TW202411723A

TW202411723A - 光學系統及包含其之相機模組

Info

Publication number: TW202411723A
Application number: TW112118807A
Authority: TW
Inventors: 權德根
Original assignee: 韓商Ｌｇ伊諾特股份有限公司
Priority date: 2022-05-20
Filing date: 2023-05-19
Publication date: 2024-03-16
Also published as: WO2023224455A1; KR20230162390A

Abstract

本發明公開的一種光學系統包括一第一至一第八鏡頭，沿一光軸從一物體側到一感測器側的方向排列，其中，該第一鏡頭在該光軸上具有正(+)的一折射率，並具有一凸形物體側表面，該第一鏡頭的一折射率(n1)和該第二鏡頭的一折射率(n2)滿足以下公式：0<n1/n2<1，在該第一至該第八鏡頭中，在該光軸OA上具有朝該物體側凸起的一半月形形狀的一鏡頭數量為五個或五個以上，該第六鏡頭的一物體側和一感測器側表面各有一臨界點，該第七鏡頭的一物體側和一感測器側表面各有一臨界點，及該第七鏡頭的該感側器表面的該臨界點比該第六鏡頭的該物體側表面的該臨界點及該感測器側表面的該臨界點位於該光軸的更外側。

Description

光學系統及包含其之相機模組

本發明涉及一種提高光學性能的光學系統及包含其之相機模組。

相機模組可捕捉物體並將其存儲為影像或視頻，可安裝在各種應用中。特別是，相機模組的生產尺寸非常小，不僅可應用於智慧手機、平板電腦和筆記型電腦等可攜式設備，還可應用於無人機和車輛，以提供各種功能。

例如，相機模組的光學系統可包括用於形成影像的成像鏡頭，以及用於將形成的影像轉換為電信號的影像感測器。在這種情況下，相機模組可以通過自動調整影像感測器和成像鏡頭之間的距離來執行對齊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處物體的放大倍數來執行放大或縮小的變焦功能。此外，相機模組還採用了影像穩定(IS)技術，以糾正或防止由於固定裝置不穩定或使用者移動造成的相機移動而引起的影像不穩定。

相機模組獲取影像的最重要元素是形成影像的成像鏡頭。最近，人們對高影像品質和高解析度等高效率的興趣與日俱增，為了實現這一點，人們正在對包括複數個鏡頭的光學系統進行研究。例如，正在研究使用具有正(+)和/或負(-)折射率的複數個成像鏡頭來實現高效光學系統。

然而，當包含複數個鏡頭時，存在難以得出優異的光學特性和像差特性的問題。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，整體長度、高度等可能會增加，從而增加了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，影像感測器的尺寸也在不斷增加。然而，當影像感測器的尺寸增加時，包括複數個鏡頭在內的光學系統的TTL(總軌跡長度)也隨之增加，從而增加了相機和包括光學系統在內的移動端子的厚度。

因此，需要一種能夠解決上述問題的新型光學系統。

本發明的一個實施例提供了一種具有改進光學性能的光學系統。本實施例提供了一種在視場中心和週邊部具有優異光學性能的光學系統。本實施例提供了一種能夠具有超薄結構的光學系統。

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佈置的第一至第八鏡頭，其中第一鏡頭在光軸上具有正(+)折射率並且具有凸物件側表面，當第一鏡頭的折射率(n1)和第二鏡頭的折射率(n2)滿足以下公式時：0<n1/n2<1，第一至第八鏡頭中在光軸OA上具有凸向物體側的半月板形狀的鏡頭數量為五個或五個以上，第六鏡頭的物體側表面和感測器側表面中的每個表面都具有臨界點，第七鏡頭的物體側表面和感測器側表面中的每個表面都具有臨界點，並且第七鏡頭的感測器側表面的臨界點可以根據光軸佈置在比第六鏡頭的物體側表面和感測器側表面的臨界點更遠的外部。

根據本發明的一個實施例，第八鏡頭的物體側表面沒有臨界點，第八鏡頭的感測器側表面有臨界點，第八鏡頭的臨界點可以比第六鏡頭的物體側表面和感測器側表面的臨界點更靠近光軸。

根據本發明的一個實施例，第一鏡頭的折射率可以滿足以下公式：1.50<n1<1.6，第二鏡頭的折射率可滿足以下公式：1.65<n2。

根據本發明的一個實施例，第一、第二、第三、第五和第六鏡頭可以具有在光軸上凸向物體一側的半月板形狀。第七鏡頭可以具有在光軸上朝向物體一側凸起的半月板形狀。

根據本發明的一個實施例，第一至第八鏡頭的物體側和感測器側表面的最大有效直徑(CA_max)滿足以下公式：0.1<CA_max/(2*ImgH)<1，ImgH是影像感測器最大對角線長度的1/2。

根據本發明的一個實施例，第八鏡頭的感測器側表面具有第一至第八鏡頭的物體側表面和感測器側表面中的最大有效直徑(CA_max)，並且可以滿足以下公式：0.5<TTL/CA_max<2，並且TTL可以是從第一鏡頭的物體側表面到影像感測器的上表面的光軸距離。

根據本發明的一個實施例，第一鏡頭的焦距(F1)和總焦距(F)可以滿足以下公式：0<F1/F<3。第一鏡頭的焦距(F1)和第二鏡頭的焦距(F2)可滿足以下公式：-1<F1/F2<0。

根據本發明的一個實施例，第六鏡頭的中心厚度(CT6)和第七鏡頭的中心厚度(CT7)可以滿足以下公式：0<CT6/CT7<1。

根據本發明的一個實施例，第一鏡頭的物體側表面的有效直徑為CA_L1S1，第三鏡頭的物體側有效直徑為CA_L3S1，第八鏡頭的感測器側有效直徑為CA_L8S2，並且可以滿足以下公式：1<CA_L1S1/CA_L3S1<2和1<CA_L8S2/CA_L1S1<5。

根據本發明一個實施例的光學系統包括設置在物體側的第一至第三鏡頭；設置在傳感器側的第四至第八鏡頭；以及圍繞第一至第三鏡頭中任一個鏡頭的感測器側表面設置的孔徑擋板，其中第三鏡頭的感測器側表面朝向第四鏡頭的物體側表面，並且第三鏡頭的感測器側表面在光軸上具有凹形，第四鏡頭的物體側表面在光軸上具有凸形、且第一至第三鏡頭在光軸上具有朝向物體側凸起的半月形形狀，第一至第三鏡頭的物體側表面和感測器側表面的有效直徑從物體側朝向感測器側逐漸減少，且第四至第八鏡頭的物體側表面和感測器側表面的有效直徑可從物體側朝向感測器側逐漸增加。

根據本發明的一個實施例，當從第一鏡頭到第三鏡頭的複合焦距為F13，從第四鏡頭到第八鏡頭的複合焦距為F48時，可以滿足以下公式：1<|F48/F13|<4。光圈擋板設置在第二鏡頭的感測器側表面周圍，從第一鏡頭到第二鏡頭的複合焦距為F12，從第三鏡頭到第八鏡頭的複合焦距為F38，則可能滿足以下公式：F12>F13和|F38|>|F48|。

根據本發明的一個實施例，第六鏡頭的物體側表面和感測器側表面具有一個臨界點，第七鏡頭的感測器側表面具有一個臨界點，從光軸到第六鏡頭物體側表面臨界點的距離為Inf61、從光軸到第六鏡頭感光側表面臨界點的距離為Inf62，從光軸到第七鏡頭感光側表面臨界點的距離為Inf72，並滿足以下公式：0<Inf61/Inf62<1，0<Inf61/Inf72<1，以及0<Inf62/Inf72<1。

根據本發明的一個實施例，第一鏡頭的物體側表面的曲率半徑為L1R1，第一鏡頭的感光器側表面的曲率半徑為L1R2，第二鏡頭的物體側表面的曲率半徑為L2R1，第二鏡頭的感光器側表面的曲率半徑為L2R2，並且可以滿足以下公式：0<L1R1/L1R2<1和0<L2R2/L2R1<1。

根據本發明的一個實施例，第八鏡頭的物體側表面和感光側表面在光軸上具有非球面形狀，並且第八鏡頭的感光側表面與影像感測器之間的距離可以滿足以下公式：1<BFL/L8S2_max_sag to Sensor<2，BFL是從第八鏡頭的感測器側表面的中心到影像感測器的光軸距離，而L8S2_max_sag to Sensor是從第八鏡頭的感測器側表面的最大下降值到影像感測器的距離。

根據本發明的一個實施例，第一鏡頭的中心厚度CT1、第二鏡頭的中心厚度CT2和第七鏡頭的中心厚度CT7可以滿足以下公式：2<CT1/CT2<4和0<CT1/CT7<2。

根據本發明的一個實施例，第一至第八鏡頭的中心厚度之和(ΣCT)和兩個相鄰鏡頭之間的距離之和(ΣCG)可滿足以下公式：1<ΣCT/ΣCG<1.8。

根據本發明一個實施例的相機模組包括影像感測器；以及設置在影像感測器和最後一個鏡頭之間的光學濾鏡，其中光學系統包括上述公開的光學系統，且滿足以下公式：0.5<F/TTL<1.5和0.5<TTL/ImgH<3，其中F是與光學系統的光軸正交的兩個方向上的總焦距的平均值，TTL(總軌跡長度)是光軸上從第一鏡頭的物體側表面的中心到影像感測器的上表面的距離，而ImgH是影像感測器的最大對角線長度的1/2。

根據本發明實施例的光學系統和相機模組可具有改進的光學特性。具體而言，光學系統可根據表面形狀、折射率、複數個鏡頭的厚度以及複數個鏡頭的相鄰鏡頭之間的距離，具有改進的像差特性和分辨能力。

根據本發明實施例的光學系統和相機模組可具有更好的失真和像差特性，並可在FOV的中心和周邊部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跡長度(TTL)，從而可在纖薄緊湊的結構中提供光學系統和包括其的相機模組。

1:移動端子

10:相機模組

10A:第一相機模組

10B:第二相機模組

31:自動對焦裝置

33:閃光燈模組

101:第一鏡頭

102:第二鏡頭

103:第三鏡頭

104:第四鏡頭

105:第五鏡頭

106:第六鏡頭

107:第七鏡頭

108:第八鏡頭

300:影像感測器

500:濾光片

1000:光學系統

d:線

LG1:鏡頭組

LG2:鏡頭組

K1:切線

K2:法線

OA:光軸

P1:臨界點

P2:臨界點

r11:有效半徑

r82:距離

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

ST:光圈擋板

TTL:總軌跡長度

Y:軸

Y:方向

θ1:預定角度

圖1是根據本發明的一個(複數個)實施例的光學系統和相機模組的配置圖。

圖2是說明圖1的光學系統的影像感測器、第n鏡頭和第n-1鏡頭之間的關係的解釋圖。

圖3是顯示根據具有圖1的光學系統的第一實施例的鏡頭資料的表格。

圖4是根據本發明第一實施例的鏡頭的非球面係數示例。

圖5是顯示根據本發明第一實施例的光學系統中按照與光軸正交的方向的鏡頭厚度和鏡頭之間距離的表格。

圖6是顯示根據本發明第一實施例的第七和第八鏡頭的物體側表面和感測器側表面的下降值的表。

圖7是顯示根據本發明第一實施例的光學系統的射線像差特性的圖。

圖8是顯示根據本發明第一實施例的光學系統的像差特性的圖表。

圖9是顯示具有圖1光學系統的第二實施例的鏡頭資料的表格。

圖10是根據本發明第二實施例的鏡頭非球面表面係數的示例。

圖11是顯示根據本發明第二實施例的光學系統中鏡頭的厚度和鏡頭之間沿與光軸正交的方向的距離的表格。

圖12是顯示根據本發明第二實施例的第七和第八鏡頭的物體側表面和感測器側表面的下降值的表。

圖13是顯示根據本發明第二實施例的光學系統的射線像差特性的圖。

圖14是顯示根據本發明第二實施例的光學系統的像差特性的圖。

圖15是顯示根據本發明的一個實施例的第七和第八鏡頭的物體側表面和感測器側表面的下降值的圖。

圖16是說明根據本發明的一個實施例的相機模組應用於移動端子的示意圖。

以下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將要描述的某些實施例，還可以以其他各種形式實現，並且可以在本發明的技術精神範圍內選擇性地組合和替換使用一個或複數個組件。此外，本發明實施例中所使用的術語(包括技術術語和科學術語)，除非有具體的定義和明確的描述，否則可以按照本發明所屬技術領域的普通技術人員可以普遍理解的含義來解釋，常用的術語如字典中定義的術語，應能夠結合相關技術的上下文含義來解釋其含義。

此外，本發明實施例中使用的術語用於解釋本發明的實施例，並不用於限制本發明。在本說明書中，除非短語中另有特別說明，否則單數形式也可包括複數形式，在說明A和(和)B、C中的至少一個(或一個或複數個)的情況下，可包括一個或複數個可與A、B和C組合的所有組合。在描述本發明實施例的組件時，可使用諸如第一、第二、A、B、(a)和(b)等術語。這些術語僅用於將組件與其他組件區分開來，不得根據相應組成組件的性質、順序或程序等來確定術語。當描述一個組件與另一個組件"連接"、"耦合"或"接合"時，不僅包括與另一個組件直接連接、耦合或接合，還包括在該組件與另一個組件之間由另一個組件"連接"、"耦合"或"接合"。此外，在被描述為在每個組件的"上方(上)"或"下方(下)"形成或佈置時，描述不僅包括兩個組件彼此直接接觸，還包括一個或複數個其他組件在兩個組件之間形成或佈置。此外，當表述為"上方(上)"或"下方(下)"時，可以指相對於一個元件的向下方向，也可以指相對於一個組件的向上方向。

在本發明的描述中，"物體側表面"可指鏡頭相對於光軸OA面向物體側的表面，而"感測器側表面"可指鏡頭相對於光軸面向成像面(影像感測器) 的表面。鏡頭的凸面可以指光軸上的鏡頭表面具有凸形，鏡頭的凹面可以指光軸上的鏡頭表面具有凹形。鏡頭資料表中描述的曲率半徑、中心厚度和鏡頭之間的距離可指光軸上的值，單位為毫米(mm)。垂直方向可指垂直於光軸的方向，鏡頭的端部或鏡頭表面可指入射光線穿過的鏡頭有效區域的端部或邊緣。根據測量方法的不同，鏡頭表面有效直徑的測量誤差可達±0.4毫米。准軸區域指的是光軸附近非常狹窄的區域，是光線從光軸OA上落下的距離幾乎為零的區域。在下文中，鏡頭表面的凹形或凸形將被描述為光軸，也可能包括准軸區域。

圖1是示意圖，說明根據本發明第一至第二實施例的光學系統1000和具有該光學系統1000的相機模組。

參考圖1，光學系統1000可包括複數個鏡頭組LG1和LG2。詳細而言，複數個鏡頭組LG1和LG2中的每個鏡頭組包括至少一個鏡頭。例如，光學系統1000可以包括沿光軸OA從物體側朝向影像感測器300依次佈置的第一鏡頭組LG1和第二鏡頭組LG2。在複數個鏡頭組LG1和LG2中，第二鏡頭組LG2的鏡頭數可以多於第一鏡頭組LG1的鏡頭數，例如，多於第一鏡頭組LG1的鏡頭數的一倍，少於第一鏡頭組LG1的鏡頭數的兩倍。

第一鏡頭組LG1可以包括至少一個鏡頭。第一鏡頭組LG1可以包括三個或三個以下的鏡頭。例如，第一鏡頭組LG1可以包括三個鏡頭。第二鏡頭組LG2可以包括至少三個或三個以上的鏡頭。第二鏡頭組LG2的鏡頭數可以多於第一鏡頭組LG1的鏡頭數，例如，可以包括七個或七個以下的鏡頭或六個或六個以下的鏡頭。與第一鏡頭組LG1的鏡頭數相比，第二鏡頭組LG2的鏡頭數可能較多，相差三個或三個以上。例如，第二鏡頭組LG2可包括五個鏡頭。

在光學系統1000中，總軌跡長度(TTL)可以小於影像感測器300對角線長度的70%，例如，可以在40%至69%或50%至60%的範圍內。TTL是沿光軸OA從最靠近對象側的第一鏡頭101的物件側表面到影像感測器上表面的距離，而影像感測器300的對角線長度可以是影像感測器300的最大對角線長度，並且可以是從光軸OA到對角線末端的距離ImgH兩倍。因此，可以提供具有相同功能的超薄光學系統和相機模組。第一和第二鏡頭組LG1和LG2的鏡頭總數為7至9個。

第一鏡頭組LG1可具有正(+)折射率。第二鏡頭組LG2可具有與第一鏡頭組LG1不同的負(-)折射率。第一鏡頭組LG1和第二鏡頭組LG2可以具有不同的焦距和相反的折射率，從而在FOV的中心和週邊部提供良好的光學性能。折射率是焦距的倒數。

以絕對值表示時，第二鏡頭組LG2的焦距可能大於第一鏡頭組LG1的焦距。例如，第二鏡頭組LG2的焦距F_LG2的絕對值可以是第一鏡頭組LG1的焦距F_LG1的絕對值的1.4倍或以上，例如，在1.4倍至2倍的範圍內。因此，根據本實施例的光學系統1000可通過控制每個鏡頭組的折射率和焦距來改善色差和失真差等像差控制特性，並在FOV的中心和週邊部具有良好的光學性能。

在光軸OA上，第一鏡頭組LG1和第二鏡頭組LG2可以具有設定的距離。第一鏡頭組LG1和第二鏡頭組LG2在光軸OA上的光軸距離是光軸OA上的分離距離，可以是第一鏡頭組LG1中最靠近感測器的鏡頭的感測器側表面與第二鏡頭組LG2中最靠近物體的鏡頭的物體側表面之間的光軸距離。第一鏡頭組LG1和第二鏡頭組LG2之間的光軸距離可以大於第一鏡頭組LG1中最後一個鏡頭的中心厚度和第二鏡頭組LG2中第一鏡頭的中心厚度。第一鏡頭組LG1和第二鏡頭組LG2之間的光軸距離可以小於第一鏡頭組LG1的光軸距離，並且是第一鏡頭組LG1光軸距離的20%或以下，例如，可以在第一鏡頭組LG1光軸距離的5%至15%或5%至12%的範圍內。這裡，第一鏡頭組LG1的光軸距離是指第一鏡頭組LG1最靠近物件側的鏡頭物件側表面與最靠近感測器側的鏡頭感測器側表面之間的光軸距離。

第一鏡頭組LG1和第二鏡頭組LG2之間的光軸距離可以是第二鏡頭組LG2光軸距離的10%或更少，例如，在2%到10%或2%到6%的範圍內。第二鏡頭組LG2的光軸距離是指第二鏡頭組LG2最靠近物體側的鏡頭物體側表面與最靠近感測器側的鏡頭感測器側表面之間的光軸距離。

在第一鏡頭組LG1中具有最小有效直徑的鏡頭可以是最靠近第二鏡頭組LG2的鏡頭。第二鏡頭組LG2中有效直徑最小的鏡頭可以是最靠近第一鏡頭組LG1的鏡頭。這裡，有效直徑是每個鏡頭的物體側表面有效直徑和感測器側表面有效直徑的平均值。因此，光學系統1000不僅在視場(FOV)中心部，而且在週邊部都具有良好的光學性能，並可改善色差和失真像差。第一鏡頭組LG1中具有最小有效直徑的鏡頭的尺寸可以小於第二鏡頭組LG2中具有最小有效直徑的鏡頭的尺寸。

光學系統1000可以包括十個或十個以下的鏡頭或九個或九個以下的鏡頭。第一鏡頭組LG1可將通過物體側入射的光折射彙聚，而第二鏡頭組LG2可將通過第一鏡頭組LG1發出的光折射以擴散到影像感測器300的週邊部。

在第一鏡頭組LG1的鏡頭中，最靠近物體側的鏡頭具有正(+)折射率，而在第二鏡頭組LG2的鏡頭中，最靠近感測器側的鏡頭可能具有負(-)折射率。在光學系統1000中，具有正(+)折射率的鏡頭數量可能多於具有負(-)折射率的鏡頭數量。在第一鏡頭組LG1中，具有正(+)折射率的鏡頭數量可能多於具有負(-)折射率的鏡頭數量。在第二鏡頭組LG2中，具有正(+)折射率的鏡頭數量可能少於具有負(-)折射率的鏡頭數量。

複數個鏡頭100中的每個鏡頭可包括有效區域和非無效區域。有效區域可以是入射到每個鏡頭100的光穿過的區域。也就是說，有效區域可以是有效區域或有效直徑區域，其中的光學特性通過折射入射光來實現。非有效區域可圍繞有效區域佈置。非有效區域可以是複數個鏡頭100的有效光未入射的區域。也就是說，非有效區域可以是與光學特性無關的區域。此外，非有效區域的一端可以是固定在容納鏡頭的鏡筒(未顯示)上的區域。

光學系統1000可包括影像感測器300。影像感測器300可檢測光線並將其轉換為電信號。影像感測器300可以檢測依次通過複數個鏡頭100的光線。影像感測器300可包括能夠感測入射光的器件，例如電荷耦合器件(CCD)或互補金屬氧化物半導體(CMOS)。影像感測器300的對角線長度可大於2毫米，例如大於4毫米但小於12毫米。影像感測器300的ImgH最好小於TTL。

光學系統1000可以包括光學濾鏡500。濾光片500可以設置在第二鏡頭組LG2和影像感測器300之間。濾光片500可以設置在複數個鏡頭100 中最靠近感測器側的鏡頭與影像感測器300之間。例如，當光學系統100有八個鏡頭時，濾光片500可以設置在第八鏡頭108和影像感測器300之間。

濾光片500可以包括紅外濾光片。濾光片500可以通過設定波段的光並過濾不同波段的光。當濾光片500包括紅外線濾光片時，可阻止外部光發出的輻射熱傳遞到影像感測器300。此外，濾光片500可以透射可見光並反射紅外線。作為另一個例子，還可以在光學濾鏡500和影像感測器300之間進一步設置一個蓋板玻璃。

根據本實施例，光學系統1000可包括光圈擋板ST。光圈擋板ST可以控制入射到光學系統1000上的光量。光圈擋板ST可以設置在第一鏡頭組LG1的至少一個鏡頭周圍。例如，光圈擋板ST可以設置在第二鏡頭102的物體側表面或感測器側表面周圍。孔徑擋板ST可以設置在第一鏡頭組LG1的鏡頭中相鄰的兩個鏡頭101和102之間。另外，從複數個鏡頭100中選擇的至少一個鏡頭也可用作光圈擋板。具體來說，從第一鏡頭組LG1的鏡頭中選出的一個鏡頭的物體側表面或感測器側表面可用作光圈擋板，用於調整光量。

從光圈擋板ST到第n鏡頭的感測器側表面的直線距離可以小於從第一鏡頭101的物體側表面到第n鏡頭的感測器側表面的光軸距離。當SD為從光圈擋板ST到第n鏡頭的感測器側表面的光軸距離時，SD<EFL可滿足要求。此外，SD<ImgH也可能滿足要求。EFL是整個光學系統的有效焦距，可定義為F。EFL和ImgH可以相同，也可以不同，差值可以為2毫米或更小。光學系統1000的FOV可以小於120度，例如大於70度小於100度。光學系統1000的F數(F#)可大於1小於10，例如，1.1

F#

5。此外，F#可小於入口瞳孔直徑(EPD)。因此，光學系統1000的尺寸較小，可控制入射光，並可在FOV範圍內改善光學特性。

鏡頭的有效直徑從物體側鏡頭到設置有光圈擋板鏡表面(例如第四表面)逐漸減少，並且可以從位於感測器側的鏡頭表面(例如第五表面)的有效直徑比光圈止擋逐漸增加到最後一個鏡頭的鏡頭表面的有效直徑。

根據本實施例的光學系統1000還可以包括用於改變光路的反射部件(未顯示)。反射部件可實施為棱鏡，用於將第一鏡頭組LG1的入射光反射至鏡頭。下面將詳細描述根據一個實施例的光學系統。

圖1是根據本發明的一個(複數個)實施例的光學系統和相機模組的配置圖，圖2是示出圖1的光學系統的影像感測器、第n鏡頭和第n-1鏡頭之間的關係的說明圖。

參考圖1和圖2，根據第一和第二實施例的光學系統1000包括具有複數個鏡頭的鏡頭部100，鏡頭部100包括第一鏡頭101至第八鏡頭108。第一鏡頭101至第八鏡頭108可在光學系統1000的光軸OA上依次排列。與物體資訊相對應的光可穿過第一鏡頭101到第八鏡頭108和光學濾光片500，並入射到影像感測器300上。

第一鏡頭組LG1可以包括第一至第三鏡頭101至103，第二鏡頭組LG2可以包括第四至第八鏡頭104至108。第三鏡頭103和第四鏡頭104之間的光軸距離可以是第一鏡頭組LG1和第二鏡頭組LG2之間的光軸距離。在第一至第八鏡頭101至108中，在光軸上具有朝物體一側凸起的半月板形狀的鏡頭數量可以是五個或更多，並且可以滿足：n-2。n是鏡頭的總數，例如，可以是八個。

第一鏡頭101在光軸OA上可以具有負(-)或正(+)折射率，最好具有正(+)折射率。第一鏡頭101可包括塑膠或玻璃材料。例如，第一鏡頭101可以由塑膠材料製成。第一鏡頭101可包括定義為物體側表面的第一表面S1和定義為感測器側表面的第二表面S2。在光軸OA上，第一表面S1可以是凸形，第二表面S2可以是凹形。也就是說，在光軸OA上，第一鏡頭101可具有朝物體一側凸起的半月形。第一表面S1和第二表面S2中的至少一個可以是非球面。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的非球面係數如圖4和圖10所示，L1為第一鏡頭101，L1S1為第一表面，L1S2為第二表面。

第二鏡頭102在光軸OA上可以具有正(+)或負(-)折射率。第二鏡頭102可具有負(-)折射率。第二鏡頭102可包括塑膠或玻璃材料。例如，第二鏡頭102可以由塑膠材料製成。第二鏡頭102可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。在光軸OA上，第三表面S3可以是凸形，第四表面S4可以是凹形。也就是說，在光軸OA上，第二鏡頭102可以具有朝物體一側凸起的半月形。或者，在光軸OA上，第三表面S3可以是凸形，第四表面S4可以是凸形。第三表面S3和第四表面S4中的至少一個可以是非球面表面。例如，第三表面S3和第四表面S4都可以是非球面表面。第三表面S3和第四表面S4的非球面係數如圖4和圖10所示，L2是第二鏡頭102，L2S1是第三表面，L2S2是第四表面。

第三鏡頭103在光軸OA上可具有正(+)或負(-)折射率，最好具有正(+)折射率。第三鏡頭103可包括塑膠或玻璃材料。例如，第三鏡頭103可以由塑膠材料製成。第三鏡頭103可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。在光軸OA上，第五表面S5可以是凸形，第六表面S6可以是凹形。也就是說，在光軸OA上，第三鏡頭103可以具有朝物體側凸起的半月形。或者，在光軸OA上，第五表面S5可以是凸形，第六表面S6可以是凸形。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都可以是非球面表面。第五表面S5和第六表面S6的非球面係數如圖4和圖10所示，L3是第三鏡頭103，L3S1是第五表面，L3S2是第六表面。

第一鏡頭組LG1可以包括第一至第三鏡頭101、102和103。在第一至第三鏡頭101、102和103中，光軸OA上的厚度，即鏡頭的中心厚度，第一鏡頭101可以是最厚的，第二鏡頭102可以是最薄的。因此，光學系統1000可以控制入射光，並具有更好的像差特性和分辨能力。在第一至第三鏡頭101、102和103中，第三鏡頭的有效直徑CA(清晰孔徑)可能最小，而第一鏡頭101的有效直徑可能最大。詳細而言，在第一至第三鏡頭101、102和103中，第一表面S1的有效半徑r11(半孔徑)可能最大，第三鏡頭103的第六表面S6的有效半徑可能最小。第二鏡頭102的有效直徑可能小於第一鏡頭101的有效直徑，大於第三鏡頭103的有效直徑。在光學系統1000的所有鏡頭中，第三鏡頭103的有效直徑可能是最小的。有效直徑是每個鏡頭的物體側表面有效直徑和每個鏡頭的感測器側表面有效直徑的平均值。因此，光學系統1000可具有更好的色差控制特性，並可通過控制入射光改善光學系統1000的漸暈特性。

第二鏡片102的折射率可大於第一和第三鏡片101和103中至少一個或兩個的折射率。第二鏡頭102的折射率可大於1.6，例如1.65或1.65以上，而第一和第三鏡頭101和103的折射率可小於1.6。第二鏡頭102的阿貝數可小於第一鏡頭101和第三鏡頭103中至少一個或兩個的阿貝數。例如，第二鏡頭102的阿貝數可以比第一和第三鏡頭101和103的阿貝數小20或20以上，例如可以小於30。詳細而言，第一和第三鏡頭101和103的阿貝數可以比第二鏡頭102的阿貝數大30或30以上。因此，光學系統1000可具有改進的色差控制特性。

當光軸OA中的曲率半徑表示為絕對值時，第三鏡頭103的第六表面S6的曲率半徑可以是第一至第三鏡頭101、102和103中最大的，並且例如可以是10mm或更大。第一鏡頭101的第一表面S1的曲率半徑可能最小，可能為7毫米或更小。在第一鏡頭組LG1中，具有最大曲率半徑的鏡頭表面與具有最小曲率半徑的鏡頭表面之間的差值可為5倍或更大。第一至第六表面S1至S6的平均曲率半徑可以是15毫米或更小，例如，在5毫米至15毫米的範圍內。第一至第三鏡頭101至103中的每個鏡頭都可以具有朝物體一側凸起的半月板形狀。

第四鏡頭104在光軸OA上可以具有正(+)或負(-)折射率。第四鏡頭104可具有負(-)折射率。第四鏡頭104可包括塑膠或玻璃材料。例如，第四鏡頭104可以由塑膠材料製成。第四鏡頭104可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。在光軸OA上，第七表面S7可以是凹形，第八表面S8可以是凹形。也就是說，第四鏡頭104可在光軸OA的兩側具有凹形。或者，第七表面S7可以在光軸OA上具有凹形，第八表面S8可以在光軸OA上具有凸形。也就是說，第四鏡頭104可以具有從光軸OA向感測器凸出的半月形形狀。或者，第四鏡頭104可以在光軸OA上具有朝物體側凸起的半月形。第七表面S7和第八表面S8中的至少一個可以是非球面表面。例如，第七表面S7和第八表面S8都可以是非球面表面。第七表面S7和第八表面S8的非球面係數如圖4和圖10所示，L4是第四鏡頭104，L4S1是第七表面，L4S2是第八表面。

以絕對值表示時，第四鏡頭104的第七表面S7的曲率半徑可能是光學系統1000中最大的。以絕對值表示時，第四鏡頭104的焦距可能是光學系統1000中最大的。第四鏡頭104的折射率可能大於第一和第三鏡頭101和103的折射率。第四鏡頭104的阿貝數可小於第一和第三鏡頭101和103的阿貝數。因此，光學系統1000可具有更好的色差控制特性。

第五鏡頭105在光軸OA上可以具有正(+)或負(-)折射率。第五鏡頭105可具有正(+)折射率。第五鏡頭105可包括塑膠或玻璃材料。例如，第五鏡頭105可以由塑膠材料製成。在表示絕對值時，第五鏡頭105的焦距可以小於第四鏡頭104的焦距，例如，可以滿足以下公式：20<|F5-F4|<150。第五鏡頭105可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在光軸OA上可以是凸形，第十表面S10在光軸OA上可以是凹形。也就是說，第五鏡頭105在光軸OA上可以具有朝物體側凸起的半月形。第五鏡頭105的第九和第十表面S9和S10可以從光軸OA到有效區域的末端設置，而不設置臨界點。此外，當以絕對值表示時，第五鏡頭105的第九表面S9和第十表面S10的曲率半徑的平均值小於第四鏡頭104的第八表面S8的曲率半徑，可以是100毫米或更小，例如50毫米或更小。第九表面S9和第十表面S10中的至少一個可以是非球面表面。例如，第九表面S9和第十表面S10都可以是非球面表面。第九表面S9和第十表面S10的非球面係數如圖4和圖10所示，L5為第五鏡頭105，L5S1為第九表面，L5S2為第十表面。

第六鏡頭106在光軸OA上可以具有正(+)或負(-)折射率。第六鏡頭106可以具有負(-)折射率。第六鏡頭106可以包括塑膠或玻璃材料。例如，第六鏡頭106可以由塑膠材料製成。第六鏡頭106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十二表面S12。第十一表面S11在光軸OA上可以是凸形，第十二表面S12在光軸OA上可以是凹形。也就是說，第六鏡頭106在光軸OA上可以具有朝物體一側凸起的半月形。或者，第十一表面 S11可以在光軸OA上具有凹形，第十二表面S12可以在光軸OA上具有凸形或凹形。也就是說，第六鏡頭106可以具有朝向感測器的凸半月形或兩側的凹形。

當光軸OA上的曲率半徑表示為絕對值時，第六鏡頭106的第十一和第十二表面S12的曲率半徑的平均值可以大於第七鏡頭107的曲率半徑的平均值和第八鏡頭108的曲率半徑的平均值。第六鏡頭106的第十一和第十二表面S12的曲率半徑的平均值可能小於第五鏡頭105的曲率半徑的平均值。第六鏡頭106的折射率為1.55或更高，小於第二鏡頭102的折射率，並可能大於第七和第八鏡頭107和108的折射率。

以絕對值表示時，第六鏡頭106的焦距可大於第五鏡頭105的焦距，小於第七鏡頭107的焦距。第十一表面S11和第十二表面S12中的至少一個可以是非球面表面。例如，第十一表面S11和第十二表面S12都可以是非球面表面。第十一表面S11和第十二表面S12的非球面係數如圖4和圖10所示，L6為第六鏡頭106，L6S1為第十一表面，L6S2為第十二表面。

從光軸OA到有效半徑的末端，第十一表面S11可以具有至少一個臨界點，第十二表面S12可以具有至少一個臨界點。在此，當基於光軸OA的第六鏡頭106的第十一表面S11到臨界點的距離定義為Inf61，第十二表面S12到臨界點的距離定義為Inf62時，可滿足以下公式：0<Inf61/Inf62<1。此外，也可以滿足：Inf61<Inf62，根據從光軸OA到有效區域末端的距離，Inf61可位於40%或更小的範圍內，例如30%至40%，Inf62可位於40%或更大的範圍內，例如40%至50%。

第七鏡頭107在光軸OA上可以具有正(+)或負(-)折射率。第七鏡頭107可具有正(+)折射率。第七鏡頭107可包括塑膠或玻璃材料。例如，第七鏡頭107可以由塑膠材料製成。第七鏡頭107可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在光軸OA上可以是凸形，第十四表面S14在光軸OA上可以是凹形。也就是說，第七鏡頭107在光軸OA上可以具有朝物體側凸起的半月形。或者，第十三表面S13可以在光軸OA上具有凹形狀，或者第十四表面S14可以在光軸OA上具有凸形狀，即，第七鏡頭107可以在光軸OA的兩側具有凹形狀、兩側均為凸的形狀或兩側均凸向感測器的半月板形狀。

如圖2所示，第七鏡頭107的第十三表面S13和第十四表面S14可以具有從光軸OA到有效區域末端的至少一個臨界點。第十三表面S13的臨界點P1的距離Inf71為有效半徑r71的49%或以下，有效半徑r71是指從光軸OA到有效半徑末端的距離，例如，在26%到46%的範圍內或在31%到41%的範圍內。第十四表面S14的臨界點可位於相對於光軸OA的有效半徑的35%或更大的距離Inf72處，例如，在35%至55%的範圍內或在40%至50%的範圍內。第十四表面S14的臨界點位置可能比第十三表面S13的臨界點P1距離光軸OA更遠。根據光軸，可以滿足Inf71<Inf72。此外，Inf62的位置可能比Inf72的位置更靠近光軸。

第十四表面S14可以漫射通過第十三表面S13入射的光。臨界點是相對於光軸OA和垂直於光軸OA的方向的斜率值的符號從正(+)變為負(-)或從負(-)變為正(+)的點，也可以指斜率值為零的點。此外，臨界點也可以是通過鏡頭表面的切線的斜率值隨著增加而減少的點，或者是斜率值隨著減少而增加的點。考慮到光學系統1000的光學特性，第七鏡頭107的臨界點位置最好設置在滿足上述範圍的位置。具體來說，臨界點的位置優選地滿足上述範圍，以控制光學系統1000的色差、失真特性、像差特性和分辨力等光學特性。因此，可以有效地控制通過鏡頭射向影像感測器300的光線路徑。因此，根據本實施例的光學系統1000即使在FOV的中心和週邊部也可以具有改進的光學特性。第十三表面S13和第十四表面S14中的至少一個可以是非球面表面。例如，第十三表面S13和第十四表面S14都可以是非球面表面。第十三表面S13和第十四表面S14的非球面係數如圖4和圖10所示，L7是第七鏡頭107，L7S1是第十三表面，L7S2是第十四表面。

第八鏡頭108可以在光軸OA上具有負(-)折射率。第八鏡頭108可包括塑膠或玻璃材料。例如，第八鏡頭108可以由塑膠材料製成。第八鏡頭108可以是最靠近感測器側的鏡頭，也可以是光學系統1000中的最後一個鏡頭。

第八鏡頭108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可以在光軸OA上具有凹形，第十六表面S16可以在光軸OA上具有凹形。也就是說，第八鏡頭108可以在光軸OA的兩側具有凹面形狀。或者，第八鏡頭108在光軸上可以具有朝物體一側凸起的半月形形狀，或者具有朝感測器一側凸起的半月形形狀。第十五和十六表面S15和S16可以是非球面表面。第十五表面S15和第十六表面S16的非球面係數如圖4和圖10所示，L8為第八鏡頭108，L8S1為第十五表面，L8S2為第十六表面。

如圖2所示，第八鏡頭108的第十五表面S15從光軸OA到有效區域的末端可以沒有臨界點。第八鏡頭108的第十六表面S16可以在從光軸OA到有效區域末端的距離r82內具有至少一個臨界點。第十六表面S16的臨界點P2是有效半徑r82的32%或更小的距離Inf82，有效半徑r82是指從光軸OA到有效半徑末端的距離，例如可以在12%到32%的範圍內或在17%到27%的範圍內。第十四表面S16的臨界點P2可以比第十三表面S13的臨界點P1更靠近光軸OA。因此，第十六表面S16可以漫射通過第十五表面S15的入射光。第六、第七和第八鏡頭106、107和108的臨界點位置相對於光軸OA可位於0.8毫米至2.5毫米或1毫米至2.3毫米的範圍內。此外，法線K2是垂直於切線K1的直線，經過第八鏡頭108(即最後一個鏡頭)的感測器側第十六表面S16上的任意點，它與光軸OA具有預定角度θ1，角度θ1的最大角度可大於5度且小於65度，例如，範圍為20度至50度或20度至40度。因此，由於第十六表面S16的光軸或准軸區域具有最小下降值，因此可以提供纖薄的光學系統。

在第四至第八鏡頭104、105、106、107和108中，具有最大中心厚度的鏡頭是第七鏡頭107，第七鏡頭107的中心厚度可以大於第六和第七鏡頭106和107之間的光軸距離。在第二鏡頭組LG2中，具有最小中心厚度的鏡頭可以是第四或第五鏡頭104和105。因此，光學系統1000可以控制入射光，並具有更好的像差特性和分辨能力。

在第四至第八鏡頭104、105、106、107和108中，第四鏡頭104可具有最小的有效直徑(透明孔徑：CA)，而第八鏡頭108可具有最大的有效直徑(透明孔徑：CA)。詳細而言，在第二鏡頭組LG2中，第四鏡頭104的第七表面S7的有效直徑可能最小，第十六表面S16的有效直徑可能最大。第十六表面S16的有效直徑可能是光學系統中最大的有效直徑，可能是第七表面S7有效直徑的2.2倍。第八鏡頭108的有效直徑最大，因此入射光可以有效地折射向影像感測器300。因此，光學系統1000可具有更好的色差控制特性，並可通過控制入射光改善光學系統1000的漸暈特性。

在第二鏡頭組LG2中，折射率大於1.6的鏡頭數量可少於折射率小於1.6的鏡頭數量。在第二鏡頭組LG2中，阿貝數大於50的鏡頭數量可能小於阿貝數小於50的鏡頭數量。

參考圖2，後焦距(BFL)是從影像感測器300到最後一個鏡頭的光軸距離。也就是說，BFL是影像感測器300與第八鏡頭108的感測器側第十六表面S16之間的光軸距離。CT7是第七鏡頭107的中心厚度或光軸厚度，L7_ET是第七鏡頭107有效區域的端部或邊緣厚度。CT8是第八鏡頭108的中心厚度或光軸厚度。CG7是第七鏡頭107感測器側表面中心到第八鏡頭108物體側表面中心的光軸距離(例如中心距離)。也就是說，從第七鏡頭107的感測器側表面中心到第八鏡頭108的物體側表面中心的光軸距離CG7是光軸OA中第十四表面S14和第十五表面S15之間的距離。CG7可以大於第三和第四鏡頭103和104之間的光軸距離。CG7可以小於第七和第八鏡頭107和108的中心厚度之和。

第七鏡頭102的中心厚度是鏡頭中最大的，第七鏡頭107和第八鏡頭108之間的中心距離CG7是鏡頭之間距離中最大的。第二鏡頭102的中心厚度是所有鏡頭中最小的，第一鏡頭101和第二鏡頭102之間的中心距離是所有鏡頭之間距離中最小的。在鏡頭101至108中，最大中心厚度可以是最小中心厚度的2.5倍或更多，例如，在2.5倍至5倍的範圍內。在多個鏡頭100中，中心厚度小於0.5毫米的鏡頭數量可能多於中心厚度大於等於0.5毫米的鏡頭數量。因此，光學系統1000可以採用具有纖薄厚度的結構。

第六鏡頭106的折射率可以大於第七和第八鏡頭107和108的折射率，並且可以等於或大於1.6。第六鏡頭106的阿貝數可小於第七和第八鏡頭 107和108的阿貝數。例如，第六鏡頭106的阿貝數可能比第八鏡頭108的阿貝數小20或更多。詳細而言，第八鏡頭108的阿貝數可以比第六鏡頭106的阿貝數大25或更多，例如50或更多。因此，光學系統1000可具有改進的色差控制特性。

在多個鏡頭表面S1至S16中，有效半徑小於2毫米的表面的數量可少於有效半徑為2毫米或以上的表面的數量。將曲率半徑描述為絕對值，在多個鏡頭100中，第四鏡頭104的第七表面S7的曲率半徑可能是光軸OA上的鏡頭表面中最大的，而第一鏡頭101的第一表面S1的曲率半徑可能是光軸OA上的鏡頭表面中最小的。

將焦距描述為絕對值時，多個鏡頭100中第四鏡頭104的焦距可能是鏡頭中最大的，而第四和第七鏡頭104和107的焦距大於或等於100毫米。第一鏡頭101和第八鏡頭108中任何一個鏡頭的焦距可以是最小的，可以是20毫米或更小。最大焦距可以是最小焦距的10倍或以上。

根據上述公開的實施例的光學系統1000可以滿足至少一個或兩個或更多下面描述的公式。因此，根據本實施例的光學系統1000可以具有改進的光學特性。例如，當光學系統1000滿足至少一個公式時，光學系統1000可有效控制色差和失真差等像差特性，不僅在FOV的中心部，而且在週邊部都具有良好的光學性能。光學系統1000可提高分辨能力，並具有更纖細、更緊湊的結構。

以下，第一至第八鏡頭101至108的中心厚度可定義為CT1-CT8，邊緣厚度可定義為ET1-ET8，相鄰兩個鏡頭之間的光軸距離可定義為從第一和第二鏡頭之間的距離到第七和第八鏡頭之間的距離的CG1至CG8，相鄰兩個鏡頭之間的邊緣距離可定義為從第一和第二鏡頭之間的距離到第七和第八鏡頭之間的距離的EG1至EG8。厚度和距離的單位均為毫米。

[公式1]2<CT1/CT2<4

在公式1中，當滿足第一鏡頭101在光軸OA上的厚度CT1和第二鏡頭102在光軸OA上的厚度CT2時，光學系統1000可改善像差特性。優選地，上述公式1可以滿足：3

CT1/CT2<4。

[公式2]1<CT3/ET3<2

在公式2中，當滿足第三鏡頭103光軸上的厚度CT3和第三鏡頭103有效區域邊緣的厚度ET3時，光學系統1000可具有改進的色差控制特性。優選地，上述公式2可以滿足：1<CT3/ET3

2。

[公式2-1]1<CT1/ET1<5

[公式2-2]0<CT2/ET2<1.5

[公式2-3](CT2+CT3)<CT1

[公式2-4]1

CT4/ET4<3

[公式2-5]0.5<CT5/ET5<2.5

[公式2-6]0<CT6/ET6<1

[公式2-7]1<CT7/ET7<4

[公式2-8]1<CT8/ET8<3

[公式2-9]0.5<SD/TD<1

當滿足公式2-1至2-8中第二至第八鏡頭102至108的中心厚度與邊緣厚度之比時，光學系統1000可具有改進的色差控制特性。SD是指從孔徑擋板到第八鏡頭108的感測器側第十六表面S16的光軸距離，TD是指從第一鏡頭101的物體側第一表面S1到第八鏡頭108的感測器側第十六表面S16的光軸距離。孔徑擋板可設置在第二鏡頭102的感測器側表面周圍。當根據本實施例的光學系統1000滿足公式2-9時，可改善光學系統1000的色差。

[公式2-10]1<|F_LG2/F_LG1|<10

F_LG1是第一鏡頭組LG1的焦距，F_LG2是第二鏡頭組LG2的焦距。當根據本實施例的光學系統1000滿足公式2-10時，光學系統1000的色差可以得到改善。也就是說，當公式2-10的值接近1時，失真像差可以減小。公式2-10的值可滿足以下公式：1<|F_LG2/F_LG1|<3。

[公式3]0<ET8/CT8<2

在公式3中，當滿足光軸中的厚度CT8和第八鏡頭108邊緣的厚度ET8時，光學系統1000可具有改進的色差控制特性。公式3可以滿足：0.3

ET8/CT8<1。

[公式4]1.6<n2

公式4中，n2指第二鏡頭102在d線處的折射率。當根據本實施例的光學系統1000滿足公式4時，光學系統1000可改善色差特性。

[公式4-1]

1.50<n1<1.6

1.50<n8<1.6

公式4-1中，n1是第一鏡頭101在d線處的折射率，n8是第八鏡頭108在d線處的折射率。當根據本實施例的光學系統1000滿足公式4-1時，可抑制對光學系統1000的TTL的影響。

[公式4-2]1.60<n4

1.60<n4

1.60

n6

在公式4-2中，n4是第四鏡頭104在d線處的折射率，n6是第六鏡頭106在d線處的折射率。當根據本實施例的光學系統1000滿足公式4-2時，光學系統1000可以改善色差特性。

[公式5]0.5<L8S2_max_sag to Sensor<1.5

在公式5中，L8S2_max_sag to Sensor指從第八鏡頭108的感測器側第十六表面S16的最大Sag值到影像感測器300在光軸方向上的距離。例如，L8S2_max_sag to Sensor指的是從第八鏡頭108的感測器側表面的臨界點P2到影像感測器300在光軸方向上的距離。當根據本實施例的光學系統1000滿足公式5時，光學系統1000可確保在鏡頭部100和影像感測器300之間可放置濾光片500的空間，從而具有更好的可裝配性。此外，當光學系統1000滿足公式5時，光學系統1000可確保模組製造的距離。優選地，公式5的值可滿足0.5<L8S2_max_sag to Sensor<1。

在本實施例的鏡頭資料中，詳細而言，濾光片500的位置、最後一個鏡頭與濾光片500之間的距離以及影像感測器300與濾光片500之間的距離是為了光學系統1000的設計的方便而設置的，並且濾光片500可以在最後一個鏡頭與影像感測器300不接觸的範圍內自由佈置。因此，鏡頭資料中L8S2_max_Sag to Sensor的值可小於光學系統1000的BFL，濾光片500的位置可分別在最後一個鏡頭和影像感測器300不接觸的範圍內移動，並具有良好的光學性能。也就是說，第八鏡頭108的第十六表面S16的臨界點P2與影像感測器300之間的距離最小，並可向有效區域的末端逐漸增大。

[公式6]1<BFL/L8S2_max_sag to Sensor<2

在公式6中，BFL指從最靠近影像感測器300的第八鏡頭108的感測器側第十六表面S16的中心到影像感測器300的上表面在光軸OA上的距離(單位：mm)。當根據本實施例的光學系統1000滿足公式6時，光學系統1000可以改善失真像差特性，並在FOV的周邊部具有良好的光學性能。這裡，最大失真值可能是臨界點的位置。公式6可以滿足：1.5

BFL/L8S2_max_sag to Sensor<2。

[公式7]5<|L8S2_max slope|<65

在公式7中，L8S2_max斜坡指在第八鏡頭108的感測器側第十六表面S16上測得的切線角度的最大值(單位：度)。詳細而言，在第十六表面S16中，L8S2_max斜坡指相對於在垂直於光軸OA的方向上延伸的虛擬線具有最大切向角的點的角度值(單位：度)。當根據本實施例的光學系統1000滿足公式7時，光學系統1000可控制鏡頭眩光的發生。優選地，公式可以滿足：7為20

|L8S2_max slope|

50。

[公式8]1<Inf82<1.5

在公式8中，Inf82可指從光軸OA到第八鏡頭108的感測器側第十六表面S16的臨界點(或轉折點)的距離。Inf82可以位於距離光軸OA1.3毫米±0.2毫米的範圍內。當根據本實施例的光學系統1000滿足公式8時，可抑制對光學系統1000的細長率的影響。

[公式9]1<CG7/G7_min<15

公式9是指第七鏡頭107和第八鏡頭108之間的最小間隔(單位：mm)以及基於光軸OA的第七鏡頭107和第八鏡頭108之間的距離。當根據本實施例的光學系統1000滿足公式9時，光學系統1000可以改善失真像差特性，並在FOV的周邊部具有良好的光學性能。公式9可以滿足：5<CG7/G7_min<12或8<CG7/G7_min

10。

[公式10]0<CG7/EG7<2

在公式10中，當第七和第八鏡頭107和108之間的光軸距離CG7和第七和第八鏡頭107和108之間有效區域末端的光軸距離EG8滿足要求時，可在FOV的中心和週邊部具有良好的光學性能。此外，光學系統1000還可以減少失真，從而改善光學性能。優選地滿足公式10：0.5<CG7/EG7<1.2。

[公式11]0.01<CG1/CG6<1

在公式11中，當滿足第一鏡頭101和第二鏡頭102之間的光軸距離CG1以及第六鏡頭106和第七鏡頭107之間的光軸距離CG6時，光學系統1000可以改善像差特性並控制光學系統1000的尺寸，例如TTL縮小。優選地，公式11可以滿足：0.01<CG1/CG6<0.5。

[公式11-1]3<CA_L8S2/CG7<20

在公式11-1中，CA_L8S2是最大鏡頭表面的有效直徑，並且是第八鏡頭108的感測器側第十六表面S16的有效直徑。當根據本實施例的光學系統1000滿足公式11-1時，光學系統1000可以改善像差特性並控制TTL減小。優選地，公式11-1可以滿足：10<CA_L8S2/CG7<15。

[公式11-2]3<CA_L7S2/CG7<15

公式11-2可以設定第七鏡頭107的感測器側第十四表面S14的有效直徑CA_L7S2與第七鏡頭107和第八鏡頭108之間的光軸距離。當根據本實施例的光學系統1000滿足公式11-2時，光學系統1000可以改善像差特性並控制TTL減小。優選地，公式11-2可以滿足：5<CA_L7S2/CG7<13。

[公式12]0<CT1/CT7<2

在公式12中，當第一鏡頭101在光軸OA上的厚度CT1和第七鏡頭107在光軸OA上的厚度CT7滿足要求時，光學系統1000可具有改進的像差特性。此外，光學系統1000在設定的FOV下具有良好的光學性能，並可控制TTL。優選地，公式12可以滿足：0.5<CT1/CT7<1。

[公式13]0<CT6/CT7<3

在公式13中，當滿足光軸OA中的第六鏡頭106的厚度CT6和光軸中的第七鏡頭107的厚度CT7時，光學系統1000可減輕第七鏡頭107和第八鏡頭108的製造精度，並可改善FOV的中心和週邊部的光學性能。優選地，公式13可以滿足：0<CT6/CT7<1。第五、第六和第七鏡頭的中心厚度可滿足以下公式：(CT5+CT6)<CT7。此外，第一、第六、第七和第八片鏡片的中心厚度可能滿足以下公式：CT6<CT8<CT1<CT7。

[公式14]0<L7R2/L8R1<2

在公式14中，L7R2指第七鏡頭107的第十四表面S14在光軸上的曲率半徑(單位：mm)，L8R1指第八鏡頭108的第十五表面S15在光軸上的曲率半徑。當根據本實施例的光學系統1000滿足公式14時，光學系統1000的像差特性可以得到改善。優選地，公式14可以滿足：0<L7R2/L8R1<1。

[公式15]0<(CG6-EG6)/(CG6)<2

當公式15滿足第六和第七鏡頭106和107之間的中心距離CG6和邊緣距離CG7時，光學系統1000可減少失真並改善光學性能。當根據本實施例的光學系統1000滿足公式15時，可改善FOV中心和週邊部的光學性能。公式15優選地滿足0<(CG6-EG6)/(CG6)<1。在此，比較第四、第五、第六、第七和第八鏡頭之間的中心距離CG，可滿足：CG4<CG6<CG5<CG7。

[公式16]1<CA_L1S1/CA_L3S1<2

在公式16中，CA_L1S1指第一鏡頭101的第一表面S1的有效直徑(透明孔徑：CA)，而CA_L3S1指第三鏡頭103的第五表面S5的有效直徑。當根據本實施例的光學系統1000滿足公式16時，光學系統1000可以控制入射到第一鏡頭組LG1的光，並具有改進的像差控制特性。優選地，公式16可以滿足：1<CA_L1S1/CA_L3S1<1.5。

[公式17]1<CA_L7S2/CA_L4S2<5

在公式17中，CA_L4S2指第四鏡頭104的第八表面S8的有效直徑，而CA_L7S2指第七鏡頭107的第十四表面S14的有效直徑。當根據本實施例的光學系統1000滿足公式17時，光學系統1000可以控制入射到第二鏡頭組LG2的光線並改善像差特性。優選地，公式17可以滿足：1<CA_L7S2/CA_L4S2<3。

[公式18]0.5<CA_L3S2/CA_L4S1<1.5

在公式18中，當滿足第三鏡頭103的第六表面S6的有效直徑CA_L3S2和第四鏡頭104的第七表面S7的有效直徑CA_L4S1時，光學系統1000可以改善色差並控制漸暈以獲得光學性能。優選地，公式18可以滿足：0.7<CA_L3S2/CA_L4S1<1。

[公式19]0.1<CA_L5S2/CA_L7S2<1

在公式19中，當滿足第五鏡頭105的第十表面S10的有效直徑CA_L5S2和第七鏡頭107的第十四表面S14的有效直徑CA_L7S2時，光學系統1000可以改善色差。優選地，公式19可以滿足：0.4

CA_L6S2/CA_L7S2

0.7。

[公式20]1<CA_L8S2/CA_L1S1<5

在公式20中，當滿足第八鏡頭108的第十六表面S16的有效直徑CA_L8S1和第一鏡頭101的第一表面S1的有效直徑CA_L1S1時，光學系統1000可以設置光學系統的FOV和尺寸。優選地，公式20可以滿足：2<CA_L8S2/CA_L1S1<3.5。

[公式21]0.8<CG3/EG3<5

在公式21中，當滿足第三和第四鏡頭103和104之間在光軸OA上的距離CG3以及第三和第四鏡頭103和104之間的邊緣距離EG3時，光學系統1000可以降低色差、改善像差特性並控制光暈以實現光學性能。優選地，公式21可滿足以下條件1<CG3/EG3<2。

[公式22]1<CG6/EG6<5

在公式22中，當第七鏡頭107和第八鏡頭108之間的中心距離CG7和邊緣距離EG7滿足要求時，光學系統即使在FOV的中心和周邊部也具有良好的光學性能，並且可以抑制失真的發生。

公式21和22中的至少一個可進一步包括公式22-1至22-5中的至少一個。

[公式22-1]0<CG1/EG1<1

[公式22-2]1<CG2/EG2<3

[公式22-3]0<CG4/EG4<1.2

[公式22-4]1<CG5/EG5<10

[公式22-5]0<CG8/EG8<2

[公式23]0<G7_max/CG7<2

在公式23中，G7_Max指第七鏡頭107和第八鏡頭108之間的距離(單位：mm)中的最大距離。當根據本實施例的光學系統1000滿足公式23時，可改善FOV的週邊部的光學性能，並可抑制像差特性的失真。優選地，公式23可以滿足：0.5<G7_max/CG7<1.5。

[公式24]0<CT6/CG6<2

在公式24中，第六鏡頭106在光軸OA上的厚度CT6和第六鏡頭106與第七鏡頭107在光軸OA上的距離CG6滿足要求。在這種情況下，光學系統1000可以減小第六和第七鏡頭的有效直徑以及相鄰鏡頭之間的中心距離，並改善FOV週邊部的光學性能。優選地，公式24可以滿足：0<CT6/CG6<1。

[公式25]1<CT6/CG5<3

在公式25中，當滿足光軸OA上的第六鏡頭106的厚度CT6以及第五和第六鏡頭105和106之間的距離CG5時，光學系統1000可以減小第五和第六鏡頭的有效直徑以及第五和第六鏡頭之間的距離，並改善FOV的周邊部的光學性能。優選地，公式25可以滿足：1<CT6/CG5<2。

[公式26]0.1<CT7/CG5<1

當公式26滿足第七鏡頭107在光軸OA上的厚度CT7以及第五和第六鏡頭105和106之間的距離CG5時，光學系統1000可以減小第七鏡頭的有效直徑以及第五和第六鏡頭之間的中心距離，並提高FOV的週邊部的光學性能。優選地，公式26可以滿足：0.1<CT7/CG5<0.8。

[公式27]50<|L5R2/CT5|<400

當公式27滿足第五鏡頭105的第十表面S10的曲率半徑L5R2和第五鏡頭105在光軸上的厚度CT5時，光學系統1000可以控制第五鏡頭105的折射率，並改善入射到第二鏡頭組LG2的光的光學性能。優選地，公式27可以滿足：100<|L5R2/CT5|<200。

[公式28]0<L5R1/L7R1<10

當公式28滿足第五鏡頭105的第九表面S9的曲率半徑L5R1和第七鏡頭107的第十三表面S13的曲率半徑L7R1時，可通過控制第五鏡頭和第七鏡頭的形狀和折射率來改善光學性能，並可改善第二鏡頭組LG2的光學性能。優選地，公式28可以滿足：1<L5R1/L7R1<5。

[公式29]0<L1R1/L1R2<1

公式29可以設定第一鏡頭101的物體側第一和第二表面S1和S2的曲率半徑，當滿足這些條件時，可以確定鏡頭尺寸和分辨能力。優選地，公式29可以滿足：0<L1R1/L1R2

0.5。

[公式30]0<L2R2/L2R1<1

公式30可以設定第二鏡頭102物體側的第三和第四表面S3和S4的曲率半徑，當滿足這些條件時，可以確定鏡頭的分辨力。優選地，公式30可以滿足：0<L2R2/L2R1

0.8。

公式28、29和30中的至少一個可包括以下公式30-1至30-6中的至少一個，每個鏡頭的分辨力可被確定。

[公式30-1]0<L3R1/L3R2<1

[公式30-2]1<|L4R1/L4R2|<5

[公式30-3]0<L5R1/L5R2<1

[公式30-4]1

L6R1/L6R2<3

[公式30-5]0<L7R1/L7R2<1.5

[公式30-6]0<|L8R2/L8R1|<1

[公式31]

0<CT_Max/CG_Max<2

在公式31中，滿足每個鏡頭的光軸OA中的最大厚度CT_max的最大值以及多個鏡頭之間的氣隙或光軸中的距離的最大值CG_max。在這種情況下，光學系統1000在設定的視場角和焦距下具有良好的光學性能，並且光學系統1000的尺寸可以減小，例如可以減小TTL。優選地，公式31可以滿足：1<CT_Max/CG_Max<1.5。

[公式32]0.5<Σ CT/Σ CG<2

公式32中，Σ CT指多個鏡頭中的每個鏡頭在光軸OA上的厚度(單位：mm)之和，ΣCG指多個鏡頭中的相鄰兩個鏡頭在光軸OA上的距離(單位：mm)之和。當根據本實施例的光學系統1000滿足公式32時，光學系統1000在設定的視場角和焦距下具有良好的光學性能，並減小了光學系統1000的尺寸，例如，可以減小TTL。優選地，公式32可以滿足：1<ΣCT/ΣCG<1.8。

[公式33]10<ΣIndex<30

公式33中，ΣIndex指多個鏡頭中每個鏡頭d線處的折射率之和。當根據本實施例的光學系統1000滿足公式33時，可控制光學系統1000的TTL並提高分辨能力。在此，第一至第八鏡頭101至108的平均折射率可為1.55或更高。優選地，公式33可以滿足：10<ΣIndex<20。

[公式34]10<ΣAbb/ΣIndex<50

公式34中，ΣAbbe指多個鏡頭中每個鏡頭的阿貝數之和。當根據本實施例的光學系統1000滿足公式34時，光學系統1000可具有改進的像差特性和分辨能力。第一至第八鏡頭101至108的平均阿貝數可為50或更低。優選地，公式34滿足：10<ΣAbb/ΣIndex<30。

[公式35]0<|Max_distortion|<5

在公式35中，Max_distortion指基於影像感測器300檢測到的光學特性，從中心(0.0F)到對角線末端(1.0F)的區域中的最大失真值。當根據本實施例的光學系統1000滿足公式35時，光學系統1000可改善失真特性。優選地，公式35可以滿足：1<|Max_distortion|<3。

[公式36]

0<EG_Max/CT_Max<2

在公式36中，CT_max指在光軸OA中的多個鏡頭中的每個鏡頭的厚度中最厚的厚度(單位：毫米)，而EG_Max指兩個相鄰鏡頭之間的最大邊側距離。當根據本實施例的光學系統1000滿足公式36時，光學系統1000具有設定的視場和焦距，並且在視場的周邊部具有良好的光學性能。優選地，公式36可以滿足：0<EG_Max/CT_Max<1。

[公式37]0.5<CA_L1S1/CA_min<2

在公式37中，當滿足第一鏡頭101的第一表面S1的有效直徑CA_L1S1和第一至第十六表面S1-S16的有效直徑CA_L1S1中的最小有效直徑CA_Min時，可控制通過第一鏡頭101的入射光，並在保持光學性能的同時提供超薄光學系統。優選地，公式37可以滿足：1<CA_L1S1/CA_min<2。

[公式38]1<CA_max/CA_min<5

在公式38中，CA_max指多個鏡頭的物體側表面和感測器側表面中的最大有效直徑，並且指第一至第十六表面S1至S16的有效直徑(單位：毫米)中的最大有效直徑。當根據本實施例的光學系統1000滿足公式38時，光學系統1000可在保持光學性能的同時提供纖薄緊湊的光學系統。優選地，公式38滿足：2<CA_max/CA_min<4。

[公式39]1<CA_max/CA_Aver<3

在公式39中，設定了多個鏡頭的物體側表面和感測器側表面的最大有效直徑CA_max和平均有效直徑CA_Aver，當滿足這些條件時，可提供纖薄緊湊的光學系統。優選地，公式39可以滿足以下條件：1.5<CA_max/CA_AVR<2.5。

[公式40]0.1<CA_min/CA_Aver<1

在公式40中，可以設定多個鏡頭的物體側表面和感測器側表面的最小有效直徑CA_min和平均有效直徑CA_Aver，當滿足這些條件時，可以提供纖薄緊湊的光學系統。優選地，公式40可以滿足：0.1<CA_min/CA_AVR

0.8。

[公式41]0.1<CA_max/(2×ImgH)<1

在公式41中，設定了多個鏡頭的物體側表面和感測器側表面中的最大有效直徑CA_max以及從影像感測器300的中心(0.0F)到對角線端(1.0F)的距離ImgH，當滿足此條件時，光學系統1000在FOV的中心和週邊部具有良好的光學性能，並提供了纖薄緊湊的光學系統。這裡，ImgH的範圍可以是4毫米到10毫米。優選地，公式41可以滿足：0.5

CA_max/(2*ImgH)<1。

[公式42]0.1<TD/CA_max<1.5

在公式42中，TD是第一鏡頭組LG1的物體側表面到第二鏡頭組LG2的感測器側表面的最大光軸距離(單位：毫米)。例如，它是從第一鏡頭101的第一表面S1到第八鏡頭108的第十六表面S16在光軸OA上的距離。當根據本實施例的光學系統1000滿足公式42時，就可以提供超薄、緊湊的光學系統。優選地滿足公式42：0.5<TD/CA_max<1。

[公式43]0<F/L7R2<5

在公式43中，可以設定光學系統1000的總有效焦距F和第七鏡頭107的第十四表面S14的曲率半徑L7R2。當滿足這些條件時，光學系統1000可以減小光學系統1000的尺寸，例如TTL。優選地，公式43可以滿足：1<F/L7R2<3。

公式43可進一步包括以下公式43-1。

[公式43-1]

1<F/F#<6

F#可指F數。優選地，公式43-1可以滿足：2<F/F#<5。

[公式43-2]

0<F/L8R2<1

公式43-2可以設定光學系統1000的總有效焦距F和第八鏡頭108的第十六表面S16的曲率半徑L8R2。優選地，公式43-2可以滿足0<F/L8R2<0.5。

[公式44]1<F/L1R1<10

在公式44中，可以設定第一鏡頭101的第一表面S1的曲率半徑L1R1和總有效焦距F，當滿足它們時，光學系統10001000的尺寸可以減小，例如，TTL可以減小。優選地，公式44可以滿足：1<F/L1R1<5。

[公式45]0<EPD/L8R2<5

在公式45中，EPD指光學系統1000的入口瞳孔直徑(單位：mm)，L8R2指第八鏡頭108的第十六表面S16的曲率半徑(單位：mm)。當根據本實施例的光學系統1000滿足公式45時，光學系統1000可以控制整體亮度，並在FOV的中心和週邊部具有良好的光學性能。優選地，公式45滿足：0<EPD/L8R2<1。

公式45可進一步包括下面的公式45-1。

[公式45-1]1<EPD/F#<3

[公式46]0.5<EPD/L1R1<8

公式46表示光學系統的EPD與第一鏡頭101的第一表面S1的曲率半徑之間的關系，可控制入射光。優選地，公式46可以滿足：0.5<EPD/L1R1<2。

[公式47]-5<F1/F2<0

在公式47中，可設定第一和第二鏡頭101和102的焦距F1和F2。因此，可通過調整第一和第二鏡頭101和102的入射光折射率來提高分辨能力，並可控制TTL。最好是滿足公式47：-1<F1/F2<0。

[公式48]1<F12/F<5

通過在公式48中設置第一和第二鏡頭的複合焦距F12和總焦距F，光學系統1000可以通過調整入射光的折射率來提高分辨能力，並且光學系統1000可以控制TTL。最好，公式48滿足以下公式：1<F12/F<3。

[公式49]1<|F48/F13|<4

在公式49中，可以設定第一至第三鏡頭的複合焦距F13，即第一鏡頭組的焦距(單位：mm)和第四至第八鏡頭的複合焦距F48，即第二鏡頭組的焦距，當滿足此條件時，可以通過控制第一鏡頭組的折射率和第二鏡頭組的折射率來提高分辨能力，並且可以以纖薄緊湊的尺寸提供光學系統。此外，當滿足公式49時，光學系統1000可改善色差和失真差等像差特性。上述公式49優選地滿足以下條件：此處可滿足：F13>0和F48<0。此外，還可以滿足以下公式：F12>F13。

[公式50]0<F1/F<3

在公式50中，可以設定第一鏡頭101的總焦距F和折射率，並提高分辨能力。公式50可以滿足以下公式：0<F1/F<2。

[公式50-1]0<|F2/F|<5(其中F>0、F2<0)

[公式50-2]0<F3/F2<5(其中F3>0)

[公式50-3]5<|F4/F|<25(其中F4<0)

[公式50-4]0<F5/F<10(其中F5>0)

[公式50-5]1<|F6/F|<15(其中F6<0)

[公式50-6]5<F7/F<25(其中F7>0)

[公式50-7]0<|F8/F|<5(其中F8<0)

在公式50-1至50-7中，F3、F4、F5、F6、F7和F8指第三、第四、第五、第六、第七和第八鏡頭103、104、105、106、107和108的焦距(單位：毫米)。

[公式51]0<F1/F13<2

第一鏡頭組的分辨能力可通過設置公式51中第一鏡頭的焦距F1和第一至第三鏡頭的複合焦距F13來調整。優選地，公式51可以滿足0<F1/F13<1.5。

[公式52]0<F1/|F48|<2

0<F1/|F48|<2[0258]在公式52中，通過設置第一鏡頭的焦距F1和第四至第八鏡頭的複合焦距F48，可以調整光學系統的尺寸和分辨能力。優選地，公式52可以滿足以下條件0<F1/|F48|<1。

在此，當光圈擋板設置在第二鏡頭的感測器側的圓周表面上時，根據光圈擋板的位置，第一鏡頭和第二鏡頭的複合焦距為F12，從第三鏡頭到第八鏡頭的複合焦距為F38，並且以下公式可以滿足：F12>F13，且|F38|>|F48|。

[公式53]0<|F1/F4|<1

通過在公式53中設置第一鏡頭的焦距F1和第四鏡頭的焦距F4，可以控制入射到第一和第二鏡頭組的光的折射率，從而調整光學系統的尺寸和分辨能力。最好，公式53符合以下條件0<F1/|F4|<0.5。

[公式54]2毫米<TTL<20毫米

在公式54中，TTL是指從第一鏡頭101的第一表面S1的頂點到影像感測器300的上表面在光軸OA上的距離(單位：毫米)。優選地，公式54可以滿足5mm<TTL<15mm，因此可以提供纖薄緊湊的光學系統。

[公式55]2毫米<ImgH

公式55設定影像感測器300的對角線長度(2*ImgH)超過4毫米，從而提供具有高分辨能力的光學系統。公式55優選地滿足4mm

ImgH<12mm。

[公式56]BFL<2.5毫米

公式56中，BFL(後焦距)小於2.5毫米，這樣可以通過影像感測器300與最後一個鏡頭之間的間隙保證濾光片500的安裝空間，改善元件的裝配，提高耦合可靠性。公式56優選地滿足0<BFL<1.2mm。

[公式57]2mm<F<20mm

在公式57中，可根據光學系統設置總焦距F，並優選滿足：5mm<F<15mm：5mm<F<15mm。

[公式58]FOV<120度

公式58中，FOV指光學系統1000的視場角，可提供小於120度的光學系統。FOV可以大於70度，例如在70度至100度的範圍內。

[公式59]0.5<TTL/CA_max<2

在公式59中，可通過設置多個鏡頭的物體側表面和感測器側表面之間的最大有效直徑CA_max和TTL來提供纖薄緊湊的光學系統。優選地，公式59可以滿足以下條件0.5<TTL/CA_max<1。

[公式60]0.5<TTL/ImgH<3

公式60可以設定光學系統的總光軸長度(TTL)以及從影像感測器300中的光軸開始的對角線長度(ImgH)。當根據本實施例的光學系統1000滿足公式60時，光學系統1000可確保BFL適用於相對較大尺寸的影像感測器300，例如1英寸左右的較大尺寸影像感測器300，並且可具有較小的TTL，並且可具有高清晰度實現和纖薄結構。優選地，公式60可以滿足以下公式：0.8<TTL/ImgH<2。

[公式61]0.01<BFL/ImgH<0.5

公式61可以設定影像感測器300與最後一個鏡頭之間的光軸之間的距離以及從影像感測器300的光軸開始的對角線方向上的長度。當根據本實施例的光學系統1000滿足公式61時，光學系統1000應用相對較大的影像感測器300，例如，1英寸左右的大型影像感測器300。這樣可以確保影像感測器300的後焦距(BFL)，並且可以最大限度地減少最後一個鏡頭與影像感測器300之間的距離，從而在FOV的中心和週邊部獲得良好的光學特性。優選地，公式61可以滿足以下公式：0.1

BFL/ImgH

0.3。

[公式62]4<TTL/BFL<10

公式62可以設定(單位，mm)光學系統的總光軸長度TTL以及影像感測器300與最後一個鏡頭之間的光軸距離BFL。當根據本實施例的光學系統1000滿足公式62時，光學系統1000可確保BFL，並可提供超薄和緊湊型。公式62可以滿足以下公式：6<TTL/BFL<10。

[公式63]0.5<F/TTL<1.5

公式63可以設定光學系統1000的總焦距F和總光軸長度TTL。因此，可以提供超薄、緊湊的光學系統。公式63優選滿足以下公式：0.5<F/TTL<1.2。

[公式63-1]0<F#/TTL<0.5

公式63-1可以設定光學系統1000的F數(F#)和總光軸長度TTL。因此，可以提供纖薄緊湊的光學系統。

[公式64]3<F/BFL<10

公式64可以設定(單位，mm)光學系統1000的總焦距F以及影像感測器300與最後一個鏡頭之間的光軸距離BFL。當根據本實施例的光學系統1000滿足公式64時，光學系統1000可具有設定的FOV，可具有適當的焦距，並可提供纖薄緊湊的光學系統。此外，光學系統1000可以最大限度地減少最後一個鏡頭與影像感測器300之間的距離，從而在FOV的週邊部具有良好的光學特性。優選地，公式64可以滿足：5<F/BFL<10。

[公式65]0.1<F/ImgH<3

公式65可以設定光學系統1000的總焦距F(單位：毫米)和從影像感測器300的光軸開始的對角線長度(ImgH)。光學系統1000可以通過應用相對較大的影像感測器300(例如，約1英寸的大型影像感測器300)來改善像差特性。優選地，公式65可以滿足：0.8

F/ImgH<2。

[公式66]1<F/EPD<5

公式66可以設定光學系統1000的總焦距F(單位：毫米)和入口瞳孔直徑。因此，可以控制光學系統的整體亮度。優選地，公式66可以滿足：1.5

F/EPD<4。

[公式67]0<BFL/TD<0.3

在公式67中，設定了影像感測器300與最後一個鏡頭之間的光軸距離BFL以及鏡頭的光軸距離TD，當滿足這些條件時，光學系統1000可提供纖薄緊湊的光學系統。優選地，公式67可以滿足：0<BFL/TD

0.2。當BFL/TD超過0.3時，整個光學系統的尺寸會增大，因為與TD相比，BFL被設計得很大，這使得光學系統難以小型化，並且由於第十一鏡頭和影像感測器之間的距離增加，通過第十一鏡頭和影像感測器的不必要光量可能會增加，因此會出現解析力降低的問題，例如像差特性惡化。

[公式68]0<EPD/ImgH/FOV<0.2

在公式68中，可以設定EPD的尺寸、影像感測器最大對角線長度的1/2的長度ImgH和FOV之間的關係。因此，可以控制光學系統的整體尺寸和亮度。公式68優選地滿足以下公式：0<EPD/ImgH/FOV<0.1。

[公式69]5<FOV/F#<50

公式69可確定光學系統的FOV與F編號之間的關係。公式69優選地滿足以下公式：30<FOV/F#<50。

[公式70]0<n1/n2<1.5

當公式70中第一和第二鏡頭101和102在d線處的折射率n1和n2滿足上述範圍時，光學系統可提高入射光的分辨能力。優選地，公式70可以滿足以下公式：0<n1/n2<1。

[公式71]0<n3/n4<1.5

當公式71中d線處的第三和第四鏡頭103和104的折射率n3和n4滿足上述範圍時，光學系統可提高第二鏡頭組LG2的入射光分辨能力。優選地，公式71可以滿足以下公式：0<n3/n4<1。

[公式72]0<Inf61/Inf62<1

在公式72中，可以設定從光軸OA到第六鏡頭106的物體側表面S11的臨界點的距離(Inf61)以及從光軸OA到感測器側表面S12的臨界點的距離(Inf62)，當滿足此條件時，可以控制第六鏡頭的滿意像差。公式72可滿足0.5<Inf61/Inf62<1。

[公式73]0<Inf61/Inf72<1

在公式73中，可以設定從光軸OA到第六鏡頭106的物體側表面S11的臨界點的距離(Inf61)以及從光軸OA到第七鏡頭107的感測器側表面S14的臨界點的距離(Inf72)，當滿足此條件時，可以控制第六和第七鏡頭的滿意像差。公式73可以滿足0.3<Inf61/Inf72<0.8。

[公式74]0<Inf62/Inf72<1

在公式74中，可以設定從光軸OA到第六鏡頭106的感測器側表面S12的臨界點的距離(Inf62)以及從光軸OA到第七鏡頭107的感測器側表面S14的臨界點的距離(Inf72)，當滿足此條件時，可以控制第六和第七鏡頭的滿意像差。公式74可以滿足0.5<Inf62/Inf72<1。

[公式75]0<Inf61/半孔徑_L6S1<1

在公式75中，可以設定從光軸OA到第六鏡頭106的物體側表面S11的臨界點的距離(Inf61)以及第六鏡頭106的物體側表面的有效半徑(半孔徑_L6S1)，當滿足此條件時，可以控制第六鏡頭的物體側表面的滿意像差。公式75可以滿足0.2<Inf61/半孔徑_L6S1<0.8。

[公式76]0<Inf62/半孔徑_L6S2<1

在公式76中，可以設定從光軸OA到第六鏡頭106的感測器側表面S12的臨界點的距離(Inf62)以及第六鏡頭106的感測器側表面的有效半徑(半孔徑_L6S2)，當滿足此條件時，可以控制第六鏡頭的感測器側表面的滿意像差。公式76可以滿足0.1<Inf62/半孔徑_L6S2<0.7。

[公式77]0<Inf71/半孔徑_L7S1<0.9

在公式77中，可以設定從光軸OA到第七鏡頭107的物體側表面S13的臨界點的距離(Inf71)以及第七鏡頭107的物體側表面的有效半徑(半孔徑_L7S1)，當滿足此條件時，可以控制第七鏡頭的物體側表面的滿意像差。公式77可以滿足0<Inf71/半孔徑_L7S1<0.5。

[公式78]0<Inf72/半孔徑_L7S2<0.9

在公式78中，可以設定從光軸OA到第七鏡頭107的感測器側表面S14的臨界點的距離(Inf72)和第七鏡頭106的感測器側表面的有效半徑(半孔徑_L7S2)，當滿足此條件時，可以控制第七鏡頭的感測器側表面的滿意像差。公式78可以滿足0<Inf72/半孔徑_L7S2<0.7。

[公式79]0<|Max_Sag71|/半孔徑_L7S1<0.8

在公式79中，可以設定第十三表面S13從與第七鏡頭107的物體側第十三表面S13的中心正交的直線的最大高度Max_Sag71以及第十三表面S13的有效半徑，當滿足此條件時，可以控制第七鏡頭的第十三表面的滿意像差。優選地，公式79可以滿足0<|Max_Sag71|/半孔徑_L7S1<0.5。

[公式80]0<|Max_Sag72|/半孔徑_L7S2<0.8

在公式80中，設定第十四表面S14從與第七鏡頭107的感測器側第十四表面S14的中心正交的直線上的最大高度Max_Sag72以及第十四表面S14的有效半徑，當滿足此條件時，可以控制第七鏡頭的第十四表面的滿意像差。優選地，公式80可以滿足以下條件0<|Max_Sag72|/半孔徑_L7S2<0.6。

[公式81]

在公式81中，Z為Sag，可指從非球面表面上的任意位置到非球面頂點的光軸方向上的距離。Y可指從非球面表面上的任意位置到光軸的垂直於光軸方向的距離。c可指鏡頭的曲率，K可指圓錐常數。此外，A、B、C、D、E和F可指非球面常數。

根據本實施例的光學系統1000可以滿足公式1至80中的至少一個或兩個或更多。在這種情況下，光學系統1000可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80中的至少一個或兩個或多個時，光學系統1000具有改進的分辨力，並可改進像差和失真特性。此外，光學系統1000可確保用於大尺寸影像感測器300的BFL(後焦距)，並可最大限度地減少最後一個鏡頭與影像感測器300之間的距離，從而在FOV的中心和週邊部具有良好的光學性能。此外，當光學系統1000滿足公式1至70中的至少一個時，它可以包括相對較大的影像感測器300，具有相對較小的TTL值，並且可以提供更纖細、更緊湊的光學系統和具有相同功能的相機模組。

在根據本實施例的光學系統1000中，複數個鏡頭100之間的距離可以具有根據區域設置的值。

圖3是根據具有圖1的光學系統的第一實施例的鏡頭資料的示例，圖9是根據具有圖1的光學系統的第二實施例的鏡頭資料的示例。

如圖3和圖9所示，根據本實施例的光學系統表示第一至第八鏡頭101至108在光軸OA上的曲率半徑、鏡頭的中心厚度CT以及鏡頭之間的中心距離CG、d線(588奈米)處的折射率、阿貝數和有效半徑(半孔徑)以及焦距。

複數個鏡頭100的折射率之和大於10，阿貝數之和大於200，所有鏡頭的中心厚度之和為5毫米或以下，例如在3.5毫米至5毫米的範圍內，光軸上第一至第八鏡頭之間的中心距離之和可以為4毫米或以下，例如在2毫米至4毫米的範圍內，並且可以大於鏡頭的中心厚度之和。此外，複數個鏡頭100的每個鏡頭表面的有效直徑的平均值可以是4毫米或更大，例如，在4毫米至6.5毫米的範圍內，而每個鏡頭的中心厚度的平均值可以是0.8毫米或更小，例如，在0.35毫米至0.8毫米的範圍內。複數個鏡頭100的有效直徑之和為從第一表面S1到第十六表面S16的有效直徑之和，可以為70毫米或更大，例如70毫米至110毫米。

在焦距的絕對值中，第四鏡頭104的焦距為最大值，第一鏡頭101和第八鏡頭108中任一個的焦距為最小值，並且可以佈置得小於第二鏡頭和第三鏡頭的焦距。

如圖4和圖10所示，第一和第二實施例中複數個鏡頭中的至少一個或所有鏡頭的鏡頭表面可包括具有30階非球面係數的非球面表面。例如，第一至第八鏡頭101、102、103、104、105、106、107和108可包括從第一表面S1到第十六表面S16具有30階非球面係數的鏡頭表面。如上所述，具有30階非球面表面係數("0"以外的值)的非球面表面可以特別大幅度地改變周邊的非球面形狀，從而可以很好地校正FOV的周邊部的光學性能。

如圖5和圖11所示，第一至第八鏡頭101至108的第一至第八厚度T1至T8可以在從每個鏡頭的中心到邊緣的方向Y上以0.1毫米或更大的距離表示，相鄰鏡頭之間的距離可以在從中心到邊緣的方向Y上以0.1mm或更大的距離來表示，在從中心到邊緣的方向上，第一和第二鏡頭之間的第一距離G1、第二和第三鏡頭之間的第二距離G2、第三和第四鏡頭之間的第三距離G3、第四和第五鏡頭之間的第四距離G4、第五和第六鏡頭之間的第五距離G5、第六和第七鏡頭之間的第六距離G6、第七和第八鏡頭之間的第七距離G7。

第一厚度T1的最大厚度可以是最小厚度的1.6倍或更大，例如1.6倍至2.6倍。第一距離G1的最大距離可以是最小距離的1.3倍或以上，例如1.3倍至2.3倍。第二厚度T2的最大厚度可以是最小厚度的1.1倍或以上，例如1.1倍至2.1倍。第二距離G2的最大距離可以是最小距離的1.1倍或更多，例如1.1倍至2.1倍。第三厚度T3的最大厚度可以是最小厚度的1.1倍或以上，例如1.1倍至2.1倍。第三距離G3的最大距離可以是最小距離的1.1倍或更多，例如1.1倍至2.1倍。第四厚度T4的最大厚度與最小厚度之間的差值可為10%或更小。第四距離G4的最大距離可以是最小距離的1.2倍或更多，例如1.2倍至2.2倍。第五厚度T5的最大厚度可以是最小厚度的1倍或1倍以上，例如1至2倍。第五距離G5的最大距離可以是最小距離的1.1倍或更多，例如1.1倍至2.1倍。第六厚度T6的最大厚度可以是最小厚度的2.1倍或以上，例如2.1倍至3.1倍。第六距離G6的最大距離可以是最小距離的1.5倍或更多，例如1.5倍至2.5倍。第七厚度T7的最大厚度可以是最小厚度的1.1倍或更多，例如1.1倍至2.1倍。第七距離G7的最大距離可以是最小距離的5倍或更多，例如5倍至15倍。第八厚度T8的最大厚度可以是最小厚度的1.6倍或更多，例如1.6倍至2.6倍。通過使用第一至第八厚度T1至T8和第一至第七距離G1至G7，光學系統的尺寸可以變得纖薄小巧。

圖6和圖12可以表示根據本發明的一個實施例的第七鏡頭107的物體側表面L7S1和感測器側表面L7S2、第八鏡頭108的物體側表面L8S1和感測器側表面L8S2的Y軸方向正交於鏡頭表面中心的直線到距離0.1mm或更大，圖15是顯示圖6和圖12的圖。如圖6、圖12和圖15所示，第七鏡頭107的物體側表面L7S1和感測器側表面L7S2的臨界點在距離光軸3mm或更小的位置，物體側表面的臨界點(見圖2P1)似乎比感測器側表面的臨界點更靠近光軸，可以看出L7S2的Sag值似乎比L7S1朝向感測器側的Sag值更大。此外，第八鏡頭的物體側表面可以不設置臨界點，第八鏡頭的感測器側表面的臨界點小於感測器側L7S1和L7S2的Sag值，並且可以具有更靠近光軸的臨界點(見圖2中的P2)。

圖7是示出根據本發明第一實施例的光學系統的射線像差特性的圖、圖8是示出根據本發明第一實施例的光學系統的像差特性的圖、圖13是示出根據本發明第二實施例的光學系統的射線像差特性的圖、圖14是示出根據本發明第二實施例的光學系統的像差特性的圖。

如圖7、圖8、圖13和圖14所示，它是顯示根據第一和第二實施例的光學系統在切向場曲線和矢向場曲線中光軸上的相對場高為0.0至1.0的區域中的側像差的分析圖，可以確認，對於約470nm、約510nm、約555nm、約610nm和約650nm波長帶中的光，可以獲得具有良好校正側像差的光學系統。也就是說，根據本實施例的光學系統1000不僅在FOV的中心部，而且在週邊部，都能提高分辨能力和良好的光學性能。正如上述示例所證實的，根據本發明的第一和第二實施例的鏡頭系統採用8片鏡頭配置，結構緊湊、重量輕，同時球差、散光、失真像差、色差和彗差都很好。由於可以進行高解析度的校準和實施，因此可以通過嵌入相機的光學設備來使用。

表1涉及根據第一和第二實施例的光學系統1000中的上述公式的項目，並涉及TTL、BFL、光學系統1000的總有效焦距F值、ImgH、第一至第八鏡頭中的每個鏡頭的焦距(F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7、F8)、邊緣厚度、邊緣距離、複合焦距等。

【表1】

表2為圖1的光學系統1000中上述公式1至40的結果值。參考表2，可以看出光學系統1000至少滿足公式1至40中的一個、兩個或兩個以上或三個或三個以上。詳細而言，可以看出根據本實施例的光學系統1000滿足公式1至40中的所有公式。因此，光學系統1000可以改善FOV中心部和週邊部的光學性能和光學特性。

【表2】

表3為圖1的光學系統1000中上述公式41至80的結果值。參考表3，光學系統1000可滿足公式1至40中的至少一個或兩個或兩個以上，以及公式41至80中的至少一個、兩個或兩個以上或三個或三個以上。詳細而言，可以看出，根據本實施例的光學系統1000滿足公式1至80中的所有公式。因此，光學系統1000可以改善FOV中心部和週邊部的光學性能和光學特性。

【表3】

圖16是說明根據一實施例的相機模組應用於移動端子的示意圖。

參考圖16，移動端子1可包括設置在後側的相機頭模組10。相機模組10可包括影像捕捉功能。此外，相機模組10還可包括自動對焦功能、變焦功能和OIS功能中的至少一種。

相機模組10可以處理影像感測器300在拍攝模式或視頻通話模式下獲得的靜止影像或視頻幀。處理後的影像幀可顯示在移動端子1的顯示單元(未顯示)上，並可存儲在記憶體(未顯示)中。此外，雖然圖中未示出，但相機模組可進一步設置在移動端子1的正面。

例如，相機模組10可以包括第一相機模組10A和第二相機模組10B。此時，第一相機模組10A和第二相機模組10B中的至少一個可以包括上述光學系統1000。因此，相機模組10可具有纖細的結構，並可具有改進的失真和像差特性。此外，即使在FOV的中心和週邊部，相機模組10也可以具有良好的光學性能。

此外，移動端子1還可進一步包括自動對焦裝置31。自動對焦裝置31可以包括使用鐳射的自動對焦功能。自動對焦裝置31可主要用於使用相機模組10的影像的自動對焦功能會降低的條件下，例如，10米或以下的距離或黑暗環境。自動對焦裝置31可以包括一個發光單元，包括一個垂直腔面發射雷射器(VCSEL)半導體器件和一個光接收單元，例如將光能轉換為電能的光電二極體。

此外，移動端子1還可進一步包括閃光燈模組33。閃光燈模組33可包括在其中發光的發光元件。閃光燈模組33可由移動端子的相機操作或使用者控制進行操作。

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，不一定只限於一個實施例。此外，各實施例中說明的特徵、結構和效果可由實施例所屬領域的技術人員針對其他實施例進行組合或修改。因此，與這些組合和變化有關的內容應被理解為包括在本發明的範圍內。儘管根據本發明的實施例進行了描述，但這僅僅是一個示例，本發明並不受限制，對於本領域的技術人員來說顯而易見的是，在不脫離本發明實施例的基本特徵的前提下，可以進行各種未在上文中說明的修改和應用。例如，本實施例中具體示出的每個元件都可以修改和實施。與這些修改和應用相關的差異應被理解為包括在所附權利要求書所定義的本發明範圍內。