TWI797758B - 光學成像系統 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種光學成像系統，包含：透鏡單元，包含至 少三個透鏡；影像感測器，沿光軸方向移動且接收已穿過透鏡單元的光；以及反射部件，安置於透鏡單元的物側上且具有改變光的路徑的反射表面。光學成像系統滿足0<(SAS/f)/OD<0.15，其中SAS為影像感測器沿光軸方向的移動距離，f為透鏡單元的總焦距，且OD為物距。

Description

光學成像系統
以下描述是關於一種光學成像系統。
相關申請案的交叉引用
本申請案主張2021年6月16日在韓國智慧財產局申請的韓國專利申請案第10-2021-0078142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。
攝影機已用於諸如智慧型手機的可攜式電子裝置中，且根據可攜式電子裝置的小型化的需求，安裝於可攜式電子裝置中的攝影機的小型化已經是必要的。
此外，已在可攜式電子裝置中採用攝遠攝影機以在利用狹窄視野對物體成像時獲得變焦效應。
然而，當如在一般攝影機中那樣在可攜式電子裝置的厚度方向上安置多個透鏡時，可攜式電子裝置的厚度可隨著透鏡數目的增加而增加，使得可能難以減小可攜式電子裝置的大小。
特定而言，由於攝遠攝影機具有相對較長焦距，因此可能難以將攝遠攝影機應用於厚度較薄的可攜式電子裝置。
此外，在具有焦點調整功能及光學影像穩定功能的攝影機中，一般而言，包含多個透鏡的透鏡模組可以移動。在此情況 下，由於透鏡模組的重量，功耗可能會增加。
提供此發明內容以按簡化形式引入下文在實施方式中進一步描述的概念選擇。此發明內容既不意欲識別所主張主題的關鍵特徵或基本特徵，亦不意欲在判定所主張主題的範疇時作為輔助。
在一個通用態樣中，一種光學成像系統包含：透鏡單元，包含至少三個透鏡；影像感測器，經組態以沿光軸方向移動且接收已穿過透鏡單元的光；以及反射部件，安置於透鏡單元的物側上且具有用於改變光的路徑的反射表面，其中0<(SAS/f)/OD<0.15[1/公尺]，其中SAS為影像感測器在光軸方向上的移動距離，f為透鏡單元的總焦距，且OD為物距。
透鏡單元可包含自物側依序安置的第一透鏡、第二透鏡以及第三透鏡，且光學成像系統可滿足0.6毫米<AFS_1.0<0.8毫米，其中AFS_1.0為影像感測器沿光軸方向相對於1公尺物距的移動距離。
影像感測器可經組態以在與光軸方向垂直的方向上移動，且光學成像系統可滿足0.4毫米<OISC_1.0<0.5毫米，其中OISC_1.0為影像感測器在與光軸方向垂直的方向上相對於1.0度抖動量的移動距離。
第一透鏡可具有正折射能力，第二透鏡可具有負折射能力，且第三透鏡可具有正折射能力。
第一透鏡、第二透鏡以及第三透鏡中的每一者可包含凸 出物側表面及凹入像側表面。
透鏡單元可包含自物側依序安置的第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡以及第四透鏡，且光學成像系統可滿足0.15毫米<AFS_1.0<0.25毫米，其中AFS_1.0為影像感測器沿光軸方向相對於1公尺物距的移動距離。
影像感測器可經組態以在與光軸方向垂直的方向上移動，且光學成像系統可滿足0.2毫米<OISC_1.0<0.3毫米，其中OISC_1.0為影像感測器在與光軸方向垂直的方向上相對於1.0度抖動量的移動距離。
影像感測器可經組態以在與光軸方向垂直的方向上移動，且光學成像系統可滿足0.15毫米<OISC_1.0<0.25毫米，其中OISC_1.0為影像感測器在與光軸方向垂直的方向上相對於1.0度抖動量的移動距離。
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，且第四透鏡可具有正折射能力。
第一透鏡可包含凸出物側表面及凸出像側表面，且第四透鏡可包含凸出物側表面及凹入像側表面。
第二透鏡可包含凹入物側表面及凹入像側表面，且第三透鏡可包含凸出物側表面及凹入像側表面。
第二透鏡可包含凸出物側表面及凹入像側表面，且第三透鏡可包含凸出物側表面及凸出像側表面。
透鏡單元可包含自物側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，且光學成像系統可滿足0.4毫米<AFS_1.0<0.6毫米，其中AFS_1.0為影像感測器在光軸方 向上相對於1公尺物距的移動距離。
影像感測器可經組態以在與光軸方向垂直的方向上移動，且光學成像系統可滿足0.3毫米<OISC_1.0<0.4毫米，其中OISC_1.0為影像感測器在與光軸方向垂直的方向上相對於1.0度抖動量的移動距離。
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，且第五透鏡可具有正折射能力。
第一透鏡可包含凸出物側表面及凸出像側表面，第二透鏡可包含凹入物側表面及凹入像側表面，且第三透鏡、第四透鏡以及第五透鏡中的每一者可包含凸出物側表面及凹入像側表面。
光學成像系統可滿足0.4<f1/|f_rest|<1，其中f1為最鄰近於物側安置的透鏡的焦距，且f_rest為透鏡單元中除最鄰近於物側安置的透鏡以外的透鏡的組合焦距。
在另一通用態樣中，一種光學成像系統包含：透鏡單元，包含至少三個透鏡且不多於五個透鏡；以及影像感測器，安置於透鏡單元的像側上且經組態以沿光軸方向及在與光軸方向垂直的方向上移動，其中0<(SAS/f)/OD<0.15[1/公尺]，其中SAS為影像感測器沿光軸方向的移動距離，f為透鏡單元的總焦距，且OD為物距，且其中0.15毫米<OISC_1.0<0.5毫米，其中OISC_1.0為影像感測器在與光軸方向垂直的方向上相對於1.0度抖動量的移動距離。
光學成像系統可包含安置於透鏡單元的物側上的反射部件。
光學成像系統可滿足0.8<TTL/f<<1，其中TTL為自最接近透鏡單元的物側安置的透鏡的物側表面至成像平面的光軸距離。
其他特徵及態樣將自以下實施方式、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
160、260、360、460、560:濾光片
170、270、370、470、570:成像表面/成像平面
340、440、540:第四透鏡
550:第五透鏡
IS:影像感測器
R:反射部件
圖1為示出根據第一實例的光學成像系統的圖。
圖2為圖1中所示出的光學成像系統的像差曲線。
圖3為示出根據第二實例的光學成像系統的圖。
圖4為圖3中所示出的光學成像系統的像差曲線。
圖5為示出根據第三實例的光學成像系統的圖。
圖6為圖5中所示出的光學成像系統的像差曲線。
圖7為示出根據第四實例的光學成像系統的圖。
圖8為圖7中所示出的光學成像系統的像差曲線。
圖9為示出根據第五實例的光學成像系統的圖。
圖10為圖9中所示出的光學成像系統的像差曲線。
貫穿圖式及詳細描述，相同參考標號指代相同元件。圖式可能未按比例繪製，且出於清楚、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，本文中所描述的方法、設備及/或系統的各種改變、修改以及等效物將對所屬領域中具有通常知識者顯而易見。如對於所屬領域中具有通常知識者將顯而易見的是，除了必須按某一次序發生的操作以外，本文中所描述的操作次序僅為實例，且不限於本文中所闡述的彼等實例，而是可予以改變。此外，為了增加清楚性及簡潔性，可省略對所屬領域中具有通常知識者所熟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。實際上，已提供本文中所描述的實例以使得本揭露內容將為透徹且完整的，且所述實例將向所屬領域中具有通常知識者充分傳達本揭露內容的範疇。
在本文中，應注意，相對於實施例或實例，例如，關於實施例或實例可包含或實施的內容，術語「可」的使用意謂存在其中包含或實施此特徵的至少一個實施例或實例，但所有實例及實例不限於此。
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，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目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 文中用於描述各種部件、組件、區、層或區段，但此等部件、組件、區、層或區段並非受限於此等術語。實際上，此等術語僅用於區分一個部件、組件、區、層或區段與另一部件、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指代的第一部件、組件、區、層或區段亦可稱為第二部件、組件、區、層或區段。
為了易於描述，本文中可使用諸如「上方」、「上部」、「下方」以及「下部」的空間相對術語以描述如諸圖中所示出的一個元件與另一元件的關係。除了諸圖中所描繪的定向以外，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，若諸圖中的裝置翻轉，則描述為相對於另一元件位於「上方」或「上部」處的元件將接著相對於所述另一元件位於「下方」或「下部」處。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度或處於其他定向)，且因此解譯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內容。除非上下文另外明確指示，否則冠詞「一(a/an)」及「所述(the)」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、部件、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、部件、元件及/或其組合。
由於製造技術及/或容限，因此圖式中所示出的形狀可發生變化。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，但包含在製造期間發生的形狀改變。
如在理解本申請案的揭露內容之後將顯而易見的是，本文中所描述的實例的特徵可以各種方式進行組合。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是，其他組態亦是可能的。
圖式可能未按比例繪製，且出於清楚、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。
在下文中，將如下相對於隨附圖式描述本揭露內容的實例。
在透鏡圖中，放大了透鏡的厚度、大小以及形狀，且特定言之，透鏡圖中展現的球面或非球面表面的形狀僅為實例且不限於此。
根據各種實例的光學成像系統可包含透鏡單元，且透鏡單元可包含沿光軸安置的多個透鏡。多個透鏡可沿光軸彼此間隔開預定距離。多個透鏡可包含至少三個透鏡。
舉例而言，光學成像系統可包含三個或大於三個透鏡。
在各種實例中，描述了具有三個、四個或五個透鏡的光學成像系統，但各種實例不限於此。舉例而言，光學成像系統可包含六個或大於六個透鏡。
最前透鏡可指最鄰近於物側表面(或反射部件)的透鏡，且最後透鏡可指最鄰近於影像感測器的透鏡。
此外，在每一透鏡中，第一表面可指鄰近於物側的表面(或可指物側表面)，且第二表面可指鄰近於像側的表面(或可指像側表面)。此外，在各種實例中，透鏡的曲率半徑、厚度以及類似者以毫米(millimeter；mm)指示，且角度以度指示。
在透鏡的形狀的描述中，其中一個表面為凸出的組態指示表面的近軸區部分為凸出的，且其中一個表面為凹入的組態指示表面的近軸區部分為凹入的。
近軸區可指鄰近於光軸的狹窄區。
成像平面可指光學成像系統在其上形成焦點的虛擬平面。替代地，成像表面可指在其上接收光的影像感測器的一個表面。
各種實例中的光學成像系統可包含至少三個透鏡。
舉例而言，光學成像系統可包含自物側依序配置的第一透鏡、第二透鏡以及第三透鏡。第一透鏡可為最前透鏡，且第三透鏡可為最後透鏡。
替代地，光學成像系統可包含自物側依序配置的第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡以及第四透鏡。第一透鏡可為最前透鏡，且第四透鏡可為最後透鏡。
替代地，光學成像系統可包含自物側依序配置的第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡以及第五透鏡。第一透鏡可為最前透鏡，且第五透鏡可為最後透鏡。
各種實例中的光學成像系統可更包含除透鏡以外的組件。
舉例而言，光學成像系統可更包含具有用於改變光的路徑的反射表面的反射部件。舉例而言，反射部件可實施為鏡面或稜鏡。
反射部件可安置為比多個透鏡更鄰近於物側。舉例而言，反射部件可安置在第一透鏡的前方(比第一透鏡更鄰近於物 側)。因此，最鄰近於物側安置的透鏡可安置為最鄰近於反射部件。
光學成像系統可更包含影像感測器以用於將物體的入射影像轉換為電信號。
光學成像系統可更包含紅外截止濾光片(下文中稱為濾光片)以用於阻擋紅外線。濾光片可安置於最鄰近於影像感測器安置的透鏡(最後透鏡)與影像感測器之間。
各種實例中的光學成像系統中包含的整體透鏡可由塑膠材料形成。
在各種實例中的光學成像系統中，第二透鏡的折射率可大於第一透鏡的折射率。此外，除第一透鏡以外的透鏡的平均折射率可經組態以大於第一透鏡的折射率。
各種實例中的光學成像系統可經組態以使得影像感測器可移動以調整影像的焦點或校正影像的抖動。舉例而言，各種實例中的光學成像系統的影像感測器可在光軸方向上及/或在與光軸垂直的方向上移動。
換言之，影像感測器可在光軸方向上移動以聚焦於物體。
此外，當由於使用者手部抖動或類似者而在成像期間出現抖動時，可藉由向影像感測器施加對應於抖動的相對位移來校正抖動。
儘管圖式中未示出，但可提供驅動單元以移動影像感測器，且驅動單元可包含使用磁鐵及線圈的VCM致動器。
各種實例中的光學成像系統可具有具有相對較窄視野及較長焦距的攝遠透鏡的特性。
多個透鏡中的每一者可具有至少一個非球面表面。
換言之，每一透鏡的第一表面及第二表面中的至少一者可為非球面表面。每一透鏡的非球面表面可由等式1表示。
Figure 110136367-A0305-02-0013-1
在等式1中，c為透鏡的曲率(曲率半徑的倒數)，K為圓錐常數，且Y為自透鏡的非球面表面上的一個點至光軸的距離。此外，常數A至常數J為非球面係數。Z為自透鏡的非球面表面上的一個點至非球面表面的頂點的距離(SAG)。
各種實例中的光學成像系統可滿足如下條件表達式1：條件表達式1：0<(SAS/f)/OD<0.15[1/公尺]
此外，各種實例中的光學成像系統可滿足如下條件表達式中的至少一者：條件表達式2：0<L1S1/f<0.3
條件表達式3：-2<(L1S1+L1S2)/(L1S1-L1S2)<0
條件表達式4：0<L2S2/f<0.3
條件表達式5：0.5<(L2S1+L2S2)/(L2S1-L2S2)<2
條件表達式6：2<f/f1<3.5
條件表達式7：-4.5<f/f2<-2
條件表達式8：0.5<BFL/TTL<0.8
條件表達式9：2.2<TTL/(2*IMG HT)<5
條件表達式10：0.8<TTL/f<1
條件表達式11：0.4<f1/|f_rest|<1
條件表達式12：1.6<n_avg<1.7
在條件表達式中，SAS為影像感測器在光軸方向上的移 動距離，f為光學成像系統的總焦距，且OD為物距。
在條件表達式中，L1S1為第一透鏡的物側表面的曲率半徑，L1S2為第一透鏡的像側表面的曲率半徑，L2S1為第二透鏡的物側表面的曲率半徑，且L2S2為第二透鏡的像側表面的曲率半徑。
在條件表達式中，f1為第一透鏡的焦距，f2為第二透鏡的焦距，且f_rest為除第一透鏡以外的透鏡的組合焦距。
在條件表達式中，BFL為自最後透鏡的像側表面至成像平面的光軸距離，TTL為自最前透鏡的物側表面至成像平面的光軸距離，且IMG HT為成像平面的對角線長度的一半。
在條件表達式中，n_avg為除第一透鏡以外的透鏡的折射率的平均值。
將參考圖1及圖2來描述根據第一實例的光學成像系統。
第一實例中的光學成像系統可包含包含第一透鏡110、第二透鏡120以及第三透鏡130的光學系統，且可更包含濾光片160以及影像感測器IS。
此外，光學成像系統可更包含反射部件R，所述反射部件R安置於第一透鏡110的前方且具有用於改變光的路徑的反射表面。在第一實例中，反射部件R可實施為稜鏡，但亦可實施為鏡面。
第一實例中的光學成像系統可在成像表面170上形成焦點。成像表面170可指光學成像系統在其上形成焦點的表面。舉例而言，成像表面170可指在其上接收光的影像感測器IS的一個表面。
每一透鏡的透鏡屬性(透鏡的曲率半徑、厚度或透鏡之間的距離、折射率、阿貝數以及焦距)可如表1中所提供。
Figure 110136367-A0305-02-0015-2
第一實例中的光學成像系統的總焦距f可為26毫米，光學成像系統的F數(下文中稱為「Fno」)可為4.3，成像平面170的對角線長度的一半可為2.49毫米，且第二透鏡120及第三透鏡130的組合焦距可為-12.143毫米。
在第一實例中，第一透鏡110可具有正折射能力，第一透鏡110的第一表面可為凸出的，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的第一表面可為凸出的，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的第一表面可為凸出的，且第三透鏡130的第二表面可為凹入的。
第一實例中的光學成像系統可經組態以使得影像感測器IS可移動以便進行焦點調整。舉例而言，第一實例中的光學成像系統的影像感測器IS可在光軸方向上移動。
表2根據第一實例中的光學成像系統中的物距OD列出影像感測器IS在光軸方向上的移動距離AFS。
Figure 110136367-A0305-02-0016-3
第一實例中的光學成像系統可滿足如下條件表達式：條件表達式13：0.6毫米<AFS_1.0<0.8毫米
在條件表達式中，AFS_1.0為影像感測器IS在光軸方向上相對於1.0公尺物距OD的移動距離。
第一實例中的光學成像系統可經組態以使得影像感測器IS可移動以便進行光學影像穩定。舉例而言，第一實例中的光學成像系統的影像感測器IS可在與光軸垂直的方向上移動。
表3根據第一實例中的光學成像系統中的抖動量列出影像感測器IS在與光軸垂直的方向上的移動距離。可藉由抖動偵測單元(例如，陀螺感測器)來量測抖動量。
Figure 110136367-A0305-02-0016-4
第一實例中的光學成像系統可滿足如下條件表達式：條件表達式14：0.4毫米<OISC_1.0<0.5毫米
在條件表達式中，OISC_1.0為影像感測器IS在與光軸垂直的方向上相對於1.0度抖動量的移動距離。
由於第一實例中的光學成像系統可藉由移動影像感測器IS進行焦點調整及光學影像穩定，因此功耗可能減少。
第一透鏡110至第三透鏡130的每一表面可具有如表4中所提供的非球面係數。舉例而言，第一透鏡110至第三透鏡130的物側表面及像側表面可為非球面的。
Figure 110136367-A0305-02-0017-5
此外，如上文經組態的光學成像系統可具有如圖2中的像差屬性。
將參考圖3及圖4來描述根據第二實例的光學成像系統。
第二實例中的光學成像系統可包含包含第一透鏡210、第二透鏡220以及第三透鏡230的光學系統，且可更包含濾光片260及影像感測器IS。
此外，光學成像系統可更包含反射部件R，所述反射部 件R安置於第一透鏡210的前方且具有用於改變光的路徑的反射表面。在第二實例中，反射部件R可實施為稜鏡，但亦可實施為鏡面。
第二實例中的光學成像系統可在成像表面270上形成焦點。成像表面270可指光學成像系統在其上形成焦點的表面。舉例而言，成像表面270可指在其上接收光的影像感測器IS的一個表面。
每一透鏡的透鏡屬性(透鏡的曲率半徑、厚度或透鏡之間的距離、折射率、阿貝數以及焦距)可如表5中所提供。
Figure 110136367-A0305-02-0018-6
第二實例中的光學成像系統的總焦距f可為26毫米，Fno可為4.1，成像平面270的對角線長度的一半可為2.49毫米，且第二透鏡220及第三透鏡230的組合焦距可為-11.902毫米。
在第二實例中，第一透鏡210可具有正折射能力，第一透鏡210的第一表面可為凸出的，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 表面可為凸出的，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，第三透鏡230的第一表面可為凸出的，且第三透鏡230的第二表面可為凹入的。
第二實例中的光學成像系統可經組態以使得影像感測器IS可移動以便進行焦點調整。舉例而言，第二實例中的光學成像系統的影像感測器IS可在光軸方向上移動。
表6根據第二實例中的光學成像系統中的物距OD列出影像感測器IS在光軸方向上的移動距離AFS。
Figure 110136367-A0305-02-0019-7
第二實例中的光學成像系統可滿足如下條件表達式：條件表達式13：0.6毫米<AFS_1.0<0.8毫米
在條件表達式中，AFS_1.0為影像感測器IS在光軸方向上相對於1.0公尺物距OD的移動距離。
第二實例中的光學成像系統可經組態以使得影像感測器IS可移動以便進行光學影像穩定。舉例而言，第二實例中的光學成像系統的影像感測器IS可在與光軸垂直的方向上移動。
表7根據第二實例中的光學成像系統中的抖動量列出影像感測器IS在與光軸垂直的方向上的移動距離。可藉由抖動偵測單元(例如，陀螺感測器)來量測抖動量。
Figure 110136367-A0305-02-0019-8
Figure 110136367-A0305-02-0020-9
第二實例中的光學成像系統可滿足如下條件表達式：條件表達式14：0.4毫米<OISC_1.0<0.5毫米
在條件表達式中，OISC_1.0為影像感測器IS在與光軸垂直的方向上相對於1.0度抖動量的移動距離。
由於第二實例中的光學成像系統可藉由移動影像感測器IS進行焦點調整及光學影像穩定，因此功耗可能減少。
第一透鏡210至第三透鏡230的每一表面可具有如表8中所提供的非球面係數。舉例而言，第一透鏡210至第三透鏡230的物側表面及像側表面可為非球面的。
Figure 110136367-A0305-02-0020-10
此外，如上文經組態的光學成像系統可具有如圖4中的 像差屬性。
將參考圖5及圖6來描述根據第三實例的光學成像系統。
第三實例中的光學成像系統可包含包含第一透鏡310、第二透鏡320、第三透鏡330以及第四透鏡340的光學系統，且可更包含濾光片360及影像感測器IS。
此外，光學成像系統可更包含反射部件R，所述反射部件R安置於第一透鏡310的前方且具有用於改變光的路徑的反射表面。在第三實例中，反射部件R可實施為稜鏡，但亦可實施為鏡面。
第三實例中的光學成像系統可在成像表面370上形成焦點。成像表面370可指光學成像系統在其上形成焦點的表面。舉例而言，成像表面370可指在其上接收光的影像感測器IS的一個表面。
每一透鏡的透鏡屬性(透鏡的曲率半徑、厚度或透鏡之間的距離、折射率、阿貝數以及焦距)可如表9中所提供。
Figure 110136367-A0305-02-0021-11
第三實例中的光學成像系統的總焦距f可為14.5毫米，Fno可為3.9，成像平面370的對角線長度的一半可為2.72毫米，且第二透鏡320至第四透鏡340的組合焦距可為-5.672毫米。
在第三實例中，第一透鏡310可具有正折射能力，且第一透鏡310的第一表面及第二表面可為凸出的。
第二透鏡320可具有負折射能力，且第二透鏡320的第一表面及第二表面可為凹入的。
第三透鏡330可具有正折射能力，第三透鏡330的第一表面可為凸出的，且第三透鏡330的第二表面可為凹入的。
第四透鏡340可具有正折射能力，第四透鏡340的第一表面可為凸出的，且第四透鏡340的第二表面可為凹入的。
第三實例中的光學成像系統可經組態以使得影像感測器IS可移動以便進行焦點調整。舉例而言，第三實例中的光學成像系統的影像感測器IS可在光軸方向上移動。
表10根據第三實例中的光學成像系統中的物距OD列出影像感測器IS在光軸方向上的移動距離AFS。
Figure 110136367-A0305-02-0022-12
第三實例中的光學成像系統可滿足如下條件表達式：條件表達式15：0.15毫米<AFS_1.0<0.25毫米
在條件表達式中，AFS_1.0為影像感測器IS在光軸方向上相對於1.0公尺物距OD的移動距離。
第三實例中的光學成像系統可經組態以使得影像感測器IS可移動以便進行光學影像穩定。舉例而言，第三實例中的光學成像系統的影像感測器IS可在與光軸垂直的方向上移動。
表11根據第三實例中的光學成像系統中的抖動量列出影像感測器IS在與光軸垂直的方向上的移動距離。可藉由抖動偵測單元(例如，陀螺感測器)來量測抖動量。
Figure 110136367-A0305-02-0023-13
第三實例中的光學成像系統可滿足如下條件表達式：條件表達式16：0.2<OISC_1.0<0.3
在條件表達式中，OISC_1.0為影像感測器IS在與光軸垂直的方向上相對於1.0度抖動量的移動距離。
由於第三實例中的光學成像系統可藉由移動影像感測器IS進行焦點調整及光學影像穩定，因此功耗可能減少。
第一透鏡310至第四透鏡340的每一表面可具有如表12中所提供的非球面係數。舉例而言，第一透鏡310至第四透鏡340的物側表面及像側表面可為非球面的。
Figure 110136367-A0305-02-0023-14
Figure 110136367-A0305-02-0024-15
此外，如上文經組態的光學成像系統可具有如圖6中的像差屬性。
將參考圖7及圖8來描述根據第四實例的光學成像系統。
第四實例中的光學成像系統可包含包含第一透鏡410、第二透鏡420、第三透鏡430以及第四透鏡440的光學系統，且可更包含濾光片460及影像感測器IS。
此外，光學成像系統可更包含反射部件R，所述反射部件R安置於第一透鏡410的前方且具有用於改變光的路徑的反射表面。在第四實例中，反射部件R可實施為稜鏡，但亦可實施為鏡面。
第四實例中的光學成像系統可在成像表面470上形成焦點。成像表面470可指光學成像系統在其上形成焦點的表面。舉例而言，成像表面470可指在其上接收光的影像感測器IS的一個表面。
每一透鏡的透鏡屬性(透鏡的曲率半徑、厚度或透鏡之間的距離、折射率、阿貝數以及焦距)可如表13中所提供。
Figure 110136367-A0305-02-0025-16
第四實例中的光學成像系統的總焦距f可為13.2毫米，Fno可為3.7，成像平面470的對角線長度的一半可為2.48毫米，且第二透鏡420至第四透鏡440的組合焦距可為-6.109毫米。
在第四實例中，第一透鏡410可具有正折射能力，且第一透鏡410的第一表面及第二表面可為凸出的。
第二透鏡420可具有負折射能力，第二透鏡420的第一表面可為凸出的，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出的。
第四透鏡440可具有正折射能力，第四透鏡440的第一表面可為凸出的，且第四透鏡440的第二表面可為凹入的。
第四實例中的光學成像系統可經組態以使得影像感測器IS可移動以便進行焦點調整。舉例而言，第四實例中的光學成像系統的影像感測器IS可在光軸方向上移動。
表14根據第四實例中的光學成像系統中的物距OD列出 影像感測器IS在光軸方向上的移動距離AFS。
Figure 110136367-A0305-02-0026-17
第四實例中的光學成像系統可滿足如下條件表達式：條件表達式15：0.15毫米<AFS_1.0<0.25毫米
在條件表達式中，AFS_1.0為影像感測器IS在光軸方向上相對於1.0公尺物距OD的移動距離。
第四實例中的光學成像系統可經組態以使得影像感測器IS可移動以便進行光學影像穩定。舉例而言，第四實例中的光學成像系統的影像感測器IS可在與光軸垂直的方向上移動。
表15根據第四實例中的光學成像系統中的抖動量列出影像感測器IS在與光軸垂直的方向上的移動距離。可藉由抖動偵測單元(例如，陀螺感測器)來量測抖動量。
Figure 110136367-A0305-02-0026-18
第四實例中的光學成像系統可滿足如下條件表達式：條件表達式17：0.15毫米<OISC_1.0<0.25毫米
在條件表達式中，OISC_1.0為影像感測器IS在與光軸垂直的方向上相對於1.0度抖動量的移動距離。
由於第四實例中的光學成像系統可藉由移動影像感測器 IS進行焦點調整及光學影像穩定，因此功耗可能減少。
第一透鏡410至第四透鏡440的每一表面可具有如表16中所提供的非球面係數。舉例而言，第一透鏡410至第四透鏡440的物側表面及像側表面可為非球面的。
Figure 110136367-A0305-02-0027-19
此外，如上文經組態的光學成像系統可具有如圖8中的像差屬性。
將參考圖9及圖10來描述根據第五實例的光學成像系統。
第五實例中的光學成像系統可包含包含第一透鏡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IS。
此外，光學成像系統可更包含反射部件R，所述反射部件R安置於第一透鏡510的前方且具有用於改變光的路徑的反射表面。在第五實施例中，反射部件R可實施為稜鏡，但亦可實施為鏡面。
第五實例中的光學成像系統可在成像表面570上形成焦點。成像表面570可指光學成像系統在其上形成焦點的表面。舉例而言，成像表面570可指在其上接收光的影像感測器IS的一個表面。
每一透鏡的透鏡屬性(透鏡的曲率半徑、厚度或透鏡之間的距離、折射率、阿貝數以及焦距)可如表17中所提供。
Figure 110136367-A0305-02-0028-20
第五實例中的光學成像系統的總焦距f可為22毫米，Fno可為3.8，成像平面570的對角線長度的一半可為4.2毫米，且第二透鏡520至第五透鏡550的組合焦距可為-9.85毫米。
在第五實例中，第一透鏡510可具有正折射能力，且第 一透鏡510的第一表面及第二表面可為凸出的。
第二透鏡520可具有負折射能力，且第二透鏡520的第一表面及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的第一表面可為凸出的，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的第一表面可為凸出的，且第四透鏡540的第二表面可為凹入的。
第五透鏡550可具有正折射能力，第五透鏡550的第一表面可為凸出的，且第五透鏡550的第二表面可為凹入的。
第五實例中的光學成像系統可經組態以使得影像感測器IS可移動以便進行焦點調整。舉例而言，第五實例中的光學成像系統的影像感測器IS可在光軸方向上移動。
表18根據第五實例中的光學成像系統中的物距OD列出影像感測器IS在光軸方向上的移動距離AFS。
Figure 110136367-A0305-02-0029-21
第五實例中的光學成像系統可滿足如下條件表達式：條件表達式18：0.4毫米<AFS_1.0<0.6毫米
在條件表達式中，AFS_1.0為影像感測器IS在光軸方向上相對於1.0公尺物距OD的移動距離。
第五實例中的光學成像系統可經組態以使得影像感測器IS可移動以便進行光學影像穩定。舉例而言，第五實例中的光學 成像系統的影像感測器IS可在與光軸垂直的方向上移動。
表19根據第五實例中的光學成像系統中的抖動量列出影像感測器IS在與光軸垂直的方向上的移動距離。可藉由抖動偵測單元(例如，陀螺感測器)來量測抖動量。
Figure 110136367-A0305-02-0030-22
第五實例中的光學成像系統可滿足如下條件表達式：條件表達式19：0.3毫米<OISC_1.0<0.4毫米
在條件表達式中，OISC_1.0為影像感測器IS在與光軸垂直的方向上相對於1.0度抖動量的移動距離。
由於第五實例中的光學成像系統可藉由移動影像感測器IS進行焦點調整及光學影像穩定，因此功耗可能減少。
第一透鏡510至第五透鏡550的每一表面可具有如表20中所提供的非球面係數。舉例而言，第一透鏡510至第五透鏡550的物側表面及像側表面可為非球面的。
Figure 110136367-A0305-02-0030-23
Figure 110136367-A0305-02-0031-24
此外，如上文經組態的光學成像系統可具有如圖10中的像差屬性。
根據前述實例，光學成像系統可安裝在厚度薄的可攜式電子裝置上且可用低功率驅動。
儘管本揭露內容包含特定實例，但所屬領域中具有通常知識者將顯而易見的是，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，可對此等實例進行形式及細節上的各種改變。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。若以不同次序進行所描述的技術，及/或若以不同方式組合所描述的系統、架構、裝置或電路中的組件，及/或藉由其他組件或其等效物來替換或補充，則可達成合適結果。因此，本揭露內容的範疇並非藉由實施方式界定，而是藉由申請專利範圍及其等效物界定，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內容中。
110:第一透鏡
120:第二透鏡
130:第三透鏡
160:濾光片
170:成像表面/成像平面
IS:影像感測器
R:反射部件

Claims (19)

  1. 一種光學成像系統，包括：透鏡單元，包括至少三個透鏡且不多於五個透鏡；影像感測器，經組態以沿光軸方向移動且接收已穿過所述透鏡單元的光；以及反射部件，安置於所述透鏡單元的物側上且包括經組態以改變光的路徑的反射表面，其中0<(SAS/f)/OD<0.15[1/公尺]，其中SAS為所述影像感測器沿所述光軸方向的移動距離，f為所述透鏡單元的總焦距，且OD為物距，其中所述透鏡單元包括自所述物側依序安置的具有正折射能力的第一透鏡、具有負折射能力的第二透鏡以及具有正折射能力的第三透鏡，其中0.5<BFL/TTL<0.8及2.2<TTL/(2*IMG HT)<5，其中BFL為自所述至少三個透鏡中的最後透鏡的像側表面至成像平面的光軸距離，TTL為自所述至少三個透鏡中的最前透鏡的物側表面至所述成像平面的光軸距離，且IMG HT為所述成像平面的對角線長度的一半。
  2. 如請求項1所述的光學成像系統，其中0.6毫米<AFS_1.0<0.8毫米，其中AFS_1.0為所述影像感測器沿所述光軸方向相對於1公尺物距的移動距離。
  3. 如請求項2所述的光學成像系統，其中所述影像感測器經組態以在與所述光軸方向垂直的方向上移動，且 其中0.4毫米<OISC_1.0<0.5毫米，其中OISC_1.0為所述影像感測器在與所述光軸方向垂直的所述方向上相對於1.0度抖動量的移動距離。
  4. 如請求項1所述的光學成像系統，其中所述第一透鏡、所述第二透鏡以及所述第三透鏡中的每一者包括凸出物側表面及凹入像側表面。
  5. 如請求項1所述的光學成像系統，其中所述透鏡單元更包括安置在所述第三透鏡之後的第四透鏡，且其中0.15毫米<AFS_1.0<0.25毫米，其中AFS_1.0為所述影像感測器沿所述光軸方向相對於1公尺物距的移動距離。
  6. 如請求項5所述的光學成像系統，其中所述影像感測器經組態以在與所述光軸方向垂直的方向上移動，且其中0.2毫米<OISC_1.0<0.3毫米，其中OISC_1.0為所述影像感測器在與所述光軸方向垂直的所述方向上相對於1.0度抖動量的移動距離。
  7. 如請求項5所述的光學成像系統，其中所述影像感測器經組態以在與所述光軸方向垂直的方向上移動，且其中0.15毫米<OISC_1.0<0.25毫米，其中OISC_1.0為所述影像感測器在與所述光軸方向垂直的所述方向上相對於1.0度抖動量的移動距離。
  8. 如請求項5所述的光學成像系統，其中所述第四透 鏡具有正折射能力。
  9. 如請求項8所述的光學成像系統，其中所述第一透鏡包括凸出物側表面及凸出像側表面，且所述第四透鏡包括凸出物側表面及凹入像側表面。
  10. 如請求項9所述的光學成像系統，其中所述第二透鏡包括凹入物側表面及凹入像側表面，且所述第三透鏡包括凸出物側表面及凹入像側表面。
  11. 如請求項第9項所述的光學成像系統，其中所述第二透鏡包括凸出物側表面及凹入像側表面，且所述第三透鏡包括凸出物側表面及凸出像側表面。
  12. 如請求項1所述的光學成像系統，其中所述透鏡單元更包括自所述第三透鏡依序安置的第四透鏡以及第五透鏡，且其中0.4毫米<AFS_1.0<0.6毫米，其中AFS_1.0為所述影像感測器在所述光軸方向上相對於1公尺物距的移動距離。
  13. 如請求項12所述的光學成像系統，其中所述影像感測器經組態以在與所述光軸方向垂直的方向上移動，且其中0.3毫米<OISC_1.0<0.4毫米，其中OISC_1.0為所述影像感測器在與所述光軸方向垂直的所述方向上相對於1.0度抖動量的移動距離。
  14. 如請求項12所述的光學成像系統，其中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。
  15. 如請求項14所述的光學成像系統，其中所述第一透 鏡包括凸出物側表面及凸出像側表面，所述第二透鏡包括凹入物側表面及凹入像側表面，且所述第三透鏡、所述第四透鏡以及所述第五透鏡中的每一者包括凸出物側表面及凹入像側表面。
  16. 如請求項1所述的光學成像系統，其中0.4<f1/|f_rest|<1，其中f1為最鄰近於所述物側安置的透鏡的焦距，且f_rest為所述透鏡單元中除最鄰近於所述物側安置的所述透鏡以外的所述透鏡的組合焦距。
  17. 一種光學成像系統，包括：透鏡單元，包括至少三個透鏡且不多於五個透鏡；以及影像感測器，安置於所述透鏡單元的像側上且經組態以沿光軸方向及在與所述光軸方向垂直的方向上移動，其中0<(SAS/f)/OD<0.15[1/公尺]，其中SAS為所述影像感測器沿所述光軸方向的移動距離，f為所述透鏡單元的總焦距，且OD為物距，且其中0.15毫米<OISC_1.0<0.5毫米，其中OISC_1.0為所述影像感測器在與所述光軸方向垂直的所述方向上相對於1.0度抖動量的移動距離，其中所述透鏡單元包括自所述物側依序安置的具有正折射能力的第一透鏡、具有負折射能力的第二透鏡以及具有正折射能力的第三透鏡，其中0.5<BFL/TTL<0.8及2.2<TTL/(2*IMG HT)<5，其中BFL為自所述至少三個透鏡中的最後透鏡的像側表面至成像平面的光軸距離，TTL為自所述至少三個透鏡中的最前透鏡的物側表面至所述成像平面的光軸距離，且IMG HT為所述成像平面的對角線 長度的一半。
  18. 如請求項17所述的光學成像系統，更包括安置於所述透鏡單元的物側上的反射部件。
  19. 如請求項17所述的光學成像系統，其中0.8<TTL/f<1。
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