TWI775415B

TWI775415B - 光學成像系統

Info

Publication number: TWI775415B
Application number: TW110115552A
Authority: TW
Inventors: 趙鏞主; 許宰赫; 康永錫
Original assignee: 南韓商三星電機股份有限公司
Priority date: 2020-11-13
Filing date: 2021-04-29
Publication date: 2022-08-21
Also published as: KR102537511B1; CN114624862A; TWI807937B; KR20230079325A; CN116990940A; TW202248705A; CN114624862B; TW202219583A; TW202338420A; US20220155563A1; KR20220065537A; CN114488471A; CN215340518U

Abstract

本發明提供一種光學成像系統，包含沿著光學成像系統的光軸自光學成像系統的物側朝向光學成像系統的成像平面以遞增數值次序依序安置的第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡以及第五透鏡，其中滿足LfS2el/L1S1el ≤ 0.65及0.05 ＜ T1/TTL ＜ 0.1，其中LfS2el為第五透鏡的像側表面的最大有效半徑，L1S1el為第一透鏡的物側表面的最大有效半徑，T1為第一透鏡沿著光軸的厚度，且TTL為沿著光軸自第一透鏡的物側表面至成像平面的距離。

Description

光學成像系統

相關申請案的交叉參考

本申請案主張2020年11月13日在韓國智慧財產局(Korean Intellectual Property Office)申請的韓國專利申請案第10-2020-0152160號的優先權權益，所述申請案的全部揭露內容出於所有目的以引用的方式併入本文中。

本申請案揭露一種光學成像系統。

攝影機模組已成為行動電子裝置(諸如，智慧型手機)的標準特徵。此外，此行動電子裝置的厚度已減小，且因此有必要減小安裝於行動電子中的攝影機模組的厚度。

望遠攝影機模組已用於行動電子裝置中以獲得在窄視場下捕獲個體的影像的縮放效果。

然而，當在行動電子裝置的厚度方向上配置攝影機模組的多個透鏡時，行動電子裝置的厚度隨透鏡數目增加而增加，此與減小行動電子裝置的厚度的趨勢相反。

特定而言，望遠攝影機模組具有相對較長焦距，且因此難以在具有較小厚度的行動電子裝置中使用望遠攝影機模組。

提供此發明內容來以簡化形式引入將在以下實施方式中進一步描述的一些概念。此發明內容並不意欲識別所主張的主題的關鍵特徵或基本特徵，亦不意欲用作輔助來判定所主張的主題的範疇。

在一個一般態樣中，光學成像系統包含沿著光學成像系統的光軸自光學成像系統的物側朝向光學成像系統的成像平面以遞增數值次序依序安置的第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡以及第五透鏡，其中滿足LfS2e1/L1S1e1

0.65及0.05<T1/TTL<0.1，其中LfS2e1為第五透鏡的像側表面的最大有效半徑，L1S1e1為第一透鏡的物側表面的最大有效半徑，T1為第一透鏡沿著光軸的厚度，且TTL為沿著光軸自第一透鏡的物側表面至成像平面的距離。

可滿足L3S1e1/L1S1e1

0.85，其中L3S1e1為第三透鏡的物側表面的最大有效半徑。

可滿足L1_Lf>4.9毫米，其中L1_Lf為沿著光軸自第一透鏡的像側表面至第五透鏡的物側表面的距離。

可滿足n2+n3>3.2，其中n2為第二透鏡的折射率，且n3為第三透鏡的折射率。

可滿足|f/f1+f/f2|<1.2，其中f1為第一透鏡的焦距，f2為第二透鏡的焦距，且f為光學成像系統的總焦距。

可滿足0

d12/f

0.05，其中d12為沿著光軸自第一透鏡的像側表面至第二透鏡的物側表面的距離，且f為光學成像系統的總焦距。

可滿足R1/f

0.3，其中R1為第一透鏡的物側表面的曲率半徑，且f為光學成像系統的總焦距。

可滿足0.8

TTL/f

0.95，其中f為光學成像系統的總焦距。

可滿足FOV<12°，其中FOV為光學成像系統的視場。

可滿足4<TTL/(2*IMG HT)<4.9，其中IMG HT為成像平面的對角線長度的一半。

可滿足Fno

4.0，其中Fno為光學成像系統的F數。

第一透鏡可具有正折射能力，且第二透鏡可具有負折射能力。

第三透鏡可具有正折射能力，第四透鏡可具有負折射能力，且第五透鏡可具有正折射能力。

光學成像系統可更包含安置於第一透鏡前方的反射構件，其中反射構件包含組態成朝向第一透鏡反射入射於反射表面上的光的反射表面。

在另一一般態樣中，光學成像系統包含沿著光學成像系統的光軸自光學成像系統的物側朝向光學成像系統的成像平面以遞增數值次序依序安置的第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡以及第四透鏡，其中滿足L3S1e1/L1S1e1

0.85及0.05<T1/TTL<0.1，其中L3S1e1為第三透鏡的物側表面的最大有效半徑，L1S1e1為第一透鏡的物側表面的最大有效半徑，T1為第一透鏡沿著光軸的厚度，且TTL為沿著光軸自第一透鏡的物側表面至成像平面的距離。

可滿足LfS2e1/L1S1e1

0.65，其中LfS2e1為第四透鏡的像側表面的最大有效半徑。

在另一一般態樣中，光學成像系統包含沿著光學成像系統的光軸自光學成像系統的物側朝向光學成像系統的成像平面依序安置的多個透鏡，其中滿足LfS2e1/L1S1e1

0.65及0.05<T1/TTL<0.1，其中LfS2e1為多個透鏡中最靠近成像平面的最末透鏡的像側表面的最大有效半徑，L1S1e1為多個透鏡中最靠近光學成像系統的物側的第一透鏡的物側表面的最大有效半徑，T1為第一透鏡沿著光軸的厚度，且TTL為沿著光軸自第一透鏡的物側表面至成像平面的距離。

可滿足L3S1e1/L1S1e1

0.85，其中L3S1e1為多個透鏡中第三靠近光學成像系統的物側的第三透鏡的物側表面的最大有效半徑。

可滿足0.4<BFL/f<0.7，其中f為光學成像系統的總焦距，且BFL為沿著光軸自最末透鏡的像側表面至成像平面的距離。

多個透鏡中的每一對相鄰透鏡可擁有具有相反符號的折射能力。

其他特徵及態樣自以下詳細描述、圖式以及申請專利範圍將顯而易見。

1:行動電子裝置

2:透鏡組

10:光學部分

11:第一邊緣

12:第二邊緣

13:第三邊緣

14:第四邊緣

30:凸緣部分

31:第一凸緣部分

32:第二凸緣部分

100、200、300、400、500、600、700、800:光學成像系統

110、210、310、410、510、610、710、810:第一透鏡

120、220、320、420、520、620、720、820:第二透鏡

130、230、330、430、530、630、730、830:第三透鏡

140、240、340、440、540、640、740、840:第四透鏡

150、250、350、450、550、650、750:第五透鏡

160、260、360、460、560、660、760、860:濾光片

170、270、370、470、570、670、770、870:影像感測器

a:主軸

b:短軸

L:透鏡

L1S1e1:最大有效半徑

L1S1es:最小有效半徑

R:反射構件

S:影像感測器

圖1為示出光學成像系統的第一實例的視圖

圖2為示出圖1中所示出的光學成像系統的像差特性的視圖。

圖3為示出光學成像系統的第二實例的視圖。

圖4為示出圖3中所示出的光學成像系統的像差特性的視圖。

圖5為示出光學成像系統的第三實例的視圖。

圖6為示出圖5中所示出的光學成像系統的像差特性的視圖。

圖7為示出光學成像系統的第四實例的視圖。

圖8為示出圖7中所示出的光學成像系統的像差特性的視圖。

圖9為示出光學成像系統的第五實例的視圖。

圖10為示出圖9中所示出的光學成像系統的像差特性的視圖。

圖11為示出光學成像系統的第六實例的視圖。

圖12為示出圖11中所示出的光學成像系統的像差特性的視圖。

圖13為示出光學成像系統的第七實例的視圖。

圖14為示出圖13中所示出的光學成像系統的像差特性的視圖。

圖15為示出光學成像系統的第八實例的視圖。

圖16為示出圖15中所示出的光學成像系統的像差特性的視圖。

圖17為具有圖1、圖3、圖5、圖7、圖9、圖11、圖13以及圖15中所示出的光學成像系統中的任一者的非圓形形狀的透鏡的實例的平面圖。

圖18為示出包含圖1、圖3、圖5、圖7、圖9、圖11、圖13 以及圖15中示出的光學成像系統中的任一者的行動電子裝置的實例的示意性側橫截面圖。貫穿圖式及詳細描述，相同附圖標號指代相同元件。圖式可能未按比例繪製，且為了清楚、說明以及便利起見，可放大圖式中的元件的相對大小、比例以及描繪。

提供以下詳細描述以輔助讀者獲得對本文所描述的方法、設備以及/或系統的全面理解。然而，在理解本申請案的揭露內容之後，本文中所描述的方法、設備以及/或系統的各種改變、修改以及等效物將顯而易見。舉例而言，本文中所描述的操作的順序僅為實例，且不限於本文中所闡述的實例，但除必須按某一次序進行的操作之外，可改變操作的順序，如在理解本申請案的揭露內容之後將顯而易見的。此外，出於增加清楚性及簡潔性的目的，可省略對所屬技術領域中已知的特徵的描述。

本文中所描述的特徵可以不同形式體現，且不應解釋為受限於本文中所描述的實例。實情為，提供本文中所描述的實例以僅示出實施本文中所描述的方法、設備以及/或系統的許多可能方式中的一些，所述方式在理解本申請案的揭露內容之後將會變得顯而易見。

在本文中對字語「可」的使用在描述各種實例時(例如，關於實例可包含或實施的內容)意謂包含或實施此特徵的至少一個實例，但所有實例不限於此。

貫穿本說明書，當諸如層、區或基底的元件描述為在另一元件「上」、「連接至」另一元件或「耦接至」另一元件時，所述元件可直接在另一元件「上」、「連接至」另一元件或「耦接至」另一元件，或其間可介入一或多個其他元件。相反地，當元件描述為在另一元件「正上方」、「直接連接至」另一元件或「直接耦接至」另一元件時，其間可不介入其他元件。

如本文中所使用，術語「及/或」包含相關聯的所列項中的任一者及任兩者或大於兩者的任何組合。

儘管諸如「第一」、「第二」以及「第三」的術語可在本文中用以描述各個構件、組件、區、層或區段，但此等構件、組件、區、層或區段不受限於此等術語。實情為，此等術語僅用於區分一個構件、組件、區、層或區段與另一構件、組件、區、層或區段。因此，在不脫離實例的教示的情況下，本文中所描述的實例中所參考的第一構件、組件、區、層或區段亦可稱為第二構件、組件、區、層或區段。

為易於描述，可在本文中使用諸如「在......上方」、「上部」、「在......下方」以及「下部」的空間相對術語來描述如圖式中所示出的一個元件與另一元件的關係。除圖式中所描繪的定向外，此類空間相對術語意欲涵蓋裝置在使用或操作中的不同定向。舉例而言，若將圖式中的裝置翻轉，則描述為相對於另一元件位於「上方」或「上部」的元件將相對於所述另一元件位於「下方」或「下部」。因此，取決於裝置的空間定向，術語「上方」涵蓋上方及下方定向兩者。裝置亦可以其他方式定向(例如，旋轉90度或呈其他定向)，且因此解釋本文中所使用的空間相對術語。

本文中所使用的術語僅用於描述各種實例，且不用於限制本揭露。除非上下文另外清楚地指示，否則冠詞「一(a/an)」及「所述」亦意欲包含複數形式。術語「包括」、「包含」以及「具有」指定存在所陳述的特徵、數值、操作、構件、元件以及/或其組合，但不排除存在或添加一或多個其他特徵、數值、操作、構件、元件以及/或其組合。

由於製造技術及/或公差，圖式中所示出的形狀可能發生變化。因此，本文中所描述的實例不限於圖式中所示出的特定形狀，而包含在製造期間發生的形狀變化。

如在理解本申請案的揭露內容之後將顯而易見的，本文中所描述的實例的特徵可以各種方式組合。此外，儘管本文中所描述的實例具有各種組態，但如在理解本申請案的揭露內容之後將顯而易見的，其他組態亦為可能的。

在圖式中，為方便解釋起見，已稍微放大透鏡的厚度、大小以及形狀。特定而言，藉助於實例示出圖式中所示出的球面表面或非球面表面的形狀。亦即，球面表面或非球面表面的形狀不限於圖式中所示出的彼等形狀。

一種光學成像系統可包含沿著光學成像系統的光軸自光學成像系統的物側至光學成像系統的成像平面安置的多個透鏡。多個透鏡可沿著光軸彼此間隔開預設距離。多個透鏡可包含至少四個透鏡。

作為實例，光學成像系統可包含四個或大於四個透鏡。

本申請案中揭露包含四個透鏡或五個透鏡的光學成像系統，但透鏡的數目不限於此。舉例而言，光學成像系統可包含六個或大於六個透鏡。

第一透鏡為最靠近光學成像系統的物側或反射構件的透鏡，且最末透鏡為最靠近光學成像系統的成像平面的透鏡。

在每一透鏡中，透鏡的第一表面或物側表面為最靠近光學成像系統的物側的透鏡的表面，且透鏡的第二表面或像側表面為最靠近光學成像系統的成像平面的透鏡的表面。

除非另外陳述，否則對透鏡表面的形狀的參考是指透鏡表面的近軸區的形狀。透鏡表面的近軸區為透鏡表面包圍且包含透鏡表面的光軸的中心部分，其中入射於透鏡表面的光線與光軸成較小角度θ，且近似值sin θ

θ、tan θ

θ以及cos θ

1為有效的。

舉例而言，透鏡的物側表面為凸面的陳述意謂至少透鏡的物側表面的近軸區為凸面，且透鏡的像側表面為凹面的陳述意謂至少透鏡的像側表面的近軸區為凹面。因此，即使透鏡的物側表面可描述為凸面，但透鏡的整個物側表面可不為凸面，且透鏡的物側表面的周邊區可為凹面。此外，即使透鏡的像側表面可描述為凹面，但透鏡的整個像側表面可不為凹面，且透鏡的像側表面的周邊區可為凸面。

一種光學成像系統可包含至少四個透鏡。

舉例而言，光學成像系統可包含沿著光學成像系統的光軸自光學成像系統的物側朝向光學成像系統的成像平面以遞增數值依序安置的第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡以及第四透鏡。

然而，光學成像系統不限於僅四個透鏡，而是可更包含安置於第四透鏡與成像平面之間的第五透鏡。

另外，光學成像系統可更包含具有改變光的路徑的反射表面的反射構件。作為實例，反射構件可為鏡面或稜鏡。

反射構件可比多個透鏡更靠近光學成像系統的物側安置。作為實例，反射構件可安置於第一透鏡前方，亦即比第一透鏡更靠近光學成像系統的物側。因此，最靠近光學成像系統的物側安置的透鏡可為最靠近反射構件安置的透鏡。

另外，光學成像系統可更包含具有安置於光學成像系統的成像平面處的成像表面的影像感測器。影像感測器藉由光學成像系統的透鏡將形成於影像感測器的成像表面的有效成像區域上的個體的影像轉換成電信號。

光學成像系統可更包含切斷穿過光學成像系統的光的紅外線的紅外截止濾光片(在下文中稱為濾光片)。濾光片可安置於最靠近影像感測器安置的透鏡與影像感測器之間。

在光學成像系統中，所有透鏡可由塑膠材料製成。不同透鏡可由不同塑膠材料製成。

參考圖17，當在透鏡或光學成像系統的光軸的方向上觀察時，圖1、圖3、圖5、圖7、圖9、圖11、圖13以及圖15中所示出的光學成像系統100、光學成像系統200、光學成像系統300、光學成像系統400、光學成像系統500、光學成像系統600、光學成像系統700以及光學成像系統800的透鏡中的至少一些可具有非圓形形狀。舉例而言，第一透鏡及最末透鏡可具有非圓形形狀。當在光軸方向上觀察時，其他透鏡可具有非圓形形狀，或當在光軸方向上觀察時，其他透鏡可具有圓形形狀。在本申請案中，透鏡具有非圓形形狀或圓形形狀的陳述意謂當在光軸方向上觀察時透鏡具有非圓形形狀或圓形狀態。

具有非圓形形狀的透鏡可具有四個側表面。側表面中的兩個可彼此相對，且側表面中的其他兩個可彼此相對。另外，彼此相對的側表面可具有相同形狀。

舉例而言，具有非圓形形狀的透鏡可包含第一側表面、第二側表面、第三側表面以及第四側表面。第一側表面及第二側表面可位於光軸的相對側上，且第三側表面及第四側表面可位於光軸的相對側上。第三側表面與第四側表面可各自將第一側表面與第二側表面彼此連接。

當在光軸方向上觀察時，第一側表面及第二側表面可具有弧形形狀，且第三側表面及第四側表面可具有實質線性形狀。澆口可形成於第一側表面或第二側表面中，所述澆口為在注入模製操作中將樹脂材料注入至模具中以形成透鏡所經由的通道。

第三側表面與第四側表面可各自將第一側表面與第二側表面彼此連接。另外，第三側表面與第四側表面可關於光軸彼此對稱，且可彼此平行。

具有非圓形形狀的透鏡可具有第一軸及與光軸相交的第二軸。舉例而言，第一軸可為在穿過光軸時將第一側表面與第二側表面彼此連接的最短線，且第二軸可為在穿過光軸時將第三側表面與第四側表面彼此連接的最短線。第一軸與第二軸可彼此垂直，且第一軸的長度可大於第二軸的長度。

光學成像系統的所有透鏡可包含光學部分10及凸緣部分30。

光學部分10可為透鏡的展現透鏡的透鏡特性的一部分。作為實例，自個體反射的光可在穿過光學部分10時經折射。

光學部分10可具有正折射能力或負折射能力，且可具有非球面形狀。

另外，光學部分10可具有物側表面(面向光學成像系統的物側的表面)及像側表面(面向光學成像系統的成像平面的表面)。為解釋簡單起見，在圖17中示出光學部分10的物側表面。

凸緣部分30可經組態以將透鏡安裝於另一組件(例如，透鏡鏡筒或另一透鏡)上。

凸緣部分30可自光學部分10的圓周的至少一部分延伸，且可與光學部分10一體地形成。

在具有非圓形形狀的透鏡中，光學部分10及凸緣部分30均可具有非圓形形狀。舉例而言，如圖17中所示出，當在光軸方向上觀察時，光學部分10及凸緣部分30均可具有非圓形形狀。替代地，當在光軸方向上觀察時，光學部分10可具有圓形形狀，且當在光軸方向上觀察時，凸緣部分30可具有非圓形形狀。

光學部分10可包含第一邊緣11、第二邊緣12、第三邊緣13以及第四邊緣14。第一邊緣11與第二邊緣12可彼此相對，且第三邊緣13與第四邊緣14可彼此相對。

第三邊緣13與第四邊緣14可各自將第一邊緣11與第二邊緣12彼此連接。

第一邊緣11及第二邊緣12可位於光軸的相對側上，且第三邊緣13及第四邊緣14可位於光軸的相對側上。

當在光軸方向上觀察時，第一邊緣11及第二邊緣12可具有弧形形狀，且第三邊緣13及第四邊緣14可具有實質線性形狀。第三邊緣13與第四邊緣14可關於光軸(Z軸)彼此對稱，且可彼此平行。

第一邊緣11與第二邊緣12之間的最短距離可大於第三邊緣13與第四邊緣14之間的最短距離。

光學部分10可具有長軸a及短軸b。作為實例，當在光軸方向上觀察時，在穿過光軸時將第三邊緣13與第四邊緣14彼此連接的最短線可為短軸b，且在穿過光軸時將第一邊緣11與第二邊緣12彼此連接且垂直於短軸b的最短線可為長軸a。

長軸的一半可為最大有效半徑，且短軸b的一半可為最小有效半徑。

假設圖17中所示出的透鏡為第一透鏡，第一透鏡的物側表面的最大有效半徑可由圖17中的附圖標號L1S1e1表示，且第一透鏡的物側表面的最小有效半徑可由圖17中的附圖標號L1S1es表示。

凸緣部分30可包含第一凸緣部分31及第二凸緣部分32。第一凸緣部分31可自光學部分10的第一邊緣11延伸，且第二凸緣部分32可自光學部分10的第二邊緣12延伸。

光學部分10的第一邊緣11為光學部分10的鄰近於第一凸緣部分31的側表面，且光學部分10的第二邊緣12為光學部分10的鄰近於第二凸緣部分32的側表面。

光學部分10的第三邊緣13為光學部分10的其上未形成凸緣部分30的一個側表面，且光學部分10的第四邊緣14為光學部分10的其上未形成凸緣部分30的另一側表面。

第一透鏡及第二透鏡的有效半徑可大於光學成像系統的其他透鏡的有效半徑。

透鏡表面的有效半徑為光實際上穿過的透鏡表面的一部分的半徑，且並非必需為透鏡表面的外邊緣的半徑。換言之，透鏡表面的有效半徑為在垂直於透鏡表面的光軸的方向上在光軸與穿過透鏡表面的邊緣光線之間的距離。透鏡的物側表面及透鏡的像側表面可具有不同的有效半徑。

透鏡的有效半徑可為透鏡的光學部分的半徑。舉例而言，圖17中所示出的非圓形透鏡可具有最大有效半徑(在穿過光軸時將第一邊緣11與第二邊緣12彼此連接的最短直線的一半)及最小有效半徑(在穿過光軸時將第三邊緣13與第四邊緣14彼此連接且垂直於將第一邊緣11與第二邊緣12彼此連接的最短直線的最短直線的一半)。

在本申請案中，除非另外規定，否則術語「有效半徑」是指最大有效半徑。

多個透鏡可具有至少一個非球面表面。亦即，透鏡中的至少一者的物側表面及像側表面中的至少一者可為非球面。每一非球面表面由下方方程式1定義。

在方程式1中，c為透鏡表面的曲率且等於在透鏡表面的光軸上的透鏡表面的曲率半徑的倒數，K為二次曲線常數，Y為在垂直於透鏡表面的光軸的方向上自透鏡表面上的任何點至透鏡表面的光軸的距離，A、B、C、D、E、F、G、H以及J為非球面常數，且Z(亦稱為垂度)為在平行於透鏡表面的光軸的方向上自透鏡表面上的在距透鏡表面的光軸距離Y處的點至垂直於光軸且與透鏡表面的頂點相交的切平面的距離。

包含第一透鏡至第五透鏡的光學成像系統可具有自光學成像系統的物側朝向光學成像系統的成像平面依序的正-負-正-負-正折射能力。

包含第一透鏡至第四透鏡的光學成像系統可具有自光學成像系統的物側朝向光學成像系統的成像平面依序的正-負-正-負折射能力。

光學成像系統可滿足以下條件表達式1至條件表達式13中的任一者或任兩者或大於兩者的任何組合。

n2+n3>3.2 (條件表達式1)

|f/f1+f/f2|<1.2 (條件表達式2)

L1_Lf>4.9mm (條件表達式7)

0.05<T1/TTL<0.1 (條件表達式9)

FOV<12° (條件表達式10)

4<TTL/(2*IMG HT)<4.9 (條件表達式11)

0.4<BFL/f<0.7 (條件表達式12)

n2為第二透鏡的折射率，且n3為第三透鏡的折射率。

f1為第一透鏡的焦距，f2為第二透鏡的焦距，且f為光學成像系統的總焦距。

d12為沿著光軸自第一透鏡的像側表面至第二透鏡的物側表面的距離，R1為第一透鏡的物側表面的曲率半徑，且T1為第一透鏡沿著光軸的厚度。

L1S1e1為第一透鏡的物側表面的最大有效半徑，L3S1e1為第三透鏡的物側表面的最大有效半徑，且LfS2e1為最末透鏡(亦即，第四透鏡或第五透鏡)的像側表面的最大有效半徑。

TTL為沿著光軸自第一透鏡的物側表面至影像感測器的成像平面的距離，且BFL為沿著光軸自最末透鏡(亦即，第四透鏡或第五透鏡)的像側表面至影像感測器的成像平面的距離。

L1_Lf為沿著光軸自第一透鏡的像側表面至最末透鏡的物側表面的距離。

IMG HT為影像感測器的成像平面的對角線長度的一半，且FOV為光學成像系統的視場。

Fno為光學成像系統的F數。

當n2+n3在條件表達式1的範圍之外時，可能難以實施具有較長總焦距的光學成像系統。

當|f/f1+f/f2|滿足條件表達式2的範圍時，可在實施具有較長總焦距f的光學成像系統時減小光學成像系統的色像差。

當d12/f滿足條件表達式3的範圍時，可減小光學成像系統的色像差。

當L3S1e1/L1S1e1滿足條件表達式4的範圍或LfS2e1/L1S1e1滿足條件表達式5的範圍時，可微型化光學成像系統。

當R1/f滿足條件表達式6的範圍時，可以較長總焦距f實施光學成像系統。

當L1_Lf滿足條件表達式7的範圍時，可減小最末透鏡的大小。

以毫米(mm)表示透鏡的表面的曲率半徑、透鏡及其他元件的厚度、透鏡中的相鄰者與其他元件之間的距離、透鏡的焦距、光學成像系統的焦距、L1S1e1、L3S1e1、LfS2e1、L1_Lf、TTL、BFL以及IMG HT，儘管可使用其他量測單位。以度表示FOV。Fno、透鏡的折射率以及透鏡的阿貝數(Abbe number)為無量綱量。

沿著光學成像系統的光軸量測透鏡及其他元件的厚度、透鏡中的相鄰者與其他元件之間的距離、L1_Lf、TTL以及BFL。

光學成像系統可為具有相對較窄視場及較長焦距的望遠透鏡。

參考圖18，安裝有光學成像系統的行動電子裝置的厚度可減小。

圖18為示出安裝有光學成像系統的行動電子裝置的實例的示意性側橫截面圖。

參考圖18，行動電子裝置1可包含包括反射構件R、透鏡組2以及影像感測器S的攝影機模組。

透鏡組可包含透鏡鏡筒及多個透鏡L。多個透鏡L可為包含於圖1、圖3、圖5、圖7、圖9、圖11、圖13以及圖15中所示出的光學成像系統中的任一者的多個透鏡。

透鏡鏡筒的一部分在行動電子裝置1的厚度方向上的寬度小於透鏡鏡筒的剩餘部分的厚度。若多個透鏡L為如圖1、圖3、圖5、圖7、圖9、圖11、圖13中的任一者所示出的五個透鏡，則透鏡鏡筒的寬度改變所在的點可在第二透鏡與第五透鏡之間的任何點處，或若多個透鏡L為如圖15中所示出的四個透鏡，則透鏡鏡筒的寬度改變所在的點可在第二透鏡與第四透鏡之間的任何點處。

由於先前技術的攝影機模組的效能已改良，因此存在先前技術的攝影機模組的一部分自包含先前技術的攝影機模組的行動電子裝置向外突出的問題。

然而，由於包含圖1、圖3、圖5、圖7、圖9、圖11、圖13以及圖15中所示出的光學成像系統中的任一者的行動電子裝置1的一部分可具有比如圖18中所示出的行動電子裝置1的剩餘部分更小的厚度，因此自行動電子裝置1向外突出的攝影機模組的一部分的區域可如圖18中所示出減小。

圖1為示出光學成像系統的第一實例的視圖，且圖2為示出圖1中所示出的光學成像系統的像差特性的視圖。

參考圖1，光學成像系統100可包含包括第一透鏡110、第二透鏡120、第三透鏡130、第四透鏡140以及第五透鏡150的光學系統，且可更包含濾光片160及影像感測器170。

另外，光學成像系統100可更包含安置於第一透鏡110前方且具有改變光路徑的反射表面的反射構件R。反射構件R可為稜鏡，但替代地可為鏡面。

透鏡及其他元件的曲率半徑、厚度或距離、折射率、阿貝數、有效半徑以及焦距列於下方表1中。厚度或距離在其定義透鏡或其他元件的兩個表面之間的距離時為厚度，且在其定義一個透鏡或其他元件的表面與下一個透鏡或其他元件的表面之間的距離時為距離。表1中所列具有非圓形形狀的透鏡的有效半徑為具有非圓形形狀的透鏡的最大有效半徑。具有非圓形形狀的透鏡的最小有效半徑可小於最大有效半徑，且可等於或大於最大有效半徑的70%。

光學成像系統100的總焦距f可為30.9毫米，其Fno可為4.35，其IMG HT可為3.201毫米，且其FOV可為11.65°。

第一透鏡110可具有正折射能力，且其第一表面及第二表面可為凸面。

第二透鏡120可具有負折射能力，且其第一表面可為凸面而其第二表面可為凹面。

第三透鏡130可具有正折射能力，且其第一表面可為凸面而其第二表面可為凹面。

第四透鏡140可具有負折射能力，且其第一表面可為凸面而其第二表面可為凹面。

第五透鏡150可具有正折射能力，且其第一表面可為凸面而其第二表面可為凹面。

第一透鏡110至第五透鏡150的表面可具有下方表2中列出的非球面常數。舉例而言，第一透鏡110至第五透鏡150中的每一者的物側表面及像側表面均可為非球面。

上文所描述的光學成像系統100可具有圖2中所示出的像差特性。

圖3為示出光學成像系統的第二實例的視圖，且圖4為示出圖3中所示出的光學成像系統的像差特性的視圖。

參考圖3，光學成像系統200可包含包括第一透鏡210、第二透鏡220、第三透鏡230、第四透鏡240以及第五透鏡250的光學系統，且可更包含濾光片260及影像感測器270。

另外，光學成像系統200可更包含安置於第一透鏡210前方且具有改變光路徑的反射表面的反射構件R。反射構件R可為稜鏡，但替代地可為鏡面。

透鏡及其他元件的曲率半徑、厚度或距離、折射率、阿貝數、有效半徑以及焦距列於下方表3中。厚度或距離在其定義透鏡或其他元件的兩個表面之間的距離時為厚度，且在其定義一個透鏡或其他元件的表面與下一個透鏡或其他元件的表面之間的距離時為距離。表3中所列具有非圓形形狀的透鏡的有效半徑為具有非圓形形狀的透鏡的最大有效半徑。具有非圓形形狀的透鏡的最小有效半徑可小於最大有效半徑，且可等於或大於最大有效半徑的70%。

光學成像系統200的總焦距f可為30.9毫米，其Fno可為4.41，其IMG HT可為3.201毫米，且其FOV可為11.72°。

第一透鏡210可具有正折射能力，且其第一表面及第二表面可為凸面。

第二透鏡220可具有負折射能力，且其第一表面可為凸面而其第二表面可為凹面。

第三透鏡230可具有正折射能力，且其第一表面及第二表面可為凸面。

第四透鏡240可具有負折射能力，且其第一表面可為凸面而其第二表面可為凹面。

第五透鏡250可具有正折射能力，且其第一表面可為凸面而其第二表面可為凹面。

第一透鏡210至第五透鏡250的表面可具有下方表4中列出的非球面常數。舉例而言，第一透鏡210至第五透鏡250中的每一者的物側表面及像側表面均可為非球面。

上文所描述的光學成像系統200可具有圖4中所示出的像差特性。

圖5為示出光學成像系統的第三實例的視圖，且圖6我示出圖5中所示出的光學成像系統的像差特性的視圖。

參考圖5，光學成像系統300可包含包括第一透鏡310、第二透鏡320、第三透鏡330、第四透鏡340以及第五透鏡350的光學系統，且可更包含濾光片360及影像感測器370。

另外，光學成像系統300可更包含安置於第一透鏡310前方且具有改變光路徑的反射表面的反射構件R。反射構件R可為稜鏡，但替代地可為鏡面。

透鏡及其他元件的曲率半徑、厚度或距離、折射率、阿貝數、有效半徑以及焦距列於下方表5中。厚度或距離在其定義透鏡或其他元件的兩個表面之間的距離時為厚度，且在其定義一個透鏡或其他元件的表面與下一個透鏡或其他元件的表面之間的距離時為距離。表5中所列具有非圓形形狀的透鏡的有效半徑為具有非圓形形狀的透鏡的最大有效半徑。具有非圓形形狀的透鏡的最小有效半徑可小於最大有效半徑，且可等於或大於最大有效半徑的70%。

光學成像系統300的總焦距f可為30.8999毫米，其Fno可為4.23，其IMG HT可為3.201毫米，且其FOV可為11.71°。

第一透鏡310可具有正折射能力，且其第一表面及第二表面可為凸面。

第二透鏡320可具有負折射能力，且其第一表面可為凸面而其第二表面可為凹面。

第三透鏡330可具有正折射能力，且其第一表面可為凸面而其第二表面可為凹面。

第四透鏡340可具有負折射能力，且其第一表面可為凸面而其第二表面可為凹面。

第五透鏡350可具有正折射能力，且其第一表面可為凸面而其第二表面可為凹面。

第一透鏡310至第五透鏡350的表面可具有下方表6中列出的非球面常數。舉例而言，第一透鏡310至第五透鏡350中的每一者的物側表面及像側表面均可為非球面。

上文所描述的光學成像系統300可具有圖6中所示出的像差特性。

圖7為示出光學成像系統的第四實例的視圖，且圖8為示出圖7中所示出的光學成像系統的像差特性的視圖。

參考圖7，光學成像系統400可包含包括第一透鏡410、第二透鏡420、第三透鏡430、第四透鏡440以及第五透鏡450的光學系統，且可更包含濾光片460及影像感測器470。

另外，光學成像系統400可更包含安置於第一透鏡410前方且具有改變光路徑的反射表面的反射構件R。反射構件R可為稜鏡，但替代地可為鏡面。

透鏡及其他元件的曲率半徑、厚度或距離、折射率、阿貝數、有效半徑以及焦距列於下方表7中。厚度或距離在其定義透鏡或其他元件的兩個表面之間的距離時為厚度，且在其定義一個透鏡或其他元件的表面與下一個透鏡或其他元件的表面之間的距離時為距離。表7中所列具有非圓形形狀的透鏡的有效半徑為具有非圓形形狀的透鏡的最大有效半徑。具有非圓形形狀的透鏡的最小有效半徑可小於最大有效半徑，且可等於或大於最大有效半徑的70%。

光學成像系統400的總焦距f可為30.9毫米，其Fno可為4.59，其IMG HT可為3.002毫米，且其FOV可為11°。

第一透鏡410可具有正折射能力，且其第一表面及第二表面可為凸面。

第二透鏡420可具有負折射能力，且其第一表面及第二表面可為凹面。

第三透鏡430可具有正折射能力，且其第一表面可為凸面而其第二表面可為凹面。

第四透鏡440可具有負折射能力，且其第一表面可為凸面而其第二表面可為凹面。

第五透鏡450可具有正折射能力，且其第一表面可為凸面而其第二表面可為凹面。

第一透鏡410至第五透鏡450的表面可具有下方表8中列出的非球面常數。舉例而言，第一透鏡410至第五透鏡450中的每一者的物側表面及像側表面均可為非球面。

上文所描述的光學成像系統400可具有圖8中所示出的像差特性。

圖9為示出光學成像系統的第五實例的視圖，且圖10為示出圖9中所示出的光學成像系統的像差特性的視圖。

參考圖9，光學成像系統500可包含包括第一透鏡510、第二透鏡520、第三透鏡530、第四透鏡540以及第五透鏡550的光學系統，且可更包含濾光片560及影像感測器570。

另外，光學成像系統500可更包含安置於第一透鏡510 前方且具有改變光路徑的反射表面的反射構件R。反射構件R可為稜鏡，但替代地可為鏡面。

透鏡及其他元件的曲率半徑、厚度或距離、折射率、阿貝數、有效半徑以及焦距列於下方表9中。厚度或距離在其定義透鏡或其他元件的兩個表面之間的距離時為厚度，且在其定義一個透鏡或其他元件的表面與下一個透鏡或其他元件的表面之間的距離時為距離。表9中所列具有非圓形形狀的透鏡的有效半徑為具有非圓形形狀的透鏡的最大有效半徑。具有非圓形形狀的透鏡的最小有效半徑可小於最大有效半徑，且可等於或大於最大有效半徑的70%。

光學成像系統500的總焦距f可為30.9005毫米，其Fno可為5.00，其IMG HT可為3.001毫米，且其FOV可為11.02°。

第一透鏡510可具有正折射能力，且其第一表面及第二表面可為凸面。

第二透鏡520可具有負折射能力，且其第一表面及第二表面可為凹面。

第三透鏡530可具有正折射能力，且其第一表面及第二表面可為凸面。

第四透鏡540可具有負折射能力，且其第一表面可為凸面而其第二表面可為凹面。

第五透鏡550可具有正折射能力，且其第一表面可為凸面而其第二表面可為凹面。

第一透鏡510至第五透鏡550的表面可具有下方表10中列出的非球面常數。舉例而言，第一透鏡510至第五透鏡550中的每一者的物側表面及像側表面均可為非球面。

上文所描述的光學成像系統500可具有圖10中所示出的像差特性。

圖11為示出光學成像系統的第六實例的視圖，且圖12為示出圖11中所示出的光學成像系統的像差特性的視圖。

參考圖11，光學成像系統600可包含包括第一透鏡610、第二透鏡620、第三透鏡630、第四透鏡640以及第五透鏡650的光學系統，且可更包含濾光片660及影像感測器670。

另外，光學成像系統600可更包含安置於第一透鏡610前方且具有改變光路徑的反射表面的反射構件R。反射構件R可為稜鏡，但替代地可為鏡面。

透鏡及其他元件的曲率半徑、厚度或距離、折射率、阿貝數、有效半徑以及焦距列於下方表11中。厚度或距離在其定義透鏡或其他元件的兩個表面之間的距離時為厚度，且在其定義一個透鏡或其他元件的表面與下一個透鏡或其他元件的表面之間的距離時為距離。表11中所列具有非圓形形狀的透鏡的有效半徑為具有非圓形形狀的透鏡的最大有效半徑。具有非圓形形狀的透鏡的最小有效半徑可小於最大有效半徑，且可等於或大於最大有效半徑的70%。

光學成像系統600的總焦距f可為30.6毫米，其Fno可為4.64，其IMG HT可為3.206毫米，且其FOV可為11.87°。

第一透鏡610可具有正折射能力，且其第一表面及第二表面可為凸面。

第二透鏡620可具有負折射能力，且其第一表面可為凸面而其第二表面可為凹面。

第三透鏡630可具有正折射能力，且其第一表面及第二表面可為凸面。

第四透鏡640可具有負折射能力，且其第一表面及第二表面可為凹面。

第五透鏡650可具有正折射能力，且其第一表面可為凸面而其第二表面可為凹面。

第一透鏡610至第五透鏡650的表面可具有下方表12中列出的非球面常數。舉例而言，第一透鏡610、第二透鏡620、第三透鏡630以及第五透鏡650中的每一者的物側表面及像側表面均可為非球面，且第四透鏡640的像側表面可為非球面。

上文所描述的光學成像系統600可具有圖12中所示出的像差特性。

圖13為示出光學成像系統的第七實例的視圖，且圖14為示出圖13中所示出的光學成像系統的像差特性的視圖。

參考圖13，光學成像系統700可包含包括第一透鏡710、第二透鏡720、第三透鏡730、第四透鏡740以及第五透鏡750的光學系統，且可更包含濾光片760及影像感測器770。

另外，光學成像系統700可更包含安置於第一透鏡710前方且具有改變光路徑的反射表面的反射構件R。反射構件R可為稜鏡，但替代地可為鏡面。

透鏡及其他元件的曲率半徑、厚度或距離、折射率、阿貝數、有效半徑以及焦距列於下方表13中。厚度或距離在其定義透鏡或其他元件的兩個表面之間的距離時為厚度，且在其定義一個透鏡或其他元件的表面與下一個透鏡或其他元件的表面之間的距離時為距離。表13中所列具有非圓形形狀的透鏡的有效半徑為具有非圓形形狀的透鏡的最大有效半徑。具有非圓形形狀的透鏡的最小有效半徑可小於最大有效半徑，且可等於或大於最大有效半徑的70%。

光學成像系統700的總焦距f可為30.2572毫米，其Fno可為4.64，其IMG HT可為3.200毫米，且其FOV可為11.87°。

第一透鏡710可具有正折射能力，且其第一表面及第二表面可為凸面。

第二透鏡720可具有負折射能力，且其第一表面可為凸面而其第二表面可為凹面。

第三透鏡730可具有正折射能力，且其第一表面及第二表面可為凸面。

第四透鏡740可具有負折射能力，且其第一表面及第二表面可為凹面。

第五透鏡750可具有正折射能力，且其第一表面可為凸面而其第二表面可為凹面。

第一透鏡710至第五透鏡750的表面可具有下方表14中列出的非球面常數。舉例而言，第一透鏡710、第二透鏡720、第三透鏡730以及第五透鏡750中的每一者的物側表面及像側表面均可為非球面，且第四透鏡740的像側表面可為非球面。

上文所描述的光學成像系統700可具有圖14中所示出的像差特性。

圖15為示出光學成像系統的第八實例的視圖，且圖16為示出圖15中所示出的光學成像系統的像差特性的視圖。

參考圖15，光學成像系統800可包含包括第一透鏡810、第二透鏡820、第三透鏡830以及第四透鏡840的光學系統，且可更包含濾光片860及影像感測器870。

另外，光學成像系統800可更包含安置於第一透鏡810前方且具有改變光路徑的反射表面的反射構件R。反射構件R可為稜鏡，但替代地可為鏡面。

透鏡及其他元件的曲率半徑、厚度或距離、折射率、阿貝數、有效半徑以及焦距列於下方表15中。厚度或距離在其定義透鏡或其他元件的兩個表面之間的距離時為厚度，且在其定義一個透鏡或其他元件的表面與下一個透鏡或其他元件的表面之間的距離時為距離。表15中所列具有非圓形形狀的透鏡的有效半徑為具有非圓形形狀的透鏡的最大有效半徑。具有非圓形形狀的透鏡的最小有效半徑可小於最大有效半徑，且可等於或大於最大有效半徑的70%。

光學成像系統800的總焦距f可為30.54毫米，其Fno可為5.37，其IMG HT可為3.202毫米，且其FOV可為11.90°。

第一透鏡810可具有正折射能力，且其第一表面及第二表面可為凸面。

第二透鏡820可具有負折射能力，且其第一表面及第二表面可為凹面。

第三透鏡830可具有正折射能力，且其第一表面及第二表面可為凸面。

第四透鏡840可具有負折射能力，且其第一表面可為凸面而其第二表面可為凹面。

第一透鏡810至第四透鏡840的表面可具有下方表16中列出的非球面常數。舉例而言，第一透鏡810至第四透鏡840中的每一者的物側表面及像側表面均可為非球面。

上文所描述的光學成像系統800可具有圖16中所示出的像差特性。

下方表17列出上文所描述的光學成像系統的第一實例至第八實例的各種參數，且下方表18基於表17中的參數列出上文所描述的條件表達式1至條件表達式13的值。

光學成像系統的實例可安裝於具有較小厚度且具有較長焦距的行動電子裝置中。

儘管本揭露內容包含特定實例，但在理解本申請案的揭露內容之後，將顯而易見的是，可在不脫離申請專利範圍及其等效物的精神及範疇的情況下在此等實例中對形式及細節進行各種改變。應僅以描述性意義而非出於限制性目的考慮本文中所描述的實例。對每一實例中的特徵或態樣的描述應視為可適用於其他實例中的類似特徵或態樣。若以不同次序執行所描述技術，及/或若以不同方式組合及/或用其他組件或其等效物來替換或補充所描述系統、架構、裝置或電路中的組件，則可達成適合的結果。因此，本揭露的範疇並非由實施方式限定，而是由申請專利範圍及其等效物限定，且應將在申請專利範圍以及其等效物的範疇內的所有變化解釋為包含於本揭露中。

100:光學成像系統 110:第一透鏡 120:第二透鏡 130:第三透鏡 140:第四透鏡 150:第五透鏡 160:濾光片 170:影像感測器 R:反射構件

Claims

一種光學成像系統，包括：第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡以及第五透鏡，沿著所述光學成像系統的光軸自所述光學成像系統的物側朝向所述光學成像系統的成像平面以遞增數值次序依序安置，其中所述光學成像系統共具有五個透鏡，其中滿足LfS2e1/L1S1e1
0.65，0.8
TTL/f
0.95及0.05<T1/TTL<0.1，其中LfS2e1為所述第五透鏡的像側表面的最大有效半徑，L1S1e1為所述第一透鏡的物側表面的最大有效半徑，T1為所述第一透鏡沿著所述光軸的厚度，f為所述光學成像系統的總焦距，且TTL為沿著所述光軸自所述第一透鏡的所述物側表面至所述成像平面的距離。
如請求項1所述的光學成像系統，其中滿足L3S1e1/L1S1e1
0.85，其中L3S1e1為所述第三透鏡的物側表面的最大有效半徑。
如請求項1所述的光學成像系統，其中滿足L1_Lf>4.9毫米，其中L1_Lf為沿著所述光軸自所述第一透鏡的像側表面至所述第五透鏡的物側表面的距離。
如請求項1所述的光學成像系統，其中滿足n2+n3>3.2，其中n2為所述第二透鏡的折射率，且n3為所述第三透鏡的折射率。
如請求項1所述的光學成像系統，其中滿足|f/f1+f/f2|<1.2，其中f1為所述第一透鏡的焦距，f2為所述第二透鏡的焦距。
如請求項1所述的光學成像系統，其中滿足0
d12/f
0.05，其中d12為沿著所述光軸自所述第一透鏡的像側表面至所述第二透鏡的物側表面的距離。
如請求項1所述的光學成像系統，其中滿足R1/f
0.3，其中R1為所述第一透鏡的所述物側表面的曲率半徑。
如請求項1所述的光學成像系統，其中滿足FOV<12°，其中FOV為所述光學成像系統的視場。
如請求項1所述的光學成像系統，其中滿足4<TTL/(2*IMG HT)<4.9，其中IMG HT為所述成像平面的對角線長度的一半。
如請求項1所述的光學成像系統，其中滿足Fno
4.0，其中Fno為所述光學成像系統的F數。
如請求項1所述的光學成像系統，其中所述第一透鏡具有正折射能力，且所述第二透鏡具有負折射能力。
如請求項11所述的光學成像系統，其中所述第三透鏡具有正折射能力，所述第四透鏡具有負折射能力，且所述第五透鏡具有正折射能力。
如請求項1所述的光學成像系統，更包括安置於所述第一透鏡前方的反射構件，其中所述反射構件包括反射表面，所述反射表面組態成朝向所述第一透鏡反射入射於所述反射表面上的光。
一種光學成像系統，包括：第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡以及第四透鏡，沿著所述光學成像系統的光軸自所述光學成像系統的物側朝向所述光學成像系統的成像平面以遞增數值次序依序安置，其中所述光學成像系統共具有四個透鏡，其中滿足L3S1e1/L1S1e1
0.85，0.8
TTL/f
0.95及0.05<T1/TTL<0.1，其中L3S1e1為所述第三透鏡的物側表面的最大有效半徑，L1S1e1為所述第一透鏡的物側表面的最大有效半徑，T1為所述第一透鏡沿著所述光軸的厚度，f為所述光學成像系統的總焦距，且TTL為沿著所述光軸自所述第一透鏡的所述物側表面至所述成像平面的距離。
如請求項14所述的光學成像系統，其中滿足LfS2e1/L1S1e1
0.65，其中LfS2e1為所述第四透鏡的像側表面的最大有效半徑。
一種光學成像系統，包括：多個透鏡，沿著所述光學成像系統的光軸自所述光學成像系統的物側朝向所述光學成像系統的成像平面依序安置，其中所述光學成像系統共具有四個或五個透鏡，其中滿足LfS2e1/L1S1e1
0.65，0.8
TTL/f
0.95及0.05<T1/TTL<0.1，其中LfS2e1為所述多個透鏡中最靠近所述成像平面的最末透鏡的像側表面的最大有效半徑，L1S1e1為所述多個透鏡中最靠近所述光學成像系統的所述物側的第一透鏡的物側表面的最大有效半徑，T1為所述第一透鏡沿著所述光軸的厚度，f為所述光學成像系統的總焦距，且TTL為沿著所述光軸自所述第一透鏡的所述物側表面至所述成像平面的距離。
如請求項16所述的光學成像系統，其中滿足L3S1e1/L1S1e1
0.85，其中L3S1e1為所述多個透鏡中第三靠近所述光學成像系統的所述物側的第三透鏡的物側表面的最大有效半徑。
如請求項16所述的光學成像系統，其中滿足0.4<BFL/f<0.7，其中BFL為沿著所述光軸自所述最末透鏡的所述像側表面至所述成像平面的距離。
如請求項17所述的光學成像系統，其中所述多個透鏡中的每一對相鄰透鏡擁有具有相反符號的折射能力。