感測器300之0場區至影像感測器300之1.0場區的光軸OA之豎直距離。亦即，ImgH意謂影像感測器300之有效區的對角線長度。

[式子25]

10<EFL1/T34_1<60

在式子25中，EFL1意謂當在第一模式(無窮遠模式)上操作時之光學系統1000的有效焦距EFL，且T34_1意謂當在第一模式(無窮遠模式)上操作時之第一透鏡群組G1與第二透鏡群組G2之間的中心間隔。詳言之，T34_1意謂第三透鏡130與第四透鏡140之間的中心間隔。

[式子26]

1<EFL1/BFL1<5

在式子26中，EFL1意謂當在第一模式(無窮遠模式)上操作時之光學系統1000之有效焦距EFL，且BFL1意謂當在第一模式(無窮 遠模式)上操作時自最後一個透鏡之感測器側表面之頂點至影像感測器300之上表面的在光軸(OA)之方向上之距離。詳言之，BFL1意謂在第一模式上的自第五透鏡150之感測器側表面(第十表面S10)之頂點至影像感測器300之上表面的在光軸(OA)方向上之距離。

[式子27]

5<EFL1/md1<18

在式子27中，EFL1意謂當在第一模式(無窮遠模式)上操作時之光學系統1000之有效焦距(EFL)，且md1意謂當自無窮遠模式(第一模式)改變為近距模式(第二模式)或自近距模式(第二模式)改變為無窮遠模式(第一模式)時之移動第二透鏡群組G2的移動距離。詳言之，md1意謂第二間隔d2與第一間隔d1之間的差的值。

[式子28]

2<EFL2/T34_2<8

在式子28中，EFL2意謂當在第二模式(近距模式)上操作時之光學系統1000之有效焦距(EFL)，且T34_2意謂當在第二模式(近距模式)上操作時之透鏡群組G1與第二透鏡群組G2之間的中心間隔。詳言之，T34_2意謂第三透鏡130與第四透鏡140之間的中心間隔。

[式子29]

1<EFL2/BFL2<4

在式子29中，EFL2意謂當在第二模式(近距模式)上操作時之光學系統1000之有效焦距(EFL)，且BFL2意謂當在第二模式(近距模式)上操作時之自最後一個透鏡之感測器側表面之頂點至影像感測器300之上表面的在光軸(OA)方向上之距離。詳言之，BFL2意謂在第二模式上的自第五透鏡150之感測器側表面(第十表面S10)之頂點至影像感測器300之上表面的在光軸(OA)方向上之距離。

[式子30]

3<EFL2/md1<12

在式子30中，EFL2意謂當在第二模式(近距模式)中操作 時之光學系統1000之有效焦距(EFL)，且md1意謂當自無窮遠模式(第一模式)改變為近距模式(第二模式)或自近距模式(第二模式)改變為無窮遠模式(第一模式)時之移動第二透鏡群組G2的移動距離。詳言之，md1意謂第二間隔d2與第一間隔d1之間的差的值。

該實施例可滿足式子1至30中之至少一者或兩者或多於兩者。因此，光學系統1000及相機模組可具有經改良光學屬性。另外，該實施例滿足式子1至30中之至少一者，藉此最小化由透鏡群組之移動引起的曲率之量且為位於各種距離處之個體提供自動聚焦(AF)功能。另外，可藉由滿足式子1至30中之至少一者而將該實施例設置成細長結構。根據該實施例之光學系統1000及相機模組可藉由滿足以上式子1而具有極佳曲率像差特性。

【表1】

參考表1及圖6，第一透鏡群組G1之焦距f_1與第二透鏡群組G2之焦距f_2的比率可與以上比率相同。舉例而言，在其中兩個透鏡群組G1及G2之焦距值(f_2/f_1)大於或等於-10之點處，曲率像差可在其接近-1.5之區(在圖6中自左至右)時接近零(0)。然而，可看出，當兩個透鏡群組G1及G2之焦距之值(f_2/f_1)自-1.5變為0(在圖6中自左向右)時，曲率像差在正(+)無窮遠處發散至零(0)。當式子1之值(f_2/f_1)小於-1.5時，曲率像差發散至負(-)無窮大，因此可不存在光學可用區，且光學系統1000之光學特性可顯著縮減。然而，當式子1之值(f_2/f_1)滿 足上文所描述的範圍時，曲率像差可收斂至零。因此，當焦點在無窮遠至近距範圍中改變時，該實施例可藉由最小化根據透鏡群組之移動產生的曲率之量而具有經改良光學屬性。

在下文中，將更詳細描述根據實施例之複數個透鏡100。詳言之，將詳細描述當第一透鏡群組G1為固定的且第二透鏡群組G2設置成可在光學系統1000中移動時之複數個透鏡100。

【表2】

【表3】

表2展示當相機模組在第一模式中操作時之透鏡資訊，該第一模式為無窮遠模式。詳言之，表1展示第一至第五透鏡110、120、130、140及150在無窮遠模式中之曲率半徑、每一透鏡之厚度，及透鏡之間的中心間隔、折射率、阿貝數以及有效直徑(淨孔徑)之大小中之每一者。表3展示當在無窮遠模式中操作時之影像感測器300之大小及關於TTL、BFL(BFL1)、EFL(EFL1)、視場(FOV)及F數之資料。

參考表2，根據該實施例之光學系統1000之第一透鏡110可具有正(+)折射能力。第一透鏡110之第一表面S1可為凸形，且第二表面S2可為凸形。第一透鏡110可具有其中兩側為凸形的形狀。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 負(-)折射能力。第二透鏡120之第三表面S3可為凹形，並且第四表面S4可為凹形。第二透鏡120可在兩側上具有凹形形狀。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可具有正(+)折射能力。第三透鏡130之第五表面S5可為凸形，並且第六表面S6可為凸形。第三透鏡130可具有其中兩側為凸形的形狀。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可具有負(-)折射能力。第四透鏡140之第七表面S7可為凹形，且第八表面S8可為凹形。第四透鏡140可在兩側上具有凹形形狀。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可為凸形，並且第十表面S10可為凸形。第五透鏡150可具有其中兩側為凸形的形狀。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。

參考表2及3，相機模組可在無窮遠模式中操作以獲取關於位於無窮遠距離處之個體的資訊。詳言之，驅動部件可藉由控制複數個透鏡群組當中的至少一個透鏡群組之位置而在無窮遠模式中操作。舉例而言，當相機模組在無窮遠模式中操作時，第一透鏡群組G1可為固定的，且第二透鏡群組G2可藉由驅動部件之驅動力而移動。詳言之，在無窮遠模式中，第二透鏡群組G2可安置於第一位置處。在此狀況下，當第二透鏡群組G2之初始位置並非對應於無窮遠模式之第一位置時，第二透鏡群組G2可移動至第一位置。亦即，第二透鏡群組G2可安置在藉由驅動部件之驅動力與第一透鏡群組G1間隔開第一間隔d1之一區中。此處，第一間隔d1可意謂第三透鏡130與第四透鏡140之間的中心間隔。替代地，當第二透鏡群組G2之初始位置為第一位置時，第二透鏡群組G2可安置於第一位置處且不單獨移動。因此，第二透鏡群組G2可安置於與第一透鏡群組G1間隔開第一間隔d1之區中。當相機模組在無窮遠模式中操作時，光學系統1000可具有第一位置處的經界定為TTL值之第一TTL TTL1及經界定為BFL值之第一BFL BFL1，且可具有經界定為有效焦距EFL之第一EFL EFL1。

光學系統1000可具有如圖7中所展示之極佳像差特性。詳 言之，圖7為展示在第一模式(無窮遠模式)中操作之光學系統1000之像差特性的圖，且為自左至右量測球面像差(縱向球面像差)、像散場曲線及失真像差之圖。在圖7中，X軸可指示焦距(mm)及失真(%)，並且Y軸可指示影像之高度。另外，球面像差之圖為用於約435nm、約486nm、約546nm、約587nm及約656nm之波長帶中的光之圖，且用於像散及失真像差之圖為用於546nm之波長帶中的光之圖。

【表4】

【表5】

表4展示當相機模組在第二模式中操作時之透鏡資訊，該第二模式為近距模式。詳言之，表4展示第一至第五透鏡110、120、130、140及150在近距模式中之曲率半徑、每一透鏡之厚度，及透鏡之間的中心間隔、折射率、阿貝數、有效直徑(淨孔徑)之大小中之每一者。表5展示當在近距模式中操作時之關於影像感測器300之大小、TTL、BFL(BFL2)、EFL(EFL2)、視角(FOV)及F數之資料。

參考表4及5，相機模組可藉由在近距模式中操作來獲得關於位於近距離處之個體之資訊。當個體位於近距離處時，驅動部件可控制複數個透鏡群組當中的至少一個透鏡群組之位置以在近距模式中操作。舉例而言，當相機模組在近距模式中操作時，第一透鏡群組G1可為固定的，且 第二透鏡群組G2可藉由驅動部件之驅動力來移動。詳言之，在近距模式中，第二透鏡群組G2可安置於第二位置處。在此狀況下，當第二透鏡群組G2之初始位置並非對應於近距模式之第二位置時，第二透鏡群組G2可移動至第二位置。亦即，第二透鏡群組G2可安置於藉由驅動部件之驅動力與第一透鏡群組G1間隔開第二間隔d2之區中。此處，第二間隔d2可意謂第三透鏡130與第四透鏡140之間的中心間隔。替代地，當第二透鏡群組G2之初始位置為第二位置時，第二透鏡群組G2可安置於第二位置處且不單獨移動。因此，第二透鏡群組G2可安置於與第一透鏡群組G1間隔開第二間隔d2之區中。當相機模組在近距模式中操作時，第一透鏡群組G1與第二透鏡群組G2之間的間隔，例如，第三透鏡130與第四透鏡140之間的間隔，可相較於無窮遠模式而變化。當相機模組在近距模式中操作時，光學系統1000可具有第二位置處的經界定為TTL值之第二TTL TTL2及經界定為BFL值之第二BFL BFL2，且可具有經界定為有效焦距(EFL)之第二EFL EFL2。第二TTL TTL2可與第一TTL TTL1相同。亦即，由於第一透鏡群組G1為固定的，因此第一TTL TTL1及第二TTL可為相同的。此外，第二EFL可小於第一EFL，且第二BFL BFL2可小於第一BFL BFL1。詳言之，由於第一透鏡群組G1具有正(+)折射能力且第二透鏡群組G2具有負(-)折射能力，因此第二BFL BFL2可小於BFL(BFL 1)。

參考圖8，光學系統1000可具有極佳像差特性。詳言之，圖8為在第二模式(近距模式)中操作之光學系統1000之像差特性的圖，且為自左至右量測球面像差(縱向球面像差)、像散場曲線及失真像差之圖。在圖8中，X軸可指示焦距(mm)及失真(%)，並且Y軸可指示影像之高度。另外，球面像差之圖為用於約435nm、約486nm、約546nm、約587nm及約656nm之波長帶中的光之圖，且用於像散及失真像差之圖為用於546nm之波長帶中的光之圖。根據該實施例之相機模組可根據距個體之距離而轉換為無窮遠模式或近距模式。在此狀況下，第二透鏡群組G2可根據距個體之距離而移動至第一位置或第二位置。舉例而言，第二透鏡群組G2可自第一位置移動至第二位置或自第二位置移動至第一位置。第二透鏡群 組G2之移動距離md1可小於光學系統1000之總TTL值，例如，第一TTL TTL1及第二TTL TTL2。此外，第二透鏡群組G2之移動距離md1可小於第一BFL BFL1及第二BFL BFL2之移動距離。第二透鏡群組G2之移動距離md1可小於影像感測器300之對角線長度ImgH，且可小於複數個透鏡表面當中的具有最大有效直徑之透鏡的有效直徑(CA_Sa)之大小。舉例而言，第二透鏡群組G2之移動距離md1可為約1mm或更大。詳言之，第二透鏡群組G2之移動距離可為約1.6mm。此處，移動距離md1可意謂第二間隔d2與第一間隔d1之間的差。

【表6】

【表7】

表6係關於根據該實施例之光學系統及相機模組中之上文所描述的式子之項，及可移動透鏡群組(第二透鏡群組G2)之移動距離md1、第一至第五透鏡110、120、130、140及150之每一焦距(f1、f2、f3、f4、f5)、第一透鏡群組G1及第二透鏡群組G2之焦距及入射光瞳(EPD)之直徑、曲率之量等。表7展示根據該實施例之光學系統1000之式子1至30的結果值。參考表7，可看出，根據該實施例之光學系統1000及相機模組滿足式子1至30中之至少一者或兩者或多於兩者。詳言之，可看出，根據該實施例之光學系統1000及相機模組滿足所有以上式子1至30。因此，該實施例可具有經改良光學屬性，且可阻止或最小化周邊影像品質之劣化。另外，該實施例可藉由使用具有經設定形狀、焦距、間隔等等之光學系統1000來為位於各種距離處之個體提供自動聚焦(AF)功能。詳言之，該實施例可藉由使用一個相機模組來為在無窮遠或近距離處定位之個體提供自動聚焦(AF)功能。在該實施例中，可藉由移動至少一個透鏡群組來控制有效焦距(EFL)，且可最小化移動透鏡群組之移動距離。舉例而言，根據該實施例之第二透鏡群組G2之移動距離md1可為1.6mm，其為第二距離d2與第一距離d1之間的差。亦即，第二透鏡群組G2可自無窮遠處移動1.6mm至近距離(30mm)焦點。除了之外，其可自無窮遠處移動約0.08mm至另一近(70mm)焦點。另一方面，在其中第一及第二透鏡群組移動至一個透 鏡群組之比較實例(圖中未示)之狀況下，其可自無窮遠處移動約16mm至近距離(30mm)焦點，且可自無窮遠處移動約0.43mm至另一近距離(70mm)焦點。因此，當焦點自無窮遠改變為近場時，根據該實施例之光學系統1000相較於比較實例可顯著縮減透鏡群組之移動距離，藉此最小化移動透鏡群組所需的功率消耗。另外，藉由最小化透鏡群組之移動距離，可最小化根據移動透鏡群組之移動距離產生的曲率之量。因此，根據該實施例之光學系統可具有經改良電氣及光學屬性。

該實施例可具有恆定TTL值，而與在無窮遠至近場的範圍內的距個體之距離無關。因此，光學系統1000及包括該光學系統之相機模組可具備較細長結構。光學系統1000中之至少一個透鏡可具有非圓形形狀，例如D切割形狀。因此，光學系統1000可以較小大小實施，具有經改良光學效能，且相較於僅具有圓形形狀之光學系統可設置得更緊湊。光學系統1000可包括複數個透鏡及光路徑改變部件(圖中未示)。因此，光學系統1000可應用於可具有較薄厚度之摺疊式相機，且包括該相機之裝置可製造成具有較薄厚度。

圖9為用於解釋根據該實施例之光學系統進一步包括第三透鏡群組之組態圖。

參考圖9，除了上文所描述的第一透鏡群組G1及第二透鏡群組G2之外，根據該實施例之光學系統1000可進一步包括第三透鏡群組G3。第三透鏡群組G3可具有正(+)或負(-)折射能力。第三透鏡群組G3可包括至少一個透鏡。當第三透鏡群組G3包括複數個透鏡時，經包括於第三透鏡群組G3中之複數個透鏡之間的中心間隔可為恆定的，且不根據操作模式改變。第三透鏡群組G3可安置於經設定位置處。舉例而言，第三透鏡群組G3可安置於與第二透鏡群組G2與影像感測器300之間，如圖9(a)中所展示。在此狀況下，第三透鏡群組G3可如同第一透鏡群組G1為固定的，且第二透鏡群組G2可設置成為可移動的。

在此狀況下，經包括於第三透鏡群組G3中之至少一個透鏡可具有經設定有效直徑(淨孔徑)大小。詳言之，經包括於第三透鏡群組G3 中之複數個透鏡表面中之至少一者的有效直徑之大小可大於經包括於第一至第三透鏡群組G1、G2及G3中之透鏡當中的最接近物件安置之透鏡的物件側表面的有效直徑之大小。第三透鏡群組G3可安置於物件與第一透鏡群組G1之間，如圖9(b)中所展示。在此狀況下，第一透鏡群組G1可如同第一透鏡群組G1為固定的，或可如同第二透鏡群組G2設置成為可移動的。在此狀況下，經包括於第三透鏡群組G3中之至少一個透鏡可具有經設定有效直徑(淨孔徑)大小。詳言之，光學系統1000可包括透鏡表面，其有效直徑大於第三透鏡群組G3中之最接近物件安置的透鏡之物件側表面之有效直徑。

圖10為說明根據該實施例之相機模組應用於行動終端的圖。

參考圖10，行動終端1可包括提供在背側上之相機模組10。相機模組10可包括影像捕獲功能。此外，相機模組10可包括自動聚焦功能、變焦功能及OIS功能中之至少一者。相機模組10可處理藉由影像感測器300在成像模式或視訊通話模式中獲得之靜止視訊影像，或移動影像的影像圖框。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。另外，儘管圖式中未展示，但相機模組可進一步安置在行動終端1之前部上。舉例而言，相機模組10可包括第一相機模組10A及第二相機模組10B。在此狀況下，第一相機模組10A及第二相機模組10B中之至少一者可包括上文所描述之光學系統1000。因此，相機模組10可具有經改良光學特性，且可為位於無窮遠至40mm或更小之短距離處的個體提供自動聚焦(AF)功能。另外，當至少一個透鏡群組移動以提供以上功能時，光學系統1000可最小化透鏡群組之移動之量，藉此以低功率操作且最小化由移動引起之曲率之量。另外，相機模組可藉由具有細長結構之光學系統1000而設置得較緊湊。

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：使用相機模組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，其包括豎直空腔表面發射雷射(VCSEL)半導體裝置及諸如光電二機體之將光能轉化為電能之光接收裝置。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。可藉由行動終端之相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、效應等可由一般熟習實施例所屬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。另外，儘管上文已描述實施例，但其僅為一實例，且不限制本發明，且一般熟習本發明所涉及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。可看出，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

300:影像感測器

1000:光學系統

G1:第一透鏡群組

G2:第二透鏡群組

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

Claims (9)

1. 一種光學系統，其包含：

   第一透鏡群組及第二透鏡群組，其沿著一光軸自一物件側依序配置至一感測器方向，且分別包括至少一個透鏡，

   其中該第一透鏡群組之一焦距正負號及該第二透鏡群組之一焦距正負號彼此相反，

   其中該光學系統滿足式子：-1.5<f_2/f_1<0

   (f_1為該第一透鏡群組之焦距，且f_2為該第二透鏡群組之焦距。)

   其中包括於該第一透鏡群組及該第二透鏡群組中之該等透鏡之一有效直徑的一大小係小於影像感測器之一對角線長度，

   其中該第一透鏡群組及該第二透鏡群組中之一者可在該光軸之一方向上移動。
2. 如請求項1之光學系統，其中該第一透鏡群組包含沿著該光軸自該物件側依序配置至該感測器方向之第一透鏡至第三透鏡，且

   其中該第二透鏡群組包括沿著該光軸自該物件側依序配置至該感測器方向之第四透鏡及第五透鏡。
3. 如請求項1之光學系統，其中該第一透鏡群組中之最接近該物件側安置之一透鏡具有一正(+)折射能力，

   該第一透鏡群組中之最接近該物件側安置的一透鏡之一感測器側表面具有一凸形形狀。
4. 如請求項2之光學系統，其中該第二透鏡群組中之最接近該影像感測器安置的一透鏡具有一負折射能力，且

   該第二透鏡群組中之最接近該影像感測器安置的一透鏡之一感測器側表面具有一凸形形狀。
5. 如請求項2之光學系統，其中該第二透鏡群組中之最接近該物件側安置的一透鏡之一物件側表面具有一凹形形狀。
6. 如請求項1至5中任一項之光學系統，其中該第一透鏡群組及該第二透鏡群組滿足式子1：

   [式子1]1<L_G1/L_G2<4

   (在式子1中，L_G1意謂自包括於該第一透鏡群組中之透鏡當中的最接近物件之一透鏡之一物件側表面的一頂點至最接近該影像感測器之該透鏡之該感測器側表面的一頂點之在該光軸方向上之一距離。另外，L_G2意謂自包括於該第二透鏡群組中之透鏡當中的最接近該物件之一透鏡之一物件側表面的一頂點至最接近該影像感測器之一透鏡之一感測器側表面的一頂點之在該光軸方向上之一距離)。
7. 如請求項1至5中任一項之光學系統，其中該第二透鏡群組滿足以下式子2：

   [式子2]4<TTL/L_G2<7

   (在式子2中，L_G2意謂自包括於該第一透鏡群組中之透鏡當中的最接近該物件之一透鏡之一物件側表面的一頂點至最接近該影像感測器之該透鏡之該感測器側表面的一頂點之在該光軸方向上之一距離。總徑跡長度(TTL)意謂自包括於該第一透鏡群組及該第二透鏡群組中之複數個透鏡當中的最接近該物件之該透鏡之該物件側表面的該頂點至該影像感測器之上表面之在該光軸方向上之一距離)。
8. 如請求項1至5中任一項之光學系統，其中該第一透鏡群組包括具有一非圓形形狀之至少一個透鏡。
9. 一種包含一光學系統及一驅動部件之相機模組，該相機模組包含：

   其中該光學系統包含一如請求項1至5中任一項之光學系統，

   其中該驅動部件控制該第二透鏡群組之一位置。

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