TWI798133B - 透鏡以及光學成像系統 - Google Patents

透鏡以及光學成像系統 Download PDF

Info

Publication number
TWI798133B
TWI798133B TW111126302A TW111126302A TWI798133B TW I798133 B TWI798133 B TW I798133B TW 111126302 A TW111126302 A TW 111126302A TW 111126302 A TW111126302 A TW 111126302A TW I798133 B TWI798133 B TW I798133B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
lens
imaging system
radius
profile
optical imaging
Prior art date
Application number
TW111126302A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202242478A (zh
Inventor
許宰赫
趙鏞主
康永錫
鄭弼鎬
Original Assignee
南韓商三星電機股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 南韓商三星電機股份有限公司 filed Critical 南韓商三星電機股份有限公司
Publication of TW202242478A publication Critical patent/TW202242478A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI798133B publication Critical patent/TWI798133B/zh

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/08—Anamorphotic objectives
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/0087—Simple or compound lenses with index gradient
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B9/00—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or -
    • G02B9/60—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having five components only
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0015—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design
    • G02B13/002—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface
    • G02B13/0045—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface having five or more lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0015—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design
    • G02B13/002—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface
    • G02B13/0035—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface having three lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0015—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design
    • G02B13/002—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface
    • G02B13/004—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface having four lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0055—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras employing a special optical element
    • G02B13/0065—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras employing a special optical element having a beam-folding prism or mirror
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/18—Optical objectives specially designed for the purposes specified below with lenses having one or more non-spherical faces, e.g. for reducing geometrical aberration
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B9/00—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or -
    • G02B9/12—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having three components only
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B9/00—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or -
    • G02B9/34—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having four components only
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B2003/0093—Simple or compound lenses characterised by the shape

Abstract

一種透鏡，其中和光軸相交的第一方向上的第一輪廓與和所述光軸相交的第二方向上的第二輪廓彼此不同，且所述第一方向上的所述第一輪廓的長度不同於所述第二方向上的所述第二輪廓的長度。

Description

透鏡以及光學成像系統
本揭露是有關於一種被配置成改善解析度劣化的透鏡以及一種包括所述透鏡的光學成像系統。
可攜式電子裝置可一般包括照相機模組。舉例而言，例如智慧型電話及筆記型電腦等可攜式電子裝置包括照相機模組。照相機模組的光學成像系統可包括多個透鏡以改善照相機模組的解析度。舉例而言，光學成像系統包括三或更多個透鏡。光學成像系統可包括能夠達成更薄或更小的照相機模組的透鏡。舉例而言，光學成像系統包括X方向與Y方向不對稱的透鏡。然而，由於不對稱的形狀，上述透鏡可能具有不同於初始設計值的在X方向上的光學特性及在Y方向上的光學特性。
以上資訊僅作為背景資訊呈現，以幫助理解本揭露。至於上述中任何內容是否可作為關於本揭露的先前技術來應用，未作出確定且未作出斷言。
提供此發明內容是為了以簡化形式介紹下文在實施方式中所進一步闡述的一系列概念。此發明內容並不旨在辨識所主張標的物的關鍵特徵或本質特徵，亦非旨在用於幫助確定所主張標的物的範圍。
在一個一般態樣中，一種透鏡，其中和光軸相交的第一方向上的第一輪廓與和所述光軸相交的第二方向上的第二輪廓彼此不同，且所述第一方向上的所述第一輪廓的長度不同於所述第二方向上的所述第二輪廓的長度。
所述第一輪廓的物體側表面的曲率半徑Rx1與所述第二輪廓的物體側表面的曲率半徑Ry1可彼此不同。
|(Rx1-Ry1)/Ry1|可大於0且小於0.5。
|(Rx1-Ry1)/Rx2|可大於0.2且小於2.0，其中Rx2是所述第一輪廓的影像側表面的曲率半徑。
|fx-fy|可大於0且小於0.5毫米，其中fx是基於所述第一輪廓的曲率半徑計算的所述透鏡的焦距，且fy是基於所述第二輪廓的曲率半徑計算的所述透鏡的焦距。
|(fx-fy)/fx|可大於0且小於0.01。
在另一一般態樣中，一種光學成像系統包括：三或更多個透鏡，設置於光軸上，其中所述三或更多個透鏡中包括各自具有至少一個表面的一或多個變形透鏡，所述至少一個表面包括不同於包含所述光軸的第二輪廓的包含所述光軸的第一輪廓以及不同於所述第二輪廓的長度的第一長度。
所述三或更多個透鏡可包括自物體側按順序依次設置的第一透鏡、第二透鏡及第三透鏡，且所述第三透鏡可為所述一或多個變形透鏡中的變形透鏡，所述三或更多個透鏡可包括自物體側按順序依次設置的第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡及第四透鏡，且所述第二透鏡及所述第四透鏡可為所述一或多個變形透鏡中的變形透鏡，或者所述三或更多個透鏡可包括自物體側按順序依次設置的第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡及第五透鏡，且所述第四透鏡或者所述第二透鏡及所述第四透鏡可為所述一或多個變形透鏡中的變形透鏡。
當所述第二透鏡及所述第四透鏡可為變形透鏡時，所述第一輪廓及所述第二輪廓可位於所述第二透鏡及所述第四透鏡的物體側表面上，且當在所述光軸的方向上觀察時，所述第二透鏡的所述第一輪廓可與所述第四透鏡的所述第二輪廓對準，且所述第一輪廓可具有較所述第二透鏡及所述第四透鏡的所述第二輪廓大的曲率半徑。
所述第一透鏡可具有正的折射力，所述第二透鏡可具有負的折射力，且所述第三透鏡可具有正的折射力。
在另一一般態樣中，一種光學成像系統包括：變形透鏡，包括彼此不同的包含光軸的第一輪廓的物體側表面的曲率半徑Rx1與包含所述光軸的第二輪廓的物體側表面的曲率半徑Ry1，其中所述第一輪廓的長度與所述第二輪廓的長度彼此不同。
所述光學成像系統可更包括自物體側按順序佈置的第一透鏡、第二透鏡及第三透鏡，其中所述第三透鏡具有正的折射力且可為所述變形透鏡。
所述光學成像系統可更包括自物體側按順序佈置的第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡及第四透鏡，其中所述第二透鏡及所述第四透鏡可為所述變形透鏡。
所述光學成像系統可更包括自物體側按順序佈置的第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡及第五透鏡，其中所述第二透鏡及所述第四透鏡可為所述變形透鏡。
所述光學成像系統可更包括自物體側按順序佈置的第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡及第五透鏡，其中所述第四透鏡可為所述變形透鏡。
(R10-R11x)/(R10-R11y)可大於0.6且小於1.2，其中R10是所述第三透鏡的影像側表面的曲率半徑，R11x是根據所述第四透鏡的第一輪廓的物體側表面的曲率半徑，且R11y是根據所述第四透鏡的第二輪廓的物體側表面的曲率半徑。
|(fx-fy)/f|可大於0且小於0.005，其中fx是基於所述變形透鏡的所述第一輪廓的所述曲率半徑計算的所述變形透鏡的焦距，fy是基於所述變形透鏡的所述第二輪廓的所述曲率半徑計算的所述變形透鏡的焦距，且f是所述光學成像系統的焦距。
|(Rx1-Ry1)/Rx2|可大於0且小於2.0，其中Rx2是所述變形透鏡的所述第一輪廓的影像側表面的曲率半徑。
藉由閱讀以下詳細說明、圖式及申請專利範圍，其他特徵及態樣將顯而易見。
在下文中，儘管將參照附圖詳細闡述本揭露的示例性實施例，然而應注意，實例並不限於此。
提供以下詳細說明以幫助讀者獲得對本文中所述方法、設備及/或系統的全面理解。然而，在理解此揭露內容之後，本文中所述方法、設備及/或系統的各種改變、潤飾及等效形式將顯而易見。舉例而言，本文中所述的操作順序僅為實例，且不旨在限於本文中所述操作順序，而是如在理解此揭露內容之後將顯而易見，除必需以特定次序發生的操作以外，亦可有所改變。此外，為提高清晰性及簡潔性，可省略對此項技術中將眾所習知的功能及構造的說明。
本文中所述特徵可以不同形式實施，且不被解釋為限於本文中所述實例。確切而言，提供本文中所述實例僅是為了例示在理解此揭露內容之後將顯而易見的、實施本文中所述方法、設備及/或系統的諸多可能方式中的一些方式。
應注意，在本文中關於實例或實施例使用用語「可」（例如，關於實例或實施例可包括或實施什麼）意指存在其中包括或實施此種特徵的至少一個實例或實施例，但並非所有實例及實施例皆限於此。
在說明書通篇中，當例如層、區域或基板等元件被闡述為位於另一元件「上」、「連接至」或「耦合至」另一元件時，所述元件可直接位於所述另一元件「上」、直接「連接至」或直接「耦合至」所述另一元件，或者可存在介於其間的一或多個其他元件。反之，當一元件被闡述為「直接位於」另一元件「上」、「直接連接至」或「直接耦合至」另一元件時，則可不存在介於其間的其他元件。本文中所使用的元件的「部分」可包括整個元件或少於整個元件的所述整個元件的一部分。
本文中所使用的用語「及/或」包括相關聯列出項中的任一者及任意二或更多者的任意組合；類似地，「中的至少一者」包括相關聯列出項中的任一者及任意二或更多者的任意組合。
儘管本文中可能使用例如「第一（first）」、「第二（second）」及「第三（third）」等用語來闡述各種構件、組件、區域、層或區段，然而該些構件、組件、區域、層或區段不受該些用語限制。確切而言，該些用語僅用於區分各個構件、組件、區域、層或區段。因此，在不背離實例的教示內容的條件下，本文中所述實例中所提及的第一構件、組件、區域、層或區段亦可被稱為第二構件、組件、區域、層或區段。
為易於說明，在本文中可使用例如「上方」、「上部」、「下方」、「下部」及類似用語等空間相對性用語來闡述圖中所示的一個元件相對於另一元件的關係。此種空間相對性用語旨在除圖中所繪示定向以外亦囊括裝置在使用或操作中的不同定向。舉例而言，若翻轉圖中的裝置，則被闡述為相對於另一元件位於「上方」或「上部」的元件此時將相對於所述另一元件位於「下方」或「下部」。因此，用語「上方」同時囊括視裝置的空間定向而定的上方與下方兩種定向。所述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性用語要相應地進行解釋。
本文中所使用的術語僅是為了闡述各種實例，而並非用於限制本揭露。除非上下文另外清楚地指示，否則冠詞「一（a、an）」及「所述（the）」旨在亦包括複數形式。用語「包括（comprises）」、「包含（includes）」及「具有（has）」指明所陳述的特徵、數目、操作、構件、元件及/或其組合的存在，但不排除一或多個其他特徵、數目、操作、構件、元件及/或其組合的存在或添加。
由於製造技術及/或容差，圖式中所示的形狀可能發生變化。因此，本文中所述的實例並不限於圖式中所示的具體形狀，而是包括在製造期間發生的形狀變化。
如在理解此揭露內容之後將顯而易見，本文中所述的實例的特徵可以各種方式組合。此外，儘管本文中所述的實例具有多種配置，然而如在理解此揭露內容之後將顯而易見，其他配置亦為可能的。
另外，在本說明書中，第一透鏡意指最靠近物體（或對象）的透鏡。另外，透鏡的曲率半徑及厚度、沿光軸自第一透鏡的物體側表面至成像平面的距離（TTL）、成像平面的對角線長度的一半（IMG HT）以及透鏡的焦距中的所有者皆由毫米（mm）表示。此外，透鏡的厚度、透鏡之間的間隙以及TTL是透鏡的光軸上的距離。此外，在對透鏡的形狀的說明中，透鏡的一個表面為凸形意指對應表面的光軸部分為凸形，且透鏡的一個表面為凹形意指對應表面的光軸部分為凹形。因此，儘管闡述透鏡的一個表面為凸形，然而透鏡的邊緣部分可為凹形。類似地，儘管闡述透鏡的一個表面為凹形，然而透鏡的邊緣部分可為凸形。在本說明書中，成像平面可意指透鏡所聚焦於的影像形成表面或者影像感測器的一個表面。
本揭露的一個態樣可提供一種被配置成顯著降低由於不對稱形狀導致的解析度劣化的透鏡以及一種包括所述透鏡的光學成像系統。
將參照圖1、圖2A及圖2B闡述根據本揭露中的示例性實施例的透鏡LM。
根據示例性實施例的透鏡LM可被配置成使得和光軸C相交的第一方向上的第一輪廓LMs1與和所述光軸相交的第二方向上的第二輪廓LMs2彼此不同。舉例而言，第一輪廓LMs1的物體側表面的曲率半徑Rx1與第二輪廓LMs2的物體側表面的曲率半徑Ry1可不同。然而，透鏡LM未必限於具有不同的曲率半徑。舉例而言，第一輪廓LMs1的影像側表面的曲率半徑Rx2與第二輪廓LMs2的影像側表面的曲率半徑Ry2可相同。根據示例性實施例的透鏡LM可被配置成裝設於窄的空間中。舉例而言，透鏡LM的第一輪廓LMs1的長度Lx與第二輪廓LMs2的長度Ly可不同。作為參考，如圖1、圖2A及圖2B中所示，輪廓LMs1及LMs2的長度Lx及Ly意指與光軸相交的方向上的大小。
根據示例性實施例的透鏡LM可由塑膠材料形成。然而，透鏡LM的材料不限於塑膠。透鏡LM可被配置成便於大量生產。舉例而言，透鏡LM可藉由射出成型（injection molding）來製造。
根據示例性實施例的透鏡LM可滿足以下條件表達式中的一或多者： 0 ＜ |(Rx1 - Ry1)/Ry1| ＜ 0.5 0.2 ＜ |(Rx1 - Ry1)/Rx2| ＜ 2.0 0 ＜ |fx - fy| ＜ 0.5毫米 0 ＜ |(fx - fy)/fx| ＜ 0.01。
在以上條件表達式中，Rx1是第一輪廓LMs1的物體側表面的曲率半徑，Rx2是第一輪廓LMs1的影像側表面的曲率半徑，Ry1是第二輪廓LMs2的物體側表面的曲率半徑，fx是基於第一輪廓LMs1的曲率半徑計算的焦距，且fy是基於第二輪廓LMs2的曲率半徑計算的焦距。
透鏡LM可包括切割表面CS。舉例而言，切割表面CS可形成於透鏡LM的兩側上。然而，透鏡LM的兩側未必限於形成為切割表面CS。舉例而言，透鏡LM的僅一側可形成為切割表面。切割表面CS可被配置成使得不發生光的入射。舉例而言，切割表面CS可被形成為實質上平行於光軸。切割表面CS可被配置成使得不發生光的反射。舉例而言，切割表面CS上可形成有減反射層。
如上所述配置的透鏡LM可減少在射出成型期間不可避免地發生的解析度劣化現象。舉例而言，根據示例性實施例的透鏡LM可減小在閘（gate）方向上或在垂直於閘的方向上產生的光的折射力及解析度的差異。
接下來，將闡述根據本揭露中的示例性實施例的光學成像系統。
根據本揭露示例性實施例的光學成像系統可安裝於用於可攜式終端的照相機模組上。然而，光學成像系統的應用範圍不限於用於可攜式終端的照相機模組。此外，光學成像系統可選擇性地應用於多個照相機模組。作為實例，光學成像系統可僅應用於安裝於可攜式終端上的二或更多個照相機模組中的任一者。作為另一實例，光學成像系統可應用於安裝於可攜式終端上的三或更多個照相機模組中的一或多者。
根據示例性實施例的光學成像系統可調節到達成像平面的光線的像差。舉例而言，光學成像系統可藉由非旋轉對稱變形透鏡調節光線的像差。變形透鏡可被配置成使得包含光軸的第一輪廓的曲率半徑與包含光軸的第二輪廓的曲率半徑不同。舉例而言，在變形透鏡中，包含光軸的第一輪廓的物體側表面的曲率半徑與包含光軸的第二輪廓的物體側表面的曲率半徑可不同。變形透鏡可被配置成使得第一輪廓的長度與第二輪廓的長度不同。舉例而言，第一輪廓的長度可大於第二輪廓的長度。
光學成像系統可包括多個透鏡。舉例而言，光學成像系統可包括自物體側按順序佈置的第一透鏡、第二透鏡及第三透鏡。第一透鏡至第三透鏡中的一者可為變形透鏡。舉例而言，第三透鏡可為具有正的折射力的變形透鏡。然而，構成光學成像系統的透鏡的數目不限於三個。作為實例，光學成像系統可更包括佈置於第三透鏡的影像側上的第四透鏡。作為另一實例，光學成像系統可更包括按順序佈置於第三透鏡的影像側上的第四透鏡及第五透鏡。光學成像系統可包括上述變形透鏡。作為實例，第三透鏡至第四透鏡中的至少一者可被配置成變形透鏡。光學成像系統可包括多個變形透鏡。舉例而言，第二透鏡及第四透鏡可被配置成變形透鏡。
光學成像系統可包括其一個側表面被切割的透鏡（在下文中，稱為切割透鏡）。舉例而言，構成光學成像系統的第一透鏡至第三透鏡、第一透鏡至第四透鏡或第一透鏡至第五透鏡中的一或多者可為切割透鏡。切割透鏡的切割表面可連接至物體側表面及影像側表面。切割表面可被配置成使得對於所述切割表面不發生光的入射。舉例而言，切割表面可被形成為實質上平行於光軸。切割表面可被配置成使得不發生光的反射。舉例而言，切割表面上可形成有減反射層。
光學成像系統可更包括光學路徑折疊元件。舉例而言，光學成像系統可更包括設置於第一透鏡的物體側上的稜鏡。
接下來，將闡述構成根據示例性實施例的光學成像系統的透鏡的特徵。
第一透鏡可具有折射力。舉例而言，第一透鏡可具有正的折射力。第一透鏡可具有非球面表面。舉例而言，第一透鏡的兩個表面可為非球面的。第一透鏡可具有預先確定的折射率。舉例而言，第一透鏡的折射率可為1.5或大於1.5且小於1.56。
第二透鏡可具有折射力。舉例而言，第二透鏡可具有負的折射力。第二透鏡可具有非球面表面。舉例而言，第二透鏡的兩個表面可為非球面的。第二透鏡可具有預先確定的折射率。舉例而言，第二透鏡的折射率可為1.60或大於1.60且小於1.66。
第三透鏡可具有折射力。舉例而言，第三透鏡可具有正的折射力。第三透鏡可具有非球面表面。舉例而言，第三透鏡的兩個表面可為非球面的。第三透鏡可具有預先確定的折射率。舉例而言，第三透鏡的折射率可為1.62或大於1.62且小於1.7。
第四透鏡可具有折射力。舉例而言，第四透鏡可具有負的折射力。第四透鏡可具有非球面表面。舉例而言，第四透鏡的兩個表面可為非球面的。第四透鏡可具有預先確定的折射率。舉例而言，第四透鏡的折射率可為1.60或大於1.60且小於1.66。
第五透鏡可具有折射力。舉例而言，第五透鏡可具有正的折射力。第五透鏡可具有非球面表面。舉例而言，第五透鏡的兩個表面可為非球面的。第五透鏡可具有預先確定的折射率。舉例而言，第五透鏡的折射率可為1.5或大於1.5且小於1.56。
如上所述，第一透鏡至第五透鏡可具有非球面形狀。透鏡中的每一者的非球面表面可由以下方程式1表示：
方程式1
Figure 02_image001
此處，c是透鏡的曲率半徑的倒數，k是圓錐常數，r是自透鏡的非球面表面上的某一點到光軸的距離，A至H及J是非球面常數，且Z（或垂度（SAG））是透鏡的非球面表面上位於距離r處的某一點與和透鏡的非球面表面的頂點相交的切向平面之間的距離。
除第一透鏡至第五透鏡以外，光學成像系統可更包括其他元件。光學成像系統可更包括濾波器、光闌及影像感測器，所述影像感測器具有設置於光學成像系統的成像平面處的成像表面。
濾波器可設置於最靠近成像平面設置的透鏡與影像感測器之間。濾波器可阻擋來自入射光的部分波長，以改善光學成像系統的解析度。舉例而言，濾波器可阻擋入射光的紅外波長。光闌可設置於最前透鏡（最靠近物體側設置，亦稱為第一透鏡）的物體側上，或者設置於第一透鏡至第五透鏡中的任意兩個相鄰透鏡之間，或者設置於第五透鏡與成像平面之間。光學成像系統可包括設置於不同位置處的二或更多個光闌。成像平面可設置於光學成像系統的焦點位置處。影像感測器可將由光學成像系統的透鏡在成像表面的有效成像區上形成的物體的影像轉換成電性訊號。
光學成像系統可滿足以下條件表達式中的一或多者： 0 ＜ |(Rx1 - Ry1)/Ry1| ＜ 0.5 0.2 ＜ |(Rx1 - Ry1)/Rx2| ＜ 2.0 0 ＜ |fx - fy| ＜ 0.5毫米 0 ＜ |(fx - fy)/fx| ＜ 0.01 0 ＜ |(fx-fy)/f| ＜ 0.005 0 ＜ |(Rx1-Ry1)/Rx2| ＜ 2.0 0.6 ＜ (R10-R11x)/(R10-R11y) ＜ 1.2。
在以上條件表達式中，Rx1是變形透鏡的第一輪廓的物體側表面的曲率半徑，Ry1是變形透鏡的第二輪廓的物體側表面的曲率半徑，Rx2是變形透鏡的第一輪廓的影像側表面的曲率半徑，fx是基於變形透鏡的第一輪廓的曲率半徑計算的焦距，fy是基於變形透鏡的第二輪廓的曲率半徑計算的焦距，f是光學成像系統的焦距，R10是第三透鏡的影像側表面的曲率半徑，R11x是根據第四透鏡的第一輪廓的物體側表面的曲率半徑，且R11y是根據第四透鏡的第二輪廓的物體側表面的曲率半徑。
在下文中，將參照附圖詳細闡述本揭露中的示例性實施例。
將參照圖3闡述根據第一示例性實施例的光學成像系統。
光學成像系統100可包括第一透鏡110、第二透鏡120、第三透鏡130、第四透鏡140及第五透鏡150。
第一透鏡110可具有正的折射力。第一透鏡110的物體側表面可為凸形，且其影像側表面可為凸形。第二透鏡120可具有負的折射力。第二透鏡120的物體側表面可為凸形，且其影像側表面可為凹形。第三透鏡130可具有正的折射力。第三透鏡130的物體側表面可為凸形，且其影像側表面可為凸形。第四透鏡140可具有負的折射力。第四透鏡140的物體側表面可為凹形，且其影像側表面可為凹形。第五透鏡150可具有正的折射力。第五透鏡150的物體側表面可為凸形，且其影像側表面可為凹形。在前述透鏡中，第四透鏡140可為非旋轉對稱變形透鏡。
光學成像系統100可包括濾波器IF及成像平面IP。濾波器IF可設置於成像平面IP前方，以阻擋入射光中所包括的紅外線或類似物。成像平面IP可形成於影像感測器IS上。舉例而言，成像平面IP可形成於影像感測器IS的一個表面上。然而，成像平面IP未必形成於影像感測器IS上。舉例而言，成像平面IP可形成於能夠會聚光學訊號的任何類型的構件或裝置（例如影像膠片）上。
光學成像系統100可更包括作為光學路徑折疊元件的稜鏡（未示出）。稜鏡可設置於第一透鏡110的物體側上。
光學成像系統100可包括具有圖1中所示形狀的透鏡。舉例而言，第一透鏡110至第五透鏡150中的一或多者可具有如圖1中所示形成於兩側上的切割表面CS。
表1表示根據本示例性實施例的光學成像系統100的透鏡的特性，且表2表示根據本示例性實施例的光學成像系統100的非球面值。圖4呈現具有表示如上所述配置的光學成像系統100的像差特性的曲線的曲線圖。
表1
表面編號 元件 曲率半徑（Rx） 曲率半徑（Ry） 厚度/距離 折射率 阿貝數 有效半徑
1 稜鏡 無窮大 無窮大 0.000     6.000
2   無窮大 無窮大 5.500 1.723 29.5 6.000
3   無窮大 無窮大 5.500 1.723 29.5 8.485
4   無窮大 無窮大 3.000     6.000
5 第一透鏡 5.8252 5.8252 1.993 1.537 55.7 3.300
6   -70.7610 -70.7610 0.035     3.095
7 第二透鏡 249.3151 249.3151 1.106 1.644 23.5 3.058
8   4.9733 4.9733 0.948     2.650
9 第三透鏡 5.3624 5.3624 1.599 1.667 20.4 2.659
10   -39.0877 -39.0877 0.074     2.480
11 第四透鏡 -100.7217 -99.0000 0.682 1.644 23.5 2.438
12   5.7443 5.7443 1.561     2.190
13 第五透鏡 15.8152 15.8152 1.000 1.546 56.0 2.032
14   16.9556 16.9556 15.391     1.940
15 濾波器 無窮大 無窮大 0.110 1.519 64.2 3.024
16   無窮大 無窮大 2.501     3.030
17 成像平面 無窮大 無窮大 0.000     3.207
表2
表面編號 5 6 7 8 9 11：變形  
K -0.44733 -7.83886 99.00000 0.15108 0.37211 Y圓錐常數 0.00000
A 0.00015 0.00011 -0.00019 -0.00054 -0.00040 四階對稱係數 0.00000
B 0.00001 0.00000 0.00001 0.00000 0.00001 六階對稱係數 0.00000
C 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 八階對稱係數 0.00000
D 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 十階對稱係數 0.00000
E 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 X圓錐常數 0.00000
F 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 四階對稱係數 0.00000
G 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 六階對稱係數 0.00000
H 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 八階對稱係數 0.00000
J 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 十階對稱係數 0.00000
表面編號 10 12 13 14      
K -62.20732 0.42974 -7.39730 -24.78544      
A 0.00001 -0.00060 -0.00157 -0.00045      
B 0.00007 0.00002 -0.00002 -0.00007      
C 0.00000 0.00000 -0.00001 -0.00002      
D 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000      
E 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000      
F 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000      
G 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000      
H 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000      
J 0.00000 0.00000 0.00000 0.0                      
將參照圖5闡述根據第二示例性實施例的光學成像系統。
光學成像系統200可包括第一透鏡210、第二透鏡220、第三透鏡230、第四透鏡240及第五透鏡250。
第一透鏡210可具有正的折射力。第一透鏡210的物體側表面可為凸形，且其影像側表面可為凸形。第二透鏡220可具有負的折射力。第二透鏡220的物體側表面可為凹形，且其影像側表面可為凹形。第三透鏡230可具有正的折射力。第三透鏡230的物體側表面可為凸形，且其影像側表面可為凹形。第四透鏡240可具有負的折射力。第四透鏡240的物體側表面可為凸形，且其影像側表面可為凹形。第五透鏡250可具有正的折射力。第五透鏡250的物體側表面可為凸形，且其影像側表面可為凹形。在前述透鏡中，第四透鏡240可為非旋轉對稱變形透鏡。
光學成像系統200可包括濾波器IF及成像平面IP。濾波器IF可設置於成像平面IP前方，以阻擋入射光中所包括的紅外線或類似物。成像平面IP可形成於影像感測器IS上。舉例而言，成像平面IP可形成於影像感測器IS的一個表面上。然而，成像平面IP未必形成於影像感測器IS上。舉例而言，成像平面IP可形成於能夠會聚光學訊號的任何類型的構件或裝置（例如影像膠片）上。
光學成像系統200可更包括作為光學路徑折疊元件的稜鏡（未示出）。稜鏡可設置於第一透鏡210的物體側上。
光學成像系統200可包括具有圖1中所示形狀的透鏡。舉例而言，第一透鏡210至第五透鏡250中的一或多者可具有如圖1中所示形成於兩側上的切割表面CS。
表3表示根據本示例性實施例的光學成像系統200的透鏡的特性，且表4表示根據本示例性實施例的光學成像系統200的非球面值。圖5呈現具有表示如上所述配置的光學成像系統200的像差特性的曲線的曲線圖。
表3
表面編號 元件 曲率半徑（Rx） 曲率半徑（Ry） 厚度/距離 折射率 阿貝數 有效半徑
1 稜鏡 無窮大 無窮大 0.000     6.000
2   無窮大 無窮大 5.500 1.723 29.5 6.000
3   無窮大 無窮大 5.500 1.723 29.5 8.485
4   無窮大 無窮大 3.000     6.000
5 第一透鏡 4.7421 4.7421 2.048 1.537 55.7 3.300
6   -17.6184 -17.6184 0.120     3.095
7 第二透鏡 -95.8922 -95.8922 0.500 1.621 26.0 3.058
8   4.2715 4.2715 1.258     2.650
9 第三透鏡 4.6379 4.6379 0.889 1.679 19.2 2.659
10   9.3708 9.3708 0.100     2.480
11 第四透鏡 6.9347 6.9000 0.500 1.621 26.0 2.438
12   3.5656 3.5656 2.203     2.190
13 第五透鏡 3.8576 3.8576 0.882 1.547 56.1 2.032
14   4.7572 4.7572 6.068     1.940
15 濾波器 無窮大 無窮大 0.210 1.519 64.2 3.024
16   無窮大 無窮大 3.618     3.030
17 成像平面 無窮大 無窮大 0.001     3.207
表4
表面編號 5 6 7 8 9 11：變形  
K -0.70575 -2.23459 -58.45925 -0.02889 -0.00793 Y圓錐常數 -0.03401
A 0.00024 0.00080 -0.00139 -0.00353 -0.00288 四階對稱係數 -0.00295
B 0.00000 -0.00001 0.00013 -0.00001 0.00020 六階對稱係數 -0.00002
C 0.00000 0.00000 0.00000 -0.00001 -0.00001 八階對稱係數 0.00004
D 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 十階對稱係數 -0.00001
E 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 X圓錐常數 -0.03401
F 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 四階對稱係數 0.00000
G 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 六階對稱係數 0.00000
H 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 八階對稱係數 0.00000
J 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 十階對稱係數 0.00000
表面編號 10 12 13 14      
K -1.67614 -0.00939 -0.84534 -1.77094      
A -0.00288 -0.00540 -0.00526 -0.00291      
B 0.00028 0.00030 0.00013 -0.00012      
C -0.00002 0.00009 0.00002 0.00003      
D 0.00000 0.00001 0.00000 0.00001      
E 0.00000 -0.00001 0.00000 0.00000      
F 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000      
G 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000      
H 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000      
J 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000      
將參照圖7闡述根據第三示例性實施例的光學成像系統。
光學成像系統300可包括第一透鏡310、第二透鏡320及第三透鏡330。
第一透鏡310可具有正的折射力。第一透鏡310的物體側表面可為凸形，且其影像側表面可為凹形。第二透鏡320可具有負的折射力。第二透鏡320的物體側表面可為凸形，且其影像側表面可為凹形。第三透鏡330可具有正的折射力。第三透鏡330的物體側表面可為凸形，且其影像側表面可為凹形。在前述透鏡中，第三透鏡330可為非旋轉對稱變形透鏡。
光學成像系統300可包括濾波器IF及成像平面IP。濾波器IF可設置於成像平面IP前方，以阻擋入射光中所包括的紅外線或類似物。成像平面IP可形成於影像感測器IS上。舉例而言，成像平面IP可形成於影像感測器IS的一個表面上。然而，成像平面IP未必形成於影像感測器IS上。舉例而言，成像平面IP可形成於能夠會聚光學訊號的任何類型的構件或裝置（例如影像膠片）上。
光學成像系統300可更包括作為光學路徑折疊元件的稜鏡（未示出）。稜鏡可設置於第一透鏡310的物體側上。
光學成像系統300可包括具有圖1中所示形狀的透鏡。舉例而言，第一透鏡310至第三透鏡330中的一或多者可具有如圖1中所示形成於兩側上的切割表面CS。
表5表示根據本示例性實施例的光學成像系統300的透鏡的特性，且表6表示根據本示例性實施例的光學成像系統300的非球面值。圖8呈現具有表示如上所述配置的光學成像系統300的像差特性的曲線的曲線圖。
表5
表面編號 元件 曲率半徑（Rx） 曲率半徑（Ry） 厚度/距離 折射率 阿貝數 有效半徑
1 稜鏡 無窮大 無窮大 0.000     6.000
2   無窮大 無窮大 5.500 1.723 29.5 6.000
3   無窮大 無窮大 5.500 1.723 29.5 8.485
4   無窮大 無窮大 3.000     6.000
5 第一透鏡 6.3172 6.3172 1.153 1.537 55.7 3.000
6   15.7178 15.7178 0.056     2.422
7 第二透鏡 5.7851 5.7851 1.094 1.620 25.9 2.426
8   3.0580 3.0580 1.179     2.270
9 第三透鏡 22.1360 22.0500 1.194 1.640 44.2 3.240
10   -16.3216 -16.3216 15.000     2.427
11 濾波器 無窮大 無窮大 0.210 1.519 64.2 2.547
12   無窮大 無窮大 4.768     2.548
13 成像平面 無窮大 無窮大 0.004     2.589
表6
表面編號 5 6 7 8 10 9：變形  
K -1.32284 -1.00000 -1.54431 -1.15945 -1.00000 Y圓錐常數 0.69733
A 0.00082 0.00326 -0.00168 -0.00432 0.00012 四階對稱係數 0.00086
B -0.00002 -0.00046 -0.00005 0.00031 0.00041 六階對稱係數 -0.00001
C 0.00000 0.00008 0.00000 -0.00002 -0.00028 八階對稱係數 -0.00001
D 0.00000 -0.00001 0.00000 0.00000 0.00011 十階對稱係數 0.00000
E 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 -0.00002 X圓錐常數 0.79417
F 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 四階對稱係數 0.00000
G 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 六階對稱係數 0.00000
H 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 八階對稱係數 0.00000
J 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 十階對稱係數 0.00000
將參照圖9闡述根據第四示例性實施例的光學成像系統。
光學成像系統400可包括第一透鏡410、第二透鏡420、第三透鏡430、第四透鏡440及第五透鏡450。
第一透鏡410可具有正的折射力。第一透鏡410的物體側表面可為凸形，且其影像側表面可為凸形。第二透鏡420可具有負的折射力。第二透鏡420的物體側表面可為凹形，且其影像側表面可為凹形。第三透鏡430可具有正的折射力。第三透鏡430的物體側表面可為凸形，且其影像側表面可為凸形。第四透鏡440可具有負的折射力。第四透鏡440的物體側表面可為凹形，且其影像側表面可為凹形。第五透鏡450可具有正的折射力。第五透鏡450的物體側表面可為凸形，且其影像側表面可為凹形。在前述透鏡中，第四透鏡440可為非旋轉對稱變形透鏡。
光學成像系統400可包括濾波器IF及成像平面IP。濾波器IF可設置於成像平面IP前方，以阻擋入射光中所包括的紅外線或類似物。成像平面IP可形成於影像感測器IS上。舉例而言，成像平面IP可形成於影像感測器IS的一個表面上。然而，成像平面IP未必形成於影像感測器IS上。舉例而言，成像平面IP可形成於能夠會聚光學訊號的任何類型的構件或裝置（例如影像膠片）上。
光學成像系統400可更包括作為光學路徑折疊元件的稜鏡（未示出）。稜鏡可設置於第一透鏡410的物體側上。
光學成像系統400可包括具有圖1中所示形狀的透鏡。舉例而言，第一透鏡410至第五透鏡450中的一或多者可具有如圖1中所示形成於兩側上的切割表面CS。
表7表示根據本示例性實施例的光學成像系統400的透鏡的特性，且表8表示根據本示例性實施例的光學成像系統400的非球面值。圖10呈現具有表示如上所述配置的光學成像系統400的像差特性的曲線的曲線圖。
表7
表面編號 元件 曲率半徑（Rx） 曲率半徑（Ry） 厚度/距離 折射率 阿貝數 有效半徑
1 稜鏡 無窮大 無窮大 0.000     6.000
2   無窮大 無窮大 5.500 1.723 29.5 6.000
3   無窮大 無窮大 5.500 1.723 29.5 8.485
4   無窮大 無窮大 3.000     6.000
5 第一透鏡 5.8278 5.8278 1.995 1.537 55.7  
6   -48.3702 -48.3702 0.105      
7 第二透鏡 -376.5099 -376.5099 1.117 1.644 23.5  
8   4.9818 4.9818 1.276      
9 第三透鏡 5.3742 5.3742 1.604 1.667 20.4  
10   -35.8594 -35.8594 0.100      
11 第四透鏡 -100.0000 -99.0000 0.659 1.644 23.5  
12   5.7500 5.7500 1.557      
13 第五透鏡 15.7621 15.7621 1.015 1.546 56.0  
14   17.1484 17.1484 15.391      
15 濾波器 無窮大 無窮大 0.110 1.519 64.2  
16   無窮大 無窮大 1.309      
17 成像平面 無窮大 無窮大 0.018      
表8
表面編號 5 6 7 8 9 11：變形  
K -0.44799 -8.69413 -99.00000 0.15145 0.37194 Y圓錐常數 0.00000
A 0.00015 0.00011 -0.00019 -0.00054 -0.00040 四階對稱係數 0.00000
B 0.00001 0.00000 0.00001 0.00000 0.00001 六階對稱係數 0.00000
C 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 八階對稱係數 0.00000
D 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 十階對稱係數 0.00000
E 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 X圓錐常數 -66.28410
F 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 四階對稱係數 1.10349
G 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 六階對稱係數 1.01404
H 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 八階對稱係數 0.34328
J 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 十階對稱係數 -0.18715
表面編號 10 12 13 14      
K -62.53574 0.43065 -7.45079 -24.71436      
A 0.00001 -0.00060 -0.00158 -0.00045      
B 0.00007 0.00002 -0.00002 -0.00007      
C 0.00000 0.00000 -0.00001 -0.00002      
D 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000      
E 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000      
F 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000      
G 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000      
H 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000      
J 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000      
將參照圖11闡述根據第五示例性實施例的光學成像系統。
光學成像系統500可包括第一透鏡510、第二透鏡520、第三透鏡530、第四透鏡540及第五透鏡550。
第一透鏡510可具有正的折射力。第一透鏡510的物體側表面可為凸形，且其影像側表面可為凸形。第二透鏡520可具有負的折射力。第二透鏡520的物體側表面可為凹形，且其影像側表面可為凹形。第三透鏡530可具有正的折射力。第三透鏡530的物體側表面可為凸形，且其影像側表面可為凸形。第四透鏡540可具有負的折射力。第四透鏡540的物體側表面可為凹形，且其影像側表面可為凹形。第五透鏡550可具有正的折射力。第五透鏡550的物體側表面可為凸形，且其影像側表面可為凹形。在前述透鏡中，第二透鏡520及第四透鏡540可為非旋轉對稱變形透鏡。第二透鏡520與第四透鏡540可被配置成具有不同特性的變形透鏡。第二透鏡520可具有其中物體側表面的第一方向上的曲率半徑大於物體側表面的第二方向上的曲率半徑的形狀，但第四透鏡540可具有其中物體側表面的第一方向上的曲率半徑小於物體側表面的第二方向上的曲率半徑的形狀。
光學成像系統500可包括濾波器IF及成像平面IP。濾波器IF可設置於成像平面IP前方，以阻擋入射光中所包括的紅外線或類似物。成像平面IP可形成於影像感測器IS上。舉例而言，成像平面IP可形成於影像感測器IS的一個表面上。然而，成像平面IP未必形成於影像感測器IS上。舉例而言，成像平面IP可形成於能夠會聚光學訊號的任何類型的構件或裝置（例如影像膠片）上。
光學成像系統500可更包括作為光學路徑折疊元件的稜鏡（未示出）。稜鏡可設置於第一透鏡510的物體側上。
光學成像系統500可包括具有圖1中所示形狀的透鏡。舉例而言，第一透鏡510至第五透鏡550中的一或多者可具有如圖1中所示形成於兩側上的切割表面CS。
表9表示根據本示例性實施例的光學成像系統500的透鏡的特性，且表10表示根據本示例性實施例的光學成像系統500的非球面值。圖12呈現具有表示如上所述配置的光學成像系統500的像差特性的曲線的曲線圖。
表9
表面編號 元件 曲率半徑（Rx） 曲率半徑（Ry） 厚度/距離 折射率 阿貝數 有效半徑
1 稜鏡 無窮大 無窮大 0.000     6.000
2   無窮大 無窮大 5.500 1.723 29.5 6.000
3   無窮大 無窮大 5.500 1.723 29.5 8.485
4   無窮大 無窮大 3.000     6.000
5 第一透鏡 5.8278 5.8278 1.956 1.537 55.7 3.300
6   -48.1696 -48.1696 0.100     3.206
7 第二透鏡 -354.6721 -362.7748 1.086 1.644 23.5 3.116
8   4.9949 4.9949 2.043     2.614
9 第三透鏡 5.4072 5.4072 1.596 1.667 20.4 2.643
10   -35.1965 -35.1965 0.100     2.469
11 第四透鏡 -99.9316 -98.9947 0.639 1.644 23.5 2.415
12   5.7307 5.7307 1.587     2.173
13 第五透鏡 15.3055 15.3055 0.949 1.546 56.0 2.057
14   17.6665 17.6665 15.391     1.940
15 濾波器 無窮大 無窮大 0.110 1.519 64.2 3.092
16   無窮大 無窮大 1.578     3.097
17 成像平面 無窮大 無窮大 0.004     3.214
表10
表面編號 5 6 8 9 10 12
K -0.44815 -7.79525 0.15084 0.37275 -61.93721 0.41925
A 0.00015 0.00011 -0.00054 -0.00040 0.00001 -0.00061
B 0.00001 0.00000 0.00000 0.00001 0.00007 0.00001
C 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
D 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
E 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
F 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
G 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
H 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
J 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
表面編號 13 14 表面編號   7 11
K -6.37862 -25.62393 Y圓錐常數 0.00000 0.00000
A -0.00155 -0.00046 四階對稱係數 -0.00020 0.00000
B -0.00002 -0.00007 六階對稱係數 0.00001 0.00000
C -0.00001 -0.00002 八階對稱係數 0.00000 0.00000
D 0.00000 0.00000 十階對稱係數 0.00000 0.00000
E 0.00000 0.00000 X圓錐常數 0.00000 -24.84397
F 0.00000 0.00000 四階對稱係數 -0.00175 -1.96708
G 0.00000 0.00000 六階對稱係數 -0.00112 0.46646
H 0.00000 0.00000 八階對稱係數 0.00254 0.09334
J 0.00000 0.00000 十階對稱係數 -0.00063912 -0.26578
將參照圖13闡述根據第六示例性實施例的光學成像系統。
光學成像系統600可包括第一透鏡610、第二透鏡620、第三透鏡630及第四透鏡640。
第一透鏡610可具有正的折射力。第一透鏡610的物體側表面可為凸形，且其影像側表面可為凸形。第二透鏡620可具有負的折射力。第二透鏡620的物體側表面可為凹形，且其影像側表面可為凹形。第三透鏡630可具有正的折射力。第三透鏡630的物體側表面可為凸形，且其影像側表面可為凸形。第四透鏡640可具有負的折射力。第四透鏡640的物體側表面可為凹形，且其影像側表面可為凹形。在前述透鏡中，第二透鏡620及第四透鏡640可為非旋轉對稱變形透鏡。第二透鏡620與第四透鏡640可被配置成具有不同特性的變形透鏡。舉例而言，第二透鏡620可具有其中物體側表面的第一方向上的曲率半徑大於物體側表面的第二方向上的曲率半徑的形狀，但第四透鏡640可具有其中物體側表面的第一方向上的曲率半徑小於物體側表面的第二方向上的曲率半徑的形狀。
光學成像系統600可包括濾波器IF及成像平面IP。濾波器IF可設置於成像平面IP前方，以阻擋入射光中所包括的紅外線或類似物。成像平面IP可形成於影像感測器IS上。舉例而言，成像平面IP可形成於影像感測器IS的一個表面上。然而，成像平面IP未必形成於影像感測器IS上。舉例而言，成像平面IP可形成於能夠會聚光學訊號的任何類型的構件或裝置（例如影像膠片）上。
光學成像系統600可更包括作為光學路徑折疊元件的稜鏡（未示出）。稜鏡可設置於第一透鏡610的物體側上。
光學成像系統600可包括具有圖1中所示形狀的透鏡。舉例而言，第一透鏡610至第四透鏡640中的一或多者可具有如圖1中所示形成於兩側上的切割表面CS。
表11表示根據本示例性實施例的光學成像系統600的透鏡的特性，且表12表示根據本示例性實施例的光學成像系統600的非球面值。圖14呈現具有表示如上所述配置的光學成像系統600的像差特性的曲線的曲線圖。
表11
表面編號 元件 曲率半徑（Rx） 曲率半徑（Ry） 厚度/距離 折射率 阿貝數 有效半徑
1 稜鏡 無窮大 無窮大 0.000     6.000
2   無窮大 無窮大 5.500 1.723 29.5 6.000
3   無窮大 無窮大 5.500 1.723 29.5 8.485
4   無窮大 無窮大 3.000     6.000
5 第一透鏡 5.8236 5.8236 2.039 1.537 55.7 3.300
6   -48.6265 -48.6265 0.193     3.342
7 第二透鏡 -410.5616 -375.9890 1.361 1.644 23.5 3.188
8   5.7102 5.7102 2.729     2.545
9 第三透鏡 6.2675 6.2675 1.818 1.667 20.4 2.098
10   -34.1445 -34.1445 0.202     1.891
11 第四透鏡 -94.9207 -98.9855 0.606 1.644 23.5 1.841
12   6.2367 6.2367 1.587     1.632
13 濾波器 無窮大 無窮大 0.110 1.519 64.2 1.873
14   無窮大 無窮大 12.889     1.879
15 成像平面 無窮大 無窮大 0.000     3.204
表12
表面編號 5 6 8 9 10 12
K -0.46384 -18.04159 0.16700 0.35972 -82.80944 0.58062
A 0.00014 0.00012 -0.00051 -0.00043 0.00004 -0.00048
B 0.00000 0.00000 0.00000 0.00001 0.00007 0.00004
C 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
D 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
E 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
F 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
G 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
H 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
J 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000
      表面編號   7 11
      Y圓錐常數 0.00000 0.00000
      四階對稱係數 -0.00020 0.00000
      六階對稱係數 0.00001 0.00000
      八階對稱係數 0.00000 0.00000
      十階對稱係數 0.00000 0.00000
      X圓錐常數 0.00000 92.60156
      四階對稱係數 0.00289 -4.22709
      六階對稱係數 -0.00252 -2.05965
      八階對稱係數 -0.00108 0.93156
      十階對稱係數 0.04058 0.59775
表13表示根據第一示例性實施例至第六示例性實施例的光學成像系統的光學特性。
表13
備註 第一示例性實施例 第二示例性實施例 第三例性實施例 第四示例性實施例 第五示例性實施例 第六示例性實施例
f1 10.122 7.193 18.856 9.809 9.803 9.811
f2x -7.893 -6.577 -12.360 -7.608 -7.624 -8.701
f2y - - - - -7.621 -8.713
f3x 7.178 12.572 14.843 7.104 7.125 8.069
f3y - - 14.867 - - -
f4x -8.409 -12.613 - -8.397 -8.371 -9.068
f4y -8.417 -12.538 - -8.402 -8.376 -9.044
f5 328.967 27.720 - 283.527 183.552 -
TTL 27.002 18.397 24.658 26.255 27.139 23.534
BFL 18.002 9.897 19.982 16.828 17.083 14.586
f 30.900 19.000 23.667 29.127 28.967 25.025
f數 4.460 3.520 3.940 4.410 4.410 4.400
HFOV 11.870 24.730 12.470 12.440 12.440 14.450
IMG HT 3.200 4.200 2.590 3.200 3.200 3.200
在表13中，TTL是自第一透鏡的物體側表面至成像平面的距離，BFL是自最靠近成像平面的透鏡的影像側表面至成像平面的距離，HFOV是半視角（half angle of view），且IMG HT是成像平面的高度（成像平面的對角線長度的一半）。f1是第一透鏡的焦距，f2x是基於第一輪廓的曲率半徑計算的第二透鏡的焦距，f2y是基於第二輪廓的曲率半徑計算的第二透鏡的焦距，f3x是基於第一輪廓的曲率半徑計算的第三透鏡的焦距，f3y是基於第二輪廓的曲率半徑計算的第三透鏡的焦距，f4x是基於第一輪廓的曲率半徑計算的第四透鏡的焦距，f4y是基於第二輪廓的曲率半徑計算的第四透鏡的焦距，且f5是第五透鏡的焦距。
表14及表15表示根據第一示例性實施例至第六示例性實施例的光學成像系統的條件表達式的值。
表14
條件表達式 第一示例性實施例 （第四透鏡） 第二示例性實施例 （第四透鏡） 第三示例性實施例 （第三透鏡） 第四示例性實施例 （第四透鏡） 第五示例性實施例 （第四透鏡） 第六示例性實施例 （第四透鏡）
|(Rx1-Ry1)/Ry1| 0.0174 0.0050 0.0039 0.0101 0.0095 0.0411
|fx-fy| 0.0082 0.0751 0.0241 0.0048 0.0045 0.0238
|(fx-fy)/fx| 0.0010 0.0060 0.0016 0.0006 0.0005 0.0026
(fx-fy)/f 0.0003 0.0040 0.0010 0.0002 0.0002 0.0010
(Rx1-Ry1)/Rx2 1.0754 0.4883 1.7441 1.0682 1.0674 1.0219
(R10x-R11x)/(R10y-R11y) 1.0287 0.9859 - 1.0158 1.0147 0.9373
表15
條件表達式 第五示例性實施例（第二透鏡） 第六示例性實施例（第二透鏡）
|(Rx1-Ry1)/Ry1| 0.0223 0.0920
|fx-fy| 0.0026 0.0120
|(fx-fy)/fx| 0.0003 0.0014
(fx-fy)/f 0.0001 0.0005
(Rx1-Ry1)/Rx2 0.9914 1.1071
如上所述，根據本揭露中的示例性實施例，由於不對稱形狀導致的解析度劣化現象可顯著減少。
儘管以上已示出並闡述了特定示例性實施例，然而在理解此揭露內容之後將顯而易見的是，在不背離申請專利範圍及其等效範圍的精神及範圍的情況下，可在該些實例中作出形式及細節上的各種改變。本文中所闡述的實例欲被視為僅為闡述性的，而非用於限制目的。對每一實例中的特徵或態樣的說明欲被視為適用於其他實例中的相似特徵或態樣。若所闡述的技術被以不同的次序執行，及/或若所闡述的系統、架構、裝置或電路中的組件被以不同的方式組合及/或被其他組件或其等效物替換或補充，則可達成適合的結果。因此，本揭露的範圍不由詳細說明界定，而是由申請專利範圍及其等效範圍界定，且申請專利範圍及其等效範圍的範圍內的所有變型均欲被解釋為包括於本揭露中。
100、200、300、400、500、600:光學成像系統 110、210、310、410、510、610:第一透鏡 120、220、320、420、520、620:第二透鏡 130、230、330、430、530、630:第三透鏡 140、240、440、540、640:第四透鏡 150、250、450、550:第五透鏡 C:光軸 CS:切割表面 IF:濾波器 IMG HT:成像平面的高度/成像平面的對角線長度的一半 IP:成像平面 IS:影像感測器 LM:透鏡 LMs1:輪廓/第一輪廓 LMs2:輪廓/第二輪廓 Lx、Ly:長度 Rx1、Rx2、Ry1、Ry2:曲率半徑 X、Y:方向
圖1是根據示例性實施例的透鏡的平面圖。
圖2A是圖1中所示透鏡在第一方向上的第一輪廓的實例，且圖2B是圖1中所示透鏡在第二方向上的第二輪廓的實例。
圖3是示出根據本揭露中的第一示例性實施例的光學成像系統的圖。
圖4呈現具有表示圖1中所示光學成像系統的像差特性的曲線的曲線圖。
圖5是示出根據本揭露中的第二示例性實施例的光學成像系統的圖。
圖6呈現具有表示圖5中所示光學成像系統的像差特性的曲線的曲線圖。
圖7是示出根據本揭露中的第三示例性實施例的光學成像系統的圖。
圖8呈現具有表示圖7中所示光學成像系統的像差特性的曲線的曲線圖。
圖9是示出根據本揭露中的第四示例性實施例的光學成像系統的圖。
圖10呈現具有表示圖9中所示光學成像系統的像差特性的曲線的曲線圖。
圖11是示出根據本揭露中的第五示例性實施例的光學成像系統的圖。
圖12呈現具有表示圖11中所示光學成像系統的像差特性的曲線的曲線圖。
圖13是示出根據本揭露中的第六示例性實施例的光學成像系統的圖。
圖14呈現具有表示圖13中所示光學成像系統的像差特性的曲線的曲線圖。
在所有圖式及詳細說明通篇中，相同的參考編號指代相同的元件。圖式可能並非按比例繪製，且為清晰、例示及方便起見，可誇大圖式中的元件的相對大小、比例及繪示。
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
IF:濾波器
IP:成像平面
IS:影像感測器

Claims (11)

  1. 一種透鏡，其中 所述透鏡在第一方向上和光軸相交的第一輪廓以及所述透鏡在第二方向上和所述光軸相交的第二輪廓彼此不同，且 所述第一輪廓在所述第一方向上的長度不同於所述第二輪廓在所述第二方向上的長度， 其中所述第一輪廓的物體側表面的曲率半徑Rx1以及所述第二輪廓的物體側表面的曲率半徑Ry1彼此不同， 其中0.2 ＜|(Rx1-Ry1)/Rx2|＜ 2.0，Rx2是所述第一輪廓的影像側表面的曲率半徑。
  2. 如請求項1所述的透鏡，其中0 ＜ |(Rx1-Ry1)/Ry1| ＜ 0.5。
  3. 如請求項1所述的透鏡，其中0 ＜ |fx-fy| ＜ 0.5毫米，其中fx是基於所述第一輪廓的曲率半徑計算的所述透鏡的焦距，且fy是基於所述第二輪廓的曲率半徑計算的所述透鏡的焦距。
  4. 如請求項1所述的透鏡，其中0 ＜ |(fx-fy)/fx| ＜ 0.01，其中fx是基於所述第一輪廓的曲率半徑計算的所述透鏡的焦距，且fy是基於所述第二輪廓的曲率半徑計算的所述透鏡的焦距。
  5. 一種光學成像系統，包括： 變形透鏡，包括彼此不同的包含光軸的第一輪廓的物體側表面的曲率半徑Rx1以及包含所述光軸的第二輪廓的物體側表面的曲率半徑Ry1， 其中所述第一輪廓的長度與所述第二輪廓的長度彼此不同，且 其中0 ＜ |(Rx1-Ry1)/Rx2| ＜ 2.0，其中Rx2是所述變形透鏡的所述第一輪廓的影像側表面的曲率半徑。
  6. 如請求項5所述的光學成像系統，更包括自物體側按順序佈置的第一透鏡、第二透鏡及第三透鏡， 其中所述第三透鏡具有正的折射力且是所述變形透鏡。
  7. 如請求項5所述的光學成像系統，更包括自物體側按順序佈置的第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡及第四透鏡， 其中所述第二透鏡及所述第四透鏡是所述變形透鏡。
  8. 如請求項5所述的光學成像系統，更包括自物體側按順序佈置的第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡及第五透鏡， 其中所述第二透鏡及所述第四透鏡是所述變形透鏡。
  9. 如請求項5所述的光學成像系統，更包括自物體側按順序佈置的第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡及第五透鏡， 其中所述第四透鏡是所述變形透鏡。
  10. 如請求項9所述的光學成像系統，其中0.6 ＜ (R10-R11x)/(R10-R11y) ＜ 1.2，其中R10是所述第三透鏡的影像側表面的曲率半徑，R11x是根據所述第四透鏡的第一輪廓的物體側表面的曲率半徑，且R11y是根據所述第四透鏡的第二輪廓的物體側表面的曲率半徑。
  11. 如請求項5所述的光學成像系統，其中0 ＜ |(fx-fy)/f| ＜ 0.005，其中fx是基於所述變形透鏡的所述第一輪廓的所述曲率半徑計算的所述變形透鏡的焦距，fy是基於所述變形透鏡的所述第二輪廓的所述曲率半徑計算的所述變形透鏡的焦距，且f是所述光學成像系統的焦距。
TW111126302A 2020-12-28 2021-04-07 透鏡以及光學成像系統 TWI798133B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200184433A KR102536605B1 (ko) 2020-12-28 2020-12-28 렌즈 및 촬상 광학계
KR10-2020-0184433 2020-12-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202242478A TW202242478A (zh) 2022-11-01
TWI798133B true TWI798133B (zh) 2023-04-01

Family

ID=80618187

Family Applications (4)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW112140865A TW202407415A (zh) 2020-12-28 2021-04-07 透鏡及光學成像系統
TW110112507A TWI774309B (zh) 2020-12-28 2021-04-07 透鏡以及光學成像系統
TW112107054A TWI823787B (zh) 2020-12-28 2021-04-07 光學成像系統
TW111126302A TWI798133B (zh) 2020-12-28 2021-04-07 透鏡以及光學成像系統

Family Applications Before (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW112140865A TW202407415A (zh) 2020-12-28 2021-04-07 透鏡及光學成像系統
TW110112507A TWI774309B (zh) 2020-12-28 2021-04-07 透鏡以及光學成像系統
TW112107054A TWI823787B (zh) 2020-12-28 2021-04-07 光學成像系統

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11927731B2 (zh)
KR (2) KR102536605B1 (zh)
CN (2) CN114690373A (zh)
TW (4) TW202407415A (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102536605B1 (ko) * 2020-12-28 2023-05-26 삼성전기주식회사 렌즈 및 촬상 광학계
TWI763290B (zh) 2021-02-01 2022-05-01 大立光電股份有限公司 攝像光學鏡片系統、取像裝置及電子裝置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040169726A1 (en) * 2001-07-20 2004-09-02 6115187 Canada Inc. Method for capturing a panoramic image by means of an image sensor rectangular in shape
US20170212334A1 (en) * 2016-01-21 2017-07-27 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Lens system and camera system including the lens system

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07119897B2 (ja) * 1986-07-08 1995-12-20 株式会社リコー 光走査装置
US5282088A (en) * 1992-10-19 1994-01-25 Mark Davidson Aplanatic microlens and method for making same
JP3486508B2 (ja) * 1996-09-10 2004-01-13 キヤノン株式会社 光走査光学装置
JP3769373B2 (ja) * 1997-11-19 2006-04-26 フジノン株式会社 明るい広角レンズ
JP2000147407A (ja) * 1998-11-12 2000-05-26 Ricoh Co Ltd 走査結像レンズおよび光走査装置
JP2000206312A (ja) * 1998-11-12 2000-07-28 Olympus Optical Co Ltd 光学素子
JP2002221606A (ja) * 2001-01-24 2002-08-09 Sony Corp 光学レンズとその製造方法、光学レンズアレイの製造方法、フォーカスエラー信号生成方法および光学ピックアップ装置
US7085066B2 (en) * 2004-08-20 2006-08-01 Panavision International, L.P. Anamorphic imaging system
EP1789843A2 (en) 2004-08-25 2007-05-30 Panavision Imaging, Inc Method and apparatus for controlling a lens, and camera module incorporating same
JP2007328030A (ja) * 2006-06-06 2007-12-20 Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk 撮像装置、光学装置及びレンズ
JP5031303B2 (ja) * 2006-09-11 2012-09-19 キヤノン株式会社 画像読取装置
WO2008062661A1 (fr) * 2006-11-22 2008-05-29 Konica Minolta Opto, Inc. Lentille super grand-angle
JP4669539B2 (ja) * 2008-10-01 2011-04-13 株式会社トプコン 撮像装置、車載カメラ及び監視カメラ
WO2013065391A1 (ja) 2011-10-31 2013-05-10 コニカミノルタ株式会社 変倍光学系
JP2020509420A (ja) * 2017-07-07 2020-03-26 コアフォトニクス リミテッド 迷光を防止するための屈曲式カメラプリズム設計
US10809491B2 (en) * 2018-08-22 2020-10-20 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Portable electronic device, optical imaging system, and lens assembly
CN109445072A (zh) * 2018-12-26 2019-03-08 浙江舜宇光学有限公司 摄像镜头组
CN109541783B (zh) * 2019-01-07 2024-04-19 浙江舜宇光学有限公司 摄像镜头
CN109459840A (zh) * 2019-01-11 2019-03-12 浙江舜宇光学有限公司 成像镜头
CN110764232A (zh) * 2019-11-29 2020-02-07 Oppo广东移动通信有限公司 光学镜头和电子装置
KR102536605B1 (ko) * 2020-12-28 2023-05-26 삼성전기주식회사 렌즈 및 촬상 광학계

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040169726A1 (en) * 2001-07-20 2004-09-02 6115187 Canada Inc. Method for capturing a panoramic image by means of an image sensor rectangular in shape
US20170212334A1 (en) * 2016-01-21 2017-07-27 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Lens system and camera system including the lens system

Also Published As

Publication number Publication date
KR102536605B1 (ko) 2023-05-26
TWI823787B (zh) 2023-11-21
KR20220093576A (ko) 2022-07-05
TWI774309B (zh) 2022-08-11
TW202323920A (zh) 2023-06-16
TW202407415A (zh) 2024-02-16
KR20230062529A (ko) 2023-05-09
US20220206274A1 (en) 2022-06-30
CN216052398U (zh) 2022-03-15
TW202229965A (zh) 2022-08-01
TW202242478A (zh) 2022-11-01
CN114690373A (zh) 2022-07-01
US11927731B2 (en) 2024-03-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI782655B (zh) 光學成像系統
TWI795061B (zh) 光學成像系統
TWI810515B (zh) 光學成像系統、攝影機模組及行動終端裝置
TWI653462B (zh) 光學成像系統
TWI811049B (zh) 光學成像系統
TWI798133B (zh) 透鏡以及光學成像系統
TWI776385B (zh) 光學成像系統
TWI804264B (zh) 光學成像系統
TWI486622B (zh) 成像透鏡
TWI789011B (zh) 光學成像系統
TWI789759B (zh) 光學成像系統
TWI803832B (zh) 相機模組以及可攜式終端
TWM632539U (zh) 光學成像系統
TW202109126A (zh) 光學成像系統及可攜式電子裝置
TWI821866B (zh) 成像透鏡系統
CN114545601B (zh) 光学成像系统
TWM642445U (zh) 光學成像系統
TWM651054U (zh) 光學成像系統
TW202316161A (zh) 光學成像系統
TWM636280U (zh) 透鏡組合以及包括其之相機模組
TW202414019A (zh) 光學成像系統
TW202411714A (zh) 光學成像系統