光學成像系統的制作方法

文檔序號：11176091閱讀：1526來源：國知局

本發明涉及一種光學成像系統，且特別涉及一種應用于電子產品上的小型化光學成像系統。

背景技術：

近年來，隨著具有攝影功能的可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組件不外乎是感光耦合組件(chargecoupleddevice；ccd)或互補金屬氧化物半導體傳感器(complementarymetal-oxidesemicondutporsensor；cmossensor)兩種，且隨著半導體工藝技術的精進，使得感光組件的像素尺寸縮小，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。

傳統搭載于便攜設備上的光學系統，多采用二片或三片式透鏡結構為主，然而由于便攜設備不斷朝提升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邊緣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。

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像素與質量外同時能兼顧微型化光學成像系統的衡平設計，便成為一個相當重要的議題。

技術實現要素：

本發明實施例提供一種光學成像系統，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是指各透鏡的物側面或像側面于光軸上的幾何形狀描述)，以及通過嵌合機構組件用以定位透鏡的設計，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，同時提高成像的總像素與質量，以應用于小型的電子產品上。

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：

與長度或高度有關的透鏡參數

光學成像系統的成像高度以hoi表示；光學成像系統的高度以hos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＝hos；光學成像系統的固定光闌(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)。

與材料有關的透鏡參數

光學成像系統的第一透鏡的色散系數以na1表示(例示)；第一透鏡的折射率以nd1表示(例示)。

與視角有關的透鏡參數

視角以af表示；視角的一半以haf表示；主光線角度以mra表示。

與出入瞳有關的透鏡參數

光學成像系統的入射光瞳直徑以hep表示；光學成像系統的出射光瞳是指孔徑光闌經過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是指系統最大視角入射光通過入射光瞳最邊緣的光線于所述透鏡表面交會點(effectivehalfdiameter；ehd)，所述交會點與光軸之間的垂直高度。例如第一透鏡物側面的最大有效半徑以ehd11表示，第一透鏡像側面的最大有效半徑以ehd12表示。第二透鏡物側面的最大有效半徑以ehd21表示，第二透鏡像側面的最大有效半徑以ehd22表示。光學成像系統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。

與透鏡間組裝機構有關的參數

光學成像系統中各透鏡的物側面可視需求設定具有一物側承靠面(以bso表示；bearingsurfaceofobjectside)，其像側面也可視需求設定具有一像側承靠面(以bsi表示；bearingsurfaceofimageside)，各鏡片間可通過本身的物側承靠面以及像側承靠面可視需求設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構(前述接觸面于透鏡徑向的輪廓長度以bsl表示)，其堆棧結構可視需求而設計為一嵌，例如第一透鏡的像側面具有第一像側承靠面，第二透鏡的物側面具有第二物側承靠面，所述第二物側承靠面與所述第一像側承靠面互相接觸并嵌合；或設計為二嵌，例如以一嵌為前提，其第二透鏡的像側面具有第二像側承靠面，第三透鏡的物側面具有第三物側承靠面，所述第三物側承靠面與所述第二像側承靠面互相接觸并嵌合。或設計為三嵌或全嵌，以具有七片透鏡的光學成像系統為例，以二嵌為前提，其第三透鏡的像側面具有第三像側承靠面，第四透鏡的物側面具有第四物側承靠面，所述第四物側承靠面與所述第三像側承靠面互相接觸并嵌合；第四透鏡的像側面具有第四像側承靠面，第五透鏡的物側面具有第五物側承靠面，所述第五物側承靠面與所述第四像側承靠面互相接觸并嵌合；第五透鏡的像側面具有第五像側承靠面，第六透鏡的物側面具有第六側承靠面，所述第六物側承靠面與所述第五像側承靠面互相接觸并嵌合；第六透鏡的像側面具有第六像側承靠面，第七透鏡的物側面具有第七側承靠面，所述第七物側承靠面與所述第六像側承靠面互相接觸并嵌合。

以前述七片透鏡的光學成像系統的全嵌結構為例，所述第一像側承靠面至所述第七像側承靠面的延伸線可依需求設定朝向物側或成像面延伸并與所述光軸相交成一夾角iag，分別以iag1、iag2、iag3、iag4、iag5、iag6、iag7表示，所述第一物側承靠面至所述第七物側承靠面的延伸線可依需求設定朝向物側或成像面延伸并與所述光軸相交成一夾角oag，分別以oag1、oag2、oag3、oag4、oag5、oag6、oag7表示。

前述iag以及oag的角度大小須經人為控制，一般而言iag以及oag角度越大，光學成像系統的尺寸大小可進行微縮的空間越大，但同時會產生各透鏡間嵌合不緊密的情況。反之，若iag以及oag角度越小，光學成像系統的尺寸大小可進行微縮的空間越小，但同時各透鏡間嵌合可以較緊密。

前述堆棧結構可有效避免透鏡組裝于機構定位件(例如鏡筒)內時，受機構定位件的內壁面精度不夠所導致特定透鏡組裝傾斜而影響成像質量。此外，當本發明的光學成像系統需要進行微縮或是所搭配的圖像傳感器的像素微縮時，各透鏡之間組裝與承靠的精度，高度影響最后成像的質量，前述堆棧結構可有效確保實際各透鏡之間組裝與承靠后的表現接近設計值。

與透鏡面形深度有關的參數

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)。

與透鏡面型有關的參數

臨界點c是指特定透鏡表面上，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)。其他透鏡的物側面或像側面上的臨界點及其與光軸的垂直距離的表示方式比照前述。

第四透鏡物側面上最接近光軸的反曲點為if411，所述點沉陷量sgi411(例示)，sgi411也就是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，if411所述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，所述點沉陷量sgi421(例示)，sgi411也就是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，if421所述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，所述點沉陷量sgi412(例示)，sgi412也就是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，if412所述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，所述點沉陷量sgi422(例示)，sgi422也就是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，if422所述點與光軸間的垂直距離為hif422(例示)。

第四透鏡物側面上第三接近光軸的反曲點為if413，所述點沉陷量sgi413(例示)，sgi413也就是第四透鏡物側面于光軸上的交點至第四透鏡物側面第三接近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離，if4132所述點與光軸間的垂直距離為hif413(例示)。第四透鏡像側面上第三接近光軸的反曲點為if423，所述點沉陷量sgi423(例示)，sgi423也就是第四透鏡像側面于光軸上的交點至第四透鏡像側面第三接近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離，if423所述點與光軸間的垂直距離為hif423(例示)。

第四透鏡物側面上第四接近光軸的反曲點為if414，所述點沉陷量sgi414(例示)，sgi414也就是第四透鏡物側面于光軸上的交點至第四透鏡物側面第四接近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離，if414所述點與光軸間的垂直距離為hif414(例示)。第四透鏡像側面上第四接近光軸的反曲點為if424，所述點沉陷量sgi424(例示)，sgi424也就是第四透鏡像側面于光軸上的交點至第四透鏡像側面第四接近光軸的反曲點之間與光軸平行的水平位移距離，if424所述點與光軸間的垂直距離為hif424(例示)。

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

與像差有關的變數

光學成像系統的光學畸變(opticaldistortion)以odt表示；其tv畸變(tvdistortion)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。

光學成像系統的調制轉換函數特性圖(modulationtransferfunction；mtf)，用來測試與評估系統成像的反差對比度及銳利度。調制轉換函數特性圖的垂直坐標軸表示對比轉移率(數值從0到1)，水平坐標軸則表示空間頻率(周期/毫米(cycles/mm)；線對/毫米(lp/mm,linepairspermm))。完美的成像系統理論上能100％呈現被攝物體的線條對比，然而實際的成像系統，其垂直軸的對比轉移率數值小于1。此外，一般而言成像的邊緣區域會比中心區域較難得到精細的還原度。可見光頻譜在成像面上，光軸、0.3視場以及0.7視場三處于空間頻率55cycles/mm的對比轉移率(mtf數值)分別以mtfe0、mtfe3以及mtfe7表示，光軸、0.3視場以及0.7視場三處于空間頻率110cycles/mm的對比轉移率(mtf數值)分別以mtfq0、mtfq3以及mtfq7表示，光軸、0.3視場以及0.7視場三處于空間頻率220cycles/mm的對比轉移率(mtf數值)分別以mtfh0、mtfh3以及mtfh7表示，光軸、0.3視場以及0.7視場三處于空間頻率440cycles/mm的對比轉移率(mtf數值)分別以mtf0、mtf3以及mtf7表示，前述此三個視場對于鏡頭的中心、內視場以及外視場具有代表性，因此可用以評價特定光學成像系統的性能是否優異。若光學成像系統的設計系對應像素大小(pixelsize)為含1.12微米以下的感光組件，因此調制轉換函數特性圖的四分的一空間頻率、二分之一空間頻率(半頻)以及完全空間頻率(全頻)分別至少為110cycles/mm、220cycles/mm以及440cycles/mm。

光學成像系統若同時須滿足針對紅外線頻譜的成像，例如用于低光源的夜視需求，所使用的工作波長可為850nm或800nm，由于主要功能在辨識黑白明暗所形成的物體輪廓，無須高分辨率，因此可僅需選用小于110cycles/mm的空間頻率評價特定光學成像系統在紅外線頻譜的性能是否優異。前述工作波長850nm當聚焦在成像面上，圖像于光軸、0.3視場以及0.7視場三處于空間頻率55cycles/mm的對比轉移率(mtf數值)分別以mtfi0、mtfi3以及mtfi7表示。然而，也因為紅外線工作波長850nm或800nm與一般可見光波長差距很遠，若光學成像系統需同時能對可見光與紅外線(雙模)對焦并分別達到一定性能，在設計上有相當難度。

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畸變進行校正。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。

本發明提供一種光學成像系統，由物側至像側依次包括第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡及成像面。第一透鏡具有屈折力并且其像側面具有第一像側承靠面。第二透鏡具有屈折力并且其物側面具有第二物側承靠面以及其像側面具有第二像側承靠面，所述第二物側承靠面與所述第一像側承靠面互相接觸。第三透鏡具有屈折力。第四透鏡具有屈折力。其中所述光學成像系統具有屈折力的透鏡為四枚，所述光學成像系統于所述成像面上垂直于光軸具有一最大成像高度hoi，所述第一透鏡至所述第四透鏡中至少一枚透鏡具有正屈折力，并且所述第一透鏡至所述第四透鏡的焦距分別為f1、f2、f3、f4，所述光學成像系統的焦距為f，所述光學成像系統的入射光瞳直徑為hep，所述第一透鏡的物側面與光軸的交點至所述成像面與光軸的交點間具有一距離hos，所述第一透鏡的物側面至所述第四透鏡的像側面于光軸上具有一距離intl，所述光學成像系統的最大可視角度的一半為haf，所述第一透鏡、所述第二透鏡、所述第三透鏡以及所述第四透鏡于1/2hep高度且平行于光軸的厚度分別為etp1、etp2、etp3以及etp4，前述etp1至etp4的總和為setp，所述第一透鏡、所述第二透鏡、所述第三透鏡以及所述第四透鏡于光軸的厚度分別為tp1、tp2、tp3以及tp4，前述tp1至tp4的總和為stp，其滿足下列條件：1.0≦f/hep≦10；0deg<haf≦150deg；以及0.5≦setp/stp<1。

優選地，所述第三透鏡的物側面具有第三物側承靠面以及其像側面具有第三像側承靠面，所述第三物側承靠面與所述第二像側承靠面互相接觸。

優選地，所述第四透鏡的物側面具有第四物側承靠面以及其像側面具有第四像側承靠面，所述第四物側承靠面與所述第三像側承靠面互相接觸。

優選地，所述第一像側承靠面至所述第三像側承靠面各自的延伸線與所述光軸相交所成的夾角分別以iag1、iag2、iag3表示，其滿足下列條件：0deg<iag1≦90deg，0deg<iag2≦90deg，以及0deg<iag3≦90。

優選地，iag1、iag2以及iag3滿足下列條件：iag1＝iag2＝iag3。

優選地，所述第二物側承靠面和所述第三物側承靠面的延伸線與所述光軸相交所成的夾角分別以oag2與oag3表示，其滿足下列條件：0deg<oag2≦90deg，0deg<oag3≦90deg。

優選地，oag2與oag3滿足下列條件：oag2＝oag3。

優選地，可見光在所述成像面上的光軸、0.3hoi以及0.7hoi三處于空間頻率55cycles/mm的調制轉換對比轉移率分別以mtfe0、mtfe3以及mtfe7表示，其滿足下列條件：mtfe0≧0.2；mtfe3≧0.01；以及mtfe7≧0.01。

優選地，還包括一光圈，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一圖像傳感器于所述成像面，其滿足下列關系式：0.1≦ins/hos≦1.1。

本發明另提供一種光學成像系統，由物側至像側依次包括第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、一成像面。第一透鏡具有屈折力并且其像側面具有第一像側承靠面。第二透鏡具有屈折力并且其物側面具有第二物側承靠面以及其像側面具有第二像側承靠面，所述第二物側承靠面與所述第一像側承靠面互相接觸。第三透鏡具有屈折力并且其物側面具有第三物側承靠面以及其像側面具有第三像側承靠面，所述第三物側承靠面與所述第二像側承靠面互相接觸。

第四透鏡具有屈折力。其中所述光學成像系統具有屈折力的透鏡為四枚，所述第一像側承靠面和所述第二像側承靠面的延伸線與所述光軸相交所成的夾角分別為iag1、iag2，所述第二物側承靠面和所述第三物側承靠面的延伸線與所述光軸相交所成的夾角分別為oag2、oag3，所述第一透鏡至所述第四透鏡中至少一枚透鏡具有正屈折力，所述第一透鏡至所述第四透鏡的焦距分別為f1、f2、f3、f4，所述光學成像系統的焦距為f，所述光學成像系統的入射光瞳直徑為hep，所述第一透鏡物側面與光軸的交點至所述成像面與光軸的交點間具有一距離hos，所述光學成像系統的最大可視角度的一半為haf，所述第一透鏡物側面上于1/2hep高度的坐標點至所述成像面間平行于光軸的水平距離為etl，所述第一透鏡物側面上于1/2hep高度的坐標點至所述第四透鏡像側面上于1/2hep高度的坐標點間平行于光軸的水平距離為ein，其滿足下列條件：0deg<iag1≦90deg；0deg<iag2≦90deg；0deg<oag2≦90deg；0deg<oag3≦90deg；1.0≦f/hep≦10.0；0deg<haf≦150deg；以及0.2≦ein/etl<1。

優選地，iag1以及iag2滿足下列條件：iag1＝iag2。

優選地，oag2以及oag3滿足下列條件：oag2＝oag3。

優選地，滿足下列條件：0deg<iag1≦45deg；0deg<iag2≦45deg；0deg<oag2≦45deg；0deg<oag3≦45deg。

優選地，所述第四透鏡像側面上于1/2hep高度的坐標點至所述成像面間平行于光軸的水平距離為ebl，所述第四透鏡像側面上與光軸的交點至所述成像面平行于光軸的水平距離為bl，其滿足下列公式：0.5≦ebl/bl<2.0。

優選地，所述光學成像系統包括一濾光組件，所述濾光組件位于所述第四透鏡以及所述成像面之間，所述第四透鏡像側面上于1/2hep高度的坐標點至所述濾光組件間平行于光軸的距離為eir，所述第四透鏡像側面上與光軸的交點至所述濾光組件間平行于光軸的距離為pir，其滿足下列公式：0.2≦eir/pir≦2。

優選地，所述第一透鏡于1/2hep高度且平行于光軸的厚度為etp1，所述第二透鏡于1/2hep高度且平行于光軸的厚度為etp2，所述第三透鏡于1/2hep高度且平行于光軸的厚度為etp3，所述第四透鏡于1/2hep高度且平行于光軸的厚度為etp4，前述etp1至etp4的總和為setp，其滿足下列公式：0.3≦setp/ein≦0.9。

優選地，所述第四透鏡于1/2hep高度且平行于光軸的厚度為etp4，所述第四透鏡于光軸上的厚度為tp4，其滿足下列條件：0.5≦etp4/tp4≦3.0。

優選地，可見光在所述成像面上的光軸、0.3hoi以及0.7hoi三處于空間頻率110cycles/mm的調制轉換對比轉移率分別以mtfq0、mtfq3以及mtfq7表示，其滿足下列條件：mtfq0≧0.2；mtfq3≧0.01；以及mtfq7≧0.01。

優選地，所述第一透鏡、所述第二透鏡、所述第三透鏡及所述第四透鏡中至少一枚透鏡為波長小于500nm的光線濾除組件。

本發明再提供一種光學成像系統，由物側至像側依次包括第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、一成像面。第一透鏡具有屈折力并且其像側面具有第一像側承靠面。第二透鏡具有屈折力并且其物側面具有第二物側承靠面以及其像側面具有第二像側承靠面，所述第二物側承靠面與所述第一像側承靠面互相接觸。第三透鏡具有屈折力并且其物側面具有第三物側承靠面以及其像側面具有第三像側承靠面，所述第三物側承靠面與所述第二像側承靠面互相接觸。第四透鏡具有屈折力并且其物側面具有第四物側承靠面以及其像側面具有第四像側承靠面，所述第四物側承靠面與所述第三像側承靠面互相接觸。其中所述光學成像系統具有屈折力的透鏡為四枚，所述第一像側承靠面至所述第三像側承靠面各自的延伸線與所述光軸相交所成的夾角分別為iag1、iag2、iag3，所述第二物側承靠面至所述第四物側承靠面各自的延伸線與所述光軸相交所成的夾角分別為oag2、oag3、oag4，所述第一透鏡至所述第四透鏡中至少一枚透鏡具有正屈折力，所述第一透鏡至所述第四透鏡的焦距分別為f1、f2、f3、f4，所述光學成像系統的焦距為f，所述光學成像系統的入射光瞳直徑為hep，所述第一透鏡物側面與光軸的交點至所述成像面與光軸的交點間具有一距離hos，所述第一透鏡物側面至所述第四透鏡像側面于光軸上具有一距離intl，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上于1/2hep高度的坐標點至所述成像面間平行于光軸的水平距離為etl，所述第一透鏡物側面上于1/2hep高度的坐標點至所述第四透鏡像側面上于1/2hep高度的坐標點間平行于光軸的水平距離為ein，其滿足下列條件：0deg<iag1≦45deg；0deg<iag2≦45deg；0deg<iag3≦45deg；0deg<oag2≦45deg；0deg<oag3≦45deg；0deg<oag4≦45deg；1.0≦f/hep≦10；0deg<haf≦150deg；以及0.2≦ein/etl<1。

優選地，所述第一像側承靠面至所述第三像側承靠面以及所述第二物側承靠面至所述第四物側承靠面的延伸線均朝向物側延伸并與所述光軸相交。

優選地，所述第一像側承靠面至所述第三像側承靠面以及所述第二物側承靠面至所述第四物側承靠面的延伸線均朝向成像面延伸并與所述光軸相交。

優選地，上述透鏡中，其物側承靠面或像側承靠面與另一透鏡的像側承靠面或物側承靠面相接觸的透鏡的徑向輪廓長度為bsl，其滿足下列條件：0.01mm≦bsl≦1mm。

優選地，所述成像面為一平面或一曲面。

優選地，所述系統還包括一光圈、一圖像傳感器以及一驅動模塊，所述圖像傳感器設置于所述成像面，所述光圈至所述成像面于光軸上具有一距離ins，所述驅動模塊與各所述透鏡相耦合并使各所述透鏡產生位移，其滿足：0.1≦ins/hos≦1.1。

單一透鏡在1/2入射光瞳直徑(hep)高度的厚度，特別影響所述1/2入射光瞳直徑(hep)范圍內各光線視場共享區域的修正像差以及各視場光線間光程差的能力，厚度越大則修正像差的能力提升，然而同時也會增加生產制造上的困難度，因此必須控制單一透鏡在1/2入射光瞳直徑(hep)高度的厚度，特別是控制所述透鏡在1/2入射光瞳直徑(hep)高度的厚度(etp)與所述表面所屬的所述透鏡于光軸上的厚度(tp)間的比例關系(etp/tp)。例如第一透鏡在1/2入射光瞳直徑(hep)高度的厚度以etp1表示。第二透鏡在1/2入射光瞳直徑(hep)高度的厚度以etp2表示。光學成像系統中其余透鏡在1/2入射光瞳直徑(hep)高度的厚度，其表示方式以此類推。前述etp1至etp4的總和為setp，本發明的實施例可滿足下列公式：0.3≦setp/ein≦0.9。

為同時權衡提升修正像差的能力以及降低生產制造上的困難度，特別需控制所述透鏡在1/2入射光瞳直徑(hep)高度的厚度(etp)與所述透鏡于光軸上的厚度(tp)間的比例關系(etp/tp)。例如第一透鏡在1/2入射光瞳直徑(hep)高度的厚度以etp1表示，第一透鏡于光軸上的厚度為tp1，兩者間的比值為etp1/tp1。第二透鏡在1/2入射光瞳直徑(hep)高度的厚度以etp2表示，第二透鏡于光軸上的厚度為tp2，兩者間的比值為etp2/tp2。光學成像系統中其余透鏡在1/2入射光瞳直徑(hep)高度的厚度與所述透鏡于光軸上的厚度(tp)間的比例關系，其表示方式以此類推。本發明的實施例可滿足下列公式：0.5≦etp/tp≦3。

相鄰兩透鏡在1/2入射光瞳直徑(hep)高度的水平距離以ed表示，前述水平距離(ed)平行于光學成像系統的光軸，并且特別影響所述1/2入射光瞳直徑(hep)位置各光線視場共享區域的修正像差以及各視場光線間光程差的能力，水平距離越大則修正像差的能力的可能性將提升，然而同時也會增加生產制造上的困難度以及限制光學成像系統的長度“微縮”的程度，因此必須控制特定相鄰兩透鏡在1/2入射光瞳直徑(hep)高度的水平距離(ed)。

為同時權衡提升修正像差的能力以及降低光學成像系統的長度“微縮”的困難度，特別需控制所述相鄰兩透鏡在1/2入射光瞳直徑(hep)高度的水平距離(ed)與所述相鄰兩透鏡于光軸上的水平距離(in)間的比例關系(ed/in)。例如第一透鏡與第二透鏡在1/2入射光瞳直徑(hep)高度的水平距離以ed12表示，第一透鏡與第二透鏡于光軸上的水平距離為in12，兩者間的比值為ed12/in12。第二透鏡與第三透鏡在1/2入射光瞳直徑(hep)高度的水平距離以ed23表示，第二透鏡與第三透鏡于光軸上的水平距離為in23，兩者間的比值為ed23/in23。光學成像系統中其余相鄰兩透鏡在1/2入射光瞳直徑(hep)高度的水平距離與所述相鄰兩透鏡于光軸上的水平距離兩者間的比例關系，其表示方式以此類推。

所述第四透鏡像側面上于1/2hep高度的坐標點至所述成像面間平行于光軸的水平距離為ebl，所述第四透鏡像側面上與光軸的交點至所述成像面平行于光軸的水平距離為bl，本發明的實施例為同時權衡提升修正像差的能力以及預留其他光學組件的容納空間，可滿足下列公式：0.5≦ebl/bl<2.0。光學成像系統可還可包括一濾光組件，該濾光組件位于所述第四透鏡以及所述成像面之間，所述第四透鏡像側面上于1/2hep高度的坐標點至所述濾光組件間平行于光軸的距離為eir，所述第四透鏡像側面上與光軸的交點至所述濾光組件間平行于光軸的距離為pir，本發明的實施例可滿足下列公式：0.2≦eir/pir≦2。

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英寸大小以下的圖像傳感器，所述圖像傳感器的尺寸較佳地為1/2.3英寸，所述圖像傳感器的像素尺寸小于1.4微米(μm)，較佳地其像素尺寸小于1.12微米(μm)，最佳地其像素尺寸小于0.9微米(μm)。此外，所述光學成像系統可適用于長寬比為16:9的圖像傳感器。

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。

當│f1│>f4時，光學成像系統的系統總高度(hos；heightofopticsystem)可以適當縮短以達到微型化的目的。

當│f2│+│f3│>│f1│+│f4│時，通過第二透鏡至第三透鏡中至少一枚透鏡具有弱的正屈折力或弱的負屈折力。所稱弱屈折力，是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枚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，反之若第二透鏡至第三透鏡中至少一枚透鏡具有弱的負屈折力，則可以微調校正系統的像差。

第四透鏡可具有正屈折力，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

本發明上述及其他特征將通過參照附圖詳細說明。

圖1a示出了本發明第一實施例的光學成像系統的示意圖；

圖1b由左至右依次示出了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；

圖1c示出了本發明第一實施例光學成像系統的可見光頻譜調制轉換特征圖；

圖2a示出了本發明第二實施例的光學成像系統的示意圖；

圖2b由左至右依次示出了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；

圖2c示出了本發明第二實施例光學成像系統的可見光頻譜調制轉換特征圖；

圖3a示出了本發明第三實施例的光學成像系統的示意圖；

圖3b由左至右依次示出了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；

圖3c示出了本發明第三實施例光學成像系統的可見光頻譜調制轉換特征圖；

圖4a示出了本發明第四實施例的光學成像系統的示意圖；

圖4b由左至右依次示出了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；

圖4c示出了本發明第四實施例光學成像系統的可見光頻譜調制轉換特征圖；

圖5a示出了本發明第五實施例的光學成像系統的示意圖；

圖5b由左至右依次示出了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；

圖5c示出了本發明第五實施例光學成像系統的可見光頻譜調制轉換特征圖；

圖6a示出了本發明第六實施例的光學成像系統的示意圖；

圖6b由左至右依次示出了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；

圖6c示出了本發明第六實施例光學成像系統的可見光頻譜調制轉換特征圖；

圖7示出了本發明第七實施例的一種光學成像系統的嵌合結構示意圖，其組裝方式可適用于第一實施例至第六實施例，所有像側承靠面以及所有物側承靠面均設定朝向物側延伸并與該光軸相交成一夾角的態樣；

圖8示出了本發明第八實施例的一種光學成像系統嵌合結構示意圖，其組裝方式可適用于第一實施例至第六實施例，所有像側承靠面以及所有物側承靠面均設定朝向成像面延伸并與該光軸相交成一夾角的態樣。

附圖標記說明

光學成像系統：1、20、30、40、50、60

光圈:100、200、300、400、500、600

第一透鏡:110、210、310、410、510、610

物側面:112、212、312、412、512、612

像側面:114、214、314、414、514、614

第二透鏡:120、220、320、420、520、620

物側面:122、222、322、422、522、622

像側面:124、224、324、424、524、624

第三透鏡:130、230、330、430、530、630

物側面:132、232、332、432、532、632

像側面:134、234、334、434、534、634

第四透鏡:140、240、340、440、540、640

物側面:142、242、342、442、542、642

像側面:144、244、344、444、544、644

紅外線濾光片:170、270、370、470、570、670

成像面:180、280、380、480、580、680

圖像傳感器:190、290、390、490、590、690

光學成像系統的焦距: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；

第四透鏡的焦距:f4

光學成像系統的光圈值:f/hep；fno；f#

光學成像系統的最大視角的一半:haf

第一透鏡的色散系數:na1

第二透鏡至第四透鏡的色散系數:na2、na3、na4

第一透鏡物側面以及像側面的曲率半徑:r1、r2

第二透鏡物側面以及像側面的曲率半徑:r3、r4

第三透鏡物側面以及像側面的曲率半徑:r5、r6

第四透鏡物側面以及像側面的曲率半徑:r7、r8

第一透鏡于光軸上的厚度:tp1

第二透鏡至第四透鏡于光軸上的厚度:tp2、tp3、tp4

所有具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

第三透鏡與第四透鏡于光軸上的間隔距離:in34

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

第四透鏡物側面上最接近光軸的反曲點:if411；所述點沉陷量:sgi411

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

第四透鏡像側面上最接近光軸的反曲點:if421；所述點沉陷量:sgi421

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

第四透鏡物側面上第二接近光軸的反曲點:if412；所述點沉陷量:sgi412

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

第四透鏡像側面上第二接近光軸的反曲點:if422；所述點沉陷量:sgi422

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

第四透鏡物側面上第三接近光軸的反曲點:if413；所述點沉陷量:sgi413

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

第四透鏡像側面上第三接近光軸的反曲點:if423；所述點沉陷量:sgi423

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

第四透鏡物側面上第四接近光軸的反曲點:if414；所述點沉陷量:sgi414

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

第四透鏡像側面上第四接近光軸的反曲點:if424；所述點沉陷量:sgi424

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

第四透鏡物側面的臨界點：c41；第四透鏡像側面的臨界點：c42

第四透鏡物側面的臨界點與光軸的水平位移距離:sgc41

第四透鏡像側面的臨界點與光軸的水平位移距離:sgc42

第四透鏡物側面的臨界點與光軸的垂直距離:hvt41

第四透鏡像側面的臨界點與光軸的垂直距離:hvt42

系統總高度(第一透鏡物側面至成像面于光軸上的距離):hos

圖像傳感器的對角線長度:dg；光圈至成像面的距離:ins

第一透鏡物側面至第四透鏡像側面的距離:intl

第四透鏡像側面至成像面的距離:inb

圖像傳感器有效感測區域對角線長的一半(最大像高):hoi

光學成像系統于成像時的tv畸變(tvdistortion):tdt

光學成像系統于成像時的光學畸變(opticaldistortion):odt

具體實施方式

一種光學成像系統組，由物側至像側依次包括具屈折力的第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡以及第四透鏡。光學成像系統還可包括一圖像傳感器，其設置于成像面。

光學成像系統可使用三個工作波長進行設計，分別為486.1nm、587.5nm、656.2nm，其中587.5nm為主參考波長為主要提取技術特征的參考波長。光學成像系統也可使用五個工作波長進行設計，分別為470nm、510nm、555nm、610nm、650nm，其中555nm為主參考波長為主要提取技術特征的參考波長。

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的比值為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的比值為npr，所有具正屈折力的透鏡的ppr總和為σppr，所有具負屈折力的透鏡的npr總和為σnpr，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：0.5≦σppr/│σnpr│≦4.5，較佳地，可滿足下列條件：0.9≦σppr/│σnpr│≦3.5。

光學成像系統的系統高度為hos，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像素的光學成像系統。

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σpp，每一片具有負屈折力的透鏡的焦距總和為σnp，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<σpp≦200；以及f4/σpp≦0.85。較佳地，可滿足下列條件：0<σpp≦150；以及0.01≦f4/σpp≦0.7。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。

光學成像系統可還包括一圖像傳感器，其設置于成像面。圖像傳感器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hoi，第一透鏡物側面至成像面于光軸上的距離為hos，其滿足下列條件：hos/hoi≦15；以及0.5≦hos/f≦20.0。較佳地，可滿足下列條件：1≦hos/hoi≦10；以及1≦hos/f≦15。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。

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，有助于提升圖像質量。

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，并可增加圖像傳感器接收圖像的效率；若為中置光圈，則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：0.2≦ins/hos≦1.1。較佳地，可滿足下列條件：0.4≦ins/hos≦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。

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σtp，其滿足下列條件：0.2≦σtp/intl≦0.95。較佳地，可滿足下列條件：0.2≦σtp/intl≦0.9。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。

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≦│r1/r2│≦100。較佳地，可滿足下列條件：0.01≦│r1/r2│≦60。

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<(r7-r8)/(r7+r8)<30。藉此，有利于修正光學成像系統所產生的像散。

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≦5.0。較佳地，可滿足下列條件：0.01≦in12/f≦4.0。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：0<in23/f≦5.0。較佳地，可滿足下列條件：0.01≦in23/f≦3.0。藉此，有助于改善透鏡的性能。

第三透鏡與第四透鏡于光軸上的間隔距離為in34，其滿足下列條件：0<in34/f≦5.0。較佳地，可滿足下列條件：0.001≦in34/f≦3.0。藉此，有助于改善透鏡的性能。

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：1≦(tp1+in12)/tp2≦20。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。

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的間隔距離為in34，其滿足下列條件：0.2≦(tp4+in34)/tp4≦20。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。

第二透鏡與第三透鏡于光軸上的間隔距離為in23，第一透鏡至第四透鏡于光軸上的總和距離為σtp，其滿足下列條件：0.01≦in23/(tp2+in23+tp3)≦0.9。較佳地，可滿足下列條件：0.05≦in23/(tp2+in23+tp3)≦0.7。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。

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：-1mm≦inrs41≦1mm；-1mm≦inrs42≦1mm；1mm≦│inrs41│+│inrs42│≦2mm；0.01≦│inrs41│/tp4≦10；0.01≦│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邊緣視場的像差修正以及有效維持其小型化。

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)≦0.9；0<sgi421/(sgi421+tp4)≦0.9。較佳地，可滿足下列條件：0.01<sgi411/(sgi411+tp4)≦0.7；0.01<sgi421/(sgi421+tp4)≦0.7。

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<sgi412/(sgi412+tp4)≦0.9；0<sgi422/(sgi422+tp4)≦0.9。較佳地，可滿足下列條件：0.1≦sgi412/(sgi412+tp4)≦0.8；0.1≦sgi422/(sgi422+tp4)≦0.8。

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：0.01≦hif411/hoi≦0.9；0.01≦hif421/hoi≦0.9。較佳地，可滿足下列條件：0.09≦hif411/hoi≦0.5；0.09≦hif421/hoi≦0.5。

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：0.01≦hif412/hoi≦0.9；0.01≦hif422/hoi≦0.9。較佳地，可滿足下列條件：0.09≦hif412/hoi≦0.8；0.09≦hif422/hoi≦0.8。

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以hif413表示，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以hif423表示，其滿足下列條件：0.001mm≦│hif413│≦5mm；0.001mm≦│hif423│≦5mm。較佳地，可滿足下列條件：0.1mm≦│hif423│≦3.5mm；0.1mm≦│hif413│≦3.5mm。

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以hif414表示，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以hif424表示，其滿足下列條件：0.001mm≦│hif414│≦5mm；0.001mm≦│hif424│≦5mm。較佳地，可滿足下列條件：0.1mm≦│hif424│≦3.5mm；0.1mm≦│hif414│≦3.5mm。

本發明的光學成像系統的一種實施方式，可通過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。

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的位置以表面頂點作參考的位置值，k為錐面系數，c為曲率半徑的倒數，且a4、a6、a8、a10、a12、a14、a16、a18以及a20為高階非球面系數。

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。

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。

另外，本發明的光學成像系統中，依需求可設置至少一光闌，以減少雜散光，有助于提升圖像質量。

本發明的光學成像系統還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。

本發明的光學成像系統還可視需求包括一驅動模塊，所述驅動模塊可與這些透鏡相耦合并使這些透鏡產生位移。前述驅動模塊可以是音圈馬達(vcm)用于帶動鏡頭進行對焦，或者為光學防抖元件(ois)用于降低拍攝過程因鏡頭振動所導致失焦的發生頻率。

本發明的光學成像系統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枚透鏡為波長小于500nm的光線濾除組件，其可通過所述特定具濾除功能的透鏡的至少一表面上鍍膜或所述透鏡本身即由具可濾除短波長的材質所制作而達成。

本發明的光學成像系統的成像面還可視需求選擇為一平面或一曲面。當成像面為一曲面(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，除有助于達成微縮光學成像系統的長度(ttl)外，對于提升相對照度同時有所幫助。

本發明的光學成像系統中各透鏡的物側面可視需求設定具有一物側承靠面(以bso表示；bearingsurfaceofobjectside)，其像側面也可視需求設定具有一像側承靠面(以bsi表示；bearingsurfaceofimageside)，各鏡片間可通過本身的物側承靠面以及像側承靠面可視需求設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構，前述接觸面于透鏡徑向的輪廓長度以bsl表示，其滿足下列條件：0.01mm≦bsl≦1mm。較佳實施態樣可設定下列條件：0.05mm≦bsl≦0.5mm。最佳實施態樣可設定下列條件：0.08mm≦bsl≦0.2mm。

本發明的光學成像系統中，其堆棧結構可視需求而設計為一嵌，例如第一透鏡的像側面具有第一像側承靠面，第二透鏡的物側面具有第二物側承靠面，所述第二物側承靠面與所述第一像側承靠面互相接觸并嵌合；或設計為二嵌，例如以一嵌為前提，其第二透鏡的像側面具有第二像側承靠面，第三透鏡的物側面具有第三物側承靠面，所述第三物側承靠面與所述第二像側承靠面互相接觸并嵌合。

或設計為三嵌或全嵌，以具有七片透鏡的光學成像系統為例，以二嵌為前提，其第三透鏡的像側面具有第三像側承靠面，第四透鏡的物側面具有第四物側承靠面，所述第四物側承靠面與所述第三像側承靠面互相接觸并嵌合；第四透鏡的像側面具有第四像側承靠面，第五透鏡的物側面具有第五物側承靠面，所述第五物側承靠面與所述第四像側承靠面互相接觸并嵌合；第五透鏡的像側面具有第五像側承靠面，第六透鏡的物側面具有第六側承靠面，所述第六物側承靠面與所述第五像側承靠面互相接觸并嵌合；第六透鏡的像側面具有第六像側承靠面，第七透鏡的物側面具有第七側承靠面，所述第七物側承靠面與所述第六像側承靠面互相接觸并嵌合。

所述第一像側承靠面至所述第七像側承靠面的延伸線可依需求設定朝向物側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的數值大小可依實際成像系統規格需求而成不同角度，較佳實施態樣可設定下列條件：0deg<iag≦45deg。最佳實施態樣可設定下列條件：0deg<iag≦30deg以及iag1至iag7彼此間為相同角度，也就是iag1＝iag2＝iag3＝iag4＝iag5＝iag6＝iag7。

前述七片透鏡的光學成像系統的全嵌結構為例，所述第一物側承靠面至所述第七物側承靠面的延伸線可依需求設定朝向物側或成像面延伸并與所述光軸相交成一夾角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的數值大小可依實際成像系統規格需求而成不同角度，較佳實施態樣可設定下列條件：0deg<oag≦45deg。最佳實施態樣可設定下列條件：0deg<oag≦30deg以及oag1至oag7彼此間為相同角度，也就是oag1＝oag2＝oag3＝oag4＝oag5＝oag6＝oag7。

請參照圖7，示出了本發明第七實施例的一種光學成像系統的全嵌合結構示意圖，其組裝方式可適用于第一實施例至第六實施例，所有像側承靠面以及所有物側承靠面均設定朝向物側延伸并與所述光軸相交成一夾角的態樣，其中iag1至iag3以及oag2至oag4的角度均相同，并均設定為25deg。光學成像系統由物側至像側依次包括光圈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。所述第一透鏡的像側面具有第一像側承靠面718；所述第二透鏡具有的物側面具有第二物側承靠面726，其像側面具有第二像側承靠面728，所述第二物側承靠面726與所述第一像側承靠面718互相接觸；所述第三透鏡具有的物側面具有第三物側承靠面736，其像側面具有第三像側承靠面738，所述第三物側承靠面736與所述第二像側承靠面728互相接觸；所述第四透鏡具有的物側面具有第四物側承靠面746，其像側面具有第四像側承靠面748，所述第四物側承靠面746與所述第三像側承靠面738互相接觸，各鏡片間可通過本身的物側承靠面以及像側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構。

請參照圖8，示出了本發明第八實施例的一種光學成像系統全嵌合結構示意圖，其組裝方式可適用于第一實施例至第六實施例，所有像側承靠面以及所有物側承靠面均設定朝向成像面延伸并與所述光軸相交成一夾角的態樣其中iag1至iag3以及oag2至oag4的角度均相同，并均設定為25deg。光學成像系統由物側至像側依次包括光圈800、第一透鏡810、第二透鏡820、第三透鏡830以及第四透鏡840、成像面890。所述第一透鏡的像側面具有第一像側承靠面818；所述第二透鏡具有的物側面具有第二物側承靠面826，其像側面具有第二像側承靠面828，所述第二物側承靠面826與所述第一像側承靠面818互相接觸；所述第三透鏡具有的物側面具有第三物側承靠面836，其像側面具有第三像側承靠面838，所述第三物側承靠面836與所述第二像側承靠面828互相接觸；所述第四透鏡具有的物側面具有第四物側承靠面846，其像側面具有第四像側承靠面848，所述第四物側承靠面846與所述第三像側承靠面838互相接觸，各鏡片間可通過本身的物側承靠面以及像側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構。

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。

第一實施例

請參照圖1a及圖1b，其中圖1a示出了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由左至右依次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示出了本實施例的可見光頻譜調制轉換特征圖。由圖1a可知，光學成像系統由物側至像側依次包括第一透鏡110、第二透鏡120、光圈100、第三透鏡130、第四透鏡140、紅外線濾光片170、成像面180以及圖像傳感器190。

第一透鏡110具有負屈折力，且為玻璃材質，其物側面112為凸面，其像側面114為凹面，并皆為非球面。第一透鏡于光軸上的厚度為tp1，第一透鏡在1/2入射光瞳直徑(hep)高度的厚度以etp1表示。

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＝0mm；sgi121＝0mm；│sgi111│/(│sgi111│+tp1)＝0；│sgi121│/(│sgi121│+tp1)＝0。

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：hif111＝0mm；hif121＝0mm；hif111/hoi＝0；hif121/hoi＝0。

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。第二透鏡于光軸上的厚度為tp2，第二透鏡在1/2入射光瞳直徑(hep)高度的厚度以etp2表示。

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＝-0.13283mm；│sgi211│/(│sgi211│+tp2)＝0.05045。

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＝2.10379mm；hif211/hoi＝0.69478。

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為凹面，并皆為非球面，且其像側面134具有一反曲點。第三透鏡于光軸上的厚度為tp3，第三透鏡在1/2入射光瞳直徑(hep)高度的厚度以etp3表示。

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＝0.01218mm；│sgi321│/(│sgi321│+tp3)＝0.03902。

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：hif321＝0.84373mm；hif321/hoi＝0.27864。

第四透鏡140具有正屈折力，且為塑料材質，其物側面142為凸面，其像側面144為凸面，并皆為非球面，且其像側面144具有一反曲點。第四透鏡于光軸上的厚度為tp4，第四透鏡在1/2入射光瞳直徑(hep)高度的厚度以etp4表示。

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＝0mm；sgi421＝-0.41627mm；│sgi411│/(│sgi411│+tp4)＝0；│sgi421│/(│sgi421│+tp4)＝0.25015。

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＝0mm；│sgi412│/(│sgi412│+tp4)＝0。

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hif411表示，其滿足下列條件：hif411＝0mm；hif421＝1.55079mm；hif411/hoi＝0；hif421/hoi＝0.51215。

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＝0mm；hif412/hoi＝0。

第一透鏡物側面上于1/2hep高度的坐標點至所述成像面間平行于光軸的距離為etl，第一透鏡物側面上于1/2hep高度的坐標點至所述第四透鏡像側面上于1/2hep高度的坐標點間平行于光軸的水平距離為ein，其滿足下列條件：etl＝18.744mm；ein＝12.339mm；ein/etl＝0.658。

本實施例滿足下列條件，etp1＝0.949mm；etp2＝2.483mm；etp3＝0.345mm；etp4＝1.168mm。前述etp1至etp4的總和setp＝4.945mm。tp1＝0.918mm；tp2＝2.500mm；tp3＝0.300mm；tp4＝1.248mm；前述tp1至tp4的總和stp＝4.966mm；setp/stp＝0.996。

本實施例為特別控制各所述透鏡在1/2入射光瞳直徑(hep)高度的厚度(etp)與所述表面所屬的所述透鏡于光軸上的厚度(tp)間的比例關系(etp/tp)，以在制造性以及修正像差能力間取得平衡，其滿足下列條件，etp1/tp1＝1.034；etp2/tp2＝0.993；etp3/tp3＝1.148；etp4/tp4＝0.936。

本實施例為控制各相鄰兩透鏡在1/2入射光瞳直徑(hep)高度的水平距離，以在光學成像系統的長度hos“微縮”程度、制造性以及修正像差能力三者間取得平衡，特別是控制所述相鄰兩透鏡在1/2入射光瞳直徑(hep)高度的水平距離(ed)與所述相鄰兩透鏡于光軸上的水平距離(in)間的比例關系(ed/in)，其滿足下列條件，第一透鏡與第二透鏡間在1/2入射光瞳直徑(hep)高度的平行于光軸的水平距離為ed12＝4.529mm；第二透鏡與第三透鏡間在1/2入射光瞳直徑(hep)高度的平行于光軸的水平距離為ed23＝2.735mm；第三透鏡與第四透鏡間在1/2入射光瞳直徑(hep)高度的平行于光軸的水平距離為ed34＝0.131mm。

第一透鏡與第二透鏡于光軸上的水平距離為in12＝4.571mm，兩者間的比值為ed12/in12＝0.991。第二透鏡與第三透鏡于光軸上的水平距離為in23＝2.752mm，兩者間的比值為ed23/in23＝0.994。第三透鏡與第四透鏡于光軸上的水平距離為in34＝0.094mm，兩者間的比值為ed34/in34＝1.387。第四透鏡像側面上于1/2hep高度的坐標點至所述成像面間平行于光軸的水平距離為ebl＝6.405mm，第四透鏡像側面上與光軸的交點至所述成像面之間平行于光軸的水平距離為bl＝6.3642mm，本發明的實施例可滿足下列公式：ebl/bl＝1.00641。本實施例第四透鏡像側面上于1/2hep高度的坐標點至紅外線濾光片之間平行于光軸的距離為eir＝0.065mm，第四透鏡像側面上與光軸的交點至紅外線濾光片之間平行于光軸的距離為pir＝0.025mm，并滿足下列公式：eir/pir＝2.631。

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。

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光瞳直徑為hep，光學成像系統中最大視角的一半為haf，其數值如下：f＝2.6841mm；f/hep＝2.7959；以及haf＝70度與tan(haf)＝2.7475。

第一實施例的光學成像系統中，第一透鏡110的焦距為f1，第四透鏡140的焦距為f4，其滿足下列條件：f1＝-5.4534mm；│f/f1│＝0.4922；f4＝2.7595mm；以及│f1/f4│＝1.9762。

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：│f2│+│f3│＝13.2561mm；│f1│+│f4│＝8.2129mm以及│f2│+│f3│>│f1│+│f4│。

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的比值為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的比值為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σppr＝│f/f2│+│f/f4│＝1.25394，所有負屈折力的透鏡的npr總和為σnpr＝│f/f1│+│f/f3│＝1.21490，σppr/│σnpr│＝1.03213。同時也滿足下列條件：│f/f1│＝0.49218；│f/f2│＝0.28128；│f/f3│＝0.72273；│f/f4│＝0.97267。

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hos，光圈100至成像面180間的距離為ins，圖像傳感器190有效感測區域對角線長的一半為hoi，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＝hos；hos＝18.74760mm；hoi＝3.088mm；hos/hoi＝6.19141；hos/f＝6.9848；intl/hos＝0.6605；ins＝8.2310mm；以及ins/hos＝0.4390。

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σtp，其滿足下列條件：σtp＝4.9656mm；以及σtp/intl＝0.4010。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。

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│＝9.6100。藉此，第一透鏡可具備適當正屈折力強度，避免球差增加過速。

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)＝-35.5932。藉此，有利于修正光學成像系統所產生的像散。

第一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σpp，其滿足下列條件：σpp＝12.30183mm；以及f4/σpp＝0.22432。藉此，有助于適當分配第四透鏡140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。

第一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σnp，其滿足下列條件：σnp＝-14.6405mm；以及f1/σnp＝0.59488。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。

第一實施例的光學成像系統中，第一透鏡110與第二透鏡120于光軸上的間隔距離為in12，其滿足下列條件：in12＝4.5709mm；in12/f＝1.70299。藉此，有助于改善透鏡的色差以提升其性能。

第一實施例的光學成像系統中，第二透鏡120與第三透鏡130于光軸上的間隔距離為in23，其滿足下列條件：in23＝2.7524mm；in23/f＝1.02548。藉此，有助于改善透鏡的色差以提升其性能。

第一實施例的光學成像系統中，第三透鏡130與第四透鏡140于光軸上的間隔距離為in34，其滿足下列條件：in34＝0.0944mm；in34/f＝0.03517。藉此，有助于改善透鏡的色差以提升其性能。

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＝0.9179mm；tp2＝2.5000mm；tp1/tp2＝0.36715以及(tp1+in12)/tp2＝2.19552。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。

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的間隔距離為in34，其滿足下列條件：tp3＝0.3mm；tp4＝1.2478mm；tp3/tp4＝0.24043以及(tp4+in34)/tp3＝4.47393。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。

第一實施例的光學成像系統中，其滿足下列條件：in23/(tp2+in23+tp3)＝0.49572。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。

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：inrs41＝0.2955mm；inrs42＝-0.4940mm；│inrs41│+│inrs42│＝0.7894mm；│inrs41│/tp4＝0.23679；以及│inrs42│/tp4＝0.39590。藉此有利于鏡片制作與成型，并有效維持其小型化。

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c42與光軸的垂直距離為hvt42，其滿足下列條件：hvt41＝0mm；hvt42＝0mm。

本實施例光學成像系統其滿足下列條件：hvt42/hoi＝0。

本實施例光學成像系統其滿足下列條件：hvt42/hos＝0。

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│＝0.0351。藉此，有助于光學成像系統色差的修正。

第一實施例的光學成像系統中，光學成像系統于成像時的tv畸變為tdt，成像時的光學畸變為odt，其滿足下列條件：tdt＝37.4846％；odt＝-55.3331％。

本實施例的光學成像系統中，可見光在該成像面上的光軸、0.3hoi以及0.7hoi三處于四分的一空間頻率(110cycles/mm)的調制轉換對比轉移率(mtf數值)分別以mtfq0、mtfq3以及mtfq7表示，其滿足下列條件：mtfq0約為0.65；mtfq3約為0.52；以及mtfq7約為0.42。可見光在該成像面上的光軸、0.3hoi以及0.7hoi三處于空間頻率55cycles/mm的調制轉換對比轉移率(mtf數值)分別以mtfe0、mtfe3以及mtfe7表示，其滿足下列條件：mtfe0約為0.84；mtfe3約為0.76；以及mtfe7約為0.69。

本實施例的光學成像系統中，紅外線工作波長850nm當聚焦在成像面上，圖像在所述成像面上的光軸、0.3hoi以及0.7hoi三處于空間頻率(55cycles/mm)的調制轉換對比轉移率分別以mtfi0、mtfi3以及mtfi7表示，其滿足下列條件：mtfi0約為0.83；mtfi3約為0.79；以及mtfi7約為0.65。

本實施例的光學成像系統中，所有像側承靠面以及所有物側承靠面均設定朝向成像面延伸并與所述光軸相交成一夾角的態樣，其中iag1至iag2以及oag2至oag3的角度均相同，并均設定為90deg。各鏡片間通過相互嵌合的接觸面而形成一堆棧結構，前述所有接觸面于透鏡徑向的輪廓長度bsl，滿足下列條件：bsl＝0.1mm。

再配合參照下列表一以及表二。

表二、第一實施例的非球面系數

表一為圖1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mm，且表面0-14依次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。

第二實施例

請參照圖2a及圖2b，其中圖2a示出了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由左至右依次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示出了本實施例的可見光頻譜調制轉換特征圖。由圖2a可知，光學成像系統由物側至像側依次包括第一透鏡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以及圖像傳感器290。本實施例各透鏡的所有像側承靠面以及所有物側承靠面均設定朝向物側延伸并與該光軸相交成一夾角(未繪示)。

第一透鏡210具有負屈折力，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。

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

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，且其物側面232以及像側面234均具有一反曲點。

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以及像側面244均具有一反曲點。

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。

第二實施例的光學成像系統中，第二透鏡、第三透鏡均為正透鏡，其各自焦距分別為f2以及f3，所有具正屈折力的透鏡的焦距總和為σpp，其滿足下列條件：σpp＝f2+f3。藉此，有助于適當分配單一透鏡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。

第二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σnp，其滿足下列條件：σnp＝f1+f4。

請配合參照下列表三以及表四。

表四、第二實施例的非球面系數

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。

依據表三及表四可得到下列條件式數值：

第三實施例

請參照圖3a及圖3b，其中圖3a示出了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由左至右依次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示出了本實施例的可見光頻譜調制轉換特征圖。由圖3a可知，光學成像系統由物側至像側依次包括第一透鏡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以及圖像傳感器390。本實施例各透鏡的所有像側承靠面以及所有物側承靠面均設定朝向物側延伸并與該光軸相交成一夾角(未繪示)。

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為凹面，并皆為非球面，其物側面312以及像側面314均具有一反曲點。

第二透鏡320具有正屈折力，且為塑料材質，其物側面322為凸面，其像側面324為凸面，并皆為非球面，其物側面322以及像側面324均具有一反曲點。

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，其物側面332以及像側面334均具有一反曲點。

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以及像側面344均具有一反曲點。

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。

第三實施例的光學成像系統中，第一透鏡、第二透鏡與第三透鏡均為正透鏡，其各自焦距分別為f1、f2以及f3，所有具正屈折力的透鏡的焦距總和為σpp，其滿足下列條件：σpp＝f1+f2+f3。藉此，有助于適當分配單一透鏡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。

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σnp，其滿足下列條件：σnp＝f4。

請配合參照下列表五以及表六。

表六、第三實施例的非球面系數

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。

依據表五及表六可得到下列條件式數值：

第四實施例

請參照圖4a及圖4b，其中圖4a示出了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由左至右依次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示出了本實施例的可見光頻譜調制轉換特征圖。由圖4a可知，光學成像系統由物側至像側依次包括第一透鏡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以及圖像傳感器490。本實施例各透鏡的所有像側承靠面以及所有物側承靠面均設定朝向物側延伸并與該光軸相交成一夾角(未繪示)。

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為凹面，并皆為非球面，且其物側面412以及像側面414均具有一反曲點。

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

第三透鏡430具有負屈折力，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，且其物側面432以及像側面434均具有一反曲點。

第四透鏡440具有正屈折力，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以及像側面444均具有一反曲點。

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。

第四實施例的光學成像系統中，第一透鏡、第二透鏡與第四透鏡均為正透鏡，其各自焦距分別為f1、f2以及f4，所有具正屈折力的透鏡的焦距總和為σpp，其滿足下列條件：σpp＝f1+f2+f4。藉此，有助于適當分配單一透鏡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。

第四實施例的光學成像系統中，第三透鏡的各自焦距分別為f3，所有具負屈折力的透鏡的焦距總和為σnp，其滿足下列條件：σnp＝f3。

請配合參照下列表七以及表八。

表八、第四實施例的非球面系數

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。

依據表七及表八可得到下列條件式數值：

第五實施例

請參照圖5a及圖5b，其中圖5a示出了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由左至右依次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示出了本實施例的可見光頻譜調制轉換特征圖。由圖5a可知，光學成像系統由物側至像側依次包括第一透鏡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以及圖像傳感器590。本實施例各透鏡的所有像側承靠面以及所有物側承靠面均設定朝向物側延伸并與該光軸相交成一夾角(未繪示)。

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為凹面，并皆為非球面，且其物側面512以及像側面514均具有一反曲點。

第二透鏡520具有正屈折力，且為塑料材質，其物側面522為凸面，其像側面524為凸面，并皆為非球面，且其物側面522具有一反曲點。

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，且其物側面532以及像側面534均具有一反曲點。

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以及像側面544均具有一反曲點。

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。

第五實施例的光學成像系統中，第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡均為正透鏡，其各自焦距分別為f1、f2以及f3，所有具正屈折力的透鏡的焦距總和為σpp，其滿足下列條件：σpp＝f1+f2+f3。藉此，有助于適當分配單一透鏡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。

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σnp，其滿足下列條件：σnp＝f4。

請配合參照下列表九以及表十。

表十、第五實施例的非球面系數

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。

依據表九及表十可得到下列條件式數值：

第六實施例

請參照圖6a及圖6b，其中圖6a示出了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由左至右依次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示出了本實施例的可見光頻譜調制轉換特征圖。由圖6a可知，光學成像系統由物側至像側依次包括第一透鏡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以及圖像傳感器690。本實施例各透鏡的所有像側承靠面以及所有物側承靠面均設定朝向物側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，其物側面612為凸面，其像側面614為凹面，并皆為非球面，且其物側面612具有一反曲點。

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為凸面，并皆為非球面，且其物側面622具有一反曲點。

第三透鏡630具有正屈折力，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，且其物側面632具有一反曲點。

第四透鏡640具有負屈折力，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以及像側面644均具有一反曲點。

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。

第六實施例的光學成像系統中，第一透鏡、第二透鏡以及第三透鏡均為正透鏡，其各自焦距分別為f1以及f2與f3，所有具正屈折力的透鏡的焦距總和為σpp，其滿足下列條件：σpp＝f1+f2+f3。藉此，有助于適當分配單一透鏡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。

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σnp，其滿足下列條件：σnp＝f4。

請配合參照下列表十一以及表十二。

表十二、第六實施例的非球面系數

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。

依據表十一及表十二可得到下列條件式數值：

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，任何本領域技術人員，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后附的權利要求范圍所界定者為準。