TWI851330B

TWI851330B - 光學成像系統

Info

Publication number: TWI851330B
Application number: TW112125591A
Authority: TW
Inventors: 申吉洙; 趙鏞主
Original assignee: 南韓商三星電機股份有限公司
Priority date: 2020-11-02
Filing date: 2021-02-05
Publication date: 2024-08-01

Abstract

一種光學成像系統包括：第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡及第五透鏡，自物側依次設置；以及第一反射構件及第二反射構件，設置於所述第一透鏡的物側上，各自具有自由形式表面。

Description

光學成像系統

本揭露是有關於一種包括被形成為具有自由彎曲表面的反射構件的光學成像系統。

相機模組可安裝於例如智慧型電話、膝上型電腦或類似物等行動終端元件上。安裝於行動終端元件上的相機模組通常被配置成捕捉定位於短距離內的對象的影像。然而，隨著藉由行動終端元件的相機模組進行頻繁的室外拍攝，需要一種能夠捕捉定位於長距離處的對象的影像的相機模組。然而，由於行動終端元件的相機模組的安裝空間的限制，可能難以設計能夠捕捉長距離影像的相機模組及光學成像系統。

上述資訊僅被呈現作為背景資訊，以幫助理解本揭露。關於上述中的任何一者是否可適用作為關於本揭露的現有技術，沒有作出確定，並且沒有作出斷言。

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請求保護的標的的關鍵特徵或本質特徵，亦非旨在用於幫助確定所請求保護的標的的範圍。

在一個一般態樣中，一種光學成像系統包括：第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡及第五透鏡，自物側依次設置；以及第一反射構件及第二反射構件，設置於所述第一透鏡的物側上，各自具有自由形式表面。

所述第一反射構件可具有凹的反射表面。

所述第二反射構件可具有凸的反射表面。

所述第一透鏡可具有凸的物側表面。

所述第二透鏡可具有凹的物側表面。

所述第三透鏡可具有凸的物側表面。

所述第四透鏡可具有凸的物側表面。

所述第五透鏡可具有凹的物側表面。

比率f/fL可大於1.40且小於1.80，其中f為所述光學成像系統的焦距，且fL為所述第一透鏡至所述第五透鏡的複合焦距。

所述光學成像系統可更包括：光路折疊構件，設置於所述第一反射構件的物側上。

在另一一般態樣中，一種光學成像系統包括：透鏡組，包括沿著光軸依次設置的多個透鏡；光路折疊構件，設置於所述透鏡組的物側上；以及第一反射構件及第二反射構件，設置於所述光路折疊構件與所述透鏡組之間，各自具有自由形式表面，其中1.40＜f/fL＜1.80，其中f為所述光學成像系統的焦距，且fL為所述透鏡組的焦距。

所述光學成像系統可更包括：第三反射構件，設置於所述透鏡組與成像平面之間。

比率fm1/f可大於0.8且小於1.40，其中fm1為所述第一反射構件的焦距。

比率fm2/f可大於-1.0且小於-0.4，其中fm2為所述第二反射構件的焦距。

比率fm1/fm2的絕對值可大於1.40且小於1.80。

比率TL/f可大於0.40且小於0.9，其中TL為自設置於所述透鏡組的最前面位置中的透鏡的物側表面至成像平面的距離。

在另一一般態樣中，一種光學成像系統包括：反射元件，設置於透鏡組與光路折疊構件之間，所述光路折疊構件被配置成使所述光路折疊構件與所述透鏡組之間的光路彎曲，其中所述反射元件包括具有正的折射力的第一反射構件，並且其中所述透鏡組包括具有正的折射力的第一透鏡。

所述反射元件可更包括具有負的折射力的第二反射構件。所述透鏡組可更包括具有負的折射力的第二透鏡。

根據以下詳細說明、附圖及申請專利範圍，其他特徵及態樣將為顯而易見的。

在下文中，儘管將參照附圖詳細描述本揭露的實例，但應注意，實例並非僅限於此。

提供以下詳細說明以幫助讀者獲得對本文中所述方法、裝置及/或系統的全面理解。然而，在理解本揭露之後，本文中所述的方法、裝置及/或系統的各種改變、修改及等同物將是顯而易見的。舉例而言，本文中所述的操作的次序僅為實例，並且不限於在本文中所述的次序，而是可如在理解本揭露之後顯而易見地進行改變，除了必須以一定順序發生的操作之外。此外，為了提高清晰度及簡潔性，可省略對在此項技術中眾所習知的功能及構造的描述。

本文中所述的特徵可以不同形式實施，且不被理解為限於本文中所述實例。相反，提供本文中所述的實例僅用於示出在理解本揭露之後將顯而易見的實作本文中所述的方法、裝置及/或系統的許多可能方式中的一些方式。

在本文中應注意，關於實例或實施例（例如關於實例或實施例可包括或實作何事物）使用用語「可」意味著存在其中包括或實作此特徵的至少一個實例或實施例，而所有實例及實施例並非僅限於此。

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。本文中所用的元件的「部分」可包括整個元件或小於整個元件。

本文中所用的用語「及/或」包括相關列出項中的任一者及任意二者或更多者的任意組合；同樣，「...中的至少一者」包括相關列出項中的任一者及任意二者或更多者的任意組合。

儘管可在本文中使用例如「第一」、「第二」及「第三」等用語來描述各種構件、部件、區域、層或區段，但這些構件、部件、區域、層或區段不應受這些用語限制。相反，這些用語僅用於區分一個構件、部件、區域、層或區段與另一構件、部件、區域、層或區段。因此，在不背離實例的教示內容的情況下，在本文中所述的實例中提及的第一構件、部件、區域、層或區段亦可被稱為第二構件、部件、區域、層或區段。

在本文中，為易於說明，可使用例如「上方」、「上部的」、「下方」、「下部的」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元件在使用或操作中的不同定向。舉例而言，若翻轉圖中的元件，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」同時囊括視元件空間定向而定的上方與下方兩種定向。所述元件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，圖式中所示形狀可能發生變化。因此，本文中所述實例不限於圖式中所示的特定形狀，而是包括在製造期間發生的形狀變化。

本文中所述的實例的特徵可以各種方式組合，如在理解本揭露之後將顯而易見。此外，儘管本文中所述的實例具有多種配置，但其他配置亦為可能的，如在理解本揭露之後將顯而易見。

本揭露的態樣是提供一種光學成像系統，所述光學成像系統可執行長距離影像捕捉並且可允許相機模組小型化。

光學成像系統包括沿著光軸設置的多個透鏡。所述多個透鏡可沿著光軸彼此間隔開預定距離。

舉例而言，光學成像系統包括第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡及第五透鏡，所述透鏡沿著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數值升序依序設置，其中第一透鏡最靠近光學成像系統的物側，且第五透鏡最靠近成像平面。

在每個透鏡中，物側表面或第一表面是最靠近光學成像系統的物側的透鏡的表面，且像側表面或第二表面是最靠近成像平面的透鏡的表面。

除非另有說明，否則對透鏡表面的形狀的提及是指透鏡表面的近軸區域的形狀。透鏡表面的近軸區域是圍繞且包括透鏡表面的光軸的透鏡表面的中心部分，其中入射至透鏡表面的光線與光軸成小角度θ，並且近似值sinθ ≈θ、tanθ ≈θ及cosθ ≈ 1是有效的。

在所述實例中，第一透鏡是指最鄰近物體（或對象）的透鏡，且第五透鏡是指最鄰近成像平面（或影像感測器）的透鏡。在所述實例中，曲率半徑、厚度、TL（自第一透鏡（或最前面的透鏡）的物側表面至成像平面的距離）、IMGHT（成像平面的對角線長度的一半）及焦距的單位以毫米（mm）表示。透鏡的厚度、透鏡之間的間隙及TL是指透鏡在光軸上的距離。此外，在對透鏡的形狀的描述中，其中一個表面是凸的構型指示所述表面的光軸區域是凸的，並且其中一個表面是凹的構型指示所述表面的光軸區域是凹的。因此，即使當描述透鏡的一個表面是凸的時，透鏡的邊緣亦可為凹的。類似地，即使當描述透鏡的一個表面是凹的時，透鏡的邊緣亦可為凸的。

根據本揭露的光學成像系統可使用非旋轉對稱反射構件來調節到達影像感測器的光的光線像差。舉例而言，光學成像系統可包括具有自由彎曲表面的反射構件。

根據本文中描述的實例的光學成像系統可安裝於可攜式終端元件的相機模組上。然而，光學成像系統的應用範圍不限於可攜式終端元件的相機模組。此外，根據本文中描述的實例的光學成像系統可選擇性地應用於多個相機模組。作為實例，光學成像系統可應用於安裝於可攜式終端元件上的二或更多個相機模組中的一個相機模組。作為另一實例，根據本文中描述的實例的光學成像系統可應用於安裝於可攜式終端元件上的三或更多個相機模組中的一或多個相機模組。

在下文中，將描述根據一或多個實例的光學成像系統。

根據實例的光學成像系統可包括多個透鏡及多個反射構件。舉例而言，光學成像系統可包括自物側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。此外，光學成像系統可包括第一反射構件及第二反射構件。第一反射構件及第二反射構件可設置成較第一透鏡至第五透鏡更靠近物體。舉例而言，第一反射構件及第二反射構件可設置於第一透鏡的物側上。第一反射構件及第二反射構件可被配置成有利於像差校正。舉例而言，第一反射構件及第二反射構件可被形成為具有自由形式表面。

第一反射構件及第二反射構件中的每一者可被配置成具有折射力。舉例而言，第一反射構件可具有正的折射力，乃因其反射表面被形成為凹的，並且第二反射構件可具有負的折射力，乃因其反射表面被形成為凸的。

根據實例的光學成像系統可更包括光路折疊構件。光路折疊構件可設置於第一反射構件的物側上。光路折疊構件可被配置成稜鏡、反射鏡或類似物的形式。

根據另一實例的光學成像系統可包括透鏡組、光路折疊構件及反射元件。透鏡組可包括多個透鏡。舉例而言，透鏡組可包括沿著光軸依次設置的二或更多個透鏡。透鏡組可與光學成像系統建立預定的數值關係。舉例而言，光學成像系統的焦距f對透鏡組的焦距fL之比（f/fL）可為大於1.40至小於1.80。光路折疊構件可設置於透鏡組的物側上，並且可被配置成使物體與透鏡組之間的光路彎曲。光路折疊構件可為稜鏡的形式。反射元件可包括多個反射構件。舉例而言，反射元件可包括第一反射構件及第二反射構件。反射元件可被配置成具有自由形式表面。舉例而言，第一反射構件的反射表面及第二反射構件的反射表面可分別形成為自由形式表面。

在下文中，將描述構成根據本揭露的光學成像系統的反射構件及透鏡的特徵。

第一反射構件及第二反射構件中的每一者可被形成為具有彎曲表面。舉例而言，第一反射構件可具有凹的形狀，且第二反射構件可具有凸的形狀。

第一透鏡可具有折射力。第一透鏡的一個表面可為凸的。舉例而言，第一透鏡可具有凸的物側表面。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至小於1.6。

第二透鏡可具有折射力。第二透鏡的一個表面可為凹的。舉例而言，第二透鏡可具有凹的物側表面。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。第二透鏡可具有預定的折射率。舉例而言，第二透鏡的折射率可為1.6或大於1.6至小於1.7。

第三透鏡可具有折射力。第三透鏡的一個表面可為凸的。舉例而言，第三透鏡可具有凸的物側表面。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皆可為非球面的。第三透鏡可具有預定的折射率。舉例而言，第一透鏡的折射率可為1.6或大於1.6至小於1.7。第三透鏡可具有預定的阿貝數。舉例而言，第三透鏡的阿貝數可為15或大於15至小於20。

第四透鏡可具有折射力。第四透鏡的一個表面可為凸的。舉例而言，第四透鏡可具有凸的物側表面。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。第四透鏡可具有預定的折射率。舉例而言，第四透鏡的折射率可為1.6或大於1.6至小於1.7。

第五透鏡可具有折射力。第五透鏡的一個表面可為凹的。舉例而言，第五透鏡可具有凹的物側表面。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皆可為非球面的。第五透鏡可具有預定的折射率。舉例而言，第五透鏡的折射率可為1.5或大於1.5至小於1.6。

構成光學成像系統的透鏡由折射率不同於空氣的折射率的材料形成。舉例而言，透鏡可由塑膠材料或玻璃材料形成。如上所述，第一透鏡至第五透鏡中的每一者可具有非球面表面。透鏡的非球面表面可由方程式1表示如下：

[方程式1]

在方程式1中，「c」為相應透鏡的曲率半徑的倒數，「k」為圓錐常數，「r」為自透鏡的非球面表面上的某一點至光軸的距離，「A」至「H」及「J」為非球面常數，「Z」（或SAG）為在光軸方向上自非球面表面上的某一點至非球面表面的頂點的高度。

光學成像系統可更包括濾波器、光闌及影像感測器。

濾波器可設置於影像感測器與最靠近影像感測器的影像表面設置的透鏡之間。濾波器可阻擋來自入射光的一些波長，以提高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。影像感測器可被配置成將光訊號（光學影像）轉換成電訊號。影像感測器的影像表面可形成設置於光學成像系統的成像平面處的成像平面。

必要時，光學成像系統可更包括第三反射構件。

第三反射構件可設置於透鏡組與影像感測器之間。舉例而言，第三反射構件可設置於影像感測器與最靠近影像表面設置的第五透鏡之間，以使第五透鏡與影像感測器之間的光路彎曲。

光學成像系統可滿足以下條件表達式中的一或多者。 0.40 ＜ TL/f ＜ 0.90 1.40 ＜ f/fL ＜ 1.80 0.70 ＜ f/fm1 ＜ 1.40 -3.0 ＜ f/fm2 ＜ -1.0 0.4 ＜ fL/fm1 ＜ 0.8 -1.6 ＜ fL/fm2 ＜ -0.4 4.0 ＜ f/f1 ＜ 8.0 -6.0 ＜ f/f2 ＜ -3.0 1.20 ＜ f/f3 ＜ 2.0 -1.0 ＜ f/f4 ＜ 2.0 -8.0 ＜ f/f5 ＜ -2.0 1.0 ＜ f/f12 ＜ 1.80 -3.0 ＜ f/f345 ＜ 3.0

在以上條件表達式中，TL為自第一透鏡的物側表面至成像平面的距離，f為光學成像系統的焦距，fL為透鏡組的焦距，fm1為第一反射構件的焦距，fm2為第二反射構件的焦距，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，且f4為第四透鏡的焦距，f5為第五透鏡的焦距，f12為第一透鏡及第二透鏡的組合焦距，且f345為第三透鏡至第五透鏡的複合焦距。

在以下說明中，將闡述光學成像系統的各種實例。

在下文中，將參照圖1描述根據第一實例的光學成像系統100。

光學成像系統100可包括光路折疊構件P、反射元件M及透鏡組102。

光路折疊構件P可設置於光學成像系統100的最前面位置中。光路折疊構件P可被配置成使入射至光學成像系統100上的光的路徑彎曲。舉例而言，光路折疊構件P可在與光軸OP相交的第一光軸C1的方向上折射或反射沿著光軸OP入射的光的路徑。在光路OP的圖式中，光路OP可在觀察方向上，且因此由點表示。光路折疊構件P可被配置成稜鏡的形式。然而，光路折疊構件P的形狀不限於稜鏡。舉例而言，光路折疊構件P可被配置成反射鏡的形式。

反射元件M可設置於光路折疊構件P與透鏡組102之間。反射元件M可使光路折疊構件P與透鏡組102之間的光路彎曲，以減小光學成像系統100的外部尺寸。反射元件M可包括第一反射構件M1及第二反射構件M2。

第一反射構件M1可被配置成將自光路折疊構件P發射的光反射至第二反射構件M2。舉例而言，第一反射構件M1可在第二光軸C2的方向上反射沿著第一光軸C1入射的光。第一反射構件M1可被形成為具有彎曲的形狀。舉例而言，第一反射構件M1的反射表面可為凹的。第一反射構件M1可具有自由形式表面。舉例而言，第一反射構件M1的反射表面的至少一部分可被形成為自由形式表面。第一反射構件M1可具有預定的折射力。舉例而言，第一反射構件M1可具有正的折射力。

第二反射構件M2可被配置成將自第一反射構件M1入射的光反射至透鏡組102。舉例而言，第二反射構件M2可在第三光軸C3的方向上反射沿著第二光軸C2入射的光。第二反射構件M2可被形成為具有彎曲的形狀。舉例而言，第二反射構件M2的反射表面可為凸的。第二反射構件M2可具有自由形式表面。舉例而言，第二反射構件M2的反射表面的至少一部分可被形成為自由形式表面。第二反射構件M2可具有預定的折射力。舉例而言，第二反射構件M2可具有負的折射力。

透鏡組102可包括多個透鏡。舉例而言，透鏡組102可包括沿著第三光軸C3依次設置的第一透鏡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可具有凸的物側表面及凸的像側表面。第二透鏡120可具有負的折射力。第二透鏡120可具有凹的物側表面及凹的像側表面。第三透鏡130可具有正的折射力。第三透鏡130可具有凸的物側表面及凹的像側表面。第四透鏡140可具有正的折射力。第四透鏡140可具有凸的物側表面及凹的像側表面。第五透鏡150可具有負的折射力。第五透鏡150可具有凹的物側表面及凹的像側表面。可在第五透鏡150的像側表面上形成拐點。

光學成像系統100包括濾波器IF及影像感測器IP。

濾波器IF可設置於影像感測器IP的前面，以阻擋入射光中包括的紅外線或類似物。影像感測器IP可包括多個光學感測器。上述影像感測器IP可被配置成將光訊號轉換成電訊號。

根據第一實例的光學成像系統100的透鏡特性列於表1中，根據第一實例的光學成像系統100的非球面值列於表2中，並且圖2為示出根據第一實例的光學成像系統100的像差曲線的視圖。

表1

表面編號	注釋	曲率半徑	厚度/距離	折射率	阿貝數
S1	稜鏡	無窮大	2.6300	1.722	29.500
S2		無窮大	2.6300
S3		無窮大	6.6400
S4	第一反射構件	-54.773	5.9550	1.298	100.000
S5		無窮大	5.9550
S6	第二反射構件	31.33	5.0000	1.298	100.000
S7		無窮大	1.5000
S8	第一透鏡	4.906	2.4380	1.534	55.650
S9		-5.836	0.0330
S10	第二透鏡	-7.205	0.2000	1.615	25.960
S11		8.443	1.4380
S12	第三透鏡	4.836	0.5000	1.670	19.240
S13		6.676	2.9800
S14	第四透鏡	12.42	0.3000	1.615	25.960
S15		162.239	1.6290
S16	第五透鏡	-3.314	0.4090	1.544	56.110
S17		6.503	1.4950
S18	濾波器	無窮大	0.2800	1.519	64.200
S19		無窮大	1.7970
S20	成像平面	無窮大	-0.0020

表2

表面編號	S8	S9	S10	S11	S12
K	0.68593991	0	0	0	0
A	0.00034719	-0.00008610	-0.00378702	-0.00226927	0.00079701
B	0.00000738	0.00042496	0.00123659	0.00038932	-0.00047113
C	-0.00000517	-0.00007730	-0.00020181	-0.00003772	0.00010189
D	0.00000103	0.00000604	0.00001460	-0.00000042	-0.00000924
E	-0.00000006	-0.00000016	-0.00000037	0.00000013	0.00000030
表面編號	S13	S14	S15	S16	S17
K	0	0	0	0	0
A	-0.0012575	-0.0083559	-0.0013634	0.0227965	-0.0083414
B	0.0000598	-0.0013373	-0.0018170	-0.0279200	-0.0072253
C	0.0000016	0.0013471	0.0014167	0.0087864	0.0014776
D	-0.0000008	-0.0003399	-0.0003368	-0.0010929	-0.0000062
E	0.0000000	0.0000282	0.0000284	0.0000471	-0.0000104

在下文中，將參照圖3描述根據第二實例的光學成像系統200。

光學成像系統200可包括光路折疊構件P、反射元件M及透鏡組202。

光路折疊構件P可設置於光學成像系統200的最前面位置中。光路折疊構件P可被配置成使入射至光學成像系統200的光的路徑彎曲。舉例而言，光路折疊構件P可在與光軸OP相交的第一光軸C1的方向上折射或反射沿著光軸OP入射的光的路徑。光路折疊構件P可被配置成稜鏡的形式。然而，光路折疊構件P的形狀不限於稜鏡。舉例而言，光路折疊構件P可被配置成反射鏡的形式。

反射元件M可設置於光路折疊構件P與透鏡組202之間。反射元件M可使光路折疊構件P與透鏡組202之間的光路彎曲，以減小光學成像系統200的外部尺寸。反射元件M可包括第一反射構件M1及第二反射構件M2。

第二反射構件M2可被配置成將自第一反射構件M1入射的光反射至透鏡組202。舉例而言，第二反射構件M2可在第三光軸C3的方向上反射沿著第二光軸C2入射的光。第二反射構件M2可被形成為具有彎曲的形狀。舉例而言，第二反射構件M2的反射表面可為凸的。第二反射構件M2可具有自由形式表面。舉例而言，第二反射構件M2的反射表面的至少一部分可被形成為自由形式表面。第二反射構件M2可具有預定的折射力。舉例而言，第二反射構件M2可具有負的折射力。

透鏡組202可包括多個透鏡。舉例而言，透鏡組202包括沿著第三光軸C3依次設置的第一透鏡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可具有凸的物側表面及凸的像側表面。第二透鏡220可具有負的折射力。第二透鏡220可具有凹的物側表面及凹的像側表面。第三透鏡230可具有正的折射力。第三透鏡230可具有凸的物側表面及凹的像側表面。第四透鏡240可具有負的折射力。第四透鏡240可具有凸的物側表面及凹的像側表面。第五透鏡250可具有負的折射力。第五透鏡250可具有凹的物側表面及凸的像側表面。可在第五透鏡250的像側表面上形成拐點。

光學成像系統200可包括濾波器IF及影像感測器IP。

根據第二實例的光學成像系統200的透鏡特性列於表3中，根據第二實例的光學成像系統200的非球面值列於表4中，並且圖4為示出根據第二實例的光學成像系統200的像差曲線的視圖。

表3

表面編號	注釋	曲率半徑	厚度/距離	折射率	阿貝數
S1	稜鏡	無窮大	2.6300	1.722	29.500
S2		無窮大	2.6300
S3		無窮大	5.0000
S4	第一反射構件	-66.106	6.5000	1.298	100.000
S5		無窮大	6.5000
S6	第二反射構件	40.19	5.0000	1.298	100.000
S7		無窮大	1.5134
S8	第一透鏡	4.747	1.8124	1.534	55.650
S9		-5.596	0.0300
S10	第二透鏡	-7.417	0.8129	1.615	25.960
S11		5.418	1.1341
S12	第三透鏡	6.101	0.5191	1.670	19.240
S13		20.409	2.8518
S14	第四透鏡	16.883	0.2000	1.615	25.960
S15		12.386	2.6397
S16	第五透鏡	-4.028	0.4296	1.544	56.110
S17		-15.53	1.2299
S18	濾波器	無窮大	0.2295	1.519	64.200
S19		無窮大	1.5957
S20	成像平面	無窮大	-0.0017

表4

表面編號	S8	S9	S10	S11	S12
K	0.6859399	0	0	0	0
A	0.0004901	0.0001193	-0.0043659	-0.0041689	-0.0009391
B	-0.0000117	0.0006860	0.0015988	0.0012015	0.0004363
C	-0.0000058	-0.0001415	-0.0003086	-0.0002737	-0.0001074
D	0.0000022	0.0000121	0.0000267	0.0000273	0.0000107
E	-0.0000002	-0.0000004	-0.0000008	-0.0000010	-0.0000004
表面編號	S13	S14	S15	S16	S17
K	0	0	0	0	0
A	-0.00212730	-0.01136750	-0.00631775	-0.01175663	-0.00927392
B	0.00042022	0.00024121	0.00106880	0.01196813	0.00189419
C	-0.00008452	0.00093314	0.00065764	-0.00453065	-0.00012979
D	0.00000748	-0.00030695	-0.00024974	0.00080815	-0.00005190
E	-0.00000020	0.00003100	0.00002886	-0.00005476	0.00000706

在下文中，將參照圖5描述根據第三實例的光學成像系統。

光學成像系統300可包括光路折疊構件P、反射元件M及透鏡組302。

光路折疊構件P可設置於光學成像系統300的最前面位置中。光路折疊構件P可被配置成使入射至光學成像系統300的光的路徑彎曲。舉例而言，光路折疊構件P可在與光軸OP相交的第一光軸C1的方向上折射或反射沿著光軸OP入射的光的路徑。光路折疊構件P可被配置成稜鏡的形式。然而，光路折疊構件P的形狀不限於稜鏡。舉例而言，光路折疊構件P可被配置成反射鏡的形式。

反射元件M可設置於光路折疊構件P與透鏡組302之間。反射元件M可使光路折疊構件P與透鏡組302之間的光路彎曲，以減小光學成像系統300的外部尺寸。反射元件M可包括第一反射構件M1及第二反射構件M2。

第一反射構件M1可被配置成將自光路折疊構件P發射的光反射至第二反射構件M2。舉例而言，第一反射構件M1可在第二光軸C2的方向上反射沿著第一光軸C1入射的光。第一反射構件M1可被形成為具有彎曲的形狀。舉例而言，第一反射構件M1的反射表面可為凹的。第一反射構件M1可包括自由形式表面。舉例而言，第一反射構件M1的反射表面的至少一部分可被形成為自由形式表面。第一反射構件M1可具有預定的折射力。舉例而言，第一反射構件M1可具有正的折射力。

第二反射構件M2可被配置成將自第一反射構件M1入射的光反射至透鏡組302。舉例而言，第二反射構件M2可在第三光軸C3的方向上反射沿著第二光軸C2入射的光。第二反射構件M2可被形成為具有彎曲的形狀。舉例而言，第二反射構件M2的反射表面可為凸的。第二反射構件M2可具有自由形式表面。舉例而言，第二反射構件M2的反射表面的至少一部分可被形成為自由形式表面。第二反射構件M2可具有預定的折射力。舉例而言，第二反射構件M2可具有負的折射力。

透鏡組302可包括多個透鏡。舉例而言，透鏡組302包括沿著第三光軸C3依次設置的第一透鏡310、第二透鏡320、第三透鏡330、第四透鏡340及第五透鏡350。

第一透鏡310可具有正的折射力。第一透鏡310可具有凸的物側表面及凸的像側表面。第二透鏡320可具有負的折射力。第二透鏡320可具有凹的物側表面及凹的像側表面。第三透鏡330可具有正的折射力。第三透鏡330可具有凸的物側表面及凹的像側表面。第四透鏡340可具有正的折射力。第四透鏡340可具有凸的物側表面及凹的像側表面。第五透鏡350可具有負的折射力。第五透鏡350可具有凹的物側表面及凹的像側表面。可在第五透鏡350的像側表面上形成拐點。

光學成像系統300可更包括第三反射構件M3。第三反射構件M3可設置於第五透鏡350與影像感測器IP之間以使光路彎曲，所述第五透鏡350設置於透鏡組302的最後側上。舉例而言，第三反射構件M3可在第四光軸C4的方向上反射沿著第三光軸C3入射的光。

光學成像系統300可包括濾波器IF及影像感測器IP。

根據第三實例的光學成像系統300的透鏡特性列於表5中，根據第三實例的光學成像系統300的非球面值列於表6中，並且圖6為示出根據第三實例的光學成像系統300的像差曲線的視圖。

表5

表面編號	注釋	曲率半徑	厚度/距離	折射率	阿貝數
S1	稜鏡	無窮大	2.6300	1.722	29.500
S2		無窮大	2.6300
S3		無窮大	4.8271
S4	第一反射構件	-61.383	5.8405	1.298	100.000
S5		無窮大	5.8405
S6	第二反射構件	37.975	5.0000	1.298	100.000
S7		無窮大	1.5000
S8	第一透鏡	5.009	2.4279	1.534	55.650
S9		-6.038	0.0300
S10	第二透鏡	-7.601	0.2500	1.615	25.960
S11		6.79	1.7548
S12	第三透鏡	5.673	0.5525	1.670	19.240
S13		10.37	2.9827
S14	第四透鏡	18.246	0.4442	1.615	25.960
S15		115.25	1.5579
S16	第五透鏡	-3.714	0.2000	1.544	56.110
S17		117.467	3.4949
S18	第三反射構件	無窮大	6.2302
S19	濾波器	無窮大	0.2800	1.519	64.200
S20		無窮大	4.4694
S21	成像平面	無窮大	-0.0021

表6

表面編號	S8	S9	S10	S11	S12
K	0.6859399	0	0	0	0
A	0.0004403	0.0000076	-0.0036587	-0.0024304	0.0003933
B	-0.0000149	0.0003737	0.0011680	0.0005014	-0.0001823
C	-0.0000019	-0.0000650	-0.0001892	-0.0000640	0.0000365
D	0.0000008	0.0000049	0.0000136	0.0000016	-0.0000025
E	0.0000000	-0.0000001	-0.0000003	0.0000001	0.0000000
表面編號	S13	S14	S15	S16	S17
K	0	0	0	0	0
A	-0.0013467	-0.0046307	0.0035661	0.0152888	0.0012432
B	0.0000625	-0.0033710	-0.0057502	-0.0205293	-0.0127683
C	-0.0000048	0.0016937	0.0026297	0.0063692	0.0038696
D	0.0000007	-0.0003354	-0.0005000	-0.0008241	-0.0004879
E	-0.0000001	0.0000240	0.0000376	0.0000408	0.0000232

表7及表8中列出了根據第一實例至第三實例的光學成像系統的光學特性及條件表達式值。

表7

注釋	第一實例	第二實例	第三實例
fm1	27.3800	33.0500	30.6900
fm2	-15.6600	-20.0900	-18.9900
f1	5.4170	5.119	5.5488
f2	-6.2905	-4.9711	-5.7930
f3	23.5878	12.7891	17.8336
f4	21.8528	-76.918	35.1874
f5	-3.9764	-10.1294	-6.6135
TL	13.5010	13.4864	24.6724
f	31.6000	25.0000	30.0000
fL	18.4600	15.2000	18.5450

表8

條件表達式	第一實例	第二實例	第三實例
TL/f	0.42725	0.53946	0.82241
f/fL	1.71181	1.64474	1.61769
f/fm1	1.15413	0.75643	0.97752
f/fm2	-2.01788	-1.24440	-1.57978
fL/fm1	0.67421	0.45991	0.60427
fL/fm2	-1.17880	-0.75660	-0.97657
\|fm1/fm2\|	1.74840	1.64510	1.61611
f/f1	5.8335	4.8838	5.4066
f/f2	-5.0234	-5.0291	-5.1787
f/f3	1.3397	1.9548	1.6822
f/f4	1.4460	-0.3250	0.8526
f/f5	-7.9469	-2.4681	-4.5362
f/f12	1.75100	1.22400	1.19200
f/f345	-2.81800	2.58160	-0.54800

如上所述，可捕捉長距離對象的影像，並且可使相機模組小型化。

儘管以上已示出並描述了具體的實例，但在理解本揭露之後顯而易見的是，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，可在該些實例中進行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順序執行，及/或若所闡述的系統、架構、元件或電路中的部件被以不同的方式組合及/或被其他部件或其等效物替換或補充，則可達成適合的結果。因此，本揭露的範圍將不由詳細說明界定，而是由申請專利範圍及其等效範圍界定，且申請專利範圍的範圍及其等效範圍內的所有變型均欲被理解為包括於本揭露中。

100:光學成像系統 102:透鏡組 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 200:光學成像系統 202:透鏡組 210:第一透鏡 220:第二透鏡 230:第三透鏡 240:第四透鏡 250:第五透鏡 300:光學成像系統 302:透鏡組 310:第一透鏡 320:第二透鏡 330:第三透鏡 340:第四透鏡 350:第五透鏡 C1:第一光軸 C2:第二光軸 C3:第三光軸 C4:第四光軸 IF:濾波器 IP:影像感測器 M:反射元件 M1:第一反射構件 M2:第二反射構件 M3:第三反射構件 OP:光軸/光路 P:光路折疊構件

圖1是示出根據第一實例的光學成像系統的圖式。

圖2是示出根據第一實例的光學成像系統的畸變像差（distortion aberration）的圖式。

圖3是示出根據第二實例的光學成像系統的圖式。

圖4是示出根據第二實例的光學成像系統的畸變像差的圖式。

圖5是示出根據第三實例的光學成像系統的圖式。

圖6是示出根據第三實例的光學成像系統的畸變像差的圖式。

在所有圖式中且在詳細說明通篇中，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

102:透鏡組

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

C1:第一光軸

C2:第二光軸

C3:第三光軸

IF:濾波器

IP:影像感測器

M:反射元件

M1:第一反射構件

M2:第二反射構件

OP:光軸/光路

P:光路折疊構件

Claims

一種光學成像系統，包括：具有正的折射力的第一透鏡、第二透鏡、具有正的折射力的第三透鏡、第四透鏡及具有負的折射力的第五透鏡，自物側依次設置，第一反射構件及第二反射構件，設置於所述第一透鏡的物側上，各自具有自由形式表面，其中所述光學成像系統共有五個具有折射力的透鏡，其中0.8＜fm1/f＜1.40，其中f為所述光學成像系統的焦距，fm1為所述第一反射構件的焦距。
如請求項1所述的光學成像系統，其中所述第一反射構件具有凹的反射表面。
如請求項1所述的光學成像系統，其中所述第二反射構件具有凸的反射表面。
如請求項1所述的光學成像系統，其中所述第一透鏡具有凸的物側表面。
如請求項1所述的光學成像系統，其中所述第二透鏡具有凹的物側表面。
如請求項1所述的光學成像系統，其中所述第三透鏡具有凸的物側表面。
如請求項1所述的光學成像系統，其中所述第四透鏡具有凸的物側表面。
如請求項1所述的光學成像系統，其中所述第五透鏡具有凹的物側表面。
如請求項1所述的光學成像系統，其中 1.40＜f/fL＜1.80，其中fL為所述第一透鏡至所述第五透鏡的複合焦距。
如請求項1所述的光學成像系統，更包括：光路折疊構件，設置於所述第一反射構件的物側上。
一種光學成像系統，包括：透鏡組，包括沿著光軸依次設置的多個透鏡；光路折疊構件，設置於所述透鏡組的物側上；以及第一反射構件及第二反射構件，設置於所述光路折疊構件與所述透鏡組之間，各自具有自由形式表面，其中所述透鏡組包括具有正的折射力的第一透鏡、第二透鏡、具有正的折射力的第三透鏡、具有折射力的第四透鏡及具有負的折射力的第五透鏡，其中所述光學成像系統共有五個具有折射力的透鏡，其中1.40＜f/fL＜1.80，且0.8＜fm1/f＜1.40，其中f為所述光學成像系統的焦距，fL為所述透鏡組的焦距，且fm1為所述第一反射構件的焦距。
如請求項11所述的光學成像系統，更包括：第三反射構件，設置於所述透鏡組與成像平面之間。
如請求項11所述的光學成像系統，其中 -1.0＜fm2/f＜-0.40，其中fm2為所述第二反射構件的焦距。
如請求項11所述的光學成像系統，其中 1.40＜|fm1/fm2|＜1.80，其中fm2為所述第二反射構件的焦距。
如請求項11所述的光學成像系統，其中 0.40＜TL/f＜0.9，其中TL為自設置於所述透鏡組的最前面位置的透鏡的物側表面至成像平面的距離。
一種光學成像系統，包括：反射元件，設置於透鏡組與光路折疊構件之間，所述光路折疊構件被配置成使所述光路折疊構件與所述透鏡組之間的光路彎曲，其中所述反射元件包括具有正的折射力的第一反射構件，其中所述透鏡組包括具有正的折射力的第一透鏡、第二透鏡、具有正的折射力的第三透鏡、具有折射力的第四透鏡及具有負的折射力的第五透鏡，其中所述光學成像系統共有五個具有折射力的透鏡，其中0.8＜fm1/f＜1.40，其中f為所述光學成像系統的焦距，fm1為所述第一反射構件的焦距。
如請求項16所述的光學成像系統，其中所述反射元件更包括具有負的折射力的第二反射構件。