本發(fā)明涉及一種光學(xué)成像系統(tǒng)，且特別是有關(guān)于一種應(yīng)用于電子產(chǎn)品上的小型光學(xué)成像系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，隨著具有攝影功能的可攜式電子產(chǎn)品的興起，光學(xué)系統(tǒng)的需求日漸提高。一般光學(xué)系統(tǒng)的感光元件不外乎為感光耦合元件(chargecoupleddevice；ccd)或互補(bǔ)性氧化金屬半導(dǎo)體元件(complementarymetal-oxidesemicondutporsensor；cmossensor)兩種，且隨著半導(dǎo)體制程技術(shù)的進(jìn)步，使得感光元件的像素尺寸縮小，光學(xué)系統(tǒng)逐漸往高像素方向發(fā)展，因此對(duì)成像質(zhì)量的要求也日益增加。

傳統(tǒng)搭載于便攜設(shè)備上的光學(xué)系統(tǒng)，多采用兩片式透鏡結(jié)構(gòu)，然而，由于便攜設(shè)備不斷朝像素提升方向發(fā)展，并且終端消費(fèi)者對(duì)大光圈的需求也逐漸增加，例如微光與夜拍功能，或是對(duì)廣視角的需求也逐漸增加，例如前置鏡頭的自拍功能。但是，設(shè)計(jì)大光圈的光學(xué)系統(tǒng)常面臨產(chǎn)生更多像差致使周邊成像質(zhì)量隨之劣化以及制造難易度的處境，而設(shè)計(jì)廣視角的光學(xué)系統(tǒng)則會(huì)面臨成像的畸變率(distortion)提高，現(xiàn)有的光學(xué)成像系統(tǒng)已無(wú)法滿足更高階的攝影要求。

因此，如何有效增加光學(xué)成像鏡頭的進(jìn)光量與增加光學(xué)成像鏡頭的視角，除了進(jìn)一步提高成像的總像素與質(zhì)量外同時(shí)能兼顧微型化光學(xué)成像鏡頭的衡平設(shè)計(jì)，便成為一個(gè)相當(dāng)重要的議題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)一種光學(xué)成像系統(tǒng)及光學(xué)影像擷取鏡頭，能夠利用三個(gè)透鏡的屈光力、凸面與凹面的組合(本發(fā)明所述凸面或凹面原則上指各透鏡的物側(cè)面或像側(cè)面于光軸上的幾何形狀描述)，以及通過(guò)嵌合機(jī)構(gòu)元件定位透鏡的設(shè)計(jì)，進(jìn)而有效提高光學(xué)成像系統(tǒng)的進(jìn)光量與增加光學(xué)成像鏡頭的視角，同時(shí)提高成像的總像素與質(zhì)量，以應(yīng)用于小型的電子產(chǎn)品上。

本發(fā)明實(shí)施例相關(guān)的透鏡參數(shù)的用語(yǔ)與其代號(hào)詳列如下，作為后續(xù)描述的參考：

與長(zhǎng)度或高度有關(guān)的透鏡參數(shù)：

光學(xué)成像系統(tǒng)的成像高度以hoi表示；光學(xué)成像系統(tǒng)的高度以hos表示；光學(xué)成像系統(tǒng)中的第一透鏡物側(cè)面至第三透鏡像側(cè)面間的距離以intl表示；光學(xué)成像系統(tǒng)中的第三透鏡像側(cè)面至成像面間的距離以inb表示；intl+inb＝hos；光學(xué)成像系統(tǒng)中的固定光欄(光圈)至成像面間的距離以ins表示；光學(xué)成像系統(tǒng)中的第一透鏡與第二透鏡間的距離以in12表示(例示)；光學(xué)成像系統(tǒng)中的第一透鏡于光軸上的厚度以tp1表示(例示)。

與材料有關(guān)的透鏡參數(shù)：

光學(xué)成像系統(tǒng)的第一透鏡的色散系數(shù)以na1表示(例示)；第一透鏡的折射律以nd1表示(例示)。

與視角有關(guān)的透鏡參數(shù)：

視角以af表示；視角的一半以haf表示；主光線角度以mra表示。

與出入瞳有關(guān)的透鏡參數(shù)：

光學(xué)成像系統(tǒng)的入射瞳直徑以hep表示；光學(xué)成像系統(tǒng)的出射光瞳指孔徑光闌經(jīng)過(guò)孔徑光闌后面的透鏡組并在像空間所成的像，出射光瞳直徑以hxp表示；單一透鏡的任一表面的最大有效半徑指系統(tǒng)最大視角入射光通過(guò)入射瞳最邊緣的光線于該透鏡表面交會(huì)點(diǎn)(effectivehalfdiameter；ehd)，該交會(huì)點(diǎn)與光軸之間的垂直高度。例如第一透鏡物側(cè)面的最大有效半徑以ehd11表示，第一透鏡像側(cè)面的最大有效半徑以ehd12表示。第二透鏡物側(cè)面的最大有效半徑以ehd21表示，第二透鏡像側(cè)面的最大有效半徑以ehd22表示。光學(xué)成像系統(tǒng)中其余透鏡的任一表面的最大有效半徑表示方式以此類推。

與透鏡間組立機(jī)構(gòu)有關(guān)的參數(shù)：

光學(xué)成像系統(tǒng)中各透鏡的物側(cè)面可視需求設(shè)定具有一物側(cè)承靠面(以bso表示；bearingsurfaceofobjectside)，其像側(cè)面亦可視需求設(shè)定具有一像側(cè)承靠面(以bsi表示；bearingsurfaceofimageside)，各透鏡間可藉由本身的物側(cè)承靠面以及像側(cè)承靠面可視需求設(shè)定分別與相鄰的前透鏡以及后透鏡相互嵌合的接觸面而形成一堆棧結(jié)構(gòu)(前述接觸面于透鏡徑向的輪廓長(zhǎng)度以bsl表示)，其堆棧結(jié)構(gòu)可視需求而設(shè)計(jì)為一嵌，例如第一透鏡其像側(cè)面具有第一像側(cè)承靠面，第二透鏡的物側(cè)面具有第二物側(cè)承靠面，該第二物側(cè)承靠面與該第一像側(cè)承靠面互相接觸并嵌合；或設(shè)計(jì)為二嵌，例如以一嵌為前提，其第二透鏡其像側(cè)面具有第二像側(cè)承靠面，第三透鏡的物側(cè)面具有第三物側(cè)承靠面，該第三物側(cè)承靠面與該第二像側(cè)承靠面互相接觸并嵌合。

或設(shè)計(jì)為三嵌或全嵌，以具有七片透鏡的光學(xué)成像系統(tǒng)為例，以二嵌為前提，其第三透鏡其像側(cè)面具有第三像側(cè)承靠面，第四透鏡的物側(cè)面具有第四物側(cè)承靠面，該第四物側(cè)承靠面與該第三像側(cè)承靠面互相接觸并嵌合；第四透鏡其像側(cè)面具有第四像側(cè)承靠面，第五透鏡的物側(cè)面具有第五物側(cè)承靠面，該第五物側(cè)承靠面與該第四像側(cè)承靠面互相接觸并嵌合；第五透鏡其像側(cè)面具有第五像側(cè)承靠面，第六透鏡的物側(cè)面具有第六側(cè)承靠面，該第六物側(cè)承靠面與該第五像側(cè)承靠面互相接觸并嵌合；第六透鏡其像側(cè)面具有第六像側(cè)承靠面，第七透鏡的物側(cè)面具有第七側(cè)承靠面，該第七物側(cè)承靠面與該第六像側(cè)承靠面互相接觸并嵌合。

以前述七片透鏡的光學(xué)成像系統(tǒng)的全嵌結(jié)構(gòu)為例，該第一像側(cè)承靠面至該第七像側(cè)承靠面的延伸線可依需求設(shè)定朝向物側(cè)或成像面延伸并與該光軸相交成一夾角iag，分別以iag1、iag2、iag3、iag4、iag5、iag6、iag7表示，該第一物側(cè)承靠面至該第七物側(cè)承靠面的延伸線可依需求設(shè)定朝向物側(cè)或成像面延伸并與該光軸相交成一夾角oag，分別以oag1、oag2、oag3、oag4、oag5、oag6、oag7表示。

前述iag以及oag的角度大小須經(jīng)人為控制，一般而言iag以及oag角度越大，光學(xué)成像系統(tǒng)的尺寸大小可進(jìn)行微縮的空間越大，但同時(shí)會(huì)產(chǎn)生各透鏡間嵌合不緊密的情況。反之，若iag以及oag角度越小，光學(xué)成像系統(tǒng)的尺寸大小可進(jìn)行微縮的空間越小，但同時(shí)各透鏡間嵌合可以較緊密。

前述堆棧結(jié)構(gòu)可有效避免透鏡組裝于機(jī)構(gòu)定位件(例如鏡筒)內(nèi)時(shí)，受機(jī)構(gòu)定位件的內(nèi)壁面精度不夠所導(dǎo)致特定透鏡組立傾斜而影響成像質(zhì)量。此外，當(dāng)本發(fā)明提供的光學(xué)成像系統(tǒng)需要進(jìn)行微縮或是所搭配的影像傳感器的像素微縮時(shí)，各透鏡之間組立與承靠的精度，高度影響最后成像的質(zhì)量，前述堆棧結(jié)構(gòu)可有效確保實(shí)際各透鏡之間組立與承靠后的表現(xiàn)接近設(shè)計(jì)值。

與透鏡面形弧長(zhǎng)及表面輪廓有關(guān)的參數(shù)：

單一透鏡的任一表面的最大有效半徑的輪廓曲線長(zhǎng)度指該透鏡的表面與所屬光學(xué)成像系統(tǒng)的光軸的交點(diǎn)為起始點(diǎn)，自該起始點(diǎn)沿著該透鏡的表面輪廓直至其最大有效半徑的終點(diǎn)為止，前述兩點(diǎn)間的曲線弧長(zhǎng)為最大有效半徑的輪廓曲線長(zhǎng)度，并以ars表示。例如第一透鏡物側(cè)面的最大有效半徑的輪廓曲線長(zhǎng)度以ars11表示，第一透鏡像側(cè)面的最大有效半徑的輪廓曲線長(zhǎng)度以ars12表示。第二透鏡物側(cè)面的最大有效半徑的輪廓曲線長(zhǎng)度以ars21表示，第二透鏡像側(cè)面的最大有效半徑的輪廓曲線長(zhǎng)度以ars22表示。光學(xué)成像系統(tǒng)中其余透鏡的任一表面的最大有效半徑的輪廓曲線長(zhǎng)度表示方式以此類推。

單一透鏡的任一表面的1/2入射瞳直徑(hep)的輪廓曲線長(zhǎng)度指該透鏡的表面與所屬光學(xué)成像系統(tǒng)的光軸的交點(diǎn)為起始點(diǎn)，自該起始點(diǎn)沿著該透鏡的表面輪廓直至該表面上距離光軸1/2入射瞳直徑的垂直高度的坐標(biāo)點(diǎn)為止，前述兩點(diǎn)間的曲線弧長(zhǎng)為1/2入射瞳直徑(hep)的輪廓曲線長(zhǎng)度，并以are表示。例如第一透鏡物側(cè)面的1/2入射瞳直徑(hep)的輪廓曲線長(zhǎng)度以are11表示，第一透鏡像側(cè)面的1/2入射瞳直徑(hep)的輪廓曲線長(zhǎng)度以are12表示。第二透鏡物側(cè)面的1/2入射瞳直徑(hep)的輪廓曲線長(zhǎng)度以are21表示，第二透鏡像側(cè)面的1/2入射瞳直徑(hep)的輪廓曲線長(zhǎng)度以are22表示。光學(xué)成像系統(tǒng)中其余透鏡的任一表面的1/2入射瞳直徑(hep)的輪廓曲線長(zhǎng)度表示方式以此類推。

與透鏡面形深度有關(guān)的參數(shù)：

第三透鏡物側(cè)面于光軸上的交點(diǎn)至第三透鏡物側(cè)面的最大有效半徑位置于光軸的水平位移距離以inrs31表示(例示)；第三透鏡像側(cè)面于光軸上的交點(diǎn)至第三透鏡像側(cè)面的最大有效半徑位置于光軸的水平位移距離以inrs32表示(例示)。

與透鏡面型有關(guān)的參數(shù)：

臨界點(diǎn)c指特定透鏡表面上，除與光軸的交點(diǎn)外，一與光軸相垂直的切面相切的點(diǎn)。承上，例如第二透鏡物側(cè)面的臨界點(diǎn)c21與光軸的垂直距離為hvt21(例示)，第二透鏡像側(cè)面的臨界點(diǎn)c22與光軸的垂直距離為hvt22(例示)，第三透鏡物側(cè)面的臨界點(diǎn)c31與光軸的垂直距離為hvt31(例示)，第三透鏡像側(cè)面的臨界點(diǎn)c32與光軸的垂直距離為hvt32(例示)。其他透鏡的物側(cè)面或像側(cè)面上的臨界點(diǎn)及其與光軸的垂直距離的表示方式比照前述。

第三透鏡物側(cè)面上最接近光軸的反曲點(diǎn)為if311，該點(diǎn)沉陷量sgi311(例示)，sgi311亦即第三透鏡物側(cè)面于光軸上的交點(diǎn)至第三透鏡物側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離，if311該點(diǎn)與光軸間的垂直距離為hif311(例示)。第三透鏡像側(cè)面上最接近光軸的反曲點(diǎn)為if321，該點(diǎn)沉陷量sgi321(例示)，sgi311亦即第三透鏡像側(cè)面于光軸上的交點(diǎn)至第三透鏡像側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離，if321該點(diǎn)與光軸間的垂直距離為hif321(例示)。

第三透鏡物側(cè)面上第二接近光軸的反曲點(diǎn)為if312，該點(diǎn)沉陷量sgi312(例示)，sgi312亦即第三透鏡物側(cè)面于光軸上的交點(diǎn)至第三透鏡物側(cè)面第二接近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離，if312該點(diǎn)與光軸間的垂直距離為hif312(例示)。第三透鏡像側(cè)面上第二接近光軸的反曲點(diǎn)為if322，該點(diǎn)沉陷量sgi322(例示)，sgi322亦即第三透鏡像側(cè)面于光軸上的交點(diǎn)至第三透鏡像側(cè)面第二接近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離，if322該點(diǎn)與光軸間的垂直距離為hif322(例示)。

第三透鏡物側(cè)面上第三接近光軸的反曲點(diǎn)為if313，該點(diǎn)沉陷量sgi313(例示)，sgi313亦即第三透鏡物側(cè)面于光軸上的交點(diǎn)至第三透鏡物側(cè)面第三接近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離，if3132該點(diǎn)與光軸間的垂直距離為hif313(例示)。第三透鏡像側(cè)面上第三接近光軸的反曲點(diǎn)為if323，該點(diǎn)沉陷量sgi323(例示)，sgi323亦即第三透鏡像側(cè)面于光軸上的交點(diǎn)至第三透鏡像側(cè)面第三接近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離，if323該點(diǎn)與光軸間的垂直距離為hif323(例示)。

第三透鏡物側(cè)面上第四接近光軸的反曲點(diǎn)為if314，該點(diǎn)沉陷量sgi314(例示)，sgi314亦即第三透鏡物側(cè)面于光軸上的交點(diǎn)至第三透鏡物側(cè)面第四接近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離，if314該點(diǎn)與光軸間的垂直距離為hif314(例示)。第三透鏡像側(cè)面上第四接近光軸的反曲點(diǎn)為if324，該點(diǎn)沉陷量sgi324(例示)，sgi324亦即第三透鏡像側(cè)面于光軸上的交點(diǎn)至第三透鏡像側(cè)面第四接近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離，if324該點(diǎn)與光軸間的垂直距離為hif324(例示)。

其他透鏡物側(cè)面或像側(cè)面上的反曲點(diǎn)及其與光軸的垂直距離或其沉陷量的表示方式比照前述。

與像差有關(guān)的變數(shù)：

光學(xué)成像系統(tǒng)的光學(xué)畸變(opticaldistortion)以odt表示；其tv畸變(tvdistortion)以tdt表示，并且可以進(jìn)一步限定描述在成像50％至100％視野間像差偏移的程度；球面像差偏移量以dfs表示；慧星像差偏移量以dfc表示。

光圈邊緣橫向像差以sta(stoptransverseaberration)表示，評(píng)價(jià)特定光學(xué)成像系統(tǒng)的性能，可利用子午面光扇(tangentialfan)或弧矢面光扇(sagittalfan)上計(jì)算任一視場(chǎng)的光線橫向像差，特別是分別計(jì)算最長(zhǎng)工作波長(zhǎng)(例如波長(zhǎng)為650nm)以及最短工作波長(zhǎng)(例如波長(zhǎng)為470nm)通過(guò)光圈邊緣的橫向像差大小作為性能優(yōu)異的標(biāo)準(zhǔn)。前述子午面光扇的坐標(biāo)方向，可進(jìn)一步區(qū)分成正向(上光線)與負(fù)向(下光線)。最長(zhǎng)工作波長(zhǎng)通過(guò)光圈邊緣的橫向像差，其定義為最長(zhǎng)工作波長(zhǎng)通過(guò)光圈邊緣入射在成像面上特定視場(chǎng)的成像位置，其與參考波長(zhǎng)主光線(例如波長(zhǎng)為555nm)在成像面上該視場(chǎng)的成像位置兩位置間的距離差，最短工作波長(zhǎng)通過(guò)光圈邊緣的橫向像差，其定義為最短工作波長(zhǎng)通過(guò)光圈邊緣入射在成像面上特定視場(chǎng)的成像位置，其與參考波長(zhǎng)主光線在成像面上該視場(chǎng)的成像位置兩位置間的距離差，評(píng)價(jià)特定光學(xué)成像系統(tǒng)的性能為優(yōu)異，可利用最短以及最長(zhǎng)工作波長(zhǎng)通過(guò)光圈邊緣入射在成像面上0.7視場(chǎng)(即0.7成像高度hoi)的橫向像差均小于20微米(μm)作為檢核方式，甚至可進(jìn)一步以最短以及最長(zhǎng)工作波長(zhǎng)通過(guò)光圈邊緣入射在成像面上0.7視場(chǎng)的橫向像差均小于10微米(μm)作為檢核方式。

本發(fā)明提供一種光學(xué)成像系統(tǒng)，其第三透鏡的物側(cè)面或像側(cè)面設(shè)置有反曲點(diǎn)，可有效調(diào)整各視場(chǎng)入射于第三透鏡的角度，并針對(duì)光學(xué)畸變與tv畸變進(jìn)行補(bǔ)正。另外，第三透鏡的表面可具備更佳的光路調(diào)節(jié)能力，以提升成像質(zhì)量。

依據(jù)本發(fā)明提供一種光學(xué)成像系統(tǒng)，由物側(cè)至像側(cè)依序包含第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡以及一成像面。第一透鏡具有屈折力并且其像側(cè)面具有第一像側(cè)承靠面。第二透鏡具有屈折力并且其物側(cè)面具有第二物側(cè)承靠面以及其像側(cè)面具有第二像側(cè)承靠面，該第二物側(cè)承靠面與該第一像側(cè)承靠面互相接觸。第三透鏡具有屈折力。該光學(xué)成像系統(tǒng)于該成像面上具有一最大成像高度hoi，該第一透鏡至該第三透鏡中至少一透鏡具有正屈折力，該第一透鏡至該第三透鏡的焦距分別為f1、f2和f3，該光學(xué)成像系統(tǒng)的焦距為f，該光學(xué)成像系統(tǒng)的入射瞳直徑為hep，該第一透鏡物側(cè)面至該成像面于光軸上的距離為hos，該第一透鏡物側(cè)面至該第三透鏡像側(cè)面于光軸上的距離為intl，該光學(xué)成像系統(tǒng)的最大可視角度的一半為haf，該多個(gè)透鏡中任一透鏡的任一表面與光軸的交點(diǎn)為起點(diǎn)，延著該表面的輪廓直到該表面上距離光軸1/2入射瞳直徑的垂直高度處的坐標(biāo)點(diǎn)為終點(diǎn)，前述起點(diǎn)與終點(diǎn)間的輪廓曲線長(zhǎng)度為are，其滿足下列條件：1.0≤f/hep≤10.0；0deg<haf≤150deg以及0.9≤2×(are/hep)≤2.0。

依據(jù)本發(fā)明另提供一種光學(xué)成像系統(tǒng)，由物側(cè)至像側(cè)依序包含第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡以及一成像面。第一透鏡具有屈折力并且其像側(cè)面具有第一像側(cè)承靠面。第二透鏡具有屈折力并且其物側(cè)面具有第二物側(cè)承靠面以及其像側(cè)面具有第二像側(cè)承靠面，該第二物側(cè)承靠面與該第一像側(cè)承靠面互相接觸。第三透鏡具有屈折力并且其物側(cè)面具有第三物側(cè)承靠面以及其像側(cè)面具有第三像側(cè)承靠面，該第三物側(cè)承靠面與該第二像側(cè)承靠面互相接觸。該第一像側(cè)承靠面至該第二像側(cè)承靠面的延伸線均與該光軸相交成一夾角iag，分別為iag1、iag2，該第二物側(cè)承靠面至該第三物側(cè)承靠面的延伸線均與該光軸相交成一夾角oag，分別為oag2、oag3。該光學(xué)成像系統(tǒng)于該成像面上具有一最大成像高度hoi，該第一透鏡至該第三透鏡中至少一透鏡具有正屈折力，該第一透鏡至該第三透鏡的焦距分別為f1、f2和f3，該光學(xué)成像系統(tǒng)的焦距為f，該光學(xué)成像系統(tǒng)的入射瞳直徑為hep，該第一透鏡物側(cè)面至該成像面于光軸上的距離為hos，該第一透鏡物側(cè)面至該第四透鏡像側(cè)面于光軸上的距離為intl，該光學(xué)成像系統(tǒng)的最大可視角度的一半為haf，該多個(gè)透鏡中任一透鏡的任一表面與光軸的交點(diǎn)為起點(diǎn)，延著該表面的輪廓直到該表面上距離光軸1/2入射瞳直徑的垂直高度處的坐標(biāo)點(diǎn)為終點(diǎn)，前述起點(diǎn)與終點(diǎn)間的輪廓曲線長(zhǎng)度為are，其滿足下列條件：0deg<iag≤90deg；0deg<oag≤90deg；1.0≤f/hep≤10.0；0deg<haf≤150deg以及0.9≤2×(are/hep)≤2.0。

依據(jù)本發(fā)明再提供一種光學(xué)成像系統(tǒng)，由物側(cè)至像側(cè)依序包含第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡以及一成像面。第一透鏡具有屈折力并且其像側(cè)面具有第一像側(cè)承靠面。第二透鏡具有屈折力并且其物側(cè)面具有第二物側(cè)承靠面以及其像側(cè)面具有第二像側(cè)承靠面，該第二物側(cè)承靠面與該第一像側(cè)承靠面互相接觸。第三透鏡具有屈折力并且其物側(cè)面具有第三物側(cè)承靠面以及其像側(cè)面具有第三像側(cè)承靠面，該第三物側(cè)承靠面與該第二像側(cè)承靠面互相接觸。該第一像側(cè)承靠面至該第三像側(cè)承靠面的延伸線均與該光軸相交成一夾角iag，分別為iag1、iag2、iag3，該第二物側(cè)承靠面至該第三物側(cè)承靠面的延伸線均與該光軸相交成一夾角oag，分別為oag2、oag3。該光學(xué)成像系統(tǒng)于該成像面上具有一最大成像高度hoi，該第一透鏡至該第三透鏡中至少一透鏡具有正屈折力，該第一透鏡至該第三透鏡的焦距分別為f1、f2和f3，該光學(xué)成像系統(tǒng)的焦距為f，該光學(xué)成像系統(tǒng)的入射瞳直徑為hep，該第一透鏡物側(cè)面至該成像面于光軸上的距離為hos，該第一透鏡物側(cè)面至該第四透鏡像側(cè)面于光軸上的距離為intl，該光學(xué)成像系統(tǒng)的最大可視角度的一半為haf，該多個(gè)透鏡中任一透鏡的任一表面與光軸的交點(diǎn)為起點(diǎn)，延著該表面的輪廓直到該表面上距離光軸1/2入射瞳直徑的垂直高度處的坐標(biāo)點(diǎn)為終點(diǎn)，前述起點(diǎn)與終點(diǎn)間的輪廓曲線長(zhǎng)度為are，其滿足下列條件：0deg<iag≤45deg；0deg<oag≤45deg；1.0≤f/hep≤10.0；0deg<haf≤150deg以及0.9≤2×(are/hep)≤2.0。

單一透鏡的任一表面在最大有效半徑范圍內(nèi)的輪廓曲線長(zhǎng)度影響該表面修正像差以及各視場(chǎng)光線間光程差的能力，輪廓曲線長(zhǎng)度越長(zhǎng)則修正像差的能力提升，然而同時(shí)亦會(huì)增加生產(chǎn)制造上的困難度，因此必須控制單一透鏡的任一表面在最大有效半徑范圍內(nèi)的輪廓曲線長(zhǎng)度，特別是控制該表面的最大有效半徑范圍內(nèi)的輪廓曲線長(zhǎng)度(ars)與該表面所屬的該透鏡于光軸上的厚度(tp)間的比例關(guān)系(ars/tp)。例如第一透鏡物側(cè)面的最大有效半徑的輪廓曲線長(zhǎng)度以ars11表示，第一透鏡于光軸上的厚度為tp1，兩者間的比值為ars11/tp1，第一透鏡像側(cè)面的最大有效半徑的輪廓曲線長(zhǎng)度以ars12表示，其與tp1間的比值為ars12/tp1。第二透鏡物側(cè)面的最大有效半徑的輪廓曲線長(zhǎng)度以ars21表示，第二透鏡于光軸上的厚度為tp2，兩者間的比值為ars21/tp2，第二透鏡像側(cè)面的最大有效半徑的輪廓曲線長(zhǎng)度以ars22表示，其與tp2間的比值為ars22/tp2。光學(xué)成像系統(tǒng)中其余透鏡的任一表面的最大有效半徑的輪廓曲線長(zhǎng)度與該表面所屬的該透鏡于光軸上的厚度(tp)間的比例關(guān)系，其表示方式以此類推。

單一透鏡的任一表面在1/2入射瞳直徑(hep)高度范圍內(nèi)的輪廓曲線長(zhǎng)度特別影響該表面上在各光線視場(chǎng)共享區(qū)域的修正像差以及各視場(chǎng)光線間光程差的能力，輪廓曲線長(zhǎng)度越長(zhǎng)則修正像差的能力提升，然而同時(shí)亦會(huì)增加生產(chǎn)制造上的困難度，因此必須控制單一透鏡的任一表面在1/2入射瞳直徑(hep)高度范圍內(nèi)的輪廓曲線長(zhǎng)度，特別是控制該表面的1/2入射瞳直徑(hep)高度范圍內(nèi)的輪廓曲線長(zhǎng)度(are)與該表面所屬的該透鏡于光軸上的厚度(tp)間的比例關(guān)系(are/tp)。例如第一透鏡物側(cè)面的1/2入射瞳直徑(hep)高度的輪廓曲線長(zhǎng)度以are11表示，第一透鏡于光軸上的厚度為tp1，兩者間的比值為are11/tp1，第一透鏡像側(cè)面的1/2入射瞳直徑(hep)高度的輪廓曲線長(zhǎng)度以are12表示，其與tp1間的比值為are12/tp1。第二透鏡物側(cè)面的1/2入射瞳直徑(hep)高度的輪廓曲線長(zhǎng)度以are21表示，第二透鏡于光軸上的厚度為tp2，兩者間的比值為are21/tp2，第二透鏡像側(cè)面的1/2入射瞳直徑(hep)高度的輪廓曲線長(zhǎng)度以are22表示，其與tp2間的比值為are22/tp2。光學(xué)成像系統(tǒng)中其余透鏡的任一表面的1/2入射瞳直徑(hep)高度的輪廓曲線長(zhǎng)度與該表面所屬的該透鏡于光軸上的厚度(tp)間的比例關(guān)系，其表示方式以此類推。

前述光學(xué)成像系統(tǒng)可用以搭配成像在對(duì)角線長(zhǎng)度為1/1.2英寸大小以下的影像感測(cè)元件，該影像感測(cè)元件的像素尺寸小于1.4微米(μm)，較佳的其像素尺寸小于1.12微米(μm)，最佳的其像素尺寸小于0.9微米(μm)。此外，該光學(xué)成像系統(tǒng)可適用于長(zhǎng)寬比為16:9的影像感測(cè)元件。

前述光學(xué)成像系統(tǒng)可適用于百萬(wàn)像素以上的攝錄像要求并擁有良好的成像質(zhì)量。

當(dāng)│f1│>f3時(shí)，光學(xué)成像系統(tǒng)的系統(tǒng)總高度(hos；heightofopticsystem)可以適當(dāng)縮短以達(dá)到微型化的目的。

當(dāng)│f2│>︱f1│時(shí)，第二透鏡具有弱的正屈折力或弱的負(fù)屈折力。當(dāng)本發(fā)明中的第二透鏡具有弱的正屈折力時(shí)，其可有效分擔(dān)第一透鏡的正屈折力而避免不必要的像差過(guò)早出現(xiàn)，反之，若第二透鏡具有弱的負(fù)屈折力，則可以微調(diào)補(bǔ)正系統(tǒng)的像差。

第三透鏡可具有正屈折力，其像側(cè)面可為凹面。藉此，有利于縮短其后焦距以維持小型化。另外，第三透鏡的至少一表面可具有至少一反曲點(diǎn)，可有效地壓制離軸視場(chǎng)光線入射的角度，進(jìn)一步可修正離軸視場(chǎng)的像差。

附圖說(shuō)明

圖1a為本發(fā)明第一實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的示意圖；

圖1b由左至右依序?yàn)楸景l(fā)明第一實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的球差、像散以及光學(xué)畸變的曲線圖；

圖1c為本發(fā)明第一實(shí)施例光學(xué)成像系統(tǒng)的子午面光扇以及弧矢面光扇，最長(zhǎng)工作波長(zhǎng)以及最短工作波長(zhǎng)通過(guò)光圈邊緣于0.7視場(chǎng)處的橫向像差圖；

圖2a為本發(fā)明第二實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的示意圖；

圖2b由左至右依序?yàn)楸景l(fā)明第二實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的球差、像散以及光學(xué)畸變的曲線圖；

圖2c為本發(fā)明第二實(shí)施例光學(xué)成像系統(tǒng)的子午面光扇以及弧矢面光扇，最長(zhǎng)工作波長(zhǎng)以及最短工作波長(zhǎng)通過(guò)光圈邊緣于0.7視場(chǎng)處的橫向像差圖；

圖3a為本發(fā)明第三實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的示意圖；

圖3b由左至右依序?yàn)楸景l(fā)明第三實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的球差、像散以及光學(xué)畸變的曲線圖；

圖3c為本發(fā)明第三實(shí)施例光學(xué)成像系統(tǒng)的子午面光扇以及弧矢面光扇，最長(zhǎng)工作波長(zhǎng)以及最短工作波長(zhǎng)通過(guò)光圈邊緣于0.7視場(chǎng)處的橫向像差圖；

圖4a為本發(fā)明第四實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的示意圖；

圖4b由左至右依序?yàn)楸景l(fā)明第四實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的球差、像散以及光學(xué)畸變的曲線圖；

圖4c為本發(fā)明第四實(shí)施例光學(xué)成像系統(tǒng)的子午面光扇以及弧矢面光扇，最長(zhǎng)工作波長(zhǎng)以及最短工作波長(zhǎng)通過(guò)光圈邊緣于0.7視場(chǎng)處的橫向像差圖；

圖5a為本發(fā)明第五實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的示意圖；

圖5b由左至右依序?yàn)楸景l(fā)明第五實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的球差、像散以及光學(xué)畸變的曲線圖；

圖5c為本發(fā)明第五實(shí)施例光學(xué)成像系統(tǒng)的子午面光扇以及弧矢面光扇，最長(zhǎng)工作波長(zhǎng)以及最短工作波長(zhǎng)通過(guò)光圈邊緣于0.7視場(chǎng)處的橫向像差圖；

圖6a為本發(fā)明第六實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的示意圖；

圖6b由左至右依序?yàn)楸景l(fā)明第六實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的球差、像散以及光學(xué)畸變的曲線圖；

圖6c為本發(fā)明第六實(shí)施例光學(xué)成像系統(tǒng)的子午面光扇以及弧矢面光扇，最長(zhǎng)工作波長(zhǎng)以及最短工作波長(zhǎng)通過(guò)光圈邊緣于0.7視場(chǎng)處的橫向像差圖；

圖7為本發(fā)明第七實(shí)施例的一種光學(xué)成像系統(tǒng)的嵌合結(jié)構(gòu)示意圖，其組裝方式可適用于第一實(shí)施例至第六實(shí)施例，所有像側(cè)承靠面以及所有物側(cè)承靠面均設(shè)定朝向物側(cè)延伸并與該光軸相交成一夾角的態(tài)樣；

圖8為本發(fā)明第八實(shí)施例的一種光學(xué)成像系統(tǒng)嵌合結(jié)構(gòu)示意圖，其組裝方式可適用于第一實(shí)施例至第六實(shí)施例，所有像側(cè)承靠面以及所有物側(cè)承靠面均設(shè)定朝向成像面延伸并與該光軸相交成一夾角的態(tài)樣。

附圖標(biāo)記說(shuō)明：光學(xué)成像系統(tǒng)：10、20、30、40、50、60

光圈:100、200、300、400、500、600

第一透鏡:110、210、310、410、510、610

物側(cè)面:112、212、312、412、512、612

像側(cè)面:114、214、314、414、514、614

第二透鏡:120、220、320、420、520、620

物側(cè)面:122、222、322、422、522、622

像側(cè)面:124、224、324、424、524、624

第三透鏡:130、230、330、430、530、630

物側(cè)面:132、232、332、432、532、632

像側(cè)面:134、234、334、434、534、634

紅外線濾光片:170、270、370、470、570、670

成像面:180、280、380、480、580、680

影像感測(cè)元件:190、290、390、490、590、690

光學(xué)成像系統(tǒng)的焦距:f

第一透鏡的焦距:f1；第二透鏡的焦距:f2；第三透鏡的焦距:f3

光學(xué)成像系統(tǒng)的光圈值:f/hep

光學(xué)成像系統(tǒng)的最大視角的一半:haf

第一透鏡至第三透鏡的色散系數(shù)分別為na1、na2、na3

第一透鏡物側(cè)面以及像側(cè)面的曲率半徑:r1、r2

第三透鏡物側(cè)面以及像側(cè)面的曲率半徑:r5、r6

第一透鏡至第三透鏡于光軸上的厚度分別為tp1、tp2、tp3

所有具有屈折力的透鏡的厚度總和:σtp

第一透鏡與第二透鏡于光軸上的間隔距離:in12

第二透鏡與第三透鏡于光軸上的間隔距離:in23

第三透鏡物側(cè)面于光軸上的交點(diǎn)至第三透鏡物側(cè)面的最大有效半徑位置于光軸的水平位移距離:inrs31

第三透鏡像側(cè)面于光軸上的交點(diǎn)至第三透鏡像側(cè)面的最大有效半徑位置于光軸的水平位移距離:inrs32

第二透鏡物側(cè)面上第二接近光軸的反曲點(diǎn):if212；該點(diǎn)沉陷量:sgi212

第二透鏡物側(cè)面第二接近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離:hif212

第二透鏡像側(cè)面上第二接近光軸的反曲點(diǎn):if222；該點(diǎn)沉陷量:sgi222

第二透鏡像側(cè)面第二接近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離:hif222

第三透鏡物側(cè)面上最接近光軸的反曲點(diǎn):if311；該點(diǎn)沉陷量:sgi311

第三透鏡物側(cè)面上最接近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離:hif311

第三透鏡像側(cè)面上最接近光軸的反曲點(diǎn):if321；該點(diǎn)沉陷量:sgi321

第三透鏡像側(cè)面上最接近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離:hif321

第三透鏡物側(cè)面上第二接近光軸的反曲點(diǎn):if312；該點(diǎn)沉陷量:sgi312

第三透鏡物側(cè)面第二接近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離:hif312

第三透鏡像側(cè)面上第二接近光軸的反曲點(diǎn):if322；該點(diǎn)沉陷量:sgi322

第三透鏡像側(cè)面第二接近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離:hif322

第三透鏡物側(cè)面上第三接近光軸的反曲點(diǎn):if313；該點(diǎn)沉陷量:sgi313

第三透鏡物側(cè)面第三接近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離:hif313

第三透鏡像側(cè)面上第三接近光軸的反曲點(diǎn):if323；該點(diǎn)沉陷量:sgi323

第三透鏡像側(cè)面第三接近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離:hif323

第三透鏡物側(cè)面的臨界點(diǎn)：c31；第三透鏡像側(cè)面的臨界點(diǎn)：c32

第三透鏡物側(cè)面的臨界點(diǎn)與光軸的垂直距離:hvt31

第三透鏡像側(cè)面的臨界點(diǎn)與光軸的垂直距離:hvt32

系統(tǒng)總高度(第一透鏡物側(cè)面至成像面于光軸上的距離):hos

光圈至成像面的距離:ins

第一透鏡物側(cè)面至該第三透鏡像側(cè)面的距離:intl

第三透鏡像側(cè)面至該成像面的距離:inb

影像感測(cè)元件有效感測(cè)區(qū)域?qū)蔷€長(zhǎng)的一半(最大像高):hoi

光學(xué)成像系統(tǒng)于結(jié)像時(shí)的tv畸變(tvdistortion):tdt

光學(xué)成像系統(tǒng)于結(jié)像時(shí)的光學(xué)畸變(opticaldistortion):odt

夾角：iag1、iag2、oag2、oag3

具體實(shí)施方式

本發(fā)明公開(kāi)了一種光學(xué)成像系統(tǒng)，由物側(cè)至像側(cè)依序包含具有屈折力的第一透鏡、第二透鏡以及第三透鏡。光學(xué)成像系統(tǒng)還可包含一影像感測(cè)元件，其設(shè)置于成像面。

光學(xué)成像系統(tǒng)使用五個(gè)工作波長(zhǎng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，分別為470nm、510nm、555nm、610nm、650nm，其中555nm為主要參考波長(zhǎng)并作為主要提取技術(shù)特征的參考波長(zhǎng)。關(guān)于最長(zhǎng)工作波長(zhǎng)以及最短工作波長(zhǎng)通過(guò)光圈邊緣的橫向像差數(shù)值的提取，最長(zhǎng)工作波長(zhǎng)使用650nm，參考波長(zhǎng)主光線波長(zhǎng)系使用555nm，最短工作波長(zhǎng)使用470nm。

光學(xué)成像系統(tǒng)的焦距f與每一片具有正屈折力的透鏡的焦距fp的比值為ppr，光學(xué)成像系統(tǒng)的焦距f與每一片具有負(fù)屈折力的透鏡的焦距fn的比值為npr，所有具有正屈折力的透鏡的ppr總和為σppr，所有具有負(fù)屈折力的透鏡的npr總和為σnpr，當(dāng)滿足下列條件時(shí)有助于控制光學(xué)成像系統(tǒng)的總屈折力以及總長(zhǎng)度：0.5≤σppr/│σnpr│≤4.5，較佳地，可滿足下列條件：1≤σppr/│σnpr│≤3.8。

光學(xué)成像系統(tǒng)的系統(tǒng)高度為hos，當(dāng)hos/f比值趨近于1時(shí)，將有利于制作微型化且可成像超高像素的光學(xué)成像系統(tǒng)。

光學(xué)成像系統(tǒng)的每一片具有正屈折力的透鏡的焦距fp的總和為σpp，每一片具有負(fù)屈折力的透鏡的焦距總和為σnp，本發(fā)明提供的光學(xué)成像系統(tǒng)的一種實(shí)施方式，其滿足下列條件：0<σpp≤200；以及f1/σpp≤0.85。較佳地，可滿足下列條件：0<σpp≤150；以及0.01≤f1/σpp≤0.6。藉此，有助于控制光學(xué)成像系統(tǒng)的聚焦能力，并且適當(dāng)分配系統(tǒng)的正屈折力以抑制顯著的像差過(guò)早產(chǎn)生。第一透鏡可具有正屈折力，其物側(cè)面可為凸面。藉此，可適當(dāng)調(diào)整第一透鏡的正屈折力強(qiáng)度，有助于縮短光學(xué)成像系統(tǒng)的總長(zhǎng)度。

第二透鏡可具有負(fù)屈折力。藉此，可補(bǔ)正第一透鏡產(chǎn)生的像差。

第三透鏡可具有正屈折力，其像側(cè)面可為凹面。藉此，可分擔(dān)第一透鏡的正屈折力并且有利于縮短其后焦距以維持小型化。另外，第三透鏡的至少一表面可具有至少一反曲點(diǎn)，可有效地壓制離軸視場(chǎng)光線入射的角度，進(jìn)一步可修正離軸視場(chǎng)的像差。較佳地，其物側(cè)面以及像側(cè)面均具有至少一反曲點(diǎn)。

光學(xué)成像系統(tǒng)可進(jìn)一步包含一影像感測(cè)元件，其設(shè)置于成像面。影像感測(cè)元件有效感測(cè)區(qū)域?qū)蔷€長(zhǎng)的一半(即為光學(xué)成像系統(tǒng)的成像高度或稱最大像高)為hoi，第一透鏡物側(cè)面至成像面于光軸上的距離為hos，其滿足下列條件：hos/hoi≤3；以及0.5≤hos/f≤3.0。較佳地，可滿足下列條件：1≤hos/hoi≤2.5；以及1≤hos/f≤2。藉此，可維持光學(xué)成像系統(tǒng)的小型化，以搭載于輕薄可攜式的電子產(chǎn)品上。

另外，本發(fā)明提供的光學(xué)成像系統(tǒng)中，依需求可設(shè)置至少一光圈，以減少雜散光，有助于提升影像質(zhì)量。

本發(fā)明提供的光學(xué)成像系統(tǒng)中，光圈配置可為前置光圈或中置光圈，其中前置光圈意即光圈設(shè)置于被攝物與第一透鏡間，中置光圈則表示光圈設(shè)置于第一透鏡與成像面間。若光圈為前置光圈，可使光學(xué)成像系統(tǒng)的出瞳與成像面產(chǎn)生較長(zhǎng)的距離而容置更多光學(xué)元件，并可提高影像感測(cè)元件接收影像的效率；若為中置光圈，則有助于擴(kuò)大系統(tǒng)的視場(chǎng)角，使光學(xué)成像系統(tǒng)具有廣角鏡頭的優(yōu)勢(shì)。前述光圈至成像面間的距離為ins，其滿足下列條件：0.5≤ins/hos≤1.1。較佳地，可滿足下列條件：0.6≤ins/hos≤1藉此，可同時(shí)兼顧維持光學(xué)成像系統(tǒng)的小型化以及具備廣角的特性。

本發(fā)明提供的光學(xué)成像系統(tǒng)中，第一透鏡物側(cè)面至第三透鏡像側(cè)面間的距離為intl，于光軸上所有具有屈折力的透鏡的厚度總和σtp，其滿足下列條件：0.45≤σtp/intl≤0.95。藉此，當(dāng)可同時(shí)兼顧系統(tǒng)成像的對(duì)比度以及透鏡制造的合格率并提供適當(dāng)?shù)暮蠼咕嘁匀葜闷渌?/p>

第一透鏡物側(cè)面的曲率半徑為r1，第一透鏡像側(cè)面的曲率半徑為r2，其滿足下列條件：0.1≤│r1/r2│≤3.0。藉此，第一透鏡具備適當(dāng)正屈折力強(qiáng)度，避免球差增加過(guò)速。較佳地，可滿足下列條件：0.1≤│r1/r2│≤2.0。

第三透鏡物側(cè)面的曲率半徑為r5，第三透鏡像側(cè)面的曲率半徑為r6，其滿足下列條件：-200<(r5-r6)/(r5+r6)<30。藉此，有利于修正光學(xué)成像系統(tǒng)所產(chǎn)生的像散。

第一透鏡與第二透鏡于光軸上的間隔距離為in12，其滿足下列條件：0<in12/f≤0.30。較佳地，可滿足下列條件：0.01≤in12/f≤0.25。藉此，有助于改善透鏡的色差以提升其性能。

第二透鏡與第三透鏡于光軸上的間隔距離為in23，其滿足下列條件：in23/f≤0.25。藉此有助于改善透鏡的色差以提升其性能。

第一透鏡與第二透鏡于光軸上的厚度分別為tp1以及tp2，其滿足下列條件：2≤(tp1+in12)/tp2≤10。藉此，有助于控制光學(xué)成像系統(tǒng)制造的敏感度并提升其性能。

第三透鏡于光軸上的厚度為tp3，其與第二透鏡間于光軸上的間隔距離為in23，其滿足下列條件：1.0≤(tp3+in23)/tp2≤10。藉此，有助于控制光學(xué)成像系統(tǒng)制造的敏感度并降低系統(tǒng)總高度。

本發(fā)明的光學(xué)成像系統(tǒng)中，其滿足下列條件：0.1≤tp1/tp2≤0.6；0.1≤tp2/tp3≤0.6。藉此，有助層層微幅修正入射光行進(jìn)過(guò)程所產(chǎn)生的像差并降低系統(tǒng)總高度。

本發(fā)明提供的光學(xué)成像系統(tǒng)中，第三透鏡物側(cè)面132于光軸上的交點(diǎn)至第三透鏡物側(cè)面132的最大有效半徑位置于光軸的水平位移距離為inrs31(若水平位移朝向像側(cè)，inrs31為正值；若水平位移朝向物側(cè)，inrs31為負(fù)值)，第三透鏡像側(cè)面134于光軸上的交點(diǎn)至第三透鏡像側(cè)面134的最大有效半徑位置于光軸的水平位移距離為inrs32，第三透鏡130于光軸上的厚度為tp3，其滿足下列條件：-1mm≤inrs31≤1mm；-1mm≤inrs32≤1mm；1mm≤│inrs31︱+│inrs32︱≤2mm；0.01≤│inrs31︱/tp3≤10；0.01≤│inrs32︱/tp3≤10。藉此，可控制第三透鏡兩面間最大有效半徑位置，從而有助于光學(xué)成像系統(tǒng)的外圍視場(chǎng)的像差修正以及有效維持其小型化。

本發(fā)明提供的光學(xué)成像系統(tǒng)中，第三透鏡物側(cè)面于光軸上的交點(diǎn)至第三透鏡物側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離以sgi311表示，第三透鏡像側(cè)面于光軸上的交點(diǎn)至第三透鏡像側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離以sgi321表示，其滿足下列條件：0<sgi311/(sgi311+tp3)≤0.9；0<sgi321/(sgi321+tp3)≤0.9。較佳地，可滿足下列條件：0.01<sgi311/(sgi311+tp3)≤0.7；0.01<sgi321/(sgi321+tp3)≤0.7。

第三透鏡物側(cè)面于光軸上的交點(diǎn)至第三透鏡物側(cè)面第二接近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離以sgi312表示，第三透鏡像側(cè)面于光軸上的交點(diǎn)至第三透鏡像側(cè)面第二接近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離以sgi322表示，其滿足下列條件：0<sgi312/(sgi312+tp3)≤0.9；0<sgi322/(sgi322+tp3)≤0.9。較佳地，可滿足下列條件：0.1≤sgi312/(sgi312+tp3)≤0.8；0.1≤sgi322/(sgi322+tp3)≤0.8。

第三透鏡物側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離以hif311表示，第三透鏡像側(cè)面于光軸上的交點(diǎn)至第三透鏡像側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離以hif321表示，其滿足下列條件：0.01≤hif311/hoi≤0.9；0.01≤hif321/hoi≤0.9。較佳地，可滿足下列條件：0.09≤hif311/hoi≤0.5；0.09≤hif321/hoi≤0.5。

第三透鏡物側(cè)面第二接近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離以hif312表示，第三透鏡像側(cè)面于光軸上的交點(diǎn)至第三透鏡像側(cè)面第二接近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離以hif322表示，其滿足下列條件：0.01≤hif312/hoi≤0.9；0.01≤hif322/hoi≤0.9。較佳地，可滿足下列條件：0.09≤hif312/hoi≤0.8；0.09≤hif322/hoi≤0.8。

第三透鏡物側(cè)面第三接近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離以hif313表示，第三透鏡像側(cè)面于光軸上的交點(diǎn)至第三透鏡像側(cè)面第三接近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離以hif323表示，其滿足下列條件：0.001mm≤│hif313︱≤5mm；0.001mm≤│hif323︱≤5mm。較佳地，可滿足下列條件：0.1mm≤│hif323︱≤3.5mm；0.1mm≤│hif313︱≤3.5mm。

第三透鏡物側(cè)面第四接近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離以hif314表示，第三透鏡像側(cè)面于光軸上的交點(diǎn)至第三透鏡像側(cè)面第四接近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離以hif324表示，其滿足下列條件：0.001mm≤│hif314︱≤5mm；0.001mm≤│hif324︱≤5mm。較佳地，可滿足下列條件：0.1mm≤│hif324︱≤3.5mm；0.1mm≤│hif314︱≤3.5mm。

本發(fā)明提供的光學(xué)成像系統(tǒng)的一種實(shí)施方式，可通過(guò)具有高色散系數(shù)與低色散系數(shù)的透鏡交錯(cuò)排列，從而助于光學(xué)成像系統(tǒng)色差的修正。

上述非球面的方程式為：

z＝ch2/[1+[1(k+1)c2h2]0.5]+a4h4+a6h6+a8h8+a10h10+a12h12+a14h14+a16h16+a18h18+a20h20+…(1)

其中，z為沿光軸方向在高度為h的位置以表面頂點(diǎn)作參考的位置值，k為錐面系數(shù)，c為曲率半徑的倒數(shù)，且a4、a6、a8、a10、a12、a14、a16、a18以及a20為高階非球面系數(shù)。

本發(fā)明提供的光學(xué)成像系統(tǒng)中，透鏡的材質(zhì)可為塑料或玻璃。當(dāng)透鏡材質(zhì)為塑料時(shí)，可以有效降低生產(chǎn)成本與重量。當(dāng)透鏡的材質(zhì)為玻璃時(shí)，則可以控制熱效應(yīng)并且增加光學(xué)成像系統(tǒng)屈折力配置的設(shè)計(jì)空間。此外，光學(xué)成像系統(tǒng)中的第一透鏡至第三透鏡的物側(cè)面及像側(cè)面可為非球面，其可獲得較多的控制變量，除用以消減像差外，相較于傳統(tǒng)玻璃透鏡的使用甚至可減少透鏡的使用數(shù)目，因此能有效降低本發(fā)明提供的光學(xué)成像系統(tǒng)的總高度。

另外，本發(fā)明提供的光學(xué)成像系統(tǒng)中，若透鏡表面為凸面，原則上表示透鏡表面于近光軸處為凸面；若透鏡表面為凹面，原則上表示透鏡表面于近光軸處為凹面。

另外，本發(fā)明提供的光學(xué)成像系統(tǒng)中，依需求可設(shè)置至少一光欄，以減少雜散光，有助于提升影像質(zhì)量。

本發(fā)明提供的光學(xué)成像系統(tǒng)中，光圈配置可為前置光圈或中置光圈，其中前置光圈意即光圈設(shè)置于被攝物與第一透鏡間，中置光圈則表示光圈設(shè)置于第一透鏡與成像面間。若光圈為前置光圈，可使光學(xué)成像系統(tǒng)的出瞳與成像面產(chǎn)生較長(zhǎng)的距離而容置更多光學(xué)元件，并可提高影像感測(cè)元件接收影像的效率；若為中置光圈，則有助于擴(kuò)大系統(tǒng)的視場(chǎng)角，使光學(xué)成像系統(tǒng)具有廣角鏡頭的優(yōu)勢(shì)。

本發(fā)明提供的光學(xué)成像系統(tǒng)還可視需求應(yīng)用于移動(dòng)對(duì)焦的光學(xué)系統(tǒng)中，并兼具優(yōu)良像差修正與良好成像質(zhì)量的特色，從而擴(kuò)大應(yīng)用層面。

本發(fā)明提供的光學(xué)成像系統(tǒng)還可視需求包括一驅(qū)動(dòng)模塊，該驅(qū)動(dòng)模塊可與該多個(gè)透鏡相耦合并使該多個(gè)透鏡產(chǎn)生位移。前述驅(qū)動(dòng)模塊可以是音圈馬達(dá)(vcm)，用于帶動(dòng)鏡頭進(jìn)行對(duì)焦，或者為光學(xué)防手振元件(ois)，用于降低拍攝過(guò)程因鏡頭振動(dòng)所導(dǎo)致失焦的發(fā)生頻率。

本發(fā)明提供的光學(xué)成像系統(tǒng)還可視需求令第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡及第四透鏡中至少一透鏡為波長(zhǎng)小于500nm的光線濾除元件，其可通過(guò)該特定具濾除功能的透鏡的至少一表面上鍍膜或該透鏡本身即由具可濾除短波長(zhǎng)的材質(zhì)制作而成。

本發(fā)明提供的光學(xué)成像系統(tǒng)的成像面還可視需求選擇為一平面或一曲面。當(dāng)成像面為一曲面(例如具有一曲率半徑的球面)，有助于降低聚焦光線于成像面所需的入射角，除了有助于達(dá)成微縮光學(xué)成像系統(tǒng)的長(zhǎng)度(ttl)外，對(duì)于提升相對(duì)照度同時(shí)有所幫助。

本發(fā)明提供的光學(xué)成像系統(tǒng)中各透鏡的物側(cè)面可視需求設(shè)定具有一物側(cè)承靠面(以bso表示；bearingsurfaceofobjectside)，其像側(cè)面亦可視需求設(shè)定具有一像側(cè)承靠面(以bsi表示；bearingsurfaceofimageside)，各透鏡間可通過(guò)本身的物側(cè)承靠面以及像側(cè)承靠面可視需求設(shè)定分別與相鄰的前透鏡以及后透鏡相互嵌合的接觸面而形成一堆棧結(jié)構(gòu)，前述接觸面于透鏡徑向的輪廓長(zhǎng)度以bsl表示，其滿足下列條件：0.01mm≤bsl≤1mm。較佳實(shí)施態(tài)樣可設(shè)定下列條件：0.05mm≤bsl≤0.5mm。最佳實(shí)施態(tài)樣可設(shè)定下列條件：0.08mm≤bsl≤0.2mm。

本發(fā)明提供的光學(xué)成像系統(tǒng)中，其堆棧結(jié)構(gòu)可視需求而設(shè)計(jì)為一嵌，例如第一透鏡其像側(cè)面具有第一像側(cè)承靠面，第二透鏡的物側(cè)面具有第二物側(cè)承靠面，該第二物側(cè)承靠面與該第一像側(cè)承靠面互相接觸并嵌合；或設(shè)計(jì)為二嵌，例如以一嵌為前提，其第二透鏡其像側(cè)面具有第二像側(cè)承靠面，第三透鏡的物側(cè)面具有第三物側(cè)承靠面，該第三物側(cè)承靠面與該第二像側(cè)承靠面互相接觸并嵌合。

或設(shè)計(jì)為三嵌或全嵌，以具有七片透鏡的光學(xué)成像系統(tǒng)為例，以二嵌為前提，其第三透鏡其像側(cè)面具有第三像側(cè)承靠面，第四透鏡的物側(cè)面具有第四物側(cè)承靠面，該第四物側(cè)承靠面與該第三像側(cè)承靠面互相接觸并嵌合；第四透鏡其像側(cè)面具有第四像側(cè)承靠面，第五透鏡的物側(cè)面具有第五物側(cè)承靠面，該第五物側(cè)承靠面與該第四像側(cè)承靠面互相接觸并嵌合；第五透鏡其像側(cè)面具有第五像側(cè)承靠面，第六透鏡的物側(cè)面具有第六側(cè)承靠面，該第六物側(cè)承靠面與該第五像側(cè)承靠面互相接觸并嵌合；第六透鏡其像側(cè)面具有第六像側(cè)承靠面，第七透鏡的物側(cè)面具有第七側(cè)承靠面，該第七物側(cè)承靠面與該第六像側(cè)承靠面互相接觸并嵌合。

該第一像側(cè)承靠面至該第七像側(cè)承靠面的延伸線可依需求設(shè)定朝向物側(cè)或成像面延伸并與該光軸相交成一夾角iag，分別以iag1、iag2、iag3、iag4、iag5、iag6、iag7表示，其滿足下列條件：0deg<iag≤90deg。前述iag1至iag7的數(shù)值大小可依實(shí)際成像系統(tǒng)規(guī)格需求而成不同角度，較佳實(shí)施態(tài)樣可設(shè)定下列條件：0deg<iag≤45deg。最佳實(shí)施態(tài)樣可設(shè)定下列條件：0deg<iag≤30deg以及iag1至iag7彼此間為相同角度，亦即iag1＝iag2＝iag3＝iag4＝iag5＝iag6＝iag7。

前述七片透鏡的光學(xué)成像系統(tǒng)的全嵌結(jié)構(gòu)為例，該第一物側(cè)承靠面至該第七物側(cè)承靠面的延伸線可依需求設(shè)定朝向物側(cè)或成像面延伸并與該光軸相交成一夾角oag，分別以oag1、oag2、oag3、oag4、oag5、oag6、oag7表示，其滿足下列條件：0deg<oag≤90deg。前述oag1至oag7的數(shù)值大小可依實(shí)際成像系統(tǒng)規(guī)格需求而成不同角度，較佳實(shí)施態(tài)樣可設(shè)定下列條件：0deg<oag≤45deg。最佳實(shí)施態(tài)樣可設(shè)定下列條件：0deg<oag≤30deg以及oag1至oag7彼此間為相同角度，亦即oag1＝oag2＝oag3＝oag4＝oag5＝oag6＝oag7。

如圖7所示為本發(fā)明第七實(shí)施例的一種光學(xué)成像系統(tǒng)的全嵌合結(jié)構(gòu)示意圖，其組裝方式可適用于第一實(shí)施例至第六實(shí)施例，所有像側(cè)承靠面以及所有物側(cè)承靠面均設(shè)定朝向物側(cè)延伸并與該光軸相交成一夾角的態(tài)樣，其中iag1至iag2以及oag2至oag3的角度均相同，并均設(shè)定為25deg。光學(xué)成像系統(tǒng)由物側(cè)至像側(cè)依序包含光圈700、第一透鏡710、第二透鏡720、第三透鏡730以及第四透鏡740、成像面790。該第一透鏡的像側(cè)面具有第一像側(cè)承靠面718；該第二透鏡具有的物側(cè)面具有第二物側(cè)承靠面726，其像側(cè)面具有第二像側(cè)承靠面728，該第二物側(cè)承靠面726與該第一像側(cè)承靠面718互相接觸；該第三透鏡具有的物側(cè)面具有第三物側(cè)承靠面736，其像側(cè)面具有第三像側(cè)承靠面738，該第三物側(cè)承靠面736與該第二像側(cè)承靠面728互相接觸，各透鏡間可通過(guò)本身的物側(cè)承靠面以及像側(cè)承靠面分別與相鄰的前透鏡以及后透鏡相互嵌合的接觸面而形成一堆棧結(jié)構(gòu)。

如圖8所示為本發(fā)明第八實(shí)施例的一種光學(xué)成像系統(tǒng)全嵌合結(jié)構(gòu)示意圖，其組裝方式可適用于第一實(shí)施例至第六實(shí)施例，所有像側(cè)承靠面以及所有物側(cè)承靠面均設(shè)定朝向成像面延伸并與該光軸相交成一夾角的態(tài)樣，其中iag1至iag2以及oag2至oag3的角度均相同，并均設(shè)定為25deg。光學(xué)成像系統(tǒng)由物側(cè)至像側(cè)依序包含光圈800、第一透鏡810、第二透鏡820、第三透鏡830、第四透鏡840、第五透鏡850、第六透鏡860以及第七透鏡870、成像面890。該第一透鏡的像側(cè)面具有第一像側(cè)承靠面818；該第二透鏡具有的物側(cè)面具有第二物側(cè)承靠面826，其像側(cè)面具有第二像側(cè)承靠面828，該第二物側(cè)承靠面826與該第一像側(cè)承靠面818互相接觸；該第三透鏡具有的物側(cè)面具有第三物側(cè)承靠面836，其像側(cè)面具有第三像側(cè)承靠面838，該第三物側(cè)承靠面836與該第二像側(cè)承靠面828互相接觸，各透鏡間可通過(guò)本身的物側(cè)承靠面以及像側(cè)承靠面分別與相鄰的前透鏡以及后透鏡相互嵌合的接觸面而形成一堆棧結(jié)構(gòu)。

根據(jù)上述實(shí)施方式，以下提出具體實(shí)施例并配合圖式予以詳細(xì)說(shuō)明。

第一實(shí)施例

如圖1a及圖1b所示，其中圖1a為本發(fā)明第一實(shí)施例的一種光學(xué)成像系統(tǒng)的示意圖，圖1b由左至右依序?yàn)榈谝粚?shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的球差、像散及光學(xué)畸變曲線圖。圖1c為第一實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的子午面光扇以及弧矢面光扇，最長(zhǎng)工作波長(zhǎng)以及最短工作波長(zhǎng)通過(guò)光圈邊緣于0.7視場(chǎng)處的橫向像差圖。由圖1a可知，光學(xué)成像系統(tǒng)由物側(cè)至像側(cè)依序包含第一透鏡110、光圈100、第二透鏡120、第三透鏡130、紅外線濾光片170、成像面180以及影像感測(cè)元件190。

第一透鏡110具有正屈折力，且為塑料材質(zhì)，其物側(cè)面112為凸面，其像側(cè)面114為凹面，并皆為非球面。第一透鏡物側(cè)面的最大有效半徑的輪廓曲線長(zhǎng)度以ars11表示，第一透鏡像側(cè)面的最大有效半徑的輪廓曲線長(zhǎng)度以ars12表示。第一透鏡物側(cè)面的1/2入射瞳直徑(hep)的輪廓曲線長(zhǎng)度以are11表示，第一透鏡像側(cè)面的1/2入射瞳直徑(hep)的輪廓曲線長(zhǎng)度以are12表示。第一透鏡于光軸上的厚度為tp1。

第二透鏡120具有負(fù)屈折力，且為塑料材質(zhì)，其物側(cè)面122為凹面，其像側(cè)面124為凸面，并皆為非球面，且其像側(cè)面124具有一反曲點(diǎn)。第二透鏡像側(cè)面于光軸上的交點(diǎn)至第二透鏡像側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離以sgi221表示，其滿足下列條件：sgi221＝-0.1526mm；︱sgi221︱/(︱sgi221︱+tp2)＝0.2292。第二透鏡物側(cè)面的最大有效半徑的輪廓曲線長(zhǎng)度以ars21表示，第二透鏡像側(cè)面的最大有效半徑的輪廓曲線長(zhǎng)度以ars22表示。第二透鏡物側(cè)面的1/2入射瞳直徑(hep)的輪廓曲線長(zhǎng)度以are21表示，第二透鏡像側(cè)面的1/2入射瞳直徑(hep)的輪廓曲線長(zhǎng)度以are22表示。第二透鏡于光軸上的厚度為tp2。

第二透鏡像側(cè)面于光軸上的交點(diǎn)至第二透鏡像側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離以hif221表示，其滿足下列條件：hif221＝0.5606mm；hif221/hoi＝0.3128。

第三透鏡130具有正屈折力，且為塑料材質(zhì)，其物側(cè)面132為凸面，其像側(cè)面134為凹面，并皆為非球面，且其物側(cè)面132具有兩個(gè)反曲點(diǎn)以及像側(cè)面134具有一反曲點(diǎn)。第三透鏡物側(cè)面于光軸上的交點(diǎn)至第三透鏡物側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離以sgi311表示，第三透鏡像側(cè)面于光軸上的交點(diǎn)至第三透鏡像側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離以sgi321表示，其滿足下列條件：sgi311＝0.0180mm；sgi321＝0.0331mm；︱sgi311︱/(︱sgi311︱+tp3)＝0.0339；︱sgi321︱/(︱sgi321︱+tp3)＝0.0605。第三透鏡物側(cè)面的最大有效半徑的輪廓曲線長(zhǎng)度以ars31表示，第三透鏡像側(cè)面的最大有效半徑的輪廓曲線長(zhǎng)度以ars32表示。第三透鏡物側(cè)面的1/2入射瞳直徑(hep)的輪廓曲線長(zhǎng)度以are31表示，第三透鏡像側(cè)面的1/2入射瞳直徑(hep)的輪廓曲線長(zhǎng)度以are32表示。第三透鏡于光軸上的厚度為tp3。

第三透鏡物側(cè)面于光軸上的交點(diǎn)至第三透鏡物側(cè)面第二接近光軸的反曲點(diǎn)之間與光軸平行的水平位移距離以sgi312表示，其滿足下列條件：sgi312＝-0.0367mm；︱sgi312︱/(︱sgi312︱+tp3)＝0.0668。

第三透鏡物側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離以hif311表示，第三透鏡像側(cè)面于光軸上的交點(diǎn)至第三透鏡像側(cè)面最近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離以hif321表示，其滿足下列條件：hif311＝0.2298mm；hif321＝0.3393mm；hif311/hoi＝0.1282；hif321/hoi＝0.1893。

第三透鏡物側(cè)面第二接近光軸的反曲點(diǎn)與光軸間的垂直距離以hif312表示，其滿足下列條件：hif312＝0.8186mm；hif312/hoi＝0.4568。

紅外線濾光片170為玻璃材質(zhì)，其設(shè)置于第三透鏡130及成像面180間且不影響光學(xué)成像系統(tǒng)的焦距。

第一實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中，光學(xué)成像系統(tǒng)的焦距為f，光學(xué)成像系統(tǒng)的入射瞳直徑為hep，光學(xué)成像系統(tǒng)中最大視角的一半為haf，其數(shù)值如下：f＝2.42952mm；f/hep＝2.02；以及haf＝35.87度與tan(haf)＝0.7231。

第一實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中，第一透鏡110的焦距為f1，第三透鏡140的焦距為f3，其滿足下列條件：f1＝2.27233mm；︱f/f1│＝1.0692；f3＝7.0647mm；│f1│<f3；以及︱f1/f3│＝0.3216。

第一實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中，第二透鏡120至第三透鏡130的焦距分別為f2、f3，其滿足下列條件：f2＝-5.2251mm；以及│f2│>︱f1│。

光學(xué)成像系統(tǒng)的焦距f與每一片具有正屈折力的透鏡的焦距fp的比值為ppr，光學(xué)成像系統(tǒng)的焦距f與每一片具有負(fù)屈折力的透鏡的焦距fn的比值為npr，第一實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中，所有具有正屈折力的透鏡的ppr總和為σppr＝f/f1+f/f3＝1.4131，所有具有負(fù)屈折力的透鏡的npr總和為σnpr＝f/f2＝0.4650，σppr/│σnpr│＝3.0391。同時(shí)亦滿足下列條件：︱f/f3│＝0.3439；︱f1/f2│＝0.4349；︱f2/f3│＝0.7396。

第一實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中，第一透鏡物側(cè)面112至第三透鏡像側(cè)面134間的距離為intl，第一透鏡物側(cè)面112至成像面180間的距離為hos，光圈100至成像面180間的距離為ins，影像感測(cè)元件190有效感測(cè)區(qū)域?qū)蔷€長(zhǎng)的一半為hoi，第三透鏡像側(cè)面134至成像面180間的距離為inb，其滿足下列條件：intl+inb＝hos；hos＝2.9110mm；hoi＝1.792mm；hos/hoi＝1.6244；hos/f＝1.1982；intl/hos＝0.7008；ins＝2.25447mm；以及ins/hos＝0.7745。

第一實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中，于光軸上所有具有屈折力的透鏡的厚度總和為σtp，其滿足下列條件：σtp＝1.4198mm；以及σtp/intl＝0.6959。藉此，當(dāng)可同時(shí)兼顧系統(tǒng)成像的對(duì)比度以及透鏡制造的合格率并提供適當(dāng)?shù)暮蠼咕嘁匀葜闷渌?/p>

第一實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中，第一透鏡物側(cè)面112的曲率半徑為r1，第一透鏡像側(cè)面114的曲率半徑為r2，其滿足下列條件：│r1/r2│＝0.3849。藉此，第一透鏡的具備適當(dāng)正屈折力強(qiáng)度，避免球差增加過(guò)速。

第一實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中，第三透鏡物側(cè)面132的曲率半徑為r5，第三透鏡像側(cè)面144的曲率半徑為r6，其滿足下列條件：(r5-r6)/(r5+r6)＝-0.0899。藉此，有利于修正光學(xué)成像系統(tǒng)所產(chǎn)生的像散。

第一實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中，第一透鏡110與第三透鏡130的焦距分別為f1、f3，所有具有正屈折力的透鏡的焦距總和為σpp，其滿足下列條件：σpp＝f1+f3＝9.3370mm；以及f1/(f1+f3)＝0.2434。藉此，有助于適當(dāng)分配第一透鏡110的正屈折力至其他正透鏡，以抑制入射光線行進(jìn)過(guò)程顯著像差的產(chǎn)生。

第一實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中，第二透鏡120的焦距為f2，所有具有負(fù)屈折力的透鏡的焦距總和為σnp，其滿足下列條件：σnp＝f2＝-5.2251mm。藉此，有助于抑制入射光行進(jìn)過(guò)程顯著像差的產(chǎn)生。

第一實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中，第一透鏡110與第二透鏡120于光軸上的間隔距離為in12，其滿足下列條件：in12＝0.4068mm；in12/f＝0.1674。藉此，有助于改善透鏡的色差以提升其性能。

第一實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中，第一透鏡110與第二透鏡120于光軸上的厚度分別為tp1以及tp2，其滿足下列條件：tp1＝0.5132mm；tp2＝0.3363mm；以及(tp1+in12)/tp2＝2.7359。藉此，有助于控制光學(xué)成像系統(tǒng)制造的敏感度并提升其性能。

第一實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中，第二透鏡120與第三透鏡130兩透鏡于光軸上的間隔距離為in23，其滿足下列條件：(tp3+in23)/tp2＝2.3308。藉此，有助于控制光學(xué)成像系統(tǒng)制造的敏感度并降低系統(tǒng)總高度。

本實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中，其滿足下列條件：tp2/(in12+tp2+in23)＝0.35154；tp1/tp2＝1.52615；tp2/tp3＝0.58966。藉此，有助于層層微幅修正入射光行進(jìn)過(guò)程所產(chǎn)生的像差并降低系統(tǒng)總高度。

第一實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中，第一透鏡110至第三透鏡140于光軸上的厚度總和為σtp，其滿足下列條件：tp2/σtp＝0.2369。藉此有助修正入射光行進(jìn)過(guò)程所產(chǎn)生的像差并降低系統(tǒng)總高度。

第一實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中，第三透鏡物側(cè)面132于光軸上的交點(diǎn)至第三透鏡物側(cè)面132的最大有效半徑位置于光軸的水平位移距離為inrs31，第三透鏡像側(cè)面134于光軸上的交點(diǎn)至第三透鏡像側(cè)面134的最大有效半徑位置于光軸的水平位移距離為inrs32，第三透鏡130于光軸上的厚度為tp3，其滿足下列條件：inrs31＝-0.1097mm；inrs32＝-0.3195mm；│inrs31︱+│inrs32︱＝0.42922mm；│inrs31︱/tp3＝0.1923；以及│inrs32︱/tp3＝0.5603。藉此，有利于鏡片的制作與成型，并有效維持其小型化。

本實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中，第三透鏡物側(cè)面132的臨界點(diǎn)c31與光軸的垂直距離為hvt31，第三透鏡像側(cè)面134的臨界點(diǎn)c32與光軸的垂直距離為hvt32，其滿足下列條件：hvt31＝0.4455mm；hvt32＝0.6479mm；hvt31/hvt32＝0.6876。藉此，可有效修正離軸視場(chǎng)的像差。

本實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)滿足下列條件：hvt32/hoi＝0.3616。藉此，有助于光學(xué)成像系統(tǒng)的外圍視場(chǎng)的像差修正。

本實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)滿足下列條件：hvt32/hos＝0.2226。藉此，有助于光學(xué)成像系統(tǒng)的外圍視場(chǎng)的像差修正。

第一實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中，第二透鏡120以及第三透鏡150具有負(fù)屈折力，第一透鏡的色散系數(shù)為na1，第二透鏡的色散系數(shù)為na2，第三透鏡的色散系數(shù)為na3，其滿足下列條件：︱na1-na2│＝33.5951；na3/na2＝2.4969。藉此，有助于光學(xué)成像系統(tǒng)色差的修正。

第一實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中，光學(xué)成像系統(tǒng)于結(jié)像時(shí)的tv畸變?yōu)閠dt，結(jié)像時(shí)的光學(xué)畸變?yōu)閛dt，其滿足下列條件：│tdt│＝1.2939％；│odt│＝1.4381％。

第三透鏡本實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中，正向子午面光扇圖的最長(zhǎng)工作波長(zhǎng)通過(guò)光圈邊緣入射在成像面上0.7視場(chǎng)的橫向像差以plta表示，其為0.0028mm(像素大小pixelsize為1.12μm)，正向子午面光扇圖的最短工作波長(zhǎng)通過(guò)光圈邊緣入射在成像面上0.7視場(chǎng)的橫向像差以psta表示，其為0.0163mm(像素大小pixelsize為1.12μm)，負(fù)向子午面光扇圖的最長(zhǎng)工作波長(zhǎng)通過(guò)光圈邊緣入射在成像面上0.7視場(chǎng)的橫向像差以nlta表示，其為0.0118mm(像素大小pixelsize為1.12μm)，負(fù)向子午面光扇圖的最短工作波長(zhǎng)通過(guò)光圈邊緣入射在成像面上0.7視場(chǎng)的橫向像差以nsta表示，其為-0.0019mm(像素大小pixelsize為1.12μm)?；∈该婀馍葓D的最長(zhǎng)工作波長(zhǎng)通過(guò)光圈邊緣入射在成像面上0.7視場(chǎng)的橫向像差以slta表示，其為-0.0103mm(像素大小pixelsize為1.12μm)，弧矢面光扇圖的最短工作波長(zhǎng)通過(guò)光圈邊緣入射在成像面上0.7視場(chǎng)的橫向像差以ssta表示，其為0.0055mm(像素大小pixelsize為1.12μm)。

本實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中，所有像側(cè)承靠面以及所有物側(cè)承靠面均設(shè)定朝向成像面延伸并與該光軸相交成一夾角的態(tài)樣，其中iag1至iag2以及oag2至oag3的角度均相同，并均設(shè)定為90deg。各透鏡間通過(guò)相互嵌合的接觸面而形成一堆棧結(jié)構(gòu)，前述所有接觸面于透鏡徑向的輪廓長(zhǎng)度bsl，滿足下列條件：bsl＝0.1mm。

再配合參照下列表一以及表二。

表一、第一實(shí)施例透鏡數(shù)據(jù)

表二、第一實(shí)施例的非球面系數(shù)

依據(jù)表一及表二可得到輪廓曲線長(zhǎng)度相關(guān)的數(shù)值：

表一為圖1a、圖1b和圖1c第一實(shí)施例詳細(xì)的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，其中曲率半徑、厚度、距離及焦距的單位為mm，且表面0-10依序表示由物側(cè)至像側(cè)的表面。表二為第一實(shí)施例中的非球面數(shù)據(jù)，其中，k表非球面曲線方程式中的錐面系數(shù)，a1-a20則表示各表面第1-20階非球面系數(shù)。此外，以下各實(shí)施例表格對(duì)應(yīng)各實(shí)施例的示意圖與像差曲線圖，表格中數(shù)據(jù)的定義皆與第一實(shí)施例的表一及表二的定義相同，在此不加贅述。

第二實(shí)施例

如圖2a及圖2b所示，其中圖2a為本發(fā)明第二實(shí)施例的一種光學(xué)成像系統(tǒng)的示意圖，圖2b由左至右依序?yàn)榈诙?shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的球差、像散及光學(xué)畸變曲線圖。圖2c為第二實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的子午面光扇以及弧矢面光扇，最長(zhǎng)工作波長(zhǎng)以及最短工作波長(zhǎng)通過(guò)光圈邊緣于0.7視場(chǎng)處的橫向像差圖。由圖2a可知，光學(xué)成像系統(tǒng)由物側(cè)至像側(cè)依序包含第一透鏡210、光圈200、第二透鏡220、第三透鏡230、紅外線濾光片270、成像面280以及影像感測(cè)元件290。本實(shí)施例各透鏡的所有像側(cè)承靠面以及所有物側(cè)承靠面均設(shè)定朝向物側(cè)延伸并與該光軸相交成一夾角(未繪示)。

第一透鏡210具有負(fù)屈折力，且為塑料材質(zhì)，其物側(cè)面212為凸面，其像側(cè)面214為凹面，并皆為非球面。

第二透鏡220具有正屈折力，且為塑料材質(zhì)，其物側(cè)面222為凸面，其像側(cè)面224為凸面，并皆為非球面，其物側(cè)面222具有一反曲點(diǎn)。

第三透鏡230具有正屈折力，且為塑料材質(zhì)，其物側(cè)面232為凸面，其像側(cè)面234為凸面，并皆為非球面，其物側(cè)面232具有一反曲點(diǎn)。

紅外線濾光片270為玻璃材質(zhì)，其設(shè)置于第三透鏡230及成像面280之間且不影響光學(xué)成像系統(tǒng)的焦距。

請(qǐng)配合參照下列表三以及表四。

表四、第二實(shí)施例的非球面系數(shù)

第二實(shí)施例中，非球面的曲線方程式表示如第一實(shí)施例的形式。此外，下表參數(shù)的定義皆與第一實(shí)施例相同，在此不加以贅述。

依據(jù)表三及表四可得到下列條件式數(shù)值：

依據(jù)表三及表四可得到下列條件式數(shù)值：

依據(jù)表三及表四可得到輪廓曲線長(zhǎng)度相關(guān)的數(shù)值：

第三實(shí)施例

如圖3a及圖3b所示，其中圖3a為本發(fā)明第三實(shí)施例的一種光學(xué)成像系統(tǒng)的示意圖，圖3b由左至右依序?yàn)榈谌龑?shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的球差、像散及光學(xué)畸變曲線圖。圖3c為第三實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的子午面光扇以及弧矢面光扇，最長(zhǎng)工作波長(zhǎng)以及最短工作波長(zhǎng)通過(guò)光圈邊緣于0.7視場(chǎng)處的橫向像差圖。由圖3a可知，光學(xué)成像系統(tǒng)由物側(cè)至像側(cè)依序包含第一透鏡310、光圈300、第二透鏡320、第三透鏡330、紅外線濾光片370、成像面380以及影像感測(cè)元件390。本實(shí)施例各透鏡的所有像側(cè)承靠面以及所有物側(cè)承靠面均設(shè)定朝向物側(cè)延伸并與該光軸相交成一夾角(未繪示)

第一透鏡310具有負(fù)屈折力，且為塑料材質(zhì)，其物側(cè)面312為凸面，其像側(cè)面314為凹面，并皆為非球面。

第二透鏡320具有正屈折力，且為塑料材質(zhì)，其物側(cè)面322為凸面，其像側(cè)面324為凸面，并皆為非球面，其物側(cè)面322具有一反曲點(diǎn)。

第三透鏡330具有正屈折力，且為塑料材質(zhì)，其物側(cè)面332為凸面，其像側(cè)面334為凸面，并皆為非球面，其像側(cè)面334具有兩個(gè)反曲點(diǎn)。

紅外線濾光片370為玻璃材質(zhì)，其設(shè)置于第三透鏡330及成像面380之間且不影響光學(xué)成像系統(tǒng)的焦距。

請(qǐng)配合參照下列表五以及表六。

表六、第三實(shí)施例的非球面系數(shù)

第三實(shí)施例中，非球面的曲線方程式表示如第一實(shí)施例的形式。此外，下表參數(shù)的定義皆與第一實(shí)施例相同，在此不加以贅述。

依據(jù)表五及表六可得到下列條件式數(shù)值：

依據(jù)表五及表六可得到下列條件式數(shù)值：

依據(jù)表五及表六可得到輪廓曲線長(zhǎng)度相關(guān)的數(shù)值：

第四實(shí)施例

如圖4a及圖4b所示，其中圖4a為本發(fā)明第四實(shí)施例的一種光學(xué)成像系統(tǒng)的示意圖，圖4b由左至右依序?yàn)榈谒膶?shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的球差、像散及光學(xué)畸變曲線圖。圖4c為第四實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的子午面光扇以及弧矢面光扇，最長(zhǎng)工作波長(zhǎng)以及最短工作波長(zhǎng)通過(guò)光圈邊緣于0.7視場(chǎng)處的橫向像差圖。由圖4a可知，光學(xué)成像系統(tǒng)由物側(cè)至像側(cè)依序包含第一透鏡410、光圈400、第二透鏡420、第三透鏡430、紅外線濾光片470、成像面480以及影像感測(cè)元件490。本實(shí)施例各透鏡的所有像側(cè)承靠面以及所有物側(cè)承靠面均設(shè)定朝向物側(cè)延伸并與該光軸相交成一夾角(未繪示)。

第一透鏡410具有負(fù)屈折力，且為塑料材質(zhì)，其物側(cè)面412為凸面，其像側(cè)面414為凹面，并皆為非球面。

第二透鏡420具有正屈折力，且為塑料材質(zhì)，其物側(cè)面422為凸面，其像側(cè)面424為凸面，并皆為非球面，其物側(cè)面422具有一反曲點(diǎn)。

第三透鏡430具有正屈折力，且為塑料材質(zhì)，其物側(cè)面432為凸面，其像側(cè)面434為凸面，并皆為非球面，且其物側(cè)面432具有一反曲點(diǎn)以及像側(cè)面434具有兩個(gè)反曲點(diǎn)。

紅外線濾光片470為玻璃材質(zhì)，其設(shè)置于第三透鏡430及成像面480之間且不影響光學(xué)成像系統(tǒng)的焦距。

請(qǐng)配合參照下列表七以及表八。

表八、第四實(shí)施例的非球面系數(shù)

第四實(shí)施例中，非球面的曲線方程式表示如第一實(shí)施例的形式。此外，下表參數(shù)的定義皆與第一實(shí)施例相同，在此不加以贅述。

依據(jù)表七及表八可得到下列條件式數(shù)值：

依據(jù)表七及表八可得到下列條件式數(shù)值：

依據(jù)表七及表八可得到輪廓曲線長(zhǎng)度相關(guān)的數(shù)值：

第五實(shí)施例

如圖5a及圖5b所示，其中圖5a為本發(fā)明第五實(shí)施例的一種光學(xué)成像系統(tǒng)的示意圖，圖5b由左至右依序?yàn)榈谖鍖?shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的球差、像散及光學(xué)畸變曲線圖。圖5c為第五實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的子午面光扇以及弧矢面光扇，最長(zhǎng)工作波長(zhǎng)以及最短工作波長(zhǎng)通過(guò)光圈邊緣于0.7視場(chǎng)處的橫向像差圖。由圖5a可知，光學(xué)成像系統(tǒng)由物側(cè)至像側(cè)依序包含第一透鏡510、光圈500、第二透鏡520、第三透鏡530、紅外線濾光片570、成像面580以及影像感測(cè)元件590。本實(shí)施例各透鏡的所有像側(cè)承靠面以及所有物側(cè)承靠面均設(shè)定朝向物側(cè)延伸并與該光軸相交成一夾角(未繪示)。

第一透鏡510具有負(fù)屈折力，且為塑料材質(zhì)，其物側(cè)面512為凸面，其像側(cè)面514為凹面，并皆為非球面。

第二透鏡520具有正屈折力，且為塑料材質(zhì)，其物側(cè)面522為凸面，其像側(cè)面524為凸面，并皆為非球面。

第三透鏡530具有正屈折力，且為塑料材質(zhì)，其物側(cè)面532為凸面，其像側(cè)面534為凸面，并皆為非球面，且其物側(cè)面532具有一反曲點(diǎn)。

紅外線濾光片570為玻璃材質(zhì)，其設(shè)置于第三透鏡530及成像面580之間且不影響光學(xué)成像系統(tǒng)的焦距。

請(qǐng)配合參照下列表九以及表十。

表十、第五實(shí)施例的非球面系數(shù)

第五實(shí)施例中，非球面的曲線方程式表示如第一實(shí)施例的形式。此外，下表參數(shù)的定義皆與第一實(shí)施例相同，在此不加以贅述。

依據(jù)表九及表十可得到下列條件式數(shù)值：

依據(jù)表九及表十可得到下列條件式數(shù)值：

依據(jù)表九及表十可得到輪廓曲線長(zhǎng)度相關(guān)的數(shù)值：

第六實(shí)施例

如圖6a及圖6b所示，其中圖6a為本發(fā)明第六實(shí)施例的一種光學(xué)成像系統(tǒng)的示意圖，圖6b由左至右依序?yàn)榈诹鶎?shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的球差、像散及光學(xué)畸變曲線圖。圖6c為第六實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的子午面光扇以及弧矢面光扇，最長(zhǎng)工作波長(zhǎng)以及最短工作波長(zhǎng)通過(guò)光圈邊緣于0.7視場(chǎng)處的橫向像差圖。由圖6a可知，光學(xué)成像系統(tǒng)由物側(cè)至像側(cè)依序包含光圈600、第一透鏡610、第二透鏡620、第三透鏡630、紅外線濾光片670、成像面680以及影像感測(cè)元件690。本實(shí)施例各透鏡的所有像側(cè)承靠面以及所有物側(cè)承靠面均設(shè)定朝向物側(cè)延伸并與該光軸相交成一夾角(未繪示)。

第一透鏡610具有正屈折力，且為塑料材質(zhì)，其物側(cè)面612為凸面，其像側(cè)面614為凸面，并皆為非球面，其物側(cè)面612具有一反曲點(diǎn)。

第二透鏡620具有負(fù)屈折力，且為塑料材質(zhì)，其物側(cè)面622為凹面，其像側(cè)面624為凸面，并皆為非球面，其物側(cè)面622以及像側(cè)面624均具有一反曲點(diǎn)。

第三透鏡630具有正屈折力，且為塑料材質(zhì)，其物側(cè)面632為凸面，其像側(cè)面634為凹面，并皆為非球面，且其物側(cè)面632以及像側(cè)面634均具有一反曲點(diǎn)。

紅外線濾光片670為玻璃材質(zhì)，其設(shè)置于第三透鏡630及成像面680之間且不影響光學(xué)成像系統(tǒng)的焦距。

請(qǐng)配合參照下列表十一以及表十二。

表十二、第六實(shí)施例的非球面系數(shù)

第六實(shí)施例中，非球面的曲線方程式表示如第一實(shí)施例的形式。此外，下表參數(shù)的定義皆與第一實(shí)施例相同，在此不加以贅述。

依據(jù)表十一及表十二可得到下列條件式數(shù)值：

依據(jù)表十一及表十二可得到下列條件式數(shù)值：

依據(jù)表十一及表十二可得到輪廓曲線長(zhǎng)度相關(guān)的數(shù)值：

雖然本發(fā)明已以實(shí)施方式揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟習(xí)此技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視本案權(quán)利要求范圍所界定為準(zhǔn)。

雖然本發(fā)明已參照其例示性實(shí)施例而特別地顯示及描述，將為所屬技術(shù)領(lǐng)域具通常知識(shí)者所理解的是，于不脫離本案權(quán)利要求范圍及其等效物所定義的本發(fā)明的精神與范疇下可對(duì)其進(jìn)行形式與細(xì)節(jié)上的各種變更。