TW202316166A - 光學系統及具有光學系統的攝像模組 - Google Patents

Abstract

本發明中公開的一光學系統包括沿一光軸在從一物體側到一感測器側的一方向上配置的一第一至一第九鏡頭，其中該第一鏡頭和該第二鏡頭在該光軸上具有一正(+)折射功率。該第三鏡頭和該第九鏡頭在該光軸上具有一負的折射功率，該第五鏡頭具有從該光軸向該感測器方向凸起的一半月板形狀，L1_CT是該第一鏡頭在該光軸上的一厚度，L3_CT是該第三鏡頭在該光軸上的一厚度，並且可以滿足該以下公式：2<L1_CT/L3_CT<4。

Description

光學系統及具有光學系統的攝像模組

一個涉及一種用於改善光學性能的光學系統和包括該系統的攝像模組。

一般攝像模組用於捕捉物體並將其存儲為圖像或視頻，並被安裝在各種應用中。特別是，攝像模組以非常小的尺寸生產，不僅應用於可攜式裝置，如智慧手機、平板電腦和筆記型電腦，而且還應用於無人機和車輛，以提供各種功能。例如，攝像模組的光學系統可以包括一個用於形成圖像的成像鏡頭，和一個用於將形成的圖像轉換為電信號的圖像感測器。在這種情況下，攝像模組可以通過自動調整圖像感測器和成像鏡頭之間的距離來執行對準鏡頭焦距的自動對焦(AF)功能，並且可以通過變焦鏡頭增加或減少遠端物體的放大率來執行放大或縮小的縮放功能。此外，攝像模組採用圖像穩定(IS)技術，以糾正或防止由於不穩定的固定裝置或由使用者的移動引起的攝像移動而導致的圖像不穩定。

該攝像模組獲得圖像的最重要元素是形成圖像的成像鏡頭。最近，人們對高圖像品質和高解析度等高效率的興趣正 在增加，為了實現這一點，正在進行包括複數個鏡頭的光學系統的研究。例如，正在研究使用具有正(+)和/或負(-)折射功率(Refractive power)的複數個成像鏡頭來實現高效率的光學系統。然而，當包括複數個鏡頭時，存在一個問題，即很難得出優秀的光學特性和像差特性。此外，當包括複數個鏡頭時，由於複數個鏡頭的厚度、間隔、尺寸等，總長度、高度等可能會增加，從而增加包括複數個鏡頭的模組的整體尺寸。此外，為了實現高解析度和高清晰度，圖像感測器的尺寸也在增加。然而，當圖像感測器的尺寸增加時，包括複數個鏡頭的光學系統的TTL(總軌跡長度)也會增加，從而增加攝像和包括光學系統的移動終端的厚度。因此，需要一種能夠解決上述問題的新光學系統。

本發明的一個實施例是提供一種具有改進的光學性能的光學系統。該實施方案旨在提供一種在視角的中心和週邊具有優良光學性能的光學系統。該實施例旨在提供一種能夠具有微細結構的光學系統。

根據本發明的一個實施例的光學系統包括沿光軸在從物體側到感測器側的方向上配置的第一至第九鏡頭，第一鏡頭在光軸上具有正(+)折射功率，第二鏡頭在光軸上具有正(+)折射功率。第三鏡頭在光軸上具有負(-)的折射功率，第九鏡頭在光軸上具有負(-)的折射功率，其中第五鏡頭具有從光軸向感測器一側凸起的半月板形狀，L1_CT是第一鏡頭在光軸上的厚度，L3_CT是第三鏡頭在光軸上的厚度，並且滿足以下公式：2<L1_CT/L3_CT<4.

根據本發明的一個實施例，第一鏡頭可以具有從光軸向物體一側凸出的半月板形狀。第三鏡頭的折射率可以大於1.6。第二鏡頭、第四鏡頭和第六鏡頭可以具有正的(+)折射功率。

根據本發明的一個實施例，L1_CT是第一鏡頭在光軸上的厚度，並且L1_ET是第一鏡頭的物體側表面的有效區域端和第一鏡頭的感測器側表面的有效區域端之間在光軸方向上的距離，並且滿足以下公式。0<L1_ET/L1_CT<1。

根據本發明的一個實施例的光學系統包括沿光軸在從 物體側到感測器側的方向上設置的第一至第九鏡頭，其中第一鏡頭在光軸上具有正的(+)折射功率，並且第二鏡頭在光軸上具有正的(+)折射功率。第三鏡頭在光軸上具有負(-)折射功率，第九鏡頭在光軸上具有負(-)折射功率，第九鏡頭的感測器側表面可以包括一個臨界點，第九鏡頭的臨界點可以設置在第九鏡頭的感測器側表面相對於光軸的有效半徑的30%到70%的範圍內。

根據本發明的一個實施例，CA_L1S1是第一鏡頭的物體側表面的有效直徑，CA_L3S2是第三鏡頭的感測器側表面的有效直徑，滿足以下公式：1<CA_L1S1/CA_L3S2<2。

根據本發明的一個實施例，CA_L4S2是第四鏡頭的感測器側表面的有效直徑，CA_L9S2是第九鏡頭的感測器側表面的有效直徑，滿足以下公式：1<CA_L9S2/CA_L4S2<5。

根據本發明的一個實施例，第八鏡頭的感測器側表面包括臨界點，並且第八鏡頭的臨界點可以設置在第八鏡頭的感測器側表面相對於光軸的有效半徑的80%或以下。

根據本發明的一個實施例，第七鏡頭可以具有從光軸向物體側凸出的半月板形狀，並且第七鏡頭的折射率可以大於或等於第八鏡頭的折射率。

根據本發明的一個實施例的光學系統包括沿光軸在從物體側到感測器側的方向上配置的第一至第九鏡頭，其中第一鏡頭在光軸上具有正(+)的折射功率，第二鏡頭在光軸上具有正(+)的折射功率。第三鏡頭在光軸上具有負的(-)折射功率，第九鏡頭在光軸上具有負的(-)折射功率，並且第一和第二鏡頭之間在光軸方向的距離可以從光軸向垂直於光軸的方向減少。

根據本發明的一個實施例，d12_CT是第一鏡頭的感測器側表面和第二鏡頭的物體側表面之間在光軸上的距離，並且d12_ET是第一鏡頭的感測器側表面的有效區域的末端和第二鏡頭的物體側表面的有效區域的末端之間在光軸方向上的距離，並且滿足以下公式：1.5<d12_CT/d12_ET<3。

根據本發明的一個實施例，第二和第三鏡頭之間的光軸方向上的距離可以從光軸向垂直於光軸的方向增加。

根據本發明的一個實施例，d23_CT是第二鏡頭的感測器側表面和第三鏡頭的物體側表面之間在光軸上的距離，並且d23_ET是第二鏡頭的感測器側表面的有效區域的末端和第三鏡頭的物體側表面的有效區域的末端之間在光軸方向上的距離，並且滿足以下公式：0.1<d23_CT/d23_ET<1。

根據本發明的一個實施例，第八和第九鏡頭之間的光軸方向上的距離從光軸向位於第八鏡頭的感測器側表面上的第七點增加，並且從第七點向位於第八鏡頭的感測器側表面上的第八點減少。並從第八點向位於第八鏡頭的感測器側表面上的第九點增加，其中第八點相對於光軸比第七點設置得更外面，第九點相對於光軸比第八點設置得更外面，並且可能是第八鏡頭的感測器側表面的有效區域的末端。

根據本發明的一個實施例的攝像模組可以包括以上揭露的光學系統。

根據本發明實施例的光學系統和攝像模組可以具有改進的光學特性。詳細而言，光學系統可以具有改進的解析度，因為複數個鏡頭具有設定的形狀、焦距等。根據本實施例的光學系統和攝像模組可具有改進的失真和像差特性，並可在視場(FOV)的中心和週邊具有良好的光學性能。根據本發明實施例的光學系統可具有改進的光學特性和較小的總軌道長度(TTL)，因此，該光學系統和包括該光學系統的攝像模組可被提供在一個纖細和緊湊的結構中。

1:移動終端

10:攝像模組

10A:第一攝像模組

10B:第二攝像模組

31:自動對焦設備

33:閃光模組

100:鏡頭

110:第一鏡頭

120:第二鏡頭

130:第三鏡頭

140:第四鏡頭

150:第五鏡頭

160:第六鏡頭

170:第七鏡頭

180:第八鏡頭

190:第九鏡頭

300:圖像感測器

500:濾光器

1000:光學系統

OA:光軸

P1:第一臨界點

P2:第二臨界點

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

S15:第十五表面

S16:第十六表面

S17:第十七表面

S18:第十八表面

圖1是根據一個實施例的光學系統的配置圖。

圖2是說明根據本發明實施例的光學系統的像差圖的圖。

圖3是說明根據本發明實施例的攝像模組被應用於移動終端的圖。

下面，將參照附圖詳細描述本發明的優選實施例。本發明的技術精神並不局限於要描述的一些實施方案，可以以各種其他形式實施，並且可以在本發明的技術精神的範圍內有選擇地組合和替換一個或多個元件來使用。此外，本發明實施例中使用的術語(包括技術和科學術語)，除非具體定義和明確描述，否則可按本發明相關技術的普通技術人員可普遍理解的含義進行解釋，常用的術語，如字典中定義的術語，應能在考慮相關技術的背景含義的情況下解釋其含義。此外，本發明的實施例中使用的術語是為瞭解釋實施例，而不是為了限制本發明。在本說明書中，單數形式也可包括複數形式，除非在短語中另有特別說明，在說明A和(和)B、C中至少一個(或一個或多個)的情況下，可包括可與A、B和C結合的所有組合中的一個或多個。在描述本發明實施例的組成部分時，可使用諸如第一、第二、A、B、(a)和(b)等術語。這樣的術語只是為了將元件與其他元件區分開來，而不能由該術語來決定相應組成元素的性質、順序或程式等。而且，當描述一個元件與另 一個元件"連接"、"耦合"或"接合"時，該描述不僅可以包括與另一個元件直接連接、耦合或接合，還可以包括在該元件與另一個元件之間被另一個元件"連接"、"耦合"或"接合"。此外，在被描述為在每個元件的"上方(上)"或"下方(下)"形成或配置的情況下，該描述不僅包括當兩個元件彼此直接接觸時，也包括當一個或多個其他元件在兩個元件之間形成或配置時。此外，當表達為"上方(上)"或"下方(下)"時，它可以指相對於一個元件的向下方向以及向上方向。

"物體側表面"可以指鏡頭相對於光軸面向物體側表面的表面，而"感測器側表面"可以指鏡頭相對於光軸面向成像表面(圖像感測器)的表面。鏡頭的凸面可以指光軸上的鏡頭表面具有凸面形狀，鏡頭的凹面可以指光軸上的鏡頭表面具有凹面形狀。鏡片資料表格中描述的曲率半徑、中心厚度和鏡片之間的距離可以指光軸上的數值，單位為毫米(mm)。垂直方向可指垂直於光軸的方向，而鏡頭的末端或鏡頭表面可指入射光線通過的鏡頭有效區域的末端或邊緣。

圖1是根據一個實施例的光學系統。如圖1所示，光學系統1000可以包括複數個鏡頭100和圖像感測器300。例如，光學系統1000可以包括五個或多個鏡頭。詳細來說，光學系統1000可以包括八個或更多的鏡頭。光學系統1000可以包括九個鏡頭。光學系統1000可以包括第一鏡頭110到第九鏡頭190以及從物體側到感測器側依次排列的圖像感測器300。第一至第九鏡頭110、120、130、140、150、160、170、180和190可以沿光學系統1000的光軸OA依次設置。對應於物體資訊的光可以通過第一鏡頭110、第二鏡頭120、第三鏡頭130、第四鏡頭140、第五鏡頭150、第六鏡頭160、第七鏡頭170、第八鏡頭180和第九鏡頭190並入射到圖像感測器300上。複數個鏡頭100中的每一個可以包括一個有效區域和一個無效區域。有效區域可以是一個區域，入射到第一至第九鏡頭110、120、130、140、150、160、170、180和190中的每一個上的光都會通過該區域。也就是說，有效區域是入射光線被折射以實現光學特性的區域，並可表示為有效鏡面。無效區域可以設置在有效區域周圍。無效區域可以是 一個區域，光沒有從複數個鏡頭100入射到該區域。也就是說，無效區域可以是一個與光學特性無關的區域。另外，無效區域可以是固定在用於容納鏡頭的筒體(未示出)上的區域。

圖像感測器300可以檢測光。詳細而言，圖像感測器300可以檢測依次通過複數個鏡頭100的光，詳細而言，複數個鏡頭100。圖像感測器300可以包括能夠檢測入射光的裝置，例如電荷耦合器件(CCD)或互補金屬氧化物半導體(CMOS)。

根據本發明實施例的光學系統1000可以進一步包括濾光器500。濾光器500可以設置在複數個鏡頭100和圖像感測器300之間。濾光器500可以設置在圖像感測器300和設置在複數個鏡頭100中最接近圖像感測器300的最後一個鏡頭之間。例如，當光學系統100包括九個鏡頭時，濾光器500可以設置在第九鏡頭190和圖像感測器300之間。

濾光器500可以包括紅外濾光器和光學濾光器(如蓋板玻璃)中的至少一個。濾光器500可以通過設定的波長帶的光，並過濾不同波長帶的光。當濾光器500包括一個紅外線濾光器 時，從外部光線發出的輻射熱可以被阻擋在圖像感測器300上。此外，濾光器500可以傳輸可見光並反射紅外光。

根據本實施例的光學系統1000可以包括孔徑光閘(未示出)。光圈擋板可以控制入射到光學系統1000上的光量。孔徑光閘可以設置在設定的位置。例如，孔徑光閘可以位於第一鏡頭110的前側，或者可以位於第一鏡頭110的後側。另外，孔徑光閘可以設置在從複數個鏡頭100中選出的兩個鏡頭之間。例如，孔徑光閘可以被設置在第一鏡頭110和第二鏡頭120之間。 或者，從複數個鏡頭100中選出的至少一個鏡頭可以作為孔徑光閘。詳細地說，選自第一至第九鏡頭110、120、130、140、150、160、170、180和190中的一個鏡頭的物體側或感測器側可作為控制光量的光圈擋板。例如，第一鏡頭110的感測器側表面(第二表面S2)或第二鏡頭120的物體側表面(第三表面S3)可以作為孔徑光閘。

光學系統1000可以包括至少一個光路改變構件(未顯示)。光路改變構件可以通過反射從外部入射的光來改變光的 路徑。光路改變構件可以包括反射器和棱鏡。例如，光路改變構件可以包括一個直角棱鏡。當光路改變構件包括直角棱鏡時，光路改變構件可以通過以90度角反射入射光的路徑來改變光的路徑。光路改變構件可以比複數個鏡頭100更靠近物體一側配置。也就是說，當光學系統1000包括一個光路改變構件時，光路改變構件、第一鏡頭110、第二鏡頭120和第三鏡頭130、第四鏡頭140、第五鏡頭150、第六鏡頭160、第七鏡頭170、第八鏡頭180、第九鏡頭190、濾光器500和圖像感測器300可以從物體側向感測器方向依次排列。或者，光路改變構件可以被設置在複數個鏡頭100之間。例如，光路改變構件可以被設置在第n個鏡頭和第n+1個鏡頭之間。另外，光路改變構件可以設置在複數個鏡頭100和圖像感測器300之間。光路改變構件可以改變從外部入射的光在設定方向上的路徑。例如，當光路改變構件比複數個鏡頭100更靠近物體一側設置時，光路改變構件可將入射到光路改變構件上的第一方向的光的路徑改變為第二方向(在複數個鏡頭100間隔開的方向上的圖畫的光軸OA的方向)，該方 向是複數個鏡頭100的排列方向。

當光學系統1000包括光路改變構件時，該光學系統可以應用於能夠減少攝像厚度的折疊式攝像機。詳細而言，當光學系統1000包括光路改變構件時，在垂直於應用光學系統1000的裝置的表面的方向上入射的光可以在平行於裝置的表面的方向上改變。相應地，包括複數個鏡頭100的光學系統1000在裝置中可具有更薄的厚度，因此，裝置可被提供得更薄。例如，當光學系統1000不包括光路改變構件時，複數個鏡頭100可以被設置成在垂直於裝置的表面的方向上在裝置中延伸。相應地，包括複數個鏡頭100的光學系統1000在垂直於裝置表面的方向上具有較高的高度，因此，可能難以形成光學系統1000和包括該光學系統的裝置的薄厚度。然而，當光學系統1000包括光路改變構件時，複數個鏡頭100可以被設置成在平行於裝置表面的方向上延伸。也就是說，光學系統1000被設置成使光軸OA平行於裝置的表面，並且可以應用於折疊式攝像。相應地，包括複數個鏡頭100的光學系統1000可以在垂直於裝置表面的方向上具有 低高度。相應地，包括光學系統1000的攝像在裝置中可以具有較薄的厚度，並且裝置的厚度也可以減少。

下面，將更詳細地描述根據本發明實施例的光學系統1000。

圖1是根據一個實施例的光學系統的配置圖，並且圖2是說明根據一個實施例的光學系統的像差圖的圖。

參照圖1和圖2，光學系統1000的配置圖。1和2，根據實施例的光學系統1000包括第一鏡頭110至第九鏡頭190和圖像感測器300，從物體側到感測器側依次排列。第一至第九鏡頭110、120、130、140、150、160、170、180和190可以沿著光學系統1000的光軸OA依次設置。在根據本實施例的光學系統100中，可以在第一鏡頭110和第二鏡頭120之間設置一個孔徑光閘。詳細來說，第二鏡頭120的物側表面可以作為孔徑光閘。濾光器500可以設置在複數個鏡頭100和圖像感測器300之間。詳細地說，濾光器500可以設置在第九鏡頭190和圖像感測器300之間。

[表1]

表1顯示了根據本發明實施例的第一至第九鏡頭110、120、130、140、150、160、170、180和190在光軸OA上的曲率半徑、每個鏡頭的中心厚度、相鄰鏡頭之間的中心距離、d線處的折射率、阿貝數(Abbe #)和有效直徑(或淨孔徑(CA)的大小)。

第一鏡頭110可以在光軸OA上具有正(+)折射功率。第一鏡頭110可以包括塑膠或玻璃材料。例如，第一鏡頭110可以由塑膠材料製成。第一鏡頭110可以包括一個定義為物體側表面的第一表面S1和一個定義為感測器側表面的第二表面S2。第一表面S1在光軸OA上可以有一個凸形，而第二表面S2在光軸OA上可以有一個凹形。也就是說，第一鏡頭110可以有一個從光軸OA向物體凸起的半月板形狀。第一表面S1和第二表面S2中至少有 一個可以是非球面。例如，第一表面S1和第二表面S2都可以是非球面。第一表面S1和第二表面S2可以有非球面係數，如下表2所示。

第二鏡頭120在光軸OA上可具有正(+)或負(-)的折射功率。詳細地說，第二鏡頭120在光軸OA上可以有正(+)的折射功率。此外，第二鏡頭120可以包括塑膠或玻璃材料。第二鏡頭120可以由塑膠材料製成。第二鏡頭120可以包括定義為物體側表面的第三表面S3和定義為感測器側表面的第四表面S4。第三表面S3在光軸OA上可以有一個凸形，而第四表面S4在光軸OA上可以有一個凹形。也就是說，第二鏡頭120可以有一個從光軸OA向物體凸起的半月板形狀。或者，第三表面S3可以在光軸OA上有一個凸的形狀，而第四表面S4可以在光軸OA上有一個凸的形狀。也就是說，第二鏡頭120可以具有在光軸OA上兩邊都是凸的形狀。或者，第三表面S3可以在光軸OA上有一個凹陷的形狀，而第四表面S4可以在光軸OA上有一個凹陷的形狀。也就是說，第二鏡頭120可以在光軸OA的兩邊都有一個凹陷的形狀。 或者，第三表面S3可以在光軸OA上具有凹陷形狀，而第四表面S4可以在光軸OA上具有凸起形狀。也就是說，第二鏡頭120可以有一個從光軸OA向感測器凸起的半月板形狀。詳細地說，參照表1，第二鏡頭120可以具有從光軸OA向物體凸出的上述形狀中的一個半月板形狀。第三表面S3和第四表面S4中至少有一個可以是非球面。例如，第三表面S3和第四表面S4都可以是非球面。第三表面S3和第四表面S4可以具有如下表2所示的非球面係數。

第三鏡頭130可以在光軸OA上具有負的(-)折射功率。此外，第三鏡頭130可以包括塑膠或玻璃材料。第三鏡頭130可以由塑膠材料製成。第三鏡頭130可以包括定義為物體側表面的第五表面S5和定義為感測器側表面的第六表面S6。第五表面S5可以在光軸OA上具有凸形，而第六表面S6可以在光軸OA上具有凹形。也就是說，第三鏡頭130可以具有從光軸OA向物體凸起的半月板形狀。或者，第五表面S5可以在光軸OA上有一個凹陷的形狀，第六表面S6可以在光軸OA上有一個凹陷的形狀。也 就是說，第三鏡頭130在光軸OA的兩邊都可以有一個凹陷的形狀。詳細地說，參照表1，第三鏡頭130可以在上述形狀中具有從光軸OA向物體凸出的半月板形狀。第五表面S5和第六表面S6中的至少一個可以是非球面。例如，第五表面S5和第六表面S6都可以是非球面。第五表面S5和第六表面S6的非球面係數可以如下表2所示。

第四鏡頭140在光軸OA上可以具有正(+)或負(-)的折射功率。詳細來說，第四鏡頭140在光軸OA上可以具有正(+)的折射功率。此外，第四鏡頭140可以包括塑膠或玻璃材料。第四鏡頭140可以由塑膠材料製成。第四鏡頭140可以包括定義為物體側表面的第七表面S7和定義為感測器側表面的第八表面S8。第七表面S7可以在光軸OA上有一個凸形，第八表面S8可以在光軸OA上有一個凸形。也就是說，第四鏡頭140可以具有在光軸OA上兩邊都是凸的形狀。或者，第七表面S7可以在光軸OA上具有凹形，而第八表面S8可以在光軸OA上具有凸形。也就是說，第四鏡頭140可以具有從光軸OA向感測器凸起的半月板形狀。詳 細地說，參照表1，第四鏡頭140可以具有在光軸OA上兩邊都凸的形狀，在上述形狀中。第七表面S7和第八表面S8中的至少一個可以是非球面。例如，第七表面S7和第八表面S8都可以是非球面。第七表面S7和第八表面S8可以有非球面係數，如下表2所示。

第五鏡頭150在光軸OA上可以具有正(+)或負(-)的折射功率。詳細地說，第五鏡頭150在光軸OA上可以具有負的折射功率。此外，第五鏡頭150可以包括塑膠或玻璃材料。第五鏡頭150可以由塑膠材料製成。第五鏡頭150可以包括定義為物體側表面的第九表面S9和定義為感測器側表面的第十表面S10。第九表面S9可以在光軸OA上具有凹形，而第十表面S10可以在光軸OA上具有凸形。也就是說，第五鏡頭150可以有一個從光軸OA向感測器方向凸起的半月板形狀。第九表面S9和第十表面S10中的至少一個可以是非球面。例如，第九表面S9和第十表面S10都可以是非球面。第九表面S9和第十表面S10可以有非球面係數，如下表2所示。

第六鏡頭160在光軸OA上可以具有正(+)或負(-)的折射功率。詳細來說，第六鏡頭160在光軸OA上可以具有正(+)的折射功率。此外，第六鏡頭160可以包括塑膠或玻璃材料。第六鏡頭160可以由塑膠材料製成。第六鏡頭160可以包括定義為物體側表面的第十一表面S11和定義為感測器側表面的第12個表面S12。第十一表面S11可以在光軸OA上有一個凸的形狀，而第十二表面S12可以在光軸OA上有一個凹的形狀。也就是說，第六鏡頭160可以有一個從光軸OA向物體凸起的半月板形狀。或者，第11個表面S11可以在光軸OA上有一個凸的形狀，而第12個表面S12可以在光軸OA上有一個凸的形狀。也就是說，第六鏡頭160可以具有在光軸OA上兩邊都是凸的形狀。或者，第11個表面S11可以在光軸OA上有一個凹陷的形狀，而第12個表面S12可以在光軸OA上有一個凹陷的形狀。也就是說，第六鏡頭160可以在光軸OA的兩邊都有一個凹陷的形狀。或者，第11個表面S11可以在光軸OA上具有凹陷形狀，而第12個表面S12可以在光軸OA上具有凸起形狀。也就是說，第六鏡頭160可以具有 從光軸OA向感測器凸起的半月板形狀。具體而言，參照表1，第六鏡頭160可以具有從光軸OA向感測器凸出的上述形狀中的半月板形狀。第十一表面S11和第十二表面S12中至少有一個可以是非球面。例如，第十一表面S11和第十二表面S12都可以是非球面。第十一表面S11和第十二表面S12的非球面係數可以如下表2所示。

第七鏡頭170在光軸OA上可具有正(+)或負(-)的折射功率。詳細地說，第七鏡頭170在光軸OA上可具有正(+)折射功率。此外，第七鏡頭170可以包括塑膠或玻璃材料。第七鏡頭170可以由塑膠材料製成。第七鏡頭170可以包括定義為物體側表面的第十三表面S13和定義為感測器側表面的第十四表面S14。第十三表面S13可以在光軸OA上具有凸形，而第十四表面S14可以在光軸OA上具有凹形。也就是說，第七鏡頭170可以有一個從光軸OA向物體凸起的半月板形狀。或者，第十三表面S13可以在光軸OA上凸起，而第十四表面S14可以在光軸OA上凸起。也就是說，第七鏡頭170可以有一個形狀，其中兩邊在光軸OA上都 是凸的。或者，第十三表面S13可以在光軸OA上凹陷，而第十四表面S14可以在光軸OA上凹陷。也就是說，第七鏡頭170可以在光軸OA的兩側具有凹陷的形狀。或者，第十三表面S13可以在光軸OA上凹陷，而第十四表面S14可以在光軸OA上凸起。也就是說，第七鏡頭170可以有一個從光軸OA向感測器凸起的半月板形狀。詳細地說，參照表1，第七鏡頭170可以具有從光軸OA向物體凸出的上述形狀中的半月板形狀。第十一表面S11和第十二表面S12中至少有一個可以是非球面。例如，第11表面S11和第12個表面S12都可以是非球面。第十一表面S11和第十二表面S12的非球面係數可以如下表2所示。第七鏡頭170的折射率可以大於或等於第八鏡頭180的折射率，並且可以大於第九鏡頭190的折射率。另外，第七鏡頭170的阿貝數可以大於或等於第八鏡頭180的阿貝數，並可以小於第九鏡頭190的阿貝數。例如，參考表1，第七鏡頭170和第八鏡頭180的折射率和阿貝數可以是相同的。

第八鏡頭180在光軸OA上可以具有正(+)或負(-)的折射 功率。詳細地說，第八鏡頭180在光軸OA上可以具有正(+)的折射功率。此外，第八鏡頭180可以包括塑膠或玻璃材料。第八鏡頭180可以由塑膠材料製成。第八鏡頭180可以包括定義為物體側表面的第十五表面S15和定義為感測器側表面的第十六表面S16。第十五表面S15在光軸OA上可以有一個凸的形狀，而第十六表面S16在光軸OA上可以有一個凹的形狀。也就是說，第八鏡頭180可以有一個從光軸OA向物體凸起的半月板形狀。或者，第十五表面S15可以在光軸OA上有一個凸的形狀，而第十六表面S16可以在光軸OA上有一個凸的形狀。也就是說，第八鏡頭180可以具有在光軸OA上兩邊都是凸的形狀。具體來說，參照表1，第八鏡頭180可以具有在上述形狀中從光軸OA向物體凸起的半月板形狀。第十五表面S15和第十六表面S16中至少有一個可以是非球面。例如，第十五表面S15和第十六表面S16都可以是非球面。第十五表面S15和第十六表面S16可以有非球面係數，如下表2所示。

第八鏡頭180可以包括至少一個臨界點。詳細來說，第 十五表面S15和第十六表面S16中的至少一個可以包括臨界點。這裡，臨界點可以指鏡頭表面的切線的斜率為0的點，詳細地說，臨界點是相對於光軸OA和垂直於光軸OA的方向的傾斜值的符號從正(+)變為負(-)或從負(-)變為正(+)的點，並且可以指斜率值為0的點。臨界點的切線可以垂直於光軸OA。例如，第十六表面S16可以包括一個第一臨界點P1。當光軸OA為起點，第八鏡頭180的第十六表面S16的有效區域末端為端點時，第一臨界點P1可以配置在第十六表面S16相對於光軸的有效半徑的約80%或更小的位置。詳細地說，第一臨界點P1可以佈置在第八鏡頭180的第十六表面S16相對於光軸的有效半徑的約20%至約80%的範圍內。這裡，第一臨界點P1的位置是相對於垂直於光軸OA的方向設置的位置，可以指從光軸OA到第一臨界點P1的直線距離。起點，也就是每個鏡頭表面的光軸，與有效區域的末端或邊緣之間的距離代表有效半徑。

第九鏡頭190可以具有從光軸OA到光軸OA的負(-)折射功率。第九鏡頭190可以包括塑膠或玻璃材料。第九鏡頭190 可以由塑膠材料製成。第九鏡頭190可以包括定義為物體側表面的第十七表面S17和定義為感測器側表面的第十八表面S18。第十七表面S17在光軸OA上可以有一個凸的形狀，而第十八表面S18在光軸OA上可以有一個凹的形狀。也就是說，第九鏡頭190可以在光軸OA上有一個凸向物體的半月板形狀。或者，第十七表面S17可以在光軸OA上有一個凹形，而第十八表面S18可以在光軸OA上有一個凹形。也就是說，第九鏡頭190可以在光軸OA的兩邊都有一個凹陷的形狀。詳細地說，參照表1，在上述形狀中，第九鏡頭190可以具有從光軸OA向物體凸起的半月板形狀。

第九鏡頭190可以包括至少一個臨界點。詳細來說，第十七表面S17和第十八表面S18中的至少一個可以包括臨界點。例如，第十八表面S18可以包括第二臨界點P2。當光軸OA是一個起點和第九鏡頭190的第十八表面S18的有效區域末端是一個末端時，第二臨界點P2可以佈置在相對於光軸的第十八表面S18的有效半徑小於約70%的位置。詳細地說，第二臨界點P2可以配置在第十八表面S18相對於光軸的有效半徑的約30%至約70% 的位置。更詳細地說，第二臨界點P2可以配置在第十八表面S18相對於光軸的有效半徑的約40%至約60%的位置。這裡，第二臨界點P2的位置是相對於垂直於光軸OA的方向設置的位置，可以指從光軸OA到第二臨界點P2的直線距離。

根據本發明實施例的光學系統1000中每個鏡頭表面的非球面係數的值顯示在以下表2中。

[表2]

在根據實施例的光學系統1000中，每個鏡頭表面的Sag值可以滿足以下公式。

[公式]

上述公式中每一項的含義如下。

Z：平行於Z軸的表面的下陷(以鏡頭為單位)

c：頂點曲率(CUY)

k：圓錐常數

r：徑向距離

r_n：歸一化半徑(NRADIUS)

u：r/r_n

a_m：m^thQ^con係數，它與表面下垂離開有關

Q_m ^con：m^thQ^con多項式

如上所述，根據本發明實施例的複數個鏡頭100的至少一個鏡頭表面可以包括具有30階非球面係數的非球面。例如，在本實施例中，除第二鏡頭120以外的鏡頭表面可以具有30階非球面係數。如上所述，由於具有30階非球面係數的非球面(除"0 "以外的值)可以顯著地改變週邊部分的非球面形狀，所以視場(FOV)的週邊部分的光學性能可以得到良好的校正。

根據本發明實施例的光學系統1000可以滿足以下公式中的至少一個或兩個或多個。相應地，根據本發明實施例的光學系統1000可以具有改進的解析度。此外，由於光學系統1000可以有效地控制失真和像差特性，並且即使在視角的中心部分和週邊部分也可以具有良好的光學性能。此外，光學系統1000可具有更薄和更緊湊的結構。

[公式1]2<L1_CT/L3_CT<4

在公式1中，L1_CT指第一鏡頭110的光軸OA上的厚度(毫米)，並且L3_CT指第三鏡頭130的光軸OA上的厚度(毫米)。當根據本發明實施例的光學系統1000滿足公式1時，光學系統1000可以改善像差特性。

[公式2]0<L1_ET/L1_CT<1

在公式2中，L1_CT指第一鏡頭110的光軸OA上的厚度(毫米)，並且L1_ET指第一鏡頭110的有效區域末端的光軸OA方向 上的厚度(毫米)。詳細地說，L1_ET是第一鏡頭110的物體側表面(第一表面S1)的有效區域的末端與第一鏡頭110的感測器側表面(第二表面S2)的有效區域的末端之間在光軸OA方向上的一個距離。當根據本發明實施例的光學系統1000滿足公式2時，光學系統1000可以控制入射光，從而具有改進的解析度。

[公式3]1<L9_ET/L9_CT<4

在公式3中，L9_CT指第九鏡頭190在光軸OA上的厚度(毫米)，並且L9_ET指在第九鏡頭190的有效區域末端的光軸OA方向的厚度(毫米)。詳細地說，L9_ET是第九鏡頭190的物體側表面(第十七表面S17)的有效區域的末端與第九鏡頭190的感測器側表面(第十八表面S18)的有效區域的末端之間在光軸OA方向的距離。當根據本發明實施例的光學系統1000滿足公式3時，光學系統1000可以減少失真。

[公式4]1.6<n3

在公式4中，n3指第三鏡頭的d線處的折射率。當根據本發明實施例的光學系統1000滿足公式4時，光學系統1000可以減 少色差的發生。

[公式5]1<CA_L1S1/CA_L3S2<2

在公式5中，CA_L1S1指第一鏡頭110的物體側表面(第一表面S1)的有效直徑(或清晰孔徑(CA))(毫米)，並且CA_L3S2指第三鏡頭130的感測器側表面(第六表面(S6))的有效直徑(或清晰孔徑(CA))(毫米)。當根據本發明實施例的光學系統1000滿足公式5時，光學系統1000可以改善像差特性。

[公式6]1<CA_L9S2/CA_L4S2<5

在公式6中，CA_L4S2指第四鏡頭140的感測器側表面(第八表面S8)的有效直徑(或清晰孔徑(CA))(毫米)，並且CA_L9S2指第九鏡頭190的感測器側表面(第十八表面(S18))的有效直徑(或清晰孔徑(CA))(毫米)。當根據本發明實施例的光學系統1000滿足公式6時，光學系統1000可以改善像差特性。

[公式7]1<d34_CT/d34_ET<5

在公式7中，d34_CT指第三鏡頭130的感測器側表面(第六表面S6)和第四鏡頭140的物體側表面(第七表面S7)之間在光軸OA上的距離(毫米)。d34_ET指第三鏡頭130的感測器側表面(第六表面S6)的有效區域末端和第四鏡頭140的物體側表面(第七表面S7)的有效區域末端在光軸OA方向上的距離(毫米)。當根據本實施例的光學系統1000滿足公式7時，光學系統1000可以減少色差並改善光學系統1000的像差特性。

[公式8]1<d89_CT/d89_min<10

在公式8中，d89_CT指第八鏡頭180的感測器側表面(第十六表面S16)和第九鏡頭190的物體側表面(第十七表面S17)之間的光軸OA上的距離(毫米)。d89_min指第八鏡頭180的感測器側表面(第十六表面(S16))和第九鏡頭190的物體側表面(第十七表面(S17))之間的光軸OA方向上的距離中的最小距離。當根據本實施例的光學系統1000滿足公式8時，光學系統1000可以改善畸變像差特性。

[公式9]0.3<L9S2臨界點<0.7

在公式9中，L9S2臨界點可以指位於第九鏡頭190的感測器側表面(第十八表面S18)上的臨界點的位置。詳細地說，當光軸OA是起點，第九鏡頭190的第十八表面S18的有效區域的末端是末端，並且從光軸OA到第十八表面S18的有效區域的末端的垂直長度是1時，L9S2臨界點可以指位於第十八表面S18上的臨界點(例如，第二臨界點P2)的位置。當根據本實施例的光學系統1000滿足公式9時，光學系統1000可改善失真像差特性。

[公式10]5<CA_L3S2/L3_CT<10

在公式10中，CA_L3S2指第三鏡頭130的感測器側表面(第六表面S6)的有效直徑(CA，毫米)，並且L3_CT指是第三鏡頭130的光軸OA上的厚度(毫米)。當根據本實施例的光學系統1000滿足公式10時，光學系統1000可以防止或儘量減少視場(FOV)的週邊部分的光量減少的發生，。

[公式11]1<L2_CT/L2_ET<2.5

在公式11中，L2_CT指第二鏡頭120的光軸OA上的厚度(毫米)，並且L2_ET指第二鏡頭120的有效區域末端的光軸OA 方向上的距離(毫米)。詳細地說，L2_ET指第二鏡頭120的物體側表面(第三表面S3)的有效區域的末端與第二鏡頭120的感測器側表面(第四表面S4)的有效區域的末端之間在光軸OA方向上的距離(毫米)。當根據本實施例的光學系統1000滿足公式11時，光學系統1000可以改善像差特性。

[公式12]1<L2_CT/L3_CT<2.5

在公式12中，L2_CT指第二鏡頭120的光軸OA上的厚度(毫米)，並且L3_CT指第三鏡頭130的光軸OA上的厚度(毫米)。當根據本實施例的光學系統1000滿足公式12時，光學系統1000可以改善像差特性。

[公式13]1.5<d12_CT/d12_ET<3

在公式13中，d12_CT指第一鏡頭110的感測器側表面(第二表面S2)和第二鏡頭120的物體側表面(第三表面S3)之間的光軸OA上的距離。d12_ET指第一鏡頭110的感測器側表面(第二表面S2)的有效區域的末端和第二鏡頭120的物體側表面(第三表面S3)的有效區域的末端之間的光軸OA方向的距離(毫 米)。當根據本實施例的光學系統1000滿足公式13時，光學系統1000可以控制入射光，從而具有更好的解析度。

[公式14]0.1<d12_CT/d23_CT<1

在公式14中，d12_CT指第一鏡頭110的感測器側表面(第二表面S2)和第二鏡頭120的物體側表面(第三表面S3)之間的光軸OA上的距離。d23_CT指第二鏡頭120的感測器側表面(第四表面S4)和第三鏡頭130的物體側表面(第五表面S5)之間的光軸上的距離。當根據本實施例的光學系統1000滿足公式14時，光學系統1000可改善像差特性。

[公式15]0.1<d23_CT/d23_ET<1

在公式15中，d23_CT指第二鏡頭120的感測器側表面(第四表面S4)和第三鏡頭130的物體側表面(第五表面S5)之間的光軸上的距離。d23_ET指第二鏡頭120的感測器側表面(第四表面S4)的有效區域的末端和第三鏡頭130的物體側表面(第五表面S5)的有效區域的末端之間的光軸方向OA的距離(毫米)。當根據本實施例的光學系統1000滿足公式15時，光學系統1000 可以改善像差特性。

[公式16]0.05<d67_CT/d78_CT<1

在公式16中，d67_CT指第六鏡頭160的感測器側表面(第十二表面S12)和第七鏡頭170的物體側表面(第十三表面S13)之間的光軸上的距離。d78_CT指第七鏡頭170的感測器側表面(第十四表面S14)和第八鏡頭180的物體側表面(第十五表面S15)之間的光軸OA。當根據本實施例的光學系統1000滿足公式16時，光學系統1000可改善像差特性。

[公式17]1<d78_CT/d78_ET<2.5

在公式17中，d78_CT指第七鏡頭170的感測器側表面(第十四表面S14)和第八鏡頭180的物體側表面(第十五表面S15)之間的光軸OA上的距離。d78_ET是指第七鏡頭170的感測器側表面(第十四表面S14)的有效區域的末端和第八鏡頭180的物體側表面(第十五表面S15)的有效區域的末端之間在光軸OA方向上的距離(毫米)。當根據本實施例的光學系統1000滿足公式17時，光學系統1000可以改善視場(FOV)週邊部分的色差和畸變特 性。

[公式18]1<d89_CT/d89_ET<2.5

在公式18中，d89_CT指第八鏡頭180的感測器側表面(第十六表面S16)和第九鏡頭190的物體側表面(第十七表面S17)之間的光軸OA上的距離。d89_ET是指第八鏡頭180的感測器側表面(第十六表面S16)的有效區域的末端和第九鏡頭190的物體側表面(第十七表面S17)的有效區域的末端之間在光軸OA方向上的距離(毫米)。當根據本實施例的光學系統1000滿足公式18時，光學系統1000可以改善視場(FOV)週邊部分的像差特性。

[公式19]2<L7_CT/d67_CT<3

在公式19中，L7_CT指第七鏡頭170的光軸OA上的厚度(毫米)，並且d67_CT指第六鏡頭160的感測器側表面(第十二表面S12)和第七鏡頭170的物體側表面(第十三表面S13)之間的光軸OA上的距離。當根據本實施例的光學系統1000滿足公式19時，光學系統1000可具有改進的畸變像差控制特性。

[公式20]0.05<L1R1/L2R1<0.55

在公式20中，L1R1指第一鏡頭110的物體側表面(第一表面S1)的光軸OA上的曲率半徑(毫米)，並且L2R1指第二鏡頭120的物體側表面(第三表面S3)的光軸OA上的曲率半徑(毫米)。當根據本實施例的光學系統1000滿足公式20時，光學系統1000可以改善像差特性。

[公式21]1<L1R2/L3R1<2

在公式21中，L1R2指第一鏡頭110的感測器側表面(第二表面S2)的光軸OA上的曲率半徑(毫米)，並且L3R1指第三鏡頭130的物體側表面(第五表面S5)的光軸OA上的曲率半徑(毫米)。當根據本實施例的光學系統1000滿足公式21時，光學系統1000可以改善像差特性。

[公式22]5<L7R1/L9R2<20

在公式22中，L7R1指第七鏡頭170的物體側表面(第十三表面S13)的光軸OA上的曲率半徑(毫米)，並且L9R2指第九鏡頭190的感測器側表面(第十八表面S18)的光軸OA上的曲率半徑(毫米)。當根據本實施例的光學系統1000滿足公式22 時，光學系統1000可改善像差特性，並可在視場(FOV)的中心部分和週邊部分具有良好的光學性能。

[公式23]0.1<|f1|/|f3|<1

在公式23中，f1指第一鏡頭110的焦距(毫米)，而f3指第三鏡頭130的焦距(毫米)。當根據本發明實施例的光學系統1000滿足公式23時，光學系統1000可以通過控制第一鏡頭110和第三鏡頭130的折射率來提高解析度。

[公式24]5<|f2|/|f1|<10

在公式24中，f1指第一鏡頭110的焦距(毫米)，而f2指第二鏡頭120的焦距(毫米)。當根據本發明實施例的光學系統1000滿足公式24時，光學系統1000可以通過控制第一鏡頭110和第二鏡頭120的折射率來提高解析度。

[公式25]5<|f13|<10

在公式25中，f13指第一至第三鏡頭110、120和130的複合焦距(毫米)。當根據本發明實施例的光學系統1000滿足公式25時，光學系統1000可以具有改進的解析度。

[公式26]20<|f49|<100

在公式26中，f49指第四至第九鏡頭140、150、160、170、180和190的複合焦距(毫米)。當根據本發明實施例的光學系統1000滿足公式26時，光學系統1000可以改善像差特性。

[公式27]-1<f13/f49<0

在公式27中，f13指第一至第三鏡頭110、120和130的複合焦距(毫米)，並且f49指第四至第九鏡頭140、150、160、170、180和190的複合焦距(毫米)。當根據本實施例的光學系統1000滿足公式27時，光學系統1000可具有改進的解析度和改進的畸變像差控制特性。

[公式28]1.5<CA_max/CA_min<5

在公式28中，CA_max是指在複數個鏡頭100的物側表面和感測器側表面中具有最大有效直徑(CA)的鏡頭表面的有效直徑(CA，毫米)。此外，CA_min是指在複數個鏡頭100中的每一個的物側表面和感測器側表面中具有最小有效直徑(CA)的鏡頭表面的有效直徑(CA，毫米)。當根據本實施例的光學系統 1000滿足公式28時，光學系統1000可具有適當的尺寸，以便在保持光學性能的同時提供纖細和緊湊的結構。

[公式29]1.5<CA_max/CA_Aver<2.5

在公式29中，CA_max指在多個鏡頭100的物側表面和感測器側表面中具有最大有效直徑(CA)的鏡頭表面的有效直徑(CA，毫米)。此外，CA_Aver指多個鏡頭100的物側表面和感測器側表面的有效直徑(CA，毫米)的平均值。當根據本發明實施例的光學系統1000滿足公式29時，光學系統1000可以被提供在纖細和緊湊的結構中，並且可以具有實現光學性能的適當尺寸。

[公式30]0.5<CA_min/CA_Aver<1

在公式30中，CA_min指在多個鏡頭100的物側表面和感測器側表面中具有最小有效直徑(CA)的鏡頭表面的有效直徑(CA，毫米)。此外，CA_Aver指多個鏡頭100的物側表面和感測器側表面的有效直徑(CA，毫米)的平均值。當根據本發明實施例的光學系統1000滿足公式30時，光學系統1000可以被提供 在纖細和緊湊的結構中，並且可以具有實現光學性能的適當尺寸。

[公式31]0.5<CA_max/(2*ImgH)<1

在公式31中，CA_max指在多個鏡頭100的物體側表面和感測器側表面中具有最大有效直徑(CA)的鏡頭表面的有效直徑(CA，毫米)。ImgH指相對於光軸OA的垂直距離(毫米)，從圖像感測器300的上表面的中心與光軸OA重疊的領域0的區域，到圖像感測器300的領域1.0的區域。也就是說，ImgH是指圖像感測器300的有效區域的最大對角線長度(毫米)的1/2。當根據本實施例的光學系統1000滿足公式31時，光學系統1000可以提供在一個纖細和緊湊的結構中。

[公式32]2<TTL<20

在公式32中，TTL(總軌跡長度)是指在光軸OA上從第一鏡頭110的物體側表面(第一表面S1)的頂點到圖像感測器300的上表面的距離(毫米)。

[公式33]2<ImgH

在公式33中，ImgH指相對於光軸OA的垂直距離(毫米)，從領域0的區域，即圖像感測器300的上表面的中心與光軸OA重疊，到圖像感測器300的領域1.0的區域。即，ImgH指圖像感測器300的有效區域的最大對角線長度(毫米)的1/2。

[公式34]BFL<2.5

在公式34中，BFL(背面焦距)指從最靠近圖像感測器300的鏡頭的感測器側表面的頂點到圖像感測器300的上表面在光軸OA上的距離(毫米)。

[公式35]FOV<120

在公式35中，視場(FOV)指光學系統1000的視角(度，°)。

[公式36]0.5<TTL/ImgH<2

在公式36中，可以表示總軌道長度(TTL)和ImgH之間的關係。當根據本發明實施例的光學系統1000滿足公式36時，光學系統1000可以確保用於應用具有相對較大尺寸的圖像感測器300的BFL，例如具有約1英寸尺寸的圖像感測器300，並且可 以具有較小的TTL，因此可以具有高清晰度的圖像品質和纖細的結構。

[公式37]0.1<BFL/ImgH<0.5

在公式37中，可以建立後焦距(BFL)和ImgH之間的關係。當根據本發明實施例的光學系統1000滿足公式37時，光學系統1000可以確保用於應用具有相對較大尺寸的圖像感測器300的BFL，例如具有約1英寸尺寸的圖像感測器300，並且可以最小化最後一個鏡頭和圖像感測器300之間的距離，從而可以在視場(FOV)的中心部分和週邊部分獲得良好的光學性能。

[公式38]4<TTL/BFL<10

在公式38中，可以建立總軌道長度(TTL)和後焦距(BFL)之間的關係。當根據本發明實施例的光學系統1000滿足公式38時，光學系統1000可以在確保BFL的情況下以纖細和緊湊的結構提供。

[公式39]0.1<F/TTL<1

在公式39中，F指光學系統1000的總焦距(毫米)。在 公式39中，可以建立總焦距和總軌跡長度(TTL)之間的關係。當根據本發明實施例的光學系統1000滿足公式39時，光學系統1000可以被提供在纖細和緊湊的結構中。

[公式40]3<F/BFL<8

在公式40中，可以建立光學系統1000的總焦距(毫米)和後焦距(BFL)之間的關係。當根據本發明實施例的光學系統1000滿足公式40時，光學系統1000可以具有設定的視角並且可以被提供在纖細和緊湊的結構中。此外，光學系統1000可以最小化最後一個鏡頭和圖像感測器300之間的距離，並且因此可以在視場(FOV)的週邊部分具有良好的光學特性。

[公式41]1<F/ImgH<3

在公式41中，可以建立F和ImgH之間的關係。當根據本發明實施例的光學系統1000滿足公式41時，可以應用相對較大的圖像感測器300，例如，具有約1英寸大小的圖像感測器300，並且可以具有改進的像差特性。

根據本發明實施例的光學系統1000可以滿足公式1至41中的至少一個或兩個或多個。在這種情況下，光學系統1000可以具有改進的光學特性。詳細而言，當光學系統1000滿足公式1至41中的至少一個或兩個或多個時，光學系統1000可以具有改進的解析度並且可以改進像差和失真特性。而且，光學系統1000可以在視場(FOV)的中心部分和週邊部分具有良好的光學性能。此外，當光學系統1000滿足公式1至41中的至少一個或兩個或多個時，光學系統1000可以包括尺寸相對較大的圖像感測器300並且具有相對較小的TTL值，並且光學系統1000和包括相同的攝像模組可以具有更薄和更緊湊的結構。

根據本發明實施例的光學系統1000中的多個鏡頭100之間的距離可以具有根據區域設置的值。

第一鏡頭110和第二鏡頭120可以通過第一距離彼此間隔開。第一距離可以是第一鏡頭110和第二鏡頭120之間在光軸OA的方向上的間隔。第一距離可以根據第一鏡頭110和第二鏡頭120之間的位置而改變。詳細地說，當光軸OA為起點和第二鏡 頭120的第三表面S3的有效區域端為端點時，第一距離可以從光軸OA在垂直於光軸OA的方向上改變。也就是說，第一距離可以從光軸OA向第三表面S3的有效直徑的末端變化。從光軸到每個鏡頭表面的有效區域的末端或邊緣的距離可以表示為有效半徑。

在根據本發明實施例的光學系統1000中，第一鏡頭110的感測器側表面和第二鏡頭120的物體側表面在垂直於光軸的方向上的第一距離d12可以在下面的表3中顯示。

[表3]

參照表3，第一距離可以從光軸OA朝著垂直於光軸OA的方向減少。詳細來說，第一距離可以從光軸OA朝位於第三表面S3上的第一點EG1減少。第一點EG1可以是第三表面S3的有效區域的末端。這裡，第一點EG1的值是第三表面S3的有效半徑值，具有第一鏡頭110的感測器側第二表面S2和第二鏡頭120的物體側第三表面S3彼此面對的較小的有效直徑，並且意味著表1中所示的第三表面S3的有效直徑值的1/2。第一距離可以在光軸OA上有一個最大值。另外，第一距離在位於第三表面S3上的第 一點EG1處可以有一個最小值。第一距離的最大值可以是最小值的約1.5倍或更多。詳細來說，第一距離的最大值可以是最小值的大約兩倍或更多。更詳細地說，第一距離的最大值可以是最小值的約2倍至約3倍。參照表3，第一距離的最大值可以是最小值的約2.2倍。在根據本實施例的光學系統1000中，第一鏡頭110和第二鏡頭120可以根據一個區域具有上述第一距離。因此，光學系統1000可以有效地控制通過第一鏡頭110入射的光線。

第二鏡頭120和第三鏡頭130可以彼此間隔第二距離。第二距離可以是第二鏡頭120和第三鏡頭130之間在光軸OA方向上的距離。第二距離可以根據第二鏡頭120和第三鏡頭130之間的位置而變化。詳細地說，當光軸OA是起點，第三鏡頭130的物體側第五表面S5的有效區域端是端點時，第二距離可以從光軸OA向垂直方向改變到光軸OA。也就是說，第二距離可以從光軸OA朝向第五表面S5的有效直徑的末端變化。

在根據本發明實施例的光學系統1000中，第二鏡頭120 的感測器側表面和第三鏡頭130的物體側表面之間沿垂直於光軸的方向的第二距離d23可以示於下表4。

【表4】

參照表4，第二距離可以從光軸OA朝著垂直於光軸OA的方向增加。詳細而言，第二距離可從光軸OA朝位於第五表面S5上的第二點EG2增加。第二點EG2可以是第五表面S5的有效區域的末端。這裡，第二點EG2的值是第五表面S5的有效半徑值，具有第二鏡頭120的感測器側表面(第四表面S4)和第三鏡頭130的物體側表面(第五表面S5)相互面對的較小的有效直徑，並且意味著表1中所述的第五表面S5的有效直徑值的1/2。第二距離可以在位於第五表面S5上的第二點EG2處有一個最大值。另外，第二距離在光軸OA上可以有一個最小值。第二距離的最大值可以是最小值的約1.1倍或更多。詳細來說，第二距離的最大值可以是最小值的約1.2倍或更多。更詳細地說，第二距離的最大值可以是最小值的約1.2倍至約2倍。參照表4，第二距離的最大值可以是最小值的約1.49倍。

在根據本發明實施例的光學系統1000中，第二鏡頭120和第三鏡頭130可以根據區域具有上述的第二距離。相應地，光 學系統1000可以有效地控制通過第一鏡頭110和第二鏡頭120入射的光。

第六鏡頭160和第七鏡頭170可以通過第三距離彼此間隔開。第三距離可以是第六鏡頭160和第七鏡頭170之間在光軸OA方向上的距離。第三距離可以根據第六鏡頭160和第七鏡頭170之間的位置而變化。詳細地說，當光軸OA為起點，第六鏡頭160的感測器側第十二表面S12的有效區域端為端點時，第三距離可以從光軸OA向垂直方向改變為光軸OA。也就是說，第三距離可以從光軸OA朝向第十二表面S12的有效直徑的端點改變。

在根據本發明實施例的光學系統1000中，第六鏡頭160的感測器側表面和第七鏡頭170的物體側表面之間沿垂直於光軸的方向的第三距離d67可以顯示在下面的表5中。

【表5】

參照表5，第三距離可以從光軸OA朝向與光軸OA垂直的方向增加。詳細地說，第三距離可從光軸OA朝向定位在第十二表面S12上的第三點EG3增加。當光軸OA為起點，第十二表面S12的有效區域末端為端點時，第三點EG3可基於垂直於光軸OA的方向被佈置在約65%至85%的範圍內。第三距離可以從第三點EG3向垂直於光軸OA的方向減少。例如，第三距離可以從第三點EG3減少到位於第十二表面S12的第四點EG4。第四點EG4可以是第十二表面S12的有效區域的末端。這裡，第四點EG4的值是第十二表面S12的有效半徑值，其具有第六鏡頭160的感測器側表面(第十二表面S12)和第七鏡頭170的物體側表面(第十三表面S13)相互面對的較小的有效直徑，並且意味著表1中所述的第十二表面S12的有效直徑值的1/2。

第三距離可以在第三點EG3處具有最大值。而且，第三距離可以在第四點EG4處具有一個最小值。第三距離的最大值可以是最小值的約1.5倍或以上。詳細來說，第三距離的最大值 可以是最小值的大約兩倍或更多。更詳細地說，第三距離的最大值可以是最小值的約2倍至約4倍。參照表3，第三距離的最大值可以是最小值的約2.26倍。在根據本實施例的光學系統1000中，第六鏡頭160和第七鏡頭170可以根據一個區域具有上述第三距離。因此，光學系統1000可以具有改進的光學特性。詳細而言，由於第六鏡頭160和第七鏡頭170具有根據位置設置的間隔，光學系統1000可以具有改進的像差控制特性。

第七鏡頭170和第八鏡頭180可以通過第四距離彼此間隔開。第四距離可以是第七鏡頭170和第八鏡頭180之間在光軸OA方向上的距離。第四距離可以根據第七鏡頭170和第八鏡頭180之間的位置而變化。詳細地說，當光軸OA為起點，第七鏡頭170的感測器側表面(第十四表面S14)的有效區域端為端點時，第四距離可從光軸OA向垂直於光軸OA的方向變化。也就是說，第四距離可從光軸OA朝第十四表面S14的有效直徑的末端變化。

在根據本發明實施例的光學系統1000中，第七鏡頭170的感測器側表面和第八鏡頭180的物體側表面在垂直於光軸的 方向上的第四距離d78可以示於下面的表6。

【表6】

參照表6，第四距離可以從光軸OA朝向與光軸OA垂直的方向增加。詳細而言，第四距離可從光軸OA朝位於第十四表面S14上的第五點EG5增加。當光軸OA為起點，第十四表面S14的有效區域端為端點時，第五點EG5可基於垂直於光軸OA的方向被佈置在約65%至約95%的範圍內。第四距離可以從第五點EG5在垂直於光軸OA的方向上減少。例如，第四距離可以從第五點EG5減少到位於第十四表面S14上的第六點EG6。第六點EG6可以 是第十四表面S14的有效區域的末端。這裡，第六點EG6的值是第十四表面S14的有效半徑，其具有第七鏡頭170的感測器側表面(第十四表面S14)和第八鏡頭180的物體側表面(第十五表面S15)彼此面對的較小的有效直徑，並且意味著表1中所述的第十四表面S14的有效直徑值的1/2。

第四距離可以在第五點EG5處具有最大值。而且，第四距離可以在光軸OA中具有最小值。第四距離的最大值可以是最小值的約1.1倍或以上。詳細來說，第四距離的最大值可以是最小值的約1.1倍至約2.5倍。更詳細地說，第四距離的最大值可以是最小值的約1.1倍到約2倍。參照表6，第四距離的最大值可以是最小值的約1.44倍。在根據本實施例的光學系統1000中，第七鏡頭170和第八鏡頭180可以根據一個區域具有上述第四距離。因此，光學系統1000可具有改進的光學特性。詳細而言，由於第七鏡頭170和第八鏡頭180具有根據位置設置的距離，可以在視場(FOV)的中心和周邊部分獲得改進的光學性能。

而且，第八鏡頭180和第九鏡頭190可以彼此間隔第五距離。第五距離可以是第八鏡頭180和第九鏡頭190之間在光軸OA方向上的距離。第五距離可以根據第八鏡頭180和第九鏡頭190之間的位置而變化。詳細地說，當光軸OA為起點，第八鏡頭180的感測器側表面(第十六表面S16)的有效區域端為端點時，第五距離可以從光軸OA向垂直於光軸OA的方向變化。也就是說，第五距離可以從光軸OA朝第十六表面S16的有效區域的末端變化。

在根據本發明實施例的光學系統1000中，第八鏡頭180的感測器側表面和第九鏡頭190的物體側表面之間沿垂直於光軸的方向的第五距離d89可以如下表7所示。

【表7】

參照表7，第五距離可以從光軸OA朝著垂直於光軸OA的方向增加。詳細而言，第五距離可從光軸OA朝向定位在第十六表面S16上的第七點EG7增加。當光軸OA為起點，第十六表面S16的有效區域端為端點時，第七點EG7可基於垂直於光軸OA的方向被佈置在約5%至約20%的範圍內。第五距離可以從第七點EG7在垂直於光軸OA的方向上減少。例如，第五距離可以從第七點EG7減少到位於第十六表面S16上的第八點EG8。第八點 EG8可以配置在第十六表面S16相對於光軸的有效半徑的約75%至約90%的範圍內。第八點EG8可以比第七點EG7相對於光軸佈置得更外面。

第五距離可以從第八點EG8朝著垂直於光軸OA的方向增加。例如，第五距離可以從第八點EG8增加到位於第十六表面S16上的第九點EG9。第八點EG8可以是第十六表面S16的有效區域的末端。第九點EG9可以比第八點EG8相對於光軸佈置得更外面。這裡，第九點EG9的值是具有第八鏡頭180的感測器側第十六表面S16和第九鏡頭190的物體側第十七表面S17彼此面對的較小的有效直徑的第十六表面S16的有效半徑，並且意味著表1中所述的第十六表面S16的有效直徑值的1/2。

第五距離可以在第七點EG7處具有最大值。而且，第五距離可以在第八點EG8處具有一個最小值。第五距離的最大值可以是最小值的約1.5倍或以上。詳細來說，第五距離的最大值可以是最小值的約1.5倍至約2.5倍。更詳細地說，第五距離的最大值可以是最小值的約1.8倍至約2.4倍。參照表7，第五距離的 最大值可以是最小值的約2.12倍。在根據本實施例的光學系統1000中，第八鏡頭180和第九鏡頭190可以根據一個區域具有上述第五距離。因此，光學系統1000可具有改進的光學特性。詳細而言，由於第八鏡頭180和第九鏡頭190具有根據位置設置的間隔，因此可以在視場(FOV)的中心和周邊部分獲得改進的光學性能。

在根據本發明實施例的光學系統1000中，複數個鏡頭100可以具有根據上述區域設置的光軸OA方向上的距離。相應地，光學系統1000可以控制色差、畸變等，並且可以具有改進的光學性能。

【表8】

表8涉及根據本發明實施例的光學系統1000中的上述公式的專案，在光學系統1000中，它涉及總軌道長度(TTL)。後焦距(BFL)、F值、ImgH、第一至第九鏡頭中的每一個的焦距f1、f2、f3、f4、f5、f6、f7、f8和f9、邊緣厚度(ET)等。這裡，鏡頭的邊緣厚度是指在鏡頭有效區域末端的光軸方向OA的厚 度。詳細來說，鏡頭的邊緣厚度是指從鏡頭物體一側的有效區域末端到感測器一側的有效區域末端在光軸OA方向的距離。

【表9】

表9顯示了根據本發明實施例的光學系統1000中上述公式1至41的結果值。參照表9，可以看到根據本發明實施例的光學系統1000滿足至少一個或兩個或更多的公式1至41。詳細地說，可以看到根據本發明實施例的光學系統1000滿足所有的公式1至41。因此，根據本實施例的光學系統1000可以具有良好的光學性能和優良的像差特性，如圖2所示。

圖2是根據本發明實施例的光學系統1000的像差圖，其中球差(縱向球差)、散光場曲線和畸變從左到右測量。在圖2中，X軸可表示焦距(毫米)或畸變(%)，Y軸可表示圖像的高度。此外，球面像差的圖是波長帶為約470納米(nm)、約510納米、約555納米、約610納米和約650納米的光的圖，散光和畸變像差的圖是波長帶為555納米的光的圖。即，參考圖2，根據 本實施例的光學系統1000具有改進的解析度，因為多個鏡頭100具有設定的形狀、焦距、設定的距離等，並且即使在視場(FOV)的中心部分和週邊部分也可能具有良好的光學性能。

圖3是說明根據本發明實施例的攝像模組被應用於移動終端的圖示。

參照圖3，移動終端1可以包括設置在後側的攝像模組10。攝像模組10可以包括圖像捕捉功能。而且，攝像模組10可以包括自動對焦功能、變焦功能和OIS功能中的至少一個。攝像模組10可以在成像模式或視頻通話模式下處理由圖像感測器300獲得的靜態視頻圖像或移動圖像的圖像幀。處理後的圖像幀可以顯示在移動終端1的顯示單元(未顯示)上，並可以存儲在記憶體(未顯示)中。此外，儘管在圖中未示出，但攝像模組可以進一步設置在移動終端1的前面。例如，攝像模組10可以包括第一攝像模組10A和第二攝像模組10B。在這種情況下，第一攝像模組10A和第二攝像模組10B中的至少一個可以包括上述的光學系統1000和圖像感測器300。此外，攝像模組10可以具有纖細的 結構，並且可以具有改進的失真和像差特性。攝像模組可以通過具有纖細結構的光學系統1000而更緊密地提供。此外，即使在視場(FOV)的中心和週邊部分，攝像模組10也可以具有良好的光學性能。

移動終端1可以進一步包括自動對焦設備31。自動對焦裝置31可以包括使用鐳射的自動對焦功能。自動對焦設備31可以主要用於使用攝像模組10的圖像的自動對焦功能被惡化的條件，例如，在10米或更小的距離內或在黑暗環境中。自動對焦裝置31可以包括一個包括垂直腔表面發射雷射器(VCSEL)半導體裝置的發光單元和一個將光能如光電二極體轉換為電能的光接收單元。移動終端1可以進一步包括一個閃光模組33。閃光燈模組33可以包括一個在其中發射光的發光裝置。閃光燈模組33可以由移動終端的攝像操作或使用者的控制來操作。

上述實施例中描述的特徵、結構、效果等包括在本發明的至少一個實施例中，並且不一定只限於一個實施例。此外，每個實施例中說明的特徵、結構、效果等可由實施例所屬技術 的普通技術人員為其他實施例進行組合或修改。因此，與這種組合和修改有關的內容應被解釋為包括在本發明的範圍內。此外，雖然上面已經描述了本發明的實施例，但它只是一個例子，並不限制本發明，本發明所屬技術領域的普通技術人員在上面舉例說明的範圍並不偏離本實施例的基本特徵。可以看出，各種修改和未做的應用都是可能的。例如，實施例中具體顯示的每個構件都可以通過修改來實現。而與這些修改和應用有關的差異應被理解為包括在所附權利要求書中定義的發明範圍內。

100:鏡頭

110:第一鏡頭

120:第二鏡頭

130:第三鏡頭

140:第四鏡頭

150:第五鏡頭

160:第六鏡頭

170:第七鏡頭

180:第八鏡頭

190:第九鏡頭

300:圖像感測器

500:濾光器

1000:光學系統

OA:光軸

P1:第一臨界點

P2:第二臨界點

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

S15:第十五表面

S16:第十六表面

S17:第十七表面

S18:第十八表面

Claims (15)

1. 一種光學系統，包括：

   一第一至一第九鏡頭，沿一光軸從一物體側到一感測器側的一方向上配置，

   其中，該第一鏡頭在該光軸上具有一正(+)折射功率，

   其中，該第二鏡頭在該光軸上具有一正(+)折射功率，

   其中，該第三鏡頭在該光軸上具有一負(-)折射功率，

   其中，該第九鏡頭在該光軸上具有一負(-)折射功率，及

   其中，該第五鏡頭具有從該光軸向該感測器一側凸起的一半月板形狀，

   L1_CT是該第一鏡頭在該光軸上的一厚度，

   L3_CT是該第三鏡頭在該光軸上的一厚度，及

   其中，該光學系統滿足該以下公式：

   2<L1_CT/L3_CT<4。
2. 如請求項1所述之光學系統，

   其中，該第一鏡頭具有一從該光軸向該物體側凸起的一半月板形狀。
3. 如請求項1所述之光學系統，

   其中，該第三鏡頭之一折射率大於1.6。
4. 如請求項1所述之光學系統，

   其中，該第二鏡頭、該第四鏡頭及該第六鏡頭具有一正(+)折射功率。
5. 如請求項1至4中任一項所述之光學系統，

   L1_CT是該第一鏡頭在該光軸上的該厚度，

   L1_ET是該第一鏡頭的一物體側表面的一有效區域的一末端與該第一鏡頭的一感測器側表面的一有效區域的一末端之間在該光軸的一方向上的一距離，及

   其中，該以下公式滿足：

   0<L1_ET/L1_CT<1。
6. 一種光學系統，包括：

   一第一至一第九鏡頭，沿一光軸從一物體側到一感測器側的一方向上配置，

   其中，該第一鏡頭在該光軸上具有一正(+)折射功率，

   其中，該第二鏡頭在該光軸上具有一正(+)折射功率，

   其中，該第三鏡頭在該光軸上具有一負(-)折射功率，

   其中，該第九鏡頭在該光軸上具有一負(-)折射功率，

   其中，該第九鏡頭的一感測器側表面包括一臨界點，及

   其中，該第九鏡頭的該臨界點相對於該光軸配置在該第九鏡頭的該感測器側表面的一有效半徑的30%至70%的一範圍。
7. 如請求項6所述之光學系統，

   CA_L1S1是該第一鏡頭的一物體側表面的一有效直徑，

   CA_L3S2是該第三鏡頭的該感測器側表面的一有效直徑，

   其中，該以下公式滿足：

   1<CA_L1S1/CA_L3S2<2。
8. 如請求項6所述之光學系統，

   CA_L4S2是該第四鏡頭的一感測器側表面的一有效直徑，

   CA_L9S2是該第九鏡頭的一感測器側表面的一有效直徑，

   其中，該以下公式滿足：

   1<CA_L9S2/CA_L4S2<5。
9. 如請求項6至8中任一項所述之光學系統，

   其中，該第八鏡頭的一感測器側表面包括一臨界點，

   其中，該第八鏡頭的該臨界點相對於該光軸配置在該第八鏡頭的該感測器側表面的一有效半徑的80%或以下。
10. 如請求項9所述之光學系統，

    其中，該第七鏡頭具有從該光軸向該物體側凸起的一半月板形狀，及

    其中，該第七鏡頭的一折射率大於或等於該第八鏡頭的一折射率。
11. 一種光學系統，包括：

    一第一至一第九鏡頭，沿一光軸從一物體側到一感測器側的一方向上配置，

    其中，該第一鏡頭在該光軸上具有一正(+)折射功率，

    其中，該第二鏡頭在該光軸上具有一正(+)折射功率，

    其中，該第三鏡頭在該光軸上具有一負(-)折射功率，

    其中，該第九鏡頭在該光軸上具有一負(-)折射功率，及

    其中，該第一和該第二鏡頭之間在該光軸的一方向上的一距離從該光軸向垂直於該光軸的一方向減少。
12. 如請求項11所述之光學系統，

    d12_CT指該第一鏡頭的一感測器側表面和該第二鏡頭的一物體側表面在該光軸上的一距離，

    d12_ET是指該第一鏡頭的該感測器側表面的一有效區域的一末端與該第二鏡頭的該物體側表面的該有效區域的一末端之間在該光軸的一方向上的一距離；及

    其中，以下公式滿足：

    1.5<d12_CT/d12_ET<3。
13. 如請求項11所述之光學系統，

    其中，該第二和該第三鏡頭之間在該光軸的一方向上的一距離從該光軸向垂直於該光軸的一方向增加。
14. 如請求項13所述之光學系統，

    d23_CT指該第二鏡頭的一感測器側表面和該第三鏡頭的一物體側表面在該光軸上的一距離，

    d23_ET是指該第二鏡頭的一感測器側表面的一有效區域的一末端與該第三鏡頭的該物體側表面的一有效區域的一末端之間在該光軸方向上的一距離，及

    其中，以下公式滿足：

    0.1<d23_CT/d23_ET<1。
15. 如請求項11至14中任一項所述之光學系統，

    其中，該第八和該第九鏡頭之間在該光軸方向上的一距離從該光軸向位於該第八鏡頭的一感測器側表面上的一第七點增加，從該第七點到位於該第八鏡頭的 該感測器側表面上的一第八點減少，並從該第八點到位於該第八鏡頭的該感測器側表面上的一第九點減少，

    其中，該第八點相對於該光軸比該第七點更靠外面配置；及

    其中，該第九點相對於該光軸比該第八點更靠外面配置，且是該第八鏡頭的該感測器側表面的該有效區域的一末端位置。

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