TWI782412B - 光學成像系統 - Google Patents

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TWI782412B
TWI782412B TW110104365A TW110104365A TWI782412B TW I782412 B TWI782412 B TW I782412B TW 110104365 A TW110104365 A TW 110104365A TW 110104365 A TW110104365 A TW 110104365A TW I782412 B TWI782412 B TW I782412B
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Abstract

本發明提供一種光學成像系統，包含沿著光軸自光學成像 系統的物件側朝向影像感測器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、第五透鏡、第六透鏡以及第七透鏡，其中滿足TTL/(2*IMG HT)≦0.67，其中TTL為沿著光軸自第一透鏡的物件側表面至影像感測器的成像平面的距離，且IMG HT為影像感測器的成像平面的對角線長度的一半，且滿足15<v1-v3<45，其中v1為第一透鏡的阿貝數，且v3為第三透鏡的阿貝數。

Description

光學成像系統
本申請案是關於一種光學成像系統。
可攜式終端裝置已經設計以包含攝影機，所述攝影機包含光學成像系統，所述光學成像系統包含多個透鏡以允許進行視訊通話且拍攝物件的影像及視訊。
隨著可攜式終端裝置中攝影機的功能增加，對用於可攜式終端裝置的攝影機具有高解析度的需求增加。
由於可攜式終端裝置已經設計以具有減小的大小，因此用於可攜式終端裝置的攝影機必須具有減小的大小。
因此，需要研發具有減小的大小及高解析度的光學成像系統。
提供本發明內容來以簡化形式引入下文在實施方式中進一步描述的概念選擇。本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，亦不意欲用作判定所主張的主題的範疇的輔助。
在一個通用態樣中，一種光學成像系統包含沿著光軸自 光學成像系統的物件側朝向影像感測器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、第五透鏡、第六透鏡以及第七透鏡，其中滿足TTL/(2*IMG HT)≦0.67，其中TTL為沿著光軸自第一透鏡的物件側表面至影像感測器的成像平面的距離，且IMG HT為影像感測器的成像平面的對角線長度的一半，且滿足15<v1-v3<45，其中v1為第一透鏡的阿貝數(Abbe number)，且v3為第三透鏡的阿貝數。
可滿足25<v1-v2<45、25<v1-v4<45以及15<v1-v5<45中的任一者或任兩者或大於兩者的任何組合，其中v2為第二透鏡的阿貝數，v4為第四透鏡的阿貝數，且v5為第五透鏡的阿貝數。
可滿足Fno<2.0，其中Fno為光學成像系統的f數。
可滿足0<f1/f<2，其中f1為第一透鏡的焦距，且f為光學成像系統的焦距。
可滿足-3.5<f2/f<0，其中f2為第二透鏡的焦距，且f為光學成像系統的焦距。
可滿足3/f>1.5，其中f3為第三透鏡的焦距，且f為光學成像系統的焦距。
可滿足-9<f4/f<0，其中f4為第四透鏡的焦距，且f為光學成像系統的焦距。
可滿足-30<f5/f<20，其中f5為第五透鏡的焦距，且f為光學成像系統的焦距。
可滿足TTL/f<1.4，其中f為光學成像系統的焦距，且可滿足BFL/f<0.4，其中BFL為沿著光軸自第七透鏡的影像側表 面至影像感測器的成像平面的距離。
可滿足-1<f1/f2<0，其中f1為第一透鏡的焦距，且f2為第二透鏡的焦距。
可滿足-2<f2/f3<0，其中f2為第二透鏡的焦距，且f3為第三透鏡的焦距。
可滿足D1/f<0.3，其中D1為沿著光軸自第一透鏡的影像側表面至第二透鏡的物件側表面的距離，且f為光學成像系統的焦距。
可滿足0.4<SD5/IMG HT<0.7，其中SD5為第五透鏡的影像側表面的有效半徑。
可滿足0.6<SD6/IMG HT<0.8，其中SD6為第六透鏡的影像側表面的有效半徑。
可滿足0.7<SD7/IMG HT<1，其中SD7為第七透鏡的影像側表面的有效半徑。
可滿足-5<f2/f6<0，其中f2為第二透鏡的焦距，且f6為第六透鏡的焦距。
可滿足0<f2/f7<5，其中f2為第二透鏡的焦距，且f7為第七透鏡的焦距。
可滿足0<f6/f<2，其中f6為第六透鏡的焦距，且f為光學成像系統的焦距。
可滿足-2<f7/f<0，其中f7為第七透鏡的焦距，且f為光學成像系統的焦距。
可滿足74°<FOV<90°，其中FOV為光學成像系統的視場。
可滿足1<f12/f<2，其中f12為第一透鏡及第二透鏡的組合焦距，且f為光學成像系統的焦距。
第一透鏡可具有正折射能力，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，第五透鏡可具有負折射能力，第六透鏡可具有正折射能力，且第七透鏡可具有負折射能力。
在另一通用態樣中，一種光學成像系統包含沿著光軸自光學成像系統的物件側朝向影像感測器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、第五透鏡、第六透鏡以及第七透鏡，其中滿足15<v1-v3<45，其中v1為第一透鏡的阿貝數，且v3為第三透鏡的阿貝數。
可滿足25<v1-v2<45、25<v1-v4<45以及15<v1-v5<45中的所有者，其中v2為第二透鏡的阿貝數，v4為第四透鏡的阿貝數，且v5為第五透鏡的阿貝數。
第一透鏡可具有正折射能力，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，第五透鏡可具有負折射能力，第六透鏡可具有正折射能力，且第七透鏡可具有負折射能力。
第一透鏡可具有凸起物件側表面及凹入影像側表面，第二透鏡可具有凸起物件側表面及凹入影像側表面，第四透鏡可具有凸起物件側表面及凹入影像側表面，第五透鏡可具有凸起物件側表面及凹入影像側表面，第六透鏡可具有凸起物件側表面及凹入影像側表面，且第七透鏡可具有凹入影像側表面。
其他特徵及態樣將自以下詳細描述、圖式以及申請專利 範圍顯而易見。
110、210、310、410、510:第一透鏡
120、220、320、420、520:第二透鏡
130、230、330、430、530:第三透鏡
140、240、340、440、540:第四透鏡
150、250、350、450、550:第五透鏡
160、260、360、460、560:第六透鏡
170、270、370、470、570:第七透鏡
180、280、380、480、580:濾光器
190、290、390、490、590:影像感測器
圖1為示出光學成像系統的第一實例的圖式。
圖2為示出圖1中所示出的光學成像系統的像差性質的圖式。
圖3為示出光學成像系統的第二實例的圖式。
圖4為示出圖3中所示出的光學成像系統的像差性質的圖式。
圖5為示出光學成像系統的第三實例的圖式。
圖6為示出圖5中所示出的光學成像系統的像差性質的圖式。
圖7為示出光學成像系統的第四實例的圖式。
圖8為示出圖7中所示出的光學成像系統的像差性質的圖式。
圖9為示出光學成像系統的第五實例的圖式。
圖10為示出圖9中所示出的光學成像系統的像差性質的圖式。
貫穿圖式及詳細描述，相同附圖標號是指相同元件。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中所描述的方法、設備及/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順序僅為實例，且不限於本文中所闡述的操作順序，但除必須以某一次序發生的操作之外，可改變操作順序，如在理解本申請案的揭露內容之後將顯而易見。此外，為了增加清楚性及簡潔性起見，可省略此項技術中已知的功能及構造的描述。
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，僅提供本文中所描述的實例以說明實施本文中所描述的方法、設備及/或系統的許多可能方式中的在理解本申請案的揭露內容之後將會顯而易見的一些方式。
相對於實例或實施例，術語「可」在本文中的使用(例如關於實例或實施例可包含或實施之物)意謂存在其中包含或實施此特徵的至少一個實例或實施例，但所有實例及實施例不限於此。
貫穿本說明書，在將諸如層、區或基底的元件描述為「位於」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「位於」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，在將元件描述為「直接位於」另一元件「上」、「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」包含相關聯的所列出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 中使用以描述各種元件，但此等元件不受此等術語限制。實情為，此等術語僅用於將一個元件與另一元件區分開來。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指的第一元件亦可稱作第二元件。
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」的元件將接著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「在......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度或處於其他定向)，且本文中所使用的空間相對術語應相應地進行解釋。
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。除非上下文以其他方式明確指示，否則冠詞「一(a/an)」及「所述」意欲同樣包含複數形式。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、元件及/或其組合。
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。
歸因於製造技術及/或容限，圖式中所示出的形狀的變化可能發生。因此，本文中所描述的實例不限於圖式中所示出的具體形狀，但包含在製造期間發生的形狀改變。
在圖式中，為了清楚及易於說明起見，可放大透鏡的厚度、大小以及形狀。圖式中的透鏡的球面或非球面表面的形狀僅為實例，且球面或非球面表面不限於此等形狀。
根據本申請案的光學成像系統可包含七個透鏡。
舉例而言，光學成像系統可包含沿著光軸自光學成像系統的物件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、第五透鏡、第六透鏡以及第七透鏡。第一透鏡至第七透鏡可沿著光軸彼此間隔開預定距離。
因此，第一透鏡為最接近光學成像系統的物件側的透鏡，且第七透鏡為最接近光學成像系統的成像平面的透鏡。
在每一透鏡中，第一表面或物件側表面為最接近光學成像系統的物件側的表面，且第二表面或影像側表面為最接近光學成像系統的成像平面的表面。
透鏡表面的曲率半徑、透鏡及其他元件的厚度、透鏡與其他元件之間的距離、焦距、TTL、BFL、IMG HT、SD5、SD6以及SD7以毫米(mm)表示，FOV以度(°)表示，且Fno、折射率以及阿貝數為無量綱量。命名量隨後在本申請案中定義。
沿著光學成像系統的光軸量測透鏡及其他元件的厚度、透鏡與其他元件之間的距離、TTL以及BFL。
除非另外陳述，否則對透鏡表面的形狀的提及意謂透鏡 表面的近軸區的形狀。透鏡表面的近軸區為透鏡表面的包圍透鏡表面的光軸的中心部分，其中入射至透鏡表面的光線與光軸成較小角度θ，且近似值sin θ
Figure 110104365-A0305-02-0011-22
θ、tan θ
Figure 110104365-A0305-02-0011-23
θ以及cos θ
Figure 110104365-A0305-02-0011-24
1為有效的。
舉例而言，透鏡的表面為凸起的、凹入的或平面的表述意謂至少透鏡的表面的近軸區為凸起的、凹入的或平面的。因此，即使透鏡的表面可描述為凸起的，但透鏡的表面的周邊區可為凹入的或平面的。此外，即使透鏡的表面可描述為凹入的，但透鏡的表面的周邊區可為凸起的或平面的。此外，即使透鏡的表面可描述為平面的，但透鏡的表面的周邊區可為凸起的或凹入的。
如上文所描述，根據本申請案的光學成像系統可包含第一透鏡至第七透鏡。然而，光學成像系統不僅限於七個透鏡，而視需要可更包含其他元件。
舉例而言，光學成像系統可更包含用於將入射至上影像感測器的成像平面上的物件的影像轉換成電信號的影像感測器。
此外，光學成像系統可更包含用於阻擋紅外線的紅外濾光器(下文僅稱作濾光器)。濾光器可安置於第七透鏡與影像感測器之間。
此外，光學成像系統可更包含用於調整入射至影像感測器的成像平面上的光的量的光闌。
第一透鏡至第七透鏡可由塑膠材料製成。
此外，第一透鏡至第七透鏡中的至少一者可具有非球面表面。舉例而言，第一透鏡至第七透鏡中的每一者可具有至少一個非球面表面。
換言之，第一透鏡至第七透鏡中的每一者的第一表面及 第二表面中的至少一者可為非球面的。第一透鏡至第七透鏡的每一非球面表面由以下等式1定義。
Figure 110104365-A0305-02-0012-1
在等式1中，c為透鏡表面的曲率且等於透鏡表面的在透鏡表面的光軸處的曲率半徑的倒數，K為圓錐常數，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至H以及J為非球面常數，且Z(亦稱作垂度)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的距離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。
第一透鏡至第七透鏡可分別具有正折射能力、負折射能力、正折射能力、負折射能力、負折射能力、正折射能力以及負折射能力。
光學成像系統可滿足以下條件表達式1至條件表達式25中的任一者或任兩者或大於兩者的任何組合：
0<f1/f<2 (條件表達式1)
25<v1-v2<45 (條件表達式2)
15<v1-v3<45 (條件表達式3)
25<v1-v4<45 (條件表達式4)
15<v1-v5<45 (條件表達式5)
-3.5<f2/f<0 (條件表達式6)
f3/f>1.5 (條件表達式7)
-9<f4/f<0 (條件表達式8)
-30<f5/f<20 (條件表達式9)
0<f6/f<2 (條件表達式10)
-2<f7/f<0 (條件表達式11)
TTL/f<1.4 (條件表達式12)
-1<f1/f2<0 (條件表達式13)
-2<f2/f3<0 (條件表達式14)
BFL/f<0.4 (條件表達式15)
D1/f<0.3 (條件表達式16)
0.4<SD5/IMG HT<0.7 (條件表達式17)
0.6<SD6/IMG HT<0.8 (條件表達式18)
0.7<SD7/IMG HT<1 (條件表達式19)
0<f2/f7<5 (條件表達式20)
-5<f2/f6<0 (條件表達式21)
74°<FOV<90° (條件表達式22)
Fno<2.0 (條件表達式23)
TTL/(2*IMG HT)≦0.67 (條件表達式24)
1<f12/f<2 (條件表達式25)
在條件式表達式1至條件式表達式25中，f為光學成像系統的焦距，f1為第一透鏡的焦距，f2為第二透鏡的焦距，f3為第三透鏡的焦距，f4為第四透鏡的焦距，f5為第五透鏡的焦距，f6為第六透鏡的焦距，f7為第七透鏡的焦距，且f12為第一透鏡及第二透鏡的組合焦距。
v1為第一透鏡的阿貝數，v2為第二透鏡的阿貝數，v3為 第三透鏡的阿貝數，v4為第四透鏡的阿貝數，且v5為第五透鏡的阿貝數。
TTL為沿著光軸自第一透鏡的物件側表面至影像感測器的成像平面的距離，BFL為沿著光軸自第七透鏡的影像側表面至影像感測器的成像平面的距離，D1為沿著光軸在第一透鏡的影像側表面與第二透鏡的物件側表面之間的距離，且IMG HT為影像感測器的成像平面的對角線長度的一半。
FOV為光學成像系統的視場，且Fno為光學成像系統的f數，其等於光學成像系統的焦距f除以光學成像系統的入射光瞳直徑且指示光學成像系統的亮度。
SD5為第五透鏡的影像側表面的有效半徑，SD6為第六透鏡的影像側表面的有效半徑，且SD7為第七透鏡的影像側表面的有效半徑。
透鏡表面的有效半徑為透鏡表面的光實際上穿過的一部分的半徑，且並非必需為透鏡表面的外部邊緣的半徑。透鏡的物件側表面及透鏡的影像側表面可具有不同的有效半徑。
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透鏡表面的光軸與穿過透鏡表面的光的邊緣射線之間的距離。
第一透鏡可具有正折射能力。此外，第一透鏡可具有朝向光學成像系統的物件側凸起的彎月形狀。換言之，第一透鏡的第一表面可為凸起的，且第一透鏡的第二表面可為凹入的。
第一透鏡的第一表面及第二表面中的至少一者可為非球面的。舉例而言，第一透鏡的兩個表面可為非球面的。
第二透鏡可具有負折射能力。此外，第二透鏡可具有朝向光學成像系統的物件側凸起的彎月形狀。換言之，第二透鏡的第一表面可為凸起的，且第二透鏡的第二表面可為凹入的。
第二透鏡的第一表面及第二表面中的至少一者可為非球面的。舉例而言，第二透鏡的兩個表面可為非球面的。
第三透鏡可具有正折射能力。此外，第三透鏡可具有朝向光學成像系統的影像側凸起的彎月形狀。換言之，第三透鏡的第一表面可為凹入的，且第三透鏡的第二表面可為凸起的。
替代地，第三透鏡的兩個表面可為凸起的。換言之，第三透鏡的第一表面及第二表面可為凸起的。
替代地，第三透鏡可具有朝向光學成像系統的物件側凸起的彎月形狀。換言之，第三透鏡的第一表面可為凸起的，且第三透鏡的第二表面可為凹入的。
第三透鏡的第一表面及第二表面中的至少一者可為非球面的。舉例而言，第三透鏡的兩個表面可為非球面的。
第四透鏡可具有負折射能力。此外，第四透鏡可具有朝向光學成像系統的物件側凸起的彎月形狀。換言之，第四透鏡的第一表面可為凸起的，且第四透鏡的第二表面可為凹入的。
第四透鏡的第一表面及第二表面中的至少一者可為非球面的。舉例而言，第四透鏡的兩個表面可為非球面的。
第五透鏡可具有負折射能力。此外，第五透鏡可具有朝向光學成像系統的物件側凸起的彎月形狀。換言之，第五透鏡的第一表面可在近軸區中凸起，且第五透鏡的第二表面可在近軸區中凹入。
第五透鏡的第一表面及第二表面中的至少一者可為非球面的。舉例而言，第五透鏡的兩個表面可為非球面的。
第五透鏡可具有在第一表面及第二表面中的至少一者上形成的至少一個拐點。舉例而言，第五透鏡的第一表面可在近軸區中凸起，且可在除近軸區以外的部分中凹入。第五透鏡的第二表面可在近軸區中凹入，且可在除近軸區以外的部分中凸起。
第六透鏡可具有正折射能力。此外，第六透鏡可具有朝向光學成像系統的物件側凸起的彎月形狀。換言之，第六透鏡的第一表面可在近軸區中凸起，且第二表面可在近軸區中凹入。
第六透鏡的第一表面及第二表面中的至少一者可為非球面的。舉例而言，第六透鏡的兩個表面可為非球面的。
第六透鏡可具有在第一表面及第二表面中的至少一者上形成的至少一個拐點。舉例而言，第六透鏡的第一表面可在近軸區中凸起，且可在除近軸區以外的部分中凹入。第六透鏡的第二表面可在近軸區中凹入，且可在除近軸區以外的部分中凸起。
第七透鏡可具有負折射能力。此外，第七透鏡可具有朝向光學成像系統的物件側凸起的彎月形狀。換言之，第七透鏡的第一表面可在近軸區中凸起，且第二表面可在近軸區中凹入。
替代地，第七透鏡的兩個表面可為凹入的。換言之，第七透鏡的第一表面及第二表面可在近軸區中凹入。
第七透鏡的第一表面及第二表面中的至少一者可為非球面的。舉例而言，第七透鏡的兩個表面可為非球面的。
至少一個拐點可形成於第七透鏡的第一表面及第二表面中的至少一者上。舉例而言，第七透鏡的第一表面可在近軸區中凸 起，且可在除近軸區以外的部分中凹入。第七透鏡的第二表面可在近軸區中凹入，且可在除近軸區以外的部分中凸起。
第一透鏡及第二透鏡可由具有不同光學性質的塑膠材料製成，且第二透鏡及第三透鏡可由具有不同光學性質的塑膠材料製成。此外，第一透鏡至第三透鏡可由具有不同光學性質的塑膠材料製成。
第一透鏡至第七透鏡中的至少兩者可具有大於1.66的折射率。
在第一透鏡至第四透鏡當中，具有負折射能力的透鏡可具有大於1.66的折射率。舉例而言，第二透鏡及第四透鏡可具有負折射能力，且可具有大於1.66的折射率。
圖1為示出光學成像系統的第一實例的圖式，且圖2為示出圖1中所示出的光學成像系統的像差性質的圖式。
第一實例的光學成像系統可包含光學系統，所述光學系統包含第一透鏡110、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以及第七透鏡170，且可更包含光闌(圖中未繪示)、濾光器180以及影像感測器190。
在下表1中列出光學成像系統的每一元件的光學特性(元件的每一表面的曲率半徑、元件的厚度或元件與下一個元件之間的距離、折射率、阿貝數以及焦距)。
Figure 110104365-A0305-02-0017-2
Figure 110104365-A0305-02-0018-3
第一實例的光學成像系統的焦距f為5.74564毫米，f12為7.3574毫米，Fno為1.75，FOV為83°，IMG HT為5.272毫米，SD5為2.51毫米，SD6為3.804毫米，且SD7為4.4013毫米。
f12為第一透鏡及第二透鏡的組合焦距，Fno為光學成像系統的f數，其等於光學成像系統的焦距f除以光學成像系統的入射光瞳直徑且指示光學成像系統的亮度，FOV為光學成像系統的視場，IMG HT為影像感測器的成像平面的對角線長度的一半，SD5為第五透鏡的影像側表面的有效半徑，SD6為第六透鏡的影像側表面的有效半徑，且SD7為第七透鏡的影像側表面的有效半徑。
在第一實例中，第一透鏡110可具有正折射能力，第一透鏡110的第一表面可為凸起的，且第一透鏡110的第二表面可為凹入的。
第二透鏡120可具有負折射能力，第二透鏡120的第一表面可為凸起的，且第二透鏡120的第二表面可為凹入的。
第三透鏡130可具有正折射能力，第三透鏡130的第一表面可為凹入的，且第三透鏡130的第二表面可為凸起的。
第四透鏡140可具有負折射能力，第四透鏡140的第一 表面可為凸起的，且第四透鏡140的第二表面可為凹入的。
第五透鏡150可具有負折射能力，第五透鏡150的第一表面可在近軸區中凸起，且第五透鏡150的第二表面可在近軸區中凹入。
此外，至少一個拐點可形成於第五透鏡150的第一表面及第二表面中的至少一者上。舉例而言，第五透鏡150的第一表面可在近軸區中凸起，且可在除近軸區以外的部分中凹入。此外，第五透鏡150的第二表面可在近軸區中凹入，且可在除近軸區以外的部分中凸起。
第六透鏡160可具有正折射能力，第六透鏡160的第一表面可在近軸區中凸起，且第六透鏡160的第二表面可在近軸區中凹入。
至少一個拐點可形成於第六透鏡160的第一表面及第二表面中的至少一者上。舉例而言，第六透鏡160的第一表面可在近軸區中凸起，且可在除近軸區以外的部分中凹入。此外，第六透鏡160的第二表面可在近軸區中凹入，且可在除近軸區以外的部分中凸起。
第七透鏡170可具有負折射能力，第七透鏡170的第一表面可在近軸區中凸起，且第七透鏡170的第二表面可在近軸區中凹入。
至少一個拐點可形成於第七透鏡170的第一表面及第二表面中的至少一者上。舉例而言，第七透鏡170的第一表面可在近軸區中凸起，且可在除近軸區以外的部分中凹入。此外，第七透鏡170的第二表面可在近軸區中凹入，且可在除近軸區以外的部 分中凸起。
第一透鏡110至第七透鏡170的每一表面具有下表2中列出的非球面係數。在此實例中，第一透鏡110至第七透鏡170中的每一者的第一表面及第二表面兩者皆為非球面的。
Figure 110104365-A0305-02-0020-4
Figure 110104365-A0305-02-0021-5
具有上文所描述的組態的光學成像系統具有圖2中所示出的像差性質。
圖3為示出光學成像系統的第二實例的圖式，且圖4為示出圖3中所示出的光學成像系統的像差性質的圖式。
第二實例的光學成像系統可包含光學系統，所述光學系統包含第一透鏡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以及第七透鏡270，且可更包含光闌(圖中未繪示)、濾光器280以及影像感測器290。
在下表3中列出光學成像系統的每一元件的光學特性(元件的每一表面的曲率半徑、元件的厚度或元件與下一個元件之間的距離、折射率、阿貝數以及焦距)。
Figure 110104365-A0305-02-0021-6
第二實例的光學成像系統的焦距f為6.21249毫米，f12為7.53789毫米，Fno為1.88，FOV為83°，IMG HT為5.644毫米，SD5為2.55毫米，SD6為3.85354毫米，且SD7為5.1063毫米。
f12、Fno、FOV、IMG HT、SD5、SD6以及SD7的定義與第一實例中相同。
在第二實例中，第一透鏡210可具有正折射能力，第一透鏡210的第一表面可為凸起的，且第一透鏡210的第二表面可為凹入的。
第二透鏡220可具有負折射能力，第二透鏡220的第一表面可為凸起的，且第二透鏡220的第二表面可為凹入的。
第三透鏡230可具有正折射能力，且第三透鏡230的第一表面及第二表面可為凸起的。
第四透鏡240可具有負折射能力，第四透鏡240的第一表面可為凸起的，且第四透鏡240的第二表面可為凹入的。
第五透鏡250可具有負折射能力，第五透鏡250的第一表面可在近軸區中凸起，且第五透鏡250的第二表面可在近軸區中凹入。
此外，至少一個拐點可形成於第五透鏡250的第一表面及第二表面中的至少一者上。舉例而言，第五透鏡250的第一表面可在近軸區中凸起，且可在除近軸區以外的部分中凹入。此外，第五透鏡250的第二表面可在近軸區中凹入，且可在除近軸區以外的部分中凸起。
第六透鏡260可具有正折射能力，第六透鏡260的第一 表面可在近軸區中凸起，且第六透鏡260的第二表面可在近軸區中凹入。
至少一個拐點可形成於第六透鏡260的第一表面及第二表面中的至少一者上。舉例而言，第六透鏡260的第一表面可在近軸區中凸起，且可在除近軸區以外的部分中凹入。此外，第六透鏡260的第二表面可在近軸區中凹入，且可在除近軸區以外的部分中凸起。
第七透鏡270可具有負折射能力，且第七透鏡270的第一表面及第二表面可為凹入的。
至少一個拐點可形成於第七透鏡270的第一表面及第二表面中的至少一者上。舉例而言，第七透鏡270的第一表面可在近軸區中凹入，且可在除近軸區以外的部分中凸起。此外，第七透鏡270的第二表面可在近軸區中凹入，且可在除近軸區以外的部分中凸起。
第一透鏡210至第七透鏡270的每一表面具有下表4中列出的非球面係數。在此實例中，第一透鏡210至第七透鏡270中的每一者的第一表面及第二表面兩者皆為非球面的。
Figure 110104365-A0305-02-0023-7
Figure 110104365-A0305-02-0024-8
具有上文所描述的組態的光學成像系統具有圖4中所示出的像差性質。
圖5為示出光學成像系統的第三實例的圖式，且圖6為示出圖5中所示出的光學成像系統的像差性質的圖式。
第三實例的光學成像系統可包含光學系統，所述光學系統包含第一透鏡310、第二透鏡320、第三透鏡330、第四透鏡340、第五透鏡350、第六透鏡360以及第七透鏡370，且可更包含光闌 (圖中未繪示)、濾光器380以及影像感測器390。
在下表5中列出光學成像系統的每一元件的光學特性(元件的每一表面的曲率半徑、元件的厚度或元件與下一個元件之間的距離、折射率、阿貝數以及焦距)。
Figure 110104365-A0305-02-0025-9
第三實例的光學成像系統的焦距f為6.15697毫米，f12為7.69842毫米，Fno為1.87，FOV為83°，IMG HT為5.644毫米，SD5為2.755毫米，SD6為4毫米，且SD7為5.14779毫米。
f12、Fno、FOV、IMG HT、SD5、SD6以及SD7的定義與第一實例中相同。
在第三實例中，第一透鏡310可具有正折射能力，第一透鏡310的第一表面可為凸起的，且第一透鏡310的第二表面可為凹入的。
第二透鏡320可具有負折射能力，第二透鏡320的第一表面可為凸起的，且第二透鏡320的第二表面可為凹入的。
第三透鏡330可具有正折射能力，且第三透鏡330的第一表面及第二表面可為凸起的。
第四透鏡340可具有負折射能力，第四透鏡340的第一表面可為凸起的，且第四透鏡340的第二表面可為凹入的。
第五透鏡350可具有負折射能力，第五透鏡350的第一表面可在近軸區中凸起，且第五透鏡350的第二表面可在近軸區中凹入。
此外，至少一個拐點可形成於第五透鏡350的第一表面及第二表面中的至少一者上。舉例而言，第五透鏡350的第一表面可在近軸區中凸起，且可在除近軸區以外的部分中凹入。第五透鏡350的第二表面可在近軸區中凹入，且可在除近軸區以外的部分中凸起。
第六透鏡360可具有正折射能力，第六透鏡360的第一表面可在近軸區中凸起，且第六透鏡360的第二表面可在近軸區中凹入。
至少一個拐點可形成於第六透鏡360的第一表面及第二表面中的至少一者上。舉例而言，第六透鏡360的第一表面可在近軸區中凸起，且可在除近軸區以外的部分中凹入。第六透鏡360的第二表面可在近軸區中凹入，且可在除近軸區以外的部分中凸起。
第七透鏡370可具有負折射能力，且第七透鏡370的第一表面及第二表面可為凹入的。
至少一個拐點可形成於第七透鏡370的第一表面及第二表面中的至少一者上。舉例而言，第七透鏡370的第一表面可在 近軸區中凹入，且可在除近軸區以外的部分中凸起。第七透鏡370的第二表面可在近軸區中凹入，且可在除近軸區以外的部分中凸起。
第一透鏡310至第七透鏡370的每一表面具有下表6中列出的非球面係數。在此實例中，第一透鏡310至第七透鏡370中的每一者的第一表面及第二表面兩者皆為非球面的。
Figure 110104365-A0305-02-0027-10
Figure 110104365-A0305-02-0028-11
具有上文所描述的組態的光學成像系統具有圖6中所示出的像差性質。
圖7為示出光學成像系統的第四實例的圖式，且圖8為示出圖7中所示出的光學成像系統的像差性質的圖式。
第四實例的光學成像系統可包含光學系統，所述光學系統包含第一透鏡410、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以及第七透鏡470，且可更包含光闌(圖中未繪示)、濾光器480以及影像感測器490。
在下表7中列出光學成像系統的每一元件的光學特性(元件的每一表面的曲率半徑、元件的厚度或元件與下一個元件之間的距離、折射率、阿貝數以及焦距)。
Figure 110104365-A0305-02-0028-12
Figure 110104365-A0305-02-0029-13
第三實例的光學成像系統的焦距f為6.11088毫米，f12為7.88144毫米，Fno為1.88，FOV為84°，IMG HT為5.644毫米，SD5為3.195毫米，SD6為4.10057毫米，且SD7為4.92962毫米。
f12、Fno、FOV、IMG HT、SD5、SD6以及SD7的定義與第一實例中相同。
在第四實例中，第一透鏡410可具有正折射能力，第一透鏡410的第一表面可為凸起的，且第一透鏡410的第二表面可為凹入的。
第二透鏡420可具有負折射能力，第二透鏡420的第一表面可為凸起的，且第二透鏡420的第二表面可為凹入的。
第三透鏡430可具有正折射能力，且第三透鏡430的第一表面及第二表面可為凸起的。
第四透鏡440可具有負折射能力，第四透鏡440的第一表面可為凸起的，且第四透鏡440的第二表面可為凹入的。
第五透鏡450可具有負折射能力，第五透鏡450的第一表面可在近軸區中凸起，且第五透鏡450的第二表面可在近軸區中凹入。
此外，至少一個拐點可形成於第五透鏡450的第一表面及第二表面中的至少一者上。舉例而言，第五透鏡450的第一表面可在近軸區中凸起，且可在除近軸區以外的部分中凹入。此外，第五透鏡450的第二表面可在近軸區中凹入，且可在除近軸區以 外的部分中凸起。
第六透鏡460可具有正折射能力，第六透鏡460的第一表面可在近軸區中凸起，且第六透鏡460的第二表面可在近軸區中凹入。
至少一個拐點可形成於第六透鏡460的第一表面及第二表面中的至少一者上。舉例而言，第六透鏡460的第一表面可在近軸區中凸起，且可在除近軸區以外的部分中凹入。第六透鏡460的第二表面可在近軸區中凹入，且可在除近軸區以外的部分中凸起。
第七透鏡470可具有負折射能力，且第七透鏡470的第一表面及第二表面可為凹入的。
至少一個拐點可形成於第七透鏡470的第一表面及第二表面中的至少一者上。舉例而言，第七透鏡470的第一表面可在近軸區中凹入，且可在除近軸區以外的部分中凸起。第七透鏡470的第二表面可在近軸區中凹入，且可在除近軸區以外的部分中凸起。
第一透鏡410至第七透鏡470的每一表面具有下表8中列出的非球面係數。在此實例中，第一透鏡410至第七透鏡470中的每一者的第一表面及第二表面兩者皆為非球面的。
Figure 110104365-A0305-02-0030-14
Figure 110104365-A0305-02-0031-16
具有上文所描述的組態的光學成像系統具有圖8中所示出的像差性質。
圖9為示出光學成像系統的第五實例的圖式，且圖10為示出圖9中所示出的光學成像系統的像差性質的圖式。
第五實例的光學成像系統可包含光學系統，所述光學系 統包含第一透鏡510、第二透鏡520、第三透鏡530、第四透鏡540、第五透鏡550、第六透鏡560以及第七透鏡570，且可更包含光闌(圖中未繪示)、濾光器580以及影像感測器590。
在下表9中列出光學成像系統的每一元件的光學特性(元件的每一表面的曲率半徑、元件的厚度或元件與下一個元件之間的距離、折射率、阿貝數以及焦距)。
Figure 110104365-A0305-02-0032-17
第五實例的光學成像系統的焦距f為6.08291毫米，f12為7.93893毫米，Fno為1.88，FOV為84.3°，IMG HT為5.644毫米，SD5為3.3717毫米，SD6為4.02459毫米，且SD7為5.05356毫米。
f12、Fno、FOV、IMG HT、SD5、SD6以及SD7的定義與第一實例中相同。
在第五實例中，第一透鏡510可具有正折射能力，第一透鏡510的第一表面可為凸起的，且第一透鏡510的第二表面可 為凹入的。
第二透鏡520可具有負折射能力，第二透鏡520的第一表面可為凸起的，且第二透鏡520的第二表面可為凹入的。
第三透鏡530可具有正折射能力，第三透鏡530的第一表面可為凸起的，且第三透鏡530的第二表面可為凹入的。
第四透鏡540可具有負折射能力，第四透鏡540的第一表面可為凸起的，且第四透鏡540的第二表面可為凹入的。
第五透鏡550可具有負折射能力，第五透鏡550的第一表面可在近軸區中凸起，且第五透鏡550的第二表面可在近軸區中凹入。
此外，至少一個拐點可形成於第五透鏡550的第一表面及第二表面中的至少一者上。舉例而言，第五透鏡550的第一表面可在近軸區中凸起，且可在除近軸區以外的部分中凹入。第五透鏡550的第二表面可在近軸區中凹入，且可在除近軸區以外的部分中凸起。
第六透鏡560可具有正折射能力，第六透鏡560的第一表面可在近軸區中凸起，且第六透鏡560的第二表面可在近軸區中凹入。
至少一個拐點可形成於第六透鏡560的第一表面及第二表面中的至少一者上。舉例而言，第六透鏡560的第一表面可在近軸區中凸起，且可在除近軸區以外的部分中凹入。第六透鏡560的第二表面可在近軸區中凹入，且可在除近軸區以外的部分中凸起。
第七透鏡570可具有負折射能力，且第七透鏡570的第 一表面及第二表面可為凹入的。
至少一個拐點可形成於第七透鏡570的第一表面及第二表面中的至少一者上。舉例而言，第七透鏡570的第一表面可在近軸區中凹入，且可在除近軸區以外的部分中凸起。此外，第七透鏡570的第二表面可在近軸區中凹入，且可在除近軸區以外的部分中凸起。
第一透鏡510至第七透鏡570的每一表面具有下表10中列出的非球面係數。在此實例中，第一透鏡510至第七透鏡570中的每一者的第一表面及第二表面兩者皆為非球面的。
Figure 110104365-A0305-02-0034-18
Figure 110104365-A0305-02-0035-19
具有上文所描述的組態的光學成像系統具有圖10中所示出的像差性質。
下表11列出第一實例至第五實例中的每一者的光學成像系統的條件表達式1至條件表達式25的值。
Figure 110104365-A0305-02-0035-20
Figure 110104365-A0305-02-0036-21
根據上文所描述的實例，光學成像系統具有高解析度及減小的大小。
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。應將每一實例中的特徵或態樣的描述視為適用於其他實例中的類似特徵或態樣。若將所描述的技術執行為具有不同次序，及/或若所描述系統、架構、裝置或電路中的組件以不同方式組合及/或用其他組件或其等效物來替換或補充，則可達成合適的結果。因此，本揭露的範疇並非由實施方式定義，而是由申請專利範圍及其等效物定義，且應將屬於申請專利範圍及其等效物的範疇內的所有變化解釋為包含於本揭露中。
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:第六透鏡
170:第七透鏡
180:濾光器
190:影像感測器

Claims (26)

  1. 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、第五透鏡、第六透鏡以及第七透鏡，沿著光軸自所述光學成像系統的物件側朝向影像感測器的成像平面以遞增數值次序依序安置，其中滿足TTL/(2*IMG HT)≦0.67，其中TTL為沿著所述光軸自所述第一透鏡的物件側表面至所述影像感測器的所述成像平面的距離，且IMG HT為所述影像感測器的所述成像平面的對角線長度的一半，滿足15<v1-v3<45，其中v1為所述第一透鏡的阿貝數(Abbe number)，且v3為所述第三透鏡的阿貝數，且滿足25<v1-v4<45，其中v4為所述第四透鏡的阿貝數。
  2. 如請求項1所述的光學成像系統，其中滿足25<v1-v2<45以及15<v1-v5<45中的至少一者，其中v2為所述第二透鏡的阿貝數，且v5為所述第五透鏡的阿貝數。
  3. 如請求項1所述的光學成像系統，其中滿足Fno<2.0，其中Fno為所述光學成像系統的f數。
  4. 如請求項1所述的光學成像系統，其中滿足0<f1/f<2，其中f1為所述第一透鏡的焦距，且f為所述光學成像系統的焦距。
  5. 如請求項1所述的光學成像系統，滿足-3.5<f2/f<0，其中f2為所述第二透鏡的焦距，且f為所述光學成像系統的焦距。
  6. 如請求項1所述的光學成像系統，其中滿足f3/f> 1.5，其中f3為所述第三透鏡的焦距，且f為所述光學成像系統的焦距。
  7. 如請求項1所述的光學成像系統，其中滿足-9<f4/f<0，其中f4為所述第四透鏡的焦距，且f為所述光學成像系統的焦距。
  8. 如請求項1所述的光學成像系統，其中滿足-30<f5/f<20，其中f5為所述第五透鏡的焦距，且f為所述光學成像系統的焦距。
  9. 如請求項1所述的光學成像系統，其中滿足TTL/f<1.4，其中f為所述光學成像系統的焦距，且滿足BFL/f<0.4，其中BFL為沿著所述光軸自所述第七透鏡的影像側表面至所述影像感測器的所述成像平面的距離。
  10. 如請求項1所述的光學成像系統，其中滿足-1<f1/f2<0，其中f1為所述第一透鏡的焦距，且f2為所述第二透鏡的焦距。
  11. 如請求項1所述的光學成像系統，其中滿足-2<f2/f3<0，其中f2為所述第二透鏡的焦距，且f3為所述第三透鏡的焦距。
  12. 如請求項1所述的光學成像系統，其中滿足D1/f<0.3，其中D1為沿著所述光軸自所述第一透鏡的影像側表面至所述第二透鏡的物件側表面的距離，且f為所述光學成像系統的焦距。
  13. 如請求項1所述的光學成像系統，其中滿足0.4<SD5/IMG HT<0.7，其中SD5為所述第五透鏡的影像側表面的有 效半徑。
  14. 如請求項1所述的光學成像系統，其中滿足0.6<SD6/IMG HT<0.8，其中SD6為所述第六透鏡的影像側表面的有效半徑。
  15. 如請求項1所述的光學成像系統，其中滿足0.7<SD7/IMG HT<1，其中SD7為所述第七透鏡的影像側表面的有效半徑。
  16. 如請求項1所述的光學成像系統，其中滿足-5<f2/f6<0，其中f2為所述第二透鏡的焦距，且f6為所述第六透鏡的焦距。
  17. 如請求項1所述的光學成像系統，其中滿足0<f2/f7<5，其中f2為所述第二透鏡的焦距，且f7為所述第七透鏡的焦距。
  18. 如請求項1所述的光學成像系統，其中滿足0<f6/f<2，其中f6為所述第六透鏡的焦距，且f為所述光學成像系統的焦距。
  19. 如請求項1所述的光學成像系統，其中滿足-2<f7/f<0，其中f7為所述第七透鏡的焦距，且f為所述光學成像系統的焦距。
  20. 如請求項1所述的光學成像系統，其中滿足74°<FOV<90°，其中FOV為所述光學成像系統的視場。
  21. 如請求項1所述的光學成像系統，其中滿足1<f12/f<2，其中f12為所述第一透鏡及所述第二透鏡的組合焦距，且f為所述光學成像系統的焦距。
  22. 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，所述第二透鏡具有負折射能力，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，所述第五透鏡具有負折射能力，所述第六透鏡具有正折射能力，且所述第七透鏡具有負折射能力。
  23. 一種光學成像系統，包括：具有正折射能力的第一透鏡、具有負折射能力的第二透鏡、具有正折射能力的第三透鏡、具有負折射能力的第四透鏡、第五透鏡、第六透鏡以及第七透鏡，沿著光軸自所述光學成像系統的物件側朝向影像感測器的成像平面以遞增數值次序依序安置，其中滿足TTL/(2*IMG HT)≦0.67，其中TTL為沿著所述光軸自所述第一透鏡的物件側表面至所述影像感測器的所述成像平面的距離，且IMG HT為所述影像感測器的所述成像平面的對角線長度的一半，其中滿足15<v1-v3<45，其中v1為所述第一透鏡的阿貝數，且v3為所述第三透鏡的阿貝數，且滿足25<v1-v4<45，其中v4為所述第四透鏡的阿貝數。
  24. 如請求項23所述的光學成像系統，其中滿足25<v1-v2<45以及15<v1-v5<45中的所有者，其中v2為所述第二透鏡的阿貝數，且v5為所述第五透鏡的阿貝數。
  25. 如請求項23所述的光學成像系統，其中所述第五透鏡具有負折射能力，所述第六透鏡具有正折射能力，且所述第七透鏡具有負折射能力。
  26. 如請求項23所述的光學成像系統，其中所述第一透 鏡具有凸起物件側表面及凹入影像側表面，所述第二透鏡具有凸起物件側表面及凹入影像側表面，所述第四透鏡具有凸起物件側表面及凹入影像側表面，所述第五透鏡具有凸起物件側表面及凹入影像側表面，所述第六透鏡具有凸起物件側表面及凹入影像側表面，且所述第七透鏡具有凹入影像側表面。
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