TWI565967B - 成像用光學系統、取像裝置及電子裝置 - Google Patents

成像用光學系統、取像裝置及電子裝置 Download PDF

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TWI565967B
TWI565967B TW104132208A TW104132208A TWI565967B TW I565967 B TWI565967 B TW I565967B TW 104132208 A TW104132208 A TW 104132208A TW 104132208 A TW104132208 A TW 104132208A TW I565967 B TWI565967 B TW I565967B
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林振誠
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大立光電股份有限公司
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Description

成像用光學系統、取像裝置及電子裝置
本發明是有關於一種成像用光學系統及取像裝置，且特別是有關於一種應用在電子裝置上的小型化成像用光學系統及取像裝置。
近年來，隨著具有攝影功能的電子產品的興起，光學系統的需求日漸提高。一般光學系統的感光元件不外乎是感光耦合元件(Charge Coupled Device,CCD)或互補性氧化金屬半導體元件(Complementary Metal-Oxide Semiconductor Sensor,CMOS Sensor)兩種，且隨著半導體製程技術的精進，使得感光元件的畫素尺寸縮小，光學系統逐漸往高畫素領域發展，因此對成像品質的要求也日益增加。
傳統搭載於電子產品上的光學系統多採用四片或五片式透鏡結構，而在智慧型手機與可攜式裝置等高規格行動裝置的盛行之下，凸顯了電子產品輕薄化的需求，其搭載的攝像鏡頭也逐漸朝往大光圈、短總長發展。然而習知的 光學系統由於不易兼具大光圈與短總長的需求，因此難以搭載於輕薄的電子裝置上。
目前雖有進一步發展六片式光學系統，但在產品朝向大光圈與小型化設計的同時，常因其過高的雜散光而導致其成像品質無法達成需求。
本發明提供一種成像用光學系統、取像裝置及電子裝置，藉由第三透鏡像側表面與第四透鏡像側表面皆為凹面，可減緩第三透鏡與第四透鏡整體面形的變化，有效降低雜散光的產生，以兼具良好的成像品質與製造性。再者，亦可維持成像用光學系統的小型化，以在大光圈與大視角的配置需求下兼具短總長的特點。
依據本發明提供一種成像用光學系統，由物側至像側依序包含第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡以及第六透鏡。第一透鏡具有正屈折力，其物側表面近光軸處為凸面。第三透鏡像側表面近光軸處為凹面。第四透鏡像側表面近光軸處為凹面。第五透鏡具有正屈折力。第六透鏡具有負屈折力，其像側表面近光軸處為凹面，其像側表面離軸處包含至少一凸面，且其物側表面及像側表面皆為非球面。成像用光學系統的透鏡為六片，任二相鄰的透鏡間具有一空氣間隙，第一透鏡的焦距為f1，第三透鏡的焦距為f3，第四透鏡的焦距為f4，第五透鏡的焦距為f5，第六透鏡的焦距為f6，且｜f3｜及｜f4｜皆大於｜f1｜、｜f5｜及｜f6｜，第一 透鏡物側表面至第六透鏡像側表面於光軸上的距離為Td，成像用光學系統的最大像高為ImgH，第三透鏡的色散係數為V3，第四透鏡的色散係數為V4，第三透鏡像側表面的曲率半徑為R6，第四透鏡像側表面的曲率半徑為R8，成像用光學系統的焦距為f，其滿足下列條件：Td/ImgH<1.25；1.5<V3/V4<4.0；以及(｜R6｜+｜R8｜)/f<10.0。
依據本發明更提供一種取像裝置，包含如前段所述的成像用光學系統以及電子感光元件，其中電子感光元件設置於成像用光學系統的成像面。
依據本發明另提供一種電子裝置，包含如前段所述的取像裝置。
當｜f1｜、｜f3｜、｜f4｜、｜f5｜及｜f6｜滿足上述條件時，可使成像用光學系統中透鏡的屈折力分布較為均勻，以減緩過度修正像差的問題。
當Td/ImgH滿足上述條件時，可維持成像用光學系統的小型化，以在大光圈與大視角的配置需求下兼具短總長的特點。
當V3/V4滿足上述條件時，可提升第三透鏡與第四透鏡對於修正色差的功效。
當(｜R6｜+｜R8｜)/f滿足上述條件時，可減緩第三透鏡與第四透鏡整體面形的變化，有效降低雜散光的產生，以兼具良好的成像品質與製造性。
10、20、30‧‧‧電子裝置
11、21、31‧‧‧取像裝置
100、200、300、400、500、600、700、800‧‧‧光圈
301、401、501、701‧‧‧光闌
110、210、310、410、510、610、710、810‧‧‧第一透鏡
111、211、311、411、511、611、711、811‧‧‧物側表面
112、212、312、412、512、612、712、812‧‧‧像側表面
120、220、320、420、520、620、720、820‧‧‧第二透鏡
121、221、321、421、521、621、721、821‧‧‧物側表面
122、222、322、422、522、622、722、822‧‧‧像側表面
130、230、330、430、530、630、730、830‧‧‧第三透鏡
131、231、331、431、531、631、731、831‧‧‧物側表面
132、232、332、432、532、632、732、832‧‧‧像側表面
140、240、340、440、540、640、740、840‧‧‧第四透鏡
141、241、341、441、541、641、741、841‧‧‧物側表面
142、242、342、442、542、642、742、842‧‧‧像側表面
150、250、350、450、550、650、750、850‧‧‧第五透鏡
151、251、351、451、551、651、751、851‧‧‧物側表面
152、252、352、452、552、652、752、852‧‧‧像側表面
160、260、360、460、560、660、760、860‧‧‧第六透鏡
161、261、361、461、561、661、761、861‧‧‧物側表面
162、262、362、462、562、662、762、862‧‧‧像側表面
170、270、370、470、570、670、770、870‧‧‧紅外線濾除濾光元件
180、280、380、480、580、680、780、880‧‧‧成像面
190、290、390、490、590、690、790、890‧‧‧電子感光元件
f‧‧‧成像用光學系統的焦距
Fno‧‧‧成像用光學系統的光圈值
HFOV‧‧‧成像用光學系統中最大視角的一半
V3‧‧‧第三透鏡的色散係數
V4‧‧‧第四透鏡的色散係數
CT3‧‧‧第三透鏡於光軸上的厚度
CT4‧‧‧第四透鏡於光軸上的厚度
CT5‧‧‧第五透鏡於光軸上的厚度
T34‧‧‧第三透鏡與第四透鏡於光軸上的間隔距離
ImgH‧‧‧成像用光學系統的最大像高
EPD‧‧‧成像用光學系統的入射瞳直徑
Td‧‧‧第一透鏡物側表面至第六透鏡像側表面於光軸上的距離
R6‧‧‧第三透鏡像側表面的曲率半徑
R8‧‧‧第四透鏡像側表面的曲率半徑
R9‧‧‧第五透鏡物側表面的曲率半徑
R10‧‧‧第五透鏡像側表面的曲率半徑
f1‧‧‧第一透鏡的焦距
f3‧‧‧第三透鏡的焦距
f4‧‧‧第四透鏡的焦距
f5‧‧‧第五透鏡的焦距
f6‧‧‧第六透鏡的焦距
第1圖繪示依照本發明第一實施例的一種取像裝置的示意圖；第2圖由左至右依序為第一實施例的球差、像散及歪曲曲線圖；第3圖繪示依照本發明第二實施例的一種取像裝置的示意圖；第4圖由左至右依序為第二實施例的球差、像散及歪曲曲線圖；第5圖繪示依照本發明第三實施例的一種取像裝置的示意圖；第6圖由左至右依序為第三實施例的球差、像散及歪曲曲線圖；第7圖繪示依照本發明第四實施例的一種取像裝置的示意圖；第8圖由左至右依序為第四實施例的球差、像散及歪曲曲線圖；第9圖繪示依照本發明第五實施例的一種取像裝置的示意圖；第10圖由左至右依序為第五實施例的球差、像散及歪曲曲線圖；第11圖繪示依照本發明第六實施例的一種取像裝置的示意圖； 第12圖由左至右依序為第六實施例的球差、像散及歪曲曲線圖；第13圖繪示依照本發明第七實施例的一種取像裝置的示意圖；第14圖由左至右依序為第七實施例的球差、像散及歪曲曲線圖；第15圖繪示依照本發明第八實施例的一種取像裝置的示意圖；第16圖由左至右依序為第八實施例的球差、像散及歪曲曲線圖；第17圖繪示依照本發明第九實施例的一種電子裝置的示意圖；第18圖繪示依照本發明第十實施例的一種電子裝置的示意圖；以及第19圖繪示依照本發明第十一實施例的一種電子裝置的示意圖。
一種成像用光學系統，由物側至像側依序包含第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡以及第六透鏡，其中成像用光學系統的透鏡為六片。
前段所述成像用光學系統的第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡以及第六透鏡中，任二相鄰的透鏡間皆具有一空氣間隙；也就是說，成像用光學系 統具有六片單一非黏合的透鏡。由於黏合透鏡的製程較非黏合透鏡複雜，特別在兩透鏡的黏合面需擁有高準度的曲面，以便達到兩透鏡黏合時的高密合度，且在黏合的過程中，也可能因偏位而造成密合度不佳，影響整體光學成像品質。因此，本發明成像用光學系統中，任二相鄰的透鏡間皆具有一空氣間隙，可有效改善黏合透鏡所產生的問題。
第一透鏡具有正屈折力，其物側表面近光軸處為凸面，藉以適當調整第一透鏡的正屈折力強度，有助於縮短成像用光學系統的總長度。
第二透鏡可具有負屈折力，藉以有效修正成像用光學系統的像差。
第三透鏡像側表面近光軸處為凹面，藉以有效修正成像用光學系統的像差，並可減緩第三透鏡整體面形的變化，有效降低雜散光的產生，以兼具良好的成像品質與製造性。
第四透鏡物側表面近光軸處可為凸面，像側表面近光軸處為凹面，藉以加強像散修正，並可減緩第四透鏡整體面形的變化，有效降低雜散光的產生，以兼具良好的成像品質與製造性。另外，第四透鏡物側表面離軸處及像側表面離軸處可皆包含至少一反曲點，藉以有效修正離軸視場的像差以提升周邊的成像品質。
第五透鏡具有正屈折力，可提供成像用光學系統主要匯聚能力，有利於縮短其總長度。
第六透鏡具有負屈折力，其物側表面近光軸處可為凹面，其像側表面近光軸處為凹面，且像側表面離軸處包含至少一凸面，可使成像用光學系統的主點(Principal Point)遠離成像面，有利於縮短其後焦距以維持小型化，並可有效修正離軸視場的像差。
第一透鏡的焦距為f1，第三透鏡的焦距為f3，第四透鏡的焦距為f4，第五透鏡的焦距為f5，第六透鏡的焦距為f6，且｜f3｜及｜f4｜皆大於｜f1｜、｜f5｜及｜f6｜。藉此，可使成像用光學系統中透鏡的屈折力分布較為均勻，以減緩過度修正像差的問題。較佳地，｜f1｜可大於｜f5｜及｜f6｜。
第一透鏡物側表面至第六透鏡像側表面於光軸上的距離為Td，成像用光學系統的最大像高為ImgH，其滿足下列條件：Td/ImgH<1.25。藉此，可維持成像用光學系統的小型化，以在大光圈與大視角的配置需求下兼具短總長的特點。較佳地，可滿足下列條件：Td/ImgH<1.15。
第三透鏡的色散係數為V3，第四透鏡的色散係數為V4，其滿足下列條件：1.5<V3/V4<4.0。藉此，可提升第三透鏡與第四透鏡對於修正色差的功效。
第三透鏡像側表面的曲率半徑為R6，第四透鏡像側表面的曲率半徑為R8，成像用光學系統的焦距為f，其滿足下列條件：(｜R6｜+｜R8｜)/f<10.0。藉此，可減緩第三透鏡與第四透鏡整體面形的變化，有效降低雜散光的產生，以兼具良好的成像品質與製造性。較佳地，可滿足下列條件：(｜R6｜+｜R8｜)/f<5.0。
成像用光學系統的焦距為f，第三透鏡的焦距為f3，第四透鏡的焦距為f4，其滿足下列條件：｜f/f3｜+｜f/f4｜<0.50。藉此，能有效降低第三透鏡與第四透鏡的敏感度，以提高製造良率。
成像用光學系統的最大像高為ImgH，成像用光學系統的入射瞳(Entrance Pupil)直徑為EPD，其滿足下列條件：1.25<ImgH/EPD<1.75。藉此，可有效增加成像用光學系統的進光量。
第三透鏡於光軸上的厚度為CT3，第四透鏡於光軸上的厚度為CT4，第五透鏡於光軸上的厚度為CT5，其滿足下列條件：0.80<CT5/(CT3+CT4)<2.0。藉此，可有效利用成像用光學系統的空間，以避免透鏡間過於靠近而造成組裝上的問題。
成像用光學系統的光圈值(f-number)為Fno，其滿足下列條件：1.5<Fno<2.0。藉此，可有效發揮大光圈的優勢，於光線不充足時仍可清晰取像。
第五透鏡物側表面的曲率半徑為R9，第五透鏡像側表面的曲率半徑為R10，其滿足下列條件：0.25<(R9+R10)/(R9-R10)<2.0。藉此，有利於減緩第五透鏡的面形變化，以降低面反射的形成。
成像用光學系統的焦距為f，第三透鏡像側表面的曲率半徑為R6，其滿足下列條件：0.20<f/R6<1.50。藉此，可減緩第三透鏡的面形變化，以降低第三透鏡的製造敏感度。較佳地，可滿足下列條件：0.35<f/R6<1.20。
第三透鏡於光軸上的厚度為CT3，第四透鏡於光軸上的厚度為CT4，其滿足下列條件：CT4/CT3<1.60。藉此，有助於透鏡的製造與組裝，以提升製作良率。
第四透鏡於光軸上的厚度為CT4，第三透鏡與第四透鏡於光軸上的間隔距離為T34，其滿足下列條件：0.75<CT4/T34<2.25。藉此，有利於第三透鏡與第四透鏡之間得到足夠的空間及適合組裝的配置，以降低敏感度。
本發明提供的成像用光學系統中，透鏡的材質可為塑膠或玻璃。當透鏡的材質為塑膠，可以有效降低生產成本。另當透鏡的材質為玻璃，則可以增加成像用光學系統屈折力配置的自由度。此外，成像用光學系統中的物側表面及像側表面可為非球面(ASP)，非球面可以容易製作成球面以外的形狀，獲得較多的控制變數，用以消減像差，進而縮減透鏡使用的數目，因此可以有效降低本發明成像用光學系統的總長度。
再者，本發明提供的成像用光學系統中，若透鏡表面係為凸面且未界定該凸面位置時，則表示該透鏡表面可於近光軸處為凸面；若透鏡表面係為凹面且未界定該凹面位置時，則表示該透鏡表面可於近光軸處為凹面。本發明提供的成像用光學系統中，若透鏡具有正屈折力或負屈折力，或是透鏡之焦距，皆可指透鏡近光軸處的屈折力或是焦距。
另外，本發明成像用光學系統中，依需求可設置至少一光闌，以減少雜散光，有助於提昇影像品質。
本發明的成像用光學系統之成像面，依其對應 的電子感光元件之不同，可為一平面或有任一曲率之曲面，特別是指凹面朝往物側方向之曲面。
本發明的成像用光學系統中，光圈配置可為前置光圈或中置光圈，其中前置光圈意即光圈設置於被攝物與第一透鏡間，中置光圈則表示光圈設置於第一透鏡與成像面間。若光圈為前置光圈，可使成像用光學系統的出射瞳與成像面產生較長的距離，使其具有遠心(Telecentric)效果，並可增加電子感光元件的CCD或CMOS接收影像的效率；若為中置光圈，係有助於擴大系統的視場角，使成像用光學系統具有廣角鏡頭的優勢。
本發明的成像用光學系統更可視需求應用於移動對焦的光學系統中，並兼具優良像差修正與良好成像品質的特色。亦可多方面應用於三維(3D)影像擷取、數位相機、行動產品、數位平板、智慧型電視、網路監控設備、體感遊戲機、行車紀錄器、倒車顯影裝置、機器人與穿戴式產品等電子裝置中。
本發明另提供一種取像裝置，包含前述的成像用光學系統以及電子感光元件，其中電子感光元件設置於成像用光學系統的成像面。藉由第三透鏡像側表面與第四透鏡像側表面皆為凹面，可減緩第三透鏡與第四透鏡整體面形的變化，有效降低雜散光的產生，以兼具良好的成像品質與製造性。再者，亦可維持成像用光學系統的小型化，以在大光圈與大視角的配置需求下兼具短總長的特點。較佳地，取像 裝置可進一步包含鏡筒、支持裝置(Holder Member)或其組合。
本發明提供一種電子裝置，包含前述的取像裝置。藉此，可在大光圈與大視角的配置需求下兼具短總長的特點。較佳地，電子裝置可進一步包含控制單元、顯示單元、儲存單元、暫儲存單元(RAM)或其組合。
根據上述實施方式，以下提出具體實施例並配合圖式予以詳細說明。
<第一實施例>
請參照第1圖及第2圖，其中第1圖繪示依照本發明第一實施例的一種取像裝置的示意圖，第2圖由左至右依序為第一實施例的球差、像散及歪曲曲線圖。由第1圖可知，第一實施例的取像裝置包含成像用光學系統(未另標號)以及電子感光元件190。成像用光學系統由物側至像側依序包含第一透鏡110、光圈100、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、紅外線濾除濾光元件(IR-cut filter)170以及成像面180，而電子感光元件190設置於成像用光學系統的成像面180，其中成像用光學系統的透鏡為六片(110-160)，任二相鄰的透鏡間具有一空氣間隙。
第一透鏡110具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面111近光軸處為凸面，其像側表面112近光軸處為凸面，並皆為非球面。
第二透鏡120具有負屈折力，且為塑膠材質， 其物側表面121近光軸處為平面，其像側表面122近光軸處為凹面，並皆為非球面。
第三透鏡130具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面131近光軸處為凸面，其像側表面132近光軸處為凹面，並皆為非球面。
第四透鏡140具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面141近光軸處為凸面，其像側表面142近光軸處為凹面，並皆為非球面。另外，第四透鏡物側表面141離軸處及像側表面142離軸處皆包含至少一反曲點。
第五透鏡150具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面151近光軸處為凸面，其像側表面152近光軸處為凸面，並皆為非球面。
第六透鏡160具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面161近光軸處為凹面，其像側表面162近光軸處為凹面，並皆為非球面。另外，第六透鏡像側表面162離軸處包含至少一凸面。
紅外線濾除濾光元件170為玻璃材質，其設置於第六透鏡160及成像面180間且不影響成像用光學系統的焦距。
上述各透鏡的非球面的曲線方程式表示如下： ；其中： X：非球面上距離光軸為Y的點，其與相切於非球面光軸上交點切面的相對距離；Y：非球面曲線上的點與光軸的垂直距離；R：曲率半徑；k：錐面係數；以及Ai：第i階非球面係數。
第一實施例的成像用光學系統中，成像用光學系統的焦距為f，成像用光學系統的光圈值為Fno，成像用光學系統中最大視角的一半為HFOV，其數值如下：f=4.08mm；Fno=2.13；以及HFOV=38.0度。
第一實施例的成像用光學系統中，第三透鏡130的色散係數為V3，第四透鏡140的色散係數為V4，其滿足下列條件：V3/V4=2.37。
第一實施例的成像用光學系統中，第三透鏡130於光軸上的厚度為CT3，第四透鏡140於光軸上的厚度為CT4，其滿足下列條件：CT4/CT3=0.71。
第一實施例的成像用光學系統中，第三透鏡130於光軸上的厚度為CT3，第四透鏡140於光軸上的厚度為CT4，第五透鏡150於光軸上的厚度為CT5，其滿足下列條件：CT5/(CT3+CT4)=1.11。
第一實施例的成像用光學系統中，第四透鏡140於光軸上的厚度為CT4，第三透鏡130與第四透鏡140於光軸上的間隔距離為T34，其滿足下列條件：CT4/T34=1.42。
第一實施例的成像用光學系統中，成像用光學系統的最大像高為ImgH，成像用光學系統的入射瞳直徑為EPD，其滿足下列條件：ImgH/EPD=1.70。
第一實施例的成像用光學系統中，第一透鏡物側表面111至第六透鏡像側表面162於光軸上的距離為Td，成像用光學系統的最大像高為ImgH，其滿足下列條件：Td/ImgH=1.17。
第一實施例的成像用光學系統中，第三透鏡像側表面132的曲率半徑為R6，第四透鏡像側表面142的曲率半徑為R8，成像用光學系統的焦距為f，其滿足下列條件：(｜R6｜+｜R8｜)/f=3.36。
第一實施例的成像用光學系統中，第五透鏡物側表面151的曲率半徑為R9，第五透鏡像側表面152的曲率半徑為R10，其滿足下列條件：(R9+R10)/(R9-R10)=0.74。
第一實施例的成像用光學系統中，成像用光學系統的焦距為f，第三透鏡像側表面132的曲率半徑為R6，其滿足下列條件：f/R6=0.38。
第一實施例的成像用光學系統中，成像用光學系統的焦距為f，第三透鏡130的焦距為f3，第四透鏡140的焦距為f4，其滿足下列條件：｜f/f3｜+｜f/f4｜=0.21。
第一實施例的成像用光學系統中，第一透鏡110的焦距為f1，第三透鏡130的焦距為f3，第四透鏡140的焦距為f4，第五透鏡150的焦距為f5，第六透鏡160的焦 距為f6，其中｜f3｜及｜f4｜皆大於｜f1｜、｜f5｜及｜f6｜，且｜f1｜大於｜f5｜及｜f6｜。(參考以下表一，｜f3｜=60.51，｜f4｜=29.59，｜f1｜=2.92，｜f5｜=2.76，｜f6｜=2.19。)
再配合參照下列表一以及表二。
表一為第1圖第一實施例詳細的結構數據，其中曲率半徑、厚度及焦距的單位為mm，且表面0-16依序表示由物側至像側的表面。表二為第一實施例中的非球面數據，其中，k表非球面曲線方程式中的錐面係數，A4-A16則表示各表面第4-16階非球面係數。此外，以下各實施例表格乃對應各實施例的示意圖與像差曲線圖，表格中數據的定義皆與第一實施例的表一及表二的定義相同，在此不加贅述。
<第二實施例>
請參照第3圖及第4圖，其中第3圖繪示依照本發明第二實施例的一種取像裝置的示意圖，第4圖由左至右依序為第二實施例的球差、像散及歪曲曲線圖。由第3圖可知，第二實施例的取像裝置包含成像用光學系統(未另標號)以及電子感光元件290。成像用光學系統由物側至像側依序包含光圈200、第一透鏡210、第二透鏡220、第三透鏡230、第四透鏡240、第五透鏡250、第六透鏡260、紅外線濾除濾光元件270以及成像面280，而電子感光元件290設置於成像用光學系統的成像面280，其中成像用光學系統的透鏡為六片(210-260)，任二相鄰的透鏡間具有一空氣間隙。
第一透鏡210具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面211近光軸處為凸面，其像側表面212近光軸處 為凹面，並皆為非球面。
第二透鏡220具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面221近光軸處為凹面，其像側表面222近光軸處為凹面，並皆為非球面。
第三透鏡230具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面231近光軸處為凸面，其像側表面232近光軸處為凹面，並皆為非球面。
第四透鏡240具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面241近光軸處為凸面，其像側表面242近光軸處為凹面，並皆為非球面。另外，第四透鏡物側表面241離軸處及像側表面242離軸處皆包含至少一反曲點。
第五透鏡250具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面251近光軸處為凸面，其像側表面252近光軸處為凸面，並皆為非球面。
第六透鏡260具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面261近光軸處為凹面，其像側表面262近光軸處為凹面，並皆為非球面。另外，第六透鏡像側表面262離軸處包含至少一凸面。
紅外線濾除濾光元件270為玻璃材質，其設置於第六透鏡260及成像面280間且不影響成像用光學系統的焦距。
另外，第二實施例的成像用光學系統中，第一透鏡210的焦距為f1，第三透鏡230的焦距為f3，第四透鏡240的焦距為f4，第五透鏡250的焦距為f5，第六透鏡260 的焦距為f6，其中｜f3｜及｜f4｜皆大於｜f1｜、｜f5｜及｜f6｜，且｜f1｜大於｜f5｜及｜f6｜。
配合參照下列表三以及表四。
第二實施例中，非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外，下表參數的定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
配合表三及表四可推算出下列數據：
<第三實施例>
請參照第5圖及第6圖，其中第5圖繪示依照本發明第三實施例的一種取像裝置的示意圖，第6圖由左至右依序為第三實施例的球差、像散及歪曲曲線圖。由第5圖可知，第三實施例的取像裝置包含成像用光學系統(未另標號)以及電子感光元件390。成像用光學系統由物側至像側依序包含光圈300、第一透鏡310、第二透鏡320、光闌301、第三透鏡330、第四透鏡340、第五透鏡350、第六透鏡360、紅外線濾除濾光元件370以及成像面380，而電子感光元件390設置於成像用光學系統的成像面380，其中成像用光學 系統的透鏡為六片(310-360)，任二相鄰的透鏡間具有一空氣間隙。
第一透鏡310具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面311近光軸處為凸面，其像側表面312近光軸處為凹面，並皆為非球面。
第二透鏡320具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面321近光軸處為凸面，其像側表面322近光軸處為凹面，並皆為非球面。
第三透鏡330具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面331近光軸處為凸面，其像側表面332近光軸處為凹面，並皆為非球面。
第四透鏡340具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面341近光軸處為凸面，其像側表面342近光軸處為凹面，並皆為非球面。另外，第四透鏡物側表面341離軸處及像側表面342離軸處皆包含至少一反曲點。
第五透鏡350具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表351近光軸處為凸面，其像側表面352近光軸處為凸面，並皆為非球面。
第六透鏡360具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面361近光軸處為凹面，其像側表面362近光軸處為凹面，並皆為非球面。另外，第六透鏡像側表面362離軸處包含至少一凸面。
紅外線濾除濾光元件370為玻璃材質，其設置於第六透鏡360及成像面380間且不影響成像用光學系統的 焦距。
另外，第三實施例的成像用光學系統中，第一透鏡310的焦距為f1，第三透鏡330的焦距為f3，第四透鏡340的焦距為f4，第五透鏡350的焦距為f5，第六透鏡360的焦距為f6，其中｜f3｜及｜f4｜皆大於｜f1｜、｜f5｜及｜f6｜，且｜f1｜大於｜f5｜及｜f6｜。
配合參照下列表五以及表六。
第三實施例中，非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外，下表參數的定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
配合表五及表六可推算出下列數據：
<第四實施例>
請參照第7圖及第8圖，其中第7圖繪示依照本發明第四實施例的一種取像裝置的示意圖，第8圖由左至右依序為第四實施例的球差、像散及歪曲曲線圖。由第7圖可知，第四實施例的取像裝置包含成像用光學系統(未另標號)以及電子感光元件490。成像用光學系統由物側至像側依序 包含光圈400、第一透鏡410、光闌401、第二透鏡420、第三透鏡430、第四透鏡440、第五透鏡450、第六透鏡460、紅外線濾除濾光元件470以及成像面480，而電子感光元件490設置於成像用光學系統的成像面480，其中成像用光學系統的透鏡為六片(410-460)，任二相鄰的透鏡間具有一空氣間隙。
第一透鏡410具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面411近光軸處為凸面，其像側表面412近光軸處為凹面，並皆為非球面。
第二透鏡420具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面421近光軸處為凸面，其像側表面422近光軸處為凹面，並皆為非球面。
第三透鏡430具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面431近光軸處為凸面，其像側表面432近光軸處為凹面，並皆為非球面。
第四透鏡440具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面441近光軸處為凸面，其像側表面442近光軸處為凹面，並皆為非球面。另外，第四透鏡物側表面441離軸處及像側表面442離軸處皆包含至少一反曲點。
第五透鏡450具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面451近光軸處為凹面，其像側表面452近光軸處為凸面，並皆為非球面。
第六透鏡460具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面461近光軸處為凹面，其像側表面462近光軸處 為凹面，並皆為非球面。另外，第六透鏡像側表面462離軸處包含至少一凸面。
紅外線濾除濾光元件470為玻璃材質，其設置於第六透鏡460及成像面480間且不影響成像用光學系統的焦距。
另外，第四實施例的成像用光學系統中，第一透鏡410的焦距為f1，第三透鏡430的焦距為f3，第四透鏡440的焦距為f4，第五透鏡450的焦距為f5，第六透鏡460的焦距為f6，其中｜f3｜及｜f4｜皆大於｜f1｜、｜f5｜及｜f6｜，且｜f1｜大於｜f5｜及｜f6｜。
配合參照下列表七以及表八。
第四實施例中，非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外，下表參數的定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
配合表七及表八可推算出下列數據：
<第五實施例>
請參照第9圖及第10圖，其中第9圖繪示依照本發明第五實施例的一種取像裝置的示意圖，第10圖由左至右依序為第五實施例的球差、像散及歪曲曲線圖。由第9圖可知，第五實施例的取像裝置包含成像用光學系統(未另標號)以及電子感光元件590。成像用光學系統由物側至像側依序包含光圈500、第一透鏡510、第二透鏡520、光闌501、第三透鏡530、第四透鏡540、第五透鏡550、第六透鏡560、紅外線濾除濾光元件570以及成像面580，而電子感光元件590設置於成像用光學系統的成像面580，其中成像用光學系統的透鏡為六片(510-560)，任二相鄰的透鏡間具有一空氣間隙。
第一透鏡510具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面511近光軸處為凸面，其像側表面512近光軸處為凹面，並皆為非球面。
第二透鏡520具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面521近光軸處為凸面，其像側表面522近光軸處為凹面，並皆為非球面。
第三透鏡530具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面531近光軸處為凸面，其像側表面532近光軸處為凹面，並皆為非球面。
第四透鏡540具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面541近光軸處為凸面，其像側表面542近光軸處為凹面，並皆為非球面。另外，第四透鏡物側表面541離軸處及像側表面542離軸處皆包含至少一反曲點。
第五透鏡550具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面551近光軸處為凸面，其像側表面552近光軸處為凸面，並皆為非球面。
第六透鏡560具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面561近光軸處為凹面，其像側表面562近光軸處為凹面，並皆為非球面。另外，第六透鏡像側表面562離軸處包含至少一凸面。
紅外線濾除濾光元件570為玻璃材質，其設置於第六透鏡560及成像面580間且不影響成像用光學系統的焦距。
另外，第五實施例的成像用光學系統中，第一透鏡510的焦距為f1，第三透鏡530的焦距為f3，第四透鏡540的焦距為f4，第五透鏡550的焦距為f5，第六透鏡560的焦距為f6，其中｜f3｜及｜f4｜皆大於｜f1｜、｜f5｜及｜f6｜，且｜f1｜大於｜f5｜及｜f6｜。
配合參照下列表九以及表十。
第五實施例中，非球面的曲線方程式表示如第 一實施例的形式。此外，下表參數的定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
配合表九及表十可推算出下列數據：
<第六實施例>
請參照第11圖及第12圖，其中第11圖繪示依照本發明第六實施例的一種取像裝置的示意圖，第12圖由左至右依序為第六實施例的球差、像散及歪曲曲線圖。由第11圖可知，第六實施例的取像裝置包含成像用光學系統(未另標號)以及電子感光元件690。成像用光學系統由物側至像側依序包含光圈600、第一透鏡610、第二透鏡620、第三透鏡630、第四透鏡640、第五透鏡650、第六透鏡660、紅外線濾除濾光元件670以及成像面680，而電子感光元件690設置於成像用光學系統的成像面680，其中成像用光學系統的透鏡為六片(610-660)，任二相鄰的透鏡間具有一空氣間隙。
第一透鏡610具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面611近光軸處為凸面，其像側表面612近光軸處為凹面，並皆為非球面。
第二透鏡620具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面621近光軸處為凹面，其像側表面622近光軸處為凹面，並皆為非球面。
第三透鏡630具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面631近光軸處為凸面，其像側表面632近光軸處為凹面，並皆為非球面。
第四透鏡640具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面641近光軸處為凸面，其像側表面642近光軸處為凹面，並皆為非球面。另外，第四透鏡物側表面641離軸處及像側表面642離軸處皆包含至少一反曲點。
第五透鏡650具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面651近光軸處為凸面，其像側表面652近光軸處為凸面，並皆為非球面。
第六透鏡660具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面661近光軸處為凹面，其像側表面662近光軸處為凹面，並皆為非球面。另外，第六透鏡像側表面662離軸處包含至少一凸面。
紅外線濾除濾光元件670為玻璃材質，其設置於第六透鏡660及成像面680間且不影響成像用光學系統的焦距。
另外，第六實施例的成像用光學系統中，第一透鏡610的焦距為f1，第三透鏡630的焦距為f3，第四透鏡640的焦距為f4，第五透鏡650的焦距為f5，第六透鏡660的焦距為f6，其中｜f3｜及｜f4｜皆大於｜f1｜、｜f5｜及｜f6｜，且｜f1｜大於｜f5｜及｜f6｜。
配合參照下列表十一以及表十二。
第六實施例中，非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外，下表參數的定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
配合表十一及表十二可推算出下列數據：
<第七實施例>
請參照第13圖及第14圖，其中第13圖繪示依照本發明第七實施例的一種取像裝置的示意圖，第14圖由左至右依序為第七實施例的球差、像散及歪曲曲線圖。由第13圖可知，第七實施例的取像裝置包含成像用光學系統(未另標號)以及電子感光元件790。成像用光學系統由物側至像側依序包含光圈700、第一透鏡710、光闌701、第二透鏡720、第三透鏡730、第四透鏡740、第五透鏡750、第六透鏡760、紅外線濾除濾光元件770以及成像面780，而電子感光元件790設置於成像用光學系統的成像面780，其中成像用光學系統的透鏡為六片(710-760)，任二相鄰的透鏡間具有一空氣間隙。
第一透鏡710具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面711近光軸處為凸面，其像側表面712近光軸處為凹面，並皆為非球面。
第二透鏡720具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面721近光軸處為凸面，其像側表面722近光軸處為凹面，並皆為非球面。
第三透鏡730具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面731近光軸處為凸面，其像側表面732近光軸處為凹面，並皆為非球面。
第四透鏡740具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面741近光軸處為凸面，其像側表面742近光軸處為凹面，並皆為非球面。另外，第四透鏡物側表面741離軸處及像側表面742離軸處皆包含至少一反曲點。
第五透鏡750具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面751近光軸處為凹面，其像側表面752近光軸處為凸面，並皆為非球面。
第六透鏡760具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面761近光軸處為凹面，其像側表面762近光軸處為凹面，並皆為非球面。另外，第六透鏡像側表面762離軸處包含至少一凸面。
紅外線濾除濾光元件770為玻璃材質，其設置於第六透鏡760及成像面780間且不影響成像用光學系統的焦距。
另外，第七實施例的成像用光學系統中，第一透鏡710的焦距為f1，第三透鏡730的焦距為f3，第四透鏡740的焦距為f4，第五透鏡750的焦距為f5，第六透鏡760的焦距為f6，其中｜f3｜及｜f4｜皆大於｜f1｜、｜f5｜及｜f6｜，且｜f1｜大於｜f5｜及｜f6｜。
配合參照下列表十三以及表十四。
第七實施例中，非球面的曲線方程式表示如第 一實施例的形式。此外，下表參數的定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
配合表十三及表十四可推算出下列數據：
<第八實施例>
請參照第15圖及第16圖，其中第15圖繪示依照本發明第八實施例的一種取像裝置的示意圖，第16圖由左至右依序為第八實施例的球差、像散及歪曲曲線圖。由第15圖可知，第八實施例的取像裝置包含成像用光學系統(未另標號)以及電子感光元件890。成像用光學系統由物側至像側依序包含光圈800、第一透鏡810、第二透鏡820、第三透鏡830、第四透鏡840、第五透鏡850、第六透鏡860、紅外線濾除濾光元件870以及成像面880，而電子感光元件890設置於成像用光學系統的成像面880，其中成像用光學系統的透鏡為六片(810-860)，任二相鄰的透鏡間具有一空氣間隙。
第一透鏡810具有正屈折力，且為玻璃材質，其物側表面811近光軸處為凸面，其像側表面812近光軸處為凹面，並皆為非球面。
第二透鏡820具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面821近光軸處為凸面，其像側表面822近光軸處為凹面，並皆為非球面。
第三透鏡830具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面831近光軸處為凸面，其像側表面832近光軸處為凹面，並皆為非球面。
第四透鏡840具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面841近光軸處為凸面，其像側表面842近光軸處為凹面，並皆為非球面。另外，第四透鏡物側表面841離軸處及像側表面842離軸處皆包含至少一反曲點。
第五透鏡850具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側表面851近光軸處為凸面，其像側表面852近光軸處為凸面，並皆為非球面。
第六透鏡860具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側表面861近光軸處為凹面，其像側表面862近光軸處為凹面，並皆為非球面。另外，第六透鏡像側表面862離軸處包含至少一凸面。
紅外線濾除濾光元件870為玻璃材質，其設置於第六透鏡860及成像面880間且不影響成像用光學系統的焦距。
另外，第八實施例的成像用光學系統中，第一透鏡810的焦距為f1，第三透鏡830的焦距為f3，第四透鏡840的焦距為f4，第五透鏡850的焦距為f5，第六透鏡860 的焦距為f6，其中｜f3｜及｜f4｜皆大於｜f1｜、｜f5｜及｜f6｜，且｜f1｜大於｜f5｜及｜f6｜。
配合參照下列表十五以及表十六。
第八實施例中，非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外，下表參數的定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
配合表十五及表十六可推算出下列數據：
<第九實施例>
請參照第17圖，係繪示依照本發明第九實施例的一種電子裝置10的示意圖。第九實施例的電子裝置10係一智慧型手機，電子裝置10包含取像裝置11，取像裝置11包含依據本發明的成像用光學系統(圖未揭示)以及電子感光元件(圖未揭示)，其中電子感光元件設置於成像用光學系統的成像面。
<第十實施例>
請參照第18圖，係繪示依照本發明第十實施例的一種電子裝置20的示意圖。第十實施例的電子裝置20係一平板電腦，電子裝置20包含取像裝置21，取像裝置21包 含依據本發明的成像用光學系統(圖未揭示)以及電子感光元件(圖未揭示)，其中電子感光元件設置於成像用光學系統的成像面。
<第十一實施例>
請參照第19圖，係繪示依照本發明第十一實施例的一種電子裝置30的示意圖。第十一實施例的電子裝置30係一頭戴式顯示器(Head-mounted display，HMD)，電子裝置30包含取像裝置31，取像裝置31包含依據本發明的成像用光學系統(圖未揭示)以及電子感光元件(圖未揭示)，其中電子感光元件設置於成像用光學系統的成像面。
雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作各種的更動與潤飾，因此本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧光圈
110‧‧‧第一透鏡
111‧‧‧物側表面
112‧‧‧像側表面
120‧‧‧第二透鏡
121‧‧‧物側表面
122‧‧‧像側表面
130‧‧‧第三透鏡
131‧‧‧物側表面
132‧‧‧像側表面
140‧‧‧第四透鏡
141‧‧‧物側表面
142‧‧‧像側表面
150‧‧‧第五透鏡
151‧‧‧物側表面
152‧‧‧像側表面
160‧‧‧第六透鏡
161‧‧‧物側表面
162‧‧‧像側表面
170‧‧‧紅外線濾除濾光元件
180‧‧‧成像面
190‧‧‧電子感光元件

Claims (18)

  1. 一種成像用光學系統，由物側至像側依序包含：一第一透鏡，具有正屈折力，其物側表面近光軸處為凸面；一第二透鏡；一第三透鏡，其像側表面近光軸處為凹面；一第四透鏡，其像側表面近光軸處為凹面；一第五透鏡，具有正屈折力；以及一第六透鏡，具有負屈折力，其像側表面近光軸處為凹面，其像側表面離軸處包含至少一凸面，且其物側表面及像側表面皆為非球面；其中，該成像用光學系統的透鏡為六片，任二相鄰的透鏡間具有一空氣間隙，該第一透鏡的焦距為f1，該第三透鏡的焦距為f3，該第四透鏡的焦距為f4，該第五透鏡的焦距為f5，該第六透鏡的焦距為f6，且｜f3｜及｜f4｜皆大於｜f1｜、｜f5｜及｜f6｜，該第一透鏡物側表面至該第六透鏡像側表面於光軸上的距離為Td，該成像用光學系統的最大像高為ImgH，該第三透鏡的色散係數為V3，該第四透鏡的色散係數為V4，該第三透鏡像側表面的曲率半徑為R6，該第四透鏡像側表面的曲率半徑為R8，該成像用光學系統的焦距為f，其滿足下列條件：Td/ImgH<1.25；1.5<V3/V4<4.0；以及(｜R6｜+｜R8｜)/f<10.0。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的成像用光學系統，其中該第一透鏡物側表面至該第六透鏡像側表面於光軸上的距離為Td，該成像用光學系統的最大像高為ImgH，其滿足下列條件：Td/ImgH<1.15。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的成像用光學系統，其中該成像用光學系統的焦距為f，該第三透鏡的焦距為f3，該第四透鏡的焦距為f4，其滿足下列條件：｜f/f3｜+｜f/f4｜<0.50。
  4. 如申請專利範圍第2項所述的成像用光學系統，其中該第六透鏡物側表面近光軸處為凹面。
  5. 如申請專利範圍第2項所述的成像用光學系統，其中該第二透鏡具有負屈折力。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的成像用光學系統，其中該成像用光學系統的最大像高為ImgH，該成像用光學系統的入射瞳直徑為EPD，其滿足下列條件：1.25<ImgH/EPD<1.75。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的成像用光學系統，其中該第三透鏡於光軸上的厚度為CT3，該第四透鏡於光軸上的厚度為CT4，該第五透鏡於光軸上的厚度為CT5，其滿足下列條件：0.80<CT5/(CT3+CT4)<2.0。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的成像用光學系統，其中該第四透鏡物側表面近光軸處為凸面，且該第 四透鏡物側表面離軸處及像側表面離軸處皆包含至少一反曲點。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的成像用光學系統，其中該第三透鏡像側表面的曲率半徑為R6，該第四透鏡像側表面的曲率半徑為R8，該成像用光學系統的焦距為f，其滿足下列條件：(｜R6｜+｜R8｜)/f<5.0。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的成像用光學系統，其中該成像用光學系統的光圈值為Fno，其滿足下列條件：1.5<Fno<2.0。
  11. 如申請專利範圍第9項所述的成像用光學系統，其中該第五透鏡物側表面的曲率半徑為R9，該第五透鏡像側表面的曲率半徑為R10，其滿足下列條件：0.25<(R9+R10)/(R9-R10)<2.0。
  12. 如申請專利範圍第1項所述的成像用光學系統，其中該成像用光學系統的焦距為f，該第三透鏡像側表面的曲率半徑為R6，其滿足下列條件：0.20<f/R6<1.50。
  13. 如申請專利範圍第12項所述的成像用光學系統，其中該成像用光學系統的焦距為f，該第三透鏡像側表面的曲率半徑為R6，其滿足下列條件：0.35<f/R6<1.20。
  14. 如申請專利範圍第12項所述的成像用光學系統，其中該第三透鏡於光軸上的厚度為CT3，該第四透鏡於光軸上的厚度為CT4，其滿足下列條件：CT4/CT3<1.60。
  15. 如申請專利範圍第1項所述的成像用光學系統，其中該第四透鏡於光軸上的厚度為CT4，該第三透鏡與該第四透鏡於光軸上的間隔距離為T34，其滿足下列條件：0.75<CT4/T34<2.25。
  16. 如申請專利範圍第1項所述的成像用光學系統，其中該第一透鏡的焦距為f1，該第五透鏡的焦距為f5，該第六透鏡的焦距為f6，且｜f1｜大於｜f5｜及｜f6｜。
  17. 一種取像裝置，包含：如申請專利範圍第1項所述的成像用光學系統；以及一電子感光元件，其設置於該成像用光學系統的一成像面。
  18. 一種電子裝置，包含：如申請專利範圍第17項所述的取像裝置。
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