TW202234114A - 光學成像系統、取像模組及電子裝置 - Google Patents

光學成像系統、取像模組及電子裝置 Download PDF

Info

Publication number
TW202234114A
TW202234114A TW110115443A TW110115443A TW202234114A TW 202234114 A TW202234114 A TW 202234114A TW 110115443 A TW110115443 A TW 110115443A TW 110115443 A TW110115443 A TW 110115443A TW 202234114 A TW202234114 A TW 202234114A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
lens
imaging system
optical imaging
optical axis
image side
Prior art date
Application number
TW110115443A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI845838B (zh
Inventor
劉興晨
黃國顏
游家志
Original Assignee
鴻海精密工業股份有限公司
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 鴻海精密工業股份有限公司 filed Critical 鴻海精密工業股份有限公司
Publication of TW202234114A publication Critical patent/TW202234114A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI845838B publication Critical patent/TWI845838B/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
    • G02B13/001—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
    • G02B13/06—Panoramic objectives; So-called "sky lenses" including panoramic objectives having reflecting surfaces
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/02—Simple or compound lenses with non-spherical faces
    • G02B3/04—Simple or compound lenses with non-spherical faces with continuous faces that are rotationally symmetrical but deviate from a true sphere, e.g. so called "aspheric" lenses
    • 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

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lenses (AREA)

Abstract

本發明提供一種光學成像系統、取像模組及電子裝置。所述光學成像系統由物側到像側依次包括第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡及第五透鏡，所述光學成像系統滿足以下條件式：95/mm＜FOV/TL5＜105/mm, 1mm -1＜FNO/TL4＜1.5mm -1;其中，FOV為光學成像系統的最大視場角，TL5為第五透鏡的物側面至成像面在光軸方向的距離，FNO為光學成像系統的光圈數，TL4為第四透鏡的物側面至成像面在光軸方向的距離。上述的光學成像系統實現了輕薄化及較短的總長，降低了雜散光的形成，具有較好的成像品質。

Description

光學成像系統、取像模組及電子裝置
本申請涉及光學成像技術領域，具體涉及一種光學成像系統、取像模組及電子裝置。
近年來，隨著具有攝影功能的可攜式電子產品的興起，光學成像系統的需求日漸提高。一般光學成像系統的感光元件為感光耦合元件(Charge Coupled Device，CCD)或互補性氧化金屬半導體元件(Complementary Metal-Oxide Semiconductor Sensor,CMOSSensor)，隨著半導體制程技術的精進，感光元件的圖元尺寸得以縮小，光學成像系統逐漸往高圖元領域發展，對成像品質的要求也日益增加。
傳統搭載於可攜式電子產品上的光學成像系統，採用四片式透鏡結構為主，隨著智慧手機(Smart Phone)與PDA(Personal Digital Assistant)等電子裝置的盛行，光學成像系統在圖元與成像品質上也獲得了迅速攀升，但已知的四片式的光學成像系統無法滿足更高階的攝影系統，例如具有廣角或長焦的功能。目前的五片式光學成像系統，在成像品質良好的基礎上，可具有廣角或長焦的單一功能，但光學成像系統的總長度不易縮短，有礙於小型化電子產品的應用。
鑒於上述狀況，有必要提供一種光學成像系統、取像模組及電子裝置，以解決上述問題。
本申請的實施例提供了一種光學成像系統，由物側到像側依次包括： 第一透鏡，所述第一透鏡的像側面在近光軸處為凹面；第二透鏡，具有負屈折力；第三透鏡，具有正屈折力，所述第三透鏡的像側面在近光軸處為凹面；第四透鏡，具有負屈折力；及第五透鏡，具有正屈折力； 所述光學成像系統滿足以下條件式：95/mm＜FOV/TL5＜105/mm, 1mm -1＜FNO/TL4＜1.5mm -1;其中，FOV為所述光學成像系統的最大視場角，TL5為所述第五透鏡的物側面至成像面在光軸方向的距離，FNO為所述光學成像系統的光圈數，TL4為所述第四透鏡的物側面至所述成像面在光軸方向的距離。
上述的光學成像系統藉由紧凑的空间排布與合理的屈折力分配，實現了輕薄化及較短的總長，有利於小型化電子產品的應用；在滿足上述條件時，可使入射光線在進入光學成像系統時其折射角度變化較為平緩，可有效避免光學成像系統像差的過度增生，並可降低雜散光的形成，成像品質較好，且具有較大焦距，可用於清楚拍攝遠景，又具有大視場角，可清楚拍攝近景。
本申請的實施例還提出了一種取像模組，包括：上述的光學成像系統；及感光元件，所述感光元件設置在所述光學成像系統的像側。
本申請的實施例還提出了一種電子裝置，包括：殼體；及如上述的取像模組，所述取像模組安裝在所述殼體上。
請參見圖1，本申請的實施例提出了一種光學成像系統10，從物側至像側依次包括具有屈折力的第一透鏡L1、具有負屈折力的第二透鏡L2、具有正屈折力的第三透鏡L3、具有負屈折力的第四透鏡L4及具有正屈折力的第五透鏡L5。
第一透鏡L1具有物側面S3及像側面S4；第二透鏡L2具有物側面S6及像側面S7；第三透鏡L3具有物側面S8及像側面S9；第四透鏡L4具有物側面S10及像側面S11；第四透鏡L5具有物側面S12及像側面S13。在圖1中，為了設計需要，還需要設置一虛擬面L0，虛擬面L0具有物側面S1與像側面S2。
其中，虛擬面L0的像側面S2與第一透鏡L1的物側面S3相接。第一透鏡L1的像側面S4在近光軸處為凹面；第三透鏡L3的像側面S9在近光軸處為凹面；第四透鏡L4的物側面S10在近光軸處為凹面，第四透鏡L4的像側面S11在近光軸處為凸面；第五透鏡L5的像側面S13在近光軸處為凹面，第五透鏡L5的像側面S13在近邊緣處為凸面，第五透鏡L5的物側面S12與像側面S13中的至少一者為非球面。
在一些實施例中，光學成像系統10滿足以下條件式： 95/mm＜FOV/TL5＜105/mm, 1mm -1＜FNO/TL4＜1.5mm -1;其中，FOV為光學成像系統10的最大視場角，TL5為第五透鏡L5的物側面S12至成像面IMA在光軸方向的距離，FNO為光學成像系統10的光圈數，TL4為第四透鏡L4的物側面S10至成像面IMA在光軸方向的距離。在滿足上述條件時，可使入射光線在進入光學成像系統10時其折射角度變化較為與緩，可有效避免光學成像系統10像差的過度增生，並可降低雜散光的形成，成像品質較好，且具有較大焦距，可用於清楚拍攝遠景，又具有大視場角，可清楚拍攝近景。
在一些實施例中，光學成像系統10滿足以下關係式：1.5＜Imgh/f＜2.0；其中，Imgh為光學成像系統10的最大視場角所對應的像高的一半，f為光學成像系統10的焦距。如此，有助於提升光學成像系統10的望遠特性。
在一些實施例中，光學成像系統10滿足以下關係式： 0.75＜( V2+V3+V5 )/( V1+V4 )＜1；其中，V1為第一透鏡L1的色散係數，V2為第二透鏡L2的色散係數，V3為第三透鏡L3的色散係數，V4為第四透鏡L4的色散係數，V5為第五透鏡L5的色散係數。如此，可在色差修正與像散修正之間取得良好平衡。
在一些實施例中，光學成像系統10滿足以下關係式：3＜TL1/f＜3.5；其中，TL1為第一透鏡L1的物側面S3至成像面IMA在光軸方向的距離，f為光學成像系統10的焦距。如此，可縮短光學成像系統10的總長度，同時令光學成像系統10具有望遠特性。
在一些實施例中，光學成像系統10滿足以下條件式：f/EPD＜2.5；其中，f為光學成像系統10的焦距，EPD為光學成像系統10的入瞳直徑。如此，f與EPD的比值能夠得到合理配置，以控制光學成像系統10的進光量與光圈數，使光學成像系統10具有大光圈的效果以及較遠的景深範圍，進而使光學成像系統10對無限遠物體能夠清晰成像的同時，對近處的物體也能夠有優良的解像力，提高光學成像系統10的成像品質。
在一些實施例中，光學成像系統10滿足以下條件式：2.4＜V4/V5＜3.0；其中，V4為第四透鏡L4的色散係數，V5為第五透鏡L5的色散係數。如此，有助於修正色差。
在一些實施例中，光學成像系統10還包括光闌STO。光闌STO可以設置在任意一個透鏡的表面上，或設置在第一透鏡L1之前，或設置在任意兩個透鏡之間，或設置在第四透鏡L4的像側面S9。例如，在圖1中，光闌STO設置在第二透鏡L2的物側面S6上，該光闌的種類可為耀光光闌( Glare Stop )或視場光闌( Field Stop)等，用以減少雜散光，有助於提升影像品質。
在一些實施例中，光學成像系統10還包括紅外濾光片L6，紅外濾光片L6具有物側面S14及像側面S15。紅外濾光片L6設置在第五透鏡L5的像側，以濾除例如可見光等其他波段的光線，而僅讓紅外光藉由，以使光學成像系統10能夠在昏暗的環境及其他特殊的應用場景下也能成像。
上述的光學成像系統10藉由緊湊的空間排布與合理的屈折力分配，實現了輕薄化及較短的總長，有利於小型化電子產品的應用；在滿足上述條件時，可使入射光線在進入光學成像系統10時其折射角度變化較為平緩，可有效避免光學成像系統像差10的過度增生，並可降低雜散光的形成，成像品質較好，且具有較大焦距，可用於清楚拍攝遠景，又具有大視場角，可清楚拍攝近景。
第一實施例
請參見圖1，本實施例中的光學成像系統10中，從物側至像側包括具有屈折力的第一透鏡L1、光闌STO、具有負屈折力的第二透鏡L2、具有正屈折力的第三透鏡L3、具有負屈折力的第四透鏡L4、具有正屈折力的第五透鏡L5及紅外濾光片L6。
第一透鏡L1的物側面S3在近光軸處為凸面，第一透鏡L1的像側面S4在近光軸處為凹面。第二透鏡L2的物側面S6在近光軸處為凸面，第二透鏡L2的像側面S7在近光軸處為凸面。第三透鏡L3的物側面S8在近光軸處為凹面，第三透鏡L3的像側面S9在近光軸處為凹面。第四透鏡L4的物側面S10在近光軸處為凹面，第四透鏡L4的像側面S11在近光軸處為凸面。第五透鏡L5的物側面S12在近光軸處為凸面，第五透鏡L5的像側面S13在近光軸處為凹面。
當光學成像系統10用於成像時，被攝物發出或反射的光線從物側方向進入光學成像系統10，並依次穿過第一透鏡L1、光闌STO、第二透鏡L2、第三透鏡L3、第四透鏡L4、第五透鏡L5及紅外濾光片L6，最終彙聚到成像面IMA上。
表格1示出了本實施例的光學成像系統的特性，焦距、折射率及阿貝數的參考波長為558nm，Y半徑、厚度與焦距的單位均為毫米（mm）。
表格1
第一實施例
f=1.276mm，FNO=2.399，FOV=128.78°
表面編號 鏡片名稱 表面類型 曲率半徑 厚度 材質 折射率 阿貝數 半口徑
物面   標準面 無限 10000000000       0.000
S1   標準面 無限 0.000       2.048
S2   標準面 無限 0.000       2.048
S3 第一透鏡  非球面 0.110 0.372 玻璃 1.53 55 1.171
S4  非球面 1.151 0.698 0.636
S5   標準面 0.000 -0.001       0.364
S6 第二透鏡  非球面 0.465 0.561 玻璃 1.53 55 0.394
S7  非球面 -0.887 0.204 0.569
S8 第三透鏡  非球面 0.301 0.232 玻璃 1.66 20 0.656
S9 非球面 0.725 0.078 0.939
S10 第四透鏡 非球面 0.250 0.850 玻璃 1.53 55 0.944
S11  非球面 -1.249 0.039 1.075
S12 第五透鏡 非球面 0.670 0.323 玻璃 1.66 20 1.208
S13 非球面 1.421 0.576 1.595
S14 紅外濾光片 標準面 無限 0.210 玻璃 1.52 64 2.100
S15 標準面 無限 0.200 2.100
成像面 標準面 無限 0.000       2.150
表2
第一實施例
表面 K K4 K6 K8 K10 K12 K14 K16 K18 K20
S3 0.000E+00 6.240E-01 -1.074E+00 1.494E+00 -1.262E+00 5.580E-01 -1.102E+00 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00
S4 0.000E+00 6.240E-01 -1.074E+00 1.494E+00 -1.262E+00 5.580E-01 -1.102E+00 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00
S6 0.000E+00 -7.830E-01 -3.849E+00 5.311E+01 -3.689E+02 1.278E+03 -2.246E+03 1.694E+03 -8.349E+02 0.000E+00
S7 0.000E+00 -7.830E-01 -3.849E+00 5.311E+01 -3.689E+02 1.278E+03 -2.246E+03 1.694E+03 -8.349E+02 0.000E+00
S8 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00
S9 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00
S10 0.000E+00 -1.110E-01 -4.130E-01 3.236E+00 -9.054E+00 1.446E+01 -1.365E+01 7.125E+00 -1.626E+00 0.000E+00
S11 0.000E+00 1.990E-01 -4.780E-01 2.587E+00 -6.764E+00 1.039E+01 -1.195E+01 1.092E+01 -6.194E+00 1.464E+00
S12 0.000E+00 -8.200E-01 3.900E-02 2.642E+00 -5.899E+00 6.127E+00 -3.494E+00 1.093E+00 -1.530E-01 0.000E+00
S13 0.000E+00 -1.356E+00 1.888E+00 -1.799E+00 1.041E+00 -2.950E-01 -1.900E-02 4.200E-02 -1.200E-02 1.180E-03
需要說明的為，光學成像系統10的透鏡的表面可能為非球面，對於這些非球面的表面，非球面表面的非球面方程式為：
Figure 02_image001
其中，Z表示透鏡面中與Z軸平行的高度，r表示從頂點起的徑向距離，c表示頂點處表面的曲率，k表示圓錐常數，A4、A6、A8、A10、A12分別表示4階、6階、8階、10階、12階對應階次的非球面係數。在本申請實施例中，第一透鏡至第五透鏡的物側面與像側面均為非球面，各非球面的表面對應的圓錐常數k與非球面係數如表格2所示。
圖2示出了本申請實施例的光學成像系統10的場曲與畸變曲線圖，場曲與畸變的參考波長為455nm，場曲曲線表示子午像面彎曲與弧矢像面彎曲，其中弧失場曲與子午場曲的最大值均小於0.3mm，得到了較好的補償；畸變曲線表示不同視場角對應的畸變大小值，其中最大畸變小於20％，畸變也得到了較好的校正。
第二實施例
請參見圖3，本實施例中的光學成像系統10中，從物側至像側包括具有屈折力的第一透鏡L1、光闌STO、具有負屈折力的第二透鏡L2、具有正屈折力的第三透鏡L3、具有負屈折力的第四透鏡L4、具有正屈折力的第五透鏡L5及紅外濾光片L6。
第一透鏡L1的物側面S3在近光軸處為凸面，第一透鏡L1的像側面S4在近光軸處為凹面。第二透鏡L2的物側面S6在近光軸處為凸面，第二透鏡L2的像側面S7在近光軸處為凸面。第三透鏡L3的物側面S8在近光軸處為凹面，第三透鏡L3的像側面S9在近光軸處為凹面。第四透鏡L4的物側面S10在近光軸處為凹面，第四透鏡L4的像側面S11在近光軸處為凸面。第五透鏡L5的物側面S12在近光軸處為凸面，第五透鏡L5的像側面S13在近光軸處為凹面。
當光學成像系統10用於成像時，被攝物發出或反射的光線從物側方向進入光學成像系統10，並依次穿過第一透鏡L1、光闌STO、第二透鏡L2、第三透鏡L3、第四透鏡L4、第五透鏡L5及紅外濾光片L6，最終彙聚到成像面IMA上。
表格3示出了本實施例的光學成像系統的特性，焦距、折射率及阿貝數的參考波長為558nm，Y半徑、厚度與焦距的單位均為毫米（mm）。
表格3
第二實施例
f=1.272mm，FNO=2.373，FOV=130.126°
表面編號 鏡片名稱 表面類型 曲率半徑 厚度 材質 折射率 阿貝數 半口徑
物面 　 標準面 無限 10000000000 　 　 　 0.000
S1 　 標準面 無限 0.000 　 　 　 1.945
S2   標準面 無限 0.000       1.945
S3 第一透鏡  非球面 0.127 0.333 玻璃 1.53 113 1.111
S4  非球面 1.144 0.628 0.611
S5   標準面 0.000 0.001       0.347
S6 第二透鏡  非球面 0.481 0.561 玻璃 1.54 86 0.381
S7  非球面 0.877 0.196 0.559
S8 第三透鏡  非球面 0.310 0.207 玻璃 1.66 30 0.638
S9 非球面 0.729 0.071 0.813
S10 第四透鏡 非球面 0.226 0.764 玻璃 1.54 81 0.961
S11  非球面 1.279 0.037 1.040
S12 第五透鏡 非球面 0.677 0.324 玻璃 1.65 31 1.190
S13 非球面 1.435 0.547 1.546
S14 紅外濾光片 標準面 無限 0.210 玻璃 1.52 64 2.100
S15 標準面 無限 0.200 2.100
成像面 　 標準面 無限 0.000 　 　 　 2.150
表4
第二實施例
表面 K K4 K6 K8 K10 K12 K14 K16 K18 K20
S3 0.000E+00 6.287E-01 -1.073E+00 1.493E+00 -1.263E+00 5.568E-01 -1.026E-01 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00
S4 0.000E+00 6.287E-01 -1.073E+00 1.493E+00 -1.263E+00 5.568E-01 -1.026E-01 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00
S6 0.000E+00 -7.907E-01 -3.892E+00 5.297E+01 -3.691E+02 1.278E+03 -2.246E+03 1.690E+03 -9.184E+02 0.000E+00
S7 0.000E+00 -7.907E-01 -3.892E+00 5.297E+01 -3.691E+02 1.278E+03 -2.246E+03 1.690E+03 -9.184E+02 0.000E+00
S8 0.000E+00 -1.060E+00 9.031E-01 3.831E+00 -1.656E+01 3.059E+01 -3.096E+01 1.725E+01 -4.332E+00 0.000E+00
S9 0.000E+00 -1.060E+00 9.031E-01 3.831E+00 -1.656E+01 3.059E+01 -3.096E+01 1.725E+01 -4.332E+00 0.000E+00
S10 0.000E+00 -1.134E-01 -4.165E-01 3.233E+00 -9.055E+00 1.445E+01 -1.365E+01 7.144E+00 -1.602E+00 0.000E+00
S11 0.000E+00 1.999E-01 -4.757E-01 2.590E+00 -6.760E+00 1.040E+01 -1.195E+01 1.092E+01 -6.193E+00 1.464E+00
S12 0.000E+00 -8.218E-01 3.911E-02 2.642E+00 -5.900E+00 6.127E+00 -3.494E+00 1.093E+00 -1.523E-01 1.475E-04
S13 0.000E+00 -1.360E+00 1.888E+00 -1.799E+00 1.041E+00 -2.947E-01 -1.935E-02 4.234E-02 -1.211E-02 1.180E-03
圖4示出了本申請實施例的光學成像系統10的場曲與畸變曲線圖，場曲與畸變的參考波長為455nm，場曲曲線表示子午像面彎曲與弧矢像面彎曲，其中弧失場曲與子午場曲的最大值均小於0.3mm，得到了較好的補償；畸變曲線表示不同視場角對應的畸變大小值，其中最大畸變小於20％，畸變也得到了較好的校正。
第三實施例
請參閱圖5，本實施例中的光學成像系統10中，從物側至像側包括具有屈折力的第一透鏡L1、光闌STO、具有負屈折力的第二透鏡L2、具有正屈折力的第三透鏡L3、具有負屈折力的第四透鏡L4、具有正屈折力的第五透鏡L5及紅外濾光片L6。
第一透鏡L1的物側面S3在近光軸處為凸面，第一透鏡L1的像側面S4在近光軸處為凹面。第二透鏡L2的物側面S6在近光軸處為凸面，第二透鏡L2的像側面S7在近光軸處為凸面。第三透鏡L3的物側面S8在近光軸處為凹面，第三透鏡L3的像側面S9在近光軸處為凹面。第四透鏡L4的物側面S10在近光軸處為凹面，第四透鏡L4的像側面S11在近光軸處為凸面。第五透鏡L5的物側面S12在近光軸處為凸面，第五透鏡L5的像側面S13在近光軸處為凹面。
當光學成像系統10用於成像時，被攝物發出或反射的光線從物側方向進入光學成像系統10，並依次穿過第一透鏡L1、光闌STO、第二透鏡L2、第三透鏡L3、第四透鏡L4、第五透鏡L5及紅外濾光片L6，最終彙聚到成像面IMA上。
表格5示出了本實施例的光學成像系統的特性，焦距、折射率及阿貝數的參考波長為558nm，Y半徑、厚度與焦距的單位均為毫米（mm）。
表格5
第三實施例
f=1.275mm，FNO=2.392，FOV=128.664°
表面編號 鏡片名稱 表面類型 曲率半徑 厚度 材質 折射率 阿貝數 半口徑
物面 　 標準面 無限 10000000000 　 　 　 0.000
S1 　 標準面 無限 0.000 　 　 　 1.913
S2   標準面 無限 0.000       1.913
S3 第一透鏡  非球面 0.149 0.261 玻璃 1.53 55.7 1.104
S4  非球面 1.066 0.762 0.674
S5   標準面 0.000 0.002       0.365
S6 第二透鏡  非球面 0.441 0.678 玻璃 1.54 55.6 0.399
S7  非球面 1.070 0.123 0.615
S8 第三透鏡  非球面 0.116 0.250 玻璃 1.66 22.4 0.695
S9 非球面 0.760 0.092 0.901
S10 第四透鏡 非球面 0.196 0.805 玻璃 1.54 55.6 0.936
S11  非球面 1.280 0.067 1.030
S12 第五透鏡 非球面 0.687 0.314 玻璃 1.65 22.4 1.198
S13 非球面 1.437 0.243 1.550
S14 紅外濾光片 標準面 無限 0.150 玻璃 1.52 51.3 1.711
S15 標準面 無限 0.597 1.767
成像面 　 標準面 無限 0.000 　 　 　 2.157
表6
第三實施例
表面 K K4 K6 K8 K10 K12 K14 K16 K18 K20
S3 0.000E+00 8.217E-01 -1.651E+00 2.433E+00 -2.151E+00 9.705E-01 -1.751E-01 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00
S4 0.000E+00 8.217E-01 -1.651E+00 2.433E+00 -2.151E+00 9.705E-01 -1.751E-01 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00
S6 0.000E+00 -1.214E-01 -5.176E+00 6.247E+01 -3.922E+02 1.314E+03 -2.236E+03 1.347E+03 3.166E+02 0.000E+00
S7 0.000E+00 -1.214E-01 -5.176E+00 6.247E+01 -3.922E+02 1.314E+03 -2.236E+03 1.347E+03 3.166E+02 0.000E+00
S8 0.000E+00 -8.709E-01 1.341E+00 4.600E-01 -8.923E+00 2.303E+01 -3.060E+01 2.166E+01 -6.629E+00 0.000E+00
S9 0.000E+00 -8.709E-01 1.341E+00 4.600E-01 -8.923E+00 2.303E+01 -3.060E+01 2.166E+01 -6.629E+00 0.000E+00
S10 0.000E+00 8.403E-03 -5.782E-01 4.218E+00 -1.524E+01 3.215E+01 -3.940E+01 2.617E+01 -7.383E+00 0.000E+00
S11 0.000E+00 2.082E-01 -6.560E-01 3.478E+00 -8.225E+00 1.144E+01 -1.234E+01 1.099E+01 -5.999E+00 1.322E+00
S12 0.000E+00 -8.763E-01 3.869E-03 2.927E+00 -6.296E+00 6.270E+00 -3.470E+00 1.092E+00 -1.587E-01 0.000E+00
S13 0.000E+00 -1.379E+00 1.913E+00 -1.820E+00 1.050E+00 -3.010E-01 -1.634E-02 4.269E-02 -1.284E-02 1.336E-03
圖6示出了本申請實施例的光學成像系統10的場曲與畸變曲線圖，場曲與畸變的參考波長為455nm，場曲曲線表示子午像面彎曲與弧矢像面彎曲，其中弧失場曲與子午場曲的最大值均小於0.3mm，得到了較好的補償；畸變曲線表示不同視場角對應的畸變大小值，其中最大畸變小於20％，畸變也得到了較好的校正。
第四實施例
請參閱圖7，本實施例中的光學成像系統10中，從物側至像側包括具有屈折力的第一透鏡L1、光闌STO、具有負屈折力的第二透鏡L2、具有正屈折力的第三透鏡L3、具有負屈折力的第四透鏡L4、具有正屈折力的第五透鏡L5及紅外濾光片L6。
第一透鏡L1的物側面S3在近光軸處為凸面，第一透鏡L1的像側面S4在近光軸處為凹面。第二透鏡L2的物側面S6在近光軸處為凸面，第二透鏡L2的像側面S7在近光軸處為凸面。第三透鏡L3的物側面S8在近光軸處為凹面，第三透鏡L3的像側面S9在近光軸處為凹面。第四透鏡L4的物側面S10在近光軸處為凹面，第四透鏡L4的像側面S11在近光軸處為凸面。第五透鏡L5的物側面S12在近光軸處為凸面，第五透鏡L5的像側面S13在近光軸處為凹面。
當光學成像系統10用於成像時，被攝物發出或反射的光線從物側方向進入光學成像系統10，並依次穿過第一透鏡L1、光闌STO、第二透鏡L2、第三透鏡L3、第四透鏡L4、第五透鏡L5及紅外濾光片L6，最終彙聚到成像面IMA上。
表格7示出了本實施例的光學成像系統的特性，焦距、折射率及阿貝數的參考波長為558nm，Y半徑、厚度與焦距的單位均為毫米（mm）。
表格7
第四實施例
f=1.275mm，FNO=2.392，FOV=128.68°
表面編號 鏡片名稱 表面類型 曲率半徑 厚度 材質 折射率 阿貝數 半口徑
物面 標準面 無限 10000000000       0.000
S1 標準面 無限 0.000       1.913
S2   標準面 無限 0.000       1.913
S3 第一透鏡  非球面 0.149 0.261 玻璃 1.54 55.7 1.104
S4  非球面 1.066 0.762 0.674
S5   標準面 0.000 0.002       0.365
S6 第二透鏡  非球面 0.441 0.678 玻璃 1.53 55.6 0.399
S7  非球面 1.070 0.123 0.615
S8 第三透鏡  非球面 0.112 0.250 玻璃 1.64 22.4 0.694
S9 非球面 0.756 0.092 0.900
S10 第四透鏡 非球面 0.187 0.798 玻璃 1.53 55.6 0.932
S11  非球面 1.294 0.080 1.019
S12 第五透鏡 非球面 0.689 0.303 玻璃 1.64 22.4 1.200
S13 非球面 1.443 0.245 1.544
S14 紅外濾光片 標準面 無限 0.150 玻璃 1.56 51.3 1.705
S15 標準面 無限 0.597 1.760
成像面 標準面 無限 0.000       2.156
表8
第四實施例
表面 K K4 K6 K8 K10 K12 K14 K16 K18 K20
S3 0.000E+00 8.217E-01 -1.651E+00 2.433E+00 -2.151E+00 9.705E-01 -1.751E-01 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00
S4 0.000E+00 8.217E-01 -1.651E+00 2.433E+00 -2.151E+00 9.705E-01 -1.751E-01 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00
S6 0.000E+00 -1.214E-01 -5.176E+00 6.247E+01 -3.922E+02 1.314E+03 -2.236E+03 1.347E+03 3.166E+02 0.000E+00
S7 0.000E+00 -1.214E-01 -5.176E+00 6.247E+01 -3.922E+02 1.314E+03 -2.236E+03 1.347E+03 3.166E+02 0.000E+00
S8 0.000E+00 -8.640E-01 1.308E+00 5.124E-01 -8.873E+00 2.289E+01 -3.070E+01 2.203E+01 -6.852E+00 0.000E+00
S9 0.000E+00 -8.640E-01 1.308E+00 5.124E-01 -8.873E+00 2.289E+01 -3.070E+01 2.203E+01 -6.852E+00 0.000E+00
S10 0.000E+00 -3.235E-03 -5.682E-01 4.193E+00 -1.524E+01 3.230E+01 -3.953E+01 2.606E+01 -7.272E+00 0.000E+00
S11 0.000E+00 2.385E-01 -7.706E-01 3.608E+00 -8.229E+00 1.139E+01 -1.240E+01 1.104E+01 -5.916E+00 1.265E+00
S12 0.000E+00 -8.664E-01 -5.249E-02 3.001E+00 -6.312E+00 6.254E+00 -3.469E+00 1.095E+00 -1.585E-01 0.000E+00
S13 0.000E+00 -1.390E+00 1.922E+00 -1.824E+00 1.051E+00 -3.008E-01 -1.634E-02 4.261E-02 -1.281E-02 1.335E-03
圖8示出了本申請實施例的光學成像系統10的場曲與畸變曲線圖，場曲與畸變的參考波長為455nm，場曲曲線表示子午像面彎曲與弧矢像面彎曲，其中弧失場曲與子午場曲的最大值均小於0.3mm，得到了較好的補償；畸變曲線表示不同視場角對應的畸變大小值，其中最大畸變小於20％，畸變也得到了較好的校正。
表格9示出了第一實施例至第四實施例的光學成像系統中FOV/TL5、FNO/TL4、Imgh/f、(V2+V3+V5)/(V1+V4)、TL1/f、f/EPD與V4/V5的值。
表格22
運算式 FOV/TL5 FNO/TL4 Imgh/f ( V2+V3+V5 )/( V1+V4 )
第一實施例 98.38 1.143 1.684 0.866
第二實施例 101.582 1.140 1.703 0.764
第三實施例 98.669 1.100 1.830 0.902
第四實施例 99.367 1.100 1.686 0.902
運算式 TL1/f f/EPD V4/V5  
第一實施例 3.402 2.4 2.732  
第二實施例 3.231 2.4 2.575  
第三實施例 3.405 2.366 2.483  
第四實施例 3.426 2.366 2.483  
請參見圖9，本申請實施例的光學成像系統10可應用於本申請實施例的取像模組100。取像模組100包括感光元件20及上述任一實施例的光學成像系統10。感光元件20設置在光學成像系統10的像側。
感光元件20可以採用互補金屬氧化物半導體(CMOS，Complementary Metal Oxide Semiconductor)影像感測器或者電荷耦合元件(CCD，Charge-coupled Device)。
請參見圖10，本申請實施例的取像模組100可應用於本申請實施例的電子裝置200。電子裝置200包括殼體210及取像模組100，取像模組100安裝在殼體210上。
本申請實施例的電子裝置200包括但不限於為行車記錄儀、智慧手機、平板電腦、筆記型電腦、電子書籍閱讀器、便攜多媒體播放機（PMP）、便攜電話機、視頻電話機、數碼靜物相機、移動醫療裝置、可穿戴式設備等支援成像的電子裝置。
綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，舉凡熟悉本案技藝之人士，在爰依本發明精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下之如申請專利範圍內。
L0:虛擬面 L1:第一透鏡 L2:第二透鏡 L3:第三透鏡 L4:第四透鏡 L5:第五透鏡 L6:濾光片 STO:光闌 IMA:成像面 S1、S3、S6、S8、S10、S12、S14:物側面 S2、S4、S7、S9、S11、S13、S15:像側面 10:光學成像系統 20:感光元件 100:取像模組 200:電子裝置 210:殼體
圖1為本申請第一實施例的光學成像系統的結構圖。
圖2為本申請第一實施例的光學成像系統的場曲及畸變曲線圖。
圖3為本申請第二實施例的光學成像系統的結構圖。
圖4為本申請第二實施例的光學成像系統的場曲及畸變曲線圖。
圖5為本申請第三實施例的光學成像系統的結構圖。
圖6為本申請第三實施例的光學成像系統的場曲及畸變曲線圖。
圖7為本申請第四實施例的光學成像系統的結構圖。
圖8為本申請第四實施例的光學成像系統的場曲及畸變曲線圖。
圖9為本申請實施例的取像模組的結構示意圖。
圖10為本申請實施例的電子裝置的結構示意圖。
無。
L0:虛擬面
L1:第一透鏡
L2:第二透鏡
L3:第三透鏡
L4:第四透鏡
L5:第五透鏡
L6:濾光片
STO:光闌
IMA:成像面
S1、S3、S6、S8、S10、S12、S14:物側面
S2、S4、S7、S9、S11、S13、S15:像側面
10:光學成像系統

Claims (10)

  1. 一種光學成像系統，其改良在於，由物側到像側依次包括： 第一透鏡，所述第一透鏡的像側面在近光軸處為凹面； 第二透鏡，具有負屈折力； 第三透鏡，具有正屈折力，所述第三透鏡的像側面在近光軸處為凹面； 第四透鏡，具有負屈折力；及 第五透鏡，具有正屈折力； 所述光學成像系統滿足以下條件式： 95/mm＜FOV/TL5＜105/mm, 1mm -1＜FNO/TL4＜1.5mm -1; 其中，FOV為所述光學成像系統的最大視場角，TL5為所述第五透鏡的物側面至成像面在光軸方向的距離，FNO為所述光學成像系統的光圈數，TL4為所述第四透鏡的物側面至所述成像面在光軸方向的距離。
  2. 如請求項1所述之光學成像系統，所述第四透鏡的物側面在近光軸處為凹面，所述第四透鏡的像側面在近光軸處為凸面。
  3. 如請求項1所述之光學成像系統，所述第五透鏡的像側面在近光軸處為凹面，所述第五透鏡的像側面在近邊緣處為凸面，所述第五透鏡的物側面與像側面中的至少一者為非球面。
  4. 如請求項1所述之光學成像系統，所述光學成像系統滿足以下關係式：1.5＜Imgh/f＜2.0； 其中，Imgh為所述光學成像系統的最大視場角所對應的像高的一半，f為所述光學成像系統的有效焦距。
  5. 如請求項1所述之光學成像系統，所述光學成像系統滿足以下關係式：0.75＜( V2+V3+V5 )/( V1+V4 )＜1； 其中，V1為所述第一透鏡的色散係數，V2為所述第二透鏡的色散係數，V3為所述第三透鏡的色散係數，V4為所述第四透鏡的色散係數，V5為所述第五透鏡的色散係數。
  6. 如請求項1所述之光學成像系統，所述光學成像系統滿足以下關係式：3＜TL1/f＜3.5； 其中，TL1為所述第一透鏡的物側面至成像面在光軸方向的距離，f為所述光學成像系統的有效焦距。
  7. 如請求項1所述之光學成像系統，所述光學成像系統滿足以下條件式：f/EPD＜2.5； 其中，f為所述光學成像系統的有效焦距，EPD為所述光學成像系統的入瞳直徑。
  8. 如請求項1所述之光學成像系統，所述光學成像系統滿足以下條件式：2.4＜V4/V5＜3.0； 其中，V4為所述第四透鏡的色散係數，V5為所述第五透鏡的色散係數。
  9. 一種取像模組，包括： 請求項1至8中任意一項所述的光學成像系統；及 感光元件，所述感光元件設置在所述光學成像系統的像側。
  10. 一種電子裝置，包括： 殼體；及 如請求項9所述的取像模組，所述取像模組安裝在所述殼體上。
TW110115443A 2021-02-22 2021-04-28 光學成像系統、取像模組及電子裝置 TWI845838B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110199773.7 2021-02-22
CN202110199773.7A CN114967040A (zh) 2021-02-22 2021-02-22 光学成像***、取像模组及电子装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202234114A true TW202234114A (zh) 2022-09-01
TWI845838B TWI845838B (zh) 2024-06-21

Family

ID=

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022128394A (ja) 2022-09-01
US20220272240A1 (en) 2022-08-25
CN114967040A (zh) 2022-08-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI651565B (zh) 成像光學鏡頭、取像裝置及電子裝置
TWI467219B (zh) 攝像透鏡組、取像裝置及可攜式裝置
KR102004423B1 (ko) 촬상 광학계
TW202037956A (zh) 五片式廣角鏡片組
CN208477188U (zh) 摄影镜头
CN112147764A (zh) 光学镜头及成像设备
CN112433340A (zh) 光学***、镜头模组和电子设备
TWI789015B (zh) 成像透鏡組及攝像模組
KR20190080526A (ko) 촬상 광학계
TWI689747B (zh) 四片式雙波段成像鏡片組
US20220272240A1 (en) Compact optical imaging device with shortened focal length, imaging module, and electronic device
CN112965223B (zh) 光学***、摄像模组和电子设备
TW202232176A (zh) 光學成像系統、取像模組及電子裝置
TW202232185A (zh) 光學成像系統、取像模組及電子裝置
TWI845838B (zh) 光學成像系統、取像模組及電子裝置
KR101830765B1 (ko) 초슬림 소형 광학계
TWI765684B (zh) 光學成像系統、取像模組及電子裝置
TWI778904B (zh) 成像透鏡組及攝像模組
TWI819742B (zh) 成像透鏡組及攝像模組
TWI792901B (zh) 成像透鏡組及攝像模組
CN211554456U (zh) 镜片组、镜头、摄像模组和电子设备
TWI764718B (zh) 光學成像系統、攝像模組及電子裝置
TWI783686B (zh) 攝像模組
TWI786774B (zh) 成像透鏡組及攝像模組
CN211086773U (zh) 消色差的定焦镜头