TWI660194B - 光學系統 - Google Patents

Abstract

一種光學系統包括：第一透鏡，具有負的折射力；第二透鏡；第三透鏡；第四透鏡；第五透鏡；第六透鏡；以及影像感測器，用以將經由所述第一透鏡至所述第六透鏡入射的對象的影像轉換成電訊號，其中所述第一透鏡至所述第六透鏡自所述光學系統的物體側依序安置，且其中滿足TTL/(ImgH*2) ≤ 0.75，TTL是自所述第一透鏡的物體側表面至所述影像感測器的影像平面的距離，且ImgH是所述影像感測器的所述影像平面的對角長度的一半。

Description

光學系統 【相關申請案的交叉參考】

本申請案主張於2014年12月5日在韓國智慧財產局提出申請的韓國專利申請案第10-2014-0174342號的權利，所述韓國專利申請案的揭露內容出於所有目的而全文併入本案供參考。

以下說明是有關於一種光學系統。

近來，行動通訊終端已設置有相機模組，以達成影像拍攝(image capturing)及視訊呼叫(video calling)。此外，隨著設置於此種行動通訊終端中的相機的功能水準逐漸提高，已逐漸要求行動通訊終端中所使用的相機具有更高水準的解析度及更高程度的效能。

然而，由於行動通訊終端存在微型化及輕型化的趨勢，因此具有高水準的解析度及高程度的效能的相機模組的製造受到限制。

為瞭解決該些問題，近來，已使用較玻璃輕的塑膠來形 成相機透鏡，且已使用五個或更多個透鏡來構成透鏡模組以達成高水準的解析度。

提供本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。本發明內容並非旨在識別所主張主題的關鍵特徵或實質特徵、抑或旨在用於幫助確定所主張主題的範圍。

根據一個一般態樣，一種光學系統包括：第一透鏡，具有負的折射力；第二透鏡；第三透鏡；第四透鏡；第五透鏡；第六透鏡；以及影像感測器，用以將經由所述第一透鏡至所述第六透鏡入射的對象的影像轉換成電訊號，其中所述第一透鏡至所述第六透鏡自所述光學系統的物體側依序安置，且其中滿足TTL/(ImgH*2)0.75，TTL是自所述第一透鏡的物體側表面至所述影像感測器的影像平面的距離，且ImgH是所述影像感測器的所述影像平面的對角長度的一半。

所述第一透鏡至所述第三透鏡可朝所述光學系統的所述物體側以交替的順序具有正的折射力或負的折射力。

近軸區(paraxial region)中所述第一透鏡與所述第二透鏡之間的間隙以及所述第二透鏡與所述第三透鏡之間的間隙可窄於所述近軸區中所述第三透鏡至所述第六透鏡中各透鏡之間的間隙。

可滿足TTL/(ImgH*2)0.68。

可滿足-5<f1/EFL<-4.6，f1是所述第一透鏡的焦距，且EFL是包括所述第一透鏡至所述第六透鏡的所述光學系統的總焦距。

可滿足2.3<f1/f3<2.6，f1是所述第一透鏡的焦距，且f3是所述第三透鏡的焦距。

可滿足BFL/EFL<0.31，BFL是自所述第六透鏡的影像側表面至所述影像感測器的所述影像平面的距離，且EFL是包括所述第一透鏡至所述第六透鏡的所述光學系統的總焦距。

可滿足0.95<ER1/ER6<1.05，ER1是所述第一透鏡的所述物體側表面的有效半徑，且ER6是所述第三透鏡的影像側表面的有效半徑。

可滿足79<FOV<83，FOV是所述光學系統的視場(field of view)。

所述第一透鏡的所述物體側表面在近軸區中可為凸的。

所述第二透鏡可具有正的折射力。

所述第五透鏡可具有正的折射力。

所述第六透鏡可具有負的折射力。

所述第六透鏡在其物體側表面或影像側表面中的至少一者上可具有至少一個拐點(inflection point)。

根據另一個一般態樣，一種光學系統包括：第一透鏡；第二透鏡；第三透鏡；第四透鏡；第五透鏡；以及第六透鏡，其 中所述第一透鏡至所述第六透鏡自物體側依序安置，且其中近軸區中所述第一透鏡與所述第二透鏡之間的間隙與所述近軸區中所述第二透鏡與所述第三透鏡之間的間隙之和小於所述近軸區中所述第三透鏡至所述第六透鏡中各透鏡之間的間隙。

所述第二透鏡可具有正的折射力，且所述第三透鏡可具有負的折射力。

所述第二透鏡可具有正的折射力；且可滿足|r4/r3|>20，r3是所述第二透鏡的物體側表面的曲率半徑(radius of curvature)，且r4是所述第二透鏡的影像側表面的曲率半徑。

根據另一個一般態樣，一種光學系統包括：第一透鏡，具有負的折射力；第二透鏡；第三透鏡，具有負的折射力；第四透鏡，具有彎月面形狀，所述彎月面形狀的影像側表面在近軸區中是凸的；第五透鏡，具有彎月面形狀，所述彎月面形狀的影像側表面在所述近軸區中是凸的；以及第六透鏡，其中所述第一透鏡至所述第六透鏡自物體側依序安置，且其中所述近軸區中所述第一透鏡與所述第二透鏡之間的間隙以及所述近軸區中所述第二透鏡與所述第三透鏡之間的間隙窄於所述近軸區中所述第三透鏡至所述第六透鏡中各透鏡之間的間隙。

根據另一個一般態樣，一種光學系統包括：自物體側至影像側排列的透鏡，包括具有負的折射力的第一透鏡、第二透鏡、具有負的折射力的第三透鏡；以及影像感測器，用以將經由所述透鏡入射的對象的影像轉換成電訊號，其中滿足-5<f1/EFL< -4.6，f1是所述第一透鏡的焦距，且EFL是所述光學系統的總焦距。

可滿足2.3<f1/f3<2.6，f3是所述第三透鏡的焦距。

可滿足TTL/(ImgH*2)0.75，TTL是自所述第一透鏡的物體側表面至所述影像感測器的影像平面的距離，且ImgH是所述影像感測器的所述影像平面的對角長度的一半。

可滿足79<FOV<83，FOV是所述光學系統的視場。

根據另一個一般態樣，提供一種包括透鏡的光學系統，所述透鏡包括：第一透鏡；第二透鏡，較所述第一透鏡遠離所述光學系統的物體側安置；第三透鏡，較所述第二透鏡遠離所述光學系統的所述物體側安置；以及其它透鏡，較所述第三透鏡遠離所述光學系統的所述物體側安置，其中近軸區中所述第一透鏡與所述第二透鏡之間的間隙以及所述近軸區中所述第二透鏡與所述第三透鏡之間的間隙中的至少一者窄於所述近軸區中所述第三透鏡及所述其它透鏡中各透鏡之間的間隙。

所述光學系統可更包括影像感測器，所述影像感測器用以將經由所述透鏡入射的對象的影像轉換成電訊號，其中：所述其它透鏡包括第四透鏡、較所述第四透鏡遠離所述光學系統的所述物體側安置的第五透鏡、以及較所述第五透鏡遠離所述光學系統的所述物體側安置的第六透鏡；且滿足BFL/EFL<0.31，BFL是自所述第六透鏡的影像側表面至所述影像感測器的影像平面的距離，且EFL是包括所述第一透鏡至所述第六透鏡的所述光學系 統的總焦距。

可滿足TTL/(ImgH*2)0.75，TTL是自所述第一透鏡的物體側表面至所述影像感測器的影像平面的距離，且ImgH是所述影像感測器的所述影像平面的對角長度的一半。

可滿足79<FOV<83，FOV是所述光學系統的視場。

藉由閱讀以下實施方式、圖式及申請專利範圍，其他特徵及態樣將顯而易見。

100‧‧‧光學系統

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

160‧‧‧第六透鏡

170‧‧‧紅外截止濾波器

180‧‧‧影像感測器

200‧‧‧光學系統

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

260‧‧‧第六透鏡

270‧‧‧紅外截止濾波器

280‧‧‧影像感測器

300‧‧‧光學系統

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

360‧‧‧第六透鏡

370‧‧‧紅外截止濾波器

380‧‧‧影像感測器

A、B、C、D、E、F、G、H、J‧‧‧非球面係數

K‧‧‧圓錐常數

S1~S14‧‧‧表面

STOP‧‧‧光闌

圖1是根據實例的光學系統的圖。

圖2及圖3是表示圖1中所示光學系統的示例性像差特性的曲線圖。

圖4是表示圖1中所示光學系統中的透鏡各自的示例性特性的項目圖。

圖5是表示圖1中所示光學系統中的透鏡各自的示例性非球面係數的項目圖。

圖6是根據另一實例的光學系統的圖。

圖7及圖8是表示圖6中所示光學系統的示例性像差特性的曲線圖。

圖9是表示圖6中所示光學系統中的透鏡各自的示例性特性的項目圖。

圖10是表示圖6中所示光學系統中的透鏡各自的示例性非球面係數的項目圖。

圖11是根據另一實例的光學系統的圖。

圖12及圖13是表示圖11中所示光學系統的示例性像差特性的曲線圖。

圖14是表示圖11中所示光學系統中的透鏡各自的示例性特性的項目圖。

圖15是說明圖11中所示光學系統中的透鏡各自的示例性非球面係數的項目圖。

在所有圖式及實施方式通篇中，相同的參考編號指代相同的元件。圖式可並非按比例繪製，且為清楚、說明及方便起見，可誇大所述圖式中的元件的相對大小、比例、及繪示。

提供以下詳細說明是為了幫助讀者全面理解本文所述方法、設備、及/或系統。然而，本文所述方法、設備、及/或系統的各種改變、潤飾、及等效形式對此項技術中具有通常知識者將顯而易見。本文所述操作的順序僅為實例，且並非僅限於本文所述者，而是如對此項技術中具有通常知識者將顯而易見，除必定以某種次序進行的操作外，亦可進行改變。此外，為提高清晰度及簡潔性，可不對此項技術中具有通常知識者所習知的功能及構造予以闡述。

本文所述特徵可實施成不同形式，且不應被視為僅限於本文所述實例。更確切而言，提供本文中所闡述的實例是為了使本揭露內容將透徹及完整，且將向此項技術中具有通常知識者傳達本揭露內容的全部範圍。

在以下說明中，第一透鏡指代距物體最近的透鏡，而第六透鏡指代距影像感測器最近的透鏡。此外，每一透鏡的第一表面指代所述透鏡距物體側最近的表面(或物體側表面)且每一透鏡的第二表面指代所述透鏡距影像側最近的表面(或影像側表面)。此外，鏡頭的曲率半徑、厚度等的所有數值均以毫米(mm)為單位表達。

此外，近軸區指代鄰近光軸(optical axis)的非常窄的區。

此外，TTL是自第一透鏡的物體側表面至影像感測器的影像平面的距離，SL是自限制所透射的入射至光學系統的光量的光闌(stop)至影像感測器的影像平面的距離，ImgH是影像感測器的影像平面的對角長度的一半，BFL是自透鏡的距影像側最近的影像側表面至影像感測器的影像平面的距離，且EFL是光學系統的總焦距。

根據示例性實施例的光學系統可包括例如六個透鏡。即，光學系統可包括第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡、及第六透鏡。

然而，所述光學系統並非僅限於只包括六個透鏡，而是必要時可包括其他組件。舉例而言，所述光學系統可更包括用以 控制透射至影像感測器的光量的光闌。此外，所述光學系統可更包括用以過濾紅外光的紅外截止濾波器(infrared cut-off filter)。此外，所述光學系統可包括用以將入射至其上的對象的影像轉換成電訊號的影像感測器。此外，所述光學系統可更包括用以調節透鏡之間的間隙的間隙維持構件(gap maintaining member)。

在根據示例性實施例的光學系統中，第一透鏡至第六透鏡可由塑膠形成。

此外，第一透鏡至第六透鏡中的至少一者可具有非球面表面，且第一透鏡至第六透鏡中的每一者可具有至少一個非球面表面。即，第一透鏡至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。此處，第一透鏡至第六透鏡的非球面表面可由以下公式1表示：

在公式1中，c是透鏡的頂點處的曲率(曲率半徑的倒數)，K是圓錐常數(conic constant)，且Y是在垂直於光軸的方向上自透鏡的非球面表面上的某個點至光軸的距離。常數A至常數F是非球面係數。Z是非球面表面上距離為Y的點與和透鏡的非球面表面的頂點相接的切平面之間的距離。

第一透鏡至第六透鏡可自物體側依序分別具有負的折射力、正的折射力、負的折射力、負的折射力、正的折射力、及負 的折射力。

如上所述構成的光學系統可藉由像差改善(aberration improvement)而提高光學效能。透鏡各自的構成的效果將在下文中進行闡述。

根據示例性實施例的光學系統可滿足條件表達式1。

在條件表達式1中，TTL是自第一透鏡的物體側表面至影像感測器的影像平面的距離，且ImgH是影像感測器的影像平面的對角長度的一半。

根據示例性實施例的光學系統可滿足條件表達式2。

根據示例性實施例的光學系統可滿足條件表達式3。

[條件表達式3]-5<f1/EFL<-4.6在條件表達式3中，f1是第一透鏡的焦距，且EFL是光學系統的總焦距。

根據示例性實施例的光學系統可滿足條件表達式4。

[條件表達式4]2.3<f1/f3<2.6在條件表達式4中，f1是第一透鏡的焦距，且f3是第三透鏡的焦 距。

根據示例性實施例的光學系統可滿足條件表達式5。

[條件表達式5]BFL/EFL<0.31在條件表達式5中，BFL是自第六透鏡的影像側表面至影像感測器的影像平面的距離，且EFL是光學系統的總焦距。

根據示例性實施例的光學系統可滿足條件表達式6。

[條件表達式6]0.95<ER1/ER6<1.05在條件表達式6中，ER1是第一透鏡的物體側表面的有效半徑，且ER6是第三透鏡的影像側表面的有效半徑。

根據示例性實施例的光學系統可滿足條件表達式7。

[條件表達式7]79<FOV<83在條件表達式7中，FOV是光學系統的視場。此處，光學系統的視場是由度(degree)進行表示。

接下來，將闡述根據示例性實施例的構成光學系統的第一透鏡至第六透鏡。

第一透鏡可具有負的折射力。此外，第一透鏡可具有彎月面形狀，所述彎月面形狀的物體側表面是凸的。詳言之，第一透鏡的第一表面在近軸區中可為凸的，且第一透鏡的第二表面在近軸區中可為凹的。

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均為非球面的。

第二透鏡可具有正的折射力。此外，第二透鏡的第一表面及第二表面可為凸的。詳言之，第二透鏡的第一表面及第二表面在近軸區中可為凸的。

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，第二透鏡的第一表面及第二表面可均為非球面的。

第三透鏡可具有負的折射力。此外，第三透鏡可具有彎月面形狀，所述彎月面形狀的物體側表面是凸的。詳言之，第三透鏡的第一表面在近軸區中可為凸的，且第三透鏡的第二表面在近軸區中可為凹的。

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均為非球面的。

第四透鏡可具有負的折射力。此外，第四透鏡可具有彎月面形狀，所述彎月面形狀的影像側表面是凸的。詳言之，第四透鏡的第一表面在近軸區中可為凹的，且第四透鏡的第二表面在近軸區中可為凸的。

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，第四透鏡的第一表面及第二表面可均為非球面的。

第五透鏡可具有正的折射力。此外，第五透鏡可具有彎 月面形狀，所述彎月面形狀的影像側表面是凸的。詳言之，第五透鏡的第一表面在近軸區中可為凹的，且第五透鏡的第二表面在近軸區中可為凸的。

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均為非球面的。

第六透鏡可具有負的折射力。此外，第六透鏡可具有彎月面形狀，所述彎月面形狀的物體側表面是凸的。詳言之，第六透鏡的第一表面在近軸區中可為凸的，且第六透鏡的第二表面在近軸區中可為凹的。

在根據示例性實施例的光學系統中，第一透鏡可具有負的折射力以達成寬的視場，且所述光學系統可使用焦點後移(retro focus)型透鏡進行設計。

視場越寬，則焦距越短。在此種情形中，後焦距(其為距影像側最近的透鏡與影像感測器的影像平面之間的距離)可縮短，且可難以在距影像側最近的透鏡與影像感測器的影像平面之間確保具有可在其中安置紅外截止濾波器的空間。

因此，根據示例性實施例，所述光學系統可使用焦點後移型透鏡進行設計，以在達成寬的視場的同時使後焦距相對長，藉此可在第六透鏡與影像感測器之間確保具有可在其中安置紅外截止濾波器的空間。此處，為防止光學系統的總長度因後焦距的相對增大而增大，可使第二透鏡及第三透鏡的合成焦距(synthetic focal length)短於光學系統的總焦距。

根據示例性實施例的光學系統可易於修正色像差(chromatic aberration)。色像差是因相依於波長的折射率的差異而產生的，且產生色像差的原因在於具有長的波長的光在穿過透鏡之後較具有相對短的波長的光聚焦於更遠離所述透鏡的區域上。因此，在其中色像差大的情形中，光可相依於波長而漫射，且因此，有必要修正色像差。

在根據示例性實施例的光學系統中，第一透鏡至第三透鏡可具有不同的折射力。舉例而言，第一透鏡可具有負的折射力，第二透鏡可具有正的折射力，且第三透鏡可具有負的折射力。因此，第一透鏡至第三透鏡可朝物體側以交替的順序具有正的折射力或負的折射力。由於彼此相鄰的透鏡具有彼此相反的折射力，光可在所述透鏡中的任意一者中發散且在其他鏡頭中會聚。因此，具有不同波長的光可聚集於同一焦點上。

在根據示例性實施例的光學系統中，第一透鏡至第三透鏡之間的間隙可相對窄，以使色像差修正效果(chromatic aberration correction effect)顯著增強。舉例而言，在近軸區中，第一透鏡與第二透鏡之間的間隙及第二透鏡與第三透鏡之間的間隙可窄於其他相鄰透鏡之間的間隙。此外，第一透鏡與第二透鏡之間的間隙及第二透鏡與第三透鏡之間的間隙可窄於第三透鏡至第六透鏡中的各透鏡之間的其他間隙中的每一者。根據又一實施例，在近軸區中，第一透鏡與第二透鏡之間的間隙與第二透鏡與第三透鏡之間的間隙之和可窄於其他相鄰透鏡之間的間隙。更具 體而言，第一透鏡與第二透鏡之間的間隙與第二透鏡與第三透鏡之間的間隙之和可窄於第三透鏡至第六透鏡中的各透鏡之間的其他間隙中的每一者。因此，可達成與其中第一透鏡至第三透鏡彼此結合的三合透鏡(triply bonded lens)的效果相似的效果，且因此色像差修正效果可顯著增加。

此外，由於第一透鏡至第三透鏡之間的間隙窄，因此光學系統的總長度可減小。因此，可提供薄的光學系統。

如上所述，根據示例性實施例，光學系統的第二透鏡可具有正的折射力，且其兩個表面可均為凸的。此處，第二透鏡的物體側表面的曲率半徑的絕對值可小於第二透鏡的影像側表面的曲率半徑的絕對值。

舉例而言，當第二透鏡的物體側表面的曲率半徑是r3且第二透鏡的影像側表面的曲率半徑是r4時，可滿足|r4/r3|>20。因此，第二透鏡的物體側表面的曲率可較第二透鏡的影像側表面的曲率相對大，且第二透鏡的影像側表面的曲率可較第二透鏡的物體側表面的曲率相對小。根據上述構成，可易於修正球面像差。

在根據示例性實施例的光學系統中，第三透鏡可具有彎月面形狀，所述彎月面形狀的物體側表面是凸的，且第四透鏡及第五透鏡可具有彎月面形狀，所述彎月面形狀的影像側表面是凸的。如上所述，第三透鏡的形狀與第四透鏡的形狀可相互對稱或第三透鏡的形狀與第五透鏡的形狀可相互對稱，藉此使得入射至光學系統的光垂直地入射至影像感測器的影像平面。因此，在根 據示例性實施例的光學系統中，影像感測器的中央部分處的影像亮度與影像感測器的邊緣部分處的影像亮度之間的差可減小。因此，可緩解其中影像感測器的邊緣部分處的影像相對暗的透鏡陰影現象(lens shading phenomenon)。

將參照圖1至圖5闡述根據第一示例性實施例的光學系統100。光學系統100包括第一透鏡110、第二透鏡120、第三透鏡130、第四透鏡140、第五透鏡150、及第六透鏡160，且更包括光闌(STOP)、紅外截止濾波器170、及影像感測器180。

圖4中說明透鏡110至透鏡160及紅外截止濾波器170各自的特性(曲率半徑、厚度、折射率、及阿貝數(Abbe number))。在圖4中，表面S1及表面S2分別表示第一透鏡110的第一表面(物體側表面)及第二表面(影像側表面)，且表面S3及表面S4分別表示第二透鏡120的第一表面及第二表面。相似地，表面S5至表面S12分別表示第三透鏡130至第六透鏡160的第一表面及第二表面。此外，表面S13及表面S14分別表示紅外截止濾波器170的第一表面及第二表面。

第一透鏡110具有負的折射力且具有彎月面形狀，所述彎月面形狀的物體側表面是凸的。舉例而言，第一透鏡110的第一表面在近軸區中是凸的，且第一透鏡110的第二表面在近軸區中是凹的。

第二透鏡120具有正的折射力且具有彎月面形狀，所述彎月面形狀的第一表面及第二表面均是凸的。舉例而言，第二透 鏡120的第一表面及第二表面在近軸區中均是凸的。

第三透鏡130具有負的折射力且具有彎月面形狀，所述彎月面形狀的物體側表面是凸的。舉例而言，第三透鏡130的第一表面在近軸區中是凸的，且第三透鏡130的第二表面在近軸區中是凹的。

第四透鏡140具有負的折射力且具有彎月面形狀，所述彎月面形狀的影像側表面是凸的。舉例而言，第四透鏡140的第一表面在近軸區中是凹的，且第四透鏡140的第二表面在近軸區中是凸的。

第五透鏡150具有正的折射力且具有彎月面形狀，所述彎月面形狀朝影像凸出。舉例而言，第五透鏡150的第一表面在近軸區中是凹的，且第五透鏡150的第二表面在近軸區中是凸的。

第六透鏡160具有負的折射力且具有彎月面形狀，所述彎月面形狀的物體側表面是凸的。舉例而言，第六透鏡160的第一表面在近軸區中是凸的，且第六透鏡160的第二表面在近軸區中是凹的。此外，第六透鏡160具有形成於其第一表面或第二表面中的至少一者上的至少一個拐點。

作為實例，第一透鏡110至第六透鏡160各自的表面具有如圖5中所示的非球面係數。

所述光闌包括例如第一光闌及第二光闌，所述第一光闌用以限制經由第一透鏡110透射而入射至光學系統的光量，所述第二光闌用以在產生過大像差的部分處阻擋光。所述第一光闌安 置於第一透鏡110的物體側表面的前面，且所述第二光闌安置於第一透鏡110至第四透鏡140之間。

此外，作為實例，光學系統100具有如圖2及圖3中所示的像差特性。

將參照圖6至圖10闡述根據第二示例性實施例的光學系統200。光學系統200包括第一透鏡210、第二透鏡220、第三透鏡230、第四透鏡240、第五透鏡250、及第六透鏡260，且更包括光闌(STOP)、紅外截止濾波器270、及影像感測器280。

圖9中說明透鏡210至透鏡260及紅外截止濾波器270各自的特性(曲率半徑、厚度、折射率、及阿貝數)。在圖9中，表面S1及表面S2分別表示第一透鏡210的第一表面(物體側表面)及第二表面(影像側表面)，且表面S3及表面S4分別表示第二透鏡220的第一表面及第二表面。相似地，表面S5至表面S12分別表示第三透鏡230至第六透鏡260的第一表面及第二表面。此外，表面S13及表面S14分別表示紅外截止濾波器270的第一表面及第二表面。

第一透鏡210具有負的折射力且具有彎月面形狀，所述彎月面形狀的物體側表面是凸的。舉例而言，第一透鏡210的第一表面在近軸區中是凸的，且第一透鏡210的第二表面在近軸區中是凹的。

第二透鏡220具有正的折射力且具有彎月面形狀，所述彎月面形狀的第一表面及第二表面均是凸的。舉例而言，第二透 鏡220的第一表面及第二表面在近軸區中均是凸的。

第三透鏡230具有負的折射力且具有彎月面形狀，所述彎月面形狀的物體側表面是凸的。舉例而言，第三透鏡230的第一表面在近軸區中是凸的，且第三透鏡230的第二表面在近軸區中是凹的。

第四透鏡240具有負的折射力且具有彎月面形狀，所述彎月面形狀的影像側表面是凸的。舉例而言，第四透鏡240的第一表面在近軸區中是凹的，且第四透鏡240的第二表面在近軸區中是凸的。

第五透鏡250具有正的折射力且具有彎月面形狀，所述彎月面形狀朝影像凸出。舉例而言，第五透鏡250的第一表面在近軸區中是凹的，且第五透鏡250的第二表面在近軸區中是凸的。

第六透鏡260具有負的折射力且具有彎月面形狀，所述彎月面形狀的物體側表面是凸的。舉例而言，第六透鏡260的第一表面在近軸區中是凸的，且第六透鏡260的第二表面在近軸區中是凹的。此外，第六透鏡260具有形成於其第一表面或第二表面中的至少一者上的至少一個拐點。

作為實例，第一透鏡210至第六透鏡260各自的表面具有如圖10中所示的非球面係數。

所述光闌包括例如第一光闌及第二光闌，所述第一光闌用以限制經由第一透鏡210透射而入射至光學系統的光量，所述第二光闌用以在產生過大像差的部分處阻擋光。舉例而言，所述 第一光闌安置於第一透鏡210的物體側表面的前面，且所述第二光闌安置於第一透鏡210至第四透鏡240之間。

此外，作為實例，光學系統200具有如圖7及圖8中所示的像差特性。

將參照圖11至圖15闡述根據第三示例性實施例的光學系統300。光學系統300包括第一透鏡310、第二透鏡320、第三透鏡330、第四透鏡340、第五透鏡350、及第六透鏡360，且更包括光闌(STOP)、紅外截止濾波器370、及影像感測器380。

圖14中說明透鏡310至透鏡360及紅外截止濾波器370各自的特性(曲率半徑、厚度、折射率、及阿貝數)。在圖14中，表面S1及表面S2分別表示第一透鏡310的第一表面(物體側表面)及第二表面(影像側表面)，且表面S3及表面S4分別表示第二透鏡320的第一表面及第二表面。相似地，表面S5至表面S12分別表示第三透鏡330至第六透鏡360的第一表面及第二表面。此外，表面S13及表面S14分別表示紅外截止濾波器370的第一表面及第二表面。

第一透鏡310具有負的折射力且具有彎月面形狀，所述彎月面形狀的影像側表面是凸的。舉例而言，第一透鏡310的第一表面在近軸區中是凸的，且第一透鏡310的第二表面在近軸區中是凹的。

第二透鏡320具有正的折射力且具有彎月面形狀，所述彎月面形狀的第一表面及第二表面均是凸的。舉例而言，第二透 鏡320的第一表面及第二表面在近軸區中可均是凸的。

第三透鏡330具有負的折射力且具有彎月面形狀，所述彎月面形狀的物體側表面是凸的。舉例而言，第三透鏡330的第一表面在近軸區中是凸的，且第三透鏡330的第二表面在近軸區中是凹的。

第四透鏡340具有負的折射力且具有彎月面形狀，所述彎月面形狀的影像側表面是凸的。舉例而言，第四透鏡340的第一表面在近軸區中是凹的，且第四透鏡340的第二表面在近軸區中是凸的。

第五透鏡350具有正的折射力且具有彎月面形狀，所述彎月面形狀朝影像凸出。舉例而言，第五透鏡350的第一表面在近軸區中是凹的，且第五透鏡的第二表面在近軸區中是凸的。

第六透鏡360具有負的折射力且具有彎月面形狀，所述彎月面形狀的物體側表面是凸的。舉例而言，第六透鏡360的第一表面在近軸區中是凸的，且第六透鏡360的第二表面在近軸區中是凹的。此外，第六透鏡360具有形成於其第一表面或第二表面中的至少一者上的至少一個拐點。作為實例，第一透鏡310至第六透鏡360各自的表面具有如圖15中所示的非球面係數。

所述光闌包括例如第一光闌及第二光闌，所述第一光闌用以限制經由第一透鏡310透射而入射至光學系統的光量，所述第二光闌用以在產生過大像差的部分處阻擋光。舉例而言，所述第一光闌安置於第一透鏡310的物體側表面的前面，且所述第二 光闌安置於第一透鏡310至第四透鏡340之間。

此外，作為實例，光學系統300具有如圖12及圖13中所示的像差特性。

自表1可知，光學系統100至光學系統300滿足上述條件表達式1至條件表達式7。因此，透鏡的光學效能可得以提高，且所述光學系統可具有寬的視場及薄的構造。

如上所述，根據示例性實施例，可提供一種具有寬的視場及薄的構造的光學系統。此外，像差改善效果(aberration improvement effect)可增強，並可達成高的解析度。此外，可減小影像感測器的中央部分處的影像亮度與影像感測器的邊緣部分處的影像亮度之間的差。

儘管本揭露內容包括具體實例，然而對此項技術中具有通常知識者將顯而易見的是，可對該些實例作出形式及細節上的各種改變，而此並不背離申請專利範圍及其等效範圍的精神及範圍。本文所述實例應僅被視為具有描述性意義，而並非用於限制目的。對每一實例中的特徵或態樣的闡述應被視為亦適用於其他實例中的相似特徵或態樣。若以不同次序執行所述技術，及/或若以不同方式將所述系統、架構、裝置、或電路中的組件進行組合，及/或以其他組件或其等效組件來替代或補充所述組件，則可達成適合的結果。因此，本揭露內容的範圍並非由實施方式界定，而是由申請專利範圍及其等效範圍界定，且處於申請專利範圍及其等效範圍的範圍內的所有變化均應被視為包括於本揭露內容中。

Claims (23)

1. 一種光學系統，包括：第一透鏡，具有負的折射力；第二透鏡；第三透鏡；第四透鏡；第五透鏡；第六透鏡；以及影像感測器，用以將經由所述第一透鏡至所述第六透鏡入射的對象的影像轉換成電訊號，其中所述第一透鏡至所述第六透鏡自所述光學系統的物體側依序安置，且其中滿足TTL/(ImgH*2)

   

   0.68，TTL是自所述第一透鏡的物體側表面至所述影像感測器的影像平面的距離，且ImgH是所述影像感測器的所述影像平面的對角長度的一半。
2. 如申請專利範圍第1項所述的光學系統，其中所述第一透鏡至所述第三透鏡朝所述光學系統的所述物體側以交替的順序具有正的折射力或負的折射力。
3. 如申請專利範圍第2項所述的光學系統，其中近軸區中所述第一透鏡與所述第二透鏡之間的間隙以及所述第二透鏡與所述第三透鏡之間的間隙窄於所述近軸區中所述第三透鏡至所述第六透鏡中各透鏡之間的間隙。
4. 如申請專利範圍第1項所述的光學系統，其中滿足-5<f1/EFL<-4.6，f1是所述第一透鏡的焦距，且EFL是包括所述第一透鏡至所述第六透鏡的所述光學系統的總焦距。
5. 如申請專利範圍第1項所述的光學系統，其中滿足2.3<f1/f3<2.6，f1是所述第一透鏡的焦距，且f3是所述第三透鏡的焦距。
6. 如申請專利範圍第1項所述的光學系統，其中滿足BFL/EFL<0.31，BFL是自所述第六透鏡的影像側表面至所述影像感測器的所述影像平面的距離，且EFL是包括所述第一透鏡至所述第六透鏡的所述光學系統的總焦距。
7. 如申請專利範圍第1項所述的光學系統，其中滿足0.95<ER1/ER6<1.05，ER1是所述第一透鏡的所述物體側表面的有效半徑，且ER6是所述第三透鏡的影像側表面的有效半徑。
8. 如申請專利範圍第1項所述的光學系統，其中滿足79<FOV<83，FOV是所述光學系統的視場。
9. 如申請專利範圍第1項所述的光學系統，其中所述第一透鏡的所述物體側表面在近軸區中是凸的。
10. 如申請專利範圍第1項所述的光學系統，其中所述第二透鏡包括正的折射力。
11. 如申請專利範圍第1項所述的光學系統，其中所述第五透鏡包括正的折射力。
12. 如申請專利範圍第1項所述的光學系統，其中所述第六透鏡包括負的折射力。
13. 如申請專利範圍第1項所述的光學系統，其中所述第六透鏡在其物體側表面或影像側表面中的至少一者上包括至少一個拐點。
14. 一種光學系統，包括：第一透鏡；第二透鏡；第三透鏡；第四透鏡；第五透鏡；以及第六透鏡，其中所述第一透鏡至所述第六透鏡自物體側依序安置，其中近軸區中所述第一透鏡與所述第二透鏡之間的間隙與所述近軸區中所述第二透鏡與所述第三透鏡之間的間隙之和小於所述近軸區中所述第三透鏡至所述第六透鏡中各透鏡之間的間隙，且其中滿足TTL/(ImgH*2)

    

    0.68，TTL是自所述第一透鏡的物體側表面至所述影像感測器的影像平面的距離，且ImgH是所述影像感測器的所述影像平面的對角長度的一半。
15. 如申請專利範圍第14項所述的光學系統，其中所述第二透鏡包括正的折射力，且所述第三透鏡包括負的折射力。
16. 如申請專利範圍第14項所述的光學系統，其中：所述第二透鏡包括正的折射力；且滿足|r4/r3|>20，r3是所述第二透鏡的物體側表面的曲率半徑，且r4是所述第二透鏡的影像側表面的曲率半徑。
17. 一種光學系統，包括：第一透鏡，包括負的折射力；第二透鏡；第三透鏡，包括負的折射力；第四透鏡，包括彎月面形狀，所述彎月面形狀的影像側表面在近軸區中是凸的；第五透鏡，包括彎月面形狀，所述彎月面形狀的影像側表面在所述近軸區中是凸的；以及第六透鏡，其中所述第一透鏡至所述第六透鏡自物體側依序安置，其中所述近軸區中所述第一透鏡與所述第二透鏡之間的間隙以及所述近軸區中所述第二透鏡與所述第三透鏡之間的間隙窄於所述近軸區中所述第三透鏡至所述第六透鏡中各透鏡之間的間隙，且其中滿足TTL/(ImgH*2)

    

    0.68，TTL是自所述第一透鏡的物體側表面至所述影像感測器的影像平面的距離，且ImgH是所述影像感測器的所述影像平面的對角長度的一半。
18. 一種光學系統，包括：自物體側至影像側排列的透鏡，包括：第一透鏡，包括負的折射力，第二透鏡，第三透鏡，包括負的折射力；以及影像感測器，用以將經由所述透鏡入射的對象的影像轉換成電訊號，其中滿足-5<f1/EFL<-4.6，f1是所述第一透鏡的焦距，且EFL是所述光學系統的總焦距，且其中滿足TTL/(ImgH*2)

    

    0.68，TTL是自所述第一透鏡的物體側表面至所述影像感測器的影像平面的距離，且ImgH是所述影像感測器的所述影像平面的對角長度的一半。
19. 如申請專利範圍第18項所述的光學系統，其中滿足2.3<f1/f3<2.6，f3是所述第三透鏡的焦距。
20. 如申請專利範圍第18項所述的光學系統，其中滿足79<FOV<83，FOV是所述光學系統的視場。
21. 一種包括透鏡的光學系統，所述透鏡包括：第一透鏡；第二透鏡，較所述第一透鏡遠離所述光學系統的物體側安置；第三透鏡，較所述第二透鏡遠離所述光學系統的所述物體側安置；其它透鏡，較所述第三透鏡遠離所述光學系統的所述物體側安置，其中近軸區中所述第一透鏡與所述第二透鏡之間的間隙以及所述近軸區中所述第二透鏡與所述第三透鏡之間的間隙中的至少一者窄於所述近軸區中所述第三透鏡及所述其它透鏡中各透鏡之間的間隙，且其中滿足TTL/(ImgH*2)

    

    0.68，TTL是自所述第一透鏡的物體側表面至所述影像感測器的影像平面的距離，且ImgH是所述影像感測器的所述影像平面的對角長度的一半。
22. 如申請專利範圍第21項所述的光學系統，更包括影像感測器，所述影像感測器用以將經由所述透鏡入射的對象的影像轉換成電訊號，其中：所述其它透鏡包括：第四透鏡，第五透鏡，較所述第四透鏡遠離所述光學系統的所述物體側安置，以及第六透鏡，較所述第五透鏡遠離所述光學系統的所述物體側安置；且滿足BFL/EFL<0.31，BFL是自所述第六透鏡的影像側表面至所述影像感測器的影像平面的距離，且EFL是包括所述第一透鏡至所述第六透鏡的所述光學系統的總焦距。
23. 如申請專利範圍第22項所述的光學系統，其中滿足79<FOV<83，FOV是所述光學系統的視場。