光學成像系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開一種光學成像系統，由物側至像側依序包含第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡以及第四透鏡。第一透鏡具有正屈折力，其物側面可為凸面。第二透鏡至第三透鏡具有屈折力，前述各透鏡的兩表面可皆為非球面。第四透鏡可具有負屈折力，其像側面可為凹面，其兩表面皆為非球面，其中第四透鏡的至少一表面具有反曲點。光學成像系統中具屈折力的透鏡為第一透鏡至第四透鏡。當滿足特定條件時，可具備更大的收光以及更佳的光路調節能力，以提升成像質量。
【專利說明】
光學成像系統
技術領域
[0001] 本發明是有關于一種光學成像系統，且特別是有關于一種應用于電子產品上的小 型化光學成像系統。
【背景技術】
[0002] 近年來，隨著具有攝影功能的便攜式電子產品的興起，光學系統的需求日漸提高。 一般光學系統的感光元件不外乎是感光親合元件(Charge Coupled Device;CCD)或互補性 氧化金屬半導體元件（Complementary Metal-Oxide SemiconduTPor Sensor;CM0S Sensor)兩種，且隨著半導體制作工藝的精進，使得感光元件的像素尺寸縮小，光學系統逐 漸往高像素領域發展，因此對成像質量的要求也日益增加。
[0003] 傳統搭載于便攜式裝置上的光學系統，多采用二片或三片式透鏡結構為主，然而 由于便攜式裝置不斷朝提高像素并且終端消費者對大光圈的需求例如微光與夜拍功能或 是對廣視角的需求例如前置鏡頭的自拍功能。惟設計大光圈的光學系統常面臨產生更多像 差致使周邊成像質量隨的劣化以及制造難易度的處境，而設計廣視角的光學系統則會面臨 成像的畸變率(distortion)提高，現有的光學成像系統已無法滿足更高階的攝影要求。
[0004] 因此，如何有效增加光學成像系統的進光量與增加光學成像系統的視角，除進一 步提高成像的總畫素與質量外同時能兼顧微型化光學成像系統之衡平設計，便成為一個相 當重要的議題。

【發明內容】

[0005] 本發明實施例的態樣針對一種光學成像系統，能夠利用四個透鏡的屈光力、凸面 與凹面的組合(本發明所述凸面或凹面原則上指各透鏡的物側面或像側面于光軸上的幾何 形狀描述），進而有效提高光學成像系統的進光量與增加光學成像系統的視角，同時提高成 像的總畫素與質量，以應用于小型的電子產品上。
[0006] 本發明實施例相關的透鏡參數的用語與其代號詳列如下，作為后續描述的參考：
[0007] 與長度或高度有關的透鏡參數
[0008] 光學成像系統的成像高度以H0I表示;光學成像系統的高度以H0S表示;光學成像 系統的第一透鏡物側面至第四透鏡像側面間的距離以InTL表示;光學成像系統的第四透鏡 像側面至成像面間的距離以InB表示；InTL+InB = H0S;光學成像系統的固定光欄(光圈）至 成像面間的距離以InS表示;光學成像系統的第一透鏡與第二透鏡間的距離以IN12表示(例 示）；光學成像系統的第一透鏡于光軸上的厚度以TP1表示(例示）。
[0009] 與材料有關的透鏡參數
[0010]光學成像系統的第一透鏡的色散系數以NA1表不(例不）；第一透鏡的折射律以Ndl 表示(例示）。
[0011]與視角有關的透鏡參數
[0012] 視角以AF表示;視角的一半以HAF表示;主光線角度以MRA表示。
[0013]與出入瞳有關的透鏡參數
[0014]光學成像系統的入射瞳直徑以HEP表示。
[0015]與透鏡面形深度有關的參數
[0016]第四透鏡物側面于光軸上的交點至第四透鏡物側面的最大有效半徑位置于光軸 的水平位移距離以InRS41表示(例示）；第四透鏡像側面于光軸上的交點至第四透鏡像側面 的最大有效半徑位置于光軸的水平位移距離以InRS42表示(例示）。
[0017]與透鏡面型有關的參數
[0018]臨界點C指特定透鏡表面上，除與光軸的交點外，一與光軸相垂直的切面相切的 點。承上，例如第三透鏡物側面的臨界點C31與光軸的垂直距離為HVT31 (例示），第三透鏡像 側面的臨界點C32與光軸的垂直距離為HVT32(例示），第四透鏡物側面的臨界點C41與光軸 的垂直距離為HVT41(例示），第四透鏡像側面的臨界點C42與光軸的垂直距離為HVT42(例 示）。第四透鏡物側面上最接近光軸的反曲點為IF411，該點沉陷量SGI411，該點與光軸間的 垂直距離為HIF411(例示）。第四透鏡像側面上最接近光軸的反曲點為IF421，該點沉陷量 SGI421(例示），該點與光軸間的垂直距離為HIF421(例示）。第四透鏡物側面上第二接近光 軸的反曲點為IF412,該點沉陷量SGI412(例示），該點與光軸間的垂直距離為HIF412(例 示）。第四透鏡像側面上第二接近光軸的反曲點為IF422,該點沉陷量SGI422(例示），該點與 光軸間的垂直距離為HIF422(例示）。
[0019]與像差有關的變數
[0020] 光學成像系統的光學畸變（Optical Distortion)以0DT表示；其TV畸變（TV Distortion)以TDT表示，并且可以進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。
[0021]本發明提供一種光學成像系統，其第四透鏡的物側面或像側面設置有反曲點，可 有效調整各視場入射于第四透鏡的角度，并針對光學畸變與TV畸變進行補正。另外，第四透 鏡的表面可具備更佳的光路調節能力，以提升成像質量。
[0022] 依據本發明提供一種光學成像系統，由物側至像側依序包含第一透鏡、第二透鏡、 第三透鏡以及第四透鏡。第一透鏡具有正屈折力以及第四透鏡具有屈折力。該第四透鏡的 物側表面及像側表面皆為非球面，該光學成像系統的焦距為f，該光學成像系統的入射瞳直 徑為HEP，該光學成像系統的最大視角的一半為HAF，該第一透鏡物側面至該成像面具有一 距離H0S，其滿足下列條件：1.2Sf/HEPS3.0;以及0.5SH0S/fS3.0。
[0023] 優選地，所述光學成像系統于結像時的TV畸變為TDT，所述光學成像系統于結像時 的光學畸變為0DT，所述光學成像系統的可視角度的一半為HAF，其滿足下列公式:0deg〈HAF S70deg; |TDT|〈60% 以及 |0DT|〈50%。
[0024]優選地，所述第三透鏡以及所述第四透鏡其個別透鏡的至少一表面具有至少一個 反曲點。
[0025] 優選地，所述第四透鏡的任一表面均具有至少一個反曲點。
[0026] 優選地，所述第一透鏡以及所述第二透鏡其個別透鏡的至少一表面具有至少一個 反曲點。
[0027]優選地，所述反曲點與光軸間的垂直距離為HIF，其滿足下列公式:0mm〈HIFS 5mm。 [0028]優選地，所述第四透鏡為負屈折力。
[0029]優選地，所述第一透鏡物側面至所述第四透鏡像側面具有一距離InTL，且滿足下 列公式:0.5$InTL/H0SS0.9。
[0030] 優選地，更包括一光圈，于所述光軸上所述光圈至所述成像面具有一距離InS，所 述光學成像系統設有一影像感測組件于所述成像面，所述影像感測組件有效感測區域對角 線長的半數為H0I，滿足下列關系式:0.5SlnS/H0SSl.2 ;W&0〈HIF/H0I$0.9。
[0031]依據本發明另提供一種光學成像系統，由物側至像側依序包含第一透鏡、第二透 鏡、第三透鏡以及第四透鏡。第一透鏡具有正屈折力，其物側面及像側面皆為非球面。第二 透鏡具有屈折力。第三透鏡具有屈折力。第四透鏡具有屈折力。第四透鏡具有屈折力，其物 側面及像側面皆為非球面。該光學成像系統的焦距為f，該光學成像系統的入射瞳直徑為 HEP，該光學成像系統的最大視角的一半為HAF，該第一透鏡物側面至該成像面具有一距離 H0S，該光學成像系統于結像時的光學畸變為0DT并且TV畸變為TDT，其滿足下列條件：1.2 S f/HEPS3.0;0.4S |tan(HAF) | S3.0;0.5SH0S/fS3.0; |TDT|〈60% ;以及 |〇DT| $50%〇 [0032]優選地，所述第三透鏡以及所述第四透鏡其個別透鏡的至少一表面具有至少一個 反曲點。
[0033]優選地，所述第一透鏡以及所述第二透鏡其個別透鏡的至少一表面具有至少一個 反曲點。
[0034] 優選地，所述光學成像系統滿足下列公式:0mm〈H0S S 7mm。
[0035]優選地，所述第一透鏡與所述第二透鏡之間于光軸上的距離為IN12,且滿足下列 公式:0〈IN12/fS0.2。
[0036]優選地，所述第三透鏡與所述第四透鏡之間于光軸上的距離為IN34,且滿足下列 公式:0〈IN34/fS0.2。
[0037] 優選地，所述第三透鏡于光軸上的厚度為TP3，且滿足下列公式:0〈TP3/f S 0.2。 [0038]優選地，所述第四透鏡于光軸上的厚度為TP4,且滿足下列公式:0〈TP4/fS0.2。 [0039]優選地，所述第一透鏡與所述第二透鏡于光軸上的厚度分別為TP1以及TP2,所述 第一透鏡與所述第二透鏡之間于光軸上的距離為IN12,其滿足下列條件：0〈（TP1 + IN12)/ TP2S10。
[0040] 優選地，所述第一透鏡至所述第四透鏡的焦距分別為0 424344，所述光學成像 系統滿足下列條件:〇〈|f/n| S2;0〈|f/f2| S2;0〈|f/f3| $2;以及0〈|f/f4| S3。
[0041] 依據本發明再提供一種光學成像系統，由物側至像側依序包含第一透鏡、第二透 鏡、第三透鏡以及第四透鏡。第一透鏡具有正屈折力，其物側面及像側面皆為非球面。第二 透鏡具有負屈折力。第三透鏡具有屈折力。第四透鏡具有屈折力，其中至少一表面具有至少 一反曲點，其物側面及像側面皆為非球面。該光學成像系統的焦距為f，該光學成像系統的 入射瞳直徑為HEP，該光學成像系統的最大視角的一半為HAF，該第一透鏡物側面至該成像 面具有一距離H0S，該光學成像系統于結像時的光學畸變為0DT并且TV畸變為TDT，其滿足下 列條件：1.2$以冊1 3$2.8;0.4$|七&11(撤卩）|$1.5;0.5$1105/^$2.5 ;|11)1'|〈1.5%;以及| 0DT| $2.5%〇
[0042]優選地，所述反曲點與光軸間的垂直距離為HIF，其滿足下列公式:0mm〈HIFS 5mm。 [0043]優選地，所述光學成像系統的焦距f?與每一片具有正屈折力的透鏡的焦距fp的個 別比值f/fp為PPR，所述光學成像系統的焦距f?與每一片具有負屈折力的透鏡的焦距fn的個 別比值f/f n為NPR，所有正屈折力的透鏡的PPR總和為5： PPR，所有負屈折力的透鏡的NPR總 和為2NPR，其滿足下列條件:0.5S 2PPR/| 2NPR| $4.5。
[0044]優選地，所述第一透鏡以及第二透鏡于光軸上的厚度分別為TP1、TP2,其滿足下列 條件:0〈TP1/TP2S10。
[0045]優選地，所述第三透鏡以及第四透鏡于光軸上的厚度分別為TP3以及TP4,其滿足 下列條件:〇〈TP3/TP4 S10。
[0046] 優選地，更包括一光圈，于所述光軸上所述光圈至所述成像面具有一距離InS，所 述光學成像系統設有一影像感測組件于所述成像面并且至少設置800萬個像素，所述影像 感測組件有效感測區域對角線長的半數為H0I，滿足下列關系式:0.5SlnS/H0S$1.2;以及 H0I>2.3mm〇
[0047] 前述光學成像系統可用以搭配成像在對角線長度為1/1.2英吋大小以下的影像感 測組件，該影像感測組件的尺寸較佳者為1/2.3英吋，該影像感測組件的像素尺寸小于1.4 微米(Mi)，較佳者其像素尺寸小于1.12微米(Mi)，最佳者其像素尺寸小于0.9微米(Mi)。此 外，該光學成像系統可適用于長寬比為16:9的影像感測組件。
[0048]前述光學成像系統可適用于百萬或千萬像素以上的攝錄像要求（例如4K2K或稱 UHD、QHD)并擁有良好的成像質量。
[0049]當| f 11 >f4時，光學成像系統的系統總高度(H0S;Height of Optic System)可以 適當縮短以達到微型化的目的。
[0050] 當|f2| + |f3|>|fl| + |f4|時，藉由第二透鏡至第三透鏡中至少一透鏡具有弱的正 屈折力或弱的負屈折力。所稱弱屈折力，指特定透鏡的焦距的絕對值大于10。當本發明第二 透鏡至第三透鏡中至少一透鏡具有弱的正屈折力，其可有效分擔第一透鏡的正屈折力而避 免不必要的像差過早出現，反的若第二透鏡至第三透鏡中至少一透鏡具有弱的負屈折力， 則可以微調補正系統的像差。
[0051] 第四透鏡可具有負屈折力，其像側面可為凹面。藉此，有利于縮短其后焦距以維持 小型化。另外，第四透鏡的至少一表面可具有至少一反曲點，可有效地壓制離軸視場光線入 射的角度，進一步可修正離軸視場的像差。
【附圖說明】
[0052] 本發明上述及其他特征將通過參照附圖詳細說明。
[0053]圖1A繪示本發明第一實施例的光學成像系統的示意圖；
[0054]圖1B由左至右依序繪示本發明第一實施例的光學成像系統的球差、像散以及光學 畸變的曲線圖；
[0055]圖1C繪示本發明第一實施例的光學成像系統的TV畸變曲線圖；
[0056]圖2A繪示本發明第二實施例的光學成像系統的示意圖；
[0057]圖2B由左至右依序繪示本發明第二實施例的光學成像系統的球差、像散以及光學 畸變的曲線圖；
[0058]圖2C繪示本發明第二實施例的光學成像系統的TV畸變曲線圖；
[0059]圖3A繪示本發明第三實施例的光學成像系統的示意圖；
[0060]圖3B由左至右依序繪示本發明第三實施例的光學成像系統的球差、像散以及光學 畸變的曲線圖；
[0061] 圖3C繪示本發明第三實施例的光學成像系統的TV畸變曲線圖；
[0062] 圖4A繪示本發明第四實施例的光學成像系統的示意圖；
[0063]圖4B由左至右依序繪示本發明第四實施例的光學成像系統的球差、像散以及光學 畸變的曲線圖；
[0064] 圖4C繪示本發明第四實施例的光學成像系統的TV畸變曲線圖；
[0065] 圖5A繪示本發明第五實施例的光學成像系統的示意圖；
[0066]圖5B由左至右依序繪示本發明第五實施例的光學成像系統的球差、像散以及光學 畸變的曲線圖；
[0067] 圖5C繪示本發明第五實施例的光學成像系統的TV畸變曲線圖；
[0068] 圖6A繪示本發明第六實施例的光學成像系統的示意圖；
[0069]圖6B由左至右依序繪示本發明第六實施例的光學成像系統的球差、像散以及光學 畸變的曲線圖；
[0070]圖6C繪示本發明第六實施例的光學成像系統的TV畸變曲線圖。
[0071]附圖標記說明
[0072] 光學成像系統：1、20、30、40、50、60
[0073] 光圈：100、200、300、400、500、600
[0074] 第一透鏡：110、210、310、410、510、610
[0075] 物側面：112、212、312、412、512、612
[0076] 像側面：114、214、314、414、514、614
[0077] 第二透鏡：120、220、320、420、520、620
[0078] 物側面：122、222、322、422、522、622
[0079] 像側面：124、224、324、424、524、624
[0080] 第三透鏡：130、230、330、430、530、630 [0081 ]物側面：132、232、332、432、532、632
[0082] 像側面：134、234、334、434、534、634
[0083] 第四透鏡：140、240、340、440、540、640
[0084] 物側面：142、242、342、442、542、642
[0085] 像側面：144、244、344、444、544、644
[0086] 紅外線濾光片：170、270、370、470、570、670
[0087] 成像面：180、280、380、480、580、680
[0088] 影像感測組件：190、290、390、490、590、690 [0089]光學成像系統的焦距
[0090] 第一透鏡的焦距:fl;第二透鏡的焦距:f2;第三透鏡的焦距:f3;
[0091]第四透鏡的焦距:f4
[0092]光學成像系統的光圈値:f/HEP; Fno; F#
[0093]光學成像系統的最大視角的一半:HAF
[0094] 第一透鏡的色散系數:NA1
[0095] 第二透鏡至第四透鏡的色散系數:NA2、NA3、NA4
[0096]第一透鏡物側面以及像側面的曲率半徑:R1、R2 [0097]第二透鏡物側面以及像側面的曲率半徑:R3、R4 [0098]第三透鏡物側面以及像側面的曲率半徑:R5、R6 [0099]第四透鏡物側面以及像側面的曲率半徑:R7、R8 [0100]第一透鏡于光軸上的厚度:TP1 [0101] 第二透鏡至第四透鏡于光軸上的厚度:TP2、TP3、TP4 [0102]所有具屈折力的透鏡的厚度總和：STP [0103]第一透鏡與第二透鏡于光軸上之間隔距離：IN12 [0104]第二透鏡與第三透鏡于光軸上之間隔距離：IN23 [0105]第三透鏡與第四透鏡于光軸上之間隔距離：IN34
[0106]第四透鏡物側面于光軸上的交點至第四透鏡物側面的最大有效半徑位置于光軸 的水平位移距離：InRS41
[0107] 第四透鏡物側面上最接近光軸的反曲點：IF411;該點沉陷量:SG1411
[0108] 第四透鏡物側面上最接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離:HIF411 [0109] 第四透鏡像側面上最接近光軸的反曲點：IF421;該點沉陷量:SG1421 [0110]第四透鏡像側面上最接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離:HIF421
[0111] 第四透鏡物側面上第二接近光軸的反曲點：IF412;該點沉陷量:SGI412
[0112] 第四透鏡物側面第二接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離:HIF412
[0113] 第四透鏡像側面上第二接近光軸的反曲點：IF422;該點沉陷量:SGI422
[0114] 第四透鏡像側面第二接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離:HIF422
[0115] 第四透鏡物側面上第三接近光軸的反曲點：IF413;該點沉陷量:SG1413
[0116] 第四透鏡物側面第三接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離:HIF413
[0117] 第四透鏡像側面上第三接近光軸的反曲點：IF423;該點沉陷量:SGI423
[0118] 第四透鏡像側面第三接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離:HIF423
[0119] 第四透鏡物側面上第四接近光軸的反曲點：IF414;該點沉陷量:SG1414 [0120]第四透鏡物側面第四接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離:HIF414
[0121] 第四透鏡像側面上第四接近光軸的反曲點：IF424;該點沉陷量:SGI424
[0122] 第四透鏡像側面第四接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離:HIF424
[0123] 第四透鏡物側面的臨界點:C41;第四透鏡像側面的臨界點:C42
[0124] 第四透鏡物側面的臨界點與光軸的水平位移距離:SGC41
[0125] 第四透鏡像側面的臨界點與光軸的水平位移距離:SGC42
[0126] 第四透鏡物側面的臨界點與光軸的垂直距離:HVT41
[0127] 第四透鏡像側面的臨界點與光軸的垂直距離:HVT42
[0128] 系統總高度(第一透鏡物側面至成像面于光軸上的距離）：H0S
[0129] 影像感測組件的對角線長度:Dg;光圈至成像面的距離:InS [0130]第一透鏡物側面至該第四透鏡像側面的距離:InTL
[0131] 第四透鏡像側面至該成像面的距離：InB
[0132] 影像感測組件有效感測區域對角線長的一半(最大像高）:H0I
[0133] 光學成像系統于結像時的TV畸變(TV Distortion) :TDT
[0134] 光學成像系統于結像時的光學畸變(Optical Distortion) :ODT
【具體實施方式】
[0135] -種光學成像系統，由物側至像側依序包含具屈折力的第一透鏡、第二透鏡、第三 透鏡以及第四透鏡。光學成像系統更可包含一影像感測組件，其設置于成像面。
[0136] 光學成像系統使用三個工作波長進行設計，分別為486 ? lnm、587 ? 5nm、656 ? 2nm，其 中587.5nm為主要參考波長并以555nm為主要提取技術特征的參考波長。
[0137] 光學成像系統的焦距f?與每一片具有正屈折力的透鏡的焦距fp的比值PPR，光學成 像系統的焦距f與每一片具有負屈折力的透鏡的焦距fn的比值NPR，所有正屈折力的透鏡的 PPR總和為2 PPR，所有負屈折力的透鏡的NPR總和為2 NPR，當滿足下列條件時有助于控制 光學成像系統的總屈折力以及總長度:〇.5S 2PPR/| 2NPR| $4.5,優選地，可滿足下列條 件：1$ 2PPR/| 2NPR| $3.5。
[0138] 光學成像系統的系統高度為H0S，當HOS/f比值趨近于1時，將有利于制作微型化且 可成像超高畫素的光學成像系統。
[0139] 光學成像系統的每一片具有正屈折力的透鏡的焦距fp的總和為2PP，每一片具有 負屈折力的透鏡的焦距總和為2NP，本發明的光學成像系統的一種實施方式，其滿足下列 條件 :0〈5^?$200;以及打/5^?$0.85。優選地，可滿足下列條件:0〈5^?$150;以及0.01 Sfl/5：PPS〇.65。藉此，有助于控制光學成像系統的聚焦能力，并且適當分配系統的正屈 折力以抑制顯著的像差過早產生。
[0140] 第一透鏡可具有正屈折力，其物側面可為凸面。藉此，可適當調整第一透鏡的正屈 折力強度，有助于縮短光學成像系統的總長度。
[0141] 第二透鏡可具有負屈折力。藉此，可補正第一透鏡產生的像差。
[0142] 第三透鏡可具有正屈折力。藉此，可分擔第一透鏡的正屈折力。
[0143] 第四透鏡可具有負屈折力，其像側面可為凹面。藉此，有利于縮短其后焦距以維持 小型化。另外，第四透鏡的至少一表面可具有至少一反曲點，可有效地壓制離軸視場光線入 射的角度，進一步可修正離軸視場的像差。優選地，其物側面以及像側面均具有至少一反曲 點。
[0144] 光學成像系統可更包含一影像感測組件，其設置于成像面。影像感測組件有效感 測區域對角線長的一半（即為光學成像系統的成像高度或稱最大像高)為H0I，第一透鏡物 側面至成像面于光軸上的距離為H0S，其滿足下列條件：H0S/H0IS3;以及0.5SH0S/fS 3.0。優選地，可滿足下列條件：1$1105/1101$2.5;以及1$1105/^$2。藉此，可維持光學成像 系統的小型化，以搭載于輕薄可攜式的電子產品上。
[0145] 另外，本發明的光學成像系統中，依需求可設置至少一光圈，以減少雜散光，有助 于提升影像質量。
[0146] 本發明的光學成像系統中，光圈配置可為前置光圈或中置光圈，其中前置光圈意 即光圈設置于被攝物與第一透鏡間，中置光圈則表示光圈設置于第一透鏡與成像面間。若 光圈為前置光圈，可使光學成像系統的出瞳與成像面產生較長的距離而容置更多光學組 件，并可增加影像感測組件接收影像的效率;若為中置光圈，有助于擴大系統的視場角，使 光學成像系統具有廣角鏡頭的優勢。前述光圈至成像面間的距離為InS，其滿足下列條件： 0.5 S InS/HOS S 1.2。優選地，可滿足下列條件:0.8 S InS/HOS S 1藉此，可同時兼顧維持光 學成像系統的小型化以及具備廣角的特性。
[0147] 本發明的光學成像系統中，第一透鏡物側面至第四透鏡像側面間的距離為InTL， 于光軸上所有具屈折力的透鏡的厚度總和S TP，其滿足下列條件：0.45 S 2 TP/InTL S 0.95。優選地，可滿足下列條件:0.6S 2 TP/InTLS0.9。藉此，當可同時兼顧系統成像的對 比度以及透鏡制造的良率并提供適當的后焦距以容置其他組件。
[0148] 第一透鏡物側面的曲率半徑為R1，第一透鏡像側面的曲率半徑為R2,其滿足下列 條件:0.01$|1?1/1?2|$0.5。藉此，第一透鏡的具備適當正屈折力強度，避免球差增加過速。 優選地，可滿足下列條件:0.01S IR1/R21 S 0.25。
[0149] 第四透鏡物側面的曲率半徑為R7,第四透鏡像側面的曲率半徑為R8,其滿足下列 條件:-200〈(1?7-1?8)/(1?7+1?8)〈30。藉此，有利于修正光學成像系統所產生的像散。
[0150] 第一透鏡與第二透鏡于光軸上之間隔距離為IN12,其滿足下列條件:0〈IN12/fS 0.2。優選地，可滿足下列條件:0.01$預12/^$0.20。藉此，有助于改善透鏡的色差以提升 其性能。
[0151] 第二透鏡與第三透鏡于光軸上之間隔距離為IN23,其滿足下列條件:0〈IN23/fS 0.25。優選地，可滿足下列條件:0.01 S IN23/fS 0.20。藉此，有助于改善透鏡的性能。
[0152] 第三透鏡與第四透鏡于光軸上之間隔距離為IN34,其滿足下列條件:0〈IN34/fS 0.2。優選地，可滿足下列條件:0.001 S IN34/fS 0.20。藉此，有助于改善透鏡的性能。
[0153]第一透鏡與第二透鏡于光軸上的厚度分別為TP1以及TP2,其滿足下列條件：0$ (TP1+IN12)/TP2S10。藉此，有助于控制光學成像系統制造的敏感度并提升其性能。
[0154] 第三透鏡與第四透鏡于光軸上的厚度分別為TP3以及TP4,前述兩透鏡于光軸上之 間隔距離為IN34，其滿足下列條件:0.2 S (TP4+IN34)/TP4S3。藉此，有助于控制光學成像 系統制造的敏感度并降低系統總高度。
[0155] 第二透鏡與第三透鏡于光軸上之間隔距離為IN23,第一透鏡至第四透鏡于光軸上 的總和距離為STP，其滿足下列條件：0.01$預23/(了？2+預23+了？3)$0.5。優選地，可滿足 下列條件:〇. 05S IN23/(TP2+IN23+TP3) S0.4。藉此有助層層微幅修正入射光行進過程所 產生的像差并降低系統總高度。
[0156] 本發明的光學成像系統中，第四透鏡物側面142于光軸上的交點至第四透鏡物側 面142的最大有效半徑位置于光軸的水平位移距離為InRS41(若水平位移朝向像側，InRS41 為正值;若水平位移朝向物側，InRS41為負值），第四透鏡像側面144于光軸上的交點至第四 透鏡像側面144的最大有效半徑位置于光軸的水平位移距離為InRS42,第四透鏡140于光軸 上的厚度為TP4,其滿足下列條件InRS41 S InRS42S 1mm; 1mm S | InRS41 | + |lnRS42| | InRS41 |/TP4S10;0.01S | InRS42|/TP4$10。藉此，可控制第四 透鏡兩面間最大有效半徑位置，而有助于光學成像系統的外圍視場的像差修正以及有效維 持其小型化。
[0157] 本發明的光學成像系統中，第四透鏡物側面于光軸上的交點至第四透鏡物側面最 近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI411表示，第四透鏡像側面于光軸上 的交點至第四透鏡像側面最近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI421表 示，其滿足下列條件 ：0〈SGI411/(SGI411+TP4)S0.9;0〈SGI421/(SGI421+TP4)S0.9。優選 地，可滿足下列條件：0.01〈SGI411/(SGI411+TP4)S0.7;0.01〈SGI421/(SGI421+TP4)S 0.7〇
[0158] 第四透鏡物側面于光軸上的交點至第四透鏡物側面第二接近光軸的反曲點之間 與光軸平行的水平位移距離以SGI412表示，第四透鏡像側面于光軸上的交點至第四透鏡像 側面第二接近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI422表示，其滿足下列條 件 ：0〈561412/(561412+1?4)$0.9;0〈561422/(561422+1?4)$0.9。優選地，可滿足下列條 件：0.1SSGI412/(SGI412+TP4)S0.8;0.1SSGI422/(SGI422+TP4)S0.8。
[0159] 第四透鏡物側面最近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF411表示，第四透鏡 像側面于光軸上的交點至第四透鏡像側面最近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以 HIF421表示，其滿足下列條件:0$11正411/1101$0.9;0$111?421/1101$0.9。優選地，可滿足 下列條件：0.09SHIF411/H0IS0.5;0.09SHIF421/H0IS0.5。
[0160]第四透鏡物側面第二接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF412表示，第四 透鏡像側面于光軸上的交點至第四透鏡像側面第二接近光軸的反曲點與光軸間的垂直距 離以HIF422表示，其滿足下列條件:0 SHIF412/H0I S 0.9; 0 SHIF422/H0IS 0.9。優選地，可 滿足下列條件：〇 ? 09 S HIF412/H0IS 0 ? 8; 0 ? 09 S HIF422/H0IS 0 ? 8。
[0161] 本發明的光學成像系統的一種實施方式，可藉由具有高色散系數與低色散系數的 透鏡交錯排列，而助于光學成像系統色差的修正。
[0162] 上述非球面的方程式為：
[0163] z = ch2/[l + [l(k+l)c2h2]°-5]+A4h4+A6h 6+A8h8+A10h10+A12h12+A14h 14+A16h16+ A18h18+A20h2()+…（1)
[0164] 其中，z為沿光軸方向在高度為h的位置以表面頂點作參考的位置值，k為錐面系 數，c為曲率半徑的倒數，且六4^6^8^10^12^14^16、六18以及六20為高階非球面系數。
[0165] 本發明提供的光學成像系統中，透鏡的材質可為塑料或玻璃。當透鏡材質為塑料， 可以有效降低生產成本與重量。另當透鏡的材質為玻璃，則可以控制熱效應并且增加光學 成像系統屈折力配置的設計空間。此外，光學成像系統中第一透鏡至第四透鏡的物側面及 像側面可為非球面，其可獲得較多的控制變量，除用以消減像差外，相較于傳統玻璃透鏡的 使用甚至可縮減透鏡使用的數目，因此能有效降低本發明光學成像系統的總高度。
[0166] 再者，本發明提供的光學成像系統中，若透鏡表面為凸面，則表示透鏡表面于近光 軸處為凸面;若透鏡表面為凹面，則表示透鏡表面于近光軸處為凹面。
[0167] 另外，本發明的光學成像系統中，依需求可設置至少一光欄，以減少雜散光，有助 于提升影像質量。
[0168] 本發明的光學成像系統更可視需求應用于移動對焦的光學系統中，并兼具優良像 差修正與良好成像質量的特色，從而擴大應用層面。
[0169] 根據上述實施方式，以下提出具體實施例并配合圖式予以詳細說明。
[0170] 第一實施例
[0171] 請參照圖1A及圖1B，其中圖1A繪示依照本發明第一實施例的一種光學成像系統的 示意圖，圖1B由左至右依序為第一實施例的光學成像系統的球差、像散及光學畸變曲線圖。 圖1C為第一實施例的光學成像系統的TV畸變曲線圖。由圖1A可知，光學成像系統由物側至 像側依序包含光圈100、第一透鏡110、第二透鏡120、第三透鏡130、第四透鏡140、紅外線濾 光片170、成像面180以及影像感測組件190。
[0172] 第一透鏡110具有正屈折力，且為塑料材質，其物側面112為凸面，其像側面114為 凹面，并皆為非球面，且其物側面112以及像側面114均具有一反曲點。第一透鏡物側面于光 軸上的交點至第一透鏡物側面最近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以 SGI111表示，第一透鏡像側面于光軸上的交點至第一透鏡像側面最近光軸的反曲點之間與 光軸平行的水平位移距離以SGI121表示，其滿足下列條件：SGI111 = 0.2008mm; SGI121 = 0.0113mm; |SGI1111/( |SGI111 |+TP1)=0.3018; |SGI1211/( |SGI121 |+TP1)=0.0238。
[0173] 第一透鏡物側面于光軸上的交點至第一透鏡物側面最近光軸的反曲點與光軸間 的垂直距離以HIF111表示，第一透鏡像側面于光軸上的交點至第一透鏡像側面最近光軸的 反曲點與光軸間的垂直距離以HIF121表示，其滿足下列條件:HIFlll=0.7488mm;HIF121 = 0.4451臟；11正111/1101 = 0.2552 ;HIF121/H0I = 0.1517。
[0174]第二透鏡120具有正屈折力，且為塑料材質，其物側面122為凹面，其像側面124為 凸面，并皆為非球面，且其物側面122具有一反曲點。第二透鏡物側面于光軸上的交點至第 二透鏡物側面最近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI211表示，第二透鏡 像側面于光軸上的交點至第二透鏡像側面最近光軸的反曲點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：SGI211=-0.1791mm; |SGI2111/( |SGI211 |+TP2) = 0.3109〇
[0175] 第二透鏡物側面于光軸上的交點至第二透鏡物側面最近光軸的反曲點與光軸間 的垂直距離以HIF211表示，第二透鏡像側面于光軸上的交點至第二透鏡像側面最近光軸的 反曲點與光軸間的垂直距離以HIF221表示，其滿足下列條件:HIF211 = 0.8147mm;HIF211/ HOI = 0 ? 2777; HIF221 =0 ? 1856mm; HIF221/H0I = 0 ? 063258。
[0176] 第三透鏡130具有負屈折力，且為塑料材質，其物側面132為凹面，其像側面134為 凸面，并皆為非球面，且其像側面134具有一反曲點。第三透鏡物側面于光軸上的交點至第 三透鏡物側面最近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離以SGI311表示，第三透鏡 像側面于光軸上的交點至第三透鏡像側面最近光軸的反曲點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：SGI321=-0.1647mm; |SGI3211/( |SGI321 |+TP3) = 0.1884。
[0177] 第三透鏡物側面最近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF311表示，第三透鏡 像側面于光軸上的交點至第三透鏡像側面最近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以 HIF321 表示，其滿足下列條件：HIF311 = 0.1089mm;HIF311/H0I=0.037117;HIF321 = 0?7269mm;HIF321/H0I=0?2477〇
[0178] 第四透鏡140具有負屈折力，且為塑料材質，其物側面142為凸面，其像側面144為 凹面，并皆為非球面，且其物側面142具有二反曲點以及像側面144具有一反曲點。第四透鏡 物側面于光軸上的交點至第四透鏡物側面最近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移 距離以SGI411表示，第四透鏡像側面于光軸上的交點至第四透鏡像側面最近光軸的反曲點 之間與光軸平行的水平位移距離以SGI421表示，其滿足下列條件：SGI411 = 0.0137mm; SGI421 = 0.0922mm； |SGI4111/( | SGI4111+TP4) =0.0155 ； | SGI4211/( | SGI4211+TP4)= 0.0956〇
[0179] 第四透鏡物側面于光軸上的交點至第四透鏡物側面第二接近光軸的反曲點之間 與光軸平行的水平位移距離以SGI412表示，其滿足下列條件:SGI412 = -0.1518mm; |SGI412 |/( |SGI412|+TP4)=0.1482。
[0180]第四透鏡物側面最近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF411表示，第四透鏡 像側面最近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF421表示，其滿足下列條件:HIF411 = 0 ? 2890mm;HIF421=0.5794mm;HIF411/H0I = 0.0985 ;HIF421/H0I = 0.1975。
[0181] 第四透鏡物側面第二近光軸的反曲點與光軸間的垂直距離以HIF412表示，其滿足 下列條件：HIF412 = 1 ? 3328mm; HIF412/H0I = 0 ? 4543。
[0182] 紅外線濾光片170為玻璃材質，其設置于第四透鏡140及成像面180間且不影響光 學成像系統的焦距。
[0183] 第一實施例的光學成像系統中，光學成像系統的焦距為f，光學成像系統的入射瞳 直徑為HEP，光學成像系統中最大視角的一半為HAF，其數值如下：f = 3.4375mm; f/HEP = 2.23;以及擬？ = 39.69度與七&11(擬卩）=0.8299。
[0184] 第一實施例的光學成像系統中，第一透鏡110的焦距為fl，第四透鏡140的焦距為 f4,其滿足下列條件：fl = 3.2736mm; |f/fl| =1.0501;f4 = -8.3381mm;以及 |fl/f4| = 0.3926。
[0185] 第一實施例的光學成像系統中，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：I f2 | + | f3 | = 10 ? 0976mm; | fl | +1 f4 | = 11 ? 6116mm 以及 | f2 | +1 f3 |〈 | fl | +1 f4|。
[0186] 光學成像系統的焦距f?與每一片具有正屈折力的透鏡的焦距fp的比值PPR，光學成 像系統的焦距f?與每一片具有負屈折力的透鏡的焦距fn的比值NPR，第一實施例的光學成像 系統中，所有正屈折力的透鏡的PPR總和為S PPR= I f/f 11 +1 f/f2 | = 1 ? 95585，所有負屈折 力的透鏡的即1?總和為5：即1?=4/^3| + |€/^4|=0.95770,5：??1?/|5：陬1?|=2.04224。同時 亦滿足下列條件：|f/fl I =1.05009; |f/f2| = 0.90576; |f/f3| = 0.54543; |f/f4| = 0.41227。
[0187] 第一實施例的光學成像系統中，第一透鏡物側面112至第四透鏡像側面144間的距 離為InTL，第一透鏡物側面112至成像面180間的距離為H0S，光圈100至成像面180間的距離 為InS，影像感測組件190有效感測區域對角線長的一半為H0I，第四透鏡像側面144至成像 面 180 間的距離為 InB，其滿足下列條件：InTL+InB = H0S;H0S = 4.4250mm;H0I = 2.9340mm; H0S/H0I = 1.5082; H0S/f= 1.2873; InTL/H0S = 0.7191; InS = 4.2128mm;以及 InS/H0S = 0.95204。
[0188] 第一實施例的光學成像系統中，于光軸上所有具屈折力的透鏡的厚度總和為5： TP，其滿足下列條件：2TP = 2.4437mm;以及5：TP/InTL = 0.76793。藉此，當可同時兼顧系統 成像的對比度以及透鏡制造的良率并提供適當的后焦距以容置其他組件。
[0189] 第一實施例的光學成像系統中，第一透鏡物側面112的曲率半徑為R1，第一透鏡像 側面114的曲率半徑為R2,其滿足下列條件：|R1/R2| =0.1853。藉此，第一透鏡的具備適當 正屈折力強度，避免球差增加過速。
[0190] 第一實施例的光學成像系統中，第四透鏡物側面142的曲率半徑為R7,第四透鏡像 側面144的曲率半徑為R8,其滿足下列條件：（R7-R8)/(R7+R8)=0.2756。藉此，有利于修正 光學成像系統所產生的像散。
[0191] 第一實施例的光學成像系統中，第一透鏡110與第二透鏡120的個別焦距分別為 fl、f2,所有具正屈折力的透鏡的焦距總和為2PP，其滿足下列條件：2PP = fl+f2 = 7.0688mm;以及f 1/(2PP) =0.4631。藉此，有助于適當分配第一透鏡110的正屈折力至其他 正透鏡，以抑制入射光線行進過程顯著像差的產生。
[0192] 第一實施例的光學成像系統中，第三透鏡130與第四透鏡140的個別焦距分別為f3 以及f4，所有具負屈折力的透鏡的焦距總和為2 NP，其滿足下列條件：2 NP = f 3+f4 =-14.6405mm;以及f4/(2NP) = 0.5695。藉此，有助于適當分配第四透鏡的負屈折力至其他負 透鏡，以抑制入射光線行進過程顯著像差的產生。
[0193] 第一實施例的光學成像系統中，第一透鏡110與第二透鏡120于光軸上之間隔距離 為IN12,其滿足下列條件：IN12 = 0.3817mm; IN12/f = 0.11105。藉此，有助于改善透鏡的色 差以提升其性能。
[0194] 第一實施例的光學成像系統中，第二透鏡120與第三透鏡130于光軸上之間隔距離 為IN23,其滿足下列條件：IN23 = 0.0704mm; IN23/f = 0.02048。藉此，有助于改善透鏡的色 差以提升其性能。
[0195] 第一實施例的光學成像系統中，第三透鏡130與第四透鏡140于光軸上之間隔距離 為IN34，其滿足下列條件：IN34 = 0.2863mm; IN34/f = 0.08330。藉此，有助于改善透鏡的色 差以提升其性能。
[0196] 第一實施例的光學成像系統中，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 = 0.46442mm;TP2 = 0.39686mm; TP1/TP2 = 1.17023 以 及(TP1+IN12)/TP2 = 2.13213。藉此，有助于控制光學成像系統制造的敏感度并提升其性 能。
[0197] 第一實施例的光學成像系統中，第三透鏡130與第四透鏡140于光軸上的厚度分別 為TP3以及TP4,前述兩透鏡于光軸上之間隔距離為IN34,其滿足下列條件：TP3 = 0.70989mm; TP4 = 0.87253mm; TP3/f = 0.20651 ;TP4/f = 0.23668 ;TP3/TP4 = 0.81359以及 (TP4+IN34)/TP3 = 1.63248。藉此，有助于控制光學成像系統制造的敏感度并降低系統總高 度。
[0198] 第一實施例的光學成像系統中，其滿足下列條件：IN23ATP2 + IN23 + TP3) = 0.05980。藉此有助層層微幅修正入射光行進過程所產生的像差并降低系統總高度。
[0199] 第一實施例的光學成像系統中，第四透鏡物側面142于光軸上的交點至第四透鏡 物側面142的最大有效半徑位置于光軸的水平位移距離為InRS41，第四透鏡像側面144于光 軸上的交點至第四透鏡像側面144的最大有效半徑位置于光軸的水平位移距離為InRS42， 第四透鏡140于光軸上的厚度為TP4,其滿足下列條件：1111?41 = -0.23761111111;1111?42 =-0 ? 20206mm; | InRS411 +1 InRS42 | =0 ? 43967mm; | InRS411 /TP4 = 0 ? 27232;以及 | InRS42 | /TP4 = 0.23158。藉此有利于鏡片制作與成型，并有效維持其小型化。
[0200] 本實施例的光學成像系統中，第四透鏡物側面142的臨界點C41與光軸的垂直距離 為HVT41，第四透鏡像側面144的臨界點C4 2與光軸的垂直距離為HVT4 2，其滿足下列條件： HVT41 = 0.5695mm; HVT42 = 1.3556mm; HVT41/HVT42 = 0.4201。藉此，可有效修正離軸視場的 像差。
[0201]本實施例的光學成像系統其滿足下列條件:HVT42/H0I = 0.4620。藉此，有助于光 學成像系統的外圍視場的像差修正。
[0202]本實施例的光學成像系統其滿足下列條件:HVT42/H0S = 0.3063。藉此，有助于光 學成像系統的外圍視場的像差修正。
[0203]第一實施例的光學成像系統中，第一透鏡的色散系數為NA1，第二透鏡的色散系數 為NA2，第三透鏡的色散系數為NA3，第四透鏡的色散系數為NA4，其滿足下列條件：|NA1-NA2 | = 0; NA3/NA2 = 0.39921。藉此，有助于光學成像系統色差的修正。
[0204]第一實施例的光學成像系統中，光學成像系統于結像時的
[0205] TV畸變為TDT，結像時的光學畸變為0DT，其滿足下列條件：|TDT| =0.4%; |〇DT| = 2.5%〇
[0206] 再配合參照下列表一以及表二。
[0209]表二、第一實施例的非球面系數
[0211]表一為第1圖第一實施例詳細的結構數據，其中曲率半徑、厚度、距離及焦距的單 位為_，且表面0-14依序表示由物側至像側的表面。表二為第一實施例中的非球面數據，其 中，k表非球面曲線方程式中的錐面系數，A1-A20則表示各表面第1-20階非球面系數。此外， 以下各實施例表格乃對應各實施例的示意圖與像差曲線圖，表格中數據的定義皆與第一實 施例的表一及表二的定義相同，在此不加贅述。
[0212]第二實施例
[0213] 請參照圖2A及圖2B，其中圖2A繪示依照本發明第二實施例的一種光學成像系統的 示意圖，圖2B由左至右依序為第二實施例的光學成像系統的球差、像散及光學畸變曲線圖。 圖2C為第二實施例的光學成像系統的TV畸變曲線圖。由圖2A可知，光學成像系統由物側至 像側依序包含第一透鏡210、光圈200、第二透鏡220、第三透鏡230、第四透鏡240、紅外線濾 光片270、成像面280以及影像感測組件290。
[0214] 第一透鏡210具有正屈折力，且為塑料材質，其物側面212為凸面，其像側面214為 凹面，并皆為非球面，且其物側面212以及像側面214均具有一反曲點。
[0215] 第二透鏡220具有負屈折力，且為塑料材質，其物側面222為凸面，其像側面224為 凹面，并皆為非球面，且其物側面222具有二反曲點。
[0216] 第三透鏡230具有正屈折力，且為塑料材質，其物側面232為凹面，其像側面234為 凸面，并皆為非球面，且其像側面234具有二反曲點。
[0217] 第四透鏡240具有負屈折力，且為塑料材質，其物側面242為凸面，其像側面244為 凹面，并皆為非球面，且其物側面242具有二反曲點以及像側面244具有一反曲點。
[0218] 紅外線濾光片270為玻璃材質，其設置于第四透鏡240及成像面280間且不影響光 學成像系統的焦距。
[0219] 第二實施例的光學成像系統中，第二透鏡220至第四透鏡240的焦距分別為f2、f3、 f4,其滿足下列條件：| f2 | +1 f3 | = 15 ? 7857mm; | fl | +1 f41 =5 ? 6102mm;以及 | f2 | +1 f3 | > | fl | + |f4| 〇
[0220]第二實施例的光學成像系統中，第一透鏡210、第三透鏡230均為正透鏡，其個別焦 距分別為fl以及f3,所有具正屈折力的透鏡的焦距總和為2PP，其滿足下列條件：2PP = fl +f3。藉此，有助于適當分配第一透鏡210的正屈折力至其他正透鏡，以抑制入射光行進過程 顯著像差的產生。
[0221]第二實施例的光學成像系統中，第二透鏡220與第四透鏡240的個別焦距分別為f2 以及f4,所有具負屈折力的透鏡的焦距總和為2NP，其滿足下列條件：2NP = f2+f4。藉此， 有助于適當分配第四透鏡240的負屈折力至其他負透鏡。
[0222] 請配合參照下列表三以及表四。
[0224] 表四、第二實施例的非球面系數
[0225]

[0227] 第二實施例中，非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外，下表參數的 定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
[0228] 依據表三及表四可得到下列條件式數値：
[0229]
[0230] 依據表三及表四可得到下列條件式數値：
[0232] 第三實施例
[0233] 請參照圖3A及圖3B，其中圖3A繪示依照本發明第三實施例的一種光學成像系統的 示意圖，圖3B由左至右依序為第三實施例的光學成像系統的球差、像散及光學畸變曲線圖。 圖3C為第三實施例的光學成像系統的TV畸變曲線圖。由圖3A可知，光學成像系統由物側至 像側依序包含第一透鏡310、光圈300、第二透鏡320、第三透鏡330、第四透鏡340、紅外線濾 光片370、成像面380以及影像感測組件390。
[0234] 第一透鏡310具有正屈折力，且為塑料材質，其物側面312為凸面，其像側面314為 凸面，并皆為非球面，其物側面312,其物側面312具有一反曲點。
[0235] 第二透鏡320具有負屈折力，且為塑料材質，其物側面322為凹面，其像側面324為 凹面，并皆為非球面，其物側面322具有四反曲點。
[0236] 第三透鏡330具有正屈折力，且為塑料材質，其物側面332為凹面，其像側面334為 凸面，并皆為非球面，其像側面334具有二反曲點。
[0237] 第四透鏡340具有負屈折力，且為塑料材質，其物側面342為凸面，其像側面344為 凹面，并皆為非球面，且其物側面342具有二反曲點以及像側面344具有一反曲點。
[0238] 紅外線濾光片370為玻璃材質，其設置于第四透鏡340及成像面380間且不影響光 學成像系統的焦距。
[0239] 第三實施例的光學成像系統中，第二透鏡320至第四透鏡340的焦距分別為f2、f3、 f4，其滿足下列條件：| f2 | +1 f3 | = 7 ? 7448mm; | fl | +1 f41 = 4 ? 2836mm;以及 | f2 | +1 f3 | > | fl | + |f4| 〇
[0240]第三實施例的光學成像系統中，所有具正屈折力的透鏡的焦距總和為2PP，其滿 足下列條件：SPP = fl+f3。藉此，有助于適當分配第一透鏡310的正屈折力至其他正透鏡， 以抑制入射光線行進過程顯著像差的產生。
[0241]第三實施例的光學成像系統中，所有具負屈折力的透鏡的焦距總和為2NP，其滿 足下列條件：SNP = f2+4。藉此，有助于適當分配第四透鏡340的負屈折力至其他負透鏡。 [0242] 請配合參照下列表五以及表六。
[0244]表六、第三實施例的非球面系數

[0248] 第三實施例中，非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外，下表參數的 定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
[0249] 依據表五及表六可得到下列條件式數値：
[0252]依據表五及表六可得到下列條件式數値：
[0254]第四實施例
[0255] 請參照圖4A及圖4B，其中圖4A繪示依照本發明第四實施例的一種光學成像系統的 示意圖，圖4B由左至右依序為第四實施例的光學成像系統的球差、像散及光學畸變曲線圖。 圖4C為第四實施例的光學成像系統的TV畸變曲線圖。由圖4A可知，光學成像系統由物側至 像側依序包含第一透鏡410、光圈400、第二透鏡420、第三透鏡430、第四透鏡440、紅外線濾 光片470、成像面480以及影像感測組件490。
[0256] 第一透鏡410具有正屈折力，且為塑料材質，其物側面412為凸面，其像側面414為 凸面，并皆為非球面，且其物側面412具有一反曲點。
[0257] 第二透鏡420具有負屈折力，且為塑料材質，其物側面422為凸面，其像側面424為 凹面，并皆為非球面，且其物側面422具有二反曲點。
[0258] 第三透鏡430具有正屈折力，且為塑料材質，其物側面432為凹面，其像側面434為 凸面，并皆為非球面，且其像側面434具有二反曲點。
[0259] 第四透鏡440具有負屈折力，且為塑料材質，其物側面442為凸面，其像側面444為 凹面，并皆為非球面，且其物側面442具有三反曲點以及像側面444具有一反曲點。
[0260]紅外線濾光片470為玻璃材質，其設置于第四透鏡440及成像面480間且不影響光 學成像系統的焦距。
[0261] 第四實施例的光學成像系統中，第二透鏡420至第四透鏡440的焦距分別為f2、f3、 f4，其滿足下列條件：| f2 | +1 f3 | = 9 ? 8117mm; | fl | +1 f41 = 4 ? 5239mm;以及 | f2 | +1 f3 | > | fl | + |f4| 〇
[0262] 第四實施例的光學成像系統中，所有具正屈折力的透鏡的焦距總和為2PP，其滿 足下列條件：SPP = fl+f3。藉此，有助于適當分配第一透鏡410的正屈折力至其他正透鏡， 以抑制入射光線行進過程顯著像差的產生。
[0263] 第四實施例的光學成像系統中，所有具負屈折力的透鏡的焦距總和為2NP，其滿 足下列條件：SNP = f2+f4。藉此，有助于適當分配第四透鏡440的負屈折力至其他負透鏡。
[0264] 請配合參照下列表七以及表八。
[0266] 表八、第四實施例的非球面系數
[0267]
[0269] 第四實施例中，非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外，下表參數的 定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
[0270] 依據表七及表八可得到下列條件式數値：
[0273] 依據表七及表八可得到下列條件式數値：
[0274]
[0275] 第五實施例
[0276] 請參照圖5A及圖5B，其中圖5A繪示依照本發明第五實施例的一種光學成像系統的 示意圖，圖5B由左至右依序為第五實施例的光學成像系統的球差、像散及光學畸變曲線圖。 圖5C為第五實施例的光學成像系統的TV畸變曲線圖。由圖5A可知，光學成像系統由物側至 像側依序包含第一透鏡510、光圈500、第二透鏡520、第三透鏡530、第四透鏡540、紅外線濾 光片570、成像面580以及影像感測組件590。
[0277] 第一透鏡510具有正屈折力，且為塑料材質，其物側面512為凸面，其像側面514為 凸面，并皆為非球面，其物側面512具有一反曲點。
[0278] 第二透鏡520具有負屈折力，且為塑料材質，其物側面522為凸面，其像側面524為 凹面，并皆為非球面，且其物側面522具有二反曲點。
[0279]第三透鏡530具有正屈折力，且為塑料材質，其物側面532為凹面，其像側面534為 凸面，并皆為非球面，且其像側面534具有二反曲點。
[0280]第四透鏡540具有負屈折力，且為塑料材質，其物側面542為凸面，其像側面544為 凹面，并皆為非球面，且其物側面542具有三反曲點以及像側面544具有一反曲點。
[0281] 紅外線濾光片570為玻璃材質，其設置于第四透鏡540及成像面580間且不影響光 學成像系統的焦距。
[0282] 第五實施例的光學成像系統中，第二透鏡520至第四透鏡540的焦距分別為f2、f3、 f4,其滿足下列條件：| f2 | +1 f3 | = 10 ? 1202mm; | fl | +1 f41 =4 ? 7004mm;以及 | f2 | +1 f3 | > | fl | + |f4| 〇
[0283]第五實施例的光學成像系統中，所有具正屈折力的透鏡的焦距總和為2PP，其滿 足下列條件：SPP = fl+f3。藉此，有助于適當分配第一透鏡510的正屈折力至其他正透鏡， 以抑制入射光線行進過程顯著像差的產生。
[0284]第五實施例的光學成像系統中，所有具負屈折力的透鏡的焦距總和為2NP，其滿 足下列條件：SNP = f2+f4。藉此，有助于適當分配第四透鏡540的負屈折力至其他負透鏡。 [0285] 請配合參照下列表九以及表十。
[0287]表十、第五實施例的非球面系數
[0289] 第五實施例中，非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外，下表參數的 定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
[0290] 依據表九及表十可得到下列條件式數値：
[0292] 依據表九及表十可得到下列條件式數値：
[0293]
[0294] 第六實施例
[0295] 請參照圖6A及圖6B，其中圖6A繪示依照本發明第六實施例的一種光學成像系統的 示意圖，圖6B由左至右依序為第六實施例的光學成像系統的球差、像散及光學畸變曲線圖。 圖6C為第六實施例的光學成像系統的TV畸變曲線圖。由圖6A可知，光學成像系統由物側至 像側依序包含第一透鏡610、光圈600、第二透鏡620、第三透鏡630、第四透鏡640、紅外線濾 光片670、成像面680以及影像感測組件690。
[0296] 第一透鏡610具有正屈折力，且為塑料材質，其物側面612為凸面，其像側面614為 凸面，并皆為非球面，且其物側面612具有一反曲點。
[0297] 第二透鏡620具有正屈折力，且為塑料材質，其物側面622為凸面，其像側面624為 凹面，并皆為非球面，且其物側面622具有二反曲點。
[0298] 第三透鏡630具有負屈折力，且為塑料材質，其物側面632為凹面，其像側面634為 凸面，并皆為非球面，且其像側面634具有二反曲點。
[0299]第四透鏡640具有正屈折力，且為塑料材質，其物側面642為凸面，其像側面644為 凹面，并皆為非球面，且其物側面642具有三反曲點以及像側面644具有一反曲點。
[0300] 紅外線濾光片670為玻璃材質，其設置于第四透鏡640及成像面680間且不影響光 學成像系統的焦距。
[0301] 第六實施例的光學成像系統中，第二透鏡620至第四透鏡640的焦距分別為f2、f3、 f4,其滿足下列條件：| f2 | +1 f3 | = 10 ? 1424mm; | fl | +1 f41 =4 ? 7155mm;以及 | f2 | +1 f3 |〈 | fl | + |f4| 〇
[0302]第六實施例的光學成像系統中，所有具正屈折力的透鏡的焦距總和為2PP，其滿 足下列條件：SPP = fl+f3。藉此，有助于適當分配第一透鏡610的正屈折力至其他正透鏡， 以抑制入射光線行進過程顯著像差的產生。
[0303]第六實施例的光學成像系統中，所有具負屈折力的透鏡的焦距總和為2NP，其滿 足下列條件：SNP = f2+f4。藉此，有助于適當分配第四透鏡的負屈折力至其他負透鏡。 [0304] 請配合參照下列表十一以及表十二。
[0305]
[0306]
[0307]表十二、第六實施例的非球面系數
[0309] 第六實施例中，非球面的曲線方程式表示如第一實施例的形式。此外，下表參數的 定義皆與第一實施例相同，在此不加以贅述。
[0310] 依據表十一及表十二可得到下列條件式數値：
[0312] 依據表十一及表十二可得到下列條件式數値：
[0313]
[0314] 雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其并非用以限定本發明，任何熟習此技藝 者，在不脫離本發明的精神和范圍內，當可作各種的更動與潤飾，因此本發明的保護范圍當 視所附的權利要求書所界定者為準。
[0315]雖然本發明已參照其例示性實施例而特別地顯示及描述，將為本領域的技術人員 所理解的是，于不脫離所附權利要求書及其等效物所定義的本發明的精神與范疇下可對其 進行形式與細節上的各種變更。
【主權項】
1. 一種光學成像系統，由物側至像側依序包含： 第一透鏡，具有正屈折力； 第二透鏡，具有屈折力； 第三透鏡，具有屈折力； 第四透鏡，具有屈折力；以及 成像面，其中所述光學成像系統具有屈折力的透鏡為四枚且所述透鏡中至少兩透鏡其 個別的至少一表面具有至少一反曲點，所述第二透鏡至所述第四透鏡中至少一透鏡具有正 屈折力，并且所述第四透鏡的物側表面及像側表面皆為非球面，所述第一透鏡至所述第四 透鏡的焦距分別為￡142、￡3、料，所述光學成像系統的焦距為￡，所述光學成像系統的入射 瞳直徑為HEP，所述第一透鏡物側面至所述成像面于光軸上具有一距離HOS，其滿足下列條 件 ：1.2Sf/HEPS3.0;以及 0.5SH0S/fS3.0。2. 如權利要求1所述的光學成像系統，其中所述光學成像系統于結像時的TV畸變為 TDT，所述光學成像系統于結像時的光學畸變為ODT，所述光學成像系統的可視角度的一半 為HAF，其滿足下列公式:Odeg〈HAF S 70deg; | TDT |〈60 % 以及 | ODT |〈50 %。3. 如權利要求1所述的光學成像系統，其中所述第三透鏡以及所述第四透鏡其個別透 鏡的至少一表面具有至少一個反曲點。4. 如權利要求3所述的光學成像系統，其中所述第四透鏡的任一表面均具有至少一個 反曲點。5. 如權利要求3所述的光學成像系統，其中所述第一透鏡以及所述第二透鏡其個別透 鏡的至少一表面具有至少一個反曲點。6. 如權利要求1所述的光學成像系統，其中所述反曲點與光軸間的垂直距離為HIF，其 滿足下列公式:〇mm〈HIFS 5mm。7. 如權利要求1所述的光學成像系統，其中所述第四透鏡為負屈折力。8. 如權利要求1所述的光學成像系統，其中所述第一透鏡物側面至所述第四透鏡像側 面具有一距離InTL，且滿足下列公式:0.5 S InTL/HOS S 0.9。9. 如權利要求5所述的光學成像系統，其中更包括光圈，于光軸上所述光圈至所述成像 面于光軸上具有一距離InS，所述光學成像系統設有影像感測組件于所述成像面，所述影像 感測組件有效感測區域對角線長的半數為H0I，滿足下列關系式:0.5SlnS/H0S$1.2;以及 0<HIF/H0I^0.9〇10. -種光學成像系統，由物側至像側依序包含： 第一透鏡，具有正屈折力； 第二透鏡，具有屈折力； 第三透鏡，具有屈折力； 第四透鏡，具有屈折力；以及 成像面，其中所述光學成像系統具有屈折力的透鏡為四枚且所述透鏡中至少兩透鏡其 個別的至少一表面具有至少一反曲點，所述第二透鏡至所述第四透鏡中至少一透鏡具有正 屈折力，并且所述第四透鏡的物側表面及像側表面皆為非球面，所述第一透鏡至所述第四 透鏡的焦距分別為￡142、￡3、料，所述光學成像系統的焦距為￡，所述光學成像系統的入射 瞳直徑為HEP，所述第一透鏡物側面至所述成像面于光軸上具有一距離H0S，所述光學成像 系統的最大視角的一半為HAF，所述光學成像系統于結像時的TV畸變與光學畸變分別為TDT 與ODT，其滿足下列條件：1.2Sf/HEPS3.0;0.5SH0S/fS3.0;0.4S |tan(HAF) | S3.0; | TDT|〈60% ;以及 |〇DT| $50%。11. 如權利要求10所述的光學成像系統，其中所述第三透鏡以及所述第四透鏡其個別 透鏡的至少一表面具有至少一個反曲點。12. 如權利要求10所述的光學成像系統，其中所述第一透鏡以及所述第二透鏡其個別 透鏡的至少一表面具有至少一個反曲點。13. 如權利要求10所述的光學成像系統，其中所述光學成像系統滿足下列公式：0mm〈 HOSS7mm〇14. 如權利要求10所述的光學成像系統，其中所述第一透鏡與所述第二透鏡之間于光 軸上的距離為IN12,且滿足下列公式:0〈IN12/fS0.2。15. 如權利要求10所述的光學成像系統，其中所述第三透鏡與所述第四透鏡之間于光 軸上的距離為IN34,且滿足下列公式:0〈IN34/fS0.2。16. 如權利要求10所述的光學成像系統，其中所述第三透鏡于光軸上的厚度為TP3,且 滿足下列公式:〇〈TP3/f$0.2。17. 如權利要求10所述的光學成像系統，其中所述第四透鏡于光軸上的厚度為TP4,且 滿足下列公式:〇〈TP4/f$0.2。18. 如權利要求10所述的光學成像系統，其中所述第一透鏡與所述第二透鏡于光軸上 的厚度分別為TP1以及TP2,所述第一透鏡與所述第二透鏡之間于光軸上的距離為IN12,其 滿足下列條件：0〈（TP1+IN12)/TP2S10。19. 如權利要求10所述的光學成像系統，其中所述第一透鏡至所述第四透鏡的焦距分 別為￡1、￡2^3、料，所述光學成像系統的焦距為￡，所述光學成像系統滿足下列條件 :0〈|〇 fl| S2;0〈|f/f2| S2;0〈|f/f3| $2;以及0〈|f/f4| S3。20. -種光學成像系統，由物側至像側依序包含： 第一透鏡，具有正屈折力； 第二透鏡，具有負屈折力； 第三透鏡，具有屈折力，其物側表面以及像側表面中至少一面具有至少一個反曲點； 第四透鏡，具有屈折力，其物側表面以及像側表面中至少一面具有至少一個反曲點；以 及 成像面，其中所述光學成像系統具有屈折力的透鏡為四枚，并且所述第四透鏡的物側 表面及像側表面皆為非球面，所述第一透鏡以及所述第二透鏡中至少一透鏡的至少一表面 具有至少一個反曲點，所述第一透鏡至所述第四透鏡的焦距分別為〇424344，所述光學 成像系統的焦距為f，所述光學成像系統的入射瞳直徑為HEP，所述光學成像系統的最大視 角的一半為HAF，所述第一透鏡物側面至所述成像面于光軸上具有一距離HOS，所述光學成 像系統于結像時的光學畸變為ODT并且TV畸變為TDT，其滿足下列條件：1.2 S f/HEP S 2.8; 0.4S |tan(HAF) | S3.0;0.5SH0S/fS3.0; |TDT|〈60% ;以及 |〇DT| $50%〇21. 如權利要求20所述的光學成像系統，所述反曲點與光軸間的垂直距離為HIF，其滿 足下列公式:〇_〈HIF$5mm。22. 如權利要求21所述的光學成像系統，其中所述光學成像系統的焦距f與每一片具有 正屈折力的透鏡的焦距fp的個別比值f/fp為PPR，所述光學成像系統的焦距f與每一片具有 負屈折力的透鏡的焦距fn的個別比值f/fn為NPR，所有正屈折力的透鏡的PPR總和為Σ PPR， 所有負屈折力的透鏡的NPR總和為XNPR，其滿足下列條件:0.5S XPPR/| XNPR| $4.5。23. 如權利要求20所述的光學成像系統，其中所述第一透鏡以及第二透鏡于光軸上的 厚度分別為TP1、TP2，其滿足下列條件:(KTP1/TP2 S10。24. 如權利要求23所述的光學成像系統，其中所述第三透鏡以及第四透鏡于光軸上的 厚度分別為ΤΡ3以及ΤΡ4，其滿足下列條件:(ΚΤΡ3/ΤΡ4 S10。25. 如權利要求23所述的光學成像系統，其中更包括光圈，于光軸上所述光圈至所述成 像面于光軸上具有一距離InS，所述光學成像系統設有影像感測組件于所述成像面并且至 少設置800萬個像素，所述影像感測組件有效感測區域對角線長的半數為HOI，滿足下列關 系式 :0.5SlnS/H0SSl.2;W&H0I>2.3mm。
【文檔編號】G02B13/00GK106054351SQ201610149284
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年3月16日 公開號201610149284.X, CN 106054351 A, CN 106054351A, CN 201610149284, CN-A-106054351, CN106054351 A, CN106054351A, CN201610149284, CN201610149284.X
【發明人】李鴻文, 劉燿維, 張永明
【申請人】先進光電科技股份有限公司