TWI676833B - 光學成像系統 - Google Patents

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賴建勳
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劉燿維
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Abstract

一種光學成像系統，包含：一成像透鏡組，其包含至少二片具有屈折力之透鏡、一成像面、一第一鏡片定位元件；以及一第二鏡片定位元件。當滿足特定條件時，可藉由無螺牙與小壁厚之機構元件用以定位透鏡的設計，進而有效提高光學成像系統之進光量與增加光學成像鏡頭的視角，同時具備一定相對照度以及提高成像的總畫素與品質，以應用於小型或窄邊框的電子產品。

Description

光學成像系統
本發明是有關於一種光學成像系統，且特別是有關於一種應用於電子產品上的小型化光學成像系統。
近年來，隨著具有攝影功能的可攜式電子產品的興起，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(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。
傳統搭載於可攜式裝置上的光學系統，多採用二片式透鏡結構為主，然而由於可攜式裝置不斷朝提昇畫素並且終端消費者對大光圈的需求例如微光與夜拍功能，習知的光學成像系統已無法滿足更高階的攝影要求。
因此，如何有效增加光學成像系統的進光量，並進一步提高成像的品質，便成為一個相當重要的議題。
本發明實施例之態樣係針對一種光學成像系統，能夠利用二個以上的透鏡的屈光力、凸面與凹面的組合(本發明所述凸面或凹面原則上係指各透鏡之物側面或像側面距離光軸不同高度的幾何形狀變化之描述)，以及藉由無螺牙與小壁厚之機構元件用以定位透鏡的設計，進而有效提高光學成像系統之進光量與增加光學成像系統的視角，同時具備一定相對照度以及提高成像的總畫素與品質，以應用於小型或窄邊框的電子產品上。
本發明實施例相關之機構元件參數的用語與其代號詳列如下，作為後續描述的參考： 請參照第1C圖，其以第一實施例為例用以說明各實施例相同之機構元件的用語。光學成像系統可包括一影像感測元件S；光學成像系統另外可包括一第一鏡片定位元件，並以PE1(Positioning Element 1)表示，其材質可選用金屬例如鋁、銅、銀、金等或是選用塑膠例如聚碳酸酯(PC)或是液晶塑膠(LCP)。該第一鏡片定位元件PE1包含有一底座PEB以及一鏡座PEH，該鏡座PEH設置於接近物側面，係呈中空並且不具透光性用以遮蔽成像透鏡組，該底座PEB具有一開放之容置空間，且該底座PEB設置於接近該成像面之方向並用以遮蔽該成像面。該底座PEB之外周緣且垂直於光軸之平面上的最小邊長的最大值為PhiD；該第一鏡片定位元件PE1可以選擇作為通常所熟知之Holder，或是屬於一體成型的機構件。該成像透鏡組10另外可包括一第二鏡片定位元件，並以PE2(Positioning Element 2)表示，係呈中空筒狀並且不具透光性，其容置於該鏡座PEH中並且包含有一定位部PEP，該定位部PEP用以容置該成像透鏡組以及排列該些透鏡於光軸上之定位效果。該定位部PEP之外側不接觸該鏡座PEH內周緣，該定位部PEP之像側面的外周緣垂直於光軸之平面上的最大直徑為PhiC。該底座PEB的最小邊長之最大厚度為TH1，該定位部PEP之最小厚度為TH2。
本發明之光學成像系統，由於該第二鏡片定位元件PE2之定位部PEP之外側不接觸該第一鏡片定位元件PE1之鏡座PEH的內周緣，因此可允許該第一鏡片定位元件PE1以及該第二鏡片定位元件PE2間先行塗上可固化膠，同時調整成像透鏡組的光軸與該影像感測元件S的中心法線相重疊，然後固化可固化膠，即進行所謂為主動對位(active alignment)組裝方法。目前越精密的光學成像系統或是特殊應用例如複數鏡頭的組裝，均需使用主動對位技術，本發明之光學成像系統即可滿足此需求。
本發明實施例相關之透鏡參數的用語與其代號詳列如下，作為後續描述的參考：與長度或高度有關之透鏡參數
光學成像系統之最大成像高度以HOI表示；光學成像系統之高度以HOS表示；光學成像系統之第一透鏡物側面至最後一片透鏡像側面間的距離以InTL表示；光學成像系統之固定光欄(光圈)至成像面間的距離以InS表示；光學成像系統之第一透鏡與第二透鏡間的距離以IN12表示 (例示)；光學成像系統之第一透鏡於光軸上的厚度以TP1表示(例示)。
與材料有關之透鏡參數光學成像系統之第一透鏡的色散係數以NA1表示(例示)；第一透鏡的折射率以Nd1表示(例示)。
與視角有關之透鏡參數視角以AF表示；視角的一半以HAF表示；主光線角度以MRA表示。
與出入瞳有關之透鏡參數光學成像系統之入射瞳直徑以HEP表示；單一透鏡之任一表面的最大有效半徑係指系統最大視角入射光通過入射瞳最邊緣的光線於該透鏡表面交會點(Effective Half Diameter；EHD)，該交會點與光軸之間的垂直高度。例如第一透鏡物側面的最大有效半徑以EHD11表示，第一透鏡像側面的最大有效半徑以EHD12表示。第二透鏡物側面的最大有效半徑以EHD21表示，第二透鏡像側面的最大有效半徑以EHD22表示。光學成像系統中其餘透鏡之任一表面的最大有效半徑表示方式以此類推。光學成像系統中最接近成像面之透鏡的像側面之最大有效直徑以PhiA表示，其滿足條件式PhiA=2倍EHD，若該表面為非球面，則最大有效直徑之截止點即為含有非球面之截止點。單一透鏡之任一表面的無效半徑(Ineffective Half Diameter；IHD)係指朝遠離光軸方向延伸自同一表面之最大有效半徑的截止點(若該表面為非球面，即該表面上具非球面係數之終點)的表面區段。光學成像系統中最接近成像面之透鏡的像側面之最大直徑以PhiB表示，其滿足條件式PhiB=2倍(最大有效半徑EHD+最大無效半徑IHD)=PhiA+2倍(最大無效半徑IHD)。
光學成像系統中最接近成像面(即像空間)之透鏡像側面的最大有效直徑，又可稱之為光學出瞳，其以PhiA表示，若光學出瞳位於第三透鏡像側面則以PhiA3表示，若光學出瞳位於第四透鏡像側面則以PhiA4表示，若光學出瞳位於第五透鏡像側面則以PhiA5表示，若光學出瞳位於第六透鏡像側面則以PhiA6表示，若光學成像系統具有不同具屈折力片數之透鏡，其光學出瞳表示方式以此類推。光學成像系統之瞳放比以PMR表示，其滿足條件式為PMR=PhiA/HEP。
與透鏡面形弧長及表面輪廓有關之參數 單一透鏡之任一表面的最大有效半徑之輪廓曲線長度，係指該透鏡之表面與所屬光學成像系統之光軸的交點為起始點，自該起始點沿著該透鏡之表面輪廓直至其最大有效半徑之終點為止，前述兩點間的曲線弧長為最大有效半徑之輪廓曲線長度，並以ARS表示。例如第一透鏡物側面的最大有效半徑之輪廓曲線長度以ARS11表示，第一透鏡像側面的最大有效半徑之輪廓曲線長度以ARS12表示。第二透鏡物側面的最大有效半徑之輪廓曲線長度以ARS21表示，第二透鏡像側面的最大有效半徑之輪廓曲線長度以ARS22表示。光學成像系統中其餘透鏡之任一表面的最大有效半徑之輪廓曲線長度表示方式以此類推。
單一透鏡之任一表面的1/2入射瞳直徑(HEP)之輪廓曲線長度，係指該透鏡之表面與所屬光學成像系統之光軸的交點為起始點，自該起始點沿著該透鏡之表面輪廓直至該表面上距離光軸1/2入射瞳直徑的垂直高度之座標點為止，前述兩點間的曲線弧長為1/2入射瞳直徑(HEP)之輪廓曲線長度，並以ARE表示。例如第一透鏡物側面的1/2入射瞳直徑(HEP)之輪廓曲線長度以ARE11表示，第一透鏡像側面的1/2入射瞳直徑(HEP)之輪廓曲線長度以ARE12表示。第二透鏡物側面的1/2入射瞳直徑(HEP)之輪廓曲線長度以ARE21表示，第二透鏡像側面的1/2入射瞳直徑(HEP)之輪廓曲線長度以ARE22表示。光學成像系統中其餘透鏡之任一表面的1/2入射瞳直徑(HEP)之輪廓曲線長度表示方式以此類推。
與透鏡面形深度有關之參數第六透鏡物側面於光軸上的交點至第六透鏡物側面的最大有效半徑之終點為止，前述兩點間水平於光軸的距離以InRS61表示(最大有效半徑深度)；第六透鏡像側面於光軸上的交點至第六透鏡像側面的最大有效半徑之終點為止，前述兩點間水平於光軸的距離以InRS62表示(最大有效半徑深度)。其他透鏡物側面或像側面之最大有效半徑的深度(沉陷量)表示方式比照前述。
與透鏡面型有關之參數臨界點C係指特定透鏡表面上，除與光軸的交點外，一與光軸相垂直之切面相切的點。承上，例如第五透鏡物側面的臨界點C51與光軸的垂直距離為HVT51(例示)，第五透鏡像側面的臨界點C52與光軸的垂直距離為 HVT52(例示)，第六透鏡物側面的臨界點C61與光軸的垂直距離為HVT61(例示)，第六透鏡像側面的臨界點C62與光軸的垂直距離為HVT62(例示)。其他透鏡之物側面或像側面上的臨界點及其與光軸的垂直距離的表示方式比照前述。
第七透鏡物側面上最接近光軸的反曲點為IF711，該點沉陷量SGI711(例示)，SGI711亦即第七透鏡物側面於光軸上的交點至第七透鏡物側面最近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離，IF711該點與光軸間的垂直距離為HIF711(例示)。第七透鏡像側面上最接近光軸的反曲點為IF721，該點沉陷量SGI721(例示)，SGI711亦即第七透鏡像側面於光軸上的交點至第七透鏡像側面最近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離，IF721該點與光軸間的垂直距離為HIF721(例示)。
第七透鏡物側面上第二接近光軸的反曲點為IF712，該點沉陷量SGI712(例示)，SGI712亦即第七透鏡物側面於光軸上的交點至第七透鏡物側面第二接近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離，IF712該點與光軸間的垂直距離為HIF712(例示)。第七透鏡像側面上第二接近光軸的反曲點為IF722，該點沉陷量SGI722(例示)，SGI722亦即第七透鏡像側面於光軸上的交點至第七透鏡像側面第二接近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離，IF722該點與光軸間的垂直距離為HIF722(例示)。
第七透鏡物側面上第三接近光軸的反曲點為IF713，該點沉陷量SGI713(例示)，SGI713亦即第七透鏡物側面於光軸上的交點至第七透鏡物側面第三接近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離，IF713該點與光軸間的垂直距離為HIF713(例示)。第七透鏡像側面上第三接近光軸的反曲點為IF723，該點沉陷量SGI723(例示)，SGI723亦即第七透鏡像側面於光軸上的交點至第七透鏡像側面第三接近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離，IF723該點與光軸間的垂直距離為HIF723(例示)。
第七透鏡物側面上第四接近光軸的反曲點為IF714，該點沉陷量SGI714(例示)，SGI714亦即第七透鏡物側面於光軸上的交點至第七透鏡物側面第四接近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離，IF714該點與光軸間的垂直距離為HIF714(例示)。第七透鏡像側面上第四接近光軸的反曲點為IF724，該點沉陷量SGI724(例示)，SGI724亦即第七透鏡像側 面於光軸上的交點至第七透鏡像側面第四接近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離，IF724該點與光軸間的垂直距離為HIF724(例示)。
其他透鏡物側面或像側面上的反曲點及其與光軸的垂直距離或其沉陷量的表示方式比照前述。
與像差有關之變數光學成像系統之光學畸變(Optical Distortion)以ODT表示；其TV畸變(TV Distortion)以TDT表示，並且可以進一步限定描述在成像50%至100%視野間像差偏移的程度；球面像差偏移量以DFS表示；慧星像差偏移量以DFC表示。
本發明提供一種光學成像系統，其最靠近成像面的透鏡的物側面或像側面可設置有反曲點，可有效調整各視場入射於第六透鏡的角度，並針對光學畸變與TV畸變進行補正。另外，第六透鏡的表面可具備更佳的光路調節能力，以提升成像品質。
依據本發明提供一種光學成像系統，其包含：一成像透鏡組，其包含至少二片具有屈折力的透鏡；一成像面；一第一鏡片定位元件，其包含有一鏡座以及一底座，該鏡座係呈中空並且不具透光性並用以遮蔽該成像透鏡組，該底座設置於接近該成像面之方向並用以遮蔽該成像面，該底座之外周緣且垂直於光軸之平面上的最小邊長的最大值為PhiD；以及一第二鏡片定位元件，其容置於該鏡座中並且包含有一定位部，該定位部係呈中空且用以容置該成像透鏡組，使該些透鏡排列於光軸上，其中該定位部之外側不接觸該鏡座內周緣，該定位部之像側面的外周緣垂直於光軸之平面上的最大直徑為PhiC，其中該成像透鏡組的焦距為f，該成像透鏡組之入射瞳直徑為HEP，該成像透鏡組之最大可視角度的一半為HAF，其滿足下列條件：1.0≦f/HEP≦10.0；0deg<HAF≦150deg以及0mm<PhiD≦18mm。
依據本發明另提供一種光學成像系統，其包含：一成像透鏡組，其包含至少二片具有屈折力的透鏡；一成像面；一第一鏡片定位元件，其包含有一鏡座以及一底座，該鏡座係呈中空並且不具透光性並用以遮蔽該成像透鏡組，該底座設置於接近該成像面之方向並用以遮蔽該成像面，該底座之外周緣且垂直於光軸之平面上的最小邊長的最大值為PhiD； 以及一第二鏡片定位元件，其容置於該鏡座中並且包含有一定位部，該定位部係呈中空且用以容置該成像透鏡組，使該些透鏡排列於光軸上，其中該定位部之外側不接觸該鏡座內周緣，該定位部之像側面的外周緣垂直於光軸之平面上的最大直徑為PhiC，其中該成像透鏡組的焦距為f，該成像透鏡組之入射瞳直徑為HEP，該成像透鏡組之最大可視角度的一半為HAF，其中該底座的最小邊長之最大厚度為TH1，該定位部之最小厚度為TH2，其滿足下列條件：1.0≦f/HEP≦10.0；0deg<HAF≦150deg；0mm<PhiD≦16mm以及0mm<TH1+TH2≦1.5mm。
依據本發明再提供一種光學成像系統，包含：一成像透鏡組，其包含至少三片具有屈折力的透鏡；一成像面；一第一鏡片定位元件，其包含有一鏡座以及一底座，該鏡座係呈中空並且不具透光性並用以遮蔽該成像透鏡組，該底座設置於接近該成像面之方向並用以遮蔽該成像面，該底座之外周緣且垂直於光軸之平面上的最小邊長的最大值為PhiD；以及一第二鏡片定位元件，其容置於該鏡座中並且包含有一定位部，該定位部係呈中空且用以容置該成像透鏡組，使該些透鏡排列於光軸上，其中該定位部之外側不接觸該鏡座內周緣，該定位部之像側面的外周緣垂直於光軸之平面上的最大直徑為PhiC，其中該成像透鏡組的焦距為f，該成像透鏡組之入射瞳直徑為HEP，該成像透鏡組之最大可視角度的一半為HAF，其中該底座的最小邊長之最大厚度為TH1，該定位部之最小厚度為TH2，其滿足下列條件：1.0≦f/HEP≦10.0；0deg<HAF≦150deg；0mm<PhiD≦18mm；0mm<TH1≦0.3mm以及0mm<TH2≦0.3mm。
單一透鏡之任一表面在最大有效半徑範圍內之輪廓曲線長度影響該表面修正像差以及各視場光線間光程差的能力，輪廓曲線長度越長則修正像差的能力提升，然而同時亦會增加生產製造上的困難度，因此必須控制單一透鏡之任一表面在最大有效半徑範圍內之輪廓曲線長度，特別是控制該表面之最大有效半徑範圍內之輪廓曲線長度(ARS)與該表面所屬之該透鏡於光軸上之厚度(TP)間的比例關係(ARS/TP)。例如第一透鏡物側面的最大有效半徑之輪廓曲線長度以ARS11表示，第一透鏡於光軸上之厚度為TP1，兩者間的比值為ARS11/TP1，第一透鏡像側面的最大有效半徑之輪廓曲線長度以ARS12表示，其與TP1間的比值為ARS12/TP1。第 二透鏡物側面的最大有效半徑之輪廓曲線長度以ARS21表示，第二透鏡於光軸上之厚度為TP2，兩者間的比值為ARS21/TP2，第二透鏡像側面的最大有效半徑之輪廓曲線長度以ARS22表示，其與TP2間的比值為ARS22/TP2。光學成像系統中其餘透鏡之任一表面的最大有效半徑之輪廓曲線長度與該表面所屬之該透鏡於光軸上之厚度(TP)間的比例關係，其表示方式以此類推。
單一透鏡之任一表面在1/2入射瞳直徑(HEP)高度範圍內之輪廓曲線長度特別影響該表面上在各光線視場共用區域之修正像差以及各視場光線間光程差的能力，輪廓曲線長度越長則修正像差的能力提升，然而同時亦會增加生產製造上的困難度，因此必須控制單一透鏡之任一表面在1/2入射瞳直徑(HEP)高度範圍內之輪廓曲線長度，特別是控制該表面之1/2入射瞳直徑(HEP)高度範圍內之輪廓曲線長度(ARE)與該表面所屬之該透鏡於光軸上之厚度(TP)間的比例關係(ARE/TP)。例如第一透鏡物側面的1/2入射瞳直徑(HEP)高度之輪廓曲線長度以ARE11表示，第一透鏡於光軸上之厚度為TP1，兩者間的比值為ARE11/TP1，第一透鏡像側面的1/2入射瞳直徑(HEP)高度之輪廓曲線長度以ARE12表示，其與TP1間的比值為ARE12/TP1。第二透鏡物側面的1/2入射瞳直徑(HEP)高度之輪廓曲線長度以ARE21表示，第二透鏡於光軸上之厚度為TP2，兩者間的比值為ARE21/TP2，第二透鏡像側面的1/2入射瞳直徑(HEP)高度之輪廓曲線長度以ARE22表示，其與TP2間的比值為ARE22/TP2。光學成像系統中其餘透鏡之任一表面的1/2入射瞳直徑(HEP)高度之輪廓曲線長度與該表面所屬之該透鏡於光軸上之厚度(TP)間的比例關係，其表示方式以此類推。
10、20、30、40、50、60、712、722、732、742、752、762‧‧‧光學成像系統
100、200、300、400、500、600‧‧‧光圈
110、210、310、410、510、610‧‧‧第一透鏡
112、212、312、412、512、612‧‧‧物側面
114、214、314、414、514、614‧‧‧像側面
120、220、320、420、520、620‧‧‧第二透鏡
122、222、322、422、522、622‧‧‧物側面
124、224、324、424、524、624‧‧‧像側面
130、230、330、430、530、630‧‧‧第三透鏡
132、232、332、432、532、632‧‧‧物側面
134、234、334、434、534、634‧‧‧像側面
140、240、340、440、540‧‧‧第四透鏡
142、242、342、442、542‧‧‧物側面
144、244、344、444、544‧‧‧像側面
150、250、350、450‧‧‧第五透鏡
152、252、352、452‧‧‧物側面
154、254、354、454‧‧‧像側面
160、260、360‧‧‧第六透鏡
162、262、362‧‧‧物側面
164、264、364‧‧‧像側面
270‧‧‧第七透鏡
272‧‧‧物側面
274‧‧‧像側面
180、280、380、480、580、680‧‧‧紅外線濾光片
190、290、390、490、590、690‧‧‧成像面
192、292、392、492、592、692‧‧‧影像感測元件
S‧‧‧影像感測器
PE1‧‧‧第一鏡片定位元件
PE2‧‧‧第二鏡片定位元件
PEB‧‧‧底座
PEH‧‧‧鏡座
PEP‧‧‧定位部
f‧‧‧光學成像系統之焦距
f1‧‧‧第一透鏡的焦距
f2‧‧‧第二透鏡的焦距
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
f7‧‧‧第七透鏡的焦距
f/HEP；Fno；F#‧‧‧光學成像系統之光圈值
HAF‧‧‧光學成像系統之最大視角的一半
NA1‧‧‧第一透鏡的色散係數
NA2、NA3、NA4、NA5、NA6、NA7‧‧‧第二透鏡至第七透鏡的色散係數
R1、R2‧‧‧第一透鏡物側面以及像側面的曲率半徑
R3、R4‧‧‧第二透鏡物側面以及像側面的曲率半徑
R5、R6‧‧‧第三透鏡物側面以及像側面的曲率半徑
R7、R8‧‧‧第四透鏡物側面以及像側面的曲率半徑
R9、R10‧‧‧第五透鏡物側面以及像側面的曲率半徑
R11、R12‧‧‧第六透鏡物側面以及像側面的曲率半徑
R13、R14‧‧‧第七透鏡物側面以及像側面的曲率半徑
TP1‧‧‧第一透鏡於光軸上的厚度
TP2、TP3、TP4、TP5、TP6、TP7‧‧‧第二至第七透鏡於光軸上的厚度
ΣTP‧‧‧所有具屈折力之透鏡的厚度總和
IN12‧‧‧第一透鏡與第二透鏡於光軸上的間隔距離
IN23‧‧‧第二透鏡與第三透鏡於光軸上的間隔距離
IN34‧‧‧第三透鏡與第四透鏡於光軸上的間隔距離
IN45‧‧‧第四透鏡與第五透鏡於光軸上的間隔距離
IN56‧‧‧第五透鏡與第六透鏡於光軸上的間隔距離
IN67‧‧‧第六透鏡與第七透鏡於光軸上的間隔距離
InRS71‧‧‧第七透鏡物側面於光軸上的交點至第七透鏡物側面的最大有效半徑位置於光軸的水平位移距離
IF711‧‧‧第七透鏡物側面上最接近光軸的反曲點
SGI711‧‧‧該點沉陷量
HIF711‧‧‧第七透鏡物側面上最接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離
IF721‧‧‧第七透鏡像側面上最接近光軸的反曲點
SGI721‧‧‧該點沉陷量
HIF721‧‧‧第七透鏡像側面上最接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離
IF712‧‧‧第七透鏡物側面上第二接近光軸的反曲點
SGI712‧‧‧該點沉陷量
HIF712‧‧‧第七透鏡物側面第二接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離
IF722‧‧‧第七透鏡像側面上第二接近光軸的反曲點
SGI722‧‧‧該點沉陷量
HIF722‧‧‧第七透鏡像側面第二接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離
C71‧‧‧第七透鏡物側面的臨界點
C72‧‧‧第七透鏡像側面的臨界點
SGC71‧‧‧第七透鏡物側面的臨界點與光軸的水平位移距離
SGC72‧‧‧第七透鏡像側面的臨界點與光軸的水平位移距離
HVT71‧‧‧第七透鏡物側面的臨界點與光軸的垂直距離
HVT72‧‧‧第七透鏡像側面的臨界點與光軸的垂直距離
HOS‧‧‧系統總高度(第一透鏡物側面至成像面於光軸上的距離)
Dg‧‧‧影像感測元件的對角線長度
InS‧‧‧光圈至成像面的距離
InTL‧‧‧第一透鏡物側面至該第七透鏡像側面的距離
InB‧‧‧第七透鏡像側面至該成像面的距離
HOI‧‧‧影像感測元件有效感測區域對角線長的一半(最大像高)
TDT‧‧‧光學成像系統於結像時之TV畸變(TV Distortion)
ODT‧‧‧光學成像系統於結像時之光學畸變(Optical Distortion)
本發明上述及其他特徵將藉由參照附圖詳細說明。
第1A圖係繪示本發明第一實施例之光學成像系統的示意圖；第1B圖由左至右依序繪示本發明第一實施例之光學成像系統的球差、像散以及光學畸變之曲線圖；第1C圖係繪示第一實施例光學成像系統之第一鏡片定位元件以及第二 鏡片定位元件間的組裝示意圖；第2A圖係繪示本發明第二實施例之光學成像系統的示意圖；第2B圖由左至右依序繪示本發明第二實施例之光學成像系統的球差、像散以及光學畸變之曲線圖；第2C圖係繪示第二實施例光學成像系統之第一鏡片定位元件以及第二鏡片定位元件間的組裝示意圖；第3A圖係繪示本發明第三實施例之光學成像系統的示意圖；第3B圖由左至右依序繪示本發明第三實施例之光學成像系統的球差、像散以及光學畸變之曲線圖；第3C圖係繪示第三實施例光學成像系統之第一鏡片定位元件以及第二鏡片定位元件間的組裝示意圖；第4A圖係繪示本發明第四實施例之光學成像系統的示意圖；第4B圖由左至右依序繪示本發明第四實施例之光學成像系統的球差、像散以及光學畸變之曲線圖；第4C圖係繪示第四實施例光學成像系統之第一鏡片定位元件以及第二鏡片定位元件間的組裝示意圖；第5A圖係繪示本發明第五實施例之光學成像系統的示意圖；第5B圖由左至右依序繪示本發明第五實施例之光學成像系統的球差、像散以及光學畸變之曲線圖；第5C圖係繪示第五實施例光學成像系統之第一鏡片定位元件以及第二鏡片定位元件間的組裝示意圖；第6A圖係繪示本發明第六實施例之光學成像系統的示意圖；第6B圖由左至右依序繪示本發明第六實施例之光學成像系統的球差、像散以及光學畸變之曲線圖； 第6C圖係繪示第六實施例光學成像系統之第一鏡片定位元件以及第二鏡片定位元件間的組裝示意圖；第7A圖係本發明之光學成像系統使用於行動通訊裝置的示意圖；第7B圖係為本發明之光學成像系統使用於行動資訊裝置的示意圖；第7C圖係為本發明之光學成像系統使用於智慧型手錶的示意圖；第7D圖係為本發明之光學成像系統使用於智慧型頭戴裝置的示意圖；第7E圖係為本發明之光學成像系統使用於安全監控裝置的示意圖；第7F圖係為本發明之光學成像系統使用於車用影像裝置的示意圖。
第7G圖係為本發明之光學成像系統使用於無人飛機裝置的示意圖；以及第7H圖係為本發明之光學成像系統使用於極限運動影像裝置的示意圖。
光學成像系統可使用三個工作波長進行設計，分別為486.1nm、587.5nm、656.2nm，其中587.5nm為主要參考波長為主要提取技術特徵之參考波長。光學成像系統亦可使用五個工作波長進行設計，分別為470nm、510nm、555nm、610nm、650nm，其中555nm為主要參考波長為主要提取技術特徵之參考波長。
光學成像系統的焦距f與每一片具有正屈折力之透鏡的焦距fp之比值PPR，光學成像系統的焦距f與每一片具有負屈折力之透鏡的焦距fn之比值NPR，所有正屈折力之透鏡的PPR總和為ΣPPR，所有負屈折力之透鏡的NPR總和為ΣNPR，當滿足下列條件時有助於控制光學成像系統的總屈折力以及總長度：0.5≦ΣPPR/｜ΣNPR｜≦15，較佳地，可滿足下列條件：1≦ΣPPR/｜ΣNPR｜≦3.0。
光學成像系統可更包含一影像感測元件，其設置於成像面。 影像感測元件有效感測區域對角線長的一半(即為光學成像系統之成像高度或稱最大像高)為HOI，第一透鏡物側面至成像面於光軸上的距離為HOS，其滿足下列條件：HOS/HOI≦50；以及0.5≦HOS/f≦150。較佳地，可滿足下列條件：1≦HOS/HOI≦40；以及1≦HOS/f≦140。藉此，可維持光學成像系統的小型化，以搭載於輕薄可攜式的電子產品上。
另外，本發明的光學成像系統中，依需求可設置至少一光圈，以減少雜散光，有助於提昇影像品質。
本發明的光學成像系統中，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，可使光學成像系統的出瞳與成像面產生較長的距離而容置更多光學元件，並可增加影像感測元件接收影像的效率；若為中置光圈，係有助於擴大系統的視場角，使光學成像系統具有廣角鏡頭的優勢。前述光圈至成像面間的距離為InS，其滿足下列條件：0.1≦InS/HOS≦1.1。藉此，可同時兼顧維持光學成像系統的小型化以及具備廣角的特性。
本發明的光學成像系統中，第一透鏡物側面至第六透鏡像側面間的距離為InTL，於光軸上所有具屈折力之透鏡的厚度總和為ΣTP，其滿足下列條件：0.1≦ΣTP/InTL≦0.9。藉此，當可同時兼顧系統成像的對比度以及透鏡製造的良率並提供適當的後焦距以容置其他元件。
第一透鏡物側面的曲率半徑為R1，第一透鏡像側面的曲率半徑為R2，其滿足下列條件：0.001≦｜R1/R2｜≦25。藉此，第一透鏡的具備適當正屈折力強度，避免球差增加過速。較佳地，可滿足下列條件：0.01≦｜R1/R2｜<12。
第六透鏡物側面的曲率半徑為R11，第六透鏡像側面的曲率半徑為R12，其滿足下列條件：-7<(R11-R12)/(R11+R12)<50。藉此，有利於修正光學成像系統所產生的像散。
第一透鏡與第二透鏡於光軸上的間隔距離為IN12，其滿足下列條件：IN12/f≦60藉此，有助於改善透鏡的色差以提升其性能。
第五透鏡與第六透鏡於光軸上的間隔距離為IN56，其滿足下列條件：IN56/f≦3.0，有助於改善透鏡的色差以提升其性能。
第一透鏡與第二透鏡於光軸上的厚度分別為TP1以及TP2，其滿足下列條件：0.1≦(TP1+IN12)/TP2≦10。藉此，有助於控制光學成像系統製造的敏感度並提升其性能。
第五透鏡與第六透鏡於光軸上的厚度分別為TP5以及TP6，前述兩透鏡於光軸上的間隔距離為IN56，其滿足下列條件：0.1≦(TP6+IN56)/TP5≦15藉此，有助於控制光學成像系統製造的敏感度並降低系統總高度。
第三透鏡、第四透鏡與第五透鏡於光軸上的厚度分別為TP3、TP4以及TP5，第三透鏡與第四透鏡於光軸上的間隔距離為IN34，第四透鏡與第五透鏡於光軸上的間隔距離為IN45，第一透鏡物側面至最靠近成像面的透鏡的像側面間的距離為InTL，其滿足下列條件：0.1≦TP4/(IN34+TP4+IN45)<1。藉此，有助層層微幅修正入射光行進過程所產生的像差並降低系統總高度。
本發明的光學成像系統中，第六透鏡物側面的臨界點C61與光軸的垂直距離為HVT61，第六透鏡像側面的臨界點C62與光軸的垂直距離為HVT62，第六透鏡物側面於光軸上的交點至臨界點C61位置於光軸的水平位移距離為SGC61，第六透鏡像側面於光軸上的交點至臨界點C62位置於光軸的水平位移距離為SGC62，可滿足下列條件：0mm≦HVT61≦3mm；0mm<HVT62≦6mm；0≦HVT61/HVT62；0mm≦｜SGC61｜≦0.5mm；0mm<｜SGC62｜≦2mm；以及0<｜SGC62｜/(｜SGC62｜+TP6)≦0.9。藉此，可有效修正離軸視場的像差。
本發明的光學成像系統其滿足下列條件：0.2≦HVT62/HOI≦0.9。較佳地，可滿足下列條件：0.3≦HVT62/HOI≦0.8。藉此，有助於光學成像系統之週邊視場的像差修正。
本發明的光學成像系統其滿足下列條件：0≦HVT62/HOS≦0.5。較佳地，可滿足下列條件：0.2≦HVT62/HOS≦0.45。藉此，有助於光學成像系統之週邊視場的像差修正。
本發明的光學成像系統中，第六透鏡物側面於光軸上的交點至第六透鏡物側面最近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI611表示，第六透鏡像側面於光軸上的交點至第六透鏡像側面最近光軸 的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI621表示，其滿足下列條件：0<SGI611/(SGI611+TP6)≦0.9；0<SGI621/(SGI621+TP6)≦0.9。較佳地，可滿足下列條件：0.1≦SGI611/(SGI611+TP6)≦0.6；0.1≦SGI621/(SGI621+TP6)≦0.6。
第六透鏡物側面於光軸上的交點至第六透鏡物側面第二接近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI612表示，第六透鏡像側面於光軸上的交點至第六透鏡像側面第二接近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI622表示，其滿足下列條件：0<SGI612/(SGI612+TP6)≦0.9；0<SGI622/(SGI622+TP6)≦0.9。較佳地，可滿足下列條件：0.1≦SGI612/(SGI612+TP6)≦0.6；0.1≦SGI622/(SGI622+TP6)≦0.6。
第六透鏡物側面最近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF611表示，第六透鏡像側面於光軸上的交點至第六透鏡像側面最近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF621表示，其滿足下列條件：0.001mm≦｜HIF611｜≦5mm；0.001mm≦｜HIF621｜≦5mm。較佳地，可滿足下列條件：0.1mm≦｜HIF611｜≦3.5mm；1.5mm≦｜HIF621｜≦3.5mm。
第六透鏡物側面第二接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF612表示，第六透鏡像側面於光軸上的交點至第六透鏡像側面第二接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF622表示，其滿足下列條件：0.001mm≦｜HIF612｜≦5mm；0.001mm≦｜HIF622｜≦5mm。較佳地，可滿足下列條件：0.1mm≦｜HIF622｜≦3.5mm；0.1mm≦｜HIF612｜≦3.5mm。
第六透鏡物側面第三接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF613表示，第六透鏡像側面於光軸上的交點至第六透鏡像側面第三接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF623表示，其滿足下列條件：0.001mm≦｜HIF613｜≦5mm；0.001mm≦｜HIF623｜≦5mm。較佳地，可滿足下列條件：0.1mm≦｜HIF623｜≦3.5mm；0.1mm≦｜HIF613｜≦3.5mm。
第六透鏡物側面第四接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF614表示，第六透鏡像側面於光軸上的交點至第六透鏡像側面第四 接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF624表示，其滿足下列條件：0.001mm≦｜HIF614｜≦5mm；0.001mm≦｜HIF624｜≦5mm。較佳地，可滿足下列條件：0.1mm≦｜HIF624｜≦3.5mm；0.1mm≦｜HIF614｜≦3.5mm。
本發明的光學成像系統中，PhiA滿足下列條件：0mm<PhiA≦17.4mm，較佳地可滿足下列條件：0mm<PhiA≦13.5mm；PhiC滿足下列條件：0mm<PhiC≦17.7mm，較佳地可滿足下列條件：0mm<PhiC≦14mm；PhiD滿足下列條件：0mm<PhiD≦18mm，較佳地可滿足下列條件：0mm<PhiD≦15mm；TH1滿足下列條件：0mm<TH1≦5mm，較佳地可滿足下列條件：0mm<≦TH1≦0.5mm；TH2滿足下列條件：0mm<TH2≦5mm，較佳地可滿足下列條件：0mm<TH2≦0.5mm；PhiA/PhiD滿足下列條件：0<PhiA/PhiD≦0.99，較佳地可滿足下列條件：0<PhiA/PhiD≦0.97；TH1+TH2滿足下列條件：0mm<TH1+TH2≦10mm，較佳地可滿足下列條件：0mm<TH1+TH2≦1mm；(TH1+TH2)/HOI滿足下列條件：0<(TH1+TH2)/HOI≦0.95，較佳地可滿足下列條件：0<(TH1+TH2)/HOI≦0.5；(TH1+TH2)/HOS滿足下列條件：0<(TH1+TH2)/HOS≦0.95，較佳地可滿足下列條件：0<(TH1+TH2)/HOS≦0.5；2倍(TH1+TH2)/PhiA滿足下列條件：0<2倍(TH1+TH2)/PhiA≦0.95，較佳地可滿足下列條件：0<2倍(TH1+TH2)/PhiA≦0.5。
本發明的光學成像系統之一種實施方式，可藉由具有高色散係數與低色散係數之透鏡交錯排列，而助於光學成像系統色差的修正。
上述非球面之方程式係為：z=ch2/[1+[1-(k+1)c2h2]0.5]+A4h4+A6h6+A8h8+A10h10+A12h12+A14h14+A16h16+A18h18+A20h20+... (1)其中，z為沿光軸方向在高度為h的位置以表面頂點作參考的位置值，k為錐面係數，c為曲率半徑的倒數，且A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、A18以及A20為高階非球面係數。
本發明提供的光學成像系統中，透鏡的材質可為塑膠或玻璃。當透鏡材質為塑膠，可以有效降低生產成本與重量。另當透鏡的材質為玻璃，則可以控制熱效應並且增加光學成像系統屈折力配置的設計空間。 此外，光學成像系統中第一透鏡至第七透鏡的物側面及像側面可為非球面，其可獲得較多的控制變數，除用以消減像差外，相較於傳統玻璃透鏡的使用甚至可縮減透鏡使用的數目，因此能有效降低本發明光學成像系統的總高度。
再者，本發明提供的光學成像系統中，若透鏡表面係為凸面，原則上表示透鏡表面於近光軸處為凸面；若透鏡表面係為凹面，原則上表示透鏡表面於近光軸處為凹面。
本發明的光學成像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，從而擴大應用層面。
本發明的光學成像系統更可視需求包括一驅動模組，該驅動模組可與該些透鏡相耦合並使該些透鏡產生位移。前述驅動模組可以是音圈馬達(VCM)用於帶動鏡頭進行對焦，或者為光學防手振元件(OIS)用於降低拍攝過程因鏡頭振動所導致失焦的發生頻率。
本發明的光學成像系統更可視需求令第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡、第六透鏡及第七透鏡中至少一透鏡為波長小於500nm之光線濾除元件，其可藉由該特定具濾除功能之透鏡的至少一表面上鍍膜或該透鏡本身即由具可濾除短波長之材質所製作而達成。
本發明的光學成像系統之成像面更可視需求選擇為一平面或一曲面。當成像面為一曲面(例如具有一曲率半徑的球面)，有助於降低聚焦光線於成像面所需之入射角，除有助於達成微縮光學成像系統之長度(TTL)外，對於提升相對照度同時有所助益。
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1A圖及第1B圖，其中第1A圖繪示依照本發明第一實施例的一種光學成像系統的成像透鏡組示意圖，第1B圖由左至右依序為第一實施例的光學成像系統的球差、像散及光學畸變曲線圖。第1C圖為第一實施例的光學成像系統之第一鏡片定位元件以及第二鏡片定位元件間的組裝示意圖。由第1A圖可知，光學成像系統10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、紅外線濾光片180、成像面190以及影像感測元件192。
第一透鏡110具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側面112為凹面，其像側面114為凹面，並皆為非球面，且其物側面112具有二反曲點。第一透鏡物側面的最大有效半徑之輪廓曲線長度以ARS11表示，第一透鏡像側面的最大有效半徑之輪廓曲線長度以ARS12表示。第一透鏡物側面的1/2入射瞳直徑(HEP)之輪廓曲線長度以ARE11表示，第一透鏡像側面的1/2入射瞳直徑(HEP)之輪廓曲線長度以ARE12表示。第一透鏡於光軸上之厚度為TP1。
第一透鏡物側面於光軸上的交點至第一透鏡物側面最近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI111表示，第一透鏡像側面於光軸上的交點至第一透鏡像側面最近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI121表示，其滿足下列條件：SGI111=-0.0031mm；｜SGI111｜/(｜SGI111｜+TP1)=0.0016。
第一透鏡物側面於光軸上的交點至第一透鏡物側面第二接近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI112表示，第一透鏡像側面於光軸上的交點至第一透鏡像側面第二接近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI122表示，其滿足下列條件：SGI112=1.3178mm；｜SGI112｜/(｜SGI112｜+TP1)=0.4052。
第一透鏡物側面最近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF111表示，第一透鏡像側面於光軸上的交點至第一透鏡像側面最近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF121表示，其滿足下列條件：HIF111=0.5557mm；HIF111/HOI=0.1111。
第一透鏡物側面第二接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF112表示，第一透鏡像側面於光軸上的交點至第一透鏡像側面第二接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF122表示，其滿足下列條件：HIF112=5.3732mm；HIF112/HOI=1.0746。
第二透鏡120具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側面122為凸面，其像側面124為凸面，並皆為非球面，且其物側面122具有一反曲點。第二透鏡物側面的最大有效半徑之輪廓曲線長度以ARS21表示，第 二透鏡像側面的最大有效半徑之輪廓曲線長度以ARS22表示。第二透鏡物側面的1/2入射瞳直徑(HEP)之輪廓曲線長度以ARE21表示，第二透鏡像側面的1/2入射瞳直徑(HEP)之輪廓曲線長度以ARE22表示。第二透鏡於光軸上之厚度為TP2。
第二透鏡物側面於光軸上的交點至第二透鏡物側面最近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI211表示，第二透鏡像側面於光軸上的交點至第二透鏡像側面最近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI221表示，其滿足下列條件：SGI211=0.1069mm；｜SGI211｜/(｜SGI211｜+TP2)=0.0412；SGI221=0mm；｜SGI221｜/(｜SGI221｜+TP2)=0。
第二透鏡物側面最近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF211表示，第二透鏡像側面於光軸上的交點至第二透鏡像側面最近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF221表示，其滿足下列條件：HIF211=1.1264mm；HIF211/HOI=0.2253；HIF221=0mm；HIF221/HOI=0。
第三透鏡130具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側面132為凹面，其像側面134為凸面，並皆為非球面，且其物側面132以及像側面134均具有一反曲點。第三透鏡物側面的最大有效半徑之輪廓曲線長度以ARS31表示，第三透鏡像側面的最大有效半徑之輪廓曲線長度以ARS32表示。第三透鏡物側面的1/2入射瞳直徑(HEP)之輪廓曲線長度以ARE31表示，第三透鏡像側面的1/2入射瞳直徑(HEP)之輪廓曲線長度以ARE32表示。第三透鏡於光軸上之厚度為TP3。
第三透鏡物側面於光軸上的交點至第三透鏡物側面最近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI311表示，第三透鏡像側面於光軸上的交點至第三透鏡像側面最近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI321表示，其滿足下列條件：SGI311=-0.3041mm；｜SGI311｜/(｜SGI311｜+TP3)=0.4445；SGI321=-0.1172mm；｜SGI321｜/(｜SGI321｜+TP3)=0.2357。
第三透鏡物側面最近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF311表示，第三透鏡像側面於光軸上的交點至第三透鏡像側面最近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF321表示，其滿足下列條件： HIF311=1.5907mm；HIF311/HOI=0.3181；HIF321=1.3380mm；HIF321/HOI=0.2676。
第四透鏡140具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側面142為凸面，其像側面144為凹面，並皆為非球面，且其物側面142具有二反曲點以及像側面144具有一反曲點。第四透鏡物側面的最大有效半徑之輪廓曲線長度以ARS41表示，第四透鏡像側面的最大有效半徑之輪廓曲線長度以ARS42表示。第四透鏡物側面的1/2入射瞳直徑(HEP)之輪廓曲線長度以ARE41表示，第四透鏡像側面的1/2入射瞳直徑(HEP)之輪廓曲線長度以ARE42表示。第四透鏡於光軸上之厚度為TP4。
第四透鏡物側面於光軸上的交點至第四透鏡物側面最近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI411表示，第四透鏡像側面於光軸上的交點至第四透鏡像側面最近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI421表示，其滿足下列條件：SGI411=0.0070mm；｜SGI411｜/(｜SGI411｜+TP4)=0.0056；SGI421=0.0006mm；｜SGI421｜/(｜SGI421｜+TP4)=0.0005。
第四透鏡物側面於光軸上的交點至第四透鏡物側面第二接近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI412表示，第四透鏡像側面於光軸上的交點至第四透鏡像側面第二接近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI422表示，其滿足下列條件：SGI412=-0.2078mm；｜SGI412｜/(｜SGI412｜+TP4)=0.1439。
第四透鏡物側面最近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF411表示，第四透鏡像側面於光軸上的交點至第四透鏡像側面最近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF421表示，其滿足下列條件：HIF411=0.4706mm；HIF411/HOI=0.0941；HIF421=0.1721mm；HIF421/HOI=0.0344。
第四透鏡物側面第二接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF412表示，第四透鏡像側面於光軸上的交點至第四透鏡像側面第二接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF422表示，其滿足下列條件：HIF412=2.0421mm；HIF412/HOI=0.4084。
第五透鏡150具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側面152 為凸面，其像側面154為凸面，並皆為非球面，且其物側面152具有二反曲點以及像側面154具有一反曲點。第五透鏡物側面的最大有效半徑之輪廓曲線長度以ARS51表示，第五透鏡像側面的最大有效半徑之輪廓曲線長度以ARS52表示。第五透鏡物側面的1/2入射瞳直徑(HEP)之輪廓曲線長度以ARE51表示，第五透鏡像側面的1/2入射瞳直徑(HEP)之輪廓曲線長度以ARE52表示。第五透鏡於光軸上之厚度為TP5。
第五透鏡物側面於光軸上的交點至第五透鏡物側面最近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI511表示，第五透鏡像側面於光軸上的交點至第五透鏡像側面最近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI521表示，其滿足下列條件：SGI511=0.00364mm；｜SGI511｜/(｜SGI511｜+TP5)=0.00338；SGI521=-0.63365mm；｜SGI521｜/(｜SGI521｜+TP5)=0.37154。
第五透鏡物側面於光軸上的交點至第五透鏡物側面第二接近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI512表示，第五透鏡像側面於光軸上的交點至第五透鏡像側面第二接近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI522表示，其滿足下列條件：SGI512=-0.32032mm；｜SGI512｜/(｜SGI512｜+TP5)=0.23009。
第五透鏡物側面於光軸上的交點至第五透鏡物側面第三接近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI513表示，第五透鏡像側面於光軸上的交點至第五透鏡像側面第三接近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI523表示，其滿足下列條件：SGI513=0mm；｜SGI513｜/(｜SGI513｜+TP5)=0；SGI523=0mm；｜SGI523｜/(｜SGI523｜+TP5)=0。
第五透鏡物側面於光軸上的交點至第五透鏡物側面第四接近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI514表示，第五透鏡像側面於光軸上的交點至第五透鏡像側面第四接近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI524表示，其滿足下列條件：SGI514=0mm；｜SGI514｜/(｜SGI514｜+TP5)=0；SGI524=0mm；｜SGI524｜/(｜SGI524｜+TP5)=0。
第五透鏡物側面最近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以 HIF511表示，第五透鏡像側面最近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF521表示，其滿足下列條件：HIF511=0.28212mm；HIF511/HOI=0.05642；HIF521=2.13850mm；HIF521/HOI=0.42770。
第五透鏡物側面第二接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF512表示，第五透鏡像側面第二接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF522表示，其滿足下列條件：HIF512=2.51384mm；HIF512/HOI=0.50277。
第五透鏡物側面第三接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF513表示，第五透鏡像側面第三接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF523表示，其滿足下列條件：HIF513=0mm；HIF513/HOI=0；HIF523=0mm；HIF523/HOI=0。
第五透鏡物側面第四接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF514表示，第五透鏡像側面第四接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF524表示，其滿足下列條件：HIF514=0mm；HIF514/HOI=0；HIF524=0mm；HIF524/HOI=0。
第六透鏡160具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側面162為凹面，其像側面164為凹面，且其物側面162具有二反曲點以及像側面164具有一反曲點。藉此，可有效調整各視場入射於第六透鏡的角度而改善像差。第六透鏡物側面的最大有效半徑之輪廓曲線長度以ARS61表示，第六透鏡像側面的最大有效半徑之輪廓曲線長度以ARS62表示。第六透鏡物側面的1/2入射瞳直徑(HEP)之輪廓曲線長度以ARE61表示，第六透鏡像側面的1/2入射瞳直徑(HEP)之輪廓曲線長度以ARE62表示。第六透鏡於光軸上之厚度為TP6。
第六透鏡物側面於光軸上的交點至第六透鏡物側面最近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI611表示，第六透鏡像側面於光軸上的交點至第六透鏡像側面最近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI621表示，其滿足下列條件：SGI611=-0.38558mm；｜SGI611｜/(｜SGI611｜+TP6)=0.27212；SGI621=0.12386mm；｜SGI621｜/(｜SGI621｜+TP6)=0.10722。
第六透鏡物側面於光軸上的交點至第六透鏡物側面第二接 近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI612表示，第六透鏡像側面於光軸上的交點至第六透鏡像側面第二接近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI621表示，其滿足下列條件：SGI612=-0.47400mm；｜SGI612｜/(｜SGI612｜+TP6)=0.31488；SGI622=0mm；｜SGI622｜/(｜SGI622｜+TP6)=0。
第六透鏡物側面最近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF611表示，第六透鏡像側面最近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF621表示，其滿足下列條件：HIF611=2.24283mm；HIF611/HOI=0.44857；HIF621=1.07376mm；HIF621/HOI=0.21475。
第六透鏡物側面第二接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF612表示，第六透鏡像側面第二接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF622表示，其滿足下列條件：HIF612=2.48895mm；HIF612/HOI=0.49779。
第六透鏡物側面第三接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF613表示，第六透鏡像側面第三接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF623表示，其滿足下列條件：HIF613=0mm；HIF613/HOI=0；HIF623=0mm；HIF623/HOI=0。
第六透鏡物側面第四接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF614表示，第六透鏡像側面第四接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF624表示，其滿足下列條件：HIF614=0mm；HIF614/HOI=0；HIF624=0mm；HIF624/HOI=0。
紅外線濾光片180為玻璃材質，其設置於第六透鏡160及成像面190間且不影響光學成像系統的焦距。
本實施例的光學成像系統中，光學成像系統的焦距為f，光學成像系統之入射瞳直徑為HEP，光學成像系統中最大視角的一半為HAF，其數值如下：f=4.075mm；f/HEP=1.4；以及HAF=50.001度與tan(HAF)=1.1918。
本實施例的光學成像系統中，第一透鏡110的焦距為f1，第六透鏡160的焦距為f6，其滿足下列條件：f1=-7.828mm；｜f/f1｜=0.52060；f6=-4.886；以及｜f1｜>｜f6｜。
本實施例的光學成像系統中，第二透鏡120至第五透鏡150的焦距分別為f2、f3、f4、f5，其滿足下列條件：｜f2｜+｜f3｜+｜f4｜+｜f5｜=95.50815mm；｜f1｜+｜f6｜=12.71352mm以及｜f2｜+｜f3｜+｜f4｜+｜f5｜>｜f1｜+｜f6｜。
光學成像系統的焦距f與每一片具有正屈折力之透鏡的焦距fp之比值PPR，光學成像系統的焦距f與每一片具有負屈折力之透鏡的焦距fn之比值NPR，本實施例的光學成像系統中，所有正屈折力之透鏡的PPR總和為ΣPPR=f/f2+f/f4+f/f5=1.63290，所有負屈折力之透鏡的NPR總和為ΣNPR=｜f/f1｜+｜f/f3｜+｜f/f6｜=1.51305，ΣPPR/｜ΣNPR｜=1.07921。同時亦滿足下列條件：｜f/f2｜=0.69101；｜f/f3｜=0.15834；｜f/f4｜=0.06883；｜f/f5｜=0.87305；｜f/f6｜=0.83412。
本實施例的光學成像系統中，第一透鏡物側面112至第六透鏡像側面164間的距離為InTL，第一透鏡物側面112至成像面190間的距離為HOS，光圈100至成像面190間的距離為InS，影像感測元件192有效感測區域對角線長的一半為HOI，第六透鏡像側面164至成像面190間的距離為BFL，其滿足下列條件：InTL+BFL=HOS；HOS=19.54120mm；HOI=5.0mm；HOS/HOI=3.90824；HOS/f=4.7952；InS=11.685mm；以及InS/HOS=0.59794。
本實施例的光學成像系統中，於光軸上所有具屈折力之透鏡的厚度總和為ΣTP，其滿足下列條件：ΣTP=8.13899mm；以及ΣTP/InTL=0.52477。藉此，當可同時兼顧系統成像的對比度以及透鏡製造的良率並提供適當的後焦距以容置其他元件。
本實施例的光學成像系統中，第一透鏡物側面112的曲率半徑為R1，第一透鏡像側面114的曲率半徑為R2，其滿足下列條件：｜R1/R2｜=8.99987。藉此，第一透鏡的具備適當正屈折力強度，避免球差增加過速。
本實施例的光學成像系統中，第六透鏡物側面162的曲率半徑為R11，第六透鏡像側面164的曲率半徑為R12，其滿足下列條件：(R11-R12)/(R11+R12)=1.27780。藉此，有利於修正光學成像系統所產生的像散。
本實施例的光學成像系統中，所有具正屈折力的透鏡之焦距總和為ΣPP，其滿足下列條件：ΣPP=f2+f4+f5=69.770mm；以及f5/(f2+f4+f5)=0.067。藉此，有助於適當分配單一透鏡之正屈折力至其他正透鏡，以抑制入射光線行進過程顯著像差的產生。
本實施例的光學成像系統中，所有具負屈折力的透鏡之焦距總和為ΣNP，其滿足下列條件：ΣNP=f1+f3+f6=-38.451mm；以及f6/(f1+f3+f6)=0.127。藉此，有助於適當分配第六透鏡之負屈折力至其他負透鏡，以抑制入射光線行進過程顯著像差的產生。
本實施例的光學成像系統中，第一透鏡110與第二透鏡120於光軸上的間隔距離為IN12，其滿足下列條件：IN12=6.418mm；IN12/f=1.57491。藉此，有助於改善透鏡的色差以提升其性能。
本實施例的光學成像系統中，第五透鏡150與第六透鏡160於光軸上的間隔距離為IN56，其滿足下列條件：IN56=0.025mm；IN56/f=0.00613。藉此，有助於改善透鏡的色差以提升其性能。
本實施例的光學成像系統中，第一透鏡110與第二透鏡120於光軸上的厚度分別為TP1以及TP2，其滿足下列條件：TP1=1.934mm；TP2=2.486mm；以及(TP1+IN12)/TP2=3.36005。藉此，有助於控制光學成像系統製造的敏感度並提升其性能。
本實施例的光學成像系統中，第五透鏡150與第六透鏡160於光軸上的厚度分別為TP5以及TP6，前述兩透鏡於光軸上的間隔距離為IN56，其滿足下列條件：TP5=1.072mm；TP6=1.031mm；以及(TP6+IN56)/TP5=0.98555。藉此，有助於控制光學成像系統製造的敏感度並降低系統總高度。
本實施例的光學成像系統中，第三透鏡130與第四透鏡140於光軸上的間隔距離為IN34，第四透鏡140與第五透鏡150於光軸上的間隔距離為IN45，其滿足下列條件：IN34=0.401mm；IN45=0.025mm；以及TP4/(IN34+TP4+IN45)=0.74376。藉此，有助於層層微幅修正入射光線行進過程所產生的像差並降低系統總高度。
本實施例的光學成像系統中，第五透鏡物側面152於光軸上的交點至第五透鏡物側面152的最大有效半徑位置於光軸的水平位移距 離為InRS51，第五透鏡像側面154於光軸上的交點至第五透鏡像側面154的最大有效半徑位置於光軸的水平位移距離為InRS52，第五透鏡150於光軸上的厚度為TP5，其滿足下列條件：InRS51=-0.34789mm；InRS52=-0.88185mm；｜InRS51｜/TP5=0.32458以及｜InRS52｜/TP5=0.82276。 藉此，有利於鏡片的製作與成型，並有效維持其小型化。
本實施例的光學成像系統中，第五透鏡物側面152的臨界點與光軸的垂直距離為HVT51，第五透鏡像側面154的臨界點與光軸的垂直距離為HVT52，其滿足下列條件：HVT51=0.515349mm；HVT52=0mm。
本實施例的光學成像系統中，第六透鏡物側面162於光軸上的交點至第六透鏡物側面162的最大有效半徑位置於光軸的水平位移距離為InRS61，第六透鏡像側面164於光軸上的交點至第六透鏡像側面164的最大有效半徑位置於光軸的水平位移距離為InRS62，第六透鏡160於光軸上的厚度為TP6，其滿足下列條件：InRS61=-0.58390mm；InRS62=0.41976mm；｜InRS61｜/TP6=0.56616以及｜InRS62｜/TP6=0.40700。藉此，有利於鏡片的製作與成型，並有效維持其小型化。
本實施例的光學成像系統中，第六透鏡物側面162的臨界點與光軸的垂直距離為HVT61，第六透鏡像側面164的臨界點與光軸的垂直距離為HVT62，其滿足下列條件：HVT61=0mm；HVT62=0mm。
本實施例的光學成像系統中，其滿足下列條件：HVT51/HOI=0.1031。藉此，有助於光學成像系統之週邊視場的像差修正。
本實施例的光學成像系統中，其滿足下列條件：HVT51/HOS=0.02634。藉此，有助於光學成像系統之週邊視場的像差修正。
本實施例的光學成像系統中，第二透鏡、第三透鏡以及第六透鏡具有負屈折力，第二透鏡的色散係數為NA2，第三透鏡的色散係數為NA3，第六透鏡的色散係數為NA6，其滿足下列條件：NA6/NA2≦1。 藉此，有助於光學成像系統色差的修正。
本實施例的光學成像系統中，光學成像系統於結像時之TV畸變為TDT，結像時之光學畸變為ODT，其滿足下列條件：TDT=2.124%；ODT=5.076%。
請參照第1C圖，本實施例相關之機構元件參數的代號與其 數值詳列如下，光學成像系統可包括一影像感測器S，該影像感測器S之外周緣且垂直於光軸之平面上的最小邊長的最大值為LS；光學成像系統另外可包括一第一鏡片定位元件，並以PE1(Positioning Element 1)表示，該第一鏡片定位元件PE1係呈中空並且不具透光性，其包含有一底座PEB以及一鏡座PEH；該底座PEB朝向成像側用以遮蔽與固接於該影像感測器S上，該底座PEB具有一預定壁厚TH1(Thickness of Positioning Element 1)，該底座PEB之外周緣且垂直於光軸之平面上的最小邊長的最大值以PhiD表示；該鏡座PEH(可選擇採用一體製成)係呈中空筒狀並且不具透光性，並用以容置一第二鏡片定位元件，該第二鏡片定位元件以PE2(Positioning Element 2)表示。
該第二鏡片定位元件PE2包含有一定位部PEP。該定位部PEP係呈中空且其像側具有一預定壁厚TH2(Thickness of Positioning Element 2)，該定位部PEP之外周緣垂直於光軸之平面上的最大直徑為PhiC。 該定位部PEP具有容置該些鏡片以及排列該鏡片於光軸上之定位效果。其中定位部PEP之外側不接觸該鏡座PEH內周緣(本實施例採用無螺牙設計)，並選用於物側面點膠的方式將該第一鏡片定位元件PE1以及該第二鏡片定位元件PE2兩者接著與固定。
本實施例的光學成像系統中，LS為12mm，PhiA為2倍EHD62=6.726mm(EHD62：第六透鏡像側面的最大有效半徑)，PhiC=PhiA+2倍TH2=7.026mm，PhiD=PhiC+2倍(TH1+TH2)=7.426mm，TH1為0.2mm，TH2為0.15mm，PhiA/PhiD為0.97057，TH1+TH2為0.35mm，(TH1+TH2)/HOI為0.035，(TH1+TH2)/HOS為0.0179，2倍(TH1+TH2)/PhiA為0.1041，(TH1+TH2)/LS為0.0292。
再配合參照下列表一以及表二。
依據表一及表二可得到下列輪廓曲線長度相關之數值：
表一為第一實施例詳細的結構數據，其中曲率半徑、厚度、距離及焦距的單位為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，A1-A20則表示各表面第1-20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。再者，以下各實施例之機構元件參數的定義皆與第一實施例相同。
第二實施例請參照第2A圖及第2B圖，其中第2A圖繪示依照本發明第二實施例的一種光學成像系統的成像透鏡組示意圖，第2B圖由左至右依序為第二實施例的光學成像系統的球差、像散及光學畸變曲線圖。第2C圖為第二實施例的光學成像系統之第一鏡片定位元件以及第二鏡片定位元件間的組裝示意圖，定位部PEP之外側不接觸該鏡座PEH內周緣(本實施例採用無螺牙設計)，並選用於物側面點膠的方式將該第一鏡片定位元件PE1以及該第二鏡片定位元件PE2兩者接著與固定。由第2A圖可知，光學成像系統20由物側至像側依序包含第一透鏡210、第二透鏡220、第三透鏡230、光圈200、第四透鏡240、第五透鏡250、第六透鏡260以及第七透鏡270、紅外線濾光片280、成像面290以及影像感測元件292。
第一透鏡210具有負屈折力，且為玻璃材質，其物側面212為凸面，其像側面214為凹面。
第二透鏡220具有負屈折力，且為玻璃材質，其物側面222為凹面，其像側面224為凸面。
第三透鏡230具有正屈折力，且為玻璃材質，其物側面232為凸面，其像側面234為凸面。
第四透鏡240具有正屈折力，且為玻璃材質，其物側面242為凸面，其像側面244為凸面。
第五透鏡250具有正屈折力，且為玻璃材質，其物側面252為凸面，其像側面254為凸面。
第六透鏡260具有負屈折力，且為玻璃材質，其物側面262為凹面，其像側面264為凹面。藉此，可有效調整各視場入射於第六透鏡260的角度而改善像差。
第七透鏡270具有正屈折力，且為玻璃材質，其物側面272為凸面，其像側面274為凸面。藉此，有利於縮短其後焦距以維持小型化。
紅外線濾光片280為玻璃材質，其設置於第七透鏡270及 成像面290間且不影響光學成像系統的焦距。
請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。
依據表三及表四可得到下列條件式數值：
依據表三及表四可得到下列條件式數值：依據表一及表二可得到下列輪廓曲線長度相關之數值：
依據表三及表四可得到下列條件式數值：
第三實施例請參照第3A圖及第3B圖，其中第3A圖繪示依照本發明第三實施例的一種光學成像系統的成像透鏡組示意圖，第3B圖由左至右依序為第三實施例 的光學成像系統的球差、像散及光學畸變曲線圖。第3C圖為第三實施例的光學成像系統之第一鏡片定位元件以及第二鏡片定位元件間的組裝示意圖，定位部PEP之外側不接觸該鏡座PEH內周緣(本實施例採用無螺牙設計)，並選用於物側面點膠的方式將該第一鏡片定位元件PE1以及該第二鏡片定位元件PE2兩者接著與固定。由第3A圖可知，光學成像系統30由物側至像側依序包含第一透鏡310、第二透鏡320、第三透鏡330、光圈300、第四透鏡340、第五透鏡350、第六透鏡360、紅外線濾光片380、成像面390以及影像感測元件392。
第一透鏡310具有負屈折力，且為玻璃材質，其物側面312為凸面，其像側面314為凹面，並皆為球面。
第二透鏡320具有負屈折力，且為玻璃材質，其物側面322為凹面，其像側面324為凸面，並皆為球面。
第三透鏡330具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側面332為凸面，其像側面334為凸面，並皆為非球面，且其像側面334具有一反曲點。
第四透鏡340具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側面342為凹面，其像側面344為凹面，並皆為非球面，且其像側面344具有一反曲點。
第五透鏡350具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側面352為凸面，其像側面354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，其物側面362為凸面，其像側面364為凹面，並皆為非球面，且其物側面362以及像側面364均具有一反曲點。藉此，有利於縮短其後焦距以維持小型化。另外，可有效地壓制離軸視場光線入射的角度，進一步可修正離軸視場的像差。
紅外線濾光片380為玻璃材質，其設置於第六透鏡360及成像面390間且不影響光學成像系統的焦距。
請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。
依據表五及表六可得到下列條件式數值：
依據表五及表六可得到下列輪廓曲線長度相關之數值：
依據表五及表六可得到下列條件式數值：
第四實施例請參照第4A圖及第4B圖，其中第4A圖繪示依照本發明第四實施例的一種光學成像系統的成像透鏡組示意圖，第4B圖由左至右依序為第四實施例的光學成像系統的球差、像散及光學畸變曲線圖。第4C圖為第四實施例的光學成像系統之第一鏡片定位元件以及第二鏡片定位元件間的組裝示意圖，定位部PEP之外側不接觸該鏡座PEH內周緣(本實施例採用無螺牙設計)，並選用於物側面點膠的方式將該第一鏡片定位元件PE1以及該第二鏡片定位元件PE2兩者接著與固定。由第4A圖可知，光學成像系統40由物側至像側依序包含第一透鏡410、第二透鏡420、第三透鏡430、光圈400、第四透鏡440、第五透鏡450、紅外線濾光片480、成像面490以及影像感測元件492。
第一透鏡410具有負屈折力，且為玻璃材質，其物側面412為凸面，其像側面414為凹面，並皆為球面。
第二透鏡420具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側面422為凹面，其像側面424為凹面，並皆為非球面，且其物側面422具有一反曲點。
第三透鏡430具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側面432為凸面，其像側面434為凸面，並皆為非球面，且其物側面432具有一反曲點。
第四透鏡440具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側面442為凸面，其像側面444為凸面，並皆為非球面，且其物側面442具有一反曲點。
第五透鏡450具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側面452為凹面，其像側面454為凹面，並皆為非球面，且其物側面452具有二反曲點。藉此，有利於縮短其後焦距以維持小型化。
紅外線濾光片480為玻璃材質，其設置於第五透鏡450及成像面490間且不影響光學成像系統的焦距。
請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。
依據表七及表八可得到下列條件式數值：
依據表七及表八可得到下列輪廓曲線長度相關之數值：
依據表七及表八可得到下列條件式數值：
第五實施例請參照第5A圖及第5B圖，其中第5A圖繪示依照本發明第五實施例的一種光學成像系統的成像透鏡組示意圖，第5B圖由左至右依序為第五實施例的光學成像系統的球差、像散及光學畸變曲線圖。第5C圖為第五實施例的光學成像系統之第一鏡片定位元件以及第二鏡片定位元件間的組裝示意圖，定位部PEP之外側不接觸該鏡座PEH內周緣(本實施例採用無螺牙設計)，並選用於物側面點膠的方式將該第一鏡片定位元件PE1以及該第二鏡片定位元件PE2兩者接著與固定。由第5A圖可知，光學成像系統50由物側至像側依序包含光圈500、第一透鏡510、第二透鏡520、第三透鏡530、第四透鏡540、紅外線濾光片570、成像面580以及影像感測元件590。
第一透鏡510具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側面512為凸面，其像側面514為凸面，並皆為非球面，且其物側面512具有一反曲點。
第二透鏡520具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側面522為凸面，其像側面524為凹面，並皆為非球面，且其物側面522具有二反曲點以及像側面524具有一反曲點。
第三透鏡530具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側面532為凹面，其像側面534為凸面，並皆為非球面，且其物側面532具有三反曲點以及像側面534具有一反曲點。
第四透鏡540具有負屈折力，且為塑膠材質，其物側面542為凹面，其像側面544為凹面，並皆為非球面，且其物側面542具有二反曲點以及像側面544具有一反曲點。
紅外線濾光片580為玻璃材質，其設置於第四透鏡540及 成像面590間且不影響光學成像系統的焦距。
請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。
依據表九及表十可得到下列條件式數值：
依據表九及表十可得到下列條件式數值：
依據表九及表十可得到輪廓曲線長度相關之數值：
第六實施例 請參照第6A圖及第6B圖，其中第6A圖繪示依照本發明第六實施例的一種光學成像系統的成像透鏡組示意圖，第6B圖由左至右依序為第六實施例的光學成像系統的球差、像散及光學畸變曲線圖。第6C圖為第六實施例的光學成像系統之第一鏡片定位元件以及第二鏡片定位元件間的組裝示意圖，定位部PEP之外側不接觸該鏡座PEH內周緣(本實施例採用無螺牙設計)，並選用於物側面點膠的方式將該第一鏡片定位元件PE1以及該第二鏡片定位元件PE2兩者接著與固定。由第6A圖可知，光學成像系統60由物側至像側依序包含第一透鏡610、光圈600、第二透鏡620、第三透鏡630、紅外線濾光片680、成像面690以及影像感測元件692。
第一透鏡610具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側面612為凸面，其像側面614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，其物側面622為凹面，其像側面624為凸面，並皆為非球面，其像側面624具有一反曲點。
第三透鏡630具有正屈折力，且為塑膠材質，其物側面632為凸面，其像側面634為凹面，並皆為非球面，且其物側面632具有二反曲點以及像側面634具有一反曲點。
紅外線濾光片680為玻璃材質，其設置於第三透鏡630及成像面690間且不影響光學成像系統的焦距。
請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。
依據表十一及表十二可得到下列條件式數值：
依據表十一及表十二可得到下列條件式數值：
依據表十一及表十二可得到輪廓曲線長度相關之數值：
本發明之光學成像系統可為電子可攜式裝置、電子穿戴式裝置、電子監視裝置、電子資訊裝置、電子通訊裝置、機器視覺裝置以及車用電子裝置所構成群組之一，並且視需求可藉由不同片數之透鏡組達到同時對可見光以及紅外光提供良好的成像。請參照圖7A，其係為本發明之光學成像系統712以及光學成像系統714(前置鏡頭)使用於行動通訊裝置71(Smart Phone)，圖7B則係為本發明之光學成像系統722使用於行動資訊 裝置72(Notebook)，圖7C則係為本發明之光學成像系統732使用於智慧型手錶73(Smart Watch)，圖7D則係為本發明之光學成像系統742使用於智慧型頭戴裝置74(Smart Hat)，圖7E則係為本發明之光學成像系統752使用於安全監控裝置75(IP Cam)，圖7F則係為本發明之光學成像系統762使用於車用影像裝置76，圖7G則係為本發明之光學成像系統772使用於無人飛機裝置77，圖7H則係為本發明之光學成像系統782使用於極限運動影像裝置78。
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。
雖然本發明已參照其例示性實施例而特別地顯示及描述，將為所屬技術領域具通常知識者所理解的是，於不脫離以下申請專利範圍及其等效物所定義之本發明之精神與範疇下可對其進行形式與細節上之各種變更。

Claims (25)

  1. 一種光學成像系統，包含：一成像透鏡組，其包含至少二片具有屈折力的透鏡；一成像面；一第一鏡片定位元件，其包含有一鏡座以及一底座，該鏡座係呈中空並且不具透光性並用以遮蔽該成像透鏡組，該底座設置於接近該成像面之方向並用以遮蔽該成像面，該底座之外周緣且垂直於光軸之平面上的最小邊長的最大值為PhiD；以及一第二鏡片定位元件，其容置於該鏡座中並且包含有一定位部，該定位部係呈中空且用以容置該成像透鏡組，使該些透鏡排列於光軸上，其中該定位部之外側不接觸該鏡座內周緣，該定位部之像側面的外周緣垂直於光軸之平面上的最大直徑為PhiC，其中該成像透鏡組的焦距為f，該成像透鏡組之入射瞳直徑為HEP，該成像透鏡組之最大可視角度的一半為HAF，其滿足下列條件：1.0≦f/HEP≦10.0；0deg<HAF≦150deg以及3.616mm<PhiD≦18mm。
  2. 如請求項1所述之光學成像系統，其中該成像透鏡組中最接近像側之透鏡的像側面最大有效直徑為PhiA，其滿足下列條件：0<PhiA/PhiD≦0.99。
  3. 如請求項1所述之光學成像系統，其中第一鏡片定位元件之基部的最大厚度為TH1，其滿足下列條件：0mm<TH1≦0.5mm。
  4. 如請求項1所述之光學成像系統，其中第二鏡片定位元件之最小厚度為TH2，其滿足下列條件：0mm<TH2≦0.5mm。
  5. 如請求項1所述之光學成像系統，其中該成像透鏡組包含三片具有屈折力之透鏡，由物側至像側依序為一第一透鏡、一第二透鏡以及一第三透鏡，該第一透鏡物側面至該成像面於光軸上具有一距離HOS，該第一透鏡物側面至該第三透鏡像側面於光軸上具有一距離InTL，其滿足下列條件：0.1≦InTL/HOS≦0.95。
  6. 如請求項1所述之光學成像系統，其中該成像透鏡組包含四片具有屈折力之透鏡，由物側至像側依序為一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡以及一第四透鏡，該第一透鏡物側面至該成像面於光軸上具有一距離HOS，該第一透鏡物側面至該第四透鏡像側面於光軸上具有一距離InTL，其滿足下列條件：0.1≦InTL/HOS≦0.95。
  7. 如請求項1所述之光學成像系統，其中該成像透鏡組包含五片具有屈折力之透鏡，由物側至像側依序為一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡、一第四透鏡以及一第五透鏡，該第一透鏡物側面至該成像面於光軸上具有一距離HOS，該第一透鏡物側面至該第五透鏡像側面於光軸上具有一距離InTL，其滿足下列條件：0.1≦InTL/HOS≦0.95。
  8. 如請求項1所述之光學成像系統，其中該成像透鏡組包含六片具有屈折力之透鏡，由物側至像側依序為一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡、一第四透鏡、一第五透鏡以及一第六透鏡，該第一透鏡物側面至該成像面於光軸上具有一距離HOS，該第一透鏡物側面至該第六透鏡像側面於光軸上具有一距離InTL，其滿足下列條件：0.1≦InTL/HOS≦0.95。
  9. 如請求項1所述之光學成像系統，其中該光學成像系統更包括一影像感測元件，該影像感測元件設置於該成像面，並且於一光圈至該成像面於光軸上具有一距離InS，同時該成像透鏡組的光軸可調整與該影像感測元件的中心法線相重疊，最接近物側面之透鏡的物側面至該成像面於光軸上具有一距離HOS，並且滿足下列公式：0.2≦InS/HOS≦1.1。
  10. 一種光學成像系統，包含：一成像透鏡組，其包含至少二片具有屈折力的透鏡；一成像面；一第一鏡片定位元件，其包含有一鏡座以及一底座，該鏡座係呈中空並且不具透光性並用以遮蔽該成像透鏡組，該底座設置於接近該成像面之方向並用以遮蔽該成像面，該底座之外周緣且垂直於光軸之平面上的最小邊長的最大值為PhiD；以及一第二鏡片定位元件，其容置於該鏡座中並且包含有一定位部，該定位部係呈中空且用以容置該成像透鏡組，使該些透鏡排列於光軸上，其中該定位部之外側不接觸該鏡座內周緣，該定位部之像側面的外周緣垂直於光軸之平面上的最大直徑為PhiC，其中該成像透鏡組的焦距為f，該成像透鏡組之入射瞳直徑為HEP，該成像透鏡組之最大可視角度的一半為HAF，其中該底座的最小邊長之最大厚度為TH1，該定位部之最小厚度為TH2，其滿足下列條件：1.0≦f/HEP≦10.0；0deg<HAF≦150deg；3.616mm<PhiD≦16mm以及0mm<TH1+TH2≦1.5mm。
  11. 如請求項10所述之光學成像系統，該光學成像系統於該成像面上垂直於光軸具有一最大成像高度HOI，其滿足下列公式：0<(TH1+TH2)/HOI≦0.95。
  12. 如請求項10所述之光學成像系統，其中最接近物側面之透鏡的物側面至該成像面於光軸上具有一距離HOS，其滿足下列公式：0<(TH1+TH2)/HOS≦0.95。
  13. 如請求項10所述之光學成像系統，其中該成像透鏡組中最接近像側之透鏡的像側面最大有效直徑為PhiA，其滿足下列條件：0<(TH1+TH2)/PhiA≦0.95。
  14. 如請求項10所述之光學成像系統，其中該第一鏡片定位元件以及該第二鏡片定位元件間以膠合相固定。
  15. 如請求項10所述之光學成像系統，其中該成像透鏡組包含三片具有屈折力之透鏡，由物側至像側依序為一第一透鏡、一第二透鏡以及一第三透鏡，該第一透鏡物側面至該成像面於光軸上具有一距離HOS，該第一透鏡物側面至該第三透鏡像側面於光軸上具有一距離InTL，其滿足下列條件：0.1≦InTL/HOS≦0.95。
  16. 如請求項10所述之光學成像系統，其中該成像透鏡組包含四片具有屈折力之透鏡，由物側至像側依序為一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡以及一第四透鏡，該第一透鏡物側面至該成像面於光軸上具有一距離HOS，該第一透鏡物側面至該第四透鏡像側面於光軸上具有一距離InTL，其滿足下列條件：0.1≦InTL/HOS≦0.95。
  17. 如請求項10所述之光學成像系統，其中該成像透鏡組包含五片具有屈折力之透鏡，由物側至像側依序為一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡、一第四透鏡以及一第五透鏡，該第一透鏡物側面至該成像面於光軸上具有一距離HOS，該第一透鏡物側面至該第五透鏡像側面於光軸上具有一距離InTL，其滿足下列條件：0.1≦InTL/HOS≦0.95。
  18. 如請求項10所述之光學成像系統，其中該成像透鏡組包含六片具有屈折力之透鏡，由物側至像側依序為一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡、一第四透鏡、一第五透鏡以及一第六透鏡，該第一透鏡物側面至該成像面於光軸上具有一距離HOS，該第一透鏡物側面至該第六透鏡像側面於光軸上具有一距離InTL，其滿足下列條件：0.1≦InTL/HOS≦0.95。
  19. 如請求項10所述之光學成像系統，其中該成像透鏡組包含七片具有屈折力之透鏡，由物側至像側依序為一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡、一第四透鏡、一第五透鏡、一第六透鏡以及一第七透鏡，該第一透鏡物側面至該成像面於光軸上具有一距離HOS，該第一透鏡物側面至該第七透鏡像側面於光軸上具有一距離InTL，其滿足下列條件：0.1≦InTL/HOS≦0.95。
  20. 一種光學成像系統，包含：一成像透鏡組，其包含至少三片具有屈折力的透鏡；一成像面；一第一鏡片定位元件，其包含有一鏡座以及一底座，該鏡座係呈中空並且不具透光性並用以遮蔽該成像透鏡組，該底座設置於接近該成像面之方向並用以遮蔽該成像面，該底座之外周緣且垂直於光軸之平面上的最小邊長的最大值為PhiD；以及一第二鏡片定位元件，其容置於該鏡座中並且包含有一定位部，該定位部係呈中空且用以容置該成像透鏡組，使該些透鏡排列於光軸上，其中該定位部之外側不接觸該鏡座內周緣，該定位部之像側面的外周緣垂直於光軸之平面上的最大直徑為PhiC，其中該成像透鏡組的焦距為f，該成像透鏡組之入射瞳直徑為HEP，該成像透鏡組之最大可視角度的一半為HAF，其中該底座的最小邊長之最大厚度為TH1，該定位部之最小厚度為TH2，其滿足下列條件：1.0≦f/HEP≦10.0；0deg<HAF≦150deg；3.616mm<PhiD≦18mm；0mm<TH1≦0.3mm以及0mm<TH2≦0.3mm。
  21. 如請求項20所述之光學成像系統，其中該成像透鏡組中最接近像側之透鏡的像側面最大有效直徑為PhiA，其滿足下列條件：0<PhiA/PhiD≦0.99。
  22. 如請求項20所述之光學成像系統，其中該光學成像系統可選自電子可攜式裝置、電子穿戴式裝置、電子監視裝置、電子資訊裝置、電子通訊裝置、機器視覺裝置以及車用電子裝置所構成群組之一。
  23. 如請求項20所述之光學成像系統，其中該成像透鏡組包含四片具有屈折力之透鏡，由物側至像側依序為一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡以及一第四透鏡，該第一透鏡物側面至該成像面於光軸上具有一距離HOS，該第一透鏡物側面至該第四透鏡像側面於光軸上具有一距離InTL，其滿足下列條件：0.1≦InTL/HOS≦0.95。
  24. 如請求項20所述之光學成像系統，其中該成像透鏡組包含五片具有屈折力之透鏡，由物側至像側依序為一第一透鏡、一第二透鏡、一第三透鏡、一第四透鏡以及一第五透鏡，該第一透鏡物側面至該成像面於光軸上具有一距離HOS，該第一透鏡物側面至該第五透鏡像側面於光軸上具有一距離InTL，其滿足下列條件：0.1≦InTL/HOS≦0.95。
  25. 如請求項20所述之光學成像系統，其中該第一鏡片定位元件以及該第二鏡片定位元件間以膠合相固定以進行主動對位(active alignment)組裝。
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